JP2001062491A

JP2001062491A - 汚泥用スケール物質除去装置

Info

Publication number: JP2001062491A
Application number: JP24549099A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Sugawara; 良行菅原; Yuji Kai; 祐司甲斐; Hiroshi Niima; 洋新間
Original assignee: Nishihara Environmental Sanitation Research Corp
Current assignee: Nishihara Environment Co Ltd
Priority date: 1999-08-31
Filing date: 1999-08-31
Publication date: 2001-03-13
Anticipated expiration: 2019-08-31
Also published as: JP3589911B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高濃度汚泥中からでもスケール物質を効率よ
く除去するスケール物質除去装置を提供することを目的
とする。【解決手段】第１の汚泥貯留槽２で貯留されていた汚
泥は汚泥供給ポンプ７により汚泥流入経路６を経て攪拌
槽３に送られる。汚泥は攪拌槽３内で攪拌されてｐＨ調
整等の調質を受ける。次に、調質された汚泥は汚泥反応
槽４に送られ可動隔壁８と接触し、汚泥中に含まれるス
ケール物質は付着担体である可動隔壁８に付着し分離さ
れる。可動隔壁８を汚泥から引き上げてスケール物質を
剥離する。最終的に、スケール物質が分離された汚泥
は、汚泥排出経路１０を介して第２の汚泥貯留槽５に送
られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、下水処理、し尿
処理等における各種汚泥等に発生し得るスケール物質を
系外に分離除去する汚泥用スケール物質除去装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に廃水処理装置では、汚泥中の種々
の物質により配管等や機械装置の内面にスケールが発生
することがあり、そのスケールをそのまま放置しておく
と、配管等の閉塞や機械装置の破損を招くおそれがあっ
た。このため、従来のスケール対策としては、スケール
発生前に薬品を添加して発生自体を抑制するか、あるい
はスケール発生後にスケールによって閉塞した配管等を
交換する方法が採られていた。

【０００３】しかし、上述の薬品添加等による対策で
は、汚泥中からスケール原因物質を除去できないため、
根本的な解決には至っていなかった。また、上述の配管
交換による対策では、廃水処理の操業を一時的に停止し
て実施する必要があるため手間がかかり、コスト高とな
るという不都合が生じていた。

【０００４】このようなスケールの代表的なものとして
はリン酸マグネシウムアンモニウム（以下、ＭＡＰとい
う）がある。このＭＡＰは特に汚泥処理施設の機器や配
管内面等に付着してトラブルを発生させる原因物質であ
る。一般に、廃水や汚泥の分離液に含まれるリンを除去
するためにＭＡＰ除去法が存在する。これは、被処理水
を結晶核と共に流動させ、ＭＡＰ生成で不足するマグネ
シウムを補充しながら被処理水中に含まれるリンからな
るＭＡＰを生成させ、当該結晶核の表面に生成したＭＡ
Ｐを析出させ、成長した結晶核を分離除去することによ
り、被処理水からリンを除去する、いわゆる晶析法であ
る。この晶析法は、被処理水からリンを効率的に除去す
る有効な脱リン方法である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、配管
閉塞の原因となるスケールの発生を防止するためには、
予め汚泥に薬品を添加してスケール発生自体を抑制させ
なければならず、薬品添加のための設備が必要となり、
薬品代もかかるという課題があった。

【０００６】汚泥中に含まれるスケール物質により配管
が閉塞した場合には配管を交換しなければならず、関連
機器の運転を停止させるために処理に支障をきたし、煩
雑な作業を必要とし、費用もかかるという課題があっ
た。

【０００７】スケール物質、特にＭＡＰを除去するに
は、特開昭６３−８４６９６号公報に示されているよう
な晶析法があるが、晶析法は結晶核を流動させることが
できる比較的汚泥濃度の低い被処理水が対象であるた
め、高濃度汚泥に含まれるスケール物質を除去するには
不向きであり、汚泥中のスケール物質を除去する有効な
手段がないという課題があった。

【０００８】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、高濃度汚泥中からでもスケール物
質を効率よく除去する汚泥用スケール物質除去装置を提
供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係る汚泥用ス
ケール物質除去装置は、汚泥の導入手段および排出手段
を備えた汚泥反応槽と、該汚泥反応槽内に着脱可能に配
設され、且つ汚泥に含まれるスケール物質を付着させる
スケール物質付着担体と、汚泥を調質する汚泥調質手段
とからなることを特徴とするものである。

【００１０】上記汚泥調質手段は、汚泥を曝気攪拌する
曝気攪拌設備、汚泥を攪拌混合する攪拌混合設備、およ
び汚泥のｐＨを調整するｐＨ調整設備の中から選ばれた
一つまたは二つ以上の設備であることを特徴とするもの
である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。実施の形態１．図１（ａ）において、１はスケール物質
除去装置である。このスケール物質除去装置は汚泥中に
含まれるスケール物質を当該汚泥から分離除去するもの
であり、既に配管等の内面に付着したスケールを剥離し
て除去するものではない。ここで、スケールとは廃水処
理施設や汚泥処理施設において配管の閉塞や機械装置類
の破損を引き起こす原因となる配管や機械装置類の内面
に付着した固形物を指し、スケール物質とは汚泥中や被
処理水中に含まれ、配管や機械装置類の内面に付着して
成長することでスケールになる固形物を指す。

【００１２】スケール物質としては、主にカルシウムや
マグネシウムなどの化合物であり、代表的なものとして
炭酸カルシウムや硫酸カルシウムが知られていて、とく
に汚泥処理施設の配管で問題となるのがリン酸マグネシ
ウムアンモニウム（ＭＡＰ）である。

【００１３】この実施の形態１におけるスケール物質除
去装置１は第１の汚泥貯留槽２と攪拌槽（汚泥調質手
段）３と汚泥反応槽（反応槽）４と第２の汚泥貯留槽５
とから概略構成されている。

【００１４】第１の汚泥貯留槽２は汚泥処理施設から送
られてきた消化汚泥を一時的に貯留する施設であり、攪
拌槽３とは汚泥流入経路６により接続されている。汚泥
流入経路６の途中には消化汚泥を攪拌槽３に供給するた
めの汚泥供給ポンプ７が設けられている。

【００１５】攪拌槽３は汚泥濃度の均質化、汚泥のｐＨ
調整、ＭＡＰ等のスケール物質の生成などを目的とする
汚泥調質手段としての攪拌混合設備である。特に、ＭＡ
Ｐは中性下からアルカリ性下でアンモニア、リン酸、マ
グネシウムが存在すると生成され、酸性下では上記各物
質が存在していてもスケール化しない。このため、攪拌
槽３の攪拌混合により、空気との接触機会が増し、脱炭
酸作用により汚泥のｐＨを上昇させ、ＭＡＰが生成し易
い条件を作り出すわけである。さらに、上記攪拌混合設
備に加え、曝気手段を併設することにより、汚泥と空気
との接触機会をさらに増大させ、汚泥のｐＨを上昇さ
せ、ＭＡＰ等のスケール物質の生成を促進させることが
できる。また、攪拌槽３にはｐＨ調整設備を設け、ｐＨ
調整薬品としてのアルカリ剤等を直接添加することでｐ
Ｈ調整を行い、ＭＡＰ等のスケール物質の生成を促進さ
せてもよい。

【００１６】また、この実施の形態１では、調質を上述
のように汚泥反応槽４の前段に設けた攪拌槽３で行って
いるが、第１の汚泥貯留槽２、汚泥反応槽４または汚泥
流入経路６に汚泥調質手段を設けて原汚泥、消化汚泥等
に対して調質を行うこともできる。汚泥調質手段は汚泥
を曝気攪拌する曝気攪拌設備（図示せず）、汚泥を攪拌
混合する攪拌混合設備としての攪拌槽３、および汚泥の
ｐＨを調整するｐＨ調整設備（図示せず）の中から適宜
選ばれた一つまたは二つ以上の設備である。従って、汚
泥調質手段としての攪拌槽３を特に設けなくてもよい場
合がある。

【００１７】汚泥反応槽４は、上記汚泥調質手段により
調質された汚泥を導入する導入手段（図示せず）と、調
質された汚泥からスケール物質を直接分離して系外に排
出除去する排出手段とを備えており、この汚泥反応槽４
内には、表面にスケール物質を付着させることで流動状
態の汚泥からスケール物質を直接分離する可動隔壁（ス
ケール物質付着担体）８が設けられている。スケール物
質の付着担体への付着は、スケール物質生成反応の進行
と並行してスケール物質を含む汚泥と付着担体との接触
させて接触機会を増やすことが重要で、汚泥のｐＨの上
昇時か上昇中での付着担体との接触でスケール物質が付
着し易く、かつ付着したスケール物質を回収し易いもの
が望ましい。

【００１８】この実施の形態１では、可動隔壁８は枠部
材に布などの繊維状部材が展張されていて、流入した汚
泥は可動隔壁８に接触することで、汚泥中に含まれるス
ケール物質が繊維状部材に付着するわけである。また、
可動隔壁８は流入した汚泥に抗するように汚泥中に吊り
下げる状態で浸漬させてある。これは、繊維状部材が汚
泥の流動に同調してしまうと、繊維状部材と汚泥との接
触機会が減少し、効率よく汚泥からスケール物質を分離
することができなくなるからである。そして、可動隔壁
８は駆動手段（図示せず）により汚泥反応槽４から引き
上げることが可能であり、定期的に可動隔壁８を引き上
げ、繊維状部材に付着したスケール物質を適宜剥離除去
し、スケール物質を剥離除去した可動隔壁８は再度駆動
手段により汚泥反応槽４に戻される。

【００１９】汚泥反応槽４では、汚泥を流動させるため
に、槽の内底部に固定し上部の高さを徐々に下げた複数
の不動隔壁９を設け、これら不動隔壁９の間にスケール
物質付着担体としての可動隔壁８を設けている。これに
より、汚泥は流下して可動隔壁８の下部を潜り込む伏流
となり、また汚泥は上昇し、高い方の不動隔壁９の上部
から順にオーバーフローして溢流となる。汚泥はこれら
伏流と溢流とを繰り返して空気を巻き込みながら流動す
る。

【００２０】上記反応槽４からオーバーフローした汚泥
は、汚泥排出経路１０を介して第２の汚泥貯留槽５に送
られる。この第２の汚泥貯留槽５はスケール物質を除去
した汚泥を一時的に貯留する施設である。更なるスケー
ル物質の除去を行うためには、この貯留汚泥を汚泥反応
槽４に返流してもよく、また別の汚泥反応槽に供給する
ようにしてもよい。

【００２１】次に動作について説明する。まず、第１の
汚泥貯留槽２で貯留されていた汚泥は汚泥供給ポンプ７
により汚泥流入経路６を経て攪拌槽３に送られる。汚泥
はスケール物質の生成を促進するために攪拌槽３内で攪
拌されてｐＨ調整等の調質を受ける。次に、調質された
汚泥は汚泥反応槽４に送られ、伏流や溢流を繰り返し得
ることで汚泥を流動させる。流動状態の汚泥は可動隔壁
８の表面と接触を繰り返し、スケール物質の可動隔壁８
への付着量が増す。また、流動状態の汚泥は、その表面
から空気を取り込み、徐々に脱炭酸が行われ、ｐＨが上
がることから、スケール物質の付着と並行して、スケー
ル物質の生成も促進される。可動隔壁８を汚泥から引き
上げてスケール物質を剥離することで、汚泥からスケー
ル物質を確実に分離する。最終的に、スケール物質が分
離された汚泥は、汚泥排出経路１０を介して第２の汚泥
貯留槽５に送られる。

【００２２】このように実施の形態１に係るスケール物
質除去装置を運転する際には、図２に示す流入工程１１
と調質工程１２と付着工程１３と排出工程１４とを実施
することになる。流入工程１１は汚泥貯留槽２内の汚泥
を攪拌槽３に送る工程であり、調質工程１２は攪拌槽３
等に設けられた攪拌混合設備等を利用して汚泥を攪拌
し、空気を巻き込むことで汚泥中に含まれる炭酸を放出
させてスケール物質の生成に適したｐＨに調整する工程
であり、付着工程１３は汚泥中におけるスケール物質の
生成反応と並行して可動隔壁８の表面にスケール物質を
効率的に付着させる工程であり、排出工程１４はスケー
ル物質を分離除去した汚泥を汚泥反応槽４の外に排出す
る工程である。ここで、付着工程１３では、汚泥と付着
担体とを効率的に接触させるために十分な滞留時間およ
び付着担体側に汚泥付着面積を確保する必要がある。

【００２３】以上のように、この実施の形態１では、ス
ケール物質付着担体として枠部材に布などの繊維状部材
が展張された可動隔壁８を用いたが、汚泥との接触機会
を効率よく増やし、ＭＡＰ等のスケール物質が付着でき
る素材、形状、設置態様であれば、上記構成例に限定さ
れない。例えば、形状としては、上述の板状の他、棒
状、紐状、繊維状、スポンジ状、布状などを挙げること
ができる。素材としては、ナイロンやポリエステル等の
合成繊維や綿等の天然繊維、天然石やセラミック等の無
機物、鉄等の金属などを挙げることができる。設置態様
としては、上述のように汚泥反応槽４の上部から吊下げ
る他、汚泥反応槽４の内底部に内壁や隔壁として固定さ
せる態様を挙げることができる。この場合、スケール物
質付着担体の表面に付着したスケール物質を汚泥から分
離するには、一旦、汚泥反応槽内から汚泥を全て排出し
た後、付着担体からスケール物質を剥離してもよいが、
前述と同様に着脱可能な機構を採用して付着担体を引き
上げてスケール物質を分離してもよい。また、汚泥反応
槽４内の汚泥の流動を阻害するような態様でない限り、
汚泥反応槽４内でスケール物質付着担体を点在させた
り、配列させることも勿論可能である。

【００２４】なお、スケール物質の付着効率を上げるた
めに、可動隔壁８の表面は細かい凹凸状でザラザラした
構造であることが望ましい。また、スケール物質付着前
に汚泥が付着して付着担体へのスケール物質の付着を阻
害しないような材質、形状、工夫が必要である。付着担
体の材質、形状は、棒状の金属、板状のものが望まし
い。

【００２５】実施の形態２．この実施の形態２は、縦置
型の汚泥反応槽を利用したものの、基本的な概念を先の
実施の形態１と同一としており、図２に示した４つの工
程を同一の順序で実施することが可能である。

【００２６】図３において、２０はスケール物質除去装
置である。このスケール物質除去装置２０は、第１の汚
泥反応槽（反応槽）２１と、この第１の汚泥反応槽２１
の下部に位置し、第１の汚泥反応槽２１からの溢流を受
ける第２の汚泥反応槽（反応槽）２２と、上記第１およ
び第２の汚泥反応槽２１および２２の中央部を貫通し第
１の汚泥反応槽２１にのみ汚泥を流入させる汚泥流入パ
イプ２３と、この汚泥流入パイプ２３の上部に配され流
入汚泥を攪拌するための攪拌機２４と、上記第２の汚泥
反応槽２２の底部から汚泥を排出するための汚泥排出パ
イプ２５とから概略構成されている。上記両汚泥反応槽
２１および２２の上部には、両者に共通する蓋体２６が
着脱可能に取り付けられている。蓋体２６の下部には、
第１の汚泥反応槽２１内の汚泥に垂下する第１のスケー
ル物質付着担体２７と、第２の汚泥反応槽２２内の汚泥
に垂下する第２のスケール物質付着担体２８とが一体に
設けられており、蓋体２６を取外すことにより両付着担
体２７および２８を各汚泥から引き上げることが可能と
なる。これら付着担体２７および２８は、共に、金属棒
の外周に金属線や繊維（糸）状部材が螺旋状に巻かれて
なる付着担体であり、いずれも直下の汚泥反応槽の底部
近傍まで延在している。

【００２７】また、汚泥流入パイプ２３と攪拌機２４と
曝気装置（図示せず）とは汚泥中のスケール物質の生成
反応の初期条件を設定するための汚泥調質手段を構成し
ている。

【００２８】次に動作について説明する。まず、流入汚
泥は汚泥流入パイプ２３を介して第１の汚泥反応槽２１
内に送られる（流入工程）。このとき、汚泥流入パイプ
２３の垂直部分の下部に達した汚泥は、曝気装置（図示
せず）により急激に浮上せしめられると共に、上部の攪
拌機２４により攪拌されて生じる脱炭酸作用によりスケ
ール物質の生成反応に適した条件に調質される（調質工
程）。次に、調質された汚泥は汚泥流入パイプ２３の上
部開口からオーバーフローして第１の汚泥反応槽２１内
に供給され、この汚泥により第１の付着担体２７は浸漬
される。さらに、汚泥の流入量が増し、第１の汚泥反応
槽２１からオーバーフローした汚泥は第２の汚泥反応槽
２２内に供給され、この汚泥により第２の付着担体２８
は浸漬される。また、第１の汚泥反応槽２１からオーバ
ーフローした汚泥は第２の汚泥反応槽２２内に落下する
際に空気を巻き込むことができるので、脱炭酸作用によ
りｐＨ上昇等の調質を行うことができる。この調質によ
り汚泥中にスケール物質の生成反応が促進され、第１お
よび第２の付着担体２７および２８の表面にスケール物
質が大量に付着される（付着工程）。このスケール物質
は、蓋体２６を取外すことで両付着担体２７および２８
の引上げに伴って両汚泥反応槽２１および２２内の汚泥
から分離される。両付着担体２７および２８の表面に付
着したスケール物質は剥離され、両付着担体２７および
２８は再度両汚泥反応槽２１および２２に装着され、剥
離したスケール物質は成分により肥料等への利用が図れ
る。次に、所定の滞留時間を経た後、汚泥は第２の汚泥
反応槽２２の底部から汚泥排出パイプ２５を介して排出
される（排出工程）。

【００２９】以上のように、この実施の形態２では、上
記両付着担体２７および２８と一体化した蓋体２６を上
記両汚泥反応槽２１および２２に対して着脱自在に設け
たことにより、上記両付着担体２７および２８の表面に
付着したスケール物質を汚泥から容易に分離、除去する
ことができる。

【００３０】実施の形態３．この実施の形態３の特徴
は、図２で示した調質工程と付着工程とを１つの槽で行
う点にある。

【００３１】図４（ａ）〜図４（ｃ）において、３０は
スケール物質除去装置である。このスケール物質除去装
置３０は、垂直方向に長い角筒状の汚泥反応槽（反応
槽）３１と、この汚泥反応槽３１の上部開口を閉じる蓋
体３２と、この蓋体３２の下部に一体に設けられた複数
本（図４（ｂ）では４本）のスリット付金属棒（スケー
ル物質付着担体）３３とから概略構成されている。汚泥
反応槽３１の底部にはブロワー３４が複数のパイプ３５
を介して接続され、上記底部近傍の側部には汚泥供給ポ
ンプ３６が汚泥流入パイプ３７を介して接続されてい
る。また、汚泥反応槽３１の上方側部にはオーバーフロ
ーした汚泥を排出するための汚泥排出パイプ３８が接続
されている。このように汚泥反応槽３１は、汚泥を下部
の汚泥流入パイプ３７から流入させ、上部の汚泥排出パ
イプ３８から流入させる上向流型の反応槽である。な
お、スリット付金属棒３３と一体化した蓋体３２の上部
には、図４（ｃ）に示すように引上げ用の取手部３９が
取り付けられている。

【００３２】次に動作について説明する。まず、汚泥は
汚泥貯留槽（図示せず）から汚泥供給ポンプ３６により
汚泥反応槽３１の底部に供給される（流入工程）。次
に、供給された汚泥は、ブロワー３４からの曝気空気に
より調質を受け（調質工程）、脱炭酸作用によりｐＨが
上昇し、スケール物質の生成反応の初期条件が満たされ
スケール物質の生成が促進され、、同時に、曝気による
混合作用により蓋体３２から垂下するスリット付金属棒
３３の表面に接触する。このため、調質を受けながら、
スケール物質の生成が促進された汚泥は、スリット付金
属棒３３に接触し、スケール物質がその表面に大量に付
着する（付着工程）。次に、スリット付金属棒３３は汚
泥から引き上げられ、スリット付金属棒３３の表面に付
着したスケール物質は剥離され、剥離したスリット付金
属棒３３は再度汚泥反応槽３１に装着され、スケール物
質は成分により肥料等への利用が図れる。次に、所定の
滞留時間を経た後、汚泥は汚泥反応槽３１の上部から汚
泥排出パイプ３８を介して流出される（排出工程）。

【００３３】以上のように、この実施の形態３では、１
つの汚泥反応槽３１内で調質工程と付着工程を行える構
成としたことにより、除去装置全体を非常にコンパクト
化することができる。また、この実施の形態３では、先
の実施の形態２と同様にスリット付金属棒３３と一体化
した蓋体３２を汚泥反応槽３１に対して着脱自在に設け
たことにより、スリット付金属棒３３の表面に付着した
スケール物質を汚泥から容易に分離、除去することがで
きる。

【００３４】なお、上記各実施の形態における除去装置
の形状、材質は汚泥接触部にできるだけ抵抗のないも
の、研磨された金属材料や塩化ビニル製品等の表面の滑
らかなものであることが望ましい。これに対し、付着担
体側は汚泥が付着しない程度の抵抗があるものが望まし
く、この例としては、実施の形態３におけるスリット付
金属棒の他、表面がザラザラした金属棒、金属板を挙げ
ることができる。また、ｐＨ上昇等の調質方法には、空
気曝気以外にアルカリ剤等の薬品を添加する方法を併用
してもよい。さらに、上記空気曝気を行う場合では、空
気注入位置を付着担体の近傍とすることが望ましい。

【００３５】実施例１図１（ａ）に示したスケール物質除去装置を用いてＭＡ
Ｐスケールの分離除去を行った。即ち、第１の汚泥貯留
槽２内に消化汚泥を貯留しておき、この汚泥を汚泥供給
ポンプ７により５００Ｌ／ｈの流量で攪拌槽３へ移送し
た。この攪拌槽３内で短期間、毎分３００回転で攪拌し
て調質した後、内容量が５００Ｌの汚泥反応槽４へ移送
し、その後、オーバーフローさせて汚泥を排出させる実
験を約１ケ月間行った。スケール物質付着担体としての
可動隔壁８の表面に貼着した布の面積を約０．３ｍ²と
した。図２に示した流入工程１１における原汚泥、調質
工程１２における汚泥および排出工程１４における汚泥
中の代表的なスケール原因物質の量的変化を表１に示し
た。

【００３６】

【表１】

【００３７】この実施例１では、約１ケ月の実験期間の
終了時点で、付着担体としての可動隔壁８の表面に白色
のＭＡＰスケールが付着した。表１から明らかなよう
に、汚泥中に残留するＭＡＰスケールもあるが、ＭＡＰ
スケールに係るマグネシウムイオン（Ｍｇ²⁺）は流入工
程１１における濃度と排出工程１４における濃度との差
に相当し、約１０ｍｇ／Ｌであり、流入工程１１におけ
る原汚泥の約５０％のマグネシウムイオンがＭＡＰスケ
ールの生成に関与していることが分かった。また、アン
モニア態窒素（ＮＨ₄−Ｎ）およびリン酸（ＰＯ₄−
Ｐ）の各濃度も流入工程１１から排出工程１４にかけて
減少した。さらに、排出工程１４における汚泥の分析結
果を検討すると、アンモニア態窒素やリン酸の濃度がま
だ高くＭＡＰ構成物質が残存し、ＭＡＰスケールも微量
残留しているが、マグネシウムイオンが微量であるた
め、ＭＡＰスケールの発生は抑制されていることも明ら
かとなった。

【００３８】実施例２図４（ａ）に示したスケール物質除去装置を用いてＭＡ
Ｐスケールの分離除去を行った。スケール物質除去装置
における塩化ビニル製の汚泥反応槽３１の内容量を３２
Ｌとし、その上部の一辺の長さを２００ｍｍとし、汚泥
反応槽３１の底部から汚泥排出パイプ３８までの高さを
８００ｍｍとした。蓋体３２の一辺の長さを８０ｍｍと
し、ＳＵＳ製のスリット付金属棒３３の長さを９００ｍ
ｍとし、その外径を５ｍｍとした。また、汚泥としては
消化汚泥を使用し、汚泥貯留槽（図示せず）から３００
Ｌ／ｈで汚泥を引抜き、スケール物質除去装置３０に投
入した。ブロワー３４からの曝気空気量を２ｍ³／ｈと
した。汚泥投入開始後の汚泥中のｐＨ，スケール原因物
質の各濃度を表２に示し、スリット付金属棒３３の表面
へのスケール物質の付着状況を図４（ｄ）に示した。な
お、表２中の「流入」は汚泥反応槽３１の底部への流入
時における汚泥を示し、「流出」は汚泥反応槽３１の上
部から溢流して流出する汚泥を示す。

【００３９】

【表２】

【００４０】汚泥の投入開始直後からスリット付金属棒
３３の表面へのＭＡＰスケール４０の付着が観察され
た。２日目では、外径５ｍｍのスリット付金属棒３３に
付着した白色のＭＡＰスケール４０の外径が１５ｍｍで
あったが、５日目に３５ｍｍ、７日目には５０ｍｍまで
増大した。最終的に７日目には、各スリット付金属棒３
３に約１．３ｋｇずつのＭＡＰスケールが付着してお
り、４本で合計５ｋｇ強のＭＡＰスケールが回収され
た。

【００４１】汚泥の状態は、曝気によりｐＨが常に７．
８〜７．９と高く維持され、マグネシウムイオンは８０
％以上除去されていた。ＭＡＰスケール量とＭｇ除去量
との関係では、ＭＡＰスケールをＮＨ₄ＭｇＰＯ₄・６
Ｈ₂Ｏとすると、Ｍｇの割合は重量比で約１０％であ
り、回収量としては、約０．５ｋｇであった。一方、Ｍ
ｇ除去量に関しては、１日のＭｇの流入−流出差を少な
くとも１０ｍｇ／Ｌとし、汚泥引抜き量３００Ｌ／ｈ、
７日間（１６８時間＝２４時間×７日）では約０．５ｋ
ｇとなり、ほぼ一致する。ＭＡＰスケールは、スリット
付金属棒３３を引き抜いた後、ハンマー等で叩くことに
より容易に回収できた。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、反応槽内で流動状態となっている前記汚泥の流動に
抗して浸漬可能に配されたスケール物質付着担体を備え
たことにより、汚泥が高濃度汚泥であっても当該汚泥中
から直接、スケール物質をスケール物質付着担体に確実
に付着させることができる。

【００４３】この発明によれば、スケール物質付着担体
を汚泥から引上げ可能に配したことにより、付着担体を
引上げ、その付着担体からスケールを剥離することで汚
泥からスケール物質を容易に除去することができ、装置
の維持管理が容易である。また、スケールを剥離したス
ケール物質付着担体は再び汚泥に浸漬することができる
ので、繰り返しの使用が可能であり、経済的である。ス
ケール物質付着担体から剥離したスケール、特にＭＡＰ
は直接肥料として再利用が可能である。また、従来の除
去方法と異なり、晶析反応を促進するための結晶核やＭ
ＡＰ生成に不足したマグネシウムの添加を不要とするこ
とができるので、薬品や結晶核の供給、成長したＭＡＰ
粒子の排出、反応槽内の流動状況の把握、結晶核量など
の判断等を含む煩雑な運転管理自体を不要とすることが
できる。

【００４４】この発明によれば、スケール物質付着担体
のうちスケール物質が付着する部位の流抵抗を反応槽の
内面の流抵抗よりも大きくしたことにより、スケール物
質付着担体に反応槽内の内面よりも多くのスケール物質
を効率よく付着させることができることから、結果とし
て反応槽の配管等の閉塞などのトラブルを未然に防止す
ることができる。従って、処理を休止させ、コスト高で
ある配管交換の必要がなくなる。

【００４５】この発明によれば、汚泥を曝気攪拌する曝
気攪拌設備、汚泥を攪拌混合する攪拌混合設備、および
汚泥のｐＨを調整するｐＨ調整設備の中から選ばれた一
つまたは二つ以上の設備である汚泥調質手段を備えたこ
とにより、汚泥中におけるスケール生成反応の初期条件
を設定することができるので、とくに汚泥反応槽ではス
ケール物質の生成と並行して汚泥中に含まれるスケール
物質をスケール物質付着担体に効率よく付着させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１に係るスケール物質除
去装置の構成を模式的に示す図であり、（ａ）は断面
図、（ｂ）は（ａ）に示した汚泥反応槽内のスケール付
着担体を拡大して示す正面図である。

【図２】図１に示したスケール物質除去装置において実
施される工程を示すフローシートである。

【図３】この発明の実施の形態２に係るスケール物質除
去装置の構成を模式的に示す断面図である。

【図４】（ａ）〜（ｄ）は、この発明の実施の形態３に
係るスケール物質除去装置の構成を模式的に示す図であ
り、（ａ）は反応槽を示す側断面図、（ｂ）は（ａ）に
示した反応槽を示す平面図、（ｃ）は（ａ）に示した反
応槽に着脱可能に配設されるスケール物質付着担体の構
成を示す斜視図であり、（ｄ）はスケール物質付着担体
表面へのスケール物質の付着状況を示す断面図である。

【符号の説明】

１スケール物質除去装置２第１の汚泥貯留槽３攪拌槽（汚泥調質手段）４汚泥反応槽５第２の汚泥貯留槽６汚泥流入経路７汚泥供給ポンプ８可動隔壁（スケール物質付着担体）９不動隔壁１０汚泥排出経路１１流入工程１２調質工程１３付着工程１４排出工程２０スケール物質除去装置２１第１の汚泥反応槽２２第２の汚泥反応槽２３汚泥流入パイプ２４攪拌機（汚泥調質手段）２５汚泥排出パイプ２６蓋体２７第１の付着担体（スケール物質付着担体）２８第２の付着担体（スケール物質付着担体）３０スケール物質除去装置３１汚泥反応槽３２蓋体３３スリット付金属棒（スケール物質付着担体）３４ブロワー（汚泥調質手段）３５パイプ３６汚泥供給ポンプ３７汚泥流入パイプ３８汚泥排出パイプ３９取手部４０ＭＡＰスケール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者新間洋東京都港区芝浦三丁目６番18号株式会社西原環境衛生研究所内Ｆターム(参考） 4D059 AA23 BF11 BJ00 BK15 BK16 BK30 CB30 CC01 DA01 DA51 DA63 DB11 DB21 EB05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】汚泥の導入手段および排出手段を備えた
汚泥反応槽と、該汚泥反応槽内に着脱可能に配設され、
且つ汚泥に含まれるスケール物質を付着させるスケール
物質付着担体と、汚泥を調質する汚泥調質手段とからな
ることを特徴とする汚泥用スケール物質除去装置。
【請求項２】汚泥調質手段は、汚泥を曝気攪拌する曝
気攪拌設備、汚泥を攪拌混合する攪拌混合設備、および
汚泥のｐＨを調整するｐＨ調整設備の中から選ばれた一
つまたは二つ以上の設備であることを特徴とする請求項
１に記載の汚泥用スケール物質除去装置。