JP3260729B2 - 高分子凝集剤 - Google Patents
高分子凝集剤Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は下水、し尿などの微
生物処理で生じる有機性汚泥の脱水に用いる新規な高分
子凝集剤に関する。さらに詳しくは、遠心脱水、ベルト
プレス脱水において優れた脱水率を発揮する高分子凝集
剤に関する。
生物処理で生じる有機性汚泥の脱水に用いる新規な高分
子凝集剤に関する。さらに詳しくは、遠心脱水、ベルト
プレス脱水において優れた脱水率を発揮する高分子凝集
剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、下水、し尿などの微生物処理で生
じる有機性汚泥の脱水に対しては、ポリメタクリロイル
オキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、アク
リルアミド−アクリロイルオキシエチルトリメチルアン
モニウムクロライドコポリマー、ポリビニルアミジン等
のカチオン性高分子凝集剤が広く使用されてきた。ま
た、最近ではアクリルアミド−アクリル酸−アクリロイ
ルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライドコポ
リマー等の両性高分子凝集剤が提案されている（特開昭
６３−２６０９２８号公報など）。
じる有機性汚泥の脱水に対しては、ポリメタクリロイル
オキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、アク
リルアミド−アクリロイルオキシエチルトリメチルアン
モニウムクロライドコポリマー、ポリビニルアミジン等
のカチオン性高分子凝集剤が広く使用されてきた。ま
た、最近ではアクリルアミド−アクリル酸−アクリロイ
ルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライドコポ
リマー等の両性高分子凝集剤が提案されている（特開昭
６３−２６０９２８号公報など）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術で
は遠心脱水、ベルトプレス脱水等において充分な脱水率
が得られなかった。とくに最近は、汚泥中の有機物含量
の増加、腐敗の進行が顕著に見られ、これとともに脱水
率は悪化傾向にある。脱水率の低下は得られるケーキの
含水率を上げ、したがってケーキ焼却時の燃料費を増加
させる問題があった。
は遠心脱水、ベルトプレス脱水等において充分な脱水率
が得られなかった。とくに最近は、汚泥中の有機物含量
の増加、腐敗の進行が顕著に見られ、これとともに脱水
率は悪化傾向にある。脱水率の低下は得られるケーキの
含水率を上げ、したがってケーキ焼却時の燃料費を増加
させる問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者等はこうした下
水、し尿などの微生物処理で生じる有機性汚泥の遠心脱
水、ベルトプレス脱水において優れた脱水率を発揮する
高分子凝集剤を見い出すべく鋭意検討した結果、特定の
（メタ）アクリル系重合体に有機スルホン酸を添加する
と高性能の高分子凝集剤が得られることを見出し、本発
明に到った。すなわち本発明は、１級アミン塩基を有す
る（メタ）アクリル系重合体（Ａ）と、（Ａ）に対して
０．０１〜２０質量％の有機スルホン酸（Ｂ）を含有す
ることを特徴とする高分子凝集剤である。
水、し尿などの微生物処理で生じる有機性汚泥の遠心脱
水、ベルトプレス脱水において優れた脱水率を発揮する
高分子凝集剤を見い出すべく鋭意検討した結果、特定の
（メタ）アクリル系重合体に有機スルホン酸を添加する
と高性能の高分子凝集剤が得られることを見出し、本発
明に到った。すなわち本発明は、１級アミン塩基を有す
る（メタ）アクリル系重合体（Ａ）と、（Ａ）に対して
０．０１〜２０質量％の有機スルホン酸（Ｂ）を含有す
ることを特徴とする高分子凝集剤である。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明における１級アミン塩基を
有する（メタ）アクリル系重合体（Ａ）としては、たと
えば、下記一般式（１）で示されるラジカル重合性モノ
マーの重合体が挙げられる。 一般式（１）： ＣＨ2=ＣＲ1−ＣＯ−Ｘ−Ｑ−ＮＨ2・ＨＺ ［式中、Ｒ1はＨまたはＣＨ3、ＸはＯまたはＮＨ；Ｑは
ＣＨ2ＣＨ2、ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2またはＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）
ＣＨ2；ＺはＣｌ、Ｂｒ、Ｉ、１／２ＳＯ4または炭素数
１〜２６の有機スルホン酸残基を表す。］ ここで、（メタ）アクリル系重合体とは、アクリル系重
合体および／またはメタアクリル系重合体を意味し、以
下同様の記載法を用いる。
有する（メタ）アクリル系重合体（Ａ）としては、たと
えば、下記一般式（１）で示されるラジカル重合性モノ
マーの重合体が挙げられる。 一般式（１）： ＣＨ2=ＣＲ1−ＣＯ−Ｘ−Ｑ−ＮＨ2・ＨＺ ［式中、Ｒ1はＨまたはＣＨ3、ＸはＯまたはＮＨ；Ｑは
ＣＨ2ＣＨ2、ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2またはＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）
ＣＨ2；ＺはＣｌ、Ｂｒ、Ｉ、１／２ＳＯ4または炭素数
１〜２６の有機スルホン酸残基を表す。］ ここで、（メタ）アクリル系重合体とは、アクリル系重
合体および／またはメタアクリル系重合体を意味し、以
下同様の記載法を用いる。
【０００６】一般式（１）において、炭素数１〜２６の
有機スルホン酸には脂肪族スルホン酸、脂環式スルホン
酸、芳香族スルホン酸およびそれらの水和物が含まれ
る。脂肪族スルホン酸としては、直鎖または分岐の飽和
脂肪族スルホン酸（炭素数１〜２０のアルカンおよびア
ルキレンモノ−およびジ−スルホン酸、例えばメタンス
ルホン酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、ヘ
キサンスルホン酸、オクタンスルホン酸、ドデシルスル
ホン酸など）などが挙げられる。脂環式スルホン酸とし
ては、炭素数６〜１０のシクロアルカンスルホン酸、例
えばシクロヘキサンスルホン酸などが挙げられる。芳香
族スルホン酸としては、炭素数６〜２６の（モノおよび
ジアルキル）ベンゼンモノ−およびジ−スルホン酸、例
えばベンゼンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、キ
シレンスルホン酸、クメンスルホン酸、トルエンジスル
ホン酸、ヘキシルベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼ
ンスルホン酸、ドデシルベンゼンジスルホン酸、オクタ
デシルベンゼンスルホン酸など；炭素数１０〜２６の
（アルキル）ナフタレンモノ−およびジ−スルホン酸、
例えばナフタレン−β−スルホン酸など；炭素数１０〜
２０のエーテル基含有芳香族モノ−およびジ−スルホン
酸、例えばジフェニルエーテルジスルホン酸など；炭素
数１０〜２６のエステル基含有芳香族モノ−およびジ−
スルホン酸、例えば、ジオクチルスルホコハク酸エステ
ルなどが挙げられる。これらのうち好ましくは脂肪族ス
ルホン酸、芳香族スルホン酸およびそれらの水和物であ
り、さらに好ましくはメタンスルホン酸、ドデシルスル
ホン酸、パラトルエンスルホン酸、キシレンスルホン
酸、クメンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸お
よびそれらの水和物である。
有機スルホン酸には脂肪族スルホン酸、脂環式スルホン
酸、芳香族スルホン酸およびそれらの水和物が含まれ
る。脂肪族スルホン酸としては、直鎖または分岐の飽和
脂肪族スルホン酸（炭素数１〜２０のアルカンおよびア
ルキレンモノ−およびジ−スルホン酸、例えばメタンス
ルホン酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、ヘ
キサンスルホン酸、オクタンスルホン酸、ドデシルスル
ホン酸など）などが挙げられる。脂環式スルホン酸とし
ては、炭素数６〜１０のシクロアルカンスルホン酸、例
えばシクロヘキサンスルホン酸などが挙げられる。芳香
族スルホン酸としては、炭素数６〜２６の（モノおよび
ジアルキル）ベンゼンモノ−およびジ−スルホン酸、例
えばベンゼンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、キ
シレンスルホン酸、クメンスルホン酸、トルエンジスル
ホン酸、ヘキシルベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼ
ンスルホン酸、ドデシルベンゼンジスルホン酸、オクタ
デシルベンゼンスルホン酸など；炭素数１０〜２６の
（アルキル）ナフタレンモノ−およびジ−スルホン酸、
例えばナフタレン−β−スルホン酸など；炭素数１０〜
２０のエーテル基含有芳香族モノ−およびジ−スルホン
酸、例えばジフェニルエーテルジスルホン酸など；炭素
数１０〜２６のエステル基含有芳香族モノ−およびジ−
スルホン酸、例えば、ジオクチルスルホコハク酸エステ
ルなどが挙げられる。これらのうち好ましくは脂肪族ス
ルホン酸、芳香族スルホン酸およびそれらの水和物であ
り、さらに好ましくはメタンスルホン酸、ドデシルスル
ホン酸、パラトルエンスルホン酸、キシレンスルホン
酸、クメンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸お
よびそれらの水和物である。
【０００７】一般式（１）で示されるラジカル重合性モ
ノマーの具体例としては、アミノエチル（メタ）アクリ
レート塩酸塩、アミノエチル（メタ）アクリレート硫酸
塩、アミノプロピル（メタ）アクリルアミド塩酸塩、ア
ミノエチル（メタ）アクリレートドデシルベンゼンスル
ホン酸塩などが挙げられ、これらの１種以上が使用でき
る。
ノマーの具体例としては、アミノエチル（メタ）アクリ
レート塩酸塩、アミノエチル（メタ）アクリレート硫酸
塩、アミノプロピル（メタ）アクリルアミド塩酸塩、ア
ミノエチル（メタ）アクリレートドデシルベンゼンスル
ホン酸塩などが挙げられ、これらの１種以上が使用でき
る。
【０００８】これらの中で工業的製造の容易さから、ア
ミノエチル（メタ）アクリレート塩酸塩、アミノエチル
（メタ）アクリレート硫酸塩が好ましく、アミノエチル
（メタ）アクリレート塩酸塩が更に好ましく、アミノエ
チルメタアクリレート塩酸塩が最も好ましい。
ミノエチル（メタ）アクリレート塩酸塩、アミノエチル
（メタ）アクリレート硫酸塩が好ましく、アミノエチル
（メタ）アクリレート塩酸塩が更に好ましく、アミノエ
チルメタアクリレート塩酸塩が最も好ましい。
【０００９】本発明において、一般式（１）で示される
ラジカル重合性モノマーは、他の公知のビニルモノマー
と必要に応じて共重合できる。ビニルモノマーとして
は、（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリロニトリ
ル、ビニルピロリドンなどの非イオン性ビニルモノマ
ー；不飽和カルボン酸（塩）［アクリル酸（塩）、イタ
コン酸（塩）など］、不飽和スルホン酸塩［アクリルア
ミドメチルプロパンスルホン酸（塩）など］などのアニ
オン性ビニルモノマー；４級アンモニウム塩含有モノマ
ー［（メタ）アクリロイルオキシエチルトリメチルアン
モニウムクロライド、（メタ）アクリロイルオキシエチ
ルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、（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クロ
ライド、ジメチルジアリルアンモニウムメチルサルフェ
ートなど］、複素環含有モノマー［ビニルピリジンな
ど］などのカチオン性ビニルモノマーなどが挙げられ、
これらの１種以上が使用できる。
ラジカル重合性モノマーは、他の公知のビニルモノマー
と必要に応じて共重合できる。ビニルモノマーとして
は、（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリロニトリ
ル、ビニルピロリドンなどの非イオン性ビニルモノマ
ー；不飽和カルボン酸（塩）［アクリル酸（塩）、イタ
コン酸（塩）など］、不飽和スルホン酸塩［アクリルア
ミドメチルプロパンスルホン酸（塩）など］などのアニ
オン性ビニルモノマー；４級アンモニウム塩含有モノマ
ー［（メタ）アクリロイルオキシエチルトリメチルアン
モニウムクロライド、（メタ）アクリロイルオキシエチ
ルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、（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クロ
ライド、ジメチルジアリルアンモニウムメチルサルフェ
ートなど］、複素環含有モノマー［ビニルピリジンな
ど］などのカチオン性ビニルモノマーなどが挙げられ、
これらの１種以上が使用できる。
【００１０】これらの中で工業的観点から、（メタ）ア
クリルアミド、（メタ）アクリロニトリル、アクリル酸
（塩）、（メタ）アクリロイルオキシエチルトリメチル
アンモニウムクロライドが好ましく、より好ましくは、
（メタ）アクリルアミド、アクリル酸（塩）、（メタ）
アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロ
ライドである。
クリルアミド、（メタ）アクリロニトリル、アクリル酸
（塩）、（メタ）アクリロイルオキシエチルトリメチル
アンモニウムクロライドが好ましく、より好ましくは、
（メタ）アクリルアミド、アクリル酸（塩）、（メタ）
アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロ
ライドである。
【００１１】これらの他のビニルモノマーを共重合する
場合、一般式（１）で示されるラジカル重合性モノマー
の共重合割合は目的に応じて自由に選びうるが、ポリマ
ーの性能とくに脱水率の観点から、ビニルモノマーの合
計モル数に対し少なくとも５０モル％以上、より好まし
くは７０モル％以上、さらに好ましくは８０〜９９モル
％またはそれ以上である。本発明における一般式（１）
で示されるラジカル重合性モノマーと共重合する他のビ
ニルモノマーの含量は、全ビニルモノマーの合計量に対
して、好ましくは非イオン性モノマーは５０モル％以
下、アニオン性モノマーは４０モル％以下およびカチオ
ン性モノマーは５０モル％以下である。
場合、一般式（１）で示されるラジカル重合性モノマー
の共重合割合は目的に応じて自由に選びうるが、ポリマ
ーの性能とくに脱水率の観点から、ビニルモノマーの合
計モル数に対し少なくとも５０モル％以上、より好まし
くは７０モル％以上、さらに好ましくは８０〜９９モル
％またはそれ以上である。本発明における一般式（１）
で示されるラジカル重合性モノマーと共重合する他のビ
ニルモノマーの含量は、全ビニルモノマーの合計量に対
して、好ましくは非イオン性モノマーは５０モル％以
下、アニオン性モノマーは４０モル％以下およびカチオ
ン性モノマーは５０モル％以下である。
【００１２】（メタ）アクリル系重合体（Ａ）は、通常
の方法、例えば水溶液重合、水と有機溶剤を用いた乳化
重合、懸濁重合などにより製造できる。これらのうち工
業的観点から水溶液重合が好ましい。水溶液重合の場合
は、モノマー濃度が通常１０〜８０質量％となるように
モノマー水溶液として系内を不活性ガスで置換した後、
公知の重合触媒［過硫酸塩例えば過硫酸アンモニウム、
過硫酸カリウムなど；有機過酸化物例えばベンゾイルパ
ーオキシドなど；アゾ系化合物、例えば２，２′−アゾ
ビス−（アミジノプロパン）ハイドロクロライド、アゾ
ビスシアノバレリン酸など；およびレドックス触媒〔過
酸化物（Ｈ2Ｏ2、過硫酸カリウムなど）と還元剤（重亜
硫酸ソーダ、硫酸第一鉄など）との組合せ〕など］を加
えて２０〜１００℃程度で１〜２４時間重合を行う。ま
た、光増感剤を加えた後、紫外線等を照射してもよい。
粉末化を行うには、このようにして得られた重合物を適
宜細断して熱風乾燥、溶剤沈澱・乾燥し、粉砕すればよ
い。
の方法、例えば水溶液重合、水と有機溶剤を用いた乳化
重合、懸濁重合などにより製造できる。これらのうち工
業的観点から水溶液重合が好ましい。水溶液重合の場合
は、モノマー濃度が通常１０〜８０質量％となるように
モノマー水溶液として系内を不活性ガスで置換した後、
公知の重合触媒［過硫酸塩例えば過硫酸アンモニウム、
過硫酸カリウムなど；有機過酸化物例えばベンゾイルパ
ーオキシドなど；アゾ系化合物、例えば２，２′−アゾ
ビス−（アミジノプロパン）ハイドロクロライド、アゾ
ビスシアノバレリン酸など；およびレドックス触媒〔過
酸化物（Ｈ2Ｏ2、過硫酸カリウムなど）と還元剤（重亜
硫酸ソーダ、硫酸第一鉄など）との組合せ〕など］を加
えて２０〜１００℃程度で１〜２４時間重合を行う。ま
た、光増感剤を加えた後、紫外線等を照射してもよい。
粉末化を行うには、このようにして得られた重合物を適
宜細断して熱風乾燥、溶剤沈澱・乾燥し、粉砕すればよ
い。
【００１３】本発明における有機スルホン酸（Ｂ）とし
ては、一般式（１）に関して前に例示したものと同じ有
機スルホン酸を挙げることができ、さらに、リグニンス
ルホン酸、ポリスチレンスルホン酸（重量平均分子量
３，０００〜１，０００，０００、スルホン化率５０〜
１００モル％）およびそれらの水和物などが挙げられ
る。
ては、一般式（１）に関して前に例示したものと同じ有
機スルホン酸を挙げることができ、さらに、リグニンス
ルホン酸、ポリスチレンスルホン酸（重量平均分子量
３，０００〜１，０００，０００、スルホン化率５０〜
１００モル％）およびそれらの水和物などが挙げられ
る。
【００１４】これらのうち、凝集効果面から、炭素数６
以上（６〜１８、またはそれ以上）の有機スルホン酸が
好ましい。それらの例としては、ラウリルスルホン酸、
ベンゼンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、キシレ
ンスルホン酸、クメンスルホン酸、ドデシルベンゼンス
ルホン酸、ポリスチレンスルホン酸、ナフタレンスルホ
ン酸およびそれらの水和物（パラトルエンスルホン酸１
水和物など）などが挙げられる。
以上（６〜１８、またはそれ以上）の有機スルホン酸が
好ましい。それらの例としては、ラウリルスルホン酸、
ベンゼンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、キシレ
ンスルホン酸、クメンスルホン酸、ドデシルベンゼンス
ルホン酸、ポリスチレンスルホン酸、ナフタレンスルホ
ン酸およびそれらの水和物（パラトルエンスルホン酸１
水和物など）などが挙げられる。
【００１５】本発明における有機スルホン酸（Ｂ）の量
は、１級アミン塩基を有する（メタ）アクリル系重合体
（Ａ）に対して通常０．０１〜２０質量％である。０．
０１質量％未満、または２０質量％を超えると凝集効果
が小さい。また、同じ理由で、好ましくは０．１〜５質
量％、さらに好ましくは０．２〜３質量％である。
（Ａ）と（Ｂ）との混合は、（Ａ）の粉末に（Ｂ）を添
加することもできるが、上記の（Ａ）を得るための重合
時に、あらかじめ（Ｂ）を添加してからラジカル重合性
モノマーの重合を行う方法が、均一に混合でき好まし
い。
は、１級アミン塩基を有する（メタ）アクリル系重合体
（Ａ）に対して通常０．０１〜２０質量％である。０．
０１質量％未満、または２０質量％を超えると凝集効果
が小さい。また、同じ理由で、好ましくは０．１〜５質
量％、さらに好ましくは０．２〜３質量％である。
（Ａ）と（Ｂ）との混合は、（Ａ）の粉末に（Ｂ）を添
加することもできるが、上記の（Ａ）を得るための重合
時に、あらかじめ（Ｂ）を添加してからラジカル重合性
モノマーの重合を行う方法が、均一に混合でき好まし
い。
【００１６】本発明の高分子凝集剤の分子量について
は、凝集性能の観点から固有粘度（１Ｎ−ＮａＮＯ
3 中、３０℃で測定、以下同様）が４以上が好ましく、
より好ましくは６以上、特に好ましくは８以上である。
は、凝集性能の観点から固有粘度（１Ｎ−ＮａＮＯ
3 中、３０℃で測定、以下同様）が４以上が好ましく、
より好ましくは６以上、特に好ましくは８以上である。
【００１７】本発明の高分子凝集剤は、その０．１％水
溶液でのｐＨが１〜５であることが水溶液の経時安定性
の観点から好ましい。ｐＨを調整するために、本発明の
高分子凝集剤は、有機スルホン酸（Ｂ）以外の酸性物質
を含有してもよい。酸性物質としては、通常の無機もし
くは有機の酸性物質が使用でき、具体例としては、硫
酸、塩酸、リン酸などの鉱酸；酸性リン酸ソーダ、酸性
ぼう硝、塩化アンモン、硫安、重硫安、スルファミン酸
などの無機固体酸性物質；シュウ酸、こはく酸などの有
機酸が挙げられる。これらのうち好ましいのは、スルフ
ァミン酸、硫安、酸性ぼう硝、こはく酸である。（Ｂ）
と他の酸を併用する場合の（Ｂ）１００質量部に対する
他の酸の割合は１０００〜１０質量部またはそれ以下で
ある。ただし、（Ｂ）以外のこれらの酸のみでは、本発
明の高分子凝集剤のような脱水性能は得られない。
溶液でのｐＨが１〜５であることが水溶液の経時安定性
の観点から好ましい。ｐＨを調整するために、本発明の
高分子凝集剤は、有機スルホン酸（Ｂ）以外の酸性物質
を含有してもよい。酸性物質としては、通常の無機もし
くは有機の酸性物質が使用でき、具体例としては、硫
酸、塩酸、リン酸などの鉱酸；酸性リン酸ソーダ、酸性
ぼう硝、塩化アンモン、硫安、重硫安、スルファミン酸
などの無機固体酸性物質；シュウ酸、こはく酸などの有
機酸が挙げられる。これらのうち好ましいのは、スルフ
ァミン酸、硫安、酸性ぼう硝、こはく酸である。（Ｂ）
と他の酸を併用する場合の（Ｂ）１００質量部に対する
他の酸の割合は１０００〜１０質量部またはそれ以下で
ある。ただし、（Ｂ）以外のこれらの酸のみでは、本発
明の高分子凝集剤のような脱水性能は得られない。
【００１８】本発明の高分子凝集剤製品形状は、粉末
状、フィルム状、水溶液状、ｗ／ｏエマルション状、懸
濁液状等通常の任意形状でよい。また、本発明の高分子
凝集剤は、通常０．１％程度の濃度の水溶液にして使用
されるが、その際、使用目的に応じて、増粘剤、ｐＨ調
整剤、消臭剤、防腐剤、無機塩等を併用できる。
状、フィルム状、水溶液状、ｗ／ｏエマルション状、懸
濁液状等通常の任意形状でよい。また、本発明の高分子
凝集剤は、通常０．１％程度の濃度の水溶液にして使用
されるが、その際、使用目的に応じて、増粘剤、ｐＨ調
整剤、消臭剤、防腐剤、無機塩等を併用できる。
【００１９】本発明の高分子凝集剤は、必要により、公
知の他の凝集剤と併用してもよい。他の公知の凝集剤と
しては、高分子凝集剤および無機凝集剤が挙げられる。
高分子凝集剤としては、メタクリロイルオキシエチルト
リメチルアンモニウムクロライド重合物、アクリルアミ
ド−アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム
クロライド共重合物、ポリビニルアミジン、ポリアクリ
ルアミドのマンニッヒ変性物、ポリビニルイミダゾリ
ン、キトサン、ポリエチレンイミン等のカチオン性高分
子凝集剤；アクリルアミド−アクリル酸ソーダ共重合
物、ポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリルアミドの部分
加水分解物、カルボキシメチルセルロース−ナトリウム
塩等のアニオン性高分子凝集剤；アクリル酸−アクリロ
イルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド共
重合体等の両性高分子凝集剤が挙げられる。無機凝集剤
としては、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、
アルミン酸ソーダ、塩化第一鉄、塩化第二鉄、硫酸第一
鉄、硫酸第二鉄等が挙げられる。
知の他の凝集剤と併用してもよい。他の公知の凝集剤と
しては、高分子凝集剤および無機凝集剤が挙げられる。
高分子凝集剤としては、メタクリロイルオキシエチルト
リメチルアンモニウムクロライド重合物、アクリルアミ
ド−アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム
クロライド共重合物、ポリビニルアミジン、ポリアクリ
ルアミドのマンニッヒ変性物、ポリビニルイミダゾリ
ン、キトサン、ポリエチレンイミン等のカチオン性高分
子凝集剤；アクリルアミド−アクリル酸ソーダ共重合
物、ポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリルアミドの部分
加水分解物、カルボキシメチルセルロース−ナトリウム
塩等のアニオン性高分子凝集剤；アクリル酸−アクリロ
イルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド共
重合体等の両性高分子凝集剤が挙げられる。無機凝集剤
としては、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、
アルミン酸ソーダ、塩化第一鉄、塩化第二鉄、硫酸第一
鉄、硫酸第二鉄等が挙げられる。
【００２０】これら併用される他の凝集剤の量は、高分
子凝集剤の場合は、本発明の高分子凝集剤に対して通常
同量以下であり、無機凝集剤の場合は、本発明の高分子
凝集剤に対して通常１〜１００倍である。併用方法は、
本発明の高分子凝集剤を汚泥に加えた後、他の凝集剤を
加えてもよく、また添加順序を逆にしたり、同時に添加
してもよい。
子凝集剤の場合は、本発明の高分子凝集剤に対して通常
同量以下であり、無機凝集剤の場合は、本発明の高分子
凝集剤に対して通常１〜１００倍である。併用方法は、
本発明の高分子凝集剤を汚泥に加えた後、他の凝集剤を
加えてもよく、また添加順序を逆にしたり、同時に添加
してもよい。
【００２１】本発明の高分子凝集剤は、水中の懸濁粒子
に高い吸着性を示して効果的な凝集性（フロック形成
性）を示すので、通常の水系懸濁液の固液分離促進にと
くに限定なく使用でき、水性懸濁液の例としては、下水
汚泥、し尿汚泥、食品製造工場、繊維製造工場などで生
じる有機性廃水およびそれらの微生物処理で生じる有機
性汚泥等があげられる。
に高い吸着性を示して効果的な凝集性（フロック形成
性）を示すので、通常の水系懸濁液の固液分離促進にと
くに限定なく使用でき、水性懸濁液の例としては、下水
汚泥、し尿汚泥、食品製造工場、繊維製造工場などで生
じる有機性廃水およびそれらの微生物処理で生じる有機
性汚泥等があげられる。
【００２２】本発明の高分子凝集剤による脱水方法とし
ては、例えば高分子凝集剤を汚泥に添加、混合して、攪
拌を行いフロックを形成させた後脱水機で脱水する方法
が挙げられる。この脱水は、通常、重力脱水機、加圧脱
水機および遠心脱水機により行われる。重力脱水機とし
てはロータリースクリーンなどが挙げられる。加圧脱水
機としてはベルトプレス、スクリュープレス、キャタピ
ラー型ロールプレス、フィルタープレスなどが挙げられ
る。また、遠心脱水機としてはスクリューデカンター、
バスケット型デカンターなどが挙げられる。これらのう
ち好ましいのは、ベルトプレス脱水機、遠心脱水機およ
びフィルタープレス脱水機であり、さらに好ましくは、
ベルトプレス脱水機および遠心脱水機である。
ては、例えば高分子凝集剤を汚泥に添加、混合して、攪
拌を行いフロックを形成させた後脱水機で脱水する方法
が挙げられる。この脱水は、通常、重力脱水機、加圧脱
水機および遠心脱水機により行われる。重力脱水機とし
てはロータリースクリーンなどが挙げられる。加圧脱水
機としてはベルトプレス、スクリュープレス、キャタピ
ラー型ロールプレス、フィルタープレスなどが挙げられ
る。また、遠心脱水機としてはスクリューデカンター、
バスケット型デカンターなどが挙げられる。これらのう
ち好ましいのは、ベルトプレス脱水機、遠心脱水機およ
びフィルタープレス脱水機であり、さらに好ましくは、
ベルトプレス脱水機および遠心脱水機である。
【００２３】
【実施例】以下、実施例および比較例により本発明をさ
らに説明するが、本発明はこれに限定されるものではな
い。以下において％は質量％を示す。
らに説明するが、本発明はこれに限定されるものではな
い。以下において％は質量％を示す。
【００２４】実施例１〜６、比較例１〜４ 表１に示す組成、量の有機スルホン酸または他の酸の存
在下にアミノエチルメタアクリレート塩酸塩を重合させ
て本発明の高分子凝集剤および比較高分子凝集剤を得
た。各高分子凝集剤をそれぞれイオン交換水にとかして
０．１％水溶液とし、Ｍ市下水処理場余剰汚泥（ｐＨ
６．８、ＴＳ２．２％、有機分８３％）にポリマーとし
て０．８５％／ＴＳずつ添加して小型ベルトプレス脱水
機を用いて脱水試験を行い、得られた脱水ケーキの含水
率を測定した。試験結果を表１に示す。 本発明の高
分子凝集剤（実施例１〜６）は比較例１〜４に比べて、
高い脱水性（低いケーキ含水率）を示した。
在下にアミノエチルメタアクリレート塩酸塩を重合させ
て本発明の高分子凝集剤および比較高分子凝集剤を得
た。各高分子凝集剤をそれぞれイオン交換水にとかして
０．１％水溶液とし、Ｍ市下水処理場余剰汚泥（ｐＨ
６．８、ＴＳ２．２％、有機分８３％）にポリマーとし
て０．８５％／ＴＳずつ添加して小型ベルトプレス脱水
機を用いて脱水試験を行い、得られた脱水ケーキの含水
率を測定した。試験結果を表１に示す。 本発明の高
分子凝集剤（実施例１〜６）は比較例１〜４に比べて、
高い脱水性（低いケーキ含水率）を示した。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【発明の効果】本発明の高分子凝集剤は下水、し尿など
の微生物処理で生じる有機性汚泥に対し優れた脱水効果
を有する。とくに従来脱水が困難であった有機分含有量
（ＶＳＳ／ＳＳ）の高い汚泥に対し際だった効果を発揮
することから、高分子凝集剤として極めて有用である。
の微生物処理で生じる有機性汚泥に対し優れた脱水効果
を有する。とくに従来脱水が困難であった有機分含有量
（ＶＳＳ／ＳＳ）の高い汚泥に対し際だった効果を発揮
することから、高分子凝集剤として極めて有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 富永 正史 (56)参考文献 特開 平９−57299（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−112504（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−256299（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−256300（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−15299（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−293100（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−189000（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−180700（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−281107（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−53617（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−232005（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−251907（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−252600（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01D 21/01 C02F 1/52 - 1/56 C02F 11/00 - 11/20
Claims (7)
- 【請求項１】 １級アミン塩基を有する（メタ）アクリ
ル系重合体（Ａ）と、（Ａ）に対して０．０１〜２０質
量％の有機スルホン酸（Ｂ）を含有することを特徴とす
る高分子凝集剤。 - 【請求項２】 １級アミン塩基を有する（メタ）アクリ
ル系重合体（Ａ）が、下記一般式（１）で示されるラジ
カル重合性モノマーの重合物である請求項１記載の高分
子凝集剤。 一般式（１）： ＣＨ2=ＣＲ1−ＣＯ−Ｘ−Ｑ−ＮＨ2・ＨＺ ［式中、Ｒ1はＨまたはＣＨ3、ＸはＯまたはＮＨ；Ｑは
ＣＨ2ＣＨ2、ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2またはＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）
ＣＨ2；ＺはＣｌ、Ｂｒ、Ｉ、１／２ＳＯ4または炭素数
１〜２６の有機スルホン酸残基を表す。］ - 【請求項３】 １級アミン塩基を有する（メタ）アクリ
ル系重合体（Ａ）が、アミノエチルメタアクリレート塩
酸塩の重合物である請求項１または２記載の高分子凝集
剤。 - 【請求項４】 １級アミン塩基を有する（メタ）アクリ
ル系重合体（Ａ）の１Ｎ−ＮａＮＯ3中３０℃で測定し
た固有粘度（ｄｌ／ｇ）が４以上である請求項１〜３の
いずれか記載の高分子凝集剤。 - 【請求項５】 有機スルホン酸（Ｂ）が炭素数６以上の
有機スルホン酸である請求項１〜４のいずれか記載の高
分子凝集剤。 - 【請求項６】 ０．１％水溶液のｐＨが１〜５である請
求項１〜５のいずれか記載の高分子凝集剤。 - 【請求項７】 請求項１〜６いずれか記載の高分子凝集
剤を汚泥に添加してフロックを形成して固液分離を行う
ことを特徴とする汚泥の脱水方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23416699A JP3260729B2 (ja) | 1998-08-21 | 1999-08-20 | 高分子凝集剤 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-251961 | 1998-08-21 | ||
| JP25196198 | 1998-08-21 | ||
| JP23416699A JP3260729B2 (ja) | 1998-08-21 | 1999-08-20 | 高分子凝集剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000126511A JP2000126511A (ja) | 2000-05-09 |
| JP3260729B2 true JP3260729B2 (ja) | 2002-02-25 |
Family
ID=26531399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23416699A Expired - Fee Related JP3260729B2 (ja) | 1998-08-21 | 1999-08-20 | 高分子凝集剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3260729B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3747837A1 (en) * | 2019-06-07 | 2020-12-09 | Kemira Oyj | Dewatering aids |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4616108B2 (ja) * | 2005-07-22 | 2011-01-19 | 三洋化成工業株式会社 | 有機凝結剤および廃水または汚泥の処理法 |
-
1999
- 1999-08-20 JP JP23416699A patent/JP3260729B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| EP3747837A1 (en) * | 2019-06-07 | 2020-12-09 | Kemira Oyj | Dewatering aids |
| WO2020245421A1 (en) * | 2019-06-07 | 2020-12-10 | Kemira Oyj | Dewatering aids |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000126511A (ja) | 2000-05-09 |
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