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JP2014024044A - Cation high polymer coagulant - Google Patents

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JP2014024044A
JP2014024044A JP2012168356A JP2012168356A JP2014024044A JP 2014024044 A JP2014024044 A JP 2014024044A JP 2012168356 A JP2012168356 A JP 2012168356A JP 2012168356 A JP2012168356 A JP 2012168356A JP 2014024044 A JP2014024044 A JP 2014024044A
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JP
Japan
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cationic polymer
sludge
dehydration
polymer flocculant
organic sludge
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Application number
JP2012168356A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidenori Sasaki
英則 佐々木
Kazuhiro Iida
一博 飯田
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TOMOOKA KAKEN KK
Original Assignee
TOMOOKA KAKEN KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high polymer coagulant superior in the dehydration ratio in a dehydration process of organic sludge and concentration efficiency in a concentration process before this dehydration process, even in a little addition amount (the addition ratio).SOLUTION: The present invention uses the cation high polymer coagulant including a cation high polymer (A) having salt viscosity of 130-210 mPa s and a cation high polymer (B) having salt viscosity of 5-60 mPa s. The cation high polymer (A) has a colloid equivalent value (CEa) of 1.2-4.8 meq./g, and the cation high polymer (B) has a colloid equivalent value (CEb) of 1.7-4.9 meq./g, and the ratio (CEb/CEa) of these colloid equivalent values is desirably 0.5-2. Low molecular ammonium salt (T) is further desirably included.

Description

本発明はカチオン高分子凝集剤、有機性汚泥の脱水方法及び濃縮方法に関する。さらに詳しくは下水、し尿及び/又は産業排水等の微生物処理から発生する有機性汚泥(特に難濾過性の有機性汚泥)の濃縮・脱水に最適なカチオン高分子凝集剤に関する。   The present invention relates to a cationic polymer flocculant, a method for dewatering and concentrating organic sludge. More specifically, the present invention relates to a cationic polymer flocculant that is most suitable for concentration and dehydration of organic sludge (particularly difficult-to-filter organic sludge) generated from microbial treatment such as sewage, human waste and / or industrial wastewater.

従来、下水、し尿又は産業排水等の微生物処理から生じる有機性汚泥は、高分子凝集剤を添加して脱水機(たとえば、遠心脱水機、ベルトプレス、スクリュープレス、フィルタープレス)で脱水して脱水ケーキとした後、一般に焼却して焼却灰として処分する方法が広く行われている。この場合、焼却時の燃料代節減のため、脱水ケーキの含水率をできるだけ低くすることが望まれているため、高性能の脱水用高分子凝集剤が求められている。
このような要望に対して、分子内に架橋構造を持つカチオン性高分子凝集剤(特許文献1)、分子内に長鎖親水基を持つカチオン高分子凝集剤(特許文献2)、イオン当量の異なる2種以上の両性高分子凝集剤の混合物(特許文献3)、分子量が100万〜300万のカチオン高分子凝集剤と分子量が300万以上のカチオン高分子凝集剤との混合物(特許文献4)等が提案されている。
Conventionally, organic sludge generated from microbial treatment such as sewage, human waste or industrial wastewater is dehydrated by adding a polymer flocculant and dewatering with a dehydrator (eg, centrifugal dehydrator, belt press, screw press, filter press). After making a cake, a method of incineration and disposal as incineration ash is widely performed. In this case, since it is desired to reduce the water content of the dehydrated cake as much as possible in order to reduce fuel costs during incineration, a high-performance polymer flocculant for dehydration is required.
In response to such a demand, a cationic polymer flocculant having a crosslinked structure in the molecule (Patent Document 1), a cationic polymer flocculant having a long-chain hydrophilic group in the molecule (Patent Document 2), an ion equivalent of A mixture of two or more different amphoteric polymer flocculants (Patent Document 3), a mixture of a cationic polymer flocculant having a molecular weight of 1 million to 3 million and a cationic polymer flocculant having a molecular weight of 3 million or more (Patent Document 4) ) Etc. have been proposed.

また、上記の脱水ケーキの含水率を上げるために、脱水する前に汚泥を予め濃縮しておくことが有効であり、脱水の前に汚泥をあらかじめ濃縮槽に貯留して濃縮(たとえば、重力濃縮、加圧浮上濃縮、遠心濃縮)する方法が行われている。しかし、近年、汚泥中の有機分増加により、こうした方法では十分な濃縮が困難な場合が増加し、濃縮用の高性能高分子凝集剤も求められている現状にある。このニーズに応える為、濃縮用高分子凝集剤として、分子量の異なる油中水型エマルション状のカチオン又は両性高分子凝集剤の混合物(特許文献5)、特定の両性高分子凝集剤とアニオン高分子凝集剤の混合物(特許文献6)、特定のカチオン高分子凝集剤と両性高分子凝集剤の混合物(特許文献7)、イオン当量の異なる2種以上の両性高分子と特定のカチオン高分子との混合物(特許文献8)等が提案されている。   In order to increase the moisture content of the dehydrated cake, it is effective to concentrate the sludge in advance before dehydration. The sludge is stored in a concentration tank in advance and concentrated before dehydration (for example, gravity concentration). , Pressure levitation concentration and centrifugal concentration). However, in recent years, due to an increase in the organic content in sludge, there are increasing cases where sufficient concentration is difficult by such a method, and there is a demand for a high-performance polymer flocculant for concentration. In order to meet this need, as a polymer flocculant for concentration, a water-in-oil emulsion cation or a mixture of amphoteric polymer flocculants having different molecular weights (Patent Document 5), a specific amphoteric polymer flocculant and an anionic polymer Mixture of flocculant (Patent Document 6), mixture of specific cationic polymer flocculant and amphoteric polymer flocculant (Patent Document 7), two or more amphoteric polymers having different ion equivalents and specific cationic polymer A mixture (Patent Document 8) and the like have been proposed.

特開2004−59719号公報JP 2004-59719 A 特開2004−99668号公報JP 2004-99668 A 特開2002−177706号公報JP 2002-177706 A 特公平05−047280号公報Japanese Patent Publication No. 05-047280 特開2005−177670号公報JP 2005-177670 A 特開2003−117600号公報JP 2003-117600 A 特開2002−177709号公報JP 2002-177709 A 特開2004−210986号公報JP 2004-210986 A

しかし、提案されているこれらの方法では、必ずしも十分な結果を与えるとは限らず、すなわち、近年の難濃縮性の有機性汚泥の濃縮・脱水には多量の高分子凝集剤を添加しても今だ不十分であるという問題がある。
本発明の目的は、少ない添加量(添加率)であっても、有機性汚泥の脱水工程における脱水率及びこの脱水工程前の濃縮工程における濃縮効率に優れた高分子凝集剤を提供することである。
However, these proposed methods do not always give sufficient results, that is, even if a large amount of a polymer flocculant is added to the concentration / dehydration of recently difficult-to-concentrate organic sludge. There is a problem that it is still insufficient.
An object of the present invention is to provide a polymer flocculant excellent in the dewatering rate in the dewatering step of organic sludge and the concentration efficiency in the concentration step before this dewatering step even with a small addition amount (addition rate). is there.

本発明のカチオン高分子凝集剤の特徴は、130〜210mPa・sの塩粘度をもつカチオン高分子(A)と、5〜60mPa・sの塩粘度をもつカチオン高分子(B)とを含有する点を要旨とする。   The characteristics of the cationic polymer flocculant of the present invention include a cationic polymer (A) having a salt viscosity of 130 to 210 mPa · s and a cationic polymer (B) having a salt viscosity of 5 to 60 mPa · s. The point is summarized.

本発明の有機性汚泥の脱水方法の特徴は、有機性汚泥に、上記のカチオン高分子凝集剤を添加して脱水する点を要旨とする。   The feature of the organic sludge dewatering method of the present invention is summarized in that the above cationic polymer flocculant is added to the organic sludge for dehydration.

本発明の有機性汚泥の濃縮方法の特徴は、有機性の余剰汚泥又はこれを含有する有機性汚泥に、上記のカチオン高分子凝集剤を添加して濃縮する点を要旨とする。   The feature of the organic sludge concentration method of the present invention is summarized in that the above cationic polymer flocculant is added to organic surplus sludge or organic sludge containing the organic sludge and concentrated.

本発明のカチオン高分子凝集剤は、少ない添加量(添加率)であっても、優れた脱水率及び優れた濃縮効率で、有機性汚泥を脱水及び濃縮できる。
したがって、脱水ケーキの焼却時の燃焼エネルギーを最小限に抑えることができ、燃焼時の地球温暖化ガス(二酸化炭素)の発生量も減少させることができる。
The cationic polymer flocculant of the present invention can dehydrate and concentrate organic sludge with an excellent dehydration rate and excellent concentration efficiency even with a small addition amount (addition rate).
Therefore, the combustion energy at the time of incineration of the dehydrated cake can be minimized, and the amount of global warming gas (carbon dioxide) generated at the time of combustion can also be reduced.

本発明において、脱水・濃縮に適用できる有機性汚泥としては、排水の生物学的処理により発生する汚泥(有機性汚泥)であれば制限ないが、下水、し尿及び/又は産業排水等の微生物処理から発生する有機性汚泥が好ましく、さらに好ましくは下水及び/又は屎尿の微生物処理から発生する有機性汚泥である。濃縮に適用できる有機性汚泥として特に好ましいのは余剰汚泥を含む有機性汚泥であり、脱水に適用できる有機性汚泥として特に好ましいのは消化汚泥を含む有機性汚泥である。   In the present invention, the organic sludge applicable to dehydration / concentration is not limited as long as it is sludge generated by biological treatment of wastewater (organic sludge), but microbial treatment such as sewage, human waste and / or industrial wastewater. Organic sludge generated from sewage and / or sewage is more preferable. Particularly preferred as organic sludge applicable to concentration is organic sludge containing excess sludge, and particularly preferred as organic sludge applicable to dewatering is organic sludge containing digested sludge.

カチオン高分子(A)及びカチオン高分子(B)としては、つぎのカチオン性単量体を必須構成単量体としてなるカチオン高分子が含まれる。   The cationic polymer (A) and the cationic polymer (B) include a cationic polymer having the following cationic monomer as an essential constituent monomer.

カチオン性単量体としては、アミノ基含有化合物のアミン塩{塩酸塩、硫酸塩及びリン酸塩等}及びアミノ基含有化合物を4級化剤(メチルクロライド、エチルブロミド、ベンジルクロライド、ジメチル硫酸及び炭酸ジメチル等)で4級化した第四級アンモニウム塩{メチルクロライド塩、ジメチル硫酸塩及びベンジルクロライド塩等}が含まれる。   As the cationic monomer, an amine salt of an amino group-containing compound {hydrochloride, sulfate, phosphate, etc.) and an amino group-containing compound are converted into a quaternizing agent (methyl chloride, ethyl bromide, benzyl chloride, dimethyl sulfate, and Quaternary ammonium salts {methyl chloride salts, dimethyl sulfate salts, benzyl chloride salts, etc.} quaternized with dimethyl carbonate or the like).

アミノ基含有化合物としては、アミノ基含有(メタ)アクリレート{N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート及びN,N−ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート等}、アミノ基含有(メタ)アクリルアミド{N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド等}又はアミノ基含有ビニル化合物{p−アミノスチレン、2−ビニルピリジン、ビニルアニリン及び(メタ)アリルアミン等}が含まれる。   As the amino group-containing compound, amino group-containing (meth) acrylate {N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate and N, N-diethylaminopropyl (meth) acrylate etc.}, amino group-containing (meth) acrylamide {N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylamide etc.} or amino group-containing vinyl compound {p-aminostyrene, 2-vinylpyridine , Vinylaniline and (meth) allylamine, etc.}.

カチオン高分子には、カチオン性単量体の他に、ノニオン性単量体を構成単量体として含有してもよい。   The cationic polymer may contain a nonionic monomer as a constituent monomer in addition to the cationic monomer.

ノニオン性単量体としては、(メタ)アクリレート{ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート及びジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等}、(メタ)アクリルアミド{(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド及びN−メチロール(メタ)アクリルアミド等}及び他のビニルモノマー{アクリロニトリル及びN−ビニル−2−ピロリドン等}等が挙げられる。   Nonionic monomers include (meth) acrylate {hydroxyethyl (meth) acrylate and diethylene glycol mono (meth) acrylate, etc.}, (meth) acrylamide {(meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N-isopropyl (Meth) acrylamide and N-methylol (meth) acrylamide etc.} and other vinyl monomers {acrylonitrile and N-vinyl-2-pyrrolidone etc.} and the like.

カチオン高分子のうち、ジアルキルアミノエチル(メタ)アクリレートの第4級アンモニウム塩を必須構成単量体としてなることが好ましく、さらに好ましくはジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロライドによる第4級アンモニウム塩(すなわち、塩化トリメチルアンモニオエチルアクリレート)を構成単量体としてなる高分子である。   Of the cationic polymers, a quaternary ammonium salt of dialkylaminoethyl (meth) acrylate is preferably used as an essential constituent monomer, and more preferably a quaternary ammonium salt of methyl chloride of dimethylaminoethyl acrylate (ie, A polymer comprising trimethylammonioethyl acrylate) as a constituent monomer.

カチオン高分子は、上記のカチオン性単量体を単独重合してもよく、複数種類のカチオン性単量体を共重合してもよいし、さらにノニオン性単量体を共重合単量体として含めてもよい。また、水不溶性単量体や架橋性単量体を共重合してもよい。さらに、本発明の効果を損なわない範囲(全ての単量体のモル数に対して3モル%以下程度)でアニオン性単量体を共重合させてもよい。   The cationic polymer may be obtained by homopolymerizing the above cationic monomer, copolymerizing a plurality of types of cationic monomers, and further using a nonionic monomer as a copolymerizable monomer. May be included. Further, a water-insoluble monomer or a crosslinkable monomer may be copolymerized. Furthermore, you may copolymerize an anionic monomer in the range which does not impair the effect of this invention (about 3 mol% or less with respect to the number-of-moles of all the monomers).

水不溶性単量体としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ω−メトキシエチル(メタ)アクリレート及びω−メトリキシプロピル(メタ)アクリレート等が含まれる。   Examples of the water-insoluble monomer include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, ω-methoxyethyl (meth) acrylate, ω-methoxypropyl (meth) acrylate, and the like.

架橋性単量体としては、架橋性(メタ)アクリルアミド{N,N−メチレンビスアクリルアミド等}、架橋性(メタ)アクリレート{エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトール(ポリ)(2〜4)(メタ)アクリレート等}、架橋性ビニル単量体{ジビニルアミン、トリビニルアミン、ジビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ポリエチレングリコール(重合度2〜50)ジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、グリセリンジビニルエーテル及びペンタエリスリトールテトラビニルエーテル等}、架橋性(メタ)アリル単量体{ジ(メタ)アリルアミン、N−アルキル(炭素数1〜20)ジ(メタ)アリルアミン、エチレングリコールジ(メタ)アリルエーテル、ポリエチレングリコール(重合度2〜50)ジ(メタ)アリルエーテル、グリセリンジ(メタ)アリルエーテル、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アリルエーテル及びテトラアリロキシエタン等}及び熱架橋性単量体{エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル及びグリセリントリグリシジルエーテル等}等が含まれる。   As the crosslinkable monomer, crosslinkable (meth) acrylamide {N, N-methylenebisacrylamide, etc.}, crosslinkable (meth) acrylate {ethylene glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol (poly) (2-4) (Meth) acrylates, etc.], crosslinkable vinyl monomers {divinylamine, trivinylamine, divinyl ether, ethylene glycol divinyl ether, polyethylene glycol (degree of polymerization 2-50) divinyl ether, trimethylolpropane trivinyl ether, glycerin divinyl ether And pentaerythritol tetravinyl ether, etc.], crosslinkable (meth) allyl monomer {di (meth) allylamine, N-alkyl (1-20 carbon atoms) di (meth) allylamine, ethylene glycol di (meth) allyl ether, polyester Lenglycol (degree of polymerization 2-50) di (meth) allyl ether, glycerin di (meth) allyl ether, pentaerythritol tetra (meth) allyl ether and tetraallyloxyethane} and thermally crosslinkable monomer {ethylene glycol di Glycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, glycerin triglycidyl ether and the like} and the like.

ノニオン性単量体を共重合する場合、カチオン高分子(A)について、この使用割合(モル%)は、全ての単量体のモル数に基づいて、17〜90が好ましく、さらに好ましくは21〜89.5、特に好ましくは25〜89である。また、カチオン高分子(B)について、ノニオン性単量体の使用割合(モル%)は、全ての単量体のモル数に基づいて、13〜85が好ましく、さらに好ましくは29〜84、特に好ましくは44〜80である。   When the nonionic monomer is copolymerized, the use ratio (mol%) of the cationic polymer (A) is preferably 17 to 90, more preferably 21 based on the number of moles of all monomers. -89.5, particularly preferably 25-89. In addition, for the cationic polymer (B), the use ratio (mol%) of the nonionic monomer is preferably 13 to 85, more preferably 29 to 84, particularly based on the number of moles of all monomers. Preferably it is 44-80.

水不溶性単量体を共重合する場合、この使用割合(モル%)は、全ての単量体のモル数に基づいて、0.1〜40が好ましく、さらに好ましくは0.2〜20、特に好ましくは0.5〜10である。   When copolymerizing a water-insoluble monomer, the use ratio (mol%) is preferably 0.1 to 40, more preferably 0.2 to 20, particularly based on the number of moles of all monomers. Preferably it is 0.5-10.

架橋性単量体を共重合する場合、この使用割合(モル%)は、全ての単量体のモル数に基づいて、0.0001〜5が好ましく、さらに好ましくは0.001〜1、特に好ましくは0.01〜0.5である。   When copolymerizing a crosslinkable monomer, the use ratio (mol%) is preferably from 0.0001 to 5, more preferably from 0.001 to 1, based on the number of moles of all monomers. Preferably it is 0.01-0.5.

カチオン高分子(A)の塩粘度(mPa・s)は、130〜210が好ましく、さらに好ましくは135〜190、特に好ましくは140〜170である。この範囲であると、脱水率及び濃縮効率がさらに良好となる。   The salt viscosity (mPa · s) of the cationic polymer (A) is preferably 130 to 210, more preferably 135 to 190, and particularly preferably 140 to 170. Within this range, the dehydration rate and concentration efficiency are further improved.

カチオン高分子(B)の塩粘度(mPa・s)は、5〜60が好ましく、さらに好ましくは10〜55、特に好ましくは16〜50である。この範囲であると、脱水率及び濃縮効率がさらに良好となる。   5-60 are preferable, as for the salt viscosity (mPa * s) of a cationic polymer (B), More preferably, it is 10-55, Most preferably, it is 16-50. Within this range, the dehydration rate and concentration efficiency are further improved.

塩粘度(mPa・s)は、試料を4重量%塩化ナトリウム水溶液に0.5重量%の濃度で溶解した溶液を測定した回転粘度を意味し、以下のようにして測定される値である。
回転計付き攪拌モーター、攪拌軸及びプロペラ型3枚羽根(直径5cm)からなる攪拌機で、500mlのガラスビーカーに入れたイオン交換水286.5gを攪拌しながら(回転数450rpm)、これに精秤した測定試料1.500gをママコにならないように少量づつ添加し、その後20℃で2時間攪拌して溶解させた後、食塩12.00gを加えて、さらに20℃で30分間撹拌してから、得られた溶解液を200mlトールビーカーに移し、恒温水槽中で25℃±0.5℃に調節し、JIS K5101−6−2:2004に準拠して、回転粘度を測定する。
The salt viscosity (mPa · s) means a rotational viscosity obtained by measuring a solution obtained by dissolving a sample in a 4 wt% sodium chloride aqueous solution at a concentration of 0.5 wt%, and is a value measured as follows.
With a stirrer composed of a stirrer with a tachometer, a stirrer shaft and three propeller blades (diameter 5 cm), while stirring 286.5 g of ion-exchanged water in a 500 ml glass beaker (rotation speed 450 rpm), precisely weigh it. After adding 1.500 g of the measured sample so as not to become mamako, dissolve it by stirring at 20 ° C. for 2 hours, add 12.00 g of sodium chloride, and further stir at 20 ° C. for 30 minutes. The obtained solution is transferred to a 200 ml tall beaker, adjusted to 25 ° C. ± 0.5 ° C. in a constant temperature water bath, and the rotational viscosity is measured in accordance with JIS K5101-6-2: 2004.

カチオン高分子(A)のコロイド当量値(CEa;meq./g)としては特に制限はないが、1.2〜4.8が好ましく、さらに好ましくは1.25〜4.7、特に好ましくは1.3〜4.6、最も好ましくは1.5〜4.4である。この範囲であると、脱水率及び濃縮効率がさらに良好となる。   The colloid equivalent value (CEa; meq./g) of the cationic polymer (A) is not particularly limited, but is preferably 1.2 to 4.8, more preferably 1.25 to 4.7, particularly preferably. 1.3 to 4.6, most preferably 1.5 to 4.4. Within this range, the dehydration rate and concentration efficiency are further improved.

カチオン高分子(B)のコロイド当量値(CEb;meq./g)としては特に制限はないが、1.7〜4.9が好ましく、さらに好ましくは1.8〜4.8、特に好ましくは2〜4.7、最も好ましくは2.5〜4.6である。この範囲であると、脱水率及び濃縮効率がさらに良好となる。   The colloid equivalent value (CEb; meq./g) of the cationic polymer (B) is not particularly limited, but is preferably 1.7 to 4.9, more preferably 1.8 to 4.8, particularly preferably. 2 to 4.7, most preferably 2.5 to 4.6. Within this range, the dehydration rate and concentration efficiency are further improved.

カチオン高分子(A)のコロイド当量値(CEa)とカチオン高分子(B)のコロイド当量値(CEb)との比(CEb/CEa)は、0.5〜2が好ましく、さらに好ましくは0.55〜1.9、特に好ましくは0.6〜1.8、最も好ましくは0.6〜1.7である。この範囲であると、脱水率及び濃縮効率がさらに良好となる。   The ratio (CEb / CEa) between the colloid equivalent value (CEa) of the cationic polymer (A) and the colloid equivalent value (CEb) of the cationic polymer (B) is preferably 0.5 to 2, more preferably 0.8. It is 55 to 1.9, particularly preferably 0.6 to 1.8, and most preferably 0.6 to 1.7. Within this range, the dehydration rate and concentration efficiency are further improved.

コロイド当量値(meq./g)は、コロイド滴定法(ポリビニル硫酸カリウム溶液で滴定する方法)により、pH4.0で測定する値である。   The colloid equivalent value (meq./g) is a value measured at pH 4.0 by a colloid titration method (a method of titrating with a potassium polyvinyl sulfate solution).

カチオン高分子(A)の製造方法に制限はなく公知の方法で製造できる(たとえば、特開平1−138210号公報や特開2004−181449号公報特開2000−189713号公報が参考となる。)。
カチオン高分子(A)の製造方法において、塩粘度を上記の範囲内にする方法としては、重合条件(触媒量、重合温度、連鎖移動剤の種類・添加量、架橋性単量体の種類・添加量等)等を調整する方法が挙げられる。また、コロイド当量値を上記の範囲内にする方法としては、モノマーの種類及びモノマー比率等を調整する方法が挙げられる。
There is no restriction | limiting in the manufacturing method of cationic polymer (A), It can manufacture by a well-known method (For example, Unexamined-Japanese-Patent No. 1-138210, Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-181449, and Unexamined-Japanese-Patent No. 2000-189713 are references.) .
In the method for producing the cationic polymer (A), the method for bringing the salt viscosity within the above range includes polymerization conditions (amount of catalyst, polymerization temperature, type / addition amount of chain transfer agent, type of crosslinkable monomer, And the like, and the like. Moreover, as a method of making colloid equivalent value into said range, the method of adjusting the kind of monomer, a monomer ratio, etc. is mentioned.

カチオン高分子(B)の製造方法に制限はなく、公知の水溶液重合法によりで製造することができる(たとえば、特開2000−189713が参考となる。)。
カチオン高分子(B)の製造方法において、塩粘度を上記の範囲内にする方法としては、重合条件(触媒量、重合温度、連鎖移動剤の種類・添加量、架橋性モノマーの種類・添加量等)等を調整する方法が挙げられる。また、コロイド当量値を上記の範囲内にする方法としては、モノマーの種類及びモノマー比率等を調整する方法が挙げられる。
There is no restriction | limiting in the manufacturing method of a cationic polymer (B), It can manufacture by a well-known aqueous solution polymerization method (for example, Unexamined-Japanese-Patent No. 2000-189713 becomes reference).
In the method for producing the cationic polymer (B), the method for bringing the salt viscosity within the above range includes polymerization conditions (amount of catalyst, polymerization temperature, type / addition amount of chain transfer agent, type / addition amount of crosslinkable monomer). Etc.) and the like. Moreover, as a method of making colloid equivalent value into said range, the method of adjusting the kind of monomer, a monomer ratio, etc. is mentioned.

カチオン高分子(A)の含有量(重量%)は、カチオン高分子(A)及びカチオン高分子(B)の重量に基づいて、15〜70が好ましく、さらに好ましくは20〜50、特に好ましくは25〜50である。この範囲であると、脱水率及び濃縮効率がさらに良好となる。   The content (% by weight) of the cationic polymer (A) is preferably 15 to 70, more preferably 20 to 50, particularly preferably based on the weight of the cationic polymer (A) and the cationic polymer (B). 25-50. Within this range, the dehydration rate and concentration efficiency are further improved.

カチオン高分子(B)の含有量(重量%)は、カチオン高分子(A)及びカチオン高分子(B)の重量に基づいて、30〜85が好ましく、さらに好ましくは50〜80、特に好ましくは50〜75である。この範囲であると、脱水率及び濃縮効率がさらに良好となる。   The content (% by weight) of the cationic polymer (B) is preferably 30 to 85, more preferably 50 to 80, particularly preferably based on the weight of the cationic polymer (A) and the cationic polymer (B). 50-75. Within this range, the dehydration rate and concentration efficiency are further improved.

カチオン高分子(A)だけを高分子凝集剤として、有機性汚泥と混合しようとしても、混合性が悪く、有機性汚泥の凝集が起こらず、脱水率及び濃縮効率は著しく悪いものとなる。一方、カチオン高分子(B)だけを高分子凝集剤として使用する場合、多量の添加が必要となり、近年の難濃縮性の有機性汚泥の濃縮・脱水には多量の高分子凝集剤を添加しても今だ不十分であるという問題がある。
そして、本発明のカチオン高分子凝集剤を用いることにより、少ない添加量(添加率)であっても、緻密で強度の高い凝集物が速やかに且つ均一に形成されるため、優れた脱水率及び濃縮効率を達成できる。
Even if only the cationic polymer (A) is used as a polymer flocculant and mixed with organic sludge, the mixing property is poor, the organic sludge does not aggregate, and the dehydration rate and the concentration efficiency are remarkably deteriorated. On the other hand, when only the cationic polymer (B) is used as the polymer flocculant, a large amount of addition is required, and a large amount of the polymer flocculant is added for concentration / dehydration of difficult-to-concentrate organic sludge in recent years. However, there is a problem that it is still insufficient.
By using the cationic polymer flocculant of the present invention, a dense and high-strength aggregate is formed quickly and uniformly even with a small addition amount (addition rate). Concentration efficiency can be achieved.

本発明のカチオン高分子凝集剤には、さらに、低分子アンモニウム塩(T)を含有することが好ましい。   The cationic polymer flocculant of the present invention preferably further contains a low molecular ammonium salt (T).

低分子アンモニウム塩(T)としては、無機アンモニウム塩、無機グアニジン塩及び炭素数1〜6の有機酸アンモニウム塩からなる群より選ばれる少なくとも1種から構成されるものが含まれる。   As low molecular ammonium salt (T), what is comprised from at least 1 sort (s) chosen from the group which consists of inorganic ammonium salt, inorganic guanidine salt, and C1-C6 organic acid ammonium salt is contained.

無機アンモニウム塩としては、硫酸アンモニウム、硫酸水素アンモニウム、硝酸アンモニウム、塩化アンモニウム、リン酸アンモニウム、リン酸水素アンモニウム及びスルファミン酸アンモニウム塩等が挙げられる。   Examples of the inorganic ammonium salt include ammonium sulfate, ammonium hydrogen sulfate, ammonium nitrate, ammonium chloride, ammonium phosphate, ammonium hydrogen phosphate, and ammonium sulfamate.

無機グアニジン塩としては、硫酸グアニジン、炭酸グアニジン、スルファミン酸グアニジン、塩酸グアニジン及びリン酸グアニジン等が挙げられる。   Examples of inorganic guanidine salts include guanidine sulfate, guanidine carbonate, guanidine sulfamate, guanidine hydrochloride, and guanidine phosphate.

炭素数1〜6の有機酸アンモニウム塩としては、ギ酸アンモニウム塩、酢酸アンモニウム塩、シュウ酸アンモニウム塩、クエン酸アンモニウム塩、リンゴ酸アンモニウム塩、酒石酸アンモニウム塩及びアスコルビン酸アンモニウム塩等が挙げられる。   Examples of the organic acid ammonium salt having 1 to 6 carbon atoms include ammonium formate salt, ammonium acetate salt, ammonium oxalate salt, ammonium citrate salt, ammonium malate salt, ammonium tartrate salt and ammonium ascorbate.

低分子アンモニウム塩(T)を含有する場合、低分子アンモニウム塩(T)の含有量(重量%)は、カチオン高分子(A)、カチオン高分子(B)及び低分子アンモニウム塩(T)の重量に基づいて、5〜40が好ましく、さらに好ましくは8〜35、特に好ましくは15〜25である。この範囲であると、脱水率及び濃縮効率がさらに良好となる。   When the low molecular ammonium salt (T) is contained, the content (% by weight) of the low molecular ammonium salt (T) is that of the cationic polymer (A), the cationic polymer (B), and the low molecular ammonium salt (T). Based on weight, 5-40 are preferable, More preferably, it is 8-35, Most preferably, it is 15-25. Within this range, the dehydration rate and concentration efficiency are further improved.

また、この場合、カチオン高分子(A)及びカチオン高分子(B)の含有量(重量%)は、カチオン高分子(A)、カチオン高分子(B)及び低分子アンモニウム塩(T)の重量に基づいて、60〜95が好ましく、さらに好ましくは65〜92、特に好ましくは75〜85である。この範囲であると、脱水率及び濃縮効率がさらに良好となる。   In this case, the content (% by weight) of the cationic polymer (A) and the cationic polymer (B) is the weight of the cationic polymer (A), the cationic polymer (B), and the low molecular ammonium salt (T). Is preferably 60 to 95, more preferably 65 to 92, and particularly preferably 75 to 85. Within this range, the dehydration rate and concentration efficiency are further improved.

本発明のカチオン高分子凝集剤には、カチオン高分子(A)、カチオン高分子(B)及び低分子アンモニウム塩(T)以外に、本発明の効果を阻害しない範囲で、その他の添加剤、たとえば、界面活性剤{ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル及びジオクチルスルホコハク酸ソーダ等}、ブロッキング防止剤{ポリエチレンオキシド変性シリコーン及びポリエチレンオキシド・ポリプロピレンオキシド変性シリコーン等}、及び酸化防止剤{ハイドロキノン、メトキシハイドロキノン、カテコール、クペロン、2−(5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、ビス(1−オクチロキシ−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、4−ベンゾイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジン−1−オキシル、2−メルカプトベンゾチアゾール、チオ尿素、テトラメチルチウラムジサルファイド、ジメチルジチオカルバミン酸、ピペラジン−ビス−ジチオカルバミン酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、トリフェニルホスファイト、トリエチルホスファイト、亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸ナトリウム及び尿素等}等を含有することができる。   In the cationic polymer flocculant of the present invention, in addition to the cationic polymer (A), the cationic polymer (B) and the low molecular ammonium salt (T), other additives, as long as the effects of the present invention are not inhibited, For example, surfactants {polyoxyethylene nonylphenyl ether and dioctyl sulfosuccinate soda, etc.}, blocking agents {polyethylene oxide modified silicone and polyethylene oxide / polypropylene oxide modified silicone, etc.}, and antioxidants {hydroquinone, methoxyhydroquinone, catechol , Cuperone, 2- (5-methyl-2-hydroxyphenyl) benzotriazole, bis (1-octyloxy-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, 4-benzoyloxy-2,2, 6,6-tetramethyl-4-pi Lysine-1-oxyl, 2-mercaptobenzothiazole, thiourea, tetramethylthiuram disulfide, dimethyldithiocarbamic acid, sodium piperazine-bis-dithiocarbamate, sodium sulfite, sodium thiosulfate, triphenyl phosphite, triethyl phosphite Sodium phosphate, sodium hypophosphite, urea, etc.} and the like.

本発明のカチオン高分子凝集剤は、カチオン高分子(A)及びカチオン高分子(B)、並びに必要に応じて低分子アンモニウム塩(T)及び/又はその他の添加剤が均一に混合されていれば製造方法に制限はなく、公知の方法で製造できる。   In the cationic polymer flocculant of the present invention, the cationic polymer (A) and the cationic polymer (B), and if necessary, the low molecular ammonium salt (T) and / or other additives are uniformly mixed. For example, the production method is not limited and can be produced by a known method.

本発明の有機性汚泥の脱水方法としては、有機性汚泥又は後記の濃縮液に上記の載されたカチオン高分子凝集剤を添加して脱水すれば制限がなく公知の方法が適用できる。   The organic sludge dehydration method of the present invention is not limited as long as the above-described cationic polymer flocculant is added to the organic sludge or the concentrated liquid described later for dehydration, and any known method can be applied.

カチオン高分子凝集剤の水溶液の濃度(重量%)は、0.05〜0.5が好ましく、さらに好ましくは0.1〜0.35、特に好ましくは0.15〜0.3である。   The concentration (% by weight) of the aqueous solution of the cationic polymer flocculant is preferably 0.05 to 0.5, more preferably 0.1 to 0.35, and particularly preferably 0.15 to 0.3.

カチオン高分子(A)を水に溶解した溶解液と、カチオン高分子(B)を水に溶解した溶解液とを、有機汚泥に別々に添加しても本発明の効果を奏し得ない。これは、これらを水に溶解する際、カチオン高分子(A)に由来する高分子鎖とカチオン高分子(B)とが互いに何らかの影響を及ぼしているものと推察される。   Even if a solution obtained by dissolving the cationic polymer (A) in water and a solution obtained by dissolving the cationic polymer (B) in water are separately added to the organic sludge, the effect of the present invention cannot be obtained. This is presumed that when these are dissolved in water, the polymer chain derived from the cationic polymer (A) and the cationic polymer (B) have some influence on each other.

脱水機としては脱水できれば制限なく、非ろ布式脱水機(遠心脱水機、スクリュープレス及び毛細管脱水機等)及びろ布式脱水機(ベルトプレス及びフィルタープレス等)のいずれにも適用できる。これらのうち、遠心脱水機及びスクリュープレスが効果的である。   The dehydrator is not limited as long as it can be dehydrated, and can be applied to any of a non-filter cloth dehydrator (such as a centrifugal dehydrator, a screw press and a capillary dehydrator) and a filter cloth dehydrator (such as a belt press and a filter press). Of these, centrifugal dehydrators and screw presses are effective.

カチオン高分子凝集剤を脱水に用いる場合、カチオン高分子凝集剤の添加率(重量%/TS)は、有機性汚泥の種類や設備等により適宜決定することができるが、有機性汚泥の固形分(TS)重量当たり、0.3〜3重量%が好ましく、さらに好ましくは0.4〜2.5重量%、特に好ましくは0.5〜2.5重量%、最も好ましくは0.5〜1.4重量%である。この範囲であると、優れた脱水率を発現できる。   When the cationic polymer flocculant is used for dehydration, the addition rate (wt% / TS) of the cationic polymer flocculant can be determined as appropriate depending on the type and equipment of the organic sludge. (TS) The weight is preferably 0.3 to 3% by weight, more preferably 0.4 to 2.5% by weight, particularly preferably 0.5 to 2.5% by weight, and most preferably 0.5 to 1%. .4% by weight. Within this range, an excellent dehydration rate can be expressed.

有機性汚泥の固形分(TS)、懸濁物質量(SS)及び有機分は、下水道試験法(下巻)(日本下水道協会発行、1997年)に記載の方法に準拠して測定される。すなわち、有機汚泥の固形分は、105℃の順風乾燥機中で、恒量になるまで乾燥し、乾燥後の重量を計測することにより得られる。   The solid content (TS), suspended solid amount (SS) and organic content of organic sludge are measured according to the method described in the Sewerage Test Method (Volume 2) (issued by the Japan Sewerage Association, 1997). That is, the solid content of the organic sludge is obtained by drying in a smooth air dryer at 105 ° C. until a constant weight is obtained, and measuring the weight after drying.

本発明の有機性汚泥の濃縮方法としては、上記の脱水方法に先立ち、有機性汚泥に上記の載されたカチオン高分子凝集剤を添加して濃縮すれば制限がなく公知の方法が適用できる。   As a method for concentrating the organic sludge of the present invention, there is no limitation as long as the above-mentioned cationic polymer flocculant is added to the organic sludge and concentrated prior to the dehydration method, and a known method can be applied.

カチオン高分子(A)を水に溶解した溶解液と、カチオン高分子(B)を水に溶解した溶解液とを、有機汚泥に別々に添加しても本発明の効果を奏し得ない。これは、これらを水に溶解する際、カチオン高分子(A)に由来する高分子鎖とカチオン高分子(B)とが互いに何らかの影響を及ぼしているものと推察される。   Even if a solution obtained by dissolving the cationic polymer (A) in water and a solution obtained by dissolving the cationic polymer (B) in water are separately added to the organic sludge, the effect of the present invention cannot be obtained. This is presumed that when these are dissolved in water, the polymer chain derived from the cationic polymer (A) and the cationic polymer (B) have some influence on each other.

濃縮機としては濃縮できれば制限なく、造粒濃縮機、加圧浮上濃縮機、遠心濃縮機、ベルト濃縮機及びスクリーン等のいずれにも適用できる。これらのうち、造粒濃縮機、遠心濃縮機及びベルト濃縮機が効果的である。   The concentrator can be applied to any of granulating concentrators, pressurized flotation concentrators, centrifugal concentrators, belt concentrators, screens and the like as long as it can be concentrated. Of these, a granulating concentrator, a centrifugal concentrator, and a belt concentrator are effective.

カチオン高分子凝集剤を濃縮に用いる場合カチオン高分子凝集剤の添加率(重量%/SS)は、有機性汚泥の種類や設備等により適宜決定することができるが、有機性汚泥の懸濁物質量(SS)重量当たり、0.1〜0.5重量%が好ましく、さらに好ましくは0.2〜0.45重量%、特に好ましくは0.2〜0.4重量%、最も好ましくは0.2〜0.3重量%である。   When the cationic polymer flocculant is used for concentration, the addition rate (wt% / SS) of the cationic polymer flocculant can be determined as appropriate depending on the type and equipment of the organic sludge. The amount is preferably 0.1 to 0.5% by weight (SS) weight, more preferably 0.2 to 0.45% by weight, particularly preferably 0.2 to 0.4% by weight, and most preferably 0.8. 2 to 0.3% by weight.

有機性汚泥の処理工程において、本発明のカチオン高分子凝集剤を脱水工程及び濃縮工程の両方に使用することが好ましいが、いずれか一方に使用してもよい。そして、これらの脱水工程及び濃縮工程の両方に使用する場合、それぞれ異なる種類のカチオン高分子凝集剤を用いてもよいし、同一種類のカチオン高分子凝集剤を用いてもよい。   In the organic sludge treatment step, the cationic polymer flocculant of the present invention is preferably used in both the dehydration step and the concentration step, but may be used in either one. And when using for both of these spin-drying | dehydration processes and a concentration process, you may use a respectively different kind of cationic polymer flocculent, and may use the same kind of cationic polymer flocculant.

以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、特記しない限り、部は重量部を、%は重量%を意味する。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to this. Unless otherwise specified, “part” means “part by weight” and “%” means “% by weight”.

実施例及び比較例において使用したカチオン高分子(A1)〜(A4)、カチオン高分子(B1)〜(B4)、カチオン高分子(C1)及びカチオン高分子(D2)はそれぞれ次の通りである。   Cationic polymers (A1) to (A4), cationic polymers (B1) to (B4), cationic polymers (C1) and cationic polymers (D2) used in Examples and Comparative Examples are as follows. .

カチオン高分子(A1):ジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロライド4級化物(塩化トリメチルアンモニオエチルアクリレート:35モル%)とアクリルアミド(65モル%)との共重合体(塩粘度170mPa・s、コロイド当量値3meq./g)   Cationic polymer (A1): Copolymer of methyl chloride quaternized product of dimethylaminoethyl acrylate (trimethylammonioethyl acrylate chloride: 35 mol%) and acrylamide (65 mol%) (salt viscosity 170 mPa · s, colloid equivalent) Value 3 meq./g)

カチオン高分子(A2):ジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロライド4級化物(塩化トリメチルアンモニオエチルアクリレート:45モル%)とアクリルアミド(55モル%)との共重合体(塩粘度140mPa・s、コロイド当量値3.5meq./g)   Cationic polymer (A2): Copolymer of methyl chloride quaternized dimethylaminoethyl acrylate (trimethylammonioethyl acrylate: 45 mol%) and acrylamide (55 mol%) (salt viscosity 140 mPa · s, colloid equivalent) Value 3.5 meq./g)

カチオン高分子(A3):ジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロライド4級化物(塩化トリメチルアンモニオエチルアクリレート:68モル%)とアクリルアミド(32モル%)との共重合体(塩粘度130mPa・s、コロイド当量値4.4meq./g)   Cationic polymer (A3): Copolymer of methyl chloride quaternized product of dimethylaminoethyl acrylate (trimethylammonioethyl acrylate: 68 mol%) and acrylamide (32 mol%) (salt viscosity 130 mPa · s, colloid equivalent) Value 4.4 meq./g)

カチオン高分子(A4):ジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロライド4級化物(塩化トリメチルアンモニオエチルアクリレート:13モル%)とアクリルアミド(87モル%)との共重合体(塩粘度147mPa・s、コロイド当量値1.5meq./g)   Cationic polymer (A4): Copolymer of methyl chloride quaternized product of dimethylaminoethyl acrylate (trimethylammonioethyl acrylate chloride: 13 mol%) and acrylamide (87 mol%) (salt viscosity 147 mPa · s, colloid equivalent) Value 1.5 meq./g)

カチオン高分子(B1):ジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロライド4級化物(塩化トリメチルアンモニオエチルアクリレート:62モル%)とアクリルアミド(38モル%)との共重合体(塩粘度50mPa・s、コロイド当量値4.2meq./g)   Cationic polymer (B1): Copolymer of dimethylaminoethyl acrylate methyl chloride quaternized product (trimethylammonioethyl acrylate chloride: 62 mol%) and acrylamide (38 mol%) (salt viscosity 50 mPa · s, colloid equivalent) (Value 4.2 meq./g)

カチオン高分子(B2):ジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロライド4級化物(塩化トリメチルアンモニオエチルアクリレート:75モル%)とアクリルアミド(25モル%)との共重合体(塩粘度16mPa・s、コロイド当量値4.6meq./g)   Cationic polymer (B2): Copolymer of methyl chloride quaternized dimethylaminoethyl acrylate (trimethylammonioethyl acrylate: 75 mol%) and acrylamide (25 mol%) (salt viscosity 16 mPa · s, colloid equivalent) Value 4.6 meq./g)

カチオン高分子(B3):ジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロライド4級化物(塩化トリメチルアンモニオエチルアクリレート:35モル%)とアクリルアミド(65モル%)との共重合体(塩粘度35mPa・s、コロイド当量値3meq./g)   Cationic polymer (B3): Copolymer of methyl chloride quaternized product of dimethylaminoethyl acrylate (trimethylammonioethyl acrylate chloride: 35 mol%) and acrylamide (65 mol%) (salt viscosity 35 mPa · s, colloid equivalent) Value 3 meq./g)

カチオン高分子(B4):ジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロライド4級化物(塩化トリメチルアンモニオエチルアクリレート:25モル%)とアクリルアミド(75モル%)との共重合体(塩粘度30mPa・s、コロイド当量値2.5meq./g)   Cationic polymer (B4): Copolymer of dimethylaminoethyl acrylate methyl chloride quaternized product (trimethylammonioethyl acrylate chloride: 25 mol%) and acrylamide (75 mol%) (salt viscosity 30 mPa · s, colloid equivalent) Value 2.5 meq./g)

カチオン高分子(C1):ジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロライド4級化物(塩化トリメチルアンモニオエチルアクリレート:8モル%)とアクリルアミド(92モル%)との共重合体(塩粘度230mPa・s、コロイド当量値1meq./g)   Cationic polymer (C1): Copolymer of dimethylaminoethyl acrylate methyl chloride quaternized product (trimethylammonioethyl acrylate chloride: 8 mol%) and acrylamide (92 mol%) (salt viscosity of 230 mPa · s, colloid equivalent) Value 1 meq./g)

カチオン高分子(D1):ジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロライド4級化物(塩化トリメチルアンモニオエチルアクリレート:71モル%)とアクリルアミド(29モル%)との共重合体(塩粘度2.8mPa・s、コロイド当量値4.5meq./g)   Cationic polymer (D1): Copolymer of dimethylaminoethyl acrylate methyl chloride quaternized product (trimethylammonioethyl acrylate chloride: 71 mol%) and acrylamide (29 mol%) (salt viscosity 2.8 mPa · s, Colloid equivalent value 4.5 meq./g)

<実施例1〜9>
カチオン高分子(A1)〜(A4)のいずれかと、カチオン高分子(B1)〜(B4)のいずれかと、低分子アンモニウム塩(T1;硫酸アンモニウム、和光純薬工業株式会社、重量平均粒径1300μm)とを、表1に記載した使用量(重量部)で均一混合して、本発明のカチオン高分子凝集剤(1)〜(9)を得た。
<Examples 1-9>
Any of the cationic polymers (A1) to (A4), any of the cationic polymers (B1) to (B4), and a low molecular ammonium salt (T1; ammonium sulfate, Wako Pure Chemical Industries, Ltd., weight average particle diameter 1300 μm) Were uniformly mixed in the amounts used (parts by weight) shown in Table 1 to obtain the cationic polymer flocculants (1) to (9) of the present invention.

<比較例1〜5>
カチオン高分子(A1)、(A2)、(B1)、(B3)、(B4)、(C1)又は(D1)を、表1に記載した使用量(重量部)で均一混合して、比較用のカチオン高分子凝集剤(H1)〜(H5)を得た。
<Comparative Examples 1-5>
The cationic polymers (A1), (A2), (B1), (B3), (B4), (C1) or (D1) were uniformly mixed in the amounts used (parts by weight) listed in Table 1 for comparison. Cationic polymer flocculants (H1) to (H5) for use were obtained.

<比較例6〜10>
カチオン高分子(A1)、(B1)、(A2)又は(B4)を、それぞれ、そのまま比較用のカチオン高分子凝集剤(H6)〜(H9)とした。
<Comparative Examples 6 to 10>
The cationic polymers (A1), (B1), (A2) or (B4) were used as cationic polymer flocculants (H6) to (H9) for comparison as they were, respectively.

Figure 2014024044
Figure 2014024044

<濃縮試験>
実施例又は比較例で得た一部のカチオン高分子凝集剤を、それぞれ水道水に溶解して、0.2%の水溶液をそれぞれ調製した。
関西地方の某下水処理場から採取した余剰汚泥(pH6.7、SS0.8%)を300mLのビーカーに採り、表2に示したカチオン高分子凝集剤の水溶液を表2に示した添加率(%/TS)となるように加えて、ジャーテスターを用いて300rpmで20秒間攪拌混合した後、攪拌を停止してから30秒後にフロック径(mm)を目視計測し、さらに、3分間、室温(約25℃)で静置することによって濃縮して濃縮汚泥を得た後、濃縮汚泥の固形分を測定し{有機汚泥の固形分(TS)と同様に測定した。}、これを汚泥濃度(%)とした。これらの結果を表2に示した。
<Concentration test>
Some cationic polymer flocculants obtained in Examples or Comparative Examples were each dissolved in tap water to prepare 0.2% aqueous solutions.
Excess sludge (pH 6.7, SS 0.8%) collected from a wastewater treatment plant in the Kansai region was placed in a 300 mL beaker, and the addition rate shown in Table 2 for the aqueous solution of the cationic polymer flocculant shown in Table 2 ( % / TS), and after stirring and mixing at 300 rpm for 20 seconds using a jar tester, the floc diameter (mm) was visually measured 30 seconds after the stirring was stopped, and for 3 minutes at room temperature. After being concentrated by standing at (about 25 ° C.) to obtain concentrated sludge, the solid content of the concentrated sludge was measured {measured similarly to the solid content (TS) of organic sludge. } This was defined as the sludge concentration (%). These results are shown in Table 2.

Figure 2014024044
Figure 2014024044

表中、「凝集不良」は固液分離できなかったことを示す。
本発明のカチオン高分子凝集剤(1)〜(5)及び(8)(実施例1〜5及び8)は、比較用の高分子凝集剤(H1)〜(H3)及び(H6)〜(H8)(比較例1〜3及び6〜8)に比べて、少ない添加率で、優れた濃縮効率を発揮した。
In the table, “coagulation failure” indicates that solid-liquid separation could not be performed.
Cationic polymer flocculants (1) to (5) and (8) (Examples 1 to 5 and 8) of the present invention are comparative polymer flocculants (H1) to (H3) and (H6) to ( Compared with H8) (Comparative Examples 1-3 and 6-8), excellent concentration efficiency was exhibited with a small addition rate.

<脱水試験1>
実施例又は比較例で得た一部のカチオン高分子凝集剤を、それぞれ水道水に溶解して、0.2%の水溶液をそれぞれ調製した。
K市下水処理場の濃縮汚泥(pH7.4、TS2.5%)を300mLのビーカーに採り、表3に示したカチオン高分子凝集剤の水溶液を表3に示した添加率(%/TS)となるように加えて、ジャーテスターを用いて300rpmで20秒間攪拌混合した後、得られたフロックをナイロン製ろ布(T−1189、直径9cm)に移して自然ろ過し、ろ布上に残った汚泥を小型圧搾機で1分間脱水して、脱水ケーキを得た。この脱水ケーキの固形分を測定し{有機汚泥の固形分(TS)と同様に測定した。}、この値から、次式に従って脱水ケーキの含水率(%)を算出し、これらの結果を表2に示した。
{脱水ケーキの含水率}=100−{脱水ケーキの固形分(TS、%)}
<Dehydration test 1>
Some cationic polymer flocculants obtained in Examples or Comparative Examples were each dissolved in tap water to prepare 0.2% aqueous solutions.
Concentrated sludge (pH 7.4, TS2.5%) of K city sewage treatment plant was taken in a 300 mL beaker, and the aqueous solution of the cationic polymer flocculant shown in Table 3 was added as shown in Table 3 (% / TS). After stirring and mixing at 300 rpm for 20 seconds using a jar tester, the obtained floc is transferred to a nylon filter cloth (T-1189, diameter 9 cm) and naturally filtered, and remains on the filter cloth. The sludge was dehydrated with a small press for 1 minute to obtain a dehydrated cake. The solid content of this dehydrated cake was measured {measured in the same manner as the solid content (TS) of organic sludge. } From this value, the moisture content (%) of the dehydrated cake was calculated according to the following formula, and the results are shown in Table 2.
{Water content of dehydrated cake} = 100- {Solid content of dehydrated cake (TS,%)}

Figure 2014024044
Figure 2014024044

表中、「脱水不良」は固液分離できなかったことを示す。
本発明のカチオン高分子凝集剤(1)、(3)、(5)及び(6)(実施例1、3、5、6)は、比較用の高分子凝集剤(H3)、(H4)、(H6)及び(H7)(比較例3、4、6、7)に比べて、少ない添加率で、優れた脱水率で脱水できた。
In the table, “poor dehydration” indicates that solid-liquid separation was not possible.
The cationic polymer flocculants (1), (3), (5) and (6) (Examples 1, 3, 5, 6) of the present invention are the polymer flocculants (H3) and (H4) for comparison. , (H6) and (H7) (Comparative Examples 3, 4, 6, and 7), it was possible to dehydrate with an excellent dehydration rate with a small addition rate.

<脱水試験2>
「K市下水処理場の濃縮汚泥(pH7.4、TS2.5%)」を「近畿地方のM養豚場の混合汚泥(pH6.7、TS3.5%、有機分87%)」に変更し、「カチオン高分子凝集剤(7)」を用い、添加率を「0.9%/TS」としたこと以外、脱水試験1と同様にして、脱水試験を行ったところ、脱水ケーキの含水率は82%であった。
<Dehydration test 2>
“Concentrated sludge from K city sewage treatment plant (pH 7.4, TS2.5%)” was changed to “Mix pig farm mixed sludge (pH 6.7, TS 3.5%, organic content 87%) in Kinki region” The dehydration test was conducted in the same manner as the dehydration test 1 except that the addition rate was set to “0.9% / TS” using the “cationic polymer flocculant (7)”. Was 82%.

「K市下水処理場の濃縮汚泥(pH7.4、TS2.5%)」を「近畿地方のM養豚場の混合汚泥(pH6.7、TS3.5%、有機分87%)」に変更し、「比較用のカチオン高分子凝集剤(H5)」を用い、添加率を「1.2%/TS」としたこと以外、脱水試験1と同様にして、比較用の脱水試験を行ったところ、脱水ケーキの含水率は84%であった。   “Concentrated sludge from K city sewage treatment plant (pH 7.4, TS2.5%)” was changed to “Mix pig farm mixed sludge (pH 6.7, TS 3.5%, organic content 87%) in Kinki region” The comparative dehydration test was conducted in the same manner as the dehydration test 1 except that the comparative cationic polymer flocculant (H5) was used and the addition rate was set to “1.2% / TS”. The water content of the dehydrated cake was 84%.

本発明のカチオン高分子凝集剤(7)(実施例7)は、比較用の高分子凝集剤(H5)(比較例5)に比べて、少ない添加率で、優れた脱水率で脱水できた。   The cationic polymer flocculant (7) (Example 7) of the present invention was able to be dehydrated with an excellent dehydration rate with a small addition rate compared to the comparative polymer flocculant (H5) (Comparative Example 5). .

<脱水試験3>
「K市下水処理場の濃縮汚泥(pH7.4、TS2.5%)」を「近畿地方のO市下水処理場の生汚泥、余剰汚泥及び消化汚泥の混合汚泥(pH7.6、TS1.8%、有機分80%)」に変更し、「カチオン高分子凝集剤(8)」を用い、添加率を「1.8%/TS」としたこと以外、脱水試験1と同様にして、脱水試験を行ったところ、脱水ケーキの含水率は79.2%であった。
<Dehydration test 3>
"K city sewage treatment plant concentrated sludge (pH 7.4, TS2.5%)" is mixed with sludge, raw sludge and digested sludge (pH 7.6, TS 1.8 at O city sewage treatment plant in Kinki region). %, Organic content 80%) ”, using“ cationic polymer flocculant (8) ”and adding rate“ 1.8% / TS ”. As a result of the test, the moisture content of the dehydrated cake was 79.2%.

「K市下水処理場の濃縮汚泥(pH7.4、TS2.5%)」を「近畿地方のO市下水処理場の生汚泥、余剰汚泥及び消化汚泥の混合汚泥(pH7.6、TS1.8%、有機分80%)」に変更し、「比較用のカチオン高分子凝集剤(H9)」を用い、添加率を「1.9%/TS」としたこと以外、脱水試験1と同様にして、比較用の脱水試験を行ったところ、脱水ケーキの含水率は81%であった。   "K city sewage treatment plant concentrated sludge (pH 7.4, TS2.5%)" is mixed with sludge, raw sludge and digested sludge (pH 7.6, TS 1.8 at O city sewage treatment plant in Kinki region). %, Organic content 80%) ”, using“ Comparative Cationic Polymer Flocculant (H9) ”and setting the addition rate to“ 1.9% / TS ”. When a dehydration test for comparison was performed, the water content of the dehydrated cake was 81%.

本発明のカチオン高分子凝集剤(8)(実施例8)は、比較用の高分子凝集剤(H9)(比較例9)に比べて、少ない添加率で、優れた脱水率で脱水できた。   The cationic polymer flocculant (8) (Example 8) of the present invention was able to be dehydrated with an excellent dehydration rate with a small addition rate compared to the comparative polymer flocculant (H9) (Comparative Example 9). .

<脱水試験4>
「K市下水処理場の濃縮汚泥(pH7.4、TS2.5%)」を「K市T下水処理場の濃縮後の混合生汚泥(pH5.8、TS3%)」に変更し、「カチオン高分子凝集剤(9)」を用い、添加率を「0.5%/TS」としたこと以外、脱水試験1と同様にして、脱水試験を行ったところ、脱水ケーキの含水率は78.9%であった。
<Dehydration test 4>
Changed the "K city sewage treatment plant concentrated sludge (pH 7.4, TS2.5%)" to "K city T sewage treatment plant mixed raw sludge (pH 5.8, TS 3%)" When the dehydration test was conducted in the same manner as the dehydration test 1 except that the polymer flocculant (9) was used and the addition rate was set to “0.5% / TS”, the moisture content of the dehydrated cake was 78. It was 9%.

「K市下水処理場の濃縮汚泥(pH7.4、TS2.5%)」を「K市T下水処理場の濃縮後の混合生汚泥(pH5.8、TS3%)」に変更し、「比較用のカチオン高分子凝集剤(H9)」を用い、添加率を「0.8%/TS」としたこと以外、脱水試験1と同様にして、比較用の脱水試験を行ったところ、脱水ケーキの含水率は81.2%であった。   "K city sewage treatment plant concentrated sludge (pH 7.4, TS2.5%)" was changed to "K city T sewage treatment plant mixed raw sludge (pH 5.8, TS 3%)" When the dehydration test for comparison was conducted in the same manner as the dehydration test 1, except that the cationic polymer flocculant (H9) ”was used and the addition rate was set to“ 0.8% / TS ”, a dehydrated cake was obtained. The water content of was 81.2%.

本発明のカチオン高分子凝集剤(9)(実施例9)は、比較用の高分子凝集剤(H9)(比較例9)に比べて、少ない添加率で、優れた脱水率で脱水できた。   The cationic polymer flocculant (9) (Example 9) of the present invention was able to be dehydrated with an excellent dehydration rate with a smaller addition rate than the comparative polymer flocculant (H9) (Comparative Example 9). .

本発明のカチオン高分子凝集剤は、少ない添加量(添加率)であっても、下水等の処理で生じた有機性汚泥に対して、優れた濃縮効率で濃縮でき、優れた脱水率で脱水できるので、有機性汚泥の濃縮・脱水に好適に用いられる。特に難濾過性汚泥も効率よく濃縮・脱水ができるため、脱水ケーキの含水率を低く抑えることができ、その結果、脱水ケーキ焼却に要する燃料消費量を減少させることができ、副生する地球温暖化ガスの発生量も抑えることができる。
したがって、本発明はカチオン高分子凝集剤は、下水、し尿及び/又は産業排水等の微生物処理から発生する有機性汚泥の好適であり、特に難濾過性の有機性汚泥の濃縮・脱水にも好適である。
The cationic polymer flocculant of the present invention can be concentrated with excellent concentration efficiency and dehydrated with an excellent dewatering rate even with a small addition amount (addition rate) to organic sludge generated by treatment of sewage and the like. Therefore, it can be suitably used for concentration and dehydration of organic sludge. In particular, difficult-to-filter sludge can be concentrated and dehydrated efficiently, so that the moisture content of the dehydrated cake can be kept low. As a result, the fuel consumption required for incineration of the dehydrated cake can be reduced, resulting in a global warming that is a byproduct. The amount of generated gas can also be suppressed.
Therefore, in the present invention, the cationic polymer flocculant is suitable for organic sludge generated from microbial treatment such as sewage, human waste and / or industrial wastewater, and particularly suitable for concentration / dehydration of difficult-to-filter organic sludge. It is.

Claims (5)

130〜210mPa・sの塩粘度をもつカチオン高分子(A)と、5〜60mPa・sの塩粘度をもつカチオン高分子(B)とを含有することを特徴とするカチオン高分子凝集剤。 A cationic polymer flocculant comprising a cationic polymer (A) having a salt viscosity of 130 to 210 mPa · s and a cationic polymer (B) having a salt viscosity of 5 to 60 mPa · s. カチオン高分子(A)が1.2〜4.8meq./gのコロイド当量値(CEa)をもち、カチオン高分子(B)が1.7〜4.9meq./gのコロイド当量値(CEb)をもち、これらのコロイド当量値の比(CEb/CEa)が0.5〜2である請求項1に記載のカチオン高分子凝集剤。 The cationic polymer (A) is 1.2 to 4.8 meq. / G colloid equivalent value (CEa), and the cationic polymer (B) is 1.7 to 4.9 meq. 2. The cationic polymer flocculant according to claim 1, having a colloid equivalent value (CEb) of / g and a ratio of these colloid equivalent values (CEb / CEa) of 0.5 to 2. 3. さらに低分子アンモニウム塩(T)を含有してなる請求項1又は2に記載のカチオン高分子凝集剤。 The cationic polymer flocculant according to claim 1 or 2, further comprising a low molecular ammonium salt (T). 有機性汚泥に、請求項1〜3のいずれかに記載されたカチオン高分子凝集剤を添加して脱水することを特徴とする有機性汚泥の脱水方法。 A method for dewatering organic sludge, comprising adding the cationic polymer flocculant according to any one of claims 1 to 3 to the organic sludge for dehydration. 有機性の余剰汚泥又はこれを含有する有機性汚泥に、請求項1〜3のいずれかに記載されたカチオン高分子凝集剤を添加して濃縮することを特徴とする有機性汚泥の濃縮方法。 A method for concentrating organic sludge, comprising adding and concentrating the cationic polymer flocculant according to any one of claims 1 to 3 to organic excess sludge or organic sludge containing the organic sludge.
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