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汚泥処分費を大幅削減!汚泥脱水機
~仕組みと含水率による重量変化の計算例を解説~

水処理事業 2023.06.30

工場の排水処理施設を運営する中で、避けて通れないのが「汚泥(おでい)」の処理問題です。 「毎月の産業廃棄物処分代が経営を圧迫している」「環境負荷を減らしたいが、何から手をつければいいか分からない」……そんな悩みをお持ちではありませんか?

実は、排水処理のランニングコストを抑える最大のポイントは、汚泥の「水分」をいかに減らすかにあります。今回は、コスト削減の救世主となる「汚泥脱水機」について、その仕組みと驚きの効果を詳しく解説します。

 

汚泥とは?排水処理から生まれる「汚れの塊」

排水処理施設から出る汚泥について

そもそも汚泥とは何でしょうか。 工場で発生した排水は、そのまま河川に流すことはできません。処理施設内で微生物による分解(生物処理)や、薬品による凝集(化学処理)を経て、水を浄化します。

この浄化プロセスにおいて、水から分離された「汚れの成分」が濃縮されて
残ったものを「汚泥(おでい)」と呼びます。

「汚泥濃度(MLSS)」と「含水率」の基本

排水処理施設から引き抜かれた直後の汚泥は、見た目には泥水のような「液状」です。
ここで重要な指標となるのが「MLSS(浮遊物質濃度)」です。

例えば、MLSS 10,000mg/Lという濃度の汚泥の場合

  • 液体の内訳: 1リットルのなかに、わずか10gの固形分が含まれている状態。
  • パーセント換算: 固形分はたったの1%。残りの99%はすべて「水」です。

この「水が占める割合」を含水率(がんすいりつ)と呼びます。含水率99%の汚泥は、ほとんどが水であるということをまずは覚えておいてください。

なぜ汚泥脱水機が「経費削減」に直結するのか?

なぜ、汚泥の中の「水」が問題になるのでしょうか。それは、汚泥を産業廃棄物として処分する際の料金体系に理由があります。

処分費用は重量で決まります

多くの処分業者では、汚泥の引き取り価格を「トン単価(重量)」で設定しています。

含水率99%のまま処分するということは、「処分費の99%を、ただの『水』に対して支払っている」ことになり、非常にコストパフォーマンスが悪くなってしまいます。 この「水」を機械的に取り除き、重量を軽くするための設備が「汚泥脱水機」です。
すごく勿体ないですよね。

その水をできるだけ取り除くための機器が「汚泥脱水機」なのです。

【シミュレーション】含水率の変化で重量はどう変わる?

含水率が少し変わるだけで、処分重量は劇的に変化します。

「たかが数パーセント水分を減らすだけで、そんなに変わるの?」と思われるかもしれません。ここで、具体的な数字を使って計算してみましょう。

【第1問】
含水率99%から98%へ
「1%」濃縮したら?

含水率99%の汚泥100kgを、含水率98%まで濃縮すると、汚泥の重量は何㎏になるでしょうか?

答えは…

約50kg(半分)に
なります。

「1%しか変わっていないのに?」と思うかもしれませんが、図解で見ると一目瞭然です。
含水率99%=汚れの量は100分の1。含水率98%=汚れの量は100分の2。
たった1%なのにこんなに変わるんです!驚きですよね。

【第2問】
脱水機で含水率50%まで
絞り込んだら?

MLSS 10,000mg/L(含水率99%)の汚泥1トン(1,000kg)を、高性能な脱水機で含水率50%まで脱水するとどうなるでしょうか?

答えは…

20kgです。

なんと、元の50分の1です!
もし1トンあたり数万円の処分費がかかっていたとしたら、そのコストが50分の1近くまで圧縮できる可能性があるということです。

脱水機がいかにコスト削減に貢献するかが分かります。

汚泥脱水機の種類と比較

汚泥脱水機には、その仕組みによって得意・不得意があります。
自社の汚泥の性質(無機か有機か、油分が含まれるか等)に合わせて最適なものを選ぶ必要があります。

フィルタープレス

強力な圧力で汚泥を押し潰し、水分を絞り出します。
脱水性能が最も高く、非常に硬い「脱水ケーキ」を作れます。

フィルタープレス図説

対象汚泥

無機汚泥

脱水原理

  • 圧入ろ過
  • 圧搾による脱水

トラブル

ろ布の目詰まりにより能力低下
原泥濃度低下で処理量低下

脱水ケーキの様子

写真は含水率約60%

含水率:55~65%

ベルトプレス

2枚の上下ベルト(ろ布)の間に汚泥を挟み、ロールで圧力をかけて脱水します。
大容量の汚泥を連続して処理するのに向いています。

ベルトプレス図説

対象汚泥

有機汚泥

脱水原理

重力脱水、ロールによる圧搾、せん断脱水

想定するトラブル

ろ布の目詰まりにより汚泥があふれる
汚泥濃度低下で処理量低下

脱水ケーキの様子

含水率:70~80%

スクリュープレス

筒の中でスクリューが回転し、隙間を狭めながら圧力をかけます。
ろ材が固定されているため目詰まりしにくく、有機性の強い汚泥でも通水性を保てます。

スクリュープレス図説

対象汚泥

有機汚泥

脱水原理

スクリューによる圧密脱水

トラブル

異物混入した場合汚泥排出口の閉塞が発生する

脱水ケーキの様子

含水率85%

含水率:75~85%

多重円盤

多数の円盤の隙間から水分を出し、固形分を押し出します。
ろ体の目詰まりが起きにくく、含油汚泥の処理が可能です。

多重円盤図説

対象汚泥

有機汚泥

脱水原理

重力脱水、上段下段に配置した円盤で圧密脱水

トラブル

汚泥の種類により円盤の摩耗がある

脱水ケーキの様子

写真は含水率約85%

含水率:78~84%

自社に最適な脱水機を選ぶには?

「含水率が一番低くなるフィルタープレスが最強」というわけではありません。
業種業態等によっても、排水に含まれる成分や排水の処理方法が異なるのでどの方式でも自由に選択できるというものではなく、製造しているものや汚泥の粘度、油分の有無などによって、適した機種は異なります。
カタログスペックだけで脱水機を選んでしまうと、「思っていたより水分が抜けない」「すぐに目詰まりする」といったトラブルを招き、逆にメンテナンスコストを増大させてしまいます。
染色業の廃液をイメージするイラスト
薬品や洗剤の製造会社からの廃液イメージ
ガラス製造業の廃液イメージ

失敗しないための「デモンストレーション」のすすめ

弊社では、導入を検討されている処理方式の脱水機をお伝えいただけましたら、お客様の施設から出る汚泥を使った「デモンストレーション(脱水試験)」の実施が可能です。
様々なメーカーの脱水機を取り扱っていますので、お客様に最適な脱水機の提案が可能です。

デモンストレーションのメリット

  • 機種選定のミスを防ぐ(実際の汚泥でデータを確認)
  • 脱水後の「ケーキ」の状態を確認できる

含水率が1%変わるだけでも、長時間に渡り使用を続けることで処分費は大きく変わってきます。まずは「デモンストレーション」により、お客様の施設に合った脱水機を選んでみてはどうでしょうか?

まとめ
汚泥脱水機に関するお悩みは、東産業へご相談ください!

汚泥脱水機は、一度導入すれば長く使い続ける設備です。だからこそ、初期投資だけでなく、その後の維持管理や処分費の削減効果までトータルで考える必要があります。

三重県四日市市に拠点を置く東産業では、以下のようなお悩みに対し、現場調査から最適な機種の提案、施工、アフターメンテナンスまでワンストップで対応いたします。
  • 最近、汚泥のキレ(脱水性)が悪くなった
  • 以前よりも含水率が上がり、処分費用が増えて困っている
  • 脱水機など設備の老朽化や腐食が進んでいる
  • 清掃やメンテナンスの手間を減らしたい
現在の脱水機に不満がある方はもちろん、「そもそも自社の汚泥がもっと減らせるのか知りたい」という方も、ぜひ一度ご相談ください。

脱水機紹介リーフレット

脱水機についてお悩みの方や、興味を持っていただいた方はぜひご覧ください。
リーフレットのダウンロードはこちらから!

脱水機リーフレットダウンロード(PDFデータ 約2.1Mb)



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お客様によって提案できるプランはさまざま。現状をしっかりと見極め、最適なプランをご提案できるようにしっかりとヒアリングを実施したうえで、計画から実施までサポートをさせていただきます。

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