JP2011212525A - Electro-osmotic dewatering method and apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排水の生物処理汚泥、上水汚泥などの含水物を脱水するための電気浸透脱水方法及び装置に関するものであり、特に含水物を撹拌してから電気浸透脱水するようにした電気浸透脱水方法及び装置に関する。 The present invention relates to an electroosmotic dehydration method and apparatus for dehydrating hydrated materials such as biologically treated sludge and wastewater sludge, and in particular, electroosmotic dehydration after stirring the hydrated material. The present invention relates to a dehydration method and apparatus.
排水の生物処理過程で発生する汚泥などの含水物を脱水処理する方法として、電気浸透脱水が周知である(特許文献1〜5、非特許文献1)。この電気浸透脱水処理では、被処理含水物に通電して、マイナスに荷電した汚泥を陽極側に引き寄せ、一方、汚泥の間隙水を陰極側に移動させて分離させながら加圧力をかけて脱水するため、機械的脱水処理の場合に比べて、脱水効率が高く、汚泥の含水率を更に低減することが可能である。
Electroosmotic dehydration is well known as a method for dehydrating hydrated materials such as sludge generated during biological treatment of wastewater (
特許文献1の電気浸透脱水装置は、無端回動する下側フィルタベルト(陰極)と無端回動する上側プレスベルト(陽極)との間で汚泥を電気浸透脱水処理するように構成したものである。
The electroosmotic dewatering device of
特許文献2の電気浸透脱水装置は、上側プレスベルトとは別個に陽極としての電極ドラムを配置し、この電極ドラムによって上下のベルトを挟圧するように構成している。
The electroosmotic dewatering device of
特許文献3の電気浸透脱水装置は、無端回動するコンベヤベルトの上に汚泥を供給し、コンベヤベルトの下側の陰極板とコンベヤベルトの上方の陽極ユニットとの間で含水物を挟圧すると共に電流を通電して電気浸透脱水するように構成したものである。陽極ユニットはコンベヤ移動方向に複数個配設されている。各陽極ユニットの底面部には水平な陽極板が設置されている。この陽極板はエアシリンダによって押し下げ可能とされると共に、スプリングによって引き上げ可能とされている。コンベヤは、陽極板を上昇させた状態で、1スパン(陽極ユニットの設置間隔)分だけ含水物を移動させる。
The electroosmotic dewatering device of
特許文献4,5の電気浸透脱水装置は、両極を有した左右1対の濾板の間に2葉の濾布を配置している。濾布同士の間に汚泥を供給し、濾布を介して汚泥を挟圧すると共に、電極間に通電することにより、汚泥が電気浸透脱水処理される。処理後は、濾板を離反させ、次いで濾布同士を離反させて脱水物を取り出す。
In the electroosmotic dehydrator of
上記特許文献のような電気浸透脱水処理を行うにあたって、被処理汚泥となる一次脱水汚泥内には空隙が多く存在する。電気浸透脱水処理時にこの空隙部分には電流が流れないので、空隙を多く含んだ汚泥を電気浸透脱水処理しても、脱水汚泥の含水率が低下しにくい。 When performing the electroosmotic dewatering treatment as in the above-mentioned patent document, there are many voids in the primary dewatered sludge to be treated sludge. Since current does not flow through the voids during the electroosmotic dehydration process, even if the sludge containing a large amount of voids is electroosmotic dehydrated, the water content of the dewatered sludge is unlikely to decrease.
また、一次脱水汚泥は表面がやや乾燥していることがある。このように乾燥した部分は、電気抵抗が高く、電気浸透脱水処理時に電流が流れにくく、電気浸透脱水効率が低下する。 Moreover, the surface of the primary dewatered sludge may be slightly dry. The dried portion has a high electric resistance, and it is difficult for current to flow during the electroosmotic dehydration process, resulting in a decrease in electroosmotic dehydration efficiency.
本発明は、脱水物の含水率を効率よく低下させることができる電気浸透脱水方法及び装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the electroosmosis dehydration method and apparatus which can reduce the moisture content of a dehydrate efficiently.
請求項1の電気浸透脱水方法は、陽極と陰極との間で被処理含水物を挟み、圧搾しながら両極間に通電して脱水する電気浸透脱水方法において、被処理含水物を撹拌した後、電気浸透脱水することを特徴とするものである。
The electroosmotic dehydration method according to
請求項2の電気浸透脱水方法は、請求項1において、被処理含水物を一次脱水処理し、この一次脱水処理後の含水物を撹拌した後、電気浸透脱水することを特徴とするものである。
The electroosmotic dehydration method according to
請求項3の電気浸透脱水方法は、請求項2において、電気抵抗が一次脱水処理後の含水物の80%以下となるように撹拌を行うことを特徴とするものである。ここで、電気抵抗は同一重量の撹拌前後の含水物を0.1〜1.0kgf/cm2の所定圧で圧縮して測定したときのものである。
The electroosmotic dehydration method of
請求項4の電気浸透脱水方法は、請求項1ないし3のいずれか1項において、該撹拌手段は、撹拌羽根、モーノポンプ、スクリュ又は土練機であることを特徴とするものである。
The electroosmotic dehydration method according to
請求項5の電気浸透脱水装置は、対向配置された電極と、対向する電極間に通電する通電手段と、対向する電極同士の間に配置された濾材と、該濾材同士の間又は濾材と一方の電極との間で被処理含水物を挟圧するための挟圧手段とを有する電気浸透脱水装置において、該被処理含水物を撹拌する撹拌手段を備えたことを特徴とするものである。
The electroosmotic dehydration apparatus according to
本発明では、被処理含水物を撹拌処理してから電気浸透脱水処理する。好ましくは、被処理含水物を凝集処理した後、一次脱水処理し、一次脱水汚泥(ケーキ)を撹拌してから電気浸透脱水処理する。この一次脱水ケーキを撹拌すると、シート状もしくはブロック状の一次脱水ケーキが砕かれることにより、均一な厚さに調整されやすくなり、電気浸透脱水効果が高くなる。また、一次脱水ケーキ中の汚泥粒子は、ペッドと称される集合体を形成し、不均一に存在している。撹拌によりペッドとペッドの結合が破壊され、また、ペッド自身も破砕されて汚泥粒子が分散した状態となるため、一次脱水ケーキは剪断強度が下がり軟らかくなる。 In the present invention, the hydrated material to be treated is agitated and then subjected to electroosmotic dehydration. Preferably, the water to be treated is agglomerated and then subjected to primary dehydration, and the primary dewatered sludge (cake) is stirred before electroosmotic dehydration. When the primary dewatered cake is stirred, the sheet-shaped or block-shaped primary dehydrated cake is crushed so that it can be easily adjusted to a uniform thickness, and the electroosmotic dewatering effect is enhanced. Moreover, the sludge particles in the primary dewatered cake form an aggregate called a ped and are present non-uniformly. Agitation breaks the bond between the pedt and the pedd, and also crushes the pedd itself to disperse the sludge particles, so that the primary dehydrated cake has a reduced shear strength and is soft.
通常、電気浸透脱水時には一次脱水ケーキに1kgf/cm2以下程度の低圧力を印加するが、撹拌により一次脱水ケーキが軟らかくなるため、低い印加圧力でも圧縮されて空隙がなくなり、見かけ密度が高くなる。見かけ密度が高くなると、単位電極面積あたりで電気浸透脱水できる一次脱水ケーキ量が多くなる。 Normally, a low pressure of about 1 kgf / cm 2 or less is applied to the primary dehydrated cake during electroosmotic dehydration, but the primary dehydrated cake is softened by stirring, so it is compressed even at a low applied pressure, voids disappear, and the apparent density increases. . As the apparent density increases, the amount of primary dewatered cake that can be electroosmotic dehydrated per unit electrode area increases.
一次脱水ケーキを撹拌することにより、表面と内部で不均一であった一次脱水ケーキの水分濃度が均一になる。一次脱水ケーキの水分濃度が均一になると共に、汚泥粒子の分散により一次脱水ケーキ中の水分は毛管水でつながった状態になる。これにより一次脱水ケーキの電気抵抗が下がり、電気浸透脱水効果が高くなる。 By stirring the primary dehydrated cake, the moisture concentration of the primary dehydrated cake that was non-uniform on the surface and inside becomes uniform. The water concentration in the primary dewatered cake becomes uniform, and the water in the primary dewatered cake is connected by capillary water due to the dispersion of sludge particles. This lowers the electrical resistance of the primary dewatered cake and increases the electroosmotic dewatering effect.
本発明は、被処理含水物を撹拌してから電気浸透脱水処理を行う。好ましくは、被処理含水物を一次脱水し、この一次脱水処理物を撹拌してから電気浸透脱水処理を行う。第1図はこの好ましい形態を示すフロー図である。 In the present invention, electroosmotic dehydration is performed after the water to be treated is stirred. Preferably, the hydrated material to be treated is subjected to primary dehydration, and the electrolyzed dehydration treatment is performed after the primary dehydrated product is stirred. FIG. 1 is a flow diagram showing this preferred form.
第1図の通り、被処理含水物に凝集剤を添加した後、一次脱水機に供給して一次脱水する。一次脱水機からの一次脱水ケーキを撹拌機に供給して撹拌した後、電気浸透脱水装置に供給して電気浸透脱水処理し、二次脱水ケーキとする。撹拌機や電気浸透脱水装置に脱水促進剤を添加してもよい。脱水促進剤を撹拌時や撹拌前に添加すると、脱水促進剤が撹拌によって汚泥中に均一に分散するようになる。 As shown in FIG. 1, after adding a flocculant to the water to be treated, it is supplied to a primary dehydrator for primary dehydration. The primary dehydrated cake from the primary dehydrator is supplied to the stirrer and stirred, and then supplied to the electroosmotic dehydrator to conduct electroosmotic dehydration to obtain a secondary dehydrated cake. A dehydration accelerator may be added to a stirrer or an electroosmotic dehydrator. When the dehydration accelerator is added during or before stirring, the dehydration accelerator is uniformly dispersed in the sludge by stirring.
本発明において、電気浸透脱水処理に供される被処理含水物としては特に制限はないが、各種産業排水の処理過程で発生する濃縮汚泥(含水率95〜99重量%(以下、含水率の単位は「%」と記す。)の汚泥)が例示される。 In the present invention, there is no particular limitation on the hydrated material to be treated for electroosmotic dehydration treatment, but concentrated sludge (moisture content of 95 to 99% by weight (hereinafter, unit of moisture content) generated during the treatment of various industrial wastewaters. Is described as “%”).
被処理含水物の凝集処理に用いる凝集剤としては特に制限はなく、汚泥性状等に応じて、凝集効果に優れたものが用いられるが、一般的には、塩化アルミニウム(AlCl3)、ポリ塩化アルミニウム、硫酸バンド(Al2(SO4)3)、その他、水酸化アルミニウム(Al(OH)3)又は酸化アルミニウム(Al2O3)を塩酸(HCl)又は硫酸(H2SO4)で溶解したものなどのアルミニウム塩などのアルミニウム系凝集剤や、塩化第二鉄(FeCl3)、硫酸第二鉄(Fe2(SO4)3)、硫酸第一鉄(FeSO4)等の鉄塩などの鉄系凝集剤、その他、シリカ系凝集剤などの各種の無機系凝集剤の1種又は2種以上を用いることができる。好ましくはポリ硫酸第2鉄が用いられる。 The flocculant used for the flocculation treatment of the water to be treated is not particularly limited, and those having an excellent flocculation effect are used depending on the sludge properties, etc., but generally aluminum chloride (AlCl 3 ), polychlorinated Aluminum, sulfuric acid band (Al 2 (SO 4 ) 3 ), aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ) or aluminum oxide (Al 2 O 3 ) dissolved in hydrochloric acid (HCl) or sulfuric acid (H 2 SO 4 ) Aluminum-based flocculants such as aluminum salts, ferric chloride (FeCl 3 ), ferric sulfate (Fe 2 (SO 4 ) 3 ), iron salts such as ferrous sulfate (FeSO 4 ), etc. 1 type or 2 types or more of various inorganic type flocculants, such as an iron type flocculant of these, and a silica type flocculant, can be used. Preferably, polyferric sulfate is used.
無機系凝集剤と高分子凝集剤とを併用してもよい。併用する高分子凝集剤としては、アニオン系高分子凝集剤、カチオン系高分子凝集剤、ノニオン系高分子凝集剤、両性高分子凝集剤等の各種の高分子凝集剤を用いることができるが、両性高分子凝集剤(両性ポリマー)を用いることが好ましい。両性高分子凝集剤としては、アミノ基若しくはアンモニウム塩基を有するモノマー、(メタ)アクリルアミド及び(メタ)アクリル酸若しくはその塩の共重合体が好ましく、アミノ基又はアンモニウム塩基を有するモノマーとしては、例えば、(メタ)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、(メタ)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クロライド、(メタ)アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライドなどの(メタ)アクリロイルオキシアルキル4級アンモニウム塩、(メタ)アクリロイルオキシエチルジメチルアミン硫酸塩又は塩酸塩、(メタ)アクリロイルオキシプロピルジメチルアミン塩酸塩などの(メタ)アクリロイルオキシアルキル3級アミン塩、(メタ)アクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、(メタ)アクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムメチルサルフェートなどの(メタ)アクリロイルアミノアルキル4級アンモニウム塩などを挙げることができる(ここで、「(メタ)アクリル」とは「アクリル及び/又はメタクリル」を意味する。「(メタ)アクリロイル」についても同様である。)。これらのモノマーは、1種を単独で用いることができ、あるいは、2種以上を組み合わせて用いることもできる。これらの中で、(メタ)アクリロイルオキシアルキル4級アンモニウム塩は脱水効果に優れるので好適に用いることができ、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及びメタ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を特に好適に用いることができる。 An inorganic flocculant and a polymer flocculant may be used in combination. As the polymer flocculant to be used in combination, various polymer flocculants such as an anionic polymer flocculant, a cationic polymer flocculant, a nonionic polymer flocculant, and an amphoteric polymer flocculant can be used. It is preferable to use an amphoteric polymer flocculant (amphoteric polymer). As the amphoteric polymer flocculant, a monomer having an amino group or an ammonium base, a copolymer of (meth) acrylamide and (meth) acrylic acid or a salt thereof is preferable, and as a monomer having an amino group or an ammonium base, for example, (Meth) acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride, (meth) acryloyloxyethyldimethylbenzylammonium chloride, (meth) acryloyloxy-2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride and other (meth) acryloyloxyalkyl quaternary ammonium salts, (meth) (Meth) acryloyloxyalkyl tertiary amine salts such as acryloyloxyethyldimethylamine sulfate or hydrochloride, (meth) acryloyloxypropyldimethylamine hydrochloride, (meth) acryloyl (Meth) acryloylaminoalkyl quaternary ammonium salts such as nopropyltrimethylammonium chloride and (meth) acryloylaminopropyltrimethylammonium methyl sulfate can be mentioned (here, “(meth) acryl” means “acrylic and / or Or “methacryl”, and the same applies to “(meth) acryloyl”. These monomers can be used individually by 1 type, or can also be used in combination of 2 or more type. Among these, (meth) acryloyloxyalkyl quaternary ammonium salts are excellent in the dehydration effect and can be preferably used, and acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride and methacryloyloxyethyltrimethylammonium chloride can be particularly preferably used. .
また、(メタ)アクリル酸又はその塩としては、例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸ナトリウム、(メタ)アクリル酸アンモニウム、(メタ)アクリル酸カルシウムなどを挙げることができる。これらの中で、アクリル酸及びアクリル酸ナトリウムを特に好適に用いることができる。 Examples of (meth) acrylic acid or a salt thereof include (meth) acrylic acid, sodium (meth) acrylate, ammonium (meth) acrylate, calcium (meth) acrylate, and the like. Among these, acrylic acid and sodium acrylate can be particularly preferably used.
両性高分子凝集剤には、さらに他のコモノマーを共重合することができる。他のコモノマーとしては、例えば、ビニルピロリドン、マレイン酸、アクリル酸メチルなどを挙げることができる。これらのコモノマーの共重合量は、通常20モル%以下であることが好ましく、10モル%以下であることがより好ましい。 The amphoteric polymer flocculant can be copolymerized with another comonomer. Examples of other comonomers include vinyl pyrrolidone, maleic acid, and methyl acrylate. The copolymerization amount of these comonomers is usually preferably 20 mol% or less, and more preferably 10 mol% or less.
これらの高分子凝集剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 These polymer flocculants may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
これらの凝集剤の添加量は、所望の含水率の脱水汚泥が得られるように適宜決定される。なお、一次脱水に使用する凝集剤として剪断力の弱いポリマー凝集剤を用いると、撹拌時に凝集剤ポリマーが切れやすくなり、電気浸透脱水時に汚泥から水が離脱しすくなる。 The amount of these flocculants added is appropriately determined so that dehydrated sludge having a desired water content can be obtained. When a polymer flocculant having a weak shearing force is used as the flocculant used for primary dehydration, the flocculant polymer is easily cut during stirring, and water is likely to be detached from sludge during electroosmotic dehydration.
一次脱水機としては、多重円板脱水機、遠心脱水機、ベルトプレス、スクリュープレス、フィルタプレス等の機械的脱水装置等が例示される。 Examples of the primary dehydrator include a mechanical dehydrator such as a multiple disk dehydrator, a centrifugal dehydrator, a belt press, a screw press, and a filter press.
一次脱水ケーキの含水率範囲は、有機物比が0.8以上の一次脱水ケーキについては含水率80%以下、有機物比が0.5以下の一次脱水ケーキについては含水率70%以下であることが好ましい。 The water content range of the primary dehydrated cake may be a water content of 80% or less for a primary dehydrated cake with an organic matter ratio of 0.8 or more, and a water content of 70% or less for a primary dehydrated cake with an organic matter ratio of 0.5 or less. preferable.
撹拌機としては、回転翼式、回転スクリュ式など各種のものを用いることができる。 As the stirrer, various types such as a rotary blade type and a rotary screw type can be used.
本発明では、撹拌後の一次脱水ケーキの電気抵抗が、撹拌前と比べ90%以下となるよう撹拌するのが望ましく、特に80%以下となるよう撹拌するのが望ましい。 In the present invention, it is desirable to stir so that the electrical resistance of the primary dehydrated cake after stirring is 90% or less compared to that before stirring, and it is particularly desirable to stir so as to be 80% or less.
脱水促進剤としては、電解質のほか、排水処理設備から排出される濃縮塩や、電気浸透脱水設備の前段から排出される特に電気伝導率の高いろ液、汚泥粒子のゼータ電位を大きくする分散剤を用いてもよい。脱水促進剤は、撹拌機、電気浸透脱水設備内の撹拌機、又は電気浸透脱水途中に添加されるのが特に望ましい。 As dehydration accelerators, in addition to electrolytes, concentrated salts discharged from wastewater treatment facilities, especially high-conductivity filtrates discharged from the front stage of electroosmosis dehydration facilities, and dispersants that increase the zeta potential of sludge particles May be used. It is particularly desirable that the dehydration accelerator is added during a stirrer, a stirrer in an electroosmotic dehydration facility, or during electroosmotic dehydration.
本発明において、電気浸透脱水処理装置としては特に制限はなく、前述の各種の電気浸透脱水処理装置を用いることができる。また、その電気浸透脱水処理条件にも特に制限はないが、例えば次のような条件を採用することができる。
加圧力:0.1〜200kPa
印加電圧量:20〜100V
脱水時間:5〜60分
In the present invention, the electroosmosis dehydration apparatus is not particularly limited, and the various electroosmosis dehydration apparatuses described above can be used. The electroosmotic dehydration treatment conditions are not particularly limited, but for example, the following conditions can be employed.
Applied pressure: 0.1 to 200 kPa
Applied voltage amount: 20-100V
Dehydration time: 5-60 minutes
第2図(a)及び第3図は、本発明で用いるのに好適な電気浸透脱水装置の長手方向(ベルト回動方向)に沿う縦断面図であり、第2図(b)は第2図(a)のB−B線に沿う断面図である。なお、第2図は脱水工程の様子を示しており、第3図は、この電気浸透脱水装置のベルト送り工程の様子を示している。 FIGS. 2 (a) and 3 are longitudinal sectional views along the longitudinal direction (belt rotating direction) of an electroosmotic dehydrator suitable for use in the present invention, and FIG. 2 (b) is a second view. It is sectional drawing which follows the BB line of a figure (a). FIG. 2 shows the state of the dehydration step, and FIG. 3 shows the state of the belt feeding step of this electroosmotic dehydrator.
濾布よりなるコンベヤベルト1がローラ2,3間にエンドレスに架け渡されており、無端回動可能とされている。
A
このコンベヤベルト1の上面側が搬送側となっており、下面側が戻り側となっている。コンベヤベルト1の搬送側の下面に板状の陰極4が配置されている。この陰極4は金属などの導電材よりなる板状部材であり、上下方向に貫通する多数の孔を有している。陰極4はローラ2の直近からローラ3の直近まで延在している。
The upper surface side of the
このコンベヤベルト1の上面(搬送部)の搬送方向上流部に被処理含水物(この実施の形態では一次脱水ケーキよりなる汚泥S)を供給するようにホッパー5が設けられている。このホッパー5内に、モータMによって回転駆動される撹拌羽根8が設置されている。
A
陰極4の下側に、陰極4の前記孔を通って落下してくる濾液を受けとめるトレー6が設けられている。
A
トレー6で集められた濾液は、配管7を介して水処理設備へ送られる。なお、一部の濾液をホッパー5に返送して汚泥に添加してもよい。
The filtrate collected in the
コンベヤベルト1の搬送部の上方に陽極ユニット21,22,23,24,25が設置されている。なお、第2図(b)の通り、コンベヤベルト1の搬送部の両サイドに側壁板20が立設されており、コンベヤベルト1上の汚泥が側方へはみ出ないように構成されている。陽極ユニット21〜25は側壁板20,20間に配置されている。
この実施の形態では陽極ユニットがコンベヤベルト搬送方向に5個配置されているが、これに限定されない。陽極ユニットは、コンベヤベルト搬送方向に通常は2〜5個程度配置されていればよい。 In this embodiment, five anode units are arranged in the conveyor belt conveying direction, but the present invention is not limited to this. Usually, about 2 to 5 anode units may be arranged in the conveyor belt conveyance direction.
各陽極ユニット21〜25は、下面に固着された陽極板33と、エアシリンダ(図示略)を有している。エアシリンダは、上端が電気浸透脱水装置の本体に固定され、エアシリンダ内にエアを供給すると、陽極板33が下方に移動する。エアシリンダからエアを排出すると、陽極板33が引き上げられて、上昇する。
Each anode unit 21-25 has the
エアシリンダの上端は電気浸透脱水装置の本体であるビーム(図示略)に取り付けられている。このビームは、コンベヤベルト1の上方に固定設置されている。
The upper end of the air cylinder is attached to a beam (not shown) which is the main body of the electroosmotic dehydrator. This beam is fixedly installed above the
各陽極ユニット21〜25の陽極板33に対しては、直流電源装置(図示略)から直流電流が通電される。
A direct current is applied to the
この実施の形態では、コンベヤベルト1から送り出された脱水汚泥が保有する熱を利用して脱水汚泥からの水分の蒸発を促進させるために開放型のスクリュコンベヤ40が設置されている。このスクリュコンベヤ40は、ホッパ41と、ケーシング42と、該ケーシング42内に配置されたスクリュ43と、スクリュ43を駆動するモータ44等を備えている。ケーシング42は、スクリュ軸心線と直交方向の縦断面形状が略U字形となっており、上部が大気に開放している。スクリュコンベヤ40としては、2軸以上の多軸スクリュコンベヤ等が好適であるが、これに限定されない。
In this embodiment, an
このように構成された電気浸透脱水装置によって汚泥の脱水処理を行うには、ホッパー5内に供給された汚泥Sを撹拌羽根8で撹拌した後、コンベヤベルト1上に送り出し、各陽極ユニット21〜25に直流電流を通電すると共に、各陽極ユニット21〜25のエアシリンダにエアを供給し、この汚泥を陽極ユニット21〜25の陽極板33で上方から押圧する。
In order to perform sludge dewatering treatment by the electroosmosis dewatering device configured as described above, the sludge S supplied into the
電圧は、陽極ユニット21〜25が正、陰極板4が負となるように印加される。各陽極ユニット21〜25に対し同一の電圧を印加するのが装置の運転管理を容易とする点からして好適であるが、搬送方向下流側ほど電圧を高くしたり、逆に低くしたりしてもよい。また、各陽極ユニットの電流値が同一となるように通電制御してもよい。
The voltage is applied so that the
各陽極ユニット21〜25のエアシリンダに対し同一の圧力のエアを供給してもよく、下流側の陽極ユニットほど供給エア圧を大きく又は小さくするようにしてもよい。
The air of the same pressure may be supplied to the air cylinders of the
このように陽極ユニット21〜25と陰極板4との間に通電すると共に陽極ユニット21〜25の陽極板33で汚泥をプレスすることにより、汚泥が電気浸透脱水される。そして、脱水濾液がコンベヤベルト1を透過し、陰極板4の孔を通過してトレー6上に落下する。トレー6上に落下した濾液は、水処理設備に送られて処理する。なお、このトレー6からの電気伝導率の高い濾液をホッパー5内に供給するようにした場合には、被処理汚泥の電気伝導率が高くなり、陽極ユニット21〜25と陰極板4との間の汚泥の電気伝導率が高くなり、脱水性が向上する。これにより、得られる脱水汚泥の含水率が低いものとなる。
As described above, the current is passed between the
第2図のように各陽極ユニット21〜25に通電すると共に、陽極ユニット21〜25によって汚泥をプレスするときには、コンベヤベルト1は停止している。陽極ユニット21〜25によって所定時間プレス及び通電を行った後、各陽極ユニット21〜25のエアシリンダからエアを排出し、第3図の通り、陽極板33を上昇させる。そして、コンベヤベルト1を陽極ユニット21〜25の配列ピッチの1ピッチ分だけ移動させる。これにより、陽極ユニット25の下側に位置していた汚泥は、脱水汚泥として送り出され、各陽極ユニット21〜24の下側に位置していた汚泥はそれぞれ1段だけ下流側の陽極ユニット22〜25の下側に移動する。コンベヤベルト1の搬送面の末端側上の脱水汚泥は、ローラ3を通り過ぎた位置でコンベヤベルト1からズリ落ちる如く落下し、スクリュコンベヤ40のホッパ41内に導入される。また、ホッパー5から未脱水処理汚泥が陽極ユニット21の下側に導入される。次いで、各陽極ユニット21〜25の陽極板33を押し下げると共に各陽極ユニット21〜25と陰極4との間に通電し、汚泥の電気浸透脱水処理を行う。以下、この工程を繰り返すことにより、汚泥を電気浸透脱水処理する。
When the
スクリュコンベヤ40のホッパ41内に落下した脱水汚泥は、スクリュ43によって攪拌されながらケーシング42内を移動する。この間に脱水汚泥はほぐされ、比表面積が増大し、脱水汚泥中の水蒸気が大気中に放散される。このスクリュコンベヤ40のケーシング42の上面部が開放しているので、水蒸気は速やかに大気に放散される。これにより、スクリュコンベヤ40から送り出される脱水汚泥の含水率は、ホッパ41に導入されたときよりも低下する。
The dewatered sludge that has fallen into the
上記実施の形態の電気浸透脱水装置では陽極ユニット2 1〜25とコンベヤベルト1及び陰極4によって汚泥を電気浸透脱水するようにしているが、本発明は別型式の電気浸透脱水装置にも適用可能である。例えば、第4図のように陽極ドラム61と、陰極を兼ねるコンベヤベルト62との間で汚泥Sを挟圧する電気浸透脱水装置60にも本発明を適用できる。また、図示はしないが、本発明は濾材同士の間で被処理物を挟圧する形式の電気浸透脱水装置にも適用することができる。例えば、前記特許文献4(特公平7−73646)、特許文献5(特許第3576269)、非特許文献1(水処理管理便覧P.340表8・6)のように1対の濾板間で圧搾膜及び電極を介して汚泥を挟圧する加圧圧搾型電気浸透脱水装置にも適用することができる。これらの場合も、被処理含水物、好ましくは一次脱水汚泥を撹拌手段で撹拌してから電気浸透脱水装置に供給する。
In the electroosmotic dehydration apparatus of the above embodiment, the sludge is electroosmotically dehydrated by the
以下、実施例及び比較例について説明する。 Hereinafter, examples and comparative examples will be described.
第5図に示すカラム型の電気浸透脱水試験機を用い、攪拌した一次脱水ケーキを電気浸透脱水した。この電気浸透脱水試験機は、縦型の直径100mmのカラム60内に一次脱水ケーキを収容し、ピストン61をエアシリンダ62で下降させるようにしたものである。カラム60の下端部には多孔板よりなるカソード63が設けられている。ピストンの下面にはアノード64が設けられている。アノードとカソード間に電流を流し、攪拌前後の一次脱水ケーキの電気抵抗を測定した。また、濾液をビーカーに受け、電子天秤で秤量した。試験条件を以下に示す。
The stirred primary dewatered cake was subjected to electroosmosis dehydration using a column type electroosmosis dehydration tester shown in FIG. In this electroosmosis dehydration tester, a primary dewatering cake is accommodated in a
<一次脱水ケーキ>
ベルトプレス脱水機で含水率80.6%に脱水した有機汚泥主体の一次脱水ケーキを用いた。厚さ約5mmのブロック状の塊となっている。
<Primary dehydrated cake>
A primary dewatered cake mainly composed of organic sludge dehydrated to 80.6% water content by a belt press dehydrator was used. It is a block-like lump with a thickness of about 5 mm.
<撹拌条件>
実施例1:一次脱水ケーキを薬匙で撹拌する。
比較例1:撹拌なし(ブロック状のまま)。
比較例2:一次脱水ケーキを砕き、2mmふるいを通過させる。
<Stirring conditions>
Example 1: The primary dewatered cake is stirred with a medicine basket.
Comparative Example 1: No stirring (still in block form).
Comparative Example 2: The primary dehydrated cake is crushed and passed through a 2 mm sieve.
<電気浸透脱水条件>
一次脱水ケーキ量:170g
脱水時間:10min
印加電圧:60V
圧力:0.32kgf/cm2
<Electroosmotic dehydration conditions>
Primary dehydrated cake amount: 170g
Dehydration time: 10 min
Applied voltage: 60V
Pressure: 0.32 kgf / cm 2
<電気抵抗測定条件>
一次脱水ケーキ170gをカラム内に収容し、圧力を0.32kgf/cm2印加した。デジタルメーターでアノード、カソード間の一次脱水ケーキの電気抵抗を測定した。
<Electrical resistance measurement conditions>
170 g of the primary dehydrated cake was placed in the column, and a pressure of 0.32 kgf / cm 2 was applied. The electrical resistance of the primary dewatered cake between the anode and cathode was measured with a digital meter.
<試験結果>
上記の条件で汚泥の電気浸透脱水処理を行った結果を表1に示す。表1中の電気抵抗は、上記の撹拌条件による撹拌を行い、カラムに収容して上記圧力を加えた直後の値である。
<Test results>
Table 1 shows the results of the electroosmotic dehydration treatment of sludge under the above conditions. The electrical resistance in Table 1 is a value immediately after stirring under the above stirring conditions, storing in a column and applying the above pressure.
表1の通り、実施例は比較例と比べ到達含水率を大幅に低下させることができた。一次脱水ケーキを砕いた比較例2でも、比較例1より含水率を2%下げることができる。しかし、実施例1は実施例1より含水率を6%低下させることができた。電気抵抗比は実施例1で0.73(撹拌前の73%)となり、比較例2に比べ電気抵抗が低減している。 As shown in Table 1, the examples were able to significantly reduce the ultimate moisture content as compared with the comparative examples. Even in Comparative Example 2 in which the primary dehydrated cake was crushed, the water content can be reduced by 2% compared to Comparative Example 1. However, Example 1 was able to reduce the moisture content by 6% compared to Example 1. The electrical resistance ratio was 0.73 in Example 1 (73% before stirring), and the electrical resistance was reduced compared to Comparative Example 2.
以上の実施例及び比較例より、本発明によると電気浸透脱水汚泥の含水率が低下することが認められた。 From the above Examples and Comparative Examples, it was confirmed that the water content of electroosmotic dewatered sludge was reduced according to the present invention.
1 コンベヤベルト
2,3 ローラ
4 陰極
5 ホッパー
6 トレー
8 貯槽
9 ポンプ
21〜25 陽極ユニット
33 陽極板
40 スクリュコンベヤ
43 スクリュ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
被処理含水物を撹拌した後、電気浸透脱水することを特徴とする電気浸透脱水方法。 In the electroosmotic dehydration method of sandwiching the water to be treated between the anode and the cathode and dehydrating by energizing both electrodes while pressing,
An electroosmotic dehydration method, wherein the hydrated material to be treated is stirred and then electroosmotic dehydrated.
対向する電極間に通電する通電手段と、
対向する電極同士の間に配置された濾材と、
該濾材同士の間又は濾材と一方の電極との間で被処理含水物を挟圧するための挟圧手段と
を有する電気浸透脱水装置において、
該被処理含水物を撹拌する撹拌手段を備えたことを特徴とする電気浸透脱水装置。 Oppositely arranged electrodes;
Energizing means for energizing between the opposing electrodes;
A filter medium disposed between the opposing electrodes;
In an electroosmotic dehydration apparatus having a clamping means for clamping the water-containing material to be treated between the filtering media or between the filtering media and one electrode,
An electroosmotic dehydration apparatus comprising stirring means for stirring the water to be treated.
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