JP2018161640A - Water treatment equipment and water treatment method - Google Patents

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良行 菅原
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尭 深町
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water treatment apparatus capable of effectively suppressing scale precipitation in a dehydrator installed on the downstream side of a digestion tank and/or piping on a downstream side of the dehydrator without adding chemicals.SOLUTION: The water treatment equipment 100 of the present invention includes: a digestion tank 1; and a dehydrator 2 for dehydrating digested sludge. The water treatment equipment 100 according to the present invention includes: a dehydrator inlet pipe 3 between the digestion tank 1 and the dehydrator 2; and a liquid outflow pipe 4 through which the digested sludge separated at the dehydrator 2 is drained from the dehydrator 2. The dehydrator inlet pipe 3 has: an electromagnetic wave generating device 30 and/or the separated liquid outflow pipe 4 has an electromagnetic wave generating device 40.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、水処理装置及び水処理方法に関するものである。特に、本発明は、水処理装置に含まれる貯留槽や配管等の内壁におけるスケールの発生を、電磁波を利用して抑制する水処理装置及び水処理方法に関するものである。   The present invention relates to a water treatment apparatus and a water treatment method. In particular, the present invention relates to a water treatment apparatus and a water treatment method that suppress the generation of scale on inner walls of storage tanks, pipes, and the like included in the water treatment apparatus using electromagnetic waves.
被処理水を処理する水処理装置に含まれる貯留槽や配管等の内壁には、被処理水に含有される成分に由来するスケールが付着することがある。貯留槽や配管の内壁にスケール付着し、かかるスケールに対してさらに被処理水中の成分が付着し、スケールが成長した場合に、貯留槽や配管の閉塞や劣化につながり、最終的には水処理効率の著しい低下や水処理装置の不具合を引き起こす虞がある。   Scales derived from components contained in the water to be treated may adhere to the inner walls of storage tanks and pipes included in the water treatment apparatus that treats the water to be treated. If the scale adheres to the inner walls of the storage tank or piping, and components in the water to be treated further adhere to the scale and the scale grows, it will lead to clogging or deterioration of the storage tank or piping, and finally water treatment There is a risk of causing a significant decrease in efficiency and a malfunction of the water treatment apparatus.
そこで、従来、水処理装置に含まれる貯留槽や配管の内壁にスケールが付着し、成長することを抑制するための技術が提案されてきた(例えば、特許文献1及び2参照)。例えば、特許文献1には、消化槽内の汚泥のpHを測定し、測定値に基づいて汚泥に対して酸を添加することで、消化槽或いは消化汚泥移送管におけるスケール析出を抑制する技術が開示されている。また、特許文献2には、被処理流体を電磁波処理することにより、被処理流体流路又は被処理流体貯留槽の壁面へのスケール付着防止、スケールの除去効果を得る技術が開示されている。   Therefore, conventionally, techniques for suppressing the scale from adhering to and growing on the inner walls of storage tanks and pipes included in the water treatment apparatus have been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2). For example, Patent Document 1 discloses a technique for measuring the pH of sludge in a digester and adding acid to the sludge based on the measured value, thereby suppressing scale deposition in the digester or digested sludge transfer pipe. It is disclosed. Further, Patent Document 2 discloses a technique for obtaining an effect of preventing scale adhesion and removing scales by subjecting a fluid to be treated to electromagnetic wave treatment to a fluid flow path to be treated or a wall surface of a fluid storage tank to be treated.
特開第2006−150212号公報JP 2006-150212 A 特開第2011−255345号公報JP 2011-255345 A
しかし、上記特許文献1に記載の技術では、スケール析出抑制のために汚泥に対して酸を添加するため、コストの点で改善の余地があった。また、上記特許文献2に記載の技術では、下水の消化処理にて消化槽の下流側に設置された脱水機、及び/又は、かかる脱水機の下流側の配管で生じうるスケール析出を抑制できるかは不明であった。   However, the technique described in Patent Document 1 has room for improvement in terms of cost because an acid is added to sludge in order to suppress scale precipitation. Moreover, in the technique described in the above-mentioned Patent Document 2, it is possible to suppress scale deposition that may occur in a dehydrator installed downstream of the digester and / or piping downstream of the dehydrator in the sewage digestion process. It was unknown.
そこで、本願発明は、薬品添加を伴うことなく、消化槽の下流側に設置された脱水機、及び/又は、かかる脱水機の下流側の配管におけるスケール析出を効果的に抑制することができる、水処理装置を提供することを目的とする。
また、本願発明は、薬品添加を伴うことなく、水処理方法を実施する水処理装置におけるスケール析出を効果的に抑制可能な、水処理方法を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention can effectively suppress the deposition of scale in the dehydrator installed on the downstream side of the digester and / or the piping on the downstream side of the dehydrator without chemical addition. An object is to provide a water treatment device.
It is another object of the present invention to provide a water treatment method capable of effectively suppressing scale deposition in a water treatment apparatus that performs the water treatment method without adding chemicals.
本発明者らは、上記課題を解決することを目的として鋭意検討を行った。そして、本発明者らは、消化槽と消化汚泥を脱水する脱水機とを備える水処理装置において、脱水機の上流側及び下流側の少なくとも一方にて、被処理水に対して電磁波を照射することで、スケール析出を効果的に抑制可能であることを見出し、本願発明を完成させた。   The present inventors have intensively studied for the purpose of solving the above problems. And in the water treatment apparatus provided with a digester and a dehydrator for dewatering digested sludge, the present inventors irradiate the water to be treated with at least one of the upstream side and the downstream side of the dehydrator. Thus, the inventors have found that scale deposition can be effectively suppressed and completed the present invention.
すなわち、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の水処理装置は、消化槽と消化汚泥を脱水する脱水機とを備える水処理装置であって、前記消化槽と前記脱水機との間の脱水機流入配管、及び前記脱水機にて前記消化汚泥から分離された分離液を前記脱水機から流出させる分離液流出配管を備え、前記脱水機流入配管及び/又は分離液流出配管が、電磁波発生装置を有することを特徴とする。このような本発明による水処理装置では、脱水機に対して被処理水が流入する流入側の配管、脱水機、及びかかる脱水機の下流側の配管の少なくとも一つで、薬品添加を伴うことなく、スケールが析出することを効率的に抑制することができる。   That is, this invention aims to solve the above-mentioned problem advantageously, and the water treatment apparatus of the present invention is a water treatment apparatus comprising a digestion tank and a dehydrator for dewatering digested sludge, A dehydrator inflow pipe between the digester and the dehydrator, and a separation liquid outflow pipe for allowing the separation liquid separated from the digested sludge by the dehydrator to flow out of the dehydrator, And / or the separation liquid outflow pipe has an electromagnetic wave generator. In such a water treatment apparatus according to the present invention, chemical addition is involved in at least one of the inflow side pipe through which the water to be treated flows into the dehydrator, the dehydrator, and the downstream pipe of the dehydrator. Therefore, it is possible to efficiently suppress the precipitation of scale.
さらに、本発明の水処理装置は、前記脱水機流入配管が、前記電磁波発生装置を有することが好ましい。脱水機流入配管が、電磁波発生装置を有していれば、脱水機におけるスケール析出を一層良好に抑制することができる。   Furthermore, in the water treatment apparatus of the present invention, it is preferable that the dehydrator inflow pipe has the electromagnetic wave generator. If the dehydrator inflow pipe has an electromagnetic wave generator, scale deposition in the dehydrator can be more effectively suppressed.
また、本発明の水処理装置は、前記分離液流出配管が前記電磁波発生装置を有することが好ましい。分離液流出配管が、電磁波発生装置を有していれば、脱水機における固液分離により、消化汚泥と分離液とでスケール析出に寄与し得る諸条件が異なる場合であっても、分離液流出配管におけるスケール析出を確実に抑制することができる。   In the water treatment apparatus of the present invention, it is preferable that the separation liquid outflow pipe has the electromagnetic wave generation device. If the separation liquid outflow pipe has an electromagnetic wave generator, the separation liquid outflow may occur even if the digested sludge and the separation liquid have different conditions that can contribute to scale precipitation due to solid-liquid separation in the dehydrator. Scale deposition in the piping can be reliably suppressed.
また、本発明の水処理装置は、更に、前記分離液流出配管が前記分離液のpHを測定するpH測定器を有し、前記分離液流出配管の前記電磁波発生装置が、前記pH測定器が測定した前記分離液のpHが7.1を超えた場合に電磁波照射を開始し、前記分離液のpHが7.1以下の場合に電磁波照射を停止することが好ましい。スケールが生成され易い状態であるpH7.1超の条件下で電磁波を照射し、pH7.1超の条件と比較してスケールが生成されにくい状態であるpHが7.1以下の条件下で電磁波を照射しないように、電磁波照射機構を制御することで、一層効率的にスケール析出を抑制することができる。   Further, the water treatment apparatus of the present invention further includes a pH measuring device in which the separation liquid outflow pipe measures the pH of the separation liquid, and the electromagnetic wave generation device in the separation liquid outflow pipe includes the pH measurement apparatus. It is preferable to start electromagnetic wave irradiation when the measured pH of the separated liquid exceeds 7.1, and to stop electromagnetic wave irradiation when the pH of the separated liquid is 7.1 or lower. Irradiation of electromagnetic waves under conditions of pH above 7.1, where scales are likely to be generated, and electromagnetic waves under conditions of pH of 7.1 or less, where scales are less likely to be generated compared to conditions above pH 7.1 By controlling the electromagnetic wave irradiation mechanism so as not to irradiate, it is possible to suppress the scale deposition more efficiently.
さらにまた、本発明の水処理装置は、前記分離液流出配管が、前記pH測定器よりも流れ方向下流側に凝集装置を有することが好ましい。分離液流出配管が、pH測定器よりも流れ方向下流側に凝集装置を有していれば、高い収率で凝集物を回収することができる。   Furthermore, in the water treatment apparatus of the present invention, it is preferable that the separation liquid outflow pipe has a flocculation device on the downstream side in the flow direction from the pH measuring device. If the separation liquid outflow pipe has a flocculation device on the downstream side in the flow direction from the pH measuring device, the flocculate can be recovered with a high yield.
さらに、上記課題を有利に解決することができる、本発明の水処理方法は、汚泥を含む被処理水を消化する消化工程と、得られた消化汚泥を脱水して脱水汚泥と分離液とに分離する脱水工程とを含む水処理方法であって、前記消化工程と前記脱水工程との間の前記被処理水、及び/又は前記脱水工程の後の前記分離液に対して、電磁波照射する電磁波照射工程を含む、ことを特徴とする。これにより、薬品添加を伴うことなく、水処理方法を実施する水処理装置におけるスケール析出を効果的に抑制することができる。   Furthermore, the water treatment method of the present invention that can advantageously solve the above-mentioned problems is a digestion step for digesting the water to be treated containing sludge, and the obtained digested sludge is dehydrated into dehydrated sludge and a separated liquid. A water treatment method including a dehydration step of separating, and electromagnetic waves that irradiate electromagnetic waves to the water to be treated between the digestion step and the dehydration step and / or the separation liquid after the dehydration step. Including an irradiation step. Thereby, scale precipitation in the water treatment apparatus which implements the water treatment method can be effectively suppressed without adding chemicals.
さらに、本発明の水処理方法は、前記分離液のpHを測定するpH測定工程を更に含み、前記分離液に対して、電磁波照射する前記電磁波照射工程にて、前記pH測定工程で測定した前記分離液のpHが7.1を超えた場合に電磁波照射を開始し、前記pH測定工程で測定した前記分離液のpHが7.1以下の場合に電磁波照射を停止することを含むことが好ましい。かかる方法によれば、スケールが生成され易い状態であるpH7.1超の条件下で電磁波を照射し、pH7.1超の条件と比較してスケールが生成されにくい状態であるpHが7.1以下の条件下で電磁波を照射しないので、一層効率的にスケール析出を抑制することができる。   Furthermore, the water treatment method of the present invention further includes a pH measurement step for measuring the pH of the separation liquid, and the measurement is performed in the pH measurement step in the electromagnetic wave irradiation step for irradiating the separation liquid with electromagnetic waves. Preferably, the method includes starting electromagnetic wave irradiation when the pH of the separated liquid exceeds 7.1, and stopping electromagnetic wave irradiation when the pH of the separated liquid measured in the pH measurement step is 7.1 or lower. . According to such a method, the electromagnetic wave is irradiated under a condition of a pH exceeding 7.1, which is a state in which a scale is easily generated, and the pH, which is a state in which a scale is hardly generated, is compared with a condition of a pH exceeding 7.1. Since electromagnetic waves are not irradiated under the following conditions, scale deposition can be suppressed more efficiently.
本発明の水処理装置によれば、薬品添加を伴うことなく、消化槽の下流側に設置された脱水機、及び/又は、かかる脱水機の下流側の配管におけるスケール析出を効果的に抑制することができる。
また、本発明の水処理方法によれば、薬品添加を伴うことなく、水処理方法を実施する水処理装置におけるスケール析出を効果的に抑制することができる。
According to the water treatment apparatus of the present invention, scale deposition in the dehydrator installed on the downstream side of the digester and / or the piping on the downstream side of the dehydrator is effectively suppressed without adding chemicals. be able to.
Moreover, according to the water treatment method of the present invention, scale deposition in a water treatment apparatus that performs the water treatment method can be effectively suppressed without adding chemicals.
本発明に従う水処理装置の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the water treatment apparatus according to this invention.
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。本発明の水処理装置は、特に限定されることなく、例えば、浄水場、化学工場、及び下水処理場等に設置されうる。また、本発明の水処理方法は、特に限定されることなく、例えば、本発明の水処理装置にて好適に実施することができる。特に、本発明の水処理装置及び水処理方法は、下水の消化処理に採用された場合に、下水中に含まれうるリン成分等に起因して生じうるリン酸マグネシウムアンモニウム(MAP:Magnesium Ammonium Phosphate)が、貯留槽や配管内で析出することを良好に抑制することができる。
なお、本発明の水処理装置は、新設してもよいし、既存の設備を改造することにより作製してもよい。中でも、低コストかつ容易に水処理装置を得る観点からは、本発明の水処理装置は、既存の設備に対して後述する電磁波発生装置を取り付けることにより作製することが好ましい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The water treatment apparatus of this invention is not specifically limited, For example, it can be installed in a water purification plant, a chemical factory, a sewage treatment plant, etc. Moreover, the water treatment method of this invention is not specifically limited, For example, it can implement suitably with the water treatment apparatus of this invention. In particular, the water treatment apparatus and the water treatment method of the present invention have a magnesium ammonium phosphate (MAP) that can be generated due to a phosphorus component or the like that can be contained in sewage when it is used for digestion of sewage. ) Can be satisfactorily suppressed from depositing in a storage tank or piping.
In addition, the water treatment apparatus of this invention may be newly established, and may be produced by remodeling existing facilities. Especially, from a viewpoint of obtaining a water treatment apparatus easily at low cost, it is preferable to produce the water treatment apparatus of this invention by attaching the electromagnetic wave generator mentioned later with respect to the existing installation.
(水処理装置)
図1は、本発明に従う水処理装置の一例の概略構成を示す図である。図1に示す水処理装置100は、消化槽1と、該消化槽1で得られた消化汚泥を脱水する脱水機2とを備えている。さらに、水処理装置100は、消化槽1と脱水機2との間の脱水機流入配管3、脱水機2にて消化汚泥から分離された分離液を脱水機2から流出させる分離液流出配管4、及び分離液流出配管4に接続された任意の凝集装置5を備えている。脱水機流入配管3は流入側電磁波発生装置30を、分離液流出配管4は流出側電磁波発生装置40をそれぞれ有する。
(Water treatment equipment)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an example of a water treatment apparatus according to the present invention. A water treatment apparatus 100 shown in FIG. 1 includes a digestion tank 1 and a dehydrator 2 that dehydrates digested sludge obtained in the digestion tank 1. Furthermore, the water treatment apparatus 100 includes a dehydrator inflow pipe 3 between the digester 1 and the dehydrator 2, and a separation liquid outflow pipe 4 through which the separation liquid separated from the digested sludge by the dehydrator 2 flows out from the dehydrator 2. , And an optional aggregating device 5 connected to the separation liquid outflow pipe 4. The dehydrator inflow pipe 3 has an inflow side electromagnetic wave generator 30, and the separation liquid outflow pipe 4 has an outflow side electromagnetic wave generator 40.
消化槽1は、例えば、下水汚泥のような、リン酸イオン、アンモニアイオン、及びマグネシウムイオン等を含みうる汚泥を含む被処理水を消化処理する。消化槽1としては、嫌気性微生物または好気性微生物を用いて被処理汚泥などの汚泥を消化処理する既知の消化槽を用いることができる。そして、消化槽1での消化処理により得られた消化汚泥を含む被処理水は、脱水機流入配管3を介して、脱水機2へと移送される。脱水機2では、被処理水を脱水して脱水汚泥51と分離液とに分離できる限りにおいて特に限定されることなく、遠心分離器等の既知の汚泥脱水機を用いることができる。そして、脱水機2にて得られた分離液は、分離液流出配管4を経て脱水機2から流出する。任意で、分離液流出配管4は凝集装置5に接続されており、凝集装置5は、分離液流出配管を経て流入してきた被処理水に対して、凝集処理を施し、凝集物52を回収するとともに、処理水を流出させる。   The digestion tank 1 digests water to be treated including sludge that can contain phosphate ions, ammonia ions, magnesium ions, and the like, such as sewage sludge. As the digestion tank 1, a known digestion tank that digests sludge such as sludge to be treated using anaerobic microorganisms or aerobic microorganisms can be used. And the to-be-processed water containing the digested sludge obtained by the digestion process in the digestion tank 1 is transferred to the dehydrator 2 through the dehydrator inflow piping 3. The dehydrator 2 is not particularly limited as long as the water to be treated can be dehydrated and separated into the dehydrated sludge 51 and the separation liquid, and a known sludge dehydrator such as a centrifugal separator can be used. Then, the separation liquid obtained in the dehydrator 2 flows out from the dehydrator 2 via the separation liquid outflow pipe 4. Optionally, the separation liquid outflow pipe 4 is connected to a coagulation apparatus 5, and the coagulation apparatus 5 performs coagulation treatment on the water to be treated that has flowed in through the separation liquid outflow pipe and collects the aggregate 52. At the same time, the treated water is discharged.
ここで、水処理装置100は、流入側電磁波発生装置30及び流出側電磁波発生装置40の双方を備える。このため、脱水機流入配管3、脱水機2、及び分離液流出配管4においてスケールが析出することを非常に良好に抑制することができる。しかし、本発明の水処理装置は、流入側電磁波発生装置30及び流出側電磁波発生装置40の双方を必須とするものではなく、流入側電磁波発生装置30及び流出側電磁波発生装置40の少なくとも一方を備えていればよい。水処理装置が脱水機の流入側及び流出側の少なくとも一方にて被処理水に対して電磁波を照射する電磁波発生装置を備えていれば、脱水機に対して被処理水が流入する流入側の配管、脱水機、及びかかる脱水機の下流側の配管の少なくとも一つで、スケールが析出することを効率的に抑制することができる。   Here, the water treatment apparatus 100 includes both the inflow side electromagnetic wave generation device 30 and the outflow side electromagnetic wave generation device 40. For this reason, it can suppress very favorably that a scale precipitates in the dehydrator inflow piping 3, the dehydrator 2, and the separation liquid outflow piping 4. However, the water treatment apparatus of the present invention does not require both the inflow-side electromagnetic wave generator 30 and the outflow-side electromagnetic wave generator 40, and at least one of the inflow-side electromagnetic wave generator 30 and the outflow-side electromagnetic wave generator 40 is used. It only has to have. If the water treatment apparatus includes an electromagnetic wave generator that irradiates electromagnetic waves to the water to be treated on at least one of the inflow side and the outflow side of the dehydrator, It is possible to efficiently suppress the deposition of scale in at least one of the pipe, the dehydrator, and the pipe on the downstream side of the dehydrator.
被処理水に対する電磁波処理によりスケール析出が抑制できる理由は明らかではないが、例えば、以下の通りであると推察される。まず、電磁波処理によって被処理水中に含まれる成分のゼータ電位が十分に変化して、電磁波照射を受けた被処理水中に含まれる各成分が同符号同程度の電位を有するものとなる。これにより、同符号同程度の電位を有する成分間で電気的な反発力が生じ、凝集しにくくなる。従って、配管や脱水機の内部にて、凝集塊がスケールとして析出しにくくすることができると推察される。さらに、電磁波の影響により、被処理水が流れる配管の内壁も、被処理水中の成分と同符号同程度の電位となりうる。従って、配管内壁と被処理水中の成分との間にも電気的な反発力が生じることとなり、配管内壁に対する成分の付着も抑制しうる。このような、被処理水中の成分間、及び被処理水中の成分と配管内壁との間に生じる電気的な反発力に起因して、スケール析出を効果的に抑制することができると推察される。   The reason why the scale deposition can be suppressed by the electromagnetic wave treatment on the water to be treated is not clear, but is assumed to be as follows, for example. First, the zeta potential of the component contained in the water to be treated is sufficiently changed by the electromagnetic wave treatment, and each component contained in the water to be treated that has been irradiated with the electromagnetic wave has a potential of the same sign. As a result, an electrical repulsive force is generated between components having the same potential and the same sign, and is less likely to aggregate. Therefore, it is speculated that the agglomerates can be made difficult to precipitate as scales in the piping and the dehydrator. Furthermore, due to the influence of electromagnetic waves, the inner wall of the pipe through which the water to be treated flows can be at a potential having the same sign as that of the component in the water to be treated. Therefore, an electrical repulsive force is generated between the inner wall of the pipe and the component in the water to be treated, and the adhesion of the component to the inner wall of the pipe can be suppressed. It is speculated that scale deposition can be effectively suppressed due to the electrical repulsive force generated between the components in the treated water and between the components in the treated water and the inner wall of the pipe. .
ここで、水処理装置100の流入側電磁波発生装置30は、脱水機2に流入する前の、脱水機流入配管3内の被処理水に対して電磁波を照射する。これにより、水処理装置100における、脱水機流入配管3以降の後段側の各構成部、即ち、脱水機流入配管3、脱水機2、及び、分離液流出配管4におけるスケール析出を抑制することができる。また、水処理装置100の流出側電磁波発生装置40は、分離液流出配管4内の被処理水に対して電磁波を照射する。これにより、分離液流出配管4におけるスケール析出を確実に抑制することができる。脱水機2における固液分離処理により、分離液の組成は、脱水機流入配管3内や、脱水機2における分離処理前の被処理水の組成とは異なる組成となる。このため、水処理装置100が流入側電磁波発生装置30を備える場合であっても、分離液流出配管4内の被処理水がスケール析出を生じ易い条件となっている場合がある。そこで、分離液流出配管4に流出側電磁波発生装置40を設けることで、分離液流出配管4におけるスケール析出を確実に抑制することができる。なお、流出側電磁波発生装置40は、流入側電磁波発生装置30と併用することが必須ではない。水処理装置100が流入側電磁波発生装置30を備えず、流出側電磁波発生装置40のみを備える場合であっても、少なくとも、分離液流出配管4におけるスケール析出を抑制することができるため、有利である。   Here, the inflow-side electromagnetic wave generation device 30 of the water treatment apparatus 100 irradiates the water to be treated in the dehydrator inflow pipe 3 before flowing into the dehydrator 2 with electromagnetic waves. Thereby, in the water treatment apparatus 100, it is possible to suppress the scale deposition in each component on the rear stage side after the dehydrator inflow pipe 3, that is, the dehydrator inflow pipe 3, the dehydrator 2, and the separation liquid outflow pipe 4. it can. Further, the outflow side electromagnetic wave generation device 40 of the water treatment apparatus 100 irradiates the water to be treated in the separation liquid outflow pipe 4 with electromagnetic waves. Thereby, the scale precipitation in the separation liquid outflow pipe 4 can be reliably suppressed. Due to the solid-liquid separation process in the dehydrator 2, the composition of the separated liquid is different from the composition of the water to be treated in the dehydrator inflow pipe 3 and before the separation process in the dehydrator 2. For this reason, even if the water treatment apparatus 100 includes the inflow-side electromagnetic wave generation device 30, there is a case where the water to be treated in the separation liquid outflow pipe 4 is likely to cause scale deposition. Therefore, by providing the outflow side electromagnetic wave generation device 40 in the separation liquid outflow pipe 4, scale deposition in the separation liquid outflow pipe 4 can be reliably suppressed. The outflow side electromagnetic wave generator 40 is not necessarily used in combination with the inflow side electromagnetic wave generator 30. Even when the water treatment apparatus 100 does not include the inflow-side electromagnetic wave generation device 30 but includes only the outflow-side electromagnetic wave generation device 40, it is advantageous because at least scale deposition in the separation liquid outflow pipe 4 can be suppressed. is there.
図1に示すように、流入側電磁波発生装置30は、電磁波発振部である流入配管コイル31、及び電流発生部である流入配管コイル交流電流発生器32により構成される。同様に、流出側電磁波発生装置40は、電磁波発振部である流出配管コイル41及び電流発生部である流出配管コイル交流電流発生器42により構成される。電磁波発振部である流入配管コイル31及び流出配管コイル41は、特に限定されることなく、金属等の一般的なコイル材料よりなるコイルでありうる。そして、電流発生部である流入配管コイル交流電流発生器32としては、任意の交流電流発生器を用いることができる。交流電流発生器は、周波数が連続的または間欠的に変化する変調交流電流を発生させるものであってもよいし、単一周波数の(即ち、周波数が時間的に変化しない)交流電流を発生させるものであってもよい。上述したような交流電流発生器としては、特に限定されることなく、例えば、特開2005−296796号公報に記載の(−)帯電型変調電磁波発生器(10Hz〜1MHzの帯域で連続的に周波数が時間的に変化する方形波の変調交流電流を発生する装置)や、株式会社サイライズ製の「ウォーター・ウォッチャー(登録商標)」などが挙げられる。流出側電磁波発生装置40についても同様である。   As shown in FIG. 1, the inflow-side electromagnetic wave generator 30 includes an inflow pipe coil 31 that is an electromagnetic wave oscillation unit and an inflow pipe coil AC current generator 32 that is a current generation unit. Similarly, the outflow side electromagnetic wave generator 40 includes an outflow pipe coil 41 that is an electromagnetic wave oscillation unit and an outflow pipe coil AC current generator 42 that is a current generation unit. The inflow piping coil 31 and the outflow piping coil 41 which are electromagnetic wave oscillation parts are not particularly limited, and may be coils made of a general coil material such as metal. And as an inflow piping coil alternating current generator 32 which is an electric current generation part, arbitrary alternating current generators can be used. The alternating current generator may generate a modulated alternating current whose frequency changes continuously or intermittently, or generates a single frequency alternating current (ie, the frequency does not change in time). It may be a thing. The AC current generator as described above is not particularly limited. For example, the (−) charged modulation electromagnetic wave generator described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-296996 (frequency is continuously in a band of 10 Hz to 1 MHz). And a “water watcher (registered trademark)” manufactured by Silize Co., Ltd., and the like. The same applies to the outflow side electromagnetic wave generator 40.
図1では、流入側電磁波発生装置30の電磁波発振部を構成する、流入配管コイル31が、図上破線で示した長手方向両端位置により画定される脱水機流入配管3の領域内にて、脱水機流入配管3に対して巻きつけられている。ここで、脱水機流入配管3は、水処理装置の配管に用いられうるあらゆる部材により構成されうる。そして、脱水機流入配管3の上記領域は、水処理装置の配管に適用可能なあらゆる部材により構成されうる。例えば、脱水機流入配管3の上記領域は、特に限定されることなく、基本的には、低透磁率(例えば、透磁率が70%未満、好ましくは50%以下)の材料、又は非透磁性材料(例えば、塩化ビニール及び一部のステンレス鋼)により構成されうる。   In FIG. 1, the inflow piping coil 31 constituting the electromagnetic wave oscillating unit of the inflow side electromagnetic wave generating device 30 is dehydrated within the region of the dehydrator inflow piping 3 defined by the positions in the longitudinal direction shown by broken lines in the drawing. It is wound around the machine inflow pipe 3. Here, the dehydrator inflow pipe 3 can be constituted by any member that can be used for the pipe of the water treatment apparatus. And the said area | region of the dehydrator inflow piping 3 can be comprised by all the members applicable to the piping of a water treatment apparatus. For example, the region of the dehydrator inflow pipe 3 is not particularly limited, and is basically a material having a low magnetic permeability (for example, a magnetic permeability of less than 70%, preferably 50% or less), or non-permeable. It can be composed of materials (eg, vinyl chloride and some stainless steel).
例外的に、脱水機流入配管3の上記領域を、高透磁率(例えば、透磁率が70%以上)且つ導電性を有する材料(例えば、鉄、鋳鉄、及び一部のステンレス鋼)により構成することも可能である。この場合は、被処理水に対して電磁波照射した後、配管内搬送中に、配管の中心軸線付近を流れる被処理水と、配管の内表面近傍を流れる汚泥水とが混合される必要がある。これは、高透磁率であるとともに、導電性を有する材料により形成された配管に対して流入配管コイル31を巻き付けた場合、配管内部の中心軸線付近までは電磁波は到達し難いが、配管内表面にて表皮効果が生じて、配管内表面付近を流れる被処理水に対して電磁波処理効果が発揮される。そして、表皮効果の影響を受けた配管内表面付近を流れていた被処理水と配管の中心軸線付近を流れていた被処理水とを混合することで、配管内の非処理水全体を十分に電磁波処理することが可能になると推察される。
なお、透磁率はJIS C 2550に従って測定することができる。
Exceptionally, the region of the dehydrator inflow pipe 3 is made of a material having high magnetic permeability (for example, magnetic permeability of 70% or more) and conductivity (for example, iron, cast iron, and some stainless steel). It is also possible. In this case, after the electromagnetic wave is irradiated to the water to be treated, the water to be treated that flows near the central axis of the pipe and the sludge water that flows near the inner surface of the pipe need to be mixed during conveyance in the pipe. . This is a high magnetic permeability, and when the inflow piping coil 31 is wound around a pipe formed of a conductive material, it is difficult for electromagnetic waves to reach the vicinity of the central axis inside the pipe. The skin effect is produced at, and the electromagnetic wave treatment effect is exerted on the water to be treated flowing near the inner surface of the pipe. And by mixing the water to be treated flowing near the inner surface of the pipe affected by the skin effect and the water to be treated flowing near the central axis of the pipe, the entire untreated water in the pipe It is assumed that electromagnetic waves can be processed.
The magnetic permeability can be measured according to JIS C 2550.
なお、上記脱水機流入配管3の流入配管コイル31が巻きつけられている領域について上記説明した事項は、分離液流出配管4の流出配管コイル41が巻きつけられている領域についても同様である。そして、分離液流出配管4は、分離液のpHを測定するpH測定器6を有することが好ましい。pH測定器6としては、特に限定されることなく一般的なpHメーター等を利用することができる。pH測定器6によるpH測定位置は、分離液流出配管4の流出配管コイル41が巻きつけられている領域の上流側であることが好ましい。より具体的には、流れ方向で、分離液流出配管4と脱水機2の連結位置以降、分離液流出配管4の流出配管コイル41が巻きつけられている領域の前までの位置でありうる。   The matters described above for the region where the inflow piping coil 31 of the dehydrator inflow piping 3 is wound are the same for the region where the outflow piping coil 41 of the separated liquid outflow piping 4 is wound. And it is preferable that the separation liquid outflow piping 4 has the pH measuring device 6 which measures the pH of a separation liquid. The pH measuring device 6 is not particularly limited, and a general pH meter or the like can be used. The pH measurement position by the pH measuring device 6 is preferably upstream of the region where the outflow piping coil 41 of the separation liquid outflow piping 4 is wound. More specifically, it may be a position in the flow direction from the position where the separation liquid outflow pipe 4 and the dehydrator 2 are connected to the position before the area where the outflow pipe coil 41 of the separation liquid outflow pipe 4 is wound.
そして、分離液流出配管4の流出側電磁波発生装置40が、pH測定器6が測定した分離液のpHが7.1を超えた場合に電磁波照射を開始し、分離液のpHが7.1以下の場合に電磁波照射を停止するように駆動することが好ましい。かかる駆動制御は、図示しない制御部により自動実施されても良いし、人力によりマニュアル実施されても良い。かかる制御を行う図示しない制御部は、特に限定されることなく、例えば、CPU(Central Processing Unit)や、メモリ等を備え得るコンピュータやマイクロコンピュータ(いわゆる、「マイコン」)であっても良い。
流出側電磁波発生装置40が電磁波照射を開始する際には、具体的には、流出配管コイル交流電流発生器42が流出配管コイル41に対して通電を開始する。また、流出側電磁波発生装置40が電磁波照射を停止する際には、具体的には、流出配管コイル交流電流発生器42が流出配管コイル41に対して通電を停止する。
And the outflow side electromagnetic wave generator 40 of the separation liquid outflow piping 4 starts electromagnetic wave irradiation when the pH of the separation liquid measured by the pH measuring device 6 exceeds 7.1, and the pH of the separation liquid is 7.1. It is preferable to drive to stop electromagnetic wave irradiation in the following cases. Such drive control may be automatically performed by a control unit (not shown) or may be manually performed manually. A control unit (not shown) that performs such control is not particularly limited, and may be, for example, a computer (microcomputer) that can include a CPU (Central Processing Unit), a memory, or the like.
When the outflow side electromagnetic wave generator 40 starts the electromagnetic wave irradiation, specifically, the outflow pipe coil AC current generator 42 starts energizing the outflow pipe coil 41. Further, when the outflow side electromagnetic wave generator 40 stops the electromagnetic wave irradiation, specifically, the outflow pipe coil AC current generator 42 stops energization of the outflow pipe coil 41.
上述のように、流出側電磁波発生装置40が分離液のpHが7.1超の場合に分離液に対する電磁波照射を開始し、分離液のpHが7.1以下の場合に分離液に対する電磁波照射を停止するように構成されていれば、スケール析出を発生する蓋然性が高い場合にのみ分離液に対して電磁波を照射することとなる。従って、電磁波照射に要する電力量が過剰に高まり水処理装置の運用コストが過剰に高くなることを抑制しつつ、効果的にスケール析出を抑制することが可能となる。   As described above, when the outflow side electromagnetic wave generator 40 starts the irradiation of electromagnetic waves to the separation liquid when the pH of the separation liquid exceeds 7.1, the electromagnetic wave irradiation to the separation liquid when the pH of the separation liquid is 7.1 or less. If it is constituted so as to stop, the electromagnetic wave is irradiated to the separation liquid only when the probability of occurrence of scale deposition is high. Therefore, it is possible to effectively suppress scale deposition while suppressing an excessive increase in the amount of power required for electromagnetic wave irradiation and an excessive increase in the operating cost of the water treatment apparatus.
さらに、水処理装置100において、上述したような各構成の効果としてスケール析出が抑制されるだけでなく、既存の設備を改造することにより水処理装置100を作製する場合には、改造時点で既に装置内に蓄積していたスケールに対して剥離効果が生じることがある。よって、本発明の水処理装置100によれば、一層効率的に、且つ、メンテナンス等の維持管理コストを抑制しつつ、水処理を行うことが可能となる。   Furthermore, in the water treatment apparatus 100, not only the scale deposition is suppressed as an effect of each configuration as described above, but also when the water treatment apparatus 100 is produced by remodeling existing equipment, the water treatment apparatus 100 is already at the time of remodeling. A peeling effect may occur on the scale accumulated in the apparatus. Therefore, according to the water treatment apparatus 100 of the present invention, it is possible to perform water treatment more efficiently and while suppressing maintenance management costs such as maintenance.
そして、水処理装置100は、分離液流出配管4に接続された凝集装置5を備えることが好ましい。凝集装置5によれば、凝集物を効率的に回収することができる。ここで、上述したように、水処理装置100は、脱水機流入配管3、脱水機2、及び分離液流出配管4におけるスケール析出を抑制可能な水処理装置である。換言すれば、分離液流出配管4を経て凝集装置5に流入する分離液中には、未析出成分、例えば、被処理水中に含有されていたリン酸イオン、アンモニアイオン、及びマグネシウムイオン等が従来の水処理装置により処理された処理水よりも高濃度で含有されうる。従って、水処理装置100が分離液流出配管4に接続された凝集装置5を有していれば、これらの成分を高収率で回収可能である。凝集装置5としては、特に限定されることなく、例えばポリ硫酸第2鉄、ポリ塩化アルミニウム(PAC)等の凝集剤を添加する凝集剤注入器と、凝集剤混和槽と、沈殿槽とを有する一般的な凝集装置を採用することができる。かかる凝集装置5にて、上記成分を、例えば、MAPとして析出させ、高収率で回収することができる。   And it is preferable that the water treatment apparatus 100 is provided with the aggregation apparatus 5 connected to the separation liquid outflow piping 4. FIG. According to the aggregating apparatus 5, the agglomerates can be efficiently recovered. Here, as described above, the water treatment apparatus 100 is a water treatment apparatus capable of suppressing scale deposition in the dehydrator inflow pipe 3, the dehydrator 2, and the separated liquid outflow pipe 4. In other words, undeposited components such as phosphate ions, ammonia ions, and magnesium ions that have been contained in the water to be treated are conventionally present in the separation liquid flowing into the aggregating device 5 through the separation liquid outflow pipe 4. It can be contained at a higher concentration than the treated water treated by this water treatment apparatus. Therefore, if the water treatment apparatus 100 has the aggregating apparatus 5 connected to the separation liquid outflow pipe 4, these components can be recovered with high yield. The aggregating device 5 is not particularly limited, and includes, for example, an aggregating agent injector for adding an aggregating agent such as polyferric sulfate, polyaluminum chloride (PAC), an aggregating agent mixing tank, and a precipitation tank. A general aggregating apparatus can be employed. In the aggregating device 5, the above components can be precipitated as, for example, MAP and recovered in a high yield.
(水処理方法)
本発明の水処理方法は、汚泥を含む被処理水を消化する消化工程と、得られた消化汚泥を脱水して脱水汚泥と分離液とに分離する脱水工程とを含む水処理方法であって、消化工程と脱水工程との間の被処理水、及び/又は脱水工程の後の分離液に対して、電磁波照射する電磁波照射工程を含むことを特徴とする。本発明の水処理方法によれば、かかる水処理方法の実施する水処理装置内におけるスケールの析出を良好に抑制することができる。
(Water treatment method)
The water treatment method of the present invention is a water treatment method comprising a digestion step of digesting water to be treated containing sludge, and a dehydration step of dehydrating the obtained digested sludge and separating it into dehydrated sludge and a separated liquid. In addition, the method includes an electromagnetic wave irradiation step of irradiating electromagnetic waves to water to be treated between the digestion step and the dehydration step and / or a separated liquid after the dehydration step. According to the water treatment method of the present invention, it is possible to satisfactorily suppress the precipitation of scale in the water treatment apparatus implemented by the water treatment method.
そして、本発明の水処理方法は、分離液のpHを測定するpH測定工程を更に含み、分離液に対して、電磁波照射する電磁波照射工程が、pH測定工程にて測定した分離液のpHが7.1を超えた場合に電磁波照射を開始し、分離液のpHが7.1以下の場合に電磁波照射を停止することを含むことが好ましい。これにより、電磁波照射に要する電力量が過剰に高まり水処理方法の実施に要するコストが過剰に高くなることを抑制しつつ、効果的にスケール析出を抑制することが可能となる。   The water treatment method of the present invention further includes a pH measurement step for measuring the pH of the separation liquid, and the electromagnetic wave irradiation step for irradiating the electromagnetic waves to the separation liquid has a pH of the separation liquid measured in the pH measurement step. It preferably includes starting electromagnetic wave irradiation when exceeding 7.1 and stopping electromagnetic wave irradiation when the pH of the separated liquid is 7.1 or lower. Accordingly, it is possible to effectively suppress scale deposition while suppressing an excessive increase in the amount of electric power required for electromagnetic wave irradiation and an excessive increase in the cost required for implementing the water treatment method.
以上、本発明の一例に係る水処理装置及び水処理方法について説明してきたが、本発明の水処理装置及び水処理方法は、上記各例に限定されることはなく、本発明の水処理装置及び水処理方法には、適宜変更を加えることができる。   As mentioned above, although the water treatment apparatus and water treatment method which concern on an example of this invention have been demonstrated, the water treatment apparatus and water treatment method of this invention are not limited to said each example, The water treatment apparatus of this invention And a change can be suitably added to the water treatment method.
具体的には、本発明の水処理装置に備えられる電磁波発生装置において被処理水に対して電磁波を照射する電磁波発振部の形状はコイルに限定されるものではなく、また、電磁波発振部の設置位置も配管の外周面上に限定されるものではない。例えば、電磁波発振部は、配管内に配置してもよい。
また、電磁波発生装置は、脱水機流入配管及び分離液流出配管のみならず、脱水機に対して取り付けられても良い。脱水機に対して取り付けられうる電磁波発生装置は、例えば、投げ込み式コイルなどの電磁波発信部と、かかる電磁波発信部に対して電流を流す交流電流発生器とにより構成されていても良いし、上記流入側電磁波発生装置30及び流出側電磁波発生装置40と同様の、コイル及び交流電流発生器により構成されていても良い。
さらにまた、図1では、分離液流出配管4がpH測定器6を有する構成を図示したが、他の例において、脱水機流入配管3が内部を流れる被処理水のpHを測定するpH測定器を有していても良い。そして、流入側電磁波発生装置30の制御に際して、例えば、かかるpH測定器により測定された被処理水のpHが所定の値を超えた場合に電磁波照射を開始し、所定の値以下の場合に電磁波照射を停止するようにしても良い。
Specifically, in the electromagnetic wave generator provided in the water treatment apparatus of the present invention, the shape of the electromagnetic wave oscillating unit that irradiates the water to be treated with the electromagnetic wave is not limited to the coil, and the electromagnetic wave oscillating unit is installed. The position is not limited to the outer peripheral surface of the pipe. For example, the electromagnetic wave oscillating unit may be arranged in a pipe.
The electromagnetic wave generator may be attached to the dehydrator as well as the dehydrator inflow pipe and the separation liquid outflow pipe. The electromagnetic wave generator that can be attached to the dehydrator may be constituted by, for example, an electromagnetic wave transmitter such as a throw-in coil, and an alternating current generator that supplies current to the electromagnetic wave transmitter. Similar to the inflow-side electromagnetic wave generation device 30 and the outflow-side electromagnetic wave generation device 40, the coil and the alternating current generator may be used.
Furthermore, in FIG. 1, the configuration in which the separation liquid outflow pipe 4 includes the pH measuring device 6 is illustrated, but in another example, the pH measuring device for measuring the pH of the water to be treated that flows through the dehydrator inflow pipe 3. You may have. When controlling the inflow-side electromagnetic wave generator 30, for example, the irradiation of electromagnetic waves is started when the pH of the water to be treated measured by the pH measuring device exceeds a predetermined value, and when the pH is below a predetermined value, Irradiation may be stopped.
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。以下の実施例1〜3、及び比較例1〜3では、本発明の水処理装置を実施した場合の効果を確認するために、小型の試験装置を用いた。かかる小型の試験装置を用いた実験結果は、装置をスケールアップした場合についても同様の傾向となると想定される。そして、以下の実施例4〜5に、本発明の水処理装置を実機として、下水消化汚泥を処理した場合の結果を示す。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to the following Example at all. In the following Examples 1-3 and Comparative Examples 1-3, in order to confirm the effect at the time of implementing the water treatment apparatus of this invention, the small test apparatus was used. The experimental results using such a small test apparatus are assumed to have the same tendency even when the apparatus is scaled up. And in the following Examples 4-5, the result at the time of processing a sewage digestion sludge is shown by making the water treatment apparatus of this invention into an actual machine.
実験1:分離液に対する電磁波照射による効果を確認するための実験
[準備]
5Lビーカーにリン酸、塩化アンモニウム、塩化マグネシウムをそれぞれ、MAPの生成条件である各等モル以上になる配合で添加した。同じビーカーに、水酸化ナトリウム水溶液をpH8.15になるまで添加して混合溶液を得た。
Experiment 1: Experiment to confirm the effect of electromagnetic wave irradiation on the separated liquid [Preparation]
Phosphoric acid, ammonium chloride, and magnesium chloride were each added to a 5 L beaker in such a composition that each equimolar amount or more, which is a MAP generation condition. To the same beaker, an aqueous sodium hydroxide solution was added until pH 8.15 to obtain a mixed solution.
(実施例1)
上記準備を経て得られた混合溶液中に配置された吸入口及び排出口を有する電磁波処理ラインを設置した。電磁波処理ラインは、吸入口から吸入した被処理水(即ち、混合溶液)に対して電磁波を照射して、被処理水をプラス荷電又はマイナス荷電させうる電磁波発生装置、及び被処理水を吸入するためのポンプを備えてなる。さらに、5Lビーカー内の混合溶液中に秤量済みのステンレス平板(15mm×35mm)を3枚配置し、実験準備完了状態とした。ステンレス平板の位置は、上記電磁波処理ラインを用いて被処理水を循環させた場合においても、5ビーカー中の混合溶液中に完全に浸漬するような位置とした。
Example 1
An electromagnetic wave processing line having an inlet and an outlet arranged in the mixed solution obtained through the above preparation was installed. The electromagnetic wave treatment line irradiates the water to be treated (that is, the mixed solution) sucked from the suction port, and inhales the water to be treated and the electromagnetic wave generator that can positively or negatively charge the water to be treated. It is equipped with a pump. Further, three weighed stainless steel plates (15 mm × 35 mm) were placed in the mixed solution in the 5 L beaker, and the experiment preparation was completed. The position of the stainless steel flat plate was such that it was completely immersed in the mixed solution in the 5 beakers even when the water to be treated was circulated using the electromagnetic wave treatment line.
上記に従って実験準備完了状態とした試験装置を用いて、混合溶液中に配置したステンレス平板を撹拌しつつ、電磁波処理ラインを駆動させて被処理水をプラス荷電するように処理する操作を40時間継続した。そして、5Lビーカー内の混合溶液のpHを測定した。結果を表1に示す。そして、40時間後の混合溶液中の3枚のステンレス平板上に析出した物質を全リン(JISK0102吸光光度法)、マグネシウム(JISK0102原子吸光法)について分析し、MAPに換算したところ、析出物のほぼ100%がMAPであることを確認した。そして、混合溶液中の3枚のステンレス平板を取り出し、秤量した。そして、操作開始前のステンレス平板との質量の差分を、MAP析出量として算出した。結果を表1に示す。また、対照実験である比較例1との差分から、MAP析出量の削減率(%)を算出した。   Using the test apparatus that was ready for the experiment according to the above, the operation to treat the water to be treated to be positively charged by driving the electromagnetic wave treatment line while stirring the stainless steel plate placed in the mixed solution was continued for 40 hours. did. Then, the pH of the mixed solution in the 5 L beaker was measured. The results are shown in Table 1. Then, the substances deposited on the three stainless steel plates in the mixed solution after 40 hours were analyzed for total phosphorus (JISK0102 absorptiometry) and magnesium (JISK0102 atomic absorption method), and converted to MAP. It was confirmed that almost 100% was MAP. Then, three stainless steel plates in the mixed solution were taken out and weighed. And the difference of the mass with the stainless steel flat plate before an operation start was computed as MAP precipitation amount. The results are shown in Table 1. Further, the reduction rate (%) of the MAP deposition amount was calculated from the difference from Comparative Example 1 which is a control experiment.
(実施例2)
電磁波処理ラインを駆動させた際に被処理水をマイナス荷電するように電磁波照射した以外は実施例1と同様の操作を行った。結果を表1に示す。また、実施例1と同様の分析により、ステンレス平板上に析出した物質がMAPであることを確認した。また、対照実験である比較例2との差分から、MAP析出量の削減率(%)を算出した。
(Example 2)
The same operation as in Example 1 was performed except that the water to be treated was irradiated with an electromagnetic wave so as to be negatively charged when the electromagnetic wave treatment line was driven. The results are shown in Table 1. Further, the same analysis as in Example 1 confirmed that the substance deposited on the stainless steel plate was MAP. Moreover, the reduction rate (%) of the amount of MAP precipitation was calculated from the difference from Comparative Example 2, which is a control experiment.
(比較例1)
実施例1の対照実験、及び本発明の水処理方法に従わない操作として、被処理水の電磁波処理を伴わない操作を行った。具体的には、上記準備を経て得られた混合溶液中に、秤量済みのステンレス平板(15mm×35mm)を3枚配置した。そして、実施例1と同時にステンレス平板の撹拌を開始し、40時間継続した。結果を表1に示す。また、実施例1と同様の分析により、ステンレス平板上に析出した物質がMAPであることを確認した。
(Comparative Example 1)
As an operation that does not follow the control experiment of Example 1 and the water treatment method of the present invention, an operation that does not involve electromagnetic wave treatment of water to be treated was performed. Specifically, three weighed stainless steel plates (15 mm × 35 mm) were placed in the mixed solution obtained through the above preparation. And stirring of the stainless steel flat plate was started simultaneously with Example 1, and continued for 40 hours. The results are shown in Table 1. Further, the same analysis as in Example 1 confirmed that the substance deposited on the stainless steel plate was MAP.
実施例2の対象実験、及び本発明の水処理方法に従わない操作として、処理水の電磁波処理を伴わない操作を行った。具体的には、上記準備を経て得られた混合溶液中に、秤量済みのステンレス平板(15mm×35mm)を3枚配置した。そして、実施例2と同時にステンレス平板の撹拌を開始し、40時間継続した。結果を表1に示す。また、実施例1と同様の分析により、ステンレス平板上に析出した物質がMAPであることを確認した。
なお、比較例1及び比較例2では、基本的な操作条件は同じであるが、比較例1は実施例1と同時に、比較例2は実施例2と同時に操作を行ったため、操作時の周囲雰囲気の環境条件が異なる。
As an operation not according to the target experiment of Example 2 and the water treatment method of the present invention, an operation not involving electromagnetic wave treatment of treated water was performed. Specifically, three weighed stainless steel plates (15 mm × 35 mm) were placed in the mixed solution obtained through the above preparation. And stirring of the stainless steel flat plate was started simultaneously with Example 2, and continued for 40 hours. The results are shown in Table 1. Further, the same analysis as in Example 1 confirmed that the substance deposited on the stainless steel plate was MAP.
In Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the basic operating conditions are the same. However, Comparative Example 1 was operated simultaneously with Example 1, and Comparative Example 2 was operated simultaneously with Example 2. The environmental conditions of the atmosphere are different.
表1より、被処理水に対する電磁波照射処理を行った場合に、MAP析出量が削減したこと分かる。なお、40時間後のpHを比較すると、実施例の方が比較例よりも高い値となっている。これは、実施例では、MAP析出が抑制されたことに起因してpHの低下が抑制されたためであると推察される。   From Table 1, it can be seen that when the electromagnetic wave irradiation treatment was performed on the water to be treated, the amount of MAP deposited was reduced. In addition, when the pH after 40 hours is compared, the value of the example is higher than that of the comparative example. This is presumed to be because in the examples, the decrease in pH was suppressed due to the suppression of MAP precipitation.
実験2:脱水機流入液に対する電磁波照射による効果を確認するための実験
(実施例3)
上記実験1と同様の実験を、消化汚泥を用いて行った。消化汚泥としては、蒸発残留物が2%、蒸発原料物が75%の中温消化汚泥を使用した。かかる消化汚泥を実験1の実施例1と同様の試験装置を用いて、実験1の実施例1と同様の操作及び評価行った。また、実施例1と同様の分析により、ステンレス平板上に析出した物質がMAPであることを確認した。
Experiment 2: Experiment for confirming the effect of electromagnetic wave irradiation on the dehydrator influent (Example 3)
The same experiment as the experiment 1 was performed using digested sludge. As the digested sludge, a medium-temperature digested sludge having an evaporation residue of 2% and an evaporation raw material of 75% was used. Such digested sludge was subjected to the same operation and evaluation as in Example 1 of Experiment 1 using the same test apparatus as in Example 1 of Experiment 1. Further, the same analysis as in Example 1 confirmed that the substance deposited on the stainless steel plate was MAP.
(比較例3)
実施例3の対照実験、及び本発明の水処理方法に従わない操作として、被処理水の電磁波処理を伴わない操作を行った。被処理水の電磁波処理を行わなかった以外は、全て実施例3と同様の操作及び評価を行った。また、実施例1と同様の分析により、ステンレス平板上に析出した物質がMAPであることを確認した。
(Comparative Example 3)
As an operation that does not follow the control experiment of Example 3 and the water treatment method of the present invention, an operation that does not involve electromagnetic wave treatment of water to be treated was performed. All operations and evaluations were the same as in Example 3 except that the electromagnetic wave treatment of the water to be treated was not performed. Further, the same analysis as in Example 1 confirmed that the substance deposited on the stainless steel plate was MAP.
そして、実施例3と比較例3の結果から、実施例3にて比較例3と比較して、MAP析出量が顕著に少ないことを確認した。   And from the results of Example 3 and Comparative Example 3, it was confirmed that the amount of deposited MAP was significantly smaller in Example 3 than in Comparative Example 3.
(実施例4)
ある下水浄化センターの消化槽の消化汚泥配管へ、流入側電磁波発生装置としての流入配管コイルを取り付けた。さらにかかる流入配管コイルに対して交流電流を供給する流入配管コイル交流電流発生器を設置した。そして、流入側電磁波発生装置を駆動させて被処理水をプラス荷電するように処理する操作を行った。かかる状態で3ヶ月間にわたり、下水処理を行った後、以下に従って、脱水機及び脱水分離液の状況を評価した(表2の実施例4)。流入側電磁波発生装置を設置する直前の状態についても同じ評価を行った(表2の対照例)。消化槽における消化汚泥量は100m3/日程度、脱水機はベルトプレス脱水機(2m幅)2台であった。また、3ヶ月間の実験期間を通じて、消化汚泥の汚泥濃度(固形分濃度)は2%程度、pHは7.1程度であった。なお、流入側電磁波発生装置の設置に先立ち、流入側電磁波発生装置を設置する前の脱水機及び脱水分離液の状況についても、同様に評価した。
脱水機で得られた脱水ケーキの含水率は、日本下水道協会発行「下水試験方法」(2012年版)により従って測定した。脱水機(ベルトプレス脱水機)に備えられるろ布からの汚泥の剥離性は、ベルトプレス脱水機の上ろ布に付着した脱水ケーキ量が200g/m未満の状態をA評価とし、上ろ布に付着した脱水ケーキ量が200g/m以上の場合をB評価とした。分離液流出配管におけるスケール付着性は、配管内の同じサイトについて、流入側電磁波発生装置を設置する前の時点と、設置後3カ月時点とに、脱水機停止時に分離液配管の内側を観察し、スケールの高さの変化率が10%未満であり、3カ月の期間内でスケールの成長が認められなかった場合をA評価とし、スケールの高さの変化率が10%超であり、3カ月の期間内でスケールの成長が認められたと判断された場合をB評価とした。そして、分離液流出配管におけるスケール剥離性は、スケール付着性を評価したサイトとは異なるサイト内で、上記3カ月の期間をおいて近接した2つの区画のそれぞれにて存在していたスケールを剥離した。先に得たスケールをスケール1、3カ月後に得られたスケールをスケール2とする。スケール1及びスケール2のそれぞれについて厚みを測定した。スケール1の厚みとスケール2の厚みとを比較して、スケール2の厚みがスケール1の厚みよりも0.5cm以上薄い場合に、3カ月の期間内でスケールの除去が認められたと判定してA評価とし、スケール2の厚みとスケール1の厚みとの差分が0.5cm未満(なお、スケール2の厚み>スケール1の厚みである)である場合をB評価、スケールの厚みの減少が認められなかった場合をC評価とした。なお、かかる評価の結果、流入側電磁波発生装置を設置してから3カ月後のスケールの厚みの減少量は1.0cmであった。
Example 4
An inflow pipe coil as an inflow side electromagnetic wave generator was attached to the digested sludge pipe of a digester tank of a certain sewage purification center. Furthermore, an inflow piping coil alternating current generator for supplying an alternating current to the inflow piping coil was installed. And the operation which drives an inflow side electromagnetic wave generator and processed so that to-be-processed water might be positively charged was performed. After performing sewage treatment for 3 months in this state, the conditions of the dehydrator and dehydrated separation liquid were evaluated according to the following (Example 4 in Table 2). The same evaluation was performed for the state immediately before the inflow side electromagnetic wave generator was installed (control example in Table 2). The amount of digested sludge in the digester was about 100 m 3 / day, and two dehydrators were belt press dewaterers (2 m wide). Throughout the experimental period of 3 months, the sludge concentration (solid content concentration) of the digested sludge was about 2%, and the pH was about 7.1. Prior to the installation of the inflow-side electromagnetic wave generator, the conditions of the dehydrator and the dehydrated separation liquid before the installation of the inflow-side electromagnetic wave generator were also evaluated in the same manner.
The moisture content of the dehydrated cake obtained with the dehydrator was measured according to the “Sewage Test Method” (2012 edition) published by the Japan Sewerage Association. The sludge detachability from the filter cloth provided in the dehydrator (belt press dehydrator) was evaluated based on A when the amount of dehydrated cake adhering to the upper filter cloth of the belt press dehydrator was less than 200 g / m 2. The case where the amount of dehydrated cake adhered to the cloth was 200 g / m 2 or more was evaluated as B evaluation. The scale adhesion in the separation liquid outflow pipe is observed at the same site in the pipe before the inflow side electromagnetic wave generator is installed and at the three months after installation, when the dehydrator is stopped and inside the separation liquid pipe. The rate of change in scale height is less than 10%, and when the scale growth is not recognized within a period of 3 months, the evaluation is A, and the rate of change in scale height is over 10%. The case where it was judged that the growth of the scale was recognized within the period of months was set as B evaluation. And the scale peelability in the separation liquid outflow pipe peels off the scale that existed in each of the two adjacent sections after the above three-month period in a site different from the site where the scale adhesion was evaluated. did. The scale obtained previously is referred to as scale 1, and the scale obtained after 3 months is referred to as scale 2. The thickness was measured for each of scale 1 and scale 2. The thickness of scale 1 is compared with the thickness of scale 2, and when the thickness of scale 2 is 0.5 cm or more thinner than the thickness of scale 1, it is determined that removal of the scale is recognized within a period of 3 months. Assume that the evaluation is A, and the difference between the thickness of the scale 2 and the thickness of the scale 1 is less than 0.5 cm (note that the thickness of the scale 2 is greater than the thickness of the scale 1). The case where it was not made was set as C evaluation. As a result of this evaluation, the amount of reduction in the thickness of the scale after 3 months from the installation of the inflow-side electromagnetic wave generator was 1.0 cm.
表2より、流入側電磁波発生装置を設置することにより、脱水機におけるスケール蓄積の予防、及び分離液流出配管におけるスケール析出の予防及び改善の点で顕著に良好な結果が得られたことが分かる。   From Table 2, it can be seen that by installing the inflow-side electromagnetic wave generator, significantly good results were obtained in terms of prevention of scale accumulation in the dehydrator and prevention and improvement of scale precipitation in the separation liquid outflow pipe. .
(実施例5)
実施例4を行った下水浄化センターにて、実施例4にかかるデータ取得後、消化汚泥の性状が変化し、消化汚泥のpHは7.2〜7.3程度となった。実施例4と同様に流入側電磁波発生装置を駆動し、一カ月後に脱水機及び脱水分離液の状況について実施例4と同様にして評価した。その結果、脱水機に関する各評価は実施例4と同じであったが、分離液流出配管にてスケール付着性がB評価、スケール剥離性がC評価であった。
そこで、分離液流出配管に対して流出配管コイルを取り付け、かかる流出配管コイルに対して流出配管コイル交流電流発生器を接続することにより、流出側電磁波発生装置を設置した。流出側電磁波発生装置設置後一週間の時点で、分離液流出配管についてスケール付着性を評価したところ、A評価であった。さらに、流出側電磁波発生装置設置後一カ月の時点で分離液流出配管についてスケール付着性及びスケール剥離性を評価したところ、双方ともA評価であった。
(Example 5)
At the sewage purification center where Example 4 was performed, the properties of the digested sludge changed after the data acquisition of Example 4, and the pH of the digested sludge was about 7.2 to 7.3. The inflow side electromagnetic wave generator was driven in the same manner as in Example 4, and the status of the dehydrator and dehydrated separation liquid was evaluated in the same manner as in Example 4 after one month. As a result, each evaluation regarding the dehydrator was the same as in Example 4, but the scale adhesion was B evaluation and the scale peeling property was C evaluation in the separation liquid outflow pipe.
Therefore, an outflow side electromagnetic wave generator was installed by attaching an outflow pipe coil to the separated liquid outflow pipe and connecting an outflow pipe coil AC current generator to the outflow pipe coil. When the scale adhesiveness of the separated liquid outflow piping was evaluated at one week after the installation of the outflow side electromagnetic wave generator, the evaluation was A. Furthermore, when the adhesion of scale and the peelability of the separation liquid outflow piping were evaluated one month after the installation of the outflow side electromagnetic wave generator, both were rated as A.
本発明の水処理装置によれば、薬品添加を伴うことなく、消化槽の下流側に設置された脱水機、及び/又は、かかる脱水機の下流側の配管におけるスケール析出を効果的に抑制することができる。
本発明の水処理方法によれば、薬品添加を伴うことなく、水処理方法を実施する水処理装置におけるスケール析出を効果的に抑制することができる。
According to the water treatment apparatus of the present invention, scale deposition in the dehydrator installed on the downstream side of the digester and / or the piping on the downstream side of the dehydrator is effectively suppressed without adding chemicals. be able to.
According to the water treatment method of the present invention, scale deposition in a water treatment apparatus that performs the water treatment method can be effectively suppressed without adding chemicals.
1 消化槽
2 脱水機
3 脱水機流入配管
4 分離液流出配管
5 凝集装置
6 pH測定器
30 流入側電磁波発生装置
31 流入配管コイル
32 流入配管コイル交流電流発生器
40 流出側電磁波発生装置
41 流出配管コイル
42 流出配管コイル交流電流発生器
51 脱水汚泥
52 凝集物
100 水処理装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Digestion tank 2 Dehydrator 3 Dehydrator inflow piping 4 Separation liquid outflow piping 5 Coagulation device 6 pH measuring device 30 Inflow side electromagnetic wave generation device 31 Inflow piping coil 32 Inflow piping coil AC current generator 40 Outflow side electromagnetic wave generation device 41 Outflow piping Coil 42 Outflow piping coil AC current generator 51 Dehydrated sludge 52 Aggregate 100 Water treatment device

Claims (7)

  1. 消化槽と、消化汚泥を脱水する脱水機とを備える水処理装置であって、
    前記消化槽と前記脱水機との間の脱水機流入配管、及び
    前記脱水機にて前記消化汚泥から分離された分離液を前記脱水機から流出させる分離液流出配管を備え、
    前記脱水機流入配管及び/又は分離液流出配管が、電磁波発生装置を有する、
    水処理装置。
    A water treatment apparatus comprising a digester and a dehydrator for dewatering digested sludge,
    A dehydrator inflow pipe between the digester and the dehydrator, and a separation liquid outflow pipe for flowing out the separated liquid separated from the digested sludge in the dehydrator from the dehydrator,
    The dehydrator inflow pipe and / or the separation liquid outflow pipe has an electromagnetic wave generator,
    Water treatment equipment.
  2. 前記脱水機流入配管が、前記電磁波発生装置を有する、請求項1に記載の水処理装置。   The water treatment apparatus according to claim 1, wherein the dehydrator inflow pipe includes the electromagnetic wave generator.
  3. 前記分離液流出配管が、前記電磁波発生装置を有する、請求項1又は2に記載の水処理装置。   The water treatment apparatus according to claim 1 or 2, wherein the separation liquid outflow pipe includes the electromagnetic wave generation apparatus.
  4. 更に、前記分離液流出配管が前記分離液のpHを測定するpH測定器を有し、
    前記分離液流出配管の前記電磁波発生装置が、前記pH測定器が測定した前記分離液のpHが7.1を超えた場合に電磁波照射を開始し、前記分離液のpHが7.1以下の場合に電磁波照射を停止する、
    請求項3に記載の水処理装置。
    Further, the separation liquid outflow pipe has a pH measuring device for measuring the pH of the separation liquid,
    The electromagnetic wave generation device of the separation liquid outflow pipe starts electromagnetic wave irradiation when the pH of the separation liquid measured by the pH meter exceeds 7.1, and the pH of the separation liquid is 7.1 or less. If electromagnetic wave irradiation is stopped,
    The water treatment apparatus according to claim 3.
  5. 前記分離液流出配管が、前記pH測定器よりも流れ方向下流側に凝集装置を有する、請求項4に記載の水処理装置。   The water treatment apparatus according to claim 4, wherein the separation liquid outflow pipe has a flocculation device on the downstream side in the flow direction from the pH measuring device.
  6. 汚泥を含む被処理水を消化する消化工程と、得られた消化汚泥を脱水して脱水汚泥と分離液とに分離する脱水工程とを含む水処理方法であって、
    前記消化工程と前記脱水工程との間の前記被処理水、及び/又は前記脱水工程の後の前記分離液に対して、電磁波照射する電磁波照射工程
    を含む、水処理方法。
    A water treatment method comprising a digestion step of digesting treated water containing sludge, and a dehydration step of dehydrating the obtained digested sludge and separating it into dehydrated sludge and a separated liquid,
    A water treatment method comprising an electromagnetic wave irradiation step of irradiating an electromagnetic wave to the water to be treated between the digestion step and the dehydration step and / or the separation liquid after the dehydration step.
  7. 前記分離液に対して、電磁波照射する電磁波照射工程を含む請求項6に記載の水処理方法において、
    前記分離液のpHを測定するpH測定工程を更に含み、
    前記分離液に対して、電磁波照射する前記電磁波照射工程にて、前記pH測定工程で測定した前記分離液のpHが7.1を超えた場合に電磁波照射を開始し、前記pH測定工程で測定した前記分離液のpHが7.1以下の場合に電磁波照射を停止することを含む、
    水処理方法。
    The water treatment method according to claim 6, comprising an electromagnetic wave irradiation step of irradiating the separated liquid with electromagnetic waves.
    Further comprising a pH measurement step of measuring the pH of the separation liquid,
    In the electromagnetic wave irradiation step of irradiating the separated liquid with electromagnetic waves, electromagnetic wave irradiation is started when the pH of the separated liquid measured in the pH measuring step exceeds 7.1, and measured in the pH measuring step. Including stopping electromagnetic wave irradiation when the pH of the separated liquid is 7.1 or less,
    Water treatment method.
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