(57)【要約】      （修正有）【課題】既設の下水処理施設であっても容易に設置することができる汚泥貯留槽の汚泥減容装置を提供する。【解決手段】汚泥貯留槽２００の開口部分２１０を囲む櫓部１０と、吊材２０に吊設され汚泥貯留槽内２００に浸漬される膜分離ユニット３０と、膜分離ユニット３０とブロアに接続され、膜分離ユニット３０の下方からバブリングを行うバブリング用管路３４と、膜分離ユニット３０と排水ポンプに接続され、膜分離ユニット３０による濾過水を排水する排水用管路３６と、排水ポンプの排水量を計測する排水量計測手段と、ブロアと排水ポンプの操作スイッチを有し、ブロアと排水ポンプの運転状況情報を表示部５８でモニタリングしながらブロアと排水ポンプの動作を制御する制御手段を有するコントロールユニット５０と、を具備する。【選択図】図１
0003170744.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
排水処理施設の汚泥貯留槽の上面に設けられた開口部分を囲む配置で立設された櫓部と、
該櫓部に連結された吊材に高さ位置が調節可能に吊設され、前記開口部分から前記汚泥貯留槽内に浸漬される膜分離ユニットと、
一端が前記膜分離ユニットの下部に取り付けられ他端部がブロアに接続され、前記膜分離ユニットの下方からエアーを噴出させてバブリングを行うバブリング用管路と、
一端が前記膜分離ユニットの上部に取り付けられ他端が排水ポンプに接続され、前記膜分離ユニットにより濾過された濾過水を前記汚泥貯留槽外に排水する排水用管路と、
前記排水ポンプの排水量を検出する排水量検出手段と、
前記ブロアと前記排水ポンプの動作を操作するための操作スイッチを有し、前記ブロアと前記排水ポンプの運転状況に関する運転状況情報を表示部でモニタリングしながら前記ブロアと前記排水ポンプの動作を制御する制御手段を有するコントロールユニットと、
を具備することを特徴とする汚泥貯留槽の汚泥減容装置。
【請求項２】
前記汚泥貯留槽には、水位計測手段が設けられており、
前記制御手段は、前記水位計測手段に計測させた計測データに基づいて前記汚泥貯留槽内の水位を算出して前記表示部に表示させることを特徴とする請求項１記載の汚泥貯留槽の汚泥減容装置。
【請求項３】
前記膜分離ユニットは、前記排水用管路の一端部との連結部がステンレススチールにより形成されていることを特徴とする請求項２記載の汚泥貯留槽の汚泥減容装置。
【請求項４】
前記コントロールユニットは、ネットワークに接続可能なネットワーク接続手段と、データ出力手段と、をさらに有し、
前記表示部に表示される運転状況情報が前記データ出力手段によりデータ出力され、
該運転状況情報の出力データが、前記ネットワーク接続手段により前記ネットワークに接続された管理用端末に送信可能に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の汚泥貯留槽の汚泥減容装置。
【請求項５】
前記コントロールユニットおよび前記端末は、各々が前記ネットワークを介したデータ入力を可能にするデータ入力手段をさらに有していて、
当該入力手段を用いてユーザにより前記端末に入力されたコマンドが、前記ネットワークおよび前記データ入力手段を介して前記コントロールユニットに入力され、
前記コントロールユニットは、前記管理用端末から前記制御手段に入力されたコマンドに基づいて、前記ブロアと前記排水ポンプの運転動作をそれぞれ制御可能に設けられていることを特徴とする請求項４記載の汚泥貯留槽の汚泥減容装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は下水処理時に発生する汚泥が分解・濃縮・貯留される汚泥貯留槽内の汚泥から水分を除去することにより汚泥容量を削減するための汚泥貯留槽の汚泥減容装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
農業集落排水処理施設や漁業集落排水処理施設に代表されるいわゆる簡易下水道の排水処理施設では、収集した排水に活性汚泥法等の分解処理を施すことにより排水の浄化処理が行われている。このような分解処理がなされた後には、分解処理により浄化された処理水と汚泥が混合した状態になっている。浄化処理された処理水は、汚泥と分離された後に河川に放流等されるが、汚泥は一般廃棄物または産業廃棄物として廃棄処理されることになる。
【０００３】
このような汚泥に含まれる水分量は極めて多く、汚泥の処理量を削減するためには、汚泥から水分除去をすることが最適である。このような汚泥から水分を除去するための装置および方法としては、例えば、特許文献１や特許文献２に開示されているような装置や方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２０４６９９号公報
【特許文献２】特開２００６−３５１６６号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１および２には、スラリー状の汚泥の濃縮および脱水を行う際に、濃縮機を用いて汚泥を濃縮（脱水）すると共に、凝集剤を添加した後に脱水処理を行う汚泥の濃縮方法に関する改良技術が開示されている。
【０００６】
特許文献１および２に開示されている脱水処理方法においては、汚泥に凝集剤を添加させるため、脱水処理後における汚泥に薬品が残留するため、汚泥に残留している薬品に対する中和処理等が必要になり、汚泥の濃縮処理に要するコストは高くなる傾向がある。
またこれらのような処理装置は、下水処理（汚泥処理）施設の新設時に本体処理装置の一部として供用されることがほとんどであり、既設の下水処理施設への適用は構造的にもコスト的にも困難であるという課題がある。
【０００７】
そこで本考案は、簡易下水道の排水移処理施設等の小規模な下水処理施設において、汚泥を減容処理する際に薬品を添加することなく、イニシャルコストおよびランニングコストを抑制した汚泥の減容処理を行うことを可能にすると共に、既設の下水処理施設であっても容易に設置することができる汚泥貯留槽の汚泥減容装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本考案者は鋭意研究を行った結果、以下の構成に想到した。
すなわち、排水処理施設の汚泥貯留槽の上面に設けられた開口部分を囲む配置で立設された櫓部と、該櫓部に連結された吊材に高さ位置が調節可能に吊設され、前記開口部分から前記汚泥貯留槽内に浸漬される膜分離ユニットと、一端が前記膜分離ユニットの下部に取り付けられ他端部がブロアに接続され、前記膜分離ユニットの下方からエアーを噴出させてバブリングを行うバブリング用管路と、一端が前記膜分離ユニットの上部に取り付けられ他端が排水ポンプに接続され、前記膜分離ユニットにより濾過された濾過水を前記汚泥貯留槽外に排水する排水用管路と、前記排水ポンプの排水量を検出する排水量計測手段と、前記ブロアと前記排水ポンプの動作を操作するための操作スイッチを有し、前記ブロアと前記排水ポンプの運転状況に関する運転状況情報を表示部でモニタリングしながら前記ブロアと前記排水ポンプの動作を制御する制御手段を有するコントロールユニットと、を具備することを特徴とする汚泥貯留槽の汚泥減容装置である。
【０００９】
また、前記汚泥貯留槽には、水位計測手段が設けられており、前記制御手段は、前記水位計測手段に計測させた計測データに基づいて前記汚泥貯留槽内の水位を算出して前記表示部に表示させることが好ましい。これにより、汚泥貯留槽内の水位の状況を把握することができ、排水ポンプの空運転を防止することができる。
【００１０】
また、前記膜分離ユニットは、前記排水用管路の一端部との連結部がステンレススチールにより形成されていることが好ましい。これにより、連結部が腐食等により脱落してしまう等の不具合を防止することができる。
【００１１】
また、前記コントロールユニットは、ネットワークに接続可能なネットワーク接続手段と、データ出力手段と、をさらに有し、前記表示部に表示される運転状況情報が前記データ出力手段によりデータ出力され、該運転状況情報の出力データが、前記ネットワーク接続手段により前記ネットワークに接続された管理用端末に送信可能に設けられていることが好ましい。
これにより、遠隔地で汚泥貯留槽の汚泥減容処理の運転状況を把握することができる。
【００１２】
さらに、前記コントロールユニットおよび前記端末は、各々が前記ネットワークを介したデータ入力を可能にするデータ入力手段をさらに有していて、当該入力手段を用いてユーザにより前記端末に入力されたコマンドが、前記ネットワークおよび前記データ入力手段を介して前記コントロールユニットに入力され、前記コントロールユニットは、前記管理用端末から前記制御手段に入力されたコマンドに基づいて、前記ブロアと前記排水ポンプの運転動作をそれぞれ制御可能に設けられていることが好ましい。これにより、遠隔地で汚泥貯留槽の汚泥減容処理の運転状況を把握することができると共に、汚泥減容処理装置の運転を遠隔操作することができる。
【考案の効果】
【００１３】
本考案にかかる汚泥貯留槽の汚泥減容処理槽の構成によれば、汚泥貯留槽内の汚泥に薬品を添加することがなく汚泥の減容処理を行うことができ、低コストで汚泥を減容処理することができる。また、構成が簡素であるため、新設の汚泥処理施設はもちろんのこと、既設の汚泥処理施設にも設置することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態にかかる汚泥貯留槽の汚泥減容装置の概略構成を示す正面図である。
【図２】コントロールユニットの正面図である。
【図３】コントロールユニットの表示部における画面表示状態の一例を示す説明図である。
【図４】コントロールユニットの変形例を示す説明図である。
【考案を実施するための形態】
【００１５】
以下、本考案にかかる汚泥貯留槽の汚泥減容装置の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、本明細書中においては、曝気槽、沈殿槽、汚泥濃縮槽、汚泥貯留槽、汚泥濃縮貯留槽のすべて包含する用語として汚泥貯留槽という用語を用いている。
本実施形態にかかる汚泥貯留槽の汚泥減容装置１００は、図１に示すように、排水処理施設の汚泥貯留槽２００の上面に設けられた開口部分２１０を囲む配置に立設された櫓部１０と、一端部が櫓部１０に連結された吊材であるチェーン２０と、チェーン２０の他端部に連結され、汚泥貯留槽２００の内部の貯留水内に浸漬される膜分離ユニット３０と、汚泥貯留槽２００の水位を計測する水位計測手段４０と、膜分離ユニット３０と水位計測手段４０が接続されたコントロールユニット５０とを有している。
【００１６】
櫓部１０は、汚泥貯留槽２００の上面に単管パイプを適宜組み立てて、開口部分２１０の近傍位置に立設され、開口部分２１０の上方位置で開口部分２１０を横切る水平材１１により膜分離ユニット３０の吊設が可能に構築された起立部１２と、汚泥貯留槽２００の開口部分２１０を起立部１２の外方側から囲む配置で単管パイプを組み立て、起立部１２の倒れこみを防止するための保持部１４と、を有している。ここでは、櫓部１０の構築に単管パイプを用いているが、単管パイプ以外にも他の公知の材料により櫓部１０を構築してもよい。
【００１７】
櫓部１０の起立部１２の水平材１１により開口部分２１０から汚泥貯留槽２００内に吊り下げられている膜分離ユニット３０は、筐体３２内に複数の固液分離膜（図示せず）が収容されている。汚泥貯留槽２００内に貯留されている汚泥混合水に浸漬されている膜分離ユニット３０に汚泥混合水を通過させることで、固液分離膜により汚泥混合水が汚泥と濾過水に固液分離される。膜分離ユニット３０に収容されている固液分離膜は、個別に交換可能である。
【００１８】
膜分離ユニット３０の筐体３２の下部にはバブリング用管路３４が取り付けられている。図１および図２に示すように、バブリング用管路３４は、一端部がコントロールユニット５０の本体５１に収容されたブロア５２に接続され、他端部が筐体３２の下部に接続されていて、筐体３２の下方側からブロア５２からの空気（エアー）を噴出させ筐体３２の内部に気泡を供給可能にしている。このように膜分離ユニット３０の下方位置から膜分離ユニット３０の内部に気泡を供給することにより、固液分離膜に付着した汚泥を適宜引き剥がすことができ、固液分離膜の目詰まりを防止することができ、膜分離ユニット３０のメンテナンス頻度を大幅に低減させることが可能になり好都合である。
【００１９】
また、膜分離ユニット３０の筐体３２の上部には排水用管路３６が取り付けられている。
筐体３２と排水用管路３６との連結部分は、ステンレススチール製の連結体３８に形成されているので、腐食等による連結部分の破損を防止することができる。この連結体３８はいわゆるフレキシブル管と称される構成を採用すればなお好適である。排水用管路３６は、開口部分２１０から汚泥貯留槽２００の上面に設けられたコントロールユニット５０の本体５１内に収容された排水ポンプ５４を経由した後、汚泥貯留槽２００から図示しない流量調整槽等に接続されている。排水ポンプ５４には排水量を計測するための排水量計測手段５５が設けられている。流量計測手段はコントロールユニット５０の制御手段５６に電気的に接続されている。
【００２０】
コントロールユニット５０には、制御手段５６が収容されている。制御手段５６は、排水ポンプ５４に設けられた排水量計測手段５５から計測データを受信し、汚泥貯留槽２００から排出された濾過水の排水流量を算出している。このようにして算出された濾過水の排水流量は、制御手段５６によりディスプレイ５８に表示可能である。ディスプレイ５８は。コントロールユニット５０の本体部５１の正面に配設されている。流量調整槽に水位計を配設すれば、ディスプレイ５８に流量調整槽に貯留されている濾過水の水位を表示させることもできる。
【００２１】
本実施形態における水位計測手段４０は、圧力センサにより水圧を計測することで水位を計測するものである。水位計測手段４０は、膜分離ユニット３０を吊り下げているチェーン２０とは別体の吊材４２によって汚泥貯留槽２００の内底面に設置され、必要に応じて汚泥貯留槽２００の開口部分２１０から引き上げ可能に設けられている。水位計測手段４０はコントロールユニット５０に収容された制御手段５６に電気的に接続されていて、水位計測手段４０により計測された計測データは制御手段５６に送信された後、制御手段５６により汚泥貯留槽２００内の水位が算出される。このようにして算出された汚泥貯留槽２００の水位は制御手段５６によりディスプレイ５８に表示させることができる。この水位計測手段４０は配設を省略することもできる。
【００２２】
コントロールユニット５０の表示部であるディスプレイ５８は、図３に示すように、水位計測手段４０の計測値と、ブロア５２および排水ポンプ５４の運転状態に加え、ブロア５２による空気供給量、排水ポンプ５４による濾過水の排水流量等といった運転状況情報が表示可能に設定することもできる。
また、本実施形態にかかるディスプレイ５８は、いわゆるタッチパネル構造が採用されている。タッチパネルのタッチ位置検出方式は公知の方式を適宜採用することができる。このようなタッチパネル構造のディスプレイ５８によれば、ブロア５２および排水ポンプ５４の動作を操作するための操作スイッチが操作可能に表示させることができる。これにより、コントロールユニット５０にスイッチボタン等の機械的要素の配設を省略することができ、コントロールユニット５０の外観形状や操作利便性が向上する点において好都合である。
【００２３】
また、図４に示すように、コントロールユニット５０にインターネット等のネットワークＮに接続可能なネットワーク接続手段６０とデータ入出力手段６２とを配設してもよい。これらの構成を採用すれば、ブロア５２および排水ポンプ５４の運転状況情報に関するデータは、データ入出力手段６２により出力可能になり、出力したデータはネットワーク接続手段６０によりネットワークＮに送信可能にすることができる。
さらに、ネットワークＮに端末７０を接続し、端末７０にデータ入力手段７２および表示手段７４を設ければ、汚泥貯留槽２００が配設されている場所から離れた位置に設けられたコントロールセンター等で、汚泥貯留槽２００の汚泥減容装置１００の運転状況がネットワークＮを介して把握できる点で好都合である。このような構成によれば、複数の汚泥貯留槽２００における汚泥減容装置１００の運転状況を一括で監視することが可能になり、運用コストをさらに低減させることができる。
【００２４】
さらにまた、ネットワークに接続された端末７０に入力手段７２を配設し、遠隔地のユーザ（コントロールセンターのオペレータ）によりコマンドが入力可能に設けられていればなお好都合である。このような構成を採用することで、端末７０の表示手段７４に表示された汚泥減容装置１００の運転状況を確認した遠隔地のユーザが、端末７０の入力手段７２からブロア５２および排水ポンプ５４の少なくとも一方の運転動作を制御する運転動作制御コマンドを入力することができる。端末７０に入力された運転動作制御コマンドは、ネットワークＮを介して汚泥減容装置１００のコントロールユニット５０に送信され、データ入出力手段６２により制御手段５６に入力することができる。制御手段５６は、入力された運転動作制御コマンドに基づいてブロア５２や排水ポンプ５４の運転動作の制御を行う。このような構成によれば、複数の汚泥貯留槽２００における汚泥減容装置１００の運転状況を一括で監視（モニタリング）および制御することが可能となり、運用コストをさらに低減させることができる。
【００２５】
次に、本実施形態にかかる汚泥貯留槽の汚泥減容装置１００の使用方法について説明する。
まず、汚泥貯留槽２００の上面の開口部分２１０の周りを囲むように櫓部１０を構築する。櫓部１０の水平材１１にチェーン２０の一端部を係止し、チェーン２０の他端部に膜分離ユニット３０を連結する。チェーン２０と膜分離ユニット３０の連結は、膜分離ユニット３０に装着した図示しないブラケットにチェーン２０を連結する形態や、膜分離ユニット３０の筐体３２に直接チェーン２０を連結させる形態等を採用することができる。膜分離ユニット３０とチェーン２０との連結ができたら、作業者がチェーン２０を持ちながら開口部分２１０から膜分離ユニット３０を汚泥貯留槽２００内の汚泥混合水内に浸漬させる高さ位置まで引き下ろす。膜分離ユニット３０が適切な高さ位置に設置された後、チェーン２０を固定する。
【００２６】
汚泥混合水内に膜分離ユニット３０を浸漬させた後、必要に応じて水位計測手段４０を開口部分２１０から汚泥貯留槽２００の内底面に設置する。作業者はコントロールユニット５０の図示しない主電源を印加し、コントロールユニット５０を起動させると共に、タッチパネル式のディスプレイ５８に表示された運転操作メニューを操作してブロア５２および排水ポンプ５４の運転を開始させる。
ブロア５２および排水ポンプ５４の運転が開始すると、制御手段５６が、ブロア５２の単位時間当たりのエア供給量および排水ポンプ５４による単位時間当たりの排水水量および累積排水量を計測すると共に、水位計測手段４０からの計測データに基づいて汚泥貯留槽２００の水位を算出し、それぞれの情報をディスプレイ５８に表示する。
【００２７】
コントロールユニット５０がネットワークＮに接続されている場合には、コントロールセンターにディスプレイ５８に表示されているすべての情報がネットワークＮを介して送信される。また、コントロールセンターの端末７０から運転動作制御コマンドが入力された場合には、ネットワークＮを介して運転動作制御コマンドがコントロールユニット５０に入力され、制御手段５６が入力された運転動作制御コマンドに基づいて、ブロア５２および排水ポンプ５４の出力調整を行うことができ、いわゆるリモートコントロールをすることができる。
【００２８】
作業者は、膜分離ユニット３０のメンテナンスを行う際には、汚泥貯留槽２００のからチェーン２０を引き上げて、膜分離ユニット３０を汚泥混合水から取り出しすることができる。また、必要に応じて膜分離ユニット３０の筐体３２内に収容されている固液分離膜を交換することができる。膜分離ユニット３０のメンテナンスを終えた後は、設置時と同様の方法で汚泥貯留槽２００の汚泥混合水に膜分離ユニット３０を浸漬させればよい。このようにして、継続的に汚泥貯留槽２００内の汚泥混合水から水のみを外部の排出することができる。
【００２９】
排水ポンプ５４による累計排出水量が所定の量に到達した場合、または、汚泥貯留槽２００の水位が所定水位になったら、汚泥処理業者によって汚泥混合水が汲み取り処理される。
本考案にかかる汚泥減容装置１００によれば、汚泥貯留槽２００に貯留された直後における汚泥混合水の容積に対して、ほぼ半分の容積に減容することができるため、汚泥処理にかかる費用を半減させることができる。また、汚泥処理業者においても、汲み取り後の汚泥混合水の水分除去処理の手間が軽減される点においても好都合である。
【００３０】
以上に、本実施形態にかかる汚泥貯留槽２００の汚泥減容装置１００について説明をしたが、本考案にかかる汚泥減容装置１００の技術的範囲は、本実施形態で示した構成に限定されるものではない。例えば、本実施形態においては、膜分離ユニット３０を汚泥貯留槽２００に吊設するための水平材１１を有する起立部１２と起立部１２を保持する保持部１４を有する櫓部１０の構成について説明しているが、起立部１２を安定させた形態で構築することができれば、保持部１４の配設を省略したシンプルな櫓部１０の構成にすることもできる。
【００３１】
また、膜分離ユニット３０を吊り下げする際の吊材としてチェーン２０を用いた実施形態について説明したが、膜分離ユニット３０を櫓部１０に吊設することができれば、ワイヤ等の他の吊材を用いることもできる。さらに、吊材の巻出し・巻き上げ装置を配設すれば、汚泥貯留槽２００への膜分離ユニット３０の設置や、膜分離ユニット３０の設置高さ位置の調整の他、膜分離ユニット３０のメンテナンス時における汚泥貯留槽２００からの引き出し時において作業者の労力を軽減させることができる。
さらに、吊材の巻出し・巻き上げ装置をコントロールユニット５０の制御手段５６に電気的に接続しておけば、水位計測手段４０により計測した汚泥貯留槽２００の水位状態に合わせて制御手段５６により巻出し・巻き上げ装置の動作を制御することができる。これにより、汚泥減容装置１００の自動運転を行うことができる。
【００３２】
さらにまた、以上の実施形態においては、コントロールユニット５０にデータ入出力手段６２を配設した形態を示しているが、汚泥減容装置１００の運転状況を遠隔監視するだけの場合は、データ入出力手段６２に代えてデータ出力手段を設ければよい。そして、汚泥減容装置１００を単独で使用する場合においては、ネットワーク接続手段６０およびデータ入出力手段６２の構成を省略することもできる。
そして、以上の実施形態においては、コントロールユニット５０にブロア５２と排水ポンプ５４を収容した形態について説明しているが、ブロア５２と排水ポンプ５４はコントロールユニット５０の外部に配設してもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１０  櫓部
２０  チェーン
３０  膜分離ユニット
３２  筐体
３４  バブリング用管路
３６  排水用管路
３８  連結体
４０  水位計測手段
５０  コントロールユニット
５２  ブロア
５４  排水ポンプ
５５  排水量計測手段
５６  制御手段
５８  ディスプレイ
７０  端末
１００  汚泥減容装置
２００  汚泥貯留槽
２１０  開口部分
【図１】
0003170744.tif 000003
【図２】
0003170744.tif 000004
【図４】
0003170744.tif 000005
【図３】
0003170744.tif 000006