JPH0117760B2

JPH0117760B2 -

Info

Publication number: JPH0117760B2
Application number: JP57105544A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Sato; Masanori Eto; Chiaki Igarashi
Original assignee: Ebara Infilco Co Ltd
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1982-06-21
Filing date: 1982-06-21
Publication date: 1989-03-31
Also published as: JPS58223500A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、下水処理場、し尿処理場等より排出
される有機性汚泥の脱水前処理方法に関するもの
である。従来上記汚泥は、脱水助剤として塩化第二鉄の
様な鉄塩及び消石灰を添加して真空脱水機あるい
は加圧脱水機により脱水処理しているが、その添
加量が塩化第二鉄で乾燥固形物あたり５〜20％、
消石灰で乾燥固形物あたり15〜80％と多量であ
り、ケーキ含水率が高いのみならず発生汚泥量の
増加や汚泥焼却時の炉の腐蝕、灰の増加等の問題
が生じていた。近年、これら諸問題を解決するた
めに、脱水助剤として各種の有機高分子凝集剤が
開発され、ベルトプレス型脱水機や遠心分離機等
と組み合わせて使用されている。しかしながら、
有機高分子凝集剤を用いる脱水方法にしてもケー
キ含水率が高いため、(イ)取扱い量が多くなり運搬
費がかさみ、処分地も広く確保する必要がある、
(ロ)焼却時に要する補助燃料が多量である、(ハ)脱水
ケーキが粘着性を持つため取扱いが困難である、
などの問題点があつた。本発明は、上記従来の問題点に鑑みて有機性汚
泥の脱水前処理方法を種々検討した結果完成され
たものであり、機械脱水後のケーキの含水率を大
幅に低下させることができる効果的な汚泥の処理
方法を提供することを目的とするものである。すなわち本発明は、有機性汚泥に一次脱水助剤
としてカチオンポリマを添加混合して生成させた
フロツクあるいはペレツトを部分的に脱水し、得
られた脱水生成物にさらに二次脱水助剤として少
なくとも前記一次脱水助剤として加えたカチオン
ポリマよりもカチオン強度が高いカチオンポリマ
を添加混合した後、機械脱水することを特徴とす
る有機性汚泥の脱水方法である。以下、本発明を詳細に説明する。本発明において、一次脱水助剤として使用する
カチオンポリマは、カチオンポリマの種類を問わ
ない。すなわち、通常有機性汚泥を調質するカチ
オンポリマとしては、ポリアルキルアミノエチル
アクリレート、ポリアルキルアミノメタクリレー
ト、もしくはこれらとポリアクリルアミドのカチ
オン変性物、又はこれらの第４級アンモニウム塩
などがある。これらのカチオンポリマの中からカ
チオン強度、分子量の適切なものを一次脱水助剤
として、有機性汚泥の性状、脱水機の種類に応じ
使用する。また、脱水に適したフロツクあるいは
ペレツトを生成するカチオンポリマであれば、上
記のカチオンポリマ以外のカチオンポリマを一次
脱水助剤として使用してよい。つぎに生成したフロツクあるいはペレツトを部
分的に脱水する。フロツクあるいはペレツトを部
分的に脱水する装置としては、スクリーン装置、
真空過機、遠心分離機あるいはベルトプレス型
脱水機などがあるが、機械的に圧力を加える脱水
機を使用すると装置のコストが大幅に増加するの
で、フロツクあるいはペレツトの脱水装置として
は、重力を利用した固液分離装置が望ましい。フ
ロツクあるいはペレツトを通常の機械脱水機で脱
水すると、生成したケーキと二次脱水助剤を混合
することが困難になることからも、フロツクある
いはペレツトの部分的脱水を重力による固液分離
で行なうことが望ましい。重力による固液分離装置としては、スクリーン
装置以外に、ロータリードラムスクリーンあるい
は回転円筒造粒脱水装置（例えば特公昭46―
36306）などあるが、いずれの装置でもよい。ま
た、機械脱水機としてベルトプレス型脱水機を使
用した場合通常、重力による固液分離区間がこの
脱水機に配備されているので、別に固液分離装置
を設けなくともよい。本発明の場合、フロツクあるいはペレツトを部
分的に脱水し、得られた脱水生成物にさらに二次
脱水助剤として、前記一次脱水助剤として加えた
カチオンポリマよりもカチオン強度の高いカチオ
ンポリマを添加混合する。二次脱水助剤として添
加するカチオンポリマは、カチオン強度が一次脱
水助剤として使用するカチオンポリマのカチオン
強度より高いものであればその種類を問わない
が、カチオン強度が大きい程好ましく、
3.5meq／ｇ以上好ましくは5.0meq／ｇポリマ以
上あると効果的である。その化学構造としては特に限定しないが、例え
ば縮合型ポリアミン、ポリエチレンイミン、ポリ
ビニルイミダリン、ポリビニルピリジニウムハラ
イド、ポリジアリルアンモニウムハライド、キト
サン、ジアルキルアミノメタクリレートとポリア
クリルアミドの共重合物、ポリアクリルアミドの
共重合物さらにポリアクリルアミドカチオン変性
物等があげられる。二次脱水助剤の添加率は汚泥の種類、カチオン
ポリマの組成により大幅に異なるが、一般的に
は、有機性汚泥の乾燥固形物あたり0.05％以上で
あればよく、多ければ多い程効果的である。処理
コストの増大と含水率低下量のバランスから、二
次脱水助剤のカチオンポリマの添加率は0.5〜５
％程度とする場合が多い。また、二次脱水助剤としては、カチオンポリマ
と無機多価電解質を併用するとさらに効果的であ
る。無機多価電解質の種類としてはカルシウム
塩、マグネシウム塩、鉄塩、アルミニウム塩、バ
リウム塩等がある。これらの無機多価電解質をカ
チオンポリマ溶液に溶解して、二次脱水助剤とし
て半固体状有機性汚泥に同時に添加してもよい
し、また無機多価電解質とカチオンポリマを別々
に添加してもよい。無機多価電解質とカチオンポ
リマの添加順序は、いずれが先でもよい。本発明が適用可能な機械脱水機としてはベルト
プレス、フイルタープレス、スクリユープレス、
真空過機、遠心分離機などがある。特にベルト
プレスの場合、重力による固液分離区間が脱水機
に配備されているので、本発明の適用性が大き
い。また、本発明によつて有機性汚泥の脱水性が
根本的に改善されるので、上記脱水機以外の脱水
機であつても本発明を適用できる。本発明におけるカチオンポリマを併用する脱水
前処理方法は、従来のカチオンポリマを使用する
脱水前処理方法とは全く異なるものである。すな
わち本発明の特徴は、汚泥の機械脱水の前処理と
して、カチオン強度の異なる二種類のカチオンポ
リマを使用すること、一方のカチオンポリマで適
切なフロツクあるいはペレツトを生成させて部分
的に脱水することによつて固形物濃度を高めた半
固体状有機性汚泥とし、これに他方のカチオン強
度の高いカチオンポリマを添加することにある。本発明によつて有機性汚泥の脱水性が改善され
る原因は明らかではないが、カチオンポリマで生
成したフロツクあるいはペレツトを部分的に脱水
し、得られた脱水生成物にさらに強カチオンポリ
マを添加することによつて極めて優れた脱水性の
向上が見られることから、二種類のカチオンポリ
マの相乗作用によつて効果的な凝集反応が起こる
こと、また部分的に脱水を行なつた後二次脱水助
剤添加するので、二次脱水助剤が効果的に有機性
汚泥に含まれる粒子と反応することなどの現象が
生じているものと考えられる。本発明は、一次および二次脱水助剤としてのカ
チオンポリマの作用と効果、および操作の容易さ
に基づいて発明されたものであり、後記各実施例
の結果からも明らかなように、次のような大きな
効果・利点がある。１脱水ケーキの含水率が低下するため乾燥、焼
却する場合の助燃剤の量が少なくてすむ。２脱水ケーキが減量するため、運搬に要する費
用が低減し、投棄する場合の土地面積が狭くて
すむ。３脱水ケーキの粘着性が改善され、取扱いが容
易になる。４従来の脱水機の前処理として、簡単に本発明
を適用することができる。以下に本発明の実施例を説明する。実施例１都市下水処理場から発生した余剰活性汚泥（PH
6.8、濃度21.3ｇ／）を、ロールプレス型脱水
機で脱水処理を行なつた。本発明の方法では、一次脱水助剤としてポリジ
メチルアミノメタクリレート系ポリマ（DM―
Ａ，カチオン強度3.5meq／ｇ）、二次脱水助剤と
してポリアミンＡ（カチオン強度7.2meq／ｇ）を
使用した。一次脱水助剤を余剰活性汚泥に乾燥固
形物当り1.5％添加混合してペレツトを生成させ
て、ベルトプレス型脱水機の固液分離区間で重力
による固液分離を行なつた。得られた半固体状有
機性汚泥に二次脱水助剤を乾燥固形物当り3.0％
添加混合した後、ベルトによる圧搾脱水を行なつ
た。比較として、二次脱水助剤を使用しない場合、
二次脱水助剤として一次脱水助剤よりもカチオン
強度が小さいポリアミンＢ（2.3meq／ｇ）を使用
した場合、また本発明における一次脱水助剤と二
次脱水助剤を余剰活性汚泥に同時に添加した場合
について実験を行なつた。実験結果を第１表に示す。第１表より、本発明
による前処理によつて、機械脱水後のケーキ含水
率が低下し、機械脱水機の処理能力が増加するこ
と、また、固形物の回収率も増加することがわか
る。実施例２低希釈２段活性汚泥法で処理しているし尿処理
場から発生した余剰活性汚泥（PH6.9、濃度25.0
ｇ／）を、ロールプレス型脱水機で脱水処理を
行なつた。本発明の方法（本発明方法１）では、一次脱水
助剤としてポリジメチルアミノメタクリレート系
ポリマ（DM―Ｂ、カチオン強度2.5meq／ｇ）、
二次脱水助剤としてキトサン（カチオン強度
5.5meq／ｇ）と塩化カルシウムの混合液を使用
した。一次脱水助剤を余剰活性汚泥に乾燥固形物
当り1.3％添加混合してフロツクを生成させて、
ベルトプレス型脱水機の固液分離区間で重力によ
る固液分離を行なつた。得られた半固体状有機性
汚泥に二次脱水助剤としてキトサンと塩化カルシ
ウムを乾燥固形物当り、それぞれ0.5％、0.3％添
加混合した後、ベルトによる圧搾脱水を行なつ
た。比較として、二次脱水助剤としてキトサン（本
発明方法２）あるいは塩化カルシウムだけを使用
した場合、二次脱水助剤を使用しない場合、また
二次脱水助剤として一次脱水助剤よりもカチオン
強度が小さいポリジメチルアミノメタクリレート
系ポリマ（DM―Ｃ、カチオン強度1.8meq／ｇ）
を使用した場合について実験を行なつた。実験結果を第２表に示す。第２表より、本発明
の方法は、機械脱水後のケーキ含水率、機械脱水
機での処理速度、固形物の回収率の点において優
れた効果があることがわかる。また、本発明にお
いて、二次脱水助剤として塩化カルシウムを併用
すると、さらに効果が増大することがわかる。実施例３都市下水処理場から発生した混合生汚泥（PH
7.1濃度36.0ｇ／）を、フイルタプレスで脱水
処理を行なつた。本発明の方法（本発明方法１）では、一次脱水
助剤としてポリジメチルアミノメタクリレート系
ポリマ（DM―Ｄ、カチオン強度4.6meq／ｇ）、
二次脱水助剤としてポリアミンＡ（カチオン強度
7.2meq／ｇ）と塩化第２鉄を使用した。一次脱
水助剤を混合生汚泥に乾燥固形物当り0.7％添加
混合してフロツクを生成させて、バースクリーン
で重力による固液分離を行なつた。得られた半固
体状有機性汚泥に二次脱水助剤としてポリアミン
Ａを乾燥固形物当り2.5％添加混合した後、塩化
第２鉄を3.0％添加混合した。次に、フイルタプ
レスで圧搾脱水を行なつた。比較として、二次脱水助剤としてポリアミンＡ
（本発明方法２）あるいは塩化第２鉄だけを使用
した場合、二次脱水助剤を使用しない場合、また
二次脱水助剤として一次脱水助剤よりもカチオン
強度が小さいポリジメチルアミノメタクリレート
系ポリマ（DM―Ｅ、カチオン強度2.3meq／ｇ）
を使用した場合について実験を行なつた。実験結果を第３表に示す。第３表より、本発明
の方法は、機械脱水後のケーキ含水率、処理量お
よびケーキの剥離性において優れた効果があるこ
とがわかる。また、本発明において塩化第２鉄を
併用すると、さらに効果が増大することがわか
る。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１有機性汚泥に一次脱水助剤としてカチオンポ
リマ（）を添加・混合して生成させたフロツク
あるいはペレツトを部分的に脱水し、得られた脱
水生成物に二次脱水助剤として少なくとも前記一
次脱水助剤として加えたカチオンポリマ（）よ
りもカチオン強度が高いカチオンポリマ（）を
添加・混合した後、機械脱水することを特徴とす
る有機性汚泥の処理方法。２前記フロツクあるいはペレツトの部分的脱水
を、重力を適用する固液分離により行なう特許請
求の範囲第１項記載の方法。３前記二次脱水助剤として、前記カチオンポリ
マ（）と無機多価電解質を併用する特許請求の
範囲第１項又は第２項記載の方法。４前記カチオンポリマ（）として、カチオン
強度3.5ミリグラム当量／グラムポリマ（meq／
ｇポリマ）以上、好ましくは5.0ミリグラム当
量／グラムポリマ以上のものを使用する特許請求
の範囲第１項、第２項又は第３項記載の方法。５前記カチオンポリマ（）の添加率を0.05
％／乾燥固形物以上とする特許請求の範囲第１
項、第２項、第３項又は第４項記載の方法。