JPS58183999A - 汚泥脱水法 - Google Patents

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】 この発明は有機性汚泥に凝集剤を添加して脱水する方法
ＫｅＩｌする。

下水処理汚泥やし尿処理汚泥などの有機性汚泥に対して
カチオン性高分子凝集剤を添加して攪拌を何い、次いで
アニオン性高分子凝集剤を添加して攪拌を行い、フロッ
クを生成させて脱水する方法が提案されている。この方
法におい１、カチオン性高分子凝集剤として天然高分子
、特にキトサンを用いると、脱水ケーキの含水率を飛躍
的に低下させることができるゆれど、キトサンはカニの
ψ膳などから製造するので、原材料の安定供給の点で不
安があり、キトサンに代わる合成のカチオン性高分子凝
集剤の出現が望まれていた。

本発明は、このような要望に応え、キトサンに代えて合
成のカチオン性高分子凝集剤を用いて汚泥を脱水する方
法を提供することを目的とする。

本発明は、有機性汚泥に、カナオン性為分子凝集剤を添
加して第１の攪拌を行い、次いでアニオン性高分子凝集
剤を添加してＷＪ２の攪拌を行い、生成したフロックを
脱水する方法において、カチオン性高分子凝集剤として
アクリルアミド系重合体のホフマン分解物を使用するこ
とを特徴とする汚泥脱水法である。

本発明にふ・ける有機性汚泥としては、し尿の嫌気性消
化汚泥、し尿の好気性消化汚泥、しり浄化槽汚泥、し尿
消化脱離液、下水、その他各種汚水の活性汚泥処理にお
ける余剰汚泥、下水の最初沈殿池汚泥、し尿、下水等の
三次処理で発生する凝集汚泥など・がある、これらの汚
泥は単独または混合されて処理される。

本発明では、このような有機性汚泥に対して最初に添加
するカチオン性高分子凝集剤としてアクリル”ｆミド糸
重合体のホフマン分解−を使用する。

アクリルアミド系重合体としてはホリアクリルアミドで
本ホリメタクリルアミドでもよく、またアクリルアミド
や゛メタクリルアミドと共重合可能な他の単量体との共
重合体でおってもよい。アクリルアミド系重合体は、ア
クリルアミド単量体単独、メタクリルアミド単量体単独
あるいはこれらと共重合可能な他の単量体例えば、アク
リロニトリル、アクリル酸メチルエステル・アクリル酸
エチルエステル、メタクリル酸メチルエステル、メタク
リル酸エテルエステル、ナどとの混合物を、水あるいは
メタノールなどの有機溶＊Ｋｍ解し、重合開始剤を加え
重合することＫよって得られる１重合開始剤として祉過
酸化水車、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウＡ、過１
１化ベンゾイル、アゾビスインブチロニトリル、その他
一般的に使用されているものであり、これらを単独ある
いは併用することができる。また還元剤をさらに併用す
るレドックス系重合開始剤でもよい。

アクリルアミド系重合体のホフマン分解物は、アクリル
アミド系重合体を水溶液とし、水酸化ナトリウム、水数
化カリウムなどのアルカリ共存下に次亜塩素酸ナトリウ
ム、次亜臭素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウムなど
０次亜ハロゲン酸塩などを作用して得られる。

アクリルアミド系重合体のホフマン分解−〇添加量は汚
泥の性状（ｐＨ，８８、■・ＳＳ、電気伝導度など）に
よって異なるが、一般的には０．！Ｉ〜６ｗｔ％（対Ｓ
Ｓ）程度でよい。

有機性汚泥に、まずカチオン性高分子凝集剤として、ア
クリルアミド系重合体のホフマン分解物を添加し、第１
０攪拌を行うて一次凝集を何う。ｔｌＡｌの攪拌は、汚
泥と凝集剤とを十分反応させ、電荷の中和を行うための
ものであるから、フロックを生成しないか、まＩｔ、、
＃ｉ生成したフロック径が２−以下となるような強い攪
拌であることが望ましい。

攪拌方法は特に限定されず、攪拌機におよる攪拌などに
よることができる。攪拌の程＃は、攪拌機を備え九攪拌
権による場合、目安として強攪拌は攪拌羽根の周速が１
〜５ｖｌｓ／５ｌｌｃ程度とすることができる。

本発明ではアクリルアミド系重合体のホフマン分解物を
添加した後の強攪拌によシ汚泥全体を反応させ、汚泥の
電荷を中和することにより、第２の凝集剤を添加して生
成するフロックの脱水性を同上させる。汚泥の電荷を中
和するためには攪拌混合時にフロックが生成しない方が
よく、フロックが生成する場合でも２−以下の小さなフ
ロックの生成にとどめることが好ましい。

このためＷＪｌの攪拌は、前述のように、フロックを生
成させるための通常の攪拌よりも激しい強攪拌を行うの
である。

以上のようにして電荷の中和を行ったのち、アニオン性
高分子凝集剤を添加して第２の攪拌を行いフロックを生
成させる。

アニオン性高分子凝集剤の添加量も、汚泥の性状によっ
て異なるが、一般的に′は０．２〜３ｗｔ％（対８８）
Ｉｉｉ度とする。

アニオン性高分子凝集剤としては、ポリアクリル酸もし
くは、その塩、ポリアクリルアミドの部分加水分解物、
アクリル酸（塩）とアクリルアミドとの共重合体、アク
リル酸（塩）と、２−アクリルアミド−２−メチルプロ
パンスルホンＩＩ’（塩）との共重合体、アクリル酸（
塩）とアクリルアミドとビニルスルホンＩＩ（塩）トの
三元共重合体などが使用できる。

第２の攪拌はフロックを生成させるものであるから、第
１の攪拌よシも弱く、通常汚泥の凝集の際に採用される
程度の攪拌強度である。攪拌の手段は限定されなａが、
攪拌羽根を備え九攪拌槽による場合、攪拌羽根の周速が
０゜１〜０．５ｇ＋　／　ｗ：とすることができる。こ
のような攪拌混合を行うことにより、アクリルアミド系
重合体のホフマン分解物と反応して電荷を中和され九汚
泥の粒子が凝集してフロックを形成する丸め、強固で大
形のフロックが生成し、脱水性は極めて良くなる。

以上の峡集によシ生成したフロックはそａｔｌ、または
分離水を除去したのち、脱水機に供法としては遠心脱水
、真空脱水、圧搾脱水法などが採用できる。このような
脱水を行うための脱水機としては、遠心脱水機、真空脱
水機、ベルトプレス型脱水機、スクリュープレス、また
はフィルタープレス等の従来よシ使用されている脱水機
が使用可能である。

本発明によれは、アクリルアミド系重合体のホフマン分
解物を添加して第１の攪拌を行い、汚泥の電荷の中和反
応が適切に行われるので、次にアニオン性高分子凝集剤
を添加して第２の攪拌を行いフロックを生成させると、
フロックは大形で粘性が弱く、プラサラしてベトつかず
、濾布等に対する付着性が弱いため濾過脱水性が優れて
おり、汚泥処理量を多くすることができ加えてケーキ含
水率も低く、低コストで効率的な脱水を行うことができ
る。特に濾布を使用したベルトプレス型脱水機の場合、
Ｉ　Ｑ　／　ｃｍ”　以上の高圧をかけることができ、
圧搾圧力に応じて低い含水率の脱水ケーキを得ることが
できる。

この脱水ケーキは乾燥、焼却、堆肥化等の処分を仁うが
、脱水ケーキの含水率が低いので、乾燥、焼却に歎する
補助燃料は少なくて済み、堆肥化する場合も、含水率調
節のためのおがくず、もみがら、わら等の添加材は少な
くてよい、また、カチオン性およびアニオン性高分子凝
集剤の添加量の許容範囲が広く、また両ａｍ剤の添加蓋
の比の許容範囲も広いため、実際の処理における添加量
の調節が容易である。さらＫ、汚泥性状の変動に対して
、安定し九脱水処理効果を得ることができる。

次に本発明の実施例について説明するが、各実施例にお
いて使用する凝集剤は表−１に示すとおりである。

表−１ 実施例１ １水の最初沈殿池汚泥と活性汚泥処理における余剰汚泥
との混合汚泥（１）Ｈ５，３，３Ｓ：１．９１％、ＶＳ
Ｓ：８５．４％対ＳＳ）を２００−とり、ポリアクリル
アミドのホフマン分解物（ＣＩ）または他のカチオン性
高分子凝集剤を添加して攪拌機（２板子羽根）によｆｉ
５００ｆＰで３０秒間ＩＲ１の攪拌を行い、次いで表−
２のアニオン性高分子凝集剤を添加して攪拌機によｊ２
２５０ｒｖａで２０秒間第２の攪拌を行い、生成したフ
ロックを１００メツシユナイロン濾布を敷いたブフナー
ロート上に注ぎ、１０秒後の濾液量を＃ｊ定した（ヌツ
テエテスト）。また濾過後の汚泥を１ｓｔ採取し、ベル
トプレス型脱水機用濾布（ポリエステル、杉綾織）およ
びスポンジではさみ、０．５ｑ１０ＩＩｌの圧力で６０
秒間圧搾したのちメＰ−含水率を測定した（フレステス
ト）、結果を表−２に示す。筐た、比較のため、ポリア
クリルアミドのホフマン分解物以外のカチオン性合成高
分子凝集剤を単独添加し、添加後の攪拌を攪拌機により
２５０ｒ−で２０秒間とした場合も併せて表−２に示す
。

表　−２ 表−２から、カチオン性高分子凝集剤としてポリアクリ
ルアミドのホフマン分解物を使用すると、（試験集１〜
４）代表的なカチオン性高分子凝集剤であるジメチルア
ミノエチルメタクリレート系重合体を使用した場合（試
験Ｎｎ５〜８）に比べて濾過性に優れ、脱水ケーキの含
水率が低いことがわかる。

実施例２゜ 実施例１の汚泥に対して表−３の凝集剤を用いて同条件
でヌッテエテストを行い、その濾過後の汚泥について、
プレス圧を変えてプレステストを行った。濾布を剥がし
九とき、剥離し得る湿ケーキ重量の全体に対する割合（
剥離性）が９５％以上となる場合について、含水率とプ
レス圧との関係を表−３に示す１表−３のプレス圧にお
いてｍｍは脱水ケーキの強度不足と剥離不良のため圧搾
脱水が不可能てありたことを示す。

表　　−３ 表−３から、カチオン性高分子凝集剤としてポリアクリ
ルアミドのホフマン分解物を使用すると、高圧でも剥離
性が良好でプレス圧に見合う低含水率の脱水ケーキが得
られることがわかる。

実施例３ し尿の活性汚泥処理におゆる余剰汚泥と、処理水の硫酸
アルミニウムによる三次処理で発生した凝集汚泥との混
合汚泥（ｐＨ６，７、ＳＳ：１１１２き、ＶＳＳ　：　
７２．１　％対８８）Ｋ対し、実ｊ６＋ｆｌｌｌト同１
１ａＫ表−４の凝集剤を用いてヌツテエテストおよびプ
レステストを行り友。結果も表−４に示す。

表　−４ 表−４から、カチオン性高分子凝集剤としてポリアクリ
ルアミドのホフマン分解物を使用すると（試験ｆｊｋｚ
ｌ〜４）、濾過性、脱水性に優れることがわかる。

実施例４ 食品工場廃水の活性汚泥処理における余剰汚泥（ｐＨ６
，３、ＳＳ：２．１３％、ＶＳＳ：）４％対８８）に対
して攪、拌機の回転速度と攪拌時間とをかえて攪拌強度
を変化させて第１の攪拌を行うこと以外は実施ｆｉｌｌ
と同条件で衣−５の凝集剤を用いてヌッチェテストおよ
びフレステストを行った。結果を表−５に示す。

表−５ 表−５から、第１の攪拌後のフロック径が２■以下とな
るような強攪拌を行うと脱水効果が優れるので好ましい
ことがわかる。

よ江ｋ　キ田［稟珠入に肛

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ）　有機性汚泥に、カチオン性高分子凝集剤を添加し
   て第１の攪拌を行い、次いでアニオン性高分子凝集剤を
   添加して第２の攪拌を行い、生成したフロックを脱水す
   る方法において、カチオン性高分子凝集剤として、アク
   リルアミド系重合体のホフマン分解物を使用することを
   特徴とする汚泥脱水法。 ２）　第１の攪拌は、フロックが生成しないか、または
   生成し九フロック径が２−以下となるような強い攪拌で
   あることを特徴とする特許請求範囲第１項記載の汚泥脱
   水法。 ３）　有機性汚泥が、汚水を生物ＩＩ＆珈して発生す−
   る余剰汚泥、または、余剰汚泥と他の汚泥との混合汚泥
   である特許饋求範Ｉ！第１項または第２項に記載の汚泥
   脱水法。