JPH07178397A

JPH07178397A - 有機汚泥の脱水方法

Info

Publication number: JPH07178397A
Application number: JP5328439A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Yasui; 孝行安井; Isao Saito; 功斉藤; Kazuhiro Uchino; 和博内野; Takeshi Matsuzoe; 剛松添; Kazumi Fukuda; 一美福田
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1993-12-24
Filing date: 1993-12-24
Publication date: 1995-07-18

Abstract

(57)【要約】【目的】入手が容易で脱水効果が著しい脱水助剤を使用
し、大規模な下水処理場やし尿処理場等に適用できる有
機汚泥の脱水方法を提供する。【構成】濃縮汚泥１４を一次脱水し、さらに二次脱水し
て得られた二次脱水ケーキを、箱型炉１６の中で炭化処
理して炭化汚泥を製造した。この炭化汚泥を一次脱水工
程と二次脱水工程での脱水助剤として使用した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、浄化槽や下水処理場等
で発生する高濃度有機汚泥を自燃可能な含水率にまで２
段脱水する有機汚泥の脱水方法に関する。

【０００２】

【従来技術】浄化槽や下水処理場等で発生する高濃度有
機汚泥は従来、高分子凝集剤、塩化第二鉄、消石灰など
の薬剤が添加された後、遠心脱水機、ベルトプレス、フ
ィルタプレス、スクリュープレスなどの脱水機で脱水さ
れ、その後乾燥され、焼却されている。しかし、焼却工
程に重油などの補助燃料が多量に必要とされており、省
エネルギー的な有機汚泥の脱水・乾燥プロセスの開発が
望まれている。

【０００３】従来の脱水方法で得られる有機汚泥の脱水
ケーキは通常、含水率が８０％前後である。各種焼却炉
でこの脱水ケーキを補助燃料なしに「自燃」焼却するた
めには、脱水ケーキの含水率を約６５％以下にしなけれ
ばならない。そこで、脱水ケーキの含水率を下げるため
に、上記のような脱水機で一次脱水した有機汚泥の脱水
ケーキをさらに二次脱水する方法が行なわれている。

【０００４】例えば特開昭５３−９６２５８号公報に
は、一次脱水した汚泥ケーキと、これと略同質の汚泥を
乾燥状態にした乾粉とを撹拌、混練したものを加圧して
二次脱水することにより、さらに低含水率の汚泥ケーキ
を得る方法が開示されている。また、特開昭５８−１０
１８００号公報には、一次脱水した汚泥ケーキに脱水助
剤として珪藻土、骨粉、炭酸カルシウム、焼却灰、ソー
ダスト、乾燥パルプ等を加えて揺動変化を防ぎながら適
当な粒度の造粒物とし、その表面を脱水助剤で覆った上
で、これを二次脱水して含水率を６０％以下にする方法
が開示されている。また特公平２−２４５９８号公報に
は、有機汚泥に紙を添加して混合した後、スクリュープ
レス脱水機で脱水することにより含水率４８〜５０％の
脱水ケーキが得られることが開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、大規模な下水
処理場やし尿処理場等で発生する有機汚泥ケーキは１日
に数十トンから数百トンにおよび、その汚泥ケーキに添
加する脱水助剤の量も１日に１０〜１００トンにもな
る。このため、脱水助剤を安定して供給するためには多
大な費用と労力を要する。また、スクリュープレス脱水
機をスケールアップして大規模な下水処理場やし尿処理
場等に適用するのは困難である。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑み、入手が容易で
脱水効果が著しい脱水助剤を使用した、大規模な下水処
理場やし尿処理場等に適用できる有機汚泥の脱水方法を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の有機汚泥の脱水方法は、有機汚泥の脱水方法
において、脱水ケーキを炭化処理して炭化汚泥を製造
し、前記有機汚泥を脱水する際の脱水助剤として前記炭
化汚泥を使用することを特徴とするものである。上記脱
水は、一次脱水および二次脱水により行うことが好まし
く、一次脱水及び／又は二次脱水で得られた脱水ケーキ
を炭化処理することにより炭化汚泥を製造し、この炭化
汚泥を一次脱水及び／又は二次脱水での脱水助剤として
使用することが好ましい。

【０００８】ここで、製造された炭化汚泥を粉砕・篩い
分けし、粒度の小さいものを一次脱水での脱水助剤とし
て使用することが好ましい。また、製造された炭化汚泥
のうち粒径１ｍｍ以下のものを一次脱水での脱水助剤と
して使用することが好ましい。さらに、製造された炭化
汚泥を粉砕・篩い分けし、粒度の大きいものを二次脱水
での脱水助剤として使用することが好ましい。

【０００９】さらにまた、製造された炭化汚泥のうち粒
径０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下のものを二次脱水での脱水
助剤として使用することが好ましい。さらにまた、製造
された炭化汚泥を粉砕・篩い分けし、粒度の小さいもの
を一次脱水工程での脱水助剤として使用すると共に、粒
度数の大きいものを二次脱水での脱水助剤として使用す
ることが好ましい。

【００１０】さらにまた、製造された炭化汚泥のうち粒
径１ｍｍ以下のものを一次脱水での脱水助剤として使用
すると共に、粒径０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下のものを二
次脱水での脱水助剤として使用することが好ましい。

【００１１】

【作用】本発明の有機汚泥の脱水方法では、一次脱水工
程及び／又は二次脱水工程で得られた脱水ケーキを炭化
処理して炭化汚泥を製造し、この炭化汚泥を脱水助剤と
して使用する。このため、脱水助剤の入手は容易であ
り、しかも炭化汚泥の脱水力は強いので脱水効果が大き
く、省エネルギー効果に優れる。

【００１２】炭化汚泥を用いる汚泥脱水は、炭化汚泥粒
子が水の通り道を形成し、または汚泥粒子の凝集による
粗大化の核となることにより脱水性が向上するものと推
定される。また、得られた炭化汚泥を粉砕・篩い分け
し、粒度の小さいものを一次脱水工程に、粒度の大きい
ものを二次脱水工程に返送することにより、炭化汚泥添
加の効果はさらに向上する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の有機汚泥の脱水方法の一実施
例について説明する。一次脱水は、有機汚泥（含水率９
９％、固形分１％）に高分子凝集剤を添加し、真空脱
水、遠心脱水、ベルトプレス、フィルタプレス等の脱水
機を使用して行なう。二次脱水は、キャタピラプレス等
の加圧圧搾脱水機を使用して行なう。有機汚泥を炭化す
る方法は、有機汚泥の一次脱水ケーキ、二次脱水ケーキ
を乾燥後、４００〜６００℃に加熱して１時間保持し、
空気を供給しないでいわゆる「蒸し焼き」にするもので
ある。炭化装置としては、箱型炉やロータリーキルンを
用いることができる。

【００１４】次に、実験例に基づいて本発明を詳細に説
明する。図１は、本実験に用いた装置の概要を示すもの
である。一次脱水機はベルトプレス１０、二次脱水機は
キャタピラプレス１２である。また炭化汚泥は、下水処
理場の難脱水性濃縮汚泥１４をベルトプレス１０で脱水
して得られた脱水ケーキを原料として、４５０℃または
５５０℃の箱型炉１６で１時間保持して得られたもので
ある。

【００１５】実験例１〜３および比較例１〜４の脱水条
件と二次脱水ケーキの含水率を表１に示す。実験例１〜
３は、下水処理場の難脱水性濃縮汚泥に高分子凝集剤を
添加してベルトプレス１０（図１参照）により一次脱水
し、得られた一次脱水ケーキ（含水率８６．４％）に、
４５０℃または５５０℃で処理した炭化汚泥を脱水ケー
キ固形分（ＤＳ）に対して１８〜５５％添加・混合した
後、キャタピラプレス１２（図１参照）で二次脱水（平
均面圧３ｋｇｆ／ｃｍ² ）し、二次脱水ケーキの含水率
を測定したものである。比較例１〜４は、実験例と同じ
一次脱水ケーキに炭化汚泥を添加しないまま、又は１０
０℃での乾燥汚泥を脱水ケーキ固形分に対して１８〜５
５％添加・混合した後、二次脱水を行なったものであ
る。

【００１６】

【表１】

【００１７】ここで「二次ケーキ含水率計算値」とは、
比較例１に示した一次脱水ケーキ（含水率８６．４％）
に脱水助剤を添加せずに二次脱水した場合の二次脱水ケ
ーキの含水率（８３．０％）を基準として、この二次脱
水ケーキに水分を含まない脱水助剤を所定の割合で単に
添加して混合した場合の含水率の値を計算で求めたもの
をいう。二次ケーキ含水率実験値と計算値との差がマイ
ナスならば、脱水助剤の添加により脱水性が向上したと
判断する。比較例２〜４に示すように、一次脱水ケーキ
に乾燥汚泥を添加して二次脱水を行なうと脱水助剤無添
加（比較例１）の場合より脱水性が低下する。これに対
し、実験例１〜３に示すように、５５０℃で処理した炭
化汚泥を添加することにより脱水性が向上することが明
らかである。実験例３を例にとれば、一次脱水ケーキ１
０００ｋｇに炭化汚泥７４．８ｋｇを添加・混合して二
次脱水することにより、含水率７４．７％の二次脱水ケ
ーキが８３３ｋｇ得られた。

【００１８】表２に示す実験例４，５は、実験例１〜３
と同じ一次脱水ケーキに、それぞれ４５０℃、５５０℃
で処理した炭化汚泥を粉砕・篩い分けして得られた粒径
１〜５ｍｍの比較的粒度の大きい脱水助剤を脱水ケーキ
固形分（ＤＳ）に対して５５％添加・混合した後、キャ
タピラプレス１２（図１参照）で二次脱水したものであ
る。得られた二次脱水ケーキの含水率を表２に示す。粒
径５ｍｍ以下に粉砕することにより、炭化汚泥添加の効
果がさらに向上している。

【００１９】

【表２】

【００２０】表３に示す実験例６〜９は、下水処理場の
濃縮汚泥１４（図１参照）に、高分子凝集剤と４５０℃
で処理した炭化汚泥を粉砕せずに、あるいは粉砕・篩い
分けして得られた粒径０．１〜０．５ｍｍの比較的粒度
の小さい脱水助剤とを原料汚泥固形分（ＤＳ）に対して
１０〜４０％添加・混合した後、ベルトプレス１０（図
１参照）により一次脱水し、さらにキャタピラプレス１
２（図１参照）により二次脱水したものである。また比
較例５は、同じ原料汚泥に炭化汚泥を添加せずに一次脱
水を行なったものである。実験例６〜９および比較例５
の脱水条件と、一次脱水ケーキおよび二次脱水ケーキの
含水率を表３に示す。

【００２１】

【表３】

【００２２】ここで「一次ケーキ含水率計算値」とは、
比較例５に示した原料汚泥（固形分１．３％）に脱水助
剤を添加せずに一次脱水した場合の一次脱水ケーキの含
水率（８８．４％）を基準として、この一次脱水ケーキ
に水分を含まない脱水助剤を所定の割合で単に添加・混
合した場合の含水率の値を計算で求めたものをいう。一
次ケーキ含水率実験値と計算値との差がマイナスなら
ば、脱水助剤の添加により脱水性が向上したと判断す
る。実験例６では、４５０℃で処理した炭化汚泥の添加
により脱水性が向上したことが明らかである。また炭化
汚泥を粒径１ｍｍ以下に粉砕することにより、炭化汚泥
添加の効果がさらに向上している。

【００２３】上記実施例では難脱水性の下水処理場濃縮
汚泥を使用しているが、混合汚泥の脱水では脱水条件を
適切に選択することにより自燃焼却が可能な含水率レベ
ル近くまで脱水することができる。したがって、本発明
を実施して得られた有機汚泥の二次脱水ケーキは乾燥な
しにそのまま焼却でき、有機汚泥の脱水・乾燥処理の省
エネルギーに大きく寄与するものである。

【００２４】

【発明の効果】以上に詳細に説明したように、本発明の
有機汚泥の脱水方法によれば、有機汚泥の脱水ケーキに
炭化処理を施して得られた炭化汚泥を一次および／また
は二次脱水工程に返送し脱水補助材として使用するの
で、有機汚泥の脱水性が著しく向上する。

【００２５】このように、本発明によれば、入手が容易
な脱水ケーキの炭化汚泥を脱水助剤として添加して著し
い脱水効果が得られる。また、工程や装置も簡単で、大
規模な下水処理場やし尿処理場等にも適用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実験に用いた脱水装置を示す概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１０ベルトプレス１２キャタピラプレス１４濃縮汚泥１６箱型炉

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者内野和博東京都千代田区内幸町２丁目２番３号川崎製鉄株式会社東京本社内 (72)発明者松添剛東京都千代田区内幸町２丁目２番３号川崎製鉄株式会社東京本社内 (72)発明者福田一美東京都千代田区内幸町２丁目２番３号川崎製鉄株式会社東京本社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機汚泥の脱水方法において、脱水ケーキを炭化処理して炭化汚泥を製造し、前記有機汚泥を脱水する際の脱水助剤として前記炭化汚
泥を使用することを特徴とする有機汚泥の脱水方法。