JPS6022998A - 有機高分子凝集剤の添加量制御方法 - 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】 １、発明の技術分野 本発明は、汚泥の脱水処理に用いる有機高分子凝集剤の
添加量制御方法に関するものである。

２、従来技術の説明 近年、汚泥の脱水助剤として広く用いられている有機高
分子凝集剤は、無機系凝集剤と比較して添加量が少なく
脱水ケーキ量が少ない、薬品の取扱いが容易である、ベ
ルトプレス、遠心分離機等の高性能脱水機が使用できる
等の利点を持っている。

しかしながら、有機高分子凝集剤の添加率には最適範囲
が存在するために、添加量の過少の場合はもちろん、過
多の場合にも脱水状態が良好でなくなるので、常に何ら
かの方法で薬品添加量を適正範囲内に保たなければなら
ないというわずられしさがあった。

そのためＫ、従来は単位固形物あたりの添加率を一定と
する比例制御方法が用いられてきた。即ち、汚泥流量と
濃度を測定して固形物処理量をめ、あらかじめ別の手段
でめた量適添加率から添加量を計算して薬注ポンプ流量
を制御する方法である。この方法は汚泥濃度の変動に対
しては、汚泥濃度計および流量計の信頼性が十分であれ
ばその後の比例制御そのものは容易であるから、薬品添
加の自動化は可能となるが、現実には濃度計の信頼性が
十分でない。さらに汚泥の質的変動があシ、最適薬注率
が変動する場合は本方法は適用できない。

実際の汚泥処理では、汚泥の濃度や質の変動に遭遇する
機会が多く、薬品添加の自動化による脱水操作の最適化
制御が困難となる場合が多い。そのため、脱水状態を常
時観察しながら、添加量を手動で調節する方法をとらざ
るを得す、汚泥処理コスト全体に占める人件費の割合は
極めて大きい。

また、実際の薬品添加率は、適正範囲内であっても、ど
ちらかといえば安全サイドである高添加率側にかたよる
ことは避けられず、薬品費の増大をきたしている。

３、発明の目的 本発明は、かかる現状に対し、有機高分子凝集剤を用い
て汚泥を凝集させ、重力ろ過工程を有す□る脱水機を用
いて脱水処理する場合に、汚泥の濃度や質の変動に十分
対処できる凝集剤添加率の制御方法を提供し、薬品費の
節減を計るとともに、自動化による人件費の大幅低減を
可能とし、汚泥処理全体のコストを低下させることを目
的とするものである。

４゜発明の構成 本発明は、汚泥に対する有機高分子凝集剤の添加量と凝
集処理汚泥の重力ろ過速度の関係を調査し、それらと脱
水ケーキ含水率の関係を検討した結果完成されたもので
あシ、凝集剤添加量に対する重力ろ過速度の関係におい
て重力ろ過速度が極大値となる凝集剤添加量（以下、該
添加量を添加量Ａと呼ぶ）を峠、該添加量に０．７以上
１．５以下の定数を乗じた量の有機高分子凝集剤を添加
して凝集、脱水処理することを特徴とするものである。

有機高分子凝集剤の添加量と重力ろ過速度の関係を定性
的に示すと第１図のようになる。凝集剤添加量と重力ろ
過速度の関係では、凝集剤添加量の増加につれて重力ろ
過速度が増大し、ある添加量を越えると逆に減少した。

即ち、重力ろ過速度が極大値をとる凝集剤添加量、すな
わち添加量Ａが存在する。

一方、凝集剤添加量と脱水ケーキ含水率（以下、ケーキ
含水率という）及び汚泥処理量の関係は、第２図のよう
になる。即ち、添加量Ａにおいてケーキ含水率は極小値
をとシ、汚泥処理量は極大値をとることがわかる。添加
量の少ない領域では凝集体の粒径や強度が小さく、ろ布
からのしみ出し、はみ出し、はくυ不良、重力ろ退部の
オーツくフロー、スリットからの流出、等々のために脱
水機の運転が不能となる。添加量が増すにつれ脱水機の
運転が可能となり、ある区間でケーキ含水率も低下する
。しかし、添加量が過多となると凝集体が分散する傾向
があられれ、脱水性は悪化する。

第１図と第２図の関係を比較した結果、添加量Ａの近傍
が、脱水機の運転が良好となりケーキ含水率が低く経済
的となる領域であることが明らかとなった。

数多くの実験結果によれば、第１図に示した重力ろ過速
度の絶対値や添加量Ａの絶対値は、汚泥の質や凝集剤の
種類あるいは脱水機の型式や運転条件等によって変化す
るものの、添加量Ａの近傍が脱水良好領域となるととに
変わりはないことが確認されている。また、上記「近傍
」の幅は汚泥の性状、凝集剤の種類、脱水条件等にかか
わらず０．７Ａ〜１．５Ａとなった。これらの事実から
、添加世人もしくはその近傍に添加量を調整すれば脱水
機の状態を良好に保つことができる。その際、従来必要
であっ九汚泥濃度や流量の測定は不要となる。

ところで、凝集剤添加量と重力ろ過速度の関係をめる方
法としては、汚泥を採取した後、用いる脱水機に適合す
る室内試験方法によってバッチ式で実測してもよいが、
実機とは別にモニタラインを設けて汚泥を連続式に採取
し、凝集剤添加量を所定の間隔で変えて重力ろ過速度を
測定できるようにしてもよい。

回分式の測定では、一定容量の調質汚泥を所定のろ過容
器に入れた後の時間とる液量の関係を調べ、ろ液量の時
間微分をとるか、一定ろ液量を得るに要する時間をめれ
ばよい。また、連続式の場合には重力ろ退部の液面高さ
を測定すればよい。

もちろん、実際の脱水機を用いて適当な間隔で凝集剤添
加率を変えて実測することもできる。また、これらの測
定を手動で行なう必要はなく、適宜自動化して、データ
処理装置によって添加量Ａをめることもできる。また、
添加ｊｉＡは重力ろ過速度の添加量による微分値がゼロ
の点であるから、この微分値を用いて添加ｉｋＡを自動
的にめることもできる。

いずれにせよ、添加量Ａ近傍における添加量と重力ろ過
速度の関係のみ明らかになれば十分であり、既存の自動
制御方法を応用して添加量Ａをめることができる。

かくて添加量Ａがめられれば、０．７Ａ〜１．５Ａの間
で実際の脱水機に供給する汚泥に添加する量を設定すれ
ばよい。汚泥性状の変動速度、脱水機の応答速度、脱水
ケーキの含水率等を加味して設定値を選定できる。一般
的には添加量Ａをそのまま（１，ＯＡ）設定値とすると
最も良好かつ経済的な運転状態となるが、凝集剤を極端
に節約したい場合には０．７Ａ付近に設定し、汚泥の性
状変動が激しく本発明による制御方式を自動化しても制
御の時間遅れなどの問題が残る場合などは、１．５Ａに
近く設定すればよい。むろん、添加量Ａの決定方法の説
明において述べた如く、設定値の選定及び実際の薬注ポ
ンプの流量制御など、すべて自動制御することができる
。

本発明では凝集剤として、通常市販されている凝集剤を
そのまま利用できる。ここで凝集剤添加量とは、フロッ
ク形成を行なわしめる凝集剤の添加量をいい、例えば凝
集剤が一種類の場合（この場合、凝集剤は有機高分子凝
集剤である。）はその添加量をいう。複数の場合にはフ
ロック形成を担う凝集剤の量をいう。例えば無機凝集剤
との併用の場合には有機高分子凝集剤の量をいい、複数
の有機高分子凝集剤を利用する場合にはフロック形成を
担う凝集剤の量をいう。

なお、本発明は、脱水機としてベルトプレスなど重力ろ
退部と脱水部（機械脱水部）を備えたものに特に有効に
適用できるが、重力ろ退部のない脱水機にも有用なもの
である。また連続式、パッチ式のいずれの脱水機にも適
用可能である。

５、実施例の説明 実施例１ 架上水処理場混合生汚泥（濃度２．５％、ｐＨ６，５、
強熱減量６８チ）を、陽イオン性有機高分子凝集剤（ｘ
ハｙｏ−スＣ−１２３％　荏原インフィルコ■Ｉｌｌ、
名、中力チオン）を用いてベルトプレス型脱水機で脱水
した。第１表及び第３図に単位固形物あたりで示した凝
集剤の平均添加率とケーキ含水率、重力ろ過速度、添加
量Ａ、等の結果を示す。

第　１　表 東−１単位固形物あたシで示した添加量Ａは１．０チ※
−２平均添加率（至）一定数×Ａ 本発８ＡＫよれば単位固形物あたりの添加ｉＡは１．０
チとなシ、０．７Ａ　−１，５Ａの範囲で脱水良好とな
シ、しかも１．ＯＡで最良となることがわかる。

実施例２ 某浄水場汚泥（平均濃度５％、ｐＨ６，９、強熱減量６
５％　）を陰イオン性有機高分子凝集剤（エバグロース
Ａ１５２、荏原インフィルコ■商品名、中アニオン）を
用いてベルトプレス型脱水機にょシ脱水しカニ。仁の浄
水場は、天候等により汚泥濃度が大幅に変動するため薬
注制御が厄介であシ、常時凝集剤過剰ぎみで運転してい
た（従来法）。第２表及び第４図に単位固形物あたシで
示した平均添加率とケーキ含水率、重力ろ過速度（重力
ろ退部液面高さ）、添加ｔＡ等の結果を示す。

第　２　表 本発明方法の単位固形物あたシの添加量Ａは０．０７５
係となシ、０．７Ａ〜１．５Ａの範囲で脱水処理が極め
て安定し、しかも１．ＯＡで最良となることがわかる。

また、従来法では、脱水機の運転管理に作業員１名を常
駐させる必要があったが、本発明ではその必要がなかっ
た。

このように本発明によれば薬品添加率の減少、ケーキ含
水率の低下、人件費の減少等の効果が認められる。

実施例３ 某食品工場では、複数の排水処理施設を持し、余剰汚泥
を混合してベルトプレス型脱水機により脱水処理してい
た。製造品種の変動に伴って余剰汚泥の発生比率が変動
し、有機高分子凝集剤の最適添加率が変わる。そのため
、脱水機の運転時は汚泥濃度、流量のチェック以外に最
適薬注率のチェックも実施する必要があり、かなりの人
件費が必要であった。本発明方法を用いると、上記チェ
ックはすべて不要になシ、脱水工程の人工を大幅に削減
することができた。その結果を第３表に示す。

第　３　表 ここに、 汚泥濃度・・・０．９〜１．５　％ 汚泥ｐＨ・・・６．５〜７．５ 汚泥強熱減量・・・６５〜８０チ 使用凝集剤・・・エバグロースＣ１２３（荏原インフィ
ルコ（株）商品名、ＤＡＭ系、中力チオン） ６、発明の作用ならびに効果 以上述べた様に、本発明は実際の汚泥脱水処理において
遭遇する汚泥の質や濃度の変動に十分対処できる有機高
分子凝集剤の添加量制御方法であシ、薬品添加の自動化
により脱水工程の最適自動制御が可能となシ、薬品費の
低減及び人件費の削減等の実用上多大な効果をもたらす
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は有機高分子凝集剤の添加量と＃集汚泥の重力ろ
過速度の関係を定性的に示すグラフ、第２図は有機高分
子凝集剤の添加量とケーキ含水率及び汚泥処理量の関係
を定性的に示すグラフ、第３図及び第４図は本発明の異
なる実施例の結果を示すもので、第３図は有機高分子凝
集剤の平均添加率と凝集汚泥の重力ろ過速度及びケーキ
含水率の関係を示すグラフ、第４図は有機高分子凝集剤
の平均添加率と重力ろ渦部の液面高さ及びケーキ含水率
の関係を示すグラフである。 特許出願人　荏原インフィルコ株式会社代理人弁理士　
千　１）　捻 回　丸　山　隆　夫 第１図 Ａ 添如菟　− 第ｆｐ　ｌ）圓 添加量− 平ノ汐、六ダ（１，如字　（１０）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、汚泥に有機高分子凝集剤を添加して凝集させ、重力
   ろ過したのち脱水処理するに際し、有機高分子凝集剤の
   添加量と凝集汚泥の重力ろ過速度の関係において重力ろ
   過速度が極大値となる添加量Ａをめ、該添加量Ａに０．
   ７以上１．５以下の定数を乗じて得た値を有機高分子凝
   集剤の添加量とすることを特徴とする、有機高分子凝集
   剤の添加量制御方法。 ２、　前記有機高分子凝集剤の添加量を、前記添加量Ａ
   とする特許請求の範囲第１項記載の方法。