(57)【要約】【課題】  汚泥、特に浚渫汚泥や青粉汚泥の有効利用に資する汚泥の処理方法及び該方法により得られる肥料を提供する。【解決手段】  汚泥に少なくとも下記成分を下記重量割合で含む凝集剤を添加し攪拌混合して、水と泥分を主成分とする凝集体とに分離する。二酸化珪素１５．０〜３５．０重量部、酸化アルミニウム２０．０〜４０．０重量部、酸化第二鉄１．０〜１０．０重量部、酸化カルシウム２０．０〜４０．０重量部、酸化ナトリウム１．０〜５．０重量部、酸化カリウム０．１〜１．２重量部、酸化マグネシウム０．３〜１．８重量部、リン酸０．８〜２．５重量部、酸化チタン０．０１〜２．０重量部。ここで、汚泥として浚渫汚泥又は青粉汚泥とし、青粉汚泥は青粉を含有する被処理液を電気分解処理して得るとよい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚泥に少なくとも下記成分を下記重量割合で含む凝集剤を添加し攪拌混合して、水と泥分を主成分とする凝集体とに分離することを特徴とする汚泥の処理方法。
二酸化珪素１５．０〜３５．０重量部、酸化アルミニウム２０．０〜４０．０重量部、酸化第二鉄１．０〜１０．０重量部、酸化カルシウム２０．０〜４０．０重量部、酸化ナトリウム１．０〜５．０重量部、酸化カリウム０．１〜１．２重量部、酸化マグネシウム０．３〜１．８重量部、リン酸０．８〜２．５重量部、酸化チタン０．０１〜２．０重量部。
【請求項２】
汚泥は浚渫汚泥である請求項１に記載の汚泥の処理方法。
【請求項３】
汚泥は青粉汚泥であり、該青粉汚泥は、青粉を含有する被処理液を電気分解処理して得たものである請求項１に記載の汚泥の処理方法。
【請求項４】
電気分解処理は、被処理液を収容した水槽内に３極以上の電極を配し、その電極の内少なくとも２以上の電極間に高周波交流電圧を、前記電極の内少なくとも２以上の電極間に直流電圧を、同時に印加して行う請求項３に記載の汚泥の処理方法。
【請求項５】
電極はアルミニウム電極を用いる請求項４に記載の汚泥の処理方法。
【請求項６】
請求項２乃至５のいずれか１項に記載の汚泥の処理方法により得られた泥分を主成分とする凝集体からなる肥料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浚渫汚泥や青粉汚泥などの汚泥の処理方法及び該方法により得られた肥料に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明者等は、汚泥に凝集剤を添加処理して砂を製造する方法を開発している（特許文献１）。この方法は、砂を製造するための方法であって肥料等に利用するものではない。
汚泥、例えば浚渫汚泥には、植物の葉などの養分が含まれており、これを肥料などとして利用できれば、汚泥の有効利用に資する。また、青粉は、池や沼などの湖沼に繁殖して水を緑色にする微小な淡水藻であるが、かかる青粉にも栄養分が多量に含まれており、これを肥料として利用できれば、湖沼の水の浄化と併せ、有意義である。
【０００３】
青粉の処理方法として、従来は微生物による処理方法が知られている。この方法は、青粉を含む被処理液に青粉を分解する能力をもつ微生物を投入し、青粉を分解処理する方法であるが、処理に長時間を要し、効率的でない。
ところで、本発明者は被処理水の浄化方法として、高周波交流電圧と直流電圧とを同時に印加して浄水処理する浄水装置を既に開発している（特許文献２）。かかる処理装置を用いて青粉を含む被処理液から青粉と水とを効率よく分離することが望まれていた。
【特許文献１】特願２００５−２５９４２４号
【特許文献２】特開２００４−１３０２９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明の目的は、汚泥、特に浚渫汚泥や青粉汚泥の有効利用に資する汚泥の処理方法及び該方法により得られる肥料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明による汚泥の処理方法は、汚泥に少なくとも下記成分を下記重量割合で含む凝集剤を添加し攪拌混合して、水と泥分を主成分とする凝集体とに分離すること、を特徴としている。
二酸化珪素１５．０〜３５．０重量部、酸化アルミニウム２０．０〜４０．０重量部、酸化第二鉄１．０〜１０．０重量部、酸化カルシウム２０．０〜４０．０重量部、酸化ナトリウム１．０〜５．０重量部、酸化カリウム０．１〜１．２重量部、酸化マグネシウム０．３〜１．８重量部、リン酸０．８〜２．５重量部、酸化チタン０．０１〜２．０重量部。
ここで、汚泥として浚渫汚泥を用いるとよい。
また、汚泥は青粉汚泥であり、該青粉汚泥は、青粉を含有する被処理液を電気分解処理して得たものとするとよい。
ここで、電気分解処理は、被処理液を収容した水槽内に３極以上の電極を配し、その電極の内少なくとも２以上の電極間に高周波交流電圧を、前記電極の内少なくとも２以上の電極間に直流電圧を、同時に印加して行うとよい。
また、電極はアルミニウム電極を用いるとよい。
また、本発明による肥料は、上記の汚泥の処理方法により得られた（分離された）泥分を主成分とする凝集体からなるものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明による汚泥の処理方法によれば、汚泥に所定の組成を有する凝集剤を添加し攪拌混合して、水と泥分を主成分とする凝集体とに分離するようにしたので、水を多量に含んだべちゃべちゃ状態の汚泥を、水と含水率の低い凝集体とに分離することができる。得られた凝集体は、含水率が低く（３０〜６０％程度）土砂に近い状態であるので、トラックなどに積んで運搬し易く、取り扱いが容易で、有効利用できる。
汚泥として浚渫汚泥を用いると、浚渫汚泥には養分を含むので、得られた凝集体も養分を含み肥料などとして有効に利用することができる。
また、汚泥は青粉汚泥であり、該青粉汚泥は、青粉を含有する被処理液を電気分解処理して得た青粉汚泥とすれば、青粉にも多量の栄養分が含まれているので、青粉汚泥から得られた凝集体は、肥料などとして有効に利用することができる。
電気分解処理によれば、短時間で処理が可能で、効率よく青粉汚泥を得ることができる。ここで、電気分解処理は、水槽内に３極以上の電極を配し、その電極の内少なくとも２以上の電極間に高周波交流電圧を、前記電極の内少なくとも２以上の電極間に直流電圧を、同時に印加して行うようにすれば、交流電圧による電気分解と直流電圧による電気分解との相乗効果により、より効率よく電気分解できる。
また、電極としてアルミニウム電極を用いれば、透明な水と青粉とにきれいに分離でき、青粉を含む被処理液を十分にかつ効率よく浄化できる。
青粉を含む汚れた水をこのように十分にかつ効率よく浄化できるこの方法は、青粉が大量に発生した湖沼の浄化方法として極めて有効で、従来にない画期的な処理方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照しつつ具体的に説明する。図１は電気分解処理装置の概略図、図２は他の例による電気分解処理装置の概略図、図３はビーカー内に収容した被処理液の電気分解前後の様子を示す概略図である。
【０００８】
本発明による汚泥の処理方法は、汚泥に所定の組成を有する凝集剤を添加し攪拌混合して、水と泥分を主成分とする凝集体とに分離することからなるものである。
汚泥としては浚渫汚泥又は青粉汚泥が好ましい。浚渫汚泥や青粉汚泥には、有機物からなる栄養分が含まれており、かかる汚泥から得られる凝集体もまた栄養分を含むので、肥料として有効に利用することができる。
【０００９】
本発明において用いる凝集剤は、少なくとも下記成分を下記重量割合で含むものである。二酸化珪素１５．０〜３５．０重量部、酸化アルミニウム２０．０〜４０．０重量部、酸化第二鉄１．０〜１０．０重量部、酸化カルシウム２０．０〜４０．０重量部、酸化ナトリウム１．０〜５．０重量部、酸化カリウム０．１〜１．２重量部、酸化マグネシウム０．３〜１．８重量部、リン酸０．８〜２．５重量部、酸化チタン０．０１〜２．０重量部。
【００１０】
より好ましくは、少なくとも下記成分を下記重量割合で含むものである。
二酸化珪素２０．０〜３０．０重量部、酸化アルミニウム２５．０〜３５．０重量部、酸化第二鉄２．０〜７．０重量部、酸化カルシウム２５．０〜４０．０重量部、酸化ナトリウム１．０〜３．０重量部、酸化カリウム０．５〜１．２重量部、酸化マグネシウム０．５〜１．５重量部、リン酸１．０〜２．０重量部、酸化チタン０．０５〜１．０重量部。
【００１１】
かかる組成をもつ凝集剤は、汚泥に含まれる泥分を疎水化して凝集させる、即ち、固形分としての泥分が保持する水分量（含水率）の調整を図る水分調整機能（疎水機能）と、凝集された泥分（固形分）に適度な親水性を付与し、残留水分によって硬結晶化させる凝結機能と、凝結した泥分の硬化を促進させる硬化促進機能とを有する。
【００１２】
本発明において用いる凝集剤は、このような機能をもつため、短時間で効率よく汚泥を凝集させることができる。そして、得られた凝集体は、土砂に近い状態で、取り扱いが容易で、運搬も容易である。
また、本発明において用いる凝集剤は、水に分散させても、ほぼ中性域にあり、分離された水のｐＨを変化させることがないので、分離された水を処理する際にｐＨ調整等も不要である。
【００１３】
汚泥に添加する凝集剤の添加量は、汚泥（含水率８０〜３００％）１００重量部に対して、凝集剤５〜２０重量部の割合で添加する。汚泥の種類や含水率に応じて凝集剤の添加量も上記範囲内において適宜変更する。得られる凝集体の含水率は３０〜６０％程度である。このようにして得た凝集体は水を含んではいるものの、べちゃべちゃ状態ではなく、固まった状態で、トラックの荷台に積んで運搬することができる。
【００１４】
浚渫汚泥や青粉汚泥には有機物など栄養分が含まれているので、かかる汚泥から得られた凝集体にも栄養分が含まれており、これを肥料として利用することができ、汚泥の有効利用に資する。
【００１５】
図１は青粉を含有する被処理液の電気分解処理装置を示し、水槽１内には被処理液２が収容され、また、水槽１内には第１電極３ａ、第２電極３ｂ及び第３電極３ｃからなる３個の電極が配されている。この内第１電極３ａと第２電極３ｂ間には交流高周波電源４から高周波の交流電圧が、第３電極３ｃと第１電極３ａ間及び第３電極３ｃと第２電極３ｂ間には直流電源５から直流電圧が、それぞれ同時に印加される。これにより、それぞれの電極間には直流電流と交流電流が同時に流れ、水槽１内の被処理液２が電気分解されて、青粉が上方に浮上して水と分離される。なお、図１中、符号６はスイッチである。
【００１６】
ここで、交流は６０〜２５０ｋＨｚの高周波で３０〜１１０Ｖの電圧、直流は３０〜１５０Ｖの電圧条件で電気分解処理を行うのが好ましい。また、電極３ａ，３ｂ，３ｃとしては、種々の導電性材料、例えば、チタン、アルミニウム、白金、ステンレス、鉄、黒鉛などが使用可能であるが、青粉を含有する被処理液の電気分解処理には、特にアルミニウムが好ましい。
【００１７】
図２は他の例による電気分解処理装置を示し、水槽１内には被処理液２が収容され、また、２個の交流高周波電源１４ａ，１４ｂと１個の直流電源１５をもち、水槽１内には第１電極１３ａ、第２電極１３ｂ、第３電極１３ｃ及び第４電極１３ｄからなる４個の電極が配されている。この内第１電極１３ａと第２電極１３ｂ間及び第３電極１３ｃと第４電極１３ｄ間には交流高周波電源１４ａ，１４ｂから高周波の交流電圧が、第３電極１３ｃと第１電極１３ａ間、第３電極１３ｃと第２電極１３ｂ間、第４電極１３ｄと第１電極１３ａ間及び第４電極１３ｄと第２電極１３ｂ間には直流電源１５から直流電圧が、それぞれ同時に印加される。交流の周波数や電圧、直流電圧、電極等については上述と同様である。
【００１８】
青粉を含む被処理液の電気分解処理実験
図１に示す電気分解処理装置を用いて、青粉を含む被処理液２の電気分解処理実験を行った。具体的には、１リットルのビーカー（水槽１）に青粉を含んだ被処理液２（掛川市の八ヶ切堀池から採取した）１リットルを入れ、第１電極３ａ、第２電極３ｂ、第３電極３ｃ共にアルミニウム電極を用い、第１電極３ａ−第２電極３ｂ間には１０５ｋＨｚ、６０．５Ｖの高周波交流電圧を、第３電極３ｃ−第１電極３ａ間及び第３電極３ｃ−第２電極３ｂ間には１０２Ｖの直流電圧を、それぞれ同時に印加して被処理液２の電気分解を行った。このとき、交流側の電流は３．４Ａ、直流側の電流は７．９Ａであった。
かかる電気分解処理を３分間行うことにより、当初ビーカー内全体が緑色であった被処理液２（図３（ａ））は、青粉７が上方に浮上し透明な水８と分離できた（図３（ｂ））。こうして上方に浮上した青粉７を回収し、これを後述する実施例２における青粉汚泥として用いた。
なお、電極としてチタン、白金、ステンレス、鉄などの電極を用いて実験したが、いずれも水は濁った状態で透明には至らず分離が不十分で、アルミニウム電極を用いた場合に、透明な水と青粉とにきれいに分離できた。
【実施例１】
【００１９】
含水率約２００％の浚渫汚泥１０００ｋｇに凝集剤１５０ｋｇを添加し、多軸型混合機で攪拌混合して、含水率約５０％の凝集体と水とに分離できた。得られた凝集体は、土砂に近い状態で取り扱いが容易で、トラックの荷台に載せて運搬することもできた。
用いた凝集剤の組成は、二酸化珪素２２．０重量部、酸化アルミニウム３０．０重量部、酸化第二鉄４．０重量部、酸化カルシウム３２．０重量部、酸化ナトリウム１．６重量部、酸化カリウム０．８重量部、酸化マグネシウム１．０重量部、リン酸１．５重量部、酸化チタン０．１重量部、その他の成分７．０重量部であった。
【実施例２】
【００２０】
含水率約２００％の青粉汚泥１ｋｇに凝集剤１００ｇを添加し、攪拌混合して、含水率約５０％の凝集体と水とに分離できた。得られた凝集体は、土砂に近い状態で取り扱いが容易で、トラックの荷台に載せて運搬することもできた。用いた凝集剤の組成は、実施例１で用いたものと同じである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】電気分解処理装置の概略図。
【図２】他の例による電気分解処理装置の概略図。
【図３】ビーカー内に収容した被処理液の電気分解前後の様子を示す概略図。
【符号の説明】
【００２２】
１  水槽
２  被処理液
３ａ，１３ａ  第１電極
３ｂ，１３ｂ  第２電極
３ｃ，１３ｃ  第３電極
１３ｄ  第４電極
４，１４ａ，１４ｂ  交流高周波電源
５，１５  直流電源
６，１６  スイッチ
７  青粉
８  透明な水
【図１】
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【図２】
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【図３】
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