JPH1034199A - 上水汚泥の処理法 - Google Patents

上水汚泥の処理法

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JPH1034199A
JPH1034199A JP8194693A JP19469396A JPH1034199A JP H1034199 A JPH1034199 A JP H1034199A JP 8194693 A JP8194693 A JP 8194693A JP 19469396 A JP19469396 A JP 19469396A JP H1034199 A JPH1034199 A JP H1034199A
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JP
Japan
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sludge
aluminum sulfate
acid treatment
aluminum
sulfate solution
Prior art date
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Application number
JP8194693A
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English (en)
Inventor
Itaru Sakai
至 坂井
Tatsuo Takechi
辰夫 武智
Kenichiro Mizuno
健一郎 水野
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 酸処理で排出される硫酸アルミニウム溶液の
アルミニウム濃度をAl 2 O3 換算で1%を超えて高濃
度化できる上水汚泥の処理法。 【解決手段】 上水用原水に混和池1でアルミニウムを
含む凝集剤を添加し、フロック形成池2で縣濁物質をフ
ロック化し、沈殿池3で沈降させる。沈降した汚泥は汚
泥濃縮槽4で濃縮後、さらに加圧脱水機5で濃縮され
る。この濃縮汚泥は硫酸アルミニウムの添加された酸処
理槽6で酸処理された後、真空脱水機7aで硫酸アルミ
ニウム溶液と汚泥に分離される。この分離された汚泥は
中和処理された後汚泥貯留槽8に貯留され、脱水機9で
脱水され脱水ケーキとなる。なお、硫酸アルミニウム溶
液の一部は酸処理槽6に添加され、残りは再生ばん土貯
留槽10に貯留される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、浄水場から排出さ
れる上水汚泥の処理法に関する。
【0002】
【従来の技術】図3に、一般的な浄水場における汚泥処
理法を示す。図で、1は混和池、2はフロック形成池、
3は沈殿池、4は汚泥濃縮槽、8は汚泥貯留槽、9は脱
水機、11は急速濾過池、12は滅菌槽を表す。
【0003】通常、浄水場においては図3に示すような
工程を経て、上水汚泥が処理される。すなわち、河川、
貯水池、井戸から取水された原水は混和池1に導かれ、
そこでPAC(ポリ塩化アルミニウム)あるいは硫酸ア
ルミニウム(硫酸ばん土)の凝集剤が添加された後フロ
ック形成池2へ送られる。フロック形成池2では懸濁質
がフロック化され、このフロック化された懸濁質は次の
沈殿池3で沈降し上水汚泥となる。この上水汚泥は汚泥
濃縮槽4で重力沈降分離法により濃縮され、汚泥貯留槽
8に貯留され、脱水機9により脱水されて固形物の脱水
ケーキとなる。
【0004】一方、沈殿池3の上澄水は急速濾過池11
で砂濾過され、滅菌槽12で塩素滅菌され上水となる。
【0005】このような一般的な汚泥処理法で排出され
る上水汚泥は凝集剤に起因する水酸化アルミニウムを含
むため非常に脱水性が悪く、脱水機の処理能力を低下さ
せる。そこで脱水性を改善するために、濃縮された汚泥
を硫酸を用いて酸処理する方法が提案されており、実際
にいくつかの浄水場で採用されている。
【0006】図4に、酸処理工程の付加された浄水場の
汚泥処理法の1例を示す。図で、図3と同じ番号は図3
と同じものを表し、6は酸処理槽、10は再生ばん土
(後述)貯留槽を表す。
【0007】汚泥濃縮槽4で濃縮された汚泥は、通常、
固形物重量濃度が0.5〜3%程度のスラリー状のもの
であるが、酸処理槽6でpHを2前後に調整して硫酸と
反応させると、汚泥中のアルミニウムは硫酸アルミニウ
ムとして溶出するので、汚泥の脱水性が改善される。
【0008】汚泥は酸処理槽6内で重力沈降分離法によ
り硫酸アルミニウムの溶出した上澄水(再生ばん土と呼
ばれる)と分離されるが、この上澄水は回収され、再生
ばん土貯留槽10に貯留され凝集剤として再利用され
る。また、酸処理槽6で沈降した脱水性の改善された汚
泥は、消石灰などのアルカリで中和処理後汚泥貯留槽8
に貯留され脱水機9により脱水されて固形物の脱水ケー
キとなる。
【0009】こうした酸処理工程の付加された汚泥処理
法においては、汚泥の脱水性は改善されるものの、以下
に示すような問題がある。
【0010】i)酸処理で排出される硫酸アルミニウム
溶液のアルミニウム濃度はAl2 O 3 換算で0.3%前
後と希薄なため、汚泥からアルミニウムを除去するには
大量の硫酸アルミニウム溶液が排出されることになる
が、そのためには容量の大きな酸処理槽や再生ばん土貯
留槽が必要となり、コストや設置場所の問題が生じる。
【0011】ii)酸処理で排出される硫酸アルミニウ
ム溶液を凝集剤として再利用するときには、アルミニウ
ム濃度を調整してから再利用する必要がある。しかし、
排出される硫酸アルミニウム溶液のアルミニウム濃度は
Al2 O3 換算で0.3%前後と低いため、濃度調整が
困難である。
【0012】そのため、酸処理で排出される硫酸アルミ
ニウム溶液のアルミニウム濃度を高濃度化するべく、特
開昭63ー252599号公報や特公昭63ー5313
1号公報には、酸処理前の汚泥の濃度を高める方法が提
案されている。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、酸処理
前の汚泥の濃度を高めると酸処理時の汚泥の粘度が高く
なり、酸処理時の攪拌が困難になるとともに重力沈降分
離性が著しく低下する。
【0014】そのため、特開昭63ー252599号公
報に記載の方法では、汚泥の粘度に上限を設けており、
上限以上の粘度になった場合は、希釈する手段が講じら
れているが、水などにより希釈すれば硫酸アルミニウム
溶液のアルミニウム濃度は低下する。
【0015】したがって、硫酸アルミニウム溶液のアル
ミニウム濃度の高濃度化には限界があり、Al2 O3 換
算で高々1%前後の高濃度化が図れるにすぎない。
【0016】本発明はこのような課題を解決するために
なされたものであり、酸処理で排出される硫酸アルミニ
ウム溶液のアルミニウム濃度をAl2 O3 換算で1%を
超えて高濃度化できる上水汚泥の処理法を提供すること
を目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記課題は、上水用原水
にアルミニウムを含む凝集剤を添加し懸濁質を沈降させ
て汚泥を形成する工程と、前記汚泥を濃縮する工程と、
前記濃縮汚泥を酸処理する工程と、前記酸処理後に硫酸
アルミニウム溶液と汚泥を分離する工程と、前記硫酸ア
ルミニウム溶液を回収する工程と、前記酸処理された汚
泥を中和処理後脱水処理する工程とを有してなる上水汚
泥の処理法において、前記濃縮汚泥を酸処理する時に所
定の濃度の硫酸アルミニウム溶液を添加することを特徴
とする上水汚泥の処理法により解決される。
【0018】酸処理で排出される硫酸アルミニウム溶液
のアルミニウム濃度をAl2 O3 換算で1%を超え得る
ほどに濃縮された汚泥を酸処理するとき、所定の濃度の
硫酸アルミニウム溶液を添加して汚泥を希釈しその粘度
低下を図れば、酸処理後に得られる硫酸アルミニウム溶
液のアルミニウム濃度が低下することはない。また、汚
泥の粘度が低いので酸処理時の攪拌や重力沈降分離も容
易に行える。
【0019】なお、添加する硫酸アルミニウム溶液の濃
度は、酸処理前の汚泥の濃縮度に合わせ酸処理で排出さ
れる硫酸アルミニウム溶液のアルミニウム濃度がAl2
O3換算で1%を超え得るような濃度にすればよい。
【0020】添加する硫酸アルミニウム溶液として、本
発明法で酸処理後に回収された硫酸アルミニウム溶液を
用いればより経済的である。
【0021】酸処理前の濃縮汚泥にさらに濾過処理また
は遠心分離処理を施すと、より高濃度の汚泥が得られる
ため、硫酸アルミニウム溶液のアルミニウム濃度を高濃
度化できる。
【0022】酸処理後に汚泥と硫酸アルミニウム溶液を
分離するには、従来の重力沈降分離法で行うより濾過処
理または遠心分離処理で行う方が効率的であり、分離能
も優れている。
【0023】
【発明の実施の形態】濾過処理や遠心分離処理には、遠
心濃縮機、遠心脱水機、加圧脱水機、ベルトプレス脱水
機などを用いることができる。
【0024】酸処理に用いる硫酸の濃度は90%以上に
することが好ましいが、96%以上にすることがより好
ましい。
【0025】酸処理槽のpHは5以下にすることが好ま
しいが、1〜3にすることがより好ましい。
【0026】中和するためのアルカリとして、消石灰の
他、カセイソーダや生石灰を用いることができる。
【0027】
【実施例】
(実施例1)図1に、本発明の上水汚泥処理法の1実施
例を示す。図で、1は混和池、2はフロック形成池、3
は沈殿池、4は汚泥濃縮槽、5は加圧脱水機、6は酸処
理槽、7aは真空脱水機、8は汚泥貯留槽、9は脱水
機、10は再生ばん土貯留槽、11は急速濾過池、12
は滅菌槽を表す。
【0028】取水した原水に混和池1でPACを加えて
混合し、フロック形成池2で懸濁質をフロック化した
後、沈殿池3で沈降させた。この沈降した汚泥を汚泥濃
縮槽4で重力沈降させて固形物重量濃度1%の濃縮汚泥
を得た。この濃縮汚泥を加圧脱水機5で濃縮処理したと
ころ固形物重量濃度46%の濃縮汚泥を得た。この濃縮
汚泥を酸処理槽6へ投入して酸処理を行った。酸処理
は、98%の濃硫酸に次工程で回収される硫酸アルニウ
ム溶液を加え、pHを2に調整し1時間攪拌して行っ
た。得られた混合液を真空脱水機7aに送り脱水処理
し、硫酸アルニウム溶液と汚泥を分離した。硫酸アルミ
ニウム溶液中のアルミニウム濃度を測定したところ、A
l2 O3 換算で12%であった。
【0029】同じ原水を図4の従来法で処理した得られ
た硫酸アルミニウム溶液中のアルミニウム濃度はAl2
O3 換算で0.3%であった。
【0030】したがって、本発明法により硫酸アルミニ
ウム溶液中のアルミニウム濃度を、従来法に比べ約40
倍に高濃度化することが可能になった。
【0031】こうして得られた硫酸アルミニウム溶液の
一部は上述のように酸処理に利用され、残りは再生ばん
土貯留槽10に貯留され凝集剤として再利用される。
【0032】一方、酸処理後硫酸アルミニウム溶液と分
離された汚泥はカセイソーダで中和後汚泥貯留槽8に貯
留され脱水機9で脱水されて脱水ケーキとなる。
【0033】(実施例2)図2に、本発明の上水汚泥処
理法の別の1実施例を示す。図で、1は混和池、2はフ
ロック形成池、3は沈殿池、4は汚泥濃縮槽、5は加圧
脱水機、6は酸処理槽、7bは加圧脱水機、8は汚泥貯
留槽、9は脱水機、10は再生ばん土貯留槽、11は急
速濾過池、12は滅菌槽を表す。
【0034】実施例1と同様な処理を経て、汚泥濃縮槽
4では固形物重量濃度1%の濃縮汚泥を得た。この濃縮
汚泥を加圧脱水機5で脱水処理したところ固形物重量濃
度46%の濃縮汚泥を得た。この濃縮汚泥を酸処理槽6
へ投入して酸処理を行った。酸処理は、98%の濃硫酸
に次工程で回収される硫酸アルニウム溶液を加え、pH
を2に調整し1時間攪拌して行った。得られた混合液を
加圧脱水機7bで濾過処理し、硫酸アルニウム溶液と汚
泥を分離した。硫酸アルミニウム溶液中のアルミニウム
濃度を測定したところ、Al2 O3 換算で10%であっ
た。
【0035】同じ原水を図4の従来法で処理した得られ
た硫酸アルミニウム溶液中のアルミニウム濃度はAl2
O3 換算で0.3%であった。
【0036】したがって、本発明法により硫酸アルミニ
ウム溶液中のアルミニウム濃度を、従来法に比べ約33
倍に高濃度化することが可能になった。
【0037】こうして得られた硫酸アルミニウム溶液の
一部は上述のように酸処理に利用され、残りは再生ばん
土貯留槽10に貯留され下水処理剤として再利用され
る。
【0038】一方、酸処理後硫酸アルミニウム溶液と分
離された汚泥は実施例1と同様に処理されて脱水ケーキ
となる。
【0039】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、酸処理で排出される硫酸アルミニウム溶液の
アルミニウム濃度をAl2 O3 換算で1%を超えて高濃
度化できる上水汚泥の処理法を提供できる。
【0040】実際、本発明法によれば、硫酸アルミニウ
ム溶液中のアルミニウム濃度を従来法に比べ30倍以上
に高濃度化できるので、酸処理槽や再生ばん土貯留槽の
容量を著しくコンパクト化できる。
【0041】また、再生ばん土を浄水場で凝集剤として
再利用する場合、アルミニウム濃度が高いので供給量が
少なくてすむため供給用のポンプ容量を小さくでき、ア
ルミニウム濃度の調整も容易になる。
【0042】さらに、再生ばん土を下水処理場で下水の
脱リン処理剤として再利用する場合、アルミニウム濃度
が高いので脱リン処理に必要な量は少なくてすむため、
浄水場から下水処理場へ輸送する費用を従来の場合に比
べ大幅に低減できる。
【0043】本発明法により処理れた上水汚泥はアルミ
ニウム含有量が非常に少ないため、園芸用土や建設用土
に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の上水汚泥処理法の1実施例を示す図で
ある。
【図2】本発明の上水汚泥処理法の別の1実施例を示す
図である。
【図3】一般的な浄水場における汚泥処理法を示す図で
ある。
【図4】酸処理工程の付加された浄水場の汚泥処理法の
1例を示す図である。
【符号の説明】
1 混和池 2 フロック形成池 3 沈殿池 4 汚泥濃縮槽 5 加圧脱水機 6 酸処理槽 7a 真空脱水機 7b 加圧脱水機 8 汚泥貯留槽 9 脱水機 10 再生ばん土貯留槽 11 急速濾過池 12 滅菌槽

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上水用原水にアルミニウムを含む凝集剤
    を添加し懸濁質を沈降させて汚泥を形成する工程と、前
    記汚泥を濃縮する工程と、前記濃縮汚泥を酸処理する工
    程と、前記酸処理後に硫酸アルミニウム溶液と汚泥を分
    離する工程と、前記硫酸アルミニウム溶液を回収する工
    程と、前記酸処理された汚泥を中和処理後脱水処理する
    工程とを有してなる上水汚泥の処理法において、前記濃
    縮汚泥を酸処理する時に硫酸アルミニウム溶液を添加す
    ることを特徴とする上水汚泥の処理法。
  2. 【請求項2】 前記酸処理時に添加する硫酸アルミニウ
    ム溶液として、前記回収された硫酸アルミニウム溶液を
    用いることを特徴とする請求項1に記載の上水汚泥の処
    理法。
  3. 【請求項3】 前記濃縮汚泥を酸処理する前に、前記濃
    縮汚泥を濾過処理または遠心分離処理することを特徴と
    する請求項1または請求項2に記載の上水汚泥の処理
    法。
  4. 【請求項4】 前記酸処理後に行う硫酸アルミニウム溶
    液と汚泥の分離を濾過処理または遠心分離処理で行うこ
    とを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に
    記載の上水汚泥の処理法。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1013615A3 (en) * 1998-12-22 2002-06-05 Sociedad General de Aguas de Barcelona, S.A. Procedure for obtaining a pulverulent product from the reject fraction of a water potabilization plant, the product obtained through such a procedure and the use of that product
KR100987011B1 (ko) 2009-10-12 2010-10-11 주식회사한국지씨엠 하천수 정화 구조물
WO2015155631A1 (en) * 2014-04-07 2015-10-15 3E Nutrition Limited Waste material process and product
US10272481B2 (en) * 2017-05-23 2019-04-30 Wenzhou University System for consolidating hydraulic reclamation silt by combined flocculation and deep boosted vacuum preloading, and method for consolidating hydraulic reclamation silt
JP2020185504A (ja) * 2019-05-10 2020-11-19 株式会社北▲りょう▼ 汚泥処理方法および装置
CN112816655A (zh) * 2020-12-22 2021-05-18 山西大学 一种用于生态修复的土壤剖面重构方法

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