JPS5966400A - 汚泥の浮上濃縮方法 - 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】 程においで発生した汚泥を加圧浮上法で濃縮し、該濃縮
汚泥に有機高分子凝集剤（以下ポリマという）を添加し
て脱水する方法に関するものである。

従来、７）、処理において発生する汚泥を濃縮・脱水す
る方法としては、該汚泥を車力式濃粗槽へ投入し、汚泥
固形物と水の比重差を利用して汚泥固形物を沈降分離さ
せて濃縮し、該濃縮汚泥に消石灰単独もし−７〈は塩化
第二鉄と消石灰を添加して汚泥のｌｆコ過水−性を高め
、真空脱水あるいは加圧脱水によ）〕脱水するのが普通
であった。

しかし、最近では重力濃縮槽で汚泥の沈降分離かう−ま
く石かず、多量の汚泥固形物を含む重力濃縮槽の分離水
が水処理工程へ循環して水処理の汚濁負荷を増Ｔととも
に脱水機で処理する汚泥の濃度が低下して脱水機の処理
能力が低トーするなどの問題を生じＣ′いる。

このような汚泥の沈降濃縮性の悪化に対する対策として
加圧浮上法による汚泥の＃縮方法は最も有効な手段であ
る。即ち上下水、し尿、各種産業廃水の処理水もしくは
浮上濃縮槽の分離水などに大気圧上り晶い圧力下に空気
などの気体を溶解し、該気体溶解加圧水（以下加圧水と
いう）を大気圧に解放した直後に汚泥と混合するか、も
しくは加圧水と汚泥を混合した後に大気圧に解放する。

加圧水は大気圧に解放されることにより、圧力下で溶解
した気体の一部が過飽和となり微細気泡を生する。この
微細気泡は汚泥固形物に刺着し、汚泥固形物の見かけ比
重が水より小さくなって汚泥固形物は浮上して浮上濃縮
槽の表面に集才り、厚いクロス層を形成する。フロス層
の表面は、気泡の浮力により水面上に押上げられ厚密化
する。このクロス層の表面な掻取機によって掻き敗ると
、きわめて濃厚な汚泥が得られる。

あるいは、上記加圧水の原料水を汚泥と混合し、この混
合液に気体を溶解した後、上記と同様に処理しても同様
な濃縮効果が得られる。

加圧浮上法の実施形体は上記どの方法をもちいても良い
が、要は濃厚な掻き取り汚泥（以下７０スという）を得
るためには加圧水より生ずる微細気泡が、少なくとも汚
泥固形物が浮上濃縮槽に滞留してしる間は、汚泥固形物
に安定して付着していることが不可欠である。

ところが上下水、し尿、各種産業廃水より発生する汚泥
のうち、あるものは汚泥固形物と微細気泡の親和性が悪
く比較的短時間のうちに汚泥固形物より微ａ夕（泡が剥
離し、得られるフロスの濃度が供下して１−１−士うこ
とがある。このような汚泥の場合、汚泥土たは加圧水に
ポリマを添加することにＬり汚泥ｉ、１１ｊ　ｊｂ物よ
り微細気泡が剥離しにくくなり、結果的Ｖこフロスの濃
度が濃くなる。

しか１７、たとえば下水処理場より発生ずる余剰活性汚
泥のように大量の固形物を含む汚泥にポリマを添加して
加圧浮上濃縮する場合は、ポリマの添加コスト・が高価
になり過ぎるのが欠点であった。

一方、水処理において発生する汚泥の脱水機νＣ関して
は、Ｍ近消石灰や塩化第二鉄などの無機脱水剤１／ｒ代
、’ｉ−′ｃポリマな脱水剤としで使用する脱水機たと
えば遠心脱水機、ベルトプレス型脱水機。

スクリュプレス型脱水機などが普及してきた。

上記ポリマを使用する脱水機で、ポリマを水処理におい
て発生する汚泥の脱水処理に大量に利用した場合、脱水
工程で得られたｆ液には多量のポリマが残留するので、
これを回収再利用しないのは大変不合理であり、不経済
であるし、残留ポリマの回収再利用方法が確立されれば
、濃縮及び脱水に使用するポリマの注入率の節約が図ら
れ、省資源的方法となるのは言う迄もない。

ところで、この残留ポリマの回収再利用方法の基本とな
る考え方は、特公昭５３−３２１９１号公報により公知
である。しかし、この考え方は確かに残留ポリマの回収
再利用方法の基本となるものであるが、主目的はあく１
で残留ポリマを除去する方法であり、残留ポリマを積極
的に濃縮及び脱水工程で再利用する方法を提示するもの
ではなかった。

実際、特公昭５３−３２１９１号公報記載の方法で残留
ポリマの回収再利用実験を行なうと、濃縮及び脱水時に
新たに加えるポリマの量が２０〜３０係減少する場合と
しなり場合、さらには逆に増加する場合がみられ、注入
量の節約効果は極めて不安定であった。

本発明は以上の欠点を解決し、残留ポリマな積極的に回
収再利用し、その効果を最大限発揮しつる方法を提供す
ることを目的とする。

すなわち本発明は、水処理において発生した汚泥を加圧
浮上法で濃縮し、さらにポリマを添加して脱水する汚泥
の濃縮・脱水方法において、脱水した際に得１−ｐれた
１液を加圧浮上濃縮工程で再利用すること５・特徴とす
るものである。

さらに詳細ＶＣは、上記ポリマを含むｐ液を汚泥と直接
混合イることなく、前記脱水：Ｐ液単独またＶｉ該１液
とｂｌｌｌｌ上濃縮槽より得られた分離水と混合した液
に大気圧より高し）圧力下で気体を溶解せしめた後に汚
泥と混合して加圧浮上濃縮槽へ供給すること、もしくは
前記加圧浮上濃縮槽分離水に大気圧より高い圧力下で気
体を溶解しｆＣ，液と汚泥を混合した液に前記脱水ｐ液
を混合して加圧浮上濃縮槽へ供給することを特徴とする
ものである。

本発明の〜実施態様を、下水処理場より発生ずる活性汚
泥を例にとって図面を参照しつつ説明すり、ば、第１図
ｉ／Ｃおいてまず最初沈殿池Ａに流入した下水１は、上
澄水２と沈殿汚泥（初沈汚泥という）　１３に分離され
る。上澄水２は曝気槽Ｂへ流入しここで活性汚泥処理さ
れて流出する混合液３は最終沈殿池ＣＫ流入し、ここで
清澄水４と汚泥（活性汚泥という）５とに分離される。

清澄水４はこの後塩素滅菌池（図示せず）を経て放流さ
れる。

−力、活性汚泥５は大部分返送汚泥６として曝気槽Ｂ　
Ｖ′ｃ返送され、一部が余剰汚泥５′として引抜かれる
。引抜か７″１．た余剰汚泥５′は浮上濃縮槽Ｅの流入
配管途中に設けられた混合器りへ導かれる。一方、脱水
機Ｇにおける液液１１は、単独でまたは浮上濃縮槽Ｅに
おける分離水（清澄水）８と混合されて昇圧ポンプＨで
加圧され、気体溶解槽Ｊへ流入する。気体溶解槽Ｊの内
部はコンプレツサ■より送らノする圧縮気体で大気圧よ
り高い圧力に保たれており、ここで、大気圧で溶解する
気体量よりも過剰の気体が気体溶解槽Ｊ内の液に溶は込
む。

このようにして得られた気体溶解加圧水は混合器りへ導
かれ、同時に混合器りへ導かれている余剰汚泥５′と混
合される。気体溶解加圧水中には：ｆ−１液１１中の残
留ポリマが含−まれており、残留ポリマは汚泥中の固形
物に吸着する。同時に、または次いで傾体溶ｉ！ｒｇ加
圧水は大気圧に解放され、過剰に溶けていｆ′Ｃ鍾体は
微細気泡とな−）で汚泥固形物に付着する。、こｉｔら
の混合液は浮上濃縮槽Ｅへ導かれ、ここＣ気泡を付着し
た汚泥［？、１形物は見か０比重が軽く、・７って浮上
し浮上濃縮槽Ｅの砂面に蓄積する。汚泥より分ＨＩされ
ｆｃ　’ＡＨｔ水８は浮上濃縮槽Ｆ下Ｅ：ｉ（かＬ）中
寄を通−）で流出１、太部４″ｊは曝気槽■３へ返流す
るが−８［−は−η’＃ｌ］と混合されで槃体溶相′力
１団−水（ハ原月となる。−力、浮−上濃縮槽Ｅ＆こ蓄
積りへ二汚ｉ’ｌ＋’　７日一定時間毎（・て掻取機で
掻きとられ汚泥貯槽Ｆ・＼投入さｔｒｌる。

一方、最初沈殿池Ａの初沈汚泥］３は車力式濃縮槽■（
で濃縮汚泥１＝１と分離水１５υて分＾１ｔされ、分離
水１５は最初沈殿池Ａあるいは曝気槽Ｂへ返流される。

車力式濃縮槽■くの濃縮汚泥］４はμ）泥貯槽Ｆへ送ら
れて浮上濃縮汚泥７と混合されるか、“または別途に脱
水処理される場合もある。汚泥貯槽Ｆの汚泥９乞１脱水
機Ｇで新しいポリマ１ｏを添加され脱水ケーキ１２とし
で［［］ｊ収される。また、脱水機Ｇで得らハ、たｆ−
１液１１にはポリマが残留してしるので、前言己のよう
に昇圧ポンプＨを経て気体溶解槽Ｊへ送らハ、た抜、混
合器りで余剰汚泥５′と混合される。

あるいは、前ｂＥシ沢液液１１＆′ｉ昇圧ポンプＥ／び
気体溶解槽、■を経ないで内接混合器りへ送り、余剰汚
泥５′と混合することもあり、このような場合には気体
溶解加圧水は浮上濃縮槽Ｅの分離水８のみを原料と１２
で作られる。気体溶＃＃ＩＪ内では激しく包体と液を攪
拌混合するので、ポリマのあるものは分子鎖が切れて凝
集効果が低減するものがあり、このようなポリマを使用
する場合にはＰ液１１を直接混合器りへ送った方が効果
的である。

本発明のようにポリマを汚泥の濃縮工程で再利用する場
合には、ＩＪｌ液及び涙液混合後の汚泥の滞留時間をな
るべく短かくしてやることが重要である。

脱水カシ液を混合した汚泥を従来の重力式濃縮槽で濃縮
した場合には、汚泥の滞留時間を短かぐすると十分製綿
せず一方、汚泥の滞留時間を長くするとｆ液に残留した
ボ′リマは生物的、化学的に分解して凝集効果を失い、
第２図のようにかλ−って添加する・Ｉ’　ＩＩマ量が
増える。さらに滞留時間が長くなるとと４１泥が発酵Ｉ
−ガスを付着して浮−にし−Ｃし−まう。従っ−ＣＳ濃
縮工程が重力式濃縮法である場合にはσ１涌の残留ポリ
マの再第１」用は困難であった。

こＪｌに対１〜、本発明のようＶｌ濃縮工程を加圧浮−
十法で行なう」場合には、通常１〜２時間の滞留時間で
汚泥シ・１月的の濃度まで濃縮さ！しるので、ｆ−１液
中の残留ポリマを４１効に利用でき、浮上濃縮槽の分離
水にｆｔ固形物がほとんど含まれないので水処理への買
置が犬ｒｆＪに減少する。さらに、脱水時に新たに加、
に−るポリマの量を５〜３０係低減でき脱水機の固形物
処鯉輩が増加するなど、確実な経済効果が得らＪする。

次に、２ｔ（発明の実施例を示す。

実施例１ 下水処理場より発生した活性汚泥（濃度０．６係）を加
圧浮上法で濃縮ｔ２、濃度３チの＃縮汚泥を得た。この
濃縮汚泥をベルトプレスで脱水テストしたところ、カヂ
」ンポリマの注入率は固形物当り１０係、脱水機の固形
物処理量は８０に５１／ｍ−ｈ　　となり、ケーキ水分
は８０ｅＩ）であった。

次υＣ５」−記テストで得られた脱水Δ”１液と浮上病
＋１？ｔ’ｉ槽の分離水の一部を混合し、この混合液を
原料Ｊ′シて気体溶解加圧水を作製し、こり、苓・上記
活性汚役シ！−：混合して加圧浮上法で濃縮したところ
濃度４係の６”ａ縮汚泥を荘だ。この濃縮汚泥な同Ｉ′
、、ベルトプレスで脱水テストしたところ、力・ｆ−オ
ンポリマの注入率は固形物当り０．７％−まで減少し、
注入率の低減効果は３０チとなった。壕だ脱水機の固形
物処理量は１００　Ｋ９／ｍ　−ｈ　　に増加し、ケー
キ水分Ｉ′ｉ７７φであ０、沙４布からのケーキの剥離
例もきわめて良好であった。捷だ、濃縮・脱水工程の固
形物回収率は９９係に達し、水処理工程への固形物負荷
が大ｒＩＪに減少するムど水処理、汚泥処Ｐｔ４を含め
て大きな経済的効果が旬られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様を示すン「ノーシート、第
２図は汚泥に添加さｆｔ　７′ｉｌ：ポリマの分解特性
を示すグラフである。 Ａ・最初沈殿池、Ｂ・１曝気槽、Ｃ・・・最終沈殿″池
、Ｄ・・・混合器、Ｅ・・・浮−１−濃縮軸、Ｆ・・・
γ５泥貯槽、Ｇ・脱水機、■・昇用ボンノ゛、■・・コ
ンブレノーリ、Ｊ・勿体溶解槽、Ｋ・車力式濃縮槽、ｌ
・・・下水、２・・十澄水、３・　混合液、４　・清澄
水、５　話（’Ｉ　？’ｉ泥、５′・・余４１！Ｉｊ汚
泥、６・返送汚泥、７　γｌ、泥、８・分離水、９・−
・汚τｈ：　ｓ　ｌ（１・・ポリマ、１１・ｉ１ｔ＋＋
１１２・・脱水ケーキ、１３　　活性汚泥、１．１　　
・禮ホ伯汚泥、１５・分離水。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　水処理において発生する汚泥を気体溶解加圧水を
   用いた加圧浮上濃縮工程で濃縮処理し分離水と濃縮汚泥
   に分離し、該濃縮汚泥を高分子凝集剤を添加して脱水処
   理する方法におｈて、該脱水処理工程で得られたｐ液を
   前記加圧浮上濃縮工程へ循環利用することを特徴とする
   汚泥の浮上濃縮方法。 ２、　前記ｌ液を、前記加圧浮上濃縮工程へ流入する直
   前又は直後の前記気体溶解加圧水と汚泥との混合液に混
   合する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ６、　前記気体溶解加圧水の調製用に前記ｐ液を利用す
   る特許請求の範囲＄１項記載の方法。 ４、　前記気体溶解加圧水の調製用に前記ｒ液と分離水
   とを利用する特許請求の範囲第１項記載の方法。