(57)【要約】【課題】本発明は、液体中に分散している藻類を効率よく凝集分離させる方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明によれば、藻類が分散しているｐＨ２．０〜４．０の液体にアルカリ性無機凝集剤を添加し、次いでカチオン性高分子凝集剤を添加することを含む、液体中に分散している藻類を凝集分離させる方法が提供される。また、本発明によれば、藻類を利用したバイオ燃料の製造方法が提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体中に分散している藻類を凝集分離させる方法であって、藻類が分散しているｐＨ２．０〜４．０の液体にアルカリ性無機凝集剤を添加し、次いでカチオン性高分子凝集剤を添加することを含む、前記方法。
【請求項２】
アルカリ性無機凝集剤がアルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウムもしくはポルトランドセメント、またはこれらのうちの二種以上の混合物である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
カチオン性高分子凝集剤が、カチオン性モノマーの単独重合体、カチオン性モノマーとノニオン性モノマーの共重合体、縮合系ポリアミン、ポリビニルアミン、ポリビニルアミジン、ポリ（メタ）アリルアミン、ジシアンジアミド−ホルマリン縮合物、ポリエチレンイミン、ポリビニルイミダリン、ポリビニルピリジン、ジアリルアミン塩−二酸化硫黄共重合体、ポリジメチルジアリルアンモニウム塩−二酸化硫黄共重合体、ポリジメチルジアリルアンモニウム塩、ポリジメチルジアリルアンモニウム塩−アクリルアミド共重合体もしくはアリルアミン塩重合体、またはこれらのうちの二種以上の混合物である、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
藻類が緑色植物門または紅色植物門に属する藻類である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
バイオ燃料を製造する方法であって、
緑色植物門または紅色植物門に属する藻類が分散している液体を用意する工程、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法により前記藻類を凝集分離させる工程、および
前記藻類を前記液体から取り出し、含有する油脂を採取する工程を含む、前記方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はバイオ燃料の製造技術に関し、特に、藻類を利用したバイオ燃料の製造において、藻類を効率よく回収する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
枯渇が危惧される石油のような化石燃料の代替品として、バイオ燃料への関心が高まっている。バイオ燃料とは、植物などの生物資源を原料として製造される燃料である。代表的なバイオ燃料としては、トウモロコシやサトウキビなどの糖質をアルコール発酵させて得られるバイオエタノールや、植物油などの油脂を改質して得られるバイオディーゼルが知られている。しかし、従来のバイオ燃料の製造においては、原料の確保が問題となる。特に、バイオエタノールの原料は食料でもあるため、バイオエタノールの製造の拡大が食料および飼料価格の高騰を引き起こし、大きな社会問題となっている。そのため、食料供給に影響を及ぼさないバイオ燃料の製造方法が模索されている。
【０００３】
新たなバイオ燃料の原料として、光合成により油脂を生産し蓄積する性質を有する微細藻類が注目されている。微細藻類を利用したバイオ燃料生産は、食料生産と競合することがない、植物よりも単位面積あたりの生産性が高い、植物栽培に適さない土地でも利用できる、二酸化炭素固定への寄与率が高い、などの利点を有する。例えば、特許文献１にはバイオリアクターにより藻類を培養し、そこからオイルを抽出してバイオディーゼルを製造する方法が開示されている。
【０００４】
培養された微細藻類は、通常、培養液中に分散した状態で存在する。したがって、微細藻類から油脂を効率よく抽出するには、微細藻類と培養液を分離することが不可欠である。例えば特許文献１では、粘土、硫酸アルミニウム、ポリアクリルアミドなどの凝集剤を添加することにより藻類を分離することが提案されている。
【０００５】
液体中に分散している藻類などを回収する方法については、例えば汚水処理の分野で従来様々な試みがなされている。例えば特許文献２には、ポリ塩化アルミニウムとポリジメチルジアリルアンモニウムクロライドとの混合物を使用して藻類含有水を処理する方法が開示されている。また、特許文献３には、混合汚泥にポリ硫酸第二鉄凝集剤を添加し、ｐＨ４〜７に調整した後にポリアミジンを添加することにより汚泥を凝集させる方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００９−５０５６６０号
【特許文献２】特開平６−１８２３５６号
【特許文献３】特開平８−１７３９９９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載されている方法による藻類の分離効率は、工業化を視野に入れた場合に未だ満足できるものではない。また、特許文献２および３に記載のポリ塩化アルミニウムやポリ硫酸第二鉄を用いる方法では、藻類が酸性環境で培養されたものである場合に藻類を凝集させることができない。さらに、ポリアミジンの使用はコスト高につながるため好ましくない。そのため、より効率よく藻類を培養液から分離させる技術が求められている。そこで、本発明は液体中に分散している藻類を効率よく凝集分離させる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】
【０００８】
本発明者らは、藻類を凝集させるための凝集剤について検討した結果、まずアルカリ性無機凝集剤を添加し、次いでカチオン性高分子凝集剤を添加することにより、藻類が速やかに凝集分離することを発見した。本発明の要旨は以下のとおりである。
【０００９】
（１）液体中に分散している藻類を凝集分離させる方法であって、藻類が分散しているｐＨ２．０〜４．０の液体にアルカリ性無機凝集剤を添加し、次いでカチオン性高分子凝集剤を添加することを含む、前記方法。
（２）アルカリ性無機凝集剤がアルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウムもしくはポルトランドセメント、またはこれらのうちの二種以上の混合物である、（１）に記載の方法。
（３）カチオン性高分子凝集剤が、カチオン性モノマーの単独重合体、カチオン性モノマーとノニオン性モノマーの共重合体、縮合系ポリアミン、ポリビニルアミン、ポリビニルアミジン、ポリ（メタ）アリルアミン、ジシアンジアミド−ホルマリン縮合物、ポリエチレンイミン、ポリビニルイミダリン、ポリビニルピリジン、ジアリルアミン塩−二酸化硫黄共重合体、ポリジメチルジアリルアンモニウム塩−二酸化硫黄共重合体、ポリジメチルジアリルアンモニウム塩、ポリジメチルジアリルアンモニウム塩−アクリルアミド共重合体もしくはアリルアミン塩重合体、またはこれらのうちの二種以上の混合物である、（１）または（２）に記載の方法。
（４）藻類が緑色植物門または紅色植物門に属する藻類である、（１）〜（３）のいずれかに記載の方法。
（５）バイオ燃料を製造する方法であって、緑色植物門または紅色植物門に属する藻類が分散している液体を用意する工程、（１）〜（３）のいずれかに記載の方法により前記藻類を凝集分離させる工程、および、前記藻類を前記液体から取り出し、含有する油脂を採取する工程を含む、前記方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の凝集分離方法によれば、液体中に分散している藻類を効率よく回収することが可能となる。また、本発明の凝集分離方法によれば、油脂を生産する藻類の培養液からの回収の効率化を実現することができ、藻類を利用したバイオ燃料生産の実用化に寄与する。本発明の方法によれば、工業化が可能な藻類を用いたバイオ燃料の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の方法を模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、液体中に分散している藻類を凝集分離させる方法に関する。本発明において「藻類」とは、水中（淡水中もしくは海水中）に生息する、一般的に藻類と称されるもの（例えば緑藻類、紅藻類、渦鞭毛藻類、ラン藻類など）すべてを意味する。本発明の方法は、水中に分散して存在する緑色植物門(Chlorophyta)または紅色植物門(Rhodophyta)に属する微細な藻類を凝集させ分離させるのに優れている。特に、本発明の方法は、光合成により油脂を生産し蓄積する性質を有する微細な藻類の凝集分離に好適である。そのような微細藻類の例としては、シュードコリシスチス・エリプソイディア（Pseudochoricystis ellipsoidea）を含むシュードコリシスチス（Pseudochoricystis）属に属する藻類、コリシスチス（Choricystis）属に属する藻類、コナミドリムシ(Chlamydomonas reinhardtii)を含むクラミドモナス(Chlamydomonas)属に属する藻類、シアニディオシゾン(Cyanidoschyzon merolae)を含むシアニディオシゾン(Cyanidioschyzon)属に属する藻類、またはイデユコゴメ(Cyanidium caldarium)を含むシアニジウム(Cyanidium)属に属する藻類が挙げられる。
【００１３】
シュードコリシスチス・エリプソイディアは、楕円形またはやや曲がった腎臓形をした、細胞長３〜４μｍの淡水性の緑藻である。この藻は、無機栄養分（硝酸、リン酸、カリウムなど）が豊富な間は急速に増殖する一方、それらが枯渇すると、光合成を通じて水と二酸化炭素を吸収し、細胞内に大量の油脂を蓄積するという特徴を有する。蓄積される油脂は炭素数１０〜２５の飽和または不飽和の脂肪族炭化水素であり、軽油に相当する。
【００１４】
クラミドモナス属は緑藻綱に属する単細胞の鞭毛虫であり、中でもクラミドモナス属に属するコナミドリムシは分子生物学などの分野におけるモデル生物として広く知られている。細胞の外観は、なめらかな楕円形であり、長さは約１０〜２０μｍである。
【００１５】
シアニディオシゾンおよびイデユコゴメは紅藻綱に属する藻類であり、温泉の源泉付近や浴槽などに生息する温泉藻として知られている。シアニディオシゾンの細胞の直径は約１〜２μｍである。また、イデユコゴメの細胞は球形で直径数μｍ〜数十μｍである。
【００１６】
本発明の方法では、まず藻類が分散している液体中にアルカリ性無機凝集剤を添加する。藻類が分散している液体は特に限定されるものではないが、例えば水、あるいは栄養塩（ＮａＮＯ３、ＫＮＯ３、ＮＨ４Ｃｌ、尿素などの窒素源もしくはＫ２ＨＰＯ４、ＫＨ２ＰＯ４、グリセロリン酸ナトリウムなどのリン源など）、微量金属塩（鉄、マグネシウム、マンガン、カルシウム、亜鉛など）、ビタミン（ビタミンＢ１、ビタミンＢ１２など）などのいずれか１種以上を水中に含む藻類用培養液である。本発明の方法において、藻類が分散している液体はｐＨが２．０〜４．０の範囲、好ましくは２．５〜３．５の範囲である。本発明の方法によれば、酸性の液体中に分散している藻類を凝集分離させることが可能である。本発明の方法において、分散液における藻類の濃度は、藻類の乾燥重量に基づいて、０．１〜３．０ｇ／Ｌ、特に０．３〜１．０ｇ／Ｌであると好ましい。藻類の濃度が高い場合には、水により希釈してそのような濃度に調整することができる。
【００１７】
本発明の方法で用いることができるアルカリ性無機凝集剤としては、例えばアルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウムおよびポルトランドセメントが挙げられる。これらの中でも、アルカリ性無機凝集剤としてはアルミン酸ナトリウムが特に好適である。なお、アルカリ性無機凝集剤は、複数を混合して用いてもよい。本発明の方法において、アルカリ性無機凝集剤は、液体中に含まれる藻類全体の乾燥重量に対して０．６重量％以上となる量添加するのが好ましい。また、アルカリ性無機凝集剤は、液体中に含まれる藻類全体の乾燥重量に対して０．６〜３０．０重量％となる量、より好ましくは０．６〜２０．０重量％、さらに好ましくは０．６〜１０．０重量％、特に０．６〜４．５重量％、とりわけ０．６〜３．０重量％となる量添加するのがさらに好適である。
【００１８】
アルカリ性無機凝集剤を藻類が分散している液体中に添加すると、藻類と無機凝集剤が結合しフロックを形成する。ただし、ここで形成されるフロックの大きさは、藻類が沈殿するためには十分なものではなく、この時点では液体中に藻類の小さなフロックが分散している状態が観察される。
【００１９】
次いで、カチオン性高分子凝集剤を添加する。本発明の方法で用いることができるカチオン性高分子凝集剤としては、例えばカチオン性モノマーの単独重合体、カチオン性モノマーとノニオン性モノマーの共重合体、縮合系ポリアミン、ポリビニルアミン、ポリビニルアミジン、ポリ（メタ）アリルアミン、ジシアンジアミド−ホルマリン縮合物、ポリエチレンイミン、ポリビニルイミダリン、ポリビニルピリジン、ジアリルアミン塩−二酸化硫黄共重合体、ポリジメチルジアリルアンモニウム塩−二酸化硫黄共重合体、ポリジメチルジアリルアンモニウム塩、ポリジメチルジアリルアンモニウム塩−アクリルアミド共重合体、およびアリルアミン塩重合体が挙げられる。本発明の方法で用いることができるカチオン性高分子凝集剤としては、特にカチオン性モノマーの単独重合体およびカチオン性モノマーとノニオン性モノマーの共重合体が好適である。
【００２０】
カチオン性モノマーの単独重合体あるいはカチオン性モノマーとノニオン性モノマーの共重合体において、カチオン性モノマーとしては、例えばメタクリル酸ジメチルアミノエチルを含むメタクリル酸アルキルアミノアルキル、アクリル酸ジメチルアミノエチルおよびアクリル酸ジエチルアミノエチルを含むアクリル酸ジアルキルアミノアルキル、ならびにこれらの中和塩や４級塩が挙げられる。一方、ノニオン性モノマーとしては、例えばアクリルアミド、メタクリルアミド、メタアクリロニトリル、および酢酸ビニルが挙げられる。なお、ここでアルキルとは、Ｃ１−６アルキル（例えばメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシルなど）、Ｃ２−６アルケニル（例えばビニル、１−プロペニル、２−プロペニル、１−ブテニル、２−ブテニル、３−ブテニル、１−メチル−２−プロペニル、１−ペンテニル、２−ペンテニル、３−ペンテニル、４−ペンテニル、１−メチル−２−ブテニル、２−メチル−３−ブテニル、１−ヘキセニル、２−ヘキセニル、３−ヘキセニル、４−ヘキセニル、５−ヘキセニル、１，１−ジメチル−２−ブテニル、２−メチル−３−ペンテニルなど）またはＣ２−６アルキニル（例えばエチニル、１−プロピニル、２−プロピニル、１−ブチニル、２−ブチニル、３−ブチニル、１−メチル−２−プロピニル、１−ペンチニル、２−ペンチニル、３−ペンチニル、４−ペンチニル、１−メチル−２−ブチニル、１−ヘキシニル、２−ヘキシニル、３−ヘキシニル、４−ヘキシニル、５−ヘキシニル、１，１−ジメチル−２−ブチニル、２−メチル−３−ペンチニルなど）を意味する。
【００２１】
これらの中でも、カチオン性高分子凝集剤としては、ポリメタクリル酸ジアルキルアミノアルキル（とりわけポリメタクリル酸ジメチルアミノエチル）およびアクリルアミド−アクリル酸ジアルキルアミノアルキル共重合体（とりわけアクリルアミド−アクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体）が好適である。なお、カチオン性高分子凝集剤は、複数を混合して用いてもよい。
【００２２】
カチオン性高分子凝集剤を、予めアルカリ性無機凝集剤を添加した上述の液体に添加すると、藻類と無機凝集剤が結合して形成されたフロックに高分子凝集剤が絡みつき、大きなフロックを形成する。このフロックは水中に分散した状態を維持できない程度の大きさであるため、容易に沈降する。
【００２３】
本発明の方法において、カチオン性高分子凝集剤の添加濃度は任意に決定することができる。例えば、予めアルカリ性無機凝集剤を添加して生成した藻類の比較的小さなフロックが、カチオン性高分子凝集剤を添加するにつれて大きなフロックとなり沈降していく様子を目視で確認しながら、カチオン性高分子凝集剤を適宜添加することもできる。カチオン性高分子凝集剤の濃度は、通常、液体中に含まれる藻類全体の乾燥重量に対して０．０１〜０．５重量％、特に０．０１〜０．３重量％、とりわけ０．０５〜０．２５重量％とするのが好ましい。
【００２４】
図１は、本発明の方法を模式的に示した図である。これまで説明してきたように、本発明の方法は、藻類が分散している液体に第一にアルカリ性無機凝集剤を添加し、第二にカチオン性高分子凝集剤を添加する方法である。藻類が分散している液体中にアルカリ性無機凝集剤を添加すると、比較的小さなフロックが形成される。しかし、この小さなフロックは藻類が沈殿するためには十分なものではないため、液体中に分散した状態となる。そこに、カチオン性高分子凝集剤を添加すると、上述した小さなフロックに高分子凝集剤が絡みつき、大きなフロックを形成する。このフロックは水中に分散した状態を維持できない程度の大きさであるため、容易に沈降する。
【００２５】
別の側面において、本発明はバイオ燃料を製造する方法に関する。本発明のバイオ燃料を製造する方法においては、まず油脂を生産し蓄積する性質を有する藻類が分散している液体を用意する。そのような藻類としては、緑色植物門または紅色植物門に属する上述したような藻類が挙げられる。藻類が分散している液体は、例えば閉鎖系であるバイオリアクターを用いてそのような藻類を人工的に培養することにより、または開放系であるオープンポンドで培養することにより得ることができる。例えば、シュードコリシスチス属もしくはコリシスチス属に属する藻類、特にシュードコリシスチス・エリプソイディアに関しては、例えばＷＯ２００６／１０９５８８号公報に開示されている。
【００２６】
次に、用意した藻類が分散している液体に、上述した凝集分離法に従って、アルカリ性無機凝集剤を添加し、次いでカチオン性高分子凝集剤を添加する。これにより、藻類は凝集してフロックを形成し、沈降する。沈降した藻類のフロックは、例えばろ過することにより液体から取り出すことができる。
【００２７】
そして、取り出した藻類のフロックから藻類が体内に蓄積した油脂を採取する。油脂の採取は、当業者にとって一般的な方法、例えば（１）フレンチプレスやホモジナイザーなどにより細胞を破砕してからｎ−ヘキサンなどの有機溶媒によって抽出する方法、（２）細胞をガラス繊維等のフィルター上に回収し、乾燥させてから、有機溶媒などによって抽出する方法、（３）細胞を凍結乾燥して粉末化し、その粉末から有機溶媒で抽出する方法、（４）フィルタープレスやスクリュープレスなどにより藻類を脱水してから有機溶媒によって抽出する方法、（５）有機溶媒の代わりに水、二酸化炭素、メタノールなどの超臨界または亜臨界流体によって抽出する方法などにより行うことができる。
【００２８】
例えば、シュードコリシスチス属もしくはコリシスチス属に属する藻類、特にシュードコリシスチス・エリプソイディアから採取することができる油脂は、炭素数１０〜２５の飽和または不飽和の脂肪族炭化水素であり、軽油に相当するものである。上述した藻類からは、最大で乾燥重量の３割程度の脂肪族炭化水素を採取することができる。また、採取後の残りかすもバイオエタノール燃料製造の原料として用いることができる。
【実施例】
【００２９】
以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００３０】
参考例１〜６
無機凝集剤を単独で用いた場合の凝集性能を調べた。微細藻類シュードコリシスチス・エリプソイディア（Pseudochoricystis ellipsoidea）を５００ｍＬのバイオリアクターで培養した。培養時の培養液中における藻の濃度は２．５〜３．０ｇ／Ｌであり、培養液のｐＨは３〜３．５であった。この藻が分散している培養液を蒸留水で０．５ｇ／Ｌに希釈し、よく攪拌した後、ビーカーに１００ｍＬ採取した。このビーカーに、スターラーチップ（φ７×２０（ｍｍ））を入れてマルチスターラー（アズワン製）で攪拌しながら（攪拌速度は１０目盛り中５目盛りの位置）、無機凝集剤を所定量添加した。なお、粉末であるアルミン酸ナトリウムに関しては予め蒸留水に溶解させて５重量％の水溶液としてから添加した。使用した無機凝集剤の詳細は表１に記載のとおりである。なお、凝集剤の添加濃度は、凝集剤の添加量（ｇ）を系中に含まれる藻の重量（ｇ）（乾燥藻体相当）で割り、乾燥藻体に対する重量％として求めた。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
［沈降性評価］
凝集剤の添加後、藻を含む液体を５分間攪拌し、１００ｍＬのメスシリンダーに速やかに移した。１０分間静置した後、沈降したフロック（塊）の高さをメスシリンダーの目盛りに基づいて測定した。読み取ったメスシリンダーの値（ｍＬ）を藻の濃度（０．５ｇ／Ｌ）で割り、得られた値を指標として沈降性を評価した。評価基準は、得られた値をＸとした場合に、Ａ：１０≦Ｘ、Ｂ：５≦Ｘ＜１０、Ｃ：２≦Ｘ＜５、Ｄ：０≦Ｘ＜２とした。
【００３３】
［凝集性評価］
上記と同様に、凝集剤の添加後に藻を含む液体をさらに５分間攪拌し、１００ｍＬのメスシリンダーに速やかに移し、１０分間静置した後、メスシリンダー目盛り７０ｍＬの位置から２０ｍＬ分の上澄み液をピペットによりサンプリングした。ガラス繊維ろ紙ＧＦ／Ｆ（４．７ｃｍ）を用いて、サンプリングした上澄み液を吸引ろ過により分離した。ろ紙を１０５℃、３時間で乾燥し、上澄み液に含まれていた藻の乾燥重量を測定した。この上澄み液中の藻の重量（ｇ）を凝集前の系中に含まれる藻の重量（ｇ）（乾燥藻体相当）で割り、上澄残分を重量％として求めた。評価基準は、上澄残分（％）をＹとした場合に、Ａ：０≦Ｙ＜３、Ｂ：３≦Ｙ＜１０、Ｃ：１０≦Ｙ＜５０、Ｄ：５０≦Ｙとした。
【００３４】
［溶液のｐＨ測定］
凝集剤を添加する前、および凝集剤の添加によりフロックが沈降し分離した後の液のｐＨをｐＨ測定器（pH METER F-22、HORIBA製）で測定した。
【００３５】
参考例１〜６の結果を表２に示す。
【００３６】
【表２】
2011212624.tif 000004
【００３７】
無機凝集剤として酸性であるポリ塩化アルミニウムあるいはポリ硫酸第二鉄を使用した参考例５および６では、凝集剤の添加濃度を様々に変えても藻の凝集はほとんど起こらなかった。一方、アルミン酸ナトリウムを２重量％あるいは２．５重量％の添加濃度で加えた参考例１および２では、藻の凝集が観察された。しかしながら、大きなフロックは観察されず、その凝集性能は不十分であると判断された。アルミン酸ナトリウムの濃度を５重量％以上あるいは０．５重量％以下とした場合でも凝集性やフロックの大きさが改善されることはなかった。
【００３８】
参考例７〜１５
高分子凝集剤を単独で用いた場合の凝集性能を調べた。参考例１〜６と同様にして、０．５ｇ／Ｌの濃度の微細藻類シュードコリシスチス・エリプソイディアを含む液体をビーカーに１００ｍＬ採取し、マルチスターラーで攪拌しながら、予め蒸留水に溶解させて０．２重量％水溶液とした所定の高分子凝集剤を所定量添加した。使用した高分子凝集剤の詳細は表３に記載のとおりである。
【００３９】
【表３】
2011212624.tif 000005
【００４０】
なお、高分子凝集剤のうち、カチオン性凝集剤を添加する場合は予め水酸化カリウム（ＫＯＨ）を加えて液のｐＨを１０付近に調整した。
【００４１】
参考例１〜６と同様に、それぞれの高分子凝集剤を使用した場合につき、沈降性および凝集性を評価し、溶液のｐＨを測定した。参考例７〜１５の結果を表４に示す。
【００４２】
【表４】
2011212624.tif 000006
【００４３】
ノニオン性の高分子凝集剤を使用した参考例１５では、藻の凝集はほとんど起こらなかった。一方、ポリメタクリル酸ジメチルアミノエチルあるいはアクリルアミド−アクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体は、特定の範囲の添加濃度において藻の凝集が観察された。しかしながら、大きなフロックはあまり観察されず、その凝集性能は不十分であると判断された。
【００４４】
実施例１〜４、比較例１
アルカリ性無機凝集剤を添加した後にカチオン性高分子凝集剤を添加した場合の凝集性能を調べた。上述した参考例１〜１５と同様にして、０．５ｇ／Ｌの濃度の微細藻類シュードコリシスチス・エリプソイディアを含む液体をビーカーに１００ｍＬ採取し、マルチスターラーで攪拌しながら、予め蒸留水に溶解させて５重量％の水溶液としたアルミン酸ナトリウムを添加した。５分間攪拌した後、予め蒸留水に溶解させて０．２重量％水溶液としたポリメタクリル酸ジメチルアミノエチルを添加し、さらに５分間攪拌して、１００ｍＬのメスシリンダーに速やかに移した。参考例１〜１６と同様に、様々な添加濃度で凝集剤を使用した各々の場合につき、沈降性および凝集性を評価し、溶液のｐＨを測定した。比較例１および実施例１〜４の結果を表５に示す。
【００４５】
【表５】
2011212624.tif 000007
【００４６】
アルミン酸ナトリウムの添加濃度を０．５重量％とした比較例１では藻の凝集が観察されなかったものの、その他の実施例１〜４では藻の凝集が観察され、凝集性およびフロックの大きさのいずれにおいても優れていた。特にアルミン酸ナトリウムを１〜２．５重量％およびポリメタクリル酸ジメチルアミノエチルを０．１〜０．２重量％加えた実施例１〜４では、目視による観察で、フロックの大きさおよび凝集の速度において特に優れていることが明らかであった。
【図１】
2011212624.tif 000008