(57)【要約】【課題】容器に収容された繊維状物を簡便に汚泥に自由落下させて投入することができる廃水処理設備及び廃水処理方法を提供する。【解決手段】廃水中の無機成分及び有機成分の少なくとも一方の凝集物を含む廃水分離物である汚泥を貯留する汚泥貯留手段と、底部に開閉弁を備え、繊維状物と水性媒体とを収容し、かつ、繊維状物の少なくとも一部を水性媒体に浸した状態で、繊維状物を汚泥貯留手段に投入する投入手段と、投入により繊維状物が混合された汚泥を脱水する脱水手段と、を備えた廃水処理設備及び廃水処理方法である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃水中の無機成分及び有機成分の少なくとも一方の凝集物を含む廃水分離物である汚泥を貯留する汚泥貯留手段と、
底部に開閉弁を備え、繊維状物と水性媒体とを収容し、かつ、前記繊維状物の少なくとも一部を水性媒体に浸した状態で、前記繊維状物を前記汚泥貯留手段に投入する投入手段と、
前記投入により前記繊維状物が混合された前記汚泥を脱水する脱水手段と、
を備えた廃水処理設備。
【請求項２】
前記投入手段は、前記底部における前記繊維状物の投入口の面積が、前記繊維状物を収容する胴体部の、繊維状物投入方向と直交する断面の断面積より小さい請求項１に記載の廃水処理設備。
【請求項３】
少なくとも、前記繊維状物を収容する胴体部から、前記底部における前記繊維状物の投入口に向かって、繊維状物投入方向と直交する断面の断面積が漸減する請求項１又は請求項２に記載の廃水処理設備。
【請求項４】
前記投入手段は、前記開閉弁を開き、前記繊維状物を、自由落下により落下させて前記汚泥貯留手段に投入する請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の廃水処理設備。
【請求項５】
前記繊維状物は、セルロース繊維である請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の廃水処理設備。
【請求項６】
廃水中の無機成分及び有機成分の少なくとも一方の凝集物を含む廃水分離物である汚泥を貯留する工程と、
貯留された汚泥に、繊維状物を、前記繊維状物の少なくとも一部を水性媒体に浸した状態で投入し、前記汚泥と前記繊維状物とを混合する工程と、
前記繊維状物が混合された前記汚泥を脱水する工程と、
を有する廃水処理方法。
【請求項７】
前記混合する工程は、前記繊維状物の投入口の面積が前記繊維状物を収容する胴体部の繊維状物投入方向と直交する断面の断面積より小さい投入手段の、前記投入口より、前記繊維状物を前記汚泥に投入して混合する請求項６に記載の廃水処理方法。
【請求項８】
前記混合する工程は、前記繊維状物を、自由落下により落下させて前記汚泥に投入して混合する請求項６又は請求項７に記載の廃水処理方法。
【請求項９】
前記繊維状物は、セルロース繊維である請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載の廃水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、廃水処理設備及び廃水処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
工業廃水は、工場等から排出された原水（廃液）をそのまま廃棄することが望ましくないことから、環境保護及び規制への適応の観点から、通常、必要な処理を施した後に廃棄されている。
【０００３】
廃水処理には、処理される廃水に含まれる成分及び成分比率が様々なことから、廃水の種類及び性状に応じた種々の方法が適用されている。例えば、工場から廃液が排出されると、廃水に薬品を添加して無機成分又は有機成分を凝集させ、生成した凝集物を例えば沈澱もしくは浮遊又は固液分離（以下、沈殿等）させた後、沈殿等した凝集物を汚泥として廃水から分離し、分離した汚泥を機械的に脱水して汚泥の含水分を低減し、廃棄物を得る技術が知られている。この場合、含水分が適正化された汚泥は、焼却等に移行して焼却灰として処理することができる。
【０００４】
上記のように、廃水から分離した後の汚泥の脱水処理は、汚泥に対して機械的に圧力を加えることにより、汚泥中の固体成分の間隙から水分を絞り出すことを目的としている。したがって、固体成分の状態が脱水効率に大きな影響を与える。例えば、汚泥に圧力を加えた際に固体成分が密に集まって固体中に水分の流路が確保されない場合には、脱水が著しく阻害されることになる。
【０００５】
脱水の際の加圧時に水分を搾り出すための流路を確保する方法として、例えば、脱水前の汚泥にあらかじめ繊維成分を脱水助剤として添加し、汚泥中に分散させておく技術が提案されている。繊維成分は、汚泥中で解れて拡がり、固体成分の間に入り込むため、加圧された場合にも繊維と固体成分との間に間隙を保ちやすくなる。つまり、絞り出される汚泥中の水分が脱水機の外へ移動するための流路が確保されることになる。
脱水する工程での脱水効率が著しく低下すると、廃水処理全体の工程が滞りかねないため、繊維成分を汚泥に添加する方法は、廃水中に含まれる成分又はその比率による脱水効率への悪影響を軽減して、脱水する工程の安定化を図る有効な手段である。
【０００６】
繊維成分を利用する技術として、例えば、脱水助剤を投入機構により汚泥貯留槽内の汚泥に一括投入し、脱水助剤が混合された汚泥を脱水する汚泥の処理方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、汚泥の脱水に用いられる脱水助剤も種々提案されている（例えば、特許文献２〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−３４９５６号公報
【特許文献２】特開２０１２−７１２９６号公報
【特許文献３】特開２００７−２８３２２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
繊維成分を脱水助剤として用いる場合、汚泥への添加にそなえて繊維成分を一時的に収容するための容器にあらかじめ計量した繊維成分を収容し、所望のタイミングで容器の底部を開放することにより、繊維成分を落下させ、汚泥に繊維成分を混合することができる。
しかしながら、容器に収容された繊維成分は、繊維自体が有する反発力及び繊維同士の絡み合いによる嵩高さ等が影響して、底部が開放された容器からほとんど落下せず、容器内に留まってしまう現象が課題となっている。
この現象は、一般に粉粒体のホッパーなどで見られる安息角が影響を与えるブリッジ現象とは原理的に異なるものであり、ブリッジ現象を解消するための打開策は、上記のように容器内に留まって落下しない繊維成分における現象の打開策としては期待できない。
【０００９】
一方、脱水した汚泥を産業廃棄物として焼却処理に供する際、脱水後の含水分は産業廃棄物の総量に大きく影響し、所望とする脱水度にまで達しない場合、所望の脱水度に達した場合に比べて、産業廃棄物の焼却等の処理及び運搬に消費されるエネルギーが増大し、環境負荷も高まる。また、必要とされる経費も増える結果となる。
【００１０】
本開示は、上記状況に鑑みたものである。すなわち、
本発明の実施形態が解決しようとする課題は、容器に収容された繊維状物を簡便に汚泥に自由落下させて投入することができる廃水処理設備及び廃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】
本開示は、繊維状物が容器から自重により落下しない理由が、粉粒体のブリッジ現象とは異なり、繊維状物の自由落下には水性媒体への浸漬状態を形成することが有効であるとの知見、及び、繊維状物を水性媒体に浸して収容した場合、繊維状物が解れ、かつ、繊維同士が相互に絡み合うことで総体として一つの塊状、つまり擬構造体を形成するとの知見に基づいて達成されたものである。
上記の課題を解決するための具体的手段には、以下の態様が含まれる。
【００１２】
本発明の第１の態様は、
＜１＞  廃水中の無機成分及び有機成分の少なくとも一方の凝集物を含む廃水分離物である汚泥を貯留する汚泥貯留手段と、底部に開閉弁を備え、繊維状物と水性媒体とを収容し、かつ、繊維状物の少なくとも一部を水性媒体に浸した状態で、繊維状物を汚泥貯留手段に投入する投入手段と、上記の投入により繊維状物が混合された汚泥を脱水する脱水手段と、を備えた廃水処理設備である。
【００１３】
従来から汚泥に繊維状物を添加することが行われている。汚泥に繊維状物を添加することは、繊維状物の存在によって機械的な脱水処理時の固体成分中における水路を確保し、廃水中に含まれる成分又はその比率による脱水効率への悪影響を軽減して脱水効率を保つのに有効とされているが、繊維状物は、軽量でかつ絡み合った構造をもつこと等が起因して、容器から自由落下しにくい。一般に粉粒体のホッパーなどで見られる安息角が影響を与えるブリッジ現象とは原理的に異なり、ただ単に振動を与えても落下効果は期待できず、また、容器内に収容された繊維状物に容器天部側からホース等で放水するのみでは、水の流通路でこそ繊維状物は移動するが、収容された繊維状物の全体を落下させる効果はない。
これは、繊維状物が擬構造体化するためと考えられ、繊維状物の擬構造体化は、容器における位置エネルギーによる汚泥貯留手段への自由落下を阻害する要因となる。
【００１４】
上記に鑑み、本発明の第１の態様では、汚泥貯留手段に貯留された汚泥に対して、底部に開閉弁を備えた投入手段に、あらかじめ繊維状物と水性媒体とを収容し、かつ、繊維状物の少なくとも一部を水性媒体に浸した状態で、繊維状物を汚泥タンクに投入する。
すなわち、汚泥に繊維状物を投入するに際し、容器に繊維状物を一時的に収容した後、繊維状物の投入に先立って容器に水性媒体を加え、繊維状物を水性媒体に浸した状態とする投入手段を備えている。投入手段では、繊維状物の投入を、繊維状物の少なくとも一部が水性媒体に浸った状態にて行う。これにより、汚泥貯留手段に貯留された汚泥に対して、容器に収容された繊維状物を簡便に汚泥に自由落下させて投入することができる。
【００１５】
＜２＞  本発明の第１の態様では、＜１＞に記載の廃水処理設備において、投入手段は、底部における繊維状物の投入口の面積が、繊維状物を収容する胴体部の、繊維状物投入方向と直交する断面の断面積より小さいことが好ましい。
【００１６】
繊維状物を、繊維状物の少なくとも一部が水性媒体に浸した状態で投入する投入手段を備えるので、投入手段の胴体部と底部とにおける、繊維状物投入方向と直交する断面が異なり、胴体部より底部における断面積が小さくなっている場合において、第１の態様はより効果的である。
【００１７】
＜３＞  本発明の第１の態様では、＜１＞又は＜２＞に記載の廃水処理設備において、少なくとも、繊維状物を収容する胴体部から、底部における繊維状物の投入口に向かって、繊維状物投入方向と直交する断面の断面積が漸減していることが好ましい。
【００１８】
繊維状物を、繊維状物の少なくとも一部が水性媒体に浸した状態で投入する投入手段を備えるので、投入手段の胴体部から底部に向かって断面積が漸減している場合において、第１の態様はより効果的である。
【００１９】
＜４＞  本発明の第１の態様では、＜１＞〜＜３＞のいずれか１つに記載の廃水処理設備において、投入手段は、開閉弁を開き、繊維状物を、自由落下により落下させて汚泥貯留手段に投入するものである場合が好ましい。第１の態様における効果は、底部に備えた開閉弁を開いて、繊維状物を、繊維状物の自重で自由落下させることにより汚泥貯留手段に投入する場合により効果的に奏される。
【００２０】
＜５＞  本発明の第１の態様では、＜１＞〜＜４＞のいずれか１つに記載の廃水処理設備において、繊維状物が、セルロース繊維であることが好ましい。
【００２１】
次に、本発明の第２の態様は、
＜６＞  廃水中の無機成分及び有機成分の少なくとも一方の凝集物を含む廃水分離物である汚泥を貯留する工程と、貯留された汚泥に、繊維状物を、繊維状物の少なくとも一部を水性媒体に浸した状態で投入し、汚泥と繊維状物とを混合する工程と、繊維状物が混合された汚泥を脱水する工程と、を有する廃水処理方法である。
【００２２】
既述の通り、繊維状物が自由落下しない理由は、粉粒体のブリッジ現象とは原理的に異なるため、ただ単に振動を与えたり、例えばホース等で容器天部側から放水するのみでは、容器内に収容された繊維状物の全体を落下させる効果はない。
本発明の第２の態様では、廃水から得た凝集物を汚泥として分離した後、分離された汚泥に対して繊維状物を、あらかじめ繊維状物の少なくとも一部を水性媒体に浸した状態にして投入に供すると、容器に収容された繊維状物を簡便に自由落下させて汚泥に投入することが可能になる。
【００２３】
＜７＞  本発明の第２の態様では、＜６＞に記載の廃水処理方法において、混合する工程では、繊維状物の投入口の面積が繊維状物を収容する胴体部の繊維状物投入方向と直交する断面の断面積より小さい投入手段の、投入口より、繊維状物を汚泥に投入して混合することが好ましい。
【００２４】
投入手段から繊維状物を、繊維状物の少なくとも一部が水性媒体に浸した状態で投入するので、投入手段の胴体部と底部とにおける、繊維状物投入方向と直交する断面が異なり、胴体部より底部における断面積が小さくなっている場合により効果的である。
【００２５】
＜８＞  本発明の第２の態様では、＜６＞又は＜７＞に記載の廃水処理方法において、混合する工程は、繊維状物を、自由落下により落下させて汚泥に投入して混合することが好ましい。
【００２６】
＜９＞  本発明の第２の態様では、＜６＞〜＜８＞のいずれか１つに記載の廃水処理方法において、繊維状物は、セルロース繊維であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の実施形態によれば、容器に収容された繊維状物を簡便に汚泥に自由落下させて投入することができる廃水処理設備及び廃水処理方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態である廃水処理設備を示す概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態である汚泥タンクの一例を示す概略断面図である。
【図３】本発明の一実施形態である投入装置の一例を示す概略断面図である。
【図４】投入装置内に収容された繊維状物に水が供給されて繊維状物が浸漬している状態の一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の一実施形態である廃水処理設備及び廃水処理方法について説明する。
本発明の一実施形態である廃水処理設備は、廃水中の無機成分及び有機成分の少なくとも一方の凝集物を含む廃水分離物である汚泥を貯留する汚泥貯留手段と、底部に開閉弁を備え、繊維状物と水性媒体とを収容し、かつ、繊維状物の少なくとも一部を水性媒体に浸した状態で繊維状物を汚泥貯留手段に投入する投入手段と、投入により繊維状物が混合された汚泥を脱水する脱水手段と、を備えている。
また、本発明の一実施形態である廃水処理方法は、廃水中の無機成分及び有機成分の少なくとも一方の凝集物を含む廃水分離物である汚泥を貯留する工程（以下、「汚泥貯留工程」ともいう。）と、貯留された汚泥に、繊維状物を、繊維状物の少なくとも一部を水性媒体に浸した状態で投入し、汚泥と繊維状物とを混合する工程（以下、「投入工程」ともいう。）と、繊維状物が混合された汚泥を脱水する工程（以下、「脱水工程」ともいう。）と、を有している。
【００３０】
なお、本明細書中の「工程」の用語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても、その工程の所期の目的が達成されれば本用語に含まれる。
【００３１】
また、本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
【００３２】
まず、図１〜図４を参照して、本発明の一実施形態である廃水処理設備について具体的に説明し、ここでの説明を通じて、本発明の一実施形態である廃水処理方法についても詳述することにする。
但し、本発明においては、以下に示す実施形態に制限されるものではない。
【００３３】
本発明の一実施形態の廃水処理設備を図１に示す。
図１に示す廃水処理設備１００は、汚泥貯留手段の例である汚泥タンク１２と、繊維状物を汚泥タンクに投入するための投入手段の例である投入装置１４と、脱水手段の例である脱水機２２と、脱水汚泥搬送部２４と、を備えている。脱水汚泥搬送路で搬送されて回収された脱水汚泥は、例えば図１に示すような焼却炉２６に供されて焼却処分される。
焼却炉は、廃水処理設備の一部として配設された装置であってもよいし、廃水処理設備とは異なる別の設備として存在するものでもよい。
【００３４】
なお、脱水後の脱水汚泥は、焼却処分に供される場合に限られず、園芸用土、セメント原料、煉瓦等の建材の原料等に供されてもよい。                        
【００３５】
汚泥タンク１２は、工場廃水中の無機成分及び有機成分のいずれか一方又は両方を凝集させた凝集物が廃水から分離された廃水分離物である汚泥を貯留する。廃水分離物は、例えば、工場廃水に薬品を添加して無機成分又は有機成分を凝集させ、凝集物に沈殿もしくは浮遊又は固液分離等の処理を施すことによって、廃水から分離して得られるものである。
【００３６】
汚泥タンク１２には、投入装置１４から繊維状物を投入できるようになっている。投入装置１４が設置された汚泥タンク１２について、図２を参照して説明する。
【００３７】
汚泥タンク１２は、図２に示すように、供給された汚泥１８を一時的に貯留する。
汚泥１８は、矢印Ａの方向より汚泥タンクに供給され、図示しない液面検出センサによって、あらかじめ定めた上限水位まで供給される。また、後述のように、貯留された汚泥に繊維状物が供給された後は、汚泥の供給タイミングに応じて、矢印Ｄの方向へ排出される。このように、汚泥は、上流の工場から排出された廃水の量に応じて、汚泥タンク１２に供給される一方で排出されるため、汚泥は一時的に貯留される。
【００３８】
投入装置１４は、汚泥タンク１２の天部に設置されている。
投入装置１４の底部には、開閉機構である開閉弁として、スライド機構により底部を開閉するシャッター部材１４Ｓが取り付けられており、シャッター部材１４Ｓのスライド機構が矢印Ｅの方向に開閉動作することによって、矢印Ｂの方向に投入装置１４内に収容された繊維状物の投入が行えるようになっている。投入は、自由落下により行える。
【００３９】
投入装置１４は、図３に示すような外観形状の容器を有するものでもよい。
図３に示す容器は、縦長ｐ×横長ｐである正方形断面Ｐを２面とする６面体から重力方向に、重力方向と直交する断面の面積が漸減し、正方形断面Ｐより小さい、半径ｑの円形断面Ｑを底部とする形状とされている。円形断面Ｑの底部は、繊維状物の投入口である。
この容器では、底部における繊維状物の投入口（円形断面Ｑ）の面積が、繊維状物を収容する胴体部の、繊維状物投入方向と直交する断面（正方形断面Ｐを含む）の断面積より小さくなっている。
円形断面Ｑの底部には、図２のように、シャッター部材１４Ｓが取り付けられている。シャッター部材１４Ｓのスライド機構によって底部を開状態にすることにより、投入装置１４に収容された繊維状物を、重力方向に配設された汚泥タンク１２に自由落下させ、落下した繊維状物は汚泥タンク１２に投入される。
【００４０】
容器の形状としては、設備上の省スペース化及び作業性の観点から、容器の底部における繊維状物の投入口（例えば図３では円形断面Ｑ）の面積の、容器の天部における開口部（例えば図３では正方形断面Ｐ）に対する割合は、面積比で、２０％以上が好ましく、２５％以上がより好ましい。また、上記の割合は、面積比で、１００％以下の範囲で選択すればよく、９５％以下が好ましい。
【００４１】
投入装置１４には、繊維状物と水（水性媒体）とが収容され、装置内では繊維状物の一部又は全部が水中に浸漬した状態とされる。例えば、装置内に繊維状物を収容した後、矢印Ｃの方向より水が供給されることで、繊維状物が水に浸り、繊維状物と水とが混合した状態を形成することができる。
繊維状物の少なくとも一部を水性媒体に浸した状態の一例として、繊維状物の全部を水中に浸漬した状態を図４に示す。このように、繊維状物３１は、水３２中において解れて拡がり、汚泥に混合された際に固体成分の間に入り込む。これにより、脱水時に与えられる加圧下でも繊維と固体成分との間に間隙を保ちやすくなり、脱水時の加圧によって絞り出される汚泥中の水分が脱水機の外へ移動するための流路が確保される
【００４２】
繊維状物が水中に浸った状態とされると、投入時、繊維状物の多くが水の落下に引っ張られて水と同時に汚泥タンクに落下することができる。繊維状物の落下は、ただ単に振動を与えたり、繊維状物に対して部分的に水を与えるだけでは、収容されている繊維状物の全体を汚泥タンクへ落下させることは難しい。
【００４３】
上記のように、繊維状物を投入装置にあらかじめ収容した後に水を加えることは、繊維状物を、繊維成分の絡み合いによる擬構造体から流動性を有する流体へと変質させることを意味している。
【００４４】
繊維状物は、収容されている繊維状物と同じ高さ又は超える高さまで水が供給されて、繊維状物の全てが水中に浸っている状態にされて投入されてもよい。また、繊維状物は、収容されている繊維状物の高さの例えば＋２０％の高さ（好ましくは＋１０％の高さ、より好ましくは＋５％の高さ）まで水が供給されて繊維状物が水中に浸った状態で投入されてもよい。逆に、繊維状物は、必ずしも収容されている繊維状物の高さまで水に浸っている必要はない。この場合には、収容されている繊維状物の高さの例えば−２０％の高さ（好ましくは−１０％の高さ、より好ましくは−５％の高さ）まで水が供給され、収容されている繊維状物の一部が水中に浸った状態で投入されてもよい。
ここで、あらかじめ計量した繊維状物に対して供給される水の供給比率は、流動性の付与及び汚泥への水量低減の観点から重要であり、質量比で、１２５％〜１７５％が好ましく、より好ましくは１１０％〜１６０％である。
【００４５】
ここで、繊維状物に水を添加して助剤含有液とした後、繊維状物に水を添加してから時間が経過するに伴い、助剤含有液の粘度は上昇する傾向があり、底部の開閉弁を開状態にした際の落下添加時間に影響を与えやすい。そのため、投入は、繊維状物の水への添加が完了してから一定時間の範囲内に行われることが望ましい。
計量した繊維状物に水を添加する時点は、繊維状物を汚泥タンクに投入する前０分〜１２０分が好ましく、０分〜３０分がより好ましい。
【００４６】
繊維状物としては、例えば、セルロース等の高分子繊維、パルプ、古紙等の短繊維状の材料が好適に挙げられ、中でも、セルロース繊維が好ましく、セルロース繊維の短繊維がより好ましい。
短繊維とは、繊維長が１５ｍｍ以下であることを指し、１０ｍｍ以下であることが好ましい。なお、繊維長の下限値は、５ｍｍとすることができる。また、繊維の繊維径（長さ方向と直交する断面の直径）は、１０μｍ〜２０μｍ  の範囲から選択することができる。
繊維状物は、上市されている市販品を用いてもよく、例えば、王子製袋株式会社のネオファイバー（新聞古紙（セルロース繊維集合体））、株式会社立花マテリアルのアトムブロック（天然木材パルプ）、水ｉｎｇ株式会社の脱水助剤エバグロース（登録商標）Ｕ−７００シリーズ（セルロース系、短繊維状（繊維長：５ｍｍ〜１０ｍｍ））、三菱レイヨン株式会社の脱水助剤ＳＥ−１０００シリーズ（例えばＳＥ−１００５、ＳＥ−１０１０；セルロース系、短繊維状（繊維長：５ｍｍ〜１０ｍｍ））、株式会社リセルバーの脱水助剤リセルバーＭＴシリーズ（植物性繊維）、浅野環境ソリュ−ション株式会社の脱水助剤ＡＫファイバー（古紙）等を挙げることができる。
【００４７】
水性媒体としては、例えば、水などを用いることができる。
【００４８】
汚泥タンク１２の側部の天部近傍には、図１に示すように、汚泥を汚泥タンク１２に供給するための汚泥供給管２８の一端が接続されており、図２に示す矢印Ａの方向より汚泥が汚泥タンク１２に供給される。
汚泥供給管２８の他端には、図１に示すように、汚泥供給装置１６が接続されている。汚泥供給管２８の他端は、例えば、廃水中の無機成分及び有機成分の少なくとも一方の凝集物を廃水から汚泥として分離し、汚泥を排出する複数の廃液槽と連通された汚泥回収槽を備え、汚泥を外部供給することができる汚泥供給機が接続されてもよい。
【００４９】
更に、汚泥タンク１２の側部の底部近傍には、図１に示すように、汚泥を汚泥タンク１２から排出するための汚泥排出管３０の一端が接続されており、図２に示す矢印Ｄの方向に汚泥を汚泥タンク１２の外部に排出する。
汚泥排出管３０の他端は、図１に示すように、脱水機２２と接続されている。
【００５０】
汚泥タンク１２には、撹拌機２０が取り付けられている。撹拌機２０は、撹拌羽がモータＭに接続され、撹拌羽が回転することによって貯留されている汚泥に流動性及び混合効果を与えることができる。
【００５１】
なお、上記では、汚泥タンクの底部の開閉にスライド機構を利用した例を説明したが、スライド機構以外に、開閉扉の一部を固定し他の一部を重力方向に動かして開閉する機構などを利用してもよい。
【００５２】
脱水機２２は、移送ポンプＰを備えた汚泥排出管３０によって汚泥タンク１２と連通されている。移送ポンプＰを駆動することにより、繊維状物が添加された汚泥を汚泥タンク１２から脱水機２２へ移送することができる。
汚泥の移送は、例えば、汚泥タンク１２内に貯留されている汚泥量、又は上流の工場から排出される廃液の量等を監視しながら、移送ポンプＰの駆動を制御することにより行うことができる。例えば、汚泥量が汚泥タンク１２の上位水位を上回った場合は、汚泥量が多いため、移送ポンプＰを駆動し、逆に汚泥量が下限水位を下回った場合は、汚泥量が少ないため、移送ポンプＰの駆動を停止してもよい。
【００５３】
脱水機２２では、汚泥タンク１２から移送された汚泥を加圧プレスし、汚泥中の水分を搾り出し、汚泥中に含まれる水分量を調節する。加圧プレスによって汚泥に面圧を付与できるようになっている。
脱水機は、従来公知の脱水機の中から適宜選択すればよい。
また、脱水時の加圧プレスのプレス圧は、一般に脱水処理する際に行われている範囲を選択すれば足り、具体的には−６ＫＰａ〜１３ＫＰａの範囲に設定して行うことができる。
【００５４】
なお、一般に処理される廃水に含まれる成分及びその比率は一定ではなく、上流の工場から排出される廃液の状態（例えば、廃液量、廃液の組成等）によって変動することが多い。つまり、所望の脱水度を得るための脱水操作条件は一定ではなく、適宜調節が必要とされる。
【００５５】
脱水機２２と焼却炉２６と間には、脱水汚泥搬送部２４が配設されている。脱水汚泥搬送部２４は、脱水機で脱水処理が施された脱水汚泥を焼却炉２６又はその近傍に搬送する。                            
脱水汚泥搬送部２４は、無端のスクリューコンベアを回転させて汚泥を搬送することができ、図１に示すように、スクリューコンベアを３段配設して脱水汚泥を搬送する。
脱水汚泥搬送部は、スクリューコンベアを備えた搬送構造に限られるものではなく、あらかじめ定めた量の脱水汚泥を回収した後にバッチ搬送するようにしてもよい。
【００５６】
次に、本発明の一実施形態の廃水処理方法について説明する。
まず、工場の単一又は複数の廃液槽から排出された廃水に含まれる無機成分及び有機成分の一方又は両方を凝集させて得た凝集物を廃水から汚泥として分離し、分離後、図１に示すように、汚泥供給装置を介して、分離された汚泥を汚泥タンクに一時的に貯留する（汚泥貯留工程）。
汚泥とは、廃水中の無機成分及び有機成分の少なくとも一方の凝集物を含む廃水分離物のことを指す。
【００５７】
汚泥は、図１〜図２に示すように、汚泥供給管２８を通じて矢印Ａの方向より汚泥タンク１２に供給され、図示しない液面検出センサによって、あらかじめ定めた上限水位まで供給される。また、貯留された汚泥に繊維状物が供給された後は、汚泥１８は、汚泥の汚泥タンク１２への供給タイミングに応じて、汚泥排出管３０を通じて矢印Ｄの方向へ排出される。このように、汚泥は、上流の工場から排出された廃水の量に応じて、汚泥タンク１２に供給される一方で排出されるため、汚泥は一時的に貯留される。
【００５８】
そして、汚泥貯留工程にて貯留された汚泥に、繊維状物を、繊維状物の少なくとも一部を水性媒体に浸した状態で投入し、汚泥と繊維状物とを混合する（投入工程）。具体的には、投入装置１４の底部に開閉弁として取り付けられたシャッター部材１４Ｓを開動作することにより、投入装置１４内に収容された繊維状物を投入する。
投入に先立ち、投入装置１４内に繊維状物を収容した後、繊維状物の一部又は全部が水中に浸漬する水位になるまで、図２に示す矢印Ｃの方向より水を供給する。これにより、装置内では繊維状物と水とが混合した状態を形成する。このように繊維状物が水中に浸った状態にすることによって、繊維状物の投入時、繊維状物の大部分が水の落下に引っ張られて水と同時に汚泥タンクに落下する。
投入工程では、既述の通り、例えば図２〜図３に示すように、繊維状物の投入口（円形断面Ｑ）の面積が繊維状物を収容する容器（胴体部）の繊維状物投入方向Ｂと直交する断面（正方形断面Ｐを含む）の断面積より小さい投入手段１４の、上記投入口より、繊維状物を汚泥１８に投入して混合することが好ましい。投入装置１４では、シャッター部材１４Ｓのスライド機構によって底部を開状態にすることにより、投入装置１４に収容された繊維状物を、重力方向に配設された汚泥タンク１２に自由落下させることができ、これにより繊維状物を汚泥タンク１２に投入できる。
投入が終了した場合には、シャッター部材１４Ｓを閉動作することにより投入を終了する。
【００５９】
次いで、図１に示すように、移送ポンプＰを駆動することにより、繊維状物が添加された汚泥を汚泥タンク１２から脱水機２２へ移送する。そして、脱水機２２では、投入工程で繊維状物が混合された汚泥を加圧プレスすることにより、汚泥中の水分を搾り出し、汚泥中に含まれる水分量を少なく調節する（脱水工程）。
脱水機２２での脱水が終了すると、脱水汚泥搬送部２４によって脱水汚泥が焼却炉２６又はその近傍に搬送する。
【実施例】
【００６０】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は質量基準である。
【００６１】
（実施例１）
本実施例では、図１〜図３に示す廃水処理設備１００を準備した。
まず、工場の単一又は複数の廃液槽から排出された廃水に含まれる無機成分及び有機成分を凝集させて得た凝集物を廃水から汚泥として分離し、分離後、図１に示すように汚泥供給装置を介して、汚泥供給管２８を通じて矢印Ａの方向より汚泥を廃水処理設備１００の汚泥タンク１２に貯留した（汚泥貯留工程）。
【００６２】
繊維状物の汚泥タンクへの投入に先立ち、まず、投入装置１４内に繊維状物を収容した後、繊維状物の全部が水中に浸漬する水位（収容されている繊維状物の高さと同じ高さ）まで図２に示す矢印Ｃの方向より水を供給した。これにより、図４に示すように、繊維状物と水とを混合した助剤含有液（繊維状物に対する水の供給比率＝１６２．５質量％）を調製した。
繊維状物には、水ｉｎｇ株式会社の脱水助剤エバグロース（登録商標）Ｕ−７００シリーズ（セルロース系、短繊維状（繊維長：５ｍｍ〜１０ｍｍ））を用いた。
その後、スライド機構を駆動してシャッター部材１４Ｓを全開にし、上記で調製した助剤含有液を貯留されている汚泥に投入し、汚泥と繊維状物とを混合した（投入工程）。収容された繊維状物への水の供給を完了した時点から助剤含有液の汚泥タンク１２への投入までの時間を１０秒とした。
投入が終了した後、シャッター部材１４Ｓを閉じた。
【００６３】
次いで、図１に示す移送ポンプＰを駆動し、繊維状物が添加された汚泥を汚泥タンク１２から脱水機２２へ移送した。脱水機２２では、投入工程で繊維状物が混合された汚泥（水分量＝９６．５質量％〜９７．５質量％）を加圧プレスし、汚泥中の水分量が７０質量％〜７９質量％の範囲まで減るように水分を搾り出した（脱水工程）。
脱水機２２で脱水して生成した脱水汚泥は、脱水汚泥搬送部２４によって脱水汚泥を焼却炉２６に搬送した。
【００６４】
本実施例では、上記した繊維状物の全体が水中に浸漬した状態にしたことで、繊維状物の投入時、繊維状物の大部分が水の落下に引っ張られ、繊維状物を水と同時に汚泥タンクに良好に落下させることができた。
【００６５】
（比較例１）
実施例１において、投入工程に代えて、容器の底部に取り付けられたシャッター部材を開いた後、底部より内径８ｍｍのチュ−ブで０．６ＭＰａの圧縮エアーを、収容されている繊維状物に吹きつけたこと以外は、実施例１と同様にして、繊維状物の投入を試みた。
【００６６】
（比較例２）
実施例１において、投入工程に代えて、容器の底部に取り付けられたシャッター部材を開いた後、底部より攪拌機の攪拌羽を繊維状物に入れて回転させたこと以外は、実施例１と同様にして、繊維状物の投入を試みた。
【００６７】
（比較例３）
実施例１において、投入工程に代えて、容器の底部に取り付けられたシャッター部材を開いた後、直径２５ｍｍの棒を、繊維状物に対して容器の天部から投入口に向かって押し込んだこと以外は、実施例１と同様にして、繊維状物の投入を試みた。
【００６８】
（比較例４）
実施例１において、投入工程に代えて、容器の底部に取り付けられたシャッター部材を開いた後、１５リットル（Ｌ）バケツに入れた１０Ｌの水を、容器天部側から壁面を伝うように流し入れたこと以外は、実施例１と同様にして、繊維状物の投入を試みた。
【００６９】
（比較例５）
実施例１において、投入工程に代えて、容器の底部に取り付けられたシャッター部材を開いた後、収容されている繊維状物に容器天部側からホースで放水したこと以外は、実施例１と同様にして、繊維状物の投入を試みた。
【００７０】
（比較例６）
実施例１において、投入工程に代えて、容器の底部に取り付けられたシャッター部材を開いた後、頭部の径３２ｍｍのプラスチックハンマーで容器の側面を叩いて振動を与えたこと以外は、実施例１と同様にして、繊維状物の投入を試みた。
【００７１】
（評価）
上記の実施例及び比較例での各操作による繊維状物の自由落下に対する挙動を目視により評価した。評価結果を下記表１に示す。
【００７２】
【表１】
2018065110.tif 000002
【００７３】
（実施例２）
実施例１において、収容された繊維状物への水の供給を完了した時点から助剤含有液の投入までの時間を１０秒から下記表２に示す時間に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、繊維状物の投入を試みた。
【００７４】
（評価２）
収容された繊維状物への水の供給を完了した時点から助剤含有液の投入までの時間による繊維状物の自由落下への影響を評価した。評価結果を下記表２に示す。
【００７５】
【表２】
2018065110.tif 000003
【００７６】
表２に示すように、水の添加完了から繊維状物の投入開始までの時間が２時間以内であれば、粘度上昇による影響は小さく、落下に支障を来たすことがないことが確認された。
【符号の説明】
【００７７】
１２・・・汚泥タンク（汚泥貯留手段）
１４・・・投入装置（投入手段）
１４Ｓ・・・シャッター部材（開閉弁）
１６・・・汚泥供給装置
１８・・・汚泥
２０・・・撹拌機
２２・・・脱水機
２４・・・脱水汚泥搬送部
２６・・・焼却炉
２８・・・汚泥供給管
３０・・・汚泥排出管
３１・・・繊維状物
３２・・・水（水性媒体）
１００・・・廃水処理設備
ｐ・・・投入装置における容器の正方形断面Ｐの縦長及び横長
ｑ・・・投入装置における容器の底部の円形断面Ｑの半径
Ａ・・・汚泥の供給方向
Ｂ・・・繊維状物（助剤含有液）の投入方向
Ｃ・・・水の供給方向
Ｄ・・・汚泥の排出方向
Ｅ・・・シャッター部材の開閉動作方向
Ｐ・・・繊維状物投入方向と直交する断面（正方形断面Ｐを含む）
Ｑ・・・底部の円形断面
【図１】
2018065110.tif 000004
【図２】
2018065110.tif 000005
【図３】
2018065110.tif 000006
【図４】
2018065110.tif 000007