JP3113172B2 - 汚泥脱水剤および汚泥脱水法 - Google Patents
汚泥脱水剤および汚泥脱水法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は両性高分子から成る新規
な汚泥脱水剤に関するものであり、本発明の汚泥脱水剤
は、限外濾過膜利用のし尿処理場より発生する膜処理汚
泥の脱水に特に有効である。
な汚泥脱水剤に関するものであり、本発明の汚泥脱水剤
は、限外濾過膜利用のし尿処理場より発生する膜処理汚
泥の脱水に特に有効である。
【０００２】
【従来の技術】これまでに各種の汚泥脱水剤ならびに汚
泥脱水法が提案されている。 例えばアクリロイルオキ
シエチルジメチルベンジルアンモニウム塩構造単位とア
クリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩構造
単位およびアクリルアミド構造単位から成るカチオン性
共重合体（特開昭６２−２６２７９９号公報）、カチオ
ン性モノマーとアクリル酸塩との両性共重合体（特開昭
５６−１１８７９８号公報）、第３級アミン塩および第
４級アンモニウム塩から成るカチオン性モノマーとアク
リル酸との両性共重合体（特開平３−１８９０００号公
報）、アクリレートカチオン性モノマーおよびメタクリ
レートカチオン性モノマーとアクリル酸との両性共重合
体（特開平３−２９３１００号公報）等の汚泥脱水剤が
知られている。また無機凝集剤添加後の汚泥ＰＨが５〜
８である有機質汚泥に対して両性有機高分子凝集剤を添
加する汚泥脱水法（６３−１５８２００号公報）、が知
られている。
泥脱水法が提案されている。 例えばアクリロイルオキ
シエチルジメチルベンジルアンモニウム塩構造単位とア
クリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩構造
単位およびアクリルアミド構造単位から成るカチオン性
共重合体（特開昭６２−２６２７９９号公報）、カチオ
ン性モノマーとアクリル酸塩との両性共重合体（特開昭
５６−１１８７９８号公報）、第３級アミン塩および第
４級アンモニウム塩から成るカチオン性モノマーとアク
リル酸との両性共重合体（特開平３−１８９０００号公
報）、アクリレートカチオン性モノマーおよびメタクリ
レートカチオン性モノマーとアクリル酸との両性共重合
体（特開平３−２９３１００号公報）等の汚泥脱水剤が
知られている。また無機凝集剤添加後の汚泥ＰＨが５〜
８である有機質汚泥に対して両性有機高分子凝集剤を添
加する汚泥脱水法（６３−１５８２００号公報）、が知
られている。
【０００３】し尿の処理方式としては、これまで高負荷
脱窒素処理方式がとられており、好気性条件におけるア
ンモニアの酸化および嫌気性条件における還元脱窒を繰
り返してアンモニアを除去する方法が主流であり、嫌好
気条件下における生化学反応を行う有機汚泥（生物処理
汚泥）および、該生物処理水を鉄塩またはアルミニウム
塩で凝集処理し脱色脱燐を行う際に発生する凝集汚泥
（金属水酸化物）は沈降分離により固液分離が行われて
いた。
脱窒素処理方式がとられており、好気性条件におけるア
ンモニアの酸化および嫌気性条件における還元脱窒を繰
り返してアンモニアを除去する方法が主流であり、嫌好
気条件下における生化学反応を行う有機汚泥（生物処理
汚泥）および、該生物処理水を鉄塩またはアルミニウム
塩で凝集処理し脱色脱燐を行う際に発生する凝集汚泥
（金属水酸化物）は沈降分離により固液分離が行われて
いた。
【０００４】これに対し最近採用されている膜分離脱窒
素処理方式では固液分離を限外濾過膜によって行う為に
高濃度の生物処理汚泥を使用する事が出来る。 しかし
ながら限外濾過膜により固液分離を行った汚泥は多量の
コロイド状溶解物質を含み、有機高分子凝集剤による処
理汚泥が粘着性に富み、脱水性が悪い特徴が有った。即
ちベルトフィルターやフィルタープレス等の濾過脱水を
行うとケーキの剥離が悪く濾布に付着し、デカンターに
て遠心脱水すると含水率が高く塊状のケーキを排出し燃
焼性が悪い欠点が有った。
素処理方式では固液分離を限外濾過膜によって行う為に
高濃度の生物処理汚泥を使用する事が出来る。 しかし
ながら限外濾過膜により固液分離を行った汚泥は多量の
コロイド状溶解物質を含み、有機高分子凝集剤による処
理汚泥が粘着性に富み、脱水性が悪い特徴が有った。即
ちベルトフィルターやフィルタープレス等の濾過脱水を
行うとケーキの剥離が悪く濾布に付着し、デカンターに
て遠心脱水すると含水率が高く塊状のケーキを排出し燃
焼性が悪い欠点が有った。
【０００５】
【発明の課題】従来公知の両性高分子あるいはカチオン
性高分子は性能上不満足である。 特に膜分離脱窒素処
理方式より発生するし尿の処理汚泥を効率よく脱水する
方法は知られていなかった。 最も含水率の低下する濾
過脱水法であるフィルタープレス法において特にしかり
である。
性高分子は性能上不満足である。 特に膜分離脱窒素処
理方式より発生するし尿の処理汚泥を効率よく脱水する
方法は知られていなかった。 最も含水率の低下する濾
過脱水法であるフィルタープレス法において特にしかり
である。
【０００６】
【課題を解決する為の手段】請求項１の発明はアクリロ
イルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウム塩構造
単位、アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウ
ム塩構造単位、アクリル酸塩構造単位およびアクリルア
ミド構造単位をそれぞれ５モル％以上含有するアクリル
系分子から成る事を特徴とする汚泥脱水剤である。請求
項２の発明はアクリロイルオキシエチルジメチルベンジ
ルアンモニウム塩構造単位、アクリロイルオキシエチル
トリメチルアンモニウム塩構造単位、アクリル酸塩構造
単位およびアクリルアミド構造単位から成る共重合体で
ある事を特徴とする汚泥脱水剤である。 上記４種類の
モノマーの相乗効果により本発明品は特に有効に凝集力
を発揮するものである。
イルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウム塩構造
単位、アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウ
ム塩構造単位、アクリル酸塩構造単位およびアクリルア
ミド構造単位をそれぞれ５モル％以上含有するアクリル
系分子から成る事を特徴とする汚泥脱水剤である。請求
項２の発明はアクリロイルオキシエチルジメチルベンジ
ルアンモニウム塩構造単位、アクリロイルオキシエチル
トリメチルアンモニウム塩構造単位、アクリル酸塩構造
単位およびアクリルアミド構造単位から成る共重合体で
ある事を特徴とする汚泥脱水剤である。 上記４種類の
モノマーの相乗効果により本発明品は特に有効に凝集力
を発揮するものである。
【０００７】請求項３の発明はカチオン性モノマー構造
単位の総和が１５モル％以上である事を特徴とする汚泥
脱水剤である。 カチオン基が少なすぎると凝集作用が
不十分と成り十分な脱水効果が望めない。請求項４の発
明は２重量％濃度の硫酸アンモニウム水溶液中における
固有粘度が５ｄｌ／ｇ以上である事を特徴とする上記の
汚泥脱水剤に関する。請求項５の発明は２重量％濃度の
硫酸アンモニウム水溶液中における固有粘度が１０ｄｌ
／ｇ以上である事を特徴とする上記の汚泥脱水剤に関す
る。 固有粘度が高い程フロック強度が向上し、単位時
間あたりの処理能力を高める。
単位の総和が１５モル％以上である事を特徴とする汚泥
脱水剤である。 カチオン基が少なすぎると凝集作用が
不十分と成り十分な脱水効果が望めない。請求項４の発
明は２重量％濃度の硫酸アンモニウム水溶液中における
固有粘度が５ｄｌ／ｇ以上である事を特徴とする上記の
汚泥脱水剤に関する。請求項５の発明は２重量％濃度の
硫酸アンモニウム水溶液中における固有粘度が１０ｄｌ
／ｇ以上である事を特徴とする上記の汚泥脱水剤に関す
る。 固有粘度が高い程フロック強度が向上し、単位時
間あたりの処理能力を高める。
【０００８】請求項６の発明はし尿処理場より発生する
生物処理汚泥と金属水酸化物の混合体を限外濾過膜によ
り固液分離して得た膜処理汚泥の前処理として、鉄塩、
アルミニウム塩および両者の混合物から選ばれる無機凝
集剤を添加混合した後に、上記の汚泥脱水剤を添加する
事を特徴とする汚泥脱水法である。 膜処理汚泥におい
て特に本発明の汚泥脱水剤は他に優れた有効性を発揮す
る。 無機凝集剤の添加は本発明の汚泥脱水剤を有効に
性能発揮させる為の必要条件である。
生物処理汚泥と金属水酸化物の混合体を限外濾過膜によ
り固液分離して得た膜処理汚泥の前処理として、鉄塩、
アルミニウム塩および両者の混合物から選ばれる無機凝
集剤を添加混合した後に、上記の汚泥脱水剤を添加する
事を特徴とする汚泥脱水法である。 膜処理汚泥におい
て特に本発明の汚泥脱水剤は他に優れた有効性を発揮す
る。 無機凝集剤の添加は本発明の汚泥脱水剤を有効に
性能発揮させる為の必要条件である。
【０００９】本発明の汚泥脱水剤である高分子の製造方
法は水溶液重合、逆相懸濁重合、逆相乳化重合、塩水溶
液中での分散重合等が使用される。 重合開始剤として
は公知のラジカル発生剤が用いられレドックス系やアゾ
系のラジカル発生剤が用いられる。重合時のＰＨはモノ
マーの変質が起こらぬように酸性であり、開始温度は開
始剤が機能する適当な温度が選ばれる。
法は水溶液重合、逆相懸濁重合、逆相乳化重合、塩水溶
液中での分散重合等が使用される。 重合開始剤として
は公知のラジカル発生剤が用いられレドックス系やアゾ
系のラジカル発生剤が用いられる。重合時のＰＨはモノ
マーの変質が起こらぬように酸性であり、開始温度は開
始剤が機能する適当な温度が選ばれる。
【００１０】最終製品の商品形体は特に限定されること
はなく、粘稠な水溶液状態でも油中水型エマルジョンで
も水性分散液でも乾燥粉末でも任意の性状を選ぶことが
出来る。 いずれの商品形体であっても使用時は濃度
０．１〜０．５％程度の水溶液として用いる事が望まし
い。
はなく、粘稠な水溶液状態でも油中水型エマルジョンで
も水性分散液でも乾燥粉末でも任意の性状を選ぶことが
出来る。 いずれの商品形体であっても使用時は濃度
０．１〜０．５％程度の水溶液として用いる事が望まし
い。
【００１１】
【作用】アクリロイルオキシエチルジメチルベンジルア
ンモニウム塩は吸着して疎水化作用を示す。 またベン
ジル基同志はファンデルワールス力が強く、分子間力に
より高分子の見かけの分子量を高める作用を呈すると考
えられる。 アクリル酸は自身がアニオン性基であり分
子間外のカチオン性基と結合して見かけ状高分子量化す
る事も考えられる。 また本願発明品はＰＡＣ、バン
ド、ポリ鉄、塩鉄等の無機塩との併用系で卓効を発揮す
る事からアクリル酸基が金属水酸化物に対して強力な凝
集力を発揮する様な相乗効果を考えるべきかも知れな
い。
ンモニウム塩は吸着して疎水化作用を示す。 またベン
ジル基同志はファンデルワールス力が強く、分子間力に
より高分子の見かけの分子量を高める作用を呈すると考
えられる。 アクリル酸は自身がアニオン性基であり分
子間外のカチオン性基と結合して見かけ状高分子量化す
る事も考えられる。 また本願発明品はＰＡＣ、バン
ド、ポリ鉄、塩鉄等の無機塩との併用系で卓効を発揮す
る事からアクリル酸基が金属水酸化物に対して強力な凝
集力を発揮する様な相乗効果を考えるべきかも知れな
い。
【００１２】
【実施例】次に実施例によって、本発明を具体的に説明
するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施
例に制約されるものではない。
するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施
例に制約されるものではない。
【００１３】（合成例）モノマー混合物を脱イオン水に
全モノマー濃度１５重量％の水溶液に調整し、窒素曝気
により溶存酸素を除去する。 脱酸素後のモノマー水溶
液の温度調整を行った後に２，２’−アソビス−２アミ
ジノプロパン２塩酸塩を加えて重合を行ポリマーを得
た。 モノマー組成比およびポリマー物性値を表ー１に
示す。
全モノマー濃度１５重量％の水溶液に調整し、窒素曝気
により溶存酸素を除去する。 脱酸素後のモノマー水溶
液の温度調整を行った後に２，２’−アソビス−２アミ
ジノプロパン２塩酸塩を加えて重合を行ポリマーを得
た。 モノマー組成比およびポリマー物性値を表ー１に
示す。
【００１４】
【表−１】
【００１５】（実施例−１）膜分離脱窒方式のし尿処理
場より発生する膜分離汚泥をフィルタープレスにより脱
水した。 試験に供した汚泥の性状はＰＨ；７．０，Ｓ
Ｓ；１２３００ｍｇ／ｌ，強熱減量７２．０％電気伝導
度３．７ｍｓ／ｃｍの膜分離混合汚泥であり三次処理は
バンド添加である。 この汚泥に、対ＳＳ３０％の液体
バンドを加え十分混合した後、ポリマーを添加攪拌しフ
ィルタープレスに打ち込み油圧プレスで脱水した結果を
表ー２に示す。
場より発生する膜分離汚泥をフィルタープレスにより脱
水した。 試験に供した汚泥の性状はＰＨ；７．０，Ｓ
Ｓ；１２３００ｍｇ／ｌ，強熱減量７２．０％電気伝導
度３．７ｍｓ／ｃｍの膜分離混合汚泥であり三次処理は
バンド添加である。 この汚泥に、対ＳＳ３０％の液体
バンドを加え十分混合した後、ポリマーを添加攪拌しフ
ィルタープレスに打ち込み油圧プレスで脱水した結果を
表ー２に示す。
【００１６】
【表−２】
【００１７】（参考例）液体バンドを添加することなく
ポリマーを添加混合した場合は実施例−１で処理良好で
あったポリマー処方に於いても満足な打ち込みが出来な
かった。
ポリマーを添加混合した場合は実施例−１で処理良好で
あったポリマー処方に於いても満足な打ち込みが出来な
かった。
【００１８】（実施例−２）膜分離脱窒方式のし尿処理
場より発生する膜分離汚泥をフィルタープレスにより脱
水した。 試験に供した汚泥の性状はＰＨ；７．１，Ｓ
Ｓ；１５２５０ｍｇ／ｌ，強熱減量６５．６％電気伝導
度７．１ｍｓ／ｃｍの膜分離混合汚泥であり三次処理は
バンド添加である。 この汚泥に、対ＳＳ３０％の液体
バンドを加え十分混合した後、ポリマーを添加攪拌しフ
ィルタープレスに打ち込み油圧プレスで脱水した結果を
表ー３に示す。
場より発生する膜分離汚泥をフィルタープレスにより脱
水した。 試験に供した汚泥の性状はＰＨ；７．１，Ｓ
Ｓ；１５２５０ｍｇ／ｌ，強熱減量６５．６％電気伝導
度７．１ｍｓ／ｃｍの膜分離混合汚泥であり三次処理は
バンド添加である。 この汚泥に、対ＳＳ３０％の液体
バンドを加え十分混合した後、ポリマーを添加攪拌しフ
ィルタープレスに打ち込み油圧プレスで脱水した結果を
表ー３に示す。
【表−３】
Claims (6)
- 【請求項１】 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構造単位、アクリロイルオキシエチ
ルトリメチルアンモニウム塩構造単位、アクリル酸塩構
造単位およびアクリルアミド構造単位をそれぞれ５モル
％以上含有するアクリル系分子から成る事を特徴とする
汚泥脱水剤。 - 【請求項２】 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構造単位、アクリロイルオキシエチ
ルトリメチルアンモニウム塩構造単位、アクリル酸塩構
造単位およびアクリルアミド構造単位から成る共重合体
である事を特徴とする請求項１に記載の汚泥脱水剤。 - 【請求項３】 カチオン性モノマー構造単位の総和が１
５モル％以上である事を特徴とする請求項１に記載の汚
泥脱水剤。 - 【請求項４】 ２重量％濃度の硫酸アンモニウム水溶液
中における固有粘度が５ｄｌ／ｇ以上である事を特徴と
する請求項１〜３に記載の汚泥脱水剤。 - 【請求項５】 ２重量％濃度の硫酸アンモニウム水溶液
中における固有粘度が１０ｄｌ／ｇ以上である事を特徴
とする請求項１〜３に記載の汚泥脱水剤。 - 【請求項６】 し尿処理場より発生する生物処理汚泥と
金属水酸化物の混合体を限外濾過膜により固液分離して
得た膜処理汚泥の前処理として、鉄塩、アルミニウム塩
および両者の混合物から選ばれる無機凝集剤を添加混合
した後に請求項１〜５に記載の汚泥脱水剤を添加する事
を特徴とする汚泥脱水法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07131193A JP3113172B2 (ja) | 1995-05-02 | 1995-05-02 | 汚泥脱水剤および汚泥脱水法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07131193A JP3113172B2 (ja) | 1995-05-02 | 1995-05-02 | 汚泥脱水剤および汚泥脱水法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08300000A JPH08300000A (ja) | 1996-11-19 |
| JP3113172B2 true JP3113172B2 (ja) | 2000-11-27 |
Family
ID=15052204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07131193A Expired - Fee Related JP3113172B2 (ja) | 1995-05-02 | 1995-05-02 | 汚泥脱水剤および汚泥脱水法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3113172B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4886228B2 (ja) * | 2005-07-06 | 2012-02-29 | ハイモ株式会社 | 水溶性重合体分散液及びそれを用いた抄紙方法 |
| JP5692911B2 (ja) * | 2011-02-24 | 2015-04-01 | ハイモ株式会社 | 凝集処理剤およびそれを用いた汚泥脱水方法 |
-
1995
- 1995-05-02 JP JP07131193A patent/JP3113172B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08300000A (ja) | 1996-11-19 |
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