(57)【要約】【課題】優れた脱水性を発揮する（特に、スクリュープレス型脱水機を用いた場合でも優れた脱水性を発揮する）高分子凝集剤を提供することである。【解決手段】水溶性高分子粉末を表面架橋させて得られることを特徴とする高分子凝集剤又は水溶性高分子粉末を加熱処理により表面架橋させて得られることを特徴とする高分子凝集剤を用いる。加熱処理の温度は１３０〜２６０℃が好ましい。水溶性高分子はカチオン性又は両性の水溶性高分子が好ましい。加熱処理が、脂肪族カルボン酸、脂肪族カルボン酸エステル、脂肪族カルボン酸アミド、脂肪族アルコール及び脂肪族アミンからなる群より選ばれる少なくとも１種の架橋補助剤の存在下に処理されることが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水溶性高分子粉末を表面架橋させて得られることを特徴とする高分子凝集剤。
【請求項２】
水溶性高分子粉末を加熱処理により表面架橋させて得られることを特徴とする高分子凝集剤。
【請求項３】
加熱処理の温度が１３０〜２６０℃である請求項２に記載の高分子凝集剤。
【請求項４】
水溶性高分子がカチオン性又は両性の水溶性高分子である請求項１〜３のいずれかに記載の高分子凝集剤。
【請求項５】
加熱処理が、脂肪族カルボン酸、脂肪族カルボン酸エステル、脂肪族カルボン酸アミド、脂肪族アルコール及び脂肪族アミンからなる群より選ばれる少なくとも１種の架橋補助剤の存在下に処理される請求項２〜４のいずれかに記載の高分子凝集剤。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載された高分子凝集剤と、有機性汚泥とを混合して脱水することを特徴とする有機性汚泥の脱水方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高分子凝集剤及び有機性汚泥の脱水方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
架橋構造を有する高分子凝集剤として、「（Ａ）水溶性カチオン性ビニル単量体及び（Ｂ）下記一般式（１）で表わされる水溶性ポリカチオン架橋剤を必須成分とし、適宜（Ｃ）水溶性アニオン性ビニル単量体及び（Ｄ）水溶性非イオン性単量体から選択される一種以上を加えた単量体混合物からなる高濃度の水溶液を重合させ、前記重合時の重合熱により前記水溶液の水分を蒸発させ、低含水率の重合物を得た後、適宜乾燥工程を経て細粒化して得たことを特徴とする架橋性イオン性水溶性高分子粉末(特許文献１）」や、「界面活性剤により水に非混和性有機液体を連続相、カチオン性単量体および複数の不飽和二重結合を有する多官能性単量体を必須として含む単量体混合物水溶液を分散相となるよう乳化し重合した後、得られる油中水滴型エマルジョン状液体を、乾燥工程を経ることによって造粒し製造したイオン性水溶性高分子であって、イオン性水溶性高分子の電荷内包率が３５％以上９０％以下であることを特徴とする粉末からなるイオン性水溶性高分子(特許文献２）」が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−０５９７１９号公報
【特許文献２】特開２００９−２８０６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の高分子凝集剤では、汚泥の脱水性が十分でない場合があり、特に、脱水率の向上させるためにスクリュープレス型脱水機が普及してきたが、このスクリュープレス型脱水機を用いた場合、従来の高分子凝集剤では脱水性が不十分なことが多いという問題がある。本発明の目的は、優れた脱水性を発揮する（特に、スクリュープレス型脱水機を用いた場合でも優れた脱水性を発揮する）高分子凝集剤を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の高分子凝集剤の特徴は、水溶性高分子粉末を表面架橋させて得られる点、又は水溶性高分子粉末を加熱処理により表面架橋させて得られる点を要旨とする。
【０００６】
本発明の有機性汚泥の脱水方法の特徴は、上記の高分子凝集剤と、有機性汚泥とを混合して脱水する点を要旨とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の高分子凝集剤は、優れた脱水性を発揮する。特に、スクリュープレス型脱水機を用いた場合でも優れた脱水性を発揮する。
【０００８】
本発明の有機性汚泥の脱水方法によると、上記の高分子凝集剤を用いるので、含水率の低い脱水ケーキを容易に得ることができる。特に、スクリュープレス型脱水機を用いた場合でも含水率の低い脱水ケーキを容易に得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
水溶性高分子粉末としては、公知の高分子凝集剤の粉末等が使用で、カチオン性、アニオン性、両性又は非イオン性の高分子凝集剤が含まれる（たとえば、高分子薬剤入門、４０９〜４１８頁、三洋化成工業株式会社、１９９２年発行、特開２００３−２５１１０７号公報、特開２０１２−８６１１７号公報等に記載されたもの）。
【００１０】
水溶性高分子粉末としては、脱水性の観点から、カチオン性又は両性の水溶性高分子が好ましく、さらに好ましくはカチオン性水溶性高分子、特に好ましくはトリメチルアンモニオエチルアクリレート／アクリルアミド共重合体｛単量体比率（トリメチルアンモニオエチルアクリレート／アクリルアミド）は４０〜９５／５〜６０が好ましく、さらに好ましくは６０〜９０／１０〜４０である。｝である。
【００１１】
水溶性高分子粉末の重量平均粒子径は、取り扱い性及び脱水性の観点から、０．５〜３ｍｍが好ましく、さらに好ましくは１〜２．５ｍｍである。
【００１２】
重量平均粒子径は、測定試料の粒度分布を測定し、対数確率紙｛横軸：粒径、縦軸：累積含有量（重量％）｝に、累積含有量と粒子径との関係をプロットし、累積含有量が５０重量％に対応する粒子径を求めることにより得られる。粒度分布は、ＪＩＳ Ｚ８８１５−１９９４に準拠して測定され、たとえば、内径１５０ｍｍ、深さ４５ｍｍのふるいを、目開きの狭いふるいを下にして重ね、一番上の最も目開きの広いふるいの上に、測定試料５０ｇを入れ、ふるい振動機にて１０分間ふるい、各ふるいの上に残った測定試料の重量を測定し、最初の測定試料の重量に基づく各ふるいの上に残った測定試料の重量％を求めることによって測定される。
【００１３】
水溶性高分子粉末の蒸発残分（ＥＲ）は、取り扱い性及び脱水性の観点から、８０〜９７重量％が好ましく、さらに好ましくは９０〜９６重量％である。蒸発残分（ＥＲ）は、１０５℃で９０分間加熱乾燥した前後の重量を用いて次式から算出される値である。
【００１４】
蒸発残分（ＥＲ）＝Ｂ×１００／Ａ
Ａ：加熱乾燥前の重量
Ｂ：加熱乾燥後の重量
【００１５】
本発明の高分子凝集剤は、水溶性高分子粉末を表面架橋させて得ることができれば、表面架橋の方法に制限はなく、たとえば、放射線（紫外線等）を照射する方法、加熱処理する方法、加熱しながら放射線を照射する方法及び架橋補助剤の存在下で加熱処理する方法等が適用できる。これらのうち、加熱処理する方法及び架橋補助剤の存在下で加熱処理する方法が好ましい。
【００１６】
放射線としては、紫外線（１００〜４００ｎｍの波長をもつ電磁波）の他、電子線も含まれる。放射線の照射時間は適宜決定できる。また、加熱しながら放射線を照射する場合も同様である。
【００１７】
加熱処理の温度(熱源の表面温度)は、１３０〜２６０℃が好ましく、さらに好ましくは１３５〜２４０℃、特に好ましくは１４０〜２３０℃である。
【００１８】
架橋補助剤としては、脂肪族カルボン酸、脂肪族カルボン酸エステル、脂肪族カルボン酸アミド、脂肪族アルコール及び脂肪族アミン、並びにラジカル発生剤の他に、公知｛たとえば、特開昭５９−１８９１０３号、特開昭５８−１８０２３３号、特開昭６１−１６９０３号、特開昭６１−２１１３０５号、特開昭６１−２５２２１２号、特開昭５１−１３６５８８号及び特開昭６１−２５７２３５号等｝の表面架橋剤｛多価グリシジル、多価アルコール、多価アミン、多価アジリジン、多価イソシアネート、シランカップリング剤及び多価金属等｝等が使用できる。
【００１９】
脂肪族カルボン酸としては、炭素数１２〜１８の脂肪族飽和カルボン酸及び炭素数１２〜１８の脂肪族不飽和カルボン酸が含まれる。
炭素数１２〜１８の脂肪族飽和カルボン酸としては、ドデカンカルボン酸、ヘキシルデカンカルボン酸及びオクタデカンカルボン酸（ステアリン酸）等が挙げられる。
【００２０】
炭素数１２〜１８の脂肪族不飽和カルボン酸としては、ドデセンカルボン酸、ヘキシルデセンカルボン酸、オクタデセンカルボン酸（オレイン酸）及び（７Ｚ，１２Ｒ）−１２−ヒドロキシオクタデカ−９−エノン酸（リシノール酸）等が挙げられる。
【００２１】
脂肪族カルボン酸エステルとしては、多価アルコールの脂肪族カルボン酸エステルが含まれる。
【００２２】
多価アルコールしては、２〜８価の多価アルコールが含まれ、エチレングリコール、ポリエチレングリコール（重合度４〜３０）、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビタン、ソルビタンのエチレンオキシド（４〜３０モル）付加体、ソルビトール及び蔗糖等が挙げられる。
【００２３】
多価アルコールの脂肪族カルボン酸エステルとしては、エチレングリコールモノドデカンカルボン酸エステル、グリセリンモノヘキシルデカンカルボン酸エステル、ソルビタンモノオクタデセンカルボン酸エステル（ソルビタンモノオレート）、ソルビタントリオクタデセンカルボン酸エステル（ソルビタントリオレート）、ポリオキシエチレンソルビタンモノオクタデセンカルボン酸エステル（ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート）、エチレングリコールモノオクタデセンカルボン酸エステル（エチレングリコールモノオレート）、グリセリンモノオクタデセンカルボン酸エステル（グリセリンモノオレート）、ソルビタンリシノール酸エステル及び蔗糖モノオクタデセンカルボン酸エステル（蔗糖モノオレート）等が挙げられる。
【００２４】
脂肪族カルボン酸アミドとしては、炭素数１２〜１８の脂肪族飽和カルボン酸アミド及び炭素数１２〜１８の脂肪族不飽和カルボン酸アミドが含まれる。
炭素数１２〜１８の脂肪族飽和カルボン酸アミドとしては、ドデカンカルボン酸アミド、ヘキシルデカンカルボン酸アミド及びオクタデカンカルボン酸アミド（ステアリン酸アミド）等が挙げられる。
【００２５】
炭素数１２〜１８の脂肪族不飽和カルボン酸アミドとしては、ドデセンカルボン酸アミド、ヘキシルデセンカルボン酸アミド及びオクタデセンカルボン酸アミド（オレイン酸アミド）等が挙げられる。
【００２６】
脂肪族アルコールとしては、炭素数１２〜１８の脂肪族飽和アルコール、炭素数１２〜１８の脂肪族不飽和アルコール及び糖類が含まれる。
炭素数１２〜１８の脂肪族飽和アルコールとしては、ドデカノール、ヘキシルデカノール及びオクタデカノール（ステアリルアルコール）等が挙げられる。
【００２７】
炭素数１２〜１８の脂肪族不飽和アルコールとしては、ドデセノール、ヘキシルデセノール及びオクタデセノール（オレイルアルコール）等が挙げられる。
【００２８】
糖類としては、糖及び糖アルコールを含み、蔗糖、トレハロース及びソルビトール等が挙げられる。
【００２９】
脂肪族アミンとしては、炭素数１２〜１８の脂肪族飽和アミン及び炭素数１２〜１８の脂肪族不飽和アミンが含まれる。
炭素数１２〜１８の脂肪族飽和アミンとしては、ドデシルアミン、ヘキシルデシルアミン及びオクタデシルアミン（ステアリルアミン）等が挙げられる。
【００３０】
炭素数１２〜１８の脂肪族不飽和アミンとしては、ドデセニルアミン、ヘキシルデセニルアミン、オレイルイミダゾリン及びオクタデセニルアミン（オレイルアミン）等が挙げられる。
【００３１】
ラジカル発生剤としては、過硫酸塩（過硫酸カリウム及び過硫酸アンモニウム塩等）、アゾ化合物（アゾビスイソブチロニトリル等）及び過酸化物（過酸化ベンゾイル及びクメンハイドロパーオキシド等）が含まれる。
【００３２】
架橋補助剤のうち、脂肪族カルボン酸、脂肪族カルボン酸エステル、脂肪族カルボン酸アミド、脂肪族アルコール及び脂肪族アミンからなる群より選ばれる少なくとも１種、並びにラジカル発生剤が好ましく、さらに好ましくは脂肪族不飽和カルボン酸、脂肪族不飽和カルボン酸エステル、脂肪族不飽和カルボン酸アミド、脂肪族不飽和アルコール及び脂肪族不飽和アミンからなる群より選ばれる少なくとも１種、並びにラジカル発生剤である。
【００３３】
架橋補助剤を用いる場合、この使用量は、水溶性高分子粉末の乾燥重量に基づいて、取り扱い性及び脱水性の観点から、１〜１５重量が好ましく、さらに好ましくは２〜８重量％である。なお、乾燥重量は１０５℃で９０分間加熱乾燥後の重量である。
【００３４】
架橋補助剤を用いる場合、水溶性高分子粉末と架橋補助剤とを均一混合してから加熱処理することが好ましい。
【００３５】
加熱処理は、加熱した板状、棒状、網状又は円筒状等の熱源表面に、水溶性高分子粉末を接触させることにより達成できる。すなわち、水溶性高分子粉末を熱源表面に対して動かしながら（流動させながら）接触させて、水溶性高分子粉末の表面に架橋構造を形成させる。
【００３６】
加熱処理時間は、水溶性高分子粉末の表面を加熱できれば制限はなく（水溶性高分子粉末の内部までを加熱する必要はない。）、粉末の処理量、装置形状、攪拌効率、温度等により適宜決定できる。ただし、水溶性高分子粉末表面と加熱面との静止状態での接触時間（静止接触時間という。）が長すぎると、分解や炭化が起こる場合がある。このため、水溶性高分子粉末と熱源との静止接触時間は、１０秒程度以下が好ましく、さらに好ましくは５秒程度以下、特に好ましくは２秒程度以下である。加熱処理の合計時間としては、たとえば、水溶性高分子粉末１ｋｇを流動させながら加熱処理する場合、１〜３０分程度が好ましく、さらに好ましくは３〜２０分程度である。
【００３７】
水溶性高分子粉末が表面架橋されると、水への溶解速度が著しく低下し、均一溶解(ゲル状未溶解物がなくなることを目視で確認)するまでの溶解時間が、表面架橋前に比べて少なくとも２倍になる。
【００３８】
本発明の高分子凝集剤には、溶解促進剤を含有させることができる。
【００３９】
溶解促進剤としては、本発明の高分子凝集剤を水に溶解させて使用する際、水への溶解を補助する目的で添加される添加剤であり、スルファミン酸、炭酸ナトリウム及び硫酸ナトリウム等が挙げられる。
【００４０】
溶解促進剤を含有する場合、溶解促進剤と、水溶性高分子粉末との混合は、水溶性高分子粉末の表面架橋前又は表面架橋後のいずれでもよい。
【００４１】
本発明の高分子凝集剤は、公知の高分子凝集剤の使用方法と同様にして用いられる。使用の際、必要に応じて、他の無機凝集剤（ポリ硫酸鉄、硫酸鉄及び塩化鉄等）や他の高分子凝集剤（特開２０１２-８６１１７号公報に記載されたもの等）等を併用してもよい。
【００４２】
本発明の高分子凝集剤を適用できる対象(被凝集体）としては、排水の生物学的処理により発生する有機性汚泥であれば制限なく、下水、屎尿及び／又は産業排水等の微生物処理から発生する有機性汚泥に適しており、下水の微生物処理から発生する混合生汚泥（余剰汚泥及び生汚泥の混合物に好適である。
【００４３】
本発明の有機性汚泥の脱水方法としては、有機性汚泥と上記の高分子凝集剤と混合して脱水すれば制限がなく公知の方法が適用できる。
【００４４】
脱水機としては脱水できれば制限なく、非ろ布式脱水機（遠心脱水機、スクリュープレス及び毛細管脱水機等）及びろ布式脱水機（ベルトプレス及びフィルタープレス等）のいずれにも適用できる。これらのうち、遠心脱水機及びスクリュープレスが効果的であり、さらにスクリュープレスが最適である。
【００４５】
本発明の高分子凝集剤の添加率（重量％／ＴＳ）は、有機性汚泥の種類や設備等により適宜決定することができるが、有機性汚泥の固形分（ＴＳ）重量当たり、０．３〜３重量％が好ましく、さらに好ましくは０．４〜２．５重量％、特に好ましくは０．５〜２．５重量％、最も好ましくは０．５〜１．４重量％である。この範囲であると、優れた脱水性を発現できる。
【００４６】
有機性汚泥の固形分（ＴＳ）は、下水道試験法（下巻）（日本下水道協会発行、１９９７年）に記載の方法に準拠して測定される。すなわち、有機汚泥の固形分は、１０５℃の順風乾燥機中で、恒量になるまで乾燥し、乾燥後の重量を計測することにより得られる。
【実施例】
【００４７】
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、特記しない限り、部は重量部を、％は重量％を意味する。
【００４８】
実施例及び比較例において使用したカチオン性の水溶性高分子粉末（ｋ１）〜（ｋ４）はそれぞれ次の通りである。
【００４９】
カチオン性の水溶性高分子粉末（ｋ１）：ジメチルアミノエチルアクリレート四級塩／アクリルアミド共重合体（単量体比８０／２０、重量平均粒子径１．５ｍｍ、蒸発残分９０．９％）
【００５０】
カチオン性の水溶性高分子粉末（ｋ２）：ジメチルアミノエチルアクリレート四級塩／アクリルアミド共重合体（単量体比６５／３５、重量平均粒子径１ｍｍ、蒸発残分９２％）
【００５１】
カチオン性の水溶性高分子粉末（ｋ３）：ジメチルアミノエチルアクリレート四級塩／アクリルアミド共重合体（単量体比９５／５、重量平均粒子径２．５ｍｍ、蒸発残分９７％）
【００５２】
カチオン性の水溶性高分子粉末（ｋ４）：ジメチルアミノエチルアクリレート四級塩／アクリルアミド共重合体（単量体比４０／６０、重量平均粒子径０．５ｍｍ、蒸発残分９６％）
【００５３】
カチオン性の水溶性高分子粉末（ｋ５）：ジメチルアミノエチルメタクリレート四級塩重合体（重量平均粒子径３ｍｍ、蒸発残分８０％）
【００５４】
＜実施例１＞
内壁温度を１４０℃に保ったステンレス製ビーカー（内径２５ｃｍ、深さ２３ｃｍ）に、カチオン性の水溶性高分子粉末（ｋ１）１ｋｇを入れ、２連式ハンドミキサー（ＭＫ−Ｈ３型、回転速度９５０ｒｐｍ、パナソニック株式会社）を用いて、カチオン性の水溶性高分子粉末（ｋ１）の全体を激しく｛粉末（ｋ１）のビーカー内壁面への静止接触時間が３秒を超えないように｝、２０分間攪拌して、本発明の高分子凝集剤（１）を得た。この高分子凝集剤（１）は、９２．１％の蒸発残渣をもっていた。また、高分子凝集剤（１）の０．２％水溶液の調製時間は、カチオン性の水溶性高分子粉末（ｋ１）の０．２％水溶液の調製時間の約２倍であった。
【００５５】
なお、０．２％水溶液の調製は、ジャーテスター（宮本理研工業株式会社製、形式ＪＭＤ−６ＨＳ−Ａ、２００ｒｐｍ）を用いて、２５℃で、５００ｇの水道水に１ｇの測定試料（高分子凝集剤又は水溶性高分子粉末）を投入し、投入開始から測定試料が溶解するまでの時間を計測した（以下、同じである。）。
【００５６】
＜実施例２＞
「カチオン性の水溶性高分子粉末（ｋ１）」を「カチオン性の水溶性高分子粉末（ｋ２）」に変更したこと及びステンレス製ビーカーの内壁温度を「１４０℃」から「１３５℃」に変更したこと以外、実施例１と同様にして、本発明の高分子凝集剤（２）を得た。この高分子凝集剤（２）は、９２．８％の蒸発残渣をもっていた。また、高分子凝集剤（２）の０．２％水溶液の調製時間は、カチオン性の水溶性高分子粉末（ｋ２）の０．２％水溶液の調製時間の約２．５倍であった。
【００５７】
＜実施例３＞
ステンレス製ビーカー（内径２５ｃｍ、深さ２３ｃｍ）に、カチオン性の水溶性高分子粉末（ｋ１）１ｋｇ、ソルビタンモノオレート９０ｇ及び過硫酸アンモニウム１０ｇを入れて均一混合した後、ビーカーの内壁温度を２４０℃に昇温し、この温度で２連式ハンドミキサー（ＭＫ−Ｈ３型、回転速度９５０ｒｐｍ、パナソニック株式会社）を用いて、カチオン性の水溶性高分子粉末（ｋ１）の全体を激しく｛粉末（ｋ１）のビーカー内壁面への静止接触時間が２秒を超えないように｝、１０分間攪拌して、本発明の高分子凝集剤（３）を得た。この高分子凝集剤（３）は、９３．２％の蒸発残渣をもっていた。また、高分子凝集剤（３）の０．２％水溶液の調製時間は、カチオン性の水溶性高分子粉末（ｋ１）の０．２％水溶液の調製時間の約２倍であった。
【００５８】
＜実施例４＞
ステンレス製ビーカー（内径２５ｃｍ、深さ２３ｃｍ）に、カチオン性の水溶性高分子粉末（ｋ２）１ｋｇ、ソルビタンモノオレート７５ｇ及び過硫酸アンモニウム１０ｇを入れて均一混合した後、ビーカーの内壁温度を２３０℃に昇温し、この温度で２連式ハンドミキサー（ＭＫ−Ｈ３型、回転速度９５０ｒｐｍ、パナソニック株式会社）を用いて、カチオン性の水溶性高分子粉末（ｋ２）の全体を激しく｛粉末（ｋ２）のビーカー内壁面への静止接触時間が２秒を超えないように｝、１０分間攪拌して、本発明の高分子凝集剤（４）を得た。この高分子凝集剤（４）は、９３．２％の蒸発残渣をもっていた。また、高分子凝集剤（４）の０．２％水溶液の調製時間は、カチオン性の水溶性高分子粉末（ｋ２）の０．２％水溶液の調製時間の約２．８倍であった。
【００５９】
＜実施例５＞
ステンレス製ビーカー（内径２５ｃｍ、深さ２３ｃｍ）に、カチオン性の水溶性高分子粉末（ｋ１）１ｋｇ、ソルビタンモノオレート５５ｇ及びオレイルイミダゾリン２０ｇを入れて均一混合した後、ビーカーの内壁温度を１４０℃に昇温し、この温度で２連式ハンドミキサー（ＭＫ−Ｈ３型、回転速度９５０ｒｐｍ、パナソニック株式会社）を用いて、カチオン性の水溶性高分子粉末（ｋ１）の全体を激しく｛粉末（ｋ１）のビーカー内壁面への静止接触時間が５秒を超えないように｝、２０分間攪拌して、本発明の高分子凝集剤（５）を得た。この高分子凝集剤（５）は、９３．７％の蒸発残渣をもっていた。また、高分子凝集剤（５）の０．２％水溶液の調製時間は、カチオン性の水溶性高分子粉末（ｋ１）の０．２％水溶液の調製時間の２倍以上であった。
【００６０】
＜実施例６＞
ステンレス製ビーカー（内径２５ｃｍ、深さ２３ｃｍ）に、カチオン性の水溶性高分子粉末（ｋ１）１ｋｇ、蔗糖モノオレート１５ｇ及び過硫酸アンモニウム４ｇを入れて均一混合した後、ビーカーの内壁温度を２６０℃に昇温し、この温度で２連式ハンドミキサー（ＭＫ−Ｈ３型、回転速度９５０ｒｐｍ、パナソニック株式会社）を用いて、カチオン性の水溶性高分子粉末（ｋ１）の全体を激しく｛粉末（ｋ１）のビーカー内壁面への静止接触時間が１秒を超えないように｝、１分間攪拌して、本発明の高分子凝集剤（６）を得た。この高分子凝集剤（６）は、９４％の蒸発残渣をもっていた。また、高分子凝集剤（６）の０．２％水溶液の調製時間は、カチオン性の水溶性高分子粉末（ｋ１）の０．２％水溶液の調製時間の２倍以上であった。
【００６１】
＜実施例７＞
ステンレス製ビーカー（内径２５ｃｍ、深さ２３ｃｍ）に、カチオン性の水溶性高分子粉末（ｋ３）１ｋｇ、ソルビタンモノオレート１０ｇ及びクメンハイドロパーオキシド４０ｇを入れて均一混合した後、ビーカーの内壁温度を１３０℃に昇温し、この温度で２連式ハンドミキサー（ＭＫ−Ｈ３型、回転速度９５０ｒｐｍ、パナソニック株式会社）を用いて、カチオン性の水溶性高分子粉末（ｋ３）の全体を激しく｛粉末（ｋ３）のビーカー内壁面への静止接触時間が１０秒を超えないように｝、１５分間攪拌して、本発明の高分子凝集剤（７）を得た。この高分子凝集剤（７）は、９７．５％の蒸発残渣をもっていた。また、高分子凝集剤（７）の０．２％水溶液の調製時間は、カチオン性の水溶性高分子粉末（ｋ３）の０．２％水溶液の調製時間の２倍以上であった。
【００６２】
＜実施例８＞
ステンレス製ビーカー（内径２５ｃｍ、深さ２３ｃｍ）に、カチオン性の水溶性高分子粉末（ｋ４）１ｋｇ、ソルビタンモノステアレート１３０ｇ及びアゾビスイソブチロニトリル１０ｇを入れて均一混合した後、ビーカーの内壁温度を１５０℃に昇温し、この温度で２連式ハンドミキサー（ＭＫ−Ｈ３型、回転速度９５０ｒｐｍ、パナソニック株式会社）を用いて、カチオン性の水溶性高分子粉末（ｋ４）の全体を激しく｛粉末（ｋ４）のビーカー内壁面への静止接触時間が２秒を超えないように｝、１０分間攪拌して、本発明の高分子凝集剤（８）を得た。この高分子凝集剤（８）は、９３．５％の蒸発残渣をもっていた。また、高分子凝集剤（８）の０．２％水溶液の調製時間は、カチオン性の水溶性高分子粉末（ｋ４）の０．２％水溶液の調製時間の２倍以上であった。
【００６３】
＜実施例９＞
ステンレス製ビーカー（内径２５ｃｍ、深さ２３ｃｍ）に、カチオン性の水溶性高分子粉末（ｋ５）１ｋｇ、ソルビタントリオレート５０ｇ及び過硫酸アンモニウム１３．５ｇを入れて均一混合した後、ビーカーの内壁温度を１９０℃に昇温し、この温度で２連式ハンドミキサー（ＭＫ−Ｈ３型、回転速度９５０ｒｐｍ、パナソニック株式会社）を用いて、カチオン性の水溶性高分子粉末（ｋ５）の全体を激しく｛粉末（ｋ５）のビーカー内壁面への静止接触時間が２秒を超えないように｝、３０分間攪拌して、本発明の高分子凝集剤（９）を得た。この高分子凝集剤（９）は、９２％の蒸発残渣をもっていた。また、高分子凝集剤（９）の０．２％水溶液の調製時間は、カチオン性の水溶性高分子粉末（ｋ５）の０．２％水溶液の調製時間の２倍以上であった。
【００６４】
＜比較例１〜４＞
カチオン性の水溶性高分子粉末（ｋ１）〜（ｋ４）のいずれかをそのまま比較用の高分子凝集剤とした。
【００６５】
＜脱水性の評価＞
実施例又は比較例で得た高分子凝集剤を、それぞれ水道水に溶解して、０．２％の水溶液からなる評価試料をそれぞれ調製した。
Ａ衛生センターで採取した余剰汚泥（ｐＨ６．９、ＴＳ２．４％、有機分７１％）と同じく生汚泥（ｐＨ７．１、ＴＳ２．３％、有機分６８％）とをＴＳ比で１／１で混合した混合生汚泥（ｐＨ７．０、ＴＳ２．３５％、有機分６９％）に、ポリ硫酸鉄(濃度１１％、日鉄鉱業株式会社）を汚泥に対して１０００ｐｐｍになるように添加混合してから、評価試料(高分子凝集剤の０．２％水溶液)を１．２５％／汚泥ＴＳとなるように汚泥に添加して、ジャーテスター（宮本理研工業株式会社製、形式ＪＭＤ−６ＨＳ−Ａ）で攪拌混合し、以下の方法により、フロック粒径、ろ液量、ろ液ＳＳ及びケーキ含水率を測定し、下表に示した。
【００６６】
なお、ｐＨ、ＴＳ、有機分、総アルカリ度は、「下水試験方法」（社団法人日本下水道協会、１９９７年発行）に記載された方法に準拠して測定した。
【００６７】
＜フロック粒径＞
ジャーテスター（宮本理研工業株式会社製、形式ＪＭＤ−６ＨＳ−Ａ）に、塩化ビニル樹脂製の板状攪拌羽根（直径５ｃｍ、高さ２ｃｍ、厚さ０．２ｃｍ）２枚を十字状に上下に取り付け、３００ｍＬビーカーに余剰・凝沈混合汚泥２００ｍＬを入れ、３００ｍＬビーカーをジャーテスターにセットして、評価用の希釈水溶液を添加した後、７００ｒｐｍで２０秒間攪拌してから攪拌を止めて、目視にて、フロック粒径（１）（ｍｍ）を測定した。
引き続き、再度７００ｒｐｍで２０秒間攪拌してから攪拌を止めて、目視にて、フロック粒径（２）（ｍｍ）を測定した。
【００６８】
＜ろ液量、ろ液ＳＳ＞
フロック粒径を測定した後、引き続き、ろ布（敷島カンバス株式会社製、Ｔ−１１８９、直径９ｃｍの円形状）をヌッチェ漏斗に敷いて、ろ液を受けるための３００ｍｌメスシリンダをセットして、フロック粒径を測定した後の余剰・凝沈混合汚泥をろ過して、６０秒間のろ液を計測した。
また、得られたろ液のＳＳ（ｐｐｍ）を「下水試験方法」（社団法人日本下水道協会、１９９７年発行）に記載された方法に準拠して測定した。
【００６９】
＜ケーキ含水率＞
ろ液量、ろ液ＳＳを測定した後、引き続き、ろ布上に残った汚泥を小型圧搾機で１分間脱水して、ケーキを得た。このケーキ約３ｇをシャーレに秤量（ｗ１）してから、順風乾燥機内（１０５±５℃で８時間）で乾燥した後、乾燥ケーキの重量（ｗ２）を測定して、次式からケーキ含水率（％）を算出した。
【００７０】
（ケーキ含水率）＝（ｗ１−ｗ２）×１００／ｗ１
【００７１】
【表１】
2015171671.tif 000002
【００７２】
本発明の高分子凝集剤を用いると、強固な巨大フロックが生成した。その結果、ろ水量が大きく、ろ水ＳＳが低く、ケーキ含水率が顕著に低下した。