JP3906636B2

JP3906636B2 - Amphoteric polymer flocculant and sludge dewatering method

Info

Publication number: JP3906636B2
Application number: JP2000382720A
Authority: JP
Inventors: 邦彦廣瀬
Original assignee: Toagosei Co Ltd
Current assignee: Toagosei Co Ltd
Priority date: 2000-12-15
Filing date: 2000-12-15
Publication date: 2007-04-18
Anticipated expiration: 2020-12-15
Also published as: JP2002177706A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、凝集脱水性能に優れ、かつ低含水率のケーキを与える、両性高分子凝集剤及びこれを使用した汚泥の脱水方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、汚泥の脱水処理には、カチオン性高分子凝集剤が単独で使用されているが、近年、汚泥発生量の増加及び汚泥性状の悪化により、従来のカチオン性高分子凝集剤では、汚泥の処理量に限界があることや、脱水ケーキ含水率、ＳＳ回収率及びケーキのろ布からの剥離性等の点で処理状態は必ずしも満足できるものではなく、これらの点の改善が求められている。
【０００３】
従来のカチオン性高分子凝集剤のこれら欠点を改良するために、両性高分子凝集剤を使用した脱水方法が種々提案されているが、十分に満足しうるものではなかった。
例えば、（１）三級アミノ基を有する両性高分子凝集剤（特開昭６２−２０５１１２号公報）、（２）四級アンモニウム基を含む両性高分子凝集剤（特開昭５３−１４９２９２号公報）及び（３）三級を四級を含む両性高分子凝集剤（特開平３−１８９００号公報）等が知られている。
【０００４】
しかしながら、前記（１）の脱水方法においては、従来のカチオン性高分子凝集剤に比べて凝集性に優れ、大きな凝集フロックを形成するものの、下水やし尿の消化汚泥等のｐＨの高い汚泥に対しては、三級アミノ基の解離状態の問題で著しく性能が低下してしまうことや、ｐＨも含めて汚泥濃度等の汚泥性状変化に影響を受けやすく、安定した処理ができない上、粉末や溶液状態での製品の安定性の点で従来のカチオン性高分子脱水剤に比べて劣る等の欠点がある。又、前記（２）の脱水方法においては、三級アミノ基を含む両性高分子凝集剤に比べて、製品安定性が良好で、かつ従来のカチオン性高分子凝集剤に比べて凝集力はあるものの、必要添加量が多い、ケーキ含水率が高い、ろ布からのケーキの剥離性が悪い等、改善すべき点が多い。一方、前記（３）の脱水方法は、該（１）及び（２）の方法が有する欠点は改善されているものの、必要添加量の点や、ケーキ含水率の点ではまだ満足できるレベルではなく、実用化に際しては改善が求められている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような従来の汚泥脱水方法が有する欠点を克服し、凝集脱水性能に優れ、必要添加量が少なくてすみ、かつ低含水率のケーキを与えることのできる高分子凝集剤及び汚泥の脱水方法を見出すため鋭意検討を行ったのである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題を解決すべく種々の検討を行なった結果、イオン当量の異なる２種以上の両性高分子を含む高分子凝集剤が有効であることを見出し、本発明を完成した。
以下に、本発明を詳細に説明する。
尚、本明細書においては、アクリレート又はメタクリレートを（メタ）アクリレートと表し、アクリルアミド又はメタクリルアミドを（メタ）アクリルアミドと表し、アクリル酸又はメタクリル酸を（メタ）アクリル酸と表す。
【０００７】
【発明の実施の形態】
１．両性高分子凝集剤
本発明の両性高分子凝集剤を構成する両性高分子としては、カチオン性単量体単位及びアニオン性単量体単位を必須構成単量体単位とし、カチオン性単量体単位としてジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートの３級塩又は４級塩を使用して製造された共重合体であれば良い。
【０００８】
カチオン性単量体のジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートの３級塩又は４級塩としては、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート及びジエチルアミノ−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート等のジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートの塩酸塩及び硫酸塩等の３級塩；ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートの塩化メチル付加物等のハロゲン化アルキル付加物及び塩化ベンジル付加物等のハロゲン化アリール付加物等の４級塩等が挙げられる。
い。
【０００９】
アニオン性単量体としては、（メタ）アクリル酸及びこのナトリウム塩等のアルカリ金属塩又はアンモニウム塩；マレイン酸等及びそれらのアルカリ金属塩；アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸等のアクリルアミドアルキルアルカンスルホン酸及びこのアルカリ金属塩又はアンモニウム塩；並びにビニルスルホン酸及びこのアルカリ金属塩又はアンモニウム塩等が挙げられる。
【００１０】
両性高分子としては、必要に応じて前記単量体以外の単量体、具体的にはノニオン性単量体を併用したものであっても良い。ノニオン性単量体としては、（メタ）アクリルアミド、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート等のジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート、ジアルキルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド等のジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリルアミド、スチレン、アクリロニトリル、酢酸ビニル、アクリル酸アルキル、メタクリル酸アルキル、ビニルピリジン、ビニルイミダノール及びアリルアミン等を挙げることができる。これらの中でも、（メタ）アクリルアミドが好ましい。
【００１１】
いずれの単量体も、単独又は２種以上を使用することができる。
【００１２】
本発明における好ましい単量体の組合せとしては、▲１▼カチオン性単量体としてジアルキルアミノアルキルアクリレートの３級塩又は４級塩、アニオン性単量体としてアクリル酸塩及びノニオン性単量体としてアクリルアミドからなる共重合体、▲２▼カチオン性単量体としてジアルキルアミノアルキルメタクリレートの３級塩又は４級塩、アニオン性単量体としてアクリル酸塩及びノニオン性単量体としてアクリルアミドからなる共重合体、並びに▲３▼カチオン性単量体としてジアルキルアミノアルキルメタクリレートの３級塩又は４級塩、ジアルキルアミノアルキルアクリレートの３級塩又は４級塩、アニオン性単量体としてアクリル酸塩及びノニオン性単量体としてアクリルアミドからなる共重合体がある。
【００１３】
本発明の両性高分子凝集剤は、イオン当量の異なる２種以上の両性高分子からなる。
両性高分子のイオン当量としては、カチオン当量値（以下Ｃｖと表す）が０．５〜４．８ｍｅｑ／ｇであることが好ましく、より好ましくは１．０〜４．８ｍｅｑ／ｇであり、アニオン当量値（以下Ａｖと表す）が０．２〜２．５ｍｅｑ／ｇであることが好ましく、より好ましくは０．３〜１．８ｍｅｑ／ｇである。
本発明の両性高分子凝集剤としては、Ｃｖの差が０．７〜２である２種の両性高分子からなるものが好ましい。
上記Ｃｖ及びＡｖは、凝集剤の水に対する溶解性、汚泥に対する凝集性能、凝集フロツクの脱水性を考慮して総合的に決定されるものであるが、一般的にはＣｖ及びＡｖが低くなり過ぎた場合は凝集性能が低下し、高くなり過ぎた場合は凝集性能自体は良好であるが、フロツクの脱水性が悪化する傾向にある。
【００１４】
尚、本発明における両性高分子のＣｖ及びＡｖは、以下に示すコロイド滴定法によつて求めることができる。
【００１５】
１）Ｃｖの測定
(1)滴定法
コニカルビーカーに脱イオン水９０ｍｌをとり、試料５００ｐｐｍ溶液１０ｍｌを加え、塩酸水溶液でｐＨを３．０とし、約１分間攪拌する。次に、トルイジンブルー指示薬を２〜３滴加え、Ｎ／４００ポリビニル硫酸カリウム試薬（以下Ｎ／４００ＰＶＳＫという）で滴定する。
滴定速度は２ｍｌ／分とし、検水が青から赤紫色に変色、１０秒間以上保持する時点を終点とする。
(2)試料５００ｐｐｍ水溶液の調製
試料０．２ｇ（乾品換算しない）を精秤し、共栓付三角コルベンにとり、脱イオン水１００ｍｌで溶解する。この２５ｍｌを１００ｍｌメスフラスコにて脱イオン水でメスアツプする。
(3)計算法
【００１６】
【式１】

【００１７】
２）Ａｖの測定
(1)滴定法
コニカルビーカーに脱イオン水９０ｍｌをとり、試料５００ｐｐｍ溶液１０ｍｌを加え、苛性ソーダ水溶液でｐＨを７．０とし、約１分間攪拌する。次に、トルイジンブルー指示薬を２〜３滴加え、Ｎ／４００ポリビニル硫酸カリウム試薬（以下Ｎ／４００ＰＶＳＫという）で滴定する。
滴定速度は２ｍｌ／分とし、検水が青から赤紫色に変色、１０秒間以上保持する時点を終点とする。
(2)試料５００ｐｐｍ水溶液の調製
試料０．２ｇ（乾品換算しない）を精秤し、共栓付三角コルベンにとり、脱イオン水１００ｍｌで溶解する。この２５ｍｌを１００ｍｌメスフラスコにて脱イオン水でメスアツプする。
(3)計算法
【００１８】
【式２】

【００１９】
両性高分子の分子量については、分子量の指標である０．５％塩粘度で示すと、５〜１２０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、安定した脱水処理を達成するためには、１５〜９０ｍＰａ・ｓがより好ましい。
０．５％塩粘度は、４％塩化ナトリウム水溶液に両性高分子を０．５％溶解した試料を２５℃で、Ｂ型粘度計にて、ローターＮｏ．１又は２を用いて、６０ｒｐｍで測定する。
【００２０】
この両性高分子の製造方法については特に制限はなく、一般的な重合方法を採用することができる。例えば、水溶液重合であれば、重合開始剤として過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、２,２'−アゾビス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩や、レドックス系の開始剤等を用いることができる。又、逆相のエマルション重合であれば、前記重合開始剤以外に、アゾビスイソブチロニトリルや過酸化ベンゾイル等の水不溶性開始剤を用いて重合を行っても良い。
【００２１】
本発明の両性高分子凝集剤は、前記したイオン当量の異なる２種以上の両性高分子を混合することにより製造することができる。又、汚泥の脱水において、それぞれの成分を別々に添加することもできる。
両性高分子の割合としては、２種の両性高分子を使用する場合においては、特定イオン当量の両性高分子１０〜９０質量％及び前記以外の特定イオン当量の両性高分子９０〜１０質量％の範囲が好ましく、３種以上の両性高分子を使用する場合においても、それぞれの成分がこれらの範囲にあることが好ましい。
両性高分子凝集剤のイオン当量としては、前記した両性高分子の好ましいイオン当量と同様の範囲にあるものが好ましい。
又、両性高分子凝集剤の使用に際しては、硫酸水素ナトリウム、硫酸ナトリウム及びスルファミン酸等、脱水処理に悪影響がでないかぎり公知の添加剤と混合して使用しても良い。
【００２２】
２．汚泥の脱水方法
本発明の凝集剤は、種々の汚泥に適用可能であり、下水、し尿、並びに食品工業、化学工業及びパルプ又は製紙工業汚泥等の一般産業排水で生じる有機性汚泥及び凝集沈降汚泥を含む混合汚泥等を挙げることができる。
【００２３】
本発明の凝集剤を使用する脱水方法は、具体的には、汚泥に凝集剤を添加した後、これにより汚泥フロックを形成させるものである。フロックの形成方法は、公知の方法に従えば良い。
【００２４】
本発明においては、無機凝集剤又は有機カチオン性化合物を添加した後、前記両性高分子凝集剤を添加する方法が好ましい。
【００２５】
無機凝集剤としては、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、塩化第二鉄及び硫酸第一鉄及びポリ硫酸鉄等を例示できる。
【００２６】
有機カチオン性化合物としては、ポリマーポリアミン、ポリアミジン及びカチオン性界面活性剤等を例示できる。
【００２７】
さらに、本発明においては、無機凝集剤又は有機カチオン性化合物を添加した後、ｐＨを４〜８とすることが、より効果的に汚泥の処理を行うことができるため好ましい。
ｐＨの調整方法としては、無機凝集剤又は有機カチオン性化合物を添加した後、当該ｐＨ値を満たす場合は、特にｐＨ調整の必要はないが、本発明で限定する範囲を満たさない場合は、酸又はアルカリを添加して調整する。
酸としては、塩酸、硫酸、酢酸及びスルファミン酸等を挙げることができる。又、アルカリとしては、苛性ソーダ、苛性カリ、消石灰及びアンモニア等が挙げられる。
【００２８】
両性高分子凝集剤、無機凝集剤及びカチオン性化合物の添加量、攪拌速度、攪拌時間等は、従来行われている脱水条件に従えば良い。
又、他のカチオン性ポリマーやアニオン性ポリマーと併用したり、脱水剤に添加して混合一液として使用することもできる。
【００２９】
このようにして形成したフロックは、公知の手段を用いて脱水し、脱水ケーキとする。
【００３０】
脱水装置としては、スクリュープレス型脱水機、ベルトプレス型脱水機、フィルタープレス型脱水機及びスクリューデカンター等を例示することが出来る。
【００３１】
又、本発明の凝集剤は、濾過部を有する造粒濃縮槽を使用する脱水方法にも適用可能である。
具体的には、汚泥に、無機凝集剤を添加し、さらに高分子凝集剤を添加した後、又は高分子凝集剤と共に、該汚泥を濾過部を有する造粒濃縮槽に導入し、該濾過部からろ液を取り出すと共に造粒し、この造粒物を脱水機で脱水処理する方法等が挙げられる。
【００３２】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げ、本発明をより具体的に説明する。
なお、以下において、「部」とは質量部を意味する。
又、凝集剤を構成する両性高分子としては、下記表１に示す両性高分子、及び下記表２に示す両性高分子の混合物を使用した。
表１における略号は、以下の意味を示す。
・ＤＭＣ：ジメチルアミノエチルメタクリレートの塩化メチル４級塩
・ＤＡＣ：ジメチルアミノエチルアクリレートの塩化メチル４級塩
・ＡＡ：アクリル酸
・ＡＭＤ：アクリルアミド
【００３３】
【表１】

【００３４】
【表２】

【００３５】
○実施例１、比較例１〜同３
し尿汚泥（ＴＳ：８９００mｇ／ｌ、ＶＴＳ：５３．９％対TＳ、ＳＳ：５６００mｇ／ｌ、ＶＳＳ：７１．４％対ＳＳ）２００ｍｌを３００ｍｌのビーカーに採取し、表３に示す高分子凝集剤を添加後、ジャーテスターを用いて２００rpmで１分間攪拌して汚泥フロックを生成させ、フロックの粒径を測定した。
その後、８０メッシュ濾布をフィルターとして用いて、前記汚泥フロック分散液を重力濾過した。５、１０、２０、３０秒後の濾液容量を測定した。又、得られた濾液の外観を５段階で評価した。
得られたケーキをベルトプレス機を使用して圧縮脱水し含水量を測定した。それらの測定結果を表３に示す。
【００３６】
【表３】

【００３７】
○実施例２、比較例４〜同６
下水汚泥（ＴＳ：１５７００mｇ／ｌ、ＶＴＳ：８０．９％対TＳ、ＳＳ：１３０００mｇ／ｌ、ＶＳＳ：８２．３％対ＳＳ）２００ｍｌを３００ｍｌのビーカーに採取し、表４に示す高分子凝集剤を添加後、ジャーテスターを用いて１０００rpmで１０秒間攪拌して汚泥フロックを生成させ、フロックの粒径を測定した。
その後、８０メッシュ濾布をフィルターとして用いて、前記汚泥フロック分散液を重力濾過した。５、１０、２０、３０秒後の濾液容量を測定した。又、得られた濾液の外観を５段階で評価した。
得られたケーキを８０メッシュ濾布を内部に含む遠心沈降管を使用し、２０００ｒｐｍで１０分間圧縮脱水し含水量を測定した。それらの測定結果を表４に示す。
【００３８】
【表４】

【００３９】
【発明の効果】
本発明の両性高分子凝集剤及び汚泥の脱水方法によれば、少量の添加で効果を発揮し、濾過速度等の凝集脱水性能に優れ、且つ低含水率のケーキを与えることができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an amphoteric polymer flocculant that is excellent in flocculation and dewatering performance and gives a cake having a low water content, and a sludge dewatering method using the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a cationic polymer flocculant has been used alone for sludge dehydration, but in recent years, due to an increase in the amount of sludge generated and deterioration of sludge properties, conventional cationic polymer flocculants are The treatment state is not always satisfactory in terms of the amount of treatment, the moisture content of the dehydrated cake, the SS recovery rate, the peelability of the cake from the filter cloth, etc. Improvement of these points is required. .
[0003]
In order to improve these drawbacks of conventional cationic polymer flocculants, various dehydration methods using amphoteric polymer flocculants have been proposed, but they have not been fully satisfactory.
For example, (1) an amphoteric polymer flocculant having a tertiary amino group (Japanese Patent Laid-Open No. 62-205112), (2) an amphoteric polymer flocculant containing a quaternary ammonium group (Japanese Patent Laid-Open No. 53-149292) ) And (3) amphoteric polymer flocculants containing quaternary to quaternary (Japanese Patent Laid-Open No. 3-18900) are known.
[0004]
However, in the dehydration method of (1), the coagulant is superior to conventional cationic polymer flocculants and forms a large coagulation floc. Therefore, the performance of the tertiary amino group is significantly reduced, and it is easily affected by changes in sludge properties such as the sludge concentration, including pH. There are drawbacks such as inferior to conventional cationic polymer dehydrating agents in terms of product stability in the state. In addition, in the dehydration method (2), the product stability is better than that of the amphoteric polymer flocculant containing a tertiary amino group, and the cohesive force is higher than that of the conventional cationic polymer flocculant. However, there are many points that need to be improved, such as a large amount of required addition, a high moisture content of the cake, and poor peelability of the cake from the filter cloth. On the other hand, the dehydration method of (3) is not yet satisfactory in terms of the required addition amount and cake moisture content, although the disadvantages of the methods (1) and (2) have been improved. Improvement is required for practical use.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention overcomes the disadvantages of such a conventional sludge dewatering method, has a high coagulation dewatering performance, requires only a small amount of addition, and can provide a cake with a low water content and sludge. In order to find a dehydration method for this, they have intensively studied.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
As a result of various studies to solve the above problems, the present inventors have found that a polymer flocculant containing two or more amphoteric polymers having different ion equivalents is effective, and completed the present invention. .
The present invention is described in detail below.
In this specification, acrylate or methacrylate is represented as (meth) acrylate, acrylamide or methacrylamide is represented as (meth) acrylamide, and acrylic acid or methacrylic acid is represented as (meth) acrylic acid.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1. Amphoteric polymer flocculant The amphoteric polymer constituting the amphoteric polymer flocculant of the present invention includes a cationic monomer unit and an anionic monomer unit as essential constituent monomer units, and a cationic monomer. Any copolymer produced using a tertiary or quaternary salt of dialkylaminoalkyl (meth) acrylate as a unit may be used.
[0008]
Examples of tertiary or quaternary salts of dialkylaminoalkyl (meth) acrylates of cationic monomers include dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, and diethylamino-2-hydroxypropyl (meth) acrylate Tertiary salts such as dialkylaminoalkyl (meth) acrylate hydrochlorides and sulfates; halogenated alkyl additions such as methyl chloride adducts of dialkylaminoalkyl (meth) acrylates and aryl halide additions such as benzyl chloride adducts And quaternary salts such as products.
Yes.
[0009]
Anionic monomers include (meth) acrylic acid and alkali metal salts or ammonium salts such as sodium salts thereof; maleic acid and the like and alkali metal salts thereof; acrylamide alkylalkane sulfones such as acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid Examples include acids and alkali metal salts or ammonium salts thereof; vinyl sulfonic acids and alkali metal salts or ammonium salts thereof.
[0010]
As the amphoteric polymer, a monomer other than the above monomers, specifically, a nonionic monomer may be used in combination as necessary. Nonionic monomers include (meth) acrylamide, dialkylaminoalkyl (meth) acrylates such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate, dialkylaminoalkyl (meth) acrylamides such as dialkylaminopropyl (meth) acrylamide, styrene, acrylonitrile , Vinyl acetate, alkyl acrylate, alkyl methacrylate, vinyl pyridine, vinyl imidazolol, and allylamine. Among these, (meth) acrylamide is preferable.
[0011]
Any of these monomers can be used alone or in combination of two or more.
[0012]
Preferred monomer combinations in the present invention are as follows: (1) tertiary or quaternary salt of dialkylaminoalkyl acrylate as a cationic monomer, acrylic acid salt as anionic monomer and nonionic monomer Copolymer consisting of acrylamide, (2) tertiary or quaternary salt of dialkylaminoalkyl methacrylate as the cationic monomer, acrylic acid salt as the anionic monomer and copolymer of acrylamide as the nonionic monomer And (3) tertiary or quaternary salt of dialkylaminoalkyl methacrylate as cationic monomer, tertiary or quaternary salt of dialkylaminoalkyl acrylate, acrylic acid salt and nonionic as anionic monomer There is a copolymer composed of acrylamide as a monomer.
[0013]
The amphoteric polymer flocculant of the present invention comprises two or more amphoteric polymers having different ion equivalents.
As the ion equivalent of the amphoteric polymer, the cation equivalent value (hereinafter referred to as Cv) is preferably 0.5 to 4.8 meq / g, more preferably 1.0 to 4.8 meq / g, The equivalent value (hereinafter referred to as Av) is preferably 0.2 to 2.5 meq / g, more preferably 0.3 to 1.8 meq / g.
The amphoteric polymer flocculant of the present invention is preferably composed of two amphoteric polymers having a Cv difference of 0.7-2.
The Cv and Av are determined comprehensively in consideration of the water solubility of the coagulant, the coagulation performance with respect to sludge, and the dewaterability of the coagulation flocs. In general, Cv and Av are too low. In such a case, the agglomeration performance is lowered, and when it is too high, the agglomeration performance itself is good, but the dewaterability of the flocs tends to deteriorate.
[0014]
In addition, Cv and Av of the amphoteric polymer in the present invention can be determined by the colloid titration method shown below.
[0015]
1) Cv measurement
(1) Titration method Take 90 ml of deionized water in a conical beaker, add 10 ml of a 500 ppm sample solution, adjust the pH to 3.0 with an aqueous hydrochloric acid solution, and stir for about 1 minute. Next, 2-3 drops of toluidine blue indicator is added and titrated with N / 400 potassium potassium sulfate reagent (hereinafter referred to as N / 400 PVSK).
The titration rate is 2 ml / min, and the end point is the time when the sample water changes from blue to magenta for 10 seconds or longer.
(2) Preparation of sample 500 ppm aqueous solution 0.2 g (not converted to dry product) of the sample is precisely weighed, taken into a triangular corben with a stopper, and dissolved in 100 ml of deionized water. The 25 ml is made up with deionized water in a 100 ml volumetric flask.
(3) Calculation method [0016]
[Formula 1]

[0017]
2) Measurement of Av
(1) Titration method Take 90 ml of deionized water in a conical beaker, add 10 ml of a 500 ppm sample solution, adjust the pH to 7.0 with an aqueous caustic soda solution, and stir for about 1 minute. Next, 2-3 drops of toluidine blue indicator is added and titrated with N / 400 potassium potassium sulfate reagent (hereinafter referred to as N / 400 PVSK).
The titration rate is 2 ml / min, and the end point is the time when the sample water changes from blue to magenta for 10 seconds or longer.
(2) Preparation of sample 500 ppm aqueous solution 0.2 g (not converted to dry product) of the sample is precisely weighed, taken into a triangular corben with a stopper, and dissolved in 100 ml of deionized water. The 25 ml is made up with deionized water in a 100 ml volumetric flask.
(3) Calculation method [0018]
[Formula 2]

[0019]
The molecular weight of the amphoteric polymer is preferably 5 to 120 mPa · s in terms of 0.5% salt viscosity, which is an index of molecular weight, and 15 to 90 mPa · s to achieve stable dehydration. Is more preferable.
A 0.5% salt viscosity was obtained by using a B-type viscometer to prepare a sample obtained by dissolving 0.5% of an amphoteric polymer in a 4% sodium chloride aqueous solution at a rotor No. Use 1 or 2 and measure at 60 rpm.
[0020]
There is no restriction | limiting in particular about the manufacturing method of this amphoteric polymer, A general polymerization method is employable. For example, in the case of aqueous solution polymerization, potassium persulfate, ammonium persulfate, 2,2′-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride, a redox initiator, or the like can be used as a polymerization initiator. In the case of reverse phase emulsion polymerization, the polymerization may be carried out using a water-insoluble initiator such as azobisisobutyronitrile or benzoyl peroxide in addition to the polymerization initiator.
[0021]
The amphoteric polymer flocculant of the present invention can be produced by mixing two or more amphoteric polymers having different ion equivalents. Moreover, each component can also be added separately in the dewatering of sludge.
As the ratio of the amphoteric polymer, when two amphoteric polymers are used, the amphoteric polymer having a specific ion equivalent of 10 to 90% by mass and the amphoteric polymer having a specific ion equivalent other than the above is 90 to 10% by mass. The range is preferable, and even when three or more amphoteric polymers are used, it is preferable that each component is within these ranges.
The ionic equivalent of the amphoteric polymer flocculant is preferably in the same range as the preferred ionic equivalent of the amphoteric polymer described above.
In addition, when using the amphoteric polymer flocculant, it may be used by mixing with known additives such as sodium hydrogen sulfate, sodium sulfate and sulfamic acid as long as the dehydration treatment is not adversely affected.
[0022]
2. The sludge dewatering method The flocculant of the present invention can be applied to various sludges, organic sludge and coagulated sedimentation sludge generated in sewage, human waste, and general industrial wastewater such as food industry, chemical industry and pulp or paper industry sludge. Mixed sludge containing
[0023]
Specifically, in the dehydration method using the flocculant of the present invention, after adding the flocculant to the sludge, a sludge floc is thereby formed. The flock formation method may be a known method.
[0024]
In the present invention, it is preferable to add the amphoteric polymer flocculant after adding the inorganic flocculant or the organic cationic compound.
[0025]
Examples of the inorganic flocculant include aluminum sulfate, polyaluminum chloride, ferric chloride, ferrous sulfate, and polyiron sulfate.
[0026]
Examples of organic cationic compounds include polymer polyamines, polyamidines, and cationic surfactants.
[0027]
Furthermore, in this invention, after adding an inorganic flocculant or an organic cationic compound, it is preferable to make pH into 4-8, since a sludge process can be performed more effectively.
As a method for adjusting the pH, after adding an inorganic flocculant or an organic cationic compound, when the pH value is satisfied, pH adjustment is not particularly required, but when the range limited by the present invention is not satisfied, an acid is used. Or it adjusts by adding an alkali.
Examples of the acid include hydrochloric acid, sulfuric acid, acetic acid and sulfamic acid. Examples of the alkali include caustic soda, caustic potash, slaked lime, and ammonia.
[0028]
The addition amount of the amphoteric polymer flocculant, the inorganic flocculant and the cationic compound, the stirring speed, the stirring time and the like may be in accordance with conventional dehydration conditions.
It can also be used in combination with other cationic polymers and anionic polymers, or added to a dehydrating agent and used as a mixed liquid.
[0029]
The flocs thus formed are dehydrated using a known means to obtain a dehydrated cake.
[0030]
Examples of the dehydrator include a screw press dehydrator, a belt press dehydrator, a filter press dehydrator, and a screw decanter.
[0031]
Moreover, the flocculant of this invention is applicable also to the dehydration method using the granulation concentration tank which has a filtration part.
Specifically, after adding an inorganic flocculant to the sludge and further adding the polymer flocculant, or together with the polymer flocculant, the sludge is introduced into a granulation concentration tank having a filtration part, and the filtration part Examples include a method in which the filtrate is taken out from the mixture and granulated, and the granulated product is dehydrated with a dehydrator.
[0032]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples.
In the following, “part” means part by mass.
As the amphoteric polymer constituting the flocculant, amphoteric polymers shown in Table 1 below and a mixture of amphoteric polymers shown in Table 2 below were used.
The abbreviations in Table 1 have the following meanings.
DMC: Methyl chloride quaternary salt of dimethylaminoethyl methacrylate DAC: Methyl chloride quaternary salt of dimethylaminoethyl acrylate AA: Acrylic acid AMD: Acrylamide
[Table 1]

[0034]
[Table 2]

[0035]
○ Example 1, Comparative Examples 1 to 3
200 ml of human waste sludge (TS: 8900 mg / l, VTS: 53.9% vs. TS, SS: 5600 mg / l, VSS: 71.4% vs. SS) was collected in a 300 ml beaker, and the polymer flocculants shown in Table 3 Then, the mixture was stirred at 200 rpm for 1 minute using a jar tester to generate sludge floc, and the particle size of floc was measured.
Thereafter, the sludge floc dispersion was gravity filtered using an 80 mesh filter cloth as a filter. The filtrate volume after 5, 10, 20, 30 seconds was measured. Further, the appearance of the obtained filtrate was evaluated in five stages.
The obtained cake was compressed and dehydrated using a belt press and the water content was measured. The measurement results are shown in Table 3.
[0036]
[Table 3]

[0037]
○ Example 2 and Comparative Examples 4 to 6
200 ml of sewage sludge (TS: 15700 mg / l, VTS: 80.9% vs. TS, SS: 13000 mg / l, VSS: 82.3% vs. SS) was collected in a 300 ml beaker, and the polymer flocculants shown in Table 4 After the addition, the sludge floc was generated by stirring at 1000 rpm for 10 seconds using a jar tester, and the particle size of the floc was measured.
Thereafter, the sludge floc dispersion was gravity filtered using an 80 mesh filter cloth as a filter. The filtrate volume after 5, 10, 20, 30 seconds was measured. Further, the appearance of the obtained filtrate was evaluated in five stages.
The obtained cake was subjected to compression dehydration at 2000 rpm for 10 minutes using a centrifugal sedimentation tube containing an 80 mesh filter cloth inside, and the water content was measured. Table 4 shows the measurement results.
[0038]
[Table 4]

[0039]
【The invention's effect】
According to the amphoteric polymer flocculant and the sludge dewatering method of the present invention, it is possible to obtain an effect with a small amount of addition, excellent coagulation and dewatering performance such as filtration speed, and low moisture content.

Claims

Ri Do two or more ampholytic polymers of different ion equivalent, the amphoteric polymer are both using the 3 quaternary salt or quaternary salt of dialkylaminoalkyl (meth) acrylate as a cationic monomer unit production An amphoteric polymer flocculant comprising the above.

The amphoteric polymer flocculant according to claim 1, comprising two amphoteric polymers having a difference in cation equivalent value of 0.7 to 2.

A method for dewatering sludge, comprising adding the amphoteric polymer flocculant according to claim 1 to sludge and then dehydrating the sludge.

A method for dewatering sludge, comprising adding an inorganic flocculant to sludge, then adding the amphoteric polymer flocculant according to claim 1 , and then dehydrating.