JPH05115900A - 汚泥の脱水方法並びにその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、急速に脱水した汚泥に超音波を
照射して分散化し、この分散したスラリーを再凝集しし
て脱水し、低水分のケーキを得る汚泥の処理方法並びに
その装置を提供せんとするものである。 【構成】 下水等の汚泥に高分子量凝集剤を添加して脱
水機で脱水し、そのケーキを撹拌すると同時に超音波を
照射してスラリー化し、このスラリーに低分子凝集剤を
添加して加圧脱水機で脱水する。高分子量凝集剤で凝集
したスラリーは、そのフロックが大きく、その周辺の水
を急速にろ過脱水することができる。脱水したケーキ
は、水分が高いが、これを撹拌し乍ら超音波を照射する
ことによって、その大きなフロックを均一に細分化して
その水分を遊離させてスラリー状とすることができ、こ
のスラリーに低分子量凝集剤を加えることによって小粒
のフロックが形成でき、加圧脱水することによって、遊
離水を除いて低含水率のケーキを得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、下水汚泥等の脱水方
法並びにその装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種下水汚泥等の脱水方法並び
にその脱水手段としては、下水を高分子凝集剤等で濃縮
して３〜５％程度の濃縮汚泥とした後、これをベルトプ
レス等の加圧脱水機で加圧ろ過して水分８０％程度のケ
ーキとしてそのまま投棄あるいは焼却処分等をすること
が知られている。従来の濃縮手段の具体例をあげれば、
例えば、特公昭６２−３５８０４号発明があり、この発
明では、濃縮槽中にろ過板を吊設し、水分を吸引分離し
て濃縮された汚泥を槽の底部から抜くようにしている。
このような機械的手段で濃縮してもその濃度は３〜５％
であり、事後の脱水機に大きな負担をかけるとともに、
脱水機から得られるケーキも前述のように含水率が８０
％程度のものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
濃縮方法および脱水方法によれば、３〜５％程度にしか
濃縮できず、日々発生する汚泥量からして膨大な量とな
り、処理施設における消化タンクも大型となるととも、
脱水機に送られる汚泥も大量となって大型の脱水機を必
要とする。さらに、この脱水機で処理されたケーキも含
水率８０％程度であり依然として大量であり、投棄する
にも運搬および場所の確保で、また、焼却するにも焼却
炉、燃料等、多くの課題を残している。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明では、
汚泥を二段に濃縮して脱水することによって、含水率の
低いケーキとしてその量を大巾に削減したものであり、
その濃縮脱水手法および手段として次のような方法およ
び手段を採用したものである。すなわち、高分子凝集剤
を添加して凝集した汚泥を急速にろ過脱水し、そのケー
キを撹拌しながら超音波を照射して分散流動化させ、こ
の分散流動化した一次脱水スラリーに、低分子量凝集剤
を添加して再凝集したのち、加圧脱水して二次脱水ケー
キを得るようにしたものである。そして、上述の二次脱
水ケーキを得る手段としてその前段に高分子量凝集剤に
よる凝集装置を備えたスクリーンドラム等よりなる急速
脱水機と、この急速脱水機の後段に設けられて、撹拌装
置と超音波照射装置とを備えた低分子量凝集剤による凝
集装置と、この凝集装置の後段に設けた加圧脱水機とで
構成したものである。さらに、上記加圧脱水機および低
分子量凝集剤による凝集装置の具体的構成として、この
加圧脱水機の構成を外筒内にスクリュー軸を設けたスク
リュープレス状に構成し、その急速脱水機の終端部と加
圧脱水機の始端部との間に低分子凝集剤の添加装置を備
えた凝集筒を設け、この凝集筒内に撹拌装置と超音波投
射装置を設けたものである。

【０００５】

【作用】この発明は、上述のように構成してあり、先
ず、高分子凝集剤によって凝集した汚泥は、そのフロッ
クが大きくて脱水性が良く、ろ過脱水機で急速に脱水可
能で、ベルトプレス等を用いると、含水率８０％程度の
ケーキを得ることができる。このときのケーキ中の水分
８０％は、その大半が凝集フロック中の内部水であり、
加圧では分離し難い状態でケーキ中に存在している。次
に、このケーキを撹拌しながら超音波を投射することに
よって、上記の大きなフロックが破壊されてその内部水
が解放され、液体化して流動可能となる。すなわち、濃
度８０％程度の濃縮スラリーとなるわけであり、このス
ラリーに低分子量凝集剤を添加することによって、その
固形分が小さなフロックを形成して凝集する。この小さ
なフロックの保持水は少ない上に流動化したスラリーの
濃度が前述のように８０％程度と濃いので、次に行われ
る加圧脱水で低含水率（６０％程度）のケーキを能率よ
く得ることができる。以下、図面に基づいてこの発明を
具体的に説明する。

【０００６】

【実施例】図１は、この発明を実施するための濃縮脱水
装置の縦断側面図であり、符号１は、メタルメッシュを
張設した円筒状のスクリーン、２は凝集室、３は、メタ
ルメッシュを張設した円筒状の回転スクリーンである。
符号４は、上記スクリーン１、凝集室２、回転スクリー
ン３内にこれらを貫通して設けた回転自在な送り軸であ
り、スクリーン１に対応する部位には、そのピッチを徐
々に縮めた螺旋翼５が巻回してあり、凝集室２に対応す
る部分には多数の撹拌翼６が取付けてあり、さらに、回
転スクリーン３に対応する部位には多重に螺旋翼７が巻
回してある。多重とは、円周方向に位相をずらせて同一
ピッチの螺旋翼７が巻回してある意味である。次に、符
号８は凝集汚泥の投入口でこの投入口８から投入される
汚泥は、高分子量凝集剤で凝集した汚泥である。符号９
は、その照射体を凝集室２内に向けた超音波照射器、１
０は、低分子量凝集剤の添加パイプである。すなわち、
この濃縮脱水装置は、その脱水部がスクリュープレス型
に形成され、その前段の脱水装置部分と後段の高圧脱水
部との間に、急速脱水装置に生じたケーキの分散と再凝
集部が設けられており、これらの装置が一連となって連
続して作動できるようにしてある。

【０００７】この発明に係る濃縮脱水装置は上述のよう
に構成されており、投入口８から投入される汚泥は高分
子量凝集剤で凝集されていてフロックが大きく、送り軸
４の回転に伴ってスクリーン１で急速にその水分がろ過
分離されて、螺旋翼５によって凝集室２に送られる。こ
の凝集室２に送られる汚泥は、螺旋翼５によって押圧さ
れ乍らのスクリーンのろ過によるので普通水分が８０％
〜８５％のケーキ状となる。この凝集室２では、このケ
ーキが撹拌翼６によって撹拌されると同時に超音波照射
器９から超音波が照射され、破砕分散して流動化され、
次いでこの流動化したケーキに低分子量凝集剤が添加さ
れることによって、その流動化したスラリー内では、そ
の固形分が凝集して図５に示すように小さなフロックを
形成する。

【０００８】図２〜図５は、上述の汚泥スラリーの固形
分が凝集剤の添加によって凝集する様子を模式的に示す
ものであり、図２は、高分子量凝集剤を添加することに
よってスラリー中に大きなフロックＦを形成した状態を
示し、Ｗｆは遊離水を示すものである。図３および図４
は、フロックＦを取出したもので、図中符号Ｗは内部
水、Ｗｓは表面付着水を示すものである。スクリーン１
内では、高分子凝集剤によって図２のように凝集したス
ラリー中の遊離水Ｗｆが急速に分離されて前述のように
水分８０％〜８５％程度にケーキ化するものである。

【０００９】凝集室２では、このケーキ化したスラリー
の中のフロックＦが撹拌翼６および超音波によって破砕
され、そのフロックＦの内部水および表面付着水が自由
水となり流動化する。すなわち、分散するものであり、
この流動化したスラリーに低分子量凝集剤を添加するこ
とによって、図５に示すような、大きなフロックＦから
の遊離水Ｗｆと再凝集した小さなフロックＦｓとよりな
るスラリーとなる。

【００１０】このように凝集したスラリーは、次段の回
転スクリーン３内を送られる間に強圧されて遊離水Ｗｆ
がろ過脱水されて低水分（含水率６０％程度）のケーキ
とすることができる。すなわち、この回転スクリーン３
部分では、図１に示すように送り軸４と回転スクリーン
３との間隙が送り方向に狭くしてあってスラリーを圧搾
するとともに、螺旋翼７が多重に設けてあってスラリー
を強圧するものである。また、この回転スクリーン部分
に送られるスラリーは、スクリーン１部分で一次脱水さ
れてその汚泥濃縮が１５〜２０％と高く、回転スクリー
ン３の目を小さくしてろ過性が悪くなっても、従来の３
〜５％程度の固形物濃度のスラリーを一挙にろ過脱水す
るのに比較すれば、そのろ過能率が極めて高いものであ
る。

【００１１】以上の実施例の説明では、一次脱水、その
脱水ケーキの分散と再凝集、二次脱水の各操作をスクリ
ュープレス状の脱水機を用いて、一連に接続して行った
がこれら各装置を分離して行ってもよい。特に、二次脱
水機は、ベルトプレスを用いても翼、また、圧搾装置付
フイルタプレスを用いるとさらに低含水率のケーキを得
ることができる。

【００１２】

【発明の効果】このようにこの発明は、高分子凝集剤を
用いて凝集したスラリーを効率よく一次脱水し、その一
次脱水ケーキを撹拌破砕して分散流動化させ、その高濃
度のスラリーを低分子凝集剤で再凝集して二次脱水する
ことによって、一次、二次のろ過脱水共に効率がよく、
従来の一次脱水によるケーキに比較してはるかに低含水
率のケーキを得ることができるものである。然も、この
発明では、特別な凝集装置や脱水機は必要とせず、実施
するにも至便なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に用いる濃縮脱水装置の概略の縦断側
面図である。

【図２】この発明に係る一次凝集スラリーの内容状態の
解説図である。

【図３】図２のスラリー中のフロックの構造の説明図で
ある。

【図４】図３のフロックの構造の拡大説明図である。

【図５】この発明に係る二次凝集スラリーの内容状態の
解説図である。

【符号の説明】

４ 送り軸 ６ 撹拌翼 ９ 超音波照射器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高分子量凝集剤を添加して凝集した汚泥
   を急速にろ過脱水し、そのケーキを撹拌し乍ら、超音波
   を照射して分散流動化させ、この分散流動化した一次脱
   水スラリーに、低分子量凝集剤を添加して再凝集したの
   ち加圧ろ過して、二次脱水ケーキを得ることを特長とす
   る汚泥の脱水方法。
2. 【請求項２】 その前段に高分子量凝集剤による凝集装
   置を備えたスクリーンドラム等よりなる急速脱水機と、
   この急速脱水機の後段に設けられて、撹拌装置６と超音
   波照射装置９とを備えた低分子量凝集剤による凝集装置
   と、この低分子量凝集装置の後段に設けた加圧脱水機と
   よりなり、急速ろ過機からの一次脱水ケーキを撹拌装置
   ６と超音波で分散したのち、この一次脱水スラリーを加
   圧脱水機で二次脱水することを特長とする汚泥の脱水装
   置。
3. 【請求項３】 請求項２における急速脱水機および加圧
   脱水機を外筒内にスクリュー軸４を設けたスクリュープ
   レス状に構成し、その急速脱水機の終端部と加圧脱水機
   の始端部との間に低分子凝集剤の添加装置を備えた凝集
   室２を設け、この凝集室内に撹拌装置６と超音波照射装
   置９を設けたことを特長とする汚泥の脱水装置。