污泥用脱水助剂、污泥的脱水方法及污泥脱水装置的制作方法

专利名称：污泥用脱水助剂、污泥的脱水方法及污泥脱水装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及对从下水道污水处理设施、粪污处理设施、其他排水处理设施产生的污泥进行脱水处理时使用的脱水助剂、使用该脱水助剂的污泥的脱水方法及污泥脱水装置。
背景技术：
以往，在从下水道污水处理设施、粪污处理设施、其他排水处理设施产生的污泥 (以下称作“污泥”)中添加有机高分子凝结剂来进行机械脱水处理。但是，近几年生活方式的变化等使污泥具有难脱水性，因此即使进行机械脱水处理，也很难降低污泥的含水率。特别是，与混合生污泥、活性污泥的剩余污泥、消化污泥等相比较，以氧化沟工艺处理过的污泥的脱水性非常差。可认为这是因为在氧化沟工艺中曝气时间非常长，因此进行硝化-反硝化，污泥中相当多的纤维成分被分解，污泥中成为凝结核的纤维成分减少。还有，在使用带式压榨脱水机、压滤脱水机这种加压式脱水机的情况下，脱水泥饼从滤布剥离的剥离性差，堵塞滤布，因此引起过滤不良，不仅不能进行稳定的脱水，还存在清洗滤布要花很长时间的问题。在粪污处理设施中，因为利用设在生物处理前阶段的过滤网，自污泥中去除大部分的杂质，所以在产生的污泥中纤维成分变少，难以降低污泥的含水率。此外，从废弃物再利用的观点出发，污泥的堆肥化得到了进步。在进行堆肥化处理的情况下，需要将对象污泥的含水率降到40% 60%。此外，对于堆肥化来说，在脱水处理中使用的药剂等需要具有生物降解性(能以微生物分解)。作为降低污泥的含水率的手段，提出有如下方法在污泥中混合纤维状物后，再添加高分子凝结剂进行脱水。例如提出有在有机污泥中添加合成纤维和凝结剂后进行脱水处理的方法(日本专利公报特开2002-219500号公报)等。与较以往的添加废纸剪切物的方法相比较，该方法使用少量添加量也能得到含水率低的脱水泥饼。在污泥中混合合成纤维的方法，能够降低某种程度的泥饼含水率。但是。根据本发明人的研究发现，在合成纤维对污泥的湿润性不充分的情况下，若向未具有能够充分搅拌整个槽内的装置的污泥贮存槽等中投入合成纤维，则在污泥中难以进行开纤，不能将合成纤维均勻地混合到污泥中。此外发现，即使能够将合成纤维均勻地混合到污泥中，当在脱水机中进行压榨时，合成纤维从污泥中分离，不能有助于脱水，因此不能进行稳定的脱水处理。此外，在纤维状物之中存在很难以微生物分解的物质，也有时不适合堆肥化。此外，本发明人研究结果发现，虽然其理由不明确，但公知的合成纤维根据污泥的性质，有时基本得不到降低泥饼含水率的效果，正是添加合成纤维达不到根本性的解决。如上述那样，正研究使用合成纤维来降低脱水泥饼的含水率的技术。但是，现有技术大都是要通过调节合成纤维的原材料、粗细及长度来降低含水率。但是，本发明人研究结果发现，若只是单纯地调节合成纤维的原材料、粗细及长度，即使对难脱水性污泥进行机械脱水，也不能充分降低脱水泥饼的含水率。
专利文献日本特开2002-219500号公报。

发明内容
发明要解决的问题本发明的目的在于提供一种解决上述公知技术的缺点而能够从难脱水性污泥得到含水率低的脱水泥饼的脱水助剂、使用该脱水助剂的污泥的脱水方法以及污泥脱水装置。用于解决问题的方案为了解决上述问题，本发明人专心研究的结果发现纤维的截面形状会影响污泥的脱水性。本发明是基于该发现而完成的新的污泥脱水法。本发明人发现，若以单纤维的横截面外周部在5 20处具有凹凸部且连续具有上述凹部沿纤维轴向连续的条痕的纤维状物作为污泥用脱水助剂使用，则污泥的脱水率上升。在构成污泥用脱水助剂的各纤维的横截面上，在外周部存在5个 20个凹凸部。在凹部中，沿纤维轴向即纤维的长度方向连续的条痕即条纹。因而，本发明提供一种污泥用脱水助剂，其特征在于，上述污泥用脱水助剂由多条纤维聚集而成，在各纤维的外周面上存在沿纤维的长度方向延伸的5个 20个凹部，在上述凹部中沿纤维的长度方向延伸有条纹，当污泥与上述污泥用脱水助剂接触时，该条纹起到利用毛细管作用输送水分的水分输送通道的作用。在上述污泥用脱水助剂中，优选的是，上述纤维是再生纤维素纤维。优选的是，上述纤维不是干燥状态，含水率在30质量％ 80质量％的范围内。此外，优选的是，纤维的长度为Imm 50mm，纤维直径为1 μ m 100 μ m。本发明提供一种使用上述污泥用脱水助剂的污泥的脱水方法。本发明的污泥脱水方法包含以下方式将上述污泥用脱水助剂添加到有机污泥中混合后，添加高分子凝结剂使有机污泥凝结，之后机械脱水；将含脱水助剂高分子凝结剂液添加到有机污泥中后，使有机污泥凝结，之后进行机械脱水，上述含脱水助剂高分子凝结剂液混合污泥用脱水助剂和高分子凝结剂而成；，将上述污泥用脱水助剂和高分子凝结剂同时添加到有机污泥中，使有机污泥凝结，之后进行机械脱水。此外，本发明提供一种使用上述污泥用脱水助剂对有机污泥进行机械脱水的污泥脱水装置。本发明的污泥脱水装置包括污泥贮存槽；凝结槽；机械脱水机；脱水助剂供应机，其用于将上述污泥用脱水助剂供应到有机污泥中；以及高分子凝结剂溶解装置，其用于溶解供应到上述凝结槽中的高分子凝结剂。上述脱水助剂供应机经由与管道连接于上述污泥贮存槽、上述凝结槽、上述机械脱水机及上述高分子凝结剂溶解装置中的至少一者。上述高分子凝结剂溶解装置经由配管连接于上述凝结槽。在本发明的污泥脱水装置中，也可以是，在上述污泥贮存槽的前阶段设置有污泥浓缩机槽。也可以是，上述污泥浓缩机槽连接于上述脱水助剂供应机。此外，在本发明的污泥脱水装置中，也可以是，在上述凝结槽和上述机械脱水机之间设置具有旋转的一组椭圆板的固液分离装置、或从凝结槽出口向下方倾斜的滤网等过滤浓缩部。在本发明的污泥脱水装置，优选的是，使用螺旋压榨脱水机作为上述机械脱水机。发明的效果
根据本发明，通过使用由具有特别的截面形状的纤维构成的污泥脱水助剂，即使在难脱水性的污泥的情况下，与添加以往的合成纤维的方法相比较，能够以少量的添加量良好地降低脱水泥饼的含水率。此外，通过使用本发明的污泥脱水助剂，在进行加压脱水的情况下，能够容易地从滤布剥离污泥泥饼，从而能够防止滤布堵塞。


图1表示本发明的污泥脱水装置的1例的流程结构图2表示本发明的污泥脱水装置的其他例的流程结构图3表示本发明的污泥脱水装置的其他例的流程结构图4是构成脱水助剂A、B、E、G (实施例)的纤维的截面立体图5是构成脱水助剂C、D (实施例)的纤维的截面立体图6是构成脱水助剂F (实施例)的纤维的截面立体图7是构成脱水助剂H(实施例)的纤维的截面立体图8是构成脱水助剂I (比较例)的纤维的截面立体图9是构成脱水助剂J、K(市场销售品)的纤维的截面立体图10是表示纤维直径的、构成脱水助剂的纤维的截面图11是表示距形成条纹的凹部的最深部顶点的深度的、构成脱水助剂的纤维的截面图。
具体实施例方式本发明的污泥用脱水助剂由多条纤维聚集而成，在各纤维的外周面上存在沿纤维的长度方向延伸的5个 20个凹部，在该凹部中沿纤维的长度方向延伸有条纹，当污泥与脱水助剂接触时，该污泥用条纹起到利用毛细管作用输送水分的水分输送通道的作用，因此能够得到优异的吸水性，导水性。在汗衫、运动装等的衣料领域，以消除出汗时弄湿导致的粘着感等不舒服感为目的，一直以来研究给纤维赋予高吸水性。水分是自纤维表面被吸收，因此为了加快吸收速度，加大表面面积而使大量的水分吸附即可。在表面上凹凸越多表面面积越大，表面的凹部能够在水分渗透到纤维内部为止的期间留住水分。因此，在汗衫、运动装等的衣料领域，优选的是Y型、X型、或T型截面形状的纤维。但是，本发明人研究的结果发现，当剪裁Y型、 X型、或T型截面形状的纤维使用于污泥脱水时，虽然能够在某种程度上看得到泥饼含水率的降低，但是对于以氧化沟工艺处理过的污泥这样的难脱水性污泥，脱水泥饼的含水率不一定降低到满意的程度。虽然其理由不是很明确，但推测是因为由于其截面上具有长的弯曲部分而凹部的开口部变宽，因此小的污泥粒子堵塞开口毛细通道，导致不能发挥作为毛细通道的作用，在机械脱水时不能承受高压榨压力而导致弯曲部分被破坏。在本发明的脱水助剂中使用的纤维具有5个以上且20个以下优选10个以下的在外周面上沿纤维的长度方向延伸的凹部。若外周面的凹部过多，则反而会缩小开口部面积， 不能发挥作为脱水助剂的功能，工业制造困难在成本上不理想。另外，本发明的脱水助剂也可以在上述Y型、X型、或T型截面形状的纤维外周面上设置凹部。但是，这种纤维在其截面上具有较长的弯曲部分，因此进行机械脱水时承受的压榨压力容易破坏弯曲部分，需要眉、ο在脱水助剂中使用的纤维没有必要具有相同数量的凹部，也可以混合具有5个以上凹部的纤维。此外，也可以在不损坏脱水性的范围内，混合具有不满5个凹部的纤维。接下来，说明沿纤维长度方向延伸的条纹。当污泥与本发明的脱水助剂接触时，沿纤维的长度方向延伸的凹部的条纹起到利用毛细管作用输送水分的水分输送通道的作用。 与使用以往的纤维材料的脱水助剂相比较，本发明的脱水助剂因为具有该毛细管作用，其吸水性能显著地上升。虽然其理由还不明确，但可以认为是因为随着污泥和脱水助剂的接触表面面积增加，利用毛细管现象从污泥吸收水分并输送该水分；以及脱水助剂的内部构造适合水分子通过。从向污泥添加、混合或脱水时的操作性的观点出发，构成脱水助剂的各纤维的长度为Imm 50mm、优选3mm 20mm，纤维直径为1 μ m 100 μ m、优选5 μ m 50 μ m左右。 如图10所示，在此“纤维直径”是不管截面形状对称还是不对称均指连接凸部顶点的最长距离。此外，如图11所示那样连接相邻凸部顶点的切线到凹部的最深部的顶点的垂直距离 (在图11的情况下是Dl D3)优选在0. Iym 5μπι的范围内。此外，脱水助剂在干燥状态下的比重优选为1. 4以上。在比重不满1. 4的情况下， 当处理高浓度污泥时或污泥贮存槽的搅拌缓慢时，脱水助剂和污泥之间的接触变差，并且均勻混合需要较长时间。本发明的脱水助剂的含水率优选30重量％ 80重量％，更优选在40重量％ 70 重量％的范围内。在含水率为30重量％以下的情况下，与污泥的湿润性较差，成为脱水助剂的分散不均勻的状态。此外，在混合到后述的高分子凝结剂溶解槽中的情况下，也有时高分子凝结剂完全溶解而溶解液成高粘度，难以在整个溶解槽中均勻分散脱水助剂。另一方面，若含水率超过80重量％，则不浸渗到纤维中的游离的水分增多，当利用送料器等进行机械供应时难以定量供应。此外，因为污泥中分散的脱水污泥的纤维成分比例降低，所以在经济方面不利。作为调整脱水助剂的水分的方法，可以优选使用以下方法。当使用以干式纺丝方法制造的纤维时，对制造后的纤维利用喷雾器喷射水雾等调整含水率后以预定长度剪切， 或剪切后喷射水雾。当使用以湿式纺丝方法制造的纤维时，可以置换溶剂，清洗后利用辊等压榨，或干燥去除水分后以预定长度剪切，或剪切后进行干燥。作为构成本发明的脱水助剂的纤维，尤其优选再生纤维素纤维。作为再生纤维素纤维，可以列举出以纤维素作为基础聚合物的人造粘胶丝纤维、铜氨人造丝纤维等再生人造纤维、二乙酸纤维素纤维，三乙酸纤维素纤维等半合成再生纤维等。在纤维上形成凸部、 顶点呈条纹状延伸的凹部，或者从容易调整含水率的点出发，尤其优选人造粘胶丝纤维。再生纤维素纤维具有生物降解性，在土壤中分解而消失，因此适合于将脱水泥饼作为肥料等再利用的情况。即使具有生物降解性，棉花、亚麻、羊毛等是不具有沿纤维长度方向延伸的条纹即水分输送通道，因此不能期待作为脱水助剂的效果。在本发明的方法中，脱水助剂对污泥的添加量依赖于各污泥的浓度而变动。一般来说，污泥中的SS (悬浮固体物浓度)作为100，添加0. 1重量％ 20重量％，优选添加1 重量％ 10重量％。当脱水助剂的添加量不满0.1重量％时，得不到本发明的效果。另一方面，若超过20重量％，则难以在污泥中均勻混合脱水助剂，此外在经济方面也不利。
混合了本发明的脱水助剂的污泥的脱水处理可以使用普通的加压脱水机、真空脱水机、带式压榨脱水机、离心脱水机、螺旋压榨脱水机。特别是近年来，在中型规模的污水处理场中，螺旋压榨脱水机作为用于处理难脱水性污泥的脱水机正得到采用。当利用螺旋压榨脱水机进行污泥脱水处理时，优选的是，在污泥中添加长度为3mm 20mm的脱水助剂， 优选将污泥中的SS作为100而以绝干换算下1重量％ 10重量％的范围添加。另一方面，即使在使用带式压榨脱水机、离心脱水机进行脱水处理的情况下，也可以优选使用长度为3mm 20mm的脱水助剂，优选将污泥中的SS作为100而以绝干换算下1重量％ 10重量％的范围添加。优选的是，本发明的脱水助剂添加到污泥贮存槽中与污泥混合。在没有污泥贮存槽的情况下，既可以在位于从浓缩槽抽出的污泥到达脱水机为止的任意管道内的污泥中添加脱水助剂，也可以在污泥浓缩工序之前的污泥中添加脱水助剂。在将脱水助剂添加到污泥浓缩槽、污泥贮存槽内的污泥中的情况下，可以一次性添加至上述添加量范围。此外，在添加到管道内的污泥中的情况下，因为污泥连续或间歇地流入、抽出，所以也可以根据污泥的流入量、抽出量适当地追加脱水助剂。此外，在脱水机之前添加的情况下，以相对于供应到脱水机中的污泥流量成为上述添加量的范围的方式添加即可。脱水助剂的添加在凝结剂的添加前后都可以。但是，从在污泥中均勻混合脱水助剂的点出发，更优选的是在添加凝结剂之前添加。在添加凝结剂之后向污泥中添加脱水助剂的情况下，也可以添加到凝结槽内的污泥、在凝结槽的下游设置的造粒浓缩槽内的污泥、凝结过滤来自凝结槽的污泥后的污泥的任意污泥中。近年来，开发出具有过滤浓缩部的螺旋压榨脱水机。当使用该款式的脱水机时，同时向过滤浓缩后凝结污泥供应到脱水机主体的位置添加脱水助剂，能够均勻混合污泥和脱水助剂。脱水助剂既可以以纤维状(即固体) 直接添加到污泥中，也可以添加水形成浆状后添加到污泥中。任意情况都可以使用适合于形状的供应装置而定量添加。此外，也可以同时添加脱水助剂和高分子凝结剂。具体来说，在高分子凝结剂的溶解作业中或者溶解后，向高分子凝结剂溶解槽中投入预定量的脱水助剂并混合即可。在污泥在凝结槽中形成凝结泥块的期间，在高分子凝结剂溶解槽中与高分子凝结剂一起均勻分散的脱水助剂进入凝结泥块内。图1 图3示出本发明的污泥的脱水方法中使用的装置的流程结构图。图1是使用带式压榨脱水机4作为机械脱水机的1例。在污泥浓缩槽1中被浓缩的污泥从污泥浓缩槽1的底部向污泥贮存槽2送出，贮存预定时间。其后，污泥从污泥贮存槽2向凝结槽3送出。高分子凝结剂从高分子凝结剂溶解槽6添加到凝结槽3中，使污泥凝结而形成凝结泥块。接着，凝结泥块(污泥)向脱水机4送出，进行脱水处理而形成脱水泥饼。管道从脱水助剂供应机5连接到污泥浓缩槽1、污泥贮存槽2、凝结槽3以及高分子凝结剂溶解槽6中的1个以上，以能够添加脱水助剂。关于将脱水助剂添加到污泥中的部位，根据处理状况，分别或者同时选择多个槽以及管道即可。若向凝结泥块(污泥)添加脱水助剂，则由于各污泥与脱水助剂之间的接触降低，因此优选的是在添加高分子凝结剂之前或者添加高分子凝结剂的同时向污泥添加脱水助剂。因此，尤其优选的是，将脱水助剂添加到污泥浓缩槽1或高分子凝结剂溶解液6中。图2是使用螺旋压榨脱水机7作为机械脱水机、使用双槽式凝结槽3-1、3_2作为凝结槽的例子。脱水助剂的添加与图1所示的实施方式相同。在本实施方式的情况下，尤其优选的是，脱水助剂添加到第1凝结槽3-1后，在第2凝结槽中添加高分子凝结剂，使污泥和脱水助剂一起进入到凝结泥块内。图3是使用在凝结槽3的后阶段设置有过滤浓缩部8的螺旋压榨脱水机7作为机械脱水机、使用双槽式凝结槽3-1、3-2作为凝结槽的例子。利用过滤浓缩部8，对在凝结槽 3中凝结的污泥含有的水分进行粗略的脱水，浓缩形成包含脱水助剂和污泥的凝结泥块。过滤浓缩部8也可以是配置在凝结槽和脱水机之间的另一装置，例如具有旋转的一组椭圆盘的固液分离装置、从凝结槽出口向下方倾斜的滤网或具有设置在凝结槽内部的带细缝过滤筒的造粒浓缩槽。在图3所示的实施方式中，脱水助剂的添加与图2所示的实施方式相同即可。作为高分子凝结剂，可以使用阳离子型高分子凝结剂、两性高分子凝集剂、阴离子型高分子凝结剂、以及非离子型高分子凝结剂。阳离子型高分子凝结剂是以阳离子性单体单元作为必要成分的高分子凝结剂，存在阳离子性单体的共聚物、阳离子性单体与非离子性单体的共聚物。作为阳离子性单体，可以列举出丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯或者中和他们所生成的中和盐、季盐等。此外，也可以使用分子内含有脒单元的阳离子型高分子凝结剂。作为非离子性单体，可以列举出丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、甲基丙烯腈、醋酸乙烯等。两性高分子凝结剂是阳离子性单体单元、阴离子性单体单元以及非离子性单体单元的共聚体。作为阴离子性单体，可以列举出丙烯酸、甲基丙稀酸、衣康酸、马来酸、富马酸、 2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸、2-甲基丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸、以及它们的碱金属、碱土金属等的金属盐或铵盐。作为阴离子型高分子凝结剂，可以列举出聚丙烯酰胺的部分水解产物、阴离子性单体的共聚体、阴离子性单体和丙烯酰胺等非离子形单体的共聚体。作为阴离子性单体可以列举出上述的单体，这些阴离子性单体可以单独使用，也可以组合两种以上使用。作为非离子性单体，可以列举出上述单体，这些非离子性单体可以单独使用，也可以组合两种以上使用。作为共聚物优选的有丙烯酰胺·丙烯酸盐共聚物、丙烯酰胺· 2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸共聚物。非离子型高分子凝结剂是指上述非离子性单体的聚合物或者共聚物，优选的是聚丙烯酰胺。高分子凝结剂的形状无论是粉末状或乳液状均可使用。此外，作为高分子凝聚剂的添加方法也可适用双试剂法，S卩，向污泥中添加阳离子型高分子凝结剂，然后添加阴离子型高分子凝结剂。进而，还可以适用添加无机凝结剂或有机高分子凝结剂后添加高分子凝结剂的方法。作为无机凝结剂，可以使用通常用于污泥处理技术的硫酸铝、聚氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(聚铁)、氯化铁或它们的混合物。作为有机高分子凝结剂，可以使用缩合系多胺、双氰胺·甲醛缩合物、聚乙烯亚胺、聚乙烯咪唑啉(polyvinyl imidazoline)、聚乙烯吡啶、二烯丙胺盐· 二氧化硫共聚物、聚二甲基二烯丙基铵盐、聚二甲基二烯丙基铵盐· 二氧化硫共聚物、聚二甲基二烯丙基铵盐 丙烯酰胺共聚物、聚二甲基二烯丙基铵盐 二烯丙胺盐酸盐衍生物共聚物、烯丙胺盐聚合物等。作为缩合系多胺的具体例子，可列举出亚烷基二氯化物与亚烷基多胺的缩合物、苯胺与甲醛的缩合物、亚烷基二胺与表氯醇的缩合物、氨与表氯醇的缩合物等。作为与表氯醇缩合的亚烷基二胺，可列举出二甲胺、二乙胺、甲基丙胺、甲基丁胺、二丁基胺等。在本发明的污泥脱水方法中，也可以预先将通常在污泥处理技术中使用的消泡剂、除臭剂浸渍在脱水助剂中。此外，还可以在脱水助剂中混合其他天然纤维的粉碎物等。在本发明的污泥脱水方法中成为脱水对象的污泥只要是从一般的排水处理、粪污处理、下水道污水处理中的活性污泥处理工序中产生的污泥就与种类无关。特别是从氧化沟工艺产生的剩余污泥或下水道污水消化污泥、从粪污处理设施产生的污泥等，因为凝结性不好，在难以降低脱水污泥的含水率的污泥的脱水处理中，最能发挥出本发明的效果。实施例以下，以实施例详细说明本发明。〔脱水助剂的制造〕在实施例中使用的脱水助剂通过以下方法制造。<脱水助剂A>在含有硫酸、硫酸钠、硫酸锌的纺丝浴中，通过具有圆形截面的喷丝头，将包含 8. 纤维素的粘胶纤维溶液(viscose，纺丝原液)连续挤出，纺丝为纤维素纤维。接着， 将纤维素纤维导入包含硫酸的拉伸-再生浴中进行拉伸 再生，从而获得再生纤维素丝条。 利用辊夹持再生纤维素丝条除去水分，将含水率调节至58%，然后以长度IOmm切断。<脱水助剂B>除将再生纤维素丝条以长度Imm切断之外，进行与脱水助剂A同样的处理。<脱水助剂C>除通过具有Y型截面的喷丝头进行纺丝之外，进行与脱水助剂A同样的处理，从而获得再生纤维素丝条。在干燥器中以105°C的温度对再生纤维素丝条进行2小时干燥，之后以长度5mm剪切，喷射水雾而将含水率调节至48%。〈脱水助剂D>除将再生纤维素丝条以长度15mm切断之外，进行与脱水助剂C同样的处理。<脱水助剂E>除将再生纤维素丝条以长度38mm切断之外，进行与脱水助剂A同样的处理。<脱水助剂F>使用将三醋酸纤维素片(Cellulose triacetate flake)溶解于二氯甲烷/甲醇的混合溶剂的纺丝原液，得到再生纤维素丝条。将得到的再生纤维素以长度5mm的切断。<脱水助剂G>代替用辊压榨，而将再生纤维素丝条利用干燥机以105°C干燥2小时后，以长度 5mm切断，除此之外进行与脱水助剂A同样的处理。<脱水助剂H>将通过具有椭圆截面的喷丝头进行连续纺丝来得到的再生纤维素丝条，利用干燥器以105°C的温度干燥2小时，之后以长度IOmm切断，喷射水雾而将含水率调节至M%，除此以外进行与脱水助剂A同样的处理。〈脱水助剂1>
在脱水助剂F的纺丝原液中添加聚乙二醇，通过具有Y型截面的喷丝头连续挤出纺丝，将所得再生纤维素丝条以长度5mm切断，除此之外进行与脱水助剂A同样的处理。<脱水助剂J>将市售的铜氨人造长丝(cupra rayon filament)以长度IOmm切断。<脱水助剂K>除使用在含有8. 的纤维素的黏胶溶液中添加聚乙二醇以及碳酸钠来调制的纺丝原液之外，进行与脱水助剂A同样的处理，获得再生纤维素丝条。将再生纤维素丝条利用干燥机以105°C的温度干燥2小时后，以长度IOmm切断，喷射水雾而将含水率调整到 43%。脱水助剂的含水率是通过如下方法算出的测量调制出的脱水助剂的重量(a)g， 测量将该脱水助剂以105°C干燥4小时而脱水后的脱水助剂的重量(b)g，利用式(a-b)/ aX100(% )计算。纤维的凹部数量以及延伸的条纹的有无是利用显微镜观擦而目测计数。表1示出在本实施例中使用的脱水助剂的性质。〔表1〕
脱水助剂再生纤维素纤维的种类凹部数量条纹纤维长度 mm纤维直径 mm含水率 %A人造粘胶纤维7~9有1010-1558B人造粘胶纤维7~9有110-1558C人造粘胶纤维12~ 18有515-2048D人造粘股纤维12-18有1515-2048E人造粘胶纤维7-9有3810-1558F三醋酸纤维素6~8有515-203G人造粘胶纤维7~9有510-150H人造粘股纤维3-4有1010-1554I三醋酸纤维素3无515-203J铜氛人造丝0无108~1015K人造粘股纤维0无1010-1243图4 9中示处脱水助剂A K的纤维截面的立体图。图4是脱水助剂A、B、E、G的立体图。在纤维截面上存在多个凹部，在凹部中存在沿纤维长度方向延伸的条纹。图5是脱水助剂C、D的立体图。在纤维截面上存在多个凹部，在凹部中存在沿纤维长度方向延伸的条纹。图6是脱水助剂F的立体图。在纤维截面上存在多个凹部，在凹部中存在沿纤维长度方向延伸的条纹。图7是脱水助剂H的立体图。在纤维截面上存在多个凹部，在凹部中存在沿纤维长度方向延伸的条纹。图8是脱水助剂I的立体图。在纤维截面上存在多个凹部，在凹部中存在沿纤维长度方向延伸的条纹。
图9是脱水助剂J、K的立体图。在纤维截面上存在多个凹部，在凹部中存在沿纤维长度方向延伸的条纹。〔实施例1〕(比较有无本发明的脱水助剂的情况)在具有表2所示性质的、从氧化沟工艺下水道污水处理场产生的剩余污泥泥浆中，以将SS作为100而绝干重量成为3wt%的方式添加脱水助剂A，调整污泥泥浆。接着， 使用高分子凝结剂(丙烯酸二甲基氨基乙酯的氯甲烷季氨基化物/丙烯酰胺共聚物，分子量400万，利用自来水调整为0. 2% )进行脱水试验。将污泥200ml放入300ml的烧杯中， 添加预定量的高分子凝结剂后，进行10次烧杯之间的转移而使污泥凝结。测量凝结的污泥的大小后，将凝结的污泥载置于60目的尼龙布上，利用重力脱水，测量30秒后的过滤水量。 将重力过滤后的污泥夹在2片过滤布之间，使用活塞式脱水机以^g/cm3的压力压榨一分钟。对得到的脱水泥饼进行剥离性的评价和含水率的测量。剥离性的评价如下进行目测当脱水后打开2片过滤布时从滤布脱落的泥饼量，基本完全剥离的情况判断为◎，剥离一半左右的情况判断为Δ，剥离一半多但没有完全剥离的情况判断为〇，附着在整个滤布上而没有剥离的情况判断为X。表3中示出结果。〔比较例1、2〕在不添加脱水助剂的情况下进行脱水试验。与实施例1相比较，泥饼含水率变高 2 3点(百分点)。表3中一并示出结果。〔表2〕
权利要求
1.一种污泥用脱水助剂，其特征在于，上述污泥用脱水助剂由多条纤维聚集而成，在各纤维的外周面上存在沿纤维的长度方向延伸的5个 20个凹部，在上述凹部中沿纤维的长度方向延伸有条纹，当污泥与上述污泥用脱水助剂接触时， 该条纹起到利用毛细管作用输送水分的水分输送通道的作用。
2.根据权利要1所述的污泥用脱水助剂，其特征在于，上述污泥用脱水助剂由再生纤维素纤维聚集而成，并含水率为30质量％ 80质量％。
3.根据权利要1所述的污泥用脱水助剂，其特征在于，上述污泥用脱水助剂的长度为Imm 50mm，上述污泥用脱水助剂的纤维直径为1 μ m 100 μ m0
4.一种污泥用脱水助剂，其特征在于，上述污泥用脱水助剂由多条再生纤维素纤维聚集而成，在各纤维的外周面上存在沿纤维的长度方向形成的5个 20个凹部，在上述凹部中沿纤维的长度方向延伸有条纹，当污泥与上述污泥用脱水助剂接触时， 该条纹起到利用毛细管作用输送水分的水分输送通道的作用，上述污泥用脱水助剂的含水率为30质量％ 80质量％。
5.根据权利要4所述的污泥用脱水助剂，其特征在于，上述污泥用脱水助剂的长度为Imm 50mm，上述污泥用脱水助剂的纤维直径为1 μ m 100 μ m0
6.一种污泥的脱水方法，其特征在于，将污泥用脱水助剂添加到有机污泥中混合后，添加高分子凝结剂使该有机污泥凝结， 之后进行机械脱水，上述污泥用脱水助剂由多条纤维聚集而成，在各纤维的外周面上存在沿纤维的长度方向形成的5个 20个凹部，在上述凹部中沿纤维的长度方向延伸有条纹，当污泥与上述污泥用脱水助剂接触时，该条纹起到利用毛细管作用输送水分的水分输送通道的作用。
7.一种污泥的脱水方法，其特征在于，将含脱水助剂高分子凝结剂液添加到有机污泥中后，使该有机污泥凝结，之后进行机械脱水，上述含脱水助剂高分子凝结剂液混合污泥用脱水助剂和高分子凝结剂而成，上述污泥用脱水助剂由多条纤维聚集而成，在各纤维的外周面上存在沿纤维的长度方向形成的5个 20个凹部，在上述凹部中沿纤维的长度方向延伸有条纹，当污泥与上述污泥用脱水助剂接触时，该条纹起到利用毛细管作用输送水分的水分输送通道的作用。
8.一种污泥的脱水方法，其特征在于，将污泥用脱水助剂和高分子凝结剂同时添加到有机污泥中，使该有机污泥凝结，之后进行机械脱水，上述污泥用脱水助剂由多条纤维聚集而成，在各纤维的外周面上存在沿纤维的长度方向形成的5个 20个凹部，在上述凹部中沿纤维的长度方向延伸有条纹，当污泥与上述污泥用脱水助剂接触时，该条纹起到利用毛细管作用输送水分的水分输送通道的作用。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的污泥的脱水方法，其特征在于，上述机械脱水利用螺旋压榨脱水机进行。
10.一种污泥脱水装置，其特征在于，该污泥脱水装置是用于将污泥用脱水助剂添加到有机污泥中并对该有机污泥进行机械脱水的装置，上述污泥用脱水助剂由多条纤维聚集而成，在各纤维的外周面上存在沿纤维的长度方向形成的5个 20个凹部，在上述凹部中沿纤维的长度方向延伸有条纹，当污泥与上述污泥用脱水助剂接触时，该条纹起到利用毛细管作用输送水分的水分输送通道的作用，上述污泥脱水装置包括污泥贮存槽；凝结槽；机械脱水机；脱水助剂供应机，其用于将上述污泥用脱水助剂供应到有机污泥中；以及高分子凝结剂溶解装置，其用于溶解供应到上述凝结槽中的高分子凝结剂；上述高分子凝结剂溶解装置经由管道连接于上述凝结槽。
11.根据权利要求10所述的污泥脱水装置，其特征在于，在上述污泥贮存槽的前阶段设置有污泥浓缩槽，上述脱水助剂供应机经由管道连接于上述污泥浓缩槽。
12.根据权利要求10所述的污泥脱水装置，其特征在于，在上述凝结槽和上述机械脱水机之间设置有过滤浓缩部。
13.根据权利要求10所述的污泥脱水装置，其特征在于，上述机械脱水装置是螺旋压榨脱水机。
14.根据权利要求10所述的污泥脱水装置，其特征在于，上述脱水助剂供应机连接于上述污泥贮存槽、上述凝结槽、上述机械脱水机及上述高分子凝结剂溶解装置中的至少一者。
全文摘要
本发明提供一种污泥用脱水助剂、使用该脱水助剂的污泥的脱水方法及污泥脱水装置，该脱水助剂用于对从排水处理设施产生的难脱水性的污泥进行脱水处理。其特征在于，污泥用脱水助剂由多条纤维聚集而成，在各纤维的外周面上存在沿纤维的长度方向延伸的5个～20个凹部，在上述凹部中沿纤维的长度方向延伸有条纹，当污泥与上述污泥用脱水助剂接触时，该条纹起到利用毛细管作用输送水分的水分输送通道的作用。
文档编号C02F11/14GK102381827SQ201110258829
公开日2012年3月21日 申请日期2011年8月31日 优先权日2010年8月31日
发明者大川高宽, 安永利幸 申请人:水翼株式会社