CN115611486A - 脱水助剂及其制造方法、以及污泥的脱水方法 - Google Patents

脱水助剂及其制造方法、以及污泥的脱水方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供脱水助剂及其制造方法,以及使用该脱水助剂的污泥的脱水方法,所述脱水助剂可形成具备利用螺旋压榨脱水机进行处理所要求的凝聚性、强度、从滤袋的剥离性,并且含水率低的污泥。脱水助剂,由混合物的造粒物构成,所述混合物含有高分子凝聚剂和酶处理过的植物成分。

Description

脱水助剂及其制造方法、以及污泥的脱水方法
技术领域
本发明涉及脱水助剂及其及制造方法、以及使用该脱水助剂的污泥的脱水方法。
背景技术
迄今为止,进行了用于除去排水中的废物的各种研究。
例如,提出了将油料种子压榨饼或粕(meal)分散于水中,通过湿式粉碎、酶和热的组合进行处理,并将分离出的富含植酸盐级分用作水处理剂的技术(例如,参照专利文献1)。
另外,提出了涉及向在污泥中添加有脱水助剂的调质污泥中添加凝聚剂、用固液分离装置对凝聚浆料进行脱水的系统的技术(例如,参照专利文献2)。在该文献中记载了添加实施过破碎处理或膨胀软化处理等的生物质。
另一方面,近年来,在污水处理厂,大多将活性污泥消化后进行脱水处理后废弃。污泥的消化是指,将如污水污泥那样含有大量有机成分的污泥在少氧的厌氧性条件下进行微生物处理,分解为甲烷气体、二氧化碳等的处理方法。通过该污泥的消化而产生的污泥被称为消化污泥。
例如,作为涉及含有有机系废物的排水的技术,提出了使用由含水率为30~80重量%的纤维状物的粘胶人造丝构成的污泥用脱水助剂和高分子凝聚剂,对由污水处理设施、粪尿处理设施等产生的污泥进行脱水处理的技术(例如,参照专利文献3 )。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2005-503816号公报,
专利文献2:日本特开2013-233519号公报,
专利文献3:日本特开2007-283225号公报。
发明内容
发明所要解决的课题
上述消化污泥存在纤维含量非常低、脱水非常困难的问题。另外,发现若使用以往的脱水处理剂进行处理,则还存在污泥絮凝物柔软、从滤袋的剥离性低、脱水饼的含水率高这样的问题。近年来,利用螺旋压榨脱水机(screw press dehydrator)对污泥进行脱水处理的情况增加,但在污泥絮凝物柔软的情况下,还会产生难以利用要求污泥絮凝物强度的螺旋压榨脱水机进行脱水的问题。
另外还发现,使用以往的脱水处理剂制备的分散或溶解液的粘度容易降低,脱水处理剂中含有的植物成分的分散性差,不溶解成分有时会沉降。
本发明的课题在于解决以往的上述各种问题,从而达成以下目的。即,本发明的目的在于提供脱水助剂及其制造方法,以及使用该脱水助剂的污泥的脱水方法,所述脱水助剂可形成具备利用螺旋压榨脱水机进行处理所要求的凝聚性、强度、从滤袋的剥离性,并且含水率低的污泥。
解决课题的手段
本发明人进行了深入研究,结果发现,制成由含有实施了酶处理的酶处理过的植物成分和高分子凝聚剂的混合物的造粒物构成的脱水助剂,用该脱水助剂进行处理,由此可形成具备利用螺旋压榨脱水机进行处理所要求的凝聚性、强度、从滤袋的剥离性,并且含水率低的污泥。
解决上述课题的手段如下。即,
<1> 脱水助剂,其特征在于,由混合物的造粒物构成,所述混合物含有高分子凝聚剂和酶处理过的植物成分。
<2> 根据上述<1>所述的脱水助剂,其中,所述酶处理过的植物成分为选自纤维素酶、鞣酸酶、蔗糖酶和它们中2种以上的组合的酶的处理物。
<3> 根据上述<1>至<2>中任一项所述的脱水助剂,其中,所述酶处理过的植物成分所使用的植物成分选自麻类、大豆粕、大豆皮、麸质饲料和它们中2种以上的组合。
<4> 根据上述<1>至<3>中任一项所述的脱水助剂,其用于提高污泥的强度。
<5> 脱水助剂的制造方法,其是根据上述<1>至<4>中任一项所述的脱水助剂的制造方法,其特征在于,包括:
酶处理过的植物成分制备工序,其中,用酶处理植物,从而得到酶处理过的植物成分;
混炼工序,其中,将所述酶处理过的植物成分和高分子凝聚剂混合,加入水分进行混炼,从而得到混炼物;和
造粒工序,其中,将所述混炼物造粒,从而得到造粒物。
<6> 污泥的脱水方法,其特征在于,包括向污泥中添加上述<1>至<4>中任一项所述的脱水助剂和通过上述<5>所述的脱水助剂的制造方法得到的脱水助剂中的任一。
发明的效果
根据本发明,可提供脱水助剂及其制造方法,以及使用该脱水助剂的污泥的脱水方法,所述脱水助剂能够解决以往的上述各种问题,从而达成上述目的,可形成具备利用螺旋压榨脱水机进行处理所要求的凝聚性、强度、从滤袋的剥离性,并且含水率低的污泥。
具体实施方式
(脱水助剂)
本发明的脱水助剂由混合物的造粒物构成,所述混合物至少含有酶处理过的植物成分和高分子凝聚剂,并根据需要还含有其它成分。
<酶处理过的植物成分>
作为上述酶处理过的植物成分所使用的植物成分,没有特别限制,可根据目的适当选择,例如可列举出长蒴黄麻、埃及野麻婴(molukhia)、亚麻、苎麻、大麻(纤维)、洋麻等麻类,豆渣、大豆粕、大豆皮等来源于大豆的剩余生物质,麸质饲料,来源于小麦的剩余生物质,来源于油菜籽的剩余生物质等。这些可单独使用1种,也可并用2种以上。
在上述酶处理过的植物成分所使用的植物成分中,优选麻类、大豆粕、大豆皮、麸质饲料和它们的2种以上的组合。
作为上述酶处理过的植物成分所使用的酶,只要可对植物成分进行酶分解,则没有特别限制,可根据目的从洗剂用酶、食品用酶等中适当选择,例如可列举出纤维素酶、鞣酸酶、蔗糖酶、半纤维素酶、木聚糖酶、壳多糖酶、果胶酶、甘露聚糖酶、葡聚糖酶等。这些可单独使用1种,也可并用2种以上。
在上述酶处理过的植物成分所使用的酶中,优选选自纤维素酶、鞣酸酶、蔗糖酶和它们的2种以上的组合的酶。
作为上述酶处理过的植物成分的制备方法,没有特别限制,可根据目的适当选择,例如,可与后述本发明的脱水助剂的制造方法中的酶处理过的植物成分制备工序同样地制备。
作为上述酶处理过的植物成分在脱水助剂中的含量,没有特别限制,可根据目的适当选择。
<高分子凝聚剂>
作为上述高分子凝聚剂,没有特别限制,可根据目的适当选择公知的高分子凝聚剂,例如可列举出阴离子性高分子凝聚剂、阳离子性高分子凝聚剂、非离子性高分子凝聚剂、两性高分子凝聚剂等。这些可单独使用1种,也可并用2种以上。
作为上述高分子凝聚剂的具体例,可列举出含有丙烯酰胺的聚合物(有时简称为“聚丙烯酰胺”、“PAM”)、多胺、海藻酸钠、聚丙烯酸钠、羧甲基纤维素(CMC)钠盐等。其中,优选含有丙烯酰胺的聚合物、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠。
上述高分子凝聚剂可具有离子结构。在离子为阳离子的情况下,例如可列举出铵盐、锍盐等。在离子为阴离子的情况下,例如可列举出羧酸盐等。
在上述高分子凝聚剂中,优选作为阳离子性单体单元、阴离子性单体单元和非离子性单体单元的共聚物的两性高分子凝聚剂。
上述高分子凝聚剂可使用市售品,也可使用通过公知的方法制备的高分子凝聚剂。
作为上述市售品,例如,聚丙烯酰胺可列举出Flopam AN 905、Flopam AN 926、Flopam AN 956 (均为株式会社SNF制),ACCOFLOC A-100、ACCOFLOC A-150 (均为MTAQUAPOLYMER, INC.制)等;聚丙烯酸钠可列举出ACCOFLOC A-190 (MT AQUAPOLYMER, INC.制),PA-331 (栗田工业株式会社制)等。
作为上述高分子凝聚剂在水处理剂中的含量,没有特别限制,可根据目的适当选择。
作为上述脱水助剂中的上述酶处理过的植物成分与上述高分子凝聚剂的质量比(酶处理过的植物成分/高分子凝聚剂) (有时也称为“脱水助剂中的上述酶处理过的植物成分与上述高分子凝聚剂的含量比”),没有特别限制,可根据作为处理对象的排水的种类等适当选择,优选为0.1/99.9~99.9/0.1,更优选为1/9~9/1。
<其它成分>
作为上述其它成分,只要不损害本发明的效果,则没有特别限制,可根据目的适当选择,例如可列举出填充剂、增稠剂、着色剂、触变剂等。这些可单独使用1种,也可并用2种以上。
作为上述其它成分在脱水助剂中的含量,没有特别限制,可根据目的适当选择。
上述脱水助剂的形状为造粒物(有时也称为粒子)。
作为上述造粒物的形态(直径、长度),没有特别限制,可根据目的适当选择,但从广泛地适合于市售的定量器的供给口尺寸的观点出发,造粒物的直径优选为3mm以下,长度优选为3mm以下。另外,在使供给口的通路顺利,也考虑溶解时的溶解性的情况下,造粒物的直径更优选为1mm以下,长度更优选为1mm以下。
作为上述脱水助剂的制造方法,没有特别限制,可根据目的适当选择,优选通过后述本发明的脱水助剂的制造方法制造。
本发明的脱水助剂在制成溶解或分散液时的粘度良好,可抑制不溶解成分的沉降,分散性也良好。另外,通过使用本发明的脱水助剂,可形成螺旋压榨脱水机所需要的凝聚性、强度、从滤袋的剥离性优异的污泥,并且可形成处理后的含水率也良好的污泥。
本发明的脱水助剂例如可适宜地用作污泥的脱水助剂,可更适宜地用于提高污泥的强度。因此,本发明还涉及污泥的强度增强剂,其特征在于,由含有上述酶处理过的植物成分和上述高分子凝聚剂的混合物的造粒物构成。
在本发明中,增强污泥的强度是指,将污泥的强度提高到可用螺旋压榨脱水机进行脱水処理的程度。
另外,由于在本发明的脱水助剂中可使用各种剩余生物质,所以可解决剩余生物质的废弃问题,进而也可削减污泥处理成本。
(脱水助剂的制造方法)
本发明的脱水助剂的制造方法至少包括酶处理过的植物成分制备工序、混炼工序和造粒工序,根据需要还包括干燥工序、破碎工序、分级工序等其它工序。
<酶处理过的植物成分制备工序>
上述酶处理过的植物成分制备工序是用上述脱水助剂项所记载的酶处理上述脱水助剂项所记载的植物,从而得到酶处理过的植物成分的工序。
作为上述酶处理过的植物成分制备工序的方法,没有特别限制,可根据目的适当选择,例如可列举出在含有上述植物成分的植物成分含有液中加入上述酶进行酶反应,并回收酶反应后的固体成分,由此得到酶处理过的植物成分的方法等。
作为上述植物成分含有液中的植物成分的含量,没有特别限制,可根据目的适当选择,例如可列举出0.01~30质量%等。上述植物成分含有液可调整为适合于所使用的酶的温度、pH。
作为上述酶的使用量,没有特别限制,可根据目的适当选择,例如相对于上述植物成分含有液,可列举出0.01~30容量%等。上述植物成分含有液可调整为适合于所使用的酶的温度或pH。
作为上述酶反应的时间,没有特别限制,可根据目的适当选择,例如可列举出1分钟~24小时等。在上述酶反应中,若上述植物成分含有液中的植物成分有在外观上明显变软的变化,则可判断为充分地进行了酶反应,可以此为目标设定酶反应的时间。
上述酶反应例如可通过加入碱剂来停止。
作为回收上述酶反应后的固体成分的方法,没有特别限制,可根据目的适当选择,例如可列举出离心、过滤等。
上述固体成分可用纯水等清洗。另外,可干燥至水分量为约10~70质量%,从而制成酶处理过的植物成分。
<混炼工序>
上述混炼工序是将上述酶处理过的植物成分和上述脱水助剂项所记载的高分子凝聚剂混合,加入水分进行混炼,从而得到混炼物的工序。在上述混炼工序中,根据需要,还可含有上述脱水助剂项所记载的其它成分。
作为上述混炼的方法,没有特别限制,可根据目的适当选择。例如,可将上述酶处理过的植物成分、上述高分子凝聚剂、上述水分和根据需要的上述其它成分同时混合而得到的混合物捏合,从而得到混炼物;也可在将上述酶处理过的植物成分、上述高分子凝聚剂和根据需要的上述其它成分混合而得到的混合物后,在上述混合物中加入水分,然后将加入了水分的上述混合物捏合,从而得到混炼物。
作为上述混炼工序中的水分的使用量,没有特别限制,可根据目的适当选择,相对于固体成分的合计质量,可列举出5~250质量%等。
作为上述混炼工序中使用的上述水分,没有特别限制,可根据目的适当选择,例如可列举出水、有机溶剂、含水有机溶剂等。
作为上述有机溶剂,没有特别限制,可根据目的适当选择,优选相对介电常数为30以下的有机溶剂,更优选相对介电常数为20以下的有机溶剂。
作为上述有机溶剂,没有特别限制,可根据目的适当选择,例如可列举出己烷、环己烷、2-丁醇、乙醇等。
上述有机溶剂可单独使用1种,也可并用2种以上。
在上述有机溶剂中,优选己烷、2-丁醇、乙醇。
通过使用上述有机溶剂,可减少使用高分子凝聚剂时会产生的混炼时的粘合性的发生,可制备加工性优异的混炼物。
作为上述含水有机溶剂中的有机溶剂的含量,没有特别限制,可根据目的适当选择,优选为超过10质量%,更优选为30质量%以上,进一步优选为50质量%以上,特别优选为70质量%以上。
上述混炼可使用装置来进行。作为上述混炼所使用的装置,没有特别限制,可根据目的适当选择,例如可列举出行星式混合机等立式混合机等。作为上述混合机的转数、时间等条件,没有特别限制,可根据目的适当选择。
<造粒工序>
上述造粒工序是将上述混炼物造粒,从而得到造粒物的工序。
作为将上述混炼物造粒的方法,没有特别限制,可根据目的适当选择,例如可列举出挤出造粒方式、搅拌造粒方式、片化造粒方式等。
在这里,挤出造粒是指,将上述混炼物的湿块从小孔挤出成圆柱状来进行造粒的方法。
搅拌造粒是指,将上述混炼物装入容器中,边搅拌边使混炼物中的粒子凝聚来进行造粒的方法。
片化造粒是干式造粒的一种,是将粉体在2个辊之间压碎而使原材料成为片状后粉碎来进行造粒的方法。
上述造粒可适当选择公知的手段来进行。作为上述造粒的条件,没有特别限制,可根据目的适当选择。
<干燥工序>
上述干燥工序是使上述造粒物干燥,从而得到干燥物的工序。
上述干燥可适当选择公知的手段来进行,例如可列举出振动流化床干燥机、热风干燥机等。作为上述干燥的条件,没有特别限制,可根据目的适当选择。
作为上述干燥物中的水分量,没有特别限制,可根据目的适当选择,优选为15质量%以下。
通过进行上述干燥工序,在后述的破碎工序中,容易进行破碎,生产率提高。
<破碎工序>
上述破碎工序是将上述干燥物破碎,从而得到破碎物的工序。
上述破碎可适当选择公知的手段来进行,例如可列举出破碎机等。作为上述破碎的条件,没有特别限制,可根据目的适当选择。
作为上述破碎的程度,没有特别限制,可根据目的适当选择。
<分级工序>
上述分级工序是将上述破碎物分级的工序。
上述分级可适当选择公知的手段来进行,例如可列举出使用筛的筛分或振动式分级机、重力分级机、离心分级机(旋风式分级机)、惯性分级机等。作为上述分级的条件,没有特别限制,可根据脱水助剂的粒径适当选择。
<其它工序>
作为上述其它工序,只要不损害本发明的效果,则没有特别限制,可根据目的适当选择,例如可列举出上述的干燥工序、破碎工序、分级工序等。
根据本发明的脱水助剂的制造方法,可容易地制造本发明的脱水助剂。
(污泥的脱水方法)
本发明的污泥的脱水方法包括向污泥中添加上述本发明的脱水助剂和通过本发明的制造方法得到的脱水助剂中的任一。
作为上述污泥,没有特别限制,可根据目的适当选择,例如可列举出含有有机系废物或无机系废物的排水的净化处理工序中产生的污泥等。
作为含有上述有机系废物的污泥,没有特别限制,可根据目的适当选择,例如可列举出下水道、粪尿,纸/纸浆、食品、畜产等工业排水的净化处理工序中产生的污泥等。
作为上述无机系废物,例如可列举出镍、氟、铁、铜、锌、铬、砷、镉、锡、铅等。这些可单独含有1种,也可含有2种以上。
上述污泥的一个实例,即含有有机系废物的排水的净化处理工序中产生的污泥,例如如下所述地产生。
对排水中的有机系废物实施添加无机凝聚剂的不溶化处理,形成作为悬浮物质(Suspended solid,以下有时称为“SS”)的微絮凝物,通过使上述微絮凝物凝聚沉降而沉降分离为上清液和污泥,从该沉降分离物中分离上述污泥。
上述污泥的一个实例,即含有无机系废物的排水的净化处理工序中产生的污泥,例如如下所述地产生。
对于含有无机系废物的排水,通过添加无机凝聚剂等而使上述无机系废物中的无机离子不溶化,形成作为悬浮物质的微絮凝物,通过使上述微絮凝物凝聚沉降而沉降分离为上清液和污泥,从该沉降分离物中分离上述污泥。
以下对上述污泥的脱水方法的一个实例进行说明。
使上述脱水助剂溶解或分散于水中,得到酶处理过的植物成分和高分子凝聚剂的溶解或分散液。
向上述污泥中供给上述溶解或分散液,所述溶解或分散液经调整,使得例如相对于污泥中的悬浮物质,以绝对干重计,酶处理过的植物成分的浓度为0.001~30质量%,高分子凝聚剂的浓度为0.001~30质量%。
作为上述溶解或分散液所使用的水,没有特别限制,可根据目的适当选择,例如可列举出纯水(蒸馏水)、电导率为30μS/cm以上的水等。
作为上述溶解或分散液向污泥中添加的方法,没有特别限制,可根据目的适当选择,例如可一次性添加全部量,也可分成多次添加。另外,在污泥的流入、排出不断或间歇地存在的情况下,可以考虑污泥的流入量、排出量,追加添加上述溶解或分散液。
作为添加了上述溶解或分散液的污泥的脱水处理的方法,没有特别限制,可适当选择公知的手段来实施,例如可使用加压脱水机、真空脱水机、带式压榨脱水机、离心脱水机、螺旋压榨脱水机等来实施。这些可单独使用1种,也可将2种以上组合使用。
其中,由于对于以往难以利用螺旋压榨脱水机进行脱水的污泥,也可应用本发明的脱水助剂,所以可适宜地用于利用螺旋压榨脱水机的脱水。
通过上述脱水处理,可得到脱水污泥(有时也称为“污泥脱水物”)。
实施例
以下,列举试验例,对本发明进一步具体地说明,但本发明不限于这些试验例。
(试验例1)
<实施例1>
在1.8g的作为植物成分的一个实例的长蒴黄麻中加入598.2g的水,制备植物成分的含量为0.3质量%的植物成分含有液。
将600mL的上述植物成分含有液加热至约40℃,投入适量的柠檬酸液,将pH调整为4.5。
相对于600mL的上述调整了pH的植物成分含有液,以0.2容量%的量投入作为酶的一个实例的纤维素酶(商品名“Cellulase (纤维分解酶)”,广濑商事株式会社制),搅拌30分钟。
在上述搅拌过的液体中加入若干碱剂(碳酸钠液),使上述液体的pH为约pH 7,从而停止酶反应。
将酶反应后的液体离心,废弃上清液,回收固体成分,将该固体成分用纯水清洗2次后,干燥至水分量为约20质量%,得到酶处理过的植物成分。
<实施例2>
除了将实施例1中的植物成分替换为麸质饲料以外,与实施例1同样地进行酶处理,得到酶处理过的植物成分。
<实施例3>
除了将实施例1中的植物成分替换为大豆皮以外,与实施例1同样地进行酶处理,得到酶处理过的植物成分。
<实施例4>
除了将实施例1中的植物成分替换为大豆粕以外,与实施例1同样地进行酶处理,得到酶处理过的植物成分。
<比较例1>
将长蒴黄麻(未经酶处理)作为比较例1的植物成分。
<比较例2>
将麸质饲料(未经酶处理)作为比较例2的植物成分。
<比较例3>
将大豆皮(未经酶处理)作为比较例3的植物成分。
<比较例4>
将大豆粕(未经酶处理)作为比较例4的植物成分。
<评价>
制作含有0.3质量%的实施例1~4、比较例1~4中任一的植物成分和0.2质量%的高分子凝聚剂(两性聚丙烯酰胺(CAM-353pk,SNF公司制))的植物成分和高分子凝聚剂的溶解或分散液。
另外,作为比较例5,制作不含植物成分、而含有0.2质量%的高分子凝聚剂(两性聚丙烯酰胺(CAM-353pk,SNF公司制))的液体。
-粘度-
利用B型粘度计测定上述制作的各液体的粘度。需说明的是,上述粘度的测定使用东机产业制TVC-7型粘度计(B型粘度计),在室温23℃下,用1号转子测定。
以比较例5的液体的粘度为100%,由下式计算实施例1~4、比较例1~4各自的溶解或分散液的粘度的降低率,按照下述评价标准进行评价。将结果示出于表1中。
粘度的降低率(%)=100-(A/B×100)
在上式中,“A”表示“实施例1~4、比较例1~4的溶解或分散液的粘度”,“B”表示“比较例5的液体的粘度”。
--评价标准--
○:粘度的降低率为20%以下
×:粘度的降低率超过20%。
[表1]
Figure DEST_PATH_IMAGE002
如表1所示,确认通过使用酶处理过的植物成分,可减少溶解或分散液的粘度 降低,可改善粘度。
-分散性-
如下测定上述制作的各液体整体的悬浮物质浓度(制作时的液体整体的悬浮物质浓度)。
从距液面约2cm的深度部分采集约10cc,利用DR3900吸光光度计(HACH公司制)测定悬浮物质浓度。
另外,如下测定静置1日后的各液体的上清液中的悬浮物质浓度(静置1日后的上清液中的悬浮物质浓度)。
从距液面约2cm的深度部分采集约10cc,利用DR3900吸光光度计(HACH公司制)测定悬浮物质浓度。
根据下式计算悬浮物质浓度的变化量(Y)和变化率(Z),按照下述评价标准评价分散性。将结果示出于表2中。
悬浮物质浓度的变化量(mg/L)=W(mg/L)-X(mg/L)
悬浮物质浓度的变化率(%)=100-(Y/W×100)
在上式中,“W”表示“制作时的液体整体的悬浮物质浓度”,“X”表示“静置1日后的上清液中的悬浮物质浓度”,“Y”表示“悬浮物质浓度的变化量”。
--评价标准--
○:悬浮物质浓度的变化率(Z)为20%以下
×:悬浮物质浓度的变化率(Z)超过20%。
[表2]
Figure DEST_PATH_IMAGE004
在表2中,“W”表示“制作时的液体整体的悬浮物质浓度”,“X”表示“静置1日后的上清液中的悬浮物质浓度”,“Y”表示“悬浮物质浓度的变化量”,“Z”表示“悬浮物质浓度的变化率”。
如表2所示,在没有进行过酶处理的比较例1~4中,静置1日后植物成分几乎都沉降,与此相对,在进行过酶处理的实施例1~4中,静置1日后植物成分没怎么沉降。因此,可确认通过使用酶处理过的植物成分,可改善分散性。
(试验例2)
<试验例2-1-1>
将30质量份的与实施例1同样地制备的酶处理过的长蒴黄麻、20质量份的高分子凝聚剂(两性聚丙烯酰胺(CAM-353pk,SNF公司制))和50质量份的水混炼,得到混炼物。
对上述混炼物使用挤出造粒机(篮式湿式造粒机,菊水制作所制)进行挤出造粒(转数:30rpm,筛网直径φ0.8mm),得到造粒物(粒子)。
对上述粒子使用干燥机(输送带式干燥机,GODAI ENGINEERING CO., LTD.制)进行干燥(120℃、30分钟),得到干燥物。
对上述干燥物使用破碎机(ORIENT MILL(オリエントミル),ORIENT MACHINE LTD.制)进行破碎(1,000rpm,筛网直径φ5mm),得到破碎物。
对上述破碎物使用分级机(振动式分级机,DALTON CORPORATION制)进行分级(筛孔径:850μm),得到脱水助剂。
<试验例2-1-2>
除了将试验例2-1-1中的酶处理过的长蒴黄麻替换为未经酶处理的长蒴黄麻以外,与试验例2-1-1同样地得到试验例2-1-2的脱水助剂。
<试验例2-2-1>
除了将试验例2-1-1中的酶处理过的长蒴黄麻替换为与实施例2同样地制备的酶处理过的麸质饲料以外,与试验例2-1-1同样地得到试验例2-2-1的脱水助剂。
<试验例2-2-2>
除了将试验例2-2-1中的酶处理过的麸质饲料替换为未经酶处理的麸质饲料以外,与试验例2-2-1同样地得到试验例2-2-2的脱水助剂。
<试验例2-3>
除了将试验例2-1-1中的酶处理过的长蒴黄麻替换为醋酸纤维素(未经酶处理,粒径355μm以下,重均分子量(Mw) 184,000,关东化学株式会社制)以外,与试验例2-1-1同样地得到试验例2-3的脱水助剂。
<试验例2-4>
除了将试验例2-1-1中的酶处理过的长蒴黄麻替换为通过下述膨胀软化处理制备的长蒴黄麻以外,与试验例2-1-1同样地得到试验例2-4的脱水助剂。
-膨胀软化处理-
将没有进行过酶处理的长蒴黄麻在高压(3MPa)下保持1小时后,急剧地释放压力。需说明的是,膨胀软化处理是通过急剧地释放压力,使被压缩的生物质的细胞膜内含有的水分等流体爆发性地膨胀,从而将生物质的细胞膜破碎的处理。
<评价>
-污泥处理性能-
对于试验例2-1-1~2-4中得到的脱水助剂,加入水使得固体成分浓度达到0.3质量%并搅拌,得到溶解或分散液。
在200g (固体成分浓度为4%,固体成分量为0.8g)的由污水处理厂产生的消化污泥浆中,添加相对于悬浮物质(SS)以绝对干重计为4质量%的上述溶解或分散液后,进行10次在离心管间的转移,使其凝聚。
将凝聚的污泥离心分离(1,500G、5分钟)后除去上清液,将污泥转移到滤纸上,进一步进行离心脱水(2,500G、10分钟),得到脱水污泥。
[凝聚性]
按照下述的评价方法和评价标准,评价进行了10次在离心管间的转移而使其凝聚时的凝聚性。将结果示出于表3中。
-评价方法-
使进行了10次在离心管间的转移而使其凝聚时的评价液通过1.5mm筛孔的筛,测定残留在筛上的污泥量,通过下式计算筛上残留污泥率(%)。
筛上残留污泥率(%)={(残留在筛上的污泥重量)/(投入到筛上的污泥重量)}×100
-评价标准-
◎:筛上残留污泥率为90%以上
○:筛上残留污泥率为60%以上且低于90%
△:筛上残留污泥率为30%以上且低于60%
×:筛上残留污泥率低于30%。
[强度]
按照下述的评价方法和评价标准评价污泥的强度。将结果示出于表3中。
-评价方法-
将上述凝聚性试验后的残留在筛上的污泥夹在直径为3cm的2张圆板间,将30g的砝码放置在上述圆板上静置10秒钟后(以下有时称为“负荷后”),除去从圆板溢出的污泥,测量残留在圆板上的污泥量,通过下式计算圆板残留污泥率(%)。
圆板残留污泥率(%)={(负荷后残留在圆板上的污泥重量)/(放置在圆板上的污泥重量)}×100
-评价标准-
◎:圆板残留污泥率为90%以上
○:圆板残留污泥率为60%以上且低于90%
△:圆板残留污泥率为30%以上且低于60%
×:圆板残留污泥率低于30%
需说明的是,在上述评价标准为◎或○的情况下,可评价为能够用于螺旋压榨机的污泥。
[剥离性]
按照下述的评价方法和评价标准评价污泥的剥离性。将结果示出于表3中。
-评价方法-
在上述凝聚性试验中,在过筛后将筛翻转,测量从筛上落下的污泥量,通过下式计算剥离污泥率(%)。
剥离污泥率(%)={(将筛翻转而从筛上落下的污泥重量)/(过筛时残留在筛上的污泥重量)}×100
-评价标准-
◎:剥离污泥率为90%以上
○:剥离污泥率为60%以上且低于90%
△:剥离污泥率为30%以上且低于60%
×:剥离污泥率低于30%。
[含水率]
如下求得脱水污泥的含水率(以下有时称为“含水率”)。
测定上述脱水污泥的重量,求得脱水污泥的重量A。接着,测定用105℃的烘箱制成绝对干燥状态(水分量为0.05%以下)的脱水污泥的重量B。在这里,为了确认水分量,使用加热干燥式水分计(MX-50,A&D Company, Limited制)。由此,通过将脱水污泥中含有的水分的重量(A-B)除以脱水污泥的重量(A)得到百分率,从而求得含水率。将结果示出于下述表3中。
[表3]
Figure DEST_PATH_IMAGE006
如表3所示,在使用试验例2-1-1和2-2-1的脱水助剂的情况下,凝聚性、强度、剥离性和含水率全部都为优异的结果。

Claims (6)

1.脱水助剂,其特征在于,由混合物的造粒物构成,所述混合物含有高分子凝聚剂和酶处理过的植物成分。
2.根据权利要求1所述的脱水助剂,其中,所述酶处理过的植物成分为选自纤维素酶、鞣酸酶、蔗糖酶和它们中2种以上的组合的酶的处理物。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的脱水助剂,其中,所述酶处理过的植物成分所使用的植物成分选自麻类、大豆粕、大豆皮、麸质饲料和它们中2种以上的组合。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的脱水助剂,其用于提高污泥的强度。
5.脱水助剂的制造方法,其是根据权利要求1至4中任一项所述的脱水助剂的制造方法,其特征在于,包括:
酶处理过的植物成分制备工序,其中,用酶处理植物,从而得到酶处理过的植物成分;
混炼工序,其中,将所述酶处理过的植物成分和高分子凝聚剂混合,加入水分进行混炼,从而得到混炼物;和
造粒工序,其中,将所述混炼物造粒,从而得到造粒物。
6.污泥的脱水方法,其特征在于,包括向污泥中添加权利要求1至4中任一项所述的脱水助剂和通过权利要求5所述的脱水助剂的制造方法得到的脱水助剂中的任一。
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