JP2019118853A - Method for dewatering organic sludge, treatment apparatus used for dewatering organic sludge, and organic coagulant - Google Patents

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卓也 北澤
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Abstract

To provide a method for dewatering organic sludge capable of suppressing generation of gypsum scale.SOLUTION: There is provided a method for dewatering an organic sludge, including: first, adding a polymer coagulant to the organic sludge; subjecting a mixture to a coagulation process and a concentration process; then, adding an organic coagulant having a concentration 200 mg/L or less of metals containing at least calcium, a sulfate ion concentration of 200 mg/L or less, and a cation degree of 5 meq/g or more at pH 4; and dewatering the mixture.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、有機性汚泥の脱水方法及びその装置、有機凝結剤に関する。   The present invention relates to a method and apparatus for dewatering organic sludge, and an organic coagulant.

近年、廃棄物量の削減や廃棄物の再利用などが求められている。有機性汚泥は通常脱水後に廃棄物として処理されるが、脱水が不十分であると、発生量やその後の工程に影響を及ぼす。そのため、効率的および効果的な有機性汚泥の脱水方法の開発が望まれている。   In recent years, reduction of the amount of waste and reuse of waste are required. Organic sludge is usually treated as waste after dewatering, but inadequate dewatering affects the amount generated and subsequent processes. Therefore, development of an efficient and effective dewatering method for organic sludge is desired.

有機性汚泥の脱水方法として、高分子凝集剤により汚泥を凝集させた後、機械的脱水を行う方法（「１液法」と称される）や、高分子凝集剤により汚泥を凝集させた後、重力濃縮で脱水した汚泥に高分子凝集剤を添加し、機械的脱水を行う方法（「高分子凝集剤２液添加法」と称される）、無機凝集剤または有機凝結剤など脱水助剤を汚泥に添加した後、高分子凝集剤で凝集させ、機械的脱水を行う方法（「無機凝集剤または有機凝結剤・前添加法」と称される）などが一般的に行われてきた。   As a method of dewatering organic sludge, after coagulating the sludge with a polymer coagulant, then mechanically dewatering (referred to as “one-component method”) or after coagulating the sludge with a polymer coagulant A method of adding polymer flocculant to sludge dewatered by gravity concentration and performing mechanical dewatering (referred to as “polymer flocculant 2-liquid addition method”), dewatering aid such as inorganic flocculant or organic flocculant The method of coagulating with a polymer flocculant and adding mechanical dewatering (referred to as "inorganic flocculant or organic flocculant / pre-addition method"), etc., has generally been carried out.

遠心脱水機による汚泥の脱水方法として、脱水機内へ汚泥と高分子凝集剤を供給して汚泥粒子を凝集させ、遠心脱水をする過程で無機凝結剤を添加し、遠心脱水および固液分離を行う方法（「機内２液調質法」と称される）が知られている。   As sludge dewatering method by centrifugal dehydrator, sludge and polymer flocculant are supplied into dehydrator to coagulate sludge particles, inorganic flocculant is added in the process of centrifugal dewatering, centrifugal dewatering and solid-liquid separation are performed. A method (referred to as "in-flight two-component conditioning method") is known.

また、近年、有機性汚泥の別の脱水方法として、高分子凝集剤により汚泥を凝集させた後、凝集汚泥を重力濃縮し、無機凝結剤や有機凝結剤など脱水助剤を汚泥に添加した後、機械的脱水を行う方法（「無機凝集剤または有機凝結剤・後添加法」と称される。）が提案されている。   In recent years, as another method of dewatering organic sludge, after coagulating sludge with a polymer coagulant, gravity concentrates the coagulated sludge, and after adding a dewatering aid such as an inorganic coagulant or an organic coagulant to the sludge And mechanical dewatering methods (referred to as "inorganic flocculants or organic coagulants / post-addition methods") have been proposed.

一方、有機性汚泥の脱水工程において、特に無機凝集剤などを添加する場合、汚泥や脱水ろ液中の溶解性カルシウム濃度や硫酸イオン濃度が高くなるため、脱水機や周辺の配管などに石膏スケールが生成される。石膏スケールの付着は強固であるため、除去や洗浄には多くの労力を要する。   On the other hand, in the dewatering process of organic sludge, especially when inorganic coagulant etc. are added, the soluble calcium concentration and sulfate ion concentration in the sludge and dewatered filtrate become high, so gypsum scale in the dehydrator and peripheral piping etc. Is generated. Since the adhesion of gypsum scale is strong, removal and cleaning require a lot of labor.

特許文献１には、カチオン性高分子凝集剤Ｉを添加・撹拌する工程と、凝集汚泥を重力により固液分離する工程と、脱水ケーキに高分子凝集剤Ｉよりカチオン強度の強い高分子凝集剤ＩＩを添加・撹拌する工程と、機械脱水する工程とを有する有機性汚泥の脱水方法が開示されている。   In Patent Document 1, a step of adding and stirring the cationic polymer coagulant I, a step of solid-liquid separation of the coagulated sludge by gravity, and a polymer coagulant having a stronger cationic strength than the polymer coagulant I in the dewatered cake A method of dewatering an organic sludge is disclosed which comprises the steps of adding and stirring II, and mechanically dewatering.

また、カチオン性高分子凝集剤ＩＩのカチオン強度は３．５または５．０ｍｅｑ／ｇ以上が好ましいとの記載があり、その実施例ではポリアミン系の高分子凝集剤を使用している。   Further, it is described that the cationic strength of the cationic polymer flocculant II is preferably 3.5 or 5.0 meq / g or more, and a polyamine type polymer flocculant is used in the embodiment.

特許文献２には、汚泥の脱水方法として、汚泥と高分子量のカチオン系高分子凝集剤とを第１の処理槽内で緩速にて攪拌混合して汚泥を粗大フロック状に凝集させ、この粗大フロック状汚泥を重力脱水機に送って濃縮し、得られた濃縮汚泥と高カチオン度高分子凝集剤とを第２の処理槽内で十分攪拌混合することにより汚泥をさらに凝集させ、その後、この凝集汚泥を機械脱水機に供給して脱水する方法が記載されている。   In Patent Document 2, as a method of dewatering sludge, the sludge is coagulated in a coarse floc shape by stirring and mixing the sludge and the cationic polymer flocculant of high molecular weight at a slow speed in the first treatment tank. The coarse floc-like sludge is sent to a gravity dehydrator and concentrated, and the resulting concentrated sludge and the high cation degree polymer flocculant are sufficiently stirred and mixed in the second treatment tank to further coagulate the sludge, and A method is described in which the flocculated sludge is supplied to a mechanical dehydrator for dewatering.

特許文献３には、汚泥脱水方法及び装置について、汚泥に第１の凝集剤を添加して凝集を行い１次凝集フロックを生成させる１次凝集工程と、１次凝集フロックを脱水して１次脱水ケーキを得る１次脱水工程と、１次脱水ケーキにディスパーションまたはエマルション状態の高分子凝集剤からなる第２の凝集剤を添加して凝集を行い２次凝集フロックを生成させる２次凝集工程と、２次凝集フロックを脱水する２次脱水工程とを含む方法及び装置が記載されている。   In Patent Document 3, a first flocculating step of adding a first flocculant to sludge to flocculate to form a primary flocculate floc, and dewatering of the primary flocculate floc for the sludge dewatering method and apparatus are performed. Primary dewatering step to obtain dewatered cake, and secondary flocculation step to coagulate by adding a second flocculant consisting of a polymer flocculant in a dispersion or emulsion state to the primary dewatered cake to form secondary flocculated flocs And a secondary dewatering step of dewatering secondary flocculation flocs.

特許文献４には、有機性汚泥の脱水方法について、有機性汚泥にカチオン系有機高分子凝集剤を添加して混合及びフロック形成した後、重力濃縮した凝集汚泥に鉄塩を添加し、その後、加圧脱水する方法が記載されている。   Patent Document 4 discloses a method of dewatering organic sludge, adding a cationic organic polymer flocculant to organic sludge, mixing and forming flocs, then adding an iron salt to gravity concentrated flocculated sludge, and then A method of pressurized dewatering is described.

特許文献５には、有機性汚泥の脱水方法及び装置について、有機性汚泥に高分子凝集剤を添加し、凝集汚泥を形成する凝集工程と、凝集汚泥を加圧することにより凝集汚泥を圧搾して脱水する凝集汚泥加圧脱水工程と、凝集汚泥加圧脱水工程で形成された脱水ケーキに無機凝集剤を添加する無機凝集剤添加工程と、無機凝集剤が添加された脱水ケーキを機械脱水する機械脱水工程により行う方法及び凝集汚泥加圧脱水工程で用いる汚泥圧搾機について記載されている。   Patent Document 5 describes a method and apparatus for dewatering organic sludge, adding a polymer flocculant to organic sludge, squeezing the flocculated sludge by pressurizing the flocculated sludge and forming flocculated sludge and pressurizing the flocculated sludge A flocculating sludge pressurization dewatering process to dehydrate, an inorganic flocculant addition process of adding an inorganic flocculant to a dewatered cake formed in the flocculated sludge pressure dewatering process, and a machine dehydrating a dewatered cake to which the inorganic flocculant is added The method performed by the dewatering process and the sludge press used in the coagulated sludge pressure dewatering process are described.

非特許文献１では、有機性汚泥の脱水方法と脱水後の汚泥性状について、し尿施設の濃縮汚泥に造粒槽でポリマを添加する工程と、凝集汚泥のベルトプレス脱水機による第一脱水工程と、脱水汚泥にポリマ（有機凝結剤、キトサンなど）を添加する工程と、ポリマ添加汚泥のスクリュープレス脱水機（スチーム熱を加えた脱水）による第二脱水工程とを有す汚泥脱水方法、及び脱水ケーキの汚泥含水率が６５ｗｔ％以下になるといった脱水後の汚泥性状が記載されている。   In Non-Patent Document 1, with regard to the method of dewatering organic sludge and the properties of the dewatered sludge, a step of adding a polymer to concentrated sludge in a human waste facility in a granulating tank, and a first dewatering step of flocculated sludge by a belt press dehydrator Sludge dewatering method including a step of adding a polymer (organic coagulant, chitosan, etc.) to the dewatered sludge, and a second dewatering step of a polymer-added sludge with a screw press dehydrator (dewatering with steam heat added), Sludge properties after dewatering are described such that the sludge water content of the cake is 65 wt% or less.

特開昭５８−２２３５００号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-223500 特開平６−３４４０００号公報JP-A-6-344000 特開２００２−１９２１９９号公報JP 2002-192199 A 特開昭６１−１４９３００号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-149300 特開２０１３−７１２号公報JP 2013-712 A

荏原インフィルコ時報、第８８号、１９８３年、４１〜４９頁Hagiwara Infilco Journal, No. 88, 1983, pp. 41-49

しかし、特許文献１は含水率低減効果のみを目的としており、スケール発生の防止については何ら考慮、対策は講じられていない。また、有機凝結剤についても明記されておらず、粘度、分子量、希釈液とする工程および希釈倍率についての諸条件は記載していない。   However, Patent Document 1 is aimed only at the moisture content reduction effect, and no consideration or countermeasure is taken for prevention of scale generation. Also, no description is given for the organic coagulant, and the conditions for the viscosity, molecular weight, step of dilution and dilution ratio are not described.

特許文献２では、脱水機等の腐食による装置の短命化防止を目的としており、含水率低減効果と石膏スケール生成抑制効果を目的とするものではない。   In patent document 2, it aims at the prevention of shortening of the life of the apparatus by corrosion of a dehydrator etc., and does not aim at the moisture content reduction effect and the gypsum scale production | generation suppression effect.

特許文献３では、脱水ケーキの低含水率化と高いＳＳ回収率を目的としており、石膏スケール抑制効果を目的とするものではない。   In patent document 3, the object is to reduce the moisture content of the dewatered cake and to increase the SS recovery rate, and it is not intended to suppress the gypsum scale.

特許文献４では、無機系の凝集剤（鉄塩）を凝集汚泥に添加について記載しているに過ぎず、濃縮後の汚泥に有機凝結剤を添加することについては開示されていない。   Patent Document 4 only describes the addition of an inorganic coagulant (iron salt) to coagulated sludge, and does not disclose the addition of an organic coagulant to the concentrated sludge.

特許文献５では、無機系の凝集剤を使用することで、石膏スケール生成の可能性がある。   In patent document 5, there is a possibility of gypsum scale formation by using an inorganic type flocculant.

非特許文献１では、脱水ケーキの低含水率化を目的としており、石膏スケール生成抑制効果は考慮されていない。また、機械脱水はスクリュープレス脱水機（一部スチール熱を利用）とベルトプレス脱水機でのみ検討を行っており、他の機械脱水方法及び装置や遠心脱水方法及び装置については考慮されていない。   Non-Patent Document 1 aims to reduce the moisture content of the dewatered cake, and the gypsum scale formation suppressing effect is not considered. In addition, mechanical dewatering is studied only with a screw press dewatering machine (partially using steel heat) and a belt press dewatering machine, and other mechanical dewatering methods and devices, and centrifugal dewatering methods and devices are not considered.

このように、従来技術では、有機性汚泥に高分子凝集剤や脱水助剤を添加することで、汚泥含水率低減効果、脱水機などの腐食防止効果、高いＳＳ回収率を目的としている。しかし、特に無機凝集剤を添加する脱水方法では、汚泥中の溶解性カルシウム濃度や硫酸イオン濃度が高くなるため、脱水機内や周辺の配管などに、石膏スケールの生成される問題点があった。石膏スケールが生成された場合、除去や洗浄が必要となる。従来の方法では上記のように、スケール生成の抑制を単独、または脱水ケーキ含水率低減効果とスケール生成の抑制を同時に達成できる有機性汚泥の脱水方法は報告されていなかった。   Thus, in the prior art, by adding a polymer flocculant and a dewatering aid to organic sludge, it is aimed at the effect of reducing the sludge moisture content, the effect of preventing corrosion of dehydrators, etc., and the high SS recovery rate. However, in the dewatering method in which an inorganic coagulant is added in particular, since the concentration of soluble calcium and the concentration of sulfate ions in the sludge become high, there is a problem that gypsum scale is generated in the dehydrator and pipes in the periphery. If gypsum scale is produced, it needs to be removed and cleaned. In the conventional method, as described above, there has been no report on a method of dewatering organic sludge which can achieve the suppression of scale formation alone or simultaneously the dewatering cake moisture content reducing effect and the suppression of scale formation.

本発明では、脱水ケーキの含水率低減効果と石膏スケール生成抑制効果の両方を達成することを目的としている。   An object of the present invention is to achieve both the moisture content reducing effect and the gypsum scale formation suppressing effect of a dewatered cake.

また、本発明では、本脱水方法に最適な有機凝結剤の物性、使用方法や、本脱水方法に使用可能な有機凝結剤についても検討している。
従って、本発明の目的は、汚泥含水率低減と廃棄物量削減を図りつつ、上記の問題点を克服可能な脱水方法及び装置、有機凝結剤を提供することにある。 Further, in the present invention, physical properties and use methods of the organic coagulant optimum for the present dehydration method, and organic coagulants usable for the present dehydration method are also examined.
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a dewatering method and apparatus, and an organic coagulant that can overcome the above problems while reducing the sludge water content and reducing the amount of waste.

上記課題を解決するために、本発明は以下の構成とすることができる。   In order to solve the above-mentioned subject, the present invention can be set as the following composition.

（１）本発明は汚泥性状を有する有機性汚泥の脱水方法に関し、この有機性汚泥に高分子凝集剤を添加した後、有機性汚泥に有機凝結剤を添加する工程を有する。この有機凝結剤としては、少なくともカルシウムから選択される金属類の濃度が２００ｍｇ/Ｌ以下、硫酸イオン濃度が２００ｍｇ／Ｌ以下であって、かつ、ｐＨ４におけるカチオン度が５ｍｅｑ/ｇ以上のものを用いる。有機凝結剤を添加した後の有機性汚泥は機械的に脱水して脱水ケーキを得る。   (1) The present invention relates to a method of dewatering organic sludge having a sludge property, and after adding a polymer flocculant to the organic sludge, has a step of adding an organic coagulant to the organic sludge. As the organic coagulant, one having a concentration of at least 200 mg / L of metals selected from calcium, a sulfate ion concentration of 200 mg / L or less, and a cation degree of 5 meq / g or more at pH 4 is used . The organic sludge after the addition of the organic coagulant is mechanically dewatered to obtain a dewatered cake.

（２）有機性汚泥、高分子凝集剤及び有機凝結剤を同一の遠心脱水機に注入し、機械的に脱水することも可能である。   (2) It is also possible to pour organic sludge, a polymer flocculant and an organic coagulant into the same centrifugal dehydrator and to perform mechanical dewatering.

（３）高分子凝集剤を添加する前の有機性汚泥を基準とし、この有機性汚泥のＴＳに対して０．１質量％〜３．０質量％の前記有機凝結剤を添加することが好ましい。   (3) It is preferable to add 0.1% by mass to 3.0% by mass of the organic coagulant with respect to TS of the organic sludge based on the organic sludge before adding the polymer flocculant .

（４）２５℃における原液の粘度が５０ｍＰａ・ｓ以上の液状の有機凝結剤を使用することが好ましい。   (4) It is preferable to use a liquid organic coagulant having a viscosity of 50 mPa · s or more at 25 ° C.

（５）有機凝結剤は無希釈で使用してもよいし、希釈倍率６０倍以下に希釈した溶液として添加することもできる。   (5) The organic coagulant may be used without dilution or may be added as a solution diluted to a dilution ratio of 60 times or less.

（６）本発明は有機性汚泥の脱水に用いられる有機凝結剤も提供するものであって、この有機凝結剤は少なくともカルシウムから選択される金属類の濃度が２００ｍｇ/Ｌ以下、硫酸イオン濃度が２００ｍｇ／Ｌ以下であって、かつ、ｐＨ４におけるカチオン度が５ｍｅｑ/ｇ以上、２５℃における原液の粘度が５０ｍＰａ・ｓ以上である。   (6) The present invention also provides an organic coagulant used for dewatering of organic sludge, and the organic coagulant has a concentration of at least 200 mg / L of metals selected from calcium and a sulfate ion concentration of at least 200 mg / L. The viscosity is 200 mg / L or less, the cation degree at pH 4 is 5 meq / g or more, and the viscosity of the stock solution at 25 ° C. is 50 mPa · s or more.

（７）本発明は、更に、有機性汚泥の処理装置にも関し、この処理装置は有機性汚泥に高分子凝集剤を添加する凝集剤供給手段と、高分子凝集剤により凝集した前記有機性汚泥を濃縮し、濃縮汚泥を得る濃縮手段と、濃縮汚泥に、少なくともカルシウムから選択される金属類の濃度が２００ｍｇ/Ｌ以下、硫酸イオン濃度が２００ｍｇ／Ｌ以下であって、かつ、ｐＨ４におけるカチオン度が５ｍｅｑ/ｇ以上の有機凝結剤を添加する凝結剤供給手段と、有機凝結剤を添加後の濃縮汚泥が供給され、機械脱水により脱水ケーキを得る脱水手段とを有する。濃縮汚泥に、有機凝結剤を添加することにより、機械脱水で発生する石膏スケールの生成を低減することが可能となる。   (7) The present invention further relates to a treatment apparatus for organic sludge, which comprises a flocculant supply means for adding a polymer flocculant to organic sludge, and the organic matter coagulated by the polymer flocculant. Concentration means for obtaining concentrated sludge by concentrating sludge, and a concentration of metals selected from at least calcium in the concentrated sludge is 200 mg / L or less, a sulfate ion concentration is 200 mg / L or less, and a cation at pH 4 It has a coagulant supply means for adding an organic coagulant having a degree of 5 meq / g or more, and a dewatering means for supplying concentrated sludge after the addition of the organic coagulant and obtaining a dewatered cake by mechanical dewatering. By adding an organic coagulant to concentrated sludge, it becomes possible to reduce the formation of gypsum scale generated by mechanical dehydration.

（８）本発明に係る他の処理装置は、遠心脱水機を具備する脱水手段と、汚泥性状を有する有機性汚泥を前記脱水手段へ供給する汚泥供給手段と、高分子凝集剤を脱水手段へ供給する凝集剤供給手段と、高分子凝集剤が添加された有機性汚泥に、有機凝結剤を添加する凝結剤供給手段とを有する。この有機凝結剤は、少なくともカルシウムから選択される金属類の濃度が２００ｍｇ/Ｌ以下、硫酸イオン濃度が２００ｍｇ／Ｌ以下であって、かつ、ｐＨ４におけるカチオン度が５ｍｅｑ/ｇ以上である。脱水手段は、有機性汚泥を高分子凝集剤で凝集すると共に濃縮し、更に有機凝結剤を浸透させて脱水する。   (8) Another processing apparatus according to the present invention comprises a dewatering means equipped with a centrifugal dewatering device, a sludge supply means for supplying organic sludge having sludge properties to the dewatering means, and a polymer flocculant to the dewatering means The coagulant supply means for supplying and the coagulant supply means for adding the organic coagulant to the organic sludge to which the polymer coagulant is added. This organic coagulant has a concentration of at least 200 mg / L of metals selected from calcium, a sulfate ion concentration of 200 mg / L or less, and a cationic degree at pH 4 of 5 meq / g or more. The dewatering means coagulates and concentrates the organic sludge with a polymer flocculant, and then dehydrates by infiltrating the organic coagulant.

本発明によれば、汚泥含水率の低減と廃棄物量の削減を図りつつ、石膏スケール生成の防止といった特有の効果を得ることが可能である。   According to the present invention, it is possible to obtain unique effects such as prevention of gypsum scale formation while reducing the sludge water content and the amount of waste.

本発明の概略を示すフロー図Flow chart showing the outline of the present invention 第１例の処理装置を説明する模式図Schematic diagram for explaining the processing apparatus of the first example 第２例の処理装置を説明する模式的断面図Typical cross-sectional view for explaining the processing apparatus of the second example

以下、本発明を具体的に説明するが、本発明は特定の具体例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be specifically described, but the present invention is not limited to a specific example.

図１は、本発明の概略を説明するための図面であり、本発明は、有機性汚泥の高分子凝集剤を添加する工程と、有機凝結剤を添加する工程とを有し、高分子凝集剤及び有機凝結剤が添加された汚泥は脱水され、脱水汚泥（脱水ケーキ）が排出される。以下に詳細に説明する。   FIG. 1 is a drawing for explaining the outline of the present invention, and the present invention has a step of adding a polymer flocculant of organic sludge and a step of adding an organic coagulant, The sludge to which the agent and the organic coagulant are added is dewatered and the dewatered sludge (dewatered cake) is discharged. Details will be described below.

[有機性汚泥]
有機性汚泥は、下水処理、し尿処理、各種産業廃水処理などにおいて発生する有機性汚泥である。例えば、最初沈澱池汚泥、余剰汚泥、嫌気性消化汚泥、好気性消化汚泥、浄化槽汚泥、生し尿を含むし尿系汚泥などを挙げることができる。これら汚泥は１種のみを単独で処理してもよいし、２種以上の汚泥を混合して処理してもよい。これら有機性汚泥は無機物を含んでも良い。 [Organic sludge]
Organic sludge is organic sludge generated in sewage treatment, human waste treatment, various industrial wastewater treatment, and the like. For example, first settling sludge, surplus sludge, anaerobic digested sludge, aerobic digested sludge, septic tank sludge, and human waste sludge including raw urine can be mentioned. Only one type of these sludges may be treated alone, or two or more types of sludge may be mixed and processed. These organic sludges may contain inorganic substances.

有機性汚泥は、溶解性カルシウム濃度範囲が１０ｍｇ／Ｌ〜２００ｍｇ／Ｌのものが好ましく、より好ましくは１０ｍｇ／Ｌ〜１５０ｍｇ／Ｌ、さらに好ましくは１０ｍｇ／Ｌ〜１００ｍｇ／Ｌ、特に好ましくは２０〜８０ｍｇ／Ｌである。有機性汚泥の硫酸イオン濃度範囲は好ましくは０．１ｍｇ／Ｌ〜２００ｍｇ／Ｌであり、より好ましくは０．１ｍｇ／Ｌ〜１５０ｍｇ／Ｌ、特に好ましくは０．５〜１２０ｍｇ／Ｌである。   The organic sludge preferably has a soluble calcium concentration range of 10 mg / L to 200 mg / L, more preferably 10 mg / L to 150 mg / L, still more preferably 10 mg / L to 100 mg / L, particularly preferably 20 to 20 mg / L. It is 80 mg / L. The sulfate ion concentration range of the organic sludge is preferably 0.1 mg / L to 200 mg / L, more preferably 0.1 mg / L to 150 mg / L, and particularly preferably 0.5 to 120 mg / L.

有機性汚泥の溶解性カルシウム濃度と硫酸イオン濃度の少なくとも一方が上記好適範囲内であれば、汚泥中の溶解性カルシウムに由来する石膏スケールの生成が効果的に抑制される。   If at least one of the soluble calcium concentration and the sulfate ion concentration of the organic sludge is within the above-mentioned preferred range, the formation of gypsum scale derived from the soluble calcium in the sludge is effectively suppressed.

有機性汚泥は、通常、ｐＨ６〜８、カルシウム濃度が１００ｍｇ/Ｌ〜４００ｍｇ/Ｌ、例えば１００ｍｇ/Ｌ〜３５０ｍｇ/Ｌという特徴を有している。溶解性カルシウム濃度と硫酸イオン濃度の少なくとも一方が上記好適濃度範囲を超える高濃度汚泥を処理する場合、水と、低濃度汚泥と、低濃度排水から選択される１種以上の希釈媒体を添加してもよい。「低濃度」とは、カルシウム濃度と硫酸イオン濃度の少なくとも一方が上記好適濃度の上限値よりも低い意味である。例えば、低濃度汚泥と高濃度汚泥の混合汚泥を有機性汚泥として処理することもできる。   The organic sludge usually has a pH of 6 to 8 and a calcium concentration of 100 mg / L to 400 mg / L, for example, 100 mg / L to 350 mg / L. When treating high concentration sludge in which at least one of the soluble calcium concentration and the sulfate ion concentration exceeds the above preferred concentration range, water, low concentration sludge, and one or more dilution media selected from low concentration drainage are added May be The "low concentration" means that at least one of the calcium concentration and the sulfate ion concentration is lower than the upper limit of the above-mentioned preferred concentration. For example, mixed sludge of low concentration sludge and high concentration sludge can be treated as organic sludge.

溶解性カルシウム濃度と硫酸イオン濃度は、水溶性の塩として存在し、汚泥中に溶解してイオン化（Ｃａ２＋、ＳＯ４ ２−）して存在する濃度のことであって、溶解性カルシウム濃度と硫酸イオン濃度は、それぞれ実施例で後述するＩＣＰ発光分光分析法、イオンクロマトグラフ法により測定可能である。 The soluble calcium concentration and the sulfate ion concentration are present as water-soluble salts, and are concentrations that are dissolved and ionized (Ca 2+ , SO 4 2− ) in the sludge, and the soluble calcium concentration The sulfate ion concentration can be measured by ICP emission spectrometry and ion chromatography which will be described later in the Examples.

[有機凝結剤]
有機凝結剤とは、広義では高分子凝集剤に分類されるが、高分子凝集剤と分類される薬剤と比較すると、低分子であり、高カチオン度を有する。具体的には、有機凝結剤の分子量は数百万以下であり、より具体的には分子量が１５０万以下であり、好ましくは分子量１００万以下、より好ましくは分子量５０万以下、特に好ましくは分子量１０万以下である。分子量の下限は例えば１０００以上であり、好ましくは５０００以上、より好ましくは１万以上であり、更に好ましくは２万以上、特に好ましくは３万以上である。 [Organic coagulant]
The organic coagulant is broadly classified as a polymer coagulant, but has a low molecular weight and a high degree of cation as compared with a drug classified as a polymer coagulant. Specifically, the molecular weight of the organic coagulant is several million or less, more specifically, the molecular weight is 1,500,000 or less, preferably the molecular weight is 1,000,000 or less, more preferably the molecular weight 500,000 or less, particularly preferably the molecular weight It is less than 100,000. The lower limit of the molecular weight is, for example, 1,000 or more, preferably 5,000 or more, more preferably 10,000 or more, still more preferably 20,000 or more, particularly preferably 30,000 or more.

ここでの分子量は、固有粘度（０．２Ｎ−ＮａＣｌ水溶液中２５℃での測定値、単位はｄｌ／ｇ）から換算して求められるもので、ポリアクリルアミド系高分子の粘度式：［η］＝３．０２×１０-4×（Ｍｗ）0.68［ポリマー凝集剤、（株）東京都下水道サービス刊、１１３頁］から（Ｍｗ）を便宜上求めることができる。 The molecular weight here is obtained by converting it from the intrinsic viscosity (measured value at 25 ° C. in 0.2 N aqueous NaCl solution, unit is dl / g), and the viscosity formula of polyacrylamide type polymer: [高分子] = 3.02 × 10 -4 × (Mw ) 0.68 can be obtained for convenience the polymeric flocculant, Ltd. Tokyo sewerage service published, 113 pp.] from (Mw).

また、有機凝結剤としては、粉体、液体のいずれも存在するが、いずれの場合も水溶液としたときの粘度が高分子凝集剤と比較して低く、有機凝結剤は通常液体である。これは、高分子凝集剤、ポリマ、低分子系カチオン凝集剤、有機凝結剤、有機凝集剤などと称されることがあるが、本明細書では、有機凝結剤とする。本発明に係る有機凝結剤は、有機性汚泥の脱水方法に用いられ、カチオン性であり、好ましくは室温（２７℃）で液状の物質である。   Moreover, as an organic coagulant, although both powder and liquid exist, the viscosity when made into aqueous solution in either case is low compared with a polymer coagulant, and an organic coagulant is usually a liquid. This is sometimes referred to as a polymer coagulant, a polymer, a low molecular weight cationic coagulant, an organic coagulant, an organic coagulant, etc., but in the present specification, it is an organic coagulant. The organic coagulant according to the present invention is used in a method of dewatering organic sludge and is cationic, preferably a liquid substance at room temperature (27 ° C.).

本脱水方法で使用する有機凝結剤としては、例えばポリアミン系、ジシアンジアミド系、ポリジシアンジアミド系、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド系（「ポリＤＡＤＭＡＣ系」とも称する）、アミノ縮合系、メラミン酸コロイド系などから１種以上を選択して用いることができる。   Examples of the organic coagulant used in the present dehydration method include polyamines, dicyandiamides, polydicyandiamides, polydiallyldimethyl ammonium chlorides (also referred to as "polyDADMACs"), amino condensations, melamine acid colloids, etc. More species can be selected and used.

より具体的には、ポリアルキルポリアミン、ポリエチレンイミン、ジアリルジメチルアンモニウムクロリド、エチレンジアミンエピクロルヒドリン重縮合物、メチロールメラミン酸コロイド、ジシアンジアミド・塩化アンモニウム・ホルムアルデヒド重縮合物、ポリエチレン・ポリアミン・ジメチルアミン・エピクロルヒドリン重縮合物、ジアルキルアミン・エピクロルヒドリン重縮合物（特にジメチルアミン・エピクロルヒドリン重縮合物）、ポリアリルアミン塩酸塩、ポリジアリルメチルアミン塩酸塩、ジアリルジメチルアンモニウムクロライドと二酸化イオウの共重合体、ジアリルジメチルアンモニウムクロライドとアクリルアミドの共重合体、ジアリルアミン塩酸塩と二酸化イオウとの共重合体などから１種以上を用いることができる。   More specifically, polyalkylpolyamine, polyethyleneimine, diallyldimethylammonium chloride, ethylenediamineepichlorohydrin polycondensate, methylolmelamine acid colloid, dicyandiamide ammonium chloride formaldehyde polycondensate, polyethylene polyamine dimethylamine epichlorohydrin polycondensate , Dialkylamine epichlorohydrin polycondensates (especially dimethylamine epichlorohydrin polycondensate), polyallylamine hydrochloride, polydiallyl methylamine hydrochloride, copolymer of diallyldimethyl ammonium chloride and sulfur dioxide, diallyl dimethyl ammonium chloride and acrylamide One or more of copolymer, copolymer of diallylamine hydrochloride and sulfur dioxide, etc. can be used .

しかし、本発明の有機凝結剤の濃度（混合物の場合は、混合物全体の濃度）は、金属類が２００ｍｇ/Ｌ以下、硫酸イオンが２００ｍｇ/Ｌ以下である必要があり、より好ましくは金属類濃度が１００ｍｇ/Ｌ以下、硫酸イオン濃度が１００ｍｇ/Ｌ以下である。従って、二酸化イオウの共重合体など、イオウ原子や金属類を含む有機凝結剤は使用しないか、使用する場合はその量を抑えるべきである。上記有機凝結剤の中でも、イオウ原子や金属類の含有量が極めて低く（コンタミネーションレベルでは存在するおそれはある）、汚泥脱水性が高いという点で、ポリアミン系、ポリＤＡＤＭＡＣ系、ポリジシアンジアミド系の有機凝結剤が好ましく、ポリアミン系の有機凝結剤が最も好ましい。   However, the concentration of the organic coagulant of the present invention (in the case of a mixture, the concentration of the entire mixture) needs to be 200 mg / L or less for metals and 200 mg / L or less for sulfate ions, more preferably metals concentration Is 100 mg / L or less and the sulfate ion concentration is 100 mg / L or less. Therefore, organic coagulants containing sulfur atoms and metals, such as copolymers of sulfur dioxide, should not be used or, if used, their amount should be reduced. Among the above-mentioned organic coagulants, the content of sulfur atoms and metals is extremely low (may be present at contamination level), and in view of high sludge dewaterability, polyamine type, polyDADMAC type, polydicyandiamide type Organic coagulants are preferred, and polyamine-based organic coagulants are most preferred.

ここで、金属類とは少なくともＣａから選択される物質であり、すなわち、Ｃａ濃度が金属類の濃度が上記好適範囲（例：２００ｍｇ/Ｌ以下）の有機凝結剤であれば使用することができるが、好ましくは、Ｍｇなども含むアルカリ土類金属全体の濃度が上記好適範囲、より好ましくは、Ｃａなどのアルカリ土類金属に加え、Ｆｅ等の遷移金属、Ａｌ等の卑金属から構成される金属類の合計濃度が２００ｍｇ/Ｌ以下の有機凝結剤を用いる。   Here, metals are at least substances selected from Ca, that is, organic coagulants having a concentration of metals in the above-mentioned preferable range (eg, 200 mg / L or less) can be used. However, preferably, the concentration of the whole alkaline earth metal including Mg etc. is preferably in the above-mentioned preferable range, more preferably, in addition to the alkaline earth metal such as Ca, transition metal such as Fe, base metal such as Al An organic coagulant with a total concentration of 200 mg / L or less is used.

有機凝結剤の性状としては、高カチオン度（原液中の有機凝結剤成分換算値）であり、詳しくはｐＨ４における有機凝結剤の原液中の成分としてのカチオン度が５ｍｅｑ/ｇ以上が好ましく、より好ましくは７ｍｅｑ/ｇ以上、更に好ましくは１０ｍｅｑ/ｇ以上である。有機凝結剤の原液の粘度（回転粘度計、２５℃で測定）が５０ｍＰａ・ｓ以上が好ましく、１５０ｍＰａ・ｓ以上であればより好ましく、上限は特に限定されないが４０００ｍＰａ・ｓ以下が好ましい。   The property of the organic coagulant is high cation degree (converted value of organic coagulant component in the stock solution). More specifically, the cation degree as a component in the stock solution of the organic coagulant at pH 4 is preferably 5 meq / g or more. Preferably it is 7 meq / g or more, More preferably, it is 10 meq / g or more. The viscosity (measured by a rotational viscometer at 25 ° C.) of the stock solution of the organic coagulant is preferably 50 mPa · s or more, more preferably 150 mPa · s or more, and the upper limit is not particularly limited, but 4000 mPa · s or less is preferable.

なお、ｐＨ４におけるカチオン度は以下の手順で測定することができる。高分子凝集剤または有機凝結剤を純水に溶解し、５００ｍｇ／Ｌの高分子凝集剤水溶液（成分換算）または有機凝結剤水溶液（原液中の成分換算）を調製した。次に９０ｍＬの純水と１０ｍＬの高分子凝集剤水溶液または有機凝結剤水溶液を混合し、０．１規定の塩酸水溶液でｐＨ４に調整した。これにトルイジンブルーを加え、１／４００規定のポリビニル硫酸カリウムで滴定した。滴定では、青色から赤紫色に変色して１５秒以上保持する時点を終点とした。カチオン度（コロイド当量値）は以下の式から計算した。
カチオン度（ｍｅｑ/ｇ）＝滴定量（ｍＬ）／２ The degree of cation at pH 4 can be measured by the following procedure. A polymer coagulant or an organic coagulant was dissolved in pure water to prepare a 500 mg / L polymer coagulant aqueous solution (component conversion) or an organic coagulant aqueous solution (component conversion in the stock solution). Next, 90 mL of pure water and 10 mL of a polymer coagulant aqueous solution or an organic coagulant aqueous solution were mixed, and adjusted to pH 4 with a 0.1 N aqueous hydrochloric acid solution. Toluidine blue was added to this, and it titrated with 1/400 specified polyvinyl potassium sulfate. In the titration, the end point is a point at which the color changes from blue to red and is maintained for 15 seconds or more. The degree of cation (colloid equivalent value) was calculated from the following equation.
Degree of cation (meq / g) = titration volume (mL) / 2

有機凝結剤は、無希釈の原液での使用も可能である。ここで「原液」とは、例えば「有機凝結剤」として流通可能な液状製品（例：水溶液）のことであって、有機凝結剤成分（有機凝結剤として説明した上記化合物）に加え、水などの溶媒や任意の添加剤を含む場合もあり、具体的には有機凝結剤成分の含有量が１０質量％以上、好ましくは２０質量％以上、より好ましくは３０質量％以上であり、その含有量上限は例えば９０質量％、好ましくは７０質量％以下、より好ましくは５０質量％以下である。このような原液で使用した場合の脱水効果は高いが、粘度を低下させて脱水ケーキ内に含浸及び分散させやすくすると共に、希釈することにより容量を増やして均一分散させやすくする観点から、希釈液（水）で希釈後に、脱水ケーキに添加することが好ましい。ただし、希釈倍率が６０倍を超えると、希釈液中の水分量が増えるため、脱水ケーキの水分量を増加させてしまう。   Organic coagulants can also be used in undiluted stock solutions. Here, the "stock solution" is, for example, a liquid product (eg, an aqueous solution) that can be distributed as an "organic coagulant" and is added to the organic coagulant component (the above-described compound described as the organic coagulant), water, etc. In some cases, the content of the organic coagulant component is 10% by mass or more, preferably 20% by mass or more, and more preferably 30% by mass or more. The upper limit is, for example, 90% by mass, preferably 70% by mass or less, and more preferably 50% by mass or less. Although the dewatering effect is high when used in such a stock solution, the viscosity is lowered to make it easy to impregnate and disperse in the dewatered cake, and from the viewpoint of increasing the volume by dilution to facilitate uniform dispersion, the dilution liquid After dilution with water, it is preferable to add to the dewatered cake. However, if the dilution ratio exceeds 60 times, the amount of water in the diluted solution increases, and the amount of water in the dehydrated cake will be increased.

上記観点から、有機凝結剤の原液の希釈倍率は２〜６０倍（質量比）が好ましい。より好ましい希釈倍率は５〜５０倍である。希釈液（溶媒）には、水を主成分（５０質量％以上）とし、好ましくは水を９０質量％以上、より好ましくは９５質量％以上、特に好ましくは９９質量％水を含み、特に実質的に水からなるものを用いる。具体的には、純水、水道水、工業用水、地下水、各種廃水処理の処理水、海水などが使用できるが、経済的な観点からは、工業用水、地下水、各種廃水処理の処理水が好ましい。   From the above viewpoint, the dilution ratio of the stock solution of the organic coagulant is preferably 2 to 60 times (mass ratio). A more preferable dilution factor is 5 to 50 times. The dilution liquid (solvent) contains water as a main component (50% by mass or more), preferably 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, particularly preferably 99% by mass water, and particularly substantially Use what consists of water. Specifically, pure water, tap water, industrial water, underground water, treated water of various wastewater treatments, seawater etc. can be used, but from an economic viewpoint, industrial water, groundwater, treated water of various wastewater treatments is preferable .

このように、希釈液は特に限定されないが、希釈液の金属類濃度や硫酸イオン濃度が高いと、結果的に有機凝結剤溶液の金属類濃度、硫酸イオン濃度が高くなってしまうので、希釈液の金属類イオン濃度と硫酸イオン濃度はそれぞれ２００ｍｇ/Ｌ以下が好ましく、より好ましくは１００ｍｇ/Ｌ以下であり、最も好ましくは５０ｍｇ／Ｌ以下である。従って、これら濃度の観点から、好ましくは希釈液には硬水を使用せず、いわゆる軟水（硬度１００ｍｇ/Ｌ以下）に相当する水道水、純水などを使用する。金属類と硫酸イオンの少なくとも一方の濃度が高い地下水などを用いる場合は、上記軟水などと混合して希釈液とすることもできる。   Thus, the diluent is not particularly limited, but if the metal concentration or sulfate ion concentration of the diluent is high, the metal concentration or sulfate ion concentration of the organic coagulant solution will increase as a result, so the diluent The metal ion concentration and the sulfate ion concentration of each are preferably 200 mg / L or less, more preferably 100 mg / L or less, and most preferably 50 mg / L or less. Therefore, from the viewpoint of these concentrations, preferably, hard water is not used for the dilution liquid, but tap water, pure water or the like corresponding to so-called soft water (hardness of 100 mg / L or less) is used. In the case of using ground water or the like in which the concentration of at least one of metals and sulfate ions is high, it may be mixed with the above-mentioned soft water or the like to make a dilution liquid.

有機凝結剤を希釈する場合も希釈しない場合も、有機凝結剤（液状の場合は原液、紛体の場合は固形分）の添加量を、有機性汚泥のＴＳに対して０．１質量％以上（有機凝結剤の質量％は、有機凝結剤の原液換算）にすることで、脱水効果を高めることができる。他方、有機性汚泥のＴＳに対する添加量が３．０質量％を超えても、有機凝結剤の無駄である。よって、かかる観点から、有機凝結剤の添加量は、有機性汚泥のＴＳに対して０．１〜３．０質量％で添加するのが好ましく、中でも０．５質量％以上或いは２．５質量％以下、その中でも０．６質量％以上或いは２．０質量％以下の割合で添加するのがより一層好ましい。   Whether the organic coagulant is diluted or not diluted, the addition amount of the organic coagulant (solid solution in the case of liquid, solid content in the case of powder) is 0.1% by mass or more with respect to TS of organic sludge ( The dewatering effect can be enhanced by setting the mass percentage of the organic coagulant to the stock solution of the organic coagulant. On the other hand, even if the addition amount of organic sludge to TS exceeds 3.0% by mass, it is a waste of the organic coagulant. Therefore, from such a viewpoint, the addition amount of the organic coagulant is preferably 0.1 to 3.0% by mass with respect to TS of the organic sludge, and in particular, 0.5% by mass or more or 2.5% It is even more preferable to add at a rate of at most%, particularly at least 0.6% by mass or at most 2.0% by mass.

[高分子凝集剤]
高分子凝集剤としてはカチオン性基を含有する物であれば特に限定されず、カチオン性高分子凝集剤、両性高分子凝集剤の一方又は両方を用いることができる。カチオン性基を含有する高分子凝集剤、特にカチオン性高分子凝集剤と共に、アニオン性高分子凝集剤とノニオン性高分子凝集剤の一方又は両方を併用することも可能である。 [Polymer coagulant]
The polymer flocculant is not particularly limited as long as it contains a cationic group, and one or both of a cationic polymer flocculant and an amphoteric polymer flocculant can be used. It is also possible to use one or both of an anionic polymer flocculant and a nonionic polymer flocculant together with a polymer flocculant containing a cationic group, particularly a cationic polymer flocculant.

いずれの場合も、本発明には、カチオン度が有機凝結剤よりも低い高分子凝集剤を用いることが好ましい。高分子凝集剤のカチオン度は、有機凝結剤と同様の方法で測定することが可能である。高分子凝集剤を２種以上使用する場合は、各高分子凝集剤のカチオン度と質量比とから算出した値を、高分子凝集剤全体のカチオン度と推定することもできる。   In any case, it is preferred in the present invention to use a polymeric flocculant having a lower degree of cation than the organic coagulant. The degree of cation of the polymeric flocculant can be measured in the same manner as the organic coagulant. When two or more polymer coagulants are used, the value calculated from the cation degree and the mass ratio of each polymer coagulant can also be estimated as the cation degree of the whole polymer coagulant.

カチオン性高分子凝集剤としては、例えばアクリレート系高分子凝集剤（「ＤＡＡ系高分子凝集剤」とも称する）、メタクリレート系高分子凝集剤（「ＤＡＭ系高分子凝集剤」とも称する）、アミド基、ニトリル基、アミン塩酸基、ホルムアルデヒド基などを含むポリビニルアミジン（「アミジン系高分子凝集剤」とも称する）、ポリアクリルアミドのマンニッヒ変性物などが挙げることができる。   Examples of cationic polymer coagulants include acrylate polymer coagulants (also referred to as "DAA polymer coagulants"), methacrylate polymer coagulants (also referred to as "DAM polymer coagulants"), amide groups And polyvinyl amidines (also referred to as "amidine type polymer flocculants") containing nitrile group, amine hydrochloride group, formaldehyde group and the like, Mannich modified products of polyacrylamide and the like.

両性高分子凝集剤は、一般に、（メタ）アクリル酸エステル系などのカチオン性モノマーと、アクリル酸等のアニオン性モノマーとの共重合体であって、アクリルアミドなどのノニオン性モノマーを更に共重合させる場合もある。具体的には、ジメチルアミノエチルアクリレート４級アンモニウム塩とアクリルアミドとアクリル酸との共重合物、ジメチルアミノエチルメタクリレート４級アンモニウム塩とアクリルアミドとアクリル酸との共重合物、ジメチルアミノエチルアクリレート４級アンモニウム塩とジメチルアミノエチルメタクリレート4級アンモニウム塩とアクリルアミドとアクリル酸との共重合物などを挙げることができる。   The amphoteric polymer flocculant is generally a copolymer of a cationic monomer such as (meth) acrylic acid ester and an anionic monomer such as acrylic acid, and further copolymerizes a nonionic monomer such as acrylamide. In some cases. Specifically, a copolymer of dimethylaminoethyl acrylate quaternary ammonium salt, acrylamide and acrylic acid, a copolymer of dimethylaminoethyl methacrylate quaternary ammonium salt, acrylamide and acrylic acid, dimethylaminoethyl acrylate quaternary ammonium A copolymer of a salt, a dimethylaminoethyl methacrylate quaternary ammonium salt, an acrylamide and an acrylic acid, and the like can be mentioned.

高分子凝集剤の分子量は特に限定されないが、少なくとも有機凝結剤よりは高分子量のものを用いることが好ましい。例えば、分子量は数百万以上、具体的には２００万以上、好ましくは２５０万を超え、より好ましくは３００万以上、特に好ましくは５００万以上である。この分子量も、有機凝結剤と同様、固有粘度から換算して求めることができる。   Although the molecular weight of the polymer flocculant is not particularly limited, it is preferable to use one having a higher molecular weight than at least the organic coagulant. For example, the molecular weight is several million or more, specifically 2 million or more, preferably more than 2.5 million, more preferably 3 million or more, particularly preferably 5 million or more. Similar to the organic coagulant, this molecular weight can also be determined by conversion from the intrinsic viscosity.

高分子凝集剤はそのまま用いてもよいが、有機性汚泥への分散性を高めるためには、溶媒に分散又は溶解した高分子凝集剤の溶液を用いることが好ましい。この溶媒は、上記有機凝結剤の希釈液と同様の溶媒、例えば、純水、水道水、工業用水、地下水、各種廃水処理の処理水、海水などをあげることができるが、高分子凝集剤の効果を最大限発揮させる観点からは純水が望ましい。一方、経済性の観点からは水道水、工業用水、地下水、各種廃水処理の処理水が望ましい。   The polymer flocculant may be used as it is, but in order to improve the dispersibility in organic sludge, it is preferable to use a solution of the polymer flocculant dispersed or dissolved in a solvent. This solvent may be the same solvent as the dilution liquid of the organic coagulant, for example, pure water, tap water, industrial water, ground water, treated water of various wastewater treatment, seawater etc. Pure water is desirable from the viewpoint of maximizing the effect. On the other hand, from the viewpoint of economy, tap water, industrial water, underground water, treated water of various wastewater treatment is desirable.

高分子凝集剤は、有機性汚泥のＴＳに対して０．３質量％以上（高分子凝集剤の質量％は、高分子凝集剤の成分換算）添加すれば、脱水効果を高めることができる一方、３．５質量％を超えて添加しても高分子凝集剤の無駄である。よって、かかる観点から高分子凝集剤の添加量（溶媒除く）は、有機性汚泥のＴＳに対して０．３〜３．５質量％で添加することが望ましく、中でも０．４質量％以上あるいは３．０質量％以下の割合で添加するのが一層好ましい。なお、ＴＳ（Ｔｏｔａｌ ｓｏｌｉｄ）は残留蒸発物のことであり、有機性汚泥を１０５℃〜１１０℃で蒸発乾固した後に残留した物質の質量を、蒸発乾固前の汚泥質量で除して１００を乗じた値である（単位は％）。ＴＳの測定には、本発明により処理する前の有機性汚泥を用いる。   The polymer flocculant can enhance the dewatering effect by adding 0.3% by mass or more (mass% of the polymer flocculant is converted to the component of the polymer flocculant) with respect to TS of organic sludge Even if it exceeds 3.5 mass%, it is a waste of the polymer flocculant. Therefore, it is preferable to add 0.3 to 3.5 mass% of the addition amount (except the solvent) of the polymer flocculant with respect to TS of organic sludge from such a viewpoint, and 0.4 mass% or more or above It is more preferable to add in the ratio of 3.0 mass% or less. TS (Total solid) is the residual evaporation, and the mass of the substance remaining after evaporating organic sludge at 105 ° C to 110 ° C is divided by the mass of sludge before evaporation to 100 Multiplied by (in%). For the measurement of TS, organic sludge prior to treatment according to the present invention is used.

次に、第１例、第２例の脱水方法を、それに用いる処理装置と共に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。   Next, although the dehydration methods of the first example and the second example will be described together with the processing apparatus used therein, the present invention is not limited thereto.

[第１例の脱水方法]
図２の符号１ａは第１例の脱水方法で用いる処理装置の一例を示しており、この処理装置１ａは少なくとも高分子凝集剤を供給する凝集剤供給手段５ａと、有機凝結剤を供給する凝結剤供給手段７ａと、汚泥を脱水する脱水手段９ａとを有している。この処理装置１ａに送られた有機性汚泥は、先ず、凝集剤供給手段５ａの高分子凝集剤を用いた凝集工程に付される。 [Dehydration method of the first example]
The code | symbol 1a of FIG. 2 has shown an example of the processing apparatus used with the spin-drying | dehydration method of the 1st example, This processing apparatus 1a sets the coagulant | flocculant supply means 5a which supplies at least a polymer coagulant | flocculant, It has agent supply means 7a and dewatering means 9a for dewatering sludge. The organic sludge sent to the treatment device 1a is first subjected to the aggregation step using the polymer coagulant of the coagulant supply means 5a.

- 凝集工程
凝集剤供給手段５ａは特に限定されないが、好ましくは混和槽１５を有しており、この混和槽１５に上記溶媒に分散又は溶解した混和状態の高分子凝集剤溶液を収容しておく。凝集剤供給手段５ａは、有機性汚泥を処理する凝集槽１１又はその前段に接続され、有機性汚泥には高分子凝集剤又はその溶液が添加される。 -Agglomerating step The coagulant supply means 5a is not particularly limited, but preferably has a mixing tank 15, and this mixing tank 15 contains the mixed polymer coagulant solution dispersed or dissolved in the above solvent . The coagulant supply means 5a is connected to the coagulation tank 11 for treating organic sludge or its upstream stage, and a polymer coagulant or a solution thereof is added to the organic sludge.

凝集剤供給手段５ａには流量調整手段などの制御手段を設置してもよく、予め有機性汚泥のＴＳを測定するか、有機性汚泥の情報（汚泥の出所、過去のＴＳ測定値等）からＴＳを予測しておき、このＴＳと、有機性汚泥の供給量に基づき、制御手段で高分子凝集剤の添加量を制御してもよい。   Control means such as flow rate adjustment means may be installed in the coagulant supply means 5a, or TS of organic sludge is measured in advance, or information of organic sludge (source of sludge, past TS measurement value, etc.) The TS may be predicted, and the addition amount of the polymer flocculant may be controlled by the control means based on the TS and the supply amount of the organic sludge.

凝集槽１１に有機性汚泥を供給し、凝集剤供給手段５ａから供給した高分子凝集剤と、この有機性汚泥とを、凝集槽１１の撹拌手段で撹拌混合すると、有機性汚泥は高分子凝集剤により凝集して凝集フロックが形成される。すなわち、この処理装置１ａでは、凝集槽１１と混和槽１５とで凝集工程用の装置の一部又は全部が構成される。なお、有機性汚泥を凝集可能であれば、この凝集工程に用いる装置の構成、装置の形態、装置の数、装置の寸法、または、凝集に使用する水槽の数、水槽の構成、水槽の形態、装置の寸法、さらには凝集方法及び技術に関しては限定されない。   When organic sludge is supplied to the coagulation tank 11 and the polymer flocculant supplied from the flocculant supply means 5a and this organic sludge are stirred and mixed by the stirring means of the coagulation tank 11, the organic sludge is polymer flocculate The agent causes aggregation to form aggregation floc. That is, in this processing apparatus 1a, a part or all of the apparatus for the aggregation process is configured by the aggregation tank 11 and the mixing tank 15. In addition, if organic sludge can be coagulated, the configuration of the apparatus used in this aggregation process, the form of the apparatus, the number of apparatuses, the size of the apparatus, or the number of water tanks used for aggregation, the structure of the water tank, the form of the water tank There is no limitation on the dimensions of the device, nor on the aggregation method and technology.

いずれの装置を用いた場合も、高分子凝集剤を用いた凝集処理により、最終的に得られる脱水ケーキの含水率を効果的に低減できると共に、後段の有機凝結剤の使用量を適正に調整することができる。   Whichever device is used, the aggregation process using a polymer coagulant can effectively reduce the moisture content of the finally obtained dewatered cake, and properly adjust the amount of the organic coagulant used in the latter stage can do.

この処理装置１ａでは、好ましくは凝集槽１１の後段に濃縮手段６を設置し、凝集工程で得た凝集汚泥を濃縮して過剰な水分を除去する。次に、この濃縮工程について説明する。   In this treatment apparatus 1a, preferably, the concentration means 6 is installed at the latter stage of the coagulation tank 11, and the coagulated sludge obtained in the coagulation step is concentrated to remove excess water. Next, this concentration step will be described.

- 濃縮工程
濃縮手段６は、凝集汚泥を濃縮可能な装置であれば特に限定はされず、汚泥の濃縮脱水に用いられる装置、例えば、重力式濃縮機、機械式濃縮機の少なくとも一方を用いることが可能であり、具体的には、重力（沈降など）、重力ろ過、減圧ろ過、その他のろ過装置、ドラム型濃縮（脱水）装置、ベルトプレス式濃縮（脱水）装置、多重円盤型濃縮（脱水）装置、遠心脱水機などから１種以上を選択して用いることができる。 -Concentration step The concentration means 6 is not particularly limited as long as it is an apparatus capable of concentrating flocculated sludge, and an apparatus used for concentration and dewatering of sludge, for example, at least one of a gravity type concentrator and a mechanical type concentrator Specifically, gravity (such as sedimentation), gravity filtration, vacuum filtration, other filtration devices, drum type concentration (dehydration) device, belt press type concentration (dehydration) device, multiple disc type concentration (dehydration) 1) or more can be selected and used from an apparatus, a centrifugal dehydrator, etc.

いずれの装置を用いた場合も、凝集汚泥は固液分離により濃縮され、濃縮によりＴＳ濃度が高くなった濃縮汚泥が濃縮手段６から次工程へ送られる。このとき、凝集汚泥に含まれていた溶解性カルシウムや硫酸イオンの一部は、固液分離により生じたろ液と共に濃縮手段６から排出される。   Regardless of which device is used, the coagulated sludge is concentrated by solid-liquid separation, and the concentrated sludge whose TS concentration is increased by concentration is sent from the concentration means 6 to the next step. At this time, part of the soluble calcium and sulfate ions contained in the coagulated sludge is discharged from the concentration means 6 together with the filtrate produced by the solid-liquid separation.

濃縮工程での濃縮の程度は特に限定されないが、次工程へ送られる濃縮汚泥のＴＳが５０ｇ/Ｌ〜１５０ｇ/Ｌになるように、濃縮条件及び濃縮時間を設定して、汚泥を濃縮するのが好ましい。より好ましくは、濃縮汚泥のＴＳを６０ｇ/Ｌ〜１４０ｇ/Ｌにし、より好ましくはＴＳが７０ｇ/Ｌ〜１３０ｇ/Ｌにし、更に好ましくはＴＳが８０ｇ/Ｌ〜１２０ｇ/Ｌまで濃縮を行う。上記有機性汚泥の場合と同様、「ＴＳ」は残留蒸発物のことであって、凝集汚泥を１０５℃〜１１０℃で蒸発乾固した後に残留する物質の質量と、蒸発乾固する前の凝集汚泥の質量とから算出することができる。   Although the degree of concentration in the concentration step is not particularly limited, concentration conditions and concentration time are set so that the TS of concentrated sludge to be sent to the next step will be 50 g / L to 150 g / L, to concentrate the sludge Is preferred. More preferably, TS of concentrated sludge is 60 g / L to 140 g / L, more preferably 70 g / L to 130 g / L, and still more preferably TS is concentrated to 80 g / L to 120 g / L. As in the case of the organic sludge, “TS” is a residual evaporation material, and the mass of the substance remaining after evaporating the coagulated sludge at 105 ° C. to 110 ° C. and the aggregation before evaporating to dryness It can be calculated from the mass of sludge.

また、含水率に着目すると、次工程へ送られる濃縮汚泥の含水率は、８５質量％を超えることが好ましく、より好ましくは８７質量%以上であり、含水率の好適上限は９５質量％であり、より好ましくは９３質量％以下であり、更により好ましくは９２質量%以下である。   Also, focusing on the moisture content, the moisture content of the concentrated sludge to be sent to the next step preferably exceeds 85 mass%, more preferably 87 mass% or more, and the preferred upper limit of the moisture content is 95 mass%. More preferably, it is 93 mass% or less, still more preferably 92 mass% or less.

濃縮汚泥のＴＳが低く、含水率が高すぎると、次工程で有機凝結剤を分散させ易くなるものの、脱水ろ液側に流出する有機凝結剤が増加し、有機凝結剤を有効利用できなくなり、有機凝結剤の添加量が増加する。他方、濃縮汚泥のＴＳが高く、含水率が低すぎると、濃縮汚泥は固体に近くなり、濃縮汚泥内部に有機凝結剤を分散されることができず、有機凝結剤の効果が十分発揮できなくなるため、やはり有機凝結剤の添加量が増加する。このため、ＴＳと含水率の少なくとも一方が上記好適範囲になるように、濃縮工程の条件を設定する。次に、有機凝結剤を添加する工程について説明する。   If the TS of concentrated sludge is low and the water content is too high, it will be easy to disperse the organic coagulant in the next step, but the amount of organic coagulant flowing out to the dewatered filtrate side will increase and the organic coagulant can not be used effectively. The amount of organic coagulant added increases. On the other hand, if the TS of concentrated sludge is high and the water content is too low, concentrated sludge will be close to solid, and the organic coagulant can not be dispersed inside concentrated sludge, and the effect of the organic coagulant can not be sufficiently exhibited Therefore, the amount of the organic coagulant added also increases. Therefore, the conditions of the concentration step are set such that at least one of TS and the moisture content falls within the above-described preferred range. Next, the process of adding the organic coagulant will be described.

- 有機凝結剤の添加工程
凝結剤供給手段７ａは特に限定されないが、例えば、有機凝結剤の貯留槽１７を有しており、貯留槽１７には有機凝結剤の原液又は希釈溶液が貯留されている。使用する有機凝結剤の性状や使用形態は上記の通りである。 -Step of adding organic coagulant The coagulant supply means 7a is not particularly limited, but for example, has a reservoir 17 of an organic coagulant, and a stock solution or diluted solution of the organic coagulant is stored in the reservoir 17 There is. The nature and mode of use of the organic coagulant used are as described above.

本工程では、上記凝集工程及び濃縮工程を経た濃縮汚泥に、上記のような有機凝結剤を添加することにより、脱水効率をさらに高めることができる。   In this step, the dewatering efficiency can be further enhanced by adding the organic coagulant as described above to the concentrated sludge that has undergone the aggregation step and the concentration step.

凝集剤供給手段５ａと同様、凝結剤供給手段７ａにも流量調整手段などの制御手段を設置してもよく、未処理（高分子凝集剤の添加前）の有機性汚泥のＴＳを測定するか、有機性汚泥の情報（汚泥の出所、過去のＴＳ測定値等）からそのＴＳを予測しておき、このＴＳと、有機性汚泥の供給量に基づき、制御手段で有機凝結剤の添加量（原液又は固形分として）を上記好適範囲（ＴＳに対し０．１質量％以上）に制御してもよい。   As with the coagulant supply means 5a, the coagulant supply means 7a may be provided with a control means such as a flow rate adjustment means, etc. Do you measure the TS of the organic sludge (before addition of the polymer coagulant)? The TS is predicted from the information on the organic sludge (the source of the sludge, the past TS measurement value, etc.), and based on the TS and the supply amount of the organic sludge, the amount of the organic coagulant added by the control means ( The stock solution or solid content) may be controlled to the above-mentioned preferred range (0.1 mass% or more with respect to TS).

有機凝結剤と共に無機性の凝集剤又は凝結剤（無機凝集剤）を使用することも可能である。しかし、一般的な無機凝集剤はアルミニウム系、鉄系のいずれも酸性を示すので、無機凝集剤を濃縮汚泥に添加すると、有機性汚泥中では難溶性塩などの態様で存在するカルシウムが溶出し、溶解性カルシウム濃度が上昇してしまう。しかも、無機凝集剤には、硫酸鉄（Ｉ）、（ＩＩ）、ポリ硫酸第二鉄、硫酸アルミニウムなど硫酸イオンを含有するものがあり、この硫酸イオンと溶解性カルシウムが反応することで、硫酸カルシウム（以下、石膏スケール）が析出してしまう。   It is also possible to use inorganic flocculants or coagulants (inorganic flocculants) with organic coagulants. However, since a common inorganic flocculant is acidic both in aluminum and iron, when the inorganic flocculant is added to concentrated sludge, calcium present in the form of a sparingly soluble salt or the like in organic sludge is eluted. Soluble calcium concentration will increase. Moreover, inorganic coagulants include those containing sulfate ion such as iron (I), (II), polyferric sulfate, aluminum sulfate, etc., and the reaction between the sulfate ion and soluble calcium makes it possible to obtain sulfuric acid. Calcium (hereinafter, gypsum scale) precipitates.

従って、無機凝集剤を添加する場合は、その添加量を抑える必要があり、例えば無機凝集剤の使用量を質量比で有機凝結剤の１/１０以下、好ましくは１/１００未満とし、最も好ましくは無機凝集剤を使用しない。   Therefore, when adding an inorganic coagulant, it is necessary to suppress the addition amount, for example, the amount of the inorganic coagulant used is 1/10 or less, preferably less than 1/100, of the organic coagulant in mass ratio, most preferably Does not use inorganic flocculants.

有機凝結剤を添加後、濃縮汚泥を脱水手段９ａへ送り、下記機械脱水工程に付す。   After the organic coagulant is added, the concentrated sludge is sent to the dewatering means 9a and subjected to the following mechanical dewatering step.

＜機械脱水工程＞
脱水手段９ａは特に限定されず、汚泥脱水に通常用いられる装置を広く用いることが可能であるが、特にスケール発生により脱水効率が低下しやすい装置、具体的には、脱水ろ液排出用の配管や、ろ過機構（パンチングメタル、ウェッジワイヤースクリーン、多重円盤等）を具備する装置が特に適している。 <Machine dewatering process>
The dewatering means 9a is not particularly limited, and it is possible to widely use an apparatus usually used for sludge dewatering, but in particular, an apparatus whose dewatering efficiency is apt to decrease due to scale generation, specifically a pipe for draining dewatered filtrate Especially suitable are devices equipped with a filtration mechanism (punching metal, wedge wire screen, multi-disc, etc.).

例えば、スクリュープレス脱水機、遠心脱水機、多重円盤型脱水機、多重板型スクリュープレス脱水機、回転加圧脱水機、楕円板型脱水機、真空脱水機、ベルトプレス脱水機などから１種以上を選択し、脱水手段９ａとして用いることができる。   For example, one or more of screw press dewatering machine, centrifugal dewatering machine, multiple disc type dewatering machine, multi-plate type screw press dewatering machine, rotary pressure dewatering machine, elliptical plate type dewatering machine, vacuum dewatering machine, belt press dewatering machine, etc. Can be selected and used as the dewatering means 9a.

いずれの脱水手段９ａを用いた場合も、有機凝結剤が添加された濃縮汚泥を機械脱水し、ろ液と脱水ケーキに固液分離することができる。このような脱水方法によれば、脱水ケーキの含水率を８０質量％以下、好ましくは７５質量％以下まで低減することができる。   Regardless of which dewatering means 9a is used, concentrated sludge to which an organic coagulant is added can be mechanically dewatered and separated into filtrate and dewatered cake. According to such a dehydration method, the water content of the dewatered cake can be reduced to 80% by mass or less, preferably 75% by mass or less.

上述したように、有機凝結剤は硫酸イオンや金属類の含有量が極めて低く、無機凝集剤を使用した時と比較して脱水ろ液のｐＨ変動が少ないため、汚泥中のカルシウムが溶出し難い。また、有機凝結剤の使用により、脱水ろ液中の硫酸イオンの増加も殆ど生じない。   As described above, the organic coagulant has a very low content of sulfate ions and metals, and the pH fluctuation of the dehydrated filtrate is small compared to when using an inorganic coagulant, so calcium in the sludge is difficult to elute . In addition, the use of the organic coagulant causes almost no increase in sulfate ion in the dehydrated filtrate.

具体的には、有機凝結剤を添加しなかった場合と比較して、有機凝結剤添加時の脱水ろ液中の溶解性カルシウム濃度の増加量は、４０ｍｇ／Ｌ以下、好ましくは３０ｍｇ／Ｌ以下、さらに好ましくは２０ｍｇ／Ｌ以下、硫酸イオン濃度の増加量は３ｍｇ／Ｌ以下、好ましくは１．５ｍｇ／Ｌ以下、さらにこのましくは０．５ｍｇ／Ｌ以下、かつ、有機凝結剤添加時の脱水ろ液のｐＨを６〜８にすることが可能である。その結果、ろ液中のカルシウムイオン[Ｃａ２+]と硫酸イオン[ＳＯ４ ２−]のイオン積が小さくなり、石膏スケール（ＣａＳＯ４）の生成を抑制することができるので、脱水手段９ａに付着する石膏スケールの低減できる。 Specifically, the amount of increase in the soluble calcium concentration in the dehydrated filtrate at the time of the addition of the organic coagulant is 40 mg / L or less, preferably 30 mg / L or less, as compared with the case where the organic coagulant is not added. 20 mg / L or less, more preferably 3 mg / L or less, preferably 1.5 mg / L or less, and more preferably 0.5 mg / L or less at the time of addition of the organic coagulant. It is possible to set the pH of the dehydrated filtrate to 6-8. As a result, the ion product of calcium ion [Ca 2+ ] and sulfate ion [SO 4 2- ] in the filtrate is reduced, and the formation of gypsum scale (CaSO 4 ) can be suppressed. It is possible to reduce the adhesion of gypsum scale.

このように、汚泥含水率低減と廃棄物量削減を図りつつ、金属類や硫酸イオンを含有しない有機凝結剤を後添加することで、石膏スケール生成の防止効果、汚泥焼却時の鉄クリンカ生成防止効果、脱水ケーキの堆肥化に有効、などの効果を得ることが可能である。   Thus, the effect of preventing the formation of gypsum scale and the effect of preventing iron clinker generation during sludge incineration are achieved by post-addition of an organic coagulant free of metals and sulfate ions while reducing the water content of sludge and reducing the amount of waste. It is possible to obtain effects such as effective for composting dewatered cake.

以上は、有機凝結剤を高分子凝集剤とは異なる装置に添加する場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。   Although the case where the organic coagulant was added to the apparatus different from a polymer coagulant was demonstrated above, this invention is not limited to this.

[第２例の脱水方法]
図３の符号１ｂは第２例の脱水方法で用いる処理装置の一例を示しており、この処理装置１ｂは、凝集剤供給手段５ｂと凝結剤供給手段７ｂに加え、汚泥供給手段４を有し、更に、脱水手段９ｂが遠心力を発生する機構（遠心脱水機）を具備する。次に、この処理装置１ｂに汚泥を供給する工程について説明する。 [Dehydration method of the second example]
The code | symbol 1b of FIG. 3 has shown an example of the processing apparatus used by the dehydration method of a 2nd example, and this processing apparatus 1b has the sludge supply means 4 in addition to the coagulant | flocculant supply means 5b and the coagulant supply means 7b. Furthermore, the dewatering means 9 b is equipped with a mechanism (centrifugal dehydrator) that generates a centrifugal force. Next, the process of supplying the sludge to the treatment apparatus 1b will be described.

- 汚泥供給工程
汚泥供給手段４は特に限定されないが、有機性汚泥を脱水手段９ｂに供給する供給配管２１を有する。脱水手段９ｂは、例えば、筒状のケーシング４８と、ケーシング４８に挿通された中空の外胴ボウル４５（回転ボウル）と、外胴ボウル４５に挿通された内胴スクリュー４７とを有しており、有機性汚泥の供給配管２１は一端が内胴スクリュー４７に挿通され、ポンプ等による圧送により、内胴スクリュー４７に有機性汚泥が供給される。 -Sludge Supplying Step Although the sludge supply means 4 is not particularly limited, it has a supply pipe 21 for supplying organic sludge to the dewatering means 9b. The dewatering means 9 b has, for example, a cylindrical casing 48, a hollow outer shell bowl 45 (rotary bowl) inserted in the casing 48, and an inner shell screw 47 inserted in the outer shell bowl 45. One end of the organic sludge supply pipe 21 is inserted into the inner barrel screw 47, and the organic sludge is supplied to the inner barrel screw 47 by pumping using a pump or the like.

- 凝集工程及び凝集汚泥濃縮工程
第１例の処理装置１ａと同様、凝集剤供給手段５ｂは混和槽１５を有しており、混和槽１５の一端に供給配管２２が接続され、この供給配管２２の他端は、有機性汚泥の供給配管２１と同じ内胴スクリュー４７に挿通されている。 -Coagulation process and coagulation sludge concentration process As in the processing apparatus 1a of the first example, the coagulant supply means 5b has a mixing tank 15, and a supply pipe 22 is connected to one end of the mixing tank 15, and this supply pipe 22 The other end is inserted into the same inner barrel screw 47 as the organic sludge supply pipe 21.

ここでは、有機性汚泥の供給配管２１は、先端が内胴スクリュー４７内部へ突き出るように、高分子凝集剤の供給配管２２に挿通され、その突き出た先端部分から有機性汚泥が供給される。従って、高分子凝集剤（溶液）はポンプなどにより混和槽１５から圧送されると、有機性汚泥を取り囲むように、有機性汚泥の後方から内胴スクリュー４７内部に注入される。   Here, the organic sludge supply pipe 21 is inserted into the polymer flocculant supply pipe 22 so that the end thereof protrudes into the inner barrel screw 47, and the organic sludge is supplied from the protruded end portion. Therefore, when the polymer flocculant (solution) is pressure-fed from the mixing tank 15 by a pump or the like, it is injected into the inner shell screw 47 from behind the organic sludge so as to surround the organic sludge.

内胴スクリュー４７の壁には外胴ボウル４５の内部空間（プール）と連通する１以上の供給口４９ａ、４９ｂが設けられ、少なくとも１つの供給口４９ａが有機性汚泥と高分子凝集剤の供給場所に近接している。   The wall of the inner barrel screw 47 is provided with one or more supply ports 49a, 49b communicating with the inner space (pool) of the outer shell bowl 45, and at least one supply port 49a supplies organic sludge and a polymer flocculant Close to the place.

内胴スクリュー４７と外胴ボウル４５は、内胴スクリュー４７に供給配管２１、２２、２３が挿通された状態を維持したまま、回転軸を中心に同一方向に異なる速度で回転するよう構成されており、この回転により、有機性汚泥は高分子凝集剤と接触しながら、供給口４９ａを通って外胴ボウル４５へ移送され、内胴スクリュー４７の外面に設置したスクリュー羽根４６により外胴ボウル４５内部を排出口４４へ向かって移送される。   The inner barrel screw 47 and the outer barrel bowl 45 are configured to rotate in the same direction at different speeds about the rotation axis while maintaining the state in which the supply piping 21, 22, 23 is inserted into the inner barrel screw 47. By this rotation, the organic sludge is transferred to the outer shell bowl 45 through the supply port 49a while being in contact with the polymer coagulant, and is screwed to the outer shell bowl 45 by the screw blades 46 installed on the outer surface of the inner shell screw 47. The inside is transported toward the discharge port 44.

このとき、有機性汚泥は、内胴スクリュー４７と外胴ボウル４５との間の回転差により生じる遠心力を受ける。すなわち、有機性汚泥は、移送による高分子凝集剤との接触（混和）で凝集が進行し、回転による遠心力で濃縮が進行して濃縮汚泥となる。   At this time, the organic sludge is subjected to a centrifugal force generated by the rotational difference between the inner barrel screw 47 and the outer barrel bowl 45. That is, the organic sludge proceeds to be coagulated by contact (mixing) with the polymer flocculant by transfer, and is concentrated by centrifugal force by rotation to become concentrated sludge.

- 有機凝結剤添加工程
第１例の処理装置１ａと同様、凝結剤供給手段７ｂも貯留槽１７を有しており、この貯留槽１７の一端に供給配管２３が接続され、この供給配管２３の他端は脱水手段９ｂ、例えば、他の供給配管２１、２２と同じ内胴スクリュー４７に挿通されており、貯留槽１７に収容した有機凝結剤又はその希釈液は、ポンプなどで圧送され、内胴スクリュー４７に供給される。 -Organic coagulant addition step As with the processing apparatus 1a of the first example, the coagulant supply means 7b also has a storage tank 17, one end of the storage tank 17 is connected to a supply pipe 23, and the supply pipe 23 is The other end is inserted into the dewatering means 9b, for example, the inner barrel screw 47 which is the same as the other supply pipes 21 and 22, and the organic coagulant contained in the storage tank 17 or its dilution is pumped by a pump etc. The cylinder screw 47 is supplied.

この供給配管２３と、他の供給配管２１、２２との位置関係は特に限定されないが、ここでは、高分子凝集剤の供給配管２２は、先端が内胴スクリュー４７内部へ突き出るように、有機凝結剤の供給配管２３に挿通され、有機性汚泥の供給配管２１は、高分子凝集剤の供給配管２２よりも更に内胴スクリュー４７内部へ突き出されている。   The positional relationship between the supply pipe 23 and the other supply pipes 21 and 22 is not particularly limited, but here, the polymer condensation agent supply pipe 22 has an organic condensation so that the tip thereof protrudes into the inner barrel screw 47. The organic sludge supply pipe 21 is inserted into the agent supply pipe 23, and the organic sludge supply pipe 21 protrudes further into the inner barrel screw 47 than the polymer flocculant supply pipe 22.

従って、有機凝結剤は、高分子凝集剤よりも有機性汚泥の供給場所から離間した位置で脱水手段９ｂに供給されることになる。   Therefore, the organic coagulant is supplied to the dewatering means 9b at a position farther from the supply site of the organic sludge than the polymer coagulant.

供給口４９ａ、４９ｂを複数設置する場合、１以上の供給口４９ｂを他の排出口４９ａよりも排出口４４に近い側に設け、排出口４４に近い側の供給口４９ｂに有機凝結剤の供給場所が近接するように供給配管２３を設置してもよい。この場合、有機凝結剤は外胴ボウル４５に直接供給され、排出口４４へ向かって移送される途中の有機性汚泥に添加されることになる。   When multiple supply ports 49a and 49b are installed, one or more supply ports 49b are provided closer to the discharge port 44 than the other discharge ports 49a, and supply of the organic coagulant to the supply port 49b near the discharge port 44 You may install the supply piping 23 so that a location may adjoin. In this case, the organic coagulant is supplied directly to the outer bowl bowl 45 and is added to the organic sludge being transferred toward the discharge port 44.

この有機性汚泥は有機凝結剤が添加される前に高分子凝集剤と接触して、凝集と濃縮が進行しているので、処理前よりもＴＳ濃度が高く（含水率が低く）、適度に流動性が低下した濃縮状態にある。この状態の有機性汚泥（濃縮汚泥）に有機凝結剤が添加され、スクリュー羽根４６で移送されることで、有機凝結剤が脱水ろ液側に過剰に流出することなく、有機性汚泥に浸透し、分散される。   This organic sludge comes in contact with the polymer flocculant before the addition of the organic coagulant, and aggregation and concentration progress, so the TS concentration is higher (lower the moisture content) than before the treatment, and Liquidity is in a reduced concentration state. The organic coagulant is added to the organic sludge (concentrated sludge) in this state, and transferred by the screw blade 46, so that the organic coagulant penetrates the organic sludge without excessively flowing out to the dewatered filtrate side. , Distributed.

- 脱水工程
有機凝結剤が分散した有機性汚泥は、遠心力により外胴ボウル４５で更に脱水され、スクリュー羽根４６により移送されて排出口４４から脱水ケーキとして排出される。他方、遠心脱水により固液分離したろ液は、脱水ケーキ排出側との水位差により、脱水ケーキとは別の排出口から排出される。 Dewatering Step The organic sludge in which the organic coagulant is dispersed is further dewatered by the outer shell bowl 45 by centrifugal force, transferred by the screw blade 46 and discharged from the discharge port 44 as a dewatered cake. On the other hand, the filtrate which has been solid-liquid separated by centrifugal dewatering is discharged from the discharge port different from the dewatered cake due to the water level difference with the dewatered cake discharge side.

第２例の脱水方法は、凝集工程、凝集汚泥濃縮工程、有機凝結剤添加工程、遠心脱水工程を遠心脱水機内で行うため、凝集工程や凝集汚泥濃縮工程において、別の反応槽や装置が不必要となる。   In the dehydration method of the second example, since the flocculation step, flocculation sludge concentration step, organic coagulant addition step, and centrifugal dewatering step are performed in the centrifugal dehydrator, another reaction tank or device is not necessary in the flocculation step or flocculation sludge concentration step. It will be necessary.

以上は、供給配管２１、２２、２３を脱水手段９ｂの同じ部材（内胴スクリュー４７）に供給する場合について説明したが、有機凝結剤よりも高分子凝集剤が有機性汚泥に先に添加されるのであれば、供給配管２１、２２、２３の構造や設置場所は特に限定されない。   The above describes the case where the supply pipes 21, 22, 23 are supplied to the same member (inner barrel screw 47) of the dewatering means 9b, but the polymer flocculant is added to the organic sludge earlier than the organic coagulant. The structure and installation location of the supply pipes 21, 22, 23 are not particularly limited, as long as

例えば、高分子凝集剤の供給配管２２を有機性汚泥の供給配管２１に接続し、予め、高分子凝集剤が添加された有機性汚泥を脱水手段９ｂに添加してもよい。また第１例と同様、各供給手段５ｂ、７ｂに調整手段を設置し、有機性汚泥の性状（ＴＳなど）に合わせて、高分子凝集剤と有機凝結剤の少なくとも一方の添加量を制御してもよい。   For example, the polymer flocculant supply pipe 22 may be connected to the organic sludge supply pipe 21, and the organic sludge to which the polymer flocculant is added may be added to the dewatering means 9b in advance. Further, as in the first example, adjusting means are provided in each of the supplying means 5b and 7b, and the addition amount of at least one of the polymer flocculant and the organic coagulant is controlled according to the property (TS etc.) of the organic sludge. May be

第１例の場合と同様、第２例の脱水方法で排出した脱水ケーキは廃棄してもよいし、堆肥などに再利用することも可能であるが、汚泥焼却などの廃棄処理時には鉄クリンカの生成が防止され、再利用時には堆肥として有効な成分（リン）を保持するなどの効果が得られる。   As in the case of the first example, the dewatered cake discharged by the dewatering method of the second example may be disposed of, or may be reused as compost, etc. The production is prevented, and at the time of reuse, an effect such as holding a component (phosphorus) effective as compost is obtained.

以下、本発明を下記実施例及び比較例に基づいてさらに記述する。本試験では、凝集汚泥を濃縮し濃縮汚泥とした後で、濃縮汚泥に有機凝結剤を添加し、脱水することで、石膏スケール生成の抑制効果と、含水率低減効果を得られるかを検討した。   Hereinafter, the present invention will be further described based on the following examples and comparative examples. In this test, it was examined whether the effect of suppressing the formation of gypsum scale and the effect of reducing the water content could be obtained by adding the organic coagulant to the concentrated sludge and dewatering after concentrating the coagulated sludge to make concentrated sludge .

＜試験方法＞
試験には、１種類のし尿処理場由来の混合汚泥（余剰汚泥＋凝沈汚泥）（汚泥Ａ）、２種類のし尿処理場由来の混合汚泥（生し尿＋浄化槽汚泥）（汚泥Ｂ、Ｃ）の計３種類を使用した。汚泥Ａに用いた凝沈汚泥は、水処理設備の廃水に、無機凝集剤、高分子凝集剤を添加、撹拌し、凝集フロックを形成後に沈殿させ、重力濃縮により得たものである。 <Test method>
In the test, mixed sludge (excess sludge + coagulated sludge) derived from one kind of human waste treatment plant (sludge A), mixed sludge derived from two kinds of human waste treatment plant (raw urine + septic tank sludge) (sludge B, C) A total of three types were used. The coagulated sludge used for the sludge A is obtained by adding an inorganic coagulant and a polymer coagulant to the waste water of water treatment equipment, stirring, forming flocculated flocs and depositing them by gravity concentration.

汚泥Ａ、汚泥Ｂ、汚泥ＣのＴＳはそれぞれ１１．４ｇ/Ｌ、７．９８ｇ/Ｌ、６．５６ｇ/Ｌであり、ｐＨはそれぞれ６．９、７．３、６．８、カルシウム濃度はそれぞれ３０５ｍｇ/Ｌ、１２６ｍｇ/Ｌ、１７３ｍｇ/Ｌ、溶解性カルシウム濃度はそれぞれ７１．７ｍｇ/Ｌ、２７．７ｍｇ/Ｌ、５３．３ｍｇ/Ｌ、硫酸イオン濃度はそれぞれ１０１ｍｇ/Ｌ、０．６ｍｇ/Ｌ、２．０ｍｇ/Ｌであった。   The TS of sludge A, sludge B and sludge C is 11.4 g / L, 7.98 g / L and 6.56 g / L, respectively, pH is 6.9, 7.3, 6.8 and calcium concentration is Soluble calcium concentration is 71.7 mg / L, 27.7 mg / L, 53.3 mg / L, and sulfate ion concentration is 101 mg / L, 0.6 mg / L, respectively. L was 2.0 mg / L.

ＴＳとは、蒸発残留物のことであり、汚泥を１０５℃〜１１０℃で蒸発乾固したときに残留する物質の濃度である。測定方法は、下水試験法（日本下水道協会発行、下水試験方法）に準拠した。   TS is evaporation residue, and is the concentration of the substance which remains when the sludge is evaporated to dryness at 105 ° C to 110 ° C. The measurement method conformed to the Sewage Test Method (Sewage Test Method, published by Japan Sewage Association).

溶解性カルシウム濃度と硫酸イオン濃度の測定は、まず、下水試験法のガラス繊維ろ紙法（ＪＩＳ Ｋ ０１０２ １４．１）に準じ、前処理を実施した。詳しくは、原液試料を孔径1μmのガラス繊維ろ紙で吸引ろ過したろ液を測定用試料とした。   In the measurement of the soluble calcium concentration and the sulfate ion concentration, first, pretreatment was carried out according to the glass fiber filter method (JIS K 0102 14.1) of the Sewage Test Method. Specifically, a filtrate obtained by suction-filtering a stock solution sample with a glass fiber filter with a pore size of 1 μm was used as a sample for measurement.

溶解性カルシウムの測定は、前処理で調製した測定用試料を、下水試験法のＩＣＰ発光分光分析法に準じ、測定した。詳しくは、（１＋１）硝酸（３５％硝酸）を添加したものを、５〜１０分、９７℃以上に加温し、冷却した試料をＩＣＰ発光分光分析装置により測定した。硫酸イオン（ＳＯ４ ２−）の測定は、前処理で調製した測定用試料を、下水試験法のイオンクロマトグラフ法に準じ、測定した。 The measurement of the soluble calcium measured the sample for measurement prepared by pre-processing according to the ICP emission spectrometry of the sewage test method. In detail, what added (1 + 1) nitric acid (35% nitric acid) was heated to 97 degreeC or more for 5 to 10 minutes, and the cooled sample was measured by the ICP emission spectral analyzer. The measurement of the sulfate ion (SO 4 2− ) was performed by measuring the measurement sample prepared by the pretreatment according to the ion chromatography method of the sewage test method.

なお、カルシウム濃度とは、難溶性塩の形態も含めた全カルシウム濃度のことである。このカルシウム濃度は、まず、汚泥適量を純水に溶解し汚泥水溶液とした。この汚泥水溶液を溶解性カルシウム濃度の測定と同様に、下水試験法のＩＣＰ発光分光分析法に準じ、測定した。   The calcium concentration is the total calcium concentration including the form of poorly soluble salt. The calcium concentration first dissolves an appropriate amount of sludge in pure water to obtain a sludge aqueous solution. This sludge aqueous solution was measured in the same manner as the measurement of the soluble calcium concentration according to the ICP emission spectrometry of the sewage test method.

高分子凝集剤としては、汚泥Ａには両性高分子凝集剤Ａ（ポリメタクリル酸エステル・アクリル酸共重合物とポリアクリル酸エステル・アクリル酸共重合物との混合物、分子量３００万、ｐＨ４におけるカチオン度約１．５ ｍｅｑ／ｇ、汚泥Ｂにはカチオン性高分子凝集剤Ｂ（ポリアクリル酸エステル系、分子量８００万、ｐＨ４におけるカチオン度約３．３）、汚泥Ｃにはカチオン性高分子凝集剤Ｃ（ポリアクリル酸エステル系、分子量７００万、ｐＨ４におけるカチオン度約４．０）を使用した。高分子凝集剤使用時は、粉末状のものを純水に溶解し、溶解濃度２ｇ/Ｌの高分子凝集剤水溶液として用いた。   As the polymer flocculant, for the sludge A, a mixture of amphoteric polymer flocculant A (a mixture of polymethacrylic acid ester / acrylic acid copolymer and polyacrylic acid ester / acrylic acid copolymer, cation at a molecular weight of 3,000,000, pH 4 Degree of about 1.5 meq / g, cationic polymer flocculant B (polyacrylic acid ester type, molecular weight 8 million, cationic degree about pH 4 about 3.3) for sludge B, cationic polymer aggregation for sludge C Agent C (polyacrylic acid ester type, molecular weight 7,000,000, cationic degree about pH 4) was used. When using a polymer coagulant, the powdery substance was dissolved in pure water, and the dissolution concentration was 2 g / L. The solution was used as an aqueous solution of a polymer coagulant.

有機凝結剤としては、有機凝結剤ａ（ポリアミン系、分子量２５万、ｐＨ４における有機凝結剤の原液中の成分としてのカチオン度約６ｍｅｑ/ｇ）、有機凝結剤ｂ（ポリアミン系、分子量３万、ｐＨ４における有機凝結剤の原液中の成分としてのカチオン度約１０ｍｅｑ/ｇ）、有機凝結剤ｃ（ポリＤＡＤＭＡＣ系、分子量３万、ｐＨ４における有機凝結剤の原液中の成分としてのカチオン度約６．４ｍｅｑ/ｇ）、有機凝結剤ｄ（ポリジシアンジアミド系、分子量１．５万、ｐＨ４における有機凝結剤の原液中の成分としてのカチオン度約５．９ｍｅｑ/ｇ）の計４種類を使用した。有機凝結剤使用時は、液状のもの（原液）を純水で希釈し、原液の溶解濃度２０ｇ/Ｌの有機凝結剤希釈液として用いた。   As the organic coagulant, an organic coagulant a (polyamine type, having a molecular weight of 250,000, a cation degree of about 6 meq / g as a component in the stock solution of the organic coagulant at pH 4), an organic coagulant b (polyamine type, having a molecular weight of 30,000, The cationic degree of about 10 meq / g as a component in the stock solution of the organic coagulant at pH 4 and the organic coagulant c (poly DADMAC system, molecular weight 30,000, cation degree as a component in the undiluted solution of the organic coagulant at pH 4). A total of 4 types of 4 meq / g), organic coagulant d (polydicyandiamide type, molecular weight 15,000, cation degree of about 5.9 meq / g as a component in stock solution of organic coagulant at pH 4) were used. When an organic coagulant was used, the liquid one (stock solution) was diluted with pure water and used as an organic coagulant dilution liquid with a dissolution concentration of 20 g / L of the stock solution.

また、後述する比較例に用いた無機凝集剤は、濃度１６０ｇ-Ｆｅ/Ｌのポリ硫酸第２鉄（以下、無機凝集剤）溶液（原液）であり、この原液を無機凝集剤として使用した。   The inorganic flocculant used in the comparative example to be described later was a ferric polysulfate (hereinafter referred to as inorganic flocculant) solution (stock solution) having a concentration of 160 g-Fe / L, and this stock solution was used as the inorganic flocculant.

＜試験手順＞
試験手順は、以下の通りである。
（汚泥の凝集及び汚泥の一次脱水・濃縮） <Test procedure>
The test procedure is as follows.
(Flocculation of sludge and primary dewatering and concentration of sludge)

- 汚泥Ａを用いた濃縮汚泥Ａ
汚泥Ａを用いた試験では、ビーカーに入れた有機性汚泥５００ｍＬに対し、高分子凝集剤の対ＴＳ濃度が２．８質量％になるよう高分子凝集剤Ａの水溶液を添加し、スパチュラで汚泥が凝集するまで撹拌し、凝集汚泥Ａを形成させた。凝集汚泥Ａをふるい上で固液分離し、汚泥を濃縮することで、濃縮汚泥Ａとした。 -Concentrated sludge A using sludge A
In the test using the sludge A, an aqueous solution of the polymer coagulant A is added to 500 mL of the organic sludge put in the beaker so that the concentration of the polymer coagulant to TS is 2.8 mass%, and the sludge is treated with a spatula The mixture was stirred until it coagulated to form coagulated sludge A. The coagulated sludge A was solid-liquid separated on a sieve and concentrated to obtain concentrated sludge A.

- 汚泥Ｂを用いた濃縮汚泥Ｂ
汚泥Ｂを用いた試験では、ビーカーに入れた有機性汚泥５００ｍＬに対し、高分子凝集剤の対ＴＳ濃度が１．３質量％になるよう高分子凝集剤Ｂ水溶液を添加し、スパチュラで汚泥が凝集するまで撹拌し、凝集汚泥Ｂを形成させた。凝集汚泥Ｂをふるい上で固液分離し、汚泥を濃縮することで、濃縮汚泥Ｂとした。 -Concentrated sludge B using sludge B
In a test using sludge B, an aqueous solution of polymer coagulant B was added to 500 mL of organic sludge put in a beaker so that the concentration of TS with polymer coagulant was 1.3 mass%, and the sludge was added with a spatula Stir until coagulated to form coagulated sludge B. The coagulated sludge B was solid-liquid separated on a sieve and concentrated to obtain concentrated sludge B.

- 汚泥Ｃを用いた濃縮汚泥Ｃ
汚泥Ｃの試験では、ビーカーに入れた有機性汚泥５００ｍＬに対し、高分子凝集剤の対ＴＳ濃度が１．５質量％になるよう高分子凝集剤Ｃ水溶液を添加し、スパチュラで汚泥が凝集するまで撹拌し、凝集汚泥を形成させた。凝集汚泥をふるい上で固液分離し、汚泥を濃縮することで、濃縮汚泥Ｃとした。 -Concentrated sludge C using sludge C
In the test of sludge C, an aqueous solution of polymer flocculating agent C is added to 500 mL of organic sludge put in a beaker so that the concentration of TS of polymer flocculant is 1.5% by mass, sludge is coagulated by a spatula The mixture was stirred up to form coagulated sludge. The coagulated sludge is solid-liquid separated on a sieve and concentrated to obtain concentrated sludge C.

（脱水試験）
[濃縮汚泥Ａ]
実施例１-１、１-２、１-３、１-４では、濃縮汚泥Ａにそれぞれ、０．６４質量％（対ＴＳ）（有機凝結剤の原液換算による）の注入量で、有機凝結剤ａ、ｂ、ｃ、ｄをそれぞれ添加し、試験用ベルトプレス脱水機を用いて脱水し、脱水ケーキＡ１-１、Ａ１-２、Ａ１-３、Ａ１-４の含水率を測定した。 (Dehydration test)
[Concentrated sludge A]
In Examples 1-1, 1-2, 1-3, and 1-4, the concentration of each of the concentrated sludge A (with TS) (in terms of the stock solution of the organic coagulant) (in terms of the stock solution of the organic coagulant) was injected. The agents a, b, c and d were added, respectively, dewatered using a test belt press dehydrator, and the moisture content of the dewatered cakes A1-1, A1-2, A1-3 and A1-4 was measured.

さらに、実施例１-５、１-６では、濃縮汚泥Ａに対する有機凝結剤ｂの添加量をそれぞれ１．２８質量％、１．９２質量％（対ＴＳ）（有機凝結剤の原液換算による）に変更した以外は、上記実施例１−２と同じ方法で脱水し、脱水ケーキＡ１-５、Ａ１-６の含水率を測定した。また、実施例１-５における、脱水ろ液Ａ１-５の水質分析を実施した。   Furthermore, in Examples 1-5 and 1-6, the addition amount of the organic coagulant b with respect to the concentrated sludge A is 1.28 mass% and 1.92 mass%, respectively (relative to TS) (by the stock solution conversion of the organic coagulant) Except changing into, it dehydrated by the same method as said Example 1-2, and measured the moisture content of dehydration cake A1-5, A1-6. Also, the water quality analysis of the dehydrated filtrate A1-5 in Example 1-5 was performed.

比較試験として、各濃縮汚泥に無機凝集剤を添加した試験を、以下の試験手順で実施した。比較例１では、この濃縮汚泥Ａに無機凝集剤と有機凝結剤のいずれも添加せず、試験用ベルトプレス脱水機を用いて脱水し、脱水ケーキａ１の含水率を測定し、脱水ろ液ａ１の水質分析を実施した。   As a comparative test, the test which added the inorganic flocculant to each concentrated sludge was implemented in the following test procedures. In Comparative Example 1, neither the inorganic flocculant nor the organic coagulant is added to the concentrated sludge A, dewatering is performed using a test belt press dehydrator, and the moisture content of the dewatered cake a1 is measured, and the dewatered filtrate a1 is obtained. Water quality analysis was conducted.

比較例２-１、２-２、２-３では、濃縮汚泥Ａにそれぞれ、１．０質量％、２．０質量％、３．０質量％（対ＴＳ）（無機凝集剤の原液中のＦｅ換算による）の無機凝集剤を添加し、試験用ベルトプレス脱水機を用いて脱水し、脱水ケーキａ２-１、ａ２-２、ａ２-３の含水率を測定し、脱水ろ液ａ２-２の水質分析を実施した。   In Comparative Examples 2-1, 2-2, and 2-3, 1.0% by mass, 2.0% by mass, and 3.0% by mass (vs TS) of concentrated sludge A, respectively, in the stock solution of the inorganic coagulant The inorganic flocculant of Fe conversion is added, it is dewatered using the belt press dehydrator for a test, the moisture content of dewatered cake a2-1, a2-2, a2-3 is measured, dewatered filtrate a2-2 Water quality analysis was conducted.

[濃縮汚泥Ｂ]
実施例２-１、２-２、２-３、２-４では、濃縮汚泥Ｂにそれぞれ、０．６４質量％（対ＴＳ）（有機凝結剤の原液換算による）の注入量で、有機凝結剤ａ、ｂ、ｃ、ｄをそれぞれ添加し、試験用ベルトプレス脱水機を用いて脱水し、脱水ケーキＢ２-１、Ｂ２-２、Ｂ２-３、Ｂ２-４の含水率を測定した。 [Concentrated sludge B]
In Examples 2-1, 2-2, 2-3 and 2-4, the concentration of the organic coagulated sludge B was 0.64% by mass (vs. TS) (based on the stock solution of the organic coagulant), respectively. The agents a, b, c and d were respectively added, dewatered using a test belt press dehydrator, and the moisture content of the dewatered cakes B2-1, B2-2, B2-3 and B2-4 was measured.

さらに、実施例２-５、２-６では、濃縮汚泥Ｂにそれぞれ１．２８質量%、１．９２質量%（対ＴＳ）（有機凝結剤の原液換算による）の有機凝結剤ｂをそれぞれ添加し、試験用ベルトプレス脱水機を用いて脱水し、脱水ケーキＢ２−５、Ｂ２−６の含水率を測定した。また、実施例２−５における、脱水ろ液Ｂ２−５の水質分析を実施した。   Furthermore, in Examples 2-5 and 2-6, the organic coagulant b of 1.28 mass% and 1.92 mass% (vs TS) (based on stock solution of organic coagulant) is added to the concentrated sludge B, respectively. It dehydrated using the belt press dehydrator for a test, and the moisture content of dewatered cake B2-5 and B2-6 was measured. Moreover, the water quality analysis of dehydration filtrate B2-5 in Example 2-5 was implemented.

比較例３では、無機凝集剤と有機凝結剤のいずれも添加していない濃縮汚泥Ｂを試験用ベルトプレス脱水機を用いて脱水し、脱水ケーキｂ１の含水率を測定し、脱水ろ液ｂ１の水質分析を実施した。   In Comparative Example 3, the concentrated sludge B to which neither the inorganic coagulant nor the organic coagulant is added is dewatered using a test belt press dehydrator, and the moisture content of the dewatered cake b1 is measured. Water quality analysis was conducted.

比較例４−１、４−２、４−３では、濃縮汚泥Ｂにそれぞれ、１．０質量％、２．０質量％、３．０質量％（対ＴＳ）（無機凝集剤の原液中のＦｅ換算による）の無機凝集剤を添加し、試験用ベルトプレス脱水機を用いて脱水し、脱水ケーキｂ４−１、ｂ４−２、ｂ４−３の含水率を測定し、脱水ろ液ｂ４−２の水質分析を実施した。   In Comparative Examples 4-1, 4-2 and 4-3, 1.0% by mass, 2.0% by mass and 3.0% by mass (relative to TS) of the concentrated sludge B, respectively (in the stock solution of the inorganic coagulant) Inorganic flocculants of Fe) are added, dewatered using a belt press dehydrator for test, and the moisture content of dewatered cakes b4-1, b4-2, b4-3 is measured, and dewatered filtrate b4-2 Water quality analysis was conducted.

[濃縮汚泥Ｃ]
実施例３−１、３−２、３−３、３−４では、濃縮汚泥Ｃにそれぞれ、０．６４質量％（対ＴＳ）（有機凝結剤の原液換算による）の注入量で、有機凝結剤ａ、ｂ、ｃ、ｄをそれぞれ添加し、試験用ベルトプレス脱水機を用いて脱水し、脱水ケーキＣ３−１、Ｃ３−２、Ｃ３−３、Ｃ３−４の含水率を測定した。 [Concentrated sludge C]
In Examples 3-1, 3-2, 3-3, and 3-4, the concentration of the organic sludge is 0.64 mass% (vs. TS) (based on the stock solution of the organic coagulant) in the concentrated sludge C, respectively. The agents a, b, c and d were added, respectively, dewatered using a test belt press dehydrator, and the moisture content of the dehydrated cakes C3-1, C3-2, C3-3 and C3-4 was measured.

さらに、実施例３−５、３−６では、濃縮汚泥Ｃにそれぞれ１．２８質量％、１．９２質量％（対ＴＳ）（有機凝結剤の原液換算による）の有機凝結剤ｂをそれぞれ添加し、試験用ベルトプレス脱水機を用いて脱水し、脱水ケーキＣ３−５、Ｃ３−６の含水率を測定した。また、実施例３−５における、脱水ろ液Ｃ３−５の水質分析を実施した。   Furthermore, in Examples 3-5 and 3-6, the organic coagulant b of 1.28 mass% and 1.92 mass% (vs TS) (in terms of undiluted solution of organic coagulant) is added to the concentrated sludge C, respectively. It dehydrated using the belt press dehydrator for a test, and the moisture content of dewatered cake C3-5 and C3-6 was measured. Moreover, the water quality analysis of the dehydration filtrate C3-5 in Example 3-5 was implemented.

比較例５では、無機凝集剤、有機凝結剤のいずれも添加していない濃縮汚泥Ｃを試験用ベルトプレス脱水機を用いて脱水し、脱水ケーキｃ１の含水率を測定し、脱水ろ液ｃ１の水質分析を実施した。   In Comparative Example 5, concentrated sludge C to which neither inorganic coagulant nor organic coagulant is added is dewatered using a test belt press dehydrator, and the moisture content of the dewatered cake c1 is measured. Water quality analysis was conducted.

比較例６−１、６−２、６−３では、濃縮汚泥Ｃにそれぞれ、１．０質量％、２．０質量％、３．０質量％（対ＴＳ）（無機凝集剤の原液中のＦｅ換算による）の無機凝集剤を添加し、試験用ベルトプレス脱水機を用いて脱水し、脱水ケーキｃ６−１、ｃ６−２、ｃ６−３の含水率を測定し、脱水ろ液ｃ６−２の水質分析を実施した。   In Comparative Examples 6-1, 6-2 and 6-3, 1.0% by mass, 2.0% by mass and 3.0% by mass (relative to TS) of the concentrated sludge C, respectively (in the stock solution of the inorganic coagulant) The inorganic flocculant of Fe conversion is added, it is dewatered using the belt press dehydrator for a test, the moisture content of dewatered cake c6-1, c6-2, c6-3 is measured, dewatered filtrate c6-2 Water quality analysis was conducted.

＜試験結果＞
[脱水ケーキ含水率低減効果の検討]
（実施例１〜３）
実施例１〜３の試験結果を表１−１〜１−３に示す。 <Test result>
[Examination of dewatered cake moisture content reduction effect]
(Examples 1 to 3)
The test results of Examples 1 to 3 are shown in Tables 1-1 to 1-3.

Figure 2019118853
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Figure 2019118853
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注入率０．６４質量％の条件で有機凝結剤ａ〜ｄを比較したところ、有機凝結剤ｂは汚泥Ａ、Ｂに対して脱水効果が最も高く、汚泥Ｃに対しても、最も含水率の低い実施例３−１との差が０．４質量％と僅差であった。従って、ポリアミン系、高カチオン度の有機凝結剤を使用することで、高い脱水効果が得られることが確認された。   When organic coagulants a to d are compared under the condition of injection rate 0.64 mass%, organic coagulant b has the highest dewatering effect on sludges A and B, and sludge C has the highest water content. The difference from the lower example 3-1 was as close as 0.4% by mass. Therefore, it was confirmed that a high dewatering effect can be obtained by using a polyamine-based organic coagulant having a high degree of cation.

（比較例１、２及び実施例１−２、１−５、１−６）
比較例１〜６、及び実施例１−２、１−５、１−６、実施例２−２、２−５、２−６、実施例３−２、３−５、３−６の試験結果を表２−１〜２−３に示す。実施例との比較のため、下記表中には実施例１−２、１−５、１−６の結果も併せて記載した。 (Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1-2, 1-5, 1-6)
Tests of Comparative Examples 1-6, and Examples 1-2, 1-5, 1-6, Examples 2-2, 2-5, 2-6, Examples 3-2, 3-5, 3-6 The results are shown in Tables 2-1 to 2-3. The results of Examples 1-2, 1-5, and 1-6 are also described in the following table for comparison with the examples.

Figure 2019118853
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Figure 2019118853
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Figure 2019118853
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上記表から明らかように、有機凝結剤と無機凝集剤のいずれも添加しない比較例１、３、５は、同じ汚泥Ａ、Ｂ、Ｃに有機凝結剤又は無機凝集剤を添加した場合と比較して、脱水ケーキの含水率が最も高く、脱水効果が低いことが確認された。   As apparent from the above table, Comparative Examples 1, 3 and 5 in which neither the organic coagulant nor the inorganic coagulant is added are compared with the same sludge A, B, C in the case where the organic coagulant or the inorganic coagulant is added. It was confirmed that the moisture content of the dewatered cake is the highest and the dewatering effect is low.

比較例１、３、５と比較すると、有機凝結剤又は無機凝集剤を使用した場合は、含水率が２．８〜３．２質量％程度低減しており、有機凝結剤と無機凝集剤とを比較すると、濃縮汚泥Ａ、Ｂに対しては、有機凝結剤の含水率低減効果は無機凝集剤と同等か、若干劣る程度（０．３〜０．８質量％）であり、本発明の有機凝結剤を高分子凝集剤の後に添加することで、脱水ケーキ含水率を低減させる効果が得られることが確認された。   Compared with Comparative Examples 1, 3 and 5, when the organic coagulant or the inorganic coagulant is used, the water content is reduced by about 2.8 to 3.2 mass%, and the organic coagulant and the inorganic coagulant are used. In concentrated sludges A and B, the water content reduction effect of the organic coagulant is equivalent to or slightly inferior to that of the inorganic coagulant (0.3 to 0.8 mass%). It was confirmed that the effect of reducing the moisture content of the dewatered cake can be obtained by adding the organic coagulant after the polymer flocculant.

＜石膏スケール生成抑制効果の検討＞
下記表３の分析項目について、脱水ろ液の水質分析結果を行った。 <Examination of gypsum scale formation suppression effect>
About the analysis item of following Table 3, the water quality analysis result of the dehydration filtrate was performed.

分析項目のうち、ｐＨ、Ｍ−アルカリ度、ＳＳ、ＰＯ４−Ｐの測定方法は下水試験法に準拠した。また、電気伝導率、の測定方法はＪＩＳ Ｋ ０１０２に準拠した。 Among the analysis items, measuring methods of pH, M-alkalinity, SS, and PO 4 -P were based on the sewage test method. Moreover, the measuring method of electrical conductivity was based on JISK 0102.

具体的には、ｐＨはガラス電極法により、採取した脱水ろ液に対して実施した。Ｍ−アルカリ度はアルカリ度[ｐＨ４．８]（総アルカリ度又はＭ−アルカリ度）の測定方法により測定した。ＳＳは脱水ろ液を孔径１μｍガラス繊維ろ紙で吸引ろ過し、ろ過後のろ紙を１０５℃で２時間加熱し、放冷した後の重量秤量結果より、算出した。ＰＯ４−Ｐは前記吸引ろ過後の脱水ろ液に対し、モリブデン青(アスコルビン酸還元)吸光光度法により測定した。電気伝導率は分析装置ＭＥＴＴＬＥＲ ＴＯＬＥＤＯ ＭＣ２２６（ＭＥＴＴＬＥＲ ＴＯＬＥＤＯ社、スイス）により、測定した。 Specifically, pH was carried out on the collected dehydrated filtrate by the glass electrode method. M-alkalinity was measured by the measurement method of alkalinity [pH 4.8] (total alkalinity or M-alkalinity). SS was calculated by suction-filtering the dehydrated filtrate with a pore diameter of 1 μm glass fiber filter paper, heating the filter paper after filtration at 105 ° C. for 2 hours, and letting it cool, and then calculating from the weight measurement result. PO 4 -P was measured by molybdenum blue (ascorbic acid reduction) absorptiometry with respect to the dehydrated filtrate after the suction filtration. The electrical conductivity was measured with an analyzer METTLER TOLEDO MC226 (METTLER TOLEDO, Switzerland).

Ｓ−Ｃａ（溶解性カルシウム濃度）とＳＯ４ ２−（硫酸イオン濃度）は、測定用試料として脱水ろ液を用いた以外は、汚泥Ａ〜Ｃに関する測定方法と同じ条件でそれぞれ測定した。各分析項目の測定温度は１８℃である。 S-Ca (soluble calcium concentration) and SO 4 2- (sulfuric acid ion concentration) were respectively measured under the same conditions as the measurement method for sludges A to C except that a dehydrated filtrate was used as a sample for measurement. The measurement temperature of each analysis item is 18 ° C.

各分析項目の測定結果を表３−１に示す。   The measurement results of each analysis item are shown in Table 3-1.

Figure 2019118853
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石膏の溶液中での平衡および溶解度積は以下の式で表される。
ＣａＳＯ４ ⇔ Ｃａ２＋ ＋ ＳＯ４ ２−
Ｋｓｐ ＝ ［Ｃａ２＋］［ＳＯ４ ２−］ The equilibrium and solubility products of gypsum in solution are expressed by the following equations.
CaSO 4 ⇔ Ca 2+ + SO 4 2-
K sp = [Ca 2+ ] [SO 4 2- ]

従って、Ｃａ２＋とＳＯ４ ２−のイオン積が飽和溶解度積Ｋｓｐより高い値であれば、石膏スケールが固形物として析出しやすいことになる。 Therefore, if the ion product of Ca 2+ and SO 4 2− is higher than the saturation solubility product K sp , gypsum scale tends to precipitate as a solid.

比較例１、３、５（高分子凝集剤のみ使用時）と実施例１−５、２−５、３−５（有機凝結剤使用時）を比較すると、上記含水率低減効果には差があるものの、表３の脱水ろ液の分析項目結果に顕著な差は確認されなかった。具体的には、いずれも溶解性カルシウム濃度の増加量は５．１〜１７．８ｍｇ／Ｌ、硫酸イオン濃度の増加量は０〜２．１ｍｇ／Ｌであった。   Comparison of Comparative Examples 1, 3 and 5 (when using only a polymer coagulant) and Examples 1-5, 2-5, and 3-5 (when using an organic coagulant) shows a difference in the water content reduction effect. Although there was any significant difference in the analysis item results of the dehydrated filtrate in Table 3 was not confirmed. Specifically, the increase amount of the soluble calcium concentration was 5.1 to 17.8 mg / L and the increase amount of the sulfate ion concentration was 0 to 2.1 mg / L.

しかし、無機凝集剤を使用した比較例２−２、４−２、６−２の脱水ろ液については、ｐＨの低下、Ｍ−アルカリ度の低下がみられ、特にＳ−ＣａとＳＯ４ ２−の大幅な増加（Ｓ−Ｃａ：５〜１０倍、ＳＯ４ ２−：２６〜８５７倍）が確認された。 However, with respect to the dehydrated filtrates of Comparative Examples 2-2, 4-2 and 6-2 using an inorganic coagulant, a decrease in pH and a decrease in M-alkalinity are observed, and in particular, S-Ca and SO 4 2 - a substantial increase in (S-Ca: 5~10 times, SO 4 2-: 26~857-fold) was observed.

また、有機凝結剤を使用した実施例のｐＨは７．５〜７．９であり、高分子凝集剤のみを使用した場合と比較してｐＨ変化量が０．１〜０．４にすぎなかったのに対し、無機凝集剤を使用した比較例のｐＨは４．１〜５．１であり、高分子凝集剤のみを使用した場合と比較してｐＨ変化量が２．３〜３．２もあった。   Moreover, the pH of the example using an organic coagulant is 7.5-7.9, and compared with the case where only a polymer flocculant is used, the amount of pH change is only 0.1 to 0.4. In contrast, the pH of the comparative example using an inorganic coagulant is 4.1 to 5.1, and the amount of pH change is 2.3 to 3.2 as compared with the case of using only a polymer coagulant. There was also.

有機凝結剤を使用した実施例では、上記測定値Ｓ−Ｃａ、ＳＯ４ ２−から算出されるイオン積ｂはいずれのろ液においても飽和溶解度積ａより低い値であり、理論的に石膏スケールは析出しないと考えられる。 In the example using an organic coagulant, the ion product b calculated from the above measured values S-Ca and SO 4 2− is a value lower than the saturation solubility product a in any of the filtrates and theoretically it is gypsum scale Is considered not to precipitate out.

他方、無機凝集剤を使用した比較例では、イオン積ｂがいずれも飽和溶解度積ａよりも高く、石膏スケールが析出すると考えられる。   On the other hand, in the comparative example using an inorganic coagulant, it is considered that the ion product b is higher than the saturation solubility product a and gypsum scale precipitates.

以上の結果より、有機凝結剤を使用した場合には、石膏スケール生成成分を低減でき、石膏スケール生成抑制効果を発揮することが確認された。また、無機凝集剤は鉄やアルミニウムなどの金属類を含むのに対し、有機凝結剤は金属類の濃度が極めて低いため、脱水ケーキを焼却した時にフェライトやアルミネートなどのクリンカの生成が抑制される上、リン酸が難溶性塩（ＦｅＰＯ４、ＡｌＰＯ４）となって除去されることもないので、脱水ケーキを堆肥として好適に再利用することもできる。 From the above results, it has been confirmed that when an organic coagulant is used, gypsum scale forming components can be reduced, and gypsum scale formation suppressing effect can be exhibited. In addition, while inorganic coagulants contain metals such as iron and aluminum, organic coagulants have an extremely low concentration of metals, so when dewatered cake is incinerated, the formation of clinkers such as ferrite and aluminate is suppressed. In addition, since the phosphoric acid is not removed as a sparingly soluble salt (FePO 4 , AlPO 4 ), the dewatered cake can be suitably reused as compost.

１ａ、１ｂ：処理装置
４：汚泥供給手段
５ａ、５ｂ：凝集剤供給手段
６：濃縮手段
７ａ、７ｂ：凝結剤供給手段
９ａ、９ｂ：脱水手段
１１：凝集槽
１５：混和槽
１７：貯留槽
２１、２２、２３：供給配管
４４：排出口
４５：外胴ボウル（回転ボウル）
４６：スクリュー羽根
４７：内胴スクリュー
４８：ケーシング
４９ａ、４９ｂ：供給口 1a, 1b: treating device 4: sludge supplying means 5a, 5b: flocculant supplying means 6: concentrating means 7a, 7b: coagulating agent supplying means 9a, 9b: dewatering means 11: flocculating tank 15: mixing tank 17: storage tank 21 22, 23: supply piping 44: outlet 45: outer barrel bowl (rotary bowl)
46: Screw blade 47: Inner barrel screw 48: Casing 49a, 49b: Supply port

Claims (8)

汚泥性状を有する有機性汚泥に高分子凝集剤を添加し、
前記有機性汚泥に、少なくともカルシウムから選択される金属類の濃度が２００ｍｇ/Ｌ以下、硫酸イオン濃度が２００ｍｇ／Ｌ以下であって、かつ、ｐＨ４におけるカチオン度が５ｍｅｑ/ｇ以上の有機凝結剤を添加し、
前記高分子凝集剤及び前記有機凝結剤が添加された前記有機性汚泥を機械的に脱水して脱水ケーキを得ることを特徴とする有機性汚泥の脱水方法。 Add a polymer flocculant to organic sludge with sludge properties,
The organic sludge is an organic coagulant having a concentration of at least 200 mg / L of metals selected from calcium, a sulfate ion concentration of 200 mg / L or less, and a cation degree of 5 meq / g or more at pH 4 Add
A method of dewatering an organic sludge, comprising mechanically dehydrating the organic sludge to which the polymer flocculant and the organic coagulant are added to obtain a dewatered cake. 有機性汚泥、高分子凝集剤及び有機凝結剤を同一の遠心脱水機に注入し、機械的に脱水することを特徴とする請求項１に記載の有機性汚泥の脱水方法。   The organic sludge dewatering method according to claim 1, wherein the organic sludge, the polymer flocculant and the organic coagulant are injected into the same centrifugal dehydrator and mechanically dewatered. 前記有機性汚泥のＴＳに対して０．１質量％〜３．０質量％の前記有機凝結剤を添加することを特徴とする請求項１又は２に記載の有機性汚泥の脱水方法。   The method for dewatering organic sludge according to claim 1 or 2, wherein 0.1 mass% to 3.0 mass% of the organic coagulant is added to TS of the organic sludge. 前記有機凝結剤は、２５℃における原液の粘度が５０ｍＰａ・ｓ以上の液状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機性汚泥の脱水方法。   The method for dewatering organic sludge according to any one of claims 1 to 3, wherein the organic coagulant is a liquid having a viscosity of 50 mPa · s or more at 25 ° C. 前記有機凝結剤は、無希釈もしくは希釈倍率６０倍以下に希釈した溶液として添加することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機性汚泥の脱水方法。   The method for dewatering organic sludge according to any one of claims 1 to 4, wherein the organic coagulant is added as a solution undiluted or diluted to a dilution ratio of 60 times or less. 有機性汚泥の脱水に用いられる有機凝結剤であって、
少なくともカルシウムから選択される金属類の濃度が２００ｍｇ/Ｌ以下、硫酸イオン濃度が２００ｍｇ/Ｌ以下であって、かつ、ｐＨ４におけるカチオン度が５ｍｅｑ/ｇ以上、２５℃における原液の粘度が５０ｍＰａ・ｓ以上である有機凝結剤。 Organic coagulant used for dewatering organic sludge,
The concentration of metals selected from at least calcium is 200 mg / L or less, the sulfate ion concentration is 200 mg / L or less, and the cation degree at pH 4 is 5 meq / g or more, and the viscosity of the stock solution at 25 ° C. is 50 mPa · s. Organic coagulant that is above. 有機性汚泥に高分子凝集剤を添加する凝集剤供給手段と、
前記高分子凝集剤により凝集した前記有機性汚泥を濃縮し、濃縮汚泥を得る濃縮手段と、
前記濃縮汚泥に、少なくともカルシウムから選択される金属類の濃度が２００ｍｇ/Ｌ以下、硫酸イオン濃度が２００ｍｇ／Ｌ以下であって、かつ、ｐＨ４におけるカチオン度が５ｍｅｑ/ｇ以上の有機凝結剤を添加する凝結剤供給手段と、
前記有機凝結剤を添加後の前記濃縮汚泥が供給され、機械脱水により脱水ケーキを得る脱水手段と、を有し、
前記濃縮汚泥に、前記有機凝結剤を添加することにより、前記機械脱水で発生する石膏スケールの生成を低減することを特徴とする有機性汚泥の処理装置。 Flocculant supply means for adding a polymer flocculant to organic sludge;
A concentration means for concentrating the organic sludge coagulated by the polymer flocculant to obtain concentrated sludge;
The concentrated sludge is added with an organic coagulant having a concentration of at least 200 mg / L or less of metals selected from calcium, a sulfate ion concentration of 200 mg / L or less, and a cationic degree at pH 4 of 5 meq / g or more Means for supplying a coagulant,
Dewatering means for supplying the concentrated sludge after the addition of the organic coagulant, and obtaining a dewatered cake by mechanical dewatering;
An organic sludge treatment apparatus characterized by reducing the generation of gypsum scale generated by the mechanical dewatering by adding the organic coagulant to the concentrated sludge. 遠心脱水機を具備する脱水手段と、
汚泥性状を有する有機性汚泥を前記脱水手段へ供給する汚泥供給手段と、
高分子凝集剤を前記脱水手段へ供給する凝集剤供給手段と、
前記高分子凝集剤が添加された前記有機性汚泥に、少なくともカルシウムから選択される金属類の濃度が２００ｍｇ/Ｌ以下、硫酸イオン濃度が２００ｍｇ／Ｌ以下であって、かつ、ｐＨ４におけるカチオン度が５ｍｅｑ/ｇ以上の有機凝結剤を供給する凝結剤供給手段と、を有し、
前記脱水手段は、前記有機性汚泥を前記高分子凝集剤で凝集すると共に濃縮し、更に前記有機凝結剤を浸透させて脱水することを特徴とする有機性汚泥の処理装置。 Dewatering means comprising a centrifugal dewatering machine,
A sludge supply means for supplying organic sludge having a sludge property to the dewatering means;
A coagulant supply means for supplying a polymer coagulant to the dewatering means;
In the organic sludge to which the polymer flocculant is added, the concentration of metals selected from at least calcium is 200 mg / L or less, the sulfate ion concentration is 200 mg / L or less, and the degree of cation at pH 4 is Coagulant supply means for supplying an organic coagulant of 5 meq / g or more;
The apparatus for treating organic sludge is characterized in that the dewatering means coagulates and concentrates the organic sludge with the polymer flocculant, and further infiltrates the organic coagulant and dehydrates the organic sludge.
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