CN104507879A

CN104507879A - 污泥的处理方法及处理装置

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Publication number: CN104507879A
Application number: CN201380040615.0A
Authority: CN
Inventors: 森田智之; 萩野隆生; 板山伦也; 加藤宏行; 筑井良治; 渡边昌次郎
Original assignee: Swing Corp
Current assignee: Swing Corp
Priority date: 2012-07-30
Filing date: 2013-07-26
Publication date: 2015-04-08
Anticipated expiration: 2033-07-26
Also published as: JP2016032811A; WO2014021228A1; CN104507879B; JPWO2014021228A1; JP5837694B2

Abstract

本发明即使在现场、即使污泥的种类、浓度发生变化也可以容易地找到优选的搅拌条件，能够有效地减少脱水滤饼的含水率。提出了一种污泥的处理方法，其特征在于，具备以下工序：混合污泥制备工序，将第一高分子絮凝剂的溶液加入到作为被处理物的污泥中，利用至少1个搅拌机将前述污泥与前述第一高分子絮凝剂的溶液混合，制备混合污泥；和絮凝物形成工序，将第二高分子絮凝剂的溶液加入到前述混合污泥中，将前述混合污泥和前述第二高分子絮凝剂的溶液混合，形成絮凝物，混合污泥制备工序中，调整搅拌机的消耗功率(kW)A、与污泥的污泥处理量(kg/h)B、与该污泥浓度(g/L)C的关系以使以下的式(1)成立来进行混合。式(1)··(消耗功率A×污泥浓度C)/污泥处理量B＝0.15～1.10。

Description

污泥的处理方法及处理装置

技术领域

本发明涉及污泥的处理方法及处理装置。例如，在用于使自废水处理设施、净水处理设施等排出的污泥减容化的脱水处理中，用于使污泥絮凝的处理方法及用于其的处理装置。

背景技术

在寻求减少废弃物量、降低环境负荷中，用于使自废水处理设施、净水处理设施等排出的污泥减容化的脱水处理技术极为重要，期望更有效的污泥的脱水处理技术。

污泥的脱水处理通常由使用絮凝剂使污泥絮凝的絮凝工序、以及利用脱水机将絮凝污泥脱水的脱水工序构成。污泥的脱水处理是否成功在很大程度上依赖于如何能够有效地利用絮凝剂进行絮凝。

利用絮凝剂使污泥絮凝的方法当中，作为利用搅拌污泥时的旋转速度不同的2阶段的搅拌工序使污泥絮凝的方法相关的技术，已知如下所述的现有技术。

日本特开昭57-130599号公报(专利文献1)中公开了一种污泥脱水法，其对于污泥，添加具有与污泥的电荷相反的电荷的第一高分子絮凝剂，进行第一搅拌，接着添加具有与第一高分子絮凝剂相反的电荷的第二高分子絮凝剂，进行第二搅拌，将生成的絮状物(floc)脱水，其特征在于，第一搅拌是不会生成絮状物、或生成的絮状物直径为2mm以下那样的强搅拌。

日本特开昭62-277200号公报(专利文献2)中，公开了一种污泥的絮凝处理方法，其特征在于，使用两性的高分子絮凝剂使有机质污泥絮凝时，在第一阶段处理中，使该污泥和该两性的高分子絮凝剂的一部分在较强搅拌下进行接触，在第二阶段处理中，使前述第一段处理污泥和该两性的高分子絮凝剂的剩余部分在较弱搅拌下进行接触。

日本特开平11-57800号公报(专利文献3)中，公开了一种污泥脱水方法，其特征在于，在有机性污泥中添加无机絮凝剂和作为第一聚合物的两性聚合物并进行强搅拌，然后添加作为第二聚合物的两性聚合物并慢速搅拌，然后进行加压脱水。

日本特开2006-263514号公报(专利文献4)中，公开了一种浑水的絮凝脱水处理方法，其特征在于，在浑水中添加无机系絮凝剂A并搅拌混合后，向其中添加有机系絮凝剂B，慢速搅拌，生成絮状物L，在该絮状物L中添加无机系絮凝剂C并搅拌混合，使前述絮状物L分解或破坏，然后对其进行脱水处理。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭57-130599号公报

专利文献2：日本特开昭62-277200号公报

专利文献3：日本特开平11-57800号公报

专利文献4：日本特开2006-263514号公报

发明内容

发明要解决的问题

关于利用旋转速度不同的2阶段的搅拌工序使污泥絮凝的方法，具有以下问题：根据污泥的种类、浓度，优选的搅拌条件发生变化，因此，在使污泥絮凝的现场找到该情况下优选的搅拌条件并进行运行操作是困难的。

所以，本发明的目的在于，关于利用旋转速度不同的2阶段的搅拌工序使污泥絮凝的方法，提供在使污泥絮凝的现场、即使污泥的种类、浓度发生变化也能够容易地找到优选的搅拌条件，能够有效地减少最终得到的脱水滤饼的含水率的、新型的污泥的处理方法及处理装置。

用于解决问题的方案

本发明提出一种污泥的处理方法，其特征在于，具备以下工序：混合污泥制备工序，将第一高分子絮凝剂的溶液加入到作为被处理物的污泥中，利用至少1个搅拌机将前述污泥与前述第一高分子絮凝剂的溶液混合，制备混合污泥；和

絮凝物形成工序，将第二高分子絮凝剂的溶液加入到前述混合污泥中，将前述混合污泥和前述第二高分子絮凝剂的溶液混合，形成絮凝物，

混合污泥制备工序中，调整搅拌机的消耗功率(kW)A、与污泥的污泥处理量(kg/h)B、与该污泥浓度(g/L)C的关系以使以下的式(1)成立来进行混合。

式(1)··(消耗功率A×污泥浓度C)/污泥处理量B＝0.15～1.10

另外，作为实施这种污泥的处理方法的污泥的处理装置的一例，本发明提出了一种污泥的处理装置，其具备：混合污泥制备装置，其具备将第一高分子絮凝剂的溶液加入到污泥中的机构、以及至少1个搅拌机，所述混合污泥制备装置将前述污泥和前述第一高分子絮凝剂的溶液混合，制备混合污泥；和絮凝物形成装置，其具备将第二高分子絮凝剂的溶液加入到前述混合污泥中的机构，并且将前述混合污泥和前述第二高分子絮凝剂的溶液混合，形成絮凝物。

发明的效果

高分子絮凝剂通常粘性较高，因此难以均匀地使絮凝剂散布至污泥的细部。但是，本发明中，通过在混合污泥制备工序中进行搅拌，从而能够使高分子絮凝剂均匀分散至污泥的细部，能够同时进行污泥的表面电荷的中和以及由高分子的吸附或交联作用引起的絮凝。然后，接下来的絮凝物形成工序中，对于混合污泥制备工序中得到的混合污泥混合高分子絮凝剂，从而能够形成较大的絮凝物，能够形成过滤性良好的絮凝污泥。其结果，能够有效地降低最终得到的脱水滤饼的含水率，进而还能够减少高分子絮凝剂的用量。

另外，即使要处理的污泥的种类、浓度发生变化，通过在混合污泥制备工序(混合污泥制备装置)中设定搅拌机的消耗功率A(kW)、与作为被处理物的污泥的污泥处理量(kg/h)B、与该污泥的浓度(g/L)C的关系以使上述式(1)的关系成立，从而能够有效地减少脱水滤饼的含水率，因此可以在使污泥絮凝的现场容易地设定适当的搅拌条件。

如此，若利用本发明提出的污泥的处理方法或污泥的处理装置，则不仅能够减少用于使作为被处理物的污泥絮凝的高分子絮凝剂的注入量，还能够减少脱水后得到的脱水滤饼的含水率，因此能够减少废弃物量。

附图说明

图1为示出本发明的处理装置的一例(第一处理装置例)的示意图。

图2为示出本发明的处理装置的与上述不同的一例(第二处理装置例)的示意图。

图3为示出本发明的处理装置的与上述不同的一例(第三处理装置例)的示意图。

图4为示出本发明的处理装置的与上述不同的一例(第四处理装置例)的示意图。

图5为示出本发明的处理装置的与上述不同的一例(第五处理装置例)的示意图。

图6为作为参考实验4的试验结果示出第一高分子絮凝剂的注入量与SS回收率的比的关系的图表。

图7为作为参考实验5和参考比较例的试验结果示出高分子絮凝剂的注入率与脱水滤饼的含水率的关系的图表。

具体实施方式

接着，根据用于实施本发明的方式的例子说明本发明。但是，本发明并不限定于以下说明的实施方式。

＜本处理方法＞

本实施方式的污泥的处理方法(以下称为“本处理方法”)为具有以下工序的污泥的处理方法：混合污泥制备工序(本处理方法中称为“第一搅拌工序”)，将第一高分子絮凝剂的溶液加入到作为被处理物的污泥中，利用至少1个搅拌机将前述污泥与前述第一高分子絮凝剂的溶液混合，制备混合污泥；和絮凝物形成工序(本处理方法中称为“第二搅拌工序”)，将第二高分子絮凝剂的溶液加入到前述混合污泥中，利用至少1个搅拌机将前述混合污泥和前述第二高分子絮凝剂的溶液混合，形成絮凝物。此外，第二搅拌工序中形成的絮凝物根据需要利用脱水机进行固液分离，作为固体得到脱水滤饼，作为液体得到脱水滤液是优选的(脱水工序)。

＜污泥＞

本处理方法中，能作为被处理物的污泥可以为有机性污泥、无机性污泥中的任意种。

作为有机性污泥，例如可列举出下水处理、排泄物处理、各种产业废水处理中产生的有机性污泥等。更具体而言，可列举出初沉池污泥、剩余污泥、厌氧消化污泥、好氧消化污泥、净化槽污泥、消化沥出液等。

有机性污泥也可以包含无机物。

作为无机性污泥，例如可列举出净水处理、建造工程废水处理、各种产业废水处理中产生的无机性污泥等。

此处，净水处理中产生的污泥是指，自净水处理设施中的沉淀池、排泥池、浓缩槽等排出的污泥等。

无机性污泥也包含有机物。

如上，本处理方法中，有机性污泥、无机性污泥均可以作为被处理物，但从能够进一步享受本发明的效果的观点出发，优选有机性污泥，其中特别优选难脱水性的厌氧消化污泥。

＜第一搅拌工序＞

第一搅拌工序中，对于作为前述被处理物的污泥加入第一高分子絮凝剂的溶液，利用将搅拌机的旋转速度设定为比通常更高速的至少1个搅拌机，将前述污泥和前述第一高分子絮凝剂的溶液混合，制备混合污泥是优选的。

通过高速搅拌，能够使高分子絮凝剂均匀分散到污泥中，能够使高分子絮凝剂散布至污泥的细部，因此能够同时进行污泥的表面电荷的中和以及由高分子的吸附或交联作用引起的絮凝。

在污泥中加入无机絮凝剂并进行搅拌时，仅进行污泥的表面电荷的中和，因此通过加入高分子絮凝剂并进行高速搅拌，能够形成更大、更致密的絮凝物，能够形成过滤性良好的、坚固的絮凝污泥。因此，与在污泥中加入无机絮凝剂并进行搅拌的情况相比，通过加入絮凝剂并进行高速搅拌，从而过滤速度进一步增大，更高的压榨力下的脱水处理成为可能。

(第一高分子絮凝剂)

作为第一高分子絮凝剂，可以使用阴离子性高分子絮凝剂、非离子性高分子絮凝剂、阳离子性高分子絮凝剂和两性高分子絮凝剂中的任意种。处理有机性污泥时，使用阳离子性高分子絮凝剂或两性高分子絮凝剂是特别优选的。

作为阴离子性高分子絮凝剂，例如可列举出聚丙烯酸钠、丙烯酸钠与丙烯酰胺的共聚物、聚甲基丙烯酸钠、甲基丙烯酸钠与丙烯酰胺的共聚物等。

作为非离子性高分子絮凝剂，例如可列举出聚丙烯酰胺、聚氧乙烯等。

作为阳离子性高分子絮凝剂，例如可列举出丙烯酸酯系高分子絮凝剂(也称为“DAA系高分子絮凝剂”)、甲基丙烯酸酯系高分子絮凝剂(也称为“DAM系高分子絮凝剂”)、包含酰胺基、腈基、胺盐酸盐、甲酰胺基等的聚乙烯脒(也称为“脒系高分子絮凝剂”)、聚丙烯酰胺的曼尼希改性物等。

DAA系高分子絮凝剂中，有：丙烯酸二甲氨基乙酯的季化物的聚合物、丙烯酸二甲氨基乙酯的季化物与丙烯酰胺的共聚物等。

DAM系高分子絮凝剂中，有：甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的季化物的聚合物、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的季化物与丙烯酰胺的共聚物等。

作为两性高分子絮凝剂，例如可列举出丙烯酸二甲氨基甲酯的季化物与丙烯酰胺与丙烯酸的共聚物、甲基丙烯酸二甲氨基甲酯的季化物与丙烯酰胺与丙烯酸的共聚物等。

但是，以上为例示，并不限定于它们。

第一高分子絮凝剂的分子量优选为450万以上。更优选的分子量为500万以上。此处的分子量为利用粘度法求出的平均分子量。

通过高速搅拌使高分子絮凝剂分散在污泥中时，因高速搅拌而发生高分子絮凝剂的分子链被切断，因此，高分子絮凝剂的分子量过低时，高分子絮凝剂的絮凝力变弱。因此，通过使用分子量为450万以上的高分子絮凝剂，从而即使有时因高速搅拌而使分子链被切断，也能够维持一定程度的高分子絮凝剂的絮凝力。

第一高分子絮凝剂的粘度从与分子量相同的观点出发优选为150mPa·s以上、特别优选为175mPa·s以上、尤其优选为200mPa·s以上。

此时的粘度是将高分子絮凝剂以2g/L溶解于纯水，使用B型粘度计，在25℃、60rpm的旋转速度下测定的值。

(第一高分子絮凝剂的注入量)

第一高分子絮凝剂的分子量为450万以上时，以第一高分子絮凝剂的注入量为第一高分子絮凝剂和第二高分子絮凝剂的总注入量的45～95质量％的方式调整来加入是优选的，尤其优选以占50～95质量％、特别优选55～90质量％的方式调整来加入。

第一搅拌工序中的高分子絮凝剂的注入量的比率过高时，第二搅拌工序中加入的高分子絮凝剂的注入量变得过少，因此絮凝物可能不会生长。其结果，浓缩处理、脱水处理中，过滤性恶化。另一方面，第一搅拌工序中的高分子絮凝剂的注入量的比率过低时，第一搅拌工序中，通过高速搅拌而均匀分散在污泥中的高分子絮凝剂的比率变少，因此高速搅拌的效果会降低。

因此，第一搅拌工序中的高分子絮凝剂的注入量控制为总注入量的45～95％，从而能够使高分子絮凝剂均匀分散在污泥中，并且使絮凝物生长。

第一高分子絮凝剂的溶液中的溶剂可列举出纯水、自来水、工业用水、地下水、各种废水处理的处理水、海水等，从最大限度地发挥高分子絮凝剂的絮凝力的观点出发优选纯水。这一点对于第二高分子絮凝剂的溶液也是同样的。

另一方面，从经济性的观点出发优选自来水、工业用水、地下水、各种废水处理的处理水。这一点对于第二高分子絮凝剂的溶液也是同样的。

第一高分子絮凝剂的溶液中的高分子絮凝剂浓度可以为1～3g/L、优选为3g/L以上、更优选为5g/L以上、进一步更优选为10g/L以上。

利用高分子絮凝剂的污泥的絮凝中，高分子絮凝剂的溶液通常制备成1～3g/L，通常不会使用3g/L以上的高分子絮凝剂的溶液。其理由是因为，高分子絮凝剂浓度为3g/L以上时，高分子絮凝剂的溶液成为高粘度，因此，依靠现有的絮凝槽中使用的搅拌机的旋转速度(10～500rpm左右)，难以使高分子絮凝剂均匀分散在污泥中。

另一方面，本处理方法的第一搅拌工序中的高速搅拌中，即使使用3g/L以上的高浓度溶液，也能够使高分子絮凝剂均匀分散在污泥中。其结果，产生能够减少高分子絮凝剂的溶解水量的优点。作为使用高浓度的高分子絮凝剂的溶液的另一个优点，可列举出：能够提高添加有高分子絮凝剂的污泥中的高分子絮凝剂的浓度，因此能够减少高分子絮凝剂的注入量，能够减少脱水处理后的脱水滤饼的含水率这一点。例如，在1L的污泥中注入200mL 2g/L的高分子絮凝剂溶液(以高分子絮凝剂计注入0.4g)时，污泥中的高分子絮凝剂的浓度为333mg/L。另一方面，在1L的污泥中注入40mL 10g/L的高分子絮凝剂(以高分子絮凝剂计注入0.4g)时，污泥中的高分子絮凝剂的浓度为385mg/L。如此，即使在同样地加入0.4g的高分子絮凝剂时，与使用2g/L的高分子絮凝剂溶液相比，使用10g/L的高分子絮凝剂能够提高污泥中的高分子絮凝剂的浓度，能够减少高分子絮凝剂的注入量，能够减少脱水处理后的脱水滤饼的含水率。

(搅拌条件)

第一搅拌工序中，优选在1000rpm以上的高速下进行搅拌。更优选的旋转速度为2000rpm以上。进一步更优选的旋转速度为3000rpm以上。

提高该旋转速度时，使搅拌时间更短即可，因此旋转速度没有特别的上限，目前已确认直至15000rpm为止在实验中均有效果。

第一搅拌工序中，使高分子絮凝剂均匀分散在污泥中，以及使高分子絮凝剂散布至污泥的细部是优选的。

通过使高分子絮凝剂均匀分散在污泥中，从而能够减少无用的高分子絮凝剂，能够减少高分子絮凝剂的注入量。另外，通过使高分子絮凝剂散布至污泥的细部，从而絮凝污泥变得致密，因此能够减少脱水处理后的脱水滤饼的含水率。高分子絮凝剂的溶液为高粘度的液体，依靠现有的絮凝槽中使用的搅拌机的旋转速度(10～500rpm左右)难以将高分子絮凝剂均匀分散在污泥中，而且无法使高分子絮凝剂散布至污泥的细部。因此，发生高分子絮凝剂的注入量的增加、脱水滤饼的含水率的恶化。另一方面，通过高速搅拌能够使高分子絮凝剂均匀分散于污泥，而且能够使高分子絮凝剂散布至污泥的细部。因此，能够减少高分子絮凝剂的注入量，能够减少脱水滤饼的含水率。

需要说明的是，高速搅拌下的搅拌时的旋转速度优选与污泥的种类、污泥的性状、高分子絮凝剂的分子量、高分子絮凝剂的溶解浓度等相匹配地在1000rpm以上调整。

尤其，本处理方法的第一搅拌工序中，以搅拌机的消耗功率A(kW)、与污泥的污泥处理量(kg/h)B、与该污泥浓度(g/L)C的关系使以下的式(1)成立的方式调整搅拌条件是重要的。此外，污泥浓度＝TS。

式(1)··(消耗功率A×污泥浓度C)/污泥处理量B＝0.15～1.10

其中，相对于污泥浓度(g/L)C的污泥的污泥处理量(kg/h)B的比率(B/C)低于3.5时，上述式(1)的值调整为0.40～1.10是优选的，为了进一步有效地减少脱水滤饼的含水率，其中，优选调整为0.50以上或1.00以下，进而特别优选调整为0.60以上或0.90以下。

另一方面，相对于污泥浓度(g/L)C的污泥的污泥处理量(kg/h)B的比率(B/C)明显较多时，即，3.5以上时，上述式(1)的值调整为0.15～0.40是优选的，为了进一步有效地减少脱水滤饼的含水率，其中，优选调整为0.20以上或0.35以下，进而特别优选调整为0.20以上或0.30以下。

对于以搅拌机的消耗功率(kW)A、与污泥的污泥处理量(kg/h)B、与该污泥浓度(g/L)C的关系使上述式(1)成立的方式进行调整，优选利用后述控制装置来调整搅拌条件。

可知，本处理方法中，即使要处理的污泥的种类、浓度发生变化，通过在第一搅拌工序中以使上述式(1)的关系成立的方式设定搅拌条件，从而也能够有效地减少脱水滤饼的含水率。

此时，对于搅拌机的消耗功率A(kW)，使用相同的搅拌机时，可以主要通过设定搅拌速度来进行调整，因此在上述优选的搅拌速度的范围内根据污泥浓度、污泥的污泥处理量以上述式(1)成立的方式设定搅拌速度是优选的，尤其优选以式(1)的值为恒定的方式进行控制。

但是，搅拌机的消耗功率A(kW)也可以通过改变所使用的搅拌机的台数来调整。

此外，由于(污泥处理量B/污泥浓度C)＝污泥流量，因此也可以将上述式(1)的左式理解为消耗功率A/污泥流量。

第一搅拌工序中的搅拌时间、即将第一高分子絮凝剂的溶液和污泥混合搅拌的时间优选设为20秒以下、特别优选设为1秒～20秒，更优选为1秒～15秒、进一步更优选为1秒～10秒。

高速搅拌的搅拌时间过长时，高分子絮凝剂的分子链被切断直至高分子絮凝剂的絮凝力减弱的程度。因此，通过将搅拌时间控制在20秒以下，从而不会减弱高分子絮凝剂的絮凝力，能够使高分子絮凝剂均匀分散于污泥，使高分子絮凝剂散布至污泥的细部。

本处理方法的第一搅拌工序中，进一步以搅拌机的搅拌部的每单位容积(L)的消耗功率(kW)为1.0(kW/L)以上的方式来调整地进行混合是更加优选的。即，第一搅拌工序中，通过将搅拌部的每单位容积的消耗功率设为1.0以上，从而能够进一步减少脱水滤饼的含水率。从上述观点出发，更优选的是，搅拌机的搅拌部的每单位容积(L)的消耗功率(kW)为1.5(kW/L)以上或5.0(kW/L)以下，其中进一步优选为2.0(kW/L)以上或4.0(kW/L)以下。

对于控制搅拌部的每单位容积的消耗功率，优选利用后述控制装置来调整搅拌条件。

需要说明的是，搅拌机的搅拌部的容积是指，搅拌机的搅拌力发挥作用的区域部分的容积。例如，搅拌机具有搅拌槽时，是指搅拌槽的容积。另外，搅拌机具有搅拌叶片时，是指搅拌叶片的搅拌力发挥作用的区域部分的容积。

(搅拌机构)

作为进行高速搅拌的机构，可以使用由搅拌叶片、轴、电动机构成的高速搅拌机、由转子、定子、电动机构成的高速搅拌机等高速搅拌机，另外，也可以利用在线搅拌机(in-line mixer)进行高速搅拌。

在线搅拌机是指，装入配管中的混合机。在线搅拌机也称为流动混合器。在线搅拌机的优点是，由于混合机被密封，因此利用位于上游的污泥用泵、高分子絮凝剂用泵这2台泵，就可以将液体送至下游。另一方面，容器中设置有搅拌机时，容器上部是开放的，因此除了位于上游的污泥用泵、高分子絮凝剂用泵之外，没有另1台泵或相当于泵的设备时，无法将液体送至下游。因此，通常不设置泵而利用高低差将液体送至下游是常见的。

＜第二搅拌工序＞

对于第一搅拌工序中制备的混合污泥，加入第二高分子絮凝剂，利用设定为比前述第一搅拌工序还低速的搅拌速度(也称为“通常搅拌”)的至少1个搅拌机，从而将前述混合污泥和前述第二高分子絮凝剂的溶液混合，形成絮凝物是优选的。

第一搅拌工序中，能够使高分子絮凝剂均匀分散至污泥的细部，能够同时进行污泥的表面电荷的中和以及由高分子的吸附或交联作用引起的絮凝，因此，本第二搅拌工序中，对于第一搅拌工序中得到的混合污泥，将高分子絮凝剂较缓慢地搅拌混合，从而能够形成较大的絮凝物，能够形成过滤性良好的絮凝污泥。

(第二高分子絮凝剂)

第二高分子絮凝剂可以使用与第一高分子絮凝剂的项目中前述的高分子絮凝剂同样的物质。此时，第二高分子絮凝剂可以使用与第一高分子絮凝剂同一种类的高分子絮凝剂，也可以使用不同种类的高分子絮凝剂。从能够共用高分子絮凝剂溶解槽的观点出发，第二高分子絮凝剂优选使用与第一高分子絮凝剂同一种类的高分子絮凝剂。

第二高分子絮凝剂的溶液中的高分子絮凝剂浓度可以为1～3g/L、优选为3g/L以上、更优选为5g/L以上、进一步更优选为10g/L以上。

(搅拌条件)

第二搅拌工序中的搅拌时的旋转速度优选为现有的污泥的絮凝装置中通常的旋转速度、即10～500rpm。其理由是因为，第二搅拌工序中，需要将高分子絮凝剂与第一搅拌工序中制备的混合污泥缓慢地接触，使絮凝物生长。从上述观点出发，第二搅拌工序中的搅拌时的旋转速度尤其优选为20rpm以上或400rpm以下、其中进一步优选为30rpm以上或300rpm以下。

此外，第二搅拌工序中的搅拌时的旋转速度优选与污泥的种类、污泥的性状、高分子絮凝剂的分子量、高分子絮凝剂的溶解浓度等相匹配地在10～500rpm中调整。

第二搅拌工序中的搅拌时间、即将第二高分子絮凝剂的溶液和污泥混合搅拌的时间优选为1分钟～20分钟。其理由是因为，第二搅拌工序中，需要将高分子絮凝剂与第一搅拌工序中制备的混合污泥缓慢接触，使絮凝物生长。从上述观点出发，第二搅拌工序中的搅拌的搅拌时间尤其优选为2分钟以上或15分钟以下、其中进一步优选为3分钟以上或10分钟以下。

(搅拌机机构)

作为进行搅拌的机构，使用由搅拌叶片、轴、电动机构成的搅拌机等通常的搅拌机即可，不特别限定种类。

另外，也可以利用在线搅拌机进行搅拌。

＜脱水＞

可以在第二搅拌工序中形成絮凝物后，利用脱水机进行固液分离，作为固体得到脱水滤饼，作为液体得到脱水滤液。

作为此时的脱水方法，通常采用施加压力进行脱水的方法，没有特别限定。例如，可以使用一直以来用于污泥脱水的脱水机，例如，螺旋压榨脱水机、带式压榨脱水机、离心脱水机、真空脱水机、压滤脱水机、多圆盘脱水机等。

此外，也可以在同一工序中进行上述第二搅拌工序(絮凝物形成工序)和脱水工序。例如，可以在进行旋转的反应槽内，将前述混合污泥和前述第二高分子絮凝剂的溶液混合，形成絮凝物，并且进行脱水。

例如，可以通过具备进行旋转的反应槽、将前述混合污泥和第二高分子絮凝剂的溶液供给到前述反应槽内的机构、以及脱水机构的装置来实现。例如，利用反应槽具有多个孔的旋转鼓时，通过该反应槽的旋转，可以将前述混合污泥和第二高分子絮凝剂的溶液混合，形成絮凝物，并且进行脱水。另外，利用作为反应槽在两端具有孔的旋转鼓的、在该反应槽内部具备螺旋输送机的装置时，通过该反应槽的旋转，可以将前述污泥和第二高分子絮凝剂的溶液混合，形成絮凝物，并且利用离心力自絮凝物分离脱水滤液来进行脱水。

＜污泥的处理装置＞

接着，说明用于实施本处理方法的装置。

作为可以实施本处理方法的污泥的处理装置，可列举出一种污泥的处理装置，其具备：“混合污泥制备装置”，其具备将第一高分子絮凝剂的溶液加入到污泥中的机构、以及至少1个搅拌机，所述混合污泥制备装置将前述污泥和前述第一高分子絮凝剂的溶液混合，制备混合污泥；和絮凝物形成装置，其具备将第二高分子絮凝剂的溶液加入到前述混合污泥中的机构，并且将前述混合污泥和前述第二高分子絮凝剂的溶液混合，形成絮凝物。

另外，作为可以实施本处理方法的、更优选的污泥的处理装置，可列举出一种污泥的处理装置，其具备：混合污泥制备装置，其具备将第一高分子絮凝剂的溶液加入到污泥中的机构、以及将旋转速度设定为1000rpm以上的至少1个搅拌机，所述混合污泥制备装置将前述污泥和前述第一高分子絮凝剂的溶液混合，制备混合污泥；和絮凝物形成装置，其具备将第二高分子絮凝剂的溶液加入到前述混合污泥中的机构、以及将旋转速度设定为10～500rpm的至少1个搅拌机，并且将前述混合污泥和前述第二高分子絮凝剂的溶液混合，形成絮凝物。

以下，作为更具体的装置例，以下说明第一～第五处理装置例。

(第一处理装置例)

图1为示出用于实施第一实施方式的装置例的示意图。

图1所示的装置具备在污泥储槽1上向下游侧依次连通地配置污泥供给泵4、污泥流量计12、高速搅拌槽7、通常速度搅拌槽8和脱水机11而成的结构。

高速搅拌槽7上介由第一高分子絮凝剂泵5连通地配置有第一高分子絮凝剂溶解槽2，通常速度搅拌槽8上介由第二高分子絮凝剂泵6连通地配置有第二高分子絮凝剂溶解槽3。

另外，高速搅拌槽7的高速搅拌机9与控制装置13电连接，所述控制装置13与前述污泥流量计12电连接。

该装置中，污泥首先储存在污泥储槽1中，储存的污泥被供给至高速搅拌槽7。另一方面，第一高分子絮凝剂的溶液利用第一高分子絮凝剂泵5从第一高分子絮凝剂溶解槽2被供给至高速搅拌槽7。然后，在高速搅拌槽7中，利用高速搅拌机9将污泥和第一高分子絮凝剂的溶液混合，制备混合污泥。所制备的混合污泥从高速搅拌槽7被供给至通常速度搅拌槽8。

第二高分子絮凝剂的溶液利用第二高分子絮凝剂泵6从第二高分子絮凝剂溶解槽3被供给至通常速度搅拌槽8。在通常速度搅拌槽8中，利用通常速度搅拌机10将混合污泥和第二高分子絮凝剂的溶液混合，使混合污泥絮凝，形成絮凝物。

絮凝物利用脱水机11进行脱水。

控制装置13可以通过污泥流量计12读取污泥的污泥处理量和污泥浓度，另一方面，读取高速搅拌机9的消耗功率，以上述式(1)成立的方式设定并控制搅拌条件、尤其是转速。

(第二处理装置例)

图2为示出与上述处理装置例不同的其他装置例的示意图。

图2所示的装置具备在污泥储槽1上向下游侧依次连通地配置污泥供给泵4、污泥流量计12、高速搅拌槽7、通常速度搅拌槽8和脱水机11而成的结构。

另外，高速搅拌槽7的高速搅拌机9与控制装置13电连接，所述控制装置13与前述污泥供给泵4和污泥流量计12电连接。

该装置中的污泥的处理步骤与第一处理装置例相同。

但是，控制装置13与污泥供给泵4和污泥流量计12连接，因此可以通过污泥流量计12读取污泥的污泥处理量和污泥浓度，另一方面，读取高速搅拌机9的消耗功率，以上述式(1)成立的方式控制搅拌条件以及污泥供给泵4的流量。

(第三处理装置例)

图3为示出与上述处理装置例不同的其他装置例的示意图。

图3所示的装置在污泥储槽1上向下游侧依次连通地配置有污泥供给泵4、污泥流量计12、高速搅拌槽7A、第一阀14、高速搅拌槽7B、第二阀15、通常速度搅拌槽8和脱水机11。

高速搅拌槽7A上介由第一高分子絮凝剂泵5连通地配置有第一高分子絮凝剂溶解槽2，通常速度搅拌槽8上介由第二高分子絮凝剂泵6连通地配置有第二高分子絮凝剂溶解槽3。

另外，自高速搅拌槽7A与第一阀14之间至第二阀15与通常速度搅拌槽8之间设置有旁通配管17，在该旁通配管17的中途设置有第3阀16。

此外，高速搅拌槽7A的高速搅拌机9A和高速搅拌槽7B的高速搅拌机9B与控制装置13电连接，所述控制装置13与前述污泥流量计12电连接。

该装置具备上述结构，因此在污泥流量小时，关闭第一阀14和第二阀15，另一方面，打开第3阀16，从而可以将在高速搅拌槽7A中利用高速搅拌与高分子絮凝剂混合的混合污泥经由旁通配管17供给至通常速度搅拌槽8。

另一方面，在污泥流量大时，打开第一阀14和第二阀15，另一方面，关闭第3阀16，从而可以在高速搅拌槽7A中利用高速搅拌将高分子絮凝剂和污泥混合后，在高速搅拌槽7B中再次利用高速搅拌将高分子絮凝剂和污泥混合，将得到的混合污泥供给于通常速度搅拌槽8。

(第四处理装置例)

图4为示出与上述处理装置例不同的其他装置例的示意图。

图4所示的装置具备在污泥储槽1上依次向下游侧连通地配置污泥供给泵4、污泥流量计12、高速搅拌槽7、通常速度搅拌槽8和脱水机11而成的结构。

高速搅拌槽7上介由第一高分子絮凝剂泵5连通地配置有第一高分子絮凝剂溶解槽2，通常速度搅拌槽8上介由第二高分子絮凝剂泵6连通地配置有第一高分子絮凝剂溶解槽2。

该装置与图1的装置相比，省略了第二高分子絮凝剂溶解槽3，第一高分子絮凝剂的溶液利用第一高分子絮凝剂泵5从第一高分子絮凝剂溶解槽2被供给至高速搅拌槽7。

另外，第一高分子絮凝剂的溶液利用第二高分子絮凝剂泵6从第一高分子絮凝剂溶解槽2被供给至通常速度搅拌槽8。

(第五处理装置例)

图5为示出与上述处理装置例不同的其他装置例的示意图。

图5所示的装置具备在污泥储槽1上向下游侧依次连通地配置污泥供给泵4、污泥流量计12、高速搅拌槽7、通常速度搅拌槽8和脱水机11而成的结构。

该装置具有在连接高速搅拌槽7与污泥流量计12的配管上介由第一高分子絮凝剂泵5连通地配置第一高分子絮凝剂溶解槽2、在连接高速搅拌槽7与通常速度搅拌槽8的配管上介由第二高分子絮凝剂泵6连通地配置第二高分子絮凝剂溶解槽3而成的结构。

如此将各高分子絮凝剂加入到污泥中后，可以利用各搅拌槽进行搅拌。

需要说明的是，上述第一～第五处理装置例不过是示例，并不限定于这些例子。

＜语句的说明＞

本说明书中，表达为“X～Y”(X、Y为任意的数字)时，在没有特别说明的情况下，包括“X以上且Y以下”的意思，并且还包括“优选大于X”或“优选小于Y”的意思。

另外，表达为“X以上”(X为任意的数字)或“Y以下”(Y为任意的数字)时，也包括“优选大于X”或“优选低于Y”的意图。

实施例

以下，根据下述实验进一步详细说明本发明。

(实验1)

本实验中，将第一高分子絮凝剂的溶液加入到污泥中并实施第一搅拌后，加入第二高分子絮凝剂的溶液并实施第二搅拌，将得到的絮凝污泥利用带式压榨脱水机进行脱水而得到脱水滤饼的工序中，通过如表1所示地改变第一搅拌中的搅拌时的旋转速度(即搅拌速度)来调整消耗功率，研究下述式(1)的值R与脱水滤饼的含水率的关系。

式(1)··R＝(消耗功率A×污泥浓度C)/污泥处理量B

本实验中，作为被处理物，使用污泥A。污泥A为厌氧消化污泥，污泥A的污泥浓度(＝TS)为18.8g/L。

污泥浓度(＝TS)是指，作为蒸发残留物的、将污泥在105～110℃下蒸发干固时残留的物质的浓度。测定方法依据污水试验方法。

实验中，与第一和第二高分子絮凝剂一起使用阳离子性高分子絮凝剂a(DAA系高分子絮凝剂、分子量900万、粘度300mPa·s)。第一和第二高分子絮凝剂的溶液的浓度均调整为2g/L。

另外，第一高分子絮凝剂的溶液和第二高分子絮凝剂的溶液均为将高分子絮凝剂溶解于水而得到的水溶液，其浓度是指，水溶液中的高分子絮凝剂的浓度的意思(后述实验中也同样)。

实验步骤如下所述。

在污泥(污泥流量1.4～2.9m³/h)中加入总注入量的65％的第一高分子絮凝剂的溶液，利用高速搅拌机(旋转速度1250～2750rpm、消耗功率0.48～2.43kW、搅拌部容积0.8L)将污泥和高分子絮凝剂的溶液混合搅拌，制备混合污泥。接着，在混合污泥中加入总注入量的35％的第二高分子絮凝剂的溶液，利用将搅拌时的旋转速度设定为150rpm的搅拌机将混合污泥和高分子絮凝剂混合搅拌，使混合污泥絮凝，形成絮凝物。最后利用带式压榨脱水机将絮凝物脱水，测定得到的脱水滤饼的含水率(％)。

脱水滤饼的含水率(％)由将脱水滤饼在105～110℃下蒸发干固时蒸发的水的质量求出。测定方法依据污水试验方法。(以后的实验中也同样)。

将实验结果示于表1。

[表1]

第一搅拌中的搅拌时的消耗功率A、污泥处理量B和污泥浓度C的关系为(消耗功率A×污泥浓度C)/污泥处理量B的式(1)值R为0.40～1.10的范围，能降低脱水滤饼的含水率。

由此可知，对于第一搅拌中的搅拌时的消耗功率A、污泥处理量B和污泥浓度C的关系，通过将(消耗功率A×污泥浓度C)/污泥处理量B的式(1)值R调整为0.40～1.10、优选调整为0.50～1.00、进一步更优选调整为0.60～0.90，从而能够降低脱水滤饼的含水率，或能够使污泥絮凝而得到脱水滤饼。

(实验2)

本实验中，将第一高分子絮凝剂的溶液加入到污泥中并实施第一搅拌后，加入第二高分子絮凝剂的溶液并实施第二搅拌，将得到的絮凝污泥利用螺旋压榨脱水机进行脱水而得到脱水滤饼的工序中，通过如表2所示地改变第一搅拌中的搅拌时的旋转速度(即搅拌速度)来调整消耗功率，研究上述式(1)的值R与脱水滤饼的含水率的关系。

本实验中，使用与实验1不同的污泥和脱水机。

本实验中，作为被处理物，使用污泥B。污泥B为厌氧消化污泥。污泥B的污泥浓度(＝TS)为20.8g/L。污泥浓度(＝TS)是指，作为蒸发残留物的、将污泥在105～110℃下蒸发干固时残留的物质的浓度。测定方法依据污水试验方法。

实验中，与第一和第二高分子絮凝剂一起使用阳离子性高分子絮凝剂b(DAA系高分子絮凝剂、分子量800万、粘度280mPa·s)。第一和第二高分子絮凝剂的溶液的浓度均调整为2g/L。

实验步骤如下所述。

在污泥(污泥流量1.4m³/h)中加入总注入量的65％的第一高分子絮凝剂的溶液，利用高速搅拌机(旋转速度1000～3000rpm、消耗功率0.33～3.07kW、搅拌部容积0.8L)将污泥和高分子絮凝剂的溶液混合搅拌，制备混合污泥。接着，在混合污泥中加入总注入量的35％的第二高分子絮凝剂的溶液，利用将搅拌时的旋转速度设定为50rpm的搅拌机将混合污泥和高分子絮凝剂混合搅拌，使混合污泥絮凝，形成絮凝物。最后利用螺旋压榨脱水机将絮凝物脱水，测定得到的脱水滤饼的含水率(％)。

将实验结果示于表2。

[表2]

对于第一搅拌中的搅拌时的消耗功率A、污泥处理量B和污泥浓度C的关系，(消耗功率A×污泥浓度C)/污泥处理量B的式(1)值R为0.24和2.20时，脱水滤饼的含水率不优选。

综合考虑这种结果和发明人至今进行的试验结果，可知，通过将式(1)值R调整为0.40～1.10、优选调整为0.50～1.00、进一步更优选调整为0.60～0.90，从而能够降低脱水滤饼的含水率，或者能够使污泥絮凝而得到脱水滤饼。

(实验3)

本实验中，将第一高分子絮凝剂的溶液注入到污泥中并实施第一搅拌后，注入第二高分子絮凝剂的溶液并实施第二搅拌，将得到的絮凝污泥利用螺旋压榨脱水机进行脱水而得到脱水滤饼的工序中，通过改变第一搅拌中的搅拌时使用的高速搅拌机的使用台数来调整消耗功率，研究上述式(1)的值R与脱水滤饼的含水率的关系。

本实验中，与第一和第二高分子絮凝剂一起使用阳离子性高分子絮凝剂b(DAA系高分子絮凝剂、分子量800万、粘度280mPa·s)。第一和第二高分子絮凝剂的溶液的浓度均调整为2g/L。

实验步骤如下所述。

在污泥(污泥流量1.4m³/h)中注入总注入量的65％的第一高分子絮凝剂的溶液，利用高速搅拌机将污泥和高分子絮凝剂的溶液混合搅拌，制备混合污泥。使用2台高速搅拌机时，将高速搅拌机串联连接。高速搅拌机的旋转速度为1000rpm，消耗功率为0.33kW，搅拌部容积为0.8L。接着，在混合污泥中注入总注入量的35％的第二高分子絮凝剂的溶液，利用将搅拌时的旋转速度设定为50rpm的搅拌机将混合污泥和高分子絮凝剂混合搅拌，使混合污泥絮凝，形成絮凝物。最后利用螺旋压榨脱水机将絮凝物脱水，测定得到的脱水滤饼的含水率(％)。

将实验结果示于表3。

[表3]

第一搅拌中的搅拌时的消耗功率A、污泥处理量B和污泥浓度C的关系为(消耗功率A×污泥浓度C)/污泥处理量B的式(1)值R为0.40以上的范围，能减少脱水滤饼的含水率。

由此可知，通过将式(1)值R调整为0.40以上的范围，从而能够降低脱水滤饼的含水率，或者能够使污泥絮凝而得到脱水滤饼。

(实验4)

本实验中，与实验1～3不同，研究了(污泥处理量B/污泥浓度C)明显多时，即3.5以上时的处理条件。

即，(污泥处理量B/污泥浓度C)为3.5以上时，将第一高分子絮凝剂的溶液注入到污泥中并实施第一搅拌后，注入第二高分子絮凝剂的溶液并实施第二搅拌，将得到的絮凝污泥利用螺旋压榨脱水机进行脱水而得到脱水滤饼的工序中，通过如表4所示地改变第一搅拌中的搅拌时的旋转速度(即搅拌速度)来调整消耗功率，研究上述式(1)的值R与脱水滤饼的含水率的关系。

本实验中，作为被处理物，使用污泥C。污泥C为厌氧消化污泥。污泥C的污泥浓度(＝TS)为16.0g/L。污泥浓度(＝TS)是指，作为蒸发残留物的、将污泥在105～110℃下蒸发干固时残留的物质的浓度。测定方法依据污水试验方法。

实验步骤如下所述。

在污泥(污泥流量3.5～25.0m³/h)中注入总注入量的65％的第一高分子絮凝剂的溶液，利用高速搅拌机将污泥和高分子絮凝剂的溶液混合搅拌，制备混合污泥。高速搅拌机的旋转速度为2200～3700rpm，消耗功率为1.4～4.8kW，搅拌部容积为0.8L。接着，在混合污泥中注入总注入量的35％的第二高分子絮凝剂的溶液，利用将搅拌时的旋转速度设定为50rpm的搅拌机将混合污泥和高分子絮凝剂混合搅拌，使混合污泥絮凝，形成絮凝物。最后利用螺旋压榨脱水机将絮凝物脱水，测定得到的脱水滤饼的含水率(％)。根据这些结果，对于(污泥处理量B/污泥浓度C)为3.0～19.0，算出能减少脱水滤饼含水率的上述式(1)的R。

将实验结果示于表4。

[表4]

(污泥处理量B/污泥浓度C)明显多时，即3.5以上时，第一搅拌中的搅拌时的消耗功率A、污泥处理量B和污泥浓度C的关系为(消耗功率A×污泥浓度C)/污泥处理量B的式(1)值R为0.19～0.36的范围，能减少脱水滤饼的含水率。

综合考虑这种结果和发明人至今进行的试验结果，可知，(污泥处理量B/污泥浓度C)明显多时，即3.5以上时，通过将式(1)值R调整为0.15～0.40的范围，从而能够降低脱水滤饼的含水率，或者能够使污泥絮凝而得到脱水滤饼。

(实验5)

本实验中，将第一高分子絮凝剂的溶液注入到污泥中并实施第一搅拌后，注入第二高分子絮凝剂的溶液并实施第二搅拌，将得到的絮凝污泥利用螺旋压榨脱水机进行脱水而得到脱水滤饼的工序中，通过改变第一搅拌中的搅拌时的高速搅拌机的搅拌部的容积(以后称为“搅拌部容积”)来调整搅拌部的每单位容积的消耗功率，研究搅拌部的每单位容积的消耗功率与脱水滤饼的含水率的关系。

实验步骤如下所述。

在污泥(污泥流量2.0m³/h)中注入总注入量的65％的第一高分子絮凝剂的溶液，利用高速搅拌机将污泥和高分子絮凝剂的溶液混合搅拌，制备混合污泥。

高速搅拌机的旋转速度为2000rpm，消耗功率为1.11kW，搅拌部容积为0.8、1.6L。接着，在混合污泥中注入总注入量的35％的第二高分子絮凝剂的溶液，利用将搅拌时的旋转速度设定为50rpm的搅拌机将混合污泥和高分子絮凝剂混合搅拌，使混合污泥絮凝，形成絮凝物。最后利用螺旋压榨脱水机将絮凝物脱水，测定得到的脱水滤饼的含水率(％)。

将实验结果示于表5。

[表5]

综合考虑这种结果和发明人至今进行的试验结果，可知，通过以将第一搅拌中的搅拌时的消耗功率除以搅拌部容积而得到的值(消耗功率/搅拌部容积)、即搅拌部的每单位容积(L)的消耗功率(kW)为1.0(kW/L)以上的方式进行调整，从而能够进一步减少脱水滤饼的含水率，或者能够使污泥絮凝而得到脱水滤饼。

(参考实验1)

参考实验1中，将第一高分子絮凝剂的溶液加入到污泥中并实施第一搅拌后，加入第二高分子絮凝剂的溶液并实施第二搅拌，将得到的絮凝污泥利用带式压榨脱水机进行脱水而得到脱水滤饼的工序中，改变第一搅拌中的搅拌速度，研究与脱水滤饼的含水率的关系。

实验中使用3种污泥(O、P、Q)。均为厌氧消化污泥。均采集自不同的废水处理设施。

污泥O、P、Q的TS分别为12.0、26.2、34.9g/L。需要说明的是，TS是指，作为蒸发残留物的、将污泥在105～110℃下蒸发干固时残留的物质的浓度。测定方法依据污水试验方法。

污泥O的实验中，与第一和第二高分子絮凝剂一起使用阳离子性高分子絮凝剂o(DAM系高分子絮凝剂、分子量300万、粘度114mPa·s)。

污泥P的实验中，与第一和第二高分子絮凝剂一起使用阳离子性高分子絮凝剂g。

污泥Q的实验中，与第一和第二高分子絮凝剂一起使用阳离子性高分子絮凝剂h(脒系高分子絮凝剂、分子量300万、粘度34mPa·s)。

另外，第一高分子絮凝剂的溶液和第二高分子絮凝剂的溶液均为将高分子絮凝剂溶解于水而得到的水溶液，其浓度是指，水溶液中的高分子絮凝剂的浓度的意思(后述参考实验中也同样)。

实验步骤如下所述。

在250mL的污泥中加入规定量的第一高分子絮凝剂的溶液(浓度10g/L)，利用高速搅拌机将污泥和高分子絮凝剂的溶液进行10秒混合搅拌，制备混合污泥。接着，在混合污泥中加入规定量的第二高分子絮凝剂的溶液(浓度10g/L)，利用搅拌速度150rpm的搅拌机将混合污泥和高分子絮凝剂进行2分钟混合搅拌，使混合污泥絮凝，形成絮凝物。最后，利用带式压榨脱水机将絮凝物脱水，测定得到的脱水滤饼的含水率(％)。

需要说明的是，污泥O的实验中，将第一高分子絮凝剂的溶液加入2mL，将第二高分子絮凝剂加入2mL。

污泥P的实验中，将第一高分子絮凝剂的溶液加入4mL，将第二高分子絮凝剂的溶液加入5mL。

污泥Q的实验中，将第一高分子絮凝剂的溶液加入20mL，将第二高分子絮凝剂的溶液加入7mL。

脱水滤饼的含水率(％)由将脱水滤饼在105～110℃下蒸发干固时蒸发的水的质量求出。测定方法依据污水试验方法。(后述参考实验中也同样)。

将实验结果示于表6。需要说明的是，表中的“-”表示没有数据。

[表6]

关于污泥O、P，高速搅拌机的搅拌速度为1000rpm左右以上时，能降低滤饼含水率。关于污泥Q，可以在3000rpm左右以上的搅拌速度下使污泥絮凝，能够获得脱水滤饼。

由此可知，通过将高速搅拌的搅拌速度优选调整为1000rpm以上、更优选调整为2000rpm以上、进一步更优选调整为3000rpm以上，从而能够减少滤饼含水率，或者能够使污泥絮凝而得到脱水滤饼。

(参考实验2)

参考实验2中，将第一高分子絮凝剂的溶液加入到污泥中并实施第一搅拌后，加入第二高分子絮凝剂的溶液并实施第二搅拌，将得到的絮凝污泥利用带式压榨脱水机进行脱水而得到脱水滤饼的工序中，将第一高分子絮凝剂的溶液的浓度在2～20g/L的范围内进行变更，研究与脱水滤饼的含水率的关系。

实验中，使用3种污泥(O、R、S)。均为厌氧消化污泥。污泥O、R采集自相同的废水处理设施，但污泥浓度不同。

污泥S采集自与污泥O、R不同的废水处理设施。污泥O、R、S的TS分别为12.0、12.2、37.1g/L。

污泥O、R的实验中，与第一和第二高分子絮凝剂一起使用阳离子性高分子絮凝剂o(DAM系高分子絮凝剂、分子量300万、粘度114mPa·s)。

污泥S的实验中，与第一和第二高分子絮凝剂一起使用阳离子性高分子絮凝剂h(脒系高分子絮凝剂、分子量300万、粘度34mPa·s)。

实验中，第一和第二高分子絮凝剂的溶液制备为相同浓度。例如，将第一高分子絮凝剂的溶液制备为2g/L时，将第二高分子絮凝剂的溶液也制备为2g/L。将第一高分子絮凝剂的溶液制备为20g/L时，将第二高分子絮凝剂的溶液也制备为20g/L。

实验步骤如下所述。

在250mL的污泥中加入规定量的第一高分子絮凝剂的溶液(浓度2～20g/L)，利用搅拌速度10000～11000rpm的高速搅拌机将污泥和高分子絮凝剂的溶液进行10秒混合搅拌，制备混合污泥。接着，在混合污泥中加入规定量的第二高分子絮凝剂的溶液(浓度2～20g/L)，利用搅拌速度150rpm的搅拌机将混合污泥和高分子絮凝剂进行2分钟混合搅拌，使混合污泥絮凝，形成絮凝物。

最后，利用带式压榨脱水机将絮凝物脱水，测定得到的脱水滤饼的含水率(％)。

污泥O的实验中，将第一高分子絮凝剂加入总注入量的50％，将第二高分子絮凝剂加入总注入量的50％。

污泥R的实验中，将第一高分子絮凝剂加入总注入量的57％，将第二高分子絮凝剂加入总注入量的43％。

污泥S的实验中，将第一高分子絮凝剂加入总注入量的75％，将第二高分子絮凝剂加入总注入量的25％。

将实验结果示于表7。

[表7]

关于污泥O，第一高分子絮凝剂浓度为3g/L以上时，能够减少滤饼含水率，为10g/L左右时，最能减少滤饼含水率。关于污泥R，第一高分子絮凝剂浓度为3g/L以上时，能够减少滤饼含水率，为3g/L和5g/L时，最能减少滤饼含水率。关于污泥S，第一高分子絮凝剂浓度为3g/L以上时，能够减少滤饼含水率，为10g/L左右时，最能减少滤饼含水率。

由此可知，第一高分子絮凝剂溶液的浓度优选制备为3g/L以上、更优选制备为5g/L以上、进一步更优选制备为10g/L以上，从而能够减少滤饼含水率。

(参考实验3)

参考实验3中，将第一高分子絮凝剂的溶液加入到污泥中并实施第一搅拌后，加入第二高分子絮凝剂的溶液并实施第二搅拌，将得到的絮凝污泥利用带式压榨脱水机进行脱水而得到脱水滤饼的工序中，改变第一高分子絮凝剂的种类，研究与脱水滤饼的含水率、SS回收率的关系。

实验中使用污泥T。污泥T为厌氧消化污泥。污泥T的TS为20.9g/L。

作为高分子絮凝剂，使用分子量不同的高分子絮凝剂(o、p、q、r、s、t)。高分子絮凝剂o、p、q、r、t为阳离子性高分子絮凝剂，其中，高分子絮凝剂o、p为DAM系高分子絮凝剂，高分子絮凝剂q、r、t为DAA系高分子絮凝剂。高分子絮凝剂s为两性高分子絮凝剂。

高分子絮凝剂o、p、q、r、s、t的分子量(粘度mPa·s)分别为300万(114mPa·s)、400万(143mPa·s)、500万(147mPa·s)、600万(225mPa·s)、700万(238mPa·s)、800万(280mPa·s)。

此处记载的分子量为通过粘度法求出的平均分子量。另外，粘度是将高分子絮凝剂以2g/L溶解于水，使用B型粘度计，在25℃、60rpm的转速下测定得到的值。

实验步骤如下所述。

在250mL的污泥中加入31mL第一高分子絮凝剂的溶液(浓度2g/L)，利用搅拌速度5000rpm的高速搅拌机将污泥和高分子絮凝剂的溶液进行10秒混合搅拌，制备混合污泥。接着，在混合污泥中加入9mL第二高分子絮凝剂的溶液(浓度2g/L)，利用搅拌速度200rpm的搅拌机将混合污泥和高分子絮凝剂进行5分钟混合搅拌，使混合污泥絮凝，形成絮凝物。最后，利用带式压榨脱水机将絮凝物脱水，测定得到的脱水滤饼的含水率(％)。另外，测定SS回收率。

需要说明的是，SS回收率(％)作为“(自250mL的污泥得到的脱水滤饼的干燥重量)÷(250mL的污泥中所含的SS)×100”而算出。(后述参考实验中也同样)。

将实验结果示于表8。

[表8]

表8中，SS回收率的比表示将使用高分子絮凝剂t时的SS回收率设为100时的比率。

关于SS回收率的比，分子量为500万以上(高分子絮凝剂q、r、s、t)时为97以上，分子量为400万以下(高分子絮凝剂o、p)时为81～87。另一方面，无论使用哪种高分子絮凝剂，滤饼含水率均为82～83％的范围内。

由此可知，通过使用分子量优选为450万以上、更优选为500万以上的高分子絮凝剂，从而能够增加SS回收率。

(参考实验4)

参考实验4中，将第一高分子絮凝剂的溶液加入到污泥中并实施第一搅拌后，加入第二高分子絮凝剂的溶液并实施第二搅拌，将得到的絮凝污泥利用带式压榨脱水机进行脱水而得到脱水滤饼的工序中，改变第一高分子絮凝剂的注入量，研究与SS回收率的关系。

作为高分子絮凝剂，使用分子量不同的高分子絮凝剂(q、r、s、t)。

高分子絮凝剂q、r、t为阳离子性高分子絮凝剂，高分子絮凝剂s为两性高分子絮凝剂。

高分子絮凝剂q、r、s、t的分子量(粘度mPa·s)分别为500万(147mPa·s)、600万(225mPa·s)、700万(238mPa·s)、800万(280mPa·s)。

实验中，与第一和第二高分子絮凝剂一起使用相同种类的物质，第一和第二高分子絮凝剂的溶液制备为相同浓度。

实验步骤如下所述。

在250mL的污泥中加入规定量的第一高分子絮凝剂的溶液(浓度2g/L)，利用搅拌速度5000rpm的高速搅拌机将污泥和高分子絮凝剂的溶液进行10秒混合搅拌，制备混合污泥。接着，在混合污泥中加入规定量的第二高分子絮凝剂的溶液(浓度2g/L)，利用搅拌速度200rpm的搅拌机将混合污泥和高分子絮凝剂进行5分钟混合搅拌，使混合污泥絮凝，形成絮凝物。最后，利用带式压榨脱水机将絮凝物脱水，得到脱水滤饼，测定SS回收率。

实验中，将第一和第二高分子絮凝剂的溶液的总注入量设为40mL，将第一高分子絮凝剂的溶液在2.5～37.5mL的范围内改变来加入。

将实验结果示于图6。

图6为示出高速搅拌时加入的高分子絮凝剂的注入量与使用高分子絮凝剂q、r、s、t时的平均SS回收率的比的关系的图表。该图中，平均SS回收率的比表示将第一高分子絮凝剂的注入量为59％时的平均SS回收率设为100时的比率。

由该结果可知，通过将高速搅拌时加入的高分子絮凝剂的注入量优选调整为总注入量的45～95％、更优选调整为50～95％、进一步更优选调整为55～90％，从而能够增加SS回收率。

(参考实验5)

参考实验5中，将第一高分子絮凝剂的溶液加入到污泥中并实施第一搅拌后，加入第二高分子絮凝剂的溶液并实施第二搅拌，将得到的絮凝污泥利用带式压榨脱水机进行脱水而得到脱水滤饼的工序中，改变第一和第二高分子絮凝剂的总注入率，研究与脱水滤饼的含水率的关系。

实验中使用污泥Q。污泥Q为厌氧消化污泥。污泥Q的TS为34.9g/L。

实验中，与第一和第二高分子絮凝剂一起使用阳离子性高分子絮凝剂h(脒系高分子絮凝剂、分子量300万、粘度34mPa·s)。阳离子性高分子絮凝剂h制备为10g/L。

实验步骤如下所述。

在250mL的污泥中加入规定量的第一高分子絮凝剂的溶液，利用搅拌速度11000rpm的高速搅拌机将污泥和高分子絮凝剂的溶液进行10秒混合搅拌，制备混合污泥。接着，在混合污泥中加入5mL第二高分子絮凝剂的溶液，利用搅拌速度150rpm的搅拌机将混合污泥和高分子絮凝剂进行2分钟混合搅拌，使混合污泥絮凝，形成絮凝物。最后，利用带式压榨脱水机将絮凝物脱水，测定得到的脱水滤饼的含水率(％)。

本实验中，将第二高分子絮凝剂的溶液的注入量设为一定(5mL)，与总注入率相匹配地在12～19mL的范围内改变第一高分子絮凝剂的注入量。

作为用于与上述参考实验5比较的参考比较例，利用通常速度的搅拌和2g/L的高分子絮凝剂的溶液使污泥絮凝，将絮凝的污泥利用带式压榨脱水机进行脱水。

该参考比较例的实验步骤如下所述。

在250mL的污泥中加入规定量的高分子絮凝剂的溶液(浓度2g/L)，利用搅拌速度150rpm的搅拌机将污泥和高分子絮凝剂进行3分钟混合搅拌，使污泥絮凝，形成絮凝物。接着，利用带式压榨脱水机将絮凝物脱水，测定得到的脱水滤饼的含水率(％)。

该参考比较例的实验中，与总注入率相匹配地在85～125mL的范围内改变高分子絮凝剂的溶液的注入量。

将参考实验5和参考比较例的实验结果示于图7。

图7表示高分子絮凝剂注入率与脱水滤饼的含水率的关系。由该结果可知，使用高速搅拌和10g/L的高分子絮凝剂溶液时，与使用通常速度搅拌和2g/L的高分子絮凝剂溶液相比，可以将脱水滤饼的含水率降低2～3个百分点左右。另外可知，使用高速搅拌和10g/L的高分子絮凝剂溶液时，与使用通常速度搅拌和2g/L的高分子絮凝剂溶液相比，可以将高分子絮凝剂的注入率减少2～3成左右。

(参考实验6)

参考实验6中，将污泥用稀释水稀释来实施污泥稀释后，将第一高分子絮凝剂的溶液加入到污泥中并实施第一搅拌，加入第二高分子絮凝剂的溶液并实施第二搅拌，将得到的絮凝污泥利用螺旋压榨脱水机进行脱水而得到脱水滤饼的工序中，研究通过实施污泥稀释是否能够降低脱水滤饼的含水率。

实验中使用污泥H。污泥H为厌氧消化污泥。实验期间中的污泥H的TS为42.5～43.5g/L。污泥H的溶解性成分浓度极高，试验期间中的污泥H的电导率为19.9～21.1mS/cm，M碱度为7600～9000mg-CaCO₃/L。

与第一和第二高分子絮凝剂一起使用阳离子性高分子絮凝剂h(脒系高分子絮凝剂、分子量300万、粘度34mPa·s)。阳离子性高分子絮凝剂h制备为2g/L或5g/L。高分子絮凝剂的溶解使用工业用水。稀释水使用工业用水。

实验步骤如下所述以连续式来进行。

在污泥(污泥流量3.0m³/h)中加入稀释水(稀释水流量1.5m³/h)，制备稀释污泥(1.5倍稀释)。在稀释污泥中加入总注入量的70％的第一高分子絮凝剂的溶液，利用搅拌速度为3000rpm的高速搅拌机(搅拌部容积0.8L)将稀释污泥和高分子絮凝剂的溶液混合搅拌，制备混合污泥。接着，在混合污泥中加入总注入量的30％的第二高分子絮凝剂的溶液，利用搅拌速度33rpm的搅拌机(搅拌槽容积900L)将混合污泥和高分子絮凝剂混合搅拌，使混合污泥絮凝，形成絮凝物。最后利用螺旋压榨脱水机将絮凝物脱水，测定得到的脱水滤饼的含水率(％)。

作为比较参照例，还进行了未加入稀释水的实验。除了未加入稀释水之外，与上述实验步骤同样操作。

将实验结果示于表9。

[表9]

高分子絮凝剂的溶液的浓度为2g/L时，通过进行稀释工序，从而能减少高分子絮凝剂的注入率、脱水滤饼的含水率。高分子絮凝剂的溶液的浓度为5g/L时，也通过进行稀释工序，从而能减少高分子絮凝剂的注入率、脱水滤饼的含水率。由此可知，通过导入污泥稀释工序，能够降低高分子絮凝剂的注入率和脱水滤饼的含水率。

上述参考实验1～5的实验为间歇式，而本参考实验(参考实验6)的实验以连续式进行。另外，以连续式进行与参考实验1～5同样的实验，在间歇式的实验与连续式的实验中结果没有发现差异。

Claims

1.一种污泥的处理方法，其特征在于，具有以下工序：

混合污泥制备工序，将第一高分子絮凝剂的溶液加入到作为被处理物的污泥中，利用至少1个搅拌机将所述污泥与所述第一高分子絮凝剂的溶液混合，制备混合污泥；和

絮凝物形成工序，将第二高分子絮凝剂的溶液加入到所述混合污泥中，将所述混合污泥和所述第二高分子絮凝剂的溶液混合，形成絮凝物，

混合污泥制备工序中，调整搅拌机的消耗功率(kW)A、与污泥的污泥处理量(kg/h)B、与该污泥浓度(g/L)C的关系以使以下的式(1)成立来进行混合，

式(1)··(消耗功率A×污泥浓度C)/污泥处理量B＝0.15～1.10。

2.根据权利要求1所述的污泥的处理方法，其特征在于，混合污泥制备工序中，利用将搅拌机的旋转速度设定为1000rpm以上的至少1个搅拌机，将所述污泥和所述第一高分子絮凝剂的溶液混合，制备混合污泥。

3.根据权利要求1或2所述的污泥的处理方法，其特征在于，混合污泥制备工序中，调整搅拌机的消耗功率(kW)A、与污泥的污泥处理量(kg/h)B、与该污泥浓度(g/L)C的关系以使以下的式(1)成立来进行混合，

式(1)··(消耗功率A×污泥浓度C)/污泥处理量B＝0.40～1.10。

4.根据权利要求1或2所述的污泥的处理方法，其特征在于，混合污泥制备工序中，调整搅拌机的消耗功率(kW)A、与污泥的污泥处理量(kg/h)B、与该污泥浓度(g/L)C的关系以使以下的式(1)成立来进行混合，

式(1)··(消耗功率A×污泥浓度C)/污泥处理量B＝0.15～0.40。

5.根据权利要求1或2所述的污泥的处理方法，其特征在于，混合污泥制备工序中，调整为搅拌机的搅拌部的每单位容积(L)的消耗功率(kW)为1.0(kW/L)以上来进行混合。

6.根据权利要求1～5中的任一项所述的污泥的处理方法，其特征在于，搅拌机的消耗功率A的调整通过控制该搅拌机的旋转速度来进行。

7.根据权利要求1～6中的任一项所述的污泥的处理方法，其特征在于，搅拌机的消耗功率A的调整通过调整该搅拌机的使用台数来进行。

8.根据权利要求1～7中的任一项所述的污泥的处理方法，其特征在于，絮凝物形成工序中，利用将搅拌机的旋转速度设定为10～500rpm的至少1个搅拌机，将所述混合污泥和所述第二高分子絮凝剂的溶液混合，形成絮凝物。

9.根据权利要求1～8中的任一项所述的污泥的处理方法，其特征在于，絮凝物形成工序中，在旋转的反应槽内将所述混合污泥和所述第二高分子絮凝剂的溶液混合，形成絮凝物，并且进行脱水。

10.一种污泥的处理装置，其具备：

混合污泥制备装置，其具备将第一高分子絮凝剂的溶液加入到污泥中的机构、以及至少1个搅拌机，所述混合污泥制备装置将所述污泥和所述第一高分子絮凝剂的溶液混合，制备混合污泥；和

絮凝物形成装置，其具备将第二高分子絮凝剂的溶液加入到所述混合污泥中的机构，并且将所述混合污泥和所述第二高分子絮凝剂的溶液混合，形成絮凝物，

其特征在于，所述混合污泥制备装置具备：控制搅拌机的消耗功率(kW)A、与污泥的污泥处理量(kg/h)B、与该污泥浓度(g/L)C的关系以使以下的式(1)成立的控制装置，

式(1)··(消耗功率A×污泥浓度C)/污泥处理量B＝0.15～1.10。

11.根据权利要求10所述的污泥的处理装置，其特征在于，所述控制装置控制搅拌机的消耗功率(kW)A、与污泥的污泥处理量(kg/h)B、与该污泥浓度(g/L)C的关系以使以下的式(1)成立，

式(1)··(消耗功率A×污泥浓度C)/污泥处理量B＝0.40～1.10。

12.根据权利要求10所述的污泥的处理装置，其特征在于，所述控制装置控制搅拌机的消耗功率(kW)A、与污泥的污泥处理量(kg/h)B、与该污泥浓度(g/L)C的关系以使以下的式(1)成立，

式(1)··(消耗功率A×污泥浓度C)/污泥处理量B＝0.15～0.40。

13.根据权利要求10～12中的任一项所述的污泥的处理装置，其特征在于，所述控制装置以搅拌机的搅拌部的每单位容积(L)的消耗功率(kW)为1.0(kW/L)以上的方式进行控制。

14.根据权利要求10～13中的任一项所述的污泥的处理装置，其特征在于，混合污泥制备装置是具备将第一高分子絮凝剂的溶液加入到污泥中的机构、以及将旋转速度设定为1000rpm以上的至少1个搅拌机的装置。

15.根据权利要求10～14中的任一项所述的污泥的处理装置，其特征在于，絮凝物形成装置是具备将第二高分子絮凝剂的溶液加入到所述混合污泥中的机构、以及将旋转速度设定为10～500rpm的至少1个搅拌机的装置。

16.根据权利要求10～15中的任一项所述的污泥的处理装置，其特征在于，混合污泥制备装置的搅拌机、或絮凝物形成装置的搅拌机、或它们两者为在线搅拌机。

17.一种污泥的处理装置，其具备将权利要求10～16中的任一项所述的污泥的处理装置连接于机械脱水装置而成的结构。

18.根据权利要求10～14中的任一项所述的污泥的处理装置，絮凝物形成装置是具备旋转的反应槽、将所述混合污泥和第二高分子絮凝剂的溶液供给到所述反应槽内的机构、以及脱水机构的装置。