リン吸脱着能を有する繊維及びその製造方法並びにこれを用いたリン含有排水からのリン回収方法
【課題】リン吸着剤本来の機能を損なうことなく、そのリン吸着剤を担持した繊維を提供すること。
【解決手段】予めリン吸着剤を分散混合したポリマー溶液を用いて、凝固過程で、繊維中に相分離により空孔を形成させ、繊維中に担持されたリン吸着剤と対象物質中のリンの接触効率を向上させる。
【解決手段】予めリン吸着剤を分散混合したポリマー溶液を用いて、凝固過程で、繊維中に相分離により空孔を形成させ、繊維中に担持されたリン吸着剤と対象物質中のリンの接触効率を向上させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリン吸脱着機能を有する複合金属水酸化物の微粉末を担持させた繊維を用いて、排水中に含まれるリン酸イオン体を高度に吸着回収する排水処理方法及びその繊維に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年河川、各種産業排水もしくは生活排水中に多量に含まれる有機物質、窒素、リン等の成分が、藻類の発生を促す湖沼の水質汚染や近海における赤潮発生につながる富栄養化現象の要因として挙げられている。富栄養化を生じる窒素及びリンの限界濃度として窒素が０．１５ｐｐｍ、リンが０．０２ｐｐｍであるといわれており、窒素及びリンを高濃度から低濃度域において除去可能な高度水処理技術の確立が強く望まれている。
【０００３】
排水中のリンを除去する方法としては、生物学的処理法と物理化学的処理法の二つに大別される。物理化学的処理法の中では、経済性、処理効率等の観点から凝集剤を用いて難溶性のリン酸塩としてリン成分を除去する凝集沈殿法が一般的である。しかしながら、凝集剤添加に伴う凝集剤に由来する塩類の排水への流出、汚泥処理及びリン回収・再利用の問題、低濃度域でのリン除去が不十分といった問題など、今後検討すべき課題が挙げられる。凝集沈殿法以外の方法として、リン吸着剤を用いるリン成分の吸着処理方法（例えば、特許文献１参照。）が試みられている。
【０００４】
吸着法では、水酸化アルミニウムゲル、酸化マグネシウム、酸化チタン−活性炭複合剤、酸化ジルコニウム−活性炭複合剤といったものや、火山灰土壌等やそれら土壌を改質したものをリン吸着剤として用いている。これらリン吸着剤は、通常通水性や取り扱い性を確保する為に、実用的には０．５ｍｍぐらいからの粒状体やリン吸着剤の粉体をバインダーを用いて成形した造粒体が使用されている。しかし、これら粒状体においては、排水は粒状体表面には容易に接触するものの、粒状体内部に対しては、内部拡散抵抗が大きい為に、容易にリンを含有した排水が粒状体内部のリン吸着剤には接触できずに、本来リン吸着剤が有する吸着速度、吸着容量を大きく低下させる問題を呈している。また粒径１００μｍ以下のリン吸着剤に連続通水してリン吸着を行うと、吸着性能は良好となるが、圧損が非常に大きく、現実的には経済的処理流量を大きく下回る処理量となる。その為、リン吸着剤を用いたリン回収の排水処理では、処理装置が大型化するといった課題や、処理装置に充填する実用的なリン吸着剤の形態をとると、リン吸着剤の寿命が本来持っている寿命を大きく下回り、頻繁に吸着剤の交換を必要とする課題が生じている。
【特許文献１】特許第３１１３１８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、上記従来技術が有していた問題点を解消し、リン吸着剤のリン吸着速度、吸着容量を十分に発揮させ、且つ本来もっているリン吸着剤の性能を十分に反映できる担持方法を用いたリン吸脱着能を有する繊維の形態及び製造方法、また当該繊維を用いた排水の処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記従来技術に鑑み鋭意検討を重ねた結果、本発明に到達した。
即ち、本発明の目的は、
ポリマー溶液を凝固浴中に押し出して凝固させるに際し、ポリマー溶液中に含まれるポリマーを相分離させることにより内部に多数の空孔を形成した繊維であって、前記空孔内壁部に、
化学組成式(１)：Ｍ１−ｘ２＋Ｍｘ３＋（ＯＨ−）２＋ｘ−ｙ（Ａｎ−）ｙ／ｎ (１)
（式中、Ｍ２＋はＭｇ２＋、Ｎｉ２＋、Ｚｎ２＋、Ｆｅ２＋、Ｃａ２＋及びＣｕ２＋からなる群から選ばれる少なくとも１種の二価の金属イオンを示し、Ｍ３＋はＡｌ３＋及びＦｅ３＋からなる群から選ばれる少なくとも１種の三価の金属イオンを示し、Ａｎ−はｎ価のアニオンを示し、０．１≦ｘ≦０．５であり、０．１≦ｙ≦０．５であり、ｎは１または２である。）
で示される複合金属水酸化物を担持し、且つ該複合金属水酸化物の平均粒径が０．０５〜１００μｍであることを特徴とする、リン吸脱着能を有する繊維によって達成される。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、
ポリマー溶液中のポリマー１００重量部に対し、
化学組成式(１)：Ｍ１−ｘ２＋Ｍｘ３＋（ＯＨ−）２＋ｘ−ｙ（Ａｎ−）ｙ／ｎ (１)
（式中、Ｍ２＋はＭｇ２＋、Ｎｉ２＋、Ｚｎ２＋、Ｆｅ２＋、Ｃａ２＋及びＣｕ２＋からなる群から選ばれる少なくとも１種の二価の金属イオンを示し、Ｍ３＋はＡｌ３＋及びＦｅ３＋からなる群から選ばれる少なくとも１種の三価の金属イオンを示し、Ａｎ−はｎ価のアニオンを示し、０．１≦ｘ≦０．５であり、０．１≦ｙ≦０．５であり、ｎは１または２である）
で示され、平均粒径が０．０５〜１００μｍである複合金属水酸化物２５〜４９００重量部とを混合分散させて混合物を得る工程と、前記混合物を凝固浴中に口金より押し出して凝固させる工程と、押し出されたポリマー溶液中に含まれるポリマーを相分離させて内部に空孔を生じさせる工程とを含む、複合金属水酸化物を担持したリン吸脱着能を有する繊維の製造方法により達成される。
【０００８】
本発明の更に他の発明は、
請求項１記載のリン吸脱着能を有する繊維とリン含有排水とを接触させてリン成分を繊維に吸着する工程と、得られたリン吸着繊維をアルカリ金属炭酸塩及びアルカリ土類金属炭酸塩を除く、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩からなる群から選ばれる少なくとも１種のリン脱着液で処理してリン吸着繊維を再生し、リン吸脱着能を有する繊維として循環再利用する工程を含む、リン含有排水からのリンの回収方法により、また、請求項１記載のリン吸脱着能を有する繊維と、リン含有排水を接触させてリン成分を繊維に吸着する工程と、得られたリン吸着繊維を溶媒で溶解する工程と、繊維溶解後に未溶解成分として残る複合金属水酸化物を分離回収する工程を含む、リン含有排水からのリンの回収方法によって達成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のリン吸脱着能を有する繊維は、繊維表面のみならず、繊維内にも接触面をもたせ、この面に微細化したリン吸着剤を担持したことにより、そのリン吸着剤の持つ吸着性能を向上させ、且つ単位空間に占めるリン吸着剤の接触性が飛躍的に向上し、リン吸着剤が目的とするリンを含有した排水と効率的に接触するので、排水中に含まれるリンを効率よく回収することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明は、産業上、生活上から排出されるリンを吸着するリン吸着剤を、その機能を向上するように繊維に担持させ、且つ単位空間内に占めるリン吸着剤の接触性を向上させる目的で用いられる。
【００１１】
本発明におけるリン吸脱着能を有する繊維とは、一般的にポリマー溶液を用いて乾式紡糸法、湿式紡糸法、若しくは乾式と湿式を組み合わせて乾湿式紡糸法で成形される繊維であり、本方式で製造される繊維としてアラミド系繊維、アクリル系繊維、ビニルアルコール系繊維、セルロース系繊維などが知られているが、ここでは本項記載の方式で成形される製造方法とそれから得られる繊維の構造が重要であるために、特にポリマー溶液から成形される繊維のポリマー種類を限定するものではない。また凝固により形成された繊維内の空孔の形状は必ずしも真円に限定するものではなく、その他に楕円孔、矩形、三角形、またそれらの形状が異形化したものも含まれる。
【００１２】
また、それらの空孔は、繊維長方向と垂直方向の断面に見られる空孔の面積が、繊維の見掛け断面積の２０〜９８．５％を占めており、この中でも６０〜９５％の範囲を取ることが更に好ましい。また、その繊維長方向と垂直方向の断面に見られる空孔の大きさはその空孔の最長部が、０．１〜１５０μｍの範囲にあることが好ましく、この中でも２０〜１００μｍの空孔を持つ形態は更に好ましい。また、これらの空孔は、倍率１０００倍以上の電子顕微鏡で観察される断面形状において、独立した空孔であっても、その一部が繋がった連続の孔であっても構わないが、好ましくはその空孔同士は一部が繋がっている、または空孔同士の間に存在するさらに微細な空孔で接続されている方が好ましい。
【００１３】
また繊維の外形形状については、凝固の条件や口金の種類により、真円、異形をとることが出来る。また、外形寸法については、断面最外径を特に規定するものではないが、繊維表層と繊維内層との液交換速度の点から断面最外径は１．５ｍｍ以下とすることが好ましく、更にその中でも２００μｍ以下とすることでその効果は顕著に表れる。更に繊維長については、長繊維、短繊維何れに対してもその効果は変わることはなく、またそれら繊維を充填槽に充填しても、繊維同士の複雑な絡み合いによる構造形成により、繊維間に適度な通水路が確保され、大きな圧力損失を伴うことなく通水が可能である。また、本繊維を不織布や織物に代表される加工品に成形しても、その効果を損なうことがないことは言うまでもない。
【００１４】
また、本発明におけるリン吸着剤とは、
化学組成式(１)：Ｍ１−ｘ２＋Ｍｘ３＋（ＯＨ−）２＋ｘ−ｙ（Ａｎ−）ｙ／ｎ (１)
（式中、Ｍ２＋はＭｇ２＋、Ｎｉ２＋、Ｚｎ２＋、Ｆｅ２＋、Ｃａ２＋及びＣｕ２＋からなる群から選ばれる少なくとも１種の二価の金属イオンを示し、Ｍ３＋はＡｌ３＋及びＦｅ３＋からなる群から選ばれる少なくとも１種の三価の金属イオンを示し、Ａｎ−はｎ価のアニオンを示し、０．１≦ｘ≦０．５であり、０．１≦ｙ≦０．５であり、ｎは１または２である。）で示される複合金属水酸化物であり、例えば、
Ｍｇ２＋０．６６５Ｆｅ３＋０．３３５ＯＨ−２．０９９Ｃｌ−０．１２４（ＣＯ３２−）０．０５６や、
Ｍｇ２＋０．６８３Ａｌ３＋０．３１７ＯＨ−２．０３３Ｃｌ−０．２３８（ＣＯ３２−）０．０２３、などの組成をとることができる。
【００１５】
本発明における繊維成形法では、そのリン吸着剤の粒径は微細なほど好ましいが、０．０５μｍより細かな粒径の成形は困難であり、また１００μｍより大きな粒径を用いて繊維を成形すると、繊維成形後の形態保持が困難となる。この為、本発明におけるリン吸着剤の粒径は０．０５μｍから１００μｍとすることで、粒状体に対して吸着性能は効果的に発現させることができる。
【００１６】
これら、空孔を有して微細化されたリン吸着剤を担持した繊維は、ポリマーが溶媒に溶解したポリマー溶液にリン吸着剤を混合分散させてできた混合物を、ギヤポンプなどで口金より押し出して、凝固させることにより、目的とする繊維が形成される。
【００１７】
この製造工程で、溶剤にポリマーを溶解させたポリマー溶液中に、リン吸着剤を混合するが、リン吸着剤がポリマー１００重量部に対して、２５重量部より少ないと成形された繊維中のポリマー部から露出するリン吸着剤が少な過ぎて十分な吸着性能を得ることはできず、また４９００重量部より多いと、凝固後の成形体の形態保持が困難となる為、リン吸着剤はポリマー１００重量部に対し２５〜４９００重量部分散混合する。
【００１８】
次に前記リン吸着剤を混合分散させたポリマー溶液を、ギヤポンプなどで口金から押し出す工程と、押し出されたポリマー溶液から溶媒を分離させてポリマーを凝固させることにより目的とする空孔を有した繊維は成形される。凝固は、口金からポリマー溶液を気相中に押し出す乾式法、液相中に押し出す湿式法、または気相中へ押し出してそのまま液相中へ導く乾湿式法があるが、成形された繊維のリンの吸着性能を十分に発揮させるには、湿式法、若しくは乾湿式法を用い、凝固した繊維はその後十分な水洗を行う。
【００１９】
凝固で形成された空孔に微細化したリン吸着剤を担持した繊維は、水洗後そのまま使用しても十分な効果は発現するが、その後に延伸や乾燥、熱処理を行っても、その効果を大きく損なうことはないため、適宜凝固後の工程にそれらの工程を組み合わせることが出来る。こうして、乾燥した全繊維重量を基準として複合金属水酸化物を２０〜９８重量％担持したリン吸脱着能を有する繊維を得ることができる。
【００２０】
本発明のリン吸脱着能を有する繊維を形成するリン吸着剤として用いる複合金属水酸化物は、組成中のｎ価アニオン（ｎ＝１または２）とリン酸イオンとのアニオン交換反応によりリン酸イオンを捕捉しており、捕捉されたリン酸イオンは、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩を脱着液として用いて脱着することが可能であるが、リン吸着剤を繊維に担持した状態であっても脱着は可能である。
【００２１】
該リン酸イオン脱着液としては、アルカリ金属塩水溶液として、好ましくは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム等の水溶液が挙げられ、より好ましくは水酸化ナトリウム及び塩化ナトリウム水溶液が挙げられる。アルカリ土類金属塩水溶液として、好ましくは塩化マグネシウム、塩化カルシウム、硫酸マグネシウム、臭化マグネシウム、臭化カルシウム等の水溶液が挙げられ、より好ましくは塩化マグネシウム及び硫酸マグネシウム水溶液が挙げられる。この脱着液処理により、リン吸着剤中のリン成分は、水溶性のリン酸塩として回収及び再利用が可能である。
【００２２】
また、本発明のリン吸脱着能を有する繊維を形成するポリマーは、繊維の製造方法で用いた溶媒を含め、良溶媒により容易に溶解ができるため、繊維を溶解した後に残る固形成分であるリン吸着剤とポリマー溶液を分離し、分離された該リン吸着剤は肥料などへ流用が可能である他、分離したリン吸着剤から前記アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩を脱着液として、リン脱着することにより、リン吸着剤の再生と、リン回収を行うことでき、また溶媒により溶解したポリマー溶液については精製を行うことによりポリマーについても再利用が可能であることは言うまでも無い。
【実施例】
【００２３】
以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はこれにより何等限定を受けるものではない。
【００２４】
［実施例１］
メタ系アラミドのポリマーをＮＭＰで溶解したポリマー溶液中に、平均粒径２．６μｍのリン吸着剤（化学組成式：Ｍｇ２＋０．６８３Ａｌ３＋０．３１７ＯＨ−２．０３３Ｃｌ−０．２３８（ＣＯ３２−）０．０２３）をポリマー溶液中のポリマー重量対比４００ｗｔ％混合分散した混合ポリマー溶液を、φ０．２ｍｍ×１０ホールの口金から、毎分６ｍの吐出線速度で、凝固液の中に吐出した。成形された繊維は、純水で十分洗浄を行った後、１２０℃で２時間、恒温乾燥機で乾燥を行った。得られた繊維は、リン吸着剤が繊維全重量の８０重量％を含む繊維であり、断面外径はφ１００μｍで内部にボイドを有したリン吸脱着能を有する繊維が得られた。
【００２５】
［実施例２］
実施例１で得られたリン吸脱着能を有する繊維を用いて、リン酸イオンの吸着テストを実施した。すなわち、リン濃度を０．９ｍｇＰ／リットルに調整したＮａ２ＨＰＯ４水溶液１．５リットル中に、リン吸脱着能を有する繊維を０．６２５ｇ（内リン吸着剤は０．５ｇ）添加し、２５℃にて撹拌した。攪拌中、定期的にＮａ２ＨＰＯ４水溶液をサンプリングし、サンプル中のリン酸イオン濃度をモリブデンブルー法にて定量した。
この方法により、１５０分までの経過時間によるＮａ２ＨＰＯ４水溶液のリン濃度を測定した。その結果を図１及び図２に示す。
【００２６】
［実施例３］
実施例１において、リン吸着剤の平均粒径を５０．３μｍとしたこと以外は同様に繊維を成形し、得られた繊維０．６２５ｇ（内リン吸着剤の重量は０．５ｇ）を用いて、実施例２と同様のテストを行った。その結果を図１に示す。
【００２７】
［実施例４］
実施例２におけるリン酸イオンの吸着テスト後の、リン成分を含有した繊維０．６２５ｇを共栓付三角フラスコにとり、脱着液として６％ＮａＯＨ＋３０％ＮａＣｌ混合水溶液（２０ｍｌ）を加え、３０℃にて１４時間横振り振盪（１７０回／分）を行った。続いてリン吸脱着能を有する繊維を濾別し、濾別したリン吸脱着能を有する繊維を水洗後、脱着液として７９．３％ＭｇＣｌ２水溶液を用いて先と同様に再処理を行った。再処理を行ったリン吸脱着能を有する繊維を先と同様に水洗した後乾燥を行い、実施例２と同様の吸着テストを繰り返し行って、リン成分の繰り返し吸脱着による、吸脱着能の劣化度合いを確認した。その結果を図２に示す。
【００２８】
［比較例１］
実施例１において、リン吸着剤をポリマー溶液に混合しなかったこと以外は同様の操作を行って繊維を成形し、その繊維０．６２５ｇを用いて実施例２と同様のテストを行った。その結果を図１に示す。
【００２９】
［比較例２］
ジメチルホルムアミドを溶剤として、バインダーとしてのポリアクリルニトリルと平均粒径２．６μｍのリン吸着剤（化学組成式：Ｍｇ２＋０．６８３Ａｌ３＋０．３１７ＯＨ−２．０３３Ｃｌ−０．２３８（ＣＯ３２−）０．０２３）を混練したものを造粒し、７０℃×６時間で乾燥を行った後に蒸留水で水洗を行い、再度７０℃×４時間で乾燥して、リン吸着剤が９２ｗｔ％を含む造粒物を成形した。
【００３０】
［比較例３］
実施例２において、比較例２で得られた造粒物０．５４ｇ（内リン吸着剤の重量は０．５ｇ）を用いたこと以外は、同様のテストを行った。その結果を図１に示す。
【００３１】
［比較例４］
比較例２において、リン吸着剤を、平均粒径５０．３μｍのリン吸着剤（化学組成式：Ｍｇ２＋０．６８３Ａｌ３＋０．３１７ＯＨ−２．０３３Ｃｌ−０．２３８（ＣＯ３２−）０．０２３）としたこと以外は、同様の操作を行った。
【００３２】
［比較例５］
実施例２において、比較例４で得られた造粒物０．５４ｇ（内リン吸着剤の重量は０．５ｇ）を用いたこと以外は、同様のテストを行った。その結果を図１に示す。
【００３３】
［比較例６］
平均粒径２．６μｍのリン吸着剤（化学組成式：Ｍｇ２＋０．６８３Ａｌ３＋０．３１７ＯＨ−２．０３３Ｃｌ−０．２３８（ＣＯ３２−）０．０２３）に対して、バインダーとしてポリアクリル酸ヒドラジド及びポリアミド・エピクロロヒドリン樹脂を所定量添加し、２軸式ニーダー、及び上押し式造粒機を用い、リン吸着剤とバインダーとの混合を１分間行い、所定量の水を加えてから混練を５分間行った。
その後、造粒機より押し出した円柱形の造粒物を、平均粒径０．８５〜１．７０ｍｍに調製し、８０℃×１５時間乾燥して、リン吸着剤が造粒物の全重量の９０重量％を含む造粒物を成形した。
【００３４】
［比較例７］
実施例２において、比較例５で得られた造粒物０．５６ｇ（内リン吸着剤の重量は０．５ｇ）を用いたこと以外は、同様のテストを行った。その結果を図１に示す。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明によれば、リン吸着速度が速くかつリン成分の吸着容量が大きなリン吸脱着能を有する繊維を用いることにより、排水中のリン成分を効率よく吸着でき、また安価で効率よくリン成分を回収・再利用でき、かつリン吸着剤も再生利用することができる。
【００３６】
特にリン吸着剤、ポリマーそのものを再利用できることは、従来問題となっている廃棄による二次公害を生じることがなく、有限資源であるリン成分を回収・再利用できる環境低負荷型のリン成分リサイクルシステムの構築に有効であり、富栄養化防止と水環境保全及び資源環境学的観点からも非常に効果的である。
【００３７】
更に、本発明は０．０２ｐｐｍ以下のリン濃度の排水を検出限界以下に低減でき、河川（淡水、汽水域）、各種産業排水、農業集落排水もしくは生活排水処理分野、親水公園及び景観用水、各種水槽等に含まれるリンの除去処理に広く応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明により得られた繊維の性能評価、及び比較評価の結果を表す線図。
【図２】本発明により得られた繊維の繰り返し吸脱着による、吸脱着能の劣化度合い評価結果を表す線図。
【技術分野】
【０００１】
本発明はリン吸脱着機能を有する複合金属水酸化物の微粉末を担持させた繊維を用いて、排水中に含まれるリン酸イオン体を高度に吸着回収する排水処理方法及びその繊維に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年河川、各種産業排水もしくは生活排水中に多量に含まれる有機物質、窒素、リン等の成分が、藻類の発生を促す湖沼の水質汚染や近海における赤潮発生につながる富栄養化現象の要因として挙げられている。富栄養化を生じる窒素及びリンの限界濃度として窒素が０．１５ｐｐｍ、リンが０．０２ｐｐｍであるといわれており、窒素及びリンを高濃度から低濃度域において除去可能な高度水処理技術の確立が強く望まれている。
【０００３】
排水中のリンを除去する方法としては、生物学的処理法と物理化学的処理法の二つに大別される。物理化学的処理法の中では、経済性、処理効率等の観点から凝集剤を用いて難溶性のリン酸塩としてリン成分を除去する凝集沈殿法が一般的である。しかしながら、凝集剤添加に伴う凝集剤に由来する塩類の排水への流出、汚泥処理及びリン回収・再利用の問題、低濃度域でのリン除去が不十分といった問題など、今後検討すべき課題が挙げられる。凝集沈殿法以外の方法として、リン吸着剤を用いるリン成分の吸着処理方法（例えば、特許文献１参照。）が試みられている。
【０００４】
吸着法では、水酸化アルミニウムゲル、酸化マグネシウム、酸化チタン−活性炭複合剤、酸化ジルコニウム−活性炭複合剤といったものや、火山灰土壌等やそれら土壌を改質したものをリン吸着剤として用いている。これらリン吸着剤は、通常通水性や取り扱い性を確保する為に、実用的には０．５ｍｍぐらいからの粒状体やリン吸着剤の粉体をバインダーを用いて成形した造粒体が使用されている。しかし、これら粒状体においては、排水は粒状体表面には容易に接触するものの、粒状体内部に対しては、内部拡散抵抗が大きい為に、容易にリンを含有した排水が粒状体内部のリン吸着剤には接触できずに、本来リン吸着剤が有する吸着速度、吸着容量を大きく低下させる問題を呈している。また粒径１００μｍ以下のリン吸着剤に連続通水してリン吸着を行うと、吸着性能は良好となるが、圧損が非常に大きく、現実的には経済的処理流量を大きく下回る処理量となる。その為、リン吸着剤を用いたリン回収の排水処理では、処理装置が大型化するといった課題や、処理装置に充填する実用的なリン吸着剤の形態をとると、リン吸着剤の寿命が本来持っている寿命を大きく下回り、頻繁に吸着剤の交換を必要とする課題が生じている。
【特許文献１】特許第３１１３１８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、上記従来技術が有していた問題点を解消し、リン吸着剤のリン吸着速度、吸着容量を十分に発揮させ、且つ本来もっているリン吸着剤の性能を十分に反映できる担持方法を用いたリン吸脱着能を有する繊維の形態及び製造方法、また当該繊維を用いた排水の処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記従来技術に鑑み鋭意検討を重ねた結果、本発明に到達した。
即ち、本発明の目的は、
ポリマー溶液を凝固浴中に押し出して凝固させるに際し、ポリマー溶液中に含まれるポリマーを相分離させることにより内部に多数の空孔を形成した繊維であって、前記空孔内壁部に、
化学組成式(１)：Ｍ１−ｘ２＋Ｍｘ３＋（ＯＨ−）２＋ｘ−ｙ（Ａｎ−）ｙ／ｎ (１)
（式中、Ｍ２＋はＭｇ２＋、Ｎｉ２＋、Ｚｎ２＋、Ｆｅ２＋、Ｃａ２＋及びＣｕ２＋からなる群から選ばれる少なくとも１種の二価の金属イオンを示し、Ｍ３＋はＡｌ３＋及びＦｅ３＋からなる群から選ばれる少なくとも１種の三価の金属イオンを示し、Ａｎ−はｎ価のアニオンを示し、０．１≦ｘ≦０．５であり、０．１≦ｙ≦０．５であり、ｎは１または２である。）
で示される複合金属水酸化物を担持し、且つ該複合金属水酸化物の平均粒径が０．０５〜１００μｍであることを特徴とする、リン吸脱着能を有する繊維によって達成される。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、
ポリマー溶液中のポリマー１００重量部に対し、
化学組成式(１)：Ｍ１−ｘ２＋Ｍｘ３＋（ＯＨ−）２＋ｘ−ｙ（Ａｎ−）ｙ／ｎ (１)
（式中、Ｍ２＋はＭｇ２＋、Ｎｉ２＋、Ｚｎ２＋、Ｆｅ２＋、Ｃａ２＋及びＣｕ２＋からなる群から選ばれる少なくとも１種の二価の金属イオンを示し、Ｍ３＋はＡｌ３＋及びＦｅ３＋からなる群から選ばれる少なくとも１種の三価の金属イオンを示し、Ａｎ−はｎ価のアニオンを示し、０．１≦ｘ≦０．５であり、０．１≦ｙ≦０．５であり、ｎは１または２である）
で示され、平均粒径が０．０５〜１００μｍである複合金属水酸化物２５〜４９００重量部とを混合分散させて混合物を得る工程と、前記混合物を凝固浴中に口金より押し出して凝固させる工程と、押し出されたポリマー溶液中に含まれるポリマーを相分離させて内部に空孔を生じさせる工程とを含む、複合金属水酸化物を担持したリン吸脱着能を有する繊維の製造方法により達成される。
【０００８】
本発明の更に他の発明は、
請求項１記載のリン吸脱着能を有する繊維とリン含有排水とを接触させてリン成分を繊維に吸着する工程と、得られたリン吸着繊維をアルカリ金属炭酸塩及びアルカリ土類金属炭酸塩を除く、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩からなる群から選ばれる少なくとも１種のリン脱着液で処理してリン吸着繊維を再生し、リン吸脱着能を有する繊維として循環再利用する工程を含む、リン含有排水からのリンの回収方法により、また、請求項１記載のリン吸脱着能を有する繊維と、リン含有排水を接触させてリン成分を繊維に吸着する工程と、得られたリン吸着繊維を溶媒で溶解する工程と、繊維溶解後に未溶解成分として残る複合金属水酸化物を分離回収する工程を含む、リン含有排水からのリンの回収方法によって達成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のリン吸脱着能を有する繊維は、繊維表面のみならず、繊維内にも接触面をもたせ、この面に微細化したリン吸着剤を担持したことにより、そのリン吸着剤の持つ吸着性能を向上させ、且つ単位空間に占めるリン吸着剤の接触性が飛躍的に向上し、リン吸着剤が目的とするリンを含有した排水と効率的に接触するので、排水中に含まれるリンを効率よく回収することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明は、産業上、生活上から排出されるリンを吸着するリン吸着剤を、その機能を向上するように繊維に担持させ、且つ単位空間内に占めるリン吸着剤の接触性を向上させる目的で用いられる。
【００１１】
本発明におけるリン吸脱着能を有する繊維とは、一般的にポリマー溶液を用いて乾式紡糸法、湿式紡糸法、若しくは乾式と湿式を組み合わせて乾湿式紡糸法で成形される繊維であり、本方式で製造される繊維としてアラミド系繊維、アクリル系繊維、ビニルアルコール系繊維、セルロース系繊維などが知られているが、ここでは本項記載の方式で成形される製造方法とそれから得られる繊維の構造が重要であるために、特にポリマー溶液から成形される繊維のポリマー種類を限定するものではない。また凝固により形成された繊維内の空孔の形状は必ずしも真円に限定するものではなく、その他に楕円孔、矩形、三角形、またそれらの形状が異形化したものも含まれる。
【００１２】
また、それらの空孔は、繊維長方向と垂直方向の断面に見られる空孔の面積が、繊維の見掛け断面積の２０〜９８．５％を占めており、この中でも６０〜９５％の範囲を取ることが更に好ましい。また、その繊維長方向と垂直方向の断面に見られる空孔の大きさはその空孔の最長部が、０．１〜１５０μｍの範囲にあることが好ましく、この中でも２０〜１００μｍの空孔を持つ形態は更に好ましい。また、これらの空孔は、倍率１０００倍以上の電子顕微鏡で観察される断面形状において、独立した空孔であっても、その一部が繋がった連続の孔であっても構わないが、好ましくはその空孔同士は一部が繋がっている、または空孔同士の間に存在するさらに微細な空孔で接続されている方が好ましい。
【００１３】
また繊維の外形形状については、凝固の条件や口金の種類により、真円、異形をとることが出来る。また、外形寸法については、断面最外径を特に規定するものではないが、繊維表層と繊維内層との液交換速度の点から断面最外径は１．５ｍｍ以下とすることが好ましく、更にその中でも２００μｍ以下とすることでその効果は顕著に表れる。更に繊維長については、長繊維、短繊維何れに対してもその効果は変わることはなく、またそれら繊維を充填槽に充填しても、繊維同士の複雑な絡み合いによる構造形成により、繊維間に適度な通水路が確保され、大きな圧力損失を伴うことなく通水が可能である。また、本繊維を不織布や織物に代表される加工品に成形しても、その効果を損なうことがないことは言うまでもない。
【００１４】
また、本発明におけるリン吸着剤とは、
化学組成式(１)：Ｍ１−ｘ２＋Ｍｘ３＋（ＯＨ−）２＋ｘ−ｙ（Ａｎ−）ｙ／ｎ (１)
（式中、Ｍ２＋はＭｇ２＋、Ｎｉ２＋、Ｚｎ２＋、Ｆｅ２＋、Ｃａ２＋及びＣｕ２＋からなる群から選ばれる少なくとも１種の二価の金属イオンを示し、Ｍ３＋はＡｌ３＋及びＦｅ３＋からなる群から選ばれる少なくとも１種の三価の金属イオンを示し、Ａｎ−はｎ価のアニオンを示し、０．１≦ｘ≦０．５であり、０．１≦ｙ≦０．５であり、ｎは１または２である。）で示される複合金属水酸化物であり、例えば、
Ｍｇ２＋０．６６５Ｆｅ３＋０．３３５ＯＨ−２．０９９Ｃｌ−０．１２４（ＣＯ３２−）０．０５６や、
Ｍｇ２＋０．６８３Ａｌ３＋０．３１７ＯＨ−２．０３３Ｃｌ−０．２３８（ＣＯ３２−）０．０２３、などの組成をとることができる。
【００１５】
本発明における繊維成形法では、そのリン吸着剤の粒径は微細なほど好ましいが、０．０５μｍより細かな粒径の成形は困難であり、また１００μｍより大きな粒径を用いて繊維を成形すると、繊維成形後の形態保持が困難となる。この為、本発明におけるリン吸着剤の粒径は０．０５μｍから１００μｍとすることで、粒状体に対して吸着性能は効果的に発現させることができる。
【００１６】
これら、空孔を有して微細化されたリン吸着剤を担持した繊維は、ポリマーが溶媒に溶解したポリマー溶液にリン吸着剤を混合分散させてできた混合物を、ギヤポンプなどで口金より押し出して、凝固させることにより、目的とする繊維が形成される。
【００１７】
この製造工程で、溶剤にポリマーを溶解させたポリマー溶液中に、リン吸着剤を混合するが、リン吸着剤がポリマー１００重量部に対して、２５重量部より少ないと成形された繊維中のポリマー部から露出するリン吸着剤が少な過ぎて十分な吸着性能を得ることはできず、また４９００重量部より多いと、凝固後の成形体の形態保持が困難となる為、リン吸着剤はポリマー１００重量部に対し２５〜４９００重量部分散混合する。
【００１８】
次に前記リン吸着剤を混合分散させたポリマー溶液を、ギヤポンプなどで口金から押し出す工程と、押し出されたポリマー溶液から溶媒を分離させてポリマーを凝固させることにより目的とする空孔を有した繊維は成形される。凝固は、口金からポリマー溶液を気相中に押し出す乾式法、液相中に押し出す湿式法、または気相中へ押し出してそのまま液相中へ導く乾湿式法があるが、成形された繊維のリンの吸着性能を十分に発揮させるには、湿式法、若しくは乾湿式法を用い、凝固した繊維はその後十分な水洗を行う。
【００１９】
凝固で形成された空孔に微細化したリン吸着剤を担持した繊維は、水洗後そのまま使用しても十分な効果は発現するが、その後に延伸や乾燥、熱処理を行っても、その効果を大きく損なうことはないため、適宜凝固後の工程にそれらの工程を組み合わせることが出来る。こうして、乾燥した全繊維重量を基準として複合金属水酸化物を２０〜９８重量％担持したリン吸脱着能を有する繊維を得ることができる。
【００２０】
本発明のリン吸脱着能を有する繊維を形成するリン吸着剤として用いる複合金属水酸化物は、組成中のｎ価アニオン（ｎ＝１または２）とリン酸イオンとのアニオン交換反応によりリン酸イオンを捕捉しており、捕捉されたリン酸イオンは、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩を脱着液として用いて脱着することが可能であるが、リン吸着剤を繊維に担持した状態であっても脱着は可能である。
【００２１】
該リン酸イオン脱着液としては、アルカリ金属塩水溶液として、好ましくは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム等の水溶液が挙げられ、より好ましくは水酸化ナトリウム及び塩化ナトリウム水溶液が挙げられる。アルカリ土類金属塩水溶液として、好ましくは塩化マグネシウム、塩化カルシウム、硫酸マグネシウム、臭化マグネシウム、臭化カルシウム等の水溶液が挙げられ、より好ましくは塩化マグネシウム及び硫酸マグネシウム水溶液が挙げられる。この脱着液処理により、リン吸着剤中のリン成分は、水溶性のリン酸塩として回収及び再利用が可能である。
【００２２】
また、本発明のリン吸脱着能を有する繊維を形成するポリマーは、繊維の製造方法で用いた溶媒を含め、良溶媒により容易に溶解ができるため、繊維を溶解した後に残る固形成分であるリン吸着剤とポリマー溶液を分離し、分離された該リン吸着剤は肥料などへ流用が可能である他、分離したリン吸着剤から前記アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩を脱着液として、リン脱着することにより、リン吸着剤の再生と、リン回収を行うことでき、また溶媒により溶解したポリマー溶液については精製を行うことによりポリマーについても再利用が可能であることは言うまでも無い。
【実施例】
【００２３】
以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はこれにより何等限定を受けるものではない。
【００２４】
［実施例１］
メタ系アラミドのポリマーをＮＭＰで溶解したポリマー溶液中に、平均粒径２．６μｍのリン吸着剤（化学組成式：Ｍｇ２＋０．６８３Ａｌ３＋０．３１７ＯＨ−２．０３３Ｃｌ−０．２３８（ＣＯ３２−）０．０２３）をポリマー溶液中のポリマー重量対比４００ｗｔ％混合分散した混合ポリマー溶液を、φ０．２ｍｍ×１０ホールの口金から、毎分６ｍの吐出線速度で、凝固液の中に吐出した。成形された繊維は、純水で十分洗浄を行った後、１２０℃で２時間、恒温乾燥機で乾燥を行った。得られた繊維は、リン吸着剤が繊維全重量の８０重量％を含む繊維であり、断面外径はφ１００μｍで内部にボイドを有したリン吸脱着能を有する繊維が得られた。
【００２５】
［実施例２］
実施例１で得られたリン吸脱着能を有する繊維を用いて、リン酸イオンの吸着テストを実施した。すなわち、リン濃度を０．９ｍｇＰ／リットルに調整したＮａ２ＨＰＯ４水溶液１．５リットル中に、リン吸脱着能を有する繊維を０．６２５ｇ（内リン吸着剤は０．５ｇ）添加し、２５℃にて撹拌した。攪拌中、定期的にＮａ２ＨＰＯ４水溶液をサンプリングし、サンプル中のリン酸イオン濃度をモリブデンブルー法にて定量した。
この方法により、１５０分までの経過時間によるＮａ２ＨＰＯ４水溶液のリン濃度を測定した。その結果を図１及び図２に示す。
【００２６】
［実施例３］
実施例１において、リン吸着剤の平均粒径を５０．３μｍとしたこと以外は同様に繊維を成形し、得られた繊維０．６２５ｇ（内リン吸着剤の重量は０．５ｇ）を用いて、実施例２と同様のテストを行った。その結果を図１に示す。
【００２７】
［実施例４］
実施例２におけるリン酸イオンの吸着テスト後の、リン成分を含有した繊維０．６２５ｇを共栓付三角フラスコにとり、脱着液として６％ＮａＯＨ＋３０％ＮａＣｌ混合水溶液（２０ｍｌ）を加え、３０℃にて１４時間横振り振盪（１７０回／分）を行った。続いてリン吸脱着能を有する繊維を濾別し、濾別したリン吸脱着能を有する繊維を水洗後、脱着液として７９．３％ＭｇＣｌ２水溶液を用いて先と同様に再処理を行った。再処理を行ったリン吸脱着能を有する繊維を先と同様に水洗した後乾燥を行い、実施例２と同様の吸着テストを繰り返し行って、リン成分の繰り返し吸脱着による、吸脱着能の劣化度合いを確認した。その結果を図２に示す。
【００２８】
［比較例１］
実施例１において、リン吸着剤をポリマー溶液に混合しなかったこと以外は同様の操作を行って繊維を成形し、その繊維０．６２５ｇを用いて実施例２と同様のテストを行った。その結果を図１に示す。
【００２９】
［比較例２］
ジメチルホルムアミドを溶剤として、バインダーとしてのポリアクリルニトリルと平均粒径２．６μｍのリン吸着剤（化学組成式：Ｍｇ２＋０．６８３Ａｌ３＋０．３１７ＯＨ−２．０３３Ｃｌ−０．２３８（ＣＯ３２−）０．０２３）を混練したものを造粒し、７０℃×６時間で乾燥を行った後に蒸留水で水洗を行い、再度７０℃×４時間で乾燥して、リン吸着剤が９２ｗｔ％を含む造粒物を成形した。
【００３０】
［比較例３］
実施例２において、比較例２で得られた造粒物０．５４ｇ（内リン吸着剤の重量は０．５ｇ）を用いたこと以外は、同様のテストを行った。その結果を図１に示す。
【００３１】
［比較例４］
比較例２において、リン吸着剤を、平均粒径５０．３μｍのリン吸着剤（化学組成式：Ｍｇ２＋０．６８３Ａｌ３＋０．３１７ＯＨ−２．０３３Ｃｌ−０．２３８（ＣＯ３２−）０．０２３）としたこと以外は、同様の操作を行った。
【００３２】
［比較例５］
実施例２において、比較例４で得られた造粒物０．５４ｇ（内リン吸着剤の重量は０．５ｇ）を用いたこと以外は、同様のテストを行った。その結果を図１に示す。
【００３３】
［比較例６］
平均粒径２．６μｍのリン吸着剤（化学組成式：Ｍｇ２＋０．６８３Ａｌ３＋０．３１７ＯＨ−２．０３３Ｃｌ−０．２３８（ＣＯ３２−）０．０２３）に対して、バインダーとしてポリアクリル酸ヒドラジド及びポリアミド・エピクロロヒドリン樹脂を所定量添加し、２軸式ニーダー、及び上押し式造粒機を用い、リン吸着剤とバインダーとの混合を１分間行い、所定量の水を加えてから混練を５分間行った。
その後、造粒機より押し出した円柱形の造粒物を、平均粒径０．８５〜１．７０ｍｍに調製し、８０℃×１５時間乾燥して、リン吸着剤が造粒物の全重量の９０重量％を含む造粒物を成形した。
【００３４】
［比較例７］
実施例２において、比較例５で得られた造粒物０．５６ｇ（内リン吸着剤の重量は０．５ｇ）を用いたこと以外は、同様のテストを行った。その結果を図１に示す。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明によれば、リン吸着速度が速くかつリン成分の吸着容量が大きなリン吸脱着能を有する繊維を用いることにより、排水中のリン成分を効率よく吸着でき、また安価で効率よくリン成分を回収・再利用でき、かつリン吸着剤も再生利用することができる。
【００３６】
特にリン吸着剤、ポリマーそのものを再利用できることは、従来問題となっている廃棄による二次公害を生じることがなく、有限資源であるリン成分を回収・再利用できる環境低負荷型のリン成分リサイクルシステムの構築に有効であり、富栄養化防止と水環境保全及び資源環境学的観点からも非常に効果的である。
【００３７】
更に、本発明は０．０２ｐｐｍ以下のリン濃度の排水を検出限界以下に低減でき、河川（淡水、汽水域）、各種産業排水、農業集落排水もしくは生活排水処理分野、親水公園及び景観用水、各種水槽等に含まれるリンの除去処理に広く応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明により得られた繊維の性能評価、及び比較評価の結果を表す線図。
【図２】本発明により得られた繊維の繰り返し吸脱着による、吸脱着能の劣化度合い評価結果を表す線図。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマー溶液を凝固浴中に押し出して凝固させるに際し、ポリマー溶液中に含まれるポリマーを相分離させることにより内部に多数の空孔を形成した繊維であって、前記空孔内壁部に、
化学組成式(１)：Ｍ１−ｘ２＋Ｍｘ３＋（ＯＨ−）２＋ｘ−ｙ（Ａｎ−）ｙ／ｎ (１)
（式中、Ｍ２＋はＭｇ２＋、Ｎｉ２＋、Ｚｎ２＋、Ｆｅ２＋、Ｃａ２＋及びＣｕ２＋からなる群から選ばれる少なくとも１種の二価の金属イオンを示し、Ｍ３＋はＡｌ３＋及びＦｅ３＋からなる群から選ばれる少なくとも１種の三価の金属イオンを示し、Ａｎ−はｎ価のアニオンを示し、０．１≦ｘ≦０．５であり、０．１≦ｙ≦０．５であり、ｎは１または２である。）
で示される複合金属水酸化物を担持し、且つ該複合金属水酸化物の平均粒径が０．０５〜１００μｍであることを特徴とする、リン吸脱着能を有する繊維。
【請求項２】
前記複合金属水酸化物の担持量が全繊維重量を基準として２０〜９８重量％である、請求項１記載の繊維。
【請求項３】
任意の繊維横断面において、繊維内部に形成された空孔の面積が、繊維の見掛け断面積の２０〜９８．５％を占める、請求項１記載の繊維。
【請求項４】
任意の繊維横断面において、繊維内部に形成された空孔の最長部が、０．１〜１５０μｍの範囲にある、請求項１記載の繊維。
【請求項５】
ポリマー溶液中のポリマー１００重量部に対し、
化学組成式(１)：Ｍ１−ｘ２＋Ｍｘ３＋（ＯＨ−）２＋ｘ−ｙ（Ａｎ−）ｙ／ｎ (１)
（式中、Ｍ２＋はＭｇ２＋、Ｎｉ２＋、Ｚｎ２＋、Ｆｅ２＋、Ｃａ２＋及びＣｕ２＋からなる群から選ばれる少なくとも１種の二価の金属イオンを示し、Ｍ３＋はＡｌ３＋及びＦｅ３＋からなる群から選ばれる少なくとも１種の三価の金属イオンを示し、Ａｎ−はｎ価のアニオンを示し、０．１≦ｘ≦０．５であり、０．１≦ｙ≦０．５であり、ｎは１または２である）
で示され、平均粒径が０．０５〜１００μｍである複合金属水酸化物２５〜４９００重量部とを混合分散させて混合物を得る工程と、前記混合物を凝固浴中に口金より押し出して凝固させる工程と、押し出されたポリマー溶液中に含まれるポリマーを相分離させて内部に空孔を生じさせる工程とを含む、複合金属水酸化物を担持したリン吸脱着能を有する繊維の製造方法。
【請求項６】
請求項１記載のリン吸脱着能を有する繊維とリン含有排水とを接触させてリン成分を繊維に吸着する工程と、得られたリン吸着繊維をアルカリ金属炭酸塩及びアルカリ土類金属炭酸塩を除く、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩からなる群から選ばれる少なくとも１種のリン脱着液で処理してリン吸着繊維を再生し、リン吸脱着能を有する繊維として循環再利用する工程を含む、リン含有排水からのリンの回収方法。
【請求項７】
請求項１記載のリン吸脱着能を有する繊維と、リン含有排水を接触させてリン成分を繊維に吸着する工程と、得られたリン吸着繊維を溶媒で溶解する工程と、繊維溶解後に未溶解成分として残る複合金属水酸化物を分離回収する工程を含む、リン含有排水からのリンの回収方法。
【請求項１】
ポリマー溶液を凝固浴中に押し出して凝固させるに際し、ポリマー溶液中に含まれるポリマーを相分離させることにより内部に多数の空孔を形成した繊維であって、前記空孔内壁部に、
化学組成式(１)：Ｍ１−ｘ２＋Ｍｘ３＋（ＯＨ−）２＋ｘ−ｙ（Ａｎ−）ｙ／ｎ (１)
（式中、Ｍ２＋はＭｇ２＋、Ｎｉ２＋、Ｚｎ２＋、Ｆｅ２＋、Ｃａ２＋及びＣｕ２＋からなる群から選ばれる少なくとも１種の二価の金属イオンを示し、Ｍ３＋はＡｌ３＋及びＦｅ３＋からなる群から選ばれる少なくとも１種の三価の金属イオンを示し、Ａｎ−はｎ価のアニオンを示し、０．１≦ｘ≦０．５であり、０．１≦ｙ≦０．５であり、ｎは１または２である。）
で示される複合金属水酸化物を担持し、且つ該複合金属水酸化物の平均粒径が０．０５〜１００μｍであることを特徴とする、リン吸脱着能を有する繊維。
【請求項２】
前記複合金属水酸化物の担持量が全繊維重量を基準として２０〜９８重量％である、請求項１記載の繊維。
【請求項３】
任意の繊維横断面において、繊維内部に形成された空孔の面積が、繊維の見掛け断面積の２０〜９８．５％を占める、請求項１記載の繊維。
【請求項４】
任意の繊維横断面において、繊維内部に形成された空孔の最長部が、０．１〜１５０μｍの範囲にある、請求項１記載の繊維。
【請求項５】
ポリマー溶液中のポリマー１００重量部に対し、
化学組成式(１)：Ｍ１−ｘ２＋Ｍｘ３＋（ＯＨ−）２＋ｘ−ｙ（Ａｎ−）ｙ／ｎ (１)
（式中、Ｍ２＋はＭｇ２＋、Ｎｉ２＋、Ｚｎ２＋、Ｆｅ２＋、Ｃａ２＋及びＣｕ２＋からなる群から選ばれる少なくとも１種の二価の金属イオンを示し、Ｍ３＋はＡｌ３＋及びＦｅ３＋からなる群から選ばれる少なくとも１種の三価の金属イオンを示し、Ａｎ−はｎ価のアニオンを示し、０．１≦ｘ≦０．５であり、０．１≦ｙ≦０．５であり、ｎは１または２である）
で示され、平均粒径が０．０５〜１００μｍである複合金属水酸化物２５〜４９００重量部とを混合分散させて混合物を得る工程と、前記混合物を凝固浴中に口金より押し出して凝固させる工程と、押し出されたポリマー溶液中に含まれるポリマーを相分離させて内部に空孔を生じさせる工程とを含む、複合金属水酸化物を担持したリン吸脱着能を有する繊維の製造方法。
【請求項６】
請求項１記載のリン吸脱着能を有する繊維とリン含有排水とを接触させてリン成分を繊維に吸着する工程と、得られたリン吸着繊維をアルカリ金属炭酸塩及びアルカリ土類金属炭酸塩を除く、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩からなる群から選ばれる少なくとも１種のリン脱着液で処理してリン吸着繊維を再生し、リン吸脱着能を有する繊維として循環再利用する工程を含む、リン含有排水からのリンの回収方法。
【請求項７】
請求項１記載のリン吸脱着能を有する繊維と、リン含有排水を接触させてリン成分を繊維に吸着する工程と、得られたリン吸着繊維を溶媒で溶解する工程と、繊維溶解後に未溶解成分として残る複合金属水酸化物を分離回収する工程を含む、リン含有排水からのリンの回収方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００６−９１８３（Ｐ２００６−９１８３Ａ）
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１８６１６９（Ｐ２００４−１８６１６９）
【出願日】平成１６年６月２４日（２００４．６．２４）
【出願人】（０００２３７９７２）富田製薬株式会社 (30)
【出願人】（５９２０９１５９６）帝人エンジニアリング株式会社 (21)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月２４日（２００４．６．２４）
【出願人】（０００２３７９７２）富田製薬株式会社 (30)
【出願人】（５９２０９１５９６）帝人エンジニアリング株式会社 (21)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]