砂糖は、飲料、インスタント食品、ファーストフード、キャンディー、ペストリー、そして関連産業の基本的な原料です。また、日常生活では調味料としてもよく使われています。用途は幅広く、需要も膨大です。砂糖は通常、テンサイとショ糖から作られます。テンサイは砂糖生産量の20%、サトウキビは80%を占めています。世界のサトウキビ生産量上位5カ国は、ブラジル、インド、中国、タイ、パキスタンです。テンサイ生産量上位5カ国は、フランス、アメリカ、ドイツ、ロシア、トルコです。
砂糖の製造過程では、大量の廃水と砂糖絞り汁が発生します。これらの廃水と砂糖絞り汁は、基準を満たすために加工時または排出時に処理する必要があります。その中でも、清澄化は最も重要な工程です。
過去10年間で、ポリ塩化アルミニウム高い効率と安定性により、世界中の製糖工場で広く使用されています。最も人気のある凝集剤の一つです。砂糖の絞り汁の精製から排水中のCOD処理まで、PACは製糖業界に最適なソリューションを提供します。
砂糖産業におけるPACの応用
ポリ塩化アルミニウムは、懸濁粒子、コロイド、溶解性有機物を効果的に分解・凝集させます。高重合度と高電荷密度を有する無機ポリマー清澄剤です。製糖業界では、以下の用途でよく使用されています。
- サトウキビジュースまたはビートジュースの清澄化。
- 色を取り除き、濁りを減らします。
- 沈殿とろ過の性能を向上させます。
- 排出または再利用される前に廃水を処理します。
硫酸アルミニウムや石灰などの従来の凝固剤とは異なり、PAC はより広い pH 範囲で効果的に機能し、スラッジの生成が少なく、凝固速度が速くなります。
ポリ塩化アルミニウムは砂糖ジュースの清澄化に使用されます
未加工の砂糖液には、浮遊物質、植物繊維、コロイド、タンパク質、多糖類、色素、土、無機粒子などのさまざまな不純物が含まれています。これらの不純物は、砂糖液の純度、結晶化効率、完成した砂糖の品質などに影響を与えます。PAC は浮遊および溶解した不純物を除去できます。この効果は清澄化と呼ばれます。
ポリ塩化アルミニウムの果汁清澄化作用のメカニズム
·ポリ塩化アルミニウムの正電荷はコロイドや微粒子の負電荷を中和し、それらを不安定にします。
·液体中のタンパク質、砂粒子、色素化合物、その他の物質を捕捉し、それらをより大きな凝集物として形成し、浄化槽内で急速に沈殿させます。
·さらに、PAC は液体の着色の原因となる化合物を吸着するため、砂糖シロップの色を薄くし、完成品の色をより透明にします。
ジュース精製におけるPACの利点
* ジュースの透明度と色の低減効果が向上します
* 沈降速度が速く、滞留時間が短い
* 清澄ジュースの濁りを軽減
* 蒸発器とヒーターのスケールの減少
* 結晶化能力の向上により砂糖収量の増加
* 従来の凝固剤に比べて化学薬品の消費量が少ない
* 汚泥量の削減と汚泥ろ過の簡素化
全体として、PAC は運用効率を向上させると同時に、最終的な砂糖製品の品質を高めます。
ジュースの清澄化のためのPACの推奨投与量
一般的な用量は、ジュースの品質、サトウキビまたはビートの種類、そして必要な純度によって異なります。一般的な用量の範囲は以下のとおりです。
生のサトウキビジュース中のPACの量は20～50 mg/Lである。
補助凝集剤と併用する場合、PAC の濃度は 10 ～ 30 mg/L になります。
不純物が多いフルーツジュースや雨季のフルーツジュースの場合、PAC の投与量は 40 ～ 80 mg/L です。
投与量の最適化は、実験室でのビーカーテストを通じて行うのが最適です。
砂糖ジュースのさまざまな濁度に基づいて最適な投与量を決定します。
ポリ塩化アルミニウム：砂糖産業の廃水処理に使用される
製糖工場の廃水は、未処理のまま排出されると、水生生態系および陸生生態系の汚染問題を引き起こします。さらに、製糖工場の廃水が完全に処理されていない場合、環境に放出された際に不快な悪臭が発生します。製糖工場からの廃水の主な発生源には、搾汁・洗浄工程、ボイラーのブローダウン、ろ過・清澄化工程、設備の洗浄作業、そして凝縮水や冷却水などがあります。
砂糖産業廃水の特徴
このタイプの廃水には通常、有機物（CODおよびBOD）、浮遊物質、色素、油分などの物質が含まれています。色は茶色で、pH値が低く、悪臭が問題となり、総固形分が多く、溶解した有機物と無機物の割合が比較的高いという特徴があります。
廃水処理におけるPACの動作原理
PAC は、次の方法で効果的な廃水処理を実現します。
· 凝固と沈殿
浮遊物質や有機コロイドの安定性を破壊し、急速な凝集体の形成を促進する可能性があります。
· 化学的酸素要求量と生物学的酸素要求量は減少した
PAC は、大きな COD/BOD 負荷の原因となる溶解有機化合物を除去できます。
· 脱色
PAC は廃水中の色素生成化合物や色素を吸着することができます。
・汚泥の量が減少する
PAC によって生成されるスラッジは、密度が高く、よりコンパクトで、取り扱いや脱水が容易です。
廃水管理におけるPACの利点
- 工場の条件に応じて、COD 除去率は 60% ～ 85% に達します。
- 濁度と全浮遊物質（TSS）が大幅に改善されました
- 浄化槽の沈殿速度を上げる
- ミョウバンや第一鉄塩に比べて、スラッジ生成量が少ない
- 広いpH範囲（5～9）で安定した性能を示します。
- pH調整剤の需要は減少している
- 生物処理システムの性能向上
- これらの利点により、PAC はコンプライアンスとコスト効率を追求する製糖工場にとって好ましい選択肢となっています。
廃水処理におけるPACの推奨投与量
PAC の投与量は廃水の特性に応じて異なります。
一般的には濃度は30～150 mg/Lです。高COD排水の場合は、濃度は100～200 mg/Lです。
凝集剤（PAMなど）と併用する場合、濃度は20～50 mg/Lです。
正しい投与量であれば、過剰投与や不必要なコストをかけずに効果的な浄化が保証されます。
水処理におけるPAC添加ポイント
前処理段階:これが PAC 添加の主なポイントであり、コロイド粒子を効果的に不安定化し、濁度を低減します。
凝集および沈殿前：この段階で PAC を PAM などの凝集剤と組み合わせると、最適な凝固および沈殿性能が実現され、全体的な水の透明度と処理効率が向上します。
PACと他の凝集剤の相乗効果
PAMと組み合わせて使用されることが多い（ポリアクリルアミド）を使用してフロックの強度を向上させます。
色の強度を高めるために、脱色剤を加えることができます。
pH 6.5～7.5 で最適な効果が得られます。石灰を使用して pH を調整できます。
ポリ塩化アルミニウム（PAC）は、砂糖液の清澄化と廃水処理における高い効率、安定性、そして適応性により、現代の砂糖産業において不可欠な化学添加剤となっています。従来の凝集剤と比較して、PACはpH範囲の広さ、沈降速度の速さ、スラッジ生成量の低減、そして高い操業効率と砂糖収量といった数々の利点を有しています。PACの投与量を正確に制御し、ポリアクリルアミド（PAM）などの補助凝集剤と組み合わせることで、製糖工場は最適な清澄化効果と費用対効果を実現できます。
砂糖産業に関する詳しい情報は「砂糖産業向け化学ソリューションこれがお役に立てれば幸いです。
投稿日時: 2025年12月2日
