污泥脱水方法、 电渗透脱水方法及装置 技术领域 本发明涉及将各种产业排水的在生物处理过程等中所产生的污泥通过电渗透脱 水装置来进行脱水的方法, 特别是, 涉及在电渗透脱水前的污泥的调质中, 通过使用在现 有技术中是被作为废弃物处理的浓缩盐, 以在工业上有利地得到含水率低的脱水污泥的方 法。 另外, 本发明涉及用以将排水的生物处理污泥、 自来水污泥等的含水物进行脱水的电渗 透脱水方法以及装置。
背景技术 作为对在排水的生物处理过程中所产生的污泥等的含水物进行脱水处理的方法, 公知有电渗透脱水的方法 ( 专利文献 1 ~ 5、 非专利文献 1)。
专利文献 1 的电渗透脱水装置, 是以在进行无终端转动的下侧过滤带 ( 阴极 ) 以 及进行无终端转动的上侧加压带 ( 阳极 ) 之间对污泥作电渗透脱水处理的方式而构成的装 置。
专利文献 2 的电渗透脱水装置, 是以与上侧加压带相独立地设置作为阳极的电极 转筒 (drum), 并经由此电极转筒来挟压上下的带的方式而构成的装置。
专利文献 3 的电渗透脱水装置, 是以下述方式构成, 即: 将污泥供给至进行无终 端转动的输送带上, 并在输送带的下侧的阴极板与输送带的上方的阳极单元之间挟压含水 物, 并且接通电流, 进行电渗透脱水。阳极单元, 是在输送带移动方向上配设有复数个。在 各阳极单元的底面部处, 设置有水平的阳极板。此阳极板, 是成为可经由空气汽缸而被压 下, 并且可经由弹簧而被拉上。输送带, 是在使阳极板上升后的状态下, 使含水物作 1 个跨 距 ( 阳极单元的设置间隔 ) 的移动。
专利文献 4、 5 的电渗透脱水装置, 是在具备有两极的左右一对的滤板间配置有 2 片的滤布。在滤布彼此之间供给污泥, 经由滤布挟压污泥, 并且, 在电极间通电, 由此, 污泥 被进行电渗透脱水处理。在处理后, 使滤板分离, 接着, 使滤布彼此分离, 并将脱水物取出。
在此种电渗透脱水方法中, 由于脱水量是与通电量成比例, 因此, 若是污泥的电传 导率上升, 则脱水泥饼的含水率容易降低。因此, 为了将脱水效率提升, 提出了如以下的 (a) ~ (c) 所述地进行, 从而将含水物的电传导率提升的方法。
(a) 将脱水滤液回收, 并添加至脱水前污泥, 由此, 来对脱水后的泥饼的 pH 以及电 传导率进行调整 ( 专利文献 1)。
(b) 将食盐或硫酸钠、 碳酸钠等的电解质添加在污泥中 ( 专利文献 4)。
(c) 将导电活性剂添加在污泥中 ( 专利文献 2, 但是, 在专利文献 2 中, 并未记载导 电活性剂具体上是何种物质。)。
在各种产业排水的生物处理过程中所产生的污泥, 由于包含有大量的水分, 因此, 在进行了脱水处理后, 作为废弃物而被处理。在现有技术中, 在污泥的脱水中, 使用有带加 压或滤网加压等的加压式脱水机或者是离心脱水机等的机械式的脱水装置, 但是, 在这些 的脱水装置中, 除了一部分的污泥 ( 包含有大量的纤维质或泥沙等的易于脱水的成分的污
泥 ) 以外, 是无法将含水率充分的降低, 所得到的脱水污泥的含水率, 其限度是 80%左右。
相对于此, 若是由电渗透脱水装置进行电渗透脱水处理, 则是将电极插入至被处 理污泥中并进行通电, 通过电渗透作用将带负电的污泥拉至阳极侧, 另一方面, 使污泥的间 隙水移动至阴极侧, 来将两者相分离, 再与此同时地施加压力, 来进行脱水, 因此, 相较于机 械式脱水处理的情况, 脱水效率提高, 而能够将污泥的含水率更进一步的降低。
也即是, 污泥粒子的表面, 带电为 -10 ~ -20mV, 而其周围的水, 形成双电层, 并带 正电。 因此, 若是对于被挟持在阳极与阴极之间的污泥施加直流电源, 则带了正电的水被拉 至阴极侧。若是在此状态下施加压力, 则水从阴极侧作为滤液而被排出, 污泥的含水率降 低。
另外, 此时, 由于在阴极处发生还原反应, 因此, 脱水滤液成为碱性。
然而, 在各种的排水处理设备中, 有的设置有将排水中的盐类作浓缩分离的浓缩 设备。例如, 在有机系排水的处理设备中, 通过活性污泥处理等对排水进行生物处理, 并为 了将所得到的生物处理水作为超纯水来再利用, 而进行有 : 通过逆渗透膜分离装置或者是 蒸发器 ( 蒸发浓缩机 ) 等的浓缩设备来作处理, 并将所含有的生物代谢物或起因于 pH 调整 用氢氧化钠、 聚合硫酸铁 (polyferric sulfate) 等所产生的硫酸钠、 硝酸钠、 氯化钠等的盐 类进行浓缩分离, 将浓缩盐作为产业废弃物 ( 产废 ) 排出至系统外而进行处分, 分离水作为 处理水而被取出。
现有技术文献
专利文献
专利文献 1 : 日本特开平 1-189311 号
专利文献 2 : 日本特开平 6-154797 号
专利文献 3 : WO2007/143840 号
专利文献 4 : 日本特公平 7-73646 号
专利文献 5 : 日本专利第 3576269 号
非专利文献
非专利文献 1 : 水处理管理便览 ( 平成 10 年 9 月 30 日, 丸善 ), P.339 ~ 341
在电渗透脱水方法中, 成为脱水的驱动力的阳离子, 其多数是在脱水前半期间便 与滤液一同被排出。 因此, 当在被处理含水物中预先添加了电解质的情况时, 在脱水后半期 间, 会由于阳离子的不足而使污泥的电传导率降低, 并使得脱水泥饼的平衡含水率难以下 降。若是了直到脱水后半期间为止也保持阳离子的量, 在被处理含水物中添加大量的电解 质, 则虽然脱水泥饼的含水率会降低, 但是, 在脱水初期期间中, 会过度流动电流, 使能源消 耗量增大。
另外, 当专利文献 1 中的滤液再生利用的情况时, 在脱水前半期间, 虽然会产生电 传导率高的滤液, 但是, 脱水后半期间的滤液, 其电传导率低。在专利文献 1 中, 由于是将经 由脱水所产生的滤液全部作回收并进行再利用, 因此, 是对电传导率并不高的滤液进行再 利用。 因此, 导致添加滤液量增加, 并对高含水率的污泥进行电渗透脱水, 因此, 平衡含水率 难以下降。 发明内容发明所要解决的课题
本发明, 是用以解决上述现有技术中的问题点, 并且作为第 1 目的, 提供一种进行 电渗透脱水处理的方法, 其是当通过电渗透脱水装置来对在各种产业排水的生物处理过程 等中所发生的污泥进行脱水处理时, 能够抑制药剂的成本, 并且不需要溶解槽或加温设备 等的附加设备或附加能源, 能够进行有效率的电渗透脱水处理的方法。
作为第 2 目的, 本发明是提供一种电渗透脱水方法及装置, 其是通过在被处理含 水物中添加电解质或脱水滤液将污泥的电传导率提高并使脱水物的含水率降低的电渗透 脱水方法及装置, 其中, 能够有效地更进一步地降低脱水物的含水率。
用以解决课题的方法
第 1 方式的污泥脱水方法, 其是通过电渗透脱水装置对污泥进行脱水处理的方 法, 其特征在于, 在将从排水处理设备所排出的浓缩盐添加至该污泥中之后, 通过该电渗透 脱水装置进行脱水处理。
第 2 方式的污泥脱水方法, 其是在第 1 方式中, 其特征在于, 前述浓缩盐相对于前 述污泥的添加量是 1 重量%以上。
第 3 方式的污泥脱水方法, 其是在第 1 或第 2 方式中, 其特征在于, 在通过电渗透 脱水装置对前述污泥进行脱水处理之前, 先进行机械式脱水处理, 并在所得到的脱水泥饼 中添加前述浓缩盐, 然后, 通过电渗透脱水装置进行脱水处理。 第 4 方式的污泥脱水方法, 其是在第 3 方式中, 其特征在于, 前述脱水泥饼的含水 率是 70 ~ 90%。
第 5 方式的污泥脱水方法, 其是在第 1 至第 4 方式中的任一种方式中, 其特征在 于, 前述浓缩盐是对排水的生物处理水通过逆渗透膜分离处理或蒸发浓缩处理进行浓缩所 得到的浓缩盐。
第 6 方式的污泥脱水方法, 其是在第 5 方式中, 其特征在于, 将通过前述电渗透脱 水装置所进行的脱水处理而得到的脱水滤液回送至前述排水的生物处理槽中, 然后, 进行 处理。
若依据第 1 ~ 6 方式的污泥脱水方法, 则是通过在被供以进行电渗透脱水的污泥 中, 添加现有技术中是被作为产业废弃物处理的从排水处理设备中所排出的浓缩盐, 由此, 提高污泥的电传导率, 并使通电效率提升而提高电渗透脱水装置的脱水效率, 能够降低所 得到的脱水污泥的含水率。
该浓缩盐, 是在排水处理设备中所产生的在现有技术中是被作为产业废弃物处理 的物质, 因此, 将此浓缩盐添加在污泥中, 不会有导致新的药剂成本的增加的问题。 并且, 通 过浓缩盐的有效利用, 也能够将产业废弃物的量减少。
又, 该浓缩盐是泥浆状, 因此, 即使是直接添加在污泥中, 也能够使其均一地分散, 不需要现有技术中的在添加电解质的情况中所需要的溶解槽。当然, 加温设备或加温能源 也是不需要的。
如第 6 方式所示, 通过将经由电渗透脱水装置所进行的脱水处理而得到的碱性 的脱水滤液回送至排水的生物处理槽中并进行处理, 在能够进行脱水滤液的处理的同时, 也能够谋求降低在生物处理槽中的作为 pH 调整剂所添加的氢氧化钠等的碱性物质的添加 量。
第 7 方式的电渗透脱水方法, 其是在阳极与阴极之间挟持被处理含水物, 并一边 进行压榨一边在两极间通电从而进行脱水的电渗透脱水方法, 并且在被处理含水物中添加 有脱水助剂, 其特征在于, 将脱水助剂添加在脱水途中的被处理含水物中。
第 8 方式的电渗透脱水方法, 其是在第 7 方式中, 其特征在于, 脱水助剂是含电解 质液。
第 9 方式的电渗透脱水方法, 其是在第 8 方式中, 其特征在于, 含电解质液是电渗 透脱水装置的脱水滤液。
第 10 方式的电渗透脱水方法, 其是在第 8 方式中, 其特征在于, 含电解质液是脱水 工序初期的脱水滤液。
第 11 方式的电渗透脱水装置, 其具有 : 相对向配置的电极、 在相对向的电极间通 电的通电装置、 配置在相对向的电极彼此之间的滤材、 和在该滤材彼此之间或在滤材与其 中一方的电极之间挟压被处理含水物的挟压装置, 其特征在于, 具有将脱水助剂添加在脱 水途中的被处理含水物中的添加装置。
第 12 方式的电渗透脱水装置, 其是在第 11 方式中, 其特征在于, 该添加装置是回 收脱水滤液然后添加在被处理含水物中的脱水滤液的回收添加装置。 第 13 方式的电渗透脱水装置, 其是在第 12 方式中, 其特征在于, 该脱水滤液的回 收添加装置是以仅回收添加脱水工序的初期的脱水滤液的方式构成。
第 14 方式的电渗透脱水装置, 其是在第 13 方式中, 其特征在于, 前述滤材是滤布 带, 并且该滤材以在上面担持被处理含水物且可在带的长度方向上移动的方式来配置, 在 该滤布带的下侧配置有阴极, 在该滤布带的上方配置有阳极, 该阳极是在该滤布带的长度 方向上配列有复数个, 前述挟压装置是将该阳极压下的装置, 前述脱水滤液的回收添加装 置以下述方式构成 : 在滤布带的移动方向的上游侧部分回收透过了滤布带的脱水滤液, 并 在较该上游侧部分更靠下游侧的部分添加至被处理含水物中。
在第 7 ~ 14 方式中, 在脱水工序的途中在被处理含水物中添加脱水助剂, 因此, 脱 水工序后半期间的脱水效率提升。 如上所述, 在脱水工序的前半期间, 在被处理含水物中存 在有大量的电解质, 因此, 脱水效率高。在第 7 ~ 14 方式中, 即使是在电解质逐渐减少的后 半期间中, 通过脱水助剂的添加, 也使得脱水效率变高, 因此, 能够得到含水率低的脱水物。
若是作为脱水助剂而使用脱水滤液, 则脱水助剂的成本降低。
另外, 在电渗透脱水中, 在脱水工序的初期, 会产生电传导率高的滤液, 但是, 在脱 水工序的后半期间的滤液, 其电传导率低。 因此, 优选回收在脱水工序的初期所产生的电传 导率高的滤液, 然后, 添加至脱水途中的被处理含水物中。由此, 电传导率变高, 脱水率充 分地提升, 能够得到含水率低的脱水物。另外, 电传导率低的脱水工序后半期间的滤液, 并 不添加至含水物中, 因此, 伴随着滤液添加所导致的被处理含水物的含水率的上升变小, 由 此, 也能够得到含水率低的脱水物。
第 15 方式的电渗透脱水方法, 其是在阳极与阴极之间挟持被处理含水物, 并一边 进行压榨一边在两极间通电而进行脱水的电渗透脱水方法, 并且, 在被处理含水物中添加 有脱水滤液, 其特征在于, 仅将脱水工序初期的脱水滤液添加在被处理含水物中。
第 16 方式的电渗透脱水方法, 其是在第 15 方式中, 其特征在于, 将电渗透脱水处 理工序的全部处理时间的最初的 60%以下的处理时间期间中的脱水滤液添加在被处理含
水物中。 第 17 方式的电渗透脱水装置, 其具有 : 相对向配置的电极、 在相对向的电极间通 电的通电装置、 配置在相对向的电极彼此之间的滤材、 在该滤材彼此之间或在滤材与其中 一方的电极之间挟压被处理含水物的挟压装置、 和回收脱水滤液并添加至被处理含水物中 的脱水滤液的回收添加装置, 其特征在于, 该脱水滤液的回收添加装置以仅回收添加脱水 工序初期的脱水滤液的方式构成。
第 18 方式的电渗透脱水装置, 其是在第 17 方式中, 其特征在于, 前述滤材是滤布 带, 并且该滤材以在上面担持被处理含水物且可在带的长度方向上移动的方式来配置, 在 该滤布带的下侧配置有阴极, 在该滤布带的上方配置有阳极, 该阳极是在该滤布带的长度 方向上配列有复数个, 前述挟压装置是将该阳极压下的装置, 前述脱水滤液的回收添加装 置是以回收在滤布带的移动方向的上游侧透过了滤布带的脱水滤液的方式进行配置。
在电渗透脱水中, 在脱水工序的初期, 会产生电传导率高的滤液, 但是, 在脱水工 序的后半期间的滤液, 其电传导率低。在第 15 ~ 18 方式中, 回收在脱水工序的初期所产生 的电传导率高的滤液, 然后, 添加在含水物中, 因此, 含水物的电传导率变高, 脱水率提升, 能够得到含水率低的脱水物。
另外, 电传导率低的脱水工序后半期间的滤液, 并不添加至含水物中, 因此, 伴随 着滤液添加所导致的被处理含水物的含水率的上升变小, 由此, 也能够得到含水率低的脱 水物。附图说明
图 1 是表示本发明的污泥脱水方法的实施方式的其中一例的系统图。
图 2 中, 图 2a 是实施方式中的电渗透脱水装置的加压脱水时的概要性的纵剖面 图; 图 2b 以及图 2c 是沿着图 2a 的 IIB-IIB 线以及 IIC-IIC 线的剖面图。
图 3 中, 图 3a 是实施方式中的电渗透脱水装置的输送带进送工序中的概要性的纵 剖面图 ; 图 3b 是图 3a 的 IIIB-IIIB 线剖面图。
图 4 是其他的实施方式的电渗透脱水装置的概要性的纵剖面图。
图 5 中, 图 5a 是实施方式中的电渗透脱水装置的概要性的纵剖面图 ; 图 5b 是沿着 图 5a 的 VB-VB 线的剖面图。
图 6 是实施方式中的电渗透脱水装置的概要性的纵剖面图。
图 7 是其他的实施方式的电渗透脱水装置的概要性的纵剖面图。 具体实施方式
下面, 详细说明本发明的实施方式。
< 第 1 ~第 6 方式的实施方式 >
第 1 ~第 6 方式的污泥脱水方法, 其特征在于, 在供以进行电渗透脱水处理的污泥 中, 预先添加从排水处理设备所排出的浓缩盐。
作为在本发明中所使用的浓缩盐, 只要是从排水处理设备中所排出的浓缩盐即 可, 并没有特别限制, 例如, 可使用下述的 (1) ~ (5) 中所列举的浓缩盐。
(1) 从用以浓缩对有机系排水进行回收、 再利用的生物处理设备的处理水中的盐类的逆渗透膜分离装置或蒸发器中所排出的浓缩盐。
(2) 从用以浓缩对海水进行淡水化处理的自来水处理设备的处理水中的盐类的逆 渗透膜分离装置或蒸发器中所排出的浓缩盐。
(3) 从用以浓缩对市用水进行脱氯处理的超纯水制造设备的浓缩水中的盐类的逆 渗透膜分离装置中所排出的浓缩盐。
关于此种浓缩盐的电解质浓度, 并未作特别限制, 但是, 这些的浓缩盐, 通常是作 为电解质浓度是 0.1 ~ 24.5 重量%左右、 电传导率是 0.1 ~ 120mS/cm 左右的泥浆而被排 出。
在本发明中, 将此种泥浆状的浓缩盐, 添加在供以进行脱水处理的污泥中。浓缩 盐相对于污泥的添加量, 若是过少, 则无法得到充分的由于浓缩盐的添加所致的脱水效率 的提升效果, 又, 若是过多, 则并无法得到与其成比例的效果, 且处理量也增大。因此, 虽然 也依存于浓缩盐的电解质浓度, 但是, 浓缩盐的添加量, 优选是相对于污泥设为 1 重量%以 上, 特别是优选设为 5 ~ 15 重量%左右。又, 作为换算为电解质后的添加量, 优选是相对于 污泥添加 0.05 ~ 0.15 重量%左右的浓缩盐。
另外, 对于污泥, 优选是在电渗透脱水处理之前, 先通过带加压或滤网加压等的加 压式脱水机或离心脱水机等的机械式脱水装置来进行机械式脱水处理, 得到含水率 70 ~ 90%左右的脱水泥饼, 再在此脱水泥饼中, 以相对于脱水前的污泥的添加量成为前述的比 例的方式, 来添加浓缩盐, 并进行电渗透脱水处理, 通过如此进行将机械式脱水处理与电渗 透脱水处理组合, 能够进行更有效率的脱水处理。
在进行此机械式脱水处理时, 也可添加现有技术中公知的无机凝集剂或高分子凝 集剂, 在该情况下, 作为无机凝集剂, 可使用硫酸铁 ( 也包括聚硫酸铁 )、 硫酸亚铁、 氯化铁、 氯化亚铁、 铁 - 氧化硅无机高分子凝集剂等的铁系无机凝集剂中的 1 种或 2 种以上。铁系 无机凝集剂相对于污泥的添加量, 不论是过多或者是过少, 均无法得到含水率充分低的脱 水污泥, 因此, 作为相对于进行脱水处理的污泥的 SS 的 Fe 换算的添加量, 优选是 5 ~ 20 重 量%, 特别优选是 7 ~ 15 重量%。
此外, 也可连同铁系无机凝集剂一起添加高分子凝集剂, 此时, 作为高分子凝集 剂, 并没有特别的限定, 但是优选使用两性高分子凝集剂 ( 两性聚合物 )。作为两性高分子 凝集剂, 优选具有胺基或铵盐基的单体、 ( 甲基 ) 丙烯酰胺及 ( 甲基 ) 丙烯酸或其盐的共 聚物, 作为具有胺基或铵盐基的单体, 可列举 : ( 甲基 ) 丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵、 (甲 基 ) 丙烯酰氧基乙基二甲基苯甲基氯化铵、 ( 甲基 ) 丙烯酰基氧基 -2- 羟丙基三甲基氯化铵 等 ( 甲基 ) 丙烯酰氧基烷基季铵盐 ; ( 甲基 ) 丙烯酰氧基乙基二甲胺硫酸盐或盐酸盐、 (甲 基 ) 丙烯酰氧基丙基二甲胺盐酸盐等 ( 甲基 ) 丙烯酰氧基烷基叔胺盐 ; ( 甲基 ) 丙烯酰基胺 基丙基三甲基氯化铵、 ( 甲基 ) 丙烯酰基胺基丙基三甲铵甲基硫酸酯等 ( 甲基 ) 丙烯酰基胺 基烷基季铵盐等 ( 在此, “( 甲基 ) 丙烯酸” 是指 “丙烯酸及 / 或甲基丙烯酸” 。 “( 甲基 ) 丙 烯酰基” 也是同样的表达。)。这些单体可单独使用 1 种, 或者也可组合使用 2 种以上。在 这些之中, ( 甲基 ) 丙烯酰氧基烷基季铵盐由于脱水效果优异, 故可适于使用, 尤其可适于 使用丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵及甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵。
此外, 作为 ( 甲基 ) 丙烯酸或其盐, 可列举例如 ( 甲基 ) 丙烯酸、 ( 甲基 ) 丙烯酸 钠、 ( 甲基 ) 丙烯酸铵、 ( 甲基 ) 丙烯酸钙等。在这些之中, 尤其可适于使用丙烯酸及丙烯酸钠。 在两性高分子凝集剂中, 可另外与其他共聚单体共聚合。 作为其他共聚单体, 可列 举例如乙烯基吡咯烷酮、 马来酸、 丙烯酸甲酯等。这些共聚单体的共聚合量, 通常优选为 20 摩尔%以下, 更优选为 10 摩尔%以下。
这些的两性高分子凝集剂, 可将 1 种单独使用, 也可将 2 种以上并用。
通过将此种高分子凝集剂并用, 并在铁系无机凝集剂添加后的污泥中添加高分子 凝集剂, 能够形成强固的污泥絮凝物, 能够谋求更进一步地降低含水率。
此种高分子凝集剂的添加量, 优选相对于进行脱水处理的污泥的 SS 设为 0.2 ~ 1 重量%左右。
另外, 当在机械式脱水处理之前, 在污泥中添加这些的凝集剂的情况时, 优选的 是, 在污泥中添加铁系无机凝集剂, 优选通过急速搅拌槽以 1 ~ 5 分钟的滞留时间来进行处 理, 另外, 在高分子凝集剂的添加中, 优选通过慢速搅拌槽以 1 ~ 10 分钟的滞留时间来进行 处理。
如此进行, 在根据需要添加凝集剂并对污泥进行了机械式脱水处理后, 添加浓缩 盐, 然后, 通过电渗透脱水装置来进行电渗透脱水处理。
通常, 在市面上所贩卖的电渗透脱水装置中, 由于也存在着具备有机械式脱水部 与电渗透脱水部的型式的电渗透脱水装置, 因此, 可使用通常的电渗透脱水装置来进行机 械式脱水以及电渗透脱水处理, 在机械式脱水部与电渗透脱水部之间来进行浓缩盐的添 加。
在此机械式脱水以及电渗透脱水的处理条件中, 并没有特别的限制, 但是, 例如, 可采用下述的条件。
< 机械式脱水处理条件 >
加压式脱水的情况时的加压力 : 50 ~ 1000kPa
离心脱水的情况时的离心力 : 1000 ~ 2500G
脱水时间 : 1 ~ 60 分钟
< 电渗透脱水处理条件 >
加压力 : 0.1 ~ 200kPa
通电量 : DC20 ~ 100V
脱水时间 : 5 ~ 60 分钟
若依据本发明, 则由此种脱水处理, 能够得到含水率 70%以下, 例如含水率 50 ~ 70%左右的低含水率的脱水泥饼。
另外, 作为通过本发明的污泥脱水方法来进行脱水处理的污泥, 并没有特别的限 制, 本发明可适用于在各种产业排水的生物处理过程等中所产生的污泥、 或者是其他的自 动车排水的加压浮上污泥等的各种的污泥中。
另 外, 在 本 发 明 的 脱 水 处 理 中, 污 泥 包 含 有 浓 缩 盐, 因 此, 会 产 生 pH12( 通 常 pH10 ~ 13) 左右的碱性的脱水滤液。此脱水滤液, 优选投入至排水的生物处理槽中进行处 理, 由此, 在能够进行脱水滤液的处理的同时, 也能够将作为 pH 调整剂而被添加至生物处 理槽中的氢氧化钠等的碱性物质的添加量降低, 因而优选。 特别是, 当如此进行而将脱水滤 液投入至生物处理槽中进行处理的情况时, 将其回送至作为浓缩盐的产生源的排水处理设
备的生物处理槽中是有利的。
图 1 是表示对于如此进行而将电渗透脱水装置的脱水滤液回送至作为浓缩盐的 产生源的排水处理设备的生物处理槽中并进行处理的情况的系统图。 原水通过生物处理槽 61 被进行生物处理, 生物处理水通过浓缩设备 62 被进行处理, 盐类被浓缩除去后的处理水 被排出至系统外。 另一方面, 浓缩盐的一部分被作为产业废弃物处理, 剩余部分被添加至送 给电渗透脱水设备 63 的污泥或脱水泥饼中。被添加了浓缩盐后的污泥或脱水泥饼, 通过电 渗透脱水设备 3 进行电渗透脱水处理, 所得到的脱水泥饼, 被排出至系统外并被进行处理。 另一方面, 脱水滤液被回送至生物处理槽 61 中被进行处理。
通过如此进行将脱水滤液回送至生物处理槽 61 中, 能够谋求更进一步的效率化。
以下, 列举出实施例以及比较例, 而对于本发明作更具体的说明。
< 实施例 1>
在有机系排水的剩余污泥 (MLSS8,000mg/L) 中添加聚合物, 进行机械式脱水处 理, 得到含水率 82%的脱水泥饼, 在此脱水泥饼中, 将下述的浓缩盐相对于脱水前的污泥添 加 10 重量%, 并进行了电渗透脱水处理。
此时, 机械式脱水处理以及电渗透脱水处理的处理条件如下所述。 < 浓缩盐 >
通过活性污泥法对有机系排水进行生物处理, 然后, 通过膜对生物处理水进行浓 缩而将电解质浓缩分离的逆渗透膜分离设备中所排出的浓缩盐泥浆。
电解质浓度 : 1.3 ~ 1.5 重量%, 电传导率 : 15 ~ 17mS/cm。
< 机械式脱水 ( 离心脱水 ) 处理条件 >
旋转数 : 2000/min
离心效果 : 1000G
脱水时间 : 5m3/hr( 将 SS8,000mg/L 的剩余污泥以 5m3/hr 进行脱水 )
聚合物添加量 : 相对于 SS 为 1 重量%
< 电渗透脱水处理条件 >
加压力 : 0.16kgf/cm2(15.7kPa)
通电量 : DC60V
脱水时间 : 10 分钟
所得到的脱水泥饼的含水率是 65%。
< 比较例 1>
在实施例 1 中, 使用硫酸钠为 10 重量%的水溶液代替浓缩盐, 并以硫酸钠相对于 脱水泥饼中的 SS 的添加量成为 1.4 重量%的方式进行添加, 除此以外, 以相同的条件进行 了脱水处理, 其结果是, 所得到的脱水泥饼的含水率是 67%。
< 比较例 2>
在实施例 1 中, 除了未添加浓缩盐以外, 以相同的条件进行了脱水处理, 其结果 是, 所得到的脱水泥饼的含水率是 73%。
由以上的结果可以得知, 若依据本发明, 则能够有效地利用在现有技术中被作为 产业废弃物处分的从排水处理设备所排出的浓缩盐, 能够大幅度地改善在电渗透脱水处理 中的脱水效率。
< 第 7 ~第 14 方式的实施方式 >
图 2a 以及图 3a 是沿着第 7 ~ 14 方式的实施方式的电渗透脱水装置的长度方向 ( 带转动方向 ) 的纵剖面图, 图 2b、 2c 是沿着图 2a 的 IIB-IIB 线、 IIC-IIC 线的剖面图, 图 3b 是沿着图 3a 的 IIIB-IIIB 线的剖面图。另外, 图 2a、 2b 是表示脱水工序的模样, 图 3a、 3b 是表示该电渗透脱水装置的输送带进送工序的模样。
由滤布所构成的输送带 1 在滚轮 2、 3 之间无终端地进行架桥连接, 并被设为可进 行无终端转动。
该输送带 1 的上面侧成为污泥的搬运侧, 下面侧成为回送侧。在输送带 1 的搬运 侧的下面被配置有板状的阴极 4。 该阴极 4 是由金属等的导电材料所构成的板状构件, 并具 备有贯通上下方向的多数的孔。阴极 4 是从滚轮 2 的近旁一直延伸存在至滚轮 3 的近旁。
以在该输送带 1 的上面的搬运方向的上游部供给被处理含水物 ( 在该实施方式中 是污泥 S) 的方式设置有漏斗 5。
在阴极 4 的下侧被设置有将通过阴极 4 的前述孔而落下的滤液作承接的托盘 6、 7。
托盘 6 被配置在输送带 1 的搬运方向上游侧处, 托盘 7 被配置在较该托盘 6 而更 靠搬运方向下游侧处。在该实施方式中, 如同后述, 在输送带 1 的搬运方向上配列有阳极单 元 21 ~ 25, 托盘 6 被配置在前半侧的阳极单元 21 ~ 23 的下侧, 托盘 7 被配置在后半侧的 阳极单元 24、 25 的下侧。 通过托盘 6 所收集的滤液被导入至滤液储槽 8 中, 并能够经由泵以及配管 ( 省略 图示 ) 而供给至后述的喷雾喷嘴 12 处。
通过托盘 7 所收集的滤液经由配管 11 而被送至水处理设备处。
在输送带 1 的搬运部的上方设置有阳极单元 21、 22、 23、 24、 25。另外, 如图 2b、 2c 所示, 在输送带 1 的搬运部的两侧上立起设置有由电绝缘性材料所构成的侧壁板 20, 构成 为不会使输送带 1 上的污泥渗出至侧方处。 阳极单元 21 ~ 25 被配置在侧壁板 20、 20 之间。
在该实施方式中, 在输送带搬运方向上配置有 5 个阳极单元, 但是, 并不被限定于 此。通常, 只要在输送带搬运方向上配置阳极单元 2 ~ 5 个左右即可。
各阳极单元 21 ~ 25 具备有被固定接着于下面处的阳极板 33 以及空气汽缸 ( 省 略图示 )。空气汽缸, 其上端是被固定在电渗透脱水装置的本体处, 若是将空气供给至空气 汽缸内, 则阳极板 33 是朝向下方移动。若是从空气汽缸将空气排出, 则阳极板 33 是被拉上 而上升。
空气汽缸的上端被安装在作为电渗透脱水装置的本体的梁 ( 省略图示 ) 处。该梁 被固定设置在输送带 1 的上方。
对于各阳极单元 21 ~ 25 的阳极板 33 从直流电源装置 ( 省略图示 ) 通有直流电 流。
在阳极单元 23 与阳极单元 24 之间被配置有喷雾喷嘴 12, 构成为将槽 8 内的脱水 滤液相对于输送带 1 上的污泥进行喷雾而进行添加。在该实施方式中, 喷雾喷嘴 12 是在输 送带 1 的宽幅方向上设置有 2 个, 但是, 也可设置 1 个或设置 3 个。又, 也可设置在输送带 宽幅方向上具有长的细缝状喷雾口的喷雾喷嘴。
当经由如此构成的电渗透脱水装置来进行污泥的脱水处理时, 将被供给至漏斗 5 内的污泥 S 送出至输送带 1 上, 并对各阳极单元 21 ~ 25 通直流电流, 并且, 对各阳极单元
21 ~ 25 的空气汽缸供给空气, 通过阳极单元 21 ~ 25 的阳极板 33 来对于此污泥从上方进 行挤压。
电压是以使阳极单元 21 ~ 25 成为正并使阴极板 4 成为负的方式来施加。从使装 置的运转管理成为容易的观点来看, 优选对于各阳极单元 21 ~ 25 施加相同的电压, 但是, 也可设为越靠搬运方向下游侧电压越高, 或相反地设为越靠搬运方向下游侧电压越低。 又, 也能够以使各阳极单元的电流值成为相同的方式来进行通电控制。
可对各阳极单元 21 ~ 25 的空气汽缸供给相同压力的空气, 也可设为对越靠下游 侧的阳极单元将供给空气压设为越大或越小。
如此进行, 在阳极单元 21 ~ 25 与阴极板 4 之间通电并且通过阳极单元 21 ~ 25 的阳极板 33 来对污泥进行挤压, 由此, 污泥被电渗透脱水。 然后, 脱水滤液透过输送带 1, 并 通过阴极板 4 的孔, 落下至托盘 6、 7 之上。落下至托盘 6 上的滤液, 由于电传导率高, 因此, 被储存在储槽 8 中以用来从喷雾喷嘴 12 来添加至输送带 1 上。
如图 2a ~ 2c 所示, 对各阳极单元 21 ~ 25 通电并且经由阳极单元 21 ~ 25 来对 污泥进行挤压时, 输送带 1 停止。在经由阳极单元 21 ~ 25 进行了规定时间的挤压以及通 电后, 从各阳极单元 21 ~ 25 的空气汽缸将空气排出, 并使阳极板 33 上升。而后, 使输送带 1 移动阳极单元 21 ~ 25 的配列节距的一节距的距离。由此, 位置在阳极单元 25 的下侧的 污泥, 作为脱水污泥而被送出, 位置在各阳极单元 21 ~ 24 的下侧的污泥, 分别朝向下游侧 的阳极单元 22 ~ 25 的下侧而作 1 节距的移动。又, 未脱水处理污泥是从漏斗 5 被导入至 阳极单元 21 的下侧。
在该实施方式中, 在使输送带 1 作 1 节距的量的进送移动的期间中, 从喷雾喷嘴 12 来将储槽 8 内的脱水滤液进行喷雾, 添加至输送带 1 上的污泥 S 中。
在使输送带 1 作了 1 节距的量的进送移动后, 停止从喷雾喷嘴 12 而来的脱水滤液 的喷雾, 接着, 将各阳极单元 21 ~ 25 的阳极板 33 压下, 并且在各阳极单元 21 ~ 25 与阴极 4 之间通电, 进行污泥的电渗透脱水处理。 以下, 通过反复进行此工序, 对于污泥进行电渗透 脱水处理。
通过将该从托盘 6 来的电传导率高的滤液添加至脱水途中的被处理污泥 S 中, 在 脱水工序后半期间的被处理污泥的电传导率变高, 在阳极单元 24、 25 与阴极板 4 之间的污 泥的电传导率变高, 脱水性得到提升。由此, 所得到的脱水污泥的含水率降低。
又, 关于落下至托盘 7 上的电传导率低的滤液, 由于并不添加至污泥中, 因此, 被 处理污泥的含水率上升也被抑制, 由此, 所得到的脱水污泥的含水率也会变低。
进而, 在此实施方式中, 由于并不对于脱水工序前半期间的被处理污泥添加脱水 滤液, 因此, 也防止了在脱水工序前半期间的过度通电。 但是, 在本发明中, 当被导入至漏斗 5 中的被处理污泥的电传导率低时, 也可将储槽 8 内的脱水滤液的一部分, 添加至漏斗 5 内 的电渗透脱水处理前的污泥中、 或者是添加至较其更为前级的污泥中, 以将被处理污泥的 电传导率提高。
在此实施方式中, 在阳极单元 23、 24 之间被配置有喷雾喷嘴 12。在此喷雾喷嘴 12 附近, 由于污泥被进行了某种程度的脱水而含水率变低, 因此, 在从喷雾喷嘴 12 将脱水滤 液进行了喷雾添加后, 即使是通过阳极单元来对污泥进行挤压, 也不会有污泥从阳极单元 23、 24 间的空间漏出的情况。在本发明中, 从喷雾喷嘴 12 添加至输送带 1 上的污泥中的滤液的电传导率优选 是 500mS/m 以上, 特别优选是 1000mS/m 以上, 又, 通常优选是 2500mS/m 以下, 特别优选是 2000mS/m 以下。 当将全部脱水处理时间设为 100%的情况时, 通常, 优选回收最初的 60%以 下、 特别是 40%以下的时间带中所得到的脱水滤液, 并经由喷雾喷嘴 12 添加至被处理污泥 中。喷雾喷嘴 12 的配置位置, 在此实施方式中, 是在第 3 个与第 4 个的阳极单元 23、 24 之 间, 但是, 并不被限定于此。 当将从最上游侧的阳极单元的前端部起直到最下游侧的阳极单 元的末端部为止的全部脱水部的长度设为 100%的情况时, 喷雾喷嘴 12 的位置, 优选是设 为从最上游侧起的 50%以后、 例如设为 50 ~ 80%, 特别优选是设为 50 ~ 70%。
添加在输送带 1 上的污泥中的滤液的量, 优选是相对于存在于较喷雾喷嘴 12 更下 游侧的输送带 1 上的污泥重量成为 5 重量%以上, 特别优选是成为 10 重量%以上, 另外, 通 常, 优选是 20 重量%以下, 特别优选是 15 重量%以下。
在上述实施方式的电渗透脱水装置中, 在阳极单元 23、 24 之间配置喷雾喷嘴 12, 但是, 也可如图 4 所示, 在两侧的侧壁板 20 处设置喷雾喷嘴 13, 并设为从各喷雾喷嘴 13 来 对输送带 1 上的污泥 S 喷雾添加脱水滤液。
若是设为此种构成, 则能够将阳极单元 23、 24 彼此间的空隙缩小, 能够防止在污 泥挤压时污泥从该阳极单元 23、 24 之间漏出的情况。
在本发明中, 也可如同在阳极单元 23 与 24 之间以及阳极单元 24 与 25 之间一般 地在输送带 1 的搬运方向的复数场所处配置喷雾喷嘴。
在上述实施方式中, 设为经由阳极单元 21 ~ 25 与输送带 1 以及阴极 4 来对污泥 进行电渗透脱水, 但是, 本发明也可适用在其他型式的电渗透脱水装置中。例如, 本发明也 可适用于将污泥 S 挟压在阳极转筒与兼作为阴极的输送带之间的电渗透脱水装置。又, 本 发明也可适用于将被处理物挟压在滤材彼此之间的型式的电渗透脱水装置。例如, 本发明 也可适用于如前述专利文献 4( 日本特公平 7-73646)、 专利文献 5( 日本专利第 3576269)、 非专利文献 1( 水处理管理便览 P.340 表 8·6) 所示的在 1 对的滤板间经由压榨膜以及电 极来对污泥进行挟压的加压压榨型电渗透脱水装置。
本发明也可适用在使用有图示以外的型式的电渗透脱水装置的电渗透脱水方法 中。
在本发明中, 也可设为将脱水滤液以外的电解质溶液添加在脱水途中的被处理含 水物中。 作为此种电解质溶液, 可例示有 : 氯化钠、 硫酸钠、 碳酸钠、 碳酸氢钠、 氯化钾等的盐 类的溶液 ; 或者是盐酸、 硫酸、 硝酸等的酸的溶液。 此溶液的盐的浓度, 是以使电传导率成为 前述的适当范围的方式而进行选定。也可使盐溶解于脱水滤液中, 并将此添加在脱水途中 的被处理含水物中。
下面, 针对实施例以及比较例进行说明。
使用图 4 中所示的电渗透脱水装置, 对含水率 78%的下水道处理污泥进行电渗透 脱水处理。运转条件, 如下所示。
阳极单元在输送带搬运方向上的配列数 : 4个
喷雾喷嘴 13 的位置 : 第 2 个与第 3 个的阳极单元之间
污泥供给速度 : 12L/hr
对于阳极单元的施加电压 : 60V< 比较例 3>
不添加脱水助剂, 而通过上述的条件来进行污泥的电渗透脱水处理。关于脱水 滤液, 将其全部送至水处理设备处。其结果, 脱水污泥的含水率是 67.1 %, 消耗电能是 1429WH。
< 比较例 4>
在上述比较例 1 中, 从喷雾喷嘴 13 以相对于漏斗 5 内的污泥是 2 体积%的比例 来添加 Na2SO4 水溶液 ( 浓度 120g/L)。其结果, 脱水污泥的含水率是 62.4%, 消耗电能是 1651WH。
< 实施例 2>
在上述比较例 2 中, 仅在输送带 1 的进送移动时从第 2 与第 3 的阳极单元彼此间 的喷雾喷嘴 13 添加 Na2SO4 水溶液。添加量是相对于在较喷雾喷嘴 13 的位置更下游侧的输 送带 1 上的污泥是 2 体积%。其结果, 脱水污泥的含水率是 61.3%, 消耗电能是 1379WH。
对以上的结果进行总结, 示于下述的表 1 中。
表1
平衡含水率 (% ) 比较例 1 比较例 2 实施例 1
67.1 62.4 61.3 消耗电能 (WH) 1429 1651 1379< 考察 >
如同实施例 2 所示, 通过在电渗透脱水途中添加脱水助剂, 能够使平衡含水率以 及消耗电能降低。
在比较例 3 中, 可以认为, 在脱水后半期间, 由于阳离子不足, 而无法充分地得到 电渗透的效果, 因此, 平衡含水率并不理想。
另外, 在比较例 4 中, 需要大的消耗电能。这可以认为是下述原因 : 尽管在脱水 初期时污泥中含有较多的阳离子, 但是仍然添加了助剂, 因此, 流动有必要以上的过多的电 流。 另外, 在比较例 4 中, 通过脱水助剂的效果, 平衡含水率相较于比较例 3 有了提升, 但是, 仍然是较实施例 2 更高的含水率。可以认为是下述原因 : 由于是在入口污泥中添加有脱水 助剂, 因此, 在脱水工序的后半期间, 阳离子量变得不足。
< 第 15 ~第 18 方式的实施方式 >
图 5a 以及图 6 是沿着第 15 ~ 18 方式的实施方式中的电渗透脱水装置的长度方 向 ( 带转动方向 ) 的纵剖面图, 图 5b 是沿着图 5a 的 VB-VB 线的剖面图。另外, 图 5a、 5b 是 表示脱水工序的模样, 图 6 是表示该电渗透脱水装置的输送带进送工序的模样。
由滤布所构成的输送带 1 在滚轮 2、 3 之间无终端地进行架桥连接, 并可进行无终 端转动。
此输送带 1 的上面侧成为污泥的搬运侧, 下面侧成为回送侧。在输送带 1 的搬运 侧的下面配置有板状的阴极 4。 此阴极 4 是由金属等的导电材料所构成的板状构件, 并具备有贯通上下方向的多数的孔。阴极 4 是从滚轮 2 的近旁一直延伸存在至滚轮 3 的近旁。
以将被处理含水物 ( 在该实施方式中是污泥 S) 供给至在此输送带 1 的上面的搬 运方向的上游部的方式设置有漏斗 5。
在阴极 4 的下侧处设置有将通过阴极 4 的前述孔而落下的滤液进行承接的托盘 6、 7。
托盘 6 配置在输送带 1 的搬运方向上游侧处, 托盘 7 配置在较该托盘 6 更靠搬运方 向下游侧处。在此实施方式中, 如后所述, 在输送带 1 的搬运方向上配列有阳极单元 21 ~ 25, 托盘 6 配置在阳极单元 21 ~ 23 的下侧, 托盘 7 配置在阳极单元 24、 25 的下侧。
通过托盘 6 所收集的滤液被导入至滤液储槽 8 中, 并能够经由泵 9 以及配管 10 而 供给至漏斗 5。
通过托盘 7 所收集的滤液经由配管 11 而被送至水处理设备。
在输送带 1 的搬运部的上方设置有阳极单元 21、 22、 23、 24、 25。另外, 如图 5b 所 示, 在输送带 1 的搬运部的两侧立起设置有侧壁板 20, 构成为不会使输送带 1 上的污泥渗出 至侧方处。阳极单元 21 ~ 25 被配置在侧壁板 20、 20 之间。
在此实施方式中, 阳极单元在输送带搬运方向上被配置有 5 个, 但是, 并不被限定 于此。阳极单元, 通常只要在输送带搬运方向上配置 2 ~ 5 个左右即可。 各阳极单元 21 ~ 25 具备有被固定接着于下面处的阳极板 33 以及空气汽缸 ( 省 略图示 )。空气汽缸, 其上端被固定在电渗透脱水装置的本体处, 若是将空气供给至空气汽 缸内, 则阳极板 33 是朝向下方移动。若是从空气汽缸将空气排出, 则阳极板 33 被拉上并上 升。
空气汽缸的上端被安装在作为电渗透脱水装置的本体的梁 ( 省略图示 ) 上。此梁 被固定设置在输送带 1 的上方。
对各阳极单元 21 ~ 25 的阳极板 33 从直流电源装置 ( 省略图示 ) 通有直流电流。
当经由如此构成的电渗透脱水装置来进行污泥的脱水处理时, 将被供给至漏斗 5 内的污泥 S 送出至输送带 1 上, 并对各阳极单元 21 ~ 25 通直流电流, 并且, 对各阳极单元 21 ~ 25 的空气汽缸供给空气, 通过阳极单元 21 ~ 25 的阳极板 33 来对此污泥从上方来进 行挤压。
电压是以使阳极单元 21 ~ 25 成为正并使阴极板 4 成为负的方式来作施加。从使 装置的运转管理成为容易的观点来看, 优选对各阳极单元 21 ~ 25 施加相同的电压, 但是, 也可设为越靠搬运方向下游侧则电压越高, 或相反地设为越靠搬运方向下游侧则电压越 低。又, 也能够以使各阳极单元的电流值成为相同的方式来进行通电控制。
可对各阳极单元 21 ~ 25 的空气汽缸供给相同压力的空气, 也可设为对越靠下游 侧的阳极单元而将供给空气压设为越大或越小。
通过如此进行而在阳极单元 21 ~ 25 与阴极板 4 之间通电并且通过阳极单元 21 ~ 25 的阳极板 33 来对污泥进行挤压, 污泥被电渗透脱水。而后, 脱水滤液透过输送带 1, 并通 过阴极板 4 的孔, 落下至托盘 6、 7 上。落下至托盘 6 上的滤液, 由于电传导率高, 因此, 被储 存在储槽 8 中, 并经由泵 9、 配管 10 被添加至漏斗 5 内的污泥中。通过将此从托盘 6 而来的 电传导率高的滤液添加至漏斗 5 内, 被处理污泥的电传导率变高, 在阳极单元 21 ~ 25 与阴 极板 4 之间的污泥的电传导率变高, 脱水性提升。由此, 所得到的脱水污泥的含水率降低。
又, 落下至托盘 7 上的电传导率低的滤液, 并不添加至污泥中, 因此, 被处理污泥 的含水率的上升也被抑制, 由此, 所得到的脱水污泥的含水率也会变低。
当如图 5a、 5b 所示对各阳极单元 21 ~ 25 通电并且经由阳极单元 21 ~ 25 来对污 泥进行挤压时, 输送带 1 停止。在经由阳极单元 21 ~ 25 进行了规定时间的挤压以及通电 后, 从各阳极单元 21 ~ 25 的空气汽缸将空气排出, 并使阳极板 33 上升。而后, 使输送带 1 移动阳极单元 21 ~ 25 的配列节距的一节距的距离。由此, 位置在阳极单元 25 的下侧的污 泥, 作为脱水污泥而被送出, 位置在各阳极单元 21 ~ 24 的下侧的污泥, 分别朝向下游侧的 阳极单元 22 ~ 25 的下侧而作 1 节距的移动。又, 未脱水处理污泥是从漏斗 5 而被导入至 阳极单元 21 的下侧。接着, 将各阳极单元 21 ~ 25 的阳极板 33 压下, 并且在各阳极单元 21 ~ 25 与阴极 4 之间通电, 进行污泥的电渗透脱水处理。 下面, 通过反复进行此工序, 对污 泥进行电渗透脱水处理。
在本发明中, 从配管 10 添加至漏斗 5 内的污泥中的滤液的电传导率, 优选是 500mS/m 以上, 特别优选是 1000mS/m 以上, 又, 通常优选是 2500mS/m 以下, 特别优选是以 2000mS/m 以下。当将全部脱水处理时间设为 100%的情况时, 通常优选是将最初的 60%以 下、 特别是 40%以下的时间带中所得到的脱水滤液添加至被处理污泥中。
添加在漏斗 5 内的污泥中的滤液的量, 优选相对于污泥重量是 5 重量%以上, 特别 优选是 10 重量%以上, 另外, 通常优选是 20 重量%以下, 特别优选是 15 重量%以下。
在图 5a、 5b、 6 中, 将储槽 8 内的脱水滤液添加在漏斗 5 内的电渗透脱水处理前的 污泥中, 但是也可在较漏斗 5 更为前级侧的污泥储槽或者是污泥供给配管等处添加于污泥 中。
在上述实施方式的电渗透脱水装置中, 经由阳极单元 21 ~ 25 与输送带 1 以及阴 极 4 来对污泥进行电渗透脱水, 但是, 本发明也可适用在其他型式的电渗透脱水装置中。例 如, 本发明也可适用于如图 7 所示将污泥 S 挟压在阳极转筒 41 与兼作为阴极的输送带 42 之 间的电渗透脱水装置 40。在此情况下, 也同样的将脱水初期的滤液通过托盘 43 来作回收, 并添加在被处理污泥 S 中。脱水滤液的对于被处理污泥的添加位置, 是任意的。脱水工序 后半期间的滤液通过托盘 44 而被回收, 并被送至水处理设备。
另外, 虽并未图示, 但是, 本发明也可适用于将被处理物挟压在滤材彼此之间的 型式的电渗透脱水装置。例如, 本发明也可适用于如前所述的专利文献 4( 日本特公平 7-73646)、 专利文献 5( 日本专利第 3576269)、 非专利文献 1( 水处理管理便览 P.340 表 8· 6) 所示在 1 对的滤板间经由压榨膜以及电极挟压污泥的加压压榨型电渗透脱水装置。在此种 批次式的电渗透脱水装置的电渗透脱水处理方法中, 只要回收在脱水工序的初期所流出的 脱水滤液, 并添加在被处理污泥 ( 原泥 ) 中, 且将此添加了滤液的原泥在下一批次或者是其 以后的批次的处理工序中来进行电渗透脱水处理即可。
以下, 针对实施例以及比较例作说明。
使用图 5a、 5b、 6 中所示的电渗透脱水装置, 对含水率 82%的下水道处理污泥进行 电渗透脱水处理。运转条件, 如下所述。
阳极单元在输送带搬运方向上的配列数 : 5个
污泥供给速度 : 12L/hr
对于阳极单元的施加电压 : 60V< 比较例 5>
通过上述的条件进行污泥的电渗透脱水处理。关于脱水滤液, 是将其全部送至了 水处理设备。其结果是, 脱水污泥的含水率是 74%。
采取从各阳极单元 21 ~ 25 的下侧落下的滤液, 对电传导率、 Na 离子浓度以及 pH 进行测定, 其结果是, 如同表 2 中所示。
表2
< 实施例 3>
在上述比较例 5 中, 回收上游侧 3 级的阳极单元 21 ~ 23 的下侧的脱水滤液, 并相 对于原泥添加 10 重量%此脱水滤液 ( 电传导率 1070mS/m)。其结果是, 脱水污泥的含水率 是 65%。
< 比较例 6>
在上述比较例 5 中, 回收最下游侧的阳极单元 25 的下侧的脱水滤液 ( 电传导率 258mS/m), 并相对于原泥添加 10 重量%此脱水滤液。 其结果是, 脱水污泥的含水率是 72%。
< 比较例 7>
在上述比较例 5 中, 回收所有的阳极单元 21 ~ 25 的下侧的脱水滤液, 并相对于原 泥添加 10 重量%此脱水滤液 ( 电传导率 820mS/m)。其结果是, 脱水污泥的含水率是 68%。
依据以上的实施例以及比较例, 若依据本发明, 则可以确认脱水污泥的含水率得 到降低。
虽然使用特定的方式对本发明作了详细说明, 但是, 对本领域技术人员而言, 很明 显的, 在不脱离本发明的意图与范围的前提下, 本发明可进行各种的变更。
另外, 本申请是以 2009 年 3 月 30 日所申请的日本专利申请 ( 特愿 2009-082568)、 2009 年 9 月 1 日所申请的日本专利申请 ( 特愿 2009-201799) 以及 2010 年 3 月 15 日所申 请的日本专利申请 ( 特愿 2010-057589) 作为基础, 在此, 通过引用而援用其全体内容。