JPH05269500A - 汚泥の脱水方法 - Google Patents

汚泥の脱水方法

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JPH05269500A
JPH05269500A JP4098729A JP9872992A JPH05269500A JP H05269500 A JPH05269500 A JP H05269500A JP 4098729 A JP4098729 A JP 4098729A JP 9872992 A JP9872992 A JP 9872992A JP H05269500 A JPH05269500 A JP H05269500A
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JP
Japan
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sludge
flocculant
inorg
cake
filter cloth
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JP4098729A
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English (en)
Inventor
Yasuhiro Oi
康裕 大井
Tadashi Yamagishi
義 山岸
Shigeru Sato
茂 佐藤
Yukio Goto
幸夫 後藤
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Kurita Water Industries Ltd
Original Assignee
Kurita Water Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】まず、汚泥に無機凝集剤をpHが4未満になるま
で添加したのち、アルカリ剤でpHを4〜7に調整し、次
いで両性高分子凝集剤を添加することにより、汚泥の脱
水処理を行う。 【効果】従来法に比べて、ろ布からの剥離性に優れ、か
つ低含水率のケーキが容易に得られるとともに、汚泥処
理量が多くなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は汚泥の脱水方法の改良に
関するものである。さらに詳しくいえば、本発明は、従
来法に比べてろ布からの剥離性に優れ、かつ低含水率の
ケーキを得ることのできる汚泥の脱水方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来、下水処理、し尿処理、有機性産業
廃水処理などにより生じる有機性汚泥の脱水処理には、
カチオン性高分子脱水剤が単独で使用されていたが、近
年、汚泥発生量の増加や汚泥性状の悪化などにより、従
来のカチオン性高分子脱水剤の使用では、汚泥処理量の
限界を免れない上、脱水ケーキの含水率、SSの回収
率、ケーキのろ布からの剥離性などについても必ずしも
満足しうるものではなく、その改善が求められていた。
そこで、このような欠点を改良するために、無機凝集剤
と高分子凝集剤とを併用する方法が種々検討され、例え
ば(1)ポリ鉄を汚泥と反応させ、pH調整剤でpHを4.
5〜6に調整したのち、高分子凝集剤(カチオン性、ア
ニオン性、ノニオン性ポリマー)を添加して脱水する方
法(特公平1−3160号公報)、無機凝集剤添加後の
pHが5〜8の汚泥に対して両性ポリマーを使用して凝集
脱水する方法(特開昭63−158200号公報)など
が提案されている。しかしながら、前記(1)の方法に
おいては、カチオン性ポリマーを使用する場合には、ポ
リ鉄がカチオン性を有するため、ケーキ含水率は低下し
ても、凝集力に劣り、フロックが弱いものとなるし、一
方ノニオン性やアニオン性ポリマーを使用する場合に
は、ポリ鉄と十分に反応して大きなフロックを形成する
が、フロックの密度が低く、フロックは弱いものとな
る。また、(2)の方法においては、無機凝集剤の添加
後のpHが5〜8であり、このpH範囲では汚泥の荷電の中
和が不十分であるため、含水率は従来のカチオン性高分
子凝集剤による単独処理と大差がなく、効果の向上は僅
かである。このように、無機凝集剤と高分子凝集剤とを
併用することにより、脱水ケーキの含水率やケーキのろ
布からの剥離性などの向上が試みられているが、まだ、
十分に満足しうる技術は見い出されていないのが実状で
ある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、従来法に比べてろ布からの剥離性に優
れ、かつ低含水率のケーキを得ることのできる汚泥の脱
水方法を提供することを目的としてなされたものであ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記目的を
達成するために鋭意研究を重ねた結果、まず、汚泥に無
機凝集剤を、そのpHが4未満になるまで添加したのち、
アルカリ剤でpHを4〜7に調整してから、両性高分子凝
集剤を添加することにより、従来の処理法に比べて含水
率が低く、かつ剥離性の良い脱水ケーキが得られるこ
と、フロックが固く大きくなるため、従来の処理法に比
べて汚泥処理量が増大すること、及び無機凝集剤を十分
に加えるため、汚泥性状変化に対して安定した効果が得
られることを見い出し、この知見に基づいて本発明を完
成するに至った。すなわち、本発明は、有機性汚泥に無
機凝集剤を添加し、次いで両性有機高分子凝集剤を添加
して脱水するに当たり、pHが4未満になるまで無機凝集
剤を添加したのち、アルカリ剤でpHを4〜7に調整し、
次いで両性高分子凝集剤を添加することを特徴とする汚
泥の脱水方法を提供するものである。
【0005】以下、本発明を詳細に説明する。本発明方
法において用いられる無機凝集剤の種類については特に
制限はなく、従来汚泥の脱水処理に慣用されているもの
の中から任意のものを選択して用いることができる。こ
の無機凝集剤の具体例としては、ポリ塩化アルミニウ
ム、硫酸アルミニウム、塩化第二鉄、硫酸第一鉄、ポリ
硫酸鉄、その他一般の水処理で用いられている多価金属
塩などが挙げられる。これらの無機凝集剤は1種用いて
もよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0006】本発明においては、これらの無機凝集剤は
汚泥に対して、pHが4未満になるまで添加される。添加
量は汚泥の種類によってpHが異なるので、当然異なり、
pHをチェックしながら、その値が4未満になるまで無機
凝集剤を添加することが必要である。無機凝集剤の添加
量をpH4以上で抑えると本発明の目的が十分に達せられ
ない。本発明においては、無機凝集剤を添加後、アルカ
リ剤を用いて汚泥のpHを4〜7の範囲に調整することが
必要である。このpHが4未満では両性高分子凝集剤中の
カルボキシル基の解離が抑えられて凝集が悪くなるし、
7を超えると両性高分子凝集剤中のカチオン性基とアニ
オン性基とが反応を起こし、凝集が悪くなる。
【0007】このアルカリ剤については特に制限はな
く、通常水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、炭酸カ
ルシウム、炭酸ナトリウムなどが用いられる。これらの
アルカリ剤は1種用いてもよいし、2種以上を組み合わ
せて用いてもよい。本発明方法においては、このように
pHを4〜7に範囲に調整したのち、両性高分子凝集剤が
添加されるが、この両性高分子凝集剤の種類については
特に制限はなく、通常1分子中に、(A)カチオン性構
成単位、(B)アニオン性高性単位及び場合により
(C)ノニオン性構成単位を含有する共重合体から成る
ものが用いられる。
【0008】該(A)カチオン性構成単位を形成するカ
チオン性モノマーとしては、例えばジメチルアミノメチ
ルアクリレート又はメタクリレート、ジメチルアミノエ
チルアクリレート又はメタクリレート、ジメチルアミノ
プロピルアクリレート又はメタクリレート、ジメチルア
ミノ−2−ヒドロキシプロピルアクリレート又はメタク
リレート、ジエチルアミノメチルアクリレート又はメタ
クリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート又はメ
タクリレート、ジエチルアミノプロピルアクリレート又
はメタクリレート、ジエチルアミノ−2−ヒドロキシア
クリレート又はメタクリレート、ジメチルアミノメチル
アクリルアミド又はメタクリルアミド、ジメチルアミノ
エチルアクリルアミド又はメタクリルアミド、ジメチル
アミノプロピルアクリルアミド又はメタクリルアミド、
ジメチルアミノ−2−ヒドロキシプロピルアクリルアミ
ド又はメタクリルアミド、ジエチルアミノメチルアクリ
ルアミド又はメタクリルアミド、ジエチルアミノエチル
アクリルアミド又はメタクリルアミド、ジエチルアミノ
プロピルアクリルアミド又はメタクリルアミド、ジエチ
ルアミノ−2−ヒドロキシプロピルアクリルアミド又は
メタクリルアミドなどの第三級塩や四級化物などが挙げ
られる。第三級塩に用いられる酸としては、例えば塩
酸、硫酸、硝酸、ギ酸、酢酸などが挙げられ、一方四級
化剤としては、例えば塩化メチル、ヨウ化メチル、塩化
ベンジル、ジメチル硫酸、ジエチル硫酸、塩化エチル、
ヨウ化エチルなどが挙げられる。前記カチオン性モノマ
ーは1種用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用い
てもよい。
【0009】また、(B)アニオン性構成単位を形成す
るアニオン性ポリマーとしては、例えばアクリル酸、メ
タクリル酸、エタクリル酸など不飽和カルボン酸及びそ
れらのナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、さ
らにはビニルスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メ
チルプロパンスルホン酸及びそのナトリウム塩、カリウ
ム塩、アンモニウム塩などが挙げられる。これらのアニ
オン性ポリマーは1種用いてもよいし、2種以上を組み
合わせて用いてもよい。さらに、場合により導入される
(C)ノニオン性構成単位を形成するものモノマーとし
ては、例えばアクリルアミド、メタクリルアミド、ジメ
チルアクリルアミド、ジメチルメタクリルアミドなどの
ビニル基含有アミド類、アクリロニトリルやメタクリロ
ニトリルなどのシアン化ビニル系化合物、アクリル酸メ
チル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタク
リル酸エチルなどの(メタ)アクリル酸のアルキルエス
テル類、酢酸ビニルなどのカルボン酸のビニルエステル
類、スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレ
ンなどの芳香族ビニル化合物などが挙げられる。これら
のモノマーは1種用いてもよいし、2種以上を組み合わ
せて用いてもよい。
【0010】該共重合体における(A)カチオン性構成
単位の含有量は10〜50モル%の範囲にあるのが望ま
しく、この含有量が10モル%未満では凝集性に劣る
し、50モル%を超えると無機凝集剤との間にイオン的
反発が大きくなり、凝集性が低下する傾向がみられる。
また、該共重合体における(B)アニオン性構成単位の
含有量は、5〜40モル%の範囲にあるのが好ましい。
この含有量が5モル%未満では両性高分子としての作用
が弱いし、40モル%を超えると共重合体中のカチオン
性基とアニオン性基との反応が起こりやすく、ゲル化を
起こしたり、あるいは凝集効果が低下したりする傾向が
みられる。
【0011】さらに、該共重合体の分子量としては、1
N−硝酸ナトリウム水溶液中温度30℃での固有粘度で
示すと3.0dl/g以上であるのが望ましい。3.0dl/
g未満では凝集性が悪く、本発明の目的が十分に達せら
れない。本発明においては、前記無機凝集剤は、両性高
分子凝集剤を添加する前の汚泥の配管中に注入してもよ
いし、汚泥との反応槽を設け、そこで添加してもよい。
本発明方法が適用される汚泥については特に制限はな
く、例えば下水、し尿、一般産業排水処理で生じる有機
性汚泥や生物処理水の凝集処理から生じる凝集汚泥と有
機性汚泥との混合汚泥などに本発明方法を適用すること
ができる。さらに、本発明の汚泥脱水処理において、使
用できる脱水機としては、例えばベルトプレス脱水機、
遠心脱水機、スクリュープレス脱水機、真空脱水機、フ
ィルタープレス脱水機などが挙げられる。
【0012】
【作用】本発明において無機凝集剤を使用する目的は、
金属多価イオンを汚泥に加えて荷電の中和を十分に行う
ことにより、含水率の低下及びケーキのろ布からの剥離
性を向上させることにある。しかし、下水の混合生汚泥
のように、始めから酸性pHを示す汚泥の場合にはわずか
な無機凝集剤の添加でもpHは大きく低下するため、効果
を十分に発揮できる量の無機凝集剤を添加できない場合
が多い。そこで、無機凝集剤を効果が発揮できる量まで
十分に加え(指標としてpH4未満)、次いで両性高分子
凝集剤が有効に働くpHまでアルカリ剤で戻してから、両
性高分子凝集剤で凝集させるものである。
【0013】
【実施例】次に実施例により本発明をさらに詳細に説明
するが、本発明はこれらの例によってなんら限定される
ものではない。なお、試験に用いたポリマーの種類を第
1表に示す。
【0014】
【表1】
【0015】注 1)DAM(CH3Cl):ジメチルアミノエチルメタク
リレートのメチルクロリド四級化物 2)AAm:アクリルアミド 3)AA:アクリル酸 4)DAM(1/2H2SO4):ジメチルアミノエチルメ
タクリレートの硫酸塩 5)DAA(CH3Cl):ジメチルアミノエチルアクリ
レートのメチルクロリド四級化物 6)NaA:アクリル酸ナトリウム 7)30℃、1N−NaNO3水溶液中で測定 8)30℃、1N−NaCl水溶液中で測定
【0016】実施例1 300mlのビーカーに下水混合生汚泥(電気伝導度12
30μs/cm、SS1.45%、VSS/SS78.6
%、繊維/SS12.9%、pH5.9)200mlを採り、
タービン羽根付き撹拌機にて500rpmで撹拌させな
がら、pHが4未満になるまで無機凝集剤を添加した。次
いで、pH4未満の汚泥を750rpmで撹拌させなが
ら、1N−NaOH水溶液を添加し、pHを4〜7に調整
したのち、両性ポリマーを添加して、250rpmで3
0秒間撹拌して汚泥を凝集させた。次に、凝集した汚泥
のフロック径を測ったのち、50メッシュのナイロンろ
布を敷いたヌッチェロートに凝集汚泥を注ぎ込み、10
秒後のろ液量を測定した。ろ過後、ヌッチェロート上に
残った汚泥の一定量をベルトプレス用のろ布にとり、面
圧0.5kg/cm2と1.0kg/cm2の2条件で1分間圧搾し
た。次に、圧搾したケーキをろ布からヘラでかき取り、
含水率を測定した。また、ろ布からの剥離性はろ布を高
圧水で洗浄して付着している固形物を回収し、その乾燥
重量を測定することにより、ろ布からの剥離性を式
【0017】
【数1】
【0018】で表した。結果を第2表に示す。
【0019】比較例1 実施例1において、無機凝集剤を添加後、pH調整を行わ
ずに、ただちに両性ポリマーを添加したこと以外は、実
施例1と同様に実施した。その結果を第2表に示す。
【0020】
【表2】
【0021】注 1)PAC:ポリ塩化アルミニウム 2)添加量:Al23として10wt%の商品のスラリー
に対する添加量
【0022】実施例2 実施例1において、汚泥として食品工場余剰汚泥(電気
伝導度1480μs/cm、SS0.92%VSS/SS
84.3%、繊維/SS0.25%、pH7.1)を用いた
以外は、実施例1と同様に実施した。その結果を第3表
に示す。
【0023】比較例2 実施例2において、無機凝集剤を添加後、pH調整を行わ
ずに、ただちに両性ポリマーを添加したこと以外は、実
施例2と同様に実施した。その結果を第3表に示す。
【0024】
【表3】
【0025】注 1)FC:塩化第一鉄 2)添加量:FeCl3として38wt%の商品のスラリ
ーに対する添加量
【0026】
【発明の効果】本発明によると、従来法に比べてろ布か
らの剥離性に優れ、低含水率のケーキが得られ、かつフ
ロックが固くなるため従来の処理法に比べて汚泥処理量
が増大する上、無機凝集剤を十分に加えるため、汚泥性
状変化に対して、安定した効果を発揮することができ
る。
フロントページの続き (72)発明者 後藤 幸夫 東京都新宿区西新宿3丁目4番7号 栗田 工業株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】有機性汚泥に無機凝集剤を添加し、次いで
    両性有機高分子凝集剤を添加して脱水するに当たり、pH
    が4未満になるまで無機凝集剤を添加したのち、アルカ
    リ剤でpHを4〜7に調整し、次いで両性高分子凝集剤を
    添加することを特徴とする汚泥の脱水方法。
JP4098729A 1992-03-25 1992-03-25 汚泥の脱水方法 Pending JPH05269500A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09174100A (ja) * 1995-12-21 1997-07-08 Hymo Corp 有機汚泥の脱水剤およびその製造方法
JP2005131572A (ja) * 2003-10-31 2005-05-26 Daiyanitorikkusu Kk 汚泥の脱水処理方法
JP2010184173A (ja) * 2009-02-10 2010-08-26 Daiyanitorikkusu Kk 汚泥を含む被処理水の処理方法
CN110104928A (zh) * 2018-01-30 2019-08-09 辽宁德智环保技术有限公司 一种资源化处理城市污泥的方法

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