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公開番号2022094340
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-06-24
出願番号2021201426
出願日2021-12-13
発明の名称廃水処理剤及び廃水処理方法
出願人ミヨシ油脂株式会社
代理人特許業務法人牛木国際特許事務所
主分類C02F 1/62 20060101AFI20220617BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】廃水から目的とする元素またはその化合物、特に、錯体を効率よく除去することのできる廃水処理剤及び廃水処理方法を提供する。
【解決手段】第6~16族の元素またはその化合物を含有する廃水から前記元素またはその化合物を除去するための廃水処理剤であって、少なくとも一つ以上の有機アンモニウム塩の構造を有する有機アンモニウム化合物を含む。好ましくは、有機アンモニウム塩の構造を有する有機アンモニウム化合物の水に対する溶解度が1質量%以上であり、廃水処理剤はジチオカルバミン酸塩を含む。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項1】
第6~16族の元素またはその化合物を含有する廃水から前記元素またはその化合物を除去するための廃水処理剤であって、少なくとも一つ以上の有機アンモニウム塩の構造を有する有機アンモニウム化合物を含む、廃水処理剤。
続きを表示(約 3,500 文字)【請求項2】
前記有機アンモニウム化合物が、以下の式(I)~(III)のいずれかで表される、請求項1に記載の廃水処理剤。
TIFF
2022094340000025.tif
55
133
(式(I)中のl、m、nの括弧内は重合体の繰り返し単位を示し、その結合順は、任意である。l、m、nは重合体中の繰り返し単位のモル%を示す。l、m、nの合計は、100モル%であり、l、mは0モル%以上かつ少なくともいずれか一方は0.1モル%以上、nは0モル%以上である。lの括弧で括られた繰り返し単位において、Xは原料モノマーに由来する繰り返し単位の主な骨格を示し、2種以上の繰り返し単位を有してもよく、R
1
は、置換基を有していてもよい2価の炭素数1~22の炭化水素基を示し、R
2
~R
4
はそれぞれ独立に水素原子または置換基を有していてもよい1価の炭素数1~22の炭化水素基を示し、A
-
はアニオンを示す。oは0または1である。mの括弧で括られた繰り返し単位において、R
5
、R
7
はそれぞれ独立に水素原子または置換基を有していてもよい1価の炭素数1~22の炭化水素基を示し、R
6
、R
8
は、置換基を有していてもよい2価の炭素数1~22の炭化水素基を示し、B
-
はアニオンを示す。p、qは0または1である。nの括弧で括られた繰り返し単位において、Yは原料モノマーに由来する繰り返し単位を示す。Yは2種以上の繰り返し単位を有してもよい。R
2
~R
4
、R
5
及びR
7
は、炭化水素基である場合には窒素原子を介して隣接する基と一緒になって環を形成してもよい。)
TIFF
2022094340000026.tif
50
133
(式(II)中のR
9
~R
11
、R
13
~R
15
はそれぞれ独立に水素原子または置換基を有していてもよい1価の炭素数1~22の炭化水素基を示し、R
12
は置換基を有していてもよい2価の炭素数1~22の炭化水素基を示し、C
-
、D
-
はアニオンを示す。r、sは整数を示し、rは1以上、sは0以上、r、sの合計は2以上である。r、s(繰り返し単位)の結合順は、任意である。t、uは、0または1であり、t、uの合計は1以上である。t、uが0のとき、Nは電荷を有さず、1のとき、Nは窒素カチオンである。R
9
~R
11
及びR
13
~R
15
は、炭化水素基である場合には窒素原子を介して隣接する基と一緒になって環を形成してもよい。)
TIFF
2022094340000027.tif
43
132
(式(III)中のR
16
~R
19
はそれぞれ独立に水素原子または置換基を有していてもよい1価の炭素数1~22の炭化水素基を示し、E
-
はアニオンを示す。R
16
~R
19
は、炭化水素基である場合には窒素原子を介して隣接する基と一緒になって環を形成してもよい。)
【請求項3】
前記有機アンモニウム化合物が、20℃における水に対する溶解度が1質量%未満である、請求項1または2に記載の廃水処理剤。
【請求項4】
前記有機アンモニウム化合物が、20℃における水に対する溶解度が1質量%以上である、請求項1または2に記載の廃水処理剤。
【請求項5】
ジチオカルバミン酸塩を含む、請求項1~4のいずれかに記載の廃水処理剤。
【請求項6】
前記廃水中の処理対象が、前記元素の錯体である、請求項1~5のいずれかに記載の廃水処理剤。
【請求項7】
第6~16族の元素またはその化合物を含有する廃水から前記元素またはその化合物を除去するための廃水処理剤であって、少なくとも一つ以上の有機アンモニウム塩の構造を有する有機アンモニウム化合物を含む廃水処理剤を廃水に添加する工程を含む、廃水処理方法。
【請求項8】
前記有機アンモニウム化合物が、以下の式(I)~(III)のいずれかで表される、請求項7に記載の廃水処理方法。
TIFF
2022094340000028.tif
55
133
(式(I)中のl、m、nの括弧内は重合体の繰り返し単位を示し、その結合順は、任意である。l、m、nは重合体中の繰り返し単位のモル%を示す。l、m、nの合計は、100モル%であり、l、mの少なくともいずれかは0.1モル%以上、nは0モル%以上である。lの括弧で括られた繰り返し単位において、Xは原料モノマーに由来する繰り返し単位の主な骨格を示し、2種以上の繰り返し単位を有してもよく、R
1
は、置換基を有していてもよい2価の炭素数1~22の炭化水素基を示し、R
2
~R
4
はそれぞれ独立に水素原子または置換基を有していてもよい1価の炭素数1~22の炭化水素基を示し、A
-
はアニオンを示す。oは0または1である。
mの括弧で括られた繰り返し単位において、R
5
、R
7
はそれぞれ独立に水素原子または置換基を有していてもよい1価の炭素数1~22の炭化水素基を示し、R
6
、R
8
は、置換基を有していてもよい2価の炭素数1~22の炭化水素基を示し、B
-
はアニオンを示す。p、qは0または1である。nの括弧で括られた繰り返し単位において、Yは原料モノマーに由来する繰り返し単位を示す。Yは2種以上の繰り返し単位を有してもよい。R
2
~R
4
、R
5
及びR
7
は、炭化水素基である場合には窒素原子を介して隣接する基と一緒になって環を形成してもよい。)
TIFF
2022094340000029.tif
50
133
(式(II)中のR
9
~R
11
、R
13
~R
15
はそれぞれ独立に水素原子または置換基を有していてもよい1価の炭素数1~22の炭化水素基を示し、R
12
は置換基を有していてもよい2価の炭素数1~22の炭化水素基を示し、C
-
、D
-
はアニオンを示す。r、sは整数を示し、rは1以上、sは0以上、r、sの合計は2以上である。r、s(繰り返し単位)の結合順は、任意である。t、uは、0または1であり、t、uの合計は1以上である。t、uが0のとき、Nは電荷を有さず、1のとき、Nは窒素カチオンである。R
9
~R
11
及びR
13
~R
15
は、炭化水素基である場合には窒素原子を介して隣接する基と一緒になって環を形成してもよい。)
TIFF
2022094340000030.tif
43
132
(式(III)中のR
16
~R
19
はそれぞれ独立に水素原子または置換基を有していてもよい1価の炭素数1~22の炭化水素基を示し、E
-
はアニオンを示す。R
16
~R
19
は、炭化水素基である場合には窒素原子を介して隣接する基と一緒になって環を形成してもよい。)
【請求項9】
前記有機アンモニウム化合物が、20℃における水に対する溶解度が1質量%未満である、請求項7または8に記載の廃水処理方法。
【請求項10】
前記有機アンモニウム化合物が、20℃における水に対する溶解度が1質量%以上である、請求項7または8に記載の廃水処理方法。
(【請求項11】以降は省略されています)

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、廃水処理剤及び廃水処理方法に関するものであり、第6~16族の元素またはその化合物の処理剤とその含有水の処理方法に関するものである。
続きを表示(約 1,900 文字)【背景技術】
【0002】
工業排水、事業場排水等の水から、銅、亜鉛、ニッケル等の第6~16族の元素またはその化合物を分離、回収して、水の浄化、無害化、前記元素の再利用等のために様々な処理が行われている。特に、前記元素の化合物の一つである錯体(前記元素等と配位子が錯形成した化合物)が含まれる廃水は、処理が難しく、これまでに、様々な方法が検討されてきた。例えば、金属錯体を含有する廃水から金属を除去するための技術として、金属イオンを水酸化物や硫化物等の難溶性の塩として除去する凝集沈殿法や、無機凝集剤または有機凝集剤の添加による凝集分離除去法、活性炭、無機吸着剤またはイオン交換樹脂による吸着法、膜を用いた逆浸透法、電気透析または限外ろ過法等の膜分離法が提案されている。しかし、これらの従来技術には、以下のような問題があった。凝集沈殿法や凝集分離除去法においては、錯体を十分に解離するために廃水のpHを1~2程度に調整する必要があり、特に、銅錯体を解離するためには、pHを1以下に調整する必要がある。このほか、金属錯体を十分に処理できない、凝集剤由来の多量のスラッジが発生する、凝集沈殿法の一つである硫化物法においては、硫黄系化合物から発生する有害ガスの毒性、腐食性、強烈な臭気のため、実際に適用できないという問題があった。吸着法においては、処理後に多量の処理物が発生するという問題があった。
【0003】
逆浸透法、電気透析または限外ろ過法等の膜分離法では、廃水に有機物が含まれていると金属の除去が困難であり、事前に凝集剤で分離除去する必要があり、多量のスラッジが発生するため、その処理コストが高い。また、上記いずれの方法でも廃水中に含まれる金属が錯体を形成している場合は、処理効果が著しく低下するという問題もあった。
【0004】
一方、特許文献1には、プリント配線基盤洗浄水やめっき廃水等の重金属イオンを含んだ廃水の廃水処理に用いられる廃水処理剤として、メルカプトカルボン酸、亜ジチオン酸、それらの塩、メルカプトカルボン酸エステル及び亜ジチオン酸エステルからなる群より選択される少なくとも1種の硫黄イオウ化合物と、ジシアンジアミド縮合物、ポリアリルアミン、ポリビニルアミン及びそれらの酸塩からなる群より選択される少なくとも1種のカチオン性重合体とを含むものが開示されている。
【0005】
しかし、特許文献1に開示された廃水処理剤を用いた場合、処理に用いられる硫黄系化合物は、激しい刺激臭があり、作業環境を悪化させるおそれもあり、十分な性能が得られなかった。
【0006】
また、特許文献2には、固体状物質に、金属捕集剤と水溶性高分子とを添加し、固体状物質中に存在する金属を固定化する方法が開示されている。しかし、この方法は、飛灰中の金属を対象としたものであって、廃水中の金属錯体についての検討は十分になされていなかった。
【0007】
さらに、特許文献3には、ニッケルと錯生成能力を持つ化合物、及びニッケルを含有する水溶液に、ジチオカルバミン酸の塩、窒素原子を3~8有するポリアミン、アルカリ土類金属化合物を添加し、次にニッケルと錯生成能力を持つ化合物の含有量以上の無機凝集剤を添加した後、固形物を除去する方法が開示されており、模擬廃水での試験が行われている。
【0008】
しかし、実廃水は、錯生成能力を持つ化合物だけでなく、多量の塩類を含んでいる場合が多く、実廃水での金属等の浄化処理効果は不十分であった。また、塩類の除去、凝集剤の添加が必須となるため、操作が煩雑となり、設備スペースが必要となる。また、多量のスラッジが発生するため、処理コストが高くなる。さらに、金属が高濃度になったときに十分に処理できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
特開2008-18311号公報
特開平4-267982号公報
特開2019-69434号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
そこで、本発明は、上記の従来技術における問題点を解決し、廃水から第6~16族の元素またはその化合物、特に、化合物の中でも錯体を効率よく除去することのできる廃水処理剤及び廃水処理方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
(【0011】以降は省略されています)

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