(57)【要約】【課題】  効率良く無機汚泥のケーキ含水率をさらに低減できるフィルタープレス用無機汚泥脱水剤及び無機汚泥処理方法を提供すること。【解決手段】曇点が５０℃以下の非イオン性ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテルを含むフィルタープレス用無機汚泥脱水剤；前記フィルタープレス用無機汚泥脱水剤を無機汚泥に添加し、フィルタープレスにて脱水する無機汚泥の脱水ケーキの製造方法；曇点が５０℃以下の非イオン性ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテルを添加し、フィルタープレスにて脱水する無機汚泥ケーキの脱水方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
曇点が５０℃以下の非イオン性ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテルを含むフィルタープレス用無機汚泥脱水剤。
【請求項２】
前記非イオン性ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテルが、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルである請求項１記載のフィルタープレス用無機汚泥脱水剤。
【請求項３】
前記アルキレン基又はアルケニル基の炭素数が８〜２４であり、アルキレンオキサイドの炭素数が２〜４であり、アルキレンオキサイド付加モル数は２〜２０モルである請求項１又は２記載のフィルタープレス用無機汚泥脱水剤。
【請求項４】
前記非イオン性ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテルのＨＬＢが１０〜１３である及び／又は曇点が１０〜４０℃である請求項１〜３の何れか１項記載のフィルタープレス用無機汚泥脱水剤。
【請求項５】
前記無機汚泥の粒子密度が、１ｇ／ｃｍ３以上である請求項１〜４の何れか１項記載のフィルタープレス用無機汚泥脱水剤。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項記載のフィルタープレス用無機汚泥脱水剤を無機汚泥に添加し、フィルタープレスにて脱水する無機汚泥の脱水ケーキの製造方法。
【請求項７】
曇点が５０℃以下の非イオン性ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテルを添加し、フィルタープレスにて脱水する無機汚泥ケーキの脱水方法。
【請求項８】
前記非イオン性ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテルが、請求項２〜４記載のものである請求項７記載の無機汚泥ケーキの脱水方法。
【請求項９】
前記非イオン性ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテルを無機汚泥に１０〜３００ｍｇ／Ｌ添加し、フィルタープレスにて脱水する請求項６〜８の何れか１項記載の無機汚泥ケーキの脱水方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、フィルタープレス用無機汚泥脱水剤、これを用いた脱水ケーキの製造方法及び脱水方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種産業の工場、企業、学校など、廃水が発生する場所には、排水処理装置が設置され、排水水質が確保されている。
排水に含まれる固形物（汚泥）は、固液分離、濃縮、脱水工程を経て、脱水処理されている。汚泥は産業廃棄物に区分される。産業廃棄物は、１年間に約４億トン発生しており、４０００万トンが埋立て処分されている。この埋立処分場は残余容量が不足しており、産業廃棄物の削減は急務である。従って、排水処理工程から発生する汚泥を減容化するために、脱水処理が施されている。この脱水処理により、汚泥の発生量を著しく減少させることができ、脱水処理は広く浸透している処理工程である。
そして、一定量の固形物を脱水処理する場合、脱水ケーキの含水率は低いほど、その発生量は少なくなる。通常、処分する汚泥は大量に発生するため、数％でも発生量を低減することができれば、産業廃棄物の削減において非常に大きな効果と言える。よって、汚泥の減容化処理の効果を最大限に得るためには、より効率のよい脱水を行い脱水ケーキの含水率を下げることが望まれる。
【０００３】
このような汚泥には様々な性状のものが存在する。この汚泥は、下水処理場、し尿処理場から発生する有機物主体の汚泥（以下、「有機汚泥」という）、また金属の研磨排水や建設現場から発生する無機物を多く含む排水から発生する無機物主体の汚泥（以下、「無機汚泥」という）に大きく分けられている。
そして、有機汚泥は、高分子系脱水剤を用いて固形分を凝集させ、ベルトプレス、スクリュープレス等の脱水機で脱水処理されることが大半である。一方、無機汚泥は、無処理、又はポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）、消石灰等の無機系の脱水助剤を添加して、脱水される方式が一般的である。
【０００４】
特許文献１には、２０，０００〜１，０００，０００の分子量を有する水溶性陽イオンポリマーの顔料のドライトンあたり０．１〜６．０ポイントの活性ポリマーを、脱水操作に先立って、スラリーに添加することを特徴とする、ろ過ケーキを得るための、クレー、二酸化チタン又は炭酸カルシウムの如き顔料の水性スラリーの脱水率の改善方法が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、（Ａ）（イ）第三級アミノ基を有する構成単位と（ロ）第四級アンモニウム基を有する構成単位とから成るカチオン性構成単位、（Ｂ）アニオン性構成単位及び（Ｃ）ノニオン性構成単位を、これらの合計量に基づき、それぞれ１０〜８０モル％、５〜４０モル％及び０〜８５％モル％の割合で含有し、かつ（イ）構成単位と（ロ）構成単位とのモル比が１０：９０ないし９０：１０の範囲にある両性高分子重合体を含有することを特徴とする汚泥脱水剤が開示されている。
【０００６】
また、特許文献３には、１〜４０ｄｌ／ｇの固有粘度を有し、固有粘度から換算される重量平均分子量（ＭＷ）とメンブラン式浸透圧測定法による数平均分子量（Ｍｎ）との比（ＭＷ／Ｍｎ）が１〜５０である、水溶性不飽和モノマーを構成単位とする（共）重合体（Ａ）からなることを特徴とする高分子凝集剤が開示されている。これを使用する従来技術は、下水汚泥の脱水用、産業排水の凝集沈殿用、製紙工場でのろ水歩留向上又は紙力増強用、石油の三次回収用等に有用な高分子凝集剤の使用に関するものである。
【０００７】
また、特許文献４には、無機汚泥に前もって金属塩を添加混合し、アクリル酸ヒドラジド系ポリマー及びアニオン系ポリマーを添加して凝集させ、脱水ケーキを得る方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭５７−４８３４０号公報
【特許文献２】特開平０３−１８９０００号公報
【特許文献３】特開２００８−２９６１５４号公報
【特許文献４】特開平０６―３０４６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
有機汚泥の脱水処理方法は、種々の高分子の開発に伴い、様々な改良が進められてきたが、更なる無機汚泥の脱水性の改善検討は、有機汚泥処理方法と比較すると積極的に実施されていなかったのが実状である。
このため、さらなる無機汚泥の脱水ケーキ含水率を効率良く低減できる無機汚泥脱水剤や無機汚泥処理方法が望まれている。
そして、本開示は、効率良く無機汚泥のケーキ含水率をさらに低減できるフィルタープレス用無機汚泥脱水剤及び無機汚泥処理方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述のように、無機汚泥の処理方法として、塩化アルミニウム等の金属塩を使用し、金属塩を含む無機凝集剤を無機汚泥に添加した後に脱水するのが従来技術である。この処理方法は、この金属塩による荷電中和による粒子の分散抑制と脱水促進を期待するものである。しかし、実際には、この方法では、無機凝集剤に由来する金属水酸化物が発生し、却って脱水ケーキ量を増やすことになるため、好ましくない。
また、消石灰等を脱水助剤として汚泥に添加し、脱水する処理方法もあるが、この処理方法は、添加した脱水助剤がスラッジとして脱水ケーキ量を増加させるため、好ましくない。
【００１１】
特に、無機汚泥の脱水処理中には、汚泥粒子がろ布に目詰りする又は高分子凝集剤を使用した場合には、この高分子凝集剤がろ布目詰りの原因になり、十分な脱水を行えず、高い含水率でケーキが排出されるという問題点がある。また、有機汚泥と高い割合で混合された無機汚泥は、十分なろ過速度が確保できないことから長時間の脱水が必要となり、脱水の時間短縮化が望まれているという実状がある。
【００１２】
また、一般的な汚泥の脱水機として、ろ布に付着させた汚泥中の水分を真空により吸引し脱水する真空脱水機、また、ろ布の間に汚泥を圧入し、さらに圧力をかけて圧搾することにより脱水するフィルタープレス（加圧脱水）機が挙げられる。
真空脱水機は、操作圧力が０．１ＭＰａ程度であるため難脱水性の汚泥の処理への適用は困難であるが、無機汚泥のようにろ過の容易な汚泥の大量処理に向いている。一方、フィルタープレス機は、脱水時の圧力は０．４〜１．５ＭＰａと高く、無機汚泥の含水率を低下させることが可能な脱水機であるが、含水率の低下を目的に高圧で処理すると、汚泥粒子が強くろ布に押し付けられ、汚泥粒子による目詰りが発生し、含水率を低下させることには限界があった。
【００１３】
また、上述の如く、数多くの様々な物性を有する高分子系脱水剤を無機汚泥に使用することが提案されている。しかしながら、高分子系脱水剤の高分子系物質そのものに粘度があるために、これがろ布に付着する問題は避けられないという実状がある。
このように、より短時間の脱水が可能であるフィルタープレスを無機汚泥の処理方法にて用いることは、却って目詰り等作業効率を低下させるという技術的困難性が伴う。
【００１４】
ところが、意外にも、本発明者らは、鋭意検討を行った結果、非イオン性のポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテルを用いると、目詰り等の問題が生じやすいフィルタープレス脱水でも良好に加圧脱水することが可能となり、無機汚泥のケーキ含水率を効率良く低減できること、さらに曇点が５０℃以下のものがより良好であることを見出した。
すなわち、曇点が５０℃以下の非イオン性のポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテルは、合成高分子系凝集剤・脱水剤ではない素材でありながら、フィルタープレス脱水の加圧圧力に適した脱水剤とすることが可能であることを見出した。
【００１５】
従って、本開示は、曇点が５０℃以下の非イオン性ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテルを含むフィルタープレス用無機汚泥脱水剤を提供するものである。
また、本開示は、前記フィルタープレス用無機汚泥脱水剤を無機汚泥に添加し、フィルタープレスにて脱水する無機汚泥の脱水ケーキの製造方法を提供することも可能である。
また、本開示は、曇点が５０℃以下の非イオン性ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテルを無機汚泥に添加し、フィルタープレスにて脱水する無機汚泥ケーキの脱水方法を提供することも可能である。
前記非イオン性ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテルが、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルであるのが好ましい。
前記非イオン性ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテルが、アルキレン基又はアルケニル基の炭素数が８〜２４であり、アルキレンオキサイドの炭素数が２〜４であり、アルキレンオキサイド付加モル数は２〜２０モルであるのが、脱水性能向上と発泡性低減の点で、好ましい。
前記非イオン性ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテルのＨＬＢが１０〜１３である又は曇点が１０〜４０℃であるのが好ましい。
前記無機汚泥の粒子密度が、１ｇ／ｃｍ３以上であるのが好ましい。
前記非イオン性ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテルを無機汚泥に１０〜３００ｍｇ／Ｌ添加し、フィルタープレスにて脱水するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本開示を用いれば、より効率良く脱水にて無機汚泥のケーキ含水率をさらに低減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本開示の無機汚泥処理水系の一態様の工程系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本開示の非イオン性ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテルは、特に限定されない。
なお、本開示の非イオン性ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテルは、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル、及びポリオキシアルキレンアルキルエーテル・ポリオキシアルキレンアルケニルエーテルの混合物の何れでもよい。
前記非イオン性ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテルは、アルキレン基又はアルケニル基の炭素数が６〜２４（好適には８〜２４）であり、アルキレンオキサイドの炭素数が２〜４であり、アルキレンオキサイド付加モル数は２〜１００モル（好適には２〜５０モル）であるのが好ましい。アルキレンオキサイドの付加形態は、単独状、ブロック状、ランダム状の何れでもよい。
また、前記アルキレン基及びアルケニル基は、直鎖及び／又は分岐鎖の何れでもよい。このときの本開示の非イオン性ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテルは、前記アルキレン基又はアルケニル基が、直鎖型のもの、分岐鎖型のもの、及び直鎖型・分岐鎖の混合型のものの何れでもよい。
【００１９】
さらに、前記非イオン性ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテルは、下記の一般式［１］で表される化合物であるのが好ましい。
【００２０】
Ｒ１Ｏ（ＡＯ）ｐＨ          ・・・［式１］
前記式１中、Ｒ１は、炭素数６〜２４のアルキル基又はアルケニル基であり、Ａは炭素数２〜４のアルキレン基、ｐは２〜５０である。アルキレンオキサイド（ＡＯ）の付加形態は、単独状、ブロック状、ランダム状の何れでもよい。
【００２１】
さらに、前記非イオン性ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテルは、下記の一般式［２］で表される化合物であるのが好ましい。
【００２２】
Ｒ１Ｏ［（ＥＯ）ｍ（ＰＯ）ｎ］Ｈ          ・・・［式２］
前記式２中、Ｒ１は、炭素数８〜２２のアルキル基又はアルケニル基である。また、ＥＯはオキシエチレン基であり、ＰＯはオキシプロピレン基であり、ｍはオキシエチレン基の付加モル数で１〜２５であり、ｎはオキシプロピレン基の付加モル数で０〜２５であり、ＥＯとＰＯの付加状態は、ランダム状であってもブロック状であってもよい。
【００２３】
さらに、前記式２において、Ｒ１は、炭素数１０〜１６のアルキル基又はアルケニル基であるのが好ましい。この範囲を外れると脱水性能が低下したり、発泡等の問題が生じたりする。前記炭素数は、８〜１４、より１０〜１４、さらに１２〜１３とするのが好ましい。また、前記アルキル基又はアルケニル基のうち、アルキル基が好ましい。
【００２４】
前記式２において、ｍは、オキシエチレン基の付加モル数で１〜２０であるのが好ましく、より１〜１０、さらに５〜１０であるのが好ましい。また、ｎは、オキシプロピレン基の付加モル数で０〜２０であるのが好ましく、より０〜１０、さらに０〜５、よりさらに１〜５であるのが好ましい。このとき、ｍ＋ｎは、２〜４０であるのが好ましく、より２〜２０、さらに６〜１０であるのが好ましく、よりさらに７〜９、特に８であるのが好ましい。
【００２５】
本開示に使用する非イオン性ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテルは、脂肪族アルコール類に酸化エチレン又は酸化プロピレン、或いはそれらの両方を付加して得ることが可能である。なお、市販品を使用してもよい。
【００２６】
前記脂肪族アルコール類の炭化水素基は、飽和又は不飽和、直鎖又は分岐鎖の何れでもよい。前記脂肪族アルコール類として、例えば、ラウリルアルコール（ドデシルアルコール）、トリデシルアルコール、ミリスチルアルコール（テトラデカン−１−オール）、ペンタデシルアルコール、セチルアルコール、ヘプタデシルアルコール、ステアリルアルコール、ノナデシルアルコール、エイコシルアルコール、イソデシルアルコール、イソドデシルアルコール、イソトリデシルアルコール等が挙げられる。また、天然由来油脂を還元したアルコール類、例えば、ヤシ油還元アルコール等でもよい。これらは単独で又は２種以上を組み合わせて使用してもよい。
なお、直鎖及び分岐鎖アルコールの各量を調整することにより、直鎖型、分岐鎖型、直鎖・分岐鎖型の炭化水素基（アルキル基又はアルケニル基）を有する化合物とすることが可能である。
【００２７】
これによって得られる化合物のエチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドの付加の形態には特に制限はなく、例えば、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドを完全にランダム状に付加することができ、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドを任意の個数及び順序のブロックに分けてブロック状に付加することができ、又は、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドがランダム状に付加したブロックとエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイドのみからなるブロックを形成したブロック状に付加することができる。
【００２８】
より具体的な製造の一例として、前記非イオン性ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテルは、炭素数８〜２２の脂肪族アルコール類に、触媒の存在下で、加圧加熱条件下にて、エチレンオキサイド０〜２０モル及びプロピレンオキサイド０〜２０モル（エチレンオキサイド１モル以上が好適）を付加することにより、得ることができる。
【００２９】
前記非イオン性ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテル（以下、「本開示の化合物」ともいう）は、無機汚泥に添加し、必要に応じて混合し、さらにフィルタープレスにて脱水することによって、無機汚泥の脱水をすることが可能である。また、これにより、脱水ケーキの含水率を良好に低減させること、すなわち無機汚泥ケーキの脱水を良好にすることが可能である。また、これにより、無機汚泥ケーキの含水率の低減した脱水ケーキを製造することも可能である。
このことから、前記非イオン性ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテルは、脱水剤、特に無機汚泥脱水剤として使用することができ、さらにこれらの剤を製造するために使用することができる。そして、前記非イオン性ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテルを含む無機汚泥脱水剤（以下、「本開示の無機汚泥脱水剤」ともいう）を、無機汚泥の脱水ケーキの製造に使用することが可能である。特に、フィルタープレス用の無機汚泥脱水剤として使用するのが好適である。
【００３０】
本開示の無機汚泥脱水剤は、前記非イオン性ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテルの他、本技術の効果が損なわれない範囲において任意成分を適宜配合してよい。前記任意成分として、例えば、ホスホン酸等の分散剤、高分子凝集剤、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）等の無機凝集剤等が挙げられる。
また、本開示の化合物の形態は、液体、固体、ペースト状等の何れのものでもよく、使用時には、無機汚泥との混合が行い易いため、液体が望ましい。
本開示の無機汚泥脱水剤に使用する本開示の化合物が非イオン性であることから、イオン性界面活性剤のような発泡の問題が生じないため、これを回避することができ、脱水汚泥の発泡、脱水ろ液の発泡問題も起こりにくいという利点がある。よって、本開示の化合物は、無機汚泥処理水系において作業効率やコスト等の点から有利である。
【００３１】
また、本開示の無機汚泥脱水剤のＨＬＢは１０〜１３程度であれば好ましく、より好ましくは１１〜１２であり、脱水効率が高まるので、好適である。
また、本開示の無機汚泥脱水剤の曇点は、前記非イオン性ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテル２質量％を含む水溶液のときに、５０℃以下であるのが好ましく、より好ましくは１０〜４０℃、さらに好ましくは２０〜４５℃、よりさらに好ましくは２０〜４０℃である。雲点が低いと、廃水処理の脱水原泥に対し、容易に溶解でき、脱水促進効果が得られやすいので好適である。
【００３２】
以下、本開示の化合物又はこれを含む無機汚泥脱水剤（以下、「本開示の化合物等」ともいう）の使用方法について、図１を参照しながら、説明する。より具体的には、無機汚泥の処理方法、無機汚泥の脱水ケーキの製造方法、無機汚泥ケーキの脱水方法について説明する。
【００３３】
本開示の化合物等を、無機汚泥に対して添加し、フィルタープレスにて脱水し、無機汚泥の脱水ケーキを得る。
【００３４】
ここで、「無機汚泥」とは、ガラス製造工場や金属処理工場から排出される金属研磨汚泥、電子産業で発生するフッ化カルシウム汚泥、製鉄所汚泥、化学工場から排出される無機物を主体とした汚泥、建設現場で発生する土粒子を主体とした汚泥等に適用できる。
本開示において、有機物の含有量が少ない無機汚泥が好ましい。
本開示において、無機汚泥とは熱灼減量１５質量％未満の汚泥で、熱灼減量は、平成２年衛環第２２号の別紙２に規定される方法に準じる。
【００３５】
また、本開示は、粒子密度が、好ましくは１ｇ／ｃｍ３以上、より好ましくは２ｇ／ｃｍ３以上の汚泥に対して、無機汚泥のケーキ含水率をさらに低減することが可能であるので、効果的である。
なお、無機汚泥の粒子密度の上限値は、一般的に４ｇ／ｃｍ３程度であるが、これ以下であれば、粒子自体に十分な強度があり、フィルタープレスで加圧しても、粒子がつぶれて目詰りすることは少なく、本技術によって脱水性を改善することで更なる含水率低下が達成できる点で有利である。
ここで、粒子密度は、対象とする汚泥の比重と固形分濃度から算出することが可能であり、以下の計算式で算出することが可能である。
（粒子密度：ｇ／ｃｍ３）＝｛（汚泥の比重：ｔ／ｍ３）×（固形分濃度：％）｝÷｛［（汚泥の比重：ｔ／ｍ３）×（固形分濃度：％）］−１００×［（汚泥の比重：ｔ／ｍ３）−１］｝・・・数式（１）
また、本技術を行う上で、汚泥のｐＨは特に限定されないが、好ましくはアルカリ領域、より好ましくは８〜１２、さらに好ましくは８〜１０であるのが好適である。また、本技術を効率良く行う上で、汚泥の含水率は、特に限定されないが、好ましくは５０％以上、より好ましくは６０〜９０％であるのが好適であり、また汚泥の比重は、１〜１．３程度であるのが好適である。
【００３６】
本開示の化合物の添加量は、好ましくは５〜５００ｍｇ／Ｌ、より好ましくは１０〜３００ｍｇ／Ｌとするのが好適である。
また、本開示の無機汚泥脱水剤を本開示の化合物２質量％の溶液としている際には、この原液のまま使用してもよく、また希釈して使用してもよい。このときの希釈倍率は、水と混合した際のゲル化を抑制するため、２〜５０倍とするのが好ましく、より５〜１０倍とするのが好ましい。
処理温度は、好ましくは０℃以上、より好ましくは５０℃以下（好適には４５℃以下）、さらに好ましくは１０〜４０℃とするのが好適である。
また、処理ｐＨは、好ましくは４〜１０、より好ましくは８〜１０とするのが好適である。
また、混合時間は、特に限定されず、本開示の化合物と無機汚泥とが均一に混ざる程度の時間であればよく、１〜２０分程度でよい。
【００３７】
また、本開示の化合物及び無機汚泥脱水剤の添加タイミングは、フィルタープレスの前に添加すればよい。添加する手段としては、薬液ポンプを使用して添加してもよく、例えば処理水系の流路や槽に直接添加してもよい。このとき、添加は連続的又は間欠的に行えばよい。
【００３８】
前記フィルタープレスにて、本開示の化合物等及び無機汚泥の混合物を、一定の容量のろ室に投入し、投入後加圧し、加圧によって無機汚泥中の水分をろ材（ろ布）を通して除去することで無機汚泥の脱水を行い、脱水ケーキを得る。
前記フィルタープレスの形式は、特に限定されず、標準型（圧入型）、圧搾型（圧入−圧搾型）のいずれでもよい。より具体的なフィルタープレス装置として、例えば、単式自動化加圧脱水機、複式加圧脱水機、圧搾機構付横型加圧脱水機、圧搾機構付縦型自動加圧脱水機等が挙げられる。
また、フィルタープレスに使用するろ材（例えば、ろ布）は、特に限定されず、不織布や織布の何れでもよく、ある程度の通気度や表面処理等が施されていてもよい。
また、ろ布等に使用する繊維の種類は、特に限定されず、一般的にフィルタープレスに使用可能なものであればよく、例えば、ポリプロピレンやナイロン等が挙げられる。
また、前記フィルタープレスの脱水圧力は、通常のフィルタープレスの脱水圧力で行えばよく、例えば圧入０．１〜０．７ＭＰａ（好適には０．４〜０．７ＭＰａ）程度、圧搾０．７〜１．５ＭＰａ程度で行えばよい。なお、高圧プレスや超高圧プレスでも行うことは可能である。
また、本開示による無機汚泥のろ過速度は、薬剤無添加の場合のろ過速度を１００％としたときに、無添加のろ過速度より１０５〜１３０％、好適には１０５〜１２０％向上させることが可能である。
【００３９】
無機汚泥のろ過速度は、以下の計算式で算出することが可能である。
（ろ過速度：ｋｇ−ｄｓ／ｍ２・ｈｒ）＝（脱水処理された乾燥固形分質量：ｋｇ）÷（脱水時間＋開枠時間：ｈｒ）×（ろ材（ろ布）面積：ｍ２）・・・数式（２）
なお、開枠時間とは、ろ板が開き脱水ケーキが排出され、再びろ板が閉じるまでの時間である。また、ろ布面積は、脱水機の脱水容量によって異なる。
【００４０】
本開示によれば、フィルタープレス法を用いた脱水を行っても、ろ材（ろ布）に目詰りを生じさせることがなく、かつ脱水時間を短縮化することが可能である。
本開示による無機汚泥の脱水ケーキの含水率は、薬剤無添加の際の脱水ケーキの含水率を１００質量％としたとき、この１００質量％より５質量％以下、好適には５〜１５質量％低減することが可能である。
斯様に脱水ケーキの含水率を低減できることは、脱水ケーキ量の削減を行うことができる。
【００４１】
無機汚泥の脱水ケーキの含水率は、以下の計算式で算出することが可能である。
（ケーキ含水率：％）＝（ケーキ中の水分質量：ｇ）÷（ケーキ全体の湿潤質量：ｇ）×１００・・・数式（３）
【００４２】
本開示の化合物等の無機汚泥処理水系での使用方法を、図１を参照しながら、以下に説明する。
本開示での無機汚泥の処理水系は、一般的な構成であれば特に限定されず、少なくとも本開示の化合物等と原泥（無機汚泥）を混合できる場所と、混合した後、該混合物を脱水ろ液及び脱水ケーキに分離するフィルタープレスを備えればよい。
【００４３】
本開示の化合物等の添加時期としては、フィルタープレス４にて脱水ケーキにするまでに添加すればよく、例えば、原泥が脱水原泥槽２に流入する前（符号Ａ）、原泥が脱水原泥槽２にあるとき（符号Ｂ）、原泥が脱水原泥槽２から流出した後（符号Ｃ）の何れでのよい。また、仕込みポンプ３にてフィルタープレス４に移送される前に本開示の化合物等を添加するのが好ましい。
また、本開示の化合物等の添加場所としては、特に限定されないが、脱水原泥槽２、脱水原泥槽２に接続されている原泥流入・流出の流路５等が挙げられる。
また、所定の添加場所や所定の添加時期にて、本開示の化合物等を連続的に又は間欠的に添加してもよい。また、複数の添加場所がある場合には、本開示の化合物等を同時に又は別々の時期に添加してもよい。
また、本開示の化合物等を水系に添加する際には、薬液ポンプ等を使用してもよい。
【００４４】
図１に示す本開示の無機汚泥処理水系１には、脱水原泥槽２、仕込みポンプ３、フィルタープレス４及び汚泥を各場所に移送する流路５（５ａ〜５ｄ）を備えている。
原泥又は原泥を含む原排水（以下、「原泥等」とする）は流路５ａを経て、脱水原泥槽２に流入する。原泥等が脱水原泥槽２に流入する前の流路５ａの流れに、本開示の化合物等を注入してもよい（符号Ａ）。
なお、流路５ａの上流には、集水設備、沈殿池、汚泥濃縮槽及び汚泥貯留槽等が配置されていてもよく、斯様ないずれの場所及びそれらを接続する流路に、本開示の化合物等を添加してもよいが、流路５ａの上流のなかでは脱水原泥槽２に近い又は直前の場所での添加が、効率良く脱水を行うため、望ましい。
【００４５】
さらに、脱水原泥槽２に流入した原泥等に、本開示の化合物等を注入してもよい（符号Ｂ）。脱水原泥槽２は、原泥と本開示の化合物等とを混合するための攪拌装置を設けてもよく、脱水原泥槽２内にて原泥と本開示の化合物等とが混合されてもよい。
さらに、脱水原泥槽２にて濃縮された原泥は、流路５ｂに移送される。原泥等が脱水原泥槽２から流出した後の流路５ｂの流れに、本開示の化合物等を注入してもよい（符号Ｃ）。
また、この流路５ｂには、フィルタープレス４に移送するための打ち込みポンプ３を備えていてもよい。そして、本開示の化合物等は、脱水原泥槽２と打ち込みポンプ３との間の流路５ｂの流れに注入してもよい。また、本開示の化合物等は、打ち込みポンプ３とフィルタープレス４との間の流路５ｂの流れに注入してもよい。このとき前者の脱水原泥槽２と打ち込みポンプ３との間の流路５ｂでの添加の方が、その後の打ち込みポンプ３にて原泥との混合が良好に行われるので好ましい。
【００４６】
さらに、流路５ｂからの原泥等は、フィルタープレス４にて加圧脱水が行われる。フィルターを通過した脱水ろ液は、流路５ｄを経て移送される。一方、フィルターを通過しなかったものは脱水ケーキとして流路５ｃを経て移送される。
その後、脱水ろ液は、放流、総合排水処理工程、又は一部は脱水機のろ布洗浄プロセス処理される。また、脱水ケーキは、埋立処分又は組成に応じてリサイクル原料として利用される。
【００４７】
流路５ａ〜５ｄは、溝、パイプ、ホース等の原泥等を移送することが可能な流路であれば、特に限定されない。また、流路５ａ，５ｂには、必要に応じて、本開示の化合物等を注入させるための流路を接続させてもよい。また、必要に応じて、必要な場所に、流路５ａ〜５ｄの流れを制御する機構（攪拌装置等）を設けてもよく、また、流路５ａ〜５ｄの周りに流れを加温するための加温機構（ジャケット等）を設けてもよい。
本開示の化合物等の注入点としては、符号Ｂ及びＣが、フィルタープレス４に近くかつ原泥と本開示の化合物等が十分に混合できるので、好ましい。より好ましくは、符号Ｃで、かつ脱水原泥槽２と打ち込みポンプ３との間の流路５ｂである。
なお、上述の無機汚泥処理水系１は、一例であって、これに限定されるものではなく、少なくともフィルタープレス４にて原泥が脱水ケーキになる前に本開示の化合物等を添加・混合することが可能な無機汚泥処理水系であれば本技術を使用することができる。
【００４８】
上述の如く、無機汚泥処理水系にて本開示の化合物及び無機汚泥脱水剤を使用して無機汚泥を処理した場合には、従来の高分子系凝集剤・脱水剤の様な溶解装置（粉末高分子の場合）、反応槽（フロック形成のために攪拌可能な反応槽）はなくともよいので、設備設置費、設備設置費スペース、作業性の面でも本技術は、従来の技術よりも優れている。
【００４９】
そして、本開示の無機汚泥処理方法にて、フィルタープレスの目詰りが少ないことから、ろ過速度の向上が認められる。さらに、フィルタープレスの目詰りが少ないことから、脱水ケーキの含水率を低下させることが可能となる。これにより、脱水ケーキ量の削減は達成される。
【００５０】
そして、例えば、ある工場での１日の固形分発生量が５００ｋｇ―ｄｓ／日であった場合、ケーキ発生量の削減効果として、ケーキ含水率７０％の場合には、１日のケーキ発生量は１６６７ｋｇ／日となる。またケーキ含水率６０％の場合には、１日のケーキ発生量は１２５０ｋｇ／日である。このときのケーキ削減率は、（１６６７−１２５０）÷１６６７×１００＝２５％となる。
また、ろ過速度の向上の効果として、脱水機のろ過面積が６ｍ２（ろ過面積３ｍ２の脱水機２台設置と仮定）の場合、ろ過速度５ｋｇ―ｄｓ／ｍ２ｈの場合の脱水時間は１７ｈｒである。また、ろ過速度７ｋｇ―ｄｓ／ｍ２ｈの場合の脱水時間は１２ｈｒである。ろ過速度が、１．４倍向上することで、脱水時間は０．７倍と短縮することが可能となる。
さらに脱水機１台の電力使用量が３３ｋＷｈとすると、前者の速度の場合、１１２２ｋＷであるのに対し、後者の速度の場合、７９２ｋＷであり、二酸化炭素発生量として、約３０％削減することが可能となる。
このようなことから、脱水ケーキの含水率が約１０％程度でも低減でき、かつ脱水時間の短縮化ができることは、汚泥減容効果のみならず、電力消費量を低減するとともに、二酸化炭素発生量も削減することが可能となる。産業上の利用において非常に有利な効果と言える。
【実施例】
【００５１】
以下に、具体的な実施例等を説明するが、本発明（本技術）はこれに限定されるものではない。
【００５２】
＜実験条件＞
小型のフィルタープレス試験装置に汚泥を投入し、窒素ガスを用いて汚泥を加圧注入した際、脱水処理量と脱水時間から、ろ過速度を算出すると共に、脱水ケーキの含水率を計算し、以下の（１）〜（５）の手順に従って各Run No.の各脱水剤の効果を判定する。
【００５３】
（１）脱水試験の対象となる汚泥（２０℃）に、脱水剤を所定量添加し、攪拌して検体汚泥を調整する。
（２）検体汚泥３Ｌを、スラリー室に投入する。
（３）フィルタープレスの圧入圧力に相当する圧力になるように窒素ガスを注入し、すスラリー室の汚泥を加圧し、脱水する。
（４）脱水ろ液の発生量が毎分５ｍＬ以下になった後、フィルタープレスの圧搾圧力に相当する圧力になるように窒素ガスを注入し、スラリー室の汚泥を加圧脱水する。
（５）脱水ろ液の発生量が毎分５ｍＬ以下になった時点で試験を終了する。
【００５４】
＜試験例１＞
上述の＜実験条件＞に従って、実験を行った。このときの、原泥性状を表１に示し、フィルタープレス脱水条件を表２に示し、脱水剤の種類及びその結果等を表３に示した。
ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを用いることで、高分子系脱水剤と比較し、ろ過速度は１２％向上、ケーキ含水率は３．１ポイント低下でき、無薬注処理からの脱水促進効果は、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルが最も優れていた。
【００５５】
【表１】
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【００５６】
【表２】
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【００５７】
【表３】
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【００５８】
＜試験例２＞
上述の＜実験条件＞に従って、実験を行った。このときの、原泥性状を表４に示し、フィルタープレス脱水条件を表５に示し、脱水剤の種類及びその結果等を表６に示した。
ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを用いることで、高分子系脱水剤と比較し、ろ過速度は１２％向上、ケーキ含水率は３．１ポイント低下でき、無薬注処理からの脱水促進効果は、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルが最も優れていた。
【００５９】
【表４】
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【００６０】
【表５】
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【００６１】
【表６】
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【００６２】
＜試験例３＞
表８の各界面活性剤を、表７に示す無機汚泥（２０℃）３００ｍＬに添加し、撹拌した後、ろ布を用いて吸引ろ過（０．１ＭＰａ程度）して、各脱水ケーキを得た。各界面活性剤の種類及び泥性状を表８に示し、その結果等を表９に示した。
ＨＬＢ１２及び１３のポリオキシアルキレンアルキルエーテル（界面活性剤Ａ〜Ｃが該当）を用いることで、ろ過速度は早く、ブランク試験と比較して１．５〜１．６倍早く、作業効率が良好であった。そして、曇点５０℃以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテル（界面活性剤Ａ及びＣが該当）を水溶液として使用すると、希釈した際に、白濁もなく、また発泡性も少なく、またろ過速度も早く、作業性が良いと考えられた。さらに、界面活性剤Ａが最も良好であった。
試験例１〜３を総合的に判断して、ＨＬＢ１１〜１３かつ曇点１０〜４５℃のポリオキシアルキレンアルキルエーテルが、フィルタープレス用無機汚泥脱水剤として優れており、さらに２０〜３０℃の曇点の界面活性剤が最も優れていると判断した。
なお、ＣＳＴ値が大きいほど粘物質が多く、脱水性が悪くなり、このＣＳＴは、毛細管現象により液が一定の範囲に広がる時間による、汚泥のろ水性を示す。
【００６３】
【表７】
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【００６４】
【表８】
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【産業上の利用可能性】
【００６５】
本技術によれば、ケーキ削減による埋立て処分場の減容化問題を改善することが可能である。また、本技術によれば、作業効率向上による電力使用量や使用エネルギーの抑制、さらに二酸化炭素発生量の低減が可能となる。このため、本技術は、地球環境にやさしく、エコロジーにも貢献することができる。
【００６６】
なお、本技術は、以下の構成を取ることも可能である。
［１］  非イオン性ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテル（好適には、曇点が５０℃以下のもの）を含むフィルタープレス用無機汚泥脱水剤。
［２］  前記非イオン性ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテルが、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルである前記［１］記載のフィルタープレス用無機汚泥脱水剤。
［３］  前記非イオン性ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテルは、アルキレン基又はアルケニル基の炭素数が８〜２４であり、アルキレンオキサイドの炭素数が２〜４であり、アルキレンオキサイド付加モル数は２〜２０モルである前記［１］又は［２］記載のフィルタープレス用無機汚泥脱水剤。
［４］前記非イオン性ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテルのＨＬＢが１０〜１３である及び／又は曇点が１０〜４０℃である前記［１］〜［３］の何れか１項記載のフィルタープレス用無機汚泥脱水剤。
［５］  前記無機汚泥の粒子密度が、１ｇ／ｃｍ３以上である前記［１］〜［４］の何れか１項記載のフィルタープレス用無機汚泥脱水剤。
【００６７】
［６］  前記［１］〜［５］の何れか１つ記載のフィルタープレス用無機汚泥脱水剤を無機汚泥に添加し、フィルタープレスにて脱水する無機汚泥の脱水ケーキの製造方法。
［７］  前記非イオン性ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテルを１０〜３００ｍｇ／Ｌ添加し、フィルタープレスにて脱水する前記［６］記載の無機汚泥の脱水ケーキの製造方法。
【００６８】
［８］  非イオン性ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテル（好適には、曇点が５０℃以下のもの）を添加し、フィルタープレスにて脱水する無機汚泥ケーキの脱水方法。
［９］  前記非イオン性ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテルが、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルである前記［８］記載の無機汚泥ケーキの脱水方法。
［１０］  前記非イオン性ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテルは、アルキレン基又はアルケニル基の炭素数が８〜２４であり、アルキレンオキサイドの炭素数が２〜４であり、アルキレンオキサイド付加モル数は２〜２０モルである前記［８］又は［９］記載の無機汚泥ケーキの脱水方法。
［１１］前記非イオン性ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテルのＨＬＢが１０〜１３である及び／又は曇点が１０〜４０℃である前記［８］〜［１０］の何れか１項記載の無機汚泥ケーキの脱水方法。
［１２］  前記無機汚泥の粒子密度が、１ｇ／ｃｍ３以上である前記［８］〜［１１］の何れか１項記載の無機汚泥ケーキの脱水方法。
［１３］  前記非イオン性ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテルを１０〜３００ｍｇ／Ｌ添加し、フィルタープレスにて脱水する前記［８］〜［１２］の何れか１項記載の無機汚泥ケーキの脱水方法。
【図１】
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