(57)【要約】【課題】  汚泥または廃水の処理時におけるフロックの粗大化、脱水ケーキの低含水率化、およびろ液の清澄性の向上、ＣＯＤ低減効果等に優れる有機凝結剤、並びに該有機凝結剤を用いた汚泥および廃水の処理方法を提供する。【解決手段】  下記一般式（１）で表される不飽和モノマーを構成単位とする１級アミン塩基含有（共）重合体を含有してなる有機凝結剤；並びに、該有機凝結剤を添加、混合した後、さらに１個の不飽和基を有する不飽和モノマーを構成単位とする水溶性（共）重合体を含有してなる高分子凝集剤を添加してフロックを形成させ、固液分離する汚泥または廃水の処理方法。      ＣＨ2＝ＣＲ−ＣＯ−Ｘ−Ｑ−ＮＨ3+・Ｚ-     （１）【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表される不飽和モノマー（ａ）を構成単位とする１級アミン塩基含有（共）重合体（Ａ）を含有してなる有機凝結剤（Ｇ）。
ＣＨ2＝ＣＲ−ＣＯ−Ｘ−Ｑ−ＮＨ3+・Ｚ-       （１）
［式中、ＲはＨまたはＣＨ3、ＸはＯまたはＮＨ；Ｑはヘテロ原子を有していてもよい炭素数２〜４の２価の炭化水素基；Ｚ-はプロトン酸のＨを除く残基を表す。］
【請求項２】
（Ａ）が、０．００１〜３．５ｄｌ／ｇの固有粘度を有する請求項１記載の有機凝結剤（Ｇ）。
【請求項３】
請求項１または２記載の有機凝結剤（Ｇ）と、１個の不飽和基を有する不飽和モノマー（ｂ）を構成単位とする水溶性（共）重合体（Ｃ）を含有してなる高分子凝集剤（Ｋ）を組み合わせてなる汚泥または廃水用の処理剤。
【請求項４】
汚泥または廃水に、請求項１〜３のいずれか記載の有機凝結剤（Ｇ）を添加、混合した後、さらに１個の不飽和基を有する不飽和モノマー（ｂ）を構成単位とする水溶性（共）重合体（Ｃ）を含有してなる高分子凝集剤（Ｋ）を添加してフロックを形成させ、固液分離することを特徴とする汚泥または廃水の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機凝結剤に関する。さらに詳しくは、汚泥または廃水の処理に用いる有機凝結剤、および該有機凝結剤を用いた汚泥または廃水の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下水もしくはし尿等（以下、下水等と略記）の有機性汚泥や工場廃水等の無機性汚泥（以下、汚泥と略記）、製紙工場等の、懸濁水、着色水およびその他の水溶液等の廃水（以下廃水と略記）の、凝結および脱色処理においては、無機凝結剤（例えば硫酸バンド、ポリ塩化アルミニウム、塩化第二鉄、硫酸第二鉄、ポリ硫酸鉄および消石灰）および有機凝結剤［例えばエピハロヒドリンとアミンとの重縮合物（例えば、特許文献１、２参照）、およびポリエチレンイミン（例えば、特許文献２参照）、ジアリルジメチルアンモニウムハライド重合物（例えば、特許文献３、４参照））が広く使用されている。該エピハロヒドリンとアミンとの重縮合物やジアリルジメチルアンモニウムハライド重合物は４級アンモニウム塩化合物であり、該ポリエチレンイミンは１〜３級アミンが混在した化合物である。
また、これらの有機性もしくは無機性の汚泥または廃水の処理については、縮合系ポリアミンの有機凝結剤と両性高分子凝集剤を併用する方法（例えば、特許文献２参照）等も提案されている。
【０００３】
しかしながら、従来から用いられている無機凝結剤は、上記汚泥や廃水等に対して莫大な添加量を必要とし、固液分離後のスラッジ量が増大することや、スラッジを乾燥、焼却した後に発生する灰分が増大するといった問題があった。一方、上記有機凝結剤は、無機凝結剤に比べ、圧倒的に低添加量で済み、スラッジ量、灰分は大幅に低減できるものの、有機凝結剤単独では凝結および脱色の効果が不十分であるため、汚泥や廃水の処理後のろ液の清澄性が向上しない場合が多く、無機凝結剤と併用されるのが一般的である。さらに近年、排水規制の強化に伴い、放流水中のＣＯＤ成分を低減するニーズが高まってきており、有機凝結剤の一層の性能向上が望まれている。
【０００４】
また、最近の汚泥および廃水の処理量の増大に伴い、汚泥または廃水の処理においては、処理速度の向上が必要となり、より強度の強いフロックを形成する性能が求められている。また、汚泥の難脱水化に伴い脱水ケーキの焼却または埋め立て処分のコストが増加する傾向にあるため、これまでと比べ大幅に脱水ケーキ中の含水率を低減する性能も求められている。さらに、脱水工程後の分離水の脱色およびＣＯＤ低減性能に優れる有機凝結剤や、無機凝結剤を使用せず有機凝結剤単独で処理が可能な有機凝結剤が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公昭３８−２６７９４号公報
【特許文献２】特開２０００−２２５４００号公報
【特許文献３】特開２００１−３８１０４号公報
【特許文献４】特開２００１−２７０９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の有機凝結剤では、これらの性能を満足することができず、また、上記提案の有機凝結剤と高分子凝集剤を併用する方法によってもまだ十分に性能を満足するとは言えない。
本発明の目的は、汚泥または廃水の処理時におけるフロックの粗大化、脱水ケーキの低含水率化、およびろ液の清澄性の向上、ＣＯＤ低減効果等に優れる有機凝結剤、並びに該有機凝結剤を用いた汚泥および廃水の処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果本発明に到達した。すなわち、本発明は、下記一般式（１）で表される不飽和モノマー（ａ）を構成単位とする１級アミン塩基含有（共）重合体（Ａ）を含有してなる有機凝結剤（Ｇ）である。
ＣＨ2＝ＣＲ−ＣＯ−Ｘ−Ｑ−ＮＨ3+・Ｚ-       （１）
［式中、ＲはＨまたはＣＨ3；ＸはＯまたはＮＨ；Ｑはヘテロ原子を有していてもよい炭素数２〜４の２価の炭化水素基；Ｚ-はプロトン酸のＨを除く残基を表す。］
【発明の効果】
【０００８】
本発明の有機凝結剤（Ｇ）は汚泥または廃水の処理において下記の効果を奏する。
（１）低添加量で、凝結性、ＣＯＤ低減性、脱色性およびろ液清澄性に優れる。
（２）高分子凝集剤と組み合わせることにより、高強度のフロックを形成し優れた脱水効果を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［１級アミン塩基含有（共）重合体（Ａ）］
本発明の有機凝結剤（Ｇ）は、前記一般式（１）で表される不飽和モノマー（ａ）を構成単位とする１級アミン塩基含有（共）重合体（Ａ）を含有してなる。
該（ａ）は下記一般式（１）で表される。
ＣＨ2＝ＣＲ−ＣＯ−Ｘ−Ｑ−ＮＨ3+・Ｚ-     （１）
［式中、ＲはＨまたはＣＨ3、ＸはＯまたはＮＨ；Ｑはヘテロ原子を有していてもよい炭素数２〜４の２価の炭化水素基；Ｚ-はプロトン酸のＨを除く残基を表す。］
【００１０】
式（１）中、Ｑは炭素数（以下Ｃと略記）２〜４（好ましくは２〜３）の２価の炭化水素基を表す。Ｑの炭素数が２未満のものは存在せず、５を超えると後述するカチオン性が低くなるため（Ａ）の凝結性能が悪くなる。
Ｑとしては、アルキレン（エチレン、ｎ−およびｉ−プロピレン等）基、ヒドロキシアルキレン（ヒドロキシエチレン、ヒドロキシプロピレン等）基等が挙げられる。
【００１１】
Ｚ-としては、下記（１）〜（６）のプロトン酸のＨを除く残基が挙げられる。
（１）無機酸、例えばハロゲン化水素（例えばＨＦ、ＨＣｌ、ＨＢｒおよびＨＩ）、硫酸、硝酸およびリン酸
（２）硫酸エステル、例えばＣ１〜３０の硫酸エステル［例えばアルキルもしくはアルケニル硫酸（例えばメチル硫酸、エチル硫酸、ラウリル硫酸、ミリスチル硫酸、パルミチル硫酸、ステアリル硫酸、オレイル硫酸、リノール硫酸およびセチル硫酸）および高級アルコール（Ｃ１０〜２０）のエチレンオキサイド（以下、ＥＯと略記）１〜１０モル付加物の硫酸エステル］
【００１２】
（３）スルホン酸、例えばＣ１〜３０のスルホン酸〔例えばアルキル（Ｃ１〜１０）スルホン酸（例えばメチルスルホン酸およびエチルスルホン酸）、アルキルアリール（Ｃ７〜３０）スルホン酸（例えばアルキルベンゼンスルホン酸、アルキルフェノールスルホン酸およびアルキルナフタレンスルホン酸）、高級アルキル（Ｃ１０〜３０）スルホン酸、高級脂肪酸エステル（Ｃ１０〜３０）スルホン酸、高級アルコールエーテル（Ｃ１０〜３０）スルホン酸、スルホコハク酸エステル、高級脂肪酸アミド（Ｃ１０〜２０）のアルキル（Ｃ１〜１０）スルホン酸、アルキル（Ｃ１〜１０）ジフェニルエーテルスルホン酸およびアルキル（Ｃ１〜１０）ベンズイミダゾールスルホン酸〕
【００１３】
（４）リン酸エステル、例えばＣ１〜３０のリン酸エステル〔例えばモノ−およびジアルキル（アルキルＣ１〜３０）リン酸エステル、モノ−およびジアルケニル（アルケニルＣ１〜３０）リン酸エステル、（ポリ）オキシアルキレン［ＥＯ１〜１４モル付加および／またはプロピレンオキサイド（以下、ＰＯと略記）１〜９モル付加］アルキル（Ｃ１〜３０）エーテルリン酸エステル、糖リン酸エステル（例えばグルコース−リン酸エステル、グルコースアミンリン酸エステル、マルトース−１−リン酸および蔗糖リン酸エステル）およびグリセリンリン酸（例えばホスファチジン酸）
【００１４】
（５）ホスホン酸、例えばＣ１〜３０のホスホン酸〔例えばアルキル（Ｃ１〜１０）ホスホン酸（例えばメチルホスホン酸およびエチルホスホン酸）、アルキルアリール（Ｃ７〜３０）ホスホン酸（例えばアルキルベンゼンホスホン酸およびアルキルフェノールホスホン酸）、高級アルキル（Ｃ１０〜３０）ホスホン酸、高級脂肪酸エステル（Ｃ１０〜３０）のホスホン酸、高級アルコールエーテル（Ｃ１０〜３０）のホスホン酸、高級脂肪酸アミド（Ｃ１０〜２０）のアルキル（Ｃ１〜１０）ホスホン酸、アルキル（Ｃ１〜１０）ジフェニルエーテルホスホン酸およびアルキル（Ｃ１〜１０）ベンズイミダゾールホスホン酸〕
（６）カルボン酸、例えばＣ１〜３０のカルボン酸、例えば脂肪族［Ｃ１〜３０のモノ−およびジカルボン酸、例えばギ酸、シュウ酸、酢酸、プロピオン酸、マレイン酸、フマル酸およびアジピン酸］；脂環式［Ｃ４〜３０のモノ−およびジカルボン酸、例えばシクロペンタン（ジ）カルボン酸およびシクロヘキサン（ジ）カルボン酸］；および芳香（脂肪）族［Ｃ７〜３０のモノ−およびジカルボン酸、例えば安息香酸、フタル酸、キシリレンジカルボン酸］
【００１５】
これらのＺ-のうち、（Ａ）の凝結性能の観点から好ましいのはスルホン酸の残基、およびさらに好ましいのは硫酸、硫酸エステル（例えばアルキルおよびアルケニル硫酸エステル）の残基およびハロゲン（例えばＣｌ-およびＢｒ-）、とくに好ましいのは硫酸、メチル硫酸、エチル硫酸の残基およびＣｌ-、最も好ましいのはＣｌ-である。
【００１６】
本発明における１級アミン塩基含有（共）重合体（Ａ）を構成する不飽和モノマーとしては、前記（ａ）以外に、本発明の効果を阻害しない範囲で必要により１個の不飽和基を有する不飽和モノマー（ｂ）を含有してもよい。
【００１７】
該（ｂ）には、下記のカチオン性モノマー（ｂ１）、ノニオン性モノマー（ｂ２）、アニオン性モノマー（ｂ３）、およびこれらの混合物が含まれる。
【００１８】
（ｂ１）カチオン性モノマー
下記のもの、これらの塩［例えば無機酸（塩酸、硫酸、リン酸および硝酸等）塩、メチルクロライド塩、ジメチル硫酸塩およびベンジルクロライド塩等］、およびこれらの混合物が挙げられる。
（ｂ１１）窒素原子含有（メタ）アクリレート
Ｃ５〜３０のもの、例えばアミノアルキル（Ｃ２〜３）（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジアルキル（アルキル基はＣ１〜２）アミノアルキル（Ｃ２〜３）（メタ）アクリレート［Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ−エチルおよび−プロピル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ−エチルおよび−プロピル（メタ）アクリレート等］、複素環含有（メタ）アクリレート［Ｎ−モルホリノエチル（メタ）アクリレート等］；
（ｂ１２）（置換）アミノ基もしくはアンモニウム基を有するエチレン性不飽和化合物
Ｃ５〜３０のもの、例えばＮ，Ｎ−ジアルキル（Ｃ１〜２）アミノアルキル（Ｃ２〜３）（メタ）アクリルアミド［Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド等］、ビニルアミン、ビニルアニリン、（メタ）アリルアミン、ｐ−アミノスチレン、ジアリルジアルキル（Ｃ１〜１２）アンモニウム、ジアリルアルキル（Ｃ１〜１２）ベンジルアンモニウム、Ｎ，Ｎ−ジベンジルジアリルアンモニウム等；
（ｂ１３）アミンイミド基を有する化合物
Ｃ５〜３０のもの、例えば１，１，１−トリメチルアミン（メタ）アクリルイミド、１，１−ジメチル−１−エチルアミン（メタ）アクリルイミド、１，１−ジメチル−１−（２’−フェニル−２’−ヒドロキシエチル）アミン（メタ）アクリルイミド。
【００１９】
（ｂ２）  ノニオン性モノマー
下記のもの、およびこれらの混合物が挙げられる。
（ｂ２１）（メタ）アクリル酸エステル  
Ｃ４以上かつ数平均分子量［以下、Ｍｎと略記、測定は後述の測定条件でのゲルパーミエイションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法による。］５００以下、例えば（メタ）アクリル酸アルキルエステル、（メタ）アクリル酸アルケニルエステル、水酸基含有アクリル酸エステル、および（メタ）アクリル酸ポリオキシプロピレンエステル；具体例としては、（メタ）アクリル酸−メチル、−エチル、−ブチル、−イソブチル、−２−エチルヘキシルおよび−ヒドロキシエチル、ジエチレングリコールのモノ（メタ）アクリル酸エステル、ポリエチレングリコール（以下ＰＥＧと略記）（分子量１０６以上かつＭｎ１，０００以下）モノ（メタ）アクリル酸エステル、ポリプロピレングリコール（以下ＰＰＧと略記）（分子量１３４以上かつＭｎ１，０００以下）のモノ（メタ）アクリル酸エステル、およびポリグリセロール（分子量１６６以上かつＭｎ１，０００以下）モノ（メタ）アクリル酸エステル等。
（ｂ２２）（メタ）アクリルアミドおよびその誘導体
Ｃ３〜３０のもの、例えば（メタ）アクリルアミド、Ｎ−アルキル（Ｃ１〜２０）置換（メタ）アクリルアミド、Ｎ−アルケニル（Ｃ１〜２０）置換（メタ）アクリルアミド、Ｎ−アルキロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ−（ポリ）オキシアルキル（Ｃ１〜２０）置換（メタ）アクリルアミド、およびＮ−アルキロール（メタ）アクリルアミドのアルキレンオキシド（以下ＡＯと略記）（Ｃ１〜２）付加物；具体例としては、Ｎ，Ｎ−ジエチル−、Ｎ−ｔ−ブチル−、Ｎ−２−エチルヘキシル−、Ｎ−オクチル−、Ｎ−ドデシル−、Ｎ−ラウリル−、Ｎ−セチル−、Ｎ−ステアリル−、Ｎ−オレイル−およびＮ，Ｎ−ジ（ポリ）オキシプロピル［（ポリ）オキシプロピル基はプロピレンオキシド（以下ＰＯと略記）１〜３モル付加］（メタ）アクリルアミド等。
【００２０】
（ｂ２３）ビニル基含有芳香環含有化合物
Ｃ８〜１３の単環化合物およびＣ１２〜１５の多環化合物；具体例としてはスチレン、α−およびβ−メチルスチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、ヒドロキシスチレン、メトキシスチレン、ビニルナフタレン、ビニルナフトール等。
【００２１】
（ｂ２４）ビニル基含有脂肪族化合物
ビニル基を有する直鎖もしくは分岐型のもので、下記一般式（２）で示される化合物およびこれらの混合物等。
【００２２】
ＣＨ２＝ＣＨＲ１                  （２）
（２）式中、Ｒ１は下記一般式（３）または（４）で示される基である。
−Ｏ−Ｃ(＝Ｏ)Ｒ２                （３）
−Ｘ１                          （４）
（３）式中、Ｒ２はＣ２〜２４のアルキル基を表し、該アルキル基としては、エチル基、プロピル基等が挙げられる。
（４）式中、Ｘ１は、Ｃ１〜４のアルキル基、ハロゲン原子またはＣ１〜４のハロゲン化アルキル基を表し、アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等；ハロゲン原子としては、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ等；ハロゲン化アルキル基としてはフッ化メチル基、臭化メチル基等が挙げられる。
【００２３】
（ｂ２４）の具体例としては、プロピオン酸ビニル等の不飽和脂肪族化合物；プロペン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン等のオレフィン；フッ化エチレン、フッ化プロペン、臭化エチレン、臭化プロペン等のハロゲン化ビニル化合物等が挙げられる。
【００２４】
（ｂ２５）ビニリデン基含有化合物
ビニリデン基を有する直鎖もしくは分岐型のもので、下記一般式（５）で示される化合物およびこれらの混合物等。
【００２５】
ＣＨ２＝ＣＲ３Ｒ４               （５）
（５）式中、Ｒ３、Ｒ４は下記一般式（６）、（７）、（８）または（９）で示される基であり、Ｒ３、Ｒ４は互いに同じでも異なっていてもよい。
【００２６】
−Ｃ(＝Ｏ)−Ｏ−Ｒ５           （６）
−Ｏ−Ｃ(＝Ｏ)Ｒ６              （７）
−Ｃ(＝Ｏ)ＮＨ−Ｒ７            （８）
−Ｘ２                         （９）
【００２７】
式中、Ｒ５、Ｒ６はＣ２〜２４のアルキル基（エチル基、プロピル基等）；Ｒ７はＣ１〜１５のアルキル基（エチル基、プロピル基等）；Ｘ２は、Ｃ１〜４のアルキル基、Ｃ６〜１５のアリール基、ハロゲン原子またはＣ１〜４のハロゲン化アルキル基を表し、例えば前記Ｘ１のアルキル基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基と同様の基が挙げられ、Ｃ６〜１５のアリール基としては、フェニル基、アルキルベンゼンアルキルフェニル基、ヒドロキシフェニル基、アルコキシフェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
【００２８】
（ｂ２５）の具体例としては、イタコン酸アルキルエステル（イタコン酸ジエチル、イタコン酸エチルプロピル等）、オレフィン（イソブテン、２，４，４，−トリメチル−１−ペンテン等）、ハロゲン化ビニリデン化合物（１，１−ジクロロエチレン、１，１−ジブロモエチレン等）等が挙げられる。
【００２９】
（ｂ２６）ビニレン基含有化合物
ビニレン基を有する直鎖もしくは分岐型のもので、下記一般式（１０）で示される化合物およびこれらの混合物等。
【００３０】
Ｒ８−ＣＨ＝ＣＨ−Ｒ９          （１０）
（１０）式中、Ｒ８、Ｒ９は前記一般式（６）、（７）、（８）または（９）で示される基であり、Ｒ８、Ｒ９は互いに同じでも異なっていてもよく、互いに結合して環を形成していてもよい。
（ｂ２６）の具体例としては、マレイン酸アルキルエステル（マレイン酸ジエチル、マレイン酸エチルプロピル等）、オレフィン（２−ブテン、２−ペンテン等）、ハロゲン化ビニレン化合物（ｃｉｓ−またはｔｒａｎｓ−ジクロロエチレン等）等が挙げられる。
【００３１】
（ｂ２７）アリル基含有化合物
アリル基を有する直鎖もしくは分岐型のもので、下記一般式（１１）で示される化合物およびこれらの混合物等。
【００３２】
ＣＨ２＝ＣＨＣＨ２Ｒ１０               （１１）
（１１）式中、Ｒ１０は前記一般式（６）、（７）または（８）で示される基および、下記一般式（１２）で示される基である。
【００３３】
−Ｘ３                              （１２）
（１２）式中、Ｘ３は、Ｃ１〜４のアルキル基、Ｃ６〜１５の（ヒドロキシ）アリール基、ハロゲン原子またはＣ１〜４のハロゲン化アルキル基を表し、例えば前記Ｘ１のアルキル基、ハロゲン化アルキル基と同様の基；ハロゲン原子としては、Ｂｒ等；Ｃ６〜１５の（ヒドロキシ）アリール基としては、フェニル基、アルキルベンゼンアルキルフェニル基、ヒドロキシフェニル基、アルコキシフェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
（ｂ２７）の具体例としては、例えば、アリルベンゼン、アリルフェノール、臭化アリルが挙げられる。
（ｂ２８）  前記以外の窒素原子含有エチレン性不飽和化合物
Ｃ３〜３０のもの、例えばアクリロニトリル、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニルイミダゾール、Ｎ−ビニルスクシンイミド、Ｎ−ビニルカルバゾールおよび２−シアノエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチルマレイミドのＡＯ２〜１０モル付加物。
【００３４】
（ｂ３）  アニオン性モノマー
下記のもの、これらの塩［アルカリ金属（リチウム、ナトリウム、カリウム等、以下同じ。）塩、アルカリ土類金属（マグネシウム、カルシウム等、以下同じ。）塩、アンモニウム塩およびアミン（Ｃ１〜２０）塩等］、およびこれらの混合物が挙げられる。
【００３５】
（ｂ３１）  不飽和カルボン酸
Ｃ３〜３０のもの、例えば（メタ）アクリル酸、（無水）マレイン酸、フマル酸、（無水）イタコン酸、ビニル安息香酸、アリル酢酸、マレイン酸ＡＯ付加物モノエステル；
（ｂ３２）  不飽和スルホン酸
Ｃ２〜２０の脂肪族不飽和スルホン酸（ビニルスルホン酸等）、Ｃ６〜２０の芳香族不飽和スルホン酸（スチレンスルホン酸等）、スルホン酸基含有（メタ）アクリレート［スルホアルキル（Ｃ２〜２０）（メタ）アクリレート［２−（メタ）アクリロイルオキシエタン、−プロパンおよび−ブタンスルホン酸、３−（メタ）アクリロイルオキシプロパンスルホン酸、４−（メタ）アクリロイルオキシブタンスルホン酸、２−（メタ）アクリロイルオキシ−２，２−ジメチルエタンスルホン酸、ｐ−（メタ）アクリロイルオキシメチルベンゼンスルホン酸等］、スルホン酸基含有（メタ）アクリルアミド［２−（メタ）アクリロイルアミノエタンスルホン酸、２−および３−（メタ）アクリロイルアミノプロパンスルホン酸、２−および４−（メタ）アクリロイルアミノブタンスルホン酸、２−（メタ）アクリロイルアミノ−２，２−ジメチルエタンスルホン酸、ｐ−（メタ）アクリロイルアミノメチルベンゼンスルホン酸等］、アルキル（Ｃ１〜２０）（メタ）アリルスルホコハク酸エステル［メチル（メタ）アリルスルホコハク酸エステル等］等；
（ｂ３３）  （メタ）アクリロイルポリオキシアルキレン（アルキレン基はＣ１〜３）硫酸エステル（メタ）アクリロイルポリオキシエチレン（重合度２〜５０）硫酸エステル等。
【００３６】
これら１個の不飽和基を有する不飽和モノマー（ｂ）のうち１級アミン塩基含有（共）重合体（Ａ）の凝結性能の観点から好ましいのは、カチオン性モノマー（ｂ１）のうちの（ｂ１１）、（ｂ１２）、ノニオン性モノマー（ｂ２）のうちの（ｂ２２）、（ｂ２３）、アニオン性モノマー（ｂ３）のうちの（ｂ３１）、（ｂ３２）、さらに好ましいのは（ｂ１１）、（ｂ１２）、（ｂ２２）、（ｂ２３）、（ｂ３１）、および（ｂ３２）のうちのスルホン酸基含有（メタ）アクリレート、スルホン酸基含有（メタ）アクリルアミド、特に好ましいのは（ｂ１１）、（ｂ２２）、（ｂ２３）、（ｂ３１）、および（ｂ３２）のうちのスルホン酸基含有（メタ）アクリレート、スルホン酸基含有（メタ）アクリルアミド、最も好ましいのは、（ｂ１１）のうちのＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートおよびこれらの塩（前記のもの）、（ｂ２２）のうちの（メタ）アクリルアミド、（ｂ２３）のうちのアクリロニトリル、Ｎ−ビニルホルムアミド、（ｂ３１）のうちの（メタ）アクリル酸、（無水）マレイン酸、（無水）イタコン酸およびこれらのアルカリ金属塩、（ｂ３２）のうちの２−（メタ）アクリロイルオキシエタンスルホン酸、２−および３−（メタ）アクリロイルオキシプロパンスルホン酸、２−（メタ）アクリロイルアミノ−２，２−ジメチルエタンスルホン酸およびこれらのアルカリ金属塩である。また、これらの（ｂ）は、任意に混合して共重合させることができる。
【００３７】
（ｂ）中の、カチオン性モノマー（ｂ１）の含有量（モル％）は、凝結性能の観点から、好ましくは５０〜１００％、さらに好ましくは７０〜１００％である。
【００３８】
１級アミン塩基含有（共）重合体（Ａ）を構成する不飽和モノマーの含有量は、（Ａ）を構成する不飽和モノマーの合計重量に基づいて、前記（ａ）は、通常３０％以上、有機凝結剤（Ｇ）の凝結性能の観点から好ましくは５０〜１００％、さらに好ましくは７０〜１００％；（ｂ）は、通常７０％以下、種々の汚泥または廃水への適応性および凝結性能の観点から好ましくは５〜５０％、さらに好ましくは１０〜３０％である。
【００３９】
本発明におけるＭｎおよび後述の重量平均分子量のＧＰＣ測定は次の測定条件に従うものとする。
＜ＧＰＣ測定条件＞
ＧＰＣ機種：ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ、東ソー（株）製
カラム    ：ＴＳＫｇｅｌ  ＧＭＨＸＬ２本＋ＴＳＫｇｅｌ  Ｍｕｌｔｉｐｏｒｅ  
ＨＸＬ−Ｍ、東ソー（株）製
検出装置  ：屈折率検出器
基準物質  ：標準ポリスチレン（ＴＳＫｓｔａｎｄａｒｄ  ＰＯＬＹＳＴＹＲＥＮＥ）、
東ソー（株）製
溶媒      ：テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）
【００４０】
（Ａ）を構成する不飽和モノマーとしては、（ａ）、（ｂ）以外に、本発明の効果を阻害しない範囲で必要により架橋性モノマー（ｘ）を含有してもよい。架橋性モノマーとは、２個またはそれ以上（好ましくは２〜８個）の反応性不飽和基を有するモノマーを意味する。
架橋性モノマー（ｘ）としては、２個またはそれ以上の不飽和基を有する、以下の（ｘ１）〜（ｘ４）、反応性エポキシ基を２個またはそれ以上、もしくは不飽和基と反応性エポキシ基を合計で２個またはそれ以上有する、以下の（ｘ５）、これらの塩［例えば、塩基性モノマーについては、無機酸（塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、硫酸、亜硫酸、リン酸、硝酸等）塩、メチルクロライド塩、ジメチル硫酸塩およびベンジルクロライド塩等、酸性モノマーについては、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アミン（Ｃ１〜２０、例えばメチルアミン、エチルアミン、シクロヘキシルアミン等）塩等］、およびこれらの混合物が挙げられる。
（ｘ１）  ポリ（２〜４またはそれ以上）（メタ）アクリルアミド
Ｃ５〜３０のもの、例えばＮ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド；
（ｘ２）  ポリ（２〜４またはそれ以上）（メタ）アクリレート
Ｃ８〜３０のもの、例えばエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトール［ポリ（２〜４）］（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート；
【００４１】
（ｘ３）  ビニル基（２〜２０個またはそれ以上）含有モノマー
Ｃ４以上かつＭｎ６，０００以下、例えばジビニルアミン、多価（２価〜５価またはそれ以上）アミン［Ｃ２以上かつＭｎ３，０００以下、例えばエチレンジアミン、ポリエチレンイミン（Ｃ４以上かつＭｎ３，０００以下）］のポリ（２〜２０）ビニルアミン、ジビニルエーテル、多価アルコール〔Ｃ２以上かつＭｎ３，０００以下、例えばアルキレン（Ｃ２〜６またはそれ以上）グリコール［エチレングリコール（以下、ＥＧと略記）、プロピレングリコール、１，６−ヘキサンジオール等］、ポリオキシアルキレン［Ｃ２以上かつＭｎ３，０００以下、例えばポリオキシエチレングリコール（以下、ＰＥＧと略記）（分子量１０６以上かつＭｎ３，０００以下）、ポリオキシプロピレングリコール（分子量１３４以上かつＭｎ３，０００以下）、ポリオキシエチレン（分子量１０６以上かつＭｎ３，０００以下）／ポリオキシプロピレン（分子量１３４以上かつＭｎ３，０００以下）ブロックコポリマー等］、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、（ポリ）（２〜５０）グリセリン（以下、ＧＲと略記）、ペンタエリスリトール、ソルビトール、デンプン等〕のポリ（２〜２０）ビニルエーテル；
【００４２】
（ｘ４）  アリル基（２〜２０個またはそれ以上）含有モノマー
Ｃ６以上かつＭｎ３，０００以下、例えばジ（メタ）アリルアミン、Ｎ−アルキル（Ｃ１〜２０）ジ（メタ）アリルアミン、多価アミン（上記のもの）のポリ（２〜２０）（メタ）アリルアミン、ジ（メタ）アリルエーテル、多価アルコール（上記のもの）のポリ（２〜２０）（メタ）アリルエーテル、ポリ（２〜２０）（メタ）アリロキシアルカン（Ｃ１〜２０）（テトラアリロキシエタン等）；
（ｘ５）  反応性エポキシ基を２個またはそれ以上、もしくは不飽和基と反応性エポキシ基を合計で２個またはそれ以上有するもの
Ｃ６以上かつＭｎ６，０００以下、例えばＥＧジグリシジルエーテル、ＰＥＧジグリシジルエーテル、ＧＲトリグリシジルエーテル、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート；
【００４３】
架橋性モノマー（ｘ）の使用量は、（Ａ）を構成する不飽和モノマーの合計重量に基づいて、通常１％以下、凝集性能および１級アミン塩基含有（共）重合体（Ａ）の水溶性の観点から好ましくは０．０００１〜０．１％、さらに好ましくは０．００１〜０．０５％である。
【００４４】
１級アミン塩基含有（共）重合体（Ａ）は、前記（ａ）、および必要により（ｂ）、（ｘ）を含有する不飽和モノマーを、公知の水溶液重合（例えば、特開昭５５−１３３４１３号公報に記載の断熱重合、薄膜重合、噴霧重合等）や、公知の逆相懸濁重合（例えば特公昭５４−３０７１０号公報、特開昭５６−２６９０９号公報、特開平１−５８０８号公報に記載のもの）を含む種々の重合法［溶液滴下重合（例えば特開平６−２１１９４２号公報）、光重合（例えば特公平６−８０４公報に記載のもの）、沈澱重合（例えば特開昭６１−１２３６１０公報に記載のもの）、逆相乳化重合（例えば特開昭５８−１９７３９８号に記載のもの）等］で、ラジカル重合開始剤（ｄ）を用いて製造することができる。該重合法のうち工業上の観点、分子量制御の観点から好ましいのは溶液滴下重合法である。
溶液滴下重合法としては、例えば溶媒の沸点下にモノマー、溶媒およびラジカル重合開始剤の溶液を滴下する方法を用いて製造することができ、溶媒として有機溶媒を使用した場合は、取り扱い危険性および環境保護の観点等の必要により通常脱溶媒し水を加えて製造される。
【００４５】
溶液滴下重合法で使用する溶媒（ｇ）としては、例えば水、アルコール（メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等）、ケトン（メチルエチルケトン、アセトン等）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）およびこれらの混合物等の極性溶媒、またはトルエン、キシレンなどの非極性溶媒が挙げられる。
これらのうちでモノマーおよび開始剤の溶解性、重合後の脱溶媒のしやすさの観点から好ましいのは水とアルコールの混合溶媒である。さらに好ましくは水とイソプロピルアルコールの混合溶媒である。
【００４６】
ラジカル重合開始剤（ｄ）としては、種々のもの、例えばアゾ化合物〔水溶性のもの［アゾビスアミジノプロパン（塩）、アゾビスシアノバレリン酸（塩）等］および油溶性のもの［アゾビスシアノバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル等］〕および過酸化物〔水溶性のもの［過酢酸、ｔ−ブチルパーオキサイド、過酸化水素、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等］および油溶性のもの［ベンゾイルパーオキシド、クメンヒドロキシパーオキシド等］〕が挙げられる。
上記アゾ化合物における塩としては、無機酸（塩酸、硫酸、リン酸、硝酸等）塩およびアルカリ金属（リチウム、ナトリウム、カリウム等）塩、アンモニウム塩等が挙げられる。
【００４７】
上記過酸化物は還元剤と組み合わせてレドックス開始剤として用いてもよく、還元剤としては重亜硫酸塩（重亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸カリウム、重亜硫酸アンモニウム等）、還元性金属塩［硫酸鉄（ＩＩ）等］、遷移金属塩のアミン錯体［塩化コバルト（ＩＩＩ）のペンタメチレンヘキサミン錯体、塩化銅（ＩＩ）のジエチレントリアミン錯体等］、有機性還元剤〔アスコルビン酸、３級アミン［ジメチルアミノ安息香酸（塩）、ジメチルアミノエタノール等］等〕等が挙げられる。
また、アゾ化合物、過酸化物およびレドックス開始剤はそれぞれ単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもいずれでもよい。
これらのうち、（Ａ）の水不溶解分低減の観点からアゾ化合物が好ましい。
（ｄ）は、通常重合系の水相に含有させるが、前記重合方法によっては水相（もしくは分散相）および／または油相（もしくは連続相）のいずれに存在させてもよい。
【００４８】
（ｄ）の使用量は、最適な分子量を得るとの観点から、（Ａ）を構成する不飽和モノマーの全重量に基づいて、好ましくは０．００１〜１．０％、さらに好ましくは０．００５〜０．５％、とくに好ましくは０．０１〜０．２％、最も好ましくは０．０２〜０．１５％である。
【００４９】
重合に際しては、連鎖移動剤（ｆ）を使用することができる。
（ｆ）としては、０．０１〜１００、好ましくは０．０５〜５０、とくに好ましくは０．１〜１０の連鎖移動定数を有するものが挙げられる。
連鎖移動定数の定義は、ジェー・ブランドルプおよびイー・エッチ・インマーグト編「ポリマー・ハンドブック（第４版）」、ジョン ウィレー アンド サンズ刊（Ｊ．Ｂｒａｎｄｒｕｐ ａｎｄ Ｅ．Ｈ．Ｉｍｍｅｒｇｕｔ編のＰｏｌｙｍｅｒＨａｎｄｂｏｏｋ 
ｆｏｕｒｔｈ ｅｄｉｔｉｏｎ，ＪＯＨＮ  ＷＩＬＥＹ  ＆  ＳＯＮＳ）の９７〜９８頁に記載されている。
本発明における連鎖移動定数は、「高分子合成の実験法」［化学同人（株）、１９９３年刊行］等に記載されている一般的な方法を用いて測定される、６０℃のアクリルアミドへの連鎖移動定数であるものとする。
【００５０】
該（ｆ）としては、分子内に１個または２個以上のアミノ基を有する化合物［Ｃ０〜６０のもの、例えばアンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、トリエチルアミン、ｎ−およびｉ−プロパノールアミン］、分子内に１個または２個以上のチオール基を有する化合物および（次）亜リン酸化合物〔亜リン酸、次亜リン酸、およびこれらの塩［アルカリ金属（Ｎａ、Ｋ等）塩等］、並びにこれらの誘導体等〕等が挙げられる。これらのうち、分子量制御の観点から好ましいのは分子内に１個または２個以上のチオール基を有する化合物および（次）亜リン酸化合物である。
【００５１】
（ｆ）の使用量は、（Ａ）を構成する不飽和モノマーの全重量に基づいて、高分子凝集剤の水不溶解分低減および高分子量化の観点から、好ましくは０．０００１〜１０％、さらに好ましくは０．００１〜５％、とくに好ましくは０．０１〜３％、最も好ましくは０．０５〜１％である。
【００５２】
ラジカル重合法におけるモノマー水溶液中の不飽和モノマー濃度は、水溶液重合ではモノマー水溶液の全重量に基づいて、下限は通常１％、工業上の観点から好ましくは５％、さらに好ましくは１０％、とくに好ましくは１５％、最も好ましくは２０％、上限は通常８０％、重合時の温度コントロールの観点から好ましくは７５％、さらに好ましくは７０％、特に好ましくは６５％；溶液滴下重合では、下限は通常５％、前記と同様の観点から好ましくは１０％、さらに好ましくは１５％、とくに好ましくは２０％、最も好ましくは２５％、上限は通常９０％、前記と同様の観点から好ましくは８５％、さらに好ましくは８０％、とくに好ましくは７５％、最も好ましくは７０％；逆相懸濁重合では、下限は通常３０％、前記と同様の観点から好ましくは４０％、さらに好ましくは４５％、とくに好ましくは５０％、最も好ましくは５５％、上限は通常９０％、前記と同様の観点から好ましくは８５％、さらに好ましくは８０％、とくに好ましくは７８％、最も好ましくは７５％；逆相乳化重合では、下限は通常１０％、前記と同様の観点から好ましくは２０％、さらに好ましくは３０％、とくに好ましくは４０％、最も好ましくは５５％、上限は通常９０％、前記と同様の観点から好ましくは８０％、さらに好ましくは７５％、とくに好ましくは７０％、最も好ましくは６５％である。
【００５３】
本発明における１級アミン塩基含有（共）重合体（Ａ）は、さらに変性反応させてもよい。変性方法としては、例えば、１個の不飽和基を有する不飽和モノマー（ｂ）として加水分解性官能基を分子内に有する（メタ）アクリルアミドを使用した場合、重合時または重合後に苛性アルカリ（水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等）または炭酸アルカリ（炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等）を添加して、（ｂ）のアミド基を部分的に加水分解してカルボキシル基を導入する方法（特開昭５６−１６５０５号公報等参照）；ホルムアルデヒド、ジアルキルアミン（Ｃ１〜１２）およびハロゲン（塩素、臭素、ヨウ素等）化アルキル（Ｃ１〜１２）（メチルクロライド、エチルクロライド等）を加え、マンニッヒ反応によって部分的にカチオン性基を導入する方法；アクリロニトリル等のニトリル基と、ビニルホルムアミドなどの加水分解により得られるアミノ基との閉環反応により分子内にアミジン環を形成させる方法（特開平５−１９２５１３号公報等参照）；および重合後に前記の架橋性モノマー（ｘ）を添加して架橋反応させる方法（特許３３０５６８８号公報等参照）等が挙げられる。
【００５４】
水溶液重合法などによって重合して得られる（Ａ）が含水ゲル［（Ａ）と水とからなる］である場合は、必要に応じて細断され、さらに脱水、乾燥することによって、粉末状の（Ａ）を含有する本発明の有機凝結剤（Ｇ）を得ることができる。
【００５５】
１級アミン塩基含有（共）重合体（Ａ）の分子量は、固有粘度[η]（ｄｌ／ｇ、１Ｎ−ＮａＮＯ3水溶液中、３０℃で測定される値。以下同じ。）で表され、該固有粘度は、凝結性能およびろ液の清澄性の観点から好ましくは０．００１〜３．５、さらに好ましくは０．０１〜３．０、とくに好ましくは０．１〜２．５である。
【００５６】
（Ａ）のカチオン性は後述のコロイド当量値で表され、凝結性能および（Ａ）による再分散防止の観点から該カチオンコロイド当量値は好ましくは３．０〜７．０、さらに好ましくは３．５〜６．５である。ここにおいてカチオンコロイド当量値とは（Ａ）１ｇが有するカチオン基のｍｇ当量（単位：ｍｅｑ／ｇ）、また、後述するアニオンコロイド当量値とは（Ａ）１ｇが有するアニオン基のｍｇ当量（単位：ｍｅｑ／ｇ）を意味する。
【００５７】
［有機凝結剤（Ｇ）］
本発明の有機凝結剤（Ｇ）は、前記１級アミン塩基含有（共）重合体（Ａ）を含有してなる。
有機凝結剤（Ｇ）は、通常（Ａ）の水溶液または分散液の形態で用いられる。該水溶液または分散液中の（Ａ）の含有量（重量％）は、工業的観点および取り扱い性の観点から好ましくは５〜８０％、さらに好ましくは１０〜７５％、とくに好ましくは１５〜７０％である。
【００５８】
有機凝結剤（Ｇ）を汚泥または廃水に添加する方法としては、均一混合の観点から（Ａ）の水溶液または分散液をさらに希釈水溶液にした後に汚泥または廃水に添加して十分に撹拌することが好ましいが、（Ａ）をそのまま汚泥または廃水に添加して撹拌、混合してもよい。
（Ａ）を希釈水溶液として用いる場合は、（Ａ）の濃度（重量％）は好ましくは０．０１〜２０％、さらに好ましくは０．１〜５％である。
（Ａ）の溶解方法および溶解後の希釈方法としては、例えば予め秤りとった水を、後述のジャーテスター等の撹拌装置を用いて撹拌しながら所定量の（Ａ）を加え、数時間（約１〜４時間程度）撹拌して溶解させる方法等が採用できる。
【００５９】
汚泥または廃水に添加する際の有機凝結剤（Ｇ）としての（Ａ）の使用量は、汚泥または廃水の種類、懸濁している粒子の含有量等によって異なるが、廃水、汚泥中の蒸発残留物重量（以下、ＴＳと略記）に基づいて、ろ液の清澄性向上効果および凝集性能の観点から、好ましくは０．００５〜１０％、さらに好ましくは０．０１〜８％、とくに好ましくは０．０５〜５％、最も好ましくは０．１〜２％である。
【００６０】
本発明の有機凝結剤（Ｇ）は、必要により、本発明の効果を阻害しない範囲で他の凝結剤（有機および無機凝結剤）（Ｂ）を併用することができる。
他の凝結剤としては、有機凝結剤（Ｂ１）、無機凝結剤（Ｂ２）およびこれらの混合物が挙げられる。
（１）有機凝結剤（Ｂ１）
エピクロルヒドリンとジメチルアミン重縮合物（塩酸塩）、アニリン−ホルムアルデヒド重縮合物（塩酸塩）、ポリアリルアミン（塩酸塩）、ポリエチレンイミン（塩酸塩）、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド、ポリビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロライド、ポリジアリルメチルアミン塩酸塩、ジアリルジメチルアンモニウムクロライドと二酸化イオウの共重合体、ジアリルジメチルアンモニウムクロライドとアクリルアミドの共重合体、ジアリルアミン塩酸塩と二酸化イオウとの共重合体、（メタ）アリルアミンまたはジ（メタ）アリルアミン−マレイン酸共重合体、（メタ）アリルアミンまたはジ（メタ）アリルアミン−シトラコン酸共重合体、（メタ）アリルアミンまたはジ（メタ）アリルアミン−イタコン酸、（メタ）アリルアミンまたはジ（メタ）アリルアミン−フマル酸共重合体等。
（２）無機凝結剤（Ｂ２）
硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、塩化第２鉄、ポリ硫酸第２鉄、消石灰等。
【００６１】
汚泥または廃水に添加する際の他の凝結剤（有機および無機凝結剤）（Ｂ）の使用量は、汚泥または廃水の種類、懸濁している粒子の大きさ等により異なるが、汚泥または廃水中のＴＳに基づいて、他の有機凝結剤（Ｂ１）は、通常１．０％以下、ろ液の清澄性向上効果および凝集性の観点から好ましくは０．０１〜０．５％、さらに好ましくは０．０２５〜０．２％、とくに好ましくは０．０５〜０．１５％であり、無機凝結剤（Ｂ２）では、通常２０％以下、ろ液の清澄性向上効果および脱水ケーキ焼却後のスラッジ発生量低減の観点から好ましくは０．５〜１０％、さらに好ましくは１〜８％、とくに好ましくは２〜５％である。
【００６２】
また、本発明の有機凝結剤（Ｇ）は必要に応じ、本発明の効果を阻害しない範囲で、消泡剤、キレート化剤、ｐＨ調整剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤および防腐剤からなる群から選ばれる１種または２種以上の添加剤を併用することができる。
これらの添加剤のうち、ブロッキング防止剤を除く添加剤については、本発明の効果を阻害しない範囲で（Ａ）の製造前のモノマー水溶液中に予め含有させてもよい。
【００６３】
上記添加剤全体の使用量は、（Ａ）の重量に基づいて、通常５０％以下、添加効果および凝結性能の観点から好ましくは１〜４０％、さらに好ましくは２〜３０％である。
各添加剤の使用量については、上記と同様の重量に基づいて、通常、消泡剤は５％以下、キレート化剤は３０％以下、ｐＨ調整剤は１０％以下、界面活性剤およびブロッキング防止剤はそれぞれ５％以下、酸化防止剤、紫外線吸収剤および防腐剤はそれぞれ５％以下；上記と同様の観点から好ましくは、消泡剤は１〜３％、キレート化剤は２〜１０％、ｐＨ調整剤は１〜５％、界面活性剤およびブロッキング防止剤はそれぞれ１〜３％、酸化防止剤、紫外線吸収剤および防腐剤はそれぞれ０．１〜２％である。
【００６４】
有機凝結剤（Ｇ）は、廃水（紙パルプ、染色、自動車、金属加工、製鉄、食品、砂利採取、半導体関連およびクリーニング工業等の各種工場からの廃水）や下水等の処理で生じた汚泥（有機性汚泥または無機性汚泥）に添加することで、従来にない特異的な凝結効果やろ液の清澄性向上効果（ＣＯＤ低減、脱色）、ケーキ発生量およびケーキ含水率の低減効果を示す。
【００６５】
［高分子凝集剤（Ｋ）］ 
本発明の有機凝結剤（Ｇ）は、高分子凝集剤（Ｋ）と組み合わせて汚泥または廃水用の処理剤として用いられる。
本発明における高分子凝集剤（Ｋ）は、前記１個の不飽和基を有する不飽和モノマー（ｂ）を構成単位とする水溶性（共）重合体（Ｃ）を含有してなる。
該（Ｃ）を構成する不飽和モノマーとしては、（ｂ）以外に、本発明の効果を阻害しない範囲で必要により前記架橋性モノマー（ｘ）を含有してもよい。
高分子凝集剤（Ｋ）としては特に限定はなく、カチオン性、ノニオン性、アニオン性、両性のいずれでもよく、またこれらを組み合わせて使用することもできる。
一般的に、汚泥においては、懸濁粒子の大きさが比較的大きく、また水中における懸濁粒子表面がマイナス荷電を有していることから、脱水用高分子凝集剤としてはカチオン性または両性高分子凝集剤、およびこれらの混合物が好ましい。
廃水においては、溶解性有機物等を処理するためにまず前記無機凝結剤を添加することが多く、その場合、懸濁粒子表面は無機凝結剤で覆われることとなりプラス荷電を有していることから、凝集沈殿処理用高分子凝集剤としては、アニオン性またはノニオン性、およびこれらの混合物が好ましい。
上記のイオン性は、該高分子凝集剤のイオン性に由来するものである。
【００６６】
ここで、カチオン性高分子凝集剤とは、分子内にカチオン性基を有する高分子凝集剤、すなわち水に溶解した際にカチオン性を示す高分子凝集剤であり、また両性高分子凝集剤とは、分子内にカチオン性基およびアニオン性基を有する高分子凝集剤、すなわち水に溶解した際にカチオン性およびアニオン性を示す高分子凝集剤である。これらの高分子凝集剤の水中におけるカチオン性またはアニオン性の評価方法については、コロイド当量値（ｍｅｑ／ｇ）として求めることができる。すなわち、カチオン性凝集剤中のカチオン性基当量値はカチオンコロイド当量値として求めることができ、両性凝集剤中のカチオン性基当量値およびアニオン性基当量値は、それぞれカチオンコロイド当量値、アニオンコロイド当量値として求めることができる。
【００６７】
併用する高分子凝集剤がカチオン性高分子凝集剤の場合、該凝集剤のカチオンコロイド当量値は、凝集性能の観点から好ましい下限は１．５、より好ましくは１．８、さらに好ましくは２．０、とくに好ましくは２．３、最も好ましくは２．５、凝集性能の観点から好ましい上限は８．０、より好ましくは７．０、さらに好ましくは６．５、とくに好ましくは６．２、最も好ましくは６．０である。
また併用する高分子凝集剤が両性高分子凝集剤の場合、該凝集剤のカチオンコロイド当量値は、凝集性能の観点から好ましい下限は１．５、より好ましくは１．８、さらに好ましくは２．０、とくに好ましくは２．３、最も好ましくは２．５、凝集性能の観点から好ましい上限は８．０、より好ましくは７．０、さらに好ましくは６．５、とくに好ましくは６．２、最も好ましくは６．０であり；アニオンコロイド当量値は、凝集性能の観点から好ましい下限は−１３．０、より好ましくは−１０．０、さらに好ましくは−８．０、とくに好ましくは−５．０、最も好ましくは−３．０、凝集性能の観点から好ましい上限は−０．０５、より好ましくは−０．１、さらに好ましくは−０．３、とくに好ましくは−０．５、最も好ましくは−１．０である。
【００６８】
コロイド当量値は以下に示すコロイド滴定法により求めることができる。なお、以降の測定は室温（約２０℃）下で行う。
（１）測定試料（５０ｐｐｍ水溶液）の調製
試料０．２ｇ（固形分含量換算したもの）を精秤し、２００ｍｌの三角フラスコにとり、全体の重量（試料とイオン交換水の合計重量）が１００ｇとなるようにイオン交換水を加えた後、マグネチックスターラー（長さ４０ｍｍ、直径５ｍｍの円筒状マグネット、回転数１，０００ｒｐｍ）で、３時間撹拌して完全に溶解させ、０．２重量％の水溶性ポリマーの水溶液を調製する。５００ｍｌのビーカーに該調製水溶液１０ｍｌをとり、全体の重量（水溶液１０ｍｌとイオン交換水の合計重量）が４００ｇとなるようにイオン交換水を加え、再度マグネチックスターラー（１，０００〜１，２００ｒｐｍ）で、３０分間撹拌して、均一な測定試料とする。
なお、水溶性ポリマーの固形分含量は、粉末状の試料約１．０ｇをシャーレ（直径１００ｍｍ、深さ１０ｍｍ）に秤量（Ｗ１）して、循風乾燥機中、１０５±５℃で９０分間乾燥させた後の残存重量を（Ｗ２）として、次式から算出した値である。
固形分含量（重量％）＝（Ｗ２）×１００／（Ｗ１）
【００６９】
（２）カチオンコロイド当量値の測定
測定試料１００ｇを２００ｍｌのコニカルビーカーにとり、マグネチックスターラー（５００ｒｐｍ）で撹拌しながら徐々に０．５重量％硫酸水溶液を加え、ｐＨ３に調整する。次にトルイジンブルー指示薬（ＴＢ指示薬）を２〜３滴加え、Ｎ／４００ポリビニル硫酸カリウム（Ｎ／４００ＰＶＳＫ）試薬で滴定する。滴定速度は２ｍｌ／分とし、測定試料が青から赤紫色に変色し、赤紫色が３０秒間保持される時点を終点として滴定量（単位はｍｌ）を求める。
（３）アニオンコロイド当量値の測定
測定試料１００ｇを２００ｍｌのコニカルビーカーにとり、マグネチックスターラー（５００ｒｐｍ）で撹拌しながら、Ｎ／１０水酸化ナトリウム水溶液０．５ｍｌを加え、さらにＮ／２００メチルグリコールキトサン水溶液５ｍｌを加えた後、５分間撹拌する（その時のｐＨ約１０．５）。ＴＢ指示薬を２〜３滴加え、上記（２）と同様にして滴定量（単位はｍｌ）を求める。
（４）空試験
測定試料の代わりにイオン交換水１００ｇを用いる以外は（２）または（３）と同様の操作を行い、滴定量（単位はｍｌ）を求める。
（５）計算方法
コロイド当量値（ｍｅｑ／ｇ）＝（１／２）×（試料の滴定量−空試験の滴定量）
×（Ｎ／４００ＰＶＳＫの力価）
【００７０】
上記高分子凝集剤（Ｋ）の分子量は、１Ｎ−ＮａＮＯ3水溶液中３０℃で測定した固有粘度（ｄｌ／ｇ）で表され、カチオン性高分子凝集剤は通常４〜３０、凝集性能（フロック粒径およびフロック強度）の観点から好ましくは５〜２０；ノニオン性高分子凝集剤は通常５〜４０、同様の観点から好ましくは８〜３０；アニオン性高分子凝集剤は通常５〜４０、同様の観点から好ましくは８〜３０である。
【００７１】
汚泥または廃水に添加する際の高分子凝集剤（Ｋ）の使用量は、汚泥または廃水の種類、懸濁している粒子の含有量および高分子凝集剤の分子量等により異なるが、汚泥または廃水中のＴＳに基づいて凝集性および工業上の観点から、好ましくは０．０１〜１０％、さらに好ましくは０．０５〜８％、とくに好ましくは０．１〜５％、最も好ましくは０．５〜３％である。
【００７２】
［汚泥または廃水の処理方法］
本発明の有機凝結剤（Ｇ）を用いた汚泥または廃水の処理方法としては、下記の方法が挙げられる。
（１）汚泥または廃水に、有機凝結剤（Ｇ）を添加、撹拌した後、凝結物を固液分離する方法；
（２）汚泥または廃水に、有機凝結剤（Ｇ）を添加、撹拌し凝結させた後、高分子凝集剤（Ｋ）を添加して、高強度のフロックを形成させ固液分離を行う方法；
（３）汚泥または廃水に、有機凝結剤（Ｇ）と高分子凝集剤（Ｋ）を予め混合してなる汚泥または廃水用処理剤（Ｓ）を添加、撹拌し、高強度のフロックを形成させ固液分離を行う方法。
【００７３】
上記処理方法のうち、凝結性、ＣＯＤ低減性、脱色性およびろ液清澄性に優れ、かつ、高強度のフロックを形成し優れた脱水効果を得るとの観点から好ましいのは、有機凝結剤（Ｇ）と高分子凝集剤（Ｋ）を組み合わせて行う（２）および（３）の方法、さらに好ましいのは（２）の方法である。
上記（２）または（３）の方法において、（Ｇ）と（Ｋ）の重量比は、ろ液の清澄性向上効果および凝集性の観点から好ましくは１／１，０００〜５／１、さらに好ましくは１／１００〜１／１である。
上記（２）の方法において、高分子凝集剤（Ｋ）を添加する方法としては、（Ｋ）を例えば粉末状のまま添加してもよいが、均一混合の観点から好ましいのは（Ｋ）を水溶液にした後に汚泥または廃水に添加する方法である。また、上記（３）の方法において、（Ｇ）と（Ｋ）を予め混合する方法としては、例えば粉末状のそれぞれをドライブレンドした混合粉末を汚泥または廃水用処理剤（Ｓ）としてもよいが、均一混合の観点から好ましいのは、該混合粉末を水溶液にするか、またはそれぞれを水溶液にしてこれらを混合して（Ｓ）とする方法である。
（Ｋ）を水溶液として用いる場合は、（Ｋ）の濃度（重量％）は、凝集性および工業上の観点から好ましくは０．０５〜１％、さらに好ましくは０．１〜０．５％である。
溶解方法、溶解後の希釈方法は特に限定はなく、前記有機凝結剤（Ｇ）の場合と同様である。とくに粉末状の高分子凝集剤（Ｋ）を水に溶解する際、一度に（Ｋ）を加えるとままこを生じて水に溶解しにくくなるため好ましくない。
上記処理方法（１）〜（３）においては、有機凝結剤（Ｇ）、または有機凝結剤（Ｇ）および高分子凝集剤（Ｋ）に加えて、前記のとおりその他の凝結剤（Ｂ）を必要により用いることができる。
【００７４】
固液分離の方法としては、例えば、重力沈降、膜ろ過、カラムろ過、加圧浮上、濃縮装置（例えばシックナー等）、脱水装置（例えば、遠心分離器、ベルトプレス脱水機、フィルタープレス脱水機等）等が利用できる。なお、後述のように、汚泥または廃水のｐＨが高く（Ｇ）および／または（Ｋ）が溶解しない場合は、これらの添加前に汚泥または廃水のｐＨを調整しておくことが好ましい。
【実施例】
【００７５】
以下実施例をもって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例中の部は重量部、％は重量％を表す。
【００７６】
実施例および比較例に使用した原料の組成、記号等は次のとおりである。
（１）不飽和モノマー（ａ）
（ａ−１）：アミノエチルメタクリレート塩酸塩（ＡＥＭＣ）
（ａ−２）：アミノエチルアクリレート塩酸塩（ＡＥＡＣ）
（ａ−３）：アミノエチルメタクリレート硫酸塩（ＡＥＭＳ）
（ａ−４）： アミノプロピルアクリレート塩酸塩（ＡＰＡＣ）
（２）１個の不飽和基を有する不飽和モノマー（ｂ）
（ｂ１−１）：Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレートのメチルクロライド塩の
６３．５％水溶液
（ｂ１−２）：Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロライド塩の７
０％水溶液
（ｂ２−１）：アクリルアミドの５０％水溶液
（ｂ３−１）：アクリル酸の８０％水溶液
（３）連鎖移動剤（ｆ）
（ｆ−１）：１−チオグリセロールの１％水溶液
（ｆ−２）：エチレングリコール−ジ−２−メルカプトエチルエーテルの１％水溶液
【００７７】
（４）ラジカル重合開始剤（ｄ）
（ｄ−１）：４，４’−アゾビス（４―シアノ吉草酸）［和光純薬工業（株）製、
「Ｖ５０１」、１０時間半減期温度：６９℃］の１０％水溶液
（水酸化ナトリウム水溶液でｐＨ７．０に調整したもの。）
（ｄ−２）：アゾビスアミジノプロパン塩酸塩［和光純薬工業（株）製、「Ｖ−５０」
１０時間半減期温度：５６℃］の１０％水溶液
（ｄ−３）：過酸化水素水の１％水溶液
（ｄ−４）：アスコルビン酸の１％水溶液
（ｄ−５）：硫酸鉄（Ｉ）の１％水溶液
【００７８】
（５）溶液滴下重合溶媒（ｇ）
（ｇ−１）：イソプロパノール（ＩＰＡ）
（６）凝結剤（Ｂ）
（Ｂ１−１）：ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド［商品名「スイフロック
ＳＲ−２０００」、（株）スイレイ製］
（Ｂ１−２）：ジメチルアミン−エピクロルヒドリン縮合物（固形分２０％）［商品名
「ユニセンスＫＨＥ１０４Ｌ」、センカ（株）製］
（Ｂ２−１）：ポリ塩化アルミニウム（酸化アルミニウム１０〜１１％品）［商品名
「ポリ塩化アルミニウム」、多木化学（株）製］
（Ｂ２−２）：ポリ硫酸第２鉄（Ｆｅ3+１１％品）［商品名「ダンパワー」、多木化学
（株）製］    
（７）高分子凝集剤（Ｋ）
（Ｋ−１）：カチオン性高分子凝集剤［商品名「サンフロックＣＥ７０８Ｐ」、三洋化
成工業（株）製、Ｍｎ６００万、カチオンコロイド当量値４．７０ｍｅｑ
／ｇ、粉末状］
（Ｋ−２）：両性高分子凝集剤［商品名「サンフロックＲ−３３９Ｐ」、三洋化成工業
（株）製、Ｍｎ４００万、カチオンコロイド当量値２．８０ｍｅｑ／ｇ、
アニオンコロイド当量値−３．２０ｍｅｑ／ｇ、粉末状］
（Ｋ−３）：アニオン性高分子凝集剤［商品名「サンフロックＡＨ２０２５Ｐ」、三洋
化成工業（株）製、Ｍｎ１，６００万、アニオンコロイド当量値−２．５
０ｍｅｑ／ｇ、粉末状］
【００７９】
高分子凝集剤の固形分含量は前記の方法で評価し、その他の項目は下記の方法で評価した。なお、汚泥または廃水中の蒸発残留物重量（ＴＳ）、浮遊物質（ＳＳ）および有機分（強熱減量）は、「下水試験方法」（日本下水道協会、１９８４年度版）記載の分析方法に準じて行った。
【００８０】
評価［１］（凝結剤／高分子凝集剤組合せの性能評価）
（１）フロック粒径（ｍｍ）
３００ｍｌのビーカーに汚泥または廃水２００ｇを入れ、ジャーテスター［型式「ＪＭＤ−６ＨＳ−Ａ」、宮本理研工業（株）製、以下同じ。］に板状の塩ビ製撹拌羽根（直径５ｃｍ、高さ２ｃｍ、厚さ０．２ｃｍ）２枚を十字になるように上下に連続して取り付けた撹拌装置にセットした。ジャーテスターの回転数を３００ｒｐｍとし、徐々に汚泥を撹拌しながら、所定の濃度の有機凝結剤の水溶液、または所定の濃度の高分子凝集剤の水溶液を所定の方法で添加し、３０秒間撹拌した後、撹拌を止め形成されたフロックの粒径（ｍｍ）を目視にて観察した。
【００８１】
（２）スラッジ体積比率
Ｔ−１１８９のナイロン製ろ布［敷島カンバス（株）製、円形状、直径９ｃｍ］、ヌッチェ漏斗、５００ｍｌのメスシリンダーをセットし、上記フロック粒径試験後の処理水全量を一度に投入してろ過する。ろ過して得られたスラッジの量を測定し、全廃水体積に対する体積比率（％）を算出しスラッジ体積％とする。
【００８２】
（３）ＣＯＤ
上記（２）でろ過後のろ液について、ＪＩＳ  Ｋ−０１０２（１９９８年度版）に記載のＣＯＤMn分析方法に準じて測定する。
（４）ろ液清澄度
上記（２）でろ過後のろ液について、吸光度計［ＵＶ−１２００、（株）島津製作所製、以下同じ。］で波長５９０ｎｍおよび７００ｎｍにおける吸光度を測定し、ろ液清澄度を評価する。なお、吸光度の数値（％）は、イオン交換水の吸光度を１００％とした時の値を示す。
（５）ケーキ含水率
上記（２）で濾過して得られたスラッジの一部をスパーテルで取り出し、プレスフィルター試験機を用いて脱水する（加圧条件２ｋｇ／ｃｍ2、６０秒）。脱水されたケーキ約
３ｇをシャーレに秤量（Ｗ３）して、循風乾燥機中で完全に水分が蒸発するまで（例えば、１０５±５℃で８時間）乾燥させた後、シャーレ上に残った乾燥ケーキの重量を（Ｗ４）として、次式からケーキ含水率を算出する。
ケーキ含水率（重量％）＝［（Ｗ３）−（Ｗ４）］×１００／（Ｗ３）
【００８３】
評価［２］（凝結剤の性能評価）
（１）上澄み液清澄度
廃水２００ｇを５００ｍｌのビーカーに取り、上記評価［１］（１）の方法と同様にジャーテスターにセットする。ジャーテスターの回転数を３００ｒｐｍにして撹拌しながら、所定量の０．２％の凝結剤水溶液を一気に添加し３０秒間撹拌する。１０分後上澄み液の清澄度を上記評価［１］（４）と同様に吸光度計を用いて評価する。
（２）凝結性
上記評価［２］（１）の評価後、測定液をビーカーに戻し、その後処理廃水を遠心分離機［形式ＬＣ０６、ＴＯＭＹ  ＳＥＩＫＯ  ＣＯ．ＬＴＤ．製］を用いて２，０００ｒｐｍにて１０分間遠心分離を行い、全廃水体積に対する、沈降スラッジ（下層）体積％を測定し凝結性を評価する。該体積％が小さいほど凝結性に優れることを示す。
（３）遠心分離後の上澄み液の脱色性
上記（２）の遠心分離後の上澄み液について、吸光度計で波長４３０ｎｍおよび７００ｎｍにおける吸光度を測定し脱色性を評価する。なお、吸光度の数値（％）は、イオン交換水の吸光度を１００％としたときの値を示す。
（４）遠心分離後の上澄み液のＣＯＤ
上記（２）の遠心分離後の上澄み液について、上記評価［１］（３）の方法と同様に評価する。
【００８４】
以下における製造例、比較製造例は本来はそれぞれ実施例および比較例であるが、便宜上、有機凝結剤、汚泥または廃水用処理剤の製造については製造例および比較製造例とし、得られた有機凝結剤、汚泥または廃水用処理剤の性能評価については実施例および比較例とした。
製造例１［有機凝結剤（Ｇ−１）の製造］（溶液滴下重合）
反応容器に、表１に従って、イソプロパノール（以下ＩＰＡと略記）（ｇ−１）とイオン交換水を仕込み、撹拌下、加熱し還流させた。別の容器に、表１に従って、ＩＰＡ、不飽和モノマー（ａ−１）、緩衝剤、連鎖移動剤（ｆ−１）、ラジカル重合開始剤（ｄ−１）、およびイオン交換水を仕込み均一溶液になるまで混合、撹拌してモノマー溶液［滴下溶液］とし、撹拌下、モノマー水溶液のｐＨ（２０℃）をｐＨメーターで監視しながら硫酸を用いて３．０に調整した。該モノマー溶液を滴下ロートに移し、溶液温度２０℃で、系内に窒素（純度９９．９９９％以上。以下同じ。）を通気（１ｍＬ／ｍｉｎ）して充分に置換した（気相酸素濃度約５ｐｐｍ）。次に前記反応容器の系内に窒素を通気（２ｍＬ／ｍｉｎ）しながら８０〜８５℃に温度調整した反応容器（気相酸素濃度約５ｐｐｍ）に撹拌下、前記モノマー溶液を滴下ロートから４時間かけて滴下した。滴下後、同温度で２時間熟成し重合を完結させるために、表１に従って調製したＩＰＡ、イオン交換水、（ｄ−１）の均一混合液を、８０〜８５℃の反応容器内に１時間で滴下し、さらに３時間同温度で熟成させた。その後、１００℃まで昇温してＩＰＡを減圧除去した。該除去の途中で粘度が上昇するため、イオン交換水１６２部を追加し、１級アミン塩基含有重合体（Ａ−１）を含有してなる有機凝結剤（Ｇ−１）の水溶液（濃度２０％）１，０００部を得た。
【００８５】
製造例２〜７、比較製造例１〜２［有機凝結剤（Ｇ−２）〜（Ｇ−７）、（ＲＧ−１）〜（ＲＧ−２）の製造］（溶液滴下重合）
製造例１において、モノマー溶液［滴下溶液］を表１に基づいて代えたこと以外は製造例１と同様にして、各有機凝結剤を得た。モノマー（ｂ）を使用する場合はモノマー溶液［滴下溶液］中に配合した。
【００８６】
【表１】
2013154287.tif 000002
【００８７】
製造例８［有機凝結剤（Ｇ−８）の製造］（水溶液重合）
反応容器に、表２に従って、不飽和モノマー（ａ−１）、緩衝剤およびイオン交換水を配合したモノマー水溶液［水相（１）］を系内が均一溶液になるまで混合、撹拌した。撹拌下、モノマー水溶液のｐＨ（２０℃）をｐＨメーターで監視しながら硫酸を用いて３．０に調整した。
次に、０℃の恒温水槽中で該反応容器の溶液温度を５℃に調整し、系内を窒素で充分に置換した（気相酸素濃度約５ｐｐｍ）。その後、連鎖移動剤（ｆ−２）、ラジカル重合開始剤（ｄ−２）、（ｄ−３）、（ｄ−４）、（ｄ−５）、およびイオン交換水を表２に基づいて配合した開始剤水溶液［水相（２）］を滴下ロートから反応容器に仕込み、溶液温度５℃で重合を開始させ、重合により発生する熱により溶液温度が上昇し、溶液温度が７０℃に達した時点で９０℃の恒温槽内に反応容器を入れて１０時間保温し重合を完結させた。なお重合中、内容物が高粘度となり撹拌が困難となったため、撹拌は途中で停止した。
その後、得られた含水ゲルを取り出し、ミートチョッパー機［型番「１２ＶＲ−４００Ｋ」、ＲＯＹＡＬ（株）製、目皿の目開き６ｍｍ］により混合、混練、さらにミンチ状に細断し、８０℃の熱風で２時間乾燥後、ジューサーミキサーで粉砕して、水溶性ポリマー１級アミン塩基含有重合体（Ａ−８）を含有してなる粉末状の有機凝結剤（Ｇ−８）９２０部を得た（収率９２％、固形分含量９５％）。
【００８８】
製造例９［汚泥または廃水用処理剤（Ｓ−１）の製造］
粉末状の高分子凝集剤（Ｋ−１）６９部および前記粉末状の有機凝結剤（Ｇ−８）１部を、２５℃で１時間撹拌混合して、汚泥または廃水用処理剤（Ｓ−１）を得た。（Ｓ−１）の配合組成等を表２に示す。
【００８９】
製造例１０［汚泥または廃水用処理剤（Ｓ−２）の製造］
製造例９において高分子凝集剤（Ｋ−１）６９部および有機凝結剤（Ｇ−８）１部を、（Ｋ−３）１００部および（Ｇ−８）６３部に代えたこと以外は製造例９と同様にして、汚泥または廃水用処理剤（Ｓ−２）を得た。（Ｓ−２）の配合組成等を表２に示す。
【００９０】
【表２】
2013154287.tif 000003
【００９１】
[凝結剤／高分子凝集剤組合せの性能評価]
実施例１〜９
有機凝結剤（Ｇ−１）〜（Ｇ−８）をそれぞれイオン交換水に溶解させて固形分含量０．２％の水溶液とした。消化処理したＡ市処理場から採取した消化汚泥［ｐＨ７．４、ＴＳ２．９％、ＳＳ２．７％、有機分６５％、アルカリ度４，５４３ｍｇ−ＣａＣＯ３／Ｌ］２００ｇずつを各５００ｍＬのビーカーに採り、上記有機凝結剤の各水溶液０．３部を添加（このときの固形分添加量０．０１％／ＴＳ）し、３００ｒｐｍで３０秒間撹拌した。そこに、イオン交換水に溶解させて固形分含量０．２％の水溶液とした高分子凝集剤の水溶液２０部を添加（このときの固形分添加量０．６９％／ＴＳ）し、前記の評価［１］の方法で性能を評価した。
高分子凝集剤としてはカチオン性高分子凝集剤（Ｋ−１）および両性高分子凝集剤（Ｋ−２）を使用した。結果を表３に示す。
【００９２】
実施例１０
実施例８において、（Ｇ−８）と（Ｋ−１）を逐次的に組み合わせて汚泥処理するのに代えて、（Ｇ−８）と（Ｋ−１）を構成成分とする（Ｓ−１）をイオン交換水に溶解させて固形分含量０．２％とした水溶液２０．３部を汚泥に添加（このときの固形分添加量０．７０％／ＴＳ）して処理したこと以外は実施例８と同様にして評価した。結果を表３に示す。
【００９３】
比較例１〜６
実施例１〜９において、（Ｇ−１）〜（Ｇ−８）に代えて、（ＲＧ−１）、（ＲＧ−２）、（Ｂ１−１）、（Ｂ１−２）、（Ｂ２−１）または（Ｂ２−２）を用い、無機凝結剤の（Ｂ２−１）および（Ｂ２−２）については、それぞれ有姿量で０．１部（このときの有姿添加量１．７％／ＴＳ）を添加したこと以外は実施例１と同様にして評価した。（Ｂ１−１）および（Ｂ１−２）については、イオン交換水に溶解させて固形分含量０．２％の水溶液として使用した。結果を表３に示す。
【００９４】
【表３】
2013154287.tif 000004
（＊）添加量は、汚泥のＴＳに対して、有機凝結剤は固形分量、ポリ塩化アルミニウム（Ｂ２−１）およびポリ硫酸第２鉄（Ｂ２−２）は有姿量を表し、単位は重量％。
【００９５】
表３から、実施例１〜１０では比較例１〜６に比べて、フロック粒径、ろ液のＣＯＤおよび清澄度において優れ、しかもスラッジ量が少なく、ケーキ含水率が低いことから、廃棄物量をより低減できることがわかる。また、実施例８と１０との比較では、実施例８の方がろ液ＣＯＤ、ろ液清澄度およびケーキ含水率に優れることから、有機凝結剤（Ｇ）と高分子凝集剤（Ｋ）を組み合わせた汚泥処理においては、これらを逐次的に汚泥に添加して処理するのがより好ましいことがわかる。
【００９６】
実施例１１〜１８
有機凝結剤を表４に従ってそれぞれイオン交換水に溶解させて固形分含量０．２％の水溶液とした。Ｍ染色工場から採取した廃水［ｐＨ５．４、ＴＳ０．０８％  ＣＯＤMn１，０００ｍｇ／Ｌ。以下同じ。］２００ｇずつを各５００ｍＬのビーカーに採り、上記有機凝結剤の各水溶液０．５部を添加（このときの固形分添加量０．６３％／ＴＳ）し、３００ｒｐｍで３０秒間撹拌した。そこに、イオン交換水に溶解させて固形分含量０．２％の水溶液とした高分子凝集剤の水溶液０．８部を添加（この時の固形分添加量１．００％／ＴＳ）し、前記の評価［１］の方法で性能を評価した。
高分子凝集剤としてはアニオン性高分子凝集剤（Ｋ−３）を使用した。結果を表４に示す。
【００９７】
実施例１９
実施例１８において、（Ｇ−８）と（Ｋ−３）を逐次的に組み合わせて汚泥処理するのに代えて、（Ｇ−８）と（Ｋ−３）を構成成分とする（Ｓ−２）をイオン交換水に溶解させて固形分含量０．２％とした水溶液１．３部（このときの固形分添加量１．６３％／ＴＳ）を汚泥に添加して処理したこと以外は実施例１８と同様にして評価した。結果を表４に示す。
【００９８】
比較例７〜１２
実施例１１〜１８において、（Ｇ−１）〜（Ｇ−８）に代えて、（ＲＧ−１）、（ＲＧ−２）、（Ｂ１−１）、（Ｂ１−２）、（Ｂ２−１）または（Ｂ２−２）を用い、無機凝結剤の（Ｂ２−１）および（Ｂ２−２）については、それぞれ有姿量で０．１部（このときの有姿添加量６２．５％／ＴＳ）を添加したこと以外は実施例１１〜１８と同様にして評価した。結果を表４に示す。
【００９９】
【表４】
2013154287.tif 000005
（＊）添加量は、廃水のＴＳに対して、有機凝結剤は固形分量、ポリ塩化アルミニウム（Ｂ２−１）またはポリ硫酸第２鉄（Ｂ２−２）は有姿量を表し、単位は重量％。
【０１００】
表４から、実施例１１〜１９では比較例７〜１２比べて、フロック粒径、ろ液のＣＯＤおよび清澄度において優れ、しかもスラッジ量が少なく、ケーキ含水率が低いことから、廃棄物量をより低減できることがわかる。また、実施例１８と１９との比較では、実施例１８の方がろ液ＣＯＤ、ろ液清澄度およびケーキ含水率に優れることから、有機凝結剤（Ｇ）と高分子凝集剤（Ｋ）を組み合わせた汚泥処理においては、これらを逐次的に汚泥に添加して処理するのがより好ましいことがわかる。
【０１０１】
実施例２０〜２７、比較例１３〜１６
有機凝結剤を表５に従ってそれぞれイオン交換水に溶解させて固形分含量０．２％の水溶液とした。Ｍ染色工場から採取した廃水２００ｇずつを各５００ｍＬのビーカーに採り、（Ｂ２−１）０．０６部（このときの有姿添加量３７．５％／ＴＳ）または０．１部（このときの有姿添加量６２．５％／ＴＳ）を添加し３００ｒｐｍで３０秒間撹拌した。そこに、有機凝結剤（Ｇ−２）、（Ｇ−８）、および（Ｂ１−１）の各水溶液０．３部（このときの固形分添加量０．３８％／ＴＳ）、または０．５部（このときの固形分添加量０．６３％／ＴＳ）を添加し、３００ｒｐｍで３０秒間撹拌した。さらに、イオン交換水に溶解させて固形分含量０．２％の水溶液とした高分子凝集剤の水溶液０．８部を添加（このときの固形分添加量１．００％／ＴＳ）し、前記の評価［１］の方法で性能を評価した。高分子凝集剤としてはアニオン性高分子凝集剤（Ｋ−３）を使用した。結果を表５に示す。
【０１０２】
【表５】
2013154287.tif 000006
（＊）添加量は、廃水のＴＳに対して、有機凝結剤は固形分量、ポリ塩化アルミニウム（Ｂ２−１）またはポリ硫酸第２鉄（Ｂ２−２）は有姿量を表し、単位は重量％。
【０１０３】
表５から、実施例２０〜２７では比較例１３〜１６に比べて、フロック粒径、ろ液のＣＯＤおよび清澄度において優れ、しかもスラッジ量が少なく、ケーキ含水率が低いことから、廃棄物量をより低減できることがわかる。
【０１０４】
[凝結剤の性能評価]
実施例２８〜３５
有機凝結剤を表６に従ってそれぞれイオン交換水に溶解させて固形分含量０．２％の水溶液とした。Ｍ染色工場から採取した廃水２００ｇずつを各５００ｍＬのビーカーに採り、上記有機凝結剤の各水溶液２部を添加（このときの固形分添加量２．５０％／ＴＳ）し、３００ｒｐｍで３０秒間撹拌し、廃水処理を行い、前記の評価［２］の方法で評価した。結果を表６に示す。
【０１０５】
比較例１７〜２２
実施例２８〜３５において、（Ｇ−１）〜（Ｇ−８）に代えて、（ＲＧ−１）、（ＲＧ−２）、（Ｂ１−１）、（Ｂ１−２）、（Ｂ２−１）または（Ｂ２−２）を用い、無機凝結剤の（Ｂ２−１）および（Ｂ２−２）については、それぞれ０．１５部（このときの有姿添加量９３．８％／ＴＳ）を添加したこと以外は実施例２８〜３５と同様にして評価した。結果を表６に示す。
【０１０６】
【表６】
2013154287.tif 000007
（＊）添加量は、廃水のＴＳに対して、有機凝結剤は固形分量、ポリ塩化アルミニウム（Ｂ２−１）またはポリ硫酸第２鉄（Ｂ２−２）は有姿量を表し、単位は重量％。
【０１０７】
表６から実施例２８〜３５の有機凝結剤はいずれも比較例１７〜２２のものに比べて、上澄み液清澄度、凝結性、脱色性およびＣＯＤのいずれにおいても優れることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明の有機凝結剤は、汚泥脱水処理用、製紙工場廃水等の廃水のＣＯＤ低減処理用や、着色成分の脱色用に用いられる他、染料固着剤、製紙用薬剤（例えば製紙工業用地合形成助剤、濾水歩留向上剤、濾水性向上剤および紙力増強剤）等の幅広い用途に用いることができることから、極めて有用である。