JP5630782B2 - Sludge dewatering agent and sludge dewatering method - Google Patents

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Description

本発明は、汚泥脱水剤に関するものであり、詳しくは特定の単量体及び無機塩を必須として含有する単量体混合物水溶液を、界面活性剤により水に非混和性有機液体を連続相、該単量体混合物水溶液を分散相となるよう乳化し、重合し製造した油中水型エマルジョンからなる汚泥脱水剤とそれを用いた汚泥脱水方法に関するものである。 The present invention relates to a sludge dewatering agent. Specifically, a monomer mixture aqueous solution containing a specific monomer and an inorganic salt as an essential component, a water-immiscible organic liquid in a continuous phase by a surfactant, The present invention relates to a sludge dewatering agent comprising a water-in-oil emulsion produced by emulsifying and polymerizing an aqueous monomer mixture into a dispersed phase, and a sludge dewatering method using the same.

高分子凝集剤は、水に溶解して処理件濁液に添加するのが一般的であるが、その水溶液は粘性が高いため処理件濁液に添加し適正な攪拌が必要になる。しかし一定程度の攪拌を行うことはそれだけ時間が係り、効率的な処理に影響が出る場合もある。そのため原料の単量体を重合した水溶液に塩を添加し粘性を低下した処方も提案されている(特許文献1)。この処方は、水溶性単量体を種々の重合法によって重合した重合物に、あるいは重合前に無機塩を5〜25質量%添加し見かけ溶液粘性を低下させ、水溶液濃度の高濃度化を図ったものである。種々の重合法には懸濁重合が記載されているが、油中水型エマルジョン重合法あるいはその他の塩存在下における具体的な製造方法は記載がない。 The polymer flocculant is generally dissolved in water and added to the treatment suspension, but since the aqueous solution is highly viscous, it needs to be added to the treatment suspension and properly stirred. However, performing a certain amount of agitation takes time and may affect efficient processing. Therefore, a prescription in which a salt is added to an aqueous solution obtained by polymerizing raw material monomers to reduce the viscosity has been proposed (Patent Document 1). This formulation is intended to increase the concentration of aqueous solution by reducing the apparent solution viscosity by adding 5 to 25% by mass of inorganic salt to a polymer obtained by polymerizing water-soluble monomers by various polymerization methods or before polymerization. It is a thing. Various polymerization methods describe suspension polymerization, but there is no description of a water-in-oil emulsion polymerization method or other specific production methods in the presence of a salt.

特許文献2には、少なくとも1種の水溶性単量体の水溶液を調製し、その中に溶解せしめた約2重量パーセントから水中における溶解度限界に至るまでの水溶性で油不溶性の塩を含有した水溶液を、水不溶炭化水素中で乳化させて油中水型エマルジョンを形成させ、重合した非イオン性又は陰イオン性水溶性重合体の製造方法が開示されている。しかしこの水溶性重合体は、カチオン性あるいは両性に関しては記載がなく、またこの水溶性重合体を使用した汚泥の脱水剤としての応用に関しての記載もない。 Patent Document 2 prepared an aqueous solution of at least one water-soluble monomer and contained a water-soluble and oil-insoluble salt from about 2 weight percent dissolved therein to the solubility limit in water. A method for producing a polymerized nonionic or anionic water-soluble polymer by emulsifying an aqueous solution in a water-insoluble hydrocarbon to form a water-in-oil emulsion is disclosed. However, this water-soluble polymer is not described with respect to cationicity or amphotericity, and there is no description about application as a dewatering agent for sludge using this water-soluble polymer.

前述したように高分子凝集剤を処理対象件濁液へ添加し、その後攪拌混合する場合、一定の攪拌時間が必要だが、処理対象件濁液への分散性が向上すれば、凝集機能が向上することになり、その結果最適添加量も削減が可能であることが期待できる。
特開平6−329866号公報 特開昭55−45783号公報
As described above, when a polymer flocculant is added to the suspension to be treated and then stirred and mixed, a certain amount of stirring time is required. However, if the dispersibility in the suspension to be treated is improved, the aggregation function is improved. As a result, it can be expected that the optimum addition amount can be reduced.
JP-A-6-329866 JP 55-45783 A

本発明の課題は、処理対象件濁液への凝集剤の分散性を促進させることにより、凝集機能を向上させ、その結果添加量を削減できる凝集剤とそれを使用した汚泥脱水処方を検討することである。 The object of the present invention is to investigate a flocculant capable of improving the flocculation function by promoting the dispersibility of the flocculant in the turbid liquid to be treated and consequently reducing the amount of addition, and sludge dehydration prescription using the same. That is.

本発明者等は、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、以下のような発明に達した。すなわち請求項1の発明は、下記一般式(1)及び/又は(2)で表される単量体30〜100モル%及び無機塩を必須として含有する単量体混合物水溶液を、界面活性剤により水に非混和性有機液体を連続相、該単量体混合物水溶液を分散相となるよう乳化し、重合し製造した、重量平均分子量が300万から1000万の水溶性重合体からなる油中水型エマルジョンであり、前記油中水型エマルジョンの25℃での0.2質量%水溶液粘度が350mPa・s以下である油中水型エマルジョンからなる汚泥脱水剤である。
一般式(1)
は水素又はメチル基、R 、R は炭素数1〜3のアルキル基、アルコキシ基、R は水素、炭素数1〜3のアルキル基、アルコキシ基あるいはベンジル基であり、同種でも異種でも良い。Aは酸素またはNH、Bは炭素数2〜4のアルキレン基またはアルコキシレン基、X は陰イオンをそれぞれ表わす。
一般式(2)
は水素又はメチル基、R 、R は炭素数1〜3のアルキル基、アルコキシ基あるいはベンジル基、X は陰イオンをそれぞれ表わす。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have reached the following invention. That is, the invention of claim 1 is a surfactant comprising an aqueous monomer mixture containing 30 to 100 mol% of a monomer represented by the following general formula (1) and / or (2) and an inorganic salt as essential components. In an oil composed of a water-soluble polymer having a weight average molecular weight of 3 to 10 million produced by emulsifying and polymerizing an immiscible organic liquid in water as a continuous phase and an aqueous monomer mixture solution as a dispersed phase. It is a water-type emulsion, and is a sludge dewatering agent comprising a water-in-oil emulsion having a 0.2% by mass aqueous solution viscosity at 25 ° C. of 350 mPa · s or less .
General formula (1)
R 1 is hydrogen or a methyl group, R 2 and R 3 are alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms, alkoxy groups, and R 4 is hydrogen, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group, or a benzyl group. Different types may be used. A represents oxygen or NH, B represents an alkylene group or alkoxylene group having 2 to 4 carbon atoms, and X 1 represents an anion.
General formula (2)
R 5 represents hydrogen or a methyl group, R 6 and R 7 each represent an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group or a benzyl group, and X 2 represents an anion.

請求項2の発明は、前記単量体混合物水溶液が、下記一般式(3)で表される単量体を含有することを特徴とする請求項1に記載の油中水型エマルジョンからなる汚泥脱水剤である。
一般式(3)
R8は水素、メチル基又はカルボキシメチル基、QはSO3、C6H4SO3、CONHC(CH3)2CH2SO3、C6H4COOあるいはCOO、R9は水素又はCOOY2、Y1あるいはY2は水素又は陽イオンをそれぞれ表わす。
The invention according to claim 2 is characterized in that the monomer mixture aqueous solution contains a monomer represented by the following general formula (3), wherein the sludge comprises a water-in-oil emulsion according to claim 1. It is a dehydrating agent.
General formula (3)
R8 is hydrogen, methyl or carboxymethyl group, Q represents SO3 -, C6H4SO3 -, CONHC ( CH3) 2CH2SO3 -, C6H4COO - or COO -, R9 is hydrogen or COO - Y2 +, Y1 or Y2 is hydrogen or a cation Represent each.

請求項3の発明は、前記無機塩が油中水型エマルジョンの液量に対し0.5〜15質量%であることを特徴とする請求項1あるいは2に記載の油中水型エマルジョンからなる汚泥脱水剤である。 The invention according to claim 3 comprises the water-in-oil emulsion according to claim 1 or 2, wherein the inorganic salt is 0.5 to 15% by mass with respect to the amount of the water-in-oil emulsion. It is a sludge dehydrating agent.

請求項4の発明は、下記一般式(1)及び/又は(2)で表される単量体30〜100モル%及び無機塩を必須として含有する単量体混合物水溶液を、界面活性剤により水に非混和性有機液体を連続相、該単量体混合物水溶液を分散相となるよう乳化し、重合し製造した、重量平均分子量が300万から1000万の水溶性重合体からなる油中水型エマルジョンであり、前記油中水型エマルジョンの25℃での0.2質量%水溶液粘度が350mPa・s以下である油中水型エマルジョンあるいはその希釈液を汚泥に添加し凝集させた後、脱水機により脱水することを特徴とする汚泥脱水方法である。
一般式(1)
は水素又はメチル基、R 、R は炭素数1〜3のアルキル基、アルコキシ基、R は水素、炭素数1〜3のアルキル基、アルコキシ基あるいはベンジル基であり、同種でも異種でも良い。Aは酸素またはNH、Bは炭素数2〜4のアルキレン基またはアルコキシレン基、X は陰イオンをそれぞれ表わす。
一般式(2)
は水素又はメチル基、R 、R は炭素数1〜3のアルキル基、アルコキシ基あるいはベンジル基、X は陰イオンをそれぞれ表わす。
The invention according to claim 4 is an aqueous solution of a monomer mixture containing 30 to 100 mol% of a monomer represented by the following general formula (1) and / or (2) and an inorganic salt as essential components. Water-in- oil composed of a water-soluble polymer having a weight average molecular weight of 3 to 10 million produced by emulsifying and polymerizing a water-immiscible organic liquid in a continuous phase and an aqueous monomer mixture solution in a dispersed phase. A water-in- oil emulsion or a diluted liquid thereof having a viscosity of 350 mPa · s or less at 25 ° C. of the water-in-oil emulsion at 25 ° C. is added to the sludge for aggregation, and then dehydrated. This is a sludge dewatering method characterized by dewatering by a machine.
General formula (1)
R 1 is hydrogen or a methyl group, R 2 and R 3 are alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms, alkoxy groups, and R 4 is hydrogen, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group, or a benzyl group. Different types may be used. A represents oxygen or NH, B represents an alkylene group or alkoxylene group having 2 to 4 carbon atoms, and X 1 represents an anion.
General formula (2)
R 5 represents hydrogen or a methyl group, R 6 and R 7 each represent an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group or a benzyl group, and X 2 represents an anion.

請求項5の発明は、前記単量体混合物水溶液が、下記一般式(3)で表される単量体を含有することを特徴とする請求項4に記載の汚泥脱水方法である。
一般式(3)
は水素、メチル基又はカルボキシメチル基、QはSO 、C SO 、CONHC(CH CH SO 、C COOあるいはCOO、R は水素又はCOO 、Y あるいはY は水素又は陽イオンをそれぞれ表わす。
The invention according to claim 5 is the sludge dewatering method according to claim 4, wherein the monomer mixture aqueous solution contains a monomer represented by the following general formula (3).
General formula (3)
R 8 is hydrogen, methyl group or carboxymethyl group, Q is SO 3 , C 6 H 4 SO 3 , CONHC (CH 3 ) 2 CH 2 SO 3 , C 6 H 4 COO or COO , R 9 Represents hydrogen or COO Y 2 + , Y 1 or Y 2 represents hydrogen or a cation, respectively.

本発明の汚泥脱水剤は、カチオン性の単量体及び無機塩を必須として含有する単量体混合物水溶液を、界面活性剤により水に非混和性有機液体を連続相、該単量体混合物水溶液を分散相となるよう乳化し、重合し製造した油中水型エマルジョンからなる。またカチオン性だけでなく両性の重合体も使用することができる。前記無機塩が油中水型エマルジョンの液量に対し0.5〜15質量%であることが好ましい。無機塩は、単量体水溶液中に溶解度の高いものが好ましいが、ナトリウムやカリウムの様なアルカリ金属イオンやアンモニウムイオン等の陽イオンと、ハロゲン化物イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、リン酸イオン等の陰イオンとを組み合わせた塩が使用可能である。具体的な塩として硫酸アンモニウム、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウムなどが好ましく、特に硫酸アンモニウムが好ましい。 The sludge dewatering agent of the present invention comprises a monomer mixture aqueous solution containing a cationic monomer and an inorganic salt as essential components, a water-immiscible organic liquid in a continuous phase by a surfactant, and the monomer mixture aqueous solution. Is a water-in-oil emulsion produced by emulsifying and polymerizing to a dispersed phase. Further, not only cationic but also amphoteric polymers can be used. It is preferable that the said inorganic salt is 0.5-15 mass% with respect to the liquid quantity of a water-in-oil emulsion. The inorganic salt is preferably one having high solubility in the monomer aqueous solution, but a cation such as an alkali metal ion or ammonium ion such as sodium or potassium, a halide ion, a sulfate ion, a nitrate ion, a phosphate ion, or the like. A salt in combination with the anion of can be used. As specific salts, ammonium sulfate, sodium chloride, sodium sulfate, magnesium sulfate and the like are preferable, and ammonium sulfate is particularly preferable.

本発明の油中水型エマルジョンからなる汚泥脱水剤は、重合時、単量体水溶液に無機塩を添加し重合するため、一種の塩析効果も働いて見かけの水溶液粘度が低下する。その結果、処理対象件濁液すなわち汚泥への分散が素早く発現し、凝集機能が向上し、この効果により最適付近の添加量が削減可能である。すなわち高分子凝集剤を処理対象件濁液へ添加し、その後攪拌混合する場合、一定の攪拌時間が必要だが、
処理対象件濁液への分散性が向上し、この攪拌時間が短くなれば、結果として凝集集機能が高まり、一定時間における凝集効果が促進することになり、最適添加量も削減するというものである。
Since the sludge dewatering agent comprising the water-in-oil emulsion of the present invention is polymerized by adding an inorganic salt to the monomer aqueous solution during polymerization, a kind of salting-out effect also works to lower the apparent aqueous solution viscosity. As a result, dispersion in the turbid liquid to be treated, that is, sludge, is quickly manifested and the coagulation function is improved. With this effect, the addition amount in the vicinity of the optimum can be reduced. That is, when adding a polymer flocculant to the suspension to be treated and then stirring and mixing, a certain stirring time is required.
If the dispersibility in the turbid liquid to be treated is improved and the stirring time is shortened, the aggregation function is enhanced as a result, and the aggregation effect in a certain time is promoted, and the optimum addition amount is also reduced. is there.

本発明の油中水型エマルジョンからなる汚泥脱水剤の製造方法としては、カチオン性単量体及び無機塩、必要により非イオン性単量体あるいはアニオン性単量体からなる単量体混合物を水、水と非混和性の炭化水素からなる油状物質、油中水型エマルジョンを形成するに有効な量とHLBを有する少なくとも一種類の界面活性剤を混合し、強攪拌し油中水型エマルジョンを形成させた後、重合する。 As a method for producing a sludge dewatering agent comprising the water-in-oil emulsion of the present invention, a monomer mixture comprising a cationic monomer and an inorganic salt and, if necessary, a nonionic monomer or an anionic monomer is added to water. A water-in-oil emulsion composed of an oily water immiscible hydrocarbon, an amount effective to form a water-in-oil emulsion and at least one surfactant having HLB, and stirred vigorously. After forming, it is polymerized.

本発明で使用するカチオン性単量体は、以下の様なものがある。すなわち、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチルやジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、メチルジアリルアミン等の塩化メチルや塩化ベンジルによる四級化物である。その例として一般式(1)であらわされる単量体は、(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物、(メタ)アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウム塩化物、(メタ)アクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウム塩化物、(メタ)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化物、(メタ)アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピルジメチルベンジルアンモニウム塩化物、(メタ)アクリロイルアミノプロピルジメチルベンジルアンモニウム塩化物である。一般式(1)であらわされる単量体は、ジアリルジメチルアンモニウム塩化物などがある。 The cationic monomers used in the present invention include the following. That is, it is a quaternized product of methyl chloride or benzyl chloride such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, and methyldiallylamine. Examples of the monomer represented by the general formula (1) include (meth) acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride, (meth) acryloyloxy-2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride, (meth) acryloylaminopropyltrimethylammonium. Chloride, (meth) acryloyloxyethyldimethylbenzylammonium chloride, (meth) acryloyloxy-2-hydroxypropyldimethylbenzylammonium chloride, (meth) acryloylaminopropyldimethylbenzylammonium chloride. Examples of the monomer represented by the general formula (1) include diallyldimethylammonium chloride.

両性の油中水型エマルジョンからなる製紙用薬剤を製造する場合は、上記ビニル系カチオン性単量体の他、ビニル系アニオン性単量体を併用する。その例としてはビニルスルホン酸、ビニルベンゼンスルホン酸あるいは2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、メタクリル酸、アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フタル酸あるいはp−カルボキシスチレン酸等が挙げられる。 When producing a papermaking drug comprising an amphoteric water-in-oil emulsion, a vinyl anionic monomer is used in combination with the vinyl cationic monomer. Examples thereof include vinyl sulfonic acid, vinyl benzene sulfonic acid or 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, methacrylic acid, acrylic acid, itaconic acid, maleic acid, phthalic acid, and p-carboxystyrene acid.

また非イオン性単量体を共重合する場合は、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、アクリロニトリル、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシエチル、ジアセトンアクリルアミド、N−ビニルピロリドン、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、アクリロイルモルホリン等が挙げられる。 When copolymerizing nonionic monomers, (meth) acrylamide, N, N-dimethylacrylamide, acrylonitrile, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, diacetone acrylamide, N-vinylpyrrolidone, N- Vinylformamide, N-vinylacetamide, acryloylmorpholine and the like can be mentioned.

これら単量体の共重合比率は、以下のようである。カチオン性単量体10〜100モル%、アニオン性単量体0〜30モル%、非イオン性単量体0〜60モル%である。しかし本発明では汚泥の脱水剤として使用するため、カチオン性はある程度高いことが必要であるため好ましくはカチオン性単量体30〜100モル%、アニオン性単量体0〜20モル%、非イオン性単量体0〜50モル%である。 The copolymerization ratio of these monomers is as follows. They are 10-100 mol% of cationic monomers, 0-30 mol% of anionic monomers, and 0-60 mol% of nonionic monomers. However, since it is used as a sludge dehydrating agent in the present invention, it is necessary that the cationicity is high to some extent. Therefore, the cationic monomer is preferably 30 to 100 mol%, the anionic monomer 0 to 20 mol%, and the nonionic It is 0-50 mol% of a sex monomer.

重合時、単量体水溶液に共存させる無機塩は、単量体水溶液中に溶解度の高いものが好ましいが、以下のようなものである。すなわちナトリウムやカリウムの様なアルカリ金属イオンやアンモニウムイオン等の陽イオンと、ハロゲン化物イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、リン酸イオン等の陰イオンとを組み合わせた塩が使用可能である。これら塩類の濃度としては、油中水型エマルジョンの液量に対し0.5%〜15質量%である。具体的な塩として硫酸アンモニウム、塩化ナトリウム硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウムなどが好ましく、特に硫酸アンモニウムが好ましい。 The inorganic salt that is allowed to coexist in the monomer aqueous solution during polymerization is preferably one having high solubility in the monomer aqueous solution, but is as follows. That is, a salt in which a cation such as alkali metal ion or ammonium ion such as sodium or potassium and an anion such as halide ion, sulfate ion, nitrate ion or phosphate ion can be used. The concentration of these salts is 0.5% to 15% by mass with respect to the amount of the water-in-oil emulsion. As specific salts, ammonium sulfate, sodium chloride sodium sulfate, magnesium sulfate and the like are preferable, and ammonium sulfate is particularly preferable.

また、分散媒として使用する炭化水素からなる油状物質の例としては、パラフィン類あるいは灯油、軽油、中油等の鉱油、あるいはこれらと実質的に同じ範囲の沸点や粘度等の特性を有する炭化水素系合成油、或いはこれらの混合物が挙げられる。含有量としては、油中水型エマルジョン全量に対して20質量%〜50質量%の範囲であり、好ましくは20質量%〜35質量%の範囲である。 Examples of oily substances made of hydrocarbons used as a dispersion medium include paraffins, mineral oils such as kerosene, light oil, and middle oil, or hydrocarbons having characteristics such as boiling point and viscosity in substantially the same range as these. Synthetic oils or mixtures thereof may be mentioned. As content, it is the range of 20 mass%-50 mass% with respect to the water-in-oil type emulsion whole quantity, Preferably it is the range of 20 mass%-35 mass%.

油中水型エマルジョンを形成するに有効な量とHLBを有する少なくとも一種類の界面活性剤の例としては、HLB3〜11のノニオン性界面活性剤であり、その具体例としては、ソルビタンモノオレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等が挙げられる。これら界面活性剤の添加量としては、油中水型エマルジョン全量に対して0.5〜10重量%であり、好ましくは1〜5質量%の範囲である。 Examples of at least one surfactant having an amount effective to form a water-in-oil emulsion and HLB are HLB 3-11 nonionic surfactants, specific examples of which include sorbitan monooleate, Examples include sorbitan monostearate, sorbitan monopalmitate, and polyoxyethylene nonylphenyl ether. The amount of these surfactants to be added is 0.5 to 10% by weight, preferably 1 to 5% by weight, based on the total amount of the water-in-oil emulsion.

重合後は、転相剤と呼ばれる親水性界面活性剤を添加して油の膜で被われたエマルジョン粒子が水になじみ易くし、中の水溶性高分子が溶解しやすくする処理を行ない、水で希釈しそれぞれの用途に用いる。親水性界面活性剤の例としては、カチオン性界面活性剤やHLB9〜15のノ二オン性界面活性剤であり、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル系、ポリオキシエチレンアルコールエーテル系等である。 After the polymerization, a hydrophilic surfactant called a phase inversion agent is added to make the emulsion particles covered with the oil film easy to adjust to water, and the water-soluble polymer therein is easily dissolved. Dilute with and use for each application. Examples of hydrophilic surfactants are cationic surfactants and HLB 9-15 nonionic surfactants, such as polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ethers and polyoxyethylene alcohol ethers.

重合条件は通常、使用する単量体や共重合モル%によって適宜決めていき、温度としては0〜100℃の範囲で行なう。特に油中水型エマルジョン重合法を適用する場合は、20〜80℃、好ましくは20〜60℃の範囲で行なう。重合開始はラジカル重合開始剤を使用する。これら開始剤は油溶性あるいは水溶性のどちらでも良く、アゾ系、過酸化物系、レドックス系何れでも重合することが可能である。油溶性アゾ系開始剤の例としては、2、2’−アゾビスイソブチロニトリル、1、1−アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、2、2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリル、2、2’−アゾビス−2−メチルプロピオネート、4、4’−アゾビス−(4−メトキシ−2、4−ジメチル)バレロニトリル等が挙げられる。 The polymerization conditions are usually appropriately determined depending on the monomer used and the copolymerization mol%, and the temperature is in the range of 0 to 100 ° C. In particular, when the water-in-oil emulsion polymerization method is applied, it is carried out in the range of 20 to 80 ° C, preferably 20 to 60 ° C. For the initiation of polymerization, a radical polymerization initiator is used. These initiators may be either oil-soluble or water-soluble, and can be polymerized by any of azo, peroxide, and redox systems. Examples of oil-soluble azo initiators are 2,2′-azobisisobutyronitrile, 1,1-azobiscyclohexanecarbonitrile, 2,2′-azobis-2-methylbutyronitrile, 2,2 Examples include '-azobis-2-methylpropionate, 4,4'-azobis- (4-methoxy-2,4-dimethyl) valeronitrile.

水溶性アゾ開始剤の例としては、2、2’−アゾビス(アミジノプロパン)二塩化水素化物、2、2’−アゾビス[2−(5−メチル−イミダゾリン−2−イル)プロパン]二塩化水素化物、4、4’−アゾビス(4−シアノ吉草酸)等が挙げられる。またレドックス系の例としては、ペルオキソ二硫酸アンモニウムと亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、トリメチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン等との組み合わせが挙げられる。更に過酸化物の例としては、ペルオキソ二硫酸アンモニウム或いはカリウム、過酸化水素、ベンゾイルペルオキサイド、ラウロイルペルオキサイド、オクタノイルペルオキサイド、サクシニックペルオキサイド、t−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート等を挙げることができる。 Examples of water soluble azo initiators are 2,2'-azobis (amidinopropane) dichloride, 2,2'-azobis [2- (5-methyl-imidazolin-2-yl) propane] hydrogen dichloride And 4,4′-azobis (4-cyanovaleric acid). Examples of redox systems include a combination of ammonium peroxodisulfate and sodium sulfite, sodium hydrogen sulfite, trimethylamine, tetramethylethylenediamine and the like. Examples of peroxides include ammonium or potassium peroxodisulfate, hydrogen peroxide, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, octanoyl peroxide, succinic peroxide, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, etc. Can be mentioned.

単量体の重合濃度は20〜50質量%の範囲であり、好ましくは25〜40質量%の範囲であり、単量体の組成、重合法、開始剤の選択によって適宜重合の濃度と温度を設定する。 The polymerization concentration of the monomer is in the range of 20 to 50% by mass, and preferably in the range of 25 to 40% by mass. Set.

本発明の無機塩共存下において重合した油中水型エマルジョンは、水溶液の見かけ粘度が低下する。例えばアクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物20モル%とアクリルアミド80モル%からなる重合体では、0.2質量%溶液が149mP・s(B型粘度計、25℃)であるが、これと同様の化学組成を通常の油中水型エマルジョン重合により重合した重合体の0.2質量%溶液は526mP・sであることからも認識することができる。 In the water-in-oil emulsion polymerized in the presence of the inorganic salt of the present invention, the apparent viscosity of the aqueous solution decreases. For example, in a polymer composed of 20 mol% of acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride and 80 mol% of acrylamide, a 0.2 mass% solution is 149 mP · s (B type viscometer, 25 ° C.). It can also be recognized from the fact that a 0.2% by mass solution of a polymer polymerized by ordinary water-in-oil emulsion polymerization is 526 mP · s.

本発明による無機塩存在下における油中水型エマルジョン重合によって製造された重合物は、塩水溶液中における分散重合のように塩析重合による重合物と背景技術で引用した特開平6−329866号公報に記載されているような塩存在下の水溶液中で重合した重合物との中間的な重合物と考えることができる。塩析重合による重合物は、完全に塩析し不溶化した状態になっている。塩存在下の水溶液中で重合した重合物は、高分子鎖が多少収縮した状態になっているが、無塩下の水溶液とそれほど大きな違いのない状態と考えられる。これに対し本発明による無機塩存在下における油中水型エマルジョン重合によって製造された重合物は、塩濃度として対単量体数質量%から10質量%程度であり塩析が起きる状態にはない。しかし単量体濃度がエマルジョン粒子中において50〜70質量%で非常に高く特異な状況下にあると推定される。前述のように希釈液粘性も通常の油中水型エマルジョン重合品の希釈液と較べかなり低い。単に収縮した状態になっているだけなら希釈すれば高粘性を示してもよいはずだが、それがない。従って結晶化あるいは物理的な架橋などしている可能性もある。そのため高分子鎖がコンパクトな状態にあり、それだけ分散性がよくなっていると考えられる。 A polymer produced by water-in-oil emulsion polymerization in the presence of an inorganic salt according to the present invention includes a polymer obtained by salting-out polymerization such as dispersion polymerization in an aqueous salt solution and JP-A-6-329866, cited in the background art. Can be considered as an intermediate polymer with a polymer polymerized in an aqueous solution in the presence of a salt. The polymer obtained by salting-out polymerization is completely salted out and insolubilized. A polymer obtained by polymerization in an aqueous solution in the presence of salt is in a state in which the polymer chain is somewhat contracted, but is considered to be in a state that is not so different from an aqueous solution in the absence of salt. On the other hand, the polymer produced by water-in-oil emulsion polymerization in the presence of an inorganic salt according to the present invention has a salt concentration of several to 10% by mass with respect to the monomer and is not in a state where salting-out occurs. . However, it is estimated that the monomer concentration is 50 to 70% by mass in the emulsion particles and is in a very high and unique situation. As described above, the viscosity of the diluent is also considerably lower than that of a normal water-in-oil emulsion polymer. If it is simply in a contracted state, it should show high viscosity if diluted, but it is not. Therefore, it may be crystallized or physically cross-linked. Therefore, it is considered that the polymer chain is in a compact state and the dispersibility is improved accordingly.

これらの単量体を重合して得られる水溶性重合体の分子量は、光散乱による重量平均分子量として、300万から1000万であり、好ましくは500万〜800万である。一般的に分子量が高ければ凝集性能は向上するが、汚泥への速やかな分散性を維持するため一定範囲の分子量が必要である。すなわち重量平均分子量が300万より低いと凝集性能が低下し、また1000万より高いと分散性が低下し好ましくなく本発明の趣旨からは外れる。 The molecular weight of the water-soluble polymer obtained by polymerizing these monomers is 3 million to 10 million, preferably 5 million to 8 million, as the weight average molecular weight by light scattering. In general, the higher the molecular weight, the better the coagulation performance, but a certain range of molecular weight is necessary to maintain rapid dispersibility in sludge. That is, when the weight average molecular weight is lower than 3 million, the aggregation performance is lowered, and when it is higher than 10 million, the dispersibility is lowered, which is not preferable and deviates from the gist of the present invention.

(実施例)
以下に示す実施例によって本発明のカチオン性あるいは両性重合体の油中水型エマルジョンからなる汚泥脱水剤を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
(Example)
The sludge dehydrating agent comprising the water-in-oil emulsion of the cationic or amphoteric polymer of the present invention will be specifically described by the following examples, but the present invention is not limited to the following examples.

攪拌機、還流冷却管、温度計および窒素導入管を備えた4つ口500mlセパラブルフラスコに沸点190℃ないし230℃のイソパラフィン120.0gにソルビタンモノオレート7.5g及びポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート4.25gを仕込み溶解させた。別に80質量%アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物(以下DMQと略記)200.8g、50質量%アクリルアミド(AAMと略記)78.4g、イソプロピルアルコール0.2g(対単量体0.1質量%)及び硫酸アンモニウム25.0g(対油中水型エマルジョン全量に対し5質量%)、イオン交換水55.0gを各々採取し添加した。油と水溶液を混合し、ホモジナイザーにて1000rpmで2分間攪拌乳化した。この時の単量体組成は、DMQ/AAM=60/40(モル%)である。 A four-necked 500 ml separable flask equipped with a stirrer, reflux condenser, thermometer and nitrogen inlet tube was charged with 120.0 g of isoparaffin having a boiling point of 190 ° C. to 230 ° C., 7.5 g of sorbitan monooleate and polyoxyethylene sorbitan monostearate 4 .25 g was charged and dissolved. Separately, 200.8 g of 80% by mass acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride (hereinafter abbreviated as DMQ), 78.4 g of 50% by mass acrylamide (abbreviated as AAM), 0.2 g of isopropyl alcohol (0.1% by mass of monomer) 25.0 g of ammonium sulfate (5% by mass with respect to the total amount of the water-in-oil emulsion) and 55.0 g of ion-exchanged water were collected and added. The oil and the aqueous solution were mixed and emulsified with stirring at 1000 rpm for 2 minutes with a homogenizer. The monomer composition at this time is DMQ / AAM = 60/40 (mol%).

得られたエマルジョン単量体溶液の温度を40〜43℃に保ち、窒素置換を30分行なった後、ジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート(和光純薬V−601)0.7g(対単量体0.35質量%)を加え、重合反応を開始させた。42±2℃で12時間重合させ反応を完結させた。重合後、生成した油中水型エマルジョンに転相剤としてポリオキシエチレンデシルエーテル9.0g(対液1.8質量%)を添加混合した。この油中水型エマルジョンを光散乱法による重量平均分子量を測定すると700万であった。この試作品を試料−1とする。 After maintaining the temperature of the obtained emulsion monomer solution at 40 to 43 ° C. and performing nitrogen substitution for 30 minutes, 0.7 g of dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate (Wako Pure Chemical V-601) (0.35% by mass with respect to monomer) was added to initiate the polymerization reaction. The reaction was completed by polymerization at 42 ± 2 ° C. for 12 hours. After the polymerization, 9.0 g of polyoxyethylene decyl ether (1.8% by mass with respect to the liquid) was added and mixed as a phase inversion agent to the resulting water-in-oil emulsion. The weight average molecular weight of this water-in-oil emulsion measured by the light scattering method was 7 million. This prototype is designated as Sample-1.

試料−1の製造と同様の操作によりDMQ/AAM=60/40(モル%、塩化ナトリウム5質量%)(試料−2)、DMQ/AAM=60/40(モル%、硫酸ナトリウム5質量%)(試料−3)、DMQ/AAM=60/40(モル%、硫酸アンモニウム2.5質量%)(試料−4)、DMQ/AAM=60/40(モル%、硫酸アンモニウム10質量%)(試料−5)、DMQ/AAM=80/20(モル%、硫酸アンモニウム5質量%)(試料−7)、DMC=100(モル%、硫酸アンモニウム5質量%)(試料−8)の各々を製造した。以上の結果を表1に示す。 DMQ / AAM = 60/40 (mol%, sodium chloride 5 mass%) (sample-2), DMQ / AAM = 60/40 (mol%, sodium sulfate 5 mass%) (Sample-3), DMQ / AAM = 60/40 (mol%, ammonium sulfate 2.5 mass%) (sample-4), DMQ / AAM = 60/40 (mol%, ammonium sulfate 10 mass%) (sample-5) ) , D MQ / AAM = 80/20 (mol%, ammonium sulfate 5 mass%) (sample-7), DMC = 100 (mol%, ammonium sulfate 5 mass%) (sample-8). The results are shown in Table 1.

攪拌機、還流冷却管、温度計および窒素導入管を備えた4つ口500mlセパラブルフラスコに沸点190℃ないし230℃のイソパラフィン120.0gにソルビタンモノオレート7.5g及びポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート4.25gを仕込み溶解させた。別に80質量%アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物131.6g、80質量%メタアクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物70.0g、60質量%アクリル酸17.0g、50質量%アクリルアミド57.0g、イソプロピルアルコール0.2g(対単量体0.1質量%)及び硫酸アンモニウム25.0g(対油中水型エマルジョン全量に対し5質量%)、イオン交換水58.6gを各々採取し添加した。油と水溶液を混合し、ホモジナイザーにて1000rpmで2分間攪拌乳化した。この時の単量体組成は、DMQ/DMC/AAC/AAM=40/20/10/30(モル%)である。 A four-necked 500 ml separable flask equipped with a stirrer, reflux condenser, thermometer and nitrogen inlet tube was charged with 120.0 g of isoparaffin having a boiling point of 190 ° C. to 230 ° C., 7.5 g of sorbitan monooleate and polyoxyethylene sorbitan monostearate 4 .25 g was charged and dissolved. Separately, 80% by mass acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride 131.6 g, 80% by mass methacryloyloxyethyltrimethylammonium chloride 70.0 g, 60% by mass acrylic acid 17.0 g, 50% by mass acrylamide 57.0 g, isopropyl alcohol 0 .2 g (0.1% by mass with respect to the monomer), 25.0 g of ammonium sulfate (5% by mass with respect to the total amount of the water-in-oil emulsion), and 58.6 g of ion-exchanged water were collected and added. The oil and the aqueous solution were mixed and emulsified with stirring at 1000 rpm for 2 minutes with a homogenizer. The monomer composition at this time is DMQ / DMC / AAC / AAM = 40/20/10/30 (mol%).

得られたエマルジョン単量体溶液の温度を40〜43℃に保ち、窒素置換を30分行なった後、ジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート(和光純薬V−601)0.7g(対単量体0.35質量%)を加え、重合反応を開始させた。42±2℃で12時間重合させ反応を完結させた。重合後、生成した油中水型エマルジョンに転相剤としてポリオキシエチレンデシルエーテル9.0g(対液1.8質量%)を添加混合した。この油中水型エマルジョンを光散乱法による重量平均分子量を測定すると710万であった。この試作品を試料−9とする。 After maintaining the temperature of the obtained emulsion monomer solution at 40 to 43 ° C. and performing nitrogen substitution for 30 minutes, 0.7 g of dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate (Wako Pure Chemical V-601) (0.35% by mass with respect to monomer) was added to initiate the polymerization reaction. The reaction was completed by polymerization at 42 ± 2 ° C. for 12 hours. After the polymerization, 9.0 g of polyoxyethylene decyl ether (1.8% by mass with respect to the liquid) was added and mixed as a phase inversion agent to the resulting water-in-oil emulsion. The weight average molecular weight of this water-in-oil emulsion measured by the light scattering method was 7.1 million. This prototype is designated as Sample-9.

攪拌機、還流冷却管、温度計および窒素導入管を備えた4つ口500mlセパラブルフラスコに沸点190℃ないし230℃のイソパラフィン120.0gにソルビタンモノオレート7.5g及びポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート4.25gを仕込み溶解させた。別に80質量%アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物(以下DMQと略記)200.8g、50質量%アクリルアミド(AAMと略記)78.4g、イソプロピルアルコール0.2g(対単量体0.1質量%)及び硫酸アンモニウム25.0g(対油中水型エマルジョン全量に対し5質量%)、メチレンビスアクリルアミド0.1質量%水溶液3.0g(対単量体0.0015質量%)、イオン交換水52.0gを各々採取し添加した。油と水溶液を混合し、ホモジナイザーにて1000rpmで2分間攪拌乳化した。この時の単量体組成は、DMQ/AAM=50/50(モル%)である。 A four-necked 500 ml separable flask equipped with a stirrer, reflux condenser, thermometer and nitrogen inlet tube was charged with 120.0 g of isoparaffin having a boiling point of 190 ° C. to 230 ° C., 7.5 g of sorbitan monooleate and polyoxyethylene sorbitan monostearate 4 .25 g was charged and dissolved. Separately, 200.8 g of 80% by mass acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride (hereinafter abbreviated as DMQ), 78.4 g of 50% by mass acrylamide (abbreviated as AAM), 0.2 g of isopropyl alcohol (0.1% by mass of monomer) And ammonium sulfate 25.0 g (5% by mass with respect to the total amount of the water-in-oil emulsion), methylenebisacrylamide 0.1% by mass aqueous solution 3.0 g (based on the monomer 0.0015% by mass), ion-exchanged water 52.0 g Was collected and added. The oil and the aqueous solution were mixed and emulsified with stirring at 1000 rpm for 2 minutes with a homogenizer. The monomer composition at this time is DMQ / AAM = 50/50 (mol%).

得られたエマルジョン単量体溶液の温度を40〜43℃に保ち、窒素置換を30分行なった後、ジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート(和光純薬V−601)0.7g(対単量体0.35質量%)を加え、重合反応を開始させた。42±2℃で12時間重合させ反応を完結させた。重合後、生成した油中水型エマルジョンに転相剤としてポリオキシエチレンデシルエーテル9.0g(対液1.8質量%)を添加混合した。この油中水型エマルジョンを光散乱法による重量平均分子量を測定すると800万であった。この試作品を試料−10とする。 After maintaining the temperature of the obtained emulsion monomer solution at 40 to 43 ° C. and performing nitrogen substitution for 30 minutes, 0.7 g of dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate (Wako Pure Chemical V-601) (0.35% by mass with respect to monomer) was added to initiate the polymerization reaction. The reaction was completed by polymerization at 42 ± 2 ° C. for 12 hours. After the polymerization, 9.0 g of polyoxyethylene decyl ether (1.8% by mass with respect to the liquid) was added and mixed as a phase inversion agent to the resulting water-in-oil emulsion. The weight average molecular weight of this water-in-oil emulsion measured by the light scattering method was 8 million. This prototype is designated as Sample-10.

(比較例1)
攪拌機、還流冷却管、温度計および窒素導入管を備えた4つ口500mlセパラブルフラスコに沸点190℃ないし230℃のイソパラフィン120.0gにソルビタンモノオレート7.5g及びポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート4.25gを仕込み溶解させた。別に80質量%アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物(以下DMQと略記)200.8g、50質量%アクリルアミド(AAMと略記)78.4g、イソプロピルアルコール0.2g(対単量体0.1質量%)、イオン交換水80.0gを各々採取し添加した。油と水溶液を混合し、ホモジナイザーにて1000rpmで2分間攪拌乳化した。この時の単量体組成は、DMQ/AAM=60/40(モル%)である。
(Comparative Example 1)
A four-necked 500 ml separable flask equipped with a stirrer, reflux condenser, thermometer and nitrogen inlet tube was charged with 120.0 g of isoparaffin having a boiling point of 190 ° C. to 230 ° C., 7.5 g of sorbitan monooleate and polyoxyethylene sorbitan monostearate 4 .25 g was charged and dissolved. Separately, 200.8 g of 80% by mass acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride (hereinafter abbreviated as DMQ), 78.4 g of 50% by mass acrylamide (abbreviated as AAM), 0.2 g of isopropyl alcohol (0.1% by mass of monomer) Then, 80.0 g of ion-exchanged water was collected and added. The oil and the aqueous solution were mixed and emulsified with stirring at 1000 rpm for 2 minutes with a homogenizer. The monomer composition at this time is DMQ / AAM = 60/40 (mol%).

得られたエマルジョン単量体溶液の温度を40〜43℃に保ち、窒素置換を30分行なった後、ジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート(和光純薬V−601)0.7g(対単量体0.35質量%)を加え、重合反応を開始させた。42±2℃で12時間重合させ反応を完結させた。重合後、生成した油中水型エマルジョンに転相剤としてポリオキシエチレンデシルエーテル9.0g(対液1.8質量%)を添加混合した。この油中水型エマルジョンを光散乱法による重量平均分子量を測定すると660万であった。この試作品を比較−1とし、結果を表1に示す。 After maintaining the temperature of the obtained emulsion monomer solution at 40 to 43 ° C. and performing nitrogen substitution for 30 minutes, 0.7 g of dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate (Wako Pure Chemical V-601) (0.35% by mass with respect to monomer) was added to initiate the polymerization reaction. The reaction was completed by polymerization at 42 ± 2 ° C. for 12 hours. After the polymerization, 9.0 g of polyoxyethylene decyl ether (1.8% by mass with respect to the liquid) was added and mixed as a phase inversion agent to the resulting water-in-oil emulsion. The weight average molecular weight of this water-in-oil emulsion measured by the light scattering method was 6.60 million. This prototype is referred to as Comparison-1, and the results are shown in Table 1.

(比較例2)
実施例2と同様な操作を用い、塩無添加の条件により油中水型エマルジョンを製造した。この試作品を比較−2とし、結果を表1に示す。
(Comparative Example 2)
Using the same operation as in Example 2, a water-in-oil emulsion was produced under the condition of adding no salt. This prototype is referred to as Comparison-2, and the results are shown in Table 1.

(比較例3)
実施例3と同様な操作を用い、塩無添加の条件により油中水型エマルジョンを製造した。この試作品を比較−3とし、結果を表1に示す。













(Comparative Example 3)
Using the same operation as in Example 3, a water-in-oil emulsion was produced under the condition of adding no salt. This prototype is referred to as Comparison-3, and the results are shown in Table 1.













表1
DMQ;アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物
DMC;メタアクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物、AAC;アクリル酸、AAM;アクリルアミド
AS;硫酸アンモニウム、SC;塩化ナトリウム、SS;硫酸ナトリウム、架橋剤;メチレンビスアクリルアミド(単量体質量に対しppm)
( Table 1 )
DMQ; acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride DMC; methacryloyloxyethyltrimethylammonium chloride, AAC; acrylic acid, AAM; acrylamide AS; ammonium sulfate, SC; sodium chloride, SS; sodium sulfate, cross-linking agent; Ppm relative to the mass of the mass)

下水処理場より発生する下水混合生汚泥(汚泥性状がpH5.9、SS:22000mg/L、TS:24500mg/L、VSS:88.4%/SS)について遠心脱水機を対象とした凝集濾過試験及び圧搾試験を実施した。300mL容のポリプロピレン製ビーカーに汚泥を200mL入れた後、試料−1〜試料−および試料−10をそれぞれ対SS分0.40質量%および0.60質量%添加し、1000rpm、30秒間の攪拌により汚泥を凝集させた。その後フロックの大きさを観察後、40メッシュの濾布付きビーカーにより濾過速度を調べた。また濾過後の凝集物を1kgf/cmの圧搾圧力で30秒間プレス脱水後に脱水ケーキの含水率を求めた。結果を表2に示す。 Coagulation filtration test for centrifugal dehydrator for sewage mixed raw sludge generated from sewage treatment plant (sludge properties are pH 5.9, SS: 22000 mg / L, TS: 24500 mg / L, VSS: 88.4% / SS) And a squeeze test was conducted. After 200 mL of sludge was put into a 300 mL polypropylene beaker, Sample-1 to Sample- 5 and Sample-10 were added at 0.40 mass% and 0.60 mass% for SS, respectively, and stirred at 1000 rpm for 30 seconds. The sludge was agglomerated. Then, after observing the size of the floc, the filtration rate was examined with a 40 mesh beaker with a filter cloth. Further, the water content of the dehydrated cake was determined after press dewatering the aggregate after filtration for 30 seconds at a pressing pressure of 1 kgf / cm 2 . The results are shown in Table 2.

(比較例4)
実施例4と同じ汚泥を使用し同様な操作を比較−1〜比較−3(各比較サンプル)に関して実施した。結果を表2に示す。
(Comparative Example 4)
The same sludge as Example 4 was used and the same operation was implemented regarding Comparative-1 to Comparative-3 (each comparative sample). The results are shown in Table 2.

表2
薬剤添加量;対SS質量%、10秒後濾液量;mL、ケーキ含水率;質量%、フロック径;mm
( Table 2 )
Drug addition amount: SS mass%, filtrate amount after 10 seconds; mL, cake moisture content; mass%, floc diameter; mm

実施例の各試料は、添加量対汚泥ss0.4質量%でも十分な凝集効果を示しているが、比較例の各試料は、添加量対汚泥ss0.4質量%
では効果が不足している。これは、比較例の各試料が薬剤の汚泥への分散性が実施例の各試料より低く凝集作用が遅れていることを表わしていると考えられる。
Each sample of the example shows a sufficient coagulation effect even with the addition amount vs. sludge ss 0.4 mass%, but each sample of the comparative example has an addition amount vs. sludge ss 0.4 mass%.
Then the effect is insufficient. This is considered that each sample of the comparative example shows that the dispersibility of the drug in the sludge is lower than that of each sample of the example, and the coagulation action is delayed.

し尿処理場より発生する余剰汚泥(汚泥性状がpH6.7、SS:14500mg/L、TS:16500mg/L、VSS:75.1%/SS)についてベルトプレス型脱水機を対象とした凝集濾過試験及び圧搾試験を実施した。300mL容のポリプロピレン製ビーカーに汚泥を200mL入れた後、試料−1および試料−7〜試料−10をそれぞれ対汚泥SS分0.75質量%および0.95質量%添加し、ビーカー移し替え20回の攪拌により汚泥を凝集させ、フロックの大きさを観察後、ベルトプレス用濾布(敷島カンバス社製 T−1179L)上に内径60mmの円筒を置き、その中にビーカー中の凝集汚泥を注いで濾過速度を調べた。また濾過後の凝集物を1kgf/cmの圧搾圧力で30秒間プレス脱水後に脱水ケーキの含水率を求めた。結果を表3に示す。 Coagulation filtration test for surplus sludge generated from human waste treatment plant (sludge properties are pH 6.7, SS: 14500 mg / L, TS: 16500 mg / L, VSS: 75.1% / SS) for belt press dehydrator And a squeeze test was conducted. After 200 mL of sludge was put into a 300 mL polypropylene beaker, Sample-1 and Sample-7 to Sample-10 were respectively added with 0.75% by mass and 0.95% by mass of sludge for SS, and the beaker was transferred 20 times. After agglomerating the sludge by observing the size of the floc, place a cylinder with an inner diameter of 60 mm on a filter cloth for belt press (T-1179L, manufactured by Shikishima Canvas Co.), and pour the agglomerated sludge in the beaker into it. The filtration rate was examined. Further, the water content of the dehydrated cake was determined after press dewatering the aggregate after filtration for 30 seconds at a pressing pressure of 1 kgf / cm 2 . The results are shown in Table 3.

(比較例5)
実施例4と同じ汚泥を使用し同様な操作を比較−1〜比較−3に関して実施した。結果を表3に示す。
(Comparative Example 5)
A similar operation was performed for Comparative-1 to Comparative-3 using the same sludge as in Example 4. The results are shown in Table 3.

実施例の各試料は、添加量対汚泥ss0.75質量%でも十分な凝集効果を示しているが、比較例の各試料は、添加量対汚泥ss0.75質量%では効果が不足している。これは、比較例の各試料が薬剤の汚泥への分散性が実施例の各試料より低く凝集作用が遅れていることを表わしていると考えられる。 Each sample of the example shows a sufficient agglomeration effect even with the addition amount vs. sludge ss 0.75% by mass, but each sample of the comparative example is insufficient in effect with the addition amount vs. sludge ss 0.75% by mass. . This is considered that each sample of the comparative example shows that the dispersibility of the drug in the sludge is lower than that of each sample of the example, and the coagulation action is delayed.

(表3)
薬剤添加量;対SS質量%、10秒後濾液量;mL、ケーキ含水率;質量%、フロック径;mm
(Table 3)
Drug addition amount: SS mass%, filtrate amount after 10 seconds; mL, cake moisture content; mass%, floc diameter; mm

Claims (5)

下記一般式(1)及び/又は(2)で表される単量体30〜100モル%及び無機塩を必須として含有する単量体混合物水溶液を、界面活性剤により水に非混和性有機液体を連続相、該単量体混合物水溶液を分散相となるよう乳化し、重合し製造した、重量平均分子量が300万から1000万の水溶性重合体からなる油中水型エマルジョンであり、前記油中水型エマルジョンの25℃での0.2質量%水溶液粘度が350mPa・s以下である油中水型エマルジョンからなる汚泥脱水剤。
一般式(1)
は水素又はメチル基、R 、R は炭素数1〜3のアルキル基、アルコキシ基、R は水素、炭素数1〜3のアルキル基、アルコキシ基あるいはベンジル基であり、同種でも異種でも良い。Aは酸素またはNH、Bは炭素数2〜4のアルキレン基またはアルコキシレン基、X は陰イオンをそれぞれ表わす。
一般式(2)
は水素又はメチル基、R 、R は炭素数1〜3のアルキル基、アルコキシ基あるいはベンジル基、X は陰イオンをそれぞれ表わす。
A monomer mixture aqueous solution containing 30 to 100 mol% of the monomer represented by the following general formula (1) and / or (2) and an inorganic salt as essential components is immiscible in water with a surfactant. A water-in-oil emulsion comprising a water-soluble polymer having a weight average molecular weight of 3 million to 10 million, which is produced by emulsifying and polymerizing an aqueous solution of the monomer mixture as a disperse phase and polymerizing. A sludge dewatering agent comprising a water-in-oil emulsion having a viscosity of 350 mPa · s or less of a 0.2% by mass aqueous solution of the water-in-water emulsion at 25 ° C.
General formula (1)
R 1 is hydrogen or a methyl group, R 2 and R 3 are alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms, alkoxy groups, and R 4 is hydrogen, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group, or a benzyl group. Different types may be used. A represents oxygen or NH, B represents an alkylene group or alkoxylene group having 2 to 4 carbon atoms, and X 1 represents an anion.
General formula (2)
R 5 represents hydrogen or a methyl group, R 6 and R 7 each represent an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group or a benzyl group, and X 2 represents an anion.
前記単量体混合物水溶液が、下記一般式(3)で表される単量体を含有することを特徴とする請求項1に記載の油中水型エマルジョンからなる汚泥脱水剤。
一般式(3)
は水素、メチル基又はカルボキシメチル基、QはSO 、C SO 、CONHC(CH CH SO 、C COOあるいはCOO、R は水素又はCOO 、Y あるいはY は水素又は陽イオンをそれぞれ表わす。
The sludge dewatering agent comprising a water-in-oil emulsion according to claim 1, wherein the monomer mixture aqueous solution contains a monomer represented by the following general formula (3).
General formula (3)
R 8 is hydrogen, methyl group or carboxymethyl group, Q is SO 3 , C 6 H 4 SO 3 , CONHC (CH 3 ) 2 CH 2 SO 3 , C 6 H 4 COO or COO , R 9 Represents hydrogen or COO Y 2 + , Y 1 or Y 2 represents hydrogen or a cation, respectively.
前記無機塩が油中水型エマルジョンの液量に対し0.5〜15質量%であることを特徴とする請求項1あるいは2に記載の油中水型エマルジョンからなる汚泥脱水剤。 The sludge dewatering agent comprising a water-in-oil emulsion according to claim 1 or 2, wherein the inorganic salt is 0.5 to 15% by mass with respect to the amount of the water-in-oil emulsion. 下記一般式(1)及び/又は(2)で表される単量体30〜100モル%及び無機塩を必須として含有する単量体混合物水溶液を、界面活性剤により水に非混和性有機液体を連続相、該単量体混合物水溶液を分散相となるよう乳化し、重合し製造した、重量平均分子量が300万から1000万の水溶性重合体からなる油中水型エマルジョンであり、前記油中水型エマルジョンの25℃での0.2質量%水溶液粘度が350mPa・s以下である油中水型エマルジョンあるいはその希釈液を汚泥に添加し凝集させた後、脱水機により脱水することを特徴とする汚泥脱水方法。
一般式(1)
は水素又はメチル基、R 、R は炭素数1〜3のアルキル基、アルコキシ基、R は水素、炭素数1〜3のアルキル基、アルコキシ基あるいはベンジル基であり、同種でも異種でも良い。Aは酸素またはNH、Bは炭素数2〜4のアルキレン基またはアルコキシレン基、X は陰イオンをそれぞれ表わす。
一般式(2)
は水素又はメチル基、R 、R は炭素数1〜3のアルキル基、アルコキシ基あるいはベンジル基、X は陰イオンをそれぞれ表わす。
A monomer mixture aqueous solution containing 30 to 100 mol% of the monomer represented by the following general formula (1) and / or (2) and an inorganic salt as essential components is immiscible in water with a surfactant. A water-in-oil emulsion comprising a water-soluble polymer having a weight average molecular weight of 3 million to 10 million, which is produced by emulsifying and polymerizing an aqueous solution of the monomer mixture as a disperse phase and polymerizing. A water-in- oil emulsion whose viscosity of a 0.2% by weight aqueous solution at 25 ° C. of a water-in-water emulsion is 350 mPa · s or less is added to a sludge and aggregated, and then dehydrated by a dehydrator. Sludge dewatering method.
General formula (1)
R 1 is hydrogen or a methyl group, R 2 and R 3 are alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms, alkoxy groups, and R 4 is hydrogen, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group, or a benzyl group. Different types may be used. A represents oxygen or NH, B represents an alkylene group or alkoxylene group having 2 to 4 carbon atoms, and X 1 represents an anion.
General formula (2)
R 5 represents hydrogen or a methyl group, R 6 and R 7 each represent an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group or a benzyl group, and X 2 represents an anion.
前記単量体混合物水溶液が、下記一般式(3)で表される単量体を含有することを特徴とする請求項4に記載の汚泥脱水方法。
一般式(3)
は水素、メチル基又はカルボキシメチル基、QはSO 、C SO 、CONHC(CH CH SO 、C COOあるいはCOO、R は水素又はCOO 、Y あるいはY は水素又は陽イオンをそれぞれ表わす。
The sludge dewatering method according to claim 4, wherein the monomer mixture aqueous solution contains a monomer represented by the following general formula (3).
General formula (3)
R 8 is hydrogen, methyl group or carboxymethyl group, Q is SO 3 , C 6 H 4 SO 3 , CONHC (CH 3 ) 2 CH 2 SO 3 , C 6 H 4 COO or COO , R 9 Represents hydrogen or COO Y 2 + , Y 1 or Y 2 represents hydrogen or a cation, respectively.
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