JP2005177667A - Organic sludge dehydration method - Google Patents

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JP2005177667A JP2003424498A JP2003424498A JP2005177667A JP 2005177667 A JP2005177667 A JP 2005177667A JP 2003424498 A JP2003424498 A JP 2003424498A JP 2003424498 A JP2003424498 A JP 2003424498A JP 2005177667 A JP2005177667 A JP 2005177667A
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Toshiaki Sugiyama
杉山俊明
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  • Treatment Of Sludge (AREA)
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  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sludge dehydration method which improves dewaterability and releasability from filter cloth etc. more than before by dosing a high-concentration dispersion liquid of a coagulant in a state of the dispersion liquid without water dilution to make a coagulation condition most suitable for dehydration using a dehydrator. <P>SOLUTION: A water-soluble polymer dispersion liquid where anionic water-soluble polymer fine particles having a particle diameter of 100 μm or less coexist in polyalkyleneimine and/or denatured polyalkyleneimine is added in a state of the dispersion liquid to organic sludge, which is then dehydrated by a dehydrator. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は有機汚泥の脱水方法に関するものであり、粒径100μm以下のアニオン性水溶性重合体微粒子が、ポリアルキレンイミン及び/又はポリアルキレンイミン変性物中に共存する水溶性重合体分散液を、分散液状態のまま有機汚泥に添加し、脱水機により脱水することからなる有機汚泥の脱水方法に関する。   The present invention relates to a method for dewatering organic sludge, and a water-soluble polymer dispersion in which anionic water-soluble polymer fine particles having a particle size of 100 μm or less coexist in a polyalkyleneimine and / or a polyalkyleneimine-modified product, The present invention relates to a method for dewatering organic sludge which is added to organic sludge in a dispersion state and dehydrated by a dehydrator.

高分子凝集剤は、廃水処理薬剤や製紙用添加剤として広範囲に使用され、既に工業的になくてはならない薬剤となっている。前記高分子凝集剤は、水溶性高分子物質から構成されているので水に溶解すると高粘性溶液となり、従来、濃度を0.05〜0.3重量%程度に希釈して排水や汚泥に添加してきた。そのため高粘性液体を攪拌するための特別な溶解装置が必用であり、その設置場所も必用になり設備投資計画に一定の負担を強いているのが現状である。   Polymer flocculants are widely used as wastewater treatment chemicals and paper additives, and have already become industrially essential chemicals. The polymer flocculant is composed of a water-soluble polymer substance, so when dissolved in water, it becomes a highly viscous solution. Conventionally, it is diluted to a concentration of about 0.05 to 0.3% by weight and added to waste water and sludge. I have done it. For this reason, a special dissolution apparatus for stirring the highly viscous liquid is necessary, and the installation location is also necessary, which places a certain burden on the capital investment plan.

この高分子凝集剤は、粉末製品が主流であるが、溶解時間が短縮可能などメリットとして油中水型エマルジョンあるいは塩水中分散重合品も並行して発展している。この二つのタイプはパイプライン中で溶解可能など使用方法において工夫が残されていると推定され、今後まだ発展の余地がある。塩水中分散重合品の原液添加法は、特許文献1に開示されている。すなわち、任意形態からなるカチオン性高分子凝集剤希釈水溶液添加後、塩水中分散重合品アニオン性水溶性高分子を原液あるいは分散液の状態で添加し、有機汚泥の脱水を行なう処方である。ただしこのアニオン性水溶性高分子は、中性から酸性の水にのみ溶解する性質のものであり、使い勝手が非常に悪い。一方、油中水型エマルジョン製品は、重合後親水性界面活性剤を添加し、水への分散性を高めてあるが、多量に添加すると水溶性高分子水への溶解性は向上するが製品の安定性は低下するため添加量を制限してある。そのためこの製品を原液の状態で添加しても汚泥中への溶解、分散が悪く効率的な処理はできない。これに関連した処方は、特許文献2に開示されている。すなわち、スクリュープレス型脱水機により汚泥脱水する場合、油中水型エマルジョン製品あるいは塩水中分散重合品をそのまま、あるいは未溶解粒子の存在する水溶液で汚泥に添加し、脱水機のスクリューにより汚泥と未溶解粒子を混錬し、その溶解により再凝集を行い凝集フロックの高密度化を意図した処方である。   This polymer flocculant is mainly a powder product, but as a merit such that the dissolution time can be shortened, a water-in-oil emulsion or a dispersion polymer in brine is also developing in parallel. These two types are presumed to have some ingenuity in usage such as being soluble in the pipeline, and there is still room for development in the future. A method for adding a stock solution of a dispersion polymer product in salt water is disclosed in Patent Document 1. In other words, after adding a dilute aqueous solution of cationic polymer flocculant having an arbitrary form, an anionic water-soluble polymer in a dispersion solution in salt water is added in the state of a stock solution or dispersion to dehydrate organic sludge. However, this anionic water-soluble polymer has a property of dissolving only in neutral to acidic water, and is very inconvenient. On the other hand, water-in-oil emulsion products have a hydrophilic surfactant added after polymerization to improve water dispersibility, but if added in large amounts, the solubility in water-soluble polymer water is improved. The amount of addition is limited because the stability of is reduced. Therefore, even if this product is added in the state of a stock solution, it cannot be efficiently processed due to poor dissolution and dispersion in sludge. A prescription related to this is disclosed in US Pat. That is, when sludge is dehydrated with a screw press type dehydrator, the water-in-oil emulsion product or the dispersion polymer in salt water is added to the sludge as it is or with an aqueous solution containing undissolved particles, and the sludge and undissolved product are added with the screw of the dehydrator. It is a formulation intended to increase the density of aggregated flocs by kneading dissolved particles and reaggregating them by dissolution.

特開平11−277094号公報JP-A-11-277094 特開平07−031999号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-031999

従来、分散液で市販されている高分子凝集剤を用いて汚泥の脱水を実施する場合、水で希釈し均一な水溶液の状態にした後汚泥に添加していた。しかし本発明者等は、二つの見地から従来の添加法に検討を加えた。すなわち希釈して低濃度で添加することは、脱水機で脱水する場合最も適した凝集状態を提供できるのか、また設備面から希釈装置を省略したら設備投資が削減可能になるのではないかと言う点である。従って本発明の目的は、凝集剤の高濃度分散液を水により希釈せず分散液のままで薬注し、脱水機で脱水する場合最も適した凝集状態を作り出すことにより従来よりも脱水性あるいは濾布などからの剥離性を改善する汚泥脱水処方を提供することである。 Conventionally, when sludge is dehydrated using a polymer flocculant commercially available as a dispersion, it is diluted with water to form a uniform aqueous solution and then added to the sludge. However, the present inventors examined the conventional addition method from two viewpoints. In other words, diluting and adding at a low concentration can provide the most suitable flocculation state when dehydrating with a dehydrator, and if the diluting device is omitted from the equipment side, the equipment investment can be reduced. It is. Therefore, the object of the present invention is to produce a most suitable agglomerated state when a high-concentration dispersion of a flocculant is not diluted with water but is poured as it is and then dehydrated with a dehydrator. It is to provide a sludge dewatering formulation that improves the peelability from filter cloth and the like.

本発明者等は、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、以下のような発明に達した。すなわち請求項1の発明は、粒径100μm以下のアニオン性水溶性重合体微粒子が、ポリアルキレンイミン及び/又はポリアルキレンイミン変性物中に共存する水溶性重合体分散液を、分散液状態のまま有機汚泥に添加し、脱水機により脱水することを特徴とする有機汚泥の脱水方法に関する。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have reached the following invention. That is, the invention of claim 1 provides a water-soluble polymer dispersion in which anionic water-soluble polymer fine particles having a particle size of 100 μm or less coexist in a polyalkyleneimine and / or a polyalkyleneimine-modified product in a dispersion state. The present invention relates to a method for dewatering organic sludge, which is added to organic sludge and dehydrated by a dehydrator.

請求項2の発明は、前記アニオン性水溶性重合体分散液が、前記ポリアルキレンイミン及び/又はポリアルキレンイミン変性物溶液中において、下記一般式(1)で表わされる単量体0〜50モル%、水溶性非イオン性単量体0〜95モル%からなる単量体(混合物)を攪拌下、重合し製造されたものであることを特徴とする請求項1に記載の有機汚泥の脱水方法である。

Figure 2005177667
一般式(1)
R1は水素、メチル基またはCH2COOY2、QはSO3、C6H4SO3、
CONHC(CH3)2CH2SO3、C6H4COOあるいはCOO、R2は水素またはCOOY3、Y1、Y2及びY3は水素または陽イオン The invention according to claim 2 is characterized in that the anionic water-soluble polymer dispersion is 0 to 50 mol of the monomer represented by the following general formula (1) in the polyalkyleneimine and / or polyalkyleneimine modified product solution. The organic sludge dewatered according to claim 1, wherein the monomer (mixture) comprising 0 to 95 mol% of a water-soluble nonionic monomer is polymerized with stirring. Is the method.
Figure 2005177667
General formula (1)
R1 is hydrogen, methyl group or CH2COOY2, Q is SO3, C6H4SO3,
CONHC (CH3) 2CH2SO3, C6H4COO or COO, R2 is hydrogen or COOY3, Y1, Y2 and Y3 are hydrogen or cation

請求項3の発明は、前記ポリアルキレンイミン変性物が、下記一般式(4)及び/または(5)で表される構造単位を有することを特徴とする請求項1あるいは2に記載の有機汚泥の脱水方法である。

Figure 2005177667
一般式(2)
Figure 2005177667
一般式(3)
但し、式(3)、(4)中のpは0〜20の整数であり、R3〜R10は水素、又は炭素数1〜3のアルキル基、ヒドロキシアルキル碁あるいはベンジル基、X1〜X4は陰イオンである。 The invention according to claim 3 is characterized in that the polyalkyleneimine-modified product has a structural unit represented by the following general formula (4) and / or (5). This is a dehydration method.
Figure 2005177667
General formula (2)
Figure 2005177667
General formula (3)
However, p in the formulas (3) and (4) is an integer of 0 to 20, R3 to R10 are hydrogen, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a hydroxyalkyl group or a benzyl group, and X1 to X4 are negative. Ion.

請求項4の発明は、前記ポリアルキレンイミン変性物が、ポリアルキレンイミンあるいはポリアルキレンイミンとポリアミン混合物と下記一般式(4)及び/または(5)で表されるポリカチオン物質との反応物からなることを特徴とする請求項1あるいは2に記載の有機汚泥の脱水方法である。

Figure 2005177667
一般式(4)
Figure 2005177667
一般式(5)
但し、式(4)、(5)中のPはエポキシ基あるいはハロヒドリン基、
pは0〜20の整数であり、R11〜R19は水素、炭素数1〜3のアルキル基、ヒドロキシアルキル基あるいはベンジル基、X5〜X8は陰イオンである。 According to a fourth aspect of the present invention, the polyalkyleneimine-modified product is a reaction product of a polyalkyleneimine or a polycationic substance represented by the following general formula (4) and / or (5): The method for dewatering organic sludge according to claim 1 or 2, wherein:
Figure 2005177667
General formula (4)
Figure 2005177667
General formula (5)
However, P in the formulas (4) and (5) is an epoxy group or a halohydrin group,
p is an integer of 0 to 20, R11 to R19 are hydrogen, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a hydroxyalkyl group or a benzyl group, and X5 to X8 are anions.

請求項5の発明は、前記ポリアルキレンイミン変性物が、前記一般式(4)で表されるポリカチオン物質によって架橋されていることを特徴とする請求項1あるいは2に記載の有機汚泥の脱水方法である。 The invention according to claim 5 is characterized in that the polyalkyleneimine-modified product is crosslinked with a polycationic substance represented by the general formula (4). Is the method.

請求項6の発明は、前記ポリアルキレンイミンがポリエチレンイミンであることを特徴とする請求項1〜5に記載の有機汚泥の脱水方法である。 The invention according to claim 6 is the organic sludge dewatering method according to claims 1 to 5, wherein the polyalkyleneimine is polyethyleneimine.

請求項7の発明は、前記ポリアルキレンイミン及び/又はポリアルキレンイミン変性物が、前記アニオン性水溶性重合体微粒子に対し、50〜200質量%共存することを特徴とする請求項1あるいは2に記載の有機汚泥の脱水方法である。 The invention according to claim 7 is characterized in that the polyalkyleneimine and / or polyalkyleneimine-modified product coexists in an amount of 50 to 200% by mass with respect to the anionic water-soluble polymer fine particles. It is a dehydration method of the described organic sludge.

請求項8の発明は、前記アニオン性水溶性重合体微粒子が、ポリアルキレンイミン及び/又はポリアルキレンイミン変性物中に存在する水溶性重合体分散液の25℃における粘度が、500〜15,000mPa・sであることを特徴とする請求項1あるいは2に記載の有機汚泥の脱水方法である。 In the invention of claim 8, the viscosity of the water-soluble polymer dispersion in which the anionic water-soluble polymer fine particles are present in the polyalkyleneimine and / or polyalkyleneimine modified product at 25 ° C. is 500 to 15,000 mPas. The organic sludge dewatering method according to claim 1, wherein the organic sludge is dehydrated.

本発明で使用するアニオン性水溶性重合体微粒子が、ポリアルキレンイミン及び/又はポリアルキレンイミン変性物中に共存する水溶性重合体分散液を汚泥に添加するとポリアルキレンイミン及び/又はポリアルキレンイミン変性物が汚泥中に拡散していき、生物処理によって生成した水溶性のタンパク質や多糖類などアニオン性に帯電した物質を電気的に中和する。その後アニオン性水溶性重合体微粒子が、攪拌によって徐々に溶解していき汚泥懸濁粒子のカチオン性サイト、タンパク質や多糖類のイオンコンプレックスにアニオン性重合体が吸着して汚泥凝集反応を起こす。攪拌が進行していくにつれさらに粒子表面が溶解していき一度凝集した汚泥フロックは攪拌によって細分化するが、後から溶解した水溶性高分子と再凝集することにより更に密度の高い凝集フロックへと進化していく。その結果、これら高密度化した凝集フロックを脱水することによりケーキ脱水率の低下が起こると見られる。本発明の特徴は、これらの凝集機構を一液によって行なうことができる。本発明のもう一つの特長は、高濃度分散液状態において薬注されるため溶解設備を要せず、その結果汚泥脱水設備のスペースを節約できることである。 When an anionic water-soluble polymer fine particle used in the present invention is added to a sludge, a water-soluble polymer dispersion coexisting in a polyalkyleneimine and / or polyalkyleneimine-modified product is modified with polyalkyleneimine and / or polyalkyleneimine. The matter diffuses into the sludge and electrically neutralizes anionically charged substances such as water-soluble proteins and polysaccharides produced by biological treatment. Thereafter, the anionic water-soluble polymer fine particles are gradually dissolved by stirring, and the anionic polymer is adsorbed on the cationic sites of the sludge suspended particles and the ion complexes of proteins and polysaccharides to cause sludge aggregation reaction. As the agitation proceeds, the particle surface further dissolves and the sludge flocs once aggregated are subdivided by agitation, but later re-aggregation with the dissolved water-soluble polymer leads to higher density agglomerated flocs. Evolving. As a result, it is considered that the cake dewatering rate is lowered by dewatering these high-density aggregated flocs. The feature of the present invention is that these agglomeration mechanisms can be performed by a single liquid. Another feature of the present invention is that it does not require dissolution equipment because it is poured in a high-concentration dispersion state, and as a result, space for sludge dewatering equipment can be saved.

本発明の汚泥の脱水方法は、粒径100μm以下のアニオン性水溶性重合体微粒子が、ポリアルキレンイミン及び/又はポリアルキレンイミン変性物中に共存する水溶性重合体分散液を、分散液状態のまま有機汚泥に添加し、脱水機により脱水する。従来、エマルジョンあるいはデイスパージョン型高分子凝集剤を用いて汚泥の脱水を実施する場合、水を前記凝集剤に添加し希釈する。この操作により分散型凝集剤は、希釈した時点で分散液が均一な水溶液の状態に変化し、これを汚泥に添加するというのが常識的かつ普通に行なわれている添加法である。しかし本発明者等は、二つの見地から従来の添加法に検討を加えた。すなわち希釈して低濃度で添加することは、脱水機で脱水する場合最も適した凝集状態を提供できるのか、また設備面から希釈装置を省略したら設備投資が削減可能になるのではないかと言う点である。   In the sludge dewatering method of the present invention, a water-soluble polymer dispersion in which anionic water-soluble polymer fine particles having a particle size of 100 μm or less coexist in a polyalkyleneimine and / or a polyalkyleneimine-modified product is obtained in a dispersion state. Add to organic sludge as it is and dehydrate with a dehydrator. Conventionally, when sludge is dehydrated using an emulsion or a dispersion type polymer flocculant, water is added to the flocculant and diluted. By this operation, the dispersion type flocculant is a common and commonly used addition method in which the dispersion is changed to a uniform aqueous solution at the time of dilution, and this is added to the sludge. However, the present inventors examined the conventional addition method from two viewpoints. In other words, diluting and adding at a low concentration can provide the most suitable flocculation state when dehydrating with a dehydrator, and if the diluting device is omitted from the equipment side, the equipment investment can be reduced. It is.

上記観点から検討を加えた結果、汚泥との適切な攪拌状態を確保することによって希釈して低濃度にした水溶液状態で添加する従来法に較べ、分散状態にある高濃度液状品をそのまま汚泥に添加すると、脱水ケーキの含水率を低下できるなど優れた効果が発現することがわかった。これは本発明で使用するアニオン性水溶性重合体微粒子が、ポリアルキレンイミン及び/又はポリアルキレンイミン変性物中に共存する分散液を使用することに起因していると考えられる。すなわち該分散液を汚泥に添加するとポリアルキレンイミン及び/又はポリアルキレンイミン変性物が汚泥中に拡散していき、生物処理によって生成した水溶性のタンパク質や多糖類などアニオン性に帯電した物質を電気的に中和する。その後アニオン性水溶性重合体微粒子が、攪拌によって徐々に溶解していき汚泥懸濁粒子のカチオン性サイト、タンパク質や多糖類のイオンコンプレックスにアニオン性重合体が吸着して汚泥凝集反応を起こす。攪拌が進行していくにつれさらに粒子表面が溶解していき一度凝集した汚泥フロックは攪拌によって細分化するが、後から溶解した水溶性高分子と再凝集することにより更に密度の高い凝集フロックへと進化していく。その結果、これら高密度化した凝集フロックを脱水することによりケーキ脱水率の低下が起こると見られる。以上に考察されるように低濃度の水溶液で添加するよりも高密度化した凝集フロックが生成すると推定される。   As a result of examination from the above viewpoint, as compared with the conventional method of adding in the state of an aqueous solution diluted to a low concentration by securing an appropriate stirring state with the sludge, the high-concentration liquid product in a dispersed state is directly used as sludge. When added, it was found that excellent effects such as reduction of the moisture content of the dehydrated cake were exhibited. This is considered to be due to the use of a dispersion in which the anionic water-soluble polymer fine particles used in the present invention coexist in a polyalkyleneimine and / or a modified polyalkyleneimine. That is, when the dispersion is added to sludge, the polyalkyleneimine and / or polyalkyleneimine-modified product diffuses into the sludge, and anionically charged substances such as water-soluble proteins and polysaccharides generated by biological treatment are electrically charged. Neutralize. Thereafter, the anionic water-soluble polymer fine particles are gradually dissolved by stirring, and the anionic polymer is adsorbed on the cationic sites of the sludge suspended particles and the ion complexes of proteins and polysaccharides to cause sludge aggregation reaction. As the agitation proceeds, the particle surface further dissolves and the sludge flocs once aggregated are subdivided by agitation, but later re-aggregation with the dissolved water-soluble polymer leads to higher density agglomerated flocs. Evolving. As a result, it is considered that the cake dewatering rate is lowered by dewatering these high-density aggregated flocs. As discussed above, it is presumed that agglomerated flocs having a higher density are formed than when added in a low-concentration aqueous solution.

この凝集機構は、どのような分散型の高分子凝集剤を汚泥に添加した場合にも同様に起きると考えられるが、本発明で使用する分散型の高分子凝集剤は、アニオン性水溶性重合体に較べ低分子量であるポリアルキレンイミン及び/又はポリアルキレンイミン変性物と、より高分子量であるアニオン性水溶性重合体の汚泥中における溶解性に差があるため、低分子量と高分子量を段階的に添加したと同様な効果を発現させていると推定される。また先に吸着したポリアルキレンイミン及び/又はポリアルキレンイミン変性物がカチオン性であるため、後から溶解し、汚泥懸濁粒子がカチオン性になりイオン的は反応が起きやすく効率的な凝集機構が進行すると見られる。   This aggregation mechanism is considered to occur in the same manner when any dispersion type polymer flocculant is added to the sludge. However, the dispersion type polymer flocculant used in the present invention is an anionic water-soluble polymer. Since there is a difference in the solubility in sludge between the polyalkyleneimine and / or polyalkyleneimine modified product having a lower molecular weight than the coalescence and the anionic water-soluble polymer having a higher molecular weight, the low molecular weight and the high molecular weight are stepped. It is presumed that the same effect as that of the additive was developed. In addition, since the polyalkyleneimine and / or polyalkyleneimine modified product adsorbed earlier is cationic, it dissolves later, and the sludge suspension particles become cationic so that an ionic reaction is likely to occur and an efficient aggregation mechanism is provided. Seems to progress.

本発明で使用するアニオン性水溶性重合体微粒子がポリアルキレンイミン及び/又はポリアルキレンイミン変性物中に共存する分散液は、従って分散液粘性があまり高いと汚泥中に水溶性重合体微粒子が分散しにくくなり好ましくない。そのため分散液粘性は、数百〜20,000mPa・sであるが、好ましくは500〜15,000mPa・sである。また微粒子を構成するアニオン性水溶性重合体の分子量としては、300万〜2000万であるが、更に好ましくは500万〜1000万である。   In the dispersion in which the anionic water-soluble polymer fine particles used in the present invention coexist in the polyalkyleneimine and / or the modified polyalkyleneimine, the water-soluble polymer fine particles are dispersed in the sludge if the dispersion viscosity is too high. It becomes difficult to do and is not preferable. Therefore, the dispersion viscosity is several hundred to 20,000 mPa · s, preferably 500 to 15,000 mPa · s. The molecular weight of the anionic water-soluble polymer constituting the fine particles is 3 million to 20 million, and more preferably 5 million to 10 million.

また溶解装置を省略できる効果としては以下のように考えられる。高分子凝集剤は、廃水処理薬剤や製紙用添加剤として広範囲に使用され、既に工業的になくてはならない薬剤となっているが、前記高分子凝集剤は、水溶性高分子物質から構成されているので水に溶解すると高粘性溶液となり、従来、濃度を0.05〜0.3重量%程度に希釈して排水や汚泥に添加してきた。そのため高粘性液体を攪拌するための特別な溶解装置が必用であり、その設置場所も必用になり設備投資計画に一定の負担を強いている。これら装置と土地が必要なくなるのは、非常に大きなメリットである。 Further, the effect that the dissolution apparatus can be omitted is considered as follows. Polymer flocculants are widely used as wastewater treatment chemicals and papermaking additives, and are already industrially necessary chemicals. The polymer flocculants are composed of water-soluble polymer substances. Therefore, when it dissolves in water, it becomes a highly viscous solution. Conventionally, it has been diluted to a concentration of about 0.05 to 0.3% by weight and added to waste water and sludge. For this reason, a special dissolution apparatus for stirring the highly viscous liquid is necessary, and the installation location is also required, which imposes a certain burden on the capital investment plan. The elimination of these devices and land is a huge advantage.

本発明で使用するアニオン性水溶性重合体微粒子が、ポリアルキレンイミン及び/又はポリアルキレンイミン変性物中に共存する水溶性重合体分散液は、ポリエチレンイミン及び/又はポリエチレンイミン変性物水溶液中に単量体を共存させて攪拌下、重合することにより水溶性重合体微粒子からなる分散液を製造することができる。すなわちポリエチレンイミン及び/又はポリエチレンイミン変性物の20〜50重量%水溶液を用意し、有機又は無機酸によりアミン当量の70〜100%を中和する。すなわち水溶液pHを2〜6に調整した後、この水溶液に単量体を加え混合する。これら有機又は無機酸は一般的な酸を使用することができるが、最も好ましいものは硫酸である。単量体濃度としては、10〜40質量%であり、好ましくは15〜30質量%である。ポリエチレンイミン及び/又はポリエチレンイミン変性物の単量体に対する添加量は、50〜200質量%であるが、好ましくは70〜150質量%である。 The water-soluble polymer dispersion in which the anionic water-soluble polymer fine particles used in the present invention coexist in the polyalkyleneimine and / or polyalkyleneimine-modified product is a single solution in the polyethyleneimine and / or polyethyleneimine-modified product aqueous solution. A dispersion composed of water-soluble polymer fine particles can be produced by polymerizing under stirring in the presence of a monomer. That is, a 20 to 50% by weight aqueous solution of polyethyleneimine and / or a modified polyethyleneimine is prepared, and 70 to 100% of the amine equivalent is neutralized with an organic or inorganic acid. That is, after adjusting aqueous solution pH to 2-6, a monomer is added and mixed with this aqueous solution. As these organic or inorganic acids, general acids can be used, but the most preferable one is sulfuric acid. The monomer concentration is 10 to 40% by mass, preferably 15 to 30% by mass. The amount of polyethyleneimine and / or polyethyleneimine-modified product added to the monomer is 50 to 200% by mass, preferably 70 to 150% by mass.

その後、窒素雰囲気下にて、重合開始剤、例えば2、2’−アゾビス(アミノプロパン)二塩化水素化物または2、2’−アゾビス〔2−(5−メチル−2−イミダゾリン−2−イル)プロパン〕二塩化水素化物のような水溶性アゾ系重合開始剤、あるいは過硫酸アンモニウムおよび亜硫酸水素ナトリウム併用のような水溶性レドックス系重合開始剤を添加し、撹拌下ラジカル重合を行う。本発明で使用するポリアルキレンイミンは、ポリエチレンイミンあるいはポリプロピレンイミンなどであるが、実用的にはポリエチレンイミンである。分子量は、5000以上あれば本発明の分散重合に使用できるが、あまり重合度が高いと分散液の粘性が高くなり好ましくない。従って好ましくは5,000以上、500,000以下であり、更に好ましくは5,000以上、200,000以下である。また、ポリアルキレンイミン変性物の場合も同様に、変性後の分子量が好ましくは50,000以上、1,000,000以下であり、更に好ましくは50,000以上、500,000以下である。 Thereafter, under a nitrogen atmosphere, a polymerization initiator such as 2,2′-azobis (aminopropane) dichloride or 2,2′-azobis [2- (5-methyl-2-imidazolin-2-yl) Propane] A water-soluble azo polymerization initiator such as dihydrochloride or a water-soluble redox polymerization initiator such as ammonium persulfate and sodium bisulfite in combination is added, and radical polymerization is carried out with stirring. The polyalkyleneimine used in the present invention is polyethyleneimine or polypropyleneimine, but is practically polyethyleneimine. If the molecular weight is 5000 or more, it can be used for the dispersion polymerization of the present invention, but if the degree of polymerization is too high, the viscosity of the dispersion becomes high, which is not preferable. Therefore, it is preferably 5,000 or more and 500,000 or less, more preferably 5,000 or more and 200,000 or less. Similarly, in the case of a modified polyalkyleneimine, the molecular weight after modification is preferably 50,000 or more and 1,000,000 or less, more preferably 50,000 or more and 500,000 or less.

またポリアルキレンイミン変性物も使用することができる。例えばエピクロロヒドリン、エチレングリコールジグリシジルエーテルなどで架橋により変性したポリアルキレンイミンも使用することができるが、一般式(4)あるいは(5)で表される構造単位を有するポリアルキレンイミン変性物を使用することが好ましい。これはポリアルキレンイミンあるいはポリアルキレンイミンとポリアミンとの混合物と、一般式(6)及び/又は(7)で表されるポリカチオン物質との反応によって合成されたものである。このポリカチオン物質は、アンモニア、脂肪族第1級〜第3級アミン(以下第1級アミンなどと記載する)から選択された1種以上のアミン類とエピハロヒドリンを反応させて製造することができる。 Polyalkyleneimine modified products can also be used. For example, polyalkyleneimine modified by crosslinking with epichlorohydrin, ethylene glycol diglycidyl ether or the like can also be used, but modified polyalkyleneimine having a structural unit represented by the general formula (4) or (5) Is preferably used. This is synthesized by reacting a polyalkyleneimine or a mixture of polyalkyleneimine and polyamine with a polycationic substance represented by the general formula (6) and / or (7). This polycationic substance can be produced by reacting one or more amines selected from ammonia and aliphatic primary to tertiary amines (hereinafter referred to as primary amines) with epihalohydrin. .

重合は一般的には中性〜酸性で行うのが、単量体も安定であり、反応性も良好であり、重合度や重合率も向上するので、ポリアルキレンイミンあるいはポリアルキレンイミン変性物は、中和して弱アルカリ〜酸性の水溶液とすることが好ましい。pHとしては12〜2であるが、好ましくは10〜3であり、更に好ましくは6〜3である。中和する酸は、有機あるいは無機の酸を使用する。有機酸としては、蟻酸、酢酸、アジピン酸などであり、無機酸としては、塩酸、硫酸、スルファミン酸などであるが、最も好ましい酸は硫酸である。中和度としては、分子中のアミノ基に対して、50〜100当量%である。   The polymerization is generally carried out from neutral to acidic, but the monomer is stable, the reactivity is good, the degree of polymerization and the polymerization rate are improved, so the polyalkyleneimine or polyalkyleneimine modified product is It is preferable to neutralize to make a weakly alkaline to acidic aqueous solution. Although it is 12-2 as pH, Preferably it is 10-3, More preferably, it is 6-3. As the acid to be neutralized, an organic or inorganic acid is used. Examples of the organic acid include formic acid, acetic acid, and adipic acid. Examples of the inorganic acid include hydrochloric acid, sulfuric acid, sulfamic acid, and the like. The most preferable acid is sulfuric acid. As a neutralization degree, it is 50-100 equivalent% with respect to the amino group in a molecule | numerator.

次にアニオン性水溶性重合体を製造する場合に使用する単量体について説明する。単量体中に含有するアニオン基は、スルホン基でもカルボキシル基でもさしつかいなく、両方を併用しても良い。スルホン基含有単量体の例は、ビニルスルホン酸、ビニルベンゼンスルホン酸あるいは2−アクリルアミド2−メチルプロパンスルホン酸などである。またカルボキシル基含有単量体の例は、メタクリル酸、アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸あるいはp−カルボキシスチレンなどである。 Next, the monomer used when manufacturing an anionic water-soluble polymer is demonstrated. The anionic group contained in the monomer may be either a sulfone group or a carboxyl group, and both may be used in combination. Examples of the sulfone group-containing monomer are vinyl sulfonic acid, vinyl benzene sulfonic acid, 2-acrylamido 2-methylpropane sulfonic acid, and the like. Examples of the carboxyl group-containing monomer include methacrylic acid, acrylic acid, itaconic acid, maleic acid, and p-carboxystyrene.

非イオン性単量体の例としては、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、酢酸ビニル、アクリロニトリル、アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、ジアセトンアクリルアミド、N−ビニルピロリドン、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、アクリロイルモルホリン、アクリロイルピペラジンなどがあげられる。 Examples of nonionic monomers include (meth) acrylamide, N, N-dimethylacrylamide, vinyl acetate, acrylonitrile, methyl acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, diacetone acrylamide, and N-vinyl pyrrolidone. N-vinylformamide, N-vinylacetamide, acryloylmorpholine, acryloylpiperazine and the like.

また、本発明のイオン性水溶性重合体分散液は、ポリアルキレンイミン及び/又はポリアルキレンイミン変性物の他、分子量の比較的低い他のカチオン性水溶性重合体を併用することも好ましい。そのようなカチオン性水溶性重合体としては、前記一般式(1)及び/又は前記一般式(2)で表されるカチオン性単量体一種以上の重合体あるいは共重合体である。あるいは前記カチオン性単量体一種以上と水溶性非イオン性単量体との共重合体も使用できる。これらカチオン性水溶性重合体は、重合時、あるいは重合後添加する。分子量は、1,000〜3,000,000であり、好ましくは10,000〜2,000,000である。
添加量は、分散液全体に対し1〜10質量%である。
In addition to the polyalkyleneimine and / or polyalkyleneimine-modified product, the ionic water-soluble polymer dispersion of the present invention is preferably used in combination with another cationic water-soluble polymer having a relatively low molecular weight. Such a cationic water-soluble polymer is a polymer or copolymer of one or more cationic monomers represented by the general formula (1) and / or the general formula (2). Alternatively, a copolymer of at least one cationic monomer and a water-soluble nonionic monomer can also be used. These cationic water-soluble polymers are added during polymerization or after polymerization. The molecular weight is 1,000 to 3,000,000, preferably 10,000 to 2,000,000.
The addition amount is 1 to 10% by mass with respect to the entire dispersion.

適用可能な汚泥は、製紙排水、化学工業排水、食品工業排水などの生物処理したときに発生する余剰汚泥、あるいは都市下水の生汚泥、混合生汚泥、余剰汚泥、消化汚泥などの有機汚泥である。本発明の粒径100μm以下のカチオン性及び/又は両性水溶性重合体微粒子が、ポリアルキレンイミン及び/又はポリアルキレンイミン変性物中に共存する水溶性重合体分散液の添加量は、汚泥固形分に対し質量で0.1〜1.0%であり、好ましくは0.2〜0.8%である。 Applicable sludge is surplus sludge generated during biological treatment such as papermaking wastewater, chemical industrial wastewater, food industry wastewater, or organic sludge such as raw sludge, mixed raw sludge, surplus sludge, digested sludge, etc. . The addition amount of the water-soluble polymer dispersion in which the cationic and / or amphoteric water-soluble polymer fine particles having a particle diameter of 100 μm or less of the present invention coexist in the polyalkyleneimine and / or the polyalkyleneimine-modified product is the sludge solid content. Is 0.1 to 1.0% by mass, and preferably 0.2 to 0.8%.

(合成例1)攪拌機および温度制御装置を備えた反応器に50重量%ポリエチレンイミン水溶液(重量平均分子量;50,000)200gをイオン交換水23.0gに溶解し、75重量%硫酸151.9gを冷却攪拌下添加し、pHを3.5に調整した。攪拌機、窒素曝気管および温度制御装置を備えた反応器に前記操作により中和したポリエチレンイミン水溶液を仕込み、アクリル酸80%水溶液125.0gを仕込み混合した。この時、単量体とポリエチレンイミンの濃度は、それぞれ20質量%、質量比は、1:1である。窒素で置換しながら10重量%の2,2アゾビス(N,N−ジメチレンイソブチルアミジン)ジハイドロクロライド水溶液を重合開始剤として対モノマーあたり重量で500ppm添加し、撹拌下36℃で18時間重合した。その結果、粒径1〜10μmの微粒子の重合体分散液が得られた(試料−1)。生成したポリマ―分散液をB型粘度計により測定した分散液の粘度、及び静的光散乱法による分子量測定器(大塚電子製DLS−7000)によって重量平均分子量を測定した。結果を表1に示す。 (Synthesis Example 1) In a reactor equipped with a stirrer and a temperature control apparatus, 200 g of a 50 wt% polyethyleneimine aqueous solution (weight average molecular weight; 50,000) was dissolved in 23.0 g of ion-exchanged water, and 151.9 g of 75 wt% sulfuric acid. Was added with cooling and stirring to adjust the pH to 3.5. A reactor equipped with a stirrer, a nitrogen aeration tube and a temperature controller was charged with the polyethyleneimine aqueous solution neutralized by the above operation, and 125.0 g of an 80% aqueous acrylic acid solution was charged and mixed. At this time, the concentration of the monomer and polyethyleneimine is 20% by mass, respectively, and the mass ratio is 1: 1. While substituting with nitrogen, 500 ppm by weight of a 2,2 azobis (N, N-dimethyleneisobutylamidine) dihydrochloride aqueous solution as a polymerization initiator was added by weight per monomer and polymerized at 36 ° C. for 18 hours with stirring. . As a result, a polymer dispersion of fine particles having a particle diameter of 1 to 10 μm was obtained (Sample-1). The resulting polymer dispersion was measured for the viscosity of the dispersion measured with a B-type viscometer, and the weight average molecular weight was measured with a molecular weight measuring device (DLS-7000, manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) by a static light scattering method. The results are shown in Table 1.

(合成例2)攪拌機および温度制御装置を備えた反応器に50重量%ポリエチレンイミン水溶液(重量平均分子量;50,000)200gをイオン交換水23.0gに溶解し、75重量%硫酸151.9gを冷却攪拌下添加し、pHを3.5に調整した。攪拌機、窒素曝気管および温度制御装置を備えた反応器に前記操作により中和したポリエチレンイミン水溶液を仕込み、アクリル酸80%水溶液39.0g及びアクリルアミド50%水溶液137.2gを仕込み混合した。この時、アクリル酸とアクリルアミドのモル比は30:70であり、単量体とポリエチレンイミンの濃度は、それぞれ18.9質量%、質量比は、1:1である。窒素で置換しながら10重量%の2,2アゾビス(N,N−ジメチレンイソブチルアミジン)ジハイドロクロライド水溶液を重合開始剤として対モノマーあたり重量で500ppm添加し、撹拌下36℃で18時間重合した。その結果、粒径1〜10μmの微粒子の重合体分散液が得られた(試料−2)。生成したポリマ―分散液をB型粘度計により測定した分散液の粘度、及び静的光散乱法による分子量測定器(大塚電子製DLS−7000)によって重量平均分子量を測定した。結果を表1に示す。 (Synthesis Example 2) In a reactor equipped with a stirrer and a temperature control device, 200 g of a 50 wt% polyethyleneimine aqueous solution (weight average molecular weight; 50,000) was dissolved in 23.0 g of ion-exchanged water, and 151.9 g of 75 wt% sulfuric acid. Was added with cooling and stirring to adjust the pH to 3.5. A reactor equipped with a stirrer, a nitrogen aeration tube and a temperature controller was charged with the polyethyleneimine aqueous solution neutralized by the above operation, and 39.0 g of 80% aqueous acrylic acid and 137.2 g of 50% aqueous acrylamide were charged and mixed. At this time, the molar ratio of acrylic acid to acrylamide is 30:70, the concentration of the monomer and polyethyleneimine is 18.9% by mass, and the mass ratio is 1: 1. While substituting with nitrogen, 500 ppm by weight of a 2,2 azobis (N, N-dimethyleneisobutylamidine) dihydrochloride aqueous solution as a polymerization initiator was added by weight per monomer and polymerized at 36 ° C. for 18 hours with stirring. . As a result, a polymer dispersion of fine particles having a particle diameter of 1 to 10 μm was obtained (Sample-2). The resulting polymer dispersion was measured for the viscosity of the dispersion measured with a B-type viscometer, and the weight average molecular weight was measured with a molecular weight measuring device (DLS-7000, manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) by a static light scattering method. The results are shown in Table 1.

(合成例3)同様な操作によりアクリル酸とアクリルアミドのモル比50:50からなる分散液を合成した(試料−3)。結果を表1に示す。 Synthesis Example 3 A dispersion having a molar ratio of acrylic acid and acrylamide of 50:50 was synthesized by the same operation (Sample-3). The results are shown in Table 1.

(合成例4)温度計、攪拌機、滴下漏斗を備えた4つ口のセパラブルフラスコに、エピクロロヒドリン146.6gとイオン交換水29.6gを仕込み、ジメチルアミンの50重量%水溶液123.8gを40〜45℃で2時間かけて滴下し、滴下終了後45℃で1時間反応後、イオン交換水29.6gを加えた。 (Synthesis Example 4) Into a four-necked separable flask equipped with a thermometer, a stirrer, and a dropping funnel, 146.6 g of epichlorohydrin and 29.6 g of ion-exchanged water were charged, and a 50 wt% aqueous solution of dimethylamine 123. 8 g was added dropwise at 40 to 45 ° C. over 2 hours, and after the completion of the addition, after reacting at 45 ° C. for 1 hour, 29.6 g of ion-exchanged water was added.

次ぎに温度計、攪拌機を備えたセパラブルフラスコに、ポリエチレンイミン(重量平均分子量;10,000)、100%品を23.3gとイオン交換水を60.0g加えて撹拌後、ポリカチオン生成物を26.9g加え、28℃で45分間反応させ、反応物の粘度上昇が認められた時点で75%硫酸31.9gを加えてpHを3.7にし反応を停止させた。重量平均分子量を測定すると73,000であった。 Next, 23.3 g of polyethyleneimine (weight average molecular weight; 10,000), 100% product and 60.0 g of ion-exchanged water were added to a separable flask equipped with a thermometer and a stirrer, and the polycation product was stirred. 26.9 g was added and reacted at 28 ° C. for 45 minutes. When an increase in the viscosity of the reaction product was observed, 31.9 g of 75% sulfuric acid was added to bring the pH to 3.7 to stop the reaction. The weight average molecular weight was measured to be 73,000.

攪拌機および温度制御装置を備えた反応器に、合成例2で調製したポリエチレンイミン変性物353.3gを採取した。次にアクリルアミド50%水溶液137.2g、アクリル酸80%水溶液39.0g、をそれぞれ仕込み混合した。この時、単量体濃度及びポリエチレンイミン変性物濃度は、それぞれ18.8%であり、単量体とポリエチレンイミン変性物の質量比は、1:1である。その後、合成例1と同様な操作により微粒子重合体分散液を得た(試料−4)。結果を表1に示す。
(表1)

Figure 2005177667
AAC:アクリル酸、AAM:アクリルアミド、共存高分子:対単量体質量%、
分子量単位;万 In a reactor equipped with a stirrer and a temperature controller, 353.3 g of the polyethyleneimine-modified product prepared in Synthesis Example 2 was collected. Next, 137.2 g of 50% aqueous acrylamide solution and 39.0 g of 80% aqueous acrylic acid solution were charged and mixed. At this time, the monomer concentration and the polyethyleneimine modified product concentration are 18.8%, respectively, and the mass ratio of the monomer and the polyethyleneimine modified product is 1: 1. Thereafter, a fine particle polymer dispersion was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 (Sample-4). The results are shown in Table 1.
(Table 1)
Figure 2005177667
AAC: acrylic acid, AAM: acrylamide, coexisting polymer:% by weight of monomer,
Molecular weight unit; 10,000

化学余剰汚泥(pH6.71、ss分20,000mg/L)を用い、本発明の汚泥脱水方法を実施した。0.5m3/hrで上記汚泥を攪拌機の付いた凝集混和槽に供給し、試料−1を製品濃度のまま分散液状態(ポリエチレンイミンと重合した共重合体の総和濃度は40質量%)で125mL/hr供給した(対ss分0.44質量%)。凝集させた汚泥のフロック径を観察しつつベルトプレス脱水機(起毛一枚濾布タイプ)に送り脱水した。その後ベルトプレス脱水機から排出される脱水ケーキの濾布剥離性及びケーキ含水率を測定した(105℃で20hr乾燥)。同様な操作により試料−2〜試料−4に関しても実施した。結果を表2に示す。 The sludge dewatering method of the present invention was carried out using chemical surplus sludge (pH 6.71, ss content 20,000 mg / L). The above sludge is supplied at 0.5 m3 / hr to a coagulation kneading tank equipped with a stirrer, and Sample-1 is 125 mL in a dispersion state (the total concentration of the copolymer polymerized with polyethyleneimine is 40% by mass) with the product concentration. / Hr was supplied (0.44% by mass with respect to ss). While observing the floc diameter of the agglomerated sludge, it was sent to a belt press dehydrator (raised one-sheet filter cloth type) for dehydration. Thereafter, the filter cloth peelability and the moisture content of the dehydrated cake discharged from the belt press dehydrator were measured (dried at 105 ° C. for 20 hours). The same operation was performed for Sample-2 to Sample-4. The results are shown in Table 2.

比較試験として各試料を0.3質量%に溶解した後、凝集混和槽から薬注した。すなわち0.5m3/hrで上記汚泥を攪拌機の付いた凝集混和槽に供給し、試料−1の溶解液を16.6L/hr添加した(対ss分0.44質量%)。その後、実施例と同様にフロック径、濾布剥離性及びケーキ含水率を測定した。同様に試料−2〜試料−4に関しても実施した。結果を表2に示す。
(表2)

Figure 2005177667
フロック径:mm、ケーキ含水率:質量%、薬注濃度:質量%
薬注量:対ss質量%、濾布剥離性:○>△>×の順に良いことを示す。 As a comparative test, each sample was dissolved in 0.3% by mass and then poured from a coagulation mixing tank. That is, the sludge was supplied at 0.5 m 3 / hr to an agglomeration mixing tank equipped with a stirrer, and 16.6 L / hr of the solution of Sample-1 was added (0.44 mass% with respect to ss). Thereafter, the floc diameter, filter cloth peelability and cake moisture content were measured in the same manner as in the Examples. Similarly, Sample-2 to Sample-4 were also carried out. The results are shown in Table 2.
(Table 2)
Figure 2005177667
Flock diameter: mm, cake moisture content: mass%, chemical concentration: mass%
This indicates that the amount of chemical injection: ss mass%, filter cloth peelability: ○>Δ> × in that order.

都市下水混合生汚泥(pH6.85、ss分31,000mg/L)を用い、本発明の汚泥脱水方法を実施した。0.5m3/hrで上記汚泥を攪拌機の付いた凝集混和槽に供給し、試料−1を製品濃度のまま分散液状態(ポリエチレンイミンと重合した共重合体の総和濃度は40質量%)により264mL/hr供給した(対ss分0.6質量%)。凝集させた汚泥のフロック径を観察しつつベルトプレス脱水機(起毛一枚濾布タイプ)に送り脱水した。その後ベルトプレス脱水機から排出される脱水ケーキの濾布剥離性及びケーキ含水率を測定した(105℃で20hr乾燥)。同様な操作により試料−2〜試料−4に関しても実施した。結果を表3に示す。 The sludge dewatering method of the present invention was carried out using mixed municipal sewage raw sludge (pH 6.85, ss content 31,000 mg / L). The sludge was supplied to a coagulation mixing tank equipped with a stirrer at 0.5 m <3> / hr, and 264 mL of Sample-1 was kept in a dispersion state with the product concentration (total concentration of copolymer polymerized with polyethyleneimine was 40 mass%). / Hr was supplied (0.6 mass% for ss). While observing the floc diameter of the agglomerated sludge, it was sent to a belt press dehydrator (raised one-sheet filter cloth type) for dehydration. Thereafter, the filter cloth peelability and the moisture content of the dehydrated cake discharged from the belt press dehydrator were measured (dried at 105 ° C. for 20 hours). The same operation was performed for Sample-2 to Sample-4. The results are shown in Table 3.

比較試験として実施例2と同様な操作により試料−1〜試料−4に関して脱水試験を行なった。今回は比較として各試料を0.3質量%に溶解した後、凝集混和槽から薬注した。すなわち0.5m3/hrで上記汚泥を攪拌機の付いた凝集混和槽に供給し、試料−1の溶解液を35.1L/hr添加した(対ss分0.6質量%)。その後、実施例と同様にフロック径、濾布剥離性及びケーキ含水率を測定した。同様に試料−2〜試料−4に関しても実施した。結果を表3に示す。








(表3)

Figure 2005177667
フロック径:mm、ケーキ含水率:質量%、薬注濃度:質量%
薬注量:対ss質量%、濾布剥離性:○>△>×の順に良いことを示す。















As a comparative test, a dehydration test was performed on Sample-1 to Sample-4 by the same operation as in Example 2. This time, as a comparison, each sample was dissolved in 0.3% by mass and then poured from an agglomeration mixing tank. That is, the sludge was supplied at 0.5 m 3 / hr to an agglomeration mixing tank equipped with a stirrer, and 35.1 L / hr of the solution of Sample-1 was added (0.6 mass% for ss). Thereafter, the floc diameter, filter cloth peelability and cake moisture content were measured in the same manner as in the Examples. Similarly, Sample-2 to Sample-4 were also carried out. The results are shown in Table 3.








(Table 3)
Figure 2005177667
Flock diameter: mm, cake moisture content: mass%, chemical concentration: mass%
This indicates that the amount of chemical injection: ss mass%, filter cloth peelability: ○>Δ> × in that order.















Claims (8)

粒径100μm以下のアニオン性水溶性重合体微粒子が、ポリアルキレンイミン及び/又はポリアルキレンイミン変性物中に共存する水溶性重合体分散液を、分散液状態のまま有機汚泥に添加し、脱水機により脱水することを特徴とする有機汚泥の脱水方法。 A water-soluble polymer dispersion in which an anionic water-soluble polymer fine particle having a particle size of 100 μm or less coexists in a polyalkyleneimine and / or a modified polyalkyleneimine is added to organic sludge in the state of dispersion, and a dehydrator A method for dewatering organic sludge, characterized in that dewatering is carried out. 前記アニオン性水溶性重合体分散液が、前記ポリアルキレンイミン及び/又はポリアルキレンイミン変性物水溶液中において、下記一般式(1)で表わされる単量体5〜100モル%、水溶性非イオン性単量体0〜95モル%からなる単量体(混合物)を攪拌下、重合し製造されたものであることを特徴とする請求項1に記載の有機汚泥の脱水方法。
Figure 2005177667
一般式(1)
R1は水素、メチル基またはCH2COOY2、QはSO3、C6H4SO3、
CONHC(CH3)2CH2SO3、C6H4COOあるいはCOO、R2は水素またはCOOY3、Y1、Y2及びY3は水素または陽イオン
In the polyalkyleneimine and / or polyalkyleneimine-modified aqueous solution, the anionic water-soluble polymer dispersion is 5 to 100 mol% of a monomer represented by the following general formula (1), water-soluble nonionic The method for dewatering organic sludge according to claim 1, wherein the method is produced by polymerizing a monomer (mixture) comprising 0 to 95 mol% of the monomer with stirring.
Figure 2005177667
General formula (1)
R1 is hydrogen, methyl group or CH2COOY2, Q is SO3, C6H4SO3,
CONHC (CH3) 2CH2SO3, C6H4COO or COO, R2 is hydrogen or COOY3, Y1, Y2 and Y3 are hydrogen or cation
前記ポリアルキレンイミン変性物が、下記一般式(2)及び/または(3)で表される構造単位を有することを特徴とする請求項1あるいは2に記載の有機汚泥の脱水方法。
Figure 2005177667
一般式(2)
Figure 2005177667
一般式(3)
但し、式(3)、(4)中のpは0〜20の整数であり、R3〜R10は水素、又は炭素数1〜3のアルキル基、ヒドロキシアルキル碁あるいはベンジル基、X1〜X4は陰イオンである。
The method for dewatering organic sludge according to claim 1 or 2, wherein the polyalkyleneimine-modified product has a structural unit represented by the following general formula (2) and / or (3).
Figure 2005177667
General formula (2)
Figure 2005177667
General formula (3)
However, p in the formulas (3) and (4) is an integer of 0 to 20, R3 to R10 are hydrogen, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a hydroxyalkyl group or a benzyl group, and X1 to X4 are negative. Ion.
前記ポリアルキレンイミン変性物が、ポリアルキレンイミンあるいはポリアルキレンイミンとポリアミン混合物と下記一般式(4)及び/または(5)で表されるポリカチオン物質との反応物からなることを特徴とする請求項1あるいは2に記載の有機汚泥の脱水方法。
Figure 2005177667
一般式(4)
Figure 2005177667
一般式(5)
但し、式(4)、(5)中のPはエポキシ基あるいはハロヒドリン基、
pは0〜20の整数であり、R11〜R19は水素、炭素数1〜3のアルキル基、ヒドロキシアルキル基あるいはベンジル基、X5〜X8は陰イオンである。
The polyalkyleneimine-modified product comprises a reaction product of polyalkyleneimine or a mixture of polyalkyleneimine and polyamine and a polycationic substance represented by the following general formula (4) and / or (5). Item 3. The method for dewatering organic sludge according to Item 1 or 2.
Figure 2005177667
General formula (4)
Figure 2005177667
General formula (5)
However, P in the formulas (4) and (5) is an epoxy group or a halohydrin group,
p is an integer of 0 to 20, R11 to R19 are hydrogen, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a hydroxyalkyl group or a benzyl group, and X5 to X8 are anions.
前記ポリアルキレンイミン変性物が、前記一般式(4)で表されるポリカチオン物質によって架橋されていることを特徴とする請求項1あるいは2に記載の有機汚泥の脱水方法。 The method for dewatering organic sludge according to claim 1 or 2, wherein the polyalkyleneimine-modified product is crosslinked with a polycationic substance represented by the general formula (4). 前記ポリアルキレンイミンがポリエチレンイミンであることを特徴とする請求項1〜5に記載の有機汚泥の脱水方法。 The method for dewatering organic sludge according to claim 1, wherein the polyalkyleneimine is polyethyleneimine. 前記ポリアルキレンイミン及び/又はポリアルキレンイミン変性物が、前記アニオン性水溶性重合体微粒子に対し、50〜200質量%共存することを特徴とする請求項1あるいは2に記載の有機汚泥の脱水方法。 The method for dewatering organic sludge according to claim 1 or 2, wherein the polyalkyleneimine and / or polyalkyleneimine-modified product coexists in an amount of 50 to 200% by mass with respect to the anionic water-soluble polymer fine particles. . 前記アニオン性水溶性重合体分散液の25℃における粘度が、500〜15,000mPa・sであることを特徴とする請求項1あるいは2に記載の有機汚泥の脱水方法。














The method for dewatering organic sludge according to claim 1 or 2, wherein the viscosity of the anionic water-soluble polymer dispersion at 25 ° C is 500 to 15,000 mPa · s.














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