JPS60251999A - 汚泥の処理方法 - 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】 塩を含む廃水を活性汚泥処理した際に発生する余剰汚泥
の処理方法に関する。

〔従来技術〕

下水、し尿又は各ａ産業廃水の処理においては、廃水と
活性汚泥とを嫌気−好気東件をくり返して接帥させて、
廃水中のリンを除去する生物脱リン法が広〈実施されて
いる。生物脱１ｆン法においては、嫌気条件下で返送汚
泥中のリンの放出により廃水中のＢＯＤ成分が除去され
、好気条件下で汚泥中にリンが取り込まれる。

ところで、一般に、廃水の生物学的処理法にあっては、
発生する汚泥の取扱い、主に汚泥の沈降性と脱水性が問
題とされるが、上記生物脱リン法ではこれらの問題のみ
ならず、余１ｔｌ汚泥のリンの溶出という問題がある。

即ち、上記生物税リン法に、おいて発生する余剰汚泥は
、それ自体高含水率である上、脱水性が悪く、シかも濃
縮又は貯留期間に少しでも嫌気性条件となると汚泥中に
捕捉されているリンが溶出してしまい、リンが廃水処理
系に戻されてしまったり、そのま載脱水処理すると高濃
度のリンを含むＦ液が生じ、その処理が必要となる等の
問題があった。

これらの問題を解決するため、従来より種々の方法が提
案されており、例えば汚泥の脱水に、■　カチオンポリ
マーを単独で使用する方法、■　カチオンポリマーとア
ニオンポリマートラ併用する方法本書番舎◆今、 ■　塩化第二鉄と消石灰とを併用する方法、等が提案さ
れている。しかしながら、■の方法では生成するフロッ
クが弱く十分な脱水が困難である上、汚泥中のリンの溶
出を抑止することもできず、ろ液中にリンが放出され廃
水処理系に戻されることがある。また■の方法では生成
するフロックが強く脱水の面では問題はないものの、前
記■の方法と同様にリンの溶出を抑止することはできな
い。■の方法ではリンを捕捉し溶出を抑止することは可
能であるが、使用する凝集剤の量が極めて多く　（Ｆｅ
Ｃ１３・６■、Ｏｔｏ　〜ｔｏ％／８ｇ、Ｃａ（ＯＨ）
、３０〜ｉｏｏ％／８８）、また脱水連関や含水率も溝
道な結果が得られず、しかも脱水の際には脱水機が真空
脱水機又はフィルタープレス機に限定されるという欠点
を有する。このように、従来提案された方法では、生物
脱リン法で発生する余剰汚泥を効果的に脱水処理するこ
とはできなかった。

〔発明の目的〕

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、汚泥の沈降性及び脱水性が十分であ
るだけでなく、生物脱リン法において発生する余剰汚泥
からのリンの溶出を十分に抑止することができる汚泥の
処理方法を提供することにある。

〔発明の構成〕

この目的を達成するために１“本発明の汚泥の処理方法
は、リン酸塩含有廃水の処理によって生じた汚泥の脱水
剤として、金属塩、アニオン系高分子化合物及びカチオ
ン系高分子化合物を用いるようにしたものであり、嫌気
工程及び好気工程を含む活性汚泥処理方法によってリン
酸塩含有廃水を処理する際に発生する余剰汚泥を処理す
る方法において、前記余剰汚泥に、金属塩を添加したの
ち、さらにアニオン系高分子化合物と、アミノ基又は第
四級アンモニウム塩を含有するカチオン系高分子化合物
とを添加することを特徴とする汚泥の処理方法。

を要旨とするものである。

以下に本発明の詳細な説明する。

本発明の方法において、処理対象である汚泥は、リン酸
塩を含有する下水、し尿又は産業廃水を嫌気工程及び好
気工程を含む活性汚泥処理法により生物説リンする際に
発生する余剰汚泥である。具体的には、し尿の嫌気性消
化汚泥、し尿の好気性消化汚泥、し尿浄化槽汚泥、し原
酒化脱離液、下水、各種産業廃水の活性汚泥処理におけ
る余剰汚泥、下水の般初沈殿池汚泥、し尿、下水等の三
次処理で発生する凝集汚泥、各種産業廃水の凝集汚泥等
があるが、これらに限定されるものではない。

本発明においては、処理対象汚泥にはまず金属塩を添加
する。金属塩としては、アルミニウム又は鉄の塩が好ま
しく、特にハンドリング面からアルミニウム塩が好まし
い。アルミニウムの塩としては、塩化アルミニウム、硫
酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）が好
適である。なお鉄の塩を用いる場合には、塩化第二鉄、
塩化第−秩、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、ポリ硫酸鉄等が
好適である。このような金属塩の添加によって、汚泥中
のリンの溶出が抑止できるようになるのであるが、これ
は主に次の作用によると考えられる。即ち、汚泥に例え
ばアルミニウム塩又は鉄塩を添加すると、液中に放出さ
れているリンは、 ｐｏＨ−＋Ａｉ３＋→ＡＩＰＯ。

ＰＯＦ”＋Ｆ”ｅ”−＋　ｌｉ’ｅＰ０４の反応により
不溶化する。そして生成したＡｌＰＯ４又はＦｅＰＯ４
は汚泥あるいはアルミニウム塩、鉄塩等に起因するフロ
ックに取り込まれてフロック化するものと考えられる。

またＦｅ”。

ＡＩ”＋は汚泥中で多核錯体化したり、汚泥粒子自身と
界面電気的に反応すると考えられ、これらの反応が同時
に或いは相互に関係しあって起こるものと推定される。

本発明において、金属塩の好ましい添加量は、汚泥のＳ
Ｓに対し、金稿として０．５〜１ａｗｔ、係、特に好１
しくは１．０〜３、Ｏｗｔ、係である。

本発明においては、上記金属塩を添加した後、更にアニ
オン系高分子化合物と、アミノ基又は第四級アンモニウ
ム塩を含有するカチオン系高分子化合物とを添加する。

アミン基又は第四級アンモニウム塩を含有するカチオン
系高分子化合物としては、ジメチルアミンエチルアクリ
レート等のアミノアルキルアクリレート、ジメチルアミ
ノエチルメタクリレート等のアミノアルキルメタクリレ
ート、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド等のアミ
ノアルキルアクリルアミド、ジメチルアミノプロピルメ
タクリルアミド等のアミノアルキルメタクリルアミド又
はこれらのメチルクロライド等による四級化物等が挙げ
られる。また、これらと共重合可能な他の単葉体との共
重合物も使用でき、他の単量体としては、アクリルアミ
ド、メタクリルアミド、アクリロニトリル、メ　タクリ
ロニトリル、酢酸ビニル、アクリル酸エステル、メタク
リル酸エステル等が挙げられる。

なお、カチオン系高分子化合物の固有粘度は〔η］３０
Ｃ Ｏ，ｌＮ−ＮａＣ１が５ｄ６１５４以上であることが望
ましい。

アニオン系高分子化合物としては、スルホントの部分加
水分解物、アクリルアミド又はメタクリルアミドとアク
リル酸ナトリウム又はメタ　□クリル酸ナトリウムとの
共重合体等が挙げられる。

アニオン系高分子化合物とカチオン系高分子化合物との
使用割合は、重量比で１：９〜９：１、好ましくは２：
８〜８：２の範囲が好適である。

また、これらの高分子化合物の添加量は、汚泥の性状（
ｐＨ，Ｓ”Ｓ、ＶＳＳ、電気伝導率等）によっても異な
るが、汚泥のＳＳに対し総計で０．３〜ｓ、ｏｗｔ、％
とするのが好ましい。

本発明の方法を実施するには、まず金属塩を汚泥に添加
し、汚泥中に金属塩が均一に分散するよう適宜攪拌を行
ない、次いで前記のカチオン系高分子化合物とアニオン
系高分子化合物とを汚泥に添加し、同様に適宜攪拌を行
なったのち脱水すれば良い。

カチオン系高分子化合物及びアニオン系高分子化合物の
添加方法としては、 ■　カチオン系高分子化合物とアニオン系高分子化合物
とを別々に同一の溶解槽に投入して０．１〜２ａり程度
の水溶液とし、これを汚泥に添加する方法、 ■　それぞれが粉末である、カチオン系高分子化合物と
アニオン系高分子化合物との混合物を水中に投入し水溶
液とし、これを汚泥に添加する方法、 ■　アニオン系高分子化合物を水溶液とし、またカチオ
ン系高分子化合物を別の水溶液とし、雨水溶液を混合し
て汚泥に添加する方法、 が挙げられる。

これらのうち、■の方法は、汚泥の性状に合わせて予め
配合割合の定められた混合物を選択することができ、敗
り扱いが容易でしかも汚泥と高分子化合物との凝集反応
が均一に行なわれるので好ましい方法である。

なお、このようにカチオン系高分子化合物とアニオン系
高分子化合物とを混合する場合、両者が反応してゲル化
するのを防止する目的で、必要に応じて適当な酸を添加
し、溶液のｐＨを３．５以下に調整するのが好ましい。

酸としては、硫酸水素ナトリウム、リン酸二水素ナトリ
ウム、ホウ酸、スルファミン酸、マレイン酸、リンゴ酸
、マロン酸、コノ・ワ酸、酒石酸、シュウ酸、クエン酸
、フマール酸等が挙げられるが、これらに限定されるも
のではない。

このようにして、金属塩添加後、カチオン系高分子化合
物とアニオン系高分子化合物とを添加することにより、
より強固な汚泥フロックが形成される。即ち、カチオン
系高分子化合物が汚泥中のＳＳの電荷（マイナス）を中
和すると共に、この中和によりフロックがと 生成し、また、ｐＨ値は汚泥ＯｐＨ値、なって高くなっ
ているのでアニオン系高分子化合物はアニオン性を帯び
、これがフロックをより粗大で強固なフロックに成長さ
せるのである。

このように成長したフロックは濾過性、脱水性に極めて
優れている。

本発明において、攪拌は、攪拌槽における攪拌羽根によ
る攪拌に限らず、配管中の流れによるものでも良い。攪
拌機を備えた攪拌槽の場合、目安として攪拌羽根の周速
を０．５〜５　ｍｌ　ｓｅｃとする。

生成したフロックはそのまま、あるいは分離水を除去１
７たのち、脱水機に供給し脱水を行なう。脱水はベルト
プレス型脱水機、遠心脱水機、ロータリースクリーン・
ロールプレス、スクリュープレス、フィルタープレス等
の公知の手段によって実輛される。

なお、前記金鴫塩とアニオン系及びカチすン系高分子化
合物とを同時に汚泥に添加することは、脱水効果が劣り
、好ましくない。

〔発明の実施例〕

以下に本発明を実施例及び比較例により更に具体的に説
明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実
施例に限定されるものではない。

実施例Ｉ ＷＣＮ汚泥（ｐＨ６，９、８８１，１ｏ（Ｇ　、ＶＳＳ
／５Ｓｓｏ＋）２ｏｏｍｇに、ポリ硫酸鉄をＦｅ換算で
３．４ｔｌ）／ＳＳ添加してスパーチルで１０秒間攪拌
した後、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、ポリアクリルアミドの１０％部分
加水分解物及び酸性ボウ硝を６（＋：１５：２５（％）
　の割合で含有する高分子化合物混合物を２．０４／８
８添加して再度スパーチルで適度に攪拌を行ない、フロ
ック化させた。

生成したフロックを１００メツシユのナイロン炉布を敷
いたブフナーロート上に注ぎ、１０秒後のｐ液量を測定
した（ヌッチェテスト）。また同時にＥ液中のＰＯ，−
Ｐａ度を測定し、炉布上に残ったケーキの手絞り強度を
評価した。更にケーキの一部を分取し、１に９／Ｃｒ！
で１分間圧搾テストを行ない、その含水率を訓べた。結
果を表−１に示す。

比較例１ 試料汚泥に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２．０％／ＳＳのみを添加してフ
ロック化させたこと以外は、実施例１と同様にして、試
験を行なった。結果を表−１に示す。

比　較　例　２ 試料汚泥に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１゜４％／ＳＳを添加してハンド
ミキサーで３０秒間強攪拌した後、ポリアクリル酸ソー
ダを０．６％／ＳＳ　の割合で添加して適切な攪拌を行
ないフロック化させたこと以外は、実施例】と同様にし
て試験を行なった。結果を表−１に示す。

比較例３ 高分子混合物のかわりに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四級化物のみを２．ｏ情／８
８の割合で添加したこと以外は、実施例１と同様にして
試験を行なった。結果を表−１に示す。

表−１ ※１・・・本発明方法。

４２・・・従来法。カチオン系高分子化合物単独添加。

※３・・・従来法。カチオン系高分子化合物及びアニオ
ン系高分子化合物添加。

※４・・・鉄塩及びカチオン系高分子化合物添加。

※５・・・評価　Ｏ：良、△：可、Ｘ：不可。

表１より、本発明の方法によれば高い脱水率で汚泥の脱
水を行なうことができ、しかもＰ液中へのリンの混入量
が極めて少ないことが認められる。

〔発明の効果〕

以上詳述した通り、本発明の汚泥の処理方法によれば、
金属塩とアニオン系高分子化合物及びカチオン系高分子
化合物との併用によって、大吹くかつ緻苦な汚泥フロッ
クを形成することができ、汚泥の沈降性及び脱水性は共
に極めて優している。しかも、生物説リン法において発
生する余剰汚泥の液中に放出されたリンを不溶化し、汚
泥固形物中に取り込み、脱水ケーキとして処理系外に取
り出すことにより、汚泥からとなる。またそのため、こ
の分離水の処理の繁雑さ、が）９Ｖ消される。

本発明によれば、効率的な汚泥処理により、汚泥の脱水
処、埋量の向上を図ることができるので、本発明は大索
の汚泥が発生する大型排水処理膜（Ｍ等にも有効に利用
することができる。

特許出願人　栗田工業株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　嫌気工程及び好気工程を含む活性汚泥処理方法
   によってリン酸塩含有廃水を処理する際に発生する余剰
   汚泥を処理する方法において、前記余剰汚泥に、金属塩
   を添加したのち、さらにアニオン系高分子化合物と、ア
   ミノ基又は第四級アンモニウム塩を含有するカチオン系
   高分子化合物とを添加することを特徴とする汚泥の処理
   方法。
2. （２）　カチオン系高分子化合物がアミノアルキルアク
   リレート、アミノアルキルメタクリレート、アミノアル
   キルアクリルアミド、アミノアルキルメタクリルアミド
   及びこれらの四級化物から選ばれる１種又は２棟以上の
   化合物であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の汚泥の処理方法。
3. （３）　金属塩がアルミニウム又は鉄の塩であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の汚
   泥の処理方法。