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公開番号2025031066
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2023137040
出願日2023-08-25
発明の名称難脱水性汚泥の脱水方法
出願人ハイモ株式会社
代理人
主分類C02F 11/147 20190101AFI20250228BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】
Mアルカリ度が3000mg/L以上、且つ電気伝導度が500mS/m以上の難脱水性汚泥を対象とした汚泥の脱水方法に関するものであり、より性能の高い汚泥脱水方法を提供することを課題とする。
【解決手段】
対象とする難脱水性汚泥に特定の組成を有する水溶性高分子を含有する汚泥脱水剤を使用することで汚泥脱水性の向上を達成することができる。特に消化汚泥に対してより効果を発揮する。水溶性高分子の25℃で測定した0.1規定食塩水溶液中の固有粘度が、3～10dL/gであることが好ましい。又、水溶性高分子の形態が油中水型エマルジョンであることが好ましい。
【選択図】なし

特許請求の範囲【請求項１】
下記一般式（１）で表されるカチオン性単量体３０～９０モル％、非イオン性単量体１０～７０モル％の単量体混合物及び該単量体混合物に対して質量で１０ｐｐｍ以上、４０ｐｐｍ未満の架橋性単量体を含有する単量体混合物を重合して得た水溶性高分子を含有する汚泥脱水剤を、Ｍアルカリ度が３０００ｍｇ／Ｌ以上、且つ電気伝導度が５００ｍＳ／ｍ以上の難脱水性汚泥に添加することを特徴とする汚泥の脱水方法。
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2025031066000009.tif
31
81
一般式（１）
Ｒ
１
は水素又はメチル基、Ｒ
２
、Ｒ
３
は炭素数１～３のアルキル基、アルコキシ基、であり、同種でも異種でも良い。Ａは酸素またはＮＨ、Ｂは炭素数２～４のアルキレン基またはアルコキシレン基、Ｘ
１
は陰イオンをそれぞれ表わす。
続きを表示（約 280 文字）【請求項２】
前記水溶性高分子の２５℃で測定した０．１規定食塩水溶液中の固有粘度が、３～１０ｄＬ／ｇであることを特徴とする請求項１に記載の汚泥の脱水方法。
【請求項３】
前記水溶性高分子の形態が油中水型エマルジョンであることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の汚泥の脱水方法。
【請求項４】
前記水溶性高分子の粒子径が５００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の汚泥の脱水方法。
【請求項５】
前記難脱水性汚泥が消化汚泥であることを特徴とする請求項１に記載の汚泥の脱水方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚泥脱水剤として水溶性高分子を使用する汚泥の脱水方法に関するものであり、詳しくは、特定の組成を有する水溶性高分子を使用することで難脱水性汚泥の汚泥脱水性を向上させる汚泥脱水方法に関するものである。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
下水から沈降させた初沈生汚泥、活性汚泥槽からの流出水から沈降させた余剰汚泥あるいは混合生汚泥、これら汚泥を嫌気消化処理した消化汚泥といった有機性の汚泥の脱水処理に汚泥脱水剤として水溶性高分子が使用されている。
一般的に水溶性高分子としてポリアクリルアミド系（ＰＡＭ系）水溶性高分子が汎用されている。しかし、近年の難脱水性汚泥に対しては、ＰＡＭ系汚泥脱水剤単独では効果が不良な場合が多く、その様な場合にはカチオン密度が高くアミジン構造単位を有する水溶性高分子（アミジン系水溶性高分子）を適用して対応している。
しかし、アミジン系水溶性高分子は比較的高価であり、凝集効果を発揮するためには添加率を多く要するという問題がある。そこで、アミジン系水溶性高分子とその他の高分子を組み合わせた汚泥脱水方法が種々提案されている。
例えば、特許文献１では、アミジン系高分子とＰＡＭ系等のカチオン性高分子を組み合わせた汚泥脱水剤が開示されている。しかし、対象汚泥性状によりアミジン系高分子と組み合わせるポリマーを見極める必要があり、近年の難脱水性汚泥についてはこれら方法でも処理が困難な場合が多い。そこで、アミジン系高分子より有効なポリマーの提案がなされている。
例えば、特許文献２や特許文献３では、特定の組成と物性を有する水性高分子の油中水型エマルジョンを汚泥脱水剤に適用することが開示されている。これらは高度に架橋あるいは分岐した高分子であり、対象汚泥に添加時、水溶性と水膨潤性が混在した状態あるいは完全に水膨潤性として使用し効果を発揮する技術思想である。
しかし、特にＭアルカリ度、且つ電気伝導度が極めて高い難脱水性汚泥ではこれら従来の高分子の効果が得られ難く、より有効な難脱水性汚泥用の高分子の適用が要望されている。
【０００３】
特開平６－２１８４００号公報
特開２０１２－１７０９４３号公報
特開２０１２－２２８６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、汚泥脱水剤を用いた汚泥の脱水方法に関するものであり、Ｍアルカリ度、電気伝導度が極めて高い難脱水性汚泥を対象とした汚泥脱水性が向上する汚泥脱水方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため鋭意検討を行なった結果、Ｍアルカリ度が３０００ｍｇ／Ｌ以上、且つ電気伝導度が５００ｍＳ／ｍ以上の難脱水性汚泥に特定の組成を有する水溶性高分子を含有する汚泥脱水剤を使用することで汚泥脱水性の向上を達成することができることを見出し、本発明に至った。
【発明の効果】
【０００６】
本発明における汚泥脱水剤を使用することで、従来の汚泥脱水剤では処理が困難な難脱水性汚泥に対して汚泥脱水性の向上を達成することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明における水溶性高分子としては、下記一般式（１）で表されるカチオン性単量体３０～９０モル％、及び非イオン性単量体１０～７０モル％を構成単位とする。一般式（１）で表されるカチオン性単量体４０～９０モル％が好ましく、６０～９０モル％がより好ましく、７５～９０モル％がより一層好ましい。これはカチオン性単量体の割合が中～高モルである方が、幅広い汚泥性状に対して処理できる傾向にあるためである。
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一般式（１）
Ｒ
１
は水素又はメチル基、Ｒ
２
、Ｒ
３
は炭素数１～３のアルキル基、アルコキシ基、であり、同種でも異種でも良い。Ａは酸素またはＮＨ、Ｂは炭素数２～４のアルキレン基またはアルコキシレン基、Ｘ
１
は陰イオンをそれぞれ表わす。
【０００８】
一般式（１）で表されるカチオン性単量体は、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートあるいはジメチルアミノプロピルアクリルアミドの塩化ベンジル等のハロゲン化アリール化合物や炭素数が７～２０のハロゲン化アルキルによる四級化物等である。例えば、（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塩化物、（メタ）アクリロイルアミノプロピルジメチルベンジルアンモニウム塩化物等である。これらを二種以上、組み合わせても差し支えない。
【０００９】
本発明で使用する非イオン性単量体としては、（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ’－ジメチルアクリルアミド、アクリロニトリル、（メタ）アクリル酸－２－ヒドロキシエチル、ジアセトンアクリルアミド、Ｎ－ビニルピロリドン、Ｎ－ビニルホルムアミド、Ｎ－ビニルアセトアミド、アクリロイルモルホリン等が挙げられる。これらの中で（メタ）アクリルアミドが好ましい。これらを二種以上、組み合わせても差し支えない。
【００１０】
本発明における水溶性高分子の効果を阻害しない程度に、一般式（１）で表わされるカチオン性単量体及び非イオン性単量体以外にアニオン性単量体を使用しても良い。アニオン性単量体としては、（メタ）アクリル酸あるいはそのナトリウム塩等のアルカリ金属塩またはアンモニウム塩、マレイン酸あるいはそのアルカリ金属塩、アクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸等のアクリルアミドアルカンスルホン酸あるいはそのアルカリ金属塩またはアンモニウム塩等が挙げられる。アニオン性単量体を使用する場合は、１０モル％以下が好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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