JPH0819800A - 汚泥脱水法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、無機物を多く含み、ＶＴＳが低い
汚泥を凝集・脱水処理する方法に関する。 【構成】 汚泥のＶＴＳが６０％以下の無機物を多く含
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
合したアニ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、無機物が多く含まれて
いる製紙工場排水、上質古紙を多く含む古紙蒸解排水の
凝沈汚泥、あるいは焼却場から発生する集塵汚泥あるい
は各化学工場の汚泥等無機物を多く含み、ＶＴＳが低い
汚泥を凝集・脱水処理する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】汚泥のＶＴＳが低く無機物を多く含む汚
泥は、従来のアニオン性ビニル系重合体では凝集性が悪
く、またフロックが生成しても濾水性、脱水性が悪く十
分な脱水ができない。

【０００３】これらの問題を解決するために、一部には
アニオン性ビニル系重合体―カチオン性ビニル系重合体
の二液添加法が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】製紙工場排水、古紙蒸
解排水の凝沈汚泥、焼却場の煙灰汚泥あるいは各化学工
場の汚泥等無機物を多く含み、ＶＴＳが低い汚泥の脱水
においては、二液添加法が試みられているが、処理が複
雑となり、処理コストが高くなる。

【０００５】本発明者は、このような問題点を解決する
ために、鋭意研究した結果、本発明に到達した。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は多官能性モノマ
ーが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アニオン性ビニル
系重合体を、無機物を多く含み汚泥のＶＴＳが６０％以
下の汚泥に添加し凝集・脱水処理する方法である。

【０００７】

【作用】ＶＴＳが低く、無機物を多く含む汚泥は、通常
のポリマーでは凝集が不十分であり、脱水が困難にな
る。しかし、驚くべきことに本発明に記載したポリマー
は、脱水処理に十分なフロックを形成する。以下本発明
について詳しく説明する。

【０００８】本発明に用いられるアニオン性ビニル系重
合体としては、非イオン性ビニルモノマー１種または２
種以上とアニ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、及びアニ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。

【０００９】本発明に用いられるアニオン性ビニル重合
体を形成する水溶性ビニルモノマーとしては、（イ）ア
ニオン性、（ロ）非イオン性で水溶性のものが用いられ
る。

【００１０】その具体例は次の通りである。 （イ）アニオン性ビニルモノマー （メタ）アクリル酸、２―アクリルアミド―２―メチル
プロパンスルホン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスル
ホン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸、アリー
ルスルホン酸およびその塩など。

【００１１】（ロ）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。

【００１２】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。

【００１３】本発明に用いられる重合体の多官能性モノ
マーの添加量は、水溶性ビニルモノマー全量に対して
０．０００５〜０．００３ｗｔ％の割合で配合し共重合
したものである。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。また、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。

【００１８】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
合させ油中水型アニ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）。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】次にこのような重合体を汚泥のＶＴＳが６
０％以下の無機物を多く含む汚泥に添加し、攪拌混合す
ると締まった堅いフロックが得られる。

【００２２】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２〜０．３ｗｔ％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。

【００２３】以下、実施例をあげ、さらに具体的に説明
する。

【００２４】

【実施例および比較例】アクリル酸ナトリウム（Ａｃ
Ａ）３８．５ｇ、アクリルアミド２６１．５ｇ、及びメ
チレンビスアクリルアミド（ＭＢＡ）０ｇ（Ｓａｍｐｌ
ｅ Ａ，０ｗｔ％）、０．００３ｇ（Ｓａｍｐｌｅ
Ｂ，０．００１ｗｔ％）、０．００７５ｇ（Ｓａｍｐｌ
ｅ Ｃ，０．００２５ｗｔ％）、０．０１５ｇ（Ｓａｍ
ｐｌｅ Ｄ，０．００５ｗｔ％）を蒸留水３５０．０ｇ
に溶解した水溶液をＨＬＢ４．２のノニオン系界面活性
剤１５．０ｇをパラフィン油２１０．５ｇ中に注ぎ、ホ
モジナイザーにて乳化させた。

【００２５】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。

【００２６】アクリル酸ナトリウム７４．５ｇ、アクリ
ルアミド２２５．５ｇ、及びメチレンビスアクリルアミ
ド０ｇ（Ｓａｍｐｌｅ Ｅ，０ｗｔ％）、０．００３ｇ
（Ｓａｍｐｌｅ Ｆ，０．００１ｗｔ％）、０．００７
５ｇ（Ｓａｍｐｌｅ Ｇ，０．００２５ｗｔ％）、０．
０１５ｇ（Ｓａｍｐｌｅ Ｈ，０．００５ｗｔ％）を蒸
留水３５０．０ｇに溶解した水溶液をＨＬＢ４．２のノ
ニオン系界面活性剤１５．０ｇをパラフィン油２１０．
５ｇ中に注ぎ、ホモジナイザーにて乳化させた。

【００２７】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。

【００２８】アクリルアミド―２―メチルプロパンスル
ホン酸（ＡＭＰＳ）７９．０ｇ、アクリルアミド２２
１．０ｇ、及びメチレンビスアクリルアミド０ｇ（Ｓａ
ｍｐｌｅ Ｉ，０ｗｔ％）、０．００３ｇ（Ｓａｍｐｌ
ｅ Ｊ，０．００１ｗｔ％）、０．００７５ｇ（Ｓａｍ
ｐｌｅ Ｋ，０．００２５ｗｔ％）、０．０１５ｇ（Ｓ
ａｍｐｌｅ Ｌ，０．００５ｗｔ％）を蒸留水３５０．
０ｇに溶解した水溶液をＨＬＢ４．２のノニオン系界面
活性剤１５．０ｇをパラフィン油２１０．５ｇ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。

【００２９】これらの重合物を化学工場から採取した、
ｐＨ７．１５の凝集沈澱排水（ＴＳ（蒸発残留物）６．
９９％，ＳＳ（浮遊物質）０．４％、ＶＴＳ ２４．３
％）１５０ｍｌに０．８％／ＳＳ添加し、三枚羽ミキサ
ーで４００ｒｐｍ，３０秒間攪拌した後、フロックサイ
ズを目視にて判定し、次に６０ｍｅｓｈのスクリーン上
に注ぎ１０秒後の濾水量をメスシリンダーにて測定し
た。

【００３０】更に、スクリーン上に残った汚泥を加圧式
脱水試験機で０．０５，０．１０，０．１５，０．２０
ｋｇ／ｃｍ²の各面圧力で１分間ずつ加圧脱水すること
により含水率を測定した。これらの結果を第１表に示
す。

【００３１】第１表より、本発明の方法によれば汚泥を
効率的に脱水できる。

【００３２】前述の重合物を製紙工場から採取した、ｐ
Ｈ６．４０の凝集沈澱排水（ＴＳ２．５６％，ＳＳ
１．５８％、ＶＴＳ ４８．０％）３００ｍｌに２０ｐ
ｐｍ添加し、三枚羽ミキサーで４００ｒｐｍ，１０秒間
攪拌した後、フロックサイズを目視にて判定し、次に６
０ｍｅｓｈのスクリーン上に注ぎ１０秒後の濾水量をメ
スシリンダーにて測定した。

【００３３】更に、スクリーン上に残った汚泥を加圧式
脱水試験機で０．０５，０．１０，０．１５，０．２０
ｋｇ／ｃｍ²の各面圧力で１分間ずつ加圧脱水すること
により含水率を測定した。これらの結果を第２表に示
す。

【００３４】第２表より、本発明の方法によれば汚泥を
効率的に脱水できる。

【００３５】前述の重合物を清掃工場から採取した、ｐ
Ｈ９．５の煙灰処理排水（ＴＳ ９．７４％，ＳＳ ８．
６５％、ＶＴＳ １５．３％）１５０ｍｌに０．２１％
／ＴＳ添加し、ＣＴＳミキサーで１０００ｒｐｍ、３０
秒間攪拌した後、フロックサイズを目視にて判定し、次
に６０ｍｅｓｈのスクリーン上に注ぎ１０秒後の濾水量
をメスシリンダーにて測定した。

【００３６】更に、スクリーン上に残った汚泥を遠心管
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３表に示す。

【００３７】第３表より、本発明の方法によれば汚泥を
効率的に脱水できる。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】

【表３】

【００４１】

【発明の効果】本発明は、無機物を多量に含む汚泥を効
率的に脱水することができる。

───────────────────────────────────────────────────── 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】 汚泥のＶＴＳ（蒸発残留物の強熱減量）
   が６０％以下の無機物を多く含む汚泥に、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アニオン性ビニル
   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。