JPS59230700A - 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、有機性汚泥にカチ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等の有機性汚泥に、カチオ
ン性高分子凝集剤を添加して攪拌し、生成したフロック
を脱水機によシ脱水する方法が採用されている。この方
法に使用されるカチオン性凝集剤としては種々のものが
あるが、それぞれ異なった特性を有しており、汚泥中の
有機物濃度その他の汚泥性状の違いにより、適用される
凝集剤の種類が限定されるという問題があった。たとえ
ば、一般に汚泥中の有機物量が比較的多いものには、カ
チオン度の高い凝集剤が用いられ、有機物量が比較的少
ない汚泥にはカチオン度の低い凝集剤が用いられる場合
が多いが、汚泥の種類によっては、カチオン性高分子凝
集剤の単独添加では凝集性、一過性が悪く、脱水処理が
困難となる難脱水性の汚泥があり、このような汚泥に対
してはカチオン性高分子凝集剤の単独添加による脱水処
理は事実上行えないという問題点があった。

このため、まず汚泥にアニオン性の有機高分子凝集剤を
添加したのち、カチオン性の有機高分子凝集剤を添加す
る方法が提案されているが、添加量が多く、コスト高で
あり、効果も不十分であった。本出願人は、先に、この
アニオン性の有機高分子凝集剤に代わる安価な無機凝集
剤として水溶性ケイ酸塩を使用する、優れた汚泥脱水法
を提案した。

本発明は、上述の発明を改良するもので、カチオン性有
機高分子凝集剤と水溶性多価金属塩を併用することによ
り、い過性を改善し、脱水ケーキの含水率も低く、さら
に汚泥性状の変化に対する適応性が広くなるとともに難
脱水性汚泥の処理にも有効な汚泥脱水法を提供すること
を目的としている。すなわち、本発明は、有機性汚泥に
、水溶性ケイ酸塩を添加したのち、カチオン性有機高分
子凝集剤と水溶性多価金属塩を添加して生成したフロッ
クを脱水することを９徴とする汚泥脱水法である。

本発明にお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、し尿性化種汚泥、し原油
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。これらの汚泥の中
には、し尿を海水希釈して活性汚泥処理する際に発生す
る難脱水性の余剰汚泥も含まれる。これらの汚泥は、単
独または混合されて処理される。

本発明において使用する水溶性ケイｊ浚塩は、ケイ酸ナ
トリウム、ケイ酸カリウムなどであり、ケイ酸ナトリウ
ムには、Ｊ’　Ｉ　Ｓ規格で　ケイ酸ソーダ１号、２号
、３号およびメタケイ畝ンーダかめる。このうち、ケイ
酸ンーター３号は、最も大量に生産されており、５ｉ０
２当りの価格が安く、効果もよいので好ましい。

本発明において使用できるカチオン性高分子凝集剤は特
に制限はなく、従来より使用されているもの、あるいは
これに相当するものなどが使用可能であるが、特にジメ
チルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチル
アクリレートの酸塩もしくは第４級アンモニウム塩の単
独重合体またはアクリルアミドもしくはメタクリルアミ
ドとの共重合体、ポリアクリルアミドもしくはポリメタ
クリルアミドのマンニンヒ変性物もしくはホフマン分解
物、ポリビニルイーミダゾリン、ポリジアルキルジアリ
ルアンモニウム塩またはキト丈Ｚが好ましい。

本発明において使用できる水溶性多価金属塩ハ、カルシ
ウム、マグネシウム、アルミニウムまたは鉄などの水溶
性塩であり、例えは、硫酸アルミニウム、塩化アルミニ
ウム、ポリ塩化アルミニウム、硫酸第一鉄、塩素化コツ
バラス、塩化第二鉄、ポリ硫酸鉄、ポリ塩化鉄、塩化マ
グネシウム、ｊμ化カルシウムなどがある。

本発明においては、まず水溶性ケイ酸塩を添加混合し、
次にカチオン性高分子凝集剤と水溶性多価金属塩を添加
する。カチオン性高分子凝集剤と水溶性多価金属塩の添
加順序は、同時添加でも順次添加でもよい。添加量は、
汚泥の性状（ｐＨ，Ｓ　Ｓ、　ＶＳ　Ｓ、電導度ｆｘ　
ト）　Ｋ　、Ｊ：　ツーＣ異なるが、一般的には水溶性
ケイ酸塩が５ｉ０２として、０．０３〜５．０チ（対Ｓ
Ｓ）、軽重しくけ０．３〜１．５％（対ＳＳ）、カチオ
ン性高分子凝集剤が０．１〜１０％（対ＳＳ）、好まし
くは、１．０〜５．０％（対８８）、　　水溶性多価金
属塩が０．１−１０チ（対ＳＳ）、　　好ましくは０５
〜５．０％（対ＳＳ’）を目安とする。水溶性ケイ酸塩
の添加量が炎道き゛ると、カチオン性高分子凝集剤の添
加量が多くなシネ経済であるから、ジャーテストで水溶
性ケイ酸塩の適切な添加量を決定するのがよい。

攪拌の手段、強度、時間等は従来の汚泥脱水法に採用さ
れているものと同じものおよび同程度でよい。上記各薬
剤の添加および攪拌により、大粒径で強固な沖過性のよ
いフロックが生成す名。

このようなフロックが生成するメカニズムは明確ではな
いが、次のように推測される。すなわち、汚泥に水溶性
ケイ酸塩を添加すると、汚泥中の粒子とケイ酸イオンと
が反応して、次に添加されるカチオン性高分子凝集剤の
吸着点を増加させることになり、汚泥粒子とカチオン性
高分子凝集剤との反応が十分性われるものと思われる。

水溶性多価金属塩は、カチオン性高分子凝集剤だけでは
、反応が不十分な吸着点における荷電中和を促進するも
のと思われる。

なお、前記吸着点とカチオン性高分子凝集斉ｊとの反応
性を高めるために、カチオン性高分子凝集剤の添加時に
酸剤を添加することが望ましい。酸剤としては塩酸、硫
酸、硝酸、ホウ敵などの無機酸、酢酸、シーウ酸、マレ
イン酸、フマール酸、スルファミン酵、コノ・り酸など
の有機酸、および硫酸水素ナトリウム、リン酸二水素ナ
トリウムなどの酸性塩が使用できる。特に、硫酸水素ナ
トリウムは安価で、取扱い易いので好ましい。酸剤の添
加量はｏ、ｏｉ〜ｌｏ、０％好ましくは０．１〜５，０
チ（対ＳＳ）を目安とする。酸剤は、カチオン性高分子
凝集剤および水溶性多価金属塩の添加の前または後に添
加してもよく、王者を同時に添加してもよい。

また、汚泥中にはＣａ２＋　、　Ａ　１４金属イオンが
含ま、れており、これらのイオンは水溶性ケイ酸塩を不
溶化し、前記吸着点の増加を阻害することがある。この
ため、水溶性ケイ酸塩の添加時に、金属イオン封鎖剤を
添加することが望ましい。この添加順序は同時でも順次
添加でもよい。金属イオン封鎖剤としては１重合リン酸
、ホスホン酸、ポリカルボ／酸、アミノポリカルボン酸
、ホスホノカルボ／酸、スルホン醒またはそれらの塩な
どがらり、１種または２ｆａ以上ｔ−便用することがで
きる。

重合リン酸またはその塩としては５　トリポリリン酸、
ヘキサメタリン酸、ウルトラリン敏またはそれらの塩、
ホスホン酸またはその塩としては、ニトリロトリメチレ
ンホスホン酸、１−ヒドロキンエテリテ７−１．１−ジ
ホスホン呟エチレンジアミン（テトラ−メーテレン月１
ヌホン酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホ
スホ／酸）またはそれらの塩、ポリカルボン酸またはそ
の塩としては、ポリアクリル酸、ポリ−１クリルアミド
の部分加水分解物、アクリルアミドとアクリル酸との共
重合体、メタクリル酸と２タコン酸、カルボキンメチル
セルロース、アルギン酸またはそれらの塩、アミノポリ
カルボン酸またはその塩としては、ニトリロト１ノ酢酸
、エチレンジアミンテトラ酢酸、ジエチレントリアミン
ベ／り酢酸またはその塩、ホスホンカルシボン敵類とし
ては、２−ホヌホノフ゛タン−ｌ。

２、４−）！１カルボ；／酸、ｌ−ホスホノプロノ（ノ
ー２，３ージカルボン職またはそれらの塩、スルホン酸
またはその塩としては、ポリスチレンスルホン酸、ポリ
ビニルヌル スルホ７　Ｍ　、アルキルアリルヌルホンそれらの塩な
どが例示できる。

以上の凝集により生成したフロックはそのまま、または
分離水を除去したのち、脱水機に供結し、従来法と同様
にして脱水を行う。脱水方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
うだ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、スクリーープレス、フィルタプレ
ス、ロータリースフ’）−７、ロールプレス型脱水機等
の従来より使用されている脱水機が使用可能でおる。い
ずれの場合も脱水効率は良く、低含水率の脱水ケーキが
得られる。特に、遠心脱水機は高速回転により脱水する
ので、強固な７０ツクの生成が要求され本発明に適して
いる。

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
水率調節のだめのおがくず、もみがら、わら等の添加量
は少なくてもよい。

本発明によれは、有機性汚泥に、まず水溶性ケイ酸塩を
添加し、次にカチオン性高分子凝集剤と水溶性多価金属
塩全添加するように栴成したので．生成フロックの粒径
が大きくて、しかも強固で脱水性が良く、圧搾ケーキの
含水率も低く，さらに汚泥性状の変化に対する適応性が
広くなるとともに、難脱水性汚泥の処理が可能になるな
どの効果が得られる。

次ＶＣ実施例を挙げて、本発明の詳細な説明する。実施
例に用いた薬剤は久のとおりでおる。

水溶性ケイ酸塩 Ａ：ケイ酸ソーダ３号 カチオン性高分子凝集剤 Ｃ：　ジメチルアミノエテルメタクリレートのメチルク
ロライド四級化物のホモポリマー、固有粘度［ηＪ　Ｏ
，Ｆｆ−１’１ａｃｌ＝５．０　（ｄ、ｇ／？　）、コ
ロイド当社１直４．５ｍｅｑ／Ｐ（ｐＨ４，ｏ）水溶性
多価金員塩 Ｍ■　：　硫酸アルミニウム（五８水塩）Ｍｕ　：　ポ
リ塩化アルミニウム（Ａ１２０３含有量１０　Ｗｔチ）
ＭＭ　：　塩化第二鉄（６水塩） ＭＩＶ：　　硫敏第−鉄（７水塩） ＭＭ：　塩化マグネシウム（６水塩） ＭＶＩ：　　塩化カルシウム（２水塩）酸剤 Ｓ　：　硫酸水素ナトリウム 実施例１ し尿の好気性消化脱離液の活性汚泥処理における余剰汚
泥（ｐＨ７，ｔ、ＳＳ２．０２％ｔｖｓｓ６５．３％対
ＳＳ、　　電導匿３３６０μＳ／α１Ｍアルカリ度１７
６０り７石）を２００成とり、　これに水溶性ケイ酸塩
Ａを添加して攪拌機により７００１９ｍで１５秒間攪拌
後、カチオン性高分子凝集剤Ｃ（ジメチルアミノエチル
メタクリレート　の　メチルクロライド四級化物のホモ
ポリマー〕と水溶性多価金員塩ＭＩ（硫酸アルミニウム
）またはＭｕ（ポリ塩化アルミニウム〕とを同時に添加
して撹拌（歳により７００　ｆｉｌｌで３０秒間攪拌を
行い、生成したフロックを１００メツンーのナイロンい
布を敷いたプフナーロート土に注き゛、１０秒後のＰ液
量を測定した（ヌッテエテスト）。次にい過後の汚泥′
ｆ：１５５１−採取し、ベルトプレス脱水機用い布（ポ
リエステル、杉綾織）およびスポンジではさみ、ｇ、　
ａ　ａ　Ｋｙ／ｃｒｌの圧力で６０秒間圧搾脱水したの
ち、汚泥のケーキ含水率を測定した（プレステスト〕。

結果を第１表に示す。

第　　　１　　　表 第１表から、カチオン性高分子凝集剤と水溶性多価金属
塩を併用すると、フロック径が太きくなＪ７濾過性が良
くなることがわかる。

実施例２ し尿の低希釈二段活性汚泥処理における余剰汚泥と、そ
の処理水の硫酸バンドによる凝集処理における凝集汚泥
との混合汚泥（１）Ｈ６，８、Ｓ８１．８６％ｗＶｓＳ
６７．７％対ＳＳ、電導度２４３０μｓ／ｍ１Ｍアルカ
リ度５６０シｔ）に対して実施例１と同様にヌッテエテ
ストおよびプレステスト金貸った。結果を第２表に示す
。

第　　　２　　　表 − 第２表からも、カチオン性高分子凝集剤と各種の水溶性
多価金属塩を併用す゛ると、７０ツク径が大きくなり、
濾過性がよくなることがゎかる。

実施例３ 下水の生汚泥（ｐＨｓ、５ｓｓｓ２．３２％＊　ＶＳ　
Ｓ　ｇ　３．２一対ＳＳ、Ｓ導電２７４０１ｔＳ／ｃｎ
Ｌ、　Ｍアルカリ度７３０中 ｑ／８）に対して実施例と同様にヌツテエテストおよび
プレステストを行った。゛結果を第３表に示すＯ 第　　　３　　　表 第３表から、下水の生汚泥に対しても、カチオン性高分
子凝集剤と水溶性多価金員塩を併用すると、フロック径
が大きくなり、涙過性がよくなることがわかる。

実施例４ し尿の低希釈二段活性汚泥処理における余剰汚泥と、そ
の処理水の硫酸バンドによる凝集処理における凝集汚泥
との混合汚泥（ｐＨ７−６、ｂ　Ｓｌ、７５％、ＶＳＳ
６４．５％対８８．電導Ｈｚ８ｚｏμＳ／ａｍ。

■アルカリ度６００＋ｙ／ａ　）にケイ酸ソーダ３号Ａ
を添加して攪拌後、カチオン性高分子凝集剤（ジメチル
アミンエチルメタクリレートのメチルクロライドによる
四級化物のホモポリマー〕Ｃと水溶性多価金属塩とを同
時に添加して攪拌したのち、スクリューデカンク（田辺
鉄工所株式会社製ＺＩＬ型）を用いて、回転による遠心
力５４００Ｇで脱水したところ、処理結果は第４表のと
おりでめった。なお、硫酸水素ナトリウムをカチオン性
高分子凝集剤および水溶性多価金４塩と同時に添加した
場合も第４表に示す。また、比較のため水溶住多価金４
塩を用いない場合、およびカチオン性高分子凝集剤単独
添加の場合も併せてｓ４表に示す。

第　　　　４　　　表 第４表から、脱水機としてスクリーーデカンタを用いた
場合も、カチオン性高分子凝集剤と水溶性多価金属塩を
併用すると、ケーキ含水率、ＳＳ回収率が良好になるこ
とがわかる。なお、カチオン性高分子凝集剤添加時に、
酸剤を併用すると、いっそうケーキ含水率が低下するこ
ともわかる。

出願人　　栗田工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ）有機性汚泥に、水溶性ケイ酸塩を添加したのち、カ
   チオン性有機高分子凝集剤と水溶性多価金槁塩を添加し
   て生成したフロックを脱水することを特徴とする汚泥脱
   水法。 ２〕水水溶性価金鵬塩は、カルシウム、マグネシウム、
   アルミニウムまたは鉄の水溶性塩である％　ｔ’ｆ−請
   求の範囲第１項記載の汚泥脱水法。