JP2002263406A - 凝集剤及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 塩化カルシウムの粉末に有機高分子凝集剤の
粉末を付着させたものを使うことで、凝集速度が大きく
て、かつ、環境汚染の少ない凝集剤とする。 【解決手段】 塩化カルシウムの粉末の表面に塩化カル
シウムよりも平均粒径の小さい有機高分子凝集剤の粉末
を付着させた状態の粉末状の物質を主凝集剤とする。こ
の主凝集剤にフロック形成助剤の粉末と中和剤の粉末と
を混合して凝集剤として完成させる。塩化カルシウムと
有機高分子凝集剤の粉末は、それぞれ、粒径が均一にな
らないようにする。これにより、投入直後から凝集効果
を発揮して、しかも、その凝集効果が比較的長い時間持
続する。従来の凝集剤と比較して、きわめて短時間でフ
ロックが形成されて、懸濁液が迅速に清澄化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は塩化カルシウムに
有機高分子凝集剤を付着させたものを主凝集剤として用
いる凝集剤に関し、また、その製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】汚濁水中の懸濁物質を凝集させるために
有機高分子凝集剤の粉末を使うことは周知である。この
有機高分子凝集剤の粉末をそのまま汚濁水に一度に投入
すると、「ままこ」状態になりやすい。そこで、凝集剤
の溶解性を高めるために、１００メッシュ以下の有機高
分子凝集剤と５メッシュ以下の吸湿性の水溶性無機塩
（好ましくは塩化カルシウム）とをあらかじめ均一に混
合したものを凝集剤として利用することが知られている
（特開昭５６−１３９１０９号）。また、１００メッシ
ュ以下の有機高分子凝集剤と５メッシュ以下の水溶性無
機塩を混合した凝集剤を使う場合において、この混合凝
集剤を１００メッシュ以上の有機高分子凝集剤の溶解補
助剤として利用することも知られている（特開昭５７−
６３１０９号）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の凝集剤
は、懸濁物質の凝集速度がまだ不十分である。また、有
機高分子凝集剤の必要量が多いので、環境汚染の恐れが
ある。さらに、凝集沈殿物間の結合力が不十分で、生成
するフロックの大きさが小さい。このため、フロックの
沈殿に長時間を要し、さらにフロックを液相から分離す
ることが難しい。したがって、大型の処理液貯槽やシッ
クナーを設けて長時間かけて沈殿させる必要があり、ま
た、フロックと液とを分離するためにフィルタープレス
や遠心分離機などの機械装置が必要である。

【０００４】この発明の目的は、凝集速度が大きくて、
かつ、環境汚染の少ない凝集剤を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の凝集剤は、塩
化カルシウムの粉末の表面に塩化カルシウムよりも平均
粒径の小さい有機高分子凝集剤の粉末を付着させた状態
の粉末状の物質を主凝集剤とするものである。この主凝
集剤にフロック形成助剤の粉末と中和剤の粉末とを混合
して凝集剤として完成させている。

【０００６】塩化カルシウムと有機高分子凝集剤の粉末
は、それぞれ、粒径が均一にならないようにしており、
いろいろな粒径に分散させている。塩化カルシウムの粉
末は、１０メッシュを超えて１８メッシュ以下の範囲の
粒度のものを５〜２５重量％、１８メッシュを超えて５
０メッシュ以下の範囲の粒度のものを４５〜６５重量
％、５０メッシュを超えて２００メッシュ以下の範囲の
粒度のものを２０〜４０重量％だけ含んでいる。また、
有機高分子凝集剤の粉末は、１８メッシュを超えて５０
メッシュ以下の範囲の粒度のものを４０〜６０重量％、
５０メッシュを超えて２００メッシュ以下の範囲の粒度
のものを２０〜４０重量％、２００メッシュを超えて３
９０メッシュ以下の範囲の粒度のものを１０〜３０重量
％だけ含んでいる。これからわかるように、塩化カルシ
ウムの粉末の平均粒径は、有機高分子凝集剤の粉末の平
均粒径よりも大きい。

【０００７】なお、この発明において、例えば「１８メ
ッシュ以下」という場合は、１８メッシュの粒度に等し
いか、それよりも「メッシュ番号が小さい」ことを意味
する。すなわち、メッシュ番号で粒度を表した場合の
「以下」「超えて」と表現した場合は、メッシュ番号の
数字について「以下」「超えて」となる。したがって、
粉末の粒径の大小関係は、メッシュ番号の大小関係とは
逆になる。例えば、粒度が１８メッシュ以下の粉末とい
うのは、１８メッシュと同じ粒度の粉末と、それよりも
粒径の大きい（メッシュ番号が小さい）粉末を意味す
る。

【０００８】この発明で用いる塩化カルシウムは、無水
物でも水和物（含水物）の形でもよい。水和物として
は、１水和物、２水和物のいずれでもよい。通常は２水
和物を使用する。この塩化カルシウムは、その表面に有
機高分子凝集剤を担持することができて、有機高分子凝
集剤を溶液中に均一に分散させる機能がある。

【０００９】有機高分子凝集剤としては、公知のアニオ
ン系、ノニオン系、カチオン系の有機高分子凝集剤の１
種、または２種以上の混合物、とすることができる。例
えばアニオン系としてはアルクリアミドとアクリル酸ソ
ーダの共重合物を、ノニオン系としてはアクリルアミド
を、カチオン系としてはアルリルアミドとジメチルアミ
ノエチルアクリラートメチルクロリド塩の共重合物を用
いることができる。有機高分子凝集剤の材質はこれに限
定されない。この有機高分子凝集剤は、公知のように、
溶液中の懸濁粒子を凝集させる機能がある。

【００１０】塩化カルシウムの粉末の表面に有機高分子
凝集剤の粉末を付着させて主凝集剤とすることによっ
て、有機高分子凝集剤の使用量を減らすことができる。
有機高分子凝集剤を多量に使用すると環境汚染の恐れが
あるが、塩化カルシウムの表面に有機高分子凝集剤を付
着させることで、少量の有機高分子凝集剤を均一に広く
懸濁液中に分布させることが可能になる。なお、塩化カ
ルシウムは有機高分子凝集剤よりも速く溶解するために
有機高分子凝集剤の機能には影響を与えない。さらに、
塩化カルシウムと有機高分子凝集剤は、それぞれ、粒径
が均一にならないようにしているので、後述するよう
に、投入直後から凝集効果を発揮して、しかも、その凝
集効果が比較的長い時間持続する。これにより、従来の
凝集剤と比較して、きわめて短時間でフロックが形成さ
れて、懸濁液が迅速に清澄化する。

【００１１】この発明では上述の主凝集剤に中和剤の粉
末を混合している。一般に、懸濁液中の懸濁粒子の表面
には負電荷があり、懸濁粒子間にはこの負電荷による電
気的な反発力が働いている。この反発力が凝集を妨げて
いて、懸濁粒子は液中で分散している。中和剤は懸濁粒
子表面の負電荷を中和する働きがあり、正電荷を有する
重合体を形成する。この発明における中和剤としては、
ポリ塩化アルミニウムを使用できる。中和剤の粒度は５
０〜２００メッシュ程度が好ましい。

【００１２】この発明におけるフロック形成助剤として
は、炭酸カルシウムの粉末と「その他の粉末」との混合
物を使うことができる。上述の「その他の粉末」として
は、酸化ケイ素を主成分とする無機質の粉末、アルミナ
を主成分とする無機質の粉末、植物質の粉末のうちの１
種類または２種類以上を使うことができる。例えば、上
述の「その他の粉末」としては、（イ）酸化ケイ素を主
成分とする無機質の粉末、（ロ）アルミナを主成分とす
る無機質の粉末、（ハ）酸化ケイ素を主成分とする無機
質の粉末及びアルミナを主成分とする無機質の粉末、
（ニ）植物質の粉末、（ホ）植物質の粉末及び酸化ケイ
素を主成分とする無機質の粉末、（ヘ）植物質の粉末及
びアルミナを主成分とする無機質の粉末、などが考えら
れる。フロック形成助剤における炭酸カルシウムの粉末
と上述の「その他の粉末」の混合割合は、炭酸カルシウ
ムの粉末の重量１に対して、その他の粉末の重量が１．
５〜４．０程度が好ましい。その他の粉末の重量がこの
比率より少なくても多くても、結合の弱いフロックとな
る。フロック形成助剤の粒度は５０〜２００メッシュ程
度が好ましい。

【００１３】炭酸カルシウムの粉末は、中和剤による懸
濁粒子の中和を調整する緩衝剤の働きと、その他の粉末
とともに巨大で重いフロック（すなわち、脱水性が良好
で、沈殿速度の速いフロック）を形成する働きがある。
酸化ケイ素を主成分とする無機質の粉末としては、例え
ば、砕石粉や、ベントナイト粉末、ゼオライト粉末、フ
ライアッシュが利用できる。アルミナを主成分とする無
機質の粉末としては、例えば、ボーキサイト粉末やアル
ミナセメントが利用できる。植物質の粉末としては、例
えば、コーンスターチ、とうもろこし粉、米ぬか、小麦
粉、そば粉、きなこ、コーヒーカスが利用できる。

【００１４】上述のフロック形成助剤は、フロックを巨
大化して、フロックの沈殿または浮上を助ける働きをす
る。この発明の凝集剤で懸濁液を処理をしたあとのスラ
ッジは、水切れがよく、フィルターで脱水しやすい。ま
た、フロック形成助剤として植物質のものを使うと、凝
集分離後のスラッジを処理する場合に、微生物処理によ
ってコンポスト化や減量化ができ、また、乾燥後に焼却
処理することもできる。

【００１５】この発明の凝集剤の投入量は、懸濁液に対
して２００〜１０００ｐｐｍ程度の投入割合になるよう
にするのが好ましい。懸濁液の粒子の性質と濃度とによ
って、その投入量を適宜調整すればよい。なお、この発
明の凝集剤は、凝集効果を発揮する投入割合についての
許容範囲が広いので、投入量を厳密に調整しなくても優
れた凝集効果を発揮する。

【００１６】次に、この発明の凝集剤の製造方法につい
て説明する。この凝集剤は、塩化カルシウムと有機高分
子凝集剤とからなる主凝集剤の製造方法に特に工夫があ
る。塩化カルシウムの粉末と有機高分子凝集剤の粉末は
これらを単に混合しただけでもある程度の凝集効果は発
揮するが、塩化カルシウムの粉末の表面に有機高分子凝
集剤の粉末を付着させた状態の粒子とすることで、より
優れた凝集効果を発揮する。

【００１７】まず、市販の有機高分子凝集剤（比較的大
きなフレーク状をしている）を微粉砕して、１８〜３９
０メッシュ程度の粒径範囲に広く分布した粉末を作る。
具体的には、１８メッシュを超えて５０メッシュ以下の
範囲の粒度のものを４０〜６０重量％、５０メッシュを
超えて２００メッシュ以下の範囲の粒度のものを２０〜
４０重量％、２００メッシュを超えて３９０メッシュ以
下の範囲の粒度のものを１０〜３０重量％だけ含むよう
にする。

【００１８】一方、塩化カルシウム（市販のものは比較
的大きな粒状をしている）についても、これを微粉砕し
て、１０〜２００メッシュ程度の粒径範囲に広く分布し
た粉末を作る。具体的には、１０メッシュを超えて１８
メッシュ以下の範囲の粒度のものを５〜２５重量％、１
８メッシュを超えて５０メッシュ以下の範囲の粒度のも
のを４５〜６５重量％、５０メッシュを超えて２００メ
ッシュ以下の範囲の粒度のものを２０〜４０重量％だけ
含むようにする。したがって、それぞれの材料の平均的
な粒径を比較すると、塩化カルシウムの方が有機高分子
凝集剤よりも粒径が大きい。塩化カルシウムの粉末は、
その表面に有機高分子凝集剤の粉末を担持するものであ
るから、当然ながら、塩化カルシウムの粉末の平均粒径
を有機高分子凝集剤よりも大きくする必要がある。

【００１９】次に、上述のように微粉砕した塩化カルシ
ウムと有機高分子凝集剤を、有機高分子凝集剤の粉末の
重量１に対して塩化カルシウムの粉末の重量を０．７〜
２．０の割合にして、空気中で、できれば高湿度（好ま
しくは、相対湿度が７０％以上。例えば、相対湿度が７
５〜８５％）の雰囲気において、３〜６分間、撹拌、混
合する。これにより、塩化カルシウムが自然吸水すると
ともに、その表面に有機高分子凝集剤が付着する。その
際、高湿度であれば生産性が向上する。その後、この粉
末を密封容器に入れて、有機高分子凝集剤が変質しない
範囲の温度（好ましくは、５０〜７５℃の範囲内。例え
ば、６５〜７０℃）で、水の飽和蒸気圧以下に減圧した
状態で、２０〜４０分間乾燥させる。水の飽和蒸気圧以
下にすると沸点が下がり、水分を短時間で蒸発させるこ
とができる。以上の処理によって、塩化カルシウムの表
面に有機高分子凝集剤が付着した状態の粒子からなる主
凝集剤ができあがる。なお、塩化カルシウムと有機高分
子凝集剤の混合比率が上述の数値範囲から外れると、出
来上がった凝集剤は凝集が起こりにくくなる。

【００２０】最後に、この主凝集剤にフロック形成助剤
の粉末と中和剤の粉末とを混合して、この発明の凝集剤
ができあがる。

【００２１】次に、この発明の凝集剤の原理について考
察する。懸濁液中への凝集剤の最適投入量は、懸濁粒子
の濃度等に依存し、投入量が適切でなければ、良好な凝
集は発生しない。すなわち、懸濁液中の凝集剤の濃度、
とりわけ有機高分子凝集剤の濃度が所定範囲内にある状
態が一定時間維持されなければ、良好な凝集は得られな
い。この発明では、凝集剤の粒度分布を工夫することに
よって凝集剤の溶解速度をコントロールし、有機高分子
凝集剤の濃度が、凝集を発生させる濃度範囲にすみやか
に達するようにして、しかも、できるだけその濃度範囲
に長くとどまるようにしている。

【００２２】一般に、凝集剤の溶解速度は、粒径が小さ
い方が、粒径が大きいものよりも、溶解速度が大きいと
考えられる。図１は懸濁物質の含まれていない水に水溶
性の凝集剤を投入したときの、凝集剤の溶解濃度の時間
変化を模式的に示したグラフである。横軸は凝集剤を投
入してからの経過時間、縦軸は凝集剤の溶解濃度であ
る。ここで、凝集剤の「溶解濃度」とは、「液体中で溶
解した状態になっていて、かつ、まだ懸濁粒子とくっつ
いていない状態」の凝集剤の濃度（単位質量の液体に含
まれる溶解凝集剤の質量）をいうものとする。図１で
は、３種類の粒径の凝集剤をそれぞれ同じ量だけ投入し
たときの溶解濃度の時間変化を比較している。「粒径：
大」と示されている曲線は、粒径の大きい凝集剤を投入
した場合である。この場合、凝集剤の溶解速度はゆっく
りであり、溶解濃度は徐々に上昇する。「粒径：小」と
示されている曲線は、粒径の小さい凝集剤を投入した場
合である。この場合、凝集剤の溶解速度は大きく、溶解
濃度は急激に上昇し、全量が溶解したあとは、濃度は横
ばいとなる。「粒径：大＋小」と示されている曲線は、
粒径の大きい凝集剤と小さい凝集剤を混合して投入した
場合である。この場合、最初に、粒径の小さい凝集剤が
溶解して、溶解濃度が急に上昇する。そのあとで、粒径
の大きい凝集剤が徐々に溶解していって、溶解濃度がそ
の後、徐々に上昇していく。このように、粒径の異なる
凝集剤を混合すると、溶解濃度の時間的変化を制御する
ことが可能になる。なお、懸濁物質が含まれている懸濁
液に凝集剤を投入すると、溶解した凝集剤が凝集効果を
発揮して懸濁粒子にくっつきフロックを形成して沈殿す
るので、溶解濃度の曲線は、凝集が進むにつれて下がっ
ていくことになる。

【００２３】図２は３種類の粒径の粉末を混合した凝集
剤を懸濁液に投入したときの溶解濃度の時間的変化を模
式的に示すグラフである。最初に比較例（破線で示した
もの）を説明する。曲線Ａは第１の粒径（小さい粒径）
の粉末を単独で懸濁液に投入したときの溶解濃度の時間
的変化を示したものである。このとき、溶解濃度は急速
に上昇する。曲線Ｂは第２の粒径（中くらいの粒径）の
粉末を単独で懸濁液に投入したときの溶解濃度の時間的
変化を示したものである。このときは、溶解濃度はゆっ
くりと上昇する。曲線Ｃは第３の粒径（大きい粒径）の
粉末を単独で懸濁液に投入したときの溶解濃度の時間的
変化を示したものである。このときは、溶解濃度はさら
にゆっくりと上昇していく。

【００２４】次に、曲線１２は、第１の粒径と第２の粒
径と第３の粒径を混合した凝集剤の溶解濃度の変化を示
している。この凝集剤の投入直後は、第１の粒径の粉末
が溶解することが寄与して、曲線部分１４に示すよう
に、溶解濃度は急速に上昇する。第１の粒径の粉末の溶
解がほぼ終了すると、そのあとの溶解速度は主として第
２の粒径の粉末が溶解することに依存する。すなわち、
曲線部分１６に示すように、溶解濃度はゆっくりと上昇
する。

【００２５】図２において斜線で示した領域１８は凝集
濃度範囲を示している。凝集濃度範囲とは、凝集剤によ
り懸濁粒子が凝集して沈殿を生ずる溶解濃度の範囲であ
る。この凝集濃度範囲は、凝集剤の組成と懸濁物質の組
成との組み合わせに依存する。曲線１２がこの凝集濃度
範囲１８の下限値に達すると、凝集・沈殿が始まる。そ
して、この凝集濃度範囲１８の間を、曲線部分１６で示
すように、溶解濃度曲線１２がゆっくりと上昇するの
で、溶解濃度曲線１２は凝集濃度範囲１８に比較的長く
とどまり、懸濁物質は効果的に凝集・沈殿する。これに
より、懸濁粒子のほとんどはフロックとなって沈殿す
る。そして、第１の粒径と第２の粒径の凝集剤は、溶解
後に凝集濃度範囲１８において凝集効果を発揮すること
によって、ほとんどがフロックとして沈殿する。その結
果、溶解濃度曲線１２は、曲線部分２０に示すように低
下していく。

【００２６】ところが、曲線Ｃに示すように、第３の粒
径の粉末は溶解を続けており、これによって、溶解濃度
曲線１２は、ある程度まで溶解濃度が下がったあとは、
曲線部分２２に示すようにゆるやかに上昇していく。こ
の曲線部分２２が２次的な凝集濃度範囲２４の下限値に
達すると、再び凝集が始まる。この２次的な凝集濃度範
囲２４は、上澄み液中に浮遊残存する極微小なフロック
や懸濁粒子が凝集するときのものである。この２次的な
凝集により、より清澄な上澄み液が得られる。

【００２７】このように、粒径の異なる粉末を混合した
場合を仮定して考察してみると、投入直後に凝集効果を
発揮するものと、投入後しばらくたってから凝集効果を
発揮するものとが、それぞれの段階で効果を発揮するこ
とがわかる。

【００２８】これに対して、例えば、溶解速度の大きい
第１の粒径の粉末だけを一度に大量に投入すると、曲線
１０に示すように溶解濃度が急速に上昇してしまう。こ
れでは、溶解濃度が凝集濃度範囲１８の上限をすぐに大
幅に超えてしまい、部分的に凝集が発生するだけで、凝
集現象はほとんど止まってしまう。

【００２９】上述の図２は、凝集剤の粒径が大・中・小
の３種類の場合を想定して、模式的に溶解濃度の変化を
示したものであるが、実際の凝集では、凝集剤の粒径は
さまざまに分布しているので、必ずしも図２のような溶
解濃度曲線となるとは限らない。しかし粒径の異なる凝
集剤を混合させたことによる定性的な効果は図２から理
解できる。

【００３０】

【実施例】次に、実際に製造して使用した凝集剤の実施
例を説明する。まず、以下の各実施例で共通に使用して
いる「主凝集剤」の組成とその製造方法を説明する。塩
化カルシウムとしては、粒状またはフレーク状の、塩化
カルシウムの２水和物を使用した。有機高分子凝集剤と
しては、アニオン系の凝集剤として、アクリルアミド・
アクリル酸ソーダ・共重合物を使用した。塩化カルシウ
ム粉末と有機高分子凝集剤粉末のそれぞれの粒度分布は
図７の表１に示す通りである。メッシュ番号はＪＩＳに
規定するメッシュ番号である。

【００３１】図３と図４は図７の表１に示した塩化カル
シウムと有機高分子凝集剤のそれぞれの粒度分布をグラ
フ表示したものである。これらの粉末を以下のように処
理して主凝集剤を製造した。まず、上述の粒度分布の塩
化カルシウムと有機高分子凝集剤を、有機高分子凝集
剤：塩化カルシウム＝１：１．５の重量割合にして、密
封容器に入れて、相対湿度を７５〜８５％に調節して、
４分間撹拌した。次に、この混合体を密封容器に入れ
て、約０．２気圧（約２万Ｐａ）に減圧して、６５〜７
０℃で３０分間乾燥した。７０℃における水の飽和蒸気
圧は約３万Ｐａなので、上述の減圧圧力は水の飽和蒸気
圧以下である。以上の処理によって、塩化カルシウムの
表面に有機高分子凝集剤が付着した粒子からなる主凝集
剤を得た。以下の実施例は、すべて、この主凝集剤を用
いている。また、以下の実施例では、各成分の比率はす
べて、凝集剤の全体の重量に対する各成分の重量％であ
る。

【００３２】「実施例１」主凝集剤５％、ポリ塩化アル
ミニウム粉５％、炭酸カルシウム粉３０％、コーンスタ
ーチ３０％、砕石粉３０％の割合でこれらを混合して凝
集剤を作った。この凝集剤を、顔料を含む染色排水に１
０００ｐｐｍの重量割合で投入して、１分間撹拌した
後、３分間静置したところ、フロックの生成・沈殿がほ
ぼ完了して、懸濁液が清澄化した。

【００３３】「実施例２」主凝集剤５％、ポリ塩化アル
ミニウム粉５％、炭酸カルシウム粉３０％、砕石粉６０
％の割合でこれらを混合して凝集剤を作った。この凝集
剤を、砕石工場の石粉を含む排水に２００ｐｐｍの重量
割合で投入して、３０秒間撹拌した後、２分間静置した
ところ、フロックの生成・沈殿がほぼ完了して、懸濁液
が清澄化した。

【００３４】「実施例３」主凝集剤５％、ポリ塩化アル
ミニウム粉５％、炭酸カルシウム粉２０％、フライアッ
シュ７０％の割合でこれらを混合して凝集剤を作った。
この凝集剤を、印刷用インクの懸濁液に１０００ｐｐｍ
の重量割合で投入して、１分間撹拌した後、３分間静置
したところ、フロックの生成・沈殿がほぼ完了して、懸
濁液が清澄化した。

【００３５】「実施例４」主凝集剤１０％、ポリ塩化ア
ルミニウム粉１０％、炭酸カルシウム粉３０％、コーン
スターチ３０％、ベントナイト粉２０％の割合でこれら
を混合して凝集剤を作った。この凝集剤を、牛乳の懸濁
液に１０００ｐｐｍの重量割合で投入して、１分間撹拌
した後、３分間静置したところ、フロックの生成・沈殿
がほぼ完了して、懸濁液が清澄化した。

【００３６】「実施例５」主凝集剤５％、ポリ塩化アル
ミニウム粉５％、炭酸カルシウム粉２０％、砕石粉５０
％、アルミナセメント２０％の割合でこれらを混合して
凝集剤を作った。この凝集剤を、土木工事排水に５００
ｐｐｍの重量割合で投入して、３０秒間撹拌した後、２
分間静置したところ、フロックの生成・沈殿がほぼ完了
して、懸濁液が清澄化した。

【００３７】「実施例６」主凝集剤１０％、ポリ塩化ア
ルミニウム粉１０％、炭酸カルシウム粉３０％、ベント
ナイト粉５０％の割合でこれらを混合して凝集剤を作っ
た。この凝集剤を、研削廃液に１０００ｐｐｍの重量割
合で投入して、１分間撹拌した後、３分間静置したとこ
ろ、フロックの生成・沈殿がほぼ完了して、懸濁液が清
澄化した。

【００３８】次に、主凝集剤として別の粒度分布のも
の、すなわち、塩化カルシウムと有機高分子凝集剤のそ
れぞれの粒度分布が図７の表２のものも作成した。図５
と図６は表２の粒度分布をそれぞれグラフ表示したもの
である。この主凝集剤を用いて上述の実施例１〜６と同
様の凝集剤を作った場合にも、図７の表１の粒度分布の
主凝集剤を使った場合と同様の凝集効果が得られた。

【００３９】

【発明の効果】この発明の凝集剤は次のような効果があ
る。 （１）有機高分子凝集剤の量が非常に少なくて済む。全
体の凝集剤（主凝集剤と中和剤とフロック形成助剤の合
計）に対する主凝集剤の重量割合は、５〜１０％程度が
最適であり、主凝集剤のうちの有機高分子凝集剤の占め
る重量割合は４０％程度であるから、全体の凝集剤に占
める有機高分子凝集剤の重量割合は２〜４％程度であ
る。したがって、きわめて少量の有機高分子凝集剤を用
いるだけで、優れた凝集効果を得ることができる。

【００４０】（２）塩化カルシウムと有機高分子凝集剤
について、それぞれ、粒径が均一にならないようにして
いるので、凝集剤の投入直後から凝集効果を発揮しはじ
め、しかも、比較的長い時間凝集効果を維持して、従来
の凝集剤と比較して、短時間で凝集でき、また、より多
くの懸濁粒子の凝集ができる。

【００４１】（３）フロック形成助剤を用いることで、
大きくまた結合力の高いフロックが形成され、フロック
はすみやかに沈殿または浮上する。このため、凝集処理
後の固液分離が容易で、簡単なフィルターを透過させる
だけで固液分離ができる。したがって、固液分離設備が
簡単になり設備費が安価になる。

【００４２】（４）フロック形成助剤として、各種産業
の副産物や廃棄物を積極的に利用できる。また、フロッ
ク形成助剤として植物質のものを使用すると、凝集後の
スラッジを微生物処理による減量化が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】凝集剤の溶解濃度の時間的変化を模式的に示し
たグラフである。

【図２】粒径の異なる粉末を混合した凝集剤を懸濁液に
投入したときの凝集剤の溶解濃度の時間的変化を示した
グラフである。

【図３】塩化カルシウムの粒度分布を示したグラフであ
る。

【図４】有機高分子凝集剤の粒度分布を示したグラフで
ある。

【図５】塩化カルシウムの別の粒度分布を示したグラフ
である。

【図６】有機高分子凝集剤の別の粒度分布を示したグラ
フである。

【図７】塩化カルシウムと有機高分子凝集剤の粒度分布
を示す表である。

【符号の説明】

Ａ 第１の粒径（小さい粒径）の粉末の溶解濃度曲線 Ｂ 第２の粒径（中くらいの粒径）の粉末の溶解濃度曲
線 Ｃ 第３の粒径（大きい粒径）の粉末の溶解濃度曲線 １０ 第１の粒径の粉末を一度に大量に投入したときの
溶解濃度曲線 １２ 異なる粒径の粉末を混合した凝集剤の溶解濃度曲
線 １８ 凝集濃度範囲 ２４ ２次的な凝集濃度範囲

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 次の特徴を備える凝集剤。 （ａ）塩化カルシウムの粉末の表面に塩化カルシウムよ
   りも平均粒径の小さい有機高分子凝集剤の粉末を付着さ
   せた状態の粉末状の物質を主凝集剤とする。 （ｂ）前記主凝集剤にフロック形成助剤の粉末と中和剤
   の粉末とを混合したものを凝集剤とする。 （ｃ）前記塩化カルシウムの粉末は、１０メッシュを超
   えて１８メッシュ以下の範囲の粒度のものを５〜２５重
   量％、１８メッシュを超えて５０メッシュ以下の範囲の
   粒度のものを４５〜６５重量％、５０メッシュを超えて
   ２００メッシュ以下の範囲の粒度のものを２０〜４０重
   量％だけ含んでいる。 （ｄ）前記有機高分子凝集剤の粉末は、１８メッシュを
   超えて５０メッシュ以下の範囲の粒度のものを４０〜６
   ０重量％、５０メッシュを超えて２００メッシュ以下の
   範囲の粒度のものを２０〜４０重量％、２００メッシュ
   を超えて３９０メッシュ以下の範囲の粒度のものを１０
   〜３０重量％だけ含んでいる。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の凝集剤において、前記
   中和剤はポリ塩化アルミニウムであることを特徴とする
   凝集剤。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の凝集剤におい
   て、前記フロック形成助剤は、炭酸カルシウムの粉末及
   び次の（イ）〜（ハ）の少なくとも１種類を含むことを
   特徴とする凝集剤。 （イ）酸化ケイ素を主成分とする無機質の粉末。 （ロ）アルミナを主成分とする無機質の粉末。（ハ）植
   物質の粉末。
4. 【請求項４】 請求項１または２に記載の凝集剤におい
   て、前記フロック形成助剤は、炭酸カルシウムの粉末と
   その他の粉末との混合物であり、その混合割合は、炭酸
   カルシウムの粉末の重量１に対して、その他の粉末の重
   量が１．５〜４．０であることを特徴とする凝集剤。
5. 【請求項５】 次の段階を備える凝集剤の製造方法。 （ａ）１０メッシュを超えて１８メッシュ以下の範囲の
   粒度のものを５〜２５重量％、１８メッシュを超えて５
   ０メッシュ以下の範囲の粒度のものを４５〜６５重量
   ％、５０メッシュを超えて２００メッシュ以下の範囲の
   粒度のものを２０〜４０重量％だけ含んでいる塩化カル
   シウムの粉末を作る段階。 （ｂ）１８メッシュを超えて５０メッシュ以下の範囲の
   粒度のものを４０〜６０重量％、５０メッシュを超えて
   ２００メッシュ以下の範囲の粒度のものを２０〜４０重
   量％、２００メッシュを超えて３９０メッシュ以下の範
   囲の粒度のものを１０〜３０重量％だけ含んでいる有機
   高分子凝集剤の粉末を作る段階。 （ｃ）前記有機高分子凝集剤の粉末の重量１に対して前
   記塩化カルシウムの粉末の重量を０．７〜２．０の割合
   にして、その両者を空気中で撹拌、混合して、前記塩化
   カルシウムに自然吸水させるとともに、前記塩化カルシ
   ウムの粉末の表面に前記有機高分子凝集剤の粉末を付着
   させる段階。 （ｄ）前記（ｃ）の段階で得られた粉末を密封容器に入
   れて、５０〜７５℃の温度範囲内で、水の飽和蒸気圧以
   下に減圧した状態で乾燥させて、塩化カルシウムの粉末
   の表面に有機高分子凝集剤の粉末を付着させた状態の粉
   末状の主凝集剤を作る段階。 （ｆ）前記主凝集剤にフロック形成助剤の粉末と中和剤
   の粉末とを混合して凝集剤を作る段階。