专利名称：磷吸附材料及磷回收系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及磷吸附材料及磷回收系统。
背景技术：
在以除去从化学工业、食品工业、医药工业、肥料工业、下水处理场、粪便处理场等的设施排出的排水中所含的磷化合物例如磷酸离子为目的的情况下，多采用向排水中供给铁、镁、铝、钙等多价金属离子，使其与磷酸离子反应而进行固体化(或粒子化)，然后通过沉淀、上浮或过滤等将磷酸离子除去的反应絮凝法。作为向排水中供给这些多价金属离子的方法，例如有使铁、铝等金属材料在液中对峙、悬垂，对该金属材附加电压而使电流流动，从而使这些多价金属离子从阳极溶解的电解法(参照专利文献1)。另外，作为向排水中供给多价金属离子的另一方法，有通过注入泵供给氯化铁、聚硫酸铁、聚氯化铝等水溶液状絮凝剂的絮凝剂添加法(参照专利文献2)。除了这样的利用试剂添加的絮凝法以外，为人所知的还有使用离子交换树脂、水滑石之类的粘土矿物、氧化锆等的吸附法等。作为这些吸附材料，在为再生利用而进行的解吸操作时，一般使用高浓度碱性溶剂。高浓度碱性溶剂攻击吸附材料的结构体，因而存在吸附材料在结构上发生劣化的问题。现有技術文献专利文献专利文献1 日本特开2002-2M081号公报专利文献2 日本特开2001-48791号公报
发明内容
发明所要解决的课题本发明是为解决上述课题而完成的，其目的在于提供即使采用中性溶剂也可对吸附的磷化合物进行解吸的磷吸附材料及磷吸附系统。用于解决课题的手段本发明的一种方式涉及磷吸附材料，其特征在于，具备由伯胺及仲胺中的至少一方修饰而成的高分子基材；以及附载于所述高分子基材上的金属。另外，本发明的一种方式涉及磷回收系统，其特征在于，采用了上述磷吸附材料。发明的效果根据本发明，能够提供一种即使采用中性溶剂也可对吸附的磷化合物进行解吸的磷吸附材料及磷吸附系统。
图1是表示实施方式中的磷吸附所使用的装置的概略构成的图示。
图2是表示实施例中的磷吸附材料的再生利用特性的曲线图。图3是表示实施例中的磷吸附材料的再生利用特性的曲线图。图4是表示比较例中的磷吸附材料的再生利用特性的曲线图。
具体实施例方式以下，基于实施方式对本发明的详细情况、以及其它特征及优点进行说明。(磷吸附材料)本实施方式中的磷吸附材料具备由伯胺及仲胺中的至少一方修饰而成的高分子基材、和附载于所述高分子基材上的金属。以下，对各自的构成要素进行详述。<高分子基材>本实施方式中使用的高分子基材只要产生本发明的作用效果就没有特别限定，但优选由聚苯乙烯及糖类构成。这些高分子化合物通过以下所示的处理，便具有能够通过伯胺和/或仲胺而容易进行修饰、同时容易使水渗透到内部的性质。前者具有在高分子基材上使有助于磷吸附的金属的附载变得容易的效果，后者具有在高分子基材上容易使排水渗透、从而增大与排水的接触面积的效果。上述作用效果都能提高来自排水中的磷的回收效率，因此作为其结果，由聚苯乙烯及糖类构成高分子基材可以提高磷的回收效率。另外，聚苯乙烯及糖类容易得到，能够实现本实施方式中的磷吸附材料及磷回收系统的成本的降低。此外，在本实施方式中，聚苯乙烯及糖类只要构成上述高分子基材的主链就足够， 因此在聚苯乙烯的情况下，除单独采用聚苯乙烯以外，也能够采用通过二乙烯基苯交联的
聚苯乙烯等。另外，作为糖类，特别优选多糖类，其中优选容易得到且廉价的纤维素。具体地说， 能够采用市售的各种纤维素衍生物、纤维素纤维等。另外，也能够代替上述的聚苯乙烯及糖类，而采用不溶化的聚乙烯醇(PVA)或酚醛树脂。作为不溶化处理，可列举出交联处理等。上述高分子基材需要由伯胺及仲胺修饰而成。如上所述，这是为了使有助于磷吸附的金属的附载变得容易。作为上述伯胺及仲胺，优选选自聚乙烯亚胺及用化学式1 6表示的氨基化合物之中的至少一种。化学式1
Si1-(CH2)HiNH2(1)
化学式2
Si1-(CH2) nNH (CH2) mNH2(2)
化学式3
R「N[ (CH2) mNH2] 2(3)
化学式4
R「NL (CH2) mNHCHCH2NH2(4)
化学式5
R1-NL (CH2) HiMl2(5)
化学式6C6H4 (CH2) mNH2(6)(其中，η为0 3的整数、m为1 3的整数、1为0或1、R= CH2CH0HCH2,L为氢或碳原子数为1 3的烷基链)。接着，对上述氨基化合物在高分子基材上的修饰方法进行说明。此外，在以下中为了容易理解，采用优选的高分子基材作为代表。在用以化学式1表示的氨基化合物修饰高分子基材的情况下，例如，如以下的反应式所示，可通过将3-氨丙基三甲氧基硅烷和高分子基材(在本例中为纤维素)混合在水、乙醇溶剂中，在过滤后进行洗净来实施。[化学式7] 纤维素
权利要求
1.一种磷吸附材料，其特征在于，具备由伯胺及仲胺中的至少一方修饰而成的高分子基材；以及附载于所述高分子基材上的金属。
2.根据权利要求1所述的磷吸附材料，其特征在于，所述高分子基材含有聚苯乙烯及糖类中的至少一方。
3.根据权利要求1所述的磷吸附材料，其特征在于，所述金属为铁及锌中的至少一方。
4.根据权利要求1所述的磷吸附材料，其特征在于，所述胺为选自聚乙烯亚胺及用化学式1 6表示的氨基化合物之中的至少一种；化学式1Si1-(CH2)HiNH2(1)化学式2Si1-(CH2) nNH (CH2) mNH2(2)化学式3R1-N [(CH2) mNH2] 2(3)化学式4R「NL (CH2) mNHCHai2NH2(4)化学式5R1-NL (CH2) mNH2(5)化学式6C6H4 (CH2) mNH2(6)其中，η为0 3的整数、m为1 3的整数、1为0或1、R = CH2CH0HCH2, L为氢或碳原子数为1 3的烷基链。
5.一种磷回收系统，其特征在于，采用了权利要求1 4中的任一项所述的磷吸附材
全文摘要
本发明提供一种磷吸附材料，其具备由伯胺及仲胺中的至少一方修饰而成的高分子基材；以及附载于所述高分子基材上的金属。而且提供一种采用了该磷吸附材料构成磷回收系统。
文档编号B01J41/08GK102316986SQ20108000773
公开日2012年1月11日 申请日期2010年6月4日 优先权日2009年6月12日
发明者仕入英武, 原口智, 山本胜也, 村井伸次, 河野龙兴, 茂庭忍, 足利伸行, 辻秀之, 铃木昭子 申请人:株式会社东芝