專(zhuān)利名稱(chēng)：植物來(lái)源的凝聚劑、凝聚劑混合物、凝聚方法以及制備植物來(lái)源的凝聚劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及植物來(lái)源的凝聚劑、凝聚劑混合物、凝聚方法以及制備植物來(lái)源的凝聚劑的方法。
背景技術(shù)：
伴隨著近年來(lái)的大量生產(chǎn)和大量消費(fèi)，從工廠排水等水中排出的懸浮粒子群一直增加。因此，通常使用聚丙烯酰胺及其共聚物等合成高分子凝聚劑，作為用來(lái)凝聚/分離懸浮分散于水中的微粒，從而使水變得澄清的凝聚劑。然而，合成高分子凝聚劑具有下述問(wèn)題[1]即使排放至土壤也不會(huì)被分解，而是被積累。[2]單體(丙烯酰胺等)本身具有毒性。[3]其是由石油等化石資源合成的物質(zhì)，對(duì)于人類(lèi)而言是無(wú)法再生的原料。為此，從上述環(huán)境破壞、安全性、化石資源的枯竭這些觀點(diǎn)來(lái)看，正在尋求對(duì)易發(fā)生生物降解，并具有高安全性的凝聚劑的開(kāi)發(fā)。作為天然高分子凝聚劑，雖然對(duì)瓜爾膠(guar gum)(豆科的瓜爾豆種子的提取物)、藻酸鈉(海帶、Ecklonia cava、黑海帶等褐藻類(lèi)的提取物)、淀粉、明膠、殼聚糖(蟹甲殼的提取物)等進(jìn)行了研究，但這些原料或飼育、栽培困難，或用途被限定，凝聚效果差，尚未達(dá)到廣泛實(shí)用化的程度。此外，根據(jù)日本特開(kāi)平11-114313，至少含有健壽草(MoloWieiya)、健壽草的干燥物、健壽草的提取物中的任一種的凝聚劑廣泛為人們所知。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)平-11431
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題在上述日本特開(kāi)平11-114313中公開(kāi)的凝聚劑，雖然能夠有效地凝聚懸浮粒子群，但仍在尋求具有更高凝聚性能的凝聚劑。因此，本發(fā)明的目的在于提供具有更高凝聚性能的植物來(lái)源的凝聚劑、基于所涉及的植物來(lái)源的凝聚劑的凝聚劑混合物和凝聚方法，以及制備所涉及的植物來(lái)源的凝聚劑的方法。解決問(wèn)題的方法用來(lái)達(dá)成上述目的的本發(fā)明的植物來(lái)源的凝聚劑其膠體當(dāng)量值為-1.5mEq/g至-0. 20mEq/g，且2重量％的水溶液的粘度為6. OX KT3Pa · s (6. OcP)以上。用來(lái)達(dá)成上述目的的本發(fā)明的凝聚劑混合物包含上述本發(fā)明的植物來(lái)源的凝聚劑，以及膠體當(dāng)量值為-4. 5mEq/g至-1. 2mEq/g,且0. 2重量％的水溶液的粘度為1. 3 X KT1Pa · s至4 X KT1Pa · s(130cP至400cP)的合成高分子凝聚劑。用來(lái)達(dá)成上述目的的本發(fā)明的凝聚方法為將上述本發(fā)明的植物來(lái)源的凝聚劑添加到懸浮液中，使懸浮液中的微粒凝聚，并對(duì)其進(jìn)行分離。用來(lái)達(dá)成上述目的的制備本發(fā)明的植物來(lái)源的凝聚劑的方法是在低于100°C的溫度對(duì)植物(有時(shí)也稱(chēng)為“原料植物”)進(jìn)行干燥的制備上述本發(fā)明的植物來(lái)源的凝聚劑的方法。用來(lái)達(dá)成上述目的的植物來(lái)源的干燥物的用途為用于制備凝聚劑，其中，所述植物來(lái)源的干燥物的膠體當(dāng)量值為-1. 5mEq/g至_0. 20mEq/g，且2重量％的水溶液的粘度為6. OXKT3Pa · s 以上。發(fā)明的效果對(duì)于本發(fā)明的植物來(lái)源的凝聚劑、本發(fā)明的凝聚劑混合物中的植物來(lái)源的凝聚劑、本發(fā)明的凝聚方法中的植物來(lái)源的凝聚劑，或者，利用本發(fā)明制備植物來(lái)源的凝聚劑的方法而制備的植物來(lái)源的凝聚劑而言，由于規(guī)定了膠體當(dāng)量值，并且規(guī)定了 2重量％的水溶液的粘度，因此其具有非常高的凝聚性能。這樣一來(lái)，能夠使得凝聚處理后的上清液和脫水過(guò)濾后的過(guò)濾水具有高澄清性。此外，其對(duì)于環(huán)境和人體的安全性高，而且，可再生并具有優(yōu)異的凝聚活性，可以用在廣泛的用途中，能夠適用于排水處理領(lǐng)域、自來(lái)水/下水道領(lǐng)域、發(fā)酵工業(yè)、造紙工業(yè)、土木建筑業(yè)等各種領(lǐng)域。發(fā)明的
具體實(shí)施例方式以下，基于實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明并不受實(shí)施例的限定，實(shí)施例中各種數(shù)值和材料僅為示例。需要說(shuō)明的是，將按照以下順序來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。1.對(duì)于本發(fā)明的植物來(lái)源的凝聚劑、凝聚劑混合物、凝聚方法以及制備植物來(lái)源的凝聚劑的方法的整體說(shuō)明2.實(shí)施例1 (本發(fā)明的植物來(lái)源的凝聚劑、凝聚劑混合物、凝聚方法，以及制備植物來(lái)源的凝聚劑的方法)等[對(duì)于本發(fā)明的植物來(lái)源的凝聚劑、凝聚劑混合物、凝聚方法以及制備植物來(lái)源的凝聚劑的方法的整體說(shuō)明]本發(fā)明的植物來(lái)源的凝聚劑、本發(fā)明的凝聚劑混合物中的植物來(lái)源的凝聚劑、本發(fā)明的凝聚方法中的植物來(lái)源的凝聚劑，或者利用本發(fā)明的制備植物來(lái)源的凝聚劑的方法而制備的植物來(lái)源的凝聚劑(以下，有時(shí)將上述這些總稱(chēng)為“本發(fā)明中的凝聚劑”)，可以是包含長(zhǎng)蒴黃麻(Corchorus olitorius)的干燥物的形式，或者，包含紫背天葵的干燥物的形式，或者，包含香蕉的干燥物的形式，或者，包含黃麻的干燥品的形式，或者包含選自長(zhǎng)蒴黃麻的干燥物、紫背天葵的干燥物、香蕉的干燥物和黃麻的干燥物中的至少一種干燥物的形式。可以使用葉、莖、干、根、果實(shí)、花瓣中的任何部位作為原料植物，但從容易進(jìn)行粉末加工的觀點(diǎn)來(lái)看，特別優(yōu)選葉和莖、干、花的部位，進(jìn)一步優(yōu)選葉和莖的部位。關(guān)于原料植物，對(duì)于其栽培位置、季節(jié)并無(wú)特別限定，長(zhǎng)蒴黃麻多在中國(guó)，紫背天葵多在日本，香蕉多在東南亞進(jìn)行栽培和收獲。包含上述優(yōu)選形式的本發(fā)明中的凝聚劑優(yōu)選包含在低于100°C的溫度對(duì)植物(原料植物)進(jìn)行干燥所得的干燥物的形式。當(dāng)在100°c以上的溫度對(duì)原料植物進(jìn)行干燥時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致原料植物具有的水溶性的一種聚合物成分(具體而言，例如，高分子多糖類(lèi))發(fā)生熱劣化(例如，高分子多糖類(lèi)中由于主鏈或側(cè)鏈的斷開(kāi)造成的分子量降低，由于分子內(nèi)交聯(lián)造成的不熔化、碳化反應(yīng))，由此降低凝聚性能?？膳e出日曬干燥、陰涼干燥、熱風(fēng)干燥、真空干燥、凍結(jié)干燥、冷凍干燥等作為干燥方法。對(duì)于包含上述說(shuō)明的優(yōu)選形式的本發(fā)明的凝聚劑混合物而言，當(dāng)每單位重量的凝聚劑混合物中植物來(lái)源的凝聚劑的重量為W1，合成高分子凝聚劑的重量為W2時(shí)，期望其滿(mǎn)足下述條件2/8 ≤ W1/W2≤8/2優(yōu)選2/8 ≤W1/W2 ≤3/2 此外，對(duì)于包含上述說(shuō)明的優(yōu)選形式的本發(fā)明的凝聚方法而言，在向懸浮液中添加植物來(lái)源的凝聚劑之前，優(yōu)選使植物來(lái)源的凝聚劑成為在水中溶解/分散的形式(部分溶解，剩下為分散的狀態(tài)，以下亦同)。進(jìn)一步，對(duì)于包含上述說(shuō)明的優(yōu)選形式的本發(fā)明的凝聚方法而言，可與膠體當(dāng)量值為-4. 5mEq/g至-1. 2mEq/g,且0. 2重量％的水溶液的粘度為1. 3 X KT1Pa · s至4X KT1Pa · s(130cP至400cP)的合成高分子凝聚劑配合添加到懸浮液中，在這種情況下，當(dāng)向每單位重量的懸浮液中添加的植物來(lái)源的凝聚劑重量為W’工、添加的合成高分子凝聚劑重量為W’ 2時(shí)，期望其滿(mǎn)足下述條件2/8 ≤W'1/W'2 8/2優(yōu)選2/8 ≤ W'1/W'2 ≤ 3/20在包含上述說(shuō)明的優(yōu)選形式的本發(fā)明的凝聚劑混合物或凝聚方法中，合成高分子凝聚劑可由選自聚丙烯酰胺的部分水解物、丙烯酰胺和丙烯酸的共聚物、以及丙烯酰胺和丙烯酸金屬鹽的共聚物中的至少一種合成高分子凝聚劑構(gòu)成。具有上述這樣組成的合成高分子凝聚劑，與植物來(lái)源的凝聚劑相容性良好，可以協(xié)同效果的形式發(fā)揮彼此的特性，少的添加量即可提高排水處理時(shí)的凝聚速度，并可大幅提高凝聚處理后上清液的澄清性和脫水過(guò)濾后過(guò)濾液的澄清性。這是因?yàn)?，?duì)于具有不同粒徑和表面電勢(shì)的污泥粒子(膠體粒子)，具有不同膠體當(dāng)量值和水溶液粘度(分子量)的兩種凝聚劑可以分別發(fā)揮各自不同的凝聚效果。需要說(shuō)明的是，對(duì)于脫水處理，可使用常用的脫水機(jī)，例如，壓濾機(jī)、真空脫水機(jī)、帶式壓脫水機(jī)、離心脫水機(jī)、螺桿壓力機(jī)等。此外，對(duì)于包含上述說(shuō)明的優(yōu)選形式的制備本發(fā)明的植物來(lái)源的凝聚劑的方法而言，在低于100°c的溫度對(duì)植物(原料植物)進(jìn)行干燥之前，或在進(jìn)行干燥的同時(shí)，可使植物(原料植物)形成為粉碎形式。膠體當(dāng)量值是定量表示水溶性高分子電解質(zhì)電荷量的指標(biāo)。為了使本發(fā)明中的凝聚劑或合成高分子凝聚劑顯示出優(yōu)異的凝聚特性，需要其具有一定范圍的電荷量。因而，利用上述性質(zhì)對(duì)懸浮液中存在的、表面具有電勢(shì)的污泥粒子進(jìn)行靜電中和，從而能夠使污泥粒子凝聚。膠體當(dāng)量值可通過(guò)膠體滴定法來(lái)計(jì)算。具體而言，在向溶解/分散了本發(fā)明中的凝聚劑、合成系高分子凝聚劑的水溶液中添加甲基乙二醇?xì)ぞ厶?methyl glycolchitosan)溶液后，使用聚乙烯硫酸鉀(potassium polyvinyl sulfate))溶液對(duì)過(guò)量部分進(jìn)行滴定。需要說(shuō)明的是，當(dāng)本發(fā)明中的凝聚劑的膠體當(dāng)量值小于-1. 5mEq時(shí)，凝聚速度變慢，當(dāng)大于-0. 20mEq時(shí)，有可能會(huì)使凝聚后的上清液的濁度降低。本發(fā)明中的凝聚劑水溶液的粘度是表示有助于污泥粒子凝聚的本發(fā)明凝聚劑中的水溶性聚合物的分子量的指標(biāo)，如果粘度增加，則有可能會(huì)使凝聚速度變得過(guò)快，如果粘度降低，則有可能會(huì)使凝聚速度變得過(guò)慢。當(dāng)本發(fā)明中的凝聚劑的2重量％的水溶液的粘度低于6. OX KT3Pa .s時(shí)，凝聚速度變得過(guò)慢，無(wú)法實(shí)際使用。水溶液的粘度可通過(guò)如下方法測(cè)定來(lái)獲得利用B型粘度計(jì)，使用No. 1或No. 2轉(zhuǎn)子，以60rpm在25°C的條件對(duì)溶解/分散為一定濃度的試樣進(jìn)行測(cè)定。此外，對(duì)合成高分子凝聚劑水溶液的粘度進(jìn)行了限定，這是進(jìn)行了各種實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，是根據(jù)判明了與本發(fā)明中的凝聚劑組合時(shí)存在相容性良好的粘度范圍從而得到的結(jié)果。本發(fā)明的植物來(lái)源的凝聚劑，雖然保持原本原料植物的狀態(tài)即可發(fā)揮凝聚劑的效果，但從實(shí)用的角度(操作角度)來(lái)看，期望進(jìn)行粉末化(粉碎)。粉末化(粉碎)的方法只要是適用于原料植物的方法即可，例如，可使用常用的粉碎機(jī)?？梢砸院腿缦滤镜哪壑鷦?、無(wú)機(jī)凝聚劑、有機(jī)凝結(jié)劑、非離子型高分子凝聚劑、陰離子型高分子凝聚劑、陽(yáng)離子型高分子凝聚劑、兩性型高分子凝聚劑等經(jīng)預(yù)先混合的狀態(tài)來(lái)使用本發(fā)明中的凝聚劑，也可以一起配合使用(即，分別添加到懸浮液中)。利用與這些試劑的混合或共同配合使用，能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步提高凝聚特性的目的。在此，可舉出熟石灰；硅酸鈉；膨潤(rùn)土 ；粉煤灰(fly ash)作為凝聚助劑。此外，可舉出硫酸鋁(aluminium sulfate)；聚氯化鋁(PAC)；鋁酸鈉；硫酸亞鐵；氯化鐵；硫酸鐵；氯化綠礬(chlorinated copperas)；改性堿式硫酸鋁(LACQ ；活性二氧化硅作為無(wú)機(jī)凝聚劑。進(jìn)一步，可舉出二甲基二烯丙基氯化銨；烷基/環(huán)氧氯丙烷縮合物；聚乙烯亞胺；二氯烷烴(alkylene dichloride)和聚亞烷基多胺(polyalkylene polyamine)的縮合物；雙氰胺/甲醛縮合物；苯胺-甲醛共聚物鹽酸鹽；聚六亞甲基硫脲乙酸鹽；聚乙烯基芐基三甲基氯化銨(poly vinyl benzyl trimethyl ammonium chloride)作為有機(jī)凝結(jié)齊[J0此外，可舉出聚丙烯酰胺；聚甲基丙烯酰胺；淀粉；瓜爾膠；明膠；聚氧乙烯；聚氧丙烯作為非離子型高分子凝聚劑進(jìn)一步，可舉出(甲基)丙烯酸類(lèi)聚合物；藻酸鈉；瓜爾膠鈉鹽(guar gumsodium)；羧甲基纖維素鈉鹽；淀粉鈉鹽作為陰離子型高分子凝聚劑。在此，作為(甲基)丙烯酸類(lèi)聚合物，除了上述合成高分子凝聚劑之外，還可舉出聚甲基丙烯酰胺的部分水解物；丙烯酸或甲基丙烯酸和丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺的共聚物及其鹽類(lèi)；丙烯酸或甲基丙烯酸，和丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺，以及2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸、乙烯基磺酸或乙烯基甲基磺酸的三元共聚物及其鹽類(lèi)；聚丙烯酰胺和聚甲基丙烯酰胺的磺甲基化物及其鹽類(lèi)。此外，可舉出二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯的季銨化物(用作季銨化劑的有氯甲烷、芐基氯)及其酸鹽(含氫的鹽)(用作酸鹽的有鹽酸鹽、硫酸鹽等無(wú)機(jī)酸鹽及乙酸鹽等有機(jī)酸鹽等)、或其與(甲基)丙烯酰胺的聚合物或共聚物(例如，二甲基氨基乙基丙烯酸酯的甲基氯化物季銨化物或其與丙烯酰胺的聚合物或共聚物)；二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酰胺的季銨化物或酸鹽、或者其與(甲基)丙烯酰胺的聚合物或共聚物(例如，二甲基氨基丙基丙烯酰胺的甲基氯化物季銨化物與丙烯酰胺的共聚物)；聚丙烯酰胺的陽(yáng)離子化改性物(例如，聚丙烯酰胺的曼尼奇(Marmich)改性物及霍夫曼(HofTmarm)分解物)；環(huán)氧鹵丙烷-胺縮合物(例如，環(huán)氧鹵丙烷與碳原子數(shù)2 8個(gè)的亞烷基二胺的縮聚物)；聚二甲基二烯丙基氯化銨；聚乙烯基咪唑啉及其鹽類(lèi)；聚乙烯基脒及其鹽類(lèi)；殼聚糖及其鹽類(lèi)；聚乙烯基吡啶及其鹽類(lèi)；聚硫脲；水溶性苯胺樹(shù)脂；氯甲基化聚苯乙烯銨鹽或季胺鹽；聚乙烯基咪唑及其鹽類(lèi)作為陽(yáng)離子型高分子凝聚劑。進(jìn)一步，可舉出丙烯酰胺-丙烯酸(或其鹽)_ 二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯(或其鹽及季銨化物)、聚谷氨酸及其鹽類(lèi)作為兩性型高分子凝聚劑。此外，可舉出聚苯乙烯的磺化物及其鹽類(lèi)、聚苯醚的磺化物及其鹽類(lèi)、聚碳酸酯的磺化物及其鹽類(lèi)、聚苯硫醚的磺化物及其鹽類(lèi)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的磺化物及其鹽類(lèi)作為其他的聚合物，但是優(yōu)選聚苯醚的磺化物及其鹽類(lèi)，以及聚碳酸酯的磺化物及其鹽類(lèi)。需要說(shuō)明的是，其中更優(yōu)選與無(wú)機(jī)凝聚劑、有機(jī)凝結(jié)劑、或陰離子型高分子凝聚劑共同使用。與無(wú)機(jī)凝聚劑共同使用時(shí)，優(yōu)選向懸浮液添加無(wú)機(jī)凝聚劑后，添加本發(fā)明的凝聚劑或凝聚劑混合物。另外，在與有機(jī)凝結(jié)劑共同使用時(shí)，優(yōu)選在向懸浮液添加有機(jī)凝結(jié)劑的同時(shí)，或在添加有機(jī)凝結(jié)劑后，添加本發(fā)明的凝聚劑或凝聚劑混合物。此外，在與陰離子型高分子凝聚劑共同使用時(shí)，優(yōu)選在向懸浮液添加本發(fā)明的凝聚劑或凝聚劑混合物后，或在添加的同時(shí)，添加陰離子型高分子凝聚劑。同時(shí)向懸浮液中添加時(shí)，可以將本發(fā)明的凝聚劑或凝聚劑混合物與各種凝聚劑分別投入，也可以將本發(fā)明的凝聚劑或凝聚劑混合物與各種凝聚劑預(yù)先摻和之后再進(jìn)行添加。作為添加方法，可以向懸浮液(排水)直接添加粉末狀的本發(fā)明的凝聚劑或凝聚劑混合物，但是如上所述，更優(yōu)選以在水中溶解/分散的狀態(tài)添加到懸浮液(排水)中。進(jìn)一步，下述光催化劑、生物處理劑等副處理劑等可以與本發(fā)明的凝聚劑或凝聚劑混合物混合或者共同配合使用，所述副處理劑為螯合樹(shù)脂、螯合劑、活性炭、臭氧水、離子交換樹(shù)脂及離子交換膜、吸水性樹(shù)脂、過(guò)氧化氫水、氯及液氯、次氯酸鈉、二氧化氯、漂白粉、異氰脲酰氯、硅藻土、氧化鈦等。根據(jù)情況，也可以對(duì)作為本發(fā)明中的凝聚劑的原料的原料植物實(shí)施酸處理和/或堿處理。在對(duì)懸浮液凝聚處理后的上清液進(jìn)行再利用時(shí)，或在將懸浮液凝聚處理后的餅(脫水物)、凝聚物作為堆肥、飼料進(jìn)行再利用時(shí)，如果與合成高分子凝聚劑混合或共同配合使用，可能會(huì)對(duì)環(huán)境和人體造成影響。因此，在這種情況下，優(yōu)選單獨(dú)使用本發(fā)明的植物來(lái)源的凝聚劑，或者，優(yōu)選與其他無(wú)機(jī)系或天然產(chǎn)生的試劑，例如瓜爾膠、藻酸鈉、淀粉、明膠、殼聚糖等共同使用。根據(jù)作為對(duì)象的懸浮液的種類(lèi)和與其他試劑的組合，相對(duì)于懸浮液的本發(fā)明的凝聚劑或凝聚劑混合物的添加量會(huì)有明顯不同，但約為0. 01mg/l至2000mg/l (0. Olppm至2000ppm)，優(yōu)選為 0. lmg/1 至 500mg/l (0. Ippm 至 500ppm)，更優(yōu)選 5mg/l 至 500mg/l (5ppm至500ppm)。本發(fā)明的凝聚劑或凝聚劑混合物的添加量過(guò)少時(shí)，可能會(huì)無(wú)法得到優(yōu)選的凝聚效果，而添加量過(guò)多時(shí)，反而可能會(huì)降低凝聚效果。[實(shí)施例1]實(shí)施例1涉及本發(fā)明的植物來(lái)源的凝聚劑、凝聚劑混合物、凝聚方法以及制備植物來(lái)源的凝聚劑的方法。
實(shí)施例1的植物來(lái)源的凝聚劑，其膠體當(dāng)量值為-1. 5mEq/g至_0. 20mEq/g,且2重量％的水溶液的粘度為6. OX KT3Pa -S (6. OcP)以上。需要說(shuō)明的是，對(duì)于水溶液的粘度的上限值沒(méi)有限定，但可列舉例如5X10_2I^· s(50cP)。此外，實(shí)施例1的凝聚劑混合物，其包含實(shí)施例1的植物來(lái)源的凝聚劑及膠體當(dāng)量值為-4. 5mEq/g至-1. 2mEq/g,且0. 2重量％的水溶液的粘度為1. 3 X KT1Pa · s至4 X KT1Pa · s (130cP至400cP)的合成高分子凝聚劑。實(shí)施例1的凝聚方法為向懸浮液添加實(shí)施例1的植物來(lái)源的凝聚劑，將懸浮液中的微粒凝聚、分離。制備實(shí)施例1的植物來(lái)源的凝聚劑的方法為，以低于100°C的溫度干燥植物(有時(shí)也稱(chēng)作“原料植物”)的制備實(shí)施例1的植物來(lái)源的凝聚劑的方法。對(duì)于實(shí)施例1，使用長(zhǎng)蒴黃麻(葉、莖、干、花及根)、紫背天葵(葉)、香蕉(皮)、黃麻(葉及莖)作為植物來(lái)源的凝聚劑的原料植物。此外，使用雪菜(葉及莖)、小松菜(Komatsima)(葉及莖)、菠菜(葉及莖)、茼蒿(葉及莖)、青紫蘇(葉)、小白菜(葉及莖)、款冬(butterbur)、白菜(葉)、卷心菜(葉)、含羞草(mimosa)、日本刺蒽(JapaneseAngelica tree)作為比較例1的凝聚劑的原料植物。然后，用熱風(fēng)干燥機(jī)以一定溫度和一定時(shí)間對(duì)這些原料植物進(jìn)行干燥，從而得到實(shí)施例1及比較例1的凝聚劑。實(shí)施例1及比較例1的凝聚劑的含水率，雖然還依賴(lài)于干燥條件，但為4. 5重量％ 25重量％。使用料理用的食品加工機(jī)粉碎得到的實(shí)施例1及比較例1的凝聚劑。此外，作為合成高分子凝聚劑，使用膠體當(dāng)量值、水溶液的粘度不同的市售的聚丙烯酰胺的部分水解物(高分子凝聚劑A 高分子凝聚劑F)。需要說(shuō)明的是，高分子凝聚劑A 高分子凝聚劑F部分水解的比例不同。水溶液粘度的測(cè)定基于以下方法進(jìn)行。即，將實(shí)施例及比較例的凝聚劑添加到純水中，并使其溶解/分散，從而形成2重量％的水溶液。然后，使用B型粘度計(jì)(東機(jī)產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社制造)測(cè)定該水溶液的粘度。更具體而言，將水溶液的溫度調(diào)節(jié)為25°C，使用No. 1的轉(zhuǎn)子，于60rpm的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行測(cè)定。需要說(shuō)明的是，在進(jìn)行合成高分子凝聚劑的水溶液的粘度測(cè)定時(shí)，將其配制成0. 2重量％的水溶液。膠體當(dāng)量值的測(cè)定基于以下方法進(jìn)行。即，配制實(shí)施例1及比較例1的凝聚劑的50ppm水溶液。具體而言，精確稱(chēng)量實(shí)施例1及比較例1的各凝聚劑0. 2g(換算為干品的重量)，置于三角燒瓶中，用IOOml離子交換水溶解/分散。進(jìn)一步，取該水溶液10ml，添加390ml離子交換水作為測(cè)定試樣。對(duì)于膠體當(dāng)量值的測(cè)定，取IOOml測(cè)定試樣置于錐形燒杯，邊攪拌邊添加0. 5ml的1/10當(dāng)量濃度的氫氧化鈉水溶液。然后，邊攪拌邊滴加5mll/200當(dāng)量濃度的甲基乙二醇?xì)ぞ厶侨芤?，攪?分鐘。進(jìn)一步，添加2滴至3滴甲苯胺藍(lán)指示劑，用1/400當(dāng)量濃度的聚乙烯硫酸鉀試劑進(jìn)行滴定。滴定速度為ani/分鐘，將測(cè)定試樣從藍(lán)色變?yōu)榧t紫色，并保持該狀態(tài)30秒以上的點(diǎn)視為終點(diǎn)。需要說(shuō)明的是，作為膠體當(dāng)量值測(cè)定的空白試驗(yàn)，將IOOml離子交換水作為測(cè)定試樣，進(jìn)行與上述相同的操作。在此，膠體當(dāng)量值的絕對(duì)值(單位mEq/g)可根據(jù)下式來(lái)計(jì)算。膠體當(dāng)量值的絕對(duì)值= I 1/2 X (測(cè)定試樣的滴定量-空白試驗(yàn)的滴定量)X (1/400當(dāng)量濃度的聚乙烯硫酸鉀試劑的滴定度)
使用如下懸浮液作為凝聚評(píng)價(jià)用懸浮液(排水)。即，通過(guò)向半導(dǎo)體工廠排出的廢液(含有氫氟酸和磷酸)添加熟石灰使PH為8，向作為氟化鈣及磷酸鈣析出的物質(zhì)添加500ppm硫酸鋁從而進(jìn)行凝結(jié)處理，將其用作評(píng)價(jià)用懸浮液。需要說(shuō)明的是，該評(píng)價(jià)用懸浮液的pH為6. 8，浮游物質(zhì)量(SS)為2. 5重量<%，電導(dǎo)率(EC)為0. 246S/m。作為凝聚評(píng)價(jià)，使用下述方法。S卩，向帶相同材料瓶塞的200ml的量筒中添加IOOml該評(píng)價(jià)用懸浮液。然后，利用移液管添加實(shí)施例及比較例的凝聚劑，從而使得相對(duì)于懸浮液，聚合物成分和固體成分達(dá)到一定的濃度(2. 5ppm或者IOppm)。接著，立即將量筒上下顛倒攪拌10次，之后，將其靜置，測(cè)定懸浮粒子的沉降速度。需要說(shuō)明的是，根據(jù)凝聚界面從80ml的位置沉降到60ml的位置為止所用的時(shí)間來(lái)計(jì)算沉降速度。此外，利用目測(cè)來(lái)評(píng)價(jià)靜置3分鐘后上清液的澄清性。此后，使用聚丙烯制的濾布(斜紋織物)通過(guò)重力對(duì)凝聚液進(jìn)行過(guò)濾，用目測(cè)來(lái)評(píng)價(jià)濾液的澄清性。以上測(cè)定結(jié)果示于表1 表3。[表 1]
項(xiàng)目單位實(shí)施例I-AI-BI-CI-D原料植物的種類(lèi)長(zhǎng)蒴黃麻紫背天葵香蕉皮黃麻干燥溫度(2小時(shí))"C909090902%水溶液粘度IO3 Pa-S229.86.226股體當(dāng)量值mEq/g-0.30-1.49-0.22-0.40合成高分子凝聚劑----股體當(dāng)量值mEq/g----0.2%水溶液粘度IO3 Pa-s----添力口量植物/高分子凝聚劑ppm/ppm10/010/010/010/0凝聚效果凝聚速度mm/min32252225上清液的澄清性目測(cè)◎〇〇◎脫水濾液的澄清性目測(cè)◎◎〇◎
項(xiàng)目單位比較例I-AI-BI-CI-DI-E原料植物的種類(lèi)雪菜小松菜菠菜茼蒿青紫蘇干燥溫度(2小時(shí))"C90909090902%水溶液粘度IO3 Pa-s4.95.35.05.25.6股體當(dāng)量值mEq/g-0.08-0.36-0.27-0.28-0.27合成高分子凝聚劑-----股體當(dāng)量值mEq/g-----0.2%水溶液粘度IO3 Pa-s-----添力口量植物/高分子凝聚劑ppm/ppm10/010/010/010/010/0凝聚效果凝聚速度mm/min<5<5<5<5<5上清液的澄清性目測(cè)XXXXX脫水濾液的澄清性目測(cè)XXXXX
權(quán)利要求
1.一種植物來(lái)源的凝聚劑，其膠體當(dāng)量值為-1. 5mEq/g至_0. 20mEq/g,且2重量％的水溶液的粘度為6. OX KT3Pa · s以上。
2.權(quán)利要求1所述的植物來(lái)源的凝聚劑，其包含長(zhǎng)蒴黃麻的干燥物。
3.權(quán)利要求1所述的植物來(lái)源的凝聚劑，其包含紫背天葵的干燥物。
4.權(quán)利要求1所述的植物來(lái)源的凝聚劑，其包含香蕉的干燥物。
5.權(quán)利要求1所述的植物來(lái)源的凝聚劑，其包含黃麻的干燥物。
6.權(quán)利要求1所述的植物來(lái)源的凝聚劑，其包含選自長(zhǎng)蒴黃麻的干燥物、紫背天葵的干燥物、香蕉的干燥物、以及黃麻的干燥物中的至少一種干燥物。
7.權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的植物來(lái)源的凝聚劑，其包含將植物在低于100°C的溫度干燥所得的干燥物。
8.一種凝聚劑混合物，其包含植物來(lái)源的凝聚劑和合成高分子凝聚劑，其中所述植物來(lái)源的凝聚劑的膠體當(dāng)量值為-I. 5mEq/g至_0. 20mEq/g,且2重量％的水溶液的粘度為6. OX 10 . s以上，所述合成高分子凝聚劑的膠體當(dāng)量值為-4. 5mEq/g至-1.2mEq/g，且0.2重量％的水溶液的粘度為1. SXlO-1Pa* s M4X10^Pa · S。
9.權(quán)利要求8所述的凝聚劑混合物，其中，植物來(lái)源的凝聚劑包含選自長(zhǎng)蒴黃麻的干燥物、紫背天葵的干燥物、香蕉的干燥物、以及黃麻的干燥物中的至少一種干燥物。
10.權(quán)利要求8或9所述的凝聚劑混合物，其中，當(dāng)每單位重量的凝聚劑混合物中植物來(lái)源的凝聚劑的重量為W1,合成高分子凝聚劑的重量為W2時(shí)，其滿(mǎn)足下述條件2/8 彡 W1ZW2 彡 8/2。
11.權(quán)利要求10所述的凝聚劑混合物，其滿(mǎn)足下述條件2/8 彡 W1ZW2 彡 3/2。
12.權(quán)利要求8 11中任一項(xiàng)所述的凝聚劑混合物，其中，所述合成高分子凝聚劑包含選自聚丙烯酰胺的部分水解物、丙烯酰胺和丙烯酸的共聚物、以及丙烯酰胺和丙烯酸金屬鹽的共聚物中的至少一種合成高分子凝聚劑。
13.一種凝聚方法，其包括向懸浮液中添加膠體當(dāng)量值為-1. 5mEq/g至_0. 20mEq/g，且2重量％的水溶液的粘度為6. OX KT3Pa · s以上的植物來(lái)源的凝聚劑的步驟，使懸浮液中微粒凝聚，并對(duì)凝聚后的物質(zhì)進(jìn)行分離步驟。
14.權(quán)利要求13所述的凝聚方法，其中，所述懸浮液是工廠排水。
15.權(quán)利要求13所述的凝聚方法，其中，所述植物來(lái)源的凝聚劑包含選自長(zhǎng)蒴黃麻的干燥物、紫背天葵的干燥物、香蕉的干燥物、以及黃麻的干燥物中的至少一種干燥物。
16.權(quán)利要求13 15中任一項(xiàng)所述的凝聚方法，其中，在將植物來(lái)源的凝聚劑添加到懸浮液中之前，將植物來(lái)源的凝聚劑溶解/分散于水中。
17.權(quán)利要求13 16中任一項(xiàng)所述的凝聚方法，其中，將膠體當(dāng)量值為-4.5mEq/g至-1.2mEq/g，且0. 2重量％的水溶液的粘度為1.3X KT1Pa* sM4X10^Pa · s的合成高分子凝聚劑配合添加到懸浮液中。
18.權(quán)利要求17所述的凝聚方法，其中，當(dāng)向每單位重量的懸浮液中添加的植物來(lái)源的凝聚劑的重量為W/，添加的合成高分子凝聚劑的重量為W2’時(shí)，其滿(mǎn)足下述條件2/8 彡 W1' /W2'彡 8/2。
19.權(quán)利要求18所述的凝聚方法，其滿(mǎn)足下述條件2/8 ≤ W1' /W2'≤ 3/2。
20.權(quán)利要求17 19中任一項(xiàng)所述的凝聚方法，其中，所述合成高分子凝聚劑包含選自聚丙烯酰胺的部分水解物、丙烯酰胺和丙烯酸的共聚物、以及丙烯酰胺和丙烯酸金屬鹽的共聚物中的至少一種合成高分子凝聚劑。
21.一種制備植物來(lái)源的凝聚劑的方法，其將植物在低于100°C的溫度干燥，所述植物來(lái)源的凝聚劑的膠體當(dāng)量值為-1. 5mEq/g至_0. 20mEq/g,且2重量％的水溶液的粘度為6. OXKT3Pa · s 以上。
22.—種植物來(lái)源的干燥物的用途，用于制備凝聚劑，其中，所述植物來(lái)源的干燥物的膠體當(dāng)量值為-I. 5mEq/g至-0. 20mEq/g，且2重量％的水溶液的粘度為6. OX KT3Pa · s以上。
23.權(quán)利要求22所述的用途，其中，所述植物來(lái)源的干燥物選自長(zhǎng)蒴黃麻的干燥物、紫背天葵的干燥物、香蕉的干燥物、以及黃麻的干燥物中的至少一種。
24.權(quán)利要求22或23所述的用途，其中，所述植物來(lái)源的干燥物是將植物在低于100°C的溫度干燥所得的。
25.權(quán)利要求22 M中任一項(xiàng)所述的用途，其中，所述凝聚劑是凝聚劑混合物，其還包含合成高分子凝聚劑，合成高分子凝聚劑的膠體當(dāng)量值為-4. 5mEq/g至-1. 2mEq/g，且0. 2重量％的水溶液的粘度為UXlO-1Pa* sM4X10^Pa · s。
26.權(quán)利要求25所述的用途，其中，當(dāng)每單位重量的凝聚劑混合物中植物來(lái)源的凝聚劑的重量為W1,合成高分子凝聚劑的重量為W2時(shí)，其滿(mǎn)足下述條件2/8 ≤ W1ZW2 ≤ 8/2。
27.權(quán)利要求沈所述的用途，其滿(mǎn)足下述條件2/8 ≤ W1ZW2 ≤ 3/2。
28.權(quán)利要求25 27中任一項(xiàng)所述的用途，其中，所述合成高分子凝聚劑包含選自聚丙烯酰胺的部分水解物、丙烯酰胺和丙烯酸的共聚物、以及丙烯酰胺和丙烯酸金屬鹽的共聚物中的至少一種合成高分子凝聚劑。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有更高凝聚能力的植物來(lái)源的凝聚劑及凝聚劑混合物。本發(fā)明的植物來(lái)源的凝聚劑的膠體當(dāng)量值為-1.5mEq/g至-0.2mEq/g，且2重量％的水溶液的粘度為6.0×10-3Pa·s(6.0cP)以上。此外，本發(fā)明的凝聚劑混合物包含本發(fā)明的植物來(lái)源的凝聚劑和合成高分子凝聚劑，該合成高分子凝聚劑的膠體當(dāng)量值為-4.5mEq/g至-1.2mEq/g，且0.2重量％的水溶液的粘度為1.3×10-1Pa·s至4×10-1Pa·s(130cP至400cP)。
文檔編號(hào)C02F1/56GK102583681SQ20111000799
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月14日
發(fā)明者清水浩平, 稻垣靖史, 長(zhǎng)谷川正人 申請(qǐng)人:索尼公司, 索尼化學(xué)&信息部件株式會(huì)社