申请日2011.08.24
公开(公告)日2012.03.14
IPC分类号C02F11/14
摘要
本发明提供一种无机凝结剂后添加法下的无机凝结剂添加量的控制方法、凝结泥块的控制方法、机污泥的脱水方法和用于实施这些方法的脱水装置。该污泥的脱水方法包括：凝结工序(4)，在有机污泥(1)中添加高分子凝结剂(2)，使该污泥凝结而形成凝结泥块;浓缩工序(5)，对形成的凝结泥块进行浓缩;无机凝结剂添加工序(7)，在浓缩的凝结泥块中添加无机凝结剂;脱水工序(9)，对添加无机凝结剂后的浓缩的凝结泥块进行机械脱水;在上述无机凝结剂添加工序(7)中，添加无机凝结剂，以使添加无机凝结剂后的凝结泥块的pH或者脱水滤液的pH成为为3～6，和/或，具有将上述浓缩的凝结泥块的大小调整为0.5mm～10mm的调整工序(6)。
权利要求书
1.一种污泥的脱水方法，包括：凝结工序，在有机污泥中 添加高分子凝结剂，使该污泥凝结而形成凝结泥块;浓缩工序， 对形成的凝结泥块进行浓缩;无机凝结剂添加工序，在浓缩的 凝结泥块中添加无机凝结剂;以及脱水工序，对添加无机凝结 剂后的浓缩的凝结泥块进行机械脱水;其特征在于，
添加无机凝结剂后的凝结泥块的pH或者脱水滤液的pH为 3～6。
2.根据权利要1所述的污泥的脱水方法，其特征在于，
上述污泥的脱水方法具有调整工序，该调整工序将上述浓 缩的凝结泥块的大小调整为0.5mm～10mm。
3.一种污泥的脱水方法，包括：凝结工序，在有机污泥中 添加高分子凝结剂，使该污泥凝结而形成凝结泥块;浓缩工序， 对形成的凝结泥块进行浓缩;无机凝结剂添加工序，在浓缩的 凝结泥块中添加无机凝结剂;以及脱水工序，对添加无机凝结 剂后的浓缩的凝结泥块进行机械脱水;其特征在于，
上述污泥的脱水方法具有调整工序，该调整工序将上述浓 缩的凝结泥块的大小调整为0.5mm～10mm。
4.一种污泥的脱水装置，包括：凝结槽，其具有在有机污 泥中添加高分子凝结剂的部件，并用于使该污泥凝结而形成凝 结泥块;浓缩机，其用于对形成的凝结泥块进行浓缩;无机凝 结剂添加部件，其用于在浓缩的凝结泥块中添加无机凝结剂; 以及脱水机，其对添加无机凝结剂后的浓缩的凝结泥块进行脱 水;其特征在于，
上述污泥的脱水装置具有控制部件，该控制部件用于对无 机凝结剂的添加量进行控制，以使添加上述无机凝结剂后的污 泥或者脱水滤液的pH成为3～6。
5.根据权利要求4所述的污泥的脱水装置，其特征在于，
上述控制部件具有用于测量pH的pH传感器。
6.根据权利要求4或5所述的污泥的脱水装置，其特征在 于，
上述污泥的脱水装置在上述浓缩机的后阶段具有泥块调整 部件，该泥块调整部件用于将上述浓缩的污泥的凝结泥块的大 小调整为0.5mm～10mm。
7.一种污泥的脱水装置，包括：凝结槽，其具有在有机污 泥中添加高分子凝结剂的部件，并用于使该污泥凝结而形成凝 结泥块;浓缩机，其用于对形成的凝结泥块进行浓缩;无机凝 结剂添加部件，其用于在浓缩的凝结泥块中添加无机凝结剂; 以及脱水机，其对添加无机凝结剂后的浓缩的凝结泥块进行脱 水;其特征在于，
上述污泥的脱水装置在上述浓缩机的后阶段具有泥块调整 部件，该泥块调整部件用于将上述浓缩的污泥的凝结泥块的大 小调整为0.5mm～10mm。
说明书
有机污泥的脱水方法及脱水装置
技术领域
本发明涉及有机污泥的脱水方法及脱水装置。具体涉及如 下脱水方法及脱水装置：其是使用高分子凝结剂和无机凝结剂， 对有机污泥进行脱水处理的方法及装置，其中，利用高分子凝 结剂使有机污泥凝结，浓缩凝结后的污泥，在浓缩后的污泥中 添加无机凝结剂，进行机械脱水，降低得到的脱水泥饼的水分 的脱水方法及脱水装置。
背景技术
近年来，要求减少废弃物量，降低环境负荷。从污水处理 设备排出的有机污泥的脱水技术极其重要，希望开发出有效的 有机污泥的脱水方法。以往，当对有机污泥进行脱水时，一般 使用“利用高分子凝结剂使污泥凝结之后，进行机械脱水的方 法”(单液法)、“在污泥中添加无机凝结剂之后，利用高分子凝 结剂进行凝结，再进行机械脱水的方法”(无机凝结剂先添加 法)。
关于有机污泥的其他脱水方法，存在“利用高分子凝结剂 使污泥凝结之后，进行机械浓缩或重力浓缩，再添加无机凝结 剂，进行机械脱水的方法”(无机凝结剂后添加法)。该无机凝 结剂后添加法适合于M碱度(是指用甲基红(methyl red)或 者甲基橙(methyl orange)作为指示剂进行测量的碱度 (alkalinity)。也称为总碱度)高的有机污泥的脱水。在无机 凝结剂先添加法中，由于有机污泥液中的碱性成分消耗无机凝 结剂，所以需要大量的无机凝结剂。另一方面，在无机凝结剂 后添加法中，通过污泥浓缩去除碱性成分，因此可降低无机凝 结剂的消耗。此外，与单液法相比，无机凝结剂后添加法对脱 水泥饼中水分的降低效果好。
关于与无机凝结剂后添加法相关的技术，公知有如下现有 技术。日本专利公报特开昭61-149300号公报中公开了一种有 机污泥的脱水方法，其特征在于，包括如下工序：第1工序，在 有机污泥中添加混合阳离子系有机高分子凝结剂之后，一边搅 拌该污泥一边生成泥块;第2工序，对该污泥进行重力过滤;第 3工序，在该重力过滤后的污泥中添加混合铁盐之后，进行加压 脱水。此外，日本专利公报特开平9-24400号公报中公开了一 种消化污泥的脱水方法，其包括：在消化污泥中添加阳离子聚 合物进行凝结处理的工序;对凝结后的污泥进行重力脱水的工 序;在重力脱水后的污泥中添加无机凝结剂而进行调质的工序; 在调质后的污泥中添加两性聚合物并利用脱水机进行脱水的工 序。但是，这些现有技术中不存在与无机凝结剂添加量的最优 化相关的记载，更具体地讲不存在与添加无机凝结剂后的凝结 污泥的pH或者脱水的分离液的pH相关的记载。此外，在这些 现有技术中不存在与浓缩后的污泥的最优化相关的记载，更具 体地讲不存在与浓缩后的污泥的块体大小相关的记载。
关于与pH控制相关的技术，公知有如下现有技术。日本专 利公报特开平4-284900号公报中公开了一种有机污泥的脱水 方法，其在有机污泥中添加有机凝结剂而进行造粒浓缩之后， 利用机械脱水机对其进行脱水，其特征在于，添加无机凝结剂 以使有机污泥的pH成为3.0～5.0范围之后，添加有机凝结剂而 进行造粒浓缩，向输送管管注入相对于输送的泥浆的SS (suspended solids，悬浮固体物)为10～15重量%的无机凝结 剂，该输送管将造粒浓缩后的污泥泥浆输送给机械脱水机。此 外，日本专利公报特开平10-165999号公报中公开了一种脱水 处理中对供给污泥的pH调整方法，其特征在于，当在供应给脱 水机的污泥中注入无机凝结剂时，在位于无机凝结剂的供给管 路的连接部位和脱水机之间的中间部位的污泥供给管上设置 pH仪，测量供给污泥的pH，根据该pH自动控制输送无机凝结 剂的供给泵的排出量，上述连接部位是无机凝结剂的供给管路 与向脱水机供给污泥的污泥供给管的连接部位。
此外，日本专利公报特开平8-173999号公报中公开了一 种污泥的脱水方法，其在下水道污水处理中产生的污泥中添加 第1凝结剂，将污泥的p H调整到适当的pH，之后在该污泥中添 加第2凝结剂并搅拌混合，将得到的凝结污泥供给到脱水机并进 行脱水，其特征在于，上述第1凝结剂是聚硫酸铁凝结剂，上述 适当的pH是4.0～7.0，上述第2凝结剂是阳离子性高分子凝结 剂。但是，这些现有技术是与在添加高分子凝结剂之前添加无 机凝结剂的无机凝结剂先添加法相关的技术，不同于与无机凝 结剂后添加法相关的本发明。因此，这些现有技术中公开的pH 适用于无机凝结剂后添加法，不能对无机凝结剂的添加量进行 最优控制。
关于与泥块直径相关的技术，公知有如下现有技术。日本 专利公报特开2009-165964号公报中公开了一种脱水处理方 法，其特征在于，在污水处理设备中产生的污泥中添加凝结剂 而进行1次凝结处理，对1次凝剂处理后的污泥进行高浓度浓缩 处理，在浓缩处理后的污泥中添加凝结剂而进行2次凝结处理， 再对2次凝结处理后的高浓度污泥实施脱水处理。还记载有：在 1次凝结处理中形成2mm～4mm大小的泥块，在2次凝结处理中 形成0.5mm～3mm的泥块。还记载：在1次凝结处理中高分子 凝结剂较有效，在2次凝结处理中高分子凝结剂较有效，也可以 使用聚硫酸铁等无机凝结剂。但是，这些现有技术中不存在与 无机凝结剂添加量的最优化相关的记载，更具体地将不存在与 添加无机凝结剂后的凝结污泥的pH或者脱水的分离液的pH相 关的记载。
在上述的与pH控制相关的现有技术之中，日本专利公报特 开平4-284900号公报中，以使有机污泥pH成为3.0～5.0的范 围的方式添加无机凝结剂，降低脱水泥饼的水分。此外，在日 本专利公报特开平10-165999号公报中，测量注入无机凝结剂 后的污泥的pH，自动控制输送无机凝结剂的供给泵的排出量， 减少无机凝结剂的使用量。此外，在日本专利公报特开平8- 173999号公报中，在下水道污水处理中产生的污泥中添加聚硫 酸铁，调整污泥的pH为4.0～7.0，降低脱水泥饼的水分。但是， 这些现有技术是与在添加高分子凝结剂之前添加无机凝结剂的 无机凝结剂先添加法相关的技术，不同于与无机凝结剂后添加 法相关的本发明。这些现有技术中公开的pH适用于无机凝结剂 后添加法，不能对无机凝结剂添加量进行最优控制。其理由是， 在无机凝结剂后添加法中，在通过污泥浓缩去除污泥中溶解性 成分之后，添加无机凝结剂，所以添加无机凝结剂时候的污泥 成分与在无机凝结剂先添加法中添加无机凝结剂时候的污泥成 分不同。尤其，在消化污泥等M碱浓度高的有机污泥的情况下， 在无机凝结剂先添加法和无机凝结剂后添加法之间，添加无机 凝结剂时候的污泥成分相差极大，所以难以将无机凝结剂先添 加法中最优的pH适用于无机凝结剂后添加法。
在上述的与无机凝结剂后添加法相关的技术之中，在日本 专利公报特开昭61-149300号公报中，在有机污泥中利用阳离 子系高分子凝结剂生成泥块，进行重力过滤，添加铁盐并混合， 之后进行加压脱水。此外，在日本专利公报特开平9-24400号 公报中，在消化污泥中添加阳离子聚合物而进行凝结处理，对 凝结污泥进行重力脱水，添加无机凝结剂而进行调质，在调制 后的污泥中添加两性聚合物并利用脱水机进行脱水。但是，这 些现有技术中不存在与无机凝结剂添加量的最优化相关的记 载，更具体地讲不存在与添加无机凝结剂后的凝结污泥的pH或 者脱水的分离液的pH相关的记载。此外，这些现有技术中不存 在与浓缩后的凝结泥块的最优化相关的记载，更具体地讲不存 在与浓缩后的凝结泥块的大小相关的记载。
如上所述，由于在无机凝结剂后添加法与无机凝结剂先添 加法之间，添加无机凝结剂时候的污泥成分不同，所以有必要 研究无机凝结剂添加量的最佳控制方法。此外，在无机凝结剂 后添加法中，有必要研究浓缩后的凝结泥块的最佳控制方法。 其理由是，无机凝结剂的渗透性，反应性大大依赖于凝结泥块 的大小。
专利文献1：日本特开平4-284900号公报
专利文献2：日本特开平10-165999号公报
专利文献3：日本特开平8-173999号公报
专利文献4：日本特开昭61-149300号公报
专利文献5：日本特开平9-24400号公报
专利文献6：日本特开2009-165964号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种无机凝结剂后添加法下的无机 凝结剂添加量的控制方法以及实施该方法的装置。此外，提供 一种在无机凝结剂后添加法下的凝结泥块的控制方法以及实施 该方法的装置。
为了解决上述问题，本发明人专心研究的结果发现如下情 况：在无机凝结剂后添加法中，通过将添加无机凝结剂后的凝 结泥块的pH或者脱水分离液的pH调整在预定范围内，能够极 其有效地降低泥饼水分。此外，本发明人发现如下情况：在无 机凝结剂后添加法中，通过调整凝结泥块的大小，能够极其有 效地降低泥饼水分。基于这些新发现完成了本发明。
即，本发明提供一种污泥的脱水方法，其包括：凝结工序， 在有机污泥中添加高分子凝结剂，使该污泥凝结而形成凝结泥 块;浓缩工序，对形成的凝结泥块进行浓缩;无机凝结剂添加 工序，在浓缩的凝结泥块中添加无机凝结剂;以及脱水工序， 对添加无机凝结剂后的浓缩的凝结泥块进行机械脱水;其特征 在于，添加无机凝结剂后的凝结泥块的pH或者脱水滤液的pH 为3～6。在上述脱水方法中，也可以是，上述污泥的脱水方法 具有调整工序，该调整工序将浓缩的凝结泥块的大小调整为 0.5mm～10mm。
此外，本发明提供一种污泥的脱水方法，其包括：凝结工 序，在有机污泥中添加高分子凝结剂，使该污泥凝结而形成凝 结泥块;浓缩工序，对形成的凝结泥块进行浓缩无机凝结剂添 加工序，在浓缩的凝结泥块中添加无机凝结剂;以及脱水工序， 对添加无机凝结剂后的浓缩的凝结泥块进行机械脱水;其特征 在于，上述污泥的脱水方法具有调整工序，该调整工序将上述 浓缩的凝结泥块的大小调整为0.5mm～10mm。
而且，本发明提供一种污泥的脱水装置，其包括：凝结槽， 其具有在有机污泥中添加高分子凝结剂的部件，并用于使该污 泥凝结而形成凝结泥块;浓缩机，其用于对形成的凝结泥块进 行浓缩无机凝结剂添加部件，其用于在浓缩的凝结泥块中添加 无机凝结剂;以及脱水机，其对添加无机凝结剂后的浓缩的凝 结泥块进行脱水;其特征在于，上述污泥的脱水装置具有控制 部件，该控制部件用于对无机凝结剂的添加量进行控制，以使 上述添加无机凝结剂后的污泥或者脱水滤液的pH成为3～6。在 上述脱水装置中，也可以是，控制部件具有用于测量pH的pH 传感器，还可以是，上述污泥的脱水装置在上述浓缩机的后阶 段具有泥块调整部件，该泥块调整部件用于将浓缩的凝结泥块 的大小调整为0.5mm～10mm。
此外，本发明提供一种污泥的脱水装置，其包括：凝结槽， 其具有在有机污泥中添加高分子凝结剂的部件，并用于使该污 泥凝结而形成凝结泥块;浓缩机，其用于对形成的凝结泥块进 行浓缩;无机凝结剂添加部件，其用于在浓缩的凝结泥决中添 加无机凝结剂;以及脱水机，其对添加无机凝结剂后的浓缩的 凝结泥块进行脱水;其特征在于，上述污泥的脱水装置在上述 浓缩机的后阶段具有泥块调整部件，该泥块调整部件用于将上 述浓缩的污泥的凝结泥块的大小调整为0.5mm～10mm。
根据本发明，在无机凝结剂后添加法中，利用添加无机凝 结剂后的凝结泥块的pH或者脱水分离液的pH，确定无机凝结 剂的添加量，能够极其有效地降低泥饼水分。此外，根据本发 明，在无机凝结剂后添加法中，调整凝结泥块的大小，由此能 够极其有效地降低泥饼水分。
作为本发明的其他效果，能够抑制附着到脱水机的过滤面、 供脱水分离液流过的配管等上的污垢。其理由是，通过对添加 无机凝结剂后的凝结泥块的pH或者脱水分离液的pH进行控制， 能够抑制生成上述污垢的主成分即磷酸铵镁(MPA)。
