凝集・泡沫分離法によるアオコ(淡水赤潮)の直接回収に関する研究

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本研究は,凝集剤としてポリ塩化アルミニウム(PAC)または塩化第二鉄(FeCl_3)と,タンパク質として乳製カゼイン(以下,ガゼイン)を併用した空気分散型・凝集泡沫分離型(以降,本法)による淡水植物プランクトンの除去能を明らかとし,湖沼・貯水池からのアオコの直接回収技術を開発することが目的であった。平成11年度は,回収した植物プランクトン汚泥のコンポスト化への利用を考え,凝集剤に第二塩化鉄(FeCl_3)を用いた場合における植物プランクトン懸濁液の適切な処理条件を検討した。最適な処理条件は,以下の通りである。FeCl_3添加濃度,10mg-Fe/l;急速攪拌時間,3分;最適pH,5.5:ガゼイン添加濃度,15mg/l;泡沫分離時間,5分;空気送気量,0.2l/min。この条件において,懸濁液中の99%のミクロキシチスを泡沫に回収できる。また,ペリデリウムは,淡水赤潮プランクトンの中でも凝集性が悪く,最も処理困難な植物プランクトンであるとされるが,前処理としてオゾンで細胞界面を変性させることによって,ミクロキシチスと同様に効率よく処理できることがわかった。本法による植物プランクトン懸濁液の処理において,凝集剤のアルミニウム塩と鉄塩の違いによって処理性に影響を及ぼさないことがわかった。ただし,pH条件は,アルミニウム塩と鉄塩でことなるので,適正に制御することが重要である。回文式実験で得られた処理条件をもとに,水量調整槽,凝集・カゼイン混合槽,および泡沫分離槽からなる連続式システムを構築し,湖沼濁水を想定してカオリン懸濁液(200mg/l)による連速処理実験をおこなった。連続処理の適切な条件は次の通りである。PAC添加濃度,10mg-al/l;最適pH領域,7.3〜8.0:カゼイン添加濃度,30mg/l;凝集・カゼイン混合槽HRT,4分;泡沫分離槽HRT,6分。このときの濁度除去率(回収率)90%が得られる。本法は,処理条件を適切に制御すれば,全処理工程の所要時間がわずが10分の短時間内に,連続的に植物プランクトンあるカオリン懸濁物を泡沫に濃縮・分離し,容易に回収できることが明きらかとなった。