JPS6257700A - 汚泥の脱水方法 - 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〕 この発明は、汚泥の脱水方法に関するものである。

〔従来の技術〕

下水、し尿または各ｔｊｌ腫某廃水の処理において余剰
汚泥や凝集汚泥などの汚υ已が発生する。

このような汚泥の脱水剤として、従来の無憬凝集剤に代
わり、近年、有機高分子凝集剤が使用されるようになり
九。汚υヒ中の懸濁固形物（以下、８３という。）を縦
来する方法としては。

カチオン注Ｍ機島分子凝集剤を単独６加する方法、アニ
オン注有愼高分子−果剤を礒加して攪拌混合し几のちカ
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
性有機高分子凝集剤を添加する方法、カチオン性有機高
分子凝集剤とアニオン性有機高分子凝集剤とを同時に添
加する方法が知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

カチオン性有機高分子凝集剤の単独晧加の場合は、脱水
後のケーキ含水率が高く、ＳＳ回収率が低くまたｐ布を
使用する脱水機においてｐ布とケーキとの剥離性が不充
分なことが多かっ友。１尺カチオン性有機高分子凝集剤
およびアニオン性有機高分子凝集剤を併用（順次添加。

１几は同時添加）する場合には、ケーキ含水率、ＳＳ１
ｇＪ収率、剥離性などが多少収音する場合があるものの
、凝集剤の溶解槽および貯槽、凝集反応槽などを複数個
心安とし、さらに両凝集剤のｆＪ５加割合を制御しなけ
ればならない煩雑さがあった。また、カチオンおよびア
ニオン性有機高分子凝集剤を同時添加する際、同一の溶
解槽に両者を投入し薬剤を調製する方法をとると不溶化
してしまうこともあった。

本発明は、このような状況下に、取扱いが容易で、凝集
脱水効果の優れた汚泥の脱水方法を提供することを目的
とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は汚泥にポリアクリルアミド系ポリマーのマンニ
ッヒ変性物とアミノ基含有カチオン系ポリマーとを含む
、ｐＨ６〜１０．５の汚泥脱水剤溶液を加えた後、脱水
することを特徴とする汚泥の脱水方法である。

本発明において処理対象となる汚泥は、し尿の嫌気性消
化汚泥、し尿の好気性消化汚花、し尿浄化槽汚泥、し尿
消化脱離液、下水、各種産業廃水の活性汚泥処理におけ
る余剰汚泥、下水の最初沈殿池汚泥、し尿、下水等の三
次処理で発生する凝集汚泥、各槙浬業廃水の凝集汚泥な
どがあるが、これに限定されるものではない。

これらの汚泥は単独ｉ几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に、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、ま友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
との共重合体がある。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が挙げられる。

ポリアクリルアミド系ポリマーをｐＨ下（ｐＨ１θ〜１
２程度）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、ポリマーは官能基としてアミノ
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。これらの官能基のうち、アミ
ノメチルアミド基は、カチオン性であり、またカルボキ
シル基はアニオン性である。カチオン性およびアニオン
性の８度は通常コロイド当量値で示され１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
、カチオン性の度合としてｐＨ３におけるコロイド当ｉ
ｔ（直が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せ値が−２〜
−０，１ｆｆｉｅｑ／ｆであることが好ましいｏ　　”
１７Ｃ，このマンニッヒ変性物は、固有粘度（？Ｊｉ々
”ｔ’ＪａＮｕ。

が４．ｏ（ｄ／／ｒ）以上であることが好ましい。コロ
イド当ｆｉ１直および固有粘度が上記の範囲からはずれ
ると、凝集脱水効果が低下する。

カチオン系ポリマー扛第２級又は第３級アミノ基を含む
ものが好ましく、具体的にはジメチルアミノエチルアク
リレート等のアミノアルキルアクリレート、ジメチルア
ミノエチルアクリレート等のアミノアルキルメタクリレ
ート、ジノチルアミノプロビルアクリルアミド等ノアミ
ノアルキルアクリルアミド、ジメチルアミノプロビルメ
タクリルアミド等のアミノアルキルメタクリルアミド等
が挙げられる。

これらのポリマーはホモポリマーでもよいが。

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。なお、これらのカチオン系ポリマーの固
有粘度は〔η３０．ｉ”１−ＮａＣｌが３　ｄｉ／を以
上であることが望ましい。なお本発明においては４級ア
ンモニウム塩含有カチオン性ポリマーは高ｐＨでもカチ
オン性を示すので使用できない。

この発明においては前記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ミン基含有カチオン系ポリマ
ーとを一液化し、かつその浴液のｐＨを６〜１Ｏ０５に
調整するものである。

−液化は予め行なって８いてもよいし、また、現場で使
用直前に行なってもよい。さらに、−液化に際しては、
溶液化した各ポリマーを、ｐＨ調整剤の存在下、所定量
混合して製造してもよいし、予め所定の濃度、ｐＨとな
るように各ポリマー粉末及び固形ｐＨ調整剤を混合して
おき、使用に先立って、混合物を水溶液化してもよい。

本発明に用いられるｐＨ調整剤としては塩酸、硫酸、硝
酸、水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウムなどの他、
リンゴ酸、スルファミン酸。

炭酸ソーダ、炭酸アンモニウムなどの粉末状化合物が例
示される。

一液化し友ときのｐＨが６〜１０．５の範囲内にあると
、ポリアクリルアミド系ポリマーのマンニッヒ変性物と
アミノ基含有カチオン系ポリマーとは反応せず、十分混
合されて良好な脱水効果を示す。一方、−液化したとき
のＰＫが６〜１０．５の範囲をはずれると、両ポリマー
が反応し合って白濁物を生じ、脱水効果を示さなくなっ
たり、カチオン系ポリマーが浴解しなくなったりする。

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
ッヒ変性物とアミノ基含有カチオン系ポリマーとの配合
割合は特に限定されないが、好１しくは９０：１０〜１
０：９０．　　特に好ましくは８：２０〜２０：８０で
ある。

本発明の汚泥脱水剤溶液に含まれる両ポリマーの添加量
は、汚泥の性状（ｐＨ，８８，ＶＳＳ、電気伝４度など
）によって異なるが、一般的には、０．５〜６ｗｔ％（
対ＳＳ）程度とする。

汚泥に汚泥脱水剤溶液を添加し、十分混合攪拌した後、
脱水する。

脱水はベルトプレス型脱水機、遠心脱水機、ロータリー
スクリーン、ロールプレス、スクリ２−プレス、フィル
タールレス等の公知の手段によって実施する。

こうして脱水されたケーキは別途処分する。

〔作　　用〕 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
ミノ基含有カチオン系ポリマーがｐ上■６〜１０．５の
範囲で一液化されると、マンニッヒ変性物のほうのポリ
マーは弱アニオン性を呈し、一方力チオン系ポリマーは
全くカチオン性を呈さないか、もしくはカチオン性が抑
制された状態にある。従って何ら反応生物を生成するこ
と　　　　・なく−液化される。

この脱水剤溶液が汚泥（一般的にｐＨに中性〜弱酸性）
に添加されると、ｐＨは汚泥のｐＨとなって低くなるの
でカチオン系ポリマー及びマンニッヒ変性物がカチオン
性を帯び、これが汚泥中のＳＳのマイナス電荷を中和す
る。中相により生成ｔ、７ｔフロックはアニオン性ポリ
マーにより粗大化され１強固なフロックになる。こうし
て得られ九フロックＦｉ濾過性、脱水性、及びはく雌性
に優れる。

〔発明の実施例〕

次に本発明の実施例を掲げて、本発明をさらに説明する
。

本発明の実施例で用いたポリマーを表１に示す。

表−１ 実施例１ ＰＨ５，９，８８１，８％ＶＳＳ８２．３％／ＳＳの性
状を示す下水混合生汚泥（最初沈殿池汚Ｕ１を余剰汚泥
との混合物ンを対象として、この発明方法を実施し友。

先ず、この混合生汚泥を攪拌翼付き凝集槽へ供給し、表
２に記載した汚泥脱水剤を、所定量加えて、３０秒間攪
拌し、フロックを形成させた。このフロック径を測定後
、１００メツシＳｆイロンＰ布を敷いたプフナーロード
に注ぎ、２０秒後のＰ液量を測定したー 結果を表２に示す。

表−２ 注　ケーｘｌｌｊｌ、Ｚとも所定蓋Ｏ粉末１会物を水＃
Ｉ液化した。

評価の項目で０は良好、０は比較的良好、Δは不良を意
味する。

なお、比較例として、ＡＩ単独（ケースＮ［Ｌ３）Ｂ１
単独（ケース遅４）、Ａ２単独（ケース嵐５）及び先ず
Ｂｌを所定量添加した後、Ａ２を所定量添加（ケース嵐
６）の場合についても表２に結果を示した。

これから、本発明方法では極めて良好な脱水効果が得ら
れることがわかる。

実施例２ し尿の生物処理に伴ない発生した余剰汚泥、消化汚泥お
よび凝集（三次処理）汚泥の混合汚泥（ｐＨ６，６、Ｓ
Ｓ１．４％、Ｖ８Ｓ８３％／ミＳ）を実施例１と同様の
操作によって脱水試験した。

結果を表３に示す。

なお、比較例として、各薬剤を単独で用いた場合（ケー
スＩｌＩ＆Ｌ９〜１２）及び先ずＢｌを所定ｆｆＡ加し
友後、Ｃを所足菫暉加（ケースＮ１５）の場合について
も表３に結果を示した。

表−３ 注　ケース−７は所定量の粉末混合物を水溶液化した。

ケース−８は肉粉末を溶かし、塩酸で調整した。

評価の項目の記号Ｏ意味は表２と同一。

これから、本発明方法は優れ友効果を発揮することがわ
かる。

〔効果〕

本発明で用いられる汚泥脱水剤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７ミノ基含有カチオン系
ポリマーを特定ｐＨ条件下に一液化することができるの
で、個別注入に伴う操作の繁雑性から開放される。と同
時に、−液化することにより、汚泥の脱水性が極めて改
善される。

特許出願人　　栗田工業株式会社 手　　続　　補　　正　　書 昭和６１年１０月３日

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）汚泥にポリアクリルアミド系ポリーマーのマンニ
   ッヒ変性物とアミノ基含有カチオン系ポリマーとを含む
   、ｐＨ６〜１０．５の汚泥脱水剤溶液を加えた後、脱水
   することを特徴とする汚泥の脱水方法。
2. （２）マンニッヒ変性物は、ｐＨ３におけるコロイド当
   量値が１．５ｍｅｑ／ｇ以上で、ｐＨ１０におけるコロ
   イド当量値が−２〜−０．１ｍｅｑ／ｇであり、固有粘
   度〔η〕＾３＾０＾℃＿１＿Ｎ＿−＿Ｎ＿ａ＿Ｎ＿Ｏ＿
   ３が４．０（ｄｌ／ｇ）以上である特許請求の範囲第１
   項記載の脱水方法。
3. （３）アミノ基含有カチオン系ポリマーがアミノアルキ
   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
   アミドから選ばれる化合物である特許請求の範囲第１項
   又は第２項記載の脱水方法。
4. （４）汚泥脱水剤溶液のｐＨが８〜９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脱水方法。