JPH02169100A - 汚泥の造粒脱水方法 - 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、下水道等で発生する汚泥の造粒脱水方法に係
るもので、特に一次脱水した汚泥ケーキを透水性乾燥粉
を用いて調質汚泥粒をなし、これを更に二次脱水して、
低含水率の汚泥ケーキを得るための汚泥の造粒脱水方法
に関する。

〔従来の技術〕

従来より、下水道等で発生する汚泥を脱水して低含水率
の汚泥ケーキにするには、一次脱水した汚泥ケーキを更
に二次脱水することが行われていた。例えば、雑誌［再
生と利用Ｊ　　１９８１．　Ｖｏｌ−４に開示しである
如くである。しかしそれは一次脱水した汚泥ケーキをそ
のままの状態で二次脱水するものであり、それのみでは
十分な脱水効果を得ることはできなかった。そこでこの
改良方法として特公昭５９−４８１６０号公報に開示し
であるように、一次脱水した汚泥ケーキに脱水助剤とし
て、珪藻土、消石灰、炭酸カルシウム、焼却灰、微粉炭
等の透水性乾燥粉を、汚泥ケーキの乾重量の１０〜１０
０％添加して、（３動変化を防ぎながら、汚泥粒の表面
を前記した脱水助剤で覆って、調質汚泥粒とし、これを
加圧圧搾して汚泥ケーキの含水率を５０％以下にすると
いうものであった。

（発明が解決しようとする問題点］ しかし、上記した汚泥の脱水方法においては、珪藻上、
焼却灰、微粉炭、消石灰４炭酸カルシウム等の透水性乾
燥粉（以下乾燥粉と称す）の成分を未調製状態で用いて
調質汚泥粒を作製し、これを二次脱水しているが、発明
者らのその後の実験の結果、次のような問題点があるこ
とが判明した。

−船釣に乾燥粉は透水性に優れているが、透水性は乾燥
粉が水分を取り込む速度と、内部に取り込まれた水分の
移動速度で支配される。通常、用いられる乾燥粉は主と
して無機物から構成されているため、内部に取り込まれ
た水分の移動速度に関しては充分に高い水準のものが得
られる。しかしながら、乾燥粉の中には汚泥等に含まれ
る外部の水分を乾燥粉から形成される粉体層内に取り込
む能力に関して十分でないものがある。このような乾燥
粉の場合、所定の添加率では目標とする脱水性能を得る
ことができず、一次脱水ケーキに加える乾燥粉の添加率
を大きくしなければならないとい−）ことである、更に
は主として無機物からなる乾燥粉を用いるため、二次脱
水ケーキを焼却する場合には、乾燥粉による失熱が増大
するためエネルギー効率が低下するということも重要な
問題である。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、一次脱水した汚泥ケーキに調製乾燥粉を添加
して調質汚泥粒とし、この調質汚泥粒を脱水する方法は
、転勤造粒工程に対して、一次脱水ケーキ供給工程から
一次脱水ケーキを供給し、乾燥粉供給工程からの調製乾
燥粉を用いて調質汚泥粒となし、高圧脱水工程で圧搾脱
水する手段をもち、乾燥粉供給工程は、透水性乾燥粉を
汚泥乾燥粉をそれぞれ定量混合して均質になるように調
製する手段をもち、定量混合するための比率は透水性乾
燥粉の乾重量に対して１〜４０％の７η泥乾燥粉とし、
透水性乾燥粉は珪藻土、焼却灰、微粉体、消石灰、炭酸
カルシウム等の内の一つであり、本調製であることを特
徴とする汚泥の造粒脱水方法である。

〔実施例］ 本発明の実施例を図を用いて詳細に説明する。

第１図は本発明のフローシートであり、第２図は第１図
における転勤造粒工程の造粒機の概念図であり、第３図
は第２図のＡ−Ａ矢視図であり、第４図は脱水結果を示
す線図であり、第５図は二次脱水ケーキ発熱量を示す線
図であり、第６図はぬれ性測定装置であり、第７図は乾
燥粉及び調製乾燥粉の接触角を示す線図である。

まず第１図でシステムフローを説明する。本システムは
一次脱水ケーキ供給工程、乾燥粉供給工程、転勤造粒工
程及び高圧脱水工程から構成される。乾燥粉供給工程で
は、乾燥粉及び汚泥乾燥粉がそれぞれ乾燥粉貯留ホッパ
１及び汚泥乾燥粉貯留ホンバ２に貯留される。乾燥粉貯
留ホッパＩ及び汚泥乾燥粉貯留ホンバ２の下部にはそれ
ぞれ乾燥粉定量供給機３及び汚泥乾燥粉定量供給８！４
が装着されており、該定量供給機を介して、乾燥粉及び
汚泥乾燥粉を乾燥粉調製槽５へ定量供給する。

乾燥粉調製槽５中には、撹拌機等の混合装置６が取り付
けられており、乾燥粉及び汚泥乾燥粉が均質になるよう
に調合する。かくして、均質に成分を調製された調製乾
燥粉を乾燥粉調製槽５の下方に装着された調質材定量供
給機７を介して、転勤造粒工程へ供給する。尚、一次脱
水ケーキは含水率７０〜８５％、有機分４０〜８５％の
性状を有し、また汚泥乾燥粉は一次もしくは二次脱水ケ
ーキの乾物であり、有機分２０〜８５％の性状を有する
ものである。

また、一次脱水ケーキ供給工程において、一次脱水ケー
キを一次脱水ケーキホソパ９に一次貯留し、該一次脱水
ケーキホッパ９下部に設けられた払出し装７１０を介し
て排出する。排出された一次脱水ケーキを計量コンベヤ
１１を介して秤量し、転勤造粒工程へ汚泥ケーキを定量
供給できるように、払出し装置１０の切出し量を制御す
る。かくして、その割合が一定になるように転勤造粒工
程へ供給した一次脱水ケーキ及び調製乾燥粉から、造粒
機８で調質汚泥粒を作製し、造粒汚泥供給コンベヤ１２
を介して高圧脱水工程へ送り、油圧プレス式あるいはダ
イアフラム式の高圧脱水［１３で圧搾脱水する。

次に転勤造粒工程における作用を第２図及び第３図で説
明する。図中１４は回転ドラムで、図の左側に傾斜して
おり、ローラ１５で支承されて駆動装置（図示略）で回
転する。回転ドラム１４にはスクリュー１６及びバドル
１７を同軸に取り付けて回転せしめ、更にその上方に乾
燥粉コンヘヤ１８を配設する。そして回転ドラム１４の
上流側に汚泥投入口１９を配設し、下流側に乾燥粉投入
口２０を配設する。一次脱水した汚泥ケーキを汚泥投入
口】９から回転ドラム１４内に供給し、汚泥乾燥粉で成
分を調製した調製乾燥粉を乾燥粉投入１−］　２０から
乾燥粉コンベヤＩ８に供給して回転ドラム１４内に供給
する。回転ドラム１４内の汚泥ノｒ−キはスクリュー１
６及びバドル１７で解砕され、回転ドラム１４内を転動
している間に造粒され、その表面が調製乾燥粉で覆われ
る。

次に第４図に示すのは第１図に示した汚泥の造粒脱水シ
ステムの脱水結果例である。図は添加率と減水率（二次
脱水により排出された水分量／一次脱水ケーキ水分量）
の関係を示したもので、パラメータとして乾燥粉への汚
泥乾燥粉の添加比率をとったものである。同図の結果、
添加率１０〜４０％の範囲では、添加率が大きくなるに
つれて減水率は向上するが、ある一定値を越えると減水
率の伸びは飽和傾向を示し、横ばいとなる。また減水率
の伸びが横ばいとなる添加率は乾燥粉への汚泥乾燥粉の
添加比率に依存することが分かる。

すなわち、各乾燥粉における減水率の飽和点へ到達する
添加率及びその時の減水率を比較すると、汚泥乾燥粉を
添加しない場合は添加率３５％、減水率５２％である。

これに対して、汚泥乾燥粉を１５及び３０％（対乾燥粉
）添加して成分を調製した調製乾燥粉では、減水率の飽
和点は、それぞれ添加率３０．２５％、減水率５８．６
２％であり、汚泥乾燥粉により成分調製することにより
、低下率を５〜１０％低減できると共に、到達減水率を
６〜ｌＯ％向上させることができた。更に汚泥乾燥粉を
増加させ４５％とした場合は減水率の飽和点が４０％添
加で３８％と低い値にとどまった。

次に第５図を用いて二次脱水ケーキの発熱量の改善度合
について説明する。同図において実線は汚泥乾燥粉を用
いて乾燥粉の成分調製を行ったもので、前記した飽和点
における二次脱水ケーキの発熱量変化である。また破線
は汚泥乾燥粉に用いて成分調製を行った場合と到達減水
率及び添加率を同等とし、更には可燃分を一次脱水ケー
キに含もされるものに限定した時の二次脱水ケーキの発
熱量変化である。同図の結果より、実線及び破線のいず
れも右上りの直線となり、減水率が向上すると共に、脱
水ケーキ発熱量が大きくなることが分かる。また、その
傾向は実線の方が顕著であることから、汚泥乾燥粉で成
分を調製した調製乾燥粉を用いると、添加率及び到達減
水率が同等にもかかわらず、二次脱水ケーキの熱的価値
が顕著に向上することが分かる。

次に乾燥粉の水分を吸い上げる能力の評価結果について
説明する。評価方法は粉体のぬれ性評価に用いられるＷ
ＡＳＨＢＵＲＮ法を用いた。第５図に測定装置を示す。

水位が一定になるように調整された容器２１中の水面上
に透明筒２２を、該上部に配備された秤量装置２３を介
して懸架せしめるように設けたものである。前記透明筒
２２中には乾燥粉もしくは調整乾燥粉が充填され、粉体
層２４を形成している。該粉体層の下端は容器２１中に
満たされた水と接している。その為容器２１中の水は粉
体層２４中へ浸透し、粉体層２４内に浸透した水が形成
する気液界面の上昇速度を秤量装ｒ２３を介して測定し
、該測定値を基に粉体ぬわ性を評価しようとするもので
ある。ＷＡＳＩＩＢＵＲＮによると式（１）に示す関係
がある。

Ｌ　　２μ ここに１：浸透距１（ｍ） Ｌ：浸透時間（Ｓ） σ：水の表面張力（Ｎ／Ｒ１） μ：水の粘度（Ｐａ−ｓ） 「。：乾燥粉粉体層の毛細管半径 （ｍ） θ：接触角（°） 開式によれば乾燥粉もしくは調整乾燥粉の接触角が小さ
くなるにつれて浸透速度が大きくなることが分かる。

第７図は乾燥粉もしくは調製乾燥粉の接触角を示す線図
である。同図の結果、汚泥乾燥粉を添加することにより
調製乾燥粉の接触角が小さくなり、水分を吸い上げる能
力が改善した。その結果、ｔｔｌ記したように汚泥乾燥
粉を透水性乾燥粉に添加することにより、性能が著しく
向上したのである。

〔発明の効果］ 本発明によって、従来の汚泥脱水方法、特に二次脱水を
付加したものでも送達し得なかった高減水率を達成でき
、更には、調製乾燥粉の添加率を低減でき、その結果、
二次脱水ケーキの発熱量が向上すると共に、後処理工程
での設備縮小を図ることを可能とした。更には汚泥乾燥
粉により乾燥粉成分を調製するため、乾燥粉の熱的価値
が向上する。従って、二次脱水ケーキの発熱量が大きく
なり、焼却工程におけるエネルギー効率が大幅に数回さ
れるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のフローシート、第２図は第１図におけ
る転勤造粒工程で用いる造粒機の概念図、第３図は第２
図のＡ−Ａ矢視図、第４図は本発明における乾燥粉添加
率と減水率の関係を示した線図、第５図は二次脱水ケー
キ発熱量を示す線図、第６図は乾燥粉のぬれ性の測定装
置図、第７図は本発明に用いた調製乾燥粉及びｉｌｌ製
乾燥粉の接触角を示す線図である。 第 図 添 加 率（’／、） （乾燥粉＋溝部乾燥粉） 第 図 汚泥乾燥粉添加比基 （’１０　）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一次脱水した汚泥ケーキを造粒し、二次脱水する方
   法において、 珪藻土、焼却灰、微粉炭、消石灰、炭酸カルシウム等の
   うち１つ又は２つ以上からなる透水性乾燥粉に、乾重量
   比で１〜４０％の前記汚泥ケーキの乾燥粉を混合調製し
   た調製乾燥粉を前記一次脱水ケーキに添加し、転動造粒
   により調質汚泥粒を作製し、前記調質汚泥粒を高圧脱水
   機により二次脱水することを特徴とする汚泥の造粒脱水
   方法。