JPH0699200A

JPH0699200A - 汚泥の脱水処理方法

Info

Publication number: JPH0699200A
Application number: JP4275445A
Authority: JP
Inventors: Kenzo Tojo; 健造東條; Kiyomitsu Fujikawa; 清満藤川; Kunio Fujita; 邦夫藤田; Hideaki Kameyama; 英明亀山
Original assignee: Ishigaki Mechanical Industry Co Ltd
Current assignee: Ishigaki Mechanical Industry Co Ltd
Priority date: 1992-09-17
Filing date: 1992-09-17
Publication date: 1994-04-12

Abstract

(57)【要約】【目的】下水処理場やし尿処理場で発生する有機物質
を多量に含有する汚泥を効率よく脱水処理する方法を提
供する。【構成】下水処理場やし尿処理場で発生する汚泥を初
沈汚泥と最終沈澱汚泥とに分離して各別に処理し、特
に、最終沈澱池汚泥（余剰汚泥）は、電気分解して改質
した上で、フイルタプレスで脱水処理する。このように
することによって、無機質が主体の初沈汚泥は、フイル
タプレスやベルトプレスで低含水率のケーキに効率よく
脱水することができるとともに、余剰汚泥は、電気分解
によって疎水性が付加されてフイルタプレスによって高
加圧脱水が可能となり、低含水率ケーキに脱水すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、下水処理場，し尿処
理場等で発生する有機質を多量に含む難ろ過性の汚泥を
脱水処理する方法の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】下水処理場やし尿処理場等で発生する汚
泥は、最初沈澱池で沈澱分離された最初沈澱池汚泥と、
最終沈澱池で分離され、曝気槽へ返送された残余分の余
剰汚泥とに大別される。これら汚泥の現状の脱水処理方
法としては、最初沈澱汚泥および余剰汚泥を重力濃縮槽
に投入し、混合濃縮したのち、高分子凝集剤を用いて調
質し、ベルトプレスや遠心分離機で脱水処理するか、あ
るいは、塩化第二鉄と消石灰を用いて調質したのち、フ
イルタプレスで脱水処理している。

【０００３】また、上述の重力濃縮槽で混合濃縮する方
法の他に、沈降性の良好な最初沈澱池汚泥のみを重力濃
縮槽で濃縮し、一方、有機質のコロイド粒子からなり、
沈降濃縮性の悪い余剰汚泥は、遠心濃縮機や加圧浮上濃
縮機等で機械力による強制濃縮を行ったのち、重力濃縮
槽で濃縮した最初沈澱池汚泥と混合したのち、前述のベ
ルトプレスや遠心分離機，フイルタプレスを用いて脱水
処理している。上記何れの方法も最初沈澱池と余剰汚泥
を混合したのち脱水処理する方法である。

【０００４】比較的無機性物質を多量に含有し、ろ過脱
水性が良好な最初沈澱池汚泥と有機質コロイド粒子を多
量に含有する難ろ過性の余剰汚泥を混合する大きな理由
は、余剰汚泥単独の脱水処理が困難であることから、ろ
過性が良好な最初沈澱池汚泥と混合することによって、
余剰汚泥の難脱水性をカバーしようとするものであっ
た。そして、従来は、最初沈澱池の汚泥発生量に比べて
余剰汚泥の発生量が少量であったために、混合処理する
ことに不都合は生じなかったのである。ところが、最近
においては、下水排除方式における分流方式の普及、生
活の高度化等により、流入有機物質の増大により、最初
沈澱池汚泥の脱水性の低下と、最初沈澱池汚泥量に対比
して余剰汚泥が増大してきたことから、混合汚泥の脱水
性能が著しく低下している実状にある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このため、これ等の汚
泥を脱水処理する際に、汚泥調質に用いる薬剤が増加す
るとともに脱水ケーキ含水率が増大し、汚泥処理効率の
低下となっている。また、使用薬剤の増大および脱水ケ
ーキ含水率の増大は、脱水ケーキ量の増大と取扱いが至
難となり、脱水ケーキの埋立処分や焼却処分を行う場合
の数々の問題の原因となっている。この様に、最初沈澱
池汚泥の脱水性の低下と余剰汚泥量の増大は、最初沈澱
池汚泥と余剰汚泥を混合処理する方法に多くの問題を生
じるものとなっている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した従来
の方法の問題点を解決するためになされたもので、ろ過
脱水性良好な最初沈澱池汚泥については高分子凝集剤に
よる汚泥調質を行い、ベルトプレスや遠心分離機等で脱
水処理するか、または、塩化第二鉄と消石灰を用いて汚
泥調質してフイルタプレスで脱水処理し、一方、余剰汚
泥単独は電解調質したのちフイルタプレスで脱水する分
離処理で無機性または有機性薬剤を多量に必要とせず、
脱水ケーキ含水率の低下を図り、長期間安全かつ安定し
た汚泥脱水処理ができる、効率的で簡便な汚泥の脱水処
理方法を提供せんとするものである。

【０００７】本発明は、下水処理場およびし尿処理場等
で発生する汚泥の調質脱水処理をするに当り、発生汚泥
を最初沈澱池汚泥と余剰汚泥とを、混合したのち調質脱
水処理を行うのではなく、それぞれ個別に、それぞれの
汚泥特性に適合した調質方法と脱水機を用いて、分離脱
水処理することを特徴とするものである。即ち、無機性
物質および粗繊維分等を比較的多量に含有し、余剰汚泥
に比べて極めてろ過脱水性の良好な最初沈澱池汚泥は、
高分子凝集剤あるいは、塩化第二鉄と消石灰を用いた従
来方式の汚泥調質を行い脱水処理し、一方、余剰汚泥に
ついては、電気分解機を用いて電解調質をしたのち、フ
イルタプレスにて脱水処理することにより、従来方法の
問題点が解消することを見出し、本発明をするに至った
ものである。以下、本発明を更に詳細に説明する。

【０００８】本発明において、下水処理場およびし尿処
理場で発生した最初沈澱池汚泥は、そのままか、また
は、重力沈降等による濃縮工程を経て、高分子凝集剤あ
るいは塩化第二鉄と消石灰を用いる汚泥調質を行う。汚
泥調質に用いる高分子凝集剤は、下水汚泥のフロック形
成に通常用いられているカチオン系ポリマーで充分であ
る。そして、高分子凝集剤の添加量は、従来の混合汚泥
の調質に用いられる量の１／３〜２／３程度で充分であ
る。この様に、少量の凝集剤を用いて調質した汚泥を、
ベルトプレスまたは、遠心分離機にて脱水処理を行う。
このようにして、ベルトプレスまたは、遠心分離機を用
いる汚泥の処理量は、従来の混合処理に比べて、１．５
〜２倍処理することが可能となり、更に脱水ケーキ含水
率が、混合汚泥脱水ケーキに比べて、１０〜１５％（ケ
ーキ含水率絶対値で）低下した低含水率脱水ケーキを得
ることができる。

【０００９】また、最初沈澱池汚泥のみを、塩化第二
鉄，消石灰を用いて汚泥調質する場合も、上記と同様に
塩化第二鉄および消石灰添加量は１／３〜２／３に減少
させることが可能で、しかも、脱水処理汚泥量も１．５
〜２倍となり、脱水ケーキ含水率で１０〜１５％（ケー
キ含水率絶対値）低下させることができる。この様に、
最初沈澱池汚泥の従来調質法における脱水処理方法は、
混合汚泥処理に比べて、使用薬剤量を大巾に節減させる
ことが可能で、しかも、処理汚泥量の増加と、低含水ケ
ーキの生成による発生ケーキ量の削減および取扱いおよ
び処理効率の向上が図れるものである。

【００１０】一方、最終沈澱池で沈降分離され、曝気槽
に返送された残余の余剰汚泥は、直流電源に接続した少
なくとも、一対以上の金属電極を配置した電解処理機を
用い、これに汚泥を投入し、金属塩類を添加し、陰陽極
間に通電して、電解処理することにより、従来法では困
難であった脱水処理に適合した汚泥調質を容易に行うこ
とができる。この様に、余剰汚泥のみを電解調質した汚
泥に、消石灰または、苛性ソーダを用いて、ｐＨ調整を
行うか、または、ｐＨ調整を行わず、そのまま低含水脱
水ケーキの得られるフイルタプレスにて脱水処理を行う
のである。

【００１１】従来、高分子凝集剤、または、塩化第二鉄
と消石灰を用いる従来の方法で余剰汚泥単独を汚泥調質
し、脱水処理を行うことが試みられた。然しながら、高
分子凝集剤を用い、余剰汚泥単独を汚泥調質し、ベルト
プレスで脱水処理する場合には、汚泥の脱水速度が遅
く、ベルトプレスろ材両端より汚泥のはみ出しが発生し
たり、ろ材よりの剥離不良を生じ実用困難であった。ま
た、従来の遠心分離機での脱水処理においては、生成脱
水ケーキ含水率が極めて高く、脱水ケーキの粘着性と流
動性が大きく脱水ケーキ取扱いが困難であった。また、
塩化第二鉄と消石灰を用いる汚泥調質を行いフイルタプ
レスで脱水処理する場合は、塩化第二鉄と消石灰の使用
量が倍増し大巾な発生ケーキ量の増大とコストアップと
なるので、実稼働を行っている所はない。

【００１２】上述の様に、従来の方法においては、余剰
汚泥単独の脱水処理が困難なため、最初沈澱池汚泥と余
剰汚泥の分離処理はされていないのが実状である。余剰
汚泥単独を電解処理するに際しては、おおむね余剰汚泥
固形物当り、５〜１５％の金属塩類の添加を行うのが好
ましい。添加する金属塩類としては、塩化鉄（ＦｅＣｌ
3 ，ＦｅＣｌ2 ），塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ3 ，ポ
リ塩化アルミ），硫酸鉄（ＦｅＳＯ2 ，Ｆｅ2(ＳＯ4)
3），硫酸アルミ（Ａｌ2(ＳＯ4)3）等が使用可能である
が、この中でも塩化第二鉄が取扱いが容易でかつ脱水性
能の優れた汚泥調質ができる。添加された金属塩類は、
汚泥中で加水分解され、水酸化物を形成し、汚泥粒子の
凝集、フロック化を促進する。この形成されたフロック
は、更に電気分解により発生する塩素，次亜塩素，酸素
等により酸化作用を受けて、脱水処理に適した汚泥フロ
ックに調質される。

【００１３】電解処理に用いる電極材としては、陰極，
陽極とも鉄材を用いるのが好ましく、かつ経済的であ
る。電極材として鉄材を用いる理由は、電極材より溶出
し、生成する金属水酸化物が水酸化鉄となり、汚泥凝集
に寄与し、脱水良好な改質フロックを生成することと、
安価であることによる。電極材として、銅または鉛板を
用いると、汚泥中に重金属類が混入し二次公害の原因と
もなりかねず、また、電極板が高価となり、また、ラン
ニングコストの大巾アップとなる。

【００１４】このことから、電極材としては陰極，陽極
ともに鉄材を用い、おおむね余剰汚泥固形物当り、５〜
１５％の塩化第二鉄を添加混合した余剰汚泥単独を電解
処理槽へ投入、電流濃度１〜５Ａ／ｌの直流電圧を印加
し、電解処理槽で６０〜１２０分混合撹拌を継続させな
がら電気分解処理を行う。この様に電解処理した処理汚
泥をそのままフイルタプレスへ圧入し脱水処理するか、
または、消石灰あるいは、苛性ソーダを用いて、汚泥ｐ
Ｈが９〜１０程度になるようにｐＨ調整してのちフイル
タプレスで脱水処理を行うと、含水率６０％オーダの脱
水ケーキを得ることができる。ｐＨ調整は、金属水酸化
物による生成フロックの沈澱分離性とろ過脱水性を改善
し、フイルタプレスを用いて脱水処理する場合、処理汚
泥量の増大を図り、生成ケーキ含水率の低減化を促進す
るものである。また、アルカリ剤によるｐＨ調整は、電
解調質処理における使用電力量の低減化と、電極消耗量
の減少となり、トータル的な運転コストの節減ともな
る。

【００１５】以上のように、本発明の方法に基づき、最
初沈澱池汚泥は、従来の調質方法で従来の脱水機（ベル
トプレス等）を用いて脱水処理するとともに、余剰汚泥
に関しては電解処理を行ったのち、ｐＨ調整をし、フイ
ルタプレスで脱水処理することにより、従来の混合処理
上の問題点を解決し、高効率、高脱水性能で、安定した
汚泥脱水処理ができるとともに、脱水ケーキの処理処分
も有利となり、ひいては、トータル的な運転コストの低
減化を図ることができるものとなるのである。図１およ
び図２に本発明に係る処理方法のフローシートを示し、
図１では、初沈汚泥を高分子凝集剤で調質してベルトプ
レスで脱水し、図２では、初沈汚泥を塩化鉄および消石
灰で調質し、フイルタプレスで脱水するようにしてい
る。

【００１６】

【作用】本発明の作用を以下に説明する。無機質および
粗繊維分等を多量に含有し、ろ過脱水性の良好な最初沈
澱池汚泥と、有機質，コロイド粒子からなるろ過脱水性
能の低い汚泥を混合して脱水処理する場合の脱水性能
は、各々の汚泥の固有の脱水性能の加重平均値となら
ず、ろ過脱水性の低い余剰汚泥の要因が大きく作用し、
低脱水性能しか得られないのが実状である。しかし、低
脱水性能の余剰汚泥を分離し、最初沈澱池汚泥のみとす
る場合は、最初沈澱池汚泥の良好なろ過脱水性能を阻害
することなく、低含水率脱水ケーキの生成が可能でしか
も、高効率な処理ができるものとなる。一方、従来の調
質方法では脱水処理が困難であった余剰汚泥の単独脱水
処理は、余剰汚泥を電解調質を行うことにより可能とな
る。

【００１７】例えば、鉄材で製作した電極を陽極とし
て、同様に鉄材で製作した陰極を対向させて配置した電
解槽に、塩化第二鉄を汚泥固形物当り５〜１５％添加混
合した余剰汚泥を供給して、これに直流電流を通電する
と、添加された塩化第二鉄は、加水分解して水酸化第二
鉄となり、汚泥フロック生成する。生成した汚泥フロッ
クは、陽極にて発生する酸素によって酸化され、疎水性
となり脱水性良好なフロックに変化する。更に、電解に
より生成した、水酸化第二鉄をアルカリ剤により、ｐＨ
＝９〜１０程度にｐＨ調整し、不溶性沈澱物とすること
により、余剰汚泥の電解処理液の脱水性能は更に向上す
るものとなる。

【００１８】

【実施例】実施例１−汚泥濃度３．７８％の最初沈澱池
汚泥を用い、塩化第二鉄，消石灰を用いて汚泥調質を行
ったのち、フイルタプレスにて脱水処理した場合と、高
分子凝集剤で汚泥調質したのち、ベルトプレスで脱水処
理をした結果を表１および表２に示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【表２】

【００２１】実施例２−汚泥濃度１．５８％の余剰汚泥
２０ｌをとり、陰極，陽極とも鉄材で製作した電気分解
処理槽で９０分間電解調質したのち、消石灰を添加して
フイルタプレスで脱水処理した結果を表３に示す。

【００２２】

【表３】

【００２３】実施例３−汚泥濃度２．５４％の混合汚泥
について、塩化第二鉄と消石灰を用いて汚泥調質したの
ち、フイルタプレスを用いて脱水処理した場合と、高分
子凝集剤で汚泥調質の後、ベルトプレスで脱水処理した
結果は、表４および表５の通りであった。

【００２４】

【表４】

【００２５】

【表５】

【００２６】

【発明の効果】上述の実施例の脱水結果に示されるよう
に、本発明は、従来、初沈汚泥と余剰汚泥を混合して脱
水処理していたのを初沈汚泥と余剰汚泥を各別に処理す
るようにしたことによって、脱水性の良好な初沈汚泥を
そのろ過特性を発揮させて高能率で脱水処理し、（表１
と表４の比較）一方、従来、脱水性不良の原因とされた
余剰汚泥は、これを分離して電解処理することによっ
て、従来の混合汚泥の脱水処理に比較して高能率での処
理を可能とし、調質に使用する薬剤（塩化鉄，消石灰）
を大巾に削減し、事後の脱水ケーキの処分を容易にした
ものである。（表３と表４の比較）このように、この発
明は、従来、有機質分を多量に含む汚泥処理上の課題を
完全に解決し得たものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る汚泥の脱水処理方法の概略のフロ
ーシートである。

【図２】本発明に係る汚泥の脱水処理方法の他の実施例
のフローシートである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下水処理場，し尿処理場等で発生する汚
泥を脱水処理するに当り、最初沈澱池に発生する汚泥に
高分子凝集剤を添加したのち、ベルトプレスで脱水する
とともに、一方、最初沈澱池で分離した汚水を処理して
発生する最終沈澱池汚泥に対しては、電気分解調質を行
ったのち、フイルタプレスで脱水することを特徴とする
汚水の脱水処理方法。
【請求項２】請求項１記載の脱水処理方法において、
最初沈澱池汚泥に対して高分子凝集剤に代えて塩化第二
鉄と消石灰を添加して調質処理し、その処理汚泥をフイ
ルタプレスで脱水するとともに、一方、最終沈澱池に発
生する汚泥は電気分解槽に導入して電気分解調質したの
ち、フイルタプレスで脱水することを特徴とする汚泥の
脱水処理方法。