JPS593240B2

JPS593240B2 - 汚泥脱水法

Info

Publication number: JPS593240B2
Application number: JP55108213A
Authority: JP
Inventors: 正憲橋本; 保彦石井; 康裕大井
Original assignee: KURITA INDUSTRIAL CO Ltd
Current assignee: KURITA INDUSTRIAL CO Ltd
Priority date: 1980-08-08
Filing date: 1980-08-08
Publication date: 1984-01-23
Also published as: JPS5732797A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は汚泥の脱水法に関するものである。

余剰活性汚泥、凝集沈殿汚泥等の汚泥に対し、汚泥の電
荷と反対の電荷を有するカチオン性またはアニオン性の
第１の高分子凝集剤を添加して攪拌混合し、次いで第１
の高分子凝集剤と反対の電荷を有するアニオン性または
カチオン性の第２の高分子凝集剤を添加し、生成したフ
ロックを脱水する方法が知られている。

この方法は、まず第１の高分子凝集剤により汚泥の電荷
を中和してフロックを生成させ、次いで第２の凝集剤に
より大きなフロックを生成させ脱水するものであり、ア
ニオン性またはカチオン性高分子凝集剤の単独添加では
弱く小さなフロックしか形成しないような汚泥に対して
も強く大きなフロックを形成し、脱水性をよくすること
ができる。

ところがこのような脱水法では、カチオン性高分子、ア
ニオン性高分子の添加量の許容範囲が狭く、また両者の
添加量の比の許容範囲も狭く、汚泥濃度や性状の変化が
激しい実際の処理における調節は困難であった。

また生成するフロックは強く大きなものであるが、フロ
ックは粘性を帯びたものであり、脱水ケーキの含水率は
カチオンまたはアニオン性凝集剤の単独添加の場合より
も高く、濾過速度も低いという欠点があった。

この発明はこのような従来法の欠点を改善するもので、
天然高分子を凝集剤として使用することにより、濾過性
が良くてケーキ含水率が低く、シかも添加量および添加
量比の許容範囲の広い汚泥脱水法を提案することを目的
としている。

この発明は汚泥に対し、汚泥の電荷と反対の電荷を有す
る第１の高分子凝集剤を添加して第１の攪拌を行い、次
いで第１の高分子凝集剤と反対の電荷を有する第２の高
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、前記第１または第２の高
分子凝集剤の少なくとも一方は天然高分子またはその誘
導体とし、第１の攪拌は第２の攪拌よりも強く行い、第
２の攪拌は通常の攪拌とすることにより、前記第１およ
び第２の高分子凝集剤の反応による糸状の凝固物質を生
成させることなく凝集処理を行い、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である。

本発明において処理可能な汚泥としては、すべての汚泥
が含まれる。

下水の最初沈殿汚泥、余剰活性汚泥、消化汚泥などの有
機物を比較的多量に含む汚泥は一般にアニオン性であり
、凝集沈殿汚泥などの金属水酸化物を比較的多量に含む
汚泥ならびに無機汚泥は一般にカチオン性である。

このような汚泥のイオン性はゼータメータ等により測定
可能である。

このような汚泥に対して最初に添加する第１の高分子凝
集剤は、汚泥の電荷と反対の電荷を有するものであり、
アニオン性の汚泥に対してはカチオン性の凝集剤、カチ
オン性の汚泥に対してはアニオン性の凝集剤を添加する
。

また第２の高分子凝集剤は第１の凝集剤と反対の電荷を
有するものであり、カチオン性凝集剤に対してはアニオ
ン性の凝集剤を添加する。

本発明ではこれら第１および第２の凝集剤のうち少なく
とも一方の凝集剤として天然高分子またはその誘導体を
使用する。

天然の高分子またはその誘導体としては、アニオン性の
ものではカルボキシメチルセルロース、アルギン酸ナト
リウム、カルボキシメチルスターチなど、カチオン性の
ものではカチオン化殿粉、カチオン化セルロース、カチ
オン化グアーガム、キトサンなどがある。

これらの天然高分子またはその誘導体は、第１、第２い
ずれの高分子凝集剤としても使用でき、両方を天然高分
子またはその誘導体としてもよい。

また第１、第２の高分子凝集剤の一方を天然高分子また
はその誘導体とする場合、他方の高分子凝集剤として合
成高分子凝集剤を使用することができる。

また第１、第２の高分子凝集剤として天然高分子または
その誘導体を使用する場合、これと合成高分子凝集剤と
を併用してもよい。

使用可能な合成高分子凝集剤としては従来から使用され
ているものがそのまま使用でき、例えばアニオン性のも
のとしてはポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリルア
ミド部分加水分解物など、カチオン性のものとしてはポ
リエチレンイミン、アミノアルキル（メタ）アクリレー
ト系のカチオン系高分子などが挙げられる。

凝集方法は第１の凝集剤を汚泥に添加し、混合攪拌して
フロックを生成させ、さらに第２の凝集剤を添加し、混
合攪拌してフロックを生成させる。

この場合、第１の攪拌は第２の攪拌（通常の攪拌であり
、大形のフロックが生成する程度の攪拌）よりも強い攪
拌を行う。

この強い攪拌により、できるたけ汚泥の電荷の中和を行
う。

できるだけ電荷の中和を行うと、汚泥粒子内部の水分が
除去しやすくなり、粘着性が低下する。

その際、第１の凝集剤として分子量の高いものを使用す
ると、脱水性が良くなり、脱水ケーキの含水率も低下す
る。

しかし、第１の凝集剤を添加して強い第１の攪拌を行う
と、汚泥はフ田ツクを生成しないかまたは生成するとし
ても小さなフロックであるため、固液分離しやすくなる
ように、第２の凝集剤を添加して第２の攪拌を行う。

第２の攪拌は通常の攪拌でよく、この攪拌により、電荷
の中和がなされた汚泥粒子は粗大化し、脱水性のよいフ
ロックが生成する。

第１の攪拌が強い攪拌であるため、第１の凝集剤は過剰
とはならず、第２の凝集剤を添加して第２の攪拌を行っ
ても、両凝集剤の反応による糸状の凝固物質は生成しな
い。

攪拌は攪拌槽における攪拌に限らず、配管中の流れによ
るものや、ポンプによる攪拌でもよい。

攪拌機を備えた攪拌槽の場合、目安として強攪拌は攪拌
羽根の周速を１〜５ｍ／ｓｅｃ、通常攪拌のそれは０．
１〜０．５ｍ／ｓｅｃとすることができる。

以上のように第１、第２の凝集剤の少なくとも一方に天
然高分子またはその誘導体を使用し、第１の攪拌を第２
の通常の攪拌よりも強く行うことにより、できるだけ汚
泥の電荷の中和を十分に行い、第２の凝集剤を添加して
第２の通常の攪拌を行うことにより、生成した汚泥フロ
ックは大形で粘性が弱く、サ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は優れている
。

これに対して両方に合成高分子を使用した場合の汚泥フ
ロックは非常に粘着性が高く、濾布等への付着性も高い
ため脱水性が前者より劣る。

実施例１ｐＨ５，６、８８２，２８％ｊＶｓｓ６９％（対ＳＳ）
、電気伝導度２１８０μＳ／ＣｒｒＬの下水の初沈汚泥
および余剰汚泥の混合汚泥２００１′ｆＬｌに、表１の
凝集剤１欄の凝集剤を添加して攪拌１欄の攪拌を行い、
さらに凝集剤２欄の凝集剤を添加して攪拌２欄の攪拌を
行い、凝集した汚泥を１００メツシユのナイロン濾布を
敷いたブフナーロート上に注ぎ、２０秒後の濾液量を測
定した（ヌツチェテスト）。

また濾過後の汚泥１５ｇを採取し、ベルトプレス用濾布
およびスポンジではさみ、０．５ｋｇ／ｉの圧力で２分
間圧搾した後の汚泥の含水率を測定した（プレステスト
）。

表１中および以後の実施例に使用する凝集剤は表２に示
す通りであり、また強攪拌は２ビークのハンドミキサー
を５００ｒｌ）ｌで３０秒間、通常攪拌は１ビータのハ
ンドミキサーを２５０ｒｐＩｌで２０秒間回転させた攪
拌である。

なお比較のために凝集剤の単独添加の場合について（・
も同様の試験を行った。

結果を第１図のグラフに示す。

第１図の含水率の曲線に付記した数字はフロック径（１
ｎ１１Ｌ）を示す。

またＩｂの濾液量は＜１０ｍ１．［ｂの濾液量は＜２
０ｍｌであった。

以上の結果より、本発明のものは凝集剤１単独添加のも
のより含水率、濾液量ともに良い結果を示している。

単独添加で強攪拌を行ったものは含水率は低いがフロッ
ク径は小さく、このため瀘液量は少ない結果となってい
る。

また攪拌１として強攪拌を行った方がよい結果が得られ
ることがわかる。

実施例２実施例１の汚泥につき、同条件で表３の凝集剤および攪
拌条件でヌツチェテストおよびプレステストを行った。

結果を第２図のグラフに示す。なお、攪拌１が通常攪拌
の場合は実施例１と同様の傾向となった。

以上の結果より、本発明のものは凝集剤２として合成高
分子凝集剤を使用したもの１り約４％含水率を低下させ
ることができ、フロックのベトッキがないため濾水性も
よく、凝集剤２の添加量の変化に対して許容範囲が広く
、安定した濾水性を示すことがわかる。

実施例３実施例１の汚泥に対して同条件で表４の凝集剤および攪
拌条件で、プレス圧を変えてプレステストを行い、濾布
を剥がした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
との関係を第３図のグラフに示した。

第３図のＩＶａおよびＩＶｂの曲線の右端からはずれる
部分では脱水ケーキの強度不足と剥離不良のため、圧搾
脱水が不可能であった。

またＩＶ、ＩＶａでは攪拌１として通常攪拌を行った場
合は実施例１と同様の傾向となった。

以上の結果より、本発明のものはＰｉａｔｉｖｂの
ものに比べてはるかに高い圧力まで濾布からはみ出すこ
となく加圧可能であり、低含水率まで脱水可能なことが
わかる。

実施例４ｐＨ６，ｏ、８８２．９８％ｔＶＳＳ９２．
７％（対ＳＳ）、電気伝導度２２３０μＳ／ｃｒＩＬの
紙パルプ廃水の活性汚泥処理における余剰汚泥に対し、
実施例１と同条件で表５の凝集剤および攪拌条件でヌッ
チェテストおよびプレステストした結果を第４図のグラ
フに示す。

なおＶ、Ｖａの場合、攪攪１を通常攪拌とした場合
は実施例と同様の傾向となった。

以上の結果より、本発明のものはＶａ、Ｖｂのものに比
べて、濾水性、含水率ともに良好で、凝集剤１の添加量
の変化に対して許容範囲が広く安定した処理を行うこと
ができることがわかる。

実施例５ＰＨ６，２、ＳＳ３．４９％、ＶＳＳ７５．１％（
対ＳＳ）、電気伝導度２５８０μｓ／ｃＩｎの紙パルプ
廃水の凝集沈殿汚泥に対して実施例１と同条件で表６の
凝集剤および攪拌条件でヌツチェテストおよびプレステ
ストを行った結果を第５図のグラフに示す。

以上の結果より凝集剤１としてアニオン合成高分子、凝
集剤２としてカチオン天然高分子を使用する場合でも同
様の効果があることがわかる。

実施例６ＰＨ６’９ｔＳＳ１．７％、ＶＳＳ７０％（対Ｓ
Ｓ）、電気伝導度２５５０μＳ／ｃｍのし尿処理におけ
る余剰汚泥に対して実施例１と同条件で表７の凝集剤、
攪拌条件でヌツチェテストをした結果、表７右欄に示す
濾液量となった。

またプレステストの結果は表８に示す通りである。

以上の結果より、凝集剤１に天然高分子を使用した場合
でも、合成高分子凝集剤を使用した場合よりも脱水性が
優れていることがわかる。

以上の通り本発明によれば、次のような効果がある。

■ 汚泥に対する第１および第２の凝集剤の添加量の許
容範囲が広く、実際の処理における添加量調節が容易で
ある。

■ 第１および第２の凝集剤の添加量の比も許容範囲が
広い。

■ 生成するフロックは強く、大きいもので粘性が小さ
く、濾過脱水する場合の濾過速度は大きく、ケーキ含水
率は低くなる。

■ 第１または第２の凝集剤の添加量が過剰となった場
合でも、フロックおよび分離液は粘性を帯びず、過剰添
加による脱水ケーキの含水率の上昇、濾過速度の低下が
生じない。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図はそれぞれ実施例１〜５における試験結果を
示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】１汚泥に対し、汚泥の電荷と反対の電荷を有する第１
の高分子凝集剤を添加して第１の攪拌を行い、次いで第
１の高分子凝集剤と反対の電荷を有する第２の高分子凝
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、前記第１または第２の高分子凝
集剤の少なくとも一方は天然高分子またはその透導体と
し、第１の攪拌は第２の攪拌よりも強く行い、第２の攪
拌は通常の攪拌とすることにより、前記第１および第２
の高分子凝集剤の反応による糸状の凝固物質を生成させ
ることなく凝集処理を行い、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天然高分子はカルボキシメチルセルロース、アルギ
ン酸ナトリウム、カルボキシメチルスターチから選ばれ
る１種以上のものである特許請求の範囲第１項記載の汚
泥脱水法。３天然高分子はキトサン、カチオン化殿粉、カチオン
化セルロース、カチオン化グアーガムから選ばれる１種
以上のものである特許請求の範囲第１項または第２項記
載の汚泥脱水法。