KR101204285B1 - 수성 현탁액의 탈수방법 - Google Patents

Abstract

수성 현탁액을 탈수량의 역상 중합체로 처리하고, 현탁액을 기계적 탈수시켜 케이크를 형성시킴을 포함하는 수성 현탁액의 탈수 방법은 역상 중합체가 부분적으로 전환되어 현탁액을 응집 및 증점시킨 다음, 추가의 탈수 동안 완전히 전환되어 케이크를 형성시킴을 특징으로 한다.

수성 현탁액, 탈수 방법, 역상 중합체, 케이크, 부분 전환, 고유 점도

Description

수성 현탁액의 탈수방법{Process for the dewatering of aqueous suspensions}

본 발명은 수성 현탁액을 응집 및 탈수시켜 탈수된 케이크를 형성하는 방법에 관한 것이다.

응집제를 수성 현탁액에 적용하여 고형물을 현탁액으로부터 분리시키는 것은 익히 공지되어 있다. 예를 들어, 현탁된 고체 유기 물질 또는 무기 고형물을 함유하는 현탁액을 응집시킨 다음 탈수시키는 것이 관행이다. 예를 들어, 하수 슬러지, 폐수, 직물 산업 유출물, 바이엘 알루미나 공정으로부터의 적니(red mud) 및 석탄 찌거기의 현탁액 등과 같은 슬러지를 응집시키는 것이 관행이다. 응집은 일반적으로 현탁액 속에서 응집제를 혼합하고 현탁된 입자를 응집시킨 다음, 응집된 현탁액을 탈수시켜 탈수된 케이크를 형성함으로써 달성된다.

현탁액의 탈수시에는, 응집제로서 고분자량 수용성 중합체를 현탁액에 첨가하여 현탁액으로부터 액체를 제거하고 현탁액의 무수 고형물을 크게 증가시키는 것이 공지되어 있다. 고분자량 응집제의 성질은 양이온성, 음이온성, 비이온성 또는 양쪽성일 수 있다. 중합체성 응집제의 선택은 처리될 기질에 크게 좌우된다. 예를 들어, 현탁된 유기 물질, 예를 들어, 하수 슬러지를 포함하는 수성 현탁액을 처리하기 위해 고분자량 양이온성 응집제를 사용하는 것이 관행이다. 제지 공정에서 는, 양이온성, 비이온성, 음이온성 또는 양쪽성 응집제를 사용하는 것이 공지되어 있다. 무기 현탁액의 응집은 흔히 음이온성 응집제를 사용하여 수행된다.

현탁된 유기 물질을 함유하는 현탁액을 응집시키기 위해 중합체를 수성 조성물로서 적용하는 것이 표준 관행이다. 일반적으로, 중합체의 조성물은 비교적 묽고, 예를 들어, 1중량% 이하, 일반적으로 0.5중량% 이하이고, 0.2중량% 이하만큼 낮을 수 있다.

응집제를 현탁액에 도입하는 여러 대안법이 제안되어 왔다. 국제공개공보 제WO-A-02/079099호에는 하나 이상의 응집제 에멀젼을 고형물 액체 분리 공정에 직접 가하여 동일 반응계에서 응집제가 적용물 속으로 직접 방출되도록 전환되는 방법이 기재되어 있다. 에멀젼을 구체적으로 고형물 액체 분리 공정에 가하여 충분한 시간 및 압력 동안 유효량의 고전단에 적용하여 최초 분리 전에 에멀젼의 신속한 전환 및 응집제의 완전한 방출을 보장한다.

국제공개공보 제WO-A-98/31749호 및 제WO-A-98/31748호 둘 다는 용해된 저 고유 점도 양이온성 중합체를 함유하는 수성 매질 중의 고 고유 점도 양이온성 중합체의 분산액을 제조하는 방법에 관한 것이다. 이렇게 형성된 생성물은 고분자량 응집제를 제공하기 위한 편리한 수단인 용해되지 않은 고 고유 점도 양이온성 중합체의 수성 분산액이다. 분산 중합체는 물에 통상적인 농도로 용해시킬 수 있거나, 현탁액에 직접 첨가할 수 있다.

동일한 공정에 상이한 2개의 중합체성 응집제를 사용하는 것도 또한 공지되어 있다. 관행에서, 하수 슬러지의 탈수는 동일한 전하(공-이온성)를 띄는 2개의 중합체성 응집제의 첨가를 포함할 수 있다. 다른 공정에서는, 반대 전하(반대이온성)를 띄는 2개의 중합체를 적용하는 것이 공지되어 있다. 2개의 중합체성 응집제를 수성 현탁액에 적용할 경우, 이들은 동시에 또는 더욱 일반적으로는 순차적으로 첨가할 수 있다.

국제공개공보 제WO-A-01/05712호는 현탁액에 중합체성 응집제의 진한 용액 및 중합체성 응집제의 묽은 용액을 실질적으로 동시에 가하여 현탁액을 탈수시키는 공정을 나타낸다. 진한 중합체 용액 및 묽은 중합체 용액 둘 다는 1% 이하의 통상적 농도로, 일반적으로는 이보다 훨씬 낮은 농도로 가한다.

국제공개공보 제WO-A-02/72482호는 40 내지 60중량%의 중합체를 포함하는 중합체 조성물과 0.05 내지 0.2중량%의 중합체를 포함하는 중합체 조성물이 동시에 도입되는, 현탁된 고형물의 수성 현탁액을 응집 및 탈수시키는 공정을 기술한다. 당해 공정이 여과 및 자유 배수를 약간 개선시키지만, 현탁액, 특히 하수 슬러지 탈수시 수득된 케이크 고형물을 개선시키는 것이 바람직할 것이다.

본원의 우선일에 공개되지 않은 국제 출원 제PCT/EP03/09381호는 양이온성 중합체 응집제 및 응고제를 포함하는 조성물을 사용하는 현탁액의 탈수방법을 기술하고, 이때 응고제는 캡슐화된다. 현탁액의 자유 배수 후, 응고제는, 예를 들어, 응고제를 포함하는 캡슐을 파열시키거나 응고제가 포획된 매트릭스로부터 이동시킴으로써 현탁액 속으로 방출된다. 케이크 고형물이 상당히 개선될 수 있지만, 보다 용이하게 제조되고/되거나 적용될 수 있는 응집제 생성물을 사용하여 등가의 또는 개선된 케이크 고형물을 제공하는 것이 바람직할 것이다.

그러나, 고 케이크 고형물을 수득하는 것은, 특히 하수 슬러지의 탈수시, 때로 어려울 수 있다. 현탁액의 최초 탈수를 돕는 응집제 또는 응고제를 첨가한 다음, 응집제 또는 응고제를 추가로 가한 후, 추가로 탈수시켜 고 케이크 고형물을 수득하는 것도 또한 공지되어 있다. 이러한 공정은 일본 공개특허공보 제10-249398호, 일본 공개특허공보 제61-257300호, 일본 공개특허공보 제06-343999호, 일본 공개특허공보 제06-344000호 및 유럽 공개특허공보 제1035077호에 기재되어 있다. 그러나, 이들 공정은 응집제에 의한 2개의 개별 처리 단계를 포함하는 2단계 탈수를 필요로 한다는 단점이 있다.

현탁액을 탈수시켜 증가된 케이크 고형물을 제공하기 위한 개선된 공정을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 특히, 보다 용이하고 편리하게 제조되어 적용될 수 있는 처리제를 포함하는 공정을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 본 발명의 추가의 목적은 2개의 별개 단계로 응집제 첨가물을 사용할 필요성을 피하는 공정을 제공하는 것이다.

상기 기술 모두에서, 목적은 초기 분리 전에 벌크 현탁액 전체에 걸쳐 충분히 용해 및 분포되는 모든 중합체에 대한 것이다.

본 발명에 따라, 본 발명자들은 수성 현탁액을 탈수량의 역상 중합체로 처리하고, 현탁액을 기계적 탈수시켜 케이크를 형성시킴을 포함하고, 여기서, 역상 중합체가 단지 부분적으로 전환되어 현탁액을 응집 및 증점시킨 다음, 추가의 기계적 탈수 동안 완전히 전환되어 현탁액을 추가로 탈수시킴을 특징으로 하는, 수성 현탁액의 탈수 방법을 제공한다.

역상 중합체는 기타 화학적 탈수 처리와 함께 사용될 수 있다. 이들 화학적 탈수 처리는, 예를 들면, 통상의 응집제, 예를 들면, 양이온성 폴리아크릴아미드 또는 통상의 응고제, 예를 들면, 폴리아민 또는 폴리DADMAC일 수 있다. 이러한 화학적 처리제는 역상 에멀젼 첨가 전 또는 후에 첨가되거나 동시에 첨가될 수 있다.

기타 화학적 처리제가 본 발명의 방법에 첨가될 수 있으나, 역상 중합체가 유일한 화학적 탈수 처리 보조제인 것이 바람직하다.

본 발명은 현탁된 고형물을 농축시키는 데 바람직한 적합한 현탁액에 적용가능하다. 이는 폐수, 직물 산업 유출물, 무기 현탁액, 예를 들어, 바이엘 알루미나 공정으로부터의 적니 또는 석탄 찌거기, 페이퍼-밀 폐수, 예를 들어, 셀룰로스성 슬러지를 포함한다. 당해 공정은 특히 하수 슬러지의 탈수에 적용가능하다.

역상 에멀젼은 기계적 탈수 전에 에멀젼이 부분적으로 전환되어 현탁액을 초기 증점시킨 다음, 에멀젼이 완전히 전환되어 증점된 현탁액을 추가로 탈수시키도록 가해야 한다. 에멀젼의 부분 전환은 에멀젼에 포함된 적어도 일부의 중합체가 방출 및 용해됨을 의미한다. 충분한 중합체가 방출되어 현탁액을 초기 응집 및 증점시키는 것이 중요하다. 예를 들면, 중합체의 방출량은 에멀젼에 함유된 중합체의 10 내지 70중량%일 수 있다. 종종 중합체의 방출량은 20 내지 60중량%, 바람직하게는 40 내지 60중량%일 수 있다.

탈수 방법에서, 현탁액을 먼저 에멀젼의 부분 전환 동안 방출된 중합체의 작용에 의해 증점시킨다. 통상적으로, 에멀젼을 초기 벌크 현탁액에 가한다. 이러한 단계는 유리수를 초기 응집 및 방출시켜 증점된 현탁액을 제공하는 것을 포함한다. 일반적으로, 유리수의 방출은 유리 배수 또는 여과에 의해 달성될 수 있으며, 기계적 수단, 예를 들면, 벨트 증점기 또는 회전 드럼 증점기를 사용하는 것이 통상적이다. 역상 에멀젼 응집제는 현탁액을 초기 응집 및 부분 탈수시키기에 충분한 양으로 가해야 한다. 바람직하게는 현탁액은 증점되어 반고체 슬러지 페이스트를 생성한다.

탈수 방법은 에멀젼이 증점된 현탁액 상에서 완전히 전환됨에 따라 에멀젼으로부터 방출된 나머지 중합체 응집제의 작용을 포함한다. 방출된 중합체는 증점된 현탁액으로 용이하게 혼합되어 통상의 혼합 장치를 사용하여 전체적으로 분포될 수 있다. 적합한 혼합 장치는, 예를 들면, 리본형 혼합기 또는 반죽 혼합기를 포함한다. 리본형 혼합기는 혼합 용기의 전면을 거의 가로질러 일소하는 나선형(helical or spiral) 혼합 블레이드로 이루어진다. 반죽 혼합기는 혼합기 벽에 잘 맞물리고 밀접한 공차(close tolerance)를 형성하는 2개의 반죽 암(arm)으로 이루어진다. 또는, 제2 응집제는 기계적 탈수 동안 증점된 슬러지 전체에 분포될 수 있다. 전형적으로, 이러한 기계적 탈수는 압착을 포함할 수 있고, 예를 들면, 벨트 프레스, 필터 프레스, 스크류 프레스 또는 원심분리 중의 어느 하나일 수 있다. 이러한 처리된 증점 현탁액을 기계적 탈수시키는 경우 예기치 않은 고 케이크 고형물을 달성할 수 있다.

역상 중합체는 임의의 통상의 역상 에멀젼, 역상 중합체 분산액 또는 마이크로에멀젼일 수 있다. 역상 중합시키거나 형성된 중합체를 수-불혼화성 액체로 분산시켜 제조할 수 있다. 중합체는 임의의 적합한 천연 또는 합성 중합체성 응집제일 수 있으며, 전형적으로 고분자량일 수 있다. 천연 중합체는, 예를 들면, 양이 온성 전분, 음이온성 전분 및 키토산 등을 포함한다. 합성 중합체는 에틸렌계 불포화 단량체의 직쇄, 측쇄 및 가교 결합 중합체를 포함한다. 통상적으로 중합체는 분자량이 500,000 초과, 통상적으로는 1,000,000 이상, 전형적으로는 5,000,000 내지 30,000,000일 수 있다.

본 발명의 역상 중합체의 성질은 양이온성, 음이온성, 비이온성 또는 양쪽성일 수 있다. 중합체성 응집제의 선택은 처리되는 기재에 크게 좌우될 수 있다. 예를 들면, 고분자량 양이온성 응집제를 사용하여 현탁된 유기 물질, 예를 들면, 하수 슬러지를 포함하는 수성 현탁액을 처리하는 것이 통상적이다. 페이퍼-밀 폐수 처리에서, 양이온성, 비이온성, 음이온성 또는 양쪽성 응집제를 사용하는 것이 공지되어 있다. 무기 현탁액의 응집은 종종 음이온성 응집제를 사용하여 수행한다.

당해 중합체는 수용성 단량체 또는 수용성 단량체 블렌드의 중합으로 제조될 수 있다. 수용성이란, 수용성 단량체 또는 수용성 단량체 블렌드의 물에 대한 용해도가 물 100ml 중 5g 이상임을 의미한다. 당해 중합체는 임의의 적합한 중합방법으로 편리하게 제조될 수 있다.

수용성 중합체가 비이온성일 경우, 당해 중합체는 하나 이상의 수용성 에틸렌계 불포화 비이온성 단량체, 예를 들어, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 하이드록시에틸 아크릴레이트, N-비닐피롤리돈으로부터 형성될 수 있다. 바람직하게는, 당해 중합체는 아크릴아미드로부터 형성된다.

수용성 중합체가 음이온성일 경우, 당해 중합체는 하나 이상의 에틸렌계 불 포화 음이온성 단량체 또는 하나 이상의 음이온성 단량체와 앞서 언급한 하나 이상의 비이온성 단량체의 블렌드로부터 형성된다. 음이온성 단량체는, 예를 들어, 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 크로톤산, 이타콘산, 비닐설폰산, 알릴 설폰산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판 설폰산 및 이들이 염이다. 바람직한 중합체는 나트륨 아크릴레이트와 아크릴아미드의 공중합체이다.

바람직하게, 수용성 중합체는 양이온성이고 임의로 본원에서 언급된 하나 이상의 비이온성 단량체와 함께 하나 이상의 에틸렌계 불포화 양이온성 단량체로부터 형성된다. 양이온성 중합체는 또한 음이온성 그룹보다 양이온성 그룹이 현저하게 많이 존재하는 한, 양쪽성일 수도 있다. 양이온성 단량체는 디알킬아미노 알킬 (메트)아크릴레이트, 디알킬아미노 알킬 (메트)아크릴아미드, 이의 산 부가염 및 4급 암모늄 염, 디알릴 디메틸 암모늄 클로라이드를 포함한다. 바람직한 양이온성 단량체는 디메틸아미노 에틸 아크릴레이트 및 디메틸 아미노에틸 메타크릴레이트의 메틸 클로라이드 4급 암모늄 염을 포함한다. 특히 바람직한 중합체는 아크릴아미드와, 디메틸아미노 에틸 아크릴레이트의 메틸 클로라이드 4급 암모늄 염의 공중합체를 포함한다.

당해 중합체는 실질적으로 분지화제 또는 가교결합제의 부재하에 제조되어 왔기 때문에 선형일 수 있다. 또는, 당해 중합체는, 예를 들어, 유럽 특허원 제202780호에 기재된 바와 같이 분지되거나 가교결합될 수 있다. 바람직하게, 당해 중합체는 역상 에멀젼 중합에 이어, 임의로 공비 탈수에 의해 오일 중의 중합체 입자의 분산액을 형성함으로써 제조될 수 있다. 따라서, 역상 중합체는 유중수 에멀젼 또는 오일 분산액 중의 실질적으로 탈수된 중합체이다.

당해 중합체는, 예를 들어, 유럽 특허원 제150933호, 유럽 특허원 제102760호 또는 유럽 특허원 제126528호에 규정된 방법에 따라서 유중수 에멀젼 중합에 의해 유중수 에멀젼 또는 분산액으로서 생성될 수 있다.

역상 중합체 응집제는 30중량% 이상의 양이온성 단량체 또는 단량체들로부터 형성되는 것이 특히 바람직하다. 40 또는 50중량% 이상의 양이온성 단량체 단위를 포함하는 중합체가 훨씬 더 바람직하다. 양이온도(cationicity)가 매우 높은 양이온성 중합체, 예를 들어, 80% 이하 또는 100% 양이온성 단량체 단위를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 양이온성 제2 응집제 중합체가 양이온성 폴리아크릴아미드, 디알킬 디알릴 암모늄 클로라이드의 중합체, 디알킬 아미노 알킬 (메트)-아크릴레이트 (또는 이의 염) 및 디알킬 아미노 알킬 (메트)-아크릴아미드 (또는 이의 염)으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 경우가 특히 바람직하다.

앞서 기술한 바와 같이, 역상 중합체 응집제는 비교적 고분자량이 바람직하다. 일반적으로, 중합체는 고유 점도가 0.5dl/g 이상인 중합체일 것이다. 통상적으로, 고유 점도는 3dl/g 이상일 것이고, 흔히 20 또는 30dl/g 만큼 높을 수 있지만, 바람직하게는 4 내지 10dl/g일 것이다.

중합체의 고유 점도는 중합체의 활성 함량을 기준으로 하는 중합체 수용액(0.5 내지 1%w/w)을 제조함으로써 측정될 수 있다. 이러한 0.5 내지 1% 중합체 용액 2g을 (탈이온수 1ℓ당 인산이수소나트륨 1.56g 및 인산수소이나트륨 32.26g을 사용하여) pH 7.0으로 완충된 2M 염화나트륨 용액 50ml를 사용하여 용적 플라스크에서 100ml로 희석시키고, 전체를 탈이온수를 사용하여 100ml 마크까지 희석시킨다. 중합체의 고유 점도는 1M 완충된 염 용액 중에서 25℃에서 넘버 1 현탁 레벨 점도계(Number 1 suspended level viscometer)를 사용하여 측정한다. 특히 유용한 양이온성 중합체의 한 형태는 디메틸 아미노 에틸 (메트)아크릴레이트의 메틸 클로라이드 4급 암모늄 염 50 내지 100중량% 및 고유 점도가 4 내지 10dl/g인 아크릴아미드 0 내지 50중량%를 포함한다. 바람직하게는, 양이온성 중합체는 디메틸 아미노 에틸 (메트)아크릴레이트의 메틸 클로라이드 4급 암모늄 염을 80% 이상 포함한다.

기타 적합한 역상 중합체성 응집제는 고유 점도가 1dl/g 초과, 바람직하게는 2dl/g 초과인 폴리비닐 아미딘 및 폴리비닐 아민을 포함한다.

또 다른 특히 적합한 역상 중합체성 응집제 부류는 만니히(Mannich) 부가 폴리아크릴아미드이다. 이상적으로, 이러한 중합체의 고유 점도는 1dl/g 초과이고, 매우 흔히 4dl/g 이상, 예를 들어, 7 또는 8dl/g 이상일 수 있다. 이러한 중합체는 포름알데히드/아민 부가물을 폴리아크릴아미드와 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 아민은, 예를 들어, 디메틸아민 또는 기타 2급 아민일 수 있다. 바람직하게는, 만니히 부가 폴리아크릴아미드는 4급화 염이고, 이들은 유리 염기 만니히를 적합한 4급화제, 예를 들어, 메틸 클로라이드 또는 디메틸 설페이트와 반응시킴으로써 제조될 수 있다.

역상 중합체로서 적합한 또 다른 중합체는 고유 점도가 0.5dl/g 초과, 바람직하게는 1dl/g 이상인 폴리 디메틸 디알릴 암모늄 클로라이드를 포함한다.

현탁액의 효과적인 탈수는 이들 중합체가 본 발명에 따라 사용될 경우에 달 성될 수 있다.

전형적으로, 효과적인 탈수량으로 밝혀진 중합체의 용량은 종종 현탁액 1ℓ에 대하여 활성 중합체 50mg 이상이다. 통상적으로, 용량은, 예를 들면, 400mg/ℓ 이상일 수 있다. 바람직한 용량은 60 내지 350mg/ℓ이다.

다음 실시예는 본 발명을 예시한다.

유기 중합체 응집제 탈수 에멀젼(액체 분산 생성물)의 직접 첨가를 통한 수성 현탁액의 탈수

중합체

중합체 A는 고유 점도가 9dl/g인 탈수 에멀젼(액체 분산 생성물) 형태의 선형 고분자량 고양이온성 아크릴아미드계 중합체이다.

달리 언급하지 않는 한, 고유 점도는 설명에 기재된 정보에 따라, pH 7로 완충된 1M 염화나트륨 속에서 넘버 1 현탁 레벨 점도계를 사용하여 측정한다.

시험 기질

침지된 혼합 1차/활성화 슬러지 샘플에 대해 탈수 시험을 수행하였다. 샘플의 무수 고형분 함량은 1.9%였다.

실험 과정

(A) 순수한 중합체 A 또는 중합체 A의 용액의 첨가

i) 중합체 A의 일부를 먼저 탈이온수에 용해시켜, 활성 중합체를 기준으로 하여, 1% w/v의 균질 용액을 수득하고, 사용 전에 0.25% w/v로 추가로 희석시켰다. 1% w/v 용액을 사용 전에 탈이온수를 사용하여 0.25% w/v로 추가로 희석시켰다.

ii) 침지된 혼합 1차/활성화 슬러지 500㎖를 1ℓ들이 플라스틱 비이커(120㎝ 직경 ×120㎝ 높이)에 넣었다. 표준 실험실용 교반기를, 비이커 뚜껑의 중심에서 구멍을 통해 위치해 있는 교반기 축을 갖춘 비이커에 고정시켰다. 교반기는 4개의 블레이드를 갖추고 있는 편평한 크로스헤드형이다(각 패들은 25㎝ 너비 ×1.1㎝이다).

iii) 적절한 용적의 순수한 중합체 A 또는 중합체 A의 0.25% 용액을 슬러지에 첨가하고, 뚜껑을 비이커에 고정시켰다. 1,500rpm에서 15초 동안 교반시켜 슬러지를 응집시켰다. 8㎝ 직경의 벨트-프레스 여과천(belt-press filter cloth)을 포함하는, 여과 멤브레인을 갖는 여과 셀에 응집된 슬러지를 부어넣고, 측정용 실린더로 여액을 수집하였다.

iv) 30초 배수 후에, 여과천에 보유된 농후화된 슬러지를 '퍼로윙' 기술(furrowing technique)을 적용시켜, 스파츌라로 몇몇 방향에서 슬러지를 가로질러 서서히 물을 빠지게 하여, 더 많은 물을 방출시켰다. 퍼로윙을 30초 동안 수행하였다. 여액의 용적을 적어두었다.

v) 농후화된 슬러지를 250㎖ 들이 비이커에 옮기고, 느리게 원을 그리면서 섞는 동작(circular folding action)으로 스파츌라를 사용하여 45초 동안 손으로 교반하였다.

vi) 이후, 농후화된 슬러지를 피스톤-프레스 장치로 옮기고, 압축 탈수 단계에 적용시켰다. 20psi의 압력을 사용하여 2분 동안 탈수를 개시한 다음, 1분 간격으로 추가의 3분 동안 10psi씩 최대 60psi까지 증가시켰다. 60psi에서 추가의 5분 동안 압력을 유지시키면 총 압축 탈수 시간은 10분이 된다. 습식 케이크를 제거하고, 110℃에서 밤새 가열하여 케이크 고형분 함량을 측정하였다.

(B) 농후화된 슬러지의 혼합을 제외한, 순수한 중합체 A 또는 중합체 A의 용액의 첨가

다음을 제외하고는, 당해 공정은 항목 (A)에 기재되어 있는 과정과 정확히 동일하였다.

항목 i)- 적절한 용적의 중합체 A의 0.25% 용액을 슬러지에 첨가하고, 뚜껑을 비이커에 고정시켰다. 1,500rpm에서 15초 동안 교반시켜 슬러지를 응집시켰다. 8㎝ 직경의 벨트-프레스 여과천을 포함하는, 여과 멤브레인을 갖는 여과 셀에 응집된 슬러지를 부어넣고, 측정용 실린더로 여액을 수집하였다.

항목 v) - 이 항목은 생략하였다.

결과

결과는 표 1에 나타내었다.

데이타 세트	시험 공정	순수한 중합체 A 용량(mg/ℓ)	0.25%w/v 중합체 A 용량(mg/ℓ)	여액 용적 (ml)	케이크 고형분 (%)
1	A	200 250 300	- - -	430 415 405	23.39 25.65 27.57
2	A	- - -	200 250 300	460 470 480	16.15 16.55 19.67
3	C	200 250 300	- - -	460 465 470	20.24 20.34 22.33

상기 결과는 통상 묽은 용액으로 첨가하는 경우와 비교하여 순수한 생성물로서 중합체 A를 가하는 경우 개선된 케이크 고형분을 수득함을 보여준다.

데이타 세트 2 및 3의 비교는 증점된 중합체 처리 슬러지의 추가 혼합이 케이크 고형분에 유해함을 보여준다.

Claims (10)

1. a) 하수 슬러지인 수성 현탁액을 오일 중의 중합체 입자 분산액인 탈수량의 역상 중합체로 처리하고, 상기 역상 중합체는 부분적으로 전환되어 충분한 양의 중합체가 방출되어 현탁액을 응집 및 증점시키고, 유리수를 초기 응집 및 방출시켜 증점된 현탁액을 제공하며, 상기 유리수의 방출은 유리 배수 또는 여과에 의하여 달성되고,

   b) 여분의 중합체가 방출되어 증점된 현탁액 내에서 완전히 전환되고,

   c) 상기 b) 단계에서 방출된 중합체는 증점된 현탁액으로 혼합되어 혼합 장치를 사용하여 전체적으로 분포되고,

   d) 증점된 현탁액은 기계적 압착에 의하여 탈수되어 케이크를 형성하고,

   상기 역상 중합체는 양이온성이고, 디메틸 아미노 에틸(메트)아크릴레이트의 메틸 클로라이드 4급 암모늄 염 50 내지 100 중량% 와 아크릴아미드 0 내지 50 중량% 의 공중합체이고, 고유 점도는 3 dl/g 이상인 것을 특징으로 하는, 하수 슬러지인 수성 현탁액의 탈수 방법.
2. 제1항에 있어서, 역상 중합체가 유일한 화학적 탈수 처리 보조제인 방법.
3. 삭제
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기계적 탈수가 벨트 프레스, 필터 프레스, 스크류 프레스 및 원심분리로 이루어진 그룹으로부터 선택된 장치 중의 어느 하나를 사용하는 방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 역상 중합체가 유중수 에멀젼이거나 오일 분산액 중의 실질적으로 탈수된 중합체인 방법.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 중합체의 고유 점도가 4 내지 10 dl/g인 방법.
10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 중합체가

    디메틸 아미노 에틸 (메트)아크릴레이트의 메틸 클로라이드 4급 암모늄 염 50 내지 100중량% 및 아크릴아미드 0 내지 20중량%로부터 형성되고 고유 점도가 4 내지 10dl/g인 중합체인 방법.