JP2007268414A - 有機性汚泥の脱水方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】有機性汚泥にカチオン性高分子凝集剤と両性高分子凝集剤とを添加して脱水する有機性汚泥の脱水方法において、カチオン性高分子凝集剤が、ブルックフィールドB形回転粘度計を用いて、回転速度30rpm、SB2号スピンドル、30℃で測定した0.2重量%水溶液の粘度(mPa・s)を、1モル/L硝酸ナトリウム水溶液を溶媒として、30℃で測定した固有粘度(dL/g)で除した商が70以上であるカチオン性ビニル系高分子凝集剤であることを特徴とする有機性汚泥の脱水方法。
【選択図】なし
Description
(1)有機性汚泥にカチオン性高分子凝集剤と両性高分子凝集剤とを添加して脱水する有機性汚泥の脱水方法において、カチオン性高分子凝集剤が、ブルックフィールドB形回転粘度計を用いて、回転速度30rpm、SB2号スピンドル、30℃で測定した0.2重量%水溶液の粘度(mPa・s)を、1モル/L硝酸ナトリウム水溶液を溶媒として、30℃で測定した固有粘度(dL/g)で除した商が70以上であるカチオン性ビニル系高分子凝集剤であることを特徴とする有機性汚泥の脱水方法、
(2)両性高分子凝集剤が、カチオン性構成単位20〜50モル%、アニオン性構成単位10〜40モル%及びノニオン性構成単位10〜70モル%からなる(1)記載の有機性汚泥の脱水方法、及び、
(3)有機性汚泥が、下水処理場の混合汚泥、し尿処理場の三次汚泥を含んだ余剰汚泥、凝集汚泥を含んだ混合汚泥、消化汚泥、オキシデーションディッチ法による余剰汚泥又は無機凝集剤が添加された余剰汚泥である(1)又は(2)記載の有機性汚泥の脱水方法、
を提供するものである。
なお、用いた高分子凝集剤のモノマー単位の略号を下記に示す。
DAA:ジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロリド四級化物
DAM:ジメチルアミノエチルメタクリレートのメチルクロリド四級化物
AAm:アクリルアミド
AA:アクリル酸
また、カチオン性高分子凝集剤の溶液粘度は、0.2重量%水溶液について、ブルックフィールドB形回転粘度計を用い、回転速度30rpm、SB2号スピンドル、30℃で測定した。固有粘度は、キャノンフェンスケ粘度計を用い、1モル/L硝酸ナトリウム水溶液を溶媒として、30℃で測定した。
造粒濃縮とベルトプレス脱水を想定して、下水混合生汚泥について机上試験を行った。
汚泥の性状は、懸濁物質(TS)1.8重量%、有機物量(VTS/TS)78重量%、繊維分27重量%であり、粒度分布は、10μm以下が10体積%、10〜100μmが20体積%、100〜150μmが40体積%、150μm以上が30体積%であった。
カチオン性高分子凝集剤として、DAA(80モル%)/AAm(20モル%)共重合体を用いた。この共重合体の0.2重量%水溶液の粘度は600mPa・s、固有粘度は5dL/gであり、溶液粘度/固有粘度の比は120であった。両性高分子凝集剤として、DAA(28モル%)/DAM(2モル%)/AAm(35モル%)/AA(35モル%)共重合体を用いた。高分子凝集剤水溶液として、カチオン性高分子凝集剤0.1重量%と両性高分子凝集剤0.1重量%とを含有する水溶液を調製した。
汚泥200mLを容量300mLのビーカーにとり、ポリ塩化アルミニウム0.36gを添加して、撹拌速度750rpmで20秒間撹拌し、次いで、高分子凝集剤水溶液25.2gを添加して、撹拌速度180rpmで60秒間撹拌した。60メッシュのナイロンろ布を敷いたブフナーロートに内径5cmの塩化ビニル樹脂製円筒を置き、その中に凝集した汚泥を一気に注ぎ込んだ。10秒後の重力ろ液量は、144mLであった。さらに、ナイロンろ布上の汚泥を98kPaの圧力で60秒間圧搾して脱水した。得られた脱水ケーキの含水率は71.6重量%であり、ろ布上のケーキ収量は乾燥重量で124mg/cm2であった。
第1表に示す高分子凝集剤を調製し、実施例1と同様にして、下水混合生汚泥について机上試験を行った。
比較例1〜9
第2表に示す高分子凝集剤を調製し、実施例1と同様にして、下水混合生汚泥について机上試験を行った。
実施例1〜10で用いた高分子凝集剤の構成を第1表に、比較例1〜9で用いた高分子凝集剤の構成を第2表に、実施例1〜10及び比較例1〜9の評価結果を第3表に示す。
これに対して、カチオン性高分子凝集剤のみを用いた比較例1〜4、両性高分子凝集剤のみを用いた比較例5、カチオン性高分子凝集剤と両性高分子凝集剤を、重量比1:1で混合した高分子凝集剤を用いているが、カチオン性高分子凝集剤の溶液粘度/固有粘度の比が36〜50である比較例6〜9では、10秒間の重力ろ液量が66〜136mLであってろ過性が不良であり、脱水ケーキの含水率が73.5〜76.9重量%と高く、ろ布1cm2当たり68〜97mgのケーキしか得られていない。
遠心脱水を想定して、オキシデーションディッチ方式余剰汚泥について机上試験を行った。
汚泥の性状は、懸濁物質(TS)1.2重量%、有機物量(VTS/TS)72重量%、繊維分3.4重量%であり、粒度分布は、10μm以下が30体積%、10〜100μmが35体積%、100〜150μmが30体積%、150μm以上が5体積%であった。
カチオン性高分子凝集剤として、DAA(80モル%)/AAm(20モル%)共重合体を用いた。この共重合体の0.2重量%水溶液の粘度は600mPa・s、固有粘度は5dL/gであり、溶液粘度/固有粘度の比は120であった。両性高分子凝集剤として、DAA(15モル%)/DAM(10モル%)/AAm(60モル%)/AA(15モル%)共重合体を用いた。高分子凝集剤水溶液として、カチオン性高分子凝集剤0.1重量%と両性高分子凝集剤0.1重量%とを含有する水溶液を調製した。
汚泥200mLを容量300mLのビーカーにとり、高分子凝集剤水溶液16.8gを添加して、撹拌速度1,000rpmで30秒間撹拌した。次いで、60メッシュのナイロンろ布を敷いたブフナーロートに内径5cmの塩化ビニル樹脂製円筒を置き、その中に凝集した汚泥を一気に注ぎ込んだ。10秒後の重力ろ液量は、126mLであった。さらに、ナイロンろ布上の汚泥を49kPaの圧力で60秒間圧搾して脱水した。得られた脱水ケーキの含水率は81.5重量%であり、ろ布上のケーキ収量は乾燥重量で45mg/cm2であった。
第4表に示す高分子凝集剤を調製し、実施例11と同様にして、オキシデーションディッチ方式余剰汚泥について机上試験を行った。
比較例10〜13
第4表に示す高分子凝集剤を調製し、実施例11と同様にして、オキシデーションディッチ方式余剰汚泥について机上試験を行った。
実施例11〜14及び比較例10〜13で用いた高分子凝集剤の構成を第4表に、実施例11〜14及び比較例10〜13の評価結果を第5表に示す。
これに対して、カチオン性高分子凝集剤のみを用いた比較例10、両性高分子凝集剤のみを用いた比較例11、カチオン性高分子凝集剤と両性高分子凝集剤を、重量比1:1で混合した高分子凝集剤を用いているが、カチオン性高分子凝集剤の溶液粘度/固有粘度の比が36〜43である比較例12〜13では、10秒間の重力ろ液量が67〜132mLであってろ過性が不良であり、脱水ケーキの含水率が82.8〜84.1重量%と高く、ろ布1cm2当たり33〜38mgのケーキしか得られていない。
Claims (3)
- 有機性汚泥にカチオン性高分子凝集剤と両性高分子凝集剤とを添加して脱水する有機性汚泥の脱水方法において、カチオン性高分子凝集剤が、ブルックフィールドB形回転粘度計を用いて、回転速度30rpm、SB2号スピンドル、30℃で測定した0.2重量%水溶液の粘度(mPa・s)を、1モル/L硝酸ナトリウム水溶液を溶媒として、30℃で測定した固有粘度(dL/g)で除した商が70以上であるカチオン性ビニル系高分子凝集剤であることを特徴とする有機性汚泥の脱水方法。
- 両性高分子凝集剤が、カチオン性構成単位20〜50モル%、アニオン性構成単位10〜40モル%及びノニオン性構成単位10〜70モル%からなる請求項1記載の有機性汚泥の脱水方法。
- 有機性汚泥が、下水処理場の混合汚泥、し尿処理場の三次汚泥を含んだ余剰汚泥、凝集汚泥を含んだ混合汚泥、消化汚泥、オキシデーションディッチ法による余剰汚泥又は無機凝集剤が添加された余剰汚泥である請求項1又は請求項2記載の有機性汚泥の脱水方法。
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