特許 6755503 有機質汚泥の脱水方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6755503

(24)【登録日】2020年8月28日

(45)【発行日】2020年9月16日

(54)【発明の名称】有機質汚泥の脱水方法

(51)【国際特許分類】

   C02F 11/147 20190101AFI20200907BHJP

   B01D 21/01 20060101ALI20200907BHJP

【ＦＩ】

   C02F11/147

   B01D21/01 105

   B01D21/01 107A

   B01D21/01 107Z

【請求項の数】3

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-167449(P2016-167449)

(22)【出願日】2016年8月30日

(65)【公開番号】特開2018-34083(P2018-34083A)

(43)【公開日】2018年3月8日

【審査請求日】2019年7月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000142148

【氏名又は名称】ハイモ株式会社

(72)【発明者】

【氏名】米本 亮介

(72)【発明者】

【氏名】柴 範行

【審査官】 松井 一泰

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１９４５５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２１５７０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１９４６７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１７１９８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１４５２００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１６４９００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／０２３８４５４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０２Ｆ １１／００− １１／２０

Ｂ０１Ｄ ２１／０１

Ｃ０２Ｆ １／５２− １／５６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

有機質汚泥に対して、有機凝結剤を添加し、混合撹拌後、下記一般式（１）及び／又は下記一般式（２）で表されるカチオン性単量体１〜２０モル％、下記一般式（３）で表されるアニオン性単量体０〜２０モル％、非イオン性単量体６０〜９９モル％を構成成分とし、且つ前記一般式（１）及び／又は前記一般式（２）で表されるカチオン性単量体モル数をＡ、前記一般式（３）で表されるアニオン性単量体モル数をＢとした時、Ａ−Ｂ＝０〜１０の範囲である、カチオン性あるいは両性高分子凝集剤を添加し、混合撹拌後、カチオン性高分子凝集剤を添加、脱水機にて有機質汚泥を脱水することを特徴とする有機質汚泥の脱水方法。

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のアルキルあるいはヒドロキシアルキル基、Ｒ_４は炭素数１〜３のアルキルあるいはアルコキシル基、７〜２０のアルキル基あるいはアリール基、Ａは酸素またはＮＨ、Ｂは炭素数２〜４のアルキレン基を表わす、Ｘ_１⁻は陰イオンをそれぞれ表わす。

一般式（２）
Ｒ_５は水素又はメチル基、Ｒ_６、Ｒ_７は炭素数１〜３のアルキル基あるいはヒドロキシアルキル基、Ｘ_２⁻は陰イオンをそれぞれ表わす。

一般式（３）
Ｒ_８は水素、メチル基またはカルボキシメチル基、ＱはＳＯ_３⁻、Ｃ_６Ｈ_４ＳＯ_３⁻、ＣＯＮＨＣ（ＣＨ_３）_２ＣＨ_２ＳＯ_３⁻、Ｃ_６Ｈ_４ＣＯＯ⁻あるいはＣＯＯ⁻、Ｒ_９は水素またはＣＯＯ⁻Ｙ_２^＋、Ｙ_１あるいはＹ_２は水素または陽イオンをそれぞれ表わす。

【請求項2】

前記カチオン性あるいは両性高分子凝集剤の構成成分が、前記一般式（１）及び／又は前記一般式（２）で表されるカチオン性単量体１〜１０モル％、非イオン性単量体９０〜９９モル％であることを特徴とする請求項１に記載の有機質汚泥の脱水方法。

【請求項3】

前記有機質汚泥が、製紙スラッジであることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の有機質の汚泥脱水方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は有機質汚泥の脱水方法に関する。更に詳しくは、有機質汚泥に対し、有機凝結剤を添加、混合撹拌後、カチオン性あるいは両性高分子凝集剤を添加、混合撹拌後、カチオン性高分子凝集剤を添加、脱水機にて脱水する有機質汚泥の脱水方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一般的な汚泥脱水処理には、ポリアクリルアミド（ＰＡＭ）系カチオン性高分子凝集剤が使用されたり、あるいは無機凝集剤を添加後、カチオン性凝集剤を使用したりする方法が適用されてきた。しかし、製紙工場排水処理や下水・屎尿処理等で発生する有機分比率の高い有機質汚泥を脱水する場合、形成する凝集フロックは強度の低いものしか得られないため、機械的な脱水の工程中に凝集フロックが破壊され、脱水効率が低下する現象が見られた。そこで、引用文献１では、製紙スラッジに対し、アクリルアミドを主体とする構成単位からなる非イオン性水溶性高分子を添加、混合した後、カチオン性及び／または両性高分子凝集剤を添加、混合した後、脱水機により脱水する方法が開示されている。
引用文献２では、無機凝集剤を添加した後に、ノニオン性又はアニオン性高分子凝集剤と、該ノニオン性又はアニオン性高分子凝集剤と同量以上の両性高分子凝集剤とを含有し、前記ノニオン性又はアニオン性高分子凝集剤中のアニオン構成単位が２０モル％以下である高分子凝集剤を添加する方法が開示されている。しかし、この方法では、添加した無機凝集剤の成分が脱水ケーキ中に多量に含まれることになり、灰分として廃棄物量が増大するため問題となっている。そこで、無機凝集剤は使用せず、有機凝結剤を適用する方法が検討されてきた。又、これらの方法は二液を使用する方法であるが、改良処方として三液を使用する処方も考案されている。
引用文献３では、有機凝結剤を添加後、ノニオン及び／又はアニオン性高分子凝集剤を添加、カチオン性高分子凝集剤を添加する方法が開示され、強度なフロックが形成されある程度の脱水効率の向上が認められている。しかし、これら前記方法よりも更なる高い効率で脱水できる処方が要望されている。

【0003】

【特許文献1】特開２００８−１９４６７７号公報

【特許文献2】特開２００５−０１３８１５号公報

【特許文献3】特開２００８−１９４５５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の課題は、有機質汚泥を脱水する方法を提供すること、更に詳しくは有機分比率の高い有機質汚泥に対し、無機凝結剤を使用することなく、高い脱水効率が得られる有機質汚泥の脱水方法を提供することである。

【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重ねた結果、下記に記載するような知見に因り発明を完成するに至った。即ち、有機質汚泥に対し、有機凝結剤を添加、混合撹拌後、カチオン性あるいは両性高分子凝集剤を添加、混合撹拌後、カチオン性高分子凝集剤を添加することで処理効果が優れることを見出した。

【発明の効果】

【0006】

本発明における脱水方法は、有機分比率の高い有機質汚泥に対して、高い脱水性を得ることができ、無機凝集剤を使用しないため廃棄物量を増大させることがない方法を提供することができる。

【発明を実施するための形態】

【0007】

本発明における脱水方法は、有機質汚泥に対して、一液目として有機凝結剤を添加する。有機凝結剤としては、一般的に使用されているものが使用可能であり、例えば、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート系高分子、ジアリルアミン系高分子、縮合系ポリアミン等が挙げられる。ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート系高分子を製造する際に使用する、カチオン性単量体のうち三級アミノ基含有カチオン性単量体の例としてはジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドおよびこれらの塩等が挙げられ、四級アンモニウム塩基含有カチオン性単量体の例として、（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リド、（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リド、（メタ）アクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムクロリド、（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クロリド、（メタ）アクリロイルオキシ２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロリド等が挙げられる。これらカチオン性単量体単独での重合体、カチオン性単量体二種以上の重合体、カチオン性単量体と非イオン性単量体との共重合体でも良い。非イオン性単量体として、（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、酢酸ビニル、アクリロニトリル、アクリル酸メチル、（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、これらの中で一種以上のものとカチオン性単量体との共重合体を使用できる。重量平均分子量は、１万〜３００万の範囲が好ましい。

【0008】

更にこれらのジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート系高分子は、カチオン性構成単位の効果を阻害しない範囲で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、イタコン酸、２−アクリルアミド−２−メチルスルフォン酸、マレイン酸、及びこれらの塩が挙げられる。

【0009】

又、ジアリルアミン系高分子として、アリルアミン、ジアリルメチルアミンおよびこれらの塩、ジアリルジメチルアンモニウムクロリド等が挙げられる。
これらカチオン性単量体の共重合モル比は、任意のものが使用されるがカチオン性単量体３０モル％以上含有されていることが好ましく、５０モル％以上が更に好ましい。重量平均分子量は、１万〜３００万の範囲が好ましい。

【0010】

縮合系ポリアミン系高分子としては、モノメチルアミン、ジメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミンなどとエピクロロヒドリンとの縮合物、あるいは、上記脂肪族アミン／エピクロロヒドリン縮合物をさらにエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンあるいはヘキサメチレンジアミンと縮合させたものなどが挙げられる。これら重縮合系高分子の重量平均分子量は、１０００〜１０万の範囲が好ましい。更にその他のカチオン性高分子として、ポリエチレンイミン、ポリビニルアミン、ポリアミジン等を利用しても良く、これらは一般的に使用される範囲の重量平均分子量のものが使用される。

【0011】

前記ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート系高分子、ジアリルアミン系高分子、縮合系ポリアミン等の高分子を二種以上組み合わせて使用することも可能である。

【0012】

本発明における脱水方法の本質は、無機凝集剤を使用せずに、有機凝結剤を使用するものであるが、有機凝結剤の効果を阻害しない範囲で無機凝集剤を添加することは差し支えない。無機凝集剤としては硫酸バンド、ポリ塩化アルミニウム、ポリ鉄等の一般的なものが使用される。

【0013】

二液目として添加する、カチオン性あるいは両性高分子凝集剤としては、下記一般式（１）及び／又は下記一般式（２）で表されるカチオン性単量体１〜２０モル％、下記一般式（３）で表されるアニオン性単量体０〜２０モル％、非イオン性単量体６０〜９９モル％を構成成分とするカチオン性あるいは両性高分子凝集剤を使用する。

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のアルキルあるいはヒドロキシアルキル基、Ｒ_４は炭素数１〜３のアルキルあるいはアルコキシル基、７〜２０のアルキル基あるいはアリール基、Ａは酸素またはＮＨ、Ｂは炭素数２〜４のアルキレン基を表わす、Ｘ_１⁻は陰イオンをそれぞれ表わす。

一般式（２）
Ｒ_５は水素又はメチル基、Ｒ_６、Ｒ_７は炭素数１〜３のアルキル基あるいはヒドロキシアルキル基、Ｘ_２⁻は陰イオンをそれぞれ表わす。

一般式（３）
Ｒ_８は水素、メチル基またはカルボキシメチル基、ＱはＳＯ_３⁻、Ｃ_６Ｈ_４ＳＯ_３⁻、ＣＯＮＨＣ（ＣＨ_３）_２ＣＨ_２ＳＯ_３⁻、Ｃ_６Ｈ_４ＣＯＯ⁻あるいはＣＯＯ⁻、Ｒ_９は水素またはＣＯＯ⁻Ｙ_２^＋、Ｙ_１あるいはＹ_２は水素または陽イオンをそれぞれ表わす。

【0014】

一般式（１）で表されるカチオン性単量体として、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メチルや塩化エチルなど低級アルキル基のハロゲン化物による四級化物である。例えば、（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リド、（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リド、（メタ）アクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムクロリド、（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クロリド、（メタ）アクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロリド等である。又、一般式（２）で表されるカチオン性単量体は、ジアリルメチルアンモニウムクロリド、ジアリルジメチルアンモニウムクロリド等がある。一般式（３）で表される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。

【0015】

二液目に添加する高分子凝集剤がカチオン性の場合、カチオン性単量体のモル数は１〜１０モル％の範囲であり、両性の場合、カチオン性単量体のモル数をＡ、アニオン性単量体のモル数をＢとした時、Ａ−Ｂが０〜１０の範囲であることが必須である。これは、一液目に添加する有機凝結剤により有機質汚泥中の懸濁粒子の有するアニオン電荷を低下させる中和作用が有効に作用し、二液目に添加するカチオン性あるいは両性高分子凝集剤により、中和された懸濁粒子を捕捉、三液目に添加するカチオン性高分子凝集剤により、形成されたフロック間に作用し、更に大きなフロックを形成させる。この時、二液目に添加するカチオン性高分子凝集剤のカチオン性単量体のモル数は、微カチオンである必要がある。微カチオンとはカチオン性単量体のモル数が１〜１０モル％の範囲であり、１〜８モル％であることが好ましい。両性高分子凝集剤の場合は、分子内あるいは分子間イオンコンプレックスが形成される結果、カチオン性基がアニオン性基によって消費されることから、カチオン性単量体のモル数をＡ、アニオン性単量体のモル数をＢとした時、Ａ−Ｂが０〜１０になることが必須であることを見出したものである。即ち、カチオン性高分子凝集剤のカチオン性単量体が１〜１０モル％の場合と、両性高分子凝集剤のカチオン性単量体とアニオン性単量体のモル数の差が０〜１０の範囲である場合に本発明の脱水方法として適用すると同等の作用、効果が得られる。

【0016】

二液目に添加するカチオン性高分子凝集剤のカチオン性単量体モル数が１０モル％より大きい場合、あるいは両性高分子凝集剤のカチオン性単量体のモル数とアニオン性単量体のモル数の差が、１０より大きい場合は中和された懸濁粒子の捕捉効果が低いと考えられる。三液目に添加するカチオン性高分子凝集剤によりフロック間に作用し、更に大きなフロックを形成させるためには、二液目のカチオン性単量体のモル数が極めて重要な要因となる。この三液を添加処理することにより、スクリュープレス型脱水機やロータリープレス脱水機等の様な機械的な脱水工程中において大きなせん断力が掛かっても強固、且つある程度の大きなフロックを維持することができる結果、高い脱水効率が得られることが推測される。尚、二液目に添加する高分子凝集剤として、本発明で規定するカチオン性高分子凝集剤と両性高分子凝集剤を併用しても差し支えない。

【0017】

二液目に添加するカチオン性あるいは両性高分子凝集剤の製品形態は特に制限はなく、公知の方法により製造することができる。例えば、水溶液重合、油中水型エマルジョン重合、油中水型分散重合、塩水中分散重合等によって重合した後、水溶液、塩水中分散液、油中水型エマルジョンあるいは粉末等、任意の製品形態にすることができる。

【0018】

これら前記の種々の重合は、常法により実施する。例えば、窒素雰囲気下にて、重合開始剤、例えば２、２’−アゾビス（アミジノプロパン）二塩化水素化物又は２、２’−アゾビス［２−（５−メチル−２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］二塩化水素化物のような水溶性アゾ系重合開始剤、あるいは過硫酸アンモニウム及び亜硫酸水素ナトリウム併用のような水溶性レドックス系重合開始剤を添加し、撹拌下あるいは無攪拌下ラジカル重合を行う。

【0019】

又、重合時に構造改質剤、即ち、高分子を構造変性する架橋性単量体を使用しても良い。この架橋性単量体は、単量体総量に対し質量で０．５〜２００ｐｐｍの範囲で存在させる。架橋性単量体の例としては、Ｎ，Ｎ’−メチレンビス（メタ）アクリルアミド、トリアリルアミン、ジメタクリル酸エチレングリコール、ジメタクリル酸ジエチレングリコール、ジメタクリル酸トリエチレングリコール、ジメタクリル酸テトラエチレングリコール、ジメタクリル酸−１，３−ブチレングリコール、ジ（メタ）アクリル酸ポリエチレングリコール、Ｎ−ビニル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチルアリルアクリルアミド、アクリル酸グリシジル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、アクロレイン、グリオキザール、ビニルトリメトキシシランなどがあるが、この場合の架橋剤としては、水溶性ポリビニル化合物がより好ましく、最も好ましいのは、Ｎ，Ｎ−メチレンビス（メタ）アクリルアミドである。又、ギ酸ナトリウム、イソプロピルアルコール、メタリルスルホン酸ナトリウム等の連鎖移動剤を併用することも架橋性を調節する手法として効果的である。添加率としては、単量体総量に対し０．００１〜１．０質量％、好ましくは０．０１〜０．１質量％存在させる。

【0020】

本発明における二液目に添加するカチオン性あるいは両性高分子凝集剤の分子量は重量平均分子量で４００万〜１０００万の範囲であり、６００万〜１０００万が好ましい。４００万より低いと凝集力が低下する結果、一液目の有機凝結剤添加によってアニオン電荷が中和された懸濁粒子の捕捉効果が弱まる。一方、１０００万より高いと形成フロックが大きくなり過ぎ、水分を過多に取り込んだ結果、脱水効果が低下するためである。又、二液目に添加するカチオン性あるいは両性高分子凝集剤の４質量％食塩水中に高分子濃度が０．５質量％になるように完全溶解したときの２５℃において回転粘度計にて測定した塩水溶液粘度は、３０〜１２０ｍＰａ・ｓの範囲であり、６０〜１２０ｍＰａ・ｓが好ましい。

【0021】

三液目として、カチオン性高分子凝集剤を添加する。これは、一般的に使用されているものが使用される。二液目で添加するカチオン性あるいは両性高分子凝集剤と同じ系統のカチオン性高分子凝集剤を使用することが好ましい。即ち、前記一般式（１）及び／又は前記一般式（２）で表されるカチオン性単量体、非イオン性単量体を構成成分とするカチオン性高分子凝集剤を使用する。一般式（１）及び／又は一般式（２）で表されるカチオン性単量体１０〜１００モル％、非イオン性単量体０〜９０モル％の範囲であるが、一般式（１）及び／又は一般式（２）で表されるカチオン性単量体は１０〜５０モル％が好ましく、１０〜４０モル％更に好ましい。前記一般式（３）で表されるアニオン性単量体を高分子凝集剤の効果を阻害しない範囲で含んでいても差し支えなく、好ましくは１０モル％以下、更に好ましくは５モル％以下である。

【0022】

本発明における三液目に添加するカチオン性高分子凝集剤の分子量は重量平均分子量で４００万〜１５００万であり、５００万〜１５００万が好ましい。４００万より低いと二液目のカチオン性あるいは両性高分子凝集剤添加により形成されたフロック間に作用する力が弱まり、１５００万より高いとフロック間に水分を過多に取り込んだ結果、脱水効果が低下するためである。

【0023】

本発明における有機凝結剤、二液目のカチオン性あるいは両性高分子凝集剤、及び三液目のカチオン性高分子凝集剤は、それぞれ原液のまま添加しても良いが、有機質汚泥への分散性を考慮すると、水で任意の割合で希釈または溶解して使用することが好ましい。水溶液濃度は、０．０５〜０．３質量％が好ましい。添加率は、汚泥のＳＳ濃度などにより異なるが、汚泥に対して通常１〜５０ｐｐｍ、好ましくは２〜２５ｐｐｍとするのが望ましい。

【0024】

本発明における脱水方法は、有機質汚泥に対し、有機凝結剤、カチオン性あるいは両性高分子凝集剤及びカチオン性高分子凝集剤の三液を使用するものである。これら三液をこの順序で添加することにより有機質汚泥、特に製紙スラッジの脱水処理効果が優れるものである。これらのうち、一液でも添加されない場合、あるいは添加順序が異なると脱水処理効果は低下する。従来、特開 ２００８-１９４６７７号公報や、特開２００８-１９４５５０号公報で開示されている様に、始めに添加する高分子凝集剤としては、一般的にノニオン性あるいはアニオン性が使用されてきた。これは、有機質汚泥、特に製紙スラッジは、アニオン性のコロイド性物質の含有量が少なく、パルプの様な不安定な懸濁物質が多く存在する結果、非イオン性水溶性高分子中のポリアクリルアミド構成単位が水素結合作用を発現させ、パルプ繊維を架橋吸着的に凝集させる機構が考えられていたためである。又、最後にカチオン性高分子凝集剤を添加するために、始めにカチオン性あるいは両性高分子凝集剤を使用しても大きな効果が得られないと推測されていたためである。これに対して、本発明における脱水方法では、始めに添加する高分子凝集剤は、ノニオン性あるいはアニオン性の高分子凝集剤ではなく、ある特定の組成を有するカチオン性あるいは両性高分子凝集剤を添加すると脱水効果が優れることを見出し発明に至ったものである。

【0025】

有機質汚泥とは、脱水がより困難な有機分比率の高い汚泥である。特に本発明における脱水方法が有効な有機質汚泥とは、具体的には有機物の指標となる汚泥のＶＳＳ（浮遊物質中の強熱減量、質量％対ＳＳ）が４５質量％以上の汚泥である。近年の有機質汚泥では、ＶＳＳやＶＴＳ（蒸発残留物中の強熱減量、質量％対ＴＳ）が増加する傾向にあり、これらに対応できる脱水方法が要望されており、特にＶＳＳが５０質量％以上において本発明の効果が顕著である。尚、汚泥の各種測定値は、定法（下水試験方法）に基づく測定による。適用可能な具体例としては、製紙工場排水処理により発生する製紙スラッジ、下水処理により発生する下水汚泥、屎尿処理汚泥等が挙げられる。

【実施例】

【0026】

以下、実施例によって本発明を更に詳しく説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に制約されるものではない。

【0027】

一液目に使用する市販の有機凝結剤を用意した。それぞれの試料の組成、物性を表１に示す。又、二液目及び三液目で使用する市販のＰＡＭ系高分子凝集剤を用意した。それぞれの試料の組成、物性を表２に示す。

【0028】

（表１）

【0029】

（表２）

ＤＭＱ；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リド
ＤＭＡＺ；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リド
ＡＡＣ；アクリル酸、ＡＡＭ；アクリルアミド
形態：Ｐ；粉末、Ｄ；塩水液中分散液、Ｅ；油中水型エマルジョン

【0030】

（実施例１）
製紙工場より発生する製紙スラッジ汚泥（ｐＨ：６．９、ＳＳ：８７５０ｐｐｍ、ＶＳＳ：５９．８質量％／ＳＳ、ＴＳ：９７５０ｐｐｍ）についてスクリュープレス脱水機を対象にした凝集試験および圧搾試験を実施した。当現場では、当該汚泥を対象とした脱水処方として、有機凝結剤１０ｐｐｍ＋ノニオン性高分子凝集剤８ｐｐｍ＋カチオン性高分子凝集剤１６ｐｐｍの三液処方が適用（添加率は何れも対汚泥）されており、最適添加率であることが判明している。この汚泥２００ｍＬをポリビーカーに取り、前記表−１の有機凝結剤、前記表−２の各種高分子凝集剤をそれぞれ０．２質量％に清水にて希釈したものを対汚泥に所定量添加し、撹拌して試験を実施した。一液目として有機凝結剤Ｇ−１を対汚泥１０ｐｐｍ添加しスパチュラにて４０回撹拌後、二液目に高分子凝集剤試料ＣＮ−１を対汚泥８ｐｐｍ添加しスパチュラで５０回撹拌した後、三液目に高分子凝集剤Ｃ−１を対汚泥１６ｐｐｍ添加しスパチュラで５０回撹拌した後、ビーカー移し替え撹拌６回を実施し、生成したフロックの大きさを観察後、４０メッシュのナイロン濾布により濾過、１０秒後の濾過量を測定した。又、濾過した凝集物をプレス圧４ｋｇ／ｃｍ^２で脱水してそのケーキ径を測定した後、脱水ケーキを１０５℃の乾燥機により１５時間乾燥することによりケーキ含水率を求めた。

【0031】

（実施例２〜１０）
実施例１と同様な汚泥を対象に同様な操作により、試験を実施した。結果を表３に示す。

【0032】

（比較例１〜９）
実施例１と同様な汚泥を対象に同様な操作により、本発明の範囲外の方法において試験を実施した。結果を表３に示す。

【0033】

（表３）

【0034】

本発明における脱水方法の実施例では、非常に強固な凝集フロック生成及び濾過速度の向上が確認されると共に、脱水ケーキに関する水切れの良さの指標であるプレス脱水後のケーキ径が小さくなると共にケーキ含水率の低下が得られた。一方、本発明の脱水方法とは異なる試料あるいは異なる添加順序の場合は、実施例と比べて１０秒後濾過量が少なく、ケーキ含水率は高い値を示した。又、二液目に添加する高分子凝集剤が、比較例８や９の様にカチオン性単量体１０モル％を超えるカチオン性高分子凝集剤の場合や、比較例５〜７の様にカチオン性単量体モル数とアニオン性単量体モル数との規定が、本発明における規定の範囲外となる場合も脱水効果が低下を示した。又、ノニオン性やアニオン性高分子凝集剤添加でも効果は低下を示した。

【0035】

（実施例１１）
製紙工場より発生する製紙スラッジ汚泥（ｐＨ：７．０、ＳＳ：２３０００ｐｐｍ、ＶＳＳ：６８．５質量％／ＳＳ、ＴＳ：２４２５０ｐｐｍ）についてスクリュープレス脱水機を対象にした凝集試験および圧搾試験を実施した。当現場では、当該汚泥を対象とした脱水処方として、有機凝結剤１０ｐｐｍ＋ノニオン性高分子凝集剤１２ｐｐｍ＋カチオン性高分子凝集剤２４ｐｐｍの三液処方が適用（添加率は何れも対汚泥）されており、最適添加率であることが判明している。この汚泥２００ｍＬをポリビーカーに取り、前記表−１の有機凝結剤、前記表−２の各種高分子凝集剤をそれぞれ０．２質量％に清水にて希釈したものを対汚泥に所定量添加し、撹拌して試験を実施した。一液目として有機凝結剤Ｇ−１を対汚泥１０ｐｐｍ添加しスパチュラにて４０回撹拌後、二液目に高分子凝集剤試料ＣＮ−１を１２ｐｐｍ添加しスパチュラで５０回撹拌した後、高分子凝集剤Ｃ−１を対汚泥２４ｐｐｍ添加しスパチュラで５０回撹拌した後、ビーカー移し替え撹拌６回を実施し、生成したフロックの大きさを観察後、４０メッシュのナイロン濾布により、１０秒後の濾過量を測定した。又、濾過した凝集物をプレス圧４ｋｇ／ｃｍ^２で脱水してそのケーキ径を測定した後、脱水ケーキを１０５℃の乾燥機により１５時間乾燥することによりケーキ含水率を求めた。

【0036】

（実施例１２〜１９）
実施例１１と同様な汚泥を対象に同様な操作により、試験を実施した。結果を表４に示す。

【0037】

（比較例１０〜１７）
実施例１１と同様な汚泥を対象に同様な操作により、本発明の範囲外の方法において試験を実施した。結果を表４に示す。

【0038】

（表４）

【0039】

本発明における脱水方法を用いた実施例では、ケーキ含水率が低下し脱水性が優れることが分かった。一方、本発明における脱水方法の範囲外の比較例では、実施例に比べて１０秒後濾過量が少なく、ケーキ含水率が高くなり、脱水効果が低下することが分かった。二液目に添加する高分子凝集剤が、ノニオン性やアニオン性の場合においても効果が低下を示した。又、比較例１６や１７の様にカチオン性単量体２０モル％のカチオン性高分子凝集剤添加時でも脱水効果は低下を示した。