JPH047100A - 汚泥脱水方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分￥ｆ］ 本発明は汚泥脱水方法に係り、特に従来の方法では脱水
処理し難い、塩類濃度の高い汚泥を優れた凝集性、脱水
性にて脱水処理することかできるイ５泥脱水方法に関す
る。

［従来の技術］ 従来、下水処理、し尿処理、有機性産業廃水処理などで
生じる有機性汚泥の脱水処理には、通常、カチオン性の
高分子脱水剤が使用されている。しかし、カチオン性の
高分子脱水剤を用いる従来の方法では、近年の汚泥発生
量の増加や汚泥性状の悪化などのために、含水率、ＳＳ
の回収率、ケーキの濾布からの剥離性等の点で必ずしも
満足した結果は得られておらず、その改善が求められて
いる。また、その中でも特にし尿の海水希釈汚泥、し尿
の消化処理汚泥、下水の消化処理汚泥などの塩類濃度の
高い（即ち、電気伝導度の高い）汚泥については、その
改善が求められている。即ち、し法自体塩濃度が高いも
のであるが、これを生物処理するに際しては希釈水とし
て大量に水を必要とすることから、海水を希釈水として
使用する場合がある。従って、このような海水を用いた
処理系から排出される余剰汚泥は、高濃度に塩類を含有
するものとなる。また、し尿や下水の消化汚泥について
も汚泥を好気性消化又は嫌気性消化すると、菌体内から
溶出する塩類及びアミノ酸由来の有機酸やアンモニア等
のために汚泥中の塩類濃度は高くなる。このような高濃
度に塩類を含有する汚泥は、従来のカチオン性の高分子
脱水剤を用いる脱水処理では、凝集性、ＳＳの回収率、
濾布からの剥離性、ケーキ含水率の点で効果が悪く、改
善が必要であった。

一方、高濃度に塩類を含有する汚泥を脱水処理する方法
の改良として、ヘンシルハライドで四級化した（メタ）
アクリレート型カチオン性高分子脱水剤をし尿の海水希
釈汚泥の脱水処理に用いる方法（特公昭６１−４４５５
９号）が提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ 特公昭６１−４４５５９号の方法は、多量の無機塩を含
む汚泥に対し有効な脱水剤を提案するものであるが、そ
の脱水剤の高分子自体の基本骨格は従来のカチオン性高
分子脱水剤と変わらないため、その性能面では特に改善
されていない。

このように、従来のカチオン性高分子脱水剤の欠点を解
決することを目的とした提案はなされてはいるものの、
十分に満足し得る効果が得られるものは提案されていな
い。特に、難脱水性汚泥といわれる塩類濃度の高い汚泥
（即ち、電気伝導度の高い汚泥）に有効な脱水処理方法
は見出されていない。

本発明は上記従来の実情に鑑みてなされたものであって
、塩類濃度が高く、難脱水性の下水、し尿の消化汚泥又
はし尿の海水希釈処理汚泥を高い凝集性、脱水性にて効
率的に処理することができる汚泥脱水方法を提供するこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段コ 本発明の汚泥脱水方法は、下水の消化で５泥、し尿の消
化汚泥又はし尿の海水希釈処理汚泥を単独で脱水するか
、又はそれらを他の汚泥と混合して脱水する際に、下記
一般式（１）で示される構成単位を含有するカチオン性
高分子凝集剤を前記汚泥に添加して脱水することを特徴
とする。

−ＣＨ２−Ｃ− なお、上記式中、Ｘ−で示される塩形成アニオン基とし
ては、ハロゲンイオン又はＣＨ３Ｓ　Ｏ４−等の陰性イ
オンが挙げられる。

以下に本発明の詳細な説明する。

本発明で処理対象とする汚泥は、塩類濃度が高いために
、従来の高分子脱水剤ては凝集性、脱水性か悪く、脱水
処理が困難であるとされていた、下水の消化汚泥、し尿
の消化汚泥又はし尿の海水希釈処理汚泥である。本発明
は、特に、電気伝導度が３０００　μｓ　／　ｃ　ｍ以
上、とりわけ４０００μｓ　／　ｃ　ｍ以上の高濃度塩
類含有汚泥に極めて有効である。

本発明で用いるカチオン性高分子凝集剤は、前掲の一般
式で示される構成単位（以下、「−数式（１）の千ツマ
ー単位」と称する場合がある。）を含有するものである
が、−数式（１）のモノマー単位の単独重合体であって
も、−数式（１）のモノマー単位と共重合可能な他のモ
ノマー単位、例えばビニル基を有するモノマー（ビニル
モノマ−）との共重合体であってもよい。本発明に係る
一般式（１）の千ツマー単位と共重合可能なビニルモノ
マーとじては、次の■〜■が挙げられる。

■ ■ ■ カチオン性モノマーニジメチルアミノエチル（メタ）ア
クリレートの三級塩又は四級化物、ジエチルアミノエチ
ル（メタ）アクリレートの三級塩又は四級化物等 ノニオン性モノマー：　（メタ）アクリルアミド、（メ
タ）アクリロニトリル、（メ タ）アクリル酸アルキル、酢酸ビニル、スチレン等 アニオン性千ツマーニアクリル酸、メタクリル酸等 本発明に係るカチオン性高分子凝集剤が、−数式（１）
のモノマー単位と上記■〜■のビニルモノマー等との共
重合体である場合、その共重合体中の一般式（１）の千
ツマー単位の含有率は２０モル％以上であることが好ま
しい。共重合体中の一般式（１）の千ツマー単位の含有
率が２０モル％未満では、−数式（１）のモノマー単位
の割合が少なすぎて、本発明による十分な凝集、脱水効
果か得られない。

前記−数式（１）の千ツマー単位の単独重合体又は共重
合体は、通常の溶液重合、懸濁重合、エマルジョン重合
等を用いる重合により容易に製造される。例えば、水溶
液重合で製造する場合であれば、開始剤として過硫酸ア
ンモニウム、過硫酸カリウム、２．２゛−アゾビス（２
−アミジノプロパン）２塩酸塩等を用い、通常の重合条
件で行なうことができる。

なお、本発明で使用されるカチオン性高分子凝３０℃ 集剤の分子量は、固有粘度［η］１Ｎ−ＮａＮＯｓで表
した場合、２ｄＩｌ／ｇ以上あれば良いが、安定した脱
水処理を達成するには５ｄＩｌ／ｇ以上であることが好
ましい。

本発明に好適な前記−数式（１）のモノマー単位を与え
るモノマーとしては、ジアルキルアミノプロピル（メタ
）アクリルアミドの塩又は第四級アンモニウム塩、具体
的には次の■〜■等が挙げられる。

■　ジメチルアミノプロピルアクリルアミドの塩酸塩 ■　ジメチルアミノプロピルアクリルアミドの硫酸塩 ■　ジメチルアミノプロピルアクリルアミドの塩化メチ
ルによる第四級アンモニウム塩 ■　ジメチルアミノプロピルメタクリルアミドの塩酸塩 ■　ジメチルアミノプロピルメタクリルアミドの硫酸塩 ■　ジメチルアミノプロピルメタクリルアミドの塩化メ
チルによる第四級アンモニウム塩■　ジメチルアミノプ
ロピルアクリルアミドの塩化ベンジルによる第四級アン
モニウム塩本発明の方法を実施するには、本発明に係る
カチオン性高分子凝集剤を水溶液等の溶液として処理対
象汚泥に添加して攪拌し、十分に凝集処理した後、脱水
機で脱水する。この場合、本発明に係るカチオン性高分
子凝集剤の添加量には特に制限はないが、処理対象汚泥
に対して、対固形分当り０２〜３．０％となるように添
加するのが好ましい。また脱水機としては、ベルトプレ
ス型脱水機、遠心脱水機、スクリュープレス型脱水機、
フィルタープレス脱水機等を用いることができる。

なお、本発明においては、本発明に係るカチオン性高分
子凝集剤を単独で汚泥に添加しても良いが、アニオン性
高分子凝集剤を併しても良く、必要に応じて、該カチオ
ン性高分子凝集剤の溶液に、他のカチオン性ポリマー、
ノニオン性ポリマー　アニオン性ポリマーを加えて混合
−液としたり、或いは、硫酸水素ナトリウム、硫酸ナト
リウム、スルファミン酸等の脱水処理に悪影響を及ぼす
ことのない他の成分と併用しても良い。更に、無機凝集
剤を併用することもできる。この場合、無機凝集剤とし
ては例えば硫酸バンド、ポリ塩化アルミニウム、塩化第
一鉄、硫酸第一鉄、ポリ硫酸鉄等を用いることができる
。

［作用コ 本発明に係るカチオン性高分子凝集剤の高濃度塩類含有
汚泥に対する優れた凝集性能、脱水性能の作用機構の詳
細は明らかではないが、（１）　従来の（メタ）アクリ
レート型カチオン性高分子に比べてｐＫａ値が高く、塩
基性が強い。因みに、ジメチルアミノエチルアクリレー
トはｐＫａ＝７．９０．ジメチルアミノエチルメタクリ
レートはｐにａ＝７．９４、ジメチルアミノプロピルア
クリルアミドはｐＫａ＝１０．３５である。

（１１）　従来の（メタ）アクリレート型カチオン性高
分子はエステルであるのに対し、本発明に係るカチオン
性モノマー単位はアミドであるため、耐加水分解性が良
い。

のだめに、本発明による優れた効果が奏されるものと考
えられる。

［実施例］ 以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。

実施例１〜２６、比較例１〜１１ 第１表に示す汚泥に、第２表に示す凝集剤を用いて、後
述の試験方法で脱水テストを行なった。

試験方法 ３００ｍｊ２ビーカーに第３表に示す汚泥２００ｍｆｌ
を採り、０．４重量％に溶解した凝集剤水溶液を第３表
に示す汚泥に加え、タービン羽根付攪拌機で５０Ｏｒｐ
ｍにて６０秒間攪拌し、汚泥を凝集させた。

この際の凝集フロックの大きさを測定したのち、濾布を
敷いたブフナーロートにこの凝集汚泥を注ぎ込み、１０
秒後の濾液量を測定すると共にリークしたＳＳ量からＳ
Ｓの回収率を求めた。次いで、ブフナーロート上の汚泥
の一定量を２枚の濾布ではさみ、０．５ｋｇ／ｃｍ″の
圧力で６０秒間圧搾し、濾布からのケーキの剥離状態及
びケーキの含水率を測定した。濾布からのケーキの剥離
状態は、ヘラでケーキをかき取った後の濾布（上下２枚
）を高王水で洗い出し、付着していた固形物量を測定す
ることにより算圧した。

結果を第３表に示す。

［発明の効果コ 上記実施例の結果からも明らかな通り、本発明の汚泥脱
水方法によれば、温順濃度が高く、難脱水性の下水、し
尿の消化汚泥又はし尿の海水希釈処理汚泥を脱水処理す
るに当り、 ■　凝集性に優れ、形成されるフロックが大きい。

■　濾過性が良い。

■　ケーキ含水率が低い。

■　ＳＳ回収率が高い。

■　濾布からのケーキ剥離性が良い。

等の優れた効果が奏され、汚泥の高効率処理が可能とさ
れる。

代理人　　弁理士　　重　野　　剛

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）下水の消化汚泥、し尿の消化汚泥又はし尿の海水
   希釈処理汚泥を単独で脱水するか、又はそれらを他の汚
   泥と混合して脱水する際に、下記一般式（１）で示され
   る構成単位を含有するカチオン性高分子凝集剤を前記汚
   泥に添加して脱水することを特徴とする汚泥脱水方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（１） ［ただし、Ｒ＾１は水素又はメチル基、 Ｒ＾２は炭素数１〜４のアルキル基、 Ｒ＾３は水素、炭素数１〜４のアルキル基又はベンジル
   基、 Ｘ＾−は塩形成アニオン基を示す。］