(57)【要約】【課題】小さな粒状中和剤を用いた場合であっても、粒状中和剤の外部への流出を抑制でき、目詰まりの発生を抑制することができるという固定化中和剤を用いた利点を生かしつつ、より一層の中和効率の向上を図ることができ、より目詰まりを生じさせにくい固定化中和剤及びその製造方法、並びに、当該固定化中和剤を用いた中和処理器及びその製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】複数の粒状中和剤が、粒状樹脂を介して点接着したものであることを特徴とする、固定化中和剤。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の粒状中和剤が、粒状樹脂を介して点接着したものであることを特徴とする、
固定化中和剤。
【請求項２】
前記粒状樹脂が、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、及びエチレン−メチルメタクリレート共重合体からなる群より選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴とする、
請求項１に記載の固定化中和剤。
【請求項３】
前記粒状樹脂の平均粒径が、１〜５００μｍであることを特徴とする、
請求項１又は２に記載の固定化中和剤。
【請求項４】
前記粒状樹脂の１９０℃におけるメルトフローレートが、５０ｇ／１０ｍｉｎ以下であることを特徴とする、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の固定化中和剤。
【請求項５】
前記粒状樹脂の配合量が、前記粒状中和剤１００質量部に対して、０．１〜１０質量部であることを特徴とする、
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の固定化中和剤。
【請求項６】
前記粒状樹脂が、抗菌剤及び／又は防カビ剤を包含するものであり、
前記抗菌剤及び前記防カビ剤の総含有量が、前記粒状樹脂１００質量部に対して、０．１〜３０質量部であることを特徴とする、
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の固定化中和剤。
【請求項７】
前記抗菌剤及び／又は前記防カビ剤を包含する状態における前記粒状樹脂の比重が、１．０以下であることを特徴とする、
請求項６に記載の固定化中和剤。
【請求項８】
粒状中和剤と粒状樹脂との共存下において、前記粒状樹脂を加熱することにより、複数の前記粒状中和剤を前記粒状樹脂を介して点接着させる加熱工程を有することを特徴とする、
固定化中和剤の製造方法。
【請求項９】
未処理液の導入口と、
前記未処理液を中和処理して処理済み液とする処理槽と、
前記処理済み液の排出口と、を有し、
前記処理槽内に、請求項１に記載の固定化中和剤が収容されたものであることを特徴とする、
中和処理器。
【請求項１０】
未処理液の導入口と、前記未処理液を中和処理して処理済み液とする処理槽と、前記処理済み液の排出口と、を有する中和処理器の前記処理槽内に、粒状中和剤と、粒状樹脂と、を収容する収容工程と、
前記粒状樹脂を加熱することにより、複数の前記粒状中和剤を前記粒状樹脂を介して点接着させる加熱工程と、を有することを特徴とする、
中和処理器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定化中和剤、中和処理器、及びそれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、潜熱回収型給湯装置などの潜熱回収型熱交換器は、窒素酸化物（ＮＯx）、又は硫黄酸化物（ＳＯx）を含む燃料ガスの燃焼によって生じる酸性液（ドレン水）を中和処理するための中和処理器を備えている。
【０００３】
中和処理器は、通常、未処理液（例えば、酸性液）の導入口と、この導入口から流入した未処理液を中和するための中和剤が収容された処理槽と、この処理槽から流出する処理済み液を外部に排出する排出口を備えた容器から構成されている。このような中和処理器には、処理槽に収容される中和剤を無駄なく使い切るようにして中和剤の消費効率を高め、また、処理器全体を小型化することが求められている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、中和剤が収容され、かつ未処理液が上部から流入し、かつ中和剤により中和された処理済み液が下部から流出する処理槽と、前記処理済み液が下部から流入して上部から流出する処理済み槽とを組み合わせ、前記処理槽の容積を前記処理済み槽の容積以上とすることにより、中和処理器全体を小型化することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−０６９６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されるように、従来の中和処理器の設計においては、処理槽からの中和剤の流出を抑制し、かつ、処理済み液排出流路の目詰まりを防止する観点から、小孔が多数穿設された仕切りにより処理槽と処理済み槽とを仕切る構成を有する。そして、このような仕切りが有効に機能するようにする観点からは、使用される中和剤の大きさも一定以上とすることが必要となる。しかしながら、中和剤が大きいほど中和剤間の空隙が増大し、結果として、処理槽に収容可能な単位体積当たりの中和剤量には限界が生じる。処理槽に収容可能な中和剤量の限界は、処理槽の体積当たりの中和能力の限界と直接的に関係する。そのため、従来の方法で設計される中和処理器においては、一定以上の中和能力を達成しつつ、さらなる小型化を図ることは困難である。
【０００７】
これに対し、本発明者らは、バインダを介して粒状中和剤を一体に結合させて固定化中和剤とすることにより、より小さな粒状中和剤を用いた場合であっても、粒状中和剤の外部への流出を抑制でき、目詰まりの発生を抑制することができる上、処理槽内に収容可能な中和剤量を増加させることが可能となり、中和処理器のさらなる小型化を実現できることを見出した。また、この方法においては、粒状中和剤の粒径が小さくなることに伴い比表面積が向上するため、中和効率のより一層の向上をも図ることが可能となる。
【０００８】
しかしながら、このような固定化中和剤においては、バインダを用いることによりかえって粒状中和剤の表面が被覆されてしまい、未処理液と粒状中和剤との接触面が減少するという問題が生じる可能性があること本発明者らは新たに見出した。未処理液と粒状中和剤との接触面の減少は、中和処理器全体としての中和能力が十分に発揮されないという結果につながる。このように上記問題は固定化中和剤を用いた場合に特有の課題であり、固定化中和剤のさらなる中和効率向上という観点から重要な課題であるといえる。
【０００９】
また、従前の固定化中和剤においては、余剰のバインダが粒状中和剤同士の空隙を埋めてしまうことにより、未処理液が粒状中和剤間を流れにくくなるという別の問題が生じる可能性があることも見出した。未処理液の通液性の悪化は、処理槽外における目詰まり問題とは別に、処理槽内における目詰まりを生じさせる可能性もある。処理槽内での目詰まりは、未処理液が処理槽内でオーバーフローすることにも繋がるため、安全性の観点から避けるべき問題である。このように上記別の問題も固定化中和剤を用いた場合に特有の課題である。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、小さな粒状中和剤を用いた場合であっても、粒状中和剤の外部への流出を抑制でき、目詰まりの発生を抑制することができるという固定化中和剤を用いた利点を生かしつつ、より一層の中和効率の向上を図ることができ、より目詰まりを生じさせにくい固定化中和剤及びその製造方法、並びに、当該固定化中和剤を用いた中和処理器及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、粒状中和剤の固定化を達成しながらも、バインダによる粒状中和剤の表面の被覆面積を最小限とするべく、バインダとして粒状樹脂を用いることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち、本発明の固定化中和剤は、複数の粒状中和剤が、粒状樹脂を介して点接着したものである。
【００１３】
本構成のように複数の粒状中和剤同士が粒状樹脂を介して点接着をすることにより、粒状中和剤における接着点以外の表面が樹脂に覆われることを抑制することが可能となる。これにより、粒状中和剤の表面がバインダに覆われる面積を最小化でき、未処理液と粒状中和剤との接触面積を最大化することが可能となる。その結果として、より一層の中和効率の向上を図ることができる。また、粒状樹脂を用いることにより、粒状中和剤同士の空隙が樹脂により埋まってしまうことも回避することが可能となる。これにより、粒状中和剤間の未処理液の通液性がより向上する。未処理液の通液性の向上により、処理槽内における目詰まりが抑制され、安全性も確保することが可能となる。また、未処理液の通液性の向上は、中和効率の一層の向上にも寄与し得る。
【００１４】
また、本発明において用いる粒状樹脂の種類としては、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂を用いることが好ましく、このなかでも、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、及びエチレン−メチルメタクリレート共重合体からなる群より選ばれる少なくとも１種を含むことが好ましい。
【００１５】
このような粒状樹脂を用いることにより、点接着する粒状中和剤同士の結合がより強固となり、固定化中和剤の脆性破壊に対する抵抗（靱性）がより向上する傾向にある。固定化中和剤の靱性向上は、固定化中和剤を流通過程においた時の取り扱い性向上や、固定化中和剤を中和処理器内に収容する際の取り扱い性向上に寄与する。そのほか、中和処理器内に収容された固定化中和剤に対して何らかの外力が印加された場合においても、破壊されにくくなり、粒状中和剤が固定化中和剤から脱離して、目詰まりを生じさせるような事態を抑制することも可能となる。
【００１６】
また、本発明において用いる粒状樹脂の平均粒径は、好ましくは１〜５００μｍであり、より好ましくは１００〜５００μｍであり、さらに好ましくは１８０〜５００μｍである。
【００１７】
用いる粒状樹脂の平均粒径を１μｍ以上とすることにより、粒状中和剤表面の窪みに粒状樹脂が入り込み接着性の低下を招くことをより抑制することができる。また、用いる粒状樹脂の平均粒径を１μｍ以上とすることにより、点接着面積がより向上するため、点接着する粒状中和剤同士の結合がより強固となり、固定化中和剤の靱性がより向上する傾向にある。一方で、用いる粒状樹脂の平均粒径を５００μｍ以下とすることにより、粒状樹脂がより効果的に粒状中和剤表面に付着することが可能となり、固定化中和剤の靱性がより向上する傾向にある。また、用いる粒状樹脂の平均粒径を５００μｍ以下とすることにより、粒状中和剤における接着点以外の表面が樹脂に覆われることをより抑制でき、未処理液と粒状中和剤との接触面積がより向上する傾向にある。その結果として、より一層の中和効率の向上を図ることができる。なお、粒状樹脂の平均粒径は、固定化中和剤中の粒状中和剤を酸性液などですべて溶出することにより、粒状樹脂のみを取り出し、得られた粒状樹脂を公知の測定機器を用いて測定することにより得ることができる。
【００１８】
なお、粒状樹脂のより適切な粒子径の決定方法は、特に制限されないが、例えば、所定範囲の平均粒径となるように粒状樹脂をいくつかの級になるように分級し、得られた各級の粒状樹脂を用いて粒状中和剤を固定化して、各級の粒状樹脂を用いて得られた固定化中和剤の中和反応度合を比較する方法が挙げられる。なお、本明細書にいう「級」とは、例えば、篩により分級されたときのオンメッシュのクラス（分級クラス）をいう。
【００１９】
さらに、本発明において用いる粒状樹脂のメルトフローレートは、好ましくは５０ｇ／１０ｍｉｎ以下であり、より好ましくは１〜５０ｇ／１０ｍｉｎであり、さらに好ましくは５〜３０ｇ／１０ｍｉｎである。
【００２０】
用いる粒状樹脂の１９０℃におけるメルトフローレートを、５０ｇ／１０ｍｉｎ以下とすることにより、加熱時に粒状樹脂が溶融することにより粒状中和剤表面に皮膜を形成することをより抑制できる傾向にある。その結果として、より一層の中和効率の向上を図ることができる。一方で、用いる粒状樹脂の１９０℃におけるメルトフローレートを１ｇ／１０ｍｉｎ以上とすることにより、加熱時に粒状樹脂が適度に溶融するため、固定化中和剤の靱性がより向上する傾向にある。なお、１９０℃におけるメルトフローレートは、ＪＩＳ  Ｋ７２１０により測定することができる。
【００２１】
また、本発明において、粒状樹脂の配合量は、粒状中和剤１００質量部に対して、好ましくは０．１〜１０質量部であり、より好ましくは０．３〜７質量部であり、さらに好ましくは０．５〜５質量部である。
【００２２】
粒状樹脂の配合量が０．１質量部以上であることにより、粒状中和剤における接着点が向上するため、固定化中和剤の靱性がより向上する傾向にある。一方で、粒状樹脂の配合量が１０質量部以下であることにより、粒状中和剤における接着点以外の表面が樹脂に覆われることを抑制することが可能となり、結果として、より一層の中和効率の向上を図ることができる。
【００２３】
本発明においては、粒状樹脂が、抗菌剤及び／又は防カビ剤を包含するものであることが好ましい。またさらに、この場合の抗菌剤及び防カビ剤の総含有量は、粒状樹脂１００質量部に対して、好ましくは０．１〜３０質量部であり、より好ましくは１〜２５質量部であり、さらに好ましくは５〜２０質量部である。
【００２４】
抗菌剤及び／又は防カビ剤を用いることにより、例えば滞留部で滞留する未処理液又は処理済み液（以下「滞留する水」と記載）で繁殖し得る菌やカビの繁殖を抑制することができる。そのため、中和処理器内におけるバイオフィルム及び／又はゲル状粘性物の生成を抑制でき、目詰まりの発生を抑制できる。また、抗菌・防カビ用のイオン発生器等を備える場合と比較して、抗菌・防カビ機能を有する中和処理器を小型かつ低コストに実現することができる。特に、粒状樹脂に抗菌剤及び／又は防カビ剤を包含させることにより、抗菌剤及び／又は防カビ剤を経時的に放出させ易くなる。抗菌剤及び防カビ剤の総含有量が０．１質量部以上であることにより、中和処理器の使用期間中の抗菌・防カビ効果をより効果的に発揮できる。一方で、抗菌剤及び防カビ剤の総含有量が３０質量部以下であることにより、粒状樹脂の量が相対的に増加するため、固定化中和剤の靱性がより向上する傾向にある。
【００２５】
本発明においては、抗菌剤及び／又は防カビ剤を包含する状態における粒状樹脂の比重は、好ましくは１．０以下であり、より好ましくは０．８以上１．０以下であり、さらに好ましくは０．９以上１．０未満である。
【００２６】
抗菌剤及び／又は防カビ剤を包含する状態における粒状樹脂の比重が１．０以下、即ち水の比重以下であることにより、粒状中和剤が消費された後に残存する遊離粒状樹脂が処理槽内の滞留する水と空気の界面まで浮遊することができる。これにより、処理槽の気液界面に浮遊した粒状樹脂に包含される抗菌剤及び／又は防カビ剤が、中和処理器の外部から侵入し得る菌やカビに対して、初期段階で効果を発揮することが可能となる。また、粒状樹脂が処理槽の気液界面に集合するように構成することにより、粒状樹脂が中和処理器の排出口から排出されて下流でつまりなどを発生させることをより抑制することができる。
【００２７】
本発明の固定化中和剤の製造方法は、粒状中和剤と粒状樹脂との共存下において、粒状樹脂を加熱することにより、複数の粒状中和剤を粒状樹脂を介して点接着させる加熱工程を有する。
【００２８】
粒状中和剤と粒状樹脂とを混合した混合物を調製し、当該混合物を加熱することにより、粒状樹脂を溶融又は硬化することができる。熱可塑性樹脂を用いた場合には、溶融した粒状樹脂が固化する過程で粒状中和剤が粒状樹脂を介して点接着されることとなる。また、熱硬化性樹脂を用いた場合には、硬化する粒状樹脂を介して粒状中和剤が点接着されることとなる。上記のとおり、本発明によれば比較的簡便な方法で固定化中和剤を得ることが可能となる。
【００２９】
本発明の中和処理器は、未処理液の導入口と、未処理液を中和処理して処理済み液とする処理槽と、処理済み液の排出口と、を有し、処理槽内に、上記固定化中和剤が収容されたものである。
【００３０】
かかる構成を有することにより、粒状中和剤の外部への流出を抑制でき、目詰まりの発生を抑制することができるという固定化中和剤を用いた利点を生かしつつ、より一層の中和効率の向上を図ることができ、より目詰まりを生じさせにくい中和処理器を提供することができる。
【００３１】
本発明の中和処理器の製造方法は、未処理液の導入口と、未処理液を中和処理して処理済み液とする処理槽と、処理済み液の排出口と、を有する中和処理器の処理槽内に、粒状中和剤と、粒状樹脂と、を収容する収容工程と、粒状樹脂を加熱することにより、複数の粒状中和剤を粒状樹脂を介して点接着させる加熱工程と、を有する。
【００３２】
このように、上記固定化中和剤の製造方法を処理槽内で行うことにより、予め処理槽外で固定化中和剤を作製する場合と比較して、中和処理器の作製工数を削減することが可能となり、より低コストで高機能な中和処理器を製造することが可能となる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、小さな粒状中和剤を用いた場合であっても、粒状中和剤の外部への流出を抑制でき、目詰まりの発生を抑制することができるという固定化中和剤を用いた利点を生かしつつ、より一層の中和効率の向上を図ることのできる固定化中和剤及びその製造方法、並びに、当該固定化中和剤を用いた中和処理器及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本実施形態による固定化中和剤の概略構成を示す模式図である。
【図２】本実施形態における樹脂粒子の一態様を示す模式図である。
【図３】本実施形態による中和処理器の概略構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右などの位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
【００３６】
〔固定化中和剤〕
本実施形態の固定化中和剤は、複数の粒状中和剤が、粒状樹脂を介して点接着したものである。図１は、本実施形態による固定化中和剤の概略構成を示す模式図である。固定化中和剤１０は、２つ以上の粒状中和剤１が粒状樹脂２を介して点接着しており、粒状中和剤１と粒状樹脂２とが３次元的に架橋をすることで任意の形状を構成することができる。
【００３７】
粒状中和剤１としては、特に制限されないが、例えば、炭酸カルシウム、消石灰、苛性ソーダ、ソーダ灰、生石灰、石灰石、苔土石灰、及び酸化マグネシウムが挙げられる。これらの粒状中和剤１は、１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、通常、炭酸カルシウムを用いることが多く、炭酸カルシウムは、例えば、白色石灰石（例えば、寒水石）の砕石の形態で用いてもよい。
【００３８】
これらの粒状中和剤１としては、所定の粒径ごとに分級されている市販品を利用することもできる。粒状中和剤１は、１つの級に分類された粒状中和剤１のみで構成してもよいが、異なる級に分類された２種類以上の粒状中和剤１であることが好ましい。２種類以上の粒状中和剤１で構成することにより、大きな粒状中和剤１の間隙に小さな粒状中和剤１を充填することが可能となり、粒状中和剤１全体の嵩密度及び総表面積を大きくでき、未処理液の中和効率をより向上することができる。
【００３９】
異なる級に分類された２種類以上の粒状中和剤１を用いる場合、各粒状中和剤１の平均粒径とその配合割合は、固定化中和剤１０の嵩密度と総表面積を考慮して選択することができる。固定化中和剤１０の嵩密度が大きいほど、粒状中和剤１をより高密度に収容することが可能となるため、中和処理器の小型化を図ることが可能となる。また、固定化中和剤１０の総表面積が大きいほど、未処理液の中和処理速度が向上し、中和効率がより向上する。
【００４０】
また、粒状樹脂２としては、粒状中和剤１同士を結合可能であれば、特に制限されず、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂を用いることができる。熱可塑性樹脂としては、特に制限されないが、例えば、ビニルエステル系樹脂（例えば、ポリ酢酸ビニルなど）、ビニルアルコール系樹脂（例えば、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂など）、ハロゲン化ビニル系樹脂（例えば、ポリ塩化ビニルなど）、ポリオレフィン系樹脂、スチレン系樹脂（例えば、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体（ＡＳ樹脂）、スチレン−アクリロニトリル−ブタジエン共重合体（ＡＢＳ樹脂）など）、ポリアミド系樹脂（例えば、芳香族ポリアミド、脂肪族ポリアミドなど）、（メタ）アクリル系樹脂（例えば、（ポリ（メタ）アクリル酸エステルなど）、ポリカーボネート系樹脂（例えば、芳香族ポリカーボネート、脂肪族ポリカーボネートなど）、ポリアセタール系樹脂、セルロース系樹脂、変性シリコーン系樹脂などが挙げられる。これらの中でも、耐水性及び耐酸性に優れるという観点から、オレフィン系樹脂であることがより好ましい。このような粒状樹脂２を用いることにより、点接着する粒状中和剤１同士の結合がより強固となり、固定化中和剤１０の靱性がより向上するとともに、得られる中和剤ブロックの耐水性及び耐酸性が優れるため、中和剤ブロックの耐久性を向上することができる。
【００４１】
ポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのオレフィン単独重合体、これらのオレフィンの共重合体（例えば、エチレン−プロピレン共重合体など）、これらのオレフィンと共重合性単量体との共重合体（例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ樹脂）、エチレン−エチルアクリレート共重合体、及びエチレン−メチルメタクリレート共重合体）などが挙げられる。このなかでも、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、及びエチレン−メチルメタクリレート共重合体からなる群より選ばれる少なくとも１種を含むことがより好ましい。ポリオレフィン系樹脂は、１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４２】
また、熱硬化性樹脂としては、特に制限されないが、例えば、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂などの熱硬化性樹脂が挙げられる。
【００４３】
これらの粒状樹脂２は、１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４４】
粒状樹脂２の平均粒径は、粒状中和剤１表面の窪みに粒状樹脂２が入り込み接着性の低下を招くことをより回避でき、また、固定化中和剤１０の靱性向上の観点から点接着面積を多くするという観点からその下限を定めることができる。また、粒状中和剤１における接着点以外の表面が必要以上に樹脂に覆われることを回避する観点からその上限を定めることができる。このような観点から、粒状樹脂２の平均粒径は、好ましくは１〜５００μｍであり、より好ましくは１００〜５００μｍであり、さらに好ましくは１８０〜５００μｍである。
【００４５】
後述する固定化中和剤１０の製造方法における加熱時に、粒状樹脂２の溶融状態を調整する観点から、粒状樹脂２のメルトフローレートは、好ましくは５０ｇ／１０ｍｉｎ以下であり、より好ましくは１〜５０ｇ／１０ｍｉｎであり、さらに好ましくは５〜３０ｇ／１０ｍｉｎである。
【００４６】
また、後述する固定化中和剤１０の製造方法における加熱時に、粒状樹脂２の溶融状態を調整する観点から、粒状樹脂２の融点は、１００〜２００℃であり、より好ましくは１００〜１５０℃である。
【００４７】
粒状樹脂２の配合量は、固定化中和剤１０の靱性及び中和効率の向上のバランスからその上下限を定めることができる。このような観点から、粒状樹脂２の配合量は、粒状中和剤１００質量部に対して、好ましくは０．１〜１０質量部であり、より好ましくは０．３〜７質量部であり、さらに好ましくは０．５〜５質量部である。
【００４８】
また、図２に示すように、粒状樹脂２は、抗菌剤及び／又は防カビ剤３を包含することが好ましい。抗菌剤及び／又は防カビ剤３を包含することにより、容器内における菌・カビの繁殖を有効に抑制でき、菌・カビに汚染された処理済み液の排出を抑制できる。また、中和処理器内におけるバイオフィルム及び／又はゲル状粘性物の生成を抑制でき、目詰まりの発生を抑制できる。さらに、抗菌・防カビ用のイオン発生器等を備える場合と比較して、抗菌・防カビ機能を有する中和処理器を小型かつ低コストに実現することができる。なお、本実施形態においては、粒状樹脂２とは別に抗菌剤及び／又は防カビ剤３を添加することもできる。
【００４９】
抗菌剤及び防カビ剤としては、特に制限されないが、例えば、銀、銅、亜鉛などの金属、金属担持ゼオライト、光触媒活性を有する金属、金属酸化物や金属化合物などの無機系化合物、ヒノキチオール系化合物、キトサン系化合物、カラシ抽出系化合物、ユーカリ系化合物などの天然有機系化合物、合成有機系化合物や有機複合剤などが挙げられる。これらの化合物は、１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、菌及びカビの双方に有効に作用する観点から、合成有機系化合物が好ましい。
【００５０】
合成有機系化合物としては、特に制限されないが、例えば、含窒素複素環系化合物、アルデヒド系化合物、フェノール系化合物、ビグアナイド系化合物、ニトリル系化合物、ハロゲン系化合物、アニリド系化合物、ジスルフィド系化合物、チオカーバメート系化合物、有機ケイ素四級アンモニウム塩系化合物、四級アンモニウム塩系化合物、アミノ酸系化合物、有機金属系化合物、アルコール系化合物、カルボン酸系化合物、エステル系化合物、チアゾリン系化合物、カチオン性ポリマーが挙げられる。これらの合成有機系化合物は、１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５１】
抗菌剤及び防カビ剤は、中和処理装置の使用期間全般にわたり効果を奏することが好ましいため、徐放性を有するものが好ましい。
【００５２】
抗菌剤及び防カビ剤の総含有量は、粒状樹脂１００質量部に対して、好ましくは０．１〜３０質量部であり、より好ましくは１〜２５質量部であり、さらに好ましくは５〜２０質量部である。抗菌剤及び防カビ剤の総含有量が０．１質量部以上であることにより、中和処理器の使用期間中、抗菌・防カビ効果を有効に持続できる。
【００５３】
一般に、未処理液の導入口と、未処理液を中和処理して処理済み液とする処理槽と、処理済み液の排出口と、を有する中和処理器において、処理槽内への菌やカビは導入口から未処理液とともに流入することが多いと考えられる。このようにして流入した菌やカビは、繁殖が進行する前に抑えることが好ましい。このような観点から、抗菌剤及び／又は防カビ剤３を包含する状態における粒状樹脂２の比重を処理槽に滞留する水よりも軽い比重とし、粒状中和剤１が消費された後に残存する遊離粒状樹脂が処理槽内の滞留する水と空気の界面まで浮遊することができるようにすることで、中和処理器の外部から侵入し得る菌やカビを初期段階で処理することが可能となる。このような観点から、抗菌剤及び／又は防カビ剤３を包含する状態における粒状樹脂２の比重は、好ましくは１．０以下であり、より好ましくは０．８以上１．０以下であり、さらに好ましくは０．９以上１．０未満である。
【００５４】
〔固定化中和剤の製造方法〕
本実施形態の固定化中和剤１０は、粒状中和剤１と粒状樹脂２との共存下において、粒状樹脂を加熱することにより、複数の粒状中和剤１を粒状樹脂２を介して点接着させる加熱工程を有する。
【００５５】
加熱温度は、好ましくは６０℃以上２００℃以下であり、より好ましくは６０℃以上１５０℃以下である。加熱温度が６０℃以上であることにより、粒状樹脂２が溶融または硬化されやすくなり、粒状樹脂２と粒状中和剤１との結合性をより強化することができる。一方で、加熱温度が２００℃以下であることにより、特別な加熱装置を用いる必要がなく、より安価に加熱工程を行うことができる。また、この加熱工程により、粒状中和剤１及び粒状樹脂２を加熱することにより、粒状中和剤１の表面に不可避的に付着し得る菌・かびを加熱殺菌できるという利点もある。加熱時間は、特に限定されないが、好ましくは５分〜２時間であり、より好ましくは４０分〜６０分である。
【００５６】
上記加熱工程は、粒状中和剤１及び粒状樹脂２を所定の容器に収容して、容器内で混合してから行ってもよいし、粒状中和剤１及び粒状樹脂２を予め混合してから容器に収容して行ってもよいし、容器を用いずに行ってもよい。なお、容器を用いることで、その容器の形状に合わせた形の固定化中和剤１０を得ることができる。特に、処理槽と同様の形状の容器を用いて予め固定化中和剤１０を量産しておくことで、別途作製する中和処理器に所定量の固定化中和剤１０を収容することが容易となる。また、中和処理器内の中和剤がすべて消費された場合においても、予め量産した固定化中和剤１０を再充填することも可能となる。このように、中和処理器の一部品として扱うことのできる固定化中和剤１０は「中和剤モジュール」ともいうことができる。
【００５７】
〔中和処理器〕
本実施形態の中和処理器は、未処理液の導入口と、未処理液を中和処理して処理済み液とする処理槽と、処理済み液の排出口と、を有し、処理槽内に、上記固定化中和剤が収容されたものである。以下、具体的な装置構成について、図３を参照してさらに説明する。
【００５８】
図３は、本実施形態による中和処理器の概略構成を示す模式図である。中和処理器２０は、未処理液Ａの導入口４と、未処理液Ａを中和処理して処理済み液Ｂとする処理槽５と、処理済み液Ｂの排出口６と、を有し、処理槽５内に、粒状中和剤１が粒状樹脂２を介して一体化されてなる固定化中和剤１０が収容されたものである。また、中和処理器２０には、処理槽５と排出口６とを連通する流路７が設けられている。
【００５９】
このように構成された中和処理器２０においては、例えば、まず、未処理液Ａが中和処理器２０の蓋部９に設けられた導入口４より処理槽５内へ流入し、処理槽５内に収容された固定化中和剤１０に接触する。固定化中和剤１０に接触した未処理液Ａは、重力に従い処理槽５を鉛直方向下方に流れ、排出口６の設置位置の高さまで中和処理器２０内が満たされ滞留する。滞留した未処理液Ａが中和処理器２０で滞留可能な一定量を超えると隔壁８を超えて、排出口６から処理済み液Ｂが流出する。未処理液Ａは、固定化中和剤１０に接触する過程及び中和処理器２０に滞留する過程において中和処理され処理済み液Ｂとなる。なお、「排出口６の設置位置」とは、図３のように排出管を有する場合においては、その排出管の鉛直方向において最も高い位置をいうものとする。
【００６０】
固定化中和剤１０を構成する粒状中和剤１は、未処理液Ａを中和処理する過程で徐々に減少する。粒状中和剤１が未処理液Ａの中和処理により消費されると、消費された粒状中和剤１を結合させていた粒状樹脂２は足場を失い、滞留する水の中を浮遊することができる。
【００６１】
なお、上述したとおり、本発明は、上記の実施の形態、及び、既に述べた変形例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において様々な変形が可能である。すなわち、上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈されるものではない。例えば、粒状樹脂２の比重は１を遥かに超過し、中和処理器２０の底に滞留するようにしてもよいし、中和処理器２０は、処理槽５を複数有するものであってもよい。また、中和処理器２０内には、必要に応じて固定化していない粒状樹脂を用いてもよい。さらに、蓋部９は、開閉自在に閉塞するように構成されていてもよいし、オーバーフローを検知するためのセンサが設けられていてもよい。また、中和処理器２０の底部には、オーバーフローセンサによる異常信号を検知して開閉する緊急排出管が設けられていてもよい。
【００６２】
〔中和処理器の製造方法〕
本実施形態の中和処理器の製造方法は特に制限されず、処理槽内に予め固定化した固定化中和剤１０を収容し、その後、非固定化中和剤を収容してもよいし、処理槽内に粒状中和剤１と粒状樹脂２とを収容して加熱等により固定化中和剤１０を形成し、その後、非固定化中和剤を収容してもよい。
【００６３】
後者の方法としては、未処理液の導入口４と、未処理液を中和処理して処理済み液とする処理槽５と、処理済み液の排出口６と、を有する中和処理器２０の処理槽５内に、粒状中和剤１と、粒状樹脂２と、を収容する収容工程と、粒状樹脂２を加熱することにより、複数の粒状中和剤１を粒状樹脂２を介して点接着させる加熱工程と、を有する中和処理器２０の製造方法が挙げられる。このような方法とすることにより、予め形成した固定化中和剤１０を収容（充填）困難な複雑な形状をした処理槽５においても、固定化中和剤１０を収容（充填）することができる。
【００６４】
加熱温度は、固定化中和剤１０の製造方法で記載したものと実質同様とすることができるが、処理槽５を構成する部材の耐熱性を考慮して決めることが好ましい。このような観点から、加熱温度は、好ましくは６０〜２００℃であり、より好ましくは６０〜１５０℃である。なお、加熱方法は、処理槽５内に、粒状中和剤１と粒状樹脂２とを収容した状態で、処理槽５を加熱できる方法であれば特に制限されない。
【００６５】
なお、本実施形態の製造方法において、粒状中和剤及びバインダは、処理槽５に収容する前に混合してもよく、収容した後に混合してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、潜熱回収型給湯装置などの潜熱回収型熱交換器に適用され、潜熱回収型熱交換器に生じる未処理液を中和処理して外部に排出する中和処理器として産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００６７】
１…粒状中和剤、２…粒状樹脂、３…抗菌剤及び／又は防カビ剤、４…導入口、５…処理槽、６…排出口、７…流路、８…隔壁、９…蓋部、１０…固定化中和剤、２０…中和処理器、Ａ…未処理液、Ｂ…処理済み液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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