CN115611386A

CN115611386A - 水净化剂及其制造方法、以及水净化方法

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Publication number: CN115611386A
Application number: CN202210811029.2A
Authority: CN
Inventors: 伊东雅彦
Original assignee: Dexerials Corp
Current assignee: Dexerials Corp
Priority date: 2021-07-13
Filing date: 2022-07-11
Publication date: 2023-01-17
Also published as: JP2023012134A

Abstract

本发明提供水净化剂及其制造方法、以及使用该水净化剂的水净化方法，所述水净化剂能够减少造粒物中的植物成分与高分子凝集剂分离，显示出优异的净化性能。一种水净化剂，其由含有植物成分和高分子凝集剂的混合物的造粒物构成，在规定的条件下处理后的植物成分与高分子凝集剂的分离程度为10％以下。

Description

水净化剂及其制造方法、以及水净化方法

技术领域

本发明涉及用于工业废水等水的净化的植物来源的水净化剂及其制造方法、以及使用了该水净化剂的水净化方法。

背景技术

近年来，在工厂中制造各种产品的过程中，产生了大量包含作为无机离子的金属离子、氟离子等环境负荷物质的废液。

另一方面，关于这些无机离子的排放的限制逐渐变得严格。为了遵守该排放限制，要求能够从含有无机离子的废水中有效地除去无机离子，而且能够尽可能简易地以低成本实施的无机离子的除去方法。

以往，作为从工厂废水等中除去杂质离子的方法，提出了凝集沉淀法、离子交换法、向活性炭等吸附剂的吸附法、电吸附法、以及磁吸附法等。

例如，作为凝集沉淀法，提出了进行如下工序的方法：在溶解有重金属离子的废水中加入碱，使废水为碱性，使重金属离子的至少一部分不溶化，形成悬浮固体物的工序；在废水中加入无机凝集剂，使悬浮固体物凝结沉降的工序；在废水中加入高分子凝集剂，使悬浮固体物形成巨大絮凝物的工序；以及使废水通过含有由埃及国王菜(mulukhiya)、小松菜等叶菜构成的阳离子交换体的吸附层的吸附工序(例如，参照专利文献1)。

另外，提出了将含有埃及国王菜或其干燥物或其提取物中的至少任一种的凝集剂、与高分子凝集剂混合或并用而将悬浮液中的微粒凝集分离的凝集方法(例如，参照专利文献2)。

另外，想要净化的废水的量越多、废水中所含的无用物的量越多、或者废水中所含的无用物的种类越多，则越期望构建自动投入这些废水净化处理所需的净化剂的***。

因此，作为能够适用于自动化净化装置的水净化剂，提出了由包含植物粉末和高分子凝集剂的混合物的造粒物构成的水净化剂(例如，参照专利文献3)。

另外，还提出了一种制造水净化剂的方法，所述水净化剂为也能够适用于废水槽的规模大的自动化净化装置的水净化剂，成本低且每次不产生偏差，显示出稳定的净化性能(例如，参照专利文献4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-194385号公报

专利文献2：日本特开平11-114313号公报

专利文献3：日本特开2016-73898号公报

专利文献4：日本特开2018-47451号公报

发明内容

发明所要解决的课题

如上所述，进行了关于水净化剂的各种研究开发。但是，本发明人等新发现，在运送水净化剂时，有时造粒物中的植物成分会与高分子凝集剂分离，若植物成分与高分子凝集剂分离，则无法得到充分的水净化性能。

本发明的课题在于解决以往的上述各问题，实现以下的目的。即，本发明的目的在于，提供能够减少造粒物中的植物成分与高分子凝集剂分离、显示优异的净化性能的水净化剂及其制造方法、以及使用了该水净化剂的水净化方法。

用于解决课题的手段

本发明人等进行了深入研究，结果发现，通过如下水净化剂的制造方法制造的水净化剂中，造粒物所含的植物成分与高分子凝集剂难以分离，将水处理剂在规定的条件下处理后的植物成分与高分子凝集剂的分离程度为10％以下时，可得到优异的净化性能，所述水净化剂的制造方法包括：将干燥植物粉碎，得到数均粒径为250μm以下的植物粉末的植物粉末制造工序；将所述植物粉末与高分子凝集剂混合，加入水分进行加压混炼，通过挤出造粒而得到造粒物的造粒工序；以及将所述造粒物粉碎，制成颗粒状的造粒物的粉碎工序。

作为用于解决上述课题的手段，如下所述。即，

<1>一种水净化剂，其特征在于，由含有植物成分和高分子凝集剂的混合物的造粒物构成，

在JIS Z 0232的正弦波扫描振动试验条件(2级)下处理后的植物成分与高分子凝集剂的分离程度为10％以下。

<2>如上述＜1＞所述的水净化剂，其中，上述植物成分与上述高分子凝集剂的质量比(植物成分/高分子凝集剂)为0.1/99.9～99.9/0.1。

<3>如上述＜2＞所述的水净化剂，其中，上述植物成分与上述高分子凝集剂的质量比(植物成分/高分子凝集剂)为1/9～9/1。

<4>如上述＜1＞～＜3＞中任一项所述的水净化剂，其中，上述植物成分的植物为长蒴黄麻和埃及国王菜中的至少任一种。

<5>如上述＜1＞～＜4＞中任一项所述的水净化剂，其中，上述高分子凝集剂为聚丙烯酰胺。

<6>如上述＜1＞～＜5＞中任一项所述的水净化剂，其中，上述水净化剂的体积比重为0.18～0.80g/cm³。

<7>如上述＜6＞所述的水净化剂，其中，上述水净化剂的体积比重的偏差(体积比重的最大值与最小值之差相对于体积比重的最小值的比例)小于5％。

<8>如上述＜1＞～＜7＞中任一项所述的水净化剂，其中，相对于纯水100质量份溶解或分散上述水净化剂0.1质量份而得到的溶解或分散液在23℃下的粘度为100～350mPa·s。

<9>一种水净化剂的制造方法，其为上述＜1＞～＜8＞中任一项所述的水净化剂的制造方法，其特征在于，包括：

植物粉末制造工序，将干燥植物粉碎，得到数均粒径为250μm以下的植物粉末；

造粒工序，将上述植物粉末和高分子凝集剂混合，加入水分进行加压混炼，通过挤出造粒而得到造粒物；以及

粉碎工序，将上述造粒物粉碎，制成颗粒状的造粒物。

<10>一种水净化方法，其特征在于，使上述<1>～<8>中任一项所述的水净化剂和通过上述<9>所述的水净化剂的制造方法得到的水净化剂中的任一种溶解或分散于水中，得到植物成分和高分子凝集剂的溶解或分散液，将该溶解或分散液供给至废水，由此除去废水中的无机系无用物。

发明效果

根据本发明，能够解决以往的上述各问题，实现上述目的，能够提供可减少造粒物中的植物成分与高分子凝集剂分离、显示优异的净化性能的水净化剂及其制造方法、以及使用该水净化剂的水净化方法。

附图说明

[图1A]图1A是水净化剂的植物成分与高分子凝集剂的分离程度为5％以下的一例，是将修剪后的图像的彩度设为0的图。

[图1B]图1B是进行了图1A的亮度校正的图。

[图1C]图1C是将图1B进行了黑白二值化的图。

[图2A]图2A是水净化剂的植物成分与高分子凝集剂的分离程度超过10％的一例，是将修剪后的图像的彩度设为0的图。

[图2B]图2B是进行了图2A的亮度校正的图。

[图2C]图2C是将图2B进行了黑白二值化的图。

具体实施方式

(水净化剂)

本发明的水净化剂由至少含有植物成分和高分子凝集剂、且根据需要还含有其他成分的混合物的造粒物构成，在规定的条件下处理后的植物成分与高分子凝集剂的分离程度为10％以下。

在本发明中，“水的净化”是指以工业废水、特别是无机系工业废水为对象，除去该废水中的镍、铜、氟等无用物。

若将上述水净化剂加入到上述废水中，则废水中的无机系无用物由于该水净化剂而被凝集分离。当将该凝集物从废水中去除时，废水被净化。

<造粒物>

上述造粒物(以下，有时也称为“粒子”)是至少含有植物成分和高分子凝集剂、且根据需要还含有其他成分的混合物的造粒物。

若使用作为包含植物粉末和高分子凝集剂的混合物的造粒物的水净化剂，则在自动化净化装置中，能够稳定且反复精度良好地供给所期望的性能的水净化剂。

-植物成分-

作为上述植物成分(以下，有时称为“植物粉末”)的植物，只要是能够将废水中的无用物(镍、铜、氟等)凝集分离的植物，就没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如可以举出长蒴黄麻(长果黄麻)、埃及国王菜、小松菜、三叶芹、水菜、菠菜等。它们可以单独使用1种，也可以并用2种以上。

上述植物中，优选长蒴黄麻和埃及国王菜中的至少任一种，更优选长蒴黄麻。

作为上述植物的部位，没有特别限制，可以使用任意部分，例如可以举出叶、茎、根等。它们可以单独使用1种，也可以并用2种以上。

作为上述植物成分在水净化剂中的含量，没有特别限制，可以根据目的适当选择。

-高分子凝集剂-

作为上述高分子凝集剂，与上述植物成分同样，只要是显示出除去废水中的无用物(镍、铜、氟等)的效果的物质，就没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如可以举出聚丙烯酰胺(PAM)、聚丙烯酰胺的部分水解盐、海藻酸钠、聚丙烯酸钠、CMC(羧甲基纤维素)钠盐等。它们可以单独使用1种，也可以并用2种以上。

上述高分子凝集剂中，优选聚丙烯酰胺。作为该聚丙烯酰胺，例如可以使用市售的Flopam AN 905、Flopam AN 926、Flopam AN 956(株式会社SNF制)等。

作为上述高分子凝集剂在水净化剂中的含量，没有特别限制，可以根据目的适当选择。

作为上述水净化剂中的上述植物成分与上述高分子凝集剂的质量比(植物成分/高分子凝集剂)(有时也称为“水净化剂中的上述植物成分与上述高分子凝集剂的含量比”)，没有特别限制，可以根据作为净化对象的废水的种类等适当选择，优选为0.1/99.9～99.9/0.1，更优选为1/9～10/1，进一步更优选为1/9～9/1，特别优选为1/10～8/2。

-其他成分-

作为上述其他成分，只要不损害本发明的效果就没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如可以举出填料、增稠剂、着色剂、触变性赋予剂等。另外，出于提高混炼成分在水中的溶解性等目的，也可以含有少量醇等液体。

需要说明的是，其他成分可以在混炼高分子凝集剂时添加，或者也可以在混炼植物成分和高分子凝集剂时添加。

作为上述其他成分在水净化剂中的含量，没有特别限制，可以根据目的适当选择。

作为上述造粒物的形态(直径、长度)，没有特别限制，可以根据目的适当选择，从广泛适合于市售的定量器的供给口的尺寸的观点出发，优选造粒物的直径为3mm以下、长度为3mm以下。另外，在使供给口的通过顺畅、还考虑溶解时的溶解性的情况下，更优选造粒物的直径为1mm以下、长度为1mm以下。

<植物成分与高分子凝集剂的分离程度>

如果上述水净化剂中的植物成分与高分子凝集剂的粘结性不充分，则由于运送等时的振动等而在材料间发生分离。若由于比重等的差异而在运送等时在材料间发生分离，则会产生自动供给机中的定量不良、溶解时的配合比率不良等问题。其结果，无法得到充分的净化性能。

本发明的水净化剂在JIS Z 0232的正弦波扫描振动试验条件(2级)下处理后的植物成分与高分子凝集剂的分离程度为10％以下。

上述振动试验可以在下述条件下实施。

[条件]

·试验时间：90分钟

·加速度：7m/s

·频率范围：3～100Hz

·扫描速度：1/2倍频程/分钟

在上述条件下，将约300g的样品放入圆柱型的2L塑料容器中，盖上盖，在竖放状态下施加振动。

上述水净化剂的植物成分与高分子凝集剂的分离程度可以如下所述地通过利用实体显微镜的图像解析来测定。

(1)利用实体显微镜进行对象样品的拍摄(图像为256色RGB数据)。

(2)修剪拍摄到的图像的相当于2mm×3mm尺寸的部分。

(3)将修剪后的图像的彩度设为0。

(4)根据将彩度设为0的图像的平均亮度，利用下述式进行亮度的校正。

亮度校正(％)＝平均亮度×(-0.11)-6.5

(5)将对比度设为100％，进行黑白二值化。

(6)根据二值化后的图像测量白色部分的比例，求出该图像中的植物成分与高分子凝集剂的分离程度。

(7)从同一样品拍摄3张图像，用上述测定方法测量3次的数据，将平均值作为该样品中的植物成分与高分子凝集剂的分离程度。

作为上述水净化剂的植物成分与高分子凝集剂的分离程度，只要为10％以下，就没有特别限制，可以根据目的适当选择，但从水净化性能更优异的观点出发，优选为5％以下。

作为上述水净化剂的体积比重，没有特别限制，可以根据目的适当选择，优选0.18～0.80g/cm³。另外，在自动化***中，在能够抑制定量所花费的时间和电力、能够有效地实现向自动化净化装置的应用的方面考虑，上述体积比重优选为0.4g/cm³以上。另外，作为水净化剂的体积比重的中央值(有时也称为中心值)，没有特别限制，可以根据目的适当选择，优选为0.45g/cm³以上。上述体积比重的中央值是指测定5个样品时的中央值。

上述体积比重可以如下求出。

体积比重可以使用粉末测试仪PT-N型(Hosokawa Micron公司制)进行测定。

在100cc的不锈钢杯中轻轻地放入100cc的试样，测定此时的试样比重，作为体积比重。

作为上述水净化剂的体积比重的偏差(体积比重的最大值与最小值之差相对于体积比重的最小值的比例)，没有特别限制，可以根据目的适当选择，优选小于5％，更优选为4.5％以下。若在上述优选的范围内，则在自动化***中，能够反复精度良好地供给配合比例的偏差少、水净化性能没有不均的水净化剂，能够有效地实现向自动化净化装置的应用。

上述体积比重的偏差可以如下求出。

将作为测定试样的水净化剂放入一定大小的袋(例如，700mm×500mm的塑料袋)中，将袋口进行热密封。此时，在接下来的振动操作中，以确保该水净化剂能够自由移动的程度的空间的方式考虑装入袋中的水净化剂的量。接着，以造粒物不崩塌的程度使装入袋中的水净化剂上下振动，然后，从该袋的包含上下部分的5点取出试样，测定各自的体积比重。

记录体积比重的最大值和最小值，基于该最大值和最小值，通过以下的计算求出偏差。

体积比重的偏差(％)＝(体积比重的最大值与最小值之差/体积比重的最小值)×100

作为相对于纯水100质量份溶解或分散上述水净化剂0.1质量份而得到的溶解或分散液在23℃下的粘度，没有特别限制，可以根据目的适当选择，优选为100～350mPa·s。另外，作为上述粘度的中央值(有时也称为中心值)，没有特别限制，可以根据目的适当选择，优选为200mPa·s以上。上述粘度的中央值是指测定5个样品时的中央值。

作为上述水净化剂的制造方法，没有特别限制，可以根据目的适当选择，优选通过后述的本发明的水净化剂的制造方法来制造。

本发明的水净化剂即使在运送等中产生了振动的情况下，也能够减少造粒物中的植物成分与高分子凝集剂分离，显示优异的水净化性能。

另外，根据本发明的水净化剂，能够利用自动供给机进行定量的供给，另外，在溶解或分散槽内能够抑制沉降、沉淀，不会产生配管堆积等不良情况。

本发明的水净化剂在使用自动化净化装置进行使用水净化剂的废水净化处理时，成本低，进而能够合适地用于可稳定且反复精度良好地供给所期望的性能的水净化剂的自动化净化装置。

(水净化剂的制造方法)

本发明的水净化剂的制造方法至少包括植物粉末制造工序、造粒工序以及粉碎工序，根据需要还包括干燥工序、分级工序等其他工序。

<植物粉末制造工序>

上述植物粉末制造工序是将干燥植物粉碎，得到数均粒径为250μm以下的植物粉末的工序。

作为上述干燥植物的制备方法，没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如可以举出通过晒干或利用干燥机的干燥使植物干燥至水分量为5％以下的方法等。

作为上述干燥植物的种类，没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如可以举出与上述水净化剂的植物成分的项目中记载的种类同样的种类。

作为上述干燥植物的粉碎方法，没有特别限制，可以适当选择公知的粉碎机，例如可以举出使用超微粉碎机(锤磨机，DALTON公司制)进行粉碎使得数均粒径为250μm以下的方法等。

在此，数均粒径例如可以使用Morphologi G3(Malvern公司制)来测定。

<造粒工序>

上述造粒工序是将上述植物粉末和高分子凝集剂混合，加入水分进行加压混炼，通过挤出造粒而得到造粒物的工序。在上述造粒工序中，根据需要，也可以含有除植物粉末和高分子凝集剂以外的其他成分。

作为上述高分子凝集剂，没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如可以举出与上述水净化剂的高分子凝集剂的项目中记载的高分子凝集剂同样的高分子凝集剂。

作为上述高分子凝集剂的大小，只要是造粒物的大小以下就没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如，如果市售的高分子凝集剂是造粒物的大小以下的大小，则可以直接使用。在上述高分子凝集剂为造粒物的大小以上的情况下，例如使用超微粉碎机(锤磨机，DALTON公司制)等粉碎机，粉碎成所希望的大小即可。

将上述得到的植物粉末和上述高分子凝集剂混合，加入水分进行加压混炼。

作为上述植物粉末与上述高分子凝集剂的混合比例，没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如，可以与上述水净化剂的项目中记载的同样。

作为上述水的添加量(以下，有时称为“混炼加水量”)，没有特别限制，可以根据目的适当选择，相对于固体成分的合计质量，水优选为15～250质量％，更优选为50～200质量％，特别优选为100～200质量％。上述固体成分的合计质量是指植物粉末和高分子凝集剂的合计质量，但在除了植物粉末和高分子凝集剂以外还包含其他成分(例如，上述水净化剂的其他成分的项目中记载的物质)的情况下，是指将包含其他成分在内的固体成分全部相加而得到的质量。

作为上述混炼加水量的标准，由于高分子凝集剂会大量吸收水，因此高分子凝集剂的混合比例越高，加入的水的量越多，例如可以举出：对于以9/1的质量比(植物粉末/高分子凝集剂)混合的混合物，相对于混合物的合计质量加入15质量％的水，对于以3/1混合的混合物，加入20质量％的水，对于以1/10混合的混合物，加入50质量％的水等。

加压混炼后，将该混炼物的湿块从小孔以圆柱状由造粒机挤出，得到造粒物(有时也称为“颗粒状的造粒物”)。

作为加压混炼/造粒装置，没有特别限制，可以使用市售的混炼装置，例如可以举出加压混炼机等。

作为上述加压混炼时间，没有特别限制，可以根据目的适当选择，优选为1～60分钟，更优选为10～60分钟。

作为造粒时的转速，没有特别限制，可以根据目的适当选择，优选为5～90rpm，更优选为5～15rpm，特别优选为10rpm。

作为造粒时的压力，没有特别限制，可以根据目的适当选择，优选为20～40Mpa，特别优选为30Mpa。

作为上述颗粒状的造粒物的大小，没有特别限制，可以根据目的适当选择，优选直径3mm以下、长度3～10mm。

<干燥工序>

可以在上述造粒工序之后设置干燥工序。在该干燥工序中，可以将上述颗粒状的造粒物用流化床式干燥机等干燥至水分率达到5～15％程度。

<粉碎工序>

上述粉碎工序是将上述造粒物粉碎而制成颗粒状的造粒物的工序。

上述粉碎可以使用公知的粉碎机。

作为上述颗粒状的造粒物的直径，没有特别限制，可以根据目的适当选择，优选为1mm以下。

<干燥工序>

可以在上述粉碎工序之后设置干燥工序。该干燥工序可以将上述颗粒状的造粒物用流化床式干燥机等干燥至水分率达到5％以下。

<分级工序>

优选在上述粉碎工序之后设置分级工序。

上述分级例如可以使用振动筛式分级机等公知的装置来进行。

在上述分级工序中，优选以中值粒径成为150～900μm的范围的方式对粒径处于规定范围的造粒物进行分级。

<其他工序>

作为上述其他工序，只要不损害本发明的效果，就没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如可以举出上述干燥工序、分级工序等。

根据本发明的水净化剂的制造方法，能够稳定地制造即使在运送等产生振动的情况下造粒物中的植物成分与高分子凝集剂的分离也会得到抑制的水净化剂。

另外，根据本发明的水净化剂的制造方法，与以往的制造方法相比，能够制造可控制水净化剂的体积比重的值、分散或溶解液的粘度的水净化剂。

另外，根据本发明的水净化剂的制造方法，由于减轻了对植物的剪切，因而能够在再次混合时再利用在分级工序中变得过细的水净化剂。

另外，根据本发明的水净化剂的制造方法，能够将成品率提高至约85％以上，还能够提高量产性、成本降低、品质稳定性。

(水净化方法)

本发明的水净化方法(有时也称为废水处理方法)是使上述本发明的水净化剂和通过本发明的制造方法得到的水净化剂中的任一者溶解或分散于水中，得到植物成分和高分子凝集剂的溶解或分散液，将该溶解或分散液供于废水，由此除去废水中的无机系无用物。

作为上述无机系无用物，例如可列举出具有镍、氟、铁、铜、锌、铬、砷、镉和铅中的至少任一种的无机系无用物。

作为上述溶解或分散液中使用的水，没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如可以举出纯水(蒸馏水)、电导率为30μS/cm以上的水等。

以下对上述水净化方法的一例进行说明。

上述水净化剂用定量器进行定量，然后供给至溶解槽。

因此，溶解或分散于规定量的水中而得到的水净化剂的溶解或分散液被送至反应槽，供于废水。在反应槽中，废水中的无机系无用物(例如镍、铜、氟等)通过植物粉末和高分子凝集剂而被凝集分离。通过除去该凝集物，废水被净化。

实施例

以下，举出试验例对本发明进行更具体的说明，但本发明并不限定于这些。

(试验例1：根据制造方法不同而进行的水净化剂的比较)

<实施例1>

将中国产的长蒴黄麻通过晒干而干燥至水分含量为5％以下。

接着，将该干燥的植物用粉碎机粉碎至数均粒径为250μm以下，得到植物粉末。

将上述植物粉末和高分子凝集剂(聚丙烯酰胺的粉末(Flopam AN956、株式会社SNF制))按照两者的混合比例以质量比(植物粉末/高分子凝集剂)计为1/1的方式混合，相对于该混合物的合计质量加入50质量％的水进行混炼。

使用加压混炼机将该混炼物混炼。

将该混炼物用挤出机连续挤出成直径3mm的圆柱状，造粒成颗粒状。

将该造粒物用流化床式干燥机干燥至水分为约5％后，用粉碎机粉碎，用振动筛式分级机进行分级(150～900μm)，得到造粒物(实施例1的水净化剂)。

-评价-

进行下述的各评价。

[分级前的造粒物的外观]

按照下述的评价基准来评价约100g的分级前的造粒物的外观。将结果示于表1。

-评价基准-

○：几乎没有颗粒附着(变得散乱)。

△：一部分颗粒极大，或者一部分颗粒彼此附着。

×：一半以上的颗粒极大，或者颗粒彼此附着。

[分级成品率]

通过以下的式子算出上述造粒物的制造中的分级成品率(％)，按照下述的评价基准进行评价。将结果示于表1。

分级成品率(％)＝(150～900μm的分级量(重量)/投入分级机时的造粒物量(重量))×100

-评价基准-

○：分级成品率为80％以上

△：分级成品率为70％以上且小于80％

×：分级成品率小于70％

[耐沉降性、溶解或分散液的粘度]

-实验所使用的废水-

作为实验所使用的废水，将硫酸镍六水合物溶解于纯水，制作800g含有50mg/L的镍离子的水溶液(假想废水)。

接着，向上述废水中供给苛性钠使pH为10，进行搅拌使镍变得不溶。该废水的上清液的镍离子浓度为2mg/L。

-溶解或分散液-

对于上述造粒物，以固体成分成为0.1质量％的方式加入电导率为111(μS/cm)的水(栃木县鹿沼市自来水)并进行搅拌，得到溶解或分散液。

利用B型粘度计测定上述溶解或分散液的粘度。需要说明的是，上述粘度的测定使用东机产业制TVC-7型粘度计(B型粘度计)，在室温23℃下用1号转子进行测定。溶解或分散液的粘度按照下述的评价基准进行评价。将结果示于表1。

--评价标准--

◎：粘度的中央值为200mPa·s以上

○：粘度的中央值为100mPa·s以上且小于200mPa·s

×：粘度的中央值小于100mPa·s

对于上述废水，以固体成分成为7mg/L的方式添加含有上述造粒物的溶解或分散液，进行搅拌。在此，“固体成分”的测定方法可以通过利用水分计测量废水中的浆料浓度并进行逆运算来求出。

将添加了溶解或分散液的废水转移至沉淀槽，然后静置，每隔1小时目视确认状态。

将确认到明显分为上清液和沉淀物的2层的时刻作为沉降时间进行测定。耐沉降性按照下述的评价基准进行评价。将结果示于表1。

--评价标准--

◎：沉降时间为120小时以上。

○：沉降时间为72小时以上且小于120小时。

×：沉降时间小于72小时。

[体积比重、体积比重的偏差]

对上述造粒物进行下述测定，求出体积比重值(最大值、最小值)、体积比重的偏差。

-体积比重-

体积比重使用粉末测试仪PT-N型(Hosokawa Micron公司制)进行测定。

在100cc的不锈钢杯中轻轻地放入100cc的试样，测定此时的试样的比重，作为体积比重。体积比重按照下述的评价基准进行评价。将结果示于表1。

--评价标准--

◎：体积比重的中央值为0.45g/cm³以上

○：体积比重的中央值为0.35g/cm³以上且小于0.45g/cm³

×：体积比重的中央值小于0.35g/cm³

-体积比重的偏差-

关于体积比重的偏差，将作为测定试样的造粒物放入一定大小的袋(700mm×500mm的塑料袋)中，将袋口进行热密封，接着使装在该袋中的造粒物上下振动后，从该袋的包含上下部分在内的5点取出试样，测定各自的体积比重。

记录体积比重的最大值和最小值，基于该最大值和最小值，通过下式求出体积比重的偏差。体积比重的偏差按照下述的评价基准进行评价。将结果示于表1。需要说明的是，体积比重的偏差是从能够反复精度良好地供给水净化性能没有不均的水净化剂的观点出发进行评价的，评价了向自动化净化装置的应用的有效性。

--评价标准--

◎：体积比重的偏差小于5％

○：体积比重的偏差为5％以上且小于10％

×：体积比重的偏差为10％以上

长蒴黄麻粉末的体积比重为0.15g/cm³，高分子凝集剂的体积比重为0.75g/cm³。如下述表1所示，作为它们的混合物的实施例1的造粒物的体积比重为0.18～0.80g/cm³程度。

本发明的水净化剂通过制成含有植物成分和高分子凝集剂的混合物的造粒物，能够任意地控制体积比重的值。

〔材料成品率〕

通过以下的式子算出上述造粒物的制造中的材料成品率(％)，按照下述的评价基准进行评价。将结果示于表1。

材料成品率(％)＝(分级后的造粒物重量/制造中使用的高分子凝集剂和植物粉末的合计重量)×100

-评价基准-

◎：材料成品率的中央值为80％以上

○：材料成品率的中央值为75％以上且小于80％

△：材料成品率的中央值为70％以上且小于75％

×：材料成品率的中央值小于70％

〔耐分离性〕

对于上述造粒物，如下评价植物成分与高分子凝集剂的粘结性(耐分离性)。

-运送振动试验-

对上述造粒物进行下述的运送振动试验。

具体而言，作为JIS Z 0232的正弦波扫描振动试验条件(2级)，使用下述的条件来实施。

[条件]

·试验时间：90分钟

·加速度：7m/s

·频率范围：3～100Hz

·扫描速度：1/2倍频程/分钟

-图像解析-

植物成分与高分子凝集剂分离是指分离后作为高分子凝集剂单体、植物单体存在。因此，在高分子凝集剂单体的情况下，利用其白色度，通过图像解析求出白色部分的面积，由此能够算出分离程度。

因此，对于进行上述振动试验后的水净化剂的水净化剂的植物成分与高分子凝集剂的分离程度，如下所述，通过利用实体显微镜的图像解析进行测定。

(2)修剪所拍摄的图像的相当于2mm×3mm尺寸的部分。

(3)将修剪后的图像的彩度设为0。

亮度校正(％)＝平均亮度×(-0.11)-6.5

(5)将对比度设为100％，进行黑白二值化。

按照下述基准来评价通过上述图像解析得到的植物成分与高分子凝集剂的分离程度。将结果示于表1。

-水净化剂的植物成分与高分子凝集剂的分离程度(耐分离性)的评价基准-

◎：水净化剂的植物成分与高分子凝集剂的分离程度为5％以下

○：水净化剂的植物成分与高分子凝集剂的分离程度超过5％且为10％以下

×：水净化剂的植物成分与高分子凝集剂的分离程度超过10％

需要说明的是，作为水净化剂的植物成分与高分子凝集剂的分离程度为5％以下的一例，将分离程度为3.2％的情况示于图1A～1C。图1A是将修剪后的图像的彩度设为0的图，图1B是进行了图1A的亮度校正的图，图1C是将图1B进行了黑白二值化的图。另外，作为水净化剂的植物成分与高分子凝集剂的分离程度超过10％的一例，将分离程度为17.9％的情况示于图2A～2C。图2A是将修剪后的图像的彩度设为0的图，图2B是进行了图2A的亮度校正的图，图2C是将图2B进行了黑白二值化的图。

[量产性]

按照下述的评价基准评价上述实施例1的量产性。将结果示于表1。

-评价基准-

◎：水净化剂的生产量为20kg/小时以上。

○：水净化剂的生产量为10kg/小时以上且小于20kg/小时。

△：水净化剂的生产量小于10kg/小时。

<比较例1>

与实施例1同样地操作，得到长蒴黄麻的植物粉末。

将上述植物粉末和高分子凝集剂(聚丙烯酰胺的粉末(Flopam AN956、株式会社SNF制))按照两者的混合比例以质量比(植物粉末/高分子凝集剂)计为1/1的方式混合，相对于该混合物的合计质量加入60质量％的水进行混炼，通过搅拌造粒方式进行造粒，除此以外，与实施例1同样地得到造粒物(比较例1的水净化剂)。

对上述造粒物进行与实施例1同样的评价。将结果示于下述的表1。

<比较例2>

与实施例1同样地操作，得到长蒴黄麻的植物粉末。

将上述植物粉末和高分子凝集剂(聚丙烯酰胺的粉末(Flopam AN956、株式会社SNF制))按照两者的混合比例以质量比(植物粉末/高分子凝集剂)计为1/1的方式混合，相对于该混合物的合计质量加入70质量％的水进行混炼，通过片化造粒方式进行造粒，除此以外，与实施例1同样地得到造粒物(比较例2的水净化剂)。

[表1]

如表1所示，在实施例1中，各特性的控制幅度宽且良好。另一方面，在比较例1中，耐分离性、体积比重的特性差，无法得到令人满意的结果。另外，片化造粒方式的比较例2中虽然特性也良好，但在成品率方面没有得到令人满意的结果。

(试验例2)

<实施例2～12、比较例3～12的水净化剂的制造>

与实施例1同样地操作，得到长蒴黄麻的植物粉末。

将上述植物粉末和高分子凝集剂(聚丙烯酰胺的粉末(Flopam AN956、株式会社SNF制))按照两者的混合比例以质量比(植物粉末/高分子凝集剂)计成为下述表2-1～3-2中记载的质量比的方式混合，相对于该混合物的合计质量，以下述表2-1～3-2中记载的量加入水进行混炼。

使用加压混炼机，以下述表2-1～3-2中记载的混炼时间、造粒时转速和造粒时压力对该混炼物进行混炼。

将该造粒物用流化床式干燥机干燥至水分为约5％后，用粉碎机粉碎，用振动筛式分级机进行分级(150～900μm)，得到造粒物(实施例2～12、比较例3～12的水净化剂)。

<评价>

[植物成分与高分子凝集剂的分离程度(耐分离性)]

对于实施例2～12、比较例3～12中得到的造粒物的耐分离性，与试验例1同样地进行评价。将结果示于下述的表2-1～3-2。

[水净化性能(包括粘度、沉降时间的测定)]

-实验所使用的废水-

-溶解或分散液-

对于实施例2～12、比较例3～12中得到的造粒物，以固体成分成为0.1质量％的方式加入下述表2-1～3-2中记载的电导率的水(栃木县鹿沼市自来水)并进行搅拌，得到溶解或分散液。

利用B型粘度计测定上述溶解或分散液的粘度。需要说明的是，上述粘度的测定使用东机产业制TVC-7型粘度计(B型粘度计)，在室温23℃下用1号转子进行测定。将结果示于下述表2-1～3-2。

-评价-

对于上述废水，以固体成分成为7mg/L的方式添加含有水净化剂的溶解或分散液，进行搅拌。在此，“固体成分”的测定方法可以通过利用水分计测量废水中的浆料浓度并进行逆运算来求出。

将确认到明显分为上清液和沉淀物的2层的时刻作为沉降时间进行测定。将结果示于下述的表2-1～3-2。

另外，采集上清液，利用DR3900吸光光度计(HACH公司制)测定镍离子浓度，根据下述基准评价水净化性能。将结果示于下述的表2-1～3-2。

[水净化性能的评价基准]

◎：镍离子浓度为0.3mg/L以下

○：镍离子浓度超过0.3mg/L且为0.8mg/L以下

△：镍离子浓度超过0.8mg/L且为1.0mg/L以下

×：镍离子浓度超过1.0mg/L

[表2-1]

[表2-2]

[表3-1]

[表3-2]

如表2-1～3-2所示，在规定的条件下处理后的植物成分与高分子凝集剂的分离程度为10％以下的实施例2～12中，由于植物成分与高分子凝集剂的一体化所带来的协同效果，显示出优异的水净化性能，全部良好。改变了植物成分与高分子凝集剂的质量比的实施例2～4中各特性均良好。另外，混炼加水量为50％的实施例5和混炼水量为200％的实施例6中特性也良好。另外，改变了混炼时间、造粒时转速和造粒时压力中的任一者的实施例7～12中特性也良好。

另一方面，在规定的条件下处理后的植物成分与高分子凝集剂的分离程度大于10％的比较例3～12中，得不到植物成分与高分子凝集剂的协同效果，水净化性能全部差。另外，在高分子凝集剂成分的比例多的比较例3、植物成分的比例极多的比较例4中，粘度的特性差，没有得到令人满意的结果。

由以上的结果确认到，根据本发明，水净化剂中的植物成分与高分子凝集剂的分离得到抑制，显示出优异的水净化性能。

Claims

1.一种水净化剂，其特征在于，由含有植物成分和高分子凝集剂的混合物的造粒物构成，

在JIS Z 0232的2级的正弦波扫描振动试验条件下处理后的植物成分与高分子凝集剂的分离程度为10％以下。

2.根据权利要求1所述的水净化剂，所述植物成分与所述高分子凝集剂的质量比、即植物成分/高分子凝集剂为0.1/99.9～99.9/0.1。

3.根据权利要求2所述的水净化剂，所述植物成分与所述高分子凝集剂的质量比、即植物成分/高分子凝集剂为1/9～9/1。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的水净化剂，所述植物成分的植物为长蒴黄麻和埃及国王菜中的至少任一种。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的水净化剂，所述高分子凝集剂为聚丙烯酰胺。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的水净化剂，所述水净化剂的体积比重为0.18～0.80g/cm³。

7.根据权利要求6所述的水净化剂，所述水净化剂的体积比重的偏差、即体积比重的最大值与最小值之差相对于体积比重的最小值的比例小于5％。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的水净化剂，相对于纯水100质量份溶解或分散所述水净化剂0.1质量份而得到的溶解或分散液在23℃下的粘度为100～350mPa·s。

9.一种水净化剂的制造方法，其为权利要求1至8中任一项所述的水净化剂的制造方法，其特征在于，包括：

造粒工序，将所述植物粉末和高分子凝集剂混合，加入水分进行加压混炼，通过挤出造粒而得到造粒物；以及

粉碎工序，将所述造粒物粉碎，制成颗粒状的造粒物。

10.一种水净化方法，其特征在于，使权利要求1至8中任一项所述的水净化剂和通过权利要求9所述的水净化剂的制造方法得到的水净化剂中的任一者溶解或分散于水中，得到植物成分和高分子凝集剂的溶解或分散液，将该溶解或分散液供于废水，由此除去废水中的无机系无用物。