WO2014119599A1 - 電気浸透脱水方法及び装置 - Google Patents

電気浸透脱水方法及び装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2014119599A1
WO2014119599A1 PCT/JP2014/051906 JP2014051906W WO2014119599A1 WO 2014119599 A1 WO2014119599 A1 WO 2014119599A1 JP 2014051906 W JP2014051906 W JP 2014051906W WO 2014119599 A1 WO2014119599 A1 WO 2014119599A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
reducing agent
water
treated
electroosmotic
anode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2014/051906
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
清也 日名
春夫 田極
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kurita Water Industries Ltd
Original Assignee
Kurita Water Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kurita Water Industries Ltd filed Critical Kurita Water Industries Ltd
Publication of WO2014119599A1 publication Critical patent/WO2014119599A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/469—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrochemical separation, e.g. by electro-osmosis, electrodialysis, electrophoresis
    • C02F1/4698—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrochemical separation, e.g. by electro-osmosis, electrodialysis, electrophoresis electro-osmosis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/42—Electrodialysis; Electro-osmosis ; Electro-ultrafiltration; Membrane capacitive deionization
    • B01D61/56—Electro-osmotic dewatering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/121—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering
    • C02F11/123—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering using belt or band filters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/15—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by treatment with electric, magnetic or electromagnetic fields; by treatment with ultrasonic waves

Definitions

  • the electroosmotic dewatering device of Patent Document 3 supplies sludge onto a conveyor belt that rotates endlessly, and sandwiches a hydrated material between a cathode plate below the conveyor belt and an anode unit above the conveyor belt.
  • the electroosmosis dehydration is performed by passing an electric current.
  • a plurality of anode units are arranged in the conveyor moving direction.
  • a horizontal anode plate is installed on the bottom surface of each anode unit. The anode plate can be pushed down by an air cylinder and can be pulled up by a spring.
  • the conveyor moves the hydrated material by one span (anode unit installation interval) with the anode plate raised.
  • Chlorine gas is highly corrosive and corrodes the anode and equipment details.
  • chlorine gas dissolves in water vapor dew condensation water to form low pH dew condensation water, and also dissolves as chlorine gas.
  • the generation of halogen gas at the anode is prevented by adding a reducing agent to the water to be treated.
  • the reducing agent is sodium bisulfite
  • NaHSO 3 + Cl 2 + H 2 O ⁇ H 2 SO 4 + NaCl + HCl Reaction proceeds, and generation of halogen gas such as chlorine gas is prevented.
  • the reducing agent is sodium thiosulfate
  • Na 2 S 2 O 3 + 4Cl 2 + 5H 2 O ⁇ 2NaCl + 2H 2 SO 4 + 6HCl Reaction proceeds, and generation of halogen gas such as chlorine gas is prevented.
  • the air having the same pressure may be supplied to the air cylinders of the anode units 21 to 25, or the supply air pressure may be increased or decreased as the anode unit on the downstream side.
  • Chloride ion concentration in sludge 1000 mg-Cl / kg-sludge
  • Reducing substance concentration in sludge Iodine consumption as 1000 mg-I / kg
  • Chlorine atomic weight 35.5 and iodine atomic weight is 127
  • Patent Document 5 Patent No. 3576269
  • Non-Patent Document 1 Water Treatment Management Handbook P.340, Tables 8 and 6
  • the present invention can also be applied to a pressure-squeezing type electroosmotic dehydration apparatus that sandwiches sludge through a pressing membrane and an electrode.
  • This test apparatus 70 includes a cylinder 71 having an inner diameter of 100 mm with the cylinder axis direction being the vertical direction, a bottom end 72 attached to the bottom of the cylinder 71, and a space between the bottom surface of the cylinder 71 and the top surface of the bottom end 72.
  • a cathode 73 made of mesh sandwiched between the cylinders 71 and stretched along the bottom surface of the cylinder 71, a piston 74 in the cylinder 71, an anode 75 made of mesh attached to the lower surface of the piston 74, and an upper surface of the cylinder 71
  • a top seal 76 provided on the surface.
  • the sludge S is pressurized in a state where current is applied between the cathode 73 and the anode 75, and the chlorine gas concentration in the atmosphere in the space below the top seal 76 is detected by the Cl 2 detector 77.
  • this sludge F is filled in the apparatus shown in FIG. 4, and sodium bisulfite is sprayed on the upper surface thereof at a rate of 500 or 1500 mg / kg (4.8 or 14.4 mol / kg). Then, the amount of chlorine gas generated was measured (No. 11, 12). The results are shown in Table 3 and FIG. In addition, FIG. 5 shows No. 10 of no addition of sodium hydrogen sulfite, No. 12 of 1500 mg / kg application
  • the amount of chlorine gas generated decreases as the amount of sodium bisulfite added increases. Even in the case of the same addition amount, the amount of chlorine generated is smaller when sprayed than when sodium bisulfite is mixed, and the amount of chlorine gas generated when 3000 mg / kg sodium bisulfite is mixed and 1500 mg / kg is sprayed. Were found to be approximately equivalent.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

【課題】ハロゲンガスを発生させることなく被処理含水物を脱水処理することができる電気浸透脱水方法及び装置を提供する。 【解決手段】濾布よりなるコンベヤベルト１がローラ２，３間にエンドレスに架け渡されており、陰極４の上面に沿って無端回動可能とされている。コンベヤベルト１の搬送方向に陽極ユニット２１～２５が配列されている。被処理含水物に対し亜硫酸水素ナトリウム及び／又はチオ硫酸ナトリウムなどの還元剤を添加する。

Description

電気浸透脱水方法及び装置
　本発明は、排水の生物処理汚泥、上水汚泥などの含水物を脱水するための電気浸透脱水方法及び装置に関するものであり、特に陽極（アノード）でのハロゲンガスの発生を防止するようにした電気浸透脱水方法及び装置に関する。
　排水の生物処理過程で発生する汚泥などの含水物を脱水処理する方法として、電気浸透脱水が周知である（特許文献１～６、非特許文献１）。この電気浸透脱水処理では、被処理含水物に通電して、マイナスに荷電した汚泥を陽極側に引き寄せ、一方、汚泥の間隙水を陰極側に移動させて分離させながら加圧力をかけて脱水するため、機械的脱水処理の場合に比べて、脱水効率が高く、汚泥の含水率を更に低減することが可能である。
　特許文献１の電気浸透脱水装置は、無端回動する下側フィルタベルト（陰極）と無端回動する上側プレスベルト（陽極）との間で汚泥を電気浸透脱水処理するように構成したものである。
　特許文献２の電気浸透脱水装置は、上側プレスベルトとは別個に陽極としての電極ドラムを配置し、この電極ドラムによって上下のベルトを挟圧するように構成している。
　特許文献３の電気浸透脱水装置は、無端回動するコンベヤベルトの上に汚泥を供給し、コンベヤベルトの下側の陰極板とコンベヤベルトの上方の陽極ユニットとの間で含水物を挟圧すると共に電流を通電して電気浸透脱水するように構成したものである。陽極ユニットはコンベヤ移動方向に複数個配設されている。各陽極ユニットの底面部には水平な陽極板が設置されている。この陽極板はエアシリンダによって押し下げ可能とされると共に、スプリングによって引き上げ可能とされている。コンベヤは、陽極板を上昇させた状態で、１スパン（陽極ユニットの設置間隔）分だけ含水物を移動させる。
　特許文献４，５の電気浸透脱水装置は、両極を有した左右１対の濾板の間に２葉の濾布を配置している。濾布同士の間に汚泥を供給し、濾布を介して汚泥を挟圧すると共に、電極間に通電することにより、汚泥が電気浸透脱水処理される。処理後は、濾板を離反させ、次いで濾布同士を離反させて脱水物を取り出す。
　このような電気浸透脱水方法では、陽極（アノード）の表面で２Ｃｌ－→Ｃｌ２＋２ｅ－などの反応により塩素ガス等のハロゲンガスが発生する。脱水促進剤として被処理含水物に食塩を添加することがある。この食塩の添加によりアノードでの塩素ガスの発生量が多くなる。
　塩素ガスは、腐食性が高く、アノードや装置細部を腐食させる。特に、塩素ガスが水蒸気の結露水に溶解して低ｐＨの結露水となり、また塩素ガスとしても溶解するので、結露部分での腐食が起きやすい。
　発生した塩素ガスによる腐食をできるだけ防ぐための対策として、電気浸透脱水装置付近を換気することも考えられるが、塩素ガスの発生量が多いと、排ガス処理（塩素ガス除去処理）が必要になる。
　特許文献６には、陽極側に生じたガスを排除するために、陽極側電極部材に孔や溝を設けることが記載されているが、ガス発生を防止することは記載されていない。
特開平１－１８９３１１ 特開平６－１５４７９７ ＷＯ２００７／１４３８４０ 特公平７－７３６４６ 特許第３５７６２６９ 特公昭６３-４５６０５
水処理管理便覧（平成１０年９月３０日丸善）Ｐ．３３９～３４１
　本発明は、アノードでのハロゲンガスの発生を防止（抑制を包含する。）することができる電気浸透脱水方法及び装置を提供することを目的とする。
　本発明の電気浸透脱水方法は、陽極と陰極との間で被処理含水物を挟み、圧搾しながら両極間に通電して脱水する電気浸透脱水方法において、還元剤を被処理含水物に添加することを特徴とするものである。
　還元剤としては、亜硫酸水素ナトリウム及び／又はチオ硫酸ナトリウムが好適である。
　本発明の電気浸透脱水方法の一態様では、被処理含水物に還元剤を添加して混合する。この場合、被処理含水物中のハロゲン化物イオン濃度及び還元物質濃度を計測し、両者の差から必要還元剤当量を算出し、必要還元剤当量の１～１．５倍の量の還元剤を添加することが好ましい。
　本発明の電気浸透脱水方法の別の一態様では、被処理含水物のうち陽極と接触する面に還元剤を散布する。この場合、被処理含水物中のハロゲン化物イオン濃度及び還元物質濃度を計測し、両者の差から必要還元剤当量を算出し、必要還元剤当量の０．５～１倍量の還元剤を散布することが好ましい。
　本発明の電気浸透脱水装置は、対向配置された電極と、対向する電極間に通電する通電手段と、対向する電極同士の間に配置された濾材と、該濾材同士の間又は濾材と一方の電極との間で被処理含水物を挟圧するための挟圧手段とを有する電気浸透脱水装置において、還元剤を被処理含水物に添加する還元剤添加手段を備えたことを特徴とするものである。
　本発明では、被処理含水物に還元剤を添加することにより、陽極でのハロゲンガスの発生を防止する。還元剤が亜硫酸水素ナトリウムである場合、陽極界面付近では
　　ＮａＨＳＯ３＋Ｃｌ２＋Ｈ２Ｏ→Ｈ２ＳＯ４＋ＮａＣｌ＋ＨＣｌ
等の反応が進行し、塩素ガスなどのハロゲンガスの発生が防止される。還元剤がチオ硫酸ナトリウムである場合には、
　　Ｎａ２Ｓ２Ｏ３＋４Ｃｌ２＋５Ｈ２Ｏ→２ＮａＣｌ＋２Ｈ２ＳＯ４＋６ＨＣｌ
等の反応が進行し、塩素ガスなどのハロゲンガスの発生が防止される。
　還元剤は、被処理含水物に添加されて混合されてもよく、被処理含水物のうち陽極と接触する面に散布されてもよい。このように被処理含水物のうち陽極と接触する面に還元剤を散布する場合には、還元剤を被処理含水物に添加して混合する場合よりも還元剤の量を少なくしてもハロゲンガスの発生を防止することができる。
図１ａは実施の形態に係る電気浸透脱水装置のプレス脱水時の概略的な縦断面図、図１ｂは図１ａのＩｂ－Ｉｂ線に沿う断面図である。 実施の形態に係る電気浸透脱水装置のベルト送り工程における概略的な縦断面図である。 別の実施の形態に係る電気浸透脱水装置の概略的な縦断面図である。 実施例で用いた実験装置の縦断面図である。 実験結果を示すグラフである。
　以下、図１ａ，１ｂ及び図２を参照して第１の実施の形態について説明する。なお、図２は図１ａ，１ｂの電気浸透脱水装置のベルト送り工程の様子を示している。
　濾布よりなるコンベヤベルト１がローラ２，３間にエンドレスに架け渡されており、無端回動可能とされている。
　このコンベヤベルト１の上面側が被処理含水物の搬送側となっており、下面側が戻り側となっている。コンベヤベルト１の搬送側の下面に板状の陰極４が配置されている。この陰極４は金属などの導電材よりなる板状部材であり、上下方向に貫通する多数の孔を有している。陰極４はローラ２の直近からローラ３の直近まで延在している。
　このコンベヤベルト１の上面の搬送方向上流部に被処理含水物（この実施の形態では汚泥Ｓ）を供給するようにホッパー５が設けられている。
　コンベヤベルト１の搬送部の上方に陽極ユニット２１～２５が設置されている。図１ｂの通り、コンベヤベルト１の搬送部の両サイドに電気絶縁性材料よりなる側壁板２０が立設されており、コンベヤベルト１上の汚泥が側方へはみ出ないように構成されている。陽極ユニット２１～２５は側壁板２０，２０間に配置されている。
　この実施の形態では陽極ユニットがコンベヤベルト搬送方向に５個配置されているが、これに限定されない。陽極ユニットは、コンベヤベルト搬送方向に通常は２～５個程度配置されていればよい。
　各陽極ユニット２１～２５は、下面に陽極板３０を備えている。陽極ユニット２１～２５は、エアシリンダ（図示略）によって昇降可能とされている。エアシリンダの上端は電気浸透脱水装置の本体であるビーム（図示略）に取り付けられている。このビームは、コンベヤベルト１の上方に固定設置されている。
　各陽極ユニット２１～２５の陽極板３０と陰極４との間に、直流電源装置（図示略）から直流電圧が印加され、直流電流が通電される。
　汚泥に還元剤を添加するための機構として、還元剤水溶液の貯槽及び薬注ポンプよりなる還元剤供給機１０と、スプレーノズル１１，１２が設けられている。スプレーノズル１１は、還元剤をホッパー５内の汚泥に添加するものである。ホッパー５内に添加された還元剤は、汚泥がホッパー５を通る際に汚泥と混合される。ホッパー５に撹拌機を設けて混合を促進するようにしてもよい。ホッパー５の前段にミキサーを設置し、このミキサーに還元剤を添加し、汚泥と還元剤とを添加してから汚泥をホッパー５に導入してもよい。
　スプレーノズル１２は、汚泥Ｓの陽極と接する面、すなわちホッパー５からコンベヤ１上に送り出された汚泥の上面に還元剤水溶液を散布するためのものである。スプレーノズル１２は、コンベヤ１の幅方向に複数個配置されてもよく、コンベヤ１の幅方向に延在した１個のスプレーノズルを設けてもよい。
　この実施の形態では、スプレーノズル１１，１２の双方が設けられているが、いずれか一方のみでもよい。スプレーノズル１１，１２の双方を設置した場合、還元剤をスプレーノズル１１，１２に択一的に供給するように切替弁を設けてもよい。
　図示は省略するが、コンベヤ１の送り方向途中の陽極ユニット同士の間、例えば陽極ユニット２３，２４の間にも還元剤散布用スプレーノズルを設けてもよい。
　還元剤としては亜硫酸水素ナトリウム及び／又はチオ硫酸ナトリウムが好ましいが、これに限定されるものではなく、塩化第一鉄、ヒドラジンなども用いることができる。還元剤は水溶液として用いられることが好ましく、その濃度は、飽和濃度又はそれに近い濃度（例えば飽和溶解度の９０％以上）であることが好ましい。このように高濃度の水溶液を用いると、還元剤添加に伴って被処理含水物に加えられる水量が少なく、脱水効率が良好となる。ただし、還元剤は粉末として添加されてもよい。
　このように構成された電気浸透脱水装置によって汚泥の脱水処理を行うには、ホッパー５内に供給された汚泥Ｓをコンベヤベルト１上に送り出し、各陽極ユニット２１～２５と陰極４との間に直流電流を通電すると共に、エアシリンダにエアを供給し、この汚泥を陽極ユニット２１～２５の陽極板３０で上方から押圧する。スプレーノズル１１からホッパー５内に還元剤を添加するか、又はスプレーノズル１２から還元剤をコンベヤ１上の汚泥の上面に散布する。
　各陽極ユニット２１～２５に対し同一の電圧を印加するのが装置の運転管理を容易とする点からして好適であるが、搬送方向下流側ほど電圧を高くしたり、逆に低くしたりしてもよい。各陽極ユニットの電流値が同一となるように通電制御してもよい。
　各陽極ユニット２１～２５のエアシリンダに対し同一の圧力のエアを供給してもよく、下流側の陽極ユニットほど供給エア圧を大きく又は小さくするようにしてもよい。
　このように陽極ユニット２１～２５と陰極板４との間に通電すると共に陽極ユニット２１～２５の陽極板３０で汚泥をプレスすることにより、汚泥が電気浸透脱水される。脱水濾液がコンベヤベルト１を透過し、陰極板４の孔を通過してトレー６上に落下し、排水ライン７に流出する。
　図１ａ，１ｂのように各陽極ユニット２１～２５に通電する共に、陽極ユニット２１～２５によって汚泥をプレスするときには、コンベヤベルト１は停止している。陽極ユニット２１～２５によって所定時間プレス及び通電を行った後、エアシリンダからエアを排出し、図２の通り、陽極ユニット２１～２５を上昇させる。コンベヤベルト１を陽極ユニット２１～２５の配列ピッチの１ピッチ分だけ移動させる。これにより、陽極ユニット２５の下側に位置していた汚泥は、脱水汚泥として送り出され、各陽極ユニット２１～２４の下側に位置していた汚泥はそれぞれ１段だけ下流側の陽極ユニット２２～２５の下側に移動する。ホッパー５から未脱水処理汚泥が陽極ユニット２１の下側に導入される。
　還元剤を汚泥Ｓの上面に散布する場合には、このように陽極ユニット２１～２５を上昇させ、コンベヤベルト１を１ピッチ分だけ送り移動させている間にスプレーノズル１２からコンベヤベルト１上の汚泥Ｓの上面に散布するのが好ましい。
　コンベヤベルト１が１ピッチ分だけ送り移動した後、各陽極ユニット２１～２５を押し下げると共に各陽極ユニット２１～２５と陰極４との間に通電し、汚泥の電気浸透脱水処理を行う。以下、この工程を繰り返すことにより、汚泥を電気浸透脱水処理する。
　汚泥Ｓに還元剤を添加することにより、塩素ガス等のハロゲンガスの発生が防止され、機器の腐食が防止される。
　還元剤の添加量は、汚泥中のハロゲン化物イオン（特に塩化物イオン）濃度及び還元物質濃度に応じて定めるのが好ましい。還元剤をホッパー５に添加する場合は、汚泥中に含まれる塩化物イオン濃度及び還元物質濃度に基づいて、次のようにして必要添加量を決定するのが好ましい。
　即ち、まず塩素ガスの発生量を次の（１）式で決定する。　
　　塩素ガス発生量の当量＝汚泥中の塩化物イオンの当量－汚泥中の還元物質の当量　　　　　　　　・・・（１）
　この（１）式で予測される発生量の塩素ガスを還元できる当量以上の還元剤を添加すればよい。
　汚泥中の還元物質濃度はヨウ素消費量で確認することができる。塩化物イオン濃度は直接測定することができる。
　還元剤として、亜硫酸水素ナトリウムを用いる場合、その添加量の計算の一例を次に示す。　
　汚泥中の塩化物イオン濃度：１０００ｍｇ－Ｃｌ／ｋｇ－汚泥
　汚泥中の還元物質濃度：ヨウ素消費量として１０００ｍｇ－Ｉ／ｋｇとした場合
　塩素の原子量は３５．５、ヨウ素の原子量は１２７であるので、
　汚泥１ｋｇからの塩素ガス発生量（ｍｏｌ／ｋｇ）＝１０００／３５．５－１０００／１２７＝２０．３ｍｏｌ／ｋｇ－汚泥
　亜硫酸水素ナトリウムと塩素ガスの反応式は
　ＮａＨＳＯ３＋Ｃｌ２＋Ｈ２Ｏ→Ｈ２ＳＯ４＋ＮａＣｌ＋ＨＣｌであり、
　亜硫酸水素ナトリウムの分子量は１０４であるので、
　必要な亜硫酸水素ナトリウムの添加量（ｍｇ／ｋｇ）＝｛塩化物イオン濃度／塩素原子量－ヨウ素消費量／ヨウ素原子量｝×亜硫酸水素ナトリウムの原子量＝｛１０００／３５．５－１０００／１２７｝×１０４＝２１１０ｍｇ－ＮａＨＳＯ３／ｋｇ－汚泥
　したがって、亜硫酸水素ナトリウムを２１１０ｍｇ／ｋｇ－汚泥以上添加することが好ましい。
　通常は、この還元剤当量（この場合は２１１０ｍｇ／ｋｇ－汚泥）の１～１．５倍、特に１～１．２倍添加することが好ましい。
　還元剤をスプレーノズル１２から汚泥Ｓの上面に散布する場合は、散布された還元剤の多くがコンベヤ１上の汚泥Ｓの上面付近にとどまるので、上記の還元剤当量以下でよく、具体的には還元剤当量の０．５～１倍特に０．５～０．６倍程度とすることが好ましい。
　上記実施の形態では、陽極ユニット２１～２５とコンベヤベルト１及び陰極４によって汚泥を電気浸透脱水するようにしているが、本発明は別型式の電気浸透脱水装置にも適用可能である。例えば、図３のように、陽極ドラム６１と、陰極を兼ねるコンベヤベルト６２との間で汚泥Ｓを挟圧する電気浸透脱水装置にも本発明を適用できる。また、図示は省略するが、濾材同士の間で被処理含水物を挟圧する形式の電気浸透脱水装置にも適用することができる。例えば、前記特許文献４（特公平７－７３６４６）、特許文献５（特許第３５７６２６９）、非特許文献１（水処理管理便覧Ｐ．３４０表８・６）のように１対の濾板間で圧搾膜及び電極を介して汚泥を挟圧する加圧圧搾型電気浸透脱水装置にも適用することができる。
　以下、実験例について説明する。
［実験例１］
　塩化物イオン濃度が５００ｍｇ／ｋｇ（１４．１モル／ｋｇ）であり、ヨウ素消費量が表１の通り１０００，１２００，１５００，２１００又は３０００ｍｇ／ｋｇ（７．９，９．４，１１．８，１６．５又は２３．６モル／ｋｇ）である汚泥Ａ～Ｅに亜硫酸水素ナトリウムを０，２００，５００，８００又は１０００ｍｇ／ｋｇ（０，１．９，４．８，７．７又は９．６モル／ｋｇ）の割合で添加（０ｍｇ／ｋｇの場合は無添加）して混合し、図４に示す試験装置７０に充填し、ピストンにて加圧し、塩素ガス発生量の経時変化を測定した。なお、亜硫酸水素ナトリウムは１０ｗｔ％の水溶液として添加した。後述の実験例２でも同様である。
　この試験装置７０は、筒軸心方向を上下方向とした内径１００ｍｍのシリンダ７１と、該シリンダ７１の底部に装着されたボトムエンド７２と、該シリンダ７１の底面とボトムエンド７２の上面との間に挟持されてシリンダ７１の底面に沿って張設されたメッシュよりなる陰極７３と、シリンダ７１内のピストン７４と、該ピストン７４の下面に装着されたメッシュよりなる陽極７５と、シリンダ７１の上面に設けられたトップシール７６とを有している。陰極７３と陽極７５との間に通電した状態で汚泥Ｓを加圧し、トップシール７６の下側のスペース内の雰囲気中の塩素ガス濃度をＣｌ２検出器７７で検出する。
　汚泥充填量１７０ｇ、印加電圧６０Ｖ、最大電流値５．１Ａ、ピストンの加圧圧力Ｐ＝０．２ｋｇ／ｃｍ２としたときの塩素ガス濃度の経時変化を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１のＮｏ．１，６～９の通り、汚泥中の塩化物イオン濃度（モル）がヨウ素消費量（モル）よりも多い汚泥Ａの場合、亜硫酸水素ナトリウムを添加すると塩素ガス発生量が低下する。そして、亜硫酸水素ナトリウム添加量（モル）と汚泥中のヨウ素消費量（モル）との合計量が汚泥中の塩化物イオン濃度（モル）よりも多くなると、塩素ガスが発生しなくなる。
　亜硫酸水素ナトリウムを添加しないＮｏ．１～５の場合であっても、汚泥中の塩化物イオン濃度（モル）とヨウ素消費量濃度（モル）との差が小さくなるほど、塩素ガス発生量が減少し（Ｎｏ．２，３）、ヨウ素消費量濃度（モル）が塩化物イオン濃度（モル）よりも多くなると、塩素ガスが発生しなくなる（Ｎｏ．４，５）。
　この実験例１より、還元剤の添加が陽極での塩素ガス発生防止に効果的であることが認められた。
［実験例２］
　表２の通り、塩化物イオン濃度１４００ｍｇ／ｋｇ（３９．４モル／ｋｇ）、ヨウ素消費量２００ｍｇ／ｋｇ（１．６モル／ｋｇ）の汚泥Ｆに対し、亜硫酸水素ナトリウムを全く添加しないか、又は１５００，２０００もしくは３０００ｍｇ／ｋｇ（１４．４，１９．２又は２８．８モル／ｋｇ）添加して混合し、図４の試験装置に充填し、同様にして塩素ガス発生量を測定した（Ｎｏ．１０，１３～１５）。
　これとは別に、この汚泥Ｆを図４の装置に充填し、その上面に亜硫酸水素ナトリウムを５００又は１５００ｍｇ／ｋｇ（４．８又は１４．４モル／ｋｇ）の割合で散布し、同様にプレスして塩素ガス発生量を測定した（Ｎｏ．１１，１２）。その結果を表３及び図５に示す。なお、図５は、表３のデータのうち、亜硫酸水素ナトリウム無添加のＮｏ.１０、１５００ｍｇ／ｋｇ散布のＮｏ.１２、及び１５００ｍｇ／ｋｇ混合のＮｏ．１３のみを図示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表３及び図５の通り、亜硫酸水素ナトリウムの添加量が多くなるほど塩素ガスの発生量が少なくなる。同一添加量の場合でも、亜硫酸水素ナトリウムを混合するよりも散布した場合の方が塩素発生量が少ないこと、及び、亜硫酸水素ナトリウム３０００ｍｇ／ｋｇ混合時と１５００ｍｇ／ｋｇ散布時とで塩素ガス発生量がほぼ同等であることが認められた。
　本発明を特定の態様を用いて詳細に説明したが、本発明の意図と範囲を離れることなく様々な変更が可能であることは当業者に明らかである。
　本出願は、２０１３年１月２９日付で出願された日本特許出願２０１３－０１４５２２に基づいており、その全体が引用により援用される。
　１　コンベヤベルト
　２，３　ローラ
　４　陰極
　５　ホッパー
　１０　還元剤供給機
　１１，１２　スプレーノズル
　２１～２５　陽極ユニット
　３０　陽極板
　６０　陽極ドラム
　６２　コンベヤベルト
　７０　試験装置
　７１　シリンダ
　７３　陰極
　７４　ピストン
　７５　陽極

Claims (12)

  1. 　陽極と陰極との間で被処理含水物を挟み、圧搾しながら両極間に通電して脱水する電気浸透脱水方法において、
    　還元剤を被処理含水物に添加することを特徴とする電気浸透脱水方法。
  2. 　請求項１において、還元剤が亜硫酸水素ナトリウム及び／又はチオ硫酸ナトリウムであることを特徴とする電気浸透脱水方法。
  3. 　請求項１又は２において、還元剤を被処理含水物に添加して混合することを特徴とする電気浸透脱水方法。
  4. 　請求項３において、被処理含水物中のハロゲン化物イオン濃度及び還元物質濃度を計測し、両者の差から必要還元剤当量を算出し、必要還元剤当量の１～１．５倍の量の還元剤を添加することを特徴とする電気浸透脱水方法。
  5. 　請求項１又は２において、還元剤を被処理含水物の陽極と接触する面に散布することを特徴とする電気浸透脱水方法。
  6. 　請求項５において、被処理含水物中のハロゲン化物イオン濃度及び還元物質濃度を計測し、両者の差から必要還元剤当量を算出し、必要還元剤当量の０．５～１倍の量の還元剤を散布することを特徴とする電気浸透脱水方法。
  7. 　対向配置された電極と、
    　対向する電極間に通電する通電手段と、
    　対向する電極同士の間に配置された濾材と、
    　該濾材同士の間又は濾材と一方の電極との間で被処理含水物を挟圧するための挟圧手段と、
    を有する電気浸透脱水装置において、
    　還元剤を被処理含水物に添加する還元剤添加手段を備えたことを特徴とする電気浸透脱水装置。
  8. 　請求項７において、還元剤が亜硫酸水素ナトリウム及び／又はチオ硫酸ナトリウムであることを特徴とする電気浸透脱水装置。
  9. 　請求項７又は８において、前記還元剤添加手段は、還元剤を被処理含水物に添加して混合することを特徴とする電気浸透脱水装置。
  10. 　請求項９において、前記還元剤添加手段は、被処理含水物中のハロゲン化物イオン濃度及び還元物質濃度を計測し、両者の差から必要還元剤当量を算出し、必要還元剤当量の１～１．５倍の量の還元剤を添加することを特徴とする電気浸透脱水装置。
  11. 　請求項７又は８において、前記還元剤添加手段は、還元剤を被処理含水物の陽極と接触する面に散布することを特徴とする電気浸透脱水装置。
  12. 　請求項１１において、前記還元剤添加手段は、被処理含水物中のハロゲン化物イオン濃度及び還元物質濃度を計測し、両者の差から必要還元剤当量を算出し、必要還元剤当量の０．５～１倍の量の還元剤を散布することを特徴とする電気浸透脱水装置。
PCT/JP2014/051906 2013-01-29 2014-01-29 電気浸透脱水方法及び装置 Ceased WO2014119599A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013014522A JP2014144429A (ja) 2013-01-29 2013-01-29 電気浸透脱水方法及び装置
JP2013-014522 2013-06-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014119599A1 true WO2014119599A1 (ja) 2014-08-07

Family

ID=51262312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/051906 Ceased WO2014119599A1 (ja) 2013-01-29 2014-01-29 電気浸透脱水方法及び装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2014144429A (ja)
WO (1) WO2014119599A1 (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5765399A (en) * 1980-10-08 1982-04-20 Asahi Chem Ind Co Ltd Method and apparatus for treatment of excretion
JPS61136500A (ja) * 1984-12-05 1986-06-24 Shinko Fuaudoraa Kk 電気浸透による汚泥の脱水方法
JPH0356107A (ja) * 1989-07-21 1991-03-11 Fuji Electric Co Ltd 電気浸透式脱水機
JPH10202020A (ja) * 1997-01-16 1998-08-04 Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd 電気浸透脱水機
JP2012509170A (ja) * 2008-11-19 2012-04-19 セバーン トレント デ ノラ，エルエルシー 海上汚水処理
JP2012179572A (ja) * 2011-03-02 2012-09-20 Kurita Water Ind Ltd 電気浸透脱水方法及び装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5765399A (en) * 1980-10-08 1982-04-20 Asahi Chem Ind Co Ltd Method and apparatus for treatment of excretion
JPS61136500A (ja) * 1984-12-05 1986-06-24 Shinko Fuaudoraa Kk 電気浸透による汚泥の脱水方法
JPH0356107A (ja) * 1989-07-21 1991-03-11 Fuji Electric Co Ltd 電気浸透式脱水機
JPH10202020A (ja) * 1997-01-16 1998-08-04 Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd 電気浸透脱水機
JP2012509170A (ja) * 2008-11-19 2012-04-19 セバーン トレント デ ノラ，エルエルシー 海上汚水処理
JP2012179572A (ja) * 2011-03-02 2012-09-20 Kurita Water Ind Ltd 電気浸透脱水方法及び装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014144429A (ja) 2014-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102361829B (zh) 污泥脱水方法、电渗透脱水方法及装置
Xu et al. Ion exchange membranes enhance the electrokinetic in situ chemical oxidation of PAH-contaminated soil
CN102307815A (zh) 提高电-脱水效率的方法和设备
JPWO1999010286A1 (ja) 電解槽および電解水生成装置
US7828953B2 (en) Process and apparatus for treating sludge by the combined action of electro-osmosis and pressure
US7943031B2 (en) Dewatering treatment system and method
JP5617240B2 (ja) 電気浸透脱水処理方法及び装置
Hansen et al. Electrodialytic remediation of soil polluted with heavy metals: key parameters for optimization of the process
AU2016338954A1 (en) Device for dehydration of sludges
JP2011212525A (ja) 電気浸透脱水方法及び装置
RU2110483C1 (ru) Устройство для электрохимической обработки воды
Deng et al. A stacked transmembrane electro-chemisorption system connected by hydrophobic gas permeable membranes for on-site utilization of authigenic acid and base to enhance ammonia recovery from wastewater
KR101154154B1 (ko) 전기 멤브레인 방법 및 장치
WO2014119599A1 (ja) 電気浸透脱水方法及び装置
JP2012179572A (ja) 電気浸透脱水方法及び装置
JP2015202481A (ja) 電気浸透脱水装置
JP2012176387A (ja) 電気浸透脱水方法及び装置
JP2011189274A (ja) 電気浸透脱水方法及び装置
JPS6328420A (ja) 粉末状荷電固体物質の電気泳動及び電気浸透による連続的分離法
KR20180009941A (ko) 전력절감 및 악취 방지형 슬러지 전기 침투탈수기
JP7738223B2 (ja) 次亜塩素酸水供給装置及びこれを用いた空間除菌システム
KR100956872B1 (ko) 고효율 무격막 전해셀을 이용한 이산화염소 산화수 제조방법
Pretz et al. A chlorine-free anode for electrodialysis
JP5285393B2 (ja) 電解装置
KR102016351B1 (ko) 활성탄 재생 장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14745955

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14745955

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1