JPH0775720B2 - 汚泥物類の袋式脱水処理方法 - Google Patents
汚泥物類の袋式脱水処理方法Info
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- JPH0775720B2 JPH0775720B2 JP4097724A JP9772492A JPH0775720B2 JP H0775720 B2 JPH0775720 B2 JP H0775720B2 JP 4097724 A JP4097724 A JP 4097724A JP 9772492 A JP9772492 A JP 9772492A JP H0775720 B2 JPH0775720 B2 JP H0775720B2
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Description
の堆積している底泥や浮泥、汚濁物、赤潮、青粉等、又
産業廃水の汚濁物類、即ち水産、畜産、農産食品加工の
際の廃液、或いは工業用廃液例えば金属スラッジ或いは
スラリー等の汚泥物類を浄化分離処理剤で処理し、該汚
泥物類の親水性コロイド粒子を疎水化し、水分子を分離
脱水して残留固形物及び分離水となし、ついで脱水袋等
の脱水収納体を用いて脱水することからなる汚泥物類の
袋式脱水処理方法に関する。
水汚濁物等の汚泥物中には一般に蛋白質、炭水化物、脂
肪酸等の有機物、無機物、細菌を含み、ミクロン単位の
微粒子又はオングストローム単位の有機或いは無機物質
の微粒子で構成され、これらが水中にコロイド状態で存
在し、その多くは親水性であるため、その除去分離が困
難となる。従来より、湖沼、河川、海底の堆積している
底泥「ヘドロ」等を、又は産業廃水汚濁物を水と分離さ
せ、残留物を固化する汚泥物類の浄化分離方法として
は、底泥に関して、 天日乾燥処理である、埋立地で長い期間を掛け圧密を
加え利用目的に合うまで自然脱水を待つ方法、 機械的脱水処理であり、脱水処理機械によって強制脱
水して泥土を固形物とする方法、 化学的脱水処理方法である高分子凝集剤によって凝集
沈澱、濃縮を行い含水率を低下させた後、石灰、セメン
ト、固化剤を用いて処理する方法、があり、その他、最
近では処理剤として、 2価又は3価の鉄塩と3価の金属塩と1価の金属塩及
び溶媒水とからなる汚泥処理剤(特開昭62−2771
99号)、 Al2,FeO3及びSO3の3成分の特定量からなる
塩基性硫酸アルミニウム鉄の水溶液からなる液体無機凝
集剤(特開昭60−14911号)等が知られ、これら
の処理剤の使用が試みられている。
例えば次のような欠点がある。の場合の天日乾燥処理
では広い用地と長い期間をかけて底泥から水分子を蒸発
させるのであるが、その期間、底泥特有の悪臭があると
共に雨水や降雪を受けると再度液状化して悪臭を放ち、
埋立用土等に使用が困難である。の場合の機械的脱水
処理方法では、多額の費用を投下しても底泥から水分を
絞り出して含水率を低下させるにとどまり、悪臭、土
質、水質の改善はなされない。また汚泥の固化状態が完
全ではないため、埋立、盛土用土としてはその利用が困
難である。又、の化学的脱水処理方法では石灰やセメ
ントを使用するが、これらは底泥を固化させて処分を容
易にするに止まり、土質までも改善することは出来な
い。又、固化処理に伴って長い期間雨水や湧水の影響を
受けて処理地からアルカリ分が流失し、下流河川の水質
を悪化させることも問題となる。そして、上記の及び
に挙げている処理剤の場合も充分に水を分離するため
には最初に高分子凝集剤で処理する等の前処理が必要な
ばかりか、水の分離が依然として悪く長時間を要する上
に、細菌、重金属の解毒、臭気の消除については効果が
見られず、その残留固形物も利用範囲が限定される等の
点で問題があった。
来、分離水、分離底泥の含有細菌の殺菌、重金属の解毒
をも可能にし、土粒子においては底泥前の土粒子に再生
することができ、その利用範囲が限定されず、埋立、盛
土用土或いは肥料として利用可能とする方法及び処理剤
の出現が望まれ、又産業廃水の汚濁物即ち工業用金属ス
ラッジ、或いは農産、畜産、水産食品加工の際の廃水の
汚濁物についても同様にその疎水化がすみやかに出来、
分離水、分離固形物の含有細菌の殺菌、重金属の解毒を
も可能とし、それらが利用できる分離処理剤及び処理方
法の出現が期待されている。
を解決すべく鋭意研究の結果、先に2価又は3価の鉄
塩、3価の金属塩に加えてアルカリ土類金属塩を主成分
とする金属塩を含有する水溶液からなる汚泥物類を有効
に浄化分離できる浄化分離処理剤を提案したが、更に研
究を進めた結果、上記の浄化分離処理剤で汚泥物を処理
した後の脱水分離に脱水収納体例えば脱水袋等を用いる
ことにより、極めて容易に汚泥物の脱水、搬送及び保管
ができることを見出し、本発明に到達したものである。
即ち、本発明は2価又は3価の鉄塩、3価の金属塩及び
アルカリ土類金属塩を主成分として、該無機塩を溶媒水
に溶解してなる汚泥物類の浄化分離処理剤、或いはこの
ものに更に五酸化二燐を加えてなる汚泥物類の浄化分離
処理剤を汚泥物類に加え、或いは更に中和剤、高分子凝
集剤を順次添加して汚泥物類を疎水化分離し、ついで脱
水収納体として、外側収納体と内側収納体とからなり、
外側収納体が上部に吊り下げ具、底部に開閉自在の締め
具を有する網状収納体であり、内側収納体が汚泥物を脱
水収納するための有底の布製特に不織布の収納体からな
る脱水用収納体を用いて脱水することを特徴とする汚泥
物類の浄化脱水処理方法に関するものである。
て、2価及び3価の鉄塩としては硫酸第一鉄、硫酸第二
鉄、塩化第二鉄等が挙げられ、3価の金属塩としては硫
酸アルミニウム〔Al2(SO4)3〕、硫酸アルミニウムカリ
ウム〔AlK(SO4)3〕等である。これらの金属塩は従来汚
泥水処理のための凝集剤として一般に用いられているも
のである。本発明で用いるアルカリ土類金属塩としては
塩化マグネシウム(MgCl2・6H2O)、塩化カルシウム(CaC
l2・2H2O)等である。これらのアルカリ土類金属塩、例え
ばMgCl2・6H2Oは豆腐の凝固剤、寒剤、セメント
原料として、電解法における単体金属の原料であるCa
Cl2は乾燥剤、医薬品として骨格症のカルシウム補結
剤、アレルギー性疾患の治療などに広く使用されている
が、これらアルカリ土類金属塩を底泥や産業廃水の汚濁
物等の汚泥物類の処理剤として用いられた例はなく、こ
れを含む本願発明の浄化分離処理剤は汚泥物類の水と固
形物の分離を容易にし、アルカリ土類金属塩と硫酸アル
ミニウム、塩化第二鉄、硫酸第二鉄等の凝集剤との相剰
効果により汚泥物類が容易に凝結し、吸着固結、乾燥が
短時間に行なうことができる等のすぐれた効果を有する
ものである。
酸化二燐(P2O5)を添加したものを浄化分離処理剤とす
ることができる。P2O5は脱水、ガス乾燥、有機化学で
縮合剤、界面活性剤、医療用には消化、清涼剤として知
られているが、本発明ではこれが汚泥物類の重金属、細
菌の解毒剤、殺菌剤として、又アルカリ性を酸性に中和
する中和剤としても作用することを本発明者が初めて見
出したものである。
は、その処理する汚泥物類の発生源、即ち汚泥物類を構
成する成分や粒度構成比、含水率、pH、温度等により
適宜選択するが、2価又は3価の鉄塩50〜30重量%、3
価の金属塩45〜30重量%、アルカリ土類金属塩30〜3重
量%、及びP2O51.5〜0.3重量%であることができ、そ
れにより効果的に処理することができる。
の成分の合計重量の4倍量以上が好ましく、これ以下の
量を使用することもできるが、その場合、各薬品成分同
志が反応することがあって、その作用効果が減少するこ
とがある。汚泥物類に対する浄化分離処理剤の使用量は
特に限定されないが、汚泥物類(含水率10%)1,000l
に対して1〜30l、好ましくは3〜6lである。汚泥物
類の処理に当っては、本発明の浄化分離処理剤で処理し
た後、浄化分離処理剤の正荷電金属塩等によって水中の
水素イオン濃度が上がり、pHが下がり凝集凝結反応が
鈍化するので、中和剤である水酸化カルシウム〔Ca
(OH)2〕、水酸化ナトリウム(NaOH)、酸化マ
グネシウム(MgO)等で処理し、水素イオン濃度を下
げ、pHを上げて凝集凝結反応が円滑に行なわれるよう
にするのである。これらの中和剤は汚泥物類の発生源に
より選択するが、これよりそのpHは約6〜8.6に調
整される。水酸化カルシウムは中和剤として広く利用さ
れ、水酸化ナトリウムは強アルカリ性であって、海水中
の堆積底泥処理に適合する。又MgOは中和剤として、
又亜ヒ酸と不溶性塩を形成するので解毒剤として作用す
るものである。
集剤を併用することができる。これにより、汚泥物類粒
子同志の凝集凝結反応をさらに促進させることができ
る。汚泥物類は浄化分離処理剤との相乗作用により急速
に大きなフロックを形成して沈降する。高分子凝集剤は
アニオン、ノニオン、カチオンの各種高分子凝集剤、例
えばアニオンではポリアクリルアマイド系〔ハイモロッ
クSS500、同 OK107(登録商標)(共立有機工業株式会
社)〕、ノニオンではポリアクリルアマイド系〔ハイモ
ロックSS200(登録商標)(共立有機工業株式会社)〕、
カチオンではポリアクリルアマイド系〔ハイモロックMP
173、同Q101、同Q105(登録商標)(共立有機工業株
式会社)〕等が用いられる。
例えば次のようにして行なわれる。汚泥物類に一定量の
本発明の浄化分離処理剤を加えて混合処理する。これに
より水と固形物の分離が進み、汚泥物類が容易に凝固
し、凝集される。さらに、これに中和剤、ついで高分子
凝集剤を加え、処理物を汚泥物類分離槽で凝集物と水を
分離し、分離固形物を脱水袋を用いてで脱水し固形残留
物(分離土等)を得る。本発明の浄化分離処理剤は有
機、無機、中性淡水中の堆積底泥の処理、金属層細菌を
含む淡水中の堆積底泥の処理、重金属細菌を含む海水中
の堆積底泥の処理等の各種底泥等及び各種産業廃水砕濁
物、即ち工業用各種廃水汚濁物、例えば各種金属スラッ
ジ、農・水・畜産尾種食品加工廃水汚濁物等の汚泥物類
の処理に有効である。
内側収納体とからなり、外側収納体が上部に吊り下げ
具、底部に開閉自在の締め具を有する網状収納体であ
り、内側収納体が含水汚泥混合物を脱水収納するための
有底の布製収納体からなる脱水用収納体であり(図6,
図7,図8,図10)、外側収納体が筒状の網状袋(図
6,図7)、筒状のカゴ状容器(図8,図10)を用い
ることができる。そして、カゴ状容器は、カゴの胴部を
形成する多数の穴を有する長方形の板、その上下に頭部
及び底部を形成する多数の穴を有する1以上の台形板か
らなる合成樹脂製ユニットの胴部長方形板の両側部に設
けられた結合部により複数のユニットを組合わせ組立て
ることからなるもの(図8)、或いはカゴの胴部を形成
する多数の穴を有する長方形の板、その上下に頭部及び
底部を形成するための櫛状板からなる合成樹脂製ユニッ
トの胴部長方形板の両側部に設けられた結合部により複
数のユニットを組合わせ組立てることからなるもの等で
ある(図10)。又、内側収納体は合成樹脂製連続長繊
維の不織布からなる筒状の袋、合成樹脂製糸の編物から
なる袋等であり(図4,図5)、それらは崩壊性又は腐
食性の材質からなるものであることができる。これによ
り更に分離固形物の脱水及び固形残留物の脱水、搬送及
び保管が極めて便利なものとなることを見出した。そし
て、脱水用収納体の外袋である網状物は、例えば筒状の
網状袋からなるものでは引張り強度の大きい合成樹脂
製、例えばナイロン糸等で作成される。この外袋は、汚
泥物類の浄化分離処理剤で処理した疎水化分離処理物の
脱水の際には、該処理物の脱水のために用いる内袋を収
納するため、底部は締め具で閉じ、内側収納体例えば内
袋での脱水が終った後、該底部締め具を開き、外側収納
体を底のない筒状として、収納していた内袋を排出し、
内袋は残留固形物を収納して、搬送され、保管される。
脱水収納体において、内袋は疎水化分離処理物の脱水と
収納或いは保管を同時に行なうことができるものであ
る。内袋は前記の脱水袋と同じ材質からなる不繊布から
なることができる。この内袋は外袋があるので、厚さの
薄い不繊布を用いることができ、そのため脱水効率を更
に上げることができる。そして、外側収納体がカゴ状の
ものであるときは、内袋を更に薄くでき、更により脱水
効果を上げることができる。又内袋が崩壊性又は腐食性
の収納体では、底泥を脱水して土中に長く置くことによ
って土に還えされるので好ましい。
ケールに応じて適宜選択することが出来る。本発明の袋
を用いる袋式脱水方法は、他の脱水機や濾過装置を用い
る物に比べて、残留固形物の回収が容易であり、袋に残
留固形物をそのまま入れて、搬送ができ、利用に供する
ことができるので、極めて便利であり、残留固形物の分
離回収利用が言わば一段階で行なうことができるので極
めて効率的である。
は正荷電の無機金属塩であり、これが汚泥物類を構成す
る負荷電の微粒子と結合し中和し、汚泥物類の固形物、
土微粒子の周囲に付着し、拘束されていた水分子が該粒
子から分離されるとともに、固形物粒子の凝集、凝結反
応により、さらに水分子が押し出され大きな粒子に凝集
されたフロックが形成されるものと考えられる。特に本
発明の浄化分離処理剤はアルカリ土類金属塩を含むた
め、これまでのこの種の汚泥処理剤では最初に補助剤と
しての高分子凝集剤の処理が必要であったが、本発明の
ものではそのような前処理をする必要がなく、有効に親
水コロイド粒子を疎水コロイド粒子とすることができ、
凝集、吸着固結し、固形物塊を形成し、粒子を大きな団
塊とすることができる。さらに消臭作用があり悪臭を消
臭でき、細菌や重金属の殺菌、解毒がなされる。又分離
された水中には混入物がなく、良質の水質のものとな
り、分離された底泥からの土は保水性が低下し、透水性
が高く、埋立用土、盛土用土として利用でき、又工業廃
水からのもの、例えば金属スラッジから得られる固形物
は窯業用添加剤として利用が可能などそれぞれ種々の利
用が可能となるなど汚泥の種類に応じてそれぞれの分野
での利用が可能である。そして、浄化分離処理剤での汚
泥の疎水化処理の後の脱水工程において、袋式脱水処理
を行なうため、残留固形物の分離回収、収納が一工程で
処理でき、残留固形物の搬送も容易でその利用を円滑に
行なうことができる。
はこれらに限定されるものでないことは言うまでもな
い。具体的に用いた本発明の浄化分離処理剤の溶媒水1
l中の成分の配合量(配合割合)及び汚泥物類の処理に
当っての処理剤の添加順序を第1表に示す。なお、第1
表において、実施例1は有機、無機、中性淡水中の堆積
底泥、実施例2は重金属細菌を含む淡水中の堆積底泥、
の処理用を示し、比は比較例(特開昭62−27719
9号に相当するもの)を示し、実施例1と同一の底泥を
処理したものである。
浄化分離処理剤を原液1.0m3当り、約2.0〜8.0lを投
入して、15〜30秒間撹拌し、疎水化する。この撹拌によ
り、相乗効果が発揮され、イオン交換が為され、嫌気性
細菌が好気性にかわり、悪臭が消除される。これに、
中和剤を約2.0〜8.0l投入し、約15〜30秒間撹拌し、p
Hを5.8〜8.6の範囲内に調節する。次いで凝集剤(カ
チオン性又はアニオン性)を加え、約20〜30秒間撹拌す
る。疎水化された固形分は凝集体を形成して沈殿する。
更に必要により、凝集剤(アニオン性又はノニオン
性)を投入して約30〜60秒間撹拌すると、既に形成され
た凝集体固形物は更に大きな凝集体(5〜20mm)とな
り固さを増して、沈殿する。即ち疎水化された凝集体は
大きさを増し、脱水性が容易となる。この処理された混
合物のpHは環境基準内に調整される。次いで、袋詰め
機に脱水袋(ポリプレピロンの連続長繊維の不織布で製
造した袋或いは合成樹脂製の糸で編んだ袋)を置き、そ
れに、凝集処理された水濁物を投入し脱水処理する。脱
水原液の凝集状態によって、上記工程終了後、脱水工
程に付してもよい。脱水袋で脱水した分離液は放流し、
袋中には残留固形物が収納され、そのまま袋の口を締め
て、保管し、各種適当な分野への再利用が行なわれる。
において、反応タンク1に底泥物を入れ、撹拌機2(モ
ーター11で駆動)でかきまぜながら、疎水化処理剤を
投入口3より前記(1)と同様に底泥物1.0m3当り約2.
0〜8.0l投入し、約15〜30秒間かきまぜ、中和剤(水酸
化ルシウム)を入れ約15〜30秒間かきまぜ、pH5.8〜
8.6以内に調整する。次いで高分子凝集剤(カチオン性
又はアニオン性)を混入し、約20〜30秒間撹拌し既に疎
水化されている固形分が凝集体を形成して沈殿する。更
に必要により凝集体を更に大きな凝集体とするために高
分子凝集剤(アニオン性又はノニオン性)を投入し、約
30〜60秒間撹拌する。凝集体は5〜20mmの大きさのも
のとなり、脱水が容易となる。次いで反応タンク1の下
部にある弁4を開き、モノポンプ5(モーター12で駆
動)を通して、袋固定機6にある孔明きプレート7を通
して脱水袋8に入れ、脱水する。孔明きプレート7は脱
水袋8に入れる前に大量の水を分離する役目をするもの
である。脱水袋の下部にも孔明きプレート9が置かれ袋
中の水が排出される。脱水袋8での脱水は極めて短時間
で行なわれる。脱水完了後、脱水袋8は移動滑車10に
より搬出される。
おりである。この脱水袋8は外側収納体8’と内側収納
体8”からなる脱水袋であり、図2は網状外側収納体
8’を開いた状態の摸式図であり、図3は外側収納体
8’を閉じた状態の模式図である。又図4は開いた状態
の内側収納体8”であり、図5は閉じた状態の内側収納
体8”である。図6は外側収納体8’に内側収納体8”
を入れ脱水する際の模式図である。図6に示すように、
網状の開いた状態の外側収納体8’に開いた状態の内側
収納体8”を入れ、外側収納体底部の引き絞りひも14
を引き締めて内側収納体8”を外側収納体8’内に収納
し吊り下げ具13で吊り下げた状態にし、浄化処理され
た含水混合物をその口から内側収納体8”に入れて脱水
し、脱水された残留固形物は内側収納体8”に入ったま
ま外側収納体8’の底部を開いて外袋より取出され、保
管あるいは搬送される。図7は網状外側収納体8’の吊
り下げ具13が外側収納体8’の胴部中間部に設けられ
ている図である。図8及び図10はカゴ状外側収納体
8’であり、これらはそれぞれ図9及び図11に示す合
成樹脂製ユニットを数枚組合わせ組立てられたものであ
り、これにより上記同様に含水混合物が脱水され、保管
あるいは搬送される。本発明の処理方法により、得られ
た結果を表2に示す。
り、ダム、湖沼、河川、海底等の底泥、工業、或いは農
・水・畜産物食品加工の際の各種廃水汚濁物等の汚泥物
類の脱水が極めて短時間にでき、得られた分離土等の固
形物は再泥化(液状化)せず、例えば底泥処理の場合は
底泥前の土粒子に再生できる。そして本発明では脱水に
脱水袋を使用するため、脱水された残留固形物の乾燥が
早く、雨水にかかっても泥流化しない。脱水操作が簡単
で、脱水と残留固形物の収納或いは梱包が一段階で出
来、又利用のための搬送が容易という利点を有する。更
に脱水袋を網状の外袋と不繊布からなる内袋とからなる
ものとすることにより、脱水処理、保管、搬送が一層容
易となる。脱水袋で脱水できるのは本発明の特定の浄化
分離処理剤を使用することによってのみ得られ、従来の
疎水化剤では脱水袋での脱水は出来ず、この脱水方法は
処理剤との組合せの効果と言うことができる。又、本発
明の浄化分離処理剤は汚泥物類特有の悪臭を消臭又は脱
臭し得、含有する細菌の殺菌、重金属の解毒をも可能に
し、得られた残留固形物はその構成成分に応じて再利用
が可能であり、例えば底泥からの分離土は埋立用土、盛
土用土、農耕地の土壌改良材として、又金属スラッジ、
或いはスラリーからの残留固形物の場合は窯業用の添加
物として利用でき、分離水は湖沼、河川、海等に戻し、
水資源として供することが可能であると言う極めて優れ
た効果が奏せられる。
の模式図である。
の模式図である。
の模式図である。
の模式図である。
の模式図である。
状外側収納体に内側収納体である内袋を入れた脱水用収
納体の一模式図である。
状外側収納体に内側収納体である内袋を入れた脱水用収
納体の一模式図である。
ゴ状外側収納体に内側収納体である内袋を入れた脱水用
収納体の一模式図である。
ゴ状外側収納体を組立てるための一つのユニットの展開
図である。
カゴ状外側収納体に内側収納体である内袋を入れた脱水
用収納体の一模式図である。
カゴ状外側収納体を組立てるための一つのユニットの展
開図である。
Claims (3)
- 【請求項1】2価又は3価の鉄塩、3価の金属塩及びア
ルカリ土類金属塩を主成分として、該無機塩を溶媒水に
溶解してなる汚泥物類の浄化分離処理剤を汚泥物類に加
え、該汚泥物類を疎水化分離し、次いで外側収納体と内
側収納体とからなり、外側収納体が上部に吊り下げ具、
底部に開閉自在の締め具を有する網状収納体であり、内
側収納体が汚泥物を脱水収納するための有底の布製収納
体からなる脱水用収納体を用いて脱水処理することを特
徴とする汚泥物類の浄化脱水処理方法。 - 【請求項2】請求項1記載の浄化分離処理剤に更に五酸
化二燐を加えてなる浄化分離処理剤を用いる請求項1記
載の汚泥物類の浄化脱水処理方法。 - 【請求項3】請求項1又は2記載の浄化分離処理剤を汚
泥物類に添加処理し、次いで中和剤さらに高分子凝集剤
を添加して汚泥物類を疎水化分離し、次いで請求項1記
載の脱水用収納体を用いて脱水処理することを特徴とす
る汚泥物類の浄化脱水処理方法。 【請求項4】 外側収納体が筒状の網状袋からなるもの
である請求項1記載の汚泥物類の浄化脱水処理方法。 【請求項5】 外側収納体が筒状のカゴ状容器からなる
ものである請求項1記載の汚泥物類の浄化脱水処理方
法。 【請求項6】 内側収納体が合成樹脂製連続長繊維の不
織布からなる筒状の袋からなるものである請求項1記載
の汚泥物類の浄化脱水処理方法。 【請求項7】 内側収納体が合成樹脂製糸の編物からな
る袋からなるものである請求項1記載の汚泥物類の浄化
脱水処理方法。 【請求項8】 内側収納体が崩壊性又は腐食性の材質か
らなる袋からなるものである請求項1記載の汚泥物類の
浄化脱水処理方法。
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