基于石灰的組合物，其生產(chǎn)方法及其在處理污泥和水時(shí)的用途
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及基于石灰的組合物，其包含至少一種由固相熟石灰組成的無(wú)機(jī)試劑和引入到所述固相中的有機(jī)聚合物，并涉及其制備方法以及用于其在污泥和水的處理中使用，尤其是用于在脫水之前調(diào)節(jié)污泥的用途。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于石灰的組合物，其生產(chǎn)方法及其在處理污泥和水時(shí)的 用途
[0001] 本申請(qǐng)是基于申請(qǐng)日為2010年3月17日、申請(qǐng)?zhí)枮?01080012073. 2、發(fā)明名稱(chēng)為 "基于石灰的組合物，其生產(chǎn)方法及其在處理污泥和水時(shí)的用途"的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申 請(qǐng)。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及基于石灰的組合物，其包含至少固相的熟石灰和至少一種有機(jī)聚合 物。

【背景技術(shù)】
[0003] 在本發(fā)明的含義中，術(shù)語(yǔ)"熟石灰（chaux eteinte) "被理解為是指由主要是二氫 氧化鈣0&(0!1)2的固體顆粒的整體構(gòu)成的石灰，其是生石灰的顆粒與水的反應(yīng)的結(jié)果，該反 應(yīng)被稱(chēng)作水合或消化（extinction)。熟石灰也稱(chēng)為水合石灰。在下文中，二氫氧化鈣將被 簡(jiǎn)單地稱(chēng)作氫氧化鈣或Ca (0H) 2。
[0004] 通常，所獲得的熟石灰當(dāng)然可包含雜質(zhì)，所述雜質(zhì)主要來(lái)源于生石灰。該熟石灰可 以呈現(xiàn)粉末狀的形式，或者水性懸浮液的形式，稱(chēng)作石灰乳。
[0005] 該熟石灰尤其用在水或污泥的處理當(dāng)中。例如，文獻(xiàn)US 4711727提及通過(guò)懸浮液 中所含的有機(jī)絮凝劑和通過(guò)熟石灰來(lái)處理水。
[0006] 工業(yè)或用過(guò)的可飲用水的純化處理導(dǎo)致產(chǎn)生被稱(chēng)作污泥的殘余物。這些污泥首先 與純化的水分離然后被處理以使其穩(wěn)定化和濃縮。
[0007] 污泥（尤其是城市和工業(yè)污泥）的處理尤其包括調(diào)節(jié)步驟和固/液分離，也被稱(chēng) 作脫水，尤其是在加壓帶式過(guò)濾機(jī)、離心機(jī)或者膜式和/或箱式壓濾機(jī)上進(jìn)行。
[0008] 調(diào)節(jié)（conditionnement)的概念，尤其是化學(xué)調(diào)節(jié)，在本發(fā)明中應(yīng)當(dāng)被理解為如 Degr6mont在以下文獻(xiàn)中所定義：《M6mento Technique de 1' eau (水技術(shù)手冊(cè)），Edition du Cinquantenairel989,第 9 版))),第 19 章，尤其是第 949 至 959 頁(yè)。
[0009] 術(shù)語(yǔ)"污泥（boues) "在本發(fā)明的含義中是指具有至少0. 5%，通常大于或等于1% 的干物質(zhì)（matiSre Mche)比率的殘余物。所述污泥可以是無(wú)機(jī)的或有機(jī)的或者油質(zhì)的。
[0010] 含鈣（calcique)化合物（通常是石灰）的引入常常與上述處理相關(guān)，以便調(diào)節(jié)并 且還衛(wèi)生化（hygi6niser)和/或穩(wěn)定化污泥以用于它們的長(zhǎng)期保存（堆積性能等），或者 持久地改善其使用性能（可鏟性（pelletabilit6)、可撒布性等），或者為了提高其農(nóng)學(xué)價(jià) 值。含鈣化合物可在上述脫水步驟之前（預(yù)加灰處理（pr6-Chaulage))和/或之后（后加 灰處理（post-chaulage))添加到污泥中。
[0011] 污泥的調(diào)節(jié)因而實(shí)際上是其中污泥的特性被改變以促進(jìn)固相與液相分離的處理。
[0012] 在旨在準(zhǔn)備污泥的不同的已知調(diào)節(jié)當(dāng)中，尤其區(qū)分為有機(jī)調(diào)節(jié)和無(wú)機(jī)調(diào)節(jié)。
[0013] 所謂有機(jī)的調(diào)節(jié)：使用有機(jī)聚合物作為單獨(dú)的絮凝劑（劑量類(lèi)型：每噸干物質(zhì)為 2-20kg)。單獨(dú)的長(zhǎng)鏈合成聚電解質(zhì)（高分子量，尤其是基于聚丙烯酰胺）是有效的；它們 形成大體積的絮凝物。
[0014] 所謂無(wú)機(jī)的調(diào)節(jié)：聯(lián)合使用鋁或鐵的鹽如氯化鐵（劑量類(lèi)型：相對(duì)于處理的干物 質(zhì)為3-10%重量）和石灰（劑量類(lèi)型：相對(duì)于處理的干物質(zhì)為10-40%重量）。這種調(diào)節(jié) 方式產(chǎn)生細(xì)的但對(duì)應(yīng)力非常魯棒（robuste)的絮凝物。不過(guò)，鐵鹽的使用不得不帶來(lái)開(kāi)發(fā) 利用問(wèn)題，如：鋼制或鑄鐵制過(guò)濾機(jī)以及管道系統(tǒng)的腐蝕，存在燒傷人員的風(fēng)險(xiǎn)...。
[0015] 還有（無(wú)機(jī)和有機(jī))混合調(diào)節(jié)以?xún)?yōu)化脫水的性能。
[0016] 混合調(diào)節(jié)的另一種可能性在文獻(xiàn)EP 1 154 958 (W0 00/47527)中被公開(kāi)。所公開(kāi)的 方法教導(dǎo)了向工業(yè)污泥中添加石灰作為無(wú)機(jī)試劑，對(duì)石灰進(jìn)行選擇以避免其中已添加了石 灰的污泥的pH值不過(guò)快升高。
[0017] 在文獻(xiàn)W02008/058973中，描述了通過(guò)石灰的污泥處理方法，其中，因?yàn)殛?yáng)離子聚 合物從pH值等于9或10開(kāi)始通常會(huì)快速降解，所以陰離子有機(jī)絮凝劑被添加到污泥中。因 為陰離子絮凝劑在超過(guò)10至12的pH具有活性的最佳狀態(tài)，因而優(yōu)選進(jìn)行pH值的快速升 高，這使得完全能夠向污泥中添加石灰。
[0018] 正如所看到的，上述的所有調(diào)節(jié)方法均有缺陷。有機(jī)調(diào)節(jié)不能最佳地適合于某些 脫水系統(tǒng)如壓濾機(jī)；所提及的其它調(diào)節(jié)尤其求助于鐵鹽（由于以上所述的問(wèn)題優(yōu)選減少鐵 鹽的使用），或者是受限的，尤其是在石灰的選擇中。
[0019] 因而有益的是能夠通過(guò)限制鐵鹽或類(lèi)似物的上述缺陷，組合有機(jī)聚合物（尤其是 由于它們的低劑量下的性能）和無(wú)機(jī)試劑（其特別賦予結(jié)構(gòu)和抗性）的優(yōu)點(diǎn)。作為無(wú)機(jī)試 齊U，含鈣化合物還賦予了如上所述的性能。
[0020]因而存在提供下述這樣的組合物的需求：該組合物尤其包含基于熟石灰的無(wú)機(jī) 試劑和至少一種有機(jī)聚合物，其能夠以簡(jiǎn)單、可靠和有效的方式，優(yōu)選以有限的步驟數(shù)來(lái)單 獨(dú)調(diào)節(jié)污泥。特別地，有利的是，上述組合物是有利于生產(chǎn)和操作，優(yōu)選隨時(shí)間穩(wěn)定并且易 于引入到要處理的污泥中的固體。還合適的是，占少數(shù)的聚合物很好地相對(duì)于無(wú)機(jī)試劑而 分布。有利地，有用的是，上述無(wú)機(jī)試劑在污泥處理時(shí)只添加一次，并且其因而在脫水之后 (后處理）還具有效力。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0021] 因而，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)在這些方面的不足之處并且為這些期待帶 來(lái)解決方案，且不會(huì)使兩種試劑（無(wú)機(jī)試劑和聚合物）中的每一種的物理性能變差。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明，提供其中所述有機(jī)聚合物被引入到該熟石灰的所述固相中的組合 物。
[0023] 因此，正如可以看到的，本發(fā)明涉及基于石灰的組合物，其中在該有機(jī)聚合物和 該無(wú)機(jī)試劑（尤其是熟石灰）的至少一部分之間存在緊密接觸，這賦予了聚合物在無(wú)機(jī)試 劑中的良好分布。與各組分的簡(jiǎn)單混合物相反，由于所述有機(jī)聚合物被引入到無(wú)機(jī)試劑尤 其是熟石灰的固相中，作為少數(shù)組分的有機(jī)聚合物實(shí)際上很好地分布在無(wú)機(jī)試劑的固相的 內(nèi)部和/或表面。
[0024] 此外還非常出人意料地發(fā)現(xiàn)，引入到固相中的有機(jī)聚合物保持了其物理性能，尤 其是對(duì)于在污泥脫水之前的調(diào)節(jié)來(lái)說(shuō)。
[0025] 在可選的實(shí)施形式中，根據(jù)本發(fā)明的組合物還包含足以形成水性懸浮液的水量， 這例如在石灰乳是所希望的時(shí)候是合適的。在上述的實(shí)施模式中，該組合物按理說(shuō)是固體 的形式，通常為粉末狀，但是在本發(fā)明的可選形式中，該組合物當(dāng)然可以為懸浮液的形式。
[0026] 在有利的實(shí)施形式中，所述無(wú)機(jī)試劑還包含生石灰。正如可以看到的，在這種特定 的實(shí)施形式中，根據(jù)本發(fā)明的組合物的無(wú)機(jī)試劑基本上由生石灰和熟石灰構(gòu)成。
[0027] 術(shù)語(yǔ)"生石灰"是指其化學(xué)組成主要為氧化鈣CaO的無(wú)機(jī)固體物質(zhì)。該生石灰通 常如下獲得：焙燒石灰石，主要由CaC03構(gòu)成，其可在石灰中以百分之幾存在。生石灰包含 雜質(zhì)，即諸如氧化鎂MgO、二氧化硅Si02或者氧化鋁A1203等的化合物，含量為百分之幾。應(yīng) 當(dāng)理解，這些雜質(zhì)以上述形式表示，但在實(shí)際中也可以以不同相的形式出現(xiàn)。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的組合物基本上呈現(xiàn)為包覆（任選地部分包覆）有固相層的殘余生石 灰的顆粒，所述固相層具有Ca(0H)2/有機(jī)聚合物混合組合物，其中有機(jī)聚合物緊密且均勻 分布。
[0029] 當(dāng)然，本發(fā)明還涵蓋了包含包覆（至少部分地包覆）有上述混合組合物的層的殘 余生石灰顆粒以及未包覆的生石灰顆粒的組合物。
[0030] 在根據(jù)本發(fā)明組合物的有利的實(shí)施形式中，該熟石灰以0. 5-99. 8 %重量的量存 在，相對(duì)于組合物的重量計(jì)，優(yōu)選1-99%并且更優(yōu)選10-70%重量，相對(duì)于組合物的總重量 計(jì)。
[0031] 而且，并且有利地，所述有機(jī)聚合物以0. 2-10%重量，優(yōu)選0. 5-8%重量并且更優(yōu) 選1-6. 5%重量的量存在,相對(duì)于組合物的總重量計(jì)。
[0032] 此外，在根據(jù)本發(fā)明的變化形式中，所述生石灰以0. 1% -99. 3 %，優(yōu)選20-80%重 量的量存在，相對(duì)于組合物的總重量計(jì)。
[0033] 特別地，根據(jù)本發(fā)明的組合物的無(wú)機(jī)試劑基本上由生石灰和熟石灰構(gòu)成。該熟 石灰為5g-1000g/1000g石灰，該石灰的其余部分為生石灰的形式。在本發(fā)明的一種實(shí)施 形式中，該熟石灰為10g-990g/1000g石灰，尤其是20g-900g，有利地為50g_800g，尤其是 100g-700g/1000g 石灰。
[0034] 根據(jù)本發(fā)明的組合物有利地包含2g_100g有機(jī)聚合物（以有效物質(zhì)MA表示）/lkg 石灰（以熟石灰Ca(0H)2當(dāng)量表示），優(yōu)選5g-80g上述有機(jī)聚合物/lkg石灰，特別優(yōu)選 10g-65g上述有機(jī)聚合物/lkg石灰。
[0035] 在本發(fā)明的一種特定形式中，所述有機(jī)聚合物是線性、支化和/或交聯(lián)的非離子、 陰離子、陽(yáng)離子或者兩性性質(zhì)的親水性聚合物。由于其親水性質(zhì)，所述有機(jī)聚合物具有與水 的親合性并且因而可懸浮或溶解在水性相中，所述水性相可之后用于消化，至少部分消化 生石灰，以形成包含預(yù)定量的熟石灰的本發(fā)明組合物。
[0036] 本發(fā)明涉及有機(jī)親水性聚合物的【技術(shù)領(lǐng)域】。根據(jù)本發(fā)明，所使用的聚合物在水中 可溶并且可以是非離子、陰離子、陽(yáng)離子或者兩性性質(zhì)的。
[0037] 實(shí)際上，在一種實(shí)施形式中，所使用的聚合物可由如下獲得：一種或多種選自以下 的單體：
[0038] a)陰離子單體，其具有羧基官能團(tuán)（例如：丙烯酸，甲基丙烯酸以及它們的鹽...) 或者具有磺酸官能團(tuán)（例如：2_丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸（ATBS)以及它們的鹽...）。
[0039] b)非離子單體：丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，N-乙烯基吡咯烷酮，醋酸乙烯酯，乙烯 醇，丙烯酸酯，烯丙醇，N-乙烯基乙酰胺，N-乙烯基甲酰胺，
[0040] c)和/或陽(yáng)離子單體：特別地并且非限制性地提及季堿化或鹽化的甲基丙烯酸 二甲基氨基乙基酯（MADAME)和/或丙烯酸二甲基氨基乙基酯（ADAME)，二甲基二烯丙基氯 化銨（DADMAC)，丙烯酰氨基丙基三甲基氯化銨（APTAC)和/或甲基丙烯酰氨基丙基三甲基 氯化銨（MAPTAC)，任選地與一種或多種疏水性單體結(jié)合，所述疏水性單體優(yōu)選選自具有烷 基鏈、芳基烷基鏈和/或乙氧基化鏈的（甲基）丙烯酸的酯，具有烷基鏈、芳基烷基鏈和/或 二烷基鏈的（甲基）丙烯酰胺的衍生物，陽(yáng)離子烯丙基衍生物，陽(yáng)離子或陰離子疏水性（甲 基）丙烯酰的衍生物，或者衍生自帶有疏水鏈的（甲基）丙烯酰胺的陰離子和/或陽(yáng)離子 單體。
[0041] 這種類(lèi)型的聚合物不需要開(kāi)發(fā)特殊的聚合方法。它可以通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員公知 的任何聚合技術(shù)獲得：凝膠聚合，沉淀聚合，其后有或者沒(méi)有蒸餾步驟的（水性或反相）乳 液聚合，懸浮聚合，溶液聚合。
[0042] 在一種有利的實(shí)施形式中，所述有機(jī)聚合物是化學(xué)改性的有機(jī)聚合物，也即經(jīng)歷 了后改性反應(yīng)的聚合物。
[0043] 術(shù)語(yǔ)"后改性（post modification) "在此是指聚合物通過(guò)在聚合之后的一種或多 種反應(yīng)物的反應(yīng)而經(jīng)歷它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)的改變。例如提及水解和中和的反應(yīng)，鏈或官能團(tuán) 的接枝，或者化學(xué)官能團(tuán)的改性反應(yīng)（曼尼希反應(yīng)，乙二醛化，疏水性或親水性側(cè)鏈的異羥 肟酸官能團(tuán)的接枝，霍夫曼降解...），pH值的調(diào)節(jié)（酸化，堿化，緩沖作用）...。
[0044] 此外，已知地，該聚合物還可以是支化或交聯(lián)的。正如所知的，支化聚合物是在主 鏈上具有支鏈、基團(tuán)或者分支（ramifications)的聚合物。交聯(lián)的聚合物就其本身來(lái)說(shuō)是其 某些鏈彼此之間通過(guò)共價(jià)化學(xué)橋鍵（ponts)連接并且因而形成網(wǎng)絡(luò)的聚合物?？稍谥Щ? 交聯(lián)劑和任選地在轉(zhuǎn)移劑的存在下，優(yōu)選在聚合過(guò)程中（或任選地在之后）進(jìn)行支化或交 聯(lián)。下面提及支化劑的非限制性的名單：亞甲基雙丙烯酰胺（MBA)，乙二醇二丙烯酸酯，聚 乙二醇二甲基丙烯酸酯，二丙烯酰胺，丙烯酸氰甲基酯，丙烯酸乙烯基氧基乙酯或甲基丙烯 酸乙烯基氧基乙酯，三烯丙基胺，甲醛，乙二醛，縮水甘油醚類(lèi)型的化合物如乙二醇二縮水 甘油醚，或者環(huán)氧或者本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的能夠進(jìn)行支化的任何措施。
[0045] 在一種變化形式中，該組合物包含由基于表氯醇的多胺類(lèi)型的，雙氰胺類(lèi)型的，三 聚氰胺甲醛類(lèi)型的，聚亞烷基亞胺類(lèi)型的樹(shù)脂以及類(lèi)似物構(gòu)成的聚合物。
[0046] 實(shí)際上，所使用的所述聚合物可通過(guò)縮聚反應(yīng)獲得。術(shù)語(yǔ)"縮聚物"在此是指通過(guò) 縮聚獲得的水溶性聚合物，也即通過(guò)消除簡(jiǎn)單分子或不消除簡(jiǎn)單分子（在這種情況下更確 切地說(shuō)為聚加成）的反復(fù)縮合的聚合過(guò)程獲得。聚合物的鏈增長(zhǎng)通過(guò)反應(yīng)性基團(tuán)的消耗引 起，而在自由基反應(yīng)中，反應(yīng)性基團(tuán)在鏈增長(zhǎng)的過(guò)程中連續(xù)地產(chǎn)生。作為縮聚物，例如可以 提及基于表氯醇的多胺，雙氰胺樹(shù)脂，三聚氰胺甲醛樹(shù)脂，聚亞烷基亞胺，...。
[0047] 在本發(fā)明的特定形式中，所述有機(jī)聚合物是非離子、陰離子、陽(yáng)離子或兩性絮凝劑 (floculant),其具有 5X 106g/mol_40X 106g/mol 的重均分子量。
[0048] 在根據(jù)本發(fā)明的有利的變化形式中，所述有機(jī)聚合物是陽(yáng)離子或兩性凝結(jié)劑 (coagulant)，其具有20000-5 X 106g/mol的重均分子量。有利地，該重均分子量大于或等于 50000g/mol,尤其是大于或等于200000g/mol，優(yōu)選大于或等于500000g/mol。另外，該重均 分子量有利地小于或等于3X 106g/mol。
[0049] 在一種有利的實(shí)施形式中，所述陽(yáng)離子或者兩性凝結(jié)劑基于二烯丙基二烷基銨 鹽。
[0050] 根據(jù)本發(fā)明的組合物有利地是穩(wěn)定的，使得能夠在其使用之前多天甚至多周制 備。
[0051] 根據(jù)本發(fā)明的粉末狀組合物具有粉末使用便利性的優(yōu)點(diǎn)，不需要求助于固體形式 的聚合物，而固體形式的聚合物的獲得相對(duì)于溶液或乳液來(lái)說(shuō)有時(shí)是更貴和困難的。
[0052] 根據(jù)本發(fā)明的組合物的其它實(shí)施形式在所附的權(quán)利要求書(shū)中指出。
[0053]-本發(fā)明的目的還在于根據(jù)本發(fā)明的基于石灰的組合物的制備方法，包括合并 (mise en presence)無(wú)機(jī)試劑與包含至少一種有機(jī)聚合物和水的水性反相乳液、分散體或 溶液。這種方法例如由文獻(xiàn)US 4711727可知，該文獻(xiàn)公開(kāi)了制備熟石灰（Hydralime)和碳 酸鈣（Snowcal)的懸浮液，然后向其中濕僉入有機(jī)聚合物，以用于處理廢水。遺憾的是，這 種方法并不能夠獲得其中在有機(jī)聚合物和無(wú)機(jī)試劑的至少一部分之間存在緊密接觸的穩(wěn) 定的即用型組合物。
[0054] 為了解決這種問(wèn)題，本發(fā)明因而提出一種方法，其特征在于所述無(wú)機(jī)試劑基于生 石灰并且所述方法包括包含以下的步驟：
[0055]-該生石灰的至少一部分與包含所述有機(jī)聚合物的所述水的全部或一部分反應(yīng)， 并且
[0056]-形成向其中引入所述有機(jī)聚合物的固相的熟石灰。
[0057] 上述基于生石灰的無(wú)機(jī)試劑的顆粒的尺寸并不是關(guān)鍵因素；某些尤其可達(dá)到幾個(gè) 毫米。在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中，顆粒的尺寸多數(shù)小于2mm，優(yōu)選小于1mm，有利地小于 500 μ m,特別地小于200 μ m。此外，所存在的顆粒的90%具有大于0. 5 μ m甚至大于1 μ m 的顆粒尺寸。
[0058] 在根據(jù)本發(fā)明的方法中，在其中所引入的水量相對(duì)于所存在的氧化鈣的量不過(guò)量 的所有情況下，包含該聚合物的反相乳液、分散體或溶液中的水將與生石灰反應(yīng)和/或在 反應(yīng)的放熱作用下蒸發(fā)，使得能夠獲得易于操作的干（不含或非常少含自由水）粉末狀固 體。這種粉末狀組合物的獲得因而可不需要求助于通過(guò)過(guò)濾和/或干燥的水和固體的任何 分離操作或者其它任何固/液分離措施。該組合物因而基本上呈現(xiàn)為包覆（至少部分包 覆）有其中有規(guī)律且緊密地分布了該有機(jī)聚合物的熟石灰的殘余生石灰的形式。
[0059] 如果所引入的水量遠(yuǎn)過(guò)量于所存在的CaO的量，則該組合物呈現(xiàn)為其中有規(guī)律且 緊密地分布了該有機(jī)聚合物的熟石灰的水性懸浮液的形式。在中間情況下，該組合物呈現(xiàn) 為其中有規(guī)律且緊密地分布了該有機(jī)聚合物的粉末狀固體熟石灰的形式。
[0060] 根據(jù)本發(fā)明，所使用的水可直接來(lái)源于商業(yè)形式的聚合物（水性分散體，乳液或 溶液），其還可以部分或全部地由預(yù)先將聚合物溶解、懸浮或分散在水性相中而得到。
[0061] 作為有機(jī)聚合物，使用上面提及的那些，尤其是陽(yáng)離子或兩性凝結(jié)劑，其基于二烯 丙基_ 燒基按鹽。
[0062] 在根據(jù)本發(fā)明方法的一種變化形式中，該方法包括在基于生石灰的無(wú)機(jī)試劑與水 性反相乳液、分散體或溶液的所述合并之前或之后分開(kāi)添加有機(jī)聚合物。而且，根據(jù)本發(fā)明 的方法可包括在基于生石灰的無(wú)機(jī)試劑與水性反相乳液、分散體或溶液的所述合并之前或 之后分開(kāi)添加水。
[0063] 正如可以看到的，根據(jù)本發(fā)明的方法只需要象其中進(jìn)行通過(guò)常規(guī)途徑的水化的設(shè) 備（水合器）的基礎(chǔ)設(shè)施。該方法可不連續(xù)地（分批地）或者連續(xù)地進(jìn)行。在該方法的 某些實(shí)施方式中，生石灰與水性乳液或溶液的合并不需要消化基礎(chǔ)設(shè)施。該合并尤其可如 下進(jìn)行：例如在生石灰下落時(shí)或者在其在破碎機(jī)或混合機(jī)中或者在螺旋輸送機(jī)或帶上傳送 時(shí)，借助于水性乳液或溶液噴灑生石灰。
[0064] 可以看到，根據(jù)本發(fā)明的方法通過(guò)生石灰與包含有機(jī)聚合物的水性乳液、分散體 或溶液的反應(yīng)而使得基于石灰的無(wú)機(jī)試劑與有機(jī)聚合物之間能夠緊密接觸，以提供包含該 聚合物的熟石灰。因此，這種少數(shù)組分聚合物很好地分布在無(wú)機(jī)試劑的固相的內(nèi)部和/或 表面，這與各組分的簡(jiǎn)單混合物是相反的。此外，盡管反應(yīng)條件本身是非常侵蝕性的（強(qiáng)放 熱反應(yīng)和非?？列缘慕橘|(zhì)），但如此使用的聚合物出人意料地保持了其物理性能。
[0065] 根據(jù)本發(fā)明的方法的其它實(shí)施方式在所附的權(quán)利要求書(shū)中指出。
[0066] 本發(fā)明還涉及如上所述的組合物用于其在污泥和水的處理中使用，尤其是用于在 污泥脫水之前調(diào)節(jié)污泥的用途。
[0067] 根據(jù)本發(fā)明的組合物用于處理污泥的用途使得能夠限制試劑（尤其是調(diào)節(jié)試劑） 數(shù)，并且使得能夠在有限的步驟數(shù)中進(jìn)行處理，甚至在單一步驟中調(diào)節(jié)。
[0068] 用于處理污泥的本發(fā)明組合物具有的優(yōu)點(diǎn)是：在表面并且因而是即時(shí)可用地具有 有機(jī)聚合物和Ca(0H)2形式的石灰，其參與水和污泥的調(diào)節(jié)。在其中存在生石灰的根據(jù)本 發(fā)明的組合物的實(shí)施形式中，該生石灰保持部分可用于固/液分離之后的作用（在后處理 時(shí)）。
[0069] 優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的組合物被用作唯一的污泥調(diào)節(jié)試劑，這種調(diào)節(jié)尤其在單一 步驟中進(jìn)行。上述使用模式相對(duì)于常規(guī)實(shí)踐是被簡(jiǎn)單化的，而常規(guī)實(shí)踐常常需要順序引入 多種調(diào)節(jié)試劑。
[0070] 根據(jù)本發(fā)明的組合物的用途使得不再需要求助于鐵鹽來(lái)進(jìn)行污泥調(diào)節(jié)，同時(shí)其是 有效的，尤其是獲得抗性的絮凝物，尤其與壓濾機(jī)的使用相容。污泥的調(diào)節(jié)從此也變得更加 可靠，性能良好并且易于實(shí)施，而沒(méi)有求助于鋁或鐵鹽的缺陷。
[0071] 根據(jù)本發(fā)明的組合物用于處理污泥的用途使得能夠節(jié)約能量和/或調(diào)節(jié)試劑（凝 結(jié)劑，石灰）。
[0072] 根據(jù)本發(fā)明的其它用途在所附的權(quán)利要求書(shū)中提及。
[0073] 本發(fā)明的其它特性、細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)通過(guò)以下的非限制性的描述并且通過(guò)參考實(shí)施例 而顯現(xiàn)。

【具體實(shí)施方式】
[0074] 現(xiàn)在通過(guò)非限制性的實(shí)施例將更詳細(xì)地描述本發(fā)明。
[0075] 實(shí)施例1
[0076] 根據(jù)本發(fā)明的組合物的配制劑
[0077] 使用具有多數(shù)小于90微米的粒度的工業(yè)生石灰和作為有機(jī)聚合物的凝結(jié)劑，所 述凝結(jié)劑包含二烯丙基二烷基銨鹽（聚DADMAC-FL4820，包含20%有效物質(zhì)的液體的形 式）。
[0078] 按照在表1中給出的重量比例由上述反應(yīng)物獲得本發(fā)明的三種組合物。
[0079]復(fù)1
[0080]
[0081] 在異步攪拌機(jī)中引入1000g的生石灰。然后在攪拌下以表1中所示出的比例添加 凝結(jié)劑，以確保良好的分布并且該攪拌保持30分鐘。定時(shí)測(cè)量溫度并且記錄最大溫度。
[0082] 實(shí)施例1的結(jié)果在表2中示出。
[0083]表 2
[0084]

【權(quán)利要求】
1.用于基于石灰的固體組合物的固相的無(wú)機(jī)試劑,該無(wú)機(jī)試劑基本上由如下物質(zhì)構(gòu) 成：5g-1000g固相的熟石灰/lOOOg石灰，其余部分為生石灰，其特征在于所述熟石灰包含 至少一種被引入到所述熟石灰的所述固相中的有機(jī)聚合物。
2.權(quán)利要求1的無(wú)機(jī)試劑，其中所述有機(jī)聚合物是線性、支化或交聯(lián)的非離子、陰離 子、陽(yáng)離子或者兩性性質(zhì)的親水性聚合物。
3.權(quán)利要求1或2的無(wú)機(jī)試劑，其中所述有機(jī)聚合物選自有機(jī)聚合物和有機(jī)共聚物，并 且包含一種或多種選自以下的單體：具有羧基或磺酸基官能團(tuán)的陰離子單體，尤其是丙烯 酸，甲基丙烯酸，2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸（ATBS)，以及它們的鹽；非離子單體，如丙烯 酰胺，甲基丙烯酰胺，N-乙烯基吡咯烷酮，醋酸乙烯酯，乙烯醇，丙烯酸酯，烯丙醇，N-乙烯 基乙酰胺和N-乙烯基甲酰胺；陽(yáng)離子單體，如季堿化或鹽化的甲基丙烯酸二甲基氨基甲基 酯（MADAME)，丙烯酸二甲基氨基甲基酯（ADAME)，二甲基二烯丙基氯化銨（DADMAC)，丙烯酰 氨基丙基三甲基氯化銨（APTAC)和甲基丙烯酰氨基丙基三甲基氯化銨（MAPTAC);任選地與 一種或多種疏水性單體結(jié)合，所述疏水性單體優(yōu)選選自具有烷基鏈、芳基烷基鏈和/或乙 氧基化鏈的（甲基）丙烯酸的酯，具有烷基鏈、芳基烷基鏈或二烷基鏈的（甲基）丙烯酰胺 的衍生物，陽(yáng)離子烯丙基衍生物，陽(yáng)離子或陰離子疏水性（甲基）丙烯酰的衍生物，或者與 一種或多種衍生自帶有疏水鏈的（甲基）丙烯酰胺的陰離子和/或陽(yáng)離子單體結(jié)合。
4.權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的無(wú)機(jī)試劑，其中所述聚合物由基于表氯醇的多胺類(lèi)型的， 雙氰胺類(lèi)型的，三聚氰胺甲醛類(lèi)型的，聚亞烷基亞胺類(lèi)型的樹(shù)脂以及類(lèi)似物構(gòu)成。
5.權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的無(wú)機(jī)試劑，其中所述有機(jī)聚合物是非離子、陰離子、陽(yáng)離子 或兩性絮凝劑，其具有5X 106g/mol-40X 106g/mol的重均分子量。
6.權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)的無(wú)機(jī)試劑，其中所述有機(jī)聚合物是陽(yáng)離子或兩性凝結(jié)劑， 其具有20 0 00-5X 106g/mol的重均分子量。
7.權(quán)利要求6的無(wú)機(jī)試劑，其中所述陽(yáng)離子或兩性凝結(jié)劑基于二烯丙基二烷基銨鹽。
8.權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)的無(wú)機(jī)試劑，包含2g-100g有機(jī)聚合物（以有效物質(zhì)MA表 示）/lkg石灰（以熟石灰Ca(0H)2當(dāng)量表示），優(yōu)選5g-80g上述有機(jī)聚合物/lkg石灰，特 別優(yōu)選10g-65g上述有機(jī)聚合物/lkg石灰。
9.無(wú)機(jī)試劑，選自固體狀態(tài)的熟石灰、與生石灰混合的固體狀態(tài)的熟石灰、包覆有且任 選地部分包覆有熟石灰層的殘余生石灰的顆粒、與未包覆的生石灰顆?；旌系陌灿星胰?選地部分包覆有熟石灰層的殘余生石灰的顆粒，其特征在于所述熟石灰包含至少一種被引 入到所述熟石灰的所述固相中的有機(jī)聚合物。
10.基于石灰的組合物，其是固體組合物，由無(wú)機(jī)試劑和至少一種有機(jī)聚合物構(gòu)成，所 述無(wú)機(jī)試劑選自固體狀態(tài)的熟石灰、與生石灰混合的固體狀態(tài)的熟石灰、包覆有且任選地 部分包覆有熟石灰層的殘余生石灰的顆粒、與未包覆的生石灰顆?；旌系陌灿星胰芜x地 部分包覆有熟石灰層的殘余生石灰的顆粒，其特征在于所述至少一種有機(jī)聚合物被引入到 該熟石灰的所述固相中。
11.權(quán)利要求10的組合物，其中該熟石灰以0. 5-99. 8%重量，優(yōu)選1-99%重量并且更 優(yōu)選10-70 %重量的量存在，相對(duì)于組合物的重量計(jì)。
12.權(quán)利要求10或11的組合物，其中所述有機(jī)聚合物以0. 2-10%重量，優(yōu)選0. 5-8% 重量并且更優(yōu)選1-6. 5%重量的量存在，相對(duì)于組合物的重量計(jì)。
13.權(quán)利要求10-12中任一項(xiàng)的組合物，其中所述生石灰以0. 1% -99. 3 %，優(yōu)選 20-80 %重量的量存在，相對(duì)于組合物的重量計(jì)。
14.權(quán)利要求10-13中任一項(xiàng)的組合物，其中所述有機(jī)聚合物是線性、支化或交聯(lián)的非 離子、陰離子、陽(yáng)離子或者兩性性質(zhì)的親水性聚合物。
15.權(quán)利要求10-14中任一項(xiàng)的組合物，其中所述有機(jī)聚合物選自有機(jī)聚合物和有機(jī) 共聚物，并且包含一種或多種選自以下的單體：具有羧基或磺酸基官能團(tuán)的陰離子單體， 尤其是丙烯酸，甲基丙烯酸，2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸（ATBS)，以及它們的鹽；非離 子單體，如丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，N-乙烯基吡咯烷酮，醋酸乙烯酯，乙烯醇，丙烯酸酯， 烯丙醇，N-乙烯基乙酰胺和N-乙烯基甲酰胺；陽(yáng)離子單體，如季堿化或鹽化的甲基丙烯 酸二甲基氨基甲基酯（MADAME)，丙烯酸二甲基氨基甲基酯（ADAME)，二甲基二烯丙基氯化 銨（DADMAC)，丙烯酰氨基丙基三甲基氯化銨（APTAC)和甲基丙烯酰氨基丙基三甲基氯化銨 (MAPTAC);任選地與一種或多種疏水性單體結(jié)合，所述疏水性單體優(yōu)選選自具有烷基鏈、芳 基烷基鏈和/或乙氧基化鏈的（甲基）丙烯酸的酯，具有烷基鏈、芳基烷基鏈或二烷基鏈的 (甲基）丙烯酰胺的衍生物，陽(yáng)離子烯丙基衍生物，陽(yáng)離子或陰離子疏水性（甲基）丙烯酰 的衍生物，或者與一種或多種衍生自帶有疏水鏈的（甲基）丙烯酰胺的陰離子和/或陽(yáng)離 子單體結(jié)合。
16.權(quán)利要求10-15中任一項(xiàng)的組合物，其中所述聚合物由基于表氯醇的多胺類(lèi)型的， 雙氰胺類(lèi)型的，三聚氰胺甲醛類(lèi)型的，聚亞烷基亞胺類(lèi)型的樹(shù)脂以及類(lèi)似物構(gòu)成。
17.權(quán)利要求10-16中任一項(xiàng)的組合物，其中所述有機(jī)聚合物是非離子、陰離子、陽(yáng)離 子或兩性絮凝劑，其具有5X 106g/mol-40X 106g/mol的重均分子量。
18.權(quán)利要求10-17中任一項(xiàng)的組合物，其中所述有機(jī)聚合物是陽(yáng)離子或兩性凝結(jié)劑， 其具有20000-5X 106g/mol的重均分子量。
19.權(quán)利要求18的組合物，其中所述陽(yáng)離子或兩性凝結(jié)劑基于二烯丙基二烷基銨鹽。
20.基于石灰的組合物，其包含至少一種包含至少固相的熟石灰的無(wú)機(jī)試劑和至少一 種有機(jī)聚合物，其特征在于所述至少一種有機(jī)聚合物被引入到該熟石灰的所述固相中，并 且所述基于石灰的組合物是固體組合物。
21.權(quán)利要求20的組合物，其中所述無(wú)機(jī)試劑還包含生石灰。
22.權(quán)利要求21的組合物，其中該熟石灰以0. 5-99. 8%重量，優(yōu)選1_99%重量并且更 優(yōu)選10-70 %重量的量存在，相對(duì)于組合物的重量計(jì)。
23.權(quán)利要求20-22中任一項(xiàng)的組合物，其中所述有機(jī)聚合物以0. 2-10%重量，優(yōu)選 0. 5-8%重量并且更優(yōu)選1-6. 5%重量的量存在，相對(duì)于組合物的重量計(jì)。
24.權(quán)利要求21-23中任一項(xiàng)的組合物，其中所述生石灰以0. 1% -99. 3%，優(yōu)選 20-80 %重量的量存在，相對(duì)于組合物的重量計(jì)。
25.權(quán)利要求20-24中任一項(xiàng)的組合物，其中所述有機(jī)聚合物是線性、支化或交聯(lián)的非 離子、陰離子、陽(yáng)離子或者兩性性質(zhì)的親水性聚合物。
26.權(quán)利要求25的組合物，其中所述有機(jī)聚合物選自有機(jī)聚合物和有機(jī)共聚物，并且 包含一種或多種選自以下的單體：具有羧基或磺酸基官能團(tuán)的陰離子單體，尤其是丙烯酸， 甲基丙烯酸，2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸（ATBS)，以及它們的鹽；非離子單體，如丙烯酰 胺，甲基丙烯酰胺，N-乙烯基吡咯烷酮，醋酸乙烯酯，乙烯醇，丙烯酸酯，烯丙醇，N-乙烯基 乙酰胺和N-乙烯基甲酰胺；陽(yáng)離子單體，如季堿化或鹽化的甲基丙烯酸二甲基氨基甲基酯 (MADAME)，丙烯酸二甲基氨基甲基酯（ADAME)，二甲基二烯丙基氯化銨（DADMAC)，丙烯酰氨 基丙基三甲基氯化銨（APTAC)和甲基丙烯酰氨基丙基三甲基氯化銨（MAPTAC);任選地與一 種或多種疏水性單體結(jié)合，所述疏水性單體優(yōu)選選自具有烷基鏈、芳基烷基鏈和/或乙氧 基化鏈的（甲基）丙烯酸的酯，具有烷基鏈、芳基烷基鏈或二烷基鏈的（甲基）丙烯酰胺的 衍生物，陽(yáng)離子烯丙基衍生物，陽(yáng)離子或陰離子疏水性（甲基）丙烯酰的衍生物，或者與一 種或多種衍生自帶有疏水鏈的（甲基）丙烯酰胺的陰離子和/或陽(yáng)離子單體結(jié)合。
27.權(quán)利要求20-25中任一項(xiàng)的組合物，其中所述聚合物由基于表氯醇的多胺類(lèi)型的， 雙氰胺類(lèi)型的，三聚氰胺甲醛類(lèi)型的，聚亞烷基亞胺類(lèi)型的樹(shù)脂以及類(lèi)似物構(gòu)成。
28.權(quán)利要求20-27中任一項(xiàng)的組合物，其中所述有機(jī)聚合物是非離子、陰離子、陽(yáng)離 子或兩性絮凝劑，其具有5X 106g/mol-40X 106g/mol的重均分子量。
29.權(quán)利要求20-28中任一項(xiàng)的組合物，其中所述有機(jī)聚合物是陽(yáng)離子或兩性凝結(jié)劑， 其具有20000-5X 106g/mol的重均分子量。
30.權(quán)利要求29的組合物，其中所述陽(yáng)離子或兩性凝結(jié)劑基于二烯丙基二烷基銨鹽。
31.用于制備權(quán)利要求20-30中任一項(xiàng)的基于石灰的組合物的方法，包括： -合并無(wú)機(jī)試劑與包含至少一種有機(jī)聚合物和水的水性反相乳液、分散體或溶液，其特 征在于所述無(wú)機(jī)試劑基于生石灰，其至少部分地與 -包含所述有機(jī)聚合物的所述水的全部或者一部分反應(yīng)，并且 -形成向其中引入所述有機(jī)聚合物的固相的熟石灰。
32.權(quán)利要求31的方法，還包括： -在基于生石灰的無(wú)機(jī)試劑與水性反相乳液、分散體或溶液的所述合并之前或之后分 開(kāi)添加有機(jī)聚合物。
33.權(quán)利要求31或32的方法，還包括在基于生石灰的無(wú)機(jī)試劑與水性反相乳液、分散 體或溶液的所述合并之前或之后分開(kāi)添加水。
34.權(quán)利要求20-30任一項(xiàng)的組合物用于其在污泥和水的處理中使用，尤其是用于在 脫水之前調(diào)節(jié)污泥的用途。
【文檔編號(hào)】C02F11/14GK104045137SQ201410283282
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2010年3月17日 優(yōu)先權(quán)日:2009年3月17日
【發(fā)明者】L·比奧托, G·布朗丹 申請(qǐng)人:勒瓦研究開(kāi)發(fā)股份有限公司, S.N.F.簡(jiǎn)易股份公司