JPH0215276B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はでんぷん含有水の処理方法に関する
ものである。

でんぷん製造業やでんぷん加工業などからは大
量のでんぷん含有水が排水として生じる。

従来、これらのでんぷん含有水は化学処理や生
物処理が施こされていた。

化学処理としては硫酸バンドなどを凝集剤とし
てでんぷん含有水に添加し、生じる凝集物を分離
する方法が代表的なものである。

しかし、化学処理方法においては、浮遊性汚染
物は極めて効率良く除去できるものの、溶解性の
でんぷんについては効率良く除去することはでき
ないという問題がある。

また、最近、でんぷんとPVA含有液にカチオ
ン性高分子凝集剤を添加してでんぷんのみを除去
するという処理方法が提案されている（特公昭58
−50796号）が、本発明者が溶解性でんぷん含有
水について追試したところ、例示のカチオン性高
分子凝集剤を用いても処理効率は改善されないこ
とがわかつた。

一方、生物処理は微生物による酸化分解を行な
わせるもので活性汚泥処理方法が代表的なもので
ある。

しかし、生物処理法は運転管理に熟練を要する
うえに、設置面積が大きい、処理時間が長い、な
どの問題点があつた。しかも、でんぷん製造は、
北海道などの寒冷地で大規模に行なわれている
が、ばれいしよの収獲のおわつた10〜12月にかけ
て集中的に行なわれており、活性汚泥処理は低温
の影響をまともに受け、安定して運転することは
極めて困難とならざるを得ない。

従つて、極めて短時間に効率良く処理できる方
法が望まれていた。

この発明はこのような背景のもとに鋭意研究が
行なわれた末、完成されたものである。

すなわち、この発明はでんぷん含有水にメラミ
ン・アルデヒド縮合物の酸コロイド溶液を添加し
て凝集処理することを特徴とするでんぷん含有水
の処理方法である。

また、この発明はでんぷん含有水にアルキルエ
ーテル化メラミン・アルデヒド縮合物の酸コロイ
ド溶液を添加して凝集処理することを特徴とする
でんぷん含有水の処理方法である。

この発明の対象となるでんぷん含有水として
は、でんぷん製造業やでんぷん加工業、でんぷん
又はでんぷん誘導体利用工業（食品や染色工業な
ど）、醸造業、米菓・製菓製造業などから排出さ
れる排水が例示されるが、これらに限定されるこ
とはなく、要するにでんぷんが含まれておれば全
てこの発明の対象となる。

特に、生でんぷんなどを一旦加熱して溶解させ
る工程から排出される排水中などには溶解性でん
ぷん（α−でんぷん）が含まれるが、溶解性でん
ぷんは前述の通り従来の凝集処理方法ではほとん
ど処理不可能なものであるのに対し、この発明の
凝集処理方法にとつては好ましい例として挙げる
ことができる。

この発明に用いるメラミン・アルデヒド縮合物
の酸コロイド溶液は後述の製造例に見られるよう
にメラミンとアルデヒドとを反応させて得られた
メチロールメラミンにさらに酸を加ええることに
よつて製造される。なお、必要に応じて、メチロ
ールメラミンをさらにアルキルエーテル化したも
のに酸を加えて得ても良い。この場合、酸を加え
るとエーテルが分解してメチロールメラミンが生
成する。

アルデヒドとしてはホルムアルデヒド、パラホ
ルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオン
アルデヒドなどが挙げられるが、ホルムアルデヒ
ドやパルホルムアルデヒドが取り扱い性や反応効
率性から好ましい。

メラミンとアルデヒドの仕込割合は、メラミン
１モルに対してアルデヒド１〜６モルとする。

但し、アルデヒドが2.5モルを越えると、酸コ
ロイド溶液としたときに遊離のアルデヒド量が多
くなる。遊離のアルデヒドはCOD源となるので、
CODが問題となるところではアルデヒド量は2.5
モル以下とすることが好ましい。

こうして得られたメチロールメラミンは、水に
は溶宴しないが、酸溶液にはコロイド状態となつ
て溶解する。一方、メチロールミラミンをさらに
アルキルエーテル化して得られるアルキルエーテ
ル化メチロールメラミンの場合は水溶性であり、
酸を添加するとコロイド状になる。

ここで用いる酸としては、一塩基酸が適してい
る。一塩基酸としては、塩酸、硝酸などの鉱酸の
ほか、ギ酸、酢酸、乳酸、プロピオン酸などの有
機酸が挙げられる。なかでも塩酸は安定したコロ
イド溶液が得られるので好ましい。

なお、一塩基酸、とくに塩酸の添加量は、メラ
ミン１モルに対して0.5〜1.5モル程度、好ましく
は0.7〜1.3モルをメドとする。

酸添加量が0.5モル未満となると充分酸コロイ
ド性を発揮させることはできなくなる。一方、
1.5モルを超えると、コロイド溶液の安定性が悪
くなる傾向が生じる。

このメチロールメラミンの酸コロイド溶液中に
は、コロイド溶液調製初期には遊離のアルデヒド
が多く存在するが、調整後、室温で放置して熟成
すると遊離のアルデヒドが少なくなる。熟成は加
熱することによつて加速することもできる。室温
熟成の場合５日〜３ケ月、加熱熟成の場合50℃で
２〜３時間程度である。

酸コロイド溶液の添加量は、廃水の種類、処理
目標値によつて異なるので、ジヤーテストにより
適宜決定する。

対象水に酸コロイド溶液を添加した後、PHを７
以上、好ましくは７〜11に調整する必要がある。
PHが７未満となると、コロイド状態から再度溶解
状態に移行しはじめ、でんぷんとの反応析出物が
効果的に生じなくなる。

PH調整に用いる酸やアルカリ剤は、塩酸、硝
酸、水酸化ナトリウム、アンモニアなどの公知の
ものを選ぶことができる。

なお、酸コロイド溶液は、廃水に単独で添加し
て用いてもよいが、硫酸アルミニウムや塩化第二
鉄のような無機凝結剤と併用してもよく、また、
有機凝結剤と併用してもよい。

有機凝結剤としては、ポリエチレンイミンで代
表されるポリアルキレンポリアミン、水溶性のジ
シアンジアミドーホルムアルデヒド縮合物、ポリ
ジメチルジアリルアンモニウム塩、エパハロヒド
リン−アミン縮合物、カチオン化グアガムなどが
使用できる。

COD成分が共存する水を対象として無機凝結
剤、有機凝結剤を併用する場合、これらの添加と
同時に、または添加後に酸コロイド溶液を添加す
るのが好ましい。酸コロイド溶液を先に添加する
と、無機凝結剤や有機凝結剤でも除去できる
COD成分に作用するおそれがあるので好ましく
ない。

酸コロイド溶液をでんぷん含有水に添加して所
定のPHに維持すると、酸コロイド溶液が急速に白
濁化して凝集すると共にでんぷんも不溶化する。

この反応を十分に行なわせた後、析出物を水か
ら分離する。凝集過法により分離する場合に
は、そのまま懸濁液を適当な材を充填した過
装置に供給すれば良い。

一方、凝集沈殿処理する場合には、この懸濁液
に有機高分子凝集剤を添加すると、フロツクが粗
大化されて沈降速度が高まり、好ましい。

有機高分子凝集剤としては公知のものが使用で
きるが、その中でアクリルアミド系のものが望ま
しく、ポリアクリルアミド、ポリメタアクリルア
ミド、ポリアクリルアミドまたはポリメクアクリ
ルアミドの部分加水分解物、アクリルアミドまた
はメタアクリルアミドと他のビニル系単量体たと
えばアクリル酸エステル、アクリロニトリル、ジ
アルキルアミノエチルメタクリレートまたはその
四級化物との共重合体などが挙げられる。

沈殿装置としては円型、角型など公知のものを
用いることができる。

この発明において、酸コロイド溶液によるでん
ぷんの除去機構は不明であるが、対象水に酸コロ
イド溶液を添加したとき、でんぷんと酸コロイド
とが何らかの形で反応し、その状態で析出する
か、或いは、先ず、酸コロイド溶液のコロイド性
がPHの上昇によつて破られて会合し、その際でん
ぷんをまき込んだ形で不溶化するものと推定され
る。他のカチオン性凝集剤では処理されないにも
かかわらず、酸コロイド溶液では処理されること
を考えると、単なるイオン性だけでなく、分子自
体が反応にあずかつている可能性が大きいと思わ
れる。

以上に述べたように、従来法では処理するうえ
で何らかの問題点があつたのに対し、この発明方
法では溶解性でんぷんまでも簡単な操作でしかも
迅速に効率良く処理することができる。

以下、次の製造例によつて得られる酸コロイド
液を使用した実施例により本発明の効果を明らか
にする。

酸コロイド液の製造例 蒸留水93mlにメラミン63ｇ（0.5モル）とパラ
ホルムアルデヒド30ｇ（ホルムアルデヒドとして
1.0モル）とを加え、NaOHでPHを10.0に調節し
て70℃に加熱しメラミンを溶解させた。さらに70
℃で５分間反応させたのち、室温下に放置して
徐々に冷却してメチロール化メラミンの結晶を析
出させた。この析出物をブフナーロート上に集
め、メタノールで洗浄したのち減圧乾燥した。こ
の乾燥したメチロール化メラミンは元素分析の結
果、メラミン：ホルムアルデヒド＝１：2.19であ
つた。

このメチロート化メラミン10ｇ（0.05モル）を
1.35％塩酸溶液100mlに添加し（対メラミン0.75
モル）、撹拌して酸コロイド溶液を得た。次の実
施例における使用に際しては、さらに室温で12日
間放置して熟成させた。

一方、前記のメチロール化メラミン10ｇ（0.05
モル）としゆう酸0.03ｇをメタノール20ｇに添加
し、還流下、撹拌しながら加熱した。メチロール
メラミンが溶解したら反応液を冷却し、メタノー
ルに溶解したNaOHで中和し、PH８〜10に調整
した。一夜静置後、析出物をろ別し、ろ液を50℃
減圧下で濃縮してメタノールを除去した。この結
果、無色透明な粘稠あめ状物のメトキシメチロー
ルメラミンを得た。

実施例 生コーンスターチ（試薬）２ｇを水道水１に
添加し、30分間加熱して溶解させた。熱いうちに
水道水で20に希釈し、これを対象水とした。対
象水のPHは8.7、でんぷん濃度は100mg／であつ
た。

この対象水500mlをビーカに採取し、前記製造
例で得られた薬剤を所定量添加した後、必要に応
じて水酸化ナトリウム溶液を添加してPHを7.0に
調整した。３分間撹拌した後、ポリアクリルアミ
ドの部分加水分解物を0.5mg／添加し、撹拌後
10分間静置してから上澄水中のでんぷん量を
TOCとして測定した。

結果を図に示す。

なお前記において、メラミン・ホルムアルデヒ
ド縮合物に替えて前記製造例で製造されたメトキ
シ化メラミン・ホルムアルデヒド縮合物10ｇに
1.35％塩酸溶液78ml（対メラミン0.75モル）を加
え、撹拌して得られた酸コロイド溶液を用いた場
合も、メラミン・ホルムアルデヒド縮合物と同様
の結果が得られた。

比較例 実施例において、酸コロイド溶液にかえて、硫
酸バンド、ポリジメチルジアリルアンモニウムク
ロライド、ジシアンジアミドホルマリン縮合物、
ポリエチレンイミンおよびキトサンをそれぞれ用
いた他は実施例と同様の操作で処理した。

結果を図に示す。

図から明らかなように、従来用いられていたカ
チオン性有機及び無機系凝集剤を添加しても、溶
解性でんぷんはほとんど除去されないのに対し、
この発明の場合には極めて効率良くでんぷんが除
去されている。

【図面の簡単な説明】

図面は実施例の結果を示すもので、薬剤の添加
量とでんぷんの除去率との関係を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ でんぷん含有水にメラミン・アルデヒド縮合
   物の酸コロイド溶液を添加して凝集処理すること
   を特徴とするでんぷん含有水の処理方法。 ２ メラミン・アルデヒド縮合物の酸コロイド溶
   液はメラミン１モルに対してアルデヒドが１〜６
   モル結合したメチロールメラミンと酸とから成る
   ものである特許請求の範囲第１項記載のでんぷん
   含有水の処理方法。 ３ 酸は塩酸である特許請求の範囲第１項または
   第２項に記載のでんぷん含有水の処理方法。 ４ 塩酸はメラミン１モルに対し0.5〜1.5モル添
   加したものである特許請求の範囲第３項記載ので
   んぷん含有水の処理方法。 ５ でんぷん含有水にアルキルエーテル化メラミ
   ン・アルデヒド縮合物の酸コロイド溶液を添加し
   て凝集処理することを特徴とするでんぷん含有水
   の処理方法。