JPS62117700A - 汚泥の処理方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は汚泥の処理方法に関する。

〔従来の技術〕

活性汚泥法等の生物学的方法は、下水、し尿及びパルプ
排水、製あん排水等の有機性排水の処理に広く利用され
ているが、生物学的法にあっては発生する汚泥の取扱い
、特に汚泥の沈降性と脱水性が問題となる。即ち、糸状
細菌の増殖またはフロックを形成するバクテリアの細胞
の結合水による膨化に起因する汚泥比重の低下は、バル
キング現象の原因となり、汚泥の濃縮不能や沈降槽の表
面層からの汚泥の流出といった問題を招く。また汚泥の
水分量が高いほど。

汚泥の脱水、さらに汚泥の焼却処分が困望になる。

この問題を解決するため従来より種々の方法が提案され
ているが、その中で比較的好ましいものは汚泥の脱水に
アクリル酸ヒドラジド系高分子化合物を用いる方法であ
る（特開昭５８−３６６９７号公報）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、この方法によっても汚泥フロックが依然として
微細で重力ｆ過性が不十分である。

また脱水ケーキの含水率も高い欠点がある。前記高分子
化合物に鉄、マンガン等の重金屑イオンを併用しても、
前記の欠点を十分に解消することはできない。

本発明の目的は、汚泥の重力分離性を向上せしめてｌ布
からの剥離性及び処理ケーキ含水率の改善された汚泥の
処理方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の汚泥の処理方法は、有機性汚泥に、アクリル酸
ヒドラジド系高分子化合物とアミノ基又は第四級アンモ
ニウム塩を含有する高分子化合物と、酸又は酸性塩と、
多価金属塩とを゛含有する溶液を添加することを特徴と
するものである。

本発明で使用するアクリル酸ヒドラジド系高分子化合物
（以下、ＡＨポリマーという）としては 一般式 （式中、ＲはＩ−１またはＣＴ（、を表わし、Ａはアク
リルアミド、メタクリルアミド、アクリル酸エステル、
メタクリル酸エステルのモノマ一単位を表わし、Ｂはア
クリル酸又はその塩、メタクリル酸又はその塩、または
前記Ａと共重合可能なモノマ一単位を表わし、Ｑ、ｍ及
びｎは ０モル％〈０５１００モル％ ｎ＋ｍ＋α　２１００モル％ の関係を有する） で表わされる化合物が好ましい、Ａ単位と共重合可能な
り単位としては塩化ビニル、酢酸ビニル、ブタジェン、
スチレン、アクリロニトリル等が挙げられる。Ａ　Ｈポ
リマーの重合形態はブロック型、交互型、ランダム型の
いずれであってもよい。またＡ　Ｈポリマーの固有粘度
はましい。なお、ＡＨポリマーの製造例を後記に示した
が、Ａ　Ｈポリマーの製造法については特開昭５５−１
４４００４号公報に詳細に開示されている。

本発明で使用するアミノ基又は第四級アンモニウム塩を
含有する高分子化合物（以下、ＡＡポリマーという）と
しては、ジメチルアミノエチルアクリレートなどのアミ
ノアルキルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタク
リレートなどのアミノアルキルメタクリレート、ジメチ
ルアミノプロピルアクルアミドなどのアミノアルキルア
クリルアミド、ジメチルアミノプロピルメタクルアミド
などのアミノアルキルメタクリルアミド又はこれらの四
級化物等が挙げられる。また、これらと共重合可能な他
の単量体との共重合物も使用でき、他の単量体としては
アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリロニトリル
、メタクリロニトリル、酢酸ビニル、アクリル酸エステ
ル、メタクリル酸エステル等が挙げられる。ＡＡポリマ
ーの固有粘度はしい。

上記のＡＨポリマーとＡＡポリマーとが含有された溶液
によって処理効果が改善されえる。

だが、Ａ　Ｈポリマーは合成過程において、加水分解を
起こし、アクリル酸又はメタアクリル酸が生成する場合
が多く、−液化すると、ＡＨポリマーとＡＡポリマーと
の反応が起こり、必らずしも十分な効果はえられない。

そこで１本発明は上記ポリマーに酸又は酸性塩と、多価
金属塩とを配合することにより、Ａ　Ｉ−１ポリマーと
ＡＡポリマーとの反応を防止するものである。酸又は酸
性塩としてはスルファミン酸又は硫酸水素ナトリウムが
挙げられる。

多価金属塩としては硫酸亜鉛、塩化亜鉛、硝酸亜鉛、硫
酸第一鉄、硫酸第二鉄、塩化第二鉄、硫酸アルミニウム
、硝酸アルミニウム、硫酸銅、塩化銅、硝酸銅など、亜
鉛、鉄、アルミニウム又は銅などの塩が挙げられる。

なお、カルシウムやマグネシウムなどのアルカリ土類金
属塩も使用に供することができるが。

前述の多価金属塩に比べると効果が劣る。

以上の素材からなる溶液の使用によって本発明の目的は
達成されるが、この溶液の添加前に、有機性汚泥に金属
塩を添加しておくとさらに効果が改善されて好ましい。

金属塩としては、アルミニウム又は鉄の塩が好ましく、
特にハンドリング面からアルミニウム塩が好ましい。ア
ルミニウムの塩としては塩化アルミニウム、ポリ塩化ア
ルミニウム（ＰＡＣ）、　硫酸アルミニウム等が挙げら
れ、鉄の塩としては塩化第一鉄、塩化第二鉄、硫酸第一
鉄、硫酸第二鉄、ポリ硫酸鉄等が挙げられる。また、凝
集汚泥を酸処理して金属水酸化物を溶解せしめたものも
使用できる。

これら金属塩の添加によって汚泥フロックは。

より沈降しやすい状態になる。

汚泥に添加する溶液中のＡ　Ｉ−［ポリマーとＡＡポリ
マーとの含有割合は１重量比で１：９〜９：１゜好まし
くは２：８〜８：２である。この溶液の添加量は、溶液
中ポリマー鋸準で汚泥のＳＳに対して０．３〜５．０％
が好ましい。

なお、各成分間の配合割合は、ＡＨポリマー２０〜８０
部、ＡＡポリマー８０〜２０部、酸又は酸性塩５〜２０
０部、及び多価金属塩５〜１００部が目安である。

なお、予め金属塩を有機性汚泥に添加する場合は、金属
塩の添加量は汚泥のＳＳに対し１〜５０％、好ましくは
３〜３０％である。

本発明の方法を実施するには、上記の各成分を所定量溶
解して溶液とし、対象汚泥に添加すればよい。

なお、本発明方法で用いる組成物は各成分が粉末品とし
て得られるため、　１３）末品として所定量予め配合し
ておき、必要に応じて溶液化すると、取り扱い性が改善
されるので好ましい。汚泥に添加された組成物が均一に
分散するよう適宜攪拌を行ったのち脱水する。脱水はベ
ルトプレス、遠心分離機、スクリュープレス、フィルタ
ープレス等の公知の手段によって実施される。

〔作　　用〕

Ａ　Ｉポリマーは合成時、一部加水分解によるカルボキ
シル基の生成が避けられず、そのためにＡＡポリマーと
共に溶液化すると両者の反応が起こる。本発明方法では
、これを防出するために酸又は酸性塩を配合したもので
ある。即ち、酸性物質の配合によりカルボキシル基の解
離を抑制したものである。さらに、多価金属塩を配合す
ることにより、この解離はより完全に抑制されると共に
、Ａ　Ｉ−１ポリマ一同士を多価金属塩を介してキレ−
１〜結合させることにより、ポリマーの見掛けの分子量
を増加せしめ、凝集力を一層向上せしめたものである。

次に、製造例と実施例により本発明の効果を具体的に説
明する。？２造例は実施例において使用されるＡ　Ｈポ
リマーの製造例である。

製造例 のポリアクリルアミド１００ｇと８０％のヒドラジンヒ
トラード水溶液２００ｇを加え、攪拌しながら７０°Ｃ
で５時間反応させた。えられた粘稠溶液を約２０Ｑのメ
タノール中に注ぎ白色沈殿物をえた。

これをｆ取し再沈殿法によって精製した後、６０℃で減
圧乾燥しアクリル酸ヒドラジド系高分子化合物（以下、
Ａという）をえた。

〔発明の実施例〕

実施例１ 前記のＡと特定のポリマー及び酸又はアルカリを含有し
た溶液を使用して（必要に応じ予め金属塩を添加して）
汚泥の脱水試験を行った。

これらポリマーの物性は表−１に示すとおりである。

（以下余白） 処理した汚泥及び脱水試験方法は次のとおりである。

〈汚　泥〉 下水の消化汚泥 ｐｌ−１７，０，ＳＳ　＝２．４６％、　ＶＳＳ／５Ｓ
＝５９．４％く脱水試験法〉 １）汚泥２００ｍ　Ｑを採取した。

２）金属塩を添加する場合、所定の金属塩を所定量添加
し、攪拌機（２枚羽根）により２５０ｒｐｍで３０秒間
攪拌を行った。

３）所定のポリマー、酸又は酸性塩及び多価金属塩を同
一溶液として所定量添加し、攪拌機（２枚羽根）により
２５０ｒｐｍで３０秒間攪拌を行った。

４）生成したフロックを５０メツシユのナイロンｌ布を
敷いたブフナーロートに注ぎ、１０秒後の枦液量を測定
した。

５）また１分間ｆ過後の汚泥をベルトプレス型脱水機用
ｆ布（ポリエステル、杉綾織）およびスポンジではさみ
、０．５ｋｇ／ｃａｒの圧力で６０秒間圧搾脱水した後
、脱水ケーキの含水率を測定した。

６）′ｆ布土のケーキ面積に対し、剥離したＳＳのｌ布
面績を剥雛率として％で表示した。

結果を表−２に示す。

なお１表−２には各種比較例の結果も併せて掲載したが
、うち、ケースＮａ　９はポリマーを別々に溶解して同
時に添加した例である。

これから、本発明方法は、いずれの指標においても従来
例よりはるかに効果が良いことがわかる。

実施例２ 実施例１において、汚泥として加工食品工場廃水を生物
処理して得られた。　５Ｓ＝１．４８％、ＶＳＳ／５Ｓ
＝７５．５％の余剰汚泥を用いた他は、実施例１と同じ
方法で実施した。

結果を表−３に示す。

なお、比較例の結果も併せて示す。

（以下余白） これから、本発明方法は、従来法に比べて顕著な効果が
得られることがわかる。

実施例３ 加工食品工場廃水処理の結果得られた余剰汚泥と凝集汚
泥の混合汚泥をベルトプレスで脱水し、次いで得られた
ケーキをロータリーキルンで乾燥させた。

乾燥物の含水率と、乾燥に要した重油量を表−４に示す
。

なお、比較例として、キトサンとポリアクリル酸ナトリ
ウムとを用いる二液法を採用し、同様の操作を行なった
。結果を併せて表−４に示す。

（以下余白） 本発明方法においては、脱水ケーキが小鏡状に解砕され
やすいため、二液法とほぼ同等の含水率であっても、乾
燥用重油量が大＋１１に削減できることがわかる。

〔効　　果〕

本発明によれば、ＡＩ−ＩポリマーとＡＡポリマー、酸
又は酸性塩及び多価金属塩との併用によってＡＴＩポリ
マー単独使用の場合に比べ、大きくかつ緻密な汚泥フロ
ックを形成することができる。このため、汚泥の重力分
離性が優れ脱水ケーキ含水率が低く、またＩ布からの剥
離が良好である。それゆえ１本発明を実施することによ
って汚泥の脱水処理ヱの向上を図ることができ、大皿の
汚泥の発生する排水処理設備にも有効に利用できる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、有機性汚泥に、アクリル酸ヒドラジド系高分子化合
   物とアミノ基又は第四級アンモニウム塩を含有する高分
   子化合物酸又は酸性塩と多価金属塩とを含有する溶液を
   添加することを特徴とする汚泥の処理方法。 ２、アクリル酸ヒドラジド系高分子化合物が一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、ＲはＨまたはＣＨ＿３を表わし、Ａはアクリル
   アミド、メタクリルアミド、ア クリル酸エステル、メタクリル酸エステル のモノマー単位を表わし、Ｂはアクリル酸 又はその塩、メタアクリル酸又はその塩、 または前記Ａと共重合可能なモノマー単位 を表わし、ｌ、ｍ及びｎは ０モル％＜ｌ≦１００モル％ ｎ＋ｍ＋ｌ＝１００モル％ の関係を有する） で表わされる化合物である特許請求の範囲第１項記載の
   汚泥の処理方法。 ３、アミノ基又は第四級アンモニウム塩を含有する高分
   子化合物がアミノアルキルアクリレート、アミノアルキ
   ルメタクリレート、アミノアルキルアクリルアミド、ア
   ミノアルキルメタクリルアミド又はこれらの四級化物か
   ら選ばれる化合物である特許請求の範囲第１項ないし第
   ２項のいずれにかに記載の汚泥の処理方法。 ４、酸または酸性塩がスルファミン酸または硫酸水素ナ
   トリウムである。特許請求の範囲第１項ないし第３項の
   いずれかに記載の汚泥の処理方法。 ５、多価金属塩が亜鉛、鉄、アルミニウムおよび銅の塩
   から成る群から選ばれる少くとも１種である特許請求の
   範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の汚泥の処理
   方法。