(57)【要約】【課題】  汚砂だけでなくし渣をも対象として内部に目詰まりを起こすことなく洗浄処理が効率的になされるようにした汚砂・し渣洗浄処理方法ならびにその装置を提供すること。【解決手段】  沈砂池から導かれる汚砂を、洗浄水を満たした処理槽内に投入してのち、エアーあるいは水などの流体の導入により上昇流を発生可能なリフト管内に汚砂を含む洗浄水を吸引・上昇させるとともに処理槽内に放出することでリフト管内と処理槽内との間で循環攪拌流を形成して汚砂を洗浄処理する工程と、沈砂池から導かれたし渣を洗浄水中に投入してリフト管を通して処理槽内に循環攪拌流を形成してし渣を洗浄処理したあと一方向に押しやって掻き揚げ処理する工程とを有する。【選択図】図１
2011025210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
沈砂池から導かれる汚砂を、洗浄水を満たした処理槽内に投入してのち、エアーあるいは水などの流体の導入により上昇流を発生可能なリフト管内に汚砂を含む洗浄水を吸引・上昇させるとともに処理槽内に放出することでリフト管内と処理槽内との間で循環攪拌流を形成して汚砂を洗浄処理する工程と、沈砂池から導かれたし渣を洗浄水中に投入してリフト管を通して処理槽内に循環攪拌流を形成してし渣を洗浄処理したあと一方向に押しやって掻き揚げ処理する工程とを有する汚砂・し渣洗浄処理方法。
請求項２に記載の発明は、装置本体たる処理槽は、し渣と汚砂とを導入可能になっているとともに、槽内に一定レベルまで洗浄水を溜めることのできる給水手段と、槽内の洗浄水を排出することのできる洗浄排水手段と、槽内底部に溜まる洗浄済汚砂である洗砂を排出する手段と、上下が開放状で前記洗浄水内に下部を没して縦向きに設けられその内部に上昇流体を供給可能な汚砂用とし渣用のリフト管と、槽内下部に上下連通状をなすように横断状に設けられた多孔状制御材と、洗浄水内に一部が没した状態で設けられた洗浄済し渣掻揚機と、同掻揚機の方向へし渣を押しやる手段とを備えてなる汚砂・し渣洗浄処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、汚砂・し渣洗浄処理方法ならびに汚砂・し渣洗浄処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  水浄化処理場には、沈砂池が設けられ、同沈砂池では、河川や一般家庭等からの汚水が導入され、そこで、その汚水に含まれるし渣を掻揚機により掻き揚げるとともに、沈澱した汚砂をポンプアップして処理する。
汚砂は、回収され焼却されて海に廃棄したり再利用したりするのであるが、そのままではその中に有機固形物類が多量に付着・混在しているため、そのまま廃棄すると広い廃棄場所が必要になったり、前記再利用をするにしても、コンクリートに割れが発生する等の問題が出てくる。
そのため、汚砂をドラムスクリーン等により粉砕しながら焼却処分することにより有機固形物を微細化して前記のような問題が発生しないようにしたものがあるが、同方式は前記問題を解決するには今一つ有効でない。
そのことから本出願人らは本出願に先立って前記問題を解決する有効な洗浄処理装置を開発し提案した。その提案は、処理槽の底部のし渣および／または汚砂を滞留させることなく循環する洗浄経路に乗せて洗浄効率を高めることができる洗浄処理装置を提供することを目的とし、具体的には、装置本体たる処理槽は、し渣および／または汚砂を含む汚水を同槽内の下部に導入する導入路と、槽内の汚水を排出する手段と、洗浄水供給手段と、洗浄済みの砂泥を排出する手段とを備えるとともに、処理槽内には、同処理槽に導入されたものがエアーおよび／または水の上昇力発生手段により複数個の分離促進ピースとともに上昇する接触浮上路を備えた浮上用パイプが縦向きに伸びるように設けられるとともに、同処理槽内には、接触浮上路内での上昇流が分離促進ピースとともに再び接触浮上路の下端に導入され接触浮上路とともに循環路を形成する沈降路が形成され、かつ、同処理槽の上部には、導入される汚水から分離浮上した分離浮上物を槽外に取り出すスカム除去装置が設けられている洗浄処理装置であって、前記処理槽の下部内には、前記導入路を処理槽下部に連通状に残すようにして同処理槽の下部を横断する多孔状の制御材が設けられているとともに、前記処理槽の下部内には、前記多孔状制御材に明けられた通孔を通るようにして上下開口状の浮上促進用パイプが挿通支持されて、同浮上促進用パイプの下端開口が処理槽の制御材下方域に連通する一方パイプ上端開口は前記浮上用パイプの下端開口内のやや上方中央に臨むように配置され、前記浮上促進用パイプには、エアーおよび／または水の上昇流発生手段が連通していることを特徴とする洗浄処理装置である（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】  特許第３８１１８８７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  上記特許文献１による技術によると、し渣および／または汚砂を含む汚水を導入路を通じて槽内下部に導き、その汚水を、浮上促進用パイプを通じてのエアーおよび／または水の上昇流発生手段により多孔状制御材を通じて浮上用パイプ内の接触浮上路に吹上げて槽内沈降路に循環運動させながら分離促進ピースによる接触攪拌作用を伴って洗浄を受けるように構成されている。
しかし、この洗浄処理装置は、し渣を含む汚水を対象とする場合もあり、その場合、し渣が多孔状制御材に目詰まりして運転不能になるおそれもあり、そのため、投入対象は汚砂に限定されることになっていた。【０００５】  本発明は、このような従来の方法が有していた問題を解決しようとするものであり、汚砂だけでなくし渣をも対象として内部に目詰まりを起こすことなく洗浄処理が効率的になされるようにした汚砂・し渣洗浄処理方法ならびに汚砂・し渣洗浄処理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】  本発明は上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、沈砂池から導かれる汚砂を、洗浄水を満たした処理槽内に投入してのち、エアーあるいは水などの流体の導入により上昇流を発生可能なリフト管内に汚砂を含む洗浄水を吸引・上昇させるとともに処理槽内に放出することでリフト管内と処理槽内との間で循環攪拌流を形成して汚砂を洗浄処理する工程と、沈砂池から導かれたし渣を洗浄水中に投入してリフト管を通して処理槽内に循環攪拌流を形成してし渣を洗浄処理したあと一方向に押しやって掻き揚げ処理する工程とを有する。
請求項２に記載の発明は、装置本体たる処理槽は、し渣と汚砂とを導入可能になっているとともに、槽内に一定レベルまで洗浄水を溜めることのできる給水手段と、槽内の洗浄水を排出することのできる洗浄排水手段と、槽内底部に溜まる洗浄済汚砂である洗砂を排出する手段と、上下が開放状で前記洗浄水内に下部を没して縦向きに設けられその内部に上昇流体を供給可能な汚砂用とし渣用のリフト管と、槽内下部に上下連通状をなすように横断状に設けられた多孔状制御材と、洗浄水内に一部が没した状態で設けられた洗浄済し渣掻揚機と、同掻揚機の方向へし渣を押しやる手段とを備えてなる。
【発明の効果】
【０００７】  上述したように本発明は構成されているので、汚砂だけでなくし渣をも対象として内部に目詰まりを起こすことなく洗浄処理が効率的になされるようにした汚砂・し渣洗浄処理方法ならびに汚砂・し渣洗浄処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】  本発明である汚砂・し渣洗浄処理装置（間欠運転仕様）の一実施形態を示す縦断模式正面図。
【図２】  図１のリフト管・掻揚機の配置を示す図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。
【図３】  汚砂・し渣洗浄処理装置の運転工程フローシート。
【図４】  連続運転仕様として構成した汚砂・し渣洗浄処理装置の実施形態を示す縦断模式正面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】  以下、本発明方法ならびに装置の実施の一形態を図１および図２に基づいて説明する。
【００１０】  図１において、１は沈砂池で、流水路には、沈砂池内掻揚機２が設けられて１日あたり１回あるいは複数回掻揚運転をする。この実施形態では１日当たり３回掻揚のために運転される。３は揚砂ポンプで、掻揚機２を通過した汚砂分を汚水とともに掻き揚げてし渣搬送コンベア４に搬入する。同コンベア４は、沈砂池１の図では小さく示されているが、同図左上欄では同じコンベア４が拡大して向きを変えて示されている。
【００１１】  ５は装置本体たる処理槽であり、同処理槽５は、図２のように前後が平行な壁面とされ図１の左右が下窄まり状に形成されている。処理槽５の上面は蓋６で閉止されるとともに上部右側部には水面レベルをＨに規定するための堰７を備えている。処理槽５の下部には、電動式の排出弁８を備えた洗砂排出ダクト９が下向きに突出して設けられている。そのダクト９の上位には、下向き窄まり状の砂溜め部１０が形成され、その上側に、孔径をボール径よりも小さくして洗浄ボール落下防止機能を備えた多孔状制御材１１が砂溜め部１０の上部を横断する形で設けられるとともに、その中央下方には、流体噴出管（エアーあるいは水の噴出管）１２が縦向きに固定されている。また、処理槽５の図１の左斜面壁には、洗浄ボール落下防止板１３を備えた洗浄排水ダクト１４が設けられ、その経路には洗浄排水弁１５が電動式で設けられている。
【００１２】  一方、揚砂ポンプ３からの揚砂移送管１７は汚砂まじりの汚水を移送するためのもので、その末端にはサイクロン１８が接続されて分離した汚水を抜くための分離水管１９と汚砂を抜き処理槽５内に投入するための分離汚砂管２０が接続されている。また、し渣搬送コンベア４の末端には、し渣を受け入れて処理槽５内に導入するし渣導入管２１が接続されている。
【００１３】  処理槽５内には、図２のように前後の側壁幅間中央にあるように汚砂用リフト管２３が設けられている。このリフト管２３は、丸パイプで上下を開放した逆Ｊ字形のパイプで、その下端は拡大部とされて前記制御材１１の中央上に少しの隙間を置いて対面しかつ前記流体噴出管１２と同心状となるように配置されている。リフト管２３の上端は、処理槽５内にレベルＨのもとに溜められる洗浄水２４のやや上位に臨み一方向に開口するようになっている。洗浄水２４内には、洗浄ボール２５…の多数個が入れられており、リフト管２３に沿って連通する汚砂用流体供給管（エアー供給管）２６を通じて流体（エアーあるいは水）を導入可能とされている。この流体（エアーあるいは水）の導入と流体噴出管１２からのエアー（あるいは水）の噴出・吹上げによりリフト管２３内では矢印Ａのように上昇流が発生して洗浄ボール２５…とともに洗浄水２４が上昇し、矢印Ｂのようにリフト管２３の上端開口から洗浄水２４内に戻され、循環してさらに矢印Ｃのように拡大部を通じての引き込み作用によりリフト管２３内に取り込まれて上昇するようになっている。これらの作用により、洗浄ボール２５…や洗浄水２４による接触攪拌により汚砂は洗浄を受ける。
【００１４】  ２８はし渣用のリフト管で、逆Ｊ字形をした丸パイプで前記汚砂用のリフト管２３よりは短いものとされ、図２のように汚砂用リフト管２３よりも処理槽５の後の側壁寄りに位置するとともに、その下端開口は、し渣が浮上傾向になることを考慮して、汚砂用リフト管２３の下端よりも上方に位置しまた曲がった上端開口３０は洗浄水２４の水面上に臨むようになっている。この上端開口３０は、その開口全体が水面以下に没する位置としたり、開口の下部が没し上部が水面上に臨む状態に位置させたりすることができる。尚、このリフト管２８の上端開口３０は、図１では便宜上リフト管２３とは逆向きになっているが、実際は、図２のように、下記洗浄済し渣掻揚機４６の方向に向けられている。
このリフト管２８の中程には、し渣用流体供給管（エアー供給供給管）２９が連通している。この供給管２９には上昇傾向の水を供給することもあり、また、エアーと水の両者を供給することもできる。リフト管２８に供給されるエアーにより矢印Ｄのように上昇流が生じ下端より取り込まれたし渣を上端開口３０より矢印Ｅのように洗浄水２４内に放出し、循環運動を繰り返しながらし渣を洗浄してゆく。
【００１５】  ３１は攪拌ブロアで、共に電動式の第１給気弁３２・第２給気弁３３を介して前記流体供給管２６，２９にそれぞれ接続されている。
３５はし渣寄せノズルで、処理槽５の上部における水面よりも少し上位に取り付けられて、図１・図２の矢印Ｘのように右方向にし渣を送りやるものとして設けられている。このノズル３５には、給水管３６から電動式洗浄水弁３７を介して連通している。
【００１６】  ３９は上部給水ノズルで処理槽５内の洗浄水２４の上位に対応する位置に開口し、４０は下部給水ノズルで、洗砂排出ダクト１４内に臨むように位置する。これらのノズル３９，４０には前記給水管３６から電動式給水弁４１を介して連通する。尚、洗浄排水弁１５からの洗浄水はドレン管４２を通じて沈砂池１に戻され、堰７からの越流水はオーバーフロー管４３を通じて沈砂池１に戻されるようになっている。また、洗砂排出ダクト９の下方には洗砂コンテナ４４が対応設置され、これによる回収洗砂も沈砂池１に戻されるようになっている。
【００１７】  ４６は洗浄済し渣掻揚機で、前記リフト管２８により矢印Ｅ方向の放出作用もあって最終的にノズル３５による水噴射によりＸ方向に押し寄せられた洗浄し渣を図１の矢印Ｙのように捕捉して掻き揚げてのち、し渣コンテナ４７に回収するようになっている。このし渣分も沈砂池１内に戻される。
【００１８】  次に、図１・図２を参照しながら図３に基づき汚砂・し渣洗浄処理装置の間欠運転工程について説明する。連続運転は図４の実施形態による。
まず、汚砂前半洗浄工程Ｐ１の運転スタート条件として、揚砂ポンプ３が起動され、サイクロン１８で水を分離した汚砂分のみを空状態の処理槽５内に投入する。この汚砂の投入は、この実施形態では１日１回とするが、１日２回など数回実施されることもある（矢印Ｒ）。
汚砂投入後、給水弁４１を電動で開き洗浄水２４をＨレベル一杯まで供給し、供給を終えると給水弁４１は閉じられる。
その後、電動で第１給気弁３２が開かれるとともに攪拌ブロア３１が起動され、流体噴出管１２・汚砂用流体供給管２６を通じてのエアーの供給によりリフト管２３内に上昇流が発生し、洗浄ボール２５…とともに循環流が発生する。これにより、汚砂は混合攪拌を受けて効果的に洗浄処理される。この際、汚砂の性状に応じて運転時間や運転回数を自由に選択することができる。尚、汚砂を洗浄する際、第２給気弁３３をも開き、し渣用リフト管２８内に上昇流を発生させるようにして、両リフト管２３，２８を汚砂洗浄のために駆動することもある。
洗浄運転を終えると、攪拌ブロア３１が停止され、その停止後、洗砂は沈澱して制御材１１上や砂溜め部１０内に一旦蓄溜される（これまでの洗浄処理をここで汚砂前半洗浄工程という）。
【００１９】  次に、し渣洗浄工程Ｓとして、沈砂池内掻揚機２が起動され、それに連動してし渣搬送コンベア４が起動されることにより、し渣が、し渣導入管２１を通じて処理槽５内に導入される。この場合、処理槽５内には汚砂前半洗浄工程Ｐ１で使用済の洗浄水２４がＨレベルまで残されており、この洗浄水２４は洗浄後の沈澱作用によりきれいな状態にあることから、そのままこの洗浄水２４をし渣洗浄のために流用する。そのため、洗浄水の交換の無駄が省け処理時間も短くなる。
尚、この洗浄水２４は一旦全排水して新規な洗浄水に入れ替えたり、あるいは一部（下層域）のみを抜き出し不足分を新規投入して洗浄水として使用することもある。
その後、第２給気弁３３が開かれるとともに攪拌ブロア３１が起動され、し渣用流体供給管２９を通じてエアーが供給され、リフト管２８内に上昇流が発生することで導入されたし渣がリフト管２８や槽５内で循環攪拌作用を受けながら効果的に洗浄を受ける。その際、リフト管２８の上端開口３０からは矢印Ｅの流れを起こしているので、洗浄し渣は洗浄済し渣掻揚機４６の方向に流される傾向となる。尚、第１給気弁３２も同時に開いてリフト管２３内で上昇流を発生させ、洗浄ボール２５…の作用とともにし渣の洗浄効果を上げるようにしてもよい。
【００２０】  し渣が所定時間洗浄されると、攪拌ブロア３１は停止される。その間の運転時間はし渣の量や性状に応じて選択可能である。
その後、洗浄されたし渣は水面上に浮遊しているので、その状態で洗浄水弁３７を開き、し渣寄せノズル３５から水面に水噴射を行うことにより洗浄し渣を洗浄済し渣掻揚機４６の方向に押しやるようにする。押しやりつつ、洗浄済し渣掻揚機４６を起動する。その起動タイミングは、攪拌ブロア３１が停止される５分前である。掻き揚げられたし渣はし渣コンテナ４７内に回収され、一定時間掻き揚げた後、洗浄済し渣掻揚機４６は停止される。
【００２１】  次に、汚砂後半洗浄工程Ｐ２に移る。この洗浄工程は、前半の洗浄工程Ｐ１において砂溜め部や制御材１１上に溜められていた沈澱砂（中途洗砂）を再度洗浄処理する工程である。この汚砂後半洗浄工程Ｐ２は前半Ｐ１のみで洗浄が足りる場合は省略されることもある。
汚砂後半洗浄工程Ｐ２として、まず攪拌ブロア３１が起動され、第１給気弁３２および第２給気弁３３が開とされて流体噴出管１２および汚砂用流体供給管２６を通じてエアーが放出される。これにより、洗砂は吹上げられるとともにリフト管２３内に向けて上昇流となって循環流を発生し、洗浄済し渣掻揚機４６ボール２５…とともに循環攪拌洗浄がなされる。この際もリフト管２８の方を併用することができる。そのあと、攪拌ブロア３１が停止され、洗浄排水弁１５が開かれることで槽内の洗浄水２４は排出される。そのあと、排出弁８を開いて、沈澱してきた洗砂を洗砂コンテナ４４内に回収し、沈砂池１に戻す。その後、給水弁４１を開きノズル３９，４０で槽５内を洗浄処理する。以上が全て図示しない制御盤の設定により行われる。
尚、前記し渣洗浄工程Ｓは複数回繰り返されることもある。次に揚砂ポンプ３が作動した場合は、フローシートの次のサイクルＲに従って汚砂前半洗浄工程Ｐ１に移行する。
【００２２】  図４は前記排出弁８に代えてスクリュウ式排出手段５０を構成して連続運転を可能とした実施形態を示す。排出手段５０の底部には排水弁５１を接続し沈砂池１内へ戻されるようにしてある。その他の構成については図１と同様である部分については図１と同じ符号を付して説明に代える。
尚、この実施形態では、排出手段５０を構成してあることから、前記汚砂前半洗浄工程Ｐ１のみを汚砂洗浄工程としそのあとにし渣洗浄工程Ｓを行う場合と、汚砂洗浄工程を前記実施形態同様に前半Ｐ１と後半Ｐ２に分ける場合とがある。
いずれの工程で行うにしても、攪拌ブロア３１を停止したあとに排出手段５０を駆動して、沈澱してくる洗砂を排出するが、この排出手段５０は、汚砂の洗浄中に適宜駆動するようにしてもよい。排出手段５０の駆動後に排水弁５１が開かれ、そのあとで槽５内の洗浄がなされる。
【００２４】  尚、前記実施形態において、汚砂とし渣とを同時に投入することもある。
また、リフト管は上端開口全体を水面より上に臨ませたが、開口の一部のみを水面上に臨ませたり、あるいは開口全体を水面下に没したものにしてもよい。
さらに、リフト管は汚泥用とし渣用とを個別にしていたが、単一の管で共通化することもできる。
前記実施形態では、汚砂を先に洗浄するようにしたが、し渣の方を先に洗浄処理するようにしてもよい。また、リフト管２３，２８は各１本としたが、いずれか一方あるいは双方を複数本タイプにすることもある。
【符号の説明】
【００２５】  ５…処理槽  ８，９…洗砂の排出手段  １１…制御材  １４，１５…洗浄排水手段  ２３，２８…リフト管  ２６，２９，３１，３２，３３…リフト管に流体（エアー）を供給する手段  ３５…支柱を押しやる手段  ３６，３７，３９，４０，４１…給水手段  ４６…洗浄済し渣掻揚機。
【図１】
2011025210.tif 000003
【図２】
2011025210.tif 000004
【図３】
2011025210.tif 000005
【図４】
2011025210.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成22年9月13日(2010.9.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
沈砂池から導かれる汚砂を、洗浄水を満たした処理槽内に投入してのち、エアーあるいは水などの流体の導入により上昇流を発生可能なリフト管内に汚砂を含む洗浄水を吸引・上昇させるとともに処理槽内に放出することでリフト管内と処理槽内との間で循環攪拌流を形成して汚砂を洗浄処理する工程と、沈砂池から導かれたし渣を洗浄水中に投入してリフト管を通して処理槽内に循環攪拌流を形成してし渣を洗浄処理したあと一方向に押しやって掻き揚げ処理する工程とを有する汚砂・し渣洗浄処理方法。
【請求項２】
装置本体たる処理槽は、し渣と汚砂とを導入可能になっているとともに、槽内に一定レベルまで洗浄水を溜めることのできる給水手段と、槽内の洗浄水を排出することのできる洗浄排水手段と、槽内底部に溜まる洗浄済汚砂である洗砂を排出する手段と、上下が開放状で前記洗浄水内に下部を没して縦向きに設けられその内部に上昇流体を供給可能な汚砂用とし渣用のリフト管と、槽内下部に上下連通状をなすように横断状に設けられた多孔状制御材と、洗浄水内に一部が没した状態で設けられた洗浄済し渣掻揚機と、同掻揚機の方向へし渣を押しやる手段とを備えてなる汚砂・し渣洗浄処理装置。