【手続補正書】
【提出日】平成17年10月20日(2005.10.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】明細書
【発明の名称】下水し渣の計量装置、下水し渣の計量方法及び下水処理システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】上部ホッパ及び下部ホッパを有し、前記上部ホッパに下水し渣の供給口と供給された下水し渣の計量手段とが設けられ、前記下部ホッパに前記上部ホッパ内から移動してきた下水し渣の解砕手段と排出口とが設けられ、前記上部ホッパ内と前記下部ホッパ内との連通口が開閉自在とされている、ことを特徴とする下水し渣の計量装置。
【請求項２】下水し渣の搬送過程において前記下水し渣を計量する方法であって、
上部ホッパ及び下部ホッパを有する装置を用い、
搬送過程の下水し渣を前記上部ホッパ内に供給し、供給した下水し渣を前記上部ホッパの質量変化に基づいて計量し、この計量値が所定値以上となったら前記上部ホッパ内への下水し渣の供給を停止するとともに、前記上部ホッパ内の下水し渣を前記下部ホッパ内に移動し、移動した下水し渣を解砕しつつ、前記下水ホッパ内から排出して搬送過程に戻す、ことを特徴とする下水し渣の計量方法。
【請求項３】下水を汚泥とし渣とに分離する分離手段と、この分離手段からの下水し渣を燃焼手段に向けて搬送する搬送手段とを有する下水処理システムであって、
供給された下水し渣を計量する計量手段を有し、前記搬送手段として、前記分離手段から前記計量手段に下水し渣を搬送する少なくとも１つの上流側搬送手段と、前記計量手段から前記燃焼手段に下水し渣を搬送する少なくとも１つの下流側搬送手段とが設けられ、
前記計量手段が、上部ホッパ及び下部ホッパを有し、前記上部ホッパに下水し渣の供給口と供給された下水し渣の計量手段とが設けられ、前記下部ホッパに前記上部ホッパ内から移動してきた下水し渣の解砕手段と排出口とが設けられ、前記上部ホッパ内と前記下部ホッパ内との連通口が開閉自在とされている、ことを特徴とする下水処理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水し渣の計量装置、下水し渣の計量方法及び下水処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、下水の処理は、図１に示すような工程を経て行っていた。
すなわち、汚水や雨水などからなる下水Ｕは、まず、スクリーン１０１，１０１…によって下水汚泥Ｄと下水し渣Ｓ（下水し渣Ｓは、例えば、プラスチック、髪の毛、木の葉、木片、紙片、ビニール片、布片、枯葉などからなる。）とに分離する。そして、このうち下水汚泥Ｄは、汚泥受槽１０２などに一時貯留した後、適宜、曝気処理、熱分解処理、燃焼処理などを行い、もって熱エネルギーの回収を図る。他方、下水し渣Ｓは、搬送手段１０３，１０３…によって脱水装置１０４に送り、脱水処理する。なお、図１では、搬送手段１０３，１０３…を３機設け、上流及び中流の搬送手段１０３，１０３としてベルトコンベアを使用し、下流の搬送手段１０３としてスクリューコンベアを使用した例を示している。
【０００３】
脱水処理によって発生した水Ｗは、例えば、汚泥受槽１０２内に排出する一方、脱水した下水し渣Ｓは、更に搬送手段１０５，１０５（図１では、２機のベルトコンベアを使用している。）によってホッパ１０６に送り貯留する。ホッパ１０６内の下水し渣Ｓは、トラックなどによって図示しない燃焼処理施設に適宜搬送し、燃焼して廃棄処分する。この際、下水し渣Ｓの計量は、ホッパ１０６に設けた計量手段（ホッパスケール）、又はトラックごと計量する計量手段（トラックスケール）によって行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、燃焼装置の小型化や廃棄物搬送に関する法規制の厳格化などを原因として、下水し渣の燃焼を、以上の施設内で行うようになってきている。したがって、これに伴い下水し渣は、搬送手段で燃焼装置に直接搬送するようになったため、下水し渣をトラックスケールで計量することができなくなった。また、ホッパスケールで計量することは不可能ではないが、ホッパスケールによると搬送の中断が甚だしく、処理効率の著しい低下を招くことになる。そこで、これらのスケールに替えて、ベルトスケールを使用することも考えられるが、下水し渣は、その量の変動が大きいため、ベルトスケールによる連続的計量は困難ないし不確実である。
【０００５】
そこで、本発明の主たる課題は、下水し渣を確実に計量することができ、しかも処理効率の著しい低下を招くことのない下水し渣の計量装置、下水し渣の計量方法及び下水処理システムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明は、次のとおりである。
＜請求項１記載の発明＞
上部ホッパ及び下部ホッパを有し、前記上部ホッパに下水し渣の供給口と供給された下水し渣の計量手段とが設けられ、前記下部ホッパに前記上部ホッパ内から移動してきた下水し渣の解砕手段と排出口とが設けられ、前記上部ホッパ内と前記下部ホッパ内との連通口が開閉自在とされている、ことを特徴とする下水し渣の計量装置。
【０００７】
＜請求項２記載の発明＞
下水し渣の搬送過程において前記下水し渣を計量する方法であって、
上部ホッパ及び下部ホッパを有する装置を用い、
搬送過程の下水し渣を前記上部ホッパ内に供給し、供給した下水し渣を前記上部ホッパの質量変化に基づいて計量し、この計量値が所定値以上となったら前記上部ホッパ内への下水し渣の供給を停止するとともに、前記上部ホッパ内の下水し渣を前記下部ホッパ内に移動し、移動した下水し渣を解砕しつつ、前記下水ホッパ内から排出して搬送過程に戻す、ことを特徴とする下水し渣の計量方法。
【０００８】
＜請求項３記載の発明＞
下水を汚泥とし渣とに分離する分離手段と、この分離手段からの下水し渣を燃焼手段に向けて搬送する搬送手段とを有する下水処理システムであって、
供給された下水し渣を計量する計量手段を有し、前記搬送手段として、前記分離手段から前記計量手段に下水し渣を搬送する少なくとも１つの上流側搬送手段と、前記計量手段から前記燃焼手段に下水し渣を搬送する少なくとも１つの下流側搬送手段とが設けられ、
前記計量手段が、上部ホッパ及び下部ホッパを有し、前記上部ホッパに下水し渣の供給口と供給された下水し渣の計量手段とが設けられ、前記下部ホッパに前記上部ホッパ内から移動してきた下水し渣の解砕手段と排出口とが設けられ、前記上部ホッパ内と前記下部ホッパ内との連通口が開閉自在とされている、ことを特徴とする下水処理システム。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
図２に本実施の形態に係る下水処理システム１を示した。本システム１においては、汚水や雨水などからなる下水Ｕを、まず、管などからなる移送路４０，４０…を介して、汚泥・し渣分離手段４，４…に送る。
【００１０】
汚泥・し渣分離手段４，４…は、その種類が特に限定されず、下水Ｕを下水汚泥Ｄと下水し渣Ｓとに分離することができるものであればよい。本実施の形態では、回転式ドラム型のスクリーンを使用する。また、汚泥・し渣分離手段４，４…の数は、特に限定されず、１機のみとすることも、２機、３機、４機又はそれ以上の複数機とすることもできる。ただし、下水し渣Ｓは、その変動量が大きいことから、複数機設けておくのが好ましい。本実施の形態では、３機設けた形態を示している。
【００１１】
汚泥・し渣分離手段４，４…によって分離した汚泥Ｄは、汚泥受槽５１にいったん貯留した後、適宜、曝気処理、熱分解処理、燃焼処理などを行い、もって熱エネルギーの回収を図ることができる。
【００１２】
他方、汚泥・し渣分離手段４，４…によって回収した下水し渣Ｓは、上流側搬送手段の１つである第１の搬送手段５に排出する。この第１の搬送手段５は、その種類が特に限定されるものではなく、汚泥・し渣分離手段４，４…から排出された下水し渣Ｓを受けて、所定の場所まで搬送することができるものであればよい。本実施の形態では、モーターなどの駆動源Ｍの備わるスパイラルコンベアを使用する。
【００１３】
第１の搬送手段５において、その先端部まで搬送した下水し渣Ｓは、上流側搬送手段の１つである第２の搬送手段６の基端部６ａに自然落下させる。第２の搬送手段６は、基端部６ａが第１の搬送手段５の下方に位置しており、その先端部６ｂにかけて斜め上方に傾斜している。第２の搬送手段６は、その種類が特に限定されるものではなく、第１の搬出手段５からの下水し渣Ｓを受けて、所定の場所まで搬送することができるものであればよい。本実施の形態では、駆動式プーリーＭＰによって搬送ベルト６Ｂが回転するベルトコンベアを使用する。
【００１４】
第２の搬送手段６において、その先端部６ｂまで搬送した下水し渣Ｓは、上流側搬送手段の１つである第３の搬送手段７の基端部７ａ上に自然落下させる。第３の搬送手段７は、基端部７ａが第２の搬送手段６の先端部６ｂ下方に位置しており、先端部７ｂにかけて斜め上方に傾斜している。第３の搬送手段７は、その種類が特に限定されるものではなく、第２の搬出手段６からの下水し渣Ｓを受けて、所定の場所まで搬送することができるものであればよい。本実施の形態では、モーターなどの駆動源Ｍの備わる脱水機能を兼ね備えたスパイラルコンベアを使用し、計量装置２０まで搬送する。なお、第３の搬送手段７における脱水処理によって生じた水Ｗは、例えば、管などの移送路４１及び４２を通して汚泥受槽５１に送ることができる。
【００１５】
以上本実施の形態においては、汚泥・し渣分離手段４，４…から計量装置２０に下水し渣Ｓを搬送する上流側搬送手段を、第１の搬送手段５、第２の搬送手段６及び第３の搬送手段７の３機としたが、これに限定する趣旨ではない。１機とすることも、２機、４機、５機又はそれ以上の複数機とすることもできる。また、本実施の形態では、第３の搬送手段７が脱水機能を兼ね備える形態としたが、これに限定する趣旨ではない。例えば、各搬送手段の間や、搬送手段と計量装置との間に脱水装置を介在させることもできる。
【００１６】
第３の搬送手段７において、その先端部７ｂまで搬送した下水し渣Ｓは、本実施の形態に係る計量装置２０に供給する。この計量装置２０は、図３〜５に示すように、断面略方形の上部ホッパ２１と、この上部ホッパ２１の下方に設けられた断面略方形の下部ホッパ２２とを主に有する。
【００１７】
上部ホッパ２１は、その天板２１Ａに下水し渣Ｓの供給口２３が設けられている。第３の搬送手段７からの下水し渣Ｓは、この供給口２３から上部ホッパ２１内に供給する。また、上部ホッパ２１の外壁２１Ｂには、ロードセルなどの計量手段２４が設けられている。上部ホッパ２１内に供給した下水し渣Ｓは、かかる計量手段２４により上部ホッパ２１の質量変化を計測して計量する。
【００１８】
さらに、上部ホッパ２１内と下部ホッパ２２内との連通口、本実施の形態では上部ホッパ２１の傾斜する底部により構成される連通口２９は、開閉自在とされている。この開閉自在とするための装置は、特に限定されないが、本実施の形態に係る装置を推奨する。
本実施の形態に係る開閉装置は、上部ホッパ２１の外壁２１Ｂに取付具３８Ａを介して取り付けられた伸縮自在のシリンダー３８と、このシリンダー３８の先端部に回動自在に取り付けられたアーム材３５と、このアーム材３５の先端部に取り付けられた略方形の蓋材３７とから主になる。アーム材３５は、下部ホッパ２２の上面部２２Ａに支持された回動軸材３６を軸として回動するようになっており、シリンダー３８側が相対的に軸細に、蓋材３７側が相対的に軸太になっている。シリンダー３８が伸びると、軸材３６を軸としてアーム材３５の軸細部が計量装置２０の遠傍方向に、アーム材３５の軸太部が計量装置２０近傍方向に、それぞれ回転し、もって蓋材３７が連通口２９を閉じ（塞ぎ）、他方、シリンダー３８が縮むと、回動軸材３６を中心としてアーム材３５の軸細部が計量装置２０の近傍方向に、アーム材３５の軸太部が計量装置２０遠傍方向に、それぞれ回転し、もって連通口２９が開かれる。
【００１９】
以上本実施の形態においては、上部ホッパ２１内と下部ホッパ２２内との連通口を、上部ホッパ２１の底部２９で構成したがこれに限る趣旨ではない。下部ホッパ２２の断面積を上部ホッパ２１の断面積よりも狭くしつつ、連通口を下部ホッパ２２の上面部２２Ａで構成することもできる。また、下部ホッパ２２の断面積と上部ホッパ２１の断面積とを同じくし、連通口を上部ホッパ２１の底部２９及び下部ホッパ２２の上面部２２Ａで構成することなどもできる。
【００２０】
他方、下部ホッパ２２には、その内空部に、上部ホッパ２１内から移動してきた下水し渣Ｓの解砕手段３０が設けられている。この解砕手段３０は、軸材３１とこの周りに取り付けられたスクリュー羽根３２とから主になっている。軸材３１は、チェーン３３を介してモーターなどの駆動源Ｍと連動し、もって軸心回りに回転するようになっている。軸材３１の回転、及びこれに伴うスクリュー羽根３２の回転により、上部ホッパ２１内で塊状となりその状態で下部ホッパ２２内に移動してきた下水し渣Ｓは、解砕される。計量装置２０において、下水し渣Ｓを解砕しておくと、これに続く下水し渣の搬送（下流側搬送）が容易となる。なお、解砕手段３０は、スクリュー羽根構造に限る趣旨ではなく、塊状の下水し渣Ｓを解きほぐすことができるものであればよい。
【００２１】
さらに、下部ホッパ２２には、その底部に下水し渣Ｓの排出口２５が設けられている。この排出口２５から排出された下水し渣Ｓは、下流側搬送手段の１つである第４の搬送手段８の基端部８ａ上に自然落下させる。第４の搬送手段８は、基端部８ａが計量装置２０の下方に位置している。第４の搬送手段８は、その種類が特に限定されるものではなく、計量装置２０からの下水し渣Ｓを受けて、所定の場所まで搬送することができるものであればよい。本実施の形態では、モーターなどの駆動源Ｍの備わるスパイラルコンベアを使用する。第４の搬送手段８において、その先端部８ｂまで搬送した下水し渣Ｓは、直接又は他の下流側搬送手段９などを介して、図示しない燃焼装置まで送り、燃焼して廃棄処分する。なお、第４の搬送手段８には、管などの移送路４２を取り付けておき、下水し渣Ｓから発生した水Ｗなどを更に移送路４３を介して、汚泥受槽５１に送ることができる。
【００２２】
本実施の形態において、上部ホッパ２１は、支持材３９上端部から水平に延在する梁３９Ａに計量手段２４を介して支持され、他方、下部ホッパ２１は、支持材３９中央部から水平に延在する梁３９Ｂに直接指示されている。したがって、上部ホッパ２１及び下部ホッパ２２は、上下方向に関して、相対的に変移することになるので、両者は、例えばフレキシブルチューブなどの伸縮部材で接続しておくとよい。
【００２３】
以上の下水処理システム１において、下水し渣Ｓを計量するにあたっては、図６に示す手順で行うのが好ましい。
すなわち、処理を開始するにあたっては、まず、シリンダー３８を操作して連通口２９を閉じておく。そして、上部ホッパ２１の質量を計量手段２４によって計量し、この計量値Ｗが（処理開始時には当然ではあるが）所定値Ｗ0以下である場合は、第３の搬送手段７、第２の搬送手段６、第１の搬送手段５及び分離手段４を運転（稼動）して、下水し渣Ｓを上部ホッパ２１内に供給する。この供給を続けている過程においては、上部ホッパ２１の計量を続け、計量値Ｗが、所定値Ｗ0以上となったら、分離手段４、第１の搬送手段５、第２の搬送手段６及び第３の搬送手段７の運転を停止して上部ホッパ２１内への下水し渣Ｓの供給を一時停止するとともに、第４の搬送手段８の運転を開始する。そして、上部ホッパ２１の質量確定値Ｘを得てから、シリンダー３８を操作して連通口２９を開き、上部ホッパ２１内の下水し渣Ｓを下部ホッパ２２内に自由落下させる。これにより、定量化された下水し渣Ｓが、後の工程に送られることになる。以上の所定値Ｗ0は、例えば、下水し渣Ｓを１００ｋｇごとに燃焼装置に搬送する場合、上部ホッパ２１の質量が例えば５０ｋｇであるとすると、１５０ｋｇということになる。もちろん、所定値Ｗ0は、適宜変更することができる。したがって、本計量装置２０によると、質量の変動が大きい下水し渣Ｓを、自由にかつ確実に計量することができる。しかも、搬送処理の停止は、下水し渣Ｓを上部ホッパ２１から下部ホッパ２２に移動させる間のみで足りるので、処理効率の著しい低下を招くことがない。
【００２４】
以上の連通口２９の開放を、例えば、数秒から６０秒程度行ったら、シリンダー３８を操作して連通口２９を閉じる。連通口２９を閉じたら、ここで再度上部ホッパ２１の質量を計量するのが好ましい。この計量値Ｙと先の連通口２９開閉前の質量確定値Ｘとを比較演算（Ｘ−Ｙ）することにより、第４の搬送手段８に送る下水し渣Ｓの量を正確に把握することができる。また、かかる計量値Ｙを把握しておくことにより、次の下水し渣Ｓの定量化をより正確に行うことができる。
【００２５】
この計量（計量値Ｙの測定）が終了したら、続けて、第４の搬送手段８を停止し、かつ第３の搬送手段７の運転を開始して、前述した上部ホッパ２１の質量変化測定作業から繰り返す。
【００２６】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によると、下水し渣を確実に計量することができ、しかも処理効率の著しい低下を招くことのない下水し渣の計量装置、下水し渣の計量方法及び下水処理システムとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
従来の下水処理システムである。
【図２】
本実施の形態に係る下水処理システムである。
【図３】
本実施の形態に係る計量装置の正面図である。
【図４】
本実施の形態に係る計量装置の側面図である。
【図５】
本実施の形態に係る計量装置の平面図である。
【図６】
計量処理フロー図である。
【符号の説明】
１…下水処理システム、４…汚泥・し渣分離手段、５，６，７，８…搬送手段、２０…計量装置、２１…上部ホッパ、２２…下部ホッパ、２３…下水し渣供給口、２４…計量手段、２５…下水し渣排出口、Ｄ…下水汚泥、Ｓ…下水し渣、Ｕ…下水。