JP3175762B2 - Method and apparatus for removing heavy metals in aquatic polymer and aquatic polymer - Google Patents

Method and apparatus for removing heavy metals in aquatic polymer and aquatic polymer

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JP3175762B2
JP3175762B2 JP22142398A JP22142398A JP3175762B2 JP 3175762 B2 JP3175762 B2 JP 3175762B2 JP 22142398 A JP22142398 A JP 22142398A JP 22142398 A JP22142398 A JP 22142398A JP 3175762 B2 JP3175762 B2 JP 3175762B2
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aquatic
heavy metals
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water
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正行 小島
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宏 原田
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、水産生体高分子中
の重金属除去方法及び装置並びに水産生体高分子に係
り、特に水産水産物である貝やイカ等の水産生体高分子
中に含まれる重金属を酸性溶液に溶出せしめて除去し、
これにより肥料、飼料原料として使用可能な重金属レベ
ルまで低減する水産生体高分子中の重金属除去方法及び
装置並びに水産生体高分子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for removing heavy metals from a marine polymer, and to a marine polymer, and more particularly to a method for removing heavy metals contained in marine polymer such as shellfish and squid which are marine products. Eluted in acidic solution and removed,
The present invention relates to a method and an apparatus for removing heavy metals in a water-producing polymer, which reduce the heavy metals to a level usable as a fertilizer or feed material, and a water-producing polymer.

【0002】[0002]

【従来の技術】水産生産物、例えば魚やイカ等のえらや
肝臓、腎臓、或いは貝類のウロと呼ばれる中腸腺、いわ
ゆる水産生体高分子の中には、銀、銅、カドミウム、亜
鉛等の重金属が濃縮されて含有される。含有される重金
属の濃度は、水産生産物の種類や体の器官、さらには季
節、生息地域によっても変わる。
2. Description of the Related Art Water-producing products such as gills of fish and squid, liver and kidney, and midgut glands called uro of shellfish, so-called aquatic macromolecules include heavy metals such as silver, copper, cadmium and zinc. Is concentrated and contained. The concentration of heavy metals contained varies depending on the type of marine products, body organs, season, and habitat.

【0003】例えば、貝類の水産生体高分子中に含有さ
れるカドミウム(Cd)は、温度の高い夏から秋にかけ
て高くなり、乾燥固体重量lkg当たり30〜100m
g以上となることが多い。また、含有濃度が低いといわ
れる冬季の低温期でも数十mgが含有される。このた
め、従来、水産生産物の水産生体高分子は、地中に埋め
たり海洋投棄や焼却等の方法により廃棄処分されてい
た。
[0003] For example, cadmium (Cd) contained in a marine polymer of shellfish increases from summer to autumn when the temperature is high, and is 30 to 100 m / kg of dry solid weight.
g or more in many cases. In addition, even in the low temperature period in winter when the concentration is low, several tens of mg are contained. For this reason, conventionally, the marine polymer of the marine product has been disposed of by burying it in the ground, dumping into the ocean, or burning it.

【0004】しかし、水産生体高分子にはタンパク質や
脂肪が高濃度で含まれているので、重金属の含有濃度を
乾燥固体重量lkg当たり10mg以下好ましくは5m
g以下にできれば、肥料、飼料原料として有効利用する
ことが可能である。従来、水産生体高分子中の重金属除
去方法としては、特願平6−234846号、特願平7
−203036号などで公表されており、水産生体高分
子中に含まれる重金属を硫酸溶液などの酸性溶液に溶出
したり、更には酸性溶液に含まれる重金属を電解除去す
るものである。
[0004] However, since the aquatic polymer contains a high concentration of proteins and fats, the concentration of heavy metals should be 10 mg or less, preferably 5 m / kg of dry solid weight.
If it can be reduced to g or less, it can be effectively used as a fertilizer or feed material. Conventionally, as a method for removing heavy metals from a marine polymer, Japanese Patent Application No. 6-234846 and Japanese Patent Application No.
It is published in, for example, Japanese Patent No. -203636, and elutes heavy metals contained in aquatic polymer into an acidic solution such as a sulfuric acid solution, and further electrolytically removes heavy metals contained in the acidic solution.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特願平
6−234846号に記載された従来の水産生体高分子
中の重金属除去方法では、カドミウム含有量を5mg/
乾燥固体重量kgにする処理時間に数十時間以上かか
り、長時間を要してしまうという欠点がある。また、特
願平7−203036号に記載された電解操作を併用す
る場合でも、処理時間が約24時間必要である。
However, in the conventional method for removing heavy metals in aquatic polymer described in Japanese Patent Application No. 6-234846, the cadmium content is 5 mg / mg.
There is a drawback that the processing time to make the dry solid weight kg takes several tens of hours or more, which takes a long time. Further, even when the electrolysis operation described in Japanese Patent Application No. 7-203036 is used in combination, a processing time of about 24 hours is required.

【0006】また、水産生体高分子は腐敗し易いので貯
蓄することができないため、数十トンの水産生体高分子
を1日で処理しようとすると、搬送装置や貯臓タンクな
ども含めて処理設備は極めて巨大なものになり、イニシ
ャルコストが高くなるという欠点がある。また、従来の
水産生体高分子中の重金属除去方法は、酸性溶液が水産
生体高分子中から溶出した低分子量のタンパク質や脂肪
等の生物体を構成する性分によって汚れやすいため、酸
性溶液を頻繁に交換しなくてはならず、ランニングコス
トが高くなるという欠点があった。
[0006] Further, since aquatic polymer is liable to decay and cannot be stored, if tens of tons of aquatic polymer is to be treated in one day, treatment equipment including a transport device and a storage tank is required. Has the drawback that it becomes extremely large and the initial cost is high. In addition, the conventional method for removing heavy metals in aquatic polymer is difficult to remove acidic solution because the acidic solution is liable to be contaminated by components constituting living organisms such as low molecular weight proteins and fats eluted from the aquatic polymer. , Which has the disadvantage of increasing running costs.

【0007】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、水産生体高分子中から重金属を除去するにあた
り、処理時間を大幅に短縮でき、かつ重金属除去後の水
産生体高分子を肥料や飼料として有効利用することがで
き、更にはイニシャルコストやランニングコストを安価
にすることのできる水産生体高分子中の重金属除去方法
及び装置並びに水産生体高分子を提供することを目的と
する。
The present invention has been made in view of such circumstances, and in removing heavy metals from the aquatic polymer, the treatment time can be significantly reduced, and the aquatic polymer after removal of the heavy metal can be used as a fertilizer or a fertilizer. It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for removing heavy metals in a water-producing polymer, which can be effectively used as a feed, and further reduce the initial cost and running cost, and a water-producing polymer.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、重金属を含有する水産生体高分子を硫酸、
塩酸から選ばれた少なくとも1種を含む酸性溶液に懸濁
させて前記水産生体高分子中の重金属を前記酸性溶液中
に溶出させる溶出工程により、前記水産生体高分子中の
重金属を除去する水産生体高分子中の重金属除去方法に
おいて、前記溶出工程の前処理として、前記水産生体高
分子中のタンパク質を変性する変性工程、前記水産生体
高分子に含まれる粗脂肪分を、乾燥固体重量当り15%
以下に脱脂する脱脂工程、前記水産生体高分子の含水率
を乾燥固体重量当り16%以下にする脱水・乾燥工程、
のうちの少なくとも1つの工程を行うことを特徴とす
る。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a water-producing polymer containing a heavy metal,
A water producing body that removes heavy metals in the water producing polymer by an elution step of suspending the heavy metal in the water producing polymer in the acidic solution by suspending in an acidic solution containing at least one selected from hydrochloric acid; In the method for removing heavy metals in a polymer, as a pre-treatment of the elution step, a denaturing step of denaturing a protein in the aquatic polymer, the crude fat content in the aquatic polymer is reduced to 15% by dry solid weight.
A degreasing step of degreasing below, a dehydration / drying step of reducing the water content of the aquatic polymer to 16% or less per dry solid weight,
Characterized in that at least one of the steps is performed.

【0009】また、本発明は前記目的を達成するため
に、重金属を含有する水産生体高分子を硫酸、塩酸から
選ばれた少なくとも1種を含む酸性溶液に懸濁させて前
記水産生体高分子中の重金属を前記酸性溶液中に溶出さ
せる溶出装置により、前記水産生体高分子中の重金属を
除去する水産生体高分子中の重金属除去装置において、
前記溶出装置の前処理装置として、前記水産生体高分子
のタンパク質を変性する変性化装置、前記水産生体高分
子に含まれる粗脂肪分を低減する脱脂装置、前記水産生
体高分子の含水率を低減する脱水・乾燥装置、のうちの
少なくとも1つの装置を設けたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a method in which a water-containing polymer containing a heavy metal is suspended in an acidic solution containing at least one selected from sulfuric acid and hydrochloric acid. An elution device for eluting heavy metals in the acidic solution, in the heavy metal removal device in the aquatic polymer removing the heavy metals in the aquatic polymer,
As a pretreatment device of the elution device, a denaturing device for denaturing the protein of the aquatic polymer, a degreasing device for reducing crude fat contained in the aquatic polymer, and reducing a water content of the aquatic polymer. Wherein at least one of the dehydrating / drying devices is provided.

【0010】また、本発明は前記目的を達成するため
に、重金属を含有する水産生体高分子のタンパク質を変
性する変性工程と、前記水産生体高分子に含まれる粗脂
肪分を、乾燥固体重量当り15%以下に脱脂する脱脂工
程と、前記水産生体高分子の含水率を乾燥固体重量当り
16%以下にする脱水・乾燥工程と、の各工程のうちの
少なくとも1つの工程を行う前処理工程と、前記水産生
体高分子を硫酸、塩酸から選ばれた少なくとも1種を含
む酸性溶液に懸濁させて前記水産生体高分子中の重金属
を前記酸性溶液中に溶出させる溶出工程と、前記溶出工
程で前記重金属が溶出した酸性溶液を、直流電圧を印加
した電極間に供給して、イオン化した重金属を電極上に
析出させる電解工程と、前記酸性溶液に懸濁させた水産
生体高分子を遠心分離法によって前記酸性溶液から分離
する遠心分離工程と、によって得られる水産生体高分子
中の重金属含有量が、乾燥固体重量1kg当たり10m
g以下であることを特徴とする。
[0010] In order to achieve the above object, the present invention provides a denaturing step of denaturing a protein of an aquatic macromolecule containing a heavy metal, comprising the steps of: A pretreatment step of performing at least one of the following steps: a degreasing step of degreasing to 15% or less; a dehydration / drying step of setting the water content of the aquatic polymer to 16% or less per dry solid weight. An elution step of suspending the aquatic polymer in an acidic solution containing at least one selected from sulfuric acid and hydrochloric acid to elute heavy metals in the aquatic polymer into the acidic solution; and The acidic solution in which the heavy metal is eluted is supplied between the electrodes to which a DC voltage is applied, and an electrolysis step of depositing the ionized heavy metal on the electrode, and the aquatic polymer suspended in the acidic solution is centrifuged. A centrifugal separation step of separating from the acidic solution by law, heavy metal content of marine biological polymer obtained by dry solid weight 1kg per 10m
g or less.

【0011】本発明によれば、溶出工程の前処理とし
て、水産生体高分子のタンパク質を変性させる変性工程
を行うことによりタンパク質が凝固して疎水性が増すの
で、溶出工程において水産生体高分子中の重金属が酸性
溶液中に溶出し易くなる。また、水産生体高分子の粗脂
肪分を乾燥固体重量当り15%以下に脱脂する脱脂工程
を行うことにより、脂肪に結合した重金属を除去するこ
とができると共に、溶出工程において水産生体高分子中
の重金属が酸性溶液中に溶出し易くなる。更に脱脂する
ことにより、水産生体高分子が細粒化し易くなるので取
り扱いが容易になる。また、水産生体高分子の含水率を
乾燥固体重量当り16%以下にする脱水・乾燥工程を行
うことにより、タンパク質表面の荷電が中和されるの
で、酸性溶液との接触が容易になって重金属の酸性溶液
への溶出を高めることができる。
According to the present invention, as a pretreatment of the elution step, a denaturation step of denaturing the protein of the aquatic polymer is performed to coagulate the protein and increase the hydrophobicity. Heavy metals are easily eluted into the acidic solution. In addition, by performing a degreasing step of degreasing the crude fat content of the aquatic polymer to 15% or less per dry solid weight, heavy metals bound to fat can be removed, and in the elution step, Heavy metals are easily eluted into the acidic solution. By further defatting, the water-producing polymer becomes easy to be finely divided, so that the handling becomes easy. In addition, by performing a dehydration / drying step in which the water content of the aquatic polymer is reduced to 16% or less per dry solid weight, the charge on the protein surface is neutralized. In the acidic solution can be increased.

【0012】更に、前処理として変性工程、脱脂工程、
脱水・乾燥工程を行うことにより、水産生体高分子の保
存性が格段に改良されるので、例えば冬季に収穫した貝
類の水産生体高分子を保存しておいて、夏場の暇な時に
重金属を除去することもできる。従って、溶出工程の前
処理として変性工程、脱脂工程、脱水・乾燥工程の少な
くとも1つを行うことにより、水産生体高分子から重金
属を除去を容易にし且つ処理時間を大幅に短縮すること
ができる。
Further, as a pretreatment, a denaturation step, a degreasing step,
By performing the dehydration and drying steps, the preservability of the aquatic macromolecules is significantly improved.For example, preserving the aquatic macromolecules of shellfish harvested in winter and removing heavy metals during summertime You can also. Therefore, by performing at least one of a denaturation step, a degreasing step, and a dehydration / drying step as a pretreatment of the elution step, it is possible to easily remove heavy metals from the aquatic polymer and to greatly reduce the treatment time.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、添付図面に従って本発明に
係る水産生体高分子中の重金属除去方法及び装置並びに
水産生体高分子の好ましい実施の形態について詳説す
る。図1は、本発明の水産生体高分子中の重金属除去方
法の工程を示した工程図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a method and an apparatus for removing heavy metals in a marine polymer according to the present invention and a marine polymer according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a process diagram showing the steps of the method for removing heavy metals in aquatic polymer according to the present invention.

【0014】本発明の水産生体高分子中の重金属除去方
法の工程は、主として、水産生体高分子のタンパク質を
変性する変性工程と、水産生体高分子に含まれる粗脂肪
分を、乾燥固体重量当り15%以下に脱脂する脱脂工程
と、水産生体高分子の含水率を乾燥固体重量当り16%
以下にする脱水・乾燥工程と、水産生体高分子を硫酸、
塩酸から選ばれた少なくとも1種を含む酸性溶液に懸濁
させて水産生体高分子中の重金属を酸性溶液中に溶出さ
せる溶出工程と、溶出工程で前記重金属が溶出した酸性
溶液を、直流電圧を印加した電極間に供給して、イオン
化した重金属を電極上に析出させる電解工程と、酸性溶
液に懸濁させた水産生体高分子を遠心分離法によって酸
性溶液から分離する遠心分離工程と、で構成され、以下
に具体的な装置構成を説明する。
The process of the present invention for removing heavy metals from a marine polymer is mainly composed of a denaturation step of denaturing a protein of the marine polymer and a crude fat content contained in the marine polymer by a dry solid weight. A degreasing step of degreasing to 15% or less, and a water content of the aquatic polymer of 16% per dry solid weight.
The following dehydration and drying steps, and the aquatic polymer is sulfuric acid,
An elution step of suspending the acidic solution containing at least one selected from hydrochloric acid to elute the heavy metals in the aquatic polymer into the acidic solution, and applying the direct current voltage to the acidic solution in which the heavy metals are eluted in the elution step. It consists of an electrolysis step of supplying between the applied electrodes and depositing ionized heavy metal on the electrodes, and a centrifugation step of separating the aquatic polymer suspended in the acid solution from the acid solution by a centrifugation method. The specific device configuration will be described below.

【0015】図1に示すように、トラック10等の輸送
手段で運んできた冷凍の水産生体高分子12を1次貯槽
14に投入し、食塩水中で解凍する。食塩水で解凍する
ことにより、1次貯槽14における水産生体高分子12
の変質や腐敗を防止する。解凍された水産生体高分子1
2は、1次貯槽14のコンベヤー16により加熱器18
に定量搬出される。加熱器18は、蒸気配管20からの
蒸気を熱源として加熱され、加熱器18入口から加熱器
18内に投入された水産生体高分子12はスクリュウコ
ンベア22で搬送されながら加熱される。この加熱器1
8において、水産生体高分子12中のタンパク質が変性
して不溶化する。この変性の程度は、水産生体高分子1
2を1%硫酸溶液に10分間浸漬した後1000Gで3
分間の遠心力を作用させて回収した時の固体分量を10
0%とした時に、水産生体高分子12を1%硫酸溶液に
2時間浸漬した後1000Gで3分間の遠心力を作用さ
せて回収した時の固体分量が少なくとも80%以上ある
ようにすることが必要である。即ち、硫酸溶液に水産生
体高分子12を浸漬した後に遠心分離して硫酸懸濁液か
ら固体分を回収した時に、回収する固体分が多ければ多
いほど固体分が硫酸溶液に溶け出していないので、変性
の程度が大きいといえる。
As shown in FIG. 1, a frozen aquatic polymer 12 transported by a transportation means such as a truck 10 is put into a primary storage tank 14 and thawed in a saline solution. By thawing with saline, the water-producing polymer 12 in the primary storage tank 14 is
To prevent deterioration and decay of the product. Thawed aquatic polymer 1
2 is a heater 18 by the conveyor 16 of the primary storage tank 14.
Quantitative delivery. The heater 18 is heated using steam from the steam pipe 20 as a heat source, and the water-producing polymer 12 charged into the heater 18 from the inlet of the heater 18 is heated while being conveyed by the screw conveyor 22. This heater 1
At 8, the protein in the aquatic polymer 12 is denatured and insolubilized. The degree of this denaturation depends on the marine polymer 1
2 was immersed in a 1% sulfuric acid solution for 10 minutes, and then
The amount of solids when collected by centrifugal force for
At 0%, the aquatic polymer 12 is immersed in a 1% sulfuric acid solution for 2 hours, and then subjected to centrifugal force at 1000 G for 3 minutes so that the solid content is at least 80% or more. is necessary. That is, when the water-soluble polymer 12 is immersed in the sulfuric acid solution and then centrifuged to collect solids from the sulfuric acid suspension, the more solids to be recovered, the more solids are not dissolved in the sulfuric acid solution. It can be said that the degree of denaturation is large.

【0016】このように溶出工程の前に水産生体高分子
12のタンパク質の変性を行うことにより、溶出工程に
おいて水産生体高分子12から硫酸溶液への重金属の溶
出が促進される。この理由は、例えば魚、イカ、貝等の
内臓等のタンパク質は、アミノ酸が結合して高次構造体
を形成しており、重金属はクラスター構造を有するメタ
ロチオネインとしてタンパク質の高次構造体の中に取り
込まれている。したがって、タンパク質をそのまま酸性
溶液に浸漬しても重金属が溶出し難い。しかし、タンパ
ク質を変性することにより高次構造体がくずれ、重金属
が硫酸溶液中に溶出し易くなる。変性の簡便な方法は加
熱処理であり、タンパク質の変性により、重金属の溶出
促進以外にも、生体液や蛋白質が凝固するので後の工程
におけるハンドリング性を高めると共に、腐敗菌などが
減って、悪臭の発生が抑制される。加熱温度は雑菌を殺
すがタンパク質の変質を極力少なくする温度範囲、通常
は60〜90℃で30分、短時間であれば120℃のス
チーム加熱で行うことが好ましい。
By denaturing the protein of the aquatic macromolecule 12 before the elution step, elution of heavy metals from the aquatic macromolecule 12 into the sulfuric acid solution in the elution step is promoted. This is because, for example, proteins such as fish, squid, and shellfish internal organs form a higher-order structure by binding amino acids, and heavy metals are contained in the higher-order structure of the protein as metallothionein having a cluster structure. Has been captured. Therefore, even if the protein is immersed in the acidic solution as it is, heavy metals are hardly eluted. However, by denaturing the protein, the higher-order structure is destroyed, and heavy metals are easily eluted into the sulfuric acid solution. A simple method of denaturation is heat treatment.In addition to promoting the elution of heavy metals due to protein denaturation, biological fluids and proteins are coagulated, so that handling properties in the subsequent steps are improved, and spoilage bacteria and the like are reduced, and odors are reduced. Is suppressed. The heating temperature is preferably in a temperature range that kills various bacteria but minimizes protein alteration, usually from 60 to 90 ° C. for 30 minutes, and in a short time, by steam heating at 120 ° C.

【0017】次に、加熱器18で変性された水産生体高
分子12は、加熱器18出口からスクリュウプレス機2
4に送給される。水産生体高分子12は、スクリュウプ
レス機24で圧搾されて脱脂されると共に、粒状に破砕
される。脱脂された粒状の水産生体高分子12は脱脂ケ
ーキタンク26に投入される。この時の水産生体高分子
12は品温が60°C以上に維持されることが好まし
い。そして、脱脂後の粗脂肪(ここで粗脂肪とは、エチ
ルエーテル又はヘキサンにより抽出される油分をいう)
の含有率が水産生体高分子12の乾燥固体当たり15%
以下になるようにする。このように、溶出工程の前に水
産生体高分子12の粗脂肪分を脱脂することにより、溶
出工程において水産生体高分子12から硫酸溶液への重
金属の溶出が促進される。これは、溶出工程で硫酸溶液
が水産生体高分子中に浸透するのを粗脂肪分が阻害する
が、脱脂することにより硫酸溶液が水産生体高分子12
中に浸透し易くなるためである。また、脂肪を構成する
脂肪酸のカルボシキル基に重金属が結合しており、脱脂
することにより水産生体高分子12から重金属を除去す
る。特に、水産生体高分子12中のカドミウム除去で
は、水産生体高分子12中のカドミウム濃度を20mg
/kg乾燥固体まで低減する場合には、粗脂肪量が若干
多くても溶出速度への影響は少ないが、20mg/kg
乾燥固体から5mg/kg乾燥固体以下まで低減する時
に粗脂肪量が多いと著しく低減しにくくなる。また、重
金属を除去した後の水産生体高分子12を乾燥粉体にす
るときにも粗脂肪量が大きいと、流動性のよい微粉末を
作るのが困難となる。
Next, the aquatic polymer 12 modified by the heater 18 is passed through the screw press machine 2 from the outlet of the heater 18.
4 The marine polymer 12 is squeezed and degreased by a screw press 24 and crushed into granules. The defatted granular water-producing polymer 12 is charged into a defatted cake tank 26. At this time, the product temperature of the aquatic polymer 12 is preferably maintained at 60 ° C. or higher. Then, the defatted crude fat (here, the crude fat means an oil extracted with ethyl ether or hexane)
Content of 15% per dry solid of aquatic polymer 12
Make sure that: As described above, by defatting the crude fat content of the aquatic polymer 12 before the elution step, the elution of heavy metals from the aquatic polymer 12 to the sulfuric acid solution in the elution step is promoted. This is because the crude fat inhibits the permeation of the sulfuric acid solution into the water-producing polymer in the elution step, but the sulfuric acid solution is turned off by the defatting.
This is because it easily penetrates inside. In addition, a heavy metal is bonded to the carboxy group of the fatty acid constituting the fat, and the heavy metal is removed from the aquatic polymer 12 by defatting. In particular, in the removal of cadmium in the aquatic polymer 12, the cadmium concentration in the aquatic polymer 12 is reduced to 20 mg.
When the amount of crude fat is slightly increased, the effect on the dissolution rate is small, but when the amount is reduced to 20 mg / kg
When the amount of crude fat is large when reducing from dry solids to 5 mg / kg or less dry solids, it becomes difficult to significantly reduce the amount. Also, when the aquatic polymer 12 from which heavy metals have been removed is made into a dry powder, if the amount of crude fat is large, it becomes difficult to produce a fine powder having good fluidity.

【0018】脱脂する時期は、硫酸溶液に水産生体高分
子12を浸漬した後では脱脂が困難になること、予め加
熱したり、加熱下で剪断力を与えるように圧搾すると脱
脂が容易に行えることから、溶出工程の前処理として行
うことが必要である。脱脂の程度としては、ソックスレ
ーの抽出器を用いたエチルエーテルを溶媒にした油脂分
の測定法での場合には、乾燥固体重量当たり15%以下
にすることにより硫酸溶液に対する重金属の溶出が迅速
に行える。但し、ノルマルヘキサンを溶媒にした場合は
乾燥固体重量当たり約22%以下にすればよい。なお、
用途によっては脱脂の程度を変える必要がある。例え
ば、重金属を除去した水産生体高分子12を保存して飼
料等の原料にするには、エチルエーテルを溶媒にした測
定法で粗脂肪分を乾燥固体重量当たり10%以下にする
ことが好ましい。
When degreased, it is difficult to degrease after immersion of the aquatic polymer 12 in a sulfuric acid solution, and it is easy to degrease by preheating or pressing to apply a shearing force under heating. Therefore, it is necessary to perform as a pretreatment of the elution step. As for the degree of degreasing, in the case of using a Soxhlet extractor to measure fats and oils using ethyl ether as a solvent, the elution of heavy metals to the sulfuric acid solution can be rapidly performed by setting the amount to 15% or less per dry solid weight. I can do it. However, when normal hexane is used as the solvent, the concentration may be about 22% or less per dry solid weight. In addition,
Depending on the application, the degree of degreasing needs to be changed. For example, in order to preserve the aquatic polymer 12 from which heavy metals have been removed and use it as a raw material for feeds or the like, it is preferable to reduce the crude fat content to 10% or less per dry solid weight by a measurement method using ethyl ether as a solvent.

【0019】脱脂する手段としては、水産生体高分子1
2を80℃以上に加熱可能なスクリュウプレス24で圧
搾したり、スクリユウプレス24の前段にクッカーをお
いて90℃で30分間加熱してタンパクを変性させてお
くと、脱脂を効率的に行うことができる。スクリュウプ
レス機24では、水産生体高分子12中の水分も約10
%以上低下する。また、脱脂のための別の手段として、
水産生体高分子12をカッターで破砕し、遠心分離機で
GT値40000m/秒以上で処理すると固体分、水
分、油分をそれぞれ分離することができる。
As means for degreasing, water-soluble polymer 1
2 is squeezed efficiently with a screw press 24 that can be heated to 80 ° C. or higher, or when a protein is denatured by heating at 90 ° C. for 30 minutes in a cooker in front of the screw press 24 to denature the protein. be able to. In the screw press machine 24, the water content in the water-producing polymer 12 is also about 10%.
% Or more. Also, as another means for degreasing,
When the aquatic polymer 12 is crushed with a cutter and treated with a centrifuge at a GT value of 40,000 m / sec or more, solids, water and oil can be separated.

【0020】次に、粒状の水産生体高分子12は、脱脂
ケーキタンク26から真空乾燥器28に投入される。真
空乾燥器28は、ヒータ30により加熱されると共に、
真空ポンプ32により内部が減圧される。これにより、
水産生体高分子12の水分が脱水・乾燥される。そし
て、脱水・乾燥後の水産生体高分子12の含水率が16
%以下になるようにする。含水率を16%以下にすると
水産生体高分子12は脆くなり粉末状になる。このよう
に、溶出工程の前に水産生体高分子12の脱水・乾燥す
ることにより、溶出工程において水産生体高分子12か
ら硫酸溶液への重金属の溶出が促進される。これは、硫
酸溶液に懸濁させた時に、脱水・乾燥して水分を下げた
水産生体高分子12は、タンパク質表面に水和している
水分子が離脱してタンパク質表面の電荷が中和されるの
で、硫酸溶液との接触が容易になるためである。更に、
脱水・乾燥された水産生体高分子12は硫酸溶液の浸透
性がよくなり、重金属の溶出を促進するためである。ま
た、脱水・乾燥したものは、乾燥しないものに比べて沈
降性に優れて遠心分離での分離が容易になると共に、硫
酸溶液への重金属以外の成分の溶解も少なくなるので硫
酸の回収率が向上する。また、脱水・乾燥することによ
り、タンパク質の変質を抑制し、脂肪の酸化を抑え、長
期間の貯蔵を可能にするので後工程の作業量の平準化が
行える。
Next, the granular water-producing polymer 12 is charged into the vacuum dryer 28 from the defatted cake tank 26. The vacuum dryer 28 is heated by the heater 30,
The internal pressure is reduced by the vacuum pump 32. This allows
The water of the aquatic polymer 12 is dehydrated and dried. The water content of the water-producing polymer 12 after dehydration and drying is 16
% Or less. If the water content is 16% or less, the water-producing polymer 12 becomes brittle and powdery. As described above, by dehydrating and drying the water-producing polymer 12 before the elution step, the elution of heavy metals from the water-producing polymer 12 to the sulfuric acid solution in the elution step is promoted. This is because, when suspended in a sulfuric acid solution, the water-producing polymer 12 that has been dehydrated and dried to reduce the water content is depleted of water molecules hydrated on the protein surface and the charge on the protein surface is neutralized. Therefore, the contact with the sulfuric acid solution is facilitated. Furthermore,
This is because the dehydrated and dried aquatic polymer 12 has improved permeability of the sulfuric acid solution and promotes elution of heavy metals. Dehydrated and dried products have better sedimentation than non-dried ones and are easier to separate by centrifugation.Also, the dissolution of components other than heavy metals in the sulfuric acid solution is reduced, so that the recovery rate of sulfuric acid is reduced. improves. In addition, by dehydration and drying, deterioration of protein is suppressed, oxidation of fat is suppressed, and long-term storage is possible, so that the amount of work in the post-process can be leveled.

【0021】真空乾燥器28で脱水・乾燥された水産生
体高分子12は、原料粉末タンク34に貯蔵される。含
水率が16%以下の水産生体高分子は保存性が良くなる
ので、水産生体高分子を次の工程に連続して流さずに原
料粉末タンク34で長期間保管するができる。原料粉末
タンク34の底部から排出された水産生体高分子12
は、ミキサー36に投入されて水配管38から供給され
た水とでスラリー状に混合される。スラリー状の水産生
体高分子12は、スラリー配管40を通って酸溶解タン
ク42の溶解内タンク44に送給される。酸溶解タンク
42は、溶解内タンク44と溶解外タンク46の2重構
造に形成され、溶解内タンク44に酸液補給パイプ48
から硫酸が加えられる。この場合、スラリー状の水産生
体高分子12が硫酸溶液中に50重量%以下の濃度で懸
濁されるように調整する。そして、水産生体高分子12
を、酸溶解タンク42のPH2.5以下の酸性溶液に浸
漬させることにより、水産生体高分子12中の重金属を
金属イオンとして硫酸溶液中に溶出させる。水産生体高
分子12中から溶出した重金属を含有する硫酸溶液は溶
解液パイプ50を経由して電解タンク52の電解セル5
4内に送給される。
The water producing polymer 12 dehydrated and dried by the vacuum dryer 28 is stored in a raw material powder tank 34. Since the water-producing polymer having a water content of 16% or less has improved preservability, the water-producing polymer can be stored in the raw material powder tank 34 for a long time without flowing the water-producing polymer continuously to the next step. Aquatic polymer 12 discharged from the bottom of raw material powder tank 34
Is supplied to a mixer 36 and mixed with water supplied from a water pipe 38 in a slurry state. The slurry-like water-producing polymer 12 is supplied to a dissolution inner tank 44 of an acid dissolution tank 42 through a slurry pipe 40. The acid dissolving tank 42 is formed in a double structure of an inner dissolving tank 44 and an outer dissolving tank 46.
Sulfuric acid is added. In this case, the slurry is adjusted so that the water-producing polymer 12 is suspended at a concentration of 50% by weight or less in the sulfuric acid solution. And the marine polymer 12
Is immersed in an acidic solution having a pH of 2.5 or less in the acid dissolving tank 42 to elute heavy metals in the aquatic polymer 12 as metal ions into the sulfuric acid solution. The sulfuric acid solution containing the heavy metal eluted from the aquatic polymer 12 is passed through the solution pipe 50 to the electrolytic cell 5 of the electrolytic tank 52.
4 is sent.

【0022】電解タンク52は、電解セル54と、電解
セル54からの溢流液を溜める電解外タンク56があ
り、電解セル54内には直流電源58の陽極と陰極とに
それぞれつないだ一対の電極57、57が設けられる。
電解セル54に送給された硫酸溶液は電解液として働
き、電解液濃度としては約1%程度がよい。そして、電
解セル54の下部から空気の気泡を吹き出して硫酸溶液
を攪拌しながら定電流または定電圧により電解を行う。
電解セル54から電解外タンク56に溢流した重金属の
除去された硫酸溶液は、戻りパイプ60、戻りポンプ6
2を介して酸溶解タンク42に戻される。このように、
硫酸溶液中に溶出した金属イオンを連続的に液中から電
解法で除去すると、水産生体高分子12から重金属が溶
出する速度が促進される。この時、酸溶解タンク42の
水産生体高分子12の硫酸懸濁液を、電解セル54に直
接供給し、気泡によって攪拌しながら直流電圧を印加し
ても、或いは硫酸懸濁液から固体分の一部を除いた上澄
液を電解セル54に送給して重金属を陰極上に析出させ
た後、再び酸溶解タンク42に戻す循環法でも金属イオ
ンの除去は可能である。
The electrolysis tank 52 includes an electrolysis cell 54 and an outer electrolysis tank 56 for storing the overflow liquid from the electrolysis cell 54. In the electrolysis cell 54, a pair of an anode and a cathode of a DC power supply 58 are connected. Electrodes 57, 57 are provided.
The sulfuric acid solution fed to the electrolytic cell 54 functions as an electrolytic solution, and the concentration of the electrolytic solution is preferably about 1%. Then, air bubbles are blown out from the lower part of the electrolysis cell 54 to perform electrolysis with a constant current or a constant voltage while stirring the sulfuric acid solution.
The sulfuric acid solution from which the heavy metal has overflowed from the electrolytic cell 54 to the outer electrolytic tank 56 is returned to the return pipe 60 and the return pump 6.
2 and is returned to the acid dissolution tank 42. in this way,
When metal ions eluted in the sulfuric acid solution are continuously removed from the liquid by an electrolytic method, the rate at which heavy metals elute from the aquatic polymer 12 is accelerated. At this time, the sulfuric acid suspension of the water-producing polymer 12 in the acid dissolving tank 42 is directly supplied to the electrolytic cell 54, and a DC voltage is applied while stirring with bubbles, or the solid content of the sulfuric acid suspension is removed from the sulfuric acid suspension. It is also possible to remove metal ions by a circulation method in which the supernatant liquid excluding a part is fed to the electrolytic cell 54 to deposit heavy metals on the cathode, and then returned to the acid dissolving tank 42 again.

【0023】酸溶解タンク42と電解タンク52とで溶
出・電解による重金属除去操作を所定時間行った後、酸
溶解タンク42中の重金属が除去された硫酸懸濁物は、
排出パイプ64を通って遠心分離機66に送給され、濃
縮スラリー状の水産生体高分子12と硫酸溶液とに遠心
分離される。硫酸懸濁液から水産生体高分子12を回収
する方法としては、遠心力を利用した分離法が最も好ま
しい。高濃度のタンパク含有液は粘着性があり、ろ過法
ではろ材にタンパク質成分が付着するので硫酸溶液との
分離が困難となる。
After performing a heavy metal removing operation by elution and electrolysis in the acid dissolving tank 42 and the electrolytic tank 52 for a predetermined time, the sulfuric acid suspension from which the heavy metals have been removed in the acid dissolving tank 42 is
The water is fed to a centrifugal separator 66 through a discharge pipe 64, and is centrifuged into a concentrated slurry-like aquatic polymer 12 and a sulfuric acid solution. As a method for recovering the aquatic polymer 12 from the sulfuric acid suspension, a separation method utilizing centrifugal force is most preferable. The high-concentration protein-containing liquid is sticky, and the filtration method makes it difficult to separate from the sulfuric acid solution because protein components adhere to the filter medium.

【0024】次に、分離された硫酸溶液は、酸パイプ6
8により酸溶解タンク42に戻され、水産生体高分子1
2はパイプ70を経て中和タンク72に送給される。中
和タンク72では、アルカリパイプ74から苛性ソーダ
や酸化カルシウム等のアルカリが加えられて攪拌機76
で攪拌され、水産生体高分子12に残存する硫酸が中和
される。中和された水産生体高分子12は、パイプ78
を通って真空乾燥機80に送られて乾燥される。乾燥さ
れた水産生体高分子12は貯蔵タンク82に貯蔵され
る。この場合、冷凍凍結物にすると長期間保存すること
も可能である。
Next, the separated sulfuric acid solution is supplied to an acid pipe 6
8 and returned to the acid dissolution tank 42,
2 is supplied to a neutralization tank 72 via a pipe 70. In the neutralization tank 72, alkali such as caustic soda and calcium oxide is added from an alkali pipe 74,
And the sulfuric acid remaining in the aquatic polymer 12 is neutralized. The neutralized aquatic polymer 12 is supplied to a pipe 78
Through the vacuum dryer 80 to be dried. The dried aquatic polymer 12 is stored in a storage tank 82. In this case, if it is frozen and frozen, it can be stored for a long time.

【0025】尚、本実施の形態では、溶出工程の前処理
として、変性工程、脱脂工程、脱水・乾燥工程の全てを
備えた例で説明したが、変性工程、脱脂工程、脱水・乾
燥工程のうちの1つの工程を行うようにしてもよい。
In the present embodiment, an example in which all of the denaturation step, the degreasing step, and the dehydration / drying step are provided as the pretreatment of the elution step has been described. One of the steps may be performed.

【0026】[0026]

【実施例】以下、本発明の水産生体高分子中の重金属除
去方法により実施した実施例を説明する。 (実施例1)実施例1は、図1の工程に沿ってホタテ貝
の中腸腺(以下、「ウロ」という)に含まれる重金属を
除去した例である。
EXAMPLES Examples of the present invention, which are carried out by the method for removing heavy metals in a polymer of aquatic product according to the present invention, will be described below. (Example 1) Example 1 is an example in which heavy metals contained in the midgut gland (hereinafter referred to as "uro") of the scallop are removed along the process of FIG.

【0027】冷凍したホタテ貝のウロ12を1次貯槽1
4に投入し、食塩水中で解凍し、クッカー18で90℃
─30分間加熱した後、60°C以上に維持しながらス
クリュウプレス機24で圧搾して、破砕・脱脂したウロ
12を脱脂ケーキタンク26に貯める。この時の粗脂肪
率は9〜10%であった。次に真空乾燥機28で乾燥
し、含水率4%で30メッシュアンダーの粉末が得られ
た。これを原料粉末タンク34に貯蔵した。
[0027] Primary storage tank 1 for frozen sea urchin 12
4 and thawed in saline solution;
After heating for 30 minutes, the crushed and degreased uro 12 is stored in a degreased cake tank 26 by squeezing with a screw press 24 while maintaining the temperature at 60 ° C. or more. The crude fat ratio at this time was 9 to 10%. Next, the powder was dried by a vacuum dryer 28 to obtain a powder having a water content of 4% and a mesh size of 30% or less. This was stored in the raw material powder tank 34.

【0028】原料粉末は、水配管38を備えたミキサー
36で水スラリーとなり、酸溶解タンク42に送られ、
ウロ12中の重金属が硫酸溶液に溶出される。この時の
電解タンク52では、1.5A/dm3 の定電流密度で
電解して硫酸溶液に溶解したカドミウム、亜鉛及び銅等
の重金属を陰極上に析出させた。この酸溶解タンク42
と電解タンク52での重金属除去操作を8時間行った。
この結果、ウロ12中のカドミウム濃度は5mg/乾燥
固形分kg以下になった。
The raw material powder is converted into a water slurry by a mixer 36 having a water pipe 38 and sent to an acid dissolving tank 42.
Heavy metals in uro 12 are eluted into the sulfuric acid solution. At this time, in the electrolytic tank 52, heavy metals such as cadmium, zinc and copper dissolved in the sulfuric acid solution were deposited on the cathode by electrolysis at a constant current density of 1.5 A / dm 3 . This acid dissolution tank 42
And the heavy metal removal operation in the electrolytic tank 52 was performed for 8 hours.
As a result, the cadmium concentration in Uro 12 became 5 mg / kg of dry solids or less.

【0029】重金属除去操作後、ウロ12が懸濁された
硫酸懸濁液を遠心分離機66にかけて硫酸懸濁液から分
離したウロ12中に残存する硫酸を中和タンク72で中
和した後、真空乾燥器80で乾燥した。ウロ原料に対す
る処理後のウロの回収率は約90%であった。 (実施例2)実施例2は、図1での工程において使用し
た装置を一部変えて行った変形例である。
After the heavy metal removal operation, the sulfuric acid suspension in which the uro 12 is suspended is centrifuged 66 to neutralize the sulfuric acid remaining in the uro 12 separated from the sulfuric acid suspension in a neutralization tank 72. It was dried in a vacuum dryer 80. The recovery rate of the uro after the treatment with respect to the uro raw material was about 90%. (Embodiment 2) Embodiment 2 is a modification in which the apparatus used in the process of FIG. 1 is partially changed.

【0030】イカの内臓1kgを90℃の湯浴中に約1
0分間浸潰し、湯切りした後、約120℃のスチームを
通しながらスクリュウプレス機で圧搾した。スクリュー
の圧縮比は1/3.6である。黄褐色の圧搾液0.3k
gと脱脂された脱脂粕であるケーキ0.7kgが得られ
た。この脱脂したケーキの含水率は約70%であった。
圧搾時に得られた圧搾液を遠心分離機を使って、300
0Gで15秒間処理したところ、固形分40gと、油性
の軽比重液20gと、残部である水が回収された。
1 kg of squid offal is placed in a hot water bath at 90 ° C. for about 1 kg.
After being immersed for 0 minutes and drained, the mixture was compressed with a screw press while passing steam at about 120 ° C. The compression ratio of the screw is 1 / 3.6. Yellow-brown pressed liquid 0.3k
g of defatted cake, 0.7 kg of cake, was obtained. The water content of the defatted cake was about 70%.
The squeezed liquid obtained at the time of squeezing is centrifuged for 300 centimeters.
When treated with 0 G for 15 seconds, 40 g of solid content, 20 g of oily light specific gravity liquid, and the remaining water were recovered.

【0031】遠心分離で回収した固体分を前記ケーキに
加え、高速カッターで、繊維状の肉質固体を破砕した。
破砕物に含まれる粗脂肪分は乾燥固体重量当り約7%で
あった。ケーキはスクリュウフィーダを使って孔径が
1.2mmの多孔ノズル板から糸状にして、濃度1.5
%の硫酸溶液中に押し出した。硫酸溶液を上向流とする
と共に、糸状にした圧搾ケーキをその上向流に対抗する
ように槽底に向かってゆっくり沈降させながら重金属類
を硫酸溶液中に溶出させた。硫酸溶液に溶出した重金属
類は、電解法によって陰極板に析出回収した。
The solids recovered by centrifugation were added to the cake, and fibrous meaty solids were crushed with a high-speed cutter.
The crude fat content in the crushed material was about 7% by dry solid weight. The cake is made into a thread form from a multi-hole nozzle plate with a hole diameter of 1.2 mm using a screw feeder, and has a concentration of 1.5.
Extruded into a 2% sulfuric acid solution. The sulfuric acid solution was made to flow upward, and heavy metals were eluted into the sulfuric acid solution while the thread-shaped pressed cake was slowly settled toward the tank bottom so as to oppose the upward flow. Heavy metals eluted in the sulfuric acid solution were deposited and collected on a cathode plate by an electrolytic method.

【0032】この溶出・電解操作による重金属除去操作
前のイカの内臓のカドミウム濃度は、平均52mg/乾
燥固形分kgであったが、溶出・電解操作6時間で、カ
ドミウム濃度は7mg/乾燥固形分kgにまで低減し
た。また、溶出・電解操作8時間で、カドミウム濃度は
4mg/乾燥固形分kgにまで低減した。重金属を除去
したケーキは、遠心分離機によって水切りし、次いでア
ルカリ溶液で中和し、再び遠心分離機によって3000
G×60秒で液体を分離した。得られたケーキの含水率
は約65%、蛋白質の含有量は68%であり、酸処理前
とほとんど変化しなかった。このケーキはその他の原料
と混合し、魚類や動物の飼料として使用することができ
た。 (実施例3)ホタテガイのウロ(中腸腺)lkg(固形
分0.25kg、Cd含有量70mg/乾燥固形分k
g、粗脂肪分25%)を高速カッターで破砕して試験サ
ンプルを調整した。調整した試験サンプルを以下の条件
で前処理した。
The cadmium concentration in the squid's gut before the heavy metal removal operation by the elution / electrolysis operation was 52 mg / kg of dry solid content on average, but the cadmium concentration was 7 mg / dry solid content in 6 hours of the elution / electrolysis operation. kg. In addition, the cadmium concentration was reduced to 4 mg / kg of dry solid content in 8 hours of the elution / electrolysis operation. The cake from which heavy metals have been removed is drained by a centrifuge, then neutralized with an alkaline solution and again centrifuged at 3000.
The liquid was separated at G × 60 seconds. The obtained cake had a water content of about 65% and a protein content of 68%, which was almost unchanged from that before the acid treatment. This cake could be mixed with other ingredients and used as feed for fish and animals. Example 3 Scallop uro (midgut gland) 1 kg (solid content 0.25 kg, Cd content 70 mg / dry solid content k)
g, crude fat content 25%) by a high-speed cutter to prepare a test sample. The prepared test sample was pretreated under the following conditions.

【0033】試料No.1は90℃で圧搾・脱脂し、蒸
気加熱しながら真空乾燥したもので、粗脂肪12%、含
水率10%、粒度3.2メッシュである。試料No.2
は80℃で圧搾・脱脂し、温風乾燥したもので、粗脂肪
14%、含水率12%、粒度3〜5mmである。試料N
o.3は70℃で圧搾・脱脂し、自然乾燥したもので、
粗脂肪15%、含水率15%、粒度3.2メッシュであ
る。
Sample No. No. 1 was squeezed and degreased at 90 ° C., vacuum dried while heating with steam, and had a crude fat of 12%, a water content of 10% and a particle size of 3.2 mesh. Sample No. 2
Is squeezed and degreased at 80 ° C. and dried with warm air, and has a crude fat of 14%, a water content of 12%, and a particle size of 3 to 5 mm. Sample N
o. 3 is squeezed and degreased at 70 ° C and air-dried.
The crude fat is 15%, the water content is 15%, and the particle size is 3.2 mesh.

【0034】試料No.4は60℃で圧搾脱脂したもの
で、粗脂肪20%、含水率36%、粒度3.2メッシュ
である。試料No.5は前処理をしない従来の方法で試
料を調整したもので、粗脂肪21%、含水率42%、粒
度5〜10mmである。上記各試料に、水1.5kgと
75%硫酸33gを加え、30分間攪拌した後で電解し
ながらウロ中の重金属を硫酸溶液に溶出させた。そし
て、所定時間ごとに硫酸溶液中の固形分を採取してカド
ミウムの含有量を測定した。電解は、電流密度3A/d
3 の定電流電解で行った。電解終了後、スラリー状の
硫酸溶液に苛性ソーダを加えて中和し、蒸気乾燥機で乾
燥して0.2kgの乾燥粉体を得た。この乾燥粉体は、
含水率は5%以下、タンパク質の含有量は60%であっ
た。
Sample No. No. 4 was pressed and defatted at 60 ° C., and had a crude fat of 20%, a water content of 36% and a particle size of 3.2 mesh. Sample No. Sample No. 5 was prepared by a conventional method without pretreatment, and had a crude fat of 21%, a water content of 42% and a particle size of 5 to 10 mm. To each of the samples, 1.5 kg of water and 33 g of 75% sulfuric acid were added, and after stirring for 30 minutes, heavy metals in the urine were eluted into the sulfuric acid solution while electrolysis was performed. Then, the solid content in the sulfuric acid solution was sampled at predetermined time intervals, and the cadmium content was measured. Electrolysis has a current density of 3 A / d
It was carried out by constant current electrolysis of m 3 . After completion of the electrolysis, the slurry-like sulfuric acid solution was neutralized by adding caustic soda, and dried with a steam dryer to obtain 0.2 kg of dry powder. This dry powder,
The water content was 5% or less, and the protein content was 60%.

【0035】上記各試料について、遠心分離によるカド
ミウムの除去率及び取扱性を調べた結果を表1に示す。
表1に示したカドミウム除去率は、溶出・電解操作4時
間後のものである。
Table 1 shows the results of examining the removal rate of cadmium by centrifugation and the handleability of each sample.
The cadmium removal rates shown in Table 1 are obtained after 4 hours of the elution / electrolysis operation.

【0036】[0036]

【表1】 (備考) 遠心分離回収率は、上述した変性の程度を調べたもの
であり、ウロ1%硫酸溶液に10分間浸漬した後100
0Gで3分間の遠心力を作用させて回収した時の固体分
量を100%とした時に、ウロ1%硫酸溶液に2時間浸
漬した後1000Gで3分間の遠心力を作用させて回収
した時の固体分量が少なくとも80%以上であることが
好ましい。
[Table 1] (Remarks) The centrifugation recovery rate is obtained by examining the degree of denaturation described above, and is 100% after immersion in a 1% sulfuric acid solution for 10 minutes.
When the solid content at the time of collection by applying a centrifugal force for 3 minutes at 0 G was set to 100%, the solid content at the time of being collected by applying a centrifugal force of 3 minutes at 1000 G for 3 hours after immersing in a 1% sulfuric acid solution for 2 hours. Preferably, the solids content is at least 80% or more.

【0037】Cd除去率は、溶出・電解時間4時間の
時の値である。 取扱性は、◎極めて良好、○良好、△普通、×悪いを
示す。 表1から分かるように、粗脂肪が15%以下、含水率が
16%以下、変性の程度が80%以上を満足する試料1
〜試料3は、溶出・電解時間4時間の短時間でいずれも
カドミウム除去率が90%以上と良好な結果を得た。ま
た、遠心分離回収率が90%以上あり変性の程度が大き
いので、電解セルの硫酸溶液へのタンパク質の溶出が殆
どない。従って、回収した硫酸溶液の汚れも殆どみられ
ず、更には電極の汚れも殆どなかった。
The Cd removal rate is a value when the elution / electrolysis time is 4 hours. The handleability is ◎ extremely good, 良好 good, △ normal, × bad. As can be seen from Table 1, Sample 1 has a crude fat of 15% or less, a water content of 16% or less, and a degree of modification of 80% or more.
-Sample 3 showed good results with a cadmium removal rate of 90% or more in all of the short elution and electrolysis times of 4 hours. In addition, since the recovery rate by centrifugation is 90% or more and the degree of denaturation is large, there is almost no elution of the protein into the sulfuric acid solution of the electrolytic cell. Accordingly, the collected sulfuric acid solution was hardly stained, and furthermore, the electrode was hardly stained.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の水産生体
高分子中の重金属除去方法及び装置並びに水産生体高分
子によれば、溶出工程の前処理として、変性工程、脱脂
工程、脱水・乾燥工程のうちの少なくとも1つの工程を
行うようにしたので、水産生体高分子中の重金属の酸性
溶液への溶出を高めることができる。
As described above, according to the method and apparatus for removing heavy metals in the aquatic polymer of the present invention and the aquatic polymer, as a pretreatment of the elution step, a denaturation step, a degreasing step, a dehydration / drying step is performed. Since at least one of the steps is performed, elution of the heavy metal in the aquatic polymer into the acidic solution can be enhanced.

【0039】これにより、水産生体高分子中から重金属
を除去するにあたり、処理時間を大幅に短縮でき、かつ
重金属除去後の水産生体高分子を肥料や飼料として有効
利用することができ、更にはイニシャルコストやランニ
ングコストを安価にすることのできる。更に、前処理と
して変性工程、脱脂工程、脱水・乾燥工程を行うことに
より、水産生体高分子の保存性が格段に改良されるの
で、例えば冬季に収穫した貝類の水産生体高分子を保存
しておいて、夏場の暇な時に重金属を除去することもで
きる。
[0039] Thereby, in removing heavy metals from the aquatic polymer, the treatment time can be greatly reduced, and the aquatic polymer from which the heavy metals have been removed can be effectively used as a fertilizer or feed. Costs and running costs can be reduced. Furthermore, by performing a denaturation step, a degreasing step, and a dehydration / drying step as a pretreatment, the preservability of the aquatic polymer is significantly improved. In addition, heavy metals can be removed in the spare time of summer.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の水産生体高分子中の重金属除去方法の
工程を説明する工程図
FIG. 1 is a process chart for explaining the steps of the method for removing heavy metals in aquatic polymer of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12…水産生体高分子 14…1次貯槽 18…加熱器 24…スクリュウプレス機 26…脱脂ケーキタンク 28…真空乾燥器 34…原料粉末タンク 36…ミキサー 42…酸溶解タンク 52…電解タンク 66…遠心分離機 72…中和タンク 80…真空乾燥器 82…貯蔵タンク 12 ... aquatic polymer 14 ... primary storage tank 18 ... heater 24 ... screw press machine 26 ... degreasing cake tank 28 ... vacuum dryer 34 ... raw material powder tank 36 ... mixer 42 ... acid dissolution tank 52 ... electrolytic tank 66 ... centrifugal Separator 72 ... Neutralization tank 80 ... Vacuum dryer 82 ... Storage tank

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08J 3/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C08J 3/00

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】重金属を含有する水産生体高分子を硫酸、
塩酸から選ばれた少なくとも1種を含む酸性溶液に懸濁
させて前記水産生体高分子中の重金属を前記酸性溶液中
に溶出させる溶出工程により、前記水産生体高分子中の
重金属を除去する水産生体高分子中の重金属除去方法に
おいて、 前記溶出工程の前処理として、 前記水産生体高分子中のタンパク質を変性する変性工
程、 前記水産生体高分子に含まれる粗脂肪分を、乾燥固体重
量当り15%以下に脱脂する脱脂工程、 前記水産生体高分子の含水率を乾燥固体重量当り16%
以下にする脱水・乾燥工程、 のうちの少なくとも1つの工程を行うことを特徴とする
水産生体高分子中の重金属除去方法。
(1) a water-producing polymer containing a heavy metal,
A water producing body that removes heavy metals in the water producing polymer by an elution step of suspending the heavy metal in the water producing polymer in the acidic solution by suspending in an acidic solution containing at least one selected from hydrochloric acid; In the method for removing heavy metals in a polymer, as a pretreatment of the elution step, a denaturing step of denaturing a protein in the aquatic polymer, a crude fat content contained in the aquatic polymer is reduced to 15% by dry solid weight. A degreasing step of degreasing below, the water content of the aquatic polymer being 16% per dry solid weight
A method for removing heavy metals from a marine polymer, which comprises performing at least one of the following dehydration and drying steps:
【請求項2】前記溶出工程では、水産生体高分子を前記
酸性溶液に対して50重量%濃度以下になるように懸濁
させることを特徴とする請求項1の水産生体高分子中の
重金属除去方法。
2. The method according to claim 1, wherein in the elution step, the aquatic polymer is suspended so as to have a concentration of 50% by weight or less with respect to the acidic solution. Method.
【請求項3】前記溶出工程で前記重金属が溶出した酸性
溶液を、直流電圧を印加した電極間に供給して、イオン
化した重金属を電極上に析出させる電解工程を含むこと
を特徴とする請求項1又は2に記載された水産生体高分
子中の重金属除去方法。
3. The method according to claim 1, further comprising the step of: supplying an acidic solution in which the heavy metal has been eluted in the elution step to between the electrodes to which a DC voltage has been applied, so as to deposit ionized heavy metal on the electrode. 3. The method for removing heavy metals from the aquatic polymer according to 1 or 2.
【請求項4】前記脱脂工程では、前記水産生体高分子を
60℃以上の温度で圧搾または圧縮・混練して脱脂する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1に記載され
た水産生体高分子中の重金属除去方法。
4. The marine product according to any one of claims 1 to 3, wherein in the degreasing step, the aquatic polymer is defatted by pressing, compressing and kneading at a temperature of 60 ° C. or higher. A method for removing heavy metals from biopolymers.
【請求項5】前記酸性溶液に懸濁させた水産生体高分子
を遠心分離法によって前記酸性溶液から分離する工程を
含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1に記載
された水産生体高分子中の重金属除去方法。
5. The marine product according to claim 1, further comprising a step of separating the aquatic polymer suspended in the acidic solution from the acidic solution by a centrifugal separation method. A method for removing heavy metals from biopolymers.
【請求項6】前記変性工程における変性の程度は、前記
水産生体高分子を1%硫酸溶液に10分間浸漬した後1
000Gで3分間の遠心力を作用させて回収した時の固
体分量を100%とした時に、水産生体高分子を1%硫
酸溶液に2時間浸漬した後1000Gで3分間の遠心力
を作用させて回収した時の固体分量が少なくとも80%
以上あることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに1
に記載の水産生体高分子中の重金属除去方法。
6. The degree of denaturation in the denaturation step is determined by immersing the aquatic polymer in a 1% sulfuric acid solution for 10 minutes.
When the solid content at the time of collection by applying a centrifugal force at 000 G for 3 minutes is 100%, the aquatic polymer is immersed in a 1% sulfuric acid solution for 2 hours, and then subjected to a centrifugal force at 1000 G for 3 minutes. At least 80% solids when recovered
The method according to any one of claims 1 to 5, wherein
3. The method for removing heavy metals from a marine polymer according to item 2.
【請求項7】重金属を含有する水産生体高分子を硫酸、
塩酸から選ばれた少なくとも1種を含む酸性溶液に懸濁
させて前記水産生体高分子中の重金属を前記酸性溶液中
に溶出させる溶出装置により、前記水産生体高分子中の
重金属を除去する水産生体高分子中の重金属除去装置に
おいて、 前記溶出装置の前処理装置として、 前記水産生体高分子のタンパク質を変性する変性化装
置、 前記水産生体高分子に含まれる粗脂肪分を低減する脱脂
装置、 前記水産生体高分子の含水率を低減する脱水・乾燥装
置、 のうちの少なくとも1つの装置を設けたことを特徴とす
る水産生体高分子中の重金属除去装置。
7. A water-producing polymer containing a heavy metal, comprising sulfuric acid,
A water producing body that removes heavy metals in the water producing polymer by an elution device that is suspended in an acidic solution containing at least one selected from hydrochloric acid and elutes heavy metals in the water producing polymer into the acidic solution. In the apparatus for removing heavy metals in a polymer, as a pretreatment device for the elution device, a denaturing device for denaturing the protein of the aquatic polymer, a degreasing device for reducing crude fat contained in the aquatic polymer, A dehydration / drying device for reducing the water content of the aquatic polymer, which is provided with at least one of the following devices: a device for removing heavy metals in the aquatic polymer.
【請求項8】前記溶出装置で前記重金属が溶出した酸性
溶液を、直流電圧を印加した電極間に供給して、イオン
化した重金属を電極上に析出させる電解装置を備えたこ
とを特徴とする請求項7の水産生体高分子中の重金属除
去装置。
8. An electrolytic apparatus comprising: an electrolytic device for supplying an acidic solution from which the heavy metal has been eluted by the elution device to between electrodes to which a DC voltage has been applied, thereby depositing ionized heavy metal on the electrodes. Item 7. An apparatus for removing heavy metals from a marine polymer according to Item 7.
【請求項9】前記酸性溶液に懸濁させた水産生体高分子
を遠心分離法によって前記酸性溶液から分離する遠心分
離装置を備えたことを特徴とする請求項7又は8の水産
生体高分子中の重金属除去装置。
9. The water-producing polymer according to claim 7, further comprising a centrifugal separator for separating the water-producing polymer suspended in the acidic solution from the acidic solution by a centrifugal separation method. Heavy metal removal equipment.
【請求項10】重金属を含有する水産生体高分子のタン
パク質を変性する変性工程と、前記水産生体高分子に含
まれる粗脂肪分を、乾燥固体重量当り15%以下に脱脂
する脱脂工程と、前記水産生体高分子の含水率を乾燥固
体重量当り16%以下にする脱水・乾燥工程と、の各工
程のうちの少なくとも1つの工程を行う前処理工程と、 前記水産生体高分子を硫酸、塩酸から選ばれた少なくと
も1種を含む酸性溶液に懸濁させて前記水産生体高分子
中の重金属を前記酸性溶液中に溶出させる溶出工程と、 前記溶出工程で前記重金属が溶出した酸性溶液を、直流
電圧を印加した電極間に供給して、イオン化した重金属
を電極上に析出させる電解工程と、 前記酸性溶液に懸濁させた水産生体高分子を遠心分離法
によって前記酸性溶液から分離する遠心分離工程と、 によって得られる水産生体高分子中の重金属含有量が、
乾燥固体重量1kg当たり10mg以下であることを特
徴とする水産生体高分子。
10. A denaturing step of denaturing a protein of the aquatic macromolecule containing heavy metal, a degreasing step of defatting the crude fat contained in the aquatic macromolecule to 15% or less per dry solid weight, A dehydration / drying step of reducing the water content of the aquatic polymer to 16% or less per dry solid weight; a pretreatment step of performing at least one of the respective steps; An elution step in which the heavy metal in the aquatic polymer is eluted into the acidic solution by suspending in an acidic solution containing at least one selected from the group consisting of: Is supplied between the electrodes to which the ionized heavy metal is applied to precipitate the ionized heavy metal on the electrodes, and the aquatic polymer suspended in the acidic solution is separated from the acidic solution by centrifugation. And heart separation step, the heavy metal content of marine biological polymer obtained by,
An aquatic macromolecule characterized by being 10 mg or less per 1 kg of dry solid weight.
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