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No.47汚泥
栗田工業株式会社KCRセンター
坂倉徹
栗田工業/KCRセンターの坂倉です。№47の水処理教室では、「汚泥の種類による汚泥脱水機の使い分け」についてお話いたします。汚泥を処理する際には、前処理をする必要があります。前処理とは、脱水機の機種に合わせて汚泥に含まれる水を分離しやすい状態にすることです。その脱水機の種類と特徴について、解説いたします。
前処理の済んだ汚泥の脱水には、ろ過式と遠心分離式の脱水機が用いられます。これにはベルトプレスろ過機、加圧ろ過機、真空ろ過機、スクリュープレス脱水機、多重円板型脱水機などが使用されています。このうち加圧ろ過機と真空ろ過機は、従来から多く利用されてきましたが、有機性汚泥を脱水する時に他と比べて脱水性能や維持管理性などに課題が多いため、最近では一部特殊な汚泥を除いてあまり採用されなくなっています。そのため有機性汚泥の脱水には、ベルトプレスろ過機やスクリュープレス脱水機が多く使われています。ちなみに有機性の汚泥は、水との親和力が高い有機物を大量に含み、しかも粒子径や形状も様々に変化した圧縮しにくい汚泥で、そのままでは脱水が困難です。そこで脱水性を改善するため、汚泥の質を物理的、化学的に処理して、性状を安定化させる汚泥調整操作を行います。ここで使用する薬品は、汚泥中の微粒子を結合させて、固液分離しやすい塊(フロック)にして脱水性を向上させるもので、有機高分子凝集剤と無機凝集剤があります。これらの薬品は、脱水機の種類により選択されることになります。
| 項目 | 真空脱水機 | 遠心脱水機 | 加圧ろ過機 | ベルトプレス ろ過機 |
| 脱水原理 | 真空による脱水 | 遠心力により固液分離 | 圧入ろ過、ダイアフラム圧搾による脱水 | 重量脱水、ロールによる圧搾、せん断脱水 |
| ケーキ含水率 | 75～85％ | 75～90％ | 55～65％ | 70～80％ |
| 使用薬品 | 消石灰及び 無機凝集剤 |
高分子凝集剤 無機凝集剤＋ 高分子凝集剤 |
消石灰及び 無機凝集剤 |
高分子凝集剤 無機凝集剤＋ 高分子凝集剤 |
| 分離水の性状 | SS:100mg/l以下 | SS:100～500mg/l以下 | SS:100mg/l以下 | SS:100mg/l以下 |
| トラブル発生 | 原汚泥濃度低下でケーキ含水率増加ろ布の目詰まりにより能力低下 | 原汚泥濃度変化によるケーキ含水率が安定しない | ろ布の目詰まりにより能力低下。 原汚泥濃度低下で処理量減少 | ろ布の目詰まりにより汚泥があふれる。原汚泥濃度低下で処理量減少 |
| 設置面積 | 中 | 小 | 大 | 中 |
| エネルギー消費 | 中 | 大 | 中 | 小 |
| 建設費 薬品費 固形物量 |
安 安 増加 |
安 高 変化なし |
高 安 増加 |
やや高い 高 変化なし |
用語解説
化学反応が進行して化合物ができるとき、それぞれの元素に働いて化合物を起させると考えられる力のこと。
CHECK
POINT!
出典：よくわかる水処理技術（株式会社日本実業出版社発行）
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コスト
削減
管理負担
軽減
環境負荷
軽減
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解説
汚泥を脱水処理する際には、ほとんどの場合前処理を行うことが必要です。この前処理とは、脱水機の機種に応じて汚泥に含まれている水を分離しやすい状態にすることで、調質と濃縮に分けられます。このうち調質とは、汚泥中に多く含まれる分離しにくい結合水や表面付着水、あるいは内部水を薬品や熱によって分離しやすくする操作で、汚泥性状を変化させて、脱水効果を高めるために行われます。また濃縮は、脱水機の種類に関係なく備わっていて、その方式には重力式が最も多く、その他に浮上式、遠心式などがあります。