JPS63274499A - 汚泥の濃縮処理方法 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は公共下水道や各秤水処理設備で発生する汚泥を
濃縮処理する汚泥の濃縮処理方法に係り、特に汚泥を低
含水率まで乾燥濃縮して焼却あるいは固型化等の最終処
理に良好に対応できるようにする汚泥の濃縮処理方法に
関する。

（従来の技術） 近時、公共下水道や各種水処１！ｆ！設備の建設が進め
られ、これにより発生する汚泥の是が増大する傾向にあ
る。このような汚泥の投棄処分は環境汚染等の公害の原
因となることから種々の処理技術が検討され、乾燥固型
化して埋立材料とすること、有機成分の多いことに着目
して肥料化または飼料化すること、あるいは焼却による
灰化減ω等が考えられている。

ところで、これらのいずれの場合においても含水率を低
下させる汚泥濃縮処理工程が必要となる。

第３図は従来の汚泥濃縮方法を実施するための処理設備
の代表例を示したものである。

下水等を沈澱槽１に導き、汚泥を沈澱させた後、その沈
澱槽１の底部から汚泥を重力濃縮Ｉｆｙ２（または図示
しない浮力濃縮槽）に導入し、含水率を９８〜９９％ま
で低下させる。

次に、汚泥を調？ｆＭｉ３に導き、高分子凝東剤等を注
入する薬注または熱処理等の脱水用予備処理を施し、そ
の後遠心製縮機４等で含水率が約９０％程度になるまで
濃縮させる。そして一旦、収集槽５に収集しておき、所
定間ずつプレスフィルタ６等で固型化し、ｉ水率が７５
〜８５％のケーキ等の形状にする。この最終固型化物を
所要廃棄部へ搬出する。なお、図中７は汚泥搬送用の配
管、８は各配管７に設けたポンプを示す。

しかしながら、このような方法で濃縮処理した汚泥は含
水率が７０〜８５％程度であるため、焼却処分を行なう
ためには多聞の補助燃料が必要となり、エネルギコスト
が高くつく問題がある。都市ゴミ等を混合する手段等も
考えられているが、下水処理システム以外の他のシステ
ムの依存による制約条件が多くなり、四層的システムに
することが困難である。

また、上記の工程で濃縮した汚泥については大腸菌その
他の菌類の残存層が多く（例えば大腸菌２万１千１ｌｌ
ａ／１り）、そのまま埋立材や肥料等にすることには問
題がある。

さらに、薬注工程等を含み濃縮処理■枚数も多くなり、
必ずしも効率の良いシステムとなっていない。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の汚泥濃縮処理方法では、十分な含水率低下が行な
われず焼却コストが高くなり、また菌類の残存層が多く
固型化利用上の難点があり、さらに処理工程も比較的複
雑である等の問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、比較
的簡易な工程により、下水道等の汚泥の含水率を大幅に
低下させ、有機成分のみで自燃可能としてエネルギコス
トの低下が図れ、菌類の残存層を大幅に減少することに
より固型化処分も容易に行なえるようにし、かつ濃縮処
理の効率化も図れる汚泥の濃縮処理方法を提供すること
を目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は、下水道または水処理設備で発生する汚泥を低
含水率となるまで濃縮処理する汚泥の濃縮処理方法にお
いて、汚泥を沈降させる工程と、沈降した汚泥を流動可
能な範囲で脱水処理する工程と、脱水した汚泥を遠心薄
膜乾燥機の加熱胴体内で加熱するとともに水分除去を行
ない、かつ汚泥を粉末化させる■稈と、粉末化した汚泥
を後処理部に送る工程とを有することを特徴とする。

（作用） 遠心薄膜乾燥機を用いた汚泥の乾燥濃縮の採用により、
含水率が低い汚泥粉末を得ることができ、３右される有
機成分利用による自燃焼却が可能となり、補助燃料の不
要化、ひいてはエネルギコストの大幅な減少が図れるよ
うになる。

また、減容比が向上できるとともに、乾燥処理により残
存菌類も大幅に減少することができ、埋立材、肥料また
は飼料としての固型化処理による再利用等も有効に図れ
るようになる。

さらに、従来行なわれている調質工程あるいは過度の予
備的な脱水工程が省略可能であり、設備のコンパクト化
、濃縮効率の向上等も図れる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図および第２図を参照し
て説明する。

第１図は本発明に係る汚泥の濃縮処理方法を実茄するた
めの処理装置を示したものである。

下水道または水処理設備から送られた汚水を受けるエア
レーションタンク１１を設けている。このエアレーショ
ンタンク１１は給気管１１ａを有し、汚水中への給気に
より発生する気泡に汚泥を随伴させて液面部に浮上させ
る。このエアレーションタンク１１の液面部に沈澱Ｉｆ
ｖ１２を連結し、ここに流入した汚泥を沈降させる。沈
ａｌｔｌ槽１２の底部には重力濃縮槽１３を連結してい
る。重力濃縮槽１３は撹拌器１３ａを有し、ここでの汚
泥撹拌によって手品の大きいｔ１濃度成分が槽底部に集
積される。

重力濃縮Ｗ４１３の底部には遠心脱水機１４を連結して
いる。遠心脱水機１４は駆動用モータ１４ａにより汚泥
収容槽１４ｂを回転さゼる構成のもので、ここで流動性
を失わない程度（約１０％以下）の水分除去が行なわれ
、含水率９０％程度まで濃縮された汚泥を濃縮汚泥タン
ク１５に供給するようになっている。なお、濃縮汚泥タ
ンク１５は撹拌機１５ａを有するとともに、後述する廃
熱熱交換器から熱交換バイブを介して給熱され、汚泥予
熱を行なえるようになっている。そして、濃縮汚泥タン
ク１５の底部に供給ポンプ１６を介して遠心薄膜乾燥器
１７を連結している。

遠心薄膜乾燥機１７の構成を第２図に拡大して示す。

縦長筒状のジャケット形の胴体１８を設け、この胴体１
８のジｔＩケット空間部を然気通路１９とし、その上部
に蒸気入口２０、下部に蒸気出口２１を形成している。

胴体１８内にはロータ２２を同軸的に配ｌし、このロー
タ２２の外周面に多数のブレード２３を取付け、各ブレ
ード２３は胴体１８の内周面に接近させている。ロータ
２２は胴体１８の上、下端部に連通固定した上、下部筒
２４．２５にそれぞれ軸受２６．２７を介して支持し、
モータ２８および伝動ベルト２８ａによって回転駆動す
るようにしている。上部筒２４の周壁には軸心位置を異
ならせて汚泥人口２９および水分出口３０を設け、汚泥
人口２９に対向する配置でロータ２２に汚泥分配用環体
３１を設けている。

また、下部筒２４の下端部にはホッパ部３２を連結して
いる。

そして、胴体１８の蒸気入口２０に図示しない蒸気供給
装置から加熱蒸気を供給し、ｆＡ気油通路１９介して蒸
気出口２１に加熱蒸気を流通させることによって胴体１
８内を加熱する一方、汚泥人口２９に濃縮汚泥タンク１
５から汚泥を供給するようにしている。供給された汚泥
は汚泥分配用環体３１によって周方向に分配され、胴体
１８内を落下づる際に蒸気通路１９内の加熱蒸気と熱交
換される。熱交換によって水分は蒸発し、水分出口３０
から外部に排出される。水分出口３０には第１図に示す
ように、復水器３３を連結し、ここで凝縮作用を行なわ
せるようにしている。つまり、復水器３３は水循環用の
熱交換バイブ３４、復水排出管３５、脱気管３６等を有
し、汚泥蒸気の復水および復水排出ならびに脱気を行な
うようにしている。

一方、胴体１８の内周面には、水分蒸発により粉末化し
た汚泥が薄膜状に付着し、これがロータ２２とともに回
転するブレード２３によって掻落とされ、ホッパ部３２
を介して落下する。ホッパ部３２の下方には、第１図に
示すように、コンベア等の粉体移送り４３７を配設して
いる。そして、この粉体移送機３７の送出側に粉体移送
ダクト３８を介して乾燥粉体バンカ３９を設けている。

乾燥粉体バンカ３９の下部出口にはさらに他の粉体移送
機４０を配設し、搬出用車輌４１または焼却炉４２に選
択的に粉体供給が行なえるようにしている。

焼却炉４２はブロア４３からの送風により、撹拌器４４
で粉体を撹拌しながらその粉体、即ち、汚泥粉末を燃焼
するものとしている。なお、燃焼廃ガスは廃熱熱交換器
４５および廃ガス処理室４６を介して排気塔４７から放
出するようにしている。廃熱熱交換器４５は熱交換バイ
ブ４５ａを有し、この熱交換バイブ４５ａを濃縮汚泥タ
ンク１５に導き、前記の如く汚泥予熱を行なうようにし
ている。

なお、焼却炉４２の下部には焼却灰バンカ４８を設けて
いる。

また、前記の粉体移送ｌ１３７の下部には洗浄水受はタ
ンク４９を設け、粉体移送機３７等を洗浄した場合の洗
浄液を収容できるようにしている。

なお、図中１０１〜１１４は汚泥、水分、気体等の供給
、排出を行なう配管を示し、２０１〜２０５は配管に設
けたポンプを示す。

しかして、汚泥の濃縮処理を行なう場合には、汚水供給
用の配管１０１から下水等の汚水をエアレーションタン
ク１１に導入して汚泥を発生させた後、その汚泥を沈澱
槽１２および重力濃縮槽１３を介して遠心脱水機１４に
供給する。この遠心脱水機１４では汚泥の流動可能な範
囲、例えば約６％Ｐｉ！　Ｆｌの水分除去を行なわせる
。これにより、含水率が約９４％となった汚泥を配管１
０６を介して濃縮汚泥タンク１５に供給し、ここで予熱
後、配管１０８．１０９を介して遠心薄膜乾燥器１７に
供給する。

遠心ＩＩ乾燥器１７では加熱蒸気によって汚泥が加熱さ
れ高濃縮が可能である。実験によると、胴体１８の内周
面の面積、即ち伝熱面積を０．５尻とし、加熱蒸気温瓜
１７０℃の条件下で、含水率９４％の下水汚泥を毎時６
０Ｋｙ供給したところ、含水率が約３％の乾燥粉体が得
られた。この下水汚泥の乾燥粉体の発熱量を調べたとこ
ろ約４０２Ｑｋｃａｌ／Ｋｆｆであり、熱的特性が高く
、十分に自燃性のある汚泥粉末が得られるこ之が確認さ
れた。

そこで、前記の如く、この乾燥粉体（汚泥粉末）を焼却
炉４２で自燃させることにより、補助燃料が不要でエネ
ルギコストの低い焼却処分が可能となった。

また、前記乾燥粉体について残存大腸菌の吊を調べたと
ころ１００個／１ｇ以下であり、従来の約２万１千Ｉｌ
ｌ／ｉｇと比較して殆ど零に近い値まで滅菌でき、した
がって、埋立材料、肥料化（コンポスト化）または飼料
化する場合も特に問題ないことが判った。なお、遠心薄
膜乾燥機１７による汚泥処理では加熱時間が短く、加熱
による化学分解が行なわれる前に乾燥が終了するので、
含水率を調整してコンポスト化等することは容易である
。

前記実施例によれば、遠心；１９膜乾燥１１７を用いて
下水道で発生する汚泥の乾燥濃縮を行なうことにより、
含水率が数％と低い汚泥粉末を１；することができ、含
有される有機成分利用による自燃焼却が可能となり、補
助燃料の不要化、ひいて（Ｊエネルギコストの大幅な減
少が図れるようになる。

また、減容比が向上できるとともに、乾燥処理により残
存菌類も大幅に減少することがて・き、埋立材１肥料ま
たは飼料としての固型化処理による再利用等も有効に図
れるようになる。

さらに、遠心薄膜乾燥１１１１７による乾燥■稈の採用
により、予備的な脱水では汚泥の流動性を失わない程度
でよく、したがって従来行なわれている調質工程あるい
は過度の脱水工程が省略可能であり、設備のコンパクト
化、濃縮効率の向上等も図れる。

なお、前記実施例では下水道で発生する汚泥処理につい
て述べたが、その他の各種の水処理設備で発生する汚泥
の濃縮処理としても適用することができるのは勿論であ
る。

、　〔発明の効果〕 以上のように、本発明によれば、遠心薄膜乾燥処理工程
の採用により、比較的簡易な工程で汚泥の含水率を大幅
に低下させることができ、汚泥を含有有機成分のみで自
燃可能としてエネルギコストの低下が図れ、また菌類の
残存聞を大幅に減少することにより固型化処分も容易に
行なえ、かつ濃縮処理の効率化も図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る汚泥のａＨｆｉＩ処理
方法を実施するための装置構成を示ず図、第２図は第１
図に示した遠心薄膜乾燥機を拡大して示す断面図、第３
図は従来の濃縮方法を説明するた□めの図である。 １・・・エアレーションタンク、１２・・・沈澱槽、１
４・・・遠心脱水機、１７・・・遠心薄膜乾燥機、４２
・・・焼却炉。 出願人代理人　　　波　多　野　　　久↓ 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 下水道または水処理設備で発生する汚泥を低含水率とな
   るまで濃縮処理する汚泥の濃縮処理方法において、汚泥
   を沈降させる工程と、沈降した汚泥を流動可能な範囲で
   脱水処理する工程と、脱水した汚泥を遠心薄膜乾燥機の
   加熱胴体内で加熱するとともに水分除去を行ない、かつ
   汚泥を粉末化させる工程と、粉末化した汚泥を後処理部
   に送る工程とを有することを特徴とする汚泥の濃縮処理
   方法。