JPS5884100A - 下水汚泥の処理方法 - 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】 本発明框、下水汚泥の嫌気性消化法の改良に関するもの
である。

こと２〜３年米省エネルギー、石６！１１ｔ１約のブー
ムにのって下水地層においてもｆ＆塩−で発生する汚泥
を嫌気性消化発生する・ガスを何らがのエネルキ源とし
て回収するということかＩＩＷｒで行なわれるようにな
ってきた。そして、従来からの嫌気性消化法に飽きたら
す、できるたけ多くのガスを回収するべく様々な工夫か
なされるようになった。

しかしながら、嫌気性消化法を率にエネルギ回収の向だ
けでｆＰ価するのでなく、一つの汚泥錫塩法として見九
礪合、そζに扛自と消化汚泥の同液分ｍ性というものが
考慮に入ってこなけれはならなＩ／”Ｏかねてより簀物
など１（は、下水汚泥を嫌気性ｍ化すると如液分−抹が
抜書されると記されているようであるが、夷Ｓはそうで
はなく少なくと−５゛− も嫌気性消化をする前の汚泥（以下、混合生汚泥と記す
）に比べて固液分離性が良くなるというむと鉱ない。こ
のこと扛外国書物にもａつＩ！夕数字で叡わされている
。

撫夾には消化汚泥の！ｉｌ液分離を少しでも改良する目
的で消化汚泥を、その数倍蓋以上の清水また燻処塩水で
洗浄し、沈降−細して得られる消化汚泥を■液分離の対
象としているが、ここでも沈降ｌｌｌ１動が恐く、分離
液に浮遊１買がかなシ含筐ｎた拭動で最初沈殿池に戻っ
てしまう。そして、この最初沈龜池に戻つ九浮遊ｒ＃Ｂ
負か朽ひ一気性消化佃に戻ってくるという、いわゆる汚
泥の場内循環という賊も好ましくない状況をかもし出し
ている０また、消化汚泥を洗浄しないまでも現行の二種
方式の消化システムでに籐二消化ｍｔｔ主に易−ｌｎｎ
化上出た汚泥を沈降鍛縮することｔ−目的としてンｐ１
ここでも沈Ｖ＃蒙縮性か大東急く、災に多量の汚泥の場
内循環ｔもたらしているｏｊ［消化槽から出き良浮遊−
＊（以−計、汚泥と記す）は再び消化槽に戻ってきても
、もうエネルキ源としてのガ寵向５８−８４１００（２
７−４− スを発生する能力似なく、それに、も拘らず消化槽に投
入されるために加ｌ１ｌｌされねはならず、徒らにｘ　
４　ｋキーを消費するはかりである。

これらの汚泥の場内循環が、杭実の嫌気性消化における
エネルギ回収を図る上で最大の間亀点となってＳ？り、
これの起因するところＵＳ消化汚泥の１ａｉｌ＆分服性
の愚さでるる。災に（支）液分離の愚さ框脱水麺撫にも
大きく影曽し、ここで景する薬品の友を増大せしめ、一
台の脱水機の単位時ｆｋｌめたりの一形物鶏塩菖か少な
いために、脱水機の必女台数が増したり、褌Ｊ１１時間
が長くなったりして、ｍ貿する電力室ｔも増加せしめる
のである。

このように−液分＊ａの良し愚しに、脱水３ｍ程で消費
する薬晶麓中亀力量に大きな影響をおよｌよし、練気性
消化ｆＩｙ泥のｍｍ分勉性が偶合住汚泥のそれに比べて
恐くなるようでめれ＃ｉ嫌気性消化法の評価線エネルギ
回収という長所と固液分離過程で逆に！＜のエネルギを
ｍｍするという短所とを一合して行なう必要が６るｏし
かし、これまで嫌気性消化法に関して＄１れて禽九工夫
線、子ネル５− ギ回収という点にだけ向けられ、■液分離性ｔ−改豐し
ようということ社−切身えられず、長所′を良に一＆所
たらしめることＫのみ弁走してきたこと鉱否足できない
。

これに対し、本発１３１１框−液分離過程での短所を改
畳し、そのことによって嫌気性ｍ化法に対する総合的を
評価を一段と為いものとすることができる有効な方法ｔ
−提供することを目的とするｔのである。

すなわち、不発明扛練気性柄化縄塩工撫を紙生成相（＃
％一段１１ｉ１）とガス比相（第二段階）からなる二相
消化方式とし、前記酸生成ｔ−成す帛一段階を蝕た汚泥
を機工（沈降、浮上分ＪＩＩＩｈるい框遠心分離）して
得られる分離液に、これｔｇ二段階から流出せる消化汚
泥と混合するとき、そのｐＨが４．８〜７．０になるよ
うに塩化謳二鉄ｔ＊加して消化汚泥と混合し、前記−纏
工程にて得られるｌ１ｊＩｌｉ汚泥は前記カス比相に掻
送してＩ＆珈すること−を特徴とする方法であって、こ
れにより−消化汚泥の地層場内循環を消滅させるととも
に、脱水遥１で畳６− する薬品量を減少せしめるようにし九下水汚泥の！６！
ｌｌＫ方法である。

本発明の一冥施１１１１ｍを一面に従って説明すると、
混合生汚泥１＃′ｉ側−嫌気性滑化−３で駿生成地層さ
れたのち沈降ｍｍ槽１で地層される◎微動汚泥４祉累二
嫌気性消化檜暴でガス化処理され、得られる消化汚Ｎ丁
か分離水・と共に混合ｌｌ１８に流入して塩化路二鉄會
を添加混合されたのち、浮上鎖ｍ慴１０により分離水１
１と凝縮汚泥１３に分離され、＊―汚泥１ｍはベルトプ
レス朧脱水後なとによる機械腕水工機ｌ畠で島塩される
。間中、１４鉱発生カスである。なお、汎曾Ｉｌｌ・で
他層した汚泥抹ｍ接機械脱水工程１８へ移送してもよい
。

しかして、一般に下水汚泥０＠気性消化線七の反応機構
において、敵生成と生成され九偉発性有機歇のガス化と
いう二段階によって構成されてお９、二相消化方式ａ七
れそれの機能別に工１ｉｔ−分離して＊旗したものにす
き“ず、カス比相（累二段階）よル得られる消化汚泥は
二相消化方式をとらない晋過の一気性消化方式より得ら
れる消化汚泥−　７− とその性状において何ら相違を持つものでない０し九が
ってガス比相（第二縦階）から流出せる消化汚泥仁アル
カリ藏が高く、これに欺を加えてｐＨを下けると辰ｆ＃
ｔガスが発生し、これにより消化汚泥Ｆｉ通常の加圧浮
上ａｍのように加圧水を用いることなく浮上撫縮に分し
水を生じる。先述のように、椀実に扛消化汚泥の園液分
１１を少しでも改良する目的で消化汚泥ｔ１その数倍型
以上の清水ま九鉱地理水で洗印し、沈降機動して得られ
る消化汚泥を同液分離の対象としているか、ここでの沈
降分離か恐く分離液に浮遊物質がかなり含まれ次状態で
最初沈ｊ７Ｒ他に戻シ、いわゆる汚泥の場内循環という
状況を作９出している０ これに対し、本発明でＦｉ、ｍ生成を威す家階ｔ″細光
汚ｆＩＡｔ−沈１ｌｉＩめるい杖浮上分離して得られる
分離液に塩化第二鉄を添加した液で消化汚泥を洗浄して
Ｓ？り、とのａｈ、酸性であるため縦置ガスが発生する
０これによシ消化汚泥蝶浮上＃ＩＬＩＩＩＩｉシて分離
水を生ずることから、浮上濃縮によりＴｏるい鉱説気し
たのち沈降徴縮七行なうことにより効果的に汚泥の績ｍ
操作ができる０塩化第二鉄ｔ−添加するの鉱単に消化汚
泥のｍｓｔ性を同上させる７２忙でなく、洗浄水の゛ｌ
ｌ性ｔｔｓｒ大させる効果を狙ったものであり、洗浄猿
の分離水に含まれる浮遊物質議ａｔ；ｚ　１００　ｗｅ
７ｔｆ：越えることなく汚泥回収率も９９−以上となる
ため、汚泥の項内＠１塊という好ましくない状況ｔ−ｆ
￥り出すこと妹ない。また、洗浄水の友も消化汚泥の数
倍型以上を必賛とするようなこともない。

上記洗浄水量、本発明で鉱敵生成を成す第一段階を級友
汚泥を沈降あるい祉浮上分離して得られる分１１ｍを意
味するが、その量は消化汚泥量と線は同じくらいであれ
はよくｍ化汚泥量より少なくてもよいｏ４とよシ洗浄水
量が消化汚泥量に比べて多いｔｌど洗浄効果上がそれた
け沈降分離面積を必簀とするので、このことも考鳳する
と中Ｆｉり洗浄水量ｔできるたけ少なくして洗浄効果を
上けることが］１ｉｌｔＬい０そして、消化汚泥量の数
倍型以上の洗浄水で洗沙後沈降―輔するのと同じくらい
Ｏ放置時間によりそれよ〕もずつと鎖度の高い洗９− 浄した鎖ｍ消化汚泥を得ることがで龜る〇すなわち本発
明では、従来法に比して非常に少ない量の洗浄水にわず
かの塩化第二＠を添加するだけで十分な洗浄効果を上け
、従来法とＰｌｓＩＬの沈降−細めるいＵ浮上微細時間
でずつと高い毅巌の洗浄した消化汚泥を得ることができ
、分離水に含まれる浮遊物質１１１１ＪＩＥも促米ｔ＆
に比べて大変低く、したがって汚泥の一円伽埠というＩ
！Ｉｋ伽埠を敵つことかできるのである。ヤして、この
洗＃後のｉｌＫ縮方法嬬ガえ扛浮上黴細とした場合、浮
上に資する時間は加圧浮上＊秦に比べて長いものの、加
圧水か一切不必要、し九かつて加圧水を作成するための
電力を全く必景としない０また、脱気したのち沈陣幽縮
するとして一説気が非常に容易で、沈降機ｍ＊も従来に
比べてかなり抜書される０本発明においては、酸生成＃
ｌを絨た汚泥を沈降あるい株浮上分離して得られるか分
離液すなわち前記洗浄水量ｐＨ４，８〜５．５ぽＴｏｔ
）、ζＯ洗浄水にこれと等量＊ｍの消化汚泥ｔＳ合した
後のｐＨが４．８〜７．０、ｉｉましく社５．５〜６．
５になるように−１ロー 塩化帛二鉄′を添加することが重畳であってその添加量
は混合後０崗形物１梅６九り４０〜７０ｆの範囲となる
◇絡−消化＊ｔｆ８＊ｔ−洗抄することなく第二消化−
で沈降濃縮する鳴會扛従来の方決で洗浄する場合より゛
も燻るかに多ＩＩ＆ｏｆ８泥０＠内伽埠をも良らしてい
るうえ長い沈降＊縮時間を襞し、得られる微細消化ｉ泥
鎖腋も低いことから不発−框４るかに有利な方法にいえ
るものでめゐ。このように本発明社消化ｆ９泥を洗浄し
て磯細するという点において従来４Ｄ方法に比べてすぐ
れた懺位性を持つｔのでるる。

次に１ｌｉ１１１Ｌ分離操作の主要部分であｉ水過−に
ついて框、＾分子数銀剤によって脱水する場合は不発−
では従来の洗浄消化汚泥に比べて七の必畳量がかなり少
なく、ｓｏ〜６０−で十分なことか利点としてあけられ
る０洗浄過程で添加した塩化第二鉄が凝集助剤としての
効力を保有しているために高分子置県−の必畳量かぐつ
と減少するのであるか、赦＃ｌ−助剤である塩化第二鉄
の添加量を増せはそれだけ脱水過程での高分子凝集剤の
必振量も減少するということ株なく、添加しすぎると脱
−１１− 水過程で高分子凝集剤を多量に加えても凝集せず脱水が
大変−離なものとなる。

この意疎からも脱水逸機で効果１％たらすような塩化第
二鉄の添加型に鉱自と制約があり、その量は識生成相ｔ
−峠た汚泥を沈ｌＩＩあるい扛浮上分離して得られる分
離液に添加し良後、これをガス比相から流出せる消化汚
泥と混曾し九とき、七のｐＨが４．８〜７．０、ａｔｔ
、＜は５．５〜６．５となるような量とするべきである
。

もとよｐ高分子凝集剤の単価はかなりＡ１１ｂなもので
、従来の洗浄消化汚泥に比べてその必ｌＬＩ量が５０〜
６０−に減少するということ蝶脱水焉機で簀する薬品の
費用をそれたけ少なくすることかできるのである０本Ｉ
Ａ明の場合、洗浄過程で塩化第二鉄を添加しているので
その食用も考慮しなくてはならないが、この食用を含め
ても合計の系品費用蝶従来の洗浄消化汚泥に豪する高分
子凝集剤の値段よル女価である０ 以上述べたように不発１１１ｊＵ、緻生成相ｔ−経た汚
泥を沈降分離、浮上分離等によシ＃Ｉ＆縮して祷られる
分離液に、これｆ：ガス比相から流出せる消イビ汚泥と
混合す為とき、そのｐＨが４．８〜７．ＯＫなるように
塩化第二鉄を添加して消化汚泥と混合したのら、皺鵬合
汚泥會■液分離するようＫしたもの÷Ｔｏシ、本尭明に
より、従来の洗浄操作に比べてずつとｌＩｌ！嵐の高い
洗浄ａ秦消化汚泥を得ることができ、ま危汚泥の鑓収皐
為９９−以上に遁するため、汚泥のｌＦＦ３ｍ塊とｉう
愚循環を断つことができるはかりでなく、前記−淑分鵬
工１における高分子＃！県剤の必要量も牛分近（に減少
させることができ、塩化第二鉄も責めた全薬品の費用も
従来法にて資する高分子凝集剤のみの食用よりも安価な
ものとすることができるなど、多大の利益が得られるも
Ｏ′ｃめる。

以下に本Ｉｉｈ明に基〈実施ＩＰＩｌを示す◇実施Ｍｌ −形物鎖１（以下、ＴＢと略す）３．５１揮発性−形物
験＆（以下゛へｖ８と略す）２．７１Ｇ、強熱減量（以
下、Ｖ８／ＴＢと略す）７７．１９Ｇ、　ＰＨ５，７の
混合生汚泥ｔＩＩ内温［１ｉ−８５±１℃に制御してい
−１５− る嫌気性消化４１１（第一段階の酸生成相に骸蟲）にａ
ｔｙ日の割合で投入し、槽内を攪拌しつつ３日間滞留さ
せるとＴ　ａ　Ｂ、０　％　、　Ｖ８２．２　Ｌｓ、　
Ｖｌｌ／Ｔ８７２．９−、ｐｉｉｓ、ｔｏ酸生凧汚泥が
得られた０これを４日間沈降績縮僧にて沈降ｌ１１１Ｉ
ｉすると沈降−軸汚泥の占める容ｊｌｌＦｉ５４　！ｊ
となり、その〒８鉱５．３−ｅ　ｖ　ｓ　ｓ−ｓ％で１
．６２Ｇ１日であった０沈降分離水ｒ！Ｔ８０．２３％
、ＶＢ０．１７１Ｇ、１．３８ｔ／Ｅｌ”ｔ’゛めった
。このＴＢ５．３１の徴縮汚泥ｔこの流量で、中框り槽
内＊＊が３５±ＩＣｅＣ維持管塩されている嫌気性消化
−（＃！二段階のメタン生成相に叙癲）に投入し槽内を
攪拌しつつ１０日間溜雷名せるとガスか２１．２ｔ’Ａ
生し、ＴＢ３．９５１．　ＶＢ２．５１１Ｖ８／Ｔ８６
３．ＯＬｓ、　ｐＨ７，７５の消化汚泥が１．６２ｔ／
日で得られた０ これと先の沈降分離水（ＴＢ０．２３１！、ＶＢ０．１
・７％）１．３８ｔ／日とを混合するにめたり混合後の
Ｔ８１Ｆに対し塩化謳二鉄ｔ−５０岬（渦４！ｒ筐あた
Ｈｔｏｓｑ／Ａ）添加した０その細釆Ｔ８ＪＬｓ、ｖｓ
　１．４５！、　ｖ８．／’ｒｓｅ　ｓ、ｓ５１．　ｐ
Ｈ６，４とな１４− りた０これ１ｍ合僧から別の檜に移して２日間放置する
と、浮上ＩＩＩＩＩＩｓの容量が５４．５５１　（すな
わち１．６４ｔ／−）、　ＴＢ　４．０１Ｇとなった０
また浮上ｍ−による分離水ＯＴ　８１１８８８９／Ｌ　
、　１．３７シ／日であった０この浮上員縮汚泥ｔベル
トプレス飄加圧脱水機で脱水すると為分子凝集剤をＴＢ
あ九り０．５６−必簀とし、脱水ケーキあ含水率ａ８２
．７−となつ九〇消資し九県品の費用鉱ｌ−のＴＢあ九
シ塩化側二ｆｌｋ４．２５円、高分子凝集剤１０．３６
円、計１４．６１円であり、また、浮上緻細による分離
水に含まれるＴ８Ｆ１０．１２Ｇ７日であった０実施ガ
２ 纂一段階の酸生成相及び沈降濃縮のところまで実施−１
に−じ汚泥を用いて槽内温度が３５±ＩＵＫ＃持管理さ
れている嫌気性消化−（ｊｌに段階のメタン生地相に骸
蟲）に投入し、槽内ｔｍ拌しつ・つ８日間滑貿させると
ガスが１日に’ａｏ、ｏｔ発生し：　　ＴＢ４．０１１
．ＶＢ２．６１１．Ｖ８／Ｔ８６４．２％、ｐＨ７，７
２の消化汚泥が１．６２ｔ／日で得られたＯ −１５− これと先の沈神分離水（Ｔ２Ｏ，２３−、ＶＢｏ、１７
１１）１・３８ｔ／日とｔ混合するにあ九り混合後のＴ
８１ｆに対し塩化第二鉄を６０ｑ（汎脅淑あた夕１３５
６５ｗ／ｊ）株加しｆｔｏそノ結呆Ｔ８２．３１Ｇ、Ｖ
８１．５１Ｇ　、　ＶＢ／Ｔ８６４．６　％　Ｉ　ｐＨ
ｓ、ａとなった０これｔ混合槽から別の檜に移して２日
間放置すると浮上機ｓｓｏ＊童ｙ＃　５７．０　％　、
　（すなわち１．７１／日）。

Ｔａ２．０％となった０まだ、これによる分離水のＴ８
は３８ｑ／４，１．２９Ａ／日でおつｆｔｏこの浮上１
１１１１ｆＩｊ泥ｔベルトプレス社加圧脱水機で脱水す
ると為分子Ｉｌ？粂剤をＴ８あたり０．５−必賛とし、
脱水ケーキの含水＊４８３．１−となった。消費した粂
品の食用扛１神のＴａ２た９塩イヒ第二鉄シＩＰｉ、Ｔ
ｈ分子畿置県９．２５円計重４．８５円でＴｏＩ。

また浮上微細による分隊水に含まれるＴＢＢａＯＯＳｆ
／日であっ次０ 次に１Ｉｉｌ液分離部のみｔ従来法によって行なった比
Ｉｌｔ鉤を示す０ 比ＩＩＲ例 第二段階のメタン生相相にｌ［鋤する嫌気性消イヒ檜の
…口筒で実施鈎２と陶じである汚泥を用いた０すなわち
Ｔａ２劃−の消化汚泥１．６２Ａ／日に下水島塩水をｓ
　ｔｙ日で混会し２日間沈降凝縮したところ、沈降ａｍ
部−１）１２Ｂ、５％、分離１１ｓ＄７４．５％となっ
た。沈１ｌｌＩ鎖―汚泥扛Ｔ　８３Ｊ９１．１．６９ｔ
１日分離叡鉱Ｔ　８０．１８１４．９８４１日であった
。この鍛縮汚泥ｔ＊ｈｌ［，２と陶じ脱水機で脱水する
と為分子凝集剤をＴ８Ｔｏたｊ）０．８２％必襞とし、
脱水ケーキの含水率Ｈｓａ、ａ饅となり次０消資した集
品の食用扛１ｊ＃ＯＴ８あた１１５．１７円、沈神分−
水に１１れるＴ８鉱８．９８ｆ／日であった０４、園内
の簡単な１１！鴫 一面は本発明の実施一様を示す系統ｌｌ！Ｉｊ！−でめ
る０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下水汚泥を嫌気性消化処理したのち一液分離する方
   法において、嫌気性ｍ化工穢を赦庄成相（第一段階）と
   カス比相（継二段階）からなる二相消化方式とし、ｆ水
   汚泥ｆ：＃ｌｌ＆一段階の駿生成相にて酸生成せしめ、
   ＃ＸｌＩ４一段階ｔ−経た汚泥ｔ−機機工工程て１ｌｌ
   Ｊ１汚泥と分離液に分離し、前記鎖編汚泥を藤二皺階の
   カス比相にてガス化せしり、ＷＮ記分離液七第二段階か
   ら流出ゼる消化汚泥とを混合せしめそのｐＨが４．８〜
   ７．０になるように塩化第二鉄′を添加したのち固液分
   離することを特徴とする下水汚泥の九埋方＠０ ２、　　＃記塩化第二鉄の添加量を、添加後のｐＨが５
   ．５〜６．５となるように設定する特許請求の範囲＃！
   １積記載の方法０ ３、前配置ｌｌ叡分履処理が、前板の浮上―伽処鳳２− と後段の為分子凝集剤を添加して行なう機械脱水処理か
   らなるものである特許１ｆｌｌＸの範囲ｊｌｌａＸれ菖
   ２．項記載の方法◇