JP2624089B2

JP2624089B2 - カチオン性高分子凝集剤

Info

Publication number: JP2624089B2
Application number: JP4216017A
Authority: JP
Inventors: 眞一佐藤; 利明榊原; 茂沢山
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1991-08-20
Filing date: 1992-08-13
Publication date: 1997-06-25
Anticipated expiration: 2012-06-25
Also published as: JPH05192513A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカチオン性高分子凝集剤
に関する。詳しくは、アミジン構造単位を有することを
特徴とするカチオン性高分子凝集剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】カチオン性高分子は、凝集剤、紙用薬剤
等の用途に利用される。従来、ジアルキルアミノアルキ
ル（メタ）アクリレートの金属塩やアンモニウム塩の重
合体、ポリアクリルアミドのホフマン分解反応物やマン
ニッヒ反応物等が知られている。また、近年、カチオン
性高分子として、Ｎ−ビニルホルムアミドの単独重合体
あるいは共重合体を部分変成したポリビニルアミンが提
案されている（米国特許第４，４２１，６０２号、同第
４，７７４，２８５号、同第４，９５７，９７７号）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
カチオン性高分子では、各用途における機能、例えば、
凝集剤としての脱水性、ろ過性、保存安定性等について
なお充分ではなく、一層の性能向上が望まれていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者等は上記の課題
に鑑み鋭意検討を行った結果、アミジン構造を有する特
定のカチオン性高分子が、凝集剤、特に有機汚泥用の凝
集剤として極めて優れた性能を有していることを見い出
し、本発明に到達した。すなわち、本発明に係るカチオ
ン性高分子凝集剤の最も代表的なものは、下記（１）お
よび／または（２）で表わされるくり返し単位（アミジ
ン単位）を２０〜９０モル％、（３）で表わされるくり
返し単位（置換アミノ基単位）を０〜２モル％、（４）
で表わされるくり返し単位（シアノ基単位）を０〜７０
モル％、（５）で表わされるくり返し単位（アミノ基単
位）を０〜７０モル％含有し、１規定の食塩水中０．１
ｇ／ｄｌの溶液として、２５℃で測定した還元粘度の値
が０．１〜１０ｄｌ／ｇものである。

【０００５】

【化７】

【０００６】（式中Ｒ¹，Ｒ²は水素原子またはメチル
基を、Ｒ³は炭素数１〜４のアルキル基または水素原
子、Ｘ^-は陰イオンを表わす。）上記の（１）と（２）
で表わされるアミジン単位は、５員環から成るアミジン
構造を有しており、核磁気共鳴分光法（ＮＭＲ）や赤外
分光法（ＩＲ）等の分析において通常、等価で観測され
るものであり、（１）と（２）の総量として定量され
る。しかしながら、下記の概念図に示すように、後述す
る重合体のアミジン化反応における生成高分子のくり返
し単位を考えた場合、（１）と（２）で表わされる２種
類のくり返し単位が考慮されなければならない。尚、下
記概念図において、（４）と（５）はアミジン化反応に
関与しなかったシアノ基単位およびアミノ基単位を示し
ている。

【０００７】

【化８】

【０００８】上記のアミジン構造を有するカチオン性高
分子の製造方法は特に限定されるものではないが、一般
的には一級アミノ基または変換反応により一級アミノ基
が生成しうる置換アミノ基を有するエチレン性不飽和モ
ノマーと、アクリロニトリルまたはメタアクリロニトリ
ルのニトリル類との共重合体を製造し、更に、該共重合
体中のシアノ基と一級アミノ基を反応させてアミジン化
することにより得ることができる。

【０００９】上記のエチレン性不飽和モノマーとして
は、一般式ＣＨ₂＝ＣＲ²−ＮＨＣＯＲ³ （式中、Ｒ²は水素原子またはメチル基を、Ｒ³は炭素
数１〜４のアルキル基または水素原子を表わす。）で表
わされる化合物が好ましい。共重合体中において、かか
る化合物に由来する置換アミノ基は、加水分解あるいは
加アルコール分解により容易に一級アミノ基に変換され
る。更にこの一級アミノ基は、隣接したシアノ基と反応
してアミジン化する。該化合物としては、Ｎ−ビニルホ
ルムアミド（Ｒ²＝Ｈ、Ｒ³＝Ｈ）、Ｎ−ビニルアセト
アミド（Ｒ²＝Ｈ、Ｒ³＝Ｍｅ）等が例示される。

【００１０】これらのエチレン性不飽和モノマーとニト
リル類との重合モル比は、通常２０：８０〜８０：２０
であるが、若し所望ならばこの範囲外の重合モル比、例
えば、更にエチレン性不飽和モノマーの比率の大きい重
合モル比を採用することもできる。一般的にカチオン性
高分子凝集剤中に占めるアミジン単位の比率が多い方が
凝集剤としての性能は優れている。また、アミン単位も
凝集剤としての性能に有利に寄与していると考えられ
る。従って、凝集剤として好適な共重合体を与えるエチ
レン性不飽和モノマーとニトリル類との重合モル比は、
一般に２０：８０〜８０：２０、特に４０：６０〜６
０：４０である。

【００１１】エチレン性不飽和モノマーとニトリル類と
の共重合の方法としては、通常のラジカル重合法が用い
られ、塊状重合、水溶液沈殿重合、懸濁重合、乳化重合
等のいずれも用いることができる。溶媒中で重合させる
場合、原料モノマー濃度が通常５〜８０重量％、好まし
くは２０〜６０重量％で実施される。重合開始剤には一
般的なラジカル重合開始剤を用いることができるが、ア
ゾ化合物が好ましく、２，２′−アゾビス−２−アミジ
ノプロパンの塩酸塩等が例示される。また、重合反応
は、一般に、不活性ガス気流下、３０〜１００℃の温度
で実施される。得られた共重合体は、そのままの状態あ
るいは希釈して、即ち、溶液状もしくは懸濁状でアミジ
ン化反応に供することができる、また、公知の方法で脱
溶媒、乾燥し、共重合体を固体として分離した後、固体
状でアミジン化反応に供することもできる。

【００１２】アミジン化反応は、エチレン性不飽和モノ
マーとして前記一般式で示されるＮ−ビニルアミド化合
物を用いた場合には、共重合体の置換アミノ基を一級ア
ミノ基に変換し、次いで、生成した一級アミノ基と隣接
するシアノ基と反応させてアミジン構造を生成させると
いう２段階反応により本発明に係るカチオン性高分子凝
集剤を製造することができる。そして、好ましくは、該
共重合体を、強酸また強塩基の存在下、水またはアルコ
ール溶液中で加温して、一段階でアミジン構造を生成さ
せる。この場合においても、先ず、一級アミノ基が中間
構造として生成しているものと考えられる。

【００１３】該反応の具体的条件としては、例えば、共
重合体に対し、その置換アミノ基に対して通常０．９〜
５．０倍、好ましくは１．０〜３．０倍当量の強酸、好
ましくは塩酸を加え、通常８０〜１５０℃、好ましくは
９０〜１２０℃の温度で、通常０．５〜２０時間加熱す
ることによりアミジン単位を有するカチオン化高分子と
することができる。一般に置換アミノ基に対する強酸の
当量比が大きいほど、かつ、反応温度が高いほど、アミ
ジン化が進行する。また、アミジン化に際しては反応に
供する共重合体に対し、通常１０重量％以上、好ましく
は２０重量％以上の水を反応系内に存在させる。

【００１４】本発明に係るカチオン性高分子から成る凝
集剤は、最も典型的には、上記で説明したところに従
い、Ｎ−ビニルホルムアミドとアクリロニトリルとを共
重合させ、生成した共重合体を、通常、水懸濁液として
塩酸の存在下に加熱して置換アミノ基と隣接するシアノ
基からアミジン単位を形成させることにより製造され
る。そして、共重合に供するＮ−ビニルホルムアミドと
アクリロニトリルとのモル比、及び共重合体のアミジン
化条件を選択することにより、各種の組成のカチオン性
高分子から成る凝集剤を製造することができる。

【００１５】本発明に係るカチオン性高分子からなる凝
集剤の代表的なものの一つは、前記（１）および／また
は（２）で表わされる繰り返し単位を２０〜９０モル
％、前記（３）で表わされる繰り返し単位を０〜２モル
％、前記（４）で表わされる繰り返し単位を０〜７０モ
ル％および前記（５）で表わされる繰り返し単位を０〜
７０モル％含有しており、且つ０．１〜１０ｄｌ／ｇの
還元粘度を有している。なお、本明細書において、還元
粘度は１規定の食塩水中、０．１ｇ／ｄｌの溶液とし
て、２５℃で測定するものとする。上述の凝集剤におい
て、凝集剤としての性能に大きく寄与するのはアミジン
単位であると考えられる。

【００１６】アミジン単位の比率が大きいほど、凝集剤
としての性能は一般的に向上する傾向にある。しかし、
上述の共重合体を塩酸水溶液中で加熱する方法等ではア
ミジン単位が９０モル％を越える比率のものを製造する
ことは困難である。従って、凝集剤に占めるアミジン単
位の比率は、通常３０〜８５モル％であるのが好まし
い。更に、製造の容易さと得られる凝集剤の性能の点か
らして、アミジン単位の比率が５０〜８０モル％の凝集
剤が一般的にいって最も好ましい。例えば、アミジン単
位を５０〜８０モル％、置換アミノ基単位を０〜２モル
％含有し、且つアミジン単位と、シアノ基単位とアミノ
基単位の合計が９７〜１００モル％である凝集剤は、最
も優れたものの一つである。

【００１７】繰り返し単位（３）はアクリロニトリルに
比して高価なＮ−ビニルアミド化合物に由来するが、そ
の存在は凝集剤としての性能に有利には貢献してはいな
いようである。従って、一般的には繰り返し単位（３）
は０〜２モル％、好ましくは０〜１モル％の含有量であ
るべきである。繰り返し単位（３）が多くなると、凝集
剤の脱水性能や保存安定性が悪化する場合がある。しか
しながら、アミジン単位の比率が５０モル％以上の場合
には、繰り返し単位（３）が多量に存在しても性能の優
れた凝集剤となる。このような凝集剤としては、例え
ば、アミジン単位が５０〜８０モル％、繰り返し単位
（３）が２〜２０モル％、繰り返し単位（４）が０〜４
８モル％および繰り返し単位（５）が０〜４８モル％で
あり、且つ繰り返し単位（１）〜（５）の合計が９０モ
ル％以上、好ましくは９７モル％以上であるものがあげ
られる。なお、繰り返し単位（３）の多い凝集剤を製造
するには、Ｎ−ビニルホルムアミドとニトリルとの共重
合体に対し、共重合体中の置換アミノ基に対して当量以
下の強酸を添加し、且つ反応系に存在する水の量を共重
合体に対して２０重量％以下として加熱すればよい。生
成するカチオン性高分子凝集剤は、一般にそのままでは
保存安定性が悪いので、強酸を添加して繰り返し単位
（１），（２）および（５）のカチオン性単位を完全に
中和しておくことが好ましい。

【００１８】繰り返し単位（４）の凝集剤としての性能
に及ぼす影響は明らかでないが、少くとも悪影響はない
と考えられる。繰り返し単位（４）は凝集剤中に０〜７
０モル％存在するが、ニトリルは安価なモノマーなの
で、繰り返し単位（４）の存在は、凝集剤の製造コスト
を低下させ、コストに対する性能の優位性を向上させる
のに有効である。繰り返し単位（４）の好適な存在比率
は５〜６０モル％、特に５〜５０モル％である。

【００１９】本発明に係る凝集剤において、繰り返し単
位（４）とアミジン単位とのモル比〔（１）＋（２）／
（４）〕は一般に０．５〜１０．０の範囲にある。好ま
しくは、このモル比は２．０〜５．０の範囲にあるべき
である。何故ならばアミジン単位の多い方が一般に凝集
剤としての性能は優れているからである。繰り返し単位
（５）はカチオン性であり、アミジン単位と同じく凝集
剤としての性能に有効に寄与していると考えられる。繰
り返し単位（５）は凝集剤中に０〜７０モル％、好まし
くは５〜６０モル％存在する繰り返し単位（１）、
（２）および（５）はいずれも繰り返し単位（３）から
誘導されるものである。従って一般的に言ってできるだ
け多くの繰り返し単位（３）が、繰り返し単位（１）、
（２）または（５）に転換されているのが好ましい。凝
集剤に占める繰り返し単位（１）、（２）および（５）
の合計は一般に４０モル％以上、好ましくは６０〜９５
モル％である。これは凝集剤を構成する各繰り返し単位
のうち、凝集性能に有利に貢献すると考えられる繰り返
し単位が大部分を占めることを意味する。なお、本発明
に係る凝集剤において繰り返し単位（５）とアミジン単
位とのモル比〔（１）＋（２）／（５）〕は、一般に
０．５〜１０．０の範囲にある。繰り返し単位（５）よ
りもアミジン単位の方が凝集剤の性能により有効に寄与
すると考えられるので〔（１）＋（２）／（５）〕は
２．０〜５．０の範囲にあるのがより好ましい。前述の
如くアミジン構造の形成は、隣接する繰り返し単位
（４）と繰り返し単位（３）（またはこれから生成した
繰り返し単位（５））との反応によるので、通常、未反
応の繰り返し単位（４）が一部残存する。従って、本発
明に係る凝集剤の好ましいものの一つは、繰り返し単位
（１）、（２）および（５）の合計が７０〜９０モル％
であり、且つ繰り返し単位（１）、（２）、（４）およ
び（５）の合計が９０モル％以上、好ましくは９７モル
％以上のものである。

【００２０】本発明に係る凝集剤には、前述の繰り返し
単位の外に更に他の繰り返し単位が含まれていてもよ
い。しかし、前述の繰り返し単位（１）〜（５）の合計
が９０モル％以上、好ましくは９５モル％以上を占める
べきである。本発明に係る凝集剤に通常含まれ得る他の
繰り返し単位としては下記の（６）〜（９）のようなも
のがあげられる。

【００２１】

【化９】

【００２２】（式中Ｒ¹、Ｒ²は水素原子またはメチル
基を、Ｍ⁺は陽イオンを表わす。）繰り返し単位（６）
及び（７）は繰り返し単位（４）の加水分解により生成
する。すなわちニトリル類とＮ−ビニルアミド化合物と
の共重合体を強酸と水の存在下に加熱してアミジン構造
を形成させる際に、共重合体中のシアノ基の一部が同様
に加水分解して繰り返し単位（６）のアミド基や繰り返
し単位（７）のカルボキシル基が生成する。

【００２３】繰り返し単位（６）（アミド基単位）が凝
集剤としての性能にどのように影響するかは不明である
が、通常は繰り返し単位（６）は少ない方が好ましいと
考えられる。従って凝集剤中の繰り返し単位（６）の比
率は通常０〜５モル％、好ましくは０〜２モル％の範囲
にある。

【００２４】繰り返し単位（７）（カルボキシル基単
位）は、アニオン性繰り返し単位であり、凝集剤の性能
に悪影響を及ぼすと考えられるので、その比率は少ない
方が好ましい。凝集剤中の繰り返し単位（７）の比率は
通常０〜５モル％、好ましくは０〜２モル％である。繰
り返し単位（８）および／または（９）（ラクタム単
位）は繰り返し単位（５）と（６）とから生成すると推
定される。このものの凝集剤の性能に及ぼす影響は不明
であるが、その比率は一般に０〜５モル％、特に０〜２
モル％の範囲にある。

【００２５】本発明に係るカチオン性高分子からなる凝
集剤の還元粘度は、前述の如く、通常０．１〜１０ｄｌ
／ｇ、好ましくは１〜８ｄｌ／ｇの範囲にある。本発明
に係る凝集剤は各種の排水からその中の懸濁物質を凝集
させて除去するのに用いられる。特に、このものは有機
汚泥に対して極めて有効である。例えば、都市下水の処
理場において、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ないしはこれ
らの混合物（該混合物を、通常「混合生汚泥」とい
う）、更には、活性汚泥を嫌気性醗酵処理する際に発生
する消化汚泥に、この凝集剤を添加すると強固なフロッ
クを形成する。このフロックをベルトプレス、スクリュ
ープレス、フィルタープレスなどの圧搾脱水装置、また
は遠心分離機、真空濾過機などの圧力脱水装置で処理す
ると著るしく大きい脱水速度で脱水を行なうことがで
き、且つ低含水率の濾滓が得られる。なお、有機汚泥と
しては都市下水処理場で発生するものの他に、屎尿を活
性汚泥処理する際に発生する汚泥、屎尿や活性汚泥を嫌
気性醗酵処理する際に発生する汚泥、更には都市下水以
外の各種の産業排水を活性汚泥処理する際に発生する汚
泥なども有利に処理することができる。

【００２６】凝集剤は汚泥を含むスラリーに対し、その
固形分に対して通常０．０１〜３．０（重量）％、好ま
しくは０．１〜１．０（重量）％となるように添加す
る。なお、汚泥を含むスラリーのｐＨは３．５〜８．０
であるのが好ましい。ｐＨ４．５〜７．５のスラリーに
この凝集剤を添加すると、特に優れた凝集効果が発現さ
れる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に具体的に説
明するが、本発明は、その要旨を越えない限り以下の実
施例に限定されるものではない。なお、実施例において
「％」は、特に断らない限り、「重量％」を意味する。

【００２８】実施例１〜５［凝集剤の製造法］撹拌機、窒素導入管、冷却管を備え
た５０ｍｌの四つ口フラスコに、表−１に示すモル分率
のアクリロニトリルを含有する、アクリロニトリルとＮ
−ビニルホルムアミドの混合物６．０ｇおよび３４．０
ｇの脱塩水を入れた。窒素ガス気流中、撹拌しつつ６０
℃に昇温したのち、１０％の２，２′−アゾビス−２−
アミジノプロパン・２塩酸塩水溶液０．１２ｇを添加し
た。４５℃で４時間、撹拌保持した後、６０℃に昇温
し、更に３時間保持し、水中に重合体が析出した懸濁物
を得た。該懸濁物に水を２０ｇ添加し、次いで、重合体
中のホルミル基に対して２当量の濃塩酸を添加して撹拌
しつつ１００℃に４時間保持し、重合体をアミジン化し
た。得られた重合体の溶液をアセトン中に添加し、析出
せしめ、これを真空乾燥して固体状重合体Ａ〜Ｅを得
た。

【００２９】該重合体Ａ〜Ｅにつき、以下に示す方法に
より組成と還元粘度を測定した。結果を表−１に示す。

【００３０】［組成の分析法］アミジン化を行う前の各
原料重合体の組成は、¹³Ｃ−ＮＭＲスペクトル（¹³Ｃ−
該磁気共鳴スペクトル）の各モノマー単位に対応した吸
収ピークの積分値より算出した。アミジン化後の重合体
Ａ〜Ｅの組成は、¹³Ｃ−ＮＭＲスペクトルの各繰り返し
単位に対応した吸収ピークの積分値より算出した。な
お、繰り返し単位（１）と（２）は区別することなく、
その総量として求めた。繰り返し単位（８）と（９）も
区別することなく、その総量として求めた。

【００３１】また、繰り返し単位（１）と（２）、
（６）及び（８）と（９）の吸収ピークは１７０〜１８
５ｐｐｍ付近の非常に近接した位置に認められるため、
以下のような方法により各吸収ピークに対応する構造を
帰属した。即ち、重合体の元素分析、水分量の測定によ
り重量収支を確認し、更に、重合体の¹³Ｃ−ＮＭＲスペ
クトルの他にＩＲスペクトルも測定し、重合体のスペク
トルとアミジン基、アミド基及びラクタム基等を有する
既知化合物でのスペクトルとを詳細に比較検討する方法
を採用したものである。

【００３２】［還元粘度の測定］重合体Ａ〜Ｅにつき、
１規定の食塩水中０．１ｇ／ｄｌの溶液として２５℃で
オストワルドの粘度計を用いて測定した。

【００３３】［凝集剤性能試験］上記構造例で得た重合
体Ａ〜Ｅを用いて凝集性能試験を実施した。即ち、商業
的な活性汚泥処理設備の余剰汚泥（固型分１．５％、ｐ
Ｈ＝６．５）１００ｍｌを２００ｍｌのビーカーに入
れ、次いで、重合体Ａ〜Ｅの０．２５％水溶液をそれぞ
れ１０ｍｌ添加した。先端に直径５ｍｍ、長さ２０ｍｍ
の丸棒を３本付した撹拌棒を用いて１０００ｒ．ｐ．ｍ
で１０秒間撹拌した。凝集汚泥を重量濾過により６０メ
ッシュのナイロン濾布で濾過し、濾過時間６０秒で濾過
できる量（濾水量）を測定した。

【００３４】重力濾過後の汚泥を３０ｃｍ角のポリエス
テル製モノフィラメント濾布（日本フィルコン製ＯＬｈ
−Ｃ）２枚にはさみ、更にこれを水ぬけの溝を有するポ
リ塩化ビニル板にはさみピストン径２０ｍｍの油圧プレ
スにてピストン圧５０ｋｇ／ｃｍ²の加圧条件を保ち、
３０秒間プレス脱水した。脱水汚泥の重量と１２０℃で
３時間乾燥後の汚泥固型分の重量から脱水汚泥の含水率
を求めた。この濾水量及び含水率の測定結果を表−１に
示す。

【００３５】［凝集剤の熱安定性試験］重合体Ａ〜Ｅを
１２０℃のオーブン中に８時間保持したのち、各重合体
０．４ｇを取り、各々に水２００ｍｌを加え、室温で２
時間撹拌混合した。該溶液をゴム平板上に流し、不溶解
分の量を以下のように判定した。結果を表−１に示す。 ○ ：不溶解分なし △ ：不溶解粒子２〜５個 × ：不溶解分６個以上 ××：ほとんど不溶

【００３６】比較例１〜２アミジン構造を有するくり返し単位を実質的に含まない
重合体Ｆ（比較例１）と、従来の凝集剤として用いられ
ているジメチルアミノエチルアクリレートの重合物（重
合体Ｇ、比較例２）の凝集剤性能試験および熱安定性試
験を前記と同様の方法で行なった。結果を表−１に示
す。

【００３７】比較例３〜６及び実施例６〜１０実施例３において、アクリロニトリルとＮ−ビニルホル
ムアミドの共重合体をアミジン化するにあたり、塩酸
量、反応温度及び反応時間を変えて実施することによ
り、表−２に示す重合体Ｈ〜Ｏを得た。なお、比較例６
については添加した濃塩酸の量をホルミル基に対して１
当量とした。

【００３８】これらの重合体について、実施例１と同様
な方法で凝集性能試験を行い、濾水量及び含水率を求め
た。この結果を表−２に示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【表２】

【００４１】実施例１１〜１３撹拌機、窒素導入管、冷却管を備えた５０ｍｌの四つ口
フラスコに、表−３に示すモル分率のアクリロニトリル
を含有する、アクリロニトリルとＮ−ビニルホルムアミ
ドの混合物６．０ｇおよび３４．０ｇの脱塩水を入れ
た。窒素ガス気流中、撹拌しつつ４５℃に昇温した後、
１０％の２，２′−アゾビス−アミオジノプロパン２塩
酸塩水溶液０．１２ｇｒを添加した。撹拌下、４５℃で
４時間保持後６０℃に昇温し３時間保持し、水中に重合
体が析出した懸濁物を得た。

【００４２】析出した重合体を濾別後、４０℃で真空乾
燥し含水率１５％の固形物とした。これを回転する５０
ｍｌナス型フラスコに入れ、重合体中のホルミル基に対
して等量の濃塩酸を添加して１００℃に５時間保持し、
重合体をアミジン化した。得られた重合体をアセトン中
に添加し洗浄後真空乾燥し、表−３に示す固体状重合体
Ｑ〜Ｓを得た。

【００４３】該重合体Ｑ〜Ｓにつき、実施例１と同様な
方法で凝集性能試験を行い、濾水量及び含水率を求め
た。この結果を表−３に示す。

【００４４】

【表３】

【００４５】実施例１４〜１８、比較例７〜８３種類の有機汚泥Ｘ〜Ｚに、前述の重合体Ａ〜Ｇを表−
４に示す量だけ添加した以外は実施例１と凝集性能試験
を行い、濾水量と含水率を求めた。結果を表−４に示
す。

【００４６】

【表４】

【００４７】

【発明の効果】本発明のカチオン性高分子凝集剤を用い
て処理された有機汚泥は、強固な凝集フロックを形成す
るので、その処理が著めて効率的である。具体的には濾
過速度が速く、脱水後の含水率の低いケーキを得ること
ができる。特に、都市水処理場で大量に発生する余剰汚
泥、混合生汚泥、消化汚泥等の処理に効果的であり、か
かる方面での産業への寄与は絶大なものがある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｄ２１Ｈ 3/46

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】下記（１）および／または（２）で表さ
れる繰り返し単位を２０〜９０モル％、下記（３）で表
される繰り返し単位を０〜２モル％、下記（４）で表さ
れる繰り返し単位を０〜７０モル％および下記（５）で
表される繰り返し単位を０〜７０モル％含有し、１規定
の食塩水中０．１ｇ／ｄｌの溶液として、２５℃で測定
した還元粘度の値が０．１〜１０ｄｌ／ｇであることを
特徴とするカチオン性高分子凝集剤。【化１】（式中Ｒ¹，Ｒ²は水素原子またはメチル基を、Ｒ³は
炭素数１〜４のアルキル基または水素原子、Ｘ^-は陰イ
オンを表わす。）
【請求項２】下記（１）および／または（２）で表さ
れる繰り返し単位を５０〜９０モル％含有し、１規定の
食塩水中０．１ｇ／ｄｌの溶液として、２５℃で測定し
た還元粘度の値が０．１〜１０ｄｌ／ｇであることを特
徴とするカチオン性高分子凝集剤。【化２】（式中Ｒ¹，Ｒ²は水素原子またはメチル基を、Ｒ³は
炭素数１〜４のアルキル基または水素原子、Ｘ^-は陰イ
オンを表わす。）
【請求項３】請求項２のカチオン性高分子凝集剤であ
って、下記（３）で表される繰り返し単位を２〜２０モ
ル％、下記（４）で表される繰り返し単位を０〜４８モ
ル％および下記（５）で表される繰り返し単位を０〜４
８モル％含有することを特徴とする請求項２のカチオン
性高分子凝集剤。【化３】（式中Ｒ¹，Ｒ²は水素原子またはメチル基を、Ｒ³は
炭素数１〜４のアルキル基または水素原子、Ｘ^-は陰イ
オンを表わす。）
【請求項４】下記（１）および／または（２）で表さ
れる繰り返し単位を２０〜９０モル％、下記（３）で表
される繰り返し単位を０〜２モル％、下記（４）で表さ
れる繰り返し単位を０〜７０モル％および下記（５）で
表される繰り返し単位を０〜７０モル％含有し、１規定
の食塩水中０．１ｇ／ｄｌの溶液として、２５℃で測定
した還元粘度の値が０．１〜１０ｄｌ／ｇであるカチオ
ン性高分子凝集剤を、有機汚泥に添加することを特徴と
する有機汚泥の処理方法。【化４】（式中Ｒ¹，Ｒ²は水素原子またはメチル基を、Ｒ³は
炭素数１〜４のアルキル基または水素原子、Ｘ^-は陰イ
オンを表わす。）
【請求項５】下記（１）および／または（２）で表さ
れる繰り返し単位を５０〜９０モル％含有し、１規定の
食塩水中０．１ｇ／ｄｌの溶液として、２５℃で測定し
た還元粘度の値が０．１〜１０ｄｌ／ｇであるカチオン
性高分子凝集剤を、有機汚泥に添加することを特徴とす
る有機汚泥の処理方法。【化５】（式中Ｒ¹，Ｒ²は水素原子またはメチル基を、Ｒ³は
炭素数１〜４のアルキル基または水素原子、Ｘ^-は陰イ
オンを表わす。）
【請求項６】請求項５のカチオン性高分子凝集剤にお
いて、下記（３）で表される繰り返し単位を２〜２０モ
ル％、下記（４）で表される繰り返し単位を０〜４８モ
ル％および下記（５）で表される繰り返し単位を０〜４
８モル％含有することを特徴とする請求項５の有機汚泥
の処理方法。【化６】（式中Ｒ¹，Ｒ²は水素原子またはメチル基を、Ｒ³は
炭素数１〜４のアルキル基または水素原子、Ｘ^-は陰イ
オンを表わす。）