(57)【要約】【課題】ホタテ内臓、イカゴロを原料として、これらに含まれるカドミウムなどの重金属の除去が低コストで効率的に行なえ、しかも、環境問題にも対応可能な重金属の除去方法の提供である。【解決手段】１．鉱酸又は有機酸の水溶液を満たした旋回噴流抽出槽に重金属含有物を投入し、旋回噴流抽出槽からの旋回気泡噴流で重金属含有物から重金属の溶出抽出処理を行う。  ２．重金属の抽出処理後、重金属含有物と重金属が溶出した液体を共に旋回噴流抽出槽から排出して固液分離する。  ３．水で満たした旋回噴流抽出槽へ、固液分離した重金属含有物を戻し、旋回噴流抽出槽からの旋回気泡噴流により水洗い処理を行なう。  ４．上記1から３の工程を1回若しくは複数回行なう。  ５．旋回噴流抽出槽から排出した重金属が溶出した液体は、凝集剤、吸着剤、フェライト法により重金属を除去し、沈殿物は脱水して廃棄処理を行ない、その上澄み液は中和槽にて中和して再度上記工程に循環する。  ６．鉱酸又は有機酸の水溶液のｐＨ濃度は1乃至1.5とする。【選択図】図1
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
重金属の除去方法は次の工程からなることを特徴とする。
１．鉱酸又は有機酸の水溶液を満たした旋回噴流抽出槽に重金属含有物を投入し、旋回噴流抽出槽からの旋回気泡噴流で重金属含有物から重金属の溶出抽出処理を行う。
２．重金属の抽出処理後、重金属含有物と重金属が溶出した液体を共に旋回噴流抽出槽から排出して固液分離する。
３．水で満たした旋回噴流抽出槽へ、固液分離した重金属含有物を戻し、旋回噴流抽出槽からの旋回気泡噴流により水洗い処理を行なう。
４．上記1から３の工程を1回若しくは複数回行なう。
５．旋回噴流抽出槽から排出した重金属が溶出した液体は、凝集剤、吸着剤、フェライト法により重金属を除去し、沈殿物は脱水して廃棄処理を行ない、その上澄み液は中和槽にて中和して再度上記工程に循環する。
６．鉱酸又は有機酸の水溶液のｐＨ濃度は1乃至1.5とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重金属の除去方法、詳しくは、農水産廃棄物、例えば、ホタテ、イカの加工に伴って排出されるホタテウロ（内臓中腸線）、イカゴロ（肝膵臓）に含まれるカドミウム（Ｃｄ）などの重金属を除去する除去方法である。
【背景技術】
【０００２】
水産物であるホタテ及びイカは生鮮出荷が主で、干物、珍味等の加工も行なわれているが、加工に伴ってホタテウロ、イカゴロが排出される。
これら排出物は、そのほとんどが産業廃棄物として処分されており、処分場の確保、悪臭、重金属含有などの理由から、環境問題となっている。
【０００３】
ホタテ内蔵中には乾燥状態で約100ｐｐｍ、イカゴロでは乾燥状態で約200ｐｐｍのカドミウムが含まれており、ホタテ内臓、イカゴロからカドミウムを除去しない限り、食品、肥料、飼料への応用はもちろんのことは廃棄することさえできなく問題となっている。
【０００４】
ホタテ内臓、イカゴロからカドミウムを除去することができれば、これらの食品、肥料、飼料への応用が可能になると共に、廃棄することもでき、諸問題が解決できる。
このような点から、重金属を除去する技術が提案されているが、コスト、環境対応に課題がある。
【特許文献１】特許番号3058876号
【特許文献２】特願2001‐241529号
【特許文献３】特開2004‐97939号
【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、ホタテ内臓、イカゴロを原料として、これらに含まれるカドミウムなどの重金属の除去が低コストで効率的に行なえ、しかも、環境問題にも対応可能な重金属の除去方法の提供である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる重金属の除去方法は次の工程からなることを特徴とする。
１．鉱酸又は有機酸の水溶液を満たした旋回噴流抽出槽に重金属含有物を投入し、旋回噴流抽出槽からの旋回気泡噴流で重金属含有物から重金属の溶出抽出処理を行う。
２．重金属の抽出処理後、重金属含有物と重金属が溶出した液体を共に旋回噴流抽出槽から排出して固液分離する。
３．水で満たした旋回噴流抽出槽へ、固液分離した重金属含有物を戻し、旋回噴流抽出槽からの旋回気泡噴流により水洗い処理を行なう。
４．上記1から３の工程を1回若しくは複数回行なう。
５．旋回噴流抽出槽から排出した重金属が溶出した液体は、凝集剤、吸着剤、フェライト法により重金属を除去し、沈殿物は脱水して廃棄処理を行ない、その上澄み液は中和槽にて中和して再度上記工程に循環する。
６．鉱酸又は有機酸の水溶液のｐＨ濃度は1乃至1.5とする。
【発明の効果】
【０００７】
鉱酸又は有機酸を満たした水溶液が入っている旋回噴流抽出槽では、気泡による旋回噴流が発生し、レイリージェット（水中のノズルから空気を吹き込んだ際、先に出た気泡の背後が減圧し、そこへ次に出た気泡が吸い込まれて、先に出た気泡の中にジェットが発生する現象）により、重金属含有物への酸の進入や酸と重金属含有物の組織への水分交換が速くなり、旋回噴流抽出槽での攪拌と相俟って、重金属の抽出速度があがり、この重金属が凝集剤、吸着剤、フェライト法により除去できるので、重金属含有物から重金属の除去が効率的に行なえ、重金属含有物を食材、肥料等に利用することができる。
また、重金属が除去された上澄み液は中和槽にて中和して再度本工程でリサイクルすることにより、環境問題も解決することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明にかかる一実施例につき説明する。
本発明で使用する旋回噴流抽出槽は、本発明者が提案した特許第3058876号記載の攪拌装置であり、かかる攪拌装置の特異な攪拌効果を利用したものである。
なお、かかる攪拌装置では液体噴流と、気体噴流があるが、本実施例では気体噴流を利用している。
本実施例においては、重金属含有物としてホタテ内臓を用いた場合につき説明するが、重金属含有物としてホタテ内臓に限られるものではない。
【０００９】
最初に、ホタテ内臓から重金属であるカドミウムを除去して飼料又は肥料として使用することができる場合につき説明する。
塩酸水溶液を満たした旋回噴流抽出槽にボイルしたホタテ内臓を投入し、旋回気泡噴流でカドミウム溶出抽出作業を行う。
上記では塩酸水溶液としているが、これに限られず、塩酸などの鉱酸や有機酸であっても良い。
塩酸水溶液を満たした旋回噴流抽出槽では、気体が噴出することにより、気泡による旋回噴流が発生し、レイリージェット（水中のノズルから空気を吹き込んだ際、先に出た気泡の背後が減圧し、そこへ次に出た気泡が吸い込まれて、先に出た気泡の中にジェットが発生する現象）によって、ホタテ内臓からのカドミウムの抽出速度があがり、ホタテ内臓からのカドミウムは、塩酸水溶液に抽出する。ここで、レイリージェットは、気体の噴流の場合にのみ発生する。
【００１０】
ここで、ホタテ内臓と塩酸水溶液との固液比（ホタテ内臓と塩酸水溶液の重量比）は１：６であるが、塩酸水溶液がホタテ内臓に比して１：６以上であればよい。
塩酸水溶液がホタテ内臓に比して１：６以下となると、旋回噴流抽出槽内での噴流が生じにくくなる為である。
また、塩酸水溶液のｐＨ濃度は1乃至1.5が好ましく、かかるｐＨ濃度であれば、コストの低減化が図られる。
【００１１】
この一回目の処理が終わると、ホタテ内臓と液体を共にタンク（旋回噴流抽出槽）から排出し、バークスクリーンで固液分離する。
液体は凝集沈殿槽に送られ、Ｎａ2Ｓと硫酸アルミあるいは硫酸第一鉄を添加してＮａＯＨでアルカリ性とし、その後、凝集沈殿槽で液中固形分とＣｄを沈殿させる。
ここでは、重金属を除去するのにＮａ2Ｓを凝集剤としているが、重金属を除去するには、吸着剤、例えば、イオン交換樹脂でも、フェライト法であってもよい。
そして、その上澄み液は中和槽にて中和して排水し、沈殿物はプレコートフィルターで脱水する。
また、この排水は再度この工程で利用し、水のリサイクルを行なう。
【００１２】
水で満たしたタンク（旋回噴流抽出槽）へ一回目抽出処理後に固液分離したホタテ内蔵を戻し、旋回気泡噴流により水洗い処理を行ない、その後、ホタテ内臓と液体をタンク（旋回噴流抽出槽）から排出し、液体は一回目抽出処理の時と同様にタンク（旋回噴流抽出槽）で二回目抽出処理される。
ここでは2回繰り返しているが、繰り返しは2回に限られず、3回以上であっても良い。
【００１３】
ホタテ内臓は上記に示した様に、二回抽出処理および二回目の水洗いが行なわれる。二回目の水洗後、ホタテ内臓及び液体は旋回噴流抽出槽内において中和され、分離層で固液分離を行ない、液体を排出する。
ここで、一回目の抽出処理時間は6時間、水洗いは10分で、二回目の抽出処理時間は3時間、水洗いは10分である。
【００１４】
その後、ホタテ内臓をスクリュープレスで脱水、乾燥機で乾燥し、製品サイトヘ溜めてから充填機で袋詰めする。このホタテ内臓は、図１に示す様に、重金属であるカドミウムが除去でき、カドミウム濃度が１.2ｐｐｍで、この濃度であれば肥料基準5ｐｐｍ、飼料基準2.5ｐｐｍを満たしており、飼料又は肥料として使用することができる。
【００１５】
次に、ホタテ内臓を食品加工用、例えば、珍味、おつまみ、佃煮等として使用する場合につき説明する。
【００１６】
塩酸水溶液を満たした旋回噴流抽出槽にボイルしたホタテ内臓を投入し、旋回気泡噴流でカドミウム溶出抽出作業を行う。
塩酸水溶液を満たした旋回噴流抽出槽では、気泡による旋回噴流が発生し、レイリージェット（水中のノズルから空気を吹き込んだ際、先に出た気泡の背後が減圧し、そこへ次に出た気泡が吸い込まれて、先に出た気泡の中にジェットが発生する現象）により、ホタテ内臓からのカドミウムの抽出速度があがり、
ホタテ内臓からのカドミウムは、塩酸水溶液に抽出する。
【００１７】
ここで、ホタテ内臓と塩酸水溶液との固液比（ホタテ内臓と塩酸水溶液の重量比）は１：６であるが、塩酸水溶液がホタテ内臓に比して１：６以上であればよい。
塩酸水溶液がホタテ内臓に比して１：６以下となると、旋回噴流抽出槽内での噴流が生じにくくなる為である。
また、塩酸水溶液のｐＨ濃度は1乃至1.5が好ましく、かかるｐＨ濃度であれば、コストの低減化が図られる。
【００１８】
この一回目の処理が終わると、ホタテ内臓と液体を共にタンク（旋回噴流抽出槽）から排出し、バークスクリーンで固液分離する。
液体は凝集沈殿槽に送られ、ＮａＯＨで中和してＮａ2Ｓを添加する。その後、凝集沈殿槽で液中固形分とＣｄを沈殿させる。
ここでは、重金属を除去するのにＮａ2Ｓを凝集剤としているが、重金属を除去するには、吸着剤、例えば、イオン交換樹脂でも、フェライト法であってもよい。
その上澄み液は中和槽にて中和して排水し、沈殿物はプレコートフィルターで脱水して廃棄処理を行なう。また、この排水は再度この工程で利用し、水のリサイクルを行なう。
【００１９】
水で満たしたタンク（旋回噴流抽出槽）へ一回目抽出処理後に固液分離したホタテ内蔵を戻し、旋回気泡噴流により水洗い処理を行なう。
その後、ホタテ内臓と液体をタンク（旋回噴流抽出槽）から排出し、液体は一回目抽出処理の時と同様にタンク（旋回噴流抽出槽）で二回目抽出処理される。
【００２０】
ホタテ内臓は上記に示した様に、二回抽出処理および二回目の水洗いが行なわれる。二回目の水洗後、ホタテ内臓及び液体は旋回噴流抽出槽内において中和され、分離層で固液分離を行ない、液体を排出し、ホタテ内臓を取り出す。  
ホタテ内臓のカドミウム濃度が、食品加工用として使用することができない場合には、三回目の抽出処理および水洗い処理を行なえば、ホタテ内臓からカドミウム除去ができ、食品加工用として使用することができる。
【００２１】
次に、ホタテ内臓を調味料として用いる場合につき説明する。
【００２２】
ホタテ内臓を調味料として用いる場合は、前述したホタテ内臓を食品加工用として使用する場合と工程は略同様であるが、三回目の水洗後、中和せずに固液分離され、液体は中和して排水される。
酸性のホタテ内臓は、前記で説明した様に食品加工用と同様に、カドミウムの濃度が食品基準を満たす状態として、酸分解用のプラントに送られて調味料に加工することができる。
【００２３】
塩酸水溶液又は水を満たした旋回噴流抽出槽内で、二回又は三回の抽出処理と水洗いを行なっているが、回数はこれに限られず、例えば四回、五回でも良い。
抽出処理と水洗いの時間は、前記記載の時間に限られず、変更することもできる。
例えば、抽出処理と水洗い処理の回数を増やす場合には、抽出処理と水洗い処理の時間を短縮すれば、重金属の除去が一層確実にできる。
即ち、抽出処理と水洗い処理の回数を増やし、この抽出処理と水洗い処理の時間を長くすれば、確実に重金属の除去ができるが、回数と時間については、状況に応じて変更できる事はいうまでもない。
液体は凝集沈殿槽に送られ、ＮａＯＨで中和してＮａ2Ｓを添加しているが、水硫化ソーダ（ＮａＯＨ＋Ｎａ2Ｓ）を添加しても良い。
本実施例では、重金属の除去は従来に比較して、約3分の1の操作時間で行なえ、コストの低減化を図る事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明にかかる一実施例における、抽出処理時間、水洗い時間とカドミウム残存濃度の関係図。
【図１】
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