JPH10309405A - 汚泥脱水方法 - Google Patents
汚泥脱水方法Info
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- JPH10309405A JPH10309405A JP9132957A JP13295797A JPH10309405A JP H10309405 A JPH10309405 A JP H10309405A JP 9132957 A JP9132957 A JP 9132957A JP 13295797 A JP13295797 A JP 13295797A JP H10309405 A JPH10309405 A JP H10309405A
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Abstract
った後に固液分離工程を経て得られた金属水酸化物含有
汚泥を効率よく脱水機で脱水する。 【解決手段】 全単量体中5〜97.9999モル%の
アクリル系カチオン性単量体、全単量体中0.0001
〜0.01モル%2官能性単量体、全単量体中2〜30
モル%のアニオン性ビニル単量体、残余のノニオン性単
量体、連鎖移動剤、水、油状物、油中水型エマルジョン
を形成する界面活性剤を強攪拌後逆相エマルジョン重合
を行なったのち、転相剤を混合した両性高分子凝集剤を
上記汚泥に添加混合することにより目的を遂げることが
できる。
Description
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、無機凝集剤によって前処理した廃水処理工程
から発生する金属水酸化物含有汚泥を脱水する汚泥脱水
方法に特に有効である。
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凝集剤(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。 しかしながら交叉結合された両性有機高分子
凝集剤の効果については知られておらず、また逆相乳化
重合時に連鎖移動剤を共存させて架橋性を調節し、かつ
得られたエマルジョンに親水性界面活性剤(転相剤)を
添加して実用的な溶解性を持たせた有機高分子凝集剤も
未知であった。
あるいはカチオン性高分子は性能上不満足である。 特
に食品廃水や含油廃水に無機凝集剤を添加して凝集処理
を行った後に固液分離工程を経て得られた、金属水酸化
物含有汚泥は微細粒子含有量が多く脱水性不良であり該
汚泥を脱水する汚泥脱水方法に有効であり十分な効果を
発揮する両性有機高分子凝集剤は知られていなかった。
いられる両性有機高分子凝集剤は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有機性汚泥の脱水剤であ
る。 かかる汚泥脱水剤の製造方法は下記の如きもので
ある。 (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。
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。)
集剤を添加して凝集処理を行った後に固液分離工程を経
て得られた金属水酸化物含有汚泥に、下記〔(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
剤を混合して得た〕両性高分子凝集剤を添加攪拌し、該
金属水酸化物含有汚泥を凝集させて脱水機で脱水するこ
とを特徴とする汚泥脱水方法である。 (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。
4 、C3 H6 、C3 H5 OH;R1 はHまたはCH3 ;
R2 、R3 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。) (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)残余の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。 (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。
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、硫酸鉄、塩化鉄、ポリ鉄あるいはこれらの混合
物から選ばれる一種である事を特徴とする請求項1に記
載の汚泥脱水方法である。
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1ないし請求項2に記載の汚泥脱水方法で
ある。
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1ないし請求項3に記載の汚泥脱水方法
である。
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1ないし請求項4に
記載の汚泥脱水方法である。
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1ないし請求項5に記載の汚泥脱
水方法である。
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。
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。
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。
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。
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、両性有機高分子
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。
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。
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。
により得られた重合物と混合される親水性界面活性剤
(いわゆる転相剤)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HLB10〜14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。
単量体の量、例えばN,N’−メチレンビスアクリルア
ミド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0.0002〜0.003
モル%の範囲で共重合する事が望ましい。 0.000
1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。
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、通常の両性高分子凝集剤と異なる点は無い。
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。
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)、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)70モル%の組成のモノマー
200Kgの混合物を加え、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)とした。
チルトリメチルアンモニウムクロリド(AMC)49.
9997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)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−2)とした。
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)とした。
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)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−4)とした。
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)とした。
チルトリメチルアンモニウムクロリド(AMC)29.
9997モル%(表1中に約30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〕(HP
AD)3×10-4モル%、アクリルアミド(AAM)7
0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)とした。
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%(表1中に28と表
す)、アクリル酸(AAC)2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)とした。
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%(表1中に50と表
す)、アクリル酸(AAC)10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−8)とした。
ソプロピルアルコール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(AM
C)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)と
した。
ソプロピルアルコール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(AM
C)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200
Kg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−10)とした。
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、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
混合物を用いた以外は合成例−1と同様にして試験に供
する試料(試料−11)とした。
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、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の混合物を用いた以外は
合成例−1と同様にして試験に供する試料(試料−1
2)とした。以上まとめて表1に記載する。
−1〜試料−6を水道水にて実機攪拌装置(300rp
m)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30μm以下(約3
μm)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。
マルジョン状態の試料−7〜試料−8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。
マルジョン状態の試料−9〜試料−10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
40%以下のイオン当量値であった。
マルジョン状態の試料−11〜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。
用いて、食肉加工工場凝沈汚泥(PH;7.0,SS;
13300mg/l,強熱減量62.0%,n−Hx;
2300mg/l,酸溶解Al2 O3 ;3300mg/
l)に、対SS1.2%のポリマーを添加し凝集槽にて
攪拌し、汚泥を凝集させた凝集汚泥をベルトプレスにて
脱水した。結果を表2に示す。 本発明品の優位性は明
らかである。
Claims (6)
- 【請求項1】 廃水に無機凝集剤を添加して凝集処理を
行った後に固液分離工程を経て得られた金属水酸化物含
有汚泥に、下記〔(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て得た〕両性高分
子凝集剤を添加攪拌し、該金属水酸化物含有汚泥を凝集
させて脱水機で脱水することを特徴とする汚泥脱水方
法。 (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。 【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。) (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)残余の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。 (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。 - 【請求項2】 無機凝集剤が硫酸アルミニウム、塩化ア
ルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、硫酸鉄、塩化鉄、
ポリ鉄あるいはこれらの混合物から選ばれる一種である
事を特徴とする請求項1に記載の汚泥脱水方法。 - 【請求項3】 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1ないし請求
項2に記載の汚泥脱水方法。 - 【請求項4】 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1ないし
請求項3に記載の汚泥脱水方法。 - 【請求項5】 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1ないし請求項4に記載の汚泥脱水方法。 - 【請求項6】 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1な
いし請求項5に記載の汚泥脱水方法。
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JP13295797A JP3327813B2 (ja) | 1997-05-08 | 1997-05-08 | 汚泥脱水方法 |
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- 1997-05-08 JP JP13295797A patent/JP3327813B2/ja not_active Expired - Fee Related
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