JPH0334400B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

１ 発明技術分野 本発明は、汚泥の脱水処理に用いる有機高分子
凝集剤の添加量制御方法に関するものである。 ２ 従来技術の説明 近年、汚泥の脱水助剤として広く用いられてい
る有機高分子凝集剤は、無機系凝集剤と比較して
添加量が少なく脱水ケーキ量が少ない、薬品の取
扱いが容易である、ベルトプレス、遠心分離機等
の高性能脱水機が使用できる等の利点を持つてい
る。 しかしながら、有機高分子凝集剤の添加率には
最適範囲が存在するために、添加量の過少の場合
はもちろん、過多の場合にも脱水状態が良好でな
くなるので、常に何らかの方法で薬品添加量を適
正範囲内に保たなければならないというわじらわ
しさがあつた。 そのために、従来は単位固形物あたりの添加率
を一定とする比例制御方法が用いられてきた。即
ち、汚泥流量と濃度を測定して固形物処理量を求
め、あらかじめ別の手段で求めた最適添加率から
添加量を計算して薬注ポンプ流量を制御する方法
である。この方法は汚泥濃度の変動に対しては、
汚泥濃度計および流量計の信頼性が十分であれば
その後の比例制御そのものは容易であるから、薬
品添加の自動化は可能となるが、現実には濃度計
の信頼性が十分でない。さらに汚泥の質的変動が
あり、最適薬注率が変動する場合は本方法は適用
できない。 実際の汚泥処理では、汚泥の濃度や室の変動に
遭遇する機会が多く、薬品添加の自動化による脱
水操作の最適化制御が困難となる場合が多い。そ
のため、脱水状態を常時観察しながら添加量を手
動で調節する方法をとらざるを得ず、汚泥処理コ
スト全体に占める人件費の割合は極めて大きい。
また、実際の薬品添加率は、適正範囲内であつて
も、どちらかといえば安全サイドである高添加率
側にかたよることは避けられず、薬品費の増大を
きたしている。 ３ 発明の目的 本発明は、かかる現状に対し、有機高分子凝集
剤を用いて汚泥を凝集させ、ベルトプレス型脱水
機で脱水処理する場合に、汚泥の濃度や質の変動
に十分対処できる凝集剤添加量の制御方法を提供
し、薬品費の節減を計るとともに自動化による人
件費の大幅低減を可能とし、汚泥処理全体のコス
トを低下することを目的とするものである。 ４ 発明の構成 本発明は、有機高分子凝集剤の添加量と脱水ケ
ーキ厚さの関係を調査し、それらと脱水ケーキ含
水率（以下、ケーキ含水率という）の関係を検討
した結果完成されたものであり、凝集剤添加量と
脱水ケーキ厚さの関係において脱水ケーキ厚さ
が、極大値となる凝集剤添加量（該添加量を添加
量Ａと呼ぶ）を求め、さらに該添加量Ａに0.7以
上1.5以下の定数を乗じた値にて凝集、脱水処理
することを特徴とするものである。 前記脱水ケーキ厚さは、文字どおり脱水ケーキ
の厚さを測定すればよいが、具体的には、脱水ケ
ーキの厚さはその幅方向両端部を除いてほぼ均一
になるので該均一部の厚みを測定すればよい。 有機高分子凝集剤の添加量と脱水ケーキ厚さの
関係を定性的に示すと第１図のようになる。凝集
剤添加量と脱水ケーキ厚さの関係では、凝集剤添
加量の増加につれて脱水ケーキ厚さが増大し、あ
る添加量を越えると逆に減少した。即ち、脱水ケ
ーキ厚さが極大値となる凝集剤添加量つまり添加
量Ａが存在する。 一方、凝集剤添加量とケーキ含水率の関係は、
第２図のようになる。即ち、添加量の少ない領域
では凝集体の粒径や強度が小さく、ろ布からのし
み出し、はみ出し、はくり不良、重力ろ過部のオ
ーバフロー、等々のために脱水機の運転が不能と
なる。添加量が増すにつれ脱水機の運転が可能と
なり、ある区間でケーキ含水率も低下する。しか
し、添加量が過多となると凝集体が分散する傾向
があらわれ、脱水性は悪化する。 第１図と第２図の関係を比較した結果、添加量
Ａの近傍が、脱水機の運転が良好となりケーキ含
水率が低く経済的となる領域であることが明らか
となつた。 数多くの実験結果によれば、第１図に示した脱
水ケーキ厚さの絶対値や添加量Ａの絶対値は、汚
泥の質や凝集剤の種類あるいは運転条件等によつ
て変化するものの添加量Ａの近傍が脱水良好な領
域となることに変わりはないことが確認されてい
る。また、「近傍」の幅は汚泥の性状、凝集剤の
種類、脱水条件等にかかわらず0.7A〜1.5Aとな
つた。これらの事実から、添加量Ａもしくはその
近傍に添加量を調整すれば脱水機の状態を良好に
保つことができる。その際、従来必要であつた汚
泥濃度や流量の測定は不要となる。 ところで、凝集剤添加量と脱水ケーキ厚さの関
係を求める方法としては汚泥を採取した後、用い
る脱水機にあつた室内試験方法によつてバツチ式
で実測してもよいが、実機とは別にモニタライン
を設けて汚泥を連続式に採取し、凝集剤添加量を
所定の間隔でかえて脱水ケーキ厚さを測定できる
ようにしてもよい。もちろん、実際の脱水機を用
いて適当な間隔で凝集剤添加量をかえて実測する
こともできる。また、これらの測定を手動で行な
う必要はなく、適宜自動化してデータ処理装置に
よつて添加量Ａを求めることもできる。 また、添加量Ａは脱水ケーキ厚さの添加量によ
る微分値がゼロの点であるから、この微分値を用
いて添加量Ａを自動的に求めることもできる。 いずれにせよ、添加量Ａ近傍における添加量と
脱水ケーカ厚さの関係のみ明らかになれば十分で
ある。既存の自動制御方法を応用して添加量Ａを
求めることができる。 かくて添加量Ａが求められれば、0.7A〜1.5A
の間で実際の脱水機に供給する汚泥に添加する量
を設定すればよい。汚泥性状の変動速度、脱水機
の応答速度、ケーキ含水率、等を加味して設定値
を選定できる。一般的には添加量Ａをそのまま
（1.0A）設定値とすると最も良好かつ経済的な運
転状態となるが、凝集剤を極端に節約したい場合
には0.7A付近に設定し、汚泥の性状変動が激し
く本発明による制御方式を自動化しても制御の時
間遅れなどの問題が残る場合は、1.5Aに近く設
定すればよい。むろん、添加量Ａの決定方法の説
明において述べた如く、設定値の選定及び実際の
薬注ポンプの流量制御など、すべて自動制御する
ことができる。 本発明では凝集剤として、通常市販されている
凝集剤をそのまま利用できる。ここで凝集剤添加
量とは、フロツク形成を行なわしめる凝集剤の添
加量をいい、例えば凝集剤が一種類の場合（この
場合、凝集剤は有機高分子凝集剤である。）はそ
の添加量をいう。複数の場合にはフロツク形成を
担う凝集剤の量をいう。例えば無機凝集剤とのの
場合併用には有機高分子凝集剤の量をいい、複数
の有機高分子凝集剤を利用する場合にはフロツク
形成を担う凝集剤の量をいう。 ５ 実施例の説明 実施例 １ 某下水処理場混合生汚泥（濃度2.5％、PH6.5、
強熱減量68％）を、陽イオン性有機高分子凝集剤
（エバグロースＣ−123、荏原インフエルコ(株)商品
名、中カチオン）を用いてベルトプレス型脱水機
で脱水した。第１表及び第３図に単位固形物あた
りで示した平均添加率とケーキ含水率、脱水ケー
キ厚さ、添加量Ａ等の結果を示す。

【表】 本発明はよれば単位固形物あたりの添加量Ａは
1.0％となり、0.7A〜1.5Aの範囲で脱水良好とな
り、しかも1.0Aで最良となることがわかる。 実施例 ２ 某浄水場汚泥（平均濃度５％、PH6.9、強熱減
量65％）を、陰イオン性有機高分子凝集剤（エバ
グロースA152、荏原インフイルコ(株)商品名、中
アニオン）を用いてベルトプレス型脱水機により
脱水した。本浄水場は、天候等により汚泥濃度が
大幅に変動するため薬中制御が厄介であり、常時
凝集剤過剰ぎみで運転していた（従来法）。第２
表および第４図に単位固形物あたりに換算した平
均添加率とケーキ含水率、脱水ケーキ厚さ、添加
量Ａ等の結果を示す。

【表】 本発明方法の単位固形物あたりの添加量Ａは
0.075％となり、0.7A〜1.5Aの範囲で脱水処理が
極めて安定し、しかも1.0Aで最良となることが
わかる。また、従来法では脱水機の運転管理に作
業員１名を常駐させる必要があつたが、本発明で
はその必要がなかつた。 このように本発明によれば薬品添加率の減少、
ケーキ含水率の低下、人件費の減少等の効果が認
められる。 実施例 ３ 某食品工場では、複数の排水処理施設を持ち、
余剰汚泥を混合してベルトプレス型脱水機により
脱水処理していた。製造品種の変動に伴つて余剰
汚泥の発生比率が変動し、有機高分子凝集剤の最
適添加率が変わる。そのため、脱水機の運転時は
汚泥濃度、流量のチエツク以外に最適薬注率のチ
エツクも実施する必要があり、かなりの人件費が
必要であつた。本発明方法を用いると、上記チエ
ツクはすべて不要になり、脱水工程の人工を大幅
に削減することができた。その結果を第３表に示
す。

【表】 ここに、 汚泥濃度……0.9〜1.5％ 汚泥PH……6.5〜7.5 汚泥強熱減量……65〜80 使用凝集剤……エバグロースC123（荏原インフイ
ルコ(株)商品名、DAM系、中カチオン） 以上述べた様に、本発明は実際の汚泥脱水処理
において遭遇する汚泥の質や濃度の変動に十分対
処できる有機高分子凝集剤の添加量制御方法であ
り、薬品添加の自動化により脱水工程の最適自動
制御が可能となり、薬品費の低減及び人件費の削
減等の実用上多大に効果をもたらすものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は凝集剤添加量と脱水ケーキ厚さの関係
を定性的に示すグラフ、第２図は凝集剤添加量と
ケーキ含水率の関係を定性的に示すグラフ、第３
図及び第４図は本発明の異なる実施例の結果を示
すグラフであつて、いずれも平均添加率とケーキ
含水率及び脱水ケーキ厚さの関係を示すものであ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 汚泥に有機高分子凝集剤を添加して凝集さ
   せ、ベルトプレス型脱水機を用いて脱水処理する
   に際し、有機高分子凝集剤の添加量と脱水ケーキ
   厚さの関係において脱水ケーキ厚さが極大値とな
   る添加量Ａを求め、該添加量Ａに0.7以上1.5以下
   の定数を乗じて得た値を有機高分子凝集剤の添加
   量とすることを特徴とする、有機高分子凝集剤の
   添加量制御方法。 ２ 前記有機高分子凝集剤の添加量を、前記添加
   量Ａとする特許請求の範囲第１項記載の方法。