JP6571483B2 - Organic coagulant - Google Patents

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Description

本発明は、下水またはし尿および工場廃水等の汚泥または廃水処理に用いる有機凝結剤に関する。   The present invention relates to an organic coagulant used for sludge or wastewater treatment such as sewage or human waste and factory wastewater.

従来、下水等の有機性汚泥や工場廃水等の、無機性汚泥、懸濁水、着色水、製紙工場の廃水およびその他の水溶液の凝結および脱色処理においては、無機凝結剤(例えば、硫酸バンド、ポリ塩化アルミニウム、塩化第二鉄、硫酸第二鉄、ポリ硫酸鉄および消石灰)および有機凝結剤[例えば、ジメチルアミノエチルメタアクリレート塩化メチル4級塩の重合物(特許文献1,2)]が広く使用されている。
また、これらの有機性および無機性の汚泥または廃水の脱水処理に対しては、有機性または無機性の凝結剤を添加した後、両性またはカチオン性高分子凝集剤を使用して処理されている。例えば、縮合系ポリアミンの有機凝結剤および両性高分子凝集剤を併用する方法(特許文献3)等が提案されている。
Conventionally, in the coagulation and decoloration treatment of inorganic sludge, suspended water, colored water, paper mill wastewater and other aqueous solutions such as organic sludge such as sewage and factory wastewater, inorganic coagulants (for example, sulfate bands, Aluminum chloride, ferric chloride, ferric sulfate, polyiron sulfate and slaked lime) and organic coagulants [for example, polymer of dimethylaminoethyl methacrylate methyl chloride quaternary salt (Patent Documents 1 and 2)] Has been.
In addition, these organic and inorganic sludges or wastewaters are dehydrated using an amphoteric or cationic polymer flocculant after adding an organic or inorganic coagulant. . For example, a method using an organic coagulant of condensed polyamine and an amphoteric polymer flocculant (Patent Document 3) has been proposed.

特許第3697630号Japanese Patent No. 3697630 特開2012−115790号公報JP 2012-115790 A 特開2000−225400号公報JP 2000-225400 A

しかしながら、無機凝結剤は上記の汚泥または廃水に対して膨大な添加量を必要とし、固液分離後のスラッジ量が増大する問題がある。また、近年の廃水規制の強化に伴い放流水中のCOD(化学的酸素要求量)を低減するニーズが高まってきており、特に有機凝結剤のより一層の性能向上が望まれている。
また、前記脱水処理においては、昨今の汚泥および廃水量の増加に伴う処理速度向上の観点から、より強いフロック形成能が望まれ、脱水ケーキの焼却または埋め立て処分コストの観点からは、脱水ケーキ中の含水率を低減する性能が望まれており、さらには脱水工程後の分離水の脱色およびCOD低減性能をも有する高分子凝集剤が望まれている。
上記の有機凝結剤は、無機凝結剤に比べて低添加量で済み、スラッジ量は大幅に低減できるものの、凝結および脱水の効果が不十分であった。また、上記の有機凝結剤と高分子凝集剤を併用する方法によってもまだ十分とは言えなかった。
However, the inorganic coagulant requires a huge amount of addition to the sludge or waste water, and there is a problem that the amount of sludge after solid-liquid separation increases. In addition, with the recent tightening of wastewater regulations, there is an increasing need to reduce COD (chemical oxygen demand) in effluent water, and further improvement in the performance of organic coagulants is particularly desired.
In addition, in the dehydration process, a stronger floc-forming ability is desired from the viewpoint of improving the processing speed associated with the recent increase in the amount of sludge and wastewater. From the viewpoint of the cost of incineration or landfill disposal of the dehydrated cake, Therefore, a polymer flocculant having the ability to decolorize separated water after the dehydration step and to reduce COD is desired.
The organic coagulant described above requires a lower amount of addition than the inorganic coagulant, and although the amount of sludge can be greatly reduced, the effect of coagulation and dehydration was insufficient. In addition, the method using the above-mentioned organic coagulant and polymer coagulant has not been sufficient.

本発明の目的は、凝結、脱色効果に優れる有機凝結剤、並びにフロックの粗大化、フロック強度の増大、脱水ケーキの低含水率化、およびろ液の脱色およびCOD低減等の凝結および凝集性能に優れる凝結および凝集処理剤を提供することにある。   The object of the present invention is an organic coagulant having excellent coagulation and decolorization effects, and coagulation and coagulation performance such as floc coarsening, floc strength increase, low moisture content of dehydrated cake, and filtrate decolorization and COD reduction. The object is to provide an excellent setting and coagulation treatment agent.

本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、本発明に到達した。すなわち、本発明は、下記一般式(1)で表される水溶性カチオン性モノマー(a1)および2価不飽和モノマー(b)を含有する不飽和モノマー(a)を構成単位とする水溶性(共)重合体(A)を含有してなる有機凝結剤(P);該(P)と、水溶性(共)重合体(B)を含有してなる高分子凝集剤(Q)とを組み合わせてなる汚泥または廃水用の凝結および凝集処理剤(Z)である。

CH2=CR1−CO−X1−Q−N+234・Z- (1)

[式中、R1はHまたはCH3;R2〜R4はH;X1はOまたはNH;Qはヘテロ原子を有していてもよい炭素数2〜4の2価の炭化水素基;Z-はプロトン酸のH+を除く残基を表す。]
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have reached the present invention. That is, the present invention comprises a water-soluble cationic monomer (a1) represented by the following general formula (1) and an unsaturated monomer (a) containing a divalent unsaturated monomer (b) as a structural unit ( An organic coagulant (P) comprising a (co) polymer (A); a combination of the (P) and a polymer flocculant (Q) comprising a water-soluble (co) polymer (B) A coagulation and coagulation treatment agent (Z) for sludge or wastewater.

CH 2 = CR 1 -CO-X 1 -Q-N + R 2 R 3 R 4 · Z - (1)

[Wherein R 1 is H or CH 3 ; R 2 to R 4 are H; X 1 is O or NH; Q is a divalent hydrocarbon group having 2 to 4 carbon atoms which may have a hetero atom. Z represents a residue excluding H + of the protonic acid. ]

本発明の有機凝結剤(P)は下記の効果を奏する。
(1)汚泥または廃水に対して、凝結性能に優れる。
(2)該有機凝結剤と高分子凝集剤(Q)とを組み合わせてなる凝結および凝集処理剤(Z)は、優れた凝結および凝集性能を示す。
なお、本発明において凝結性能とは、分散している懸濁粒子の表面電荷を中和して該懸濁粒子同士を凝結させる性能をいい、後述する上澄み液清澄度、凝結性、上澄み液脱色性およびCODで評価できる。凝集性能とは、該凝結された微細粒子をさらに架橋吸着作用で凝集させて粗大フロックを形成する性能をいい、後述するフロック粒径、スラッジ体積比率、ろ液COD、ろ液清澄度およびケーキ含水率で評価できる。
The organic coagulant (P) of the present invention has the following effects.
(1) Excellent condensation performance against sludge or wastewater.
(2) The coagulation and coagulation treatment agent (Z) obtained by combining the organic coagulant and the polymer coagulant (Q) exhibits excellent coagulation and coagulation performance.
In the present invention, the coagulation performance refers to the performance of neutralizing the surface charge of dispersed suspended particles to coagulate the suspended particles, and the supernatant liquid clarity, coagulability, and supernatant liquid decolorization described later. It can be evaluated by sex and COD. The agglomeration performance refers to the ability to agglomerate the agglomerated fine particles by cross-linking adsorption action to form coarse flocs. The floc particle size, sludge volume ratio, filtrate COD, filtrate clarification, and cake water content described later Can be evaluated by rate.

[水溶性カチオン性モノマー(a1)]
本発明における水溶性カチオン性モノマー(a1)は下記一般式(1)で表される。なお、本発明において水溶性モノマーもしくは水溶性(共)重合体とは、水に対する溶解度が1g以上/水100g(20℃)であるものを意味し、後述する水不溶性モノマーとは、水に対する溶解度が1g未満/水100g(20℃)であるものを意味する。

CH2=CR1−CO−X1−Q−N+234・Z- (1)
[Water-soluble cationic monomer (a1)]
The water-soluble cationic monomer (a1) in the present invention is represented by the following general formula (1). In the present invention, the water-soluble monomer or water-soluble (co) polymer means that the solubility in water is 1 g or more / 100 g of water (20 ° C.), and the water-insoluble monomer described later means the solubility in water. Is less than 1 g / 100 g water (20 ° C.).

CH 2 = CR 1 -CO-X 1 -Q-N + R 2 R 3 R 4 · Z - (1)

一般式(1)中、R1はHまたはCH3(好ましくはCH3)、R2〜R4はH、X1はOまたはNH(好ましくはO)、Qはヘテロ原子を有していてもよい炭素数(以下Cと略記することがある)2〜4(好ましくは2〜3)の2価の炭化水素基、Z-はプロトン酸のH+を除く残基を表す。
また、一般式(1)中、QのCが2未満のものは存在せず、5を超えると後述の(A)を含有してなる有機凝結剤(P)の凝結性能が悪くなる。
Qとしては、アルキレン(エチレン、1,3−プロピレン、1,2−プロピレン等)基、ヒドロキシアルキレン(ヒドロキシエチレン、ヒドロキシプロピレン等)基等が挙げられる。有機凝結剤(P)の凝結性能の観点から、Qはアルキレン基が好ましく、エチレン基がさらに好ましい。
In general formula (1), R 1 is H or CH 3 (preferably CH 3 ), R 2 to R 4 are H, X 1 is O or NH (preferably O), and Q has a hetero atom. A divalent hydrocarbon group having 2 to 4 (preferably 2 to 3) carbon atoms (hereinafter sometimes abbreviated as C), and Z represents a residue other than H + of the protonic acid.
Moreover, in General formula (1), the thing of C of Q is less than 2 does not exist, and when it exceeds 5, the coagulation performance of the organic coagulant (P) containing (A) mentioned later will worsen.
Examples of Q include an alkylene (ethylene, 1,3-propylene, 1,2-propylene, etc.) group, a hydroxyalkylene (hydroxyethylene, hydroxypropylene, etc.) group, and the like. From the viewpoint of the coagulation performance of the organic coagulant (P), Q is preferably an alkylene group, more preferably an ethylene group.

-としては、下記(1)〜(6)のプロトン酸のH+を除く残基が挙げられる。
(1)無機酸、例えばハロゲン化水素(例えばHF、HCl、HBrおよびHI)、硫酸、硝酸およびリン酸;
(2)硫酸エステル、例えばC1〜30の硫酸エステル[例えばアルキルもしくはアルケニル硫酸(例えばメチル硫酸、エチル硫酸、ラウリル硫酸、ミリスチル硫酸、パルミチル硫酸、ステアリル硫酸、オレイル硫酸、リノール硫酸およびセチル硫酸)および高級アルコール(C10〜20)のエチレンオキサイド(以下、EOと略記)1〜10モル付加物の硫酸エステル];
Examples of Z include residues other than H + of the following protonic acids (1) to (6).
(1) inorganic acids such as hydrogen halides (eg HF, HCl, HBr and HI), sulfuric acid, nitric acid and phosphoric acid;
(2) Sulfate esters such as C1-30 sulfates [eg alkyl or alkenyl sulfates (eg methyl sulfate, ethyl sulfate, lauryl sulfate, myristyl sulfate, palmityl sulfate, stearyl sulfate, oleyl sulfate, linole sulfate and cetyl sulfate) and higher 1 to 10 mol adduct sulfate of ethylene oxide (hereinafter abbreviated as EO) of alcohol (C10-20)];

(3)スルホン酸、例えばC1〜30のスルホン酸〔例えばアルキル(C1〜10)スルホン酸(例えばメタンスルホン酸およびエタンスルホン酸)、アルキルアリール(C7〜30)スルホン酸(例えばアルキルベンゼンスルホン酸、アルキルフェノールスルホン酸およびアルキルナフタレンスルホン酸)、高級アルキル(C10〜30)スルホン酸、高級脂肪酸エステル(C10〜30)スルホン酸、高級アルコールエーテル(C10〜30)スルホン酸、スルホコハク酸エステル、高級脂肪酸アミド(C10〜20)のアルキル(C1〜10)スルホン酸、アルキル(C1〜10)ジフェニルエーテルスルホン酸およびアルキル(C1〜10)ベンズイミダゾールスルホン酸〕;
(4)リン酸エステル、例えばC1〜30のリン酸エステル〔例えばモノ−およびジアルキル(アルキルC1〜30)リン酸エステル、モノ−およびジアルケニル(アルケニルC1〜30)リン酸エステル、(ポリ)オキシアルキレン[EO1〜14モル付加および/またはプロピレンオキサイド(以下、POと略記)1〜9モル付加]アルキル(C1〜30)エーテルリン酸エステル、糖リン酸エステル(例えばグルコース−リン酸エステル、グルコースアミンリン酸エステル、マルトース−1−リン酸および蔗糖リン酸エステル)およびグリセリンリン酸(例えばホスファチジン酸);
(3) Sulfonic acids such as C1-30 sulfonic acids [eg alkyl (C1-10) sulfonic acids (eg methanesulfonic acid and ethanesulfonic acid), alkylaryl (C7-30) sulfonic acids (eg alkylbenzene sulfonic acid, alkylphenol) Sulfonic acids and alkylnaphthalene sulfonic acids), higher alkyl (C10-30) sulfonic acids, higher fatty acid esters (C10-30) sulfonic acids, higher alcohol ethers (C10-30) sulfonic acids, sulfosuccinic acid esters, higher fatty acid amides (C10) To 20) alkyl (C1-10) sulfonic acid, alkyl (C1-10) diphenyl ether sulfonic acid and alkyl (C1-10) benzimidazole sulfonic acid];
(4) Phosphate esters such as C1-30 phosphate esters [eg mono- and dialkyl (alkyl C1-30) phosphate esters, mono- and dialkenyl (alkenyl C1-30) phosphate esters, (poly) oxyalkylenes [EO 1-14 mol addition and / or propylene oxide (hereinafter abbreviated as PO) 1-9 mol addition] alkyl (C1-30) ether phosphate ester, sugar phosphate ester (eg glucose-phosphate ester, glucose amine phosphorus) Acid esters, maltose-1-phosphate and sucrose phosphate esters) and glycerin phosphate (eg phosphatidic acid);

(5)ホスホン酸、例えばC1〜30のホスホン酸〔例えばアルキル(C1〜10)ホスホン酸(例えばメチルホスホン酸およびエチルホスホン酸)、アルキルアリール(C7〜30)ホスホン酸(例えばアルキルベンゼンホスホン酸およびアルキルフェノールホスホン酸)、高級アルキル(C10〜30)ホスホン酸、高級脂肪酸エステル(C10〜30)のホスホン酸、高級アルコールエーテル(C10〜30)のホスホン酸、高級脂肪酸アミド(C10〜20)のアルキル(C1〜10)ホスホン酸、アルキル(C1〜10)ジフェニルエーテルホスホン酸およびアルキル(C1〜10)ベンズイミダゾールホスホン酸〕;
(6)カルボン酸、例えばC1〜30のカルボン酸、例えば脂肪族[C1〜30のモノ−およびジカルボン酸、例えばギ酸、シュウ酸、酢酸、プロピオン酸、マレイン酸、フマル酸およびアジピン酸];脂環式[C4〜30のモノ−およびジカルボン酸、例えばシクロペンタン(ジ)カルボン酸およびシクロヘキサン(ジ)カルボン酸];および芳香(脂肪)族[C7〜30のモノ−およびジカルボン酸、例えば安息香酸、フタル酸、キシリレンジカルボン酸]。
(5) Phosphonic acids, such as C1-30 phosphonic acids [eg alkyl (C1-10) phosphonic acids (eg methylphosphonic acid and ethylphosphonic acid), alkylaryl (C7-30) phosphonic acids (eg alkylbenzene phosphonic acid and alkylphenol phosphones) Acid), higher alkyl (C10-30) phosphonic acid, phosphonic acid of higher fatty acid ester (C10-30), phosphonic acid of higher alcohol ether (C10-30), alkyl of higher fatty acid amide (C10-20) (C1 10) phosphonic acid, alkyl (C1-10) diphenyl ether phosphonic acid and alkyl (C1-10) benzimidazolephosphonic acid];
(6) Carboxylic acids such as C1-30 carboxylic acids such as aliphatic [C1-30 mono- and dicarboxylic acids such as formic acid, oxalic acid, acetic acid, propionic acid, maleic acid, fumaric acid and adipic acid]; Cyclic [C4-30 mono- and dicarboxylic acids such as cyclopentane (di) carboxylic acid and cyclohexane (di) carboxylic acid]; and aromatic (aliphatic) [C7-30 mono- and dicarboxylic acids such as benzoic acid , Phthalic acid, xylylene dicarboxylic acid].

上記プロトン酸のうち、(A)の凝結性能の観点から好ましいのは無機酸、硫酸エステル、スルホン酸、さらに好ましいのは塩酸、硫酸、メタンスルホン酸、とくに好ましいのは硫酸、メタンスルホン酸である。   Of the above protonic acids, from the viewpoint of the coagulation performance of (A), preferred are inorganic acids, sulfuric esters and sulfonic acids, more preferred are hydrochloric acid, sulfuric acid and methanesulfonic acid, and particularly preferred are sulfuric acid and methanesulfonic acid. .

[不飽和モノマー(a)]
本発明における不飽和モノマー(a)には、前記水溶性カチオン性モノマー(a1)、後述の2価不飽和モノマー(b)以外に、その他の水溶性モノマー(a2)〜(a4)を含有させることができる。該その他の水溶性モノマーとしては、(a1)以外のカチオン性モノマー(a2)、ノニオン性モノマー(a3)、アニオン性モノマー(a4)、およびこれらの混合物が含まれる。
[Unsaturated monomer (a)]
The unsaturated monomer (a) in the present invention contains other water-soluble monomers (a2) to (a4) in addition to the water-soluble cationic monomer (a1) and the divalent unsaturated monomer (b) described later. be able to. Examples of the other water-soluble monomers include cationic monomers (a2) other than (a1), nonionic monomers (a3), anionic monomers (a4), and mixtures thereof.

(a2)カチオン性モノマー
下記のもの、これらの塩[例えば無機酸(塩酸、硫酸、リン酸および硝酸等)塩、メチルクロライド塩、ジメチル硫酸塩およびベンジルクロライド塩等]、およびこれらの混合物が挙げられる。
(A2) Cationic monomer The following, these salts [for example, inorganic acid (hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, nitric acid, etc.) salts, methyl chloride salts, dimethyl sulfate salts, benzyl chloride salts, etc.], and mixtures thereof are mentioned. It is done.

(a21)窒素原子含有(メタ)アクリレート
C5〜30のもの、例えばN,N−ジアルキル(アルキル基はC1〜2)アミノアルキル(C2〜3)(メタ)アクリレート[N,N−ジメチルアミノエチルおよび−プロピル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチルおよび−プロピル(メタ)アクリレート等]、複素環含有(メタ)アクリレート[N−モルホリノエチル(メタ)アクリレート等];
(A21) Nitrogen-containing (meth) acrylates having C5-30, such as N, N-dialkyl (alkyl group is C1-2) aminoalkyl (C2-3) (meth) acrylate [N, N-dimethylaminoethyl and -Propyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl and -propyl (meth) acrylate and the like], heterocycle-containing (meth) acrylate [N-morpholinoethyl (meth) acrylate and the like];

(a22)(置換)アミノ基もしくはアンモニウム基を有するエチレン性不飽和化合物
C5〜30のもの、例えばN,N−ジアルキル(C1〜2)アミノアルキル(C2〜3)(メタ)アクリルアミド[N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド等]、ビニルアミン、ビニルアニリン、(メタ)アリルアミン、p−アミノスチレン等;
(a23)アミンイミド基を有する化合物
C5〜30のもの、例えば1,1,1−トリメチルアミン(メタ)アクリルイミド、1,1−ジメチル−1−エチルアミン(メタ)アクリルイミド、1,1−ジメチル−1−(2’−フェニル−2’−ヒドロキシエチル)アミン(メタ)アクリルイミド。
(A22) (Substituted) Ethylenically unsaturated compounds having an amino group or an ammonium group C5-30, such as N, N-dialkyl (C1-2) aminoalkyl (C2-3) (meth) acrylamide [N, N -Dimethylaminoethyl (meth) acrylamide etc.], vinylamine, vinylaniline, (meth) allylamine, p-aminostyrene etc .;
(A23) Compound having amine imide group C5-30, such as 1,1,1-trimethylamine (meth) acrylimide, 1,1-dimethyl-1-ethylamine (meth) acrylimide, 1,1-dimethyl-1 -(2'-Phenyl-2'-hydroxyethyl) amine (meth) acrylimide.

上記(a2)のうち、凝結性能および工業上の観点から好ましいのは(a21)(a22)、さらに好ましいのはN,N−ジアルキル(C1〜2)アミノアルキル(C2〜3)(メタ)アクリレートの塩、ビニルアミン、(メタ)アリルアミン、とくに好ましいのはN,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレートの塩、ビニルアミン、(メタ)アリルアミン、最も好ましいのはN,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートの塩、ビニルアミンである。さらに、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートの塩のうち好ましいのは無機酸塩、メチルクロライド塩、とくに好ましいのはメチルクロライド塩である。   Among the above (a2), (a21) and (a22) are preferable from the viewpoint of setting performance and industry, and N, N-dialkyl (C1-2) aminoalkyl (C2-3) (meth) acrylate is more preferable. Salt, vinylamine, (meth) allylamine, particularly preferred is N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylate salt, vinylamine, (meth) allylamine, most preferred Is a salt of N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, vinylamine. Further, among the salts of N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, preferred are inorganic acid salts and methyl chloride salts, and particularly preferred are methyl chloride salts.

(a3)ノニオン性モノマー
下記のもの、およびこれらの混合物が挙げられる。
(a31)(メタ)アクリレート
C4以上かつ数平均分子量[以下Mnと略記。測定は後述のゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)法による。]5,000以下のもの、例えば水酸基含有(メタ)アクリレート[例えばヒドロキシエチル−、ジエチレングリコールモノ−、ポリエチレングリコール(重合度3〜50)モノ−および(ポリ)グリセロール(重合度1〜10)モノ(メタ)アクリレート]およびアクリル酸アルキル(アルキル基はC1〜2)エステル(C4〜5、例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル);
(a32)(メタ)アクリルアミドおよびその誘導体
C3〜30のもの、例えば(メタ)アクリルアミド、N−アルキル(C1〜3)(メタ)アクリルアミド[N−メチルおよび−イソプロピル(メタ)アクリルアミド等]、N−アルキロール(メタ)アクリルアミド[N−メチロール(メタ)アクリルアミド等]、N−アルキロール(C1〜2)(メタ)アクリルアミドのアルキレンオキシド(C2〜3、以下AOと略記。)1〜8モル付加物;
(a33) 前記(a1)、(a2)以外の窒素原子含有エチレン性不飽和化合物
C3〜30のもの、例えばアクリロニトリル、N−ビニルホルムアミド、N−ビニル−2−ピロリドン、N−ビニルイミダゾール、N−ビニルスクシンイミド、N−ビニルカルバゾールおよび2−シアノエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチルマレイミドのAO2〜10モル付加物。
(A3) Nonionic monomer The following are mentioned, and these mixtures.
(A31) (Meth) acrylate C4 or more and number average molecular weight [hereinafter abbreviated as Mn. The measurement is based on a gel permeation chromatography (GPC) method described later. ] 5,000 or less, such as hydroxyl group-containing (meth) acrylates [for example, hydroxyethyl-, diethylene glycol mono-, polyethylene glycol (polymerization degree 3-50) mono- and (poly) glycerol (polymerization degree 1-10) mono ( Meth) acrylate] and alkyl acrylate (alkyl group is C1-2) ester (C4-5, such as methyl acrylate, ethyl acrylate);
(A32) (Meth) acrylamide and its derivatives C3-30, such as (meth) acrylamide, N-alkyl (C1-3) (meth) acrylamide [N-methyl and -isopropyl (meth) acrylamide etc.], N- Alkylol (meth) acrylamide [N-methylol (meth) acrylamide etc.], N-alkylol (C1-2) (meth) acrylamide alkylene oxide (C2-3, hereinafter abbreviated as AO) 1-8 mol adduct ;
(A33) Nitrogen-containing ethylenically unsaturated compounds other than (a1) and (a2), those having C3-30, such as acrylonitrile, N-vinylformamide, N-vinyl-2-pyrrolidone, N-vinylimidazole, N- AO2 to 10 mol adduct of vinylsuccinimide, N-vinylcarbazole and 2-cyanoethyl (meth) acrylate, hydroxyethylmaleimide.

上記(a3)のうち、凝結性能の観点から好ましいのは(a32)、(a33)、さらに好ましいのはアクリロニトリル、N−ビニルホルムアミド、(メタ)アクリルアミドである。   Of the above (a3), from the viewpoint of setting performance, (a32) and (a33) are preferable, and acrylonitrile, N-vinylformamide, and (meth) acrylamide are more preferable.

(a4)アニオン性モノマー
下記のもの、これらの塩[アルカリ金属(リチウム、ナトリウム、カリウム等、以下同じ。)塩、アルカリ土類金属(マグネシウム、カルシウム等、以下同じ。)塩、アンモニウム塩およびアミン(C1〜20)塩等]、およびこれらの混合物が挙げられる。
(A4) Anionic monomer The following, these salts [alkali metal (lithium, sodium, potassium, etc., the same shall apply hereinafter) salt, alkaline earth metal (magnesium, calcium, etc., the same shall apply hereinafter) salt, ammonium salt and amine (C1-20) salts and the like], and mixtures thereof.

(a41)不飽和カルボン酸
C3〜30のもの、例えば(メタ)アクリル酸、(無水)マレイン酸、フマル酸、(無水)イタコン酸、ビニル安息香酸、アリル酢酸;
(a42)不飽和スルホン酸
C2〜20の脂肪族不飽和スルホン酸(ビニルスルホン酸等)、C6〜20の芳香族不飽和スルホン酸(スチレンスルホン酸等)、スルホン酸基含有(メタ)アクリレート[スルホアルキル(C2〜20)(メタ)アクリレート[2−(メタ)アクリロイルオキシエタン、−プロパンおよび−ブタンスルホン酸、3−(メタ)アクリロイルオキシプロパンスルホン酸、4−(メタ)アクリロイルオキシブタンスルホン酸、2−(メタ)アクリロイルオキシ−2,2−ジメチルエタンスルホン酸、p−(メタ)アクリロイルオキシメチルベンゼンスルホン酸等]、スルホン酸基含有(メタ)アクリルアミド[2−(メタ)アクリロイルアミノエタンスルホン酸、2−および3−(メタ)アクリロイルアミノプロパンスルホン酸、2−および4−(メタ)アクリロイルアミノブタンスルホン酸、2−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2−ジメチルエタンスルホン酸、p−(メタ)アクリロイルアミノメチルベンゼンスルホン酸等]、アルキル(C1〜20)(メタ)アリルスルホコハク酸エステル[メチル(メタ)アリルスルホコハク酸エステル等]等;
(a43)(メタ)アクリロイルポリオキシアルキレン(アルキレン基はC1〜3)硫酸エステル
(メタ)アクリロイルポリオキシエチレン(EO)付加モル数2〜50]硫酸エステル等。
(A41) unsaturated carboxylic acids of C3-30, such as (meth) acrylic acid, (anhydrous) maleic acid, fumaric acid, (anhydrous) itaconic acid, vinylbenzoic acid, allyl acetic acid;
(A42) Unsaturated sulfonic acid C2-20 aliphatic unsaturated sulfonic acid (such as vinyl sulfonic acid), C6-20 aromatic unsaturated sulfonic acid (such as styrene sulfonic acid), sulfonic acid group-containing (meth) acrylate [ Sulfoalkyl (C2-20) (meth) acrylate [2- (meth) acryloyloxyethane, -propane and -butanesulfonic acid, 3- (meth) acryloyloxypropanesulfonic acid, 4- (meth) acryloyloxybutanesulfonic acid 2- (meth) acryloyloxy-2,2-dimethylethanesulfonic acid, p- (meth) acryloyloxymethylbenzenesulfonic acid, etc.], sulfonic acid group-containing (meth) acrylamide [2- (meth) acryloylaminoethanesulfone Acid, 2- and 3- (meth) acryloylaminopropane Sulfonic acid, 2- and 4- (meth) acryloylaminobutanesulfonic acid, 2- (meth) acryloylamino-2,2-dimethylethanesulfonic acid, p- (meth) acryloylaminomethylbenzenesulfonic acid, etc.], alkyl ( C1-20) (meth) allylsulfosuccinic acid ester [methyl (meth) allylsulfosuccinic acid ester and the like] and the like;
(A43) (Meth) acryloyl polyoxyalkylene (alkylene group is C1-3) sulfate ester (meth) acryloyl polyoxyethylene (EO) addition mole number 2-50] sulfate ester and the like.

上記(a4)のうち、凝結性能の観点から好ましいのは、(a41)、さらに好ましいのは(メタ)アクリル酸、(無水)マレイン酸である。   Of the above (a4), from the viewpoint of setting performance, (a41) is more preferable, and (meth) acrylic acid and (anhydrous) maleic acid are more preferable.

本発明におけるMnおよび後述の重量平均分子量(Mw)のGPC測定は次の測定条件に従うものとする。
<GPC測定条件>
GPC機種:HLC−8120GPC、東ソー(株)製
カラム :TSKgel GMHXL2本
+TSKgel Multipore HXL−M、東ソー(株)製
カラム温度:40℃
溶媒 :テトラヒドロフラン(THF)
検出装置 :屈折率検出器
基準物質 :標準ポリスチレン(TSKstandard
POLYSTYRENE)、東ソー(株)製
The GPC measurement of Mn and the weight average molecular weight (Mw) described later in the present invention shall conform to the following measurement conditions.
<GPC measurement conditions>
GPC model: HLC-8120GPC, manufactured by Tosoh Corporation Column: 2 TSKgel GMHXL
+ TSKgel Multipore HXL-M, manufactured by Tosoh Corporation Column temperature: 40 ° C
Solvent: Tetrahydrofuran (THF)
Detection device: Refractive index detector Reference material: Standard polystyrene (TSKstandard
POLYSTYRENE), manufactured by Tosoh Corporation

不飽和モノマー(a)中の、前記(a1)〜(a4)の合計モル数に基づく
(a1)の割合は、後述の有機凝結剤(P)の凝結性能の観点から好ましくは40〜100モル%、さらに好ましくは60〜100モル%、とくに好ましくは80〜100モル%;
(a2)の割合は、同様の観点から好ましくは60モル%以下、さらに好ましくは40モル%以下、とくに好ましくは20モル%以下;
(a3)の割合は、同様の観点から好ましくは60モル%以下、さらに好ましくは40モル%以下、とくに好ましくは20モル%以下;
(a4)の割合は、(A)の水への溶解性の観点から好ましくは60モル%以下、さらに好ましくは40モル%以下、とくに好ましくは20モル%以下である。
The proportion of (a1) based on the total number of moles of (a1) to (a4) in the unsaturated monomer (a) is preferably 40 to 100 moles from the viewpoint of the setting performance of the organic coagulant (P) described later. %, More preferably 60 to 100 mol%, particularly preferably 80 to 100 mol%;
The proportion of (a2) is preferably 60 mol% or less, more preferably 40 mol% or less, particularly preferably 20 mol% or less from the same viewpoint;
The proportion of (a3) is preferably 60 mol% or less, more preferably 40 mol% or less, particularly preferably 20 mol% or less from the same viewpoint;
The proportion of (a4) is preferably 60 mol% or less, more preferably 40 mol% or less, and particularly preferably 20 mol% or less from the viewpoint of the solubility of (A) in water.

[2価不飽和モノマー(b)]
本発明における2価不飽和モノマー(b)は、重合性不飽和基を2個有するものであり、後述のアクリレートモノマー(b1)、メタアクリレートモノマー(b2)、およびこれらのうちの2種またはそれ以上の混合物が含まれる。
(b)としては、下記一般式(2)で表される2価不飽和モノマーが好適に使用できる。
CH2=CR5−CO−OCH2CH2−X2−CO−CR6=CH2 (2)

上記一般式(2)中、R5、R6はHまたはメチル基(好ましくはメチル基);X2はOまたはNHを表す。
[Divalent unsaturated monomer (b)]
The divalent unsaturated monomer (b) in the present invention has two polymerizable unsaturated groups. The acrylate monomer (b1), the methacrylate monomer (b2), and two or more of these are described below. A mixture of the above is included.
As (b), a diunsaturated monomer represented by the following general formula (2) can be preferably used.
CH 2 = CR 5 -CO-OCH 2 CH 2 -X 2 -CO-CR 6 = CH 2 (2)

In the general formula (2), R 5 and R 6 represent H or a methyl group (preferably a methyl group); X 2 represents O or NH.

(b1)としては、例えば、メタクリロイルオキシエチルアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、アクリロイルアミノエチルアクリレートが挙げられる。
(b2)としては、例えば、エチレングリコールジメタアクリレート、メタアクリロイルアミノエチルメタアクリレートが挙げられる。
Examples of (b1) include methacryloyloxyethyl acrylate, ethylene glycol diacrylate, and acryloylaminoethyl acrylate.
Examples of (b2) include ethylene glycol dimethacrylate and methacryloylaminoethyl methacrylate.

上記のうち、凝結性能の観点から好ましいのは(b2)、さらに好ましいのはエチレングリコールジメタアクリレートおよびメタアクリロイルアミノエチルメタアクリレート、とくに好ましいのはメタアクリロイルアミノエチルメタアクリレートである。   Of the above, (b2) is preferable from the viewpoint of setting performance, ethylene glycol dimethacrylate and methacryloylaminoethyl methacrylate are more preferable, and methacryloylaminoethyl methacrylate is particularly preferable.

前記2価不飽和モノマー(b)は、凝結性能および後述の水溶性(共)重合体(A)の水溶性の観点から、不飽和モノマー(a)に基づいて好ましくは0.00001〜0.5モル%、さらに好ましくは0.0001〜0.12モル%、とくに好ましくは0.001〜0.06モル%である。   The divalent unsaturated monomer (b) is preferably 0.00001 to 0.000 based on the unsaturated monomer (a) from the viewpoints of coagulation performance and water solubility of the water-soluble (co) polymer (A) described later. 5 mol%, more preferably 0.0001 to 0.12 mol%, particularly preferably 0.001 to 0.06 mol%.

不飽和モノマー(a)には、本発明の効果を阻害しない範囲で前記水溶性カチオン性モノマー(a1)、(a1)以外の水溶性モノマー(a2)〜(a4)の他に必要により水不溶性モノマー(x)を併用してもよい。
水不溶性モノマー(x)としては、以下の(x1)〜(x5)、およびこれらの混合物が挙げられる。
(x1)C6〜23の(メタ)アクリレート
脂肪族または脂環式アルコール(C3〜20)の(メタ)アクリレート[プロピル−、ブチル−、ラウリル−、オクタデシル−およびシクロヘキシル(メタ)アクリレート等]およびエポキシ基(C4〜20)含有(メタ)アクリレート[グリシジル(メタ)アクリレート等];
The unsaturated monomer (a) is water-insoluble if necessary in addition to the water-soluble cationic monomers (a1) and (a1) other than the water-soluble cationic monomers (a1) and (a1) as long as the effects of the present invention are not impaired. Monomer (x) may be used in combination.
Examples of the water-insoluble monomer (x) include the following (x1) to (x5) and mixtures thereof.
(X1) C6-23 (meth) acrylate (meth) acrylate of aliphatic or cycloaliphatic alcohol (C3-20) [propyl-, butyl-, lauryl-, octadecyl- and cyclohexyl (meth) acrylate etc.] and epoxy Group (C4-20) -containing (meth) acrylate [glycidyl (meth) acrylate and the like];

(x2)[モノアルコキシ(C1〜20)−、モノシクロアルコキシ(C3〜12)−もしくはモノフェノキシ]ポリプロピレングリコール(ポリプロピレングリコールは以下、PPGと略記)(重合度2〜50)の不飽和カルボン酸モノエステル
モノオール(C1〜20)もしくは1価フェノール(C6〜20)のプロピレンオキシド(以下POと略記)付加物の(メタ)アクリル酸エステル[ω−メトキシPPGモノ(メタ)アクリレート、ω−エトキシPPGモノ(メタ)アクリレート、ω−プロポキシPPGモノ(メタ)アクリレート、ω−ブトキシPPGモノ(メタ)アクリレート、ω−シクロヘキシルPPGモノ(メタ)アクリレート、ω−フェノキシPPGモノ(メタ)アクリレート等]およびジオール(C2〜20)もしくは2価フェノール(C6〜20)のPO付加物の(メタ)アクリル酸エステル[ω−ヒドロキシエチル(ポリ)オキシプロピレンモノ(メタ)アクリレート等]等;
(X2) Unsaturated carboxylic acid of [monoalkoxy (C1-20)-, monocycloalkoxy (C3-12)-or monophenoxy] polypropylene glycol (polypropylene glycol is hereinafter abbreviated as PPG) (degree of polymerization 2-50) Monoester Monool (C1-20) or monohydric phenol (C6-20) propylene oxide (hereinafter abbreviated as PO) adduct (meth) acrylate ester [ω-methoxy PPG mono (meth) acrylate, ω-ethoxy PPG mono (meth) acrylate, ω-propoxy PPG mono (meth) acrylate, ω-butoxy PPG mono (meth) acrylate, ω-cyclohexyl PPG mono (meth) acrylate, ω-phenoxy PPG mono (meth) acrylate, etc.] and diol (C2-20) or 2 (Meth) acrylic acid ester [ω-hydroxyethyl (poly) oxypropylene mono (meth) acrylate etc.] etc. of PO adduct of polyhydric phenol (C6-20);

(x3)C2〜30の不飽和炭化水素
エチレン、ノネン、スチレン、1−メチルスチレン等;
(x4)不飽和アルコール[C2〜4のもの、例えばビニルアルコール、(メタ)アリルアルコール]のカルボン酸(C2〜30)エステル(酢酸ビニル等);
(x5)ハロゲン含有モノマー(C2〜30のもの、例えば塩化ビニル)。
(X3) C2-30 unsaturated hydrocarbon ethylene, nonene, styrene, 1-methylstyrene and the like;
(X4) carboxylic acid (C2-30) ester (such as vinyl acetate) of unsaturated alcohol [of C2-4, such as vinyl alcohol, (meth) allyl alcohol];
(X5) Halogen-containing monomer (C2-30, such as vinyl chloride).

前記不飽和モノマー(a)に、本発明の効果を阻害しない範囲で必要により併用してもよい(x)の量は、不飽和モノマー(a)の合計モル数に基づいて、(A)の水への溶解性の観点から、好ましくは20%以下、さらに好ましくは10%以下、とくに好ましくは5%以下である。   The amount of (x) that may be used in combination with the unsaturated monomer (a) as necessary as long as the effects of the present invention are not impaired is based on the total number of moles of the unsaturated monomer (a). From the viewpoint of solubility in water, it is preferably 20% or less, more preferably 10% or less, and particularly preferably 5% or less.

[水溶性(共)重合体(A)]
本発明における水溶性(共)重合体(A)は、上記不飽和モノマーを、公知の水溶液重合(例えば、特開昭55−133413号公報に記載の断熱重合、薄膜重合、噴霧重合等)や、公知の逆相懸濁重合(例えば特公昭54−30710号公報、特開昭56−26909号公報、特開平1−5808号公報に記載のもの)を含む種々の重合法[溶液滴下重合(例えば特開平6−211942号公報)、光重合(例えば特公平6−804公報に記載のもの)、沈澱重合(例えば特開昭61−123610公報に記載のもの)、逆相乳化重合(例えば特開昭58−197398号に記載のもの)等]で、ラジカル重合開始剤(d)を用いて製造することができる。該重合法のうち工業上の観点、分子量制御の観点から好ましいのは溶液滴下重合法である。
溶液滴下重合法としては、例えば溶媒の沸点下にモノマー、溶媒およびラジカル重合開始剤の溶液を滴下する方法を用いて製造することができ、溶媒として有機溶媒を使用した場合は、取り扱い危険性および環境保護の観点等の必要により通常脱溶媒し水を加えて製造される。
[Water-soluble (co) polymer (A)]
In the water-soluble (co) polymer (A) in the present invention, the unsaturated monomer is prepared by known aqueous solution polymerization (for example, adiabatic polymerization, thin film polymerization, spray polymerization, etc. described in JP-A No. 55-133413), In addition, various polymerization methods including known reverse phase suspension polymerization (for example, those described in JP-B-54-30710, JP-A-56-26909, and JP-A-1-5808) [solution dropping polymerization ( For example, JP-A-6-211942), photopolymerization (for example, the one described in JP-B-6-804), precipitation polymerization (for example, the one described in JP-A-61-212310), reverse phase emulsion polymerization (for example, JP And the like described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 58-197398] and the like] using a radical polymerization initiator (d). Among the polymerization methods, the solution dropping polymerization method is preferable from the industrial viewpoint and the molecular weight control viewpoint.
As the solution dropping polymerization method, for example, it can be produced using a method of dropping a monomer, a solvent and a radical polymerization initiator solution under the boiling point of the solvent. When an organic solvent is used as the solvent, handling danger and It is usually produced by removing the solvent and adding water if necessary from the viewpoint of environmental protection.

溶液滴下重合法で使用する溶媒(g)としては、例えば水、アルコール(メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等)、ケトン(メチルエチルケトン、アセトン等)、テトラヒドロフラン(THF)、ジメチルホルムアミド(DMF)およびこれらの混合物等の極性溶媒、またはトルエン、キシレンなどの非極性溶媒が挙げられる。
これらのうちでモノマーおよび開始剤の溶解性、重合後の脱溶媒の観点から好ましいのは水もしくは水とアルコールの混合溶媒である。さらに好ましくは水もしくは水とイソプロピルアルコールの混合溶媒である。
Examples of the solvent (g) used in the solution dropping polymerization method include water, alcohol (methanol, ethanol, isopropyl alcohol, etc.), ketone (methyl ethyl ketone, acetone, etc.), tetrahydrofuran (THF), dimethylformamide (DMF), and mixtures thereof. Or a nonpolar solvent such as toluene or xylene.
Of these, water or a mixed solvent of water and alcohol is preferable from the viewpoints of solubility of the monomer and initiator and removal of the solvent after polymerization. More preferred is water or a mixed solvent of water and isopropyl alcohol.

ラジカル重合開始剤(d)としては、種々のもの、例えばアゾ化合物〔水溶性のもの[アゾビスアミジノプロパン(塩)、アゾビスシアノバレリン酸(塩)等]および油溶性のもの[アゾビスシアノバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル等]〕および過酸化物〔水溶性のもの[過酢酸、t−ブチルパーオキサイド、過酸化水素、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等]および油溶性のもの[ベンゾイルパーオキシド、クメンヒドロキシパーオキシド等]〕が挙げられる。
上記アゾ化合物における塩としては、無機酸(塩酸、硫酸、リン酸、硝酸等)塩およびアルカリ金属(リチウム、ナトリウム、カリウム等)塩、アンモニウム塩等が挙げられる。
Examples of the radical polymerization initiator (d) include various compounds such as azo compounds [water-soluble compounds [azobisamidinopropane (salt), azobiscyanovaleric acid (salt), etc.]) and oil-soluble compounds (azobiscyano). Valeronitrile, azobisisobutyronitrile, azobiscyclohexanecarbonitrile, etc.]] and peroxides [water-soluble [peracetic acid, t-butyl peroxide, hydrogen peroxide, ammonium persulfate, sodium persulfate, persulfate] Potassium etc.] and oil-soluble [benzoyl peroxide, cumene hydroxy peroxide, etc.]].
Examples of the salt in the azo compound include inorganic acid (hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, nitric acid, etc.) salts, alkali metal (lithium, sodium, potassium, etc.) salts, ammonium salts, and the like.

上記過酸化物は還元剤と組み合わせてレドックス開始剤として用いてもよく、還元剤としては重亜硫酸塩(重亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸カリウム、重亜硫酸アンモニウム等)、還元性金属塩[硫酸鉄(II)等]、遷移金属塩のアミン錯体[塩化コバルト(III)のペンタメチレンヘキサミン錯体、塩化銅(II)のジエチレントリアミン錯体等]、有機性還元剤〔アスコルビン酸、3級アミン[ジメチルアミノ安息香酸(塩)、ジメチルアミノエタノール等]等〕等が挙げられる。
また、アゾ化合物、過酸化物およびレドックス開始剤はそれぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもいずれでもよい。
これらのうち、(A)の水不溶解分低減の観点からアゾ化合物が好ましい。
(d)は、通常重合系の水相に含有させるが、前記重合方法によっては水相(もしくは分散相)および/または油相(もしくは連続相)のいずれに存在させてもよい。
The above peroxide may be used as a redox initiator in combination with a reducing agent. Examples of the reducing agent include bisulfites (sodium bisulfite, potassium bisulfite, ammonium bisulfite, etc.), reducing metal salts [iron sulfate (II ), Etc.], amine complexes of transition metal salts [pentamethylenehexamine complexes of cobalt (III) chloride, diethylenetriamine complexes of copper (II) chloride, etc.], organic reducing agents [ascorbic acid, tertiary amine [dimethylaminobenzoic acid ( Salt), dimethylaminoethanol and the like] and the like.
Further, the azo compound, peroxide and redox initiator may be used alone or in combination of two or more.
Among these, an azo compound is preferable from the viewpoint of reducing the water-insoluble matter of (A).
(D) is usually contained in the aqueous phase of the polymerization system, but depending on the polymerization method, it may be present in either the aqueous phase (or dispersed phase) and / or the oil phase (or continuous phase).

(d)の使用量は、最適な分子量を得るとの観点から、(A)を構成する不飽和モノマーの全重量に基づいて、好ましくは0.001〜1.0%、さらに好ましくは0.005〜0.5%、とくに好ましくは0.01〜0.2%、最も好ましくは0.02〜0.15%である。   From the viewpoint of obtaining an optimum molecular weight, the amount of (d) used is preferably 0.001 to 1.0%, more preferably 0.8%, based on the total weight of unsaturated monomers constituting (A). 005 to 0.5%, particularly preferably 0.01 to 0.2%, most preferably 0.02 to 0.15%.

重合に際しては、連鎖移動剤(e)を使用することができる。
(e)としては、0.01〜100、好ましくは0.05〜50、とくに好ましくは0.1〜10の連鎖移動定数を有するものが挙げられる。
連鎖移動定数の定義は、ジェー・ブランドルプおよびイー・エッチ・インマーグト編「ポリマー・ハンドブック(第4版)」、ジョン ウィレー アンド サンズ刊(J.Brandrup and E.H.Immergut編のPolymerHandbook
fourth edition,JOHN WILEY & SONS)の97〜98頁に記載されている。
本発明における連鎖移動定数は、「高分子合成の実験法」[化学同人(株)、1993年刊行]等に記載されている一般的な方法を用いて測定される、60℃のアクリルアミドへの連鎖移動定数であるものとする。
In the polymerization, a chain transfer agent (e) can be used.
Examples of (e) include those having a chain transfer constant of 0.01 to 100, preferably 0.05 to 50, particularly preferably 0.1 to 10.
Chain transfer constants are defined by J. Brandrup and E. Etch Inmargut, “Polymer Handbook (4th edition)”, published by John Willeand and Sons (Polymer Handbook, edited by J. Brandrup and EH Immergut).
(Fourth edition, JOHN WILEY & SONS), pages 97-98.
The chain transfer constant in the present invention is measured using a general method described in “Experimental Methods for Polymer Synthesis” [Chemical Doujin Co., Ltd., published in 1993] and the like. It shall be a chain transfer constant.

該(e)としては、分子内に1個または2個以上のアミノ基を有する化合物[C0〜60のもの、例えばアンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、トリエチルアミン、n−およびi−プロパノールアミン]、分子内に1個または2個以上のチオール基を有する化合物および(次)亜リン酸化合物〔亜リン酸、次亜リン酸、およびこれらの塩[アルカリ金属(Na、K等)塩等]、並びにこれらの誘導体等〕等が挙げられる。これらのうち、分子量制御の観点から好ましいのは分子内に1個または2個以上のチオール基を有する化合物および(次)亜リン酸化合物である。   As (e), a compound having one or more amino groups in the molecule [C0-60, such as ammonia, methylamine, dimethylamine, triethylamine, n- and i-propanolamine], molecule A compound having one or more thiol groups therein and a (hypo) phosphite compound [phosphorous acid, hypophosphorous acid, and salts thereof [alkali metal (Na, K, etc.) salts, etc.], and These derivatives etc.] etc. are mentioned. Among these, compounds having one or more thiol groups in the molecule and (hypo) phosphite compounds are preferable from the viewpoint of molecular weight control.

(e)の使用量は、(A)を構成する不飽和モノマーの全重量に基づいて、水不溶解分低減および高分子量化の観点から、好ましくは0.0001〜10%、さらに好ましくは0.001〜5%、とくに好ましくは0.01〜3%、最も好ましくは0.05〜1%である。   The amount of (e) used is preferably 0.0001 to 10%, more preferably 0 based on the total weight of unsaturated monomers constituting (A), from the viewpoint of reducing water insolubles and increasing the molecular weight. 0.001 to 5%, particularly preferably 0.01 to 3%, and most preferably 0.05 to 1%.

ラジカル重合法におけるモノマー水溶液中の不飽和モノマー濃度は、水溶液重合ではモノマー水溶液の全重量に基づいて、下限は通常1%、工業上の観点から好ましくは5%、さらに好ましくは10%、とくに好ましくは15%、最も好ましくは20%、上限は通常80%、重合時の温度コントロールの観点から好ましくは75%、さらに好ましくは70%、特に好ましくは65%;溶液滴下重合では、下限は通常5%、前記と同様の観点から好ましくは10%、さらに好ましくは15%、とくに好ましくは20%、最も好ましくは25%、上限は通常90%、前記と同様の観点から好ましくは85%、さらに好ましくは80%、とくに好ましくは75%、最も好ましくは70%;逆相懸濁重合では、下限は通常30%、前記と同様の観点から好ましくは40%、さらに好ましくは45%、とくに好ましくは50%、最も好ましくは55%、上限は通常90%、前記と同様の観点から好ましくは85%、さらに好ましくは80%、とくに好ましくは78%、最も好ましくは75%;逆相乳化重合では、下限は通常10%、前記と同様の観点から好ましくは20%、さらに好ましくは30%、とくに好ましくは40%、最も好ましくは55%、上限は通常90%、前記と同様の観点から好ましくは80%、さらに好ましくは75%、とくに好ましくは70%、最も好ましくは65%である。   The unsaturated monomer concentration in the aqueous monomer solution in the radical polymerization method is usually 1% based on the total weight of the aqueous monomer solution in aqueous solution polymerization, preferably 5% from an industrial viewpoint, more preferably 10%, particularly preferably. Is 15%, most preferably 20%, the upper limit is usually 80%, and preferably 75%, more preferably 70%, particularly preferably 65% from the viewpoint of temperature control during polymerization; %, Preferably 10%, more preferably 15%, particularly preferably 20%, most preferably 25%, the upper limit is usually 90%, preferably 85%, more preferably from the same viewpoint as described above. 80%, particularly preferably 75%, most preferably 70%; in reverse phase suspension polymerization, the lower limit is usually 30%, Preferably 40%, more preferably 45%, particularly preferably 50%, most preferably 55%, the upper limit is usually 90%, preferably 85%, more preferably 80%, particularly preferably 78% from the same viewpoint as described above. %, Most preferably 75%; in reverse phase emulsion polymerization, the lower limit is usually 10%, preferably 20%, more preferably 30%, particularly preferably 40%, most preferably 55%, upper limit from the same viewpoint as above. Is usually 90%, preferably 80% from the same viewpoint as described above, more preferably 75%, particularly preferably 70%, most preferably 65%.

重合時のモノマー水溶液のpHは、特に限定されないが、重合速度、得られる水溶性重合体の溶解性の観点から、好ましくは1〜8、さらに好ましくは1.5〜7、とくに好ましくは1.8〜6.5である。   The pH of the aqueous monomer solution at the time of polymerization is not particularly limited, but is preferably 1 to 8, more preferably 1.5 to 7, particularly preferably 1. from the viewpoint of polymerization rate and solubility of the resulting water-soluble polymer. 8 to 6.5.

水溶性(共)重合体(A)の分子量は、固有粘度[η](dl/g、1N−NaNO3水溶液中、30℃で測定される値。以下同じ。)で表され、該固有粘度は、上澄み液の脱色性およびろ液の清澄性の観点から好ましくは0.1〜3.0、さらに好ましくは0.15〜2.5、とくに好ましくは0.2〜2.0である。なお、本発明において固有粘度[η]は1N−NaNO3水溶液中、30℃で測定した値である。 The molecular weight of the water-soluble (co) polymer (A) is represented by the intrinsic viscosity [η] (dl / g, a value measured at 30 ° C. in a 1N-NaNO 3 aqueous solution, the same shall apply hereinafter). Is preferably from 0.1 to 3.0, more preferably from 0.15 to 2.5, and particularly preferably from 0.2 to 2.0, from the viewpoint of decolorization of the supernatant and clarity of the filtrate. In the present invention, the intrinsic viscosity [η] is a value measured at 30 ° C. in a 1N—NaNO 3 aqueous solution.

水溶性(共)重合体(A)の1.0重量%水溶液の粘度(単位:mPa・s、25℃、以下Vwと表記)は凝結性能およびろ液の清澄性の観点から好ましくは1.0〜100、さらに好ましくは2.0〜80、とくに好ましくは3.0〜60である。なお、本発明において1.0%水溶液粘度[Vw]は、水溶性(共)重合体(A)が1.0重量%となるように、ジャーテスター等を用いて調整した水溶液を、25℃に温度調整し、B型粘度計を用いて、ローター回転数30rpmで測定した値である。   The viscosity (unit: mPa · s, 25 ° C., hereinafter referred to as Vw) of a 1.0% by weight aqueous solution of the water-soluble (co) polymer (A) is preferably 1. from the viewpoints of coagulation performance and filtrate clarity. It is 0-100, More preferably, it is 2.0-80, Most preferably, it is 3.0-60. In the present invention, the 1.0% aqueous solution viscosity [Vw] is an aqueous solution adjusted with a jar tester or the like so that the water-soluble (co) polymer (A) is 1.0% by weight. The value was measured at a rotor rotational speed of 30 rpm using a B-type viscometer.

水溶性(共)重合体(A)のVwの、(A)の固有粘度[η]に対する比Vw/[η]は、凝結性能およびろ液の清澄性の観点から好ましくは10〜50、さらに好ましくは12〜30である。   The ratio Vw / [η] of the Vw of the water-soluble (co) polymer (A) to the intrinsic viscosity [η] of (A) is preferably 10 to 50, from the viewpoints of coagulation performance and filtrate clarity. Preferably it is 12-30.

上記Vwは、例えば、(A)を構成する全モノマーの重量に対する2価不飽和モノマー(b)の重量比で制御され、(b)の重量比が増えるほど、Vwは大きくなる。また、[η]は、(A)を構成する全モノマーの重量に対する、重合時に用いるラジカル重合用連鎖移動剤(e)の重量比で制御され、(e)の重量比が増えるほど[η]は小さくなる。従って、前記Vw/[η]を大きくするには、(b)および/または(e)を増やすことで制御でき、逆にVw/[η]を小さくする場合は、(b)および/または(e)を減らすことで制御できる。   The Vw is controlled by, for example, the weight ratio of the diunsaturated monomer (b) to the weight of all monomers constituting (A), and the Vw increases as the weight ratio of (b) increases. [Η] is controlled by the weight ratio of the chain transfer agent for radical polymerization (e) used during polymerization to the weight of all monomers constituting (A), and as the weight ratio of (e) increases, [η] Becomes smaller. Therefore, in order to increase the Vw / [η], it is possible to control by increasing (b) and / or (e). Conversely, when Vw / [η] is decreased, (b) and / or ( Control can be achieved by reducing e).

[有機凝結剤(P)]
本発明の有機凝結剤(P)は、前記水溶性(共)重合体(A)を含有してなる。
有機凝結剤(P)は、通常(A)の粉末、(A)の水溶液または(A)の分散液の形態で用いられ、好ましいのは、水溶液、分散液である。
該水溶液または分散液中の(A)の含有量(重量%)は、工業的観点および取り扱い性の観点から好ましくは5〜80%、さらに好ましくは10〜75%、とくに好ましくは15〜70%である。
[Organic coagulant (P)]
The organic coagulant (P) of the present invention contains the water-soluble (co) polymer (A).
The organic coagulant (P) is usually used in the form of a powder of (A), an aqueous solution of (A) or a dispersion of (A), preferably an aqueous solution or a dispersion.
The content (% by weight) of (A) in the aqueous solution or dispersion is preferably 5 to 80%, more preferably 10 to 75%, particularly preferably 15 to 70% from the viewpoints of industrial and handling properties. It is.

有機凝結剤(P)と、汚泥または廃水とを、混合する汚泥または廃水の処理方法としては、例えば以下の方法が挙げられる。
有機凝結剤(P)を汚泥または廃水に添加する方法としては、均一混合の観点から(A)の水溶液または分散液をさらに希釈水溶液にした後に汚泥または廃水に添加して十分に撹拌することが好ましいが、(A)をそのまま汚泥または廃水に添加して撹拌、混合してもよい。
(A)を希釈水溶液として用いる場合は、(A)の濃度(重量%)は好ましくは0.01〜20%、さらに好ましくは0.1〜5%である。
(A)の溶解方法および溶解後の希釈方法としては、例えば予め秤りとった水を、後述のジャーテスター等の撹拌装置を用いて撹拌しながら所定量の(A)を加え、数時間(約1〜4時間程度)撹拌して溶解させる方法等が採用できる。
Examples of a method for treating sludge or wastewater in which the organic coagulant (P) and sludge or wastewater are mixed include the following methods.
As a method of adding the organic coagulant (P) to sludge or wastewater, from the viewpoint of uniform mixing, the aqueous solution or dispersion of (A) is further diluted to an aqueous solution and then added to sludge or wastewater and sufficiently stirred. Although it is preferable, (A) may be added to sludge or wastewater as it is and stirred and mixed.
When (A) is used as a dilute aqueous solution, the concentration (% by weight) of (A) is preferably 0.01 to 20%, more preferably 0.1 to 5%.
As a dissolution method of (A) and a dilution method after dissolution, for example, a predetermined amount of (A) is added while stirring water previously weighed using a stirring device such as a jar tester described later, and several hours ( A method of stirring and dissolving for about 1 to 4 hours can be employed.

汚泥または廃水に添加する際の有機凝結剤(P)としての(A)の使用量は、汚泥または廃水の種類、懸濁している粒子の含有量等によって異なるが、廃水、汚泥中の蒸発残留物重量(以下、TSと略記)に基づいて、ろ液の清澄性向上効果および凝集性能の観点から、好ましくは0.005〜10%、さらに好ましくは0.01〜8%、とくに好ましくは0.05〜5%、最も好ましくは0.1〜2%である。   The amount of (A) used as an organic coagulant (P) when added to sludge or wastewater varies depending on the type of sludge or wastewater, the content of suspended particles, etc., but evaporation residue in wastewater and sludge Based on the weight of the product (hereinafter abbreviated as TS), from the viewpoint of the effect of improving the clarity of the filtrate and the coagulation performance, it is preferably 0.005 to 10%, more preferably 0.01 to 8%, and particularly preferably 0. 0.05 to 5%, most preferably 0.1 to 2%.

(P)は、汚泥または廃水への適用に際して、本発明の効果を阻害しない範囲で必要により(P)以外の凝結剤(C)を併用することができる。該凝結剤としては、公知の無機凝結剤(C1)、公知の有機凝結剤(C2)が含まれる。
該公知の無機凝結剤(C1)としては、例えば硫酸バンド、ポリ塩化アルミニウム、塩化第二鉄、硫酸第二鉄、ポリ硫酸鉄および消石灰が挙げられる。
該公知の有機凝結剤(C2)としては、例えばアニリン−ホルムアルデヒド重縮合物塩酸塩、ポリビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロライド、ジメチルジ(メタ)アリルアンモニウムクロライド、(ジ)(メタ)アリルアミンマレイン酸共重合体、(ジ)(メタ)アリルアミンシトラコン酸共重合体、(ジ)(メタ)アリルアミンイタコン酸、(ジ)(メタ)アリルアミンフマル酸共重合体が挙げられる。
これらの公知の無機および有機凝結剤はそれぞれ1種単独または2種以上を使用しても、あるいは両者を併用してもいずれでもよい。
(P) can be used in combination with a coagulant (C) other than (P) if necessary as long as it does not impair the effects of the present invention when applied to sludge or wastewater. Examples of the coagulant include a known inorganic coagulant (C1) and a known organic coagulant (C2).
Examples of the known inorganic coagulant (C1) include sulfuric acid band, polyaluminum chloride, ferric chloride, ferric sulfate, polyiron sulfate and slaked lime.
Examples of the known organic coagulant (C2) include aniline-formaldehyde polycondensate hydrochloride, polyvinylbenzyltrimethylammonium chloride, dimethyldi (meth) allylammonium chloride, (di) (meth) allylaminemaleic acid copolymer, Examples thereof include di) (meth) allylamine citraconic acid copolymer, (di) (meth) allylamine itaconic acid, and (di) (meth) allylamine fumaric acid copolymer.
These known inorganic and organic coagulants may be used alone or in combination of two or more, or both may be used in combination.

前記公知の凝結剤(C)の使用量は、汚泥または廃水中のTSに基づいて、汚泥または廃水処理時の凝結性およびろ液の清澄向上効果の観点から、公知の有機凝結剤の場合、好ましくは0.01〜10%、さらに好ましくは0.05〜8%、とくに好ましくは0.1〜5%、最も好ましくは0.2〜2%である。同様の観点から公知の無機凝結剤の場合、汚泥または廃水中のTSに基づいて、好ましくは0.1〜10%、さらに好ましくは0.5〜9%、とくに好ましくは1〜8%、最も好ましくは2〜7%である。   In the case of a known organic coagulant, the amount of the known coagulant (C) is based on the TS in the sludge or wastewater from the viewpoint of the coagulation property during sludge or wastewater treatment and the effect of improving the clarification of the filtrate. Preferably it is 0.01 to 10%, More preferably, it is 0.05 to 8%, Especially preferably, it is 0.1 to 5%, Most preferably, it is 0.2 to 2%. In the case of a known inorganic coagulant from the same viewpoint, it is preferably 0.1 to 10%, more preferably 0.5 to 9%, particularly preferably 1 to 8%, most preferably, based on TS in sludge or wastewater. Preferably it is 2 to 7%.

公知の凝結剤(C)を併用する場合は、本発明の有機凝結剤(P)と予め混合した上でこれを汚泥または廃水に適用する方法、または(P)と公知の凝結剤を別々に順不同で汚泥または廃水に適用する方法のいずれを採用してもよい。   When the known coagulant (C) is used in combination, it is preliminarily mixed with the organic coagulant (P) of the present invention and applied to sludge or waste water, or (P) and the known coagulant are separately used. Any method of applying to sludge or wastewater in any order may be adopted.

また、本発明の有機凝結剤(P)は必要に応じ、本発明の効果を阻害しない範囲で、消泡剤、キレート化剤、pH調整剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤および防腐剤からなる群から選ばれる1種または2種以上の添加剤を併用することができる。
これらの添加剤のうち、ブロッキング防止剤を除く添加剤については、本発明の効果を阻害しない範囲で(A)の製造前のモノマー水溶液中に予め含有させてもよい。
The organic coagulant (P) of the present invention comprises an antifoaming agent, a chelating agent, a pH adjuster, an antioxidant, an ultraviolet absorber and an antiseptic as long as it does not inhibit the effects of the present invention. One or more additives selected from the group can be used in combination.
Among these additives, additives other than the antiblocking agent may be preliminarily contained in the aqueous monomer solution before the production of (A) as long as the effects of the present invention are not impaired.

上記添加剤全体の使用量は、(A)の重量に基づいて、通常50%以下、添加効果および凝結性能の観点から好ましくは1〜40%、さらに好ましくは2〜30%である。
各添加剤の使用量については、上記と同様の重量に基づいて、通常、消泡剤は5%以下、キレート化剤は30%以下、pH調整剤は10%以下、界面活性剤およびブロッキング防止剤はそれぞれ5%以下、酸化防止剤、紫外線吸収剤および防腐剤はそれぞれ5%以下;上記と同様の観点から好ましくは、消泡剤は1〜3%、キレート化剤は2〜10%、pH調整剤は1〜5%、界面活性剤およびブロッキング防止剤はそれぞれ1〜3%、酸化防止剤、紫外線吸収剤および防腐剤はそれぞれ0.1〜2%である。
Based on the weight of (A), the total amount of the above additives is usually 50% or less, preferably 1 to 40%, more preferably 2 to 30% from the viewpoint of the addition effect and the setting performance.
About the usage-amount of each additive, based on the same weight as the above, normally, an antifoamer is 5% or less, a chelating agent is 30% or less, a pH adjuster is 10% or less, surfactant and blocking prevention Each of the agents is 5% or less, each of the antioxidant, the ultraviolet absorber and the preservative is 5% or less; preferably from the same viewpoint as described above, the antifoaming agent is 1 to 3%, the chelating agent is 2 to 10%, The pH adjuster is 1 to 5%, the surfactant and the antiblocking agent are 1 to 3%, respectively, and the antioxidant, the ultraviolet absorber and the preservative are 0.1 to 2%.

有機凝結剤(P)は、廃水(紙パルプ、染色、自動車、金属加工、製鉄、食品、砂利採取、半導体関連およびクリーニング工業等の各種工場からの廃水)や下水等の処理で生じた汚泥(有機性汚泥または無機性汚泥)に添加することで、従来にない特異的な凝結効果やろ液の清澄性向上効果(COD低減、脱色)、ケーキ発生量およびケーキ含水率の低減効果を示す。   Organic coagulant (P) is sludge (wastewater from various factories such as paper pulp, dyeing, automobiles, metal processing, iron making, food, gravel collection, semiconductor-related and cleaning industries) and sewage ( By adding it to organic sludge or inorganic sludge), it exhibits a unique condensation effect, an effect of improving the clarification of the filtrate (COD reduction, decolorization), a cake generation amount, and a cake moisture content.

[高分子凝集剤(Q)]
本発明における高分子凝集剤(Q)は前記モノマー(a1)、(a2)、(a3)および(a4)からなる群から選ばれる少なくとも1種を構成単位とする水溶性(共)重合体(B)を含有してなる。
[Polymer flocculant (Q)]
The polymer flocculant (Q) in the present invention is a water-soluble (co) polymer having a structural unit of at least one selected from the group consisting of the monomers (a1), (a2), (a3) and (a4). B).

(共)重合体(B)において、2価不飽和モノマー(b)は、凝集性能および水溶性(共)重合体(B)の水溶性の観点から、全モノマーに基づいて好ましくは0.1モル%以下、さらに好ましくは0.00001〜0.06モル%、とくに好ましくは0.00001〜0.006モル%である。
(B)を構成するモノマー(a1)〜(a4)および水不溶性モノマー(x)としてはそれぞれ前記(共)重合体(A)に使用されるものが挙げられ、好ましいものも同様である。
In the (co) polymer (B), the divalent unsaturated monomer (b) is preferably 0.1 based on the total monomers from the viewpoint of aggregation performance and water solubility of the water-soluble (co) polymer (B). It is not more than mol%, more preferably 0.00001 to 0.06 mol%, particularly preferably 0.00001 to 0.006 mol%.
As the monomers (a1) to (a4) and the water-insoluble monomer (x) constituting (B), those used for the (co) polymer (A) can be mentioned, and preferred ones are also the same.

(B)を構成するモノマーには、本発明の効果を阻害しない範囲で前記水溶性モノマー(a1)〜(a4)および水不溶性モノマー(x)の他に、前記(b)以外の公知の架橋性モノマー(y)を併用してもよい。   In addition to the water-soluble monomers (a1) to (a4) and the water-insoluble monomer (x), the monomer constituting the component (B) may be a known crosslinking other than the component (b) as long as the effects of the present invention are not impaired. The monomer (y) may be used in combination.

(B)の分子量は、1N−NaNO3水溶液中30℃で測定した固有粘度[η](dl/g)で表した場合、下限は通常3.1、凝集性能(とくにフロック粒径の増大)の観点から好ましくは4、さらに好ましくは4.8、とくに好ましくは5.4、最も好ましくは6、上限は通常40、凝集性能(とくにフロック強度の向上)の観点から好ましくは30、さらに好ましくは20、とくに好ましくは15、最も好ましくは12である。 When the molecular weight of (B) is expressed in terms of intrinsic viscosity [η] (dl / g) measured at 30 ° C. in a 1N—NaNO 3 aqueous solution, the lower limit is usually 3.1, and the aggregation performance (especially increases in floc particle size) In view of the above, preferably 4, more preferably 4.8, particularly preferably 5.4, most preferably 6, the upper limit is usually 40, preferably 30 from the viewpoint of agglomeration performance (especially improvement of floc strength), more preferably 20, particularly preferably 15, and most preferably 12.

水溶性(共)重合体(B)には、カチオン性水溶性(共)重合体(B1)、両性水溶性(共)重合体(B2)、アニオン性水溶性(共)重合体(B3)およびノニオン性水溶性(共)重合体(B4)が含まれる。   The water-soluble (co) polymer (B) includes a cationic water-soluble (co) polymer (B1), an amphoteric water-soluble (co) polymer (B2), and an anionic water-soluble (co) polymer (B3). And a nonionic water-soluble (co) polymer (B4).

カチオン性水溶性(共)重合体(B1)は、前記カチオン性モノマー(a1)および/または(a2)を必須構成単位とし、必要によりノニオン性モノマー(a3)および/またはモノマー(x)、(y)を構成単位としてさらに含有する(共)重合体であって、水に溶解した際にカチオン性を示す(共)重合体である。
(B1)を構成する不飽和モノマーの合計モル数に基づくモル割合(モル%)は、汚泥粒子表面の荷電中和の観点から、(a1)と(a2)の合計は好ましくは40%以上、さらに好ましくは60〜100%、(a3)は好ましくは60%以下、さらに好ましくは0〜40%である。
The cationic water-soluble (co) polymer (B1) has the cationic monomer (a1) and / or (a2) as an essential constituent unit, and if necessary, the nonionic monomer (a3) and / or the monomer (x), ( It is a (co) polymer further containing y) as a structural unit, and is a (co) polymer that exhibits cationic properties when dissolved in water.
From the viewpoint of charge neutralization on the sludge particle surface, the total of (a1) and (a2) is preferably 40% or more, based on the total mole number of unsaturated monomers constituting (B1). More preferably, it is 60 to 100%, (a3) is preferably 60% or less, more preferably 0 to 40%.

両性水溶性(共)重合体(B2)は、前記カチオン性モノマー(a1)および/または(a2)並びにアニオン性モノマー(a4)を必須構成単位とし、必要によりノニオン性モノマー(a3)、必要によりモノマー(x)、(y)を構成単位としてさらに含有する共重合体である。
(B2)を構成する不飽和モノマーの合計モル数に基づくモル割合(モル%)は、凝集性能の観点から、(a1)および/または(a2)は好ましくは5〜90%、さらに好ましくは10〜80%、(a3)は好ましくは5〜90%、さらに好ましくは10〜80%、(a4)は好ましくは5〜50%、さらに好ましくは10〜40%である。
The amphoteric water-soluble (co) polymer (B2) comprises the cationic monomer (a1) and / or (a2) and the anionic monomer (a4) as essential constituent units, and a nonionic monomer (a3) as necessary. It is a copolymer further containing monomers (x) and (y) as structural units.
The molar ratio (mol%) based on the total number of moles of unsaturated monomers constituting (B2) is preferably 5 to 90%, more preferably 10 from the viewpoint of aggregation performance. -80%, (a3) is preferably 5-90%, more preferably 10-80%, and (a4) is preferably 5-50%, more preferably 10-40%.

(B)のうち、アニオン性水溶性(共)重合体(B3)は、前記アニオン性モノマー(a4)を必須構成単位とし、必要によりノニオン性モノマー(a3)および/またはモノマー(x)、(y)を構成単位としてさらに含有する重合体であって、水に溶解した際にアニオン性を示す重合体である。
(B3)を構成する不飽和モノマーの合計モル数に基づくモル割合(モル%)は、凝集性能の観点から、(a4)は好ましくは70%以上、さらに好ましくは80〜100%、(a3)は好ましくは30%以下、さらに好ましくは0〜20%である。
Among (B), the anionic water-soluble (co) polymer (B3) comprises the anionic monomer (a4) as an essential constituent unit, and if necessary, the nonionic monomer (a3) and / or the monomer (x), ( It is a polymer further containing y) as a structural unit, and is a polymer that exhibits anionic properties when dissolved in water.
From the viewpoint of aggregation performance, (a4) is preferably 70% or more, more preferably 80 to 100%, (a3) based on the total mole number of unsaturated monomers constituting (B3). Is preferably 30% or less, more preferably 0 to 20%.

また、ノニオン性水溶性(共)重合体(B4)は、ノニオン性モノマー(a3)を必須構成単位とし、必要によりモノマー(x)、(y)を構成単位としてさらに含有する共重合体である。   The nonionic water-soluble (co) polymer (B4) is a copolymer containing the nonionic monomer (a3) as an essential constituent unit and further containing monomers (x) and (y) as constituent units as necessary. .

上記(共)重合体(B)のうち、後述の凝集および凝結処理剤(Z)の凝結性能および凝集性能の観点から、好ましいのはカチオン性(共)重合体(B1)および両性(共)重合体(B2)である。   Of the above (co) polymer (B), from the viewpoint of the coagulation performance and coagulation performance of the coagulation and coagulation treatment agent (Z) described below, the cationic (co) polymer (B1) and the amphoteric (co) are preferred. It is a polymer (B2).

高分子凝集剤(Q)を添加する方法としては、(Q)をそのまま添加してもよいが、均一混合の観点から好ましいのは(Q)を水溶液にした後に汚泥または廃水に添加する方法である。
(Q)を水溶液として用いる場合は、(Q)の濃度(重量%)は、凝集性および工業上の観点から好ましくは0.05〜1%、さらに好ましくは0.1〜0.5%である。
溶解方法、溶解後の希釈方法は特に限定はなく、前記有機凝結剤(P)の場合と同様である。とくに粉末状の高分子凝集剤(Q)を水に溶解する際、一度に(Q)を加えるとままこを生じて水に溶解しにくくなるため好ましくない。
As a method of adding the polymer flocculant (Q), (Q) may be added as it is, but from the viewpoint of uniform mixing, the method of adding (Q) to an aqueous solution and then adding it to sludge or wastewater is preferable. is there.
When (Q) is used as an aqueous solution, the concentration (% by weight) of (Q) is preferably 0.05 to 1%, more preferably 0.1 to 0.5% from the viewpoints of cohesiveness and industry. is there.
The dissolution method and the dilution method after dissolution are not particularly limited, and are the same as in the case of the organic coagulant (P). In particular, when the powdery polymer flocculant (Q) is dissolved in water, adding (Q) at a time is not preferable because it causes the formation of dents and makes it difficult to dissolve in water.

(B)の製造方法としては、特に限定はなく、公知の製法、例えば水溶液重合、逆相懸濁重合、沈殿重合および逆相乳化重合等のラジカル重合法を用いることができる。これらのうち、工業的観点から好ましいのは、水溶液重合、逆相懸濁重合および逆相乳化重合、さらに好ましいのは水溶液重合および逆相懸濁重合である。   The production method of (B) is not particularly limited, and known production methods such as aqueous polymerization, reverse phase suspension polymerization, precipitation polymerization and reverse phase emulsion polymerization can be used. Among these, aqueous solution polymerization, reverse phase suspension polymerization and reverse phase emulsion polymerization are preferable from an industrial viewpoint, and aqueous solution polymerization and reverse phase suspension polymerization are more preferable.

上記ラジカル重合法におけるラジカル重合開始剤(d)としては、(A)において挙げたものが使用できる。
ラジカル重合開始剤(d)の使用量は、(B)として最適な分子量を得るとの観点から、モノマーの合計重量に基づいて、好ましい下限は0.001%、さらに好ましくは0.005%、好ましい上限は1%、さらに好ましくは0.5%である。
As the radical polymerization initiator (d) in the radical polymerization method, those mentioned in (A) can be used.
The use amount of the radical polymerization initiator (d) is preferably 0.001%, more preferably 0.005%, based on the total weight of monomers, from the viewpoint of obtaining an optimal molecular weight as (B). The upper limit is preferably 1%, more preferably 0.5%.

また、必要により連鎖移動剤(e)を使用しても良い。連鎖移動剤(e)としては、(A)において挙げたものが使用できる。
連鎖移動剤(e)を使用する場合の使用量は、(B)として最適な分子量を得るとの観点から、モノマーの合計重量に基づいて、好ましい下限は0.0001%、さらに好ましくは0.0005%、特に好ましくは0.001%、最も好ましくは0.005%、好ましい上限は10%、さらに好ましくは5%、とくに好ましくは3%、最も好ましくは1%である。
Moreover, you may use a chain transfer agent (e) as needed. As the chain transfer agent (e), those listed in (A) can be used.
In the case of using the chain transfer agent (e), the preferable lower limit is 0.0001% based on the total weight of the monomers, more preferably 0.001%, from the viewpoint of obtaining the optimum molecular weight as (B). 0005%, particularly preferably 0.001%, most preferably 0.005%, the preferred upper limit is 10%, more preferably 5%, particularly preferably 3%, most preferably 1%.

ラジカル重合におけるモノマー水溶液中のモノマー濃度は、水溶液重合ではモノマー水溶液の全重量に基づいて、下限は通常20%、残存モノマー低減の観点に基づいて好ましくは25%、さらに好ましくは30%、とくに好ましくは40%、最も好ましくは50%、上限は通常80%、重合時の温度コントロールの観点に基づいて好ましくは75%、さらに好ましくは70%、特に好ましくは65%、最も好ましくは60%;逆相懸濁重合では、下限は通常30%、残存モノマー低減の観点に基づいて好ましくは40%、さらに好ましくは45%、とくに好ましくは50%、最も好ましくは55%、上限は通常90%、重合時の温度コントロールの観点に基づいて好ましくは85%、さらに好ましくは80%、とくに好ましくは78%、最も好ましくは75%;逆相乳化重合では、下限は通常10%、残存モノマー低減の観点に基づいて好ましくは20%、さらに好ましくは30%、とくに好ましくは40%、最も好ましくは55%、上限は通常90%、重合時の温度コントロールの観点に基づいて好ましくは80%、より好ましくは75%、とくに好ましくは70%、最も好ましくは65%である。   The monomer concentration in the monomer aqueous solution in the radical polymerization is usually 20% based on the total weight of the monomer aqueous solution in the aqueous solution polymerization, preferably 25%, more preferably 30%, particularly preferably based on the viewpoint of reducing the residual monomer. Is 40%, most preferably 50%, the upper limit is usually 80%, preferably 75% based on temperature control during polymerization, more preferably 70%, particularly preferably 65%, most preferably 60%; In the phase suspension polymerization, the lower limit is usually 30%, preferably 40%, more preferably 45%, particularly preferably 50%, most preferably 55%, and the upper limit is usually 90% based on the viewpoint of reducing the residual monomer. 85%, more preferably 80%, particularly preferably 78%, most preferably based on the viewpoint of temperature control at the time. Preferably 75%; in reverse phase emulsion polymerization, the lower limit is usually 10%, preferably 20%, more preferably 30%, particularly preferably 40%, most preferably 55%, and the upper limit is from the viewpoint of reducing residual monomers. Usually 90%, preferably 80%, more preferably 75%, particularly preferably 70%, most preferably 65% based on temperature control during polymerization.

重合温度は、水溶液重合では、下限は通常−10℃、(B)として最適な分子量を得るとの観点から好ましくは0℃、さらに好ましくは5℃、とくに好ましくは10℃、最も好ましくは15℃、上限は通常50℃、同様の観点から好ましくは40℃、さらに好ましくは30℃、とくに好ましくは25℃、最も好ましくは20℃である。また、重合中は所定温度を一定(例えば所定重合温度±5℃)に保つように、適宜加熱、冷却して調節してもよいし、調節しなくてもよい。また、断熱容器等内で断熱重合してもよい。断熱重合の際、重合熱により水の沸点(100℃)以上にならないように開始温度を調節することが好ましい。   In aqueous solution polymerization, the lower limit is usually −10 ° C., and preferably 0 ° C., more preferably 5 ° C., particularly preferably 10 ° C., most preferably 15 ° C. from the viewpoint of obtaining an optimal molecular weight as (B). The upper limit is usually 50 ° C., preferably 40 ° C. from the same viewpoint, more preferably 30 ° C., particularly preferably 25 ° C., and most preferably 20 ° C. Further, during polymerization, the temperature may be adjusted by appropriately heating and cooling so as to keep the predetermined temperature constant (for example, the predetermined polymerization temperature ± 5 ° C.), or may not be adjusted. Moreover, you may carry out adiabatic polymerization in a heat insulation container etc. In the adiabatic polymerization, it is preferable to adjust the starting temperature so that the boiling point of water (100 ° C.) or higher is not exceeded due to the heat of polymerization.

重合時のモノマー水溶液のpHは、(A)の場合と同様であり、好ましい条件も同様である。   The pH of the aqueous monomer solution during polymerization is the same as in the case of (A), and preferred conditions are also the same.

また、2種以上の(B)を用いる場合、予めそれぞれを製造した後に混合してもよいし、一方を予め製造しておき、他方の製造時に加えてもよい。   Moreover, when using 2 or more types of (B), you may mix after manufacturing each previously, may manufacture one beforehand and may add at the time of the other manufacture.

[汚泥または廃水処理用の凝結および凝集処理剤(Z)]
本発明の汚泥または廃水用の凝結および凝集処理剤(Z)は前記有機凝結剤(P)および高分子凝集剤(Q)を組み合わせてなる。
本発明の凝結および凝集処理剤(Z)を用いた下水等の有機性汚泥や工場廃水等の無機性の汚泥または廃水の処理方法は、汚泥または廃水と、汚泥または廃水処理用の凝結および凝集処理剤(Z)とを、混合してフロックを形成させ、固液分離する方法であれば特に限定されることはない。
該処理剤(Z)を用いた汚泥または廃水の処理方法としては、例えば下記の(1)、(2)が挙げられる。
(1)まず、汚泥または廃水と、有機凝結剤(P)とを、混合して凝結処理し、さらに高分子凝集剤(Q)を添加、混合して凝集処理してフロックを形成させ、固液分離を行うことを目的とする処理剤(Z)。
(2)有機凝結剤(P)と高分子凝集剤(Q)とを予め溶解混合した上で、汚泥または廃水と混合して凝結および凝集処理してフロックを形成させ、その後固液分離を行うことを目的とする処理剤(Z);
上記処理方法のうち、凝結および凝集性能(例えばフロック粒径の増大および脱水ケーキの低含水率化)発揮の観点から好ましいのは、(1)の方法である。
[Coagulation and flocculation agent (Z) for sludge or wastewater treatment]
The coagulation and flocculation agent (Z) for sludge or waste water of the present invention is a combination of the organic coagulant (P) and the polymer coagulant (Q).
An organic sludge such as sewage or an inorganic sludge such as factory wastewater or a wastewater treatment method using the coagulation and agglomeration treatment agent (Z) of the present invention includes sludge or wastewater and agglomeration and agglomeration for sludge or wastewater treatment. There is no particular limitation as long as the processing agent (Z) is mixed to form a floc and is subjected to solid-liquid separation.
Examples of the method for treating sludge or wastewater using the treating agent (Z) include the following (1) and (2).
(1) First, sludge or waste water and an organic coagulant (P) are mixed and coagulated, and further, a polymer flocculant (Q) is added and mixed to coagulate to form flocs. A processing agent (Z) for the purpose of liquid separation.
(2) The organic coagulant (P) and the polymer flocculant (Q) are dissolved and mixed in advance, and then mixed with sludge or waste water to coagulate and coagulate to form flocs, and then solid-liquid separation is performed. Treatment agent (Z) for the purpose;
Of the above-mentioned treatment methods, the method (1) is preferable from the viewpoint of exhibiting the coagulation and aggregation performance (for example, increasing the floc particle size and reducing the moisture content of the dehydrated cake).

(1)の方法において、有機凝結剤(P)を汚泥または廃水に添加する方法としては、均一混合の観点から(P)を希釈水溶液にした後に汚泥または廃水に添加して十分に撹拌することが好ましいが、(P)をそのまま廃水に添加して撹拌、混合してもよい。(P)を希釈水溶液として用いる場合の(P)の濃度は、好ましくは0.02〜10重量%、さらに好ましくは0.2〜2.0重量%となる濃度である。   In the method of (1), as a method of adding the organic coagulant (P) to sludge or wastewater, from the viewpoint of uniform mixing, (P) is made into a dilute aqueous solution and then added to sludge or wastewater and sufficiently stirred. However, (P) may be added to the waste water as it is and stirred and mixed. When (P) is used as a dilute aqueous solution, the concentration of (P) is preferably 0.02 to 10% by weight, more preferably 0.2 to 2.0% by weight.

(1)の方法において(Q)を、本発明の有機凝結剤(P)で処理後の汚泥または廃水に添加する方法としては、とくに限定はなく、(Q)をそのまま該汚泥または廃水に添加してもよいが、均一混合の観点から好ましいのは(Q)を水溶液にした後に該汚泥または廃水に添加する方法である。(Q)を水溶液として用いる場合の(Q)の濃度は、好ましくは0.05〜1重量%、さらに好ましくは0.1〜0.5重量%である。   In the method (1), (Q) is not particularly limited as a method for adding (Q) to the sludge or wastewater treated with the organic coagulant (P) of the present invention, and (Q) is directly added to the sludge or wastewater. However, from the viewpoint of uniform mixing, a method of adding (Q) to an aqueous solution and adding it to the sludge or wastewater is preferable. The concentration of (Q) when (Q) is used as an aqueous solution is preferably 0.05 to 1% by weight, more preferably 0.1 to 0.5% by weight.

また、(2)の方法における本発明の凝結および凝集処理剤(Z)の汚泥または廃水への添加方法としては、とくに限定はなく、(Z)をそのまま廃水に添加してもよいが、均一混合の観点から好ましいのは(Z)を水溶液にした後に汚泥または廃水に添加する方法である。(Z)を水溶液として用いる場合の(Z)の濃度は、好ましくは0.1〜6.0重量%、さらに好ましくは0.15〜2重量%となる濃度である。   Further, the method for adding the coagulation and flocculation agent (Z) of the present invention to the sludge or waste water in the method (2) is not particularly limited, and (Z) may be added to the waste water as it is, but it is uniform. Preferred from the viewpoint of mixing is a method in which (Z) is made into an aqueous solution and then added to sludge or waste water. When (Z) is used as an aqueous solution, the concentration of (Z) is preferably 0.1 to 6.0% by weight, more preferably 0.15 to 2% by weight.

上記(1)、(2)のいずれにおいても(P)と(Q)の合計重量に基づく(P)の割合は、凝結および凝集処理剤(Z)の凝結性能および凝集性能の観点から好ましくは0.2〜90%、さらに好ましくは、2〜80%、とくに好ましくは10〜75%、最も好ましくは20〜65%である。   In both of the above (1) and (2), the ratio of (P) based on the total weight of (P) and (Q) is preferably from the viewpoint of the coagulation performance and coagulation performance of the coagulation and aggregation treatment agent (Z). It is 0.2 to 90%, more preferably 2 to 80%, particularly preferably 10 to 75%, and most preferably 20 to 65%.

本発明の凝結および凝集処理剤(Z)の使用量は、汚泥または廃水の種類、懸濁粒子の含有量、凝結および凝集処理剤(Z)の分子量等により異なるが、とくに限定はなく、汚泥または廃水中のTSに基づいて、通常0.01〜10%、凝集性能の観点から好ましい下限は0.1%、さらに好ましくは0.5%、とくに好ましくは1%、処理効率の観点から好ましい上限は5%、さらに好ましくは3%、とくに好ましくは2%である。   The use amount of the coagulation and flocculation treatment agent (Z) of the present invention varies depending on the type of sludge or waste water, the content of suspended particles, the molecular weight of the coagulation and flocculation treatment agent (Z), etc., but is not particularly limited. Or, based on TS in wastewater, usually 0.01 to 10%, and the preferable lower limit from the viewpoint of aggregation performance is 0.1%, more preferably 0.5%, particularly preferably 1%, preferable from the viewpoint of treatment efficiency The upper limit is 5%, more preferably 3%, particularly preferably 2%.

本発明の凝結および凝集処理剤(Z)は必要に応じ、本発明の効果を阻害しない範囲で、消泡剤、キレート化剤、pH調整剤、界面活性剤、ブロッキング防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤および防腐剤からなる群から選ばれる添加剤を併用することができる。   The coagulation and flocculation agent (Z) of the present invention is an antifoaming agent, a chelating agent, a pH adjuster, a surfactant, an antiblocking agent, an antioxidant, as long as it does not inhibit the effects of the present invention. An additive selected from the group consisting of ultraviolet absorbers and preservatives can be used in combination.

消泡剤としては、シリコーン系(例えばMn100〜100,000のジメチルポリシロキサン)、鉱物油(例えばスピンドル油およびケロシン)、C12〜22の金属石ケン(例えばステアリン酸カルシウム);キレート化剤としては、C6〜12のアミノカルボン酸(例えばエチレンジアミンテトラ酢酸、ジエチレントリアミンペンタ酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミントリ酢酸、ニトリロトリ酢酸およびトリエチレンテトラミンヘキサ酢酸)、多価カルボン酸〔例えばマレイン酸、ポリアクリル酸(Mn1,000〜10,000)およびイソアミレン−マレイン酸共重合体(Mn1,000〜10,000)〕、C3〜10のヒドロキシカルボン酸(例えばクエン酸、グルコン酸、乳酸およびリンゴ酸)、縮合リン酸(例えばトリポリリン酸およびトリメタリン酸)およびこれらの塩〔例えばアルカリ金属(例えばナトリウムおよびカリウム)塩、アルカリ土類金属(例えばカルシウムおよびマグネシウム)塩、アンモニウム塩、C1〜20のアルキルアミン(例えばメチルアミン、エチルアミンおよびオクチルアミン)塩およびC2〜12のアルカノールアミン(例えばモノ−、ジ−およびトリエタノールアミン)塩〕;   Antifoaming agents include silicones (eg, Mn 100-100,000 dimethylpolysiloxane), mineral oils (eg, spindle oil and kerosene), C12-22 metal soaps (eg, calcium stearate); C6-12 aminocarboxylic acids (for example, ethylenediaminetetraacetic acid, diethylenetriaminepentaacetic acid, hydroxyethylethylenediaminetriacetic acid, nitrilotriacetic acid and triethylenetetraminehexaacetic acid), polyvalent carboxylic acids [for example, maleic acid, polyacrylic acid (Mn1,000- 10,000) and isoamylene-maleic acid copolymers (Mn 1,000-10,000)], C3-10 hydroxycarboxylic acids (eg citric acid, gluconic acid, lactic acid and malic acid), condensed phosphoric acid (eg Repolyphosphoric acid and trimetaphosphoric acid) and their salts [e.g. alkali metal (e.g. sodium and potassium) salts, alkaline earth metal (e.g. calcium and magnesium) salts, ammonium salts, C1-20 alkylamines (e.g. methylamine, ethylamine and Octylamine) salts and C2-12 alkanolamine (e.g. mono-, di- and triethanolamine) salts];

pH調整剤としては、苛性アルカリ(例えば苛性ソーダ)、アミン(例えばモノ−、ジ−およびトリエタノールアミン)、無機酸(塩)[例えば無機酸(例えば塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、スルファミン酸および炭酸)、およびこれらの金属(例えばアルカリ金属およびアルカリ土類金属)塩(例えば炭酸ソーダ、炭酸カリウム、硫酸ソーダ、硫酸水素ナトリウムおよびリン酸1ナトリウム)およびアンモニウム塩(例えば炭酸アンモニウムおよび硫酸アンモニウム)]、有機酸(塩)[例えば有機酸(例えばカルボン酸、スルホン酸およびフェノール)、およびこれらの金属(上記に同じ)塩(例えば酢酸ソーダおよび乳酸ソーダ)およびアンモニウム塩(例えば酢酸アンモニウムおよび乳酸アンモニウム)];   pH adjusters include caustic (eg caustic soda), amines (eg mono-, di- and triethanolamine), inorganic acids (salts) [eg inorganic acids (eg hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, sulfamic acid and Carbonates), and their metals (eg, alkali and alkaline earth metal) salts (eg, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium sulfate, sodium hydrogen sulfate and monosodium phosphate) and ammonium salts (eg, ammonium carbonate and ammonium sulfate)], Organic acids (salts) [eg organic acids (eg carboxylic acids, sulfonic acids and phenols) and their metal (same as above) salts (eg sodium acetate and sodium lactate) and ammonium salts (eg ammonium acetate and ammonium lactate)] ;

界面活性剤としては、米国特許第4331447号明細書記載の界面活性剤、例えばポリオキシエチレンノニルフェノールエーテルおよびジオクチルスルホコハク酸ソーダ];ブロッキング防止剤としては、ポリエーテル変性シリコーンオイル、例えば、ポリエチレンオキシド変性シリコーンおよびポリエチレンオキシド・ポリプロピレンオキシド変性シリコーン;   Examples of the surfactant include surfactants described in US Pat. No. 4,331,447, such as polyoxyethylene nonylphenol ether and sodium dioctylsulfosuccinate]; as an anti-blocking agent, polyether-modified silicone oil such as polyethylene oxide-modified silicone And polyethylene oxide / polypropylene oxide modified silicones;

酸化防止剤としては、フェノール化合物[例えばハイドロキノン、メトキシハイドロキノン、カテコール、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール(BHT)および2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)]、含硫化合物〔例えばチオ尿素、テトラメチルチウラムジサルファイド、ジメチルジチオカルバミン酸およびその塩[例えば金属(上記に同じ)塩およびアンモニウム塩]、亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、2−メルカプトベンゾチアゾールおよびその塩(上記に同じ)、ジラウリル3,3’−チオジプロピオネート(DLTDP)およびジステアリル3,3’−チオジプロピオネート(DSTDP)〕、含リン化合物[例えばトリフェニルホスファイト、トリエチルホスファイト、亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸ナトリウム、トリフェニルホスファイト(TPP)およびトリイソデシルホスファイト(TDP)]および含窒素化合物[アミン(例えばオクチル化ジフェニルアミン、N−n−ブチル−p−アミノフェノールおよびN,N−ジイソプロピル−p−フェニレンジアミン)、尿素、グアニジン、およびグアニジンの上記無機酸塩];   Antioxidants include phenol compounds [eg hydroquinone, methoxyhydroquinone, catechol, 2,6-di-t-butyl-p-cresol (BHT) and 2,2′-methylenebis (4-methyl-6-t-butylphenol). )], Sulfur-containing compounds [eg thiourea, tetramethylthiuram disulfide, dimethyldithiocarbamic acid and its salts [eg metal (same as above) and ammonium salts], sodium sulfite, sodium thiosulfate, 2-mercaptobenzothiazole and Salts thereof (same as above), dilauryl 3,3′-thiodipropionate (DLTDP) and distearyl 3,3′-thiodipropionate (DSTDP)], phosphorus-containing compounds [eg triphenyl phosphite, triethyl phosphite Fight, sodium phosphite Lithium, sodium hypophosphite, triphenyl phosphite (TPP) and triisodecyl phosphite (TDP)] and nitrogenous compounds [amines such as octylated diphenylamine, Nn-butyl-p-aminophenol and N, N-diisopropyl-p-phenylenediamine), urea, guanidine, and the above inorganic acid salts of guanidine];

紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系(例えば2−ヒドロキシベンゾフェノンおよび2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン)、サリチレート系(例えばフェニルサリチレートおよび2,4−ジ−t−ブチルフェニル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート)、ベンゾトリアゾール系[例えば(2’−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾールおよび(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール]およびアクリル系[例えばエチル−2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリレートおよびメチル−2−カルボメトキシ−3−(パラメトキシベンジル)アクリレート];
防腐剤としては、例えば安息香酸、パラオキシ安息香酸エステルおよびソルビン酸が挙げられる。
Examples of ultraviolet absorbers include benzophenone (for example, 2-hydroxybenzophenone and 2,4-dihydroxybenzophenone), salicylate (for example, phenyl salicylate and 2,4-di-t-butylphenyl-3,5-di-t). -Butyl-4-hydroxybenzoate), benzotriazoles [eg (2'-hydroxyphenyl) benzotriazole and (2'-hydroxy-5'-methylphenyl) benzotriazole] and acrylics [eg ethyl-2-cyano- 3,3-diphenyl acrylate and methyl-2-carbomethoxy-3- (paramethoxybenzyl) acrylate];
Examples of the preservative include benzoic acid, p-hydroxybenzoic acid ester and sorbic acid.

これらの添加剤は、有機凝結剤(P)および/または高分子凝集剤(Q)のいずれに含有させてもよいし、有機凝結剤(P)と高分子凝集剤(Q)を混合して凝結および凝集処理剤(Z)とした後に添加して含有させてもよい。また、ブロッキング防止剤を除く添加剤については、本発明の効果を阻害することがなければ(A)および/または(B)の重合前のモノマー水溶液中に予め含有させてもよい。   These additives may be contained in either the organic coagulant (P) and / or the polymer flocculant (Q), or by mixing the organic coagulant (P) and the polymer flocculant (Q). The coagulation and aggregation treatment agent (Z) may be added after addition. Further, additives other than the antiblocking agent may be preliminarily contained in the aqueous monomer solution before polymerization of (A) and / or (B) as long as the effects of the present invention are not impaired.

上記添加剤全体の使用量は、添加剤を有機凝結剤(P)および/または(Q)あるいは(Z)に含有させる場合は、有機凝結剤(P)および/または(Q)の重量あるいは(Z)の重量に基づいて、またモノマー水溶液中に予め含有させる場合は、モノマー重量に基づいて、通常30%以下、本発明の効果(凝結性能または凝集性能)の観点から好ましくは0〜10%である。
各添加剤の使用量については、上記と同様の重量に基づいて、消泡剤は通常5%以下、好ましくは1〜3%、キレート化剤は通常30%以下、好ましくは2〜10%、pH調整剤は通常10%以下、好ましくは1〜5%、界面活性剤およびブロッキング防止剤はそれぞれ通常5%以下、好ましくは1〜3%、酸化防止剤、紫外線吸収剤および防腐剤はそれぞれ通常5%以下、好ましくは0.1〜2%である。
The total amount of the additive used is the weight of the organic coagulant (P) and / or (Q) when the additive is contained in the organic coagulant (P) and / or (Q) or (Z). Z) based on the weight of the monomer and when it is previously contained in the monomer aqueous solution, usually 30% or less based on the monomer weight, preferably 0 to 10% from the viewpoint of the effect of the present invention (condensation performance or aggregation performance) It is.
About the usage-amount of each additive, based on the weight similar to the above, an antifoamer is 5% or less normally, Preferably it is 1-3%, a chelating agent is 30% or less normally, Preferably it is 2-10%, The pH adjuster is usually 10% or less, preferably 1 to 5%, the surfactant and the antiblocking agent are usually 5% or less, preferably 1 to 3%, respectively, the antioxidant, the ultraviolet absorber and the preservative are usually used. 5% or less, preferably 0.1 to 2%.

本発明の凝結および凝集処理剤(Z)の形態は、粉末状(例えば破砕状、真球状および葡萄房状)、フィルム状、水溶液状、w/oエマルション状および懸濁液状等公知の任意形態でよい。   The coagulation and flocculation treatment agent (Z) of the present invention may be in any known form such as powder (for example, crushed, true sphere and kitchen), film, aqueous solution, w / o emulsion and suspension. It's okay.

上記凝結および凝集処理剤(Z)の処理方法により形成されたフロック状の汚泥または廃水の脱水方法(固液分離法)としては、例えば重力沈降、膜ろ過、カラムろ過、加圧浮上、および濃縮装置(例えばシックナー)および脱水装置(例えば遠心脱水機、ベルトプレス脱水機、フィルタープレス脱水機、スクリュープレス脱水機およびキャピラリー脱水機)を用いる方法が挙げられる。これらのうち本発明の高分子凝集剤の特異的な凝集性能である高フロック強度の観点から好ましいのは、脱水装置、とくに遠心脱水機、ベルトプレス脱水機、スクリュープレス脱水機およびフィルタープレス脱水機を用いる方法である。   Examples of the dehydration method (solid-liquid separation method) of floc sludge or wastewater formed by the above coagulation and coagulation treatment agent (Z) treatment method include gravity sedimentation, membrane filtration, column filtration, pressurized flotation, and concentration. Examples include a method using an apparatus (for example, thickener) and a dehydrating apparatus (for example, centrifugal dehydrator, belt press dehydrator, filter press dehydrator, screw press dehydrator, and capillary dehydrator). Among these, from the viewpoint of high floc strength which is the specific aggregating performance of the polymer flocculant of the present invention, a dehydrator, particularly a centrifugal dehydrator, a belt press dehydrator, a screw press dehydrator, and a filter press dehydrator is preferred. It is a method using.

本発明の有機凝結剤(P)または凝結および凝集処理剤(Z)のその他の用途としては、例えば掘削・泥水処理用凝集剤、製紙用薬剤(例えば製紙工業用地合形成助剤、濾水歩留向上剤、濾水性向上剤および紙力増強剤)、原油増産用添加剤(原油の二、三次回収用添加剤)、分散剤、スケール防止剤、凝結剤、脱色剤、増粘剤、帯電防止剤および繊維用処理剤が挙げられ、これらのうち好ましいのは掘削・泥水処理用凝集剤、製紙用薬剤および原油増産用添加剤である。   Other uses of the organic coagulant (P) or coagulation and flocculation treatment agent (Z) of the present invention include, for example, a flocculation agent for drilling and muddy water treatment, a papermaking agent (for example, formation agent for paper industry, drainage step) Retention improver, drainage improver and paper strength enhancer), crude oil production additive (crude oil secondary and tertiary recovery additive), dispersant, scale inhibitor, coagulant, decolorizer, thickener, electrification Examples thereof include an inhibitor and a treating agent for fibers, among which a flocculant for excavation and muddy water treatment, a chemical for papermaking, and an additive for increasing crude oil production are preferable.

以下実施例をもって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、実施例中の部は重量部、%は重量%を表す。固有粘度[η](dl/g)は1N−NaNO3水溶液中、30℃で測定した値である。なお、汚泥または廃水中のTS(蒸発残留物重量)、有機分(強熱減量)は、下水道試験方法(日本下水道協会、1984年度版)記載の分析方法に準じて行った。なお、以下において、実施例9、21、35は、それぞれ参考例1〜3である。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In addition, the part in an Example represents a weight part and% represents weight%. The intrinsic viscosity [η] (dl / g) is a value measured at 30 ° C. in a 1N—NaNO 3 aqueous solution. In addition, TS (evaporation residue weight) and organic content (ignition loss) in sludge or wastewater were performed according to the analysis method described in the sewer test method (Japan Sewerage Association, 1984 version). In the following, Examples 9, 21, and 35 are Reference Examples 1 to 3, respectively.

実施例および比較例に使用した原料の組成、記号等は次のとおりである。
(1)水溶性カチオン性モノマー
(a1−1):アミノエチルメタクリレートメタンスルホン酸塩の80%水溶液
(a1−2):アミノエチルメタクリレート硫酸塩の80%水溶液
(a2−1):N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレートのメチルクロライド塩
の78.3%水溶液
(a2−2):N,N−ジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロライド塩
の80%水溶液
The composition, symbols, etc. of the raw materials used in the examples and comparative examples are as follows.
(1) Water-soluble cationic monomer (a1-1): 80% aqueous solution of aminoethyl methacrylate methanesulfonate (a1-2): 80% aqueous solution of aminoethyl methacrylate sulfate (a2-1): N, N- Methyl chloride salt of dimethylaminoethyl methacrylate
78.3% aqueous solution of (a2-2): methyl chloride salt of N, N-dimethylaminoethyl acrylate
80% aqueous solution

(2)(a1)、(a2)以外の水溶性モノマー
(a3−1):アクリルアミドの50%水溶液
(a4−1):アクリル酸の80%水溶液
(2) Water-soluble monomers other than (a1) and (a2) (a3-1): 50% aqueous solution of acrylamide (a4-1): 80% aqueous solution of acrylic acid

(3)2価不飽和モノマー
(b−1):メタアクリロイルアミノエチルメタアクリレートの0.5%水溶液
(b−2):エチレングリコールジメタアクリレートの0.6%水溶液
(3) Divalent unsaturated monomer (b-1): 0.5% aqueous solution of methacryloylaminoethyl methacrylate (b-2): 0.6% aqueous solution of ethylene glycol dimethacrylate

(4)ラジカル重合開始剤(d)
(d−1) :アゾビスアミジノプロパン塩酸塩[和光純薬工業(株)製、
「V−50」、10時間半減期温度:56℃]の10%水溶液
(d−2) :過酸化水素の1%の水溶液
(d−3) :アスコルビン酸の1%水溶液
(d−4) :硫酸鉄(II)の1%水溶液
(4) Radical polymerization initiator (d)
(D-1): Azobisamidinopropane hydrochloride [manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
10% aqueous solution of “V-50”, 10 hour half-life temperature: 56 ° C.] (d-2): 1% aqueous solution of hydrogen peroxide (d-3): 1% aqueous solution of ascorbic acid (d-4) : 1% aqueous solution of iron (II) sulfate

(5)連鎖移動剤(e)
(e−1) :次亜リン酸ナトリウムの10%水溶液
(5) Chain transfer agent (e)
(E-1): 10% aqueous solution of sodium hypophosphite

(6)無機凝結剤
(C1−1):ポリ塩化アルミニウム(酸化アルミニウム10〜11%品)[商品名
「ポリ塩化アルミニウム」、多木化学(株)製]
(6) Inorganic coagulant (C1-1): polyaluminum chloride (aluminum oxide 10-11% product) [trade name
"Poly aluminum chloride", manufactured by Taki Chemical Co., Ltd.]

実施例中の有機凝結剤(P)、汚泥または廃水用の凝結および凝集処理剤(Z)の評価は以下の方法に従った。   Evaluation of the organic coagulant (P), the coagulant and coagulant (Z) for sludge or waste water in the examples was performed according to the following method.

評価[1]〔有機凝結剤(P)の評価方法〕
(1)上澄み液清澄度(%)
ジャーテスター[型式「JMD−6HS−A」、宮本理研工業(株)製、以下同じ。]に板状の塩ビ製撹拌羽根(ヨコ5cm、高さ2cm、厚さ0.2cm)2枚を十字(半径2.5cm)になるように上下に連続して取り付けた撹拌装置を組み立てる。次に、500mlのビーカーに廃水200gを入れ、前記撹拌装置にセットする。ジャーテスターの回転数を300rpmにして撹拌しながら、所定量の0.2%の凝結剤水溶液を一気に添加し30秒間撹拌する。10分後上澄み液を分光光度計[UV−1200、(株)島津製作所製、以下同じ。]で波長590nmおよび700nmにおける透過率を測定し、ろ液清澄度を評価する。なお、透過率(%)は、イオン交換水の透過率を100%とした時の値を示す。
(2)凝結性(%)
上記評価[1](1)の評価後、測定液をビーカーに戻し、その後処理廃水を遠心分離機[形式LC06、(株)トミー精工製]を用いて2,000rpmにて10分間遠心分離を行い、全廃水体積に対する、沈降スラッジ(下層)体積%を測定し凝結性を評価する。該体積%が小さいほど凝結性に優れることを示す。
(3)遠心分離後の上澄み液の脱色性(%)
上記(2)の遠心分離後の上澄み液について、分光光度計で波長430nmおよび700nmにおける透過率を測定し脱色性を評価する。なお、透過率の数値(%)は、イオン交換水の透過率を100%としたときの値を示す。
(4)遠心分離後の上澄み液のCOD(mg/L)
上記(2)の遠心分離後の上澄み液について、JIS K−0102に記載のCODMn分析方法に準じて測定する。
Evaluation [1] [Evaluation method of organic coagulant (P)]
(1) Supernatant liquid clarity (%)
Jar tester [model “JMD-6HS-A”, manufactured by Miyamoto Riken Kogyo Co., Ltd., and so on. Assembling a stirring device in which two plate-like stirring blades made of polyvinyl chloride (horizontal 5 cm, height 2 cm, thickness 0.2 cm) are continuously attached so as to form a cross (radius 2.5 cm). Next, 200 g of waste water is put into a 500 ml beaker and set in the stirring device. While stirring the jar tester at 300 rpm, a predetermined amount of 0.2% aqueous coagulant solution is added all at once and stirred for 30 seconds. After 10 minutes, the supernatant liquid was spectrophotometer [UV-1200, manufactured by Shimadzu Corporation, the same shall apply hereinafter. ] To measure the transmittance at wavelengths of 590 nm and 700 nm, and evaluate the filtrate clarity. The transmittance (%) indicates a value when the transmittance of ion-exchanged water is 100%.
(2) Coagulation (%)
After the evaluations [1] and (1) above, the measurement solution is returned to the beaker, and then the treated wastewater is centrifuged at 2,000 rpm for 10 minutes using a centrifuge [model LC06, manufactured by Tommy Seiko Co., Ltd.]. Measure the sedimentation sludge (lower layer) volume% with respect to the total wastewater volume and evaluate the setting. It shows that it is excellent in setting property, so that this volume% is small.
(3) Decolorization of supernatant after centrifugation (%)
About the supernatant liquid after centrifugation of said (2), the transmittance | permeability in wavelength 430nm and 700nm is measured with a spectrophotometer, and decoloring property is evaluated. In addition, the numerical value (%) of the transmittance indicates a value when the transmittance of ion-exchanged water is 100%.
(4) COD (mg / L) of supernatant after centrifugation
The supernatant liquid after centrifugation of (2) above is measured according to the COD Mn analysis method described in JIS K-0102.

評価[2]〔汚泥または廃水処理用の凝結および凝集処理剤(Z)の評価方法〕
(1)フロック粒径(mm)
300mlのビーカーに汚泥または廃水200gを入れ、上記評価[1](1)と同じ撹拌装置にセットする。ジャーテスターの回転数を300rpmとし、徐々に汚泥または廃水を撹拌しながら、所定の濃度の有機凝結剤の水溶液、所定の濃度の高分子凝集剤の水溶液を所定の方法で添加し、30秒間撹拌した後、撹拌を止め形成されたフロックの粒径(mm)を目視にて観察した。
Evaluation [2] [Evaluation Method of Coagulation and Aggregation Treatment Agent (Z) for Sludge or Wastewater Treatment]
(1) Flock particle size (mm)
200 g of sludge or waste water is put into a 300 ml beaker and set in the same stirring device as the above evaluation [1] (1). The rotation speed of the jar tester is set to 300 rpm, and an aqueous solution of an organic coagulant with a predetermined concentration and an aqueous solution of a polymer flocculant with a predetermined concentration are added by a predetermined method while gradually stirring sludge or waste water, and stirred for 30 seconds. Then, stirring was stopped and the particle size (mm) of the formed floc was visually observed.

(2)スラッジ体積比率(%)
T−1189のナイロン製ろ布[敷島カンバス(株)製、円形状、直径9cm]、ヌッチェ漏斗、500mlのメスシリンダーをセットし、上記フロック粒径試験後の処理水全量を一度に投入してろ過する。ろ過して得られたスラッジの量を測定し、全廃水体積に対する体積比率(%)を算出しスラッジ体積比率とする。
(2) Sludge volume ratio (%)
T-1189 nylon filter cloth [Shikishima Kanbusu Co., Ltd., circular shape, diameter 9 cm], Nutsche funnel, 500 ml graduated cylinder was set, and all of the treated water after the above floc particle size test was added at once. Filter. The amount of sludge obtained by filtration is measured, and the volume ratio (%) with respect to the total wastewater volume is calculated to obtain the sludge volume ratio.

(3)ろ液COD(mg/L)
上記(2)のろ過後のろ液について、上記評価[1](4)の分析方法で測定する。
(4)ろ液清澄度(%)
上記(2)のろ過後のろ液について、上記評価[1](1)の分光光度計を用いて評価する。
(5)ケーキ含水率(%)
上記(2)で濾過して得られたスラッジの一部をスパーテルで取り出し、プレスフィルター試験機を用いて脱水する(加圧条件2kgf/cm2、60秒)。脱水されたケーキ約3gをシャーレに秤量(W3)して、循風乾燥機中で完全に水分が蒸発するまで(例えば、105±5℃で8時間)乾燥させた後、シャーレ上に残った乾燥ケーキの重量を(W4)として、次式からケーキ含水率を算出する。

ケーキ含水率(重量%)=[(W3)−(W4)]×100/(W3)
(3) Filtrate COD (mg / L)
About the filtrate after filtration of said (2), it measures with the analysis method of said evaluation [1] (4).
(4) Filtrate clarity (%)
About the filtrate after the filtration of said (2), it evaluates using the spectrophotometer of said evaluation [1] (1).
(5) Cake moisture content (%)
Part of the sludge obtained by filtration in the above (2) is taken out with a spatula and dehydrated using a press filter tester (pressure condition 2 kgf / cm 2 , 60 seconds). About 3 g of the dehydrated cake was weighed in a petri dish (W3) and dried in a circulating air drier until the water was completely evaporated (for example, at 105 ± 5 ° C. for 8 hours), and then remained on the petri dish. Taking the weight of the dry cake as (W4), the moisture content of the cake is calculated from the following equation.

Cake moisture content (% by weight) = [(W3) − (W4)] × 100 / (W3)

実施例1[有機凝結剤(P−1)の製造](溶液滴下重合)
反応容器に、あらかじめスルファミン酸でpH=1.9に調整したイオン交換水500部[水相(2)]を仕込み、撹拌下、70℃に加熱した。別の容器に、表1に従って、モノマー(a1−1)、2価不飽和モノマー(b1−1)、連鎖移動剤(e−1)、ラジカル重合開始剤(d−1)、およびイオン交換水を仕込み均一溶液になるまで混合、撹拌してモノマー溶液[滴下溶液]とし、撹拌下、モノマー水溶液のpH(20℃)をpHメーターで監視しながらスルファミン酸を用いて1.9に調整した[水相(1)]。該モノマー溶液を滴下ロートに移し、溶液温度20℃で、系内に窒素(純度99.999%以上。以下同じ。)を通気(2L/min)して充分に置換した(気相酸素濃度約10ppm)。
次に前記反応容器の系内に窒素を通気(5L/min)しながら67〜73℃に温度調整した反応容器(気相酸素濃度約10ppm)に還流、撹拌下、前記モノマー溶液を滴下ロートから2時間かけて滴下した。滴下後、同温度で3時間熟成し重合を完結させ、水溶性(共)重合体(A−1)を含有してなる有機凝結剤(P−1)の水溶液(濃度30.5%)980部を得た。
Example 1 [Production of organic coagulant (P-1)] (solution dropping polymerization)
A reaction vessel was charged with 500 parts of ion-exchanged water [aqueous phase (2)] adjusted to pH = 1.9 with sulfamic acid in advance, and heated to 70 ° C. with stirring. In a separate container, according to Table 1, the monomer (a1-1), divalent unsaturated monomer (b1-1), chain transfer agent (e-1), radical polymerization initiator (d-1), and ion-exchanged water Were mixed and stirred until a homogeneous solution was obtained to prepare a monomer solution [drip solution]. Under stirring, the pH (20 ° C.) of the aqueous monomer solution was adjusted to 1.9 using sulfamic acid while monitoring with a pH meter [ Aqueous phase (1)]. The monomer solution was transferred to a dropping funnel, and at a solution temperature of 20 ° C., nitrogen (purity 99.999% or more; the same applies hereinafter) was passed through the system to sufficiently replace it (gas phase oxygen concentration was about 2 L / min). 10 ppm).
Next, the monomer solution is removed from the dropping funnel while refluxing and stirring in a reaction vessel (gas phase oxygen concentration of about 10 ppm) adjusted to 67 to 73 ° C. with nitrogen flowing into the reaction vessel system (5 L / min). It was dripped over 2 hours. After dropping, the mixture is aged at the same temperature for 3 hours to complete the polymerization, and an aqueous solution (concentration 30.5%) 980 of the organic coagulant (P-1) containing the water-soluble (co) polymer (A-1). Got a part.

実施例2〜12、比較例1
[有機凝結剤(P−2)〜(P−12)、(比P−1)の製造](溶液滴下重合)
実施例1において、モノマー水溶液配合組成(部)を表1に基づいて代えたこと以外は実施例1と同様にして、各有機凝結剤を得た。結果を表1に示す。
Examples 2 to 12, Comparative Example 1
[Production of organic coagulants (P-2) to (P-12) and (ratio P-1)] (solution dropping polymerization)
Each organic coagulant was obtained in the same manner as in Example 1 except that the monomer aqueous solution blending composition (parts) was changed based on Table 1 in Example 1. The results are shown in Table 1.

製造例1
[高分子凝集剤(Q−1)の製造](水溶液重合)
反応容器に、表1に従って、モノマー(a1−1)、緩衝剤、連鎖移動剤(e−1)およびイオン交換水を配合したモノマー水溶液を系内が均一溶液になるまで混合、撹拌した。撹拌下、モノマー水溶液のpH(20℃)をpHメーターで監視しながら硫酸を用いて2.0に調整した。
次に、0℃の恒温水槽中で該反応容器の溶液温度を0℃に調整し、系内を窒素で充分に置換した(気相酸素濃度約10ppm)。その後、ラジカル重合開始剤(d−1)〜(d−4)をシリンジを用いて順次反応容器に仕込み、溶液温度0℃で重合を開始させ、重合により発生する熱により溶液温度が上昇し、溶液温度が80℃に達した時点で80℃の恒温槽内に反応容器を入れて10時間保温し重合を完結させた。なお重合中、内容物が高粘度となり撹拌が困難となったため、撹拌は途中で停止した。
その後、得られた含水ゲルを取り出し、ミートチョッパー機[型番「12VR−400K」、ROYAL(株)製、目皿の目開き6mm]により混合、混練、さらにミンチ状に細断し、80℃の熱風で2時間乾燥後、ジューサーミキサーで粉砕して、水溶性(共)重合体(B−1)を含有してなる高分子凝集剤(Q−1)990部を得た(収率99%、固形分含量92%)。結果を表1に示す。
Production Example 1
[Production of polymer flocculant (Q-1)] (aqueous solution polymerization)
According to Table 1, an aqueous monomer solution containing the monomer (a1-1), buffer, chain transfer agent (e-1) and ion-exchanged water was mixed and stirred in the reaction vessel until the system became a homogeneous solution. Under stirring, the pH (20 ° C.) of the aqueous monomer solution was adjusted to 2.0 using sulfuric acid while monitoring with a pH meter.
Next, the solution temperature in the reaction vessel was adjusted to 0 ° C. in a constant temperature water bath at 0 ° C., and the system was sufficiently substituted with nitrogen (gas phase oxygen concentration of about 10 ppm). Thereafter, radical polymerization initiators (d-1) to (d-4) are sequentially charged into the reaction vessel using a syringe, polymerization is started at a solution temperature of 0 ° C., and the solution temperature is increased by heat generated by the polymerization, When the temperature of the solution reached 80 ° C., the reaction vessel was placed in a constant temperature bath at 80 ° C. and kept warm for 10 hours to complete the polymerization. During the polymerization, the content became highly viscous and stirring became difficult, so stirring was stopped halfway.
Thereafter, the obtained hydrogel was taken out, mixed and kneaded by a meat chopper machine [model number “12VR-400K”, manufactured by ROYAL Co., Ltd., mesh opening 6 mm], and further minced into 80 ° C. After drying with hot air for 2 hours, the mixture was pulverized with a juicer mixer to obtain 990 parts of a polymer flocculant (Q-1) containing the water-soluble (co) polymer (B-1) (yield 99%). , Solid content 92%). The results are shown in Table 1.

製造例2、3
[高分子凝集剤(Q−2)、(Q−3)の製造](水溶液重合)
製造例1において、モノマー水溶液配合組成およびモノマー水溶液中のモノマー濃度を表1に基づいて代えたこと以外は製造例1と同様にして、各高分子凝集剤を得た。結果を表1に示す。
Production Examples 2 and 3
[Production of polymer flocculants (Q-2) and (Q-3)] (aqueous solution polymerization)
In Production Example 1, each polymer flocculant was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the composition of the aqueous monomer solution and the monomer concentration in the aqueous monomer solution were changed based on Table 1. The results are shown in Table 1.

実施例13〜24、比較例2
[有機凝結剤(P)の性能評価]
上記得られた各有機凝結剤をそれぞれイオン交換水に溶解させて固形分含量0.2%の水溶液とした。M染色工場から採取した廃水[pH5.2、TS0.09% CODMn1,334mg/L。以下同じ。]200gずつを各500mLのビーカーに採り、上記有機凝結剤の各水溶液0.4部(このときの固形分添加量0.50%/TS)、さらにそれぞれに無機凝結剤(C1−1)を0.08部(このときの有姿添加量50%/TS)添加し、300rpmで30秒間撹拌し、廃水処理を行い、前記の評価[1]の方法で評価した。結果を表2に示す。
Examples 13 to 24, Comparative Example 2
[Performance evaluation of organic coagulant (P)]
Each of the obtained organic coagulants was dissolved in ion exchange water to obtain an aqueous solution having a solid content of 0.2%. Wastewater collected from M dyeing factory [pH 5.2, TS 0.09% COD Mn 1,334 mg / L. same as below. Each 200 g was taken into a 500 mL beaker, 0.4 part of each aqueous solution of the above organic coagulant (solid content added at this time 0.50% / TS), and further each with an inorganic coagulant (C1-1). 0.08 parts (the solid addition amount at this time 50% / TS) was added, stirred at 300 rpm for 30 seconds, treated with waste water, and evaluated by the method of the evaluation [1]. The results are shown in Table 2.

表2から本発明の有機凝結剤(P)は比較のものに比べて、上澄み液清澄度、凝結性、上澄み液脱色性および上澄み液CODのいずれにおいても優れることがわかる。   From Table 2, it can be seen that the organic coagulant (P) of the present invention is superior in all of the supernatant liquid clarity, coagulability, supernatant liquid decolorization and supernatant liquid COD compared to the comparative one.

実施例25〜38、比較例3
[汚泥または廃水用の凝結および凝集処理剤(Z)の性能評価]
有機凝結剤(P−1)〜(P−12)、(比P−1)、および高分子凝集剤(Q−1)〜(Q−3)をそれぞれイオン交換水に溶解させて固形分含量0.2%の水溶液とした。
消化処理したA市処理場から採取した消化汚泥[pH7.5、TS2.9%、SS2.6%、有機分65%、アルカリ度1,542mg−CaCO3/L]200gずつを各500mLのビーカーに採り、(C1−1)1.75部(このときの有姿添加量30%/TS)を添加し300rpmで30秒間撹拌した。
次に、表3に示す通り、上記有機凝結剤の各水溶液2.9部(このときの固形分添加量0.1%/TS)添加し、それぞれ300rpmで30秒間撹拌した。
さらに、実施例25〜32、35〜38、比較例3では、高分子凝集剤(Q−1)の水溶液、実施例33では高分子凝集剤(Q−2)の水溶液、実施例34では、高分子凝集剤(Q−3)をそれぞれ29部ずつ添加(このときの固形分添加量1.00%/TS)し、前記の評価[2]の方法で性能を評価した。結果を表3に示す。
Examples 25-38, Comparative Example 3
[Performance evaluation of coagulation and coagulation agent (Z) for sludge or waste water]
Organic coagulants (P-1) to (P-12), (ratio P-1), and polymer flocculants (Q-1) to (Q-3) are each dissolved in ion-exchanged water to obtain a solid content. A 0.2% aqueous solution was obtained.
Digested sludge [pH 7.5, TS 2.9%, SS 2.6%, organic content 65%, alkalinity 1,542 mg-CaCO 3 / L] 200 g each from a digested A City treatment plant, 500 mL beakers Then, 1.75 parts of (C1-1) (solid addition amount 30% / TS at this time) was added and stirred at 300 rpm for 30 seconds.
Next, as shown in Table 3, 2.9 parts of each aqueous solution of the organic coagulant (solid content addition amount 0.1% / TS at this time) was added, and each was stirred at 300 rpm for 30 seconds.
Furthermore, in Examples 25-32, 35-38 and Comparative Example 3, an aqueous solution of a polymer flocculant (Q-1), an aqueous solution of a polymer flocculant (Q-2) in Example 33, and in Example 34, 29 parts of each of the polymer flocculants (Q-3) were added (solid content addition amount at this time: 1.00% / TS), and the performance was evaluated by the method of the evaluation [2]. The results are shown in Table 3.

実施例39
[汚泥または廃水用の凝結および凝集処理剤(Z−11)の性能評価]
イオン交換水で固形分濃度0.2%に調整した有機凝結剤(P−2)の水溶液50部と、イオン交換水で固形分濃度0.2%に調整した高分子凝集剤(Q−1)の水溶液500部をビーカーに測り取り、ジャーテスターを用いて10分間よく混合し、凝結および凝集処理剤(Z−11)を得た。
実施例25〜38、比較例3の手順と同様に処理した(C1−1)添加攪拌後の汚泥に、(Z−11)の水溶液31.9部を添加(このときの固形分添加量1.1%/TS)し、前記の評価[2]の方法で性能を評価した。結果を表3に示す。
Example 39
[Performance evaluation of coagulation and coagulation treatment agent (Z-11) for sludge or waste water]
50 parts of an aqueous solution of an organic coagulant (P-2) adjusted to a solid content concentration of 0.2% with ion-exchanged water, and a polymer flocculant (Q-1 adjusted to a solid content concentration of 0.2% with ion-exchanged water) ) Was measured in a beaker and mixed well for 10 minutes using a jar tester to obtain a coagulation and aggregation treatment agent (Z-11).
(C1-1) 31.9 parts of an aqueous solution of (Z-11) was added to the sludge after addition and stirring (C1-1) treated in the same manner as in Examples 25 to 38 and Comparative Example 3. (Solid content addition amount 1 at this time .1% / TS), and the performance was evaluated by the method of the evaluation [2]. The results are shown in Table 3.

表3から、本発明の汚泥または廃水用の凝結および凝集処理剤(Z)は比較のものと比べ、フロック粒径、ろ液のCODおよび清澄度において優れ、しかもスラッジ体積率が少なく、ケーキ含水率が低いことから、凝結および凝集性能に優れることがわかる。   From Table 3, the coagulation and flocculation treatment agent (Z) for sludge or waste water of the present invention is excellent in floc particle diameter, filtrate COD and clarification, and has a small sludge volume fraction and cake water content, compared with the comparative one. Since the rate is low, it can be seen that the coagulation and aggregation performance is excellent.

本発明の有機凝結剤(P)、汚泥または廃水処理用の凝結および凝集処理剤(Z)は、汚泥脱水処理用、製紙工場廃水等の廃水のCOD低減処理用や、着色成分の脱色用に用いられる他、染料固着剤、製紙用薬剤(例えば製紙工業用地合形成助剤、濾水歩留向上剤、濾水性向上剤および紙力増強剤)等の幅広い用途に用いることができることから、極めて有用である。   The organic coagulant (P), the coagulation and coagulation agent (Z) for sludge or wastewater treatment of the present invention is for sludge dewatering treatment, COD reduction treatment of wastewater such as paper mill wastewater, and for decolorizing colored components. In addition to being used, it can be used in a wide range of applications such as dye fixing agents, papermaking chemicals (for example, paper industry formation forming aids, drainage yield improvers, drainage improvers, and paper strength enhancers). Useful.

Claims (7)

下記一般式(1)で表される水溶性カチオン性モノマー(a1)および下記一般式(2)で表される2価不飽和モノマー(b)を含有する不飽和モノマー(a)を構成単位とする水溶性(共)重合体(A)を含有してなり、前記不飽和モノマー(a)に基づいて、前記モノマー(a1)が50モル%以上であって、前記モノマー(b)が0.00001〜0.5モル%である有機凝結剤(P)

CH2=CR1−CO−X1−Q−N+234・Z- (1)

[式中、 1 はCH 3 ;R2〜R4はH; 1 はOQはエチレン基 - は、塩酸、硫酸及びメタンスルホン酸からなる群から選ばれる少なくとも1種のプロトン酸のH+を除く残基を表す。]

CH 2 =CR 5 −CO−OCH 2 CH 2 −X 2 −CO−CR 6 =CH 2 (2)

[式中、R 5 、R 6 はメチル基;X 2 はNHを表す。]
An unsaturated monomer (a) containing a water-soluble cationic monomer (a1) represented by the following general formula (1) and a divalent unsaturated monomer (b) represented by the following general formula (2) Water-soluble (co) polymer (A), and based on the unsaturated monomer (a), the monomer (a1) is 50 mol% or more, and the monomer (b) is 0. Organic coagulant (P) which is 00001 to 0.5 mol%

CH 2 = CR 1 -CO-X 1 -Q-N + R 2 R 3 R 4 · Z - (1)

[ Wherein R 1 is CH 3 ; R 2 to R 4 are H; X 1 is O ; Q is an ethylene group ; Z is at least one proton selected from the group consisting of hydrochloric acid, sulfuric acid and methanesulfonic acid. It represents a residue excluding H + of the acid . ]

CH 2 = CR 5 -CO-OCH 2 CH 2 -X 2 -CO-CR 6 = CH 2 (2)

[Wherein R 5 and R 6 are methyl groups; X 2 represents NH. ]
水溶性(共)重合体(A)が下記の関係式を満足する請求項1記載の有機凝結剤。

10≦Vw/[η]≦50

[式中、Vwは1重量%水溶液の粘度(mPa・s、25℃)、[η]は固有粘度を表す。]
The organic coagulant according to claim 1, wherein the water-soluble (co) polymer (A) satisfies the following relational expression.

10 ≦ Vw / [η] ≦ 50

[In the formula, Vw represents the viscosity (mPa · s, 25 ° C.) of a 1 wt% aqueous solution, and [η] represents the intrinsic viscosity. ]
請求項1または2記載の有機凝結剤(P)と、水溶性(共)重合体(B)を含有してなる高分子凝集剤(Q)とを組み合わせてなる汚泥または廃水用の凝結および凝集処理剤(Z)。 Coagulation and agglomeration for sludge or waste water comprising a combination of the organic coagulant (P) according to claim 1 or 2 and a polymer flocculant (Q) containing a water-soluble (co) polymer (B). Treatment agent (Z). 水溶性(共)重合体(B)が、カチオン性(共)重合体(B1)および/または両性(共)重合体(B2)である請求項3記載の汚泥または廃水用の凝結および凝集処理剤。 Water-soluble (co) polymer (B) is a cationic (co) polymer (B1) and / or amphoteric (co) flocculation and aggregation treatment for the sludge or waste water of the polymer (B2) is a third aspect Agent. 汚泥または廃水と、請求項1または2記載の有機凝結剤(P)とを、混合することを特徴とする汚泥または廃水の処理方法。 A method for treating sludge or wastewater, comprising mixing the sludge or wastewater with the organic coagulant (P) according to claim 1 or 2 . 汚泥または廃水と、請求項3または4記載の凝結および凝集処理剤(Z)とを、混合してフロックを形成させ、固液分離することを特徴とする汚泥または廃水の処理方法。 A method for treating sludge or wastewater, comprising mixing sludge or wastewater with the coagulation and agglomeration treatment agent (Z) according to claim 3 or 4 to form flocs and solid-liquid separation. 請求項1または2記載の有機凝結剤(P)と、汚泥または廃水とを、混合した後、さらに高分子凝集剤(Q)を混合してフロックを形成させ、固液分離することを特徴とする汚泥または廃水の処理方法。 The organic coagulant (P) according to claim 1 or 2 and sludge or waste water are mixed, and then the polymer flocculant (Q) is further mixed to form a floc and solid-liquid separation. To treat sludge or wastewater.
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