(57)【要約】【課題】ベントナイトと硫酸アルミニウムとカチオン澱粉アクリルアミド重合物の混合物からなる凝集沈殿剤の添加量を半減しながら、汚泥を速やかに効率よく凝集・沈殿して能率よく分離する。【解決手段】汚泥の分離方法は、汚泥水に、ベントナイトに加えて、硫酸アルミニウムとカチオン澱粉アクリルアミド重合物の混合物を添加し、これを撹拌して汚泥を凝集・沈殿させて分離する。さらに、分離方法は、汚泥水に、ベントナイトと、硫酸アルミニウムとカチオン澱粉アクリルアミド重合物の混合物に加えて、さらにチオ硫酸ナトリウム水溶液を添加し、撹拌して汚泥を凝集・沈殿して分離する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚泥水に、ベントナイトに加えて、硫酸アルミニウムとカチオン澱粉アクリルアミド重合物の混合物を添加し、これを撹拌して汚泥を凝集・沈殿させて分離する汚泥の分離方法であって、
汚泥水に、ベントナイトと、硫酸アルミニウムとカチオン澱粉アクリルアミド重合物の混合物に加えて、さらにチオ硫酸ナトリウムを添加し、撹拌して汚泥を凝集・沈殿して分離することを特徴とする汚泥の分離方法。
【請求項２】
汚泥水に、５ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍの濃度にベントナイトを添加して撹拌する請求項１に記載される汚泥の分離方法。
【請求項３】
汚泥水に、５ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍの濃度に硫酸アルミニウムとカチオン澱粉アクリルアミド重合物の混合物を添加して撹拌する請求項１に記載される汚泥の分離方法。
【請求項４】
汚泥水に、２ｐｐｍ〜２５０ｐｐｍのチオ硫酸ナトリウム水溶液を添加して撹拌する請求項１に記載される汚泥の分離方法。
【請求項５】
汚泥水にベントナイトが添加して撹拌される第１の撹拌槽(1A)と、この第１の撹拌槽(1A)からベントナイトが添加された汚泥水が流入され、かつ硫酸アルミニウムとカチオン澱粉アクリルアミド重合物の混合物が添加して撹拌される第２の撹拌槽(1B)と、この第２の撹拌槽(1B)から、ベントナイトと、硫酸アルミニウムとカチオン澱粉アクリルアミド重合物の混合物が添加された汚泥水が流入され、かつチオ硫酸ナトリウム水溶液が添加して撹拌される第３の撹拌槽(1C)と、この第３の撹拌槽(1C)の排水が流入される沈殿槽(2)と、この沈殿槽(2)の排水が流入される固液分離槽(3)とを備え、
前記沈殿槽(2)は流入される排水を透過させる多孔板からなる整流板(4)を備えており、この整流板(4)は、沈殿槽(2)を流入側と排水側に分離するように垂直姿勢に配設されて、第３の撹拌槽(1C)から流入される排水を整流板(4)に透過させて排水側に移送するようにしてなる汚泥の分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚泥を含む水から汚泥を分離する方法と装置に関し、とくに土木作業において発生する汚泥水から汚泥を分離して清澄な排水に処理するのに最適な汚泥の分離方法と装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
汚泥水にベントナイトを添加して、汚泥を凝集・沈殿して分離する技術は開発されている。（特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００４−５７８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
さらに、汚泥水は、ベントナイトに加えて、硫酸アルミニウムとカチオン澱粉アクリルアミド重合物の混合物を添加してより効率よく凝集・沈殿することができる。しかしながら、ベントナイトや硫酸アルミニウムとカチオン澱粉アクリルアミド重合物の混合物を添加する方法は、これらの凝集沈殿剤のコストが高く、汚泥の凝集・沈殿して分離するためのランニングコストが高くなる欠点がある。ランニングコストを低減するために、凝集沈殿剤の添加量を少なくすると、汚泥を速やかに凝集・沈殿できなくなるので、現実にはこれらの凝集沈殿剤の添加量を少なくできない。
【０００４】
本発明は、この欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、ベントナイトと硫酸アルミニウムとカチオン澱粉アクリルアミド重合物の混合物からなる凝集沈殿剤の添加量を半減しながら、汚泥を速やかに効率よく凝集・沈殿して能率よく分離できる汚泥の分離方法と分離装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００５】
本発明の汚泥の分離方法は、汚泥水に、ベントナイトに加えて、硫酸アルミニウムとカチオン澱粉アクリルアミド重合物の混合物を添加し、これを撹拌して汚泥を凝集・沈殿させて分離する。さらに、本発明の分離方法は、汚泥水に、ベントナイトと、硫酸アルミニウムとカチオン澱粉アクリルアミド重合物の混合物に加えて、さらにチオ硫酸ナトリウム水溶液を添加し、撹拌して汚泥を凝集・沈殿して分離することを特徴とする。
【０００６】
以上の分離方法は、ベントナイトと硫酸アルミニウムとカチオン澱粉アクリルアミド重合物の混合物からなる凝集沈殿剤の添加量を半減しながら、汚泥を速やかに効率よく凝集・沈殿して能率よく分離できる特徴がある。ちなみに、本発明者の実験では、チオ硫酸ナトリウム水溶液を添加することで、ベントナイトと硫酸アルミニウムとカチオン澱粉アクリルアミド重合物の混合物の添加量を半減して、より速やかに汚泥を凝集・沈殿することに成功した。
【０００７】
本発明の汚泥の分離方法は、汚泥水に、５ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍの濃度にベントナイトを添加して撹拌することができる。さらに、本発明の汚泥の分離方法は、汚泥水に、５ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍの濃度に硫酸アルミニウムとカチオン澱粉アクリルアミド重合物の混合物を添加して撹拌することができる。さらに、本発明の汚泥の分離方法は、汚泥水に、２ｐｐｍ〜２５０ｐｐｍのチオ硫酸ナトリウム水溶液を添加して撹拌することができる。
【０００８】
本発明の汚泥の分離装置は、汚泥水にベントナイトが添加して撹拌される第１の撹拌槽１Ａと、この第１の撹拌槽１Ａから、ベントナイトが添加された汚泥水が流入され、かつ硫酸アルミニウムとカチオン澱粉アクリルアミド重合物の混合物が添加して撹拌される第２の撹拌槽１Ｂと、この第２の撹拌槽１Ｂから、ベントナイトと、硫酸アルミニウムとカチオン澱粉アクリルアミド重合物の混合物が添加された汚泥水が流入され、かつチオ硫酸ナトリウム水溶液が添加して撹拌される第３の撹拌槽１Ｃと、この第３の撹拌槽１Ｃの排水が流入される沈殿槽２と、この沈殿槽２の排水が流入される固液分離槽３とを備える。沈殿槽２は、流入される排水を透過させる多孔板からなる整流板４を備えている。この整流板４は、沈殿槽２を流入側と排水側に分離するように垂直姿勢に配設されて、第３の撹拌槽１Ｃから流入される排水を整流板４に透過させて排水側に移送している。
【０００９】
以上の分離装置は、第１の撹拌槽で汚泥水にベントナイトを添加して撹拌し、第２の撹拌槽で硫酸アルミニウムとカチオン澱粉アクリルアミド重合物の混合物を添加して撹拌し、さらに、第３の撹拌槽でチオ硫酸ナトリウム水溶液を添加して撹拌すると共に、第３の撹拌槽の排水を沈殿槽で整流板に透過させて排水側に移送して凝集・沈殿させて、固液分離槽で汚泥を分離するので、ベントナイトと硫酸アルミニウムとカチオン澱粉アクリルアミド重合物の混合物からなる凝集沈殿剤の添加量を半減しながら、汚泥を速やかに効率よく凝集・沈殿して能率よく分離できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための汚泥の分離方法と分離装置を例示するものであって、本発明は分離方法と分離装置を以下のものには特定しない。
【００１１】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１２】
図１に示す汚泥の分離装置は、汚泥水に液状のベントナイトを添加して撹拌する第１の撹拌槽１Ａと、この第１の撹拌槽１Ａから、ベントナイトを添加して撹拌された汚泥水を流入し、かつ硫酸アルミニウムとカチオン澱粉アクリルアミド重合物の混合物を添加して撹拌する第２の撹拌槽１Ｂと、この第２の撹拌槽１Ｂから、ベントナイトと、硫酸アルミニウムとカチオン澱粉アクリルアミド重合物の混合物の添加された汚泥水を流入し、かつチオ硫酸ナトリウム水溶液を添加して撹拌する第３の撹拌槽１Ｃと、この第３の撹拌槽１Ｃの排水を流入する沈殿槽２と、この沈殿槽２の排水を流入する固液分離槽３とを備える。
【００１３】
第１の撹拌槽１Ａ、第２の撹拌槽１Ｂ、及び第３の撹拌槽１Ｃは、撹拌用の水中ポンプ５を配置している。水中ポンプ５は、各々の撹拌槽１に蓄えられる汚泥水を吸入し、これを排出して供給される汚泥水を撹拌する。汚泥水は、第１の撹拌槽１Ａをオーバーフローして第２の撹拌槽１Ｂに、さらに、第２の撹拌槽１Ｂからオーバーフローして第３の撹拌槽１Ｃに流入される。さらに、汚泥水は、第３の撹拌槽１Ｃからオーバーフローして沈殿槽２に流入される。ただ、各々の撹拌槽で撹拌された汚泥水は、ポンプ等で次の撹拌槽や沈殿槽に供給することもできる。第１の撹拌槽１Ａ、第２の撹拌槽１Ｂ、及び第３の撹拌槽１Ｃの内容積は、たとえば１０トンの汚泥水を蓄えられる容量に設計される。この撹拌槽１は、１時間に、１００トン〜２００トンの汚泥水を処理できる。汚泥水の処理量が小さい分離装置は、撹拌槽１の容積を小さくできる。撹拌槽１の内容積は、１時間に処理する汚泥水の容量の１／１０〜１／２０とする。
【００１４】
さらに、分離装置は、第１の撹拌槽１Ａにベントナイトを供給し、第２の撹拌槽１Ｂに硫酸アルミニウムとカチオン澱粉アクリルアミド重合物の混合物を供給し、さらに第３の撹拌槽１Ｃにチオ硫酸ナトリウム水溶液をするために、第１〜第３の供液装置６を備える。各々の供液装置６は、水中ポンプ７と、水中ポンプ７で供給される凝集沈殿剤の流量を検出する流量計８を備える。流量計８で凝集沈殿剤の流量を検出し、流量が所定の流量となるように水中ポンプ７の回転数をコントロールする。
【００１５】
第１の供液装置６Ａは、ベントナイトを第１の撹拌槽１Ａに供給する。第１の供液装置６Ａは、第１の撹拌槽１Ａの汚泥水に含まれるベントナイト濃度が５００ｐｐｍとなるように、ベントナイトの供給量をコントロールする。ただし、ベントナイトの供給量は、汚泥の含有量を考慮して最適値に設定される。汚泥の含有量が多くなると、ベントナイトの供給量を多くして、汚泥水におけるベントナイト濃度を高くする。したがって、第１の撹拌槽１Ａに供給されるベントナイト濃度は、５ｐｐｍ〜１００００ｐｐｍの範囲に設定される。
【００１６】
第２の供液装置６Ｂは、硫酸アルミニウムとカチオン澱粉アクリルアミド重合物の混合物を第２の撹拌槽１Ｂに供給する。第２の供液装置６Ｂは、第２の撹拌槽１Ｂの汚泥水に含まれる硫酸アルミニウムとカチオン澱粉アクリルアミド重合物の混合物濃度が５００ｐｐｍとなるように、硫酸アルミニウムとカチオン澱粉アクリルアミド重合物の混合物の供給量をコントロールする。硫酸アルミニウムとカチオン澱粉アクリルアミド重合物の混合物の供給量も、汚泥の含有量を考慮して最適値に設定される。汚泥の含有量が多くなると、硫酸アルミニウムとカチオン澱粉アクリルアミド重合物の混合物の供給量を多くして、汚泥水における硫酸アルミニウムとカチオン澱粉アクリルアミド重合物の混合物濃度を高くする。したがって、第２の撹拌槽１Ｂに供給される硫酸アルミニウムとカチオン澱粉アクリルアミド重合物の混合物濃度は、５ｐｐｍ〜１００００ｐｐｍの範囲に設定される。
【００１７】
第３の供液装置６Ｃは、２５％チオ硫酸ナトリウム水溶液を第３の撹拌槽１Ｃに供給する。第３の供液装置６Ｃは、第３の撹拌槽１Ｃの汚泥水に含まれるチオ硫酸ナトリウム濃度が１２５ｐｐｍとなるように、チオ硫酸ナトリウム水溶液の供給量をコントロールする。また、チオ硫酸ナトリウム水溶液の供給量も、汚泥の含有量を考慮して最適値に設定される。汚泥の含有量が多くなると、チオ硫酸ナトリウムの供給量を多くして、汚泥水におけるチオ硫酸ナトリウム濃度を高くする。したがって、第３の撹拌槽１Ｃに供給されるチオ硫酸ナトリウムの供給量は、チオ硫酸ナトリウム濃度が、２ｐｐｍ〜２５０ｐｐｍの範囲に設定される。第３の供液装置６Ｃは、第３の撹拌槽１Ｃのみでなく、第１の撹拌槽１Ａにチオ硫酸ナトリウム水溶液を供給することもできる。また、第１の撹拌槽１Ａと第２の撹拌槽１Ｂと第３の撹拌槽１Ｃにチオ硫酸ナトリウム水溶液を供給することもできる。
【００１８】
沈殿槽２は、流入される排水を透過させる多孔板からなる整流板４を備えている。整流板４は、沈殿槽２を流入側と排水側に分離するように垂直姿勢に配設されている。整流板４は、たとえば開口率を５％とする多孔板である。この沈殿槽２は、第３の撹拌槽１Ｃからオーバーフローして流入される排水を整流板４に透過させて排水側に移送する。図に示す沈殿槽２は、複数の整流板４を所定の間隔で平行に並べて配設している。この沈殿槽２は、流入側から排水側に移送される排水を複数の整流板４に透過させて流速を低下させ、排水側で速やかに凝集して沈殿できる。ただ、整流板は１枚とすることもできる。さらに、沈殿槽２に複数の整流板４を配設する構造は、排水の流入側と排水側とでを開口率を調整することもできる。複数の整流板４は、たとえば、汚泥水の流入側で開口率を大きくし、排水側で開口率を小さくして、流入側から排水側に移送される排水の流速を効果的に低下できる。したがって、沈殿槽２は、第３の撹拌槽１Ｃから流入する排水の流量や沈殿槽２の容積等を考慮して、配設される整流板４の枚数及び間隔や開口率を調整して、移送される排水を排水側で速やかに凝集して沈殿できる。
【００１９】
沈殿槽２の流入側に供給された排水は、整流板４を速やかに透過して、排水側で凝集して沈殿する。凝集沈殿した汚泥は底部に堆積する。底部に沈殿した汚泥は、汚泥ポンプ９で固液分離槽３に供給される。沈殿槽２の上澄液は、オーバーフローして排水する。
【００２０】
固液分離槽３は、側面をメッシュ状として、水を排水できる構造としている。固液分離槽３は、沈殿槽２から供給される汚泥に含まれる水分を分離する。したがって、固液分離槽３には、水分が分離された汚泥が蓄えられる。
【実施例】
【００２１】
以下の工程で、汚泥水を分離する。
（１）第１の撹拌槽１Ａに汚泥水を１４０トン／時間の割合で供給する。第１の撹拌槽１Ａに、ベントナイト濃度が５００ｐｐｍとなるように、ベントナイトを供給して撹拌する。ベントナイトには、エコマックスＴＷ−２０ＷＢ（アイサン工業株式会社、静岡県浜松市参野町３７８番地）を使用する。
（２）第１の撹拌槽１Ａからオーバーフローさせて、ベントナイトの添加された汚泥水を第２の撹拌槽１Ｂに供給する。第２の撹拌槽１Ｂには、硫酸アルミニウムとカチオン澱粉アクリルアミド重合物の混合物の濃度が５００ｐｐｍとなるように、硫酸アルミニウムとカチオン澱粉アクリルアミド重合物の混合物を供給して撹拌する。硫酸アルミニウムとカチオン澱粉アクリルアミド重合物の混合物には、エコマックスＴＷ−２０Ｗ０８（アイサン工業株式会社、静岡県浜松市参野町３７８番地）を使用する。
（３）第２の撹拌槽１Ｂからオーバーフローさせて、第３の撹拌槽１Ｃに汚泥水を流入させる。第３の撹拌槽１Ｃに、チオ硫酸ナトリウム水溶液を供給して撹拌する。チオ硫酸ナトリウム水溶液は、チオ硫酸ナトリウム濃度が１２５ｐｐｍとなるように供給する。チオ硫酸ナトリウム水溶液は、チオ硫酸ナトリウムを水に溶解している２５％濃度のチオ硫酸ナトリウム水溶液を使用する。
（４）第３の撹拌槽１Ｃから汚泥水をオーバーフローさせて、沈殿槽２に流入させる。沈殿槽２で汚泥を凝集、沈殿させる。
（５）沈殿槽２で沈殿した汚泥を汚泥ポンプ９で固液分離槽３に供給し、固液分離槽３で水分を分離して汚泥を分離する。
【００２２】
以上の方法で、ベントナイトとチオ硫酸ナトリウムの使用量を少なくして、各々の容積が1０トンの撹拌槽１を使用して汚泥水から効率よく速やかに汚泥を分離できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施例にかかる汚泥の分離装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００２４】
１…撹拌槽                    １Ａ…第１の撹拌槽
１Ｂ…第２の撹拌槽
１Ｃ…第３の撹拌槽
２…沈殿槽
３…固液分離槽
４…整流板
５…水中ポンプ
６…供液装置                  ６Ａ…第１の供液装置
６Ｂ…第２の供液装置
６Ｃ…第３の供液装置
７…水中ポンプ
８…流量計
９…汚泥ポンプ
【図１】
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