JPS62298491A

JPS62298491A - 汚泥等の電解処理装置

Info

Publication number: JPS62298491A
Application number: JP61141129A
Authority: JP
Inventors: Kenzo Tojo; 東條　健造; Hideaki Kameyama; 英明亀山; Tatsu Sugimura; 杉村　達
Original assignee: Ishigaki Mechanical Industry Co Ltd
Current assignee: Ishigaki Mechanical Industry Co Ltd
Priority date: 1986-06-17
Filing date: 1986-06-17
Publication date: 1987-12-25
Also published as: JPH0329476B2

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】３、発明の詳細な説明「産業上の利用分野」この発明は、下水及びし尿処理場等で発生する生汚泥、
消化汚泥、余剰汚泥、混合汚泥等の有機質分を多量に含
む難−過性汚泥の脱水前における処理装置に関するもの
で、特に、この発明は、上述難濾過性汚泥の脱水前の調
整手段として電解処理手段を採用し、従来の調整手段に
比較して濾過速度およびケーキ含水率を大巾に向上させ
、しかも、経済的に安価な装置を提供せんとするもので
ある。

「従来の技術」非常に親水性の高い有機性または烈機性の微粒子および
コロイド粒子等を含有し、しかも、多量の有機物質を溶
解および懸濁した粘性の高い下水およびし原汚泥等を脱
水する場合は、炉材上に形成されるケーキＯ濾過抵抗が
大きく、炉液の通過を阻止し、極く低能率の濾過しかで
きず、従来、凝集剤および一過助剤等の使用なくしては
、フイルタプレス、真空脱水機、ベルトプレス等での濾
過脱水は不可能とされていた。

これらの汚泥の濾過脱水上の問題を解消するために、現
状では、ｆ過脱水前の汚泥の調整方法として、汚泥に塩
化第二鉄、硫酸鉄、ポリ塩化〒Ａ／ミニニームなどの無
機性凝集剤や、ポリテクリ〃γミド系、各種アミン、ホ
ルムテ〃デヒド縮金物系等の有機性高分子凝集剤などを
用い、さらに１消石灰や珪藻土などの一過助剤などを添
加混合し、汚泥の脱水性を容易にして濾過脱水を行う、
いわゆる薬注脱水法がほとんどである。

また、上述の薬注脱水を行う代りくい発明者らは鉄材を
陽極とし、アルミ材を陰慨として、また、この極変換を
して汚泥を電解処理をして濾過脱水することを試み、薬
注なしの有機性汚泥の加圧脱水に成功している（特願昭
６０−１２０３１）号参照）。さらに、発明者等は、−
過脱水前の汚泥の電解調整方法として、陽極に鉄材、陰
極にステンレス材を用いて調整し、有機性汚泥の加圧脱
水にも成功している（特願昭６０−２５７３３２号参照
）。

「発明が解決しようとする問題点」然しながら、従来の無機性または有機性の凝集剤や、濾
過助剤を使用する集注脱水法は、これらの添加物のため
に、−過脱水以後の固液双方に諸々の問題点がある。

すなわち、無機性凝集剤が酸性であったシ、消石灰はア
ルカリ性で不燃□性である等のため、脱水ケーキのボリ
ウムが増大し、脱水ＰＭ、および浸出液を中和する必要
があった）、また、焼却処分する場合には、ケーキの保
有熱量が低下し、燃料が増加するとともに、焼却残滓が
多くなったり、有害物質が発生するなどの問題点がある
。また、有機系高分子凝集剤については、一応無害とさ
れているものの、長年月にわたる自然環境下での蓄積お
よび分解が未だ解明されないまま、Ｅ液およびケーキ双
方に含有されて排出されているのが現状である。さらに
、前述の薬剤を用いない電解処理脱水法においても、従
来Ｏ薬注法に勝る電解効率を達成するには１．ｔＦＭ材
一つを取上げても末だ解決すべき課題が残っており、特
願昭６０−１２０３１）号の冥施例の如く、アルミ材を
１２＊とする場合には、電極の消耗が大きく、また、特
願昭６０−２５７３３２号の妬く、″ｔ！Ｌ極材として
ステンレス材を用いる場合には、アルミ材に比較して電
解効率が劣ることは否めないものである。すなわち、陽
極にアルミ材を用いる場合には、アルミの溶出址が多大
であυ、その消耗費用が高価となると共に、電極表面に
酸化皮膜を形成し、通電を阻害して電解効率を低下させ
、弗化力ｐシウム１食塩等を添加して酸化皮膜の形成を
抑制するか、プランまたは超音波などで機械的に除去し
なければ電解が継続できな（なる。また、陰極材として
用−たアルミは、一般的には溶出しないのであるが、ア
ルミが両性金属であるため、陰極付近の水の電解によつ
て生成するＯＨ−と反応し、化学溶解してテルミン酸を
生成して陰極消耗を生じる。そして、その消耗量線、陽
極として用いる場合よりは少ないのであるが、脱水性の
良好な汚泥に改質するまで電解処理を行う場合には、こ
の陰極アルミの消耗量も経済的には無視できない費用と
なっている。なお、陰極材としてステンレス材を用いた
場合は、実願昭６０−２５７３３２号の第１２頁の表に
示す如く、濾過速度の点において従来の薬注脱水法と変
らず、１ルミの陰極板の場合は、特願昭６０−１２０３
１）号の第９頁の表に示す如く、沖過速度の点において
、従来の薬注脱水法に比較して倍加した濾過となシ、著
しい効率の向上を示すものである。

「問題点を解決するための手段」そこで、この発明では、消耗しがたい材質の極板と、消
耗はするが汚泥の改質に効果のあるＦＷ１４反とを組合
わせて用いることによって、前述のような従来の間色点
を解消したものであって、その要旨とするところは、汚
泥等の電解処理装置において、陽極板を鉄材で構成する
とともに、この陽極板に対応して設は為陰極板のうち、
その２０〜６０％の陰極板を丁ルミ材で構成したもので
ある。

このアルミ材の陰極を併用する点について詳述すると、
アルミ材陰極は第２図に示すように、鉄材で構成した陽
極板１の中間に１例えば、ステンレス材で構成した陰極
板２ａと、アルミ材で構成した陰極板２ｂを並列し、ア
ルミ材の陰極板２ｂがこのステンレスの陰極板２ａに対
して２０〜６０％でもよく、また、第３図に示すように
１陽極板ｌの中間に設ける陰極板２Ｃがステンレスとア
ルミを接合したものであってもよく、要は、汚泥の改質
に効果の高いアルミが、陰極板中の２０〜６０％占めて
設置されておればよいものであシ、アルミ材陰極の設置
場所による効率は、電解処理中に原液を循環等させるこ
とによって調整できるものである。また、陰極として用
いるアルミ材以外の金属としては、ステンレスの他に銅
材でも陽極と同じく、鉄材でもよいものである。

「作　用」このように構成した電解装置に原液を供給し、これに通
電すると、陽極として用いられている鉄材より電解反応
によって鉄イオンが痔出し、この溶出したイオンが水と
叉応して水酸化鉄を生成する。この水酸化鉄が汚泥の凝
集作用を起し、汚泥フロックを生成する。生成した汚泥
フロックは、両極間に流れている電流によって酸化、還
元９分解、析出などの種々の電解反応を連続的にまた重
複して受け、脱水容易な疎水性のフロックへと改質され
て、集注をすることなく濾過脱水が可能なものとなるも
のである。このとき、１１）ｉに用いたアルミ材陰極は
、陰ぞ８よし発生するＯＨ−を捕集して汚泥の還元を防
止し、酸化を促進するとともに、水酸化１１ｖｔ２ｒＡ
ｊ　（ＯＨ）４　（ＨｇＯ）３」を生成し、凝集作用が
倍加され、汚泥の濾過脱水性を向上せしめるものである
。

これをさらに具体的に説明すると、電解装置としては、
第１図にフローシートで示す装置を用いて、陽［Ｋ鉄材
、陰極にステンレスあるいは銅材等を用い、これら陰極
材に対して第２図および第３図に示すように、例えば、
２０〜６０％の割合でアルミを用いることで容易に実施
できるものである。また、電解操作としては、図示のよ
うに電解処理ＨＩ３に上部よシ汚泥″を供給し、底部攪
拌をしつつ、底部よシ抜出した一部の汚泥で上部よシミ
解槽３の全面にＶヤワリングを行い、電解槽内の汚泥に
充分な拡散と流動を与えるとともに、電解槽上部に滞溜
する気泡を含んだスカムの生成を抑制することで、汚泥
の電解効率を向上させることができる。尚、第１図にお
いて符号４は攪拌翼、５はフィルタプレスを示す。

また、電解処理電圧としては、できるだけ低圧の方が設
備的にも安全的にも有利であるが、実際には３〜２０Ｖ
が容易であシ、そして、通ｉｔ電流値は、汚泥の種類、
成分または処理目的などによって異なるが、原汚泥に対
して０．３−５　Ａ　／　１程度、電解時間も６０〜１
２０分程度が実際的である。

このように４＃成した電解装にでは、陰極に用いたステ
ンレスや銅材は、アルミ材に比較して消耗が少なく、長
時間の運転が可能であシ、また、陰極に併用したアルミ
材によって、陰極に発生するＯＨ−を捕集し、汚泥の還
元を防止して酸化を促進するとともに、水酸化アルミを
生成して、凝集作用が倍加され、汚泥の事後の濾過脱水
性が著しく向上するものである。このとき、陰極材に併
用したアルミ材は少量で（２０％〜６０％）であるので
、消耗しても経済的に許容されるものである「実施例」第１図のフローｙ　　）に示すような装置を用いて、下
水混合生汚泥を電解処理したのち、脱水した結果を下表
に示す。

「以下余白」この比較表に示されているように、略同−条件で処理し
たに拘らず、陰極にステンレス材とアルミ材を併用した
場合には、陰極にステンレス材のみを用いた場合の約４
倍の濾過速度（脱水性）を得た。

「発明の効果」以上の説明で明らかなように、この発明によれば、下水
汚泥等の難濾過性の汚泥を薬注なしに脱水できるは勿論
のこと、その性能および経済性において娘、従来の薬注
法を越えたもので、汚泥処理上、得られる利益は著大な
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係る汚泥等の電解処理装置のフロ
ーシート、第２図は、その電解槽における電極板の配列
状態を解説的に示す縦断側面図、第３図は、同じくその
他の実施例の縦断側面図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）汚泥等の電解処理装置において、陽極板を鉄材で
構成するとともに、この陽極板に対応して設ける陰極板
のうち、その陰極板の一部をアルミ材で構成したことを
特長とする汚泥等の電解処理装置。
（２）上記アルミ材以外の陰極板が銅材である特許請求
の範囲第（１）項記載の汚泥等の電解処理装置。
（３）上記アルミ材以外の陰極板が、ステンレス材であ
る特許請求の範囲第（１）項記載の汚泥等の電解処理装
置。
（４）上記アルミ材以外の陰極板が陰極板と同じく鉄材
である特許請求の範囲第（１）項記載の汚泥等の電解処
理装置。
（５）上記アルミ材で構成した陰極板と、他の金属で構
成した陰極板が、それぞれ別体に構成されて電解槽内に
配列されている特許請求の範囲第（２）〜（４）項記載
の汚泥等の電解処理装置。
（６）上記陰極板がアルミ材と他の金属とを接合して、
一体構成されている特許請求の範囲第（２）〜（４）項
記載の汚泥等の電解処理装置。