JP2003520661A - バイオソリッドを含む水性流れの処理方法 - Google Patents

バイオソリッドを含む水性流れの処理方法

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Abstract

(57)【要約】 実質的に水性の流れを浄化し、および必要に応じて食品加工作業由来のバイオソリッド、特にタンパク質を分離するのに用いることができる方法を提供する。その方法は、バイオソリッドを含む水性流れを、アニオン性無機コロイドおよび有機ポリマーと接触させて、バイオソリッドを凝集させることを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （関連する米国出願） 本出願は、１９９８年５月２８日に出願された米国特許出願第０９／０８６，
０４８号の部分継続出願である。
【０００２】 （発明の背景） （発明の分野） 本発明は、実質的に水性のプロセス流の浄化のための方法に関し、およびより
詳細には、動物の加工、特に家禽の加工のような食品加工作業に由来するバイオ
ソリッド、特にタンパク質の分離に関する。
【０００３】 （関連技術の説明） タンパク質、炭水化物、脂肪および油脂のような大量のバイオソリッドが、食
料品用動物の解体処理、および大豆加工中のタンパク質の抽出のような他の食品
加工作業などからの排水および洗浄水のような、食品加工作業中の水性流れ中に
集められる。その水性流れは浄化するべきである。すなわち懸濁された固体を分
離および除去して利用価値のある生成物を回収するか、あるいは加工プラントか
ら市または公共の水系へと放出される前に、浄化するべきである。分離および乾
燥された際に、それらバイオソリッドは、たとえば、動物の餌として、植物の肥
料として、製薬において、およびパーソナルケア製品において価値を有する。１
つの特定の例において、大豆から回収されるタンパク質は、乳児用調合乳に用い
ることができる。
【０００４】 これらのバイオソリッドは、表面電荷を有する粒子から構成される。典型的に
は、それら粒子は、アルカリ性および中性のｐＨにおいてアニオン性の表面電荷
を有する。その表面電荷は、粒子間に反発力を生じ、それらを離れたままにする
。タンパク質のようなコロイド性の大きさを有する個々の粒子に関して、重力は
それらを水性懸濁液から沈降させるのには不充分である。濾過のような単純な分
離方法は、フィルターの目詰まりまたはそれら固体のフィルターを通過する能力
により、これらタンパク質固体を分離するのに有効ではない。そのように、タン
パク質の分離、したがって回収率は低いおそれがあり、および／または廃液流が
加工プラントからの放出に関して環境的に許容できないおそれがある。
【０００５】 水性の食品加工流れからの、タンパク質、炭水化物、脂肪および油脂、ならび
に他の生物学的汚染物質の除去のための技術は知られている。一般的に実施され
るのは、金属塩（特に鉄および／またはアルミニウムの塩）とアニオン性ポリマ
ーを用いる凝集により、水性流れからタンパク質、脂肪および油脂を分離するこ
とである。回収されたタンパク質、炭水化物、脂肪および油脂を動物用食餌に用
いることが一般的であるので、バイオソリッドを分離するのに金属塩を用いる際
に、健康面の問題点がある。回収されたバイオソリッドが高レベルの金属塩を有
し、該食品を与えられる動物の組織にそれら金属塩が蓄積し、これら組織は次に
人間によって消費されることに関連する。また、動物栄養学者は、それら金属塩
が食餌中のリン酸塩と結合し、それらが栄養源としての有効性に劣ることを心配
している。食品加工産業は、水性流れからのタンパク質、炭水化物、脂肪および
油脂の分離のための金属塩の使用に代わる代替物を求めてきている。
【０００６】 金属塩を必要としない、食品加工プラントからの水性流れの浄化およびそれか
らのバイオソリッドの分離のための方法が開発されてきているが、しかし、それ
らのそれぞれは、材料の高コストおよび流れを充分に浄化するための長い反応時
間のような不利益を欠点として有する。本発明は、食品加工からの水性流れを浄
化し、および引き続く商業的使用の可能な形態のタンパク質を分離および回収す
る経済的かつ効率的な方法を提供する。
【０００７】 （発明の概要） 本発明は、たとえばバイオソリッドを含む水性流れの浄化における使用のため
の方法を提供し、該方法は、バイオソリッドを含む水性流れを、有効量の： （１）アニオン性無機コロイド、および （２）有機ポリマー と接触させ、該有機ポリマーは、カチオン性ポリマー、両性ポリマー、およびそ
れらの混合物からなる群から選択され、および１，０００，０００を越える数平
均分子量を有し、それによって凝集したバイオソリッドを生じさせる工程を含む
。
【０００８】 所望される場合には、水性流れを酸と接触させて、その流れのｐＨをｐＨ７未
満に低下させることができる。本発明の１つの特定の実施形態において、水性流
れを、アニオン性無機コロイドおよび酸と同時に接触させて、ｐＨを低下させる
。その流れと有機ポリマーの引き続く接触が、バイオソリッドの凝集をもたらし
、凝集したバイオソリッドをその流れから分離できるようにする。
【０００９】 バイオソリッドは、典型的には、その表面電荷の効果により水性流れ中に懸濁
されている。表面電荷はｐＨに依存する。本発明は、バイオソリッドが表面負電
荷部位を有するところのバイオソリッドを含む水性流れを、有効量の： （ａ）前記バイオソリッドが少なくともいくらかのカチオン性部位を有するよう
に、前記バイオソリッドの表面負電荷部位の数を減少させるための第１の有機ポ
リマーであって、前記第１の有機ポリマーはカチオン性ポリマーである第１の有
機ポリマーと； （ｂ）アニオン性無機コロイドと； （ｃ）凝集したバイオソリッドを生じさせるための第２の有機ポリマーであって
、前記第２の有機ポリマーはカチオン性ポリマー、両性ポリマー、およびそれら
の混合物からなる群から選択される第２の有機ポリマーと 接触させる工程を含む方法をさらに提供する。あるいはまた、前記アニオン性無
機コロイドがシリカを基盤とするコロイドであるとき、前記第２の有機ポリマー
は、カチオン性ポリマー、アニオン性ポリマー、および両性ポリマー、ならびに
それらの混合物からなる群から選択することができる。
【００１０】 （詳細な説明） 多くの加工プラントは、潜在的に価値のあるバイオソリッドを除去するために
、および／またはその流れをプラントから放出することができる前に処理しなけ
ればならない、タンパク質、炭水化物、脂肪および油脂のようなバイオソリッド
を含む水性流れを生成する。これらの水性流れは、大抵食品加工プラントに由来
し、および重量ベースで約０．０１％から約５％までの固形分含量を有する。本
発明は、そのような流れの浄化のための方法を提供し、それによってその固体を
凝集させる。また、本発明は、その流れからのバイオソリッドの分離のための任
意選択の方法を提供し、該バイオソリッドは、たとえば動物用食餌において次に
用いることができる。
【００１１】 本明細書で定義されるように、凝集させるとは、バイオソリッドを含む流れか
ら懸濁されたバイオソリッドを分離することを意味し、ここで該バイオソリッド
は塊状になり、そして該バイオソリッドがあらかじめ懸濁していた流れの上表面
または底部に分離される。凝集は、凝集された材料を生成し、所望されるならば
その流れから該材料を物理的に分離することができる。本発明において、その流
れからのこの材料の分離を容易にするために、該凝集された材料の大きさを最大
限にすることが望ましい。
【００１２】 （材料） 水性流れ 本発明の方法において、処理される水性流れは、食品加工プラントのような、
バイオソリッドを含む水性流れを生成するいかなる加工プラントに由来してもよ
い。たとえば、動物食肉処理場および動物加工プラントならびに他の食品加工プ
ラントが、タンパク質、脂肪および油脂を含む水性流れを生成してもよい。動物
の食肉処理場および加工プラントは、牛、豚、家禽および海産食物用のものを含
む。他の食品加工プラントは、野菜、穀物および乳製食品加工用のプラント、た
とえば大豆、米、大麦、チーズおよび乳清を加工するためのプラント、澱粉およ
び穀類の湿式粉砕用のプラント、加えて醸造所、蒸留酒製造場、およびワイン醸
造所を含む。これらのプロセスからの水性流れ中に存在するバイオソリッドは、
タンパク質、脂肪および油脂に加えて、糖、澱粉および他の炭水化物を含む可能
性がある。たとえば大豆を加工することにおいて、タンパク質が水性流れ中に抽
出され、それらは引き続いて該水性流れから回収される。本発明は、動物加工か
ら、およびより詳細には家禽加工からの流れを処理するのに特に有用である。
【００１３】 本発明は、バイオソリッドの水性懸濁液を生成する慣用の食品加工作業におい
て有用であるが、本発明が、食品（動物または野菜）材料の加工に由来する、非
食品最終用途を有してもよいバイオソリッドの水性懸濁液の処理においても有用
であることを理解すべきである。たとえば、分離されそして回収されたときに、
タンパク質は、ある種の化粧品および他のスキンケア調合物において有用であり
、澱粉は、紙の製造における使用を含む多くの非食品用途を有する。さらになお
、本発明は、非食品加工作業に由来してもよい、バイオソリッドを含みいかなる
水性流れをも一般的に処理するのに有用である。さらに、前述したようにバイオ
ソリッドは、一般的に、実質的に水性の流れ中に懸濁しているが、たとえば、ｐ
Ｈ、塩分、または他のパラメータのような流れまたはバイオソリッドの特性に依
存して、相当な濃度の量のバイオソリッドを、流れ中に溶解させることもまた可
能である。
【００１４】 アニオン性無機コロイド 本発明の方法において有用なアニオン性無機コロイドは、シリカを基盤とする
アニオン性無機コロイド、シリカを基盤としないアニオン性無機コロイド、およ
びそれらの混合物を含む。シリカを基盤とするアニオン性無機コロイドは、コロ
イダルシリカ、アルミニウムで修飾されたコロイダルシリカ、ポリケイ酸塩ミク
ロゲル、ポリアルミノケイ酸塩ミクロゲル、ポリケイ酸およびポリケイ酸ミクロ
ゲル、ならびにそれらの混合物を含むが、それらに限定されるものではない。シ
リカを基盤としないアニオン性無機コロイドは、粘土、特にコロイド状ベントナ
イト粘土を含む。他のシリカを基盤としないアニオン性無機コロイドは、コロイ
ド状の錫および硫酸チタンを含む。
【００１５】 本発明に用いられるアニオン性無機コロイドは、約２から６０質量％のＳｉＯ 2 、好ましくは約４から３０質量％のＳｉＯ2を含有するコロイド状シリカゾルの
形態にあることができる。そのコロイドは、少なくともケイ酸アルミニウムの表
面層を有する粒子を有することができ、またはアルミニウムで修飾されたシリカ
ゾルであることができる。該ゾル中のコロイダルシリカ粒子は、一般的に５０〜
１０００ｍ2／ｇの比表面積、より好ましくは約２００〜１０００ｍ2／ｇ、およ
び最も好ましくは約３００〜７００ｍ2／ｇの比表面積を有する。シリカゾルを
、約１０：１から３００：１まで、好ましくは１５：１から１００：１までのＳ
ｉＯ2：Ｍ2Ｏ（ＭはＮａ、Ｋ、ＬｉおよびＮＨ4）のモル比にあるアルカリによ
って安定化することができる。コロイド状粒子は、６０ｎｍ未満の粒度を有し、
２０ｎｍ未満の平均粒度および最も好ましくは約１ｎｍから１０ｎｍまでの平均
粒度を有する。
【００１６】 ミクロゲルは、ミクロゲル粒子が通常１０００ｍ2／ｇ以上の表面積を有する
こと、およびミクロゲルは鎖および３次元網目構造へと結合した小さい１〜２ｎ
ｍ直径のシリカ粒子で構成されることにおいて、コロイダルシリカとは異なる。
活性シリカとして知られるポリケイ酸塩ミクロゲルは、４：１から約２５：１ま
でのＳｉＯ2：Ｎａ2Ｏ比を有し、およびJohn Wiley and Sons(N.Y.)により１９
７９年に出版されたRalph K. Ilerによる「The Chemistry of Silica」の１７４
〜１７６頁および２２５〜２３４頁において議論されている。ポリケイ酸とは、
一般的に、１〜４のｐＨ範囲において形成および部分的に重合され、および直径
４ｎｍよりも一般的に小さいシリカ粒子を含むようなポリケイ酸を意味し、それ
は後に鎖および３次元網目構造へと重合される。ポリケイ酸塩を、参照により本
明細書の一部をなすものとする米国特許第５，１２７，９９４号および米国特許
第５，６２６，７２１号に記載される方法に従って調製することができる。ポリ
アルミノケイ酸塩は、その粒子内部、その粒子の表面上、またはその双方にアル
ミニウムが組み込まれたポリケイ酸塩またはポリケイ酸ミクロゲルである。ポリ
ケイ酸塩ミクロゲル、ポリアルミノケイ酸塩ミクロゲルおよびポリケイ酸を、酸
性ｐＨにおいて、調製および安定化することができる。一般的に、より大きなミ
クロゲルの大きさを有して存在する際に、より良好な結果が見いだされ；一般的
に１０ｎｍより大きなサイズのミクロゲルが、最高の性能を与える。ミクロゲル
の大きさは、当業者に知られている、ミクロゲルの熟成、ｐＨの変化、濃度の変
化、または他の方法のような知られている方法のいずれによっても増大させるこ
とができる。
【００１７】 本発明に有用なポリケイ酸塩ミクロゲルおよびポリアルミノケイ酸塩ミクロゲ
ルは、参照により本明細書の一部をなすものとする米国特許第４，９５４，２２
０号および米国特許第４，９２７，４９８号に記載される条件下でのアルカリ金
属ケイ酸塩の活性化により、一般的に形成される。しかし、他の方法もまた利用
可能である。たとえば、ポリアルミノケイ酸塩を、参照により本明細書の一部を
なすものとする米国特許第５，４８２，６９３号に記載されるように、溶解した
アルミニウム塩を含む鉱酸によるケイ酸塩の酸性化により形成することができる
。アルミナ／シリカミクロゲルを、参照により本明細書の一部をなすものとする
米国特許第２，２３４，２８５号に記載されるように、過剰のミョウバンを有す
るケイ酸塩の酸性化により形成することができる。
【００１８】 慣用のシリカゾルおよびシリカミクロゲルに加えて、参照により本明細書の一
部をなすものとする欧州特許第４９１８７９号および欧州特許第５０２０８９号
に記載されるもののようなシリカゾルを、本発明におけるアニオン性無機コロイ
ドとして用いることもできる。
【００１９】 アニオン性無機コロイドは、有機ポリマーとともに、有効量で用いられて凝集
したバイオソリッドを生成させる。有効量は、水性流れの溶液重量を基準として
、固形分（たとえばＳｉＯ2）として約１から７５００質量百万分率（ｐｐｍ）
までの範囲内で変動することができる。好ましい範囲は、該アニオン性無機コロ
イドに依存して、約１から５０００ｐｐｍである。選択されるアニオン性無機コ
ロイドに関する好ましい範囲は、ポリケイ酸およびポリケイ酸塩ミクロゲルに関
して２から５００ｐｐｍ、コロイダルシリカに関して４から１０００ｐｐｍ、お
よびベントナイトのような無機コロイド状粘土に関して２から２０００ｐｐｍで
ある。
【００２０】 有機ポリマー 本発明の方法において有用な有機ポリマーは、カチオン性ポリマー、両性ポリ
マー、およびそれらの混合物を含む。該有機ポリマーは、典型的には、１，００
０，０００より大きい数平均分子量を有する。これらは、一般的に「高分子量ポ
リマー」と呼ばれる。
【００２１】 高分子量カチオン性有機ポリマーは、カチオン性澱粉、カチオン性ガーゴム、
キトサン、およびカチオン性ポリアクリルアミドのような高分子量合成カチオン
性ポリマーを含む。カチオン性澱粉は、澱粉を第３級または第４級アミンと反応
させて、０．０１から１．０までの置換度を有し、約０．０１から１．０質量％
の窒素を含むカチオン性生成物を与えることによって形成されたものを含む。適
当な澱粉は、ジャガイモ、トウモロコシ、蝋質トウモロコシ(waxy maize)、小麦
、米、オート麦を含む。好ましくは、高分子量カチオン性有機ポリマーは、ポリ
アクリルアミドである。
【００２２】 高分子量カチオン性有機ポリマーは、アニオン性無機コロイドとともに、有効
量で用いられて、凝集したバイオソリッドを生成させる。カチオン性ポリマーの
有効量は、水性流れの溶液重量を基準として、約０．２から５０００ｐｐｍまで
の範囲内で変動することができる。好ましい範囲は、約１から２５００ｐｐｍま
でである。
【００２３】 両性ポリマーは、両性澱粉、ガーゴム、および合成両性高分子量有機ポリマー
を含む。両性ポリマーは、典型的には、高分子量カチオン性ポリマーと同一の量
で用いられる。
【００２４】 本発明は、表面負電荷部位を有するバイオソリッドを含む水性流れを、有効量
の第１の有機ポリマーと接触させて、該表面負電荷部位の数を減少させる工程を
含む方法をさらに含む。第１の有機ポリマーは、カチオン性ポリマーであり、そ
れは表面負電荷部位の数を減少させ、そしていくらかのカチオン性部位を付与す
ることのために用いられる。有効量は、典型的には、バイオソリッド上の少なく
とも１％および好ましくは少なくとも１０％の表面負電荷部位を中和するのに充
分な量である。低分子量カチオン性ポリマー、または高分子量カチオン性ポリマ
ー、あるいはそれらの混合物を用いることができる。そのより高いカチオン性(c
ationicity)およびより低い使用コストにより、低分子量カチオン性有機ポリマ
ーが好ましい。 有用な高分子量カチオン性ポリマーは、前述したものを含む。
【００２５】 有用な低分子量カチオン性ポリマーは、約２，０００から約１，０００，００
０までの間の、好ましくは１０，０００と５００，０００との間の範囲内の数平
均分子量を有する。低分子量ポリマーは、たとえば、ポリエチレンイミン、ポリ
アミド、ポリシアンジアミドホルムアルデヒドポリマー、両性ポリマー、塩化ジ
アリルジメチルアンモニウムポリマー、ジアリルアミノアルキルアクリレート（
またはメタクリレート）ポリマーおよびジアルキルアミノアルキルアクリルアミ
ド（またはメタクリルアミド）ポリマー、アクリルアミドと塩化ジアリルジメチ
ルアンモニウムとの共重合体、アクリルアミドとジアリルアミノアルキルアクリ
レート（またはメタクリレート）との共重合体、アクリルアミドとジアルキルア
ミノアルキルアクリルアミド（またはメタクリルアミド）との共重合体、および
ジメチルアミンとエピクロロヒドリンの重合体であることができる。これらは米
国特許第４，７９５，５３１号および米国特許第５，１２６，０１４号に記載さ
れている。
【００２６】 第１の有機ポリマー（低分子量カチオン性ポリマー、または高分子量カチオン
性ポリマー、あるいはそれらの混合物）を、有効量において添加して、バイオソ
リッドの表面負電荷部位の数を減少させる。有効量は、いくつかの要素に依存し
、該要素は、水性流れ中のバイオソリッド上に存在する表面負電荷部位の数、バ
イオソリッドの種類、および水性流れのｐＨを含む。コロイド滴定のような技術
を用いて、当業者に利用可能かつ知られている手段により、有効量を決定するこ
とができる。一般的に、この量は、流れの全重量を基準として約０．０１から約
１０，０００ｐｐｍまでのポリマーの範囲内である。術語「ｐｐｍ」は上記で定
義されている。
【００２７】 第１の有機ポリマーを用いる処理の後、水性流れは、第２の有機ポリマーを用
いて処理される。第２の有機ポリマーは、アニオン性無機コロイドに依存する。
第２の有機ポリマーは、いかなるアニオン性無機コロイドに対しても、カチオン
性ポリマー、両性ポリマーおよびそれらの混合物からなる群から選択することが
できる。アニオン性無機コロイドがシリカを基盤とするアニオン性無機コロイド
であるとき、第２の有機ポリマーは、アニオン性ポリマー、カチオン性ポリマー
、両性ポリマー、およびそれらの混合物からなる群から選択することができる。
カチオン性ポリマーおよび両性ポリマーは前述され、および高分子量ポリマーま
たは低分子量ポリマーであることができる。
【００２８】 本発明の方法において用いることができるアニオン性ポリマーは、少なくとも
５００，０００の数平均分子量と、少なくとも１モル％のアニオン置換度を有す
る。１，０００，０００より大きな数平均分子量を有するアニオン性ポリマーが
好ましい。好ましくは、アニオン置換度は、１０〜７０モル％である。
【００２９】 有用なアニオン性ポリマーの例は、アクリルアミド、アクリル酸、アクリルア
ミド−２−メチルプロピルスルホン酸塩および／またはそれらの混合物を含有す
る水溶性ビニルポリマーを含み、ならびに同様に、加水分解されたアクリルアミ
ド重合体、あるいは、アクリル酸またはそのホモローグ（メタクリル酸など）と
、あるいはマレイン酸、イタコン酸、ビニルスルホン酸、アクリルアミド−２−
メチルプロピルスルホン酸塩および他のスルホン酸塩含有モノマーのようなモノ
マーさえと、アクリルアミドまたはそのホモローグ（メタクリルアミドなど）の
共重合体のいずれであることもできる。アニオン性ポリマーは、たとえば、米国
特許第４，６４３，８０１号、米国特許第４，７９５，５３１号および米国特許
第５，１２６，０１４号にさらに記載されている。
【００３０】 用いることができる他のアニオン性ポリマーは、アニオン性澱粉、ガーゴム、
およびアニオン性ポリ酢酸ビニルを含む。
【００３１】 任意選択の成分 所望されるならば、酸を用いて水性流れのｐＨを、最初にｐＨ７未満に低下さ
せてもよい。典型的には、硫酸、塩酸および硝酸のような鉱酸類が好ましい。別
の有用な酸は、二酸化炭素、スルホン酸類、およびカルボン酸類、アクリル酸類
のような有機酸類、および酸性アニオン性無機コロイド、１つまたは複数のプロ
トンが金属イオンまたはアンモニウムイオンで置換されている部分的に中和され
た酸類、ならびにそれらの混合物を含むが、それらに限定されるものではない。
酸性アニオン性無機コロイドは、低分子量ポリケイ酸、高分子量ポリケイ酸ミク
ロゲル、酸性ポリアルミノケイ酸塩類、および酸で安定化されたポリケイ酸塩ミ
クロゲルを含むがそれらに限定されるものではない。酸で安定化されたポリケイ
酸塩ミクロゲルの例は、米国特許第５，１２７，９９４号および米国特許第５，
６２６，７２１号に記載されている。
【００３２】 必要に応じて、本発明のプロセスにおいて金属塩を用いることができる。鉄お
よびアルミニウムが特に有用である。酸性金属塩を、ｐＨを低下させることに用
いることができ、および電荷供与体として機能することができる。
【００３３】 プロセス 本発明のプロセスは、懸濁されている固体（濁度によって測定される）を減少
させるためおよび必要に応じて該バイオソリッドを分離するために、バイオソリ
ッド（たとえば、タンパク質）を含有する水流の処理を含む。引き続く使用のた
めに、バイオソリッドを回収することができる。このプロセスが、血液および糖
中に存在するもののような、懸濁されているバイオソリッドも可溶性材料も両方
ともに捕捉することができることを認識すべきである。
【００３４】 本発明の方法は、その流れをアニオン性無機コロイドおよび有機ポリマーと接
触させることによって、バイオソリッドを含む水流を処理することを伴う。該水
性流れは、非食用用途のための加工を含む動物および植物加工からのような、そ
のような流れを生成する数多くのプロセスに由来するものであることができる。
有機ポリマーは、１，０００，０００を超える数平均分子量を有するカチオン性
ポリマーおよび両性ポリマー、ならびにそれらの混合物からなる群から選択され
る。必要に応じて、該水性流れを酸と接触させて、その流れのｐＨをｐＨ７未満
に低下させる。さらに、金属塩、特に鉄またはアルミニウム塩を必要に応じて添
加することができる。これらの反応剤、アニオン性無機コロイド、有機ポリマー
、および任意選択の酸および／または金属塩は、いかなる順序においてもその流
れと接触させることができ、あるいは１つまたは複数を、その水性流れに同時に
接触させることもできる。１つの好ましい実施形態において、その流れは、酸お
よびアニオン性無機コロイドと同時に接触させられる。
【００３５】 ｐＨ７未満への水流のｐＨの任意選択の低下は、任意の酸を用いて達成するこ
とができ、酸の例は前述している。酸性アニオン性無機コロイドを用いてその流
れのｐＨをｐＨ７未満まで低下させるときには、水流中のバイオソリッドを凝集
させるために、酸またはアニオン性無機コロイドのいかなる追加の源も必要とし
ない可能性がある。
【００３６】 水性流れを、アニオン性無機コロイドおよび有機ポリマーと接触させる。ｐＨ
低下工程が所望される場合、これは、水性流れのｐＨをｐＨ７未満に低下させる
前、後、または同時に実施される。無機コロイドおよび有機ポリマーは、別個に
、いずれの順序においても、あるいは同時に水性流れと接触させることができる
。水性流れとアニオン性無機コロイドおよび有機ポリマーを接触させることの組
合せが、凝集したバイオソリッドを生じる。
【００３７】 必要に応じて、凝集したバイオソリッドを、沈降、浮上分離、濾過、遠心分離
、傾瀉、またはそれらの方法の組合せのような慣用の分離方法により、処理され
た流れから分離することができる。分離されたバイオソリッドを、引き続いて回
収し、そして多くの用途に用いることができる。驚くべきことには、この方法か
ら回収されるバイオソリッドは、凝集系として塩化鉄(III)を用いる方法から回
収されるものと比べて、乾燥した際に減少した臭気を有することもまた見いださ
れた。
【００３８】 一般的に、水性流れ中のタンパク質のような懸濁されたバイオソリッドは表面
負電荷を有するものと信じられる。本発明は、有効量の第１の有機ポリマーにバ
イオソリッドを含む水流を接触させて、該流れ中に懸濁されているバイオソリッ
ドの表面負電荷部位の数を低下させることを含むプロセスをさらに提供する。第
１の有機ポリマーはカチオン性ポリマーであり、およびバイオソリッドに対して
いくらかのカチオン性部位を付与するのに充分な量で用いられる。典型的には、
バイオソリッド上の表面負電荷部位の少なくとも１％、および好ましくは少なく
とも１０％を中和するのに充分なカチオン性ポリマーが添加される。第１の有機
ポリマーは、高分子量または低分子量のカチオン性有機ポリマーであることがで
きる。好ましくは、カチオン性ポリマーは、低分子量カチオン性ポリマーである
。
【００３９】 アニオン性無機コロイドおよび第２の有機ポリマーを、第１のポリマーの前に
、その後に、あるいは同時に水性流れと接触させることができる。第２の有機ポ
リマーは、該アニオン性無機コロイドに依存して、カチオン性ポリマー、両性ポ
リマー、アニオン性ポリマーおよびそれらの混合物からなる群から選択される。
いずれのアニオン性無機コロイドに対しても、第２の有機ポリマーは、カチオン
性ポリマー、両性ポリマー、およびそれらの混合物からなる群から選択すること
ができる。シリカを基盤とするアニオン性無機コロイドに関して、第２の有機ポ
リマーは、アニオン性ポリマー、カチオン性ポリマー、両性ポリマー、およびそ
れらの混合物からなる群から選択することができる。
【００４０】 凝集したバイオソリッドは、前述したような知られている技術を用いて、分離
および回収することができる。
【００４１】 （実施例） （実施例１） 凝集されていないタンパク質を含有するバイオソリッド約１０００ｐｐｍを含
有する洗浄水のサンプルを、Eastern Shore家禽加工プラントから入手した。初
期濁度は、２００超であった。初期ｐＨは約７であった。
【００４２】 全ての実験において、ビーカーに対して以下の反応剤を添加した：Ciba Speci
alty Chemicals(Basel, Switzerland)から入手可能な高分子量カチオン性ポリア
クリルアミド、Percol 182（登録商標）、８ｐｐｍ；E. I. duPont de Nemours
and Company, Inc.(Wilmington, DE)から入手可能なParticol（登録商標）MX、
１２０ｐｐｍ（ＳｉＯ2基準）。記載される量は、該洗浄水の溶液重量を基準と
した。
【００４３】 それら反応剤を以下のように添加した。 （１） ２５０ｍＬの洗浄水を、Fisher Scientific(Pittsburgh, PA)から入手
可能なFisher Scientific Model #120 MRマグネチックスターラー上で、中速で
攪拌した。希水酸化ナトリウムまたは希硫酸を添加して、第１表に示すｐＨに調
整した。 （２） 時刻＝０において、カチオン性ポリアクリルアミドを添加した。 （３） 時刻＝１分において、シリカミクロゲルを添加した。 （４） 時刻＝２分において、攪拌機速度を低速に低下させた。 （５） 時刻＝４分において、攪拌機を停止し、そして凝集した固形物をビーカ
ーの底部に沈殿させた。 （６） 時刻＝１０分において、水の浄化およびタンパク質を回収する能力の指
標として、Hach Company(Loveland, CO)から入手可能なHach Ratio Turbidity M
eterを用いて、洗浄水の濁度をＮＴＵ単位で測定した。 （７） 時刻＝２０分において、ポリアクリルアミドの第２回分８ｐｐｍを添加
し、攪拌機を中速で回転させた。 （８） 時刻＝２１分において攪拌機速度を低速に低下させ、および２３分にお
いて攪拌機を停止した。 （９） 時刻＝３０分において、濁度を測定した。
【００４４】
【表１】
【００４５】 第１表から分かるように、カチオン性ポリマーおよびシリカミクロゲルの添加
時に、濁度が減少した。最良の結果は、より低いｐＨにおいて観察された。濁度
はポリアクリルアミドの第２の添加により改善され、最良の結果は、再び７未満
のｐＨにおいて見いだされた。
【００４６】 （実施例２） 実施例１の家禽加工洗浄水を、いくつかの異なるアニオン性無機コロイドとと
もに用いた。以下のアニオン性無機コロイドを用いた。 Ludox（登録商標） SMコロイダルシリカ、３０質量％シリカゾル、表面積＝３
００ｍ2／ｇ。 Ludox（登録商標） HS-30コロイダルシリカ、３０質量％シリカゾル、表面積
＝２３０ｍ2／ｇ。 Ludox（登録商標） 130コロイダルシリカ、３０質量％シリカゾル、表面積＝
１３０ｍ2／ｇ。 Ludox（登録商標）コロイダルシリカは、E. I. duPont de Nemours and Compa
ny, Inc.(Wilmington, DE)から入手可能である。 Eka Chemicals AB(Bohus, Sweden)から入手可能なBMA-670、低「Ｓ」値コロイ
ダルシリカゾル、表面積＝８５０ｍ2／ｇ。 Nalco Chemical Company(Naperville, Ill)から入手可能なコロイダルシリカ
ゾル、４ｎｍ、表面積＝７５０ｍ2／ｇ。 E. I. duPont de Nemours and Company, Inc.(Wilmington, DE)から入手可能
なParticol（登録商標） MX、表面積＝１２００ｍ2／ｇ。
【００４７】 高分子量カチオン性有機ポリマーは、Percol 182（登録商標）であった。
【００４８】 全ての実験に関して、以下の手順に従った。 （１） ビーカー中で、中速において攪拌しながら、希硫酸の添加により実施例
１の家禽加工洗浄水２５０ｍＬをｐＨ４．５に調整した。 （２） 時刻＝０において、酸性化した洗浄水に対して、洗浄水の溶液重量を基
準とし、ＳｉＯ2基準で４０ｐｐｍのアニオン性無機コロイドを添加した。 （３） 時刻＝１分において、４ｐｐｍの高分子量カチオン性有機ポリマーを添
加した。 （４） 時刻＝２分において、攪拌機速度を、その最低の設定に低下させた。 （５） 時刻＝４分において、マグネチックスターラーを停止させた。 （６） 時刻＝１０分において、凝集した固体上方の洗浄水の濁度を測定した。
【００４９】
【表２】
【００５０】 第２表から分かるように、異なるアニオン性無機コロイドを用いることができ
、それらの全ては、タンパク質を含有する洗浄水の濁度を低下させるのに有効で
ある。凝集したバイオソリッドは、水からビーカーの底部へ沈殿した。
【００５１】 （実施例３〜８） これらの実施例において、約１３９０ｐｐｍのバイオソリッドを含有する第２
の家禽加工洗浄水を用いた。初期濁度は、２００超であった。洗浄水に対して、
以下の第３表〜第８表に与えられる量で以下の反応剤を添加した：低分子量カチ
オン性有機ポリマー、塩化ジアリルジメチルアンモニウムポリマー（polydadmac
）；アニオン性無機コロイド：Nalcoコロイダルシリカゾル、Particol（登録商
標）ポリケイ酸塩ミクロゲル、およびベントナイト粘土；および、高分子量カチ
オン性有機ポリマー、Percol 182（登録商標）、ポリアクリルアミド(PAM)。添
加される反応剤の量は、第３表〜第８表中に与えられ、全ての量はｐｐｍ単位で
あり、洗浄水の溶液重量を基準とする。
【００５２】 （実施例３（比較例）） ２５０ｍＬの洗浄水を、中速で攪拌した。時刻＝０において、Polydadmacを添
加した。時刻＝１０秒において、アニオン性無機コロイドを添加した。１５秒後
に、混合を停止し、そして洗浄水を、ビーカーの中央に配置された焼結ガラスス
パージャー（３０ｎｍ直径中程度間隙率）を取り付けられた３００ｍｌのトール
ビーカーを含む空気浮上分離装置に移した。約５０ｍＬ毎分の１ｐｓｉの空気を
、時刻＝４分まで洗浄水中にスパージングし、その時点で空気のスパージングを
停止した。濁度を、５分および１０分において記録した。
【００５３】
【表３】
【００５４】 第３表から分かるように、低分子量カチオン性有機ポリマーと無機コロイドと
の組合せは、濁度を低下させて浄化された洗浄水を与えるのに不充分である。実
験１、２、５および６においては、凝集物は形成されなかった。実験３、４、７
および８においては、タンパク質固体を含有する小さく分散された凝集物が形成
された、しかし、該凝集物を洗浄水から分離することができなかった。
【００５５】 （実施例４） アニオン性無機コロイドの添加の１０秒後に、高分子量カチオン性有機ポリマ
ー（ポリアクリルアミド）を添加する追加された工程を除いて、実施例３におい
てと同一のプロセスに従った。混紡は、ポリアクリルアミドの添加の１５秒後に
停止した。第４表が、添加された反応剤の品質および結果を与える。
【００５６】
【表４】
【００５７】 第４表から分かるように、低分子量カチオン性ポリマーとアニオン性無機コロ
イドとの組合せに対する高分子量カチオン性ポリマーの添加は、濁度を減少させ
ることにより、洗浄水の浄化を高める。実験９、１０、１１、１２、１５および
１６において、洗浄水の頂部および／または底部に分離される大型の凝集物が形
成された。これらの凝集物を回収することができた。実験１３において、カチオ
ン性polydadmacのより高い投入量において、添加されるアニオン性無機コロイド
の量は、該固体上に存在する負電荷部位の充分な量を中和するのに有効ではなく
、そしてかなりの固体が懸濁液中に残存し、したがって高い濁度値を与える。
【００５８】 （実施例５（比較例）） アニオン性無機コロイドとしてのベントナイト粘土の使用を伴って、実施例３
の方法を繰り返した。第５表が、添加された反応剤の品質および結果を与える。
【００５９】
【表５】
【００６０】 第５表から分かるように、低分子量カチオン性有機ポリマーとアニオン性無機
コロイドとしてのベントナイトとの組合せは、濁度を低下させて浄化された洗浄
水を提供するのに不充分である。非常に微細に分散された凝集物が形成され、該
凝集物を洗浄水から分離することができなかった。
【００６１】 （実施例６） アニオン性無機コロイドとしてベントナイト粘土を用いて実施例５の方法を繰
り返した。第６表が、添加された反応剤の品質および結果を与える。
【００６２】
【表６】
【００６３】 第６表から分かるように、低分子量カチオン性ポリマーとアニオン性無機コロ
イドとしてのベントナイトとの組合せに対する高分子量カチオン性ポリマーの添
加は、濁度を減少させることにより、洗浄水の浄化を高める。実験２１および２
３においては、微細に分散された凝集物が形成され、それらの実験において、存
在する正電荷の充分な数を中和するために添加されるベントナイトの有効量が存
在しなかった。実験２２および２４においては、洗浄水からその頂部および底部
に分離される大型の凝集物が形成された。
【００６４】 （実施例７） ２５０ｍＬの洗浄水を、中速において攪拌した。希硫酸を添加して、ｐＨを３
．５まで低下させた。時刻＝０において、アニオン性無機コロイドを添加した。
時刻＝１０秒において、高分子量カチオン性ポリアクリルアミドを添加した。１
５秒後に、混合を停止し、そして洗浄水を比較実施例３において記載された空気
浮上分離装置へと移した。１ｐｓｉの空気を５０ｍＬ毎分の速度において、時刻
＝４分まで洗浄水中に空気をスパージングし、その時点で空気のスパージングを
停止した。濁度を、５分および１０分において記録した。
【００６５】
【表７】
【００６６】 第７表から分かるように、洗浄水のｐＨを低下させ、引き続いてアニオン性無
機コロイドおよび高分子量カチオン性有機ポリマーの両方の添加を行うことによ
り、濁度が低下する。全ての実験において、洗浄水の頂部および底部に分離する
、タンパク質固体を含有する微細から大型から密集した凝集物が形成された。タ
ンパク質を含有する凝集物を回収することができた。
【００６７】 （実施例８） ２５０ｍＬの家禽加工洗浄水を、中速において攪拌した。希硫酸を添加して、
ｐＨを３．５まで低下させた。時刻＝０において、Particol（登録商標）MXポリ
ケイ酸塩ミクロゲルを添加した。時刻＝２０秒において、高分子量カチオン性ポ
リアクリルアミド(PAM)を添加した。時刻＝３０秒において、混合を停止し、そ
して洗浄水を比較実施例３において記載された空気浮上分離装置へと移した。１
ｐｓｉの空気を１００ｍＬ毎分の速度において、時刻＝４分まで洗浄水中に空気
をスパージングし、その時点で空気のスパージングを停止した。濁度を、５分お
よび１０分において記録した。次に、時刻＝１２分において、空気浮上分離装置
から篩を通して液体を排出し、そして排出された液体の濁度を測定した。タンパ
ク質を含有する固体は、該篩上に収集された。
【００６８】
【表８】
【００６９】 第８表から分かるように、洗浄水の濁度は、時間の経過につれて減少した。さ
らに、本実施例は、固体が篩上に収集されたように、洗浄液体からの固体の分離
を例示する。排出された液体の濁度は、１０分における値からほとんど変化を示
さず、それは固体が篩上に留まり、および本方法中に再分散し、そして通過する
ようにならないことを示す。
【００７０】 （実施例９） 約１０００ｐｐｍの凝集していないバイオソリッドを含有する洗浄水の別のサ
ンプルを、Eastern Shore家禽加工プラントから入手し、それは２００超の濁度
を有した。
【００７１】 ポリケイ酸塩ミクロゲル溶液Particol（登録商標）MXを、硫酸を用いて安定化
した。該ミクロゲル溶液を、使用前に種々の時間にわたって熟成させた。熟成時
間を第９表に与えた。
【００７２】 ２５０ｍＬの洗浄水を、中速において攪拌した。時刻＝０において、高分子量
ポリアクリルアミドPercol 182（登録商標）を、洗浄液の溶液重量を基準として
８ｐｐｍ添加した。時刻＝１分において、酸で安定化され、熟成されたポリケイ
酸塩ミクロゲル溶液を、洗浄液の溶液重量を基準として１２０ｐｐｍ添加した。
それぞれの熟成時間に関して、実験を行った。時刻＝２分において、攪拌速度を
、低速に低下させた。時刻＝５分において、攪拌を停止した。時刻＝１５分にお
いて、洗浄水の濁度を測定した。
【００７３】
【表９】
【００７４】 第９表から分かるように、酸で安定化されたポリケイ酸塩ミクロゲルとカチオ
ン性ポリアクリルアミドとの組合せは、最初に７未満にｐＨを低下させる必要な
しに、洗浄水の濁度を減少させるのに充分であった。加えて、その結果は、ケイ
酸塩ミクロゲルのより長い熟成時間が、濁度を低下させることにおいてさらなる
改善を提供したことを示す。同様に熟成させたミクロゲル溶液を用いた別の実験
において、ミクロゲルの平均寸法が、１５秒の熟成時間における５ｎｍから４５
分の熟成時間における２３０ｎｍまで増大した。
【００７５】 （実施例１０） ０．５１％のタンパク質を含有する、Protein Tchnologies, Inc.由来の大豆
乳清溶液２５０ｍＬを、中速で攪拌した。希硫酸を添加して、ｐＨ２．５に調整
した。時刻＝０において、大豆溶液の溶液重量を基準として１６０ｐｐｍのBMA-
9コロイダルシリカ（Eka Chemicals AB(Bohus, Sweden)から入手可能）を添加し
、そして１０分間にわたって中速で混合した。次に、大豆溶液の溶液重量を基準
として８ｐｐｍの高分子量ポリアクリルアミドPercol 182（登録商標）を添加し
、そして１０分間にわたって混合した。その混合物をガラス濾紙934AH（Whatman
(Clifton, NJ)から入手可能）を用いて濾過し、０．１１ｇの固体タンパク質を
回収した。濾過された溶液は、０．４１６％のタンパク質を含有し、それはタン
パク質含量における２０％の減少を意味した。
【００７６】 （実施例１１） Eastern Shore家禽加工プラント由来の水性廃棄物流を、本発明にしたがって
、連続プロセスにおいて、操業中に処理した。排気物流に対して、その流れのｐ
Ｈを３．７まで低下させるのに充分な硫酸と、その流れの溶液重量を基準として
９５ｐｐｍ ＳｉＯ2のParticol（登録商標）MXポリケイ酸塩ミクロゲルを同時
に添加した。それら酸およびミクロゲルの添加地点から下流（約３０秒）におい
て、その流れの溶液重量を基準として４ｐｐｍのカチオン性ポリアクリルアミド
Percol 182（登録商標）を添加した。その流れを起泡分離（ＤＡＦ）装置へと導
き、そこでは固体が表面に浮上し、そして回収のためにすくい取られる。残存す
る水流を、化学的酸素要求量（ＣＯＤ）および生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）
ならびに全懸濁固形物（ＴＳＳ）に関して試験した。
【００７７】 ＣＯＤは、Hach Company(Loveland, CO)から入手可能なHach COD Test Kitを
用いて測定した。ＴＳＳは、American Public Health Association、American W
ater Works AssociationおよびWater Environment Federation共著の「Standard
Methods for Examination of Water and Wastewater」に記載されるMethod 245
0 Dにより測定された。ＢＯＤは、「Standard Methods for Examination of Wat
er and Wastewater」に記載されるMethod 5210により測定された。
【００７８】
【表１０】
【００７９】 *Ｎ／Ｔは、未試験である。しかし、典型的には、この数値は処理前において
１０００ｍｇ／Ｌである。
【００８０】 第１０表から分かるように、本発明の方法は、実際の家禽加工プラントの連続
流プロセスにおいて、廃棄物流の化学的酸素要求量および生物化学的酸素要求量
を低下させる。
【００８１】 （実施例１２） ９８０ｇの水中の、Staley Pearl Starchの非改質のコーンスターチ２０ｇの
スラリーを、中速において攪拌した。時刻＝０において、該スターチスラリーの
重量を基準として１０ｐｐｍのＳｉＯ2を、酸で安定化されたポリケイ酸塩ミク
ロゲル溶液であるParticol（登録商標）MXとして添加し、そして１５秒間にわた
って混合した。次に、時刻＝１５秒において、該スターチスラリーの重量を基準
として２ｐｐｍの高分子量ポリアクリルアミドPercol 182（登録商標）を添加し
、そして３０秒間にわたって混合した。そして、混合を停止した。静止の３０秒
後、時刻＝４５秒において測定された濁度は、４６であった。Particol（登録商
標）MXである２０ｐｐｍのＳｉＯ2を用いたことのみを差異として、試験を繰り
返した。４５秒における濁度は、２９であった。第３の比較試験において、Part
icol（登録商標）MXを添加しなかった。濁度は１８６であった。
【００８２】 （実施例１３） Eastern Shore家禽加工プラントから、廃水のサンプルを得た。その廃水は、
２１００ｐｐｍ超のＣＯＤ、２００超の初期濁度、および６．１のｐＨを有した
。４００ｍＬのビーカー中に、２５０ｍＬの廃水を配置した。２７５ｒｐｍのメ
カニカルプロペラ型攪拌機を用いて、その廃水を攪拌した。廃水のｐＨを、希Ｈ 2 ＳＯ4を用いてｐＨ５．５に調整した。時刻＝０において、Particol（登録商標
）MXを添加した。時刻＝１５秒において、カチオン性ポリマー、ポリアクリルア
ミド（ＰＡＭ）Percol（登録商標）182を添加した。時刻＝２５秒において、す
なわち該ポリマーが添加された１０秒後に、混合機速度を１５０ｒｐｍに低下さ
せた。ポリマーの添加４０秒後に、混合を停止した。攪拌を停止した３５秒後お
よび９５秒後に、濁度測定のために、その廃水をサンプリングした。その９５秒
濁度測定の後に、ｐＨを測定した。次に、１５０ｒｐｍにおいて３０秒間にわた
って混合することによって、凝集した廃水を再懸濁させた。１分後にかき混ぜを
中止し、ＣＯＤ測定のために廃水をサンプリングした。
【００８３】 ＣＯＤを、CHEMetrics(Calverton, VA)製の０〜１５００ｐｐｍ用ＣＯＤ比色
分析アンプルと６２０ｎｍ波長に設定されたMilton Roy Spectronicモデル２０
分光光度計を用いて測定した。第１１表が、添加された反応剤の性質とこれらの
実験（３３および３４である）に関する結果を提供する。
【００８４】 （実施例１４） 同一の廃水を用いて実施例１３の方法を繰り返した。しかし、酸を添加する代
りに、Particol（登録商標）MXを添加する１５秒前に３２ｐｐｍのＦｅＣｌ3を
添加した。全ての時刻は、１５秒を加えることにより実施例１３からシフトした
。添加される反応剤の性質および結果は、第１１表中の実験３５として提供され
る。
【００８５】
【表１１】
【００８６】 第１１表から分かるように、酸または塩化鉄(III)、シリカミクロゲル、およ
びカチオン性ポリアクリルアミドを組み合わせた使用は、バイオソリッドを含有
する廃水流中の濁度および化学的酸素要求量を低減させるのに有効である。
【００８７】 （実施例１５） 同一の廃水を用いて実施例１３の方法を繰り返した。しかし、ｐＨを低下させ
る工程はなく、および有機ポリマーを変化させた。時刻＝０において、Particol
（登録商標）MXを添加した。時刻＝１５秒において、Ciba Specialty Chemicals
から入手可能な低分子量カチオン性ポリマー、ポリアミンAgelfloc（登録商標）
A50HVを添加した。時刻＝３０秒において、第２の有機ポリマーを添加し、とも
にCiba Specialty Chemicalsから入手可能な、カチオン性ポリアクリルアミド(P
AM) Percol（登録商標）182、またはアニオン性ポリアクリルアミド(PAM) Perco
l（登録商標）155 PGのいずれかを添加した。時刻＝４０秒において、すなわち
該ポリマーが添加された１０秒後に、混合機速度を１５０ｒｐｍに低下させた。
ポリマーの添加４０秒後に、混合を停止した。攪拌を停止した３５秒後および９
５秒後に、濁度測定のために、その廃水をサンプリングした。その９５秒濁度測
定の後に、ｐＨを測定した。次に、１５０ｒｐｍにおいて３０秒間にわたって混
合することによって、凝集した廃水を再懸濁させた。１分後にかき混ぜを中止し
、ＣＯＤ測定のために廃水をサンプリングした。第１２表が、添加される反応剤
の品質および結果を提供する。
【００８８】
【表１２】
【００８９】 第１２表から分かるように、異なる有機ポリマーおよび異なる組合せにおいて
、アニオン性コロイドとともに用いて、廃水を浄化することおよび化学的酸素要
求量を低減することができる。実験３６および３８において、低分子量カチオン
性ポリアミンを高分子量ポリアクリルアミドとの組合せにおいて用いる。実験３
７および３９において、該ポリアミンをアニオン性ポリアクリルアミドとの組合
せにおいて用いる。
【００９０】 （実施例１６） Particol（登録商標）MXを添加する前に、塩基（水酸化ナトリウム）を添加し
て６．５までｐＨを上昇させる違いを除いて、実施例１３の方法を繰り返した。
残余の工程を、変更なしに実施した。第１３表が添加される反応剤の品質および
結果を提供する。
【００９１】
【表１３】
【００９２】 第１３表から分かるように、廃水流の浄化およびその化学的酸素要求量の低減
は、アニオン性コロイドおよびカチオン性ポリマーを使用して、７に接近したｐ
Ｈにおいても実施することができた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＵ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＥＥ，ＧＤ，ＧＥ，ＨＲ， ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，Ｌ Ｃ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＸ ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ Ｆターム(参考） 4D015 BA09 BA12 BB09 BB12 CA04 DA32 DA35 DA39 DB03 DB19 DB32 DB33 DC06 DC07 EA04 EA06 EA14 EA16 EA32 EA33 EA35 EA39

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 バイオソリッドを含む実質的に水性の流れを、 （ａ）アニオン性無機コロイドと； （ｂ）有機ポリマーと の有効量と接触させる工程を含む方法であって、前記有機ポリマーはカチオン性
    ポリマー、両性ポリマーおよびそれらの混合物からなる群から選択され、該方法
    によって凝集したバイオソリッドが生成することを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 工程（ａ）の前に、前記水性の流れを、カチオン性ポリマー
    である第１の有機ポリマーの有効量と接触させて、前記バイオソリッド上の負電
    荷部位を減少させる工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記アニオン性無機コロイドは、前記水性の流れの溶液重量
    を基準として１から７５００ｐｐｍの範囲内の量で前記水溶液中に存在し、およ
    び前記有機ポリマーは、前記水性の流れの溶液重量を基準として０．２から５０
    ００ｐｐｍの範囲内の量で前記水性の流れ中に存在することを特徴とする請求項
    １または２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記アニオン性無機コロイドは、ポリケイ酸塩ミクロゲル、
    ポリアルミノケイ酸塩ミクロゲル、ポリケイ酸ミクロゲル、およびそれらの混合
    物からなる群から選択されることを特徴とする請求項１、２または３に記載の方
    法。
  5. 【請求項５】 前記アニオン性無機コロイドは、１０ｎｍより大きい寸法を
    有することを特徴とする請求項４に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記有機ポリマーは、カチオン性ポリマーであることを特徴
    とする請求項１から５のいずれかに記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記カチオン性ポリマーは、ポリアクリルアミド、カチオン
    性澱粉、カチオン性ガーゴム、キトサンおよびそれらの混合物からなる群から選
    択されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記有機ポリマーは、両性ポリマーであることを特徴とする
    請求項１から５のいずれかに記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記凝集したバイオソリッドを分離および回収する工程をさ
    らに含むことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記水性の流れを酸と接触させて、前記水性の流れのｐＨ
    を、ｐＨ７未満に低下させることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載
    の方法。
  11. 【請求項１１】 前記酸は、硫酸、塩酸、硝酸、二酸化炭素、スルホン酸類
    、カルボン酸類、アクリル酸類、酸性アニオン性無機コロイド類、部分的に中和
    された酸類、およびそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする
    請求項１０に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記酸は、硫酸、塩酸、硝酸、およびそれらの混合物から
    なる群から選択されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記酸は、低分子量ポリケイ酸、高分子量ポリケイ酸ミク
    ロゲル、酸性ポリアルミノケイ酸塩、酸で安定化されたポリケイ酸塩ミクロゲル
    、およびそれらの混合物からなる群から選択される酸性アニオン性無機酸である
    ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記流れを、前記酸および前記アニオン性無機コロイドに
    同時に接触させることを特徴とする請求項１０、１１、１２または１３に記載の
    方法。
  15. 【請求項１５】 前記第１の有機ポリマーは、２，０００から１，０００，
    ０００の範囲内の数平均分子量を有する低分子量カチオン性ポリマーであること
    を特徴とする請求項２から１４のいずれかに記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記第１の有機ポリマーは、１，０００，０００より大き
    い数平均分子量を有する高分子量カチオン性ポリマーであることを特徴とする請
    求項２から１４のいずれかに記載の方法。
  17. 【請求項１７】 前記アニオン性無機コロイドは、シリカを基盤とするアニ
    オン性無機コロイドであり、および前記有機ポリマーはカチオン性ポリマー、ア
    ニオン性ポリマーおよび両性ポリマーからなる群から選択されることを特徴とす
    る請求項２から１６のいずれかに記載の方法。
  18. 【請求項１８】 前記シリカを基盤とするアニオン性無機コロイドは、コロ
    イダルシリカ、アルミニウム修飾コロイダルシリカ、ポリケイ酸塩ミクロゲル類
    、ポリアルミノケイ酸塩ミクロゲル類、ポリケイ酸、ポリケイ酸ミクロゲルおよ
    びそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする請求項１７に記載
    の方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005219006A (ja) * 2004-02-09 2005-08-18 Keiichiro Asaoka 高分子凝集剤溶液、その製造方法及びその高分子凝集剤溶液を用いた凝集方法
JP2016501121A (ja) * 2012-11-16 2016-01-18 ロケット フレールＲｏｑｕｅｔｔｅ Ｆｒｅｒｅｓ 水を飲用にするプロセス
JP2019214037A (ja) * 2018-06-07 2019-12-19 三洋化成工業株式会社 水処理方法及び水処理剤

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5512068B2 (ja) * 2006-03-24 2014-06-04 三菱レイヨン株式会社 水処理方法
CN101671077B (zh) * 2009-09-30 2012-10-17 江苏苏净集团有限公司 一种废水脱氮填料上的挂膜材料
CN102743786B (zh) 2011-04-20 2015-03-18 佛山市优特医疗科技有限公司 具有抑菌性和吸湿性的伤口敷料
CN103288196A (zh) * 2013-07-01 2013-09-11 武汉科梦环境工程有限公司 制糖工业浸淘米废水中有机质的快速凝析剂及处理工艺
FR3082124B1 (fr) * 2018-06-08 2021-05-28 Coatex Sas Controle de la sedimentation d'un derive minier
CN108998076B (zh) * 2018-07-24 2020-09-08 西安市轻工业研究所 一种煤焦油脱水剂及其制备方法与应用

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4138666A1 (de) * 1991-11-25 1993-05-27 Sued Chemie Ag Verfahren zur vorreinigung von abwaessern
CN1180668A (zh) * 1997-11-13 1998-05-06 四川四达生物工程产业开发股份有限公司 造纸黑液的综合处理方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005219006A (ja) * 2004-02-09 2005-08-18 Keiichiro Asaoka 高分子凝集剤溶液、その製造方法及びその高分子凝集剤溶液を用いた凝集方法
JP2016501121A (ja) * 2012-11-16 2016-01-18 ロケット フレールＲｏｑｕｅｔｔｅ Ｆｒｅｒｅｓ 水を飲用にするプロセス
JP2019214037A (ja) * 2018-06-07 2019-12-19 三洋化成工業株式会社 水処理方法及び水処理剤

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