JPS59183896A - 汚泥脱水方法 - 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】 この発明は汚泥にカチオン性高分子凝集剤およびアニオ
ン性高分子凝集剤を添加して脱水する方法の改良に関す
るものである。

下水処理汚泥やし尿処理汚泥などの有機性汚泥に、カチ
オン性高分子凝集剤を添加して第１の撹拌を行い、次い
でアニオン性高分子凝集剤を添加して第２の撹拌を行い
、生成したフロックを脱水する方法が提案されており、
この方法はカチオン性またはアニオン性高分子凝集剤の
いずれかにより凝集する場合に比べて脱水効果が優れて
いる。

この方法におけるフロックの脱水手段として、フィルタ
プレスによる脱水法が提案されているが、必ずしも満足
できるものではなかった。フィルタプレスは汚泥を部室
に圧入して圧力濾過を行った０　　のち、５〜１５ｗ／
ｚの高い圧力で圧搾するため、通常汚泥脱水に使用され
ている遠心脱水機、真空税水機、ベルトプレス型脱水機
に比べ低含水率の脱水ケーキを得ることができる。

第１図は従来の脱水方法を示す系統図であり、図面にお
いて、１は第１反応槽、２は第２反応槽、６は圧入ポン
プ、４はフィルタプレスである。従来の脱水方法では、
汚泥５を第１反応槽１に導入し、カチオン性高分子凝集
剤６を添加して第１の撹拌を行い、さらに第２反応槽２
においてアニオン性高分子凝集剤７を添加して第２の撹
拌を行い、生成したフロックを圧入ポンプ乙によりフィ
ルタプレス４の部室に圧入して加圧濾過を行ったのち、
圧搾して脱水を行う。

このような脱水方法では、得られる脱水ケーキは含水率
および剥離性において必すしも満足できるものではなく
、さらに効果的な脱水方法が要望されていた。

この発明は、上記のような要望に応えるもので、生成す
るフロックを一定濃度以上に予備濃縮してフィルタプレ
スにより脱水することにより、脱水ケーキの含水率が低
く、剥離性の良い汚泥脱水方法を提供することを目的と
している。

この発明は、有機性汚泥にカチオン性有機高分子凝集剤
を添加して第１の撹拌を行い、ついでアニオン性有機高
分子凝集剤を添加して第２の撹拌を行い、生成したフロ
ックを固形分濃度６重量％以上に予備濃縮したのちフィ
ルタプレスで脱水することを特徴とする汚泥脱水方法で
ある。

この発明において処理対象となる汚泥は、アニオン性に
帯電した有機性汚泥が好ましいが、無機質が混入してい
てもよい。このような汚泥を例示すると、し尿の嫌気性
消化汚泥、シ尿の好気性消化汚泥、し尿浄化槽汚泥、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、紙パルプ工業
廃水、含油廃水等の凝集沈殿汚泥、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
独才たは混合されて処理される。

カチオン性高分子凝集剤としては、キトサン、アミノア
ルキル（メク）アクリレートの単独重合体またはアクリ
ルアミドもしくは他のモノマーとの共重合体、ポリアク
リルアミドのマンニッヒ変″性物、ポリアクリルアミド
のホフマン分解物、ポリアミドポリアミン、ポリビニル
イミダシリン、ポリエチレンイミン、ポリジアルキルジ
アリルアンモニウム塩などがあり、それぞれ１種または
２種以上の組合せ使用が可能である。

本発明において使用できるアニオン性高分子凝集剤とし
ては、■ポリアクリル酸ナトリウムまたはポリメタクリ
ル酸ナトリウム、■ポリアクリルアミドまたはポリメタ
クリルアミドの部分加水分解物、■アクリル酸またはメ
タクリル酸とアクリルアミドまたはメタクリルアミドと
の共重合体、■アクリル酸またはメタクリル酸とアクリ
ルアミドまたはメタクリルアミドと２−アクリルアミド
−２−メチルプロパンスルホン酸またはビニルスルホン
酸との三元重合体などが例示できる。これらのアニオン
性高分子凝集剤は１種たけ使用してもよく、また２種以
上を使用してもよい。

第２図はこの発明の一実施例による汚泥処理方法の系統
図であり、第１図と同一符号は同一または相当部分を示
す。８はロータリースクリーン、９はフロック貯留槽で
ある。

汚泥処理法は、まず処理対象となる有機汚泥５を第１反
応槽１に導入し、キトサン等のカチオン性高分子凝集剤
６を添加し、第１の撹拌を行って１次凝集を行う。カチ
オン性高分子凝集剤の添加量は、凝集剤の種類や汚泥の
性状（ｐＨ，ＳＳ。

ＶＳＳ、電気伝導度など）によって異なるが、一般的に
は０．５〜６重量％（対ＳＳ）程度でよい。これらは水
溶液として添加するのが好ましく、キトサンは酢酸塩そ
の他の水溶性塩として添加することができる。

第１の撹拌は汚泥を均一かつ十分に凝集剤と反応させ、
電荷の中和を行うとともに、次の２次凝集によるフロッ
クの生成を容易にするためのものであり、２酎を越える
径のフロックが生成しないような強い撹拌であることが
望ましい。ここで２ａｍを越える径のフロックが生成し
ない条件とはフロックが生成しないか、または生成した
フロック径が２　ｍｍ以下となる条件である。

第１の撹拌における撹拌方法は特に限定されず５撹拌槽
における撹拌羽根による撹拌、配管中の流れによる撹拌
、渦巻ポンプ等のポンプを通過させることによる撹拌な
どによることができる。撹拌の程度は、撹拌機を備えた
撹拌槽による場合、目安として強撹拌は撹拌羽根の周速
が１〜５　ｍ、／ｓｅｃとすることができる。

本発明ではカチオン性凝集剤添加後の強撹拌により汚泥
全体を反応させ、汚泥の電荷を中和することにより、次
のアニオン性凝集剤を添加して生成するフロックの脱水
性を向上させる。汚泥の電荷を中和するためには撹拌混
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　ｍｍ以下の小さなフロックの生成にと
どめるのが好ましい。このため第１の撹拌は、前述のよ
うに、フロックを生成させるための通常の撹拌よりも激
しい強撹拌を行うのである。

以上の１次凝集を行ったのち、第２反応槽２において、
アニオン性高分子凝集剤を添加して第２の撹拌を行い、
２次凝集反応により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は重合体の構造、汚泥の性状、１
次凝集の条件等により異なるが、一般的には０２〜３重
量％（対ＳＳ）である。

第２の撹拌混合はフロックを形成させるものであるから
、第１の撹拌混合よりも弱く１通常汚泥の凝集の際に採
用される程度の撹拌強度である。

撹拌の手段は限定されないが、撹拌羽根を備えた撹拌槽
による場合、撹拌羽根の周速が０１〜０．５ｍ／　Ｓｅ
ｃとすることができる。このような撹拌混合を行うこと
により、カチオン性凝集剤と反応して電荷を中和された
汚泥の粒子が凝集してフロックを形成するため１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。

以上の凝集により生成したフロックはロータリースクリ
ーン８において、固形分濃度６重量％以上に予備濃縮し
、フロック貯留槽９に貯留する。

予備濃縮はロータリースクリーン８によれば、固形分濃
度６〜１３重量％の高濃度に濃縮できるはかりでなく、
ロータリースクリーンの回転によりフロック同志が擦れ
合って粒状化し、ベルトスクリーン等で水切りする場合
よりも破壊されにくくなる。このため圧入ポンプ３によ
ってフィルタプレス４の部室〆に圧入したときに、フロ
ックの破壊による目詰まりは起らず、圧入濾過性が良く
なるとともに、濾布にフロックが均一付着して、圧搾脱
水時にケーキ層全体から均一に水分が離脱し、脱水ケー
キは均一でかつ含水率も低下し、剥離性も良好となる。

予備濃縮したフロックはそのままフィルタプレス４に供
給してもよいが、１〜１０重量％（対ｓｓ）の塩化第二
鉄、ポリ塩化アルミニウム等の無機凝集剤を添加すると
、灰分をほとんど上昇させることなく脱水効果を上昇さ
せることができる。

フィルタプレス４の部室への圧入圧力はフロックの性状
、濾布の種類等により異なるが、一般的には１〜４し／
ｄ程度、圧搾圧力は５〜１５１し／　Ｃａ程度である。

以上により得られた脱水ケーキは乾燥、焼却。

堆肥化等の処分を行うことができるが、脱水ケーキの含
水率が低いので、焼却に要する補助燃料は少なくてよく
、堆肥化の場合も含水率調節のためのおが（す、もみが
ら、わら等の添加量は少なくてもよい。

以上説明してきたように、この発明によれば。

肴機性汚泥にカチオンおよびアニオン性高分子凝集剤に
より２段凝集を行ったのち、フロックを特定濃度以上に
濃縮して、フィルタプレスにより脱水するように構成し
たので、灰分をほとんど増加させることなく、低含水率
で剥離性の良い脱水ケーキを得ることができる。また凝
集フロックを直接フィルタプレスに供給する方法に比べ
れは、第２反応槽２および圧入ポンプ６の容量を小さく
できる／とともに、汚泥濃度の変動を吸収して安定した
脱水が可能となる。

次に実施例に一ついて説明する。実施例において使用し
た高分子凝集剤は表１の通りである。

表１ 実施例１ ビール工場廃水の活性汚泥処理における余剰活性汚泥（
ＰＨ６，８，８８２，７０，ＶＳＳ／８Ｓ６０．８）を
。

撹拌羽根を有する第１反応槽１（滞留時間２分）に供給
してカチオン性凝集剤を添加し、　１２５ｒｐｍ（周速
２．５　ｍ／’ｓｅｃ　）で強撹拌し、さらに撹拌羽根
を有する第２反応槽２（滞留時間２分）に供給してアニ
オン性凝集剤を添加し、　２５ｒｐｍ　（周速０．５　
ｍ／　ｓｅｅ　）で通常撹拌し、生成したフロックをロ
ータリースクリーン８（口開４０メツシュ、回転数３Ｏ
ｒｐｍ）で予備濃縮し、固形分収量が一定となるように
圧入汚泥量を調節してフィルタプレスに圧入し、脱水試
験を行った。脱水試験の条件は次の通りである。

部室形状：１５０朋×６ろＯｍｍｘ１室、たて型厚さ２
０罷 濾過面積：　２１’　Ｏｃｒｌ　（片面濾過）濾　　布
：敷島カンバス製Ｐ−８１，５圧入方法：手動式プラン
ジャーポンプで定量供給（最大圧力ｉｌｌ　ＫＰ／　ｃ
ａにリレー制御）圧搾圧カニ１０与／ｄ 結果を表２に示す。表２中、Ｎａ２の１希釈」はＮα１
の濃縮汚泥にロータリースクリーンの濾過を加えて希釈
したことを示し、　ＮＬＬろはＮｏ、　１の濃縮汚泥に
無機凝集剤を加えた場合、比較例１は予備濃縮しなかっ
た場合を示し、また濾過速度は圧入、圧搾および雑時間
の全てから算出した濾過速度を示し、Ｏは良好、×は不
良、△はその中間を示す（以下の実施例において同じ）
。

表２の結果から、予備濃縮した場合は、しなＧ）場合に
比べて優れた脱水性を示し、濃縮汚泥に無機凝集剤を添
加した場合は、はとんど灰分１ま上昇せずにさらに含水
率が低下することがわかる。

実施例２ 鉄鋼圧延油廃水の凝集浮上スカムと余剰活性汚泥の混合
汚泥（ｐＨ６，５、ＳＳ１．６重量％、ＶＳＳ／５Ｓ６
９、’５’）について、実施例１と同様の試験を行った
結果を表６に示す。

表３の結果から、実施例１の場合とほぼ同様のことがい
えるが、濃縮後の汚泥濃度が５８％の場合は剥離性がや
や不良となり、はぼ６％が限界であることがわかる。

実施例６ 下水の最初沈殿汚泥および余剰活性汚泥の混合汚泥（ｐ
Ｈ５８，ＳＳ２．８重量％、ＶＳＳ／５Ｓ７２．６　）
について、実施例１と同様の試験を行った結果を表４に
示す。

表４の結果は実施例１とほぼ同様の結果を示している。

実施例４ 石油化学廃水の余剰活性汚泥（ｐＨ６９，８８１，８５
重量％、ＶＳＳ／５Ｓ８０．９）について実施例１と同
様の試験を行った結果を表５に示す。

表５の結果から、汚泥濃度６％未満すなわち４８％では
含水率および剥離性に問題があることがわかる。

以上の結果より、凝集フロックを固形分濃度６％以上に
予備脱水すれは、フィルタプレスによる脱水性および剥
離性が良くなることがわかる。

手続補正書（方式）１１） 昭和５８年６月Ｒ１１ｒ＋ ［ 特許庁長官　若杉和夫　殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第５６５４２　丹 ２、発明の名称 汚泥脱水方法 ３、　補正をする者 小作との関係　　特許出願人 ４・　代　３：１１　　人　〒１０５　　電話４３６−
４７００６、　補正により増加する発明の数　　Ｏ明細
書第２０頁「表５」と第２１頁「代理人弁理士　柳原　
成」の間に次の字句を挿入する。

４、図面の簡単な説明 第１図は従来の脱水方法を武す系統図、第２図はこの発
明の一実施例による汚泥脱水方法の系統図である。

各図中、同一符号は同一または相当部分を示し、１は第
１反応槽、２は第２反応槽、４はフィルタプンス、８（
はロータリースクリーン、９はフロック貯留槽である。

」

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）有機性汚泥にカチオン性有機高分芋凝集剤を添加
   して第１の撹拌を行い、ついでアニオン性有機高分子凝
   集剤を添加して第２の撹拌を行い、生成したフロックを
   固形分濃度６重量％以上に予備濃縮したのちフィルタプ
   レスで脱水することを特徴とする汚泥脱水方法。
2. （２）　　予備濃縮はロータリースクリーンによるもの
   である特許請求の範囲第１項記載の汚泥脱水方法。
3. （３）　　フィルタプレスによる脱水は、予備濃縮汚泥
   に無機凝集剤を添加して行うものである特許請求の範囲
   第１項才たは第２項記載の汚泥脱水方法（４）第１の撹
   拌は２ｙｎｍ以上の径のフロックが生成しないような強
   い撹拌である特許請求の範囲第１項ないし第６項のいず
   れかに記載の汚泥脱水方法。