JP2716600B2 - 汚泥の電気浸透脱水方法 - Google Patents
汚泥の電気浸透脱水方法Info
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- B01D—SEPARATION
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- B01D61/42—Electrodialysis; Electro-osmosis ; Electro-ultrafiltration; Membrane capacitive deionization
- B01D61/56—Electro-osmotic dewatering
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
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- C02F1/5245—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents using basic salts, e.g. of aluminium and iron
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、上水・下水ある
いは各種産業廃水の処理過程で発生する汚泥の電気浸透
脱水方法に関するものである。
いは各種産業廃水の処理過程で発生する汚泥の電気浸透
脱水方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的に行われている汚泥の電気浸透脱
水方法は、汚泥貯槽から送られた汚泥を凝集した後に脱
水し、次いで、電気浸透脱水処理を行う方法である。こ
の電気浸透脱水方法が汚泥の脱水に採用されているの
は、上水汚泥、下水汚泥などの汚泥粒子は負の電荷を帯
びているため、圧搾通水する過程でこれらの汚泥中に直
流電流を通じると、単に圧搾しただけでは脱水できない
汚泥中の水分も電気浸透作用により陰極側に移動して脱
水が促進されるからである。
水方法は、汚泥貯槽から送られた汚泥を凝集した後に脱
水し、次いで、電気浸透脱水処理を行う方法である。こ
の電気浸透脱水方法が汚泥の脱水に採用されているの
は、上水汚泥、下水汚泥などの汚泥粒子は負の電荷を帯
びているため、圧搾通水する過程でこれらの汚泥中に直
流電流を通じると、単に圧搾しただけでは脱水できない
汚泥中の水分も電気浸透作用により陰極側に移動して脱
水が促進されるからである。
【０００３】この電気浸透脱水は、従来のフィルタープ
レスによる機械的脱水と比較すると、上水汚泥の脱水に
ついては脱水時間が著しく短縮され、下水汚泥の脱水で
は塩化第２鉄、消石灰などの多量の薬品添加が不要とな
り、脱水ケーキの含水率を著しく低減させることがで
き、脱水ケーキの量が１／２以下となる。
レスによる機械的脱水と比較すると、上水汚泥の脱水に
ついては脱水時間が著しく短縮され、下水汚泥の脱水で
は塩化第２鉄、消石灰などの多量の薬品添加が不要とな
り、脱水ケーキの含水率を著しく低減させることがで
き、脱水ケーキの量が１／２以下となる。
【０００４】電気浸透脱水では、脱水過程で汚泥中の塩
分が電気分解され、陽極側では濾液が酸性となり、陰極
側ではアルカリ性となる。
分が電気分解され、陽極側では濾液が酸性となり、陰極
側ではアルカリ性となる。
【０００５】一般に、金属イオンはアルカリ側で不溶性
の金属水酸化物として析出し、これらの析出物が陰極側
の電極面や濾布に沈着して電気浸透脱水に悪影響を及ぼ
すようになる。その防止策としては、電気浸透脱水の最
終段階で通電方向を数分間逆転したり、数回の脱水毎に
通電方向を逆にして電気浸透脱水を行い、酸性濾液によ
り沈着物を溶解除去する方法が採られている。
の金属水酸化物として析出し、これらの析出物が陰極側
の電極面や濾布に沈着して電気浸透脱水に悪影響を及ぼ
すようになる。その防止策としては、電気浸透脱水の最
終段階で通電方向を数分間逆転したり、数回の脱水毎に
通電方向を逆にして電気浸透脱水を行い、酸性濾液によ
り沈着物を溶解除去する方法が採られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、汚泥の種類
によっては、前記通電逆転方法では濾布の目詰まりが回
復できない場合がある。特にカルシウムを多量に含む汚
泥の場合に短時間で濾布の目詰まりが進行し、脱水性能
や脱水ケーキの剥離性が悪化することがある。
によっては、前記通電逆転方法では濾布の目詰まりが回
復できない場合がある。特にカルシウムを多量に含む汚
泥の場合に短時間で濾布の目詰まりが進行し、脱水性能
や脱水ケーキの剥離性が悪化することがある。
【０００７】一般的に下水汚泥には、多くのＣａ++イオ
ンが含まれており、一方、ｐＨが１３以上である陰極側
の電極表面では電解反応によりＯＨ- イオンが発生し、
液と共に陰極側に移動したＣａ++イオンと陰極側で反応
して不溶性の水酸化カルシウム〔Ｃａ（ＯＨ）2 〕とな
って濾布の繊維内部で析出する。これが濾過速度および
脱水ケーキの剥離性に悪影響を及ぼす原因になってい
る。
ンが含まれており、一方、ｐＨが１３以上である陰極側
の電極表面では電解反応によりＯＨ- イオンが発生し、
液と共に陰極側に移動したＣａ++イオンと陰極側で反応
して不溶性の水酸化カルシウム〔Ｃａ（ＯＨ）2 〕とな
って濾布の繊維内部で析出する。これが濾過速度および
脱水ケーキの剥離性に悪影響を及ぼす原因になってい
る。
【０００８】本発明は従来の技術の有するこのような問
題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、陰極
側の濾布に水酸化カルシウムが析出する前に水酸化アル
ミニウムが析出し且つ析出した水酸化アルミニウムが容
易に再溶解しうる汚泥の電気浸透脱水方法を提供するこ
とにある。
題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、陰極
側の濾布に水酸化カルシウムが析出する前に水酸化アル
ミニウムが析出し且つ析出した水酸化アルミニウムが容
易に再溶解しうる汚泥の電気浸透脱水方法を提供するこ
とにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、カルシウムを含む汚泥を電気浸透脱水する
に際して、陰極側の濾布に水酸化カルシウムが析出する
前に水酸化アルミニウムが析出し且つ析出した水酸化ア
ルミニウムが容易に再溶解するように、ポリ塩化アルミ
ニウムを被脱水汚泥に添加して電気浸透脱水処理を行う
ことを特徴としている。
に本発明は、カルシウムを含む汚泥を電気浸透脱水する
に際して、陰極側の濾布に水酸化カルシウムが析出する
前に水酸化アルミニウムが析出し且つ析出した水酸化ア
ルミニウムが容易に再溶解するように、ポリ塩化アルミ
ニウムを被脱水汚泥に添加して電気浸透脱水処理を行う
ことを特徴としている。
【００１０】
【作用】上記のように構成される本発明の電気浸透脱水
方法によれば、以下のようにして陰極側の濾布に水酸化
カルシウムが析出する前に水酸化アルミニウムが析出し
且つ析出した水酸化アルミニウムを容易に再溶解させる
ことができる。
方法によれば、以下のようにして陰極側の濾布に水酸化
カルシウムが析出する前に水酸化アルミニウムが析出し
且つ析出した水酸化アルミニウムを容易に再溶解させる
ことができる。
【００１１】すなわち、イオン化傾向は、Ｃａ+＞Ａｌ+
であるから、カルシウムを含む被脱水汚泥にポリ塩化ア
ルミニウムを添加することにより、Ｃａはイオンのまま
残り、陰極近傍では，Ｃａ（ＯＨ）2が析出するよりも
早くＡｌ3+ イオンが優先的にＯＨ-イオンと結合して水
酸化アルミニウム〔Ａｌ（ＯＨ）3〕が析出する。カル
シウムはＣａ2+イオンのまま濾布の繊維の中を通過し、
濾液とともに排出される。
であるから、カルシウムを含む被脱水汚泥にポリ塩化ア
ルミニウムを添加することにより、Ｃａはイオンのまま
残り、陰極近傍では，Ｃａ（ＯＨ）2が析出するよりも
早くＡｌ3+ イオンが優先的にＯＨ-イオンと結合して水
酸化アルミニウム〔Ａｌ（ＯＨ）3〕が析出する。カル
シウムはＣａ2+イオンのまま濾布の繊維の中を通過し、
濾液とともに排出される。
【００１２】そして、陰極側では、脱水が進むにつれて
アルカリ性が強くなり、ｐＨが上昇する。そのため析出
した水酸化アルミニウムは濾液のｐＨが１０以上では再
溶解して濾液とともに排出されるので、陰極側濾布の目
詰まりはなく、スムーズに脱水が進行する。ところで、
ポリ塩化アルミニウムは一般式〔Ａｌ2（ＯＨ）nＣｌ
6-n〕mで示され、塩基性成分を含むので、塩化アルミニ
ウムを添加する場合に比べて液中のｐＨは高く保たれ、
析出した水酸化アルミニウムの再溶解は極めてスムーズ
に行われる。
アルカリ性が強くなり、ｐＨが上昇する。そのため析出
した水酸化アルミニウムは濾液のｐＨが１０以上では再
溶解して濾液とともに排出されるので、陰極側濾布の目
詰まりはなく、スムーズに脱水が進行する。ところで、
ポリ塩化アルミニウムは一般式〔Ａｌ2（ＯＨ）nＣｌ
6-n〕mで示され、塩基性成分を含むので、塩化アルミニ
ウムを添加する場合に比べて液中のｐＨは高く保たれ、
析出した水酸化アルミニウムの再溶解は極めてスムーズ
に行われる。
【００１３】このように、本発明は、水酸化カルシウム
が析出する前に水酸化アルミニウムが析出し且つ析出し
た水酸化アルミニウムが容易に再溶解するように、カル
シウムを含む汚泥にポリ塩化アルミニウムを添加して電
気浸透脱水処理を行うことを特徴としているので、本発
明の作用を発揮するためには、凝集して脱水された後の
汚泥にポリ塩化アルミニウムを添加して電気浸透脱水す
ることが極めて重要である。
が析出する前に水酸化アルミニウムが析出し且つ析出し
た水酸化アルミニウムが容易に再溶解するように、カル
シウムを含む汚泥にポリ塩化アルミニウムを添加して電
気浸透脱水処理を行うことを特徴としているので、本発
明の作用を発揮するためには、凝集して脱水された後の
汚泥にポリ塩化アルミニウムを添加して電気浸透脱水す
ることが極めて重要である。
【００１４】
【実施例】汚泥貯槽から送られたカルシウムを含む汚泥
を凝集した後に脱水し、この被脱水汚泥を以下のような
方法で電気浸透脱水処理した。その電気浸透脱水処理工
程を順次説明する。
を凝集した後に脱水し、この被脱水汚泥を以下のような
方法で電気浸透脱水処理した。その電気浸透脱水処理工
程を順次説明する。
【００１５】図１ａ、図１ｂ、図１ｃはフィルタープレ
ス型電気浸透脱水機による脱水過程の概要説明図であ
る。
ス型電気浸透脱水機による脱水過程の概要説明図であ
る。
【００１６】 （１） 濾板１ａ、１ｂの間に形成され、２枚の濾布２
に囲われた密閉空間に供給孔５を通じて被脱水汚泥Ｃを
圧入して供給圧力により脱水し、濾液は排出孔６から機
外に排出する。（図１ａ） （２） 圧縮空気で濾板１ａのダイヤフラム３を膨張さ
せて圧搾脱水を行い、次いで濾板１ａとダイヤフラム３
の表面に装着した通水性の電極板４ａ、４ｂの間に通電
して電気浸透脱水を行う。（図１ｂ） （３） 電気浸透脱水を終えると濾板１ａ、１ｂを離間
し、濾布２を降下させて脱水ケーキＣ′を排出する。
（図１ｃ） 本発明においては、上記する電気浸透脱水において、被
脱水汚泥に対してアルミニウム塩を添加する。
に囲われた密閉空間に供給孔５を通じて被脱水汚泥Ｃを
圧入して供給圧力により脱水し、濾液は排出孔６から機
外に排出する。（図１ａ） （２） 圧縮空気で濾板１ａのダイヤフラム３を膨張さ
せて圧搾脱水を行い、次いで濾板１ａとダイヤフラム３
の表面に装着した通水性の電極板４ａ、４ｂの間に通電
して電気浸透脱水を行う。（図１ｂ） （３） 電気浸透脱水を終えると濾板１ａ、１ｂを離間
し、濾布２を降下させて脱水ケーキＣ′を排出する。
（図１ｃ） 本発明においては、上記する電気浸透脱水において、被
脱水汚泥に対してアルミニウム塩を添加する。
【００１７】表１は、濾過面積が２．１ｍ2 のフィルタ
ープレス型電気浸透脱水機を使用し、下水処理場で発生
した余剰汚泥、生汚泥、および余剰汚泥と生汚泥との混
合汚泥について、ポリ塩化アルミニウムの添加による電
気浸透脱水の試験結果を示す。
ープレス型電気浸透脱水機を使用し、下水処理場で発生
した余剰汚泥、生汚泥、および余剰汚泥と生汚泥との混
合汚泥について、ポリ塩化アルミニウムの添加による電
気浸透脱水の試験結果を示す。
【００１８】なお、汚泥供給圧力は４kg／cm2、圧搾圧
力は４kg／cm2、直流印加電圧は４０Ｖである。
力は４kg／cm2、直流印加電圧は４０Ｖである。
【００１９】
【表１】
【００２０】上記試験結果より、被脱水汚泥に少量のＡ
ｌ2Ｏ3（Ａｌ2Ｏ3はポリ塩化アルミニウム中に約１０重
量％含まれており、ポリ塩化アルミニウムとしては汚泥
中の乾燥固形物ＤＳの１０％前後）を添加することによ
り電気浸透脱水時の濾過速度、消費電力、および脱水ケ
ーキの剥離性が共に著しく改善されることが分かる。
ｌ2Ｏ3（Ａｌ2Ｏ3はポリ塩化アルミニウム中に約１０重
量％含まれており、ポリ塩化アルミニウムとしては汚泥
中の乾燥固形物ＤＳの１０％前後）を添加することによ
り電気浸透脱水時の濾過速度、消費電力、および脱水ケ
ーキの剥離性が共に著しく改善されることが分かる。
【００２１】なお、アルミニウム塩であっても、硫酸ア
ルミニウムは電極が炭素質である場合には腐食の原因と
なるため好ましくなく、また、アルミニウム以外の金属
塩（（鉄塩など）はアルカリ側で水酸化物が再溶解しな
いため効果はない。
ルミニウムは電極が炭素質である場合には腐食の原因と
なるため好ましくなく、また、アルミニウム以外の金属
塩（（鉄塩など）はアルカリ側で水酸化物が再溶解しな
いため効果はない。
【００２２】
【発明の効果】上記のように本発明によれば、カルシウ
ムを含む汚泥を電気浸透脱水するに際して、陰極側の濾
布に水酸化カルシウムが析出する前に水酸化アルミニウ
ムが析出し且つ析出した水酸化アルミニウムが容易に再
溶解するように、塩基性成分が含まれているポリ塩化ア
ルミニウムを被脱水汚泥に添加することで濾布の目詰ま
りが著しく軽減され、濾過性能を向上して消費電力の節
減を図り、ケーキ剥離性が改善できたものであり、電極
板を逆極性にしての電極板表面の沈着物の溶解除去と相
まって長期間にわたって安定した脱水機能を実現する。
ムを含む汚泥を電気浸透脱水するに際して、陰極側の濾
布に水酸化カルシウムが析出する前に水酸化アルミニウ
ムが析出し且つ析出した水酸化アルミニウムが容易に再
溶解するように、塩基性成分が含まれているポリ塩化ア
ルミニウムを被脱水汚泥に添加することで濾布の目詰ま
りが著しく軽減され、濾過性能を向上して消費電力の節
減を図り、ケーキ剥離性が改善できたものであり、電極
板を逆極性にしての電極板表面の沈着物の溶解除去と相
まって長期間にわたって安定した脱水機能を実現する。
【図１】１ａ、１ｂ、１ｃは本発明が適用されるフィル
タープレス型電気浸透脱水機による脱水過程の概要説明
図である。
タープレス型電気浸透脱水機による脱水過程の概要説明
図である。
１ａ、１ｂ…濾板 ２…濾布 ３…ダイヤフラム ４ａ、４ｂ…電極板 ５…供給孔 ６…排出孔
Claims (1)
- 【請求項１】 一対の電極板で濾布を介して被脱水汚泥
を挟み、被脱水汚泥を圧搾しながら電極板間に直流電流
を通電して回分的に脱水処理を行う電気浸透脱水方法に
おいて、カルシウムを含む汚泥を電気浸透脱水するに際
して、陰極側の濾布に水酸化カルシウムが析出する前に
水酸化アルミニウムが析出し且つ析出した水酸化アルミ
ニウムが容易に再溶解するように、ポリ塩化アルミニウ
ムを被脱水汚泥に添加して電気浸透脱水処理を行うこと
を特徴とする汚泥の電気浸透脱水方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3154539A JP2716600B2 (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | 汚泥の電気浸透脱水方法 |
| US07/887,296 US5279718A (en) | 1991-06-26 | 1992-05-22 | Method of electroosmotically dehydrating sludge |
| SG1996003231A SG44588A1 (en) | 1991-06-26 | 1992-06-19 | Method of electroosmotically dehydrating sludge |
| EP92305637A EP0520698B1 (en) | 1991-06-26 | 1992-06-19 | Method of electroosmotically dehydrating sludge |
| DE69212731T DE69212731T2 (de) | 1991-06-26 | 1992-06-19 | Verfahren zur elektro-osmotischen Entwässerung von Schlamm |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3154539A JP2716600B2 (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | 汚泥の電気浸透脱水方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH054100A JPH054100A (ja) | 1993-01-14 |
| JP2716600B2 true JP2716600B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=15586472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3154539A Expired - Fee Related JP2716600B2 (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | 汚泥の電気浸透脱水方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5279718A (ja) |
| EP (1) | EP0520698B1 (ja) |
| JP (1) | JP2716600B2 (ja) |
| DE (1) | DE69212731T2 (ja) |
| SG (1) | SG44588A1 (ja) |
Families Citing this family (9)
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|---|---|---|---|---|
| AUPN483495A0 (en) * | 1995-08-16 | 1995-09-07 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Dewatering of sludges |
| US6982431B2 (en) * | 1998-08-31 | 2006-01-03 | Molecular Devices Corporation | Sample analysis systems |
| EP2043765A4 (en) * | 2006-06-14 | 2012-10-10 | METHOD AND DEVICES FOR TREATING AND / OR INCREASING THE DRYNESS OF A SUBSTANCE | |
| HU228785B1 (en) * | 2009-06-09 | 2013-05-28 | Istvan Dr Palhazy | Apparatus for manufacturing fuel from waste water sludge and method for applying it |
| KR101045151B1 (ko) * | 2011-02-11 | 2011-06-30 | 주식회사 화인 | 슬러지의 원활한 투입 및 처리가 가능한 전기영동식 전기 침투 탈수기 |
| FR3033164B1 (fr) * | 2015-02-26 | 2020-01-31 | Veolia Water Solutions & Technologies Support | Procede de deshydratation de boues |
| CN105800891B (zh) * | 2016-05-15 | 2019-03-26 | 中国计量大学 | 电渗透与机械压滤耦合的污水污泥脱水方法 |
| CN110183061B (zh) * | 2019-06-25 | 2024-08-20 | 青岛颐辰环保有限公司 | 一种基于氧化沟的利用内碳源脱氮除磷污水处理系统及方法 |
| CN113332768A (zh) * | 2021-06-07 | 2021-09-03 | 深圳市创裕达电子有限公司 | 一种用于泥浆电渗脱水的过滤袋及其制备方法 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR449358A (fr) * | 1912-07-17 | 1913-02-25 | Gesellschaft Fuer Elektro-Osmose M B H | Procédé de deshydratation électro-osmotique sous-pression des substances végétales, animales ou minérales |
| JPS5117345B2 (ja) * | 1972-10-24 | 1976-06-01 | ||
| US4118319A (en) * | 1976-03-11 | 1978-10-03 | Toyo Soda Manufacturing Co., Ltd. | Treatment of sludge |
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| DE2839386A1 (de) * | 1977-09-12 | 1979-04-05 | Hokuren | Verfahren zum behandeln naehrstoffreicher abwasser |
| JPS5528715A (en) * | 1978-08-19 | 1980-02-29 | Ishigaki Kiko Kk | Dehydration method of digested sludge |
| JPS58122085A (ja) * | 1982-01-13 | 1983-07-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 脱水方法 |
| JPS6485198A (en) * | 1987-09-28 | 1989-03-30 | Ishigaki Mech Ind | Method and apparatus for electrolytic treatment of sludge |
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| JPH06239B2 (ja) * | 1988-12-29 | 1994-01-05 | 栗田工業株式会社 | 有機性汚泥の脱水方法 |
| US5092974A (en) * | 1990-01-25 | 1992-03-03 | Shinko Pantec Co., Ltd. | Electrode and method for compressive and electro-osmotic dehydration |
-
1991
- 1991-06-26 JP JP3154539A patent/JP2716600B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-05-22 US US07/887,296 patent/US5279718A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-06-19 SG SG1996003231A patent/SG44588A1/en unknown
- 1992-06-19 DE DE69212731T patent/DE69212731T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-06-19 EP EP92305637A patent/EP0520698B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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