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尿または下水添加によるリンおよび金属の同時除去または回収方法

国内特許コード P210017440
整理番号 T6-19002-T
掲載日 2021年3月4日
出願番号 特願2019-136948
公開番号 特開2021-020148
出願日 令和元年7月25日(2019.7.25)
公開日 令和3年2月18日(2021.2.18)
発明者
  • 越川 博元
出願人
  • 学校法人龍谷大学
発明の名称 尿または下水添加によるリンおよび金属の同時除去または回収方法
発明の概要 【課題】pH調整を行わずに単一工程で廃液から重金属を分離し、同時に、下水や尿から富栄養化の原因となるリン酸イオンを分離できる方法を提供する。
【解決手段】重金属廃液と、尿又は下水とを混合することにより、重金属廃液に含まれる重金属カチオンと、尿又は下水に含まれるリン酸アニオンとを反応させ、不溶性の重金属リン酸塩を形成する工程を含む、重金属の分離方法。
【選択図】なし
従来技術、競合技術の概要

水溶液中の金属イオンを不溶化し沈殿回収する方法として、水溶液をアルカリ性に調整して金属を水酸化物として沈殿させる水酸化法、金属を硫化物として沈殿させる硫化ソーダ法、硫化第一鉄を添加してフェライトを生成し沈殿させるフェライト法、イオン交換法の一種であるキレート樹脂法等が知られている。これらの方法では、アルカリまたは酸の添加によるpHの調整工程が必要であり、環境負荷が大きくなる傾向がある。

一方、リンは枯渇が危惧される貴重な資源である一方で、河川や湖の富栄養化の原因物質とされており、水溶液中からリンを分離回収する技術が求められている。

リンおよび重金属を分離回収する方法として、特許文献1はリンを含む下水処理液に塩化鉄などの金属塩類を添加してリンを沈殿させ、さらにリン化合物を硫化水素と反応させてリンを可溶化し、重金属を硫化物として不溶化する方法を記載している。リンと重金属の両方を不溶化させるために複数工程が必要である。

特許文献2はリンを含む下水処理液に廃石膏を添加してリン酸カルシウムを形成し、そのリン酸カルシウムに下水処理液中の重金属を吸着させることを記載している。

産業上の利用分野

本発明は、重金属の分離方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
重金属廃液と、尿又は下水とを混合することにより、重金属廃液に含まれる重金属カチオンと、尿又は下水に含まれるリン酸アニオンとを反応させ、不溶性の重金属リン酸塩を形成する工程を含む、重金属の分離方法。

【請求項2】
リン酸が、ポリリン酸、オルトリン酸、ピロリン酸、又はメタリン酸である、請求項1に記載の分離方法。

【請求項3】
重金属が、ランタノイド、アクチノイド、遷移元素、卑金属、半金属、又は貧金属である、請求項1又は2に記載の分離方法。

【請求項4】
ランタノイドが、ジスプロシウム、又はユーロピウムである、請求項3に記載の分離方法。

【請求項5】
遷移金属が、クロム、鉄、銅、イットリウム、又はカドミウムである、請求項3に記載の分離方法。

【請求項6】
さらに、前記不溶性の重金属リン酸塩を回収する工程を含む、 請求項1~5のいずれか1項に記載の分離方法。

【請求項7】
重金属廃液と尿又は下水とを混合することにより、重金属廃液に含まれる重金属カチオンと尿又は下水に含まれるリン酸アニオンとを反応させ、不溶性の重金属リン酸塩を形成する手段を含む、水浄化システム。

【請求項8】
さらに、生物処理手段、および汚泥除去手段を含む、請求項7に記載の水浄化システム。

【請求項9】
重金属廃液と尿又は下水とを混合することにより、 重金属廃液に含まれる重金属カチオンと尿又は下水に含まれるリン酸アニオンとを反応させ、 不溶性の重金属リン酸塩を形成する手段を含む、重金属回収システム。

【請求項10】
さらに、不溶性の重金属リン酸塩を回収する手段を含む、請求項9に記載の重金属回収システム。
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 公開
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