JPH07223000A

JPH07223000A - 汚泥脱水剤及びそれを用いた汚泥の脱水方法

Info

Publication number: JPH07223000A
Application number: JP6040420A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Oi; 康裕大井; Satoru Takebayashi; 哲竹林; Satoko Shimada; 聡子島田
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 1994-02-15
Filing date: 1994-02-15
Publication date: 1995-08-22
Anticipated expiration: 2016-06-18
Also published as: JP3178224B2

Abstract

(57)【要約】【構成】（Ａ）アミジン単位を含むカチオン性の水溶性
ポリマー、（Ｂ）カチオン性ビニル系モノマーとアニオ
ン性ビニル系モノマーとノニオン性ビニル系モノマーと
を共重合させて得られる両性水溶性ポリマーと（Ｃ）酸
性物質とを含むことを特徴とする汚泥脱水剤。【効果】本発明の汚泥脱水剤によれば、無機凝集剤の添
加量が少なくても汚泥の凝集状態が良好で、含水率の低
い脱水ケーキが得られるので、汚泥pH低下による機械設
備、燃焼炉の腐食や、焼却灰溶融処理における融点上昇
等の問題を起こすことがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は新規な汚泥脱水剤、及び
それを用いた汚泥の脱水方法に関するものである。さら
に詳しくは、本発明は、従来の汚泥脱水剤に比べて、使
用する無機凝集剤の量が少なくても汚泥の凝集状態が良
好で、含水率の低い脱水ケーキを与える汚泥脱水剤、及
びこのものを用いて汚泥を効率よく脱水する方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、都市下水やし尿処理から発生する
汚泥は、その有機物比率の増加や、腐敗などにより難脱
水化している。機械脱水後のケーキ含水率が概ね８０％
以上である汚泥は難脱水性汚泥と位置づけられるが、そ
の効率的処理方法として、従前のカチオン性高分子凝集
剤単独に代わり、カチオン性、アニオン性の２種類の高
分子凝集剤をを用いるいわゆる２液法や、無機凝集剤と
両性高分子凝集剤を併用する方法が開発、実用化されて
いる。特に後者の方法は特開昭５９−１６５９９号公報
（無機凝集剤とマンニッヒ変性物系組成物）、特開昭６
３−１５８２００号公報（無機凝集剤と同一分子内にカ
チオン、アニオンを有する両性高分子凝集剤）、特開平
２−１８０７００号公報（無機凝集剤と同一分子内にカ
チオン、アニオンを有する両性高分子凝集剤）に記載さ
れた方法などがあり、難脱水性汚泥の脱水処理改善に広
く用いられている。しかし、無機凝集剤の添加量は、通
常汚泥固形物当たりその製品として１０〜２０％を必要
とするため、汚泥pH低下による機械設備、特に燃焼炉の
腐食、鉄塩を用いるときの焼却炉でのクリンカーの発
生、アルミニウム塩を用いるときの焼却灰溶融処理にお
ける融点上昇などの、従来の高分子凝集剤単品処理では
生じないさまざまな問題を起こしている。このため、無
機凝集剤が少量添加で、さらには添加なしで効率的脱水
の行える高分子凝集剤が望まれていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような従
来の汚泥脱水剤が有する欠点を克服し、無機凝集剤の添
加量が少なくても、あるいは無機凝集剤を全く添加しな
くても、少量で効率よく汚泥を脱水することのできる有
機汚泥脱水剤及び該脱水剤を用いる汚泥の脱水方法を提
供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は前記目的を達
成するために鋭意研究を重ねた結果、アミジン単位を含
む水溶性ポリマーと特定の両性水溶性ポリマーと酸性物
質との組合せから成る脱水剤により、その目的を達成し
うることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成
するに至った。すなわち、本発明は次の各項の発明より
なるものである。（１）（Ａ）アミジン単位を含むカチオン性の水溶性ポ
リマー、（Ｂ）カチオン性ビニル系モノマーとアニオン
性ビニル系モノマーとノニオン性ビニル系モノマーとを
共重合させて得られる両性水溶性ポリマーと（Ｃ）酸性
物質とを含むことを特徴とする汚泥脱水剤。（２）汚泥に（Ａ）アミジン単位を含むカチオン性の水
溶性ポリマーと（Ｂ）カチオン性ビニル系モノマーとア
ニオン性ビニル系モノマーとノニオン性ビニル系モノマ
ーとを共重合させて得られる両性水溶性ポリマーとを同
時に添加混合して調質したのち、機械脱水することを特
徴とする汚泥の脱水方法。

【０００５】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
脱水剤の、（Ａ）成分として用いられるアミジン単位を
有する水溶性ポリマーは、下記の一般式［１］及び／又
は一般式［２］で表されるアミジン単位を有するカチオ
ン性ポリマーである。式中、Ｒ¹及びＲ²は水素原子又は
メチル基であり、Ｘ^-は塩素イオン、ヨウ素イオン、臭
素イオンなどのハロゲンイオン、ＮＯ₃ ^-、ＣＨ₃ＣＯＯ^-
などの陰イオンである。

【化１】本発明において、（Ａ）成分として用いられるアミジン
単位を有する水溶性ポリマーは、一般式［１］及び／又
は一般式［２］で表されるアミジン単位を２０〜９０モ
ル％、好ましくは５０〜９０モル％含有する。（Ａ）成
分として用いられるアミジン単位を有する水溶性ポリマ
ーは、一般式［１］及び／又は一般式［２］で表される
アミジン単位のほかに、一般式［３］、一般式［４］及
び一般式［５］で表される繰り返し単位を含んでいても
よい。式中、Ｒ¹及びＲ²は水素原子又はメチル基、Ｒ³
は炭素数１〜４のアルキル基又は水素原子であり、Ｘ^-
は塩素イオン、ヨウ素イオン、臭素イオンなどのハロゲ
ンイオン、ＮＯ₃ ^-、ＣＨ₃ＣＯＯ^-などの陰イオンであ
る。

【０００６】

【化２】このアミジン単位を有する水溶性ポリマーは、一般式ＣＨ₂＝ＣＲ²−ＮＨＣＯＲ³ （式中、Ｒ²は水素原子又はメチル基を、Ｒ³は炭素数１
〜４のアルキル基又は水素原子を表す）で表される化合
物と、アクリロニトリル又はメタクリロニトリルとの共
重合体を製造し、該共重合体にアミノ基を生成せしめ、
同時に又は続いてアミノ基とシアノ基と反応させてアミ
ジン化することによって得ることができる。また、この
アミジン単位を有するポリマーの分子量は、１Ｎ塩化ナ
トリウム水溶液を溶媒として３０℃において測定した固
有粘度が１.０dl／ｇ以上、より好ましくは３.０dl／ｇ
以上であることが望ましい。この固有粘度が１.０dl／
ｇ未満では凝集力が弱く、汚泥の処理量が低下する傾向
がみられ好ましくない。本発明の汚泥脱水剤において
（Ｂ）成分として用いられる両性水溶性ポリマーは、カ
チオン性ビニル系モノマーとアニオン性ビニル系モノマ
ーとノニオン性ビニル系モノマーとを共重合させること
により得られる。該カチオン性ビニル系モノマーとして
は、例えば一般式［６］

【０００７】

【化３】で表される化合物を用いることができる。式中、Ｒ⁴は
水素原子又はメチル基であり、Ｒ⁵はメチレン基、エチ
レン基、プロピレン基、ブチレン基などの炭素数１〜４
のアルキレン基であって、該プロピレン基およびブチレ
ン基は直鎖状であってもよいし、分枝を有するものであ
ってもよい。Ｒ⁶はメチル基、エチル基、ｎ−プロピル
基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓ
ｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基などの炭素数１〜４のア
ルキル基であり、Ｒ⁷は水素原子、前記の炭素数１〜４
のアルキル基又はベンジル基である。またＡは−Ｏ−又
は−ＮＨ−、Ｙ^-は塩素イオン、ヨウ素イオン、臭素イ
オンなどのハロゲンイオン、１／２ＳＯ₄ ^2-、ＮＯ₃ ^-、
ＣＨ₃ＣＯＯ^-、ＣＨ₃ＳＯ₄ ^-又はＣ₂Ｈ₅ＳＯ₄ ^-などの陰
イオンである。

【０００８】前記一般式［６］で表されるモノマーとし
ては、例えばジメチルアミノ（メチル、エチル、プロピ
ル又はブチル）アクリレート又はメタクリレート、ジエ
チルアミノ（メチル、エチル、プロピル又はブチル）ア
クリレート又はメタクリレート、ジ−ｎ−プロピルアミ
ノ（メチル、エチル、プロピル又はブチル）アクリレー
ト又はメタクリレート、ジイソプロピルアミノ（メチ
ル、エチル、プロピル又はブチル）アクリレート又はメ
タクリレート、ジ−ｎ−ブチルアミノ（メチル、エチ
ル、プロピル又はブチル）アクリレート又はメタクリレ
ート、ジ−ｓｅｃ−ブチルアミノ（メチル、エチル、プ
ロピル又はブチル）アクリレート又はメタクリレート、
ジイソブチルアミノ（メチル、エチル、プロピル又はブ
チル）アクリレート又はメタクリレート、ジメチルアミ
ノ（メチル、エチル、プロピル又はブチル）アクリルア
ミド又はメタクリルアミド、ジエチルアミノ（メチル、
エチル、プロピル又はブチル）アクリルアミド又はメタ
クリルアミド、ジ−ｎ−プロピルアミノ（メチル、エチ
ル、プロピル又はブチル）アクリルアミド又はメタクリ
ルアミド、ジイソプロピルアミノ（メチル、エチル、プ
ロピル又はブチル）アクリルアミド又はメタクリルアミ
ド、ジ−ｎ−ブチルアミノ（メチル、エチル、プロピル
又はブチル）アクリルアミド又はメタクリルアミド、ジ
−ｓｅｃ−ブチルアミノ（メチル、エチル、プロピル又
はブチル）アクリルアミド又はメタクリルアミド、ジイ
ソブチルアミノ（メチル、エチル、プロピル又はブチ
ル）アクリルアミド又はメタクリルアミドなどのハロゲ
ン化水素、硫酸、硝酸、酢酸などによる中和塩、ハロゲ
ン化アルキル、ジメチル硫酸、ジエチル硫酸などによる
四級化物などが挙げられるが、もちろんこれらに限定さ
れるものではない。ハロゲン化水素としては、塩化水
素、臭化水素、ハロゲン化アルキルとしては、例えば塩
化メチル、臭化メチル、ヨウ化メチル、塩化エチル、臭
化エチル、ヨウ化エチル、塩化ベンジルなどが挙げられ
る。これらのカチオン性ビニル系モノマーは１種用いて
もよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

【０００９】また、アニオン性ビニル系モノマーとして
は、例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−エチルアク
リル酸及びこれらのナトリウム、カリウム、アンモニウ
ム塩、さらにはビニルスルホン酸、ビニルメチルスルホ
ン酸、アリルスルホン酸、２−アクリルアミドエタンス
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、３−メタクリルアミドプロパンスルホン酸、
３−メタクリロイルオキシプロパンスルホン酸及びこれ
らのナトリウム、カリウム、アンモニウム塩などが挙げ
られるがもちろんこれらに限定されるものではない。こ
れらのアニオン性ビニル系モノマーは１種用いてもよい
し、２種以上を組み合わせて用いてもよい。さらに、ノ
ニオン性ビニル系モノマーとしては、例えばアクリルア
ミド、メタクリルアミド、Ｎ,Ｎ−ジメチルアクリルア
ミド、Ｎ,Ｎ−ジメチルメタクリルアミドなどのビニル
基含有アミド類、アクリロニトリルやメタクリロニトリ
ルなどのシアン化ビニル系化合物、アクリル酸メチル、
アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸
エチルなどの（メタ）アクリル酸のアルキルエステル
類、酢酸ビニルなどのカルボン酸のビニルエステル類、
スチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレンな
どの芳香族ビニル系化合物などが挙げられるが、もちろ
んこれらに限定されるものではない。これらのノニオン
性ビニル系モノマーは１種用いてもよいし、２種以上を
組み合わせて用いてもよい。

【００１０】該（Ｂ）成分の両性水溶性ポリマーにおけ
る各成分の割合については特に制限はないが、カチオン
性ビニル系モノマー単位の含有量をＣモル％、アニオン
性ビニル系モノマー単位の含有量をＡモル％、ノニオン
性ビニル系モノマー単位の含有量をＮモル％とした場
合、式

【数１】の関係を満たすように、各成分を含有しているものが好
適である。また、この両性水溶性ポリマーの分子量は、
１Ｎ硝酸ナトリウム水溶液（pH＝３）を溶媒として３０
℃において測定した固有粘度が５.０dl／ｇ以上である
ことが望ましい。この固有粘度が５.０dl／ｇ未満では
凝集力が弱く、汚泥の処理量が低下する傾向がみられ好
ましくない。この（Ｂ）成分の両性水溶性ポリマーの製
造方法については特に制限はなく、通常の溶液重合、懸
濁重合、エマルジョン重合など、いずれの方法も用いる
ことができる。例えば水溶液重合においては、重合開始
剤として、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、２,
２'−アゾビス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩など
を用いて、通常の重合条件で所定量の前記各モノマーを
重合させればよい。

【００１１】本発明の汚泥脱水剤における前記（Ａ）成
分のアミジン単位を有する水溶性ポリマーと（Ｂ）成分
の両性水溶性ポリマーの使用割合については特に制限は
ないが、（Ｂ）成分の使用量が（Ａ）成分と（Ｂ）成分
との合計量に対して５０重量％以上であることが好まし
い。この（Ｂ）成分の量が３０重量％未満では本発明の
効果が十分に発揮されない。本発明の汚泥脱水剤の製造
において、（Ａ）成分と（Ｂ）成分とを同一タンクで混
合溶解する場合、両ポリマーの反応生成物が生ずるの
で、（Ｂ）成分である両性ポリマーのカルボキシル基の
解離を抑えるために、（Ｃ）成分として酸性物質を添加
する。この酸性物質としては、例えばスルファミン酸、
硫酸水素ナトリウム、塩化水素、硫酸などを用いること
ができる。（Ｃ）成分の使用量は、溶解水中のアルカリ
度成分を中和するのに必要な量以上とする。溶解水のＭ
アルカリ度は、工水、市水で５０mg／ｌ（ＣａＣＯ₃換
算）以下であり、下水処理水や高アルカリ度の井水で
は、１００〜１５０mg／ｌ（ＣａＣＯ₃換算）である。
したがって、溶解水のＭアルカリ度は最大でも１５０mg
／ｌ（ＣａＣＯ₃換算）であり、これを例えばスルファ
ミン酸で中和するには２９１mg／ｌ必要となる。ポリマ
ーの溶解濃度を０.３％（３０００mg／ｌ）に設定する
場合は、ポリマーの重量に対し、約１０重量％のスルフ
ァミン酸をあらかじめポリマーと混合しておけばよい。
なお、溶解水に（Ｃ）成分を投入して溶解後、（Ａ）成
分と（Ｂ）成分とを溶解してもよい。

【００１２】本発明の汚泥脱水剤を使用すれば、無機凝
集剤を併用しなくても、難脱水性汚泥を容易に効率よく
脱水処理することができる。脱水処理に際して無機凝集
剤を使用しないので、機器や燃焼炉の腐食、焼却灰溶融
処理における問題を生ずるおそれがない。しかし、これ
らの問題が大きな支障とならない範囲で、必要に応じて
本発明の汚泥脱水剤に少量の無機凝集剤を併用すること
もできる。併用される無機凝集剤としては、例えば、硫
酸バンド、塩化第二鉄、硫酸第一鉄、ポリ塩化アルミニ
ウムなどを挙げることができる。本発明の汚泥の脱水方
法において、（Ａ）成分であるアミジン単位を含むカチ
オン性の水溶性ポリマー及び（Ｂ）成分である両性水溶
性ポリマーは汚泥へ同時に添加される。どちらかの成分
を先に添加して汚泥を凝集させたのち、もう一方の成分
を添加する方法では十分な脱水効果が得られないので好
ましくない。汚泥の脱水に用いられる脱水機としては、
通常の汚泥処理に使用される機器を特に制限なく使用す
ることができ、例えば、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、フィルタープレス脱水
機、真空脱水機などを挙げることができる。本発明方法
が適用できる汚泥については特に制限はなく、例えば下
水、し尿、一般産業排水処理などで生じる有機性汚泥及
び凝集汚泥を含む混合汚泥などに有効に適用できる。

【００１３】

【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの例によって限定されるもの
ではない。製造例１（アミジン単位を含む水溶性ポリマー）撹拌機、還流冷却管、温度計及び窒素導入管をつけた５
００mlフラスコに、Ｎ−ビニルホルムアミド３５.５ｇ
（０.５モル）、アクリロニトリル２６.５ｇ（０.５モ
ル）及び水３１０ｇを入れ、雰囲気を窒素で置換した。
撹拌しつつ６０℃に昇温し、２,２'−アゾビス（２−ア
ミジノプロパン）二塩酸塩の１０％水溶液１.０ｇを添
加し、６０℃を保ったまま５時間重合を続けた。水中に
重合体が析出した懸濁液に濃塩酸９８.１ｇ（塩化水素
として１.０モル）を加え、加熱して還流しつつ４時間
反応し、重合体をアミジン化した。得られた重合体溶液
をアセトン中に添加し、析出した重合体を真空乾燥し
た。この重合体の１Ｎ塩化ナトリウム水溶液を溶媒とし
て３０℃で測定した固有粘度は４.２dl／ｇであった。製造例２（両性水溶性ポリマー）撹拌機、還流冷却管、温度計及び窒素導入管をつけた５
００mlフラスコに、ジエチルアミノエチルメタクリレー
トの塩化メチル４級化物１５.６ｇ（０.０７５モル）、
ジエチルアミノエチルアクリレートの塩化メチル４級化
物９.７ｇ（０.０５モル）、アクリル酸６.３ｇ（０.０
８８モル）、アクリルアミド２０.４ｇ（０.２８８モ
ル）及び水４００ｇを入れ、雰囲気を窒素で置換した。
撹拌しつつ６０℃に昇温し、２,２'−アゾビス（２−ア
ミジノプロパン）二塩酸塩の１０％水溶液１.０ｇを添
加し、６０℃を保ったまま５時間重合を続けた。得られ
た重合体溶液をアセトン中に添加し、析出した重合体を
真空乾燥した。この重合体の１Ｎ硝酸ナトリウム水溶液
を溶媒として３０℃で測定した固有粘度は９.０dl／ｇ
であった。製造例３（汚泥脱水剤）製造例２で得られた重合体粉末６.７ｇと、製造例１で
得られた重合体粉末３.３ｇと、スルファミン酸１.０ｇ
を混合して汚泥脱水剤混合物２・ａを得た。この混合物
を水に溶解して以下の汚泥の処理に用いた。実施例及び
比較例で用いた、ポリマーからなる汚泥脱水剤を第１表
に示す。

【００１４】

【表１】

【００１５】１）固有粘度ポリマー１、２、３、４、ｃ、ｄ及びｅの固有粘度は１
Ｎ硝酸ナトリウム水溶液を溶媒として３０℃で測定し
た。ポリマーａ及びｂの固有粘度は１Ｎ塩化ナトリウム
水溶液を溶媒として３０℃で測定した。２）略号は次を意味する。ＤＡＭ：ジメチルアミノエチルメタクリレートの塩化メ
チル四級化物ＤＡＡ：ジメチルアミノエチルアクリレートの塩化メチ
ル四級化物ＡＡ：アクリル酸ＡＡｍ：アクリルアミド３）コロイド当量コロイド当量は、「コロイド滴定法」（千手諒一著、南
江堂(株)発行、昭和４４年１１月３０日）に従って測定
した。なお、ポリマー１、２及び３のコロイド当量は、
カチオン当量測定値（pH＝３）を示す。４）Ｃ／Ａはカチオン性モノマー単位とアニオン性モノ
マー単位のモル比を示す。

【００１６】なお、キャピラリー・サクション・タイム
（以下ＣＳＴと略す）は、図１に示す装置を用いて行っ
た。すなわち、ワットマン社製Ｎｏ.１７ろ紙１上に置
いた円筒管２の中に汚泥３を注ぎ、試料がろ紙に吸収さ
れ同心円を描きながら湿潤拡大していくとき、距離ＡＢ
間（Ａ点直径３０mm、Ｂ点直径４５mm）を湿潤するのに
要する時間（秒）をカウンター４で測定しＣＳＴとし
た。無機凝集剤による汚泥の改質完了の目安は、ＣＳＴ
／ＳＳの値が２０秒／％程度とされている。また、汚泥
脱水剤の評価は、汚泥脱水剤の最適添加率（対ＳＳ
％）、３０秒ろ過時含水比、ケーキ収量及び含水率の４
項目について、それぞれの値に０〜３点の評点をつけ、
その合計点によって行った。各項目の値と評点の関係を
第２表に示す。

【００１７】

【表２】

【００１８】実施例１〜３下水処理場の混合汚泥を用い、凝集脱水試験を実施し
た。汚泥の性状は、pH５.８、ＳＳ３.７％、ＶＳＳ／Ｓ
Ｓ７７％、繊維分／ＳＳ３％であった。また、この汚泥
のＣＳＴは１３５０秒、ＣＳＴ／ＳＳは３６５秒／％で
あった。この汚泥２００ｇを容積５００mlのホモジナイ
ザー容器に採取し、第３表実施例１〜３の欄に示した各
種の汚泥脱水剤を添加し、１００００rpm、７秒間反応
させた。なお、この凝集脱水試験は、凝集フロックの破
壊耐性が求められる遠心脱水機を想定した試験方法であ
る。汚泥はフロック径を測定した後、１００メッシュろ
布、ろ過面積１９.６cm²の条件で３０秒間重力ろ過を行
い、３０秒後のろ過量を測定した。汚泥脱水剤の添加率
は、対ＳＳ当り０.２％ずつ変化させて凝集試験を行
い、最良の重力ろ過性の得られる添加率を求めた。重力
ろ過性は、３０秒ろ過時の凝集汚泥の含水比で評価し
た。重力ろ過物を直径３０mm、高さ１７.５mmの圧搾カ
ラムに詰めた後、０.５kg／cm²、６０秒間圧搾脱水を行
い、ケーキの単位面積当りの収量（mg／cm²）と、含水
率を測定した。各測定項目のうち、含水比は固液分離性
の良否、ケーキ収量は圧搾ケーキの強度を評価するため
のものである。第３表に示したように、総合評点は１２
点満点の９ないし１０点であり、これらの汚泥脱水剤が
良好な脱水性能を有することが分かる。

【００１９】

【表３】

【００２０】比較例１〜１４実施例１〜３に用いたのと同じ汚泥を用い、第３表比較
例１〜１４の欄に示した汚泥脱水剤を用いて実施例１〜
３と同じ操作を繰り返した。総合評点はいずれも５点以
下であり、脱水性能が劣っていた。実施例４実施例１〜３に用いたのと同じ汚泥２００ｇを容積５０
０mlのホモジナイザー容器に採取し、実施例２に用いた
汚泥脱水剤中に含まれるのと同じ量のポリマー２とポリ
マーａを同時に容器に添加し、１００００rpm、７秒間
反応させた。その後、実施例１〜３と同じ操作を繰り返
し、評価を行った。総合評点は９点であり、ポリマー２
とポリマーａを同時に添加すれば、ポリマー２とポリマ
ーａとスルファミン酸をあらかじめ混合して製造した汚
泥脱水剤とほぼ同等の脱水性能が得られることが分か
る。比較例１５実施例１〜３に用いたのと同じ汚泥２００ｇを容積５０
０mlのホモジナイザー容器に採取し、実施例２に用いた
汚泥脱水剤中に含まれるのと同じ量のポリマー２を容器
に添加し、７００rpm、１５秒間凝集反応させたのち、
実施例２に用いた汚泥脱水剤中に含まれるのと同じ量の
ポリマーａを容器に添加し、さらに１００００rpm、７
秒間反応させた。その後、実施例１〜３と同じ操作を繰
り返し、評価を行った。総合評点は２点であり、ポリマ
ー２とポリマーａを同量用いてもポリマー２とポリマー
ａを順次に添加すれば、ポリマー２とポリマーａとスル
ファミン酸をあらかじめ混合して製造した汚泥脱水剤に
比べ脱水性能が著しく劣ることが分かる。

【００２１】比較例１６実施例１〜３に用いたのと同じ汚泥２００ｇを容積５０
０mlのホモジナイザー容器に採取し、実施例２に用いた
汚泥脱水剤中に含まれるのと同じ量のポリマーａを容器
に添加し、７００rpm、１５秒間凝集反応させたのち、
実施例２に用いた汚泥脱水剤中に含まれるのと同じ量の
ポリマー２を容器に添加し、さらに１００００rpm、７
秒間反応させた。その後、実施例１〜３と同じ操作を繰
り返し、評価を行った。総合評点は４点であり、ポリマ
ーａとポリマー２を同量用いてもポリマーａとポリマー
２を順次に添加すれば、ポリマー２とポリマーａとスル
ファミン酸をあらかじめ混合して製造した汚泥脱水剤に
比べ脱水性能が劣ることが分かる。実施例５〜７実施例１〜３に用いたのと同じ汚泥２００ｇを容積５０
０mlのホモジナイザー容器に採取し、ポリ塩化アルミニ
ウム（ＰＡＣ、Ａｌ₂Ｏ₃１０％含有液体製品）０.３７
ｇ（対ＳＳ５％）を添加し反応させた。この添加条件で
の汚泥のＣＳＴは５３０秒、ＣＳＴ／ＳＳは１４３秒／
％であり、無機凝集剤による汚泥改質は未完了の状態で
あった。次いで第４表実施例５〜７の欄に示した各種の
汚泥脱水剤を添加し、１００００rpm、７秒間反応さ
せ、さらに実施例１〜３と同じ操作を繰り返して汚泥脱
水剤の評価を行った。総合評点は９ないし１１点であ
り、無機凝集剤による汚泥改質が未完了の状態でも、こ
れらの汚泥脱水剤が良好な脱水性能を示すことが分か
る。

【００２２】

【表４】

【００２３】比較例１７〜３０実施例５〜７に用いたのと同じポリ塩化アルミニウムを
添加した汚泥を用い、第４表比較例１７〜３０の欄に示
した汚泥脱水剤を用いて実施例５〜７と同じ操作を繰り
返した。総合評点はいずれも７点以下であり、脱水性能
が劣っていた。実施例８〜１０実施例１〜３に用いたのと同じ汚泥２００ｇを容積５０
０mlのホモジナイザー容器に採取し、ポリ塩化アルミニ
ウム（ＰＡＣ、Ａｌ₂Ｏ₃１０％含有液体製品）０.７４
ｇ（対ＳＳ１０％）を添加し反応させた。この添加条件
での汚泥のＣＳＴは２６４秒、ＣＳＴ／ＳＳは７１秒／
％であり、無機凝集剤による汚泥改質はなお未完了の状
態であった。次いで第５表実施例８〜１０の欄に示した
各種の汚泥脱水剤を添加し、１００００rpm、７秒間反
応させ、さらに実施例１〜３と同じ操作を繰り返して汚
泥脱水剤の評価を行った。総合評点は１０ないし１２点
であり、無機凝集剤による汚泥改質が未完了の状態で
も、これらの汚泥脱水剤が良好な脱水性能を示すことが
分かる。

【００２４】

【表５】

【００２５】比較例３１〜４０実施例８〜１０に用いたのと同じポリ塩化アルミニウム
を添加した汚泥を用い、第５表比較例３１〜４０の欄に
示した汚泥脱水剤を用いて実施例８〜１０と同じ操作を
繰り返した。総合評点はいずれも８点以下であり、脱水
性能が劣っていた。実施例１１反応槽２基及び有効ろ布幅０.７５ｍのベルトプレス脱
水機を搭載した脱水車を使用して凝集脱水試験を行っ
た。用いた汚泥は下水処理場の混合生汚泥であり、試験
期間中の汚泥の性状はpH５.９〜６.１、ＳＳ１.５０〜
１.７２％、ＶＳＳ／ＳＳ８０〜８２％、繊維分／ＳＳ
１８〜２２％であった。反応槽の中でＳＳに対し０.８
０％の汚泥脱水剤２・ａを添加し、処理汚泥量５m³／ｈ
で処理を行った。第６表に示すように、ＣＳＴ／ＳＳの
値が大きいにもかかわらず、ＳＳ回収率は９９.８％に
達し、ケーキ含水率も７５.４％と良好であった。

【００２６】

【表６】

【００２７】実施例１２汚泥脱水剤２・ａの添加量をＳＳに対して０.７９％と
し、処理汚泥量を１０m³／ｈとしたほかは、実施例１１
と同じ条件で汚泥の凝集脱水試験を行った。第６表に示
すように、ろ過速度２２２kg／ｍ・ｈという高処理能力
が得られ、ＳＳ回収率は９９.６％に達した。また、ケ
ーキ含水率も７８.７％と良好であった。比較例４１〜４５第６表の比較例４１〜４５の欄に示した汚泥脱水剤を用
いて、実施例１１、１２の試験を繰り返した。第６表に
示した結果に見られるように、ポリマー２を単独に用い
た場合は脱水が不可能であり、ポリマーａ又はｃを単独
に用いた場合は、処理汚泥量を５m³／ｈとしてもＳＳ回
収率は９９％に達せず、さらに処理汚泥量を１０m³／ｈ
とすると脱水が不可能となった。実施例１３、１４第１反応槽において、ＳＳに対して約７.６％のポリ塩
化アルミニウムを添加した。この状態で汚泥のＣＳＴ／
ＳＳは約８０秒／％であり、無機凝集剤による汚泥改質
は未完了の状態であった。さらに、第２反応槽において
汚泥脱水剤２・ａをＳＳに対して約０.７５％加え、処
理汚泥量５m³／ｈ及び１０m³／ｈで凝集脱水試験を行っ
た。第６表に示したように、ポリ塩化アルミニウムを添
加しない場合よりもさらに良好な結果が得られた。比較例４６〜４９ポリマー２及びａをそれぞれ単独に用いて実施例１３、
１４と同様にして凝集脱水試験を行った。第６表に示す
ように処理汚泥量が５m³／ｈの場合でもＳＳ回収率は９
９％に達せず、さらに処理汚泥量を１０m³／ｈとする
と、脱水が不可能となった。参考例１第１反応槽において、ＳＳに対して１７.３％のポリ塩
化アルミニウムを加えてＣＳＴ／ＳＳを１７秒／％とし
た汚泥に、ポリマー２をＳＳに対して０.８７％添加
し、処理汚泥量１０m³／ｈで実施例１４と同様に凝集脱
水試験を行った。ろ過速度は２００kg／ｍ・ｈと高く、
ＳＳ回収率も９９.８％と良好であった。ポリマー２を
単独に用いる場合は、ＣＳＴ／ＳＳの値が十分小さくな
るのに必要な無機凝集剤を併用してはじめて良好な脱水
性能が得られることが分かる。

【００２８】

【発明の効果】本発明の汚泥脱水剤によれば、無機凝集
剤の添加量が少なくても汚泥の凝集状態が良好で、含水
率の低い脱水ケーキが得られるので、汚泥pH低下による
機械設備、燃焼炉の腐食や、焼却灰溶融処理における融
点上昇等の問題を起こすことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、ＣＳＴ測定装置の平面図及びｃ−ｃ断
面図である。

【符号の説明】

１ろ紙２円筒管３汚泥４カウンター５ベース６カバー７電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）アミジン単位を含むカチオン性の水
溶性ポリマー、（Ｂ）カチオン性ビニル系モノマーとア
ニオン性ビニル系モノマーとノニオン性ビニル系モノマ
ーとを共重合させて得られる両性水溶性ポリマーと
（Ｃ）酸性物質とを含むことを特徴とする汚泥脱水剤。
【請求項２】汚泥に（Ａ）アミジン単位を含むカチオン
性の水溶性ポリマーと（Ｂ）カチオン性ビニル系モノマ
ーとアニオン性ビニル系モノマーとノニオン性ビニル系
モノマーとを共重合させて得られる両性水溶性ポリマー
とを同時に添加混合して調質したのち、機械脱水するこ
とを特徴とする汚泥の脱水方法。