JP2022021369A

JP2022021369A - 製紙スラッジの脱水方法

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Publication number: JP2022021369A
Application number: JP2020124862A
Authority: JP
Inventors: 温米倉; Atsushi Yonekura
Original assignee: Hymo Corp
Current assignee: Hymo Corp
Priority date: 2020-07-22
Filing date: 2020-07-22
Publication date: 2022-02-03

Abstract

【課題】本発明の課題は、製紙スラッジの脱水方法に関するものであり、詳しくは、製紙スラッジにおいて効率的な脱水が可能な凝集処理剤を使用する汚泥の脱水方法を提供すること。【解決手段】当該汚泥に、一般式（１）で表される水溶性単量体を含有する単量体あるいは単量体混合物を乳化重合して得た油中水型エマルジョンからなる一級アミノ基含有重合体であり、該一級アミノ基含有重合体の２５℃における、０．２質量％水溶液粘度をＡＱＶ、０．５質量％の４質量％食塩水溶液中粘度をＳＬＶとすると、ＡＱＶとＳＬＶの比が、１０≦ＡＱＶ／ＳＬＶ＜３０であり、ＳＬＶが５～７０ｍＰａ・ｓの範囲である一級アミノ基含有重合体を添加し凝集処理することで、安定して効率的な脱水することが可能となる。一級アミノ基含有重合体は、一般式（１）で表されるカチオン性単量体７０～１００モル％を構成単位として含有することが好ましい。【選択図】なし

Description

本発明は、製紙スラッジの脱水方法に関するものであり、詳しくは、製紙スラッジに凝集処理剤として油中水型エマルジョンからなる特定の構造、物性を有する一級アミノ基含有重合体を添加する製紙スラッジの脱水方法に関する。

製紙工場から発生する製紙スラッジを脱水する場合、凝集処理剤としてポリアクリルアミド（ＰＡＭ）系水溶性高分子が汎用されている。下水から沈降させた初沈生汚泥、活性汚泥槽からの流出水から沈降させた余剰汚泥あるいは混合生汚泥等に比べて、製紙スラッジを脱水する場合の脱水機は、繊維質を多く含むためスクリュープレス型脱水機あるいはロータリープレス型脱水機が適用されることが多い。スクリュープレス型脱水機は、濾過面が０．５～３ｍｍ程度のパンチングメタルであることから、形成する凝集フロックは他の脱水機に比べ大きく且つ強い圧搾力に耐える強度のフロックが必要となる。又、ロータリープレス型脱水機も圧搾脱水方式であるため強度なフロックが必要となる。
そこで、製紙スラッジに適用するＰＡＭ系水溶性高分子として種々提案されている。例えば、特許文献１では、無機凝集剤を添加した後、（Ａ）カチオン単量体単位と（Ｂ）アニオン単量体単位との合計が１３～６０モル％、（Ｃ）その他の単量体単位が４０～８７モル％であって且つ前記（Ａ）カチオン単量体単位と（Ｂ）アニオン単量体単位とのモル比が０．０３＜（Ｂ）／（Ａ）＜０．８である両性ＰＡＭを添加する脱水処理方法が提案されている。
特許文献２では、特定の単量体組成を有する単量体と複数のビニル基を有する単量体からなる単量体混合物を重合した架橋性イオン性ＰＡＭからなる処理剤を製紙スラッジに添加する脱水方法が提案されている。
特許文献３では、特定の構造を有するカチオン性単量体、非イオン性単量体、及びアニオン性単量体１～８モル％からなる単量体混合物を重合した特定の物性を有する両性ＰＡＭを製紙スラッジに添加する方法が開示されている。
しかし、製紙スラッジは余剰汚泥と混合される場合もあり、その性状は不安定であり、これらＰＡＭ系水溶性高分子の効果も不安定である。
一方、凝集処理剤として、ポリビニルアミン系水溶性高分子やポリアミジン系水溶性高分子は特異的に脱水ケーキ含水率が低下する場合がありＰＡＭ系水溶性高分子とは使い分けが重要なことが知られている。この現象はＰＡＭ系水溶性高分子中の三級アミノ基や四級アンモニウム塩と、ポリビニルアミン系水溶性高分子やポリアミジン系水溶性高分子中の一級あるいは二級アミノ基との違いに起因することが示唆される。特にポリアミジン系水溶性高分子はカチオン度が高く特異的な構造から、繊維分の少ない所謂難脱水性汚泥に優れた効果を発揮することが知られている。
そこで、特許文献４では、アミジン系水溶性高分子水溶液に、水に対し非混和性の炭化水素系溶剤と油溶性乳化剤を添加し攪拌することにより調製したアミジン系水溶性高分子エマルジョンを製紙スラッジに添加する脱水方法が開示されている。しかし、これらアミジン系水溶性高分子では一定の効果を得るには添加率が増加する傾向にあり効果も製紙スラッジ性状により限定的である。
特許文献５には、一級アミノ基含有重合体エマルジョン型凝集剤が開示、製紙スラッジへの適用が記載されている。しかし、製紙スラッジ性状の変動に適用できる一級アミノ基含有重合体の組成、物性が最適化されている訳ではない。
そこで、製紙スラッジ性状の変動においても安定して脱水効率の高い凝集処理剤の開発が要望されている。

特開２００１－０７１０００号公報特開２００４－０２５０９４号公報特開２０１７－００６８７７号公報特開２００４－０５９７５０号公報特開２００２－１６６１０４号公報

本発明の課題は、製紙工場から発生する製紙スラッジに対して凝集処理剤を添加し、効率が良い脱水処理を可能とする製紙スラッジの脱水方法を開発することである。

上記課題を解決するため本発明者は、鋭意検討した結果、以下に述べる発明に達した。即ち、製紙スラッジに油中水型エマルジョンからなる特定の構造、組成を有する一級アミノ基含有重合体を添加する製紙スラッジの脱水方法である。

本発明における凝集処理剤は製紙スラッジの脱水処理に有効であり、従来の凝集処理剤を添加するよりも優れた脱水処理効果が達成できる。

本発明における一級アミノ基含有重合体は、下記一般式（１）で表されるカチオン性単量体を必須として含有する単量体混合物を重合して得られる一級アミノ基含有重合体である。一般式（１）で表わされるカチオン性単量体の例としては、２－アミノエチルアクリレート、２－アミノエチルメタクリレート、３－アミノプロピルアクリレート、３－アミノプロピルメタクリレート等の有機酸や無機酸の塩が挙げられる。これらの単量体は、通常、無機あるいは有機の酸塩の形でのみ存在が可能であり、硫酸塩、塩酸塩、リン酸塩、シュウ酸塩、メタンスルホン酸塩、パラトルエンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸塩、メチルホスホン酸、フェニルホスホン酸塩等が挙げられる。これらのうち、硫酸塩、塩酸塩、メタンスルホン酸塩、パラトルエンスルホン酸塩が好ましい。好ましいのは、２－アミノエチルアクリレート塩酸塩、２－アミノエチルメタクリレート塩酸塩、２－アミノエチルアクリレート硫酸塩、２－アミノエチルメタクリレート硫酸塩、２－アミノエチルアクリレートメタンスルホン酸塩、２－アミノエチルメタクリレートメタンスルホン酸塩、２－アミノエチルアクリレートパラトルエンスルホン酸塩、２－アミノエチルメタクリレートパラトルエンスルホン酸塩である。

一般式（１）
Ｒ_１は水素又はメチル基、Ａは酸素原子又はＮＨ、Ｂは炭素数２～３のアルキレン基又はアルコキシレン基、Ｘ^－は陰イオンをそれぞれ表わす。

一般式（１）で表されるカチオン性単量体は、単独で重合しても良く、他の単量体と共重合しても良い。例えば、非イオン性単量体の（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等が挙げられ、非イオン性の単量体のうちから一種又は二種以上と組み合わせ共重合することも可能である。最も好ましい非イオン性単量体の例としては、アクリルアミドである。又、アニオン性単量体のビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、アクリルアミド２－メチルプロパンスルホン酸、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸あるいはマレイン酸等とも共重合可能である。更に三級アミノ基や四級アンモニウム基含有単量体とも共重合可能である。三級アミノ基含有単量体の例としては、（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）アクリルアミド等である。又、四級アンモニウム基単量体の例としては、前記三級アミノ基含有単量体の塩化メチルや塩化ベンジルによる四級化物である（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等が挙げられる。更にジアリルジメチルアンモニウム塩化物等とも共重合可能である。これら四級アンモニウム基含有単量体と非イオン性単量体と本発明で使用する一般式（１）で表されるカチオン性単量体からなる三元共重合体も使用可能である。

これら一級アミノ基含有重合体中の一般式（１）で表わされる一級アミノ基含有単量体のモル％としては、本発明における凝集処理剤の効果を最大限に発揮するには、好ましくは７０～１００モル％、より好ましくは８０～１００モル％である。両性の場合、アニオン性単量体のモル％としては、１～２０モル％である。

一級アミノ基含有重合体の製造は油中水型エマルジョン重合法により製造する。例えば、先ず、一般式（１）で表わされるカチオン性単量体、あるいは共重合する場合は、共重合する単量体を共存させた水溶液を調製し、ｐＨを２．０～６．０に調節した後、窒素置換により反応系の酸素を除去し常法の油中水型エマルジョン重合法により製造する。ラジカル重合性開始剤を添加することによって重合を開始させ、重合体を製造することができる。そのため重合濃度としては、５～６０質量％の範囲での実施が可能であり、好ましくは２０～５０質量％で行うのが適当である。又、反応の温度としては、１０～１００℃の範囲で行うことができる。

重合の機構としては、ラジカル重合開始剤を使用した一般的なラジカル重合によって重合体を生成することができる。即ち開始剤としては、アゾ系、過酸化物系、レドックス系いずれでも重合することが可能である。油溶性アゾ系開始剤の例としては、２、２’－アゾビスイソブチロニトリル、１、１’－アゾビス（シクロヘキサンカルボニトリル）、２、２’－アゾビス（２－メチルブチロニトリル）、２、２’－アゾビス（２－メチルプロピオネート）等が挙げられ、水混溶性溶剤に溶解し添加する。水溶性アゾ系開始剤の例としては、２、２’－アゾビス（アミジノプロパン）二塩化水素化物、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、４、４’－アゾビス（４－シアノ吉草酸）等が挙げられる。又、レドックス系の例としては、ペルオキシ二硫酸アンモニウムあるいはカリウムと亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、トリメチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン等との組み合わせが挙げられる。更に過酸化物の例としては、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、過酸化水素、ベンゾイルペルオキサイド、ラウロイルペルオキサイド、オクタノイルペルオキサイド、サクシニックペルオキサイド、ｔ－ブチルペルオキシ２－エチルヘキサノエート等を挙げることができる。これらの中で特に好ましい開始剤としては、水溶性のアゾ系開始剤である２、２’－アゾビス（アミジノプロパン）二塩化水素化物、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〕二塩化水素化物等である。

重合時に構造改質剤、すなわち高分子を構造変性する架橋性単量体を使用しても良い。この架橋性単量体は、単量体総量に対し質量で０．５～２００ｐｐｍの範囲で存在させる。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。又、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。添加率としては、単量体総量に対し０．００１～１．０質量％、好ましくは０．０１～０．１質量％存在させる。

本発明における一級アミノ基含有重合体の重量平均分子量は、１００万～６００万であり、１００万以下では凝集性能が不足し、６００万より高くなると溶液粘度が高くなり過ぎ分散性が低下するので好ましくはない。２００万～６００万がより好ましく、２５０万～６００万が更に好ましい。４質量％食塩水中に高分子濃度が０．５質量％になるように完全溶解したときの２５℃において回転粘度計にて測定した塩水溶液粘度（ＳＬＶ）は、５ｍＰａ・ｓ以上、７０ｍＰａ・ｓ以下の範囲である。８ｍＰａ・ｓ以上、７０ｍＰａ・ｓ以下が好ましく、１０ｍＰａ・ｓ以上、７０ｍＰａ・ｓ以下が更に好ましい。

本発明における一級アミノ基含有重合体は、２５℃における０．２質量％水溶液粘度をＡＱＶ、水溶性高分子の０．５質量％の４質量％食塩水溶液中粘度をＳＬＶとすると、両方の比であるＡＱＶ／ＳＬＶが、１０以上が好ましい。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。分岐が進行した場合や架橋型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難い性質を有し、直鎖型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、架橋型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）。本発明における凝集処理剤では、この値は１０以上、３０未満の範囲が好ましい。直鎖型水溶性高分子では、この値が１０未満、架橋度が高い水溶性高分子では３０以上を示す傾向にある。尚、ＡＱＶは、Ｂ型粘度計において２号ローター、３０ｒｐｍ（２５℃）、ＳＬＶは、１号ローター、６０ｒｐｍ（２５℃）で測定した値である。Ｂ型粘度計としては東京計器製Ｂ８Ｍ等が使用される。

製紙スラッジの特徴としては、Ｍ－アルカリ度とアニオン量が他の汚泥に比べて低いことが挙げられる。Ｍ－アルカリ度は２００～８００ｍｇ／Ｌ程度、アニオン量は２．０～４．０ｍｅｑ／Ｌ程度である。これに対して一般汚泥ではＭ－アルカリ度は１０００～６０００ｍｇ／Ｌ程度、アニオン量は５．０～１０．０ｍｅｑ／Ｌ程度である。これらの値が低いとアニオン性のコロイド物質の含有量、有機分が少なく、繊維質の不安定な懸濁物質が多く存在する。そのため製紙スラッジを脱水する場合の脱水機は、スクリュープレス型脱水機あるいはロータリープレス型脱水機が適用されることが多い。スクリュープレス型脱水機は、スクリューによってスラッジを押し出していくため、その過程でスラッジに圧搾力が掛かり、形成するフロックは強固なものが要求される。ロータリープレスでも同様に圧搾脱水方式であるため強固なフロックが要求される。しかし、近年、製紙スラッジは特に再生紙系において余剰汚泥や製紙原料中に雑誌、チラシ、板紙等の古紙の配合比率が増加傾向にあり、特に余剰汚泥は有機分が多く繊維分が少ないため濃縮性が低下する難脱水性の汚泥であるため、Ｍ－アルカリ度とアニオン量が一般汚泥に近づくこともあり、従来の凝集処理剤で処理するには製紙スラッジの性状が不安定な状態となっている。尚、汚泥の各種測定値は、定法（下水試験方法）に基づく測定による。

本発明における一級アミノ基含有重合体は、この様に製紙スラッジの性状が不安定であっても安定した効果を発揮することができる。汚泥の腐敗・発酵の指標として使用される、Ｍ－アルカリ度が１０００ｍｇ／Ｌ以上であると、一般的に凝集処理剤の効果が不良となるが、本発明における一級アミノ基含有重合体は、Ｍ－アルカリ度が１０００ｍｇ／Ｌ以上でも効果を発揮する。特に繊維分含有量が少ない製紙スラッジに有効である。製紙スラッジ中の繊維分含有量として粗浮遊物が指標とできる。この値が低いと製紙スラッジ中の繊維分が少ないことになる。粗浮遊物が２０質量％以下（対スラッジ固形分）であると一般的に使用されるポリアクリルアミド系水溶性高分子やアミジン系水溶性高分子に対する本発明における一級アミノ基含有重合体の効果を発揮しやすいので好ましい。１８質量％以下（対スラッジ固形分）が更に好ましい。
尚、粗浮遊物は下記の測定方法に従い測定したものである。
（製紙スラッジ中の粗浮遊物の測定方法）
（１）汚泥１００ｍＬをビーカー５００ｍＬにはかり取り、水を加えて２００ｍＬとする。
（２）これを標準ふるい（呼び寸法０．０７５ｍｍ）の中央部に静かに移し水洗する。
（３）この残渣を濾紙６種（あらかじめ乾燥して、その質量（Ｘｍｇ）をはかってあるもの）の上に移して濾過する。
（４）この濾紙をあらかじめ乾燥して質量をはかってある蒸発皿に移し、１０５℃で２時間加熱乾燥した後デシケーター中で室温まで放冷し、その質量（Ｙｍｇ）をはかる。
（５）この濾紙をのせた蒸発皿を磁性のふたで覆い、電気炉に入れて６００℃で１時間灰化し、デシケーター中で放冷した後、その質量（Ｚｍｇ）をはかり、次式によって、汚泥中の粗浮遊物の濃度（質量％）を算出する。
製紙スラッジ中の粗浮遊物（質量％）＝（Ｙ－Ｘ－Ｚ）×１／１０００

ＰＡＭ系水溶性高分子凝集剤中の四級アンモニウム塩含有アクリル系高分子では、製紙スラッジ溶液中では、懸濁物質中の対イオンの存在によりカチオン性基が中和され、高分子鎖がランダムコイル状となり汚泥粒子との接触が不良となり効果が低下する。一方、本発明における一級アミノ基含有重合体が有する一級アミンは水素結合力が高く親水性微粒子への吸着性が高い。更に高カチオン性、分子量の調節、高分子の構造を最適化することにより製紙スラッジに対しても効率が良い脱水処理効果が可能となったと推測される。

本発明における一級アミノ基含有重合体は水に溶解して添加対象物に添加する。一級アミノ基含有重合体を溶解する水は、蒸留水、イオン交換水、水道水、工業用水等が使用できる。これらが混合されていても差し支えない。本発明における一級アミノ基含有重合体を０．０１～１．０質量％に溶解して対象物に添加する。更に水で二次希釈、三時希釈しても差し支えない。

本発明における一級アミノ基含有重合体は、製紙工場から発生した製紙スラッジに対して有効である。製紙スラッジの種類としては、上質印刷用紙、中質印刷用紙、グラビア印刷用紙、ＰＰＣ用紙、塗工原紙、微塗工紙、包装用紙等何れでも適用可能であるが、近年、余剰汚泥や雑誌、チラシ、板紙等の古紙の配合割合が増加する傾向にある再生紙系において効果を発揮しやすい。又、製紙スラッジと他の有機性汚泥（いわゆる生汚泥、余剰汚泥、混合生汚泥、消化汚泥、凝沈・浮上汚泥及びこれらの混合物）と混合しても差し支えない。

又、本発明における一級アミノ基含有重合体は、鉄塩、アルミニウム塩等の無機凝集剤と併用しても良く、単独で使用しても優れたケーキ含水率低減効果を発揮する。汚泥に対する添加率は、汚泥液量に対し１～１０００質量％である。

本発明における一級アミノ基含有重合体を適用する脱水機の種類は、製紙スラッジで主に使用されるスクリュープレスあるいはロータリープレスであるが、デカンター、ベルトプレス等に適用しても差し支えない。

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

本発明における一級アミノ基含有重合体として、油中水型エマルジョン重合の常法により試料Ａ及び試料Ｂを調製した。これらの組成、物性を表1に示す。又、凝集処理剤として汎用されているポリアクリルアミド系高分子試料１～７、ポリアミジン系水溶性高分子試料８、ポリビニルアミン系水溶性高分子試料９を調製、用意した。これらの組成、物性を表２に示す。

（表１）

形態：ＥＭ；油中水型エマルジョン
０．２質量％水溶液粘度（ｍＰａ・ｓ）；０．２質量％高分子水溶液をＢ型粘度計により測定（２５℃）。
０．５質量％塩水溶液粘度（ｍＰａ・ｓ）；０．５質量％高分子水溶液に４質量％塩化ナトリウムを添加、完全溶解後にＢ型粘度計により測定（２５℃）。
ＡＱＶ；０．２質量％水溶液粘度（ｍＰａ・ｓ）
ＳＬＶ；０．５質量％塩水溶液粘度（ｍＰａ・ｓ）
ＡＱＶ／ＳＬＶ；無次元

（表２）

ＤＭＱ；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
ＡＡＭ；アクリルアミド、ＡＡＣ；アクリル酸
形態：ＥＭ；油中水型エマルジョン、Ｐ；粉末
０．２質量％水溶液粘度（ｍＰａ・ｓ）；０．２質量％高分子水溶液をＢ型粘度計により測定（２５℃）。
０．５質量％塩水溶液粘度（ｍＰａ・ｓ）；０．５質量％高分子水溶液に４質量％塩化ナトリウムを添加、完全溶解後にＢ型粘度計により測定（２５℃）。
ＡＱＶ；０．２質量％水溶液粘度（ｍＰａ・ｓ）
ＳＬＶ；０．５質量％塩水溶液粘度（ｍＰａ・ｓ）
ＡＱＶ／ＳＬＶ；無次元

（実施例１）製紙工場から発生した製紙スラッジ（ｐＨ６．２、ＳＳ分２９６０ｍｇ／Ｌ、電気伝導度２８８ｍＳ／ｍ、ＶＳＳ６４．６質量％、ＶＴＳ６１．３質量％、Ｍ－アルカリ度１２０ｍｇ／Ｌ、アニオン量２．２ｍｅｑ／Ｌ、粗浮遊物２．７質量％／ＳＳ）を用い、脱水試験を実施した。製紙スラッジ２００ｍＬをポリビーカーに採取し、前記表１の試料Ａ０．２質量％水溶解液を対汚泥液量５０ｐｐｍ添加、ＣＳＴ測定装置において撹拌回転数５００ｒｐｍで６０秒撹拌後、ナイロン製濾布（＃２０２）により濾過し、６０秒後の濾液量を測定した。測定後、６０秒間濾過した汚泥をプレス圧４Ｋｇ／ｃｍ^２で６０秒間脱水し、ケーキ含水率（１０５℃で２０ｈｒ乾燥）を測定した。結果を表３に示す。

（比較例１～７）実施例１と同じ製紙スラッジを用い前記表２の凝集処理剤試料を用い同様な汚泥脱水試験を実施した。結果を表３に示す。

（表３）

（実施例２）製紙工場から発生した製紙スラッジ（ｐＨ６．１、ＳＳ分２８７５０ｍｇ／Ｌ、電気伝導度３４１ｍＳ／ｍ、ＶＳＳ７０．４質量％、ＶＴＳ６９．３質量％、Ｍ－アルカリ度１１７５ｍｇ／Ｌ、アニオン量３．２ｍｅｑ／Ｌ、粗浮遊物１７．３質量％／ＳＳ）を用い、脱水試験を実施した。製紙スラッジ２００ｍＬをポリビーカーに採取し、前記表１の試料Ａ０．２質量％水溶解液を対汚泥液量３００ｐｐｍ添加、ポリビーカー移し替え２０回攪拌後、ナイロン製濾布（＃２０２）により濾過し、６０秒後の濾液量を測定した。測定後、６０秒間濾過した汚泥をプレス圧４Ｋｇ／ｃｍ^２で６０秒間脱水し、ケーキ含水率（１０５℃で２０ｈｒ乾燥）を測定した。結果を表４に示す。

（比較例８～１２）実施例２と同じ製紙スラッジを用い前記表２の凝集処理剤試料を用い同様な汚泥脱水試験を実施した。これらの結果を表４に示す。

(表４)

（実施例３）製紙工場から発生した製紙スラッジ（ｐＨ６．４、ＳＳ分９５００ｍｇ／Ｌ、電気伝導度１３２ｍＳ／ｍ、ＶＳＳ８９．５質量％、ＶＴＳ８１．６質量％、Ｍ－アルカリ度１７９ｍｇ／Ｌ、アニオン量３．６ｍｅｑ／Ｌ、粗浮遊物１．５質量％／ＳＳ）を用い、脱水試験を実施した。製紙スラッジ２００ｍＬをポリビーカーに採取し、ポリ硫酸第二鉄を対汚泥液量１２０ｐｐｍ添加、スパチュラで５０回攪拌、硫酸バンド対汚泥液量１２０ｐｐｍ添加、スパチュラで５０回攪拌後、前記表１の試料Ａ０．２質量％水溶解液を対汚泥液量１１０ｐｐｍあるいは１５０ｐｐｍ添加、ポリビーカー移し替え２０回攪拌後、ナイロン製濾布（Ｔ－１１７９Ｌ）により濾過し、６０秒後の濾液量を測定した。測定後、６０秒間濾過した汚泥をプレス圧３Ｋｇ／ｃｍ^２で６０秒間脱水し、ケーキ含水率（１０５℃で２０ｈｒ乾燥）を測定した。結果を表５に示す。

（比較例１３～１５）実施例３と同じ製紙スラッジを用い前記表２の凝集処理剤試料を用い同様な汚泥脱水試験を実施した。これらの結果を表５に示す。

（表５）

本発明における一級アミノ基含有重合体添加した実施例では、ケーキ含水率が低下を示し製紙スラッジに対して、本発明における一級アミノ基含有重合体の効果が確認できた。尚、試料Ｂについても同様な試験を実施し試料Ａと同様な効果が得られた。

Claims

製紙スラッジに、下記一般式（１）で表されるカチオン性単量体を含有する単量体あるいは単量体混合物を乳化重合して得た油中水型エマルジョンからなる一級アミノ基含有重合体であり、該一級アミノ基含有重合体の２５℃における、０．２質量％水溶液粘度をＡＱＶ、０．５質量％の４質量％食塩水溶液中粘度をＳＬＶとすると、ＡＱＶとＳＬＶの比が、
１０≦ＡＱＶ／ＳＬＶ＜３０であり、ＳＬＶが５～７０ｍＰａ・ｓの範囲である一級アミノ基含有重合体を添加し脱水処理することを特徴とする製紙スラッジの脱水方法。

一般式（１）
Ｒ_１は水素またはメチル基、Ａは酸素原子またはＮＨ、Ｂは炭素数２～３のアルキレン基またはアルコキシレン基、Ｘ^－は陰イオンをそれぞれ表わす。
前記一級アミノ基含有重合体が、前記一般式（１）で表されるカチオン性単量体７０～１００モル％を含有する単量体混合物を乳化重合して得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に記載の製紙スラッジの脱水方法。
前記製紙スラッジ中の粗浮遊物が２０質量％以下（対スラッジ固形分）であることを特徴とする請求項１に記載の製紙スラッジの脱水方法。