JP5257040B2 - Water treatment method - Google Patents

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Description

本発明は、水処理方法に関する。   The present invention relates to a water treatment method.

静電荷像現像用トナー(以下、単に「トナー」と称する場合がある)の製造工場における水系分散体の製造工程では、着色成分等を含有する水が発生する場合がある。これらの水には、着色成分である顔料、染料等の他に、顔料等の分散性を上げるために界面活性剤等の分散剤等が含まれていることが多いため、固形分濃度とともに化学的酸素要求量(COD)が大きく、このままの状態で河川や下水道等に排出することはできない。このため、これらの水は、工場内の水処理施設にて処理された後に再利用されたり、処理された後に外部に排出される。   In a manufacturing process of an aqueous dispersion in a manufacturing factory of a toner for developing an electrostatic charge image (hereinafter sometimes simply referred to as “toner”), water containing a coloring component may be generated. These waters often contain dispersants such as surfactants in order to increase the dispersibility of pigments, etc. in addition to pigments and dyes that are coloring components. The oxygen demand (COD) is large and cannot be discharged into rivers or sewers in this state. Therefore, these waters are reused after being treated at a water treatment facility in the factory, or are discharged to the outside after being treated.

特に、近年、トナーの製造方法として、従来の混練粉砕法に代わり、乳化重合法によるトナーを始め、懸濁重合法、溶解懸濁法などの各種化学的トナー製法が開発され、実施されている。例えば乳化重合法では、結着樹脂の重合性単量体を乳化重合させて形成された樹脂分散液と着色剤、離型剤、必要に応じて帯電制御剤等を界面活性剤の存在下、水系溶媒中で撹拌、混合しながら、凝集、加熱融合させ、所定の粒径、粒度分布、形状、構造などを有する着色樹脂粒子であるトナー粒子を作製するが、この過程で界面活性剤水溶液や、着色剤分散液、離型剤分散液、エマルション水溶液、装置洗浄水等の界面活性剤を含有する界面活性剤含有液が発生する場合がある。   In particular, as a method for producing toner, various chemical toner production methods such as emulsion polymerization method, suspension polymerization method, dissolution suspension method and the like have been developed and implemented instead of conventional kneading and pulverization methods. . For example, in the emulsion polymerization method, a resin dispersion formed by emulsion polymerization of a polymerizable monomer of a binder resin, a colorant, a release agent, and a charge control agent as necessary in the presence of a surfactant, While stirring and mixing in an aqueous solvent, toner particles that are colored resin particles having a predetermined particle size, particle size distribution, shape, structure, etc. are produced by agglomeration and heat fusion. In some cases, a surfactant-containing liquid containing a surfactant such as a colorant dispersion, a release agent dispersion, an emulsion aqueous solution, and apparatus cleaning water may be generated.

通常、一般の水処理としては、凝集沈殿処理が利用される場合が多い。凝集沈殿処理とは、非特許文献1の141〜153ページに記載されているように、水処理の分野において最も一般的に用いられている固液分離操作であり、広く用いられている。凝集沈殿処理は、原水に凝集剤を添加することによりフロック(凝集により生じた粗大粒子)を生じさせ、水とフロックとの比重差により、フロックを沈殿させて固液分離を行う処理方法である。こうして固体として分離されたフロックは、産業廃棄物の汚泥として処理され、固体を分離した水は、化学的酸素要求量を低減し、再利用されたり、河川や下水道等へ排出できる。これらの固液分離した後の汚泥は、そのまま加圧濾過脱水装置にて脱水処理される場合が多い。加圧濾過脱水装置とは、非特許文献1の182ページにも記載されているように、水処理の分野において最も一般的に用いられている脱水装置である。   Usually, as a general water treatment, a coagulation sedimentation treatment is often used. As described in Non-Patent Document 1, pages 141 to 153, the coagulation sedimentation treatment is a solid-liquid separation operation most commonly used in the field of water treatment and is widely used. The coagulation sedimentation treatment is a treatment method in which flocs (coarse particles generated by aggregation) are generated by adding a flocculant to raw water, and solids and liquids are separated by precipitating the flocs due to the specific gravity difference between water and flocs. . The flocs thus separated as solids are treated as sludge for industrial waste, and the water from which the solids have been separated can be reused or discharged into rivers, sewers, etc., with reduced chemical oxygen demand. The sludge after the solid-liquid separation is often dehydrated as it is with a pressure filtration dehydrator. The pressure filtration dewatering device is a dewatering device that is most commonly used in the field of water treatment, as described on page 182 of Non-Patent Document 1.

特許文献1には、有機汚染物質含有排水を固液分離する排水処理方法において、発生した汚泥の一部を、被処理原水側に戻して循環することにより、汚泥の最終処理が容易な排水処理方法が記載されている。   Patent Document 1 discloses that in a wastewater treatment method for solid-liquid separation of organic pollutant-containing wastewater, a part of the generated sludge is returned to the treated raw water side and circulated so that the final treatment of sludge is easy. A method is described.

特許文献2には、エマルション排水の処理に、加圧浮上分離を行う方法が記載されている。   Patent Document 2 describes a method of performing pressure flotation separation in the treatment of emulsion wastewater.

特許文献3には、界面活性剤を含有する排水に対して、無機凝集剤と高分子凝集剤と有機凝結剤を用いる、低ランニングコストかつ運転管理が容易な処理方法が記載されている。   Patent Document 3 describes a treatment method that uses an inorganic flocculant, a polymer flocculant, and an organic flocculant for wastewater containing a surfactant and that is low in running cost and easy to manage.

特開平7−136408号公報JP-A-7-136408 特開平9−225474号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-225474 特開2006−7208号公報JP 2006-7208 A 通商産業省環境立地局監修、「五訂 公害防止の技術と法規(水質編)」、平成13年発行、141〜153ページ、182ページSupervised by the Ministry of International Trade and Industry, Environmental Location Bureau, “Fiveth Pollution Prevention Technology and Regulations (Water Quality)”, published in 2001, pages 141-153, page 182

本発明は、静電荷像現像用トナーの製造工程から発生する、界面活性剤を含む原水の処理を効率的に行い、凝集剤の使用量および汚泥の発生量を削減する水処理方法である。   The present invention is a water treatment method for efficiently treating raw water containing a surfactant generated from a manufacturing process of an electrostatic charge image developing toner and reducing the amount of aggregating agent used and the amount of sludge generated.

本発明は、樹脂粒子を分散した樹脂粒子分散液と、着色剤を分散した着色剤分散液と、離型剤を分散した離型剤分散液とを混合し、凝集粒子を形成する凝集工程と、凝集系内のpHを調整して前記凝集粒子の凝集の成長を停止する停止工程と、前記凝集粒子を前記樹脂粒子のガラス転移温度以上の温度に加熱して、融合させる融合工程と、を含む静電荷像現像用トナーの製造工程から発生する、界面活性剤を含む原水を処理対象とし、前記原水にエチレンジアミンジコハク酸を添加するエチレンジアミンジコハク酸添加工程と、エチレンジアミンジコハク酸を含む原水へ凝集剤を添加し、凝集反応を行う反応工程と、前記反応工程で凝集反応した凝集物からフロックを形成するフロック形成工程と、前記フロックと分離液とに分離するフロック分離工程と、を含む水処理方法である。 The present invention comprises a resin particle dispersion liquid in which resin particles are dispersed, a colorant dispersion liquid in which a colorant is dispersed, and a release agent dispersion liquid in which a release agent is dispersed to form an agglomerated particle; A stop step of adjusting the pH in the agglomeration system to stop the agglomeration growth of the agglomerated particles, and a fusion step of fusing the agglomerated particles by heating to a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the resin particles. A raw water containing a surfactant, which is generated from the production process of the toner for developing an electrostatic charge image, containing a surfactant, and an ethylenediamine disuccinic acid addition step of adding ethylenediamine disuccinic acid to the raw water, and raw water containing ethylenediamine disuccinic acid A flocculant is added to the flocs, a floc formation process for forming flocs from the flocculant reacted in the reaction step, and a floc separated from the flocs and the separation liquid. A separation step, a water treatment method comprising.

本発明の請求項1によると、エチレンジアミンジコハク酸を用いない場合に比較して、静電荷像現像用トナーの製造工程から発生する、界面活性剤を含む原水の処理を効率的に行い、凝集剤の使用量および汚泥の発生量を削減する。   According to the first aspect of the present invention, compared with the case where ethylenediamine disuccinic acid is not used, the raw water containing the surfactant generated from the production process of the toner for developing an electrostatic charge image is efficiently treated and agglomerated. Reduce the use of chemicals and sludge generation.

本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。ここでは、本発明の実施の形態に係る水処理方法について、凝集沈殿処理を例にして説明する。本実施形態に係る水処理方法は、静電荷像現像用トナーの製造工程から発生する、界面活性剤を含む原水を処理対象とするものであればよく、特に限定されるものではない。   Embodiments of the present invention will be described below. This embodiment is an example for carrying out the present invention, and the present invention is not limited to this embodiment. Here, the water treatment method according to the embodiment of the present invention will be described using a coagulation sedimentation process as an example. The water treatment method according to the present embodiment is not particularly limited as long as raw water containing a surfactant, which is generated from the manufacturing process of the toner for developing an electrostatic charge image, is treated.

本発明者らが検討した結果によれば、トナー製造工程から発生する、界面活性剤水溶液や、着色剤分散液、離型剤分散液、エマルション水溶液、装置洗浄水等の界面活性剤を含有する界面活性剤含有液において、界面活性剤の作用により、凝集沈殿処理における沈降時間が長くなり、また、凝集沈殿させるために使用する無機凝集剤、例えば塩化第二鉄等の添加量が増加し、その結果、凝集沈殿物の量、つまり産業廃棄物として処理する汚泥が多量に発生することがある。これは、無機凝集剤として使用している塩化第二鉄等の無機塩のうちのある量が、界面活性剤含有液中に含まれる界面活性剤と電荷中和反応し、凝集剤としての作用が阻害されているためであると考えられる。   According to the results examined by the present inventors, it contains a surfactant aqueous solution, a colorant dispersion, a release agent dispersion, an emulsion aqueous solution, an apparatus cleaning water, etc., generated from the toner production process. In the surfactant-containing liquid, due to the action of the surfactant, the settling time in the coagulation sedimentation process is prolonged, and the amount of the inorganic coagulant used for coagulation sedimentation, such as ferric chloride, is increased, As a result, the amount of the aggregated precipitate, that is, a large amount of sludge to be treated as industrial waste may be generated. This is because an amount of an inorganic salt such as ferric chloride used as an inorganic flocculant undergoes charge neutralization reaction with the surfactant contained in the surfactant-containing liquid, and acts as a flocculant. This is thought to be because of the inhibition.

さらに、本発明者らは、界面活性剤の凝集体を形成し、界面活性剤の表面積を低減すれば、界面活性剤が凝集剤により沈降し、凝集剤と中和反応する界面活性剤の量が低減すると考えた。すなわち、界面活性剤により中和反応される凝集剤が少なくなるため、使用する凝集剤量が少なくなり、発生する汚泥量が低減すると考えた。   Furthermore, the inventors of the present invention can form a surfactant aggregate, and if the surface area of the surfactant is reduced, the amount of the surfactant that neutralizes and reacts with the flocculant due to the precipitation of the surfactant by the flocculant. Thought to reduce. That is, since the amount of the flocculant neutralized by the surfactant is reduced, the amount of the flocculant to be used is reduced, and the amount of generated sludge is reduced.

そこで、本発明者らは鋭意検討の結果、トナー製造工程から発生する、界面活性剤を含む原水の処理において、原水に対して、例えば、凝集剤を添加して凝集処理を行う前工程において、原水にエチレンジアミンジコハク酸を添加することにより、使用する凝集剤量が少なくなり、発生する汚泥量が低減することを見出した。エチレンジアミンジコハク酸が界面活性剤と配位することでコロイド錯体を形成することにより、界面活性剤の表面積が低減され、使用する凝集剤量が少なくなり、発生する汚泥量が低減すると考えられる。   Therefore, as a result of intensive studies, the present inventors, in the raw water containing surfactants generated from the toner production process, in the previous process of adding a flocculant to the raw water, for example, in the previous process It has been found that the addition of ethylenediamine disuccinic acid to the raw water reduces the amount of flocculant used and reduces the amount of sludge generated. By forming a colloidal complex by coordinating ethylenediamine disuccinic acid with a surfactant, the surface area of the surfactant is reduced, the amount of coagulant used is reduced, and the amount of sludge generated is considered to be reduced.

また、このようにして得られた凝集反応液についてフロックを形成させた後、遠心分離装置(デカンタ、多孔板式遠心沈降機等)を用いた遠心分離によりフロックが濃縮された沈殿物(汚泥スラリ)と分離液とに分離する分離処理を施した後、得られた汚泥スラリを加圧ろ過機(フィルタプレス、加圧葉状ろ過機、加圧ヌッチェ等)等を使用して、固形分を分離除去することにより、固液分離時間が大幅に短縮されることを見出した。   In addition, flocs are formed in the thus obtained agglomeration reaction solution, and then the precipitates (sludge slurry) in which the flocs are concentrated by centrifugation using a centrifugal separator (decanter, perforated plate centrifugal separator, etc.) After the separation process to separate into the separated liquid, the obtained sludge slurry is separated and removed using a pressure filter (filter press, pressure leaf filter, pressure nutsche etc.) etc. As a result, it was found that the solid-liquid separation time is significantly shortened.

上記凝集処理と遠心分離による分離処理とを組み合わせることにより、水処理で使用する凝集剤の使用量と汚泥発生量を大幅に低減すると共に、水処理に要する時間も短縮されるため、生産性も大幅に改善される。   By combining the above flocculation treatment and separation treatment by centrifugation, the amount of flocculant used in water treatment and the amount of sludge generated are greatly reduced, and the time required for water treatment is also shortened, so productivity is also improved. Greatly improved.

[水処理方法]
本実施形態に係る水処理方法について、図面を用いて以下に具体的に説明するが、これに限定されるものではない。
[Water treatment method]
Although the water treatment method which concerns on this embodiment is demonstrated concretely below using drawing, it is not limited to this.

本発明の実施形態に係る水処理装置の一例の概略構成を図1に示し、その構成について説明する。本実施形態に係る水処理装置の一例である水処理装置1は、図1に示すように、原水槽10と、反応槽12と、凝集槽14と、凝集沈殿槽16と、生物処理槽18と、後沈殿槽20と、砂ろ過装置22と、活性炭ろ過吸着装置24と、汚泥濃縮装置26、脱水装置28とを備える。図1の水処理装置1の構成は一例であって、これに限定されるものではない。また、   FIG. 1 shows a schematic configuration of an example of a water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention, and the configuration will be described. As shown in FIG. 1, a water treatment apparatus 1 that is an example of a water treatment apparatus according to this embodiment includes a raw water tank 10, a reaction tank 12, a coagulation tank 14, a coagulation sedimentation tank 16, and a biological treatment tank 18. And a post-precipitation tank 20, a sand filtration device 22, an activated carbon filtration adsorption device 24, a sludge concentration device 26, and a dehydration device 28. The configuration of the water treatment apparatus 1 in FIG. 1 is an example, and the present invention is not limited to this. Also,

図1の水処理装置1において、原水槽10、反応槽12、凝集槽14、凝集沈殿槽16、生物処理槽18、後沈殿槽20、砂ろ過装置22、活性炭ろ過吸着装置24の入口と出口とがそれぞれ直列に配管等を介して接続されている。また、汚泥濃縮装置26の入口は、凝集沈殿槽16の下部および後沈殿槽20下部と配管等を介して接続され、汚泥濃縮装置26の出口は、脱水装置28の入口と配管等を介して接続されている。また、エチレンジアミンジコハク酸を添加する添加手段として、添加配管がポンプ等を介して原水槽10に、凝集剤添加手段として凝集剤添加配管がポンプ等を介して反応槽12および凝集槽14にそれぞれ接続されていてもよい。原水槽10、反応槽12、および凝集槽14には撹拌羽根等の撹拌手段が設置されてもよい。   In the water treatment apparatus 1 of FIG. 1, the raw water tank 10, the reaction tank 12, the coagulation tank 14, the coagulation sedimentation tank 16, the biological treatment tank 18, the post-precipitation tank 20, the sand filtration apparatus 22, and the inlet and outlet of the activated carbon filtration adsorption apparatus 24. Are connected in series via a pipe or the like. The inlet of the sludge concentrator 26 is connected to the lower part of the coagulation sedimentation tank 16 and the lower part of the post-precipitation tank 20 via a pipe and the like, and the outlet of the sludge concentrator 26 is connected to the inlet of the dehydrator 28 and the pipe etc. It is connected. As addition means for adding ethylenediamine disuccinic acid, the addition pipe is connected to the raw water tank 10 via a pump or the like, and as the flocculant addition means, the flocculant addition pipe is connected to the reaction tank 12 and the aggregation tank 14 via a pump or the like. It may be connected. Agitation means such as a stirring blade may be installed in the raw water tank 10, the reaction tank 12, and the aggregation tank 14.

本実施形態に係る水処理方法および水処理装置1の動作について説明する。   The operation of the water treatment method and the water treatment apparatus 1 according to this embodiment will be described.

トナー製造工程から発生する界面活性剤を含む原水(以下、単に「原水」と呼ぶ場合がある。)は、原水槽10に一時的に貯留され、原水槽10において撹拌羽根等の撹拌手段により撹拌されながら、エチレンジアミンジコハク酸が、またはポンプ等によりエチレンジアミンジコハク酸を含むエチレンジアミンジコハク酸含有溶液が添加される(エチレンジアミンジコハク酸添加工程)。その後、エチレンジアミンジコハク酸を含むエチレンジアミンジコハク酸含有原水は、反応槽12に送液される。エチレンジアミンジコハク酸は、凝集剤の添加前に添加されればよく、添加の態様としては特に制限はない。例えば、原水槽10と反応槽12とを接続する配管等において添加されてもよい。また、原水槽10とは別に、原水槽10の前段側に、または原水槽10と反応槽12との間に、エチレンジアミンジコハク酸を添加、混合するための混合槽を設けてもよい。   Raw water containing a surfactant generated from the toner manufacturing process (hereinafter sometimes simply referred to as “raw water”) is temporarily stored in the raw water tank 10 and is stirred in the raw water tank 10 by stirring means such as a stirring blade. However, ethylenediamine disuccinic acid or an ethylenediamine disuccinic acid-containing solution containing ethylenediamine disuccinic acid is added by a pump or the like (ethylenediamine disuccinic acid addition step). Thereafter, the ethylenediamine disuccinic acid-containing raw water containing ethylenediamine disuccinic acid is fed to the reaction tank 12. Ethylenediamine disuccinic acid may be added before the addition of the flocculant, and there is no particular limitation on the mode of addition. For example, you may add in piping etc. which connect the raw | natural water tank 10 and the reaction tank 12. FIG. In addition to the raw water tank 10, a mixing tank for adding and mixing ethylenediamine disuccinic acid may be provided on the upstream side of the raw water tank 10 or between the raw water tank 10 and the reaction tank 12.

処理対象の原水にエチレンジアミンジコハク酸が含まれている場合は、エチレンジアミンジコハク酸の添加工程を省略してもよい。   When the raw water to be treated contains ethylenediamine disuccinic acid, the step of adding ethylenediamine disuccinic acid may be omitted.

エチレンジアミンジコハク酸の含有量は、処理する原水に対して1mg/L以上3,000mg/L以下の範囲の濃度であることが好ましく、10mg/L以上1,500mg/L以下の範囲の濃度であることがより好ましい。エチレンジアミンジコハク酸の含有量が1mg/Lより少ないと、凝集効果が少なく発生する汚泥の含水率が高くなる場合があり、3,000mg/Lより多いと、発生する汚泥量が増加して分離工程での分離が困難となる場合がある。   The ethylenediamine disuccinic acid content is preferably a concentration in the range of 1 mg / L to 3,000 mg / L with respect to the raw water to be treated, and a concentration in the range of 10 mg / L to 1,500 mg / L. More preferably. If the content of ethylenediamine disuccinic acid is less than 1 mg / L, the water content of the generated sludge may be low with little coagulation effect, and if it exceeds 3,000 mg / L, the amount of generated sludge increases and is separated. Separation in the process may be difficult.

次に、エチレンジアミンジコハク酸含有原水について、凝集処理が行われる(凝集処理工程)。凝集処理は、反応槽12における、被処理水であるエチレンジアミンジコハク酸含有原水への凝集剤の添加および凝集反応を行い凝集物を得る反応工程と、凝集槽14における、反応工程で凝集反応した反応液の凝集物からフロックを形成するフロック形成工程と、凝集沈殿槽16における、凝集沈殿によりフロックと分離液とに分離するフロック分離工程と、を含む。なお、凝集沈殿処理の代わりに加圧浮上処理等による固液分離処理を行ってもよい。   Next, an aggregation treatment is performed on the ethylenediamine disuccinic acid-containing raw water (aggregation treatment step). In the agglomeration treatment, the agglomeration reaction was performed in the reaction step in the reaction vessel 12 by adding the aggregating agent to the ethylenediamine disuccinic acid-containing raw water to be treated and performing agglomeration reaction to obtain an agglomerate. A floc forming step of forming flocs from the agglomerates of the reaction solution, and a floc separation step of separating into flocs and separation liquid by agglomeration precipitation in the agglomeration sedimentation tank 16. Note that a solid-liquid separation process such as a pressure levitation process may be performed instead of the coagulation sedimentation process.

反応槽12において撹拌羽根等の撹拌手段により急速撹拌されながらポンプ等により凝集剤が添加され、凝集反応が行われる(反応工程)。その後、凝集反応が行われた反応液は、凝集槽14に送液される。   In the reaction tank 12, the flocculant is added by a pump or the like while being rapidly stirred by a stirring means such as a stirring blade, and agglomeration reaction is performed (reaction step). Thereafter, the reaction solution subjected to the aggregation reaction is sent to the aggregation tank 14.

処理対象となる原水は、界面活性剤、特にアニオン系界面活性剤を含むものであればよいが、原水のCODは、例えば、1mg/L以上50,000mg/L以下の範囲である。   The raw water to be treated is not limited as long as it contains a surfactant, particularly an anionic surfactant, but the COD of the raw water is, for example, in the range of 1 mg / L to 50,000 mg / L.

この反応工程において使用される凝集剤としては、一般の無機系凝集剤などを用いればよい。無機系凝集剤としては、例えば、硫酸アルミニウム、塩化第二鉄、ポリ塩化アルミニウム、ポリシリカ鉄凝集剤等、あるいはこれらの組み合わせが用いられ、安価であること、凝集性が良好であること等から、塩化第二鉄が用いられることが好ましい。また、凝集剤として、上記無機系凝集剤および後述する有機系凝集剤から選択される2つ以上の凝集剤を組み合わせて使用してもよい。   As the flocculant used in this reaction step, a general inorganic flocculant or the like may be used. As the inorganic flocculant, for example, aluminum sulfate, ferric chloride, polyaluminum chloride, polysilica iron flocculant, etc., or a combination thereof is used, because it is inexpensive, has good cohesiveness, etc. It is preferred to use ferric chloride. Further, as the flocculant, two or more flocculants selected from the above-mentioned inorganic flocculants and organic flocculants described later may be used in combination.

無機系凝集剤の添加量は、処理するエチレンジアミンジコハク酸含有原水に対して500mg/L以上5,000mg/L以下の範囲の濃度であることが好ましく、1,000mg/L以上3,000mg/L以下の範囲の濃度であることがより好ましい。添加量が500mg/Lより少ないと、凝集効果が少なく発生する汚泥の含水率が高くなる場合があり、5,000mg/Lより多いと、発生する汚泥量が増加して次工程での分離が困難となる場合がある。   The addition amount of the inorganic flocculant is preferably a concentration in the range of 500 mg / L or more and 5,000 mg / L or less with respect to the raw water containing ethylenediamine disuccinic acid to be treated, and 1,000 mg / L or more and 3,000 mg / L. A concentration in the range of L or less is more preferable. If the amount added is less than 500 mg / L, the moisture content of the generated sludge may be low, and if it exceeds 5,000 mg / L, the amount of generated sludge increases and separation in the next step may occur. It can be difficult.

この反応工程では、反応槽12において、酸(塩酸、硫酸等)あるいはアルカリ(水酸化ナトリウム水溶液等)を添加し、pH調整を行ってもよい。   In this reaction process, acid (hydrochloric acid, sulfuric acid or the like) or alkali (sodium hydroxide aqueous solution or the like) may be added to the reaction tank 12 to adjust the pH.

凝集反応時の反応液のpHは、凝集効果の点から、pH5以上6以下の範囲であることが好ましく、pH5.6以上6.0以下の範囲であることがより好ましい。pHが6より高いと、凝集反応が十分でなく着色成分等が除去出来ない場合があり、また、着色成分等を除去するには多量の凝集剤を必要とする場合がある。また、pHが5より低いと、無機系凝集剤より生成した水酸化物の溶解度が増加し凝集剤由来の着色が残る場合がある。特に、凝集剤として塩化第二鉄を用い、反応槽12におけるpHを5.6以上6.0以下の範囲とすることにより優れた凝集効果を発揮する。   The pH of the reaction solution during the aggregation reaction is preferably in the range of pH 5 to 6 and more preferably in the range of pH 5.6 to 6.0 from the viewpoint of the aggregation effect. If the pH is higher than 6, the aggregation reaction may not be sufficient and the coloring components may not be removed, and a large amount of aggregating agent may be required to remove the coloring components. On the other hand, if the pH is lower than 5, the solubility of the hydroxide produced from the inorganic flocculant may increase, and the color derived from the flocculant may remain. In particular, ferric chloride is used as an aggregating agent, and an excellent aggregating effect is exhibited by adjusting the pH in the reaction vessel 12 to a range of 5.6 to 6.0.

反応工程において撹拌羽根等の撹拌手段によって急速撹拌することによりpH調整および凝集反応が行われるが、撹拌速度は、100rpm以上500rpm以下の範囲であることが好ましく、250rpm以上400rpm以下の範囲であることがより好ましい。撹拌速度が100rpmより小さいと、凝集反応が十分に行われず、細かい粒子が減らない場合があり、500rpmより大きいと、一度形成された凝集物が再び細かくなってしまう場合がある。   In the reaction step, pH adjustment and agglomeration reaction are performed by rapid stirring by a stirring means such as a stirring blade. The stirring speed is preferably in the range of 100 rpm to 500 rpm, and in the range of 250 rpm to 400 rpm. Is more preferable. If the stirring speed is less than 100 rpm, the agglomeration reaction may not be sufficiently performed and fine particles may not be reduced. If the stirring speed is greater than 500 rpm, the aggregate once formed may become fine again.

反応工程において、通常、エチレンジアミンジコハク酸含有原水は反応槽12に連続的に流入され、反応液は連続的に凝集槽14へ排出される。このとき、反応槽12における滞留時間としては、5分以上20分以下の範囲であることが好ましく、10分以上15分以下の範囲であることがより好ましい。滞留時間が5分より小さいと、反応が十分ではなく、着色が除去出来ない場合があり、20分より大きいと、処理効率が低下する場合がある。   In the reaction step, the ethylenediamine disuccinic acid-containing raw water is usually continuously flowed into the reaction tank 12 and the reaction liquid is continuously discharged into the aggregation tank 14. At this time, the residence time in the reaction vessel 12 is preferably in the range of 5 minutes to 20 minutes, and more preferably in the range of 10 minutes to 15 minutes. If the residence time is less than 5 minutes, the reaction may not be sufficient and coloring may not be removed. If it is more than 20 minutes, the processing efficiency may be reduced.

次に、凝集槽14において、反応槽12から移送された反応液に対して、撹拌羽根等の撹拌手段により緩速撹拌が行われ、水中の懸濁物質が成長したフロックが形成される(フロック形成工程)。このとき、高分子凝集剤などの有機系凝集剤などが添加されてもよい。このフロック中には、主に、トナー製造において使用された顔料、離型剤、トナー粒子等が含まれている。フロックは、緩速撹拌されることにより成長する。このとき得られるフロックの懸濁液(処理液)の固形分濃度は0.5重量%以上1.5重量%以下程度である。なお、反応槽12と凝集槽14とを一体化した槽を使用して、1つの槽内で反応工程と、フロック形成工程とが行われてもよい。   Next, in the agglomeration tank 14, the reaction liquid transferred from the reaction tank 12 is slowly stirred by stirring means such as a stirring blade to form a floc in which suspended substances in water have grown (floc). Forming step). At this time, an organic flocculant such as a polymer flocculant may be added. This floc mainly contains pigments, release agents, toner particles and the like used in toner production. The floc grows with slow agitation. The solid content concentration of the floc suspension (treatment liquid) obtained at this time is about 0.5 wt% to 1.5 wt%. In addition, the reaction process and the flock formation process may be performed in one tank using the tank in which the reaction tank 12 and the aggregation tank 14 are integrated.

有機系凝集剤としては、例えば、ポリアクリルアミド系、ポリアクリル酸ソーダ系等のアニオン性高分子凝集剤;ポリアクリルアミド系、ポリアクリル酸エステル系、ポリメタクリル酸エステル系、ポリアミン系、ポリジシアンジアミド系等のカチオン性高分子凝集剤;ポリアクリルアミド系、ポリエチレンオキサイド系等のノニオン性高分子凝集剤;アクリル酸ジメチルアミノエチル系等の両性高分子凝集剤を使用すればよい。凝集性が良好であること等から、ポリアクリルアミド系アニオン性高分子凝集剤を使用することがより好ましい。有機系凝集剤は反応工程において添加してもよい。   Examples of organic flocculants include anionic polymer flocculants such as polyacrylamide and sodium polyacrylate; polyacrylamide, polyacrylate, polymethacrylate, polyamine, polydicyandiamide, etc. Cationic polymer flocculants; Nonionic polymer flocculants such as polyacrylamide and polyethylene oxide; Amphoteric polymer flocculants such as dimethylaminoethyl acrylate may be used. It is more preferable to use a polyacrylamide anionic polymer flocculant because of its good aggregation properties. An organic flocculant may be added in the reaction step.

高分子凝集剤の添加量としては、処理するエチレンジアミンジコハク酸含有原水に対して1mg/L以上50mg/L以下の範囲の濃度であることが好ましく、2mg/L以上20mg/L以下の範囲の濃度であることがより好ましい。添加量が1mg/Lより少ないと、処理後の水に着色成分が残ってしまったり、凝集効果が少なく、発生する汚泥の含水率が高くなる場合があり、50mg/Lより多いと、発生する汚泥の粘着性が増し、次工程での処理性が悪化する場合がある。   The amount of the polymer flocculant added is preferably a concentration in the range of 1 mg / L to 50 mg / L with respect to the ethylenediamine disuccinic acid-containing raw water to be treated, preferably in the range of 2 mg / L to 20 mg / L. More preferably, the concentration. If the amount added is less than 1 mg / L, coloring components may remain in the treated water, or the coagulation effect may be small, and the moisture content of the generated sludge may be high. The stickiness of sludge increases and the processability in the next process may deteriorate.

高分子凝集剤を使用しなくてもフロックが十分に成長する場合には、高分子凝集剤は必ずしも必要ないが、無機系凝集剤と高分子凝集剤の組み合わせ使用は、静電荷像現像用トナーの乳化重合法、懸濁重合法、溶解懸濁法等の化学的トナー製法による製造工程から発生する、界面活性剤、着色剤、離型剤、シリカ、その他多成分を含有する原水の処理に対して有効である。無機系凝集剤として塩化第二鉄を使用し、さらにフロックを成長させるために有機系凝集剤としてポリアクリルアミド系アニオン性高分子凝集剤を併用することが好ましい。   When flocs grow sufficiently without using a polymer flocculant, a polymer flocculant is not always necessary, but the combination use of an inorganic flocculant and a polymer flocculant is a toner for developing an electrostatic image. For the treatment of raw water containing surfactants, colorants, mold release agents, silica, and other multi-components generated from manufacturing processes using chemical toner manufacturing methods such as emulsion polymerization, suspension polymerization, and dissolution suspension It is effective against this. It is preferable to use ferric chloride as an inorganic flocculant and to use a polyacrylamide anionic polymer flocculant as an organic flocculant in order to grow flocs.

フロック形成工程において撹拌羽根等の撹拌手段によって撹拌することによりフロックを成長させるが、撹拌速度は、60rpm以上500rpm以下の範囲であることが好ましく、100rpm以上300rpm以下の範囲であることがより好ましい。撹拌速度が60rpmより小さいと、フロックの形成が十分ではなく、細かい粒子が減らない場合があり、500rpmより大きいと、一度形成されたフロックが再び細かくなってしまう場合がある。   The floc is grown by stirring with a stirring means such as a stirring blade in the floc forming step. The stirring speed is preferably in the range of 60 rpm to 500 rpm, more preferably in the range of 100 rpm to 300 rpm. When the stirring speed is less than 60 rpm, flocs are not sufficiently formed and fine particles may not be reduced. When the stirring speed is greater than 500 rpm, flocs once formed may become fine again.

凝集槽14においてフロック形成された処理液は、次に凝集沈殿槽16に送液される。フロック形成工程において、反応液は通常、凝集槽14に連続的に流入され、フロック形成された処理液は連続的に凝集沈殿槽16へ送液される。このとき、凝集槽14における滞留時間としては、5分以上20分以下の範囲であることが好ましく、10分以上15分以下の範囲であることがより好ましい。滞留時間が5分より小さいと、フロックの形成が十分ではなく、細かい粒子が減らない場合があり、20分より大きいと、処理効率が低下する場合がある。また、凝集槽14においてバッチ式で水の凝集処理が行われてもよい。この場合、処理時間は5分以上15分以下の範囲であることが好ましく、5分以上10分以下の範囲であることがより好ましい。   The processing liquid that has floc formed in the coagulation tank 14 is then sent to the coagulation sedimentation tank 16. In the floc forming step, the reaction liquid is normally continuously flowed into the agglomeration tank 14, and the floc-formed treatment liquid is continuously fed to the agglomeration sedimentation tank 16. At this time, the residence time in the coagulation tank 14 is preferably in the range of 5 minutes to 20 minutes, and more preferably in the range of 10 minutes to 15 minutes. If the residence time is less than 5 minutes, flocs are not sufficiently formed, and fine particles may not be reduced. If the residence time is more than 20 minutes, the processing efficiency may be reduced. Further, the water coagulation treatment may be performed in a batch manner in the coagulation tank 14. In this case, the treatment time is preferably in the range of 5 minutes to 15 minutes, and more preferably in the range of 5 minutes to 10 minutes.

凝集工程における処理する水の温度としては、通常、10℃以上30℃以下の範囲で行われ、好ましくは、15℃以上25℃以下の範囲で行われる。   The temperature of water to be treated in the coagulation step is usually in the range of 10 ° C. to 30 ° C., and preferably in the range of 15 ° C. to 25 ° C.

凝集沈殿槽16に送液された処理液は、凝集沈殿槽16において自然沈降分離によって、フロックが濃縮された沈殿物(汚泥スラリ)と分離液とに分離される(フロック分離工程)。なお、フロック分離工程において、凝集沈殿処理の代わりに加圧浮上処理等を行ってもよいが、汚泥の発生量の点から凝集沈殿処理および加圧浮上処理のうち少なくとも1つを行うことが好ましい。なお、加圧浮上処理とは、加圧水が減圧されることにより加圧状態で溶け込んだ空気が微細気泡となって放出される特性を利用した水処理方法であり、加圧浮上槽内に加圧水を流入させ、発生した微細気泡に水内の浮遊物質を付着させ、浮遊物質を浮上分離させる処理方法である。   The processing liquid sent to the coagulation sedimentation tank 16 is separated into a sediment (sludge slurry) in which flocs are concentrated and a separation liquid by natural sedimentation separation in the coagulation sedimentation tank 16 (floc separation step). In the floc separation step, a pressure levitation process or the like may be performed instead of the coagulation sedimentation process, but it is preferable to perform at least one of the coagulation sedimentation process and the pressure levitation process in terms of the amount of sludge generated. . The pressurized levitation treatment is a water treatment method that utilizes the property that air dissolved in a pressurized state is released as fine bubbles when the pressurized water is depressurized. Pressurized water is injected into the pressurized levitation tank. This is a treatment method in which floating substances in water are attached to the generated fine bubbles and floated and separated.

凝集沈殿槽16において汚泥スラリと分離された分離液は、生物処理槽18に送液されて生物処理が行われ、溶存有機物が除去される。生物処理槽18では活性汚泥に生息するバクテリア等で溶存有機物が分解処理され、次の後沈殿槽20で自然沈降により、活性汚泥と上澄み水に分離される。後沈殿槽20で得られた上澄み水は、砂濾過装置22で残存固形物が除去された後、活性炭ろ過吸着装置24で溶存化学物質や生物処理工程で処理しきれなかった溶存有機物が吸着処理された後、再利用あるいは河川等に放流される。なお、水性状によっては生物処理工程が省略される場合もある。   The separated liquid separated from the sludge slurry in the coagulation sedimentation tank 16 is sent to the biological treatment tank 18 for biological treatment, and dissolved organic matter is removed. In the biological treatment tank 18, dissolved organic substances are decomposed by bacteria or the like that live in the activated sludge, and then separated into activated sludge and supernatant water by natural sedimentation in the subsequent settling tank 20. The supernatant water obtained in the post-precipitation tank 20 is subjected to adsorption treatment of dissolved chemical substances and dissolved organic substances that could not be treated in the biological treatment process by the activated carbon filtration adsorption device 24 after the residual solids are removed by the sand filtration device 22. Then, it is reused or released into rivers. The biological treatment process may be omitted depending on the aqueous state.

一方、凝集沈殿槽16において分離液と分離された汚泥スラリおよび後沈殿槽20で得られた汚泥スラリは、ポンプ等にて汚泥濃縮装置26へ搬送される。汚泥濃縮装置26において汚泥スラリは水分である汚泥分離液と固形分とに分離される(分離工程)。汚泥濃縮装置26においては、例えば6時間以上12時間以下程度をかけて、自然沈降にて濃縮される。濃縮前の汚泥スラリの固形分濃度は0.5重量%以上1.5重量%以下程度である。また、濃縮後の固形分濃度は2.0重量%以上4.0重量%以下程度である。汚泥濃縮装置26における自然沈降が不十分な場合には、フロック形成工程と同様の高分子凝集剤を添加してもよい。   On the other hand, the sludge slurry separated from the separation liquid in the coagulation sedimentation tank 16 and the sludge slurry obtained in the post-precipitation tank 20 are conveyed to the sludge concentrator 26 by a pump or the like. In the sludge concentrator 26, the sludge slurry is separated into a sludge separation liquid which is moisture and a solid content (separation step). In the sludge concentrator 26, for example, it is concentrated by natural sedimentation over about 6 hours to 12 hours. The solid content concentration of the sludge slurry before concentration is about 0.5 wt% or more and 1.5 wt% or less. Moreover, the solid content concentration after concentration is about 2.0 wt% or more and 4.0 wt% or less. When the natural sedimentation in the sludge concentrator 26 is insufficient, the same polymer flocculant as in the floc forming step may be added.

濃縮後の汚泥スラリは、脱水装置28で脱水処理された(脱水工程)後、産業廃棄物の汚泥として処理される。なお、脱水後の汚泥ケーキの固形分濃度は15重量%以上50重量%以下程度である。なお、汚泥濃縮装置26および脱水装置28で発生したろ過液は、トナー製造工程で発生した原水を貯蔵する原水槽10へ移送され、新たな原水と混合された後、上述の水処理方法で処理されてもよい。   The sludge slurry after the concentration is dehydrated by the dehydrator 28 (dehydration process) and then processed as industrial waste sludge. In addition, the solid content concentration of the sludge cake after dehydration is about 15 wt% or more and 50 wt% or less. The filtrate generated in the sludge concentrator 26 and the dehydrator 28 is transferred to the raw water tank 10 for storing raw water generated in the toner manufacturing process, mixed with new raw water, and then processed by the above-described water treatment method. May be.

脱水装置28としては、加圧葉状ろ過機、加圧ヌッチェ、フィルタプレス等の加圧ろ過機、真空ろ過機等が挙げられるが、通常は、フィルタプレスが用いられる。また、発生する汚泥の量が減少すること、処理時間が短縮されること、凝集工程にて使用する凝集剤の量が減少すること、装置のメンテナンス性等の点から脱水工程の前に遠心分離装置を使用した遠心濃縮により脱水してもよい。   Examples of the dehydrator 28 include a pressure filter such as a pressure leaf filter, a pressure nutsche, and a filter press, a vacuum filter, and the like, and a filter press is usually used. In addition, centrifugal separation is performed before the dehydration process in terms of reduction in the amount of sludge generated, reduction in processing time, reduction in the amount of coagulant used in the coagulation process, and maintainability of the apparatus. You may dehydrate by centrifugation concentration using an apparatus.

本実施形態の水処理方法のフロック分離工程において、処理効率の点から、自然沈降の代わりに遠心分離処理を行うことが好ましい。遠心分離処理により、固液分離時間が大幅に短縮する。   In the floc separation step of the water treatment method of this embodiment, it is preferable to perform a centrifugal separation process instead of natural sedimentation from the viewpoint of treatment efficiency. The solid-liquid separation time is significantly shortened by the centrifugation process.

遠心分離手段を設けた水処理装置の一例の概略構成を図2に示す。この場合、図2に示すように、凝集槽14の出口は、遠心分離手段である遠心分離装置30の入口と配管等により接続され、遠心分離装置30の出口と生物処理槽18の入口とが配管等により接続されている。また、汚泥濃縮装置26の入口は、遠心分離装置30の下部および後沈殿槽20下部と配管等を介して接続されている。凝集槽14から排出される処理液はポンプ等にて遠心分離装置30へ送られ、遠心分離装置30において、分離液と汚泥スラリとに分離される(フロック分離工程)。   FIG. 2 shows a schematic configuration of an example of a water treatment apparatus provided with a centrifugal separator. In this case, as shown in FIG. 2, the outlet of the coagulation tank 14 is connected to the inlet of the centrifugal separator 30 which is a centrifugal separator by piping or the like, and the outlet of the centrifugal separator 30 and the inlet of the biological treatment tank 18 are connected. Connected by piping. In addition, the inlet of the sludge concentrator 26 is connected to the lower part of the centrifugal separator 30 and the lower part of the post-precipitation tank 20 via piping and the like. The treatment liquid discharged from the aggregating tank 14 is sent to the centrifugal separator 30 by a pump or the like, and is separated into the separation liquid and the sludge slurry in the centrifugal separator 30 (floc separation step).

遠心分離装置30において汚泥スラリと分離された分離液および汚泥スラリは、図1の水処理方法と同様にして処理される。汚泥スラリの性状によっては、汚泥濃縮装置26による処理は省略されてもよい。   The separated liquid and sludge slurry separated from the sludge slurry in the centrifugal separator 30 are treated in the same manner as the water treatment method of FIG. Depending on the properties of the sludge slurry, the treatment by the sludge concentrator 26 may be omitted.

図3は本実施形態で用いられる遠心分離装置30の一例である連続式スクリュデカンタの断面図である。スクリュデカンタは、ケーシング50の中央に外胴ボウル52と内胴スクリュ54とを有し、両端が軸封装置で支持され、水平に固定されている。外胴ボウル52は円筒型と円錐型を一体としたボウルである。内胴スクリュ54はパイプ56とそれに溶接されたスクリュ羽根58とを備える。凝集槽14から排出される処理液はフィードパイプ60を通じて、内胴スクリュ54のパイプ56内に供給され、パイプ56にある複数個の吸入液吐出口62を経由して、外胴ボウル52内へ供給される。   FIG. 3 is a cross-sectional view of a continuous screw decanter that is an example of the centrifugal separator 30 used in the present embodiment. The screw decanter has an outer body bowl 52 and an inner body screw 54 at the center of the casing 50, and both ends thereof are supported by a shaft seal device and fixed horizontally. The outer body bowl 52 is a bowl in which a cylindrical shape and a conical shape are integrated. The inner cylinder screw 54 includes a pipe 56 and a screw blade 58 welded thereto. The processing liquid discharged from the coagulation tank 14 is supplied into the pipe 56 of the inner cylinder screw 54 through the feed pipe 60, and into the outer cylinder bowl 52 through a plurality of suction liquid discharge ports 62 in the pipe 56. Supplied.

外胴ボウル52を高速回転させると、遠心力(例えば、遠心効果2,000G以上3,500G以下程度、ここでGは重力加速度)により、固形物の遠心分離が促進され、外胴ボウル52内壁に固形物であるフロックの沈殿物(汚泥)が堆積する。この時、内胴スクリュ54を外胴ボウル52と僅かに回転差を与えながら、外胴ボウル52と同一方向に回転させると、外胴ボウル52の内壁に堆積した汚泥の濃縮液がスクリュ羽根58によって外胴ボウル52の円錐側へ搬送され、外胴ボウル52の傾斜面の固形物排出口64より外部へ自動排出される。このとき得られる汚泥濃縮液の固形分濃度は、10重量%以上20重量%以下程度である。また、遠心分離後の分離液は、外胴ボウル52の大径側にある分離液排出口66より外部へ自動排出される。   When the outer bowl 52 is rotated at a high speed, centrifugal separation (for example, a centrifugal effect of about 2,000 G to about 3,500 G, where G is gravitational acceleration) promotes centrifugal separation of solids, and the inner wall of the outer bowl bowl 52 A floc deposit (sludge), which is a solid, is deposited on the surface. At this time, if the inner drum screw 54 is rotated in the same direction as the outer drum bowl 52 while giving a slight rotational difference to the outer drum bowl 52, the sludge concentrate deposited on the inner wall of the outer drum bowl 52 is screw blade 58. Is conveyed to the conical side of the outer shell bowl 52, and is automatically discharged to the outside from the solid discharge port 64 on the inclined surface of the outer shell bowl 52. The solid concentration of the sludge concentrate obtained at this time is about 10% by weight to 20% by weight. Further, the separated liquid after centrifugation is automatically discharged to the outside from the separated liquid discharge port 66 on the large diameter side of the outer shell bowl 52.

本発明の実施の形態に係る水処理方法および水処理装置は、界面活性剤を使用する静電荷像現像用トナーの製造工程から排出される水を処理対象とすることが好ましい。また、本実施形態に係る水処理装置および水処理方法は、乳化重合法、懸濁重合法、溶解懸濁法などの各種化学的トナー製造方法による製造工程、特に、界面活性剤を多量に使用する乳化重合法によるトナーの製造工程から排出される水の処理に好ましく適用可能である。乳化重合法では、結着樹脂の重合性単量体を乳化重合させて形成された樹脂分散液と着色剤、離型剤、必要に応じて帯電制御剤等を水系溶媒中で撹拌、混合しながら、凝集、加熱融合させ、所定の粒径、粒度、形状、構造を有する着色樹脂粒子であるトナー粒子を作製する。乳化重合法は、トナーの原材料となるラテックスポリマの製造工程と、着色剤分散液、離型剤分散液等の分散液の製造工程と、現像用トナーの製造工程とに大きく分けられる。以下に、それぞれについて例を挙げ説明する。   In the water treatment method and the water treatment apparatus according to the embodiment of the present invention, it is preferable that water discharged from the manufacturing process of the electrostatic charge image developing toner using the surfactant be a treatment target. In addition, the water treatment apparatus and the water treatment method according to the present embodiment are manufactured by various chemical toner production methods such as an emulsion polymerization method, a suspension polymerization method, and a dissolution suspension method, in particular, a large amount of a surfactant is used. It is preferably applicable to the treatment of water discharged from the toner production process by the emulsion polymerization method. In the emulsion polymerization method, a resin dispersion formed by emulsion polymerization of a binder resin polymerizable monomer, a colorant, a release agent, and, if necessary, a charge control agent are stirred and mixed in an aqueous solvent. The toner particles are colored resin particles having a predetermined particle size, particle size, shape, and structure by agglomeration and heat fusion. The emulsion polymerization method is roughly divided into a production process of a latex polymer that is a raw material of toner, a production process of a dispersion such as a colorant dispersion and a release agent dispersion, and a production process of a developing toner. Below, an example is given and demonstrated about each.

<静電荷像現像用トナー製造工程>
(樹脂粒子の製造工程)
樹脂粒子を生成するには、通常、重合性単量体と界面活性剤とを水に加え、撹拌してエマルションとする。重合性単量体エマルションが生成したら、該エマルションの好ましくは25重量%以下(すなわち、少量のエマルション)と、遊離基開始剤とを、水相に加えて混合し、所望の反応温度で種重合を開始する。種粒子の生成後、この種粒子含有組成物にさらに残りのエマルションを追加し、所定の温度で、所定の時間、重合を続けて重合を完了し、樹脂粒子(エマルション分散液)を生成させる。この樹脂粒子の製造工程から、製造工程で不要となったり、その製造工程の設備メンテナンス等にて発生した、界面活性剤、樹脂粒子等の固形分を含有するエマルション分散液、界面活性剤水溶液等が排出される。樹脂粒子が生成したら、着色剤分散液、離型剤分散液等とともに凝集させて凝集粒子とし、次にこれを融合させてトナー粒子とする。
<Process for producing toner for developing electrostatic image>
(Production process of resin particles)
In order to produce resin particles, a polymerizable monomer and a surfactant are usually added to water and stirred to form an emulsion. Once a polymerizable monomer emulsion is formed, preferably 25 wt% or less of the emulsion (ie, a small amount of emulsion) and a free radical initiator are added to the aqueous phase and mixed and seeded at the desired reaction temperature. To start. After the seed particles are generated, the remaining emulsion is further added to the seed particle-containing composition, and polymerization is continued at a predetermined temperature for a predetermined time to complete the polymerization, thereby generating resin particles (emulsion dispersion). From the production process of this resin particle, it becomes unnecessary in the production process, or is generated by equipment maintenance of the production process, etc., emulsion dispersion containing surfactant, solid particles such as resin particles, surfactant aqueous solution, etc. Is discharged. When the resin particles are generated, they are aggregated together with a colorant dispersion, a release agent dispersion and the like to form aggregated particles, which are then fused to form toner particles.

前記重合性単量体の種類としては、遊離基開始剤と反応しうるものであれば特に制限はない。重合性単量体の具体例としては、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等のビニル基を有するエステル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルニトリル類等が挙げられ、これらの重合性単量体は重合されて、単独重合体あるいは共重合体とされる。これらのうち、樹脂として、親水性が低く界面活性剤が樹脂表面に付着しており、エチレンジアミンジコハク酸が界面活性剤とコロイド錯体を形成しやすい等の点から、重合性単量体として少なくともスチレンとビニル基を有するエステル類とを用いた、スチレンとビニル基を有するエステル類とを含む共重合体を用いることが好ましい。   The type of the polymerizable monomer is not particularly limited as long as it can react with a free radical initiator. Specific examples of the polymerizable monomer include styrenes such as styrene, parachlorostyrene, and α-methylstyrene; methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, n-butyl acrylate, lauryl acrylate, Esters having a vinyl group such as 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, lauryl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate; vinyl nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile These polymerizable monomers are polymerized to form a homopolymer or a copolymer. Among these, as a resin, at least as a polymerizable monomer, the hydrophilicity is low and a surfactant is attached to the resin surface, and ethylenediamine disuccinic acid easily forms a colloid complex with the surfactant. It is preferable to use a copolymer containing styrene and an ester having a vinyl group, using styrene and an ester having a vinyl group.

また、自己乳化性を持つポリエステル類、ポリウレタン類のような樹脂を界面活性剤とともに水系媒体中でせん断し、分散させてもよい。また、樹脂粒子として、アンモニア成分を含むものも用いられる。   Further, resins such as polyesters and polyurethanes having self-emulsifying properties may be sheared and dispersed in an aqueous medium together with a surfactant. Moreover, what contains an ammonia component as a resin particle is also used.

樹脂粒子の製造に使用される界面活性剤としては、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤または非イオン系界面活性剤を使用すればよく、一般的にはアニオン系界面活性剤が、分散力が強く、樹脂粒子の分散に優れているため、好ましく用いられる。非イオン系界面活性剤は、前記アニオン系界面活性剤またはカチオン系界面活性剤と併用されるのが好ましい。前記界面活性剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用して使用してもよい。   As the surfactant used for the production of the resin particles, an anionic surfactant, a cationic surfactant or a nonionic surfactant may be used. Generally, an anionic surfactant is dispersed. It is preferably used because of its strong force and excellent dispersion of resin particles. The nonionic surfactant is preferably used in combination with the anionic surfactant or the cationic surfactant. The said surfactant may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

アニオン系界面活性剤の具体例としては、ラウリン酸カリウム、オレイン酸ナトリウム、ヒマシ油ナトリウム等の脂肪酸セッケン類;オクチルサルフェート、ラウリルサルフェート、ラウリルエーテルサルフェート、ノニルフェニルエーテルサルフェート等の硫酸エステル類;ラウリルスルホネート、ドデシルベンゼンスルホネート、トリイソプロピルナフタレンスルホネート、ジブチルナフタレンスルホネートなどのアルキルアリールスルホン酸ナトリウム;ナフタレンスルホネートホルマリン縮合物、モノオクチルスルホサクシネート、ジオクチルスルホサクシネート、ラウリン酸アミドスルホネート、オレイン酸アミドスルホネート等のスルホン酸塩類;ラウリルホスフェート、イソプロピルホスフェート、ノニルフェニルエーテルホスフェート等のリン酸エステル類;ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムなどのジアルキルスルホコハク酸塩類;スルホコハク酸ラウリル2ナトリウム等のスルホコハク酸塩類;などが挙げられる。   Specific examples of anionic surfactants include fatty acid soaps such as potassium laurate, sodium oleate, and castor oil sodium; sulfate esters such as octyl sulfate, lauryl sulfate, lauryl ether sulfate, and nonyl phenyl ether sulfate; lauryl sulfonate , Sodium alkylarylsulfonates such as dodecylbenzenesulfonate, triisopropylnaphthalenesulfonate, dibutylnaphthalenesulfonate; sulfones such as naphthalenesulfonate formalin condensate, monooctylsulfosuccinate, dioctylsulfosuccinate, lauric acid amide sulfonate, oleic acid amide sulfonate Acid salts; lauryl phosphate, isopropyl phosphate, nonylphenyl ether phosphate Phosphoric acid esters such as Feto; dialkyl sulfosuccinate salts such as sodium dioctyl sulfosuccinate; sulfosuccinate salts such as sulfosuccinate lauryl disodium; and the like.

カチオン系界面活性剤の具体例としては、ラウリルアミン塩酸塩、ステアリルアミン塩酸塩、オレイルアミン酢酸塩、ステアリルアミン酢酸塩、ステアリルアミノプロピルアミン酢酸塩等のアミン塩類;ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジラウリルジメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライド、ラウリルジヒドロキシエチルメチルアンモニウムクロライド、オレイルビスポリオキシエチレンメチルアンモニウムクロライド、ラウロイルアミノプロピルジメチルエチルアンモニウムエトサルフェート、ラウロイルアミノプロピルジメチルヒドロキシエチルアンモニウムパークロレート、アルキルベンゼントリメチルアンモニウムクロライド、アルキルトリメチルアンモニウムクロライド等の4級アンモニウム塩類;などが挙げられる。   Specific examples of the cationic surfactant include laurylamine hydrochloride, stearylamine hydrochloride, oleylamine acetate, stearylamine acetate, stearylaminopropylamine acetate, and other amine salts; lauryltrimethylammonium chloride, dilauryldimethylammonium Chloride, distearyldimethylammonium chloride, distearyldimethylammonium chloride, lauryldihydroxyethylmethylammonium chloride, oleylbispolyoxyethylenemethylammonium chloride, lauroylaminopropyldimethylethylammonium ethosulphate, lauroylaminopropyldimethylhydroxyethylammonium perchlorate, alkylbenzene Trimethylammonium chloride, Quaternary ammonium salts such as quilts trimethyl ammonium chloride; and the like.

非イオン性界面活性剤の具体例としては、ポリオキシエチレンオクチルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のアルキルエーテル類;ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のアルキルフェニルエーテル類;ポリオキシエチレンラウレート、ポリオキシエチレンステアレート、ポリオキシエチレンオレート等のアルキルエステル類;ポリオキシエチレンラウリルアミノエーテル、ポリオキシエチレンステアリルアミノエーテル、ポリオキシエチレンオレイルアミノエーテル、ポリオキシエチレン大豆アミノエーテル、ポリオキシエチレン牛脂アミノエーテル等のアルキルアミン類;ポリオキシエチレンラウリン酸アミド、ポリオキシエチレンステアリン酸アミド、ポリオキシエチレンオレイン酸アミド等のアルキルアミド類;ポリオキシエチレンヒマシ油エーテル、ポリオキシエチレンナタネ油エーテル等の植物油エーテル類;ラウリン酸ジエタノールアミド、ステアリン酸ジエタノールアミド、オレイン酸ジエタノールアミド等のアルカノールアミド類;ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミエート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート等のソルビタンエステルエーテル類;などが挙げられる。   Specific examples of the nonionic surfactant include alkyl ethers such as polyoxyethylene octyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether; polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxy Alkyl phenyl ethers such as ethylene nonyl phenyl ether; alkyl esters such as polyoxyethylene laurate, polyoxyethylene stearate, polyoxyethylene oleate; polyoxyethylene lauryl amino ether, polyoxyethylene stearyl amino ether, polyoxyethylene Alkylamines such as oleyl amino ether, polyoxyethylene soybean amino ether, polyoxyethylene beef tallow amino ether; Alkyl amides such as ethylene lauric acid amide, polyoxyethylene stearic acid amide, polyoxyethylene oleic acid amide; vegetable oil ethers such as polyoxyethylene castor oil ether and polyoxyethylene rapeseed oil ether; lauric acid diethanolamide, stearic acid Alkanolamides such as diethanolamide and oleic acid diethanolamide; sorbitan ester ethers such as polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan monooleate And so on.

遊離基開始剤としては、特に制限はない。具体的には、過酸化水素、過酸化アセチル、過酸化クミル、過酸化tert−ブチル、過酸化プロピオニル、過酸化ベンゾイル、過酸化クロロベンゾイル、過酸化ジクロロベンゾイル、過酸化ブロモメチルベンゾイル、過酸化ラウロイル、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、ペルオキシ炭酸ジイソプロピル、テトラリンヒドロペルオキシド、1−フェニル−2−メチルプロピル−1−ヒドロペルオキシド、過トリフェニル酢酸tert−ブチルヒドロペルオキシド、過蟻酸tert−ブチル、過酢酸tert−ブチル、過安息香酸tert−ブチル、過フェニル酢酸tert−ブチル、過メトキシ酢酸tert−ブチル、過N−(3−トルイル)カルバミン酸tert−ブチル等の過酸化物類;2,2'-アゾビスプロパン、2,2'−ジクロロ−2,2'−アゾビスプロパン、1,1'−アゾ(メチルエチル)ジアセテート、2,2'−アゾビス(2−ジアミノプロパン)塩酸塩、2,2'−アゾビス(2−ジアミノプロパン)硝酸塩、2,2'−アゾビスイソブタン、2,2'−アゾビスイソブチルアミド、2,2'−アゾビスイソブチロニトリル、2,2'−アゾビス−2−メチルプロピオン酸メチル、2,2'−ジクロロ−2,2'−アゾビスブタン、2,2'−アゾビス−2−メチルブチロニトリル、2,2'−アゾビスイソ酪酸ジメチル、1,1'−アゾビス(1−メチルブチロニトリル−3−スルホン酸ナトリウム)、2−(4−メチルフェニルアゾ)−2−メチルマロノジニトリル、4,4'−アゾビス−4−シアノ吉草酸、3,5−ジヒドロキシメチルフェニルアゾ−2−メチルマロノジニトリル、2−(4−ブロモフェニルアゾ)−2−アリルマロノジニトリル、2,2'−アゾビス−2−メチルバレロニトリル、4,4'−アゾビス−4−シアノ吉草酸ジメチル、2,2'−アゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリル、1,1'−アゾビスシクロヘキサンニトリル、2,2'−アゾビス−2−プロピルブチロニトリル、1,1'−アゾビス−1−クロロフェニルエタン、1,1'−アゾビス−1−シクロヘキサンカルボニトリル、1,1'−アゾビス−1−シクロへプタンニトリル、1,1'−アゾビス−1−フェニルエタン、1,1'−アゾビスクメン、4−ニトロフェニルアゾベンジルシアノ酢酸エチル、フェニルアゾジフェニルメタン、フェニルアゾトリフェニルメタン、4−ニトロフェニルアゾトリフェニルメタン、1,1'−アゾビス−1,2−ジフェニルエタン、ポリ(ビスフェノールA−4,4'−アゾビス-4-シアノペンタノエート)、ポリ(テトラエチレングリコール−2,2'−アゾビスイソブチレート)等のアゾ化合物類;1,4−ビス(ペンタエチレン)−2−テトラゼン、1,4−ジメトキシカルボニル−1,4−ジフェニル−2−テトラゼン等が挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as a free radical initiator. Specifically, hydrogen peroxide, acetyl peroxide, cumyl peroxide, tert-butyl peroxide, propionyl peroxide, benzoyl peroxide, chlorobenzoyl peroxide, dichlorobenzoyl peroxide, bromomethylbenzoyl peroxide, lauroyl peroxide Ammonium persulfate, sodium persulfate, potassium persulfate, diisopropyl peroxycarbonate, tetralin hydroperoxide, 1-phenyl-2-methylpropyl-1-hydroperoxide, tert-butyl hydroperoxide pertriphenyl acetate, tert-butyl formate, Peroxides such as tert-butyl peracetate, tert-butyl perbenzoate, tert-butyl perphenylacetate, tert-butyl permethoxyacetate, tert-butyl perN- (3-toluyl) carbamate; 2,2 '-Azobispro 2,2'-dichloro-2,2'-azobispropane, 1,1'-azo (methylethyl) diacetate, 2,2'-azobis (2-diaminopropane) hydrochloride, 2,2 ' -Azobis (2-diaminopropane) nitrate, 2,2'-azobisisobutane, 2,2'-azobisisobutyramide, 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis-2- Methyl methylpropionate, 2,2′-dichloro-2,2′-azobisbutane, 2,2′-azobis-2-methylbutyronitrile, dimethyl 2,2′-azobisisobutyrate, 1,1′-azobis (1 -Methylbutyronitrile-3-sodium sulfonate), 2- (4-methylphenylazo) -2-methylmalonodinitrile, 4,4'-azobis-4-cyanovaleric acid, 3,5-dihydroxymethylphenyl A Zo-2-methylmalonodinitrile, 2- (4-bromophenylazo) -2-allylmalonodinitrile, 2,2'-azobis-2-methylvaleronitrile, 4,4'-azobis-4-cyanoyoshi Dimethyl herbate, 2,2′-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile, 1,1′-azobiscyclohexanenitrile, 2,2′-azobis-2-propylbutyronitrile, 1,1′-azobis-1 -Chlorophenylethane, 1,1'-azobis-1-cyclohexanecarbonitrile, 1,1'-azobis-1-cycloheptanenitrile, 1,1'-azobis-1-phenylethane, 1,1'-azobiscumene, 4-Nitrophenylazobenzylcyanoacetate, phenylazodiphenylmethane, phenylazotriphenylmethane, 4-nitrophenylazotriphe Nylmethane, 1,1′-azobis-1,2-diphenylethane, poly (bisphenol A-4,4′-azobis-4-cyanopentanoate), poly (tetraethylene glycol-2,2′-azobisiso) Azo compounds such as butyrate); 1,4-bis (pentaethylene) -2-tetrazene, 1,4-dimethoxycarbonyl-1,4-diphenyl-2-tetrazene and the like.

本実施形態において、樹脂粒子の大きさは、レーザ回折式粒度分布測定装置(日機装社製マイクロトラック)で測定した体積平均粒径で、0.05μm以上1μm以下程度である。   In the present embodiment, the size of the resin particles is about 0.05 μm or more and 1 μm or less in terms of a volume average particle size measured with a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus (Microtrack manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).

(着色剤分散液、離型剤分散液の製造工程)
着色剤分散液は、着色剤、界面活性剤等を、水相中で混合し、分散処理をすることによって得られる。同様にして、離型剤分散液は、離型剤、界面活性剤等を、水相中で混合し、分散処理をすることによって得られる。この着色剤分散液、離型剤分散液の製造工程から、製造工程で不要となったり、その製造工程の設備メンテナンス等にて発生した、界面活性剤、着色剤等の固形分を含有する着色剤分散液や、界面活性剤、離型剤等の固形分を含有する離型剤分散液、界面活性剤水溶液等が排出される。
(Manufacturing process of colorant dispersion and release agent dispersion)
The colorant dispersion is obtained by mixing a colorant, a surfactant and the like in an aqueous phase and performing a dispersion treatment. Similarly, the release agent dispersion is obtained by mixing a release agent, a surfactant and the like in an aqueous phase and performing a dispersion treatment. Coloring that contains solids such as surfactants and colorants, which are no longer necessary in the manufacturing process from the manufacturing process of the colorant dispersion and the release agent dispersion, or are generated by equipment maintenance in the manufacturing process. An agent dispersion, a release agent dispersion containing a solid content such as a surfactant and a release agent, an aqueous surfactant solution and the like are discharged.

着色剤としては、例えばカーボンブラック、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアントカーミン3B、ブリリアントカーミン6B、デュポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソールレッド、ローダミンBレーキ、レーキレッドC、ローズベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、マラカライトグリーンオキサレート、などの種々の顔料;アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、ジオキサジン系、チアジン系、アゾメチン系、インジコ系、チオインジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアゾール系などの各種染料などが挙げられる。これらの着色剤は1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。   Examples of the colorant include carbon black, chrome yellow, hansa yellow, benzidine yellow, selenium yellow, quinoline yellow, permanent orange GTR, pyrazolone orange, vulcan orange, watch young red, permanent red, brilliant carmine 3B, brilliant carmine 6B, and Dupont. Oil red, pyrazolone red, resol red, rhodamine B rake, lake red C, rose bengal, aniline blue, ultramarine blue, chalcoa oil blue, methylene blue chloride, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, malachite green oxalate, etc. Pigment: Acridine, xanthene, azo, benzoquinone, azine, anthraquinone, dioxadi System, thiazine, azomethine, indigo, thioindigo, phthalocyanine, aniline black, polymethine, triphenylmethane dyes, diphenylmethane dyes, and various dyes such as thiazole system. These colorants may be used alone or in combination of two or more.

また、着色剤分散液中の着色剤の大きさは、例えば、上記レーザ回折式粒度分布測定装置(日機装社製マイクロトラック)で測定した体積平均粒径で、0.05μm以上0.5μm以下程度である。   The size of the colorant in the colorant dispersion is, for example, about 0.05 μm or more and 0.5 μm or less in the volume average particle size measured by the laser diffraction particle size distribution measuring apparatus (Microtrack manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). It is.

また離型剤として働くワックスの種類としては特に制限はないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類;軟化点を有するシリコーン類;オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等の脂肪酸アミド類;カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等の植物系ワックス;ミツロウ等の動物系ワックス類;モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャトロプシュワックス等の鉱物・石油系ワックス類;ステアリン酸ステアリル、ベヘン酸ベヘニル等の高級脂肪酸と高級アルコールとのエステルワックス類;などが挙げられる。離型剤の融点は、例えば、50℃以上100℃以下の範囲であり、70℃以上100℃以下の範囲であることが好ましい。   The type of wax that acts as a mold release agent is not particularly limited. For example, low molecular weight polyolefins such as polyethylene, polypropylene, and polybutene; silicones having a softening point; oleic acid amide, erucic acid amide, ricinoleic acid amide, Fatty acid amides such as stearamide; plant waxes such as carnauba wax, rice wax, candelilla wax, tree wax, jojoba oil; animal waxes such as beeswax; montan wax, ozokerite, ceresin, paraffin wax, micro And mineral waxes such as crystallin wax and Fischer-Tropsch wax; and ester waxes of higher fatty acids such as stearyl stearate and behenyl behenate and higher alcohols. The melting point of the release agent is, for example, in the range of 50 ° C. to 100 ° C., and preferably in the range of 70 ° C. to 100 ° C.

また、離型剤分散液中の離型剤の大きさは、例えば、上記レーザ回折式粒度分布測定装置(日機装社製マイクロトラック)で測定した体積平均粒径で、0.05μm以上0.5μm以下程度である。   The size of the release agent in the release agent dispersion is, for example, 0.05 μm or more and 0.5 μm in volume average particle diameter measured with the laser diffraction particle size distribution measuring apparatus (Microtrack manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). It is about the following.

界面活性剤としては、上記樹脂粒子の製造に使用される界面活性剤と同様のものが挙げられる。   Examples of the surfactant include the same surfactants used for the production of the resin particles.

(トナーの製造工程)
上記調製法により得られた樹脂粒子は、例えば次のような方法でトナーの調製に用いられる。上記調製法により得られた樹脂粒子を含む樹脂粒子分散液と、着色剤分散液と、離型剤分散液と、必要に応じて凝集剤と、必要に応じて帯電制御剤と、および必要に応じて他の添加剤とを混合し、得られた混合物を樹脂粒子のガラス転移温度(Tg)近辺の温度、好ましくは、樹脂粒子のTg±10℃で、凝集粒子を形成するのに効果的な時間、例えば1時間以上8時間以下加熱して、トナー大の凝集粒子を形成する(凝集工程)。次に、凝集系内のpHを調整して凝集粒子の凝集の成長を停止する(停止工程)。この凝集粒子懸濁液を、樹脂粒子のTgまたはそれより高い温度、好ましくは樹脂粒子のTg+40℃、例えば約60℃以上約120℃以下に加熱して合体または融合させてトナー粒子を造粒し(融合工程)、このトナー粒子をろ過などの手段で母液から分離して、イオン交換水などで洗浄(洗浄工程)した後、乾燥する。
(Toner manufacturing process)
The resin particles obtained by the above preparation method are used for toner preparation by the following method, for example. Resin particle dispersion containing resin particles obtained by the above preparation method, a colorant dispersion, a release agent dispersion, an aggregating agent if necessary, a charge control agent if necessary, and a necessity In response to mixing with other additives, the resulting mixture is effective to form aggregated particles at a temperature around the glass transition temperature (Tg) of the resin particles, preferably at Tg ± 10 ° C. of the resin particles. Heating is performed for a long time, for example, 1 hour to 8 hours to form toner-sized aggregated particles (aggregation step). Next, the pH in the aggregation system is adjusted to stop the aggregation growth of the aggregated particles (stop process). The agglomerated particle suspension is heated to a Tg of the resin particles or higher, preferably Tg + 40 ° C. of the resin particles, for example, about 60 ° C. to about 120 ° C. to coalesce or fuse to form toner particles. (Fusion step) The toner particles are separated from the mother liquor by means such as filtration, washed with ion-exchanged water (washing step), and then dried.

樹脂粒子は、通常トナーの結着樹脂として用いられ、トナーの固形分に対して75重量%以上98重量%以下程度トナー内に存在する。   The resin particles are usually used as a binder resin for the toner, and are present in the toner in an amount of about 75 wt% to 98 wt% with respect to the solid content of the toner.

着色剤は、通常トナー中に、着色に効果的な量、例えばトナーの固形分に対して1重量%以上15重量%以下程度、好ましくは3重量%以上10重量%以下程度存在する。   The colorant is usually present in the toner in an amount effective for coloring, for example, about 1% by weight to 15% by weight, preferably about 3% by weight to 10% by weight, based on the solid content of the toner.

離型剤として働くワックス類の好ましい量としては、トナーの固形分に対して、5重量%以上20重量%以下程度である。   A preferable amount of the wax that acts as a release agent is about 5% by weight or more and 20% by weight or less based on the solid content of the toner.

必要に応じて使用される凝集剤は、融合に効果的な量、例えばトナーの固形分に対して0.01重量%以上10重量%以下程度を用いればよい。使用する凝集剤としては、一価以上の電荷を有する化合物が好ましく、その化合物の具体例としては、前述のアニオン性界面活性剤類;塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、シュウ酸等の酸類;塩化マグネシウム、塩化ナトリウム、硫酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸アンモニウム、硝酸アルミニウム、硝酸銀、硫酸銅、炭酸ナトリウム、ポリ塩化アルミニウム等の塩類;等が挙げられるが、これらに限るものではない。好ましい凝集剤としては、硝酸等の窒素成分を有するものが挙げられる。   The coagulant used as necessary may be used in an amount effective for fusion, for example, about 0.01% by weight to 10% by weight with respect to the solid content of the toner. As the aggregating agent to be used, a compound having a monovalent or higher charge is preferable. Specific examples of the compound include the aforementioned anionic surfactants; acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, acetic acid and oxalic acid; Examples include, but are not limited to, salts such as magnesium, sodium chloride, aluminum sulfate, calcium sulfate, ammonium sulfate, aluminum nitrate, silver nitrate, copper sulfate, sodium carbonate, and polyaluminum chloride. Preferred flocculants include those having a nitrogen component such as nitric acid.

帯電制御剤は、帯電させるのに効果的な量、例えばトナーの固形分に対して0.1重量%以上5重量%以下で使用してもよい。適当な帯電制御剤としては、アルキルピリジニウムハロゲン化物類、重硫酸塩類、シリカ等の帯電制御剤類、アルミニウム錯体のような陰帯電制御剤等が挙げられるが、これらに限るものではない。   The charge control agent may be used in an amount effective for charging, for example, 0.1 wt% or more and 5 wt% or less with respect to the solid content of the toner. Suitable charge control agents include, but are not limited to, alkyl pyridinium halides, bisulfates, charge control agents such as silica, and negative charge control agents such as aluminum complexes.

その他必要に応じて添加剤として、無機粒子等を湿式添加してもよい。湿式添加する無機粒子としては、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸三カルシウムなど、通常トナー表面の外添剤として使用される全てのものを、イオン性界面活性剤や高分子酸、高分子塩基等で水に分散して、シリカ等の無機粒子分散液として湿式添加してもよい。   In addition, inorganic particles or the like may be wet-added as an additive as necessary. Examples of inorganic particles to be wet-added include silica, alumina, titania, calcium carbonate, magnesium carbonate, and tricalcium phosphate, all of which are usually used as external additives on the toner surface, such as ionic surfactants and polymers. You may disperse | distribute in water with an acid, a polymer base, etc., and add wet as an inorganic particle dispersion liquid, such as a silica.

本実施形態において使用される無機粒子の分散液中の大きさは、上記レーザ回折式粒度分布測定装置(日機装社製マイクロトラック)で測定した体積平均粒径で、4nm以上150nm以下程度である。   The size of the inorganic particles used in the present embodiment in the dispersion is a volume average particle size measured by the laser diffraction particle size distribution measuring apparatus (Microtrack manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) and is about 4 nm to 150 nm.

以上のような樹脂粒子の製造工程、着色剤分散液の製造工程、離型剤分散液の製造工程、トナー製造工程等の製造工程(トナーの洗浄工程を含む)から、製造工程で不要となったり、その製造工程の設備メンテナンス等にて発生した、界面活性剤、着色剤、離型剤、無機粒子、トナー等の固形分を含有する界面活性剤水溶液、エマルション分散液、着色剤分散液、離型剤分散液、無機粒子分散液、トナー分散液、装置洗浄水等の界面活性剤含有液が排出される。これらの原水は原水槽に集められ、上記水処理方法による処理が施される。   The manufacturing process (including the toner cleaning process) such as the resin particle manufacturing process, the colorant dispersion manufacturing process, the release agent dispersion manufacturing process, and the toner manufacturing process is not necessary in the manufacturing process. Or a surfactant aqueous solution containing a solid content such as a surfactant, a colorant, a release agent, inorganic particles, and a toner generated by equipment maintenance in the manufacturing process, an emulsion dispersion, a colorant dispersion, Surfactant-containing liquids such as release agent dispersion liquid, inorganic particle dispersion liquid, toner dispersion liquid, and apparatus cleaning water are discharged. These raw waters are collected in a raw water tank and treated by the above water treatment method.

本実施形態に係る水処理方法は、乳化重合法等の化学的トナー製造方法による静電荷像現像用トナーの製造工程から排出される、界面活性剤を含有する原水の処理に適用されることが好ましいが、その各工程のうち、顔料分散液製造工程、離型剤分散液製造工程、トナー融合工程、トナー洗浄工程等から排出される、例えば、界面活性剤含有量が0.1重量%以上4重量%以下の液の処理に適用される。界面活性剤含有量が0.1重量%より低い場合には、膜分離等の技術を適用してもよい。このように、水処理の処理効率を考慮して、各工程から排出される水中に含有される界面活性剤量に応じて、異なる水処理方法を適用してもよい。また、ラテックスポリマ(エマルション分散液)製造工程から排出される液に対しては、遠心濃縮等の濃縮処理が困難な場合があるため、濃硫酸を用いた加熱酸分解法等の他の水処理方法を適用してもよい。   The water treatment method according to this embodiment may be applied to the treatment of raw water containing a surfactant discharged from a production process of a toner for developing an electrostatic charge image by a chemical toner production method such as an emulsion polymerization method. Of those steps, among those steps, discharged from the pigment dispersion production step, release agent dispersion production step, toner fusion step, toner washing step, etc., for example, the surfactant content is 0.1 wt% or more It is applied to the treatment of liquids of 4% by weight or less. When the surfactant content is lower than 0.1% by weight, a technique such as membrane separation may be applied. Thus, in consideration of the treatment efficiency of water treatment, different water treatment methods may be applied according to the amount of surfactant contained in the water discharged from each step. In addition, the liquid discharged from the latex polymer (emulsion dispersion) manufacturing process may be difficult to concentrate, such as centrifugal concentration, so other water treatments, such as a heated acid decomposition method using concentrated sulfuric acid. A method may be applied.

本実施形態に係る水処理方法は、以上のような乳化重合法等の化学的トナー製造方法による静電荷像現像用トナーの製造工程から排出される固形分含有水の処理に適用されることが好ましい。   The water treatment method according to the present embodiment may be applied to the treatment of water containing solid content discharged from the production process of a toner for developing an electrostatic charge image by a chemical toner production method such as an emulsion polymerization method as described above. preferable.

以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, although an example and a comparative example are given and the present invention is explained more concretely in detail, the present invention is not limited to the following examples.

<静電荷像現像用トナーの製造例>
以下に、本実施例および比較例における水処理が施される水が排出される、静電荷像現像用トナーの製造例を示す。
<Example of production of toner for developing electrostatic image>
In the following, an example of producing an electrostatic charge image developing toner in which water subjected to water treatment in this example and a comparative example is discharged will be shown.

(エマルション分散液(樹脂粒子分散液)の調製)
スチレン 320重量部
n−ブチルアクリレート 80重量部
アクリル酸 10重量部
ドデカンチオール 10重量部
この溶液420重量部と、非イオン性界面活性剤(三洋化成社製、ノニポール400)6重量部、およびアニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンR)10重量部とをイオン交換水550重量部に溶解した溶液をフラスコ中に入れて分散、乳化し、10分間ゆっくりと撹拌、混合しながら、過硫酸アンモニウム4重量部を溶解したイオン交換水50重量部を投入した。その後、フラスコ内を窒素で充分に置換してから撹拌しながらオイルバスで系内が70℃になるまで加熱し、5時間そのまま乳化重合を継続し、エマルション分散液を得た。
(Preparation of emulsion dispersion (resin particle dispersion))
Styrene 320 parts by weight n-butyl acrylate 80 parts by weight Acrylic acid 10 parts by weight Dodecanethiol 10 parts by weight This solution 420 parts by weight, nonionic surfactant (manufactured by Sanyo Chemical Industries, Nonipol 400) 6 parts by weight, and anionic A solution obtained by dissolving 10 parts by weight of a surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Neogen R) in 550 parts by weight of ion-exchanged water is placed in a flask to disperse and emulsify, and while stirring and mixing slowly for 10 minutes, 50 parts by weight of ion-exchanged water in which 4 parts by weight of ammonium persulfate was dissolved was added. Thereafter, the inside of the flask was sufficiently replaced with nitrogen and then heated with stirring in an oil bath until the temperature in the system reached 70 ° C., and emulsion polymerization was continued for 5 hours to obtain an emulsion dispersion.

エマルション分散液で得られた樹脂粒子は、レーザ回折式粒度分布測定装置(日機装社製マイクロトラック)で樹脂粒子の体積平均粒径(D50)を測定したところ155nmであり、示差走査熱量計(島津制作所社製、DSC−50)を用いて昇温速度10℃/minで樹脂のガラス転移点を測定したところ54℃であり、分子量測定器(東ソー社製、HLC−8020)を用い、THFを溶媒として重量平均分子量(ポリスチレン換算)を測定したところ33,000であった。 The resin particles obtained from the emulsion dispersion were 155 nm when the volume average particle diameter (D 50 ) of the resin particles was measured with a laser diffraction particle size distribution analyzer (Microtrack manufactured by Nikkiso Co., Ltd.), and a differential scanning calorimeter ( When the glass transition point of the resin was measured at a heating rate of 10 ° C / min using Shimadzu Corporation, DSC-50), it was 54 ° C, and a molecular weight measuring instrument (HLC-8020, manufactured by Tosoh Corporation) was used. It was 33,000 when the weight average molecular weight (polystyrene conversion) was measured using THF as a solvent.

(着色剤分散液の調製)
顔料 150重量部
アニオン性界面活性剤(ネオゲンSC、第一工業製薬(株)製) 20重量部
イオン交換水 400重量部
以上を混合して、アルティマイザーにて分散処理し、着色剤分散液を調製した。なお、顔料は、イエロー用としてはC.I.ピグメントイエロー74(大日精化社製)、シアン用としてはC.I.ピグメントブルー15:3(BASF社製)、マゼンタ用としてはC.I.ピグメントレッド122(大日精化社製)、ブラック用としてはカーボンブラック(キャボット社製)をそれぞれ使用した。
(Preparation of colorant dispersion)
Pigment 150 parts by weight Anionic surfactant (Neogen SC, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) 20 parts by weight Ion-exchanged water 400 parts by weight The above is mixed and dispersed with an optimizer, and a colorant dispersion is obtained. Prepared. The pigment is C.I. for yellow. I. Pigment Yellow 74 (manufactured by Dainichi Seika), C.I. I. Pigment Blue 15: 3 (manufactured by BASF), C.I. I. Pigment Red 122 (manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd.) and carbon black (manufactured by Cabot Corp.) were used.

(離型剤分散液の調製)
パラフィンワックス(日本精蝋(株)製、HNP0190、融点85℃)50重量部
カチオン性界面活性剤(花王(株)製、サニゾールB50) 5重量部
イオン交換水 200重量部
以上を95℃に加熱して、ホモジナイザ(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて分散した後、圧力吐出型ホモジナイザで分散処理し、体積平均粒径が550nmである離型剤を分散させてなる離型剤分散液を調製した。
(Preparation of release agent dispersion)
Paraffin wax (manufactured by Nippon Seiwa Co., Ltd., HNP0190, melting point 85 ° C.) 50 parts by weight Cationic surfactant (manufactured by Kao Corporation, Sanizol B50) 5 parts by weight Ion-exchanged water 200 parts by weight Heated to 95 ° C. Then, after dispersing using a homogenizer (IQA Ultra Turrax T50), the dispersion is performed with a pressure discharge type homogenizer, and a release agent having a volume average particle size of 550 nm is dispersed. A liquid was prepared.

(凝集粒子の調製)
エマルション分散液 200重量部
着色剤分散液 30重量部
離型剤分散液 70重量部
カチオン性界面活性剤(花王(株)製、サニゾールB50) 1.5重量部
以上を丸型ステンレス製フラスコ中でホモジナイザ(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて混合し、分散した後、加熱用オイルバス中でフラスコ内を撹拌しながら48℃まで加熱した。48℃で30分間保持した後、光学顕微鏡にて観察すると平均粒径が約5μmである凝集粒子(体積:95cm)が形成されていることが確認された。
(Preparation of aggregated particles)
Emulsion dispersion 200 parts by weight Colorant dispersion 30 parts by weight Release agent dispersion 70 parts by weight Cationic surfactant (manufactured by Kao Corporation, SANISOL B50) 1.5 parts by weight In a round stainless steel flask After mixing and dispersing using a homogenizer (manufactured by IKA, Ultra Tarrax T50), the mixture was heated to 48 ° C. while stirring the inside of the flask in a heating oil bath. After maintaining at 48 ° C. for 30 minutes, observation with an optical microscope confirmed that aggregated particles (volume: 95 cm 3 ) having an average particle diameter of about 5 μm were formed.

(付着粒子の調製)
調製した上記凝集粒子の分散液に、上記樹脂粒子分散液を緩やかに60重量部追加した。なお、前記樹脂粒子分散液に含まれる樹脂粒子の体積は25cmであった。そして、加熱用オイルバスの温度を50℃に上げて1時間保持した。光学顕微鏡にて観察すると、平均粒径が約5.7μmである付着粒子が形成されていることが確認された。
(Preparation of adhered particles)
60 parts by weight of the resin particle dispersion was gently added to the prepared dispersion of aggregated particles. The volume of the resin particles contained in the resin particle dispersion was 25 cm 3 . And the temperature of the heating oil bath was raised to 50 degreeC, and was hold | maintained for 1 hour. When observed with an optical microscope, it was confirmed that adhered particles having an average particle diameter of about 5.7 μm were formed.

その後、調製した上記付着粒子の分散液に、アニオン性界面活性剤(ネオゲンSC、第一工業製薬(株)製)3重量部を追加した後、前記ステンレス製フラスコを密閉し、磁力シールを用いて撹拌を継続しながら、105℃まで加熱し、3時間保持した。そして、冷却後、反応生成物を濾過し、イオン交換水で十分に洗浄した後、乾燥させることにより、静電荷像現像用トナーを得た。   Then, after adding 3 parts by weight of an anionic surfactant (Neogen SC, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) to the prepared dispersion of the adhered particles, the stainless steel flask is sealed and a magnetic seal is used. The mixture was heated to 105 ° C. and kept for 3 hours while stirring was continued. Then, after cooling, the reaction product was filtered, washed thoroughly with ion-exchanged water, and then dried to obtain an electrostatic image developing toner.

(処理対象水1の組成)
処理対象水1とは、上記静電荷像現像用トナーの製造を行う製造工場から排出される水であり、その中には、顔料分散液、離型剤(ワックス)分散液、エマルション分散液、界面活性剤水溶液等が含まれる水である。処理対象水1の主な組成についてトナーの作製に用いた材料より、以下に示すものと推定される。また、この水の固形分濃度は0.01重量%、化学的酸素要求量(COD)は87mg/Lであった。
界面活性剤 0.008重量部
ラテックスポリマ 0.070重量部
着色剤 0.016重量部
ワックス 0.012重量部
水 999.9重量部
この水にエチレンジアミンジコハク酸(EDDS、キレスト株式会社製)を0.5重量部(処理する原水に対して500mg/L)添加し、30分混合撹拌したものを処理対象水1とした。
(Composition of water 1 to be treated)
The processing target water 1 is water discharged from a manufacturing factory that manufactures the toner for developing an electrostatic charge image, and includes a pigment dispersion, a release agent (wax) dispersion, an emulsion dispersion, Water containing an aqueous surfactant solution and the like. It is presumed that the main composition of the water 1 to be treated is as follows from the materials used for the preparation of the toner. The solid content concentration of this water was 0.01% by weight, and the chemical oxygen demand (COD) was 87 mg / L.
Surfactant 0.008 part by weight Latex polymer 0.070 part by weight Colorant 0.016 part by weight Wax 0.012 part by weight Water 999.9 part by weight Ethylenediamine disuccinic acid (EDDS, manufactured by Crest Co., Ltd.) is added to this water. 0.5 weight part (500 mg / L with respect to the raw | natural water to process) was added, and what was mixed and stirred for 30 minutes was made into the process target water 1. FIG.

なお、固形分濃度は、アルミ製の容器に、水サンプルを入れ、オーブンにて水分を蒸発させる方法で測定した。また、化学的酸素要求量は、JIS K 0102 17にて定められている方法で測定した。具体的には、試料に酸化剤を加え、一定の条件の下で反応させ、そのとき消費した酸化剤の量を酸素の量に換算して表す試験方法である。   The solid content concentration was measured by a method in which a water sample was placed in an aluminum container and the water was evaporated in an oven. The chemical oxygen demand was measured by a method defined in JIS K 0102 17. Specifically, this is a test method in which an oxidant is added to a sample and allowed to react under a certain condition, and the amount of oxidant consumed at that time is expressed in terms of oxygen.

(処理対象水2の組成)
エチレンジアミンジコハク酸を添加しない以外は、濃度、組成は処理対象水1と同じであるものを処理対象水2とした。
(Composition of water 2 to be treated)
The treatment target water 2 was the same as the treatment target water 1 except that ethylenediamine disuccinic acid was not added.

(処理対象水3の組成)
エチレンジアミンジコハク酸の添加量を1.5重量部(処理する原水に対して1,500mg/L)とした以外は、濃度、組成は処理対象水1と同じであるものを処理対象水3とした。
(Composition of water 3 to be treated)
Except for the addition amount of ethylenediamine disuccinic acid being 1.5 parts by weight (1,500 mg / L with respect to the raw water to be treated), the concentration and composition are the same as the treatment target water 1 and the treatment target water 3 did.

(処理対象水4の組成)
エチレンジアミンジコハク酸の添加量を0.01重量部(処理する原水に対して10mg/L)とした以外は、濃度、組成は処理対象水1と同じであるものを処理対象水4とした。
(Composition of water 4 to be treated)
The treatment target water 4 was the same as the treatment target water 1 except that the amount of ethylenediamine disuccinic acid added was 0.01 parts by weight (10 mg / L with respect to the raw water to be treated).

(処理対象水5の組成)
エチレンジアミンジコハク酸の添加量を3.0重量部(処理する原水に対して3,000mg/L)とした以外は、濃度、組成は処理対象水1と同じであるものを処理対象水5とした。
(Composition of water 5 to be treated)
Except for the addition amount of ethylenediamine disuccinic acid being 3.0 parts by weight (3,000 mg / L with respect to the raw water to be treated), the treatment target water 5 is the same as the treatment target water 1 in concentration and composition. did.

(処理対象水6の組成)
エチレンジアミンジコハク酸の添加量を0.001重量部(処理する原水に対して1mg/L)とした以外は、濃度、組成は処理対象水1と同じであるものを処理対象水6とした。
(Composition of water 6 to be treated)
The treatment target water 6 was the same as the treatment target water 1 except that the amount of ethylenediamine disuccinic acid added was 0.001 part by weight (1 mg / L with respect to the raw water to be treated).

(実施例1)
[処理対象水1の処理]
処理対象水1を、図1に示す水処理装置を用いて処理した。処理対象水1を、まず原水槽10に蓄え、そこからポンプにて反応槽12へ送液し、無機凝集剤(塩化第二鉄)を1,000mg/L添加し、撹拌速度500rpm、滞留時間10分にて、pH5.7で、凝集反応を行った。次に、得られた反応液をポンプで凝集槽14(18m)へ送液し、高分子凝集剤(アクリルアミド系高分子凝集剤:ハイモロックSS−100:ハイモ社製)を1mg/Lを添加し、撹拌速度300rpm、滞留時間10分にてフロック形成を行った。フロック形成は良好であった。次に、凝集槽14においてフロック形成された処理液を、ポンプで凝集沈殿槽16に送液した。送液された処理液を、凝集沈殿槽16において自然沈降分離によって、フロックが濃縮された汚泥スラリと分離液とに分離した。分離に要した時間は1時間であった。凝集沈殿槽16において汚泥スラリと分離された分離液は、生物処理槽18にポンプで送液して生物処理(活性汚泥処理)を行い、後沈殿槽20で自然沈降により、活性汚泥と上澄み水に分離し、上澄み水は、砂濾過装置22で残存固形物を除去した後、活性炭ろ過吸着装置24で溶存有機物を吸着処理した。この処理水の化学的酸素要求量は<5mg/Lであった。また、凝集沈殿槽16において分離液と分離された汚泥スラリ、および後沈殿槽20で得られた汚泥スラリは、汚泥濃縮装置26において自然沈降にて濃縮し、脱水装置28(フィルタプレス)による脱水処理工程を経て、汚泥として回収した。処理対象水1を18m処理したが、最終的な汚泥発生量は、1.1g/Lであった。結果を表1に示す。
Example 1
[Treatment of target water 1]
The water 1 to be treated was treated using the water treatment apparatus shown in FIG. The water 1 to be treated is first stored in the raw water tank 10, and then sent to the reaction tank 12 by a pump, and 1,000 mg / L of an inorganic flocculant (ferric chloride) is added, and the stirring speed is 500 rpm and the residence time. In 10 minutes, the aggregation reaction was performed at pH 5.7. Next, the obtained reaction solution is pumped to a flocculation tank 14 (18 m 3 ), and 1 mg / L of a polymer flocculant (acrylamide polymer flocculant: Hymolock SS-100: manufactured by Hymo Co.) is added. Then, flocs were formed at a stirring speed of 300 rpm and a residence time of 10 minutes. Flock formation was good. Next, the processing liquid floc-formed in the coagulation tank 14 was sent to the coagulation sedimentation tank 16 by a pump. The fed processing liquid was separated into sludge slurry and flocs in which flocs were concentrated by natural sedimentation separation in the coagulation sedimentation tank 16. The time required for the separation was 1 hour. The separated liquid separated from the sludge slurry in the coagulation sedimentation tank 16 is pumped to the biological treatment tank 18 for biological treatment (activated sludge treatment), and then activated sludge and supernatant water by natural sedimentation in the post-precipitation tank 20. The supernatant water was subjected to adsorption treatment of dissolved organic matter with the activated carbon filtration adsorption device 24 after removing the remaining solids with the sand filtration device 22. The chemical oxygen demand of this treated water was <5 mg / L. Further, the sludge slurry separated from the separation liquid in the coagulation sedimentation tank 16 and the sludge slurry obtained in the post-precipitation tank 20 are concentrated by natural sedimentation in the sludge concentrator 26 and dehydrated by the dehydrator 28 (filter press). Through the treatment process, it was recovered as sludge. Although the water 1 to be treated was treated with 18 m 3 , the final sludge generation amount was 1.1 g / L. The results are shown in Table 1.

(実施例2)
[処理対象水1の処理]
処理対象水1を、図2に示す水処理装置を用いて処理した。処理対象水1を、まず原水槽10に蓄え、そこからポンプにて反応槽12へ送液し、無機凝集剤(塩化第二鉄)を1,000mg/L添加し、撹拌速度500rpm、滞留時間10分にて、pH5.8で、凝集反応を行った。次に、得られた反応液をポンプで凝集槽14へ送液し、高分子凝集剤(アクリルアミド系高分子凝集剤:ハイモロックSS−100:ハイモ社製)を1mg/Lを添加し、撹拌速度300rpm、滞留時間10分にてフロック形成を行った。フロック形成は良好であった。次に、凝集槽14においてフロック形成された処理液を、ポンプで遠心分離装置30に送液した。遠心分離装置30としては、遠心効果3,000Gの能力を持つスクリュデカンタ(石川島播磨重工業社製HS型、図3参照)を使用し、通常運転(18m/hr)にて処理した。分離に要した時間は1時間であった。遠心分離装置30において汚泥スラリと分離された分離液は、生物処理槽18にポンプで送液して生物処理(活性汚泥処理)を行い、後沈殿槽20で自然沈降により、活性汚泥と上澄み水に分離し、上澄み水は、砂濾過装置22で残存固形物を除去した後、活性炭ろ過吸着装置24で溶存有機物を吸着処理した。この処理水の化学的酸素要求量は<5mg/Lであった。また、遠心分離装置30において分離液と分離された汚泥スラリ、および後沈殿槽20で得られた汚泥スラリは、汚泥濃縮装置26において自然沈降にて濃縮し、脱水装置28(フィルタプレス)による脱水処理工程を経て、汚泥として回収した。処理対象水1を18m処理したが、最終的な汚泥発生量は、1.0g/Lであった。結果を表1に示す。
(Example 2)
[Treatment of target water 1]
The water 1 to be treated was treated using the water treatment apparatus shown in FIG. The water 1 to be treated is first stored in the raw water tank 10, and then sent to the reaction tank 12 by a pump, and 1,000 mg / L of an inorganic flocculant (ferric chloride) is added, and the stirring speed is 500 rpm and the residence time. The aggregation reaction was performed at pH 5.8 in 10 minutes. Next, the obtained reaction liquid is sent to the coagulation tank 14 by a pump, and 1 mg / L of a polymer coagulant (acrylamide polymer coagulant: Hymolock SS-100: manufactured by Hymo Co.) is added, and the stirring speed is increased. Flock formation was performed at 300 rpm and a residence time of 10 minutes. Flock formation was good. Next, the processing liquid floc formed in the aggregation tank 14 was sent to the centrifugal separator 30 by a pump. As the centrifugal separator 30, a screw decanter (HS type manufactured by Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd., see FIG. 3) having a centrifugal effect of 3,000 G was used and processed in a normal operation (18 m 3 / hr). The time required for the separation was 1 hour. The separated liquid separated from the sludge slurry in the centrifugal separator 30 is sent to the biological treatment tank 18 by a pump for biological treatment (activated sludge treatment), and then activated sludge and supernatant water by natural sedimentation in the post-precipitation tank 20. The supernatant water was subjected to adsorption treatment of dissolved organic matter with the activated carbon filtration adsorption device 24 after removing the remaining solids with the sand filtration device 22. The chemical oxygen demand of this treated water was <5 mg / L. The sludge slurry separated from the separation liquid in the centrifugal separator 30 and the sludge slurry obtained in the post-precipitation tank 20 are concentrated by natural sedimentation in the sludge concentrator 26 and dehydrated by the dehydrator 28 (filter press). Through the treatment process, it was recovered as sludge. Although the water 1 to be treated was treated with 18 m 3 , the final sludge generation amount was 1.0 g / L. The results are shown in Table 1.

(実施例3)
[処理対象水3の処理]
処理対象水3を用いた以外は、実施例1と同様の処理を行った。結果を表1に示す。
(Example 3)
[Treatment of water 3 to be treated]
The process similar to Example 1 was performed except having used the process target water 3. FIG. The results are shown in Table 1.

(実施例4)
[処理対象水4の処理]
処理対象水4を用いた以外は、実施例1と同様の処理を行った。結果を表1に示す。
Example 4
[Treatment of water 4 to be treated]
The process similar to Example 1 was performed except having used the process target water 4. FIG. The results are shown in Table 1.

(実施例5)
[処理対象水5の処理]
処理対象水5を用いた以外は、実施例1と同様の処理を行った。結果を表1に示す。
(Example 5)
[Treatment of water 5 to be treated]
The process similar to Example 1 was performed except having used the process target water 5. FIG. The results are shown in Table 1.

(実施例6)
[処理対象水6の処理]
処理対象水6を用いた以外は、実施例1と同様の処理を行った。結果を表1に示す。
(Example 6)
[Treatment of water 6 to be treated]
The same treatment as in Example 1 was performed except that the treatment target water 6 was used. The results are shown in Table 1.

(比較例1)
[処理対象水2の処理]
処理対象水2を用いた以外は、実施例1と同様の処理を行ったが、凝集反応が良好でなかったため、さらに1,000mg/Lの無機凝集剤(塩化第二鉄)を添加し、凝集を行い、次に、得られた反応液をポンプで凝集槽14へ送液し、高分子凝集剤(アクリルアミド系高分子凝集剤:ハイモロックSS−100:ハイモ社製)を2mg/Lを添加し、撹拌速度300rpm、滞留時間10分にてフロック形成を行った。フロック形成は良好であった。次に、凝集槽14においてフロック形成された処理液を、ポンプで凝集沈殿槽16に送液した。送液された処理液を、凝集沈殿槽16において自然沈降分離によって、フロックが濃縮された汚泥スラリと分離液とに分離した。分離に要した時間は5時間であった。凝集沈殿槽16において汚泥スラリと分離された分離液は、生物処理槽18にポンプで送液して生物処理(活性汚泥処理)を行い、後沈殿槽20で自然沈降により、活性汚泥と上澄み水に分離し、上澄み水は、砂濾過装置22で残存固形物を除去した後、活性炭ろ過吸着装置24で溶存有機物を吸着処理した。この処理水の化学的酸素要求量は<5mg/Lであった。また、凝集沈殿槽16において分離液と分離された汚泥スラリ、および後沈殿槽20で得られた汚泥スラリは、汚泥濃縮装置26において自然沈降にて濃縮し、脱水装置28(フィルタプレス)による脱水処理工程を経て、汚泥として回収した。処理対象水2を18m処理したが、最終的な汚泥発生量は、10g/Lであった。結果を表1に示す。
(Comparative Example 1)
[Treatment of target water 2]
Except for using water 2 to be treated, the same treatment as in Example 1 was performed, but since the agglutination reaction was not good, 1,000 mg / L inorganic flocculant (ferric chloride) was further added, Aggregation is carried out, and then the obtained reaction solution is pumped to the aggregation tank 14 and 2 mg / L of a polymer flocculant (acrylamide polymer flocculant: Hymolock SS-100: manufactured by Hymo Co.) is added. Then, flocs were formed at a stirring speed of 300 rpm and a residence time of 10 minutes. Flock formation was good. Next, the processing liquid floc-formed in the coagulation tank 14 was sent to the coagulation sedimentation tank 16 by a pump. The fed processing liquid was separated into sludge slurry and flocs in which flocs were concentrated by natural sedimentation separation in the coagulation sedimentation tank 16. The time required for the separation was 5 hours. The separated liquid separated from the sludge slurry in the coagulation sedimentation tank 16 is pumped to the biological treatment tank 18 for biological treatment (activated sludge treatment), and then activated sludge and supernatant water by natural sedimentation in the post-precipitation tank 20. The supernatant water was subjected to adsorption treatment of dissolved organic matter with the activated carbon filtration adsorption device 24 after removing the remaining solids with the sand filtration device 22. The chemical oxygen demand of this treated water was <5 mg / L. Further, the sludge slurry separated from the separation liquid in the coagulation sedimentation tank 16 and the sludge slurry obtained in the post-precipitation tank 20 are concentrated by natural sedimentation in the sludge concentrator 26 and dehydrated by the dehydrator 28 (filter press). Through the treatment process, it was recovered as sludge. Although the water 2 to be treated was treated with 18 m 3 , the final sludge generation amount was 10 g / L. The results are shown in Table 1.

(比較例2)
[処理対象水2の処理]
処理対象水2を用いた以外は、実施例2と同様の処理を行ったが、凝集反応が良好でなかったため、さらに1,000mg/Lの無機凝集剤(塩化第二鉄)を添加し、凝集を行い、次に、得られた反応液をポンプで凝集槽14へ送液し、高分子凝集剤(アクリルアミド系高分子凝集剤:ハイモロックSS−100:ハイモ社製)を2mg/Lを添加し、撹拌速度300rpm、滞留時間10分にてフロック形成を行った。フロック形成は良好であった。次に、凝集槽14においてフロック形成された処理液を、ポンプで遠心分離装置30に送液し、通常運転(18m/hr)にて処理した。分離に要した時間は3時間であった。遠心分離装置30において汚泥スラリと分離された分離液は、生物処理槽18にポンプで送液して生物処理(活性汚泥処理)を行い、後沈殿槽20で自然沈降により、活性汚泥と上澄み水に分離し、上澄み水は、砂濾過装置22で残存固形物を除去した後、活性炭ろ過吸着装置24で溶存有機物を吸着処理した。この処理水の化学的酸素要求量は<5mg/Lであった。また、遠心分離装置30において分離液と分離された汚泥スラリ、および後沈殿槽20で得られた汚泥スラリは、汚泥濃縮装置26において自然沈降にて濃縮し、脱水装置28(フィルタプレス)による脱水処理工程を経て、汚泥として回収した。処理対象水1を18m処理したが、最終的な汚泥発生量は、8g/Lであった。結果を表1に示す。
(Comparative Example 2)
[Treatment of target water 2]
Except for using the water 2 to be treated, the same treatment as in Example 2 was performed, but the aggregation reaction was not good, so an additional 1,000 mg / L inorganic flocculant (ferric chloride) was added, Aggregation is carried out, and then the obtained reaction solution is pumped to the aggregation tank 14 and 2 mg / L of a polymer flocculant (acrylamide polymer flocculant: Hymolock SS-100: manufactured by Hymo Co.) is added. Then, flocs were formed at a stirring speed of 300 rpm and a residence time of 10 minutes. Flock formation was good. Next, the treatment liquid floc-formed in the aggregation tank 14 was sent to the centrifugal separator 30 by a pump and processed in a normal operation (18 m 3 / hr). The time required for the separation was 3 hours. The separated liquid separated from the sludge slurry in the centrifugal separator 30 is sent to the biological treatment tank 18 by a pump for biological treatment (activated sludge treatment), and then activated sludge and supernatant water by natural sedimentation in the post-precipitation tank 20. The supernatant water was subjected to adsorption treatment of dissolved organic matter with the activated carbon filtration adsorption device 24 after removing the remaining solids with the sand filtration device 22. The chemical oxygen demand of this treated water was <5 mg / L. The sludge slurry separated from the separation liquid in the centrifugal separator 30 and the sludge slurry obtained in the post-precipitation tank 20 are concentrated by natural sedimentation in the sludge concentrator 26 and dehydrated by the dehydrator 28 (filter press). Through the treatment process, it was recovered as sludge. Although the water 1 to be treated was treated with 18 m 3 , the final sludge generation amount was 8 g / L. The results are shown in Table 1.

Figure 0005257040
Figure 0005257040

表1に示すように、エチレンジアミンジコハク酸を添加した処理対象水1,3〜6を用いた実施例1〜6では、エチレンジアミンジコハク酸を添加しない処理対象水2を用いた比較例1,2に比べて、処理が効率的であり、凝集剤の使用量および汚泥の発生量が低減した。   As shown in Table 1, in Examples 1 to 6 using treatment water 1, 3 to 6 to which ethylenediamine disuccinic acid was added, Comparative Example 1 using treatment water 2 to which ethylenediamine disuccinic acid was not added Compared to 2, the treatment was more efficient, and the amount of flocculant used and the amount of sludge generated were reduced.

本発明の実施形態に係る水処理装置の一例を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing an example of the water treatment equipment concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る水処理装置の他の例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the other example of the water treatment apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る水処理方法に用いられる遠心分離装置の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the centrifuge used for the water treatment method which concerns on embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1,3 水処理装置、10 原水槽、12 反応槽、14 凝集槽、16 凝集沈殿槽、18 生物処理槽、20 後沈殿槽、22 砂ろ過装置、24 活性炭ろ過吸着装置、26 汚泥濃縮装置、28 脱水装置、30 遠心分離装置、50 ケーシング、52 外胴ボウル、54 内胴スクリュ、56 パイプ、58 スクリュ羽根、60 フィードパイプ、62 吸入液吐出口、64 固形物排出口、66 分離液排出口。   1, 3 Water treatment equipment, 10 Raw water tank, 12 Reaction tank, 14 Coagulation tank, 16 Coagulation sedimentation tank, 18 Biological treatment tank, 20 Post sedimentation tank, 22 Sand filtration apparatus, 24 Activated carbon filtration adsorption apparatus, 26 Sludge concentration apparatus, 28 Dehydrator, 30 Centrifugal separator, 50 Casing, 52 Outer shell bowl, 54 Inner shell screw, 56 Pipe, 58 Screw blade, 60 Feed pipe, 62 Suction liquid discharge port, 64 Solid matter discharge port, 66 Separation liquid discharge port .

Claims (1)

樹脂粒子を分散した樹脂粒子分散液と、着色剤を分散した着色剤分散液と、離型剤を分散した離型剤分散液とを混合し、凝集粒子を形成する凝集工程と、
凝集系内のpHを調整して前記凝集粒子の凝集の成長を停止する停止工程と、
前記凝集粒子を前記樹脂粒子のガラス転移温度以上の温度に加熱して、融合させる融合工程と、
を含む静電荷像現像用トナーの製造工程から発生する、界面活性剤を含む原水を処理対象とし、
前記原水にエチレンジアミンジコハク酸を添加するエチレンジアミンジコハク酸添加工程と、
エチレンジアミンジコハク酸を含む原水へ凝集剤を添加し、凝集反応を行う反応工程と、
前記反応工程で凝集反応した凝集物からフロックを形成するフロック形成工程と、
前記フロックと分離液とに分離するフロック分離工程と、
を含むことを特徴とする水処理方法。
A resin particle dispersion in which resin particles are dispersed, a colorant dispersion in which a colorant is dispersed, and a release agent dispersion in which a release agent is dispersed to form an aggregate particle,
A stopping step of adjusting the pH in the aggregation system to stop the aggregation growth of the aggregated particles;
A fusion step in which the agglomerated particles are heated to a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the resin particles to fuse them;
The raw water containing a surfactant generated from the manufacturing process of the electrostatic charge image developing toner containing
An ethylenediamine disuccinic acid addition step of adding ethylenediamine disuccinic acid to the raw water,
A reaction step in which a flocculant is added to raw water containing ethylenediamine disuccinic acid and agglomeration reaction is performed;
A floc forming step of forming a floc from the aggregate that has undergone agglomeration reaction in the reaction step;
A floc separation step for separating the floc into a separation liquid;
Water treatment method, which comprises a.
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