JPH029498A - 懸濁物質含有水の脱水方法 - 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］ 本発明は、懸濁物賃金を水の脱水方法に関する。

更に詳しくは、可逆熱応答性樹脂の利用により、吸水と
放水を繰り返して連続的に懸濁物質含有水を脱水する方
法に関する。

［従来の技術］ 従来、懸濁物質含有水の脱水方法としては、懸濁物質含
有廃水を、水分を透過するが懸濁物質を透過しない透水
層を介して吸水性樹脂と接触させて脱水し、次いで水を
吸収した吸水性樹脂を加熱乾燥により水分を蒸発させて
再使用する方法、または水を吸収した該吸水性樹脂を電
解質溶液に浸漬して水分を吐き出させ再使用する方法が
提案されている（特開昭５７−３８９０６号公報）。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記の従来の脱水方法では、水分の吸収
については問題はないが、水を吸収した吸水性樹脂を加
熱乾燥して再使用する際に、（イ）加温乾燥のための多
大のエネルギーと乾燥設備が必要である、（ａ）乾燥に
長時間を要する、（ハ）加熱乾燥中に吸水性樹脂の吸水
能力が低下する等の間】点がある。また水を吸収した該
吸水性樹脂を電解質溶液に浸漬して水分を吐き出させて
再使用する方法では、（ニ）’１１解質溶液に浸漬して
も完全に放水させることができない、（ネ）放水ゲル中
に電解質が蓄積されて再吸水能力が低下する、（−）浸
漬のための特別な設備が必要である等の問題点がある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者らは、懸濁物賃金を水からの脱水能力に優れ、
吸水した脱水材からの放水が簡単であり、放水処理した
脱水材を再使用しても初期の吸水能力を発揮し、且つ懸
濁物質含賃金から水分のみを連続的に繰り返し脱水しう
る方法を見い出すべく鋭意検討した結果、本発明に到達
した。

すなわち、本発明は懸濁物質含有水を、水分を透過する
が懸濁物質を透過しない透水層を介して可逆熱応答性樹
脂からなる脱水材と接触させることにより懸濁物質含有
水の水を吸収させ、次いで加温することにより脱水材に
吸収された水を放出して該脱水材を再使用することを特
徴とする懸濁物質含有水の脱水方法；および水分を透過
するが懸濁物質を透過しない透水層を介して懸濁物質含
有水を可逆熱応答性樹脂からなる脱水材と接触させる工
程と、吸水した脱水材を加温して放水させる工程、およ
び放水処理された脱水材を再び透水層を介して懸濁物質
含有水と接触させる工程とが連続的に繰り返されること
を特徴とする懸濁物質含有水の脱水方法である。

本発明において、透水ａｈしては、懸濁物質含有水と接
触して水分を透過するが懸濁物質を透過しないものであ
ればと（に限定されない。具体的にはろ過の際に用いる
固液分離用の多孔材やろ紙および半透膜などが挙げられ
る。

多孔材としては、例えば（イ）編物、織物（天然あるい
は合成繊維）および不織布、（ＩＩＩ）ガラス繊維、（
八）宵孔フィルムや盲孔金属板、（ニ）金属製あるいは
樹脂製の網、（ネ）多孔体（素焼、セラミックスなど）
、（へ）連続気泡発泡体（ウレタンフオームなど）など
が挙げられる。半透膜としては、セロハン膜、コロジオ
ン膜、ビニロン膜などが挙げられる。

これらの内で好ましいものは、固液分離性、耐久性、コ
ストなどの点から、織物（いわゆるろ布）、不織布およ
び金属製あるいは樹脂製の網あるいはこれらの組合せで
ある。

透水層の厚さは、通常０．０１〜ｌｈｍである。

本発明において、可逆熱応答性樹脂としては、（＋）オ
キシアルキレンエーテル基を宵スるビニル単量体（Ａ）
と架橋剤（Ｂ）および必要により他のビニル単量体（Ｃ
）とを重合して得られる可逆熱応答性樹脂、（２）多糖
類のオキンアルキレンエーテルを主な構成成分とする架
橋体からなる可逆熱応答性樹脂、（３）ポリＮ−アルキ
ルアクリルアミドの架橋体を主な構成成分とする可逆熱
応答性樹脂、（４）ポリビニルメチルエーテルの架橋体
を主な構成成分とする可逆熱応答性樹脂、などが挙げら
れる。

好ましいものは、生産が容易であり、かつ安価に製造し
つるという点で、（１）および（２）の熱応答性樹脂で
ある。

（１）の熱応答性樹脂の製造に使用されるオキシアルキ
レンエーテル基を有するビニル単２体（Ａ）としては、
次の一般式［Ｉ］で表される単量体が挙げられる。

（式中、Ｒは水素またはメチル基、ｎは２以上の整数、
ｍはＯまたは正の整数である。）好ましくは、ｎは２〜
１０、ｍは０〜５であり、ｎ＞ｍである。

また、０ＣｚＨ−と０ＣｓＨｓとの順序には限定はなく
、結合形式もランダム結合、ブロック結合など特に限定
はない。

これらの単量体（ム）は、アクリロイル基含有化合物と
グリコール項とのエステル化反応や、ヒドロキシエチル
（メタ）アクリレートとエチレンオキサイドおよび／ま
たはプロピレンオキサイドとの付加反応などの通常の方
法により得ることができ架橋剤（Ｂ）としては、２個以
上の重合性二重結合を有する化合物および少なくとも１
個の重合性二重結合を有しかつ単量体と反応性の官能基
を少な（とも１個有する化合物が挙げられる。

２個以上の重合性二重結合を有する化合物の例としては
、下記のものが挙げられる。

■ビス（メタ）アクリルアミド： 例えば、ＮＪ’−メチレンビスアクリルアミド。

■ポリオール類と不飽和モノまたはポリカルボン酸との
ジまたはポリエステル： ポリオール類［エチレングリコール、トリメチロールプ
ロパン、グリセリン、ポリオキシアルキレングリコール
など］のジーまたはポリ−（メタ）アクリル酸エステル
；不飽和ポリエステル［上記ポリオール類とマレイン酸
などの不飽和酸との反応によって得られる］およびジー
またはトリー（メタ）アクリル酸エステル［ポリエポキ
シドと（メタ）アクリル酸との反応によって得られる］
など。

■カルバミルエステル： ポリイソシアネート［トリレンジイソシアネート、ヘキ
サメチレンジイソシアネートおよびＮＣＯ基含宵プレポ
リマーなど］とヒドロキシエチル（メタ）アクリレート
との反応によって得られるカルバミルエステル。

■ジまたはポリビニル化合物ニ ジビニルベンゼン、ジビニルトルエン、ジビニルキシレ
ン、ソビニルケトンなど。

■ポリオール類のノーまたはポリ−（メタ）アリルエー
テル： ポリオール類〔アルキレングリコール、グリセリン、ポ
リアルキレングリコール、ポリアルキレンポリオールな
ど］のジーまたはポリ−（メタ）アリルエーテル、例え
ばポリエチレングリコールジアリルエーテル、アリル化
デンプン、アリル化セルロースなど。

■ポリカルボン酸のジーまたはポリ−アリルエステル： ジアリルフタレート、ジアリルアジペートなど。

■不飽和モノ−又はポリ−カルボン酸とポリオールのモ
ノ（メタ）アリルエーテルとのエステル：ポリエチレン
グリコールモノアリルエーテルの（メタ）アクリル酸エ
ステルなど。

■ポリアリロキシアルカン類： テトラアリロキシエタンなど。

少なくとも１個の重合性二重結合を有しかつ単量体と反
応性の官能基を少なくとも１個有する化合物の例として
は、　（メタ）アクリル酸および／またはその他の共重
合性単量体と反応性の基、たとえばカルボキシル基、カ
ルボン酸無水物基と反応性の基（ヒドロキシル基、エポ
キン基、カチオン性基など）を含むエチレン性不飽和化
合物が挙げられる。具体的には、ヒドロキシル基含育不
飽和化合物［トメチロール（メタ）アクリルアミドなど
コおよびエポキシ基含育不飽和化合物［グリシジル（メ
タ）アクリレートなどコならびにカチオン性基含有不飽
和化合物、例えば４級アンモニウム塩基含を不飽和化合
物［（メタ）アクリロイロキシエチルトリメチルアンモ
ニウムクロライド、　（メタ）アクリロイロキシエチル
トリエチルアンモニウムクロライドなど］、および３級
アミ７基含有不飽和化合物［（メタ）アクリル酸ジメチ
ルアミノエチル、　（メタ）アクリル酸ジエチルアミノ
エチルなど］などが挙げられる。

架橋剤（Ｂ）のうちで好ましいものは、ビス　（メタ）
アクリルアミド、ポリオール類と不飽和モノカルボン酸
とのジーまたはポリ−エステルおよびポリアリロキシア
ルカンであり、特に好ましいものはｆｆ、Ｎ’−メチレ
ンビスアクリルアミド、エチレングリコールジアクリレ
ート、　トリメチロールプロパントリアクリレートおよ
びテトラアリロキシエタンである。

必要により使用される他のビニル単量体（Ｃ）としては
、イオン性単量体、親水性単量体、親油性単量体および
これら単量体の２種以上の混合物が挙げられる。

イオン性単量体としては、例えばカルボン酸基を含有す
るビニル単量体、スルホン酸基を含有するビニル単量体
、リン酸基を含有するビニル単量体およびそれらの塩な
どのアニオン性基含有単量体、あるいは第四級アンモニ
ウム塩基を含有するビニル単量体などのカチオン性基含
有単量体が挙げられる。

カルボキシル基を有するビニル単量体としては、例えば
、不飽和モノまたはポリカルボン酸〔（メタ）アクリル
酸、クロトン酸、ソルビン酸、マレイン酸、イタコン酸
など］、それらの無水物［無水マレイン酸などコおよび
これらのアルカリ金属塩（ナトリウム塩、カリウム塩、
リチウム塩など）、アンモニウム塩またはアミン塩およ
び上記単量体の２種以上の混合物などが挙げられる。こ
れらの内で好ましいものは、　（メタ）アクリル酸およ
びそのアルカリ金属塩である。

スルホン基を有するビニル単量体としては、例えば、脂
肪族または芳香族ビニルスルホン酸［ビニルスルホン酸
、（メタ）アリルスルホン酸、ビニルトルエンスルホン
酸、スチレンスルホン酸など］、（メタ）アクリルスル
ホン酸［（メタ）アクリル酸スルホエチル、（メタ）ア
クリル酸スルホプロピルなど］、（メタ）アクリルアミ
ドスルホン酸［２−アクリルアミド−２−メチルプロパ
ンスルホン酸などコ、およびこれらの塩および上記単量
体の２種以上の混合物などが挙げられる。これらの内で
好ましいものは、　（メタ）アクリルスルホン酸、（メ
タ）アクリルアミドスルホン のアルカリ金属塩である。

リンｍ基を含有する重合性単量体としては、例えば、　
（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキルリン酸モノエス
テル［２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリロイルホス
フェート、フェニル−２−アクリロイロキシエチルホス
フェートなどコ、　（メタ）アクリルアミドホスフェー
ト［２−アクリルアミド−２−メチルプロパンホスフェ
ートなど］などが挙げられる。

これらのアニオン基含有単量体は単独で使用してもよく
、また２柵以上を併用してもよい。

第四級アンモニウム塩基を育するカチオン性ビニル単量
体としては、例えば、ジアルキルアミノアルキル（メタ
）アクリレートとアルキルハライドまたはジアルキル硫
酸との反応物［（メタ）アクリロイルオキシエチルトリ
メチルアンモニウムクロライドまたはブロマイド、　（
メタ）アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウ
ムメチルサルフェート、　（メタ）アクリロイルオキシ
エチルジメチルベンジルアンモニウムクロライドなどコ
、ジアルキルアミノヒドロキシアルキル（メタ）アクリ
レートとアルキルハライドまたはジアルキル硫酸との反
応物［（メタ）アクリロイルオキシヒドロキンエチルト
リメチルアンモニウムクロライドまたはブロマイド、　
（メタ）アクリロイルオキシヒドロキンエチルトリメチ
ルアンモニウムメチルサルフェートなど］、ジアルキル
アミノアルキル（メタ）アクリルアミドとアルキルハラ
イドまたはジアルキル硫酸との反応物［トリメチルアミ
ノエチル（メタ）アクリルアミドの塩化物または臭化物
、　トリメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド
の塩化物などコ、ジアルキルアミンヒドロキシアルキル
（メタ）アクリルアミドとアルキルハライドまたはジア
ルキル硫酸との反応物［トリメチルアミノヒドロキシエ
チル（メタ）アクリルアミドの塩化物など］、Ｎ−アル
キルビニルピリジニウムハライド［Ｎ−メチル−２−ビ
ニルピリジニウムクロライドまたはブロマイド、Ｎ−メ
チル−４−ζ′ニルピリジニウムクロライドなどコ、　
トリアルキルアリルアンモニウムハライド［トリメチル
アリルアンモニウムクロライド、　トリエチルアリルア
ンモニウムクロライドなど］およびこれらの２皿以上の
混合物が挙げられる。

上記のイオン性単量体うちで好ましいものは、カルボン
酸基またはスルホン酸基を含有するアニオン性ビニル単
量体である。

親水性単量体としては、例えば（メタ）アクリルアミド
、ジアセトンアクリルアミド、ビニルピロリドン、ヒド
ロキシエチル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。

親油性単量体としては、例えば不飽和カルボン酸［（メ
タ）アクリル酸などのモノカルボン酸；マレイン酸、フ
マル酸などのポリカルボン酸コのアルキル（Ｃ＋〜Ｃ１
）エステル、ビニル炭化水素［スチレン、ブタジェン、
インブチレンなど］、脂肪族ビニル炭化水素［エチレン
、プロピレン、ブテンなどコ、不飽和ニトリル類［アク
リロニトリルなどコ、　（メタ）アクリルアミド誘導体
［モロ−ブチルアクリルアミド、Ｎ−ｎ−ヘキシルアク
リルアミドなどコ、酢酸ビニルなどが挙げられる。

単量体（Ａ）の重合体中に占める割合は、（Ａ）と（Ｃ
）の合計に対し５０モル％以上、好ましくは７０モル％
以上である。５０モル％未満の場合、熱応答性が乏しい
ものとなる。

架橋剤（Ｂ）のヱは、（Ａ）と（Ｉｌｌ）の合計重量に
対し、通常０．０１〜■０％、好ましくは０．１〜５％
である。

０．０１％未清では、得られた樹脂の吸水ゲルが軟らか
いものとなり、かつ水と接触した時にママコを生成しや
すくなる。また１０％を越えた場合、吸水力が低いもの
となる。

重合方法としては、ビニル単量体の重合に採用される公
知の方法でよく、例えば、水溶液重合法、グラフト重合
法、逆層懸濁重合法、エマルシコン重合法、噴霧重合法
、薄膜重合法、滴下重合法などが挙げられる。また、放
射線、電子線、紫外線などにより重合を開始させる公知
の方法も可能である。

また、その製造例としては、例えば特公昭４３−４３３
３５号、特開昭５３−４８３８９号、特公昭５３−４８
１９９号、特開昭５６−３８５０４号、特開昭５８−１
３１６０８号、特開昭５７−７３００７号、特開昭５８
−２３１２号、特開昭５８−７１９０７号、特公昭５Ｂ
−２５５００号、特開昭５９−１８９１０３号の各公報
などに記載されている。

本発明において、多糖類のオキシアルキレンエーテルを
主な構成成分とする架橋体からなる（２）の熱応答性樹
脂としては、（イ）多糖類のオキシアルキレンエーテル
の架橋体、（ａ）多糖類のオキシアルキレンエーテルと
水溶性樹脂との混合物の架橋体、（ハ）多糖類のオキシ
アルキレンエーテルとビニル単量体の架橋重合体あるい
はグラフト重合架橋体などが挙げられる。

多糖類としては、キトサン、デンプン、セルロースおよ
びその他の天然多糖類などが挙げられる。

キトサンとしては、例えばカニ、エビ、オキアミ、昆虫
などの甲皮を原料としたキトサン、ドアシルキトサン、
ドアリリデンキトサン、Ｎ−アルキリデンキトサンなど
の加工キトサンが挙げられる。

デンプンとしては、例えばサツマイモデンプン、小麦デ
ンプン、トウモロコシデンプンなどの化デンプン；酸化
デンプン、アルキルエーテル化デンプン、アリールエー
テル化デンプン、オキシアルキル化デンプン、アミノエ
チルエーテル化デンプンなどの加工デンプンが挙げられ
る。

セルロースとしては、例えば木材、葉、茎、ジン皮、種
子毛などから得られる天然セルロース；アルキルエーテ
ル化セルロース、有機酸エステル化セルロース、酸化セ
ルロース、ヒドロキシアルキルエーテル化セルロース、
スルホン化セルロースなどの加工セルロースが挙げられ
る。

その他の天然多糖類としては、例えばキサンタンガム、
グアガム、アラビアガム、ローカストビーンガム、アル
ギン酸またはそのアルカリ金Ｂｑ、マンナンおよびこれ
らの誘導体などが挙げられる。

これらの多糖類のうち好ましいものはキトサンである。

オキシアルキレンとしては、オキシプロピレン、オキシ
エチレン、オキシスチレンおよびこれらの混合物が挙げ
られる。

多糖類のオキシアルキレンエーテルの製造法については
特に限定されず、通常の方法でよい。例えば、多糖類に
アルキレンオキシド（プロピレンオコシド、エチレンオ
キシドなど）をアルカリ金属触媒（ナトリウム、カリウ
ムなどの金属またはそ）水酸化物、アルコラードなど）
の存在下で付加させる通常の方法が挙げられる。

架橋体（イ）の製造法としては、例えば、多糖類のオキ
シアルキレンエーテルと架橋剤とを溶剤（例えば水、含
水アルコールなど）に溶解し、必要により加熱して反応
させて架橋する方法、多糖類のオキシアルキレンエーテ
ルを必要により溶剤（例えば水、含水アルコールなど）
に溶解して、放射線照射などにより架橋する方法など公
知の方法が挙げられる。

ここで用いる架橋剤としては、例えば、エポキシ化合物
（エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレ
ングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリ
コールソゲリシジルエーテル、エピクロルヒドリンなど
）、アルデヒド化合物（ホルマリン、ゲルタールアルデ
ヒドなど）、尿素などが挙げられる。

この架橋剤の量は、多糖類のオキシアルキレンエーテル
に対し通常０．０１〜１０重量％、好ましくは０．１〜
５重量％である。

多糖類のオキシアルキレンエーテルと水溶性樹脂との混
合物の架橋体（ロ）の製造に使用される水溶性樹脂とし
ては、前記の親水性単量体および／またはイオン性単量
体の重合体または共重合体、およびこれらと親油性単量
体の共重合体、セルロース誘導体（カルボキシメチルセ
ルロース、ヒドロキシエチルセルロースなど）、デンプ
ン誘導体（カルボキシメチルデンプン、ヒドロキシエチ
ルデンプンなど）、水溶性の天然多糖類（アルギン酸ナ
トリウム、キサンタンガム、グアガムなど）、ポリエチ
レンオキシド、ポリビニルアルコールなどが挙げられる
。

架橋体（Ｑ）の製造法としては、例えば、多糖類のオキ
シアルキレンエーテルと水溶性樹脂と架橋剤とを溶剤（
例えば水、含水アルコールなど）に溶解し、必要により
加熱して反応させて架橋する方法など、公知の方法が挙
げられる。

ここで用いる架橋剤としては、前記架橋体（イ）の説明
で用いたものの他、ポリオール類（グリセリンなど）、
アミノ酸（アスパラギンなど）なども使用できる。

この架橋剤の量は、多糖類のオキシアルキレンエーテル
と水溶性樹脂の合計重量に対し通常０．０１〜Ｉｏｎ　
ｆｔ％、好ましくは０．１〜５重１％である。

多糖類のオキシアルキレンエーテルと水溶性樹脂との重
量比は特に限定されないが、水溶性樹脂は多糖類のオキ
シアルキレンエーテルの量より少ないことが好ましい。

多糖類のオキシアルキレンエーテルとビニル単量体の架
橋重合体あるいはグラフト重合架橋体（ハ）の製造に使
用されるビニル単量体としては、前記の単量体（イオン
性単量体、親水性単量体および親油性単量体）と同じで
よい。

多糖類のオキシアルキレンエーテルとビニル単量体との
重量比は特に限定されないが、ビニル単量体は多糖類の
オキシアルキレンエーテルの量より少ないことが好まし
い。

架橋剤の種類および量としては、熱応答性樹脂樹脂（１
）で説明したものと同じでよい。

また、架ｆｌｆｔ合体あるいはグラフト重合架橋体（ハ
）の製造法についても、前記のｙ４応答性樹脂（１）で
説明した製造法と同じでよい。

本発明において、ポリＮ−アルキルアクリルアミドの架
橋体を主な構成成分とする（３）の熱応答性樹脂として
は、例えば、特開昭ＧＯ−９００１０号、特開昭［１Ｏ
−１６８７０５号、特開昭６Ｏ−１６ｉ８７Ｏｆｉ号、
特開昭８０−１７０６０７号、特開昭６０−１７０８０
８号、特開昭［１Ｏ−１７０１１ｉ０９号、特開昭６１
−５５１８０号、特開昭６１−１０３９１３号の各公報
に記載されている架橋重合体などが挙げられる。

本発明において、ポリビニルメチルエーテルの架橋体を
主な構成成分とする（４）の熱応答性樹脂としては、例
えばメチルビニルエーテルをカチオン重合して得られる
非結晶性のアタクチックポリマーの水溶液に高エネルギ
ーの放射線（γ線、電子線など）を照射して架橋体とし
た後、乾燥して得られる熱応答性樹脂などが挙げられる
。

本発明において、熱応答性樹脂の吸水能力は、通常１０
ｍ１／ｇ以上、好ましくは２０ｍ１／ｇ以上、さらに好
ましくは３０〜ｌ　、０００ｓ＋ｌ／ｇである。

熱応答性樹脂は通常、粉粒状で使用されるが、必ずしも
これに限定されず、フィルム状、シート状あるいは特定
形状に成形したものも使用できる。

また粉粒状の場合、粒子径の小さい程放水速度が速くな
り好ましい。

本発明における熱応答性樹脂に、増量剤、充填剤として
有機質の粉末または繊維［例えば、パルプ、オガクズ、
合成樹脂繊維などコニ無機質粉末または繊維［例えばパ
ーライト、シリカ粉末、ガラス繊維、ロックウールなど
コ等を併用してもよい。また、防腐剤、殺菌剤、界面活
性剤、脱臭剤、活性炭、キレート化剤、発泡剤などを添
加してもよく、添加量は通常使用されている量でよい。

本発明において、上記の熱応答性樹脂そのものを脱水材
として使用することができる。その他、（ａ）熱応答性
樹脂を透水層でサンドイッチ状に挟み込んでシート状に
した形態のもの、（ｂ）透水層からなる袋に熱応答性樹
脂が入っている形態のもの、（ｃ）熱応答性樹脂とゴム
および／または熱可塑性樹脂とを混練してシート状、板
状、チップ状、紐状あるいは特定形状に成形した形態の
もの、（ｄ）熱応答性樹脂を樹脂バインダーとともに、
透水性またはその他の基材にコーティングまたは接着し
てシート状とした形態のものなども脱水材として使用す
ることができる。

本発明において懸濁物質含有水としては、下水し尿、活
性汚泥、上水用河川水、鉱工業その他各種産業の排水（
染色排水、紙・パルプ工業排水、皮革工業排水、有機お
よび無機化学工業排水、食品工業排水など）、砂拳砂利
採取排水、土木建設現場からの排水、選鉱排水、干拓地
−泥沼地のヘドロなどの有機および／または無機の懸濁
物質含有排水が挙げられる。また、高分子凝集剤や無機
系凝集剤を用いて凝集処理した汚泥やスラッジ、フィル
タープレスや真空脱水機など機械を用いて脱水処理した
汚泥やスラッジなども含まれる。

懸濁物質含有水の懸濁物質の濃度（８８分）は、懸濁物
質の種類、発生源、前処理の有無などにより穏々変わる
ため特に限定されないが、通常０．１〜５０％、好まし
くは１〜３０％である。

本発明において脱水材は、水分を透過するが懸濁物質を
透過しない透水層を介して懸濁物質含有水と接触するこ
とにより、実質的に水のみを吸収するようにされている
。

この脱水の方法は特に限定されず任意の方法をとりつる
。例えば、透水層の袋に入れた脱水材を！！濁物質含有
水中に投入し、吸水した後に脱水材を取り出す方法；前
記シート状の脱水材に透水層を介して懸濁物質含有水を
流延して接触させ、吸水した後に脱水材を分離する方法
；脱水材を透水層でサンドイッチ状に挟み込んでシート
状にしたものを懸濁物質含有水中に挿入し、吸水した後
に引き上げる方法；第１図に示した連続的に懸濁物質含
有水を脱水する装置において、ベルトコンベアーの透水
層側の表面に脱水材を存在させるか、あるいは熱応答性
樹脂とゴムおよび／または熱可塑性樹脂とを混練したベ
ルトコンベアーを使用する方法などが挙げられる。

本発明の脱水方法において、脱水材の使用量は、懸濁物
質含有水の種類、濃度（８８分）、熱応答性樹脂の種類
、脱水材中の熱応答性樹脂の量などにより種々変化させ
ることができるが、懸濁物質含有水中の水分の量に対し
て脱水材中の熱応答性樹脂の１が、通常０．０５％以上
、好ましくは０．１〜２０重量％である。

懸濁物質含有水中の水分を吸収した脱水材は、熱応答性
樹脂の応答温度以上のに加温することにより、脱水材に
吸収された水を放水して再使用することができる。これ
を繰り返すことにより、連続して懸濁物質含有水の脱水
を行うことができる。

加温の方法としては特に限定されず任意の方法をとりう
る。例えば、水分を吸収した脱水材に、（１）熱風ある
いは温風を吹き付ける方法、（２）赤外線ランプを照射
する方法、（３）マイクロ波を照射する方法などが挙げ
られる。また、加温されたゾーン内を通過させる方法や
加温された材料を脱水材表面に接触させる方法も可能で
ある。

加温する温度は、熱応答性樹脂の種類、樹脂の応答温度
、脱水材の吸水量、加温時間などにより皿々変化させる
ことができるため特に限定はなく、通常３０″Ｃ以上、
好ましくは４Ｇ’Ｃ以上、特に好ましくは５０℃〜９５
℃である。

加温時間についても熱応答性樹脂の種類、脱水材の吸水
量、吸水ゲルの厚み、加温温度、加温方法などにより皿
々変化させることができるため特に限定はなく、通常１
０秒〜６０分、好ましくは３０秒〜３０分である。

本発明の脱水方法を適用して、連続的に懸濁物質含有水
を脱水するに当り、その実施態様としては、水分を透過
するが懸濁物質を透過しない透水層を介して懸濁物質含
有水を可逆熱応答性樹脂からなる脱水材と接触させる工
程［Ｉ］と、吸水した脱水材を該樹脂の応答温度以上に
加温して放水させる工程［■コとが連続的に繰り返され
るのが好ましい。

第１図には、本発明の脱水方法を適用して、連続的に懸
濁物質含有水を脱水する装置の実施態様の一例を示した
が、本発明の実施態様はこれに限定されるものではなく
、前記ＣＩＩから［■コの工程が包含されておればよい
。

［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。

製造例１（可逆熱応答性樹脂の製造） ＣＨ＊＝Ｃ（ＣＨｓ）Ｇｏ（ＯＣｍＨｚ）ｇ（ＱＣ□Ｈ
ａ）ａＯＨで表されるビニル単量体１５部、Ｃｕｅ：Ｃ
（ＣＨｔ　）Ｃｏ（ＯＣｔｌｌａ　）ｓｏｎ　１５部、
メチレンビスアクリルアミド０．２部および水１２０部
を開閉可能な密閉容器に仕込み、窒素雰囲気下で液温を
１５℃とした後、０．１５％の過硫酸アンモニウム水溶
液１０部および０．５％の亜硫酸水素ナトリウム水溶液
１０部を添加して重合させたところ発熱とともにゲル状
となった。得られたゲルを細断した後、＋２０°Ｃの熱
風で乾燥し、２０−１００メツシユの粒度に粉砕して熱
応答性樹脂（イ）を得た。この樹脂の吸水能力は５２ｇ
／ｇであった。

製造例２（可逆熱応答性樹脂の製造） 型造例１のＣｈ＝Ｃ（ＣＨｓ　）Ｇｏ（ＯＣａ［Ｉｎ　
）ｓ　（ＯＣＪ＠）ａｏＩ［１５部およびＣＨ２：Ｃ（
ＣＨｔ３）Ｇｏ（ＯＣｄ４）ｓｏＨＩｓ部に代えて、Ｃ
Ｈａ：Ｃ（Ｃ１１２）ＧＯ（ＯＣｍＨｚ　）ｓＯＨ２０
部およびアクリル酸ナトリウム１０部を使用する以外は
製造例１と同様にして熱応答性樹脂ＩＴ）を得た。この
ものの吸水能力は１５３ｇ／ｇであった。

型造例３（可逆熱応答性樹脂の製造） キトサン１０部、ナトリウムメチラート２部、イソプロ
ピルアルコール６０部、水１０部を反応容器に仕込み、
窒素雰囲気下でプロピレンオキサイド１５部とエチレン
オキサイド１５部との混合物を６０〜８０℃で徐々に加
え、更に同温度で圧力の低下が認められなくなるまで熟
成した。反応物をろ過して得られた固形物を乾燥するこ
とによりキトサンのオキシアルキレンエーテル（ａ）を
７１゜ キトサンのオキシアルキレンエーテル（ａ）１０部とエ
チレングリコールジグリシジルエーテル水９０部に溶解
し、１０５°Ｃで３時間反応させながら乾燥した。乾燥
物を２０〜＋００メツシユの粒度に粉砕して熱応答性樹
脂（ハ）を得た。この樹脂の吸水能力は４８ｇ／ｇであ
った。

製造例４（可逆熱応答性樹脂の製造） キトサンのオキシアルキレンエーテル（ａ）１０部とア
ロンビスＳ（ポリアクリル酸ナトリウム：　日本純薬製
）２部およびエチレングリコールジグリンジルエーテル
０．０５部を使用した以外は製造例３と同様にして、熱
応答性樹脂（二）を得た。この樹脂の吸水能力はＩ［ｉ
８ｇ／ｇであった。

製造例５（可逆熱応答性樹脂の製造）゛キトサンのオキ
シアルキレンエーテル アクリル酸ナトリウム３部、メチレンビスアクリルアミ
ド０．０４部および水４０部を開閉可能な密閉容器に仕
込み、窒素雰囲気下で液温を１５℃とした後、０．１５
％の過硫酸アンモニウム水溶液１０部および０゜５％の
亜硫酸水素ナトリウム水溶液１０部を添加して重合させ
たところ発熱とともにゲル状となった。

得られたゲルを細断した後、１２０°Ｃの熱風で乾燥し
、２０〜１００メツシユの粒度に粉砕して熱応答性樹脂
（ネ）を得た。この樹脂の吸水能力は２０６ｇ／ｇであ
った。

製造例６（可逆熱応答性樹脂の製造） トエチルメタクリルアミド２２．５部、アクリル酸ナト
リウム２．５部、メチレンビスアクリルアミド０．０５
部および水７５部を開閉可能な密閉容器に仕込み、窒素
雰囲気下で液温を１５°Ｃとした後、０．２％の過硫酸
アンモニウム水溶液１０部および０．６％の亜硫酸水素
ナトリウム水溶液１０ｇを添加して重合させたところ発
熱とともにゲル状となった。得られたゲルを細断した後
、１２０℃の熱風で乾燥し、２０〜１００メツシユの粒
度に粉砕して熱応答性樹脂（〜）を得た。

この樹脂の吸水能力は１４８ｇ／ｇであった。

実施例１ 活性汚泥（８８分：３％）　ＩＫｇに対し、製造例１〜
６で得た可逆熱応答性樹脂からなる脱水材４０ｇを３５
０メツシユのナイロン網で作った袋に入れ、排水中に投
入した。排水全体を約２０分間ゆるく撹　した後、水分
を吸収した脱水材の入った袋を取り出したところ、排水
は固形状のスラッジに変化していた。回収したスラッジ
の含水率を測定した結果を第工表に記載する。

水分を吸収した脱水材の入った袋を６０〜８０″Ｃの湿
温をあてて加温したところ水分が放出され、脱水材は収
縮した。加温前の重量と加温後の重量との比を求め、こ
れを収縮率Ｉとして第１表に記載した。

加温により放水処理した脱水材を、再び新しい排水（Ｓ
Ｓ分＝３％）　ＩＫｇに投入し、上記と同様の脱水操作
と放水処理を行った。その都度新しい排水ＩＫｇを使用
して、この一連の操作を更に３回繰り返した。脱水材を
合計５回再使用した後の、回収スラッジの含水率を測定
した。この結果を第１表に記載する。

第１表 実施例２ 製造例１〜６で得た可逆熱応答性樹脂からなる脱水材を
Ｂｏｇ’ｓ’の割合で不織布上に均一に散布し、更にそ
の上にもう１枚の不織布を重ねてサンドイッチ状の脱水
材を作製した。この上に３５０メツシユの金網を重ねて
、粘土質を含む土木工事排水（ＳＳ分＝７％）を流した
。約１０分後、金網上には脱水された固形状のスラッジ
が堆積しており、金網を取り除くことにより節単に回収
された。回収したスラッジの含水率を測定した結果を第
２表に記載する。

水分を吸収した脱水材に赤外線ランプを照射し、７０〜
３０°Ｃの温度に脱水材を加温したところ水分が放出さ
れ、脱水材は収縮した。加温前のゲルの厚さと加温後の
厚さとの比を求め、これを収縮率■として第２表に記載
した。

加温により放水処理した脱水材に、金網を重ねて新しい
排水（ＳＳ分ニア％）を流し、上記と同様の脱水操作と
放水処理を行った。その都度新しい排水を使用して、こ
の一連の操作を更に３回繰り返した。脱水材を合計５回
再使用した後の、回収スラツジの含水率を測定した。こ
の結果を第２表に記載する。

第２表 脱水された懸濁物質スラッジの含水率を経時的に測定し
、その結果を脱水材のリサイクル回数と対応させて第３
表に記載した。

本発明の脱水方法は、懸濁物質含有水の連続脱水および
固液分離に極めて有効であった。

第３表 実施例３ 脱水材として製造例２．５、Ｅ３で得た可逆熱応答性樹
脂（ｉｌ＋）、（ネ）または（へ）をそれぞれ第ｉｒｇ
Ｊのベルトコンベアー上に固着し、透水層に３５０メツ
シユのナイロン網と金網とを併用した脱水装置に、前記
の粘土質を含む土木工事排水（ＳＳ分ニア％）を連続的
に流して連続脱水試験を実施した。なお、放水処理工程
では赤外線ランプを照射して、脱水材の温度を７０〜９
０℃に加温した。

〔発明の効果コ 本発明の脱水方法は、次のような効果を奏する。

（１）懸濁物質含有水から水分のみを選択的に吸収する
ため、懸濁物質含有水を容易に固液分離することができ
る。

（２）吸水した脱水材を加温することにより放水処理が
できるため、操作が簡単であり、電解質溶液に浸漬して
脱水処理する方法や加熱乾燥により水分を蒸発させる従
来の方法のように特別な設備を必要としない。しかも放
水処理した脱水材の再使用時には初期に近い吸水能力を
復元する。

（３）上記（１）および（２）の操作を繰り返すことに
より、懸濁物質含有水の脱水を連続的に行うことができ
る。

（４）懸濁物質そのものには成分ｅ組成などの変化が生
じないことから、脱水された懸濁物質の有効利用が可能
となる。

上記効果を奏することから本発明の脱水方法は、下水し
尿、活性汚泥、上水用河川水、鉱工業その他各種産業の
排水（染色排水、紙争パルプ工業排水、皮革工業排水、
を機および無機化学工業排水、食品工業排水など）、砂
・砂利採取排水、土木建設現場からの排水、選鉱排水、
干拓地・泥沼地のヘドロなどの育機および／または無機
の懸濁物質スラッジなどの脱水処理および固液分離に有
効である。さらに、高分子凝集剤や無機系凝集剤を用い
て凝集処理した汚泥やスラッジ、フィルタープレスや真
空脱水機など機械を用いてあらかじめ脱水処理した汚泥
やスラッジなどの脱水処理にも適用できる。

また、固液分離された懸濁物質を、土壌、肥料、培土、
飼料、資材などに再利用する目的や、回収した水を再利
用する目的にも有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の脱水方法を適用して、連続的に懸濁
物質含有水を脱水する装置の実施態様の一例を示す概略
図である。図中、１は懸濁物質含有水、２は透水層、３
は脱水材あるいは熱応答性樹脂、４はベルトコンベアー
　５は掻き取り装ｆａＬ　　Ｈは脱水された懸濁物質（
スラッジ）、７は赤外線ランプを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、懸濁物質含有水を、水分を透過するが懸濁物質を透
   過しない透水層を介して可逆熱応答性樹脂からなる脱水
   材と接触させることにより懸濁物質含有水の水を吸収さ
   せ、次いで加温することにより脱水材に吸収された水を
   放出して該脱水材を再使用することを特徴とする懸濁物
   質含有水の脱水方法。 ２、懸濁物質含有水を、水分を透過するが懸濁物質を透
   過しない透水層を介して可逆熱応答性樹脂からなる脱水
   材と接触させることにより懸濁物質含有水の水を吸収さ
   せることを特徴とする懸濁物質含有水の脱水方法。 ３、懸濁物質含有水の水を吸収させた請求項２記載の脱
   水材を加温することにより脱水材に吸収された水を放出
   して該脱水材を再使用することを特徴とする懸濁物質含
   有水の脱水方法。 ４、水分を透過するが懸濁物質を透過しない透水層を介
   して懸濁物質含有水を可逆熱応答性樹脂からなる脱水材
   と接触させる工程と、吸水した脱水材を加温して放水さ
   せる工程、とを繰り返すことにより連続的に脱水するこ
   とを特徴とする懸濁物質含有水の脱水方法。５、熱応答
   性樹脂が、オキシアルキレンエーテル基を有するビニル
   単量体（Ａ）と架橋剤（Ｂ）および必要により他のビニ
   ル単量体とを重合して得られる樹脂である請求項１〜４
   のいずれか記載の脱水方法。 ６、熱応答性樹脂が、多糖類のオキシアルキレンエーテ
   ルを主な構成成分とする架橋体からなる樹脂である請求
   項１〜４のいずれか記載の脱水方法。 ７、熱応答性樹脂が、ポリＮ−アルキルアクリルアミド
   の架橋体を主な構成成分とする樹脂である請求項１〜４
   のいずれか記載の脱水方法。 ８、熱応答性樹脂が、ポリビニルメチルエーテルの架橋
   体を主な構成成分とする樹脂である請求項１〜４のいず
   れか記載の脱水方法。