(57)【要約】      （修正有）【課題】汚泥に十分な凝集作用を得るとともに凝集汚泥がベルト幅方向全面に均一に流入させることを実現し、かつ装置の小型化、省エネルギーを実現させうる凝集汚泥混和槽及びベルト型汚泥濃縮機を有する凝集混和装置を提供する。【解決手段】凝集混和装置１００は、主に凝集混和槽３とベルト型濃縮機２０とから構成される。凝集混和槽３は汚泥と凝集剤を凝集混和槽３底部円周接線方向より投入しサイクロン作用により混和槽流入初期段階で凝集汚泥を形成する。投入された汚泥と凝集剤を攪拌するための固定攪拌羽根４及びフリー攪拌羽根５とを有する。ベルト型濃縮機２０は主に無端搬送ベルト８とうね形成レーキ９、分離液貯留槽１７から構成されている。うね形成レーキ９は凝集汚泥をうね形状に形成し凝集汚泥からより効率的に水分を分離する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状の凝集混和槽に汚泥と凝集剤を投入して混合する凝集混和装置であって、
前記凝集混和槽には前記汚泥及び前記凝集剤が前記凝集混和槽の底部近傍から投入される投入口と、駆動装置により前記凝集混和槽の軸中心に回転して前記汚泥と前記凝集剤が混合される攪拌機と、前記凝集混和槽の上部に凝集汚泥を排出する凝集汚泥排出口と、が設けられ、
前記投入口は前記凝集混和槽側面円周接線方向より前記汚泥及び前記凝集剤が投入される構造であること、
を特徴とする凝集混和装置。
【請求項２】
前記攪拌機は前記凝集混和槽の底部近傍に前記駆動装置の駆動軸に固定された固定攪拌羽根と、前記駆動軸に固定されずフリーに回転するフリー攪拌羽根と、が設けられることを特徴とする請求項１に記載の凝集混和装置。
【請求項３】
前記凝集汚泥排出口に接続されて排出される前記凝集汚泥を搬送するとともに前記凝集汚泥に残留する水分を分離して濃縮汚泥を形成するための無端搬送ベルトを有するベルト型濃縮機が接続され、
前記ベルト型濃縮機の前記無端搬送ベルトの上面には搬送される前記凝集汚泥をうね形状に形成するためのうね形成レーキが設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の凝集混和装置。
【請求項４】
前記うね形成レーキが前記無端搬送ベルト進行方向の前後２カ所に前段うね形成レーキと後段うね形成レーキとして設けられ、前記前段うね形成レーキで形成されたうねの山が前記後段うね形成レーキではうねの谷として形成され、前記前段うね形成レーキで形成されたうねの谷が前記後段うね形成レーキではうねの山ととして形成されるように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の凝集混和装置。
【請求項５】
前記無端搬送ベルトのベルトの材質がメッシュカーボンファイバーろ布又は樹脂ろ布であることを特徴とする請求項３又は４に記載の凝集混和装置。
【請求項６】
前記うね形成レーキの材質が弾性樹脂であることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の凝集混和装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、凝集混和槽とそれに接続されるベルト型濃縮機において、凝集混和槽の凝集汚泥フロック形成効率を高めると同時にベルト型濃縮機によって凝集汚泥に残留する水分を分離して汚泥分離濃縮制を高めるための技術である。
【背景技術】
【０００２】
凝集混和槽は汚泥と凝集剤を混合するラインミキサーとそこから形成される凝集汚泥を攪拌し、フロックを成長させる装置が知られている。また、ベルト型濃縮機は含水率が高く流動性を有する凝集汚泥を樹脂ろ布や金属ろ布等の無端ろ過ベルトのろ過繊維面に供給し、移送しながら徐々に水分を分離し濃縮脱水している。一例として特許文献１のベルト型濃縮機が挙げられる。
【０００３】
濃縮汚泥を汚泥脱水機に連続して供給するためには、水分が少ない、流動性を有しない、安定した濃縮汚泥が必要となる。従来ベルト型濃縮機は無端ベルトの走行角度を下流側（排出側）に向かって上り勾配としたものが一般的であり、濃縮汚泥濃度状況により無端ベルトの走行速度を遅くするとろ過分離性能を低下させ凝集汚泥溜まりが発生し、凝集汚泥の外部漏れが発生する。また、凝集不良、凝集剤選定ミス、原液汚泥性状変化により、ベルト型濃縮機汚泥供給部に液溜まりが発生する。
【０００４】
凝集汚泥供給部に凝集汚泥液溜りが生じると、粘着性ＳＳ汚泥がベルト表面に薄い汚泥ケーキ膜が発生すると分離機能が大幅に減少し濃縮性と処理性能を低下させる。無端ベルトろ過面が目詰まりすると無端ベルトろ過上、下面を洗浄するが、ベルト型濃縮機においては回収したろ液（分離水）をベルト洗浄水に使用しており、目詰まり等で無端ベルトを洗浄しても、ベルト機能再生は難しくなり、汚泥濃縮性能が低下する。又ＳＳ等で洗浄ノズルが目詰まりしやすくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−９４６３８号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
一般的に凝集混和槽においては混和槽下部にモーター駆動撹拌羽根を設けており、撹拌羽根により汚泥と凝集剤を撹拌混合した後に汚泥投入エネルギーにより槽内を上向に流れる間に凝集汚泥フロックの成長を図っている。しかし、上記方法においては、凝集剤と汚泥の混合不良、凝集汚泥フロック未成長が生じると、混和槽からの流出凝集汚泥フロックにむらを生じ、その結果後段の無端濃縮ベルト上に液溜りを生じてSS回収率が悪化することになっていた。
【０００７】
また、混和槽汚泥投入口から汚泥が流入する箇所では、後から流入する供給汚泥エネルギーにより押されて十分な撹拌混合を受けることなく混合汚泥が混和槽内をショートカットしてしまい凝集フロック形成作用が不十分になることもあった。
【０００８】
また混和槽撹拌作用により汚泥に生じる上昇流の流れは荒流を伴う不均一なものであり、ベルト濃縮機においてはベルト幅方向に均等に凝集フロックを供給する必要があったり、濃縮無端ベルト流入前に整流装置を設ける必要があり、この整流装置を設けることで装置の小型化を阻害する要因となる。
【０００９】
本実用新案は、上記した課題を解決するものであり汚泥に十分な凝集作用を得るとともに凝集汚泥がベルト幅方向全面に均一に流入させることを実現し、かつ装置の小型化、省エネルギーを実現させうる凝集汚泥混和槽及びベルト型汚泥濃縮機を有する凝集混和装置に関するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本考案は、上記課題を鑑みてなされたものであり、請求項１の凝集混和装置は、円筒形状の凝集混和槽に汚泥と凝集剤を投入して混合する凝集混和装置であって、前記凝集混和槽には前記汚泥及び前記凝集剤が前記凝集混和槽の底部近傍から投入される投入口と、駆動装置により前記凝集混和槽の軸中心に回転して前記汚泥と前記凝集剤が混合される攪拌機と、前記凝集混和槽の上部に凝集汚泥を排出する凝集汚泥排出口と、が設けられ、前記投入口は前記凝集混和槽側面円周接線方向より前記汚泥及び前記凝集剤が投入される構造であること、を特徴とする凝集混和装置である。
【００１１】
また、請求項２記載の考案は、前記攪拌機は前記凝集混和槽の底部近傍に前記駆動装置の駆動軸に固定された固定攪拌羽根と、前記駆動軸に固定されずフリーに回転するフリー攪拌羽根と、が設けられることを特徴とする請求項１に記載の凝集混和装置である。
【００１２】
また、請求項３記載の考案は、前記凝集汚泥排出口に接続されて排出される前記凝集汚泥を搬送するとともに前記凝集汚泥に残留する水分を分離して濃縮汚泥を形成するための無端搬送ベルトを有するベルト型濃縮機が接続され、前記ベルト型濃縮機の前記無端搬送ベルトの上面には搬送される前記凝集汚泥をうね形状に形成するためのうね形成レーキが設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の凝集混和装置である。
【００１３】
また、請求項４記載の考案は、前記うね形成レーキが前記無端搬送ベルト進行方向の前後２カ所に前段うね形成レーキと後段うね形成レーキとして設けられ、前記前段うね形成レーキで形成されたうねの山が前記後段うね形成レーキではうねの谷として形成され、前記前段うね形成レーキで形成されたうねの谷が前記後段うね形成レーキではうねの山ととして形成されるように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の凝集混和装置である。
【００１４】
また、請求項５記載の考案は、前記無端搬送ベルトのベルトの材質がメッシュカーボンファイバーろ布又は樹脂ろ布であることを特徴とする請求項３又は４に記載の凝集混和装置である。
【００１５】
また、請求項６記載の考案は、前記うね形成レーキの材質が弾性樹脂であることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の凝集混和装置である。
【考案の効果】
【００１６】
本考案の凝集混和装置は、汚泥と凝集剤を混合するスタテックミキサーを必要とせず、混和槽下部側面円周接線方向から流入させることでサイクロン作用で混合し、さらに汚泥投入エネルギーと撹拌羽根による上昇エネルギーをフリー撹拌羽根による上昇エネルギーをセーブコントロールすることで、整流装置を必要とせず、均等に凝集汚泥フロックをベルト型濃縮機の無端ベルト始端部に供給でき、また、ベルト型濃縮機において無端ベルト上部の中間部数ケ所に設けたうね形成レーキにより、凝集汚泥分離効率を高めることで、ベルト型濃縮機を小型化することができる。また、分離水タンクを前段分離水受皿と後段分離水受皿を分離すると同時に、後段分離水槽を仕切板を介してろ槽に分けることで上澄水と沈降汚泥を分けることができ、洗浄ノズルの目詰まりを防ぐと同時に外部給水を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本考案の凝集混和装置の凝集混和槽、ベルト型濃縮機の概略図である。
【図２】本考案の凝集混和装置の凝集混和槽サイクロン投入図である。
【図３】本考案の凝集混和装置のベルト型濃縮機におけるうね分離溝拡大図である。
【図４】本考案の凝集混和装置のうね形成レーキの構成図である。
【図５】本考案の凝集混和装置のベルト型濃縮機における汚泥水抜き概略図である。
【考案を実施するための形態】
【００１８】
以下、本考案の実施例を図を用いて説明する。凝集混和装置１００は、主に凝集混和槽３とベルト型濃縮機２０とから構成されている。
【００１９】
円筒形状の凝集混和槽３は汚泥を投入するための汚泥投入菅１と、凝集剤を投入するための凝集剤投入菅２と、投入された汚泥と凝集剤を攪拌するための固定攪拌羽根４及びフリー攪拌羽根５と、から構成されている。
【００２０】
本実施例では凝集剤投入菅２は汚泥投入菅１に接続されていて、凝集剤は汚泥を凝集混和槽３へ投入する直前に注入される構造となっている。
【００２１】
汚泥は汚泥投入管１から汚泥投入し、汚泥管上部に設けた凝集剤投入管２より凝集剤を注入後に図２のように汚泥混合槽３底部円周接線方向より汚泥混和槽３へ投入することにより、サイクロン作用により混和槽流入初期段階で凝集汚泥を形成することができる。
【００２２】
固定攪拌羽根４は凝集混和槽３外に設けられた攪拌機駆動モーター６から伸びる回転軸に固定されて回転し、凝集混和槽３の底部近傍を該凝集混和槽３の中心軸周りで回転する構造となっている。また、攪拌機駆動モーター６の回転軸には固定されずに上下摺動・軸中心に回転可能なようにフリー攪拌羽根５が取り付けられている。
【００２３】
汚泥投入時のサイクロン作用により一次生成された凝集汚泥は汚泥混和槽３内固定撹拌羽根４によりさらに凝集汚泥フロックを成長させペレット状フロックを形成する。形成されたフロックは汚泥投入エネルギーと撹拌エネルギーによって上昇し、汚泥混和槽３の上部に設けられた出口に移行するが、この時上昇液流はフリー撹拌羽根５の回転に上よって昇エネルギーを吸収減少することで形成ペレット状フロックのショートカットを防止し、均等な形でベルト型濃縮機２０に移送することができる。
【００２４】
ベルト型濃縮機２０の構成は、図１のように主に無端搬送ベルト８とうね形成レーキ９、分離液貯留槽１７から構成されている。
無端搬送ベルト８は汚泥混和槽３から取り出された凝集汚泥を移送するだけでなく、凝集汚泥内に残留する水分を分離して濃縮汚泥を形成する役割がある。また、無端搬送ベルト８の材質はメッシュカーボンファイバーろ布又は樹脂ろ布で構成されていて凝集汚泥から分離された分離液が透過できるようになっている。
【００２５】
無端搬送ベルト８の上面の所定の位置には図３、図４のように２種類のうね形成レーキ９が配置されている。うね形成レーキ９の材質は弾性樹脂である。
無端搬送ベルト８進行方向の前後２カ所に前段うね形成レーキと後段うね形成レーキとして設けられ、図５のように、前段うね形成レーキ９ａで形成されたうねの山が後段うね形成レーキ９ｂではうねの谷として形成され、前段うね形成レーキ９ａで形成されたうねの谷が後段うね形成レーキ９ｂではうねの山ととして形成されるように構成されている。
前後のうね形成レーキが連携し耕すように逆形状のうねを形成することによって凝集汚泥からより効率的に水分を分離することができる。
【００２６】
汚泥混和槽からベルト汚泥濃縮装置へ移送された凝集汚泥フロックは無端搬送ベルト８に流入し、流入した凝集汚泥フロックは凝集汚泥分離帯にて１次分離される。１次分離水は上段分離水受け皿１３を経由して、分離排水槽に送水する。汚泥濃縮帯に流入した凝集汚泥はうね形成分離機能によりさらに分離濃縮された後分離水は下段分離受け皿１４を経由して分離液貯留槽１７に流入する。流入された分離水は上澄水と汚泥に分離され、上澄水はベルト洗浄カスケードポンプ１６に洗浄ノズル１２より無端搬送ベルト上下から散水し、無端搬送ベルト８を洗浄再生する。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本考案によって期待される分野として、混和槽においては汚泥脱水機、凝集汚泥濃縮機、異なる液粘度を有する２液あるいは３液混合機に使用した場合効果が期待できる。
【符号の説明】
【００２８】
１００      凝集混和装置
２０    ベルト型濃縮機
１    汚泥投入菅
２    凝集剤投入菅
３    凝集混和槽
４    固定攪拌羽根
５    フリー攪拌羽根
６    攪拌機駆動モーター
７    凝集汚泥
８    無端搬送ベルト
９    うね形成レーキ
９ａ  前段うね形成レーキ
９ｂ  後段うね形成レーキ
１０  濃縮汚泥受入口
１１  無端ベルト駆動機
１２  洗浄ノズル
１３  上段分離液受け皿
１４  下段分離液受け皿
１５  洗浄切り替え弁
１６  ベルト洗浄カスケードポンプ
１７  分離液貯留槽
１８  分離排水弁
１９  分離排水
【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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