(57)【要約】【課題】超音波振動子を駆動するための超音波発振器は入力電力の約５０％を熱としてヒートシンクにより大気中へ放出しており、このような超音波発振器の排熱を利用することで、処理効率がよく、超音波振動子の長寿命化を図ることのできる装置を提供すること。【解決手段】超音波処理槽５０に超音波振動子１４を備えた汚泥処理装置であって、超音波振動子を駆動する超音波発振器１５を備え、超音波処理槽５０と、超音波発振器１５とを、本体ケース内に配設したことを特徴とする汚泥処理装置。【選択図】図１
2006116374.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波処理槽に超音波振動子を備えた汚泥処理装置であって、前記超音波振動子を駆動する超音波発振器を備え、前記超音波処理槽と、前記超音波発振器とを、本体ケース内に配設したことを特徴とする汚泥処理装置。
【請求項２】
前記超音波処理槽の前段に下部から排液を導入し、導入した前記排液の一部を上部から導出するとともに他の前記排液を下部から導出する乱流沈殿槽と、前記乱流沈殿槽の上部からの前記排液を導入し、導入した前記排液を旋回させ、上部から前記排液を導出し前記超音波処理槽に導入する旋回流分離槽とを備え、前記超音波処理槽と、前記乱流沈殿槽と、前記旋回流分離槽と、前記超音波発振器とを、本体ケース内に配設したことを特徴とする汚泥処理装置。
【請求項３】
前記旋回流分離槽および前記乱流沈殿槽を前記超音波処理槽よりも下方に配置し、前記超音波発振器を前記超音波処理槽よりも上方に配置したことを特徴とする請求項２に記載の汚泥処理装置。
【請求項４】
前記本体ケース内で前記乱流沈殿槽および前記旋回流分離槽の設置スペースと前記超音波処理槽および前記超音波発振器の設置スペースとを仕切り板で区切ったことを特徴とする請求項３に記載の汚泥処理装置。
【請求項５】
前記本体ケースに断熱材を貼付したことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の汚泥処理装置。
【請求項６】
前記本体ケース外面を太陽熱を吸収する濃色としたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の汚泥処理装置。
【請求項７】
前記超音波処理槽を、堰によって第１の処理槽と第２の処理槽に区分し、前記第１の処理槽に前記排水の流入口と超音波振動子を備え、前記第２の処理槽に前記排水の流出口を備え、前記第２の処理槽を前記第１の処理槽の両側部にそれぞれ設け、前記超音波振動子を前記堰の第１処理槽側の面に配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の汚泥処理装置。
【請求項８】
前記超音波処理槽の上部に蓋体を設け、前記蓋体を断熱材で覆ったことを特徴とする請求項１または２に記載の汚泥処理装置。
【請求項９】
前記第１の処理槽の堰を除く他の壁面の外壁面に熱交換手段を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の汚泥処理装置。
【請求項１０】
前記旋回流分離槽および前記乱流沈殿槽を前記超音波処理槽よりも下方に配置し、前記本体ケース内で前記乱流沈殿槽および前記旋回流分離槽の設置スペースと前記超音波処理槽および前記超音波発振器の設置スペースとを仕切り板で区切り、前記超音波処理槽および前記超音波発振器の設置スペース内に空気の撹拌手段を設けたことを特徴とする請求項３または４に記載の汚泥処理装置。
【請求項１１】
前記本体ケースに本体ケースと本体ケース設置面との空間確保手段を設けたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の汚泥処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排水処理により発生する排液中の有機物の大幅な減量を可能とする汚泥処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の汚泥減量化技術には、生物・化学的汚泥処理と、物理的汚泥処理があり、生物・化学的汚泥処理は化学薬品等を使用して短時間（８時間程度）で処理するもので、大容量の汚泥処理に向いており、物理的汚泥処理は超音波等を利用して長時間（２４時間程度）を掛けて処理するもので、小容量の汚泥処理に向いている（特許文献１、特許文献２参照）。そして例えば特許文献２の処理技術では、有機性汚水を好気性生物処理槽で処理し、沈殿槽で固液分離して処理水と汚泥とを得る。この汚泥を返送汚泥として好気性生物処理槽に循環するとともに、一部を余剰汚泥として貯留槽に導入する。貯留槽ではその汚泥を超音波発振子から発振される超音波を用いて可溶化処理を行い、可溶化汚泥として好気性生物処理槽に返して生物分解を行うことにより、汚泥を減容する方法が開示されている。
【０００３】
また、特に紫外線照射による汚泥の可溶化率を高めるために、紫外線照射による汚泥の可溶化処理に加えて超音波照射処理を併用する処理装置が提案されている（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平５−３４５１９２号公報
【特許文献２】特開平１１−１２８９７５号公報
【特許文献３】特開２００４−１１３９１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来の処理装置は、超音波振動子の長寿命化、低消費電力でコンパクトな装置を図ることは提案されていない。また、超音波振動子を駆動するための超音波発振器は入力電力の約５０％を熱としてヒートシンクにより大気中へ放出しており、このような超音波発振器の排熱を利用する装置は提案されていない。
【０００５】
そこで、本発明は汚泥の可溶化率を高めるために超音波振動子および超音波発振器からの排熱を利用して汚泥を加温しつつ超音波処理をすることで、低消費電力でコンパクトな装置を実現することを目的とする。
【０００６】
また、超音波処理装置に導く前の排水から、特にトイレットペーパなどのセルロース系の繊維質などの異物を分離することで、処理効率がよく、超音波振動子の長寿命化を図ることのできる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】
【０００７】
請求項１記載の本発明の汚泥処理装置は、超音波処理槽に超音波振動子を備えた汚泥処理装置であって、前記超音波振動子を駆動する超音波発振器を備え、前記超音波処理槽と、前記超音波発振器とを、本体ケース内に配設したことを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の本発明の汚泥処理装置は、前記超音波処理槽の前段に下部から排液を導入し、導入した前記排液の一部を上部から導出するとともに他の前記排液を下部から導出する乱流沈殿槽と、前記乱流沈殿槽の上部からの前記排液を導入し、導入した前記排液を旋回させ、上部から前記排液を導出し前記超音波処理槽に導入する旋回流分離槽とを備え、前記超音波処理槽と、前記乱流沈殿槽と、前記旋回流分離槽と、前記超音波発振器とを、本体ケース内に配設したことを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の本発明は、請求項２に記載の汚泥処理装置において、前記旋回流分離槽および前記乱流沈殿槽を前記超音波処理槽よりも下方に配置し、前記超音波発振器を前記超音波処理槽よりも上方に配置したことを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の本発明は、請求項３に記載の汚泥処理装置において、前記本体ケース内で前記乱流沈殿槽および前記旋回流分離槽の設置スペースと前記超音波処理槽および前記超音波発振器の設置スペースとを仕切り板で区切ったことを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の本発明は、請求項１から４のいずれかに記載の汚泥処理装置において、前記本体ケースに断熱材を貼付したことを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の本発明は、請求項１から５のいずれかに記載の汚泥処理装置において、前記本体ケース外面を太陽熱を吸収する濃色としたことを特徴とする。
【００１３】
請求項７記載の本発明は、請求項１または２に記載の汚泥処理装置において、前記超音波処理槽を、堰によって第１の処理槽と第２の処理槽に区分し、前記第１の処理槽に前記排水の流入口と超音波振動子を備え、前記第２の処理槽に前記排水の流出口を備え、前記第２の処理槽を前記第１の処理槽の両側部にそれぞれ設け、前記超音波振動子を前記堰の第１処理槽側の面に配置したことを特徴とする。
【００１４】
請求項８記載の本発明は、請求項１または２に記載の汚泥処理装置において、  前記超音波処理槽の上部に蓋体を設け、前記蓋体を断熱材で覆ったことを特徴とする。
【００１５】
請求項９記載の本発明は、請求項１または２に記載の汚泥処理装置において、前記第１の処理槽の堰を除く他の壁面の外壁面に熱交換手段を設けたことを特徴とする。
【００１６】
請求項１０記載の本発明は、請求項３または４に記載の汚泥処理装置において、前記旋回流分離槽および前記乱流沈殿槽を前記超音波処理槽よりも下方に配置し、前記本体ケース内で前記乱流沈殿槽および前記旋回流分離槽の設置スペースと前記超音波処理槽および前記超音波発振器の設置スペースとを仕切り板で区切り、前記超音波処理槽および前記超音波発振器の設置スペース内に空気の撹拌手段を設けたことを特徴とする。
【００１７】
請求項１１記載の本発明は、請求項１から４のいずれかに記載の汚泥処理装置において、前記本体ケースに本体ケースと本体ケース設置面との空間確保手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の汚泥処理装置によれば、超音波発振器の排熱を利用することにより処理効率がよく超音波振動子の長寿命化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の第１および第２の実施の形態による汚泥処理装置は、下部から排液を導入し、導入した排液の一部を上部から導出するとともに他の排液を下部から導出する乱流沈殿槽と、乱流沈殿槽の上部からの排液を導入し、導入した排液を旋回させ、上部から排液を導出し超音波処理槽に導入する旋回流分離槽とを備え、超音波処理槽と、乱流沈殿槽と、旋回流分離槽と、超音波発振器とを、本体ケース内に配設したものである。本実施の形態によれば、超音波処理槽に導入する排液は、乱流沈殿槽と旋回流分離槽によって、あらかじめ繊維物や沈殿物を分離除去しているので、超音波処理槽における処理能力を高めることができるとともに、超音波振動子の長寿命化を図ることができる。また、超音波発振器からの排熱が本体ケース内に滞留し、超音波処理槽を加温するために超音波処理による可溶化率を高めることができる。
【００２０】
本発明の第３の実施の形態は、第２の実施の形態による汚泥処理装置において、旋回流分離槽および乱流沈殿槽を超音波処理槽よりも下方に配置し、超音波発振器を超音波処理槽よりも上方に配置したものである。本実施の形態によれば、超音波発振器からの排熱は本体ケースの上側から蓄積されるために、旋回流分離槽よりも上側に配置されている超音波処理槽に加温することができ、超音波処理槽の温度を効率よく上げることが出来る。
【００２１】
本発明の第４の実施の形態は、第３の実施の形態による汚泥処理装置において、旋回流分離槽を超音波処理槽よりも下方に配置し、超音波発振器を超音波処理槽よりも上方に配置し、本体ケース内で乱流沈殿槽および旋回流分離槽の設置スペースと超音波処理槽および超音波発振器の設置スペースとを仕切り板で区切ったものである。本実施の形態によれば、超音波発振器からの排熱を超音波処理槽および超音波発振器の設置スペースへ選択的に蓄積することができ、仕切り板下方への熱損失を低減することで、超音波処理槽の温度を効率よく上げることができる。
【００２２】
本発明の第５の実施の形態は、第１から第４のいずれかの実施の形態による汚泥処理装置において、本体ケースに断熱材を貼付したものである。本実施の形態によれば、本体ケースに断熱材が貼付されているために、本体ケースを通じた熱伝導での本体ケース外部への熱損失を少なくし、超音波発振器からの排熱が本体ケース内に蓄積し、超音波処理槽の温度を効率よく上げることができる。
【００２３】
本発明の第６の実施の形態は、第１から第５のいずれかの実施の形態による汚泥処理装置において、本体ケース外面を太陽熱を吸収する濃色としたものである。本実施の形態によれば、本体ケース外面が太陽熱を吸収する濃色であるために、本体ケースが太陽熱のよくあたる場所に設置されている場合は、太陽熱を効率よく吸収し、太陽熱によって本体ケース内の温度を高めることで超音波処理槽の温度を上げることができる。
【００２４】
本発明の第７の実施の形態は、第１または第２の実施の形態による汚泥処理装置において、超音波処理槽を、堰によって第１の処理槽と第２の処理槽に区分し、第１の処理槽に排水の流入口と超音波振動子を備え、第２の処理槽に排水の流出口を備え、第２の処理槽を第１の処理槽の両側部にそれぞれ設け、超音波振動子を堰の第１処理槽側の面に配置したものである。本実施の形態によれば、超音波振動子からの発熱を堰を通じて第２の処理槽内の空気へ伝えることができ、空気による断熱効果によって熱損失を低減し、第２の処理槽内の温度を効率よく上げることができる。
【００２５】
本発明の第８の実施の形態は、第１または第２の実施の形態による汚泥処理装置において、超音波処理槽の上部に蓋体を設け、前記蓋体を断熱材で覆ったものである。本実施の形態によれば、超音波処理槽の上部に蓋体を設けることで、超音波処理槽内の空気と排液との温度差を少なくし、さらに蓋体を断熱材で覆うことで処理槽内の空気から蓋体を通じた熱損失も低減することで、超音波処理槽の温度を効率よく上げることができる。
【００２６】
本発明の第９の実施の形態は、第１または第２の実施の形態による汚泥処理装置において、第１の処理槽の堰を除く他の壁面の外壁面に熱交換手段を設けたものである。本実施の形態によれば、超音波処理槽の温度が低い場合処理槽外部の超音波発振器の排熱によって加温された暖かい空気と第１の処理槽との熱交換を効率よく行うことができ、第１の処理槽内の温度を効率よく上げることができる。
【００２７】
本発明の第１０の実施の形態は、第３または第４の実施の形態による汚泥処理装置において、旋回流分離槽および乱流沈殿槽を超音波処理槽よりも下方に配置し、本体ケース内で乱流沈殿槽および旋回流分離槽の設置スペースと超音波処理槽および超音波発振器の設置スペースとを仕切り板で区切り、超音波処理槽および超音波発振器の設置スペース内に空気の撹拌手段を設けたものである。本実施の形態によれば、超音波発振器の排熱によって加温された暖かい空気を撹拌手段によって撹拌することで超音波処理槽と接触する機会を増やし、空気の熱を超音波処理槽内の排液へ効率よく伝えることで、超音波処理槽の温度を効率よく上げることができる。
【００２８】
本発明の第１１の実施の形態は、第１から第４のいずれかの実施の形態による汚泥処理装置において、本体ケースに本体ケースと本体ケース設置面との空間確保手段を設けたものである。本実施の形態によれば、本体ケースと本体ケース設置面との間に空間を確保することで、本体ケースを通じた熱損失を低減することができ、本体ケース内の空気温の低下を防止することができる。
【実施例】
【００２９】
以下、本発明による実施例の汚泥処理装置について、図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例による汚泥処理装置を示す構成図である。
【００３０】
工場や下水処理場などから排出される排液や汚泥は、図示しない排液貯留槽に貯留されている。この排液や汚泥に対して何らかの処理を施して再利用や減容を行う場合には、排液に含まれる異物を除去することが重要である。
【００３１】
本実施例による汚泥処理装置は、本体ケース１内に、乱流沈殿槽２０と旋回流分離槽３０と超音波処理槽５０と制御盤２とを備えている。ここで乱流沈殿槽２０と旋回流分離槽３０とによって異物分離装置が構成される。
【００３２】
乱流沈殿槽２０は、円筒状のケーシング２１を持ち、複数の仕切板２２で複数の空間に分けられている。仕切板２２には丸い開口が設けてあり、開口の直径は上段より下段の方が大きくなっている。このため、上段から下段へ落下する異物は下段の開口を通過することができ、異物は配管Ｃから乱流沈殿槽２０外に排出される。また、仕切板２２には丸い開口に向けて下方へ向かう傾斜面を設けていることが好ましい。この傾斜面によって、各仕切板２２に沈殿した異物は、開口部へ向けて滑り落ち、乱流沈殿槽２０より排出される。一方、仕切板２２で区切られたそれぞれの空間は、上段より下段の方が小さくなっており処理液を排出する配管Ｂは、最上部空間の上面付近に設けている。排液は、配管Ａより最下段の空間へ流入し、被処理排液と処理に不要な排液に分離され、処理に不要な排液は、配管Ｃより排液貯留槽へ還流される。次に被処理排液は最下段の空間の上方に位置する第２の空間へ流入し、発生した乱流によって異物の一部が除去される。第２の空間を通過した被処理液は更に上方に位置する第３の空間（最上部空間）へと流入する。第３の空間は、他の二つの空間より大きな容積とすることで、乱流が穏やかとなっており、乱流と重力沈殿の両方の効果で異物が除去される。第３の空間を通過した被処理液は配管Ｂより排出される。
【００３３】
旋回流分離槽３０は、円筒状の胴部分３１とおわん状の底部３２とで構成されている。旋回流分離槽３０の胴部分３１には、被処理液が旋回流分離槽３０に流入する配管Ｂと、処理液が流出する配管Ｄとを旋回流分離槽３０内に突き出して設けている。排液が流入する配管Ｄは、配管Ｂより下方側で、底部３２よりも上方側に配置されている。配管Ｂの流出口３３はエルボが形成され、旋回流分離槽３０内で胴部分３１の接線方向へ排液は流出し、旋回流を発生させる構成となっている。配管Ｄの導入口３４は旋回流分離槽３０内の水面より下であり、導入口３４は上側に開口しており、旋回流分離槽３０の水面に浮上した浮遊性の異物、底部３２に沈降した沈降性の異物、及び旋回流による慣性力で旋回流分離槽３０の外周へ分離された異物を導入することなく、処理液の排出が可能となっている。また、底部３２に沈降した沈降性の異物は、バルブ３５を開放することで排液貯留槽へ返送することが可能となっている。ここで、旋回流分離槽３０の上部には、空気抜きバルブを設け、旋回流分離槽３０内へ溜まった空気を外部へ排出するように構成することが好ましい。空気抜きバルブを設けることで、旋回流分離槽３０に余分な圧力がかからず、胴部分３１の強度を低く抑えることができ、旋回流分離槽３０のコンパクト化と低コスト化を実現できる。
【００３４】
配管Ｄには、電動バルブ４１、流量計４２、及び三方弁（切換手段）４３が順に設けられている。三方弁４３は、電動バルブ４１及び流量計４２よりも下流側に配置し、三方弁４３には洗浄水導入管４４を設けている。三方弁４３は、使用状態では旋回流分離槽３０と超音波処理槽５０とを連通しているが、洗浄時には流路を切り換えて洗浄水を導入することで、電動バルブ４１や流量計４２の洗浄を行うことができる。
【００３５】
超音波処理槽５０は、その内部に第１の処理槽５１と第２の処理槽５２Ａ、５２Ｂとを備え、第１の処理槽５１と第２の処理槽５２Ａ、５２Ｂとは、それぞれ堰５３Ａ、５３Ｂによって区画され、第１の処理槽５１内の排液は、この堰５３Ａ、５３Ｂを越えて第２の処理槽５２Ａ、５２Ｂに導かれる構成となっている。堰５３Ａ、５３Ｂは、第１の処理槽５１又は第２の処理槽５２Ａ、５２Ｂの内壁間に、内壁全幅に設けることが好ましい。
【００３６】
ここで、一方の第２の処理槽５２Ａにおける堰５３Ａの上端面と、他方の第２の処理槽５２Ｂにおける堰５３Ｂの上端面との高さを異ならせている。このように、一方の第２の処理槽５２Ａにおける堰５３Ａの上端面と、他方の第２の処理槽５２Ｂにおける堰５３Ｂの上端面との高さを異ならせることで、第２の処理槽５２Ａが汚泥などによって詰まった場合であっても他方の第２の処理槽５２Ｂに排水することができるので、排液の連続処理を確実に行うことができるとともに、オーバーフローを回避することができる。なお、一方の第２の処理槽５２Ａにおける堰５３Ａの上端面と、他方の第２の処理槽５２Ｂにおける堰５３Ｂの上端面との高さを同じ高さとしてもよい。このように同じ高さとすることで第１の処理槽から流出する排液を薄くのばすことができる。
【００３７】
第１の処理槽５１の、堰５３Ａ側の面には、超音波振動子１４がその放射面が鉛直方向と平行に向くように取り付けられ、この超音波振動子１４の取り付けられた面と対向する面（反射壁）に、排液の流入口５４が設けられている。この流入口５４は、配管Ｄに接続されている。一方第２の処理槽５２Ａ、５２Ｂの下部には、排液を排出する流出口５５が設けられている。この流出口５５は、配管Ｆに接続されている。また第１の処理槽５１の底面には、第１の処理槽５１の底面に沈殿した排液を排出するドレン口５６を設けている。排液は、超音波振動子１４の取り付け面の上方の堰５３Ａによって、超音波振動子１４の上方から、堰５３Ａによって一定の水位を保って溢れさせる。
【００３８】
ここで、流入口５４は、超音波振動子１４の高さ方向に、下部から１／３以下の位置に設けるか、または、第１の処理槽５１の底面から堰５３Ａまでの高さの１／３以下の位置に設ける。そしてこの流入口５４は、第１の処理槽５１内に波長λ以下の長さの突出部を形成して取り付けることが好ましい。なお、超音波の発振周波数をｆ［Ｈｚ］、水中の音速をａ［ｍ／Ｓ］とした時の超音波の波長λ［ｍ］は、λ＝ａ／ｆ［ｍ］である。
【００３９】
堰５３Ａよりも上方位置の第２の処理槽５２Ａ、５２Ｂには、紫外線照射手段であるＵＶ灯５８を取り付けている。
【００４０】
このＵＶ灯５８は直管型又はＵ字管型であり、その中心軸が堰５３Ａ、５３Ｂと平行になるように取り付けられている。
【００４１】
ＵＶ灯５８を第２の処理槽５２Ａ、５２Ｂに設けることで、排液は超音波照射が行われた後にＵＶ灯５８によって照射される。また排液へのＵＶ照射は、堰５３Ａ、５３Ｂを流下する際と、流出口５５へ滞留した際に行われる。
【００４２】
超音波処理槽５０の上部には、蓋体６０を設けている。この蓋体６０は、第１の処理槽５１と第２の処理槽５２Ａ、５２Ｂとを覆うように設けられ、上部より配管Ｇによって洗浄水が供給され、下部より洗浄水を噴出するように構成されている。蓋体６０には、複数の箱体６１が形成され、これらの箱体６１には複数の洗浄水噴出孔６２を、箱体６１の下面だけでなく側壁にも多数設けている。本実施例によれば、複数の箱体６１内に洗浄水を導き、この箱体６１内の洗浄水を噴出させることで、水流の均一化を図れ、超音波処理槽５０内全体を確実に洗浄することができる。
【００４３】
本実施例における超音波処理槽５０は、旋回流分離槽３０の上方に配置し、超音波処理槽５０のドレン配管Ｅの排出口３６を旋回流分離槽３０の上部中心に配置している。なお、ドレン口５６と排出口３６とが鉛直方向に一致するように超音波処理槽５０と旋回流分離槽３０とを配置する。ドレン配管Ｅにはバルブ５７が設けられている。
なお本体ケース１内には、電動バルブ４１などに電源を供給する制御盤２が最上部に設けられ、前記制御盤２には超音波振動子１４に高周波電源を供給する超音波発振器１５を備えている。また、本体ケース１は仕切板５によって、乱流沈殿槽２２および旋回流分離槽３０の設置スペースと超音波処理槽５０および超音波発振器１５の設置スペースとに区切られている。また、超音波処理槽５０および超音波発振器１５の設置スペースには空気の撹拌手段として撹拌送風機１６が設置されており、超音波発振器１５からの排熱によって暖められた空気を超音波処理槽５０と接触させて、超音波処理槽５０を加温することができる。また、本体ケース１の内面にはグラスウール等の断熱材を貼付し、本体ケース１の外面は太陽熱を吸収する濃色に塗装しておくことが望ましい。なお、太陽熱を吸収する濃色は塗料の色であっても、本体ケース１の素材の色であってもよい。また、太陽熱を吸収する濃色は、黒、濃紺、濃灰、濃茶、濃緑、濃紫等が好ましい。また、本体ケース１は密閉構造でもよいし、換気口のある構造でもよい。また、本体ケース１の底面には漏水センサー３を有することが好ましい。また、本体ケース１の下部には、複数のアジャスタ４が設けられている。このアジャスタ４は、本体ケース１と本体ケース１の設置面との空間確保手段として機能し、本体ケース１内の熱が本体ケース１の設置面へ伝わることによる熱損失を防止する。
【００４４】
上記構成によって、排液貯留槽からの排液は、配管Ａを通って乱流沈殿槽２０に流入し、必要な量の被処理排液のみを配管Ｂによって排出している。乱流沈殿槽２０によって除去された異物と処理に不要な排液は配管Ｃによって排液貯留槽へと還流する。一般に排液貯留槽は定期的に槽内の清掃が必要であり、清掃の際に排液貯留槽内の排液はバキュームによって排出される。したがって、配管Ｃによって異物を排液貯留槽へ返送した場合は、定期的なバキュームによって異物を一括して処理することができ、メンテナンスに必要なコストの低減を図ることが可能となる。
【００４５】
乱流沈殿槽２０へ流入した排液の一部は、乱流沈殿槽２０によって異物を除去された後、配管Ｂを経由して旋回流分離槽３０へ流入する。そして旋回流分離槽３０にて、さらに異物を除去された排液は、配管Ｄを経由して旋回流分離槽３０より流出する。乱流沈殿槽２０と旋回流分離槽３０によって除去された異物と処理に不要な排液は配管Ｃを経由して排液貯留槽へと還流する。ここで、乱流沈殿槽２０では、旋回流分離槽３０へ流入する流量を、排液貯留槽へ還流する流量に対して少なくすることで、旋回流分離槽３０を小さくすることができる。また、乱流沈殿槽２０と旋回流分離槽３０を組み合わせることで、より良好な処理液を超音波処理槽５０に供給することが可能となる。
【００４６】
旋回流分離槽３０より流出した排液は、配管Ｄを経由して流入口５４から第１の処理槽５１に導かれる。
【００４７】
本実施例によれば、超音波処理槽５０に供給された排液に対して、超音波発振器１５の排熱による加温によって排液の温度を高めつつ超音波照射が行われ、超音波によって排液に混入している汚泥のフロックが分散・破砕し、汚泥粒子にＵＶ灯５８による紫外線のあたる表面積が増加する。また排液は、堰５３Ａ、５３Ｂによって薄く伸ばされ、堰５３Ａ、５３Ｂを越えた後も堰５３Ａ、５３Ｂの表面を伝って薄く伸ばされながら流下する。更に流下した排液は薄く伸ばされた状態で流出口５５へ向けて流れる。ＵＶ灯５８は、薄く伸ばされた排液に対して紫外線があたるように取り付けられているため、濁度が大きい排液であっても全量に対して均一に紫外線を照射することができる。このように排液は均一にＵＶを吸収するため、汚泥細胞が十分に破壊する。
【００４８】
そして、汚泥細胞が十分に破壊され、汚泥細胞の一部が可溶化された排液は、流出口５５から配管Ｆを経由して処理排液として装置外へ導出される。
【００４９】
次に電動バルブ４１の制御方法について説明する。
【００５０】
本装置の定格運転時の定格流量をＱ［Ｌ／ｍｉｎ］、超音波処理槽５０の容積をＶ［Ｌ］とすると、定格運転時においては流量計４２を利用して定格流量Ｑ［Ｌ／ｍｉｎ］となるように電動バルブ４１を微調整する。このように定格流量で常時排液を流し続けると、排液が高濃度である場合や高粘性である場合は超音波照射による脱気エアーが超音波処理槽５０の水面でスカムとなり、異臭や害虫の発生原因となる。また、超音波処理槽５０内の液温が不均一となり、超音波処理槽内の音速が不均一となり、超音波処理の効率が悪くなる。そこで、一定の時間間隔で電動バルブ４１を開放し、急な流量変動を起こすことにより、超音波処理槽５０内を撹拌し、超音波処理槽５０の水面の流れを変化させ、水面のスカムを押し流したり、超音波処理槽５０内の温度を一定に保つようにする。ただ、この電動バルブ４１を開放する時間間隔は最小でＶ÷Ｑ［ｍｉｎ］であることが望ましい。Ｖ÷Ｑ［ｍｉｎ］以下の時間間隔で電動バルブ４１を開放すると、超音波処理に充分な時間が確保できず、超音波処理によって汚泥細胞を充分に破壊することができない。
【００５１】
表１は超音波処理槽５０の保温手段や加温手段が超音波処理槽内の排液の温度に与える影響を示し、図２は超音波処理槽５０内の排液の温度がＳＳ可溶化率に与える影響を示したものである。
【００５２】
【表１】
2006116374.tif 000003
【００５３】
表１は流量２［Ｌ／ｍｉｎ］、超音波周波数２０［ｋＨｚ］、超音波出力６００［Ｗ］、超音波処理槽容積３５［Ｌ］の測定条件において、超音波処理槽５０の保温や加温がない場合、超音波処理槽５０を断熱材で覆った場合、超音波処理槽５０を断熱材で覆い、かつ超音波発振器の排熱を利用した場合、の超音波処理槽５０内の排液の温度を示したものである。表１に示すように、超音波処理槽内の排液の温度を最高で５１℃にできることが分かる。
【００５４】
また、表には示さないが、排液の濃度や粘度が高い場合は排液は冷めにくく、濃度や粘度が低い場合と比較すると排液の温度を高く維持することができた。
【００５５】
図２は超音波処理槽容積０．１［Ｌ］、超音波出力６００［Ｗ］、超音波周波数２０［ｋＨｚ］の測定条件において、超音波処理槽内の排液の温度が汚泥のＳＳ可溶化率に与える影響を示したものである。同図に示すように、排液の温度が３０℃、５０℃、７０℃と高くなるにつれて汚泥のＳＳ可溶化率が高くなっており、液温が７０℃ではＳＳ可溶化率が５０%を超えていることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明による汚泥処理装置は、工場や、排水処理施設などから排出される様々な排液に対して適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の一実施例による汚泥処理装置を示す構成図
【図２】本発明の一実施例による超音波処理槽内の排液の温度がＳＳ可溶化率に与える影響を示すグラフ
【符号の説明】
【００５８】
１  本体ケース
２  制御盤
３  漏水センサー
４  アジャスタ
５  本体ケース仕切板
１４  超音波振動子
１５  超音波発振器
１６  撹拌送風機
２０  乱流沈殿槽
２１  ケーシング
２２  仕切板
３０  旋回流分離槽
３１  胴部分
３２  底部
３３  流出口
３４  導入口
３５  バルブ
３６  排出口
４１  電動バルブ
４２  流量計
４３  三方弁
４４  洗浄水導入管
５０  超音波処理槽
５１  第１の処理槽
５２Ａ  第２の処理槽
５２Ｂ  第２の処理槽
５３Ａ  堰
５３Ｂ  堰
５４  流入口
５５  流出口
５６  ドレン口
５７  バルブ
５８  ＵＶ灯
６０  蓋体
６１  箱体
６２  噴出孔
Ａ  配管
Ｂ  配管
Ｃ  配管
Ｄ  配管
Ｅ  配管
Ｆ  配管
Ｇ  配管
【図１】
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【図２】
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