JP2000153263A

JP2000153263A - スカム含有廃水のゲル化剤、及び、これを用いたスカムの処理方法

Info

Publication number: JP2000153263A
Application number: JP10331460A
Authority: JP
Inventors: Nobuaki Matsushita; 伸顕松下; Yoshiaki Okayama; 義昭岡山; Hiroshi Sogabe; 博曽我部
Original assignee: Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd; Tokyo Metropolitan Sewerage Service Corp
Current assignee: Tokyo Metropolitan Sewerage Service Corp; DKS Co Ltd
Priority date: 1998-11-20
Filing date: 1998-11-20
Publication date: 2000-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】家庭や工場から出る下水中のスカムを容易
に回収処理することのできる処理薬剤及び処理方法を提
供する。【解決手段】親水性アルキレンオキシド共重合体に、ポ
リイソシアネートを、８より大きく２００以下のＮＣＯ
−／ＯＨ−当量比範囲で付加反応させる。このようにし
て得られる水溶性または水分散性のウレタンプレポリマ
ーをゲル化剤として用いて、スカムを含有する廃水を固
形化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、下水表面に発生す
る有機性浮遊物質、いわゆるスカムを固形化処理するた
めの固形化処理剤、及び、これを用いたスカム含有液の
処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】下水表面に発生する有機性浮遊物質（ス
カム）は種々の要因によって形成される。

【０００３】例えば、排水中の油分は、下水処理場の第
一沈殿槽中に浮遊対流して、油分の多いスカムを形成す
る。また、流入水中の放線菌が終末処理場で曝気されて
増殖すると、反応タンクで発泡してスカムとなり、反応
タンクや最終沈殿池で浮上する。

【０００４】油分の多いスカムの形成原因を一例として
挙げると、次のとおりである。

【０００５】食堂や家庭の厨房、或いは工場からの排水
には種々の油分が含まれる。食堂や家庭の厨房から排出
される下水中には、種々の食用油脂が分散浮遊してい
る。例えば、天ぷらや揚げ物等に用いられるゴマ油等の
植物油、食肉やインスタントラーメンに含まれる牛脂や
ラード分が挙げられる。また、工場からの排水には、エ
ンジンオイル、ギヤーオイル、グリース、潤滑油廃油等
が含まれる。これらの油分は、下水処理場の導水路や第
１沈殿槽といった流速が低下する場所で他の浮遊物質と
ともに水面近くにまで浮上して浮遊滞留する。さらにそ
のまま放置すると、表層に蓄積堆積し、厚い層を形成す
る。

【０００６】スカムは水処理剤や活性汚泥による処理が
困難であり、通常、手作業で回収され埋め立て廃棄され
ている。

【０００７】ところが、埋め立て廃棄に対する規制及び
近隣住民の反発が強くなるにつれて、処分用地の確保が
年々困難になっている。また、水面表層に蓄積堆積した
スカムの回収は極めて困難である。

【０００８】油分を多く含有するスカムの場合、分散剤
を加えて排水中に乳化し、燃料油とともに燃焼処理する
ことも考えられる。しかし、大掛かりな専用設備を必要
とするだけでなく、固形油脂やその他の固形ゴミによっ
てボイラーへの供給配管が目詰まりするという問題があ
る。

【０００９】また、特開昭５３−１０８０７０において
は、廃油に、同重量以下の水と、同重量程度のポリイソ
シアネート（実施例ではポリメリックＭＤＩ）をアミン
触媒とともに加えて攪拌することにより、固形化するこ
とが開示されている。しかし、このような廃油の処理方
法を、比較的低濃度の油脂が浮遊する廃水に適用した場
合、ポリイソシアネートを水中に分散させるためには強
力な攪拌混合が必要であり特殊な装置を必要とする。ま
た、多量のポリイソシアネートを使用するので、コスト
高となる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みなされたものであり、回収処理作業が非常に困難
であった下水中のスカムを処理するための薬剤及び方法
において、取扱の容易な固形体に簡易に変換することが
でき、この固形体の廃棄も容易であり、しかも特別な設
備を必要としないものを提供する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のスカム
含有廃水のゲル化剤においては、スカムを含有した廃水
に添加混合されて、この廃水をゲル化するゲル化剤であ
って、下記（ｉ）〜（ii）の特徴を有するアルキレンオ
キシド重合体に、ポリイソシアネートを、８より大きく
２００以下のＮＣＯ−／ＯＨ−当量比範囲で付加反応さ
せて得られる水溶性または水分散性のウレタンプレポリ
マーからなることを特徴とする。

【００１２】（ｉ）アルキレンオキシド重合鎖における
エチレンオキシド単位の含有率が４０重量％以上であ
り、（ii）水酸基価から求められる平均分子量が１００
〜３０,０００である。

【００１３】上記構成のゲル化剤により、スカム含有廃
水を取扱の容易なゲル体に簡易に変換できる。また、Ｎ
ＣＯ−／ＯＨ−当量比を適当に高く設定してあるため、
ゲル化により得られる固形物は、一般に、硬くて解砕が
容易であり、また、水を吐き出す量（後述の離水）が大
きいため、乾燥及び焼却処理が容易である。

【００１４】請求項２に記載のスカム含有廃水のゲル化
剤においては、請求項１記載のスカム含有廃水のゲル化
剤において、前記アルキレンオキシド重合体がジオール
またはトリオールであり、前記ポリイソシアネートが芳
香族ジイソシアネートであることを特徴とする。

【００１５】請求項３に記載のスカム含有廃水のゲル化
剤においては、請求項１記載のスカム含有廃水のゲル化
剤において、濃度５０重量％以下のスカムを含有した廃
水に添加混合されることを特徴とする。

【００１６】請求項４に記載のスカムの処理方法におい
ては、下記（ｉ）〜（ii）の特徴を有するアルキレンオ
キシド重合体に、ポリイソシアネートを、８より大きく
２００以下のＮＣＯ−／ＯＨ−当量比範囲で付加反応さ
せて得られるウレタンプレポリマーからなるゲル化剤
を、スカムを含有した廃水１００重量部に対して０．５
〜５０重量部混合添加することにより前記廃水をゲル化
することを特徴とする。

【００１７】（ｉ）アルキレンオキシド重合鎖における
エチレンオキシド単位の含有率が４０重量％以上であ
り、（ii）水酸基価から求められる平均分子量が１００
〜３０,０００である。

【００１８】請求項５に記載のスカムの処理方法におい
ては、請求項４に記載のスカムの処理方法において、廃
水中に５０重量％以下の濃度で含有されるスカムを処理
することを特徴とする。

【００１９】請求項６に記載のスカムの処理方法におい
ては、請求項４に記載のスカムの処理方法において、前
記ゲル化の後に燃焼廃棄することを特徴とする。

【００２０】上記構成により、ゲル化物を容易に廃棄で
きる。

【００２１】請求項７に記載のスカムの処理方法におい
ては、請求項６に記載のスカムの処理方法において、含
水率３０％以下にまで乾燥を行い、得られた固形物を燃
料として用いることを特徴とする。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明のスカムの処理方法におい
ては、親水性のポリエーテルポリオール（アルキレンオ
キシド重合体）にポリイソシアネートを付加して得られ
る、水溶性または水分散性のウレタンプレポリマーから
なるゲル化剤を、スカムを含有する廃水に添加してゲル
化する。これにより、スカムが含水ウレタンゲル中に捕
捉される。

【００２３】本発明による処理に適したスカム含有廃水
としては、スカムの濃度が０．３〜５０重量％のもの、
特には濃度１〜４０重量％のものである。

【００２４】本発明の方法は、下水で発生するスカムに
適用できる。油分を多く含有するスカムの場合、ゴマ油
や牛脂といった植物性及び動物性の油脂からなるものの
他、エンジンオイル、ギヤーオイル、グリース、潤滑油
廃油等からなるものであっても容易に処理することがで
きる。また、このような油脂又は油分の他に固形ゴミが
多量に混在したものや放線菌に起因するもの等であって
も同様に処理することができる。

【００２５】本発明におけるアルキレンオキシド重合体
を構成するアルキレンオキシドには、親水性のエチレン
オキシド、及び、非親水性のプロピレンオキシド、ブチ
レンオキシド、スチレンオキシド等が含まれる。

【００２６】本発明のアルキレンオキシド重合体は、親
水性のエチレンオキシド単位の含有率が約４０重量％以
上、好ましくは５０〜９０重量％である。すなわち、非
親水性のアルキレンオキシドの含有率は、６０重量％以
下、好ましくは、５０〜１０重量％である。

【００２７】アルキレンオキシド重合体におけるエチレ
ンオキシド単位の含有率が４０重量％未満である場合に
は、ゲル化剤の親水性が低下するため、含水率の高い
（したがってスカム濃度の低い）スカム含有廃水に対す
るゲル化性能が低下する。ここで、ゲル化性能には、後
述する固結性（ある程度の短時間内にゲル化して固形物
となる性能）及び解砕性（取扱の容易な小寸法の塊に解
砕するためのゲルの硬さ）が含まれる。

【００２８】一方、エチレンオキシド単位の含有率が９
０％を越える場合には、得られるウレタンプレポリマー
の凝固点及び粘度が高くなり、水との混合拡散が困難に
なる傾向にあるので好ましくない。

【００２９】ただし、エチレンオキシドのホモポリマー
も使用可能であり、特に、後述のように、エチレンオキ
シド単位の含有率が９０％未満であるアルキレンオキシ
ド共重合体と併用する場合には好ましいゲル化性能が得
られる。

【００３０】アルキレンオキシド重合鎖におけるエチレ
ンオキシド単位の含有率は、ゲル化の均一さ及び固結性
の点では、７０〜９０重量％であるのが好ましいが、後
述の離水性（静置時の含水ゲルからの水の滲出の度合
い）の点では、一般に、４０〜９０重量％の範囲で低い
方が部分ゲルを形成し易くなり、離水効果が大きい。

【００３１】エチレンオキシドと非親水性アルキレンオ
キシドとの共重合の形式は、ランダム共重合でもブロッ
ク共重合でも良い。しかし、一般にはランダム共重合体
の方が、得られるウレタンプレポリマー液の粘性、及
び、廃水への分散性の点で好ましい。

【００３２】本発明におけるアルキレンオキシド重合体
は、活性水素基数が１〜８個、好ましくは２〜８個、よ
り好ましくは２〜４個、さらに好ましくは２〜３個であ
る。したがって、上記アルキレンオキシドを付加する重
付加反応の出発物質（ポリエーテルポリオール生成の開
始剤）として、末端にこのような数の活性水素基を有す
る低分子量化合物（分子量１０００以下、特には３００
以下）を用いる。

【００３３】特に好ましい出発物質は、トリオール、ま
たはジオールである。トリオールとしては、グリセリ
ン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、
１，２，６−ヘキサントリオールといった単純な構造の
トリオールの他、ソルビトール、ペンタエリスリトール
等の多価アルコールを脂肪酸により部分エステル化して
得られるトリオール化合物、又は、トリエタノールアミ
ン等の化合物が挙げられる。ジオールとしては、エチレ
ングリコール、ジエチレングリコール、及びプロピレン
グリコールを代表的なものとして挙げることができる。
２〜４個の活性水素基を有する低分子量化合物として
は、これらの他に、ペンタエリスリトール、ジグリセリ
ン、メチルグルコシッドといったテトラオールを用いる
こともできる。また、これらのポリオールに代えて、フ
ェノール系水酸基やアミノ基を活性水素基として含む低
分子量の有機化合物を、単独でまたはポリオールと併用
して用いることもできる。例えば、テトラオールに代え
て、エチレンジアミンや芳香族ジアミンを用いることも
できる。

【００３４】活性水素基の数が４を越え、かつ８以下で
ある化合物としては官能基数６のソルビトール及び官能
基数８のショ糖が最も一般的である。しかし、活性水素
化合物として、これらの他の種々の化合物が同様に好適
に用いられる。

【００３５】活性水素基の数（官能基数）が１の出発化
合物から合成され、したがって官能基数が１であるアル
キレンオキシド重合体は、単独で用いることはできな
い。活性水素基の数が１のモノオールからウレタンプレ
ポリマーを合成したならば、その粘度は低く貯蔵安定性
も良好であるが、ウレタンプレポリマー中の架橋密度が
低すぎるために、廃水に対する固結性が不良となる。し
かし、官能基数が２以上のアルキレンオキシド重合体と
混合して用いることができ、特には官能基数が４以上の
アルキレンオキシド重合体に添加混合して、ウレタンプ
レポリマーの粘度の調整や貯蔵安定性の改良を行うこと
ができる。

【００３６】親水性アルキレンオキシド重合体の平均分
子量は、１００〜３０，０００、好ましくは１０００〜
１０，０００、さらに好ましくは６０００〜９０００で
ある。平均分子量が１００未満であると、ウレタン化反
応のために添加するイソシアネートの比率が極端に大き
くなる。そのため、得られるウレタンプレポリマー（ゲ
ル化剤）の親水性が低下し、スカム含有廃水に対する分
散性が低下して高粘性となるとともに、固結性が低下し
てしまう。一方、平均分子量が３０，０００を越える
と、アルキレンオキシド重合体自身が高粘性となるた
め、精製のための濾過を行うことが極端に困難となり、
工業生産が困難である。平均分子量が１０００〜１０，
０００であると、このような問題がほとんどなく、得ら
れたウレタンポリマーの粘度は、取扱及びスカム含有廃
水と混合するのに適当な範囲内であり、また、ゲル化性
能も良好である。

【００３７】ここで、平均分子量は、水酸基価から算出
される数平均分子量である。水酸基価の測定は公知の一
般的な方法による。

【００３８】上記のアルキレンオキシド重合体は、単独
または適宜混合して、ウレタンプレポリマーを生成する
反応に供することができる。

【００３９】本発明のゲル化剤の製造に際して、必要に
よっては、アセタール化ポリオールを上記アルキレンオ
キシド重合体に添加しておくことができる（特公昭５３
−１９８４６参照）。

【００４０】本発明のゲル化剤を製造するためのポリイ
ソシアネートとしては、ＴＤＩ（トリレンジイソシアネ
ートであって、２，４−ＴＤＩと２，６−ＴＤＩとの比
率が１００／０、８０／２０及び６５／３５であるも
の）、ＮＤＩ（ナフタレンジイソシアネート）、ピュア
ＭＤＩ（４，４'−もしくは２，４'−のジフェニルメタ
ンジイソシアネート、モノメリックＭＤＩ）、液状ピュ
アＭＤＩ（ピュアＭＤＩのカルボジイミド変成体）、ク
ルードＭＤＩ（ポリメチレンポリフェニルイソシアネー
ト、ポリメリックＭＤＩ）、ＸＤＩ（キシレンジイソシ
アネート）といった芳香族ポリイソシアネートの他、Ｈ
ＤＩ（ヘキサメチレンジイソシアネート）、トリメチル
ヘキサメチレンジイソシアネートといった脂肪族ポリイ
ソシアネート、ＩＰＤＩ（イソホロンジイソシアネー
ト）等の脂環族ポリイソシアネート、及び、これらの混
合物が挙げられる。さらに、各ポリイソシアネートの２
量体、３量体、さらには水や低分子アルコールとのアダ
クト体等も使用できる。特に好ましいものは、芳香族ジ
イソシアネートである。

【００４１】上記のアルキレンオキシド重合体またはそ
の混合物に、ポリイソシアネートを付加してポリウレタ
ンプレポリマーを生成する反応において、イソシアネー
ト／水酸基（ＮＣＯ／ＯＨ）当量比は、８より大きく２
００以下である。ＮＣＯ／ＯＨ当量比が８以下の場合に
はウレタンプレポリマー中のＮＣＯ基含量が少なくなる
ため、スカム含有廃水に対する添加量を多くする必要が
ある。したがって、比較的多量のゲル化剤を用いる必要
があるため、輸送や貯蔵場所の点で不利であり、使用量
が特に多い場合には不経済となる。

【００４２】一方、ＮＣＯ／ＯＨ当量比が２００を越え
る場合には、付加するイソシアネート化合物の量が極端
に多くなるため、親水性が大幅に低下するので、廃水へ
の分散性が悪くなり、固結性を低下させてしまう。

【００４３】ＮＣＯ／ＯＨ当量比が８より大きく、か
つ、２００以下であると、ＮＣＯ／ＯＨ当量比が８以下
である場合に比べて、親水性が若干低下するが、水と反
応するイソシアネート基の含量が増大するため、スカム
含有廃水に対する固結性が向上する。したがって、ＮＣ
Ｏ／ＯＨ当量比が８以下のゲル化剤に比べて、より少な
い添加量で廃水のゲル化を行うことが可能となる。ま
た、ゲル化により得られる固形物は、離水性の大きい部
分ゲル化状態になりやすく、かつ、ミートチョッパー等
で解砕しやすい適度な硬さを有している。解砕が容易な
ため、取扱が容易となる。

【００４４】一般に、ウレタンプレポリマーの親水性が
高い場合に、水に対する分散性が高いため、均一なゲル
を形成しやすい。一方、ウレタンプレポリマーの親水性
が低い場合には、水に対する分散性が低下し、ゲル化に
要する時間が長くなるとともに、部分ゲルを形成するの
であり、極端な場合には未硬化部分を含むこととなる。

【００４５】ＮＣＯ／ＯＨ当量比が８より大きく２００
以下で得られる本ゲル化剤は、親水性部分と非親水性部
分との比率、すなわち親水性と疎水性とのバランスが適
当であるため、良好な固結性を保ちつつ、部分ゲルを形
成し易くなり、かつ、離水効果が大きいため、焼却効率
を高めることができ、たいへん経済的である。

【００４６】本発明のゲル化剤は、このようなウレタン
化反応によって得られる水溶性または水分散性のウレタ
ンプレポリマーそのもの、または、これに適宜、不活性
溶媒を希釈溶剤として添加したものである。

【００４７】希釈溶剤は、好ましくは、高沸点であって
粘度低減効果の大きいものである。このような高沸点希
釈溶剤として、二塩基酸（グルタール酸、コハク酸、ア
ジピン酸）ジメチルエステル（ＤＢＡＭ）、γ−ブチロ
ラクトン、ジオクチルアジペート（ＤＯＡ）、エチレン
グリコールジアセテート（ＥＧＤＡ）、ジブチルフタレ
ート（ＤＢＰ）、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）等を
挙げることができる。

【００４８】しかし、高沸点希釈溶剤以外にも一般の不
活性溶媒を使用することができる。

【００４９】上記のような希釈溶剤の添加により、得ら
れるポリウレタンプレポリマーの水に対する溶解、分散
性を向上させることができる。

【００５０】このようなゲル化剤の添加量は、スカムを
含有した廃水１００重量部に対して０．５〜１００重量
部、好ましくは０．５〜５０重量部である。

【００５１】ゲル化剤の添加量が多すぎると経済的でな
く、ゲル化剤の添加量が少なすぎると、固結性、解砕性
といったゲル化性能が不足して来る。

【００５２】

【実施例】＜ゲル化剤の製造＞本発明のスカムの処理方
法に用いるゲル化剤の製造例について以下に説明する。

【００５３】（１）アルキレンオキシド重合体（ゲル化
剤のベースポリオール）の合成下記表１の製造例４を例にとり説明する。

【００５４】グリセリンに水酸化カリウムを目標反応収
量に対して０．４重量％加え、減圧下に脱水と窒素置換
を行う。エチレンオキシドとプロピレンオキシドとを重
量比８０／２０で混合した混合アルキレンオキシドを、
反応温度１００〜１３０℃、反応圧力１〜５Ｋｇ／ｃｍ
²にて９〜１２時間かけて導入して付加重合させ、反応
圧力が低下後、平衡に達するまで熟成した後に反応を終
了する。

【００５５】この反応粗製物に、合成珪酸マグネシウム
を３重量％、濾過助剤トプコパーライトＮｏ．３１を
０．５重量％加え、温度１１０〜１２０℃で減圧中和処
理を約１時間かけて行う。この後、濾過機で濾過するこ
とにより、高純度で透明なエチレンオキシド−プロピレ
ンオキシドランダム共重合体を得る。濾過後の精製物
は、アルカリ金属含有量が１０ｐｐｍ以下であり、水分
が０．０５％以下の高純度の親水性ポリオールである。

【００５６】（２）水溶性または水分散性のウレタンプ
レポリマーの合成下記表１の製造例２を例にとり説明する。

【００５７】表１の製造例２の欄に記載の条件で上記と
同様の方法により得られたベースポリオールを予め１２
０℃１時間減圧脱水し一旦６０℃まで冷却した後、その
４００ｇを容量１リットルの四つ口セパラブルフラスコ
に仕込み、クルードＭＤＩ（ｃ−ＭＤＩ）であるＰＡＰ
Ｉ−１３５（ダウ・ポリウレタン日本（株））を２６６
ｇ加え、８０〜１００℃で２時間窒素雰囲気下に攪拌し
て反応を行った。このときのＮＣＯ−／ＯＨ−当量比は
１０である。得られたウレタンプレポリマーは、遊離イ
ソシアネート基の含量が１２重量％であり水溶性であっ
た。また、そのままで取扱の容易な範囲の粘性を有して
いたため、粘度を下げるための希釈溶剤の添加は行わ
ず、得られたウレタンプレポリマーをそのままゲル化剤
として用いた。このゲル化剤は後述するように固結性に
非常に優れたものである。

【００５８】表１には、上記の要領で製造したゲル化剤
の製造例について、その製造条件をまとめて示す。

【００５９】表１の右端の欄に示すように、必要な場合
には、希釈溶剤を加えてさらにゲル化剤の粘度を下げ
た。

【００６０】希釈溶剤を添加する場合には、得られたウ
レタンプレポリマーを６０℃まで冷却した後に一回で添
加し、３０分間の攪拌により充分に混合した。

【００６１】

【表１】製造例５においてのみ、エチレンオキシド−ブチレンオ
キシド（ＢＯ）共重合体をウレタンプレポリマー生成の
ためのベースポリオールとして用いたが、他の製造例で
は、全てエチレンオキシド−プロピレンオキシド共重合
体を用いた。また、製造例１のみ、ブロック共重合体を
単独でベースポリオールとして用いているが、製造例２
〜７及び１０ではランダム共重合体のみを用いており、
製造例８〜９では、ランダム共重合体を主体として、ブ
ロック共重合体等を混合している。

【００６２】製造例８及び９におけるベースポリオール
は、別個に重合を行った２種のアルキレンオキシド重合
体を、「混合モル比」の欄に示すモル比にて混合したも
のである。

【００６３】アルキレンオキシドを付加する出発物質の
官能基数、すなわちアルキレンオキシド重合体の官能基
数は、製造例７及び９を除き、全て２または３である。
製造例７では官能基数６のソルビトールを用いており、
製造例９では官能基数８のものを官能基数１のものと混
合して用いている。

【００６４】製造例８においては、製造例４で用いたと
同一のエチレンオキシド−プロピレンオキシド共重合体
０．９モルに対して、エチレンオキシドの単独重合体を
０．１モル加えた。これら２種のアルキレンオキシド重
合体には分子量に開きがあるため、重量比で見るとエチ
レンオキシドの単独重合体の添加比率はかなり少ない。

【００６５】製造例９においては、官能基数１のエチレ
ンオキシド−プロピレンオキシドブロック共重合体０．
２モルと、官能基数８のエチレンオキシド−プロピレン
オキシドランダム共重合体０．８モルとを混合して用い
ている。また、これらの数平均分子量は５００及び６０
０とかなり小さい。

【００６６】イソシアネート化合物を付加してウレタン
プレポリマーを生成する反応においては、ＮＣＯ−／Ｏ
Ｈ−当量比を８．５〜２００の範囲内に設定している。

【００６７】製造例１０は製造例３の同一のベースポリ
オールを用いているが、製造例３では、イソシアネート
基の数（ＮＣＯ数と呼ぶことにする）が２であるＴＤＩ
−８０をＮＣＯ−／ＯＨ−当量比１０で付加しているの
に対して、製造例１０では、平均ＮＣＯ数２．７のクル
ードＭＤＩ（c-ＭＤＩ、ポリメリックＭＤＩ）をＮＣＯ
−／ＯＨ−当量比２００で付加している。

【００６８】製造例１、３〜４及び６〜７においては、
得られたウレタンプレポリマーに高沸点希釈溶剤を添加
して適度な粘度のゲル化剤としている。表１の右端に
は、高沸点希釈溶剤を含むゲル化剤製品中における高沸
点希釈溶剤の重量濃度を示す。

【００６９】また、下記表２には、上記と同様の工程に
より製造した比較製造例のゲル化剤について、その製造
条件をまとめて示す。

【００７０】

【表２】比較製造例１及び３は、プロピレンオキシド単位を７０
重量％または８０重量％含む弱親水性のエチレンオキシ
ド−プロピレンオキシドランダム共重合体を用いてい
る。特に、比較製造例３においては、比較製造例２と同
一の数平均分子量３５００のエチレンオキシド−プロピ
レンオキシドランダム共重合体と、数平均分子量６２の
エチレングリコールとを０．７／０．３のモル比で混合
したものを、ウレタンプレポリマーのベースポリオール
として用いた。

【００７１】比較製造例４は、表１の製造例４と、ベー
スポリオールとして同一のアルキレンオキシド重合体を
用いており、これに付加するイソシアネート化合物も等
しいが、イソシアネート化合物の添加量のみ異なってい
る。この比較製造例４では、ポリイソシアネート量が過
剰の組成となって低親水性となり、廃水への分散性や抱
水ゲル形成性が極端に悪いためゲル化剤として適当でな
かった。

【００７２】＜スカム含有廃水＞試験に用いたスカム含
有廃水について、下記表３にまとめて示す。

【００７３】スカムの濃度の測定は、ビーカーに採取し
たスカム含有廃水について、１０５℃８時間の加熱乾燥
を行って水分を除去することにより行った。

【００７４】表３中、廃水例５における、スカムの濃縮
は、常圧若しくは加圧浮上、又は遠心分離といった物理
的な方法により行った。

【００７５】スカム含有廃水について濃度５０％以上に
濃縮した場合には、流動性が極めて低いので、ゲル化剤
との混合が困難になる。また、濃縮のための工程操作自
身も非常に困難となる。

【００７６】

【表３】＜スカム含有廃水のゲル化とその評価＞（１）ゲル化処理上記廃水例のスカム含有廃水１００ｇを２００ｍｌビー
カーに採取し、前記製造例のゲル化剤を２．５〜５０ｇ
の範囲の所定量添加して、ハンドミキサーで３０秒間激
しく攪拌した後、しばらく静置した。この攪拌及び静置
の際の温度は、２０〜２５℃である。

【００７７】ゲル化についての評価は、以下のように行
った。

【００７８】（２）固結性の評価上記混合の終了の後であってその後１０分以内までに、
ゲル化が完了して粘着性のない固形物が得られたものを
○とし、そうでなかったものを×とした。

【００７９】ゲル化に要する時間が長すぎる場合、例え
ばゲル化に１０時間〜１日を要する場合には処理が非能
率となる。

【００８０】（３）解砕性の評価得られたゲル化物についてミートチョッパーによる解砕
を試み、解砕できるものを○、柔らかくて解砕できない
ものを×とした。

【００８１】解砕処理によって容易に適度の大きさの塊
とすることができると、収集、運搬、焼却などの取扱を
容易にすることができ、下記の離水及び乾燥をも容易に
する。

【００８２】（４）離水性の評価解砕が可能であった場合には解砕物について、また、解
砕が不可能であった場合には得られた固化物そのものに
ついて、しばらく放置しておき、ゲルから分離してしみ
出してくる水分の量を測定した。放置前のゲル重量に対
するこの分離滲出水の量を離水と呼ぶことにするが、こ
の離水が１０重量％以上であるものを○、２重量％以上
１０重量％未満のものを△、２重量％未満のものを×と
した。

【００８３】ゲル化物を通常の焼却装置により容易に焼
却するためには、含水率を８０％以下にする必要がある
が、廃水中のスカムの濃度が１０重量％以上であると、
１０重量％以上の離水により乾燥を行うことなく燃焼が
可能である。通常、スカムの濃度は１０〜２０重量％で
ある。

【００８４】離水は、一般に、スカム含有廃水の濃度が
低いほど、すなわち水の割合が大きいほど増大する傾向
にある。また、通常は焼却効率を向上させるために乾燥
を行うが、この場合にも離水性を有するものが乾燥性に
も優れる傾向にある。

【００８５】（５）評価結果下記の表４に、ゲル化の条件と評価結果についてまとめ
て示す。

【００８６】表の右端に総合評価を示すが、固結性、解
砕性ともに「○」であって、かつ、離水後もしくは固結
後にそのまま焼却可能なもの（固形分１５％以上）を総
合評価の「○」とし、一つでも欠けるものを「×」とし
た。

【００８７】

【表４】上記表に示すように、全ての実施例において、固結性及
び解砕性がともに良好であった。離水性についても、実
施例２、４〜７及び１１における離水が１０〜２０重量
％であり「○」と評価された。実施例１、３及び８〜１
０においては、２重量％以上１０重量％の離水であって
「△」と評価されたが、固結性及び解砕性を含めた全体
評価としては良好と考えられる範囲であった。

【００８８】実施例１で離水が少なかったのは、ゲル化
剤の添加量が５０ｐｈｒと高く、親水性鎖の部分を含む
緻密なウレタンゲル中に水が捕捉されたためと考えられ
る。

【００８９】また、実施例３及び８〜１０で離水が比較
的少なかったのは、ゲル化剤中のベースポリオールにお
けるエチレンオキシド鎖の含有量が比較的高く、親水性
が大であり、そのため、抱水効果が大となったためと考
えられる。また、実施例１２で離水が比較的少なかった
のは、廃水中のスカム濃度が４０％と高かったためと考
えられる。

【００９０】表４の比較例１〜３に示すように、比較製
造例１〜３のゲル化剤を用いた場合にはいずれも、所望
の性能が得られなかった。比較製造例１〜３のゲル化剤
は、表２に示したとおり、いずれもポリエーテル鎖にお
ける非親水性アルキレンオキシド単位の含有率が７０重
量％以上であって、廃水に対する分散性や反応性が低
く、抱水ゲル形成能が劣っていたためと考えられる。

【００９１】これは、ゲル化剤の親水性が低く廃水に対
する分散性が不足したため、ゲル化剤に一部凝集が生じ
たことにより、ゲル化に要する時間が非常に長くなった
ことが理由と考えられる。

【００９２】上記に説明した実施例のスカム含有廃水の
処理方法によると、ゲル化剤の添加量が２．５ｐｈｒと
いう比較的少ない量であっても充分に短い時間内にゲル
化が完了した。また、得られたゲル化物は、解砕処理に
よって容易に適度の大きさの塊とすることで、収集、運
搬、焼却などの取扱を容易にすることができた。

【００９３】さらに、得られたゲル化物は、離水性を有
するために含水ゲルの含水量が自然に低減するため、運
搬、乾燥及び焼却が容易となる。特に、離水性及び乾燥
性は上記の解砕処理によって向上する。このように乾燥
が容易になるので高い焼却効率を得ることができる。

【００９４】しかも、ＮＣＯ−／ＯＨ−当量比が８より
大きく２００以下であるので、これより低い当量比の場
合に比べて親水性や廃水に対する分散性は若干低下する
ものの、固結性は維持されかつ部分ゲルを形成し易くな
り、離水性を高くすることができる。また、イソシアネ
ート基の含量が高いので、廃水に対する添加量を少なく
することも可能である。

【００９５】

【発明の効果】そのままでは極めて取り扱い難いもので
ある、スカムを含有する廃水を、取扱の容易な固形物に
簡易に変換することができる。しかも、得られる固形物
は、容易に解砕することができるとともに容易に含水量
を低下させることができ、また、通常の焼却装置にて容
易に燃焼廃棄することができる。

【００９６】したがって、環境問題に対応できるだけで
なく、スカムを処理するための労力及びコストを大幅に
低減することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者曽我部博神奈川県横浜市戸塚区俣野町1403 ドリームハイツ17−704 Ｆターム(参考） 4D051 AA04 EA04 EA05 EA14 EB04 EC03 EC16 EC19 4D059 BB01 BD00 BK14 CC03 EB01 4J034 BA03 CA05 CA13 CB04 CB05 CB07 CB08 CC03 CC08 DA01 DB01 DB03 DB04 DB05 DB07 DC03 DC43 DC50 DG03 DG04 DG05 DG09 DG10 DG14 DG18 HA01 HA02 HA07 HC03 HC12 HC13 HC16 HC17 HC24 HC32 HC42 HC46 HC52 HC61 HC64 HC67 HC71 HC73 QA02 QA03 QA05 QC05 RA19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スカムを含有した廃水に添加混合されて、
この廃水をゲル化するゲル化剤であって、下記（ｉ）〜（ii）の特徴を有するアルキレンオキシド
重合体に、ポリイソシアネートを、８より大きく２００
以下のＮＣＯ−／ＯＨ−当量比範囲で付加反応させて得
られる水溶性または水分散性のウレタンプレポリマーか
らなるスカム含有廃水のゲル化剤。（ｉ）アルキレンオキシド重合鎖におけるエチレンオキ
シド単位の含有率が４０重量％以上であり、（ii）水酸基価から求められる平均分子量が１００〜３
０,０００である。
【請求項２】前記アルキレンオキシド重合体がジオール
またはトリオールであり、前記ポリイソシアネートが芳
香族ジイソシアネートであることを特徴とする請求項１
記載のスカム含有廃水のゲル化剤。
【請求項３】濃度５０重量％以下のスカムを含有した廃
水に添加混合されることを特徴とする請求項１記載のス
カム含有廃水のゲル化剤。
【請求項４】下記（ｉ）〜（ii）の特徴を有するアルキ
レンオキシド重合体に、ポリイソシアネートを、８より
大きく２００以下のＮＣＯ−／ＯＨ−当量比範囲で付加
反応させて得られるウレタンプレポリマーからなるゲル
化剤を、スカムを含有した廃水１００重量部に対して
０．５〜５０重量部混合添加することにより前記廃水を
ゲル化することを特徴とするスカムの処理方法。（ｉ）アルキレンオキシド重合鎖におけるエチレンオキ
シド単位の含有率が４０重量％以上であり、（ii）水酸基価から求められる平均分子量が１００〜３
０,０００である。
【請求項５】廃水中に５０重量％以下の濃度で含有され
るスカムを処理することを特徴とする請求項４記載のス
カムの処理方法。
【請求項６】前記ゲル化の後に燃焼廃棄することを特徴
とする請求項４記載のスカムの処理方法。
【請求項７】含水率３０％以下にまで乾燥を行い、得れ
らた固形物を燃料として用いることを特徴とする請求項
６記載のスカムの処理方法。