界面活性剤と凝集剤 乾燥への影響について / 汚泥乾燥, スラリー乾燥, 廃棄物乾燥

製造業での作業工程では洗浄工程があります。この洗浄で使用されているのが洗剤です。この洗剤には必ず界面活性剤が含まれており、この界面活性剤のお陰できれいに洗浄ができます。
ではこの界面活性剤とは一体何でしょうか。

物質は大きく、固体、液体および気体の３つに大きく区別することができます。 これら相が隣り合っている境界を界面といいます。
界面には下記5つの形態があります。
固体と固体 、固体と液体、固体と気体、液体と液体、液体と気体

機能を発揮して、性能を高める化学物質、薬剤を活性剤と呼んでいます。

界面活性剤とは界面において機能を発揮して性能を高める化学物質の総称です。例えば、水と油は、本来は混じり合わないものです。混じり合わない水と油の間には界面が存在していますが、界面活性剤は、この界面に働いて界面の性質を変え、水と油を混じり合わせることができるように作用します。

1）乳化・分散
本来混じり合わない水と油に界面活性剤を少量加えて、かき混ぜると簡単に混ざり合って、安定な乳化液（エマルション）をつくることができます。界面活性剤の働きを活かしてアイスクリームやマーガリン、塗料やインキなどがつくられています。

2）湿潤・浸透
ハスの葉っぱの上で水は水玉になり転がりますが、界面活性剤と溶かした水は水玉にならず表面に広がります。この界面活性剤の働きを利用して、農薬を均一に薄く葉っぱにつけて、少量で大きな効果を出すことができます。また、このように水に濡れやすく、水がしみ込みやすくなるので、繊維や皮などに染料や仕上げ剤を均一に浸透させるのにも役立っています。

3）起泡・消泡
界面活性剤を溶かした水は泡が立ちやすくなります。これは水の中に気泡を取り込んで、壊れないように安定化させるからです。又、ある界面活性剤は、逆に泡を立ちにくくすることもでき、泡が立つと困る場合に使用されます。

4）洗浄
油や汗は布にしみ込むとなかなか落ちません。界面活性剤を用いるとまず布と汚れのそれぞれの表面を濡らし、布と汚れの間にまでしみ込んで汚れをはがし、さらに汚れを乳化、分散させて取り除いてしまいます。すなわち界面活性剤が持つ複数の機能が連携することで、汚れが取り除かれるのです。洗浄は様々な分野で重要な工程です。たとえば毛織物は羊毛の汚れを洗うことからはじまり、布地になるまで何度も洗われます。紙も木材からパルプをとり、洗浄･漂白することから始まりますし、金属工業でも脱脂剤や洗浄剤がなくてはなりません。

作業工程での洗浄工程で使用される洗剤に界面活性剤が含まれており、この成分が働いて油分などをきれいに洗い落とすことができます。しかし、この界面活性剤が排水処理において様々な影響を与えます。
例えば、排水処理工程で発泡の原因になったり、COD（化学的酸素要求量）を引き上げてしまうなど悪い影響を与えます。洗浄工程は作業上必要な工程なのですが、洗浄後の洗浄水を処理する工程ではその影響を軽減する対策が必要となります。
その対策の1つとして排水処理、脱水処理工程にて適切な凝集剤を使用します。この適切な凝集剤を利用することにより、界面活性剤の能力を弱め凝集を安定的に行ないます。
この凝集剤とは濁った水の中に分散している粒子を集合させ集合体にし、沈殿させる薬剤です。集合させた粒子の塊を凝集体やフロックと呼びます。粒子を沈殿させることにより水とフロックの分離が容易になります。水処理工程では沈殿槽や脱水時に使用されます。

その排水処理、脱水処理後に排出される汚泥等の廃棄物の乾燥工程にはこの凝集剤の影響が出ます。
凝集剤が入った汚泥は乾燥工程で必ずと言って良いほど、乾燥工程が進むに連れ塊化します。乾燥機への投入時はヘドロの状態ですが、加熱乾燥されるに従い次第に粒、塊になっていきます。その塊が大きければ大きいほど内部まで熱が通らず乾燥していません。表面は乾燥していても内部は乾燥していない状態になってしまいます。

弊社KENKI DRYER は有機汚泥の乾燥であっても塊にはならず小さな粒として乾燥され排出されます。その塊、粒が小さければ小さいほど内部まで十分に加熱され乾燥されます。
その理由は乾燥対象物の塊化防止作用によります。それは独自の国際特許技術で乾燥機内部の羽根同士が交差する際、羽根の先端がトラフと接触する際に乾燥物をせん断します。そのせん断を繰り返すことにより塊化を防ぐことができます。

乾燥対象物塊化防止の詳細は今サイトの下記ページをご覧下さい。

セルフクリ－ニング

凝集剤の乾燥における影響については下記ページをご参照下さい。

乾燥時の凝集剤の影響について -1 / 汚泥乾燥, リサイクル乾燥

脱水後の有機汚泥と無機汚泥の乾燥の比較 / 乾燥時の凝集剤の影響について -2

有機汚泥と有機物の乾燥の比較 / 乾燥時の凝集剤の影響について -3