JPH0394900A

JPH0394900A - 有機性汚泥の脱水処理法

Info

Publication number: JPH0394900A
Application number: JP1228380A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Kataoka; 克之片岡
Original assignee: Ebara Research Co Ltd; Ebara Infilco Co Ltd
Current assignee: Ebara Corp; Ebara Research Co Ltd
Priority date: 1989-09-05
Filing date: 1989-09-05
Publication date: 1991-04-19
Anticipated expiration: 2009-05-02
Also published as: JPH0632839B2

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、有機性汚泥の脱水処理法に係り、下水、し尿
なごの有機性汚水の処理にともなって発生ずる難脱水性
の有機性汚泥の脱水性改善（改質と呼ぶ）による脱水処
理法に関する。

〔従来の技術〕

従来、最も代表的な方法のひとつは、有機性汚泥にＰｅ
Ｃｌ，、ポリ硫酸第２鉄などのＦｅ　３　＋系凝集剤と
Ｃａ　（ＤＨ）　２を添加混和したのち、アルカリ性条
件下でフィルタプレス脱水機に供給する方法である。

しかし、これらの従来法は、ＦｅＣｌ３、ポリ硫酸第２
鉄、Ｃａ　（ＤＨ）　２の使用量が多量であり、薬品コ
ストが高額であるほかに、脱水ケーキ内にＦｅ　（ＯＨ
）　３　、ＣａＣＬ　、Ｃａ　（［］Ｈ）　２が多量に
含まれてしまうため、脱水ケーキの発生量が多く、ケー
キ処分に困難をもたらすという欠点である。

また、粉体であるＣａ　（ＤＨ）　２を多量に使用する
ので、粉じんトラブルが発生しやすく、作業環境が悪化
するという問題もある。なお、従来公知の方法として、
有機性汚泥に、あらかじめ鉱酸（ｌｌ２ｓｏ．など〉を
加えたのち、ＦｅＣ１ｒなどのＲｅ”＋系凝集剤を添加
する方法もあるが、酸を併用しない方法に比代、ＰｅＣ
１ｓ注入率が１０％程度減少する効果があるに過ぎず、
また脱水ケーキ水分の減少効果は認められていない。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、前記の従来技術の問題点を解決し、薬剤注入
積を従来よりも大幅に減少させ、低い薬品コストで、低
水分の脱水ケーキを得ることが可能な新規方法を提供す
ることを岡的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達或するために、本発明では、有機性汚泥に
、鉱酸を加えてｐｌｌ４以下好ましくはｐＨ２〜４に調
整し、所嬰時間攪拌したのち、水を添加して希釈洗浄し
てから、該洗浄汚泥を濃縮後、濃縮汚泥に　Ｐｅ３＋凝
集剤を注入して、汚泥脱水機に供給することを特徴とす
る有機性汚泥の脱水処理法とし，たものである。また、
．本発明では、鉱酸を加える前の有機性汚泥を、あらか
じめ水で洗浄処理し７、該洗浄汚泥を前記己園様に鉱酸
を添加して処理する脱水処理法でもある。

次に、第１図を参照しながら、本発明を詳細に説明する
。

第１図は、本発明の処理方法を示す工程閃である。余剰
活性汚泥などθ）脊機性汚泥１をあらかじめ水で洗浄す
るか、又はそ０）ままでＨ　２　Ｓ　Ｏ．、１１ｃＩな
どの鉱酸２を加えたのち、攪拌＋ｉ３において所要時間
攪拌する。鉱酸２の注入場は攪拌槽３（ＤｐＨが４以Ｔ
１好ましくはｐＨ２〜４になるように注入する。また攪
拌時間は通常０。５〜２ｈｒ程度とする。

上記工程は酸による汚泥菌体外ボリマーの離脱工程であ
る。活性汚泥の性状は多様であり、ひとつとして同・一
性状の汚泥はないと言えるが、その本質はマクロ的に把
えれば、活性汚泥の表崩が親水性の生体高分子（菌体外
ポリマー）で覆われ、この部分に多量の水分が保持され
た微粒子ω集合体と定義できる。

菌体外ボリマーは、活性汚泥の代謝産物であり、ポリサ
ッカライド、プロテイン、脂質などが主嬰成分であり、
カルボキシル基、水酸基などぬアニオン荷電をもってい
るため、水中に安定的に分散しており、しかも水分が菌
体外ボリマーに強く束縛されでいるため、脱水性が非常
に悪い。

そこで、本発明者は汚泥表履の菌体外ポリマーを何らか
の手段によって、汚泥から離脱させてしまえば、残った
活性汚泥の脱水性が向止するであろうよいう着想に想到
した。

汚泥からの菌体外ポリマーの離脱手段よして゛γルカリ
抽田、アセトン抽出、酸抽出など種々な方法を試みたが
、アルカリ抽出法は、むしろ汚泥の脱水性が悪化し、ア
セトン抽出法は、♂９泥脱水分離液の着色とＣＯＤが著
るし《高くなっτしまい、実用性に乏しいことが判明し
た。

最も効果的な方法は、有機性汚泥に鉱酸（Ｈ２Ｓｏ．ま
たはＩＩｃＩ．）を添加して、ｐＨ４以下（好ましくは
ｐＨ２〜３）に調整し、常温または加温下で、０．５〜
３　ｈｒｌ拌する方法であることを見出した。

この酸処理法によって、活性汚泥表履の菌体外ボリマー
が除去され、離脱した菌体外ボリマーの主成分は多糖類
であった。酸処理後の汚泥からの分離液の着色、ＣＯＤ
もアルカリ処理、アセトン処理法よりも少かった。

菌体外ボリマーを効果的に離脱させるのに必要なｐ．．
　Ｉｔ値は、ｐ｝１４以下が好適であるが、いたずらに
ｌ）　Ｈを低くしても汚泥の脱水性は向上せず、酸の無
駄な消費をもたらすので意味がなく、好適なｐＨとして
は２〜４であることが認められた。

また、攪拌槽３における攪拌時間は通常０。５〜２ｌＩ
ｒで充分であり、必要以」二に攪拌時間を長くしても菌
体外ボリマーの離脱量は比例的には増加せず、また汚泥
脱水性も向上しないので意味がないことが判った。なお
、最適攪拌時間は汚泥の種類によって異なるので、本発
明実施の際に、あらかじめ、予備実験を行い決定するの
がよい。

しかして、汚泥表層から菌体外ボリマーが離脱した汚泥
スラリ−４に対し、洗浄用水５　（有機性廃水の生物処
理水などを使用するのが得策であり、水道水を使用する
のはコストが高くなるので不利である。また用水の使用
量の削減を考慮するうえでも不利である。）を添加して
、混和洗浄槽６に流入させて洗浄したのち、洗浄汚泥７
を沈殿濃縮槽８に供給し、洗浄分離水９と洗浄濃縮汚泥
１０に分離する。

洗浄水５山添加量としては、酸処理後の汚泥スラリ−４
の流入１１　（ａ＋’／ｈｒ）に対し、２〜３倍量（ｍ
３／ｈｒ）を添加すれば充分である。混和洗浄槽６の滞
留時間は１０〜２０ＩＩＩＩｎで充分である。

また洗浄汚泥７の固液分離手段としては、図示例の沈殿
ａ縮のほかに、遠心濃縮機も利用できる。

次に、洗浄ａ縮汚泥ＩＯに対し、Ｆ６Ｃ１３　、ポリ硫
酸第２鉄（略称ポリ鉄）などのＦｅ”＋系凝集剤１１を
加え、所望に応じＮａＯｌｌ１２を加え、フィルタプレ
ス脱水機１３にボンブ圧入し、濾過脱水する。

１４は脱水ケーキ、１５は脱水分離液である。

脱水分離液１５と、洗浄汚泥分離液９は、し尿、下水な
どの有機性汚水の生物処理工程（活性汚泥法などの）に
流入させて処理される。

「実施例〕以下、し尿処理施設から発生ずる余剰活性汚泥を対象に
とりあげ”Ｃ、本発明の実施例を説明するが、本発明は
この実施例に限定されない。

実施例１し尿の無希釈硝化脱室素処理施設から発生ずる余剰活性
汚泥（固形物濃度１．　４％、ｐＨ６．９）に、濃Ｈ．
ＳＯ．を１　０　０　０〜１　２　０　０ｍｇ／ｆ添加
したどころｐ８３．０になった。

この酸性汚泥を２ｈｒ攪拌したあと、前記し尿処理施設
の放流水（生物処理水を凝集沈殿Ｑ砂濾過Ｑ活性炭処理
したもの）を、酸性汚泥量の２倍容量添加し、３０ｎ＋
ｉｎ攪拌し、沈降分離速度１０ｍｍ／ｍｉｎに設定した
沈殿濃縮槽に供給し、固液分離した。

この濃縮槽からの排泥（ｐｌｌ５．２、固形物濃度２．
６％）に、ＦｅＣ１ａを５００＋ｎｇ／ｆｌ添加し、Ｎ
　ａ　０　１｛でｐｌｌ５に中和したところ、ＣＳＴ値
（毛管吸引時間のことで、汚泥の脱水性を示す非常に優
れた指標であるＣＳＴ値（　ｓｅｃ）が小さいほど脱水
性が秀れている。）は１　８．　９　ｓｅｃとなった。

この汚況を、圧搾型フィルタプレス脱水機にボンブ圧人
し、打込み２０分、圧搾圧力１５ｋｇ／ｃＩｌｌ、圧搾
時間２０分の条件で脱水した結果、脱水ケ゛−手水分６
６％という極めて低水分の固いケーキが得られた。

比較例１実施例１に記したものと閾−の余剰活性汚泥に、Ｈ　２
Ｓ　Ｏ．を添加し、ｐＨ３に調整後、ただちに１’ｅｃ
Ｌを添加しｐ．Ｈを５に中和したところ汚泥ＣＳＴを２
　０　ｓｅｃ以下にするのに必要なＰｅＣｌ．所２１は
１３００ｍｇ／ｆとなり、本発明法より、かなり多亜を
必要とした。また、実施例ｌと同一の条件でフィルタプ
レス脱水した。この結果、脱水ウーキ水分は６９．３％
であった。

実施例２実施例１に記したものと同一の余剰活性汚泥に、し尿処
理施設からの放流水を１．　５倍容量添加し、２０分攪
拌したのち、沈殿濃縮し、該洗浄汚泥（固形物濃度１．
５％）に、Ｈ２ＳＯ４を添加したヨコろ、ｌｌｚｓＤ−
．　５　０　０　ｍｇ／　Ｒでｐ｛｛３となった。この
ｐｌｌ条件で、２ｈｒかくはん後、上記、し尿処理施設
からの放流水を２倍容量加え、３０ｍｉｎ　！拌した。

モの後、実施例１と同一の沈殿ａ縮槽で、固液分離し、
洗浄ａ縮汚泥を得た。（固形物濃度２，７％）この洗浄濃縮汚泥にＦｅＣ１ａを添加し、ＮａＯＨでｐ
１４５に中和したところ驚くべきことに、ＦｅＣＬ２０
０ｍｇ／ｌという少量でＣ　Ｓ　Ｔ　１　８．　６　ｓ
ｅｃが得られ、効果的に改質された。またフィルタプレ
ス脱水ケーキ水分は６４．８％と非常に低水分であった
。

（発明の効果〕以上のように、本発明によれば、次のような重要な効果
を奏１る。

■　従来のように、有機性汚泥に直接、Ｆｅ［Ｉ３など
のＦｅ’＋系無機凝集剤を添加したのち脱水機に供給す
る方法、あるいは有機性汚泥に鉱酸を加え、ｐｉ｛を下
げたのちＦｅＣ１ａなどの凝集剤を添加して脱水機に供
給する方法に比べ、本発明法では、汚泥の改質（調質と
も言オ）れ、汚泥の脱水性を改瀉゜４るための操作を改
質と呼ぶ）に必要なＦｅ’″′系凝集剤の注入率が大福
に（従来法の１．／　５〜１／１０）節減できる。（薬
品代［有］人幅節減．） ■　従来法と同一・の脱水機により同一条件で脱水した
結果、脱水ケ”−手水分が絶対位で２〜３％低下する。

■　沈殿ａ縮槽での汚泥の濃縮性が向上し、脱水機への
供給濃度が高《なる結果、脱水機の汚泥処理能カが増加
する。

■　フィルタプレス脱水に従来、必要ときれていたＣａ
　（ＯＨ）　２の添加が省略でき、作業環境が改善され
、か゜一）、脱水ケーキのなかにＣａ　（ＤＨ）　２が
含まれなくなるので、脱水ケーキ発生量が減ψする。

本発明によって、以上のような顕著な効果が得られる原
因の詳細は、現時点で完全に解胡されていないが、次ω
ように推測される。

（イ・）有機性汚泥に酸を添加し、所要時間攪拌する２
二、汚泥表治の菌体外ボリマーが溶脱゜４るこよを、本
発明者は見出し７たが、汚泥Ｑ）菌体外ポリマーが減巾
１“るこ、汚泥０）脱永性が１ラ１上ずる。つまり菌体
外ボリマー・が脱氷Ｊ’ｌ害要因となってし１る。

（従来法［有］酸添加Ｈ　Ｆｅ”“添加〔冫脱水法で｛
よ、酸を添加後、直ちにＰａ’＋を添加しでし゜』、う
ので、汚泥から菌体外ボリマーが溶脱でぎない）（［１
）酸処理汚泥を水で洗浄すると、汚泥表雇から離脱した
菌体外ボリマーが系外に流出４るので、Ｐｅ３＋系凝集
剤添加エ程Ｑ汚泥脱水Ｊ］程に供給きれる汚泥中の脱水
阻害物質が減量する。

これに対し、従来の酸添加ｃ−ＯＦｅ３＋添加し》脱水
という方法では、汚泥から菌体外ボリマーがほとんど離
脱しないので、汚泥を洗浄しでも、脱水阻害要因戒分が
系外に流出しない。

以止が本発明の車越した効果０原因ごあると考えられる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の処理方法を示す工程図である。１・・・有機性汚泥、２・　・鉱酸、３・攪拌槽、４　
・・汚泥スラリ−　５・　・洗浄用水、６・・・混和洗
浄槽、７・　・洗浄汚泥、８・・・沈殿濃縮槽、９・　
・洗浄分離水、１０・・・洗浄濃縮汚泥、ｌ１　　・Ｆ
ｌｅ３“系凝集剤、１２・　・アルカリ、１３・　・フ
ィルタプレス脱水機、１４　・・脱水ケーキ、１５・脱
水分離液

Claims

【特許請求の範囲】１、有機性汚泥に、鉱酸を加えてｐＨ４以下に調整し、
所要時間攪拌したのち、水を添加して希釈洗浄してから
、該洗浄汚泥を濃縮後、濃縮汚泥にＦｅ＾３＾＋凝集剤
を注入して、汚泥脱水機に供給することを特徴とする有
機性汚泥の脱水処理法。２、請求項１記載において、鉱酸を加える前の有機性汚
泥を、あらかじめ水で洗浄処理することを特徴とする有
機性汚泥の脱水処理法。