(57)【要約】【課題】真空吸引による濾過槽への濁水の自動供給と自動水位管理を可能とする濁水処理システムを提供する。【解決手段】懸濁物質を含む濁水を処理するための濁水処理システム１であって、濁水を濾過するための密閉された濾過槽１０と、濾過槽１０中の濁水に浸漬して濾過処理を行うための少なくとも１つの濾過材２６と、濁水の貯留源から濾過槽１０に濁水を移送するための移送流路２８と、濾過材２６に接続された真空吸引装置１８と、を備え、真空吸引装置１８により真空吸引することによって濾過材２６を介して濾過槽１０内に負圧を形成し、移送流路２８を通して貯留源から濾過槽１０に濁水を移送するとともに、濾過材２６の表面に懸濁物質を付着させる濁水処理システム１である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
懸濁物質を含む濁水を処理するための濁水処理システムであって、
濁水を濾過するための密閉された濾過槽と、
前記濾過槽中の濁水に浸漬して濾過処理を行うための少なくとも１つの濾過材と、
濁水の貯留源から前記濾過槽に濁水を移送するための移送流路と、
前記濾過材に接続された真空吸引手段と、
を備え、
前記真空吸引手段により真空吸引することによって前記濾過材を介して前記濾過槽内に負圧を形成し、前記移送流路を通して前記貯留源から前記濾過槽に濁水を移送するとともに、前記濾過材の表面に前記懸濁物質を付着させることを特徴とする濁水処理システム。
【請求項２】
請求項１に記載の濁水処理システムであって、
前記濾過材に接続された送気手段と、
送気された気体を前記濾過槽から排出する排気手段と、
を備え、
前記真空吸引手段による真空吸引を停止した後、前記送気手段により前記濾過材の内部に送気することにより前記濾過材の表面に付着した懸濁物質を剥離するとともに、送気された気体を前記排気手段により前記濾過槽から排出することを特徴とする濁水処理システム。
【請求項３】
請求項２に記載の濁水処理システムであって、
前記濾過槽から処理濁水を排出するための排出流路を備え、
前記送気手段により前記濾過材の内部に送気することによって前記排出流路を通して前記濾過槽から前記処理濁水を排出することを特徴とする濁水処理システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の濁水処理システムであって、
前記濾過材は、複数の濾過材からなり、
各濾過材と前記真空吸引手段とを接続する真空吸引経路の途中に配置された真空室を備えることを特徴とする濁水処理システム。
【請求項５】
懸濁物質を含む濁水を処理する濁水処理方法であって、
濁水を濾過するための密閉された濾過槽中に少なくとも１つの濾過材を設置して、真空吸引することによって前記濾過材を介して前記濾過槽内に負圧を形成し、移送流路を通して濁水の貯留源から前記濾過槽に濁水を移送するとともに、前記濾過材の表面に前記懸濁物質を付着させることを特徴とする濁水処理方法。
【請求項６】
請求項５に記載の濁水処理方法であって、
真空吸引を停止した後、前記濾過材の内部に送気することにより前記濾過材の表面に付着した懸濁物質を剥離するとともに、送気された気体を前記濾過槽から排出することを特徴とする濁水処理方法。
【請求項７】
請求項６に記載の濁水処理方法であって、
前記濾過材の内部に送気することによって排出流路を通して前記濾過槽から処理濁水を排出することを特徴とする濁水処理方法。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか１項に記載の濁水処理方法であって、
前記濾過材は、複数の濾過材からなり、
各濾過材を真空吸引する真空吸引経路の途中に配置された真空室を備えることを特徴とする濁水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、濁水を浄化するための濁水処理システムおよび濁水処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建設現場等で発生する濁水の処理や、比較的小規模の閉鎖水域の浄化に伴う濁水の処理には、排水中の懸濁物質（ＳＳ成分、例えば、粘土、シルト、セメント成分等の微細土や、植物プランクトン、動物プランクトン、食品、食品残渣等）の除去や固化、脱水が避けられない要件である。
【０００３】
この要件に対応できる脱水固化技術としてフィルタープレスの活用が一般的であるが、装置が大規模な加圧装置であり、前処理設備を含む広い設置面積が要求される。また、大容量（例えば、濾室容積５ｍ３以上）のフィルタープレスを使用する場合、運搬、組み立て、試運転、調整、基礎工事等のため、準備期間に例えば０．５〜１ヶ月程度の日数が必要となり、短期間の現場の濁水処理には適さない。大容量になるにしたがって濾室数が多くなり（例えば、１００室以上）、ケーキの剥離および濾布の洗浄等に多大な時間を要し、作業のサイクルタイムが大幅に長くなる（例えば、４〜６時間以上）。
【０００４】
また、フィルタープレスは、凝集剤撹拌槽、凝集沈降分離水槽、ｐＨ調整槽、中和槽等より構成される濁水処理設備を必要とし、連続処理をする場合は、処理中の濁水を貯留する大容量の濁水槽が必要となる。さらに、凝集剤が排出脱水ケーキに混入するため、多くの場合、産業廃棄物としての処分が必要となり、再資源化の観点からも、コスト面でも課題となっている。
【０００５】
凝集剤等の薬品を使用しない濁水処理装置としては、例えば、特許文献１には、濾過槽内に分離膜を配設した膜モジュールを浸漬し、膜モジュールの二次側を吸引することによる吸引圧、あるいは水面のヘッド差による圧力を膜間差圧として膜モジュールによる濾過を行う汚濁水の濾過方法において、膜モジュールの二次側より一次側へエアーを通気させることにより、膜モジュールの洗浄処理を行う汚濁水の濾過方法が記載されている。
【０００６】
また、特許文献２には、薄い濾過材を使用して泥水または泥状物の吸引濾過または脱液を行う場合に、被処理物を振動させること、吸引とブローによるケーキ剥離を被処理物と接触しつつ交互に短周期で繰返し、形成されるケーキ層を移動させつつ濾過または脱液を行う液分離法が記載されている。
【０００７】
しかし、濁水処理装置において、特許文献１，２のような単なる真空吸引による濾過方法では、通常ポンプを用いて濾過槽中へ濁水を供給しており、濾過槽中の濁水の水位を管理するために、センサの設置やフロート弁等によるレベル管理が必要となる。また、濾過槽中の濁水を排出する場合もポンプを用いて実施しているのが一般的である。
【０００８】
濾過材を使用し、濁水槽内に浸漬して濁水処理や脱水固化処理を行う濾過装置は、別の手段により濁水の供給と水位管理が必要である。濁水処理においては、低濃度（１０００ｐｐｍ程度）の濁水を処理対象としており、さらに濾過槽内に溜まった剥離残渣を排出する機材も必要となる。また脱水固化処理においては、処理能力にもよるが、完全自動化をはかるには装置が大型・複雑化し、製作コストが高くなることが避けられない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平９−１６８７２７号公報
【特許文献２】特許第２７４１１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、真空吸引による濾過槽への濁水の自動供給と自動水位管理を可能とする濁水処理システムおよび濁水処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、懸濁物質を含む濁水を処理するための濁水処理システムであって、濁水を濾過するための密閉された濾過槽と、前記濾過槽中の濁水に浸漬して濾過処理を行うための少なくとも１つの濾過材と、濁水の貯留源から前記濾過槽に濁水を移送するための移送流路と、前記濾過材に接続された真空吸引手段と、を備え、前記真空吸引手段により真空吸引することによって前記濾過材を介して前記濾過槽内に負圧を形成し、前記移送流路を通して前記貯留源から前記濾過槽に濁水を移送するとともに、前記濾過材の表面に前記懸濁物質を付着させる濁水処理システムである。
【００１２】
また、前記濁水処理システムにおいて、前記濾過材に接続された送気手段と、送気された気体を前記濾過槽から排出する排気手段と、を備え、前記真空吸引手段による真空吸引を停止した後、前記送気手段により前記濾過材の内部に送気することにより前記濾過材の表面に付着した懸濁物質を剥離するとともに、送気された気体を前記排気手段により前記濾過槽から排出することが好ましい。
【００１３】
また、前記濁水処理システムにおいて、前記濾過槽から残留物を排出するための排出流路を備え、前記送気手段により前記濾過材の内部に送気することによって前記排出流路を通して前記濾過槽から前記残留物を排出することが好ましい。
【００１４】
また、前記濁水処理システムにおいて、前記濾過材は、複数の濾過材からなり、各濾過材と前記真空吸引手段とを接続する真空吸引経路の途中に配置された真空室を備えることが好ましい。
【００１５】
また、本発明は、懸濁物質を含む濁水を処理する濁水処理方法であって、濁水を濾過するための密閉された濾過槽中に少なくとも１つの濾過材を設置して、真空吸引することによって前記濾過材を介して前記濾過槽内に負圧を形成し、移送流路を通して濁水の貯留源から前記濾過槽に濁水を移送するとともに、前記濾過材の表面に前記懸濁物質を付着させる濁水処理方法である。
【００１６】
また、前記濁水処理方法において、真空吸引を停止した後、前記濾過材の内部に送気することにより前記濾過材の表面に付着した懸濁物質を剥離するとともに、送気された気体を前記濾過槽から排出することが好ましい。
【００１７】
また、前記濁水処理方法において、前記濾過材の内部に送気することによって排出流路を通して前記濾過槽から残留物を排出することが好ましい。
【００１８】
また、前記濁水処理方法において、前記濾過材は、複数の濾過材からなり、各濾過材を真空吸引する真空吸引経路の途中に配置された真空室を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明では、真空吸引により濾過材を介して濾過槽内に負圧を形成することによって、濾過槽への濁水の自動供給と自動水位管理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る濁水処理システムの一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る濁水処理システムの他の例を示す概略構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る濁水処理システムの他の例を示す概略構成図である。
【図４】本発明の実施形態に係る濁水処理システムにおける濾過材の一例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
【００２２】
＜濁水処理＞
本発明の実施形態に係る濁水処理システムの一例の概略構成を図１に示し、その構成について説明する。本実施形態に係る濁水処理システム１は、主に、濁水を濾過処理し、濾過水を確保するために用いられる。濁水処理システム１は、濁水を濾過するための密閉された濾過槽１０と、濾過槽１０中の濁水に浸漬して濾過処理を行うための少なくとも１つの濾過材２６を有する濾過装置１２と、濁水の貯留源である被処理濁水槽１４から濾過槽１０に濁水を移送するための移送流路２８と、濾過材２６に接続された真空吸引手段としての真空吸引装置１８とを備える。濁水処理システム１は、濾過材に接続された送気手段としての送気装置２０と、送気された気体を濾過槽１０から排出する排気手段としての排気口２２と、濾過槽１０から処理濁水を排出するための排出流路３０とをさらに備えていてもよい。
【００２３】
図１の濁水処理システム１において、移送流路２８の一端は被処理濁水槽１４中の被処理濁水５０に浸漬され、他端は濾過槽１０の上部の入口に接続され、移送流路２８の途中には逆止バルブ３２が設けられている。排出流路３０の一端は濾過槽１０の下部出口に接続され、他端は処理濁水槽１６に処理濁水５２を排出するようになっており、排出流路３０の途中には排出バルブ３８、逆止バルブ３４が設けられている。濾過装置１２の濾過材２６は中空状になっており、濾過材２６の内部と接続された配管４３により濾過槽１０の上部に設けられた真空室２４に接続されている。真空室２４には、配管４５の一端が接続され、配管４５の他端は分岐して一方は配管４６によりバルブ４０を介して真空吸引装置１８の吸引側と接続され、もう一方は配管４８によりバルブ４２を介して送気装置２０の送気側と接続されている。配管４３，４５，４６は、真空吸引経路として機能し、配管４８，４５，４３は、送気経路として機能する。密閉された濾過槽１０の上部には排気口２２が設けられ、排気バルブ３６を介して排気されるようになっている。図１の例では、濁水処理システム１は５つの濾過材２６を有するが、濾過材２６の数は少なくとも１つであればよく、これに限定されるものではない。
【００２４】
複数の濾過材２６の各濾過材の上部はそれぞれ上記の通り、濾過材２６内部と接続された配管４３により濾過槽１０の上部に設けられた真空室２４に接続されている。各濾過材２６の下部は配管４４により互いに接続されている。
【００２５】
次に、濁水処理システム１の動作および濁水処理方法について図１を参照して説明する。
【００２６】
バルブ４０を開状態、バルブ４２、排気バルブ３６を閉状態として、真空吸引装置１８を作動させて真空吸引を開始する。真空吸引されることによって濾過材２６を介して濾過槽１０内に負圧が形成され、逆止バルブ３２が開状態となり（逆止バルブ３４は閉状態）、被処理濁水槽１４から移送流路２８を通して懸濁物質（ＳＳ成分）を含む濁水等の被処理濁水５０が濾過槽１０に移送され、濾過材２６によって被処理濁水５０の濾過処理が行われる（真空吸引濾過工程）。濾過材２６により濾過処理された濾過水は、配管４３を通って真空室２４に導入され、その後、配管４５，４６を通して系外へ排出される。一方、濾過物である懸濁物質等は、濾過材２６の表面に付着される。この際、被処理濁水５０が濾過材２６の上端に達すると、濾過槽１０上部の残留空気が排出されないため水位の上昇が止まる。真空吸引が継続しているため、濾過材２６を介して系外に排出された濾過水量と同等量の被処理濁水５０が濾過槽１０内に連続的に供給され、濾過槽１０内の水位がほぼ一定に保たれる。
【００２７】
このように本構成により、真空吸引により濁水の貯留源である被処理濁水槽１４から被処理濁水５０を濾過槽１０に自動供給することができる。また、濾過槽１０中の濁水の水位がほぼ一定に保たれるため、センサやフロート弁等による水位管理を行わなくてもよい。すなわち、密閉された濾過槽１０に濾過材２６を設置することにより、濾過材２６が濾過および水位管理センサの役割を果たしているといえる。
【００２８】
したがって、真空吸引による濾過を実施する濁水処理装置において、被処理水である濁水の自動供給と自動水位管理を簡便な手段で実現することができる。真空吸引装置という簡便な手段で濁水の自動供給と自動水位管理が可能となり、これにより、付帯設備の削減と装置の簡素化および自動化とにより設備コストの低減と作業性の向上が可能となる。
【００２９】
濾過材２６の表面に、汚泥等の懸濁物質が付着すると通水性が低下し、濾過水の量が減少する。そこで、バルブ４０を閉状態として真空吸引を停止させ、排気バルブ３６、バルブ４２を開状態とした後、送気装置２０を作動させて送気を開始する。濾過材２６の内部に空気等の気体を圧送すると濾過材２６の表面より気体が排出され、濾過材２６の表面に付着していた汚泥等の懸濁物質は剥離して落下する（水中剥離工程）。濾過材２６を通過した気体は排気バルブ３６より排気される。濾過材２６の膨張による濾過槽１０内の水位の上昇は、濾過材２６の上部に空間を設けて吸収すればよい。また、排出流路３０を通して処理濁水の少なくとも一部を処理濁水槽１６に排出してもよい。なお、排出流路３０を通して処理濁水を排出しながらの剥離が可能であれば、排気バルブ３６を閉状態としてもよい。濾過材２６の表面に付着していた汚泥等の懸濁物質が十分に剥離したら、必要に応じて排気バルブ３６を閉じると、引き続き圧気により濾過槽１０内の処理濁水は、排出流路３０を通して処理濁水槽１６に排出される（送気排出工程）。以上の真空吸引濾過工程、水中剥離工程および送気排出工程を繰り返すことにより、濁水処理が行われる。
【００３０】
本構成により、真空吸引による濾過と圧気による付着物の剥離を実施する濁水処理装置において、被処理水である濁水の自動供給と自動水位管理および剥離残渣の排出を簡便な手段で実現することができる。真空吸引装置と送気装置という簡便な手段で濁水の自動供給と自動水位管理、付着物の水中剥離と水中剥離物の排出が可能となり、これにより、付帯設備の削減と装置の簡素化および自動化とにより設備コストのより一層の低減と作業性の向上が可能となる。
【００３１】
また、本処理方法では、凝集剤を用いなくてもよいため、凝集剤撹拌槽、ｐＨ調整槽、中和槽などの水槽を設ける必要がなく、設備の軽減につながる。凝集剤等の添加物を含まないため、ケーキを産業廃棄物処理する必要がなく、オンサイトで再利用可能となり、コスト低減効果も高い。
【００３２】
被処理濁水槽１４は、被処理濁水を貯留し、少なくとも移送流路２８の一端を接続または浸漬可能なものであればよく、特に制限はない。図１の濁水処理システム１において、被処理濁水槽１４中の被処理濁水に移送流路２８の一端が浸漬されて真空吸引処理が行われるが、被処理濁水槽１４を設けずに、池、河川、湖等の処理対象に移送流路２８の一端が直接浸漬されて真空吸引処理が行われてもよい。
【００３３】
濁水処理に用いられる濾過材２６は例えば布材で、水分は通すが、所定の大きさの懸濁物質等は通さない濾過機能を有し、さらに内側に空気等の気体が注入されると内部から外側に気体を排出するように適度な通気性を備えている。濾過材２６の形状および材質は、濁水等の被処理水から懸濁物質を捕捉、分離することができるものであればよく、特に制限はない。濾過材２６の形状および材質は、処理対象となる被処理水の性状、含まれる懸濁物質等の性状等に応じて選択すればよい。濾過材２６の形状は、中空状のものであればよく、特に制限はないが、例えば、円筒形状、楕円筒形状、多角筒形状等の筒型形状や、板形状、球形状、多角形形状等であり、板形状が好ましい。濾過面積を大きくするためには、できるだけ濾過材が膨らまないような構成とし、できるだけ多くの濾過材を濾過槽内に設置するとよい。
【００３４】
例えば、図４に示すような、１つ以上の濾室６８を有する板形状の濾過材２６を用いることができる。図４に示す濾過材２６は、濾布を溶着部７２によって貼り合わせて１つ以上の濾室６８が形成された構成となっている。濾過材２６により濾過処理された濾過水は、各濾室６８内から下部集水管７０を通って排出されるようになっている。各濾室６８には濾過水が通過するための流路を形成した板状等のパネル材等を挿入してもよい。
【００３５】
真空吸引装置１８としては、真空吸引できるものであればよく、特に制限はないが、例えば、真空ポンプ、エジェクタ等が挙げられ、高い真空度と高排気量を有する装置が好ましい。
【００３６】
送気装置２０としては、空気等の気体を送気できるものであればよく、特に制限はないが、例えば、コンプレッサ等が挙げられる。
【００３７】
濾過材２６への送気は、濾過材２６の上部から送気しても下部から送気してもよいが、濾過材の表面からほぼ一様の状態で汚泥等を剥離することができる等の点で、下部から送気することが好ましい。
【００３８】
真空室２４は、複数の濾過材２６を用いた場合に、各濾過材２６により濾過処理された濾過水を一時的に貯留する。真空室２４を介することにより、複数の濾過材２６を用いた場合に、各濾過材２６の濾過流量の合計に近い濾過流量を確保することができる。また、複数の濾過材２６を用いた場合に、一方の濾過材から他方の濾過材に濾過水が逆流することを抑制することができる。
【００３９】
真空室２４は、図１の例では濾過槽１０の上部に設けられているが、濾過槽１０の下部または側面に設置してもよい。また適切な配管が実施されれば、濾過槽１０の外部に設けられていてもよい。
【００４０】
移送流路２８は、濾過槽１０のどの位置に設置してもよい。
【００４１】
排出流路３０は、濾過槽１０の下部出口または排出管の任意の位置にバルブを取り付け、下方または水平方向に取り付けてもよい。
【００４２】
濾過槽１０からの残留物の排出は、移送流路２８または濾過槽１０に別途送気ラインを設置し、濾過槽１０内に直接送気することにより実施してもよい。
【００４３】
処理濁水槽１６に貯留された処理濁水は、必要に応じてさらに汚泥脱水固化処理されてもよい。
【００４４】
処理濁水槽１６は、処理濁水５２を貯留可能なものであればよく、特に制限はない。
【００４５】
＜固化処理＞
本発明の実施形態に係る濁水処理システムの他の例の概略構成を図２に示し、その構成について説明する。本実施形態に係る濁水処理システム３は、主に、濁水を濾過処理し、濾過物のケーキを作製するために用いられる。濁水処理システム３は、濁水を濾過するための密閉された濾過槽１０と、濾過槽１０中の濁水に浸漬して濾過処理を行うための少なくとも１つの濾過材２６を有する濾過装置１２と、濁水の貯留源である被処理濁水槽１４から濾過槽１０に濁水を移送するための移送流路２８と、濾過材２６に接続された真空吸引手段としての真空吸引装置１８とを備える。濁水処理システム３は、濾過材に接続された送気手段としての送気装置２０と、濾過槽１０から濁水を排出する濁水排出手段としての大気吸入口７４と、濾過槽１０から固化ケーキを排出するための排出口５８（排気手段としても機能することがある）とをさらに備えていてもよい。
【００４６】
図２の濁水処理システム３において、移送流路２８の一端は被処理濁水槽１４中の被処理濁水５０に浸漬され、他端は濾過槽１０の下部の入口に接続され、移送流路２８の途中にはバルブ６０が設けられている。なお、バルブ６０を設けなくてもよい。排出口５８は、開閉可能な底蓋５６により密閉されている。排出口５８は例えばケーキ回収手段としてのベルトコンベア５４上に固化ケーキを排出するようになっている。濾過装置１２の濾過材２６は中空状になっており、濾過材２６の内部と接続された配管４３により濾過槽１０の上部に設けられた真空室２４に接続されている。真空室２４には、配管４５の一端が接続され、配管４５の他端は分岐して一方は配管４６によりバルブ４０を介して真空吸引装置１８の吸引側と接続され、もう一方は配管４８によりバルブ４２を介して送気装置２０の送気側と接続されている。配管４３，４５，４６は、真空吸引経路として機能し、配管４８，４５，４３は、送気経路として機能する。密閉された濾過槽１０の上部には大気吸入口７４が設けられ、吸入バルブ７６を介して大気が導入されるようになっている。また、濾過槽１０の上部には送気口６６が設けられ、送気口６６には送気バルブ６２を介して配管６４の一端が接続され、他端は配管４８のバルブ４２の上流側に接続されている。図２の例では、濁水処理システム３は５つの濾過材２６を有するが、濾過材２６の数は少なくとも１つであればよく、これに限定されるものではない。
【００４７】
複数の濾過材２６の各濾過材の上部はそれぞれ上記の通り、濾過材２６内部と接続された配管４３により濾過槽１０の上部に設けられた真空室２４に接続されている。各濾過材２６の下部は配管４４により互いに接続されている。
【００４８】
次に、濁水処理システム３の動作および濁水処理方法について図２を参照して説明する。
【００４９】
バルブ４０，６０を開状態、バルブ４２、吸入バルブ７６、送気バルブ６２を閉状態として、真空吸引装置１８を作動させて真空吸引を開始する。真空吸引されることによって濾過材２６を介して濾過槽１０内に負圧が形成され、被処理濁水槽１４から移送流路２８を通して懸濁物質（ＳＳ成分）を含む濁水等の被処理濁水５０が濾過槽１０に移送され、濾過材２６によって被処理濁水５０の濾過処理が行われる（真空吸引濾過工程）。濾過材２６により濾過処理された濾過水は、配管４３を通って真空室２４に導入され、その後、配管４５，４６を通して系外へ排出される。一方、濾過物である懸濁物質等は、濾過材２６の表面に付着される。この際、被処理濁水５０が濾過材２６の上端に達すると、濾過槽１０上部の残留空気が排出されないため水位の上昇が止まる。真空吸引が継続しているため、濾過材２６を介して系外に排出された濾過水量と同等量の被処理濁水５０が濾過槽１０内に連続的に供給され、濾過槽１０内の水位がほぼ一定に保たれる。
【００５０】
濾過材２６の表面に、汚泥等の懸濁物質が付着すると通水性が低下し、濾過水の量が減少する。そこで、真空吸引をかけた状態で、吸入バルブ７６を開状態として、濾過槽１０に残った被処理濁水を被処理濁水槽１４へ自然排出する（排出工程）。また、吸入バルブ７６を閉状態とし、バルブ４２、送気バルブ６２を開状態とした後、送気装置２０を作動させて送気を開始し、濾過槽１０に残った被処理濁水を被処理濁水槽１４へ強制排出してもよい。これにより被処理濁水の被処理濁水槽１４への排出時間が短縮化される。
【００５１】
濾過槽１０に残った被処理濁水が被処理濁水槽１４へ排出された後、真空吸引を続行した状態で、自然排出した場合は吸入バルブ７６を閉状態、強制排出した場合は送気バルブ６２を閉状態とし、底蓋５６を開放することにより濾過装置１２は気中乾燥状態となる（気中乾燥工程）。その後、送気装置２０を作動させて送気を行い、濾過材２６の内部に空気等の気体を圧送すると濾過材２６の表面より気体が排出され、濾過材２６の表面に付着していた汚泥等の懸濁物質は剥離して落下する（剥離工程）。剥離したケーキは、濾過槽１０の下部にベルトコンベア５４等を設置し回収してもよい。濾過材２６の表面に付着していた汚泥等の懸濁物質が十分に剥離したら、送気装置２０を停止する。以上の真空吸引濾過工程、排出工程、気中乾燥工程、剥離工程を繰り返すことにより、固化処理が行われる。濾過材２６の表面から落下したケーキは、含水率が低く、容易に搬送することができ、また用途に応じて再利用することも可能である。
【００５２】
本構成により、固化処理においては濾過装置１２を濾過槽１０外に移動しなくてもよく、濾過材２６の付着物をケーキとして回収することができる。
【００５３】
したがって、真空吸引による固化処理を実施する濁水処理装置において、被処理水である濁水の自動供給と自動水位管理および固化ケーキの剥離回収を簡便な手段で実現することができる。これにより、付帯設備の削減と装置の簡素化および自動化とにより設備コストのより一層の低減と作業性の向上が可能となる。
【００５４】
システムの規模にもよるが、例えば、濾過槽１０中での濾過時間１５分〜２０分、ケーキ剥離時間１０分程度で、１作業サイクルは３０分程度もあれば十分である。これはフィルタープレスの標準作業サイクル４〜６時間（逆洗浄時間を含む）に比べて８倍〜１２倍程度の処理能力を有するので、同一処理能力として、装置重量、所要装置面積（フィルタープレスの２０〜３０％程度）の大幅な削減が可能である。システムの設置工事は２〜３日程度でよい。
【００５５】
固化処理に用いられる濾過材２６は例えば布材で、水分は通すが、所定の大きさの懸濁物質等は通さない濾過機能を有し、さらに内側に空気等の気体が注入されると内部が膨張するように適度な通気遮断性を備えている。濾過材２６の形状および材質は、濁水等の被処理水から懸濁物質を捕捉、分離することができるものであればよく、特に制限はない。濾過材２６の形状および材質は、処理対象となる被処理水の性状、含まれる懸濁物質等の性状等に応じて選択すればよい。濾過材２６の形状は、中空状のもの、または膨らんだときに中空状になるものであればよく、特に制限はないが、例えば、円筒形状、楕円筒形状、多角筒形状等の筒型形状や、板形状、球形状、多角形形状等であり、効率良く表面に付着した懸濁物の剥離が行われるために膨らんだときに角部がなるべくないように、円筒形状、楕円筒形状が好ましい。
【００５６】
図２，３の濁水処理システム３では、移送流路２８は被処理濁水槽１４の下部に浸漬されている。これにより、被処理濁水槽１４の高濃度域の被処理濁水５０が濾過槽１０内に供給され、略均一なケーキを作製することができる。
【００５７】
濾過材２６への送気は、濾過材２６の上部から送気しても下部から送気してもよい。
【００５８】
真空室２４は、図２の例では濾過槽１０の上部に設けられているが、濾過槽１０の下部または側面に設置してもよい。図３は、真空室２４を濾過槽１０の下部側面に設置した例である。これにより、濾過材２６内部や配管４４内に濾過水が滞留するのを抑制することができる。
【００５９】
本実施形態において、処理対象となる被処理濁水としては、例えば、土木・建築現場等で発生する濁水、河川・湖沼・池・運河等の底質改善や浚渫に伴う濁水、土壌洗浄後の濁水、粘土・シルト等を含む濁水、セメント成分等の化学物質を含む濁水、アオコ等の植物プランクトンや、赤潮等の動物プランクトン等を含む濁水、味噌、醤油等の食品や、酒粕、果汁の絞り滓等の食品残渣等を含む濁水等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。例えば、放流レベルから飲料水の確保まで多様な濁水処理が可能である。
【実施例】
【００６０】
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００６１】
［実施例１］
下端が開放され、上部には真空吸引ポートと排気ポートが設置された円筒状の樹脂製濾過槽（内径２３０ｍｍ、高さ１０００ｍｍ、容積４１．５Ｌ／ｍ）内に平板状の濾布（通気度１００ｃｍ３／ｃｍ２／ｍｉｎ、幅２００ｍｍ×高さ７００ｍｍ、濾布面積０．２８ｍ２）を設置し、被処理濁水槽に浸漬した。濾布は真空吸引ポートに接続され、真空吸引ラインは途中分岐しており、一方はバルブＡを介して真空吸引装置と接続し、他方はバルブＢを介してコンプレッサと接続した。また、真空ポートと排気ポートも、ホース配管にて接続した。
【００６２】
バルブＡを開状態、バルブＢおよび排気バルブを閉状態として、真空吸引を開始すると濾布を介して濾過槽内に負圧が形成され、被処理濁水槽の濁水が濾過槽内の濾布上端まで上昇した。濾過水が系外に排出されても常にこの状態を保ち（水位一定）、濾過処理を継続することができた。また、真空吸引ポートに接続された排気バルブを開状態とすると濾過槽上部の空気が排出され水位は更に上昇し、バルブを閉状態にすることにより任意の位置で水位を保つことができた。真空ポートと排気バルブの接続を解除し、排気バルブより大気を導入すると濾過槽内の水位は低下し、濁水が被処理濁水槽に回収された。また、真空吸引が継続しているため、濾布表面に付着したケーキ（濾過物）は、引き続き気中乾燥状態となる。次に、真空吸引を停止し、コンプレッサを作動させてケーキの剥離を実施した。
【００６３】
このように、真空吸引により被処理濁水を濾過槽に自動供給することができた。また、濾過槽内の水位も常に一定であった。
【００６４】
［実施例２］
次に、濾過時間と濾過水量の相関性の確認を行った。まず１分間の真空吸引を行い、３０秒間のコンプレッサによる送気剥離、その後１０分間の真空吸引、３０秒間の送気剥離、１０分間の真空吸引を行った。濾過水回収槽内の水位および濾過流量を表１に示す。
【００６５】
【表１】
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【００６６】
表１の結果より、効率的に濾過水量を確保するには、真空吸引による濾過時間を３分とし、その後、送気による水中剥離処理を実施するのが好ましいことが示唆される。
【符号の説明】
【００６７】
１，３  濁水処理システム、１０  濾過槽、１２  濾過装置、１４  被処理濁水槽、１６  処理濁水槽、１８  真空吸引装置、２０  送気装置、２２  排気口、２４  真空室、２６  濾過材、２８  移送流路、３０  排出流路、３２，３４  逆止バルブ、３６  排気バルブ、３８  排出バルブ、４０，４２，６０  バルブ、４３，４４，４５，４６，４８，６４  配管、５０  被処理濁水、５２  処理濁水、５４  ベルトコンベア、５６  底蓋、５８  排出口、６２  送気バルブ、６６  送気口、６８  濾室、７０  下部集水管、７２  溶着部、７４  大気吸入口、７６  吸入バルブ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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