汚泥脱水機とは、汚泥を脱水して含水率を低下させる機械です。汚泥から水分を排出して乾燥させることで減量でき、産業廃棄物として扱われる汚泥の処分量を減らすことができます。
ひとくちに汚泥脱水機といっても種類が幅広く、真空脱水機や加圧脱水機、遠心脱水機、スクリュープレス脱水機、ベルトプレス脱水機などに分かれます。主に工場や小規模事業場、大型商業ビルや養豚原水などで使用され、廃棄物処理に役立てられているようです。
汚泥には水分のほか、有機物や砂や油といった無機物などが含まれています。汚泥脱水機は大きく分けて「凝集部」「濃縮部」「脱水部」で構成されており、複数の工程を経て脱水ケーキを排出します。
まず凝集部では、凝集剤を用いて汚泥を固形分離しやすい形にします（フロック化）。フロック化の工程で汚泥の含水率を低下できますが、まだ固形物と水分が混ざり合った状態です。
次に濃縮部では、汚泥をろ過することで余分な水分である「ろ液」を排出します。凝集部でフロック化した汚泥は固形物と水分が混ざっているため、砂ろ過や加圧浮上分離、沈殿（沈降）分離などの過程を経て汚泥をろ過します。ろ過された汚泥は脱水部に運ばれます。
最終工程を行う脱水部では、固形物が取り除かれたフロックに圧力をかけて脱水ケーキとして排出します。このような工程を経て、汚泥は「ろ液」と「脱水ケーキ」に分けて排出される仕組みです。
なお、凝集処理～脱出ケーキ排出までの方法は機械やメーカーによって異なります。そのため、処理したい汚泥の種類や特性に合わせて汚泥脱水機を選ぶことが大切です。
脱水ケーキとは、産業廃棄物である汚泥を脱水処理したものをさします。汚泥は最終的に焼却処分されますが、焼却処分前に必ず脱水ケーキの状態にする必要があります。脱水ケーキは発生元や成分、処理方法によってさまざまな種類に分類でき、下水から発生するものやし尿、一般工場から生じる有機系や無機系などがあります。
種類によって色や形、臭い、流動性は異なり、含水率が低いほど流動性がありません。とくに繊維質を含む汚泥は脱水処理をしやすいため、脱水ケーキの含水率が低く流動性に乏しくなります。
排水処理では、汚泥の発生を伴います。生活や食品などの排水時に発生する有機汚泥と鉱物や集塵などの排水時に発生する無機汚泥がありますが、汚泥の種類によって処理方法が異なります。
なお、バクテリアを含む汚泥を活性汚泥、これ以上の脱水が困難な汚泥を余剰汚泥と呼びます。
有機汚泥には有機物が含まれており、バクテリア（微生物）による分解処理が可能。活性汚泥法を用いることが可能な汚泥ともいえ、食品工場から排出される活性汚泥や下水やし尿、有機化学物質を含む活性汚泥、製紙工場から生じる活性汚泥などが挙げられます。
水分を除去することでバイオマスや肥料として再利用することができます。
無機物汚泥には無機物が含まれており、砂や金属、土、油などを含有しています。無機物はバクテリアによる分解が行われないため、加圧浮上法や凝集沈殿法などの方法が採用されます。
無機汚泥の建設汚泥は、土木資材や盛土材や埋戻し材として再利用されています。また、無機汚泥の浄水場汚泥はセメント原料として、メッキ工場の汚泥に含まれる金属は回収され再利用されるケースが多いようです。
汚泥脱水機で処理した汚泥はろ液と脱水ケーキに分けられますが、ろ液は浄化槽への放流が可能です。そのため産業廃棄物として処理が必要なのは脱水ケーキだけであり、汚泥をそのまま処分するよりも脱水ケーキのみを処分する方が処理コストを大きく抑えられます。
汚泥脱水機の導入費用は決して安くありませんが、導入後に毎月の汚泥処理コストを大幅ダウンできるため、長期的に考えればコスト削減につながるでしょう。
汚泥脱水機から排出されたろ液は固形物などの含有量がかなり低くなっています。そのため浄化槽の下水処理能力の低下を抑え、浄化槽における余剰汚泥の発生量削減や、引き抜きコスト削減も期待できるでしょう。
ろ過方式やろ過圧とも呼ばれています。ろ過式では有機系凝集剤あるいは無機系凝集剤の薬液を使用し、脱水性を高めます。凝集剤の使用により、水中の微細粒子がろ過器に通せるサイズになります。
液体中にある固形成分の分離を遠心力の作用によって行う方式です。回転筒が高速で回転し、汚泥を回転筒の内壁に堆積させます。回転筒の内部にはスクリューがあり、回転筒よりも遅い速度で回転しながら水切りされた汚泥を排出します。
汚泥脱水機のレンタルやリースを行っているメーカーがあります。汚泥脱水機の導入には多額の初期コストがかかりますから、費用を抑えて汚泥脱水機を導入したい場合に良いでしょう。レンタルの場合は最新機種を利用可能なケースもあります。
参照元:ジャスティック株式会社 公式HP(https://justec.co.jp/archives/cpt_labo/odei-toha#i-6)
導入する汚泥脱水機からどのくらいの量の脱水ケーキが排出されるかは、製品の処理能力によって異なります。メーカーによっては汚泥脱水機の設置予定場所から脱水ケーキ量を計算してくれることもあるため、問い合わせてみましょう。
参照元:ジャスティック株式会社 公式HP(https://justec.co.jp/archives/cpt_labo/odei-toha#i-6)
どのくらいのスペースが必要かは製品によって異なりますが、省スペースにも対応できる製品もあります。市販の物置小屋程度のスペースで設置できる製品もあるため、設置したいスペースに合った汚泥脱水機を探してみましょう。
参照元:ジャスティック株式会社 公式HP(https://justec.co.jp/archives/cpt_labo/odei-toha#i-6)
汚泥脱水機を導入するときは、目的に合った製品を選ぶことが大切です。汚泥の含水率の低下や濃縮方法、原水・排水処理方法などを比較して検討しましょう。
また、汚泥脱水機の価格やメンテナンスに必要な工数、設置面積なども製品選びの重要なポイント。目的や汚泥の種類によって適した製品を選び、使い分けると良いでしょう。
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