JP2001225100A - 凝集処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 汚泥の凝集脱水処理に当たり、汚泥性状の変
化を迅速かつ的確に把握して適正な薬注制御を行う。 【解決手段】 未薬注の汚泥の一部を固液分離手段で固
液分離し、分離液のコロイド当量値測定手段の検出値に
基いて、凝集剤の薬注制御を行う凝集処理装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は汚泥に凝集剤を添加
するための凝集処理装置に係り、特に汚泥の凝集脱水処
理に当たり、汚泥への有機高分子凝集剤（ポリマー）の
薬注量（添加量）が最適量となるように制御する凝集処
理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】汚泥の凝集脱水処理に当たり、汚泥性状
に応じて、汚泥に対するポリマーの添加量が最適値とな
るように薬注制御を行うことは、薬剤の過剰添加を防止
して薬注使用量を低減すると共に、凝集汚泥の脱水性を
効果的に高めて脱水機の運転を安定化し、更には、得ら
れる脱水ケーキの含水率を低減し、後工程の処理を軽減
するなどの点で極めて重要である。

【０００３】汚泥の凝集脱水処理におけるポリマーの薬
注制御方法としては、従来、 薬剤添加後の汚泥の脱水濾液の熱移動度（ホットフ
ィルムセンサ温度変化）を計測し、この計測値に基いて
制御する方法 薬剤添加後の汚泥の脱水濾液のコロイド当量値を計
測し、この計測値に基いて制御する方法 薬剤添加後
の汚泥の脱水濾液の流動電流値を計測し、この計測値に
基いて制御する方法 薬剤添加後の凝集汚泥の回転トルク値を計測し、こ
の計測値に基いて制御する方法 薬剤添加前の汚泥濃度を計測し、この計測値に基い
て制御する方法などがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の薬注制御方
法のうち、〜の方法では、薬剤添加後の汚泥の脱水
濾液又は凝集汚泥を計測して薬注制御を行うというフィ
ードバック制御法であるため、薬剤添加に要するタイム
ラグの発生を避けられず、制御遅れが生じ、的確な薬注
制御を行い難いという難点があった。

【０００５】また、の方法は、フィードフォワードの
制御法であるが、単に汚泥濃度の変化を計測しているだ
けであるため、脱水を行う汚泥の質の変化、例えば、汚
泥脱水性、即ち、脱水の難易度の変化を的確に検知する
のは難しく、やはり適正な薬注量で制御し得ないという
問題があった。

【０００６】本発明は上記従来の問題点を解決し、汚泥
の凝集脱水処理に当たり、汚泥性状の変化を迅速かつ的
確に把握して適正な薬注制御を行うことができる凝集処
理装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の凝集処理装置
は、汚泥に凝集剤を添加するための凝集処理装置におい
て、該添加量が調節可能である薬注手段と、未薬注の汚
泥の一部を固液分離する手段と、該固液分離手段により
分離された分離液のコロイド当量値を測定する手段と、
該コロイド当量値測定手段の検出値に基いて前記薬注手
段の薬注量を制御する制御手段とを備えてなることを特
徴とする。

【０００８】コロイド滴定法は、液の荷電量の分析を行
う方法として、一般的に使用されている。

【０００９】ところで、汚泥は、通常、マイナスに荷電
していることから、カチオン性ポリマーを添加して荷電
中和及び凝集を行って脱水処理が行われている。一般
に、マイナス荷電量の多い汚泥ほどポリマーの必要添加
量が増加し、難脱水性となる。

【００１０】本発明では、汚泥のマイナス荷電を汚泥を
固液分離して得られる分離液のコロイド当量値で求め、
この値に基づいてポリマーの薬注制御を行うことによ
り、フィードフォワード制御にて的確な薬注を行える。

【００１１】なお、本発明において、未薬注の汚泥の固
液分離手段としては、特に制限はなく、遠心分離機、膜
分離装置等を用いることができる。

【００１２】また、コロイド当量値の測定は、コロイド
滴定法に従って、ポリビニル硫酸カリウム（ＰＶＳＫ）
とメチルグリコールキトサン（ＭＧＣ）を滴定液として
用い、トルイジンブルーを指示薬として、市販の自動滴
定分析装置等により、自動分析にて行うことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に本発明の凝集処理装置の実
施の形態を詳細に説明する。

【００１４】図１は本発明の凝集処理装置の実施の形態
を示す系統図である。

【００１５】この凝集処理装置では、汚泥は、配管１
１、汚泥貯槽１を経てポンプＰ_１付きの配管１２より凝
集槽２に導入される。凝集槽２は攪拌機２Ａを備えると
共に、ポリマー溶解槽３、薬注配管１３及び薬注ポンプ
Ｐ_２を具備してなる薬注装置からポリマーが薬注され
る。凝集槽２からの凝集汚泥は配管１４より脱水機４へ
送られる。脱水機４で得られた脱水ケーキはコンベア１
５より焼却等のケーキ処理工程へ送られ、濾液は配管１
６より系外の排水処理工程へ送られる。

【００１６】凝集槽２への汚泥導入配管１２には、配管
１７が分岐して設けられており、薬注前の汚泥の一部が
一定間隔で間欠的に分取され、固液分離器５に送給され
る。固液分離器５では、分取した汚泥を固液分離し、得
られた分離液は配管１８よりコロイド当量値計測器６に
送給され、コロイド当量値が計測される。この計測値
は、制御演算器７に入力され、コロイド当量値の計測値
に基いてポリマーの必要添加量（適正薬注量）が算出さ
れる。この算出結果は薬注ポンプＰ_２の制御信号として
インバーター等のポンプ制御器８に出力され、ポンプ制
御器８により薬注ポンプＰ_２が制御され、ポリマーの適
正な薬注が行われる。

【００１７】このように、汚泥の固液分離液のコロイド
当量値の計測及びこの計測値に基く適正薬注量の算出を
一定の間隔で行うことにより、安定な薬注制御を行うこ
とができる。

【００１８】即ち、後述の図２に示す如く、汚泥の凝集
脱水処理に当たっては、凝集汚泥の脱水における重力濾
過速度が高く、得られる脱水ケーキの含水率が低いとこ
ろで恒量に達するポリマーの必要添加量（適正薬注量）
があり、この適正薬注は、図３に示す如く、コロイド当
量値と相関がある。従って、コロイド当量値計測器の計
測値に基いて、適正薬注量を容易に求めることができ、
的確な薬注制御を行える。

【００１９】図１の凝集処理装置にあっては、汚泥の凝
集脱水処理を行う現場でのコロイド当量値計測器６の計
測結果と制御演算器７の算出結果を通信端末９を経て電
話回線で遠隔地のセンターの中央監視装置１０に送信す
ると共に、この中央監視装置１０からの設定変更（例え
ば、計測間隔の設定変更、計測値からの適正薬注量の算
出式の変更等）を電話回線で通信端末９を経て制御演算
器７に送信可能とされており、現地／センター相互のデ
ータ通信で遠隔地における処理状況の把握及び監視と遠
隔制御が行えるように構成されている。

【００２０】なお、図１に示す凝集処理装置は本発明の
凝集処理装置の実施の形態の一例を示すものであって、
本発明はその要旨を超えない限り、何ら図示のものに限
定されるものではない。

【００２１】例えば、凝集剤として一種のポリマーのみ
を用いる装置に限らず、アニオン系ポリマーとカチオン
系ポリマーを併用する凝集処理装置や、無機凝集剤とポ
リマーとを併用する凝集処理装置であっても良い。無機
凝集剤を併用する場合において、無機凝集剤は無機凝集
剤を添加した汚泥のｐＨに基いて薬注制御し、ポリマー
の薬注制御をコロイド当量値測定手段の検出値に基いて
行うのが好ましい。

【００２２】また、ポリマーの薬注箇所は、図１に示す
如く、凝集槽に薬注する他、汚泥の移送配管に直接薬注
するものであっても良い。

【００２３】また、コロイド当量値測定手段の検出信号
は、適当な信号増幅変換器等で処理した後演算処理する
ようにしても良い。

【００２４】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明する。

【００２５】実施例１ 下記性状の下水処理場の最初沈殿池汚泥と余剰汚泥との
混合汚泥（以下、「混合生汚泥」という）を原泥とし
て、ポリマーの必要添加量を求める実験をヌッチェテス
ト及び圧搾テストにより行った。 〔汚泥性状〕 ｐＨ：５．０〜７．０ ＳＳ：１．０〜３．０％ 有機物比：６０〜８０％ この結果、ポリマーの添加量と重量濾過速度及び得られ
る脱水ケーキ含水率との関係は図２に示す通りであっ
た。

【００２６】図２により明らかなように、ポリマー薬注
量の増加と共に重量濾過速度が上昇し、また脱水ケーキ
含水率は低下する。この重量濾過速度及びケーキ含水率
が恒量に到達したときの添加量が汚泥の凝集脱水処理の
ための「必要添加量」（適正薬注量）である。

【００２７】次に、この混合生汚泥の性状の変動を、こ
の混合生汚泥をメンブレンフィルタにより固液分離して
得られた分離液についてコロイド当量値を計測してモニ
タリングすると共に、上記と同様にしてポリマーの必要
添加量を求め、このコロイド当量値と必要添加量との関
係を図３に示した。

【００２８】図３より明らかなように、薬注前の汚泥の
固液分離液のコロイド当量値とポリマーの必要添加量と
には相関がある。従って、予め、この相関関係を求めて
おき、薬注前の汚泥を適宜採取して固液分離し、分離液
のコロイド当量値を計測して適正な薬注量を算出するこ
とにより、汚泥性状（脱水性の難易度）を的確に把握
し、適正な薬注制御を行えることが明らかである。

【００２９】そこで、図３の検量線に基き、下水処理場
の混合生汚泥について、図１に示す凝集処理装置で薬注
制御を行ったところ、安定かつ効率的な凝集脱水処理を
行うことができ、薬剤使用量を抑えた上で低含水率の脱
水ケーキを得ることができた。

【００３０】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の凝集処理装
置によれば、汚泥の凝集脱水処理に当たり、汚泥性状の
変化を迅速かつ的確に把握して適正な薬注制御を行うこ
とができる。このため 必要最低限の薬注量で処理を行うことができるた
め、薬剤の過剰添加が防止され薬剤使用量の低減、処理
コストの低減が図れる。

【００３１】 薬注量の設定を自動制御で行うことが
できるため、汚泥の凝集脱水処理に要する作業の省力化
を図ることができる。

【００３２】 凝集汚泥の脱水性を高めると共にこれ
を安定させることができることから、脱水機の運転が安
定化する。

【００３３】 得られる脱水ケーキの含水率が低減す
ると共に均一化するため、焼却等の後工程の処理も安定
かつ容易に行える。等の効果が奏され、汚泥の凝集脱水
処理を低コストで効率的に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の凝集処理装置の実施の形態を示す系統
図である。

【図２】実施例１で求めた、混合生汚泥へのポリマーの
添加量と重量濾過速度及び得られる脱水ケーキ含水率と
の関係を示すグラフである。

【図３】実施例１で求めた、混合生汚泥の固液分離液の
コロイド当量値とポリマーの必要添加量との関係を示す
グラフである。

【符号の説明】

１ 汚泥貯槽 ２ 凝集槽 ３ ポリマー溶解槽 ４ 脱水機 ５ 固液分離器 ６ コロイド当量値計測器 ７ 制御演算器 ８ ポンプ制御器 ９ 通信端末 １０ 中央監視装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D059 AA04 AA05 BB01 BE00 BE38 BE42 BE49 BE55 BE56 BE57 BE59 BE60 CA21 CA28 CB19 EA05 EA20 EB11

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 汚泥に凝集剤を添加するための凝集処理
   装置において、 該添加量が調節可能である薬注手段と、 未薬注の汚泥の一部を固液分離する手段と、 該固液分離手段により分離された分離液のコロイド当量
   値を測定する手段と、該コロイド当量値測定手段の検出
   値に基いて前記薬注手段の薬注量を制御する制御手段
   と、を備えてなることを特徴とする凝集処理装置。