JP2016112546A - Dehydration method for sludge and dehydration device for sludge - Google Patents

Dehydration method for sludge and dehydration device for sludge Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dehydration method for sludge further reducing the water content of a dehydration cake and having a higher hydration effect.SOLUTION: Provided is a dehydration method for sludge comprising: a step where a flocculant having electric charges is added to sludge included in waste water; and a step where a fiber having electric charges is added after the step of adding the flocculant having electric charges, and the fiber having electric charges is added so as to be 3 wt.% or more by a dry weight ratio to the sludge.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、汚泥の脱水方法及び汚泥の脱水装置に関する。具体的には、本発明は、排水に含まれる汚泥に凝集剤と繊維を特定の割合で添加することで、汚泥の脱水効果を高めた脱水方法及び脱水装置に関する。   The present invention relates to a sludge dewatering method and a sludge dewatering apparatus. Specifically, the present invention relates to a dewatering method and a dewatering apparatus that enhance the dewatering effect of sludge by adding a flocculant and fibers to sludge contained in wastewater at a specific ratio.

下水処理工程や工場排水処理工程で発生する多量の汚泥は、減容化して処分されるか、減容化後に再利用される。汚泥の減容化の方法としては、機械的脱水、乾燥及び焼却等の方法が挙げられる。中でも、機械的脱水方法は省エネルギーかつ簡便な方法であるため、単独又は他の方法と組み合わせて実施されている。   A large amount of sludge generated in the sewage treatment process and the factory wastewater treatment process is disposed of after being reduced in volume or reused after volume reduction. Examples of methods for reducing the volume of sludge include mechanical dehydration, drying, and incineration. Among them, the mechanical dehydration method is an energy-saving and simple method, and thus is performed alone or in combination with other methods.

脱水後の汚泥は、脱水ケーキと呼ばれ、脱水ケーキの含水率はできるだけ低くすることが望まれている。脱水ケーキの含水率を低く抑えることにより、処分する汚泥量が減ることに加え、運搬費や保管費を削減することができる。また、脱水後の汚泥を乾燥又は焼却する際には、汚泥中の水分を蒸発させるために重油や石炭粉などの補助燃料が使用される場合がある。このような場合、脱水ケーキの含水率を低く抑えることで、補助燃料の使用量を削減することができる。   The sludge after dehydration is called dehydrated cake, and it is desired that the water content of the dehydrated cake be as low as possible. By keeping the moisture content of the dehydrated cake low, the amount of sludge to be disposed can be reduced, and the transportation cost and storage cost can be reduced. Moreover, when drying or incinerating sludge after dehydration, auxiliary fuel such as heavy oil or coal powder may be used to evaporate water in the sludge. In such a case, the amount of auxiliary fuel used can be reduced by keeping the moisture content of the dehydrated cake low.

汚泥の機械的脱水においては、汚泥に凝集剤を添加してフロックを形成させてから圧搾することが一般的に行われている。また、脱水補助剤として、繊維を添加すると脱水ケーキの含水率を低減できることが知られている。例えば、特許文献1〜3には、汚泥に凝集剤と繊維を添加する工程を含む汚泥の脱水方法が開示されている。特許文献1では、脱水補助剤として繊維を汚泥に添加しており、この場合の添加率は、汚泥の固形分(乾燥重量)に対して3重量%未満である。特許文献2では、汚泥の固形分(乾燥重量)に対して、繊維を3〜10重量%添加している。特許文献3では、脱水補助剤として古紙粉砕物を汚泥に添加しており、古紙粉砕物の添加率は、汚泥の固形分(乾燥重量)に対して6.2〜40重量%である。なお、特許文献2では、凝集剤と古紙粉砕物の添加順序に特に制限は設けられていない。また、特許文献3の実施例においては、古紙粉砕物を添加した後に、凝集剤を添加する工程を設けている。   In mechanical dewatering of sludge, it is generally performed to add flocculant to sludge to form flocs and then squeeze. Moreover, it is known that the water content of the dehydrated cake can be reduced by adding fibers as a dehydration aid. For example, Patent Documents 1 to 3 disclose a sludge dewatering method including a step of adding a flocculant and fibers to sludge. In Patent Document 1, fibers are added to sludge as a dehydrating aid, and the addition rate in this case is less than 3% by weight with respect to the solid content (dry weight) of the sludge. In patent document 2, 3-10 weight% of fibers are added with respect to the solid content (dry weight) of sludge. In Patent Document 3, a waste paper pulverized product is added to sludge as a dehydrating aid, and the addition rate of the waste paper pulverized product is 6.2 to 40% by weight based on the solid content (dry weight) of the sludge. In Patent Document 2, there is no particular limitation on the order of adding the flocculant and the waste paper pulverized product. Moreover, in the Example of patent document 3, after adding a waste paper ground material, the process of adding a flocculant is provided.

特開2014−69145号公報JP 2014-69145 A 特開2010−436号公報JP 2010-436 A 特許第3485138号公報Japanese Patent No. 3485138

上述したように、汚泥の固形分に対して所定の添加率となるように繊維を添加することで、汚泥の脱水効果を高めることが検討されている。しかしながら、従来の脱水方法においても、その脱水効果は十分なものとは言えず、さらなる改善が求められていた。また、従来の脱水方法を用いた場合、脱水後の汚泥量(脱水ケーキ量)を十分に低減することが困難であり、この点に関してもさらなる改善が求められていた。   As described above, it has been studied to increase the dewatering effect of sludge by adding fibers so as to have a predetermined addition rate with respect to the solid content of the sludge. However, even in the conventional dehydration method, the dehydration effect is not sufficient, and further improvement has been demanded. In addition, when the conventional dehydration method is used, it is difficult to sufficiently reduce the amount of sludge after dehydration (the amount of dehydrated cake), and further improvement has been demanded in this regard.

そこで本発明者らは、このような従来技術の課題を解決するために、脱水ケーキの含水率をさらに低減し、より脱水効果の高い汚泥の脱水方法を提供することを目的として検討を進めた。さらに、本発明者らは、脱水後の汚泥量(脱水ケーキ量)を十分に低減することも目的として検討を進めた。   Therefore, in order to solve the problems of the prior art, the present inventors have further studied for the purpose of further reducing the moisture content of the dewatered cake and providing a sludge dewatering method with a higher dewatering effect. . Furthermore, the inventors of the present invention have also studied for the purpose of sufficiently reducing the amount of sludge after dehydration (the amount of dehydrated cake).

上記の課題を解決するために鋭意検討を行った結果、本発明者らは、排水に含まれる汚泥に、電荷を有する凝集剤と、電荷を有する繊維を所定の順番で添加することにより、脱水ケーキの含水率を低減し、さらに脱水後の汚泥量(脱水ケーキ量)も低減し得ることを見出した。
具体的に、本発明は、以下の構成を有する。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have added dehydration by adding a flocculant having a charge and a fiber having a charge to the sludge contained in the wastewater in a predetermined order. It has been found that the moisture content of the cake can be reduced and the amount of sludge after dehydration (the amount of dehydrated cake) can also be reduced.
Specifically, the present invention has the following configuration.

[1]排水に含まれる汚泥に、電荷を有する凝集剤を添加する工程と、電荷を有する凝集剤を添加する工程の後に、電荷を有する繊維を添加する工程とを含み、電荷を有する繊維は、汚泥に対して、乾燥重量比で3重量%以上となるように添加されることを特徴とする汚泥の脱水方法。
[2]電荷を有する繊維は、汚泥に対して、乾燥重量比で5〜70重量%となるように添加される[1]に記載の汚泥の脱水方法。
[3]電荷を有する繊維は、汚泥に対して、乾燥重量比で10重量%より多く70重量%以下となるように添加される[1]又は[2]に記載の汚泥の脱水方法。
[4]電荷を有する凝集剤を添加する工程の後に、さらに、濃縮処理工程を含み、濃縮処理工程の後に、電荷を有する繊維を添加する工程を含む[1]〜[3]のいずれかに基材の汚泥の脱水方法。
[5]電荷を有する繊維は、木材由来のパルプである[1]〜[4]のいずれかに記載の汚泥の脱水方法。
[6]電荷を有する繊維は、広葉樹由来のパルプである[1]〜[5]のいずれかに記載の汚泥の脱水方法。
[7]凝集剤は、カチオン系凝集剤及びアニオン系凝集剤から選択される少なくとも1種である[1]〜[6]のいずれかに記載の汚泥の脱水方法。
[8]排水に含まれる汚泥に電荷を有する凝集剤を添加する手段と、凝集剤を含有する汚泥に電荷を有する繊維を添加する手段とを備え、電荷を有する繊維を添加する手段は、電荷を有する繊維の割合が、汚泥に対して乾燥重量比で3重量%以上となるように添加する手段であることを特徴とする汚泥の脱水装置。
[9]電荷を有する繊維を添加する手段は、電荷を有する繊維の割合が、汚泥に対して乾燥重量比で5〜70重量%となるように添加する手段である[8]に記載の汚泥の脱水装置。
[10]凝集剤を含有する汚泥を濃縮する手段をさらに備える[8]又は[9]に記載の汚泥の脱水装置。
[1] A fiber having a charge, which includes a step of adding a flocculant having a charge to sludge contained in wastewater, and a step of adding a fiber having a charge after the step of adding a flocculant having a charge. The sludge dewatering method is characterized by being added to the sludge so that the dry weight ratio is 3% by weight or more.
[2] The sludge dewatering method according to [1], wherein the charged fibers are added to the sludge so that the dry weight ratio is 5 to 70% by weight.
[3] The sludge dewatering method according to [1] or [2], wherein the charged fibers are added to the sludge so that the dry weight ratio is more than 10% by weight and 70% by weight or less.
[4] The method according to any one of [1] to [3], further including a concentration treatment step after the step of adding an aggregating agent having a charge, and further including a step of adding a fiber having a charge after the concentration treatment step. Substrate sludge dewatering method.
[5] The sludge dewatering method according to any one of [1] to [4], wherein the charged fibers are wood-derived pulp.
[6] The sludge dewatering method according to any one of [1] to [5], wherein the charged fiber is a hardwood-derived pulp.
[7] The sludge dewatering method according to any one of [1] to [6], wherein the flocculant is at least one selected from a cationic flocculant and an anionic flocculant.
[8] A means for adding a flocculant having a charge to sludge contained in waste water and a means for adding a fiber having a charge to sludge containing the flocculant, wherein the means for adding a fiber having a charge is a charge A sludge dewatering apparatus, wherein the sludge dewatering device is a means for adding so that the ratio of the fibers having a dry weight ratio to the sludge is 3% by weight or more.
[9] The sludge according to [8], wherein the means for adding the charged fiber is a means for adding the charged fiber so that the ratio of the charged fiber is 5 to 70% by weight with respect to the sludge. Dehydration equipment.
[10] The sludge dewatering device according to [8] or [9], further comprising means for concentrating the sludge containing the flocculant.

本発明の脱水方法を用いることによって、脱水ケーキの含水率を十分に低減することができる。また、本発明の脱水方法を用いることによって、脱水後の汚泥量(脱水ケーキ量)を十分に低減することができる。   By using the dehydration method of the present invention, the moisture content of the dehydrated cake can be sufficiently reduced. Moreover, by using the dehydration method of the present invention, the amount of sludge after dehydration (the amount of dehydrated cake) can be sufficiently reduced.

図1は、本発明の汚泥の脱水方法及び脱水装置を説明する概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a sludge dewatering method and dewatering apparatus according to the present invention.

以下において、本発明について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、代表的な実施形態や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は「〜」前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail. The description of the constituent elements described below may be made based on representative embodiments and specific examples, but the present invention is not limited to such embodiments. In the present specification, a numerical range expressed using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.

(汚泥の脱水方法)
本発明は、排水に含まれる汚泥に、電荷を有する凝集剤を添加する工程と、電荷を有する凝集剤を添加する工程の後に、電荷を有する繊維を添加する工程とを含む汚泥の脱水方法に関する。ここで、電荷を有する繊維は、汚泥に対して、乾燥重量比で3重量%以上となるように添加される。
(Sludge dewatering method)
The present invention relates to a method for dewatering sludge comprising a step of adding a flocculant having a charge to sludge contained in wastewater, and a step of adding a fiber having a charge after the step of adding a flocculant having a charge. . Here, the charged fibers are added to the sludge so that the dry weight ratio is 3% by weight or more.

本発明では、上記のように、電荷を有する凝集剤と、電荷を有する繊維を特定の順番で添加することにより、途中工程で密度の高いフロックを形成することができる。このようなフロックを形成することにより、脱水ケーキの含水率を効果的に低減することができる。さらに、繊維の割合を上記範囲となるように添加することにより、脱水効果を高めることに加え、脱水後の汚泥量(脱水ケーキ量)を十分に低減することができる。通常、繊維の添加率を増やした場合、脱水ケーキ中に繊維分が多量に含有されることとなるため、汚泥量の増加が懸念される。しかし、本発明では、驚くべきことに、繊維を3重量%以上となるように添加することで、脱水効果を高めるだけではなく、汚泥量(脱水ケーキ量)も低減することができる。   In the present invention, as described above, a floc having a high density can be formed in an intermediate step by adding a flocculant having a charge and a fiber having a charge in a specific order. By forming such flocs, the moisture content of the dehydrated cake can be effectively reduced. Furthermore, by adding the fiber ratio within the above range, in addition to enhancing the dehydration effect, the amount of sludge after dehydration (dehydrated cake amount) can be sufficiently reduced. Usually, when the fiber addition rate is increased, a large amount of fiber is contained in the dehydrated cake, and there is concern about an increase in the amount of sludge. However, in the present invention, surprisingly, by adding the fibers so as to be 3% by weight or more, not only the dehydration effect is enhanced, but also the sludge amount (dehydrated cake amount) can be reduced.

図1は、本発明の汚泥の脱水方法を説明する概略図である。汚泥は、まず凝集槽10に移送される。凝集槽10には、撹拌機12が備え付けられている。また、凝集槽10には、凝集剤貯留槽20が連結されている。凝集槽10に汚泥が移送された後には、凝集剤貯留槽20から凝集剤が送液され、凝集槽10に投入される。その後、撹拌機12によって撹拌されることで、汚泥と、凝集剤は均一に混合される。なお、汚泥に凝集剤が2種以上添加される場合は、凝集槽10は、凝集剤貯留槽20を複数個備えていてもよい。   FIG. 1 is a schematic view illustrating the sludge dewatering method of the present invention. The sludge is first transferred to the agglomeration tank 10. The aggregating tank 10 is provided with a stirrer 12. Further, a flocculant storage tank 20 is connected to the aggregation tank 10. After the sludge has been transferred to the coagulation tank 10, the coagulant is fed from the coagulant storage tank 20 and charged into the coagulation tank 10. Thereafter, the sludge and the flocculant are uniformly mixed by being stirred by the stirrer 12. In addition, when two or more kinds of flocculants are added to the sludge, the flocculant tank 10 may include a plurality of flocculant storage tanks 20.

次いで、凝集槽10において、凝集剤が混合された汚泥は、汚泥減容槽15に移送される。汚泥減容槽15にも、撹拌機17が備え付けられており、汚泥減容槽15には、繊維貯留槽30が連結されている。汚泥減容槽15に凝集剤を含有する汚泥が移送された後には、繊維貯留槽30から電荷を有する繊維が汚泥減容槽15に投入される。その後、撹拌機17によって撹拌されることで、汚泥と、凝集剤と、繊維は均一に混合される。このように、本発明では、汚泥に、凝集剤が混合された後に、凝集剤含有汚泥が汚泥減容槽に移送され、そこで電荷を有する繊維と混合されることとなる。このような添加順序とすることで、効果的に汚泥を脱水することができる。   Next, the sludge mixed with the flocculant in the coagulation tank 10 is transferred to the sludge volume reduction tank 15. The sludge volume reducing tank 15 is also equipped with a stirrer 17, and a fiber storage tank 30 is connected to the sludge volume reducing tank 15. After the sludge containing the flocculant is transferred to the sludge volume reducing tank 15, the charged fibers are fed from the fiber storage tank 30 to the sludge volume reducing tank 15. Then, the sludge, the flocculant, and the fiber are uniformly mixed by being stirred by the stirrer 17. Thus, in this invention, after a flocculant is mixed with sludge, a flocculant containing sludge is transferred to a sludge volume reduction tank, and is mixed with the fiber which has an electric charge there. By adopting such an addition order, sludge can be effectively dehydrated.

凝集槽10においては、凝集剤が混合された後の総撹拌時間は30分以上であることが好ましく、10分以上であることがより好ましい。また、総撹拌時間が例えば10分の場合、速撹拌時間は2分であることが好ましく、緩撹拌時間は8分であることが好ましい。この場合、速撹拌により凝集剤または繊維の撹拌性(混合性)を促進し、また緩撹拌によりフロックの形成を促進することができる。ここで、緩撹拌とは、速撹拌の撹拌速度の20〜50%の速度で撹拌を行う条件である。具体的には、速撹拌が200rpmの場合は、緩撹拌は40〜100rpmとなる。なお、汚泥減容槽15における繊維との撹拌条件も上記と同様である。   In the coagulation tank 10, the total stirring time after the coagulant is mixed is preferably 30 minutes or more, and more preferably 10 minutes or more. When the total stirring time is, for example, 10 minutes, the fast stirring time is preferably 2 minutes, and the slow stirring time is preferably 8 minutes. In this case, the stirring property (mixing property) of the flocculant or fiber can be promoted by rapid stirring, and floc formation can be promoted by gentle stirring. Here, the gentle stirring is a condition for stirring at a speed of 20 to 50% of the stirring speed of fast stirring. Specifically, when the rapid stirring is 200 rpm, the slow stirring is 40 to 100 rpm. In addition, the stirring conditions with the fiber in the sludge volume reduction tank 15 are the same as the above.

なお、凝集剤貯留槽20と繊維貯留槽30は、各々、凝集槽10と汚泥減容槽15中に貯留された汚泥の重量を計測し、その重量から投入する凝集剤と繊維の量を算出するシステムを備えていることが好ましい。   The flocculant storage tank 20 and the fiber storage tank 30 measure the weight of the sludge stored in the flocculant tank 10 and the sludge volume reduction tank 15, respectively, and calculate the amount of the flocculant and fibers to be input from the weights. It is preferable to have a system that does this.

本発明では、上述したように、凝集槽10と汚泥減容槽15を備えることが好ましいが、いずれかの槽のみを備えていてもよい。例えば、凝集槽10のみを備える場合、凝集槽10に、凝集剤貯留槽20と繊維貯留槽30の両方が連結される。そして、凝集槽10に移送された汚泥に、まず凝集剤が添加され、撹拌を行った後に、繊維を添加することとしてもよい。このように、業種剤と繊維の添加時間をずらすことで添加順序を調整してもよい。   In the present invention, as described above, it is preferable to include the flocculation tank 10 and the sludge volume reducing tank 15, but only one of the tanks may be provided. For example, when only the coagulation tank 10 is provided, both the coagulant storage tank 20 and the fiber storage tank 30 are connected to the coagulation tank 10. And it is good also as adding a fiber, after first adding a flocculant to the sludge transferred to the coagulation tank 10, and performing stirring. Thus, you may adjust an addition order by shifting the addition time of a business agent and a fiber.

凝集剤と、繊維が混合された汚泥は、脱水機40に移送される。脱水機40では、スクリュープレス、フィルタープレス、遠心脱水機、ベルトプレス、電気浸透脱水機等の脱水システムを用いて汚泥から水分を除去する。中でも、脱水機40としては、スクリュープレスは好ましく用いられる。なお、脱水システムを複数種組み合わせて脱水を行ってもよく、例えば、スクリュープレスを実施した後に遠心脱水を実施してもよい。汚泥から除去された水分は処理水として排出される。また、脱水された汚泥は、脱水ケーキとなり、肥料等として再利用されるか、廃棄処分される。   The sludge mixed with the flocculant and the fibers is transferred to the dehydrator 40. In the dehydrator 40, moisture is removed from the sludge using a dehydration system such as a screw press, a filter press, a centrifugal dehydrator, a belt press, or an electroosmotic dehydrator. Among these, as the dehydrator 40, a screw press is preferably used. Dehydration may be performed by combining a plurality of dehydration systems. For example, centrifugal dehydration may be performed after a screw press. The water removed from the sludge is discharged as treated water. In addition, the dewatered sludge becomes a dehydrated cake and is reused as a fertilizer or discarded.

本発明の汚泥の脱水方法においては、電荷を有する凝集剤を添加する工程の後に、さらに、濃縮処理工程を含み、濃縮処理工程の後に、電荷を有する繊維を添加する工程を含むことが好ましい。濃縮処理工程では、凝集沈殿処理、加圧浮上処理、遠心分離処理などで濃縮をすることが好ましい。このような処理工程を設けた後に、電荷を有する繊維を添加することで、汚泥と繊維を効率よく混合することができる。   In the sludge dewatering method of the present invention, it is preferable that the method further includes a concentration treatment step after the step of adding the charged flocculant, and the step of adding the charged fiber after the concentration treatment step. In the concentration treatment step, concentration is preferably performed by a coagulation sedimentation treatment, a pressure levitation treatment, a centrifugal separation treatment, or the like. After providing such a treatment step, sludge and fibers can be efficiently mixed by adding fibers having electric charges.

電荷を有する繊維は、スラリーとして添加されてもよい。スラリー中においては、電荷を有する繊維は、均一に分散されている。スラリーには、繊維が0.1〜15重量%含有されていればよく、1〜10重量%含有されていることが好ましい。なお、必要に応じて分散剤などの添加剤を含有していてもよい。繊維をスラリー化した状態で添加することで、汚泥とパルプを均一に混合することができる。これにより、より効果的に脱水ケーキの含水率を低下することができる。また、パルプをスラリー化することで、添加作業を容易にすることができ、脱水処理の作業効率を高めることができる。   The charged fibers may be added as a slurry. In the slurry, the charged fibers are uniformly dispersed. The slurry only needs to contain 0.1 to 15% by weight of fibers, and preferably contains 1 to 10% by weight. In addition, you may contain additives, such as a dispersing agent, as needed. By adding the fibers in a slurry state, the sludge and pulp can be mixed uniformly. Thereby, the moisture content of a dewatering cake can be reduced more effectively. Moreover, by making pulp into a slurry, the addition work can be facilitated, and the work efficiency of the dehydration treatment can be increased.

電荷を有する繊維は、汚泥に対して、乾燥重量比で3重量%以上となるよう添加されればよい。また、電荷を有する繊維の添加率は、5〜70重量%であることが好ましく、10重量%より多く70重量%以下であることがより好ましく、15〜70重量%であることがさらに好ましい。電荷を有する繊維の添加率を上記範囲内とすることにより、より効果的に、脱水ケーキの含水率を低減することができ、汚泥量(脱水ケーキ量)も低減することができる。   The charged fibers may be added to the sludge so that the dry weight ratio is 3% by weight or more. Moreover, it is preferable that the addition rate of the fiber which has an electric charge is 5-70 weight%, It is more preferable that it is more than 10 weight% and 70 weight% or less, It is further more preferable that it is 15-70 weight%. By making the addition rate of the fiber having an electric charge within the above range, the moisture content of the dehydrated cake can be more effectively reduced, and the amount of sludge (dehydrated cake amount) can also be reduced.

汚泥に対する繊維の割合を算出する際には、まず、汚泥の乾燥重量を下記の方法で測定する。
(1)汚泥を脱水する。
(2)脱水後の汚泥をろ紙に挟み、5kgの重しを10分間乗せて水分を吸収させる。
(3)その汚泥を105℃の乾燥機にて、24時間乾燥させる。
(4)脱水前の汚泥量と、乾燥後の乾燥汚泥量から汚泥濃度を算出する。
汚泥濃度(%)=乾燥後汚泥量(g)÷脱水前汚泥量(g)×100
次いで、繊維をスラリーとして添加する場合は、上記と同様の方法で繊維濃度を算出する。なお、繊維を固形パルプとして添加する場合は、固形パルプの重量が乾燥繊維量(g)となる。
(1)繊維スラリーを脱水する。
(2)脱水後の繊維スラリーをろ紙に挟み、5kgの重しを10分間乗せて水分を吸収させる。
(3)その繊維スラリーを105℃の乾燥機にて、24時間乾燥させる。
(4)脱水前の繊維スラリー量と、乾燥後の乾燥繊維スラリー量から繊維スラリー濃度を算出する。
繊維スラリー濃度(%)=乾燥後繊維スラリー量(g)÷脱水前繊維スラリー量(g)×100
そして、上記で算出した汚泥濃度と繊維スラリー濃度を用いて、汚泥中に含有される乾燥汚泥量と、繊維スラリーに含有される乾燥繊維量を算出することで、用いた汚泥に対する繊維の割合(乾燥重量比)を求めることができる。
繊維の乾燥重量比(%)=乾燥繊維量(g)÷乾燥汚泥量(g)×100
When calculating the ratio of fiber to sludge, first, the dry weight of sludge is measured by the following method.
(1) Dewater sludge.
(2) The dehydrated sludge is sandwiched between filter papers and a 5 kg weight is placed on the filter for 10 minutes to absorb moisture.
(3) The sludge is dried for 24 hours in a dryer at 105 ° C.
(4) The sludge concentration is calculated from the amount of sludge before dehydration and the amount of dried sludge after drying.
Sludge concentration (%) = amount of sludge after drying (g) ÷ amount of sludge before dehydration (g) x 100
Next, when the fiber is added as a slurry, the fiber concentration is calculated by the same method as described above. In addition, when adding a fiber as a solid pulp, the weight of a solid pulp becomes dry fiber amount (g).
(1) The fiber slurry is dehydrated.
(2) The dehydrated fiber slurry is sandwiched between filter papers and a 5 kg weight is placed on it for 10 minutes to absorb moisture.
(3) The fiber slurry is dried in a dryer at 105 ° C. for 24 hours.
(4) The fiber slurry concentration is calculated from the fiber slurry amount before dehydration and the dry fiber slurry amount after drying.
Fiber slurry concentration (%) = fiber slurry amount after drying (g) ÷ fiber slurry amount before dehydration (g) × 100
Then, by using the sludge concentration and fiber slurry concentration calculated above, the amount of dry sludge contained in the sludge and the amount of dry fiber contained in the fiber slurry are calculated, whereby the ratio of fibers to the sludge used ( Dry weight ratio).
Fiber dry weight ratio (%) = dry fiber amount (g) ÷ dry sludge amount (g) × 100

汚泥には、正電荷を持つ物質が含有されていることが好ましい。正電荷を持つ物質としては、硫酸アルミニウム、塩化第一鉄、塩化第二鉄、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、塩化アルミニウム、塩化カルシウム、ポリ塩化アルミニウム、ポリ硫酸第二鉄、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド、ポリアミン、メラミン酸コロイド、ジシアンジアミド等の無機塩や有機化合物が挙げられる。なお、正電荷を持つ物質は、上述した無機塩等が汚泥中で溶解した時に生じるイオンと同じイオンを含む物質でもよく、例えば水に溶解してアルミニウムイオンを供給する物質や鉄イオンを供給する物質であってもよい。   It is preferable that the sludge contains a substance having a positive charge. Positively charged substances include: aluminum sulfate, ferrous chloride, ferric chloride, ferrous sulfate, ferric sulfate, aluminum chloride, calcium chloride, polyaluminum chloride, polyferric sulfate, polydiallyldimethyl Examples thereof include inorganic salts and organic compounds such as ammonium chloride, polyamine, melamic acid colloid, and dicyandiamide. The positively charged substance may be a substance containing the same ions as those generated when the above-described inorganic salt or the like is dissolved in sludge. For example, a substance that dissolves in water and supplies aluminum ions or iron ions is supplied. It may be a substance.

(繊維)
本発明で用いることができる電荷を有する繊維としては、木材パルプ、綿、麻、古紙パルプ、非木材パルプ等を挙げることができる。また、電荷を付与したポリプロピレン等の合成繊維も用いることができる。さらに、パルプとしては、紙パルプ製造工場から回収された繊維や、繊維分を多く含むスラッジを用いることもできる。
パルプは電荷を有するものであることが好ましく、電荷を有さないパルプを用いる場合は、パルプに電荷を持つ物質を固定又は吸着させたものを用いることもできる。電荷を持つ繊維は、比表面積が大きく、柔軟性のある素材が好適である。繊維の持つ電荷はアニオン性、カチオン性、その両方でもよい。また、繊維中の電荷の量は特に限定されない。
(fiber)
Examples of the charged fiber that can be used in the present invention include wood pulp, cotton, hemp, waste paper pulp, and non-wood pulp. In addition, synthetic fibers such as polypropylene having a charge can be used. Furthermore, as a pulp, the fiber collect | recovered from the paper pulp manufacturing factory and the sludge containing many fiber parts can also be used.
It is preferable that the pulp has a charge. When a pulp having no charge is used, a pulp having a charged substance fixed or adsorbed on the pulp may be used. The fiber having a charge has a large specific surface area and is preferably a flexible material. The charge possessed by the fiber may be anionic or cationic. Further, the amount of electric charge in the fiber is not particularly limited.

本発明では、電荷を有する繊維として、木材由来のパルプを用いることが好ましい。木材パルプ由来の繊維は、ヘミセルロース由来のカルボキシル基を持つので、アニオン性の電荷を持つ。また、繊維の構造は、多糖類が複雑な構造で高分子化したものであるため、比表面積が大きく、柔軟性があるため脱水ケーキの含水率を効果的に低減することができる。さらに、木材パルプを用いると、繊維と汚泥が良好に絡み合うことで、密度の高いフロックが形成され、脱水機で脱水する前の段階で、水分と汚泥の分離性を向上させることができる。加えて、木材パルプは、天然物であるために持続的に供給でき、安価であるため好適である。   In the present invention, it is preferable to use wood-derived pulp as the charged fiber. The fiber derived from wood pulp has an anionic charge because it has a carboxyl group derived from hemicellulose. Moreover, since the structure of the fiber is a polymerized polysaccharide with a complex structure, it has a large specific surface area and is flexible so that the moisture content of the dehydrated cake can be effectively reduced. Furthermore, when wood pulp is used, fibers and sludge are intertwined well, so that a dense flock is formed, and it is possible to improve the separation between water and sludge before dehydrating with a dehydrator. In addition, wood pulp is preferable because it is a natural product and can be supplied continuously and is inexpensive.

木材パルプを使用する場合は、木材パルプに前処理を施してもよい。例えば、前処理工程において、叩解を行うことで、比表面積を増大させることができる。また、木材パルプにオゾン、塩素、二酸化塩素、過硫酸、次亜塩素酸、過酸化水素等の酸化剤による酸化処理や、TEMPO酸化法、フェントン酸化法等の公知の酸化法によって酸化処理を施し、木材パルプ中のアニオン性残基量を増やしてから使用することもできる。また、アニオン性を持つ化合物および/またはカチオン性を持つ化合物を木材パルプに固定又は吸着させてから、使用してもよい。   When wood pulp is used, the wood pulp may be pretreated. For example, the specific surface area can be increased by beating in the pretreatment step. In addition, the wood pulp is subjected to an oxidation treatment using a known oxidation method such as ozone, chlorine, chlorine dioxide, persulfuric acid, hypochlorous acid, or hydrogen peroxide, or a TEMPO oxidation method or Fenton oxidation method. It can also be used after increasing the amount of anionic residues in the wood pulp. Further, an anionic compound and / or a cationic compound may be used after being fixed or adsorbed on wood pulp.

前処理工程において、叩解を行う場合、パルプのフリーネスは750ml以下であることが好ましく、650ml以下であることが好ましく、550ml以下であることがより好ましい。なお、フリーネスとは、JIS−P8220に準拠して標準離解機にて試料を離解処理した後、JIS−P8121に準拠してカナダ標準濾水度試験機にて測定した濾水度の値である。パルプのフリーネスを上記範囲とすることにより、パルプの比表面積を大きくすることができ、柔軟性を高めることができるため、脱水ケーキの含水率を効果的に低減することができる。   In the pretreatment step, when beating is performed, the pulp freeness is preferably 750 ml or less, preferably 650 ml or less, and more preferably 550 ml or less. The freeness is a freeness value measured by a Canadian standard freeness tester in accordance with JIS-P8121, after the sample was disaggregated in accordance with JIS-P8220. . By setting the freeness of the pulp within the above range, the specific surface area of the pulp can be increased and the flexibility can be increased, so that the moisture content of the dehydrated cake can be effectively reduced.

木材パルプとしては、針葉樹由来のパルプ(NKP)と広葉樹由来のパルプ(LKP)等を挙げることができる。中でも、広葉樹由来のパルプ(LKP)を用いることが好ましい。広葉樹由来のパルプ(LKP)は、比表面積が大きく、柔軟性のある素材であるため、脱水ケーキの含水率をより効果的に低減することができる。   Examples of the wood pulp include pulp derived from conifers (NKP) and pulp derived from hardwoods (LKP). Among them, it is preferable to use hardwood derived pulp (LKP). Since hardwood-derived pulp (LKP) has a large specific surface area and is a flexible material, the moisture content of the dehydrated cake can be more effectively reduced.

(凝集剤)
本発明で用いられる電荷を有する凝集剤は、カチオン系凝集剤、アニオン系凝集剤及びノニオン性凝集剤から選択される少なくとも1種であることが好ましく、カチオン系凝集剤及びアニオン系凝集剤から選択される少なくとも1種であることがより好ましい。汚泥には少なくとも1種の凝集剤が添加されればよいが、2種以上の凝集剤を添加してもよい。具体的には、カチオン系凝集剤及びアニオン系凝集剤の両方を添加することが好ましい。また、添加順序は特に制限されず、アニオン系凝集剤を添加した後に、カチオン系凝集剤を添加してもよく、カチオン系凝集剤を添加した後に、アニオン系凝集剤を添加してもよい。
(Flocculant)
The charged flocculant used in the present invention is preferably at least one selected from a cationic flocculant, an anionic flocculant, and a nonionic flocculant, and is selected from a cationic flocculant and an anionic flocculant. It is more preferable that it is at least one kind. At least one flocculant may be added to the sludge, but two or more flocculants may be added. Specifically, it is preferable to add both a cationic flocculant and an anionic flocculant. The order of addition is not particularly limited, and after adding the anionic flocculant, the cationic flocculant may be added, or after adding the cationic flocculant, the anionic flocculant may be added.

本発明で用いることができる凝集剤としては、例えば、アニオン性ポリアクリルアミド、カチオン性ポリアクリルアミド、ノニオン性ポリアクリルアミド、アニオン性ポリアクリル酸ナトリウム、カチオン性ポリアクリル酸アルキルエステル、カチオン性ポリメタアクリル酸アルキルエステル、カチオン性ポリアミン、カチオン性ポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロリド)、カチオン性ジシアンジアミド、カチオン性アミノ縮合物、アニオン性アルギン酸ナトリウム、アニオン性カルボキシメチルセルロース、ノニオン性苛性化デンプン等を挙げることができる。凝集剤は、その分子量や主たる特性をもたらす官能基の量に関わらず用いることができる。また、直鎖状もしくは枝分かれ状といった形状にも関わらず用いることができる。
本発明では、凝集剤として、無機塩類も用いることもできる。無機塩類としては、硫酸アルミニウム、アルミン酸ナトリウム、ポリ塩化アルミニウム、硫酸第一鉄、塩化第二鉄、硫酸第三鉄、塩素化コッパラス等を挙げることができる。
Examples of the flocculant that can be used in the present invention include anionic polyacrylamide, cationic polyacrylamide, nonionic polyacrylamide, anionic sodium polyacrylate, cationic polyacrylic acid alkyl ester, and cationic polymethacrylic acid. Examples include alkyl esters, cationic polyamines, cationic poly (diallyldimethylammonium chloride), cationic dicyandiamide, cationic amino condensates, anionic sodium alginate, anionic carboxymethylcellulose, and nonionic causticized starch. The flocculant can be used regardless of its molecular weight or the amount of functional groups that provide the main properties. Moreover, it can be used regardless of the shape such as linear or branched.
In the present invention, inorganic salts can also be used as the flocculant. Examples of inorganic salts include aluminum sulfate, sodium aluminate, polyaluminum chloride, ferrous sulfate, ferric chloride, ferric sulfate, chlorinated coppers, and the like.

凝集剤は、一種類のみ使用することもできるし、複数の種類を使用することもできる。また、珪藻土、活性シリカといった助剤、硫酸や塩酸、水酸化ナトリウムといったpH調整剤、マンガン酸塩、次亜塩素酸塩、硫酸第一鉄等の酸化・還元剤、凝集剤等の補助薬剤を使用することもできる。凝集剤や補助薬剤、電荷を持つ繊維の選択や添加量の決定は、ジャーテストや脱水試験等を行い、脱水性を考慮して行われる。   Only one type of flocculant can be used, or a plurality of types can be used. In addition, auxiliary agents such as diatomaceous earth and activated silica, pH adjusters such as sulfuric acid, hydrochloric acid and sodium hydroxide, oxidizing and reducing agents such as manganate, hypochlorite and ferrous sulfate, and coagulants It can also be used. Selection of the coagulant, auxiliary agent, and charged fiber and determination of the amount added are carried out in consideration of dewaterability by performing a jar test or a dehydration test.

(汚泥の脱水装置)
本発明は、汚泥の脱水装置に関するものでもある。本発明の汚泥の脱水装置は、排水に含まれる汚泥に電荷を有する凝集剤を添加する手段と、凝集剤を含有する汚泥に電荷を有する繊維を添加する手段とを備える。ここで、電荷を有する繊維を添加する手段は、電荷を有する繊維の割合が、汚泥に対して乾燥重量比で3重量%以上となるように添加する手段である。電荷を有する繊維を添加する手段は、汚泥に対する繊維の割合が、乾燥重量比で5〜70重量%となるように添加する手段であることが好ましく、より好ましくは10重量%より多く70重量%以下、さらに好ましくは15重量%〜70重量%となるように添加する手段である。
(Sludge dewatering equipment)
The present invention also relates to a sludge dewatering device. The sludge dewatering device of the present invention comprises means for adding a coagulant having a charge to the sludge contained in the waste water, and means for adding a fiber having a charge to the sludge containing the coagulant. Here, the means for adding the charged fiber is a means for adding so that the ratio of the charged fiber is 3% by weight or more with respect to the sludge. The means for adding the charged fiber is preferably a means for adding so that the ratio of the fiber to the sludge is 5 to 70% by weight, more preferably more than 10% by weight and 70% by weight. Hereinafter, it is a means to add so that it may become 15 weight%-70 weight% more preferably.

本発明の汚泥の脱水装置は、図1に示されているように、凝集槽10と、凝集剤貯留槽20と、汚泥減容槽15と、繊維貯留槽30と、脱水機40を備えていることが好ましい。また、凝集槽10には、撹拌機12が備え付けられていることが好ましく、汚泥減容槽15にも撹拌機17が備え付けられていることが好ましい。凝集槽10には、凝集剤貯留槽20が、連結されており、凝集剤貯留槽20から凝集剤が汚泥減容槽15に添加される。また汚泥減容槽15には、繊維貯留槽30が連結されており、繊維貯留槽30から繊維が汚泥減容槽15に添加される。   As shown in FIG. 1, the sludge dewatering device of the present invention includes a coagulation tank 10, a coagulant storage tank 20, a sludge volume reduction tank 15, a fiber storage tank 30, and a dehydrator 40. Preferably it is. The agglomeration tank 10 is preferably provided with a stirrer 12, and the sludge volume reducing tank 15 is preferably provided with a stirrer 17. A coagulant storage tank 20 is connected to the coagulation tank 10, and the coagulant is added from the coagulant storage tank 20 to the sludge volume reduction tank 15. Further, a fiber storage tank 30 is connected to the sludge volume reducing tank 15, and fibers are added from the fiber storage tank 30 to the sludge volume reducing tank 15.

本発明の汚泥の脱水装置は、凝集剤を含有する汚泥を濃縮する手段をさらに備えることが好ましい。濃縮する手段は、凝集沈殿装置、加圧浮上装置、遠心分離装置であることが好ましい。このような装置を用いて凝集剤を含有する汚泥を濃縮することで、後工程において、電荷を有する繊維と効率よく混合することができる。   The sludge dewatering apparatus of the present invention preferably further comprises means for concentrating the sludge containing the flocculant. The means for concentrating is preferably a coagulation sedimentation device, a pressure flotation device, or a centrifuge. By concentrating the sludge containing the flocculant using such an apparatus, it can be efficiently mixed with the charged fibers in the subsequent step.

凝集剤と、繊維が混合された汚泥は、脱水機40で脱水される。脱水機40としては、スクリュープレス、フィルタープレス、遠心脱水機、ベルトプレス、電気浸透脱水機等を挙げることができる。   The sludge mixed with the flocculant and the fibers is dehydrated by the dehydrator 40. Examples of the dehydrator 40 include a screw press, a filter press, a centrifugal dehydrator, a belt press, and an electroosmotic dehydrator.

本発明の汚泥の脱水装置は、その他に、さらに凝集剤貯留槽、凝集沈殿槽、生物処理膜、活性汚泥処理槽等を備えていることが好ましい。   In addition, the sludge dewatering apparatus of the present invention preferably further includes a flocculant storage tank, a coagulation sedimentation tank, a biological treatment membrane, an activated sludge treatment tank, and the like.

以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。   The features of the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. The materials, amounts used, ratios, processing details, processing procedures, and the like shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the specific examples shown below.

(実施例1)
製紙工場から排出された汚泥であり、硫酸アルミニウムを300ppm含む汚泥500gに、アニオン系凝集剤を100ppmとなるように添加した。添加後120rpmにて1分間撹拌し、更に40rpmで5分間撹拌した。カチオン系凝集剤を100ppmとなるように添加し、120rpmで1分間撹拌し、更に40rpmで4分間撹拌しフロックを形成させた。その後、繊維を3重量%(対汚泥乾燥重量比)添加し、120rpmで1分間撹拌し、更に40rpmで4分間撹拌し、フロックを形成させた。得られたフロックをスクリュープレスにて脱水し脱水ケーキを得た。
なお、表1における凝集剤と繊維の添加方法(1)〜(4)は添加順序を表す。
Example 1
An anionic flocculant was added to 500 g of sludge discharged from a paper mill and containing 300 ppm of aluminum sulfate so as to be 100 ppm. After the addition, the mixture was stirred at 120 rpm for 1 minute, and further stirred at 40 rpm for 5 minutes. A cationic flocculant was added to 100 ppm, stirred at 120 rpm for 1 minute, and further stirred at 40 rpm for 4 minutes to form a floc. Thereafter, 3% by weight of the fiber (with respect to the sludge dry weight ratio) was added, stirred at 120 rpm for 1 minute, and further stirred at 40 rpm for 4 minutes to form a floc. The obtained flock was dehydrated with a screw press to obtain a dehydrated cake.
In addition, the addition method (1)-(4) of the coagulant | flocculant and fiber in Table 1 represents an addition order.

(実施例2)
食品工場から排出された汚泥であり、塩化第二鉄を100ppm含む汚泥500gに、アニオン系凝集剤を100ppmとなるように添加した。添加後120rpmにて1分間撹拌し、更に40rpmで5分間撹拌した。カチオン系凝集剤を100ppmとなるように添加し、120rpmで1分間撹拌し、更に40rpmで4分間撹拌しフロックを形成させた。その後、繊維を5重量%(対汚泥乾燥重量比)添加し、120rpmで1分間撹拌し、更に40rpmで4分間撹拌し、フロックを形成させた。得られたフロックをスクリュープレスにて脱水し脱水ケーキを得た。
(Example 2)
An anionic flocculant was added to 500 g of sludge discharged from a food factory and containing 100 ppm of ferric chloride so as to be 100 ppm. After the addition, the mixture was stirred at 120 rpm for 1 minute, and further stirred at 40 rpm for 5 minutes. A cationic flocculant was added to 100 ppm, stirred at 120 rpm for 1 minute, and further stirred at 40 rpm for 4 minutes to form a floc. Thereafter, 5% by weight of the fiber (based on the sludge dry weight ratio) was added, and the mixture was stirred at 120 rpm for 1 minute, and further stirred at 40 rpm for 4 minutes to form a floc. The obtained flock was dehydrated with a screw press to obtain a dehydrated cake.

(実施例3)
下水処理施設から排出された汚泥であり、ポリ塩化アルミニウムを200ppm含む汚泥500gに、アニオン系凝集剤を100ppmとなるように添加した。添加後120rpmにて1分間撹拌し、更に40rpmで5分間撹拌した。カチオン系凝集剤を100ppmとなるように添加し、120rpmで1分間撹拌し、更に40rpmで4分間撹拌しフロックを形成させた。その後、繊維を10重量%(対汚泥乾燥重量比)添加し、120rpmで1分間撹拌し、更に40rpmで4分間撹拌し、フロックを形成させた。得られたフロックをスクリュープレスにて脱水し脱水ケーキを得た。
(Example 3)
An anionic flocculant was added to 500 g of sludge discharged from a sewage treatment facility and containing 200 ppm of polyaluminum chloride so as to be 100 ppm. After the addition, the mixture was stirred at 120 rpm for 1 minute, and further stirred at 40 rpm for 5 minutes. A cationic flocculant was added to 100 ppm, stirred at 120 rpm for 1 minute, and further stirred at 40 rpm for 4 minutes to form a floc. Thereafter, 10% by weight of the fiber (to the sludge dry weight ratio) was added, stirred at 120 rpm for 1 minute, and further stirred at 40 rpm for 4 minutes to form a floc. The obtained flock was dehydrated with a screw press to obtain a dehydrated cake.

(実施例4)
食品工場から排出された汚泥であり、硫酸アルミニウムを300ppm含む汚泥500gに、アニオン系凝集剤を100ppmとなるように添加した。添加後120rpmにて1分間撹拌し、更に40rpmで5分間撹拌した。カチオン系凝集剤を100ppmとなるように添加し、120rpmで1分間撹拌し、更に40rpmで4分間撹拌しフロックを形成させた。その後、繊維を30重量%(対汚泥乾燥重量比)添加し、120rpmで1分間撹拌し、更に40rpmで4分間撹拌し、フロックを形成させた。得られたフロックをスクリュープレスにて脱水し脱水ケーキを得た。
Example 4
An anionic flocculant was added to 500 g of sludge discharged from a food factory and containing 300 ppm of aluminum sulfate so as to be 100 ppm. After the addition, the mixture was stirred at 120 rpm for 1 minute, and further stirred at 40 rpm for 5 minutes. A cationic flocculant was added to 100 ppm, stirred at 120 rpm for 1 minute, and further stirred at 40 rpm for 4 minutes to form a floc. Thereafter, 30% by weight of the fiber (based on the sludge dry weight ratio) was added, and the mixture was stirred at 120 rpm for 1 minute and further stirred at 40 rpm for 4 minutes to form a floc. The obtained flock was dehydrated with a screw press to obtain a dehydrated cake.

(実施例5)
下水処理施設から排出された汚泥であり、塩化第二鉄を100ppm含む汚泥500gに、アニオン系凝集剤を100ppmとなるように添加した。添加後120rpmにて1分間撹拌し、更に40rpmで5分間撹拌した。カチオン系凝集剤を100ppmとなるように添加し、120rpmで1分間撹拌し、更に40rpmで4分間撹拌しフロックを形成させた。その後、繊維を50重量%(対汚泥乾燥重量比)添加し、120rpmで1分間撹拌し、更に40rpmで4分間撹拌し、フロックを形成させた。得られたフロックをスクリュープレスにて脱水し脱水ケーキを得た。
(Example 5)
An anionic flocculant was added to 500 g of sludge discharged from a sewage treatment facility and containing 100 ppm of ferric chloride so as to be 100 ppm. After the addition, the mixture was stirred at 120 rpm for 1 minute, and further stirred at 40 rpm for 5 minutes. A cationic flocculant was added to 100 ppm, stirred at 120 rpm for 1 minute, and further stirred at 40 rpm for 4 minutes to form a floc. Thereafter, 50% by weight of the fiber (to the sludge dry weight ratio) was added, stirred at 120 rpm for 1 minute, and further stirred at 40 rpm for 4 minutes to form a floc. The obtained flock was dehydrated with a screw press to obtain a dehydrated cake.

(実施例6)
製紙工場から排出された汚泥であり、塩化第二鉄を100ppm含む汚泥500gに、アニオン系凝集剤を100ppmとなるように添加した。添加後120rpmにて1分間撹拌し、更に40rpmで5分間撹拌した。カチオン系凝集剤を100ppmとなるように添加し、120rpmで1分間撹拌し、更に40rpmで4分間撹拌しフロックを形成させ、汚泥を沈殿させた。沈殿した汚泥を抜き出し、ロータリースクリーンにて濃縮した。濃縮した汚泥に繊維を5重量%(対汚泥乾燥重量比)添加しフロックを形成させた。得られたフロックをスクリュープレスにて脱水し脱水ケーキを得た。
(Example 6)
An anionic flocculant was added to 500 g of sludge discharged from a paper mill and containing 100 ppm of ferric chloride so as to be 100 ppm. After the addition, the mixture was stirred at 120 rpm for 1 minute, and further stirred at 40 rpm for 5 minutes. A cationic flocculant was added to 100 ppm, and the mixture was stirred at 120 rpm for 1 minute, and further stirred at 40 rpm for 4 minutes to form flocs, and sludge was precipitated. The precipitated sludge was extracted and concentrated on a rotary screen. Fibers were added to the concentrated sludge at 5 wt% (ratio to sludge dry weight) to form flocs. The obtained flock was dehydrated with a screw press to obtain a dehydrated cake.

(比較例1)
食品工場から排出された汚泥であり、硫酸アルミニウムを200ppm含む汚泥500gに、繊維を10重量%(対汚泥乾燥重量比)添加した。120rpmで1分間撹拌し、更に40rpmで4分間撹拌し、アニオン系凝集剤を100ppmとなるように添加した。添加後120rpmにて1分間撹拌し、更に40rpmで5分間撹拌した。カチオン系凝集剤を100ppmとなるように添加し、120rpmで1分間撹拌し、更に40rpmで4分間撹拌しフロックを形成させた。得られたフロックをスクリュープレスにて脱水し脱水ケーキを得た。
(Comparative Example 1)
The sludge discharged from the food factory was 10% by weight (ratio of sludge dry weight) to 500 g of sludge containing 200 ppm of aluminum sulfate. The mixture was stirred at 120 rpm for 1 minute, further stirred at 40 rpm for 4 minutes, and an anionic flocculant was added to 100 ppm. After the addition, the mixture was stirred at 120 rpm for 1 minute, and further stirred at 40 rpm for 5 minutes. A cationic flocculant was added to 100 ppm, stirred at 120 rpm for 1 minute, and further stirred at 40 rpm for 4 minutes to form a floc. The obtained flock was dehydrated with a screw press to obtain a dehydrated cake.

(比較例2)
下水処理施設から排出された汚泥であり、ポリ塩化アルミニウムを100ppm含む汚泥500gに、アニオン系凝集剤を100ppmとなるように添加した。添加後120rpmにて1分間撹拌し、更に40rpmで5分間撹拌し、カチオン系凝集剤を100ppmとなるように添加し、120rpmで1分間撹拌し、更に40rpmで4分間撹拌しフロックを形成させた。その後、繊維を1重量%(対汚泥乾燥重量比)添加し、120rpmで1分間撹拌し、更に40rpmで4分間撹拌し、フロックを形成させた。得られたフロックをスクリュープレスにて脱水し脱水ケーキを得た。
(Comparative Example 2)
An anionic flocculant was added to 500 g of sludge discharged from a sewage treatment facility and containing 100 ppm of polyaluminum chloride so as to be 100 ppm. After the addition, the mixture was stirred at 120 rpm for 1 minute, further stirred at 40 rpm for 5 minutes, a cationic flocculant was added to 100 ppm, stirred at 120 rpm for 1 minute, and further stirred at 40 rpm for 4 minutes to form a floc. . Thereafter, 1% by weight of the fiber (with respect to the sludge dry weight ratio) was added, stirred at 120 rpm for 1 minute, and further stirred at 40 rpm for 4 minutes to form a floc. The obtained flock was dehydrated with a screw press to obtain a dehydrated cake.

(評価)
(脱水ケーキ含水率)
得られた脱水ケーキの重量を測定した。また、得られた脱水ケーキを、105℃に設定した乾燥機にて24時間乾燥させた。脱水ケーキの含水率は、乾燥前後の脱水ケーキ重さから、下記の式に従い算出した。
脱水ケーキの含水率(重量%)=(脱水後の重さ−乾燥後の重さ)÷(脱水後の重さ)
×100
(Evaluation)
(Dehydrated cake moisture content)
The weight of the obtained dehydrated cake was measured. The obtained dehydrated cake was dried for 24 hours in a dryer set at 105 ° C. The moisture content of the dehydrated cake was calculated according to the following formula from the weight of the dehydrated cake before and after drying.
Moisture content of dehydrated cake (% by weight) = (weight after dehydration-weight after drying) ÷ (weight after dehydration)
× 100

(脱水ケーキ重量減少率)
脱水ケーキ重量減少率は下記の式にて算出した。
脱水ケーキの重量減少率(%)
=(繊維を添加していない脱水後の脱水ケーキの重量−繊維を添加したものの脱水後の脱水ケーキの重量)÷繊維を添加したものの脱水後の脱水ケーキの重量×100
(Dehydrated cake weight reduction rate)
The dehydrating cake weight reduction rate was calculated by the following formula.
Weight reduction rate of dehydrated cake (%)
= (Weight of dehydrated cake after dehydration without adding fiber-Weight of dehydrated cake after dehydration with added fiber) / Weight of dehydrated cake after dehydration with added fiber × 100

Figure 2016112546
Figure 2016112546

比較例に比べて実施例1〜6では、脱水ケーキの含水率が低減されていることがわかる。特に、繊維の添加率が30重量%以上の場合に、脱水ケーキの含水率が低減されている。
さらに、実施例では、脱水ケーキ重量減少率も高くなっていることがわかる。脱水後の汚泥重量が減少することで、汚泥を産業廃棄物として埋め立て処理する際の処理費用を削減することができる。また脱水後の汚泥水分が減少することで、汚泥の焼却処理する際に自燃が可能となり、汚泥燃焼させる際の補助燃料費用の削減も可能となる。また自燃が可能となることで、脱水後の汚泥が燃料としても使用できる。
In Examples 1-6 compared with a comparative example, it turns out that the moisture content of a dewatering cake is reduced. In particular, when the fiber addition rate is 30% by weight or more, the moisture content of the dehydrated cake is reduced.
Furthermore, in an Example, it turns out that the dehydration cake weight reduction rate is also high. By reducing the sludge weight after dehydration, it is possible to reduce the processing cost when the sludge is landfilled as industrial waste. In addition, since the sludge moisture after dehydration is reduced, self-combustion is possible when the sludge is incinerated, and auxiliary fuel costs for sludge combustion can be reduced. In addition, since self-combustion is possible, sludge after dehydration can be used as fuel.

10 凝集槽
12 撹拌機
15 汚泥減容槽
17 撹拌機
20 凝集剤貯留槽
30 繊維貯留槽
40 脱水機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Coagulation tank 12 Agitation machine 15 Sludge volume reduction tank 17 Agitation machine 20 Coagulant storage tank 30 Fiber storage tank 40 Dehydrator

Claims (10)

排水に含まれる汚泥に、電荷を有する凝集剤を添加する工程と、
前記電荷を有する凝集剤を添加する工程の後に、電荷を有する繊維を添加する工程とを含み、
前記電荷を有する繊維は、前記汚泥に対して、乾燥重量比で3重量%以上となるように添加されることを特徴とする汚泥の脱水方法。
Adding a flocculant having electric charge to the sludge contained in the waste water;
Adding a charged fiber after the step of adding the charged flocculant,
The sludge dewatering method, wherein the fibers having electric charge are added to the sludge so that the dry weight ratio is 3% by weight or more.
前記電荷を有する繊維は、前記汚泥に対して、乾燥重量比で5〜70重量%となるように添加される請求項1に記載の汚泥の脱水方法。   The sludge dewatering method according to claim 1, wherein the fibers having electric charges are added to the sludge so as to have a dry weight ratio of 5 to 70 wt%. 前記電荷を有する繊維は、前記汚泥に対して、乾燥重量比で10重量%より多く70重量%以下となるように添加される請求項1又は2に記載の汚泥の脱水方法。   The sludge dewatering method according to claim 1 or 2, wherein the fibers having electric charges are added to the sludge so that the dry weight ratio is more than 10 wt% and 70 wt% or less. 前記電荷を有する凝集剤を添加する工程の後に、さらに、濃縮処理工程を含み、
前記濃縮処理工程の後に、電荷を有する繊維を添加する工程を含む請求項1〜3のいずれか1項に基材の汚泥の脱水方法。
After the step of adding the flocculant having the charge, further comprising a concentration treatment step,
The method for dewatering a sludge of a substrate according to any one of claims 1 to 3, further comprising a step of adding a fiber having electric charge after the concentration treatment step.
前記電荷を有する繊維は、木材由来のパルプである請求項1〜4のいずれか1項に記載の汚泥の脱水方法。   The sludge dewatering method according to any one of claims 1 to 4, wherein the fibers having electric charges are wood-derived pulp. 前記電荷を有する繊維は、広葉樹由来のパルプである請求項1〜5のいずれか1項に記載の汚泥の脱水方法。   The sludge dewatering method according to any one of claims 1 to 5, wherein the fiber having electric charge is a hardwood-derived pulp. 前記凝集剤は、カチオン系凝集剤及びアニオン系凝集剤から選択される少なくとも1種である請求項1〜6のいずれか1項に記載の汚泥の脱水方法。   The method for dewatering sludge according to any one of claims 1 to 6, wherein the flocculant is at least one selected from a cationic flocculant and an anionic flocculant. 排水に含まれる汚泥に電荷を有する凝集剤を添加する手段と、
前記凝集剤を含有する汚泥に電荷を有する繊維を添加する手段とを備え、
前記電荷を有する繊維を添加する手段は、前記電荷を有する繊維の割合が、前記汚泥に対して乾燥重量比で3重量%以上となるように添加する手段であることを特徴とする汚泥の脱水装置。
Means for adding a flocculant having electric charge to the sludge contained in the waste water;
Means for adding a fiber having a charge to the sludge containing the flocculant,
The means for adding the charged fibers is a means for adding so that the proportion of the charged fibers is 3% by weight or more in dry weight ratio with respect to the sludge. apparatus.
前記電荷を有する繊維を添加する手段は、前記電荷を有する繊維の割合が、前記汚泥に対して乾燥重量比で5〜70重量%となるように添加する手段である請求項8に記載の汚泥の脱水装置。   9. The sludge according to claim 8, wherein the means for adding the charged fiber is a means for adding so that a ratio of the charged fiber is 5 to 70% by weight with respect to the sludge in a dry weight ratio. Dehydration equipment. 前記凝集剤を含有する汚泥を濃縮する手段をさらに備える請求項8又は9に記載の汚泥の脱水装置。   The sludge dewatering device according to claim 8 or 9, further comprising means for concentrating the sludge containing the flocculant.
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