JP4220011B2 - Sludge treatment agent and sludge treatment method using the same - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚泥処理剤及びそれを用いた汚泥処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、汚泥の処理方法としては、汚泥内に高分子凝集剤を混入してゲル状とし、その後、脱水処理していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の汚泥処理方法にあっては、汚泥内に高分子凝集剤を混入していたため、脱水処理後の汚泥を焼却すると、汚泥に含まれる高分子物質が燃焼してダイオキシン等の有害物質を生成させてしまうおそれがあり、実用的なものではなかった。
【０００４】
また、汚泥をゲル状としていたため、汚泥内に水分が分子水として含有されており、汚泥と水とを脱水により分離することが困難であった。
【０００５】
しかも、脱水処理後の含水率が90％〜80％と高く、汚泥の量を大幅に減少させることはできなかった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明では、植物性繊維又は動物性繊維にマイナスの電圧を印加する一方、凝集剤にプラスの電圧を印加して、植物性繊維又は動物性繊維に凝集剤を電気的に吸着させて生成することとした。
【０００７】
また、植物性繊維又は動物性繊維にマイナスの電圧を印加する一方、凝集剤にプラスの電圧を印加して、植物性繊維又は動物性繊維に凝集剤を電気的に吸着させて生成することとした。
【０００８】
また、植物性繊維として紙を用いることとした。
【０００９】
また、凝集剤として、消石灰、硫酸鉄、硫酸バンド、ポリ塩化アルミニウム、塩化第二鉄のいずれか一種又は二種以上の混合物を用いることとした。
【００１０】
また、植物性繊維又は動物性繊維に、硫酸鉄、硫酸バンド、ポリ塩化アルミニウム及び塩化第二鉄の混合溶液からなる凝集剤を吸着させて生成することとした。
【００１１】
また、上記いずれかの汚泥処理剤を汚泥内に混入し、汚泥の脱水を行うこととした。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に係る汚泥処理剤は、まず、新聞紙等の古紙を水中に浸漬した後、混合して、繊維状とし、さらに脱水処理する。尚、古紙に限らず、普通紙を用いることもでき、植物性繊維又は動物性繊維を用いることができる。
【００１３】
次に、上記繊維状の古紙にイオン化した凝集剤を混入して、古紙の表面に凝集剤を吸着させ、その後、乾燥させて、綿状の汚泥処理剤を生成する。
【００１４】
ここで、凝集剤としては、消石灰、硫酸鉄、硫酸バンド、ポリ塩化アルミニウム及び塩化第二鉄のいずれか一種又は二種以上の混合物、或いは、硫酸鉄、硫酸バンド、ポリ塩化アルミニウム及び塩化第二鉄の混合溶液を用いている。
【００１５】
尚、凝集剤として消石灰を用いた場合には、古紙に消石灰を混入することにより、古紙に消石灰が吸着するとともに塊状化するため、その後、乾燥させずに破砕することにより、粉末状の汚泥処理剤を生成することができる。
【００１６】
このように、植物性繊維又は動物性繊維を用いることにより、繊維に凝集剤を吸着させる際に、繊維が核となってその表面に凝集剤が吸着することとなり、凝集剤の吸着を容易かつ確実に行わせることができる。
【００１７】
また、本発明に係る汚泥処理剤は、新聞紙等の古紙を水中に浸漬した後、混合して繊維状とし、約40％〜50％の水分を含んだ状態のまま、凝集剤を混入して生成してもよい。
【００１８】
このように水分を含んだ状態のまま凝集剤を混入して生成した汚泥処理剤は、前記固形状の汚泥処理剤よりも汚泥に良好に溶け、これにより、汚泥の脱水効率を向上させることができる。
【００１９】
しかも、本発明に係る汚泥処理剤は、植物性繊維又は動物性繊維にマイナスの電圧を印加する一方、凝集剤にプラスの電圧を印加して、電気泳動を利用して植物性繊維又は動物性繊維に凝集剤を電気的に吸着させたものである。
【００２０】
この場合には、凝集剤の電気泳動により、短時間で植物性繊維又は動物性繊維に凝集剤を吸着させることができ、汚泥処理剤の生成時間を短縮することができる。
【００２１】
また、本発明に係る汚泥処理方法は、上記汚泥処理剤を汚泥の中へ混入するものである。
【００２２】
上記汚泥処理剤を汚泥の中へ混入すると、汚泥処理剤の表面に汚泥が吸着し、汚泥と水とが分離される。
【００２３】
これは、汚泥処理剤がイオン化した凝集剤によりプラス側にイオン化されており、一方、汚泥がマイナス側にイオン化されているため、汚泥処理剤の表面のプラスイオンに汚泥のマイナスイオンが吸着されることにより、汚泥と水とが分離されるものである。
【００２４】
汚泥処理剤を混入した汚泥は、長時間放置することにより、汚泥処理剤に吸着した汚泥が沈澱して、汚泥と水とを分離することができる。
【００２５】
また、汚泥処理剤を混入した汚泥を真空脱水又はプレス脱水することにより、前記沈澱によるよりも短時間で汚泥と水とを分離することができる。
【００２６】
このようにして処理された後の残留汚泥は、有機物であるため、肥料として再利用することができ、又、焼却処分することもできる。
【００２７】
このように、本発明によれば、汚泥の脱水を容易に行うことができ、汚泥の処理を容易なものとすることができる。
【００２８】
しかも、汚泥処理剤の原料として、古新聞紙等の古紙を利用することができるため、資源の有効活用を図ることができる。
【００２９】
【実施例】
（実施例１）
古新聞紙200Kg を水中に浸漬した後、ミキサーにより混合して、繊維状とし、さらに真空脱水機により脱水処理し、その後、同繊維状の古紙に濃度50％の硫酸バンドとポリ塩化アルミニウムとの混合液 100リットルを混入し、古紙の表面に硫酸バンドとポリ塩化アルミニウムとを吸着させ、その後、乾燥させて、綿状の汚泥処理剤150Kg を生成した。
【００３０】
尚、凝集剤として、硫酸鉄、塩化第二鉄の溶液を用いても、上記と同様にして、汚泥処理剤を生成することができる。
【００３１】
（実施例２）
古新聞紙200Kg を濃度50％の硫酸バンドとポリ塩化アルミニウムとの混合液 100リットル中に浸漬した後、ミキサーにより混合して、繊維状とするとともに、古紙の表面に硫酸バンドとポリ塩化アルミニウムとを吸着させて、汚泥処理剤150Kg を生成した。
【００３２】
尚、凝集剤として、硫酸鉄、塩化第二鉄の溶液を用いても、上記と同様にして、汚泥処理剤を生成することができる。
【００３３】
（実施例３）
普通紙200Kg を水中に浸漬した後、ミキサーにより混合して、繊維状とし、さらに真空脱水機により脱水処理し、その後、同繊維状の紙に消石灰 50Kg を混入し、紙の表面に消石灰を吸着させ、塊状化した紙を破砕して、粉末状の汚泥処理剤150Kg を生成した。
【００３４】
（実施例４）
古新聞紙200Kg を水中に浸漬した後、ミキサーにより混合して、繊維状とし、さらに真空脱水機により脱水処理し、その後、同繊維状の古紙に硫酸バンド、ポリ塩化アルミニウム、塩化第二鉄、硫酸鉄の濃度50％の混合液 100リットルを混入し、古紙の表面に硫酸バンド、ポリ塩化アルミニウム、塩化第二鉄、硫酸鉄とを吸着させ、その後、乾燥させて、綿状の汚泥処理剤150Kg を生成した。
【００３５】
尚、硫酸バンド、ポリ塩化アルミニウム、塩化第二鉄、硫酸鉄とを混合しても、化学反応は起こらず、混合溶液となる。
【００３６】
（実施例５）
古新聞紙200Kg を水中に浸漬した後、ミキサーにより混合して、繊維状とし、水分を50％含んだ液状のまま、繊維状の古紙に、硫酸バンド、ポリ塩化アルミニウム、塩化第二鉄、硫酸鉄との濃度50％の混合液 100リットルを混入し、古紙にマイナスの電圧を印加する一方、混合液にプラスの電圧を印加して、古紙の表面に硫酸バンド、ポリ塩化アルミニウム、塩化第二鉄、硫酸鉄とを電気的に吸着させて液状の汚泥処理剤150Kg を生成した。
【００３７】
（実施例６）
前記実施例１〜実施例５のいずれかにより生成した汚泥処理剤150Kg （処理する汚泥の３％）を汚泥5000Kgの中へ混入し、プレス脱水機により、汚泥5000Kgを汚泥処理剤に吸着した汚泥800Kg と水とに分離した。そして、分離後の汚泥の含水率を測定したところ、含水率が60％以下であり、従来よりも10％〜20％の水分を脱水できることが確認できた。これにより、脱水処理された汚泥の量を従来の1/2 〜1/4 にできることが確認できた。
【００３８】
【発明の効果】
本発明は、以上説明してきたような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００３９】
すなわち、本発明では、従来脱水処理することが困難とされていた汚泥を、安全、かつ、効率良く脱水処理することができ、従って、脱水処理された汚泥量を大幅に減少させることができる。
【００４０】
また、汚泥処理剤の生成や汚泥処理に際し、特異な条件（温度、圧力等）下で行う必要がないため、特殊な装置を必要とせずに汚泥処理剤の生成や汚泥処理をすることができる。
【００４１】
特に、汚泥処理剤の原料として、古新聞紙等の古紙を利用する場合には、資源の有効活用を図ることができる。
【００４２】
しかも、植物性繊維又は動物性繊維にマイナスの電圧を印加する一方、凝集剤にプラスの電圧を印加して、電気泳動を利用して植物性繊維又は動物性繊維に凝集剤を電気的に吸着させることにより、凝集剤の電気泳動によって、短時間で植物性繊維又は動物性繊維に凝集剤を吸着させることができ、汚泥処理剤の生成時間を短縮することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sludge treatment agent and a sludge treatment method using the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a method for treating sludge, a polymer flocculant is mixed in the sludge to form a gel, and then dehydrated.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above conventional sludge treatment method, since the polymer flocculant is mixed in the sludge, if the sludge after the dehydration treatment is incinerated, the polymer substance contained in the sludge is burned and harmful to dioxins, etc. There is a possibility of generating a substance, which is not practical.
[0004]
Further, since the sludge is in a gel form, water is contained in the sludge as molecular water, and it is difficult to separate the sludge and water by dehydration.
[0005]
Moreover, the water content after dehydration was as high as 90% to 80%, and the amount of sludge could not be significantly reduced.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in the present invention, a negative voltage is applied to the plant fiber or animal fiber, while a positive voltage is applied to the flocculant to electrically adsorb the flocculant to the plant fiber or animal fiber. It was decided to generate.
[0007]
In addition, a negative voltage is applied to the plant fiber or animal fiber, while a positive voltage is applied to the flocculant, and the flocculant is electrically adsorbed to the plant fiber or animal fiber to produce the fiber. did.
[0008]
In addition, paper was used as the vegetable fiber.
[0009]
In addition, as a flocculant, any one kind or a mixture of two or more kinds of slaked lime, iron sulfate, sulfate band, polyaluminum chloride, and ferric chloride was used.
[0010]
In addition, a flocculant composed of a mixed solution of iron sulfate, sulfate band, polyaluminum chloride, and ferric chloride is adsorbed on plant fibers or animal fibers.
[0011]
Further, any one of the above sludge treatment agents is mixed in the sludge, and the sludge is dewatered.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the sludge treatment agent according to the present invention, first, waste paper such as newspaper is immersed in water, then mixed to form a fiber, and further dehydrated. In addition, not only waste paper but plain paper can also be used, and vegetable fiber or animal fiber can be used.
[0013]
Next, an ionized flocculant is mixed in the fibrous waste paper, the flocculant is adsorbed on the surface of the waste paper, and then dried to produce a cotton-like sludge treatment agent.
[0014]
Here, as the flocculant, any one or a mixture of slaked lime, iron sulfate, sulfate band, polyaluminum chloride and ferric chloride, or iron sulfate, sulfate band, polyaluminum chloride and ferric chloride. A mixed solution of iron is used.
[0015]
In addition, when slaked lime is used as a flocculant, slaked lime is mixed into the waste paper, so that the slaked lime is adsorbed to the waste paper and agglomerated, and then pulverized without drying, thereby treating powdery sludge An agent can be produced.
[0016]
Thus, by using vegetable fiber or animal fiber, when the flocculant is adsorbed to the fiber, the fiber becomes the nucleus and the flocculant is adsorbed on the surface, so that the flocculant can be adsorbed easily and easily. It can be done reliably.
[0017]
In addition, the sludge treatment agent according to the present invention is made by immersing waste paper such as newspaper in water, mixing it into a fiber, and mixing the flocculant while containing about 40% to 50% moisture. It may be generated.
[0018]
Thus, the sludge treatment agent produced by mixing the flocculant while containing moisture dissolves better in sludge than the solid sludge treatment agent, thereby improving the sludge dewatering efficiency. it can.
[0019]
Moreover, the sludge treatment agent according to the present invention applies a negative voltage to the plant fiber or animal fiber, while applying a positive voltage to the flocculant, and uses the electrophoresis to apply the plant fiber or animal property. A fiber is obtained by electrically adsorbing a flocculant on a fiber.
[0020]
In this case, the flocculant can be adsorbed to the plant fiber or animal fiber by electrophoresis of the flocculant, and the generation time of the sludge treatment agent can be shortened.
[0021]
Moreover, the sludge processing method which concerns on this invention mixes the said sludge processing agent in sludge.
[0022]
When the sludge treatment agent is mixed into the sludge, the sludge is adsorbed on the surface of the sludge treatment agent, and the sludge and water are separated.
[0023]
This is because the sludge treatment agent is ionized to the plus side by the ionized flocculant, and on the other hand, the sludge is ionized to the minus side, so that the negative ions of the sludge are adsorbed to the plus ions on the surface of the sludge treatment agent. Thus, sludge and water are separated.
[0024]
By leaving the sludge mixed with the sludge treatment agent for a long time, the sludge adsorbed on the sludge treatment agent precipitates, and the sludge and water can be separated.
[0025]
Moreover, sludge and water can be separated in a shorter time than by the above sedimentation by vacuum dehydration or press dewatering of the sludge mixed with the sludge treatment agent.
[0026]
Since the residual sludge after being treated in this manner is an organic substance, it can be reused as a fertilizer and can be incinerated.
[0027]
Thus, according to the present invention, the sludge can be easily dehydrated, and the sludge can be easily treated.
[0028]
In addition, since used paper such as old newspaper can be used as a raw material for the sludge treatment agent, effective utilization of resources can be achieved.
[0029]
【Example】
(Example 1)
After 200 kg of old newspaper is immersed in water, it is mixed with a mixer to form a fiber, then dehydrated with a vacuum dehydrator, and then mixed with 50% sulfuric acid band and polyaluminum chloride. 100 liters of liquid was mixed, and the sulfuric acid band and polyaluminum chloride were adsorbed on the surface of the waste paper, and then dried to produce 150 kg of cotton-like sludge treatment agent.
[0030]
Even if a solution of iron sulfate or ferric chloride is used as the flocculant, the sludge treatment agent can be produced in the same manner as described above.
[0031]
(Example 2)
200 kg of old newspaper is immersed in 100 liters of a 50% sulfuric acid band and polyaluminum chloride mixture, mixed with a mixer to form a fiber, and the surface of the used paper is mixed with sulfuric acid band and polyaluminum chloride. Adsorbed to produce 150kg of sludge treatment agent.
[0032]
Even if a solution of iron sulfate or ferric chloride is used as the flocculant, the sludge treatment agent can be produced in the same manner as described above.
[0033]
(Example 3)
After 200 kg of plain paper is immersed in water, it is mixed with a mixer to form a fiber, and then dehydrated with a vacuum dehydrator. After that, 50 kg of slaked lime is mixed into the fibrous paper and slaked lime is adsorbed on the surface of the paper. The agglomerated paper was crushed to produce a powdery sludge treatment agent of 150 kg.
[0034]
(Example 4)
After 200 kg of old newspaper is immersed in water, it is mixed with a mixer to form a fiber, then dehydrated with a vacuum dehydrator, and then the sulfuric acid band, polyaluminum chloride, ferric chloride, sulfate Mixing 100 liters of a 50% iron mixture, adsorbing sulfate band, polyaluminum chloride, ferric chloride, and iron sulfate on the surface of the waste paper, then drying, 150kg cotton sludge treatment agent Was generated.
[0035]
Even if sulfuric acid band, polyaluminum chloride, ferric chloride, and iron sulfate are mixed, no chemical reaction occurs and a mixed solution is obtained.
[0036]
(Example 5)
After 200 kg of old newspaper is immersed in water, it is mixed with a mixer to form a fiber, and it remains in a liquid state containing 50% of water, and the fiber is used as a sulfate band, polyaluminum chloride, ferric chloride, iron sulfate. Mixing 100 liters of a mixed solution with a concentration of 50% and applying a negative voltage to the used paper, while applying a positive voltage to the mixed solution, sulfate band, polyaluminum chloride, ferric chloride on the used paper surface Then, iron sulfate was electrically adsorbed to produce 150 kg of liquid sludge treatment agent.
[0037]
(Example 6)
Sludge treatment agent 150Kg (3% of the sludge to be treated) produced by any one of the above Examples 1 to 5 was mixed into 5000kg of sludge, and sludge was adsorbed on the sludge treatment agent by press dehydrator. Separated into 800 kg and water. And when the moisture content of the sludge after separation was measured, the moisture content was 60% or less, and it was confirmed that 10% to 20% of water could be dehydrated as compared with the conventional method. As a result, it was confirmed that the amount of dewatered sludge could be reduced to 1/2 to 1/4 of the conventional amount.
[0038]
【The invention's effect】
The present invention is implemented in the form described above, and has the effects described below.
[0039]
That is, in the present invention, it is possible to safely and efficiently dewater sludge that has been conventionally difficult to dehydrate, and thus the amount of sludge dehydrated can be greatly reduced.
[0040]
In addition, since it is not necessary to perform sludge treatment agent or sludge treatment under special conditions (temperature, pressure, etc.), sludge treatment agent production and sludge treatment can be performed without the need for special equipment. .
[0041]
In particular, when waste paper such as old newspaper is used as a raw material for the sludge treatment agent, effective utilization of resources can be achieved.
[0042]
In addition, a negative voltage is applied to the plant fiber or animal fiber, while a positive voltage is applied to the flocculant, and the flocculant is electrically adsorbed to the plant fiber or animal fiber using electrophoresis. Thus, the flocculant can be adsorbed to the plant fiber or animal fiber in a short time by electrophoresis of the flocculant, and the generation time of the sludge treatment agent can be shortened.
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