(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚泥処理ライン（１）内を流れる汚泥に、汚泥中の溶解物質、懸濁物質、微細な浮遊物質といった各種物質を凝集させる凝集剤を汚泥処理ライン（１）の途中から添加し、その凝集剤による凝集反応開始前に、汚泥処理ライン（１）の途中に設けられた液せん断攪拌機（２０）を１０００回以上／分で回転させて汚泥処理ライン（１）内を流れている凝集剤添加汚泥をせん断攪拌して微粒子状にすると共に、凝集剤を汚泥処理ライン（１）の汚泥全般に分散、拡散、分布させて凝集剤の凝集反応により前記微粒子状の汚泥が凝集した粒子状のフロックを形成し、そのフロックを固液分離装置（５）により固液分離することを特徴とする汚泥処理方法。
【請求項２】
汚泥処理ライン（１）内を流れる汚泥に、汚泥中の溶解物質、懸濁物質、微細な浮遊物質といった各種物質を凝集させる凝集剤を、汚泥処理ライン（１）の途中の二以上の凝集剤注入部（３）から添加し、この凝集剤添加汚泥をそれら凝集剤による凝集反応開始前に、汚泥処理ライン（１）の途中であって任意の凝集剤注入部（３）の先方に設けられた液せん断攪拌機（２０）を１０００回以上／分で回転させて汚泥処理ライン（１）内を流れている凝集剤添加汚泥をせん断攪拌して微粒子状にすると共に、凝集剤を汚泥処理ライン（１）の汚泥全般に分散、拡散、分布させて、凝集剤による凝集反応により前記微粒子状の汚泥が凝集した粒子状のフロックを形成し、そのフロックを固液分離装置（５）により固液分離することを特徴とする汚泥処理方法。
【請求項３】
汚泥処理ライン（１）内を流れる汚泥に、汚泥中の溶解物質、懸濁物質、微細な浮遊物質といった各種物質を凝集させる第一の凝集剤を汚泥処理ライン（１）の途中の第一の凝集剤注入部（３）から添加し、凝集剤による凝集反応開始前に、汚泥処理ライン（１）の途中に設けられた液せん断攪拌機（２０）を１０００回以上／分で回転させて汚泥処理ライン（１）内を流れている凝集剤添加汚泥をせん断攪拌して微粒子状にすると共に、凝集剤を汚泥処理ライン（１）の汚泥全般に分散、拡散、分布させ、その後に、その汚泥に第二の凝集剤を汚泥処理ライン（１）の途中の第二の凝集剤注入部（４）から添加して、凝集剤による凝集反応により前記微粒子状の汚泥が凝集した粒子状のフロックを形成し、そのフロックを固液分離装置（５）により固液分離することを特徴とする汚泥処理方法。
【請求項４】
汚泥処理ライン（１）内を流れる汚泥に、汚泥中の溶解物質、懸濁物質、微細な浮遊物質といった各種物質を凝集させる第一の凝集剤を汚泥処理ライン（１）の途中の第一の凝集剤注入部（３）から添加し、凝集剤による凝集反応開始前に、汚泥処理ライン（１）の途中に設けられた第一の液せん断攪拌機（２０）を１０００回以上／分で回転させて汚泥処理ライン（１）内を流れている凝集剤添加汚泥をせん断攪拌して微粒子状にすると共に、凝集剤を汚泥処理ライン（１）の汚泥全般に分散、拡散、分布させ、凝集反応させて前記微粒子状の汚泥が凝集した粒子状のフロックを形成させ、その後に、その汚泥に第二の凝集剤を汚泥処理ライン（１）の途中の第二の凝集剤注入部（４）から添加して、凝集剤による凝集反応開始前に汚泥処理ライン（１）の途中に設けられた第二の液せん断攪拌機（２１）を１０００回以上／分で回転させて汚泥処理ライン（１）内を流れている凝集剤添加汚泥の前記フロックをせん断攪拌して、凝集剤を汚泥処理ライン（１）の汚泥全般に分散、拡散、分布させ、凝集剤による凝集反応により前記微粒子状の汚泥が凝集した粒子状のフロックを形成し、そのフロックを固液分離装置（５）により固液分離することを特徴とする汚泥処理方法。
【請求項５】
請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の汚泥処理方法において、汚泥処理ライン（１）で形成された前記微粒子状の汚泥が凝集した粒子状のフロックをその後の凝集剤の添加、液せん断攪拌機（２０）によりせん断攪拌した後、又は攪拌ポンプ（１９）により攪拌した後の凝集反応により、前記フロックを集合させて汚泥処理ライン（１）で団粒構造型フロックを形成し、その後に汚泥処理ライン（１）で団粒構造型フロックが寄せ集まってブロックが形成されるようにしたことを特徴とする汚泥処理方法。
【請求項６】
請求項２乃至請求項５のいずれかに記載の汚泥処理方法において、汚泥処理ライン（１）内で形成されたフロック、団粒構造型フロック、ブロックを、固液分離装置（５）により固液分離することを特徴とする汚泥処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上水処理場、下水処理場、し尿処理場、農村集落排水処理場、畜産排水処理場、各種工場廃水処理場等々から出る汚泥の浄化方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
浄化対象汚水域から分離除去される溶解物質や、生汚泥や、活性汚泥装置から出る余剰汚泥の処理は従来から行われている。従来の汚泥処理は図７に示す様に、原水槽１１内で汚泥中に含まれている浮遊物質１２を重力沈降により除去し、重力沈降のみでは容易に除去できない上澄１０中の懸濁物質及び微細な浮遊物質は、給泥ポンプ１６により第一の凝集混和タンク１３内に供給し、同タンク１３内でそこに供給される第一の凝集剤と攪拌（高速攪拌するとフロキュレーション阻害の一因となるため通常は３００ｒｐｍ程度）し、そこから３〜５分程度の時間をかけて第二の凝集混和タンク１７内に供給し、同タンク１７内でそこに供給される第二の凝集剤と攪拌し、凝集剤の凝集によりフロックを形成し、第二の凝集混和タンク１７から固液分離装置１４に送る。固液分離装置１４ではフロックを脱水して固体と液体とに分離し、別々に排出している。この場合、固液分離装置１４による固液分離を容易にするための装置や凝集剤も種々開発されている。この装置に使用されるパイプ径は通常、内径５０φで１２ｔ／ｈ程度の流量のものが使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の汚泥処理方法では次のような課題があった。
（１）図７に示す様に原水槽１１と固液分離装置１４との間に、凝集剤を混和するための凝集混和タンク１３を設置しなければならないため、設置場所の確保が必要であり、設置費用も必要となる。
（２）攪拌された懸濁物質及び微細な浮遊物質を凝集反応の進行に必要な時間だけ凝集混和タンク１３内に滞留させなければならないことから、汚泥処理に時間がかかる。
（３）凝集混和タンク１３内で形成されたフロックが破壊されないようにするため、凝集混和タンク１３内で激しく攪拌することができない。そのため、取扱いが面倒であり、凝集剤の分散が効率良く行われず、水脹れの多いフロックしか得られず、離水性が悪く、固液分離装置１４において含水量の少ない脱水ケーキを得ることができない。また、凝集剤の使用量、脱水ケーキの発生量、コンポスト原料としての水分調整剤の使用量が増大してしまい、不経済である。また、汚泥の量及び質の二次公害の恐れを抱え込んだまま、当面の処理のみが優先して行われており、根本的解決になっていない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、緻密で水脹れの少ないフロック又は団粒構造型フロックを形成することにより、上記課題を解決する汚泥処理方法を提供することにある。
【０００５】
本発明の特徴は、従来、見落とされていた凝集作用の薬品の化学反応に及ぼす物理的条件とのマッチング、即ち、凝集剤が反応する前に凝集剤を対象汚水全体に微粒子状に分布・分散・拡散することと、汚水の流れる処理ラインを反応開始から終了までの間は、汚水がライン層流となって流れる様にすることである。また、凝集剤の凝集反応が始まる前に凝集剤を汚泥全般に分散、拡散、分布させるようにしたこと、凝集剤の凝集反応により形成されるフロックの凝集強度が最大になる時間を予め実験的に確認して、その位置に固液分離装置が設置されるように装置間の距離をセッティングし、これまで以上の凝集効果と離水効果を得て、汚泥処理装置全体の運転の安定化と取扱いの簡易化及び経済効果を得るようにしたことである。
【０００６】
【０００７】
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
本発明の第１の汚泥処理方法は、汚泥処理ライン１内を流れる汚泥に、汚泥中の溶解物質、懸濁物質、微細な浮遊物質といった各種物質を凝集させる凝集剤を汚泥処理ライン１の途中から添加し、その凝集剤による凝集反応開始前に、汚泥処理ライン１の途中に設けられた液せん断攪拌機２０を１０００回以上／分で回転させて汚泥処理ライン１内を流れている凝集剤添加汚泥をせん断攪拌して微粒子状にすると共に、凝集剤を汚泥処理ライン１の汚泥全般に分散、拡散、分布させて凝集剤の凝集反応により前記微粒子状の汚泥が凝集した粒子状のフロックを形成し、そのフロックを固液分離装置５により固液分離する方法である。
【００１４】
【００１５】
本発明の第２の汚泥処理方法は、汚泥処理ライン１内を流れる汚泥に、汚泥中の溶解物質、懸濁物質、微細な浮遊物質といった各種物質を凝集させる凝集剤を、汚泥処理ライン１の途中の二以上の凝集剤注入部３から添加し、この凝集剤添加汚泥をそれら凝集剤による凝集反応開始前に、汚泥処理ライン１の途中であって任意の凝集剤注入部３の先方に設けられた液せん断攪拌機２０を１０００回以上／分で回転させて汚泥処理ライン１内を流れている凝集剤添加汚泥をせん断攪拌して微粒子状にすると共に、凝集剤を汚泥処理ライン１の汚泥全般に分散、拡散、分布させて、凝集剤による凝集反応により前記微粒子状の汚泥が凝集した粒子状のフロックを形成し、そのフロックを固液分離装置５により固液分離する方法である。
【００１６】
本発明の第３の汚泥処理方法は、汚泥処理ライン１内を流れる汚泥に、汚泥中の溶解物質、懸濁物質、微細な浮遊物質といった各種物質を凝集させる第一の凝集剤を汚泥処理ライン１の途中の第一の凝集剤注入部３から添加し、凝集剤による凝集反応開始前に、汚泥処理ライン１の途中に設けられた液せん断攪拌機２０を１０００回以上／分で回転させて汚泥処理ライン１内を流れている凝集剤添加汚泥をせん断攪拌して微粒子状にすると共に、凝集剤を汚泥処理ライン１の汚泥全般に分散、拡散、分布させ、その後に、その汚泥に第二の凝集剤を汚泥処理ライン１の途中の第二の凝集剤注入部４から添加して、凝集剤による凝集反応により前記微粒子状の汚泥が凝集した粒子状のフロックを形成し、そのフロックを固液分離装置５により固液分離する方法である。
【００１７】
本発明の第４の汚泥処理方法は、汚泥処理ライン１内を流れる汚泥に、汚泥中の溶解物質、懸濁物質、微細な浮遊物質といった各種物質を凝集させる第一の凝集剤を汚泥処理ライン１の途中の第一の凝集剤注入部３から添加し、凝集剤による凝集反応開始前に、汚泥処理ライン１の途中に設けられた第一の液せん断攪拌機２０を１０００回以上／分で回転させて汚泥処理ライン１内を流れている凝集剤添加汚泥をせん断攪拌して微粒子状にすると共に、凝集剤を汚泥処理ライン１の汚泥全般に分散、拡散、分布させ、凝集反応させて前記微粒子状の汚泥が凝集した粒子状のフロックを形成させ、その後に、その汚泥に第二の凝集剤を汚泥処理ライン１の途中の第二の凝集剤注入部４から添加して、凝集剤による凝集反応開始前に汚泥処理ライン１の途中に設けられた第二の液せん断攪拌機２１を１０００回以上／分で回転させて汚泥処理ライン１内を流れている凝集剤添加汚泥の前記フロックをせん断攪拌して、凝集剤を汚泥処理ライン１の汚泥全般に分散、拡散、分布させ、凝集剤による凝集反応により前記微粒子状の汚泥が凝集した粒子状のフロックを形成し、そのフロックを固液分離装置５により固液分離する方法である。
【００１８】
本発明の第５の汚泥処理方法は、請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の汚泥処理方法において、汚泥処理ライン１で形成された前記微粒子状の汚泥が凝集した粒子状のフロックをその後の凝集剤の添加、液せん断攪拌機２０によりせん断攪拌した後、又は攪拌ポンプ１９により攪拌した後の凝集反応により、前記フロックを集合させて汚泥処理ライン１で団粒構造型フロックを形成し、その後に汚泥処理ライン１で団粒構造型フロックが寄せ集まってブロックが形成されるようにした方法である。
【００１９】
本発明の第６の汚泥処理方法は、請求項２乃至請求項５のいずれかに記載の汚泥処理方法において、汚泥処理ライン１内で形成されたフロック、団粒構造型フロック、ブロックを、固液分離装置５により固液分離する方法である。
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の汚泥処理方法の実施形態１〜４は、浄化対象汚水域から分離除去される生汚泥、及び、活性汚泥装置から除去される余剰汚泥に凝集剤を添加し、その汚泥を液せん断攪拌機でせん断攪拌して微粒子状にすると共に、凝集剤を汚泥処理ライン１の汚泥全般に分散、拡散、分布させて、凝集剤により汚泥を調質凝集してフロックを形成し、そのフロックを脱水機により固液分離し易くする汚泥処理方法である。
【００２３】
本発明の汚泥処理方法の実施形態１〜４は、液せん断攪拌機を使用し、凝集剤が添加された汚泥を液せん断攪拌機でせん断攪拌して、汚泥に凝集剤を分散、拡散、分布させて、凝集剤により汚泥を調質凝集して、緻密で水脹れの少ない団粒構造型（土の団粒構造と同様の粒子構造で構成されると推測される）のフロックを形成し、脱水機によって固液分離し易くする汚泥処理方法でもある。
【００２４】
（実施形態１）
この実施形態は図１のように、汚泥処理ライン１の二ヶ所から凝集剤を注入する場合である。図１では原水槽７と給泥ポンプ６との間、給泥ポンプ６と液せん断攪拌機２０との間、液せん断攪拌機２０と固液分離装置５との間が塩ビパイプ、ＶＳＣホースなどのパイプで連結されて汚泥処理ライン１を構成している。パイプには樹脂製以外の金属製のパイプも使用可能である。その内径は用途によって異なるが、例えば８０φで２０ｔ／ｈ程度の流量が確保できるものを使用することができる。
【００２５】
図１の実施形態では凝集剤を注入する前に、下水、し尿、農村集落廃水、畜産廃水、各種工場廃水など（これらをまとめて「汚泥」という）を原水槽７に溜めて、粒径の大きな石、コンクリート破片、金属片、木片等の固形物９を重力沈降により沈殿させる。原水槽７内で重力沈降した汚泥の上澄８は給泥ポンプ６により汚泥処理ライン１へ導かれる。汚泥処理ライン１の第一の凝集剤注入部３、第二の凝集剤注入部４から凝集剤が注入される。
【００２６】
凝集剤にはカチオン性凝集剤（酸性、例えばポリ塩化鉄など）、アニオン性凝集剤（アルカリ性）、非イオン性凝集剤、両イオン性凝集剤を使用することができる。凝集剤は溶液に溶かして使用され、液注ポンプにより汚泥処理ライン１へ供給される。使用する凝集剤としては、例えば、第一の凝集剤注入部３から汚泥中のマイナス電荷をもった成分を吸着するためのカチオン性凝集剤（酸性）を注入した場合は、第二の凝集剤注入部４からは汚泥中のプラス電荷を持った成分を吸着するためのアニオン性凝集剤（アルカリ性）を注入する。本発明ではアニオン性凝集剤（アルカリ性）を第一の凝集剤注入部３から注入し、カチオン性凝集剤（酸性）を第二の凝集剤注入部４から注入しても良い。
【００２７】
凝集剤の注入により汚泥処理ライン１内で凝集反応が始まる。本発明では凝集反応が始まる前に、凝集剤が添加された汚泥を液せん断攪拌機２０によりせん断攪拌して汚泥及び凝集剤を微粒子状にし、凝集剤が汚泥全般に微粒子状に分散、拡散、分布されるようにする。凝集剤を添加した位置から凝集反応が開始する位置までの距離は凝集剤の種類、汚泥の流速によって異なるため、第一の凝集剤注入部３から液せん断攪拌機２０の設置位置までの距離は、凝集剤毎に事前にチェックして得られた凝集反応開始時間に基づいて算出された距離とするのが適する。経験的には０．２〜０．６ｍ程度である。
【００２８】
【００２９】
本発明では液せん断攪拌機２０によるせん断攪拌後に汚泥処理ライン１内で形成されるフロックが、汚泥処理ライン１内を流れる間に破壊しないようにするため、汚泥処理ライン１内を流れる汚泥が乱流とならず、ライン層流となるように、パイプを配管し、液せん断攪拌機２０を配置する。そのためにはパイプを直線状に配管したり、緩いカーブで配管したり、段差を設けずに配管したりする。液せん断攪拌機２０から第二の凝集剤注入部４までの距離、第二の凝集剤注入部４から固液分離装置５までの距離は、フロックの凝集持続時間をもとにフロック強度が最大となる反応時間に基づいて算出された距離をおいて設置される。経験的には０．２〜０．６ｍ程度である。
【００３０】
固液分離装置５により分離された固体成分（脱水ケーキ）と液体成分は別々に次の工程へ送り出される。例えば、脱水ケーキは堆肥用の工程へ送られ、液体成分は微生物処理の工程へと送られる。
【００３１】
（実施形態２）
本件発明の汚泥処理方法の第２の実施形態を図２に基づいて説明する。この実施形態は汚泥処理ライン１の一ケ所（凝集剤注入部）３から凝集剤を注入して添加するものである。この場合の凝集剤にはカチオン性凝集剤（酸性、例えばポリ塩化鉄など）、アニオン性凝集剤（アルカリ性）、非イオン性凝集剤、両イオン性凝集剤のいずれか、又は、それら２以上を組合せたものを使用することができる。
【００３２】
図２の場合も凝集剤の添加により汚泥処理ライン１内で凝集反応が始まる。この実施形態でも凝集剤の凝集反応が始まる前に、凝集剤が添加された汚泥を液せん断攪拌機２０によりせん断攪拌して凝集剤を微粒子状にし、汚泥全般に微粒子状に分散、拡散、分布させる。これにより、凝集剤が汚泥中の懸濁物質及び微細な浮遊物質を凝集させ、汚泥処理ライン１でフロックが形成される。
【００３３】
図２の凝集剤添加から凝集反応が開始する位置までの距離も、凝集剤の種類、汚泥の流速によって異なる。このため凝集剤注入部３から液せん断攪拌機２０までの距離は、凝集剤毎に事前にチェックして得られた凝集反応開始時間に基づいて算出された距離とする。
【００３４】
図２でも、汚泥処理ライン１内で形成されるフロックが、汚泥処理ライン１内を流れる間に破壊しないようにするため、汚泥処理ライン１内を流れる汚泥が乱流とならずに層流となるように、供給パイプを配管し、攪拌ポンプを配置する。フロックは固液分離装置５により分離され、固体成分（脱水ケーキ）と液体成分は実施形態１の場合と同様に別々に次の工程へ送り出される。
【００３５】
（実施形態３）
本件発明の汚泥処理方法の第３の実施形態を図３に基づいて説明する。この実施形態は、図１の汚泥処理ライン１の第二の凝集剤注入部４と固液分離装置５との間に攪拌ポンプ１９を設けて、液せん断攪拌機２０と攪拌ポンプ１９とを併用したものである。図３の攪拌ポンプ１９には目詰まりしにくいものが適する。例えば、セントルポンプ、渦巻きポンプ、タービンポンプ等が適する。攪拌ポンプ１９により攪拌されて汚泥全般に微粒子状に分散、拡散、分布した凝集剤が、汚泥中の懸濁物質及び微細な浮遊物質を凝集させることによって汚泥処理ライン１の中においてフロックが形成される。その回転数は物質により異なるが、２００〜２０００回転／分程度から選択するのが望ましい。
【００３６】
図３の実施形態において、攪拌ポンプ１９の前までの作用は図１の実施形態と同じである。図３の実施形態が図１の実施形態と異なるのは、第二の凝集剤の注入後の汚泥を第二の攪拌ポンプ１９により攪拌して、凝集剤を汚泥全般に微粒子状に分散、拡散、分布させることである。この場合も、第二の凝集剤の凝集反応が始まる前に第二の攪拌ポンプ１９により攪拌する。この攪拌により汚泥全般に分散、拡散、分布した凝集剤が、汚泥中の懸濁物質及び微細な浮遊物質を凝集させて汚泥処理ライン１においてフロックが形成される。このフロックは固液分離装置５により固体と液体に分離され、固体成分（脱水ケーキ）と液体成分は別々に次の工程へ送り出される。例えば、脱水ケーキは堆肥用の工程へ送られ、液体成分は微生物処理の工程へと送られる。
【００３７】
図３でも、第二の攪拌ポンプ１９による攪拌後に、汚泥処理ライン１内で形成されるフロックが、汚泥処理ライン１内を流れる間に破壊しないようにするために、汚泥処理ライン１内を流れる汚泥が乱流とならず、ライン層流となるようにパイプを配管し、攪拌ポンプ１９を配置する。
【００３８】
図３の第二の凝集剤添加位置から凝集剤の凝集反応が開始する位置までの距離は、凝集剤の種類、汚泥の流速によって異なる。このため図３の場合も、第二の凝集剤注入部４から攪拌ポンプ１９の設置位置までの距離は、凝集剤毎に事前にチェックして得られた凝集反応開始時間に基づいて算出された距離とするのが適する。経験的には０．２〜０．６ｍ程度である。
【００３９】
【００４０】
【００４１】
（実施形態４）
本件発明の汚泥処理方法の第４の実施形態を図４に示す。図４の汚泥処理方法は図３の汚泥処理ライン１の攪拌ポンプ１９を、液せん断攪拌機２１に置き換えたものである。
【００４２】
【００４３】
本発明における液せん断攪拌機２０、２１には、例えば、図５（ｂ）のような構造のものや、他の構造や機構のものを使用することができる。図５（ｂ）に示す液せん断攪拌機は、回転軸２３に取り付けられた円板２４の外周の全周に、上向き、水平、下向きの羽根２５を交互に形成したものである。液せん断攪拌機のサイズの一例としては、せん断攪拌槽２６（図５（ａ））の高さ４００ｍｍ〜５０００ｍｍ、直径２００ｍｍの場合、円板２４の直径１００ｍｍ〜１５０ｍｍ、羽根２５の長さ１０ｍｍ〜２０ｍｍ、幅１０ｍｍ程度が適する。液せん断攪拌機の回転数は物質、機種、凝集剤等にて異なるが、２００〜２０００回転／分程度から選択するのが望ましく、特に好ましくは１０００〜１８００回転／分の回転速度である。
【００４４】
本発明の実施形態では、凝集剤が添加された汚泥を攪拌ポンプではなく液せん断攪拌機を使用してせん断攪拌するため、汚泥及び凝集剤が微粒子状になり、凝集剤が汚泥全般に微粒子状に分散、拡散、分布して、汚泥中の溶解物質、懸濁物質及び微細な浮遊物質を凝集させる事によって、汚泥処理ライン１においてフロック、団粒構造型のフロック、ブロックが形成されることである。これらフロック、団粒構造型のフロック、ブロックは汚泥処理ライン１の固液分離装置５により固液分離される。この実施形態で使用される凝集剤は前記実施形態で使用した凝集剤と同じものを使用することができる。図４では液せん断攪拌機が二段あるため、前段の液せん断攪拌機２０のせん断攪拌により、図４Ａ点において微粒子状の凝集剤３０周囲に汚泥３１が付着してμｍ単位のサイズのフロック（図６）が形成され、後段の液せん断攪拌機２１でせん断攪拌されて、図４Ｂ点において前記フロックが集合して１ｍｍ〜２ｍｍの団粒構造型フロック（図６）が形成され、後段の液せん断攪拌機２１と固液分離装置５との間（図４Ｃ点）で団粒構造型フロックの団粒構造が確立され、その団粒構造型フロックが多数集合して図４Ｄ点で数ｃｍ〜数１０ｃｍ（図６）の大きさのブロックとなる。このフロック、団粒構造型のフロック、ブロックの形成は、図３のＡ〜Ｄ点についてもそれぞれ同様である。
【００４５】
図４の実施形態では、液せん断攪拌機２０、２１によるせん断攪拌後に、汚泥処理ライン１内で形成されるフロック、団粒構造型フロック、ブロックが、汚泥処理ライン１内を流れる間に破壊しないようにするため、汚泥処理ライン１内を流れる汚泥が乱流とならず、ライン層流となるようにする。ライン層流とするためには汚泥処理ライン１内を流れる汚泥の流速１ｍ／sec以下が適し、好ましくは０．２ｍ〜０．５ｍである。
【００４６】
図１〜図４の実施形態において、第一の凝集剤注入部３から第一の液せん断攪拌機２０、第二の凝集剤注入部４から第二の液せん断攪拌機２１までの距離、第二の液せん断攪拌機２１から固液分離装置５までの距離は、凝集剤の種類、汚泥の質、流量、流速によって異なる。このため、それら距離は、凝集剤毎に予め求められた反応開始時間内に凝集剤が通過できる距離、経験的には０．２〜０．６ｍ程度としてある。
【００４７】
また、図１〜図４の実施形態において、第一の液せん断攪拌機２０から第二の凝集剤注入部４までの距離、及び第二の凝集剤注入部４から第二の液せん断攪拌機２１までの距離、第二の液せん断攪拌機２１から固液分離装置５までの距離も、第一の液せん断攪拌機２０によるせん断攪拌後に形成されるフロック、第二の液せん断攪拌機２１によるせん断攪拌後、攪拌ポンプ１９による攪拌後に形成されるフロックの凝集持続時間に基づいて算出されたフロックの凝集強度が最大となる位置までの距離としてある。経験的には１ｍ〜１０ｍが適するが、好ましくは３〜７ｍ程度である。前記区間の距離が１ｍ〜１０ｍ、汚泥処理ライン１内を流れる汚泥の流速が１ｍ／secの場合、前記区間における汚泥の滞留時間は１０〜６０秒であるが、好ましくは１５〜３０秒程度である。
【００４８】
【発明の効果】
本件出願の汚泥処理方法のうち、請求項１〜請求項６記載の液せん断攪拌機を使用した汚泥処理方法は以下の各種効果がある。
（１）凝集剤の凝集反応開始前に、凝集剤添加汚泥が液せん断攪拌機により微粒子状にせん断されて、凝集剤が汚泥全般に分散、分布、拡散されるので、凝集反応が効率良く行われ、凝集剤の節約になり、経済的である。
（２）汚泥処理ラインに液せん断攪拌機を設けるため、従来のような大型の攪拌機（凝集混和タンク）が不要となり、装置が小型化され簡素化になり、取扱いが簡便であり、設置場所も狭くすむ。また、運転管理費用も少なくなり、経済的でもある。
（３）大型の攪拌機（凝集混和タンク）が不要であるため、一連の汚泥処理ライン中での連続処理が可能となり、汚泥を効率良く、迅速に処理可能となる。また、処理ラインを直線的にしたり、カーブさせるにしても緩やかなカーブにすることができるため、ライン層流を得るのに適した処理ラインを作り易くなる。
（４）フロックを固液分離装置により固体成分と液体成分とに分離するので、その後の処理が容易になる。
（５）第一の凝集剤注入部から液せん断攪拌機までの距離を、凝集剤毎の反応開始時間内に凝集剤が通過できる距離としたので、凝集剤を反応開始前に汚泥全体に微粒子状に分散、分布、拡散させることができる。
（６）液せん断攪拌機から第二の凝集剤注入部までの距離、液せん断攪拌機から固液分離装置までの距離のいずれか又は双方を、液せん断攪拌機によるせん断攪拌後に形成されるフロックの凝集強度が最大となる位置までの距離としているため、フロックを緻密な状態で固液分離機へ送ることができ、より含水率の低い脱水ケーキを得ることができる。
【００４９】
本件出願の汚泥処理方法は前記効果の他に以下の各種効果もある。
（７）液せん断攪拌機によるせん断攪拌により、凝集剤が微粒子状に分散、拡散、分布されて凝集反応が効率良く行われ、凝集剤の節約（２０〜５０％軽減）になり、経済的である。
（８）液せん断攪拌機は構成がシンプルで、効率的で、経済的な微粒子化機器であるため、汚泥処理装置全体も構成が簡潔になり、小型化され、取扱いが簡便で、設置場所も狭くてすむ。また、攪拌効率が良く、運転管理費用も少なく、経済性適でもある。
（９）凝集剤が液せん断型攪拌機により微粒子化されて汚泥全体に均一に拡散され、広がりをもった分散がなされ、細部まで微粒子が分布されるため、フロック化の効率が良く、凝集剤使用量の節約、脱水ケーキ発生量の縮小、コンポスト原料とするために使用される水分調整剤の節約が図られる。更には、未反応凝集剤の処理場への流失も少なく、水域全体が浄化の場として生理活性化でき、環境保全にも最適である。
（１０）液せん断型攪拌機によりせん断攪拌するため、緻密で、硬くて水膨れの少ないフロック、団粒構造型フロックが形成される。このため離水性が良く、固液分離装置での脱水率が良く、含水率の少ない脱水ケーキを得る事ができる。実験によれば脱水ケーキの含水率は６８〜７５％となり、他社製品に比して５〜８％程度低減できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施形態を示す説明図。
【図２】  本発明の第２の実施形態を示す説明図。
【図３】  本発明の第３の実施形態を示す説明図。
【図４】  本発明の第４の実施形態を示す説明図。
【図５】  （ａ）は本発明における液せん断攪拌機の説明図、（ｂ）は（ａ）の液せん断攪拌機の羽根部分の詳細図。
【図６】  本発明におけるフロック、団粒構造のフロック、ブロックの形成過程の説明図である。
【図７】  従来の処理装置を示す説明図。
【符号の説明】
１  汚泥処理ライン
３  第一の凝集剤注入部
４  第二の凝集剤注入部
５  固液分離装置
１９  攪拌ポンプ
２０  第一の液せん断攪拌機
２１  第二の液せん断攪拌機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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