JP2023012095A - Dewatering aid and production method thereof, and method of dewatering sludge - Google Patents

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He Yang
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Abstract

To provide: a dewatering aid which has flocculating properties, strength and detachability from a filter bag that are required in processing with a screw press dehydrator, and which can reduce the water content of sludge; a production method thereof; and a method of dewatering sludge using the dewatering aid.SOLUTION: The dewatering aid comprises a granulation product of a mixture containing an enzymatically treated plant component and a polymer flocculant.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、脱水助剤及びその製造方法、並びに該脱水助剤を用いた汚泥の脱水方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a dewatering aid, a method for producing the same, and a method for dewatering sludge using the dewatering aid.

これまでに、排水中の不要物を除去するための様々な検討がなされている。 Various studies have been made so far to remove unnecessary substances in waste water.

例えば、油科種子プレスケーキもしくはミールが水中に分散させられて湿式粉砕、酵素および熱の組み合わせで処理され、分別されたフィチン酸塩富裕分画を水処理剤に用いる技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 For example, a technology has been proposed in which oil seed presscake or meal is dispersed in water and treated with a combination of wet grinding, enzymes and heat, and the fractionated phytate-rich fraction is used as a water treatment agent ( For example, see Patent Document 1).

また、汚泥に脱水助剤を添加した調質汚泥に凝集剤を添加して凝集スラリーを固液分離装置で脱水するシステムに関する技術が提案されている(例えば、特許文献2参照)。この文献では、破砕処理あるいは膨張軟化処理等を施したバイオマスを添加することが記載されている。 Further, a technique related to a system for adding a flocculating agent to tempered sludge obtained by adding a dehydration aid to sludge and dewatering the flocculated slurry with a solid-liquid separator has been proposed (see, for example, Patent Document 2). This document describes the addition of biomass that has undergone crushing treatment, expansion softening treatment, or the like.

一方、近年、下水処理場では、活性汚泥を消化後、脱水処理してから廃棄することが多い。汚泥の消化とは、下水汚泥のように有機成分を多く含む汚泥を、酸素が少ない嫌気性条件の下で微生物処理し、メタンガスや二酸化炭素などに分解する処理方法である。この汚泥の消化で生成した汚泥は、消化汚泥と呼ばれる。 On the other hand, in recent years, in sewage treatment plants, after digesting activated sludge, it is often disposed after being dehydrated. Sludge digestion is a treatment method in which sludge containing a large amount of organic components, such as sewage sludge, is treated with microorganisms under anaerobic conditions with little oxygen to decompose it into methane gas, carbon dioxide, and the like. The sludge produced by digestion of this sludge is called digested sludge.

例えば、有機系不要物を含む排水に関する技術として、含水率が30~80重量%の繊維状物のビスコースレーヨンからなる汚泥用脱水助剤と、高分子凝集剤とを用いて、下水処理施設、し尿処理施設などから発生する汚泥を脱水処理する技術が提案されている(例えば、特許文献3参照)。 For example, as a technology related to wastewater containing organic wastes, a sewage treatment facility using a sludge dehydration aid made of fibrous viscose rayon with a water content of 30 to 80% by weight and a polymer flocculant. , a technique for dewatering sludge generated from human waste treatment facilities and the like has been proposed (see, for example, Patent Document 3).

特表2005-503816号公報Japanese Patent Publication No. 2005-503816 特開2013-233519号公報JP 2013-233519 A 特開2007-283225号公報JP 2007-283225 A

上述した消化汚泥は、繊維含有量が非常に低く、脱水が非常に困難であるという問題がある。また、従来の脱水処理剤を用いて処理すると、汚泥フロックが柔らかい、ろ袋からの剥離性が低い、脱水ケーキの含水率高いといった問題もあることを見出した。近年、スクリュープレス脱水機により汚泥を脱水処理するケースが増えてきているが、汚泥フロックが柔らかい場合には、汚泥フロックの強度が求められるスクリュープレス脱水機による脱水が困難であるという問題も生じる。
また、従来の脱水処理剤を用いて調製した分散乃至溶解液は、粘度が低下しやすいこと、脱水処理剤に含まれる植物成分の分散性が悪く、不溶解成分が沈降してしまうことがあることも見出した。
The digested sludge mentioned above has the problem that it has a very low fiber content and is very difficult to dewater. In addition, it was found that when conventional dehydration agents are used, the sludge flocs are soft, the separability from the filter bag is low, and the moisture content of the dewatered cake is high. In recent years, the number of cases where sludge is dewatered using a screw press dehydrator has increased, but when the sludge flocs are soft, there is also the problem that it is difficult to dewater with a screw press dehydrator, which requires the strength of the sludge flocs.
In addition, the dispersion or solution prepared using a conventional dehydration agent tends to have a low viscosity, and the plant components contained in the dehydration agent have poor dispersibility, which may cause undissolved components to settle. I also found out.

本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、スクリュープレス脱水機による処理に求められる凝集性、強度、ろ袋からの剥離性を備え、かつ含水率が低い汚泥とすることができる脱水助剤及びその製造方法、並びに該脱水助剤を用いた汚泥の脱水方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and to achieve the following objects. That is, the present invention provides a dehydration aid capable of producing sludge having cohesiveness, strength, and releasability from filter bags and having a low water content, which are required for treatment by a screw press dehydrator, a method for producing the same, and the An object of the present invention is to provide a method for dewatering sludge using a dewatering aid.

本発明者らは、鋭意検討を行った結果、酵素処理を施した酵素処理済みの植物成分と、高分子凝集剤と含む混合物の造粒物からなる脱水助剤とし、この脱水助剤で処理することで、スクリュープレス脱水機による処理に求められる凝集性、強度、ろ袋からの剥離性を備え、かつ含水率が低い汚泥とすることができることを知見した。 As a result of intensive studies, the present inventors have made a dehydration aid consisting of granules of a mixture containing an enzyme-treated plant component that has been subjected to enzyme treatment and a polymer flocculant, and treated with this dehydration aid. By doing so, it was found that sludge with a low moisture content and having cohesiveness, strength, and releasability from the filter bag required for treatment with a screw press dehydrator can be obtained.

前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
<1> 酵素処理済みの植物成分と、高分子凝集剤とを含む混合物の造粒物からなることを特徴とする脱水助剤である。
<2> 前記酵素処理済みの植物成分が、セルラーゼ、タンナーゼ、スクラーゼ、及びこれらの2種以上の組合せからなる群から選択される酵素の処理物である前記<1>に記載の脱水助剤である。
<3> 前記酵素処理済みの植物成分に用いられる植物成分が、麻類、大豆ミール、大豆皮、グルテンフィード、及びこれらの2種以上の組合せからなる群から選択される前記<1>から<2>のいずれかに記載の脱水助剤である。
<4> 汚泥の強度を高めるために用いる前記<1>から<3>のいずれかに記載の脱水助剤である。
<5> 前記<1>から<4>のいずれかに記載の脱水助剤の製造方法であって、
植物を酵素で処理し、酵素処理済みの植物成分を得る酵素処理済みの植物成分調製工程と、
前記酵素処理済みの植物成分と、高分子凝集剤とを混合し、水分を加えて混錬して混練物を得る混練工程と、
前記混練物を造粒して造粒物を得る造粒工程とを含むことを特徴とする脱水助剤の製造方法である。
<6> 前記<1>から<4>のいずれかに記載の脱水助剤及び前記<5>に記載の脱水助剤の製造方法により得られた脱水助剤のいずれかを汚泥に添加することを含むことを特徴とする汚泥の脱水方法である。
Means for solving the above problems are as follows. Namely
<1> A dehydration aid characterized by comprising granules of a mixture containing an enzyme-treated plant component and a polymer flocculant.
<2> The dehydration aid according to <1>, wherein the enzyme-treated plant component is an enzyme-treated product selected from the group consisting of cellulase, tannase, sucrase, and a combination of two or more thereof. be.
<3> The above <1>, wherein the plant component used in the enzyme-treated plant component is selected from the group consisting of hemp, soybean meal, soybean hull, gluten feed, and a combination of two or more thereof. 2>.
<4> The dehydration aid according to any one of <1> to <3>, which is used to increase the strength of sludge.
<5> A method for producing a dehydration aid according to any one of <1> to <4>,
an enzyme-treated plant ingredient preparation step of treating a plant with an enzyme to obtain an enzyme-treated plant ingredient;
A kneading step of mixing the enzyme-treated plant component and a polymer flocculant, adding water and kneading to obtain a kneaded product;
and a granulation step of granulating the kneaded product to obtain a granulated product.
<6> Adding either the dewatering aid according to any one of <1> to <4> and the dewatering aid obtained by the method for producing the dewatering aid according to <5> to the sludge. A method for dewatering sludge, characterized by comprising

本発明によれば、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、スクリュープレス脱水機による処理に求められる凝集性、強度、ろ袋からの剥離性を備え、かつ含水率が低い汚泥とすることができる脱水助剤及びその製造方法、並びに該脱水助剤を用いた汚泥の脱水方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to solve the above-mentioned problems in the past and achieve the above-mentioned objects. It is possible to provide a dehydration aid capable of producing sludge with a low C, a method for producing the same, and a method for dewatering sludge using the dehydration aid.

(脱水助剤)
本発明の脱水助剤は、酵素処理済みの植物成分と、高分子凝集剤とを少なくとも含み、必要に応じて更にその他の成分を含む混合物の造粒物からなる。
(Dehydration aid)
The dehydration aid of the present invention comprises granules of a mixture containing at least an enzyme-treated plant component and a polymer flocculant, and optionally other components.

<酵素処理済みの植物成分>
前記酵素処理済みの植物成分に用いられる植物成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、長朔黄麻、モロヘイヤ、亜麻、苧麻、大麻、洋麻等の麻類、おから、大豆ミール、大豆皮等の大豆由来余剰バイオマス、グルテンフィード、小麦由来余剰バイオマス、菜種由来余剰バイオマスなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記酵素処理済みの植物成分に用いられる植物成分の中でも、麻類、大豆ミール、大豆皮、グルテンフィード、及びこれらの2種以上の組合せが好ましい。
<Enzyme-treated plant ingredients>
The plant component used for the enzyme-treated plant component is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. soybean-derived surplus biomass such as soybean curd refuse, soybean meal, soybean hulls, gluten feed, wheat-derived surplus biomass, and rapeseed-derived surplus biomass. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
Among the botanical ingredients used in the enzyme-treated botanical ingredients, hemp, soybean meal, soybean hulls, gluten feed, and combinations of two or more thereof are preferred.

前記酵素処理済みの植物成分に用いられる酵素としては、植物成分を酵素分解することができる限り、特に制限はなく、洗剤用酵素や食品用酵素などの中かから目的に応じて適宜選択することができ、例えば、セルラーゼ、タンナーゼ、スクラーゼ、ヘミセルラーゼ、キシラナーゼ、キチナーゼ、ペクチナーゼ、マンナナーゼ、グルカナーゼなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記酵素処理済みの植物成分に用いられる酵素の中でも、セルラーゼ、タンナーゼ、スクラーゼ、及びこれらの2種以上の組合せからなる群から選択される酵素が好ましい。
The enzyme used for the enzyme-treated plant component is not particularly limited as long as it can enzymatically decompose the plant component, and can be appropriately selected from detergent enzymes, food enzymes, etc. according to the purpose. Examples include cellulase, tannase, sucrase, hemicellulase, xylanase, chitinase, pectinase, mannanase, and glucanase. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
Among the enzymes used in the enzyme-treated plant components, enzymes selected from the group consisting of cellulase, tannase, sucrase, and combinations of two or more thereof are preferred.

前記酵素処理済みの植物成分の調製方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、後述する本発明の脱水助剤の製造方法における酵素処理済みの植物成分調製工程と同様にして調製することができる。 The method for preparing the enzyme-treated plant component is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. It can be prepared in the same manner as in the process.

前記酵素処理済みの植物成分の脱水助剤における含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 The content of the enzyme-treated plant component in the dehydration aid is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the purpose.

<高分子凝集剤>
前記高分子凝集剤としては、特に制限はなく、公知の高分子凝集剤を目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アニオン性高分子凝集剤、カチオン性高分子凝集剤、ノニオン性高分子凝集剤、両性高分子凝集剤などが挙げられる。これらは、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
<Polymer flocculant>
The polymer flocculant is not particularly limited, and can be appropriately selected from known polymer flocculants according to the purpose. Examples include molecular flocculants and amphoteric polymer flocculants. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

前記高分子凝集剤の具体例としては、アクリルアミドを含むポリマー(単に、「ポリアクリルアミド」、「PAM」と称することがある。)、ポリアミン、アルギン酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロース(CMC)ナトリウム塩などが挙げられる。これらの中でも、アクリルアミドを含むポリマー、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸ナトリウムが好ましい。
前記高分子凝集剤は、イオン構造を有していてもよい。イオンがカチオンの場合は、例えば、アンモニウム塩、スルホニム塩などが挙げられる。イオンがアニオンの場合には、例えば、カルボン酸塩などが挙げられる。
前記高分子凝集剤の中でも、カチオン性モノマー単位、アニオン性モノマー単位及びノニオン性モノマー単位の共重合体である両性高分子凝集剤が好ましい。
Specific examples of the polymer flocculant include polymers containing acrylamide (sometimes simply referred to as "polyacrylamide" or "PAM"), polyamines, sodium alginate, sodium polyacrylate, sodium carboxymethylcellulose (CMC). Examples include salt. Among these, polymers containing acrylamide, polyacrylamide, and sodium polyacrylate are preferred.
The polymer flocculant may have an ionic structure. When the ion is a cation, for example, an ammonium salt, a sulfonium salt and the like can be mentioned. When the ion is an anion, it includes, for example, carboxylate.
Among the polymer flocculants, amphoteric polymer flocculants, which are copolymers of cationic monomer units, anionic monomer units and nonionic monomer units, are preferred.

前記高分子凝集剤は、市販品を用いてもよいし、公知の方法により調製したものを用いてもよい。
前記市販品としては、例えば、ポリアクリルアミドとしては、Flopam AN 905、Flopam AN 926、Flopam AN 956(いずれも、株式会社エス・エヌ・エフ製);アコフロック A-100、アコフロックA-150(いずれも、MTアクアポリマー株式会社製)などが挙げられ、ポリアクリル酸ナトリウムとしては、アコフロック A-190(MTアクアポリマー株式会社製)、PA-331(栗田工業株式会社製)などが挙げられる。
As the polymer flocculant, a commercial product may be used, or one prepared by a known method may be used.
Examples of the commercially available products include, for example, polyacrylamides such as Flopam AN 905, Flopam AN 926, and Flopam AN 956 (all manufactured by SNF Co., Ltd.); , manufactured by MT Aquapolymer Co., Ltd.), and examples of sodium polyacrylate include Acofloc A-190 (manufactured by MT Aquapolymer Co., Ltd.) and PA-331 (manufactured by Kurita Water Industries Ltd.).

前記高分子凝集剤の水処理剤における含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 The content of the polymer flocculant in the water treatment agent is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose.

前記脱水助剤における前記酵素処理済みの植物成分と、前記高分子凝集剤との質量比(酵素処理済みの植物成分/高分子凝集剤)(「脱水助剤における前記酵素処理済みの植物成分と、前記高分子凝集剤との含有量比」と称することもある。)としては、特に制限はなく、処理対象とする排水の種類などに応じて適宜選択することができるが、0.1/99.9~99.9/0.1が好ましく、1/9~9/1がより好ましい。 Mass ratio of the enzyme-treated plant component in the dehydration aid to the polymer flocculant (enzyme-treated plant component/polymer flocculant) (“The enzyme-treated plant component in the dehydration aid , Sometimes referred to as "the content ratio with the polymer flocculant") is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the type of wastewater to be treated. 99.9 to 99.9/0.1 is preferred, and 1/9 to 9/1 is more preferred.

<その他の成分>
前記その他の成分としては、本発明の効果を損なわない限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フィラー、増粘剤、着色剤、チキソ性付与剤などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記その他の成分の脱水助剤における含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
<Other ingredients>
The other components are not particularly limited as long as they do not impair the effects of the present invention, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. be done. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
The content of the other components in the dehydration aid is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose.

前記脱水助剤の形状は、造粒物(粒子と称することもある。)である。 The shape of the dehydration aid is granules (also referred to as particles).

前記造粒物の形態(直径、長さ)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、市販の定量器の供給口のサイズに広く適合させる観点から、造粒物の直径は3mm以下、長さは3mm以下が好ましい。また、供給口の通りをスムーズにし、溶解時の溶解性も考慮する場合には、造粒物の直径は1mm以下、長さは1mm以下がより好ましい。 The form (diameter, length) of the granules is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. It is preferable that the diameter of the object is 3 mm or less and the length is 3 mm or less. Further, in order to make the passage through the supply port smooth and to consider the solubility at the time of dissolution, it is more preferable that the diameter of the granules is 1 mm or less and the length thereof is 1 mm or less.

前記脱水助剤の製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、後述する本発明の脱水助剤の製造方法により製造することが好ましい。 The method for producing the dehydration aid is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the intended purpose.

本発明の脱水助剤は、溶解乃至分散液とした際の粘度が良好であり、不溶解成分の沈降を抑制でき、分散性も良好である。また、本発明の脱水助剤を用いることで、スクリュープレス脱水機に必要な凝集性、強度、ろ袋からの剥離性に優れた汚泥とすることができ、かつ処理後の含水率も良好な汚泥とすることができる。 The dehydration aid of the present invention has good viscosity when dissolved or dispersed, can suppress settling of insoluble components, and has good dispersibility. In addition, by using the dehydration aid of the present invention, it is possible to obtain sludge with excellent cohesiveness, strength, and detachability from the filter bag necessary for screw press dehydrator, and the water content after treatment is also good. It can be sludge.

本発明の脱水助剤は、例えば、汚泥の脱水助剤として好適に用いることができ、汚泥の強度を高めるためにより好適に用いることができる。したがって、本発明は、前記酵素処理済みの植物成分と、前記高分子凝集剤とを含む混合物の造粒物からなることを特徴とする汚泥の強度向上剤にも関する。
本発明において、汚泥の強度向上とは、スクリュープレス脱水機で脱水処理を行うことができる程度に汚泥の強度を高めることをいう。
The dehydration aid of the present invention can be suitably used, for example, as a dehydration aid for sludge, and can be more suitably used to increase the strength of sludge. Accordingly, the present invention also relates to a sludge strength improving agent comprising granules of a mixture containing the enzyme-treated plant component and the polymer flocculant.
In the present invention, improving the strength of the sludge means increasing the strength of the sludge to such an extent that it can be dehydrated with a screw press dehydrator.

また、本発明の脱水助剤には、様々な余剰バイオマスを用いることができるので、余剰バイオマスの廃棄問題を解決し、更には汚泥処理コストも削減できる。 In addition, since various surplus biomass can be used for the dehydration aid of the present invention, it is possible to solve the problem of disposal of surplus biomass and reduce sludge treatment costs.

(脱水助剤の製造方法)
本発明の脱水助剤の製造方法は、酵素処理済みの植物成分調製工程と、混練工程と、造粒工程とを少なくとも含み、必要に応じて更に乾燥工程、解砕工程、分級工程などのその他の工程を含む。
(Method for producing dehydration aid)
The method for producing a dehydration aid of the present invention includes at least an enzyme-treated plant component preparation step, a kneading step, and a granulation step, and if necessary, further a drying step, a crushing step, a classification step, etc. including the steps of

<酵素処理済みの植物成分調製工程>
前記酵素処理済みの植物成分調製工程は、上記した脱水助剤の項目に記載した植物を上記した脱水助剤の項目に記載した酵素で処理し、酵素処理済みの植物成分を得る工程である。
<Enzyme-treated plant component preparation step>
The enzyme-treated plant component preparation step is a step of treating the plant described in the above-described dehydration aid item with the enzyme described in the above-described dehydration aid item to obtain an enzyme-treated plant component.

前記酵素処理済みの植物成分調製工程の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記植物成分を含有する植物成分含有液に、前記酵素を加えて酵素反応を行い、酵素反応後の固形分を回収することで酵素処理済みの植物成分を得る方法などが挙げられる。 The method of the enzyme-treated plant component preparation step is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. Examples include a method of obtaining an enzyme-treated plant component by performing a reaction and recovering a solid content after the enzymatic reaction.

前記植物成分含有液における植物成分の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、0.01~30質量%などが挙げられる。前記植物成分含有液は、使用する酵素に適した温度やpHに調整してもよい。 The content of the plant component in the plant component-containing liquid is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. The plant component-containing liquid may be adjusted to a temperature and pH suitable for the enzyme to be used.

前記酵素の使用量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記植物成分含有液に対して、0.01~30容量%などが挙げられる。前記植物成分含有液は、使用する酵素に適した温度やpHに調整してもよい。 The amount of the enzyme to be used is not particularly limited and can be appropriately selected according to the intended purpose. The plant component-containing liquid may be adjusted to a temperature and pH suitable for the enzyme to be used.

前記酵素反応の時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、1分間~24時間などが挙げられる。前記酵素反応では、前記植物成分含有液中の植物成分が外観上明らかにしなやかになる変化があったら十分に酵素反応が行われたと判断することができ、これを目安にして酵素反応の時間を設定することができる。
前記酵素反応は、例えば、アルカリ剤を加えることにより停止することができる。
The time for the enzymatic reaction is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include 1 minute to 24 hours. In the enzymatic reaction, it can be judged that the enzymatic reaction has been sufficiently performed when the plant component in the plant component-containing liquid has a change in appearance that becomes visibly supple. can be set.
The enzymatic reaction can be stopped, for example, by adding an alkaline agent.

前記酵素反応後の固形分を回収する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、遠心、濾過などが挙げられる。
前記固形分は、純水等で洗浄してもよい。また、水分量が約10~70質量%となるまで乾燥し、酵素処理済みの植物成分としてもよい。
The method for collecting the solid content after the enzymatic reaction is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include centrifugation and filtration.
The solid content may be washed with pure water or the like. Alternatively, it may be dried to a moisture content of about 10 to 70% by mass and used as an enzyme-treated plant component.

<混練工程>
前記混練工程は、前記酵素処理済みの植物成分と、上記した脱水助剤の項目に記載した高分子凝集剤とを混合し、水分を加えて混錬して混練物を得る工程である。前記混練工程では、必要に応じて更に上記した脱水助剤の項目に記載したその他の成分が含まれていてもよい。
<Kneading process>
The kneading step is a step of mixing the enzyme-treated plant component with the polymer flocculant described in the section on the dehydration aid, adding water, and kneading to obtain a kneaded product. In the kneading step, other components described in the above-described dehydration aid may be included as necessary.

前記混練の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、前記酵素処理済みの植物成分と、前記高分子凝集剤と、前記水分と、必要に応じて前記その他の成分とを一度に混合して得られる混合物を練って混練物を得てもよいし、前記酵素処理済みの植物成分と、前記高分子凝集剤と、必要に応じて前記その他の成分とを混合して混合物を得た後に、前記混合物に水分を加え、その後、水分を加えた前記混合物を練って混練物を得てもよい。 The kneading method is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, a kneaded product may be obtained by kneading a mixture obtained by mixing the enzyme-treated plant component, the polymer flocculant, the water, and, if necessary, the other components at once. Then, after mixing the enzyme-treated plant component, the polymer flocculant, and optionally the other components to obtain a mixture, water was added to the mixture, and then water was added. The mixture may be kneaded to obtain a kneaded product.

前記混練工程における水分の使用量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、固形分の合計質量に対し、5~250質量%などが挙げられる。 The amount of water used in the kneading step is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose.

前記混練工程で用いる前記水分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水、有機溶媒、含水有機溶媒などが挙げられる。 The water used in the kneading step is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include water, organic solvents, water-containing organic solvents, and the like.

前記有機溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、比誘電率が30以下である有機溶媒が好ましく、比誘電率が20以下である有機溶媒がより好ましい。
前記有機溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ヘキサン、シクロヘキサン、2-ブタノール、エタノールなどが挙げられる。
前記有機溶媒は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記有機溶媒の中でも、ヘキサン、2-ブタノール、エタノールが好ましい。
前記有機溶媒を用いることで、高分子凝集剤を使用した際に生じる混練時の粘着性の発生を低減することができ、加工性に優れた混練物を調製することができる。
The organic solvent is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. An organic solvent having a dielectric constant of 30 or less is preferable, and an organic solvent having a dielectric constant of 20 or less is more preferable.
The organic solvent is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include hexane, cyclohexane, 2-butanol and ethanol.
The said organic solvent may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
Among the organic solvents, hexane, 2-butanol and ethanol are preferred.
By using the organic solvent, it is possible to reduce the occurrence of tackiness during kneading that occurs when using a polymer flocculant, and to prepare a kneaded product with excellent workability.

前記含水有機溶媒における有機溶媒の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10質量%超が好ましく、30質量%以上がより好ましく、50質量%以上が更に好ましく、70質量%以上が特に好ましい。 The content of the organic solvent in the water-containing organic solvent is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably more than 10% by mass, more preferably 30% by mass or more, and 50% by mass or more. More preferably, 70% by mass or more is particularly preferable.

前記混練は装置を用いて行ってもよい。前記混練に用いる装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、プラネタリーミキサー等の縦型ミキサーなどが挙げられる。前記ミキサーの回転数、時間などの条件としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 The kneading may be performed using a device. The apparatus used for the kneading is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include vertical mixers such as planetary mixers. Conditions such as the rotation speed and time of the mixer are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose.

<造粒工程>
前記造粒工程は、前記混練物を造粒して造粒物を得る工程である。
<Granulation process>
The granulation step is a step of granulating the kneaded material to obtain a granulated material.

前記混練物を造粒する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、押出造粒方式、攪拌造粒方式、シート化造粒方式などが挙げられる。
ここで、押出造粒とは、前記混練物の湿塊を小孔から円柱状に押し出して造粒する方法である。
攪拌造粒とは、前記混練物を容器に入れ攪拌しながら混練物中の粒子を凝集させて造粒する方法である。
シート化造粒とは、乾式造粒の一種で、粉体を2つのローラ間で押し潰して原材料をシート状にした後に粉砕して造粒する方法である。
The method of granulating the kneaded product is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include an extrusion granulation method, a stirring granulation method, and a sheet granulation method.
Here, extrusion granulation is a method of granulating by extruding a wet mass of the kneaded material through small holes into a cylindrical shape.
Stirring granulation is a method of putting the kneaded material into a container and aggregating particles in the kneaded material while stirring to form granules.
Sheet granulation is a type of dry granulation, and is a method of crushing powder between two rollers to form a raw material into a sheet, and then pulverizing and granulating the raw material.

前記造粒は、公知の手段を適宜選択して行うことができる。前記造粒における条件としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 The granulation can be performed by appropriately selecting known means. The conditions for the granulation are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose.

<乾燥工程>
前記乾燥工程は、前記造粒物を乾燥させて乾燥物を得る工程である。
<Drying process>
The drying step is a step of drying the granulated material to obtain a dried material.

前記乾燥は、公知の手段を適宜選択して行うことができ、例えば、振動流動層乾燥機、熱風乾燥機などが挙げられる。前記乾燥における条件としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 The drying can be carried out by appropriately selecting known means such as a vibrating fluidized bed dryer and a hot air dryer. Conditions for the drying are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose.

前記乾燥物における水分量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、15質量%以下であることが好ましい。 The amount of water in the dried product is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 15% by mass or less.

前記乾燥工程を行うことで、後述の解砕工程において、解砕がしやすくなり、高生産性となる。 By performing the drying step, crushing becomes easier in the crushing step described later, resulting in high productivity.

<解砕工程>
前記解砕工程は、前記乾燥物を解砕して解砕物を得る工程である。
<Crushing process>
The crushing step is a step of crushing the dried product to obtain a crushed product.

前記解砕は、公知の手段を適宜選択して行うことができ、例えば、解砕機などが挙げられる。前記解砕における条件としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 The crushing can be carried out by appropriately selecting a known means such as a crusher. Conditions for the crushing are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose.

前記解砕の程度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 The degree of pulverization is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose.

<分級工程>
前記分級工程は、前記解砕物を分級する工程である。
<Classification process>
The classifying step is a step of classifying the crushed material.

前記分級は、公知の手段を適宜選択して行うことができ、例えば、篩を用いた篩い分けや、振動式分級機、重力分級機、遠心分級機(サイクロン式分級機)、慣性分級機などが挙げられる。前記分級における条件としては、特に制限はなく、脱水助剤の粒子径に応じて適宜選択することができる。 The classification can be carried out by appropriately selecting known means, for example, sieving using a sieve, vibration classifier, gravity classifier, centrifugal classifier (cyclone classifier), inertial classifier, etc. are mentioned. Conditions for the classification are not particularly limited, and can be appropriately selected according to the particle size of the dehydration aid.

<その他の工程>
前記その他の工程としては、本発明の効果を損なわない限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、上記した乾燥工程、解砕工程、分級工程などが挙げられる。
<Other processes>
The other steps are not particularly limited as long as they do not impair the effects of the present invention, and can be appropriately selected according to the purpose.

本発明の脱水助剤の製造方法によれば、本発明の脱水助剤を容易に製造することができる。 According to the method for producing the dehydration aid of the present invention, the dehydration aid of the present invention can be easily manufactured.

(汚泥の脱水方法)
本発明の汚泥の脱水方法は、上述した本発明の脱水助剤及び本発明の製造方法により得られた脱水助剤のいずれかを汚泥に添加することを含むものである。
(Sludge dehydration method)
The sludge dewatering method of the present invention includes adding to sludge either the dewatering aid of the present invention or the dewatering aid obtained by the production method of the present invention.

前記汚泥としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機系不要物又は無機系不要物を含有する排水の浄化処理工程において発生した汚泥などが挙げられる。 The sludge is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include sludge generated in the process of purifying wastewater containing organic unnecessary substances or inorganic unnecessary substances.

前記有機系不要物を含む汚泥としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、下水道、し尿;紙・パルプ、食品、畜産等の工業排水の浄化処理工程において発生した汚泥などが挙げられる。 The sludge containing organic wastes is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. sludge, etc.

前記無機系不要物としては、例えば、ニッケル、フッ素、鉄、銅、亜鉛、クロム、ヒ素、カドミウム、錫、鉛などが挙げられる。これらは、1種単独で含まれていてもよいし、2種以上が含まれていてもよい。 Examples of the inorganic waste include nickel, fluorine, iron, copper, zinc, chromium, arsenic, cadmium, tin, and lead. These may be contained individually by 1 type, and 2 or more types may be contained.

前記汚泥の一例である有機系不要物を含有する排水の浄化処理工程において発生する汚泥は、例えば、下記のようにして生じる。
排水中の有機系不要物に対して無機凝集剤を添加する不溶化処理を施し、懸濁物質(Suspended solid、以下「SS」と称することがある。)であるミクロフロックを形成させ、前記ミクロフロックを凝集沈降させることにより上澄みと汚泥に沈降分離させ、その沈降分離物から前記汚泥を分離する。
Sludge, which is an example of the sludge described above, is generated in the process of purifying wastewater containing organic wastes, for example, in the following manner.
Insolubilizing organic wastes in wastewater by adding an inorganic flocculant to form microflocs, which are suspended solids (hereinafter sometimes referred to as "SS"), and the microflocs is coagulated and sedimented into a supernatant and sludge, and the sludge is separated from the sedimentation product.

前記汚泥の一例である無機系不要物を含有する排水の浄化処理工程において発生する汚泥は、例えば、下記のようにして生じる。
無機系不要物を含有する排水に対し、前記無機系不要物における無機イオンを、無機凝集剤の添加などにより不溶化し、懸濁物質であるミクロフロックを形成させ、前記ミクロフロックを凝集沈降させることにより上澄みと汚泥に沈降分離させ、その沈降分離物から前記汚泥を分離する。
Sludge generated in the process of purifying wastewater containing inorganic wastes, which is an example of the sludge, is produced, for example, as follows.
Inorganic ions in the inorganic unwanted matter are insolubilized in the wastewater containing the inorganic unwanted matter by adding an inorganic flocculant or the like to form microflocs as suspended matter, and the microflocs are coagulated and sedimented. The supernatant and sludge are separated by sedimentation, and the sludge is separated from the sedimentation product.

前記汚泥の脱水方法の一例を以下に説明する。
前記脱水助剤を水に溶解乃至分散させ、酵素処理済みの植物成分及び高分子凝集剤の溶解乃至分散液を得る。
前記汚泥に、例えば、汚泥中の懸濁物質に対して絶乾重量で、酵素処理済みの植物成分の濃度が0.001~30質量%、高分子凝集剤の濃度が0.001~30質量%となるように調整した前記溶解乃至分散液を供する。
前記溶解乃至分散液に用いる水としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、純水(蒸留水)、電気伝導度が30μS/cm以上の水などが挙げられる。
An example of the method for dewatering the sludge will be described below.
The dehydration aid is dissolved or dispersed in water to obtain a solution or dispersion of the enzyme-treated plant component and polymer flocculant.
In the sludge, for example, the concentration of enzyme-treated plant components is 0.001 to 30% by mass, and the concentration of the polymer flocculant is 0.001 to 30% by mass, based on the absolute dry weight of suspended solids in the sludge. %, is provided.
The water used for the dissolution or dispersion is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include pure water (distilled water) and water having an electrical conductivity of 30 μS/cm or more. .

前記溶解乃至分散液の汚泥への添加方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、1回で全量を添加してもよいし、複数回に分けて添加してもよい。また、常時又は間欠的に汚泥の流入、引抜きがある場合には、汚泥の流入量、引抜き量を考慮して、前記溶解乃至分散液を追加添加すればよい。 The method of adding the dissolution or dispersion liquid to the sludge is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. You may Further, when sludge is constantly or intermittently inflowed or withdrawn, the solution or dispersion may be additionally added in consideration of the amount of inflow or withdrawal of sludge.

前記溶解乃至分散液が添加された汚泥の脱水処理の方法としては、特に制限はなく、公知の手段を適宜選択して実施することができ、例えば、加圧脱水機、真空脱水機、ベルトプレス脱水機、遠心脱水機、スクリュープレス脱水機などを用いて実施することができる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
これらの中でも、本発明の脱水助剤は、従来スクリュープレス脱水機による脱水が困難であった汚泥に対しても適用することができるので、スクリュープレス脱水機による脱水に好適に用いることができる。
前記脱水処理により、脱水汚泥(「汚泥脱水物」と称することもある。)が得られる。
The method for dewatering the sludge to which the solution or dispersion liquid has been added is not particularly limited, and can be carried out by appropriately selecting known means, such as a pressurized dehydrator, a vacuum dehydrator, and a belt press. It can be carried out using a dehydrator, a centrifugal dehydrator, a screw press dehydrator, or the like. These may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
Among these, the dehydration aid of the present invention can be applied to sludge that has been difficult to dewater by conventional screw press dehydrators, so it can be suitably used for dehydration by screw press dewaterers.
Dehydrated sludge (also referred to as "dehydrated sludge") is obtained by the dehydration treatment.

以下、試験例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail below with reference to test examples, but the present invention is not limited to these.

(試験例1)
<実施例1>
植物成分の一例である長朔黄麻1.8gに水598.2gを加え、植物成分の含有量が0.3質量%の植物成分含有液を調製した。
前記植物成分含有液600mLを約40℃に加温し、適量のクエン酸液を投入して、pHを4.5に調整した。
酵素の一例であるセルラーゼ(商品名「セルラーゼ(繊維分解酵素)」、廣瀬商事株式会社製)を、前記pHを調整した植物成分含有液600mLに対して0.2容量%の量で投入し、30分間撹拌した。
前記撹拌した液に若干のアルカリ剤(炭酸ナトリウム液)を加え、前記液のpHを約pH7にし、酵素反応を停止した。
酵素反応後の液を遠心して上澄みを廃棄し、固形分を回収し、この固形分を純水で2回洗浄した後、水分量が約20質量%となるまで乾燥し、酵素処理済みの植物成分を得た。
(Test example 1)
<Example 1>
598.2 g of water was added to 1.8 g of Nagasaku jute, which is an example of a plant component, to prepare a plant component-containing liquid having a plant component content of 0.3% by mass.
600 mL of the plant component-containing liquid was heated to about 40° C., and an appropriate amount of citric acid solution was added to adjust the pH to 4.5.
Cellulase (trade name “cellulase (fiber-degrading enzyme)”, manufactured by Hirose Shoji Co., Ltd.), which is an example of an enzyme, is added in an amount of 0.2% by volume to 600 mL of the pH-adjusted plant component-containing liquid, Stir for 30 minutes.
A small amount of alkaline agent (sodium carbonate solution) was added to the stirred liquid to bring the pH of the liquid to approximately pH 7, thereby stopping the enzymatic reaction.
The liquid after the enzymatic reaction is centrifuged, the supernatant is discarded, the solid content is recovered, the solid content is washed twice with pure water, and then dried until the water content reaches about 20% by mass. got the ingredients.

<実施例2>
実施例1における植物成分をグルテンフィードに代えた以外は、実施例1と同様にして酵素処理を行い、酵素処理済みの植物成分を得た。
<Example 2>
The enzymatic treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that the plant component in Example 1 was replaced with gluten feed to obtain an enzyme-treated plant component.

<実施例3>
実施例1における植物成分を大豆皮に代えた以外は、実施例1と同様にして酵素処理を行い、酵素処理済みの植物成分を得た。
<Example 3>
Enzyme treatment was performed in the same manner as in Example 1, except that the plant component in Example 1 was replaced with soybean hulls to obtain an enzyme-treated plant component.

<実施例4>
実施例1における植物成分を大豆ミールに代えた以外は、実施例1と同様にして酵素処理を行い、酵素処理済みの植物成分を得た。
<Example 4>
Enzyme treatment was performed in the same manner as in Example 1, except that the plant component in Example 1 was replaced with soybean meal to obtain an enzyme-treated plant component.

<比較例1>
長朔黄麻(酵素処理なし)を比較例1の植物成分とした。
<Comparative Example 1>
Nagasaku jute (without enzyme treatment) was used as the plant component of Comparative Example 1.

<比較例2>
グルテンフィード(酵素処理なし)を比較例2の植物成分とした。
<Comparative Example 2>
Gluten feed (without enzymatic treatment) was used as the plant component of Comparative Example 2.

<比較例3>
大豆皮(酵素処理なし)を比較例3の植物成分とした。
<Comparative Example 3>
Soybean hulls (without enzyme treatment) were used as the plant component of Comparative Example 3.

<比較例4>
大豆ミール(酵素処理なし)を比較例4の植物成分とした。
<Comparative Example 4>
Soybean meal (without enzyme treatment) was used as the plant component of Comparative Example 4.

<評価>
実施例1~4、比較例1~4のいずれかの植物成分を0.3質量%と、高分子凝集剤(両性ポリアクリルアミド(CAM-353pk、エス・エヌ・エフ社製))0.2質量%とを含有する、植物成分及び高分子凝集剤の溶解乃至分散液を作製した。
また、比較例5として、植物成分を含有しない、高分子凝集剤(両性ポリアクリルアミド(CAM-353pk、エス・エヌ・エフ社製))0.2質量%を含有する液を作製した。
<Evaluation>
0.3% by mass of the plant component of any of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4, and 0.2 of a polymer flocculant (amphoteric polyacrylamide (CAM-353pk, manufactured by SNF Co., Ltd.)) A solution or dispersion of a plant component and a polymer flocculant containing
Further, as Comparative Example 5, a liquid containing 0.2% by mass of a polymer flocculant (amphoteric polyacrylamide (CAM-353pk, manufactured by SNF Co., Ltd.)) containing no plant components was prepared.

-粘度-
上記で作製した各液の粘度をB型粘度計により測定した。なお、前記粘度の測定は、東機産業製TVC-7型粘度計(B型粘度計)を使用し、室温23℃下、1号ローターにて測定した。
比較例5の液の粘度を100%とし、実施例1~4、比較例1~4のそれぞれの溶解乃至分散液の粘度の低下率を下記式から算出し、下記の評価基準で評価した。結果を表1に示す。
粘度の低下率(%)=100-(A/B×100)
上記式中、「A」は「実施例1~4、比較例1~4の溶解乃至分散液の粘度」、「B」は「比較例5の液の粘度」を表す。
--評価基準--
○ : 粘度の低下率が20%以下
× : 粘度の低下率が20%超
-viscosity-
The viscosity of each liquid prepared above was measured with a Brookfield viscometer. The viscosity was measured using a TVC-7 type viscometer (B-type viscometer) manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd. at room temperature of 23° C. with a No. 1 rotor.
Assuming that the viscosity of the liquid of Comparative Example 5 was 100%, the reduction rate of the viscosity of each of the solutions or dispersions of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 was calculated from the following formula and evaluated according to the following evaluation criteria. Table 1 shows the results.
Viscosity reduction rate (%) = 100 - (A / B x 100)
In the above formula, "A" represents "the viscosity of the solutions or dispersions of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4", and "B" represents the "viscosity of the liquid of Comparative Example 5".
--Evaluation criteria--
○: Viscosity reduction rate is 20% or less ×: Viscosity reduction rate is more than 20%

Figure 2023012095000001
Figure 2023012095000001

表1に示したように、酵素処理済みの植物成分を用いることで、溶解乃至分散液の粘度の低下が低減され、粘度が改善できることが確認された。 As shown in Table 1, it was confirmed that the use of an enzyme-treated plant component reduced the decrease in the viscosity of the solution or dispersion and improved the viscosity.

-分散性-
上記で作製した各液全体における懸濁物質濃度を以下のようにして測定した(作製時の液全体における懸濁物質濃度)。
液面より約2cmの深さ部分から約10ccを採取し、DR3900吸光光度計(HACH社製)により懸濁物質濃度を測定した。
また、1日間静置した後の各液の上澄みにおける懸濁物質濃度を以下のようにして測定した(1日間静置後の上澄みにおける懸濁物質濃度)。
液面より約2cmの深さ部分から約10ccを採取し、DR3900吸光光度計(HACH社製)により懸濁物質濃度を測定した。
懸濁物質濃度の変化量(Y)及び変化率(Z)を下記式から算出し、下記の評価基準で分散性を評価した。結果を表2に示す。
懸濁物質濃度の変化量(mg/L)=W(mg/L)-X(mg/L)
懸濁物質濃度の変化率(%)=100-(Y/W×100)
上記式中、「W」は「作製時の液全体における懸濁物質濃度」、「X」は「1日間静置後の上澄みにおける懸濁物質濃度」、「Y」は「懸濁物質濃度の変化量」を表す。
--評価基準--
○ : 懸濁物質濃度の変化率(Z)が20%以下
× : 懸濁物質濃度の変化率(Z)が20%超
-Dispersibility-
The concentration of suspended solids in the entire liquid prepared above was measured as follows (concentration of suspended solids in the entire liquid at the time of preparation).
About 10 cc was sampled from a depth of about 2 cm from the liquid surface, and the concentration of suspended solids was measured with a DR3900 absorption photometer (manufactured by HACH).
In addition, the concentration of suspended solids in the supernatant of each liquid after standing still for 1 day was measured as follows (concentration of suspended solids in supernatant after standing for 1 day).
About 10 cc was sampled from a depth of about 2 cm from the liquid surface, and the concentration of suspended solids was measured with a DR3900 absorption photometer (manufactured by HACH).
The amount of change (Y) and rate of change (Z) in the concentration of suspended solids were calculated from the following equations, and the dispersibility was evaluated according to the following evaluation criteria. Table 2 shows the results.
Suspended solid concentration change (mg/L) = W (mg/L) - X (mg/L)
Suspended solid concentration change rate (%) = 100 - (Y / W × 100)
In the above formula, "W" is "suspended solids concentration in the entire liquid at the time of preparation", "X" is "suspended solids concentration in the supernatant after standing for one day", "Y" is "suspended solids concentration represents the amount of change.
--Evaluation criteria--
○: Suspended solid concentration change rate (Z) is 20% or less ×: Suspended solid concentration change rate (Z) is more than 20%

Figure 2023012095000002
表2中、「W」は「作製時の液全体における懸濁物質濃度」、「X」は「1日間静置後の上澄みにおける懸濁物質濃度」、「Y」は「懸濁物質濃度の変化量」、「Z」は「懸濁物質濃度の変化率」を表す。
Figure 2023012095000002
In Table 2, "W" is "suspended solids concentration in the entire liquid at the time of preparation", "X" is "suspended solids concentration in the supernatant after standing for 1 day", "Y" is "suspended solids concentration "Amount of change" and "Z" represent "rate of change in suspended solid concentration".

表2に示したように、酵素処理を行わなかった比較例1~4では、1日間静置後に植物成分がほとんど沈降してしまったのに対し、酵素処理を行った実施例1~4では、1日間静置後でも植物成分はあまり沈降しなかった。したがって、酵素処理済みの植物成分を用いることで、分散性が改善できることが確認された。 As shown in Table 2, in Comparative Examples 1 to 4 in which enzyme treatment was not performed, most of the plant components settled after standing for one day, whereas in Examples 1 to 4 in which enzyme treatment was performed. , the plant components did not settle much even after standing for 1 day. Therefore, it was confirmed that dispersibility can be improved by using enzyme-treated plant components.

(試験例2)
<試験例2-1-1>
実施例1と同様にして調製した酵素処理済みの長朔黄麻30質量部と、高分子凝集剤(両性ポリアクリルアミド(CAM-353pk、エス・エヌ・エフ社製))20質量部と、水50質量部とを混練し、混練物を得た。
前記混練物を、押出造粒機(バスケット式湿式造粒機、菊水製作所製)を用いて押出造粒(回転数:30rpm、スクリーン径φ0.8mm)を行い、造粒物(粒子)を得た。
前記粒子を、乾燥機(コンベア型乾燥機、ゴダイエンジニアリング社製)を用いて乾燥(120℃、30分)を行い、乾燥物を得た。
前記乾燥物を、解砕機(オリエントミル、オリエント機械社製)を用いて解砕(1,000rpm、スクリーン径φ5mm)を行い、解砕物を得た。
前記解砕物を、分級機(振動式分級機、ダルトン社製)を用いて分級(篩目開き:850μm)を行い、脱水助剤を得た。
(Test example 2)
<Test Example 2-1-1>
30 parts by mass of enzyme-treated Nagasaku jute prepared in the same manner as in Example 1, 20 parts by mass of polymer flocculant (amphoteric polyacrylamide (CAM-353pk, manufactured by SNF Co., Ltd.)), and 50 parts by mass of water The parts by mass were kneaded to obtain a kneaded product.
The kneaded product is subjected to extrusion granulation (rotation speed: 30 rpm, screen diameter φ0.8 mm) using an extrusion granulator (basket type wet granulator, manufactured by Kikusui Seisakusho) to obtain granules (particles). rice field.
The particles were dried (120° C., 30 minutes) using a dryer (conveyor type dryer, manufactured by Godai Engineering Co., Ltd.) to obtain a dried product.
The dried product was pulverized (1,000 rpm, screen diameter φ5 mm) using a pulverizer (Orient Mill, manufactured by Orient Machinery Co., Ltd.) to obtain a pulverized product.
The pulverized material was classified (sieve opening: 850 μm) using a classifier (vibration classifier, manufactured by Dalton) to obtain a dehydration aid.

<試験例2-1-2>
試験例2-1-1における酵素処理済みの長朔黄麻を酵素処理なしの長朔黄麻に代えた以外は、試験例2-1-1と同様にして試験例2-1-2の脱水助剤を得た。
<Test Example 2-1-2>
Dehydration aid of Test Example 2-1-2 in the same manner as in Test Example 2-1-1 except that the enzyme-treated Nagasaku jute in Test Example 2-1-1 was replaced with enzyme-free Nagasaku jute. got the drug.

<試験例2-2-1>
試験例2-1-1における酵素処理済みの長朔黄麻を、実施例2と同様にして調製した酵素処理済みのグルテンフィードに代えた以外は、試験例2-1-1と同様にして試験例2-2-1の脱水助剤を得た。
<Test Example 2-2-1>
Tested in the same manner as in Test Example 2-1-1, except that the enzyme-treated Nagasaku jute in Test Example 2-1-1 was replaced with an enzyme-treated gluten feed prepared in the same manner as in Example 2. A dehydration aid of Example 2-2-1 was obtained.

<試験例2-2-2>
試験例2-2-1における酵素処理済みのグルテンフィードを酵素処理なしのグルテンフィードに代えた以外は、試験例2-2-1と同様にして試験例2-2-2の脱水助剤を得た。
<Test Example 2-2-2>
The dehydration aid of Test Example 2-2-2 was added in the same manner as in Test Example 2-2-1, except that the enzyme-treated gluten feed in Test Example 2-2-1 was replaced with a non-enzyme-treated gluten feed. Obtained.

<試験例2-3>
試験例2-1-1における酵素処理済みの長朔黄麻を酢酸セルロース(酵素処理なし、粒径355μm以下、重量平均分子量(Mw)184,000、関東化学株式会社製)に代えた以外は、試験例2-1-1と同様にして試験例2-3の脱水助剤を得た。
<Test Example 2-3>
Except that the enzyme-treated Nagasaku jute in Test Example 2-1-1 was replaced with cellulose acetate (no enzyme treatment, particle size of 355 μm or less, weight average molecular weight (Mw) of 184,000, manufactured by Kanto Kagaku Co., Ltd.), A dehydration aid of Test Example 2-3 was obtained in the same manner as in Test Example 2-1-1.

<試験例2-4>
試験例2-1-1における酵素処理済みの長朔黄麻を下記の膨張軟化処理により調製した長朔黄麻に代えた以外は、試験例2-1-1と同様にして試験例2-4の脱水助剤を得た。
-膨張軟化処理-
酵素処理をしていない長朔黄麻を高圧(3MPa)下で1時間保持した後、圧力を急激に解放させた。なお、膨張軟化処理は、圧力を急激に解放させることにより、圧縮されていたバイオマスの細胞膜内に含まれていた水分などの流体が爆発的に膨張し、バイオマスの細胞膜を破砕する処理である。
<Test Example 2-4>
Test Example 2-4 in the same manner as in Test Example 2-1-1, except that the enzyme-treated Nagasaku jute in Test Example 2-1-1 was replaced with Nagasaku jute prepared by the following expansion and softening treatment. A dehydration aid was obtained.
-Expansion softening treatment-
Changsaku jute without enzyme treatment was held under high pressure (3 MPa) for 1 hour, and then the pressure was released abruptly. The expansion softening process is a process in which the fluid such as moisture contained in the compressed biomass cell membranes expands explosively by rapidly releasing the pressure, and the biomass cell membranes are crushed.

<評価>
-汚泥処理性能-
試験例2-1-1~2-4で得られた脱水助剤に対し、固形分濃度が0.3質量%となるように水を加えて撹拌し、溶解乃至分散液を得た。
下水処理場から発生した消化汚泥スラリー200g(固形分濃度4%、固形分量0.8g)に、前記溶解乃至分散液を、懸濁物質(SS)に対して絶乾重量で4質量%添加した後、遠沈管間の移し替えを10回行い凝集させた。
凝集した汚泥を遠心分離(1,500G、5分間)した後に上澄みを取り除き、ろ紙上に汚泥を移し、更に遠心脱水(2,500G、10分間)を行い、脱水汚泥を得た。
<Evaluation>
-Sludge treatment performance-
Water was added to the dehydration aids obtained in Test Examples 2-1-1 to 2-4 so that the solid content concentration was 0.3% by mass, and the mixture was stirred to obtain solutions or dispersions.
To 200 g of digested sludge slurry (solid content concentration 4%, solid content 0.8 g) generated from a sewage treatment plant, the solution or dispersion was added at 4% by absolute dry weight with respect to suspended solids (SS). After that, transfer between centrifuge tubes was performed 10 times to aggregate.
After centrifuging the flocculated sludge (1,500 G, 5 minutes), the supernatant was removed, the sludge was transferred onto filter paper, and centrifugal dehydration (2,500 G, 10 minutes) was performed to obtain dehydrated sludge.

〔凝集性〕
遠沈管間の移し替えを10回行い凝集させた際の凝集性を下記の評価方法及び評価基準で評価した。結果を表3に示す。
-評価方法-
遠沈管間の移し替えを10回行い凝集させた際の評価液を1.5mm開口メッシュの篩にかけ、篩上に残った汚泥量を測定し、下記式により残篩汚泥率(%)を算出した。
残篩汚泥率(%)={(篩に残った汚泥重量)/(篩に投入した汚泥重量)}×100
-評価基準-
◎ : 残篩汚泥率が90%以上
○ : 残篩汚泥率が60%以上90%未満
△ : 残篩汚泥率が30%以上60%未満
× : 残篩汚泥率が30%未満
[Cohesiveness]
The flocculation property was evaluated by the following evaluation method and evaluation criteria when flocculation was carried out by transferring between centrifuge tubes 10 times. Table 3 shows the results.
-Evaluation method-
The evaluation liquid after coagulating by transferring between centrifuge tubes 10 times is passed through a sieve with a 1.5 mm opening mesh, the amount of sludge remaining on the sieve is measured, and the residual sieve sludge rate (%) is calculated by the following formula. bottom.
Residual sieve sludge rate (%) = {(weight of sludge remaining on sieve)/(weight of sludge put into sieve)} x 100
-Evaluation criteria-
◎: Residual sludge rate of 90% or more ○: Residual sludge rate of 60% or more and less than 90% △: Residual sludge rate of 30% or more and less than 60% ×: Residual sludge rate of less than 30%

〔強度〕
汚泥の強度を下記の評価方法及び評価基準で評価した。結果を表3に示す。
-評価方法-
上記した凝集性試験後の篩に残った汚泥を直径3cmの2枚の円板にはさみ、30gの錘を前記円板に乗せて10秒間静置後(以下、「荷重後」と称することがある。)、円板からはみ出した汚泥を取り除き、円板に残った汚泥量を計量し、下記式により残円板汚泥率(%)を算出した。
残円板汚泥率(%)={(荷重後円板に残った汚泥重量)/(円板に乗せた汚泥重量)}×100
-評価基準-
◎ : 残円板汚泥率が90%以上
○ : 残円板汚泥率が60%以上90%未満
△ : 残円板汚泥率が30%以上60%未満
× : 残円板汚泥率が30%未満
なお、上記評価基準が◎又は○の場合は、スクリュープレス機に用いることが可能な汚泥であると評価できる。
〔Strength〕
The strength of sludge was evaluated by the following evaluation method and evaluation criteria. Table 3 shows the results.
-Evaluation method-
The sludge remaining on the sieve after the cohesion test described above is sandwiched between two discs with a diameter of 3 cm, and a 30 g weight is placed on the discs and allowed to stand for 10 seconds (hereinafter referred to as "after loading"). ), the sludge protruding from the disk was removed, the amount of sludge remaining on the disk was weighed, and the residual disk sludge rate (%) was calculated by the following formula.
Remaining disk sludge rate (%) = {(weight of sludge remaining on disk after loading)/(weight of sludge placed on disk)} x 100
-Evaluation criteria-
◎: Residual disc sludge rate is 90% or more ○: Residual disc sludge rate is 60% or more and less than 90% △: Residual disc sludge rate is 30% or more and less than 60% ×: Residual disc sludge rate is less than 30% In addition, when the above evaluation criteria are ⊚ or ◯, it can be evaluated that the sludge can be used in a screw press machine.

〔剥離性〕
汚泥の剥離性を下記の評価方法及び評価基準で評価した。結果を表3に示す。
-評価方法-
上記した凝集性試験において、篩いをかけた後に篩をひっくり返して篩から落ちた汚泥量を計量し、下記式により剥離汚泥率(%)を算出した。
剥離汚泥率(%)={(篩をひっくり返して篩から落ちた汚泥重量)/(篩いをかけた際に篩に残った汚泥重量)}×100
-評価基準-
◎ : 剥離汚泥率が90%以上
○ : 剥離汚泥率が60%以上90%未満
△ : 剥離汚泥率が30%以上60%未満
× : 剥離汚泥率が30%未満
[Peelability]
The sludge detachability was evaluated according to the following evaluation method and evaluation criteria. Table 3 shows the results.
-Evaluation method-
In the cohesiveness test described above, after sieving, the sieves were turned upside down and the amount of sludge dropped from the sieves was measured, and the peeled sludge ratio (%) was calculated by the following formula.
Peeled sludge rate (%) = {(Weight of sludge dropped from the sieve by turning over the sieve) / (Weight of sludge remaining on the sieve after sieving)} x 100
-Evaluation criteria-
◎: Stripped sludge rate is 90% or more ○: Stripped sludge rate is 60% or more and less than 90% △: Stripped sludge rate is 30% or more and less than 60% ×: Stripped sludge rate is less than 30%

〔含水率〕
脱水汚泥の含水率(以下、「含水率」と称することがある。)を以下のようにして求めた。
前記脱水汚泥の重量を測定し、脱水汚泥の重量Aを求めた。続いて、105℃のオーブンで絶乾状態(水分量0.05%以下)にした脱水汚泥の重量Bを測定した。ここで、水分量の確認には加熱乾燥式水分計(MX-50、株式会社エー・アンド・デイ製)を用いた。これらより、脱水汚泥に含まれる水分の重量(A-B)を脱水汚泥の重量(A)で除し百分率とすることで、含水率を求めた。結果を下記の表3に示す。
[Water content]
The water content of the dehydrated sludge (hereinafter sometimes referred to as "water content") was obtained as follows.
The weight of the dehydrated sludge was measured to obtain the weight A of the dehydrated sludge. Subsequently, the weight B of the dehydrated sludge dried in an oven at 105° C. to absolute dryness (water content of 0.05% or less) was measured. Here, a heat drying moisture meter (MX-50, manufactured by A&D Co., Ltd.) was used to confirm the moisture content. From these, the water content was obtained by dividing the weight of water contained in the dewatered sludge (AB) by the weight of the dewatered sludge (A) to obtain a percentage. The results are shown in Table 3 below.

Figure 2023012095000003
Figure 2023012095000003

表3に示したように、試験例2-1-1及び2-2-1の脱水助剤を用いた場合には、凝集性、強度、剥離性、及び含水率のすべてにおいて優れた結果となった。 As shown in Table 3, when the dehydration aids of Test Examples 2-1-1 and 2-2-1 were used, excellent results were obtained in all of cohesiveness, strength, peelability, and water content. became.

Claims (6)

酵素処理済みの植物成分と、高分子凝集剤とを含む混合物の造粒物からなることを特徴とする脱水助剤。 A dehydration aid comprising granules of a mixture containing an enzyme-treated plant component and a polymer flocculant. 前記酵素処理済みの植物成分が、セルラーゼ、タンナーゼ、スクラーゼ、及びこれらの2種以上の組合せからなる群から選択される酵素の処理物である請求項1に記載の脱水助剤。 2. The dehydration aid according to claim 1, wherein the enzyme-treated plant component is an enzyme-treated product selected from the group consisting of cellulase, tannase, sucrase, and combinations of two or more thereof. 前記酵素処理済みの植物成分に用いられる植物成分が、麻類、大豆ミール、大豆皮、グルテンフィード、及びこれらの2種以上の組合せからなる群から選択される請求項1から2のいずれかに記載の脱水助剤。 3. Any one of claims 1 to 2, wherein the plant ingredients used in the enzyme-treated plant ingredients are selected from the group consisting of hemp, soybean meal, soybean hulls, gluten feed, and combinations of two or more thereof. A dehydration aid as described. 汚泥の強度を高めるために用いる請求項1から3のいずれかに記載の脱水助剤。 4. The dehydration aid according to any one of claims 1 to 3, which is used for increasing the strength of sludge. 請求項1から4のいずれかに記載の脱水助剤の製造方法であって、
植物を酵素で処理し、酵素処理済みの植物成分を得る酵素処理済みの植物成分調製工程と、
前記酵素処理済みの植物成分と、高分子凝集剤とを混合し、水分を加えて混錬して混練物を得る混練工程と、
前記混練物を造粒して造粒物を得る造粒工程とを含むことを特徴とする脱水助剤の製造方法。
A method for producing a dehydration aid according to any one of claims 1 to 4,
an enzyme-treated plant ingredient preparation step of treating a plant with an enzyme to obtain an enzyme-treated plant ingredient;
A kneading step of mixing the enzyme-treated plant component and a polymer flocculant, adding water and kneading to obtain a kneaded product;
and a granulation step of granulating the kneaded product to obtain a granulated product.
請求項1から4のいずれかに記載の脱水助剤及び請求項5に記載の脱水助剤の製造方法により得られた脱水助剤のいずれかを汚泥に添加することを含むことを特徴とする汚泥の脱水方法。

It comprises adding either the dehydration aid according to any one of claims 1 to 4 and the dehydration aid obtained by the method for producing the dehydration aid according to claim 5 to the sludge. Sludge dewatering method.

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