JPH02298400A - 汚泥脱水剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、汚泥脱水剤に関する。

［従来の技術］ 従来、下水汚泥、し原汚泥または各種産業廃水に於ける
汚泥の脱水剤としてはりメチルアミノエチルメタクリレ
ートの四級塩もしくはこれとアクリルアミドとの重合体
または共重合体等のカチオン性高分子凝集剤を単独、ま
たはこれらとアニオン性高分子凝集剤との組み合わせ（
例えば特開昭５８−２１８７０７号公報）などが知られ
ている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、従来の汚泥脱水剤は生成するフロックは
含水率が高く、また粘性があるためａ！布を使用する脱
水方法では生成したケーキの剥離性が悪く濾過能力が低
いなどの問題点がある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者らは、上記問題点に鑑みて汚泥の脱水性に優れ
た、すなわち生成したフロックの含水率が低く濾布との
剥離性のよい汚泥脱水剤を得るべく鋭意検討した結果、
本発明に到達した。

すなわち、本発明はカチオン性高分子凝集剤（Ａ）とポ
リスチレン系スルホン酸塩（Ｂ）とを何効成分として含
有することを特徴とする汚泥脱水剤である。

本発明におけるポリスチレン系スルホン酸塩（Ｂ）には
スチレンホモポリマーのスルホン化物の塩だけでなくス
チレン共重合体のスルホン化物の塩およびスチレンスル
ホン酸塩の共重合体も包含される。

スチレンまたはスチレンスルホン酸塩と共重合するモノ
マーとしては、　（メタ）アクリル酸メチル、　（メタ
）アクリル酸エチル、　（メタ）アクリル酸ブチル、　
（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸
ステアリルなどの（メタ）アクリル酸エステル、酢酸ビ
ニルなどの脂肪酸ビニル、ビニルナフタレン、ビニルト
ルエン、Ｐ−メチルスチレン、α〜メチルスチレンなど
の芳香族炭化水素・モノマー、α−オレフィン、イソプ
レン、イソブチレン、ジイソブチレンなどのオレフィン
、　（メタ）アクリロニトリルなどのニトリル基含有モ
ノマー、無水マレイン酸、無水イタコン酸、　（メタ）
アクリル酸、ビニルスルホン酸、２−メチルプロピルア
クリルアミドスルホン酸などのカルボン酸基またはスル
ホン酸基含有モノマーが挙げられる。

本発明に用いるポリスチレン系スルホン酸の塩としては
アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩
、アミン塩および第四級アンモニウム塩があげれる。

アルカリ金属塩を形成するアルカリ金属イオンとしては
リチウム、ナトリウムおよびカリウムイオンがあげられ
る。

アルカリ土類金属塩を形成するアルカリ土類金属イオン
としてはマグネシウム、カルシウムイオンがあげられる
。

アンモニウム塩、アミン塩および第四級アンモニウム塩
は水溶性または水分散性である。

アミン塩において、塩を形成するアミンとしては、一般
式 （式中、Ｒ１は、水素原子、炭素数１〜７のアルキル基
、アリール基または炭素数２〜４のヒドロキシアルキル
基：　　Ｒ＊ｓ　　Ｒ＊は、炭素数１〜４のアルキル基
または炭素数２〜４のヒドロキシアルキル基である。）
で示される化合物が挙げられる。

このアミンの例として、トリメチルアミン、トリエチル
アミン、トリブチルアミン、ジエチルアミン、ジブチル
アミン、ブチルアミン等のアルキルアミン、アニリン、
ベンジルアニリン等のアリールアミン、　トリエターノ
ールアミン、ジェタノールアミン、モノエタノールアミ
ン、モノエタノールジメチルアミン ある。

第四級アンモニウム塩において、第四級アンモニウム塩
を形成する第四級アンモニウム化合物としては、一般式 ％式％（２） （式中、Ｒ４、Ｒ６、Ｒ８、Ｒ７は、炭素数１〜７のア
ルキル基またはアリール′基）で示される化合物が挙げ
られる。

この第四級アンモニウム化合物としては、ヒドロキシテ
トラエチルアンモニウム、ヒドロキシトリメチルエチル
アンモニウム、ヒドロキシテトラメチルアンモニラ．ム
、ヒドロキシトリメチルベンジルアンモニウム等のヒド
ロキシテトラアルキル（アリール）アンモニウムがある
。

これらの塩のうち好ましいものはアルカリ金属塩で、特
に好ましいものはナトリウム塩である。

またこれらの塩は二種以上の併用塩であってもよい。

ポリスチレン系スルホン酸塩の平均分子量は、通常，１
０００〜１００万で，５０００〜１０万のものが好まし
い。

ポリスチレン系スルホン酸塩のスルホン酸基の含有量は
、コロイド当量値で示した場合、２ｍｅｑ／ｇ以上が必
要で、これより少ないと汚泥の脱水性が悪くなる。

本発明におけるカチオン性高分子凝集剤（Ａ）としては
、下記のものが挙げられる。

（１）ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート
の四級化物（四級化剤としては塩化メチル、ジメチル硫
酸、塩化ベンジルなど）もしくは酸塩（酸塩としては塩
酸塩、硫酸塩などの無機酸塩および酢酸塩などの有機酸
塩など）またはこれらと（メタ）アクリルアミドとの重
合体または共重合体：たとえば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四級化物またはこれとア
クリルアミドとの重合体または共重合体。

（２）ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリルアミ
ドの四級化物もしくは酸塩またはこれらと（メタ）アク
リルアミドとの重合体または共重合体：たとえばジメチ
ルアミノプロピルアクリルアミドのメチルクロライド四
級化物とアクリルアミドとの共重合体。

（３）ポリアクリルアミドのカチオン化変性物：たとえ
ばポリアクリルアミドのマンニッヒ変性物およびホフマ
ン分解物。

（４）エビハロヒドリン−アミン縮合物：たとえばエビ
ハロヒドリンとＣ２−＠のアルキレンジアミンとの重縮
合物。

（５）ポリビニルイミダシリン （６）ポリツメチルジアリルアンモニウムクロライド（
７）ジシアンジアミド縮合物：たとえばジシアンジアミ
ドと塩化アンモニウムのホルマリン縮合物。

（８）ポリエチレンイミン（重合度　４００以上）また
、これらはそれぞれ混合して用いてもよい。

これらのうち、好ましいのはジアルキルアミノフルキル
（メタ）アクリレートの四級化物もしくは酸塩またはこ
れらと（メタ）アクリルアミドとの重合体または共重合
体およびジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリルア
ミドの四級化物もしくは酸塩またはこれらと（メタ）ア
クリルアミドとの重合体または共重合体であり、特に好
ましいのは、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリ
レートの四級化物もしくは酸塩またはこれらと（メタ）
アクリルアミドとの重合体または共重合体である。

（Ａ）と（Ｂ）の割合は、任意の割合で組み合わせても
よいが、重量割合で通常（Ａ）：　　（Ｂ）＝９９：　
　１〜１０：９０であり好ましくは、９５：５〜３０ニ
ア０、さらに好ましくは、９０：　１０〜５０：　　５
０である。

本発明の汚泥脱水剤は、基本的には上述のカチオン性高
分子凝集剤（Ａ）およびポリスチレン系スルホン酸ｍ（
Ｂ）を組み合わせてなるが、この汚泥脱水剤は使用時に
（Ａ）と（Ｂ）とを別々に処理する汚泥に添加する。添
加する方法としては直接汚泥に添加する方法および一旦
水と混合分散して水溶液状にした後汚泥に添加する方法
が挙げられる。また添加する順序は（Ａ）を加えた後撹
拌混合後（Ｂ）を加えるかまたは（Ｂ）を加えた後攪拌
混合後（Ａ）を加えることが望ましい。

また本発明の汚泥脱水剤に他の成分たとえば非イオン性
またはアニオン性の高分子凝集剤や無機系凝集剤を併用
してもよい。非イオン性高分子凝集剤としてはポリアク
リルアミドなど、アニオン性高分子凝集剤としてはポリ
アクリル酸ソーダなどがあげられる。無機系凝集剤とし
ては硫酸アルミニウム、塩化第二鉄及びポリ塩化アルミ
ニウムなどが挙げられる。これらの他の成分は（Ａ）ま
たは（Ｂ）にあらかじめ混合して汚泥に添加してもよく
また別に添加してもよい。あらかじめ混合する場合には
非イオン性またはアニオン性の高分子凝集剤は通常（Ｂ
）に混合される。

本発明の汚泥脱水剤の処理対象となる汚泥はゼータ電位
がマイナスに荷電した汚泥であり、有機性汚泥が主なも
のであるが、無機質が混入していてもよい。例えば、下
水、し尿、その他各種汚水の活性汚泥処理における余剰
汚泥、下水の最初沈澱池汚泥、し尿浄化槽汚泥およびこ
れらの好気性または嫌気性消化汚泥、紙パルプ工業廃水
・含油廃水等の凝集沈澱汚泥、下水、し尿等の三次処理
で発生する凝集汚泥などがある。これらの汚泥は単独ま
たは混合されて処理される。

本発明の汚泥脱水剤の上記汚泥への添加量としては、汚
泥中の懸濁物（Ｓ、Ｓ）濃度により異なるが汚泥に対し
て通常、カチオン高分子凝集剤（Ａ）が０．１　〜５．
０重１％（対ｓｓ）、ポリスチレン系スルホン酸塩（Ｂ
）が０．００１〜５．０重量％、好ましくは（Ａ）が０
．　３〜３．０重量％、（Ｂ）が０．０３〜３．０重量
％である。（Ａ）が０．１重量％（Ｂ）がｏ、ｏｏｉ重
量％未満では十分な凝集脱水効果が得られず、またとも
に５ｆｆｉｆｆｔ％を越えると経済的に不利である。

本発明の脱水剤による脱水法としては、脱水剤を汚泥に
添加、攪拌混合してフロックを形成させ脱水を行なうが
、脱水機としては遠心脱水機、ベルトプレス脱水機、フ
ィルタープレス脱水機等の従来より使用されている脱水
機が使用可能であるが特にベルトプレス脱水機において
有効である。

脱水されたケーキは公知の方法で焼却などされる。

また燃料化、フンポスト（肥料化）する事も極めて容易
である。

［実施例コ 以下、実施例により本発明を更に説明するが、本発明は
これに限定されるものではない。以下において、部およ
び％はそれぞれ重量部および重量％を示す。

実施例において使用した汚泥脱水剤は次の通りである。

実施例１ 本発明の汚泥脱水剤−１ （Ａ）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４級化物重合体 （Ｂ）ポリスチレンスルホン酸ナトリウム実施例２ 本発明の汚泥脱水剤−２ （Ａ）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４級化物重合体 （Ｂ）ポリスチレンスルホン酸ナトリウム比較例１．　
２ 従来の汚泥脱水剤−１（比較例１） （Ａ）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４級化物重合体を単独で使用従来の汚泥脱水剤
−２（比較例２） （Ａ）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４級化物重合体 （Ｂ）ポリアクリル酸ソーダ との併用系 使用例１ 下水処理場の混合汚泥（ｐ［＋　８．５．　ｓｓ　Ｌ、
８％）を用いて、実施例１及び２の汚泥脱水剤を対ＳＳ
あたり（Ａ）を０．８重量％添加攪拌後、（Ｂ）を０．
２重量％添加し攪拌を行ないフロックを生成させた後、
＋００メツシニのナイロン濾布を用いてヌッチェテスト
を行い３０秒後の濾液量を測定した。さらに濾過後の汚
泥を濾布ではさみ小型の圧搾試験機にて８０秒間圧搾し
たのちのケーキの含水率および濾布との剥離性を測定し
た。また同様にして比較例１，２を測定した。測定結果
は表−１に示すように、本発明の汚泥脱水剤は従来の汚
泥脱水剤よりも優れた脱水効果を示し特にケーキの含水
率が大幅に低減した。

表−１ Ｘ数字の高い方がｅｉｒ　ｍ性が優れ最高が１００％で
ある使用例２ し尿処理場の余剰汚泥（ｐＨ［ｉ、９　、　ｓｓ　２．
１％）を用いて使用例１と同じ方法で実験を行なった。

脱水剤は汚泥に対して対ＳＳあたり（Ａ）を１．２重量
％、（Ｂ）を０．４重量％添加した。測定結果は表−２
に示すように、本発明の汚泥脱水剤は従来の汚泥脱水剤
よりも優れた脱水効果を示した。

表−２ ［発明の効果コ 本発明の汚泥脱水剤は次のような効果を奏する。

本発明の汚泥脱水剤は対象となる下水、し尿また各種産
業廃水の汚泥の変動によって十分な凝集脱水処理が出来
ないような欠点がなく、従来の汚泥脱水剤では困難であ
った優れた脱水性すなわちケーキ含水率の低下およびケ
ーキと濾布との剥離性がよく汚泥の処理能力が向上する
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、カチオン性高分子凝集剤（Ａ）とポリスチレン系ス
   ルホン酸塩（Ｂ）とを有効成分として組み合わせてなる
   ことを特徴とする汚泥脱水剤。 ２、（Ａ）と（Ｂ）の重量割合が（Ａ）：（Ｂ）＝９９
   ：１〜１０：９０である、請求項１記載の汚泥脱水剤。