(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理液に対して石膏を添加して攪拌後、セメントと石灰の混合に硫酸アルミニウム水溶液を組み合わせた凝集剤を添加することを特徴とする汚泥の凝集方法。
【請求項２】
上記石膏と上記凝集剤を添加して攪拌後に脱臭剤を添加する、請求項１に記載の汚泥の凝集方法。
【請求項３】
被処理液に対して石膏を添加して攪拌後、セメントと石灰の混合に硫酸アルミニウム水溶液を組み合わせた凝集剤を添加して窒素を除去することを特徴とする水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は凝集方法、特に、下水等の難処理汚泥の凝集方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
下水処理場では下水流入口の原水を幾槽もの広大な沈殿槽に導いて、長時間をかけて沈殿処理が行われ、その過程で凝集剤を用いて強制的に水分と固形分を分離する処理、あるいはバイオ技術を駆使して、窒素分の除去、ＢＯＤ，ＣＯＤを低下させる処理がなされている。
【０００３】
更に、家畜の糞尿はそのまま肥料にすることができないため、一旦乾燥させたり、あるいは、発酵処理をして肥料として使用するようにしている。
【０００４】
また、製紙排水には大量のリグニン酸が含まれており、このリグニン酸が、ヘドロとなって河川の底に長期に渡って蓄積すると悪臭を放つようになるため、有機、あるいは無機の凝集剤を使用して水分と分離し、上澄み液のみを河川に放流するようになっている。
【０００５】
このような凝集処理に使用される凝集剤としては種々のものが開発されている。例えば無機系ではアルミニウム塩（硫酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、アンモニウムミョウバン、カリミョウバン、アルミン酸ナトリウム、ポリ塩化アルミニウム）、鉄塩（塩化第一鉄、塩化第二鉄、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、ポリ硫酸第二鉄等）、有機系では、低分子塩、界面活性剤、天然あるいは合成の高分子物質等が開発され使用されている。
【０００６】
更に、本願出願人は特公平08-018016 にて、▲１▼可溶性のアルミニウム塩と▲２▼アルカリ金属塩と上記▲１▼剤と▲２▼剤の直接の接触密度を小さくするための第三物質とよりなる凝集剤を提案し、多大な効果をあげている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように種々の凝集剤が開発され使用されている現状ではあっても、上記下水、製紙排水等を固液分離することは困難である。また、下水の処理に至っては膨大な面積の沈殿層を必要とし、処理時間も膨大となっているのが現状である。そして、有機凝集剤を大量に使用すると、コストが高くなるとともに、上記の固液分離の困難性が増大するという問題があった。。
【０００８】
一方、下水や家畜の糞尿に含まれる窒素分を除去する方法は、上記のように従来ではバイオ処理しか無かったが、この場合上記の膨大な面積の処理槽を必要とし、結果として処理に非常に時間を要する欠点があった。また、ＢＯＤ、ＣＯＤを必要な基準にまで下げる処理もバイオ処理によるより方法しか無く、上記窒素分の除去と同様に膨大な処理時間を必要としていた。
【０００９】
本発明は上記従来の事情に鑑みて提案されたものであって、無機剤のみを用いて迅速な凝集効果を発揮し、しかも、従来技術では水と固形分の分離が不可能な難処理液の処理も可能な凝集方法を提供し、更に、バイオ処理を用いないで全窒素、全リン、ＣＯＤ等を著しく小さくすることができる凝集方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、被処理液に対してカルシウム塩、具体的には石膏または乳酸カルシウムを添加して攪拌した後、凝集剤を添加するようにしている。
【００１１】
カルシウムは水溶液中の陰イオンと結びつきやすく、以下に説明する実験結果からも明らかなように、特に硝酸イオンや燐酸イオンの形で被処理液中に存在する窒素分やリンを除去するのに絶大の効果がある他、タンニン酸、リグニン酸等窒素や燐を含まない物質とも結合してこれを除去する効果がある。ただし、カルシウムを組成とする化合物は一般に水に溶けにくく、水酸化カルシウムで0,1 ％前後、炭酸カルシウムではほとんど零に近い。これに比べて天然石膏は２〜３％、化学石膏は８％前後の溶解度を持っており本発明の目的に適合し、溶解度の高い化学石膏の方が好ましい。カルシウム塩としてはこれらの他に乳酸カルシウムも使用可能である。
【００１２】
添加される石膏（カルシウム）の量は被処理液に含まれる硝酸イオンや燐酸イオンあるいはタンニン酸、リグニン酸の量によって決定されるが、下記の実験のように、被処理液が下水の原水の場合でも、被処理液１０００ｃｃに対して1g〜5g程度であった。
【００１３】
上記のように石膏を添加した後に、凝集処理が行われる。この凝集処理に使用される凝集剤としてはどのような凝集剤を使用しても構わないが、本願出願人は以下の実験で使用するように、セメントと石灰の混合品に硫酸アルミニウム水容液を組み合わせることによって効果を上げている。更に、上記のような無機の凝集剤に加えて、高分子凝集剤を極微量使用すると更に凝集効果を上げることができる。
【００１４】
尚、上記石膏添加の後、凝集処理の前、あるいは、凝集処理の後の何れかの段階で、次亜塩素酸ソーダ等の脱臭剤を添加すると、被処理液の匂いを消すことが可能となる。
【００１５】
【実施例】
（実施例１）
北海道三笠市の下水道水放流口（下水場への下水の取り入れ口）より得られる原水に対して以下の処理をした。
【００１６】
先ず、原水１０００ｃｃに対して、石膏３ｇを添加し、攪拌した後、次亜塩素酸ソーダの３０％溶液を２０ｇ添加した。その後凝集処理として、セメント５０％と消石灰５０％の凝集助剤を加え、次いで、濃度３０％の硫酸アルミニウム溶液を６．３ｇおよび、カチオン系の高分子凝集剤の０．１％水溶液を２０ｇ添加して攪拌した。
【００１７】
これによって、１５秒から３０秒で固形分が沈降するので、濾紙で固形分を除去した処理水を分析すると、下記の表１に示すような結果が得られ、しかもこの処理水は透明であった。
【００１８】
【表１】
0004259700.tif 000002
【００１９】
上記表１によると、ＣＯＤ，全窒素、全リンとも著しく減少していることが理解できる。
【００２０】
（実施例２）
北海道栗山町の下水道流入口の原水を上記同様処理した結果を下記の表２に記述する。
【００２１】
【表２】
0004259700.tif 000003
【００２２】
原水のＣＯＤ、全窒素量、全燐とも実施例１より高いため、処理水のそれらも高くなっている。
【００２３】
（実施例３）
愛知県Ｗ団地の下水道流入口の原水を上記同様処理した結果を下記の表３に記述する。
【００２４】
【表３】
0004259700.tif 000004
【００２５】
これも実施例２と同様、原水のＣＯＤ、全窒素量、全燐とも実施例１より高いため、処理水のそれらも高くなっている。
【００２６】
（実施例４）
千葉県手賀沼湖の汚泥から分離した原水を上記同様処理した結果を下記の表４に記述する。
【００２７】
【表４】
0004259700.tif 000005
【００２８】
（実施例５）
高砂市伊保下水処理場の原水を上記同様処理した結果を下記の表５に記述する。
【００２９】
【表５】
0004259700.tif 000006
【００３０】
（実施例６）
同様に添加する石膏の量を原水１０００ｃｃに対して３ｇとした場合の、北海道下川町の下水処理の例を表６に示す。
【００３１】
【表６】
0004259700.tif 000007
【００３２】
（実施例７）
同様に添加する石膏の量を原水１０００ｃｃに対して５ｇとした場合の、北海道下川町の下水処理の例を表７に示す。
【００３３】
【表７】
0004259700.tif 000008
【００３４】
石膏の量を増やすと、原水のＣＯＤ，全窒素、全燐が増えても、処理水のそれらは実施例２より低くなっている。
（実施例８）
熊本県菊地郡旭志村の「本山養豚場」より採取した豚糞の混じった豚尿の原水に対して上記実施例１の処理と同じ処理を行ったところ、処理前の全窒素が５３０ｍｇであったものが、処理後は１５０ｍｇに減少した(JIS K0102 45.2 に準拠) 。すなわち、窒素分を著しく減少させることができ、しかも、原水は黒茶色に濁った色をしていたが、処理後は透明な濾過水を得ることができた。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は凝集前の石膏を添加するのみの簡単な手順で、被処理液の水質を著しく向上せることができる効果がある。