(57)【要約】【課題】人体に対する安全性が高く、取扱い易く、かつ凝集力に優れる上水処理用凝集剤を提供する。【解決手段】カルボキシメチルセルロース塩を含むことを特徴とする上水処理用凝集剤。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
カルボキシメチルセルロース塩を含むことを特徴とする上水処理用凝集剤。
【請求項２】
前記カルボキシメチルセルロース塩の１重量％水溶液粘度が２０００ｍＰａ・ｓ以上であることを特徴とする請求項１記載の上水処理用凝集剤。
【請求項３】
前記カルボキシメチルセルロース塩のエテール化度が０．３〜１．５であることを特徴とする請求項１記載の上水処理用凝集剤。
【請求項４】
懸濁物を含む水にカルボキシメチルセルロース塩を含む凝集剤を添加して、前記懸濁物を除去することを特徴とする上水処理における水の凝集処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上水処理において好適に使用される上水処理用凝集剤、および該凝集剤を使用した上水処理における水の凝集処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原水（泥分等の懸濁物を含んだ水）から飲料水を製造する上水処理において、原水の凝集処理方法として、例えば、原水に凝集剤を添加し、懸濁物を凝集して除去する方法が知られている。該凝集処理方法においては、凝集剤として、従来よりポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）や硫酸バンド等の無機系凝集剤が使用されている。しかし、無機系凝集剤は懸濁物に対する凝集力が弱いという問題がある。
【０００３】
そこで、無機系凝集剤に比べて凝集力が優れる凝集剤として、ポリアクリルアミド系有機高分子凝集剤が提案されている。（例えば、特許文献１参照）。
ところがポリアクリルアミドは、該ポリマー中に少量残存するアクリルアミドモノマーが発癌性物質である疑いがあり、飲料水用の凝集剤として使用する場合、添加量が限定される。
又、上水処理用凝集剤として、安全性の高いα−澱粉を含む凝集剤が提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかしこの凝集剤は、使用時、高温溶解が必要であり、また腐敗し易いといった取扱いが厄介であるという問題がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−７９００５号公報（第２、３頁）
【特許文献２】
特開２００１−４７０６１号公報（第２頁）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の課題は、上記問題に鑑み、人体に対する安全性が高く、取扱い易く、かつ凝集力に優れる上水処理用凝集剤、および該凝集剤を使用する上水処理における水の凝集処理方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討を重ねた結果、カルボキシメチルセルロース塩が、懸濁物に対する凝集力に優れることを発見し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち本発明の上水処理用凝集剤は、カルボキシメチルセルロース塩を含むことを特徴とする。
本発明の凝集剤に含まれるカルボキシメチルセルロース塩は、食品添加物としても使用されているものであるため人体に対する安全性が高く、また室温で水に溶解し、腐敗の懸念も小さいので取扱い易く、しかも凝集力に優れているので、上水処理用凝集剤として好適である。
【０００８】
なかでも、１重量％水溶液粘度が２０００ｍＰａ・ｓ以上のカルボキシメチルセルロース塩を含む凝集剤およびエテール化度が０．３〜１．５であるカルボキシメチルセルロース塩を含む凝集剤が好ましい。
【０００９】
さらに本発明の上水処理における水の凝集処理方法は、懸濁物を含む水にカルボキシメチルセルロース塩を含む凝集剤を添加して、前記懸濁物を除去することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明において、カルボキシメチルセルロース（以下、ＣＭＣという）の塩としては、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩等のアルカリ金属塩、カルシウム塩、マグネシウム塩等のアルカリ土類金属塩、アンモニウム塩等が挙げられる。
【００１１】
ＣＭＣ塩は、その１重量％（蒸発残分換算）水溶液の粘度が、２，０００ｍＰ・ｓ以上が好ましく、３，０００ｍＰ・ｓ以上であれば更に好ましい。
ここでＣＭＣ塩１重量％水溶液の粘度は、ＪＩＳ　Ｋ　６７２６に準じて測定される。具体的には、ＣＭＣ塩の１重量％水溶液を、２５℃で、ＢＭ型粘度計（東京計器社製、５ＭＦ３０）を使用して、回転数３０ｒｐｍで測定する。
【００１２】
ＣＭＣ塩のエーテル化度は、０．３〜１．５の範囲が、優れた凝集力を示すので好ましく、０．５〜１．２の範囲がさらに好ましい。
ここでエーテル化度とは、セルロースを構成するグルコースユニット中の３個の水酸基のうち、エーテル基（カルボキシメチル基）に置換された数をいう。具体的には、試料約１ｇを精秤し、ろ紙に包んで磁性ルツボの中に入れ、６００℃で灰化した残分を、フェノールフタレインを指示薬として０．１Ｎ硫酸で滴定し、以下の式を用いて計算する。
【００１３】
【数１】
2004113892.tif 000002
【００１４】
（式中、Ａは中和に要した０．１Ｎ硫酸の量（ｍｌ）を、ｆは０．１Ｎ硫酸の力価を表す。）
【００１５】
本発明の水の凝集処理方法によれば、前記ＣＭＣ塩を０．１〜０．５重量％含む水溶液とした凝集剤を原水等の処理すべき水に添加する。
水に添加される凝集剤中のＣＭＣ塩の量は特に限定されず、凝集処理される水の濁度等に応じて、適宜決められる。
通常、濁度２〜２００度の水に対して０．２〜２ｐｐｍのＣＭＣ塩が添加されると、飲料水として使用可能な濁度である２度以下とすることができる。
【００１６】
ここで濁度とは水の濁りの程度をいい、カオリン（白陶土）１ｍｇが蒸留水１リットル中に懸濁している濁りの程度を濁度１度という（カオリン度）。
濁度の測定は、試料となる水の濁度に近いいくつかの濁度の標準水を調製しておき、これらとの比較によって行う。具体的には、分光光度計（日立製作所（株）Ｕ−１１００型）を用いて、ＪＩＳ−Ｋ−０１０１に準じて測定する。
【００１７】
本発明の凝集処理方法は、原水に凝集剤を添加して、懸濁物を凝集、沈殿させて該懸濁物を除去する際に好適に適用される。
【００１８】
本発明の凝集剤は、ＰＡＣ、ポリアクリルアミド等無機系凝集剤あるいは他の有機高分子系凝集剤と併用してもよい。
ポリアクリルアミドと併用した場合、発癌性物質の疑いのあるアクリルアミドモノマーを少量含有するポリアクリルアミドの添加量を減らすことができるため、処理された水は、飲料水としての安全性が高くなる。
また、ＰＡＣと併用した場合、現在多量に使用しているＰＡＣの添加量を減少させることができる。その結果、廃棄物であるＰＡＣ含有スラッジの量を削減することができる。さらに、ＰＡＣに含まれるアルミニウムとアルツハイマー病の関連が疑われており、ＰＡＣの添加量を減らすことは、飲料水の安全性の点からも望ましい。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明を実施例、比較例に基づいてさらに詳しく説明する。ただし本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２０】
実施例１
浄水場より採取した水道水原水（濁度５３．１度）１リットルをビーカーに採取してジャーテスター（宮本理研工業（株）製、ＪＭＤ−４）にセットし、ＣＭＣ−１（ＣＭＣ−ナトリウム塩）（１重量％水溶液粘度：７０００ｍＰａ・ｓ、エーテル化度：０．７）を０．１重量％含む水溶液を、ＣＭＣ−１が原水に対して１ｐｐｍになるように添加して、１２０ｒｐｍで２分間撹拌後、静置した。
静置３分後、液面から深さ５ｃｍの位置より処理水を抜き取り、濁度を測定した。結果を表１に示す。
【００２１】
実施例２〜４、比較例１〜４
表１に示すＣＭＣ塩を使用した以外は実施例１と同様にして、凝集処理を行い、濁度を測定した。結果を表１に示す。
【００２２】
実施例５
浄水場より採取した水道水原水（濁度５３．１度）１リットルをビーカーに採取してジャーテスターにセットし、先ずＰＡＣを原水に対して２０ｐｐｍ添加し、１２０ｒｐｍで２分間撹拌後、ＣＭＣ−１を０．１重量％含む水溶液を、ＣＭＣ−１が原水に対して１ｐｐｍになるように添加して、１２０ｒｐｍで２分間撹拌後、静置した。
静置３分後、液面から深さ５ｃｍの位置より処理水を抜き取り、濁度を測定した。結果を表１に示す。
【００２３】
実施例６〜８、比較例５〜８
表１に示すＣＭＣ塩を使用した以外は実施例５と同様にして、凝集処理を行い、濁度を測定した。結果を表１に示す。
【００２４】
比較例９
浄水場より採取した水道水原水（濁度５３．１度）１リットルをビーカーに採取してジャーテスターにセットし、ＰＡＣを原水に対して２０ｐｐｍ添加し、１２０ｒｐｍで２分間撹拌後、静置した。
静置３分後、液面から深さ５ｃｍの位置より処理水を抜き取り、濁度を測定した。結果を表１に示す。
【００２５】
比較例１０
浄水場より採取した水道水原水（濁度５３．１度）１リットルをビーカーに採取してジャーテスターにセットし、１２０ｒｐｍで２分間攪拌後、３分間静置した。液面から深さ５ｃｍの位置より処理水を抜き取り、濁度を測定した。結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】
2004113892.tif 000003
【００２７】
なお、表１中の略語は以下のとおりである。
ＣＭＣ−２：１重量％水溶液粘度が１４，０００ｍＰａ・ｓ、エーテル化度が０．７のＣＭＣナトリウム塩
ＣＭＣ−３：１重量％水溶液粘度が６５０ｍＰａ・ｓ、エーテル化度が０．８のＣＭＣナトリウム塩
ＣＭＣ−４：１重量％水溶液粘度が７，５００ｍＰａ・ｓ、エーテル化度が１．９のＣＭＣナトリウム塩、
ＰＡＡＭ−１：分子量（Ｍｗ）が１５００万のアニオン変成率０モル％のポリアクリルアミド（ノニオン性）
ＰＡＡＭ−２：分子量（Ｍｗ）が１９００万のアニオン変成率７モル％のポリアクリルアミド
ＰＡＡＭ−３：分子量（Ｍｗ）が１７００万のアニオン変成率２０モル％のポリアクリルアミド
【００２８】
表１に示すように、本発明の凝集剤は、単独使用、ＰＡＣとの併用のいずれにおいても上澄水の濁度を顕著に低減させた。このことは、本発明の凝集剤が、水道水原水中の微細懸濁粒子に対して凝集沈降効果が大きいことを意味している。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、本発明の上水処理用凝集剤は、人体に対する安全性が高く、取扱い易く、かつ凝集力に優れるという効果を奏する。