JPH042320B2 - - Google Patents
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- JPH042320B2 JPH042320B2 JP57151264A JP15126482A JPH042320B2 JP H042320 B2 JPH042320 B2 JP H042320B2 JP 57151264 A JP57151264 A JP 57151264A JP 15126482 A JP15126482 A JP 15126482A JP H042320 B2 JPH042320 B2 JP H042320B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sludge
- water content
- organic sludge
- dehydrating agent
- organic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Description
本発明はポリＮ−ビニルアセトアミドを部分加
水分解して得られる重合体からなる有機汚泥の脱
水剤に関するものである。更に詳しくはポリＮ−
ビニルアセトアミドを部分加水分解して得られる
部分的にポリビニルアミン構造を有する高分子量
のポリカチオンからなる有機汚泥の含水率を著し
く低減する効果を有する有機汚泥の脱水剤に関す
るものである。 近年都市下水、屎尿処理及び工場排水などの活
性汚泥による処理が広く行われているが発生する
有機汚泥は含水率が高いので廃棄、焼却、及び肥
料化するために効率良く脱水することが必要であ
る。従来、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリ
レートの中和塩や４級塩の重合体、ポリアクリル
アミドのマンニツヒ反応物などを用いて有機汚泥
を凝集したのち高速遠心機等を用いて脱水する方
法が一般的であるがこの場合、処理速度は速いが
有機汚泥の含水率を充分に下げることができなか
つた。一方有機汚泥の含水率を下げる目的のため
にプレス型の脱水機が有利であるが高速遠心機に
用いられる上述の凝集剤を脱水剤として用いると
含水率の高い巨大な凝集フロツクを形成するため
含水率が充分に低下しない上にプレス脱水時に汚
泥がはみだしたり、布からの汚泥の剥離性が悪
くなり円滑に脱水することができなくなる傾向が
ある。プレス脱水機は一般に有機汚泥の重力過
工程、加圧プレス工程、及び汚泥の布からの剥
離工程を経る。脱水剤として添加される凝集剤は
重力過の水性が良く、加圧プレス時の水速
度が速く含水率を低下し、布からの剥離が良い
ことが望まれるが従来これらのいずれも満足する
凝集剤は得られていない。 本発明者らは有機汚泥の含水率を著しく低減で
きる脱水剤について鋭意検討した結果ポリＮ−ビ
ニルアセトアミドを部分加水分解して得られるポ
リビニルアミン構造を有する高分子量の重合体が
有機汚泥の脱水率を著しく低減する効果を有する
ことを見い出し本発明に到達した。 すなわち本発明の要旨は下記一般式〔〕およ
び〔〕で表わされる構造単位からなり、 （ここでＸ は陰イオンを表わす） 構造単位〔〕：〔〕のモル比が、85：15〜
45：55の範囲であり、１規定食塩水中0.1ｇ／dl
の溶液として25℃で測定した還元粘度が２dl／ｇ
以上である水溶性重合体からなる有機汚泥の脱水
剤に存する。 以下、更に詳しく本発明を説明するに、本発明
の有機汚泥の脱水剤はＮ−ビニルアセトアミドの
重合体を部分加水分解して得られる一般式（） （ここでＸ は陰イオンを表わす） 及び一般式〔〕 で示される構造単位を85：15〜45：55のモル比の
範囲で含有する水溶性の重合体である。一般式
〔〕の構造単位がこれより少ないと凝集力と有
機汚泥の含水率を下げる効果が低下し、これより
大きいと有機汚泥に対する凝集力が低下し、汚泥
の種類によつては全く凝集しない。Ｘ はハロゲ
ンイオン、硝酸イオン、カルボン酸イオン、スル
ホン酸イオンなどを表わすが、塩素イオン、酢酸
イオンが好ましい。 本発明の脱水剤は１規定の食塩水中0.1ｇ／dl
の濃度に溶解し25℃で測定した還元粘度が２dl／
ｇ以上のものが用いられる。好ましくは還元粘度
３dl／ｇ以上である。還元粘度は高い程脱水性能
が高いが還元粘度が10dl／ｇを越えると汚泥との
混合がしにくくなる。本発明の有機汚泥の脱水剤
は0.1〜５重量％の水溶液として有機汚泥に添加
される。脱水剤の使用量は有機汚泥スラリーに対
し、10〜5000ppm好ましくは50〜500ppmの範囲
である。本発明の有機汚泥の脱水剤の製造方法は
その方法に制約されないが、次の方法が好まし
い。Ｎ−ビニルカルボン酸アミドの20〜60重量％
の水溶液をPH６〜10の範囲でラジカル重合開始剤
により実質的に酸素の存在しない条件下40〜80℃
の温度で重合して得られる高分子量の水溶性重合
体を加水分解することにより部分加水分解ポリＮ
−ビニルアセトアミドが得られる。ラジカル重合
開始剤は通常の水溶性ビニルモノマーの重合に用
いられる一般的な開始剤を用いることができるが
高分子量のポリマーを収率良く得るためには水溶
性のアゾ化合物が好ましい。好ましいラジカル重
合開始剤としては、２，2′−アゾビス−２−アミ
ジノプロパンの塩酸塩や酢酸塩；４，4′−アゾビ
ス−４シアノ吉草酸のナトリウム塩；アゾビス−
Ｎ，N′−ジメチレンイソブチルアミジンの塩酸
塩、硫酸塩及び酢酸塩などであり、通常単量体に
対し100〜10000ppmの重量の範囲で用いるのが良
い。加水分解反応は塩基性、酸性のいずれでも良
いが、酸性加水分解が好ましい。好ましい加水分
解方法は重合体の５〜10％の水溶液に塩酸などの
鉱酸を原料の単量体に対して0.4〜10倍モル好ま
しくは１〜５倍モル添加して60〜100℃に加熱す
ることにより達せられる。加水分解率は酸の使用
量、温度、反応時間により適宜調節することがで
きる。 かくして本発明の有機汚泥の脱水剤は有機汚泥
に添加することにより例えばジメチルアミノエチ
ルメタクリレートの４級化物のホモポリマーなど
のカチオン凝集剤と同様の方法で使用される。本
発明の有機汚泥の脱水剤の添加により強固な凝集
フロツクを形成し脱水過や遠心分離を施こすこ
とにより著しく汚泥の含水率を低下することがで
きる。またその効果はプレス脱水処理において特
に優れている。プレス脱水機の重力過工程にお
いて水性が良く、加圧プレス工程において加圧
過速度が速く含水率が著しく低下し、布との
剥離が極めて良い。 脱水処理の対象となる有機汚泥としては下水処
理における初沈生汚泥、活性汚泥処理における余
剰汚泥及びこれらの混合物、屎尿の活性汚泥処理
における余剰汚泥、消化汚泥、各種の有機物含有
排水の活性汚泥処理により発生する余剰汚泥など
が挙げられる。 本発明の有機汚泥の脱水剤により脱水された有
機汚泥は粘着性が少なく含水率が低いので取扱い
やすく、また焼却したり肥料化する際の燃料や費
用を著しく低減できる。 以下実施例により本発明を具体的に説明するが
本発明はその要旨を越えないかぎり実施例に制約
されるものではない。 重合体の製造例 Ｎ−ビニルアセトアミド10ｇを10ｇの脱塩水に
溶解し、撹拌機、窒素導入管及び冷却管を備えた
50mgの４ツ口フラスコに導入した。窒素ガス気流
下撹拌しつつ60℃に界温したのち10％２，2′−ア
ゾビス２−アミジノプロパンの塩酸塩を0.3ｇ添
加し、60℃で８時間重合した。生成物は重合率
99.6％、還元粘度6.4dl／ｇであつた。 生成物4.8ｇ（純分2.4ｇ）を135mgの水に溶解
したのち62mlの濃塩酸を氷冷下添加した。第１表
に示した時間、加熱還流したのち成成物をイソプ
ロパノールで脱水後真空乾燥して部分加水分解ポ
リＮ−ビニルアセトアミドを得た重合体Ａ〜Ｈの
組成を第１表に示した。 還元粘度は0.1ｇ／dlの重合体の１規定食塩水
溶液を用いてオストワルドの粘度計（t0＝30.24
秒）を用いて25℃で測定した値（ｔ秒）より求め
た。 還元粘度 ηsp／Ｃ ＝（ｔ−t0／t0）／0.1（dl／ｇ） 加水分解率は1/400規定のポリビニル硫酸カリ
ウム水溶液によりPH３の条件下トルイジンブルー
を指示薬として用いたコロイド滴定値より求めた
カチオン基当量より算出した。
水分解して得られる重合体からなる有機汚泥の脱
水剤に関するものである。更に詳しくはポリＮ−
ビニルアセトアミドを部分加水分解して得られる
部分的にポリビニルアミン構造を有する高分子量
のポリカチオンからなる有機汚泥の含水率を著し
く低減する効果を有する有機汚泥の脱水剤に関す
るものである。 近年都市下水、屎尿処理及び工場排水などの活
性汚泥による処理が広く行われているが発生する
有機汚泥は含水率が高いので廃棄、焼却、及び肥
料化するために効率良く脱水することが必要であ
る。従来、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリ
レートの中和塩や４級塩の重合体、ポリアクリル
アミドのマンニツヒ反応物などを用いて有機汚泥
を凝集したのち高速遠心機等を用いて脱水する方
法が一般的であるがこの場合、処理速度は速いが
有機汚泥の含水率を充分に下げることができなか
つた。一方有機汚泥の含水率を下げる目的のため
にプレス型の脱水機が有利であるが高速遠心機に
用いられる上述の凝集剤を脱水剤として用いると
含水率の高い巨大な凝集フロツクを形成するため
含水率が充分に低下しない上にプレス脱水時に汚
泥がはみだしたり、布からの汚泥の剥離性が悪
くなり円滑に脱水することができなくなる傾向が
ある。プレス脱水機は一般に有機汚泥の重力過
工程、加圧プレス工程、及び汚泥の布からの剥
離工程を経る。脱水剤として添加される凝集剤は
重力過の水性が良く、加圧プレス時の水速
度が速く含水率を低下し、布からの剥離が良い
ことが望まれるが従来これらのいずれも満足する
凝集剤は得られていない。 本発明者らは有機汚泥の含水率を著しく低減で
きる脱水剤について鋭意検討した結果ポリＮ−ビ
ニルアセトアミドを部分加水分解して得られるポ
リビニルアミン構造を有する高分子量の重合体が
有機汚泥の脱水率を著しく低減する効果を有する
ことを見い出し本発明に到達した。 すなわち本発明の要旨は下記一般式〔〕およ
び〔〕で表わされる構造単位からなり、 （ここでＸ は陰イオンを表わす） 構造単位〔〕：〔〕のモル比が、85：15〜
45：55の範囲であり、１規定食塩水中0.1ｇ／dl
の溶液として25℃で測定した還元粘度が２dl／ｇ
以上である水溶性重合体からなる有機汚泥の脱水
剤に存する。 以下、更に詳しく本発明を説明するに、本発明
の有機汚泥の脱水剤はＮ−ビニルアセトアミドの
重合体を部分加水分解して得られる一般式（） （ここでＸ は陰イオンを表わす） 及び一般式〔〕 で示される構造単位を85：15〜45：55のモル比の
範囲で含有する水溶性の重合体である。一般式
〔〕の構造単位がこれより少ないと凝集力と有
機汚泥の含水率を下げる効果が低下し、これより
大きいと有機汚泥に対する凝集力が低下し、汚泥
の種類によつては全く凝集しない。Ｘ はハロゲ
ンイオン、硝酸イオン、カルボン酸イオン、スル
ホン酸イオンなどを表わすが、塩素イオン、酢酸
イオンが好ましい。 本発明の脱水剤は１規定の食塩水中0.1ｇ／dl
の濃度に溶解し25℃で測定した還元粘度が２dl／
ｇ以上のものが用いられる。好ましくは還元粘度
３dl／ｇ以上である。還元粘度は高い程脱水性能
が高いが還元粘度が10dl／ｇを越えると汚泥との
混合がしにくくなる。本発明の有機汚泥の脱水剤
は0.1〜５重量％の水溶液として有機汚泥に添加
される。脱水剤の使用量は有機汚泥スラリーに対
し、10〜5000ppm好ましくは50〜500ppmの範囲
である。本発明の有機汚泥の脱水剤の製造方法は
その方法に制約されないが、次の方法が好まし
い。Ｎ−ビニルカルボン酸アミドの20〜60重量％
の水溶液をPH６〜10の範囲でラジカル重合開始剤
により実質的に酸素の存在しない条件下40〜80℃
の温度で重合して得られる高分子量の水溶性重合
体を加水分解することにより部分加水分解ポリＮ
−ビニルアセトアミドが得られる。ラジカル重合
開始剤は通常の水溶性ビニルモノマーの重合に用
いられる一般的な開始剤を用いることができるが
高分子量のポリマーを収率良く得るためには水溶
性のアゾ化合物が好ましい。好ましいラジカル重
合開始剤としては、２，2′−アゾビス−２−アミ
ジノプロパンの塩酸塩や酢酸塩；４，4′−アゾビ
ス−４シアノ吉草酸のナトリウム塩；アゾビス−
Ｎ，N′−ジメチレンイソブチルアミジンの塩酸
塩、硫酸塩及び酢酸塩などであり、通常単量体に
対し100〜10000ppmの重量の範囲で用いるのが良
い。加水分解反応は塩基性、酸性のいずれでも良
いが、酸性加水分解が好ましい。好ましい加水分
解方法は重合体の５〜10％の水溶液に塩酸などの
鉱酸を原料の単量体に対して0.4〜10倍モル好ま
しくは１〜５倍モル添加して60〜100℃に加熱す
ることにより達せられる。加水分解率は酸の使用
量、温度、反応時間により適宜調節することがで
きる。 かくして本発明の有機汚泥の脱水剤は有機汚泥
に添加することにより例えばジメチルアミノエチ
ルメタクリレートの４級化物のホモポリマーなど
のカチオン凝集剤と同様の方法で使用される。本
発明の有機汚泥の脱水剤の添加により強固な凝集
フロツクを形成し脱水過や遠心分離を施こすこ
とにより著しく汚泥の含水率を低下することがで
きる。またその効果はプレス脱水処理において特
に優れている。プレス脱水機の重力過工程にお
いて水性が良く、加圧プレス工程において加圧
過速度が速く含水率が著しく低下し、布との
剥離が極めて良い。 脱水処理の対象となる有機汚泥としては下水処
理における初沈生汚泥、活性汚泥処理における余
剰汚泥及びこれらの混合物、屎尿の活性汚泥処理
における余剰汚泥、消化汚泥、各種の有機物含有
排水の活性汚泥処理により発生する余剰汚泥など
が挙げられる。 本発明の有機汚泥の脱水剤により脱水された有
機汚泥は粘着性が少なく含水率が低いので取扱い
やすく、また焼却したり肥料化する際の燃料や費
用を著しく低減できる。 以下実施例により本発明を具体的に説明するが
本発明はその要旨を越えないかぎり実施例に制約
されるものではない。 重合体の製造例 Ｎ−ビニルアセトアミド10ｇを10ｇの脱塩水に
溶解し、撹拌機、窒素導入管及び冷却管を備えた
50mgの４ツ口フラスコに導入した。窒素ガス気流
下撹拌しつつ60℃に界温したのち10％２，2′−ア
ゾビス２−アミジノプロパンの塩酸塩を0.3ｇ添
加し、60℃で８時間重合した。生成物は重合率
99.6％、還元粘度6.4dl／ｇであつた。 生成物4.8ｇ（純分2.4ｇ）を135mgの水に溶解
したのち62mlの濃塩酸を氷冷下添加した。第１表
に示した時間、加熱還流したのち成成物をイソプ
ロパノールで脱水後真空乾燥して部分加水分解ポ
リＮ−ビニルアセトアミドを得た重合体Ａ〜Ｈの
組成を第１表に示した。 還元粘度は0.1ｇ／dlの重合体の１規定食塩水
溶液を用いてオストワルドの粘度計（t0＝30.24
秒）を用いて25℃で測定した値（ｔ秒）より求め
た。 還元粘度 ηsp／Ｃ ＝（ｔ−t0／t0）／0.1（dl／ｇ） 加水分解率は1/400規定のポリビニル硫酸カリ
ウム水溶液によりPH３の条件下トルイジンブルー
を指示薬として用いたコロイド滴定値より求めた
カチオン基当量より算出した。
【表】
実施例１〜５および比較例１〜８
汚泥200mlを500mlのビーカーに入れ次いで第１
表に示すポリカチオンの0.25％水溶液を所定量添
加した。先端に直径５mm長さ20mmの丸棒を３本付
した撹拌棒を用いて1000r.p.m.で10秒間撹拌し
た。 凝集汚泥を重力過により60メツシユのナイロ
ン布で過し、液量が100mlに達する過時
間を第１表に示した。重力過後の汚泥を30cm角
のポリエステル製モノフイラメント布（日本フ
イルコン製OLh−Ｃ）２枚にはさみ更にこれを水
ぬけの溝を有するポリ塩化ビニル板にはさみピス
トン径20mmの油圧プレスにてピストン圧50Kg／cm2
の加圧条件を保ちつつ30秒間プレス脱水した。脱
水汚泥の重量と120℃で３時間乾燥後の汚泥固型
分の重量から脱水汚泥の含水比を求め第２表に示
した。 含水比＝脱水汚泥中の含有水分の重量 ／汚泥固型分の重量 添加量は汚泥スラリーの容量に対する重量で示
した。 また重合体Ｃ、ＤおよびＩについて、汚泥を重
力過した際の重合体添加量と液量100mlに達
する過時間の関係、汚泥をプレス脱水した際の
重合体添加量と脱水汚泥の含水比の関係を、それ
ぞれ、第１図および第２図に示した。
表に示すポリカチオンの0.25％水溶液を所定量添
加した。先端に直径５mm長さ20mmの丸棒を３本付
した撹拌棒を用いて1000r.p.m.で10秒間撹拌し
た。 凝集汚泥を重力過により60メツシユのナイロ
ン布で過し、液量が100mlに達する過時
間を第１表に示した。重力過後の汚泥を30cm角
のポリエステル製モノフイラメント布（日本フ
イルコン製OLh−Ｃ）２枚にはさみ更にこれを水
ぬけの溝を有するポリ塩化ビニル板にはさみピス
トン径20mmの油圧プレスにてピストン圧50Kg／cm2
の加圧条件を保ちつつ30秒間プレス脱水した。脱
水汚泥の重量と120℃で３時間乾燥後の汚泥固型
分の重量から脱水汚泥の含水比を求め第２表に示
した。 含水比＝脱水汚泥中の含有水分の重量 ／汚泥固型分の重量 添加量は汚泥スラリーの容量に対する重量で示
した。 また重合体Ｃ、ＤおよびＩについて、汚泥を重
力過した際の重合体添加量と液量100mlに達
する過時間の関係、汚泥をプレス脱水した際の
重合体添加量と脱水汚泥の含水比の関係を、それ
ぞれ、第１図および第２図に示した。
【表】
【表】
実施例６〜９および比較例９〜11
Ｍ社活性汚泥処理設備の余剰汚泥（固型分1.51
％）100mlを200mlのビーカーに入れ次いで第２表
に示すポリカチオンの0.1％水溶液を10ml添加し
た。実施例１と同様の条件で撹拌し、過した。
直径3.5cm、深さ５cmの底面に目皿を有するアル
ミ製円筒容器に直径3.3cmの60メツシユのナイロ
ン布を入れこの上に重力過後の汚泥を入れ遠
心分離機を用いて2000r.p.m.で30秒間保持した。
脱水汚泥の重量を測定したのち120℃で３時間乾
燥しその重量から脱水汚泥の含水比を測定し第２
表に示した。
％）100mlを200mlのビーカーに入れ次いで第２表
に示すポリカチオンの0.1％水溶液を10ml添加し
た。実施例１と同様の条件で撹拌し、過した。
直径3.5cm、深さ５cmの底面に目皿を有するアル
ミ製円筒容器に直径3.3cmの60メツシユのナイロ
ン布を入れこの上に重力過後の汚泥を入れ遠
心分離機を用いて2000r.p.m.で30秒間保持した。
脱水汚泥の重量を測定したのち120℃で３時間乾
燥しその重量から脱水汚泥の含水比を測定し第２
表に示した。
【表】
第１図は重合体Ｃ、Ｄ及びＩを用いて実施例１
の方法により汚泥を重力過した際の重合体添加
量と液量100mlに達する過時間の関係を示す
グラフである。第２図は重合体Ｃ、Ｄ及びＩを用
いて実施例１の方法により汚泥をプレス脱水した
際の重合体添加量と脱水汚泥の含水比の関係を示
すグラフである。
の方法により汚泥を重力過した際の重合体添加
量と液量100mlに達する過時間の関係を示す
グラフである。第２図は重合体Ｃ、Ｄ及びＩを用
いて実施例１の方法により汚泥をプレス脱水した
際の重合体添加量と脱水汚泥の含水比の関係を示
すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 下記一般式〔〕および〔〕で表わされる
構造単位からなり、 （ここでＸ は陰イオンを表わす） 構造単位〔〕：〔〕のモル比が85：15〜45：
55の範囲であり、１規定食塩水中0.1ｇ／dlの溶
液として25℃で測定した還元粘度が２dl／ｇ以上
である水溶性重合体からなる有機汚泥の脱水剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57151264A JPS5939400A (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | 有機汚泥の脱水剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57151264A JPS5939400A (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | 有機汚泥の脱水剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5939400A JPS5939400A (ja) | 1984-03-03 |
| JPH042320B2 true JPH042320B2 (ja) | 1992-01-17 |
Family
ID=15514857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57151264A Granted JPS5939400A (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | 有機汚泥の脱水剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5939400A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6174700A (ja) * | 1984-09-20 | 1986-04-16 | Kyoritsu Yuki Kogyo Kenkyusho:Kk | 有機汚泥の脱水方法 |
| JPH0676462B2 (ja) * | 1986-06-30 | 1994-09-28 | 三菱化成株式会社 | ビニルアミン共重合体およびその製法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3128478A1 (de) * | 1981-07-18 | 1983-02-03 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zur herstellung von linearen, basischen polymerisaten |
-
1982
- 1982-08-31 JP JP57151264A patent/JPS5939400A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5939400A (ja) | 1984-03-03 |
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