JP2003236308A

JP2003236308A - 泥水用凝集剤および泥水の凝集処理方法

Info

Publication number: JP2003236308A
Application number: JP2002042911A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Horai; 馨蓬莱; Hachihide Katayama; 八英片山; Akio Kaneko; 彰夫金子; Kenji Yokoyama; 憲二横山
Original assignee: MOLE KOGYO KK
Current assignee: MOLE KOGYO KK
Priority date: 2002-02-20
Filing date: 2002-02-20
Publication date: 2003-08-26

Abstract

(57)【要約】【課題】高比重の泥水中に懸濁している泥粒子を凝集
させて、含水率の低い凝集体および濁度の低い上澄水を
得ることができる泥水用凝集剤を提供する。【解決手段】アクリルアミドとジアリルジメチルアン
モニウムハライドとの共重合体を含有する泥水用凝集剤
とする。上記共重合体は、下記式（１）で示される化合
物であることが特に好ましい。【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、汚泥を含む高比重
の泥水の凝集分離処理に使用される有機高分子凝集剤、
およびそれを用いた泥水の凝集処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】様々な環境保全事業が行われている中
で、水質事業の一環として進められている産業廃棄物処
理分野において、ヘドロ汚濁水等の汚泥を含む泥水によ
る環境汚染が社会問題化し、その解決が要求されてい
る。この場合、汚泥は最終的に廃棄処分されるため、で
きるだけ減容化する必要があり、汚泥からいかに水分を
除去するかが最大の課題である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】泥水から汚泥を分離す
る方法として、凝集剤を用いて泥水の凝集分離処理を行
うことが考えられる。しかし、従来の凝集剤は、比重が
高い泥水の凝集分離処理を行うのには適しておらず、泥
水中に懸濁している泥粒子をうまく凝集させることがで
きなかった。

【０００４】本発明は、前述した事情に鑑みてなされた
もので、高比重の泥水の凝集分離処理を行うのに適した
凝集剤、およびこの凝集剤を用いた泥水の凝集処理方法
を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために種々検討を行った結果、従来試薬とし
て市販されているアクリルアミドとジアリルジメチルア
ンモニウムハライドとのカチオン性の共重合体を高比重
の泥水の凝集剤として使用した場合、泥水中に懸濁して
いる泥粒子を凝集させることができ、含水率の低い凝集
体および濁度の低い上澄水を得ることができることを知
見した。

【０００６】本発明は、上記知見に基づいてなされたも
ので、アクリルアミドとジアリルジメチルアンモニウム
ハライドとの共重合体を含有することを特徴とする泥水
用凝集剤を提供する。

【０００７】また、本発明は、上述した本発明の凝集剤
を泥水に添加することを特徴とする泥水の凝集処理方法
を提供する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明につきさらに詳しく
説明する。本発明において、アクリルアミドとジアリル
ジメチルアンモニウムハライドとの共重合体としては、
アクリルアミドとジアリルジメチルアンモニウムクロリ
ドとの共重合体、アクリルアミドとジアリルジメチルア
ンモニウムブロミドとの共重合体などを用いることがで
きるが、特に好ましいのは、下記式（１）で示されるア
クリルアミドとジアリルジメチルアンモニウムクロリド
との共重合体である。なお、上記各共重合体は市販品と
して入手することができる。

【０００９】

【化２】（式中、ｘおよびｙはそれぞれ少なくとも２である。）

【００１０】また、本発明の凝集剤において、アクリル
アミドとジアリルジメチルアンモニウムハライドとの共
重合体の平均分子量は１万〜２０万、特に２万〜１０
万、中でも４万〜６万であることが好ましい。上記平均
分子量が小さすぎると泥粒子が凝集しなくなることがあ
り、大きすぎると泥水中で凝集剤が分散しなくなること
がある。

【００１１】さらに、本発明の凝集剤において、アクリ
ルアミドとジアリルジメチルアンモニウムハライドとの
共重合体の含有量は、泥水中における分散の容易さの点
で、凝集剤全体の１〜２５重量％、特に５〜１５重量
％、中でも８〜１２重量％であることが適当である。

【００１２】本発明に係る泥水の凝集処理方法は、上述
した本発明の凝集剤を泥水に添加するものである。この
場合、本発明の凝集剤は比重が高い泥水の凝集分離処理
を行うのに適しており、したがって本発明の凝集処理方
法では比重１．２以上の泥水の凝集処理を効果的に行っ
て、含水率の低い凝集体および濁度の低い上澄水を得る
ことができる。

【００１３】この場合、本発明の凝集処理方法におい
て、泥水への凝集剤の添加量は適宜設定することができ
るが、通常は２〜７０ｇ／リットルとすることが適当で
ある。また、凝集処理時における泥水のｐＨは４〜１０
とすることが適当である。

【００１４】なお、本発明の凝集処理方法を実施する場
合、公知の凝集沈殿装置等の任意の装置を用いることが
できる。また、必要に応じ、泥水には凝集助剤等の他の
成分を適宜添加することができる。

【００１５】

【実施例】下記実験を行った。１．実験方法１．１．凝集剤の種類実験例１〜４で使用した凝集剤の有効成分、凝集剤中の
有効成分の濃度、および有効成分の平均分子量を表１に
示す。表１において、poly(aa-co-DADMAC)はアクリルア
ミド（aa:acrylamide）とジアリルジメチルアンモニウ
ムクロリド（DADMAC:diallyldimethylammonium chlorid
e）との共重合体、poly DADMACはジアリルジメチルアン
モニウムクロリドの重合体を示す。また、実験例１のpo
ly(aa-co-DADMAC)としてはAldrich社製の試薬、実験例
２のpoly(aa-co-DADMAC)としては日東紡績社製の試薬、
実験例３のpoly DADMACとしてはAldrich社製の試薬、実
験例４の高分子凝集剤としては市販のものを用いた。実
験例１〜３では、上記試薬と蒸留水とを混合して凝集剤
中の有効成分濃度を表１に示す濃度とした。

【００１６】

【表１】

【００１７】１．２．泥水の含水率測定比重約１．３の原泥水と蒸留水とを適宜混合して、比重
を１．２０、１．１５、１．１０、１．０５、１．０１
に調整した泥水を作製した。それぞれの泥水をナス型フ
ラスコに少量入れて、ロータリーエバポレーターを用い
て水分を蒸発させ、泥水の含水率を算出した。後述する
フロック含水率についてもこの方法で測定した。

【００１８】１．３．泥水の凝集・ろ過比重約１．３の原泥水と蒸留水とを適宜混合して、比重
を１．２０に調整した泥水を２００ｍｌ以上作製し、こ
れを２つのガラスビーカーに１００ｍｌずつ分注した。
それぞれの泥水に凝集剤を１滴ずつ順次滴下し、添加毎
にスパチュラで約１分間攪拌した。実験例４の高分子凝
集剤については、粘性のない液体であるため、ピペット
で２０μｌずつ添加した。汚泥が凝集したところで凝集
剤の添加を停止し、木綿製不織布で凝集剤添加後の泥水
を２０時間ろ過した。２０時間静置後、ろ液の液量を計
量し、５５０ｎｍにおける吸光度を測定した。また、残
留物については重量および含水率を測定した。同様の実
験を、比重１．１５、１．１０、１．０５、１．０１に
調整した泥水についても行った。

【００１９】２．実験結果２．１．泥水比重と含水率泥水の比重と含水率、および含水率から算出した泥水１
００ｍｌ中の含水量を表２に示す。

【００２０】

【表２】

【００２１】２．２．泥水の凝集・ろ過後のろ液とフロ
ック実験は同様に調整した２つの試料（それぞれ泥水１００
ｍｌ）を用いて行った。結果を表３〜６に示す。以下の
結果は２つの試料の平均値を示す。

【００２２】

【表３】

【００２３】

【表４】

【００２４】

【表５】

【００２５】

【表６】

【００２６】２．３．凝集剤添加なし実験例５として、泥水１００ｍｌを、凝集剤を添加せず
にそのままろ過したときのろ液の液量および残渣の重量
・含水率を調べた。結果を表７に示す。比重１．０１の
泥水をろ過した場合、ほとんど全てが木綿製不織布を通
過し、残渣の重量および含水率の測定は不可能であっ
た。また、ろ液の吸光度は非常に濁度が高いため測定不
能であった。

【００２７】

【表７】

【００２８】３．検討実験例１〜５より以下のことがわかった。（ａ）泥水に凝集剤を添加せずにろ過をおこなった場
合、木綿製不織布を通過してろ液に多量の泥粒子が混入
し、ろ液が高濁度になる（実験例５）。したがって、泥
水には何らかの凝集処理が必要不可欠である。

【００２９】（ｂ）泥が凝集した後も過剰に凝集剤を添
加すると、泥は分散してしまう。本実験では、分散開始
前の最もフロック粒径が大きくなった時点で凝集剤の添
加を停止した。したがって、同じ比重の泥水でも凝集剤
の種類によって添加量が異なる。

【００３０】（ｃ）実験例１のAldrich社製poly(aa-co-
DADMAC)を使用するとフロック粒径が大きくなるため、
短時間で多量のろ液を採取でき、またフロック含水率も
低くなる。これは、高比重の泥水においても同様の結果
が得られるという点で優れている。したがって、Aldric
h社製poly(aa-co-DADMAC)は効果的な泥水用凝集剤であ
ると考えられる。

【００３１】（ｄ）Aldrich社製poly(aa-co-DADMAC)以
外を凝集剤として使用しても凝集・ろ過は可能である
が、フロック粒径が小さいため木綿製不織布が目詰まり
し、長時間のろ過が必要となる。また、採取できるろ液
量は少なく、フロック含水率も高い。

【００３２】（ｅ）実験例２の日東紡績社製poly(aa-co
-DADMAC)は、Aldrich社製poly(aa-co-DADMAC)よりも泥
の凝集効果が低い。これは、アクリルアミドとジアリル
ジメチルアンモニウムハライドとの共重合体の平均分子
量、凝集剤におけるアクリルアミドとジアリルジメチル
アンモニウムハライドとの共重合体の含有量が関与して
いる可能性が考えられる。

【００３３】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る泥水用凝集
剤および泥水の凝集処理方法によれば、高比重の泥水中
に懸濁している泥粒子を凝集させて、含水率の低い凝集
体および濁度の低い上澄水を得ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者片山八英岡山県岡山市泉田55−10 株式会社モール工業内 (72)発明者金子彰夫岡山県岡山市泉田55−10 株式会社モール工業内 (72)発明者横山憲二石川県能美郡辰口町旭台１−50−Ｂ23 Ｆターム(参考） 4D015 BA06 BA11 BA19 BB06 CA11 DB09 DC02 EA04 EA06 EA13 EA14 EA15 EA16 EA35 4D059 AA30 BE31 BE56 DB21 DB24 EB11 EB20 4J100 AM15P AN04Q CA04 DA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アクリルアミドとジアリルジメチルアン
モニウムハライドとの共重合体を含有することを特徴と
する泥水用凝集剤。
【請求項２】アクリルアミドとジアリルジメチルアン
モニウムハライドとの共重合体は、下記式（１）で示さ
れるアクリルアミドとジアリルジメチルアンモニウムク
ロリドとの共重合体であることを特徴とする請求項１に
記載の泥水用凝集剤。【化１】（式中、ｘおよびｙはそれぞれ少なくとも２である。）
【請求項３】アクリルアミドとジアリルジメチルアン
モニウムハライドとの共重合体の平均分子量が１万〜２
０万であることを特徴とする請求項１または２に記載の
泥水用凝集剤。
【請求項４】アクリルアミドとジアリルジメチルアン
モニウムハライドとの共重合体の含有量が１〜２５重量
％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項
に記載の泥水用凝集剤。
【請求項５】請求項１〜４のいずれか１項に記載の凝
集剤を泥水に添加することを特徴とする泥水の凝集処理
方法。
【請求項６】泥水の比重が１．２以上であることを特
徴とする請求項５に記載の泥水の凝集処理方法。