【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
〔産業上の利用分野〕
この発明は有機汚泥水の脱水処理方法に関する
ものである。
〔従来の技術〕
産業排水、し尿、下水等を処理した有機汚泥水
の脱水ケーキの水分は、ケーキの運搬費用、焼却
費用、処分地面積等に直接影響するので、ケーキ
水分を低下させることは重要な課題である。この
ため、有機汚泥水を機械的に脱水処理して低水分
ケーキにするための前処理方法が種々提案されて
いる。
これらは、無機凝集剤や有機高分子凝集剤を用
いる薬品処理法と、熱処理法に大別されるが、概
して、無機凝集剤による方法は生じる脱水ケーキ
の量が多い、有機凝集剤による方法は薬剤価格が
高くまた生物特に水産生物に対して毒性の高いも
のが多い、熱処理による方法はケーキから分離し
た水のBODが高い、といつた難点が指摘されて
いる（須藤隆一ら「活性汚泥法」1980年、思考社
発行）。このような中で、種々の鉄系凝集剤と過
酸化水素を同期添加し、必要に応じてPH調製し、
一定時間放置の後、機械的に脱水処理する方法が
検討されている。〔猪狩ら：「産業公害」17(3)26−
31（1981）〕。これによれば、ポリ硫酸鉄と過酸化
水素の併用例は、硫酸鉄（）と過酸化水素の併
用例、或いは塩化鉄（）と消石灰の併用例に比
べて、ケーキ水分低下等の効果により、ランニン
グコストの低減、工程管理の改善、作業環境の改
良及び作業性の向上等の優れた点が確認されたと
しているが、最も優れているとされるポリ硫酸鉄
と過酸化水素の併用例でも、脱水ケーキの水分が
化したのは清々77％程度までであり、また、本発
明者のテストでは、使用する脱水機の種類によつ
ては、依然ケーキの濾布からの剥離性が必ずしも
満足できるものではない。
〔発明が解決しようとする課題〕
この発明は、脱水ケーキ水分を容易に低下さ
せ、またケーキの濾布からの剥離性をより向上さ
せることを課題とする。
〔課題を解決させるための手段〕
この発明は、有機汚泥水に、ポリ硫酸鉄を添加
して該汚泥水中にフロツクの生成が認められて
後、過酸化水素を加え、次いで機械的に脱水処理
することを特徴とする有機汚泥水の脱水処理方法
であり、この方法において、好ましくは、ポリ硫
酸鉄、過酸化水素を添加の後、30分を越える時間
エージングする処理方法である。
〔作用〕
この発明において最も重要な構成は、有機汚泥
水に、ポリ硫酸鉄、過酸化水素を加えるに際し
て、後二者を同時に加えるのではなく、別個に、
しかも先にポリ硫酸鉄を加えフロツクの生成が認
められて後、過酸化水素を加える構成である。同
時に加えたのでは、硫酸第一鉄のような鉄（）
系凝集剤の場合に限らず、ポリ硫酸鉄のような鉄
（）系凝集剤の場合でも、凝集剤と過酸化水素
が反応して過酸化水素の汚泥に作用する反応力が
弱まるためではないかと思料されるが、やや大き
いフロツクができるものの、機械的強度に対して
比較的弱く壊れやすいフロツクとなり、脱水機の
種類によつては、ケーキの剥離性に乏しく作業性
の悪い結果を引き起こす。鉄（）系凝集剤と過
酸化水素の反応は、特に鉄（）系凝集剤を希釈
しないで用いた場合に発熱することにおいて観察
され、甚だしくは混合槽が鉄製であると、手を触
れられない程の熱さになること、塩ビ製配管が容
易に変形してしまうことにおいて観察される。ま
た、過酸化水素を先に添加し次いで鉄系凝集剤を
加えたのでは、生じるフロツクが小さく且つ弱い
ものとなる。
従つて、上記構成による効果は、剥離性に優れ
たフロツクが得られ、且つ低水分ケーキが得られ
るという効果の他に、副次的には、鉄系凝集剤を
希釈しない状態で添加でき、鉄系凝集剤と過酸化
水素を予備混合するための装置が不要である他、
ポンプも送量の小さいもので済む利点がある。
加えて、上記構成を採用すると、ポリ硫酸鉄と
過酸化水素を添加の後のエージング（緩やかな撹
拌または静置）することによる脱水効果が増大す
る。この効果はエージング時間が30分を越える時
間、より好ましくは60分以上の時間において特に
良好である。
鉄系凝集剤は硫酸鉄（）、塩化鉄（）、塩化
鉄（）、ポリ硫酸鉄のいずれでも用いることが
できるが、とりわけポリ硫酸鉄の使用が推奨され
る。ポリ硫酸鉄は示性式が〔Fe2（OH）ｎ・
（SO4）3 -n/2〕（但しｎ＜２、ｍ＝ｆ（ｎ））で表さ
れ、Feとしての含量が約11％程度である赤褐色
の水溶液が市販形態で入手でき、そのまま、また
は希釈して使用する。この発明では、鉄（）系
凝集剤よりも鉄（）系凝集剤の方が凝集性や、
低含水率の脱水ケーキを得る点でより優れてお
り、鉄（）系の中でもポリ硫酸鉄は、塩化鉄
（）に比べ装置の腐食や人が薬剤に触れた場合
の安全性の点からより優れている。
鉄系凝集剤（鉄の量に換算）及び過酸化水素
（35％濃度に換算）の有機汚泥水（乾物換算）に
対する添加量は、通常各々15〜25％、１〜６％の
範囲が好ましい。
鉄系凝集剤と過酸化水素を併用する従来法にお
けると同様に、処理する対象の汚泥水の種類によ
り必要に応じて酸またはアルカリを加えてPHを調
整するが、過酸化水素添加時は酸性側のPH範囲が
よく、中和する必要のある場合は過酸化水素添加
後にするのが概してよい傾向の得られることが多
い。尚、従来のポリ硫酸鉄、過酸化水素同時添加
法では、PHが低くなる程ケーキ含水率は高くなる
との報告例があるが、これは汚泥の種類により一
概には言えず、例えば、高窒素成分の汚泥ではア
ミノ酸系化合物の等電点の性質が大きく影響する
ためか、PH３±0.5の範囲で最も良好な脱水効果
の得られることもあり、いずれにしても最適のPH
範囲は実質的に容易に定めることができる。
〔実施例〕
食品加工排水（通常BOD0.5〜２万ppm、
COD0.4〜1.8万ppmの間で変動）を処理する活性
汚泥装置から排出される余剰汚泥水（固形物濃度
1.3〜1.5、PH７〜８）に対して、38％濃度のポリ
硫酸鉄水溶液（前述市販水溶液：Feとして約11
％含まれる）を希釈しない状態で0.22％添加し
（特にPH処理しなかつたが、PHは3.0であつた）、
フロツク形成された余剰汚泥水に対して、35％濃
度の過酸化水素水を0.16％添加した。このものを
直ちに或いは一定時間放置するエージングを行つ
た後、自動加圧脱水機（フイルタープレス）を用
いて脱水を行つたところ、脱水ケーキの水分は下
表の通りであつた。
[Industrial Application Field] This invention relates to a method for dehydrating organic sludge water. [Prior art] The moisture content of the dehydrated cake of organic sludge water treated with industrial wastewater, human waste, sewage, etc. directly affects the transportation cost, incineration cost, disposal area, etc. of the cake, so it is difficult to reduce the cake moisture content. This is an important issue. For this reason, various pretreatment methods have been proposed for mechanically dehydrating organic sludge water to form a low-moisture cake. These are broadly divided into chemical treatment methods that use inorganic flocculants or organic polymer flocculants, and heat treatment methods, but in general, methods using inorganic flocculants produce a large amount of dehydrated cake, while methods using organic flocculants produce a large amount of dehydrated cake. Disadvantages have been pointed out, such as the high price of chemicals and the high toxicity of many of them to living organisms, especially aquatic organisms, and the high BOD of water separated from the cake in heat treatment methods (Ryuichi Sudo et al. ” (1980, published by Shisosha). Under these circumstances, various iron-based flocculants and hydrogen peroxide were added at the same time, and the pH was adjusted as necessary.
A method of mechanical dehydration treatment after being left for a certain period of time is being considered. [Ikari et al.: “Industrial Pollution” 17 (3)26−
31 (1981)]. According to this, the combined use of polyferric sulfate and hydrogen peroxide is more effective than the combination of iron sulfate (2) and hydrogen peroxide, or the combination of iron chloride (2) and slaked lime due to the effect of reducing cake moisture, etc. It has been confirmed that superior features such as reduced running costs, improved process control, improved work environment, and improved workability have been confirmed, but an example of the combination of iron polysulfate and hydrogen peroxide, which is said to be the most superior. However, the water content of the dehydrated cake was only about 77%, and the inventor's tests showed that depending on the type of dehydrator used, the peelability of the cake from the filter cloth is still not always possible. It's not satisfying. [Problems to be Solved by the Invention] An object of the present invention is to easily reduce the water content of a dehydrated cake and further improve the peelability of the cake from a filter cloth. [Means for Solving the Problems] This invention involves adding polyferric sulfate to organic sludge water, and after the formation of flocs is observed in the sludge water, hydrogen peroxide is added, and then mechanical dehydration treatment is performed. A method for dehydrating organic sludge water, which is characterized in that the method preferably involves aging for more than 30 minutes after adding polyiron sulfate and hydrogen peroxide. [Function] The most important feature of this invention is that when adding polyferric sulfate and hydrogen peroxide to organic sludge water, the latter two are not added at the same time, but separately.
Moreover, the structure is such that iron polysulfate is added first, and after the formation of flocs is observed, hydrogen peroxide is added. If added at the same time, iron (such as ferrous sulfate)
This is not limited to the case of iron-based flocculants such as polyferric sulfate, but also the reaction force of hydrogen peroxide acting on sludge due to the reaction between the flocculant and hydrogen peroxide. Although a rather large floc can be formed, the floc is relatively weak in mechanical strength and easily breaks, and depending on the type of dehydrator, the cake may not be easily peeled off, resulting in poor workability. The reaction between the iron()-based flocculant and hydrogen peroxide has been observed to generate heat especially when the iron()-based flocculant is used without diluting it, and even worse, if the mixing tank is made of iron, it may be difficult to touch. This is observed in that the heat becomes so high that the PVC piping easily deforms. Furthermore, if hydrogen peroxide is added first and then an iron-based flocculant is added, the resulting flocs will be small and weak. Therefore, the effect of the above structure is that in addition to the effect that a floc with excellent peelability and a low moisture cake can be obtained, the iron-based flocculant can be added in an undiluted state, In addition to not requiring equipment to premix iron-based flocculant and hydrogen peroxide,
The pump also has the advantage of requiring a small feed rate. In addition, when the above configuration is adopted, the dehydration effect is increased by aging (gentle stirring or standing still) after adding polyferrous sulfate and hydrogen peroxide. This effect is particularly good when the aging time exceeds 30 minutes, more preferably 60 minutes or more. As the iron-based flocculant, any of iron sulfate (), iron chloride (2), iron chloride (2), and polyferric sulfate can be used, but the use of polyferrous sulfate is particularly recommended. Polyferric sulfate has the formula [Fe 2 (OH)n・
(SO 4 ) 3 -n/2 ] (where n<2, m=f(n)), a reddish-brown aqueous solution with an Fe content of about 11% is available in commercially available form, and it can be used directly as it is. Or use it diluted. In this invention, iron()-based flocculants have better cohesive properties than iron()-based flocculants,
It is superior in terms of obtaining a dehydrated cake with a low moisture content, and among iron ()-based polyferric sulfates, polyferric sulfate is more effective than iron chloride () in terms of equipment corrosion and safety when people come into contact with the chemical. Are better. The amounts of iron-based flocculant (converted to the amount of iron) and hydrogen peroxide (converted to 35% concentration) to organic sludge water (converted to dry matter) are usually preferably in the range of 15 to 25% and 1 to 6%, respectively. . As with the conventional method that uses a combination of iron-based flocculant and hydrogen peroxide, acid or alkali is added as necessary depending on the type of sludge water to be treated to adjust the pH, but when hydrogen peroxide is added, acidic If the PH range on the side is good, and it is necessary to neutralize, doing so after adding hydrogen peroxide tends to generally yield good results. In addition, in the conventional simultaneous addition method of polyferric sulfate and hydrogen peroxide, there are reports that the cake moisture content increases as the pH decreases, but this cannot be said unconditionally depending on the type of sludge. For component sludge, the best dehydration effect can be obtained in the pH range of 3 ± 0.5, probably because the isoelectric point properties of amino acid compounds have a large effect.
The range can be substantially easily defined. [Example] Food processing wastewater (usually BOD 0.5 to 20,000 ppm,
Excess sludge water (solids concentration
1.3 to 1.5, pH 7 to 8), a 38% concentration polyferric sulfate aqueous solution (commercially available aqueous solution mentioned above: approx. 11 as Fe)
%) was added in an undiluted state at 0.22% (no particular PH treatment was performed, but the PH was 3.0),
0.16% hydrogen peroxide solution with a concentration of 35% was added to the excess sludge water that had formed flocs. When this cake was aged immediately or left for a certain period of time and then dehydrated using an automatic pressure dehydrator (filter press), the water content of the dehydrated cake was as shown in the table below.
【表】
また比較として、活性汚泥装置から排出される
余剰汚泥水に対して、先に過酸化水素水を加え、
次にポリ硫酸鉄を加えて凝集させるか、又は過酸
化水素水とポリ硫酸鉄を同時に加える他は同様の
処理を行つた。前者の場合は生成するフロツクが
小さくて弱く、後者の場合は生成するフロツクは
大きいもののやはり弱く、且つ著しい発熱が観察
され、いずれの場合も、120分のエージングを行
つても、加圧脱水時の濾過もれが発生し、且つ、
ケーキの濾布からの剥離性が悪かつた。[Table] For comparison, hydrogen peroxide solution was first added to the excess sludge water discharged from the activated sludge equipment.
Next, the same treatment was performed except that iron polysulfate was added to cause aggregation, or hydrogen peroxide and iron polysulfate were added simultaneously. In the former case, the flocs produced are small and weak; in the latter case, the flocs produced are large but weak, and significant heat generation is observed; in both cases, even after 120 minutes of aging, filtration leakage occurs, and
The peelability of the cake from the filter cloth was poor.