JP2003340499A - 汚泥の脱水方法 - Google Patents
汚泥の脱水方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 膜分離装置において良好な膜分離処理が可能
となり、かつ脱水性能に優れた汚泥脱水方法および汚泥
脱水剤を提供する。 【解決手段】 原汚泥を膜分離装置４で濃縮した濃縮汚
泥に、経路Ｌ８を通して汚泥脱水剤を添加した後、脱水
機６を用いて脱水するとともに、脱水時に分離された分
離液を生物処理槽１内の原汚泥に返送する汚泥の脱水方
法であって、汚泥脱水剤として、両性系ディスパージョ
ン型高分子凝集剤を用いる。
となり、かつ脱水性能に優れた汚泥脱水方法および汚泥
脱水剤を提供する。 【解決手段】 原汚泥を膜分離装置４で濃縮した濃縮汚
泥に、経路Ｌ８を通して汚泥脱水剤を添加した後、脱水
機６を用いて脱水するとともに、脱水時に分離された分
離液を生物処理槽１内の原汚泥に返送する汚泥の脱水方
法であって、汚泥脱水剤として、両性系ディスパージョ
ン型高分子凝集剤を用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、し尿処理、下水処
理、ゴミ浸出水処理、一般排水処理等における汚泥処理
にあたって、汚泥を脱水する方法に関する。
理、ゴミ浸出水処理、一般排水処理等における汚泥処理
にあたって、汚泥を脱水する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、汚泥の脱水には、カチオン系高分
子凝集剤を単独で使用する方法、カチオン系高分子凝集
剤とアニオン系高分子凝集剤を併用する方法、無機凝集
剤と両性高分子凝集剤を併用する方法などが採用されて
いる。高分子凝集剤は、粉末型、エマルジョン型、ディ
スパージョン型などの形態で用いられている。エマルジ
ョン型の高分子凝集剤は、ポリマー成分を鉱物系の油に
より水中でエマルジョン化させたものである。ディスパ
ージョン型の高分子凝集剤は、ポリマー成分を分散剤を
用いて水中で分散させたもので、アクリロイルオキシエ
チルジメチルベンジルアンモニウム塩を構造単位として
含むポリマー成分を含むものが多く用いられている。デ
ィスパージョン型の高分子凝集剤の使用方法としては、
カチオン系凝集剤を単独で使用する方法、カチオン系凝
集剤とアニオン系凝集剤を併用する方法などがある。
子凝集剤を単独で使用する方法、カチオン系高分子凝集
剤とアニオン系高分子凝集剤を併用する方法、無機凝集
剤と両性高分子凝集剤を併用する方法などが採用されて
いる。高分子凝集剤は、粉末型、エマルジョン型、ディ
スパージョン型などの形態で用いられている。エマルジ
ョン型の高分子凝集剤は、ポリマー成分を鉱物系の油に
より水中でエマルジョン化させたものである。ディスパ
ージョン型の高分子凝集剤は、ポリマー成分を分散剤を
用いて水中で分散させたもので、アクリロイルオキシエ
チルジメチルベンジルアンモニウム塩を構造単位として
含むポリマー成分を含むものが多く用いられている。デ
ィスパージョン型の高分子凝集剤の使用方法としては、
カチオン系凝集剤を単独で使用する方法、カチオン系凝
集剤とアニオン系凝集剤を併用する方法などがある。
【０００３】粉末型の凝集剤には、粉塵が発生しやすい
こと、定量供給が難しいこと、吸湿により固化しやすい
ことなどの問題がある。エマルジョン型の高分子凝集剤
では、これらの問題は生じないが、この凝集剤は、油分
を含むため、膜分離装置を用いた処理装置の汚泥脱水に
適用すると、この油分を原因として、膜分離装置におい
てフラックス低下、洗浄頻度増加、耐用期間が短くなる
などの問題が生じることがある。カチオン系ディスパー
ジョン型の高分子凝集剤は、脱水性能が不十分であり、
その適用先は、フィルタープレスを用いた脱水などのご
く限られた範囲に限定されていた。
こと、定量供給が難しいこと、吸湿により固化しやすい
ことなどの問題がある。エマルジョン型の高分子凝集剤
では、これらの問題は生じないが、この凝集剤は、油分
を含むため、膜分離装置を用いた処理装置の汚泥脱水に
適用すると、この油分を原因として、膜分離装置におい
てフラックス低下、洗浄頻度増加、耐用期間が短くなる
などの問題が生じることがある。カチオン系ディスパー
ジョン型の高分子凝集剤は、脱水性能が不十分であり、
その適用先は、フィルタープレスを用いた脱水などのご
く限られた範囲に限定されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑みてなされたもので、膜分離装置において良好な膜分
離処理が可能となり、かつ脱水性能に優れた汚泥脱水方
法を提供することを目的とする。
鑑みてなされたもので、膜分離装置において良好な膜分
離処理が可能となり、かつ脱水性能に優れた汚泥脱水方
法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の汚泥の脱水方法
は、原汚泥を膜分離装置で濃縮した濃縮汚泥に汚泥脱水
剤を添加した後、脱水するとともに、脱水時に分離され
た分離液を原汚泥に返送する汚泥の脱水方法であって、
汚泥脱水剤として、両性系ディスパージョン型高分子凝
集剤を用いることを特徴とする。両性系ディスパージョ
ン型高分子凝集剤としては、メタクリロイルオキシエチ
ルトリメチルアンモニウムクロライドおよび／またはア
クリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロラ
イド；アクリルアミド；アクリル酸もしくはメタクリル
酸を構造単位として含有するポリマー成分と、これを水
中で分散させる分散剤とを含むものを用いるのが好まし
い。
は、原汚泥を膜分離装置で濃縮した濃縮汚泥に汚泥脱水
剤を添加した後、脱水するとともに、脱水時に分離され
た分離液を原汚泥に返送する汚泥の脱水方法であって、
汚泥脱水剤として、両性系ディスパージョン型高分子凝
集剤を用いることを特徴とする。両性系ディスパージョ
ン型高分子凝集剤としては、メタクリロイルオキシエチ
ルトリメチルアンモニウムクロライドおよび／またはア
クリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロラ
イド；アクリルアミド；アクリル酸もしくはメタクリル
酸を構造単位として含有するポリマー成分と、これを水
中で分散させる分散剤とを含むものを用いるのが好まし
い。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の汚泥の脱水方法の
第１の実施形態を説明する。図１は、本実施形態の脱水
方法を適用可能な排水処理装置を示すものである。この
排水処理装置では、被処理水を経路Ｌ1を通して生物処
理槽１に導入する。生物処理槽１内には、エゼクタ２に
よって空気が供給され、被処理水が生物処理される。生
物処理槽１で生成した原汚泥は、経路Ｌ2を通して循環
槽３に導入され、経路Ｌ3を通して膜分離装置４に導入
される。膜分離装置４の分離膜としては、限外ろ過膜、
精密ろ過膜が使用できる。この分離膜としては、チュー
ブラー型のものを用いることができる。なお、分離膜と
しては、中空糸型、スパイラル型などのものを用いるこ
ともできる。
第１の実施形態を説明する。図１は、本実施形態の脱水
方法を適用可能な排水処理装置を示すものである。この
排水処理装置では、被処理水を経路Ｌ1を通して生物処
理槽１に導入する。生物処理槽１内には、エゼクタ２に
よって空気が供給され、被処理水が生物処理される。生
物処理槽１で生成した原汚泥は、経路Ｌ2を通して循環
槽３に導入され、経路Ｌ3を通して膜分離装置４に導入
される。膜分離装置４の分離膜としては、限外ろ過膜、
精密ろ過膜が使用できる。この分離膜としては、チュー
ブラー型のものを用いることができる。なお、分離膜と
しては、中空糸型、スパイラル型などのものを用いるこ
ともできる。
【０００７】膜分離装置４では、分離膜を透過したろ液
が経路Ｌ5を通して系外に導出されるとともに、濃縮さ
れた汚泥が経路Ｌ4を通して循環槽３に返送される。循
環槽３内の濃縮汚泥の一部は、経路Ｌ6を通して余剰汚
泥貯留槽５に導入され、経路Ｌ7を通して余剰汚泥貯留
槽５から導出される。経路Ｌ7内の汚泥には、汚泥脱水
剤導入経路Ｌ8を通して、両性系ディスパージョン型高
分子凝集剤からなる汚泥脱水剤が添加される。
が経路Ｌ5を通して系外に導出されるとともに、濃縮さ
れた汚泥が経路Ｌ4を通して循環槽３に返送される。循
環槽３内の濃縮汚泥の一部は、経路Ｌ6を通して余剰汚
泥貯留槽５に導入され、経路Ｌ7を通して余剰汚泥貯留
槽５から導出される。経路Ｌ7内の汚泥には、汚泥脱水
剤導入経路Ｌ8を通して、両性系ディスパージョン型高
分子凝集剤からなる汚泥脱水剤が添加される。
【０００８】両性系ディスパージョン型高分子凝集剤が
添加された汚泥は、架橋、荷電中和されることなどによ
り凝集し、粗大かつ強固な凝集物となる。この汚泥は、
経路Ｌ7を通して脱水機６に導入される。脱水機６とし
ては、ベルトプレス式、遠心分離式などのものが使用さ
れる。この汚泥は、両性系ディスパージョン型高分子凝
集剤によって凝集したものであるため、脱水機６での脱
水によって、含水率が低く、剥離性に優れた脱水ケーキ
が得られる。
添加された汚泥は、架橋、荷電中和されることなどによ
り凝集し、粗大かつ強固な凝集物となる。この汚泥は、
経路Ｌ7を通して脱水機６に導入される。脱水機６とし
ては、ベルトプレス式、遠心分離式などのものが使用さ
れる。この汚泥は、両性系ディスパージョン型高分子凝
集剤によって凝集したものであるため、脱水機６での脱
水によって、含水率が低く、剥離性に優れた脱水ケーキ
が得られる。
【０００９】脱水機６での脱水によって汚泥から分離さ
れた分離液は、経路Ｌ9を通して分離液槽７に導入さ
れ、次いで返送経路Ｌ10を通して生物処理槽１に返送さ
れる。
れた分離液は、経路Ｌ9を通して分離液槽７に導入さ
れ、次いで返送経路Ｌ10を通して生物処理槽１に返送さ
れる。
【００１０】本実施形態の脱水方法において汚泥脱水剤
として用いられる両性系ディスパージョン型高分子凝集
剤は、少なくともアニオン性の構造単位とカチオン性の
構造単位とを含む両性のポリマー成分が、分散剤によっ
て水中に分散したものである。ポリマー成分は、アニオ
ン性の構造単位とカチオン性の構造単位との共重合体を
含み、さらに任意成分としてノニオン性の構造単位を含
んでもよい。
として用いられる両性系ディスパージョン型高分子凝集
剤は、少なくともアニオン性の構造単位とカチオン性の
構造単位とを含む両性のポリマー成分が、分散剤によっ
て水中に分散したものである。ポリマー成分は、アニオ
ン性の構造単位とカチオン性の構造単位との共重合体を
含み、さらに任意成分としてノニオン性の構造単位を含
んでもよい。
【００１１】アニオン性の構造単位としては、例えばア
クリル酸（ＡＡ）、アクリル酸ナトリウム（ＮａＡ）、
メタクリル酸、メタクリル酸ナトリウムなどを挙げるこ
とができる。カチオン性の構造単位としては、例えばジ
メチルアミノエチルアクリレート（ＤＡＡ）、ジメチル
アミノエチルメタクリレート（ＤＡＭ）、ジメチルアミ
ノプロピルアクリレート、ジメチルアミノプロピルメタ
クリレート、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド
（ＤＡＰＡＡｍ）、およびそれらの四級化物などを挙げ
ることができる。四級化物としては、メタクリロイルオ
キシエチルトリメチルアンモニウムクロライド（ＤＡＭ
(ＣＨ3Ｃl)）、アクリロイルオキシエチルトリメチルア
ンモニウムクロライド（ＤＡＡ(ＣＨ3Ｃl)）を挙げるこ
とができる。ノニオン性の構造単位としては、例えばア
クリルアミド（ＡＡｍ）、メタアクリルアミド、Ｎ，
Ｎ’−ジメチル（メタ）アクリルアミドなどを挙げるこ
とができる。これらの化合物の共重合体としては、ＤＡ
Ａ／ＡＡ／ＡＡｍ共重合体、ＤＡＭ／ＡＡ／ＡＡｍ共重
合体、ＤＡＰＡＡｍ／ＡＡ／ＡＡｍ共重合体、ＤＡＡ／
ＡＡ共重合体、ＮａＡ／ＡＡｍ共重合体のマンニッヒ変
性物などを挙げることができる。
クリル酸（ＡＡ）、アクリル酸ナトリウム（ＮａＡ）、
メタクリル酸、メタクリル酸ナトリウムなどを挙げるこ
とができる。カチオン性の構造単位としては、例えばジ
メチルアミノエチルアクリレート（ＤＡＡ）、ジメチル
アミノエチルメタクリレート（ＤＡＭ）、ジメチルアミ
ノプロピルアクリレート、ジメチルアミノプロピルメタ
クリレート、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド
（ＤＡＰＡＡｍ）、およびそれらの四級化物などを挙げ
ることができる。四級化物としては、メタクリロイルオ
キシエチルトリメチルアンモニウムクロライド（ＤＡＭ
(ＣＨ3Ｃl)）、アクリロイルオキシエチルトリメチルア
ンモニウムクロライド（ＤＡＡ(ＣＨ3Ｃl)）を挙げるこ
とができる。ノニオン性の構造単位としては、例えばア
クリルアミド（ＡＡｍ）、メタアクリルアミド、Ｎ，
Ｎ’−ジメチル（メタ）アクリルアミドなどを挙げるこ
とができる。これらの化合物の共重合体としては、ＤＡ
Ａ／ＡＡ／ＡＡｍ共重合体、ＤＡＭ／ＡＡ／ＡＡｍ共重
合体、ＤＡＰＡＡｍ／ＡＡ／ＡＡｍ共重合体、ＤＡＡ／
ＡＡ共重合体、ＮａＡ／ＡＡｍ共重合体のマンニッヒ変
性物などを挙げることができる。
【００１２】特に、ＤＡＭ(ＣＨ3Ｃl)および／またはＤ
ＡＡ(ＣＨ3Ｃl)；ＡＡｍ；ＡＡもしくはメタクリル酸を
構造単位として含有するポリマー成分を使用するのが好
ましい。より具体的には、ＤＡＭ(ＣＨ3Ｃl)／ＤＡＡ
(ＣＨ3Ｃl)／ＡＡｍ／ＡＡ共重合体を用いるのが好まし
い。ＤＡＭ(ＣＨ3Ｃl)およびＤＡＡ(ＣＨ3Ｃl)の構造を
以下に示す。
ＡＡ(ＣＨ3Ｃl)；ＡＡｍ；ＡＡもしくはメタクリル酸を
構造単位として含有するポリマー成分を使用するのが好
ましい。より具体的には、ＤＡＭ(ＣＨ3Ｃl)／ＤＡＡ
(ＣＨ3Ｃl)／ＡＡｍ／ＡＡ共重合体を用いるのが好まし
い。ＤＡＭ(ＣＨ3Ｃl)およびＤＡＡ(ＣＨ3Ｃl)の構造を
以下に示す。
【００１３】
【化１】
【００１４】
【化２】
【００１５】両性系ディスパージョン型高分子凝集剤の
分子量は、２０００００〜２００００００程度とするこ
とができる。
分子量は、２０００００〜２００００００程度とするこ
とができる。
【００１６】分散剤としては、アクリロイルオキシエチ
ルトリメチルアンモニウム塩化物；メタクリロイルオキ
シエチルトリメチルアンモニウム塩化物；無水マレイン
酸／ブテン共重合物完全アミド化物を例示することがで
きる。分散剤の分子量は、１０００００〜１０００００
０程度とすることができる。
ルトリメチルアンモニウム塩化物；メタクリロイルオキ
シエチルトリメチルアンモニウム塩化物；無水マレイン
酸／ブテン共重合物完全アミド化物を例示することがで
きる。分散剤の分子量は、１０００００〜１０００００
０程度とすることができる。
【００１７】両性系ディスパージョン型高分子凝集剤中
のポリマー成分濃度は１５〜３０重量％とするのが好ま
しく、分散剤の濃度は０．５〜１０重量％とするのが好
ましい。
のポリマー成分濃度は１５〜３０重量％とするのが好ま
しく、分散剤の濃度は０．５〜１０重量％とするのが好
ましい。
【００１８】両性系ディスパージョン型高分子凝集剤
は、アニオン性の構造単位（単量体）とカチオン性の構
造単位（単量体）とを、分散剤とともに硫酸アンモニウ
ム水溶液に溶解させ、分散重合法を用いて製造すること
ができる。例えばポリ(メタ)アクリル酸アミノエステル
系ポリマーを製造するには、ポリ(メタ)アクリル酸アミ
ノエステル系のカチオン性単量体と、カルボキシル基を
持ったアニオン性単量体の混合物を、高分子分散剤とと
もに硫酸アンモニウム水溶液に溶解させて重合させる分
散重合法によって重合させる方法をとることができる。
は、アニオン性の構造単位（単量体）とカチオン性の構
造単位（単量体）とを、分散剤とともに硫酸アンモニウ
ム水溶液に溶解させ、分散重合法を用いて製造すること
ができる。例えばポリ(メタ)アクリル酸アミノエステル
系ポリマーを製造するには、ポリ(メタ)アクリル酸アミ
ノエステル系のカチオン性単量体と、カルボキシル基を
持ったアニオン性単量体の混合物を、高分子分散剤とと
もに硫酸アンモニウム水溶液に溶解させて重合させる分
散重合法によって重合させる方法をとることができる。
【００１９】汚泥に対する汚泥脱水剤の添加量は、ポリ
マー成分の添加量が０．１〜１０重量％（％対ＳＳ）、
好ましくは０．５〜５重量％（％対ＳＳ）となるように
設定するのが好適である。この添加量が上記範囲未満で
あると、汚泥の脱水性が低くなり、上記範囲を越える
と、薬剤コストが上昇するため好ましくない。
マー成分の添加量が０．１〜１０重量％（％対ＳＳ）、
好ましくは０．５〜５重量％（％対ＳＳ）となるように
設定するのが好適である。この添加量が上記範囲未満で
あると、汚泥の脱水性が低くなり、上記範囲を越える
と、薬剤コストが上昇するため好ましくない。
【００２０】汚泥脱水剤を汚泥に添加する際には、無機
凝集剤を併せて添加することもできる。この無機凝集剤
としては、鉄塩（硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、ポリ硫酸第
二鉄、塩化第一鉄、塩化第二鉄）、アルミニウム塩（ポ
リ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム）などが使用可
能である。無機凝集剤の添加量は、１〜５０重量％（％
対ＳＳ）とするのが好ましい。
凝集剤を併せて添加することもできる。この無機凝集剤
としては、鉄塩（硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、ポリ硫酸第
二鉄、塩化第一鉄、塩化第二鉄）、アルミニウム塩（ポ
リ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム）などが使用可
能である。無機凝集剤の添加量は、１〜５０重量％（％
対ＳＳ）とするのが好ましい。
【００２１】両性系ディスパージョン型高分子凝集剤
は、液状物であるため、送液ポンプ（図示略）により導
入経路Ｌ8を通して添加される際に、容易に一定の流量
で添加することができる。このため、添加量を正確にす
ることができる。また、粉末型の凝集剤の問題点（粉塵
が発生しやすい、吸湿により固化しやすいなど）が生じ
ない。
は、液状物であるため、送液ポンプ（図示略）により導
入経路Ｌ8を通して添加される際に、容易に一定の流量
で添加することができる。このため、添加量を正確にす
ることができる。また、粉末型の凝集剤の問題点（粉塵
が発生しやすい、吸湿により固化しやすいなど）が生じ
ない。
【００２２】本実施形態の脱水方法では、汚泥脱水剤と
して、油分を含まない凝集剤である両性系ディスパージ
ョン型高分子凝集剤を用いるので、脱水機６からの分離
液中に、膜汚染原因物質（油分など）が混入するのを防
ぐことができる。このため、エマルジョン型の凝集剤を
用いる従来法に比べ、膜分離装置４においてフラックス
低下等の問題が生じるのを防ぐことができる。従って、
膜分離装置４において良好な膜分離処理が可能となる。
して、油分を含まない凝集剤である両性系ディスパージ
ョン型高分子凝集剤を用いるので、脱水機６からの分離
液中に、膜汚染原因物質（油分など）が混入するのを防
ぐことができる。このため、エマルジョン型の凝集剤を
用いる従来法に比べ、膜分離装置４においてフラックス
低下等の問題が生じるのを防ぐことができる。従って、
膜分離装置４において良好な膜分離処理が可能となる。
【００２３】分離液を生物処理槽１に返送するため、分
離液に残留する両性系高分子凝集剤は、大量の懸濁物質
と接触することにより、その粘性や付着性が低減された
状態となる。このため、分離液を膜分離装置４で処理し
ても、膜に対する高分子凝集剤の影響はほとんどない。
従って、膜分離装置４において良好な膜分離処理が可能
となる。
離液に残留する両性系高分子凝集剤は、大量の懸濁物質
と接触することにより、その粘性や付着性が低減された
状態となる。このため、分離液を膜分離装置４で処理し
ても、膜に対する高分子凝集剤の影響はほとんどない。
従って、膜分離装置４において良好な膜分離処理が可能
となる。
【００２４】また、両性系ディスパージョン型高分子凝
集剤を用いるので、汚泥を架橋する効果を高め、粗大か
つ強固な凝集物を得ることができる。従って、含水率が
低く、剥離性に優れた脱水ケーキを得ることができる。
集剤を用いるので、汚泥を架橋する効果を高め、粗大か
つ強固な凝集物を得ることができる。従って、含水率が
低く、剥離性に優れた脱水ケーキを得ることができる。
【００２５】また、液状物である両性系ディスパージョ
ン型高分子凝集剤を用いるので、粉末型の凝集剤の問題
点（粉塵が発生しやすい、定量供給が難しい、吸湿によ
り固化しやすいなど）が生じない。
ン型高分子凝集剤を用いるので、粉末型の凝集剤の問題
点（粉塵が発生しやすい、定量供給が難しい、吸湿によ
り固化しやすいなど）が生じない。
【００２６】以下、本発明の汚泥の脱水方法の第２の実
施形態を説明する。図２は、本実施形態の脱水方法を適
用可能な排水処理装置を示すものである。この排水処理
装置では、被処理水を経路Ｌ1を通して生物処理槽１に
導入する。生物処理槽１で生成した原汚泥は、浸漬膜１
ａ（膜分離装置）でろ過され、濃縮された濃縮汚泥が、
経路Ｌ11を通して余剰汚泥貯留槽５に導入される。浸漬
膜１ａでろ過されたろ液は、経路Ｌ2を通して混和槽１
３に導入される。
施形態を説明する。図２は、本実施形態の脱水方法を適
用可能な排水処理装置を示すものである。この排水処理
装置では、被処理水を経路Ｌ1を通して生物処理槽１に
導入する。生物処理槽１で生成した原汚泥は、浸漬膜１
ａ（膜分離装置）でろ過され、濃縮された濃縮汚泥が、
経路Ｌ11を通して余剰汚泥貯留槽５に導入される。浸漬
膜１ａでろ過されたろ液は、経路Ｌ2を通して混和槽１
３に導入される。
【００２７】混和槽１３内のろ液には、無機凝集剤（鉄
塩、アルミニウム塩など）およびアルカリ剤（水酸化ナ
トリウムなど）が経路Ｌ12を通して添加され、凝集物
（汚泥）が生成する。この汚泥は、ろ液とともに、経路
Ｌ3を通して膜分離装置１４に導入される。図示例にお
いて、膜分離装置１４の分離膜としては、浸漬膜１４ａ
が用いられている。この分離膜としては、限外ろ過膜、
精密ろ過膜が使用できる。
塩、アルミニウム塩など）およびアルカリ剤（水酸化ナ
トリウムなど）が経路Ｌ12を通して添加され、凝集物
（汚泥）が生成する。この汚泥は、ろ液とともに、経路
Ｌ3を通して膜分離装置１４に導入される。図示例にお
いて、膜分離装置１４の分離膜としては、浸漬膜１４ａ
が用いられている。この分離膜としては、限外ろ過膜、
精密ろ過膜が使用できる。
【００２８】膜分離装置１４では、浸漬膜１４ａを透過
したろ液が経路Ｌ5を通して系外に導出されるととも
に、濃縮された濃縮汚泥が経路Ｌ13を通して余剰汚泥貯
留槽５に導入される。余剰汚泥貯留槽５内の濃縮汚泥
は、経路Ｌ7を通して貯留槽５から導出される。経路Ｌ7
内の汚泥には、汚泥脱水剤導入経路Ｌ8を通して、両性
系ディスパージョン型高分子凝集剤である汚泥脱水剤が
添加される。
したろ液が経路Ｌ5を通して系外に導出されるととも
に、濃縮された濃縮汚泥が経路Ｌ13を通して余剰汚泥貯
留槽５に導入される。余剰汚泥貯留槽５内の濃縮汚泥
は、経路Ｌ7を通して貯留槽５から導出される。経路Ｌ7
内の汚泥には、汚泥脱水剤導入経路Ｌ8を通して、両性
系ディスパージョン型高分子凝集剤である汚泥脱水剤が
添加される。
【００２９】汚泥脱水剤が添加された汚泥は、経路Ｌ7
を通して脱水機６に導入され、脱水される。脱水によっ
て汚泥から分離された分離液は、経路Ｌ9を通して分離
液槽７に導入され、次いで返送経路Ｌ10を通して生物処
理槽１に返送される。
を通して脱水機６に導入され、脱水される。脱水によっ
て汚泥から分離された分離液は、経路Ｌ9を通して分離
液槽７に導入され、次いで返送経路Ｌ10を通して生物処
理槽１に返送される。
【００３０】本実施形態の脱水方法では、汚泥脱水剤と
して、油分を含まない凝集剤である両性系ディスパージ
ョン型高分子凝集剤を用いるので、脱水機６からの分離
液中に、膜汚染原因物質が混入するのを防ぐことができ
る。このため、膜分離装置４においてフラックス低下等
の問題が生じるのを防ぎ、良好な膜分離処理が可能とな
る。また、両性系ディスパージョン型高分子凝集剤を用
いるので、含水率が低く、剥離性に優れた脱水ケーキを
得ることができる。
して、油分を含まない凝集剤である両性系ディスパージ
ョン型高分子凝集剤を用いるので、脱水機６からの分離
液中に、膜汚染原因物質が混入するのを防ぐことができ
る。このため、膜分離装置４においてフラックス低下等
の問題が生じるのを防ぎ、良好な膜分離処理が可能とな
る。また、両性系ディスパージョン型高分子凝集剤を用
いるので、含水率が低く、剥離性に優れた脱水ケーキを
得ることができる。
【００３１】
【実施例】(実施例１)高負荷し尿処理における余剰汚泥
（ＭＬＳＳ：２００００ｍｇ／Ｌ）に、汚泥脱水剤とし
て、両性系ディスパージョン型高分子凝集剤およびポリ
硫酸第二鉄を添加し、これを遠心脱水機を用いて脱水処
理した。脱水処理で得られた分離液のＣＦＣ−３１６
（クロロフロロカーボン）抽出量を測定した。また脱水
ケーキの含水率を測定した。両性系ディスパージョン型
高分子凝集剤としては、ポリマー成分２０重量％、分散
剤（アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム
塩化物）５重量％、硫酸アンモニウム２０重量％、水５
５重量％からなるものを用いた。ポリマー成分として
は、ＤＡＭ(ＣＨ3Ｃl)／ＤＡＡ(ＣＨ3Ｃl)／ＡＡ／ＡＡ
ｍ共重合体（共重合比（モル比）；ＤＡＭ(ＣＨ3Ｃl)：
ＤＡＡ(ＣＨ3Ｃl)：ＡＡ：ＡＡｍ＝２０：１０：１０：
６０）を用いた。試験結果を表１に示す。
（ＭＬＳＳ：２００００ｍｇ／Ｌ）に、汚泥脱水剤とし
て、両性系ディスパージョン型高分子凝集剤およびポリ
硫酸第二鉄を添加し、これを遠心脱水機を用いて脱水処
理した。脱水処理で得られた分離液のＣＦＣ−３１６
（クロロフロロカーボン）抽出量を測定した。また脱水
ケーキの含水率を測定した。両性系ディスパージョン型
高分子凝集剤としては、ポリマー成分２０重量％、分散
剤（アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム
塩化物）５重量％、硫酸アンモニウム２０重量％、水５
５重量％からなるものを用いた。ポリマー成分として
は、ＤＡＭ(ＣＨ3Ｃl)／ＤＡＡ(ＣＨ3Ｃl)／ＡＡ／ＡＡ
ｍ共重合体（共重合比（モル比）；ＤＡＭ(ＣＨ3Ｃl)：
ＤＡＡ(ＣＨ3Ｃl)：ＡＡ：ＡＡｍ＝２０：１０：１０：
６０）を用いた。試験結果を表１に示す。
【００３２】（比較例１）汚泥脱水剤として、両性系デ
ィスパージョン型高分子凝集剤に代えて、エマルジョン
型高分子凝集剤を用いること以外は、実施例１と同様の
試験を行った。エマルジョン型高分子凝集剤としては、
ポリマー成分（ポリアクリル酸アミノエステル系ポリマ
ー）４０重量％、油剤２０重量％、界面活性剤１０重量
％、水３０重量％からなるものを用いた。試験結果を表
１に併せて示す。
ィスパージョン型高分子凝集剤に代えて、エマルジョン
型高分子凝集剤を用いること以外は、実施例１と同様の
試験を行った。エマルジョン型高分子凝集剤としては、
ポリマー成分（ポリアクリル酸アミノエステル系ポリマ
ー）４０重量％、油剤２０重量％、界面活性剤１０重量
％、水３０重量％からなるものを用いた。試験結果を表
１に併せて示す。
【００３３】（比較例２）汚泥脱水剤の添加を行わない
こと以外は、実施例１と同様の試験を行った。試験結果
を表１に併せて示す。
こと以外は、実施例１と同様の試験を行った。試験結果
を表１に併せて示す。
【００３４】（比較例３）汚泥脱水剤として、両性系デ
ィスパージョン型高分子凝集剤に代えて、カチオン系デ
ィスパージョン型高分子凝集剤を用いること以外は、実
施例１と同様の試験を行った。ポリマー成分としては、
ＤＡＡ(ＣＨ3Ｃl)／ＡＡｍ共重合体（共重合比（モル
比）；ＤＡＡ(ＣＨ3Ｃl)：ＡＡｍ＝４０：６０）を用い
た。
ィスパージョン型高分子凝集剤に代えて、カチオン系デ
ィスパージョン型高分子凝集剤を用いること以外は、実
施例１と同様の試験を行った。ポリマー成分としては、
ＤＡＡ(ＣＨ3Ｃl)／ＡＡｍ共重合体（共重合比（モル
比）；ＤＡＡ(ＣＨ3Ｃl)：ＡＡｍ＝４０：６０）を用い
た。
【００３５】
【表１】
【００３６】表１より、エマルジョン型高分子凝集剤を
汚泥脱水剤として用いた比較例１では、分離液がＣＦＣ
−３１６抽出物質を多く含んでいたのに対し、両性系デ
ィスパージョン型高分子凝集剤を用いた実施例１では、
分離液中のＣＦＣ−３１６抽出物質量が、検出限界（１
ｍｇ／Ｌ）以下であったことがわかる。また、両性系デ
ィスパージョン型高分子凝集剤を用いた実施例１では、
カチオン系ディスパージョン型高分子凝集剤を用いた比
較例３に比べ、脱水ケーキ含水率を低くすることができ
たことがわかる。
汚泥脱水剤として用いた比較例１では、分離液がＣＦＣ
−３１６抽出物質を多く含んでいたのに対し、両性系デ
ィスパージョン型高分子凝集剤を用いた実施例１では、
分離液中のＣＦＣ−３１６抽出物質量が、検出限界（１
ｍｇ／Ｌ）以下であったことがわかる。また、両性系デ
ィスパージョン型高分子凝集剤を用いた実施例１では、
カチオン系ディスパージョン型高分子凝集剤を用いた比
較例３に比べ、脱水ケーキ含水率を低くすることができ
たことがわかる。
【００３７】（実施例２）図１に示す構成を有するし尿
処理設備を用いて、汚泥の脱水処理を行った。この装置
の仕様および運転方法は以下の通りである。 （１）被処理水量：６０ｋＬ／日 （２）処理設備の形式：高負荷脱窒素処理方式 （３）生物処理槽１の容量：４１０ｍ3（ＭＬＳＳ：１
３０００ｍｇ／Ｌ） （４）循環槽３の容量：４１ｍ3（ＭＬＳＳ：２０００
０ｍｇ／Ｌ） （５）余剰汚泥脱水量：重量６００ｋｇ-ＳＳ／日、濃
縮汚泥容量３０ｍ3／日 （６）膜分離装置４の分離膜：限外ろ過膜（有効面積：
５４ｍ2、形式：チューブラー型、材質：ポリオレフィ
ン製、分画分子量：２００００） 原汚泥の膜面流速：２ｍ／ｓｅｃ （７）脱水機６の形式：ベルトプレス式
処理設備を用いて、汚泥の脱水処理を行った。この装置
の仕様および運転方法は以下の通りである。 （１）被処理水量：６０ｋＬ／日 （２）処理設備の形式：高負荷脱窒素処理方式 （３）生物処理槽１の容量：４１０ｍ3（ＭＬＳＳ：１
３０００ｍｇ／Ｌ） （４）循環槽３の容量：４１ｍ3（ＭＬＳＳ：２０００
０ｍｇ／Ｌ） （５）余剰汚泥脱水量：重量６００ｋｇ-ＳＳ／日、濃
縮汚泥容量３０ｍ3／日 （６）膜分離装置４の分離膜：限外ろ過膜（有効面積：
５４ｍ2、形式：チューブラー型、材質：ポリオレフィ
ン製、分画分子量：２００００） 原汚泥の膜面流速：２ｍ／ｓｅｃ （７）脱水機６の形式：ベルトプレス式
【００３８】被処理水を生物処理槽１に導入し、生物処
理槽１で生成した原汚泥を、循環槽３を経て膜分離装置
４に導入した。循環槽３内の濃縮汚泥の一部を、経路Ｌ
6を通して余剰汚泥貯留槽５に導入し、導入経路Ｌ8を通
して汚泥脱水剤を添加した汚泥を脱水機６で脱水した。
脱水機６で得られた分離液を、分離液槽７を経て、返送
経路Ｌ10を通して生物処理槽１に返送した。
理槽１で生成した原汚泥を、循環槽３を経て膜分離装置
４に導入した。循環槽３内の濃縮汚泥の一部を、経路Ｌ
6を通して余剰汚泥貯留槽５に導入し、導入経路Ｌ8を通
して汚泥脱水剤を添加した汚泥を脱水機６で脱水した。
脱水機６で得られた分離液を、分離液槽７を経て、返送
経路Ｌ10を通して生物処理槽１に返送した。
【００３９】この運転の際、必要に応じて一時的に被処
理水の供給を停止し、膜分離装置４に洗浄液を供給して
約１時間循環洗浄する洗浄操作を行った。洗浄液として
は、アルカリ、次亜塩素酸ナトリウム混合液（ｐＨ＝１
０、残留塩素４００ｍｇ／Ｌ）と、硫酸水溶液（ｐＨ＝
２）とを用いた。膜分離装置４において、フラックスを
経時的に測定した。また、極端なフラックス低下を防ぐ
ために必要であった洗浄操作の回数（１日あたり）を測
定した。試験結果を表２に示す。
理水の供給を停止し、膜分離装置４に洗浄液を供給して
約１時間循環洗浄する洗浄操作を行った。洗浄液として
は、アルカリ、次亜塩素酸ナトリウム混合液（ｐＨ＝１
０、残留塩素４００ｍｇ／Ｌ）と、硫酸水溶液（ｐＨ＝
２）とを用いた。膜分離装置４において、フラックスを
経時的に測定した。また、極端なフラックス低下を防ぐ
ために必要であった洗浄操作の回数（１日あたり）を測
定した。試験結果を表２に示す。
【００４０】（比較例４）汚泥脱水剤として、両性系デ
ィスパージョン型高分子凝集剤に代えて、エマルジョン
型高分子凝集剤を用いること以外は、実施例２と同様の
試験を行った。試験結果を表２に併せて示す。
ィスパージョン型高分子凝集剤に代えて、エマルジョン
型高分子凝集剤を用いること以外は、実施例２と同様の
試験を行った。試験結果を表２に併せて示す。
【００４１】
【表２】
【００４２】表２より、両性系ディスパージョン型高分
子凝集剤を用いた実施例２では、エマルジョン型高分子
凝集剤を用いた比較例４に比べ、膜分離装置４における
フラックスを高く維持するとともに、その洗浄回数を少
なくすることができたことがわかる。
子凝集剤を用いた実施例２では、エマルジョン型高分子
凝集剤を用いた比較例４に比べ、膜分離装置４における
フラックスを高く維持するとともに、その洗浄回数を少
なくすることができたことがわかる。
【００４３】
【発明の効果】本発明の脱水方法では、汚泥脱水剤とし
て、油分を含まない凝集剤である両性系ディスパージョ
ン型高分子凝集剤を用いるので、脱水時に得られる分離
液中に、膜汚染原因物質が混入するのを防ぐことができ
る。このため、膜分離装置においてフラックス低下等の
問題が生じるのを防ぎ、良好な膜分離処理が可能とな
る。また、両性系ディスパージョン型高分子凝集剤を用
いるので、含水率が低く、剥離性に優れた脱水ケーキを
得ることができる。
て、油分を含まない凝集剤である両性系ディスパージョ
ン型高分子凝集剤を用いるので、脱水時に得られる分離
液中に、膜汚染原因物質が混入するのを防ぐことができ
る。このため、膜分離装置においてフラックス低下等の
問題が生じるのを防ぎ、良好な膜分離処理が可能とな
る。また、両性系ディスパージョン型高分子凝集剤を用
いるので、含水率が低く、剥離性に優れた脱水ケーキを
得ることができる。
【図１】 本発明の汚泥の脱水方法の第１の実施形態
を実施可能な排水処理装置を示す概略構成図である。
を実施可能な排水処理装置を示す概略構成図である。
【図２】 本発明の汚泥の脱水方法の第２の実施形態
を実施可能な排水処理装置を示す概略構成図である。
を実施可能な排水処理装置を示す概略構成図である。
４・・・膜分離装置、Ｌ8・・・汚泥脱水剤導入経路、Ｌ10・・・
返送経路
返送経路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4D006 GA06 GA07 KA01 KA72 KB13
KB14 KB21 KD08 PC64
4D015 BA02 BA12 BA19 BB08 BB12
CA11 DA03 DA13 DA15 DB02
DB12 DB15 DC06 EA35 FA01
FA02 FA17 FA26
4D059 AA05 BE08 BE42 BE55 BE56
BE60 DA16 DA17 DA23 DB26
Claims (2)
- 【請求項１】 原汚泥を膜分離装置で濃縮した濃縮汚
泥に汚泥脱水剤を添加した後、脱水するとともに、脱水
時に分離された分離液を原汚泥に返送する汚泥の脱水方
法であって、 汚泥脱水剤として、両性系ディスパージョン型高分子凝
集剤を用いることを特徴とする汚泥の脱水方法。 - 【請求項２】 両性系ディスパージョン型高分子凝集
剤が、メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニ
ウムクロライドおよび／またはアクリロイルオキシエチ
ルトリメチルアンモニウムクロライド；アクリルアミ
ド；アクリル酸もしくはメタクリル酸を構造単位として
含有するポリマー成分と、これを水中で分散させる分散
剤とを含むものであることを特徴とする請求項１記載の
汚泥の脱水方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002149734A JP3714283B2 (ja) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | 汚泥の脱水方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002149734A JP3714283B2 (ja) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | 汚泥の脱水方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003340499A true JP2003340499A (ja) | 2003-12-02 |
| JP3714283B2 JP3714283B2 (ja) | 2005-11-09 |
Family
ID=29767802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002149734A Expired - Fee Related JP3714283B2 (ja) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | 汚泥の脱水方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3714283B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008006382A (ja) * | 2006-06-29 | 2008-01-17 | Nalco Japan Kk | 含油廃水の処理方法 |
| JP2008006408A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Mitsui Chemicals Aquapolymer Inc | 高分子凝集剤 |
| JP2010000436A (ja) * | 2008-06-19 | 2010-01-07 | Ebara Engineering Service Co Ltd | 有機性汚泥の脱水方法および装置 |
| JP2015073951A (ja) * | 2013-10-09 | 2015-04-20 | 神鋼環境メンテナンス株式会社 | 有機性廃水処理施設の運転方法 |
-
2002
- 2002-05-23 JP JP2002149734A patent/JP3714283B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2008006382A (ja) * | 2006-06-29 | 2008-01-17 | Nalco Japan Kk | 含油廃水の処理方法 |
| JP2008006408A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Mitsui Chemicals Aquapolymer Inc | 高分子凝集剤 |
| JP4657992B2 (ja) * | 2006-06-30 | 2011-03-23 | 三井化学アクアポリマー株式会社 | 高分子凝集剤 |
| JP2010000436A (ja) * | 2008-06-19 | 2010-01-07 | Ebara Engineering Service Co Ltd | 有機性汚泥の脱水方法および装置 |
| JP2015073951A (ja) * | 2013-10-09 | 2015-04-20 | 神鋼環境メンテナンス株式会社 | 有機性廃水処理施設の運転方法 |
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| JP3714283B2 (ja) | 2005-11-09 |
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