JPH04284900A

JPH04284900A - 有機性汚泥の脱水方法

Info

Publication number: JPH04284900A
Application number: JP3049647A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Hanami; 花見　勇一; Tadashi Yamagishi; 義山岸; Satoshi Komizo; 小溝　聡
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 1991-03-14
Filing date: 1991-03-14
Publication date: 1992-10-09
Anticipated expiration: 2017-01-21
Also published as: JP3248188B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は有機性汚泥の脱水方法に
係り、特に、有機性汚泥に有機凝集剤を添加して造粒濃
縮後、これを機械脱水機で脱水する方法において、得ら
れる脱水ケーキ含水率の大幅な低下及び脱水機の作動安
定性の向上を図る有機性汚泥の脱水方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、下水、し尿又は有機性産業廃水な
どの処理により生ずる有機性汚泥の脱水方法として、汚
泥にカチオン系有機高分子凝集剤（カチオンポリマー）
を添加して脱水する方法があり、脱水処理により得られ
るケーキ含水率の低下、剥離性の改善等を目的として、
様々な改良がなされている。具体的には、次の■、■の
方法が知られている。■　　汚泥にカチオンポリマーを
添加、混合し、生成したフロック又はペレットを部分脱
水し、得られた脱水生成物に更にカチオンポリマーを添
加、混合して機械脱水する方法（特公平１−１７７６０
）。■汚泥にカチオンポリマーを添加、混合し、これを
ベルトプレス型脱水機で脱水する際、脱水機の重力脱水
部に鉄塩の水溶液をシャワー又はスプレーすることによ
り添加する方法（特開昭６１−１４９３００）。

【０００３】また、汚泥の脱水手段として、造粒濃縮法
が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の方法のうち
、■の方法では、部分脱水を行なう際、フロック又はペ
レットが壊れてしまう、得られた脱水生成物に更にカチ
オンポリマーを添加、混合する際、ニーダーや撹拌槽な
どの設備が必要であるなどの欠点がある。一方、■の方
法では、鉄塩水溶液調製のための希釈装置や重力脱水部
への散布装置を必要とする上に、均一散布が困難であり
、また、散布による環境悪化がしばしば起こるなどの欠
点がある。このため、従来においては、十分な脱水性能
が得られていないのが現状である。

【０００５】ところで、造粒濃縮法は、汚泥の改質効果
が高く、有力な脱水手段であるが、得られるフロック強
度が不足することによって、後工程の機械脱水、例えば
ベルトプレス等において、汚泥のサイドリークや濾布か
らの目漏れが発生する場合がある。このような場合には
、汚泥処理量を極端に下げる必要がある。また、脱水ケ
ーキ含水率のより一層の低下が望まれる場合にも、従来
の造粒濃縮法では、汚泥処理量を大幅に下げる必要があ
る。このため、処理効率は大幅に低下する。

【０００６】本発明は上記従来の問題点を解決し、有機
性汚泥に有機凝集剤を添加、混合して脱水する方法にお
いて、得られる脱水ケーキの含水率の低下、剥離性の向
上を図り、脱水機の運転管理を容易にすることができ、
有機性汚泥を高い処理効率にて脱水することができる有
機性汚泥の脱水方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の有機性汚泥の脱
水方法は、有機性汚泥に有機凝集剤を添加して造粒濃縮
後、これを機械脱水機で脱水する方法において、造粒濃
縮後の汚泥スラリーを機械脱水機に移送する移送管に無
機凝集剤を注入することを特徴とする。

【０００８】以下、本発明について図面を参照して詳細
に説明する。第１図は本発明の一例を示すフローチャー
トである。第１図において、有機性汚泥は原汚泥貯留槽
１に投入され、貯留される。１ａは撹拌機である。この
貯留槽１内の汚泥は、ポンプ２ａ及び配管２ｂを経て助
剤反応槽３の底部に導入され、撹拌される。３ａは撹拌
機である。この助剤反応槽３へは助剤希釈タンク４内の
無機凝集剤が助剤注入ポンプ５ａ及び配管５ｂを介して
注入されており、汚泥はこの無機凝集剤と十分に混合さ
れる。後で詳述する通り、この無機凝集剤の添加により
、汚泥の荷電中和とフロック核の増強が行なわれる。なお、この助剤反応槽３には、後述のベルトプレス１３
で発生する濾液が配管１５を経て返送されている。

【０００９】無機凝集剤が混和された汚泥は、次いで配
管（供給管）６を経て造粒濃縮槽７に導入される。この
造粒濃縮槽７へは撹拌機９付きのポリマー溶解槽８内の
両性有機高分子凝集剤がポンプ１０ａ及び配管（薬注管
）１０を経て導入されており、該造粒濃縮槽７内で撹拌
機７ａの回転により液が旋回されるのに伴って汚泥が造
粒され造粒物（ペレット）となる。造粒濃縮槽７内でペ
レット化しなかった液体は、濾過部７ｂを通過し、分離
液として配管１１を経て初沈槽（図示せず）へ送られる
。造粒物は、少量の液と共に汚泥引き抜きポンプ１２ａ
及び配管（移送管）１２を経て機械脱水機、本実施例で
はベルトプレス１３へ送られる。

【００１０】本発明では、この移送管１２内の汚泥スラ
リーに前述の助剤希釈タンク４内の無機凝集剤を助剤注
入ポンプ１４ａ及び配管（注入管）１４を介して添加す
る。無機凝集剤が添加された汚泥スラリーは、ベルトプ
レス１３にて効率的に脱水処理され、含水率の極めて低
い脱水ケーキが得られる。このベルトプレス１３の脱水
濾液は、前述の如く、配管１５を経て助剤反応槽３に返
送されて処理される。１６はベルトプレス１３の濾布の
洗浄排水の排出管である。

【００１１】本発明において、移送管１２への無機凝集
剤の注入ラインについては特別な条件を要せず、移送さ
れる汚泥スラリーに無機凝集剤が均一に混合注入される
ものであれば良い。一般には、移送管１２の汚泥引き抜
きポンプ１２ａの前又は後に無機凝集剤の注入管を接続
するが、移送管１２にＵ字形のバイパス管を設け、この
バイパス管に無機凝集剤の注入管を接続することもでき
る。

【００１２】この移送管内の汚泥スラリーへの無機凝集
剤の添加量は、多い程、得られる脱水ケーキの含水率が
低下するが、効果と薬剤コストとの関係上、通常の場合
、移送される汚泥スラリーのＳＳに対して１０〜１５重
量％程度とするのが好ましい。

【００１３】なお、本発明で使用する無機凝集剤として
は、塩化第二鉄、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム
、ポリ塩化アルミニウム、ポリ硫酸鉄などを挙げること
ができる。

【００１４】本発明において、処理対象となる有機性汚
泥は、特には限定されないが、例えば下水の最初沈殿池
汚泥、し尿、下水等の三次処理で発生する凝集汚泥、各
種産業廃水の凝集汚泥、し尿の嫌気性消化汚泥、し尿の
好気性消化汚泥、し尿浄化槽汚泥、し尿消化脱離液、下
水、各種産業廃水の活性汚泥処理における余剰汚泥など
の有機性汚泥を挙げることができる。

【００１５】また、前記無機凝集剤の助剤反応槽３への
添加量は使用する化合物の種類にもよるが、処理対象と
なる有機性汚泥のｐＨが３．０〜５．０の範囲になるよ
うに添加するのが好ましい。例えば、塩化第二鉄やポリ
硫酸鉄などの鉄系の無機凝集剤はｐＨ３．５〜４．５、
硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミ
ニウムなどのアルミニウム系の無機凝集剤はｐＨ４．０
〜５．０になるように添加した時に最も高い添加効果を
示す。無機凝集剤の添加後のｐＨが５より大きいときは
、酸を添加してｐＨを調整してもよい。

【００１６】本発明で用いる有機高分子凝集剤は、カチ
オン性構成単位（カチオン基）量（以下「カチオン量」
と称す。）を示すｐＨ３でコロイド滴定したコロイド当
量値（ａ値）が１．０〜３．７ｍｅｑ／ｇ、アニオン性
構成単位（アニオン基）量（以下、「アニオン量」と称
す。）とカチオン性構成単位量の差を示すｐＨ７でコロ
イド滴定したコロイド当量値（ｂ値）が−１．７〜０．
７ｍｅｑ／ｇであり、かつアニオン量／カチオン量の比
を示す（ａ−ｂ）／ａの値が０．８〜１．８の範囲にあ
る両性有機高分子凝集剤であることが好ましい。

【００１７】ｐＨ３の条件下では、両性有機高分子中の
アニオン基は殆ど解離せず、逆に、カチオン基は大部分
解離するものと考えられるので、ｐＨ３の条件下でコロ
イド滴定して求めたコロイド当量値（ａ値）は、両性有
機高分子の全カチオン量とみなすことができる。

【００１８】一方、アニオン基のコロイド当量値は、通
常ｐＨ１０．５で滴定するが、このｐＨでは両性有機高
分子中のカチオン基が加水分解してアニオン基となる場
合があるため、本発明においてはｐＨ７で滴定した値を
用いる。この場合、両性有機高分子中のカチオン基とア
ニオン基は両者とも解離するため、コロイド滴定の結果
はカチオンとアニオンが相殺された余分のアニオン量又
はカチオン量が測定されることになる。従って、両性有
機高分子中の全アニオン量はｐＨ３で滴定されたコロイ
ド当量値とｐＨ７で滴定されたコロイド当量値の差（ａ
−ｂ）とみなすことができる。

【００１９】本発明で使用できる両性有機高分子凝集剤
としては、ｐＨ３におけるコロイド当量値（ａ）が１．
０〜３．７ｍｅｑ／ｇ、ｐＨ７におけるコロイド当量値
（ｂ）が−１．７〜０．７ｍｅｑ／ｇで、かつアニオン
量／カチオン量比（（ａ−ｂ）／ａ）が０．８〜１．８
の範囲にある両性有機高分子であればいずれのものでも
使用できる。このようなものとして、例えばアニオン性
のモノマー成分及びカチオン性のモノマー成分の共重合
体、アニオン性のモノマー成分、カチオン性のモノマー
成分及びノニオン性のモノマー成分の共重合体、或いは
アニオン性のモノマー成分とノニオン性のモノマー成分
の共重合体のマンニッヒ変性物又はホフマン分解物など
を挙げることができる。

【００２０】アニオン性のモノマー成分としては、例え
ばアクリル酸（ＡＡ）、アクリル酸ナトリウム（ＮａＡ
）、メタクリル酸、メタクリル酸ナトリウムなどを挙げ
ることができる。カチオン性のモノマー成分としては、
例えばジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルア
ミノエチル（メタ）アクリレート（ＤＡＭ）、ジメチル
アミノプロピル（メタ）アクリレート、及びそれらの四
級化物などを挙げることができる。四級化物としては、
具体的にはジメチルアミノエチルアクリレートメチルク
ロライド四級化物（ＤＡＡ）などを挙げることができる
。また、ジメチルアミノプロピルアクリルアミドの塩酸
塩（ＤＡＰＡＡｍ）を用いても良い。ノニオン性のモノ
マー成分としては、例えばアクリルアミド（ＡＡｍ）、
メタアクリルアミド、Ｎ，Ｎ´−ジメチル（メタ）アク
リルアミドなどを挙げることができる。また、これらの
化合物の共重合体として、具体的にはＤＡＡ／ＡＡ／Ａ
Ａｍ共重合体、ＤＡＭ／ＡＡ／ＡＡｍ共重合体、ＤＡＰ
ＡＡｍ／ＡＡ／ＡＡｍ共重合体、ＤＡＡ／ＡＡ共重合体
、又はＮａＡ／ＡＡｍ共重合体のマンニッヒ変性物など
を挙げることができる。

【００２１】以上のような両性有機高分子凝集剤は、有
機性汚泥のＳＳに対して０．５〜２．０重量％の割合で
添加するのが好ましい。

【００２２】また、本発明において、機械脱水機として
は、図示のベルトプレスの他、遠心脱水機、真空脱水機
、スクリュープレス又はフィルタプレス等の従来より使
用されている脱水機をいずれも使用可能である。

【００２３】

【作用】造粒濃縮された汚泥は、粒状又は割れた粒状で
あり、粒子間にある母液量は少ない。この造粒汚泥を含
むスラリーに無機凝集剤をライン注入すると、無機凝集
剤が分散・溶解されると共に、造粒汚泥に作用し、水切
れされた造粒汚泥粒子表面の疎水化、及び、それによる
脱水性の改善が図れる。

【００２４】同時に、機械脱水、例えばベルトプレス等
において、汚泥のサイドリークや濾布からの汚泥の目漏
れが防止され、更に、脱水ケーキの剥離性も改善される
。この結果、単位時間当りの処理能力が増大し、また、
脱水機の運転管理が容易となる。

【００２５】しかも、無機凝集剤は、造粒濃縮後の汚泥
、即ち、分離液が予め除去された汚泥に添加されるため
、全体としての助剤添加量を低減することができ、また
、脱水濾液の回収再利用も可能となる。

【００２６】

【実施例】以下に実施例を挙げて、本発明をより具体的
に説明する。なお、以下において、「％」は「重量％」
を示している。

【００２７】実施例１表１に示す３社の工場から排出された有機性汚泥に、第
１図に示す方法で、表１に示す量の無機凝集剤をライン
注入して処理し、得られた脱水ケーキの含水率を求め、
無機凝集剤のライン注入を行なわなかった場合の脱水ケ
ーキ含水率と比較し、結果を表１に示した。また、発生
汚泥のＳＳについての調査結果を表１に示した。

【００２８】なお、用いた薬剤は次の通りである。無機凝集剤＝塩化第二鉄有機凝集剤溶解槽８＝両性有機高分子凝集剤また、助剤反応槽３への無機凝集剤の添加量は１５％／
ＳＳ、造粒濃縮槽７への溶解槽８の塩化第二鉄の添加量
は１．５％／ＳＳとした。

【００２９】

【表１】

【００３０】表１より、無機凝集剤のライン注入により
、脱水ケーキの含水率が約２〜６％と大幅に低減される
ことが明らかである。

【００３１】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の有機性汚泥
の脱水方法によれば、■脱水ケーキ含水率が著しく低減
される。■　　機械脱水において、濾布からの汚泥のサ
イドリークや目漏れが防止される。■　　脱水ケーキの
剥離性が大幅に改善される。■　　■、■より、脱水機
の作動が安定化され、運転管理が容易になる。■助剤の
総添加量の低減が図れ、脱水濾液の回収再利用も可能と
される。■　　特開昭６１−１４９３００の助剤散布法
の如く、環境悪化の問題がなく、また、散布のための設
備も不要とされる。等の優れた効果が達成され、処理効
率、脱水効率の向上及び処理コストの低廉化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１図は本発明の有機性汚泥の脱水方法の一実
施方法を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１　　原汚泥貯留槽３　　助剤反応槽４　　助剤希釈タンク７　　造粒濃縮槽７ａ　　撹拌機７ｂ　　濾過部８　　ポリマー溶解槽９　　撹拌機１３　　ベルトプレス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　有機性汚泥に有機凝集剤を添加して造
粒濃縮後、これを機械脱水機で脱水する方法において、
造粒濃縮後の汚泥スラリーを機械脱水機に移送する移送
管に無機凝集剤を注入することを特徴とする有機性汚泥
の脱水方法。