具体实施方式

(废水处理剂)

本发明的废水处理剂包含含有乙酸纤维素和凝聚剂聚合物的颗粒，根据需要还包含其他成分。

上述废水处理剂的休止角为38度以下(若考虑到小数第1位则小于38.5度。下同。)，优选为37度以下。若上述休止角为38度以下，则上述废水处理剂的流动性提高，可防止在自动供给系统中的料斗内产生架桥或鼠洞。

作为上述废水处理剂的休止角，例如可使用粉末测试仪PT-X (Hosokawa Micron株式会社制造)等进行测定，使要测定的上述废水处理剂经由漏斗下落到圆形的支承台上，测定在山型(角材)上形成层时的斜面与水平面所成的角。

本发明的废水处理剂是利用后述的本发明的废水处理剂的制造方法制造的，从而以上述乙酸纤维素与上述凝聚剂聚合物形成一体而得到的颗粒的形式形成，休止角为38度以下。

<颗粒>

作为上述颗粒，含有上述乙酸纤维素和上述凝聚剂聚合物，根据需要含有其他成分。

上述颗粒中，上述乙酸纤维素与上述凝聚剂聚合物形成一体。若上述乙酸纤维素与上述凝聚剂聚合物形成一体，则上述废水处理剂的流动性提高，可防止在自动供给系统中的料斗内产生架桥或鼠洞。

作为上述颗粒的形状，只要上述废水处理剂的休止角为38度以下即可，没有特别限定，可根据目的而适当选择，例如可列举：近似球形、针状、非球形等。这些之中，从具有高流动性的角度考虑，也优选近似球形。

-乙酸纤维素-

作为上述乙酸纤维素，是将纤维素的一部分氢取代成乙酸基、并进行酯化而得的纤维素酯。

市售的乙酸纤维素的产品形态以薄膜状或纤维状为主流，粉末状的产品形态较少。然而，为了制造本发明的废水处理剂，其形态为粉末状、并且颗粒尺寸为1.5mm以下(希望是0.355mm以下)是必须条件。除此之外，由于材料本身的真比重轻，所以作为可获取的乙酸纤维素粉末的休止角，为48度以上且58度以下。

作为上述乙酸纤维素的重均分子量，优选为100,000以上、更优选为150,000以上。重均分子量越高，越可提高污泥含水率的降低效果。

上述乙酸纤维素的重均分子量例如是将基于凝胶渗透层析的测定值换算成标准聚甲基丙烯酸甲酯的分子量而得到的值。

作为起始原材料之一的上述乙酸纤维素优选为粉末或颗粒状。

作为上述乙酸纤维素的颗粒尺寸，从制造工艺上的制约的角度考虑，优选为1,500μm以下、更优选为1,000μm以下、进一步优选为710μm以下，从产品特性的观点来看，最优选为355μm以下。若上述颗粒尺寸为1,500μm以下，则可降低污泥含水率。

作为上述乙酸纤维素的含量，可根据目的而适当选择，相对于上述废水处理剂，优选为40质量%以上且60质量%以下。

-凝聚剂聚合物-

作为上述凝聚剂聚合物，只要是显示去除废水中的无机系无用物的效果的物质、且完全呈水溶性即可，可根据目的而适当选择，例如优选丙烯酸/丙烯酰胺共聚物(通称PAM)。

作为上述PAM，例如可列举：为了持有阴离子性而具有羧酸盐的PAM等。

作为上述PAM，可使用市售品，作为上述市售品，例如可列举：Flopan AN913 (侧链具有羧酸盐的PAM) (均由株式会社SNF制造)等。

上述市售品的凝聚剂聚合物的流动性良好的居多，其休止角也大部分为40度以下。这是由于，凝聚剂聚合物的制造商为了确保良好的流动性，而控制其物性值(堆比重或粒径)。因此，本发明的原材料中使用的凝聚剂聚合物中有许多可使用的市售品，用于研究的凝聚剂聚合物的休止角为37度。

作为上述凝聚剂聚合物的含量，没有特别限定，可根据目的而适当选择，相对于上述废水处理剂优选为40质量%以上且60质量%以下。

作为上述乙酸纤维素与上述凝聚剂聚合物的质量比(乙酸纤维素：凝聚剂聚合物)，优选为40%：60%～60%：40%、更优选为50%：50%。若上述质量比为40%：60%～60%：40%，则可兼具高凝聚性和含水率降低效果。

-其他成分-

对上述的其他成分没有特别限定，可根据目的而适当选择，例如可列举：植物粉末等。

作为上述植物粉末，是将植物制成粉末状而得的物质。

作为上述植物，只要是可凝聚分离废水中的无机系无用物(镍、铜、氟等)的植物即可，没有特别限定，可根据目的而适当选择，例如可列举：长朔黄麻(Corchorusolitorius)、埃及国王菜(molokheiya)、小松菜、鸭儿芹、水菜、菠菜等。这些之中，优选长朔黄麻和埃及国王菜。

作为上述植物的部位，例如可列举：叶、皮、茎、根等，这些之中，优选叶和皮。

对上述植物粉末的休止角没有特别限定，可根据目的而适当选择，优选为47度以上且57度以下。

对上述植物粉末的含量没有特别限定，可根据目的而适当选择，相对于上述废水处理剂，优选为0质量%以上且10质量%以下。若上述含量为0质量%以上，则通过植物粉末所含有的成分促进微絮凝物彼此的凝结作用，在短时间内实现凝聚沉淀。另一方面，若上述植物粉末的含量过高，则凝聚作用所需的凝聚剂聚合物成分的含量减少，各成分的掺混平衡变差，因此作为上述含量，优选为10质量%以下。

上述废水处理剂的颗粒的尺寸需要控制为150μm以上且1mm以下的颗粒尺寸，以确保使用时的高流动性和溶解性。作为其粒度分布，更优选为250μm以上且850μm以下。

上述废水处理剂的粒度分布在原理上优选干式测定，例如可使用Morphologi G3(Malvern公司制造)等进行测定。

对上述废水处理剂的堆密度没有特别限定，可根据目的而适当选择，优选为0.46g/mL以上、更优选为0.51g/mL以上。若上述堆密度为0.46g/mL以上，则迄今为止用于溶解凝聚剂聚合物的设备无需改造即可转用，因此可节省本发明的废水处理剂的导入所需的初期费用。

作为上述废水处理剂的堆密度，可使用作为业界标准器的粉末测试仪PT-X型(Hosokawa Micron株式会社制造)等进行测定，在100cc的不锈钢杯中轻轻地加入100cc的上述废水处理剂，测定此时的上述废水处理剂的堆密度。

作为上述CA分离率(乙酸纤维素分离率)，优选为10%以下、更优选为5%以下。若上述CA分离率为10%以下，则与凝聚剂聚合物形成一体的乙酸纤维素粉末少，可实现休止角或堆密度的偏差小的废水处理剂。

这里，上述CA分离率可如下求出。

[CA分离率]

将作为测定样品的7g废水处理剂投入到350g丙酮中，在超声波洗涤器内、在28kHz、30℃～40℃、10分钟的条件下使其溶解，得到溶解液。接下来，使用定性滤纸(保留粒径：6μm)对所得的溶解液进行过滤，得到残余物。将所得的残余物在80℃下干燥30分钟以上，使残余物中的丙酮完全蒸发/去除，之后测量干燥后的残余物的质量X (g)。该测定方法是利用了以下的2点性质的测定方法：虽然乙酸纤维素溶解于丙酮，但凝聚剂聚合物或其他成分不溶于丙酮；以及从凝聚剂聚合物等其他成分中分离的乙酸纤维素优先溶解于丙酮。由此，可根据下述计算式求出CA分离率。

CA分离率(%) = (7﹣X)/7×100

(废水处理剂的制造方法)

本发明的废水处理剂的制造方法包括混炼物调制工序和挤出成型工序，优选包括一次干燥工序、颗粒化工序、二次干燥工序，根据需要还包括其他工序。根据本发明的废水处理剂的制造方法，可适合制造本发明的废水处理剂。

<混炼物调制工序>

作为上述混炼物调制工序，是使用加压捏合机边对上述乙酸纤维素粉末和上述凝聚剂聚合物加水边进行混炼来调制混炼物的工序。在上述混炼物调制工序中，通过使用加压捏合机，可对混炼物施加高剪切力，其结果，实现了使上述乙酸纤维素粉末和上述凝聚剂聚合物这样的异质且亲和性弱的材料彼此结合/形成一体。

具体而言，投入至混炼设备的水仅被上述凝聚剂聚合物优先吸收，完全没有被防水性的上述乙酸纤维素粉末吸收。这里，通过加压捏合机所具有的高剪切力强制性且均匀地使凝聚剂聚合物内所吸收的水渗透至凝聚剂聚合物整体，使凝聚剂聚合物全部形成半溶解状态。通过使作为固体粉末的凝聚剂聚合物形成半溶解状态，上述凝聚剂聚合物形成如高粘度的粘接剂这样的状态，宛如可制作使乙酸纤维素粉末分散在凝聚剂聚合物这样的高粘度液体中的状态。通过进一步进行混炼，强制性地使防水性且非水溶性的乙酸纤维素粉末与凝聚剂聚合物结合。由此，使本来缺乏亲和性的乙酸纤维素与凝聚剂聚合物强力地结合/形成一体。

需要说明的是，在本发明中，为了得到高剪切力，使用2片叶片的加压捏合机进行研究，看到了所希望的结果。另一方面，例如在变更为3片叶片等提高剪切力的叶片规格的捏合机的情况下，即使不加压也有可能得到同样高的剪切力，如果使用这样的增加了叶片片数的捏合机，则可容易地推测得到同等的结果。

对上述加压捏合机的叶片的片数没有特别限定，可根据目的而适当选择，若增加叶片片数而过度提高剪切力，则会产生形成过混炼的状态而有损成品质量的风险，因此在考虑其平衡的情况下优选为2片。

对上述加压捏合机的加压盖没有特别限定，可根据目的而适当选择，例如可列举：可使用加压用空气气缸(air cylinder，气缸)来加压的加压盖等。通过使加压捏合机具有加压盖，可对混炼物均匀地施加剪切力，而且可抑制加水混炼时产生的粉尘的飞散。作为上述加压盖的压力，优选为0.6MPa以上。

作为上述加水混炼中的温度，为了抑制要混炼的原材料的热劣化或机械特性变化，优选为15℃以上且40℃以下。

作为上述加水混炼中赋予的水的添加量，其是不仅对混炼工序、还对之后的挤出成型工序或干燥工序有影响的因素，因此需要管理为最佳值。具体而言，相对于混合上述乙酸纤维素粉末和上述凝聚剂聚合物、其原材料而得的总计质量，优选为72质量%左右。

作为上述加水混炼中的叶片的转速，在10rpm～40rpm的范围对应。作为上述加水混炼的时间，例如优选为3分钟～8分钟。虽然高剪切力和基于其剪切力的混炼是必需的，但若其剪切力过高、或者混炼时间过长，则会发生凝聚剂聚合物的劣化而有损成品质量，因此叶片的转速或混炼时间需要管理为最佳值。

<挤出成型工序>

作为上述挤出成型工序，是指使用双轴螺杆成型机对上述混炼物进行挤出成型而得到成型物的工序。在上述挤出成型工序中，通过使用双轴螺杆成型机边对混炼物加压边进行挤出成型，可促进混炼物的致密化，提高成型物的真比重。根据该效果，可提高成品的松散堆密度，实现流动性高的上述废水处理剂。另外，通过刚刚挤出后就将成型物连续切割成颗粒状，可同时进行混炼物的致密化和造粒，可提高后述的干燥工序(一次干燥工序和二次干燥工序)和颗粒化工序的效率，且可提高上述废水处理剂的产率。

上述双轴螺杆成型机根据螺杆的叶片形状等，其适合的材质等会发生变化，因此需要注意。另外，根据挤出混炼物的模具的孔形状(孔径或孔数、孔配置)，致密化程度或产率会发生大幅变化，因此需要根据投入的混炼物的物性值进行最优化。在本发明中，使用设计用于制造轮胎橡胶用颗粒的双轴螺杆挤出机，模具的孔径为ϕ3.5mm。

上述挤出成型中的温度例如优选为15℃以上且40℃以下。

作为上述挤出成型中的双轴螺杆的转速，例如优选为10rpm以上且36rpm以下。若上述转速为40rpm以上，则因双轴螺杆内的混炼加速而形成混炼过度，存在使成品质量恶化的风险。

<一次干燥工序>

作为上述一次干燥工序，是将成型物干燥使含水率为14%～22%而得到一次干燥物的工序。通过使上述成型物的含水率为14%～22%的方式进行干燥，成型物具有柔软性，因此可抑制在后述的颗粒化工序中对一次干燥物的物理损伤，且可抑制在颗粒化工序中产生微粉。

作为上述一次干燥工序，在干燥中需要以成型物(颗粒状)彼此不会结合而形成巨大的块、同时成型物的含水率为14%～22%的方式进行干燥。因此，在本发明中，使用振动式流动干燥机，通过连续处理进行干燥。此时的干燥条件是在热风温度80℃以下、以干燥时间(在干燥机内的停留时间) 5分钟～10分钟进行处理。

<颗粒化工序>

作为上述颗粒化工序，是粉碎上述一次干燥物而得到颗粒的工序，优选颗粒尺寸小于250μm的微粉的产生率相对于总颗粒为19质量%以下。

作为上述颗粒化工序，需要通过1次的处理将数mm尺寸的颗粒粉碎成250μm～850μm的粉末。另外，由于适合的粉碎方式根据颗粒的硬度和构成材料而不同，所以需要选定兼具必需的处理能力和加工性的粉碎机。

在本发明中，组合多刃式的切碎机和空气输送系统，连续地将一定量的颗粒供给至粉碎机进行粉碎。

<二次干燥工序>

作为上述二次干燥工序，是将上述已粉碎的颗粒干燥至含水率为6%以下的工序。

作为上述二次干燥工序，需要边经常测定/监测干燥机内的产品的温度，边控制热风温度和干燥时间使其产品温度不会升高到80℃以上，进行干燥处理。因此，在本发明中，组合流化床干燥机和空气输送系统，每次边对4kg～5kg的产品输送约100℃的热风，边进行干燥处理使产品温度为80℃以下。此时的干燥时间为10分钟～15分钟。

<其他工序>

作为上述的其他工序，例如可列举：分级工序等。

在上述分级工序中，优选使用振动筛选机或筒式筛选机等分级机对已干燥的颗粒进行分级，使成为良品的粒径为250μm以上且850μm以下。

(废水处理剂的使用方法)

作为上述废水处理剂的使用方法，将本发明的废水处理剂以规定浓度溶解于水，将所得的水溶液供给至添加无机凝聚剂后的废水中，从而使废水中的无机系无用物的微小颗粒凝聚/沉淀，从废水中去除。

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

对本发明的水净化方法进行具体说明。

要去除的无机系无用物(镍、铬、铜、锌、氟等)通常以离子形式溶解于废水中。因此，使用与各成分对应的中和剂或凝结剂等，最初进行使上述离子发生固体化的处理，形成微絮凝物。接下来，添加PAC (聚合氯化铝)等无机凝聚剂，改善上述微絮凝物的表面电位平衡，促进凝结作用，从而使尺寸增大。然而，仅通过添加上述无机凝聚剂，絮凝物无法增大至可在短时间内凝聚/沉淀的尺寸，因此向其中适量投入已形成了0.1质量%～0.2质量%的水溶液的本发明的废水处理剂溶解液。其结果，上述微絮凝物颗粒生长至可在短时间内凝聚/沉淀的尺寸，通过只分离/回收其沉淀物，存在于废水中的无用物被去除，得到净化的废水。

在进行上述的废水处理时，使用的药剂(中和剂、无机凝聚剂、本发明的废水处理剂)的使用量根据废水中的各成分浓度或初期pH值、废水量等而大幅不同，需要根据各自的废水调整投入量。然而，增加上述药剂的使用量会直接关系到废水处理费用的上涨，因此其使用量越少越优选。

实施例

以下，对本发明的实施例进行说明，但本发明并不受这些实施例的任何限定。

(实施例1)

-加水混炼工序-

将50质量%的乙酸纤维素(中位直径：200μm～330μm、重均分子量(Mw)：170,000、中国制造)和50质量%的凝聚剂聚合物(聚丙烯酰胺、Flopan AN 926、株式会社SNF制造)混合，得到混合物，之后对所得的混合物加入72质量%的水，使用2片叶片的加压捏合机进行5分钟的加水混炼，得到混炼物。

-挤出成型工序-

使用设计用于制造轮胎橡胶用颗粒的双轴螺杆挤出机，对所得的混炼物进行挤出成型，将从尺寸(ϕ)3.5mm的模具孔挤出的成型物用旋转刀切割成长度(L)5mm以下。

-一次干燥工序-

对于所得的成型物，使用Dulton公司制造的振动流动式干燥机，在干燥中边进行管理使成型物(颗粒状)彼此不会结合而形成巨大的块，边连续地进行干燥，得到一次干燥物。在使用红外线式水分计测定所得的一次干燥物的含水率时，其含水率为14%～22%。

-颗粒化工序-

使用Horai公司制造的多刃式切碎机来粉碎所得的一次干燥物，得到颗粒。用切碎机进行粉碎时的颗粒尺寸小于250μm的微粉的产生率相对于总颗粒为12质量%～19质量%。

-二次干燥工序-

使用Dulton公司制造的流化床干燥机对所得的颗粒进行二次干燥，以消除颗粒彼此的附着/结合。此时，为了使产品温度不会升高到80℃以上，在干燥机内部插入温度传感器，边测量产品温度边进行间歇式处理。在使用红外线式水分计测定所得的二次干燥物的含水率时，其含水率为6%以下。

-分级工序-

所得废水处理剂中的粒径大于850μm的颗粒通过公称网孔850μm (筛号20)的筛去除，粒径小于250μm的颗粒通过公称网孔250μm (筛号60)的筛去除，得到其粒径为250μm以上且850μm以下的废水处理剂。

(实施例2)

在实施例1中，将乙酸纤维素的含量由50质量%变更为47.5质量%，将凝聚剂聚合物的含量由50质量%变更为47.5质量%，将长朔黄麻的整个部位通过日光干燥等干燥至含水量为10%以下，之后添加5质量%的用切碎机等粉碎至粒度分布为50μm～710μm而得的植物粉末，除此以外，与实施例1同样地进行操作，得到了废水处理剂。

(比较例1)

将40质量%的乙酸纤维素(中位直径：200μm～330μm、重均分子量(Mw)：170,000、中国制造)和60质量%的凝聚剂聚合物(聚丙烯酰胺、Flopan AN 926、株式会社SNF制造)投入至塑料袋后，手动摇晃5分钟以上进行混合，得到了废水处理剂。

(比较例2)

在比较例1中，除了将乙酸纤维素的含量变更为50质量%、将凝聚剂聚合物的含量变更为50质量%以外，与比较例1同样地进行操作，得到了废水处理剂。

(比较例3)

在比较例1中，除了将乙酸纤维素的含量变更为60质量%、将凝聚剂聚合物的含量变更为40质量%以外，与比较例1同样地进行操作，得到了废水处理剂。

(比较例4)

使用行星式混合器进行50质量%的乙酸纤维素(中位直径：200μm～330μm、重均分子量(Mw)：170,000、中国制造)和50质量%的凝聚剂聚合物(聚丙烯酰胺、Flopan AN 926、株式会社SNF制造)的加水混炼工序(加水量相对于原材料混合物的重量为约180%、混炼时间为20分钟左右)。接下来，将该混炼物装入长方形的箱内，放上压盖，施加1分钟左右0.5MPa的压力进行加压成型，得到了块状的成型体。再将该成型体剪裁成约15cm见方的尺寸，将该剪裁的块逐一地使用拉伸机(小松产机株式会社制造、45t加压机)进行拉伸，得到了厚6mm的片状成型物。

将该成型物放在铺有网的架子上，连同架子一起用热风干燥机进行干燥(80℃、20小时以上)。使用切碎机将含水率为6%以下的块状干燥物分成2个阶段进行粉碎，形成粉末状。最后，使用振动筛等进行分级使其粒度分布为250μm～850μm，得到了废水处理剂。

[休止角]

休止角使用PT-X型粉末测试仪(Hosokawa Micron公司制造)进行测定。

使要测定的样品经由漏斗下落到圆形的支撑台上，测定在山型(角材)上形成层时的斜面与水平面所成的角。

[堆密度]

向100cc的不锈钢杯中轻轻地加入100cc的废水处理剂，使用PT-X型粉末测试仪(Hosokawa Micron公司制造)测定此时的废水处理剂的密度。

[乙酸纤维素分离率(CA分离率)]

将作为测定样品的7g废水处理剂投入至350g丙酮中，在超声波洗涤器内、在28kHz、30℃～40℃、10分钟的条件下使其溶解，得到溶解液。接下来，使用定性滤纸(保留粒径：6μm)对所得的溶解液进行过滤，得到残余物。将所得残余物在80℃下干燥30分钟以上，使残余物中的丙酮完全蒸发/去除，之后测量干燥后的残余物的质量X (g)。该测定方法是利用了以下的2点性质的测定方法：虽然乙酸纤维素溶解于丙酮，但凝聚剂聚合物或其他成分不溶于丙酮；以及由凝聚剂聚合物等其他成分分离的乙酸纤维素优先溶解于丙酮。由此，可根据下述计算式求出CA分离率。

CA分离率(%)=(7﹣X)/7×100

(评价)

<供给稳定性>

在角度为60度的料斗中装入各废水处理剂，并在向溶解槽自动供给时，按照下述基准，评价是否可稳定供给。

-评价基准-

A：不产生架桥或鼠洞，可持续进行稳定的供给；

B：虽然产生架桥或鼠洞，但通过对料斗施加振动，架桥或鼠洞消失，可持续进行供给；

C：产生架桥或鼠洞，且即使对料斗施加振动，也不能消除架桥或鼠洞，无法进行稳定的供给。

<制造所需时间(Manufacturing lead time)>

制造所需时间(制造L/T)是测定从称量上述乙酸纤维素和上述凝聚剂聚合物的时间点到得到废水处理剂的时间。

<制造成品率(Manufacturing yield)>

制造成品率是测定产品完成量(重量)/总计的原材料投入量(重量)。

[表1]