JPH08243600A

JPH08243600A - 高分子凝集剤

Info

Publication number: JPH08243600A
Application number: JP7052854A
Authority: JP
Inventors: Koji Mori; 康治森; Katsutoshi Tanaka; 勝利田中
Original assignee: Hymo Corp; Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Hymo Corp; Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1995-03-13
Filing date: 1995-03-13
Publication date: 1996-09-24

Abstract

(57)【要約】【構成】Ｎ−ビニルアミド、（メタ）アクリル酸系化
合物及び（メタ）アクリロニトリルを重合し、次いで酸
処理して得られる重合体であって、下記一般式（４）で
表される繰り返し単位を１〜４０モル％、下記一般式
（５）及び／又は（６）で表される繰り返し単位を１モ
ル％以上含有することを特徴とする高分子凝集剤。【化１】 (式中Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³は水素原子またはメチル基を表
す。）【効果】本発明の高分子凝集剤は有機汚泥の脱水な
どに優れた性能を示し、その処理が極めて効率的であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は有機汚泥の脱水などに優
れた性能を示す高分子凝集剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、有機汚泥の脱水などに使用される
凝集剤として、水溶性のカチオン性高分子が多く利用さ
れている。該カチオン性の高分子凝集剤としては、ジア
ルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートの金属塩や
アンモニウム塩の重合体、ポリアクリルアミドのホフマ
ン分解反応物あるいはマンニッヒ反応物などが一般に使
用されている。また、近年、Ｎ−ビニルアミドの単独重
合あるいは共重合体して酸又は塩基で処理して部分処理
して得られる、繰り返し単位としてビニルアミン単位を
含有する重合体からなるカチオン性高分子凝集剤が提案
されている（特開昭５８−２３８０９、特開昭５９−３
９３９９、特開昭５９−３９４００、特開昭６３−３０
４など）。

【０００３】さらに、特開平５−１９２５１３号公報に
は、繰り返し単位として、ビニルアミン単位の他に、ア
ミジン構造を含む繰り返し単位を主成分とするカチオン
性高分子凝集剤が従来のものに比べ、卓越した凝集性能
を有することが報告されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
カチオン性高分子では、各用途における機能、例えば、
凝集剤としての脱水性、濾過性などについてなお充分で
はなく、さらなる改良が望まれている。

【０００５】

【発明を解決するための手段】前記の特開平５−１９２
５１３号公報で示されたアミジン構造を含む繰り返し単
位を主成分とするカチオン性高分子凝集剤は、通常、Ｎ
−ビニルアミドとアクリロニトリルの共重合体を酸処理
することにより得られる。該公報には、該酸処理におけ
る副反応により重合体の繰り返し単位の一部がアクリル
アミド単位やアクリル酸単位になること、それらの繰り
返し単位の凝集性能に対する影響は不明あるいは好まし
くない旨の記載がある。

【０００６】一方、今回、本発明者等の検討により、ア
クリル酸もしくは酸加水分解によりアクリル酸に変換す
ることができるアクリル酸誘導体を、上記のＮ−ビニル
アミドとアクリロニトリルともに共重合体中の単量体成
分として使用することににより、アミジン構造を含む繰
り返し単位を必須成分とする重合体にアニオン性の繰り
返し単位を導入して両性化させたところ、特定組成範囲
においては、凝集性能は悪化せず、むしろ顕著に性能が
改善されることが判明し、本発明に至ったものである。

【０００７】即ち、本発明は、特定のＮ−ビニルアミド
共重合体より得られた両性高分子からなる高分子凝集剤
に関するものであり、詳しくは下記一般式（１）、
（２）及び（３）で表される単量体を重合し、次いで酸
処理して得られる重合体であって、下記一般式（４）で
表される繰り返し単位を１〜４０モル％、下記一般式
（５）及び／又は（６）で表される繰り返し単位を１モ
ル％以上含有することを特徴とする高分子凝集剤に関す
る。

【０００８】

【化２】 (式中Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³は水素原子またはメチル基を、Ｒ
⁴は炭素数１〜４のアルキル基または水素原子を、Ｒ⁵は
アミノ基、水酸基または−ＯＲ⁶でＲ⁶は炭素数１〜４の
アルキル基、アルカリ金属イオン又はアンモニウム基
を、Ｘは陰イオンを表す。）以下、本発明について詳細に説明する。

【０００９】本発明の高分子凝集剤は、上記の下記一般
式（１）、（２）及び（３）で表される単量体を重合
し、次いで酸処理することにより製造される。一般式
（１）の単量体はＮ−ビニルアミド類化合物であって、
Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ
−ビニルプロピオンアミド等があげられるが、酸処理に
よる変性が容易であること、重合性が良好であること等
から、Ｎ−ビニルホルムアミドあるいはＮ−ビニルアセ
トアミドが特に好ましい。また、一般式（２）の単量体
としてはアクリロニトリルとメタアクリロニトリルがあ
る。

【００１０】一般式（３）の単量体はいわゆる（メタ）
アクリル酸系化合物であって、重合して酸処理後に（メ
タ）アクリル酸単位を与える単量体であればよく、アク
リル酸及びその塩、メタクリル酸およびその塩、アクリ
ルアミド、メタアクリルアミド、あるいは（メタ）アク
リル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）ア
クリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル等の（メ
タ）アクリル酸アルキルエステル、さらにジメチルアク
リルアミド等の（ジ）アルキルアクリルアミド、ヒドロ
キシエチルアクリレート、ジアルキルアミノエチル（メ
タ）アクリレートなどが例示されるが、コストや重合性
の点からアクリルアミド、メタクリルアミド、アクリル
酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、ア
クリル酸ブチルに好ましく、アクリルアミドが特に好ま
しい。また、（メタ）アクリル酸そのものではなく、そ
の中性誘導体を単量体として用いると、重合時のｐＨが
片寄らず、重合時のＮ−ビニルアミドの分解による収率
低下を防ぐ利点がある。

【００１１】なお、本発明の高分子の組成範囲を満足
し、かつ、本発明の高分子凝集剤としての性質を阻害し
ない範囲であれば、上記の一般式（１）、（２）及び
（３）で表される単量体以外の単量体を少量用いてもよ
く、該単量体成分としては酢酸ビニル、塩化ビニル、エ
チレン、プロピレン、スチレン、ブタジエン、イソプレ
ン等のビニル系重合性化合物が例示される。

【００１２】本発明の高分子凝集剤は、上記で説明した
単量体を重合し、次いで酸処理することにより製造され
る。単量体の重合モル比は、通常、一般式（１）で表さ
れる単量体が３０〜７０モル％、一般式（２）で表され
る単量体が３０〜７０モル％、一般式（３）で表される
単量体が１〜３０モル％であり、好ましくは（１）が４
０〜６０モル％、（２）が４０〜６０モル％、（３）が
５〜２０モル％である。

【００１３】また、単量体（２）と（３）は、通常は両
者のモル比が接近している方が望ましい。その理由は、
重合を行い、次いで酸処理を行うと、Ｎ−ビニルアミド
（１）による繰り返し単位（以下「ビニルアミド単位」
という）の少なくとも一部が分解して、下記の一般式
（７）で表されるカチオン性のビニルアミン単位とな
り、さらにこのビニルアミン単位（７）と隣接する（メ
タ）アクリロニトリル（２）による繰り返し単位（以下
「ニトリル単位」という）と反応してより強いカチオン
性を有するアミジン構造を形成して前記の一般式（５）
及び／又は（６）で表される繰り返し単位（以下「アミ
ジン単位」という）となるからである。

【００１４】

【化３】 (式中Ｒ¹はメチル基をを表す。）

【００１５】一方、重合して酸処理すると、（メタ）ア
クリル酸系化合物（２）による繰り返し単位において、
（メタ）アクリル酸のエステル、アミドである場合はそ
の少なくとも一部が分解して、本発明の重合体における
アニオン性の繰り返し単位（４）（以下「アクリル酸単
位」という）を形成する。

【００１６】本発明での重合体の重合方法は通常のラジ
カル重合法が用いられ、塊状重合、水溶液沈殿重合、懸
濁重合、乳化重合などのいずれも用いることができる。
重合反応は、一般に不活性ガス気流下、３０〜１００℃
の温度で実施される。溶媒中で重合させる場合、単量体
濃度は通常５〜８０％、好ましくは２０〜６０重量％で
ある。重合開始剤は一般的なラジカル重合開始剤が用い
られるが、好ましくはアゾ系化合物であり、２，２’−
アゾビスアミジノプロパン塩酸塩などが例示される。ま
た、水溶液で重合する際はＮ−ビニルアミドの加水分解
などの副反応を防ぐため、必要によってはｐＨを６〜８
程度に調節してもよい。

【００１７】得られた重合体はそのままの状態あるいは
希釈して、すなわち溶液状もしくは懸濁状で酸処理に供
することができる。また、公知の方法で脱溶媒、乾燥
し、重合体を固体として取り出した後、固体状で酸処理
反応に供することもできる。酸処理に用いられる酸は一
般的には強酸が用いられ、特に塩酸が好ましい。酸処理
は、酸をビニルアミド単位とアクリル酸系化合物（２）
による繰り返し単位の合計に対し、通常０．５〜５倍当
量、好ましくは１．０〜３．０倍当量の酸を加えて、通
常８０〜１５０℃、好ましくは９０〜１２０℃の温度で
通常０．５〜２０時間加熱することにより行われる。酸
処理の際には、通常、重合体に対し通常１０重量％、好
ましくは２０重量％以上の水を存在させることによりビ
ニルアミド単位とアクリル酸系化合物（２）による繰り
返し単位を加水分解させる。

【００１８】なお、前記の特開平５−１９２５１３公報
に開示された方法でも、本発明の組成範囲の高分子が製
造できる可能性があるが、該方法ではアクリル酸単位
（４）が重合変性の際の副反応としてわずかに得られる
場合があるだけであるので、アクリル酸単位（４）の含
有量を任意に調節することは困難である。一方、本発明
の方法によれば、アクリル酸単位（４）の含有量を仕込
みの単量体組成により調節できるため所望の重合体を容
易に製造することが製造できる。また、アクリル酸系化
合物（２）は一般に重合性に優れているので、それを単
量体原料として使用することにより、より高分子量の重
合体が得られやすいという利点がある。

【００１９】以上の方法で得られた高分子の組成は、ア
クリル酸単位（４）を１〜４０モル％、アミジン単位
（５）及び／又は（６）を１モル％以上含有し、好まし
くはアクリル酸単位（４）を５〜４０モル％、アミジン
単位（５）及び／又は（６）を２０〜９０モル％含有す
る。また、該高分子は、１Ｎの食塩水中に０．１ｇ／ｄ
ｌの溶液として２５℃で測定した還元粘度が通常０．１
〜１５ｄｌ／ｇ、好ましくは１〜１２ｄｌ／である。

【００２０】また、アクリル酸単位（４）のモル分率
（Ａ）に対するアミジン単位（５）／又は（６）のモル
分率（Ｂ）の割合（Ｂ／Ａ）は通常１〜２０、好ましく
は３〜１５である。本発明の高分子には、アミジン単位
（５）と（６）の他に、前記のビニルアミン単位（７）
も任意成分として通常０〜４０モル％程度の範囲で含ま
れるので、強いカチオン性を示す。ビニルアミン単位
（７）もカチオン性単位として凝集剤としての性能の寄
与すると考えられるが、アミジン単位（５）と（６）の
方がより強いカチオン性を示し、より広いｐＨ域におい
てより高い解離度を示すので凝集剤としての性能に最も
寄与していると推定される。

【００２１】本発明の高分子凝集剤は、各種の排水から
その中の懸濁物質を凝集させて除去する際に用いられ、
特に、有機汚泥を含む排水に対して有効である。例え
ば、都市下水の処理場において下水から沈降させた初沈
生汚泥、生活汚泥槽からの流出水から沈降させた余剰汚
泥ないしはこれらの混合物（該混合物を、通常「混合生
汚泥」という）、更には、活性汚泥を嫌気性醗酵処理す
る際に発生する消化汚泥に、本発明の汚泥脱水剤を添加
すると強固なフロックを形成する。このフロックをベル
トプレス、スクリュープレス、フィルタープレス等の圧
搾脱水装置、または遠心分離機、真空濾過機等の圧力脱
水装置で処理すると著しく大きい脱水速度で脱水を行な
うことができ、且つ低含水率の濾滓が得られる。なお、
有機汚泥としては都市下水処理場で発生するものの他
に、屎尿を活性汚泥処理する際に発生する汚泥、屎尿や
活性汚泥を嫌気性醗酵処理する際に発生する汚泥、更に
は都市下水以外の各種の産業排水を活性汚泥処理する際
に発生する汚泥、生物処理後の高度処理により発生する
凝沈汚泥その他の混合汚泥等も有利に処理することがで
きる。

【００２２】本発明の高分子凝集剤は、汚泥を含むスラ
リーに対し、その固形分に対して通常０．０１〜３重量
％、好ましくは０．１〜１重量％となるように添加す
る。汚泥のｐＨは通常３〜８、好ましくは４〜７の広い
ｐＨ域で高い凝集効果を示す。なお、必要により硫酸バ
ンド、ポリ塩化アルミニウム、ポリ硫酸鉄等の無機系凝
集剤、あるいは本発明以外のもの以外の高分子凝集剤を
併用することもできる。

【００２３】

【実施例】以下に、本発明を実施例により更に具体的に
説明するが、本発明は、その要旨を越えない限り以下の
実施例に限定されるものではない。なお、実施例におい
て「％」は特に断らない限り、「重量％」を意味する。

【００２４】また、［重合体の製造］以下に実施例での重合体の製造方法を
示す。重合体の組成は、¹³Ｃ−ＮＭＲスペクトルの各繰
り返し単位に対応した吸収ピークの積分値より算出し
た。なお、アミジン単位（５）と（６）は区別すること
なく、その総量として求めた。重合体の還元粘度は重合
体を１規定の食塩水０．１ｇ／ｄｌの溶液として２５℃
でオストワルドの粘度計を用いて測定した。また、重合
体のカチオン当量をコロイド滴定により求めた。

【００２５】（重合体Ａ）Ｎ−ビニルホルムアミド／アクリロニトリル／アクリル
アミド（モル比：４５／４５／１０）の沈殿重合、酸変
性品攪拌機、窒素導入管、冷却管、滴下ロートを備えた５０
０ｍｌの４つ口フラスコに、脱塩水１３４ｇ、Ｎ−ビニ
ルホルムアミド（純度９４％）１３．１ｇ、アクリロニ
トリル９．２ｇ、アクリルアミド２．７ｇ、塩化アンモ
ニウム０．９２ｇを入れ、混合液を窒素で３０分脱気し
た。その後、６０℃に昇温し、Ｎ，Ｎ’アミジノプロパ
ン−２−塩酸塩１０％水溶液０．４８ｇを加え、６０℃
で４時間保持した。冷却後、アセトンを加え、析出した
重合体を真空乾燥した。この重合体１０ｇを脱塩水２５
ｇに分散し、塩酸ヒドロキシアミン０．５ｇを加え、５
０℃で１時間加熱した。続いて３５％塩酸１７．５ｇを
添加し、９５℃で１０時間加熱した。重合体は溶解し、
均一な粘稠溶液になった。得られた溶液をアセトン中に
添加し、析出した固体を真空乾燥、粉砕して重合体Ａを
得た。重合体Ａの物性を表−１に示す。

【００２６】（重合体Ｂ）Ｎ−ビニルホルムアミド／アクリロニトリル／アクリル
酸ソーダ（モル比：４５／４５／１０）の沈殿重合、酸
変性品攪拌機、窒素導入管、冷却管、滴下ロートを備えた５０
０ｍｌの４つ口フラスコに、脱塩水１１７ｇ、Ｎ−ビニ
ルホルムアミド（純度９３％）１１．０３ｇ、アクリロ
ニトリル７．７６ｇ、アクリル酸ナトリウム３．０３
ｇ、塩化アンモニウム０．７８ｇを入れ、窒素を導入し
て脱気し、６０℃に昇温した。そこにＮ，Ｎ’アミジノ
プロパン−２−塩酸塩１０％水溶液０．２１ｇを加えそ
のまま６０℃で４時間攪拌した。冷却後、アセトンを加
え、析出した重合体を真空乾燥した。この重合体１０ｇ
を脱塩水１００ｇに分散し、塩酸ヒドロキシアミン０．
５ｇを加えて５０℃ １時間加熱した。続いて３５％塩
酸１４．４ｇを添加し、９５℃で１４時間加熱した。重
合体は溶解し、均一な粘稠溶液になった。得られた溶液
をアセトン中に添加し、析出した固体を真空乾燥、粉砕
して重合体Ｂを得た。重合体Ｂの物性を表−１に示す。

【００２７】（重合体Ｃ）Ｎ−ビニルホルムアミド／アクリロニトリル／アクリル
アミド（モル比：４５／４５／１０）の逆相懸濁重合、
酸変性品攪拌機、窒素導入管、冷却管、滴下ロートを備えた１０
００ｍｌの４つ口フラスコに、シクロヘキサン２９１ｍ
ｌ、エチルセルロース（ハーキュリース製Ｔ１００）
１．１４ｇを加え、窒素ガスを吹き込んで脱気し５０℃
に昇温した。ここにＮ−ビニルホルムアミド（純度９３
％）２７．２２ｇ、アクリロニトリル１９．１３ｇ、ア
クリルアミド５．６４ｇ、塩化アンモニウム５．０ｇ、
Ｎ，Ｎ’アミジノプロパン塩酸塩５０ｍｇおよび脱塩水
２６．３ｇの混合液に窒素を通じて脱気した溶液を１時
間かけて滴下した。その後５５℃で１．５時間、次いで
６５℃で０．５時間保持した後、冷却し、シクロヘキサ
ンを濾別しアセトンを加えて重合体を取り出した。この
重合体１０ｇを脱塩水２５ｇに分散し、塩酸ヒドロキシ
ルアミン０．５ｇを加えて５０℃１時間加熱した。続い
て３５％塩酸１７．５ｇを添加し、９５℃で１０時間加
熱処理した。重合体は溶解し、均一な粘稠溶液になっ
た。得られた溶液をアセトンに添加し、析出した固体を
真空乾燥、粉砕して重合体Ｃを得た。重合体Ｃの物性を
表−１に示す。

【００２８】（重合体Ｄ）Ｎビニルホルムアミド／アクリロニトリル／アクリルア
ミド（モル比：４７．５／４７．５／５の逆相懸濁重
合、酸変性品攪拌機、窒素導入管、冷却管、滴下ロートを備えた１０
００ｍｌの４つ口フラスコに、シクロヘキサン２９１ｍ
ｌ、エチルセルロース（ハーキュリース製Ｔ１００）
１．１４ｇを加え、窒素ガスを吹き込んで脱気し５０℃
に昇温した。ここにＮ−ビニルホルムアミド（純度９３
％）２８．９４ｇ、アクリロニトリル２０．３６ｇ、ア
クリルアミド２．８４ｇ、塩化アンモニウム５．０ｇ、
Ｎ，Ｎ’アミジノプロパン塩酸塩１００ｍｇおよび脱塩
水３３．７ｇの混合液に窒素を通じて脱気した溶液を１
時間かけて滴下した。その後５０℃で１．５時間、６５
℃で１時間保持した後、冷却し、シクロヘキサンを濾別
しアセトンを加えて重合体を取り出した。この重合体５
ｇを脱塩水８６．８ｇに分散し、塩酸ヒドロキシルアミ
ン０．２６ｇを加えて５０℃で１時間加熱した。続いて
３５％塩酸７．９１ｇを添加し、添加して９５℃で１０
時間加熱処理した。重合体は溶解し、均一な粘稠溶液に
なった。得られた溶液をアセトンに添加し、析出した固
体を真空乾燥、粉砕して重合体Ｄを得た。重合体Ｄの物
性を表−１に示す。

【００２９】（重合体Ｅ）Ｎ−ビニルホルムアミド／アクリロニトリル／アクリル
酸ソーダ（モル比：４５／４５／１０）の逆相懸濁重
合、酸変性品攪拌機、窒素導入管、冷却管、滴下ロートを備えた１０
００ｍｌの４つ口フラスコに、シクロヘキサン２９１ｍ
ｌ、エチルセルロース（ハーキュリース製Ｔ１００）
１．１４ｇを加え、窒素ガスを吹き込んで脱気し５０℃
に昇温した。ここにＮ−ビニルホルムアミド（純度９３
％）２６．２８ｇ、アクリロニトリル１８．４３ｇ、２
８％アクリル酸ソーダ水溶液２５．８ｇ、塩化アンモニ
ウム５．０ｇ、Ｎ，Ｎ’アミジノプロパン塩酸塩１００
ｍｇおよび脱塩水１５．３２ｇの混合液に窒素を通じて
脱気した溶液を１時間かけて滴下した。その後５０℃で
１時間６５℃で１時間保持した後、冷却し、シクロヘキ
サンを濾別しアセトンを加えて重合体を取り出した。こ
の重合体５ｇを脱塩水８７．５ｇに分散し、塩酸ヒドロ
キシルアミン０．２４ｇを加えて５０℃１時間加熱し
た。続いて３５％塩酸７．１８ｇを添加し、９５℃１１
時間加熱処理した。重合体は溶解し、均一な粘稠溶液に
なった。得られた溶液をアセトンに添加し、析出した固
体を真空乾燥、粉砕して重合体Ｅを得た。重合体Ｅの物
性を表−１に示す。

【００３０】（重合体Ｆ）Ｎ−ビニルホルムアミド／アクリロニトリル／アクリル
酸ソーダ（モル比：４７．５／４７．５／５）の逆相懸
濁重合、酸変性品攪拌機、窒素導入管、冷却管、滴下ロートを備えた１０
００ｍｌの４つ口フラスコに、シクロヘキサン２９１ｍ
ｌ、エチルセルロース（ハーキュリース製Ｔ１００）
１．１４ｇを加え、窒素ガスを吹き込んで脱気し５０℃
に昇温した。ここにＮ−ビニルホルムアミド（純度９３
％）２８．４１ｇ、アクリロニトリル２０ｇ、２８％ア
クリル酸ソーダ１３．２ｇ、塩化アンモニウム５．０
ｇ、Ｎ，Ｎ’アミジノプロパン塩酸塩１００ｍｇおよび
脱塩水２４．２ｇの混合液に窒素を通じて脱気した溶液
を１時間かけて滴下した。その後５０℃で時間保持した
後、冷却し、シクロヘキサンを濾別しアセトンを加えて
重合体を取り出した。この重合体５ｇを脱塩水８７ｇに
分散し、塩酸ヒドロキシルアミン０．２６ｇを加えて５
０℃で１時間加熱した。続いて３５％塩酸７．６ｇを添
加し、添加して９５℃１０時間加熱処理した。重合体は
溶解し、均一な粘稠溶液になった。得られた溶液をアセ
トンに添加し、析出した固体を真空乾燥、粉砕して重合
体Ｆを得た。重合体Ｆの物性を表−１に示す。

【００３１】（重合体Ｇ）Ｎ−ビニルホルムアミド／アクリロニトリル（モル比：
５０／５０）の沈殿重合、酸変性品攪拌機、窒素導入管、冷却管、滴下ロートを備えた５０
０ｍｌの４つ口フラスコに、脱塩水１１６ｇ、Ｎ−ビニ
ルホルムアミド（純度９３％）１２．９ｇ、アクリロニ
トリル９．１ｇ、塩化アンモニウム０．９ｇ、を入れ混
合液を窒素で３０分脱気した。その後６０℃に昇温し
Ｎ，Ｎ’アミジノプロパン−２−塩酸塩１０％水溶液
０．４２ｇを加え６０℃で４時間保持した。重合物が析
出した、さらにアセトンを添加し、重合体を取り出して
真空乾燥して粗重合体２２ｇを得た。続いてこの重合体
１０ｇを脱塩水１００ｇに分散し、塩酸ヒドロキシアミ
ン０．５ｇを加えて５０℃ １時間加熱した。続いて３
５％塩酸１７ｇを添加し、８０℃で１０時間加熱した。
重合体は溶解し、均一な粘稠溶液になった。得られた溶
液をアセトン中に添加し、析出した固体を真空乾燥、粉
砕して重合体Ｇを得た。重合体Ｇの物性を表−１に示
す。

【００３２】（重合体Ｈ）Ｎ−ビニルホルムアミド／アクリロニトリル（モル比：
４５／５５）の逆相懸濁重合、酸変性品攪拌機、窒素導入管、冷却管、滴下ロートを備えた１０
００ｍｌの４つ口フラスコに、シクロヘキサン２９１ｍ
ｌ、エチルセルロース（ハーキュリース製Ｔ１００）
１．１４ｇを加え、窒素ガスを吹き込んで脱気し５０℃
に昇温した。ここにＮ−ビニルホルムアミド（純度９３
％）２４．２２ｇ、アクリロニトリル２２．１１ｇ、塩
化アンモニウム５．０ｇ、Ｎ，Ｎ’アミジノプロパン塩
酸塩５０ｍｇおよび脱塩水２６．３ｇの混合液に窒素を
通じて脱気した溶液を１時間かけて滴下した。その後５
５℃で１．５時間、次いで６５℃で０．５時間保持した
後、冷却し、シクロヘキサンを濾別しアセトンを加えて
重合体を取り出した。この重合体を乾燥後、５ｇを脱塩
水３６．８ｇに分散し、塩酸ヒドロキシルアミン０．５
ｇを加えて５０℃１時間加熱した。続いて３５％塩酸
７．７ｇを添加し、密閉下１００℃で６時間加熱した。
重合体は溶解し、均一な粘稠溶液になった。得られた溶
液をアセトンに添加し、析出した固体を真空乾燥、粉砕
して重合体Ｈを得た。重合体Ｈの物性を表−１に示す。

【００３３】（重合体Ｉ）市販の凝集剤グレードのジメ
チルアミノエチルメタアクリレートを重合体Ｉとして比
較に供した。

【００３４】

【表１】

【００３５】実施例１〜６、比較例１〜３上記製造例で得た重合体を用いて凝集試験を実施した。
商業的な活性汚泥処理設備の余剰汚泥２００ｍｌ（固形
分１１７５０ｐｐｍ）を３００ｍｌのビーカーに入れ、
次いで、重合体の０．２％水溶液をそれぞれ６ｍｌ添加
した。先端に直径５ｍｍ、長さ２０ｍｍの丸棒を３本付
した攪拌棒を用いて１０００ｒｐｍで１０秒間攪拌し
た。凝集汚泥を重力濾過により６０メッシュのナイロン
濾布で濾過し、濾過時間１０秒で濾過できる量（濾水
量）を測定した。

【００３６】また、重力濾過後の汚泥を３０ｃｍ角のポ
リエステル製モノフィラメント濾布（日本フィルコン製
ＯＬｈ−Ｃ）２枚にはさみ、更にこれを水抜けの溝を有
するポリ塩化ビニル板にはさみピストン径２０ｍｍの油
圧プレスにてピストン圧５０ｋｇ／ｃｍ²の加圧条件を
保ち、３０秒間プレス脱水した。脱水汚泥の重量と１２
０℃で３時間乾燥後の汚泥固形分の重量から脱水汚泥の
含水率を求めた。この濾水量よび含水率の測定結果を表
−２に示す。

【００３７】

【表２】

【００３８】

【発明の効果】本発明の高分子凝集剤は有機汚泥の脱水
などに優れた性能を示し、その処理が極めて効率的であ
る。具体的には濾過速度が速く、脱水後の含水率の低い
ケーキを得ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式（１）、（２）及び（３）で
表される単量体を重合し、次いで酸処理して得られる重
合体であって、下記一般式（４）で表される繰り返し単
位を１〜４０モル％、下記一般式（５）及び／又は
（６）で表される繰り返し単位を１モル％以上含有する
ことを特徴とする高分子凝集剤。【化１】 (式中Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³は水素原子またはメチル基を、Ｒ
⁴は炭素数１〜４のアルキル基または水素原子を、Ｒ⁵は
アミノ基、水酸基または−ＯＲ⁶でＲ⁶は炭素数１〜４の
アルキル基、アルカリ金属イオン又はアンモニウム基
を、Ｘは陰イオンを表す。）
【請求項２】一般式（１）で表される単量体がＮ−ビ
ニルホルムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミドのいずれか
である請求項１の高分子凝集剤。
【請求項３】一般式（３）で表される単量体がアクリ
ルアミド、メタクリルアミド、アクリル酸メチル、アク
リル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル
のいずれかである請求項１又は２の高分子凝集剤。
【請求項４】一般式（１）で表される単量体が３０〜
７０モル％、一般式（２）で表される単量体が３０〜７
０モル％、一般式（３）で表される単量体が１〜３０モ
ル％である請求項１ないし３のいずれかに記載の高分子
凝集剤。
【請求項５】一般式（４）で表される繰り返し単位を
５〜４０モル％、一般式（５）及び／又は（６）で表さ
れる繰り返し単位を２０〜９０モル％有する請求項１な
いし４のいずれかに記載の高分子凝集剤。
【請求項６】一般式（４）で表される繰り返し単位の
モル分率（Ａ）に対する一般式（５）／又は（６）で表
される繰り返し単位のモル分率（Ｂ）の割合（Ｂ／Ａ）
が１〜２０である請求項１ないし５のいずれかに記載の
高分子凝集剤。
【請求項７】１Ｎの食塩水中に０．１ｇ／ｄｌの溶液
として２５℃で測定した還元粘度が０．１〜１５ｄｌ／
ｇである請求項１ないし６のいずれかに記載の高分子凝
集剤。