JPH0819799A - 汚泥脱水法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、鉱物油または動植物油等が多く含
まれている排水を凝集・脱水処理する方法に関するもの
である。 【構成】 ｎ―ヘキサン抽質物１０００ｍｇ／ｌ以上含
む汚泥に、多官能性モノマーを全モノマーに対して０．
０００５ｗｔ％から０．００３ｗｔ％の範囲で加えて重
合したカチオン性ビニル系重合体を加え、フロックを形
成させ脱水する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉱物油または動植物油
等が多く含まれている排水を凝集・脱水処理する方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】食品加工工場や製鉄所、繊維加工工場等
の含油排水等の油分を多く含む排水は、オイルトラップ
で分離したり微生物分解処理が必要であり、一般に脱水
処理は難しく、脱水のために高分子凝集剤でフロックを
形成させ多重円板式脱水機のような特殊な脱水機を用い
て処理している。

【０００３】しかし、この場合もフロックがべとつき、
脱水性が悪く油分の回収率も悪い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】食品加工排水、食肉排
水、食用油製造所排水、染色整理工場さらに製鉄所など
の鉱物油が含まれている排水にはかなりの油または油脂
が含まれている。

【０００５】このような排水に通常の高分子凝集剤を加
えるとフロックを形成しないか、または形成しても弱く
ベトツキのあるフロックを形成するためにベルト脱水機
ではろ布からぬけたり、剥離性が悪いなどの問題があ
る。

【０００６】本発明者らは、このような問題を解決する
ことを目的とし研究した結果、本発明に到達した。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は多官能性モノマ
ーを全モノマーに対して０．０００５ｗｔ％から０．０
０３ｗｔ％の範囲で加えて重合した重合体を、ｎ―ヘキ
サン抽出物が１０００ｍｇ／ｌ以上含有する汚泥を脱水
することを特徴とする汚泥脱水方法である。

【０００８】

【作用】油または油脂が含まれている排水に通常の高分
子凝集剤を加えるとフロックを形成しないか、または形
成しても弱くベトツキのあるフロックを形成する。

【０００９】しかし、多官能性モノマーを加えて重合し
た重合物の場合、比較的大きく、締まったフロックを形
成するためにろ布からのもれが抑えられ、剥離性が良好
になると考えられる。

【００１０】以下本発明について詳しく説明する。

【００１１】本発明に用いられるカチオン性ビニル系重
合体としては、非イオン性ビニルモノマー１種または２
種以上とカチオン性ビニルモノマー１種または２種以上
に多官能性モノマー１種または２種以上を加えて重合し
て得られた共重合物、及びカチオン性ビニルモノマー１
種または２種以上に多官能性モノマー１種または２種以
上を加えて重合して得られた共重合物がある。

【００１２】さらに非イオン性モノマー１種または２種
以上に多官能性モノマー１種または２種以上加えて重合
して得られた共重合物を形成させた後、その官能基を変
性することにより最終的にカチオン性ポリマーとする方
法でも良い。

【００１３】たとえば、あらかじめメチレンビスアクリ
ルアミドを加えてアクリルアミドを重合させポリアクリ
ルアミドとした後、これをマンニッヒ反応、ホフマン分
解反応などによりカチオン性ポリマーとする方法などが
含まれる。

【００１４】本発明に用いられるビニル系モノマーとし
ては、（イ）非イオン性、（ロ）カチオン性で水溶性の
ものが用いられる。

【００１５】その具体例は次の通りである。 （イ）非イオン性ビニルモノマー （メタ）アクリルアミド、ビニルメチルエーテル、ビニ
ルエチルエーテルなど。

【００１６】（ロ）カチオン性ビニルモノマー 下記に示す（１―Ａ），（２―Ａ），（３―Ａ），（４
―Ａ）の群から選ばれたものである。

【００１７】（１―Ａ）第４級窒素含有（メタ）アクリ
レート［（メタ）アクリレートとはアクリレート、メタ
クリレートを指す。以下同様。］

【００１８】（ｉ）（メタ）アクリロイロキシアルキル
トリアルキルアンモニウム塩たとえば２―（メタ）アク
リロイロキシエチルトリメチルアンモニウムクロリド、
２―（メタ）アクリロイロキシエチルトリメチルアンモ
ニウムメトサルフェート、２―（メタ）アクリロイロキ
シエチルトリエチルアンモニウムエトサルフェート、３
―（メタ）アクリロイロキシプロピルジメチルエチルア
ンモニウムメトサルフェートなど。

【００１９】（ｉｉ）（メタ）アクリロイロキシヒドロ
キシアルキルトリアルキルアンモニウム塩たとえば３―
メタクリロイロキシ―２―ヒドロキシプロピルトリメチ
ルアンモニウムクロリド、３―メタクリロイロキシ―２
―ヒドロキシプロピルメチルジエチルアンモニウムクロ
リド、３―メタクリロイロキシ―２―ヒドロキシプロピ
ルトリメチルアンモニウムメトサルフェートなど。

【００２０】（２―Ａ）第３級窒素含有（メタ）アクリ
レートと酸との塩

【００２１】（ｉ）ジアルキルアミノアルキル（メタ）
アクリレートの塩たとえば２―ジメチルアミノエチル
（メタ）アクリレート硫酸塩、２―ジエチルアミノエチ
ル（メタ）アクリレート塩酸塩など。

【００２２】（ｉｉ）ジアルキルアミノヒドロキシアル
キル（メタ）アクリレートの塩たとえば３―ジメチルア
ミノ―２―ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート塩
酸塩、３―ジエチルアミノ―２―ヒドロキシプロピル
（メタ）アクリレート硫酸塩など。

【００２３】（３―Ａ）第４級窒素含有（メタ）アクリ
ルアミド

【００２４】（ｉ）（メタ）アクリルアミドアルキルト
リアルキルアンモニウム塩たとえば３―アクリルアミド
プロピルトリメチルアンモニウムクロリド、２―（メ
タ）アクリロイルアミノエチルトリメチルアンモニウム
メトサルフェートなど。

【００２５】（ｉｉ）（メタ）アクリルアミドヒドロキ
シアルキルトリアルキルアンモニウム塩たとえば３―
（メタ）アクリロイルアミノ―２―ヒドロキシルプロピ
ルトリメチルアンモニウムクロリド、３―（メタ）アク
リロイルアミノエチルトリメチルアンモニウムメトサル
フェートなど。

【００２６】（４―Ａ）第３級窒素含有（メタ）アクリ
ルアミドと酸との塩

【００２７】（ｉ）ジアルキルアミノアルキル（メタ）
アクリルアミドの塩たとえば２―ジメチルアミノエチル
（メタ）アクリルアミド塩酸塩、２―ジエチルアミノプ
ロピル（メタ）アクリルアミド硫酸塩など。

【００２８】（ｉｉ）ジアルキルアミノヒドロキシアル
キル（メタ）アクリルアミドの塩たとえば３―ジメチル
アミノ―２―ヒドロキシプロピル（メタ）アクリルアミ
ド酢酸塩、３―ジエチルアミノ―２―ヒドロキシプロピ
ル（メタ）アクリルアミド硫酸塩など。

【００２９】また、多官能性モノマーとしては、Ｎ，
Ｎ’―メチレンビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ’―メチレ
ンビスメタアクリアミド、ポリエチレングリコールジ
（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ
（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、メチルアクリルアミドグリコレートメチ
ルエーテルなどのビニル系化合物が挙げられる。

【００３０】本発明に用いられる重合体の多官能性モノ
マーは、水溶性ビニルモノマー全量に対して０．０００
５〜０．００３ｗｔ％の割合で配合し共重合したもので
ある。

【００３１】多官能性モノマーが０．０００５ｗｔ％未
満では通常用いられている高分子凝集剤と同等程度の効
果のものしか得られず、また０．００３ｗｔ％を越える
と汚泥に対する添加量が過大となり現実的な添加量の範
囲では、効果が認められなくなる。

【００３２】本発明に用いられるカチオン性ビニル系重
合体のカチオン度（カチオン性高分子凝集剤物性表示法
と分析法―３、高分子凝集剤工業会による）は１ｍｅｑ
／ｇ以上、好ましくは１．５ｍｅｑ／ｇ以上が特に有効
である。

【００３３】汚泥中に含まれるｎ―ヘキサン抽質物とし
ては鉱物油、動植物油脂、炭化水素の誘導体、脂肪族、
芳香族、脂環族、複素環化合物の酸、アルコール、エー
テル、エステル、アミン、ニトロ基を含む誘導体、農
薬、染料、コロイド状硫黄などがある。

【００３４】汚泥中に含まれるｎ―ヘキサン抽質物濃度
は特に１０００ｍｇ／ｌ以上のものが本発明の方法を実
施する上で効果的である。

【００３５】１０００ｍｇ／ｌ未満では通常の薬剤・凝
集剤で処理可能な場合が多いが、１０００ｍｇ／ｌ以上
になると前述のように非常に脱水が困難となるが本発明
の重合体を用いると容易に脱水が可能となる。

【００３６】本発明に用いられる重合体は、通常使用さ
れている公知の重合法によって共重合することができ
る。

【００３７】特に、疎水性界面活性剤と有機溶媒中で前
記水溶性ビニルモノマーと小量の多官能性モノマーとを
共重合する方法が好ましい。

【００３８】また、必要に応じて連鎖移動剤、キレート
剤等を用いることができる。さらに多官能性モノマーは
重合前・重合中・重合後のいずれの時期に添加しても良
い。

【００３９】たとえば、水溶性ビニルモノマーと多官能
性モノマーを含む水溶液と、ＨＬＢが３〜６である疎水
性界面活性剤を含む有機分散媒とを混合し乳化させた
後、ラジカル重合触媒の存在下、温度３０〜８０℃で重
合させ油中水型カチオン性重合体エマルションを製造す
る方法がある（特願昭６１―２３６２５０号）。

【００４０】この油中水型エマルションに親水性界面活
性剤を添加して水に混合し、水中油型のエマルションに
転相し使用する。

【００４１】また、本発明のカチオン性ポリマーを得る
方法としては、あらかじめポリマーを形成させたあと、
その官能基を変性することにより、最終的にカチオン性
ポリマーとする方法でも良い。

【００４２】例えば、あらかじめアクリルアミドを重合
させポリアクリルアミドとした後、これをマンニッヒ反
応、ホフマン分解反応などによりカチオン性ポリマーと
する方法などが含まれる。

【００４３】本発明において使用する重合体の性状とし
ては、粉状でも、エマルション、サスペンション等の液
状品であっても良いが、水分散性の良好なエマルション
が好ましい。

【００４４】次にこのような重合体をｎ―ヘキサン抽出
物が１０００ｍｇ／ｌ以上含む汚泥に添加し、攪拌混合
すると締まった堅いフロックが得られる。

【００４５】重合体を汚泥に添加、攪拌、混合する方法
は、処理する汚泥の条件によって変わるので特定されな
いが、例えば本重合体を有効成分で０．２ｗｔ％に溶解
したものを汚泥の蒸発残留物（下水道試験法による）に
対して重合体有効成分で０．１ｗｔ％以上，５ｗｔ％以
下好ましくは２〜０．３％程度添加し、急速攪拌を短時
間行いフロックを形成させ、これを脱水するなどの方法
が挙げられる。

【００４６】以下、実施例をあげ、さらに具体的に説明
する。

【００４７】

【実施例及び比較例】ジメチルアミノアタクリレートの
塩化メチル４級化物（ＤＭＡＥＡ）３００．０ｇ、及び
アクリルアミド１００．０ｇ、及びメチレンビスアクリ
ルアミド０ｇ（ＭＢＡ）（Ｓａｍｐｌｅ Ａ，０ｗｔ
％）、０．００４ｇ（Ｓａｍｐｌｅ Ｂ，０．００１ｗ
ｔ％）、０．０１ｇ（Ｓａｍｐｌｅ Ｃ，０．００２５
ｗｔ％）、０．０２ｇ（Ｓａｍｐｌｅ Ｄ，０．００５
ｗｔ％）を蒸留水３０７ｇに溶解した水溶液をＨＬＢ
４．２のノニオン系界面活性剤１５．４ｇをパラフィン
油２０４．７ｇ中に注ぎ、ホモジナイザーにて乳化させ
た。これを窒素ガスにて脱気し、水溶性アゾ触媒を添加
し重合させた。

【００４８】ジメチルアミノアクリレートの塩化メチル
４級化物２３９．０ｇ、及びアクリルアミド１６０．０
ｇ、及びメチレンビスアクリルアミド０ｇ（Ｓａｍｐｌ
ｅＥ，０ｗｔ％）、０．００４ｇ（Ｓａｍｐｌｅ Ｆ，
０．００１ｗｔ％）、０．０１ｇ（Ｓａｍｐｌｅ Ｇ，
０．００２５ｗｔ％）、０．０２ｇ（ＳａｍｐｌｅＨ，
０．００５ｗｔ％）を蒸留水３０７ｇに溶解した水溶液
をＨＬＢ４．２のノニオン系界面活性剤１５．４ｇをパ
ラフィン油２０４．７ｇ中に注ぎ、ホモジナイザーにて
乳化させた。これを窒素ガスにて脱気し、水溶性アゾ触
媒を添加し重合させた。

【００４９】これらの重合物を蒸留水でそれぞれ有効成
分で０．２％溶液とした後、紡績工場から採取した汚泥
（ＴＳ（蒸発残留物）１．２０％，ＳＳ（浮遊物質）
１．００％，ｎ―ヘキサン抽質物１．５％）に添加し攪
拌機で４００ｒｐｍ，３０秒間攪拌した後、フロックサ
イズ標準チャートと目視比較判定し次に６０ｍｅｓｈの
スクリーン上に注ぎ１０秒後の濾水量を測定した。

【００５０】更に、スクリーン上に残った汚泥を簡易プ
レス機で０．０５Ｋｇ／ｃｍ²〜０．２０Ｋｇ／ｃｍ²ま
で各１分間４段階加圧脱水し、含水率を測定した。これ
らの結果を第１表に示す。

【００５１】第１表より、本発明の方法によれば汚泥を
効率よく脱水できる。

【００５２】前述の重合物を蒸留水でそれぞれ有効成分
で０．２％溶液とした後、食肉加工工場から採取した汚
泥（ＴＳ １．６５％，ＳＳ １．３４％，ｎ―ヘキサン
抽質物０．５％）に添加しＣＳＴミキサーで１０００ｒ
ｐｍ，３０秒間攪拌した後、フロックサイズ標準チャー
ト目視比較判定し次に６０ｍｅｓｈのスクリーン上に注
ぎ１０秒後の濾水量を測定した。

【００５３】更に、スクリーン上に残った汚泥を遠沈管
式遠心分離器で２０００ｒｐｍ，５分間脱水し含水率を
測定した。これらの結果を第２表に示す。

【００５４】第２表より、本発明の方法によれば汚泥を
効率よく脱水できる。

【００５５】また、前述の重合時に添加するメチレンビ
スアクリルアミドの代わりにポリエチレングリコールジ
アクリレート、を用いて重合を行い上記の汚泥に使用し
試験を行った結果、同様の効果が得られた。

【００５６】前述の重合物を蒸留水でそれぞれ０．２％
溶液とした後、下水処理場から採取した汚泥（ＴＳ
１．５４％，ＳＳ １．４８％）にｎ―ヘキサン抽出物
として１０００ｍｇ／ｌになるように鉱物油を加えたも
のに添加しＣＳＴミキサーで１０００ｒｐｍ，３０秒間
攪拌した後、フロックサイズ標準チャート目視比較判定
し次に６０ｍｅｓｈのスクリーン上に注ぎ１０秒後の濾
水量を測定した。

【００５７】更に、スクリーン上に残った汚泥を遠沈管
式遠心分離器で２０００ｒｐｍ，５分間脱水し含水率を
測定した。

【００５８】濾液に残留するｎ―ヘキサン抽出物量を測
定し、油分回収率を求めた。これらの結果を第３表に示
す。

【００５９】第３表より、本発明の方法によれば汚泥を
効率よく脱水および油分の回収ができる。

【００６０】

【表１】

【００６１】

【表２】

【００６２】

【表３】

【００６３】

【発明の効果】本発明は、ｎ―ヘキサン抽出物を多量に
含む汚泥を効率的に脱水できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 町田 益造 横浜市栄区笠間町1190番地 三井サイテッ ク株式会社大船技術研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ｎ―ヘキサン抽質物１０００ｍｇ／ｌ
   以上含む汚泥に、多官能性モノマーを全モノマーに対し
   て０．０００５ｗｔ％から０．００３ｗｔ％の範囲で加
   えて重合したカチオン性ビニル系重合体を加え、フロッ
   クを形成させ脱水することを特徴とする汚泥脱水方法。