JPH0966300A - セメント含有廃泥用凝集処理剤 - Google Patents

セメント含有廃泥用凝集処理剤

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JPH0966300A
JPH0966300A JP7223092A JP22309295A JPH0966300A JP H0966300 A JPH0966300 A JP H0966300A JP 7223092 A JP7223092 A JP 7223092A JP 22309295 A JP22309295 A JP 22309295A JP H0966300 A JPH0966300 A JP H0966300A
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JP
Japan
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water
cement
cross
linking agent
vinyl monomer
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Pending
Application number
JP7223092A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiko Mitsuzuka
雅彦 三塚
Hiroto Kawabata
裕人 川畑
Manabu Tsuruta
学 鶴田
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Publication date
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  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 新規な架橋性の水溶性高分子を用いてセメン
ト含有廃泥を凝集処理する。 【解決手段】 水溶性ビニル単量体に対して、架橋剤の
存在下架橋剤をモル比にして1〜100ppm共重合さ
せてなる水溶性高分子からなるセメント含有廃泥用凝集
処理剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、新規な架橋性の水
溶性高分子およびその高分子を用いたセメント含有廃泥
の凝集処理剤および方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から無機質の廃泥の処理には各種の
直鎖状の高分子量アクリルアミド系凝集剤が用いられて
きた。しかしながら、これらの高分子はセメントを含む
廃泥の処理には十分な凝集効果を得ることができない、
濁度が取れないなど問題を残していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来技術では、セメン
トを含む廃泥の処理が十分に行えなかった。一方近年土
木工法の進歩に伴ってセメントを含有する廃泥(例えば
ジェトグラウト工法による廃泥)を処理する必要が高ま
ってきている。本発明の目的は新規な水溶性高分子を提
供し、更にこれを用いてセメントを含有する廃泥の処理
方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の問題
を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、一定の割合で架橋
させたアクリルアミド系高分子が、セメントを含有する
廃泥の処理に優れた性能を発揮することを見出し本発明
を完成した。すなわち、本発明は、(1) 水溶性ビニ
ル単量体に対して、架橋剤の存在下架橋剤をモル比にし
て1〜100ppm共重合させてなる水溶性高分子、
(2) (1)の水溶性高分子からなるセメント含有廃
泥用凝集処理剤、(3) (1)の水溶性高分子を添加
することを特徴とするセメント含有廃泥の凝集処理方
法、(4) (1)の水溶性高分子を含む油中水型エマ
ルジョンを用いることを特徴とするセメント含有廃泥用
凝集方法、(5) (1)の水溶性高分子を含む油中水
型エマルジョンからなるセメント含有廃泥用凝集処理剤
に関するものである。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明で言う水溶性ビニル単量体
とは(1)ノニオン性ビニル単量体と(2)アニオン性
ビニル単量体、(3)カチオン性ビニル単量体の総称で
ある。 (1)ノニオン性ビニル単量体としては、(メタ)アク
リルアミド(アクリルアミドまたはメタクリルアミドを
示す。以下同様)やビニルメチルエーテル、ビニルエチ
ルエーテルなどのビニルエーテル類やビニルピロリド
ン、ビニルアミンなどであり、(2)アニオン性ビニル
単量体としては、(メタ)アクリル酸、2−アクリルア
ミド−2−メチルプロパンスルホン酸、ビニルスルホン
酸、スチレンスルホン酸、イタコン酸、マレイン酸、フ
マール酸、アリールスルホン酸またはそれらの塩などが
あり、(3)カチオン性ビニル単量体としては、ジメチ
ルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノ
エチル(メタ)アクリレートなどのようなジアルキルア
ミノアルキル(メタ)アクリレートの中和塩または4級
化物、ジメチルアミノメチル(メタ)アクリルアミドお
よびジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドな
どのようなジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリル
アミドなどの中和塩または4級化物などである。
【0006】水溶性ビニル単量体は単独で用いてもよい
が、混合して用いることもできる。その場合の組成はア
クリルアミドが40〜100mol%、より好ましくは
50〜100mol%、更に好ましくは60〜80mo
l%、アクリルアミド以外のノニオン性ビニル単量体が
0〜50mol%、より好ましくは0〜20mol%、
アニオン性ビニル単量体が0〜60mol%、より好ま
しくは0〜40mol%、更に好ましくは20〜40m
ol%、カチオン性ビニル単量体が0〜30mol%、
より好ましくは0〜20mol%の範囲にあることが好
ましい。各単量体の組成を変えることにより、処理すべ
き廃泥の土壌の性質に合わせて高分子のアニオン価やカ
チオン価などを変化させることができる。
【0007】前記水溶性ビニル単量体の重合体からなる
主鎖は架橋剤により相互に架橋されている。この架橋剤
はビニル単量体と共重合可能なものが用いられる。その
具体例としては、N,N’−メチレンビスアクリルアミ
ド、ジアリルアクリレート、(ポリ)エチレングリコー
ルジ(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼンなどのジ
ビニル化合物、メチロール(メタ)アクリルアミドなど
のビニル系メチロール化合物、アクロレインなどのビニ
ルアルデヒド化合物等が挙げられる。これらの中ではジ
ビニル化合物が特に好ましい。架橋剤の添加量は水溶性
ビニル単量体に対し、モル比にして全単量体単位の1〜
100ppm、より好ましくは3〜30ppmである。
架橋剤があまり少なく1ppm未満では得られた高分子
は充分な架橋構造を有していないためセメント廃水に対
する凝集効果が少なく、逆にあまり多く100ppmを
越えると、吸水性樹脂の様相を呈しセメント廃水に対す
る凝集効果が認められない。これらの高分子の分子量は
100万〜5000万、より好ましくは200万〜30
00万である。
【0008】重合方法は特に限定するものではないが、
水溶液重合、塊状重合、油中水型エマルジョン重合など
通常の水溶性ビニル高分子の重合方法を用いることがで
きる。特に油中水型エマルジョン重合法は重合後、また
は重合終了後そのまま油中水型エマルジョンタイプの処
理剤として用いることができるので製造上より好まし
い。
【0009】得られた高分子は用いた重合方法により、
水溶液、ゲル、油中水型エマルジョンなどの形で得られ
る。これを必要に応じて定法により精製、乾燥、粉砕し
て粉体の形で処理剤とすることができる。勿論、水溶
液、ゲル、油中水型エマルジョンなどの形で処理剤とし
て用いてもよい。
【0010】特に油中水型エマルジョンタイプの処理剤
は高分子の固形分が50重量%程度であってもなお流動
性の高い液状であり、水での希釈や廃泥への添加が容易
であり優れている。
【0011】この油中水型エマルジョンは、非水性溶剤
に界面活性剤を溶解させた油相に、水溶性ビニル単量体
の水溶液に重合開始剤を加えた水相を、油相を連続相と
して乳化させ、乳化状態を保ちながら重合を行うことに
より得られる。高分子を水溶液としこれを乳化して造る
こともできるが、油中水型エマルジョン重合により得ら
れた製品をそのまま、あるいは必要に応じて濃縮脱水、
安定化剤添加などして処理剤とするのが製造上有利であ
りより好ましい。この油中水型エマルジョン重合は、た
とえば以下のようにして製造される。
【0012】まず、通常の界面活性剤、例えばソルビタ
ンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、グリ
セリルモノオレエート、ポリエチレングリコールモノラ
ウレート、ポリエチレングリコールモノステアレートな
どを含む非水性溶剤、例えば脂肪族炭化水素、芳香族炭
化水素、脂肪族グリセリドやフタル酸ジブチル、フタル
酸ジオクチル等の芳香族エステルもしくは高級脂肪族エ
ステル中に、水溶性ビニル単量体、架橋剤を含む水溶液
を添加し、機械的撹拌などの通常の乳化法によって乳化
する。
【0013】脱酸素を充分に行った後、次いで水溶性ビ
ニル単量体の重合を行うが、重合は常法により、例えば
酸化還元系触媒や熱分解触媒などの通常のラジカル開始
剤を用いることができる。例を挙げればイソブチルパー
オキサイド、ベンジルパーオキサイドなどの有機過酸化
物、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナト
リウムなどの無機過酸化物、またはこれら過酸化物に還
元剤を組み合わせたレドックス系触媒、または、2、
2’−アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2’−ア
ゾビス(2ーアミジノプロパン塩酸塩)などのアゾ系の
重合開始剤が使用できる。
【0014】重合温度は特に限定されるものではなく用
いる重合開始剤などにより異なるが、通常20〜100
℃、好ましくは30〜80℃である。重合圧力は特に限
定されるものではなく、常圧でも加圧でもよいが、ほぼ
常圧の条件下で重合するのがより好ましい。重合に際し
ては、その他の添加剤として、任意に、連鎖移動剤、キ
レート剤、塩、緩衝剤を用いることができる。
【0015】本発明ではこうして得られた水溶性高分
子、より具体的には架橋性のアクリルアミド系高分子か
らなるセメント含有廃泥用凝集処理剤としてそのまま、
あるいは希釈してセメントを含む廃泥に添加する。添加
量は処理する廃泥の含水量や組成によって異なるが、廃
泥に対して高分子の固形分として1〜1000ppmが
適当である。含まれるセメントの種類は特に限定される
ものではなく、普通ポルトランドセメントや速強セメン
ト、中庸熱セメント、高ビーライトセメント、高炉セメ
ント、アルミナセメント、高炉スラグ、石膏などに対し
ていずれも有効である。
【0016】処理剤の添加の際に、あるいは前もって、
必須ではないが汚泥に処理助剤を添加することができ
る。処理助剤としては硫酸ばん土、みょうばん、硫酸ア
ルミニウム、PAC、アルミン酸ソーダ、塩化アルミニ
ウム、塩化第一鉄、塩化第二鉄、硫酸第一鉄、硫酸第二
鉄などの金属塩や、塩酸、硫酸、硝酸、燐酸などの酸類
を用いることができる。
【0017】本発明のセメント含有廃泥用凝集処理剤で
処理後の廃泥は、セメントを含んでいるにも関わらず濁
度のない上澄み水と凝集物に分離する。この凝集物は含
まれるセメントの水和に伴い次第に硬化するので盛り土
などに再利用することが可能である。上澄み水は回収し
て再利用することができる。
【0018】
【実施例】以下、本発明を実施例によって説明するが、
本発明はもとより以下の重合方法に限定されるものでは
ない。以下、特にことわらないかぎり濃度は重量%であ
る。 (油中水型エマルジョン重合による製造例) 〔実施例1〕架橋剤のN,N’−メチレンビスアクリル
アミド0.0006g、重合開始剤の2,2’−アゾビ
ス(2−アミジノプロパン塩酸塩)0.1g、単量体の
アクリル酸ソーダ31.2%水溶液399.6gとアク
リルアミド50%水溶液350.4gの水相を、HLB
4.3のソルビタンモノオレエートを15g溶解したn
−パラフィン系溶剤235gに加え、ホモジナイザーで
乳化した。乳化後4つ口フラスコに移し、撹拌しながら
2 ガスパージし脱気した。1時間脱気後、温度60℃
で3時間重合させた。重合終了後、HLB12.1のポ
リオキシエチレンラウリルエーテルを加え撹拌した。得
られたエマルジョンの粘度は1800cps/25゜C
(B型粘度計、No.2ロータ、12rpmにて測定)
であった。架橋剤添加量は1ppm/単量体(モル比)
である。
【0019】〔実施例2〕架橋剤のN,N’−メチレン
ビスアクリルアミドの量を0.015gとしたことを除
けば実施例1と同様に重合した。架橋剤添加量は25p
pm/単量体(モル比)である。
【0020】〔実施例3〕架橋剤のN,N’−メチレン
ビスアクリルアミドの量を0.059gとしたことを除
けば実施例1と同様に重合した。架橋剤添加量は100
ppm/単量体(モル比)である。
【0021】〔実施例4〕架橋剤をトリエチレングリコ
ールジメタクリレート0.028gとしたことを除けば
実施例1と同様に重合した。架橋剤添加量は25ppm
/単量体(モル比)である。
【0022】〔実施例5〕架橋剤のN,N’−メチレン
ビスアクリルアミドの量を0.015g、単量体をアク
リルアミド40%水溶液750.0gとしたことを除け
ば実施例1と同様に重合した。架橋剤添加量は25pp
m/単量体(モル比)である。
【0023】〔実施例6〕架橋剤のN,N’−メチレン
ビスアクリルアミドの量を0.007g、単量体組成を
アクリル酸ソーダ34.8%水溶液491.8gとアク
リルアミド50%水溶液258.2gにしたことを除け
ば実施例1と同様に重合した。架橋剤添加量は25pp
m/単量体(モル比)である。
【0024】〔実施例7〕架橋剤のN,N’−メチレン
ビスアクリルアミドを0.013g、単量体組性をアク
リル酸ソーダ18.2%水溶液345.93g、アクリ
ルアミド50%水溶液334.4g、ジメチルアミノエ
チルメタクリレートの4級化物69.67gにしたこと
を除けば実施例1と同様に重合した。架橋剤添加量は2
5ppm/単量体(モル比)である。
【0025】〔比較例1〕架橋剤のジビニル化合物
(N,N’ーメチレンビスアクリルアミド)を含まない
ことを除けば実施例1と同様に重合して直鎖状ポリアク
リルアミド系高分子を得た。
【0026】〔比較例2〕架橋剤のN,N’−メチレン
ビスアクリルアミドの量を0.07gとしたことを除け
ば実施例1と同様に重合した。架橋剤添加量は120p
pm/単量体(モル比)である。
【0027】(セメント懸濁液の凝集沈降試験)500
mlのビーカーに水道水400gと普通ポルトランドセ
メント100gを投入した後、3枚プロペラ羽付き撹拌
機を用い400回転、1分間撹拌を行いセメントを水道
水に均一に分散させた。次に実施例1〜7、比較例1、
2で製造した水溶性高分子エマルジョンをセメントに対
して高分子固形分が50ppmになるように添加した後
1分間撹拌を行った。撹拌停止後、ビーカーの400m
lのめもりから300mlのめもりの位置までのセメン
ト粒子の沈降時間の測定を行った。撹拌を停止してから
30分後にセメント廃水上澄み水の濁度の測定を目視で
行った。なお、比較として高分子を添加していない系
(ブランク)についても測定を行った。上澄み水の濁度
は、ビーカーを介して対面を眺め、全く対面が見えない
のを×、完全に透明な状態を◎としその中間を△、○と
更に区分した。
【0028】
【表1】
【0029】表1により明らかなように水溶性ビニル単
量体に架橋剤を1〜100ppm共重合させた高分子
は、セメント粒子を凝集させ沈降時間が早くなおかつ上
澄み水の濁度が改善されているのが確認された。
【0030】
【発明の効果】本発明によってセメントを含む廃泥を速
やかに処理できるようになった。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水溶性ビニル単量体に対して、架橋剤の
    存在下架橋剤をモル比にして1〜100ppm共重合さ
    せてなる水溶性高分子。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の水溶性高分子からなる
    セメント含有廃泥用凝集処理剤。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の水溶性高分子を添加す
    ることを特徴とするセメント含有廃泥の凝集処理方法。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載の水溶性高分子を含む油
    中水型エマルジョンを用いることを特徴とするセメント
    含有廃泥用凝集方法。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載の水溶性高分子を含む油
    中水型エマルジョンからなるセメント含有廃泥用凝集処
    理剤。
JP7223092A 1995-08-31 1995-08-31 セメント含有廃泥用凝集処理剤 Pending JPH0966300A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007520607A (ja) * 2004-02-03 2007-07-26 ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト 吸収性複合材料の製造法
JP2013202563A (ja) * 2012-03-29 2013-10-07 Kurita Water Ind Ltd 自硬性汚泥の造粒固化処理土の製造方法
JP2014533768A (ja) * 2011-11-24 2014-12-15 バイオマトリックス インターナショナル リミテッド 水溶性線状コポリマー
JP2022039907A (ja) * 2020-08-27 2022-03-10 テクニカ合同株式会社 未使用生コンクリートを用いた再生材の製造方法

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