JPH09299999A

JPH09299999A - 汚泥の脱水方法

Info

Publication number: JPH09299999A
Application number: JP8148268A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Murano; 正幸村野; Shoji Matsushima; 尚司松島; Michiyo Kubo; 美智代久保; Shigeru Sato; 茂佐藤
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 1996-05-17
Filing date: 1996-05-17
Publication date: 1997-11-25
Anticipated expiration: 2016-05-17
Also published as: JP3722245B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ろ過性の良好な大きい凝集フロックを形成し、
機械脱水により含水率が低い良好なケーキが得られ、安
定して処理を行うことができる汚泥の脱水方法を提供す
る。【解決手段】有機性排水の活性汚泥処理において生成し
た余剰汚泥に無機凝集剤を添加し、さらに、ビニルアミ
ン塩単位２０〜９０モル％、Ｎ−ビニルホルムアミド単
位５〜７５モル％及びアクリル酸又はその塩の単位２〜
４０モル％を有する両性高分子凝集剤を添加して脱水す
ることを特徴とする汚泥の脱水方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、汚泥の脱水方法に
関する。さらに詳しくは、本発明は、フロックの凝集性
及び凝集汚泥のろ過性に優れ、機械脱水した後、含水率
の低い脱水ケーキを得ることができる汚泥の脱水方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、汚泥の脱水処理には、高分子
量のカチオン性ポリマーや両性ポリマーが広く用いられ
ている。このような高分子量のカチオン性ポリマーとし
ては、例えば、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレー
トの３級塩、４級アンモニウム塩のホモポリマー、アク
リルアミドとのコポリマーなどが挙げられる。また、高
分子量の両性ポリマーとしては、例えば、ジメチルアミ
ノエチル(メタ)アクリレートの３級塩、４級アンモニウ
ム塩とアクリル酸のコポリマーなどが挙げられる。しか
しながら、近年、下水道の整備などにより、汚泥発生量
が増加し、汚泥中の有機物量の増加、腐敗などの汚泥性
状の悪化が進んでいる。そのために、従来より使用され
ているカチオン性ポリマーには以下のような問題があ
り、処理方法の改善が求められている。すなわち、(１)
凝集フロックは大きいが、強度が弱い。そのため、重力
ろ過性が悪く汚泥の処理量が上がらず、汚泥のＳＳが分
離液にリークし、ろ布からのケーキの剥離性が悪く、脱
水機の運転トラブルを起こしやすい。(２)ケーキ含水率
が下がらない。そのため、ケーキの埋め立て処分の場合
には、ケーキの運搬費用が嵩み、焼却の場合には、焼却
炉のトラブルを起こしやすく、焼却のための燃料費が嵩
む。(３)汚泥の脱水処理が安定しない。これらの問題を
解決するため、特開平６−６５３２９号公報には、両性
高分子凝集剤として、ビニルアミン、Ｎ−ビニルホルム
アミド、アクリル酸エステル及びアクリル酸単位を有す
るコポリマーが提案されているが、このような両性高分
子凝集剤を単独で脱水処理に使用しても、満足すべき凝
集汚泥の脱水性とケーキの含水率は得られていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ろ過性の良
好な大きい凝集フロックを形成し、機械脱水により含水
率が低い良好なケーキが得られ、安定して処理を行うこ
とができる汚泥の脱水方法を提供することを目的として
なされたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、汚泥に対して無
機凝集剤を添加したのちに、ビニルアミン塩単位、Ｎ−
ビニルホルムアミド単位及びアクリル酸単位を有するコ
ポリマーからなる特定構造の両性高分子凝集剤を添加す
ることにより、ろ過性の良好なフロックが形成され、含
水率の低いケーキが得られることを見いだし、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、（１）有機性排水の活性汚泥処理において生成し
た余剰汚泥に無機凝集剤を添加し、さらに一般式［１］
で表される構成単位を有する両性高分子凝集剤を添加し
て脱水することを特徴とする汚泥の脱水方法、

【化２】（ただし、式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³及びＲ⁴は水素又はメチ
ル基であり、Ｍは水素、ナトリウム又はカリウムであ
り、Ｘは酸残基であり、ｘ、ｙ及びｚは各構成単位のモ
ル％を表し、ｘ＝２０〜９０モル％、ｙ＝５〜７５モル
％、ｚ＝２〜４０モル％である。）、及び、（２）無機
凝集剤として、活性汚泥処理の処理水を無機凝集剤で凝
集処理した際に生成する無機凝集剤を含む凝集汚泥を添
加する第(１)項記載の汚泥の脱水方法、を提供するもの
である。さらに、本発明の好ましい態様として、（３）
一般式［１］で表される両性高分子凝集剤の、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
度が、１dl／ｇ以上である第(１)項又は第(２)項記載の
汚泥の脱水方法、を挙げることができる。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明方法は、有機性排水の活性
汚泥処理において生成する余剰汚泥に適用することがで
きる。有機性排水としては、例えば、下水、し尿、一般
産業排水などであり、これらの排水の活性汚泥処理によ
り発生する余剰汚泥は、通常２重量％前後のＳＳを含有
している。本発明方法においては、余剰汚泥に無機凝集
剤を添加する。使用する無機凝集剤には特に制限はな
く、例えば、硫酸バンド、ポリ塩化アルミニウム、塩化
第二鉄、硫酸第一鉄、ポリ硫酸鉄などを挙げることがで
きる。添加する無機凝集剤の種類及び添加量は、処理す
べき余剰汚泥の種類や性状に応じて適宜選定することが
できる。本発明方法において、余剰汚泥に無機凝集剤を
添加する方法には特に制限はなく、例えば、活性汚泥処
理において生成した余剰汚泥に直接無機凝集剤を添加す
ることができ、あるいは、活性汚泥処理の処理水にさら
に高次凝集処理するために無機凝集剤を添加し、その際
生成する無機凝集剤を含む凝集汚泥を返送して活性汚泥
処理の余剰汚泥と混合することにより、余剰汚泥に無機
凝集剤を添加することができる。本発明方法において
は、無機凝集剤を添加した余剰汚泥に、さらに一般式
［１］で表される、ビニルアミン塩単位、Ｎ−ビニルホ
ルムアミド単位及びアクリル酸単位を有する両性高分子
凝集剤を添加する。

【化３】一般式［１］において、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³及びＲ⁴は水素又
はメチル基であり、Ｍは水素、ナトリウム又はカリウム
であり、Ｘは酸残基であり、ｘ、ｙ及びｚは各構成単位
のモル％を表し、ｘ＝２０〜９０モル％、ｙ＝５〜７５
モル％、ｚ＝２〜４０モル％である。一般式［１］は、
各構成単位が、ｘ、ｙ及びｚの比率で存在することを表
すものであり、各構成単位がブロック状に結合している
ことを意味するものではない。

【０００６】一般式［１］において、ｘが２０モル％未
満であると、凝集処理において形成されるフロック径が
小さく、凝集汚泥のろ過性が不良で、ろ液中へＳＳがリ
ークするおそれがある。ｘが９０モル％を超えると、一
般式［１］で表される両性高分子凝集剤の両性ポリマー
としての性質が現れず、本発明の目的が達せられないお
それがある。一般式［１］において、ｙが５モル％未満
であっても、ｙが７５モル％を超えても、凝集処理にお
いて形成されるフロック径が小さく、凝集汚泥のろ過性
が不良で、ろ液中へＳＳがリークするおそれがある。一
般式［１］において、ｚが２モル％未満であると、凝集
汚泥のろ過性が不良で、脱水ケーキの含水率が高くなる
おそれがある。ｚが４０モル％を超えると、凝集処理に
おいて形成されるフロック径が小さく、凝集汚泥のろ過
性が悪く、脱水ケーキの含水率が高くなるおそれがあ
る。本発明方法において使用する一般式［１］で表され
る両性高分子凝集剤の合成方法には特に制限はなく、公
知の方法により製造することができる。例えば、Ｎ−ビ
ニルカルボン酸アミド又はＮ−イソプロペニルカルボン
酸アミドと(メタ)アクリル酸又はその塩を共重合し、得
られるコポリマーのＮ−ビニルカルボン酸アミド単位又
はＮ−イソプロペニルカルボン酸アミド単位の一部を加
水分解してビニルアミン塩単位又はイソプロペニルアミ
ン塩単位とすることにより製造することができる。Ｎ−
ビニルカルボン酸アミドとしては、Ｎ−ビニルホルムア
ミド及びＮ−ビニルアセトアミドを挙げることができ、
Ｎ−イソプロペニルカルボン酸アミドとしては、Ｎ−イ
ソプロペニルホルムアミド及びＮ−イソプロペニルアセ
トアミドを挙げることができる。また、(メタ)アクリル
酸及びその塩としては、アクリル酸、メタクリル酸、そ
れらのナトリウム塩及びカリウム塩を挙げることができ
る。

【０００７】本発明方法に使用する一般式［１］で表さ
れる両性高分子凝集剤は、ｘ＝２０〜９０モル％、ｙ＝
５〜７５モル％、ｚ＝２〜４０モル％の範囲にある限
り、他の共重合可能なモノマー単位を有することができ
る。他の共重合可能なモノマーとしては、適当なモノマ
ー反応性比を有するものであれば制限なく使用すること
ができ、例えば、(メタ)アクリルアミド、スチレン、メ
チル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、
酢酸ビニル、Ｎ−ビニルピロリドンなどのノニオン性モ
ノマー、ビニルスルホン酸、２−アクリルアミド−２−
メチルプロパンスルホン酸、スチレンスルホン酸などの
スルホン基を有するモノマー又はそのアルカリ金属塩な
どのアニオン性モノマー、ジメチルアミノエチル(メタ)
アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリル
アミドなどの３級塩若しくは４級アンモニウム塩などの
カチオン性モノマーなどを挙げることができる。一般式
［１］で表される両性高分子凝集剤の原料となるコポリ
マーの重合方法には特に制限はなく、使用するモノマー
及び生成するコポリマーの溶解性などに応じて、溶液重
合、懸濁重合、乳化重合などを選ぶことができる。多く
の場合、使用する原料モノマーも生成するコポリマーも
水溶性であるので、水溶液重合を好適に使用することが
できる。原料モノマーを水に溶解し、不活性ガスをバブ
リングし、所定温度まで昇温したのち水溶性重合開始剤
を添加することによって重合し、コポリマーを得ること
ができる。水溶液重合により得られたコポリマーは、そ
のまま又は単離したのち、加水分解に供することができ
る。また、使用するモノマーの水への溶解度が小さいと
きは、懸濁重合、乳化重合などを用いることができる。
重合開始剤としては、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、一般的な開始剤を用いることができるが、アゾ
系化合物が特に好ましい。

【０００８】上記のコポリマーの水溶液を酸又はアルカ
リの存在下に加熱することにより、コポリマー中の酸ア
ミド単位を加水分解してアミン塩単位とし、一般式
［１］で表される両性高分子凝集剤を得ることができ
る。コポリマーの構造と目的の加水分解率に応じて、反
応条件を選択することが可能である。通常は上記のコポ
リマーを５〜８０重量％の水溶液又は水分散液とし、加
水分解すべき酸アミド単位に対し１〜５当量倍の酸又は
アルカリを加え、４０〜１００℃に加熱することにより
加水分解を行うことができる。加水分解に使用する酸に
は特に制限はなく、例えば、塩酸、硝酸、硫酸、ギ酸、
酢酸などを挙げることができる。これらの酸の残基は、
加水分解後にＸ^-として対イオンとなる。加水分解に使
用するアルカリとしては、例えば、水酸化ナトリウム、
水酸化カリウムなどを挙げることができる。本発明方法
に使用する両性高分子凝集剤は、高分子量であることが
好ましく、分子量の指標となる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が１dl／ｇ以
上であることが好ましく、３dl／ｇ以上であることがさ
らに好ましい。本発明方法において、両性高分子凝集剤
は、加水分解反応を終了した水溶液のまま又は濃縮若し
くは希釈した水溶液として使用することができ、油中水
型エマルションとして使用することができ、あるいは、
加水分解後の水溶液をアセトンなどの有機溶媒と混合
し、両性高分子凝集剤を沈殿せしめた後、分離、乾燥し
て粉末化して使用することができる。両性高分子凝集剤
を水溶液として使用する場合は、劣化を防止するために
酸性物質、例えば、塩酸、酢酸、スルファミン酸などを
添加することが好ましい。

【０００９】本発明方法においては、一般式［１］で表
される両性高分子凝集剤に、他のカチオン性ポリマー、
アニオン性ポリマー、両性ポリマーなどを加えて併用す
ることができ、これらを溶解の際にブレンドし、あるい
は各々を別々に汚泥に添加して脱水に用いることができ
る。本発明方法において、無機凝集剤及び一般式［１］
で表される両性高分子凝集剤の添加方法には特に制限は
なく、通常の汚泥脱水操作を適用することができる。無
機凝集剤及び一般式［１］で表される両性高分子凝集剤
は、いずれも短時間で余剰汚泥に急速に混合することが
望ましいので、あらかじめ水溶液として添加することが
好ましい。また、一般式［１］で表される両性高分子凝
集剤は通常は高分子量であるため、０.１〜１重量％の
水溶液として添加することが好ましい。本発明方法にお
いては、余剰汚泥に無機凝集剤を添加して混合したの
ち、続いて一般式［１］で表される両性高分子凝集剤を
添加して混合し、撹拌することにより強固で大きいフロ
ックを形成せしめることができる。本発明方法におい
て、活性汚泥処理の処理水に無機凝集剤を添加して高次
処理を行う場合には、その際に発生する無機凝集剤を含
む凝集汚泥を返送して余剰汚泥に添加することにより、
凝集汚泥中の無機凝集剤を利用することができ、余剰汚
泥にあたらしく無機凝集剤を添加することが不要とな
る。本発明方法において、凝集処理された余剰汚泥の脱
水に用いる脱水機には特に制限はなく、通常の汚泥処理
に使用される機器を使用することができる。このような
脱水機としては、例えば、ベルトプレス脱水機、遠心脱
水機、フィルタープレス脱水機、スクリュープレス脱水
機、真空脱水機などを挙げることができる。本発明方法
によれば、固い凝集フロックが得られ、処理された汚泥
のろ過性が良好なため固液分離が容易であり、ろ液が清
澄で含水率の低い脱水ケーキが得られ、汚泥種及び汚泥
性状の変化に対して安定した処理効果が得られる。ま
た、ろ布からのケーキの剥離性が良好で、そのため圧搾
圧力を高めることが可能であり、その結果ケーキの含水
率を一層低下し、汚泥の処理量を上げることができる。

【００１０】

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限
定されるものではない。製造例１（両性高分子凝集剤Ａ）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６３.９ｇ
（０.９モル）、アクリル酸ナトリウム９.４ｇ（０.１
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重量％水溶液１.０
ｇを添加し、６０℃を保ったまま５時間重合を続けた。
その後、濃塩酸５８.９ｇ（塩化水素として０.６モル）
を加え、加熱して還流しつつ４時間反応し、ポリマー中
のビニルホルムアミド単位の０.６モル相当分を加水分
解してビニルアミンの塩酸塩単位とした。得られたポリ
マー溶液を両性高分子凝集剤Ａとして、以下の実施例に
使用する。得られたポリマー溶液の一部をアセトン中に
添加し、析出したポリマーを真空乾燥した。この両性ポ
リマーの、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、３.５dl／ｇであった。製造
例１と同様にして、高分子凝集剤Ｂ〜Ｐを合成した。実
施例及び比較例において使用した高分子凝集剤の特性
を、まとめて第１表に示す。また、実施例及び比較例に
おいて使用した汚泥の性状を、まとめて第２表に示す。

【００１１】

【表１】

【００１２】

【表２】

【００１３】実施例１ＳＳ１.９７重量％、ＶＳＳ／ＳＳ７９.５重量％、繊維
分／ＳＳ１６.３重量％、pH４.９、電導度１.７ｍＳ／c
mである下水・混合生汚泥(１)２００mlを３００ml容のポ
リビーカーにとり、３８重量％塩化第二鉄水溶液０.２m
lを添加し、タービン羽根付き撹拌機を用いて、５００r
pmで２０秒間撹拌した。混合物のpHは、５.０であっ
た。次に、この汚泥に０.２重量％濃度に調製した両性
高分子凝集剤Ａの水溶液７.９mlを添加し、同じ撹拌機
を用いて、２５０rpmで３０秒間撹拌した。フロック径
を測定したところ、３.５mmであった。ナイロンろ布を
敷いたヌッチェロートに内径５０mmの塩化ビニル樹脂製
の円筒を置き、その中へ凝集汚泥を注ぎ込み、メスシリ
ンダーで１０秒後のろ液量を測定したところ８０mlであ
った。ろ布上の凝集汚泥をベルトプレス脱水機用ポリエ
ステルろ布に一定量とり、１.０kg／cm²で６０秒圧搾を
行い、ケーキをへらでかき取り、含水率を測定したとこ
ろ７３.９重量％であった。なお、塩化第二鉄を添加す
ることなく両性高分子凝集剤Ａのみを用いて凝集したと
ころ、フロック径は０.５mmと小さく、１０秒後のろ液
量は２５mlであった。また、ろ布上の凝集汚泥の圧搾脱
水試験はできなかった。比較例１両性高分子凝集剤Ａの代わりに両性高分子凝集剤Ｈを用
いた以外は、実施例１と同じ操作を繰り返した。フロッ
ク径は０.５mmであり、１０秒後のろ液量は、３０mlで
あった。また、ろ布上の凝集汚泥は、ベルトプレス脱水
機用ポリエステルろ布に移すことができなかった。比較例２下水・混合生汚泥(１)２００mlを３００ml容のポリビー
カーにとり、塩化第二鉄水溶液を添加することなく、
０.２重量％濃度に調製した高分子凝集剤Ｉの水溶液７.
９mlを添加し、タービン羽根付き撹拌機を用いて、２５
０rpmで３０秒間撹拌した。フロック径を測定したとこ
ろ、２.０mmであった。ナイロンろ布を敷いたヌッチェ
ロートに内径５０mmの塩化ビニル樹脂製の円筒を置き、
その中へ凝集汚泥を注ぎ込み、メスシリンダーで１０秒
後のろ液量を測定したところ５８mlであった。ろ布上の
凝集汚泥をベルトプレス脱水機用ポリエステルろ布に一
定量とり、１.０kg／cm²で６０秒圧搾を行い、ケーキを
へらでかき取り、含水率を測定したところ７６.３重量
％であった。比較例３高分子凝集剤Ｉの代わりに高分子凝集剤Ｊを用いた以外
は、比較例２と同じ操作を繰り返した。フロック径は
２.０mmであり、１０秒後のろ液量は５４mlであり、ケ
ーキの含水率は７７.５重量％であった。比較例４両性高分子凝集剤Ｈの代わりに高分子凝集剤Ｋを用いた
以外は、比較例１と同じ操作を繰り返した。フロック径
は３.５mmであり、１０秒後のろ液量は７２mlであり、
ケーキの含水率は７５.２重量％であった。実施例１及
び比較例１〜４の結果を、まとめて第３表に示す。

【００１４】

【表３】

【００１５】本発明方法により、塩化第二鉄水溶液及び
両性高分子凝集剤Ａを用いて下水・混合生汚泥を処理し
た実施例１では、フロック径が大きく、凝集汚泥のろ過
性が良好で、ケーキの含水率が低い。これに対して、ア
クリル酸ナトリウム単位が５０モル％である両性高分子
凝集剤Ｈを用いた比較例１ではフロック径が小さく、凝
集汚泥のろ過速度が極めて小さい。また、従来の両性高
分子凝集剤であるジメチルアミノエチルメタクリレート
の四級化物／アクリルアミド／アクリル酸のコポリマー
Ｋを用いた比較例４では、フロック径は実施例１と同じ
であったものの、凝集汚泥のろ過性がやや悪く、ケーキ
の含水率もやや高い。塩化第二鉄水溶液を添加すること
なく、アクリル酸ナトリウム単位を有しない高分子凝集
剤Ｉを用いた比較例２、及び、同様に塩化第二鉄水溶液
を添加することなく、カチオン性高分子凝集剤Ｊを用い
た比較例３では、フロック径が小さく、凝集汚泥のろ過
性が悪く、ケーキの含水率も高い。実施例２ＳＳ１.７１重量％、ＶＳＳ／ＳＳ６６.４重量％、繊維
分／ＳＳ１１.６重量％、pH５.５、電導度２.１ｍＳ／c
mである下水・混合生汚泥(２)２００mlを３００ml容のポ
リビーカーにとり、３８重量％塩化第二鉄水溶液０.４m
lを添加し、タービン羽根付き撹拌機を用いて、５００r
pmで２０秒間撹拌した。混合物のpHは、４.７であっ
た。次に、この汚泥に０.２重量％濃度に調製した両性
高分子凝集剤Ｂの水溶液１７.１mlを添加し、同じ撹拌
機を用いて、２５０rpmで３０秒間撹拌した。フロック
径を測定したところ、１０mmであった。ナイロンろ布を
敷いたヌッチェロートに内径５０mmの塩化ビニル樹脂製
の円筒を置き、その中へ凝集汚泥を注ぎ込み、メスシリ
ンダーで１０秒後のろ液量を測定したところ１５６mlで
あった。ろ布上の凝集汚泥をベルトプレス脱水機用ポリ
エステルろ布に一定量とり、１.０kg／cm²で６０秒圧搾
を行い、ケーキをへらでかき取り、含水率を測定したと
ころ７０.０重量％であった。比較例５〜８高分子凝集剤Ｈ、Ｉ、Ｊ及びＫを用い、第４表に示す条
件で下水・混合生汚泥(２)の処理を行った。得られた結
果を第４表に示す。

【００１６】

【表４】

【００１７】本発明方法により、塩化第二鉄水溶液及び
両性高分子凝集剤Ｂを用いて下水・混合生汚泥を処理し
た実施例２では、フロック径が大きく、凝集汚泥のろ過
性が良好で、ケーキの含水率が低い。これに対して、ア
クリル酸ナトリウム単位が５０モル％である両性高分子
凝集剤Ｈを用いた比較例５ではフロック径が小さく、凝
集汚泥のろ過性が悪く、ケーキの含水率が高い。従来の
両性高分子凝集剤であるジメチルアミノエチルメタクリ
レートの四級化物／アクリルアミド／アクリル酸のコポ
リマーＫを用いた比較例８では、フロック径は実施例２
より大きいものの、凝集汚泥のろ過性が悪く、ケーキの
含水率もやや高い。塩化第二鉄水溶液を添加することな
く、アクリル酸ナトリウム単位を有しない高分子凝集剤
Ｉを用いた比較例６、及び、同様に塩化第二鉄水溶液を
添加することなく、カチオン性高分子凝集剤Ｊを用いた
比較例７では、フロック径が小さく、凝集汚泥のろ過性
が悪く、ケーキの含水率も高い。実施例３ＳＳ２.１０重量％、ＶＳＳ／ＳＳ７５.５重量％、繊維
分／ＳＳ２.６重量％、pH６.７、電導度１.４ｍＳ／cm
であるし尿・３次混合汚泥(３)２００mlを３００ml容の
ポリビーカーにとり、３８重量％塩化第二鉄水溶液０.
２mlを添加し、タービン羽根付き撹拌機を用いて、５０
０rpmで２０秒間撹拌した。混合物のpHは、５.０であっ
た。次に、この汚泥に０.２重量％濃度に調製した両性
高分子凝集剤Ｃの水溶液２３.１mlを添加し、同じ撹拌
機を用いて、２５０rpmで３０秒間撹拌した。フロック
径を測定したところ、４.０mmであった。ナイロンろ布
を敷いたヌッチェロートに内径５０mmの塩化ビニル樹脂
製の円筒を置き、その中へ凝集汚泥を注ぎ込み、メスシ
リンダーで１０秒後のろ液量を測定したところ１０８ml
であった。ろ布上の凝集汚泥をベルトプレス脱水機用ポ
リエステルろ布に一定量とり、１.０kg／cm²で６０秒圧
搾を行い、ケーキをへらでかき取り、含水率を測定した
ところ７７.２重量％であった。比較例９〜１２高分子凝集剤Ｈ、Ｉ、Ｊ及びＫを用い、第５表に示す条
件でし尿・３次混合汚泥(１)の処理を行った。得られた
結果を第５表に示す。

【００１８】

【表５】

【００１９】本発明方法により、塩化第二鉄水溶液及び
両性高分子凝集剤Ｃを用いてし尿・３次混合汚泥を処理
した実施例３では、フロック径が大きく、凝集汚泥のろ
過性が良好で、ケーキの含水率が低い。これに対して、
アクリル酸ナトリウム単位が５０モル％である両性高分
子凝集剤Ｈを用いた比較例９ではフロック径が小さく、
凝集汚泥のろ過性が悪く、ケーキの含水率がやや高い。
従来の両性高分子凝集剤であるジメチルアミノエチルメ
タクリレートの四級化物／アクリルアミド／アクリル酸
のコポリマーＫを用いた比較例１２では、フロック径は
実施例３より大きいものの、凝集汚泥のろ過性が悪く、
ケーキの含水率もやや高い。塩化第二鉄水溶液を添加す
ることなく、アクリル酸ナトリウム単位を有しない高分
子凝集剤Ｉを用いた比較例１０、及び、同様に塩化第二
鉄水溶液を添加することなく、カチオン性高分子凝集剤
Ｊを用いた比較例１１では、フロック径は実施例３と同
程度の大きさであるが、凝集汚泥のろ過性がやや悪く、
ケーキの含水率が高い。実施例４ＳＳ１.８０重量％、ＶＳＳ／ＳＳ７７.４重量％、繊維
分／ＳＳ０.９重量％、pH６.６、電導度２.４ｍＳ／cm
であるし尿・３次混合汚泥(４)２００mlを３００ml容の
ポリビーカーにとり、０.２重量％濃度に調製した両性
高分子凝集剤Ｄの水溶液２５.２mlを添加し、タービン
羽根付き撹拌機を用いて、２５０rpmで３０秒間撹拌し
た。フロック径を測定したところ、６mmであった。ナイ
ロンろ布を敷いたヌッチェロートに内径５０mmの塩化ビ
ニル樹脂製の円筒を置き、その中へ凝集汚泥を注ぎ込
み、メスシリンダーで１０秒後のろ液量を測定したとこ
ろ１２８mlであった。また、このろ液は、完全に清澄で
あった。ろ布上の凝集汚泥をベルトプレス脱水機用ポリ
エステルろ布に一定量とり、０.５kg／cm²で６０秒圧搾
を行い、ケーキをへらでかき取り、含水率を測定したと
ころ８０.４重量％であった。実施例５〜７両性高分子凝集剤Ｅ、Ｆ及びＧを用い、実施例４と同様
にして、し尿・３次混合汚泥(２)の処理を行った。処理
条件及び得られた結果を第６表に示す。比較例１３〜１７高分子凝集剤Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏ及びＰを用い、実施例４と
同様にして、し尿・３次混合汚泥(２)の処理を行った。
処理条件及び得られた結果を第６表に示す。

【００２０】

【表６】

【００２１】本発明方法により、両性高分子凝集剤Ｄ、
Ｅ、Ｆ又はＧを用いてし尿・３次混合汚泥を処理した実
施例４〜７では、凝集汚泥のろ過性が良好で、ろ液はす
べて完全に清澄であり、ケーキの含水率が低い。これに
対して、Ｎ−ビニルホルムアミド単位が８０モル％であ
る両性高分子凝集剤Ｌを用いた比較例１３及びアクリル
酸ナトリウム単位が１モル％である両性高分子凝集剤Ｍ
を用いた比較例１４は、いずれもフロック径がやや小さ
く、凝集汚泥のろ過性が悪く、ろ液がかすかに濁ってい
て、ケーキの含水率がやや高い。従来のカチオン性高分
子凝集剤であるジメチルアミノエチルメタクリレートの
四級化物ポリマーＮを用いた比較例１５、ジメチルアミ
ノエチルメタクリレートの四級化物／アクリルアミドの
コポリマーＯ又はＰを用いた比較例１６及び比較例１７
では、凝集汚泥のろ過性が悪く、ケーキの含水率が高
い。

【００２２】

【発明の効果】本発明方法によれば、固いフロックを形
成し、含水率の低い脱水ケーキが得られる。また、ろ布
からのケーキの剥離性が良く、圧搾圧力を高くすること
ができ、その結果、よりケーキの含水率が下がるので、
汚泥の処理量が向上する。

フロントページの続き (72)発明者佐藤茂東京都新宿区西新宿３丁目４番７号栗田工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機性排水の活性汚泥処理において生成し
た余剰汚泥に無機凝集剤を添加し、さらに一般式［１］
で表される構成単位を有する両性高分子凝集剤を添加し
て脱水することを特徴とする汚泥の脱水方法。【化１】（ただし、式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³及びＲ⁴は水素又はメチ
ル基であり、Ｍは水素、ナトリウム又はカリウムであ
り、Ｘは酸残基であり、ｘ、ｙ及びｚは各構成単位のモ
ル％を表し、ｘ＝２０〜９０モル％、ｙ＝５〜７５モル
％、ｚ＝２〜４０モル％である。）
【請求項２】無機凝集剤として、活性汚泥処理の処理水
を無機凝集剤で凝集処理した際に生成する無機凝集剤を
含む凝集汚泥を添加する請求項１記載の汚泥の脱水方
法。