JPS62168600A - 有機性汚泥の濃縮方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は有機性汚泥の濃縮方法、特に下水汚泥の重力
分離による濃縮方法に関するものである。

〔従来の技術〕

下水処理においては、余剰活性汚泥を最初沈殿池に戻し
て混合生汚泥として、あるいは余剰活性汚泥と最初沈殿
池汚泥の混合汚泥として、重力分離により濃縮されるの
が一般的である。

日本下水道協会の設計指針（１９７２発行、下水道施設
設計指針と解説）によれば、投入汚泥固形物濃度１チ、
滞留時間工２時間で濃縮汚泥固形物濃度４チとされてい
るが、近年の汚泥の有機分の増加に伴い汚泥の濃縮性が
低下しているため、２チ程度にしか濃縮していない処理
場が多い。特に夏季においては、汚泥の腐敗による浮上
が激しく、汚泥の濃縮は困難である。汚泥深度がイ氏い
と脱水、消化等の効率が低下するという弊害がある。

このような問題を解決するために、被濃縮汚泥に酔を加
えてｐＨを４以下とすることにより、汚泥の濃縮度を高
める方法が提案されている（下水・廃水処理ガイドブッ
ク、昭和４９年、２境技術研究会発行第３９５頁）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記の酸を加える方法では、濃縮槽が強
酸性にさらされて悪影響を受けたり、後工程において中
和用のアルカリ剤を多量に必要とするという問題点があ
った、。

この発明は上記のような問題点を解決するためのもので
、装置を腐食させることなく汚泥を高濃縮させることが
できる有機性汚泥の濃縮方法を提案することを目的とし
ている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、被濃縮汚泥のｐＨを４．０〜５１に調節す
るとともに、酸化剤または酸化剤とカチオン性高分子凝
集剤とを添加した後、重力分離により濃縮することを特
徴とする有機性汚泥の濃縮方法である。

本発明においては濃縮の対象とする被濃縮汚泥は、有機
物を含む有機性汚泥であり、例えば下水の最初沈殿池汚
泥、余剰活性汚泥、またはこれらの混合汚泥があげられ
る。

これらの被濃縮汚泥をｐＨ４，０〜５．１に調整する薬
剤としては、酸または酸性塩があり、例えば硫酸、塩酸
などの酸、ポリ硫酸鉄、塩化第二鉄、硫酸アルミニウム
、ポル塩化アルミニウムなどの酸性塩があげられ、これ
らは単独でまたは混合物で用いることができる。

これらの被濃縮汚泥に添加する酸化剤としては特に制限
されないが、過酸化水薬、過酸化ナトリウム等の過酸化
物、および次亜塩素酸ナトリウム等の次亜塩素酸塩が好
ましく、これらは１種単独または２種以上の混合使用が
可能である。

本発明に用いるカチオン性高分子凝集剤としく３） ては、特に限定されｔ、ｃい。好ましいカチオン性高分
子凝集剤としては、■ジアルキルアミノアルキル（メタ
）アクリレートの四級化物もしくは酸塩の単独重合体ま
たは（メタ）アクリルアミドとの共重合体、■ジメチル
アミノアルキル（メタ）アクリルアミドの四級化物もし
くはや塩の単独重合体または（メタ）アクリルアミドと
の共重合体、■ポリアクリルアミドのマンニッヒ変性物
などがあげられ、これらは単独でまたは組合せて、ある
いは他のカチオン性高分子凝集剤と組合せて使用するこ
とができる。

使用するカチオン性高分子凝集剤としては、コロイド当
量値（１）Ｈ４）が３　ｍｅｑ／ｇ以下、好ましくは２
．６ｍｅｑ／ｇ以下のものが適当である。　ま３０℃ た固有粘度〔η〕ＩＮ−ＮａＮＱ３４−５　（ｄｌ／ｇ
　）以上、好ましくはｓ、ｏ　（ｄｌＪ／ｇ　）以上の
ものが適当である。

カチオン密度が低く分子量の高いカチオン性高分子凝集
剤は、低添加量で凝集性が良いため本発明に適しており
、このようなものとしては、ジメチルアミノアルキル（
メタ）アクリレートもしくはジメチルアミノアルキル（
メタ）アクリルアミドの酸塩または四級化剤（メチルク
ロライド、ベンジルクロライド、ジメチル硫酸など）で
四級アルミニウム、塩にしたものと（メタ）アクリルア
ミドとの共重合体で、（メタ）アクリルアミド含有率８
０ｍｏ１％以上のものがある。

汚泥の濃縮方法は、被濃縮汚泥に前記酸または酸性塩を
添加してｐＩ（４，０〜５．１、好ましくは４．０〜４
．５に製筒するとともに、カチオン性高分子凝集剤を０
２重１（対ＳＳ）以下、好ましくは０．０５〜０．２重
ｔ％（対ＳＳ）添加し攪拌した後、重力分離により濃縮
する。

この添加量が０２重量φ（対ＳＳ）を超えると、生成フ
ロックがブリッジングを起こすため、汚泥濃縮度が高く
ならない場合がある。

薬剤の添加順序は限定されないが、濃縮槽投入汚泥に対
し酸または酸性塩とカチオン性高分子凝集剤を同時に添
加するか、酸または酸性塩を添加した後にカチオン性高
分子凝集剤を添加するのが望ましい。カチオン性高分子
凝集剤を添加した後に酸または酸性塩を添加すると、酸
または酸性塩の添加によって汚泥から炭酸ガスが発生し
てフロックに付着し、汚泥が一部浮、上する場合がある
ので避けた方がよい。

攪拌方法は特に限定されず、攪拌槽における攪拌羽根に
よる攪拌、配管中の流れによる攪拌、ポンプを通過させ
ることによる攪拌などによることができる。攪拌強度も
制限はなく、汚泥と薬剤が十分混合し反応する移変でよ
い。

濃縮の手段は重力分離であって、反応汚泥を固液分離槽
に導入して自然沈降させる。濃縮した汚泥固形分側は脱
水装置、消化槽等に導いて脱水、消化等の処理に供され
る。また分離液は水処理系に返送される。

本発明の濃縮方法は低温の汚泥に対しても効果があるが
、１８℃以上の腐敗によりガスが発生しやすい汚泥に対
して特に効果が顕著である３゜〔作　　用〕 被濃縮汚泥に酸や酸性塩を添加してｐＨを４．０〜５．
１に調整するとともに酸化剤を添加すると、相剰作用に
より、どちらか一方の手段による場合よりも、より安定
して長時間、汚泥の浮上を防止することができるととも
に装置の腐食に与える影響も少ない。

さらＫ、酸化剤に加えてカチオン性高分子凝集剤を併用
すると、汚泥の沈降性が改善されてさらに相剰効果が強
化され、確実に本発明方法の効果を得ることができる。

このようにして、本発明の有機性汚泥の濃縮方法によれ
ば、装置を腐食させることなく、汚泥を高濃度に濃縮さ
せることができる。汚泥濃度が高くなることによって、
脱水性が良くなり、脱水剤必要添加量の低減、脱水ケー
キ含水率の低下、剥離性の向上などが可能となる。

〔実　施　例〕

以下、本発明の実施例について説明する。各実施例にお
いてチは重ｔｔ４を示し、使用した薬剤は表１および表
２に示す通りである。また汚泥濃縮試験法は次の通りで
ある。

表　　１ 表２ 汚泥濃縮試験法 ２０１容ポリエチレン容器に被濃縮汚泥１７７をとり、
所定量の酸または酸性塩とカチオン性高分子凝集剤を添
加し、攪拌機で攪拌を行う。

この汚泥をピケットフェンス付きの透明アクリル樹脂製
円筒（１０００ａｍＨＸ１５０ａφ）に移し、スラッジ
ポリニームの経時変化を測定する。濃縮試験はピケット
フェンスを回転（ｏ、ｘｒｐｍ、　　１分回転／３０分
停止の繰返し）させながら行う。沈降開始後、汚泥界面
高さの経時変化を測定してスラッジポリー−ムと原汚泥
のＳＳ濃度から、汚泥相のＳＳ＃度を算出し、これを各
時間における汚泥濃度とする。

また汚泥が浮上し始める時間（ｈｒ　）を測定して汚泥
浮上時間とし、３５時間までに浮上しなかったものを３
５以上とする。

実施例 下水の最初沈殿池汚泥と余剰活性汚泥の混合汚泥（混合
比（ＳＳ換算戸・・初沈：余剰＝１．５：１．０、汚泥
温度２５〜２６℃、ｐＨ６，２、電気伝導度９８０μ５
１０ｎ％Ｓ　Ｓ　Ｏ，９１％、ＶＳ　Ｓ／Ｓ　Ｓ　８５
．５　％　）にライて汚泥濃縮試験を行った結果を表３
に示す。

なお、試験隘５〜７においては薬剤は、酸または酸性塩
と、酸化剤とを同時に添加した。また、試験１１１＆Ｌ
８，９においては、その後さらにカチオン性高分子凝集
剤を添加した。

表３において、試験集１〜５は比較のための例であり、
試験Ｎ［１６〜９が本発明方法の実施例である。

無薬注では、１３時間で汚泥が浮上した（試験歯１）。

また、酸として硫酸を８０■／ＩＩ　（汚泥ｐＨ５，６
、試験歯２）及び１２０を／７（汚泥ｐＩ−Ｉ　５．　
Ｏ１試験陥３）添加した場合は、効果が不十分でそれ１
３時間、１６時間で浮上した。また、過酸化水素を１０
０■／ｌ添加した場合は（汚泥ｐＨ６，２、試験１’Ｊ
ｒ（４）、２６時間で浮上し、２５時間後の汚泥濃度は
２．７係で止まった。

これに対して、硫酸を５ｏｒｎｑ／ｌあるいは１２０■
／ｌ添加するとともに過酸化水素水をｉｏｏη／ｌ併用
すると、硫酸８０巧／ｌ！の場合（汚泥ｐＨ５，６、試
＃阪５）では１８時間で浮上したが、硫酸１ｚｏｒｙｉ
／ｌの場合（汚泥ｐＨ５，０、試験Ｎｎ６）は、３５時
間以上浮上が防止されて３５時間後の汚泥濃度は３，１
チとなった。

また、ポリ硫酸鉄９０ｏ、ｍｑ／１！と過酸化水素１０
０■／ｌ添加した場合（汚泥ｐＩ＋　ｓ、　１　、試験
％７）も、３５時間以上浮上が防止されて３５時間後の
汚泥濃度は３１％となった。このとき、さらにカチオン
性高分子凝集剤Ｃｔを０．２％対ＳＳ添加すると、浮上
が防止されるとともに沈降性が改善されて、３５時間後
の汚泥濃度は３．３係とポリ硫酸鉄と過酸化水素だけの
場合より高くなった（試験集８）。一方、カチオン性高
分子凝集剤Ｃ１を０．３％対ＳＳ添改した場合は、汚泥
の沈降性はよくなるがブリッジングが起り汚泥誹度は高
くならなかった（試＠Ｎｎ９）。

〔発明の効果〕

本発明によれば、被濃縮汚泥をｐ）Ｔ　４．０〜５．１
に調節するとともに、酸化剤または酸化剤とカチオン性
高分子凝縮剤とを添加した後、重力分離するようにした
ので、高温の腐敗しやすい汚泥の場合でも、装置を腐食
させることなく、高濃縮に濃縮することができる。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）被濃縮汚泥のｐＨを４．０〜５．１に調節すると
   ともに、酸化剤または酸化剤とカチオン性高分子凝集剤
   とを添加した後、重力分離により濃縮することを特徴と
   する有機性汚泥の濃縮方法。
2. （２）汚泥が下水の最初沈殿池汚泥、余剰活性汚泥また
   はこれらの混合汚泥である特許請求の範囲第１項記載の
   濃縮方法。
3. （３）酸化剤が過酸化物または次亜塩素酸塩である特許
   請求の範囲第１項又は第２項記載の濃縮方法。
4. （４）カチオン性高分子凝集剤が、ｐＨ４におけるコロ
   イド当量値３ｍｅｑ／ｇ以下、かつ固有粘度〔η〕＾３
   ＾０＾℃＿１＿Ｎ＿−＿Ｎ＿ａ＿Ｎ＿Ｏ＿＿３　４．５
   （ｄｌ／ｇ）以上のものである特許請求の範囲第１項な
   いし第３項のいずれかに記載の濃縮方法。
5. （５）凝集剤の添加量が０．０５〜０．２重量％（対Ｓ
   Ｓ）である特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれ
   かに記載の濃縮方法。