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総合的な都市下水汚泥処理ソリューション:都市下水汚泥処理汚泥乾燥機集塵機フィルター生物学臭気制御システムXJY汚泥処理の定義

汚泥処理とは、下水を処理する際に発生する汚泥を処理する工程のことです。この汚泥には多量の水分、有機物、無機物、微生物が含まれています。これらを直接排出したり、処理せずに廃棄すると、深刻な環境汚染を引き起こす可能性があります。

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XJY汚泥処理の定義

写真1 汚泥処理フロー図

XJY汚泥処理の目的は何ですか？

XJY汚泥処理の目的は、汚泥の減容化、汚泥中の含水率の低減、汚泥の性状の安定化、その後の処理・利用の容易化などです。以下に説明します。

1. 汚泥の減容：濃縮や脱水などの工程により、汚泥の水分が大幅に減り、汚泥の体積が減り、その後の輸送や廃棄に便利です。

2. 汚泥の水分含有量を低減します。汚泥中の水分をさらに除去し、汚泥の乾燥固形度を高め、汚泥の安定化と無害化を促進します。

3. 汚泥の性状の安定化：嫌気性消化や好気性発酵などの生物処理法により、汚泥中の有機物を分解し、汚泥中の病原体や寄生虫卵などの有害生物を死滅させ、汚泥を安定した状態にします。安定した状態。

4. その後の処分・利用の容易化：処理済み汚泥をより安全に土地利用、埋め立て、焼却、建築資材として処分することができ、汚泥中の有用な資源を抽出することもでき、汚泥の資源利用を実現します。

写真2 下水道システムのコンポーネント

XJY汚泥の主な処理方法

XJY汚泥の主な処理方法としては、機械的脱水法、化学的調整＋板枠フィルタープレス法、嫌気発酵法、加熱乾燥法などが挙げられます。以下に説明します。

1. 機械的脱水: 機械的な力 (遠心力、圧力など) を使用して汚泥から水分を除去します。通常、汚泥の含水率は約 80% まで処理できます。

2. 化学調整+平板式フィルタープレス：汚泥に化学薬品（石灰、PAMなど）を加えて調整し、その後、平板式フィルタープレスでろ過して汚泥の水分をさらに低減します。、一般に約60％の含水量まで処理できます。

3. 嫌気発酵：嫌気性条件下において、嫌気性細菌により汚泥中の有機物を二酸化炭素やメタンなどのガスに分解し、同時に汚泥を安定化させます。嫌気発酵後の汚泥残渣は、さらに後処理が必要です。好気発酵：好気条件下で、微生物の発酵により汚泥は安定した腐植土に変換され、農業用肥料や緑化土などの原料として利用できます。好気発酵後の汚泥を40%～45%まで削減できます。

5. 熱乾燥：熱エネルギーを利用して汚泥中の水分を蒸発させ、汚泥を乾燥させます。加熱乾燥では、ベルト乾燥機、回転テーブル乾燥機など、さまざまな廃棄ニーズに応じてさまざまな乾燥装置を選択できます。

XJYの汚泥処理はどのようなプロセスで行われるのですか？

XJY汚泥処理のプロセスには、収集と輸送、濃縮、

安定化、脱水、廃棄または再利用について説明します。

1.収集および輸送：下水処理場や産業施設などさまざまな発生源から汚泥が収集され、処理場まで運ばれます。

2.増粘：濃縮の目的は、スラッジの固形分含有量を増加させることです。これは、スラッジが重力の下で沈降する重力濃縮、または遠心分離機やベルト濃縮器などの装置を使用した機械的濃縮などの方法によって達成できます。

3.安定化:安定化は、分解や臭気の可能性を減らすために非常に重要です。一般的な安定化方法には、酸素の不在下でバクテリアが有機物を分解する嫌気性消化と、酸素を使用して汚泥を分解する好気性消化が含まれます。場合によっては、石灰の安定化も使用されます。この場合、pH を上げて病原体を殺すために石灰が追加されます。

4.脱水：安定化後、スラッジを脱水して含水量を減らす必要があります。これは、フィルタープレス、遠心分離機、ベルトフィルタープレスなどの機械的方法で行うことができます。脱水すると汚泥の取り扱いや輸送が容易になります。

5.廃棄または再利用:脱水後の汚泥はさまざまな方法で処分できます。埋め立ても選択肢の 1 つですが、環境への懸念から、埋め立てはあまり一般的ではなくなりつつあります。焼却することで汚泥を減容化し、エネルギーを回収することができます。別のアプローチは、土壌改良のための土地利用、特定の工業プロセスの燃料源、または建設資材などの用途で汚泥を再利用することです。

汚泥処理プロセスの各段階は、環境保護を確保し、臭気や健康上のリスクを最小限に抑え、資源を最も効率的に利用できるように慎重に設計されています。

どのような XJY 機器が利用可能ですか?

これらの装置は、汚泥脱水装置、汚泥搬送装置、汚泥乾燥装置、完成乾燥泥貯蔵装置の4種類に分類されます。

1.汚泥脱水装置

プレート＆フレームフィルタープレス

プレートアンドフレームフィルタープレスは、化学的脱水に使用される最初の機械です。プレートアンドフレームフィルタープレスは一般的に断続運転であり、インフラ設備への投資が大きく、ろ過能力も低いですが、大きなろ過駆動力、高い固形分含量などの利点により、一部の小規模下水処理場で現在でも広く使用されています。濾過ケーキ、透明な濾液、高い固体回収率、およびコンディショニング薬剤の低消費量。

遠心脱水機

遠心脱水機は主にコンベアと中空シャフトのスクリューコンベアで構成されています。スラッジは中空シャフトによりドラム内に送り込まれた後、高速回転による遠心力により直ちにドラムキャビティ内に投入されます。スラッジ粒子は比重が大きいため、発生する遠心力も大きく、ドラム内壁に飛散して付着し固層を形成します。水の密度は小さく、遠心力も小さいため、固体層の中に液体層のみが生成されます。固層中のスラッジはスクリューコンベアによってゆっくりと押されてコンベアの円錐端まで搬送され、コンベア周囲の排出口から連続的に排出されます。液体は堰のオーバーフローからコンベア外に排出され、回収された後脱水機から排出されます。

ベルトフィルタープレス

ベルトフィルタープレスとも呼ばれるベルトフィルターは、順番に配置されたさまざまなサイズの一連のローラーに巻き付けられたエンドレスのフィルターベルトを使用し、フィルターベルト間の圧搾と剪断によってスラリーから水分を除去する濾過装置です。ベルトフィルターは、加圧ローラーの配置や組み合わせの違いにより、さまざまなモデルを形成できます。シンプルな構造、高い脱水効率、大きな処理能力、低エネルギー消費、低騒音、高度な自動化、連続運転、メンテナンスの容易さなどの利点があります。そのコストと運用経費は、プレートおよびフレームフィルタープレスよりも 30% 以上低く、都市の下水処理に推奨される装置となっています。ベルトフィルターは主に製紙、印刷および染色、製薬、鉱業、鉄鋼、石炭、皮革およびその他の産業、特に都市下水処理および産業汚泥脱水に使用されます。

カタツムリスタッキング脱水機

スクリュースタック式汚泥脱水機は、新しいタイプの固液分離装置です。スクリュー径とピッチの変化と可動リングと固定リング間の微小な隙間により発生する強力な押出力により、汚泥の押出と脱水を実現します。

2.汚泥搬送設備

スクリューコンベア

スクリューコンベヤは、回転する螺旋状のブレード (「ローター」として知られる) を使用して、通常はパイプ内で液体または粒状の材料を輸送する機械装置です。これらは、さまざまなバルクマテリアルハンドリング業界で広く使用されています。現代の産業界では、半固体材料を効率的に搬送する手段として、スクリューコンベアが水平またはわずかに傾斜して使用されることがよくあります。

スライドラックサイロ搬送

スライドを備えたサイロはスライドサイロとも呼ばれます。スライドサイロは、直壁サイロおよび排出スクリューと組み合わせて使用されることがよくあります。サイロスライドの主な機能は、粘着性のスラッジ材料を排出し、スラッジが輸送スライドに付着するのを防ぐことです。一般に、長方形スライドと円形スライドの 2 つの構造形式に分けられます。処理された汚泥は保管する必要がありますが、スライドサイロは汚泥を十分に保管できます。スラッジの排出量を適切に制御できます。スラッジサイロと比較して、サイロの高さを効果的に低くし、建設の安全性を確保します。

スクレーパー昇降コンベヤ

スクレーパーコンベヤは、スクレーパーチェーンを使用してバラ物をトラフ内で搬送するコンベヤです。粉塵、微粒子、小さなブロック状物質の連続輸送に適しています。スクレーパーコンベヤは水平搬送と傾斜搬送が可能です。傾斜に沿って上向きに輸送する場合は炭層の傾斜が 25°を超えてはならず、下向きに輸送する場合は傾斜が 20°を超えてはなりません。炭層の傾斜が大きい場合には、滑り止め装置を設置する必要がある。フレキシブルスクレーパーコンベヤにより、水平方向および垂直方向に2°〜4°の曲げが可能です。

3.汚泥乾燥装置

ディスクドライヤー

ディスクドライヤーは、装置内に主軸と羽根を備えた省エネ型の乾燥装置です。湿った材料はディスクによって撹拌され、熱媒体および高温表面と完全に接触して、乾燥の目的が達成されます。構造はディスクタイプです。ディスクは主軸上に密に配置されており、熱媒体は主軸を通ってディスクを通って流れる。単位有効体積当たりの伝熱面積が大きい。熱媒体は、蒸気、熱水、または熱媒油によって加熱されます。

混合乾燥機

混合乾燥機は、乾燥工程中に材料を混合するのが特徴です。主に金属の表面改質、染料や農薬への防塵剤の添加、農薬の湿式染色など、粉体材料に少量の液体を加えて乾燥させる場面で使用されます。混合乾燥機も混合装置と同様に縦型と横型に分けられ、さらに固定容器型と回転容器型に分けることができます。

ベルトドライヤー

工業用乾燥機の一種であるベルトドライヤー（ベルトドライヤー）は、木材チップ、ペレット、ペースト、成型品、パネルなどを空気、不活性ガス、排ガスなどを用いて連続的に乾燥・冷却する装置です。

薄層乾燥機

薄層汚泥乾燥機は、熱風を乾燥媒体とし、間接加熱により汚泥中の水分を蒸発・乾燥させる装置です。主に、供給システム、熱風システム、乾燥システム、排出システム、排ガス処理システムの 5 つの部分で構成されます。スラッジはシステムに入った後、ベルトコンベアによって輸送されます。同時に、熱風システムが乾燥室内に熱風を送り込みます。汚泥が熱風と十分に接触することにより、汚泥中の水分が蒸発して系外に排出され、汚泥の乾燥が達成されます。

4.完成した乾泥貯蔵設備

XJY汚泥処理はどのような段階で行われますか?

XJY汚泥処理は生物脱臭、汚泥脱水、汚泥乾燥、除塵の各段階に分かれています。以下に説明します。

1. 生物学的消臭

目的: 生物学的プロセスを通じて汚泥から悪臭化合物や病原菌を除去すること。

プロセスの概要:

バイオリーチング技術：濃縮汚泥（含水率約97％）に複雑な微生物を接種し、一定の割合で栄養素を添加する技術です。

曝気への曝露: 汚泥は約 48 時間曝気され、pH が 2 ～ 3 に低下し、バイオリーチングプロセスが完了します。

メカニズム: バイオリーチング微生物によって生み出される酸性環境により、金属硫化物が可溶性金属硫酸塩に変化し、重金属が液相に放出されます。このプロセスにより、汚泥の臭気が除去され、病原菌も死滅するため、汚泥の脱水性が大幅に向上します。

結果: バイオリーチング後、汚泥の臭気が除去され、病原菌が死滅または抑制され、汚泥の脱水性が向上します。汚泥の肥料価や発熱量はほとんど変わりません。

写真3 生物学的消臭

2. 汚泥脱水

目的: 汚泥の水分含有量を減らし、取り扱いと廃棄を容易にする。

一般的な方法:

重力濃縮：沈殿槽内で高濃度の汚泥層を形成することで実現します。一次汚泥、化学汚泥、生物膜汚泥に適しています。

エアフローテーション濃縮：小さな気泡を利用してスラッジ粒子に付着し、密度を下げて強制的に浮遊させます。小規模の活性汚泥システムに最適です。

遠心濃縮: 固体と液体の比重の差に基づきます。効果は高いがコストが高く、大規模な下水処理場に適している。

機械的脱水: 真空フィルター、ベルトプレスフィルター、遠心分離機などの装置を使用し、世界中で広く採用されています。ベルトプレスフィルターは、低消費電力、連続稼働、使いやすさにより人気があります。

写真4 汚泥脱水

3. 汚泥の乾燥

目的：汚泥の水分含有量をさらに低減し、保管、輸送、資源回収を容易にする。

乾燥技術:

直接加熱：熱風や蒸気などの熱源を利用して汚泥を直接加熱します。

間接加熱: 熱はスラッジに直接接触せずに熱交換器を介して伝達されるため、汚染のリスクが最小限に抑えられます。

ハイブリッド加熱: 直接加熱と間接加熱を組み合わせて最適な効率を実現します。

乾燥機の種類:

ドラム乾燥機：熱源にガスまたはバイオガスを使用する直接式と間接式があります。

ディスクドライヤー: 加熱に蒸気またはサーマルオイルを使用する、水平および垂直マルチディスク設計。

ベルト乾燥機: 低温から中温で動作し、完全乾燥と部分乾燥の両方に適しています。

流動層乾燥機: 均一な熱分布を実現する流動層を使用して、スラッジを前処理なしで乾燥します。

写真5 汚泥乾燥

4. 除塵装置

目的: スラッジの乾燥中に発生する粉塵粒子を除去し、きれいな空気の排出を確保し、機器を保護します。

一般的な埃の除去方法:

バグフィルター：フィルターバッグを通して粉塵を捕集するもので、機械的振盪、逆送エア、パルスジェット洗浄などの種類があります。微細な粉塵の分離に効果を発揮します。

カートリッジフィルター: 濾過が難しい粉塵と高い濾過速度の問題に対処し、運用コストと濾過効率の両方を向上させます。

サイクロンセパレーター: 遠心力を利用して気流から粉塵粒子を分離します。粗い粉塵を扱う産業で一般的に使用されます。

ウェットスクラバー: 水またはその他の液体を噴霧して粉塵粒子を捕捉し、粉塵と汚染物質の両方を効果的に除去します。

電気集塵機: かつては広く使用されていましたが、現在の産業排出基準に対する性能が不十分なため、徐々に置き換えられてきました。

先進技術:

多重効果凝縮除湿ヒートポンプ乾燥: 特定の低温汚泥乾燥装置で採用されている技術など、高いエネルギー効率、低排出ガス、効果的な除塵を実現します。

結論として、汚泥処理プロセスには生物学的脱臭、汚泥脱水、汚泥乾燥、除塵が含まれており、各段階は安全で効率的かつ環境に優しい汚泥管理に貢献します。

写真6 除塵装置

XJY汚泥処理液のメリットは何ですか？

XJY汚泥処理ソリューションのメリットを5つ挙げます。

1.コスト削減

水処理から出る汚泥残留物を根絶するには、都市が毎年数千ドルの費用を費やします。従来の廃水および水処理方法では、市の水道施設で大量の有害物質が生成される可能性があります。この汚泥が制御不能になると、コストが上昇し、税金が増加し、企業と地域住民の両方に影響を与える可能性があります。コストの多くは、関連する保管と輸送の必要性に起因します。

これらの費用を削減するには、脱水などの技術的アプリケーションを採用することが不可欠です。汚泥脱水は、水分を含んだ土壌の体積を減らすことで、廃棄コストの削減に役立ちます。また、輸送費と保管費の 75 ～ 80% の節約にも役立ちます。しかし、脱水技術を大量に使用する配送システムを使用すると、市や会社のコストを節約できます。

2.高い生産性

汚泥脱水を水と廃水の処理に使用すると、通常、生産性が向上します。大小の都市は企業に供給する水に電力を供給しており、企業は中断することなく事業を継続できるよう、有害物質が含まれていない水に依存しています。たとえば、布地を染色する繊維会社は、ジーンズや枕などのカラフルな製品を生産するために大量のきれいな水を必要とします。

生産時の残留物が流れ出てスラッジを生成し、建物の基礎を破壊する可能性があります。この汚泥が効率的に処理されないと、工場が閉鎖され、生産性が完全に停止する可能性があります。しかし、汚泥脱水技術を採用すれば、これらの問題を防ぐことができます。

3.環境に優しい

一部の水処理アプリケーションは機敏性を提供しますが、多くは持続性に欠けています。大規模な都市の水道施設や工業会社では、大量の水を使用する処理方法が使用されることがあります。さらに、廃棄物の処理には重機、大量のエネルギー、そして炭素排出の一因となるガスに依存する輸送方法が必要です。凝集剤などの有機化学物質を使用する脱水技術を適用すると、これらの環境に有害な行為が削減され、汚泥脱水が持続可能な技術応用となります。

4.パフォーマンスの向上

鉱物または生物体からの汚泥堆積物を処理するために汚泥脱水を使用すると、従来の方法と比較して、処分プロセスのパフォーマンスを大幅に向上させることができます。汚泥脱水機は、ヌメリ汚泥や油汚泥など、さまざまな汚泥を機動的に処理します。また、汚泥や濃縮剤の保管が不要となるため、性能も向上します。

5.基礎を維持する

流出した雪や集中豪雨によって土壌に水が浸入すると、建物の基礎に水が溜まり、基礎を腐食させる可能性があります。これは建物、特に築 50 年を超える建物にとっては大きな問題になります。土壌の飽和を緩和するために排水溝を設けることは、元の外観を保持する必要がある歴史的建物にとって良い解決策ではありません。ただし、スラッジ脱水の技術を適用して、建物の基礎を保護しながら、有害な湿気を地面から除去することができます。

要約すると、廃水と水を処理する最終ステップの段階では、汚泥脱水は使用するのに最適な技術アプリケーションです。この効率的な方法を採用すると、工業用および都市用水処理プラントのパフォーマンスが向上し、生産性が向上し、コストが削減されます。