JPH11276808A - フィルタープレス用脱水剤および脱水方法 - Google Patents

フィルタープレス用脱水剤および脱水方法

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JPH11276808A
JPH11276808A JP10101835A JP10183598A JPH11276808A JP H11276808 A JPH11276808 A JP H11276808A JP 10101835 A JP10101835 A JP 10101835A JP 10183598 A JP10183598 A JP 10183598A JP H11276808 A JPH11276808 A JP H11276808A
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JP
Japan
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structural unit
filter press
soluble polymer
water
silicate mineral
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JP10101835A
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English (en)
Inventor
Masao Morikawa
誠夫 森川
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Hymo Corp
Original Assignee
Hymo Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 建設骨材洗浄廃水、浚渫泥水、土木工事廃水
等のケイ酸塩鉱物微粒子懸濁液を沈降分離濃縮して得た
スラリーの脱水促進を図る。 【解決手段】 アクリロイルオキシエチルベンジルアン
モニウム塩構造単位、アクリロイルオキシエチルトリメ
チルアンモニウム塩構造単位およびアクリルアミド構造
単位をそれぞれ5モル%以上含有するアクリル系カチオ
ン性水溶性高分子を代表とするアクリル系カチオン性水
溶性高分子を、ケイ酸塩鉱物微粒子懸濁液に添加し、次
にアニオン性アクリルアミド系高分子凝集剤を添加して
凝集させ沈降分離に供する事により、沈降分離濃縮して
得たスラリーのフィルタープレスの脱水促進を図る事が
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はカチオン性高分子から成
る新規なケイ酸塩鉱物微粒子スラリー処理フルタープレ
スの性能を向上させる脱水剤および脱水方法に関する。
【0002】
【従来の技術】これまでに各種のケイ酸塩鉱物微粒子懸
濁水の処理方法が提案されている。従来、砂利・砂等を
採取する建設骨材の製造工程においては該骨材を洗浄し
て発生する微細土を懸濁した廃水をアニオン性ポリアク
リルアミドを添加混合して凝集したのちクラリファイヤ
ーにて懸濁物を沈降分離している。 その他のケイ酸塩
鉱物微粒子懸濁水の凝集においてもアニオン性ポリアク
リルアミドを添加する方法が最も一般的である。 カチ
オンとアニオンの併用処方においては、低分子量のポリ
カチオンを添加し、ついでアニオン性アクリルアミド系
高分子凝集剤を添加する方法は最もポピュラーな方法で
ある。 沈降した微細土は廃泥としてスラリー状で排出
されるため、そのままでは投棄できずフィルタープレス
により無薬注で脱水処理され脱水ケーキとして処理場に
運ばれているが、該方法では脱水性能が悪くクラリファ
イヤーからの廃泥排出量に処理能力が追いつかず十分含
水率を下げることなく軟弱な状態で処理場に運ばれ処理
受入れを時には断られるという言わば危機的な状態にあ
る。 従来公知の低分子量のポリカチオンを添加し、つ
いでアニオン性アクリルアミド系高分子凝集剤を添加す
る方法では分離濃縮後のケイ酸塩鉱物微粒子スラリーの
脱水性は改善されない。 また汚泥脱水剤としてアクリ
ロイルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウム塩構
造単位とアクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニ
ウム塩構造単位およびアクリルアミド構造単位から成る
カチオン性共重合体(特開昭62−262799号公
報)が知られている。 しかし、該カチオン性高分子を
ケイ酸塩鉱物微粒子懸濁水の処理に用いた例は無い。
【0003】
【発明の課題】本発明の目的は、砂利洗浄廃水・浚渫泥
水・土木工事より発生する泥水等のケイ酸塩鉱物微粒子
懸濁水を処理するにあたり、複雑な装置を必要とせず、
比較的安価に、処理水質を損なう事なく(むしろ向上さ
せ)、沈降分離後のスラリーをフィルタープレスにより
脱水する際、その脱水性能を向上させる方法および該方
法に使用する薬品を提供する事に有る。
【0004】
【課題を解決する為の手段】本発明者は建設骨材の廃泥
等のケイ酸塩鉱物微粒子懸濁水を沈降分離後のスラリー
を脱水する方法および該目的に使用する薬剤を各種検討
し、下記方法により目的を達成できる事を発見し、本発
明を成すに至った。
【0005】本発明の請求項1の発明は、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塩構造単
位、アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム
塩構造単位およびアクリルアミド構造単位をそれぞれ5
モル%以上含有するアクリル系カチオン性水溶性高分子
から成り、ケイ酸塩鉱物微粒子スラリーの脱水促進に用
いる事を特徴とするフィルタープレス用脱水剤である。
【0006】本発明の請求項2の発明は、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塩構造単
位、アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム
塩構造単位およびアクリルアミド構造単位から成る共重
合体である事を特徴とする請求項1に記載のフィルター
プレス用脱水剤である。
【0007】本発明の請求項3の発明は、カチオン性モ
ノマー構造単位の総和が15モル%以上である事を特徴
とする請求項1ないし請求項2に記載のフィルタープレ
ス用脱水剤である。
【0008】本発明の請求項4の発明は、2重量%濃度
の硫酸アンモニウム水溶液中における固有粘度が5dl
/g以上である事を特徴とする、請求項1〜3に記載の
フィルタープレス用脱水剤である。
【0009】本発明の請求項5の発明は、アクリル系カ
チオン性水溶性高分子が、高分子電解質から成る分散剤
を含有する、多価アニオン塩水溶液中のポリマー分散液
であり、該分散液は(1)分散液中のカチオン性水溶性
重合体濃度が5重量%以上であり(2)分散液中のカチ
オン性水溶性重合体の平均粒径が0.1〜150ミクロ
ンであり(3)分散液の粘度が室温において10〜30
00CPであり(4)分散液中の塩濃度が15重量%以
上、飽和濃度以下であり(5)分散液中の分散剤濃度が
カチオン性水溶性重合体に対して1〜15重量%である
事を特徴とする請求項1〜4に記載のフィルタープレス
用脱水剤である。
【0010】本発明の請求項6の発明は、2重量%濃度
の硫酸アンモニウム水溶液中における固有粘度が5dl
/g以上であるアクリル系カチオン性水溶性高分子を、
ケイ酸塩鉱物微粒子懸濁水に添加し、次にアニオン性ア
クリルアミド系高分子凝集剤を添加し凝集させた懸濁固
形物を沈降処理により分離濃縮した後にフィルタープレ
スにより脱水処理することを特徴とする脱水方法であ
る。
【0011】本発明の請求項7の発明は、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塩構造単
位、アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム
塩構造単位およびアクリルアミド構造単位から成る共重
合体である事を特徴とするアクリル系カチオン性水溶性
高分子をケイ酸塩鉱物微粒子懸濁水に添加することを特
徴とする請求項6に記載の脱水方法である。
【0012】本発明の請求項8の発明は、ケイ酸塩鉱物
微粒子懸濁水が砂利洗浄廃水であることを特徴とする請
求項6〜7に記載の脱水方法である。
【0013】本発明の請求項9の発明は、ケイ酸塩鉱物
微粒子懸濁水が浚渫泥水であることを特徴とする請求項
6〜7に記載の脱水方法。
【0014】本発明の請求項10の発明はケイ酸塩鉱物
微粒子懸濁水が土木工事より発生する泥水であることを
特徴とする請求項6〜7に記載の脱水方法。
【0015】
【発明の実施態様】本発明の限定の第一は、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塩構造単
位、アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム
塩構造単位およびアクリルアミド構造単位をそれぞれ5
モル%以上含有するアクリル系カチオン性水溶性高分子
から成り、ケイ酸塩鉱物微粒子スラリーの脱水促進に用
いる事を特徴とするフィルタープレス用脱水剤である。
本発明の限定の第二は、請求項1のフィルタープレス用
脱水剤において、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塩構造単位、アクリロイルオキシエ
チルトリメチルアンモニウム塩構造単位およびアクリル
アミド構造単位から成る共重合体である事を特徴とす
る。本発明の限定の第三は、請求項1ないし請求項2の
フィルタープレス用脱水剤において、カチオン性モノマ
ー構造単位の総和が15モル%以上である事を特徴とす
る。本発明の限定の第四は、請求項1ないし請求項3の
フィルタープレス用脱水剤において、2重量%濃度の硫
酸アンモニウム水溶液中における固有粘度が5dl/g
以上である事を特徴とする。本発明の限定の第五は、請
求項1ないし請求項4のフィルタープレス用脱水剤にお
いて、アクリル系カチオン性水溶性高分子が、高分子電
解質から成る分散剤を含有する、多価アニオン塩水溶液
中のポリマー分散液であり、該分散液は(1)分散液中
のカチオン性水溶性重合体濃度が5重量%以上であり
(2)分散液中のカチオン性水溶性重合体の平均粒径が
0.1〜150ミクロンであり(3)分散液の粘度が室
温において10〜3000CPであり(4)分散液中の
塩濃度が15重量%以上、飽和濃度以下であり(5)分
散液中の分散剤濃度がカチオン性水溶性重合体に対して
1〜15重量%である事を特徴とする。本発明の限定の
第六は、2重量%濃度の硫酸アンモニウム水溶液中にお
ける固有粘度が5dl/g以上であるアクリル系カチオ
ン性水溶性高分子を、ケイ酸塩鉱物微粒子懸濁水に添加
し、次にアニオン性アクリルアミド系高分子凝集剤を添
加し凝集させた懸濁固形物を沈降処理により分離濃縮し
た後にフィルタープレスにより脱水処理することを特徴
とする脱水方法である。本発明の限定の第七は、請求項
6のケイ酸塩鉱物スラリーの脱水方法において、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塩構
造単位、アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニ
ウム塩構造単位およびアクリルアミド構造単位から成る
共重合体である事を特徴とするアクリル系カチオン性水
溶性高分子をケイ酸塩鉱物微粒子懸濁水に添加すること
を特徴とする。本発明の限定の第八は、請求項6〜7の
ケイ酸塩鉱物スラリーの脱水方法において、ケイ酸塩鉱
物微粒子懸濁水が砂利洗浄廃水であることを特徴とす
る。本発明の限定の第九は、請求項6〜7のケイ酸塩鉱
物スラリーの脱水方法において、ケイ酸塩鉱物微粒子懸
濁水が浚渫泥水であることを特徴とする。本発明の限定
の第十は、請求項6〜7のケイ酸塩鉱物スラリーの脱水
方法において、ケイ酸塩鉱物微粒子懸濁水が土木工事よ
り発生する泥水であることを特徴とする。
【0016】ベンジルジメチルアンモニウム塩型のカチ
オン性基とトリメチルアンモニウム塩型のカチオン性基
がアクリルアミド構造単位と共に同一高分子内に共存す
るカチオン性高分子電解質は、その特異な相乗効果の為
に一般的なカチオン性高分子凝集剤よりも凝集力が強
い。 しかもこの官能基は硫酸塩やリン酸水素塩の様な
多価アニオン塩水溶液に不溶であり、分散剤の共存下で
攪拌しながら重合する事により貯蔵安定性に優れた易流
動性のカチオン性水溶性重合体分散液を製造する事がで
きる。 該分散液は請求項5に記載した様な各種の性質
を持つ。 請求項5の分散剤は、ジメチルアミノエチル
(メタ)アクリレートの酸塩またはメチル化物、ジメチ
ルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドの酸塩または
メチル化物、ジメチルジアリルアンモニウム塩およびこ
れらの混合物から選ばれるカチオン性モノマーを50〜
100モル%含有し残余がアクリルアミドである水溶性
(共)重合体(当然これらの混合物を含む)が最も一般
的である。 分散媒としては硫酸アンモニウム、硫酸ナ
トリウム、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、燐酸
二水素ナトリウム、燐酸二水素アンモニウム等の塩の水
溶液を挙げる事ができる。 かかるカチオン性(メタ)
アクリル系高分子凝集剤は他の縮合性高分子凝き集剤等
とは異なり、極めて高分子量で凝集力の強い性質を有
し、強度の高い凝集泥を与える事ができる。 カチオン
性(メタ)アクリル系高分子凝集剤が適度の脱水性を発
揮させるには15モル%以上のカチオン化率が必要であ
り、該カチオン化率の範囲がケーキ含水率が下がり固い
性状と成る。 分子量は高い方が凝集力が強く、2重量
%濃度の硫酸アンモニウム水溶液中における固有粘度が
5dl/g以上であることが望ましく、10dl/g以
上であることが特に望ましい。 高分子凝集剤分散液は
水に溶解して添加しても良く、分散液の原液を添加して
も容易にケイ酸塩鉱物微粒子懸濁水に溶解して使用でき
る。 ポリマー純分として対SSあたり10〜1000
0ppmであり、望ましくは30〜3000ppmであ
る。 アニオン性アクリルアミド系高分子凝集剤の添加
量は該カチオン性(メタ)アクリル系高分子凝集剤を使
用しない場合に必要とする量の添加で良く特別な増量を
必要としない。
【0017】
【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。
【0018】(合成例−1)攪拌機、窒素曝気管および
温度制御装置を備えた反応槽に20重量%硫酸アンモニ
ウム水溶液79部を採り、アクリロイルオキシエチルベ
ンジルジメチルアンモニウムクロリド30モル%、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リド
20モル%、アクリルアミド50モル%の組成のモノマ
ー20部、分散剤としてポリジメチルジアリルアンモニ
ウムクロリド1部(シーピーエス社製商品名エージフロ
ックーWT40HV)を溶解した後、2,2’−アゾビ
ス(2−アミジノプロパン)塩酸塩を重合開始剤として
添加し、窒素曝気をしながら、攪拌下、53°Cで10
時間重合し、塩水溶液に分散した粒径10〜20μmの
微粒子の重合体分散液が得られた。 この反応液の粘度
を東京計器社製B8−H型粘度計にて粘度を測定したと
ころ350CPであった。 この液を試料1と呼びモノ
マー組成を変える以外は試料1と同様の合成方法により
試料2〜4を合成した。 合成した各試料の一覧表を
表ー1に示す。ポリマーの分子量の指標である固有粘度
は、2重量%濃度の硫酸アンモニウム水溶液中で測定し
た。
【0019】
【表ー1】
【0020】(標準)砂利・砂の洗浄工程から排出され
る建設骨材洗浄廃水(SS5%)をアクリルアミド・ア
クリル酸ソーダ共重合物から成るアニオン系高分子凝集
剤5ppm添加にて凝集しクラリファイヤーに供給して
上澄処理水と建設骨材洗浄廃泥に分離し、この建設骨材
洗浄廃泥を加圧ポンプでにてフィルタープレスに無薬注
でチャージし、脱水した。 1サイクルの廃泥のフィー
ド時間を測定し、カチオン無薬注標準の100%とし
て、以下の実施例各試料添加時のフィード時間の割合を
求めた。 また最終排出ケーキの含水率を求めた。
【0021】(実施例)表ー2記載の各カチオン試料を
添加混合した後に標準と同様のアニオン系高分子凝集剤
5ppm添加にて凝集しクラリファイヤーに供給して上
澄処理水と建設骨材洗浄廃泥に分離し、この建設骨材洗
浄廃泥を加圧ポンプでにてフィルタープレスに無薬注で
チャージし、脱水した。 結果を標準と共に表2に示
す。
【0022】
【表2】
【0023】
【発明の効果】本発明は建設骨材洗浄廃水等のケイ酸塩
鉱物微粒子懸濁水を沈降分離濃縮したケイ酸塩鉱物微粒
子スラリーのフィルタープレスによる脱水処理時間を大
幅に短縮する事から、脱水工程の処理能力によって制限
されている建設骨材洗浄工程の能力をアップして収益に
寄与することができる。 またケーキ含水率が低いため
排出ケーキを園芸用土や瓦などの焼物原料として使用す
るなど有価物として換金処理する道も開け、業界の収益
に寄与するところは大きい。
【表1】

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アクリロイルオキシエチルジメチルベン
    ジルアンモニウム塩構造単位、アクリロイルオキシエチ
    ルトリメチルアンモニウム塩構造単位およびアクリルア
    ミド構造単位をそれぞれ5モル%以上含有するアクリル
    系カチオン性水溶性高分子から成り、ケイ酸塩鉱物微粒
    子スラリーの脱水促進に用いる事を特徴とするフィルタ
    ープレス用脱水剤。
  2. 【請求項2】 アクリロイルオキシエチルジメチルベン
    ジルアンモニウム塩構造単位、アクリロイルオキシエチ
    ルトリメチルアンモニウム塩構造単位およびアクリルア
    ミド構造単位から成る共重合体である事を特徴とする請
    求項1に記載のフィルタープレス用脱水剤。
  3. 【請求項3】 カチオン性モノマー構造単位の総和が1
    5モル%以上である事を特徴とする請求項1ないし請求
    項2に記載のフィルタープレス用脱水剤。
  4. 【請求項4】 2重量%濃度の硫酸アンモニウム水溶液
    中における固有粘度が5dl/g以上である事を特徴と
    する請求項1〜3に記載のフィルタープレス用脱水剤。
  5. 【請求項5】 アクリル系カチオン性水溶性高分子が、
    高分子電解質から成る分散剤を含有する、多価アニオン
    塩水溶液中のポリマー分散液であり、該分散液は(1)
    分散液中のカチオン性水溶性重合体濃度が5重量%以上
    であり(2)分散液中のカチオン性水溶性重合体の平均
    粒径が0.1〜150ミクロンであり(3)分散液の粘
    度が室温において10〜3000CPであり(4)分散
    液中の塩濃度が15重量%以上、飽和濃度以下であり
    (5)分散液中の分散剤濃度がカチオン性水溶性重合体
    に対して1〜15重量%である事を特徴とする請求項1
    〜4に記載のフィルタープレス用脱水剤。
  6. 【請求項6】 2重量%濃度の硫酸アンモニウム水溶液
    中における固有粘度が5dl/g以上であるアクリル系
    カチオン性水溶性高分子を、ケイ酸塩鉱物微粒子懸濁水
    に添加し、次にアニオン性アクリルアミド系高分子凝集
    剤を添加し凝集させた懸濁固形物を沈降処理により分離
    濃縮した後にフィルタープレスにより脱水処理すること
    を特徴とする脱水方法。
  7. 【請求項7】 アクリロイルオキシエチルジメチルベン
    ジルアンモニウム塩構造単位、アクリロイルオキシエチ
    ルトリメチルアンモニウム塩構造単位およびアクリルア
    ミド構造単位から成る共重合体である事を特徴とするア
    クリル系カチオン性水溶性高分子をケイ酸塩鉱物微粒子
    懸濁水に添加することを特徴とする請求項6に記載の脱
    水方法。
  8. 【請求項8】 ケイ酸塩鉱物微粒子懸濁水が砂利洗浄廃
    水であることを特徴とする請求項6〜7に記載の脱水方
    法。
  9. 【請求項9】 ケイ酸塩鉱物微粒子懸濁水が浚渫泥水で
    あることを特徴とする請求項6〜7に記載の脱水方法。
  10. 【請求項10】ケイ酸塩鉱物微粒子懸濁水が土木工事よ
    り発生する泥水であることを特徴とする請求項6〜7に
    記載の脱水方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002205078A (ja) * 2000-11-13 2002-07-23 Hymo Corp 無機懸濁液の処理方法

Cited By (2)

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