JP2012016658A - 汚泥脱水剤および汚泥脱水方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
下水処理場における下水余剰汚泥や下水消化汚泥のように繊維分の少ない所謂難脱水汚泥に対し、脱水ケーキ含水率低下の要求を満足し、架橋あるいは分岐した水溶性高分子においても添加量増加を極力抑えた汚泥脱水剤を開発することである。
【解決手段】
特定のカチオン性単量体、（メタ）アクリルアミド、および特定のアニオン性単量体１〜５モル％からなる単量体混合物を重合した両性水溶性高分子によって達成できた。また連鎖移動剤を１００〜１，０００ｐｐｍ、架橋剤を５〜１００ｐｐｍ、いずれも前記単量体混合物に対し質量換算で共存させ重合した架橋性の両性水溶性高分子によっても優れた効果を発揮する汚泥脱水剤を開発することができた。

【選択図】 なし

Description

本発明は、汚泥脱水剤および汚泥脱水方法に関するものであり、詳しくは特定のカチオン性単量体、（メタ）アクリルアミド、およびアニオン性単量体１〜５モル％からなる単量体混合物を重合した両性水溶性高分子を含有する汚泥脱水剤に関する。また前記単量体混合物に対し、いずれも質量換算で連鎖移動剤を１００〜１，０００ｐｐｍ、架橋剤を５〜１００ｐｐｍ共存させ重合した架橋性両性水溶性高分子を含有する汚泥脱水剤に関する。

従来、下水、し尿等で生じる有機性汚泥の脱水に対しては、カチオン性高分子凝集剤が広く使用され、その後両性高分子凝集剤が提案されている（特許文献１）。近年では下水処理場が脱水ケーキの含水率低下を要求する傾向が強く、上記の単なるカチオン性あるいは両性高分子では対応ができない状況である。また下水余剰汚泥や下水消化汚泥のように繊維分の少ないいわゆる難脱水汚泥では、特別の性能を要する凝集剤が必要になり、二種以上配合する凝集剤が提案される所以である。例えば特許文献２は、メタアクリル系カチオンポリマー（Ａ）と（メタ）アクリル系両性ポリマーが、特許文献３ではカチオン性高分子（Ａ）と、酸基の３〜３０モル％がアルカリにより中和されてなるアニオン性単量体単位を含む両性高分子（Ｂ）の配合が、さらに特許文献４では、カチオン化度を規定し、カチオン性基とアニオン性基の比率を規定した両性高分子との配合をそれぞれ提案している。これらは上記いわゆる難脱水汚泥の処理を意図したものであるが、下水処理場の脱水ケーキ含水率低下の要求には到底満足されるものではない。また上記いわゆる難脱水汚泥には、架橋あるいは分岐した水溶性高分子が有効とされているが（特許文献５など）、薬剤添加量が増加し処理コストを押し上げるのが問題となっている。配合する場合は、工場における生産性が悪く、また架橋あるいは分岐した水溶性高分子は、優れた汚泥脱水剤であるが、薬剤添加量が増加し処理コストを押し上げる。この問題をなんとか解決できないかが課題として存在するのが現状である。
特開昭６３−２６０９２８号公報 特開平８−１１２５０４号公報 特開２０００−２１８２９７号公報 特開平９−５７２９９号公報 特開平９−２２５４９９号公報

本発明の課題は、下水処理場における下水余剰汚泥や下水消化汚泥のように繊維分の少ない所謂難脱水汚泥に対し、脱水ケーキ含水率低下の要求を満足し、
架橋あるいは分岐した水溶性高分子においても添加量増加を極力抑えた汚泥脱水剤を開発することである。

上記課題を解決するため鋭意検討をした結果、以下に述べる発明に到達した。すなわち請求項１の発明は、下記一般式（１）および／または下記一般式（２）で表されるカチオン性単量体、（メタ）アクリルアミド、および下記一般式（３）で表されるアニオン性単量体１〜５モル％の単量体混合物を重合した両性水溶性高分子を含有する汚泥脱水剤である。
一般式（１）
Ｒ_１は水素又はメチル基、Ｒ_２およびＲ_３は炭素数１〜３のアルキル基、アルコキシ基あるいはベンジル基、Ｒ_４は水素、炭素数１〜３のアルキル基、アルコキシル基あるいはベンジル基であり、同種でも異種でも良い。Ａは酸素またはＮＨ、Ｂは炭素数２〜４のアルキレン基またはアルコキシレン基、Ｘ_１は陰イオンをそれぞれ表わす。
一般式（２）
Ｒ_４は水素又はメチル基、Ｒ_５、Ｒ_６は炭素数１〜３のアルキル基、あるいはベンジル基、Ｘ_２ ⁻は陰イオンをそれぞれ表す。
一般式（３）
Ｒ_８は水素またはＣＨ_２ＣＯＯ⁻Ｙ_２、ＱはＳＯ_３ ⁻、Ｃ_６Ｈ_５ＳＯ_３ ⁻、
ＣＯＮＨＣ（ＣＨ_２）_２ＣＨ_２ＳＯ_３ ⁻、Ｃ_６Ｈ_５ＣＯＯ⁻あるいはＣＯＯ⁻、Ｒ_９は水素、メチル基またはＣＯＯＹ_２であり、Ｙ_１、Ｙ_２は水素または陽イオンをそれぞれ表わす。

請求項２の発明は、前記単量体混合物に対し、いずれも質量換算で連鎖移動剤を１００〜１，０００ｐｐｍ、架橋剤を５〜１００ｐｐｍ共存させ重合することを特徴とする請求項１に記載の汚泥脱水剤である。

請求項３の発明は、前記両性水溶性高分子が、前記単量体混合物の水溶液を調製した後、界面活性剤により水に非混和性有機液体を連続相、該単量体混合物水溶液を分散相となるよう乳化し、重合して製造された油中水型エマルジョンであることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の汚泥脱水剤である。

請求項４の発明は、上記界面活性剤が、ＨＬＢ（親水性疎水性バランス）１０〜１５の親水性界面活性剤であることを特徴とする請求項３に記載の汚泥脱水剤である。

請求項５の発明は、下記一般式（１）および／または下記一般式（２）で表されるカチオン性単量体、（メタ）アクリルアミド、および下記一般式（３）で表されるアニオン性単量体１〜５モル％の単量体混合物を重合した両性水溶性高分子を含有する汚泥脱水剤を、汚泥に添加し脱水処理することを特徴とする汚泥脱水方法である。
一般式（１）
Ｒ_１は水素又はメチル基、Ｒ_２およびＲ_３は炭素数１〜３のアルキル基、アルコキシ基あるいはベンジル基、Ｒ_４は水素、炭素数１〜３のアルキル基、アルコキシル基あるいはベンジル基であり、同種でも異種でも良い。Ａは酸素またはＮＨ、Ｂは炭素数２〜４のアルキレン基またはアルコキシレン基、Ｘ_１は陰イオンをそれぞれ表わす。
一般式（２）
Ｒ_４は水素又はメチル基、Ｒ_５、Ｒ_６は炭素数１〜３のアルキル基、あるいはベンジル基、Ｘ_２ ⁻は陰イオンをそれぞれ表す。

一般式（３）
Ｒ_８は水素またはＣＨ_２ＣＯＯ⁻Ｙ_２、ＱはＳＯ_３ ⁻、Ｃ_６Ｈ_５ＳＯ_３ ⁻、
ＣＯＮＨＣ（ＣＨ_２）_２ＣＨ_２ＳＯ_３ ⁻、Ｃ_６Ｈ_５ＣＯＯ⁻あるいはＣＯＯ⁻、Ｒ_９は水素、メチル基またはＣＯＯＹ_２であり、Ｙ_１、Ｙ_２は水素または陽イオンをそれぞれ表わす。

請求項６の発明は、無機凝集剤を併用することを特徴とする請求項５に記載の汚泥脱水方法である。

本発明の汚泥脱水剤は、下記一般式（１）および／または下記一般式（２）で表されるカチオン性単量体、（メタ）アクリルアミド、および下記一般式（３）で表されるアニオン性単量体１〜５モル％の単量体混合物を重合した両性水溶性高分子を含有することを特徴とする。また前記単量体混合物に対しいずれも質量換算で連鎖移動剤を１００〜１，０００ｐｐｍ、架橋剤を５〜１００ｐｐｍ共存させ架橋性の両性水溶性高分子を重合することもできる。従来、両性高分子凝集剤というとアニオン性単量体を５〜２０モル％の範囲で共重合させる重合物であった。しかし両性高分子凝集剤の機能は、分子内あるいは分子間イオンコンプレックスを形成させ、見掛けの分子量を増加させ凝集力を高める、あるいは生成したイオンコンプレックスの疎水的な性質（イオン結合により高分子のイオン性が減少するため）を利用してフロック径やフロック強度の調節を行うものである。

従ってアニオン性単量体は、上記範囲の共重合率は必ずしも必要ではなく、カチオン性基が無駄に使用されるだけでなく、返って凝集剤の性能を低下させる場合もある。汚泥はアニオン性の安定な親水性コロイドであり、凝集処理にはカチオン性基による表面電荷の中和が不可欠である。分子内のアニオン性基自体は、汚泥の表面電荷の中和作用には直接的な関係はない。本発明に掛かる両性水溶性高分子は、イオンコンプレックスの形成など効果の増強に作用するために必要なだけのアニオン性基を導入した。その結果余分なアニオン性基によってカチオン性基の消費の減少し、処理添加量も削減することができた。

さらにアニオン性を減少させることによって、架橋剤の架橋反応も向上し架橋剤の添加量が同じなら架橋度が増加することが分かった。これは電荷内包率を測定することで確認することができた。以上の理由により本発明に掛かる両性水溶性高分子は、従来に較べ優れた凝集性能を発揮し、難脱水汚泥に対しても十分な凝集と脱水ケーキ含水率を達成できる。
一般式（１）
Ｒ_１は水素又はメチル基、Ｒ_２およびＲ_３は炭素数１〜３のアルキル基、アルコキシ基あるいはベンジル基、Ｒ_４は水素、炭素数１〜３のアルキル基、アルコキシル基あるいはベンジル基であり、同種でも異種でも良い。Ａは酸素またはＮＨ、Ｂは炭素数２〜４のアルキレン基またはアルコキシレン基、Ｘ_１は陰イオンをそれぞれ表わす。
一般式（２）
Ｒ_４は水素又はメチル基、Ｒ_５、Ｒ_６は炭素数１〜３のアルキル基、あるいはベンジル基、Ｘ_２ ⁻は陰イオンをそれぞれ表す。
一般式（３）
Ｒ_８は水素またはＣＨ_２ＣＯＯ⁻Ｙ_２、ＱはＳＯ_３ ⁻、Ｃ_６Ｈ_５ＳＯ_３ ⁻、
ＣＯＮＨＣ（ＣＨ_２）_２ＣＨ_２ＳＯ_３ ⁻、Ｃ_６Ｈ_５ＣＯＯ⁻あるいはＣＯＯ⁻、Ｒ_９は水素、メチル基またはＣＯＯＹ_２であり、Ｙ_１、Ｙ_２は水素または陽イオンをそれぞれ表わす。

本発明の両性水溶性高分子を製造するために、重合時あるいは重合後に構造改質剤、すなわち高分子を構造変性する架橋性単量体を使用する。この架橋性単量体は、単量体総量に対し質量換算で５〜１００ｐｐｍ、また好ましくは１０〜５０ｐｐｍ存在させる。架橋性単量体の例としては、Ｎ，Ｎ−メチレンビス（メタ）アクリルアミド、トリアリルアミン、ジメタクリル酸エチレングリコール、ジメタクリル酸ジエチレングリコール、ジメタクリル酸トリエチレングリコール、ジメタクリル酸テトラエチレングリコール、ジメタクリル酸―１，３−ブチレングリコール、ジ（メタ）アクリル酸ポリエチレングリコール、Ｎ−ビニル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチルアリルアクリルアミド、アクリル酸グリシジル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、アクロレイン、グリオキザール、ビニルトリメトキシシランなどがあるが、この場合の架橋剤としては、水溶性ポリビニル化合物がより好ましく、最も好ましいのはＮ，Ｎ−メチレンビス（メタ）アクリルアミドである。またギ酸ナトリウム、イソプロピルアルコール、メタリルスルホン酸ナトリウム等の連鎖移動剤を併用することも架橋性を調節する手法として効果的である。添加量としては、単量体総量に対し質量換算で１００〜１，０００ｐｐｍ、また好ましくは２００〜７００ｐｐｍ存在させる。

本発明の両性水溶性高分子は、アニオン性が低いことが特徴であるが、架橋性の両性水溶性高分子を合成し、それを汚泥脱水剤として使用することもできる。
架橋性水溶性高分子は、前に述べたように難脱水性汚泥に対し優れた凝集性能を有するが、脱水ケーキの含水率を低下させるには直鎖水溶性高分子に較べ添加量が増加する。低アニオン性の両性水溶性高分子にすることと、架橋性水溶性高分子にすることの関係について以下説明する。直鎖状水溶性高分子は伸びた状態にあり、そこに懸濁粒子を吸着させ生成した凝集フロックは、大きいがふわふわして強固になりにくい。強度を増すため添加量を増加していってもフロックの改善はない。その原因は、伸びた状態にあるため懸濁粒子との接触サイトが多く、その結果見かけ上の電荷的飽和になりやすい。攪拌強度を増加させ生成フロックを破壊し新しい吸着面を作ればよいが、上記のような現象がまた起こり、結局小さく強固なフロックは生成しない。

これに対し架橋性水溶性高分子が汚泥中に添加されると懸濁粒子に吸着し、粒子同士の接着剤として作用し結果として粒子の凝集が起こる。この時「密度の詰まった」分子形態であるため粒子表面と多点で結合し、より締った強度の高いフロックを形成すると推定される。多点で結合することは、懸濁粒子への吸着性能が優れ、そのため未吸着の水溶性高分子が少なく、汚泥中に遊離せず汚泥粘性の増加が発生しない。またまるまった形態をした分子の内側に存在するカチオン性基は、懸濁粒子の電荷中和には寄与せず、見かけ上カチオン化度の低い分子として作用し、カチオン性飽和による再分散作用は少なくなる。結果として小さなサイズで絞まった強固なフロックが形成され機械脱水時、水切れが良くケーキ含水率が低下すると考えられる。

一方、本発明において両性水溶性高分子は、アニオン性単量体の共重合率を１〜５モル％と少量に限定している。この理由として以下のように論理付けられる。従来、両性高分子凝集剤というとアニオン性単量体を５〜２０モル％の範囲で共重合させる重合物が多かった。しかし両性高分子凝集剤の機能は、分子内あるいは分子間イオンコンプレックスを形成させ、見掛けの分子量を増加させ凝集力を高める、あるいは生成したイオンコンプレックスの疎水的な性質（イオン結合により高分子のイオン性が減少するため）を利用してフロック径やフロック強度の調節を行うものである。

従ってアニオン性単量体は、上記範囲の共重合率は必ずしも必要ではなく、カチオン性基が無駄に使用されるだけでなく、返って凝集剤の性能を低下させる場合もある。汚泥はアニオン性の安定な親水性コロイドであり、凝集処理にはカチオン性基による表面電荷の中和が不可欠である。分子内アニオン性基自体は、汚泥の表面電荷の中和作用には直接的な関係はない。本発明に掛かる両性水溶性高分子は、イオンコンプレックスの形成など効果の増強に作用するために必要なだけのアニオン性基を導入した。その結果余分なアニオン性基によってカチオン性基の消費が減少し、処理添加量も削減することができた。

さらにアニオン性を減少させることによって、架橋性単量体の架橋反応も向上し架橋剤の添加量が同じなら架橋度が増加することが分かった。これは実施例でも示されるように電荷内包率を測定することで確認することができた。以上の理由により本発明に掛かる両性水溶性高分子は、従来に較べ優れた凝集性能を発揮し、難脱水汚泥に対しても十分な凝集と脱水ケーキ含水率を達成できる。

両性水溶性高分子を製造するため使用するカチオン性単量体は、前記一般式（１）で表わされる単量体である。すなわちカチオン性単量体の例として（メタ）アクリロイルオキシアルキル４級アンモニウム塩である（メタ）アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、（メタ）アクリロイルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、（メタ）アクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライドなどであり、また（メタ）アクリロイルオキシアルキル３級アミン塩としては、（メタ）アクリロイルオキシエチルジメチルアミン硫酸塩、（メタ）アクリロイルオキシプロピルジメチルアミン塩酸塩などである。また（メタ）アクリロイルアミノアルキル４級アンモニウム塩としては、（メタ）アクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、（メタ）アクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムメチルサルフェートなどである。さらに（メタ）アクリロイルアミノ（ヒドロキシ）アルキル３級アミン塩の（メタ）アクリロイルアミノエチルジメチルアミン塩酸塩などである。また前記一般式（２）で表わされる単量体の例としてジアリルジメチルアンモニウム塩、ジアリルメチルベンジルアンモニウム塩、ジアリルジエチルアンモニウム塩などである。

アニオン性単量体の例は、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、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。

両性水溶性高分子を製造する場合、非イオン性単量体を共重合してもよくその例としては以下のようなものがある。すなわちアクリルアミド、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などがあげられる。

これら両性水溶性高分子におけるカチオン性単量体のモル％は、１０〜９５モル％であることが好ましく、更に好ましくは２０〜９５モル％である。またアニオン性単量体のモル％は、１〜５モル％であり、好ましくは２〜５モル％である。また分子量は重量平均分子量で３００万〜１５００万であり、好ましくは３００万〜１０００万である。

本発明の両性水溶性高分子は、重合する前の単量体混合物に対し、いずれも質量換算で連鎖移動剤を１００〜１，０００ｐｐｍ、架橋剤を５〜１００ｐｐｍ共存させ架橋性の両性水溶性高分子を合成することもできる。その０．２質量％水溶液粘度をＡＱＶ、前記両性水溶性高分子の０．５質量％１Ｎ食塩水溶液中粘度をＳＬＶとすると、両方の比が
３０≦ＡＱＶ／ＳＬＶ≦１００（２５℃において）
であることが好ましい。この数値は架橋の度合いを表すのに使用することができる。架橋性のイオン性水溶性高分子は、分子内で架橋しているために、水中においても分子が広がりにくい性質を有し、直鎖状高分子に較べれば水中での広がりは小さいはずであるが、架橋度が増加するに従い、Ｂ型粘度計（回転粘度計の一種）に測定した場合の粘度は大きくなる。この原因はＢ型粘度計のローター（測定時の回転子）と溶液との摩擦かあるいは絡み合いによるものと推定されるが正確には不明である。一方、架橋性のイオン性水溶性高分子の塩水中の粘度は、架橋度が増加するに従い低下していく。架橋によって分子が収縮しているので、塩水の多量のイオンによってその影響をより大きく受けるものと考えられる。従ってこれらの理由によって二つの粘度測定値の比、ＡＱＶ／ＳＬＶは、架橋度が高くなるに従い大きくなる（架橋がさらに進み水不溶性になった場合は、この関係は成り立たない）。本発明の架橋性の両性水溶性高分子では、この値は約３０〜１００程度になる。直鎖状の水溶性高分子、あるいは弱く架橋した水溶性高分子では、この値が１０から３０未満程度であることを考慮すると、本発明の架橋性の両性水溶性高分子は、高度に架橋した水溶性高分子であることが分かる。

また前述の電荷内包率に関しても説明する。電荷内包率は、以下のように定義される。すなわち
定義１）水溶性カチオン性高分子および両性でかつカチオン性単量体とアニオン性単量体共重合率の差が正である水溶性高分子の場合
電荷内包率[％]＝（１−α／β）×１００
αは酢酸にてｐＨ４．０に調整した水溶性カチオン性高分子あるいは両性水溶性高分子水溶液をポリビニルスルホン酸カリウム水溶液にて滴定した滴定量。βは酢酸にてｐＨ４．０に調整した水溶性カチオン性高分子あるいは両性水溶性高分子水溶液にポリビニルスルホン酸カリウム水溶液を前記水溶性カチオン性高分子あるいは両性水溶性高分子の電荷の中和を行うに十分な量加え、その後ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド水溶液にて滴定した滴定量をブランク値から差し引いた滴定量。ここでブランク値とは、水溶性カチオン性高分子あるいは両性水溶性高分子水溶液無添加時にポリビニルスルホン酸カリウム水溶液をポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド水溶液にて滴定した滴定量である。
定義２）両性でかつカチオン性単量体とアニオン性単量体の共重合率の差が負である水溶性高分子の場合
電荷内包率[％]＝（１−α／β）×１００
αはアンモニアにてｐＨ１０．０に調整した水溶性両性高分子水溶液をポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド水溶液にて滴定した滴定量。βはアンモニアにてｐＨ１０．０に調整した水溶性両性高分子水溶液にポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド水溶液を前記水溶性両性高分子の電荷の中和を行うに十分な量加え、その後ポリビニルスルホン酸カリウム水溶液にて滴定した滴定量をブランク値から差し引いた滴定量。ここでブランク値とは、水溶性両性高分子水溶液無添加時にジアリルジメチルアンモニウムクロライド水溶液をポリビニルスルホン酸カリウム水溶液にて滴定した滴定量である。

すなわち電荷内包率の高い水溶性高分子は、架橋度が高まった水溶性高分子であり、電荷内包率の低い水溶性高分子は、架橋度が低い水溶性高分子であると言える。この理由は、以下の通りに説明される。直鎖状水溶性高分子は、希薄溶液中では、分子はほぼ「伸びきった」形状をしている。一方、架橋性水溶性高分子は、溶液中において粒子状の丸まった形状をしていて、粒子状の内部に存在するイオン性基は、外側には現われにくく、反対電荷との反応も緩慢に起こると考えられる。

ここで架橋性水溶性カチオン性高分子および、両性でかつカチオン性単量体とアニオン性単量体の共重合率の差が正である架橋性水溶性両性高分子に関しては、電荷内包率は以下のようになる。
電荷内包率[％]＝（１−α/β）×１００
滴定量αは、試料である架橋性カチオン性（両性）水溶性高分子に反対電荷を有するポリビニルスルホン酸カリウム水溶液を滴下して行き、水溶性カチオン性（両性）高分子の「表面」（粒子状の表面部）に存在するイオン性基にイオン的静電反応を行わせる操作を意味する。

次に架橋性カチオン性（両性）水溶性高分子の理論的な電荷量を中和するに十分な量以上の反対電荷を有するポリビニルスルホン酸カリウムを添加し、反応時間を十分取ったその後、余剰のポリビニルスルホン酸カリウムをジアリルジメチルアンモニウムクロライド水溶液により滴定する。また別に架橋性カチオン性（両性）水溶性高分子を添加しないでポリビニルスルホン酸カリウム溶液をジアリルジメチルアンモニウムクロライド水溶液により滴定し、ブランク値を出しておき、ブランク値より架橋性カチオン性（両性）水溶性高分子を添加した場合の滴定量を差し引き、この値がβとなる。β値は、架橋性カチオン性（両性）水溶性高分子の化学組成から計算される理論的な電荷量に相当すると考えられる。すなわち架橋性カチオン性（両性）水溶性高分子に対し、反対電荷が多量に存在するので、表面のカチオン性電荷だけでなく、内部の電荷まで静電的な中和反応が行われると考えられる。架橋度が高ければ、αはβに対し小さくなり、（１−α／β）値は、１に比べ大きくなり電荷内包率は大きい（すなわち架橋の度合いは高くなる）。

両性でかつカチオン性単量体とアニオン性単量体の共重合率の差が負である架橋性水溶性両性高分子の電荷内包率に関しても、上記とほぼ同じ内容で説明することができるが、アニオン性基を解離させるためアンモニアでｐＨをアルカリ性にするという違いだけがある。

ここでＡＱＶ／ＳＬＶと電荷内包率の数値の比較、また架橋した本発明のアニオン化度１から５モル％の両性水溶性高分子と従来のアニオン化度の高い両性水溶性高分子の架橋の程度に関して比較する。段落００００の実施例１で合成した表１に記載する試作品―３は、カチオン性単量体５０モル％、アニオン性単量体５モル％であり、ＡＱＶ／ＳＬＶ値は４０、電荷内包率は５０であり、比較的高度に架橋した水溶性高分子である。これに対し試作―１０は、イオン性は同様であり、架橋剤のない条件で重合したものでありＡＱＶ／ＳＬＶ値は１５、電荷内包率は１６％であり、ほぼ架橋のない水溶性高分子である。また比較例―３は、カチオン性単量体５０モル％で同じだが、アニオン化度が高く２０モル％である。ＡＱＶ／ＳＬＶ値と電荷内包率はそれぞれ２０と３０％であり、架橋の程度としては低い領域に入る。しかし架橋剤の量をみると単量体に対し質量比で４０ｐｐｍと試作―３に較べかなり多く添加しているが、架橋程度は低いことが示されている。すなわちアニオン化度あるいはイオン性を低下させることにより架橋度は、上がりやすくなることが分かる。原因は、架橋の掛かりやすいアクリルアミドが増えるためと推定はされるが、まだ確証はない。従って上記のことからも本発明の特徴を理解することができる。

本発明における両性水溶性高分子の製品形態としては、粉末、油中水型エマルジョン、塩水溶液中分散液などどのような形態でも実施可能であるが、架橋性の水溶性高分子を重合する場合において、最も好ましい形態は油中水型エマルジョンである。

粉末状の製品は、以下のようにして製造することができる。例えば塩水溶液中あるいは水に非混和性有機液体中にて分散重合した分散液、水溶液重合による粘性液体、あるいは単量体水溶液を高濃度で重合し流動性のない水性ゲル状物を得て、その後乾燥し造粒した粉末状とする。すなわち塩水中にて分散重合した分散液の場合は、直接乾燥機に入れ、一定時間乾燥し、塊状物を粉砕する方法がある。また水に非混和性有機液体中にて分散重合した分散液の場合は、非混和性有機液体を分離し、湿潤な重合粒子を乾燥機にて乾燥し粉末状とする。水溶液重合により生成した粘性液体は、水混和性有機液体により重合物を析出させ、それを乾燥し粉砕する。単量体を高濃度で水溶液重合した流動性のない水性ゲル状物の場合は、ミートチョッパーなどでゲル状物をミンチ化し、それを乾燥後、粉砕し粉末とする方法を採る。

油中水型エマルジョンの場合は、イオン性単量体、あるいはイオン性単量体、共重合可能な単量体及びこれら単量体に対し生成した重合体が水溶性を保つモル比で添加した架橋性単量体を含有する単量体混合物を水、少なくとも水と非混和性の炭化水素からなる油状物質、油中水型エマルジョンを形成するに有効な量とＨＬＢを有する少なくとも一種類の界面活性剤を混合し、強攪拌し油中水型エマルジョンを形成させ重合することにより合成する。

また分散媒として使用する炭化水素からなる油状物質の例としては、パラフィン類あるいは灯油、軽油、中油などの鉱油、あるいはこれらと実質的に同じ範囲の沸点や粘度などの特性を有する炭化水素系合成油、あるいはこれらの混合物があげられる。含有量としては、油中水型エマルジョン全量に対して２０質量％〜５０質量％の範囲であり、好ましくは２０質量％〜３５質量％の範囲である。

油中水型エマルジョンを形成するに有効な量とＨＬＢを有する少なくとも一種類の界面活性剤の例としては、ＨＬＢ１〜１５のノニオン性界面活性剤であり、その具体例としては、ソルビタンモノオレ−ト、ソルビタンモノステアレ−ト、ソルビタンモノパルミテ−トなどがあげられる。これら界面活性剤の添加量としては、油中水型エマルジョン全量に対して０．５〜１０質量％であり、好ましくは１〜５質量％の範囲である。

この場合、高ＨＬＢ界面活性剤により乳化させ、油中水型エマルジョンを成
させ重合したエマルジョンは、このままで水となじむので転相剤を添加する必
用がない。これら界面活性剤のＨＬＢは、９〜２０のもの、好ましくは１１〜
２０のものを使用する。高ＨＬＢ界面活性剤により乳化、重合した油中水型エ
マルジョンは、溶解が優れていて所謂フィッシュアイなどの未溶解粒子の発生
が少なく、ライン溶解し汚泥などの凝集処理対象物質に直接添加することがで
きる。そのような界面活性剤の例としては、カチオン性界面活性剤やＨＬＢ９
〜１５のノニオン性界面活性剤であり、ポリオキシエチレンポリオキシプロピ
レンアルキルエ−テル系、ポリオキシエチレンアルコールエ−テル系などであ
る。

低ＨＬＢの界面活性剤により乳化、重合した場合は重合後転相剤と呼ばれる親水性界面化成剤を添加して油の膜で被われたエマルジョン粒子が水になじみ易くし、中の水溶性高分子が溶解しやすくする処理を行い、水で希釈しそれぞれの用途に用いる。親水性界面活性剤の例としては、カチオン性界面活性剤やＨＬＢ９〜１５のノニオン性界面活性剤であり、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエ−テル系、ポリオキシエチレンアルコールエ−テル系などである。本発明に掛かる両性水溶性高分子は、高ＨＬＢ界面活性剤により乳化させ油中水型エマルジョンであることが好ましい。すなわち高ＨＬＢ界面活性剤を使用した場合、フィッシュアイなどを形成しにくく溶解性が良好であり、ライン溶解し、溶解液をそのまま汚泥に添加できるなどのメリットがある。添加量は油中水型エマルジョン液量に対し質量換算で０．５〜５％であり、好ましくは０．５〜２％である。

塩水溶液中分散液の場合は、硫酸アンモニウムのような多価アニオン塩の水溶液を調製し、この中にカチオン性単量体、あるいは非イオン性単量体からなる混合物を仕込み、また、両性水溶性重合体の場合はアニオン性単量体をしこみ、分散剤として該塩水溶液に可溶な高分子分散剤を共存させ攪拌下、分散重合し合成することができる。

高分子分散剤としては、非イオン性あるいはカチオン性高分子のいずれでも使用可能であるが、カチオン性高分子のほうがより好ましい。カチオン性高分子としては、アクリル系カチオン性単量体、たとえば、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチルやジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドなどの無機酸や有機酸の塩、あるいは塩化メチルや塩化ベンジルによる四級アンモニウム塩とアクリルアミドとの共重合体である。例えば（メタ）アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物、（メタ）アクリロイルオキシ２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウム塩化物、（メタ）アクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウム塩化物、（メタ）アクリロイルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウム塩化物、（メタ）アクリロイルオキシ２−ヒドロキシプロピルジメチルベンジルアンモニウム塩化物、（メタ）アクリロイルアミノプロピルジメチルベンジルアンモニウム塩化物などがあげられ、これら単量体と非イオン性単量体との共重合体でも良い。またジメチルジアリルアンモニウム塩化物重合体などジアリルアミン系重合体でも使用できる。

非イオン性高分子の例としては、上記非イオン性単量体の（共）重合体、ポリビニルアルコ−ル、スチレン／無水マレイン酸共重合物あるいはブテン／無水マレイン酸共重合物の完全アミド化物などである。

上記イオン性高分子の分子量としては、５、０００から３００万、好ましくは５万から１５０万である。また、非イオン性高分子分の分子量としては、１，０００〜１００万であり、好ましくは１，０００〜５０万である。これら高分子分散剤の単量体に対する添加量は、１／１００〜１／１０であり、好ましくは２/１００〜５／１００である。

これら上記の種々重合は、重合は窒素雰囲気下にて、重合開始剤、例えば２、
２’−アゾビス（アミジノプロパン）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
拌下あるいは無攪拌下ラジカル重合を行う。

本発明の水溶性高分子組成物は、０．１質量％濃度の水溶液とした時の水溶液ｐＨが通常４．０以下、好ましくは３．０以下である。水溶液ｐＨが４．０を上回ると十分な性能が得られない。そのため酸性物質を配合する。この理由は二つある。すなわち両性水溶性高分子を配合するため溶液ｐＨが約５〜約９の範囲でイオンコンプレックスを形成し溶液が白濁する。このイオンコンプレックスが生成した状態で汚泥など処理対照に添加すると、性能が低下するためである。またｐＨが５付近より高い範囲では本発明で使用する（メタ）アクリル系水溶性高分子が加水分解を受け、劣化しやすくなる。０．１質量％濃度というのは、処理対象に添加する場合の下限に近い溶液濃度である。これら現象を防止するため水溶液のｐＨは４以下、１以上にすることが好ましい。

このような酸性物質の例として、無機あるいは有機の酸として塩酸、硫酸、酢酸、スルファミン酸、クエン酸、フマル酸、コハク酸、アジピン酸などである。これら酸性物質の添加量として水溶性高分子の固形分換算として、５〜２０質量％であり、好ましくは７〜１５質量％であり、０．１質量％濃度に溶解してもｐＨが４以下を確保できる。

本発明の架橋した両性水溶性高分子は、前述の理由によりアニオン化度を十分低下させてあることが特徴である。その結果アクリル酸などの連鎖移動の影響を受けずに架橋が進みやすく、同じ添加量の架橋性単量体により架橋の度合いが高まる。従来、両性水溶性高分子は、発明の詳細な説明中に「アニオン性単量体の共重合率として５から３０モル％が好ましく」（特開平７−２５６２９９号公報）、あるいは「アニオン性単量体構成単位５〜２０モル％」（特開２００２−２３３７０７号公報）、さらに「アニオン当量値（以下Ａｖと表す）が０．２〜２．５ｍｅｑ／ｇであることが好ましく、より好ましくは０．３〜１．８ｍｅｑ／ｇである。」（特開２００２−１７７７０６号公報）など一般的な記載は見られる（０．３ｍｅｑ／ｇでは２モル％共重合に相当する）。しかし実施例の検討では、こうした低アニオン性の両性水溶性高分子の記載は見当たらないのが現状である。本発明者等はこのような低アニオン性の領域の両性水溶性高分子の検討を詳細に行った。その結果、低アニオン性の両性水溶性高分子によって添加量の削減が達成でき、さらに従来、架橋性の水溶性高分子の欠点といわれる添加量の増加がなく、削減が達成できる場合もあり、優れた凝集性能が得られることが判明した。

本発明の両性水溶性高分子を含有するからなる汚泥脱水剤は、下水、し尿、産業排水の処理で生じる有機性汚泥（いわゆる生汚泥、余剰汚泥、混合生汚泥、消化汚泥、凝沈・浮上汚泥およびこれらの混合物）に通常０．１〜０．２質量％水溶液として添加される。対象とする汚泥に特に限定されないが、繊維分の少ない汚泥、有機分含有量（ＶＳＳ／ＳＳ）の高い汚泥、腐敗度の高い汚泥に対し特に有効であり好ましい。

また本発明の両性水溶性高分子を含有するからなる汚泥脱水剤は、単独で汚泥脱水に使用しても良いが、脱水効果がより好ましいのは、鉄塩、アルミ塩等の無機凝集剤と併用することができる。該無機凝集剤としては、塩鉄、硫鉄、ポリ鉄、ＰＡＣ、硫酸バンドなどが挙げられる。汚泥に対する添加量は、通常汚泥固形分に対し０．１〜２質量％、好ましくは０．３〜１．０質量％である。アニオン化度が低いために前に述べたように、無機凝集剤のカチオン電荷が無駄に消費されることなく効率よく作用する。その分無機凝集剤の効果が向上する。

使用する脱水機の種類は、デカンター、スクリュープレス、ベルトプレス、ロータリープレスなど通常の脱水機が可能である。

（実施例）以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

攪拌機および温度制御装置を備えた反応槽に沸点１９０°Ｃないし２３０°Ｃのイソパラフィン１２６．０ｇにポリオキシエチレントリデシルエ−テル１２．５ｇ（対エマルジョン２．５質量％）を仕込み溶解させた。別に脱イオン水２９．８ｇとアクリル酸（ＡＡＣと略記）６０％水溶液４．９ｇ、アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物（以下ＤＡＭＱと略記）８０％水溶液７５．４ｇ、メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物（以下ＤＭＭＱと略記）８０％水溶液２７．０ｇ、アクリルアミド（ＡＡＭと略記）５０％水溶液２３０．４ｇ及びメチレンビスアクリルアミド０．１質量％水溶液２．０ｇ（対単量体０．００１質量％）を各々採取し、各々を混合し完全に溶解させた。その後ｐＨを３．９５に調節し、油と水溶液を混合し、ホモジナイザーにて１０００ｒｐｍで１５分間攪拌乳化した。この時の単量体組成は、ＤＡＭＱ／ＤＭＭＱ／ＡＡＣ／ＡＡＭ＝１５／５／２／７８（モル％）である。

得られたエマルジョンにイソプロピルアルコール１０質量％水溶液１．０ｇ（対単量体０．０５質量％）を加え、単量体溶液の温度を３０〜３３℃に保ち、窒素置換を３０分行った後、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１質量％水溶液２．０ｇ（対単量体０．０１質量％）を加え、重合反応を開始させた。反応温度を３２±２℃で１２時間重合させ反応を完結させた。（試料−１）とする。試験に供する試料を、水溶性高分子濃度０．１質量％とした場合の粘度（ＡＱＶ）、０．１質量％で１Ｎ食塩水中の粘度（ＳＬＶ）を２５℃においてＢ型粘度計（回転粘度計の一種）により測定し、ミューテック社製ＰＣＤ滴定装置により電荷内包率を測定した。さらに光散乱法による重量平均分子量は約９００万であった。

同様な操作によりＤＡＭＱ／ＤＭＭＱ／ＡＡＣ／ＡＡＭ＝３０／５／３／６２（試作−２）、ＤＡＭＱ／ＤＭＭＱ／ＡＡＣ／ＡＡＭ＝４５／５／５／４５（試作−３）、ＤＡＭＱ／ＤＭＭＱ／ＡＡＣ／ＡＡＭ＝４５／５／４／４６（試作−４）、ＤＡＭＱ／ＤＭＭＱ／ＡＡＣ／ＡＡＭ＝４５／５／２／４８（試作−５）、
ＤＡＭＱ／ＤＭＭＱ／ＡＡＣ／ＡＡＭ＝４５／５／１／４９（試作−６）、ＤＡＭＱ／ＤＭＭＱ／ＡＡＣ／ＡＡＭ＝５０／１０／５／３５（試作−７）、ＤＡＭＱ／ＤＭＭＱ／ＡＡＣ／ＡＡＭ＝７０／１０／５／１５（試作−８）からなる油中水型エマルジョンを合成した。結果を表１に示す。

（比較例１）
実施例１と同様な操作によりＤＡＭＱ／ＤＭＭＱ／ＡＡＣ／ＡＡＭ＝４５／５／１０／４０（比較−１）、ＤＡＭＱ／ＤＭＭＱ／ＡＡＣ／ＡＡＭ＝４５／５／１５／３５（比較−２）、ＤＡＭＱ／ＤＭＭＱ／ＡＡＣ／ＡＡＭ＝４５／５／２０／３０（比較−３）からなる油中水型エマルジョンを合成した。結果を表１に示す。

攪拌機および温度制御装置を備えた反応槽に沸点１９０°Ｃないし２３０°Ｃのイソパラフィン１２６．０ｇにポリオキシエチレントリデシルエ−テル１２．５ｇ（対エマルジョン２．５質量％）を仕込み溶解させた。別に脱イオン水３１．８ｇとアクリル酸（ＡＡＣと略記）６０％水溶液４．９ｇ、アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物（以下ＤＡＭＱと略記）８０％水溶液７５．４ｇ、メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物（以下ＤＭＭＱと略記）８０％水溶液２７．０ｇ、アクリルアミド（ＡＡＭと略記）５０％水溶液２３０．４ｇを各々採取し、各々を混合し完全に溶解させた。その後ｐＨを３．９５に調節し、油と水溶液を混合し、ホモジナイザーにて１０００ｒｐｍで１５分間攪拌乳化した。この時の単量体組成は、ＤＡＭＱ／ＤＭＭＱ／ＡＡＣ／ＡＡＭ＝１５／５／２／７８（モル％）である。

得られたエマルジョンにイソプロピルアルコール１０質量％水溶液１．０ｇ（対単量体０．０５質量％）を加え、単量体溶液の温度を３０〜３３℃に保ち、窒素置換を３０分行った後、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１質量％水溶液２．０ｇ（対単量体０．０１質量％）を加え、重合反応を開始させた。反応温度を３２±２℃で１２時間重合させ反応を完結させた。（試料−９）とする。試験に供する試料を、水溶性高分子濃度０．１質量％とした場合の粘度（ＡＱＶ）、０．１質量％で１Ｎ食塩水中の粘度（ＳＬＶ）を２５℃においてＢ型粘度計（回転粘度計の一種）により測定し、ミューテック社製ＰＣＤ滴定装置により電荷内包率を測定した。さらに光散乱法による重量平均分子量は約７００万であった。

同様な操作によりＤＡＭＱ／ＤＭＭＱ／ＡＡＣ／ＡＡＭ＝４５／５／５／４５（試作−１０）、ＤＡＭＱ／ＤＭＭＱ／ＡＡＣ／ＡＡＭ＝４５／５／２／４８（試作−１１）からなる油中水型エマルジョンを合成した。結果を表１に示す。

（比較例２）
実施例２と同様な操作によりＤＡＭＱ／ＤＭＭＱ／ＡＡＣ／ＡＡＭ＝４５／５／１０／４０（比較−４）、ＤＡＭＱ／ＤＭＭＱ／ＡＡＣ／ＡＡＭ＝４５／５／２０／３０（比較−５）からなる油中水型エマルジョンを合成した。結果を表１に示す。

（表１）
ＤＡＭＱ；クリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物
ＤＭＭＱ；メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物
ＡＡＭ；アクリルアミド、ＡＡＣ；アクリル酸、ＡＱＶ／ＳＬＶ；無次元
電荷内包率；％、架橋剤添加量；単量体に対する質量換算ｐｐｍ

下水消化汚泥（ｐＨ７．７５、ｓｓ分１６，８００ｍｇ／Ｌ）を用い、本発明の両性水溶性高分子を用い汚泥脱水試験を実施した。２００ｍＬをポリビ−カ−に採取し、表１の試作−１〜試作−１１をそれぞれ対汚泥ＳＳ分０．７０％（懸濁粒子質量％）加え、ビ−カ−移し替え攪拌２０回行った後、Ｔ−１１７９Ｌの濾布（ナイロン製）により濾過し、１０秒後の濾液量の測定、及びフロック強度（大きさ）を目視により測定した。その後５０秒間濾過した汚泥をプレス圧３Ｋｇ／ｍ²で１分間脱水する。その後、濾布剥離性を目視によりチェックし、ケ−キ含水率（１０５℃で２０ｈｒ乾燥）を測定した。結果を表２に示す。

(比較例３)実施例３と同様な操作により、比較−１〜比較−５に関して試験を実施した。結果を表２に示す。

比較−１〜比較−５は、それぞれアニオン共重合率が１０〜２０モル％であり、
試料−１〜試料−１１に較べ高い。その結果、試料−１〜試料−１１に較べ添加量を増加させないと（試料−１〜試料−１１に対し１５％増し）同等以上の効果を発揮しないことが分かる。

（表２）
ケーキ含水率：質量％、添加量：対ｓｓ質量％、１０秒後濾液量：ｍＬ
フロック強度：ｍｍ

食品余剰汚泥（ｐＨ６．５０、ｓｓ分２１，３００ｍｇ／Ｌ）を用い、本発明の水溶性高分子組成物を用い汚泥脱水試験を実施した。２００ｍＬをポリビ−カ−に採取し、表１の試作−１〜試作−１１をそれぞれ対汚泥ＳＳ分０．８５％（懸濁粒子質量％）加え、ビ−カ−移し替え攪拌２０回行った後、Ｔ−１１７９Ｌの濾布（ナイロン製）により濾過し、１０秒後の濾液量の測定、及びフロック強度（大きさ）を目視により測定した。その後５０秒間濾過した汚泥をプレス圧３Ｋｇ／ｍ²で１分間脱水する。その後、濾布剥離性を目視によりチェックし、ケ−キ含水率（１０５℃で２０ｈｒ乾燥）を測定した。結果を表３に示す。

(比較例４)実施例４と同様な操作により、比較−１〜比較−５に関して試験を実施した。結果を表３に示す。

比較−１〜比較−５は、それぞれアニオン共重合率が１０〜２０モル％であり、
試料−１〜試料−１１に較べ高い。その結果、試料−１〜試料−１１に較べ添加量を増加させないと（試料−１〜試料−１１に対し１０％増し）同等以上の効果を発揮しないことが分かる。

（表３）

ケーキ含水率：質量％、添加量：対ｓｓ質量％、１０秒後濾液量：ｍＬ
フロック強度：ｍｍ

Claims (6)

1. 下記一般式（１）および／または下記一般式（２）で表されるカチオン性単量体、（メタ）アクリルアミド、および下記一般式（３）で表されるアニオン性単量体１〜５モル％の単量体混合物を重合した両性水溶性高分子を含有する汚泥脱水剤。
   一般式（１）
   Ｒ_１は水素又はメチル基、Ｒ_２およびＲ_３は炭素数１〜３のアルキル基、アルコキシ基あるいはベンジル基、Ｒ_４は水素、炭素数１〜３のアルキル基、アルコキシル基あるいはベンジル基であり、同種でも異種でも良い。Ａは酸素またはＮＨ、Ｂは炭素数２〜４のアルキレン基またはアルコキシレン基、Ｘ_１は陰イオンをそれぞれ表わす。
   一般式（２）
   Ｒ_４は水素又はメチル基、Ｒ_５、Ｒ_６は炭素数１〜３のアルキル基、あるいはベンジル基、Ｘ_２ ⁻は陰イオンをそれぞれ表す。
   一般式（３）
   Ｒ_８は水素またはＣＨ_２ＣＯＯＹ_２、ＱはＳＯ_３、Ｃ_６Ｈ_５ＳＯ_３、
   ＣＯＮＨＣ（ＣＨ_２）_２ＣＨ_２ＳＯ_３、Ｃ_６Ｈ_５ＣＯＯあるいはＣＯＯ、Ｒ_９は水素、メチル基またはＣＯＯＹ_２であり、Ｙ_１、Ｙ_２は水素または陽イオンをそれぞれ表わす。
2. 前記単量体混合物に対し、いずれも質量換算で連鎖移動剤を１００〜１，０００ｐｐｍ、架橋剤を５〜１００ｐｐｍ共存させ重合することを特徴とする請求項１に記載の汚泥脱水剤。
3. 前記両性水溶性高分子が、前記単量体混合物の水溶液を調製した後、界面活性剤により水に非混和性有機液体を連続相、該単量体混合物水溶液を分散相となるよう乳化し、重合して製造された油中水型エマルジョンであることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の汚泥脱水剤である。
4. 上記界面活性剤が、ＨＬＢ（親水性疎水性バランス）１０〜１５の親水性界面活性剤であることを特徴とする請求項３に記載の汚泥脱水剤である。
5. 下記一般式（１）および／または下記一般式（２）で表されるカチオン性単量体、（メタ）アクリルアミド、および下記一般式（３）で表されるアニオン性単量体１〜５モル％の単量体混合物を重合した両性水溶性高分子を含有する汚泥脱水剤を、汚泥に添加し脱水処理することを特徴とする汚泥脱水方法。
   一般式（１）
   Ｒ_１は水素又はメチル基、Ｒ_２およびＲ_３は炭素数１〜３のアルキル基、アルコキシ基あるいはベンジル基、Ｒ_４は水素、炭素数１〜３のアルキル基、アルコキシル基あるいはベンジル基であり、同種でも異種でも良い。Ａは酸素またはＮＨ、Ｂは炭素数２〜４のアルキレン基またはアルコキシレン基、Ｘ_１は陰イオンをそれぞれ表わす。
   一般式（２）
   Ｒ_４は水素又はメチル基、Ｒ_５、Ｒ_６は炭素数１〜３のアルキル基、あるいはベンジル基、Ｘ_２ ⁻は陰イオンをそれぞれ表す。
   
   
   一般式（３）
   Ｒ_８は水素またはＣＨ_２ＣＯＯＹ_２、ＱはＳＯ_３、Ｃ_６Ｈ_５ＳＯ_３、
   ＣＯＮＨＣ（ＣＨ_２）_２ＣＨ_２ＳＯ_３、Ｃ_６Ｈ_５ＣＯＯあるいはＣＯＯ、Ｒ_９は水素、メチル基またはＣＯＯＹ_２であり、Ｙ_１、Ｙ_２は水素または陽イオンをそれぞれ表わす。
6. 無機凝集剤を併用することを特徴とする請求項５に記載の汚泥脱水方法。