JP2007244995A - 消化汚泥の処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】消化汚泥注入管4、マグネシウム化合物注入管5、曝気用の気体吹き込み管6、リン酸マグネシウムアンモニウム粒子を含んだ消化汚泥を引き抜くためのMAP引抜管7及び処理された消化汚泥を排出するための処理汚泥管8を備えるMAP反応塔3と、処理汚泥管8に接続しており、処理汚泥に含まれる微細なリン酸マグネシウムアンモニウム粒子を回収してMAP反応塔3に戻すためのMAP回収装置9と、MAP反応塔3のMAP引抜管7に接続しており、消化汚泥を濃縮するための液体サイクロンと、液体サイクロンからの濃縮液からリン酸マグネシウムアンモニウム粒子を分離・除去するスクリーンとからなる。
【選択図】図1
Description
本発明において対象となる消化汚泥は、リン酸イオン、アンモニウムイオンを含有するものであり、特に高濃度のリン酸イオンが含まれるものが好適である。このような消化汚泥の代表例としては、下水処理施設より発生する最初沈殿池汚泥(生汚泥)及び/又は、最終沈殿池汚泥(余剰汚泥)を減容化及び安定化するために適用される嫌気性消化槽より引き抜かれる消化汚泥(嫌気性消化汚泥)が挙げられる。
嫌気性消化槽1より引き抜かれた消化汚泥を、本発明の処理装置2に供給する。処理装置2は、MAPを生成するためのMAP反応塔3を有し、このMAP反応塔3には、消化汚泥を注入するための消化汚泥注入管4、マグネシウム化合物を供給するためのマグネシウム化合物注入管5、曝気するための気体吹き込み管6、MAPの固体粒子と消化汚泥を引き抜くためのMAP引抜管7、及び処理汚泥管8を備えている。さらに、MAP反応塔3より流出した微細なMAPの固体粒子を回収するためのMAP回収装置9を有し、このMAP回収装置9により回収された微細なMAPの固体粒子はMAP反応塔3に回収MAP返送管10により返送される。さらに、MAP反応塔3よりMAP引抜管7を介して引き抜かれたMAPの固体粒子と消化汚泥の混合物より、MAPの固体粒子を分離するための分離装置11を有し、この分離装置11より分離された消化汚泥と微細なMAPの固体粒子は分離汚泥返送管12を介してMAP反応塔3に返送される。本発明においては、分離装置11が、混合物を濃縮するための液体サイクロンと、濃縮された混合物からMAPを分離するためのスクリーンからなることを特徴としている。なお、図1において、13は前記MAP回収装置9と汚泥処理の次工程14との間を繋ぐ液体サイクロン処理汚泥管、15は前記分離装置11より除去された分離MAP粒子である。
MAP反応塔3では、消化汚泥中に多量に含まれているリン酸イオンとアンモニウムイオンにリン酸イオンの当量より不足しているマグネシウム化合物を添加することにより、(1)式の反応式によりMAPを生成させ、固体粒子に成長させる。
PO4 3−+NH4 ++Mg2++6H2O→MgNH4PO4・6H2O↓(MAP)…(1)
(1)式の反応はpHが高くなるほど、化学平衡反応は右側に移動し、消化汚泥中のリン酸態リン濃度は低下するので、苛性ソーダなどのアルカリ剤によりMAP反応塔3内のpH調整を行なってもよいが、通常、曝気により消化汚泥中の炭酸が追い出され、その結果pHが上昇するため、必ずしもpH調整を必要とはしない。(1)式の最適なpHは、通常は7.0〜9.5の範囲となるようにすることが好ましく、さらに7.5〜9.0の範囲が好ましく、8.0〜8.5の範囲が最も好ましい。
MAP反応塔3は、MAP反応塔直胴部16と、その下部に位置するMAP反応塔円錐部17と、MAP反応塔直胴部16の上部に位置しMAP反応塔直胴部16より広径のMAP反応塔沈殿部18とから構成され、MAP反応塔沈殿部18の内部には、傾斜部分とMAP反応塔直胴部16との交点でスリットを形成するように、MAP反応塔円筒体19が設けられており、さらに、内部にMAP反応塔第2円筒体20が立設されている。
MAP回収装置9は、消化汚泥と微細なMAP粒子の混合物からMAP粒子を回収するものであり、スクリーンによる分離方法や遠心分離方法など、特に限定されるものではないが、消化汚泥とMAP粒子(真比重1.72)の比重差を利用した液体サイクロンが最も適する。
以上の装置により、消化槽にマグネシウム源を添加することなく、消化槽でのスケーリング障害を防止し、かつ、消化汚泥中のリン酸イオンを十分に除去すると同時に、緩効性化成肥料として有効利用可能な形態のMAP固体粒子として回収することができる。
実施例1
MAP反応塔の直胴部の直径300mm、沈殿部の直径600mm、直胴部と沈殿部及び下部円錐部を合わせた全高1510mm、全容積160リットルであり、MAP反応塔内部には直胴部と沈殿部傾斜部分との交点にスリットを形成するように円筒体を設置し、さらに該スリットより上部に上端が位置するように直径155mmの第2円筒体を設置したMAP反応塔にpH7.8、リン酸態リン濃度150mg/リットル、汚泥濃度26000mg/リットル、アンモニア性窒素濃度1000mg/リットル含まれた消化汚泥を5m3/日の流量で連続的に供給し、MAP反応塔底部より40リットル/分で連続的に空気で曝気し、リン酸態リン濃度150mg/リットルに対し、モル比で1.5となるように5%水酸化マグネシウムスラリーを連続的に供給した。
比較例1
実施例1で用いた消化汚泥と同じものを上記と同様なMAP反応塔により処理し、液体サイクロンにより流出した微細なMAP粒子を回収し、MAP反応塔底部より引き抜いたMAP粒子と消化汚泥の混合物を液体サイクロンにより濃縮せず、そのまま2m3/日の流量で内径200mm、長さ600mm、目開き0.3mmのドラム型ウェッジワイヤースクリーンに連続的に供給し、1分間に10回転の速度で回転させ、4m3/日の洗浄水で連続的に洗浄した場合、MAP反応塔処理汚泥のリン酸態リン濃度は20mg/リットル以下にまで低下したものの、スクリーンにより分離されたMAP粒子中には多量の夾雑物が混入された。
2 処理装置
3 MAP反応塔
4 消化汚泥注入管
5 マグネシウム化合物注入管
6 気体吹き込み管
7 MAP引抜管
8 処理汚泥管
9 MAP回収装置
10 回収MAP返送管
11 分離装置
12 分離汚泥返送管
13 液体サイクロン処理汚泥管
14 次工程
15 分離MAP粒子
16 MAP反応塔直胴部
17 MAP反応塔円錐部
18 MAP反応塔沈殿部
19 MAP反応塔円筒体
20 MAP反応塔第2円筒体
21 MAP引抜弁
22 液体サイクロン中継槽
23 液体サイクロン原汚泥供給ポンプ
24A 液体サイクロン
24B 液体サイクロン
25 回収MAP返送ポンプ
26 回収MAP返送管
27 MAP引抜ポンプ
28 MAP分離機
29 分離汚泥移送ポンプ
30 濃縮MAP供給ポンプ
31 消化汚泥返送管
Claims (1)
- 消化汚泥を注入するための消化汚泥注入管、マグネシウム化合物注入管、曝気用の気体吹き込み管、リン酸マグネシウムアンモニウム粒子を含んだ消化汚泥を引き抜くための引抜管及び処理された消化汚泥を排出するための処理汚泥管を備える反応塔と、この処理汚泥管に接続しており、処理汚泥に含まれる微細なリン酸マグネシウムアンモニウム粒子を回収して前記反応塔に戻すための回収装置と、前記反応塔の引抜管に接続しており、リン酸マグネシウムアンモニウム粒子を含む消化汚泥を濃縮するための液体サイクロンと、この液体サイクロンからの濃縮液からリン酸マグネシウムアンモニウム粒子を分離・除去するスクリーンとからなることを特徴とする消化汚泥の処理装置。
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JP2006071899A JP2007244995A (ja) | 2006-03-16 | 2006-03-16 | 消化汚泥の処理装置 |
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