JP6826011B2 - 水浄化用分散液、該水浄化用分散液の製造方法、及び排水処理方法 - Google Patents
水浄化用分散液、該水浄化用分散液の製造方法、及び排水処理方法 Download PDFInfo
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Description
一方、これらの無機イオンの排出に関する規制は徐々に厳しくなっている。この排出規制を遵守するために、無機イオンを含む排水から無機イオンを効果的に除去することができ、しかもできるだけ簡易に、低コストで実施できる無機イオンの除去方法が求められている。
従来、工場排水などから不純物イオンを除去する方法としては、凝集沈殿法、イオン交換法、活性炭などの吸着剤への吸着法、電気的吸着法、および磁気吸着法などが提案されている。
また、モロヘイヤ、又はこの乾燥物、又はこの抽出物の少なくともいずれかを含有する凝集剤と、高分子凝集剤とを混合或いは併用して懸濁液中の微粒子を凝集分離する凝集方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
さらに、植物粉末と高分子凝集剤との混合物を含む造粒物からなる水浄化剤、及び該水浄化剤を使用した水浄化方法が提案されている(例えば、特許文献3参照)。
また、ライン生産方式に則り、効率的な流れ作業の中で排水を浄化処理しようとすると、分散液を作り置きしておく必要がある。工場等から排出される排水の発生量は日によって変化することが多く、予め分散液を一定量作製して貯蔵しておき、必要時に必要な量使用することが求められるからである。
さらにまた、顧客ニーズを考慮すると、水浄化剤を水に溶かした分散液で取り引きされることが考えられ、分散液としての態様に一定の需要が見込まれる。従って、低コストで、長期保存可能な分散液を提供することが求められている。
しかし、上記特許文献1から3のいずれにも、排水に供する分散液についての詳しい説明はされておらず、上記特許文献1から3の記載からは、排水に供するための、水浄化剤を水に分散させた分散液であって、優れた水浄化性能を示し、長期保存後も水浄化性能を低下させず、さらに低コストも満足し得る分散液を作製することはできなかった。
<1> 水を含有し、更に前記水に対して、長朔黄麻の粉末と高分子凝集剤とを合わせて0.01質量%〜0.5質量%含有する水浄化用分散液であって、粘度が20mPa・S〜500mPa・Sであり、前記水浄化用分散液中の固形分のメジアン径が、100μm〜400μmであることを特徴とする水浄化用分散液である。
<2> 前記長朔黄麻が、中国農業科学院麻類研究所による鑑定番号が国鑑麻2013の「中黄麻4号」である、前記<1>に記載の水浄化用分散液である。
<3> 前記長朔黄麻が、中国農業科学院麻類研究所による鑑定番号が皖品▲鑑▼登字第1209006の「中黄麻3号」である、前記<1>に記載の水浄化用分散液である。
<4> 前記長朔黄麻が、中国農業科学院麻類研究所による鑑定番号が皖品▲鑑▼登字第1209001の「中紅麻」である、前記<1>に記載の水浄化用分散液である。
<5> 前記高分子凝集剤がポリアクリルアミドである、前記<1>から<4>のいずれかに記載の水浄化用分散液である。
<6> 前記長朔黄麻と前記高分子凝集剤の質量組成比が9:1〜1:9である、前記<1>から<5>のいずれかに記載の水浄化用分散液である。
<7> 前記粘度が150mPa・S〜450mPa・Sである、前記<1>から<6>のいずれかに記載の水浄化用分散液である。
<8> 前記メジアン径が150μm〜350μmである、前記<1>から<7>のいずれかに記載の水浄化用分散液である。
<9> 前記<1>から<8>のいずれかに記載の水浄化用分散液を製造する水浄化用分散液の製造方法であって、
前記長朔黄麻の粉末と前記高分子凝集剤とを混合し水分を加えて混練し、混練物を得る混練工程と、前記混練物を成形し、成形体を形成する成形工程と、前記成形体を乾燥させ、乾燥物を得る乾燥工程と、前記乾燥物を粉砕する粉砕工程とを含む製造方法により製造された水浄化剤の粉末を、水に分散して、前記水浄化用分散液を製造する、ことを特徴とする水浄化用分散液の製造方法である。
<10> 分散に使用する水の電気伝導度が、30μS/cm以上である前記<9>に記載の水浄化用分散液の製造方法である。
<11> 前記<1>から<8>のいずれかに記載の水浄化用分散液を、排水に供することにより、排水中の無機系不要物を除去することを特徴とする排水処理方法である。
<12> 前記排水が、ニッケル、フッ素、鉄、銅、亜鉛、クロム、ヒ素、カドミウム、錫、及び鉛の少なくともいずれかを有する無機系不要物を含有する排水である、前記<11>に記載の排水処理方法である。
<13> 前記水浄化用分散液を製造後、24時間以上経過後に排水に供する、前記<12>に記載の排水処理方法である。
本発明の水浄化用分散液は、長朔黄麻の粉末と高分子凝集剤とを含有する。つまり、水に長朔黄麻の粉末と高分子凝集剤とが分散されている。
前記水浄化用分散液における、長朔黄麻の粉末と高分子凝集剤とを合わせた含有量は、分散媒である水に対し、0.01質量%〜0.5質量%である。
前記水浄化用分散液の粘度は、20mPa・S〜500mPa・Sである。
また、前記水浄化用分散液中の固形分のメジアン径は、100μm〜400μmである。
上記要件を満たす本発明の水浄化用分散液は、優れた水浄化性能を示し、長期保存後も水浄化性能を低下させず、さらに低コストも満足し得る、水浄化用分散液となる。
そして、分散液の粘度の違いが排水の浄化性能に影響すること、良好な浄化性能を得るには、ある程度、分散液の粘度を高くする必要があることを見出した。
また、粘度が低いと、分散液中の固形分が沈降しやすくなる。そのため、分散液を作製後、例えば数日が経過すると、水浄化に有効な成分が容器底に沈殿するため、排水槽に注入する際に容器内に残ってしまい、結果として、十分な水浄化作用が得られない。この現象は分散液の作製時に、(各種イオンを含有する)水道水や地下水を使用した場合に特に顕著であった。分散媒として、高価な蒸留水を使用すると、粘度の問題に対しては、ある程度対処可能であるが、コストがかかるという問題が生じる。
実用上、排水槽に供される水浄化用分散液は、数十〜数百Lのスケールである。そのため、水浄化用分散液は、例えば容量200L程度のドラム缶等に保存される。このような場合、水浄化用分散液の粘度が低い場合に生じる上述した固形分沈降の問題は顕著となる。但し、水浄化用分散液を作製後、直ちに(例えば数分以内に)排水槽へ投入する場合には、上述した固形分沈降が問題となることは少ない。しかし、排水の発生量は日によって変化することも多く、予め分散液を一定量作製して貯蔵しておき、必要時に必要な量を使用する方が実用的である。そこで、長期保存しても固形分の沈降が抑えられる水浄化用分散液が求められる。
そこで、本発明者らは、鋭意検討の結果、分散液中の長朔黄麻の粉末と高分子凝集剤との含有量、分散液中の固形分のメジアン径、及び分散液の粘度を規定することにより、それらの値が所望の範囲にある分散液は、排水に対して良好な浄化作用を保ちつつ、長期保存後も固形分の沈降を抑えることができ、さらに比較的安価な水道水や地下水を使用しても水浄化性能が低下しない水浄化分散液となることを見出した。
以下、水浄化用分散液の具体的な構成について説明する。
前記長朔黄麻の粉末は、陽イオン交換機能が高く、また前記無機イオンを含む排水中のミクロフロックを吸着し得る細孔を有するため、好ましく用いることができる。
長朔黄麻の部位としては、葉、茎又は根のいずれの部位であっても使用できるが、葉の部位が好ましく使用できる。
尚、前記「中黄麻3号」と前記「中紅麻」の鑑定番号を図1に示す。
農産物種類:黄麻
さらに、本発明では、粉砕した粉末を、分級機、例えば、振動ふるい機、あるいは風比式分級機を用い分級するとよい。これにより、前記分散液中の固形分のメジアン径が所望の範囲になるよう調整することができる。
前記高分子凝集剤としては、上記長朔黄麻と同様と同様、排水中の前記無機系不要物を除去する効果を示すものであれば、特に制限はなく、例えば、ポリアクリルアミド(PAM)、ポリアクリルアミドの部分加水分解塩、アルギン酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウム、CMCナトリウム塩などを挙げることができる。これらの中でも、ポリアクリルアミドが好ましく使用できる。該ポリアクリルアミドとしては、例えば、市販されているFlopan AN 995SH、FA 920SH、FO 4490、AN 923、AN 956(株式会社エス・エヌ・エフ製)などを用いることができる。
前記水浄化用分散液には、その他の添加剤として、例えば、防腐剤、フィラー、増粘剤、着色剤、チキソ性付与剤等の添加物を含有させてもよい。
<<長朔黄麻の粉末と高分子凝集剤の含有量>>
前記長朔黄麻の粉末と前記高分子凝集剤とを合わせた含有量は、分散媒である水に対し、0.01質量%〜0.5質量%であり、より好ましくは0.05質量%〜0.3質量%である。
また、前記長朔黄麻の粉末と前記高分子凝集剤の混合比率は、質量比で9:1〜1:9であるとよい。
前記水浄化用分散液の粘度は、20mPa・S〜500mPa・Sであり、より好ましくは、100mPa・S〜450mPa・Sであり、特に好ましくは、150mPa・S〜450mPa・Sである。
粘度が20mPa・Sより低いと、分散液中で前記固形分が沈殿する。
一方、500mPa・Sより高いと、排水との混ざり具合に支障が生じ、水浄化性能が十分発揮されない。
前記粘度は、保存時の温度における値であり、通常は、5〜30℃程度である。より好ましくは、室温程度(23℃前後)である。
前記粘度は、東機産業製TVC−7型粘度計(B型粘度計)を使用し、室温23℃下、1号ローターにて測定することができる。
前記水浄化用分散液中の固形分のメジアン径は、100μm〜400μmであり、より好ましくは、150μm〜350μmである。
前記固形分のメジアン径が100μmより小さいと、水浄化機能が不十分となる。一方、400μmより大きいと、分散液中で固形分が沈殿する。
分散液中の固形物は、主に長朔黄麻の粉末の不溶分が影響する。そこで、前記メジアン径を前記所望の範囲にするには、長朔黄麻の粉砕条件を調整したり、粉砕して得られた長朔黄麻の粉末に対し分級を行ったり、係る分級条件を調整したりするとよい。あるいは、長朔黄麻の粉末と高分子凝集剤との混合物を含む造粒物を作製する際、係る造粒物の粉砕条件を調整したり、粉砕して得られた造粒物の粉末に対し分級を行ったり、係る分級条件を調整したりするとよい。
本発明では、長朔黄麻の粉末を分級する工程と、長朔黄麻の粉末と高分子凝集剤とからなる造粒物の粉末を分級する工程の両工程を行うことにより、前記固形分のメジアン径が所望の範囲となるよう調整するのが好ましい。
ここで、メジアン径(d50ともいう)とは、前記固形分を粒子径の大きさでプロットしたとき、全体の個数の50%にプロットされた粒子径(粒子径の大きい側と小さい側が等量となっている粒子径)をいう。
前記分散液中の固形分のメジアン径は、分散液試料を10倍に希釈し、マルバーン(スペクトリス株式会社)のモフォロギG3計測機により測定することができる。
本発明の水浄化用分散液の製造方法(以下、本発明の製造方法ともいう)は、上述した本発明の水浄化用分散液が得られるよう、長朔黄麻の粉末と高分子凝集剤とを水に分散させる分散工程を含む。
この場合、得られた水浄化用分散液が、上述した<水浄化用分散液の特性>を満たすものであれば、長朔黄麻の粉末と高分子凝集剤の分散方法に特に制限はなく、例えば、長朔黄麻の粉末と高分子凝集剤とを別々に水に分散させることにより前記水浄化用分散液を得ることができる。しかし、この場合、所望の粘度とするためには、分散媒としては、蒸留水を使用する必要がある場合がある。そこで、分散媒(水)の種類に限定されず、本発明の水浄化用分散液を得るには、以下の態様とすることがより好ましい。
つまり、長朔黄麻の粉末と高分子凝集剤とを別々に水に分散させるのではなく、一旦、長朔黄麻の粉末と高分子凝集剤とを含有する水浄化剤を作製し、係る水浄化剤の粉末を水に分散させて水浄化用分散液を得る方がより好ましい。
前記水浄化剤としては、長朔黄麻の粉末と高分子凝集剤とを混練することにより得られる造粒物からなる水浄化剤であることが好ましい。例えば、係る水浄化剤は、前記長朔黄麻の粉末と前記高分子凝集剤とを混合し水分を加えて混練し、混練物を得る混練工程と、前記混練物を成形し、成形体を形成する成形工程と、前記成形体を乾燥させ、乾燥物を得る乾燥工程と、前記乾燥物を粉砕する粉砕工程とを含む製造方法により得ることができる。
さらに、前記粉砕工程後に、ふるいにより造粒物を分級する分級工程を含んでいることが好ましい。
前記乾燥工程では、得られた成形体に対し、例えば、多段階熱風式乾燥機を用い、80℃〜150℃の温度で2時間〜12時間乾燥させるとよい。
前記成形体を乾燥させ、成形体の水分量が例えば30%くらいになったところで、粉砕工程へ供するとよい。
尚、前記乾燥工程は、成形工程により得られた成形体を乾燥させ、次に該乾燥した成形体を粉砕するという手順で適用されるのが好ましい態様であるが、例えば、成形工程で得られた成形体を粉砕し、その後乾燥工程を施すことにより造粒物を得るという手順で行われてもよい。
前記粉砕工程では、粉砕機、例えば、気流式超微粉砕機を用い粉砕するとよい。
前記分級工程では、粉砕した粉末を、分級機、例えば振動ふるい機、あるいは風比式分級機を用い、前記水浄化用分散液中の固形分のメジアン径が所望の範囲になるよう分級条件を調整するとよい。
上述のようにして、一旦水浄化剤を作製し、係る水浄化剤の粉末を水に分散させて得られた水浄化用分散液は、分散媒(水)として、特に制限はなく、純水(蒸留水)の他、電気伝導度が30μS/cm以上の水を使用することができる。これらの分散媒を使用した場合でも、所望の粘度が得られる。これにより、比較的安価な水道水や地下水を使用することができる。
分散液に水道水や地下水を使用しても、排水中の無機イオン濃度を所望の濃度以下まで減少させることができ、高い水浄化性能を示すことができる。また、長期保存しても分散液中の固形分の沈降を抑えることができる。
本発明の排水処理方法は、上述した本発明の水浄化用分散液を排水に供することにより排水中の無機系不要物を除去するものである。
前記無機系不要物としては、例えば、ニッケル、フッ素、鉄、銅、亜鉛、クロム、ヒ素、カドミウム、及び鉛の少なくともいずれかを有する無機系不要物が挙げられる。
本発明の水浄化用分散液を使用することにより、長期保存後も水浄化用分散液中の固形分の沈降が抑えられるため、長期保存後も優れた水浄化性能を示すことができる。従って、水浄化用分散液を製造後、直ちに排水へ供する必要はなく、24時間以上経過後に排水へ供しても、優れた水浄化性能を示すことができる。
例えば、排水に塩基を加え、排水を塩基性にして、前記重金属イオンの少なくとも一部を不溶化し、懸濁固形物を形成させる不溶化工程の後に本発明の製造方法により得られた水浄化用分散液を添加することができる。
前記水浄化用分散液を排水に対し、0.5ppm〜15ppmの割合で供することにより、無機系不要物を凝集沈降させ、沈降分離された沈殿物を取り除くことにより、排水は浄化される。
実験用に使用する排水として、硫酸ニッケル六水和物を純水に溶解し、50mg/Lのニッケルイオンを含む水溶液を800g作製した(仮想排水)。
次に、上記排水に苛性ソーダをpHが10になるよう供給し、攪拌してニッケルを不溶化した。該排水の上澄み液のニッケルイオン濃度は2mg/Lであった。
<水浄化剤>
次に、植物として長朔黄麻(中国・広州産)を、高分子凝集剤としてポリアクリルアミド(PAM)を使用した。
植物は、天日乾燥により、水分量5質量%以下になるまで乾燥後、アトマイザー(ハンマーミル、増幸産業株式会社製)により粉砕し、さらに粒子径が100μm〜400μmの範囲に入るもののみ使用するよう、100μm未満と400μmより大きいものは、ふるいにかけ取り除いた(カットした)。
下記に示す製造方法により、造粒物1を得、かかる造粒物1を水浄化剤1として使用した。
植物粉末と高分子凝集剤とを合わせた固形分の質量に対し5倍の質量の水を加えて得られた混練物(植物粉末+高分子凝集剤+水=30kg)を、プラネタリーミキサー(株式会社愛工舎製作所製、混合機ACM−110、容量110L)に入れ、回転数150rpm、20分混合の条件にてシェアをかけ混練した。
得られた混練物を成形し、成形体を作製した。
この成形体を、多段階熱風式乾燥機(株式会社七洋製作所製、ラック式オーブン装置)を用いて、120℃で3時間、さらに150℃で2時間乾燥させた。
次に乾燥させた成形体を気流式超微粉砕機(増幸産業株式会社製 セレンミラー)を用いてメジアン径が400μmになるよう粉砕した。
尚、メジアン径は、マスターサイザー2000(マルバーン インスツルメント製)により測定した。
粉砕した粉末を分級機(ツカサ工業株式会社製 振動ふるい機)を用い、粒子径が150μm〜850μmの範囲に入るもののみ使用するよう、150μm未満と850μmより大きいものは、ふるいにかけ取り除いた(カットした)。
このようにして、造粒物1を得、水浄化剤1とした。
この水浄化剤1に対し、電気伝導度110μS/cm3の水(栃木県鹿沼市水道水)を固形分0.1質量%になるように加えて攪拌し、分散液1を得た。
上述した方法にて、分散液1の粘度、及び分散液中の固形分のメジアン径を測定した。
上記分散液1、容量200Lのオープンタイプのドラム缶に180L充填した。
23℃の暗所に所定の時間放置後、ドラム缶のフタを外し、目視にて沈降の有無を確認した。
次に、上記排水に対して、固形分が7mg/Lになるように水浄化剤1を含む分散液1を添加し、攪拌した。ここで、「固形分」の測定方法は、排水中のスラリー濃度を水分計にて計測し、逆算することにより、求めることができる。
分散液1を添加した排水を沈殿槽に移送し、その後静置して1時間毎に目視で状態を確認した。
明らかに上澄み液と沈殿物の2層に分かれたと確認した時点を沈降時間として測定した。
また、上澄み液を採取し、ラムダ(Λ)9000(共立理化学研究所製)により、イオン濃度を測定した。
その結果、下記の基準により水浄化性能を評価した。
[水浄化性能の評価基準]
◎ :1.0mg/L未満(検出限界以下)
○ :1.0mg/L以上1.4mg/L未満
○△:1.4mg/L以上1.7mg/L未満
△ :1.7mg/L以上2.0mg/L未満
× :2.0mg/L以上
実施例1の評価結果を表1−1に示す。
尚、表1−1において、植物粉末1は、長朔黄麻(中国・広州産)を、PAMはポリアクリルアミドを表す(表1−2〜表1−5においても同様)。
実施例1において、植物として、長朔黄麻の中国農業科学院麻類研究所による鑑定番号、皖品▲鑑▼登字第1209006、「中黄麻3号」を使用した以外は、実施例1と同様にして、水浄化剤2を作製した。
水浄化剤2を水に分散させた分散液2を使用して、実施例1と同様にして、水浄化用分散液の特性を評価した。実施例2の評価結果を表1−1に示す。尚、表1−1において、植物粉末2は、「中黄麻3号」を表す。
実施例2において、植物として、長朔黄麻の中国農業科学院麻類研究所による鑑定番号2013、「中黄麻4号」を使用した。それ以外は、実施例2と同様にして、水浄化剤3を作製した。
水浄化剤3を水に分散させた分散液3を使用して、実施例1と同様にして、水浄化用分散液の特性を評価した。実施例3の評価結果を表1−1に示す。尚、表1−1において、植物粉末3は、「中黄麻4号」を表す。
実施例3において、植物として、長朔黄麻の中国農業科学院麻類研究所による鑑定番号が皖品▲鑑▼登字第1209001、「中紅麻」を使用した。それ以外は、実施例3と同様にして、水浄化剤4を作製した。
水浄化剤4を水に分散させた分散液4を使用して、実施例1と同様にして、水浄化用分散液の特性を評価した。実施例4の評価結果を表1−1に示す。尚、表1−1において、植物粉末4は、「中紅麻」を表す。
実施例3において、分散液濃度を0.005質量%とし、粘度を15mPa・Sに調整した以外は、実施例3と同様にして、比較水浄化剤1を作製した。
比較水浄化剤1を水に分散させた比較分散液1を使用して、実施例1と同様にして、水浄化用分散液の特性を評価した。比較例1の評価結果を表1−2に示す。
比較例1のドラム缶中の沈降結果「有」は、沈殿物でドラム缶の底が見えない状態であった。
実施例3において、分散液濃度を0.02質量%とし、粘度を20mPa・Sに調整した以外は、実施例3と同様にして、水浄化剤5を作製した。
水浄化剤5を水に分散させた分散液5を使用して、実施例1と同様にして、水浄化用分散液の特性を評価した。実施例5の評価結果を表1−2に示す。
実施例5のドラム缶中の沈降結果「若干有り」は、沈殿物は認められるが、ドラム缶の底は見える状態であった。
実施例3において、分散液濃度を0.5質量%とし、粘度を500mPa・Sに調整した以外は、実施例3と同様にして、水浄化剤6を作製した。
水浄化剤6を水に分散させた分散液6を使用して、実施例1と同様にして、水浄化用分散液の特性を評価した。実施例6の評価結果を表1−2に示す。
実施例3において、分散液濃度を0.6質量%とし、粘度を600mPa・Sに調整した以外は、実施例3と同様にして、比較水浄化剤2を作製した。
比較水浄化剤2を水に分散させた比較分散液2を使用して、実施例1と同様にして、水浄化用分散液の特性を評価した。比較例2の評価結果を表1−2に示す。
実施例3において、分散液濃度を0.08質量%とし、粘度を150mPa・Sに調整した以外は、実施例3と同様にして、水浄化剤7を作製した。
水浄化剤7を水に分散させた分散液7を使用して、実施例1と同様にして、水浄化用分散液の特性を評価した。実施例7の評価結果を表1−2に示す。
実施例3において、分散液濃度を0.4質量%とし、粘度を450mPa・Sに調整した以外は、実施例3と同様にして、水浄化剤8を作製した。
水浄化剤8を水に分散させた分散液8を使用して、実施例1と同様にして、水浄化用分散液の特性を評価した。実施例8の評価結果を表1−2に示す。
実施例3において、植物の乾燥物を粉砕した後、分級する際のふるいの条件を変更することにより、分散液中の固形分のメジアン径を80μmとなるように調整した以外は、実施例3と同様にして、比較水浄化剤3を作製した。
比較水浄化剤3を水に分散させた比較分散液3を使用して、実施例1と同様にして、水浄化用分散液の特性を評価した。比較例3の評価結果を表1−3に示す。
実施例3において、植物の乾燥物を粉砕した後、分級する際のふるいの条件を変更することにより、分散液中の固形分のメジアン径を120μmとなるように調整した以外は、実施例3と同様にして、水浄化剤9を作製した。
水浄化剤9を水に分散させた分散液9を使用して、実施例1と同様にして、水浄化用分散液の特性を評価した。実施例9の評価結果を表1−3に示す。
実施例3において、植物の乾燥物を粉砕した後、分級を行わなかった以外は、実施例3と同様にして、比較水浄化剤4を作製した。
比較水浄化剤4を水に分散させた比較分散液4を使用して、実施例1と同様にして、水浄化用分散液の特性を評価した。比較例4の評価結果を表1−3に示す。
比較例4で作製した比較水浄化剤4を使用して、実施例1と同様にして、水浄化用分散液の特性を評価した。但し、参考例1では、ドラム缶中の放置時間を1日(24時間)とした。参考例1の評価結果を表1−3に示す。
実施例3において、植物の乾燥物を粉砕した後、分級する際のふるいの条件を変更することにより、分散液中の固形分のメジアン径を150μmとなるように調整した以外は、実施例3と同様にして、水浄化剤10を作製した。
水浄化剤10を水に分散させた分散液10を使用して、実施例1と同様にして、水浄化用分散液の特性を評価した。実施例10の評価結果を表1−3に示す。
実施例3において、植物の乾燥物を粉砕した後、分級する際のふるいの条件を変更することにより、分散液中の固形分のメジアン径を350μmとなるように調整した以外は、実施例3と同様にして、水浄化剤11を作製した。
水浄化剤11を水に分散させた分散液11を使用して、実施例1と同様にして、水浄化用分散液の特性を評価した。実施例11の評価結果を表1−3に示す。
実施例3において、分散液の水を電気伝導度198μS/cmの水(栃木県鹿沼市水道水)に変更した以外は、実施例3と同様にして、分散液12を作製した。
分散液12を使用して、実施例1と同様にして、水浄化用分散液の特性を評価した。実施例12の評価結果を表1−4に示す。
実施例3において、分散液の水を栃木県鹿沼市水道水と蒸留水を適量ブレンドして得た、電気伝導度30μS/cmの水に変更した以外は、実施例3と同様にして、分散液13を作製した。
分散液13を使用して、実施例1と同様にして、水浄化用分散液の特性を評価した。実施例13の評価結果を表1−4に示す。
実施例3において、植物と高分子凝集剤混練物の分級を行わなかった。それ以外は、実施例3と同様にして、水浄化剤14を作製した。
水浄化剤14を水に分散させた分散液14を使用して、実施例1と同様にして、水浄化用分散液の特性を評価した。実施例14の評価結果を表1−4に示す。
実施例3において、ポリアクリルアミドに代えてポリアミンを使用した。それ以外は、実施例3と同様にして、水浄化剤15を作製した。
水浄化剤15を水に分散させた分散液15を使用して、実施例1と同様にして、水浄化用分散液の特性を評価した。実施例15の評価結果を表1−4に示す。
実施例3において、分散液の水を、電気伝導度1μS/cmの水(蒸留水)に変更した以外は、実施例3と同様にして、分散液16を作製した。
分散液16を使用して、実施例1と同様にして、水浄化用分散液の特性を評価した。実施例16の評価結果を表1−4に示す。
実施例3において、造粒物を作製せず、高分子凝集剤と植物粉末を各々単体で使用し、それぞれを水に分散させた。また、分散液の水としては、蒸留水を使用した。それ以外は、実施例3と同様にして、分散液17を作製した。
分散液17を使用して、実施例1と同様にして、水浄化用分散液の特性を評価した。実施例17の評価結果を表1−4に示す。
実験用に使用する排水として、フッ化カリウムを純水に溶解し、2,500mg/Lのフッ素イオンを含む水溶液を800g作製した(仮想排水)。
次に、上記排水に、塩化カルシウムを8.6mg/L添加し、pHが7.5〜9.0になるよう水酸化ナトリウムを添加しながら攪拌してフッ素を不溶化した。この操作により、フッ素水溶液は、ミクロフロックを含む上澄み液と沈殿物に分離した。
この時点で、該排水の上澄み液のイオン濃度は10mg/Lであった。
上記排水を使用したこと以外は、実施例3と同様にして、水浄化剤3を水に分散させた分散液3を使用して、水浄化用分散液の特性を評価した。実施例18の評価結果を表1−5に示す。
実験用に使用する排水として、塩化第二鉄・六水和物を純水に溶解し、200mg/Lの鉄イオンを含む水溶液を800g作製した(仮想排水)。
次に、上記排水に、pHが6.5〜9.0になるよう水酸化ナトリウムを添加しながら攪拌して、鉄を不溶化した。
この時点で、該排水の上澄み液のイオン濃度は2mg/Lであった。
上記排水を使用したこと以外は、実施例3と同様にして、水浄化剤3を水に分散させた分散液3を使用して、水浄化用分散液の特性を評価した。実施例19の評価結果を表1−5に示す。
実験用に使用する排水として、硫酸銅・五水和物を純水に溶解し、100mg/Lの銅イオンを含む水溶液を800g作製した(仮想排水)。
次に、上記排水に、pHが7.0〜8.0になるよう水酸化ナトリウムを添加しながら攪拌して、銅を不溶化した。
この時点で、該排水の上澄み液のイオン濃度は2mg/Lであった。
上記排水を使用したこと以外は、実施例3と同様にして、水浄化剤3を水に分散させた分散液3を使用して、水浄化用分散液の特性を評価した。実施例20の評価結果を表1−5に示す。
実験用に使用する排水として、硝酸亜鉛・六水和物を純水に溶解し、100mg/Lの亜鉛イオンを含む水溶液を800g作製した(仮想排水)。
次に、上記排水に、pHが.9.0〜9.5になるよう水酸化ナトリウムを添加しながら攪拌して、亜鉛を不溶化した。
この時点で、該排水の上澄み液のイオン濃度は5mg/Lであった。
上記排水を使用したこと以外は、実施例3と同様にして、水浄化剤3を水に分散させた分散液3を使用して、水浄化用分散液の特性を評価した。実施例21の評価結果を表1−5に示す。
実験用に使用する排水として、二クロム酸カリウムを純水に溶解し、100mg/Lのクロムイオンを含む水溶液を800g作製した(仮想排水)。
次に、上記排水に、pHが6.0〜7.5になるよう水酸化ナトリウムを添加しながら攪拌して、クロムを不溶化した。
この時点で、該排水の上澄み液のイオン濃度は5mg/Lであった。
上記排水を使用したこと以外は、実施例3と同様にして、水浄化剤3を水に分散させた分散液3を使用して、水浄化用分散液の特性を評価した。実施例22の評価結果を表1−5に示す。
実験用に使用する排水として、三酸化二ヒ素を純水に溶解し、10mg/Lのヒ素イオンを含む水溶液を800g作製した(仮想排水)。
次に、上記排水に、塩化第二鉄を65mg/L、塩化カルシウムを354mg/L添加し、次に、pHが8.0〜9.5になるよう水酸化ナトリウムを添加しながら攪拌して、ヒ素を不溶化した。
この時点で、該排水の上澄み液のイオン濃度は0.05mg/Lであった。
上記排水を使用したこと以外は、実施例3と同様にして、水浄化剤3を水に分散させた分散液3を使用して、水浄化用分散液の特性を評価した。実施例23の評価結果を表1−5に示す。
但し、実施例23においては、実施例3と同様にして、沈降時間を測定した後、上澄み液を採取し、エバポレーターにより体積が1/100になるよう濃縮後、イオン濃度を測定した。ヒ素イオンについては、イオン濃度が0.01mg/L以下を好ましい結果であると判断し、◎として評価した。
Claims (11)
- 水を含有し、更に前記水に対して、長朔黄麻の粉末と高分子凝集剤とを合わせて0.01質量%〜0.5質量%含有する水浄化用分散液であって、粘度が20mPa・S〜500mPa・Sであり、前記水浄化用分散液中の固形分のメジアン径が、100μm〜400μmであることを特徴とする水浄化用分散液。
- 前記長朔黄麻が、中国農業科学院麻類研究所による鑑定番号が国鑑麻2013の「中黄麻4号」である、請求項1に記載の水浄化用分散液。
- 前記長朔黄麻が、中国農業科学院麻類研究所による鑑定番号が皖品▲鑑▼登字第1209006の「中黄麻3号」である、請求項1に記載の水浄化用分散液。
- 前記長朔黄麻が、中国農業科学院麻類研究所による鑑定番号が皖品▲鑑▼登字第1209001の「中紅麻」である、請求項1に記載の水浄化用分散液。
- 前記高分子凝集剤がポリアクリルアミドである、請求項1から4のいずれかに記載の水浄化用分散液。
- 前記長朔黄麻と前記高分子凝集剤の質量組成比が9:1〜1:9である、請求項1から5のいずれかに記載の水浄化用分散液。
- 請求項1から6のいずれかに記載の水浄化用分散液を製造する水浄化用分散液の製造方法であって、
前記長朔黄麻の粉末と前記高分子凝集剤とを混合し水分を加えて混練し、混練物を得る混練工程と、前記混練物を成形し、成形体を形成する成形工程と、前記成形体を乾燥させ、乾燥物を得る乾燥工程と、前記乾燥物を粉砕する粉砕工程とを含む製造方法により製造された水浄化剤の粉末を、水に分散して、前記水浄化用分散液を製造する、ことを特徴とする水浄化用分散液の製造方法。 - 分散に使用する水の電気伝導度が、30μS/cm以上である請求項7に記載の水浄化用分散液の製造方法。
- 請求項1から6のいずれかに記載の水浄化用分散液を、排水に供することにより、排水中の無機系不要物を除去することを特徴とする排水処理方法。
- 前記排水が、ニッケル、フッ素、鉄、銅、亜鉛、クロム、ヒ素、カドミウム、錫、及び鉛の少なくともいずれかを有する無機系不要物を含有する排水である、請求項9に記載の排水処理方法。
- 前記水浄化用分散液を製造後、24時間以上経過後に排水に供する、請求項10に記載の排水処理方法。
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