JPH10137800A - し尿処理汚泥の脱水剤およびし尿処理汚泥の脱水剤の製造方法 - Google Patents

し尿処理汚泥の脱水剤およびし尿処理汚泥の脱水剤の製造方法

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JPH10137800A
JPH10137800A JP9113633A JP11363397A JPH10137800A JP H10137800 A JPH10137800 A JP H10137800A JP 9113633 A JP9113633 A JP 9113633A JP 11363397 A JP11363397 A JP 11363397A JP H10137800 A JPH10137800 A JP H10137800A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 し尿の高負荷脱窒方式処理汚泥に優れた凝集
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、高負荷脱窒素処理方式のし尿処理場より発生する
し尿処理汚泥の脱水に特に有効である。
【0002】
【従来の技術】これまでに各種の汚泥脱水剤ならびに汚
泥脱水法が知られている。 例えば、無機凝集剤添加後
の汚泥PHが5〜8である有機汚泥に対して両性高分子
凝集剤を添加する汚泥脱水法(特開昭63−15820
0号公報)が知られている。また、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61−29
3510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】また三次処理汚泥とも呼ばれる上記凝集汚
泥(金属水酸化物)を曝気槽に返送する方式もあり、高
負荷脱窒素処理方式におけるし尿処理汚泥には生物処理
汚泥を主体としても、ほとんど必ずと言ってよいほどに
金属水酸化物を含有し、この為、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
に高負荷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し尿処理汚泥の脱水剤である。
【化4】 (但し、式中、AはOまたはNH;BはC24 、C3
6 、C35 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し尿処理汚泥
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C24 、C3
6 、C35 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
載のし尿処理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C24 、C3
6 、C35 OH;R 1 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に記載のし尿処理汚泥の
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に記載のし尿処理汚泥
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
記載のし尿処理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に記載のし尿処
理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〕が好ましく使用でき、N,
N’−メチレンビスアクリルアミドはこれに次ぐ。
【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、し尿処理汚泥
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
を加えてし尿処理汚泥を凝集させ、脱水機にて凝集汚泥
を脱水することもできる。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S
S(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%、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〕(HPA
D)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7.5K
g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%、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〕(HPAD)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%、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〕(HPAD)3×10-4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%、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〕(HPAD)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)、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〕(HPA
D)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)、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〕(HPAD)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〕(H
PAD)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(AAC)2モル%、アクリルアミド(AA
M)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〕(H
PAD)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(AAC)10モル%、アクリルアミド(A
AM)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〕(H
PAD)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(AAM)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%、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〕(HPAD)2×10-3モル%、アクリ
ルアミド(AAM)70モル%の組成のモノマー200
Kgの混合物をもちいて試験に供する試料(試料−1
0)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%、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〕(HPAD)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)、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〕(HPAD)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の混合物を用いて試験に供
する試料(試料−12)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%、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〕(HPA
D)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%、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〕(HPA
D)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)、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〕(HPAD)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)観察結果−1〜3にて調製し
た水希釈液を用いて、高負荷脱窒処理方式のし尿処理場
より発生する生物処理汚泥と三次処理汚泥の混合体をデ
カンターにより脱水した。 試験に供した汚泥の性状は
PH;7.0,SS;13400mg/l,強熱減量7
2.0%の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SS1.3%のポリマーを添加攪拌
しデカンターに機内薬注し脱水した結果を表2に示す。
【0046】
【表2】
【0047】
【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。
【表ー1】

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および高負荷脱窒素処理方式のし尿
    処理場より発生するし尿処理汚泥の脱水に用いることを
    特徴とするし尿処理汚泥の脱水剤。 【化1】 (但し、式中、AはOまたはNH;BはC24 、C3
    6 、C35 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】 請求項1に記載のし尿処理汚泥の脱水剤
    を製造するにあたり(A)全単量体中5〜99.999
    9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0.0
    001〜0.01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し尿処理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C24 、C3
    6 、C35 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に記載のし尿処理汚泥の脱水剤の製
    造方法。 【化3】 (但し、式中、AはOまたはNH;BはC24 、C3
    6 、C35 OH;R 1 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に記載のし尿処理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に記載のし尿処理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に記載のし尿処理汚泥の脱水
    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に記載のし尿処理汚泥の脱水剤の製造方
    法。
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