JP2011189274A - Method and device for electro-osmotic dewatering - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and a device for electro-osmotic dewatering for increasing electrical conductivity of sludge by adding dewatering filtrate of an electrolyte solution or electro-osmotic dewatering to a hydrate like the sludge, lowering the moisture content of the dehydrate, and further efficiently lowering the moisture content of the dehydrate. <P>SOLUTION: A conveyer belt 1 made of a filter cloth is endlessly stretched between rollers 2 and 3 so as to be endlessly turned. Anode units 21-25 are arranged in the conveying direction of the conveyer belt 1, and a spray nozzle 12 is provided between the anode units 23 and 24 in the middle of the belt. The electrolyte solution or the filtrate collected in a tray 6 in the first half of the dehydration process is added from the spray nozzle 12 to the sludge under dewatering. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、排水の生物処理汚泥、上水汚泥などの含水物を脱水するための電気浸透脱水方法及び装置に関するものであり、特に脱水助剤を被処理含水物に添付するようにした電気浸透脱水方法及び装置の改良に関する。   The present invention relates to an electroosmotic dehydration method and apparatus for dehydrating water-containing materials such as biologically treated sludge and sewage sludge of wastewater, and in particular, electroosmosis in which a dehydrating aid is attached to a treated water-containing material. The present invention relates to improvements in dehydration methods and apparatuses.

排水の生物処理過程で発生する汚泥などの含水物を脱水処理する方法として、電気浸透脱水が周知である（特許文献１〜５、非特許文献１）。この電気浸透脱水処理では、被処理含水物に通電して、マイナスに荷電した汚泥を陽極側に引き寄せ、一方、汚泥の間隙水を陰極側に移動させて分離させながら加圧力をかけて脱水するため、機械的脱水処理の場合に比べて、脱水効率が高く、汚泥の含水率を更に低減することが可能である。   Electroosmotic dehydration is well known as a method for dehydrating hydrated materials such as sludge generated during biological treatment of wastewater (Patent Documents 1 to 5, Non-Patent Document 1). In this electroosmosis dehydration treatment, the water to be treated is energized to attract the negatively charged sludge to the anode side, while dewatering by applying pressure while moving the sludge pore water to the cathode side for separation. Therefore, compared with the case of mechanical dehydration processing, dewatering efficiency is high, and it is possible to further reduce the moisture content of sludge.

特許文献１の電気浸透脱水装置は、無端回動する下側フィルタベルト（陰極）と無端回動する上側プレスベルト（陽極）との間で汚泥を電気浸透脱水処理するように構成したものである。   The electroosmotic dewatering device of Patent Document 1 is configured to electrolyze and dewater sludge between an endless rotating lower filter belt (cathode) and an endless rotating upper press belt (anode). .

特許文献２の電気浸透脱水装置は、上側プレスベルトとは別個に陽極としての電極ドラムを配置し、この電極ドラムによって上下のベルトを挟圧するように構成している。   The electroosmotic dewatering device of Patent Document 2 is configured such that an electrode drum as an anode is disposed separately from the upper press belt, and the upper and lower belts are clamped by this electrode drum.

特許文献３の電気浸透脱水装置は、無端回動するコンベヤベルトの上に汚泥を供給し、コンベヤベルトの下側の陰極板とコンベヤベルトの上方の陽極ユニットとの間で含水物を挟圧すると共に電流を通電して電気浸透脱水するように構成したものである。陽極ユニットはコンベヤ移動方向に複数個配設されている。各陽極ユニットの底面部には水平な陽極板が設置されている。この陽極板はエアシリンダによって押し下げ可能とされると共に、スプリングによって引き上げ可能とされている。コンベヤは、陽極板を上昇させた状態で、１スパン（陽極ユニットの設置間隔）分だけ含水物を移動させる。   The electroosmotic dewatering device of Patent Document 3 supplies sludge onto a conveyor belt that rotates endlessly, and sandwiches a hydrated material between a cathode plate below the conveyor belt and an anode unit above the conveyor belt. The electroosmosis dehydration is performed by passing an electric current. A plurality of anode units are arranged in the conveyor moving direction. A horizontal anode plate is installed on the bottom surface of each anode unit. The anode plate can be pushed down by an air cylinder and can be pulled up by a spring. The conveyor moves the hydrated material by one span (anode unit installation interval) with the anode plate raised.

特許文献４，５の電気浸透脱水装置は、両極を有した左右１対の濾板の間に２葉の濾布を配置している。濾布同士の間に汚泥を供給し、濾布を介して汚泥を挟圧すると共に、電極間に通電することにより、汚泥が電気浸透脱水処理される。処理後は、濾板を離反させ、次いで濾布同士を離反させて脱水物を取り出す。   In the electroosmotic dehydrator of Patent Documents 4 and 5, a two-leaf filter cloth is disposed between a pair of left and right filter plates having both poles. Sludge is supplied between the filter cloths, sandwiched between the filter cloths, and energized between the electrodes, whereby the sludge is subjected to electroosmotic dehydration. After the treatment, the filter plate is separated, and then the filter cloths are separated from each other to remove the dehydrated product.

このような電気浸透脱水方法では、脱水量は通電量に比例するため、汚泥の電気伝導率を上げると脱水ケーキの含水率は下がりやすい。そこで、脱水効率を高めるために、次の（ａ）〜（ｃ）のようにして含水物の電気伝導率を高めることが提案されている。
（ａ） 脱水ろ液を回収し、脱水前汚泥に添加することで、脱水後ケーキのｐＨおよび電気伝導率を調整する（特許文献１）。
（ｂ） 食塩や硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウムなどの電解質を汚泥に添加する（特許文献４）。
（ｃ） 導電活性剤を汚泥に添加する（特許文献２。ただし、特許文献２には、導電活性剤とは具体的にはどのようなものであるか記載されていない。）。 In such an electroosmotic dehydration method, the dehydration amount is proportional to the energization amount, and therefore, when the electrical conductivity of sludge is increased, the moisture content of the dewatered cake tends to decrease. Therefore, in order to increase the dehydration efficiency, it has been proposed to increase the electrical conductivity of the hydrated material as in the following (a) to (c).
(A) The pH and electrical conductivity of the cake after dehydration are adjusted by collecting the dehydrated filtrate and adding it to the sludge before dehydration (Patent Document 1).
(B) An electrolyte such as sodium chloride, sodium sulfate, or sodium carbonate is added to the sludge (Patent Document 4).
(C) A conductive activator is added to the sludge (Patent Document 2. However, Patent Document 2 does not specifically describe what the conductive activator is).

特開平１−１８９３１１JP-A-1-189311 特開平６−１５４７９７JP-A-6-1554797 ＷＯ２００７／１４３８４０WO2007 / 143840 特公平７−７３６４６JP 7-73646 特許第３５７６２６９Japanese Patent No. 3576269

水処理管理便覧（平成１０年９月３０日丸善）Ｐ．３３９〜３４１Water Treatment Management Handbook (September 30, 1998, Maruzen) 339-341

電気浸透脱水方法において、脱水の駆動力となるカチオンの多くは脱水前半で濾液とともに排出される。このため、被処理含水物に予め電解質を添加した場合、脱水後半ではカチオン不足により汚泥の電気伝導率が下がるようになり、脱水ケーキの到達含水率が下がりにくい。脱水後半までカチオンを保持するため被処理含水物に大量の電解質を添加すると、脱水ケーキの含水率は低下するが、脱水初期に電流が流れすぎてエネルギー消費量が増大する。   In the electroosmotic dehydration method, most of the cations that are the driving force for dehydration are discharged together with the filtrate in the first half of dehydration. For this reason, when an electrolyte is added to the water to be treated in advance, in the latter half of the dehydration, the electrical conductivity of the sludge decreases due to the lack of cations, and the ultimate moisture content of the dehydrated cake is unlikely to decrease. When a large amount of electrolyte is added to the water to be treated to retain cations until the latter half of the dehydration, the moisture content of the dehydrated cake decreases, but an excessive amount of current flows in the initial stage of dehydration, resulting in an increase in energy consumption.

なお、特許文献１の濾液再生利用の場合、脱水前半では電気伝導率の高い濾液が発生するが、脱水後半の濾液は電気伝導率が低い。特許文献１では、脱水により発生する濾液を全て回収、再利用するため、電気伝導率が高くない濾液を再利用することになる。このため添加濾液量が増え、高含水率の汚泥を電気浸透脱水することになるため、到達含水率が下がりにくい。   In the case of recycling the filtrate of Patent Document 1, a filtrate having a high electrical conductivity is generated in the first half of the dehydration, but the filtrate in the latter half of the dehydration has a low electrical conductivity. In Patent Document 1, since all the filtrate generated by dehydration is recovered and reused, the filtrate with low electrical conductivity is reused. For this reason, the amount of added filtrate increases, and sludge having a high water content is electroosmotic dehydrated, so that the ultimate water content is unlikely to decrease.

本発明は、被処理含水物に電解質を添加して汚泥の電気伝導率を高め、脱水物の含水率を低下させるようにした電気浸透脱水方法及び装置において、脱水物の含水率を効率よく更に低下させることができる電気浸透脱水方法及び装置を提供することを目的とする。   The present invention relates to an electroosmotic dehydration method and apparatus in which an electrolyte is added to a treated water-containing material to increase the electrical conductivity of sludge and to reduce the water content of the dehydrated product. An object of the present invention is to provide an electroosmotic dehydration method and apparatus that can be reduced.

請求項１の電気浸透脱水方法は、陽極と陰極との間で被処理含水物を挟み、圧搾しながら両極間に通電して脱水する電気浸透脱水方法であって、脱水助剤を被処理含水物に添加する電気浸透脱水方法において、脱水助剤を脱水途中の被処理含水物に添加することを特徴とするものである。   The electroosmotic dehydration method according to claim 1 is an electroosmotic dehydration method in which a treated water-containing material is sandwiched between an anode and a cathode, and is dehydrated by energizing both electrodes while being compressed. In the electroosmotic dehydration method to be added to a product, a dehydration aid is added to the water-containing material to be treated during the dehydration.

請求項２の電気浸透脱水方法は、請求項１において、脱水助剤は電解質含有液であることを特徴とするものである。   The electroosmotic dehydration method according to claim 2 is characterized in that, in claim 1, the dehydration aid is an electrolyte-containing liquid.

請求項３の電気浸透脱水方法は、請求項２において、電解質含有液は電気浸透脱水装置の脱水濾液であることを特徴とするものである。   The electroosmotic dehydration method of claim 3 is characterized in that, in claim 2, the electrolyte-containing liquid is a dehydrated filtrate of an electroosmotic dehydrator.

請求項４の電気浸透脱水方法は、請求項２において、電解質含有液は、脱水工程初期の脱水濾液であることを特徴とするものである。   The electroosmotic dehydration method of claim 4 is characterized in that, in claim 2, the electrolyte-containing liquid is a dehydrated filtrate at the initial stage of the dehydration process.

請求項５の電気浸透脱水装置は、対向配置された電極と、対向する電極間に通電する通電手段と、対向する電極同士の間に配置された濾材と、該濾材同士の間又は濾材と一方の電極との間で被処理含水物を挟圧するための挟圧手段と、を有する電気浸透脱水装置において、脱水助剤を脱水途中の被処理含水物に添加する手段を備えたことを特徴とするものである。   The electroosmotic dehydration apparatus according to claim 5 is an electrode disposed opposite to each other, an energizing means for energizing between the opposed electrodes, a filter medium disposed between the opposed electrodes, and between the filter mediums or one of the filter mediums. An electroosmotic dehydration apparatus having a clamping means for clamping the treated water-containing material between the electrode and the electrode, characterized by comprising means for adding a dehydrating aid to the treated water-containing material during dehydration. To do.

請求項６の電気浸透脱水装置は、請求項５において、該添加手段は、脱水濾液を回収して被処理含水物に添加する脱水濾液の回収添加手段であることを特徴とするものである。   The electroosmotic dehydration apparatus according to claim 6 is characterized in that, in claim 5, the adding means is a means for collecting and adding a dehydrated filtrate for collecting the dehydrated filtrate and adding it to the water to be treated.

請求項７の電気浸透脱水装置は、請求項６において、該脱水濾液の回収添加手段は、脱水工程の初期の脱水濾液のみを回収添加するよう構成されていることを特徴とするものである。   An electroosmotic dehydration apparatus according to a seventh aspect is characterized in that, in the sixth aspect, the collection and addition means of the dehydrated filtrate is configured to collect and add only the dehydrated filtrate at the initial stage of the dehydration step.

請求項８の電気浸透脱水装置は、請求項７において、前記濾材は濾布ベルトであり、上面に被処理含水物を担持するように且つベルト長手方向に移動可能に配置されており、該濾布ベルトの下側に陰極が配置され、該濾布ベルトの上方に陽極が配置されており、該陽極は、該濾布ベルトの長手方向に複数個配列されており、前記挟圧手段は、該陽極を押し下げるものであり、前記脱水濾液の回収添加手段は、濾布ベルトの移動方向の上流側部分で濾布ベルトを透過した脱水濾液を回収し、該上流側部分よりも下流側の部分において被処理含水物に添加するよう構成されていることを特徴とするものである。   The electroosmotic dewatering device according to claim 8 is the electroosmotic dewatering device according to claim 7, wherein the filter medium is a filter cloth belt, and is disposed on the upper surface so as to carry the water to be treated and to be movable in the belt longitudinal direction. A cathode is disposed below the cloth belt, and an anode is disposed above the filter cloth belt. A plurality of the anodes are arranged in the longitudinal direction of the filter cloth belt, and the pressing means includes: The depressurized filtrate collecting and adding means collects the dehydrated filtrate that has passed through the filter cloth belt at the upstream portion in the moving direction of the filter cloth belt, and is a portion downstream of the upstream portion. It is comprised so that it may add to a to-be-processed hydrate.

本発明では、脱水工程の途中で被処理含水物に脱水助剤を添加するので、脱水工程後半の脱水効率が向上する。上述の通り、脱水工程の前半では、被処理含水物中に電解質が多く存在するので、脱水効率が高い。本発明では、電解質が減少してくる後半においても、脱水助剤の添加により脱水効率が高くなるので、含水率の低い脱水物を得ることができる。   In the present invention, since the dehydration aid is added to the water to be treated during the dehydration step, the dehydration efficiency in the latter half of the dehydration step is improved. As described above, in the first half of the dehydration process, a large amount of electrolyte is present in the water to be treated, so that the dehydration efficiency is high. In the present invention, even in the latter half when the electrolyte decreases, the dehydration efficiency is increased by the addition of the dehydrating aid, so that a dehydrated product having a low water content can be obtained.

脱水助剤として脱水濾液を用いると、脱水助剤コストが低いものとなる。   When a dehydrated filtrate is used as a dehydration aid, the cost of the dehydration aid is low.

なお、電気浸透脱水では、脱水工程の初期では電気伝導率の高い濾液が発生するが、脱水工程の後半の濾液は電気伝導率が低い。本発明では、脱水工程の初期に発生する電気伝導率の高い濾液を回収して脱水途中の被処理含水物に添加することが好ましい。これにより、電気伝導率が高くなり、脱水率が十分に向上し、含水率の低い脱水物を得ることが可能となる。また、電気伝導率の低い脱水工程後半の濾液については含水物に添加しないので、濾液添加に伴う被処理含水物の含水率上昇が小さくなり、これによっても含水率の低い脱水物を得ることが可能となる。   In electroosmosis dehydration, a filtrate with high electrical conductivity is generated at the initial stage of the dehydration process, but the filtrate in the latter half of the dehydration process has low electrical conductivity. In the present invention, it is preferable to collect a filtrate having high electrical conductivity generated at the initial stage of the dehydration step and add it to the water to be treated during dehydration. As a result, the electrical conductivity is increased, the dehydration rate is sufficiently improved, and a dehydrated product having a low water content can be obtained. In addition, since the filtrate in the latter half of the dehydration process with low electrical conductivity is not added to the hydrated product, the increase in the moisture content of the treated hydrated product accompanying the addition of the filtrate is reduced, and this also provides a dehydrated product with a low moisture content. It becomes possible.

（ａ）図は実施の形態に係る電気浸透脱水装置のプレス脱水時の概略的な縦断面図、（ｂ）図及び（ｃ）図は（ａ）図のＢ−Ｂ線及びＣ−Ｃ線に沿う断面図である。(A) A figure is a schematic longitudinal cross-sectional view at the time of press dehydration of the electroosmotic dehydration apparatus which concerns on embodiment, (b) A figure and (c) figure are the BB line and CC line of (a) figure FIG. （ａ）図は実施の形態に係る電気浸透脱水装置のベルト送り工程における概略的な縦断面図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ−Ｂ線断面図である。(A) The figure is a schematic longitudinal cross-sectional view in the belt feeding process of the electroosmotic dehydration apparatus which concerns on embodiment, (b) A figure is the BB sectional drawing of (a) figure. 別の実施の形態に係る電気浸透脱水装置の概略的な縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view of the electroosmosis dehydration apparatus which concerns on another embodiment.

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。第１図（ａ）及び第２図（ａ）は実施の形態に係る電気浸透脱水装置の長手方向（ベルト回動方向）に沿う縦断面図であり、第１図（ｂ）、（ｃ）は第１図（ａ）のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線に沿う断面図、第２図（ｂ）は同（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。なお、第１図は脱水工程の様子を示しており、第２図は、この電気浸透脱水装置のベルト送り工程の様子を示している。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. 1 (a) and 2 (a) are longitudinal sectional views along the longitudinal direction (belt rotation direction) of the electroosmotic dehydrator according to the embodiment, and FIG. 1 (b) and FIG. 1 (c). FIG. 2 is a sectional view taken along line BB and CC in FIG. 1 (a), and FIG. 2 (b) is a sectional view taken along line BB in FIG. 1 (a). FIG. 1 shows the state of the dehydration process, and FIG. 2 shows the state of the belt feeding process of the electroosmosis dehydrator.

濾布よりなるコンベヤベルト１がローラ２，３間にエンドレスに架け渡されており、無端回動可能とされている。   A conveyor belt 1 made of filter cloth is stretched between the rollers 2 and 3 in an endless manner, and can be rotated endlessly.

このコンベヤベルト１の上面側が汚泥の搬送側となっており、下面側が戻り側となっている。コンベヤベルト１の搬送側の下面に板状の陰極４が配置されている。この陰極４は金属などの導電材よりなる板状部材であり、上下方向に貫通する多数の孔を有している。陰極４はローラ２の直近からローラ３の直近まで延在している。   The upper surface side of the conveyor belt 1 is a sludge conveyance side, and the lower surface side is a return side. A plate-like cathode 4 is disposed on the lower surface of the conveyor belt 1 on the conveyance side. The cathode 4 is a plate-like member made of a conductive material such as metal and has a large number of holes penetrating in the vertical direction. The cathode 4 extends from the immediate vicinity of the roller 2 to the immediate vicinity of the roller 3.

このコンベヤベルト１の上面の搬送方向上流部に被処理含水物（この実施の形態では汚泥Ｓ）を供給するようにホッパー５が設けられている。   A hopper 5 is provided so as to supply water to be treated (sludge S in this embodiment) to the upstream portion in the transport direction on the upper surface of the conveyor belt 1.

陰極４の下側に、陰極４の前記孔を通って落下してくる濾液を受けとめるトレー６，７が設けられている。   On the lower side of the cathode 4, trays 6 and 7 are provided for receiving the filtrate falling through the hole of the cathode 4.

トレー６はコンベヤベルト１の搬送方向上流側に配置されており、トレー７はそれよりも搬送方向下流側に配置されている。この実施の形態では、後述の通り、コンベヤベルト１の搬送方向に陽極ユニット２１〜２５が配列されており、トレー６は前半側の陽極ユニット２１〜２３の下側に配置され、トレー７は後半側の陽極ユニット２４，２５の下側に配置されている。   The tray 6 is disposed on the upstream side of the conveyor belt 1 in the transport direction, and the tray 7 is disposed on the downstream side of the transport direction. In this embodiment, as will be described later, the anode units 21 to 25 are arranged in the conveying direction of the conveyor belt 1, the tray 6 is disposed below the anode units 21 to 23 on the first half side, and the tray 7 is placed on the second half. It arrange | positions under the anode unit 24 and 25 of the side.

トレー６で集められた濾液は、濾液貯槽８に導入され、ポンプ及び配管（図示略）を介して後述のスプレーノズル１２に供給可能とされている。   The filtrate collected in the tray 6 is introduced into the filtrate storage tank 8 and can be supplied to a spray nozzle 12 described later via a pump and piping (not shown).

トレー７で集められた濾液は、配管１１を介して水処理設備へ送られる。   The filtrate collected in the tray 7 is sent to the water treatment facility via the pipe 11.

コンベヤベルト１の搬送部の上方に陽極ユニット２１，２２，２３，２４，２５が設置されている。なお、第１図（ｂ），（ｃ）の通り、コンベヤベルト１の搬送部の両サイドに電気絶縁性材料よりなる側壁板２０が立設されており、コンベヤベルト１上の汚泥が側方へはみ出ないように構成されている。陽極ユニット２１〜２５は側壁板２０，２０間に配置されている。   Anode units 21, 22, 23, 24, and 25 are installed above the conveyor unit of the conveyor belt 1. As shown in FIGS. 1 (b) and 1 (c), side wall plates 20 made of an electrically insulating material are erected on both sides of the conveying portion of the conveyor belt 1, and sludge on the conveyor belt 1 is lateral. It is configured not to protrude. The anode units 21 to 25 are disposed between the side wall plates 20 and 20.

この実施の形態では陽極ユニットがコンベヤベルト搬送方向に５個配置されているが、これに限定されない。陽極ユニットは、コンベヤベルト搬送方向に通常は２〜５個程度配置されていればよい。   In this embodiment, five anode units are arranged in the conveyor belt conveying direction, but the present invention is not limited to this. Usually, about 2 to 5 anode units may be arranged in the conveyor belt conveyance direction.

各陽極ユニット２１〜２５は、下面に固着された陽極板３３と、エアシリンダ（図示略）を有している。エアシリンダは、上端が電気浸透脱水装置の本体に固定され、エアシリンダ内にエアを供給すると、陽極板３３が下方に移動する。エアシリンダからエアを排出すると、陽極板３３が引き上げられて、上昇する。   Each anode unit 21-25 has the anode plate 33 fixed to the lower surface, and an air cylinder (not shown). The upper end of the air cylinder is fixed to the main body of the electroosmosis dehydrator, and when air is supplied into the air cylinder, the anode plate 33 moves downward. When air is discharged from the air cylinder, the anode plate 33 is lifted and raised.

エアシリンダの上端は電気浸透脱水装置の本体であるビーム（図示略）に取り付けられている。このビームは、コンベヤベルト１の上方に固定設置されている。   The upper end of the air cylinder is attached to a beam (not shown) which is the main body of the electroosmotic dehydrator. This beam is fixedly installed above the conveyor belt 1.

各陽極ユニット２１〜２５の陽極板３３に対しては、直流電源装置（図示略）から直流電流が通電される。   A direct current is applied to the anode plate 33 of each of the anode units 21 to 25 from a direct current power supply device (not shown).

陽極ユニット２３と陽極ユニット２４との間にスプレーノズル１２が配置され、コンベヤベルト１上の汚泥に対しタンク８内の脱水濾液を噴霧して添加するよう構成されている。この実施の形態では、スプレーノズル１２はコンベヤベルト１の幅方向に２個設けられているが、１個又は３個設けられてもよい。また、コンベヤベルト幅方向に長いスリット状噴霧口を有したスプレーノズルを設置してもよい。   The spray nozzle 12 is disposed between the anode unit 23 and the anode unit 24 and is configured to spray and add the dehydrated filtrate in the tank 8 to the sludge on the conveyor belt 1. In this embodiment, two spray nozzles 12 are provided in the width direction of the conveyor belt 1, but one or three spray nozzles may be provided. Moreover, you may install the spray nozzle which has a slit-like spraying hole long in a conveyor belt width direction.

このように構成された電気浸透脱水装置によって汚泥の脱水処理を行うには、ホッパー５内に供給された汚泥Ｓをコンベヤベルト１上に送り出し、各陽極ユニット２１〜２５に直流電流を通電すると共に、各陽極ユニット２１〜２５のエアシリンダにエアを供給し、この汚泥を陽極ユニット２１〜２５の陽極板３３で上方から押圧する。   In order to perform the sludge dewatering process by the electroosmotic dewatering device configured as described above, the sludge S supplied into the hopper 5 is fed onto the conveyor belt 1 and a direct current is applied to each of the anode units 21 to 25. Then, air is supplied to the air cylinders of the anode units 21 to 25, and the sludge is pressed from above by the anode plates 33 of the anode units 21 to 25.

電圧は、陽極ユニット２１〜２５が正、陰極板４が負となるように印加される。各陽極ユニット２１〜２５に対し同一の電圧を印加するのが装置の運転管理を容易とする点からして好適であるが、搬送方向下流側ほど電圧を高くしたり、逆に低くしたりしてもよい。また、各陽極ユニットの電流値が同一となるように通電制御してもよい。   The voltage is applied so that the anode units 21 to 25 are positive and the cathode plate 4 is negative. Applying the same voltage to each of the anode units 21 to 25 is preferable from the viewpoint of facilitating operation management of the apparatus. However, the voltage may be increased or decreased on the downstream side in the transport direction. May be. Further, energization control may be performed so that the current values of the anode units are the same.

各陽極ユニット２１〜２５のエアシリンダに対し同一の圧力のエアを供給してもよく、下流側の陽極ユニットほど供給エア圧を大きく又は小さくするようにしてもよい。   The air of the same pressure may be supplied to the air cylinders of the anode units 21 to 25, and the supply air pressure may be increased or decreased as the anode unit on the downstream side.

このように陽極ユニット２１〜２５と陰極板４との間に通電すると共に陽極ユニット２１〜２５の陽極板３３で汚泥をプレスすることにより、汚泥が電気浸透脱水される。そして、脱水濾液がコンベヤベルト１を透過し、陰極板４の孔を通過してトレー６，７上に落下する。トレー６上に落下した濾液は、電気伝導率が高いので、スプレーノズル１２からコンベヤベルト１上の添加すべく貯槽８に貯留される。   As described above, the current is passed between the anode units 21 to 25 and the cathode plate 4 and the sludge is pressed by the anode plate 33 of the anode units 21 to 25, whereby the sludge is electroosmotic dehydrated. Then, the dehydrated filtrate passes through the conveyor belt 1, passes through the holes of the cathode plate 4, and falls onto the trays 6 and 7. The filtrate that has fallen on the tray 6 has high electrical conductivity, and is stored in the storage tank 8 to be added on the conveyor belt 1 from the spray nozzle 12.

第１図のように各陽極ユニット２１〜２５に通電する共に、陽極ユニット２１〜２５によって汚泥をプレスするときには、コンベヤベルト１は停止している。陽極ユニット２１〜２５によって所定時間プレス及び通電を行った後、各陽極ユニット２１〜２５のエアシリンダからエアを排出し、陽極板３３を上昇させる。そして、コンベヤベルト１を陽極ユニット２１〜２５の配列ピッチの１ピッチ分だけ移動させる。これにより、陽極ユニット２５の下側に位置していた汚泥は、脱水汚泥として送り出され、各陽極ユニット２１〜２４の下側に位置していた汚泥はそれぞれ１段だけ下流側の陽極ユニット２２〜２５の下側に移動する。また、ホッパー５から未脱水処理汚泥が陽極ユニット２１の下側に導入される。   As shown in FIG. 1, when the anode units 21 to 25 are energized and the sludge is pressed by the anode units 21 to 25, the conveyor belt 1 is stopped. After pressing and energizing for a predetermined time by the anode units 21 to 25, air is discharged from the air cylinders of the anode units 21 to 25 to raise the anode plate 33. And the conveyor belt 1 is moved only 1 pitch of the arrangement pitch of the anode units 21-25. Thereby, the sludge located on the lower side of the anode unit 25 is sent out as dehydrated sludge, and the sludge located on the lower side of each of the anode units 21 to 24 is each one stage downstream of the anode units 22 to Move to the bottom of 25. Further, non-dehydrated sludge is introduced from the hopper 5 to the lower side of the anode unit 21.

この実施の形態では、コンベヤベルト１を１ピッチ分だけ送り移動させている間に、スプレーノズル１２から貯槽８内の脱水濾液を噴霧し、コンベヤベルト１上の汚泥Ｓに添加する。   In this embodiment, while the conveyor belt 1 is fed and moved by one pitch, the dehydrated filtrate in the storage tank 8 is sprayed from the spray nozzle 12 and added to the sludge S on the conveyor belt 1.

コンベヤベルト１が１ピッチ分だけ送り移動した後、スプレーノズル１２からの脱水濾液の噴霧を停止し、次いで、各陽極ユニット２１〜２５の陽極板３３を押し下げると共に各陽極ユニット２１〜２５と陰極４との間に通電し、汚泥の電気浸透脱水処理を行う。以下、この工程を繰り返すことにより、汚泥を電気浸透脱水処理する。   After the conveyor belt 1 is moved by one pitch, spraying of the dehydrated filtrate from the spray nozzle 12 is stopped, and then the anode plates 33 of the anode units 21 to 25 are pushed down and the anode units 21 to 25 and the cathode 4 are pushed down. To conduct electricity and dewatering the sludge. Thereafter, the sludge is electroosmotic dehydrated by repeating this process.

このトレー６からの電気伝導率の高い濾液を脱水途中の被処理汚泥Ｓに添加することにより、脱水工程後半における被処理汚泥の電気伝導率が高くなり、陽極ユニット２４，２５と陰極板４との間の汚泥の電気伝導率が高くなり、脱水性が向上する。これにより、得られる脱水汚泥の含水率が低いものとなる。   By adding the filtrate having high electrical conductivity from the tray 6 to the sludge S to be treated, the electrical conductivity of the sludge to be treated in the latter half of the dehydration process is increased, and the anode units 24 and 25 and the cathode plate 4 The electrical conductivity of the sludge between is increased and the dewaterability is improved. Thereby, the moisture content of the dewatered sludge obtained becomes low.

また、トレー７上に落下した電気伝導率の低い濾液については、汚泥に添加しないので、被処理汚泥の含水率上昇も抑制され、これによっても、得られる脱水汚泥の含水率が低いものとなる。   Further, since the filtrate having a low electrical conductivity dropped on the tray 7 is not added to the sludge, an increase in the moisture content of the treated sludge is also suppressed, and this also reduces the moisture content of the obtained dewatered sludge. .

さらに、この実施の形態では、脱水工程前半の被処理汚泥に対し脱水濾液を添加しないので、脱水工程前半における過剰通電も防止される。ただし、本発明では、ホッパー５に導入される被処理汚泥の電気伝導率が低いときには、貯槽８内の脱水濾液の一部をホッパー５内の電気浸透脱水処理前の汚泥や、それよりも前段側の汚泥に添加して被処理汚泥の電気伝導率を高くしてもよい。   Further, in this embodiment, since no dehydrated filtrate is added to the treated sludge in the first half of the dehydration process, excessive energization in the first half of the dehydration process is also prevented. However, in the present invention, when the electric conductivity of the sludge to be treated introduced into the hopper 5 is low, a part of the dehydrated filtrate in the storage tank 8 is sludge before the electroosmotic dehydration treatment in the hopper 5 or before that. It may be added to the side sludge to increase the electrical conductivity of the treated sludge.

この実施の形態では、陽極ユニット２３，２４間にスプレーノズル１２を配置している。このスプレーノズル１２付近では汚泥はある程度脱水されて含水率が低くなっているため、スプレーノズル１２から脱水濾液をスプレー添加した後、陽極ユニットで汚泥をプレスしても、陽極ユニット２３，２４間のスペースから汚泥が漏れ出すことはない。   In this embodiment, the spray nozzle 12 is disposed between the anode units 23 and 24. In the vicinity of the spray nozzle 12, the sludge is dehydrated to some extent and the water content is low. Therefore, even if the sludge is pressed by the anode unit after the dehydrated filtrate is sprayed from the spray nozzle 12, it is between the anode units 23 and 24. Sludge does not leak from the space.

本発明では、スプレーノズル１２からコンベヤベルト１上の汚泥に添加する濾液の電気伝導率は５００ｍＳ／ｍ以上特に１０００ｍＳ／ｍ以上であることが好ましく、また通常は２５００ｍＳ／ｍ以下、特に２０００ｍＳ／ｍ以下であることが好ましい。全脱水処理時間を１００％とした場合、通常は最初の６０％以下特に４０％以下の時間帯で得られる脱水濾液を回収し、スプレーノズル１２によって被処理汚泥に添加するのが好ましい。スプレーノズル１２の配置位置は、この実施の形態では３番目と４番目の陽極ユニット２３，２４の間となっているが、これに限定されない。最上流側の陽極ユニットの前端部から最下流側の陽極ユニットの末端部までの全脱水部の長さを１００％とした場合、スプレーノズル１２の位置は最上流側から５０％以降、例えば５０〜８０％、とりわけ５０〜７０％とするのが好ましい。   In the present invention, the electrical conductivity of the filtrate added to the sludge on the conveyor belt 1 from the spray nozzle 12 is preferably 500 mS / m or more, particularly 1000 mS / m or more, and usually 2500 mS / m or less, particularly 2000 mS / m. The following is preferable. When the total dehydration time is 100%, it is preferable to collect the dehydrated filtrate obtained in the first 60% or less, particularly 40% or less, and add it to the sludge to be treated by the spray nozzle 12. In this embodiment, the spray nozzle 12 is disposed between the third and fourth anode units 23 and 24, but is not limited thereto. When the length of the total dewatering portion from the front end portion of the most upstream anode unit to the end portion of the most downstream anode unit is 100%, the position of the spray nozzle 12 is 50% or more from the most upstream side, for example, 50 It is preferable to set it to -80%, especially 50-70%.

コンベヤベルト１上の汚泥に添加する濾液の量は、スプレーノズル１２よりも下流側のコンベヤベルト１上に存在する汚泥重量に対し５重量％以上特に１０重量％以上であることが好ましく、通常は２０重量％以下、特に１５重量％以下であることが好ましい。   The amount of the filtrate added to the sludge on the conveyor belt 1 is preferably 5% by weight or more, particularly 10% by weight or more, based on the sludge weight existing on the conveyor belt 1 downstream of the spray nozzle 12. It is preferably 20% by weight or less, particularly preferably 15% by weight or less.

上記実施の形態の電気浸透脱水装置では陽極ユニット２３，２４間にスプレーノズル１２を配置しているが、第３図のように両サイドの側壁板２０にスプレーノズル１３を設け、各スプレーノズル１３からコンベヤベルト１上の汚泥Ｓに脱水濾液を噴霧添加するようにしてもよい。   In the electroosmotic dehydration apparatus of the above embodiment, the spray nozzle 12 is arranged between the anode units 23 and 24. However, as shown in FIG. Alternatively, the dehydrated filtrate may be sprayed and added to the sludge S on the conveyor belt 1.

このようにすれば、陽極ユニット２３，２４同士の間の隙間を小さくし、汚泥プレス時に該陽極ユニット２３，２４間から汚泥が漏れ出すことを防止することができる。   In this way, the gap between the anode units 23 and 24 can be reduced, and sludge can be prevented from leaking between the anode units 23 and 24 during sludge pressing.

本発明では、陽極ユニット２３と２４との間及び陽極ユニット２４と２５との間のようにコンベヤベルト１の搬送方向の複数個所にスプレーノズルを配置してもよい。   In the present invention, spray nozzles may be arranged at a plurality of locations in the conveying direction of the conveyor belt 1 such as between the anode units 23 and 24 and between the anode units 24 and 25.

上記実施の形態では、陽極ユニット２１〜２５とコンベヤベルト１及び陰極４によって汚泥を電気浸透脱水するようにしているが、本発明は別型式の電気浸透脱水装置にも適用可能である。例えば、陽極ドラムと、陰極を兼ねるコンベヤベルトとの間で汚泥Ｓを挟圧する電気浸透脱水装置にも本発明を適用できる。また、濾材同士の間で被処理物を挟圧する形式の電気浸透脱水装置にも適用することができる。例えば、前記特許文献４（特公平７−７３６４６）、特許文献５（特許第３５７６２６９）、非特許文献１（水処理管理便覧Ｐ．３４０表８・６）のように１対の濾板間で圧搾膜及び電極を介して汚泥を挟圧する加圧圧搾型電気浸透脱水装置にも適用することができる。   In the above embodiment, the sludge is electroosmotic dehydrated by the anode units 21 to 25, the conveyor belt 1 and the cathode 4, but the present invention is also applicable to another type of electroosmotic dehydration apparatus. For example, the present invention can also be applied to an electroosmotic dehydrator that sandwiches sludge S between an anode drum and a conveyor belt that also serves as a cathode. Further, the present invention can also be applied to an electroosmotic dehydration apparatus of a type in which a workpiece is sandwiched between filter media. For example, as described in Patent Document 4 (Japanese Patent Publication No. 7-73646), Patent Document 5 (Patent No. 3576269), Non-Patent Document 1 (Water Treatment Management Handbook P.340, Tables 8 and 6), a pair of filter plates The present invention can also be applied to a pressure-squeezing type electroosmotic dehydration apparatus that sandwiches sludge through a pressing membrane and an electrode.

本発明は、図示以外の型式の電気浸透脱水装置を用いた電気浸透脱水方法にも適用できる。   The present invention can also be applied to an electroosmotic dehydration method using a type of electroosmosis dehydrator other than the one shown in the drawings.

本発明では、脱水濾液以外の電解質溶液を脱水途中の被処理含水物に添加するようにしてもよい。このような電解質溶液としては、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、塩化カリウムなどの塩の溶液や、塩酸、硫酸、硝酸などの酸の溶液が例示される。この溶液の塩の濃度は電気伝導率が前記の好適な範囲となるように選定される。脱水濾液に塩を溶解させ、これを脱水途中の被処理含水物に添加するようにしてもよい。   In the present invention, an electrolyte solution other than the dehydrated filtrate may be added to the water to be treated during dehydration. Examples of such an electrolyte solution include salt solutions such as sodium chloride, sodium sulfate, sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, and potassium chloride, and acid solutions such as hydrochloric acid, sulfuric acid, and nitric acid. The salt concentration of this solution is selected so that the electrical conductivity is in the preferred range. The salt may be dissolved in the dehydrated filtrate, and this may be added to the water to be treated during dehydration.

以下、実施例及び比較例について説明する。   Hereinafter, examples and comparative examples will be described.

第３図に示す電気浸透脱水装置を用い、含水率７８％の下水処理汚泥を電気浸透脱水処理した。運転条件は次の通りである。   Using the electroosmosis dehydrator shown in FIG. 3, sewage sludge with a water content of 78% was electroosmotic dehydrated. The operating conditions are as follows.

陽極ユニットのコンベヤベルト搬送方向の配列数：４個
スプレーノズル１３の位置：２番目と３番目の陽極ユニットの間
汚泥供給速度：１２Ｌ／ｈｒ
陽極ユニットへの印加電圧：６０Ｖ Number of anode units arranged in the conveyor belt conveyance direction: 4 Position of spray nozzle 13: Between second and third anode units Sludge supply speed: 12 L / hr
Applied voltage to anode unit: 60V

＜比較例１＞
脱水助剤を添加することなく、上記の条件で汚泥の電気浸透脱水処理を行った。脱水濾液についてはすべて水処理設備に送った。この結果、脱水汚泥の含水率は６７．１％、消費電力は１４２９ＷＨであった。 <Comparative Example 1>
The sludge was subjected to electroosmotic dehydration treatment under the above conditions without adding a dehydration aid. All the dehydrated filtrate was sent to the water treatment facility. As a result, the moisture content of the dewatered sludge was 67.1%, and the power consumption was 1429 WH.

＜比較例２＞
上記比較例１において、スプレーノズル１３からＮａ_２ＳＯ_４水溶液（濃度１２０ｇ／Ｌ）をホッパー５内の汚泥に対し２体積％の割合で添加した。この結果、脱水汚泥の含水率は６２．４％、消費電力は１６５１ＷＨであった。 <Comparative example 2>
In the comparative example 1, the Na ₂ SO ₄ aqueous solution (concentration 120 g / L) was added from the spray nozzle 13 at a rate of 2% by volume with respect to the sludge in the hopper 5. As a result, the water content of the dewatered sludge was 62.4%, and the power consumption was 1651 WH.

＜実施例１＞
上記比較例２において、Ｎａ_２ＳＯ_４水溶液を２番目と３番目の陽極ユニット同士の間のスプレーノズル１３からコンベヤベルト１の送り移動時にのみ添加した。添加量は、スプレーノズル１３の位置よりも下流側のコンベヤベルト１上の汚泥に対して２体積％とした。この結果、脱水汚泥の含水率は６１．３％、消費電力は１３７９ＷＨであった。 <Example 1>
In the comparative example 2, the Na ₂ SO ₄ aqueous solution was added only when the conveyor belt 1 was moved from the spray nozzle 13 between the second and third anode units. The amount added was 2% by volume with respect to the sludge on the conveyor belt 1 on the downstream side of the position of the spray nozzle 13. As a result, the water content of the dewatered sludge was 61.3%, and the power consumption was 1379WH.

以上の結果をまとめると、次の表１の通りである。   The above results are summarized in Table 1 below.

＜考察＞
実施例１のように、電気浸透脱水途中で脱水助剤を添加することにより、到達含水率及び消費電力を低下させることができる。 <Discussion>
As in Example 1, the ultimate moisture content and power consumption can be reduced by adding a dehydration aid during electroosmosis dehydration.

比較例１では、脱水後半にてカチオンが不足し、電気浸透の効果が十分に得られなかったために到達含水率がおもわしくないものと考えられる。   In Comparative Example 1, it is considered that the ultimate moisture content is not interesting because cations are insufficient in the latter half of the dehydration and the effect of electroosmosis is not sufficiently obtained.

また、比較例２では、大きな消費電力となってしまっている。これは、脱水初期には汚泥に比較的カチオンが含まれているにもかかわらず助剤を添加したため、必要以上に電流が流れすぎたものと考えられる。また、比較例２では、脱水助剤の効果により比較例１よりも到達含水率が向上しているものの、実施例１よりも高い含水率となってしまっている。これは、入口汚泥に脱水助剤を添加しているため、脱水工程の後半ではカチオン量が不足してしまったためと考えられる。   In Comparative Example 2, the power consumption is large. This is probably because an auxiliary agent was added at the initial stage of dehydration even though the cation was relatively contained in the sludge, so that the current flowed more than necessary. Further, in Comparative Example 2, although the ultimate moisture content is improved as compared with Comparative Example 1 due to the effect of the dehydrating aid, the moisture content is higher than that in Example 1. This is presumably because the amount of cation was insufficient in the latter half of the dehydration process because the dehydration aid was added to the inlet sludge.

１ コンベヤベルト
２，３ ローラ
４ 陰極
５ ホッパー
６，７ トレー
８ 貯槽
１２，１３ スプレーノズル
２１〜２５ 陽極ユニット
３３ 陽極板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Conveyor belt 2,3 Roller 4 Cathode 5 Hopper 6,7 Tray 8 Storage tank 12,13 Spray nozzle 21-25 Anode unit 33 Anode plate

Claims (8)

陽極と陰極との間で被処理含水物を挟み、圧搾しながら両極間に通電して脱水する電気浸透脱水方法であって、
脱水助剤を被処理含水物に添加する電気浸透脱水方法において、
脱水助剤を脱水途中の被処理含水物に添加することを特徴とする電気浸透脱水方法。 An electro-osmotic dehydration method in which water to be treated is sandwiched between an anode and a cathode and dehydrated by energizing both electrodes while being compressed,
In the electroosmotic dehydration method in which a dehydration aid is added to the water to be treated,
An electroosmotic dehydration method comprising adding a dehydration aid to a water to be treated during dehydration. 請求項１において、脱水助剤は電解質含有液であることを特徴とする電気浸透脱水方法。   2. The electroosmotic dehydration method according to claim 1, wherein the dehydration aid is an electrolyte-containing liquid. 請求項２において、電解質含有液は電気浸透脱水装置の脱水濾液であることを特徴とする電気浸透脱水方法。   3. The electroosmotic dehydration method according to claim 2, wherein the electrolyte-containing liquid is a dehydrated filtrate of an electroosmosis dehydrator. 請求項２において、電解質含有液は、脱水工程初期の脱水濾液であることを特徴とする電気浸透脱水方法。   3. The electroosmotic dehydration method according to claim 2, wherein the electrolyte-containing liquid is a dehydrated filtrate at an early stage of the dehydration process. 対向配置された電極と、
対向する電極間に通電する通電手段と、
対向する電極同士の間に配置された濾材と、
該濾材同士の間又は濾材と一方の電極との間で被処理含水物を挟圧するための挟圧手段と、
を有する電気浸透脱水装置において、
脱水助剤を脱水途中の被処理含水物に添加する手段を備えたことを特徴とする電気浸透脱水装置。 Oppositely arranged electrodes;
Energizing means for energizing between the opposing electrodes;
A filter medium disposed between the opposing electrodes;
A clamping means for clamping the water to be treated between the filter media or between the filter media and one of the electrodes;
In an electroosmotic dehydrator having
An electroosmotic dehydration apparatus comprising means for adding a dehydration aid to a water to be treated during dehydration. 請求項５において、該添加手段は、脱水濾液を回収して被処理含水物に添加する脱水濾液の回収添加手段であることを特徴とする電気浸透脱水装置。   6. The electroosmotic dewatering apparatus according to claim 5, wherein the adding means is a collecting and adding means for collecting the dehydrated filtrate and adding the dehydrated filtrate to the water to be treated. 請求項６において、該脱水濾液の回収添加手段は、脱水工程の初期の脱水濾液のみを回収添加するよう構成されていることを特徴とする電気浸透脱水装置。   7. The electroosmotic dehydration apparatus according to claim 6, wherein the dehydrated filtrate collecting and adding means is configured to collect and add only the dehydrated filtrate at the initial stage of the dehydrating step. 請求項７において、前記濾材は濾布ベルトであり、上面に被処理含水物を担持するように且つベルト長手方向に移動可能に配置されており、
該濾布ベルトの下側に陰極が配置され、該濾布ベルトの上方に陽極が配置されており、
該陽極は、該濾布ベルトの長手方向に複数個配列されており、
前記挟圧手段は、該陽極を押し下げるものであり、
前記脱水濾液の回収添加手段は、濾布ベルトの移動方向の上流側部分で濾布ベルトを透過した脱水濾液を回収し、該上流側部分よりも下流側の部分において被処理含水物に添加するよう構成されていることを特徴とする電気浸透脱水装置。 In claim 7, the filter medium is a filter cloth belt, and is disposed on the upper surface so as to carry the hydrated material to be treated and movable in the belt longitudinal direction,
A cathode is disposed below the filter cloth belt, and an anode is disposed above the filter cloth belt;
A plurality of the anodes are arranged in the longitudinal direction of the filter cloth belt,
The clamping means pushes down the anode,
The dehydrated filtrate collecting and adding means collects the dehydrated filtrate that has permeated through the filter cloth belt at the upstream portion in the moving direction of the filter cloth belt, and adds the dehydrated filtrate to the water to be treated at a portion downstream from the upstream portion. An electroosmotic dehydrator characterized by being configured as described above.

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