JPH10137799A - 膜分離汚泥の脱水剤および膜分離汚泥の脱水剤の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 膜分離方式の生物処理処理装置から発生する
余剰汚泥を主成分とする汚泥に優れた凝集脱水性能を発
揮する脱水剤およびその製造方法を与える。 【解決手段】 特定の式で表される水溶性カチオン性ビ
ニル単量体またはその混合物および２官能性単量体を含
有する単量体を連鎖移動剤の共存下に逆相乳化重合を行
って得られた重合物と転相剤と呼ばれる親水性界面活性
剤の混合物から成り、汚泥に添加する濃度まで水で希釈
した状態で、粒径３０μｍ以下の粒子が顕微鏡にて観察
され、該希釈液をガラス板に塗布して１０５°Ｃにて乾
燥したときに連続状の乾燥膜を形成する性質を有する脱
水剤により上記課題を達成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は架橋した水溶性高分
子から成る汚泥脱水剤に関するものであり、本発明の汚
泥脱水剤は、限外濾過膜利用のし尿処理場等より発生す
る膜分離汚泥の脱水に特に有効である。

【０００２】

【従来の技術】従来の高分子凝集剤の欠点を改良する為
に、交叉結合されたカチオン性・アニオン性・ノニオン
性の有機高分子組成物（ヨーロッパ特許第０，２０２，
７８０号明細書、特開昭６１−２９３５１０号公報、特
開昭６４−８５１９９号公報、特開平２−２１９８８７
号公報、特開平４−２２６１０２号公報など）が、種々
の固液分離に有効であると提案されている。

【０００３】し尿の処理方式としては、これまで高負荷
脱窒素処理方式がとられており、好気性条件におけるア
ンモニアの酸化および嫌気性条件における還元脱窒を繰
り返してアンモニアを除去する方法が主流であり、嫌好
気条件下における生化学反応を行う有機汚泥（生物処理
汚泥）、および該生物処理水を鉄塩またはアルミニウム
塩で凝集処理し脱色脱燐を行う際に発生する凝集汚泥
（金属水酸化物）は沈降分離により固液分離が行われて
いた。

【０００４】これに対し最近採用されている膜分離脱窒
素処理方式では固液分離を限外濾過膜によって行う為に
高濃度の生物処理汚泥を使用する事ができる。 しかし
ながら限外濾過膜により固液分離を行った汚泥は多量の
コロイド状溶解物質を含み、有機高分子凝集剤による処
理汚泥が粘着性に富み、脱水性が悪い特徴が有った。即
ちベルトフィルターやフィルタープレス等の濾過脱水を
行うとケーキの剥離が悪く濾布に付着し、デカンターに
て遠心脱水すると含水率が高く塊状のケーキを排出し燃
焼性が悪い欠点が有った。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来公知の両性高分子
あるいはカチオン性高分子は性能上不満足である。 特
に膜分離脱窒素処理方式より発生するし尿の処理汚泥を
効率よく脱水する方法は知られていなかった。

【０００６】

【課題を解決する為の手段】本発明の請求項１の発明
は、下記式（１）で表される水溶性カチオン性ビニル単
量体またはその混合物を含有する単量体を連鎖移動剤の
存在下に逆相乳化重合を行って得た重合物と親水性界面
活性剤の混合物であり、汚泥に添加する濃度まで水で希
釈した状態で、粒系３０μｍ以下の粒子が顕微鏡にて観
察され、該希釈液をガラス板に塗布して１０５°Ｃにて
加熱乾燥したときに連続状の乾燥膜を形成する性質を有
することを特徴とする膜分離汚泥の脱水剤である。

【化４】 （但し、式中、ＡはＯまたはＮＨ；ＢはＣ₂ Ｈ₄ 、Ｃ₃
Ｈ₆ 、Ｃ₃ Ｈ₅ ＯＨ；Ｒ₁ はＨまたはＣＨ₃ ；Ｒ₂ 、Ｒ
₃ は炭素数１〜４のアルキル基；Ｒ₄ は水素または炭素
数１〜４のアルキル基あるいはベンジル基；Ｘ^- はアニ
オン性対イオンを表す。）

【０００７】本発明の請求項２の発明は、（Ａ）全単量
体中５〜９９．９９９９モル％の下記式（１）で表され
る水溶性カチオン性ビニル単量体またはその混合物、
（Ｂ）全単量体中０．０００１〜０．０１モル％の２官
能性単量体、（Ｃ）全単量体中０〜３０モル％の水溶性
アニオン性ビニル単量体またはその混合物、（Ｄ）ノニ
オン性水溶性単量体、（Ｅ）連鎖移動剤、（Ｆ）水、
（Ｇ）少なくとも１種類の炭化水素から成る油状物およ
び（Ｈ）逆相エマルジョンすなわち油中水型エマルジョ
ンを生成するに有効な量とＨＬＢである少なくとも１種
類の界面活性剤を用意し、上記（Ａ）〜（Ｈ）成分を適
時混合強攪拌し、油相中に微細単量体相液滴を形成させ
た後に重合操作を行い、親水性界面活性剤を混合し、水
により希釈して使用することを特徴とする膜分離汚泥の
脱水剤の製造方法である。

【化５】 （但し、式中、ＡはＯまたはＮＨ；ＢはＣ₂ Ｈ₄ 、Ｃ₃
Ｈ₆ 、Ｃ₃ Ｈ₅ ＯＨ；Ｒ₁ はＨまたはＣＨ₃ ；Ｒ₂ 、Ｒ
₃ は炭素数１〜４のアルキル基；Ｒ₄ は水素または炭素
数１〜４のアルキル基あるいはベンジル基；Ｘ^- はアニ
オン性対イオンを表す。）

【０００８】本発明の請求項３の発明は、（Ａ）全単量
体中５〜９７．９９９９モル％の下記式（１）で表され
る水溶性カチオン性ビニル単量体またはその混合物、
（Ｂ）全単量体中０．０００１〜０．０１モル％の２官
能性単量体、（Ｃ）全単量体中２〜３０モル％の水溶性
アニオン性ビニル単量体またはその混合物、（Ｄ）ノニ
オン性水溶性単量体、（Ｅ）連鎖移動剤、（Ｆ）水、
（Ｇ）少なくとも１種類の炭化水素から成る油状物およ
び（Ｈ）逆相エマルジョンすなわち油中水型エマルジョ
ンを生成するに有効な量とＨＬＢである少なくとも１種
類の界面活性剤を用意し、上記（Ａ）〜（Ｈ）成分を適
時混合強攪拌し、油相中に微細単量体相液滴を形成させ
た後に重合操作を行い、親水性界面活性剤を混合し、水
により希釈して使用することを特徴とする請求項２に記
載の膜分離汚泥の脱水剤の製造方法である。

【化６】 （但し、式中、ＡはＯまたはＮＨ；ＢはＣ₂ Ｈ₄ 、Ｃ₃
Ｈ₆ 、Ｃ₃ Ｈ₅ ＯＨ；Ｒ₁ はＨまたはＣＨ₃ ；Ｒ₂ 、Ｒ
₃ は炭素数１〜４のアルキル基；Ｒ₄ は水素または炭素
数１〜４のアルキル基あるいはベンジル基；Ｘ^- はアニ
オン性対イオンを表す。）

【０００９】本発明の請求項４の発明は、ノニオン性水
溶性単量体が（メタ）アクリルアミドであることを特徴
とする請求項２ないし請求項３に記載の膜分離汚泥の脱
水剤の製造方法である。

【００１０】本発明の請求項５の発明は、水溶性アニオ
ン性ビニル単量体が（メタ）アクリル酸であることを特
徴とする請求項２ないし請求項４に記載の膜分離汚泥の
脱水剤の製造方法である。

【００１１】本発明の請求項６の発明は、２官能性単量
体がＮ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミドあるいは２
ヒドロキシプロピリデン１，３ビス〔（Ｎアクリロイル
アミノプロピル）Ｎ，Ｎジメチルアンモニウムクロリ
ド〕であることを特徴とする請求項２ないし請求項５に
記載の膜分離汚泥の脱水剤の製造方法である。

【００１２】本発明の請求項７の発明は、親水性界面活
性剤がＨＬＢ９〜１５のノニオン性界面活性剤であるこ
とを特徴とする請求項２ないし請求項６に記載の膜分離
汚泥の脱水剤の製造方法である。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明に用いられる前記式（１）
で表される（Ａ）成分の水溶性カチオン性ビニル単量体
の具体例としては、ジアルキルアミノアルキル（メタ）
アクリレートの三級塩および四級アンモニウム塩、ジア
ルキルアミノアルキル（メタ）アクリルアミドの三級塩
および四級アンモニウム塩、ジアルキルアミノヒドロキ
シアルキル（メタ）アクリレートの三級塩および四級ア
ンモニウム塩、ジアルキルアミノヒドロキシアルキル
（メタ）アクリルアミドの三級塩および四級アンモニウ
ム塩あるいはこれらの混合物から選ばれる一種を挙げる
事ができる。 これらの中でもアクリロイロキシエチル
トリメチルアンモニウムクロリド、メタクリロイロキシ
エチルトリメチルアンモニウムクロリド、ジメチルアミ
ノプロピルアクリルアミド塩酸塩あるいはこれらの混合
物から選ばれる一種が好ましく用いられる。

【００１４】本発明に用いられる（Ｂ）成分の２官能性
単量体の具体例としては２ヒドロキシプロピリデン１，
３ビス〔（Ｎアクリロイルアミノプロピル）Ｎ，Ｎジメ
チルアンモニウムクロリド〕、Ｎ，Ｎ’−メチレンビス
アクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスメタクリルア
ミド、ジビニルベンゼンなどのジビニル化合物、メチロ
ールアクリルアミド、メチロールメタクリルアミドなど
のビニル系メチロール化合物、アクロレインなどのビニ
ル系アルデヒド化合物あるいはこれらの混合物が挙げら
れるが、これらの中でもＮ，Ｎ’−メチレンビスアクリ
ルアミドは好ましく使用できる。

【００１５】本発明に用いられる（Ｃ）成分の水溶性ア
ニオン性ビニル単量体の具体例としては、（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
およびその塩あるいはこれらの混合物が挙げられるが、
これらの中でもアクリル酸が最も好ましく使用できる。

【００１６】本発明に用いられる（Ｄ）成分の水溶性ノ
ニオン性ビニル単量体の具体例としては、（メタ）アク
リルアミド、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエー
テルあるいはこれらの混合物が挙げられるが、これらの
中でもアクリルアミドが最も好ましく使用できる。

【００１７】本発明に用いられる（Ｅ）成分の連鎖移動
剤の具体例としては、アルコール、メルカプタン、ホス
ファイト、サルファイトあるいはこれらの混合物が挙げ
られ。 これら連鎖移動剤の添加量は、有機高分子凝集
剤を汚泥に添加する濃度まで水で希釈した状態で、粒系
３０μｍ以下の粒子が顕微鏡にて観察され、該希釈液を
ガラス板に塗布して１０５°Ｃにて加熱乾燥したときに
連続状の乾燥膜を形成する性質を有する様に選ばれる。

【００１８】本発明に用いられる（Ｇ）成分である少な
くとも１種類の炭化水素から成る油状物の具体例として
は、灯油、軽油、中油などの鉱油、あるいはこれらと実
質的に同じ範囲の沸点や粘度などの特性を有する炭化水
素系合成油あるいはこれらの混合物が挙げられる。

【００１９】本発明に用いられる（Ｈ）成分である界面
活性剤はＨＬＢ３〜６のノニオン性界面活性剤であり、
その具体例としてはソルビタンモノオレート、ソルビタ
ンモノステアレート、ソルビタンモノパルミテートなど
を挙げる事ができる。

【００２０】本発明において油中水型エマルジョン重合
により得られた重合物と混合される親水性界面活性剤と
してはカチオン性界面活性剤あるいはＨＬＢ９〜１５の
ノニオン性界面活性剤が用いられ、好ましくはＨＬＢ１
０〜１４のノニオン性界面活性剤が用いられる。 好ま
しいノニオン性界面活性剤の代表例としては例えばポリ
オキシエチレンノニルフェニルエーテルを挙げる事がで
きる。

【００２１】本発明に用いられる（Ｂ）成分の２官能性
単量体の重合性単量体全量に対する割合は０．０００１
〜０．０１モル％、好ましくは０．０００２〜０．００
３モル％の範囲で共重合する事が望ましい。 ０．００
０１モル％未満では十分な網目構造が得られず優れた脱
水性能が得られない。 また０．０１モル％を超えた量
では水不溶性の重合体と成り、汚泥に添加混合しても脱
水性良好なフロックが得られない。

【００２２】本発明に係る高分子は本質的に公知の重合
法により共重合する事ができる。例えば重合性ビニル単
量体と連鎖移動剤を含む水溶液と、ＨＬＢが３〜６であ
るノニオン性界面活性剤を含む有機分散媒とを混合し乳
化させた後、ラジカル重合開始剤の存在下、温度３０〜
８０°Ｃで重合させ油中水型カチオン性重合体エマルジ
ョンを製造する方法が特開昭６１−２３６２５０号公報
に記載されているが、この方法を適用して単量体組成を
代える事により本発明の油中水型エマルジョンを合成す
る事ができる。 この油中水型エマルジョンに親水性界
面活性剤を添加して水に混合し、水中油型エマルジョン
に転相し、脱水剤として使用する。溶解後の汚泥への添
加条件は、通常の高分子凝集剤と異なる点は無い。

【００２３】本発明の汚泥の処理方法は、し尿の膜分離
汚泥の前処理として無機凝集剤を添加混合した後に、請
求項１に記載の汚泥脱水剤の水による希釈液を添加し、
攪拌を加えて膜分離汚泥を凝集させ、脱水機にて凝集汚
泥を脱水することができる。ここに言う無機凝集剤とは
硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミ
ニウム、ポリ硫酸鉄、塩化第二鉄およびこれらの混合物
から選ばれる一種である。 無機凝集剤の添加量は汚泥
ＳＳ（懸濁物）あたり１０〜１００重量％添加し、必要
によりＰＨ調整を行う。 本発明における脱水機はベル
トプレス・フィルタープレス・デカンター等の公知の汚
泥脱水機を選定することができる。

【００２４】

【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。

【００２５】（合成例−１）攪拌機および温度制御装置
を備えた反応槽に沸点１９０°Ｃないし２３０°Ｃのイ
ソパラフィン１２０．０Ｋｇおよびソルビタンモノオレ
ート７．５Ｋｇを仕込んだ。 脱塩水１６５Ｋｇおよび
アクリロイロキシエチルトリメチルアンモニウムクロリ
ド（ＡＭＣ）２７．９９９７モル％（表１中に約２８と
表す）、アクリル酸（ＡＡＣ）２モル％、Ｎ，Ｎ’−メ
チレンビスアクリルアミド（ＭＢＡＡ）３×１０^-4モル
％、アクリルアミド（ＡＡＭ）７０モル％の組成のモノ
マー２００Ｋｇの混合物を添加し、ホモジナイザーにて
攪拌乳化した。 得られたエマルジョンにイソプロピル
アルコール２００ｇを加え窒素置換の後、ジメチルアゾ
ビスイソブチレート４０ｇを加え、温度５０°Ｃに制御
しながら重合反応を完結させ、その後ポリオキシエチレ
ンノニルフェニルエーテル７．５Ｋｇを添加混合して試
験に供する試料（試料−１）（本発明の凝集剤）とし
た。

【００２６】（合成例−２）アクリロイロキシエチルト
リメチルアンモニウムクロリド（ＡＭＣ）２７．９９８
モル％（表１中に約２８と表す）、アクリル酸（ＡＡ
Ｃ）２モル％、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド
（ＭＢＡＡ）２×１０^-3モル％、アクリルアミド（ＡＡ
Ｍ）７０モル％の組成のモノマー２００Ｋｇのの混合物
を用いた以外は合成例−１と同様にして試験に供する試
料（試料−２）（本発明の凝集剤）を作った。

【００２７】（合成例−３）アクリロイロキシエチルト
リメチルアンモニウムクロリド（ＡＭＣ）４９．９９９
７モル％（表１中に約５０と表す）、アクリル酸（ＡＡ
Ｃ）１０モル％、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミ
ド（ＭＢＡＡ）３×１０^-4モル％、アクリルアミド（Ａ
ＡＭ）４０モル％の組成のモノマー２００Ｋｇの混合物
を用いた以外は合成例−１と同様にして試験に供する試
料（試料−３）（本発明の凝集剤）を作った。

【００２８】（合成例−４）アクリロイロキシエチルト
リメチルアンモニウムクロリド（ＡＭＣ）４９．９９８
モル％（表１中に約５０と表す）、アクリル酸（ＡＡ
Ｃ）１０モル％、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミ
ド（ＭＢＡＡ）２×１０^-3モル％、アクリルアミド（Ａ
ＡＭ）４０モル％の組成のモノマー２００Ｋｇの混合物
を用いた以外は合成例−１と同様にして試験に供する試
料（試料−４）（本発明の凝集剤）を作った。

【００２９】（合成例−５）アクリロイロキシエチルト
リメチルアンモニウムクロリド（ＡＭＣ）４９．９９９
７モル％（表１中に約５０と表す）、Ｎ，Ｎ’−メチレ
ンビスアクリルアミド（ＭＢＡＡ）３×１０^-4モル％、
アクリルアミド（ＡＡＭ）５０モル％の組成のモノマー
２００Ｋｇの混合物を用いた以外は合成例−１と同様に
して試験に供する試料（試料−５）（本発明の凝集剤）
を作った。

【００３０】（合成例−６）アクリロイロキシエチルト
リメチルアンモニウムクロリド（ＡＭＣ）４９．９９８
モル％（表１中に約５０と表す）、Ｎ，Ｎ’−メチレン
ビスアクリルアミド（ＭＢＡＡ）２×１０^-3モル％、ア
クリルアミド（ＡＡＭ）５０モル％の組成のモノマー２
００Ｋｇの混合物を用いた以外は合成例−１と同様にし
て試験に供する試料（試料−６）（本発明の凝集剤）を
作った。

【００３１】（比較合成例−１）架橋剤であるＮ，Ｎ’
−メチレンビスアクリルアミド（ＭＢＡＡ）を添加する
ことなくアクリロイロキシエチルトリメチルアンモニウ
ムクロリド（ＡＭＣ）２８モル％、アクリル酸（ＡＡ
Ｃ）２モル％、アクリルアミド（ＡＡＭ）７０モル％の
みの組成のモノマー２００Ｋｇの混合物を用いた以外は
合成例−１と同様にして試験に供する試料（試料−７）
を作った。

【００３２】（比較合成例−２）架橋剤であるＮ，Ｎ’
−メチレンビスアクリルアミド（ＭＢＡＡ）を添加する
ことなくアクリロイロキシエチルトリメチルアンモニウ
ムクロリド（ＡＭＣ）５０モル％、アクリル酸（ＡＡ
Ｃ）１０モル％、アクリルアミド（ＡＡＭ）４０モル％
のみの組成のモノマー２００Ｋｇの混合物を用いた以外
は合成例−１と同様にして試験に供する試料（試料−
８）を作った。

【００３３】（比較合成例−３）架橋剤であるＮ，Ｎ’
−メチレンビスアクリルアミド（ＭＢＡＡ）を添加する
ことなくアクリロイロキシエチルトリメチルアンモニウ
ムクロリド（ＡＭＣ）５０モル％、アクリルアミド（Ａ
ＡＭ）５０モル％のみの組成のモノマー２００Ｋｇの混
合物を用いた以外は合成例−１と同様にして試験に供す
る試料（試料−９）を作った。

【００３４】（比較合成例−４）連鎖移動剤としてのイ
ソプロピルアルールを添加することなく重合を行った以
外は合成例−２と同様に、アクリロイロキシエチルトリ
メチルアンモニウムクロリド（ＡＭＣ）２７．９９８モ
ル％（表１中に約２８と表す）、アクリル酸（ＡＡＣ）
２モル％、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド（Ｍ
ＢＡＡ）２×１０^-3モル％、アクリルアミド（ＡＡＭ）
７０モル％の組成のモノマー２００Ｋｇの混合物をもち
いて試験に供する試料（試料−１０）を作った。

【００３５】（比較合成例−５）連鎖移動剤としてのイ
ソプロピルアルールを添加することなく重合を行った以
外は合成例−４と同様に、アクリロイロキシエチルトリ
メチルアンモニウムクロリド（ＡＭＣ）４９．９９８モ
ル％（表１中に約５０と表す）、アクリル酸（ＡＡＣ）
１０モル％、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド
（ＭＢＡＡ）２×１０^-3モル％、アクリルアミド（ＡＡ
Ｍ）４０モル％の組成のモノマー２００Ｋｇの混合物を
用いて試験に供する試料（試料−１１）を作った。

【００３６】（比較合成例−６）連鎖移動剤としてのイ
ソプロピルアルールを添加することなく重合を行った以
外は合成例−６と同様に、アクリロイロキシエチルトリ
メチルアンモニウムクロリド（ＡＭＣ）４９．９９８モ
ル％（表１中に約５０と表す）、Ｎ，Ｎ’−メチレンビ
スアクリルアミド（ＭＢＡＡ）２×１０^-3モル％、アク
リルアミド（ＡＡＭ）５０モル％の組成のモノマー２０
０Ｋｇの混合物を用いて試験に供する試料（試料−１
２）を作った。

【００３７】（比較合成例−７）連鎖移動剤の共存下、
アクリロイロキシエチルトリメチルアンモニウムクロリ
ド（ＡＭＣ）２７．９９８モル％（表１中に約２８と表
す）、アクリル酸（ＡＡＣ）２モル％、Ｎ，Ｎ’−メチ
レンビスアクリルアミド（ＭＢＡＡ）２×１０^-3モル
％、アクリルアミド（ＡＡＭ）７０モル％の組成のモノ
マー２００Ｋｇの混合物を用いて合成例２におけると同
様の逆相乳化重合物を合成し、転相剤であるポリオキシ
エチレンノニルフェニルエーテルを重合物に後添加する
ことなく、試験に供する試料（試料−１３）を作った。

【００３８】（比較合成例−８）連鎖移動剤の共存下、
アクリロイロキシエチルトリメチルアンモニウムクロリ
ド（ＡＭＣ）４９．９９８モル％（表１中に約５０と表
す）、アクリル酸（ＡＡＣ）１０モル％、Ｎ，Ｎ’−メ
チレンビスアクリルアミド（ＭＢＡＡ）２×１０^-3モル
％、アクリルアミド（ＡＡＭ）４０モル％の組成のモノ
マー２００Ｋｇの混合物を用いて合成例２におけると同
様の逆相乳化重合物を合成し、転相剤であるポリオキシ
エチレンノニルフェニルエーテルを重合物に後添加する
ことなく、試験に供する試料（試料−１４）を作った。

【００３９】（比較合成例−９）連鎖移動剤の共存下、
アクリロイロキシエチルトリメチルアンモニウムクロリ
ド（ＡＭＣ）４９．９９８モル％（表１中に約５０と表
す）、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド（ＭＢＡ
Ａ）２×１０^-3モル％、アクリルアミド（ＡＡＭ）５０
モル％の組成のモノマー２００Ｋｇの混合物を用いて合
成例２におけると同様の逆相乳化重合物を合成し、転相
剤であるポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルを
重合物に後添加することなく、試験に供する試料（試料
−１５）を作った。以上まとめて表１に記載する。

【００４０】

【表１】

【００４１】（観察結果−１）エマルジョン状態の試料
−１〜試料−６を水道水にて実機スクリュウ式攪拌装置
（３００ｒｐｍ）により攪拌下ポリマー濃度０．２重量
％になるように希釈し、１時間経過し増粘した液を採取
し、顕微鏡にて観察したところ、全て一面に粒径３０μ
ｍ以下（約３μｍ）の粒子が観察され、該希釈液をガラ
ス板に塗布して１０５°Ｃにて加熱乾燥したところ連続
状の乾燥膜を形成した。 また、この希釈液をコロイド
適定によりイオン当量値を測定したところ、全て理論値
の８５％以上のイオン当量値であった。

【００４２】（観察結果−２）観察結果−１と同様にエ
マルジョン状態の試料−７〜試料−９を水道水にて実機
攪拌装置により攪拌下ポリマー濃度０．２重量％になる
ように希釈し１時間経過し増粘した液を採取し、顕微鏡
にて観察したところ、全て均一溶液であり粒子は観察さ
れなかった。 該希釈液をガラス板に塗布して１０５°
Ｃにて加熱乾燥したところ連続状の乾燥膜を形成した。
また、この希釈液をコロイド適定によりイオン当量値
を測定したところ、全て理論値の１００％のイオン当量
値であった。

【００４３】（観察結果−３）観察結果−１と同様にエ
マルジョン状態の試料−１０〜試料−１２を水道水にて
実機攪拌装置により攪拌下ポリマー濃度０．２重量％に
なるように希釈し１時間経過し増粘した液を採取し、顕
微鏡にて観察したところ、すべて一面に粒径３０μｍ以
下（約３μｍ）の粒子が観察され、該希釈液をガラス板
に塗布して１０５°Ｃにて加熱乾燥したところ粒状の不
連続乾燥膜を形成した。 また、この希釈液をコロイド
適定によりイオン当量値を測定したところ、全て理論値
の６０％以下のイオン当量値であった。

【００４４】（観察結果−４）観察結果−１と同様にエ
マルジョン状態の試料−１３〜試料−１５を水道水にて
実機攪拌装置により攪拌下ポリマー濃度０．２重量％に
なるように希釈した結果、エマルジョンは水中に分散せ
ず、ゲル状の塊が浮遊し、均一なポリマー希釈液は得ら
れなかった。 これに対しビーカースケールでマグネテ
ィックスターラーにより強攪拌をした場合はエマルジョ
ンは水中に分散し、ゲル状の塊が浮遊することなく、均
一なポリマー希釈液が得られた。溶解性不良の為に試料
−１３〜試料−１５の効果試験は実施しなかった。

【００４５】（効果試験１）観察結果−１〜３にて調製
した水希釈液を用いて、膜分離脱窒方式のし尿処理場よ
り発生する膜分離汚泥をフィルタープレスにより脱水し
た。 試験に供した汚泥の性状は、ＰＨ；７．０，Ｓ
Ｓ；１４７００ｍｇ／ｌ，強熱減量；６９．６％，電気
伝導度８７０ｍＳ／ｍの膜分離混合汚泥であり三次処理
はバンド添加である。 この汚泥に対ＳＳ３０％の液体
バンドを加え十分混合したのち対ＳＳ１．２％のポリマ
ーを添加攪拌し、フィルタープレスに打ち込み油圧プレ
スで脱水した結果を表２に示す。

【００４６】

【表２】

【００４７】（効果試験２）観察結果−１〜３にて調製
した水希釈液を用いて、膜分離方式の厨房排水処理施設
より発生する膜分離汚泥をベルトプレス機により脱水し
た。 試験に供した汚泥の性状は、ＰＨ；７．０，Ｓ
Ｓ；１２１００ｍｇ／ｌ，強熱減量；７９．８％，電気
伝導度８．１ｍＳ／ｍの膜分離余剰汚泥である。 こ
の汚泥に対ＳＳ２０％の液体バンドを加え十分混合した
のち対ＳＳ１．２％のポリマーを添加攪拌し、ベルトプ
レス機にて脱水した結果を表３に示す。

【００４８】

【表３】

【００４９】

【発明の効果】重合時の連鎖移動剤および架橋剤を欠く
と本願発明品よりも脱水効果が劣ることは上記効果試験
より明白であり、逆相乳化重合物に転相剤を加えない場
合は、凝集剤の現場溶解が不能であるため実用に耐えな
い。 本願発明の従来品に対する優位性は明らかであ
る。

【表−１】

【表−２】

【表−３】

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記式（１）で表される水溶性カチオン
   性ビニル単量体またはその混合物を含有する単量体を連
   鎖移動剤の存在下に逆相乳化重合を行って得た重合物と
   親水性界面活性剤の混合物であり、汚泥に添加する濃度
   まで水で希釈した状態で、粒系３０μｍ以下の粒子が顕
   微鏡にて観察され、該希釈液をガラス板に塗布して１０
   ５°Ｃにて加熱乾燥したときに連続状の乾燥膜を形成す
   る性質を有することを特徴とする膜分離汚泥の脱水剤。 【化１】 （但し、式中、ＡはＯまたはＮＨ；ＢはＣ₂ Ｈ₄ 、Ｃ₃
   Ｈ₆ 、Ｃ₃ Ｈ₅ ＯＨ；Ｒ₁ はＨまたはＣＨ₃ ；Ｒ₂ 、Ｒ
   ₃ は炭素数１〜４のアルキル基；Ｒ₄ は水素または炭素
   数１〜４のアルキル基あるいはベンジル基；Ｘ^- はアニ
   オン性対イオンを表す。）
2. 【請求項２】 （Ａ）全単量体中５〜９９．９９９９モ
   ル％の下記式（１）で表される水溶性カチオン性ビニル
   単量体またはその混合物、（Ｂ）全単量体中０．０００
   １〜０．０１モル％の２官能性単量体、（Ｃ）全単量体
   中０〜３０モル％の水溶性アニオン性ビニル単量体また
   はその混合物、（Ｄ）ノニオン性水溶性単量体、（Ｅ）
   連鎖移動剤、（Ｆ）水、（Ｇ）少なくとも１種類の炭化
   水素から成る油状物および（Ｈ）逆相エマルジョンすな
   わち油中水型エマルジョンを生成するに有効な量とＨＬ
   Ｂである少なくとも１種類の界面活性剤を用意し、上記
   （Ａ）〜（Ｈ）成分を適時混合強攪拌し、油相中に微細
   単量体相液滴を形成させた後に重合操作を行い、親水性
   界面活性剤を混合し、水により希釈して使用することを
   特徴とする膜分離汚泥の脱水剤の製造方法。 【化２】 （但し、式中、ＡはＯまたはＮＨ；ＢはＣ₂ Ｈ₄ 、Ｃ₃
   Ｈ₆ 、Ｃ₃ Ｈ₅ ＯＨ；Ｒ₁ はＨまたはＣＨ₃ ；Ｒ₂ 、Ｒ
   ₃ は炭素数１〜４のアルキル基；Ｒ₄ は水素または炭素
   数１〜４のアルキル基あるいはベンジル基；Ｘ^- はアニ
   オン性対イオンを表す。）
3. 【請求項３】 （Ａ）全単量体中５〜９７．９９９９モ
   ル％の下記式（１）で表される水溶性カチオン性ビニル
   単量体またはその混合物、（Ｂ）全単量体中０．０００
   １〜０．０１モル％の２官能性単量体、（Ｃ）全単量体
   中２〜３０モル％の水溶性アニオン性ビニル単量体また
   はその混合物、（Ｄ）ノニオン性水溶性単量体、（Ｅ）
   連鎖移動剤、（Ｆ）水、（Ｇ）少なくとも１種類の炭化
   水素から成る油状物および（Ｈ）逆相エマルジョンすな
   わち油中水型エマルジョンを生成するに有効な量とＨＬ
   Ｂである少なくとも１種類の界面活性剤を用意し、上記
   （Ａ）〜（Ｈ）成分を適時混合強攪拌し、油相中に微細
   単量体相液滴を形成させた後に重合操作を行い、親水性
   界面活性剤を混合し、水により希釈して使用することを
   特徴とする請求項２に記載の膜分離汚泥の脱水剤の製造
   方法。 【化３】 （但し、式中、ＡはＯまたはＮＨ；ＢはＣ₂ Ｈ₄ 、Ｃ₃
   Ｈ₆ 、Ｃ₃ Ｈ₅ ＯＨ；Ｒ₁ はＨまたはＣＨ₃ ；Ｒ₂ 、Ｒ
   ₃ は炭素数１〜４のアルキル基；Ｒ₄ は水素または炭素
   数１〜４のアルキル基あるいはベンジル基；Ｘ^- はアニ
   オン性対イオンを表す。）
4. 【請求項４】 ノニオン性水溶性単量体が（メタ）アク
   リルアミドであることを特徴とする請求項２ないし請求
   項３に記載の膜分離汚泥の脱水剤の製造方法。
5. 【請求項５】 水溶性アニオン性ビニル単量体が（メ
   タ）アクリル酸であることを特徴とする請求項２ないし
   請求項４に記載の膜分離汚泥の脱水剤の製造方法。
6. 【請求項６】 ２官能性単量体がＮ，Ｎ’−メチレンビ
   スアクリルアミドあるいは２ヒドロキシプロピリデン
   １，３ビス〔（Ｎアクリロイルアミノプロピル）Ｎ，Ｎ
   ジメチルアンモニウムクロリド〕であることを特徴とす
   る請求項２ないし請求項５に記載の膜分離汚泥の脱水剤
   の製造方法。
7. 【請求項７】 親水性界面活性剤がＨＬＢ９〜１５のノ
   ニオン性界面活性剤であることを特徴とする請求項２な
   いし請求項６に記載の膜分離汚泥の脱水剤の製造方法。