JP2000218297A

JP2000218297A - 汚泥脱水剤

Info

Publication number: JP2000218297A
Application number: JP11022316A
Authority: JP
Inventors: Masuzo Machida; 益造町田; Hironobu Hashimoto; 浩伸橋本; Yukio Toyoda; 幸雄豊田
Original assignee: Mitsui Cytec Ltd
Current assignee: Mitsui Cytec Ltd
Priority date: 1999-01-29
Filing date: 1999-01-29
Publication date: 2000-08-08
Anticipated expiration: 2019-01-29
Also published as: JP4201419B2

Abstract

(57)【要約】【課題】難脱水汚泥や難脱水条件においても、凝集能力
が優れ、汚泥処理量が大きく、含水率の低下する等の性
能が優れた汚泥脱水剤を提供すること。【解決手段】特定の溶液粘度のカチオン性高分子と、一
部がアルカリにより中和されてなるアニオン性単量体を
含む単量体を重合して得られる両性高分子、および／ま
たは多官能性単量体を含む単量体を重合して得られる両
性高分子の混合物からなる汚泥脱水剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は汚泥脱水剤、特に下
水、し尿処理場および各種産業排水の生物性汚泥および
その他汚泥との混合汚泥を脱水処理するのに適した汚泥
脱水剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、下水、し尿処理場および各種
産業排水の生物性汚泥の余剰汚泥は、主としてカチオン
性高分子凝集剤を添加して、遠心脱水機、ベルトプレス
脱水機、スクリュウプレス脱水機等で脱水して処理され
ている。また、近年、汚泥の脱水性を向上するために、
架橋性を有する多官能性単量体の存在下、逆相乳化重合
法により得られた、カチオン性高分子凝集剤が特開昭６
４−８５１９９や特開平２−２１９８８７に提案されて
いる。

【０００３】上記カチオン性高分子凝集剤は特開平７−
３１３９９７に記載されているように単独、或いは特開
平７−３１３９９９に記載されているように無機凝結剤
と併用した場合、従来のカチオン性高分子凝集剤単独に
比べ凝集性や脱水性は改善されるが、難脱水性の汚泥が
発生するオキシデーションデッチ法を使用した場合や機
械脱水における高負荷運転した場合等の難脱水条件の場
合には、汚泥の処理量を上げることが困難であり、上げ
られる場合でもかなり多くの高分子凝集剤の添加が必要
で経済性を損なう問題があり、凝集性能の一層の向上が
望まれていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、汚泥
の脱水性を高めることにより、より少ない添加量におい
て、単位時間当たりの汚泥処理量を向上させる経済性良
好なる汚泥脱水剤を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者はこれらの課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の溶液粘度を
有するカチオン性高分子と特定の両性高分子の混合物か
らなる汚泥脱水剤が極めて優れた汚泥脱水効果が発現す
ることを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００６】すなわち、本発明の第１は、１Ｍ−塩化ナ
トリウム中でその０．１重量％溶解液の溶液粘度が４．
０ｍＰａ・ｓ以上であるカチオン性高分子（Ａ）と、カ
チオン性単量体、酸基の３〜３０モル％がアルカリによ
り中和されてなるアニオン性単量体及び（メタ）アクリ
ルアミドを重合して得られる両性高分子（Ｂ）を１０〜
９０：９０〜１０、好ましくは２０〜８０：８０〜２０
の重量比で混合してなる汚泥脱水剤である。

【０００７】本発明の第２は、上記カチオン性高分子
（Ａ）と、カチオン性単量体、アニオン性単量体、（メ
タ）アクリルアミド及びこれらの全単量体重量に対して
３〜３０ｐｐｍの多官能性単量体を重合して得られる両
性高分子（Ｃ）を１０〜９０：９０〜１０、好ましくは
２０〜８０：８０〜２０の重量比で混合してなる汚泥脱
水剤である。

【０００８】本発明の第３は、カチオン性高分子（Ａ）
と、両性高分子（Ｂ）及び両性高分子（Ｃ）の混合物
（Ｄ）を１０〜９０：９０〜１０、好ましくは２０〜８
０：８０〜２０の重量比で混合してなる汚泥脱水剤であ
る。

【０００９】

【発明の実態の形態】上記の如く、本発明の汚泥脱水剤
はカチオン性高分子（Ａ）と両性高分子（Ｂ）および／
または（Ｃ）の混合物よりなる。本発明のカチオン性高
分子（Ａ）は、カチオン性単量体の単独重合体もしくは
カチオン性単量体とノニオン性単量体の共重合体であ
る。カチオン性単量体としては、特に限定されないが、
４級アンモニウム基および／または３級アミノ基を有す
るビニル単量体等であり、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、
又はこれらの塩酸塩、硫酸塩、メチルクロライド第４級
塩、ジメチル硫酸第４級塩、およびベンジルクロライド
第４級塩等があり、これらの１種または２種以上を使用
することができる。ノニオン性単量体としては、特に限
定されないが、例えば（メタ）アクリルアミド、（メ
タ）アクリロニトリル、メチル（メタ）アクリレート、
およびヒドロキシエチル（メタ）アクリレート等があ
り、これらの１種または２種以上を使用することができ
る。

【００１０】カチオン性高分子（Ａ）に使用されるカチ
オン性単量体とノニオン性単量体のモル比は、好ましく
は１５〜１００：０〜８５である。また、カチオン性高
分子（Ａ）は、１Ｍ−塩化ナトリウム中に０．１重量％
溶解液とした時、ＢＬ粘度計のＢＬアダプターで測定さ
れる溶液粘度が４．０ｍＰａ・ｓ以上、好ましくは４．
５ｍＰａ・ｓ以上７．０ｍＰａ・ｓ以下である。溶液粘
度が４．０ｍＰａ・ｓ未満の場合には目的とする汚泥の
脱水性が改良された汚泥脱水剤が得られない。

【００１１】両性高分子（Ｂ）は、アニオン性単量体と
カチオン性単量体および（メタ）アクリルアミドを水溶
液中で共重合することにより得られる。アニオン性単量
体としては、特に限定されないが、例えばアクリル酸、
メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、お
よびシトラコン酸等があり、これらの１種もしくは２種
以上を使用することができる。中でもアクリル酸及び／
又はメタクリル酸の使用が好ましい。両性高分子（Ｂ）
の合成に際し、アニオン性単量体の酸基の３〜３０モル
％をアルカリにより中和して使用することが本発明上必
須である。酸基の中和が３モル％未満もしくは３０％超
の場合には好ましい汚泥脱水剤が得られない。中和に使
用するアルカリは特に限定されないが、例えば水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム等の金属水酸化物、水酸化ア
ンモニウム等が挙げられる。カチオン性単量体として
は、前記のカチオン性高分子（Ａ）に使用する単量体の
１種もしくは２種以上を使用できる。

【００１２】また、両性高分子（Ｂ）に使用される共重
合性単量体の比率は、モル比でアニオン性単量体：カチ
オン性単量体：（メタ）アクリルアミド＝５〜３０：１
０〜６０：１０〜８５が好ましく、アニオン性単量体１
モルに対しカチオン性単量体は１．５〜６．０モルで使
用することが好ましい。また、必要に応じて他のノニオ
ン性単量体、例えば（メタ）アクリロニトリル、メチル
（メタ）アクリレート、およびヒドロキシエチル（メ
タ）アクリレート等を使用してもよい。

【００１３】両性高分子（Ｃ）は、例えばアニオン性単
量体、カチオン性単量体、（メタ）アクリルアミド及び
これらの全単量体重量に対し３〜３０ｐｐｍの多官能性
単量体を水溶液中で混合した後、共重合することにより
得られる。多官能性単量体が３ｐｐｍ未満もしくは３０
ｐｐｍ超の場合には目的とする汚泥脱水剤が得られな
い。

【００１４】両性高分子（Ｃ）に使用するアニオン性単
量体、カチオン性単量体は前記両性高分子（Ｂ）の場合
と同様であるが、アニオン性単量体の酸基のアルカリに
よる中和は必須ではない。多官能性単量体としては、例
えばＮ，Ｎーメチレンビス（メタ）アクリルアミド、ポ
リエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジビニ
ルベンゼンなどのジビニル化合物、メチロール（メタ）
アクリルアミドなどのビニル系メチロール化合物、アク
ロレインなどのビニル系アルデヒド化合物、メチル（メ
タ）アクリルアミドグリコレートメチルエーテル等のビ
ニル系エーテル化合物等が挙げられる。また、両性高分
子（Ｃ）におけるアニオン性単量体、カチオン性単量体
及び（メタ）アクリルアミドの使用比率は両性高分子
（Ｂ）の合成の場合と同様である。また、必要に応じて
他のノニオン性単量体、例えば（メタ）アクリロニトリ
ル、メチル（メタ）アクリレート、又はヒドロキシエチ
ル（メタ）アクリレート等を使用してもよい。

【００１５】カチオン性高分子（Ａ）、両性高分子
（Ｂ）及び両性高分子（Ｃ）は、例えば１種または２種
以上の疎水性液体からなる油相、必要な単量体を含む水
相、および油中水型エマルションを生成させるのに有効
な界面活性剤を混合した後、重合開始剤を添加し、これ
らの共重合性単量体を重合することにより、分散層であ
る高分子物質を含む水層粒子の数平均粒径が未膨潤の状
態で０．１μｍ〜１０μｍである油中水系エマルション
として得ることができる。界面活性剤としては、例えば
ソルビタンモノオレエートのようなソルビタンエステル
系、グリコールモノオレエートのような脂肪酸エステル
系などを、モノマーと水の合計重量に対し例えば０．５
〜１０％、好ましくは１〜５％用いることができる。合
成に際し、必要に応じ連鎖移動剤やキレート剤を添加す
る。油中水系エマルションの重合方法は特開昭６３−９
０５１０号や特開昭６３−２３２８８８号に開示されて
いる。

【００１６】また、カチオン性高分子（Ａ）、両性高分
子（Ｂ）および両性高分子（Ｃ）は、水層のみの中で共
重合することにより水溶液として得ることもできる。さ
らに、これらの高分子はそれぞれ、油層や水層の溶剤を
除去し、粉砕することにより粉末として得ることもでき
る。これらの高分子は分子量が大きいので、これらの水
溶液は油中水系エマルションとして得る場合に比べて粘
性が高く、濃度を低下させて稀薄溶液として取扱うのが
好ましい。また、粉体として得る場合は、水に溶解して
使用しなければならい。この点でこれらの高分子は油中
水系エマルションとして得られたものが好ましいが、水
溶液や粉末として得られた高分子を使用した場合も本発
明の範囲に含まれる。

【００１７】各高分子を混合して本発明の汚泥脱水剤と
して使用する場合、これらの高分子の混合比率は、重量
比でカチオン性高分子（Ａ）：両性高分子（Ｂ）及び／
又は両性高分子（Ｃ）＝１０〜９０：９０〜１０、好ま
しくは２０〜８０：８０〜２０である。カチオン性高分
子（Ａ）ないしは両性高分子（Ｂ）及び／又は両性高分
子（Ｃ）のいずれか一方の混合比率が重量比で１０％未
満の場合には目標とする汚泥脱水効果は不十分となる傾
向にある。

【００１８】カチオン性高分子（Ａ）、両性高分子
（Ｂ）および両性高分子（Ｃ）をそれぞれ油中水系エマ
ルションによる方法で得る場合、分散層である高分子物
質の数平均粒子径は未膨潤の状態で０．１μｍ〜１０μ
ｍ、好ましくは０．８〜５μｍである。高分子物質の粒
子径が０．１μｍ未満では目標とする汚泥脱水効果が不
十分となる傾向にあり、１０μｍ超ではエマルションの
安定性が低下し凝集沈殿を生じ実用に適さなくなる傾向
にある。

【００１９】油中水系エマルションによる方法で得られ
るカチオン性高分子（Ａ）、両性高分子（Ｂ）および両
性高分子（Ｃ）を混合使用する場合、例えば各々の油中
水系エマルションを所望の比率で混合した後、水中へ投
入し、水溶液に転相して使用する。その際、水溶液への
転相を容易にするため、通常上記の油中水系エマルショ
ン混合物に予め転相用界面活性剤を添加しておくか、あ
るいは、水中へ投入した直後に転相用界面活性剤を添加
する。

【００２０】本発明の汚泥脱水剤が適用される汚泥の種
類に制限はないが、下水処理場やし尿処理場の生物性汚
泥や混合汚泥、並びに、一般産業廃水処理で生じる生物
性汚泥、並びに、凝集汚泥を含む混合汚泥等に特に効果
がある。また、ポリ塩化アルミニウム、硫酸バンド、塩
化第２鉄、硫酸第１鉄、硫酸第２鉄、ポリ鉄（ポリ硫酸
鉄、ポリ塩化鉄）、アルミン酸ソーダ等の無機凝結剤が
予め含まれている汚泥や、これらの無機凝結剤の１種ま
たは２種以上が後から添加された汚泥についても本発明
の汚泥脱水剤は効果がある。

【００２１】本発明の汚泥脱水剤の使用方法は、処理す
る汚泥の諸性状の相違により特定するものではないが、
一般的な使用方法は、０．２〜１．０重量％の水溶液
（汚泥脱水水溶液と称す）としたものを汚泥の蒸発残留
分重量に対して、汚泥脱水水溶液中に含まれる有効成分
（本発明の高分子重合体）で０．１〜５重量％、好まし
くは０．３〜２重量％を添加し、汚泥のフロック形成を
促進することである。こうして得られた汚泥のフロック
は、ベルトプレス、スクリュウプレス、フィルタープレ
ス等の圧搾脱水機、または、遠心分離機、真空濾過機等
の圧力脱水機で脱水処理される。本発明の汚泥脱水剤を
使用することにより、これらの脱水機による脱水効率も
しくは単位時間当たりの汚泥処理量が向上し、経済性を
高めることができる。

【００２２】

【実施例】以下、実施例および比較例を挙げ、本発明を
具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定され
るものではない。高分子化合物の溶液粘度は以下の方法
に従った。１０００ｐｐｍの高分子化合物を含む水溶液
５０ｍｌに塩化ナトリウム２．９２ｇを加え溶解した試
料を２５℃に保ち、ＢＬ型回転粘度計にてＢＬアダプタ
ーを用い６０ｒｐｍの回転数で測定する。得られた指示
値を粘度計の補正式に従い計算し、当該高分子化合物の
溶液粘度とする。

【００２３】実施製造例１ジメチルアミノエチルアクリレートの塩化メチル４級化
物（以下、ＤＡｑと称す）１０１．２ｇおよびアクリル
アミド（以下、ＡＭＤと称す）６９．０ｇを１０００ｍ
ｌ四つ口セパラブルフラスコに投入し、蒸留水を加え
て、全量が４００ｇの単量体水溶液になるように調製し
た。この単量体水溶液に、全単量体重量に対し０．３重
量％のイソプロピルアルコール（以下、ＩＰＡと称す）
を加えた。さらに、この単量体水溶液をＨＬＢ４．２の
ノニオン性界面活性剤９．９ｇを溶解したパラフィン油
１６０ｇに加え、ホモジナイザーにて高速撹拌し乳化し
た。撹拌機を通常の化学反応用の撹拌機に代え、撹拌し
ながらこの乳化液中に３０分間窒素ガスを通し脱気した
後、窒素ガス雰囲気下で重合開始剤の水溶性アゾ触媒を
添加し共重合反応を行った。反応終了後、ＨＬＢが１
３．０のノニオン性界面活性剤１０．５ｇを加えて溶解
しカチオン性高分子化合物（Ａ−１）を得た。（Ａ−
１）の各単量体のモル比は、カチオン性単量体（ＤＡ
ｑ）：ノニオン性単量体（ＡＭＤ）＝３５：６５であ
る。（Ａ−１）の溶液粘度は、４．９ｍＰａ・ｓであ
る。

【００２４】実施製造例２実施製造例１で各単量体のモル比を、カチオン性単量体
（ＤＡｑ）：ノニオン性単量体（ＡＭＤ）を１５：８５
に代えた他は同様の操作をしてカチオン性高分子化合物
（Ａ−２）を得た。（Ａ−２）の溶液粘度は、５．４ｍ
Ｐａ・ｓである。

【００２５】比較製造例１実施製造例１で単量体水溶液に加えるＩＰＡの量を３．
０重量％に代えた他は同様の操作をしてカチオン性高分
子化合物（Ａ−３）を得た。（Ａ−３）の溶液粘度は、
３．２ｍＰａ・ｓである。

【００２６】実施製造例１〜２、および比較製造例１で
示されたカチオン性高分子（Ａ−１）〜（Ａ−３）につ
いて、溶液粘度と粒子径を測定した。結果を表１に示
す。

【００２７】

【表１】

【００２８】実施製造例３ＤＡｑ９６．７ｇ、ＡＭＤ７０．９ｇおよびアクリル酸
（以下、ＡｃＡと称す）１２．０ｇを１０００ｍｌ四つ
口セパラブルフラスコに投入し、３５０ｇの蒸留水を加
え、さらに、アニオン性単量体の一部を中和するために
５０％水酸化ナトリウム溶液０．４ｇを加えた後、再び
蒸留水を加えて、全量が４００ｇの単量体水溶液になる
ように調製した。この単量体水溶液に、全単量体重量に
対し０．３重量％のＩＰＡを加えた。さらに、この単量
体水溶液をＨＬＢ４．２のノニオン性界面活性剤９．９
ｇを溶解したパラフィン油１６０ｇに加え、ホモジナイ
ザーにて高速撹拌し乳化した。撹拌機を通常の化学反応
用の撹拌機に代え、撹拌しながらこの乳化液中に３０分
間窒素ガスを通し脱気した後、窒素ガス雰囲気下で重合
開始剤の水溶性アゾ触媒を添加し共重合反応を行った。
反応終了後、ＨＬＢが１３．０のノニオン性界面活性剤
１０．５ｇを加えて溶解し両性高分子化合物（Ｂ−１）
を得た。（Ｂ−１）の各単量体のモル比は、カチオン性
単量体（ＤＡｑ）：アニオン性単量体（ＡｃＡ）：ノニ
オン性単量体（ＡＭＤ）＝３０：１０：６０である。ま
た、アニオン性単量体（ＡｃＡ）の中和度は３モル％で
ある。

【００２９】実施製造例４実施製造例３で単量体水溶液に加える５０％水酸化ナト
リウム溶液を１．３ｇに代えた他は同様の操作をして両
性高分子化合物（Ｂ−２）を得た。アニオン性単量体
（ＡｃＡ）の中和度は１０モル％である。

【００３０】実施製造例５実施製造例３で単量体水溶液に加える５０％水酸化ナト
リウム溶液を２．７ｇに代えた他は同様の操作をして両
性高分子化合物（Ｂ−３）を得た。アニオン性単量体
（ＡｃＡ）の中和度は２０モル％である。

【００３１】実施製造例６実施製造例３で単量体水溶液に加える５０％水酸化ナト
リウム溶液を４．０ｇに代えた他は同様の操作をして両
性高分子化合物（Ｂ−４）を得た。アニオン性単量体
（ＡｃＡ）の中和度は３０モル％である。

【００３２】比較製造例２実施製造例３で単量体水溶液に５０％水酸化ナトリウム
溶液を加えない他は同様の操作をして両性高分子化合物
（Ｂ−５）を得た。アニオン性単量体（ＡｃＡ）の中和
度は０モル％である。

【００３３】比較製造例３実施製造例３で単量体水溶液に加える５０％水酸化ナト
リウム溶液を６．７ｇに代えた他は同様の操作をして両
性高分子化合物（Ｂ−６）を得た。アニオン性単量体
（ＡｃＡ）の中和度は５０モル％である。

【００３４】実施製造例３〜６、および比較製造例２〜
３で示された両性高分子（Ｂ−１）〜（Ｂ−６）につい
て、溶液粘度及び粒子径を測定した。結果を表２に示
す。

【００３５】

【表２】

【００３６】実施製造例７ＤＡｑ９６．７ｇ、ＡＭＤ７０．９ｇおよびＡｃＡ１
２．０ｇを１０００ｍｌ四つ口セパラブルフラスコに投
入し、３５０ｇの蒸留水を加え、さらに、多官能性単量
体としてメチレンビスアクリルアミド（以下、ＭＢＡと
称す）０．５４ｍｇを加えた後、再び蒸留水を加えて、
全量が４００ｇの単量体水溶液になるように調製した。
この単量体水溶液に、全単量体重量に対し０．３重量％
のＩＰＡを加えた。さらに、この単量体水溶液をＨＬＢ
４．２のノニオン性界面活性剤９．９ｇを溶解したパラ
フィン油１６０ｇに加え、ホモジナイザーにて高速撹拌
し乳化した。撹拌機を通常の化学反応用の撹拌機に代
え、撹拌しながらこの乳化液中に３０分間窒素ガスを通
し脱気した後、窒素ガス雰囲気下で重合開始剤の水溶性
アゾ触媒を添加し共重合反応を行った。反応終了後、Ｈ
ＬＢが１３．０のノニオン性界面活性剤１０．５ｇを加
えて溶解し両性高分子化合物（Ｃ−１）を得た。Ｃ−１
の各単量体のモル比は、カチオン性単量体（ＤＡｑ）：
アニオン性単量体（ＡｃＡ）：ノニオン性単量体（ＡＭ
Ｄ）＝３０：１０：６０である。また、ＤＡｑ、ＡＭＤ
及びＡｃＡの全重量に対する多官能性単量体（ＭＢＡ）
の重量は３ｐｐｍである。

【００３７】実施製造例８実施製造例７で単量体水溶液に加えるＭＢＡを０．９０
ｍｇに代えた他は同様の操作をして両性高分子化合物
（Ｃ−２）を得た。ＤＡｑ、ＡＭＤ及びＡｃＡの全重量
に対する多官能性単量体（ＭＢＡ）の重量は５ｐｐｍで
ある。

【００３８】実施製造例９実施製造例７で単量体水溶液に加えるＭＢＡを１．７９
ｍｇに代えた他は同様の操作をして両性高分子化合物
（Ｃ−３）を得た。ＤＡｑ、ＡＭＤ及びＡｃＡの全重量
に対する多官能性単量体（ＭＢＡ）の重量は１０ｐｐｍ
である。

【００３９】実施製造例１０実施製造例７で単量体水溶液に加える加えるＭＢＡを
５．３９ｍｇに代えた他は同様の操作をして両性高分子
化合物（Ｃ−４）を得た。ＤＡｑ、ＡＭＤ及びＡｃＡの
全重量に対する多官能性単量体（ＭＢＡ）の重量は３０
ｐｐｍである。

【００４０】比較製造例４実施製造例７で単量体水溶液にＭＢＡをを加えない他は
同様の操作をして両性高分子化合物（Ｃ−５）を得た。
ＤＡｑ、ＡＭＤ及びＡｃＡの全重量に対する多官能性単
量体（ＭＢＡ）の重量は０ｐｐｍである。

【００４１】比較製造例５実施製造例７で単量体水溶液に加える加えるＭＢＡを
８．９６ｍｇに代えた他は同様の操作をして両性高分子
化合物（Ｃ−６）を得た。ＤＡｑ、ＡＭＤ及びＡｃＡの
全重量に対する多官能性単量体（ＭＢＡ）の重量は５０
ｐｐｍである。

【００４２】実施製造例７〜１０、および比較製造例４
〜５で示された両性高分子（Ｃ−１）〜（Ｃ−６）につ
いて、溶液粘度を測定した。結果を表３に示す。

【００４３】

【表３】

【００４４】実施例１−３および比較例１−６し尿処理場から採取した混合汚泥（固形物濃度２．３
％、ｐＨ６．５）１５０ｍｌを３００ｍｌビーカーに取
り、これに表４に示すカチオン性高分子（Ａ）と両性高
分子化合物（Ｂ）および／または（Ｃ）を表４に示す重
量比で含む混合物からなる脱水剤を０．２重量％の水溶
液として表４に示す量添加し、英国トライトン社製ＣＳ
Ｔミキサーで１０００ｒｐｍ、３０秒撹拌した。生成し
たフロックのサイズを目視にて判定し、次に６０メッシ
ュのステンレス製濾過管上に注ぎ、１０秒後の濾水量を
メスシリンダーにて測定した。ステンレス製濾過管上に
残った汚泥を、６０メッシュのナイロン布に包み、円沈
管式遠心分離器で２０００ｒｐｍ、５分間脱水すること
により、ナイロン布から洩れた汚泥を目視で観察し、脱
水ケーキを得た。この脱水ケーキは常法によりケーキ含
水率を測定した。以上の結果を表−４に示す。

【００４５】

【表４】

【００４６】実施例４−７および比較例７化学工場から採取した汚泥（固形物濃度２．４％、ｐＨ
６．７）１５０ｍｌを３００ｍｌビーカーに取り、これ
に表５に示すカチオン性高分子（Ａ）と両性高分子化合
物（Ｂ）を表５に示す重量比で含む混合物からなる脱水
剤を０．２重量％の水溶液として表５に示す量添加し、
英国トライトン社製ＣＳＴミキサーで１０００ｒｐｍ、
３０秒撹拌した。生成したフロックのサイズを目視にて
判定し、次に６０メッシュのステンレス製濾過管上に注
ぎ、１０秒後の濾水量をメスシリンダーにて測定した。
ステンレス製濾過管上に残った汚泥を、６０メッシュの
ナイロン布に包み、円沈管式遠心分離器で２０００ｒｐ
ｍ、５分間脱水することにより、メッシュから洩れた汚
泥を目視で観察し、脱水ケーキを得た。この脱水ケーキ
は常法によりケーキ含水率を測定した。以上の結果を表
−５に示す。

【００４７】

【表５】

【００４８】実施例８−１１および比較例８化学工場から採取した汚泥（固形物濃度２．７％、ｐＨ
６．８）１５０ｍｌを３００ｍｌビーカーに取り、これ
に表６に示すカチオン性高分子（Ａ）と両性高分子化合
物（Ｃ）を表６に示す重量比で含む混合物からなる脱水
剤を０．２重量％の水溶液として表６に示す量添加し、
英国トライトン社製ＣＳＴミキサーで１０００ｒｐｍ、
３０秒撹拌した。生成したフロックのサイズを目視にて
判定し、次に６０メッシュのステンレス製濾過管上に注
ぎ、１０秒後の濾水量をメスシリンダーにて測定した。
ステンレス製濾過管上に残った汚泥を、６０メッシュの
ナイロン布に包み、円沈管式遠心分離器で２０００ｒｐ
ｍ、５分間脱水することにより、ナイロン布から洩れた
汚泥を目視で観察し、脱水ケーキを得た。この脱水ケー
キは常法によりケーキ含水率を測定した。以上の結果を
表−６に示す。

【００４９】

【表６】

【００５０】実施例１２−１３および比較例９−１１表７に示すカチオン性高分子（Ａ−１）と両性高分子化
合物（Ｃ−２）で混合比２０：８０の混合物からなる脱
水剤、両性高分子化合物（Ｃ−２）及び両性高分子化合
物（Ｂ−２）を０．４重量％の水溶液として、実際の汚
泥脱水用遠心脱水機に表７に示す量注入し、滋賀県、Ａ
し尿処理場の混合汚泥（固形物濃度２．３％、ｐＨ６．
６、粗浮遊物２．９％／ＴＳ、電気伝導度５４０μＳ／
ｃｍ）を６．０ｍ³／ｈｒの汚泥供給速度（汚泥処理
量）にて脱水処理を行った。遠心脱水機より排出される
脱離液および汚泥脱水ケーキを採取し、常法により脱離
液の汚泥ＳＳ量およびケーキ含水率を測定した。以上の
結果を表−７に示す。

【００５１】

【表７】

【００５２】

【発明の効果】以上の実施例、比較例から明らかなよう
に本発明の汚泥脱水剤を用いると、難脱水性汚泥や難脱
水条件に対しても、より少ない添加量において、より大
きな汚泥凝集フロックと高い濾水量が得られ、得られる
ケーキ含水率も著しく低下し、良好な処理が可能とな
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者豊田幸雄千葉県茂原市東郷1900番地三井サイテック株式会社茂原工場内Ｆターム(参考） 4D015 BA06 BA08 BA09 BA11 BA16 BA19 BB06 CA12 DB03 DB04 DB07 DB09 DB14 DB31 DB42 DB44 DC03 DC06 DC07 DC08 EA06 EA14 EA35 EA39 4D059 AA02 AA04 AA05 AA06 BE08 BE14 BE16 BE26 BE38 BE56 BE57 BE59 BF13 BJ01 DA01 DA41 DA46 DA57 DB02 DB24 DB25 DB26 EB20 4J100 AB16S AF06S AJ02R AJ08R AJ09R AL03P AL08Q AL09P AL66S AM02P AM15P AM21S AM24S BA02S BA03S BA08S BA31Q BA32Q CA01 CA03 CA04 CA05 CA06 EA07 EA09 FA05 FA20 JA18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１Ｍ−塩化ナトリウム中でその０．１重
量％溶解液の溶液粘度が４．０ｍＰａ・ｓ以上であるカ
チオン性高分子（Ａ）と、カチオン性単量体、酸基の３
〜３０モル％がアルカリにより中和されてなるアニオン
性単量体及び（メタ）アクリルアミドを重合して得られ
る両性高分子（Ｂ）を１０〜９０：９０〜１０の重量比
で混合してなる汚泥脱水剤。
【請求項２】カチオン性高分子（Ａ）と、カチオン性
単量体、アニオン性単量体、（メタ）アクリルアミド及
びこれらの全単量体重量に対して３〜３０ｐｐｍの多官
能性単量体を重合して得られる両性高分子（Ｃ）を１０
〜９０：９０〜１０の重量比で混合してなる汚泥脱水
剤。
【請求項３】カチオン性高分子（Ａ）と、両性高分子
（Ｂ）及び両性高分子（Ｃ）の混合物（Ｄ）を１０〜９
０：９０〜１０の重量比で混合してなる汚泥脱水剤。
【請求項４】カチオン性高分子（Ａ）は、８５モル％
以下の（メタ）アクリルアミドと１５モル％以上のカチ
オン性単量体の１種または２種以上を重合して得られる
請求項１〜３のいずれか１項に記載の汚泥脱水剤。
【請求項５】カチオン性単量体は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、又はこれらの塩酸塩、硫酸塩、メチルクロライド第
４級塩、ジメチル硫酸第４級塩、ベンジルクロライド第
４級塩から選ばれた１種以上である請求項４の汚泥脱水
剤。
【請求項６】両性高分子（Ｂ）は、（メタ）アクリル
アミド、カチオン性単量体の１種または２種以上及びア
ニオン基の３〜３０モル％がアルカリにより中和されて
なるアニオン性単量体を重合して得られ、（メタ）アク
リルアミド：カチオン性単量体：アニオン性単量体のモ
ル比が１０〜８５：１０〜６０：５〜３０であり、かつ
アニオン性単量体：カチオン性単量体のモル比が１：
１．５〜６．０である請求項１又は３の汚泥脱水剤。
【請求項７】カチオン性単量体は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、又はこれらの塩酸塩、硫酸塩、メチルクロライド第
４級塩、ジメチル硫酸第４級塩、ベンジルクロライド第
４級塩から選ばれた１種以上であり、アニオン性単量体
は（メタ）アクリル酸である請求項６の汚泥脱水剤。
【請求項８】両性高分子（Ｃ）は、（メタ）アクリル
アミド、カチオン性単量体の１種または２種以上、アニ
オン性単量体及びこれらの全単量体重量に対して３〜３
０ｐｐｍの多官能性単量体を重合して得られ、（メタ）
アクリルアミド：カチオン性単量体：アニオン性単量体
のモル比が１０〜８５：１０〜６０：５〜３０であり、
かつアニオン性単量体：カチオン性単量体のモル比が
１：１．５〜６．０である請求項２〜３に記載の汚泥水
剤。
【請求項９】カチオン性単量体は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、又はこれらの塩酸塩、硫酸塩、メチルクロライド第
４級塩、ジメチル硫酸第４級塩、ベンジルクロライド第
４級塩から選ばれた１種以上であり、アニオン性単量体
は（メタ）アクリル酸である請求項８の汚泥脱水剤。
【請求項１０】カチオン性高分子（Ａ）、両性高分子
（Ｂ）または両性高分子（Ｃ）は１種または２種以上の
疎水性液体からなる油相、原料である単量体を含む水相
及び油中水型エマルションを生成させるのに有効な界面
活性剤を混合した後、これらを重合することによりエマ
ルションとして得られ、該エマルション粒子の未膨潤状
態における数平均粒径が０．１μｍ〜１０μｍである高
分子重合体からなる請求項１〜９項のいずれか１項記載
の汚泥脱水剤。