JP5723916B2 - Method and apparatus for dewatering organic sludge - Google Patents
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Description
本発明は、有機性汚泥の脱水方法及び装置に関するものである。より詳しくは、高分子凝集剤と無機凝集剤を用い、有機性汚泥を脱水処理する方法及び装置に関するものであって、有機性汚泥を高分子凝集剤で凝集させ、凝集させた汚泥を濃縮し、濃縮した汚泥に無機凝集剤を添加し、機械脱水を行い、得られる脱水ケーキの含水率を低減する脱水方法及び装置に関するものである。 The present invention relates to a method and apparatus for dewatering organic sludge. More specifically, the present invention relates to a method and an apparatus for dewatering organic sludge using a polymer flocculant and an inorganic flocculant. The organic sludge is agglomerated with a polymer flocculant, and the agglomerated sludge is concentrated. The present invention relates to a dehydration method and apparatus for adding an inorganic flocculant to concentrated sludge, performing mechanical dehydration, and reducing the moisture content of the dehydrated cake obtained.
近年、廃棄物量を削減し、環境負荷を低減することが求められているなか、廃水処理施設から排出される有機性汚泥の脱水技術は極めて重要であり、有機性汚泥の効率的な脱水方法の開発が望まれている。従来、有機性汚泥の脱水の場合、「高分子凝集剤により汚泥を凝集させた後、機械的な脱水を行う方法」(1液法)、「無機凝集剤を汚泥に添加した後、高分子凝集剤で凝集させ、機械的な脱水を行う方法」(無機凝集剤・前添加法)が一般的である。
有機性汚泥の別の脱水方法として、「高分子凝集剤で汚泥を凝集させた後、機械濃縮あるいは重力濃縮し、さらに無機凝集剤を添加し、機械的な脱水を行う方法」(無機凝集剤・後添加法)がある。この無機凝集剤・後添加法は、Mアルカリ成分濃度が高い有機性汚泥の脱水に適している。無機凝集剤・前添加法では、有機性汚泥の液中のアルカリ成分に無機凝集剤が消費されるのに対して、無機凝集剤・後添加法では、汚泥濃縮によりアルカリ成分を除去するので、無機凝集剤の消費を低減できる。また、無機凝集剤・後添加法は1液法に比べて、脱水ケーキの含水率を低減できる。
In recent years, there has been a demand for reducing the amount of waste and reducing the environmental load, and dewatering technology for organic sludge discharged from wastewater treatment facilities is extremely important. Development is desired. Conventionally, in the case of dewatering organic sludge, “a method of mechanically dewatering after aggregating sludge with a polymer flocculant” (one-component method), “after adding an inorganic flocculant to sludge, The “method of aggregating with a flocculant and performing mechanical dehydration” (inorganic flocculant / pre-addition method) is common.
Another method for dewatering organic sludge is “a method in which sludge is agglomerated with a polymer flocculant, then mechanically concentrated or gravity concentrated, and then an inorganic flocculant is added to perform mechanical dehydration” (inorganic flocculant)・ Post-addition method). This inorganic flocculant and post-addition method is suitable for dewatering organic sludge having a high M alkali component concentration. In the inorganic flocculant / pre-addition method, the inorganic flocculant is consumed by the alkali component in the organic sludge liquid, whereas in the inorganic flocculant / post-addition method, the alkali component is removed by sludge concentration. The consumption of the inorganic flocculant can be reduced. Also, the inorganic flocculant and post-addition method can reduce the moisture content of the dehydrated cake as compared with the one-component method.
無機凝集剤・後添加法に関連する技術として、下記のような先行技術が知られている。特開昭61−149300号公報(特許文献1)には、有機性汚泥にカチオン系有機高分子凝集剤を添加して混合した後、この汚泥を撹拌しながらフロックを生成させる第1工程、次にこの汚泥を重力ろ過する第2工程、この重力ろ過後の汚泥に鉄塩を添加して、混合した後加圧脱水する第3工程の結合によりなることを特徴とする有機性汚泥の脱水方法が開示されている。また、特開平9−24400号公報(特許文献2)には、消化汚泥にカチオンポリマを添加して凝集処理する工程と、凝集した汚泥を重力脱水する工程と、重力脱水した汚泥に無機凝集剤を添加して調質する工程と、調質した汚泥に両性ポリマーを添加して脱水機で脱水する工程とを有する消化汚泥の脱水方法が開示されている。しかし、これら先行技術には、濃縮した汚泥の最適化に関する記載、より詳しくは濃縮した汚泥のフロックの大きさに関する記載はない。 The following prior arts are known as techniques related to the inorganic flocculant and post-addition method. Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-149300 (Patent Document 1) discloses a first step in which a cationic organic polymer flocculant is added to and mixed with organic sludge, and then floc is generated while stirring the sludge. The organic sludge dewatering method is characterized by comprising a second step of gravity filtering the sludge, and a third step of adding iron salt to the sludge after gravity filtration, mixing and then dehydrating under pressure. Is disclosed. Japanese Patent Laid-Open No. 9-24400 (Patent Document 2) discloses a process of adding a cationic polymer to digested sludge to agglomerate, a process of gravity dehydrating the agglomerated sludge, and an inorganic flocculant to the gravity dehydrated sludge. There is disclosed a method for dewatering digested sludge having a step of adding and refining, and a step of adding an amphoteric polymer to the conditioned sludge and dehydrating with a dehydrator. However, these prior arts do not describe the optimization of the concentrated sludge, and more specifically do not describe the floc size of the concentrated sludge.
フロック径に関連する技術としては、下記のような先行技術が知られている。特開2009−165964号公報(特許文献3)には、廃水処理設備から発生する汚泥に凝集剤を添加して1次凝集処理を行い、1次凝集処理後の汚泥を高濃度濃縮処理し、濃縮処理後の汚泥に凝集剤を添加して2次凝集処理を行い、さらに2次凝集処理を行った高濃度汚泥に脱水処理を施すことを特徴とする脱水処理方法が記載されている。また、1次凝集処理において2〜4mmの大きさのフロックをなすこと、2次凝集処理において、0.5〜3mmの大きさのフロックをなすことが記載されている。また、1次凝集処理においては高分子凝集剤が有効であること、2次凝集処理においては高分子凝集剤が有効であり、ポリ硫酸第二鉄などの無機凝集剤を用いてもよいことが記載されている。 The following prior arts are known as techniques related to the floc diameter. In JP 2009-165964 A (Patent Document 3), a flocculant is added to sludge generated from a wastewater treatment facility to perform a primary agglomeration treatment, and the sludge after the primary agglomeration treatment is concentrated at a high concentration. There is described a dehydration treatment method characterized in that a flocculant is added to the sludge after the concentration treatment to perform a secondary agglomeration treatment, and the high-concentration sludge subjected to the secondary agglomeration treatment is subjected to a dehydration treatment. Further, it is described that flocs having a size of 2 to 4 mm are formed in the primary aggregating treatment, and flocs having a size of 0.5 to 3 mm are formed in the secondary aggregating treatment. In addition, a polymer flocculant is effective in the primary aggregation treatment, a polymer flocculant is effective in the secondary aggregation treatment, and an inorganic flocculant such as polyferric sulfate may be used. Have been described.
上記の無機凝集剤・後添加法に関連する技術のうち、特開昭61−149300号公報(特許文献1)には、有機性汚泥にカチオン系有機高分子凝集剤によりフロックを生成させ、重力ろ過し、鉄塩を添加して、混合した後加圧脱水することが開示されている。また、特開平9−24400号公報(特許文献2)には、消化汚泥にカチオンポリマを添加して凝集処理し、凝集汚泥を重力脱水し、無機凝集剤を添加して調質し、調質した汚泥に両性ポリマーを添加して脱水機で脱水することが開示されている。しかし、これら先行技術には、濃縮した凝集フロックの最適化に関する記載、より詳しくは濃縮した凝集フロックの大きさに関する記載はない。 Among the technologies related to the above-mentioned inorganic flocculant and post-addition method, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-149300 (Patent Document 1) generates flocs on organic sludge with a cationic organic polymer flocculant, and gravity It is disclosed to filter, add an iron salt, mix and dehydrate under pressure. Japanese Patent Laid-Open No. 9-24400 (Patent Document 2) discloses that a cation polymer is added to a digested sludge for agglomeration treatment, the agglomerated sludge is subjected to gravity dehydration, and an inorganic flocculant is added for tempering. It is disclosed that an amphoteric polymer is added to sludge and then dehydrated with a dehydrator. However, these prior arts do not describe the optimization of concentrated agglomerated flocs, more specifically the size of concentrated agglomerated flocs.
上述したように、無機凝集剤・後添加方法は、無機凝集剤・前添加方法とは、無機凝集剤を添加した時点での汚泥成分が異なるため、無機凝集剤添加量の適切な制御方法を検討する必要がある。また、無機凝集剤・後添加方法において、濃縮した凝集フロックの適切な制御方法を検討する必要がある。この理由は、無機凝集剤の浸透性、反応性が凝集フロックの大きさに大きく依存するからである。 As described above, the inorganic flocculant / post-addition method differs from the inorganic flocculant / pre-addition method in that the sludge component at the time of adding the inorganic flocculant is different, so an appropriate control method for the amount of inorganic flocculant added is used. It is necessary to consider. In addition, in the inorganic flocculant / post-addition method, it is necessary to examine an appropriate control method for concentrated flocculent flocs. This is because the permeability and reactivity of the inorganic flocculant greatly depend on the size of the floc floc.
本発明の目的は、無機凝集剤・後添加方法において、凝集フロックの制御方法及びそれを実施するための装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a method for controlling agglomeration flocs and an apparatus for carrying out the same in an inorganic flocculant and post-addition method.
本発明は、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、無機凝集剤・後添加方法において、無機凝集剤・後添加方法において、凝集フロックの大きさを調整することにより、極めて効率的にケーキ含水率を低減できることを見出した。これらの新規な知見に基づいて本発明を完成させた。 As a result of diligent research to solve the above-mentioned problems, the present invention is very effective in controlling the size of the aggregate floc in the inorganic flocculant and post-addition method, and adjusting the size of the aggregate floc in the inorganic flocculant and post-addition method. It has been found that the moisture content can be reduced. The present invention has been completed based on these new findings.
即ち、本発明では、有機性汚泥に高分子凝集剤を添加し、該汚泥を凝集させて凝集フロックを形成する凝集工程と、形成した凝集フロックを濃縮する濃縮工程と、濃縮した凝集フロックに無機凝集剤を添加する無機凝集剤添加工程と、無機凝集剤が添加された濃縮した凝集フロックを機械脱水する脱水工程とを有する汚泥の脱水方法であって、前記有機性汚泥に、高分子凝集剤を添加して形成した凝集フロックを濃縮した凝集フロック、又は、無機凝集剤が添加された濃縮した凝集フロックの大きさを0.5mm〜10mmに調製する調整工程を有することを特徴とする汚泥の脱水方法としたものである。
前記汚泥の脱水方法において、有機性汚泥は、消化汚泥であるのが良い。
That is, in the present invention, a polymer flocculant is added to organic sludge and the sludge is agglomerated to form agglomerated floc, a concentration step for concentrating the formed agglomerated floc, and the concentrated agglomerated floc is inorganic. A sludge dewatering method comprising an inorganic flocculant addition step of adding a flocculant and a dehydration step of mechanically dewatering the concentrated flocculant floc to which the inorganic flocculant is added, wherein the organic sludge is combined with a polymer flocculant. Of the sludge characterized by having an adjustment step of adjusting the size of the aggregated floc formed by adding the flocculent floc formed by adding the inorganic flocculant or the concentrated aggregated floc added with the inorganic flocculant to 0.5 mm to 10 mm This is a dehydration method.
In the sludge dewatering method, the organic sludge is preferably digested sludge.
また、本発明では、有機性汚泥に高分子凝集剤を添加する手段を有し、該汚泥を凝集させて凝集フロックを形成する凝集槽と、形成した凝集フロックを濃縮する濃縮機と、濃縮した凝集フロックに無機凝集剤を添加する無機凝集剤添加手段と、無機凝集剤が添加された濃縮した凝集フロックを脱水する脱水機とを有する汚泥の脱水装置であって、前記有機性汚泥に、高分子凝集剤を添加して形成した凝集フロックを濃縮した凝集フロック、又は、無機凝集剤が添加された濃縮した凝集フロックの大きさを0.5mm〜10mmに調整するフロック調整手段を濃縮機の後段に有することを特徴とする汚泥の脱水装置としたものである。
前記汚泥の脱水装置において、有機性汚泥は、消化汚泥であるのが良い。
Further, in the present invention, there is a means for adding a polymer flocculant to the organic sludge, a flocculant tank for aggregating the sludge to form a floc floc, a concentrator for concentrating the formed floc floc, and concentrating A sludge dewatering device having an inorganic flocculant addition means for adding an inorganic flocculant to the flocculent floc and a dehydrator for dewatering the concentrated flocculant floc to which the inorganic flocculant has been added. A floc adjusting means for adjusting the size of the aggregated floc formed by adding the molecular flocculant to the aggregated floc formed by adding the flocculent floc formed by adding the molecular flocculant or the inorganic flocculant is adjusted to 0.5 mm to 10 mm. The sludge dewatering device is characterized in that it has the above.
In the sludge dewatering apparatus, the organic sludge is preferably digested sludge.
本発明により、無機凝集剤・後添加方法において、凝集フロックの大きさを調整することにより、極めて効率的にケーキ含水率を低減できる。 According to the present invention, in the inorganic flocculant / post-addition method, the moisture content of the cake can be reduced very efficiently by adjusting the size of the floc floc.
本発明は、無機凝集剤・後添加方法において、無機凝集剤添加量の制御方法及びそれを実施するための装置に関する。また、無機凝集剤・後添加方法において、凝集フロックの制御方法及びそれを実施するための装置に関する。以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図1は、本発明の脱水装置の一態様を示すフロー構成図である。図1において、有機性汚泥は、汚泥貯槽1から凝集槽4に供給される。高分子凝集剤は、高分子凝集剤溶解槽から凝集槽4に供給される。凝集槽4において、有機性汚泥と高分子凝集剤が混合され、凝集フロックが形成される。濃縮機5において、凝集フロックは濃縮される。フロック調整機6において、凝集フロックは適切な大きさに調整される。無機凝集剤は、無機凝集剤貯槽3から無機凝集剤添加機7に供給され、凝集フロックに添加される。無機凝集剤が添加された凝集フロックは脱水機9において脱水される。無機凝集剤が添加された凝集フロックのpHはpHセンサ8により測定される。無機凝集剤の添加量は、pHセンサ8により測定した無機凝集剤が添加された凝集フロックのpHから、無機凝集剤添加ポンプ制御装置10により決定される。無機凝集剤の添加は、無機凝集剤添加ポンプ11により行われる。
The present invention relates to a method for controlling the amount of inorganic flocculant added in an inorganic flocculant / post-addition method and an apparatus for carrying out the same. The present invention also relates to a method for controlling agglomeration flocs and an apparatus for carrying out the method in an inorganic flocculant and post-addition method. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is a flow configuration diagram showing an embodiment of the dehydrating apparatus of the present invention. In FIG. 1, organic sludge is supplied from a sludge storage tank 1 to a coagulation tank 4. The polymer flocculant is supplied from the polymer flocculant dissolution tank to the aggregation tank 4. In the aggregating tank 4, organic sludge and a polymer flocculant are mixed to form an agglomerated floc. In the concentrator 5, the aggregated floc is concentrated. In the floc adjuster 6, the aggregated floc is adjusted to an appropriate size. The inorganic flocculant is supplied from the inorganic flocculant storage tank 3 to the inorganic flocculant adding machine 7 and added to the floc floc. The floc floc to which the inorganic flocculant is added is dehydrated in the dehydrator 9. The pH of the flocculation floc to which the inorganic flocculant is added is measured by the pH sensor 8. The amount of the inorganic flocculant added is determined by the inorganic flocculant addition pump controller 10 based on the pH of the floc floc to which the inorganic flocculant has been measured as measured by the pH sensor 8. The inorganic flocculant is added by the inorganic flocculant addition pump 11.
フロック調整機6において、凝集フロックは0.5〜10mmに調整されることが好ましい。より好ましくは、凝集フロックの大きさは0.5〜5mmに調整される。この理由は、凝集フロックが大きい場合、無機凝集剤は凝集フロックの内部まで浸透できず、無機凝集剤の効果が出にくい。一方、凝集フロックが小さい場合、無機凝集剤は凝集フロックの内部まで浸透できるが、小さい凝集フロックは、脱水機による脱水にとっては不利である。凝集フロックを上述したフロック径に調整すると、無機凝集剤が内部まで浸透し、無機凝集剤を効率的に利用できると同時に、脱水機での脱水も効率的に行うことができる。スクリュープレス脱水機を使用する場合、凝集フロックの大きさは、1〜5mmに調整されることが好ましい。ベルトプレス脱水機を使用する場合、凝集フロックの大きさは、0.5〜3mmに調整されることが好ましい。
無機凝集剤は、無機凝集剤が添加された凝集フロックのpHが3〜6になるように、添加することが好ましい。より好ましくは、無機凝集剤が添加された凝集フロックのpHが3.5〜5.5になるように無機凝集剤を添加する。さらに、より好ましくは、無機凝集剤が添加された凝集フロックのpHが3.5〜4.5になるように無機凝集剤を添加する。
In the floc adjuster 6, the floc floc is preferably adjusted to 0.5 to 10 mm. More preferably, the size of the aggregation floc is adjusted to 0.5 to 5 mm. The reason for this is that when the flocculent floc is large, the inorganic flocculant cannot penetrate to the inside of the flocculent floc, and the effect of the inorganic flocculant is hardly exhibited. On the other hand, when the aggregation floc is small, the inorganic flocculant can penetrate into the inside of the aggregation floc, but the small aggregation floc is disadvantageous for dehydration by a dehydrator. When the floc diameter is adjusted to the above-mentioned floc diameter, the inorganic flocculant penetrates into the inside, and the inorganic flocculant can be used efficiently, and at the same time, the dehydration can be performed efficiently. When using a screw press dehydrator, the size of the flocs floc is preferably adjusted to 1 to 5 mm. When using a belt press dehydrator, it is preferable that the size of the aggregate floc is adjusted to 0.5 to 3 mm.
The inorganic flocculant is preferably added so that the pH of the floc floc to which the inorganic flocculant is added is 3 to 6. More preferably, the inorganic flocculant is added so that the pH of the floc floc to which the inorganic flocculant has been added is 3.5 to 5.5. More preferably, the inorganic flocculant is added so that the pH of the floc floc to which the inorganic flocculant is added is 3.5 to 4.5.
図1は本発明の一態様を示し、図示のものに限定されるものではない。例えば、フロック調整機6を省略し、無機凝集剤添加機7において、凝集フロックの大きさを適切に調整すると同時に、凝集フロックに無機凝集剤を添加してもよい。また、フロック調整機6を省略し、濃縮機5の後段に無機凝集剤添加機7を配置してもよい。また、フロック調整機を省略し、無機凝集剤添加機7を濃縮機5に一体化させてもよい。また、フロック調整機6を無機凝集剤添加機7の後段に配置してもよい。
pHセンサ8は、脱水濾液の貯槽あるいは脱水濾液の排出ラインに設置してもよい。この場合、無機凝集剤の添加量は、pHセンサ8により測定された脱水濾液のpHにより決定する。この場合、無機凝集剤は、脱水濾液のpHが3〜6になるように、無機凝集剤添加機7に供給することが好ましい。より好ましくは、脱水濾液のpHが3.5〜5.5になるように無機凝集剤を供給する。さらに、より好ましくは、脱水濾液のpHが4〜5になるように無機凝集剤を供給する。
FIG. 1 shows one embodiment of the present invention, and is not limited to the illustrated one. For example, the floc adjuster 6 may be omitted, and the inorganic flocculant adding machine 7 may adjust the size of the floc floc appropriately and simultaneously add the inorganic flocculant to the floc floc. Further, the floc adjuster 6 may be omitted, and the inorganic flocculant adder 7 may be disposed at the subsequent stage of the concentrator 5. Further, the floc adjuster may be omitted, and the inorganic flocculant adding machine 7 may be integrated with the concentrator 5. Further, the floc adjuster 6 may be arranged at the subsequent stage of the inorganic flocculant adder 7.
The pH sensor 8 may be installed in a dehydrated filtrate storage tank or a dehydrated filtrate discharge line. In this case, the addition amount of the inorganic flocculant is determined by the pH of the dehydrated filtrate measured by the pH sensor 8. In this case, the inorganic flocculant is preferably supplied to the inorganic flocculant adder 7 so that the pH of the dehydrated filtrate is 3-6. More preferably, the inorganic flocculant is supplied so that the pH of the dehydrated filtrate is 3.5 to 5.5. More preferably, the inorganic flocculant is supplied so that the pH of the dehydrated filtrate is 4-5.
pHセンサ8は、無機凝集剤添加機7に設置してもよい。有機性汚泥の性状が安定している場合などにおいては、無機凝集剤の添加量と無機凝集剤と混合された凝集フロックのpHの関係を予め調べておけば無機凝集剤の添加量を決定できる。このような場合、pHセンサ8を省略してもよい。
本発明で使用される有機性汚泥は、下水処理、し尿処理、各種産業廃水処理において発生する有機性汚泥である。例えば、最初沈澱池汚泥、余剰汚泥、嫌気性消化汚泥、好気性消化汚泥、浄化槽汚泥、消化脱離液などが挙げられる。有機性汚泥は無機物を含んでもよい。
The pH sensor 8 may be installed in the inorganic flocculant adding machine 7. When the properties of the organic sludge are stable, the amount of the inorganic flocculant added can be determined by examining the relationship between the amount of the inorganic flocculant added and the pH of the flocculent floc mixed with the inorganic flocculant in advance. . In such a case, the pH sensor 8 may be omitted.
The organic sludge used in the present invention is organic sludge generated in sewage treatment, human waste treatment, and various industrial wastewater treatment. For example, first sedimentation basin sludge, surplus sludge, anaerobic digested sludge, aerobic digested sludge, septic tank sludge, digested and desorbed liquid and the like can be mentioned. The organic sludge may contain an inorganic substance.
本発明で使用される高分子凝集剤として、例えば、カチオン性高分子凝集剤、両性高分子凝集剤などが挙げられる。
本発明で使用される無機凝集剤として、例えば、塩化第二鉄、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、ポリ硫酸鉄などが挙げられる。
本発明で使用される脱水機には、従来の汚泥脱水に使用される脱水機が使用できる。例えば、スクリュープレス脱水機、ベルトプレス脱水機、遠心脱水機、真空脱水機、フィルタプレス脱水機、多重円板脱水機などが挙げられる。
本発明で使用される濃縮機には、従来の汚泥脱水に使用される重力濃縮機あるいは機械濃縮機が使用できる。例えば、ベルト濃縮機、遠心濃縮機、楕円板濃縮機などが挙げられる。
本発明で使用されるフロック調整機には、従来から汚泥に使用される撹拌機が使用できる。例えば、パドル型撹拌機、ドラム型撹拌機などが挙げられる。
Examples of the polymer flocculant used in the present invention include a cationic polymer flocculant and an amphoteric polymer flocculant.
Examples of the inorganic flocculant used in the present invention include ferric chloride, aluminum sulfate, aluminum chloride, polyaluminum chloride, and polyiron sulfate.
As the dehydrator used in the present invention, a conventional dehydrator used for sludge dehydration can be used. For example, a screw press dehydrator, a belt press dehydrator, a centrifugal dehydrator, a vacuum dehydrator, a filter press dehydrator, a multiple disk dehydrator, and the like can be given.
As the concentrator used in the present invention, a conventional gravity concentrator or mechanical concentrator used for sludge dewatering can be used. For example, a belt concentrator, a centrifugal concentrator, an elliptical plate concentrator and the like can be mentioned.
A stirrer conventionally used for sludge can be used for the floc adjuster used in the present invention. For example, a paddle type stirrer, a drum type stirrer, etc. are mentioned.
参考例1
無機凝集剤・後添加法による汚泥脱水試験を行った。4種類の消化汚泥(A、B、C、D)を使用した。消化汚泥A、B、C、Dは、異なる3下水処理場から採取した。消化汚泥A、Bは同じ下水処理場から採取したが、汚泥濃度が異なる。消化汚泥A、B、C、DのTSは、それぞれ2.2%、1.3%、1.8%、1.5%である。高分子凝集剤として、カチオンポリマを使用した。カチオンポリマは、ジメチルアミノエチルメタクリレート系あるいはジメチルアミノエチルアクリレート系である。無機凝集剤として、ポリ硫酸第二鉄を使用した。実験手順は以下の通りである。250mLの汚泥にカチオンポリマを添加し、汚泥を凝集させ、凝集フロックを形成させた。次に、1mmのスクリーンを使い、凝集フロックを濃縮した。次に、凝集フロックにポリ硫酸第二鉄を添加し、凝集フロックとポリ硫酸第二鉄を混合した。次に、ポリ硫酸第二鉄と混合した凝集フロックのpHを測定した。最後に、ベルトプレス脱水機により、凝集フロックを脱水し、得られたケーキの含水率を測定した。
Reference example 1
A sludge dewatering test was conducted using an inorganic flocculant and post-addition method. Four types of digested sludge (A, B, C, D) were used. Digested sludges A, B, C, and D were collected from three different sewage treatment plants. Digested sludges A and B were collected from the same sewage treatment plant, but differed in sludge concentration. The TS of the digested sludges A, B, C, and D are 2.2%, 1.3%, 1.8%, and 1.5%, respectively. A cationic polymer was used as the polymer flocculant. The cationic polymer is dimethylaminoethyl methacrylate or dimethylaminoethyl acrylate. Poly ferric sulfate was used as the inorganic flocculant. The experimental procedure is as follows. Cationic polymer was added to 250 mL of sludge to cause the sludge to flocculate and form agglomerated floc. The aggregated floc was then concentrated using a 1 mm screen. Next, polyferric sulfate was added to the aggregated floc, and the aggregated floc and ferric sulfate were mixed. Next, the pH of the aggregated floc mixed with polyferric sulfate was measured. Finally, the aggregated floc was dehydrated with a belt press dehydrator, and the moisture content of the obtained cake was measured.
実験結果を表1に示す。ここでは、「測定した乾燥固形物重量」から「ポリ鉄の添加により沈殿する水酸化鉄重量」を差し引いた重量を「真の乾燥固形物重量」とし、ケーキ含水率を算出した。
表1より、ポリ硫酸第二鉄を添加した凝集フロックのpHが「6以下3より大きい場合」、「5.5以下3.5より大きい場合」、「4.5以下3.5より大きい場合」の脱水ケーキ含水率の平均値を計算すると、それぞれ80.2%、79.9%、79.7%となる。この結果から、ポリ硫酸第二鉄を添加した凝集フロックのpHを好ましくはpH3〜6、より好ましくはpH3.5〜5.5、さらより好ましくはpH3.5〜4.5に調整することによりケーキ含水率を低減できることが分かる。
図2に典型的な例である汚泥Cのケーキ含水率とpHの関係を示す。図2より、ポリ硫酸第二鉄の注入率の増加とともに、ポリ硫酸第二鉄と混合した凝集フロックのpHは、徐々に低下することが分かる。ケーキ含水率は、ポリ硫酸第二鉄と混合した凝集フロックのpHが4〜5程度になるまでは、徐々に低下し、pHが4〜5より大きくなると、一定あるいは増加することが分かる。
From Table 1, the pH of the aggregated floc to which polyferric sulfate is added is “6 or less than 3”, “5.5 or less than 3.5”, “4.5 or less than 3.5” When the average value of the moisture content of the dehydrated cake is calculated, they are 80.2%, 79.9%, and 79.7%, respectively. From this result, the pH of the aggregated floc added with polyferric sulfate is preferably adjusted to pH 3-6, more preferably pH 3.5-5.5, and even more preferably pH 3.5-4.5. It can be seen that the moisture content of the cake can be reduced.
FIG. 2 shows a relationship between the moisture content of cake and pH of sludge C, which is a typical example. From FIG. 2, it can be seen that the pH of the aggregated floc mixed with polyferric sulfate gradually decreases as the injection rate of polyferric sulfate increases. It can be seen that the moisture content of the cake gradually decreases until the pH of the agglomerated floc mixed with polyferric sulfate is about 4-5, and is constant or increased when the pH is higher than 4-5.
実施例1
無機凝集剤・後添加法による汚泥脱水試験を行った。3種類の消化汚泥(C、E、F)を使用した。消化汚泥C、E、Fは、異なる3下水処理場から採取した。消化汚泥C、E、FのTSは、それぞれ1.8%、1.7%、2.8%である。高分子凝集剤として、カチオンポリマを使用した。カチオンポリマは、ジメチルアミノエチルメタクリレート系あるいはジメチルアミノエチルアクリレート系である。無機凝集剤として、ポリ硫酸第二鉄を使用した。実験手順は以下の通りである。250mLの汚泥にカチオンポリマを添加し、汚泥を凝集させ、凝集フロックを形成させた。次に、1mmのスクリーンを使い、凝集フロックを濃縮した。次に、凝集フロックにポリ硫酸第二鉄を添加し、凝集フロックとポリ硫酸第二鉄を混合した。このとき、ポリ硫酸第二鉄と混合した凝集フロックの大きさを測定した。最後に、ベルトプレス脱水機により、凝集フロックを脱水し、得られたケーキの含水率を測定した。
Example 1
A sludge dewatering test was conducted using an inorganic flocculant and post-addition method. Three types of digested sludge (C, E, F) were used. Digested sludge C, E, and F were collected from three different sewage treatment plants. The TS of digested sludges C, E, and F are 1.8%, 1.7%, and 2.8%, respectively. A cationic polymer was used as the polymer flocculant. The cationic polymer is dimethylaminoethyl methacrylate or dimethylaminoethyl acrylate. Poly ferric sulfate was used as the inorganic flocculant. The experimental procedure is as follows. Cationic polymer was added to 250 mL of sludge to cause the sludge to flocculate and form agglomerated floc. The aggregated floc was then concentrated using a 1 mm screen. Next, polyferric sulfate was added to the aggregated floc, and the aggregated floc and ferric sulfate were mixed. At this time, the size of the aggregated floc mixed with polyferric sulfate was measured. Finally, the aggregated floc was dehydrated with a belt press dehydrator, and the moisture content of the obtained cake was measured.
実験結果を表2に示す。表2より、ポリ硫酸第二鉄を添加した凝集フロックの大きさを好ましくは0.5〜10mm、より好ましくは0.5〜5mmに調整することによりケーキ含水率を低減できることが分かる。
図3に典型的な例である汚泥Cの含水率とフロックの大きさの関係を示す。横軸の撹拌回数は、重力落下による撹拌回数を表す。図3より、撹拌回数の増加と共にフロック大きさが低下することが分かる。ケーキ含水率は、フロック大きさが10mm以上のとき最も高く、フロック大きさの低下と共に、低減することが分かる。
The experimental results are shown in Table 2. From Table 2, it can be seen that the moisture content of the cake can be reduced by adjusting the size of the aggregated floc added with ferric sulfate to preferably 0.5 to 10 mm, more preferably 0.5 to 5 mm.
FIG. 3 shows the relationship between the moisture content of sludge C, which is a typical example, and the size of flocs. The number of times of stirring on the horizontal axis represents the number of times of stirring due to gravity drop. FIG. 3 shows that the floc size decreases as the number of stirrings increases. It can be seen that the moisture content of the cake is highest when the floc size is 10 mm or more, and decreases with a decrease in the floc size.
1:汚泥貯槽、2:高分子凝集剤溶解槽、3:無機凝集剤貯槽、4:凝集槽、5:濃縮槽、6:フロック調整機、7:無機凝集剤添加機、8:pHセンサ、9:脱水機、10:制御装置、11:無機凝集剤添加ポンプ
1: Sludge storage tank, 2: Polymer flocculant dissolution tank, 3: Inorganic flocculant storage tank, 4: Coagulation tank, 5: Concentration tank, 6: Flock adjuster, 7: Inorganic flocculant addition machine, 8: pH sensor, 9: dehydrator, 10: controller, 11: inorganic flocculant addition pump
Claims (4)
4. The sludge dewatering apparatus according to claim 3, wherein the organic sludge is digested sludge.
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