JPH0417120B2 - - Google Patents

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JPH0417120B2
JPH0417120B2 JP9101586A JP9101586A JPH0417120B2 JP H0417120 B2 JPH0417120 B2 JP H0417120B2 JP 9101586 A JP9101586 A JP 9101586A JP 9101586 A JP9101586 A JP 9101586A JP H0417120 B2 JPH0417120 B2 JP H0417120B2
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JP
Japan
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sludge
heavy metals
sewage
sewage sludge
foam flotation
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JP9101586A
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Japanese (ja)
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JPS6323799A (en
Inventor
Hirotsugu Sonoda
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TAJIMISHI
Original Assignee
TAJIMISHI
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Publication date
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Publication of JPH0417120B2 publication Critical patent/JPH0417120B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、下水汚泥中の重金属の除去方法に関
するもので、特に、一般家庭の下水汚泥から工場
排水及びし尿処理汚泥にいたるまで広範に使用で
き、下水汚泥を生態系の一環として緑農地に還元
できる下水汚泥中の重金属除去方法に関するもの
である。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for removing heavy metals from sewage sludge, and is particularly applicable to a wide range of applications from household sewage sludge to factory wastewater and human waste treatment sludge. The present invention relates to a method for removing heavy metals from sewage sludge that can be used to transform sewage sludge into green farmland as part of the ecosystem.

[従来の技術] 最近の下水道整備の飛躍的な投資増に伴い、下
水道事業を実施する地方公共団体が増え、その普
及率が増加すると共に処理下水量も増加した。そ
の結果、下水汚泥の発生量は増加の一途を辿り、
この傾向は今後益々増大するものと推察される。
[Prior Art] With the recent dramatic increase in investment in sewerage development, the number of local governments implementing sewerage projects has increased, and as the penetration rate has increased, the amount of treated sewage has also increased. As a result, the amount of sewage sludge generated continues to increase.
This trend is expected to increase further in the future.

一方、利用できる有機物資源の不足という実情
から、緑農地に対する有機物施与が漸減する傾向
にあり、地力低下の一因をきたしている現状にあ
る。
On the other hand, due to the lack of available organic matter resources, the amount of organic matter applied to green farmland is gradually decreasing, which is one of the causes of a decline in soil fertility.

下水汚泥は有機物を含み肥料成分にも富むこと
から、緑農地への還元利用が資源再循環の観点よ
り関心が寄せられている。
Since sewage sludge contains organic matter and is rich in fertilizer components, there is interest in its return use for green farmland from the perspective of resource recycling.

しかし、下水汚泥を緑農地へ施用するにあたつ
ては、下水汚泥の肥料及び/または土壌改良資材
としての効果と土壌汚染につながる有害成分が含
まれないことが前提とされる。
However, when applying sewage sludge to green farmland, it is assumed that the sewage sludge is effective as a fertilizer and/or soil improvement material and that it does not contain harmful components that could lead to soil contamination.

下水汚泥中の重金属類の種類、存在形態及び存
在量は、流入下水の状況、即ち、工場排水と家庭
排水の流入比率、下水処理場の規模等により影響
されるが、概して重金属の種類は多種多様であ
り、かつ、ある濃度を有している。参考のために
添附した第2図は年度における下水汚泥の性状を
示す表で、第3図は年度内における複数回の性状
の測定結果を示す表である。
The types, forms, and amounts of heavy metals in sewage sludge are affected by the conditions of inflowing sewage, i.e., the inflow ratio of industrial and domestic wastewater, the size of the sewage treatment plant, etc., but in general, there are many types of heavy metals. It is diverse and has a certain concentration. Figure 2, attached for reference, is a table showing the properties of sewage sludge in the fiscal year, and Figure 3 is a table showing the results of multiple property measurements within the year.

[発明が解決しようとする問題点] 従来の下水汚泥の処理・処分は、下水汚泥中の
重金属類を除去する装置が、殆どみあたらないこ
とから、焼却、埋め立て等が大半を占めていた。
しかし、これらには限界があり、かつ、環境保全
の面より問題が提起されている。
[Problems to be Solved by the Invention] Conventional methods for treating and disposing of sewage sludge have mostly involved incineration, landfilling, etc., since there is almost no equipment to remove heavy metals from sewage sludge.
However, these methods have limitations, and problems have been raised from the aspect of environmental conservation.

これまで緑農地へ還元利用する試みがなされて
いた下水汚泥は、僅かに家庭排水のみに限定さ
れ、所謂、きれいな下水汚泥がその対象とされて
いたにすぎない。しかし、実際には、このような
下水汚泥の量及び種類は少なく、多くの一般下水
汚泥には、ある濃度以上の重金属類が含有してい
るものと思われる。そして、家庭排水において
も、現今のように食生活が欧米形となり、有機物
の性状の変化と共に重金属類の含有量も多くなつ
てきていると思われる。
Until now, attempts have been made to recycle sewage sludge into green farmland, but it has only been limited to domestic wastewater, and only so-called clean sewage sludge has been targeted. However, in reality, the amount and type of such sewage sludge are small, and many general sewage sludges are thought to contain heavy metals at a certain concentration or higher. Furthermore, even in domestic wastewater, the content of heavy metals seems to be increasing as the properties of organic matter change as people's eating habits have become more Western-style.

以上の見地により、下水汚泥を緑農地へ還元す
るにあたつては、まず、技術的に困難とされる重
金属類を除去することが前提とされる。
From the above viewpoint, when returning sewage sludge to green farmland, it is first necessary to remove heavy metals, which is technically difficult.

そこで、本発明は上記問題点を解決すべく、各
種下水汚泥の性状に合致し、包含する重金属類を
高効率で除去でき、しかも、装置が小形化でき、
緑農地に還元できる下水汚泥中の重金属除去方法
の提供を課題とするものである。
Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention matches the properties of various sewage sludges, can remove the heavy metals contained therein with high efficiency, and can miniaturize the device.
The objective is to provide a method for removing heavy metals from sewage sludge that can be returned to green farmland.

[問題点を解決するための手段] 本発明にかかる下水汚泥中の重金属除去方法
は、強アルカリ化剤を添加して加水分解した汚泥
をエアレーシヨンにより発泡させる泡沫浮上分離
工程と、前記泡沫浮上分離工程で沈澱した沈澱汚
泥に酸を添加して強酸性状態にする酸処理工程
と、前記酸処理工程で沈澱した処理汚泥を分離す
る処理汚泥分離工程とを具備するものである。
[Means for Solving the Problems] The method for removing heavy metals from sewage sludge according to the present invention includes a foam flotation step in which sludge that has been hydrolyzed by adding a strong alkalizing agent is foamed by aeration, and the foam flotation separation step. The method includes an acid treatment step in which acid is added to the precipitated sludge precipitated in the process to make it into a strongly acidic state, and a treated sludge separation step in which the treated sludge precipitated in the acid treatment step is separated.

[作用] 斯の如く構成された下水汚泥中の重金属除去方
法においては、強アルカリ化剤を添加して加水分
解した汚泥をエアレーシヨンにより発泡させる泡
沫浮上分離工程によつて発泡させる。このように
して、油脂分及び重金属類を泡沫に付着させて汚
泥を沈降させるのに対し、油脂及び重金属類を泡
沫に付着させた状態で浮上させて、汚泥から分離
する。
[Function] In the method for removing heavy metals from sewage sludge configured as described above, sludge that has been hydrolyzed by adding a strong alkalizing agent is foamed by a foam flotation separation step in which the sludge is foamed by aeration. In this way, fats and oils and heavy metals are attached to the foam and the sludge is allowed to settle, whereas oil and fats and heavy metals are floated while attached to the foam and separated from the sludge.

そして、前記泡沫浮上分離工程で沈澱した沈澱
汚泥に酸を添加して強酸性状態にする酸処理工程
で、濃塩酸を加えて約PH1程度とし、時間単位で
放置する。即ち、重金属類等と結合状態にある母
体の有機物を酸分解するものである。即ち、重金
属−有機結合体を解離させる。
Then, in an acid treatment step in which an acid is added to the precipitated sludge precipitated in the foam flotation separation step to make it into a strongly acidic state, concentrated hydrochloric acid is added to bring the pH to about 1, and the sludge is left to stand for hours. That is, it decomposes with acid the parent organic substance that is bound to heavy metals and the like. That is, the heavy metal-organic bond is dissociated.

このようにして、前記酸処理工程で沈澱した処
理汚泥を分離する処理汚泥分離工程によつて、汚
泥から下水汚泥中の重金属類を除去するものであ
る。
In this way, heavy metals in sewage sludge are removed from the sludge through the treated sludge separation step in which the treated sludge precipitated in the acid treatment step is separated.

[実施例] 第1図は本発明の下水汚泥中の重金属除去方法
の第一実施例の全体構成図である。
[Example] FIG. 1 is an overall configuration diagram of a first example of the method for removing heavy metals from sewage sludge of the present invention.

まず、家庭、工場等から排出される下水は、活
性汚泥法等の下水処理装置で処理され、重力濃縮
等で濃縮された下水汚泥は、更に、物理的な濃縮
処理工程によつて濃縮汚泥にされる。前記濃縮処
理工程は処理効率を向上させるために行われるも
ので、遠心濃縮機等の機械的濃縮を行えばよい。
即ち、ここで行う汚泥の濃縮はその体積を大幅に
減少させ省エネルギー、省スペースを計ることに
ある。例えば、含水率98%の汚泥を96%に濃縮す
れば、その体積は1/2になる。
First, sewage discharged from homes, factories, etc. is treated with sewage treatment equipment such as the activated sludge method, and sewage sludge that has been thickened by gravity thickening is further converted into thickened sludge through a physical thickening process. be done. The concentration treatment step is performed to improve treatment efficiency, and may be performed by mechanical concentration using a centrifugal concentrator or the like.
That is, the purpose of the sludge concentration performed here is to significantly reduce its volume, thereby saving energy and space. For example, if sludge with a moisture content of 98% is concentrated to 96%, its volume will be halved.

しかし、活性汚泥法等の下水処理装置の工程と
本発明の処理工程が連続する場合には、前記濃縮
処理工程で得る濃縮汚泥の水分含有量は必ずしも
少なくする必要はない。特に、水処理施設に合致
させる場合には、その含水率は水処理施設の能力
に委ねればよい。
However, when the process of a sewage treatment apparatus such as an activated sludge method and the treatment process of the present invention are continuous, the water content of the thickened sludge obtained in the thickening process does not necessarily need to be reduced. In particular, when matching with a water treatment facility, the water content may be left to the capacity of the water treatment facility.

したがつて、念のため記載すると、濃縮汚泥を
得る装置としては、汚泥濃縮タンクから濃縮汚泥
を送泥ポンプで抜きとる程度の濃度の汚泥も含ま
れることになる。
Therefore, just to be sure, the apparatus for obtaining thickened sludge includes sludge of such a concentration that the thickened sludge is extracted from a sludge thickening tank using a sludge pump.

前記濃縮汚泥は、混合槽1に投入され、撹拌し
ながら苛性カリウムKOHを添加して、PH計で測
定して、約PH10程度の強アルカリ性とする。この
とき、前述したように、適当な水溶液状態で混合
する。苛性カリウムKOHが添加された濃縮汚泥
は、この間、撹拌を行つてその濃度分布を一様に
することが望ましい。
The thickened sludge is put into a mixing tank 1, and while stirring, caustic potassium KOH is added thereto to make it strongly alkaline with a pH of about 10 as measured by a PH meter. At this time, as described above, they are mixed in a suitable aqueous solution state. The thickened sludge to which caustic potassium KOH has been added is preferably stirred during this period to make the concentration distribution uniform.

上記混合槽1で苛性カリウムKOHを添加して
約PH10程度の強アルカリ性とし、送泥ポンプP1
によつて泡沫浮上分離装置2に内に送出する。
Add caustic potassium KOH to the mixing tank 1 above to make it strongly alkaline with a pH of about 10, and then use the slurry pump P1.
The foam is then sent into the foam flotation separation device 2.

泡沫浮上分離装置2内では圧縮空気供給ポンプ
P2によつて、圧縮空気を濃縮汚泥中に放出する
散気方式によつて発泡させ、エアレーシヨンす
る。このエアレーシヨンは苛性カリウムKOHで
加水分解した濃縮汚泥を、エアレーシヨンにより
発泡させ、アルカリ処理された汚泥を沈降させ
る。これに対し、油脂及び重金属類を泡沫に付着
させ、上昇させることによつて泡沫浮上分離す
る。このとき、泡沫浮上分離処理する時間は汚泥
の量によつて決定される。
In the foam flotation separator 2, compressed air is discharged into the thickened sludge by a gas diffusion method using a compressed air supply pump P2 to perform foaming and aeration. In this aeration, concentrated sludge hydrolyzed with caustic potassium KOH is foamed by aeration, and the alkali-treated sludge is allowed to settle. On the other hand, fats and oils and heavy metals are attached to the foam, and the foam is floated and separated by being allowed to rise. At this time, the time for foam flotation separation treatment is determined by the amount of sludge.

なお、前記エアレーシヨン方式として、水車、
羽車等による機械的方式があるが、この泡沫浮上
分離工程で行うのは、泡沫浮上分離を目的とする
ものであるから、前記散気方式によつて発泡させ
るのが好ましい。しかし、他の方式を否定するも
のではない。
In addition, as the aeration method, water turbine,
Although there is a mechanical method using impellers or the like, since the purpose of this foam flotation separation process is to perform foam flotation separation, it is preferable to foam by the aeration method. However, this does not negate other methods.

また、この泡沫浮上分離装置2で泡沫に付着さ
せた油脂及び重金属類は、上昇させることによつ
て樋部2aで泡沫を収集し、消泡装置3に導き、
そこで泡沫を消して水溶液化し、回収液として水
処理工程に送出する。
In addition, the oils and heavy metals attached to the foam in this foam flotation separation device 2 are raised, and the foam is collected in the gutter 2a and guided to the defoaming device 3.
There, the foam is extinguished and turned into an aqueous solution, which is then sent to the water treatment process as a recovered liquid.

前記泡沫浮上分離によつて沈澱した汚泥は、泡
沫浮上分離装置2の本体下部2bから、排出バル
ブV2を介して送泥ポンプP3で沈澱汚泥を取り
出し、混合槽4に送出する。
The sludge precipitated by the foam flotation separation is taken out from the lower part 2b of the main body of the foam flotation separator 2 by the sludge pump P3 via the discharge valve V2, and is sent to the mixing tank 4.

前記泡沫浮上分離装置2内でエアレーシヨンす
る工程は、泡沫浮上分離工程を構成する。
The step of aeration within the foam flotation separation device 2 constitutes a foam flotation separation step.

このとき、濃縮汚泥を泡沫浮上分離装置2内に
投入し、撹拌しながら苛性カリウムKOHを添加
して約PH10程度の強アルカリ性とし、撹拌を行つ
てその濃度分布を一様にした後、エアレーシヨン
を行つてもよい。或いは、濃縮汚泥を泡沫浮上分
離装置2内に送出中に苛性カリウムKOHを添加
して、約PH10程度の強アルカリ性としてもよい。
At this time, the concentrated sludge is put into the foam flotation separator 2, and while stirring, caustic potassium KOH is added to make it strongly alkaline to about PH10. After stirring to make the concentration distribution uniform, aeration is carried out. You may go. Alternatively, caustic potassium KOH may be added to the concentrated sludge while it is being sent into the foam flotation separator 2 to make it strongly alkaline to about pH 10.

なお、泡沫浮上分離工程は、各種下水汚泥に有
機的に重金属類が結合しているものとみられるこ
とから、苛性カリウムKOHで約PH10程度の強ア
ルカリ性によつて、有機物質の解膠を行い、有機
物を母体として結合関係にあるとみられる重金属
結合体の母体を崩し、重金属類を離れ易くする効
果も有する。即ち、汚泥をアルカリ性にすること
によつて、腐植様部分を溶液側に溶出させる。汚
泥中重金属類は腐植様部分とある程度結合してい
ると思われるのでそれを溶解化させることによつ
て、除去効果が期待できる。また、金属−有機結
合を解離させる効果も合わせて期待できる。
In addition, in the foam flotation separation process, since it seems that heavy metals are organically bound to various types of sewage sludge, organic substances are peptized using caustic potassium KOH with a strong alkalinity of about PH10. It also has the effect of breaking down the matrix of heavy metal bonds that seem to have a bonding relationship with organic matter as a matrix, making it easier for heavy metals to separate. That is, by making the sludge alkaline, the humus-like portion is eluted to the solution side. Since heavy metals in sludge are thought to be bound to some extent with humus-like parts, a removal effect can be expected by dissolving them. In addition, the effect of dissociating metal-organic bonds can also be expected.

前記泡沫浮上分離装置2の本体下部2bから取
り出した沈澱汚泥は、混合槽4で濃塩酸HClを加
えて、PH計で測定して、約PH1程度の強酸性とす
る。即ち、前記アルカリ処理によつて分離できな
かつた重金属類等と結合状態にある母体の有機物
を酸分解する。即ち、重金属−有機結合体を解離
させる。
The precipitated sludge taken out from the lower body part 2b of the foam flotation separator 2 is added with concentrated hydrochloric acid HCl in the mixing tank 4 to make it strongly acidic with a pH of about 1 as measured by a PH meter. That is, the parent organic matter that is bound to heavy metals and the like that could not be separated by the alkali treatment is acid-decomposed. That is, the heavy metal-organic bond is dissociated.

前記泡沫浮上分離装置2から、沈澱汚泥を取り
出し、混合槽4で濃塩酸HClを添加して約PH1程
度の強酸性とする工程は、酸処理工程を構成す
る。
The step of taking out the precipitated sludge from the foam flotation separator 2 and adding concentrated hydrochloric acid HCl in the mixing tank 4 to make it strongly acidic to about PH1 constitutes an acid treatment step.

前記混合槽4で濃塩酸HClを添加して約PH1程
度の強酸性とした酸処理工程を経た酸処理濃縮汚
泥は、送泥ポンプP4によつて、脱水機5に送出
される。
The acid-treated concentrated sludge that has undergone an acid treatment process in the mixing tank 4 to be made strongly acidic to about pH 1 by adding concentrated hydrochloric acid HCl is sent to the dehydrator 5 by the sludge pump P4.

前記脱水機5は真空ろ過、加圧ろ過、遠心分離
等の機械的な脱水装置または脱水設備からなるも
のである。脱水機5によつて処理された酸処理濃
縮汚泥は、処理汚泥とろ液となり、処理汚泥は緑
農地に還元される。
The dehydrator 5 is a mechanical dehydrator or dewatering equipment such as vacuum filtration, pressure filtration, or centrifugation. The acid-treated concentrated sludge treated by the dehydrator 5 becomes treated sludge and filtrate, and the treated sludge is returned to green farmland.

このようにして、酸処理工程で沈澱した処理汚
泥を分離する工程によつて、処理汚泥分離工程を
構成し、この処理汚泥分離工程によつて、汚泥か
ら下水汚泥中の重金属類を除去することができ
る。
In this way, the process of separating treated sludge precipitated in the acid treatment process constitutes a treated sludge separation process, and heavy metals in sewage sludge are removed from the sludge by this process of separating treated sludge. I can do it.

上記のように、本発明の実施例は、下水汚泥を
有機物或いは肥料資材として活用し、緑農地への
還元利用が可能となることは資源活用、省資源の
上からもきわめて望ましく、また、資源再循環の
理に適うものとして、その社会的意義は著しく大
きいものと考えられる。
As described above, the embodiments of the present invention utilize sewage sludge as organic matter or fertilizer material, and it is extremely desirable from the standpoint of resource utilization and resource saving to be able to use it for return to green farmland. As something that fits the logic of recirculation, its social significance is considered to be extremely large.

第4図から第12図は本実施例の実験結果であ
る。
4 to 12 show the experimental results of this example.

上記実施例の泡沫浮上分離装置2による処理汚
泥をエアレーシヨンにより発泡させる泡沫浮上分
離工程では、第4図の泡沫浮上分離法による重金
属の除去率を示す表のような結果を得た。
In the foam flotation process in which the treated sludge is foamed by aeration using the foam flotation device 2 of the above embodiment, results as shown in the table of FIG. 4 showing the removal rate of heavy metals by the foam flotation method were obtained.

被験体は、下水汚泥500[g]に各々苛性カリウ
ムKOHを1、5、10、20[g]添加し、液量1
[]とし1時間エアレーシヨンしたものである。
なお、汚泥に加える苛性カリウムKOHの添加量
と、PHとの関係は、苛性カリウムKOH添加量 0[gKOH]のとき、PH5.05 1[gKOH]のとき、PH9.60 5[gKOH]のとき、PH12.62 10[gKOH]のとき、PH12.90 20[gKOH]のとき、PH13.09 であつた。
The test subject added 1, 5, 10, and 20 [g] of caustic potassium KOH to 500 [g] of sewage sludge, and
[ ] and aerated for 1 hour.
The relationship between the amount of caustic potassium KOH added to sludge and the pH is as follows: when the amount of caustic potassium KOH added is 0 [gKOH], when the amount of caustic potassium KOH added is 0 [gKOH], when the amount is PH5.05 and 1 [gKOH], and when the amount is PH9.60 and 5 [gKOH]. , when PH12.62 was 10 [gKOH], when PH12.90 was 20 [gKOH], PH13.09.

この結果からすると、苛性カリウムKOHを10
[g]添加した場合、鉄Feを除き、重金属除去率
のピークがあることが分る。重金属類全体の除去
率からして、苛性カリウムKOHが10[g]添加さ
れた場合の被試験体は、PH10以上であることか
ら、泡沫浮上分離装置2による処理汚泥をエアレ
ーシヨンにより発泡させる泡沫浮上分離工程で
は、約PH10程度の強アルカリ性状態で泡沫浮上分
離するのが望ましいことが分る。
Based on this result, 10% of caustic potassium KOH
It can be seen that when [g] is added, there is a peak in the removal rate of heavy metals, except for iron (Fe). Considering the overall removal rate of heavy metals, when 10 [g] of caustic potassium KOH is added, the test specimen has a pH of 10 or more. In the separation process, it is found that it is desirable to carry out foam flotation separation in a strongly alkaline state with a pH of about 10.

そして、酸処理のみでは、第5図から第7図の
酸処理による重金属の除去率を示す表のような結
果を得た。
With only acid treatment, the results shown in the tables shown in FIGS. 5 to 7 showing the removal rate of heavy metals by acid treatment were obtained.

被験体は、下水汚泥1000[g]に塩酸HClを添
加してPH1またはPH2またはPH3とし、各々0、
1、3、6、12時間撹拌放置し、7000rpm、10分
で遠心分離し、王水分解後原子吸光法で重金属類
を測定したものである。
The subject added hydrochloric acid HCl to 1000 [g] of sewage sludge to make it PH1, PH2, or PH3, respectively, and
The mixture was left to stir for 1, 3, 6, and 12 hours, centrifuged at 7000 rpm for 10 minutes, and heavy metals were measured by atomic absorption spectrometry after aqua regia decomposition.

酸処理に要する放置時間は、約6〜12時間で略
飽和領域に到達することから、約6時間程度の酸
処理を行えば、重金属類の除去率は高くなる。し
かし、放置時間が0時間、即ち、約PH1程度の状
態で30分程度以下の放置状態でも、測定誤差は大
きいと思われるが、50%前後の除去率になつてい
ることが分る。他の処理工程と組み合せて下水汚
泥中の重金属除去システム設計を行う場合には、
1時間程度の放置時間でも50%以上の除去率が期
待できる。
Since the standing time required for acid treatment reaches a substantially saturated region in about 6 to 12 hours, if acid treatment is performed for about 6 hours, the removal rate of heavy metals will be high. However, it can be seen that even if the leaving time is 0 hours, that is, about 30 minutes or less at a pH of about 1, the removal rate is around 50%, although the measurement error seems to be large. When designing a system for removing heavy metals from sewage sludge in combination with other treatment processes,
A removal rate of over 50% can be expected even after leaving it for about one hour.

なお、酸処理による金属除去についてはいくつ
かの報告(D.J.Wozniak and J.Y.C.Huang、M.
S.Gould etc.)がある。それによると除去率はPH
に依存し、PHが低くなると除去率も向上する。し
かし、緑農地の還元を前提にすると、有機物が破
壊されない約PH1程度以上とする必要がある。
There are several reports regarding metal removal by acid treatment (DJWozniak and JYCHuang, M.
S.Gould etc.). According to it, the removal rate is PH
The removal rate also increases as the pH decreases. However, assuming the return of green farmland, the pH needs to be about 1 or higher so that organic matter is not destroyed.

したがつて、酸処理工程で強酸性状態で放置す
べき時間を、どのくらいに設定するかは、重金属
類の含有量、他の処理工程との組み合わせ、下水
汚泥中の重金属除去システム設計によつて決定さ
れる。
Therefore, how long to leave the sludge in a strongly acidic state during the acid treatment process depends on the content of heavy metals, the combination with other treatment processes, and the design of the system for removing heavy metals from sewage sludge. It is determined.

そして、泡沫浮上分離工程と酸処理工程では、
第8図の泡沫浮上分離及び酸処理法の連続処理に
よる重金属の除去率を示す表のような結果を得
た。
In the foam flotation separation process and acid treatment process,
The results shown in the table shown in FIG. 8 showing the removal rate of heavy metals by the continuous treatment of foam flotation and acid treatment were obtained.

被験体は、下水汚泥500[g]に苛性カリウム
KOHを10[g]添加して液量1[]とし、1時
間エアレーシヨンして得た汚泥を酸処理実験と同
様に処理したものである。
The subject was exposed to caustic potassium in 500 [g] of sewage sludge.
The sludge obtained by adding 10 [g] of KOH to make the liquid volume 1 [] and aerating for 1 hour was treated in the same manner as in the acid treatment experiment.

このとき得られた値は、酸処理の放置時間を約
PH1程度の状態で1時間としたものである。ま
た、このとき有機物としては破壊されないので、
完全な有機肥料として還元できる。
The value obtained at this time is approximately the time left for acid treatment.
This was done for 1 hour at a pH of about 1. Also, since it is not destroyed as an organic substance at this time,
It can be recycled as a completely organic fertilizer.

なお、本発明の上記実施例の泡沫浮上分離工程
で苛性カリウムKOHを用いているのは、強アル
カリ性状態を得る強アルカリ化剤として比較的安
価であること及び緑農地に還元する場合には、下
水汚泥に不足している肥料の成分のカリを補充す
ることになる。しかし、本発明を実施する場合に
は、前記泡沫浮上分離工程で使用する強アルカリ
化剤は、苛性カリウムKOHに限定されるもので
はない。
Note that caustic potassium KOH is used in the foam flotation separation process of the above embodiment of the present invention because it is relatively inexpensive as a strong alkalizing agent to obtain a strongly alkaline state, and when returning to green farmland, This will replenish potassium, a fertilizer ingredient, that is lacking in sewage sludge. However, when carrying out the present invention, the strong alkalizing agent used in the foam flotation separation process is not limited to caustic potassium KOH.

第9図から第12図は重金属の存在形態を示す
表である。
FIG. 9 to FIG. 12 are tables showing the existence forms of heavy metals.

特に、本実施例の処理汚泥を緑農地に還元した
場合に、自然状態で重金属が処理汚泥から溶けだ
してこないことが必要になる。
In particular, when the treated sludge of this example is returned to green farmland, it is necessary that heavy metals do not dissolve from the treated sludge in a natural state.

例えば、下水汚泥中の含有物質の基準値とし
て、 Hgで乾物濃度 2.0(mg/Kg) Cdで乾物濃度 5.0(mg/Kg) Asで乾物濃度 50.0(mg/Kg) また、溶出水の基準値として、 Cdで濃度 0.3(mg/) Pbで濃度 3.0(mg/) Crで濃度 1.5(mg/) Asで濃度 1.5(mg/) Hgで濃度 0.005(mg/) CNで濃度 1.0(mg/) PCBで濃度 0.003(mg/) となつている。
For example, as standard values for substances contained in sewage sludge, the dry matter concentration for Hg is 2.0 (mg/Kg), the dry matter concentration for Cd is 5.0 (mg/Kg), the dry matter concentration for As is 50.0 (mg/Kg), and the standard value for eluted water. As, Concentration of Cd: 0.3 (mg/) Concentration of Pb: 3.0 (mg/) Concentration of Cr: 1.5 (mg/) Concentration of As: 1.5 (mg/) Concentration of Hg: 0.005 (mg/) Concentration of CN: 1.0 (mg/) The concentration of PCB is 0.003 (mg/).

当然、これらの基準値以上の値が処理汚泥から
溶けだしてくることがなく、好ましくは、自然状
態で重金属が処理汚泥から溶けでてこないのが望
ましい。
Naturally, values exceeding these standard values do not dissolve out of the treated sludge, and preferably, heavy metals do not dissolve out of the treated sludge in a natural state.

そこで、水及び酢酸アンモニウム及び塩酸及び
水酸化ナトリウムで処理し、その可能性を判断す
べく、重金属の存在形態をみたものである。
Therefore, we treated it with water, ammonium acetate, hydrochloric acid, and sodium hydroxide, and looked at the presence of heavy metals in order to determine the possibility of this.

第9図の未処理汚泥の重金属の存在形態を示す
表から、第10図の泡沫浮上分離(泡沫浮上分離
のみ)後の処理汚泥の重金属の存在形態を示す
表、更には、第11図の酸処理(酸処理のみ)後
の処理汚泥の重金属の存在形態を示す表、更に
は、第12図の泡沫浮上分離及び酸処理後の処理
汚泥の重金属の存在形態を示す表から分るよう
に、泡沫浮上分離工程及び酸処理工程を経たもの
では、最も、難溶態が多くなり処理汚泥から溶け
で難くなつているのが分る。
From the table showing the existence form of heavy metals in untreated sludge in Figure 9 to the table showing the existence form of heavy metals in treated sludge after foam flotation separation (foam flotation separation only) in Figure 10, As can be seen from the table showing the existence form of heavy metals in treated sludge after acid treatment (acid treatment only), and further from the table showing the existence form of heavy metals in treated sludge after foam flotation separation and acid treatment in Figure 12. It can be seen that those that have undergone the foam flotation separation process and the acid treatment process have the most poorly soluble substances, making it difficult to dissolve from the treated sludge.

[発明の効果] 以上のように、本発明の下水汚泥の重金属除去
方法は、強アルカリ化剤を添加して加水分解した
汚泥をエアレーシヨンにより発泡させる泡沫浮上
分離工程と、前記泡沫浮上分離工程で沈澱した沈
澱汚泥に酸を添加して強酸性状態にする酸処理工
程と、前記酸処理工程で沈澱した処理汚泥を分離
する処理汚泥分離工程からなるものであるから、
有機物を崩すことなく、緑農地還元を前提とした
処理によつて、包含する重金属類を効率良く除去
できる。
[Effects of the Invention] As described above, the method for removing heavy metals from sewage sludge of the present invention includes a foam flotation step in which sludge that has been hydrolyzed by adding a strong alkalizing agent is foamed by aeration, and a foam flotation separation step in which the sludge is foamed by aeration. This process consists of an acid treatment step in which acid is added to the precipitated sludge to make it into a strongly acidic state, and a treated sludge separation step in which the treated sludge precipitated in the acid treatment step is separated.
The heavy metals contained in the farm can be efficiently removed by processing based on the premise of returning green farmland without destroying organic matter.

また、汚泥に強アルカリ化剤を添加して加水分
解するとき、泡沫浮上分離工程のエアレーシヨン
により強制的に、結合関係を解いて腐植様部分を
溶液側に溶出させているから、放置時間を必要と
しないから処理時間を短くすることができ、装置
全体も小形化できる。
In addition, when a strong alkalizing agent is added to sludge for hydrolysis, the aeration during the foam flotation separation process forces the bonds to break and the humus-like parts are eluted into the solution, which requires some standing time. Since the processing time is not reduced, the processing time can be shortened, and the entire apparatus can be made smaller.

そして、苛性カリウムを添加して加水分解する
ものであるから、下水汚泥が肥料の成分で欠いて
いるカリ肥料分を補充することができ、下水汚泥
の緑農地還元に効果的である。
Since caustic potassium is added and hydrolyzed, it is possible to replenish the potassium fertilizer that sewage sludge lacks in fertilizer components, and is effective in returning sewage sludge to green farmland.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の実施例の下水汚泥中の重金属
除去方法の全体構成図、第2図は本発明の実施例
の下水汚泥中の重金属除去方法における年度にお
ける下水汚泥の性状を示す表、第3図は本発明の
実施例の下水汚泥中の重金属除去方法における年
度内における複数回の性状の測定結果を示す表、
第4図は本発明の実施例の下水汚泥中の重金属除
去方法における泡沫浮上分離法による重金属の除
去率を示す表、第5図から第7図は本発明の実施
例の下水汚泥中の重金属除去方法における酸処理
法による重金属の除去率を示す表、第8図は本発
明の実施例の下水汚泥中の重金属除去方法におけ
る泡沫浮上分離及び酸処理法の連続処理による重
金属の除去率を示す表、第9図から第12図は本
発明の実施例の下水汚泥中の重金属除去方法にお
ける重金属の存在形態を示す表である。 図において、1,4:混合槽、2:泡沫浮上分
離装置、3:消泡装置、5:脱水機である。な
お、図中、同一符号及び同一記号は、同一または
相当部分を示す。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a method for removing heavy metals from sewage sludge according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a table showing the properties of sewage sludge in each year in the method for removing heavy metals from sewage sludge according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a table showing the results of multiple property measurements within the fiscal year in the method for removing heavy metals from sewage sludge according to the embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a table showing the removal rate of heavy metals by foam flotation separation method in the method for removing heavy metals from sewage sludge according to an example of the present invention, and FIGS. 5 to 7 show heavy metals from sewage sludge according to an example of the present invention. A table showing the removal rate of heavy metals by the acid treatment method in the removal method, FIG. 8 shows the removal rate of heavy metals by continuous treatment of the foam flotation separation and acid treatment methods in the method for removing heavy metals from sewage sludge in the example of the present invention. The table and FIGS. 9 to 12 are tables showing the existence forms of heavy metals in the method for removing heavy metals from sewage sludge according to the embodiments of the present invention. In the figure, 1 and 4 are a mixing tank, 2 is a foam flotation separation device, 3 is a defoaming device, and 5 is a dehydrator. In addition, in the figures, the same reference numerals and symbols indicate the same or equivalent parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 強アルカリ化剤を添加して加水分解した汚泥
をエアレーシヨンにより発泡させる泡沫浮上分離
工程と、 前記泡沫浮上分離工程で沈澱した沈澱汚泥に酸
を添加して強酸性状態にする酸処理工程と、 前記酸処理工程で沈澱した処理汚泥を分離する
処理汚泥分離工程と からなることを特徴とする下水汚泥中の重金属除
去方法。 2 前記汚泥に塩酸を添加して強酸性としたこと
を特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の下水
汚泥中の重金属除去方法。 3 前記汚泥の酸性は、約PH1程度以上としたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第2項に記載の下
水汚泥中の重金属除去方法。 4 前記汚泥は、濃縮汚泥としたことを特徴とす
る特許請求の範囲第1項から第3項のいずれか1
つに記載の下水汚泥中の重金属除去方法。 5 前記酸処理工程は、所定時間強酸性状態で放
置することを特徴とする特許請求の範囲第1項か
ら第4項のいずれか1つに記載の下水汚泥中の重
金属除去方法。 6 前記泡沫浮上分離工程で沈澱した汚泥に酸を
添加して強酸性状態として放置する時間を、6時
間以内としたことを特徴とする特許請求の範囲第
5項に記載の下水汚泥中の重金属除去方法。
[Claims] 1. A foam flotation separation step in which sludge that has been hydrolyzed by adding a strong alkalizing agent is foamed by aeration, and an acid is added to the precipitated sludge precipitated in the foam flotation step to make it in a strongly acidic state. A method for removing heavy metals from sewage sludge, comprising: an acid treatment step, and a treated sludge separation step, which separates treated sludge precipitated in the acid treatment step. 2. The method for removing heavy metals from sewage sludge according to claim 1, wherein hydrochloric acid is added to the sludge to make it strongly acidic. 3. The method for removing heavy metals from sewage sludge according to claim 2, wherein the acidity of the sludge is about PH1 or higher. 4. Any one of claims 1 to 3, wherein the sludge is thickened sludge.
Method for removing heavy metals from sewage sludge described in . 5. The method for removing heavy metals from sewage sludge according to any one of claims 1 to 4, wherein the acid treatment step comprises leaving the sludge in a strongly acidic state for a predetermined period of time. 6. Heavy metals in sewage sludge according to claim 5, characterized in that the time for adding acid to the sludge precipitated in the foam flotation separation step and leaving it in a strongly acidic state is within 6 hours. Removal method.
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