(57)【要約】【課題】濾過圧力を常に適正に保って濾過面の目詰まりや固形成分のリークの発生を抑えるとともに、逆洗を効率的に行って濾過面の目詰まりを防ぎ、更には濾過筒の内部状況を外部から目視で容易に観察でき、濾過筒内に汚泥中の夾雑物等が詰まった場合にはその夾雑物等を容易に取り除くことができる汚泥濃縮装置を提供すること。【解決手段】濾過筒３の内部にスパイラルスクリュー４を回転可能に収容し、該スパイラルスクリュー４を回転駆動することによって、汚泥凝集槽１２から前記濾過筒３内に導入される汚泥を搬送しながら、該汚泥に含まれる水分を前記濾過筒３の濾過面３ａを通過させて前記外筒２内に収容し、該外筒２内の水分を排出部（分離液排出管）６から分離液として外部に排出して汚泥を濃縮する汚泥濃縮装置１において、前記濾過筒３を、長手方向を水平として設置された上部切欠き半円筒状とし、その上方を大気に開放する。【選択図】図１
2006075672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外筒内に設置された濾過筒の内部にスパイラルスクリューを回転可能に収容し、該スパイラルスクリューを回転駆動することによって、汚泥凝集槽から前記濾過筒内に導入される汚泥を搬送しながら、該汚泥に含まれる水分を前記濾過筒の濾過面を通過させて前記外筒内に収容し、該外筒内に収容された水分を外筒に接続された排出部から分離液として外部に排出して汚泥を濃縮する汚泥濃縮装置において、
前記濾過筒を、長手方向を水平として設置された上部切欠の半円筒状とし、その上方を大気に開放したことを特徴とする汚泥濃縮装置。
【請求項２】
前記分離液の排出部の液位を前記濾過筒の液位よりも下方に位置せしめ、両液位の差を濾過圧力として、汚泥に含まれる水分を前記濾過筒の濾過面を通過させてこれを分離することを特徴とする請求項１記載の汚泥濃縮装置。
【請求項３】
前記濾過筒の濾過面を前記汚泥凝集槽の液位よりも下方に配置し、該濾過筒の少なくとも濾過面を前記外筒内の分離液中に埋没させたことを特徴とする請求項１又は２記載の汚泥濃縮装置。
【請求項４】
前記外筒を半円筒状とするとともに、該外筒と前記濾過筒の間の部分に収容された分離液中に圧縮空気を瞬間的に吹き込むことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の汚泥濃縮装置。
【請求項５】
前記外筒と前記濾過筒の間の部分とコンプレッサとを配管で接続するとともに、該配管に少なくとも空気室と電磁弁を設け、前記外筒から導出する分離液排出管に自動閉止弁を設けたことを特徴とする請求項４記載の汚泥濃縮装置。
【請求項６】
前記前記スパイラルスクリューを、軸が無く中心部が空洞状のシャフトレススクリューで構成したことを特徴とする請求項１記載の汚泥の濃縮装置。
【請求項７】
前記シャフトレススクリューの中心空洞部の外径をスクリュー外径の４０％〜７０％に設定したことを特徴とする請求項６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、濾過筒内でスパイラルスクリューを回転駆動することによって、汚泥凝集槽から濾過筒内に導入される汚泥を搬送しながらこれを濃縮するスクリュープレス型の汚泥濃縮装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種汚泥を廃棄又は焼却するため、汚泥を脱水機にて脱水処理することが行われるが、脱水機の能力のみで汚泥の脱水を効率良く行うことはできない。このため、汚泥の脱水機による脱水処理に先立って、汚泥を凝集剤で凝集させ、この凝集された汚泥から水分を分離して汚泥を濃縮することが行われ、これを実施するための汚泥濃縮装置が種々提案されて実用に供されている。
【０００３】
ところで、汚泥濃縮装置には、スクリュープレス型があるが、本出願人が先に提案したスクリュープレス型の汚泥濃縮装置の一例を図７と図８にそれぞれ示す（特許文献１参照）。
【０００４】
即ち、図７及び図８は従来の汚泥濃縮装置１０１，１０１’の基本構成を示す概略図であり、図７に示す汚泥濃縮装置１０１は、密閉構造を有する円筒タンク状の外筒１０２の内部に、上下面が密閉された円筒状の濾過筒１０３を縦方向に配置し、該濾過筒１０３内にスパイラルスクリュー１０４を回転可能に収容して構成されている。
【０００５】
ここで、上記濾過筒１０３の前記外筒１０２内に臨む部位の周面は、パンチングプレート又はウェッジワイヤー等から成る濾過面１０３ａを構成しており、濾過筒１０３の上部側方からは濃縮汚泥排出管１０５が導出しており、その高さはｈ3 に設定されている。又、前記外筒１０２の下部側方からは分離液排出管１０６が導出しており、この分離液排出管１０６は、外筒１０２への接続部から上方へ立ち上げられ、その途中には流量計１０７と流量調整弁１０８が設けられている。ここで、分離液排出管１０６の排出部の高さはｈ2 に設定されている。
【０００６】
又、前記スパイラルスクリュー１０４は、回転軸１０４ａにスクリュー羽根１０４ｂを螺旋状に巻装して構成されており、回転軸１０４ａには、駆動源としてのモータ１０９が連結されている。尚、スパイラルスクリュー１０４（スクリュー羽根１０４ｂ）の外径は濾過筒１０３の濾過面１０３ａの内径よりも僅かに小さく設定されており、スパイラルスクリュー１０４（スクリュー羽根１０４ｂ）の外周縁と濾過筒１０３の濾過面１０３ａとの間には微小隙間が形成されている。
【０００７】
更に、前記外筒１０２の底部には、逆洗用の圧縮空気を供給するためのエアコンプレッサ１１０から導出する空気配管１１１が接続されている。
【０００８】
他方、図７において、１１２は上面が開口した円筒タンク状の汚泥凝集槽であり、その内部には汚泥が収容されている。そして、この汚泥には凝集剤が添加され、モータ１１３によって回転駆動される攪拌機１１４によって汚泥と凝集剤が撹拌されることによって、汚泥は、これに含まれる固形成分が凝集されて凝集汚泥となり、その液位はｈ1 に設定されている。
【０００９】
又、汚泥凝集槽１１２の上部側方から略水平に延びる凝集汚泥導入管１１５は、前記濾過筒１０３の下端部側方に接続されている。
【００１０】
而して、前記濾過筒１０３の液位ｈ3 は前記汚泥凝集槽１１２の液位ｈ１ よりも低く（ｈ3 ＜ｈ1 ）設定され、両液位ｈ1 ，ｈ3 の差（ヘッド差）Δｈ13（＝ｈ1 −ｈ3 ）に基づく差圧によって、汚泥凝集槽１１２内の凝集汚泥が凝集汚泥導入管１１５を通って濾過筒１０３内にその下部から導入される。
【００１１】
前記スパイラルスクリュー１０４は、モータ１０９によって濾過筒１０３内で所定の速度で回転駆動されており、濾過筒１０３内に導入された凝縮汚泥は、回転するスパイラルスクリュー１０４によって濾過筒１０３内を上方へと搬送されるとともに、これに含まれる水分が濾過筒１０３の濾過面１０３ａを通過して外筒１０２内に分離液として収容される。ここで、前記分離液排出管１０６の排出部の高さｈ2 は濾過筒１０３の液位ｈ3 よりも低く（ｈ2 ＜ｈ3 ）設定されているため、両者ｈ3 ，ｈ2 の差（ヘッド差）Δｈ32（＝ｈ3 −ｈ2 ）に基づく差圧を濾過圧力として、凝集汚泥から分離された水分が濾過筒１０３の濾過面１０３ａを通過して外筒１０２内に分離液として収容される。又、この場合、外筒１０２は、汚泥凝集槽１１２の液位ｈ1 よりも下方に配置されているため、外筒１０２内に収容される分離液は外筒１０２内に充満し、この分離液中に濾過筒１０３の濾過面１０３ａが埋没することとなる。
【００１２】
そして、外筒１０２内に収容された分離液は、分離液排出管１０６を通って外部へと排出されるが、その流量は流量計１０７によって計測されるとともに、流量調整弁１０８によって調整される。又、スパイラルスクリュー１０４の回転によって濾過筒１０３内を上方へと搬送される凝集汚泥は、その途中で水分が分離されることによって濃縮されて濃縮汚泥となり、この濃縮汚泥は、濾過筒１０３の上部から濃縮汚泥排出管１０５を通って外部へと排出され、不図示の脱水機による脱水処理に供される。
【００１３】
而して、以上説明した汚泥濃縮装置１０１においては、前述のように濾過筒１０３の濾過面１０３ａが外筒１０２内の分離液中に埋没すると、該濾過面１０３ａは、その全面が凝集汚泥から水分を分離するために供されるため、その分離能率が高められて濾過筒１０３、延ては汚泥濃縮装置１０１全体の小型化が図られる。
【００１４】
又、濾過筒１０３の濾過面１０３ａでの濾過圧力は、濾過筒１０３の液位ｈ3 と分離液排出管１０６の排出部の高さｈ2 との差Δｈ32（＝ｈ3 −ｈ2 ）に基づく差圧によって決定されるため、分離液排出管１０６の排出部の高さｈ2 を任意に設定することによって濾過圧力を最適値に保つことができ、濾過筒１０３の濾過面１０３ａにおける固形成分のリークが抑制され、この固形成分のリークを防止するために凝集剤の添加量を多くする必要もなくなる。
【００１５】
更に、スパイラルスクリュー１０４は、濾過筒１０３の濾過面１０３ａとの間に微小隙間を形成して濾過筒１０３内を回転するため、濾過面１０３ａの内面がスパイラルスクリュー１０４によって清掃され、濾過面１０３ａに固形成分が付着しても、この固形成分はスパイラルスクリュー１０４によって掻き取られ、従って、濾過面１０３ａに目詰まりが発生せず、該濾過面１０３ａは、その本来の濾過機能を安定的に果たすことができる。
【００１６】
図８に示す汚泥濃縮装置１０１’も図７に示した汚泥濃縮装置１０１と同様に構成されているが、濃縮汚泥排出管１０５が濾過筒１０３の下端部側方から導出し、その途中に濃縮汚泥ポンプ１１６が設けられている点が異なっている。従って、図８においては、図７に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。
【００１７】
而して、図８に示す汚泥濃縮装置１０１’においても、図７に示した汚泥濃縮装置１０１と同様の前記効果が得られるが、この汚泥濃縮装置１０１’においては、凝集汚泥は、スパイラルスクリュー１０４の回転によって濾過筒１０３内を下方へと搬送される間に水分が分離されることによって濃縮汚泥となり、この濃縮汚泥は、濃縮汚泥ポンプ１１６によって濾過筒１０３の下部から濃縮汚泥排出管１０５を通って外部へと排出され、不図示の脱水機による脱水処理に供される。
【００１８】
【特許文献１】特開２００３−１６４８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
ところで、図７及び図８に示すスクリュープレス型の汚泥濃縮装置１０１，１０１’においては、濾過圧力は、配管の圧力損失を無視すれば、汚泥凝集槽１１２の液位ｈ１
と分離液排出管１０６の排出部の高さｈ2 との差（ヘッド差）Δｈ12（＝ｈ1 −ｈ2 ）に基づく差圧によって決定されるが、このヘッド差Δｈ12には、凝集汚泥導入管１１５を凝集汚泥が流れることによる圧力損失ΔＰ１ と分離液排出管１０６を分離液が流れることによる圧力損失ΔＰ2 が含まれているため、実際の透過圧力は、ヘッド差Δｈ１２から圧力損失ΔＰ１
，ΔＰ2 を差し引いた値（Δｈ12−（ΔＰ1 ＋ΔＰ2 ））となる。
【００２０】
ここで、特に凝集汚泥導入管１１５を凝集汚泥が流れることによる圧力損失ΔＰ1 は、凝集汚泥の濃度、粘度、流量（流速）等によって変化するため、ヘッド差Δｈ12を所定値に設定して汚泥濃縮装置１０１，１０１’を運転している間に、凝集汚泥導入管１１５を流れる凝集汚泥の濃度や粘度が低下し、或は流量（流速）が減少した場合には、凝集汚泥導入管１１５での圧力損失ΔＰ1 が小さくなって濾過面１０３ａでの実際の濾過圧力が大きくなってしまい、このために濾過面１０３ａの目詰まりや固形成分のリークが発生するという不具合が生ずる。
【００２１】
又、図７及び図８に示す汚泥濃縮装置１０１，１０１’においては、濾過面１０３ａの目詰まりを防ぐために、エアコンプレッサ１１０から空気配管１１１を経て圧縮空気を濾過筒１０３と外筒１０２との間の分離液中に瞬間的に吹き込み、濾過面１０３ａの孔に分離液を逆流させて孔の周りに付着した固形成分を除去する逆洗が行われている。この逆洗では、分離液の逆流の勢いが重要であり、勢いが弱いと十分な効果が得られず、又、濾過面１０３ａの目詰まりが部分的にしか解消されない。
【００２２】
そして、図７及び図８に示す汚泥濃縮装置１０１，１０１’においては、逆洗によって分離液が濾過筒１０３内に流入し、濾過筒１０３内の汚泥は凝集汚泥導入管１１５を逆流して汚泥凝集槽１１２に戻されるが、凝集汚泥導入管１１５での抵抗が大きいために汚泥が凝集汚泥導入管１１５をスムーズに逆流することができず、効率的な逆洗を行うことができないばかりか、逆洗後に濾過筒１０３内及び濾過筒１０３と外筒１０２との間に溜った空気をスムーズに抜くことができないという問題があった。
【００２３】
更に、図７及び図８に示す汚泥濃縮装置１０１，１０１’においては、濾過筒１０３の上下面が密閉されているため、濾過筒１０３の内部状況を目視にて観察することができないという問題があった。又、濾過筒１０３内が汚泥中の夾雑物等で詰まった場合には、濾過筒１０３を外筒１０２内から取り出して夾雑物等を取り除く必要があるが、濾過筒１０３は密閉構造を有しているため、これを分解する必要があり、その作業が大変であるという問題もあった。
【００２４】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、濾過圧力を常に適正に保って濾過面の目詰まりや固形成分のリークの発生を抑えるとともに、逆洗を効率的に行って濾過面の目詰まりを防ぎ、更には濾過筒の内部状況を外部から目視で容易に観察でき、濾過筒内に汚泥中の夾雑物等が詰まった場合にはその夾雑物等を容易に取り除くことができる汚泥濃縮装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、外筒内に設置された濾過筒の内部にスパイラルスクリューを回転可能に収容し、該スパイラルスクリューを回転駆動することによって、汚泥凝集槽から前記濾過筒内に導入される汚泥を搬送しながら、該汚泥に含まれる水分を前記濾過筒の濾過面を通過させて前記外筒内に収容し、該外筒内に収容された水分を外筒に接続された排出部から分離液として外部に排出して汚泥を濃縮する汚泥濃縮装置において、前記濾過筒を、長手方向を水平として設置された上部切欠きの半円筒状とし、その上方を大気に開放したことを特徴とする。
【００２６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記分離液の排出部の液位を前記濾過筒の液位よりも下方に位置せしめ、両液位の差を濾過圧力として、汚泥に含まれる水分を前記濾過筒の濾過面を通過させてこれを分離することを特徴とする。
【００２７】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記濾過筒の濾過面を前記汚泥凝集槽の液位よりも下方に配置し、該濾過筒の少なくとも濾過面を前記外筒内の分離液中に埋没させたことを特徴とする。
【００２８】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記外筒を半円筒状とするとともに、該外筒と前記濾過筒の間の部分に収容された分離液中に圧縮空気を瞬間的に吹き込むことを特徴とする。
【００２９】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記外筒と前記濾過筒の間の部分とコンプレッサとを配管で接続するとともに、該配管に少なくとも空気室と電磁弁を設け、前記外筒から導出する分離液排出管に自動閉止弁を設けたことを特徴とする。
【００３０】
請求項６記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記前記スパイラルスクリューを、軸が無く中心部が空洞状のシャフトレススクリューで構成したことを特徴とする。
【００３１】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、前記シャフトレススクリューの中心空洞部の外径をスクリュー外径の４０％〜７０％に設定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３２】
請求項１及び２記載の発明によれば、濾過筒の上方を大気に開放したため、該濾過筒の液面には常に大気圧が作用することとなり、この場合の濾過圧力は、濾過筒の液位と分離液の排出部の液位との差に基づく差圧となり、この濾過圧力には、凝集汚泥導入管を凝集汚泥が流れることによる圧力損失は含まれないため、凝集汚泥の濃度や粘度、流量（流速）等が変化しても濾過圧力を常に一定に保つことができ、濾過圧力の上昇に伴う濾過面の目詰まりや固形成分のリークの発生を抑えることができる。
【００３３】
又、濾過筒の上方が大気に開放されているため、逆洗によって濾過筒内の汚泥が汚泥導入管を凝集汚泥槽側へと逆流することがなく、逆洗が勢い良く効率的になされて濾過面の目詰まりが確実に防がれる。そして、逆洗に供された空気は、濾過筒の液面から大気中に容易に放出されて分離液中からスムーズに抜かれる。
【００３４】
更に、濾過筒の上方が大気に開放されているため、濾過筒の内部状況を目視にて容易に観察することができ、濾過筒内が汚泥中の夾雑物等で詰まった場合には、濾過筒を分解することなく夾雑物等を容易に取り除くことができる。
【００３５】
請求項３記載の発明によれば、濾過筒の濾過面を汚泥凝集槽の液位よりも下方に配置して該濾過筒の少なくとも濾過面を外筒内の分離液中に埋没させたため、濾過面は、その全面が凝集汚泥から水分を分離するために供され、その分離能率が高められて濾過筒、延ては汚泥濃縮装置全体の小型化が図られる。
【００３６】
請求項４記載の発明によれば、外筒と濾過筒の間の部分に収容された分離液中に瞬間的に吹き込まれる圧縮空気によって分離液が濾過面を逆流し、孔の周りに付着した固形成分を除去するため、濾過面の目詰まりが確実に防がれる。
【００３７】
請求項５記載の発明によれば、空気室に貯留された圧縮空気が電磁弁の開動作と同時に空気配管から外筒と濾過筒の間の分離液中に噴射され、これに伴う圧力上昇によって自動閉止弁が自動的に閉じて分離液排出管への分離液の流れを阻止するため、分離液が濾過面を勢い良く逆流して孔の周りに付着した固形成分を効果的に除去し、これによって濾過面の目詰まりが一層確実に防がれる。
【００３８】
請求項６記載の発明によれば、スパイラルスクリューを、軸が無く中心部が空洞状のシャフトレススクリューで構成したため、汚泥の濃縮が進む出口付近において汚泥の濃度が高くなってスクリューの搬送力が強くなり、或はスクリューの回転速度を濾過面の清掃に必要な速度まで上げたために濾過筒内の圧力が高くなった場合には、濾過筒内の汚泥がシャフトレススクリューの中心空洞部を出口から入口側に向かって逆流するため、濾過筒内での圧力上昇が抑えられ、固定成分のリークの発生が抑えられて濃縮汚泥濃度と固形物回収率の向上が図られるとともに、スクリューを濾過面の清掃に必要な速度で回転させて濾過面の目詰まりを防ぐことができる。
【００３９】
請求項７記載の発明によれば、シャフトレススクリューの中心空洞部の外径をスクリュー外径の４０％〜７０％に設定したため、中心空洞部の横断面積のスクリューの全横断面積に対する比率が１６％〜４９％となり、この中心空洞部を汚泥がスムーズに逆流して濾過筒内での圧力上昇が効果的に抑えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００４１】
＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１に係る汚泥濃縮装置の基本構成を示す概略図、図２は図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【００４２】
本実施の形態に係る汚泥濃縮装置１は、密閉構造を有する半円筒状の外筒２を略水平に設置し、この外筒２の内部に、上面が大気に開放された上部切欠きの半円筒状の濾過筒３を長手方向を水平として配置し、該濾過筒３内にシャフトレススクリュー４を回転可能に収容して構成されている。
【００４３】
ここで、上記濾過筒３の下半部の前記外筒２内に臨む半円筒状部分の周面は、パンチングプレートから成る濾過面３ａを構成しており、外筒２の側部の濾過筒３に開口する部位に形成された接続部からは濃縮汚泥排出管５が導出しており、この濃縮汚泥配管５は、外筒への接続部から上方へ立ち上げられ、その高さはｈ3 に設定されている。
【００４４】
又、前記外筒２の下端側部（外筒２と濾過筒３との間に開口する部位）に形成された接続部からは分離液排出管６が導出しており、この分離液排出管６は、外筒２への接続部から上方へ立ち上げられ、その途中には流量計７と流量調整弁８が設けられている。ここで、分離液排出管６の排出部の高さはｈ2 に設定されている。
【００４５】
更に、前記外筒２の底部には、逆洗用の圧縮空気を供給するためのエアコンプレッサ１０から導出する空気配管１１が接続されている。
【００４６】
ところで、前記シャフトレススクリュー４は、前記濾過筒３内に略水平に配されており、その両端部は、一対の軸受１７を介して外筒２に回転可能に支承されている。そして、このシャフトレススクリュー４の一端には、駆動源としてのモータ９が連結されている。
【００４７】
ここで、シャフトレススクリュー４の構成を図３及び図４に基づいて説明する。尚、図３はシャフトレススクリューの斜視図、図４は同シャフトレススクリューの横断面図である。
【００４８】
図３及び図４に示すように、シャフトレススクリュー４は、図７及び図８に示した従来のスパイラルスクリュー１０４とは異なり、中心部に回転軸が無く、螺旋状のスクリュー羽根４ｂのみによって構成され、その中心部には横方向に長い円筒状の空洞部Ｓが形成されている。ここで、図４に示すシャフトレススクリュー４の中心空洞部Ｓの外径φＤ２は、スクリュー４（スクリュー羽根４ｂ）の外径φＤ１の４０％〜７０％（＝（０．４〜０．７）φＤ１）に設定されており、従って、中心空洞部Ｓの横断面積Ａ２のスクリュー４の全横断面積Ａ１に対する比率Ａ２／Ａ１は１６％〜４９％に設定されている。尚、シャフトレススクリュー４（スクリュー羽根４ｂ）の外径は濾過筒３の濾過面３ａの内径よりも僅かに小さく設定されており、シャフトレススクリュー４（スクリュー羽根４ｂ）の外周縁と濾過筒３の濾過面３ａとの間には微小隙間が形成されている。
【００４９】
而して、図３に示すように、シャフトレススクリュー４の両端部にはパイプ状のスクリューシャフト４ａが溶着されており、シャフトレススクリュー４は、その一端がスクリューシャフト４ａ及び不図示のユニバーサルジョイントを介して前記モータ９に連結されている。
【００５０】
他方、図１において、１２は上面が開口した円筒タンク状の汚泥凝集槽であり、その内部には汚泥が収容されている。そして、この汚泥には凝集剤が添加され、モータ１３によって回転駆動される攪拌機１４によって汚泥と凝集剤が撹拌されることによって、汚泥は、これに含まれる固形成分が凝集されて凝集汚泥となり、その液位はｈ1 に設定されている。
【００５１】
又、汚泥凝集槽１２の上部側方から略水平に延びる凝集汚泥導入管１５は、前記濾過筒３の上部側方に接続されている。
【００５２】
而して、前記濾過筒３の液位ｈ３ は前記汚泥凝集槽１２の液位ｈ1 よりも低く（ｈ3 ＜ｈ1 ）設定され、両液位ｈ1 ，ｈ3 の差（ヘッド差）Δｈ13（＝ｈ1 −ｈ3 ）に基づく差圧によって、汚泥凝集槽１２内の凝集汚泥が凝集汚泥導入管１５を通って濾過筒３内にその上部から導入される。
【００５３】
前記シャフトレススクリュー４は、モータ９によって濾過筒３内で所定の速度で回転駆動されており、濾過筒３内に導入された凝縮汚泥は、回転するシャフトレススクリュー４によって濾過筒３内を一端から他端に向かって（図１の右方に向かって）略水平に搬送されるとともに、これに含まれる水分が濾過筒３の濾過面３ａを通過して外筒２内に分離液として収容される。ここで、前記分離液排出管６の排出部の高さｈ2 は濾過筒３内の液位ｈ3 よりも低く（ｈ2 ＜ｈ3 ）設定されているため、両者ｈ3 ，ｈ2 の差（ヘッド差）Δｈ32（＝ｈ3 −ｈ2 ）に基づく差圧を濾過圧力として、凝集汚泥から分離された水分が濾過筒３の濾過面３ａを通過して外筒２内に分離液として収容される。又、この場合、外筒２は、汚泥凝集槽１２の液位ｈ1 よりも下方に配置されているため、外筒２内に収容される分離液は外筒２内に充満し、この分離液中に濾過筒２の濾過面が埋没することとなる（図２）。
【００５４】
そして、外筒２内に収容された分離液は、分離液排出管６を通って外部へと排出されるが、その流量は流量調整弁８によって調整されるとともに、流量計７によって計測される。又、シャフトレススクリュー４の回転によって濾過筒３内を搬送される凝集汚泥は、その途中で水分が分離されることによって濃縮されて濃縮汚泥となり、この濃縮汚泥は、濾過筒３の端部から濃縮汚泥排出管５を通って外部へと排出され、不図示の脱水機による脱水処理に供される。
【００５５】
ところで、汚泥濃縮装置１の運転中において、タイマー等によって所定時間毎（例えば５分に１回）にエアコンプレッサ１０から空気配管１１を経て圧縮空気を外筒２と濾過筒３の間の分離液中に瞬間的に吹き込む逆洗が行われる。すると、吹き込まれた圧縮空気によって分離液が濾過面３ａを逆流し、分離液が濾過面３ａの孔の周りに付着した固形成分を除去するため、濾過面３ａの目詰まりが確実に防がれる。
【００５６】
而して、以上説明した汚泥濃縮装置１においては、濾過筒３の上方を大気に開放したため、該濾過筒３の液面には常に大気圧が作用することとなり、この場合の濾過圧力は、濾過筒３の液位ｈ3 と分離液排出管６の排出部の液位ｈ2 との差に基づく差圧Δｈ32（＝ｈ3 −ｈ2 ）となり、この濾過圧力には、凝集汚泥導入管１５を凝集汚泥が流れることによる圧力損失は含まれないため、凝集汚泥の濃度や粘度、流量（流速）等が変化しても濾過圧力を常に一定に保つことができ、濾過圧力の上昇に伴う濾過面３ａの目詰まりや固形成分のリークの発生を抑えることができる。
【００５７】
又、濾過筒３の上方が大気に開放されているため、逆洗によって濾過筒３内の汚泥が凝集汚泥導入管１５を凝集汚泥槽１２側へと逆流することがなく、逆洗が勢い良く効率的になされて濾過面３ａの目詰まりが確実に防がれる。そして、逆洗に供された空気は、濾過筒３の液面から大気中に容易に放出されて分離液中からスムーズに抜かれる。
【００５８】
更に、濾過筒３の上方が大気に開放されているため、濾過筒３の内部状況を目視にて容易に観察することができ、濾過筒３内が汚泥中の夾雑物等で詰まった場合には、該濾過筒３を分解することなく夾雑物等を容易に取り除くことができる。
【００５９】
又、本実施の形態に係る汚泥濃縮装置１においては、汚泥の搬送手段として、軸が無く中心部が空洞状のシャフトレススクリュー４を使用したため、汚泥の濃縮が進む出口付近において汚泥の濃度が高くなってスクリュー４の搬送力が強くなり、或はスクリュー４の回転速度を濾過面３ａの清掃に必要な速度まで上げたために濾過筒３内の圧力が高くなった場合には、濾過筒３内の汚泥がシャフトレススクリュー４の中心空洞部Ｓを出口から入口側に向かって逆流するため、濾過筒３内での圧力上昇が抑えられ、固形成分のリークの発生が抑えられて濃縮汚泥濃度と固形物回収率の向上が図られるとともに、シャフトレススクリュー４を濾過面３ａの清掃に必要な速度で回転させて濾過面３ａの目詰まりを防ぐことができる。
【００６０】
その他、本実施の形態に係る汚泥濃縮装置１においては、前述のように濾過筒３の濾過面３ａが外筒２内の分離液中に埋没しているため、該濾過面３ａは、その全面が凝集汚泥から水分を分離するために供されることとなり、その分離能率が高められて濾過筒３、延ては汚泥濃縮装置１全体の小型化が図られる。
【００６１】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２を図５及び図６に基づいて説明する。
【００６２】
図５は本発明の実施の形態２に係る汚泥濃縮装置の基本構成を示す概略図、図６（ａ），（ｂ）は自動閉止弁の形態とその作用を示す断面図である。
【００６３】
図５に示す本実施の形態に係る汚泥濃縮装置１’も図１に示した汚泥濃縮装置１と同様に構成されているが、濃縮汚泥排出管５が濾過筒３の下端部側方から導出し、その途中に濃縮汚泥ポンプ１６が設けられている点と、逆洗の構成が異なっている。従って、図５においては、図１に示したものと同一要素には同一符付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。
【００６４】
而して、本実施の形態に係る汚泥濃縮装置１’においても、図１に示した汚泥濃縮装置１と同様の前記効果が得られるが、こ泥濃縮装置１’においては、凝集汚泥は、シャフトレススクリュー４の回転によって濾過筒３内を出口側へと搬送される間に水分が分離されることによって濃縮汚泥となり、この濃縮汚泥は、濃縮汚泥ポンプ１６によって濾過筒３の下部から濃縮汚泥排出管５を通って外部へと排出され、不図示の脱水機による脱水処理に供される。
【００６５】
次に、本発明の実施例を比較例と対比して具体的に説明するが、本発明は以下に挙げる実施例に限定される趣旨のものではない。
【実施例１】
【００６６】
図５に示す本発明に係る汚泥濃縮装置１’と図８に示す従来の汚泥濃縮装置１０１’を並設し、下水混合生汚泥を濃縮する運転を下記条件にて行った。
【００６７】
＜運転条件＞
原汚泥濃度：平均１．５％
濃縮汚泥濃度：平均４．０％
高分子凝集剤添加率：０．６％／ＴＳ
＜運転結果＞
本実施例及び比較例について表１に示す運転結果が得られた。
【００６８】
【表１】
2006075672.tif 000003
本実施例では、汚泥の濃度が変動しても濾過圧力となるヘッド差Δｈ３２の変化が小さいため、濾過面３ａの目詰まりが発生することがなく、濾過筒３の濾過面３ａの清掃と更新が促進されたために処理量を増やすことができた。又、濾過筒３の出口付近の圧力上昇が抑えられたため、高い固形物回収率を確保しながら濃縮汚泥濃度を高めることができた。
【００６９】
更に、濾過筒３内に詰まった夾雑物を運転時間３０時間毎に１回程度取り除いたが、清掃に要する時間は比較例の１２０分に対して１０分と大幅に短縮することができた。
【００７０】
ここで、逆洗の構成について説明する。
【００７１】
図５に示すように、汚泥濃縮装置１’の近くに空気室１８が設けられ、この空気室１８とエアコンブレッサ１０とが空気配管１９で接続され、該空気配管１９の途中に減圧弁２０が設けられている。又、空気室１８と外筒２の底部とは、短くて抵抗の小さな空気配管２１によって接続されており、この空気配管２１の途中には電磁弁２２が設けられている。
【００７２】
更に、分離液排出管６の途中には、自動閉止弁２３が設けられている。この自動閉止弁２３としては、例えば図６（ａ）に示すボールタイプのもの、或は同図（ｂ）に示すスイングタイプのものが使用される。
【００７３】
図６（ａ）に示すボールタイプの自動閉止弁２３は、分離液排出管６の途中に設けられたボックス２４内にボール２５を収容して構成され、逆洗を行わない通常運転時には開状態にあり、分離液は、ボール２５を支持する支持部材２４ｂの間を通って分離液排出管６を図示矢印方向に流れる。
【００７４】
又、図６（ｂ）に示すスイングタイプの自動閉止弁２３は、分離液排出管６の途中に形成された隔室２６内に、一端を中心として揺動可能な板状の弁体２７を収容して構成され、逆洗を行わない通常運転時には開状態にあって弁体２７は図示実線位置にあり、分離液は、弁体２７を通過して分離液排出管６を図示矢印方向に流れる。
【００７５】
而して、エアコンプレッサ１０から空気配管へと吐出される圧縮空気は、減圧弁２０によって所定圧に減圧されて空気室１８に貯留されており、汚泥濃縮装置１’の運転中にタイマー等によって所定時間毎（例えば５分に１回）に電磁弁２２が開けられると、空気室１８に貯留されている圧縮空気が空気配管２１を通って外筒２と濾過筒３の間の分離液中に瞬間的に吹き込まれる。
【００７６】
すると、吹き込まれた圧縮空気によって分離液が濾過面３ａを逆流し、分離液が濾過面３ａの孔の周りに付着した固形成分を除去するが、分離液排出管６を流れる分離液の圧力が高められるため、自動閉止弁２３が分離液の圧力によって自動的に閉じ、分離液排出管６を閉止して分離液の排出を阻止する。即ち、図６（ａ）に示すボールタイプの自動閉止弁２３においては、ボール２５が分離液の圧力によって押し上げられて鎖線にて示すように弁座２４ａに押圧されて分離液排出管６の流路を閉止する。又、図６（ｂ）に示すスイングタイプの自動閉止弁２３においては、弁体２７が分離液の圧力によって鎖線位置までスイングして分離液排出管６の流路を閉止する。
【００７７】
以上のように、逆洗時には、汚泥濃縮装置１’の近くに設けられた空気室１８に貯留されていた圧縮空気が、短くて抵抗の小さな空気配管２１を通って外筒２内に勢い良く噴射されるとともに、自動閉止弁２３が分離液の圧力によって自動的に閉じて分離液排出管６を閉止するため、分離液の逆流の勢いが高められ、濾過面３ａの孔の周りに付着した固形成分が効果的に除去されて濾過面３ａの目詰まりが一層確実に防がれる。
【００７８】
次に、本実施例における逆洗の効果を比較例と対比して具体的に説明する。
【実施例２】
【００７９】
図５に示す本発明に係る汚泥濃縮装置１’と図８に示す従来の汚泥濃縮装置１０１’を並設し、下水をオキシデーションで処理した余剰汚泥を濃縮する運転を下記条件にて行った。
【００８０】
＜運転条件＞
原汚泥濃度：平均１．５％
高分子凝集剤添加率：０．７％／ＴＳ
処理量：２０ｍ３ ／ｈ
濃縮汚泥濃度：４．０％
逆洗：５分に１回／０．１秒間
＜運転結果＞
本実施例及び比較例について表２に示す運転結果が得られた。
【００８１】
【表２】
2006075672.tif 000004
尚、表２中の開口率は、濾過筒の濾過面の孔を観察し、開口している割合を％にて示したものである。
【００８２】
表２に示す結果から明らかなように、本実施例では、濾過面の目詰まりの問題が効率良く解消され、安定した運転が可能であった。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、スクリュープレス型の汚泥濃縮装置に対して適用可能であって、その処理対象である汚泥の種類を問わない。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る汚泥濃縮装置の基本構成を示す概略図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図３】本発明に係る汚泥濃縮装置のシャフトレススクリューの斜視図である。
【図４】本発明に係る汚泥濃縮装置のシャフトレススクリューの横断面図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る汚泥濃縮装置の基本構成を示す概略図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は本発明の実施の形態２に係る汚泥濃縮装置に用いられる自動閉止弁の形態とその作用を示す断面図である。
【図７】従来例１に係る汚泥濃縮装置の基本構成を示す概略図である。
【図８】従来例２に係る汚泥濃縮装置の基本構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００８５】
１，１’  汚泥濃縮装置
２        外筒
３        濾過筒
３ａ      濾過面
４        シャフトレススクリュー
５        濃縮汚泥排出管
６        分離液排出管
７        流量計
８        流量調整弁
９        モータ
１０      エアコンプレッサ
１１      空気配管
１２      汚泥凝集槽
１３      モータ
１４      撹拌機
１５      凝集汚泥導入管
１６      汚泥濃縮ポンプ
１７      軸受
１８      空気室
１９      空気配管
２０      減圧弁
２１      空気配管
２２      電磁弁
２３      自動閉止弁
２４      ボックス
２５      ボール
２６      隔室
２７      弁体
ｈ1       汚泥凝集槽の液位
ｈ2       分離液排出管の液位
ｈ3       濾過筒の液位
【図１】
2006075672.tif 000005
【図２】
2006075672.tif 000006
【図３】
2006075672.tif 000007
【図４】
2006075672.tif 000008
【図５】
2006075672.tif 000009
【図６】
2006075672.tif 000010
【図７】
2006075672.tif 000011
【図８】
2006075672.tif 000012