JPS6352527B2

JPS6352527B2 -

Info

Publication number: JPS6352527B2
Application number: JP57098699A
Authority: JP
Inventors: Minoru Watanabe; Takashi Akeboshi
Original assignee: ICHIKAWA KEORI KK; KURITA KOGYO KK
Current assignee: ICHIKAWA KEORI KK; KURITA KOGYO KK
Priority date: 1982-06-09
Filing date: 1982-06-09
Publication date: 1988-10-19
Also published as: JPS58216707A

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、粉末汚泥脱水剤に関するものであ
る。下水、し尿または各種産業廃水の処理におい
て余剰汚泥や凝集汚泥などの汚泥が発生する。こ
のような汚泥の脱水剤として、従来の無機凝集剤
に代わり、近年、有機高分子凝集剤が使用される
ようになつた。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独添加する方法、アニオン性
有機高分子凝集剤を添加して撹拌混合したのちカ
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撹拌混合した
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。これらの従来技術においては、カチオン
性有機高分子凝集剤の単独添加の場合は、脱水後
のケーキ含水率が高く、SS回収率が低く、また
布を使用する脱水機において布からのケーキ
の剥離が不充分なことが多かつた。またカチオン
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、または同時添加）する
場合には、ケーキ含水率、SS回収率、剥離性な
どが多少改善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必要と
し、設備費が嵩み、さらに両凝集剤の添加割合を
制御しなければならない煩雑さがあつた。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て薬
液を調整する方法では凝集剤が不溶化してしまう
こともあつた。本発明は、従来技術のこのような不便、不都合
を解消するもので、取扱いが容易で、かつ凝集脱
水効果の優れた粉末汚泥脱水剤を提供することを
目的とする。本発明は、溶解時の固有粘度〔η〕30℃_1N-NaNO3が
3.0（dl／ｇ）以上であつて、かつPH４におけるコ
ロイド当量値が1meq／ｇ以上である粉末カチオ
ン性有機高分子凝集剤と、溶解時の固有粘度
〔η〕30℃_1N-NaNO3が10（dl／ｇ）以上であつて、かつ
PH
10におけるマイナスのコロイド当量値の絶対値が
0.7meq／ｇ以上である、強酸基を含まない粉末
アニオン性有機高分子凝集剤と粉末の酸又は粉末
の酸性ナトリウム塩とを有効成分として含有し、
かつ、前記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の重量比率が90：10〜
50：50である。ことを特徴とする粉末汚泥脱水剤
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泥、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、各種産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。本発明におけるカチオン性有機高分子凝集剤
は、例えばジメチルアミノエチルメタクリレー
ト、ジメチルアミノエチルアクリレートもしくは
ジメチルアミノプロピルメタクリレートまたはそ
れらの四級化物の単独重合体、ジメチルアミノエ
チルメタクリレート、ジメチルアミノエチルアク
リレートもしくはジメチルアミノプロピルメタク
リレートまたはそれらの四級化物とアクリルアミ
ドまたはメタクリルアミドとの共重合体、ポリア
クリルアミドもしくはポリメタクリルアミドのマ
ンニツヒ変性物またはその四級化物およびポリア
クリルアミドもしくはポリメタクリルアミドのホ
フマン分解物などが挙げられるが、これに限定さ
れない。カチオン性有機高分子凝集剤は、常法により得
られる。たとえば、重合するモノマーを水あるい
はメタノールなどの有機溶媒に溶解し、重合開始
剤を加え重合することによつて得られる。重合開
始剤としては過酸化水素、過硫酸アンモニウム、
過硫酸カリウム、過酸化ベンゾイル、アゾビスイ
ソブチロニトリル、その他一般的に使用されてい
るものであり、これらを単独あるいは併用するこ
とができる。また還元剤をさらに併用するレドツ
クス系重合開始剤でもよい。マンニツヒ変性物は、ポリ（メタ）アクリルア
ミドにアミンとアルデヒドとを作用させて得ら
れ、またホフマン分解物はポリ（メタ）アクリル
アミドにアルカリ雰囲気で次亜ハロゲン酸塩を作
用して得られる。本発明におけるカチオン性有機高分子凝集剤
は、固有粘度（〔η〕30℃_1N-NaNO3）が3.0（dl／ｇ）
以
上のものである。また、カチオン性の度合として
はPH４におけるコロイド当量値が1meqg以上であ
ることが必要である。コロイド当量値および固有
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。本発明におけるアニオン性有機高分子凝集剤
は、スルホン基やホスホン基などの強酸基を含ま
ないものであり、ポリアクリルアミドまたはポリ
メタクリルアミドの部分加水分解物、アクリルア
ミドまたはメタクリルアミドとアクリル酸ナトリ
ウムまたはメタクリル酸ナトリウムとの共重合体
などが挙げられるが、これに限定されるものでは
ない。アニオン性有機高分子凝集剤も、常法によ
り製造することができる。本発明におけるアニオン性有機高分子凝集剤は
PH10におけるマイナスのコロイド当量値の絶対値
が0.7meq／ｇ以上で、固有粘度（〔η〕30℃_1N-NaNO3）
が10（dl／ｇ）以上であることが必要である。本発明における酸は、硫酸水素ナトリウム、り
ん酸二水素ナトリウム、ホウ酸、スルフアミン
酸、マレイン酸、リンゴ酸、マロン酸、コハク
酸、酒石酸、シユウ酸、クエン酸、フマール酸な
どが挙げられるが、これに限定されない。本発明は、前述の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酸とを有効成分
として含有する汚泥脱水剤であるが、前二者の比
率は汚泥の種類によつて異なるが、通常、重量基
準で90：10〜50：50とする。この範囲からはずれ
ると凝集脱水効果が低下する。なお、アニオン性
有機高分子凝集剤の重量比率が50を超えると、フ
ロツク径は増大するものの過性が劣るようにな
り、不都合である。酸は、汚泥脱水剤を0.2％水
溶液としたとき、PH3.5以下となる量とすること
が好ましく、PHが3.5を越えるとカチオン性有機
高分子凝集剤とアニオン性有機高分子凝集剤とが
反応してゲル化するおそれがあるので好ましくな
い。本発明の汚泥脱水剤の添加量は、汚泥の性状
（PH、SS、VSS、電気伝導度など）によつて異な
るが、一般的には、0.5〜6wt％（対SS）程度と
する。本発明は、汚泥の性状に合わせて予め配合割合
の定められた粉末混合物として使用するので取扱
いが容易でしかも汚泥と汚泥脱水剤との凝集反応
が均一に行われるので好ましい。このように、本発明は粉末状のカチオン性有機
高分子凝集剤と粉末状のアニオン性有機高分子凝
集剤とを粉末状の酸又は酸性ナトリウム塩と共に
汚泥に添加する前に予め粉状で混合したものであ
り、予め混合しても粉末状の酸又は酸性ナトリウ
ム塩の存在により両凝集剤が反応して不溶性物を
生成することはなく、汚泥に両凝集剤を別々に添
加する場合に比べ凝集効果も優れている。本発明の粉末汚泥脱水剤は0.1〜２％水溶液と
しても酸の存在によりPHが低くアニオン性有機高
分子凝集剤がアニオン性を示さないので、カチオ
ン性有機高分子凝集剤と反応して不溶性凝固物を
生成することはない。本発明の粉末汚泥脱水剤を汚泥に添加して撹拌
すると、カチオン性有機高分子凝集剤が汚泥中の
SS電荷（マイナス）を中和するととに、この中
和により微細フロツクが生成し、また、PH値は汚
泥PH値となつて高くなつているのでアニオン性有
機高分子凝集剤はアニオン性を帯び、これが微細
フロツクを、より粗大で強固なフロツクに成長さ
せる。このフロツクは過性、脱水性に優れてい
る。凝集時の撹拌は、撹拌槽における撹拌羽根によ
る撹拌に限らず、配管中の流れによるものでもよ
い。撹拌機を備えた撹拌槽の場合、目安として撹
拌羽根の周速を0.5〜5m／secとする。以上の凝集により生成したフロツクをそのま
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、スクリユープレスまたはフイルタプレス等
の従来より使用されている脱水機が使用可能であ
る。なお、本発明の粉末汚泥脱水剤は、硫酸バン
ド、ポリ塩化アルミニウム、塩化第二鉄などの無
機凝集剤と併用することもできる。本発明の粉末汚泥脱水剤は、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、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い
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
例において使用した、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はそれぞれ
表―１および表―２の通りである。

【表】

【表】実施例１し尿の生物処理に伴ない発生した余剰汚泥およ
び凝集（三次処理）汚泥の混合汚泥（PH6.8、
SS2.0％、VSS74％対SS）200mlに表―１のカチ
オン性有機高分子凝集剤C2と表―２のアニオン
性有機高分子凝集剤A3と酸として硫酸水素ナト
リウムとを１：0.5：１（重量比）で混合した粉末
の汚泥脱水剤を水溶液の形で対SS3.5％添加し撹
拌機（二枚平羽根）により500rpm（周速2m／
sec）で30秒間撹拌を行い、フロツクを生成させ
たのち、100メツシユナイロン布を敷いたブフ
ナーロート上に注ぎ、20秒後の液量を測定した
（ヌツチエテスト）。結果をフロツク径も併せて表
―３に示す。また、比較のためC2およびA3をそれぞれ単独
添加した場合、C2、A3の順に添加した場合、
A3、C2の順に添加した場合も併せて表―３に示
す。表―３から、本発明の粉末汚泥脱水剤は過性
に優れていることがわかる。

【表】実施例２し尿処理の生物処理に伴ない発生した余剰汚泥
および凝集（三次処理）汚泥の混汚泥（PH6.3、
SS1.5％、VSS80.1％対SS）を200mlとり、これ
に表―１に示した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A3と硫酸水素ナト
リウムとを１：0.5：１（重量比）で混してなる粉
末の汚泥脱水剤を水溶液の形で対SS4.2％添加し、
実施例１と同様にヌツチエテストを行つた。結果を表―４に示す。試験No.１〜６から汚泥脱水剤中のカチオン有機
高分子凝集剤の成分は、PH４におけるコロイド当
量値が＋1.0以上の方が過脱水性に優れること
がわかり、また試験No.７、８およびその他からカ
チオン性有機高分子凝集剤の成分は固有粘度
（〔η〕30℃_1N-NaNO3）が3.0（dl／ｇ）以上のものが
効果
良く、3.0（dl／ｑ）未満となると効果が悪くなる
ことがわかる。

【表】実施例３下水処理の生物処理に伴ない発生した余剰汚泥
および最初沈殿汚泥の混合汚泥（PH5.7、SS2.0
％、VSS84.6％対SS）200mlに、カチオン性有機
高分子凝集剤C1と表―２のアニオン性有機高分
子凝集剤と酸として硫酸水素ナトリウムとを１：
0.5：１（重量比）で混合した粉末脱水剤を水溶液
の形で対SS3.3％添加し、実施例１と同様にヌツ
チエテストを行つた。結果を表―５に示す。試験No.１〜５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の成分は、PH10における
マイナスのコロイド当量値の絶対値が、
0.7meq／ｇより大きいものが好ましく、また試
験No.６とその他から固有粘度（〔η〕30℃_1N-NaNO3）
が
10程度と低いものも過脱水性が優れていること
がわかる。

【表】実施例４厨房廃水のポリ塩化アルミニウムによる凝集処
理で発生した汚泥（PH6.5、SS0.8％、VSS85％対
SS）の200mlに、カチオン有機高分子凝集剤C2と
アニオン性有機高分子凝集剤A3と酸として硫酸
水素ナトリウムとを表―６の配合比（重量）で混
合した粉末の汚泥脱水剤を水溶液の形で両有機高
分子凝集剤の純分として、1.8％対SS添加し、実
施例１と同様にヌツチエテストを行つた。結果を表―６に示す。また、比較のため両有機
高分子凝集剤の添加量の合計を1.8％対SSとしC2
およびA3をそれぞれ別々に溶解して同時に添加
した場合（試験No.４）およびC2、A3をそれぞれ
単独添加、順次添加した場合の結果も表―６に示
す。表―６から汚泥脱水剤中の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は、80：
20〜50：50とすると過性が良いことがわかる。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１溶解時の固有粘度〔η〕30℃_1N-NaNO3が3.0（dl／
ｇ）以上であつて、かつPH４におけるコロイド当
量値が1meq／ｇ以上である粉末カチオン性有機
高分子凝集剤と、溶解時の固有粘度〔η〕30℃_1N-NaNO3が10（dl／ｇ）以上であつて、かつ
PH10におけるマイナスのコロイド当量値の絶対値
が0.7meq／ｇ以上である、強酸基を含まない粉
末アニオン性有機高分子凝集剤と粉末の酸又は粉
末の酸性ナトリウム塩とを有効成分として含有
し、かつ前記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の重量比率が90：10〜
50：50であることを特徴とする粉末汚泥脱水剤。２酸は硫酸水素ナリウム、りん酸二水素ナトリ
ウム、ホウ酸、スルフアミン酸、マレイン酸、リ
ンゴ酸、マロン酸、コハク酸、酒石酸、シユウ
酸、クエン酸、フマール酸よりなる群から選ばれ
た酸である特許請求の範囲第１項に記載の汚泥脱
水剤。３酸は、汚泥脱水剤を0.2％水溶液としたとき、
PHが3.5以下となる量である特許請求の範囲第１
項ないし第２項のいずれかに記載の汚泥脱水剤。４カチオン性有機高分子凝集剤は、ジメチルア
ミノエチルメタクリレートもしくはジメチルアミ
ノエチルアクリレートまたはそれらの四級化物の
単独重合体、ジメチルアミノエチルメタクリレー
トもしくはジメチルアミノエチルアクリレートま
たはそれらの四級化物とアクリルアミドまたはメ
タクリルアミドとの共重合体、ポリアクリルアミ
ドもしくはポリメタクリルアミドのマンニツヒ変
性物またはその四級化物、およびポリアクリルア
ミドまたはポリメタクリルアミドのホフマン分解
物よりなる群から選ばれる１種以上のものである
特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに
記載の汚泥脱水剤。５アニオン性有機高分子凝集剤は、ポリアクリ
ルアミドまたはポリメタクリルアミドの部分加水
分解物、およびアクリルアミドまたはメタクリル
アミドとアクリル酸ナトリウムまたはメタクリル
酸ナトリウムとの共重合体よりなる群から選ばれ
る１種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。