JPH06343998A - カルシウム化合物含有汚泥の脱水方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カルシウム化合物を主として含有する汚泥の
性状の変化に影響を受けず、効率良くカルシウム化合物
含有汚泥中の懸濁物質を固液分離し、脱水する、カルシ
ウム化合物を主として含有する汚泥の脱水方法を提供す
る。 【構成】 カルシウム化合物を主として含有する汚泥
に、一分子中にカチオン基およびアニオン基を有する両
性高分子凝集剤を添加して懸濁物質を凝集し、脱水する
ことを特徴とするカルシウム化合物を主として含有する
汚泥の脱水方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体工場のフ
ッ酸排水や、火力発電所の排煙脱硫排水等のフッ素含有
排水に消石灰や塩化カルシウム等のカルシウム化合物を
添加してフッ素をフッ化カルシウムとして沈殿除去する
排水処理工程から発生するフッ化カルシウムを主として
含む汚泥、あるいはセメント工業、石灰製造業等から発
生するカルシウム化合物を主として含有する汚泥等の、
カルシウム化合物を主として含有する汚泥（以下、単に
カルシウム化合物含有汚泥ということもある）の脱水方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記のカルシウム化合物を主として含有
する汚泥中には、消石灰、炭酸カルシウム、フッ化カル
シウム、硫酸カルシウム、リン酸カルシウム等の水に不
溶性、あるいは難溶性のカルシウム化合物と、カルシウ
ム化合物以外に界面活性剤等の化学物質、あるいは一般
排水の生物処理工程からの有機物等が含まれていること
が多い。

【０００３】従来、カルシウム化合物を主として含有す
る汚泥を脱水する方法として、無薬注で脱水する方法、
アニオン性高分子凝集剤またはカチオン性高分子凝集剤
を添加して凝集・脱水する方法、アニオン性高分子凝集
剤およびカチオン性高分子凝集剤を併用して凝集・脱水
する方法が知られている。

【０００４】しかし無薬注で脱水する方法では、脱水の
際に汚泥を凝集させる必要のあるベルトプレス型脱水機
やスクリュープレス型脱水機等の脱水機を使用すること
ができないため、脱水機がフィルタープレス型脱水機に
限定され、脱水効率が悪いという欠点があった。

【０００５】またアニオン性高分子凝集剤またはカチオ
ン性高分子凝集剤の何れか一方を用いる方法では、汚泥
中のカルシウム化合物含有率の変化、カルシウム化合物
以外の他の成分の組成および含有量の変化に対応しにく
く安定した脱水処理が困難であり、また、生成するフロ
ックの強度が弱いため効率の良い脱水処理ができない欠
点があった。

【０００６】アニオン性高分子凝集剤およびカチオン性
高分子凝集剤の両方を使用する方法では、それぞれの単
独使用の場合よりカルシウム化合物含有汚泥の性状変化
には対応しやすいが、安定した処理を行なうにはいまだ
充分ではない。また、効率的な脱水処理を行なうには、
生成するフロックの強度が充分ではなかった。

【０００７】

【本発明が解決しようとする課題】本発明は上述した従
来技術の欠点を解決し、カルシウム化合物含有汚泥の性
状の変化に影響を受けず、効率良くカルシウム化合物含
有汚泥中の懸濁物質を固液分離し、脱水する、カルシウ
ム化合物含有汚泥の脱水方法を提供することを目的とす
るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を実現するため
に、本発明者等は種々の方法を険討した結果、安定して
効率よくカルシウム化合物含有汚泥を脱水する方法を見
出し、本発明を完成するに至った。

【０００９】すなわち本発明は、カルシウム化合物を主
として含有する汚泥に、一分子中にカチオン基およびア
ニオン基を有する両性高分子凝集剤を添加して懸濁物質
を凝集し、脱水することを特徴とするとするカルシウム
化合物含有汚泥の脱水方法に関するものである。

【００１０】本発明におけるカルシウム化合物を主とし
て含有する汚泥とは、例えば消石灰、炭酸カルシウム、
フッ化カルシウム、硫酸カルシウム、リン酸カルシウム
等の固形状のカルシウム化合物を主として含有する汚泥
であり、その代表としては、例えば半導体工場のフッ酸
排水や火力発電所の排煙脱硫排水等のフッ素含有排水
に、消石灰や塩化カルシウム等を添加してフッ素をフッ
化カルシウムとして沈殿、除去する工程から排出される
フッ化カルシウムを主として含む汚泥や、リン（Ｐ）を
含有する排水にカルシウム化合物を添加して、リンをリ
ン酸カルシウムとして沈殿、除去する工程から排出され
るリン酸カルシウムを主として含む汚泥等が挙げられ
る。

【００１１】本発明において用いられる両性高分子凝集
剤は、一分子中にカチオン基およびアニオン基を有する
高分子化合物であれば特に限定されないが、例えばジメ
チルアミノエチル（メタ）アクリレートの３級塩および
４級塩等から選ばれた一種以上のカチオン性単量体とア
クリル酸塩、２−アクリルアミド−２−メチルプロパン
スルホン酸塩等から選ばれた一種以上のアニオン性単量
体との共重合物、あるいは上記のカチオン性単量体およ
びアニオン性単量体とアクリルアミド等のノニオン性単
量体との三元共重合物が挙げられる。

【００１２】本発明で使用される両性高分子凝集剤の単
量体構成割合は特に限定されないが、カチオン性単量体
８〜９５モル％、アニオン性単量体４〜３０モル％及び
ノニオン性単量体８５モル％以下であることが好まし
い。

【００１３】第２の発明は、カルシウム化合物を主とし
て含有する汚泥に、一分子中にカチオン基およびアニオ
ン基を有する両性高分子凝集剤を添加した後、さらにア
ニオン性高分子凝集剤を添加して懸濁物質を凝集し、脱
水することを特徴とするカルシウム化合物含有汚泥の脱
水方法に関するものである。

【００１４】両性高分子凝集剤を添加した後に、アニオ
ン性高分子凝集剤を添加する第２の発明は、アニオン性
高分子凝集剤により更にフロック強度が増し、得られる
脱水ケーキの含水率、ＳＳ回収率の点でより好ましい結
果が得られる。

【００１５】第２の発明において用いられるアニオン性
高分子凝集剤としては、例えばアクリル酸塩とアクリル
アミドの共重合物、アクリルアミドとアクリル酸塩と２
−アクリルアミドー２−メチルプロパンスルホン酸塩の
三元共重合物、ポリアクリル酸塩等が挙げられる。

【００１６】本発明で脱水の際に用いられる脱水機は特
に限定されないが、例えばスクリュープレス型脱水機、
ベルトプレス型脱水機、遠心脱水機が挙げられ、特にス
クリュ一プレス型脱水機が好ましい。

【００１７】本発明はカルシウム化合物を主として含有
する汚泥に一分子中にカチオン基とアニオン基の両方を
持つ両性高分子凝集剤を添加し汚泥中の懸濁物質を凝集
させた後、脱水するものであり、従来法と比ベ安定した
脱水効果を得られるものである。本発明によりこのよう
な効果が得られるメカニズムは明確ではないが、カルシ
ウム化合物含有汚泥はアニオン性高分子凝集、カチオン
性高分子凝集剤の何れでも凝集する場合が多くカルシウ
ム化合物含有汚泥中の汚泥粒子にはアニオン基、カチオ
ン基のそれぞれが作用する部位が存在するものと考えら
れ、一分子中にアニオン基、カチオン基の両方を持つ両
性高分子凝集剤はその両方の部位に作用することにより
強固なフロックが生成するものと推測される。

【００１８】以上説明したように本発明によればカルシ
ウム化合物を主として含有する汚泥の性状等が大きく変
化しても安定した凝集、脱水効果を得ることができる。

【００１９】以下に本発明の実施例を説明するが本発明
は以下の実施例に限定されるものではない。

【００２０】

【実施例】実施例と比較例において使用した各両性高分
子凝集剤、アニオン性高分子凝集剤及びカチオン性高分
子凝集剤を表１に、実施例および比較例で使用した汚泥
の性状と、懸濁物質の主成分を表２に示す。なお、使用
した汚泥はいずれも半導体工場のフッ酸排水処理工程か
ら発生した、フッ化カルシウムを含有する汚泥である。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】

【００２３】表２から明らかなように、使用した汚泥中
に含まれている懸濁物質の構成成分としては何れもフッ
素とカルシウムが多く、したがって、これらの汚泥中に
はカルシウム化合物としてフッ化カルシウムが多く含ま
れていることが明らかである。また、各汚泥については
汚泥Ｂ，Ｃにはこの他にアルミニウムが多く含まれてお
り、さらに汚泥Ｂにはケイ素も多く含まれている。

【００２４】実施例１〜３、比較例１〜３ 表２に示した供試汚泥Ａ〜Ｃに、表３で示す割合で高分
子凝集剤を添加し、撹拌することにより懸濁物質を凝集
させ、生成した凝集フロックをスクリュープレス型脱水
機（商品名「ＳＰＳ−３０５ＣＰＨＳ」、オルガノ株式
会社製）により脱水処理した。

【００２５】なお、実施例３および比較例３の併用系の
場合は、供試汚泥に第一高分子凝集剤を添加・撹拌した
後、第二高分子凝集剤を添加・撹拌し、生成した凝集フ
ロックを同様に脱水処理することにより行なった。

【００２６】脱水試験の結果を表４に示す。表４中のフ
ロック強度は、◎が最も強く、以下〇、△、×の順で弱
くなることを示す。

【００２７】

【表３】

【００２８】

【表４】

【００２９】表４の結果から明らかなように、本発明で
ある両性高分子凝集剤を単独で使用した実施例１、実施
例２は脱水処理を行うのに十分な大きさと強度を有する
フロックが生成し、ＳＳ回収率及び脱水ケーキ含水率の
全てにおいて良好な結果が得られた。また、両性高分子
凝集剤とアニオン性高分子凝集剤を併用する実施例３
は、いずれの汚泥に対してもＳＳ回収率、脱水ケーキ含
水率ともにさらに良好であり、安定した脱水処理が行え
た。

【００３０】これに対しアニオン性高分子凝集剤、カチ
オン性高分子凝集剤の各々の単独使用である比較例１、
比較例２はフロック強度、ＳＳ回収率及び脱水ケーキ含
水率の何れも本発明よりも悪く、汚泥によっては脱水が
不可能な場合があった。

【００３１】また、カチオン性高分子凝集剤とアニオン
性高分子凝集剤を併用した比較例３は比較例ｌ、比較例
２に比ベるとフロック強度、ＳＳ回収率及び脱水ケーキ
含水率の何れも良くなるが本発明よりも劣り、効率的な
脱水を行なうには十分ではなかった。

【００３２】本発明法は、いずれのカルシウム化合物含
有汚泥に対しても従来法よりＳＳ回収率及び脱水ケーキ
含水率とも良好であり、効率的な脱水処理が行えた。

【００３３】

【発明の効果】本発明の方法によれば、カルシウム化合
物を主として含有する汚泥の脱水処理において、生成す
るフロックが十分な強度を有し、ＳＳ回収率の向上、脱
水ケーキ含水率の低減などが可能となる。また、カルシ
ウム化合物を主として含有する汚泥の性状、成分等の変
化に対して対応しやすく、効率的な脱水処理を可能とす
る。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カルシウム化合物を主として含有する汚
   泥に、一分子中にカチオン基およびアニオン基を有する
   両性高分子凝集剤を添加して懸濁物質を凝集し、脱水す
   ることを特徴とするカルシウム化合物含有汚泥の脱水方
   法。
2. 【請求項２】 カルシウム化合物を主として含有する汚
   泥に、一分子中にカチオン基およびアニオン基を有する
   両性高分子凝集剤を添加した後、さらにアニオン性高分
   子凝集剤を添加して懸濁物質を凝集し、脱水することを
   特徴とするカルシウム化合物含有汚泥の脱水方法。
3. 【請求項３】 カルシウム化合物がフッ化カルシウムを
   含むカルシウム化合物である請求項１または請求項２記
   載の脱水方法。
4. 【請求項４】 スクリュープレス型脱水機を用いて脱水
   することを特徴とする請求項１または請求項２または請
   求項３記載の脱水方法。