JPS6082199A - 汚泥の脱水方法並びにその装置 - Google Patents

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】 この発明は、下水等のＮｊ泥の脱水方法並びＫその脱水
に使用するｆ２置Ｑノ改良に関する。従来、上１：ピ下
水等の汚泥を脱水するには、礪械装吋としてｅユ、真空
負圧を、１；ｊ用する真空脱水機、多数のロール間ＶＣ
燕ｔＪのＰ山を（］１張して、ロールの加圧力およびｒ
Ｐ　ｆｌｉのり長刀を利用するベルトプレス、Ｐ板やｆ
Ｐ枠で以て密封した一過室を形成し、その濾過室にｆｌ
ｉ泥を圧入してＦ４脱水するフィルタプレス等がよく用
いられている。そして、とルらの脱水機で汚泥を脱水す
る場合には、それぞれの機械の脱水操作に適応するよう
に汚泥を予め処理し、また、過当な濾過（脱水）助剤を
加えている。例えば、真空ドラムに無端状のｆＰ　ｉｆ
ｆを掛は回わした形式の真空脱水機では、汚泥に、消石
灰や堰比麩を加えて汚泥を凝集し、この汚泥中を前述真
空ドラムを浸Ｍ回私して、その周ｌＫ凝果汚泥を吸引付
層させて、水分を分離している。然しなから、この真空
脱水機では、ドラムの周回に吸引付層したフロックがド
ラムが水中より出る際に、崩れ潜らないような強固なフ
ロックが必要である。このため、従来の真空脱水機では
、９強固なフロックを作るために凝集剤として、消石灰
及び塩化鉄の無礪凝、１１Ｌ、剤を硲加しなければなら
ず、特に、消石灰はその添ｍ　ｍが大揺で多るため、脱
水ケーキ基が増大し、１１後のケーキの処分に際して投
檗場所の取得が困難でイル、投棄後もアルカリ分の融出
等で問題が必る。また、真空脱水機での脱水ケーキの水
分は８０％迄でろって、焼却するにも助燃料を必蛎とし
、不経済でるる。次に、口１１述のベルトブレスジま、
多数のロール間に掛けまわされたＰ布上にｉ（、いｉ４
　Ｌ／た汚泥を供給し、（１’　ｆｌｉ上で重力脱水を
した上で、千島状ｌ（配設したロール間や対向ロール間
ン也遇させ、ルカ脱水した汚泥に、剪断力ＪＰ法ｙ４方
向〃１らの圧力をツノ１１えてｊ８水す／）ようにして
いる。このベルトプレスで目、羨酩汚泥を兜力脱水ゾー
ンで体々に脱水したのら、ジャリングロールや対１ｕＪ
ロールで加圧する？Ｃめ、フロックはそれ程強固でなく
てもよく、従って、凝集剤としても石灰Ｊン用いなくて
、小Ｊｚｔの硲加畦で済む有機性高分子ｋｌｋ剤を用い
ている。然しなから、このベルトプレスでは１．Ｉｋ長
力水ゾーンを紅た汚泥が上下−Ｘ−ｔす０」山に挾持嘔
れた状態で電送され、側方へは１山、抹想でジャリング
ロールや対向ロールＶＣよって・用圧ざＩｌ、るりで、
側方へ逃げ、ｉｆ”　（１ｊからはみだｊこことなり、
＋Ｉ’ｔ＋　Ｉ上刃での加圧番ユ困Ｍでめる。ま１こ、
ジャリングロールや対向ロールは、１面を走１」葛ぜな
がら加圧するもので必るので、機構的にも面圧力でのノ
ル１圧は困難でめる。従って、従来のベルトプレスにし
゛〔も、高分子凝集ハリを使用して脱水ケーキ量は少な
いが、脱水後のケーキの含水率は７０％まででめった。

次に、フィルタプレスは、これら真空脱水様やベルトプ
レスに比較して密閉された濾過室内で汚泥を加圧するの
で、真空脱水機やベルトプレスの数倍もの加圧が可能で
める。然しなから、凝集した汚泥の７０ツク内の水は、
加圧力のみでは限界が心って分離できず、過大な加圧を
することによって１伍の目に押込まれ濾過不能となる。

従って、従来、フィルタプレスでは、汚泥に消石灰や塩
化鉄等を加えて、強固なフロックを形成し、高圧加圧に
耐えて脱水ができるようにし、下水汚泥の場合でも６０
ｆ６程度の含水ケーキを得ていた。然しなから、この場
合にも踵固なフロックを形成するために人情の消石灰を
必冴とし、こＪＬが脱水ケーキを増指し、φ後のケーキ
の処分な困難ＶＣしていた。

この発明は、上述のような従来の脱水上の問題Ｋ　Ｍみ
てなされたもので、発明者らは、先ず、高脱水ケーキを
潜るＫは、高圧加圧可能ｆＬフロックをｉ９ること、次
に、高圧加圧が可能な脱水機としてｉｌ、フィルタプレ
スがＪ′縫適である点に着目して悼々テストを止オコた
結果、噸固なフロックを形成することに成功し、これ馨
フィルタプレスで加圧脱水しで、１１［来のフィルタプ
レスでなした同等の１；’＋１脱水ケーキなイυること
に成功したものでめる。

以下、この発明を実施例を交えながら具体的に＋ｉｋ明
すｈば、この発明の最大のｒｆ！ｉ長は、必る時定の・
氾囲の分子−はの高分子凝集剤を用いて、これを下水汚
泥にみ加することによって強固なフロックを形成した点
にあり、また、他の特長として、上記のようにして形成
した７０ツクを脱水するために、フィルタプレスの密閉
濾過藁を用いた点にろる。すなわち、ｄ”、　Ｉ　Ｈは
、この発明に係る汚泥の、侃水方法を用いる高分子凝集
剤の分子ｓｋを示すもので２５９、この表１・（示す高
分子凝集剤Ｃよ、これを；７＋Ｓ　４１口すめこと忙よ
って強固なフロックを形成できＣ、フィルタプレスで脱
水ロエ能で必っ７Ｃものを示し、ている。（その効果を
示す　実施例については・’ｉ　１％する。） 第　１　社 第１表によれば、フロック形成の上で効果が認められた
高分子凝集側番よ、預カチオン性で、品分ものでめり、
特に、顕著な効果が認められたものは、ｌＯ万〜１５０
万のもので必る。ｒ６１　、分子量１万の４ｇ１９ＡＢ
、Ｏ，分子ｙｉｓｏ万のｑ＋ｌｌ　Ｍ　Ｇのもの舎よ、
他の場所の汚泥シ（対しても効果を奏する可ｉｉ己性も
めるが、後述の実施テストでは、曲の禎Ｊ（Ａ−Ｆ）の
高分子凝集剤に比較して幼果が劣った。

次に、第２辰は、上述高分子凝集剤を用いて各地の汚泥
を脱水した場合におけるケーキ水分な示すものであり、
備考欄の数字は同じ場所の汚泥に同じ汎分子畝集削を同
堆硲加して、ベルトプレス（，７３７１′６＋　参照）
を用いて脱水したケーキの水分を７Ｆす・ 第　２　表 ＋：ａ、−ト盲シケーキ水分は、フィルタプレスへＱ）
汚泥の圧入圧力が５〜、圧搾圧力が１５′１−で８す、
比較のために使用したベルトプレスは、概要を第７図に
示す通シでらり、Ｖ布張力は略４）−でめった。第２表
で明らかな如く、従来の品分子址（１れていたフィルタ
プレス＋Ｃよる下水汚泥の脱水を０工能としたものでる
る。然も、その脱水ケーキのべ分は、同じ条件でベルト
プレスで脱水したものに比較して１０％も優るものであ
る。また、？Ｊ！　２表によれば、低分子量に属する凝
集剤でも、その分子■が５０〜７０万であるＩｌｉ、Ｆ
の凝集剤ｔ；イａ１死の場所の汚泥に対しても顕著な効
果を奏することを示している。

以上は、添加する高分子凝集剤の分子量と脱水ケーキの
含水率との関連でａるが、次に、りＳ３表は凝集剤の添
加率とケーキの含水率との関係をテストした結果を示す
もので少る。

第　３　ぺ との間には、凝集剤の添加葉を増せば増す程、ケーキ水
分を下げ得ると考えることができる。］１１１、第３表
における凝集剤は、分子量１ｏ万のＡ（仮称）ｌる高分
子凝集剤であるが、他の分子量の異なる凝集剤、例えば
、分子ｉ５０〜７ｏ万の高分子凝集剤（仮称１１ｉ、Ｆ
）を用いた場片でも同じ部内を示すことが確認された。

また２添加詠に関してｉＪ　Ｂ　Ｂ　（汚泥中の固形物
に対すゐ比）１．５％以下および対ｓｓ３％以上（′ｃ
ついてもテストし、同じ部内が確認されたが、対ｓｓ添
加］１０．５％以下でンま脱水効果に乏しいので、また
、８８３％以上では経済性からみて割愛した。

次に、加圧脱水する隙の加圧圧力であるが、第４表は、
フィルタプレスにおける圧搾圧力と脱水ケーキの水分の
試織結果を示すものであり、この第４表によれば、圧搾
圧力が高い程、ケーキ水分を低減できる。この点、第４
表に示すような１５Ａｌｊの濾過圧力（圧搾圧力）で、
大僅の汚泥を処理できる脱水機としては、フィルタプレ
スが最も適合しているもので、フィルタプレス以外の脱
水機では、このような高分子凝集剤を用いてのＡ％脱水
（１困’、：＋Ｍで必る。−ま）こ、この高分子凝集剤
を用いての況水ｐｃ　ｌ’＋’ｉ　Ｌで、試り・芝を７
元ける途中において、枦ｄのｃｑｉ　Ａ、すなわち、脱
水時のケーキノ！Ｉみも、ケーキ含水、（・１のｉ［ｉ
要ｉ因子となっていることが判明し、゛こ。９５５表１
よ、−）ｉＬの圧操圧力で！沈水した場合Ｋ　、ｔ、−
けるケーキの１９いと水分の関連を示すもので、１〕す
、ｒＰ　Ｗ　ノｔｔ＝きが浅い６會水率が低下している
０すなわち、ｌＪ」室が浅い場合には薄いケーキが形１
・ｋさｉｔ、深い場合は厚いケーキが形ｒｒＱされるが
らで７らる。この理由としては、／Ｉ’室が浅い場合に
は、ＩＥ］’＋＋圧力によってケーキの厚みは、例えば
、ｉ１第　４　表 第５表 室が８にｍの深さの場合は５ｆｆの厚さまで圧搾され、
内部の水分が充分押し出されるが、１１−至の朶さが深
い場合は、高い圧搾圧力によっても、り°−ギの内部の
水分迄もは充分絞り切れないものと考えら収る。因みに
、濾過室の深さが１４＆ｆｆの場合に、１５〜の圧力で
圧搾した場合、ケーキＪＩみｉまＩＱｍｍ程度で必る。

このことからして、１ノリえば、３０　’％ｄで圧搾す
るとしても、濾過室の深さ覗・よ２０朋が限界でめると
考えられる。このときのケーキ厚は１３）騙ａ度と推定
される。

以上、この発明に用いるａ　’Ａ　ｒｉｌｌ　、それの
小ツノロー仏、脱水圧力等について説明したが、これら
の脱水ケーキの水分に及ぼす諸因子１１、汚泥のルΔ水
」二、６単独に影響するものでは、よく、互いに、こル
らｔＪ因子がイ（Ｊ互ＰＣ関連作用するものでるる。ま
ｆｃ　ｓ以上説明した結果は、リーフテスト機に依る試
験４４１ｉ果であるが、第６表は、１枚の１戸板の濾過
■績かＩ格２＋Ｊ／　Ｔ−あるフィルタプレスの実用機
で下水汚泥を脱水し、任意のＰ　Ｍを抜枢ってその脱水
ケーキの含水率の分布を示したものである。円で囲んだ
数字は、ケーキが位置した部位を示している。

また、脱水本件は次の通シでめった。

汚泥のｐ室への圧入時間　８分 圧入後の圧搾１１１間　８分 圧入圧力　５〜 圧搾圧力　１５地 添加高分子凝集剤の分子量 ７０万（０１Ｊ述符号Ｆのもの） 凝集剤の添加率　対８８　２％ 汚泥濃度　４．０５％（Ｗ／Ｖ） 汚泥性状　Ｍ処理場　消化汚泥 第　６　表 ■　４〜５　５９．５ ■　４〜６６Ｌ８ ■　６〜１０　６１ｉ６ ■　４〜７６０．５ ■　６〜１０　− この結果と前述のり−７テスト機による結果とを比較す
れば、水分においてリーフテスト機よシも曖Ｊｔておシ
、実用化したとき、更に、脱水効果がル」待できる。ｌ
た、この結果を前述第２表の絢考欄に記載したベルトプ
レスの実用機の試験結果と比較すれは、その脱水ケーキ
の含水率において１０％以上の差があり、他の真空脱水
機や遠心脱水機に比較すれば、さらに格段の差かりるは
説明するまでもなく、すぐれた脱水効果を有することを
９勿語っている。１７ｉ１、従来のベルトフルレスでは
、本発明に使用した低分子量の凝集剤は、使用不可１Ｊ
シでめったので、従来使用している分子ｔｈＩｔ６ｏ。

万以上の品分子凝集、１すを使用した。また、Ａ望脱水
イばても本発明Ｋ　１ｉ！！用した低分子量のは巣剤番
よ、沈用不ｒｈｆ症でめった。

：、ｓノ、以上の試験に用いたフィルタプレスは、リー
フテスト機〉よび躬１図〜第３図に示ず羊独ｖｊ（１ｄ
走行式の単式フィルタプレスを用いたが、上述の試険結
果からみてこれに限定式れること、χく、列えぽ、第４
図〜第６図に示すような密閉濾過室１’ｉ：　；ｒｒ　
して、高圧ｖ１過が用能な慰造を有するフィルタプレス
でめれば、同様な効果が期４４Ｆでさるもので必る。す
なわち、第４図に示すものは、多数並列したｔ＋”　：
仮１間にＪｉ多成した密閉濾過盗２をｒ濾過脱水完了後
に、１枚１ｕ開敬してケーキを剥離排出する形式りもの
でめり、第５図に示すものは、多数＋１ｌ−９１」シた
Ｐ板間に悪ン１１シ状のｆＰ　１１ｊ　３ケジグザグ状
Ｖ（ａ＋張して、各ｎ］＆間に形成場れたケーキを５７
ｉｌ離排出するシ（除しては、全炉板を一勢に開板する
とともに、炉布３を走行趙せる形式のものでるり、さら
に、第６図に示すものは、上配偶５図忙示す形式のもの
のＰ板を水平方向に設置したｔので、一般に竪型と呼ば
れているものでるる。以上、何れの形式のフィルタプレ
スに卦いても、密閉Ｐ　］ｉ→φを９１１＋えるととも
に、高圧力でのｌＪｊ過脱水が可Ｎ］二なる点が共通し
ているものである。

以上を要するに、この発明は特Ｗのイ］様１１６分子疑
集剤を用いて汚泥を凝集し、強固なフロックを形成する
ことに成功し、フィルタプレスでは、従来不可能とされ
た有機高分子凝集剤で、凝集した汚泥の脱水に成功した
ものでろジ、フィルタプレスを用いて密閉−過室におい
て、高圧ｚＪＪ過が＋ＪＪ’　ｆ市なるが故に、その含
水率を従来のベル１プレス等の加圧１ｊ−１過機に比較
しても犬ｌ】に下げイ；Ｉるとともに、従来用いた消石
灰や塩化鉄等の浣加物に比較して、での格≦７ＪＩＩ妬
が格別少なくて済み、９１後のケーキの処分ＶＣ際して
も諸鮭費を太１］にｒ＋ｌｊ減し１ｄるものでめる。

【図面の簡単な説明】

第１ｉ／！、ｌは、この発明に夏用するフィルタプレス
の似１１αの側面図を示し、５８２図および処３図は、
吟−（のびｊ板の構造を説明するためのその縦断側面図
、ｊＳ４図〜記６図１よ、各槌のフィルタプレスのそれ
ぞれの概略の側聞図、第７図は、ベルトプレスの４ｉ１
逍を説明するための４を略の側面図でわる。 符号説明 １、　枦　板　２．濾過室　３．　Ｆ　布オ　２ Ｉ　菌 矛　φ　図 矛９図 才　６　ｘ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　下水等の排水汚泥を脱水するに当り、先ず、排
   水汚泥にカチオン性高分子凝集剤を添加してａｆ：　集
   濃縮したのち、これを圧入ポンプでフィルタプレスの密
   閉ｉ濾過室に圧入脱水することを・侍イ以とする汚泥の
   脱水方法。 （２）　上記高分子凝集剤の分子凰が１０’〜１５０Ｘ
   １０’、好ましくは１０５〜７Ｘ１θ５でるる特Ｉｆ′
   Ｆ請求の範囲第ｔ１１項記載の汚泥の脱水゛方法。 （３）　上記高分子凝集ハ１ｊの添加量が汚泥中の乾燥
   固形物に対して、−ｔ−ＪＪｋ比で０，５〜５％でめる
   特許請求の範囲第（１）項記載の汚泥の脱水方法。 ＋４１　上記高分子凝集剤の添加前の汚泥一度が、１〜
   ５χで必る爵許請求の範囲第ｆｉｌ　ノｊｔ記載の汚泥
   の脱水方法。 （５）　上記フィルタプレスへの汚泥を圧入す心に当り
   、先ず、圧入圧力３〜７〜で圧入脱水したのち、続いて
   の圧搾圧力１０〜４０−で圧搾脱水することを特徴とす
   る特許請求の眺囲第（１１項記載の汚泥の脱水方法。 （６）　上記密閉濾過室へ凝集汚泥な供給脱水するに当
   って、１０〜〜３０−で圧入し、脱水することを特徴と
   する特許請求の範囲第（１１項記載の汚泥の脱水方法。 （７）　前記特許請求の範囲第ｉ１１項記載のａ縮汚泥
   を脱水するためのフィルタプレスのＢ５過室の深さが５
   〜２０關でろり、その濾過室の少なくとも、−側にダイ
   ヤフラムが設けられていることを特徴とする汚泥の脱水
   装置。 （８）　上Ｉｅフィルタプレスの濾過γが、ｖ５板とＣ
   枠とにエフで構成されている特許請求の範囲第（７）項
   記載の汚泥の脱水装置。 （９）　上記フィルタプレスの濾過室が水平状に設けら
   れている特許請求の範囲第（７）項記載のγすｄらの脱
   水装置。 すｑ　上記濾過室に設けるＰ市が、各ｆｆ’Ｊ室毎にノ
   柊独で走行ｉｊＪ’能に赦げられていることを特歓とす
   るＩＩ＋ｆ許請求の範囲第（７）項記載の汚泥の脱水装
   置。 （１１１上ｉｆｅ　濾過室に設けるＰ布が長尺の無端状
   にり、３成姑れて、谷ｉ＋ｊ板面に沼って走行可ｎ目に
   設けられていることを４１ｆ徴とする特許請求の範囲第
   （７）項記載の汚泥の脱水装置。 間　上記一過室に設けるｔｐ布が、各Ｐ板にそルービル
   固定されてｈることを特徴とする特許請求の１犯囲第（
   ７）項記載の汚泥の脱水装置。