JPH09314200A - 汚泥脱水剤およびその用途 - Google Patents

汚泥脱水剤およびその用途

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JPH09314200A
JPH09314200A JP8151885A JP15188596A JPH09314200A JP H09314200 A JPH09314200 A JP H09314200A JP 8151885 A JP8151885 A JP 8151885A JP 15188596 A JP15188596 A JP 15188596A JP H09314200 A JPH09314200 A JP H09314200A
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cationic
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 有機汚泥の脱水を高性能高効率で行い、低添
加量で脱水ケーキの含水率を低下させる汚泥脱水剤を提
供する。 【構成】 N−ビニルホルムアミドとアクリロニトリル
の共重合体の酸加水分解加熱物から成るアミジン型カチ
オン性高分子凝集剤とジアルキルジ(メタ)ジアリルア
ンモニウム塩型カチオン性高分子凝集剤を組み合わせて
有機汚泥に添加混合した後、脱水処理する事により目的
を達成する事ができる。 当該アミジン型カチオン性高
分子凝集剤のカチオンのコロイド当量値が3〜8meq
/gでありジアルキルジ(メタ)ジアリルアンモニウム
塩型カチオン性高分子凝集剤のカチオンのコロイド当量
値が5meq/g以上である事が望ましい。

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方法に関
するものであり、特別な種類の高分子凝集剤を使用する
事により高効率の脱水を行い低添加量で低含水率の脱水
ケーキを得る事を目的とする。
【0002】
【従来の技術】これまでに各種の有機高分子凝集剤を用
いた汚泥脱水方法が提案されている。特開平5−192
513号公報にはビニルアミンとニトリル基の閉環結合
によりアミジン基を生成させたNビニルカルボン酸アミ
ドとアクリロニトリルの共重合物の酸による加水分解物
から成るカチオン性有機高分子凝集剤が開示されてい
る。 特開平6−218400号公報にはビニル系カチ
オン性有機高分子凝集剤とアミジン基を含有するカチオ
ン性有機高分子凝集剤を組み合わせて成る汚泥脱水剤お
よび該汚泥脱水剤を用いた汚泥の処理方法が開示されて
いる。 しかし本公報にはジアルキルジ(メタ)アリル
アンモニウム塩構造単位を含有するカチオン性有機高分
子凝集剤とアミジン基を含有するカチオン性有機高分子
凝集剤を組み合わせて成る汚泥脱水剤および該汚泥脱水
剤を用いた汚泥の処理方法について何も情報提供してい
ない。 特公平5−59800号公報にはジアルキルジ
(メタ)アリルアンモニウム塩構造単位、ビニル系カチ
オン性構造単位およびアクリルアミド構造単位の3種の
構造単位を含有するカチオン性有機高分子凝集剤から成
る汚泥脱水剤および該汚泥脱水剤を用いた汚泥の処理方
法について記載されている。 特開昭50−39383
号公報にはジアルキルジ(メタ)アリルアンモニウム塩
構造単位とアクリルアミド構造単位の2種の構造単位を
含有するカチオン性有機高分子凝集剤が記載され特開昭
56−18611号公報にはポリジアルキルジ(メタ)
アリルアンモニウム塩から成るカチオン性有機高分子凝
集剤が記載されている。 しかし、これらジアルキルジ
(メタ)アリルアンモニウム塩構造単位を含有するカチ
オン性有機高分子凝集剤とアミジン基を含有するカチオ
ン性有機高分子凝集剤を組み合わせて成る汚泥脱水剤お
よび該汚泥脱水剤を用いた汚泥の処理方法について何も
情報提供していない。
【0003】
【発明の課題】しかしながら、これまで公知の方法では
性能上の問題としてジアルキルジ(メタ)アリルアンモ
ニウム塩構造単位を含有するカチオン性有機高分子凝集
剤は一般的に高添加量を必要とし、汚泥脱水ケーキの含
水率が高めとなる欠点が有った。 本発明は低添加量で
低含水率の脱水ケーキを得る事により汚泥処理費用のコ
ストダウンを図る事を最大の課題とする。
【0004】
【課題を解決する為の手段】本願発明は上記課題を達成
するために次の用に構成される。請求項1の限定は、下
記式(1)または(2)で表される構造単位を5モル%
以上含有するカチオン性高分子凝集剤(A)およびジア
ルキルジ(メタ)アリルアンモニウム塩構造単位を5モ
ル%以上含有するカチオン性高分子凝集剤(B)を組み
合わせてなる事を特徴とする汚泥脱水剤である。
【化3】
【化4】 (式中R1 , R2 は水素原子またはメチル基をX- は陰
イオンを表す。) 本限定の特徴とするところは、カチオン性高分子凝集剤
(A)とカチオン性高分子凝集剤(B)を併用添加する
事にある。 カチオン性高分子凝集剤(A)とカチオン
性高分子凝集剤(B)を同時または逐次、有機汚泥に添
加混合し脱水処理を行う事により低添加量で効率よい脱
水を行う事ができる。
【0005】請求項2の限定は、カチオン性高分子凝集
剤(A)およびカチオン性高分子凝集剤(B)を混合し
てなる事を特徴とする汚泥脱水剤である。 併用添加す
るにあたり個別添加は装置面で溶解設備および薬注設備
が2系統必要に成り、操作が煩雑になると共に装置のコ
ストアップを招く。 カチオン性高分子凝集剤(A)お
よびカチオン性高分子凝集剤(B)を同一溶解槽で溶解
する事により両者を混合しても溶解設備および薬注設備
が1系統で処理可能となり所望の効果を発揮する事がで
きるが、カチオン性高分子凝集剤(A)およびカチオン
性高分子凝集剤(B)をあらかじめ混合した高分子凝集
剤を溶解設備に投入する方が作業性が良い事は言うまで
もない。 カチオン性基の解離促進と劣化防止の為に溶
解液のPHが酸性となる様に高分子凝集剤中に粉末酸を
加えるなり溶解水中に酸を添加して溶解水のPHを酸性
にしておく方法も有効である。
【0006】請求項3の限定は、カチオン性高分子凝集
剤(A)およびカチオン性高分子凝集剤(B)を2:8
〜8:2の比率で併用する事を特徴とする。 カチオン
性高分子凝集剤(A)とカチオン性高分子凝集剤(B)
の併用添加により汚泥の脱水効果に相乗作用が認められ
る併用比率は2:8〜8:2であり望ましくは3:7〜
7:3である。 この併用比率の範囲をはずれると添加
量が多量に必要となりケーキ含水率も高めになる。 こ
れらポリマーの添加量は、汚泥のSSに対して0.3〜
2.0%が望ましい。
【0007】請求項4の限定は、カチオン性高分子凝集
剤(A)の、25°C1規定食塩水中で測定した、固有
粘度が1〜5dl/gである事を特徴とする。 固有粘
度は分子量の目安であり、固有粘度が過少であると高添
加量が必要となり、固有粘度が過大であるとケーキがべ
たつき含水率も高めになる。
【0008】請求項5の限定は、カチオン性高分子凝集
剤(A)のカチオン性コロイド当量値が3〜8meq/
gである事を特徴とする。 カチオン性コロイド当量値
はカチオン性基の存在割合を示し、有機汚泥はアニオン
性保護コロイドに包まれ分散している為に、該保護コロ
イドを破壊して架橋吸着によるフロック化あるいは造粒
を行うには上記範囲のカチオン性コロイド当量値が適当
である。 カチオン性コロイド当量値が過少であると含
水率が高めになり、カチオン性コロイド当量値が8me
q/g以上であると凝集フロックが小さくなり濾水性が
悪くなる。
【0009】請求項6の限定は、カチオン性高分子凝集
剤(A)がN−ビニルホルムアミドとアクリロニトリル
の共重合体の酸加水分解加熱物である事を特徴とする。
N−ビニルホルムアミドとアクリロニトリルの共重合
体は交互共重合体構造を与え易く、ビニルホルムアミド
は酸により加水分解してビニルアミン塩となり、加熱に
より隣接するニトリル基と閉環結合してアミジン基を形
成する。 アミジン基の形成反応は酸性条件下80〜1
50°Cの加熱条件で行われる。 加水分解に用いられ
る酸は鉱酸であり塩酸、フッ化水素酸、硫酸、スルファ
ミン酸等を挙げる事が出来、塩酸が最も好ましく用いら
れる。
【0010】請求項7の限定は、カチオン性高分子凝集
剤(B)がポリジメチルジアリルアンモニウム塩または
ジメチルジアリルアンモニウム塩とアクリルアミドの共
重合物である事を特徴とする。 本限定はカチオン性高
分子凝集剤(B)として好ましい化学物質を例示したも
のである。
【0011】請求項8の限定は、カチオン性高分子凝集
剤(B)の、25°C1規定食塩水中で測定した、固有
粘度が2〜9dl/gである事を特徴とする。 固有粘
度は分子量の目安であり、固有粘度が過少であると高添
加量が必要となり、固有粘度が過大であるとケーキがべ
たつき含水率も高めになる。
【0012】請求項9の限定は、ジメチルジアリルアン
モニウム塩とアクリルアミドの共重合物から成るカチオ
ン性高分子凝集剤を形成するポリマーのカチオン性コロ
イド当量値が5meq/g以上である事を特徴とする。
カチオン性コロイド当量値が5meq/g以下である
と脱水ケーキの含水率が高めになる。
【0013】請求項10の限定は請求項1ないし請求項
9に記載の汚泥脱水剤を有機汚泥に添加混合したのち脱
水する事を特徴とする汚泥の処理方法である。 請求項
1ないし請求項9に記載の汚泥脱水剤は上述の如く、有
機汚泥に対し高効率の脱水を行い低添加量で低含水率の
脱水ケーキを得る事ができる。 ここに言う有機汚泥と
は下水処理場において下水から沈降させた初沈生汚泥、
下水・し尿・有機性廃水等の活性汚泥法の余剰汚泥、活
性汚泥処理水の高次処理による凝集汚泥、これらの混合
生汚泥、嫌気性消化槽から発生する消化汚泥等を指す。
該有機汚泥に本発明の汚泥脱水剤を添加混合して生成
した強固なフロックを、ベルトプレス・デカンター・フ
ィルタープレス・スクリュウプレス・ベルトフィルター
等の脱水機にて処理すると低含水率の脱水ケーキを得る
事ができる。
【0014】請求項10の限定は請求項1ないし請求項
9に記載の汚泥脱水剤を無機凝集剤を有機汚泥に添加混
合した後の有機汚泥に添加混合したのち脱水する事を特
徴とする汚泥の処理方法である。請求項11の限定は無
機凝集剤が鉄塩および/またはアルミニウム塩から成る
事を特徴とする請求項10に記載の汚泥の処理方法であ
る。 かかる無機凝集剤を有機汚泥に添加混合する事に
より有機汚泥粒子を包むアニオン性保護コロイドを破壊
し、有機高分子凝集剤の処理効率を上げる事が可能とな
る。
【0015】
【実施例】次に実施例によって、本発明を具体的に説明
するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施
例に制約されるものではない。
【0016】本願発明に用いる高分子凝集剤(A)は特
開平5ー192513号公報に記載されたポリマーから
成る高分子凝集剤であり、N−ビニルホルムアミドとア
クリロニトリルを共重合させ、生成した共重合体を塩酸
の存在下に加熱して製造される。N−ビニルホルムアミ
ドとアクリロニトリルをそれぞれ50モル%の共重合体
を塩酸により加熱加水分解して得られた供試ポリマーの
特性を表ー1に示す。
【表1】 同様にカチオン性高分子凝集剤(B)の特性を表ー2に
示す。 ジメチルジアリルアンモニウムクロリド以外の
共重合モノマーはアクリルアミドである。
【表2】
【0017】
【発明の効果】水産加工排水の活性汚泥法の余剰汚泥に
含鉄PACをアルミナ(Al2 3 )換算対SS3%を
添加混合後、高分子凝集剤を添加混合し、フロックを形
成した後ベルトプレスにより脱水した、脱水試験の結果
を表ー3に示す。
【表3】 都市下水汚泥の沈殿汚泥と活性汚泥法の余剰汚泥の混合
汚泥に高分子凝集剤を添加混合した後ベルトプレスによ
り脱水した脱水試験の結果を表ー4に示す。
【表4】 表−3および表−4より明らかな様に本願発明の含水率
低下効果は顕著であり焼却や埋め立て等の最終処分の経
費削減に有効である。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記式(1)または(2)で表される構
    造単位を5モル%以上含有するカチオン性高分子凝集剤
    (A)およびジアルキルジ(メタ)アリルアンモニウム
    塩構造単位を5モル%以上含有するカチオン性高分子凝
    集剤(B)を組み合わせてなる事を特徴とする汚泥脱水
    剤。 【化1】 【化2】 (式中R1 , R2 は水素原子またはメチル基をX- は陰
    イオンを表す。)
  2. 【請求項2】 カチオン性高分子凝集剤(A)およびカ
    チオン性高分子凝集剤(B)を混合してなる事を特徴と
    する請求項1に記載の汚泥脱水剤。
  3. 【請求項3】 カチオン性高分子凝集剤(A)およびカ
    チオン性高分子凝集剤(B)を2:8〜8:2の比率で
    併用する事を特徴とする請求項1ないし請求項2に記載
    の汚泥脱水剤。
  4. 【請求項4】 カチオン性高分子凝集剤(A)の、1規
    定食塩水中で測定した、固有粘度が1〜5dl/gであ
    る事を特徴とする請求項1ないし請求項2に記載の汚泥
    脱水剤。
  5. 【請求項5】 カチオン性高分子凝集剤(A)のカチオ
    ン性コロイド当量値が3〜8meq/gである事を特徴
    とする請求項1ないし請求項2に記載の汚泥脱水剤。
  6. 【請求項6】 カチオン性高分子凝集剤(A)がN−ビ
    ニルホルムアミドとアクリロニトリルの共重合体の酸加
    水分解加熱物である事を特徴とする請求項1ないし請求
    項2に記載の汚泥脱水剤。
  7. 【請求項7】 カチオン性高分子凝集剤(B)がポリジ
    メチルジアリルアンモニウム塩またはジメチルジアリル
    アンモニウム塩とアクリルアミドの共重合物である事を
    特徴とする請求項1ないし請求項2に記載の汚泥脱水
    剤。
  8. 【請求項8】 カチオン性高分子凝集剤(B)の、1規
    定食塩水中で測定した、固有粘度が2〜9dl/gであ
    る事を特徴とする請求項1ないし請求項2に記載の汚泥
    脱水剤。
  9. 【請求項9】 ジメチルジアリルアンモニウム塩とアク
    リルアミドの共重合物から成るカチオン性高分子凝集剤
    を形成するポリマーのカチオン性コロイド当量値が5m
    eq/g以上である事を特徴とする請求項7に記載の汚
    泥脱水剤。
  10. 【請求項10】請求項1ないし請求項9に記載の汚泥脱
    水剤を有機汚泥に添加混合したのち脱水する事を特徴と
    する汚泥の処理方法。 【請求項10】請求項1ないし請求項9に記載の汚泥脱
    水剤を無機凝集剤を有機汚泥に添加混合した後の有機汚
    泥に添加混合したのち脱水する事を特徴とする汚泥の処
    理方法。
  11. 【請求項11】無機凝集剤が鉄塩および/またはアルミ
    ニウム塩から成る事を特徴とする請求項10に記載の汚
    泥の処理方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004059748A (ja) * 2002-07-30 2004-02-26 Hymo Corp 水溶性高分子エマルジョン及びその使用方法
JP2004167465A (ja) * 2002-11-18 2004-06-17 Kaya Frock Kk 汚泥脱水剤
JP2005034787A (ja) * 2003-07-17 2005-02-10 Mole Kogyo:Kk 泥水用脱水剤および泥水の処理方法
JP2009183889A (ja) * 2008-02-07 2009-08-20 Daiyanitorikkusu Kk 汚泥の脱水処理方法
JP2011224420A (ja) * 2010-04-15 2011-11-10 Daiyanitorikkusu Kk 汚泥脱水剤及び汚泥脱水処理方法

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