JPH01254292A - 水中懸濁物の凝固分離方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は河川水、工業用水の除濁および各種産業廃水の
処理工程における水中懸濁物の凝集沈降分離方法に関す
る。

〔従来の技術］ 一般に用水または廃水を処理する工程においては、被処
理液中の懸濁固体と液体とを分離し、透明な上澄液を得
る清澄操作を伴う。用水、廃水中の懸濁質の多くは極め
て微細なものが多く、自然沈澱では沈降し難いため、従
来より沈降分離槽、凝集沈降槽へ導き、槽中で無機質凝
集剤あるいは有機質高分子凝集剤を添加して凝集し、フ
ロックを形成したものを槽底より抜き出し、更に固液分
離処理を施したうえ、ケーキ状にして処分することが行
われている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが上記凝集剤の作用によって形成されたフロック
は、通常その内部に包含水を有し、またフロック間の結
合水、フロック周囲の付着水などにより、高含水膨潤状
態で沈澱しており、到底そのままでは不安定で処理し難
いものである。従って、安定化するために尚脱水作業を
行う。脱水作業は、例えば加熱濃縮による方法、振動篩
あるいは液体サイクロンなどを適用する方法、遠心分離
機による方法または３〜５ｋｇ／ｃｍ”程度の加圧下に
または吸引下にフィルタープレス、ベルトプレスなどに
より濾過する方法などがあるが、いずれも設備費に要す
るイニシアルコスト、および時間、労力、熱動力等のラ
ンニングコスト等、経済面において大きな不利を強いら
れている現状にある。

また脱水ケーキは、雨水、地下水等によって含水すると
再泥化するため、露天野積みや無蓋運搬には不適である
という難点がある。従って、コンポスト化や焼却処分な
どの極く例外的な場合を除き、一般に多用されて来た埋
め立て材としての再利用や投棄処分のためには、上記脱
水ケーキに更に石灰、セメント等の固化材を加えて固化
し、好ましくは天日乾燥に付すなどの処理を施す要があ
り、手間や経費の一層の増大をもたらすという問題点が
あった。

本発明は、凝集沈降させて形成したフロックをそのまま
固化沈積させることにより清澄水と容易に分離し、且つ
頗る安定にして取扱い至便なケーキ状凝固物を簡単な工
程を以て経済的極めて有利に取得することを目的として
なされたものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するための本発明にかかる水中懸濁物の
凝固分離方法は、懸濁物を含有する用水または廃水に無
機および有機凝集剤の少なくとも一種と共に、水硬性無
機固化材を添加することにより懸濁物を凝集沈降させつ
つ固化して少なくとも０．１　ｋｇ／ｃｍ２好ましくは
０．１〜０．３　ｋｇ／ｃｍ”　の−軸圧縮強度を有す
る凝固物となすことよりなる。

本発明方法は、河川、湖沼、貯水池、工業用水等の除濁
、各種産業廃水、生活廃水等の処理に対して適用し得る
。

本発明方法において懸濁物を含有する用水または廃水に
添加する凝集剤は、例えば、硫酸アルミニウム、塩化ア
ルミニウム等の無機質酸性凝集剤、アルミン酸ソーダ、
ポリ塩化アルミニウム、低塩基性アルミニウム等の無機
質塩基性凝集剤、硫酸アルミニウムとポリ塩化アルミニ
ウムとを併用した無機質両性凝集剤およびポリアクリル
アミド、ポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリル酸アミノ
エステル、ジアミンジアミド、アルギン酸ソーダ等の有
機高分子凝集剤等、公知の凝集沈降剤を含み、これらは
一種以上を、水質、懸濁物の性状等に応じて適宜使用す
る。また凝集剤は必要に応じて活性炭、次亜塩素酸ソー
ダ等の塩素酸化剤、イオン交換樹脂などを、その性能を
損なわない限り、併用してもよい。

本発明方法における最大の特色は、沈降槽等の凝集沈降
ゾーンにおいて、上記凝集剤と共に水硬性無機固化材を
添加して生成フロックの粗大化と沈降固化とを同時に達
成し、凝集沈降ゾーン底部に、適宜な固化強度に凝固し
たケーキ状凝固物を沈澱堆積させる点にある。

水硬性無機固化材としては、一般に水硬性セメントと称
されるポルトランドセメント、アルミナセメントを主と
して包含する。水硬性石灰、天然セメントなども適用可
能であるが前二者、特にアルミナセメントが最も好まし
く、更にこれを適量の石膏と併用すると優れた固化性能
を発揮する。

最適の処方は、アルミナセメント９０〜８０重量％と石
膏１０〜２０重量％との混合物である。

かかる固化材は前記凝集剤と固化材とが重量比で１７１
〜１１５、好ましくはＩ／２〜１／４の割合となるよう
予め混合して用いるか、または凝集剤が液体の場合には
別個にまたは添加直前に混合して用いる。

凝集剤および固化材の被処理水への添加量は、両者の混
合物重量として被処理水中の懸濁固形分重量に対し５〜
２０％、好ましくは１０〜１５％程度が適当である。５
重量％未満では凝集沈降並びに固化効果が乏しく、満足
すべき固化強度の凝固物が得られない。また２０重量％
を超えても効果の増大は伴わず、却って経済的に不利で
ある。

〔作　用〕

沈降分離槽、または凝集沈降槽内で上記凝集剤並びに固
化材の作用により微粒子懸濁物はフロック状となり、更
に急速に凝集し粗大粒子となって槽底に沈澱堆積する。

その状態で数時間の養生時間を経過すると一軸圧縮強度
（ｑｕ）が少なくとも０．１ｋｇ　／　ＣＴ１１　”程
度のハンドリング可能な状態にまで固化する。これは例
えば石灰アルミナセメント（３ＣａＯ・Ａ　ｌ　２０３
　）成分と、石膏（ＣａＳＯ３−２Ｈ２０）の成分とを
約０．８５：０．１５の重量比を以て混合した固化材を
用いた場合について見れば、沈降したケーキ状凝固物に
、エトリンガイト相、ＣａｂＡ　ｌ　ｚ　（ＳＯ４’）
　５（ＯＨ）ｚ　　・２６Ｈ２０を主成分とする無機質
水和物マトリックスを形成し、水中で沈降と同時に固化
が行われるものである。

搬送可能な固化強度に達した項を見計らって上澄水を排
出または放流し、槽底のケーキ状凝固物は、−軸圧縮強
度が０．１〜０．３　ｋｇ／ｃｍ”の範囲内にあれば、
槽底排出口よりコンベア、運搬車等適宜な搬送手段上に
落下するか、またはバックホーその他の浚渫手段で容易
に取り出すことができる。

取り出したケーキ状凝固物の見掛は容量をさらに減じる
為には、それに前記凝集固化材を適宜添加して脱水機に
て脱水すれば、脱水ケーキ自身に固化能があり、時間の
経過と共に逐次固化強度を上昇させることができ、得ら
れた固化物は含水しても再泥化し難い特長がある。

〔実施例〕

本発明方法を以下実施例について説明する。実施例中、
「部」および「パーセント」はすべて重量基準である。

則〔同社製、アルミニウム系凝集剤の商品名〕２部とを
混合した。

下水管シールド工事現場から発生する泥水を凝集槽へ導
いた。泥水中の固形分流入量は１５００ｋｇ／Ｈｒ。

であった。この泥水にその含有固形分に対し１０％の上
記混合剤を添加したところ、懸濁固形分は象。

速にフロックを形成しさらに粗大粒子に凝集して沈降し
た。養生時間６〜８Ｈｒで上澄水を放流し、槽底のケー
キ状凝固物の一軸圧縮強度（ｑｕ）を測定したところ０
．２　ｋｇ／ｃｍ”のハンドリング可能強度に達してい
た。

３部との混合剤を調製し、河川浚渫工事現場から発生す
る泥水に貯槽中で添加した。泥水中の固形分濃度は６％
であり、この固形分重量を基準として上記混合剤の添加
量を１５％とした。懸濁固形分が凝集沈降した後、上澄
水を放流し、堆積ケーキ状凝固物を更に約８時間養生し
たところ、搬送可能な固化強度、すなわち、−軸圧縮強
度ｑｕ＝０．１５〜０．２５ｋｇかがが確保された。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したような構成と作用とを具えるの
で、以下に記載するような効果を奏する。

被処理液に対して凝集剤と共に固化材をも添加して、懸
濁物のフロック化、凝集粗大化、沈降、固化までを単一
工程を以て一挙に達成するから、従来の如く、高含水フ
ロックの抜き取り、脱水、固化、乾燥など一連の煩雑な
処理工程が不要となる。従って、従来の工程に要してい
た設備費、運転経費が大幅に節約され、工程の合理化が
達成される。

得られたケーキ状凝固物は、清澄水と容易に分離し得る
のみならず、再び水と接触しても再泥化することがない
極めて安定した状態にあるため、雨中無蓋運搬が可能で
あり、かつ露天に野積み状態で貯蔵することができるな
ど、多くの利便がある。

またケーキ状凝固物は適度な固化強度を有するため機械
的取扱が容易で移動、搬送上特段の問題を提起すること
がない。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、懸濁物を含有する用水または廃水に、無機および有
   機凝集剤の少なくとも一種と共に、水硬性無機固化材を
   添加することにより懸濁物を凝集沈降させつつ固化して
   少なくとも０．１ｋｇ／ｃｍ＾２の一軸圧縮強度を有す
   る凝固物となすことよりなる水中懸濁物の凝固分離方法
   。