JPS63162100A - 汚泥の電解処理方法 - 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】 〔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有機質を
多量に含む難濾過性汚泥等を処理する方法に関し、特に
汚泥の濾過脱水前における電解処理方法に関する。

〔従来技術と問題点〕

下水やし尿等の処理壇で多量に発生する生汚泥、消化汚
泥、余剰汚泥、混合汚泥等は、一般に埋め立てや焼却処
分され、或いは肥料として利用されるが、水分含有率が
高いのでその前に濾過等により脱水することが必要であ
る。

しかし、これらの汚泥は親水性の高い有機性又は無機性
の微粒子及びコロイド粒子等を含み、しかも多量の有機
物質を溶解又は懸濁しているので粘性が高く、そのまま
では濾過脱水が困難である。即ち、フィルタープレス、
真空脱水機、ベルトプレス等が通常濾過脱水機として用
いられるが、濾材上に形成される汚泥ケーキの濾過抵抗
が大きく、濾液の通過が阻害され、濾過能率が極めて低
くなる。

そのため、従来から脱水前の汚泥に、塩化第二鉄、硫酸
鉄、ポリ塩化アルミニウム等の無機性凝集剤や、ポリア
クリルアミド系、各種アミン、ホルムアルデヒド縮合物
系等の有機性高分子凝集剤などを用い、更に消石灰や珪
藻上等の濾過助剤などを添加混合し、汚泥を調整、改質
することにより、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行われている。

又、上記の薬注脱水を行う代わりに、脱水前の汚泥液を
溶解性陽極を用いた電解処理槽を通して電解処理し、濾
過脱水を行う電解処理脱水法も知られている。（例えば
、特開昭５６−１５８９９号、特開昭５６−１０５８０
０８号参照）。

しかし、前者の薬注脱水法は、無機性又は有機性の凝集
剤や濾過助剤の使用量が多量になること、濾過ケーキ量
が増大すること、濾液やケーキに有害物質が残留し、そ
の後の工程で中和や無害化の処理が必要となること等、
多くの問題がある。又、薬剤を多量に用いない後者の電
解処理脱水法は、電解処理において陽極として溶解性の
鉄、ステンレス、アルミニウム等を用いるものであり、
電極の消耗が大きく、更に定期的に操業を停止して電極
を取り替える繁雑さがある等、溶解性電極を用いる固有
の欠点がある。又、ステンレス等を用いる場合、電極表
面に酸化皮膜を形成して不働態化しやすく、スカム等の
堆積により極間を閉塞する恐れもあって、常時弗化カル
シウムや食塩水等を添加したり、時々ブラシがけや洗浄
したりする等の繁雑な化学的、物理的な手段による皮膜
等の除去対策が必要である。

〔発明の目的〕

本発明は、前記した従来の技術の問題点を解決するため
になされたもので、濾過脱水前の汚泥を不溶性金属電極
を用いて電解処理することにより、薬剤を多量に必要と
せず、又長期間安全且つ安定して操業できる、効率的で
容易な汚泥の処理方法を提供することを目的とする。

〔問題を解決するための手段〕

本発明は、下水及びし尿処理場等で発生する汚泥を処理
する方法において、濾過脱水を行う前の汚泥液に金属塩
を加えて汚泥のフロックを形成し、陽極として不溶性金
属電極を用いて電解処理を行うことを特徴とするもので
ある。即ち、金属塩の添加による汚泥フロックの形成と
共に、従来の電解処理脱水法において陽極として用いら
れている溶解性電極に代え、実質的に消耗しない不溶性
金属電極を陽極として用いることにより、従来技術の問
題点を解消し、前記した目的を達成し得ることを見出し
、本発明に至ったものである。

以下、本発明をより詳細に説明する。

本発明において、下水やし尿処理場等で発生した汚泥は
、そのまま、又は重力沈降等による濃縮工程を経て、本
発明の金属塩の添加によるフロックの形成並びに電解処
理を行う。

該処理は、電源に接続した少なくとも一個の不溶性金属
電極から成る陽極と、少なくとも一個の陰極を配置した
電解処理槽を用い、これに汚泥液を導入し、金属塩の添
加並びに陰陽電極間に通電しての電解処理により、容易
に行うことが出来る。

添加する金属塩は、主に汚泥に作用してフロックを形成
させるためのもので、塩化鉄（ＦｅＣ１ｚ、ＦｅＣ１ｘ
）、塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ２）硫酸鉄（ＦｅＳＯ
ｔ＋　Ｐｅｔ　（ＳＯ２）　ｉ）　、硫酸アルミニウム
（Ａｌｔ　（ＳＯｎ）３）等が好適である。これらの金
属塩は、液中で加水分解して水酸化物を形成し、汚泥の
凝集、フロック化を促進する。該フロックは、更に通電
処理により濾過しやすい汚泥フロックに改質される。そ
の際、液のｐＨを３〜７に調整することが好ましい。

電解処理は、陽極として不溶性金属電極を用いる。　不
溶性金属電極としては、導電性及び耐食性に優れた各種
のものが使用できるが、白金等の白金族金属又はその酸
化物を含有する被覆を、チタン等の耐食性金属基体に被
覆したものが好適である。後者の酸化物被覆金属電極は
、例えば特公昭４８−３９５４号に記載され、これらの
不溶性電極は、食塩水の電気分解用陽極等として工業的
に使用されているが、汚泥の電解処理に陽極として使用
に耐え、優れた汚泥の改質効果を有することは、これま
で知られていなかった。陽極に対する陰極は、電解的に
腐食されないので従来から使用されている鉄、ステンレ
ス、アルミニウム、ニッケル、チタン等の材料で構成さ
れたものを用いることが出来る。

これらの陽極及び陰極は、電解槽容器内に対向して配置
し、十分な通電面積を得るため、通常は板状体電極を適
宜の枚数、平行して交互に配置することが望ましいが、
棒状体、筒状体、有孔体、網状体等、他の形状とするこ
とも出来る。

電解処理における電圧は、可能な限り低電圧の方が設備
的にも安全上も有利であるが、実際には１．５〜２０ν
程度が好適である。又、通電電流値は、汚泥の種類、成
分又は処理目的などにより異なるが、原汚泥に対して０
．３〜５Ａ／１程度であり、電解処理時間は２０〜１２
０分程度で十分な効果が得られる。本発明においては、
不溶性金属電極を陽極として用いるので、従来よりも高
電流密度で処理することが出来、処理時間を大幅に短縮
することが可能であり、’ｒＭＷを小型化することが出
来る。

〔作　用〕

本発明の作用を、以下に説明する。

例えば、白金族金属酸化物を活性成分とする被覆を、チ
タン板上に設けた不溶性金属電極を陽極とし、ステンレ
ス陰極を対向して配置した電解処理槽に汚泥液を供給し
、塩化第二鉄を添加混合して、液のｐＨを５〜６に調製
した場合、これに直流電流を通電すると、添加された塩
化第二鉄が加水分解して水酸化鉄を生成し、汚泥の凝集
作用をなして汚泥フロックを生成する。更に、生成した
汚泥フロックは、陽極にて発生する塩素又は酸素によっ
て酸化及び脱水作用を受け、濾過性の良好な疎水性汚泥
に改質される。併せて、発生した塩素や酸素は、汚泥や
液に対して強力な殺菌作用を果たすと共に、電極表面の
防汚作用を有し、電極表面が長期に亘って清浄に保たれ
る。

又、汚泥や液中に含まれる還元性物質は、陰極にて発生
する水素によって還元作用を受け、不溶性物質として析
出し、汚泥と共に後に容易に除去される。

このように、陽極に不溶性金属電極を用い、添加剤とし
て塩化鉄や塩化アルミニウムの如き加水分解により水酸
化物を生成するような金属塩を併用することによって、
従来法と同等の濾過性能が発揮出来る汚泥の改質が出来
る上、本発明の方法において陽極の消耗が実質的になく
、長期間安定した操業が可能である。又、汚泥の所望の
改質を得るための電解処理時間が従来に比べて極めて短
時間で済み、効率的に処理できる。

〔実施例〕

下記の本発明の方法により、汚泥濃度１．６′＆の下水
混合生汚泥２５０１を、電解処理し、フィルタープレス
濾過機で濾過脱水した実施例の結果をまとめて表−１に
示す。

（注１）不溶性金属電極として番号１は、主成分が白金
族金属酸化物である被覆を チラシ上に設けたもの、及び番号２は 白金をチタンに被覆したものを用いた。

（注２）濾過条件は、正大圧力５Ｋｇ／ｃｍ”　、圧入
時間７分、圧操圧力１５Ｋｇ／ｃｍ”、圧搾時間１５分
とした。

表−１の濾過結果に示されるように、陽極に不溶性金属
電極を用いて電解処理した汚泥の濾過脱水性能は、従来
の薬注脱水法とほぼ同等の結果が得られた。又、溶解性
陽極を用いて同等の濾過脱水性能を得るための電解処理
時間に比して、本発明の方法は半分以下の処理時間で済
むことが明らかとなり、且つ使用された陽極の表面は清
浄に保たれ、何等消耗、変化していないことが確認され
た。

〔発明の効果〕

本発明の方法は、濾過脱水前の汚泥に金属塩を加え、不
溶性金属電極を陽極に用いて電解処理するので、汚泥フ
ロックの形成及び改質が効率良く行われ、濾過脱水を容
易に行うことが出来る。

そのため、従来多量に必要とされた薬剤の使用量を大幅
に減少させることが可能となり、同時に発生ガスによる
殺菌効果も期待出来るので、後の中和や無害化のための
処理を省くことが出来る。

又、不溶性金属電極を用いるので電極の消耗がなく、表
面も清浄に保たれ、電極の取り替えや゛清浄化処理の頻
度が大幅に少なくなり、長期間安定して操業出来る上、
処理時間が短く、且つ処理槽をコンパクトに構成するこ
とが出来る。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）下水及びし尿処理場等で発生する汚泥を処理する
   方法において、濾過脱水を行う前の汚泥液に、金属塩を
   加えて汚泥のフロックを形成し、陽極として不陽性金属
   電極を用いて電解処理を行うことを特徴とする汚泥の処
   理方法。
2. （２）陽極として、チタン上に白金族金属又はその酸化
   物を含む被覆を設けた不溶性金属電極を用いる特許請求
   の範囲第（１）項に記載の方法。
3. （３）汚泥液に金属塩として塩化鉄、塩化アルミニウム
   、硫酸鉄又は硫酸アルミニウムを加え、ｐＨ３〜７で加
   水分解して汚泥のフロックを形成する特許請求の範囲第
   （１）項に記載の方法。
4. （４）汚泥液を電解処理して汚泥の改質並びに殺菌を行
   う特許請求の範囲第（１）項に記載の方法。