(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円筒状の周壁に内外を連通する複数の濾過部を有し、軸線方向の一方側から導入された汚泥を回転しながら濾過して軸線方向の他方側から排出するドラムスクリーンと、
前記ドラムスクリーンとは別体に設けられ、前記ドラムスクリーンの内側に配置される固定部と、
前記固定部に支持され、前記ドラムスクリーンの内面下部を通過する前記汚泥と当接し当該汚泥の進路を変更するように、前記ドラムスクリーンの内面下部に沿って配置される堰と、を備え、
前記堰は、前記ドラムスクリーンの回転方向に対する当接面の傾斜角度が調節可能である、
汚泥濃縮装置。
【請求項２】
前記堰を、前記ドラムスクリーンの軸線方向に沿って複数備える、
請求項１に記載の汚泥濃縮装置。
【請求項３】
前記固定部に連結されると共に前記堰を支持する支持部材を備え、
前記固定部は、前記ドラムスクリーンの軸線と略一致するように配置された固定軸であり、
前記堰は、前記ドラムスクリーンの円周方向における位置を調節可能に前記固定軸に前記支持部材を介して支持される、
請求項１又は２に記載の汚泥濃縮装置。
【請求項４】
前記堰において、前記汚泥の進路を変更するための面である前記当接面は、前記ドラムスクリーンの回転方向に対して前記一方側から前記他方側に向かうように鋭角に傾斜している、請求項１〜３のいずれか一項に記載の汚泥濃縮装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚泥濃縮装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、汚泥を濾過し濃縮する汚泥濃縮装置として、例えば、複数のウェッジワイヤを所定の隙間を隔てて略円筒状に並設することでドラムスクリーンを形成し、このドラムスクリーンの内面に複数の汚泥移送用ブレードを設け、ドラムスクリーンの回転に従い汚泥移送用ブレードによって汚泥を出口側に送りながら、ウェッジワイヤ同士間の隙間を濾過部として汚泥を濾過濃縮する汚泥濃縮装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１７７７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のような汚泥濃縮装置においては、濾過効率を向上させるべくドラムスクリーンの回転数を増加させると、汚泥移送用ブレードにより汚泥が早期に出口側に送られてしまい、濾過が不十分になるおそれがある。そうすると、濾過効率の向上を図ることが困難となる。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、濾過効率を向上できる汚泥濃縮装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る汚泥濃縮装置は、略円筒状の周壁に内外を連通する複数の濾過部を有し、軸線方向の一方側から導入された汚泥を回転しながら濾過して軸線方向の他方側から排出するドラムスクリーンと、ドラムスクリーンとは別体に設けられ、ドラムスクリーンの内側に配置される固定部と、固定部に支持され、ドラムスクリーンの内面下部を通過する汚泥と当接し当該汚泥の進路を変更するように、ドラムスクリーンの内面下部に沿って配置される堰と、を備える。
【０００７】
本発明に係る汚泥濃縮装置では、ドラムスクリーンを通過する汚泥と当接して汚泥の進路を変更するように、ドラムスクリーンの内面下部に沿って堰が配置される。これにより、汚泥がドラムスクリーンの内部に滞留する滞留時間が長くなる。また、堰は、回転するドラムスクリーンとは別体で設けられた固定部により支持されるため、ドラムスクリーンの回転数に依存することなく汚泥の滞留時間を好適に確保することができる。その結果、汚泥を十分濾過してから排出することが可能となり、濾過効率を向上できる。
【０００８】
ここで、堰を、ドラムスクリーンの軸線方向に沿って複数備えると、濾過効率をさらに向上できる。
【０００９】
また、堰は、ドラムスクリーンの円周方向における位置を調節可能に固定部に支持されると、汚泥の性状等に合わせて汚泥の滞留時間を最適に調節することが可能となり、濾過効率を一層向上できる。
【００１０】
また、堰において、汚泥の進路を変更するための面である当接面は、ドラムスクリーンの回転方向に対して一方側（汚泥投入側）から他方側（汚泥排出側）に向かうように鋭角に傾斜していると、汚泥の投入側から排出側への推進力の一部を分力として、傾斜方向へ汚泥排出を促進することで、汚泥の滞留時間を細かく調節可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、濾過効率を向上できる汚泥濃縮装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る汚泥濃縮装置を示す一部破断側面図である。
【図２】図１中のII-II矢視図である。
【図３】図１中のIII-III矢視図である。
【図４】汚泥の流れを示す概略平面図である。
【図５】他の実施形態に係る堰を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の汚泥濃縮装置に係る実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同一又は相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１４】
図１は本発明の実施形態に係る汚泥濃縮装置を示す一部破断側面図、図２は図１中のII-II矢視図、図３は図１中のIII-III矢視図である。なお、図３では、後述するドラムスクリーン２の詳細な記載は省略している。図１〜３に示すように、ドラム濃縮機（汚泥濃縮装置）１は、例えば下水等に含まれる汚泥を濾過して濃縮するものである。このドラム濃縮機１は、ドラムスクリーン２、固定軸（固定部）３、及び複数の堰４を備えている。
【００１５】
ドラムスクリーン２は、略円筒状を呈しており、軸線方向の一方側（図１，３において左側）から導入された汚泥を回転しながら濾過し、他方側から排出するものである。このドラムスクリーン２は、直径が例えば６００〜１２００ｍｍ程度とされ、軸線方向の長さが例えば直径の約３倍程度とされている。ドラムスクリーン２は、ここでは、軸線方向に延びるウェッジワイヤ２ａを円周方向に沿って多数並設し、これら多数のウェッジワイヤ２ａを複数の補強材２ｂにより束ねることで形成されている。図２に示すように、各ウェッジワイヤ２ａは、軸線方向視において断面略三角形状を呈しており、隣接するウェッジワイヤ２ａ，２ａ同士の間には所定間隔の隙間が設けられ、この隙間が周壁の内外を連通し汚泥を濾過するための濾過部２ｃとされている。
【００１６】
図１に示すように、ドラムスクリーン２は、土台（水平面）Ｇに対する軸線の角度θが調節可能とされており、ここでは、導入側（一方側）が排出側（他方側）よりも上方に位置するように、例えば１．５〜４．５°程度傾斜して設けられている。これにより、ドラムスクリーン２が水平面Ｇに対して略平行に設けられている場合（θ＝０の場合）に比して、汚泥がドラムスクリーン２を通過する速度が上昇され、汚泥の処理量が増加される。なお、ドラムスクリーン２は、導入側が排出側よりも下方に位置するように、θ＜０に設定することも可能とされている。この場合、θ＝０の場合に比して、ドラムスクリーン２における汚泥の滞留時間が長くされ、汚泥を濃縮する性能が向上される。
【００１７】
固定軸３は、堰４を支持するためのものであり、ドラムスクリーン２とは別体に設けられている。この固定軸３は、ここでは円筒状を呈しており、その端部がドラムスクリーン２以外の箇所（例えば、土台Ｇ等）に固定されて、ドラムスクリーン２の内側に進入し、ドラムスクリーン２の軸線と略一致するように配置されている。
【００１８】
堰４は、ドラムスクリーン２を通過する汚泥の進路を変更することにより、ドラムスクリーン２における汚泥の滞留時間を確保するためのものである。この堰４は、固定軸３に沿って、すなわち、ドラムスクリーン２の軸線方向に沿って複数（ここでは５つ）設けられている。隣接する堰４，４の間隔は、例えば３００〜６００ｍｍ程度とされている。堰４は、ここでは、棒状の支持部材５に連結され、支持部材５は、固定軸３に外挿された円環状の取付部材６に連結され、これにより、堰４は、固定軸３から垂下されて支持されている。そして、堰４は、取付部材６を固定軸３に対して回転させて固定することにより、ドラムスクリーン２の円周方向における位置を調節可能とされている。
【００１９】
堰４は、平板状を呈しており、ドラムスクリーン２の内面下部を通過する汚泥と当接して汚泥の進路を変更できるように、ドラムスクリーン２の内面に対して略直立して配置されている。また、図３に示すように、堰４は、ドラムスクリーン２の回転方向Ｒに対して導入側から排出側に向かうように鋭角に傾斜して配置されている。堰４において、導入側に配置される面は、汚泥と当接し汚泥の進路を変更するための当接面４１とされている。
【００２０】
図２に示すように、堰４の底面４２は、ドラムスクリーン２の内面との間の隙間から汚泥がすり抜けることを抑制すべく、ドラムスクリーン２の内面に沿うように略円弧状に形成されている。堰４の幅は、底面４２がドラムスクリーン２の内面に対し円周方向おいて９０°程度以内の範囲に位置するように設定されている。ドラムスクリーン２の内面から堰４の上端部までの高さは、ドラムスクリーン２を通過する汚泥が堰４を乗り越えない程度とされており、例えば５０〜１００ｍｍ程度とされている。堰４は、例えば、ＭＣナイロンやポリエチレン等の樹脂や、金属等により形成することが可能であり、ここでは、軽量化等の観点から好ましいとして、樹脂により形成されている。
【００２１】
このようなドラム濃縮機１では、不図示の駆動機構により、図１，２に示すように、ドラムスクリーン２が回転方向Ｒに回転させられると共に、ドラムスクリーン２に導入側から汚泥Ｌが導入される。導入された汚泥Ｌは、ドラムスクリーン２の回転及び更なる汚泥Ｌの導入に従い、ドラムスクリーン２の内面下部を排出側に向かって通過しながら、濾過部２ｃにより濾過される。
【００２２】
図４は、汚泥の流れを示す概略平面図である。図４中の矢印Ｃ１で示すように、汚泥Ｌは、ドラムスクリーン２を通過する際、進路上に配置された堰４と当接し、堰き止められつつ、堰４の当接面４１が回転方向Ｒに対して導入側（図において上側）から排出側に向かうように傾斜しているため、矢印Ｃ２で示すように、導入側から排出側に向かうように当接面４１に沿って流れる。汚泥Ｌは、当接面４１の端部まで達すると、そこから下流側の次の堰４に向かって流れる。このように、ドラム濃縮機１では、堰４により汚泥Ｌの進路が変更されるため、ドラムスクリーン２における汚泥Ｌの滞留時間が長くなる。
【００２３】
また、図２に示すように、濾過が進行すると、ある程度濃縮された汚泥は、ドラムスクリーン２の回転に伴う力と汚泥自体の重量とが釣り合う位置（例えば鉛直方向に対して４５°程度の図２に示す位置）に溜まり、濃縮汚泥Ｓとなる。この際、濃縮汚泥Ｓは、堰４の角部等と当接することで、複数片に崩される。これにより、濃縮汚泥Ｓの内部が外部に出現し、濃縮汚泥Ｓの内部に留まって濾過できなかった水分がさらに濾過される。そして、十分に濾過された濃縮汚泥Ｓが、排出側より排出される。
【００２４】
以上、本発明に係るドラム濃縮機１では、ドラムスクリーン２を通過する汚泥Ｌと当接して汚泥Ｌの進路を変更するように、ドラムスクリーン２の内面下部に沿って堰４が配置されているため、ドラムスクリーン２における汚泥Ｌの滞留時間が長くなる。また、堰４は、回転するドラムスクリーン２とは別体で設けられドラムスクリーン２以外の箇所に固定された固定軸３により支持されているため、ドラムスクリーン２の回転数に依存することなく汚泥Ｌの滞留時間を好適に確保することができる。これらの結果、汚泥Ｌを十分濾過してから排出することができ、濾過効率を向上できる。
【００２５】
また、ドラム濃縮機１は、堰４を、ドラムスクリーン２の軸線方向に沿って複数備えるため、濾過効率をさらに向上できる。
【００２６】
また、ドラム濃縮機１では、堰４は、ドラムスクリーン２の円周方向における位置を調節可能に固定部に支持されているため、例えば、堰４を回転方向Ｒ側に移動させることで、汚泥Ｌの滞留時間を長くすることが可能となり、一方、堰４を回転方向Ｒ側と逆側に移動させることで、汚泥Ｌの滞留時間を短くすることが可能となる。これにより、汚泥Ｌの性状等に合わせて汚泥Ｌの滞留時間を最適に調節することが可能となり、濾過効率を一層向上できる。
【００２７】
また、図４に示すように、ドラム濃縮機１では、堰４において、汚泥Ｌの進路を変更させるための面である当接面４１は、ドラムスクリーン２の回転方向Ｒに対して導入側から排出側に向かうように鋭角に傾斜しているため、汚泥Ｌが堰４と当接する際、汚泥Ｌの推進力Ｆ１は、堰４に吸収される分力Ｆ２と、堰４に沿って流れる分力Ｆ３とに分けられる。このように、推進力Ｆ１の一部が分力Ｆ３として堰傾斜方向への汚泥の推進力として働くため、汚泥の排出を促進できる。さらに、当接面４１の傾斜角度を調節することにより、汚泥Ｌの性状等に合わせて汚泥Ｌの滞留時間を最適に調節することが可能となる。
【００２８】
また、図３に示すように、エリアＡ１（梨地状のハッチングで示す範囲）は、本実施形態に係るドラム濃縮機１において汚泥の濾過が可能な範囲を示しており、エリアＡ２（斜線状のハッチングで示す範囲）は、堰４が設けられていない場合のドラム濃縮機において汚泥が流れる範囲を示している。堰４が設けられていないドラム濃縮機の場合、汚泥Ｌを堰き止めるものがないため、エリアＡ２に示すように、汚泥は比較的狭い範囲を流れることになる。これに対して、本実施形態に係るドラム濃縮機１では、堰４により汚泥Ｌを堰き止めつつ流すことができるため、エリアＡ１に示すように、各堰４より上流側において、広範囲での濾過が可能となり、濾過効率を向上できる。また、濾過効率の向上に伴い、汚泥Ｌが早期に濃縮汚泥Ｓとなる場合には、ドラムスクリーン２の軸線方向の長さを短くすることが可能となる。従って、この場合には、装置の小型化を図ることが可能となる。
【００２９】
ここで、ドラム濃縮機１においては、第一実施形態に係る堰４に代えて、種々の形態の堰を用いることができる。
【００３０】
図５は、他の実施形態に係る堰を示す平面図である。図５（ａ）は、第二実施形態に係る堰を示している。堰７は、平板状を呈しており、ドラムスクリーン２の軸線と略垂直に配置される。このような堰７を堰４に代えて備えたドラム濃縮機は、堰４を備えたドラム濃縮機１と略同様な効果を奏する。
【００３１】
図５（ｂ）は、第三実施形態に係る堰を示している。堰８は、平面視において略直角三角形状を呈している。堰８において、直角三角形の斜辺を含む側面は、汚泥と当接し汚泥の進路を変更するための当接面８１とされている。堰８は、当接面８１がドラムスクリーン２の回転方向Ｒに対して導入側（図において上側）から排出側に向かって鋭角に傾斜するように配置される。
【００３２】
このような堰８を堰４に代えて備えたドラム濃縮機は、堰４を備えたドラム濃縮機１と略同様な効果を奏する。加えて、堰８では、当接面８１において濃縮汚泥Ｓが溜まる側に位置する端部８２が鋭利になっているため、濃縮汚泥Ｓを好適に崩すことが可能となる。従って、濃縮汚泥Ｓの内部に留まって濾過できなかった水分をさらに濾過することが可能となり、濾過効率を一層向上できる。また、堰８では、平面視において直角三角形の直角部があることにより、端部８２と逆側の端部８３から回り込んでしまった汚泥Ｌが、堰８の裏側（排出側）に停滞することが抑制される。
【００３３】
図５（ｃ）は、第四実施形態に係る堰を示している。堰９は、平面視において略二等辺三角形状を呈しており、その頂角は鈍角とされている。堰９において、二等辺三角形の底辺を含む側面は、汚泥と当接し汚泥の進路を変更するための当接面９１とされている。堰９は、当接面９１がドラムスクリーン２の回転方向Ｒに対して導入側から排出側に向かって鋭角に傾斜するように配置される。
【００３４】
このような堰９を堰４に代えて備えたドラム濃縮機は、堰４を備えたドラム濃縮機１と略同様な効果を奏する。加えて、堰９では、当接面９１において濃縮汚泥Ｓが溜まる側に位置する端部９２が鋭利になっているため、第二実施形態と同様に、濃縮汚泥Ｓを好適に崩すことが可能であり、濾過効率を一層向上できる。
【００３５】
以上、本発明の汚泥濃縮装置に係る実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態では、固定軸３は、ドラムスクリーン２の軸線と略一致するように配置されているが、ドラムスクリーン２の軸線からずれた位置に配置されてもよい。
【００３６】
また、上記実施形態では、取付部材６を固定軸３に対して回転することにより、円周方向における堰４の位置を調節可能としているが、固定軸３自体を回転することにより、円周方向における堰４の位置を調節可能としてもよい。また、堰４は、支持部材５や取付部材６を介して固定軸３に支持されているが、固定軸３に直接連結されてもよい。
【００３７】
また、上記実施形態では、ドラムスクリーン２は、軸線方向に延びるウェッジワイヤ２ａを円周方向に沿って多数並設することで形成されているが、円環状を呈すウェッジワイヤを軸線方向に沿って多数並設することで形成されてもよい。また、ドラムスクリーン２は、例えば、パンチングメタルや、樹脂製の濾布等により形成されてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１…ドラム濃縮機（汚泥濃縮装置）、２…ドラムスクリーン、３…固定軸（固定部）、４，７，８，９…堰。
【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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