JPH01168400A - 磁気による汚泥処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の目的」 （産業上の利用分野） この発明は、都市生活排水から発生する汚泥の磁気を利
用する改質処理装置に関するものである。

（従来の技術） 都市生活排水等から発生する汚泥の処理装置もしくは処
理方法として、多くのものが提案され採用されている。

先ず、汚泥の沈降濃縮を促進する方法としては、大きな
円形の処理槽に汚泥を導入し、中央に駆動軸を有する攪
拌翼でゆるやかに攪拌する重力式濃縮を行う装置があり
、汚泥スラリーを回転体の中央部から供給し遠心力を利
用して水と濃縮汚泥とを分離する方法がある。

一方、汚泥の脱水方法としては、遠心脱水機、ベルトプ
レス脱水機、フィルタープレス、真空脱水機等を用いた
ものがあるが、中でもベルトプレスによる脱水方法が主
流となっている。

汚泥処理に必要欠くべからざる操作因子に汚泥の調質が
ある。これは有機もしくは無機の凝集剤を使用して凝集
による調質を行い脱水を可能にして脱水機で脱水するも
ので、このとき凝集剤の利用効率を高めたり凝集後のフ
ロックの強度を高め、脱水効率を高めるために種々の汚
泥の改質方法が考えられている。

汚泥を４０℃以上に加熱して蛋白質を凝固せしめる方法
、汚泥を凍結せしめ、融解することによる微生物の細胞
膜を破壊することによる改質法、高圧容器中に汚泥を入
れて、高温高圧で酸化せしめることにより改質を行う方
法、電気分解による酸化還元反応により改質する方法、
等の多くの方法、装置が紹介され且つ実施されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかし乍ら汚泥の濃縮、改質方法には、多（の問題点を
有している。そこで、上述した順に問題点の主な点を列
記してみると、次のようなものがある。濃縮における重
力式の汚泥濃縮装置は広大な面積を必要とし沈降に長時
間を必要とし、遠心力を利用する機械処理による濃縮方
法は装置が複雑でありメインテナンス項目が多く、騒音
振動等の環境条件も芳しくない。

又、汚泥の改質における加熱処理法、凍結融解法、高圧
酸化法、電気分解法等の汚泥改質方法は何れも膨大なエ
ネルギを必要とし、更に加熱処理法では臭気の発生、濾
液中のＢＯＤ量の増大が問題となり、凍結融解法、高圧
酸化法については処理設備が大規模となり建設費が嵩む
欠点があり、電気分解法は電極消耗量が大きく感電防止
等の安全対策を厳重にする必要があることが維持管理上
の弱点となっている。本発明者は前に実願昭６２−１７
２７２０号として磁気による汚泥の改質装置を提案した
が、本発明はこの改良であり、前述したような現状に鑑
み創案されたものであって、比較的低密度の磁気により
効率的に汚泥を改質せしめるために改良し、且つ処理装
置内に付着した磁気感応物質の、洗滌排出を容易にした
装置を提供することが本発明の目的である。

「発生の構成」 （問題点を解決する手段） 前述の目的を達成するために、本発明者は、透磁性を有
する非磁性材料で構成されたＵ字型の磁気処理用流路を
をし、該流路の外側に磁気発生装置を配設し、更に該流
路の上部に洗滌用スプレーノズルを、下部に磁気吸着物
並びに洗滌水の排出管を設けたことを特徴とする磁気に
よる汚泥処理装置を佐に提案する。

（作用） 汚泥におよぼす磁気の効果に関しては、まだ理論的に解
明はされていないが、導電性の流体が磁場内を通過する
ことによって、磁場と導電された電場の影響を受け、液
中に含まれる塩類のイオンおよび双極子モーメントが変
化し、「水は磁場内を通過することにより水素結合に変
化が生じる」（資源テクノロジーＮａ２２３）と云われ
ており、汚泥中のコロイドの荷電状態にも何らかの、影
響を与えるものと考えられる。本発明者の研究により磁
界の中に汚泥を通すことにより、凝集フロックの生成が
促進されることの知見が得られた。

下記に下水処理混合汚泥を磁場にさらした場合の実験効
果について記載する。

第１表　ケーキ含水率％ 第１表は生汚泥にカチオン系のポリマー凝集剤を所定量
混合した後、全く磁気処理を行なわながったものと、１
分から１０分までの４段階の磁気曝露を行なったものに
つき、ベルトプレスで脱水した際のケーキの含水率を示
したものであるが、いずれも磁気処理が時間に応じた汚
泥の改質の効果を示していることが判る。実験の磁場の
強さは約５０００ガウスである。

本発明の装置は、磁気による汚泥の改質装置であるが特
に汚泥中の磁気感応物質が流路の管壁に付着した場合、
この磁気吸着物質の洗滌除去を容易にし装置であるとこ
ろと装置の簡略化に特徴がある。

この装置は、汚泥等の移送管路の途中に設けることがで
きるようになっている。磁気処理を行う流路は、Ｕ字型
を形成しており、一方の上部から汚泥は下向きに流され
て下部で反対側に移行し、次いで上向きに流されるが、
Ｕ字型流路の両側と中央の凹部には磁気発生装置として
磁石が配設される。磁石の配置はＮ、Ｓ極が流路を挟ん
で配置され、汚泥が磁力線を略直角に横切るように設け
る必要がある。

このＵ字型磁気処理用流路は、透磁性はあるが、非磁性
の材料を使用し、磁石を取り外すか電磁石を用い通電を
しない場合には、磁気感応物質が流路の管壁から容易に
離脱するような材料を使用する必要がある。

Ｕ字型流路の双方の頂部は、通常は上部を密閉しておく
ことが、環境上、又、汚泥処理上好ましい。この頂部に
は洗滌水の配管をなし、所定時間汚泥処理を行ないかな
りの磁気感応物質が流路の壁面に吸着せしめられた時に
は、永久磁石の場合には磁石を一時取り外し、電磁石の
場合には通電を一時停止して下部に設けた排出管より流
路中の汚泥を排出せしめるための、流路内を洗滌するた
めのスプレーノズルを設ける必要がある。スプレーノズ
ルの形状、タイプに限定はないが、流路内の通常磁石が
配設されている位置に相当するところの全域が、スプレ
ーにより洗滌し得るように必要がある。

尚、磁気処理においては磁束の向きは、ＮＳ。

ＳＮ、ＮＳのように交互に反転する交番磁界を形成する
ようにしておく方が効果が高い。

本発明装置のＵ字型磁気処理流路の汚泥の流速は、その
種類、濃度により変更せしめる必要があるが、０．５〜
２　ｍ／ｓｅｃが好ましく、０．５　ｍ／ｓｅｃより遅
くしても効果はサチュレートしてくる。２ｍ／ｓｅｃよ
り早くした場合には、装置が現実的でなくなる。

磁場の強さは、５０００〜７０００ガウス程度が改質効
果が大きい。

（実施例） 第１図は、本発明の装置の縦断面図である。汚泥は、汚
泥人口１からＵ字型磁気処理装置２に導入されるが、最
初は入側流路２ａを下向きに流れ、下部流路２ｂで反転
し、出側流路２ｃを上向きに流れ、汚泥出口３から系外
に流出する。この流路の外側および中央の凹部には、複
数段に亘り磁石４（電磁石）を配設した。流路２ａ、２
Ｃの上側は密閉したが、ここには洗滌水配管５からブラ
ンチをとり、スプレーノズル６を取り付けた。流路２ｂ
の下側には排出管７が設けられており、Ｕ字型磁気処理
装置２の洗滌を行う際、装置内の汚泥、装置の壁に吸着
された磁気吸着物質並びに洗滌水を、排出せしめるよう
にした。

第２図は、第１図におけるＡ−Ａ断面図である。

第３図は、本実施例の装置によりした下水処理混合汚泥
をベルトプレスで脱水した際の効果を無処理のものとの
対比で示したものであり、縦軸には脱水ケーキの含水率
を、横軸には濾過速度を示したものである。磁気処理を
行うことにより、含水率が約５％低下していることが判
る。電磁石方式で必要な電力は０．４ＫＷであり、３ｍ
幅ベルトプレスの必要モータ容量の約５〜７ＫＷに比較
して極めて小さい電力で大きな効果が得られると云うこ
とができる。

第４図は、本発明の装置を用いて磁気処理を行った下水
処理余剰汚泥を、重力式濃縮を行なった際の効果を示す
もので、縦軸に６０分間静置後の沈降率を、横軸に余剰
汚泥の濃度をとったものであるが、磁気処理を行ったも
のが、約３０％改善されていることが判る。通電を停止
した後、汚泥を排水しスプレーノズルによる装置内の洗
滌を行なったが、短時間に簡単に処理することができた
。

「発明の効果」 以上詳細に説明したように、本発明装置による汚泥の改
質処理を行う場合には、設備的には配管の途中に簡単に
処理装置を接続するだけで済み、しかも装置がコンパク
トであるから、場所をとらないこと、比較的低磁束密度
ですむから、電力費等の運転コストが安価であること、
密閉状態で処理されるから臭気の発生は皆無であること
等の利点があり、機構が簡単であるから故障をせずメイ
ンテナンスに手間を要しない。又、脱水を行う際に磁気
処理を付加すると含水率をかなり低下でき、重力ｔＭ縮
の際に磁気処理を付加すると沈降率を大幅に改善するこ
と等々多くの利益がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の縦断面図を示すものであり、第
２図は第１図におけるＡ−Ａ断面図を示すもの。第３図
は本発明装置を使用した場合の脱水ケーキの含水率にお
よぼす効果を示す図表、第４図は本発明装置を使用した
場合の、汚泥の沈降率におよぼす効果を示した図表であ
る。 １：汚泥人口　　　　　２：磁石処理装置２ａ：入側流
路　　　　２ｂ：下部流路２ｃ：出側流路　　　　３：
汚泥出口 ４：磁石　　　　　　　５：洗滌水配管６：スプレーノ
ズル　　７：排出管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 透磁性を有する非磁性材料で構成されたＵ字型の磁気処
   理用流路を有し、該流路の外側に磁気発生装置を配設し
   、更に該流路の上部に洗滌用スプレーノズルを、下部に
   磁気吸着物並びに洗滌水の排出管を設けたことを特徴と
   する磁気による汚泥処理装置。