JP2013059765A - 汚泥濃縮・脱水方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】異なる含水率の汚泥を処理し、処理した汚泥を再利用する可能な汚泥濃縮・脱水方法を提供すること。
【解決手段】
汚泥濃縮・脱水方法において、
(1)有機調整剤(ポリアクリルアミド)を加えて、初めの調整を行った後、汚泥を濃縮し、
(2)無機調整剤(Fe及びCaを含む化合物)を加えて、再び調整を行った後、脱水機に移送し、脱水を行い、
(3)脱水した汚泥は、最終の処理要件を満している時に、直接に対応する処理を行うことを含むことを特徴とする汚泥濃縮・脱水方法。
【選択図】図1
Description
1.濃縮汚泥は、高い含水率であって、濃縮する時間が長く、濃縮タンクも大きな面積を占める。汚泥の濃縮方法は、高い含水率を有する汚泥を重力濃縮タンクに導入させて、濃縮を行い、それによって、濃縮汚泥は、含水率97%である。しかも濃縮する時間は長く、更に大きな濃縮タンクも必要である。
2.最終処理がより困難である。汚泥脱水の方法は、濃縮汚泥に調整剤を加えて調整を行い、そして、汚泥を汚泥脱水機に導入して脱水する。よく使われるのは、遠心脱水機である。この汚泥脱水の方式は、汚泥の含水率を80%とし、加圧ろ過脱水機を採用する場合でも、汚泥の含水率は70〜75%である。これらの汚泥脱水の方式は、汚泥の含水率を好ましい程度とすることができず、含水率70〜80%の汚泥は、最終の処理に対して、多くの困難を伴い、更に、このような汚泥は、崩れ落る危険、堆積の困難性、しかも、ゴミ濾液収容システムを塞ぐことからゴミの埋立て場にも受け入れられない。
3.脱水した汚泥の体積と重量が大きくなって、産出量も多くなるため、処理プロセスのコストが高くなる。上述した汚泥処理方法によって、濃縮は、汚泥の含水率を97%ぐらいとし、遠心脱水する場合は、汚泥の含水率を80%ぐらいとし、加圧ろ過脱水する場合は、汚泥の含水率を70〜75%とさせることができる。数多く現在の汚泥処理場において、採用されるのは、遠心脱水であって、加圧ろ過脱水を採用する場合は、少ない。したがって、現状、汚泥処理脱水した汚泥の含水率は80%ぐらいである。汚泥処理にとって、産出量が大きく、含水率も高くなると、その利用価値は、汚泥処理のコストに比較して低く、更に資源化の利用は、極めて制限される。例えば、汚泥の含水量が高く、含水率80%の汚泥中には、20%の乾汚泥を有するに過ぎず、含水率80%の汚泥は、汚泥の総産量、体積、重量が大きく、汚泥処理に困難を引き起こす。特に、資源化の利用に関し、含水量が高いため、利用可能な汚泥が、相対的に少なくなり、脱水するコストが汚泥の利用価値より大きくなって、更に汚泥の利用処置が難しくなる。
4.乾燥処理するエネルギーの消費が高い。汚水処理場から生産した含水率80%ぐらいの汚泥は、直接乾燥処理を行って汚泥中の水分を除去している。しかしながら、汚泥の含水量が非常に高く、しかも乾燥蒸発した水量も大きく、水分の蒸発が困難となるため、汚泥の乾燥処理は、多くの熱量を消費する。エネルギーを多く消費して、更に高い乾燥処理のコスト、乾燥設備の負担、多くの処理量等は、汚泥処理する投資と増加するコストにとって、経済的に難しく受け入れられない。そのうえに更に含水率10%まで乾燥処理を行うならば、含水率80%の汚泥処理量は、含水率60%の汚泥量の2倍になる。必要な乾燥蒸発した水分を比較すると、1トンの含水率80%の汚泥は、0.5トンの含水率60%の汚泥の2.8倍である。
5.汚泥は積みおろしまたは移送するのに便利ではない。例えば、脱水機を通って脱水した汚泥の含水率を60%まで下げ、汚泥の形態と性質を変化させ、汚泥の体積と重量も変化させた、含水率60%の汚泥の重量と体積は、含水率80%の汚泥の半分となる。埋め立て処理を行う場合、含水率80%の汚泥は、含水率60%の汚泥と比べて、その必要な容積が、2倍であり、移送量も2倍に増加する。
上述した第一の調整のために加えられた有機調整剤は、ポリアクリルアミド(PAM)有機化合物である。当該有機化合物は、静電気を中和させて粒子間吸着架橋作用を備え、汚泥の性質を変えることができ、汚泥の急速沈降に役立ち、沈降した汚泥の密度を高くし、急速濃縮することと汚泥の含水率の低下を達成する。
都市生活環境にある汚水処理場の二次沈降池から含水率99.7%(W/W)の汚泥を攪拌池に移送し、これにポリアクリルアミド(PAM)を添加して、十分に攪拌・混合した。ポリアクリルアミド(PAM)と汚泥を十分に反応調整し、汚泥の第一の調整をおこなった。添加量は、乾燥汚泥重量の0.15%(W/W)とした。調整した汚泥を汚泥濃縮池に移送し、重力作用で汚泥を沈降させ、急速的に濃縮を行った。濃縮時間は120分であって、汚泥中から分離した水分で形成された上清み液は、池から排除される。濃縮汚泥は、濃縮池の底部で抽出されて後の作業プロセスに移送した。濃縮汚泥の含水率は、90%(W/W)となる。
Claims (4)
- 以下の工程を含む汚泥濃縮・脱水方法において、
(1)最初に、汚泥を濃縮し、濃縮汚泥を得、
(2)濃縮汚泥は調整剤と混合され、次いで脱水汚泥を得るために、脱水のための加圧脱水機に移送して、51〜69%(W/W)の含水率の脱水汚泥を得る調製方法であって、
前記ステップ(1)の汚泥は、水処理から生じた汚泥、湖、池、河川、大きな川、溝渠、もしくは排水管からの底泥、又は軽工業、化学工業もしくは食品加工から生産された汚泥であって、汚泥を濃縮する前に、最初の調整のためにポリアクリルアミド(PAM)有機化合物を乾燥汚泥重量の0.05〜0.5%(W/W)の量で汚泥に混合され、重力沈降によって上澄みと沈降物が分離され、その結果、濃縮汚泥の含水率は86〜95%(W/W)に調整され、そして、前記ステップ(2)の濃縮汚泥は、加圧脱水機に移送される前に、さらなる調整のために無機調整剤と混合され、加熱することなく撹拌処理される汚泥濃縮・脱水方法。 - 前記最初の調整において使われたポリアクリルアミド(PAM)有機化合物は、静電気を中和させて粒子間吸着架橋作用を備え、汚泥の性質を変えることができ、汚泥の急速沈降を促進し、沈降した汚泥の密度を高くし、そして急速濃縮と汚泥の含水率を十分に低下させうることを特徴とする請求項1に記載の汚泥濃縮・脱水方法。
- 前記無機調整剤は、Fe及びCaを含む化合物であって、当該化合物は、静電中和、捕獲、吸着、凝固促進、重金属不活性化、殺菌、消臭及び骨架形成の機能を持ち、また、当該化合物は、汚泥の性質を変えることが可能であって、機械作用下に汚泥中の水分を容易に分離することができ、短時間で大幅に汚泥の含水率を減らす機能を発揮し、加えて、脱水化汚泥を乾燥する時に、良好な粒子化汚泥を形成することを可能にし、汚泥を乾燥する時の、汚泥粒子化の要件を満すことを特徴とする請求項1に記載の汚泥濃縮・脱水方法。
- 汚泥へ添加される前記Fe及びCaを含む化合物は、乾燥汚泥重量に対して、Feを含む化合物の0.3〜6%(W/W)及びCaを含む化合物の3〜150%(W/W)を含み;上述したFeを含む化合物とCaを含む化合物の乾燥汚泥重量に対する比率量を含む化合物を、さらなる調整のために濃縮汚泥に添加し、そして、次いで、調整された汚泥は、加圧ろ過脱水機に導入され、脱水して、含水率51〜69%(W/W)の脱水汚泥を得ることを特徴とする請求項3に記載の汚泥濃縮・脱水方法。
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