JP3141766B2 - Sludge dewatering method - Google Patents

Sludge dewatering method

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JP3141766B2
JP3141766B2 JP08006686A JP668696A JP3141766B2 JP 3141766 B2 JP3141766 B2 JP 3141766B2 JP 08006686 A JP08006686 A JP 08006686A JP 668696 A JP668696 A JP 668696A JP 3141766 B2 JP3141766 B2 JP 3141766B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、排水処理場等で残
査物として生じる汚泥を効率よく脱水することのできる
汚泥脱水法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sludge dewatering method capable of efficiently dewatering sludge generated as a residue at a wastewater treatment plant or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】下水やし尿処理場、有機質産業廃水等か
ら生じる汚泥は複雑な構造を有する多数の有機物及び無
機物の集合体であり、粒子サイズが小さく且つ水との親
和性も強いため、予備処理を行うことなく直接濾過や遠
心分離等の脱水処理にかけても水を効率良く分離するこ
とは難しい。そのため通常は、脱水剤(以下、凝集剤と
いうこともある)の添加等により汚泥の脱水特性を高め
てから脱水処理を行なう方法が採用されている。また脱
水をより効率よく遂行するための方法として特公平1−
17760号公報には、一次脱水剤を添加してから重力
脱水によって部分脱水を行い、その後凝集力の高いカチ
オン性ポリマーを2次脱水剤として更に添加してから機
械脱水を行う方法も提案されている。
2. Description of the Related Art Sludge generated from sewage and human waste treatment plants, organic industrial wastewater, etc. is an aggregate of a large number of organic and inorganic substances having a complicated structure, and has a small particle size and a strong affinity with water. It is difficult to efficiently separate water even if it is directly subjected to dehydration treatment such as filtration or centrifugation without treatment. Therefore, usually, a method of increasing the dewatering characteristics of sludge by adding a dehydrating agent (hereinafter also referred to as a flocculant) or the like, and then performing a dehydration treatment is adopted. In addition, as a method for performing dehydration more efficiently,
No. 17760 also proposes a method in which a primary dehydrating agent is added, partial dehydration is performed by gravity dehydration, and then a cationic polymer having a high cohesive force is further added as a secondary dehydrating agent, followed by mechanical dehydration. I have.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】一般に、高分子凝集剤
を用いて汚泥を脱水するには、汚泥の活性点に作用して
汚泥を疎水化(易脱水化)させる効果と、汚泥粒子との
間で架橋して粗大フロックを形成し重力脱水を容易にす
る効果が必要とされているが、有機物の含有率が高い汚
泥や消化汚泥の如く難脱水性の汚泥では、高分子凝集剤
に期待されるこれらの効果が十分に発揮されないことも
多い。また、前述の如く一次脱水剤を添加してから重力
脱水で部分脱水を行い、次いで凝集力の高いカチオンポ
リマーを更に添加し機械脱水を行う脱水法にしても、使
用する二次脱水剤がカチオン系ポリマーであるため、脱
水性の改善にはおのずと限界がある。
Generally, in order to dewater sludge using a polymer flocculant, the effect of making the sludge hydrophobic (easy dehydration) by acting on the active point of the sludge and the effect of the sludge particles on the sludge are considered. It is necessary to have the effect of forming large flocs by cross-linking between them and facilitating gravity dewatering. However, in the case of sludge with high organic matter content and sludge that is difficult to dehydrate such as digested sludge, a polymer flocculant is expected. Often these effects are not sufficiently exhibited. In addition, as described above, after the primary dehydrating agent is added, partial dehydration is performed by gravity dehydration, and then a cationic polymer having a high cohesive force is further added to carry out mechanical dehydration. Since it is a system polymer, there is naturally a limit in improving dehydration.

【0004】しかしてカチオン系高分子凝集剤は、従来
の脱水方法の場合と同様に有機性の高い汚泥、例えば多
量の生活廃水を含む汚水や屎尿処理場から生じる汚泥の
如く、いわゆる難脱水性汚泥では十分なフロック強度が
得られず、それらに起因して機械脱水ケーキの脱水性や
剥離性も十分に改善できない。これは、上記の様な汚泥
に対しカチオン系高分子凝集剤では電荷中和剤としての
作用しか発揮されないことも原因しているものと考えら
れる。
[0004] However, the cationic polymer flocculant is a so-called hardly dewaterable material, as in the case of the conventional dehydration method, such as highly organic sludge, for example, sludge containing a large amount of domestic wastewater or sludge generated from human waste treatment plants. Sludge does not provide sufficient floc strength, and as a result, the dewaterability and peelability of the mechanical dewatered cake cannot be sufficiently improved. This is considered to be due to the fact that the cationic polymer flocculant only exerts a function as a charge neutralizer on the sludge as described above.

【0005】本発明は上記の様な事情に着目してなされ
たものであって、その目的は、先に提案された、一次脱
水剤添加による重力脱水と二次脱水剤添加後の機械脱水
を組合せた脱水法を更に改善し、難脱水性汚泥の脱水効
率を一段と高め機械脱水後のケーキの含水率を大幅に低
減することのできる2次脱水剤および汚泥脱水法を提供
しようとするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide the previously proposed gravity dehydration by adding a primary dehydrating agent and mechanical dehydration after adding a secondary dehydrating agent. The purpose of the present invention is to provide a secondary dewatering agent and a sludge dewatering method that can further improve the dewatering method of the combined dewatering method and further increase the dewatering efficiency of the hardly dewaterable sludge, and can greatly reduce the water content of the cake after mechanical dewatering. is there.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するこ
とのできた本発明に係る汚泥の脱水法とは、汚泥を高分
子凝集剤により凝集させた後、脱水機に供給して脱水す
る汚泥の脱水方法において、脱水機に供給する前工程
で、汚泥に1次脱水剤としてカチオン系高分子凝集剤を
添加して粗大フロック状とし、これを重力脱水により濃
縮した後、該濃縮汚泥に両性高分子化合物を加えてから
機械脱水を行うところにその特徴を有している。
The sludge dewatering method according to the present invention, which has achieved the above-mentioned objects, is a method of dewatering sludge by coagulating the sludge with a polymer coagulant and then supplying the sludge to a dehydrator. In the dehydration method of the above, in a pre-process of supplying to the dehydrator, a cationic polymer flocculant is added to the sludge as a primary dehydrating agent to form a coarse floc, which is concentrated by gravity dehydration. The feature is that mechanical dehydration is performed after the addition of the polymer compound.

【0007】このとき使用される両性高分子凝集剤とし
ては、カチオン当量値(Cv)が0.8〜13.0meq/
g 、アニオン当量値(Av)が0.1〜6.0meq/g の
高分子凝集剤が好ましく、又この両性高分子凝集剤の好
ましいものとしては、カルボキシル基含有重合性単量体
を必須的に含む重合性単量体から導かれる重合体であっ
て、該重合体分子中のカルボキシル基の一部が、1〜3
級アミノアルキルエステルの一塩基酸付加塩として存在
するポリアルキレンイミン系高分子凝集剤が挙げられ、
とりわけ、下記一般式(1)と一般式(2)で示される
繰り返し単位が、前者1モルに対し後者0.005〜
7.5モルの比率で存在するポリアルキレンイミン系高
分子凝集剤は、極めて好ましいものとして推奨される。
The amphoteric polymer flocculant used at this time has a cation equivalent value (Cv) of 0.8 to 13.0 meq /.
g, a polymer flocculant having an anion equivalent value (Av) of 0.1 to 6.0 meq / g is preferable, and a carboxyl group-containing polymerizable monomer is indispensable as the amphoteric polymer flocculant. Is a polymer derived from the polymerizable monomer contained in, a part of the carboxyl group in the polymer molecule, 1-3
Polyalkyleneimine-based polymer coagulant present as a monobasic acid addition salt of a secondary aminoalkyl ester,
In particular, the repeating units represented by the following general formulas (1) and (2) may be used in an amount of 0.005 to 0.005 mol per mol of the former.
A polyalkylenimine-based polymer flocculant present in a ratio of 7.5 moles is recommended as a very preferred one.

【0008】[0008]

【化2】 Embedded image

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】上記の様に本発明に係る脱水法で
は、汚泥に高分子凝集剤を加えて凝集させた後、これを
脱水機かけて水分を除去する脱水法を実施する際に、脱
水機にかける前工程で、汚泥に1次脱水剤(1次凝集剤
ということもある)としてカチオン系高分子凝集剤を添
加して粗大フロック化してから重力脱水により濃縮し、
次いでこの濃縮汚泥に、2次脱水剤(2次凝集剤という
こともある)として両性高分子凝集剤を添加してから機
械脱水を行うものであり、特に2次脱水剤として両性高
分子凝集剤を使用することによって、脱水効率を著しく
高めることができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION As described above, in the dehydration method according to the present invention, a polymer flocculant is added to sludge to coagulate it, and then the sludge is subjected to a dehydrator to remove water. In a pre-dehydration step, a sludge is added with a cationic polymer flocculant as a primary dehydrating agent (also referred to as a primary flocculant) to form a coarse floc and then concentrated by gravity dehydration.
Next, an amphoteric polymer flocculant is added to the concentrated sludge as a secondary dehydrating agent (also referred to as a secondary flocculant), and then mechanical dehydration is performed. By using, the dewatering efficiency can be significantly increased.

【0010】ここで用いられる本発明の両性高分子凝集
剤としては、カチオン当量値(Cv)が0.8〜13.
0meq/g 、より好ましくは4.0〜13.0meq/g で、
アニオン当量値(Av)が0.1〜6.0meq/g 、より
好ましくは0.2〜3.0meq/g の範囲の高分子凝集剤
が好ましく、該両性高分子凝集剤としてはカルボキシル
基含有重合性単量体を必須的に含む重合性単量体から導
かれる重合体であって、該分子中のカルボキシル基の一
部が、1〜3級アミノアルキルエステルの一塩基酸付加
塩として存在するポリアルキレンイミン系高分子凝集剤
が好ましい。
The amphoteric polymer flocculant of the present invention used herein has a cation equivalent value (Cv) of 0.8 to 13.
0 meq / g, more preferably 4.0 to 13.0 meq / g,
A polymer flocculant having an anion equivalent value (Av) in the range of 0.1 to 6.0 meq / g, more preferably 0.2 to 3.0 meq / g, is preferred. A polymer derived from a polymerizable monomer essentially including a polymerizable monomer, wherein a part of the carboxyl groups in the molecule is present as a monobasic acid addition salt of a primary to tertiary aminoalkyl ester. Polyalkylenimine-based polymer flocculants are preferred.

【0011】上記両性高分子凝集剤の中でも特に好まし
いのは、前記一般式(1)と一般式(2)で示される繰
り返し単位が、前者1モルに対し後者0.005〜7.
5モル、より好ましくは0.02〜1.0モルの比率で
存在するポリアルキレンイミン系高分子凝集剤である。
Among the above-mentioned amphoteric polymer flocculants, it is particularly preferable that the repeating units represented by the above-mentioned general formulas (1) and (2) are present in an amount of 0.005-7.
It is a polyalkylenimine polymer flocculant present in a ratio of 5 mol, more preferably 0.02 to 1.0 mol.

【0012】上記ポリアルキレンイミン系高分子凝集剤
は、通常アニオン性単量体(I) とノニオン性単量体(II)
の重合によって得られるカルボキシル基含有重合体(II
I) にアルキレンイミンを反応させることによって製造
される。この時の重合法に格別の制限はなく、水溶液重
合法や油中水型エマルション重合法等を採用することが
でき、その際に用いられる重合開始剤としては一般的な
ラジカル重合触媒を使用すれば良い。また、油中水型エ
マルション重合法を採用する際に用いられる疎水性有機
溶剤や活性剤、水等は公知の方法に従って任意の割合で
用いることができる。重合開始剤の種類や使用量は、得
られるポリアルキレンイミン系高分子凝集剤の分子量が
100〜800万の範囲に入る様に設定することが好ま
しく、油中水型エマルション重合の場合に用いられる好
ましい重合開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリ
ルやアゾビス酪酸ジメチル等が例示される。
The above-mentioned polyalkyleneimine polymer flocculant is usually composed of an anionic monomer (I) and a nonionic monomer (II).
Carboxyl group-containing polymer (II
It is produced by reacting I) with an alkylene imine. There is no particular limitation on the polymerization method at this time, and an aqueous solution polymerization method, a water-in-oil emulsion polymerization method, or the like can be adopted.A general radical polymerization catalyst can be used as a polymerization initiator used in this case. Good. The hydrophobic organic solvent, activator, water and the like used when adopting the water-in-oil emulsion polymerization method can be used at any ratio according to a known method. The type and amount of the polymerization initiator are preferably set so that the molecular weight of the obtained polyalkylenimine-based polymer flocculant falls within the range of 1 to 8,000,000, and is used in the case of water-in-oil emulsion polymerization. Preferred examples of the polymerization initiator include azobisisobutyronitrile and dimethyl azobisbutyrate.

【0013】上記ポリアルキレンイミン系高分子凝集剤
を製造する際に用いられる好ましいアニオン性単量体
(I) としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸
等が挙げられ、中でも特に好ましいのはアクリル酸であ
る。
Preferred anionic monomers used in producing the above-mentioned polyalkyleneimine polymer flocculant
Examples of (I) include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid and the like, among which acrylic acid is particularly preferred.

【0014】またノニオン性単量体(II)としては、前
記アニオン性単量体(I)と共重合可能な任意のノニオ
ン性単量体(II)を用いることができるが、好ましいのは
例えば、アクリルアミド、メタクリルアミド、N,N−
ジメチルアクリルアミド等やヒドロキシエチルアクリレ
ート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプ
ロピルメタクリレート等、あるいはアクリロニトリル等
である。これらのノニオン性単量体(II)は、ポリアルキ
レンイミン系高分子凝集剤の分子量やイオン当量の調節
等を主たる目的として使用されるものであり、通常は、
それらの重合によって得られるカルボキシル基含有重合
体(III) 中に占める比率で50モル%以下に抑えること
が好ましい。
As the nonionic monomer (II), any nonionic monomer (II) copolymerizable with the anionic monomer (I) can be used. , Acrylamide, methacrylamide, N, N-
Examples include dimethylacrylamide, hydroxyethyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, and the like, and acrylonitrile. These nonionic monomers (II) are used for the main purpose of adjusting the molecular weight and ion equivalent of the polyalkyleneimine-based polymer coagulant, and usually,
It is preferable to control the proportion of the carboxyl group-containing polymer (III) obtained by the polymerization to 50 mol% or less.

【0015】また、上記ポリアルキレンイミン系高分子
凝集剤を製造するに当たっては、該ポリアルキルアミン
系高分子のカチオン当量値(Cv)が0.8〜13.0
meq/g、アニオン当量値(Av)が0.1〜6.0
meq/gの範囲になる様、カルボキシル基含有重合体
(III) を製造する際のアニオン性単量体(I) やノニオン
性単量体(II)の使用量を決めることが望ましく、またア
ミノアルキル化時においては、該カルボキシル基含有重
合体(III) とアルキレンイミンの使用量をその都度適正
に決めることが望ましい。ここで用いられるアルキレン
イミンとは、1,2−アルキレンイミン(アジリジン)
であり、中でも1,2−プロピレンイミンやエチレンイ
ミンは、比較的安価で且つ容易に入手することができる
ので好ましく用いられる。
In preparing the polyalkyleneimine polymer flocculant, the cation equivalent value (Cv) of the polyalkylamine polymer is 0.8 to 13.0.
meq / g, anion equivalent value (Av) of 0.1 to 6.0.
Carboxyl group-containing polymer so as to be in the range of meq / g
It is desirable to determine the amount of the anionic monomer (I) or nonionic monomer (II) used in the production of (III), and at the time of aminoalkylation, the carboxyl group-containing polymer (III ) And the amount of alkylene imine used are preferably determined in each case. The alkyleneimine used herein is 1,2-alkyleneimine (aziridine)
Among them, 1,2-propyleneimine and ethyleneimine are preferably used because they are relatively inexpensive and can be easily obtained.

【0016】上記ポリアルキレンイミン系高分子のカチ
オン当量値(Cv)が0.8meq/g未満では、両性
としての特性が十分に発揮されず、汚泥に対する凝集力
不足によって満足な脱水性が得られ難く、一方13.0
meq/gを超えるものでは、相対的にアニオン不足と
なってやはり両性としての特性が有効に発揮され難くな
る。更に、アニオン当量値(Av)が6.0meq/g
を超えるものでは、水への溶解性が低下して凝集作用が
有効に発揮され難くなるので好ましくない。
When the cation equivalent value (Cv) of the polyalkyleneimine polymer is less than 0.8 meq / g, the amphoteric properties are not sufficiently exhibited, and a satisfactory dehydration property is obtained due to insufficient cohesive force on sludge. Difficult, 13.0
If the amount exceeds meq / g, the anion is relatively insufficient, and the amphoteric property is hardly exhibited effectively. Further, the anion equivalent value (Av) is 6.0 meq / g.
If it exceeds, the solubility in water is reduced, and it becomes difficult to effectively exert the coagulation action, which is not preferable.

【0017】ポリアルキレンイミン系高分子凝集剤の好
ましい分子量は100〜800万、より好ましくは20
0〜600の範囲であり、分子量が100万未満では凝
集力不足となって満足な脱水効果が得られず、あるいは
添加量を過度に多くしなければならなくなり、逆に分子
量が800万を超えて大きくなり過ぎると、粗大フロッ
ク化した汚泥に均一に分散し難くなり、良好な含水率低
下効果が発揮され難くなる。
The preferred molecular weight of the polyalkyleneimine polymer flocculant is 1 to 8,000,000, more preferably 20.
When the molecular weight is less than 1,000,000, the cohesive strength becomes insufficient and a satisfactory dehydration effect cannot be obtained, or the amount of addition must be excessively increased, and conversely, the molecular weight exceeds 8,000,000. If it is too large, it will be difficult to uniformly disperse the sludge in the coarse floc, and it will be difficult to exhibit a favorable effect of lowering the water content.

【0018】油中水型エマルション重合法を採用する際
に用いられる好ましい疎水性有機溶剤としては、イソパ
ラフィン、シクロヘキサン等の脂環族系溶剤やケロシン
等が例示される。また一塩基酸としては、塩酸、硝酸等
の鉱酸や酢酸、蟻酸等のカルボン酸を使用することがで
き、これらの一塩基酸は、付加アルキレンイミンに対し
通常50〜100モル%の範囲で用いられる。
Preferred examples of the hydrophobic organic solvent used when adopting the water-in-oil emulsion polymerization method include alicyclic solvents such as isoparaffin and cyclohexane, and kerosene. As the monobasic acid, mineral acids such as hydrochloric acid and nitric acid, and carboxylic acids such as acetic acid and formic acid can be used. These monobasic acids are usually in the range of 50 to 100 mol% based on the added alkyleneimine. Used.

【0019】また、本発明に係る上記以外の両性高分子
凝集剤は、カチオン性単量体とアニオン性単量体を使用
し、これらを既知の方法で重合することによって得るこ
とができる。その際に用いられるカチオン性単量体の種
類は特に制限されないが、好ましいものとしては、アル
キルアミノエチルメタクリレート、アルキルアミノエチ
ルアクリレート等の中から選ばれる単量体もしくはそれ
らの4級アンモニウム塩が例示され、これらのカチオン
性単量体の中から最適のカチオン強度が得られる様に適
宜選択して使用すればよいが、通常はジメチルアミノエ
チルメタクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレー
トやジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド及
びこれらの4級アンモニウム塩が好ましく用いられる。
1〜3級アミノ基の場合は通常中和の為の酸を必要とす
るが、その際に用いられる酸としては、例えば塩酸、硝
酸等の鉱酸や酢酸、蟻酸等のカルボン酸等の一塩基酸が
好ましく用いられる。一方、アニオン性単量体として
は、上記カチオン性単量体と共重合可能なものから任意
に選択することができるが、特に好ましいのはアクリル
酸、メタクリル酸やマレイン酸等である。
The amphoteric polymer flocculants other than those described above according to the present invention can be obtained by using a cationic monomer and an anionic monomer and polymerizing them by a known method. The kind of the cationic monomer used at that time is not particularly limited, but preferred examples include a monomer selected from alkylaminoethyl methacrylate, alkylaminoethyl acrylate, and the like, or a quaternary ammonium salt thereof. Any of these cationic monomers may be appropriately selected and used so as to obtain the optimum cation strength. Usually, dimethylaminoethyl methacrylate, dimethylaminoethyl acrylate or dimethylaminopropyl (meth) acrylamide is used. And their quaternary ammonium salts are preferably used.
In the case of primary to tertiary amino groups, an acid for neutralization is usually required. Examples of the acid used in this case include mineral acids such as hydrochloric acid and nitric acid and carboxylic acids such as acetic acid and formic acid. Basic acids are preferably used. On the other hand, the anionic monomer can be arbitrarily selected from those copolymerizable with the above-mentioned cationic monomer, and particularly preferred are acrylic acid, methacrylic acid and maleic acid.

【0020】上記の両性高分子凝集剤を製造するに当た
っては、更に他の成分として上記カチオン性単量体及び
アニオン性単量体と共重合可能な任意のノニオン性単量
体を用いることが可能であり、その様なノニオン性単量
体としては例えば、アクリルアミド、メタクリルアミ
ド、N,Nジメチルアクリルアミド等やヒドロキシエチ
ルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレートやヒ
ドロキシプロピルメタクリレート等やアクリロニトリル
等が挙げられる。尚これらのノニオン性単量体は、両性
高分子凝集剤の分子量やイオン当量の調節等を主たる目
的として使用されるものである。
In producing the above amphoteric polymer flocculant, any other nonionic monomer copolymerizable with the above cationic monomer and anionic monomer can be used as another component. Examples of such nonionic monomers include acrylamide, methacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, hydroxyethyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, etc., and acrylonitrile. These nonionic monomers are used mainly for controlling the molecular weight and ion equivalent of the amphoteric polymer flocculant.

【0021】次に本発明の脱水法を実施する際に、1次
脱水剤(1次凝集剤)として使用するカチオン系高分子
凝集剤を構成するカチオン性ポリマーは、カチオンの種
類を問わない。即ち通常、有機性汚泥の調質に用いられ
るカチオン性ポリマーを使用することができ、例えばポ
リアルキルアミノエチルメタクリレート、ポリアルキル
アミノエチルアクリレート、もしくはこれらとポリアク
リルアミドとの共重合体、またはそれらの4級アンモニ
ウム塩、更にはポリアクリルアミドカチオン変性物等が
例示される。これらの中でも最も一般的なのはジメチル
アミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルア
クリレートやジメチルアミノプロピル(メタ)アクリル
アミド及びこれらの4級アンモニウム塩等である。1〜
3級アミノ基の場合は通常中和酸を必要とするが、この
場合に用いられる好ましい酸としては前述の様な一塩基
酸が挙げられる。これらカチオン性ポリマーの中から、
有機性汚泥の性状、脱水機の種類等に応じて、カチオン
強度や分子量の適切なものを適宜選択して使用される。
また、重力脱水可能な粗大フロック状汚泥を形成し得る
カチオン性ポリマーであれば、上記で例示した以外のカ
チオンポリマーをカチオン系高分子凝集剤として使用す
ることも可能である。
Next, when the dehydration method of the present invention is carried out, the cationic polymer constituting the cationic polymer flocculant used as the primary dehydrating agent (primary flocculant) is not limited to the type of cation. That is, a cationic polymer usually used for refining organic sludge can be used, for example, polyalkylaminoethyl methacrylate, polyalkylaminoethyl acrylate, a copolymer of these with polyacrylamide, or 4 Examples thereof include a quaternary ammonium salt, and a modified polyacrylamide cation. Among them, the most common ones are dimethylaminoethyl methacrylate, dimethylaminoethyl acrylate, dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, and quaternary ammonium salts thereof. 1 to
In the case of a tertiary amino group, a neutralizing acid is usually required, but preferred acids used in this case include the above-mentioned monobasic acids. From among these cationic polymers,
Depending on the properties of the organic sludge, the type of dehydrator, and the like, those having an appropriate cation strength and molecular weight are appropriately selected and used.
In addition, any cationic polymer other than those exemplified above can be used as the cationic polymer flocculant as long as it is a cationic polymer capable of forming a coarse floc sludge capable of gravity dewatering.

【0022】上記カチオン系高分子凝集剤は、凝集性や
脱水性を総合的に考慮してカチオン当量値Cvが1.0
meq/g以上、より好ましくは2.0meq/g以上
のものが好ましく、Cv値が1.0meq/g未満のも
のでは、汚泥の凝集性能及び脱水性能が満足に発揮され
難くなる。Cv値の上限は特に限定されず、高いほど凝
集性や脱水性は向上するが、通常の場合は分子量との関
係から必然的に12meq/g程度が限界となる。好ま
しい分子量は100万〜800万、より好ましくは30
0〜700万の範囲であり、分子量が100万未満では
汚泥に対する凝集力不足となった添加量の増大が必要と
なり、一方800万を超えて過度に高分子量になると、
有機汚泥中に均一に分散させ難くなる。
The above cationic polymer flocculant has a cation equivalent value Cv of 1.0 in consideration of cohesiveness and dehydration.
It is preferably at least meq / g, more preferably at least 2.0 meq / g, and if the Cv value is less than 1.0 meq / g, it will be difficult for the sludge coagulation performance and dewatering performance to be exhibited satisfactorily. The upper limit of the Cv value is not particularly limited, and the higher the Cv value, the higher the cohesiveness and dehydration property. However, in the ordinary case, the limit is inevitably about 12 meq / g in relation to the molecular weight. The preferred molecular weight is 1,000,000 to 8,000,000, more preferably 30
When the molecular weight is less than 1,000,000, it is necessary to increase the amount of cohesion with sludge which is insufficient. On the other hand, when the molecular weight is excessively higher than 8,000,000,
It becomes difficult to disperse uniformly in organic sludge.

【0023】上記カチオン系高分子凝集剤を加えること
によって生成する重力脱水可能な粗大フロック状汚泥を
濃縮する装置としては、たとえばスクリーン装置、真空
濾過機、遠心分離機あるいはベルトプレス型脱水機等の
如く、基本的に汚泥中固形物の重力を利用して固液分離
を行なう方式を採用すべきである。しかして機械的に圧
力を加える機器ではコスト的に不利であり、しかも汚泥
を通常の機械脱水機で脱水すると、生成した粗大フロッ
ク状汚泥への両性高分子凝集剤の混合が困難となり、該
両性高分子凝集剤を用いることによってもたらされる優
れた脱水率向上効果も有効に活用できなくなるので、本
発明では、粗大フロック状汚泥の濃縮に重力による固液
分離法を採用する。
Examples of the apparatus for concentrating the coarse floc sludge capable of gravity dehydration generated by adding the above cationic polymer flocculant include a screen apparatus, a vacuum filter, a centrifugal separator and a belt press type dehydrator. As described above, basically, a method of performing solid-liquid separation using the gravity of solid matter in sludge should be adopted. However, it is disadvantageous in terms of cost for a device that mechanically applies pressure, and when the sludge is dewatered by a normal mechanical dehydrator, it becomes difficult to mix the amphoteric polymer flocculant into the generated coarse floc-like sludge. In the present invention, a solid-liquid separation method by gravity is used for the concentration of coarse floc-like sludge, because the excellent effect of improving the dehydration rate provided by using the polymer flocculant cannot be effectively utilized.

【0024】重力による固液分離装置としては、スクリ
ーン装置の他、ロータリードラムスクリーンあるいは回
転円筒造粒脱水装置があり、いずれの装置を用いても構
わない。尚、機械脱水機としてベルトプレス型脱水機を
使用する場合、この脱水機には大抵の場合重力による固
液分離部が配備されているので、別途固液分離装置を設
ける必要がないという利点を享受できる。
As a solid-liquid separation device by gravity, there is a rotary drum screen or a rotary cylindrical granulation dewatering device other than a screen device, and any device may be used. When a belt press type dehydrator is used as the mechanical dehydrator, the dehydrator is usually provided with a solid-liquid separation unit by gravity, so that there is no need to provide a separate solid-liquid separation device. You can enjoy.

【0025】本発明で用いられる機械脱水機の種類にも
格別の制限はなく、例えばベルトプレス、フィルタープ
レス、スクリュープレス、真空濾過機、遠心分離機等を
使用できるが、中でもベルトプレス脱水機は、前述の如
く重力による固液分離区間が装置内に配備されているの
で、本発明の実施に特に適した機械脱水機として推奨さ
れる。但し本発明によれば、カチオン系高分子凝集剤に
よる粗大フロック化と重力脱水による濃縮、および該濃
縮汚泥への両性高分子凝集剤の添加という組合せによっ
て汚泥の脱水性が根本的に改善されるので、上記以外の
機械脱水機であっても勿論支障なく適用することが可能
である。
The type of the mechanical dehydrator used in the present invention is not particularly limited. For example, a belt press, a filter press, a screw press, a vacuum filter, a centrifugal separator and the like can be used. Since the solid-liquid separation section by gravity is provided in the apparatus as described above, it is recommended as a mechanical dehydrator particularly suitable for implementing the present invention. However, according to the present invention, the dewatering property of sludge is fundamentally improved by a combination of coarse flocking with a cationic polymer flocculant, concentration by gravity dehydration, and addition of an amphoteric polymer flocculant to the concentrated sludge. Therefore, it is of course possible to apply a mechanical dehydrator other than those described above without any problem.

【0026】カチオン系高分子凝集剤及び両性高分子凝
集剤の添加量は汚泥の種類や各凝集剤の組成によっても
変わってくるので、一律に決めることはできないが、一
般的には有機汚泥の固形分(TS)に対して0.05重
量%以上であれば十分である。カチオン系高分子凝集剤
の場合、一液凝集法を採用する場合の適正添加量を超え
て添加する必要はなく、処理コストの増大と含水率低下
量のバランスから好ましくは0.2〜2%程度の範囲で
添加される。一方、両性高分子凝集剤の添加量は多けれ
ば多いほど効果的であるが、処理コストの増大と含水率
低下量のバランスから、好ましくは0.4〜1%の添加
量が採用される。
The addition amount of the cationic polymer flocculant and the amphoteric polymer flocculant cannot be determined uniformly because it varies depending on the type of sludge and the composition of each flocculant. It is sufficient if the content is 0.05% by weight or more based on the solid content (TS). In the case of a cationic polymer flocculant, it is not necessary to add more than an appropriate addition amount when the one-package flocculation method is employed, and preferably 0.2 to 2% in view of a balance between an increase in treatment cost and a decrease in water content. It is added in the range of about. On the other hand, the more the added amount of the amphoteric polymer flocculant is, the more effective it is. However, from the balance between the increase in the treatment cost and the decrease in the water content, the added amount is preferably 0.4 to 1%.

【0027】また、カチオン系高分子凝集剤と共に適量
の無機多価電解質を併用すると更に効果的である。無機
多価電解質としてはカルシウム塩、マグネシウム塩、鉄
塩、アルミニウム塩等、具体的には、ポリ硫酸鉄、塩化
第二鉄、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム(硫
酸バンド)、硫酸第一鉄などが例示され、これらの無機
多価電解質は、カチオン系高分子凝集剤と同時に汚泥に
添加してもよいし、別々に添加しても構わないが、好ま
しくは無機多価電解質をカチオン系高分子凝集剤の添加
に先だって添加した方がより効果的である。無機多価電
解質の添加量は、併用されるカチオン系高分子凝集剤へ
の影響や処理コスト、含水率低下効果のバランスを考慮
して、汚泥の固形分に対し0.5〜10重量%の範囲か
ら選ぶのがよい。
It is more effective to use an appropriate amount of an inorganic polyelectrolyte together with the cationic polymer flocculant. As the inorganic polyelectrolyte, calcium salt, magnesium salt, iron salt, aluminum salt, etc., specifically, polyiron sulfate, ferric chloride, polyaluminum chloride, aluminum sulfate (sulfate band), ferrous sulfate, etc. For example, these inorganic polyelectrolytes may be added to the sludge simultaneously with the cationic polymer flocculant, or may be added separately. Preferably, the inorganic polyelectrolyte is added to the cationic polymer flocculant. It is more effective to add it before adding the agent. The addition amount of the inorganic polyelectrolyte is 0.5 to 10% by weight based on the solid content of the sludge in consideration of the effect on the cationic polymer flocculant used in combination, the treatment cost, and the balance of the effect of reducing the water content. It is better to choose from a range.

【0028】本発明において被処理対象となる汚泥と
は、高BOD廃水を生物処理等した時に生成する汚泥を
いい、その例としては、下水・し尿処理場で発生する汚
泥;食品工場、畜産場、化学工場等から発生する汚水・
廃水の活性汚泥法処理により生成する余剰汚泥や初沈汚
泥;それらを混合した混合生汚泥;汚水・廃水の嫌気性
消化により生成する消化汚泥等、を包含する上位概念の
汚泥を意味しており、それらの中でも、難脱水性汚泥に
対しては本発明の効果が極めて有効に発揮される。
In the present invention, the sludge to be treated refers to sludge generated when high-BOD wastewater is subjected to biological treatment or the like, and examples thereof include sludge generated in a sewage and human waste treatment plant; Sewage generated from chemical plants, etc.
It refers to sludge of a general concept including surplus sludge and primary sludge generated by activated sludge treatment of wastewater; mixed raw sludge mixed with them; digested sludge generated by anaerobic digestion of wastewater and wastewater; Among them, the effect of the present invention is extremely effectively exerted on hardly dewaterable sludge.

【0029】本発明は以上の様に構成されており、まず
汚泥にカチオン系高分子凝集剤を添加すると、汚泥は該
凝集剤の優れた凝集作用によって重力脱水可能な粗大フ
ロック状汚泥を形成し、この粗大フロック状汚泥を濃縮
した後に両性高分子凝集剤を添加すると、汚泥は該両性
高分子凝集剤の作用で表面親水層が効率よく疎水化され
て更に凝集し、その後の機械脱水により極めて効率よく
脱水される。
The present invention is constituted as described above. First, when a cationic polymer flocculant is added to the sludge, the sludge forms a coarse floc-like sludge which can be gravity-dewatered by the excellent flocculating action of the flocculant. If the amphoteric polymer flocculant is added after concentrating the coarse floc-like sludge, the surface hydrophilic layer is efficiently hydrophobized by the action of the amphoteric polymer flocculant and further flocculated. Dewatered efficiently.

【0030】本発明によって汚泥の脱水性が改善される
理由は必ずしも明確にされている訳ではないが、カチオ
ン系高分子凝集剤で汚泥を前処理してから濃縮すること
により、粗大フロック状汚泥中の電解質やコロイド分等
の有機酸性物質等の凝集・脱水を阻害する要因物質が低
減されると共に、両性高分子凝集剤中のカチオン基とア
ニオン基が疎水性の塩を形成し、該疎水性塩が離水性を
高めると共にフロック強度を高めて機械脱水ケーキの脱
水性と剥離性を高める効果を発揮し、カチオン性高分子
凝集剤を用いたのでは得ることのできない優れた含水率
低下効果と、汚泥への汎用性に優れた両性高分子凝集剤
の性能が極めて有効に発揮されたものと考えている。
Although the reason why the present invention improves the dewatering property of sludge is not always clear, the sludge is pretreated with a cationic polymer flocculant and then concentrated to obtain a coarse floc-like sludge. Factors that inhibit aggregation and dehydration, such as organic acidic substances such as electrolytes and colloids, are reduced, and the cation and anion groups in the amphoteric polymer flocculant form hydrophobic salts. The water-soluble salt enhances the water separation and the floc strength to enhance the dewatering and peeling properties of the mechanical dewatered cake, and has an excellent water content lowering effect that cannot be obtained by using a cationic polymer flocculant. It is considered that the performance of the amphoteric polymer flocculant excellent in versatility for sludge was extremely effectively exhibited.

【0031】[0031]

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限
を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範
囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であ
り、それらは全て本発明の技術的範囲に含まれる。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples, and the present invention is not limited thereto. Of course, the present invention can be implemented with modifications, and all of them are included in the technical scope of the present invention.

【0032】[ポリアルキレンイミン系高分子凝集剤な
どの合成]ポリアルキレンイミン系高分子凝集剤は、ア
クリル酸とアクリルアミドとを活性剤(日本油脂社製
「ノニオンOP−80」)の共存下に、脂肪族炭化水素
(「エクソールD−80」、エクソンケミカル社製)中
でアゾビスイソ酪酸ジメチルを重合開始剤として用いて
油中水型エマルション重合し、得られたカルボキシル基
含有重合体(III) をエチレンイミンによってアミノエチ
ル化し、次いで硝酸で酸性化して有効成分20重量%の
油中水型エマルションとして得た。合成したポリアルキ
レンイミン系高分子凝集剤の組成、Cv値、Av値、分
子量を表1に示した。
[Synthesis of polyalkyleneimine-based polymer flocculant] The polyalkyleneimine-based polymer flocculant is prepared by using acrylic acid and acrylamide in the presence of an activator ("Nonion OP-80" manufactured by NOF Corporation). A water-in-oil emulsion polymerization was carried out using dimethyl azobisisobutyrate as a polymerization initiator in an aliphatic hydrocarbon ("Exol D-80", manufactured by Exxon Chemical Co., Ltd.) to obtain a carboxyl group-containing polymer (III). Aminoethylation with ethyleneimine and then acidification with nitric acid gave a 20% by weight active ingredient as a water-in-oil emulsion. Table 1 shows the composition, Cv value, Av value, and molecular weight of the synthesized polyalkyleneimine-based polymer flocculant.

【0033】同様に、カチオン系高分子凝集剤及び他の
両性高分子凝集剤は、ジメチルアミノエチルメタクリレ
ートの4級アンモニウム塩(4DAM)、ジメチルアミ
ノエチルアクリルレートの4級アンモニウム塩(4DA
A)、ジメチルアミノエチルメタクリレート(3DA
M)、アクリルアミド(AAm)及びアクリル酸(A
A)を使用し、既知の方法で重合または共重合させるこ
とによって得た。その組成及び物性も表1に示した。
Similarly, the cationic polymer flocculant and the other amphoteric polymer flocculant are quaternary ammonium salt of dimethylaminoethyl methacrylate (4DAM) and quaternary ammonium salt of dimethylaminoethyl acrylate (4DAM).
A), dimethylaminoethyl methacrylate (3DA
M), acrylamide (AAm) and acrylic acid (A
It was obtained by polymerization or copolymerization in a known manner using A). The composition and physical properties are also shown in Table 1.

【0034】[0034]

【表1】 [Table 1]

【0035】実施例1 都市下水処理場から発生した消化汚泥A(pH:7.
3,TS:1.8%,Mアルカリ度:3000ppm)
を、ベルトプレス型脱水機を用いて脱水処理した。カチ
オン系高分子凝集剤(C−1)とポリアルキレンイミン
系高分子凝集剤(R−1)は、いずれも0.2重量%水
溶液として使用した。また、これら各凝集剤の添加量
は、いずれも汚泥のTSに対する重量%として示した。
Example 1 Digested sludge A generated from an urban sewage treatment plant (pH: 7.
3, TS: 1.8%, M alkalinity: 3000 ppm)
Was dehydrated using a belt press type dehydrator. The cationic polymer flocculant (C-1) and the polyalkylenimine polymer flocculant (R-1) were both used as 0.2% by weight aqueous solutions. The amount of each of these flocculants was shown as a percentage by weight of the sludge relative to TS.

【0036】カチオン系高分子凝集剤(C−1)を、上
記消化汚泥のTS当たり0.7重量%添加混合して粗大
フロック状汚泥を形成させ、ベルトプレス型脱水機の重
力脱水部で重力により固液分離した後、得られた濃縮汚
泥にポリアルキレンイミン系高分子凝集剤(R−1)を
TS当たり0.7重量%添加混合し、ベルトによって機
械的に圧搾脱水を行った。得られた機械脱水ケーキの含
水率は76%であり、ベルトからの脱水ケーキの剥離性
は良好であった。
The cationic polymer flocculant (C-1) was added and mixed in an amount of 0.7% by weight per TS of the digested sludge to form a coarse floc-like sludge. After the solid-liquid separation of the resulting concentrated sludge, a polyalkyleneimine-based polymer coagulant (R-1) was added to and mixed with 0.7% by weight of the resulting TS and mechanically pressed and dewatered by a belt. The water content of the obtained mechanical dewatered cake was 76%, and the removability of the dewatered cake from the belt was good.

【0037】比較例1a〜1d 比較例として、ポリアルキレンイミン系高分子凝集剤の
使用を省略した場合(比較例1a)、ポリアルキレンイ
ミン系高分子凝集剤に代えてカチオン強度の高いカチオ
ン系ポリマーとしてポリエチレンイミンを使用した場合
(比較例1b)、カチオン系高分子凝集剤とポリアルキ
レンイミン系高分子凝集剤を消化汚泥に同時に添加した
場合(比較例1c)、ポリアルキレンイミン系高分子凝
集剤のみを用いて凝集してから脱水を行った場合(比較
例1d)について、それぞれ同様の実験を行った。
Comparative Examples 1a to 1d As a comparative example, when the use of the polyalkyleneimine polymer flocculant was omitted (Comparative Example 1a), a cationic polymer having a high cation strength was used instead of the polyalkyleneimine polymer flocculant. When polyethyleneimine is used as the polymer (Comparative Example 1b), when the cationic polymer flocculant and the polyalkyleneimine polymer flocculant are added to the digested sludge simultaneously (Comparative Example 1c), the polyalkyleneimine polymer flocculant is used. The same experiment was performed for each case where dehydration was performed after aggregation using only (Comparative Example 1d).

【0038】結果は表2に示す通りであり、本発明に従
って、カチオン系高分子凝集剤を添加して粗大フロック
状汚泥を形成してから重力脱水し、その後両性高分子凝
集剤を添加してから機械脱水を行なった実施例のケーキ
含水率は、比較例1a〜1dに比べて低く、且つ汚泥処
理能力も高いことが分かる。
The results are as shown in Table 2. According to the present invention, a coarse floc-like sludge was formed by adding a cationic polymer flocculant, followed by gravity dehydration, and then an amphoteric polymer flocculant was added. From the results, it can be seen that the moisture content of the cake of the example in which the mechanical dewatering was performed was lower than that of the comparative examples 1a to 1d, and the sludge treatment capacity was higher.

【0039】[0039]

【表2】 [Table 2]

【0040】実施例2 都市下水処理場から発生した余剰汚泥B(pH:6.
7,TS:1.4%)をベルトプレス型脱水機によって
脱水処理した。カチオン系高分子凝集剤(C−2)とポ
リアルキレンイミン系高分子凝集剤(R−2)は、いず
れも0.2重量%水溶液として使用した。また、これら
各凝集剤の添加量は、いずれも汚泥のTSに対する重量
%として示した。
Example 2 Excess sludge B generated from an urban sewage treatment plant (pH: 6.
7, TS: 1.4%) was subjected to a dehydration treatment using a belt press dehydrator. Both the cationic polymer flocculant (C-2) and the polyalkylenimine polymer flocculant (R-2) were used as 0.2% by weight aqueous solutions. The amount of each of these flocculants was shown as a percentage by weight of the sludge relative to TS.

【0041】カチオン系高分子凝集剤(C−2)を、上
記余剰汚泥のTS当たり0.6重量%添加混合して粗大
フロック状汚泥を形成させ、ベルトプレス型脱水機の重
力脱水部で重力により固液分離した後、得られた濃縮汚
泥にポリアルキレンイミン系高分子凝集剤(R−2)を
TS当たり0.8重量%添加混合し、ベルトによって機
械的に圧搾脱水を行った。得られた機械脱水ケーキの含
水率は78%であり、ベルトからの脱水ケーキの剥離性
は良好であった。
The cationic polymer flocculant (C-2) was added and mixed in an amount of 0.6% by weight per TS of the above excess sludge to form coarse floc-like sludge. After the solid-liquid separation was performed, 0.8% by weight of a polyalkyleneimine-based polymer flocculant (R-2) was added to and mixed with the obtained concentrated sludge per TS, and the mixture was mechanically pressed and dewatered by a belt. The water content of the obtained mechanical dewatered cake was 78%, and the removability of the dewatered cake from the belt was good.

【0042】比較例2a〜2d 比較例として、ポリアルキレンイミン系高分子凝集剤の
使用を省略した場合(比較例2a)、ポリアルキレンイ
ミン系高分子凝集剤に代えてカチオン強度の高いカチオ
ン系ポリマーとしてポリエチレンイミンを使用した場合
(比較例2b)、カチオン系高分子凝集剤とポリアルキ
レンイミン系高分子凝集剤を余剰汚泥に同時に添加した
場合(比較例2c)、ポリアルキレンイミン系高分子凝
集剤のみを用いて凝集してから脱水を行った場合(比較
例2d)について、それぞれ同様の実験を行った。
Comparative Examples 2a to 2d As comparative examples, when the use of the polyalkyleneimine polymer flocculant was omitted (Comparative Example 2a), a cationic polymer having a high cation strength was used instead of the polyalkyleneimine polymer flocculant. When polyethyleneimine is used as the polymer (Comparative Example 2b), when the cationic polymer flocculant and the polyalkyleneimine polymer flocculant are added to excess sludge simultaneously (Comparative Example 2c), the polyalkyleneimine polymer flocculant is used. The same experiment was performed for each of the cases where dehydration was performed after coagulation using only (Comparative Example 2d).

【0043】結果は表3に示す通りであり、本発明に従
って、カチオン系高分子凝集剤を添加して粗大フロック
状汚泥を形成してから重力脱水し、その後両性高分子凝
集剤を添加して機械脱水を行なった実施例のケーキ含水
率は、比較例2a〜2dに比べて低く、且つ汚泥処理能
力も高いことが分かる。
The results are as shown in Table 3. According to the present invention, a coarse floc-like sludge was formed by adding a cationic polymer flocculant, followed by gravity dehydration, and then adding an amphoteric polymer flocculant. It can be seen that the moisture content of the cake of the example in which mechanical dehydration was performed was lower than that of Comparative Examples 2a to 2d, and the sludge treatment capacity was higher.

【0044】[0044]

【表3】 [Table 3]

【0045】実施例3,3a 都市下水処理場から発生した消化汚泥C(pH:7.
2,TS:1.7%,Mアルカリ度:2900ppm)
を、ベルトプレス型脱水機によって脱水処理した。カチ
オン系高分子凝集剤(C−2)とポリアルキレンイミン
系高分子凝集剤(R−3)は、いずれも0.2重量%水
溶液として使用した。また、これら各凝集剤の添加量
は、いずれも汚泥のTSに対する重量%として示した。
Examples 3, 3a Digested sludge C generated from an urban sewage treatment plant (pH: 7.
2, TS: 1.7%, M alkalinity: 2900 ppm)
Was dehydrated by a belt press type dehydrator. The cationic polymer flocculant (C-2) and the polyalkylenimine polymer flocculant (R-3) were both used as 0.2% by weight aqueous solutions. The amount of each of these flocculants was shown as a percentage by weight of the sludge relative to TS.

【0046】カチオン系高分子凝集剤(C−2)を、上
記消化汚泥のTS当たり0.6重量%添加混合して粗大
フロック状汚泥を形成させ、ベルトプレス型脱水機の重
力脱水部で重力により固液分離した後、得られた濃縮汚
泥にポリアルキレンイミン系高分子凝集剤(R−3)を
TS当たり0.8重量%添加混合し、ベルトによって機
械的に圧搾脱水を行った。得られた機械脱水ケーキの含
水率は78%であり、ベルトからの脱水ケーキの剥離性
は良好であった(実施例3)。
The cationic polymer flocculant (C-2) was added and mixed in an amount of 0.6% by weight per TS of the digested sludge to form a coarse floc-like sludge. After the solid-liquid separation of the resulting concentrated sludge, a polyalkyleneimine-based polymer coagulant (R-3) was added to and mixed with 0.8% by weight of TS in the obtained concentrated sludge, and mechanically pressed and dewatered by a belt. The water content of the obtained mechanical dewatered cake was 78%, and the removability of the dewatered cake from the belt was good (Example 3).

【0047】また、カチオン系高分子凝集剤(C−2)
を添加混合する前に、消化汚泥に無機多価電解質として
ポリ硫酸鉄を汚泥のTS当たり2重量%添加した以外は
上記と全く同様にして実験を行なったところ、最終的に
機械的圧搾脱水を行なって得た機械脱水ケーキの含水率
は74.1%で、実施例3よりも更に含水率は少なくな
っており、ベルトからの脱水ケーキの剥離性は良好であ
った(実施例3a)。
Further, a cationic polymer flocculant (C-2)
Before adding and mixing, the experiment was performed in exactly the same manner as above except that 2% by weight of polyiron sulfate was added as an inorganic polyelectrolyte to the digested sludge per TS of the sludge. The water content of the mechanically dehydrated cake obtained by the running was 74.1%, which was even lower than that of Example 3, and the dewaterability of the dewatered cake from the belt was good (Example 3a).

【0048】比較例3a〜3d 比較例として、ポリアルキレンイミン系高分子凝集剤の
使用を省略した場合(比較例3a)、ポリアルキレンイ
ミン系高分子凝集剤に代えてカチオン強度の高いカチオ
ン系ポリマーとしてポリエチレンイミンを使用した場合
(比較例3b)、カチオン系高分子凝集剤とポリアルキ
レンイミン系高分子凝集剤を消化汚泥に同時に添加した
場合(比較例3c)、ポリアルキレンイミン系高分子凝
集剤のみを用いて凝集してから脱水を行った場合(比較
例3d)について、それぞれ同様の実験を行った。
Comparative Examples 3a to 3d As comparative examples, when the use of the polyalkyleneimine polymer flocculant was omitted (Comparative Example 3a), a cationic polymer having a high cation strength was used instead of the polyalkyleneimine polymer flocculant. When polyethyleneimine is used as the polymer (Comparative Example 3b), when the cationic polymer flocculant and the polyalkyleneimine polymer flocculant are simultaneously added to the digested sludge (Comparative Example 3c), the polyalkyleneimine polymer flocculant is used. The same experiment was performed for each of the cases where dehydration was performed after coagulation using only (Comparative Example 3d).

【0049】結果は表4に示す通りであり、本発明に従
って、カチオン系高分子凝集剤を添加して粗大フロック
状汚泥を形成してから重力脱水し、その後両性高分子凝
集剤を添加し、あるいは更に無機多価電解質を添加して
機械脱水を行なった実施例のケーキ含水率は、比較例3
a〜3dに比べて低く、且つ汚泥処理能力も高いことが
分かる。
The results are shown in Table 4. According to the present invention, a coarse floc-like sludge was formed by adding a cationic polymer flocculant, followed by gravity dehydration, and then an amphoteric polymer flocculant was added. Alternatively, the water content of the cake in the example in which mechanical dehydration was performed by further adding an inorganic polyelectrolyte was determined in Comparative Example 3
It turns out that it is low compared with a-3d, and sludge processing capacity is high.

【0050】[0050]

【表4】 [Table 4]

【0051】実施例4 都市下水処理場から発生した混合生汚泥C(pH:5.
6,TS:1.9%)を、ベルトプレス型脱水機によっ
て脱水処理した。カチオン系高分子凝集剤(C−2)
と、通常の方法で合成した両性高分子凝集剤(R−4)
は、いずれも0.2重量%水溶液として使用した。ま
た、これら各凝集剤の添加量は、いずれも汚泥のTSに
対する重量%として示した。
Example 4 Mixed raw sludge C generated from an urban sewage treatment plant (pH: 5.
6, TS: 1.9%) was dehydrated by a belt press dehydrator. Cationic polymer flocculant (C-2)
And an amphoteric polymer flocculant (R-4) synthesized by an ordinary method
Was used as a 0.2% by weight aqueous solution. The amount of each of these flocculants was shown as a percentage by weight of the sludge relative to TS.

【0052】カチオン系高分子凝集剤(C−2)を、上
記混合生汚泥のTS当たり0.5重量%添加混合して粗
大フロック状汚泥を形成させ、ベルトプレス型脱水機の
重力脱水部で重力により固液分離した後、得られた濃縮
汚泥に両性高分子凝集剤(R−4)をTS当たり0.6
重量%添加混合し、ベルトによって機械的に圧搾脱水を
行った。得られた機械脱水ケーキの含水率は71%であ
り、ベルトからの脱水ケーキの剥離性は良好であった。
The cationic polymer flocculant (C-2) was added and mixed in an amount of 0.5% by weight per TS of the mixed raw sludge to form a coarse floc-like sludge. After solid-liquid separation by gravity, the obtained concentrated sludge was mixed with an amphoteric polymer flocculant (R-4) at a ratio of 0.6 per TS.
By weight, the mixture was mixed and mechanically pressed and dewatered by a belt. The water content of the obtained mechanical dewatered cake was 71%, and the removability of the dewatered cake from the belt was good.

【0053】比較例4a〜4d 比較例として、両性高分子凝集剤の使用を省略した場合
(比較例4a)、両性高分子凝集剤に代えてカチオン強
度の高いカチオン系ポリマーとしてポリジアリルアンモ
ニウム塩化物を使用した場合(比較例4b)、カチオン
系高分子凝集剤と両性高分子凝集剤を混合生汚泥に同時
に添加した場合(比較例4c)、両性高分子凝集剤(R
−4)のみを用いて凝集してから脱水を行った場合(比
較例4d)について、それぞれ同様の実験を行った。
Comparative Examples 4a to 4d As comparative examples, when the use of the amphoteric polymer flocculant was omitted (Comparative Example 4a), polydiallylammonium chloride was used instead of the amphoteric polymer flocculant as a cationic polymer having a high cation strength. Is used (Comparative Example 4b), when the cationic polymer flocculant and the amphoteric polymer flocculant are simultaneously added to the mixed raw sludge (Comparative Example 4c), the amphoteric polymer flocculant (R
The same experiment was performed for each case of dehydration after aggregation using only -4) (Comparative Example 4d).

【0054】結果は表5に示す通りであり、本発明に従
って、カチオン系高分子凝集剤を添加して粗大フロック
状汚泥を形成してから重力脱水し、その後両性高分子凝
集剤を添加して機械脱水を行なった実施例のケーキ含水
率は、比較例4a〜4dに比べて低く、且つ汚泥処理能
力も高いことが分かる。
The results are as shown in Table 5. According to the present invention, a coarse floc-like sludge was formed by adding a cationic polymer flocculant, followed by gravity dehydration, and then an amphoteric polymer flocculant was added. It can be seen that the moisture content of the cake of the example in which the mechanical dewatering was performed was lower than that of Comparative Examples 4a to 4d, and the sludge treatment capacity was higher.

【0055】[0055]

【表5】 [Table 5]

【0056】[0056]

【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、汚
泥にまずカチオン系凝集剤を加えてから重力脱水を行な
い、次いで両性高分子凝集剤を添加して機械脱水をする
手順を採用することにより、難脱水性汚泥を始めとする
様々の汚泥に対して卓越した凝集作用を発揮させること
ができ、それにより脱水ケーキの脱水効率を著しく高め
ると共に、汚泥処理効率の向上にも寄与することができ
る。
The present invention is configured as described above and employs a procedure in which a cationic coagulant is first added to sludge, followed by gravity dehydration, and then a mechanically dehydrated by adding an amphoteric polymer coagulant. By doing so, it is possible to exert an excellent coagulation action on various sludges including hardly dewaterable sludge, thereby significantly increasing the dewatering efficiency of the dewatered cake and contributing to the improvement of the sludge treatment efficiency. be able to.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−223000(JP,A) 特公 昭59−49080(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C02F 11/14 B01D 21/01 107 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-7-223000 (JP, A) JP-B-59-49080 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C02F 11/14 B01D 21/01 107

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 汚泥を高分子凝集剤により凝集させた
後、脱水機に供給して脱水する汚泥の脱水方法におい
て、脱水機に供給する前工程で、汚泥にカチオン系高分
子凝集剤を添加して粗大フロック状とし、これを重力脱
水により濃縮した後、該濃縮汚泥に両性高分子凝集剤を
加えてから機械脱水を行うことを特徴とする汚泥の脱水
法。
In a method of dewatering sludge, in which sludge is coagulated with a polymer coagulant and then supplied to a dehydrator to be dewatered, a cationic polymer coagulant is added to the sludge in a pre-step of supplying the sludge to the dewaterer. A sludge dewatering method comprising the steps of: forming a coarse floc shape; concentrating the floc by gravity dehydration; and adding amphoteric polymer flocculant to the concentrated sludge, followed by mechanical dehydration.
【請求項2】 両性高分子凝集剤として、カチオン当量
値(Cv)が0.8〜13.0meq/g 、アニオン当量値
(Av)が0.1〜6.0meq/g の高分子凝集剤を使用
する請求項1に記載の脱水法。
2. An amphoteric polymer flocculant having a cation equivalent value (Cv) of 0.8 to 13.0 meq / g and an anion equivalent value (Av) of 0.1 to 6.0 meq / g. The dehydration method according to claim 1, wherein
【請求項3】 両性高分子凝集剤が、カルボキシル基含
有重合性単量体を必須的に含む重合性単量体から導かれ
る重合体であって、該重合体分子中のカルボキシル基の
一部が、1〜3級アミノアルキルエステルの一塩基酸付
加塩として存在するポリアルキレンイミン系高分子凝集
剤である請求項1または2に記載の脱水法。
3. The amphoteric polymer flocculant is a polymer derived from a polymerizable monomer essentially containing a carboxyl group-containing polymerizable monomer, and a part of the carboxyl group in the polymer molecule. Is a polyalkyleneimine-based polymer coagulant present as a monobasic acid addition salt of a primary to tertiary aminoalkyl ester, the dehydration method according to claim 1 or 2.
【請求項4】 両性高分子凝集剤が、下記一般式(1)
と一般式(2)で示される繰り返し単位が、前者1モル
に対し後者0.005〜7.5モルの比率で存在するポ
リアルキレンイミン系高分子凝集剤である請求項1〜3
のいずれかに記載の脱水法。 【化1】
4. An amphoteric polymer flocculant represented by the following general formula (1):
And a repeating unit represented by the general formula (2) is a polyalkyleneimine polymer flocculant present in a ratio of 0.005 to 7.5 mol per 1 mol of the former.
The dehydration method according to any one of the above. Embedded image
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