JPS6097012A - 汚泥の脱水処理方式 - Google Patents

汚泥の脱水処理方式

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JPS6097012A
JPS6097012A JP58204479A JP20447983A JPS6097012A JP S6097012 A JPS6097012 A JP S6097012A JP 58204479 A JP58204479 A JP 58204479A JP 20447983 A JP20447983 A JP 20447983A JP S6097012 A JPS6097012 A JP S6097012A
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JP
Japan
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sludge
flocculant
electroosmotic
conductivity
dewatering
Prior art date
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Pending
Application number
JP58204479A
Other languages
English (en)
Inventor
Takayuki Morioka
崇行 森岡
Mikimasa Yamaguchi
山口 幹昌
Taizo Shinohara
篠原 泰三
Toshitaka Arai
新井 利孝
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Fuji Electric Corporate Research and Development Ltd
Fuji Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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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】 【発明の属する技術分野】
この発明は下水処理場等で活性汚泥処理により生じた余
剰汚泥を被脱水処理物として電気浸透脱水法により脱水
してケーキ化する汚泥の脱水処理方式に関する。 頭記電気浸透脱水を行うに当たっては、できるだけ少な
い消費電力で効率よく汚泥を脱水処理できることが望ま
れる。
【従来技術とその問題点】
従来より電気浸透脱水法を応用して下水処理場等で生じ
た高含水率の汚泥を連続式に脱水処理する電気浸透式脱
水機として、例えば第1図Qこ示すような構成のものが
知られている。第1図におG1て、1は陽極側の電極部
材を兼ねた金属製の回転ドラム、2は前記ドラム1の周
面に対向してスフ。 ロケット3に張架された陰極側電極部材を兼ねた金属製
のプレスベルト、4はプレスベルト2G二重ね合わせて
張架された濾水透過用のフィルタベルトとフィルタベル
ト4との対向面域に汚泥搬送通路6が画成され、さらに
汚泥搬送通路6の人口側“は汚泥供給ホッパ7を設置し
、これ等で脱水機本体を構成している。また前記の陰極
電極を兼ねたプレスベルト2を接地側として相手電極側
の電極ドラム1には直流電源装置9が接続されている。 なお10ば系外へ通しる濾水受皿、11は脱水ケーキ回
収容器である。 上記第1図の構成で、ホッパ7から汚泥搬送通路6へ被
脱水処理物としての汚泥12を送り込むとともに、一方
では駆動モータ5を運転し、汚泥12を搬送通路内でサ
ンドウィンチ状に挟んで出口へ向けて矢印P方向へ搬送
しつつ、電源装置9より給電を行えば、汚泥12には機
械的な圧搾力に加えて対向電極間に形成された電場が作
用し、汚泥12に含まれている水は正に帯電されて陰極
側に流動し、この電極部材へ放電するとともに、フィル
タベルト4を透過して脱水されるいわゆる電気浸透脱水
が行われることになる。なおフィルタベルト4を透過し
た濾水は濾水受皿10へ滴下し、ここから系外へ排水さ
れる。これに対し脱水された汚泥はケーキ化され、脱水
ケーキ12″となって通路6の出口より送り出され、ス
クレーパ13を経て回収容器11へ回収される。これに
より含水率の高い汚泥は連続式に脱水処理されて低含水
率の脱水ケーキとなる。この脱水ケーキは焼却処分ない
しはコンポスト化して肥料に再利用される。 ところで上記電気浸透式脱水機は、その運転に多くの電
力を消費すること、および機構上の制約もあって殆ど液
相に近い含水率の極めて高い生汚泥を直接脱水機に導入
して脱水を行うことはせず通常は第2図あるいは第3図
のように前段工程で生汚泥に凝集剤を加えて濃縮し、更
に必要により圧搾脱水機等によるプレ脱水工程を経て汚
泥の含水率をできるだけ低めてから電気浸透脱水機へ導
入するような方式が採られている。 一方、電気浸透については、周知のように既に十分な研
究が進んでその理論も確立しており、泥漿の電気浸透に
よる単位時間当たりの移動液量■の理論式は次式で表さ
れることがよく知られている。 ただしζ:界面動電位、D、η、λ:液の誘電率。 粘度、電導度、■:常電流ある。このように電極間の電
位測度9通電電流のほかに、前記した液の物性を表すり
、η、Aなどの因子も電気浸透に影響を及ぼす。このう
ち液の電導度λに関して汚泥の電導度と電気浸透脱水と
の関係を調べるために本発明者は欠配のような実験を行
った。すなわちバッチ式の電気浸透式脱水実験装置を用
い、実験条件として、被処理物である供試汚泥の初期含
水率90%、汚泥!1400g、圧搾圧力4kg/cJ
、電極間の印加電圧60V、脱水時間20分と定め、供
試汚泥に含まれている汚泥間隙水に手を加えてその電気
伝導度(ms/cm)を様々に調整して得た各試料につ
いて電気浸透脱水を行い、実験に消費した電力量(畦)
をめた。なお脱水後のケーキ含水率はいずれの試料につ
いても53〜54%であった。この実験結果を第4図に
示す。 この実験から明らかなように、汚泥の電導度の尺度とな
る汚泥間隙水の電導度が増すにしたがって電気浸透脱水
に消費する電力量が増大し、したがって単位電力当たり
の脱水濾液量は逆に低下する。つまり電気浸透式脱水機
の運転効率は低下する。この実験結果は先記した電気浸
透の理論式における移動液量■と液の電導度λとの関係
と一致し、このことから電気浸透脱水を行う場合には、
その被脱水処理物である汚泥の電気伝導度が電気浸透式
脱水機の運転効率に影響を及ぼすことが確かめられた。 ところで、先記したように実際の汚泥の脱水処理プロセ
スでは電気浸透脱水工程の前段工程として凝集剤の添加
による濃縮工程があり、この濃縮工程で薬剤としての凝
集剤が加えられることから、この凝集剤の特性によって
汚泥の電気的性質が生汚泥と濃縮後の汚泥とで変化する
こともあると考えられる。しかも凝集濃縮処理後の汚泥
が仮に生汚泥よりも電導度が高まるようなことがあると
、前記実験結果からも判るように電気浸透脱水に消費す
る電力量が増して効率的な脱水が望めなくなる。 そこで本発明者は濃縮工程で用いる凝集剤と汚泥型導度
との関係を調べるために、従来広く採用されている凝集
剤について、その凝集剤の添加に伴う汚泥の電導度の変
化の度合について実験を行った。次にこの実験について
述べる。まず供試汚泥として下水処理場で採用された活
性汚泥処理後の余剰汚泥を使い、この生汚泥に対し凝集
剤として一般的に使用されている地鉄、および地鉄十石
灰を添加し、その添加量と汚泥の電導度との関係につい
て実測した。その実験結果を示すと第5図および第6図
のごとくである。なお供試生汚泥の初期含水率は96.
5%であり、かつ各図における凝集剤添加量(%)は汚
泥の固形分の対重量比を表している。 上記の実験結果から明らかなように、凝集剤として地鉄
、地鉄十石灰を汚泥へ添加すると汚泥の電導度が増加す
る。したがって、前記の凝集剤で濃縮された汚泥を第2
図あるいは第3図のように電気浸透脱水工程へ送り込ん
で脱水処理する場合には、第4図で述べたように電気浸
透式脱水機での消費電力の割合が増加し運転効率が低下
することになる。しかも従来は、電気浸透脱水の際の消
費電力と被脱水処理物である汚泥の電導度との関係、と
りわけ凝集剤の汚泥型導度に及ぼす影響についての考慮
なしに凝集剤を適宜選定して前濃縮を行った後に、電気
浸透式脱水機で脱水処理しているのが現状であり、この
ために凝集剤の種類の選び方によっては気が付かないま
まに電気浸透式脱水機が低効率運転されることになる。
【発明の目的】
この発明は汚泥を電気浸透脱水法で脱水処理するに当た
り、先記した凝集剤が汚泥の電導度へ及ぼす影響につい
ての考察結果を基に、余分な電力消費を抑えて電気浸透
脱水を効率よく行えるようにした汚泥の脱水方式を提供
することを目的とする。
【発明の要点】
上記目的を達成するために、この発明は汚泥濃縮工程で
汚泥に添加する凝集剤として汚泥の電導度を高めること
のない特性をもつ凝集剤を選択して使用し、この濃縮工
程を経て凝集濃縮された汚泥を後段の電気浸透脱水工程
へ送り込んで脱水処理することにより、電気浸透脱水工
程で消費する電・力量の余分な増加を防止し、脱水工程
において電気浸透式脱水機の経済的な高効率運転が行え
るようにしたものである。
【発明の実施例】
この発明による汚泥の脱水処理プロセスは基本的には第
2図および第3図に示したものと同様であるが、この発
明により前濃縮工程で添加される凝集剤として、従来知
られている様々な種類の無機物、有機物凝集剤群のうち
から、特に汚泥の電導度を高めることない凝集剤、例え
ば通常ポリマーとして呼称されている高分子凝集剤が選
択して採用されている。この場合の凝集剤の適否選択は
、各凝集剤について先記した添加実験を行うことにより
判別される。ここで前記した高分子凝集剤、とくに陽イ
オン系ポリマーについての汚泥添加実験結果を第7図に
示す。第7図から明らかなように陽イオン系ポリマーは
、添加量を増しても汚泥の電導度に殆ど影響を及ぼすこ
とがなく、汚泥の電導度の上昇は見られない。このこと
は汚泥に対し、陽イオン系ポリマーが汚泥粒子の表面に
存在する表面荷電をその表面荷電と反対符号のイオンに
・より中和し、粒子間力で汚泥を凝集させる凝集作用が
関与しているものと考えられる。 次に、凝集剤として上記のポリマーを採用した場合と、
先記した地鉄、塩鉄+石灰の場合とで、電気浸透脱水の
運転効率にどれだけの相違があるかを調べるために、本
発明者の行った実験結果について述べる。すなわち第2
図に示したプロセスにおいて、前濃縮工程で添加する凝
集剤として陽イオン系ポリマー、地鉄および地鉄→〜石
灰の3種類の凝集剤を選び、それぞれについて濃縮処理
された汚泥を電気浸透式脱水実験装置へ加えて脱水テス
トを行った。なお実験条件として濃縮処理後の試料の含
水率が91%となるように各凝集剤の添加量を調節し、
試料の汚泥量を400g、電極間の印加電圧を60v1
圧搾圧力を4kg/cl、脱水運転時間を16分とした
。かかる脱水テストの結果を次表に示す。 上記表から明らかなように、ポリマーは他の地鉄、坦鉄
十石灰と比べて単位消費電力当りの濾液量が最も多く、
したがって単位濾液量当りの消費電力量は少なくなる。 つまり凝集剤としてポリマーを選択して前濃縮工程を行
った場合の電気浸透脱水の運転効率が最も良く、所定脱
水時間内で得られた脱水ケーキの含水率も最底を示して
いる。 なお上記実施例では凝集剤として高分子凝集剤を選択し
た例を示したが、これ以外でも汚泥への添加によって汚
泥の電導度を高めることのない特性をもつ凝集剤であれ
ば同様な効果が得られる。
【発明の効果】
以上述べたようにこの発明によれば、汚泥の電気伝導度
を高めることのない特性をもつ凝集剤で汚泥を凝集濃縮
させた後に、この汚泥を電気浸透工程へ送り込んで電気
浸透脱水することにより、電気浸透脱水工程での余分な
電力の消費を抑制して少ない消費電力量で効率よく汚泥
を脱水処理することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は電気浸透式脱水機の概要構成図、第2図および
第3図はそれぞれ汚泥脱水処理プロセスを示したフロー
チャート、第4図は電気浸透脱水の実験結果から得た汚
泥間隙水の電導度と消費電力との関係を表す特性図、第
5図ないし第7図はそれぞれ凝集剤にポリマー、地鉄、
地鉄と石灰を用いた場合の凝集剤添加量と汚泥間隙水の
電気伝導度との関係を表す特性図である。 1.2一対向電極部材、4−フィルタベルト、9−電源
装置、12−・−汚泥、12°−脱水う−−キ。 …■PlトCす4114Fk1 ? g$較R)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)汚泥濃縮工程で汚泥の電気伝導度を高めることのな
    い特性をもつ凝集剤を添加して汚泥を凝集濃縮させた後
    に、この凝集濃縮汚泥を後段の電気浸透脱水工程へ導入
    して脱水処理することを特徴とする汚泥の脱水処理方式
    。 2、特許請求の範囲第1項記載の脱水処理方式において
    、凝集剤が高分子凝集剤であることを特徴とする汚泥の
    脱水処理方式。
JP58204479A 1983-10-31 1983-10-31 汚泥の脱水処理方式 Pending JPS6097012A (ja)

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