JPH08238B2 - 消化汚泥の固液分離方法 - Google Patents
消化汚泥の固液分離方法Info
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- JPH08238B2 JPH08238B2 JP15925892A JP15925892A JPH08238B2 JP H08238 B2 JPH08238 B2 JP H08238B2 JP 15925892 A JP15925892 A JP 15925892A JP 15925892 A JP15925892 A JP 15925892A JP H08238 B2 JPH08238 B2 JP H08238B2
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Landscapes
- Physical Water Treatments (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は消化汚泥の固液分離方法
に関するものである。
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】消化汚泥の固液分離方法としては、従来
から主として重力濃縮法が用いられてきた。ところがこ
の重力濃縮法は固液分離を十分に行えないため、次のよ
うな問題があった。 濃縮消化汚泥濃度が低く、次工程の脱水、乾燥工程
等の能力を低下させていた。 消化脱離液中に固形物等が混在するため、水処理系
への返流水として返流されると水処理系の負荷が高くな
る。 嫌気性の消化工程においてオルトリン態のリンが溶
出し、消化脱離液中のオルトリン態リンの濃度が高かっ
た。 また、重力濃縮法は固液分離速度が遅いために、固液分
離槽の大きさを嫌気性消化槽と同じほど大きくしなけれ
ばならないという問題もあった。
から主として重力濃縮法が用いられてきた。ところがこ
の重力濃縮法は固液分離を十分に行えないため、次のよ
うな問題があった。 濃縮消化汚泥濃度が低く、次工程の脱水、乾燥工程
等の能力を低下させていた。 消化脱離液中に固形物等が混在するため、水処理系
への返流水として返流されると水処理系の負荷が高くな
る。 嫌気性の消化工程においてオルトリン態のリンが溶
出し、消化脱離液中のオルトリン態リンの濃度が高かっ
た。 また、重力濃縮法は固液分離速度が遅いために、固液分
離槽の大きさを嫌気性消化槽と同じほど大きくしなけれ
ばならないという問題もあった。
【０００３】一方、重力濃縮法の欠点を解消した固液分
離方法として、加圧浮上濃縮法と呼ばれる方法が知られ
ている。この方法は主として汚泥の濃縮工程で用いられ
るもので、圧力容器内で加圧し汚泥に空気等のガスを溶
解させた後、圧力を開放するとガスが気泡となって汚泥
に付着し、汚泥を浮上させる現象を利用した固液分離方
法である。しかしこの方法は汚泥に高い圧力を加えるた
めに多くの電力を必要とし、また設備も複雑化する欠点
があった。
離方法として、加圧浮上濃縮法と呼ばれる方法が知られ
ている。この方法は主として汚泥の濃縮工程で用いられ
るもので、圧力容器内で加圧し汚泥に空気等のガスを溶
解させた後、圧力を開放するとガスが気泡となって汚泥
に付着し、汚泥を浮上させる現象を利用した固液分離方
法である。しかしこの方法は汚泥に高い圧力を加えるた
めに多くの電力を必要とし、また設備も複雑化する欠点
があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決して、多くの電力や複雑な設備を必要と
せず、消化汚泥を十分にかつ速い速度で固液分離するこ
とができる消化汚泥の固液分離方法を提供するために完
成されたものである。
の問題点を解決して、多くの電力や複雑な設備を必要と
せず、消化汚泥を十分にかつ速い速度で固液分離するこ
とができる消化汚泥の固液分離方法を提供するために完
成されたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明は、密閉された嫌気性消化槽内で有
機性汚泥をpHが7.3 以上のアルカリ条件下で嫌気性消化
処理することにより、得られる消化汚泥中の炭酸イオ
ン、重炭酸イオン、溶存二酸化炭素濃度の総和を増加さ
せた後、消化汚泥のpHを低下させることによって二酸化
炭素ガスを放出させ、このガスを利用して消化汚泥を浮
上分離させて濃縮消化汚泥と消化脱離液とに固液分離す
ることを特徴とするものである。なお、塩化第二鉄また
はＰＡＣを使用して消化汚泥のpHを低下させることが好
ましく、また、この方法により得られた濃縮消化汚泥に
凝集剤を添加して脱水処理することにより、好ましい結
果を得ることができる。
めになされた本発明は、密閉された嫌気性消化槽内で有
機性汚泥をpHが7.3 以上のアルカリ条件下で嫌気性消化
処理することにより、得られる消化汚泥中の炭酸イオ
ン、重炭酸イオン、溶存二酸化炭素濃度の総和を増加さ
せた後、消化汚泥のpHを低下させることによって二酸化
炭素ガスを放出させ、このガスを利用して消化汚泥を浮
上分離させて濃縮消化汚泥と消化脱離液とに固液分離す
ることを特徴とするものである。なお、塩化第二鉄また
はＰＡＣを使用して消化汚泥のpHを低下させることが好
ましく、また、この方法により得られた濃縮消化汚泥に
凝集剤を添加して脱水処理することにより、好ましい結
果を得ることができる。
【０００６】
【実施例】以下に本発明を図示の実施例とともに更に詳
細に説明する。図１において、１は密閉された嫌気性消
化槽であり、有機性汚泥はそのままあるいは濃縮されて
２〜４％程度の濃度とされて嫌気性消化槽１へ投入さ
れ、嫌気的に消化処理されて消化汚泥となる。そしてこ
のときに嫌気性消化槽１において主として二酸化炭素や
メタンガスが発生する。
細に説明する。図１において、１は密閉された嫌気性消
化槽であり、有機性汚泥はそのままあるいは濃縮されて
２〜４％程度の濃度とされて嫌気性消化槽１へ投入さ
れ、嫌気的に消化処理されて消化汚泥となる。そしてこ
のときに嫌気性消化槽１において主として二酸化炭素や
メタンガスが発生する。
【０００７】嫌気性消化槽１にはアルカリ貯留槽２から
アルカリが添加され、嫌気性消化槽１内をpHが7.3 以上
のアルカリ条件に保つ。アルカリの添加は嫌気性消化槽
１へ投入される有機性汚泥に対して行ってもよい。図２
は嫌気性消化槽１内のpHと発生ガス中の二酸化炭素とメ
タンガスの割合との関係を示すグラフであり、pHを高く
するとメタンガス割合の高い消化ガスが得られる。逆に
二酸化炭素はpHが７付近であった通常の消化よりも割合
が低くなり、pH８で約15％程度となる。これより、嫌気
性消化槽１内の二酸化炭素分圧は約0.15atm 程度とな
る。
アルカリが添加され、嫌気性消化槽１内をpHが7.3 以上
のアルカリ条件に保つ。アルカリの添加は嫌気性消化槽
１へ投入される有機性汚泥に対して行ってもよい。図２
は嫌気性消化槽１内のpHと発生ガス中の二酸化炭素とメ
タンガスの割合との関係を示すグラフであり、pHを高く
するとメタンガス割合の高い消化ガスが得られる。逆に
二酸化炭素はpHが７付近であった通常の消化よりも割合
が低くなり、pH８で約15％程度となる。これより、嫌気
性消化槽１内の二酸化炭素分圧は約0.15atm 程度とな
る。
【０００８】嫌気性消化槽１内で発生した二酸化炭素
は、ヘンリーの法則により嫌気性消化槽１内の消化汚泥
に溶け込む。ヘンリー定数は温度によって異なるので、
溶解二酸化炭素濃度[CO2] は嫌気性消化槽１内の雰囲気
中の二酸化炭素分圧、嫌気性消化槽１内の温度により支
配される。また、溶存二酸化炭素は CO2 ＋H2O ⇔H + ＋HCO3 - ⇔２H + ＋CO3 2- の形で解離し、アルカリ側では [HCO3 -] や[CO3 -] が
増加して平衡状態となるが、pHが低下すると炭酸イオン
や重炭酸イオンは二酸化炭素に戻る。従って消化汚泥中
の炭酸イオン、重炭酸イオン、溶存二酸化炭素の濃度
は、嫌気性消化槽１内の二酸化炭素の分圧、嫌気性消化
槽１内の温度、pHにより支配されることとなる。図３に
分圧を0.15atm とした場合の清水中の炭酸イオン、重炭
酸イオン、溶存二酸化炭素の総和濃度がpHによりどのよ
うに変化するかを示した。この図３から分かるように、
pHが7.3 以上のアルカリ側では消化汚泥に溶け込んだ炭
酸イオン、重炭酸イオン、溶存二酸化炭素の総和濃度は
急激に増加する。
は、ヘンリーの法則により嫌気性消化槽１内の消化汚泥
に溶け込む。ヘンリー定数は温度によって異なるので、
溶解二酸化炭素濃度[CO2] は嫌気性消化槽１内の雰囲気
中の二酸化炭素分圧、嫌気性消化槽１内の温度により支
配される。また、溶存二酸化炭素は CO2 ＋H2O ⇔H + ＋HCO3 - ⇔２H + ＋CO3 2- の形で解離し、アルカリ側では [HCO3 -] や[CO3 -] が
増加して平衡状態となるが、pHが低下すると炭酸イオン
や重炭酸イオンは二酸化炭素に戻る。従って消化汚泥中
の炭酸イオン、重炭酸イオン、溶存二酸化炭素の濃度
は、嫌気性消化槽１内の二酸化炭素の分圧、嫌気性消化
槽１内の温度、pHにより支配されることとなる。図３に
分圧を0.15atm とした場合の清水中の炭酸イオン、重炭
酸イオン、溶存二酸化炭素の総和濃度がpHによりどのよ
うに変化するかを示した。この図３から分かるように、
pHが7.3 以上のアルカリ側では消化汚泥に溶け込んだ炭
酸イオン、重炭酸イオン、溶存二酸化炭素の総和濃度は
急激に増加する。
【０００９】次に図１に示すように、嫌気性消化槽１か
ら出た消化汚泥は混和槽３に導かれpH低下剤貯留槽４よ
りpH低下剤が加えられる。この結果、消化汚泥中に溶け
込んでいた炭酸イオン、重炭酸イオン、溶存二酸化炭素
等が二酸化炭素ガスとなり、二酸化炭素ガスと消化汚泥
との混合液が固液分離槽５に投入される。なお二酸化炭
素ガスの発生量は、pHを８から７とした場合、理論上は
7333mg/Lとなる。
ら出た消化汚泥は混和槽３に導かれpH低下剤貯留槽４よ
りpH低下剤が加えられる。この結果、消化汚泥中に溶け
込んでいた炭酸イオン、重炭酸イオン、溶存二酸化炭素
等が二酸化炭素ガスとなり、二酸化炭素ガスと消化汚泥
との混合液が固液分離槽５に投入される。なお二酸化炭
素ガスの発生量は、pHを８から７とした場合、理論上は
7333mg/Lとなる。
【００１０】固液分離槽５では、発生した炭酸ガスが消
化汚泥中の固形成分に付着し、見掛け比重を小さくして
固形成分を浮上させる。混和槽３における混合が完全で
あれば約30〜60分で浮上が完了し、濃度が２倍以上とな
った濃縮消化汚泥と清浄な消化脱離液とに分離される。
濃縮消化汚泥は凝集剤貯留槽６より凝集剤が添加されて
脱水機７で脱水され、消化脱離液は水処理系へ送られ
る。
化汚泥中の固形成分に付着し、見掛け比重を小さくして
固形成分を浮上させる。混和槽３における混合が完全で
あれば約30〜60分で浮上が完了し、濃度が２倍以上とな
った濃縮消化汚泥と清浄な消化脱離液とに分離される。
濃縮消化汚泥は凝集剤貯留槽６より凝集剤が添加されて
脱水機７で脱水され、消化脱離液は水処理系へ送られ
る。
【００１１】図４は浮上時間を30分とした場合に、固液
分離槽５中の気固比によって濃縮倍率及び濃縮消化汚泥
SS回収率がどのように変化するかを示したグラフであ
る。この図から分かるように、濃縮倍率を２以上とする
には気固比を0.1g-CO2/g-ss とする必要があるが、前記
のようにpHを８から７として7333mg/Lの二酸化炭素ガス
を発生させた場合には、気固比は0.36g-CO2/g-ssとなる
ので、高い濃縮倍率が得られることが分かる。
分離槽５中の気固比によって濃縮倍率及び濃縮消化汚泥
SS回収率がどのように変化するかを示したグラフであ
る。この図から分かるように、濃縮倍率を２以上とする
には気固比を0.1g-CO2/g-ss とする必要があるが、前記
のようにpHを８から７として7333mg/Lの二酸化炭素ガス
を発生させた場合には、気固比は0.36g-CO2/g-ssとなる
ので、高い濃縮倍率が得られることが分かる。
【００１２】なお、前記したpH低下剤として塩化第二鉄
(以下塩鉄と略す) やＰＡＣ等を使用すれば、図５に示
すように消化脱離液中のオルトリン態リンの濃度を低下
させることができる。図５に示すように、理論上はFe/P
O4-Pの比が１となるように塩鉄を添加すればオルトリン
態リンを100 ％除去できるはずであるが、現実にはこれ
より過剰量の添加が必要となる。例えば図５に示すよう
に、塩鉄添加率が1.62[Fe/PO4-P]の場合、PO4-P 除去率
は64％程度となる。
(以下塩鉄と略す) やＰＡＣ等を使用すれば、図５に示
すように消化脱離液中のオルトリン態リンの濃度を低下
させることができる。図５に示すように、理論上はFe/P
O4-Pの比が１となるように塩鉄を添加すればオルトリン
態リンを100 ％除去できるはずであるが、現実にはこれ
より過剰量の添加が必要となる。例えば図５に示すよう
に、塩鉄添加率が1.62[Fe/PO4-P]の場合、PO4-P 除去率
は64％程度となる。
【００１３】上記のようにして得られた濃縮消化汚泥
は、通常行われている凝集剤の添加量より少量の添加で
フィルタープレス脱水機による場合にも、ベルトプレス
脱水機による場合にも優れた脱水性を示す。その結果を
表１と表２に示す。本発明の濃縮消化汚泥はフィルター
プレス脱水機、ベルトプレス脱水機ともに脱水能力を大
きく向上させるとともに、ケーキ水分も低下させること
ができ、濾布からの剥離性も向上させることができる。
は、通常行われている凝集剤の添加量より少量の添加で
フィルタープレス脱水機による場合にも、ベルトプレス
脱水機による場合にも優れた脱水性を示す。その結果を
表１と表２に示す。本発明の濃縮消化汚泥はフィルター
プレス脱水機、ベルトプレス脱水機ともに脱水能力を大
きく向上させるとともに、ケーキ水分も低下させること
ができ、濾布からの剥離性も向上させることができる。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の消化汚
泥の固液分離方法によれば、嫌気性消化槽内で有機性汚
泥をpHが7.3 以上のアルカリ条件下で嫌気性消化処理し
た後、pHを低下させることによって放出される二酸化炭
素ガスを利用して消化汚泥を浮上分離させるようにした
ので、従来の加圧浮上濃縮法とは異なり、多くの電力や
複雑な設備を必要とせず、消化汚泥を十分にかつ速い速
度で固液分離することができる。また本発明によれば、
脱水工程における能力を向上させることができるととも
に、pH低下剤として塩鉄やＰＡＣ等の凝集剤を使用する
ことにより、水処理系に返流される消化脱離液中のオル
トリン態リン濃度を低下させることができる。
泥の固液分離方法によれば、嫌気性消化槽内で有機性汚
泥をpHが7.3 以上のアルカリ条件下で嫌気性消化処理し
た後、pHを低下させることによって放出される二酸化炭
素ガスを利用して消化汚泥を浮上分離させるようにした
ので、従来の加圧浮上濃縮法とは異なり、多くの電力や
複雑な設備を必要とせず、消化汚泥を十分にかつ速い速
度で固液分離することができる。また本発明によれば、
脱水工程における能力を向上させることができるととも
に、pH低下剤として塩鉄やＰＡＣ等の凝集剤を使用する
ことにより、水処理系に返流される消化脱離液中のオル
トリン態リン濃度を低下させることができる。
【図１】本発明の工程を示すフローシートである。
【図２】嫌気性消化槽内のpHと、発生ガス中の二酸化炭
素とメタンガスとの割合の関係を示すグラフである。
素とメタンガスとの割合の関係を示すグラフである。
【図３】二酸化炭素分圧を0.15atm としたときの清水の
pHと、炭酸イオン、重炭酸イオン、溶存二酸化炭素の総
和濃度との関係を示すグラフである。
pHと、炭酸イオン、重炭酸イオン、溶存二酸化炭素の総
和濃度との関係を示すグラフである。
【図４】気固比と、濃縮倍率及び濃縮消化汚泥SS回収率
との関係を示すグラフである。
との関係を示すグラフである。
【図５】pH低下剤である塩鉄の添加量と、消化脱離液中
のオルトリン態リンの除去率との関係を示したグラフで
ある。
のオルトリン態リンの除去率との関係を示したグラフで
ある。
１ 嫌気性消化槽 ２ アルカリ貯留槽 ３ 混和槽 ４ pH低下剤貯留槽 ５ 固液分離槽 ６ 凝集剤貯留槽 ７ 脱水機
Claims (3)
- 【請求項１】 密閉された嫌気性消化槽内で有機性汚泥
をpHが7.3 以上のアルカリ条件下で嫌気性消化処理する
ことにより、得られる消化汚泥中の炭酸イオン、重炭酸
イオン、溶存二酸化炭素濃度の総和を増加させた後、消
化汚泥のpHを低下させることによって二酸化炭素ガスを
放出させ、このガスを利用して消化汚泥を浮上分離させ
て濃縮消化汚泥と消化脱離液とに固液分離することを特
徴とする消化汚泥の固液分離方法。 - 【請求項２】 塩化第二鉄またはＰＡＣを使用して消化
汚泥のpHを低下させる請求項１に記載の消化汚泥の固液
分離方法。 - 【請求項３】 請求項２の方法により得られた濃縮消化
汚泥に凝集剤を添加して脱水処理することを特徴とする
消化汚泥の固液分離方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15925892A JPH08238B2 (ja) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | 消化汚泥の固液分離方法 |
| US08/040,609 US5360546A (en) | 1992-04-01 | 1993-03-31 | Method for treating organic sludge |
| DE69319270T DE69319270T2 (de) | 1992-04-01 | 1993-04-01 | Verfahren zur Behandlung von organischen Schlämmen |
| EP19930302610 EP0564298B1 (en) | 1992-04-01 | 1993-04-01 | Method for treating organic sludge |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15925892A JPH08238B2 (ja) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | 消化汚泥の固液分離方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0671296A JPH0671296A (ja) | 1994-03-15 |
| JPH08238B2 true JPH08238B2 (ja) | 1996-01-10 |
Family
ID=15689833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15925892A Expired - Lifetime JPH08238B2 (ja) | 1992-04-01 | 1992-06-18 | 消化汚泥の固液分離方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08238B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109574434B (zh) * | 2018-12-13 | 2020-07-14 | 上海交通大学 | 一种利用生物碱强化剩余污泥厌氧消化产甲烷的方法 |
| CN110835220A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-02-25 | 天津凯英科技发展股份有限公司 | 污泥厌氧消化方法和应用 |
| CN118745035B (zh) * | 2023-08-10 | 2025-04-15 | 中国农业大学 | 一种基于悬浮物团聚上浮去除的沼液混凝方法 |
| JP7641055B1 (ja) * | 2024-04-12 | 2025-03-06 | Wota株式会社 | 液性判定システム及び液性判定方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57144099A (en) * | 1981-02-28 | 1982-09-06 | Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd | Anaerobic digestive method for organic sludge |
| JPS586560A (ja) * | 1981-06-30 | 1983-01-14 | Fujitsu Ltd | 磁気デイスク装置 |
-
1992
- 1992-06-18 JP JP15925892A patent/JPH08238B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0671296A (ja) | 1994-03-15 |
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