KR20020080327A - Cationic polymers for sludge dewatering - Google Patents

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KR20020080327A
KR20020080327A KR1020027004390A KR20027004390A KR20020080327A KR 20020080327 A KR20020080327 A KR 20020080327A KR 1020027004390 A KR1020027004390 A KR 1020027004390A KR 20027004390 A KR20027004390 A KR 20027004390A KR 20020080327 A KR20020080327 A KR 20020080327A
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프란쯔 끄레스타
엔리꼬 첼리
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케미라 케미 악티에볼라그
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Abstract

본 발명은 슬러지 탈수용 조성물 및 방법에 관한 것이다. 슬러지 탈수용 방법은, 슬러지를 탈수시킨 후에, 엉김 보조제 및 엉김제로 슬러지를 처리하는 단계가 포함된다. 본 방법은, 엉김 보조제가 무기 화합물이며; 상기 엉김 보조제 및 엉김제가 엉김제의 중량부당 엉김제의 0.1 내지 10중량부를 포함하는 고체 조성물로서 제공되며; 조성물의 수성 용액 또는 분산액을 제공하기 위해서 조성물에 물이 첨가되며; 상기 수성 조성물이 슬러지에 첨가되고; 슬러지가 탈수되는 것을 특징으로 한다. 슬러지 탈수용 조성물은, 엉김제의 중량부당 0.1 내지 10중량부의 엉김 보조제와 고체 무기 엉김제의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a composition and method for sludge dewatering. The sludge dewatering method includes the step of treating the sludge with a tangle aid and a tangle agent after dewatering the sludge. In this method, the entanglement aid is an inorganic compound; The entanglement aid and the entanglement agent are provided as a solid composition comprising 0.1 to 10 parts by weight of the entanglement per weight part of the entanglement; Water is added to the composition to provide an aqueous solution or dispersion of the composition; The aqueous composition is added to the sludge; It is characterized in that the sludge is dewatered. The sludge dewatering composition is characterized in that it comprises a mixture of 0.1 to 10 parts by weight of agglomeration aid and a solid inorganic agglomeration agent per weight part of the flocculation agent.

Description

슬러지 탈수용 양이온 중합체{CATIONIC POLYMERS FOR SLUDGE DEWATERING}Cationic polymer for sludge dewatering {CATIONIC POLYMERS FOR SLUDGE DEWATERING}

양이온 하전된 수용성 또는 수분산성 중합체는 수성 현탁액을 탈수시키는 것에 관련된 방법에 활용되고 있다. 슬러지 탈수량은, 응집시키거나 엉기게 하기 위해서 슬러지에 화학 시약을 혼합시킴으로써 증대되며, 이로써 물 분리 공정이 용이해진다. 이를 위해서, 상이한 합성 고분자 중합체가 슬러지를 화학적으로 처리하는데 다량 사용되어 왔다. 고분자 폴리아크릴아미드가 일반적으로 사용되고 있다. 이러한 고분자 전해질은 단독으로 사용되거나, 무기 응집제 또는 강이온 유기 고분자 중합성 응집제와 함께 사용되고 있다. 가장 자주 사용되는 무기 및 유기 응집제는, 일반적으로 염화 제2철과 같은 철염, 및 디알릴 디메틸 암모늄 클로라이드(DADMAC)와 에피클로로히드린 디메틸 아민(에피-DMA)의 중합체이다. 각각의 개별적인 슬러지는 상이한 특성 및 처리 방법을 보유하고 있어서, 이것에 의해서 첨가할 적당한 응집제 및 엉김제의 사용이 결정된다고 일반적으로 받아들여지고 있다.Cationic charged water soluble or water dispersible polymers have been utilized in methods related to dehydrating aqueous suspensions. The sludge dewatering amount is increased by mixing the chemical reagent with the sludge in order to agglomerate or clump, thereby facilitating the water separation process. To this end, different synthetic high polymers have been used in large quantities to chemically treat sludge. Polymeric polyacrylamides are generally used. These polymer electrolytes are used alone or in combination with an inorganic flocculant or a strong ion organic polymerizable flocculant. The most frequently used inorganic and organic flocculants are generally iron salts, such as ferric chloride, and polymers of diallyl dimethyl ammonium chloride (DADMAC) and epichlorohydrin dimethyl amine (epi-DMA). It is generally accepted that each individual sludge has different properties and treatment methods, thereby determining the use of suitable flocculants and flocculating agents to be added.

현탁액을 엉기게 하기 전에, 먼저 컨디셔닝제 또는 응집제를 첨가시키는 것이 종종 바람직하다는 것이 공지되어 있는데, 이것은 철염 또는 알루미늄염과 같은 무기 다가염, 또는 상대적으로 저분자인 양이온 중합체일 수 있다. 예를 들어 JP-B-5133867호에는, 하수 오물 슬러지를 다가 금속염, 저분자 양이온 중합체 및 고분자 양이온 중합체로 처리시키는 방법이 기재되어 있는데, 바람직하게는 이것을 맨 나중에 첨가한다. WO 94/02424호에는, 물을 주로 함유하는 슬러지의 정제 방법이 기재되어 있는데, 이 방법은, 먼저 철염 및 저분자 유기 중합체를 함유하는 물함유 응집 혼합물을 첨가시키는 단계 및 고분자 전해질을 첨가시키는 단계를 포함한다. US 5,846,435호에는 친열성 세균에 의해서 소화된 생물학적 슬러지를 탈수시키기 위한 화학적 방법이 기재되어 있는데, 이 방법에는 중합체쇄의 일부로서 폴리쿼터네리(polyquaternary) 아민 및 양이온 폴리아크릴아미드를 갖는 폴리쿼터네리 폴리아크릴아미드를 연속적으로 첨가시키는 단계가 포함된다.It is known that it is often desirable to first add a conditioning agent or flocculant before tangling the suspension, which may be inorganic polyvalent salts such as iron salts or aluminum salts, or relatively low molecular cationic polymers. For example, JP-B-5133867 discloses a method for treating sewage sludge with polyvalent metal salts, low molecular cationic polymers and high molecular cationic polymers, which are preferably added last. WO 94/02424 describes a process for purifying sludge containing mainly water, which first comprises adding a water-containing flocculation mixture containing iron salts and low molecular organic polymers and adding a polymer electrolyte. Include. US 5,846,435 describes a chemical method for dehydrating biological sludge digested by thermophilic bacteria, which method comprises polyquaternary polys with polyquaternary amines and cationic polyacrylamides as part of the polymer chain. Continuously adding acrylamide.

JP 56058598호(Derwent and PAJ로부터 발췌됨)에 따르면, 분말 상태에서 1중량부의 중합체 응집제 및 1 내지 100중량부의 수용성 무기 Ca, Mg 또는 Fe(II)염을 포함하는 처리제를 직접 첨가시킴으로써, 진흙 상의 물함유 현탁 점토를 처리하는 것이 공지되어 있다. 상기 처리제에는 어떠한 엉김제도 함유되지 않는다.According to JP 56058598 (extracted from Derwent and PAJ), the mud phase was prepared by directly adding in a powder state a treatment agent comprising 1 part by weight of a polymer flocculant and 1 to 100 parts by weight of a water-soluble inorganic Ca, Mg or Fe (II) salt. It is known to treat water-containing suspension clays. The treating agent does not contain any tangles.

한편, EP 479 616호 특허에는, 처리된 수성 용액 또는 양이온 응집제 중합체 및 양이온 엉김제 중합체 모두를 함유하는 단일 처리 용액으로서, 유기 응집제 중합체, 바람직하게는 디알릴 디메틸 암모늄 클로라이드(DADMAC)와 엉김제 중합체 모두를 슬러지에 동시에 첨가시키는 탈수 방법이 개시되어 있다. US 3,642,619호에는, 0.05 내지 5중량부의 중합체 및 잔류물인 철 함유 염으로 이루어지는 고체 혼합물로서 제조된, 철염 및 고분자 중합체를 동시에 첨가시키는 방법이 개시되어 있다.On the other hand, EP 479 616 patent discloses an organic flocculant polymer, preferably diallyl dimethyl ammonium chloride (DADMAC) and agglomerate polymer, as a single treatment solution containing both a treated aqueous solution or a cationic flocculant polymer and a cationic flocculant polymer. A dewatering method is disclosed in which all are added simultaneously to the sludge. US 3,642,619 discloses a method of simultaneously adding iron salts and high polymers, prepared as a solid mixture consisting of 0.05 to 5 parts by weight of a polymer and a residue of iron-containing salts.

이러한 참조문헌들로부터, 다가 금속 이온 컨디셔너, 저분자 양이온 유기 중합체 또는 고분자 양이온 엉김제 중합체만 사용하는 이러한 슬러지 탈수 방법과 비교하여, 2성분으로 처리하면 보다 나은 성능이 얻어진다는 사실을 알 수 있다. 대부분의 경우, 응집제 및 엉김제를 동시에 첨가하는 것보다 연속적으로 첨가하는 것이 바람직한데, 여기에는 일-생성물 처리보다 보다 복잡한 방법이 내포되어 있다.From these references, it can be seen that bicomponent treatment results in better performance compared to this sludge dewatering method using only polyvalent metal ion conditioners, low molecular cationic organic polymers or polymeric cationic entanglement polymers. In most cases, it is preferable to add the flocculant and the flocculant continuously rather than simultaneously, which involves a more complex method than the work-product treatment.

엉김제 또는 응집제와 엉김제의 조합물중 어느 하나를 사용하는 종래 슬러지 탈수 시스템에서는, 물이 최적으로 방출되는 것을 방해할 수 있는 다량의 젤라틴성 응집체의 연속적인 생성 및 과다투여를 방지하고자 하고 있는데, 이것에 의해서 소량의 가공 슬러지 및 소량의 건조 고형물 함량의 슬러지 케이크가 얻어진다. 상기 젤라틴성의 끈적임이 있는 엉김물은 또한 (벨트 및 필터를 압압하는 경우에) 필터 압압천(press cloth)으로부터 잘 방출되지 않는 케이크를 형성시키는 경향이 있다. 뿐만 아니라, 슬러지원으로부터의 슬러지에 변이체가 종종 생성되는데, 이것은 제거시켜야 하는 다양한 특수형을 유발시킨다. 또한, 공지된 중합성 엉김제중 어느 것에 의해서도 엉기지 않는 슬러지를 처리해야 되는 경우가 종종 있을 수 있다.In conventional sludge dewatering systems using either a tangle or a combination of flocculants and tangles, there is a desire to prevent the continuous production and overdose of large amounts of gelatinous aggregates that can impede the optimal release of water. This results in a small amount of processed sludge and a small amount of dry solids sludge cake. The gelatinous sticky agglomerate also tends to form cakes that do not release well from the filter press cloth (when pressing the belt and filter). In addition, variants are often produced in the sludge from sludge support, which causes various special types to be removed. In addition, it may sometimes be necessary to treat sludge which is not entangled by any of the known polymerizable flocculants.

본 발명은 현행 슬러지 탈수 시스템의 탈수 효율을 증가시키면서, 상기 문제점을 최소화시키거나 극복하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to minimize or overcome the above problems while increasing the dewatering efficiency of current sludge dewatering systems.

본 발명은 도시 및 산업 쓰레기로부터의 슬러지를 탈수시키기 위한 방법 및 이러한 방법을 수행하기 위한 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a method for dewatering sludge from municipal and industrial waste and a composition for carrying out such a method.

본 발명으로, 도시 또는 산업 쓰레기-물로부터의 슬러지가 엉겨진 다음, 탈수된다. 양 성분의 처리 용액으로서 제조된, 엉김 보조제 및 엉김제 중합체의 고체 혼합물에 의해서 효과적으로 엉기게 된다.With the present invention, sludge from urban or industrial waste-water is crushed and then dewatered. It is effectively entangled by a solid mixture of entanglement aid and entangled polymer, prepared as a treatment solution of both components.

일반적으로 그리고 본 발명과 연계해서, "엉김제"라는 용어는 수성 현탁액의 인접하는 현탁 입자를 부착시켜서 가교시킴으로써 이들을 응집시키는 능력을 가진 고분자 물질을 의미한다. 엉김제의 분자량은 일반적으로 1 ×106을 초과하며, 대개 5 내지 20 ×106이상이다. 상기 엉김제는 비이온성이거나 이온성의, 예를 들어 고분자 전해질일 수 있다.In general and in connection with the present invention, the term "entanglement agent" means a polymeric material having the ability to agglomerate by attaching and crosslinking adjacent suspending particles of an aqueous suspension. The molecular weight of the flocculant generally exceeds 1 × 10 6 and is usually 5 to 20 × 10 6 or more. The tangle agent may be nonionic or ionic, for example a polymer electrolyte.

또한, 본원에 사용된 "엉김 보조제"라는 용어는 통상적인 응집제 또는 광물중 어느 하나를 의미한다. "응집제"라는 용어는 현탁된 입자 표면 위를 흡수하여 이것의 표면 전하를 변경시킴으로써 효과를 주로 달성하는 강이온 저분자 물질(MW < 1*106)을 의미하는 반면, "광물"이라는 용어는 슬러지내의 불순물과 반응하는 능력을 가지며, 또한 엉김제와 결합하여 네트워크를 형성하는 무기 물질을 의미한다.In addition, the term "entanglement aid" as used herein means either conventional flocculants or minerals. The term "coagulant" refers to a strong ionic low molecular material (MW <1 * 10 6 ), which absorbs on the suspended particle surface and changes its surface charge mainly to achieve the effect, while the term "mineral" refers to sludge It means an inorganic material that has the ability to react with impurities in the interior, and also forms a network by combining with a tangle agent.

적당한 엉김제 및 엉김 보조 물질의 선택은, 특수 방법 및 탈수시킬 특수 현탁액에 따라 달라진다.The choice of suitable tangle agents and tangle aids depends on the particular method and the special suspension to be dehydrated.

고체 상태에서 엉김제와 엉김 보조제 양 성분을 혼합시키는 단계, 대응하는 수성 용액을 제조하는 단계 및 이 양 성분을 슬러지에 동시에 첨가시키는 단계에 의해서 탈수 효율이 놀라울 정도로 개선되는데, 말하자면 신규 조성물을 사용하면 종래 기술 방법에 의한 처리와 비교되는 슬러지 탈수율을 개선시키는, 예상 밖의상승적인 결과가 얻어진다.The dehydration efficiency is surprisingly improved by mixing the tangle and tangle adjuvant ingredients in the solid state, preparing a corresponding aqueous solution and simultaneously adding these ingredients to the sludge, i.e. using a new composition. Unexpected synergistic results are obtained that improve the sludge dewatering rate compared to treatment by prior art methods.

따라서, 본 발명은 엉김제와 엉김 보조제로 슬러지를 처리하여, 슬러지를 탈수시키는 슬러지 탈수 방법을 제공하는데, 본 방법은Accordingly, the present invention provides a sludge dewatering method for dewatering sludge by treating sludge with a tangle agent and a tangle aid.

엉김 보조제가 무기 화합물이고;The entanglement aid is an inorganic compound;

엉김 보조제 및 엉김제가, 엉김제 중량부당 0.1 내지 10중량부의 엉김 보조제를 포함하는 고체 조성물로서 제공되고;The entanglement aid and the entanglement agent are provided as a solid composition comprising 0.1 to 10 parts by weight of the entanglement aid per weight part of the entanglement agent;

상기 조성물에 물을 첨가하여 조성물의 수성 용액 또는 분산액이 제공되고;Adding water to the composition to provide an aqueous solution or dispersion of the composition;

상기 수성 조성물을 슬러지에 첨가시키고; 및Adding the aqueous composition to the sludge; And

슬러지를 탈수시키는 것을 특징으로 한다.It is characterized by dewatering the sludge.

또한, 본 발명은 슬러지를 탈수시키기 위한 조성물을 제공하는데, 본 조성물은,The present invention also provides a composition for dewatering sludge, the composition comprising

엉김제 중량부당 0.1 내지 10중량부의 엉김 보조제의 비율로, 고체 엉김제와 고체 무기 엉김 보조제의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.A proportion of 0.1 to 10 parts by weight of agglomeration aid per weight part of agglomeration agent, characterized in that it comprises a mixture of a solid agglomeration agent and a solid inorganic agglomeration aid.

또한, 본 발명의 특징 및 이점은, 하기 설명 및 첨부된 청구범위로부터 명백해질 것이다.Further features and advantages of the present invention will become apparent from the following description and the appended claims.

신규한 조성물은, 수용성 또는 수분산성의, 무기 엉김 보조제 및 엉김제 중합체의 미립자 혼합물을 포함한다.The novel composition comprises a particulate mixture of water soluble or water dispersible inorganic tangle aids and tangle polymers.

본 발명의 한 일면에 따라, 산업 또는 도시 쓰레기로부터의 슬러지의 엉김화는, 상기 미립자 혼합물을 물에 용해시키거나 분산시켜서 처리 용액을 형성하는 단계 및 이 처리 용액을 슬러지와 혼합시켜 슬러지를 엉기게 해서 탈수시키는 단계를포함한다.According to one aspect of the present invention, agglomeration of sludge from industrial or municipal waste comprises dissolving or dispersing the particulate mixture in water to form a treatment solution and mixing the treatment solution with sludge to slit the sludge. And dewatering.

본 발명의 고체 무기 엉김 보조제는, 수용성 또는 수분산성 철 또는 알루미늄 함유 염, 광물 또는 이들의 혼합물이다. 바람직한 고체 철염은, 염화 제2철, 황산 제2철, 수산화철, 질산철 및 질산철 술페이트이다. 바람직한 알루미늄염은, 황산 알루미늄, 알루미늄 수화물 및 예를 들어 폴리알루미늄 클로라이드 히드록사이드, 폴리알루미늄 클로라이드 히드록사이드 술페이트, 폴리알루미늄 클로라이드 실리케이트, 폴리알루미늄 히드록사이드 술페이트, 폴리알루미늄 히드록사이드 술페이트 포스페이트 등과 같은 예비중합된 폴리알루미늄 화합물이 있다. 적당한 광물은, 실리카 (SiO2), 알칼리 금속 메타실리케이트, 알루미늄 실리케이트, 알칼리 금속 실리케이트, 알칼리 금속 알루미늄 실리케이트 또는 이들의 혼합물과 같은 규소 함유 화합물이다. 바람직한 규소 함유 화합물은 탈크, 카올린, 천연 또는 합성 제올라이트 및 벤토나이트이다.Solid inorganic agglomeration aids of the present invention are water-soluble or water-dispersible iron or aluminum containing salts, minerals or mixtures thereof. Preferred solid iron salts are ferric chloride, ferric sulfate, iron hydroxide, iron nitrate and iron nitrate sulfate. Preferred aluminum salts are aluminum sulfate, aluminum hydrate and for example polyaluminum chloride hydroxide, polyaluminum chloride hydroxide sulphate, polyaluminum chloride silicate, polyaluminum hydroxide sulphate, polyaluminum hydroxide sulphate Prepolymerized polyaluminum compounds such as phosphate and the like. Suitable minerals are silicon-containing compounds such as silica (SiO 2 ), alkali metal metasilicates, aluminum silicates, alkali metal silicates, alkali metal aluminum silicates or mixtures thereof. Preferred silicon containing compounds are talc, kaolin, natural or synthetic zeolites and bentonite.

무기 알칼리 금속염 또는 알칼리성 토금속염은 엉김 보조제 또는 엉김제 중합체와 공존할 수 있다. 적당하게는, 염은 나트륨, 칼슘, 마그네슘, 암모늄, 칼륨 또는 이들의 혼합물인 양이온을 보유한다. 적당한 염은, 염화나트륨, 황산나트륨, 황산칼슘, 황산마그네슘, 황산암모늄 및 황산칼륨이다.Inorganic alkali metal salts or alkaline earth metal salts may coexist with the entanglement aid or the entanglement polymer. Suitably the salt carries a cation which is sodium, calcium, magnesium, ammonium, potassium or mixtures thereof. Suitable salts are sodium chloride, sodium sulfate, calcium sulfate, magnesium sulfate, ammonium sulfate and potassium sulfate.

본 발명에 사용된 엉김제 중합체는, 비이온성, 양이온 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 바람직한 비이온성 엉김제는, (메타)아크릴아미드의 단독 중합체 및 (메타)아크릴아미드의 공중합체를 포함하는 수용성 고분자 폴리아크릴아미드로서, 기타 비이온성 공단량체의 약 25% 이하이다. 일부의 비이온성 공단량체는, 디아세톤 아크릴아미드, 히드록시 에틸 아크릴레이트, 히드록시 에틸 메타크릴레이트, 에틸렌옥시드, n-부틸 아크릴아미드 및 메타크릴아미드이다. 바람직한 양이온 엉김제에는, (메타)아크릴아미드와, 디알킬아미노알킬 (메타)-아크릴아미드 또는 -아크릴아미드의 4차 또는 산염, 특히 4차화된 디메틸 또는 디에틸 아미노에틸 (메타)아크릴레이트와의 단독 중합체 또는 공중합체가 포함된다. 기타 엉김제 중합체의 예로는, 폴리이민, 폴리이미드, 폴리에틸렌 옥시드 및 페놀 수지를 언급할 수 있다.The flocculant polymer used in the present invention may be nonionic, cation or mixtures thereof. Preferred nonionic flocculating agents are water-soluble high molecular polyacrylamides comprising homopolymers of (meth) acrylamide and copolymers of (meth) acrylamide, which are up to about 25% of other nonionic comonomers. Some nonionic comonomers are diacetone acrylamide, hydroxy ethyl acrylate, hydroxy ethyl methacrylate, ethylene oxide, n-butyl acrylamide and methacrylamide. Preferred cationic entanglements include (meth) acrylamides with quaternary or acid salts of dialkylaminoalkyl (meth) -acrylamides or -acrylamides, especially quaternized dimethyl or diethyl aminoethyl (meth) acrylates. Homopolymers or copolymers are included. As examples of other tangle polymers, mention may be made of polyimines, polyimides, polyethylene oxides and phenolic resins.

상기 조성물은 건조 미립자 고형물이다. 예를 들어 혼합된 성분 용액으로 된 필름을 건조시킨 다음, 필름을 박편화시켜서 얻은, 양 유형의 성분을 함유하는 미립자를 형성할 수 있지만, 바람직하게는 상기 조성물은 엉김제 중합체 입자와 함께 엉김 보조제 입자를 혼합시킴으로써 형성된다. 이러한 경우, 처리 용액내에서 성분의 균일한 투여를 용이하게 하는 사실상 균일한 혼합물로서, 각 성분을 유사한 입자 크기로 유지시키는 것이 바람직하다.The composition is a dry particulate solid. For example, it is possible to form a particulate containing both types of components, obtained by drying a film of mixed component solution and then flaking the film, but preferably the composition is agglomerating aid together with the agglomerating polymer particles. It is formed by mixing the particles. In such cases, it is desirable to maintain each component at a similar particle size as a substantially uniform mixture that facilitates uniform administration of the components in the treatment solution.

엉김 보조제가 동종의 안정된 혼합물을 형성하기 곤란한 특성을 가질 경우, 엉김 보조제를 담체와 혼합시킬 수 있다. 따라서, 응집제가 물과 접촉하는 경우에 엉김 보조제를 방출시키는 비드 상의 매트릭스 물질을 통하여 분산시킬 수 있다. 적당한 매트릭스 물질은 전분, 또는 무기 담체 물질과 같은 탄수화물이다.If the entanglement aid has properties that make it difficult to form a homogeneous stable mixture, the entanglement aid can be mixed with the carrier. Thus, the flocculant can be dispersed through the matrix material on the beads to release the entanglement aid when in contact with water. Suitable matrix materials are carbohydrates such as starch, or inorganic carrier materials.

엉김제 중합체의 중량부당 엉김 보조제의 중량은, 엉김제 중량부당 0.1중량부 이상이며 이는 10중량부 정도로 큰 값일 수 있지만, 바람직하게는 0.1 내지 1.5중량부이며, 보다 바람직하게는 0.2 내지 1 중량부이다.The weight of the tangle aid per weight part of the tangle polymer is 0.1 part by weight or more per weight part of the tangle agent, which may be as large as 10 parts by weight, but is preferably 0.1 to 1.5 parts by weight, more preferably 0.2 to 1 part by weight. to be.

신규 조성물로 효과적으로 탈수시키기 위해 처리가능한 슬러지는 다양한 특성을 갖는다. 여기에는, 산업 쓰레기, 도시 슬러지 또는 이들의 조합물이 포함되는데, 이는 주로 슬러지, 활성화된 슬러지, 쓰레기-활성화된 슬러지, 화학적으로 침전시킨 슬러지 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 또한, 여기에는 미처리된 원 슬러지, 혐기 또는 호기적으로 소화된 슬러지, 공기-부양 슬러지 또는 소화된 현탁분리 슬러지가 포함된다. 탈수 특성 및 고형물 함량을 변화시킨 특수 슬러지도 공지되어 있다. 이러한 슬러지의 예로는, 고형물의 약 1 내지 약 5중량%를 함유하는 것들이 있다.Treatable sludges have various properties for effective dewatering with the new composition. This includes industrial waste, municipal sludge or combinations thereof, which may be mainly sludge, activated sludge, waste-activated sludge, chemically precipitated sludge or mixtures thereof. It also includes untreated raw sludge, anaerobic or aerobic digested sludge, air-lift sludge or digested suspended sludge. Special sludges with varying dehydration properties and solids content are also known. Examples of such sludges are those containing from about 1% to about 5% by weight of solids.

신규 조성물을 수중에 용해시키거나 분산시켜야 하는데, 조성물의 수성 용액 또는 분산액을, 바람직하게는 0.01 내지 1.5중량%의 농도로, 보다 바람직하게는 0.1 내지 0.2중량%의 농도로 첨가시키면, 슬러지가 대개 효과적으로 첨가된다. 첨가된 조성물의 전량은 처리할 슬러지 및 요구된 탈수도에 따라서 상당하게 달라질 수 있다. 하수 오물 슬러지에 대한 일반적인 첨가율은, 슬러지 고형물의 전체 중량을 기준으로 해서 약 0.1 내지 0.5중량%의 조성물 범위일 것이다. 종래 방법에 의해서 효과적으로 첨가시킬 수 있으며, 슬러지와 조성물과의 혼합물을 어느 정도 교반시켜 주는 것이 엉기게 하는데 필수적이다. 이후, 액체로부터 분리된 고형물을, 여과, 원심 분리 또는 침전과 같은 종래 방법에 의해서 효과적으로 분리시킬 수 있다.The new composition must be dissolved or dispersed in water, and the sludge is usually formed by adding an aqueous solution or dispersion of the composition, preferably at a concentration of 0.01 to 1.5% by weight, more preferably at a concentration of 0.1 to 0.2% by weight. Added effectively. The total amount of the added composition may vary considerably depending on the sludge to be treated and the required degree of dehydration. Typical addition rates for sewage sludge will range from about 0.1 to 0.5% by weight of the composition, based on the total weight of the sludge solids. It can be added effectively by conventional methods, and it is essential to stir the mixture of the sludge and the composition to some extent. The solid separated from the liquid can then be effectively separated by conventional methods such as filtration, centrifugation or precipitation.

이중 또는 2성분 시스템과 비교해서, 본 발명은 단일 건조 조성물의 사용을 용이하게 하는 이점이 있다.Compared with dual or bicomponent systems, the present invention has the advantage of facilitating the use of single dry compositions.

처리 용액으로서 슬러지에 첨가된 신규 조성물은, 이것의 성분중 어느 하나를 단독으로 사용하는 경우, 놀랍게도 이것의 성분들을 순서에 상관없이 실시된 용액으로서 슬러지에 연속적으로 첨가하는 경우, 또는 처리 용액으로서 이것의 성분들을 먼저 혼합시키고 나서 슬러지에 첨가시키는 경우, 또는 조성물을 고형물 형태로 슬러지에 직접 첨가하는 경우에 얻어지는 것들에 비해서 훨씬 우수한 결과를 제공한다.The novel composition added to the sludge as the treatment solution is surprisingly when one of its components is used alone, surprisingly when it is added sequentially to the sludge as a solution carried out in any order, or as a treatment solution. It is much better than those obtained by first mixing the components of and then adding them to the sludge or by adding the composition directly to the sludge in solid form.

분리 용액을 슬러지에 연속적으로 또는 동시에 첨가하는 것과 함께, 저분자 응집제 또는 고분자 엉김제 중합체, 또는 이 모두의 조합물 중 어느 하나만을 사용하는 방법과 비교해서, 본 발명의 방법은 훨씬 더 비용적으로 효과적인 처리를 제공한다. 또한, 젤라틴성 엉김물이 잘 형성되지 않는 경향이 있으며, 보다 잘 배수되며, 다량의 건조 슬러지 케이크가 수득된다. 최종적으로, 신규 조성물로부터 제조된 대응하는 수성 용액의 pH는 0.05 내지 1중량%의 중합체 농도에 대하여 약 3 내지 약 5인데, 이 정도에서 조성물의 엉김제 중합체의 잠재적인 염기성 또는 산성 가수분해가 방지된다.With the addition of the separation solution to the sludge continuously or simultaneously, the process of the invention is much more cost effective compared to the process using either low molecular flocculant or high polymer flocculant polymers, or a combination of both. Provide treatment. In addition, gelatinous clumps tend not to form well, are drained better, and a large amount of dry sludge cake is obtained. Finally, the pH of the corresponding aqueous solution prepared from the new composition is about 3 to about 5 for a polymer concentration of 0.05 to 1% by weight, which prevents potential basic or acidic hydrolysis of the tangle polymer of the composition to this extent. do.

본 발명을 하기 실시예에 의해서 보다 상세하게 설명하지만, 여기에 한정되는 것은 아니다. 부 및 퍼센트는 특별히 언급되지 않는 한, 각각 중량부 및 중량%이다.The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, which are not intended to limit the present invention. Parts and percentages are parts by weight and weight percent, respectively, unless otherwise noted.

(중력에 의한) 자유 배수 시험을, 상이한 도시 및 산업 슬러지에 대한 중합체의 컨디셔닝 특성을 평가하는데 사용하였다. 상기 자유 배수 시험을, 중합체 처리된 슬러지 샘플로부터 배출된 물의 양을 측정하는데 사용하였다. 하기 일반적인 과정을 사용하여 시험을 실시하였다:Free drainage tests (by gravity) were used to evaluate the conditioning properties of the polymer for different municipal and industrial sludges. The free drainage test was used to determine the amount of water drained from the polymer treated sludge sample. The test was carried out using the following general procedure:

1. 200 내지 500㎖의 잘 혼합된 미처리 슬러지를 측정하라. 매 시험된 슬러지에 대하여 현탁 고형물(SS) 및 휘발성 현탁 고형물(VSS)을 기재하라.1. Measure 200-500 ml of well mixed raw sludge. List suspended solids (SS) and volatile suspended solids (VSS) for each tested sludge.

2. 0.2중량%의 농도를 갖는 조성물의 수성 용액 또는 분산액을 제조하라.2. Prepare an aqueous solution or dispersion of the composition having a concentration of 0.2% by weight.

3. 상기 슬러지에 중합체 용액을 첨가시키고, 이것을 완전히 혼합시켜라(500rpm에서 5초, 이어서 50rpm에서 15초).3. Add the polymer solution to the sludge and mix it thoroughly (5 seconds at 500 rpm, then 15 seconds at 50 rpm).

4. 처리된 슬러지를 필터가 미리 장착된 깔대기에 부어라.4. Pour the treated sludge into a funnel pre-loaded with a filter.

5. 1분 동안 그램 단위의 배수량(여액 중량)을 기록하고, 여액의 혼탁도를 측정하라. 하기 실시예에서, 혼탁도는 Hach 장치로 측정되며, 이것은 NTU(nephelometric turbidity units)로 표시된다.5. Record drainage (filtrate weight) in grams for 1 minute and measure the turbidity of the filtrate. In the examples below, turbidity is measured with a Hach device, which is expressed in nephelometric turbidity units (NTU).

엉김물 혼합물로부터 배출되는 물의 중량 뿐만 아니라 여액의 투명도는 중합체 사이의 성능 차를 구별하는데 사용된다. 일반적으로, 낮은 중합체 투여량에서 높은 물 배수량이 얻어지면, 이것은 매우 효율적이며 효과적인 중합체를 나타낸다.The transparency of the filtrate, as well as the weight of water exiting the agglomerate mixture, is used to distinguish performance differences between polymers. In general, if a high water drainage is obtained at a low polymer dosage, this represents a very efficient and effective polymer.

실시예 1Example 1

양이온 폴리아크릴아미드(충전량: 70몰%; 분자량 9 내지 10 ×106)를 상이한 양(엉김제의 중량부당 엉김 보조제 중량이 0, 0.11, 0.25, 0.43 및 0.66임)의 고체 황산 제2철(20.7% Fe)과 기계적으로 혼합시켰다. 각 성분의 입자 크기는 거의 동일한데, 이들은 100 내지 600㎛의 범위에 있었다. 500㎖의 혐기적으로 소화된 도시 슬러지 샘플(SS = 2.97중량%; VSS = SS의 47중량%)에 대해서 자유 배수 시험을 실시하였다. 표1에는 각 시험에 대해서 배출된 물의 중량 및 여액의 혼탁도가 표시되어 있다.Cationic polyacrylamide (filling amount: 70 mol%; molecular weight 9 to 10 x 10 6 ) in different amounts (the weight of the tangle aid per weight part of the tangle is 0, 0.11, 0.25, 0.43 and 0.66) of solid ferric sulfate ( 20.7% Fe) and mechanically mixed. The particle size of each component was about the same, which was in the range of 100 to 600 μm. A free drain test was performed on 500 ml anaerobic digested municipal sludge samples (SS = 2.97 wt%; VSS = 47 wt% of SS). Table 1 shows the weight of water discharged and turbidity of the filtrate for each test.

투여량Dosage 엉김 보조제/엉김제 중합체(w/w)Tangle Aids / Tangle Polymers (w / w) 00 0.110.11 0.250.25 0.430.43 0.660.66 ppmppm 배수-NTU에이지(g)Drain-NTU age (g) 배수-NTU에이지(g)Drain-NTU age (g) 배수-NTU에이지(g)Drain-NTU age (g) 배수-NTU에이지(g)Drain-NTU age (g) 배수-NTU에이지(g)Drain-NTU age (g) 180180 316 14.9316 14.9 358 11.0358 11.0 353 15.2353 15.2 422 22.0422 22.0 322 11.7322 11.7 160160 213 25.5213 25.5 351 9.37351 9.37 321 12.9321 12.9 408 20.8408 20.8 305 11.1305 11.1 140140 115 46.6115 46.6 325 8.01325 8.01 317 12.2317 12.2 399 19.0399 19.0 277 12.1277 12.1 120120 43 38343 383 260 8.54260 8.54 284 12.3284 12.3 229 11.6229 11.6 211 59.6211 59.6 100100 - --- 69 80.669 80.6 131 33131 33 132 35.3132 35.3 118 103118 103

표1로부터, 엉김제만을 사용하는 것에 비해 본 발명의 조성물을 사용함으로써 배수량이 현저하게 증가되는 것이 증명된다. 엉김제 1중량부당 0.43중량부의 엉김 보조제를 함유하는 조성물을 사용하면 최상의 결과가 얻어지지만, 또한 엉김제 1중량부당 0.11중량부의 엉김 보조제를 함유하는 조성물을 사용하면 엉김제만을 사용하는 것에 비해서 120ppm의 조성물의 양에 대해서는 5배가 넘는 높은 배수량(284g 대 43g)과 같은 현저하게 양호한 결과가 얻어진다. 개선된 배수량 이외에도, 혼탁도 또한 엉김제만을 사용한 것에 비해서 개선된다.From Table 1, it is demonstrated that the use of the composition of the present invention significantly increases the drainage amount compared to using only the flocculant. Best results are obtained with a composition containing 0.43 parts by weight of a tangle aid per weight of flocculant, but also 120 ppm by weight of a composition containing 0.11 part by weight of a tangle aid per part by weight of flocculant. Remarkably good results, such as a high drainage (284 g vs. 43 g) of more than five times, are obtained for the amount of composition. In addition to the improved drainage, turbidity is also improved compared to using only the flocculant.

실시예 2Example 2

하기 방법에 따라 70부의 양이온 폴리아크릴아미드(35몰% 충전; 분자량 6.5 ×106)를 30부의 황산 제2철(20.7% Fe; 입자 크기 0.5mm 미만)과 함께 혼합시켰다:70 parts of cationic polyacrylamide (35 mol% charge; molecular weight 6.5 × 10 6 ) were mixed with 30 parts ferric sulfate (20.7% Fe; particle size less than 0.5 mm) according to the following method:

방법(A): 폴리아크릴아미드 및 황산 제2철을 고체 상태에서 기계적으로 혼합시킨 다음, 0.2중량%의 농도를 갖는 혼합물의 수성 용액을 제조하였다.Method (A): Polyacrylamide and ferric sulfate were mechanically mixed in the solid state, and then an aqueous solution of a mixture having a concentration of 0.2% by weight was prepared.

방법(B): 0.2중량%의, 폴리아크릴아미드와 황산 제2철의 수성 용액을 분리하여 제조한 다음, 70㎖의 폴리아크릴아미드 용액을 30㎖의 황산 제2철 용액과 혼합시켰다.Method (B): 0.2% by weight of an aqueous solution of polyacrylamide and ferric sulfate was prepared separately and then 70 ml of polyacrylamide solution was mixed with 30 ml of ferric sulfate solution.

방법(C): 0.2중량%의, 폴리아크릴 아미드와 황산 제2철의 수성 용액을 분리하여 제조하였다. 자유 배수 시험에서, 폴리아크릴아미드 용액을 슬러지에 먼저 첨가시키고, 5초 동안 교반시킨 후에(500rpm), 황산 제2철 용액을 첨가시켰다. 폴리아크릴아미드 중량부당 황산 제2철의 중량은 0.43에서 유지되었다.Method (C): 0.2% by weight of an aqueous solution of polyacrylamide and ferric sulfate was prepared separately. In the free drain test, the polyacrylamide solution was first added to the sludge, stirred for 5 seconds (500 rpm), and then ferric sulfate solution was added. The weight of ferric sulfate per weight part of polyacrylamide was maintained at 0.43.

방법(D): 0.2중량%의, 폴리아크릴아미드와 황산 제2철의 수성 용액을 분리하여 제조하였다. 자유 배수 시험에서, 황산 제2철 용액을 슬러지에 먼저 첨가시키고, 5초 동안 교반시킨 후에(500rpm), 폴리아크릴아미드를 첨가시켰다. 폴리아크릴아미드 중량부당 황산 제2철의 중량은 0.43에서 유지되었다.Method (D): 0.2% by weight of an aqueous solution of polyacrylamide and ferric sulfate was prepared separately. In the free drain test, the ferric sulfate solution was first added to the sludge, stirred for 5 seconds (500 rpm) and then polyacrylamide was added. The weight of ferric sulfate per weight part of polyacrylamide was maintained at 0.43.

자유 배수 시험을, 상기 4가지 방법에 따라서 컨디셔닝제를 첨가하면서, 도시 슬러지의 1차 및 2차 혼합물의 200㎖ 샘플(SS = 2.54중량%; VSS = SS의 53중량%)에 대해서 실시하였다. 표2에는, 각 시험에 대해서 배출된 물의 중량(그램) 및 여액의 혼탁도가 표시되어 있다. 투여량은 양 성분(폴리아크릴아미드 및 황산 제2철)의 전량을 의미한다:Free drainage tests were performed on 200 ml samples (SS = 2.54 wt%; VSS = 53 wt% of SS) of municipal sludge, with the addition of a conditioning agent in accordance with the above four methods. Table 2 shows the weight in grams of water discharged for each test and the turbidity of the filtrate. Dosage means the total amount of both components (polyacrylamide and ferric sulfate):

시험 1 2 3 4 5Exam 1 2 3 4 5 방법투여량/ppm시간/sDosage / ppm hour / s 순수 PAM200Pure PAM200 A200A200 B200B200 C200C200 D200D200 00 00 00 00 00 55 46.646.6 112.7112.7 106.78106.78 84.1384.13 1010 63.4563.45 121.54121.54 114.12114.12 93.5493.54 1515 74.1374.13 126.61126.61 118.6118.6 98.6298.62 2020 81.2881.28 129.71129.71 121.02121.02 101.47101.47 3030 88.0788.07 133.73133.73 124.63124.63 106.21106.21 6060 98.2698.26 143.44143.44 130.43130.43 111.94111.94 혼탁도/NTUTurbidity / NTU 21332133 21802180 28362836 23802380

상기 결과로부터, 순수 폴리아크릴아미드의 첨가, 폴리아크릴아미드와 철염의 연속적인 첨가(방법C 및 D), 또는 폴리아크릴아미드와 황산 제2철의 2가지 처리 용액의 혼합물의 첨가(방법B; 이러한 경우에 어떠한 엉김도 확인되지 않음)에 비해서, 신규 조성물(방법A)의 예상 밖의 상승 효과가 명백하게 입증된다.From the above results, addition of pure polyacrylamide, continuous addition of polyacrylamide and iron salt (methods C and D), or addition of a mixture of two treatment solutions of polyacrylamide and ferric sulfate (method B; such As compared to no entanglement in this case), the unexpected synergistic effect of the new composition (method A) is clearly demonstrated.

실시예 3Example 3

70중량부의 비이온성 폴리아크릴아미드(분자량 8 ×106)를 30중량부의 탈크[루제낙(Ruzenac)사에서 제조된 PE 8418; 방법 E]와 기계적으로 혼합시켰다. 각 성분의 입자 크기는 거의 동일한데, 이것은 100 내지 600㎛의 범위에 있었다. 자유 배수 시험을 페이퍼 밀(paper mill)로부터의 200㎖의 1차 슬러지 샘플(SS = 4.5중량%; VSS = SS의 50중량%)에 대해서 실시하였다. 신규 조성물의 배수능을, 순수한 비이온성 폴리아크릴아미드 및 70부의 동일한 비이온성 폴리아크릴아미드와 30부의 양이온 폴리 DADMAC[앨리드 콜로이즈 리미티드사(Allied Colloids Limited)로부터 제조된 마그나플록(Magnafloc) 369; 방법F]를 기계적으로 혼합시킴으로써 제조된혼합물과 비교하였다. 표3에는 각 시험에 대해서 배출된 물의 중량과 여액의 혼탁도가 표시되어 있다:70 parts by weight of nonionic polyacrylamide (molecular weight 8 × 10 6 ) was prepared by 30 parts by weight of talc [PE 8418, manufactured by Ruzenac; Method E] was mixed mechanically. The particle size of each component was about the same, which ranged from 100 to 600 μm. Free drain test was performed on a 200 ml primary sludge sample (SS = 4.5 wt%; VSS = 50 wt% of SS) from a paper mill. The drainage capacity of the novel compositions was determined using pure nonionic polyacrylamide and 70 parts of identical nonionic polyacrylamide and 30 parts of cationic poly DADMAC (Magnafloc 369, manufactured from Allied Colloids Limited); Method F] was compared to the mixture prepared by mechanically mixing. Table 3 shows the weight of water discharged and turbidity of the filtrate for each test:

시험 1 2 3Exam 1 2 3 방법투여량, ppm시간/sDosage, ppm hours / s PAM E F200 200 200배출된 물/㎖PAM E F200 200 200 Drained water / ml 00 00 00 00 55 47.247.2 56.156.1 34.9934.99 1010 80.380.3 86.386.3 53.5753.57 1515 96.096.0 102.4102.4 69.7569.75 2020 103.7103.7 111.1111.1 77.6777.67 3030 111.7111.7 119.5119.5 89.7989.79 6060 120.5120.5 129.6129.6 101.5101.5 혼탁도/NTUTurbidity / NTU 809809 905905 655655

본 실시예로부터, 순수 폴리아크릴아미드 또는 폴리아크릴아미드 및 폴리 DADMAC와 같은 유기 응집제의 혼합물과 비교되는, 신규 조성물의 개선된 비용 효율적인 배수능이 재차 입증되었다.From this example, the improved cost-effective drainage of the new composition, again compared to pure polyacrylamide or a mixture of organic flocculents such as polyacrylamide and poly DADMAC, was again demonstrated.

표3에 기재된 데이터에 대해서 좀 더 심도있게 연구함으로써, 엉김제를 단독으로 사용하는 것(조성물 PAM)에 비해 유기 응집제(조성물 F)와 함께 엉김제를 포함하는 조성물을 사용하면, 실제적으로 더 좋지 못한 배수량이 얻어진다는 사실이 밝혀졌다. 이러한 사실은 슬러지를 탈수시키기 위한 응집제 및 엉김제의 조합물을 사용하는 것에 대한 지표로서 간주할 수 있다. 그러나, 이것에 반해서 무기 엉김 보조제(조성물 E)와 함께 엉김제를 포함하는 본 발명에 따른 조성물은, 매우 놀랍게도 엉김제만을 포함하는 조성물, 및 유기 응집제와 엉김제(조성물F)의 조합물을 포함하는 조성물 모두 보다도 현저하게 양호한 배수량을 제공한다.By studying in more depth the data in Table 3, it is practically better to use a composition containing a tangle with an organic flocculant (composition F) as compared to using a tangle alone (composition PAM). It was found that poor drainage was obtained. This fact can be regarded as an indicator for using a combination of flocculants and flocculants to dewater the sludge. However, on the contrary, a composition according to the invention comprising a tangle agent together with an inorganic tangle aid (composition E) very surprisingly comprises a composition comprising only a tangle agent and a combination of an organic flocculant and a tangle agent (composition F). Both compositions provide significantly better drainage.

실시예 4Example 4

70부의 양이온 폴리아크릴아미드(35몰% 충전, 분자량 6.5 ×106)를 30부의 수산화알루미늄(62% Al2O3; 방법 G)과 함께 기계적으로 혼합시켰다. 200㎖의 활성화된 산업 쓰레기 샘플(SS = 4.05중량%; VSS = SS의 52중량%)에 대해서 자유 배수 시험을 실시하였다. 신규 조성물의 배수능을 순수한 양이온 폴리아크릴아미드와 비교하였다. 표4에는, 각 시험에 대해서 배출된 물의 중량과 여액의 혼탁도가 표시되어 있다:70 parts of cationic polyacrylamide (35 mole% charge, molecular weight 6.5 × 10 6 ) were mechanically mixed with 30 parts of aluminum hydroxide (62% Al 2 O 3 ; Method G). A free drain test was performed on 200 ml of activated industrial waste sample (SS = 4.05 wt%; VSS = 52 wt% of SS). The drainability of the new composition was compared to pure cationic polyacrylamide. Table 4 shows the weight of water discharged and turbidity of the filtrate for each test:

시험 1 2Exam 1 2 방법 PAM G투여량 Kg/tDS 4.4 4.4투여량, ppm 200 200시간/s 배출된 물/㎖Method PAM G Dose Kg / tDS 4.4 4.4 Dose, ppm 200 200 hours / s Drained water / ml 00 00 00 55 116.6116.6 119.9119.9 1010 119.8119.8 124.0124.0 1515 122.3122.3 126.0126.0 2020 123.8123.8 127.7127.7 2525 124.7124.7 128.8128.8 3030 125.5125.5 129.6129.6 4545 126.9126.9 130.8130.8 6060 128.0128.0 131.7131.7 혼탁도, NTUTurbidity, NTU 9.859.85 10.310.3

본 실시예로부터, 순수한 폴리아크릴아미드(PAM)에 비해 본 발명의 조성물을 사용하면 배수량이 약간 더 증가된다는 사실을 알 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 조성물은 결정적으로 순수한 폴리아크릴아미드보다 조금 더 비용면에서 효과적이다.From this example, it can be seen that the drainage is slightly increased when using the composition of the present invention compared to pure polyacrylamide (PAM). In addition, the compositions of the present invention are slightly more cost effective than the critically pure polyacrylamides.

실시예 5Example 5

혐기적으로 소화된 슬러지(SS = 3.0중량%; VSS = SS의 48중량%)가 있는 도시 하수 처리 플랜트에서 플랜트 시험을 실시하였다. 원심 분리를 이용하여 탈수시켰다. 정상적으로 플랜트를 작동시키기 위해서는 슬러지 케이크의 건조도가 대략 17.4중량%인 5.8kg/톤의 양이온 폴리아크릴아미드(70몰% 충전, 분자량 9 내지 10 ×106)의 건조물질이 필요하다.Plant tests were conducted in municipal sewage treatment plants with anaerobic digested sludge (SS = 3.0 wt%; VSS = 48 wt% of SS). Dehydrated using centrifugation. In order to operate the plant normally, a dry material of 5.8 kg / ton of cationic polyacrylamide (70 mole% charge, molecular weight 9 to 10 x 10 6 ) in which the sludge cake has a dryness of approximately 17.4 wt% is required.

70부의 동일한 양이온 폴리아크릴아미드 및 30부의 황산 제2철을 기계적으로 혼합시켰다. 그런 다음, 0.2중량%의 수성 용액을 제조하고, 슬러지에 첨가시켰다. 이 경우, 저가로 순수한 폴리아크릴아미드의 성능을 현저하게 증가시키면서, 4.8kg/톤의 신규 조성물 건조 물질의 슬러지 케이크 건조도가 19.16%이었다.70 parts of the same cationic polyacrylamide and 30 parts of ferric sulfate were mechanically mixed. Then 0.2% by weight of an aqueous solution was prepared and added to the sludge. In this case, the sludge cake dryness of the new composition dry material of 4.8 kg / ton was 19.16%, while significantly increasing the performance of pure polyacrylamide at low cost.

실시예 6Example 6

하기 방법에 따라, 70부의 양이온 폴리아크릴아미드(35몰% 충전; 분자량 6.5 ×106)를 30부의 고체 황산 제2철(20.7% Fe; 입자 크기 0.5mm 미만)과 혼합시켰다:According to the following method, 70 parts of cationic polyacrylamide (35 mole% charge; molecular weight 6.5 × 10 6 ) were mixed with 30 parts of solid ferric sulfate (20.7% Fe; particle size less than 0.5 mm):

A. 폴리아크릴아미드 및 황산 제2철을 고체 상태에서 기계적으로 혼합시킨 다음, 0.2중량%의 농도를 갖는 혼합물의 수성 용액을 제조하였다.A. Polyacrylamide and ferric sulfate were mechanically mixed in the solid state, and then an aqueous solution of a mixture having a concentration of 0.2% by weight was prepared.

B. 폴리아크릴아미드 및 황산 제2철을 고체 상태에서 기계적으로 혼합시킨 다음, 고체 혼합물을 슬러지에 직접 첨가시켰다.B. Polyacrylamide and ferric sulfate were mechanically mixed in the solid state and then the solid mixture was added directly to the sludge.

C. 0.2중량%의, 폴리아크릴아미드 및 황산 제2철의 수성 용액을 각각 분리하여 제조하였다. 자유 배수 시험에서, 5초 동안 교반시킨 후에(500rpm), 폴리아크릴아미드 용액을 슬러지에 먼저 첨가시키고, 황산 제2철 용액을 첨가시켰다. 폴리아크릴아미드 중량부당 황산 제2철의 중량은 0.43에서 유지되었다.C. An aqueous solution of 0.2% by weight of polyacrylamide and ferric sulfate was separately prepared. In the free drain test, after stirring for 5 seconds (500 rpm), the polyacrylamide solution was first added to the sludge and the ferric sulfate solution was added. The weight of ferric sulfate per weight part of polyacrylamide was maintained at 0.43.

D. 0.2중량%의, 폴리아크릴아미드 및 황산 제2철의 수성 용액을 각각 분리하여 제조하였다. 자유 배수 시험에서, 5초 동안 교반시킨 후에(500rpm), 황산 제 2철 용액 슬러지에 먼저 첨가시키고, 폴리아크릴아미드를 첨가시켰다. 폴리아크릴아미드 중량부당 황산 제2철의 중량은 0.43에서 유지되었다.D. An aqueous solution of 0.2% by weight of polyacrylamide and ferric sulfate was separately prepared. In the free drain test, after stirring for 5 seconds (500 rpm), the ferric sulfate solution sludge was added first and polyacrylamide was added. The weight of ferric sulfate per weight part of polyacrylamide was maintained at 0.43.

자유 배수 시험을, 상기 4가지 방법에 따라서 컨디셔닝제를 첨가하면서, 도시 슬러지의 200㎖의 1차 및 2차 혼합물 샘플(SS = 2.59중량%; VSS = SS의 55중량%)에 대해서 실시하였다. 표5에는, 각 시험에 대해서 배출된 물의 중량(그램) 및 여액의 혼탁도가 표시되어 있다. 투여량은 양 성분(폴리아크릴아미드 및 황산 제2철)의 전량을 의미한다:Free drainage tests were conducted on 200 ml of primary and secondary mixture samples (SS = 2.59 wt%; VSS = 55 wt% of SS) of municipal sludge with the addition of a conditioning agent in accordance with the above four methods. Table 5 shows the weight in grams of water discharged for each test and the turbidity of the filtrate. Dosage means the total amount of both components (polyacrylamide and ferric sulfate):

시험exam 1One 22 33 44 55 엉김제Tangle 순수한 PAMPure PAM AA BB CC DD 투여량/ppmDose / ppm 200200 200200 200200 200200 200200 시간/sTime / s 00 00 00 00 00 55 39.3239.32 109.55109.55 102.43102.43 79.4279.42 1010 55.2355.23 117.74117.74 110.76110.76 87.3887.38 1515 66.4166.41 125.56125.56 115.45115.45 94.7994.79 2020 75.9875.98 128.54128.54 118.34118.34 99.3299.32 3030 81.3681.36 134.34134.34 121.83121.83 102.42102.42 6060 83.1183.11 142.48142.48 123.53123.53 104.43104.43 혼탁도/NTUTurbidity / NTU 15181518 27592759 25692569 19151915 엉김물(1-5)Tangle (1-5) 44 55 55 55 컬러color YY YY YY YY obs.obs. FF FF NFNF FF FF

엉김물: 1-나쁨, 5-매우 양호함.Tangle: 1-bad, 5-very good.

컬러: Y-황색.Color: Y-Yellow.

obs.: F-엉김. NF-엉기지 않음.obs .: F-tangled. NF-not tangled.

상기 결과로부터, 순수 폴리아크릴아미드의 첨가, 폴리아크릴아미드와 철염의 연속적인 첨가(방법C 및 D), 또는 고체 상태에서의 상기 혼합물의 첨가(방법B; 이러한 경우에 어떠한 엉김도 확인되지 않음)에 비해서, 본 발명에 따른 조성물(방법A)의 예상 밖의 상승 효과가 명백하게 입증된다.From this result, addition of pure polyacrylamide, continuous addition of polyacrylamide and iron salt (methods C and D), or addition of the mixture in the solid state (method B; no entanglement in this case is identified) In comparison, the unexpected synergistic effect of the composition (method A) according to the invention is clearly demonstrated.

Claims (10)

슬러지를 엉김 보조제(flocculant aid) 및 엉김제(flocculant)로 처리한 후에 슬러지를 탈수시키는 슬러지 탈수 방법으로서,A sludge dewatering method for dewatering sludge after treating sludge with flocculant aid and flocculant, 엉김 보조제가 무기 화합물이고;The entanglement aid is an inorganic compound; 엉김 보조제 및 엉김제가, 엉김제 중량부당 0.1 내지 10중량부의 엉김 보조제를 포함하는 고체 조성물로서 제공되고;The entanglement aid and the entanglement agent are provided as a solid composition comprising 0.1 to 10 parts by weight of the entanglement aid per weight part of the entanglement agent; 조성물에 물을 첨가하여 조성물의 수성 용액 또는 분산액이 제공되고;Adding water to the composition to provide an aqueous solution or dispersion of the composition; 수성 조성물을 슬러지에 첨가시키고; 및Adding the aqueous composition to the sludge; And 슬러지가 탈수됨을 특징으로 하는 방법.The sludge is dewatered. 제 1항에 있어서, 엉김 보조제 및 엉김제가 엉김제 중량부당 0.1 내지 1.5중량부의 엉김 보조제를 포함하는 조성물로서 제공됨을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the entanglement aid and the entanglement agent are provided as a composition comprising 0.1 to 1.5 parts by weight of the entanglement aid per weight part of the entanglement. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 조성물이 입자 크기가 100 내지 600㎛인 엉김 보조제 및 엉김제의 고체 입자를 포함함을 특징으로 하는 방법.3. Process according to claim 1 or 2, characterized in that the composition comprises agglomeration aids and solid particles of agglomeration agents having a particle size of 100 to 600 [mu] m. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 물이 조성물에 첨가되어, 농도가 0.01 내지 1.5중량%인 수성 용액 또는 분산액이 제공됨을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein water is added to the composition to provide an aqueous solution or dispersion having a concentration of 0.01 to 1.5% by weight. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 수성 조성물이 슬러지 고형물의 중량을 기준으로 하여 엉김 보조제 고형물과 엉김제 고형물 총 중량의 0.1 내지 0.5중량%의 비율로 슬러지에 첨가됨을 특징으로 하는 방법.5. The sludge according to claim 1, wherein the aqueous composition is added to the sludge in a proportion of 0.1 to 0.5% by weight of the total weight of the agglomeration aid solids and the agglomerate solids, based on the weight of the sludge solids. Way. 엉김제 중량부당 0.1 내지 10중량부의 엉김 보조제의 비율로, 고체 엉김제와 고체 무기 엉김 보조제의 혼합물을 포함함을 특징으로 하는 슬러지 탈수용 조성물.A composition for sludge dewatering, characterized in that it comprises a mixture of a solid agglomerate and a solid inorganic agglomeration aid at a ratio of 0.1 to 10 parts by weight of agglomeration aids per weight part of agglomeration agents. 제 6항에 있어서, 무기 엉김 보조제가 철 함유 염, 알루미늄 함유 염, 광물 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 조성물.7. The composition of claim 6, wherein the inorganic entanglement aid is selected from the group consisting of iron containing salts, aluminum containing salts, minerals or mixtures thereof. 제 7항에 있어서, 철 함유 염이 염화 제2철, 황산 제2철, 수산화철, 질산철 및 질산철 술페이트로 이루어지는 군으로부터 선택되며; 알루미늄 함유 염은 황산 알루미늄, 알루미늄 수화물, 폴리알루미늄 클로라이드 히드록사이드, 폴리알루미늄 클로라이드 히드록사이드 술페이트, 폴리알루미늄 히드록사이드 술페이트, 폴리알루미늄 히드록사이드 술페이트 포스페이트 및 폴리알루미늄 클로라이드 실리케이트로 이루어지는 군으로부터 선택되며; 및 광물은 실리카, 알칼리 금속 메타실리케이트, 알루미늄 실리케이트, 알칼리 금속 실리케이트 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 조성물.The method of claim 7, wherein the iron-containing salt is selected from the group consisting of ferric chloride, ferric sulfate, iron hydroxide, iron nitrate and iron nitrate sulfate; Aluminum containing salts are the group consisting of aluminum sulfate, aluminum hydrate, polyaluminum chloride hydroxide, polyaluminum chloride hydroxide sulphate, polyaluminum hydroxide sulphate, polyaluminum hydroxide phosphate and polyaluminum chloride silicate Is selected from; And the mineral is selected from the group consisting of silica, alkali metal metasilicates, aluminum silicates, alkali metal silicates or mixtures thereof. 제 8항에 있어서, 광물이 탈크, 카올린, 제올라이트 및 벤토나이트로 이루어지는 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 조성물.9. A composition according to claim 8 wherein the mineral is selected from the group consisting of talc, kaolin, zeolites and bentonite. 제 6항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 엉김제가 (메타)아크릴 아미드의 비이온 및 양이온 단독중합체 및 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 조성물.10. The composition according to any one of claims 6 to 9, wherein the flocculating agent is selected from the group consisting of nonionic and cationic homopolymers and copolymers of (meth) acryl amides.
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