JP2018134596A - 凝集剤及び凝集処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]
繊維状セルロースと、
粘質成分と、
カチオン性ポリマーと、
凝集助剤と、を含有する、
凝集剤。
[2]
前記粘質成分は、増粘多糖類、及び増粘糖タンパクからなる群より選択される1種又は2種以上を含有する、
[1]に記載の凝集剤。
[3]
前記繊維状セルロース及び前記粘質成分は、アオイ科に分類される植物に由来する、
[1]又は[2]に記載の凝集剤。
[4]
前記カチオン性ポリマーは、ポリアミジンを含有する、
[1]〜[3]のいずれかに記載の凝集剤。
[5]
前記カチオン性ポリマーは、前記ポリアミジンを水溶液として含有する、
[4]に記載の凝集剤。
[6]
多価金属塩を共に用いる、
[1]〜[5]のいずれかに記載の凝集剤。
[7]
アニオン性ポリマーを共に用いる、、
[1]〜[6]のいずれかに記載の凝集剤。
[8]
前記凝集助剤は、ゼオライトを含有する、
[1]〜[7]のいずれかに記載の凝集剤。
[9]
pH調整剤を共に用いる、、
[1]〜[8]のいずれかに記載の凝集剤。
[10]
排水を処理するために用いられる、
[1]〜[9]のいずれかに記載の凝集剤。
[11]
前記排水は、廃棄乳、畜産排水、無洗米とぎ汁、給食排水、飲料排水、又は染色排水である、
[10]に記載の凝集剤。
[12]
排水に対し、繊維状セルロースと粘質成分とカチオン性ポリマーと凝集助剤とを含有する凝集剤を接触させる工程を含む、
凝集処理方法。
[13]
前記カチオン性ポリマーは、前記ポリアミジンを水溶液として含有する、
[12]に記載の凝集剤。
[14]
排水に対し、繊維状セルロースと粘質成分とカチオン性ポリマーと凝集助剤とを含有する凝集剤を添加する工程を含む、
凝集処理方法。
[15]
前記カチオン性ポリマーは、前記ポリアミジンを水溶液として含有する、
[14]に記載の凝集剤。
[16]
前記排水に対し、多価金属塩をさらに添加する工程、及び、
前記排水に対し、アニオン性ポリマーをさらに添加し、前記凝集剤を含有する凝集スラッジを得る工程、をさらに含む、
[14]又は[15]に記載の凝集処理方法。
[17]
前記排水から前記凝集スラッジを回収する工程、をさらに含む、
[16]に記載の凝集処理方法。
[18]
排水が、繊維状セルロースと粘質成分とカチオン性ポリマーと凝集助剤とを含有する凝集剤を含有する第一層に接触する工程を含む、
凝集処理方法。
[19]
前記カチオン性ポリマーは、前記ポリアミジンを水溶液として含有する、
[18]に記載の凝集剤。
[20]
第一層に接触した排水が、多価金属塩を含有する第二層に接触する工程、及び、
第二層に接触した排水が、アニオン性ポリマーを含有する第三層に接触する工程、をさらに含む、
[18]又は[19]に記載の凝集処理方法。
本実施形態の凝集剤(以下、単に「凝集剤」ともいう。)は、繊維状セルロースと粘質成分とカチオン性ポリマーと凝集助剤とを含有する。また、凝集剤は、主として排水を処理するために用いられる。
本実施形態の繊維状セルロースは、細い糸状の形態を有するセルロースであれば特に限定されず、様々な分子量や構造を有するものを用いることができる。
本実施形態の粘質成分は、粘性を有する成分であれば特に限定されないが、例えば、増粘多糖類、及び増粘糖タンパクからなる群より選択される1種又は2種以上を含有する。
本実施形態の凝集剤は、カチオン性ポリマーを含有する。カチオン性ポリマーとしては、特に限定されないが、好ましくはポリアミジンを含有する。ポリアミジンを含有することにより、より確実に排水中に溶解している不純物を取り除くことができる傾向にある。
本実施形態の凝集剤は、凝集助剤を含有する。凝集助剤としては、凝集作用を促進するものであれば特に限定されないが、好ましくは珪酸(例えば、天然ゼオライトや人工ゼオライト)を含有し、より好ましくは人工ゼオライトを含有する。珪酸を含有することにより、排水中の不純物をより効率良く取り除くことができる傾向にある。
本実施形態の凝集剤は、好ましくはpH調整剤を共に用いる。pH調整剤を共に用いることにより、排水のpHを中性域(pH6.0〜7.5程度)に調整し、凝集剤が不純物を取り除く作用をより確実に奏することができる傾向にある。例えば、pH調整剤としては、排水のpHが6.0未満である場合には塩基性化合物を、排水のpHが7.5を超える場合には酸性化合物を用いることができる。特に、排水のpHが8.0以上の場合には、苛性ソーダ(水酸化ナトリウム)を用いてpHを中性域に調整することが好ましい。本明細書において「共に用いる」とは、凝集剤に含有させること、又は、処理対象に対して凝集剤と共に用いられることを意味する。具体的に凝集剤と共に用いられる態様は、後述する[凝集処理方法]で詳述する。すなわち、繰り返し排水を処理するような場合に、その2回目以降の処理でpH調整剤の使用量が予め決めることができる場合には、pH調整剤を凝集剤に含有させることが好ましい。また、排水のpHが不明であるような場合には、pH調整剤を凝集剤と共に用いることが好ましい。以下、多価金属塩、アニオン性ポリマー、及びその他の成分についても、同様である。
本実施形態の凝集剤は、好ましくは多価金属塩を共に用いる。多価金属塩を共に用いることにより、排水中の不純物をより効率良く取り除くことができる傾向にある。多価金属塩としては、特に限定されないが、アルミニウム、鉄、マグネシウム、カルシウム等の多価金属塩が挙げられる。多価金属塩の具体例としては、ポリ塩化アルミニウム(PAC)、及び硫酸バンド(硫酸アルミニウム)が挙げられる。この中では、ポリ塩化アルミニウムがより好ましい。
本実施形態の凝集剤は、好ましくはアニオン性ポリマーを共に用いる。アニオン性ポリマーを共に用いることにより、排水中の不純物をより効率良く取り除くことができる傾向にある。アニオン性ポリマーとしては、特に限定されず公知の凝集剤に用いられるアニオン性ポリマーが挙げられ、例えば、アクリル系の高分子の水溶性有機物にカルボキシル基、アミド基、スルホン基等を有するものが挙げられる。
本実施形態の凝集剤は、本願発明の作用効果を阻害しない限りにおいて、繊維状セルロース及び粘質成分以外の成分(その他の成分)をさらに含有していてもよい。また、アニオン性ポリマー及びカチオン性ポリマー以外のポリマーとして、ノニオン性ポリマーや両性ポリマーをさらに含有していてもよい。例えば、後述する植物由来の成分として、カルシウム、カリウム等の金属;ビタミンA、B1、B2、C等のビタミン類が挙げられる。
上述した繊維状セルロース及び粘質成分は、これらを成分として含有する植物から抽出することやこの植物自体を利用することができる。このような植物として、例えば、アオイ科に分類される植物が挙げられる。すなわち、繊維状セルロース及び粘質成分は、アオイ科に分類される植物に由来することが好ましい。
本実施形態の凝集剤は、主として排水を処理するために用いられる。本明細書において「排水」とは、水を含む過剰又は不用になったものを意味する。
本実施形態の凝集処理方法は、排水に対して上述した凝集剤を接触させる工程(以下、「接触工程」ともいう。)を含む。
接触工程において、排水に対して凝集剤を接触させる手段としては、粉粒体を混合できるものであれば特に限定されない。そのような手段としては、従来公知の手段を利用することが可能であり、例えば、バッチ方式、及び連続方式によって排水を凝集剤で処理する方法が挙げられる。
〔繊維状セルロース及び粘質成分〕
オクラ由来成分:オクラの実を1週間天日乾燥し、数センチメーター程度の大きさに粗粉砕し、ミル(増幸産業社製、商品名「スーパーマスコロイダーカッターミル」)で微粉砕して得られた粉状物(アオイ科トロロアオイ属に分類されるオクラ、繊維状セルロース及び粘質成分含有、粒度:80メッシュ以下、表中「オクラ由来成分」と略記する。)
〔凝集助剤〕
ゼオライト(三井金属資源開発社製商品名「イワミライト」、粒子径1mm以下)
〔カチオン性ポリマー〕
ポリアミジン(三菱レイヨン社製商品名「ダイヤフロックKP7000」、粒度:80メッシュ以下)
〔pH調整剤〕
苛性ソーダ(巽合成化学社製、24%水溶液又は6%水溶液、水酸化ナトリウム)
〔多価金属塩〕
ポリ塩化アルミニウム(巽合成化学社製、表中「PAC」と略記する。)
〔アニオン性ポリマー〕
AP120C(三菱レイヨン社製商品名、主成分:アクリルアマイド・アクリル酸、分子量1600万)
下記の実施例及び比較例において用いた排水は、以下の通りである。
畜産排水(ある牧場主から入手。主として牛の排泄物であり、廃棄乳も含む。)
廃棄乳(ある牧場主から入手。)
製麺排水(ある製麺工場から入手。)
給食排水(ある給食業者から入手。)
飲料排水(自動販売機と共に設置されている「飲み残し回収ボックス」から業者を通して入手。)
無洗米とぎ汁(ある米製造業者から入手。)
製菓排水(ある製菓工場から入手。)
実施例においては、表1に示すように1m3又は1Lの各排水が投入された容器に対して各凝集剤を添加して、5分間混合した。その後、排水のpHを測定し、pHが6.5未満である場合にはpH調整剤をpHが6.5〜7.0になるまで添加して5分間混合した。その後、多価金属塩を添加して、5分間混合した。その後、アニオン性ポリマーを添加して、5分間混合した。その後、得られた凝集剤スラッジを回収し、凝集剤で処理した排水(処理後排水)を得た。なお、実施例1においては、上記測定でpHが6.5〜7.0の範囲内であったため、pH調整剤は用いていない。
Claims (20)
- 繊維状セルロースと、
粘質成分と、
カチオン性ポリマーと、
凝集助剤と、を含有する、
凝集剤。 - 前記粘質成分は、増粘多糖類、及び増粘糖タンパクからなる群より選択される1種又は2種以上を含有する、
請求項1に記載の凝集剤。 - 前記繊維状セルロース及び前記粘質成分は、アオイ科に分類される植物に由来する、
請求項1又は2に記載の凝集剤。 - 前記カチオン性ポリマーは、ポリアミジンを含有する、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の凝集剤。 - 前記カチオン性ポリマーは、前記ポリアミジンを水溶液として含有する、
請求項4に記載の凝集剤。 - 多価金属塩を共に用いる、
請求項1〜5のいずれか一項に記載の凝集剤。 - アニオン性ポリマーを共に用いる、
請求項1〜6のいずれか一項に記載の凝集剤。 - 前記凝集助剤は、ゼオライトを含有する、
請求項1〜7のいずれか一項に記載の凝集剤。 - pH調整剤を共に用いる、
請求項1〜8のいずれか一項に記載の凝集剤。 - 排水を処理するために用いられる、
請求項1〜9のいずれか一項に記載の凝集剤。 - 前記排水は、廃棄乳、畜産排水、無洗米とぎ汁、給食排水、飲料排水、染色排水、又は製紙排水である、
請求項10に記載の凝集剤。 - 排水に対し、繊維状セルロースと粘質成分とカチオン性ポリマーと凝集助剤とを含有する凝集剤を接触させる工程を含む、
凝集処理方法。 - 前記カチオン性ポリマーは、前記ポリアミジンを水溶液として含有する、
請求項12に記載の凝集処理方法。 - 排水に対し、繊維状セルロースと粘質成分とカチオン性ポリマーと凝集助剤とを含有する凝集剤を添加する工程を含む、
凝集処理方法。 - 前記カチオン性ポリマーは、前記ポリアミジンを水溶液として含有する、
請求項14に記載の凝集処理方法。 - 前記排水に対し、多価金属塩をさらに添加する工程、及び、
前記排水に対し、アニオン性ポリマーをさらに添加し、前記凝集剤を含有する凝集スラッジを得る工程、をさらに含む、
請求項14又は15に記載の凝集処理方法。 - 前記排水から前記凝集スラッジを回収する工程、をさらに含む、
請求項16に記載の凝集処理方法。 - 排水が、繊維状セルロースと粘質成分とカチオン性ポリマーと凝集助剤とを含有する凝集剤を含有する第一層に接触する工程を含む、
凝集処理方法。 - 前記カチオン性ポリマーは、前記ポリアミジンを水溶液として含有する、
請求項18に記載の凝集処理方法。 - 排水が、多価金属塩を含有する第二層に接触する工程、及び、
排水が、アニオン性ポリマーを含有する第三層に接触する工程、をさらに含む、
請求項18又は19に記載の凝集処理方法。
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CN115448435A (zh) * | 2022-08-23 | 2022-12-09 | 华北水利水电大学 | 一种利用菠萝蜜果皮制备助凝剂的方法及应用 |
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CN115448435B (zh) * | 2022-08-23 | 2023-11-28 | 华北水利水电大学 | 一种利用菠萝蜜果皮制备助凝剂的方法及应用 |
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