KR102580596B1 - 수 정화제 및 수 정화 방법 - Google Patents
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Abstract
식물 유래의 수 정화제를 사용한 배수의 정화 처리를, 자동화 정화 처리 장치를 사용하여 행할 때, 해당 자동화 정화 처리 장치에 적합하게 사용할 수 있는 수 정화제이며, 식물 분말과 고분자 응집제의 혼합물을 포함하는 조립물인 것을 특징으로 하는 수 정화제이다.
Description
본 발명은 공업 배수 등의 물의 정화에 사용하는, 식물 유래의 수 정화제 및 해당 수 정화제를 사용한 수 정화 방법에 관한 것이다.
식물 유래의 수 정화제를 사용함으로써, 공업 배수로부터 불필요 물질을 제거하여, 물을 정화하는 연구가 각종 행하여지고 있다.
예를 들어, 모로헤이야(mulukhiyah), 그의 건조물 및 그의 추출물의 적어도 어느 것과, 고분자 응집제를 함유하는 응집제를 현탁액에 첨가하고, 미립자를 응집 분리시키는 방법이 제안되고 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
또한, 무기계 공업 배수로부터 중금속 이온의 제거를 목적으로 하여, 예를 들어 배수 중의 중금속 이온을, 모로헤이야 등의 엽채나 고분자 응집제를 사용하여, 고액 분리시키거나, 양이온 교환체에 흡착시킴으로써 배수로부터 분리 제거하는 방법이 제안되고 있다(예를 들어, 특허문헌 2 및 3 참조).
그런데, 정화하고 싶은 배수의 양이 많거나, 배수에 포함되는 불필요 물질의 양이 많거나, 혹은 배수에 포함되는 불필요 물질의 종류가 많을수록, 이들 배수의 정화 처리에 필요한 정화제를 자동으로 투입하는 시스템의 구축이 요망된다.
고속이고 안정된 정화 처리를 행하는 데 있어서, 장치의 자동화는 중요한 과제이다.
한편, 장치의 저비용화의 요구도 있다.
그러나, 종래 제안되고 있는 기술은, 배수를 정화 처리하는 자동화 장치는 전혀 의도하고 있지 않아, 자동화 장치에 제공하고자 하면, 원하는 성능의 수 정화제를 안정되면서, 또한 반복 고정밀도로 공급할 수 없었다.
따라서, 저비용으로, 더욱 원하는 성능의 수 정화제를 안정되면서, 또한 반복 고정밀도로 공급할 수 있는 자동화 정화 장치에, 적합하게 사용할 수 있는 수 정화제가 요구되고 있다.
본 발명은 종래에 있어서의 상기 여러 문제를 해결하고, 이하의 목적을 달성하는 것을 과제로 한다. 즉, 본 발명은 식물 유래의 수 정화제를 사용한 배수의 정화 처리를, 자동화 정화 장치를 사용하여 행할 때, 저비용으로, 더욱 원하는 성능의 수 정화제를 안정되면서, 또한 반복 고정밀도로 공급할 수 있는 자동화 정화 장치에, 적합하게 사용할 수 있는 수 정화제 및 해당 수 정화제를 사용한 수 정화 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제의 해결 수단으로서는, 이하와 같다. 즉,
<1> 식물 분말과 고분자 응집제의 혼합물을 포함하는 조립물인 것을 특징으로 하는 수 정화제이다.
<2> 식물이, 장삭황마 및 모로헤이야 중 적어도 어느 하나인 상기 <1>에 기재된 수 정화제이다.
<3> 고분자 응집제가 폴리아크릴아미드인 상기 <1> 또는 <2>에 기재된 수 정화제이다.
<4> 수 정화제의 부피 비중이 0.4g/㎤ 이상인 상기 <1> 내지 <3> 중 어느 하나에 기재된 수 정화제이다.
<5> 수 정화제의 부피 비중의 편차(부피 비중의 최솟값에 대한, 부피 비중의 최댓값과 최솟값의 차의 비율)가 4.5％ 이하인 상기 <4>에 기재된 수 정화제이다.
<6> 수 정화제에 있어서의 식물 분말과 고분자 응집제의 함유량비가, 질량비(식물 분말/고분자 응집제)로 1/1 내지 9/1인 상기 <1> 내지 <5> 중 어느 하나에 기재된 수 정화제이다.
<7> 수 정화제가 건조 식물을 분쇄하고, 수 평균 입경이 250㎛ 이하인 식물 분말을 얻는 식물 분말 제조 공정과, 상기 식물 분말과 고분자 응집제를 혼합하고, 수분을 첨가하여 혼련하고, 압출 조립에 의해 조립물을 얻는 조립 공정을 포함하는 제조 방법에 의해 제조되는, 상기 <1> 내지 <6> 중 어느 하나에 기재된 수 정화제이다.
<8> 상기 <1> 내지 <7> 중 어느 하나에 기재된 수 정화제를 물에 녹이고, 식물 분말 및 고분자 응집제의 분산액을 얻고, 해당 분산액을 배수에 제공함으로써 배수 중의 무기계 불필요물을 제거하는 것을 특징으로 하는 수 정화 방법이다.
본 발명에 따르면, 종래에 있어서의 상기 여러 문제를 해결하여 상기 목적을 달성할 수 있고, 식물 유래의 수 정화제를 사용한 배수의 정화 처리를, 자동화 정화 장치를 사용하여 행할 때, 저비용으로 더욱 원하는 성능의 수 정화제를 안정되면서, 또한 반복 고정밀도로 공급할 수 있는 자동화 정화 장치에, 적합하게 사용할 수 있는 수 정화제 및 해당 수 정화제를 사용한 수 정화 방법을 제공할 수 있다.
(수 정화제)
본 발명의 수 정화제는, 식물 분말과 고분자 응집제의 혼합물을 포함하는 조립물로 이루어진다.
본 발명에서 「물의 정화」란, 공업 배수, 특히 무기계 공업 배수를 대상으로 하고, 그 배수 중의 니켈, 구리, 불소 등의 불필요물을 제거하는 것을 의미한다.
상기 수 정화제를 상기 배수에 첨가하면, 배수 중의 무기계 불필요물은 해당 수 정화제에 의해 응집 분리된다. 이러한 응집물을 배수 중으로부터 제거하면, 배수는 정화된다.
<식물>
상기 식물로서는, 배수 중의 불필요물(니켈, 구리, 불소 등)을 응집 분리할 수 있는 식물이면, 특별히 제한은 없으며, 예를 들어 장삭황마, 모로헤이야, 소송채, 파드득나물, 수채, 시금치 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 장삭황마 및 모로헤이야가 바람직하고, 이하에 기재하는 실시예에서 양호한 결과를 나타낸, 장삭황마를 보다 바람직하게 사용할 수 있다.
또한, 식물의 부위로서는 잎, 줄기, 뿌리의 어느 부분이든 사용할 수 있지만, 잎을 보다 바람직하게 사용할 수 있다.
<고분자 응집제>
상기 고분자 응집제로서는, 상기 식물과 마찬가지로, 배수 중의 불필요물(니켈, 구리, 불소 등)을 제거하는 효과를 나타내는 것이면, 특별히 제한은 없으며, 예를 들어 폴리아크릴아미드, 폴리아크릴아미드의 부분 가수분해염, 알긴산나트륨, 폴리아크릴산나트륨, CMC(카르복시메틸셀룰로오스)나트륨염 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 폴리아크릴아미드를 바람직하게 사용할 수 있다. 해당 폴리아크릴아미드로서는, 예를 들어 시판되고 있는 플로판(Flopan) AN 905, 플로판 AN 926, 플로판 AN 956(가부시키가이샤 S·N·F제) 등을 사용할 수 있다.
<식물 분말과 고분자 응집제의 혼합물의 조립물>
상기 수 정화제로서, 식물 분말과 고분자 응집제의 혼합물을 포함하는 조립물을 사용하면, 자동화 정화 장치에 있어서, 원하는 성능의 수 정화제를 안정되면서, 또한 반복 고정밀도로 공급할 수 있다.
본 발명자들은, 식물 분말을 포함하는 수 정화제를 사용한 배수의 정화 장치에 있어서의 자동화 시스템을 연구하고 있던바, 식물 분말과 고분자 응집제를 포함하는 수 정화제를 사용하면 이하의 문제가 발생하는 것을 알 수 있다.
자동화 시스템에 있어서는, 배수의 정화 처리에 사용하는 각종 수 정화제는 자동 공급기에 축적되어 두고, 그 후 정량기로 정량되어, 소정량의 수 정화제가 반응조 중의 배수에 제공된다. 여기서, 수 정화제가 고형이면, 반응조로 보내지기 전에 일단 용해조에서 용해되고, 그 후 반응조로 보내지는 수순을 밟는다. 즉, 자동 공급기에 있는 고형의 수 정화제는, 정량기로 정량되어, 용해조에 투입되고, 거기서 소정량의 물과 교반 용해된 후, 이러한 분산액은 반응조로 보내져, 배수에 제공된다.
그런데, 비용면 등의 이유로, 장치는 가능한 한 콤팩트한 편이 바람직하고, 사용하는 자동 공급기의 수는 적은 편이 바람직하다.
한편, 수 정화 성능을 향상시키기 위해서는, 식물을 포함하는 수 정화제와 고분자 응집제를 포함하는 수 정화제 양쪽을 사용하는 것이 바람직하다.
따라서, 하나의 자동 공급기에, 식물 분말과 고분자 응집제의 양쪽의 수 정화제를 넣고, 자동화 장치에 제공하려고 한바, 식물 분말과 고분자 응집제의 비중이 너무 다르기(특히 부피(bulk) 비중이 크게 상이하기) 때문에, 자동 공급기 내에서 양자의 분리가 일어나, 원하는 배합 비율의 수 정화제를 측량할 수 없는 것을 알 수 있다. 원하는 배합 비율이 아니면, 만족스러운 수 정화 효과를 얻지 못하는 경우가 있고, 이러한 수 정화제는 성능이 좋은 수 정화제라고는 할 수 없다.
또한, 2종류의 수 정화제가 분리된 가운데, 정량을 반복하여 행해도, 얻어지는 수 정화제는 매회 배합 비율이 상이한 수 정화 성능에 불균일이 있는 것이 되어, 원하는 배합 비율의 수 정화제를 반복하여 고정밀도로 측량할 수 없다.
게다가 또한, 식물 분말은, 특히 부피 비중의 값이 작기 때문에, 이러한 부피 비중의 값이 작은 식물 분말을 포함한 수 정화제를 자동 공급기에 있어서 정량하고자 하면, 일정 질량이 될 때까지 정량기에 수 정화제를 투입할 필요가 있는 점에서, 정량에 시간 및 전력이 필요하다. 자동 공급기로 부피 비중의 값이 낮은 수 정화제를 측량하기에는 단점이 많다.
본 발명자들은, 상기 문제에 대하여, 다양한 실험을 행한 결과, 물을 정화하는 자동화 정화 장치에 적합하게 사용할 수 있는 수 정화제의 형태를 발견했다.
즉, 식물 분말과 고분자 응집제의 혼합물을 포함하는 조립물을 포함하는 수 정화제가, 상기 문제를 해결할 수 있음을 발견했다.
본 발명의 수 정화제는, 조립물인 점에서 유동성이 좋아, 자동 공급기나 정량기 등에 있어서, 막힘이 발생하지 않고, 정량한 수 정화제를 용해조로 안정 공급할 수 있다.
또한, 본 발명의 수 정화제는 식물 분말과 고분자 응집제를 원하는 비율로 조립하고 있는 점에서, 기대만큼의 수 정화 효과가 얻어진다.
또한 게다가, 식물 분말과 고분자 응집제의 혼합물을 조립한 것에 의해, 본 발명의 수 정화제는 부피 비중의 값이 어느 정도 높은 값을 나타내고 있어, 부피 비중의 값의 편차가 적은 것으로 되어 있다.
수 정화제의 부피 비중의 값의 편차가 적음으로써, 정량을 반복하여 행해도 매회 배합 비율의 변동이 적은, 수 정화 성능에 불균일이 없는 수 정화제를 얻을 수 있다.
본 발명의 수 정화제를 자동화 정화 장치에 사용하면, 식물 분말과 고분자 응집제의 비중차로부터 발생하는 문제를 해결할 수 있어, 식물 분말과 고분자 응집제가 원하는 배합 비율로 함유된 수 정화제를, 반복하여 고정밀도로 측량할 수 있다.
또한, 본 발명의 수 정화제의 부피 비중의 값은, 식물 분말과 고분자 응집제를 단순하게 혼합하기만 한 수 정화제의 부피 비중의 값과 비교하면 상당히 높은 값을 나타내고 있으며(후술하는 실시예에 있어서, 비교예 1 내지 3과 비교한 실시예 1 내지 3의 결과로부터, 그것이 나타나 있음), 이에 의해 정량에 걸리는 시간과 전력이 억제되는 점에서, 자동화 정화 장치에 대한 적용이 유효하게 도모된다.
상기 수 정화제에 있어서의 상기 식물 분말과 상기 고분자 응집제의 함유량비는, 질량비(식물 분말/고분자 응집제)로 1/1 내지 9/1인 것이 바람직하다.
수 정화 성능을 충족하기 위해서는, 상기 수 정화제에 있어서의 상기 식물 분말의 함유량비는, 질량비(식물 분말/고분자 응집제)로 1/1 이상인 것이 바람직하다. 또한, 수 정화제의 부피 비중의 값을 어느 정도 높게 하기 위해서는, 질량비(식물 분말/고분자 응집제)로 9/1 이하인 것이 바람직하다.
상기 수 정화제에 있어서의 상기 식물 분말과 상기 고분자 응집제의 함유량비가 상기 범위에 있으면, 수 정화 성능도 좋고, 부피 비중의 값도 높아, 부피 비중의 값의 편차도 적은 양호한 결과를 나타내는 수 정화제가 된다.
상기 조립물의 형태(직경, 길이)로서는, 특별히 제한은 없고, 후술하는 제조 방법의 관계로 적절히 선택할 수 있지만, 시판되고 있는 정량기의 공급구의 사이즈에 넓게 적합시키기에는, 조립물의 직경은 3㎜ 이하, 길이는 3㎜ 이하가 바람직하다. 또한, 공급구의 통과를 원활하게 하고, 용해 시의 용해성도 고려한다면, 조립물의 직경은 1㎜ 이하, 길이는 1㎜ 이하가 보다 바람직하다.
<<수 정화제의 특성>>
상기 수 정화제의 부피 비중은 0.4g/㎤ 이상이 바람직하다.
본 발명의 대상으로 하는 자동화 시스템에 있어서는, 수 정화제의 부피 비중이 0.4g/㎤ 이상이면 정량에 걸리는 시간과 전력을 억제할 수 있어, 자동화 정화 장치에 대한 적용을 유효하게 도모할 수 있다.
여기서, 부피 비중은 이하와 같이 구할 수 있다.
[부피 비중]
부피 비중은, 파우더 테스터 PT-N형(호소카와 미크론사제)을 사용하여 측정할 수 있다.
100㏄의 스테인리스 컵에 100㏄의 시료를 조심스럽게 넣고, 그때의 시료의 비중을 측정하여, 부피 비중으로 한다.
상기 수 정화제의 부피 비중의 편차(부피 비중의 최솟값에 대한, 부피 비중의 최댓값과 최솟값의 차의 비율)는 4.5％ 이하이면 된다.
본 발명의 대상으로 하는 자동화 시스템에 있어서는, 수 정화제의 부피 비중의 편차가 4.5％ 이하이면, 배합 비율의 변동이 적은, 수 정화 성능에 불균일이 없는 수 정화제를, 반복하여 고정밀도로 공급할 수 있어, 자동화 정화 장치에 대한 적용을 유효하게 도모할 수 있다.
여기서, 부피 비중의 편차는 이하와 같이 구할 수 있다.
[부피 비중의 편차]
측정 시료인 수 정화제를, 일정한 크기의 봉지(예를 들어, 700㎜×500㎜의 폴리에틸렌 봉지)에 넣고, 봉지의 입구를 열 밀봉한다. 그 때, 다음 진동 조작에 있어서, 해당 수 정화제가 자유롭게 움직일 수 있을 정도의 공간이 확보되어 있도록 봉지에 넣는 수 정화제의 양을 고려한다. 이어서, 조립물이 부서지지 않을 정도로 봉지에 넣은 수 정화제를 상하로 진동시키고, 그 후, 해당 봉지의 상하 부분을 포함하는 5점으로부터 시료를 취출하여, 각각의 부피 비중을 측정한다.
부피 비중의 최댓값과 최솟값을 기록하고, 그 최댓값과 최솟값을 바탕으로 이하의 계산에 의해 편차를 구한다.
(부피 비중의 최댓값과 최솟값의 차/부피 비중의 최솟값)×100
<<조립물의 제조 방법>>
상기 수 정화제는, 건조 식물을 분쇄하고, 수 평균 입경이 250㎛ 이하인 식물 분말을 얻는 식물 분말 제조 공정과, 상기 식물 분말에 고분자 응집제를 혼합하고, 수분을 첨가하여 혼련하여, 압출 조립에 의해 조립물을 얻는 조립 공정을 포함하는 제조 방법에 의해 제조된다.
식물 분말을 얻기 위해서는, 먼저 식물을 천일 건조, 또는 건조기에 의한 건조에 의해 수분량이 5％ 이하가 될 때까지 건조시키면 된다. 다음에 건조된 식물을, 예를 들어 아토마이저(해머 밀, 달톤사제)를 사용하여, 수 평균 입경이 250㎛ 이하가 되도록 분쇄한다.
여기서, 수 평균 입경은, 예를 들어 모폴로기(Morphologi) G3(말번사제)를 사용하여 측정할 수 있다.
한편, 고분자 응집제를 준비한다. 고분자 응집제의 크기는 조립물의 크기 이하이면 되고, 시판되는 것이 조립물의 크기 이하의 크기라면, 그대로 사용할 수 있다. 조립물의 크기 이상인 경우는, 예를 들어 아토마이저(해머 밀, 달톤사제)를 사용하여, 원하는 크기가 되도록 분쇄하면 된다.
이어서, 상기에서 얻어진 식물 분말과, 상기 고분자 응집제를 혼합하고, 수분을 첨가하여 혼련한다. 물의 첨가량으로서는, 예를 들어 식물 분말과 고분자 응집제를 혼합한 합계 질량에 대하여, 물이 15질량％ 내지 250질량％인 것이 바람직하다.
혼합물에 대하여 물을 첨가하는 목표로서는, 물을 첨가한 혼합물을 손으로 쥐었을 때에 간단히 혼합물이 풀리지 않고 형태가 남는 정도이면 된다.
물의 첨가량의 기준으로서는, 고분자 응집제가 물을 많이 흡수하기 때문에, 고분자 응집제의 혼합 비율이 높을수록, 첨가하는 물의 양은 많아져, 예를 들어 질량비(식물 분말/고분자 응집제)가 9/1로 혼합되어 있는 혼합물에 대해서는 혼합물의 합계 질량에 대하여 물 15질량％를 첨가하고, 3/1로 혼합되어 있는 혼합물에 대해서는 물 20질량％를 첨가하고, 1/1로 혼합되어 있는 혼합물에 대해서는 물 82질량％를 첨가한다.
혼련·조립 장치로서는, 특별히 제한은 없고, 시판되고 있는 조립 장치를 사용할 수 있으며, 예를 들어 압출식의 조립기(달톤제 디스크펠렛터)를 들 수 있다.
혼련 후, 해당 혼련물을 조립기에 의해 압출 조립물을 얻는다. 조립물의 직경은 3㎜ 이하가 바람직하다. 해당 조립물은 유동층 건조기로 수분이 5％ 이하가 될 때까지 건조시킨다.
그 후, 파워 밀 P3형 해쇄기(쇼와 가가쿠 기카이 고사쿠쇼제)에 의해 소정의 길이(바람직하게는, 2㎜ 이하의 길이)가 되도록 가지런하게 절단된다. 이와 같이 하여 본 발명의 식물 분말과 고분자 응집제를 혼합하여 이루어지는 조립물을 포함하는 수 정화제가 얻어진다.
(수 정화 방법)
본 발명의 수 정화 방법은, 상술한 본 발명의 수 정화제를 물에 녹여, 식물 분말과 고분자 응집제의 분산액을 얻고, 해당 분산액을 배수에 제공함으로써 배수 중의 무기계 불필요물을 제거하는 방법이다.
상기 수 정화제는 정량기로 정량되고, 그 후 용해조에 공급된다.
따라서, 소정량의 물에 용해되고, 얻어진 수 정화제의 분산액은 반응조로 보내져 배수에 제공된다. 반응조에 있어서, 배수 중의 무기계 불필요물(예를 들어, 니켈, 구리, 불소 등)은, 식물 분말과 고분자 응집제에 의해 응집 분리된다. 해당 응집물을 제거함으로써, 배수는 정화된다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예를 들어, 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.
실시예에 있어서, 부피 비중, 부피 비중의 편차는, 다음과 같이 하여 구했다.
[부피 비중]
부피 비중은 파우더 테스터 PT-N형(호소카와 미크론사제)을 사용하여 측정했다.
100㏄의 스테인리스 컵에 100㏄의 시료를 조심스럽게 넣고, 그때의 시료의 비중을 측정하여, 부피 비중으로 했다.
[부피 비중의 편차]
측정 시료인 수 정화제를 700㎜×500㎜의 폴리에틸렌 봉지에 넣고, 봉지의 입구를 열 밀봉했다. 이어서, 봉지에 넣은 수 정화제를 상하로 진동시키고, 그 후, 해당 봉지의 상하 부분을 포함하는 5점으로부터 시료를 취출하여, 각각의 부피 비중을 측정했다.
부피 비중의 최댓값과 최솟값을 기록하고, 그 최댓값과 최솟값을 바탕으로 이하의 계산에 의해 편차를 구했다.
(부피 비중의 최댓값과 최솟값의 차/부피 비중의 최솟값)×100
(실시예 1)
중국산의 장삭황마를 천일 건조에 의해 수분 함유량이 5％ 이하가 될 때까지 건조시켰다.
이어서, 그 건조된 식물을 아토마이저(해머 밀, 달톤사제)로, 수 평균 입경이 250㎛ 이하가 될 때까지 분쇄하여, 식물 분말을 얻었다.
고분자 응집제는 폴리아크릴아미드의 분말(플로판 AN 956가부시키가이샤 S·N·F제)을 사용했다.
식물 분말: 고분자 응집제의 혼합 비율을 질량비(식물 분말/고분자 응집제)가 1/1이 되도록, 식물 분말과 고분자 응집제를 혼합하고, 해당 혼합물의 합계 질량에 대하여 물을 82질량％ 가하여 혼련했다.
해당 혼련물을 압출식의 조립기(달톤제 디스크펠렛터)를 사용하여 압출 조립물을 얻었다. 조립기의 다이스 사이즈(φ)를 2㎜로 하여, 직경 약 2㎜의 조립물을 얻었다. 이 조립물을, 유동층 건조기에서, 수분이 5％ 이하까지 건조된 후, 파워 밀 P3형 해쇄기에 의해 길이(L)를 약 2㎜로 잘라내어, 조립물 1을 얻었다.
조립물 1에 대하여, 상술한 측정을 행하여, 부피 비중값(최댓값, 최솟값), 부피 비중의 편차를 구했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<자동 공급기에 대한 적용의 유효성 평가>
부피 비중을 어느 정도 높은 값으로 함으로써, 정량에 걸리는 시간과 전력을 억제한다는 관점에서, 수 정화제의 부피 비중의 값(최솟값쪽으로 평가함)을 이하의 기준으로 분류하고, 자동화 정화 장치에 대한 적용의 유효성(그 1)을 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
-평가 기준-
○: 부피 비중의 값이 0.4g/㎤ 이상이다.
△: 부피 비중의 값이 0.33g/㎤ 이상 0.4g/㎤ 미만이다.
×: 부피 비중의 값이 0.33g/㎤ 미만이다.
배합 비율의 변동이 적은, 수 정화 성능에 불균일이 없는 수 정화제를, 반복하여 고정밀도로 공급할 수 있다는 관점에서, 수 정화제의 부피 비중의 편차를 이하의 기준으로 분류하고, 자동화 정화 장치에 대한 적용의 유효성(그 2)을 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
-평가 기준-
◎: 수 정화제의 부피 비중의 편차가 1％ 이하이다.
○: 수 정화제의 부피 비중의 편차가 1％보다 크고 4.5％ 이하이다.
□: 수 정화제의 부피 비중의 편차가 4.5％보다 크고 6％ 이하이다.
△: 수 정화제의 부피 비중의 편차가 6％보다 크고 10％ 이하이다.
×: 수 정화제의 부피 비중의 편차가 10％보다 크다.
(실시예 2)
실시예 1에 있어서, 식물 분말: 고분자 응집제의 혼합 비율을 질량비(식물 분말/고분자 응집제)가 3/1이 되도록, 식물 분말과 고분자 응집제를 혼합하고, 해당 혼합물의 합계 질량에 대하여 물을 20질량％ 가하여 혼련한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 수 정화제를 얻었다.
실시예 1과 마찬가지로 하여, 부피 비중값(최댓값, 최솟값), 부피 비중의 편차를 구하고, 아울러 자동 공급기에 대한 적용의 유효성도 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 3)
실시예 1에 있어서, 식물 분말: 고분자 응집제의 혼합 비율을 질량비(식물 분말/고분자 응집제)가 9/1이 되도록, 식물 분말과 고분자 응집제를 혼합하고, 해당 혼합물의 합계 질량에 대하여 물을 15질량％ 가하여 혼련한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 수 정화제를 얻었다.
실시예 1과 마찬가지로 하여, 부피 비중값(최댓값, 최솟값), 부피 비중의 편차를 구하고, 아울러 자동 공급기에 대한 적용의 유효성도 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 1)
실시예 1의 식물 분말과 고분자 응집제를 사용하여, 식물 분말: 고분자 응집제의 혼합 비율을 질량비(식물 분말/고분자 응집제)가 1/1이 되도록, 식물 분말과 고분자 응집제를 혼합한 비조립물의 수 정화제를 비교예 1로 했다.
실시예 1과 마찬가지로 하여, 부피 비중값(최댓값, 최솟값), 부피 비중의 편차를 구하고, 아울러 자동 공급기에 대한 적용의 유효성도 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 2)
비교예 1에 있어서, 식물 분말: 고분자 응집제의 혼합 비율을 질량비(식물 분말/고분자 응집제)가 3/1이 되도록 한 것 이외는, 비교예 1과 마찬가지로 하여 비조립물의 수 정화제를 얻었다.
실시예 1과 마찬가지로 하여, 부피 비중값(최댓값, 최솟값), 부피 비중의 편차를 구하고, 아울러 자동 공급기에 대한 적용의 유효성도 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 3)
비교예 1에 있어서, 식물 분말: 고분자 응집제의 혼합 비율을 질량비(식물 분말/고분자 응집제)가 9/1이 되도록 한 것 이외는, 비교예 1과 마찬가지로 하여 비조립물의 수 정화제를 얻었다.
실시예 1과 마찬가지로 하여, 부피 비중값(최댓값, 최솟값), 부피 비중의 편차를 구하고, 아울러 자동 공급기에 대한 적용의 유효성도 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
표 1의 결과로부터, 식물 분말과 고분자 응집제의 혼합물의 조립물을 포함하는 본 발명의 수 정화제는, 부피 비중의 값이 어느 정도 높아, 부피 비중의 값의 편차가 적은 것임을 확인할 수 있었다.
본 발명자들이 확인한바, 장삭황마의 분말 부피 비중은 0.15g/㎤, 고분자 응집제의 부피 비중은 0.75g/㎤이다. 이들의 혼합물의 부피 비중은, 비교예 1 내지 3에서 나타낸 바와 같이 0.18g/㎤ 내지 0.33g/㎤ 정도이다. 그러나, 본 발명의 수 정화제는, 이들의 혼합물의 조립물로 한 것으로, 부피 비중의 값을 수단계 올릴 수 있었다.
<수 정화 성능의 평가>
니켈 이온이 20ppm 용해되어 있는 산성 용액으로부터 니켈 이온을 응집 침전 시키는 방법에 의해 실시예의 수 정화제의 수 정화 성능에 대하여 평가했다.
우선, 자테스터를 사용하여 용액을 150rpm으로 교반하면서 염화 제2철 50ppm을 첨가하고, 계속하여 수산화나트륨을 첨가하여 pH9 내지 10으로 함으로써 1차 응집을 실시했다.
이어서, 2차 응집으로서 실시예 1의 수 정화제, 비교예 1의 수 정화제, 실시예 1에 있어서 사용한 고분자 응집제(플로판 AN 956 가부시키가이샤 S·N·F제)만으로 이루어지는 수 정화제(비교예 4로 함)를 사용하여, 각각 10ppm 첨가하고, 회전수를 50rpm으로 하여 2분간 교반했다. 교반 정지 후 1분 경과한 상청수를 채취하여, 람다(Λ) 9000(공립 이화학 연구소제)에 의해 니켈 농도를 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
표 2의 결과로부터, 고분자 응집제만을 포함하는 수 정화제(비교예 4)에 대하여, 장삭황마에 50％ 치환함으로써 정화 성능(니켈의 응집 침전성)이 향상되는 것을, 비교예 1의 결과로부터 확인할 수 있었다. 그리고, 그 수 정화 성능은, 식물 분말과 고분자 응집제의 혼합물의 조립물의 형태라도 유지되고 있음을, 실시예 1의 결과로부터 확인할 수 있었다.
식물 분말과 고분자 응집제의 혼합물을 포함하는 조립물을 포함하는 본 발명의 수 정화제는, 우수한 수 정화 성능을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
Claims (8)
- 식물 분말과 고분자 응집제의 혼합물을 포함하는 조립물인 것을 특징으로 하는 수 정화제로서,
상기 수 정화제의 부피 비중이 0.4g/㎤ 이상이고,
상기 수 정화제의 부피 비중의 편차(부피 비중의 최솟값에 대한, 부피 비중의 최댓값과 최솟값의 차의 비율)가 4.5％ 이하이고,
상기 식물이 장삭황마, 모로헤이야, 소송채, 파드득나물, 수채 및 시금치 중 적어도 어느 하나인, 수 정화제. - 제1항에 있어서, 식물이 장삭황마 및 모로헤이야 중 적어도 어느 하나인, 수 정화제.
- 제1항에 있어서, 고분자 응집제가 폴리아크릴아미드인, 수 정화제.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서, 수 정화제에 있어서의 식물 분말과 고분자 응집제의 함유량비가 질량비(식물 분말/고분자 응집제)로 1/1 내지 9/1인, 수 정화제.
- 제1항에 있어서, 수 정화제가 건조 식물을 분쇄하고, 수 평균 입경이 250㎛ 이하인 식물 분말을 얻는 식물 분말 제조 공정과, 상기 식물 분말과 고분자 응집제를 혼합하고, 수분을 첨가하여 혼련하고, 압출 조립에 의해 조립물을 얻는 조립 공정을 포함하는 제조 방법에 의해 제조되는, 수 정화제.
- 제1항 내지 제3항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 기재된 수 정화제를 물에 녹여, 식물 분말 및 고분자 응집제의 분산액을 얻고, 해당 분산액을 배수에 제공함으로써 배수 중의 무기계 불필요물을 제거하는 것을 특징으로 하는 수 정화 방법.
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