[发明专利]高分子凝集剂粉末的制造方法和污泥的脱水方法

说明书

本发明提供一种高分子凝集剂粉末的制造方法，其为对将至少含有阳离子性单体和交联性单体的单体混合物进行乳液聚合所获得的聚合物乳液实施干燥的高分子凝集剂粉末的制造方法，包括工序(A)：制作乳化颗粒的中值粒径为10μm以下的油包水型单体乳液的乳化工序；工序(B)：制作油包水型聚合物乳液的聚合工序；工序(C)：在将使水和烃从油包水型聚合物乳液中蒸发的蒸气加以冷凝所获得的冷凝液中，将水排出至体系外，同时将烃返回至体系内，由此将水除去直至脱水率达到65～99％的范围，从而制作聚合物的分散液的回流脱水工序，其中所述烃的质量相对于所述油包水型聚合物乳液的固形成分的质量为0.6～2.0倍；工序(D)：将烃和水从分散液除去，从而制作所述聚合物的粉末的干燥工序。

技术领域

本发明涉及高分子凝集剂粉末的制造方法和污泥的脱水方法。更具体地，本发明涉及能够有效地对难脱水性污泥进行脱水，能够获得含水率低的脱水饼的高性能的高分子凝集剂粉末的制造方法，以及使用该制造方法的污泥的脱水方法。

背景技术

高分子凝集剂以使生活污水、工业污水等中所含的悬浊物凝集/沉降/分离为目的，作为造纸工业中的产率提高剂和土木建筑中的混合剂或加泥剂等被使用。高分子凝集剂具有非离子、阴离子、阳离子、两性的各种离子性，但选择哪种离子性的高分子凝集剂根据被处理水的性状、处理方法而不同。这些中，具有阳离子性的高分子凝集剂是为了将对工业污水和生活污水进行活性污泥处理后的剩余污泥进行团块化从而脱水而使用，多作为造纸工业中的产率提高剂来使用。前者中，就脱水困难的污泥而言，使用具有支链或交联的聚合物。另外，两性的高分子凝集剂是为了对用凝结剂进行电荷中和的悬浊颗粒进行粗大团块化而使用，也可以适用于脱水或凝集困难的污泥。

高分子凝集剂以往已知有粉末和油包水型乳液等制品形态。其中，油包水型乳液具有溶解性优异，能够在短时间内均一地溶解的优点，但相比较于粉末，由于制造成本高和高分子凝集剂的有效成分的含有率低，所以具有输送成本增高的缺点。

这种状况下，最近开发了即便是对于具有支链或交联的阳离子性或两性的油包水型乳液聚合物进行干燥来制成粉末的难脱水污泥也显示优异的脱水性能，消除输送成本的缺点，在常规的粉末用自动溶解装置等现有设备中也可使用的高性能的高分子凝集剂粉末。

例如，专利文献1中公开了在非水性液体中将含有阳离子性单体和5～2000ppm的交联剂的水溶性单体混合物反向聚合，从而制成至少90重量％具有10μm以下的粒径的初级聚合物颗粒的反相乳液，接着对该反相乳液进行喷雾干燥，制成至少90重量％为20μm以上的粒径的喷雾干燥颗粒的喷雾干燥颗粒的制造方法。但是，喷雾干燥中，由于干燥效率差，充分干燥来粉末化需要大量能量，所以不优选。另外，在喷雾干燥机的特性上，需要每次少量在短时间内进行干燥，因此存在需要在非常的高温下进行干燥，高分子量的聚合物易于受到热劣化，即便在相同条件下进行制造品质也不均的问题。

另外，专利文献2中公开了以含有阳离子性单体和20～300ppm的交联剂的单体混合物水溶液作为分散相，使水和非混和性的烃成为连续相，利用表面活性剂进行乳化，获得经聚合的阳离子性或两性水性高分子的油包水型乳液，接着对该油包水型乳液进行乳液分解而使其块状化，使用绞肉机将该块状物细切成4～6mm之后，使用棚式通风干燥机在105℃下干燥1小时，利用孔径2mm的筛网进行粉碎，获得粉末状的污泥脱水剂的实施例。但是，当使用的烃的沸点高时，存在干燥时间延长，生产性低下，由于高温干燥而高分子量的聚合物易于受到热劣化等问题。

另一方面，使用沸点为100℃以下的烃时，由于挥发性和易燃性高，所以处理时需要格外注意，通常在能够完全阻断外部气体混入的设备内，经常在烃的燃烧范围之外的条件下进行处理。但是，专利文献2中没有乳液分解以外工序的详细记载，烃的种类也不清楚，也不清楚是否能够用安全的方法对烃进行干燥、粉末化。特别是，利用绞肉机将经块状化的聚合物细切成4～6mm，从绞肉机中将细切品移送至棚式通风干燥机时，对外部气体完全阻断的设备被认为使设备整体变得极为复杂。另外，使用棚式通风干燥机时，由于必须用氮等惰性气体制作大量使用的热风，所以不经济，还存在难以对烃进行回收再利用等问题。