(57)【要約】【課題】簡単な構成で濃縮汚泥フロックを微細化してベルトプレス型脱水機への均一給泥を可能とした汚泥脱水装置を提供すること。【解決手段】  汚泥凝集槽１と、  外筒内に濾過筒を収容し、該濾過筒の内部にスクリューを回転可能に収容し、該スクリューを回転駆動することによって、汚泥凝集槽１から濾過筒内に導入される凝集汚泥を搬送しながら、該凝集汚泥に含まれる水分を濾過筒の濾過面を通過させて分離液として排出して汚泥を濃縮するとともに、濃縮された濃縮汚泥を汚泥排出ポンプ７によって濾過筒の内部から排出する汚泥濃縮装置２と、  汚泥排出ポンプ７によって汚泥濃縮装置２から給泥配管５を経て供給される濃縮汚泥から重力によって水分を分離する重力脱水部を有するベルトプレス型脱水機３と、を備えた汚泥脱水装置において、  濃縮汚泥のフロックを細分化するボールバルブ８を給泥配管５に設置する。【選択図】図１
2010057997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚泥凝集槽と、
外筒内に濾過筒を収容し、該濾過筒の内部にスクリューを回転可能に収容し、該スクリューを回転駆動することによって、前記汚泥凝集槽から前記濾過筒内に導入される凝集汚泥を搬送しながら、該凝集汚泥に含まれる水分を前記濾過筒の濾過面を通過させて分離液として排出して汚泥を濃縮するとともに、濃縮された濃縮汚泥を汚泥排出ポンプによって前記濾過筒の内部から排出する汚泥濃縮装置と、
前記汚泥排出ポンプによって前記汚泥濃縮装置から給泥配管を経て供給される濃縮汚泥から重力によって水分を分離する重力脱水部を有するベルトプレス型脱水機と、
を備えた汚泥脱水装置において、
濃縮汚泥のフロックを細分化するボールバルブを前記給泥配管に設置したことを特徴とする汚泥脱水装置。
【請求項２】
前記移送配管に圧力計を設置したことを特徴とする請求項１記載の汚泥脱水装置。
【請求項３】
汚泥凝集槽と、
外筒内に濾過筒を収容し、該濾過筒の内部にスクリューを回転可能に収容し、該スクリューを回転駆動することによって、前記汚泥凝集槽から前記濾過筒内に導入される凝集汚泥を搬送しながら、該凝集汚泥に含まれる水分を前記濾過筒の濾過面を通過させて分離液として排出して汚泥を濃縮するとともに、濃縮された濃縮汚泥を汚泥排出ポンプによって前記濾過筒の内部から排出する汚泥濃縮装置と、
前記汚泥排出ポンプによって前記汚泥濃縮装置から給泥配管を経て供給される濃縮汚泥から重力によって水分を分離する重力脱水部を有するベルトプレス型脱水機と、
を備えた汚泥脱水装置を用いた汚泥脱水方法において、
濃縮汚泥のフロックを細分化するボールバルブと給泥配管を流れる濃縮汚泥の圧力を検出する圧力計を前記給泥配管に設置し、前記圧力計によって検出される圧力値に基づいて前記ボールバルブの開度を調整することを特徴とする汚泥脱水方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚泥凝集槽と汚泥濃縮装置及びベルトプレス型脱水機を備えた汚泥脱水装置とこれを用いて実施される方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下水汚泥や産業用廃水処理において生成される汚泥等の各種汚泥を廃棄又は焼却するために汚泥を脱水機にて脱水処理することが行われるが、脱水機の処理能力のみで汚泥の脱水を効率良く行うことは困難である。このため、汚泥の脱水機による脱水処理に先立って、汚泥を汚泥凝集槽にて凝集剤で凝集させてフロック化し、このフロック化された凝集汚泥を汚泥濃縮装置に供給し、この凝集汚泥から水分を分離して汚泥を濃縮することが行われる。そして、汚泥濃縮装置によって濃縮された濃縮汚泥が脱水機に供給されて脱水され、脱水ケーキとして排出される。
【０００３】
ところで、脱水機としては例えばベルトプレス型脱水機が知られているが、汚泥濃縮装置からベルトプレス型脱水機の重力脱水部に濃縮汚泥を供給する際、濃縮汚泥を極力均等な広がりで且つ均等な厚さでムラ無く供給することは、その後の脱水性能を高めるとともに、濾布の蛇行等を防いで脱水機を安定して運転するために必要なことである。
【０００４】
そこで、例えば特許文献１には、ベルトプレス式脱水機の給泥ホッパの前部にもぐり堰、その後方に設けられたオーバーフロー堰から成る汚泥滞留部を形成し、該汚泥滞留部の前方に、汚泥が導かれる前後方向に対して直角方向に往復動するレーキ往復動式汚泥均し装置を設ける技術が提案されている。
【０００５】
又、特許文献２には、ベルトプレス型脱水機の混和槽本体に設けられた汚泥流出口を円弧面の円周方向に複数設け、各流出口端部をベルトプレスの給泥ホッパ入口の幅方向に分散配置し、これらの流出口を前記円弧面に沿って回転動する給泥口塞ぎ板によって順次開閉可能とする技術が提案されている。
【特許文献１】実公昭６１−０４５９８８号公報
【特許文献２】実公昭６２−００５８２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、汚泥濃縮装置とベルトプレス型脱水機を組み合わせた場合、汚泥濃縮装置からベルトプレス型脱水機に供給される濃縮汚泥の濃度が高いためにベルトプレス型脱水機の給泥部において濃縮汚泥が広がらず、脱水ケーキの厚さが不均一になって装置の運転が困難になるという問題がある。
【０００７】
又、特許文献１，２において提案された技術によれば、装置構成が複雑化するという問題がある。
【０００８】
又、ベルトプレス型脱水機への均一給泥を実現する方法として、濃縮汚泥濃度を低くする方法や、汚泥凝集槽での凝集剤の添加率を下げる方法、汚泥凝集槽での汚泥の攪拌強度を高くする方法等が考えられるが、濃縮汚泥濃度を低くすると、ベルトプレス脱水機の濾布の駆動速度を速くする必要があり、脱水性能の低下を招く可能性がある。又、汚泥凝集槽での凝集剤の添加率を下げると、汚泥フロックの強度が低下し、汚泥の性状が変化した場合に安定した運転ができず、汚泥凝集槽での汚泥の攪拌強度を高くすると、汚泥フロックが微細化して汚泥濃縮装置での濾過性能が低下するという問題が発生する。
【０００９】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、簡単な構成で濃縮汚泥フロックを微細化してベルトプレス型脱水機への均一給泥を可能とした汚泥脱水装置及び汚泥脱水方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、
汚泥凝集槽と、
外筒内に濾過筒を収容し、該濾過筒の内部にスクリューを回転可能に収容し、該スクリューを回転駆動することによって、前記汚泥凝集槽から前記濾過筒内に導入される凝集汚泥を搬送しながら、該凝集汚泥に含まれる水分を前記濾過筒の濾過面を通過させて分離液として排出して汚泥を濃縮するとともに、濃縮された濃縮汚泥を汚泥排出ポンプによって前記濾過筒の内部から排出する汚泥濃縮装置と、
前記汚泥排出ポンプによって前記汚泥濃縮装置から給泥配管を経て供給される濃縮汚泥から重力によって水分を分離する重力脱水部を有するベルトプレス型脱水機と、
を備えた汚泥脱水装置において、
濃縮汚泥のフロックを細分化するボールバルブを前記給泥配管に設置したことを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記給泥配管に圧力計を設置したことを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、
汚泥凝集槽と、
外筒内に濾過筒を収容し、該濾過筒の内部にスクリューを回転可能に収容し、該スクリューを回転駆動することによって、前記汚泥凝集槽から前記濾過筒内に導入される凝集汚泥を搬送しながら、該凝集汚泥に含まれる水分を前記濾過筒の濾過面を通過させて分離液として排出して汚泥を濃縮するとともに、濃縮された濃縮汚泥を汚泥排出ポンプによって前記濾過筒の内部から排出する汚泥濃縮装置と、
前記汚泥排出ポンプによって前記汚泥濃縮装置から給泥配管を経て供給される濃縮汚泥から重力によって水分を分離する重力脱水部を有するベルトプレス型脱水機と、
を備えた汚泥脱水装置を用いた汚泥脱水方法において、
濃縮汚泥のフロックを細分化するボールバルブと給泥配管を流れる濃縮汚泥の圧力を検出する圧力計を前記給泥配管に設置し、前記圧力計によって検出される圧力値に基づいて前記ボールバルブの開度を調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の発明によれば、給泥配管によって汚泥濃縮装置からベルトプレス型脱水機に供給される濃縮汚泥のフロックは、給泥配管に設置されたボールバルブによって微細化されるため、簡単な構成でベルトプレス型脱水機への均一給泥が可能となり、脱水性能の向上と脱水ケーキの均一化等が図られて装置の安定した運転が可能となる。
【００１４】
請求項２及び３記載の発明によれば、給泥配管を流れる濃縮汚泥の圧力に応じてボールバルブの開度を調整するようにしたため、濃縮汚泥のフロックが濃縮汚泥濃度に応じた適正な大きさに微細化され、ベルトプレス型脱水機への均一給泥が安定的になされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は本発明に係る汚泥脱水装置のシステム構成図、図２は同汚泥脱水装置の汚泥凝集槽と汚泥濃縮装置の基本構成図、図３は同汚泥脱水装置のベルトプレス型脱水機の重力脱水部の側断面図である。
【００１７】
本発明に係る汚泥脱水装置は、図１に示すように、汚泥凝集槽１と汚泥濃縮装置２及びベルトプレス型脱水機３を備えており、汚泥凝集槽１と汚泥濃縮装置２とは凝集汚泥配管４によって接続され、汚泥濃縮装置２とベルトプレス型脱水機３とは給泥配管（濃縮汚泥配管）５によって接続されている。又、汚泥濃縮装置２からは分離液配管６が導出している。
【００１８】
上記給泥配管５には汚泥排出ポンプ７が設けられているが、本発明は、濃縮汚泥のフロックを細分化するボールバルブ８と給泥配管５を流れる濃縮汚泥の圧力を検出する圧力計９を給泥配管５に設置し、前記圧力計９によって検出される圧力値に基づいて前記ボールバルブ８の開度を調整することを特徴とする。
【００１９】
而して、本発明に係る汚泥脱水装置においては、汚泥凝集槽１において汚泥に凝集剤が添加されることによって形成された凝集汚泥が凝集汚泥配管４から汚泥濃縮装置２に導入され、汚泥濃縮装置２に導入された凝集汚泥は濃縮されて濃縮汚泥となる。そして、濃縮汚泥は、汚泥排出ポンプ７によって給泥配管５からベルトプレス型脱水機３に供給されて脱水され、脱水ケーキとして排出される。又、汚泥濃縮装置２において凝集汚泥から分離された分離液は、分離液配管６から外部に排出される。
【００２０】
次に、汚泥凝集槽１と汚泥濃縮装置２の構成と作用を図２に基づいて説明する。
【００２１】
汚泥凝集槽２は、上面が開口した円筒タンク状の容器であって、その下部には原泥配管１０が接続され、内部にはモータ１１によって回転駆動される攪拌機１２が設けられている。又、汚泥凝集槽１の上部からは前記凝集汚泥配管４が略水平に延びている。
【００２２】
又、汚泥濃縮装置２は、密閉構造を有する円筒タンク状の外筒１３の内部に円筒状の濾過筒１４を縦方向に配置し、該濾過筒１４内にスパイラルスクリュー１５を回転可能に収容して構成されている。
【００２３】
ここで、上記濾過筒１４の前記外筒１３内に臨む部位の周面は、パンチングプレート又はウェッジワイヤー等から成る濾過面１４ａを構成しており、濾過筒１４の上部には汚泥凝集槽１から延びる前記凝集汚泥配管４が接続されている。又、濾過筒１４の下部からは前記給泥配管５が水平に導出しており、その途中には前述のように汚泥排出ポンプ７とボールバルブ８及び圧力計９が設置されている。そして、外筒１３からは前記分離液配管６が導出している。
【００２４】
前記スパイラルスクリュー１５は、回転軸１５ａにスクリュー羽根１５ｂを螺旋状に巻装して構成されており、回転軸１５ａには、駆動源としてのモータ１６が連結されている。尚、スパイラルスクリュー１５の外径は、濾過筒１４の濾過面１４ａの内径よりも僅かに小さく設定されており、スパイラルスクリュー１５の外周縁と濾過筒１４の濾過面１４ａとの間には微小隙間が形成されている。
【００２５】
而して、前記原泥配管１０から汚泥凝集槽１に汚泥（原泥）が供給されるが、原泥配管１０を流れる汚泥にはポリマー等の凝集剤が添加され、凝集剤が添加された汚泥が汚泥凝集槽１内において撹拌機１２によって撹拌され、この汚泥は、これに含まれる固形成分がフロック化されて凝集汚泥となる。
【００２６】
ここで、前記濾過筒１４内の汚泥の液位ｈ2 は、汚泥凝集槽１内の汚泥の液位ｈ1 よりも低く設定され（ｈ2 ＜ｈ1 ）、両液位ｈ1 ，ｈ2 の差（ヘッド差）Δｈ12 （＝ｈ1 −ｈ2 ）に基づく差圧によって、汚泥凝集槽１内の凝集汚泥が凝集汚泥配管４を通って汚泥濃縮装置２の濾過筒１４内にその上部から導入される。
【００２７】
汚泥濃縮装置２においては、スパイラルスクリュー１５がモータ１６によって濾過筒１４内で所定の速度で回転駆動されており、濾過筒１４内に導入された凝集汚泥は、回転するスパイラルスクリュー１５によって下方へと搬送されるとともに、これに含まれる水分が濾過筒１４の濾過面１４ａを通過して外筒１３内に分離液として収容される。ここで、前記分離液配管６内の分離液の水位ｈ3 は、濾過筒１４内の液位ｈ2 よりも低く設定されているため（ｈ3 ＜ｈ2 ）、両者ｈ2 ，ｈ3 の差（ヘッド差）Δｈ23（＝ｈ2 −ｈ3 ）に基づく差圧を濾過圧力として、凝集汚泥から分離された水分が濾過筒１４の濾過面１４ａを通過して外筒１３内に分離液として収容される。又、この場合、外筒１３は、分離液の水位ｈ3 よりも下方に配置されているため、外筒１３内に収容される分離液は外筒１３内に充満し、この分離液中に濾過筒１４の濾過面１４ａが埋没することとなる。
【００２８】
そして、外筒１３内に収容された分離液は、外筒１３に接続された分離液配管６から外部に排出される。又、スパイラルスクリュー１５の回転によって濾過筒１４内を下方へと搬送される凝集汚泥は、その途中で水分が分離されることによって濃縮されて濃縮汚泥となり、この濃縮汚泥は、汚泥排出ポンプ７によって給泥配管５を通ってベルトプレス型脱水機３に供給されて脱水に供される。
【００２９】
而して、本実施の形態では、前述のように給泥配管５にボールバルブ８を設置したため、汚泥排出ポンプ７によって汚泥濃縮装置２からベルトプレス型脱水機３に供給される濃縮汚泥のフロックはボールバルブ８によって微細化される。このため、ボールバルブ８を給泥配管５に設置するだけの簡単な構成でベルトプレス型脱水機３への均一給泥が可能となり、ベルトプレス型脱水機３での脱水性能の向上と脱水ケーキの均一化等が図られて当該ベルトプレス型脱水機３の安定した運転が可能となる。
【００３０】
そして、本実施の形態では、給泥配管５に圧力計９を設置し、給泥配管５を流れる濃縮汚泥の圧力を圧力計９によって検出し、その検出値に応じてボールバルブ８の開度を調整するようにしたため、濃縮汚泥のフロックが濃度に応じた適正な大きさに微細化され、ベルトプレス型脱水機３への均一給泥が一層確実且つ安定的になされる。
【００３１】
尚、本実施の形態では、汚泥濃縮装置２から給泥配管５へと排出される濃縮汚泥の濃度は４％前後、フロック径は７〜８ｍｍであった。給泥配管５として５０Ａホースを使用し、これに４０Ａのボールバルブ８を設置し、圧力計９で圧力をチェックしながらボールバルブ８の開度を調整した。ボールバルブ８の開度を絞ると濃縮汚泥のフロック径は小さくなり、開度５０％（ハンドル角度４５°）で圧力は約０．０２〜０．０５ＭＰａ、フロック径は２ｍｍ程度となり、ベルトプレス型脱水機３の給泥部で濃縮汚泥が左右に広がり、得られる脱水ケーキの厚さがほぼ均一となった。
【００３２】
次に、ベルトプレス型脱水機３の重力脱水部の構成を図３に基づいて説明する。
【００３３】
図３において、１７は図示矢印方向に走行する無端状の濾布ベルト、１８は給泥枠であって、この給泥枠１８は、対向する２つの側壁１８ａ（図３には一方のみ図示）とこれら両側壁１８ａの後端間を連結する後壁１８ｂを有し、その下縁を濾布ベルト１７から若干離して給泥位置を囲むように設けられている。又、１９はシール部材、５は前記給泥配管であって、該給泥配管５に端部は給泥部の上方に開口している。
【００３４】
尚、ベルトプレス型脱水機３は、上記重力脱水部の他、不図示の楔効果脱水部と圧搾脱水部を含んで構成されている（詳細は前記特許文献１，２等参照）。
【００３５】
而して、給泥配管５から重力脱水部の給泥部に供給される濃縮汚泥は、前述のようにボールバルブ８によってフロックが細分化されているため、左右に均一に広がり、先ず、重力脱水部において重力の作用によって脱水される。そして、重力脱水部において脱水された濃縮汚泥は、不図示の楔効果脱水部と圧搾脱水部において順次脱水され、最終的に脱水ケーキとして排出される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る汚泥脱水装置のシステム構成図である。
【図２】本発明に係る汚泥脱水装置の汚泥凝集槽と汚泥濃縮装置の基本構成図である。
【図３】本発明に係る汚泥脱水装置のベルトプレス型脱水機の重力脱水部の側断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１      汚泥凝集槽
２      汚泥濃縮装置
３      ベルトプレス型脱水機
４      凝集汚泥配管
５      給泥配管
６      分離液配管
７      汚泥排出ポンプ
８      ボールバルブ
９      圧力計
１０    原泥配管
１１    モータ
１２    攪拌機
１３    外筒
１４    濾過筒
１４ａ  濾過筒の濾過面
１５    スパイラルスクリュー
１５ａ  スパイラルスクリューの回転軸
１５ｂ  スパイラルスクリューのスクリュー羽根
１６    モータ
１７    濾布ベルト
１８    給泥枠
１８ａ  給泥枠の側壁
１８ｂ  給泥枠の後壁
１９    シール部材
【図１】
2010057997.tif 000003
【図２】
2010057997.tif 000004
【図３】
2010057997.tif 000005