JPS6054797A - 汚泥の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は産業廃水等の処理により生ずる汚６１晃の脱水
性を改善するだめの汚泥の処理方法に関する。

その目的とするところは、汚泥に高分子凝集剤を添加反
応させて凝集した汚泥との分離水をスクリーン等の濃縮
装置で排除し、かく処理１〜で得られた凝集汚泥に無機
凝結剤および／井たは高分子凝集剤を添加反応させて捏
和することにより、固形分密度の高い固い汚泥として汚
σ］入粒子間の通水路を確保できるようにして凝集汚泥
を改質し、次いで脱水することを特許とするもので、こ
れによって汚泥処理能力ならびに脱水ケーキの含水率を
大巾に改善しつるようにし／こ汚泥の処理方法を提供す
ることである。

一般に産業廃水等の処理により生ずるスラリー状汚泥は
固形分に比して大量の水分全含有（〜でおり、特に生物
処理汚泥等の有機性汚泥は固形分濃度が０．５〜２．０
％程度の低い水準であることが多い。又生物処理汚泥等
の有機性汚泥は、粒子の入面が多゛糖類、蛋白質等のゾ
ル状コロイドで覆われているだめ周囲に大量の水を結合
させている。そのため生物処理汚泥中の自由水を濾過し
ようとしても重なり合ったゾル状コロイドが大きなｐ過
抵抗となり自由水の通過が著しく妨害されてし捷う性状
を有している。

このような汚泥を脱水する場合は、例えば第１図に示す
ように、先ず凝集反応槽（３）において汚泥（１）に高
分子凝集剤（２）全添加して凝集させ、かく得られた汚
泥フロック（４）を濃縮装置（５）によって濾過濃縮し
た凝集汚泥（７）を脱水装置（１１）の機械的作用によ
って強制的に脱水する方法が一般的である。

前述したような汚泥に高分子凝集剤を添加反応させると
、巨大フロックとすることができ、巨大フロック間に大
きな通水路ができるために自由水の通過が著しく早くな
り、濃縮装置での自由水の分離が容易に行われる。しか
１−濃縮された凝集汚泥の性状は一般に嵩高で固形分密
度は低く固さも弱いので、脱水工程で加圧力など機械的
作用を加えると、粒子がつぶれやすく通水路も容易に閉
塞されそしまう。このため脱水工程においては加圧力な
どの機械的作用を制限せざるを得なくなり、しかも脱水
ケーキ含水率は高く汚泥処理量も小さいのが現実であり
、したがって脱水ケーキの後段処理（埋立処分、乾燥、
焼却、コンポスト化など）を難しくしている。

汚泥の固形分密度が高くなるような凝集性状に汚泥を改
質するために汚泥に高分子凝集剤を添加して水平軸筒状
容器に入れ、水中でフロックを転がしながらフロック性
状をベレット状に濃縮して液から分離する水中造粒法（
特公昭４６−１６７５　）が知られている。しかしなが
らペレット化は汚泥含水率が非常に高い段階でのフロッ
クの自重ところがり運動によるものなので、ｐ過濃縮性
には優れるがまだ含水率が高く、機械的脱水に耐える固
形分密度または汚泥の固さを得るまで十分に汚泥性状を
改質するには至って′いない。

また同様に、有機質汚泥の初期の凝集段階において、イ
オン性の異なる二種の高分子凝集剤を別々に添加反応さ
せることによって、凝集汚泥の固形分密度を高め濾過性
および脱水性を改善する方法（特公昭３９−１７４９２
および特開昭５６−８７５００　）も有効であることが
知られているが、化学的作用のみでは、脱水工程の機械
的作用条件を強化できるほど強固な汚泥粒子に改質する
ことは出来ない現状にある。

本発明は上記の問題点を解消し脱水工程の機械的作用を
十分に発揮させ、更に強化できる性状の汚泥に改質する
ことによって脱水効率を大巾に改善しようとするもので
ある。即ち本発明は、汚泥に高分子凝集剤を添加して、
容易に分離される自由水の大部分をスクリーン等の濃縮
装置によって排除し、濃縮されて著しく容積の減少した
凝集汚泥に再度高分子凝集剤を添加反応させて強い剪断
、折り重ね、圧縮等の捏和作用を与えることで凝集汚泥
の固形分密度が高められ、汚泥の固さも増大させ得るこ
とを見い出したことに基づいている。

このように改質された凝集汚泥に加圧力が加わった場合
、汚泥粒子はつぶれに〈〈脱水時の通水路が確保されや
すい。−このため、圧縮性の高い有機性汚泥でも従来困
難であった５〜２０＃／ｃｄ程度の加圧力も加えられる
ようになり、脱水ケーキ含水率が大巾に改善され汚泥処
理量も増大する好結果が得られた。また凝集−捏和また
は凝集−捏和−濃縮を必要に応じて繰返すことにより、
汚泥の改質をより一層強化することができる。

これらの凝集−捏和で高分子凝集剤による粘性が残る場
合とか、さらにケーキ含水率や汚泥処理量を一層向上さ
せたい場合には、捏和前せたけ後に無機凝結剤や濾過助
剤等を９１用添加すれば良い。

従来の方法では、高分子凝集剤の添加による凝集汚泥は
嵩高でつぶれやすく、前記改善例（特公昭４６−１６７
５．特公昭３９−１７４９２．特開昭５６−８７５００
）はあるものの機械的作用を急激に加えることはタブー
視されていたため、徐々に機械的作用を強化する脱水方
法が常識的であった０ 本発明においては大部分の自由水を分離（、た凝集汚泥
に再度高分子凝集剤等を添加して、再凝集、圧密化反応
を強い機械的作用（捏和）下で進め°ることにより汚泥
は著しく緻密で強固な形状となり、従来にない強い機械
的作用を加えることが可能で、脱水ケーキの含水率と汚
泥処理量を大巾に改善しつるものである。また汚泥の濃
縮を高めつつ高分子凝集剤等を添加し捏和を繰り返すほ
ど汚泥中の水分が分離され固形分密度が高められるので
一層効果的である。

本発明に使用する高分子凝集剤は、アクリルアミド・ア
クリル酸共重金物、ポリアクリル酸ソーダ、スルホメチ
ル化ポリアクリルアミドなどのアニオン性ポリマーある
いはポリジアルキルアミノエチルメタクリレート、ポリ
アミノメチルアクリルアミド、メタクリル酸ジエチルア
ミノエチル・アクリルアミド共重合物、ポリジアルキル
四級アンモニウム塩、ポリビニルイミダゾリ／、ポリエ
チレンイミン、ポリアミドポリアミン、キトサンなどの
カチオン性ポリマーなど一般に使用されるポリマーを汚
泥の性状に応じて任意に選択できるし、イオン性の異な
るポリマーを併用することもできる。１だ、それぞれの
添加位置で用いる高分子凝集剤は同一品でも品種を変え
て適用しても良い。

無機凝結剤としては、塩化第二鉄、硫酸第二鉄、塩基性
ポリ硫酸鉄、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、ポ
リ塩化アルミニウム、塩化カルシウム等の多価金属塩が
適用される。

ｐ過励剤として、木粉、紙粉、フライアソ７ユ、珪藻土
、粉炭、活性炭、消石灰などを併用して脱水性を向上さ
せることができる。

濃縮装置としては、戸布走行式スクリーン、回転円筒式
スクリーン、遠心式濃縮機などの装置を使用でき、脱水
機としてはベルトプレス、フィルタープレス、真空脱水
機、遠心脱水機、スクリュープレス等を使用できる。捏
和装置としては双腕型捏和機に−ダー）、高速ミキサー
、製紙会社などで使われるピータ−やレファイナー等の
市販の捏和機と呼ばれるもの等を使用する事が出来ると
ともに、捏和効果をもっているギャボ／ブ、ルーツポン
プの使用や、捏和効果は小さいがポンプ長を大きくとる
事により捏和効果を増大させたスネークポンプ類の使用
も可能である。

次に本発明の処理方法を工程図により説明する。　第１
図は従来法を示し、第２図、第３図は本発明の処理例を
示すものである。　汚泥（１）に高分子凝集剤（２）を
添加して凝集反応槽（！ｉｔにて汚泥を凝集させて巨大
７０ツク化し、この汚泥フロック（４）を濃縮装置（５
）に送り速やかに自由水（６）を分離して凝集汚泥（７
）とする。

従来法ではこれを脱水装置（１１）に送り、機械的作用
下で脱水しＦ液（１２）を分離して脱水ケーキ（１３）
とし°Ｃ排出している。　本発明の処理側温２図では、
凝集汚′泥（７）に高分子凝集剤、無機凝結剤、脱水助
剤を単独、又は適宜組合せてなる捏和凝集剤（８）を添
加して凝集捏和装置（９）にて強い機械的捏和作用を与
え稠密な粒子構造の凝集捏和汚泥（１のに改質しこれを
脱水装置（１１）に導入し脱水する。処理側温６図では
凝集捏和汚泥（１０）を再び別の濃縮装置（５）に送り
、汚泥から分離される自由水（６）を排除し更に濃縮度
を高めた凝集汚泥（７つとし、再び同種類又は別種類の
捏和凝集剤（８）を添加して凝集捏和装置（９′）にて
更に強い粒子構造の凝集捏和汚泥（１０’）に改質しこ
れを脱水装置（１１）に導入し脱水する。

本発明処理方法により、産業廃水、下水、し尿処理場等
より生ずる汚泥の固形分密度は高められ汚泥粒子の固さ
も増大するように改質され、粒子はつぶれ難く通水路が
確保されるので脱水工程で機械的作用を十分に強化して
脱水でき、汚泥処理量は従来より１０〜１００％増太し
しかもケーキ含水率は５〜２０％低下できるようになっ
た。この結果、本発明の処理方法を実施することによっ
て脱水ケーキの処理処分（埋立、乾燥、焼却、コンポス
ト化）の省エネルギー化を含めて汚泥処理のトータルコ
スト節減に大きく貢献できるものである。

次に本発明処理方法の効果を実証するだめの実施例を示
す。

実施例１゜ アニオン性高分子凝集剤であるアニオン変性率１５モル
係のアクリルアミド・アクリル酸共重合物（Ａ１）とカ
チオン性高分子凝集剤であるポリジアルキルアミノエチ
ルメタクリレートホモポリマー（Ｃ１）の両者を一次凝
集剤として用い、表−１に示すごとき割合で汚泥に添加
しスクリーン等で濃縮して凝集汚泥とＬ、該凝集汚泥を
ベルトプレス型脱水機にて脱水した結果を試験１とし、
該凝集汚泥に再び同じ高分子凝集剤（ＡＪ及び（Ｃ＋）
　ｋ　０．２％ＺＳＳずつ添加し捏和した後ベルトプレ
ス型脱水機にて脱水した結果を試験２、および試験２で
捏和凝集した汚泥に更にカチオン性高分子凝集剤である
ポリジアルキルアミノエチルメタクリレートホモポリマ
ー（Ｃ１）を０．４明細川の浄書（内容に変更なし） ％、／８８　添加し、再び捏和した後ベルトプレス型脱
水機にて脱水した結果を試験６として示した。

表−１ Ａ１：　アニオン変性率１５モルチのアクリルアミド、
アクリル酸共重合物Ｃ１：　ポリジアルキルアミノエチ
ルメタクリレートホモポリマー実施例２゜ アニオン性高分子凝集剤であるアニオン変性率１５モル
受のアクリルアミド・アクリル酸共重合物（Ａ１）とカ
チオン性高分子凝集剤であるカチオン変性率８５モル係
のメタクリル酸ジエチルアミノエチル・アクリルアミド
共重合物（Ｃ２）の両明細四の浄２；（内容に変更なし
） 者を一次凝集剤として用い、表−２に示すごとき割合で
汚泥に添加しスクリーン等で濃縮して凝集汚泥とし、該
凝集汚泥をベルトプレス型脱水機にて脱水した結果を試
験４として示し、該凝集汚泥にカチオン性高分子凝集剤
であるポリエチレンイミン（Ｃ３）を８．５％／ＳＳ添
加し、捏和した後ベルトプレス型脱水機にて脱水した結
果を試験５として示した。

なお、実施例１および２とも汚泥は繊維工場散水炉床余
剰汚泥を用いた。

表−２ Ａ１：　ア二オ／変性元１５モルチのアクリルアミド・
アクリル酸共重合物Ｃ２：　カチオン変性率８５モルチ
のメタクリル酸ジエチルアミノエチル・アクリルアミド
共重合物 Ｃ３：　ポリエチレンイミ／

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の処理方法を説明する工程図、第２図、第
３図は本発明の処理方法を説明する工程図である。 （１）・・汚泥、（２）・・・高分子凝集剤（−次凝集
剤）、（５）・・凝集反応槽、（４）・・・汚泥フロッ
ク、（５Ｘ５°）・・濃縮装置、（６）・自由水、（７
）（７’）・・凝集汚泥、（８）・・捏和凝集剤、（９
）（９′）・・・凝集捏和汚泥、（１０）（１０’）・
・凝集捏和汚泥、（１１）・・・脱水装置、（１２）・
・Ｐ液、（１３）・・・脱水ケーキ。 昭１０５９年２月　７日 特許庁長官　若　杉　利　夫　殿 １　事件の表示　昭和５８年特許願第１６０２４９号２
　発明の名称　汚泥の処理方法 ３　補正をする者 事件との関係　特許出願人 フ〉祥タウクホノコ゛つ 住所東京都文京区本郷２−１４−１５ ４　補正命令の日付　昭和５９年１月１１日５　補正の
対象　明細書 ６　補正の内容　「明細書第１２貞光−１及び第１３頁
表−２の浄書（内容に変更なし）」

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　汚泥に高分子凝集剤を添加して汚泥中の固形分
   を凝集させて、濃縮脱水する汚泥の処理方法において、
   予め濾過濃縮した凝集汚泥に無機凝結剤および／′また
   は高分子凝集剤を添加反応せしめてから捏和し、あるい
   はこれを数次繰り返し、次いで脱水することを特徴とす
   る汚泥の処理方法。 （２）　最終捏和前または捏和後にさらに無機凝結剤ま
   たは濾過助剤を添加することを特徴とする特許請求の範
   囲第（１）項記載の汚泥の処理方法。 （６）　捏和後遊離する水分を排除し１濃縮度を高める
   工程を設けた特許請求の範囲第（１）項または第（粉項
   記載の汚泥の処理方法。 （４）　捏和手段として、捏和機まだは捏和効果を有す
   る汚泥ポンプを使用する特許請求の範囲第（１）項また
   は第（２）項記載の汚泥の処理方法。