浄水汚泥の園芸用土化のためのナタ爪撹拌式造粒システム


[要約]
高水分の浄水汚泥を天日乾燥ハウス内において、ナタ爪を装着した自走式撹拌装置を反復撹拌させる造粒システムは、園芸用土に適する粒径2〜10mmの乾燥した粒状物に90%程度の歩留りで加工できる。

[キーワード]浄水汚泥、ナタ爪、園芸用土、造粒システム、自走式撹拌装置

[担当]三重農研・園芸研究課
[代表連絡先]電話:0598-42-6358
[区分]関東東海北陸農業・花き、作業技術
[分類]技術・参考

[背景・ねらい]
工業用水の浄水場から発生する浄水汚泥は、その性質が上流域の土壌を反映し、理化学 的性質が安定している。そのため、プレス脱水機で硬化後、粉砕し得られる粒状物は、鉢物用 の園芸用土の基材として利用されている。
 しかし、プレス脱水機の造粒法は、機械設備及びランニングコストが高く、また、沈殿槽で 天日乾燥後、粉砕、選別される処理法では粉体が多いため、水道事業体からは歩留りが 高くかつ販売価格に見合った安価な造粒法の開発が求められている。
 そこで、畜産分野において糞尿の乾燥処理に用いられている天日乾燥ハウス施設を応用し た浄水汚泥の造粒システムを開発する。

[成果の内容・特徴]
1. 開発した造粒システムは、天日乾燥ハウスと汚泥投入レーン(深さ30cm程度)、及びレーン 上を自走するナタ爪を装着した撹拌ロータ付きの攪拌機で構成される。レーン入り口に投入さ れた汚泥は連続的に撹拌され、レーン出口に向かって移動する過程で、混練 → 造粒 → 乾燥 硬化の工程を経ながら粒状物に加工される(図1)。なお、本システムでは、汚泥乾燥用の熱  源は不要であり、その分ランニングコストが安くなる。
2. 同様の機械施設を用いた畜産糞尿の連続乾燥処理においては、2種類の撹拌爪がある。 浄水汚泥を造粒する場合、フラットバーでは汚泥水分に関わらず造粒が始まるが、ナタ爪では 汚泥水分が30%程度まで乾燥した時点で造粒が始まる(表1)。
3. 造粒物の粒径は、フラットバーでは投入時の汚泥の水分により製品粒径が左右され、高水 分条件で大粒、低水分条件では、小粒の割合がそれぞれ増加する。一方、ナタ爪は低水分条 件のみで造粒され、製品粒径組成は原料汚泥の水分に係わらず一定にでき、園芸用土の適 性範囲である粒径2〜10mmの歩留りは90%程度となる(図2)。このため、投入水分が一定で ない汚泥の園芸用土化にはナタ爪が適する。
4. 粒状化した汚泥を用いた用土で栽培した鉢花用ストックでは、地上部および地下部ともに慣 行用土(赤玉土用土)と同等の生育が得られる(図3)。

[成果の活用面・留意点]
1. 本システムで造粒された園芸用土は、鉢用土として灌水に対する十分な耐崩壊性を有する が、原料汚泥の性質、用途によっては汚泥投入時に糊剤を混合させることで適正な強度、耐 崩壊性を有する粒状物を得ることができる。
2. 本システムは水道事業所及び砂利採取事業所の汚水処理工程で発生する汚泥の園芸用 土化に適応できる。しかし、処理工程で混入される沈降剤は、リン酸を吸着するアルミ ニウムを含んでいるため、栽培に当たってはリン酸の施用量に留意する必要がある。
3. 本システムを利用する汚泥は、産廃基準を満たしていることを確認する必要がある。

[具体的データ]
図1 汚泥の造粒システムフロー図と機械装置
表1 爪形状と造粒水分及び造粒物の形状との関係
図2 撹拌爪規格の違いと造粒組成との関係 図3 汚泥用土における鉢花用ストックの生育
[その他]
研究課題名:産業廃棄物抑制産官共同研究
予算区分:県単
研究期間:2007〜2008年
研究担当者:原 正之、鎌田正行
発表論文等:原ら「造粒システム及び造粒法」特願2009-20809

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