JPH11156400A - 汚泥脱水剤 - Google Patents
汚泥脱水剤Info
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- JPH11156400A JPH11156400A JP9338172A JP33817297A JPH11156400A JP H11156400 A JPH11156400 A JP H11156400A JP 9338172 A JP9338172 A JP 9338172A JP 33817297 A JP33817297 A JP 33817297A JP H11156400 A JPH11156400 A JP H11156400A
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- water
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 難脱水性汚泥の脱水において、最適添加量を
低下させて必要な脱水剤の量を減少し、強固な凝集フロ
ックを形成して、汚泥脱水性能を高めることができる汚
泥脱水剤を提供する。 【解決手段】 カチオン性モノマー、アニオン性モノマ
ー、水溶性ノニオン性モノマー、および水への溶解度が
１ｇ以下／水１００ｇ（２０℃）の、特定の構造の（メ
タ）アクリル酸誘導体を共重合してなる両性ポリマーか
らなることを特徴とする汚泥脱水剤。
低下させて必要な脱水剤の量を減少し、強固な凝集フロ
ックを形成して、汚泥脱水性能を高めることができる汚
泥脱水剤を提供する。 【解決手段】 カチオン性モノマー、アニオン性モノマ
ー、水溶性ノニオン性モノマー、および水への溶解度が
１ｇ以下／水１００ｇ（２０℃）の、特定の構造の（メ
タ）アクリル酸誘導体を共重合してなる両性ポリマーか
らなることを特徴とする汚泥脱水剤。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は有機性汚泥の汚泥処
理に有用な汚泥脱水剤に関する。さらに詳しくは、難処
理汚泥を効率的に脱水することができ、低添加率で強固
な汚泥凝集フロックまたは汚泥造粒物を形成して汚泥処
理能力を高めることができる汚泥脱水剤に関する。
理に有用な汚泥脱水剤に関する。さらに詳しくは、難処
理汚泥を効率的に脱水することができ、低添加率で強固
な汚泥凝集フロックまたは汚泥造粒物を形成して汚泥処
理能力を高めることができる汚泥脱水剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、都市下水やし尿処理から発生する
汚泥は、有機物含量の増加や、腐敗などにより、必要な
脱水剤添加率が増加し、脱水ケーキ含水率は８０％以上
と難脱水化している。この難脱水汚泥に対しては、従
来、カチオン性とアニオン性の２種の高分子凝集剤を併
用する方法（特開昭６３−１５８２００号公報）や、無
機凝集剤と両性高分子凝集剤を併用する方法（特開平２
−１８０７００号公報）が提案されている。このような
無機凝集剤と両性高分子凝集剤を併用する方法は、難脱
水性汚泥の脱水処理改善に広く用いられるようになって
いる。しかし、無機凝集剤と両性高分子凝集剤を併用す
る方法は、従来のカチオン性高分子凝集剤を用いる方法
と比較すると薬剤コストが高くなりがちであり、また、
さらなる脱水処理の改善が求められている。
汚泥は、有機物含量の増加や、腐敗などにより、必要な
脱水剤添加率が増加し、脱水ケーキ含水率は８０％以上
と難脱水化している。この難脱水汚泥に対しては、従
来、カチオン性とアニオン性の２種の高分子凝集剤を併
用する方法（特開昭６３−１５８２００号公報）や、無
機凝集剤と両性高分子凝集剤を併用する方法（特開平２
−１８０７００号公報）が提案されている。このような
無機凝集剤と両性高分子凝集剤を併用する方法は、難脱
水性汚泥の脱水処理改善に広く用いられるようになって
いる。しかし、無機凝集剤と両性高分子凝集剤を併用す
る方法は、従来のカチオン性高分子凝集剤を用いる方法
と比較すると薬剤コストが高くなりがちであり、また、
さらなる脱水処理の改善が求められている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、難脱水性汚
泥の脱水において、必要な添加量を低減し、強固な凝集
フロックや汚泥造粒物を形成して汚泥処理能力を高める
ことができる汚泥脱水剤を提供することを目的としてな
されたものである。
泥の脱水において、必要な添加量を低減し、強固な凝集
フロックや汚泥造粒物を形成して汚泥処理能力を高める
ことができる汚泥脱水剤を提供することを目的としてな
されたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、両性高分子凝集剤
に特定の構造を持たせることで、最適添加量を低減し、
汚泥処理能力を高めることを見いだし、本発明を完成す
るに至った。すなわち、本発明は、カチオン性モノマー
（ａ）、アニオン性モノマー（ｂ）、水溶性ノニオン性
モノマー（ｃ）、および０．５〜１０モル％の下記モノ
マー（ｄ）を共重合してなる両性ポリマー（Ａ）からな
ることを特徴とする汚泥脱水剤である。 モノマー（ｄ）：水への溶解度が１ｇ以下／水１００ｇ
（２０℃）の、（メタ）アクリル酸エステルまたはＮ置
換（メタ）アクリルアミドから選ばれる、１種以上の炭
素数８以上の疎水性（メタ）アクリル酸誘導体なお、こ
こで、（メタ）アクリル酸エステルとは、アクリル酸エ
ステルまたはメタアクリル酸エステルを意味し、以下同
様の記載法を用いる。
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、両性高分子凝集剤
に特定の構造を持たせることで、最適添加量を低減し、
汚泥処理能力を高めることを見いだし、本発明を完成す
るに至った。すなわち、本発明は、カチオン性モノマー
（ａ）、アニオン性モノマー（ｂ）、水溶性ノニオン性
モノマー（ｃ）、および０．５〜１０モル％の下記モノ
マー（ｄ）を共重合してなる両性ポリマー（Ａ）からな
ることを特徴とする汚泥脱水剤である。 モノマー（ｄ）：水への溶解度が１ｇ以下／水１００ｇ
（２０℃）の、（メタ）アクリル酸エステルまたはＮ置
換（メタ）アクリルアミドから選ばれる、１種以上の炭
素数８以上の疎水性（メタ）アクリル酸誘導体なお、こ
こで、（メタ）アクリル酸エステルとは、アクリル酸エ
ステルまたはメタアクリル酸エステルを意味し、以下同
様の記載法を用いる。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明における、カチオン性モノ
マー（ａ）としては、たとえば下記一般式［１］で示さ
れるモノマーが挙げられる。 （ただし、Ｒ1はＨまたはＣＨ3基；Ｒ2はＨ、ＣＨ3、Ｃ
2Ｈ5またはベンジル基であり、それぞれ異なっていても
よい；ＸはＯまたはＮＨ；ＱはＣＨ2ＣＨ2、ＣＨ2ＣＨ2
ＣＨ2またはＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2；ＺはＣｌ、Ｂ
ｒ、Ｉ、硫酸根またはＣＨ3ＳＯ4である）具体例として
は、 （メタ）アクリロイルオキシアルキルトリメチル４級
アンモニウム塩：アクリロイルオキシエチルトリメチル
アンモニウムクロライド、アクリロイルオキシエチルジ
メチルベンジルアンモニウムクロライド、メタクリロイ
ルオキシトリメチルアンモニウムクロライド、メタクリ
ロイルオキシヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウ
ムクロライド、メタクロイルオキシエチルジエチルメチ
ルアンモニウムメトサルフェート、メタクリロイルエチ
ルトリメチルアンモニウムブロマイド、メタクリロイル
エチルトリメチルアンモニウムアイオダイドなど （メタ）アクリルアミドアルキル４級アンモニウム
塩：アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムク
ロライド、メタアクリルアミドプロピルトリメチルアン
モニウムサルフェートなど （メタ）アクリロイルオキシアルキルアミンの塩：ア
クリロイルオキシエチルアミンの塩酸塩、アクリロイル
オキシエチルアミンの硫酸塩、メタクリロイルオキシエ
チルアミンの塩酸塩、メタクリロイルオキシエチルアミ
ンの硫酸塩、アクリロイルオキシエチルジメチルアミン
の塩酸塩、アクリロイルオキシエチルジメチルアミンの
硫酸塩、メタクリロイルオキシトリジメチルアミンの塩
酸塩、メタクリロイルオキシヒドロキシプロピルジメチ
ルアミンの硫酸塩、メタクリロイルオキシエチルジエチ
ルメチルアミンの塩酸塩、メタクリロイルエチルトリメ
チルアンモニウムブロマイド、メタクリロイルエチルト
リメチルアンモニウムアイオダイドなど （メタ）アクリルアミドアルキルアミンの塩：アクリ
ルアミドプロピルジメチルアミンの硫酸塩、メタアクリ
ルアミドプロピルジメチルアミンの塩酸塩などなどが挙
げられる。これらの中で好ましくは、Ｎ，Ｎ−ジメチル
アミノエチル（メタ）アクリレートまたはＮ，Ｎ−ジメ
チルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドの、メチル
クロライド、ジメチル硫酸もしくはベンジルクロライド
による４級化物である、（メタ）アクリロイルオキシエ
チルトリメチルアンモニウムクロライド、（メタ）アク
リロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムメトサル
フェート、（メタ）アクリロイルオキシエチルジメチル
ベンジルアンモニウムクロライドである。
マー（ａ）としては、たとえば下記一般式［１］で示さ
れるモノマーが挙げられる。 （ただし、Ｒ1はＨまたはＣＨ3基；Ｒ2はＨ、ＣＨ3、Ｃ
2Ｈ5またはベンジル基であり、それぞれ異なっていても
よい；ＸはＯまたはＮＨ；ＱはＣＨ2ＣＨ2、ＣＨ2ＣＨ2
ＣＨ2またはＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2；ＺはＣｌ、Ｂ
ｒ、Ｉ、硫酸根またはＣＨ3ＳＯ4である）具体例として
は、 （メタ）アクリロイルオキシアルキルトリメチル４級
アンモニウム塩：アクリロイルオキシエチルトリメチル
アンモニウムクロライド、アクリロイルオキシエチルジ
メチルベンジルアンモニウムクロライド、メタクリロイ
ルオキシトリメチルアンモニウムクロライド、メタクリ
ロイルオキシヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウ
ムクロライド、メタクロイルオキシエチルジエチルメチ
ルアンモニウムメトサルフェート、メタクリロイルエチ
ルトリメチルアンモニウムブロマイド、メタクリロイル
エチルトリメチルアンモニウムアイオダイドなど （メタ）アクリルアミドアルキル４級アンモニウム
塩：アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムク
ロライド、メタアクリルアミドプロピルトリメチルアン
モニウムサルフェートなど （メタ）アクリロイルオキシアルキルアミンの塩：ア
クリロイルオキシエチルアミンの塩酸塩、アクリロイル
オキシエチルアミンの硫酸塩、メタクリロイルオキシエ
チルアミンの塩酸塩、メタクリロイルオキシエチルアミ
ンの硫酸塩、アクリロイルオキシエチルジメチルアミン
の塩酸塩、アクリロイルオキシエチルジメチルアミンの
硫酸塩、メタクリロイルオキシトリジメチルアミンの塩
酸塩、メタクリロイルオキシヒドロキシプロピルジメチ
ルアミンの硫酸塩、メタクリロイルオキシエチルジエチ
ルメチルアミンの塩酸塩、メタクリロイルエチルトリメ
チルアンモニウムブロマイド、メタクリロイルエチルト
リメチルアンモニウムアイオダイドなど （メタ）アクリルアミドアルキルアミンの塩：アクリ
ルアミドプロピルジメチルアミンの硫酸塩、メタアクリ
ルアミドプロピルジメチルアミンの塩酸塩などなどが挙
げられる。これらの中で好ましくは、Ｎ，Ｎ−ジメチル
アミノエチル（メタ）アクリレートまたはＮ，Ｎ−ジメ
チルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドの、メチル
クロライド、ジメチル硫酸もしくはベンジルクロライド
による４級化物である、（メタ）アクリロイルオキシエ
チルトリメチルアンモニウムクロライド、（メタ）アク
リロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムメトサル
フェート、（メタ）アクリロイルオキシエチルジメチル
ベンジルアンモニウムクロライドである。
【０００６】アニオン性モノマー（ｂ）としては、アク
リル酸、メタアクリル酸、クロトン酸、ケイ皮酸、イタ
コン酸、マレイン酸、フマル酸などが挙げられる。これ
らの中で好ましくは、アクリル酸、メタアクリル酸、ク
ロトン酸である。
リル酸、メタアクリル酸、クロトン酸、ケイ皮酸、イタ
コン酸、マレイン酸、フマル酸などが挙げられる。これ
らの中で好ましくは、アクリル酸、メタアクリル酸、ク
ロトン酸である。
【０００７】水溶性ノニオン性モノマー（ｃ）として
は、特に限定はなく、公知の水溶性ノニオン性モノマー
を用いることができるが、好ましくは、アクリルアミ
ド、メタアクリルアミドである。
は、特に限定はなく、公知の水溶性ノニオン性モノマー
を用いることができるが、好ましくは、アクリルアミ
ド、メタアクリルアミドである。
【０００８】モノマー（ｄ）としては、炭素数［（メ
タ）アクリル基の炭素数を含む。以下同様の記載法を用
いる。］８以上の疎水性（メタ）アクリル酸誘導体で、
水への溶解度が１ｇ以下／水１００ｇ（２０℃）のもの
であって、（メタ）アクリル酸エステルおよびＮ置換
（メタ）アクリルアミドが挙げられる。例えば、 アクリル酸エステル：炭素数８〜２４のアクリル酸ア
ルキルエステル、炭素数８〜２４のアクリル酸アルケニ
ルエステル、および炭素数８〜４５のアクリル酸ポリオ
キシプロピレンエステル；すなわち、アクリル酸オクチ
ル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オレイル、プロピ
レンオキサイド付加重合物（例えば分子量２００〜８０
０のポリプロピレングリコール）のアクリル酸エステル
など メタアクリル酸エステル：炭素数８〜２４のメタアク
リル酸アルキルエステル、炭素数８〜２４のメタアクリ
ル酸アルケニルエステル、および炭素数８〜４５のメタ
アクリル酸ポリオキシプロピレンエステル；すなわち、
メタアクリル酸ヘキシル、メタアクリル酸オクチル、メ
タアクリル酸ドデシル、メタアクリル酸オレイル、プロ
ピレンオキサイド付加重合物（例えば分子量２００〜８
００のポリプロピレングリコール）のメタアクリル酸エ
ステルなど Ｎ置換アクリルアミド 炭素数８〜２４のＮ−アルキル置換アクリルアミド、炭
素数８〜２４のＮ−アルケニル置換アクリルアミド、お
よび炭素数８〜４５のＮ−ポリオキシプロピレン置換ア
クリルアミド；すなわち Ｎ−オクチルアクリルアミ
ド、Ｎ−ドデシルアクリルアミド、Ｎ−ステアリルアク
リルアミド、Ｎ−オレイルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジ
ポリオキシプロピレンアクリルアミドなど Ｎ置換メタアクリルアミド：炭素数８〜２４のＮ−ア
ルキル置換メタアクリルアミド、炭素数８〜２４のＮ−
アルケニル置換メタアクリルアミド、および炭素数８〜
４５のＮ−ポリオキシプロピレン置換メタアクリルアミ
ド；すなわち、Ｎ，Ｎ−ジエチルメタアクリルアミド、
Ｎ−オクチルメタアクリルアミド、Ｎ−ドデシルメタア
クリルアミド、Ｎ−オレイルメタアクリルアミド、Ｎ，
Ｎ−ジポリオキシプロピレンメタアクリルアミドなど これらのモノマーは、２種以上を併用して用いてもよ
い。これらの中で好ましくは、炭素数８〜２４の（メ
タ）アクリル酸アルキルエステルまたは炭素数８〜２４
の（メタ）アクリル酸アルケニルエステルである。
タ）アクリル基の炭素数を含む。以下同様の記載法を用
いる。］８以上の疎水性（メタ）アクリル酸誘導体で、
水への溶解度が１ｇ以下／水１００ｇ（２０℃）のもの
であって、（メタ）アクリル酸エステルおよびＮ置換
（メタ）アクリルアミドが挙げられる。例えば、 アクリル酸エステル：炭素数８〜２４のアクリル酸ア
ルキルエステル、炭素数８〜２４のアクリル酸アルケニ
ルエステル、および炭素数８〜４５のアクリル酸ポリオ
キシプロピレンエステル；すなわち、アクリル酸オクチ
ル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オレイル、プロピ
レンオキサイド付加重合物（例えば分子量２００〜８０
０のポリプロピレングリコール）のアクリル酸エステル
など メタアクリル酸エステル：炭素数８〜２４のメタアク
リル酸アルキルエステル、炭素数８〜２４のメタアクリ
ル酸アルケニルエステル、および炭素数８〜４５のメタ
アクリル酸ポリオキシプロピレンエステル；すなわち、
メタアクリル酸ヘキシル、メタアクリル酸オクチル、メ
タアクリル酸ドデシル、メタアクリル酸オレイル、プロ
ピレンオキサイド付加重合物（例えば分子量２００〜８
００のポリプロピレングリコール）のメタアクリル酸エ
ステルなど Ｎ置換アクリルアミド 炭素数８〜２４のＮ−アルキル置換アクリルアミド、炭
素数８〜２４のＮ−アルケニル置換アクリルアミド、お
よび炭素数８〜４５のＮ−ポリオキシプロピレン置換ア
クリルアミド；すなわち Ｎ−オクチルアクリルアミ
ド、Ｎ−ドデシルアクリルアミド、Ｎ−ステアリルアク
リルアミド、Ｎ−オレイルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジ
ポリオキシプロピレンアクリルアミドなど Ｎ置換メタアクリルアミド：炭素数８〜２４のＮ−ア
ルキル置換メタアクリルアミド、炭素数８〜２４のＮ−
アルケニル置換メタアクリルアミド、および炭素数８〜
４５のＮ−ポリオキシプロピレン置換メタアクリルアミ
ド；すなわち、Ｎ，Ｎ−ジエチルメタアクリルアミド、
Ｎ−オクチルメタアクリルアミド、Ｎ−ドデシルメタア
クリルアミド、Ｎ−オレイルメタアクリルアミド、Ｎ，
Ｎ−ジポリオキシプロピレンメタアクリルアミドなど これらのモノマーは、２種以上を併用して用いてもよ
い。これらの中で好ましくは、炭素数８〜２４の（メ
タ）アクリル酸アルキルエステルまたは炭素数８〜２４
の（メタ）アクリル酸アルケニルエステルである。
【０００９】両性ポリマー（Ａ）中、（ａ）の量は、好
ましくは１０〜７０モル％、より好ましくは１０〜４５
モル％、特に好ましくは２０〜４０モル％である。
（ａ）の量が１０モル％未満では、両性ポリマー（Ａ）
を汚泥脱水剤として使用するときケーキの含水率が充分
でないことがあり、７０モル％を越えると、両性ポリマ
ーの特長である強い凝集力が得られないことがある。
ましくは１０〜７０モル％、より好ましくは１０〜４５
モル％、特に好ましくは２０〜４０モル％である。
（ａ）の量が１０モル％未満では、両性ポリマー（Ａ）
を汚泥脱水剤として使用するときケーキの含水率が充分
でないことがあり、７０モル％を越えると、両性ポリマ
ーの特長である強い凝集力が得られないことがある。
【００１０】両性ポリマー（Ａ）中、（ｂ）の量は、好
ましくは１０〜７０モル％、より好ましくは１０〜４５
モル％、特に好ましくは２０〜４０モル％である。
（ｂ）の量が１０モル％未満では、両性ポリマー（Ａ）
を汚泥脱水剤として使用するとき両性ポリマーの特長で
ある強い凝集力が得られないことがあり、７０モル％を
越えると、必要添加量が増えて好ましくない場合があ
る。
ましくは１０〜７０モル％、より好ましくは１０〜４５
モル％、特に好ましくは２０〜４０モル％である。
（ｂ）の量が１０モル％未満では、両性ポリマー（Ａ）
を汚泥脱水剤として使用するとき両性ポリマーの特長で
ある強い凝集力が得られないことがあり、７０モル％を
越えると、必要添加量が増えて好ましくない場合があ
る。
【００１１】両性ポリマー（Ａ）中の（ａ）と（ｂ）の
モル比は、好ましくは（ｂ）／（ａ）＝１．０〜２．
０、より好ましくは（ｂ）／（ａ）＝１．１〜１．９で
ある。（ｂ）／（ａ）が１．０未満では、両性ポリマー
（Ａ）を汚泥脱水剤として使用するとき、両性ポリマー
の特長である強い凝集力が得られないことがあり、
（ｂ）／（ａ）が２．０を越えると、必要添加量が増え
て好ましくない場合がある。
モル比は、好ましくは（ｂ）／（ａ）＝１．０〜２．
０、より好ましくは（ｂ）／（ａ）＝１．１〜１．９で
ある。（ｂ）／（ａ）が１．０未満では、両性ポリマー
（Ａ）を汚泥脱水剤として使用するとき、両性ポリマー
の特長である強い凝集力が得られないことがあり、
（ｂ）／（ａ）が２．０を越えると、必要添加量が増え
て好ましくない場合がある。
【００１２】両性ポリマー（Ａ）中、（ｃ）の量は、好
ましくは５〜７９モル％、より好ましくは１０〜６０モ
ル％である。（ｃ）の量が５モル％未満では、両性ポリ
マー（Ａ）を汚泥脱水剤として使用するとき、両性ポリ
マーの特長である強い凝集力が得られないことがあり、
７９モル％を越えると、ケーキの含水率が充分でないこ
とがある。
ましくは５〜７９モル％、より好ましくは１０〜６０モ
ル％である。（ｃ）の量が５モル％未満では、両性ポリ
マー（Ａ）を汚泥脱水剤として使用するとき、両性ポリ
マーの特長である強い凝集力が得られないことがあり、
７９モル％を越えると、ケーキの含水率が充分でないこ
とがある。
【００１３】両性ポリマー（Ａ）中（ｄ）の量は、通常
０．５〜１０モル％、好ましくは１〜８モル％である。
（ｄ）の量が０．５モル％未満であると、低添加量での
強い凝集力、造粒性が得られず、１０モル％を越えると
必要添加量が増え好ましくない。
０．５〜１０モル％、好ましくは１〜８モル％である。
（ｄ）の量が０．５モル％未満であると、低添加量での
強い凝集力、造粒性が得られず、１０モル％を越えると
必要添加量が増え好ましくない。
【００１４】両性ポリマー（Ａ）の固有粘度（１Ｎ Ｎ
ａＮＯ3 水溶液の３０℃での測定値）は、好ましくは
３．０ｄｌ／ｇ以上、より好ましくは４．０ｄｌ／ｇ以
上である。固有粘度が３．０ｄｌ／ｇ未満の場合は、汚
泥脱水剤として使用する場合、凝集が充分でないことが
あり、脱水に支障がでる懸念がある。
ａＮＯ3 水溶液の３０℃での測定値）は、好ましくは
３．０ｄｌ／ｇ以上、より好ましくは４．０ｄｌ／ｇ以
上である。固有粘度が３．０ｄｌ／ｇ未満の場合は、汚
泥脱水剤として使用する場合、凝集が充分でないことが
あり、脱水に支障がでる懸念がある。
【００１５】本発明の両性ポリマー（Ａ）は公知の重合
方法を使用できる。たとえば、モノマー濃度が通常１０
〜８０質量％となるようなモノマー水溶液として、系内
を不活性ガスで置換した後、公知の重合触媒［過硫酸塩
（過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウムなど）；有機過酸
化物（ベンゾイルパーオキシドなど）；アゾ系化合物
（２，２′−アゾビス−（アミジノプロパン）ハイドロ
クロライド、アゾビスシアノバレリン酸など）；レドッ
クス触媒（Ｈ2Ｏ2、過硫酸ナトリウムなどの過酸化物
と、重亜硫酸ナトリウム、硫酸第一鉄などの還元剤との
組合せ）］を加えて、２０〜１００℃程度で数時間重合
を行う。得られた重合物水溶液を、必要に応じて細断
し、公知の乾燥機（バンド式乾燥機、遠赤外線式乾燥機
など）で、６０〜１００℃程度の温度で乾燥する。得ら
れた乾燥物を、公知の粉砕機（奈良式粉砕機、ロール式
粉砕機など）で粉砕して粉末状の両性ポリマーを得る。
モノマー水溶液から（ｄ）が分離する場合は、界面活性
剤を添加して乳化した後、重合してもよい。
方法を使用できる。たとえば、モノマー濃度が通常１０
〜８０質量％となるようなモノマー水溶液として、系内
を不活性ガスで置換した後、公知の重合触媒［過硫酸塩
（過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウムなど）；有機過酸
化物（ベンゾイルパーオキシドなど）；アゾ系化合物
（２，２′−アゾビス−（アミジノプロパン）ハイドロ
クロライド、アゾビスシアノバレリン酸など）；レドッ
クス触媒（Ｈ2Ｏ2、過硫酸ナトリウムなどの過酸化物
と、重亜硫酸ナトリウム、硫酸第一鉄などの還元剤との
組合せ）］を加えて、２０〜１００℃程度で数時間重合
を行う。得られた重合物水溶液を、必要に応じて細断
し、公知の乾燥機（バンド式乾燥機、遠赤外線式乾燥機
など）で、６０〜１００℃程度の温度で乾燥する。得ら
れた乾燥物を、公知の粉砕機（奈良式粉砕機、ロール式
粉砕機など）で粉砕して粉末状の両性ポリマーを得る。
モノマー水溶液から（ｄ）が分離する場合は、界面活性
剤を添加して乳化した後、重合してもよい。
【００１６】本発明で得られる両性ポリマーからなる汚
泥脱水剤は、下水、し尿、各種工場廃水などの生汚泥、
活性余剰汚泥、消化汚泥、凝集沈澱汚泥またはそれらの
組合せによる混合汚泥など如何なる有機性汚泥でも使用
できる。
泥脱水剤は、下水、し尿、各種工場廃水などの生汚泥、
活性余剰汚泥、消化汚泥、凝集沈澱汚泥またはそれらの
組合せによる混合汚泥など如何なる有機性汚泥でも使用
できる。
【００１７】本発明で得られる汚泥脱水剤は単独でも使
用できるが、無機凝集剤として、たとえば硫酸アルミニ
ウム、ポリ塩化アルミニウム、塩化第２鉄、ポリ硫酸鉄
などを両性ポリマーの添加前に使用することが好まし
い。また、本発明の両性ポリマーからなる汚泥脱水剤
に、必要により、目的に応じて、他の両性ポリマーおよ
び／またはカチオン性ポリマーからなる汚泥脱水剤を併
用してもよい。このような両性ポリマーの例としては、
上記の（ａ）を１０〜７０モル％、（ｂ）を１０〜７０
モル％、および（ｃ）を５〜８０モル％共重合してなる
ポリマーが挙げられ、（ａ）と（ｂ）のモル比が、
（ｂ）／（ａ）＝０．１〜１．０のものが好ましい。ま
た、カチオン性ポリマーの例としては、（ａ）１０〜８
０モル％と、（ｃ）および／または（ｄ）２０〜９０モ
ル％とを共重合してなるポリマーが挙げられる。
用できるが、無機凝集剤として、たとえば硫酸アルミニ
ウム、ポリ塩化アルミニウム、塩化第２鉄、ポリ硫酸鉄
などを両性ポリマーの添加前に使用することが好まし
い。また、本発明の両性ポリマーからなる汚泥脱水剤
に、必要により、目的に応じて、他の両性ポリマーおよ
び／またはカチオン性ポリマーからなる汚泥脱水剤を併
用してもよい。このような両性ポリマーの例としては、
上記の（ａ）を１０〜７０モル％、（ｂ）を１０〜７０
モル％、および（ｃ）を５〜８０モル％共重合してなる
ポリマーが挙げられ、（ａ）と（ｂ）のモル比が、
（ｂ）／（ａ）＝０．１〜１．０のものが好ましい。ま
た、カチオン性ポリマーの例としては、（ａ）１０〜８
０モル％と、（ｃ）および／または（ｄ）２０〜９０モ
ル％とを共重合してなるポリマーが挙げられる。
【００１８】本発明で得られる汚泥脱水剤の汚泥への添
加量は通常０．２〜２％／汚泥の乾燥固形分、好ましく
は０．３〜１．５％／汚泥の乾燥固形分である。添加量
が０．２％／汚泥の乾燥固形分未満ではＳＳ（浮遊懸濁
物質）回収率が充分でなく、２％を越えると経済的に不
利である。
加量は通常０．２〜２％／汚泥の乾燥固形分、好ましく
は０．３〜１．５％／汚泥の乾燥固形分である。添加量
が０．２％／汚泥の乾燥固形分未満ではＳＳ（浮遊懸濁
物質）回収率が充分でなく、２％を越えると経済的に不
利である。
【００１９】汚泥への添加法は、直接汚泥へ添加する方
法、および一旦水と混合分散して水溶液状にした後汚泥
に添加する方法などが挙げられる。添加後、かくはん、
混合してフロックを形成させる。フロックを形成させた
後、そのまま公知の脱水機、たとえばベルトプレス脱水
機あるいは遠心脱水機などにより脱水してもよく、さら
に脱水剤を添加、撹拌して、汚泥を造粒し、上澄水を除
いて濃縮の後公知の脱水機で脱水する。
法、および一旦水と混合分散して水溶液状にした後汚泥
に添加する方法などが挙げられる。添加後、かくはん、
混合してフロックを形成させる。フロックを形成させた
後、そのまま公知の脱水機、たとえばベルトプレス脱水
機あるいは遠心脱水機などにより脱水してもよく、さら
に脱水剤を添加、撹拌して、汚泥を造粒し、上澄水を除
いて濃縮の後公知の脱水機で脱水する。
【００２０】
【実施例】以下、実施例および比較例により本発明をさ
らに説明するが、本発明はこれに限定されるものではな
い。
らに説明するが、本発明はこれに限定されるものではな
い。
【００２１】実施例１ アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロ
ライド ０．３０モル、アクリル酸 ０．３５モル、ア
クリルアミド ０．３３モル、ドデシルメタクリレート
０．０２モルと水１３０ｇを混合して白濁溶液とし、窒
素置換した後、内径３０ｃｍ、深さ５ｃｍのガラスシャ
ーレーに入れ、過硫酸アンモニウム０．１ｇを加えて４
０〜５０℃に保った。重合は直ちに起こり約１時間で完
結した。得られた重合物をとりだして細断し、９５℃の
乾燥機で固形物濃度９０％まで乾燥した。得られた乾燥
物を粉砕して粉末状の両性ポリマーからなる汚泥脱水剤
（Ａ−１）を得た。
ライド ０．３０モル、アクリル酸 ０．３５モル、ア
クリルアミド ０．３３モル、ドデシルメタクリレート
０．０２モルと水１３０ｇを混合して白濁溶液とし、窒
素置換した後、内径３０ｃｍ、深さ５ｃｍのガラスシャ
ーレーに入れ、過硫酸アンモニウム０．１ｇを加えて４
０〜５０℃に保った。重合は直ちに起こり約１時間で完
結した。得られた重合物をとりだして細断し、９５℃の
乾燥機で固形物濃度９０％まで乾燥した。得られた乾燥
物を粉砕して粉末状の両性ポリマーからなる汚泥脱水剤
（Ａ−１）を得た。
【００２２】実施例２〜５ 実施例１と同様にして、表１の両性ポリマーからなる汚
泥脱水剤（Ａ−２〜Ａ−５）を得た。
泥脱水剤（Ａ−２〜Ａ−５）を得た。
【００２３】比較例１ アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロ
ライド ０．３０モル、アクリル酸 ０．３５モル、ア
クリルアミド ０．３５モル、水１３０ｇを混合して水
溶液とし、窒素置換した後、内径３０ｃｍ、深さ５ｃｍ
のガラスシャーレーに入れ、過硫酸アンモニウム０．１
ｇを加えて４０〜５０℃に保った。重合は直ちに起こり
約１時間で完結した。得られた重合物をとりだして細断
し、９５℃の乾燥機で固形物濃度９０％まで乾燥した。
得られた乾燥物を粉砕して粉末状の両性ポリマーからな
る汚泥脱水剤（Ｒ−１）を得た。
ライド ０．３０モル、アクリル酸 ０．３５モル、ア
クリルアミド ０．３５モル、水１３０ｇを混合して水
溶液とし、窒素置換した後、内径３０ｃｍ、深さ５ｃｍ
のガラスシャーレーに入れ、過硫酸アンモニウム０．１
ｇを加えて４０〜５０℃に保った。重合は直ちに起こり
約１時間で完結した。得られた重合物をとりだして細断
し、９５℃の乾燥機で固形物濃度９０％まで乾燥した。
得られた乾燥物を粉砕して粉末状の両性ポリマーからな
る汚泥脱水剤（Ｒ−１）を得た。
【００２４】比較例２ 比較例１と同様にして表１の両性ポリマーからなる汚泥
脱水剤（Ｒ−２）を得た。
脱水剤（Ｒ−２）を得た。
【００２５】実施例１〜５および比較例１〜２の汚泥脱
水剤の組成を表１に示す。
水剤の組成を表１に示す。
【００２６】
【表１】 ａ-1：アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド ａ-2：メタアクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド ｂ ：アクリル酸 ｃ ：アクリルアミド
【００２７】試験例 下水処理状混合汚泥（ｐＨ＝５．８、ＳＳ＝０．９ｗｔ
％）を用い、ヌッチェテストおよび圧搾テストを行っ
た。操作は以下の通りである。汚泥３００ｍｌを５００
ｍｌビーカーに取り、ポリ硫酸鉄を１５００ｐｐｍ加え
て、タービン羽を備えた撹拌機で２００ｒｐｍで２０秒
撹拌した。次いで、０．２％に調製した各種ポリマー水
溶液を所定量加えたあと、２００ｒｐｍで３０秒撹拌し
た。この際のフロック径、造粒性を測定たのち、ナイロ
ンろ布を敷いたヌッチェロートに内径５ｃｍの塩ビパイ
プを置き、その中へ凝集汚泥をそそぎ込み１０秒後のろ
液量を測定した。また、この際のろ液を３０００ｒｐｍ
で１０分間遠心分離し、リークしたＳＳ量を測定するこ
とによりＳＳ回収率を算出した。さらに、ろ過後の汚泥
については、その一定量をベルトプレス用ろ布に取り、
０．５ｋｇ／ｃｍ2 で１分間圧搾を行い、脱水ケーキの
ろ布からの剥離性およびケーキの含水率を測定した。そ
の結果を表２に示す。
％）を用い、ヌッチェテストおよび圧搾テストを行っ
た。操作は以下の通りである。汚泥３００ｍｌを５００
ｍｌビーカーに取り、ポリ硫酸鉄を１５００ｐｐｍ加え
て、タービン羽を備えた撹拌機で２００ｒｐｍで２０秒
撹拌した。次いで、０．２％に調製した各種ポリマー水
溶液を所定量加えたあと、２００ｒｐｍで３０秒撹拌し
た。この際のフロック径、造粒性を測定たのち、ナイロ
ンろ布を敷いたヌッチェロートに内径５ｃｍの塩ビパイ
プを置き、その中へ凝集汚泥をそそぎ込み１０秒後のろ
液量を測定した。また、この際のろ液を３０００ｒｐｍ
で１０分間遠心分離し、リークしたＳＳ量を測定するこ
とによりＳＳ回収率を算出した。さらに、ろ過後の汚泥
については、その一定量をベルトプレス用ろ布に取り、
０．５ｋｇ／ｃｍ2 で１分間圧搾を行い、脱水ケーキの
ろ布からの剥離性およびケーキの含水率を測定した。そ
の結果を表２に示す。
【００２８】
【表２】 *1；フロック径は、フロックの平均粒径を示す *2；造粒性は、フロックをスパーテルで押さえたときフロック同士が合着して 大きな固まりとなる場合を良、それ以外を不良と判定した。 *3；ろ布からの剥離性は、圧搾脱水後にろ布からケーキをはぎ取り、ケーキの ９０％以上がろ布からはがれた場合を良、それ以外を不良と判定した。
【００２９】
【発明の効果】本発明の汚泥脱水剤は、カチオン性モノ
マー、アニオン性モノマー、水溶性ノニオン性モノマ
ー、疎水性モノマーを共重合してなる両性ポリマーから
なり、脱水性、造粒性に優れ、低含水率の脱水汚泥を得
ることができる上、ろ布からの脱水ケーキの剥離性、Ｓ
Ｓ回収率なども良好で、従来の両性脱水剤に比べ、著し
く優れた特性を有している。したがって、難脱水性汚泥
を含む各種の汚泥の脱水剤として極めて有用である。
マー、アニオン性モノマー、水溶性ノニオン性モノマ
ー、疎水性モノマーを共重合してなる両性ポリマーから
なり、脱水性、造粒性に優れ、低含水率の脱水汚泥を得
ることができる上、ろ布からの脱水ケーキの剥離性、Ｓ
Ｓ回収率なども良好で、従来の両性脱水剤に比べ、著し
く優れた特性を有している。したがって、難脱水性汚泥
を含む各種の汚泥の脱水剤として極めて有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 康彦 東京都新宿区西新宿３丁目４番７号 栗田 工業株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 カチオン性モノマー（ａ）、アニオン性
モノマー（ｂ）、水溶性ノニオン性モノマー（ｃ）、お
よび０．５〜１０モル％の下記モノマー（ｄ）を共重合
してなる両性ポリマー（Ａ）からなることを特徴とする
汚泥脱水剤。モノマー（ｄ）：水への溶解度が１ｇ以下
／水１００ｇ（２０℃）の、（メタ）アクリル酸エステ
ルまたはＮ置換（メタ）アクリルアミドから選ばれる、
１種以上の炭素数８以上の疎水性（メタ）アクリル酸誘
導体 - 【請求項２】 （ａ）が、一般式［１］で示されるモノ
マー１種以上である請求項１記載の汚泥脱水剤。 （ただし、Ｒ1はＨまたはＣＨ3基；Ｒ2はＨ、ＣＨ3、Ｃ
2Ｈ5またはベンジル基であり、それぞれ異なっていても
よい；ＸはＯまたはＮＨ；ＱはＣＨ2ＣＨ2、ＣＨ2ＣＨ2
ＣＨ2またはＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2；ＺはＣｌ、Ｂ
ｒ、Ｉ、硫酸根またはＣＨ3ＳＯ4である） - 【請求項３】 （ｂ）がアクリル酸、メタアクリル酸お
よびクロトン酸からなる群から選ばれる１種以上のモノ
マーである請求項１または２のいずれか記載の汚泥脱水
剤。 - 【請求項４】 （ｄ）が炭素数８以上の、（メタ）アク
リル酸アルキルエステル、（メタ）アクリル酸アルケニ
ルエステル、（メタ）アクリル酸ポリオキシプロピレン
エステル、Ｎ−アルキル置換（メタ）アクリルアミド、
Ｎ−アルケニル置換（メタ）アクリルアミドおよびＮ−
ポリオキシプロピレン置換（メタ）アクリルアミドから
なる群から選ばれる１種以上のモノマーである請求項１
〜３のいずれか記載の汚泥脱水剤。 - 【請求項５】 （ｄ）が炭素数８〜２４の（メタ）アク
リル酸アルキルエステルおよび炭素数８〜２４の（メ
タ）アクリル酸アルケニルエステルからなる群から選ば
れる１種以上のモノマーである請求項１〜４のいずれか
記載の汚泥脱水剤。 - 【請求項６】 （ｂ）／（ａ）のモル比が１．１〜１．
９である請求項１〜５のいずれか記載の汚泥脱水剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33817297A JP3775767B2 (ja) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | 汚泥脱水剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33817297A JP3775767B2 (ja) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | 汚泥脱水剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11156400A true JPH11156400A (ja) | 1999-06-15 |
| JP3775767B2 JP3775767B2 (ja) | 2006-05-17 |
Family
ID=18315603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33817297A Expired - Fee Related JP3775767B2 (ja) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | 汚泥脱水剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3775767B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003175302A (ja) * | 2001-09-04 | 2003-06-24 | Toagosei Co Ltd | 組成物、両性高分子凝集剤及びその用途 |
| EP1327641A4 (en) * | 1999-12-21 | 2004-04-21 | Toagosei Co Ltd | POLYMERIC FLOCCULANT AND METHOD OF DEWATERING SLUDGE |
| JP2007029766A (ja) * | 2005-07-22 | 2007-02-08 | Sanyo Chem Ind Ltd | 有機凝結剤および廃水または汚泥の処理法 |
| JP2007289928A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-11-08 | Sanyo Chem Ind Ltd | 有機凝結剤 |
| JP2008173532A (ja) * | 2007-01-16 | 2008-07-31 | Sanyo Chem Ind Ltd | 高分子凝集剤 |
-
1997
- 1997-11-20 JP JP33817297A patent/JP3775767B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1327641A4 (en) * | 1999-12-21 | 2004-04-21 | Toagosei Co Ltd | POLYMERIC FLOCCULANT AND METHOD OF DEWATERING SLUDGE |
| US6872779B2 (en) | 1999-12-21 | 2005-03-29 | Toagosei Co., Ltd. | Polymeric flocculant and method of sludge dehydration |
| JP2003175302A (ja) * | 2001-09-04 | 2003-06-24 | Toagosei Co Ltd | 組成物、両性高分子凝集剤及びその用途 |
| JP2007029766A (ja) * | 2005-07-22 | 2007-02-08 | Sanyo Chem Ind Ltd | 有機凝結剤および廃水または汚泥の処理法 |
| JP2007289928A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-11-08 | Sanyo Chem Ind Ltd | 有機凝結剤 |
| JP2008173532A (ja) * | 2007-01-16 | 2008-07-31 | Sanyo Chem Ind Ltd | 高分子凝集剤 |
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| Publication number | Publication date |
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| JP3775767B2 (ja) | 2006-05-17 |
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