JPS58223500A - 有機性汚泥の処理方法 - 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】 本発明は、下水処理場、し尿処理場等より排出される有
機性汚泥の脱水前処理方法に関するものである。

従来上記汚泥は、脱水助剤として塩化第二鉄の様な鉄塩
及び消石灰を添加して真空脱水機あるいは加圧脱水機に
より脱水処理しているが、その添加量が塩化第二鉄で乾
燥固形物あたり５〜２０％。

消石灰で乾燥固形物あたり１５〜８０％と多量であり、
ケーキ含水率が高いのみならず発生汚泥量の増加や汚泥
焼却時の炉の腐蝕、灰の増加等の問題が生じていた。近
年、これら諸問題を解決するために、脱水助剤として各
種の有機高分子凝集剤が開発され、ベルトプレス型脱水
機や遠心分離機等と組み合わせて使用されている。しか
しながら、有機高分子凝集剤を用いる脱水方法にしても
ケーキ含水率が高いため、（イ）取扱い量が多くなり運
搬費がかさみ、処分地も広く確保する必要がある。（ロ
）焼却時に要する補助燃料が多量である。ｅ今脱水ケー
キが粘着性を持つため取扱いが困難である、などの問題
点があった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みて有機性汚泥の脱水
前処理方法を種々検討した結果完成されたものであり、
機械脱水後のケーキの含水率を大幅に低下させることが
できる効果的な汚泥の処理方法を提供することを目的と
するものである。

すなわち本発明は、有機性汚泥に一次脱水助剤としてカ
チオンポリマを添加混合して生成させたフロックあるい
はベレットを部分的に脱水ｔ／、得られた脱水生成物に
さらに二次脱水助剤として少なくとも前記−次脱水助剤
として加えたカチオンポリマよりもカチオン強度が高い
カチオンポリマを添加混合した後、機械脱水することを
特徴とする有機性汚泥の脱水方法である。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明において、−次脱水助剤として使用するカチオン
ポリマは、カチオンポリマの種類を問わない。すなわち
、通常有機性汚泥を調質するカチオンポリマとしては、
ポリアルキルアミノエチルアクリレート、ポリアルキル
アミノメタクリレート、もしくはこれらとポリアクリル
アミドのカチオ７変性物、又はこれらの第４級アンモニ
ウム塩などがある。これらのカチオンポリマの中からカ
チオン強度、分子量の適切なものを一次脱水助剤として
、有機性汚泥の性状、脱水機の種類に応じ使用する。ま
た、脱水に適したフロックあるいはベレットを生成する
カチオンポリマであれば、上記のカチオンポリマ以外の
カチオンボリマヲー次脱水助剤として使用してよい。

つぎ罠生成したフロックあるいはベレットを部分的に脱
水する。フロックあるいはベレットを部分的に脱水する
装置としては、スクリーン装置、真空ｒ過機、遠心分離
機あるいはベルトプレス型脱水機などがあるが、機械的
に圧力を加える脱水機を使用すると装置のコストが大幅
に増加するので、フロックあるいはベレットの脱水装置
としては、重力を利用した固液分離装置が望ましい。フ
ロックあるいけベレットを通常の機械脱水機で脱水する
と、生成したケーキと二次脱水助剤を混合することが困
難になることからも、フロックあるいはベレットの部分
的脱水を重力による固液分離で行なうことが望ましい。

重力による固液分離装置としては、スクリーン装置以外
に、ロータリードラムスクリーンあるいは回転円筒造粒
脱水装置（例えば特公昭４６−３６３０６）などあるが
、いずれの装置でもよい。また、機械脱水機としてベル
トプレス型脱水機を使用した場合通常、重力による固液
分離区間がこの脱水機に配備されているので、別に固液
分離装置を設けなくともよい。

本発明の場合、フロックあるいはベレットを部分的に脱
水し、得られた脱水生成物にさらに二次脱水助剤として
、前記−次脱水助剤として加えたカチオンポリマよりも
カチオン強度の高いカチオンポリマを添加混合する。二
次脱水助剤として添加するカチオンポリマは、カチオン
強度が一次脱水助剤として使用するカチオンポリマのカ
チオン強度より高いものであればその種類を問わないが
、カチオン強度が大きい程好ましく、３．５　ｍｅｑ／
ｇ以上好ましくは５．０ｍｅｑ／ｇポリマ以上あると効
果的である。

その化学構造としては特に限定しないが、例えば縮合型
ポリアミン、ポリエチレンイミン、ポリビニルイミダリ
ン、ポリビニルピリジニウムハライ　ド、°−，ポリ ジアリルアンモニウムハライド、キトサン、ジアルキル
アミノメタクリレートとポリアクリルアミドの共重合物
、ポリアクリルアミドの共重合物さらにポリアクリルア
ミドカチオン変性物等があげられる。

二次脱水助剤の添加率は汚泥の種類、カチオンポリマの
組成により大幅に異なるが、一般的には、有機性汚泥の
乾燥固形物あたり０．０５％以上であればよく、多けれ
ば多い程効果的である。処理コストの増大と含水率低下
量のバランスから、二次脱水助剤のカチオンポリマの添
加率は０．５〜５１程度とする場合が多い。

また、二次脱水助剤としては、カチオンポリマと無機多
価電解質を併用するとさらに効果的である。無機多価電
解質の種類としてはカルシウム６塩。

マグネシウム塩、鉄塩、アルミニウム塩、バリウム塩等
がある。これらの無機多価電解質をカチオンポリマ溶液
に溶解して、二次脱水助剤として半固体状有機性汚泥に
同時に添加してもよいし、また無機多価電解質とカチオ
ンポリマを別々に添加してもよい。無機多価電解質とカ
チオンポリマの添加順序は、いずれが先でもよい。

本発明が適用可能な機械脱水機としてはベルトプレス、
フィルタープレス、スクリュープレス。

真空ｒ過積、遠心分離機などがある。特にベルトプレス
の場合、重力による固液分離区間が脱水機に配備されて
いるので、本発明の適用性が大きい。

また、本発明によって有機性汚泥の脱水性が根本的に改
善されるので、上記脱水機以外の脱水機であっても本発
明を適用できる。

本発明におけるカチオンポリマを併用する脱水前処理方
法は、従来のカチオンポリマを使用する脱水前処理方法
とは全く異なるものである。すなわち本発明の特徴は、
汚泥の機械脱水の前処理とし、て、カチオン強度の異な
る二種類のカチオンポリマを使用すること、一方のカチ
オンポリマで適切なフロックあるいはペレットを生成さ
せて部分的に脱水することによって固形物濃度を高めた
半固体状有機性汚泥とし、これに他方のカチオン強度の
高いカチオンポリマを添加することにある。

本発明によって有機性汚泥の脱水性が改善される原因は
明らかではないが、カチオンポリマで生成したフロック
あるいけペレットを部分的に脱水し、得られた脱水生成
物にさらに強力チオンポリマを添加することによって極
めて優れた脱水性の向上が見られることから、二種類の
カチオンポリマの相乗作用によって効果的な凝集反応が
起こること、また部分的に脱水を行なった後二次脱水助
剤添加するので、二次脱水助剤が効果的に有機性汚泥に
含まれる粒子と反応することなどの現象が生じているも
のと考えられる。

本発明は、−次および二次脱水助剤としてのカチオンポ
リマの作用と効果、および操作の容易さに基づいて発明
されたものであり、後記各実施例の結果からも明らかな
ように、次のような大きな効果・利点がある。

１、脱水ケーキの含水率が低下するため乾燥、焼却する
場合の助燃剤の量が少なくてすむ。

２、脱水ケーキが減量するため、運搬に要する費用が低
減し、投棄する場合の土地面積が狭くてすむ。

３、脱水ケーキの粘着性が改善され、取扱いが容易にな
る。

４、従来の脱水機の前処理として、簡単に本発明を適用
することができる。

以下に本発明の詳細な説明する。

実施例１ 都市下水処理場から発生した余剰活性汚泥（ｐＨ６，８
、濃度２ｔａｇ／ｌ　）を、ロールプレス型脱水機で脱
水処理を行なった。

本発明の方法では、−次脱水助剤としてポリジメチルア
ミノメタクリレート系ポリマ（ＤＭ−Ａ。

カチオン強度３．ｓｍｅｃｌ／ｇ）　、二次脱水助剤と
してポリアミンＡ（カチオン強度７．２ｍｅｑ／ｇ　）
を使用した。

−次脱水助剤を余剰活性汚泥に乾燥固形物当り１．５チ
添加混合してペレットを生成させて、ベルトプレス型脱
水機の固液分離区間で重力による固液分離を行なった。

得られた半固体状有機性汚泥に二次脱水助剤を乾燥固形
物当り３．０％添添加台した後、ベルトによる圧搾脱水
を行なった。

比較として、二次脱水助剤を使用しない場合、二次脱水
助剤として一次脱水助剤よりもカチオン強度が小さいポ
リアミンＢ　（２，３ｍｅ（１／ｇ　）を使用した場合
、また本発明における一次脱水助剤と二次脱水助剤を余
剰活性汚泥に同時に添加した場合について実験を行なっ
た。

実験結果を第１表に示す。第１表より、本発明による前
処理によって、機械脱水後のケーキ含水率が低下し、機
械脱水機の処理能力が増加すること、また、固形物の回
収率も増加することがわかる。

実施例２ 低希釈２段活性汚泥法で処理しているし尿処理場から発
生した余剰活性汚泥（ｐＨ６，９，濃度２５．０ｇ／ｌ
）を、ロールプレス型脱水機で脱水処理を行なった。

本発明の方法（本発明方法１）では、−次脱水助剤とし
てポリジメチルアミノメタクリレート系ポリｆｆ　（Ｄ
Ｍ−Ｂ、カチオン強度２．５ｍｅｑ／ｇ）　　、　二次
脱水助剤としてキトサン（カチオン強度５．５ｍｅｑ／
ｇ）と塩化カルシウムの混合液を使用した。−次脱水助
剤を余剰活性汚泥に乾燥固形物当り１．３チ添加混合し
てフロックを生成させて、ベルトプレスＷ脱水機の固液
分離区間で重力による固液分離を行なった。得られた半
固体状有機性汚泥に二次脱水助剤としてキトサンと塩化
カルシウムを乾燥固形物当り、それぞれ０．５　％　、
　０．３　ｆｉ添加混合した後、ベルトによる圧搾脱水
を行なった。

比較として、二次脱水助剤としてキトサン（本発明方法
２）あるいは塩化カルシウムだけを使用した場合、二次
脱水助剤を使用［７ない場合、また二次脱水助剤として
一次脱水助剤よりもカチオン強度が小さいポリジメチル
アミノメタクリレート系ポリ−ｙ　（ＤＭ−Ｃ，カチオ
ン強度１．８ｍｅ（１／ｇ）を使用した場合について実
験を行なった。

実験結果を第２表に示す。第２表より、本発明の方法は
、機械脱水後のケーキ含水率９槻械脱水機での処理速度
、固形物の回収率の点において優れた効果があることが
わかる。また、本発明において、二次脱水助剤として塩
化カルシウムを併用すると、さらに効果が増大すること
がわかる。

実施例３ 都市下水処理場から発生した混合生汚泥（ｐＨ７，１゜
濃［３６，Ｏｇ／ｌ　）を、フィルタプレスで脱水処理
を行なった。

本発明の方法（本発明方法１）では、−次脱水助剤とし
てポリジメチルアミノメタクリレート系ポリ−Ｆ　（Ｄ
Ｍ−Ｄ、カチオン強度４．６ｍｅｑ／ｇ）　、二次脱水
助剤としてポリアミンＡ（カチオン強度７．２ｍｅｑ　
７ｇ）と塩化第２鉄を使用した。−次脱水助剤を混合生
汚泥に乾燥固形物当り０．７１添加混合してフロックを
生成させて、バースクリーンで重力に７よる固液分離を
行なった。得られた半固体状有機性汚泥に二次脱水助剤
としてポリアミンＡを乾燥固形物当り２．５チ添加混合
した後、塩化第２鉄を３．０チ添加混合した。次に、フ
ィルタプレスで圧搾脱水を行なった。

比較として、二次脱水助剤としてポリアミンＡ（本発明
方法２）あるいは塩化第２鉄だけを使用した場合、二次
脱水助剤を使用しない場合、また二次脱水助剤として一
次脱水助剤よりもカチオン強度が小さいポリジメチルア
ミノメタクリレート系ポリ？（ＤＭ−Ｅ、カチオン強度
２．３ｍｅｑ／ｇ）を使用した場合について実験を行な
った。

実験結果を第３表に示す。第３表より、本発明の方法は
、機械脱水後のケーキ含水率、処理量およびケーキの剥
離性において優れた効果があることがわかる。また、本
発明において塩化第２鉄を併用すると、さらに効果が増
大することがわかる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　有機性汚泥に一次脱水助剤としてカチオンポＩＪ
   ｆｆ（１）を添加・混合して生成させたフロックあるい
   はベレットを部分的に脱水し、得られた脱水生成物に二
   次脱水助剤として少なくとも前記−次脱水助剤として加
   えたカチオンポリマ（１）よりもカチオン強度が高いカ
   チオンポリマ（ＩＩ）を添加・混合した後、機械脱水す
   ることを特徴とする有機性汚泥の処理方法。 ２、　前記フロックあるいはベレットの部分的脱水を、
   重力を適用する固液分離により行なう特許請求の範囲第
   １項記載の方法。 ３、　前記二次脱水助剤として、前記カチオンポリマ（
   Ｉｔ）と無機多価電解質を併用する特許請求の範囲第１
   項又は第２項記載の方法。 ４、　前記カチオンポリマ（ＩＱとして、カチオン強度
   ３．５ミリグラム当量／グラムポリマ（ｍｅｑ／ｇポリ
   マ）以上、好ましくは５．０ミリグラム当量／グラムポ
   リマ以上のものを使用する特許請求の範囲第１項、第２
   項又は第３項記載の方法。 ５、　前記カチオンポリマ（１１）の添加率ｔ−０，０
   ５％／乾燥固形物以上とする特許請求の範囲第１項。 第２項、第３項又は第４項記載の方法。