JPH0924400A - 消化汚泥の脱水方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 消化汚泥の脱水処理に当り、ベルトプレス等
の脱水機の濾過速度を大幅に向上させると共に、得られ
る脱水ケーキの量及びその含水率の低減を実現し、脱水
機の必要台数の削減と脱水ケーキ処分費の低減を図る。 【解決手段】 消化汚泥にカチオンポリマーを添加して
凝集処理する。凝集汚泥を重力脱水する。重力脱水汚泥
に無機凝集剤を添加して調質する。調質汚泥に両性ポリ
マーを添加して脱水機で脱水する。 【効果】 消化汚泥をカチオンポリマーで凝集処理して
重力脱水した後無機凝集剤を添加するため、無機凝集剤
の必要添加量を著しく低減できる。無機凝集剤が添加さ
れた汚泥の脱水性が良好であり、濾過速度の向上、得ら
れる脱水ケーキの含水率低減を図ることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、消化汚泥を脱水機
で脱水処理する方法に関する。詳しくは脱水機の濾過速
度を向上させると共に、得られる脱水ケーキの含水率を
低下させることができる消化汚泥の脱水方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】消化汚泥を脱水する従来法として、消化
汚泥に塩化第二鉄と消石灰を添加して真空脱水する方法
がある。しかし、この方法には、添加する薬剤の量が多
く、得られる脱水ケーキの固形物量が増えると共に、ケ
ーキ含水率の低減が不十分であるなどの欠点があった。

【０００３】消化汚泥を脱水する別の従来法として、消
化汚泥をカチオンポリマーで凝集処理した後ベルトプレ
スで脱水する方法がある。しかしながら、消化汚泥は混
合生汚泥に比べて脱水性が悪いことから、この方法では
ベルトプレスで十分な濾過速度が得られず、また、得ら
れる脱水ケーキの含水率も高い（通常の場合、濾過速度
は６０〜８０ｋｇ／ｍ・ｈｒ程度であり、脱水ケーキの
含水率は８３〜８５％程度となる。）。

【０００４】なお、混合生汚泥や余剰汚泥を対象にした
脱水方法として、汚泥に無機凝集剤及び両性ポリマーを
添加して造粒濃縮し、ベルトプレスで脱水する方法があ
る。しかしながら、消化汚泥は、混合生汚泥や余剰汚泥
に比べてｐＨ及びＭアルカリ濃度が高いことから、この
方法を消化汚泥に適用した場合には、無機凝集剤が汚泥
中の液によっても消費されてしまい、無機凝集剤の必要
添加率が著しく高くなる。また、添加時に激しく発泡し
てしまい、実機に採用することはきわめて困難である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の通り、従来の消
化汚泥の脱水方法にあっては、脱水速度が小さい、ケー
キ含水率が高い、薬剤コストが嵩む等の問題があった。

【０００６】本発明は、上記従来の問題点を解決し、ベ
ルトプレス等の脱水機の濾過速度を大幅に向上させるこ
とができると共に、脱水ケーキの量及びその含水率を低
下でき、しかも薬剤添加量も減少させることができる消
化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】本発明の消化汚泥の脱水
方法は、消化汚泥にカチオンポリマーを添加して凝集処
理する工程と、凝集した汚泥を重力脱水する工程と、重
力脱水した汚泥に無機凝集剤を添加して調質する工程
と、調質した汚泥に両性ポリマーを添加して脱水機で脱
水する工程とを有するものである。

【０００８】消化汚泥をカチオンポリマーで凝集して重
力脱水した後、無機凝集剤で調質し、更に、両性ポリマ
ーで強固なフロックを形成することにより、脱水機での
濾過速度を増大させることができると共に、脱水ケーキ
の含水率を低下させることができる。

【０００９】本発明では、消化汚泥をカチオンポリマー
で凝集させた後、重力脱水し、この脱水汚泥に対し無機
凝集剤を添加するようにしているが、このように消化汚
泥を凝集及び重力脱水により濃縮してから無機凝集剤を
添加するため、消化汚泥に対し直接的に無機凝集剤を添
加する場合に比べ、無機凝集剤の必要添加量を著しく
（例えば１／３以下に）低減できる。また、無機凝集剤
添加時の発泡も防止される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。

【００１１】図１は本発明の消化汚泥の脱水方法の一実
施例を示す系統図である。本実施例では脱水機としてベ
ルトプレスを用いている。

【００１２】１次反応槽１に消化汚泥（原泥）及びカチ
オンポリマーをそれぞれ導入して消化汚泥をカチオンポ
リマーで凝集させてフロックを形成させる。

【００１３】この凝集工程は、従来法（カチオンポリマ
ーによる凝集後ベルトプレス脱水）による凝集工程と同
様である。カチオンポリマーとしては、高カチオンポリ
マーに分類されるものが好適であり、その添加率は１〜
２重量％／ＴＳ程度が好適である。

【００１４】１次反応槽１の凝集処理汚泥を重力脱水機
２に送り、重力脱水して濃縮する。この重力脱水機とし
ては、ロータリースクリーン、傾斜スクリーン、濾布走
行式脱水機等を用いることができる。この重力脱水機２
により、汚泥濃度が原泥の３〜５倍程度となるように濃
縮するのが好ましい。なお、この重力脱水工程の後半部
において、濃縮された汚泥に散水して汚泥を洗浄しても
良い。

【００１５】この重力脱水機２では、汚泥から分離され
た液を系外へ排出し、脱水汚泥を２次反応槽３に送る。

【００１６】２次反応槽３では、重力脱水汚泥に対し無
機凝集剤を添加し、汚泥を調質する。

【００１７】即ち、１次反応槽１でのカチオンポリマー
の添加によって、汚泥粒子のマイナス荷電は一部中和さ
れているが、この中和は不十分であり、形成されるフロ
ックの強度は弱い。２次反応槽３における無機凝集剤の
添加によって、汚泥粒子の荷電は十分に中和され、微細
であるが強固なフロックが形成される。なお、未濃縮の
状態で無機凝集剤を添加すると、汚泥中の液体に、添加
した無機凝集剤の大部分が消費され、添加率が高くな
り、また、炭酸ガスが発生して激しく発泡するが、濃縮
（重力脱水）した汚泥に添加することによって、この問
題は解消される。

【００１８】添加する無機凝集剤としては、塩化第二鉄
（ＦｅＣｌ₃ ）、ポリ硫酸第二鉄、ポリ塩化アルミニウ
ム等が好適であり、その添加率は、１０〜４０％／ＴＳ
程度とするのが好ましい。

【００１９】２次反応槽３の調質汚泥を３次反応槽４に
導入し、両性ポリマーを添加し、粒径の大きい強固なフ
ロックを形成する。この両性ポリマーとしては、例えば
アニオン性のモノマー成分及びカチオン性のモノマー成
分の共重合体、アニオン性のモノマー成分、カチオン性
のモノマー成分及びノニオン性のモノマー成分の共重合
体、或いはアニオン性のモノマー成分とノニオン性のモ
ノマー成分の共重合体のマンニッヒ変性物又はホフマン
分解物などを挙げることができる。

【００２０】アニオン性のモノマー成分としては、例え
ばアクリル酸（ＡＡ）、アクリル酸ナトリウム（Ｎａ
Ａ）、メタクリル酸、メタクリル酸ナトリウムなどを挙
げることができる。カチオン性のモノマー成分として
は、例えばジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチ
ルアミノエチルメタアクリレート（ＤＡＭ）、ジメチル
アミノプロピル（メタ）アクリレート、及びそれらの四
級化物などを挙げることができる。四級化物としては、
具体的にはジメチルアミノエチルアクリレートメチルク
ロライド四級化物（ＤＡＡ）などを挙げることができ
る。また、ジメチルアミノプロピルアクリルアミドの塩
酸塩（ＤＡＰＡＡｍ）を用いても良い。ノニオン性のモ
ノマー成分としては、例えばアクリルアミド（ＡＡ
ｍ）、メタアクリルアミド、Ｎ，Ｎ′−ジメチル（メ
タ）アクリルアミドなどを挙げることができる。また、
これらの化合物の共重合体として、具体的にはＤＡＡ／
ＡＡ／ＡＡｍ共重合体、ＤＡＭ／ＡＡ／ＡＡｍ共重合
体、ＤＡＡ／ＤＡＭ／ＡＡ／ＡＡｍ共重合体、ＤＡＰＡ
Ａｍ／ＡＡ／ＡＡｍ共重合体、ＤＡＡ／ＡＡ共重合体、
又はＮａＡ／ＡＡｍ共重合体のマンニッヒ変性物等が好
適であり、その添加率は０．１〜０．４％／ＴＳ程度と
するのが好ましい。

【００２１】３次反応槽４の汚泥はをベルトプレス５に
送給し、脱水して脱水ケーキとする。

【００２２】このベルトプレスに導入された汚泥中のフ
ロックは、従来のカチオンポリマーによるフロックに比
べて径が大きく強固であり、しかも、汚泥が濃縮されて
いるため、脱水性が良い。ベルトプレスの場合、濾過速
度は従来の２倍以上となり、また、得られる脱水ケーキ
の含水率は、従来より５％以上低減される。

【００２３】図２は、脱水機として遠心脱水機を用いる
実施例方法を示し、図１に示す方法と同様に、１次反応
槽１にて消化汚泥にカチオンポリマーを添加して凝集処
理し、この凝集汚泥を重力脱水機２で重力脱水し、２次
反応槽３にて重力脱水汚泥に無機凝集剤を添加して調質
する。

【００２４】本実施例の方法では、この２次反応槽３の
調質汚泥を、両性ポリマーと共に遠心脱水機６に導入し
て脱水する。即ち、遠心脱水機を用いる場合には、両性
ポリマー添加のための反応槽を別途設ける必要はなく、
遠心脱水機に調質汚泥と共に両性ポリマーを添加する。
これにより、反応槽の数を削減できる。

【００２５】図２の方法において用いる薬剤の種類や添
加量は、前述の図１に示す方法の場合と同様である。

【００２６】

【実施例】以下に具体的な実施例及び比較例を挙げて、
本発明をより詳細に説明する。

【００２７】実施例１ 濃度（ＴＳ）１．８重量％の下水消化汚泥を図１に示す
方法に従って脱水処理した。

【００２８】なお、各工程での添加薬剤の種類及びその
添加量は表１に示す通りとした。

【００２９】重力脱水汚泥の濃度、ベルトプレスの濾過
速度及び得られた脱水ケーキの含水率は表１に示す通り
であった。

【００３０】比較例１ 消化汚泥にカチオンポリマーを添加して凝集処理した
後、ベルトプレスで脱水する従来法により、実施例１で
処理したものと同様の消化汚泥の脱水を行った。

【００３１】ベルトプレスの濾過速度及び得られた脱水
ケーキの含水率は表１に示す通りであった。

【００３２】

【表１】

【００３３】表１より次のことが明らかである。即ち、
実施例１の本発明の方法による結果と比較例１の従来法
とを比較すると、本発明方法では無機凝集剤と両性ポリ
マーの薬剤費が高くなるが、ベルトプレスの濾過速度が
約２．５になり、安定かつ効率的な運転ができると共
に、脱水ケーキの含水率が低下してケーキ量が減少した
ため、ケーキ処分費を低減できる。

【００３４】なお、図２の方法によって上記実施例及び
比較例と同様にして消化汚泥の脱水処理を行なったとこ
ろ、同様に濾過速度が増大し、脱水ケーキ含水率が低下
することが認められた。

【００３５】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の消化汚泥の
脱水方法によれば、 脱水機の濾過速度を大幅に向上させることができ
る。このため脱水機の必要台数或いは運転時間を低減し
て効率的な処理を行える； 得られる脱水ケーキの含水率を大幅に低減できるた
め、ケーキ量、ケーキ処分費の低減が図れる； 無機凝集剤の添加時の発泡がなく、脱水機の運転を
安定化させることができる；等の優れた効果が奏され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の消化汚泥の脱水方法の一実施例方法を
示す系統図である。

【図２】本発明の消化汚泥の脱水方法の他の実施例方法
を示す系統図である。

【符号の説明】

１ １次反応槽 ２ 重力脱水機 ３ ２次反応槽 ４ ３次反応槽 ５ ベルトプレス ６ 遠心脱水機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 消化汚泥にカチオンポリマーを添加して
   凝集処理する工程と、 凝集した汚泥を重力脱水する工程と、 重力脱水した汚泥に無機凝集剤を添加して調質する工程
   と、 調質した汚泥に両性ポリマーを添加して脱水機で脱水す
   る工程とを有する消化汚泥の脱水方法。