JPH021560B2 - - Google Patents
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Description
本発明は下水処理の方法に関する。さらに詳し
くは、本発明は下水スラツジの処理方法に関す
る。
本発明は、家庭および都市の下水のスラツジ処
理に対して最も有益なものである。
一般に、スラツジ処理は、次の工程即ち濃縮、
安定化、コンデイシヨニング、脱水、及びその再
利用か又は処理されたスラツジの廃棄のいずれ
か、からなる。概して、スラツジ濃縮の工程はス
ラツジ処理のプロセスに必須のものである。重力
作用によるスラツジ濃縮は最も経済的なものであ
る。スラツジの安定化はスラツジの腐敗を防止す
るためになされる。メタンタンクにおける嫌気的
消化は最も広範囲に行われている安定化のための
方法である。
スラツジのより良好な脱水を与えるために、そ
の調整すなわちコンデイシヨニングが、スラツジ
の構造及び水の結合形態を変えるこによつてスラ
ツジの脱水特性を改良する目的で、予め行われ
る。現在広く適用されているスラツジコンデイシ
ヨニングの方法には、スラツジの試薬処理及び熱
処理がある。スラツジの試薬処理は最も広く用い
らているコンデイシヨニングの方法である。試薬
処理は無機及び有機化合物、すなわち凝固剤及び
凝集剤、を使用する。凝固剤として最も普通に用
いられているものは、金属塩(鉄及びアルミニウ
ム塩)及び酸性試薬(酸)であり、これらの試薬
はスラツジの組成及び他の条件に依存していつし
よに又は別々に使用される。凝集剤はカチオン、
ノニオン及びアニオン型凝集剤に分けられる。凝
固剤及び凝集剤による連続的なスラツジ処理はス
ラツジコンデイシヨニングに最も有用であること
が認められている。
さらに、スラツジの脱水は、自然条件(スラツ
ジ乾操ベツト上及びスラツジの貯留池中)及び人
工的条件(減圧濾過器、圧力濾過器、遠心機、振
動濾過機及びセパレーター中)で行われる。
スラツジ処理技術は、スラツジの性質、スラツ
ジの量、気候条件、土地の利用可能性といつたよ
うな多数のフアクターに依存する。
例えば、有機の凝集剤を用いて下水スラツジを
処理する方法は、先行技術において知られている
(英国出願第1460318号及び第1460319号参照)。
このスラツジ処理の方法では、実質量の凝集剤
が必要とされ、脱水されたスラツジは高い含水量
を有しており、これが下水廃棄プラントにおける
スラツジ処理及び利用のコストを上昇せしめる。
一次下水スラツジ及び活性スラツジの濃縮、ス
ラツジの加熱、有機凝集剤によるスラツジの処理
及びその後の機械的な脱水のステツプからなる、
より発展した下水スラツジの処理方法(西独国出
願第2103970号参照)も、当業者に知られている。
この方法における有機凝集剤の消費量は、加熱の
際のスラツジの部分的な凝固のために、前述の方
法のそれと比較して、いくらか減少している。し
かしながら、凝集剤の消費がまだ相当に認めら
れ、スラツジは機械的な脱水後にも比較的高い含
水量を有している。
本発明の原型は、西独国出願第2317673号によ
る下水スラツジ処理の方法(以下、従来方法と記
す)である。この従来方法は、次の連続操作:メ
タンタンクにおけるスラツジの消化、消化された
スラツジの濃縮、低圧蒸気の供給による70〜100
℃へのスラツジの加熱、30〜60℃への冷却、スラ
ツジのPHの測定、凝固剤でのスラツジの処理によ
るPH値の3〜6までの低下、スラツジの中和、凝
集剤による処理、及び機械的脱水、を含む。この
方法では、凝固剤として硫酸又は塩化鉄、、又は
それらの化合物が用いられる。
この従来方法における凝集剤の消費量は、凝固
剤の使用のため、前述の方法のそれと比較してい
くらか低下している。
しかしながら、メタンタンクの使用を必要とす
るスラツジの消化は、スラツジ処理の方法を複雑
化し、そのコストを上げる。スラツジの濃縮に続
く低圧蒸気の供給による70〜100℃までのスラツ
ジの加熱及びその後のスラツジの冷却は、含水量
の増加及び蒸気凝縮によるスラツジの量の増大を
引き起して、時間のを費やす方法となる。これは
スラツジの脱水のプロセスを複雑化する。
そうする場合に、そのようなスラツジ処理の方
法は、スラツジのコロイド物質の一部を溶解状態
に変化させ、その結果スラツジの脱水の後の液相
(遠心機の流出液又は濾液)が、主下水廃棄物プ
ラントへの導入の前に、溶解された有機及び無機
質の混入物によつて汚染され、そのため追加の処
理が必要となり、すなわちこれが下水及びスラツ
ジ処理を複雑化し、そのコトを上げるわけであ
る。
スラツジの凝固剤による処理によつてなされる
加熱後のスラツジのPHの3〜6までの低下、およ
びその後の中和(PHの増加)と中和後の有機凝集
剤によるスラツジの処理は、PHが変動する間に行
われることになる。結果として、せん断抵抗性の
フロツクが形成され得ないのである。すなわち、
脱水されたスラツジに課される主なる要求は満さ
れず、従つて、遠心機の流出液又は濾液が破砕さ
れたフロツクによつて汚染されてしまうために、
スラツジをさらに機械的に脱水する際の効率が低
下するのである。
一方、スラツジの凝固及び凝集は、タンパク質
物質の不可逆の凝固及び凝集を与えることのない
種々のPHの媒体により、30〜60℃で行なわれる。
すなわち、これらの条件のもとで一部のタンパク
質物質がコロイド相にもどり、従つてそれらの凝
固及び凝集が追加量の凝固剤及び凝固剤を必要と
することになる。最適条件でないPH値によるスラ
ツジの凝固及び凝集は、スラツジからの結合水分
の最大限可能な抽出を与えることができない。そ
の結果脱水されたスラツジの濃度はかなり低いも
のとなる。
上記のことから、前記従来方法は、十分に有効
とはいえず、使用される試薬の消費量が増し、実
現が困難であるということができる。
本発明の主な目的は、処理の操作が、上記の方
法の効率を改良し、この方法を単純にし、そして
使用される試薬の消費量を減少させる最適条件下
で処理のプロセスを行なうような順序でなされ、
かつそのようなパラメーターをもつ下水スラツジ
処理方法を提供することにある。
この目的を達成するため、本発明によれば、下
水スラツジにそのPHがスラツジの等電状態に対応
する値に低下される量の酸性試薬を投入し、65〜
75℃の温度に加熱し、次いで高分子凝集剤を投入
し、その後にスラツジを脱水することを特徴とす
る、下水スラツジ処理方法が提供される。
スラツジの濃縮後直ちにスラツジのPHが、スラ
ツジの等電状態が得られるような値まで低下さ
れ、次いで65〜75℃までのスラツジの加熱及び加
熱されたスラツジの凝集剤による処理がなされる
ことにより、大きなサイズの、コンパクトな堅い
フロツクを得ることすなわち状態調整されたスラ
ツジに課される主な要求を満足することが可能に
なるわけである。このことは、その後のスラツジ
処理の効率を改良し、脱水されたスラツジを最大
の濃度にし、遊離した構造を与える。
スラツジが65〜75℃まで加熱される場合、スラ
ツジのタンパク質物質の不可逆の凝固がその等電
点付近で起り、これよりタンパク質物質がコロイ
ド状態になるのを妨げる。このことが脱水後のス
ラツジの液相の品質を改良する。
スラツジが凝集剤で処理される際にも、スラツ
ジの粒子が等電点付近にあるので、凝集剤の消費
量は低下される。
本発明に係るスラツジ処理は、スラツジの消化
を必要とせず、このことがこの方法を簡略にす
る。その上生のスラツジは消化されたスラツジの
それよりも少量のコロイド粒子を含み、より低い
値のPHを有する。これはスラツジ処理用に使われ
る試薬(凝固剤及び凝集剤)の消費量を低下させ
る。
スラツジを浸漬ガスバーナーによつて加熱する
のは得策なことである。
これは、スラツジが濃縮後に有していた濃度の
範囲内にそのの濃度を維持することを可能にし、
すなわちこの場合における加熱はスラツジ濃度を
低下させない。これも又(従来の方法と比較し
て)この方法を簡略化し、その効率を改良する。
その上浸漬ガスバーナーの使用により熱焼ガスに
含まれる一酸化炭素がスラツジ中に溶解して二酸
化炭素を形成し、これが凝固剤の消費量を減少さ
せる。
すべてのこれらの困子はその方法を簡略化し、
高い効率を与え、そして使用される試薬の消費量
を減少させる。
本発明の主な目的は、添付面図を参照しながら
なされるその実施態様について次の詳細な説明を
考慮するならばより明白なるであろう。
本方法によれば、一次下水スラツジは過剰の活
性スラツジと混合され、そしてその混合物はロツ
ド状の撹拌機をもつた重力シツクナーで濃縮され
る。それからPHの値が測定される。その後、スラ
ツジの等電状態に相当するPHの値及びPHのもとの
値をスラツジの等電状態に相当する値にするため
に必要な凝固剤の量が第1図及び第2図に示す曲
線から見出される。硫酸、金属塩又はそれらの化
合物のような薬剤を凝固剤として用いることがで
きる。第2図に示す曲線からわかる凝固剤の量が
スラツジに加えられる。スラツジのPHがスラツジ
の等電状態に相当する値に達し、スラツジが浸漬
ガスバーナー又は螺旋熱交換器によつて65〜75℃
まで加熱されたときに、凝固剤とスラツジとの凝
固のプロセスが急激に増強される。スラツジ加熱
の温度は実験的に見い出された。その後直ちに凝
集剤が加熱されたスラツジに添加され、スラツジ
は遠心機又は圧力濾過器で脱水される。次いで、
生石灰又はアルカリがスラツジの中和及びスラツ
ジの水分含有量の追加的な減少を与えるために脱
水されたスラツジに添加される。
ここで、第1図のグラフは、次のようにして得
られたものである。即ち、濃縮したスラツジ中に
凝固剤を種々の量で入れることにより、PHの異な
るスラツジサンプルをつくる。毛管吸収時間測定
装置により各スラツジサンプルに対する毛管吸収
時間を測定し、得られた結果から第1図のグラフ
を構成する。このようにして得られたグラフにお
いて毛管吸収時間のもつとも短い点のPH値がこの
スラツジの等電点に相当することとなる。
第2図のグラフは、次のようにして得られた。
即ち、初期濃縮スラツジに凝固剤(塩化鉄およ
び/または硫酸)を種々の量で添加し、スラツジ
のPHを測定する。スラツジのPHおよびスラツジの
固形分に対する前記凝固剤の量(重量%)から、
第2図のグラフを構成する。しかして、第1図か
ら等電点を与えるPHの値を求め、このPH値を与え
るのに必要な塩化鉄および/または硫酸の量(重
量%)を第2図のグラフから読み取るのである。
以下は本発明のスラツジ処理方法に従つて行な
われた特定の実験例である。実験を行うために同
じような3つののスラツジ部分を調整した。各部
分は0.6%の濃度を有する18m3/hrの量の一次下
水スラツジと0.4%の濃度を有する27m3/hrの量
の過剰な活性スラツジとの混合物から成るもので
あつた(固形分に対して1:1の比)。
例 1
スラツジの一部を、ロツド状の撹拌機を有する
重力シツクナー中で、4.5%の濃度に濃縮した。
濃縮後、スラツジのPHの値が測定され、6.95であ
ることがわかつた。次いで、スラツジの等電状態
に相当するPHの値を毛管吸収時間とスラツジのPH
の値との関係を示す第1図の曲線から決定し、
3.0であることがわかつた。その後スラツジのPH
の値の変化と硫酸の如き凝固剤の量の関係を示す
第2図の曲線からPHを6.95から3.0まで低下させ
るのに必要な硫酸の量を決定した。スラツジの乾
燥物質の6.7重量%に相当することがわかつた。
この量の硫酸を濃縮されたスラツジに添加した。
3.0に等しいPHの値に達した時に、スラツジを浸
漬ガスバーナーによつて70℃まで加熱した。次い
で、凝集剤、すなわちカチオン凝集剤をスラツジ
の乾燥物質の0.150%の量で加熱スラツジに添加
した。その後直ちにスラツジを遠心機によつて機
械的に脱水した。されたスラツジは72%の含水量
を有していた。この方法で処理されたスラツジを
遠心分離したが、固体残率の効果は98〜99%であ
つた。遠心機の流出液の化学的酸素要求量は1
g/以下であつた。脱水されれたスラツジをPH
をもとにもどすために石灰(CaO)と混合した。
石灰の量はスラツジの乾燥物質の10%に相当する
ものであつた。
例 2
スラツジの一部を例1と同じ方法で4.5%の濃
度に濃縮した。濃縮後スラツジのPHの値を測定
し、6.95であることがわかつた。次いで、スラツ
ジの等電状態に相当するPHの値を第1図の曲線か
ら決定し、それが3.0であることがわかつた。そ
の後凝固剤の割合、すなわちPHを6.95から3.0ま
で低下させるに要する硫酸及び塩化鉄の混合物の
量を第2図の曲線から決定した。硫酸及び塩化鉄
はそれぞれのスラツジの乾燥物質の3.0重量%及
び5.5重量%であることがわかつた。この場合、
スラツジのPHは3.0重量%の量の硫酸の添加によ
り5.0となるから、このスラツジのPHをさらに5.0
から3.0に低下させるのに必要な塩化鉄の量は5.5
重量%(即ち10−4.5重量%)となるのである。
この割合の混合物を、濃縮されたスラツジに添加
した。3.0に等しいPHの値に到達した後、そのス
ラツジを例1と同じ方法で加熱した。次に、凝集
剤、すなわちポリアクリルアミドをスラツジの乾
燥物質の0.135%の量で加熱されたスラツジに添
加した。その後直ちにスラツジを遠心機によつて
機械的に脱水した。脱水されたスラツジにおける
水分含有量は70%に等しかつた。この方法で処理
されたスラツジを遠心分離したが、スラツジの固
体残率の効果は98〜99%であつた。遠心機の流出
液の化学的酸素要求量は1g/以下であつた。
次いで、脱水されたスラツジを例1と同様な方法
で石灰で処理した。
例 3
スラツジの一部を例1と同じ方法で4.5%の濃
度に濃縮後スラツジのPHの値を測定し、6.95であ
ることがわかつた。次に、スラツジの等電状態に
相当するPHの値を第1図の曲線から決定し、それ
が3.0であることがわかつた。その後、凝固剤の
割合、すなわち、6.95から3.0まで低下させるの
に要する塩化鉄を第2図の曲線から決定した。ス
ラツジの乾燥物質の10重量%に等しい量であるこ
とがわかつた。この割合の塩化鉄を濃縮されたス
ラツジに添加した。3.0に等しいPHの値に到達す
るや否や、スラツジを例1と同じ方法で加熱し
た。それから凝集剤、すなわちポリアクリルアミ
ドをスラツジの乾燥物質の0.135%の量で加熱さ
れたスラツジに添加した。その後直ちにスラツジ
を遠心機によつて機械的に脱水した。脱水された
スラツジにおける水分含有量は71%に等しかつ
た。この方法で処理されたスラツジを遠心分離し
たが、固体残率の効果は98〜99%であつた。遠心
機の流出液の化学的酸素要求量は1g/以下で
あつた。次いで、脱水されたスラツジを例1と同
じ方法で石灰で処理した。
異なるスラツジは同様でない性質を有するの
で、曲線(第1図、第2図)により表わされる関
係は異なつており、従つて個々の曲線が各種のス
ラツジに対してプロツトされなければならないと
は明らかである。
これらの例をよりよく説明するために、本発明
の方法に従つて行なわれた実験の結果のすべてを
表1に記載する。
一方で、スラツジ処理の効果に対する加熱温度
の影響が検討された。これらのデータは表2に与
えられている。表2に示されているように最も高
いスラツジ濃度は65〜75℃において得られる。
本発明の特定の実施態様を示し、説明してきた
が、これらについて種々の当業者には明白であろ
う。従つて本発明を上記で考慮されたスラツジ処
理の方法及びその詳細についての記載に限定する
意図ではなく、本発明の精神及び範囲内において
本発明から新たな発展がなされるのであろうこと
は言うまでもない。
スラツジ処理の本方法の優位性は、その簡略
さ、スラツジ処理プロセスの効率の向上、及びス
ラツジ処理に用いられる試膜の消費量の減少にあ
る。これらの優位性を説明するために、本発明の
方法による毎日の容量1500Km3の下水を有する下水
廃棄プラント、及び原型の方法による同様のプラ
ントの操作のデータを記載する表3が与えられて
いる。
The present invention relates to a method of sewage treatment. More particularly, the present invention relates to a method for treating sewage sludge. The present invention is most useful for domestic and municipal sewage sludge treatment. Generally, sludge treatment consists of the following steps: concentration;
It consists of stabilization, conditioning, dewatering and either its reuse or disposal of the treated sludge. Generally, the step of sludge thickening is an essential part of the sludge treatment process. Sludge thickening by gravity is the most economical. Sludge stabilization is done to prevent sludge rot. Anaerobic digestion in methane tanks is the most widely used stabilization method. In order to provide better dewatering of the sludge, conditioning or conditioning thereof is carried out beforehand with the aim of improving the dewatering properties of the sludge by changing the structure of the sludge and the form of water binding. Methods of sludge conditioning that are currently widely applied include reagent treatment and heat treatment of sludge. Reagent treatment of sludge is the most widely used conditioning method. Reagent treatments use inorganic and organic compounds, namely coagulants and flocculants. The most commonly used coagulants are metal salts (iron and aluminum salts) and acidic reagents (acids), which can be mixed at any time or at any time depending on the composition of the sludge and other conditions. used separately. The flocculant is a cation,
It is divided into nonionic and anionic flocculants. Continuous sludge treatment with coagulants and flocculants has been found to be most useful for sludge consolidation. Furthermore, the dewatering of the sludge is carried out under natural conditions (on sludge drying beds and in sludge retention ponds) and under artificial conditions (in vacuum filters, pressure filters, centrifuges, vibratory filters and separators). Sludge treatment technology depends on a number of factors such as sludge nature, sludge quantity, climatic conditions, land availability, etc. For example, methods of treating sewage sludge using organic flocculants are known in the prior art (see UK Application Nos. 1460318 and 1460319). This method of sludge treatment requires substantial amounts of flocculant and the dewatered sludge has a high water content, which increases the cost of sludge treatment and utilization in sewage disposal plants. consisting of concentration of the primary sewage sludge and activated sludge, heating of the sludge, treatment of the sludge with an organic flocculant and subsequent mechanical dewatering steps;
More developed methods for the treatment of sewage sludge (see German application No. 2103970) are also known to those skilled in the art.
The consumption of organic flocculant in this process is somewhat reduced compared to that of the previously described process due to the partial coagulation of the sludge upon heating. However, the consumption of flocculant is still considerable and the sludge has a relatively high water content even after mechanical dewatering. The prototype of the present invention is a method for treating sewage sludge (hereinafter referred to as the conventional method) according to West German Application No. 2317673. This conventional method consists of the following continuous operations: digestion of the sludge in a methane tank, concentration of the digested sludge, and supply of low-pressure steam for 70-100 hours.
heating the sludge to 30-60°C, measuring the PH of the sludge, treating the sludge with a coagulant to reduce the PH value to 3-6, neutralizing the sludge, treating with a flocculant, and including mechanical dehydration. In this method, sulfuric acid or iron chloride, or a compound thereof is used as a coagulant. The consumption of flocculant in this conventional method is somewhat reduced compared to that of the previously described method due to the use of coagulant. However, sludge digestion requiring the use of methane tanks complicates the sludge treatment process and increases its cost. Heating the sludge to 70-100°C by supplying low-pressure steam following sludge concentration and subsequent cooling of the sludge causes an increase in water content and an increase in the volume of sludge due to steam condensation, which is time consuming. It becomes a method. This complicates the process of dewatering the sludge. In doing so, such methods of sludge treatment transform some of the colloidal materials of the sludge into a dissolved state, so that the liquid phase after dewatering the sludge (centrifuge effluent or filtrate) is mainly Before introduction into the sewage waste plant, it is contaminated with dissolved organic and inorganic contaminants, which require additional treatment, which complicates and increases the complexity of sewage and sludge treatment. be. The reduction of the PH of the sludge after heating to 3-6 by treatment of the sludge with a coagulant, followed by neutralization (increase in PH) and treatment of the sludge with an organic flocculant after neutralization, reduces the PH This will be done while the changes occur. As a result, shear-resistant flocs cannot be formed. That is,
The main requirements placed on the dewatered sludge are not met and therefore the centrifuge effluent or filtrate is contaminated by crushed flocs.
The efficiency of further mechanical dewatering of the sludge is reduced. On the other hand, coagulation and flocculation of the sludge is carried out at 30-60° C. with media of various PHs that do not give irreversible coagulation and flocculation of protein substances.
That is, under these conditions some protein substances will return to the colloidal phase and their coagulation and aggregation will therefore require additional amounts of coagulant and coagulant. Coagulation and flocculation of the sludge due to non-optimal PH values cannot provide the maximum possible extraction of bound water from the sludge. As a result, the concentration of the dewatered sludge is quite low. From the above, it can be said that the conventional method is not sufficiently effective, consumes an increased amount of reagents, and is difficult to implement. The main object of the present invention is to improve the efficiency of the above-mentioned method, to simplify the method and to carry out the process under optimal conditions, which reduces the consumption of the reagents used. made in order,
The object of the present invention is to provide a sewage sludge treatment method having such parameters. To achieve this objective, according to the invention, the sewage sludge is charged with an amount of acidic reagent such that its pH is reduced to a value corresponding to the isoelectric state of the sludge,
A method for treating sewage sludge is provided, which is characterized in that it is heated to a temperature of 75° C., then a polymer flocculant is introduced, and then the sludge is dewatered. Immediately after concentrating the sludge, the pH of the sludge is lowered to a value such that an isoelectric state of the sludge is obtained, and then the sludge is heated to 65-75°C and the heated sludge is treated with a flocculant. This makes it possible to obtain compact hard floes of large size, ie to meet the main requirements placed on conditioned sludge. This improves the efficiency of subsequent sludge processing, giving the dewatered sludge maximum consistency and free structure. When the sludge is heated to 65-75°C, irreversible coagulation of the protein material of the sludge occurs near its isoelectric point, which prevents the protein material from entering a colloidal state. This improves the quality of the liquid phase of the sludge after dewatering. Even when the sludge is treated with a flocculant, the consumption of flocculant is reduced because the particles of the sludge are near the isoelectric point. The sludge treatment according to the invention does not require digestion of the sludge, which simplifies the method. Moreover, the raw sludge contains less colloidal particles and has a lower value of PH than that of the digested sludge. This reduces the consumption of reagents (coagulants and flocculants) used for sludge treatment. It is expedient to heat the sludge with an immersion gas burner. This allows the sludge to maintain its concentration within the range of the concentration it had after concentration,
That is, heating in this case does not reduce the sludge concentration. This also simplifies the method (compared to conventional methods) and improves its efficiency.
Furthermore, by using an immersion gas burner, the carbon monoxide contained in the calcining gas dissolves into the sludge to form carbon dioxide, which reduces the consumption of coagulant. All these troublesome children simplify the method and
Gives high efficiency and reduces consumption of used reagents. The main objects of the invention will become more apparent upon consideration of the following detailed description of embodiments thereof, taken in conjunction with the accompanying drawings. According to the method, primary sewage sludge is mixed with excess activated sludge and the mixture is concentrated in a gravity thickener with a rod-like agitator. Then the PH value is measured. After that, the value of PH corresponding to the isoelectric state of the sludge and the amount of coagulant required to change the original value of PH to a value corresponding to the isoelectric state of the sludge are shown in Figures 1 and 2. found from the curve. Agents such as sulfuric acid, metal salts or compounds thereof can be used as coagulants. The amount of coagulant given by the curve shown in FIG. 2 is added to the sludge. The pH of the sludge reaches a value corresponding to the isoelectric state of the sludge, and the sludge is heated to 65-75℃ by an immersion gas burner or a spiral heat exchanger.
The process of coagulation of coagulant and sludge is rapidly enhanced when heated to . The temperature for heating the sludge was found experimentally. Immediately thereafter, a flocculant is added to the heated sludge and the sludge is dewatered in a centrifuge or pressure filter. Then,
Quicklime or alkali is added to the dewatered sludge to neutralize the sludge and provide additional reduction in the moisture content of the sludge. Here, the graph in FIG. 1 was obtained as follows. That is, by adding various amounts of coagulant into the concentrated sludge, sludge samples with different pH values are created. The capillary absorption time for each sludge sample was measured using a capillary absorption time measuring device, and the graph shown in FIG. 1 was constructed from the obtained results. In the graph thus obtained, the PH value at the point where the capillary absorption time is the shortest corresponds to the isoelectric point of this sludge. The graph in FIG. 2 was obtained as follows.
That is, various amounts of coagulating agents (iron chloride and/or sulfuric acid) are added to the initially concentrated sludge, and the pH of the sludge is measured. From the PH of the sludge and the amount (wt%) of the coagulant relative to the solid content of the sludge,
The graph of FIG. 2 is constructed. Therefore, the PH value that gives the isoelectric point is determined from FIG. 1, and the amount (wt%) of iron chloride and/or sulfuric acid required to give this PH value is read from the graph in FIG. 2. The following are specific experimental examples conducted in accordance with the sludge treatment method of the present invention. Three similar sludge sections were prepared to conduct the experiment. Each portion consisted of a mixture of primary sewage sludge in an amount of 18 m 3 /hr with a concentration of 0.6% and excess activated sludge in an amount of 27 m 3 /hr with a concentration of 0.4% (based on solids content). (1:1 ratio). Example 1 A portion of the sludge was concentrated to a concentration of 4.5% in a gravity thickener with a rod-like stirrer.
After concentration, the PH value of the sludge was measured and found to be 6.95. Next, the value of PH corresponding to the isoelectric state of the sludge is calculated using the capillary absorption time and the PH of the sludge.
Determined from the curve in Figure 1 showing the relationship with the value of
It turned out to be 3.0. Then Suratji's PH
The amount of sulfuric acid required to lower the pH from 6.95 to 3.0 was determined from the curve in FIG. It was found to correspond to 6.7% by weight of the dry matter of the sludge.
This amount of sulfuric acid was added to the concentrated sludge.
When a PH value equal to 3.0 was reached, the sludge was heated to 70°C by means of an immersion gas burner. A flocculant, a cationic flocculant, was then added to the heated sludge in an amount of 0.150% of the dry matter of the sludge. Immediately thereafter, the sludge was mechanically dewatered using a centrifuge. The sludge had a moisture content of 72%. Sludge treated in this manner was centrifuged and the solids retention efficiency was 98-99%. The chemical oxygen demand of the centrifuge effluent is 1
g/ or less. PH of dehydrated sludge
It was mixed with lime (CaO) to restore it to its original state.
The amount of lime corresponded to 10% of the dry matter of the sludge. Example 2 A portion of the sludge was concentrated in the same manner as in Example 1 to a concentration of 4.5%. After concentration, the PH value of the sludge was measured and found to be 6.95. Next, the value of PH corresponding to the isoelectric state of the sludge was determined from the curve in Figure 1, and it was found to be 3.0. The amount of sulfuric acid and iron chloride mixture required to reduce the coagulant percentage, ie, pH, from 6.95 to 3.0 was then determined from the curve in FIG. Sulfuric acid and iron chloride were found to be 3.0% and 5.5% by weight of the dry matter of the respective sludges. in this case,
Since the pH of the sludge becomes 5.0 by adding 3.0% by weight of sulfuric acid, the pH of this sludge is further increased to 5.0.
The amount of iron chloride needed to reduce the amount from 5.5 to 3.0
% by weight (i.e. 10-4.5% by weight).
This proportion of the mixture was added to the concentrated sludge. After reaching a pH value equal to 3.0, the sludge was heated in the same manner as in Example 1. A flocculant, polyacrylamide, was then added to the heated sludge in an amount of 0.135% of the dry matter of the sludge. Immediately thereafter, the sludge was mechanically dewatered using a centrifuge. The moisture content in the dewatered sludge was equal to 70%. The sludge treated in this way was centrifuged and the effectiveness of the solids retention of the sludge was 98-99%. The chemical oxygen demand of the centrifuge effluent was less than 1 g/g.
The dewatered sludge was then treated with lime in a manner similar to Example 1. Example 3 After concentrating a portion of the sludge to a concentration of 4.5% in the same manner as in Example 1, the PH value of the sludge was measured and found to be 6.95. Next, the value of PH corresponding to the isoelectric state of the sludge was determined from the curve in Figure 1, and it was found to be 3.0. Thereafter, the coagulant percentage, ie, the iron chloride required to reduce from 6.95 to 3.0, was determined from the curve in FIG. The amount was found to be equal to 10% by weight of the dry matter of the sludge. This proportion of iron chloride was added to the concentrated sludge. As soon as a value of PH equal to 3.0 was reached, the sludge was heated in the same manner as in Example 1. A flocculant, polyacrylamide, was then added to the heated sludge in an amount of 0.135% of the dry matter of the sludge. Immediately thereafter, the sludge was mechanically dewatered using a centrifuge. The moisture content in the dewatered sludge was equal to 71%. The sludge treated in this manner was centrifuged and the solids retention efficiency was 98-99%. The chemical oxygen demand of the centrifuge effluent was less than 1 g/g. The dewatered sludge was then treated with lime in the same manner as in Example 1. Since different sludges have dissimilar properties, it is clear that the relationships represented by the curves (Figs. 1 and 2) are different and that individual curves must therefore be plotted for each type of sludge. be. To better illustrate these examples, Table 1 lists all the results of experiments performed according to the method of the invention. On the other hand, the influence of heating temperature on the effectiveness of sludge treatment was investigated. These data are given in Table 2. As shown in Table 2, the highest sludge concentrations are obtained at 65-75°C. While specific embodiments of the invention have been shown and described, various aspects thereof will be apparent to those skilled in the art. It goes without saying that it is therefore not the intention to limit the invention to the method of sludge treatment and the description of its details considered above, but that new developments may be made from the invention within the spirit and scope of the invention. stomach. The advantages of this method of sludge treatment are its simplicity, increased efficiency of the sludge treatment process, and reduced consumption of test membranes used for sludge treatment. To illustrate these advantages, Table 3 is given, which describes the data of the operation of a sewage disposal plant with a daily capacity of 1500 Km 3 of sewage according to the method of the invention, and a similar plant according to the prototype method. .
【表】【table】
【表】
例1
例2 例3 従来方法
[Table] Example 1
Example 2 Example 3 Conventional method
Claims (1)
に対応する値に低下される量の酸性試薬を投入
し、65〜75℃の温度に加熱し、次いで高分子凝集
剤を投入し、その後にスラツジを脱水することを
特徴とする、下水スラツジ処理方法。 2 前記スラツジの加熱が浸漬ガスバーナーによ
つてなされることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載のスラツジ処理方法。[Claims] 1. An acidic reagent is added to the sewage sludge in an amount that reduces its pH to a value corresponding to the isoelectric state of the sludge, heated to a temperature of 65 to 75°C, and then a polymer flocculant is added to the sewage sludge. A method for treating sewage sludge, characterized by charging the sewage sludge and then dewatering the sludge. 2. The sludge treatment method according to claim 1, wherein the sludge is heated by an immersion gas burner.
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