阪神水道企業団

尼崎事業所

脱水機設備運転状況
HANSHINWATER

SUPPLYFp

AUTHORITY/AMAGASAKIWATERTREATMENTfaci)ity operation

PLANT

>

Dehydrator(環)環境本部技術部第3グルーニ

condition

石原Junlshihara

純

阪神水道企業団尼崎事業所の設備更新に際し,当社では電気浸透式加圧脱水機および造粒乾燥機を主とした脱水機設備を納入し,乾燥ケーキ含水率は約25With

replacementWATER

SUPPLYdehydrator
stabilized
25 %of

2001年4月より運転を開始した｡脱水ケーキ含水率は約55%,%と安定した性能を発揮している｡

facilityarid granulation
dehydrated

cake

theof

AUTⅢORITYAMAGASAKI

introduces

drier, andwatercontent

it hasWATER

dehydrator
been

about

TREATMENT

facility based

PLANT,

HANSHIN

electroosmosis

style pressure

sinceApril,2001.

The

performancestabilized

dried

cake

water

content

operating

55 0/oandon

that itwithaboutis demonstrated.

Eey.Words･:

電気浸透脱水造
有粒
効The

electroosmosis

dehy血ation.

乾燥

The

granulation

drying.

利用The

effectiveutilization

ま えがき

1.電気浸透式加圧脱水機導入の経緯

近年,浄水場にて発生する脱水ケーキの有効利用について模索が始まっている｡また,河川の水質変289 91

阪神水道企業団は阪神間の各都市に日量1動および高度浄水処理の採用により脱水効率が低下m3の水道用水を供給している｡
尼崎事業所は, 1942年に全国に先駆けて浄水処こすることが多い｡阪神水道企業団では尼崎事業所のを開始した浄水場で,効率型沈澱他の導入や,天更新にともない,排水処理設備検討部会を1997年に乾燥地を用いたスラッジ処理など,音争水技術に偉.

発足し,約2年間の検討の結果,電気浸透式加圧脱な足跡を残した｡しかし,水機の導入を決定した｡同時に造粒機構付きの間接災で設備全体に被害を受け,設備耐震性向上を進

加熱形乾燥機を導入し,脱水ケーキの有効利用を実るために設備全体の整備をおこなうことになった

施することとなった｡本報では,当社にて納入した

その際,排水処理設備の更新に際して,スラッジ･電気浸透式加圧脱水機および造粒機構付き間接加熱状の変動に柔軟に対応できること,脱水性能がよ形乾燥機の運転状況について報告する｡

設備がコンパクトになることなどの理由から電気34

神鋼パンテツク技報

1997年の阪神･淡路大Vol.

45

No.

a(2002/

透式加圧脱水棟を導入するに至った｡
同時に環境に配慮し,従来産業廃棄物であった発生ケーキを有価物化し,農園芸土に有効利用するために,造粒機構付き乾燥機を導入するに至った｡⑭

ケーキコンペヤ⑮⑬⑰換気設備(送風機･排風機･エアヒ一夕)
ウオータースクラバ

乾燥ケーキホッパ2.設備概要から構成される｡

2.

2.3

1浄水場の構成
尼崎浄水場は環境に配慮した設備構成となっている｡

設備のフロー

濃縮槽で自然沈降濃縮されたスラッジはスラッジ貯留槽に貯留され,加温設備により昇温される｡脱まず,音争水場で使用する電力の一部を浄水場内で水機が起動すると,打込工程に入り,スラッジ打込発電し,発電時に発生する排熱を有効利用するガスポンプで,スラッジは脱水機へ打ち込まれる｡このコージェネレーションシステムを採用している｡発際の打ち込み圧力は0.5MPaである｡打込工程が終

電量は場内使用電力量の増減に対応し,必要な電力了すると,スラッジ打込ポンプは停止し,圧搾工程を発電している｡に移る｡

また,ガスエンジンの排気熱を利用した排熱ボイ

必要に応じて通電開始時間を設定し,ろ室内に直ラーにて蒸気を発生させ,乾燥機にて脱水ケーキを流電気を印加することで,脱水効率が向上する｡圧乾燥させることで農園芸用土として再利用するとと搾工程終了後,脱水機内の洗浄をおこない,脱水ケーもにスラッジの加温をおこない,脱水効率の向上にキを機外に排出する｡排出された脱水ケーキはケーよる設備のコンパクト化を推し進めている｡

キコンベヤで脱水ケーキホッパへ送られる｡

排水処理設備の構成

2. 2

1日の脱水処理が終了すると,ろ布を洗浄し,脱水機は停

第1図に設備のフローを,第1表に設備仕様を示止する｡

す｡

打込工程時間,圧搾工程時間および通電開始時間

排水処理設備は脱①

水は外部タイマーにて設定され,スラッジ濃度に応じ機て変更することで効率のよい脱水が可能となる｡
脱水ケーキホッパに貯留した脱水ケーキは,切出(参 スラッジ打込ポンプ(参 スラッジ貯留槽④ 受 水 槽
⑤ コア洗浄ポンプ装置にて定量供給され,混練機‑投入される｡
混練機にて均一に練られた脱水ケーキは乾燥機に投入される｡
乾燥横が一定速度で回転することで,脱水ケーキ(参 ろ布洗浄ポンプ(う 空気圧縮機

は直径約5mm程度の粒径に造粒される｡⑧空(9⑲

ケーキコンペヤが密封された配管からの放熱で約100℃に加熱され脱水ケーキホッパており,脱水ケーキ中の水分を蒸発させる｡安定し⑪⑫⑬

気乾燥機内部は,排熱ボイラーから供給される蒸気ろ液移送ポンプ

た含水率の乾燥ケーキを得るために乾燥機出口温度

乾燥

機を一定に保つ制御をおこなっている｡

混練機

第1表

乾燥した脱水ケーキはケーキコンベヤにて移送さ設備の基本条件
1

Table

Desigrl

Treatment
SolidSludge
Cake

7.5 h/dX

time
concentrationNo.

2

186 500 m3/d(Before the extension) 373 000 m3/d (Afterthe extension)

7.77 t/d (Before thegeneration

moisture

45

COnditioTIS

capacity

OperationVol.

槽

concent(2002/2)

5 d/weekextension) 15.55 t/d (Before the extension)(Deby血ater) 24 也/dX 7 d/week

6.1 %(Nomal)60 %(Deby血ated cake) 35 %(Drier)(Drying cake)

神鋼パンテツク技報s5如○)JIt^o5Phere｢｢I‑‑普Dehydr8幣+5遠か.‑‑i.ifゴ蜘‑I+‑･E*‑

JT(lrlkto

5Lud9eL

匂SLudgepLn⊂tn9CtOrq

onvey(】｢PurlP守I｢J‑ー￣ーJJ‑I‑ー‑￣■Illl

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しこコ

Q<〜SolerlOl辿boqrd

AOl

穿lotc
Q第1図bbc)

Fig.

＼tや

設備フロー
I

Facilityflow

醜C8ke@CDnVCyOr

r 〜pIAir
heater.

tube□

̲J̲̲̲̲ー1ー￣JJ/:f声

L̲i‑㊦1V8ter⊂Loth⊂Leon,n9PurlP

1t｢el印SeC̀1L(o hopper

珍hopper‑【互適:)れ,乾燥ケーキホッパに貯留される｡
乾燥ケーキは有価物として場外‑搬出され,農園芸用土の間隙材に再利用される｡
2. 4

電気浸透式加圧脱水機

脱水機は,電気浸透式加圧脱水機でろ板寸法1500mmX1500mmであり,1台あたり80室である｡ろ過面積は288.8m2で,ろ室容積は3.61m3である｡
ろ室内に直流電圧印加設備を設けたフィルタープレス型脱水機である｡写真1に,脱水機の外観を示す｡
乾2.5

燥

機

乾燥機は,間接加熱形スチームチューブドライヤー

写真1電気浸透式加圧脱水機外観
1Photoで,外径1.3mの円筒状乾燥機である｡長さは7皿PressurizedElectroosmotic

Dehydrator

appear‑anCeで乾燥機自体の自転により,内部のケーキが転勤効果により整形される｡また,粒径を均一化するための解砕機がケーキ投入部に設置されている｡写真2に,乾燥機の外観を示す｡
2.6

ガスコージェネレーションシステム

コージェネレーションシステムは,商用電力不足分をおぎなう形で発電をおこなう｡浄水場内の必要負荷に応じて,発電量を自動的に制御するシステムとなっている｡発電用エンジンは,天然ガスを使用することで,排気ガスによる大気汚染を防ぐ配慮がなされている｡ガスエンジンは2台設置されており,発電量は最大1bookWである｡

天然ガスの燃焼エネルギーを有効利用するために,エンジンの排気熟を利用した排熱ボイラーが設置されており,ボイラーにて発生した蒸気は,浄水場内

写真

2乾燥模外観

Pboto

2Drierappearanceの空調用や乾燥機およびスラッジ加温の熱源として利用している｡
2.7

スラッジ加温設備
本設備は,電気浸透効果とともに,スラッジ温度｡

を上昇させることで,脱水効率を向上させ,脱水機のコンパクト化を囲っている｡排熱ボイラーで発生した蒸気を,スラッジ貯留槽内に注入し,スラッジ貯留槽内のスラッジ温度を上昇させる｡

1時間あたり釣1℃の温度上昇が可能となり,常時40℃以上

02%,voeLi;g=ltT.pnrecs;engwoa:eerract::en内8Un‑voltage

Dehydration

irnpresslrlg%

content‑53.⊂]i∽⊂〕bL),i<蔦1のスラッジを処理することができる｡

watercakeOperation

○
●l{0亡

また,クリプトスポリジウムが発生した場合,排水処理設備にて回収された浮上懸濁物を80℃までく⊃'B○edjコ≡

昇温殺菌することが可能となっている｡

3.運転結果3.

2o4Sludge

1脱水機運転結果
第2図

3.1.1スラッジ濃度による変化

Fig･

45

No.

2(BOOB/2)

至スラッジ濃度とろ過速度の関係
2第2図にスラッジ濃度とろ過速度の関係を示す｡
Vol.

6(%)

concentration

神鋼パンテツク技報

Relationshipfiltration

betweensludgeconcentration

andrate

87

0000

蛋

邑8.

0

書g80

〜

○【](D‡]

岳60
E弓a0竜..
●｢コ(DVoltagein1preSS171g

jj()
20impfeSSlng

OPeratIOn

O

Processngtime‑55mintlteS

I+Dl

4

6Sl11dge concen廿ation

第3図

Relationshipbetweendehydrated

dryness

第5図

concentration

andcakewatercontentdistribution●'t0.4●

0,6Steam(%)

sludgewater

cake0.2】

スラッジ濃度と脱水ケーキ含水率の関係
3Fig.

Diarneter

さII.

⊂)〔〕

2

product

0●20

名.dhOo●0

畳表40 〜

OperationProcessLr)gtirne‑50mimtes

くdUn‑voltage

000緋

00○

♂

o

pressure

0.8(MPa)

蒸気圧力と製品の関係

Fig.

5

Relationshipbetweensteam

pressureandproducconterlt

00

Processmg●Jコ●

Un‑iznpressedoVoltage

voltage

operationtlme‑55minllteS
impressing

Processlng

宣0Operation

雪g80

●

I‑e=50miIluteS

●葦∽

0?

●
●JbJ)

上弓
＼̲.ノ色〉

e♂

1＋prodtlCt

0Diameter

watercontent

鳶毒60

領⊂〕

dryness

cake water
distriblユtion

content

畳表40

【]
01j也

jjO≡

20

名
0l.{P<v40102030Sludge40

50Charge

telTIPerature (℃ )第4匡lスラッジ温度とろ過速度の関係
Fig･

4

Relationship丘1tration

50

betweensludge60(iO

第6国
tempera山reandFig.

cake(%)

技入ケーキ含水率と製品の関係
6

Relationsbip

rateand

betweenchargecakewater濃度の上昇とともにろ過速度は上昇し,スラッジ濃を50℃とすることで約50%ろ過速度が上昇する･

度約6とがわかる｡%において,ろ過速度2.37kg‑DS/m2･bが得られた｡また,スラッジ濃度にかかわらず,電気浸

3. 2

contelprodllCt

乾燥機運転結果

透効果によりケーキ含水率が約5%低下するにも関

乾燥機の性能を変化させる要因として,僕給蒸プわらず,ろ過速度が約10%向上することがわかる｡

量,投入ケーキ量,そして投入ケーキ含水率があそ

第3図にスラッジ濃度と脱水ケーキ含水率の関係を示す｡電気浸透効果により,スラッジ濃度に関係

3. 2.

1倶給蒸気量による変化なくケーキ含水率が約5%低下することがわかる｡

コージェネレーションシステムより僕給される;
気量は,発電機の負荷変動により変化する｡期間l

なお,低濃度時の性能確認が十分におこなうことがの発電機負荷率の最大値は100%,最小値は30できなかったため,今後継続して性能確認をおこなあった｡このことは,乾燥磯に投入される蒸気の)う予定である｡

力が変動することを意味する｡

3.1.2

第5図に,供給蒸気圧力に対する製品含水率おスラッジ温度による変化

第4図に電気浸透脱水における,スラッジ温度とろ過速度の関係を示す｡

ββ

び粒径加積の変化を示す｡粒径分布は供給蒸気量よる変動が少ないが,製品含水率は供給蒸気量にスラッジ温度の上昇とともに,ろ過速度が上昇し,スラッジ温度約35℃と比較すると,スラッジ温度%,る変動が明確にあらわれ,供給蒸気量が0.2MPa下回ると製品含水率が35

神鋼パンテツク技報%を上回ることがわかる
Vol.

45

No.

2

(2002/+10000g

宣召g80

雪g80

重量6.
●

Product0

DiazTleter distribution

dryness

water

cake

阜.aI.q

Dl

400

600

800

1 000

Relationshipbetweeninvesting

0.2

●0.4

Steam

第8図
cake●ヽゝquantity(kgnl)

投入ケーキ量と製品の関係
7●⊂)Investing cake

第7図

●

20名

●

200content'･>

●●

●

P一

product

0Ol{dryness Cake water
DiaTrZe(er dis(rzbll(Z'on＋●■2000

書芸40IIO

Fig.

0朋

●

400o

重量6｡

content&!
名0quantity

Fig.

0.8

投入ケーキ量‑500kghにおける蒸気圧力と製品の関係

andproductO.6(Mpa)pressure

8Relationshipat thebetween=500 kgPI

steam

Cake

pressnre皿dproductquantity

投入ケーキ含水率による変化

3. 2. 2

第6図に,投入ケーキ含水率に対する製品含水率100および粒径加積の変化を示す｡製品含水率は投入ケー重キ含水率による変動が少ないが,粒径分布は投入ケー

電宣80

キ含水率による変動が明確にあらわれ,投入ケーキ含水率が50%を下回ると粒径分布が80%を下回ることがわかる｡

投入ケーキ量による変化

3. 2. 3

第7図に,投入ケーキ量に対する製品含水率及び蓋毒60＋ProductO

Diameterdryness

cal(e waterdistribution

corttent

畳表40O

粒径加積の変化を示す｡投入ケーキ量と製品含水率

名20●⊂)●i..1および粒径加積には明確な相関性がないことがわかる｡そこで,第8,D<

0.40.29図に投入ケーキ量別の供給蒸Steam

気量による製品の変化を示す｡供給蒸気量により,投入ケーキ最適量が変化することがわかる｡前述のとおり,発電機負荷率は変動することを考慮すると,

第9国
Fig.

0.8(MPa)

技入ケーキ量‑400kgnlにおける蒸気圧力と製品の関係
9

投入ケーキ最適量は400kgnlであるといえる｡
む

0.6pressureRelatiorlShip

betweenat thekgnl=400

steampressure

Chargecakeandproductquantityびす

本脱水機設備は,2001年4月より処理を開始して以来,大きなトラブルもなく順調に安定した運転をおこなっている｡この道転結果より,次のことが確

スラッジ濃度の変動にもかかわらず,脱水ケーキ含水率50 %から60%の安定した処理が可能である｡

2)乾燥機出口温度制御と投入ケーキ量を制御する認できた｡

ことで,供給蒸気量の変動にかかわらず,安定し

1)電気浸透効果およびスラッジ加温効果により,た製品を得ることができる｡

連絡先
石純

原

TEL

078‑232‑8102

FAX

078‑232‑8057

E‑mail

Vol.

45

No.

2

環境装置事業部
環境本部
技術部
第3グループj.ishihara@pantec.co.jp(ROα才/2)

神鋼パンテツク技報89