JPS58139799A - 汚泥脱水剤 - Google Patents

汚泥脱水剤

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JPS58139799A
JPS58139799A JP57023089A JP2308982A JPS58139799A JP S58139799 A JPS58139799 A JP S58139799A JP 57023089 A JP57023089 A JP 57023089A JP 2308982 A JP2308982 A JP 2308982A JP S58139799 A JPS58139799 A JP S58139799A
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sludge
mannich
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anionic
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Minoru Watanabe
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、汚泥脱水剤に関するものである7、下水、
し尿”よたは竹槍産業廃水の処理において余剰汚泥や漿
果汚泥などの汚泥が発生する。。こQような汚泥の脱水
剤として、従来V無機#E集剤に代わり、近年、有機高
分子凝集剤が使用されるよつになった。汚泥中の懸濁固
形物(以下、SSという。)を凝集する方法としては、
カチオン性有機高分子凝集剤を単Ha加する方法、アニ
オン性有機高分子献集剤を添加して攪拌混合したのちカ
チオン性有機高分子凝集剤を添加する方法、カチオン性
有機高分子凝集剤を添加して攪拌混合したのちアニオン
性有機高分子陵果剤を添加する方法、カチオン性有機高
分子凝集剤とアニオン性有機高分子縦集剤とを同時に添
加する方法が知られている。カチオン性有機高分子凝集
剤の単独添加の場合性、脱水後のケーキ含水率が高く、
SS回収率が低くまたF亜klZ用する脱水機において
P布とケーキとの剥峻性が不充分なことが多かった。ま
たカチオン性有機高分子凝集剤およびアニオン性M機高
分子鍛集剤を併用(*久冷加、ま九は同時添加)する場
合には、ケーキ含水率、88回収率、剥離性などが多少
改善する場合がめるものの、皺果剤の浴解憎および貯槽
、鹸集反応□権などを複数個必費とし、δらに両縦果創
の僑加割合を制御しなければならない煩雑さがめった。
また、カチオンおよびアニオン性有機編分子談東剤を同
時添加する除、10」−の溶解41!yc両者を投入し
薬iをa14製する方法tとると不鹸化してしまうこと
もめった。
本発明は、このような状況下に、取扱いが容易で、醒集
脱水効米の優れた汚泥脱水剤を提供することを目的とす
る。
本発明は、ポリアクリルアミド系ポリマーのマンニッヒ
変性物と、アニオン性有機尚分子鎖集剤とを有効成分と
して含有すること金L4!f倣とする汚泥脱水剤でりる
本@ #UVこおいて処理対象となる汚泥は、し尿の嫌
気性消化汚泥、し尿の好気性m化汚泥、し尿浄化槽tt
5rJε、し原油化説#i液、下水、各種並架廃水の油
性汚泥処理における余剰汚泥、下水の最初沈殿池汚泥、
し尿、下水等の三次′処理で発生する#2果汚泥、各個
座業廃水の峨果汚泥などがろるが、これtic限ポされ
るものではない。
これらの汚泥は単独または混合されて処理される。
本発明におけるポリアクリルアミド系ポリマーのマンニ
ッヒ変性物は、ポリアクリルアミド系ポリマーにアミン
とアルデヒドとを作用させて製造されるが、ポリアクリ
ルアミド系ポリマーとしては、ポリアクリルアミド、ポ
リメタクリルアミド、アクリルアミドとメタクリルアミ
ドとの共重合体、またはアクリルアミドおよび/あるい
はメタクリルアミドと、これと共重合し得る他の単量体
との共電合体がある。アミンとしては、メチルアミン、
エチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、エチ
ルメチルアミンなどが挙げられるが、ジメチルアミンな
どの第二級アミンが好ましい。アルデヒドとしては、ホ
ルムアルデヒド、バラホルムアルデヒドか挙けられる。
ポリアクリルアミド系ポリマーを高pH下(PI(10
〜12m&> に、上記したアミンとアルデヒドを作用
させてマンニッヒ変性すると、ポリマーは官ll1l:
基としてアミ/メチルアミド基、アミド基、カルボキシ
ル基、およびメチロール基などを有する。こrLらの1
゛能基のうち、アミ/メチルアミド基は、カチオン性で
おり、またカルボキシル基ハアニオン性である。カチオ
ン性およびアニオン性の程度は通常コロイド当量値で示
され、本@明におけるポリアクリルアミド系ポリマーの
マンニッヒ変性物は、カチオン性の度合としてpH3i
cおけるコロイド当量値が1.5meq/f以上であり
、またアニオン性の度合としてpH10におけるコロイ
ド当量値が一2〜Omeq/lであることが好ましい。
また、こ〕?ン=ツヒ変性物は、固有粘度〔η’ 1N
−NaNo、 ””4.0 (di/l ) u上であ
ることが好ましい。コロイド当1kIl&および固有粘
度が上記の範囲からはずれると、猷集貌、水効果が低下
する。
アニオン性壱礪蘭分子献集創は、時に限足されず、例え
ばポリアクリルアミドの部分加水分解物、アクリルアミ
ドとアクリル酸ナトリウムとの共憲会物、アクリルアミ
ドととニルスルホン戚ナトリウムとの共重合物、および
アクリルアミドとアクリル酸ナトリウムと2−アクリル
アミド−2−メチルプロパンスルホン酸ナトリウムとの
三元共重合物などが挙げられ、これらの混合物も使用で
きる。アニオン性有機高分子鍛集剤は、pH10におけ
るマイナスのコロイド当量値の絶対値が0.7meq/
f以上でるり、固有粘度【η〕IN Hmlozが10
 (dt/f )以上であるものが好ましい。
本発明は、1述のポリアクリルアミド系ポリマーのマン
ニッヒ変性物とアニオン性有機尚分子凝集剤とを有効成
分として含有する汚泥脱水剤であるが、両者の比率は汚
泥の種類によって異なるが通常、重量基準で90:1G
〜1G:90が好ましく、さらに好ましくは80:20
〜20:80でめる。この範囲からはずれると凝集脱水
効果が低下する。
本発明の汚泥脱水剤の脩加量は、汚泥の性状(pH,8
8,VSS、電気伝導度など)によって異す、6.6E
、一般的には、o、s 〜awt*(対ss)&ifと
する。
本発明の汚泥脱水剤の碓加力法としては(リホリアクリ
ルアミド糸ポリマーのマンニッヒ変性物とアニAン性七
愼高分子績東剤とを別々に同一の溶解槽の水中VC投入
し、0.1〜2%程度の水溶液、とじ、これを汚泥に冷
加する方法と、■両者の混合*を水中に投入し水l@液
とし、これを添加する方法と、■それぞれを別々に水#
液とし、これを混賞して添カロする方法がろるが、特に
■の方法に、汚泥の性状に合せて予め配合割合の定めら
れたマンニッヒ変性物とアニオン性有機高分子談31!
創との混合物を選択することにより、框扱が容易で、し
かも汚泥とtI3泥脱水剤との砿業反応か均一に行わn
るので好ましい方法でめる。
このように本弁明にカチオン性南慎^分子鍼集剤とアニ
オン性有愼尚分子#!、果剤とを汚泥に象加する削に混
性するものであり、予め混合しても肉羨果創が反応して
不溶性物を生成することはなく、筐た汚泥に円銃集剤を
別々にi〃uする場合に比べ砿集幼釆も浚れている。
ポリアクリルアミド系ポリマーのマンニッヒ震社物は0
.1〜2%@腋の水浴取とするとpHが105度と尚く
、とOpH値ではカチオン性を万(さないので、アニオ
ン性M機高分子凝集剤と共に同じ水中に溶解しても不溶
化して鍛固物を形成することはない。ポリアクリルアミ
ド系ポリ1−のマンニッヒ変性物を酸塩としたものなど
その水I@液のpHが高くない場合は、水溶液pHがl
O程度となるように炭酸塩や重板酸塩を予め配合してお
くとよい。また浴媒となる水のpHkaめておいてもよ
い。しかし、マンニッヒ変性物をさらに四級化したもの
は^pHでもカチオン性を示し、本発明に扛使えない。
クリルアミド系ポリマーのマンニッヒ変性物は、カナオ
ン性を帯び、これが汚泥中のssの負荷を甲種するとと
もに、この中和にょル生成した倣Ik11フロックはア
ニオン性有機尚分子縦集剤によシ粗大で翁固なフロック
となる。このフロックは濾過性、脱水性に後れる。
凝集時の置拌tよ、攪拌槽における攪拌羽根による攪拌
に限らず、配管中の流れによるものでもよい。攪拌機を
備えた攪拌槽の場合、目安として攪拌羽根の周速を0.
5〜5m/lxとする。
以上の凝集により生成したフロックをそのまま、または
分離水を除去したのち、脱水機に供給し、従来法と同様
にして脱水を行う。脱水機としては遠心脱水機、真空脱
水機、ベルトプレス型脱水機、スクリエープレスまたは
フィルタプレス等の従来よシ聞用されている脱水機が使
用口■能である。
なお、本発明の汚泥脱水剤は、硫寂バンド、ポリ塩化ア
ルミニウム、塩化第二鉄などの無機鍛集剤またはジメナ
ルアミノエチルメタクリレートの単独M&体や、これと
アクリルアミドとの共重合体などのカチオン性有機高分
子叔集剤と併用することもできる。
本発明の汚泥脱水剤は、カチオン性成分とアニオン性成
分の両方を含むけれどもり不溶化することなく同一の溶
解槽で溶解できるなど取扱が容易で、しかも凝集脱水効
果が優れている。
次に本発明の実施例について説明する。各実施例におい
て使用し九、ポリアクリルアミドをジメチルアミンとホ
ルムアルデヒドトチマンニッヒ変性したものおよびアニ
オン性有機嵩分子−集剤にそれぞれ表−1および表−2
の通りである。
表−1゜ 表  −2 実施例1゜ し尿の生物処理水を硫酸アルミニウムによシ凝集浮上処
理した際発生する三次処理・汚泥(pH6,6,88:
 2,396. VSS : 60%対SS、電気伝導
度700μs/cIn)に表−1のマンニッヒ変性物M
2と表−2のアニオン性有機高分子凝集剤A5と’if
:1(重量比)で混合した粉末の汚泥脱水剤を水溶液の
形で給泥配管中に添加したのち、遠心脱水1!H840
5L (石川島播磨重工業株式会社製)により遠心力3
500Gで脱水処理した。
結果を表−3に示す。また、比較のため、M2およびA
5をそれぞれ単独添加した場合、M2、A5の順に添加
した場合、A5、M2の順に添加した場合、およびC(
従来、これを単独添加して処理していた)を添加し良場
合も併せて表−3に示す。
表  −3 本発明は、SSM!El収率、脱水ケーキ含水本におい
てともに優れていることがわかる。
実施例2゜ 実施例1と同じ汚泥を200 mlとり、こflK表−
4に示したマンニッヒ変性物ト、アニオン性有機高分子
#婁ユ剤A4とを1:1(iijJl比)で混合してな
る粉末の汚泥脱水剤を水浴液の形で対SS2.2%添加
してヌツチェテス) f 行ッた。b4: t+は、侵
拌機(二枚平羽根)によシ500!−(周速2 m /
 see )で30秒間行い、フロックを生成嘔せたの
ち、100 メッシェナイロン赫布を敷いたブフナーロ
ート上に注ぎ、20秒後の濾叡蓄金測定した。結果を表
−4に示す。
フロック径も併せて表−4に示す。
表  −4 汗)  0:41.  O:良、 △二町、×:不可試
験晃l〜4の結果から、汚泥脱水剤のマンニッヒ変性物
成分は、カチオン性の度合が尚い程、すなわち、pH3
におけるコロイド当1値が+1.5 meq / f以
上の力が濾過脱水性に優れることがわか9、また試kt
’m5〜7の結果からアニオン性の度合1低い程、すな
わち、pHt。
におけるコロイド当量値が一2〜Omeq/)ものが好
ましいことがわかる。また、試装置8およびその他から
マンニッヒ変性物成分は固有30C)が4(dJ、/?
)以上のもの粘度((1711N−Na NOx が好ましいことがわかる。
會 実施例3゜ 食品製造工場廃水の活性汚泥処理に伴ない発生した余剰
汚泥(pH6,9、SS:1.9%、VSS:88僑対
SS、S気伝樽度2500μs/crn) の200d
に、マンニッヒ変性物M2と、表−5のアニオン性有機
高分子凝集剤とを1:i  (重曹比)で混合してなる
粉末の汚泥脱水ThJ を水溶液の形で対SS1.5%
 添加し、実施例2と同様にヌッチェテス)1−行った
。結果を表−5に示す。
1に−5 試験!b1〜6の結果から汚泥脱水剤中のアニオン性有
機高分子凝集剤成分は、pHl0におけるマイナスのコ
ロイド当量値の絶対値が0.7meq/1よシ大きいも
のが好ましく、また試験1%7゜0C 8から、固有粘度(〔aIN−NaN03)が10程度
と低いものも濾過脱水性が優れていることがわかる。
実施例4゜ 厨m廃水のポリ塩化アルミニウムによZM集処理で発生
した汚泥(pH6,7、SS:0.9%、VSS二83
%対ss、tt気伝碑度azooμs/z)の200−
に、マンニッヒ変性物M2とアニオン性有機高分子凝集
剤A5とを表−6の配合比(重t)で混合した粉末汚泥
朕水剤を水溶液の形で1.5慢対SS添加し、実施例2
と同様にヌッチェテストを行った。結果全表−6に示す
。また、比較のため、M2およびA5をそれぞれ単独添
加の場合(試験Nh 4.5 ) 、それぞれを別々に
溶解して別々に同時に添加しfc−合(試験Na6)、
順次添加した場合(試験N17.8 )の結果も表−6
に示す。
表 −6 注1)別々に溶解して同時添加。
注2)別々に溶痘してM2、ム5のlI#c添加。
注3)別AK溶解してム5、M2O11に添加。
表−6から汚泥脱水剤中のマンニッヒ変性物とアニオン
性7に機筒分子凝集削は80 : 20〜20:80が
好ましいことがわかる。
出願人 栗田工業株式会社

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  ポリアクリルアミド系ポリマーのマンニッヒ
    変性物と、アニオン性有機高分子凝集剤とt有効成分と
    して含有することを特徴とする汚泥脱水剤。
  2. (2) マンニッヒ変性物は、pH3におけるコロイド
    当量値が1.5m@q/IF以上で、plilOにおけ
    るコロイド当量値が一2〜Qll・q / fであり、
    固有粘度〔り) 3Q’0 1))−N180mが4.0 (dt/f )以上であ
    ) る特許請求の範囲総1項記載の汚泥脱水剤。
  3. (3)  アニオン性有機高分子襞集剤扛、pH10に
    オケるマイナスのコロイド当量値の絶対値カ0−7me
    q/f以上でToル、固有粘度〔η〕300IN−N社
    東り が1 G (dt/f)以上でるる特許請求の範囲第1
    項またI’!MI2JJ紀載の汚泥脱水剤。
  4. (4)  マンニッヒ父性物とアニオン性有愼^分子−
    来剤とのム鼠比率か90:10〜10:90でめる特許
    請求の範囲第1項ないし第3撫υいずれ力為に記畝V汚
    泥脱水刑。
  5. (5)  アニオン性有機高分子猷集刑は、ポリアクリ
    ルアミドの部分加水分解物、アクリルアミドとアクリル
    酸ナトリウムとの共電合物、アクリルアミドとビニルス
    ルホン戚ナトリウムとの共重合物、2よびアクリルアミ
    ドとアクリル酸ナトリウムと2−アクリルアミド−2−
    メチルグロバンスルホン戚ナトリウムとの三元共ム合物
    からなる群から選ばれる1m以上のものである特許請求
    の範囲第1項ないし第4項のいずれかに記載の汚泥脱水
    剤。
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