(57)【要約】      （修正有）【課題】一定の条件で汚泥を圧搾でき、且つ製造にかかるコストを安くできる汚泥の脱水試験装置を提供する。【解決手段】汚泥から脱水された液体２ａを排出する排出口を備えた脱水容器４と、排出口を閉塞する濾材７と、脱水容器４内に流し込まれた汚泥を加圧して圧搾する圧搾手段５と、を備えた汚泥の脱水試験装置であって、圧搾手段５は、脱水容器４の上部開口４ａから進入し汚泥を加圧する底面部１０と、底面部１０に対して均等に重力を付加する重り部１４と、を備える。【選択図】図５
0003185962.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
汚泥を収容するとともに排出口を備えた脱水容器と、前記排出口を被覆し前記脱水容器内の汚泥から脱水された液体を排出する濾材と、前記脱水容器内に収容された汚泥を加圧して圧搾する圧搾手段と、を備えた汚泥の脱水試験装置であって、
前記圧搾手段は、前記脱水容器の上部開口から進入し前記汚泥を加圧する底面部と、前記底面部に対して均等に重力を付加する重り部と、を備えていることを特徴とする汚泥の脱水試験装置。
【請求項２】
前記圧搾手段は、前記底面部を水平に保った状態で鉛直方向に移動させるガイド部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の汚泥の脱水試験装置。
【請求項３】
前記ガイド部は、前記底面部の周縁の全周に亘り前記脱水容器の内面に沿って所定長さ上方に延設されることを特徴とする請求項２に記載の汚泥の脱水試験装置。
【請求項４】
前記底面部の下面側外縁は、該底面部の中央部に向けて先細り形状となっていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の汚泥の脱水試験装置。
【請求項５】
前記重り部は、前記底面部に対して着脱可能に取付けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の汚泥の脱水試験装置。
【請求項６】
前記底面部は、前記汚泥の圧搾時に前記脱水容器の外方まで延びる軸部を備えていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の汚泥の脱水試験装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、汚泥の脱水能力を試験する汚泥の脱水試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、下水道を流れる汚泥は、脱水処理されるようになっており、汚泥に含有される液体と脱水ケーキとに分離される。分離された液体は、薬剤等により消毒された後、池や河川等の公共水域に排出されるようになっているとともに、分離された脱水ケーキは、焼却処分、若しくは例えば肥料などの資源・エネルギーとして再利用されることが一般的である。しかし、処理対象となる汚泥は、含液率や成分がそれぞれ異なるため、標準化された脱水処理を行っても脱水ケーキの脱水率等にばらつきが生じることがあった。
【０００３】
そこで、処理対象となる汚泥を所定量脱水容器内に流し込み、分離された液体を、脱水容器の底部に設けられた多数の孔と濾布とを介して取り出し、さらに脱水容器内に残った汚泥をピストンにより加圧することで圧搾脱水させ、経過時間当たりの脱水水量の変化を計測し、汚泥の脱水時間を確認することで、処理対象となる汚泥の脱水能力を試験するものがある。（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１６５１９８号公報（第４頁、第１図）
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１にあっては、汚泥を圧搾脱水する際には、ピストンを自動制御するために、モータ等のコストがかかる部品を多用しており、装置の製造にかかるコストが高くなってしまう問題があった。
【０００６】
本考案は、このような問題点に着目してなされたもので、一定の条件で汚泥を圧搾でき、且つ製造にかかるコストを安くできる汚泥の脱水試験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】
前記課題を解決するために、本考案の汚泥の脱水試験装置は、
汚泥を収容するとともに排出口を備えた脱水容器と、前記排出口を被覆し前記脱水容器内の汚泥から脱水された液体を排出する濾材と、前記脱水容器内に収容された汚泥を加圧して圧搾する圧搾手段と、を備えた汚泥の脱水試験装置であって、
前記圧搾手段は、前記脱水容器の上部開口から進入し前記汚泥を加圧する底面部と、前記底面部に対して均等に重力を付加する重り部と、を備えていることを特徴としている。
この特徴によれば、圧搾手段の底面部を脱水容器の上部開口から進入させることにより、底面部が、重り部の自重を利用して一定の力で均等に汚泥を加圧して圧搾でき、且つ汚泥の脱水試験装置の製造にかかるコストを安くできる。
【０００８】
前記圧搾手段は、前記底面部を水平に保った状態で鉛直方向に移動させるガイド部を備えていることを特徴としている。
この特徴によれば、ガイド部により底面部が水平状態で脱水容器内を鉛直方向に移動するようにガイドされるため、汚泥を均一に加圧することができる。
【０００９】
前記ガイド部は、前記底面部の周縁の全周に亘り前記脱水容器の内面に沿って所定長さ上方に延設されることを特徴としている。
この特徴によれば、底面部が汚泥を加圧時において、汚泥及び汚泥から圧搾された液体が、底面部の周縁の全周に亘り所定長さ上方に延設されたガイド部により底面部の上面側に回り込むことを防止することができる。
【００１０】
前記底面部の下面側外縁は、該底面部の中央部に向けて先細り形状となっていることを特徴としている。
この特徴によれば、底面部の下面側外縁が先細り形状となっていることから、表面張力により脱水容器の内面に沿って盛り上がった汚泥の上面に対して均等に加圧して圧搾することができる。
【００１１】
前記重り部は、前記底面部に対して着脱可能に取付けられていることを特徴としている。
この特徴によれば、底面部に対して質量の異なる重り部を適宜取り付けることにより、汚泥を加圧する力を調整することができる。
【００１２】
前記底面部は、前記汚泥の圧搾時に前記脱水容器の外方まで延びる軸部を備えていることを特徴としている。
この特徴によれば、使用者が軸部の端部を把持して、脱水容器内に圧搾手段を容易に出し入れ操作することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】汚泥の脱水試験装置を示す分解斜視図である。
【図２】圧搾手段を示す分解斜視図である。
【図３】所定量の汚泥に対して所定量の凝集剤を添加した状態を示す概略図である。
【図４】脱水容器内に汚泥を流し込んだ状態を示す側断面図である。
【図５】（ａ）は、脱水容器の上部開口から圧搾手段の底面部を進入させ、底面部が汚泥に当接された状態を示す側断面図であり、（ｂ）は、重り部材の自重により汚泥を圧搾した状態を示す側断面図である。
【図６】汚泥の脱水試験装置の変形例を示す側断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１４】
本考案に係る汚泥の脱水試験装置を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。
【実施例１】
【００１５】
実施例１に係る汚泥の脱水試験装置につき、図１から図５を参照して説明する。主に下水道を流れる大量の汚泥は、通常、汚泥内に含まれる液体分がベルトプレス機等により圧搾されることにより脱水処理され、前記汚泥から液体と脱水ケーキとに分離される（図示略）。
【００１６】
図１に示される汚泥の脱水試験装置１（以下、単に脱水試験装置１という）は、この汚泥の脱水処理を行う際において、予め、その脱水処理の対象となる汚泥２（図３参照）を所定量の採取し、その脱水時間を計測することで、汚泥２の脱水能力を試験するものであり、その試験結果に基づいた脱水条件で実機を用いて脱水処理を行うことにより、効率よく脱水処理を行うことができる。
【００１７】
尚、汚泥２の脱水時間とは、汚泥２の圧搾を開始した時点から、その汚泥２の圧搾により排出された液体２ａの経過単位時間当たりの脱水水量がゼロ若しくは所定量以下の状態となる時点までの時間を指す。
【００１８】
また、汚泥は、脱水処理が行われる前に、汚泥の脱水能力を高めるために、例えばポリマーから成る凝集剤３（図３参照）が添加されることが一般的であり、本実施例の脱水試験装置１は、凝集剤３が添加された汚泥２の脱水時間を試験的に計測するものとして説明する。
【００１９】
図１及び図４に示されるように、脱水試験装置１は、汚泥２を収容する脱水容器４と、脱水容器４内で汚泥２を加圧する圧搾手段５と、脱水容器４の下方に設けられる底板部材６と、脱水容器４及び底板部材６の間に配され、汚泥２から脱水された液体２ａ（図４参照）を濾過する濾材７と、濾材７の上方に配置される規制板８と、濾材７により濾過された液体２ａ’（図５参照）を収容する排液容器９と、から主に構成されている。
【００２０】
図１及び図４に示されるように、脱水容器４は、鉛直方向に延び、上部開口４ａ及び下部開口４ｂを備えた筒形状を成しており、この脱水容器４の上部開口４ａから汚泥２を流し込むことができるようになっている。尚、本実施例の脱水容器４は、円筒形状を成しているがこれに限らず、例えば、平面視で矩形状や楕円形状等の筒状体であってもよいし、複数の孔を備えた有底形状であってもよい。
【００２１】
また、脱水容器４の下部開口４ｂは、後述するように、流し込まれた汚泥２から濾材７により濾過され脱水された液体２ａを排出する排出口として機能している。尚、脱水容器４の下部開口４ｂを排出口としているがこれに限られず、脱水容器の側壁に複数の孔が形成されていてもよい。
【００２２】
更に、この脱水容器４は、例えばアクリルやポリカーボネート等の透光性を有する合成樹脂により形成されており、外部から汚泥２の状態を目視で確認できるようになっている。尚、この脱水容器は、透光性を有する合成樹脂に限らず、例えば、金属等により形成されていてもよい。
【００２３】
また、脱水容器４は、上部開口４ａ及び下部開口４ｂが規制板８の中央部に略同径に形成された貫通孔８ａに連通する位置で、脱水容器４の下端面が規制板８の表面に載置されるようになっている。これにより、脱水容器４の下端面の略全面が規制板８の表面に当接し、脱水容器４の移動が規制される。尚、規制板８は、脱水容器４が濾材７の上面で移動し難い場合、特段設けられず、省略してもよい。
【００２４】
図１に示されるように、底板部材６は、上下方向に貫通する大孔６ａ，６ａ，…及び小孔６ｂ，６ｂ，…が等間隔にそれぞれ複数形成されており、底板部材６の上面６ｃには、大孔６ａ，６ａ，…及び小孔６ｂ，６ｂ，…を繋ぐように溝６ｄ，６ｄ，…が格子状に複数形成されている。大孔６ａ，６ａ，…及び小孔６ｂ，６ｂ，…は、上方側が濾材７により閉塞されており、脱水容器４の下部開口４ｂから排出された汚泥２の液体２ａが濾材７により濾過された後、大孔６ａ，６ａ，…及び小孔６ｂ，６ｂ，…を通過して排液容器９内に収容されるようになっている。
【００２５】
このように、大孔６ａ，６ａ，…及び小孔６ｂ，６ｂ，…が等間隔にそれぞれ複数形成されているため、底板部材６の上面６ｃが平面形状に保たれながら、汚泥２の液体２ａ分が通過する領域が大きくなっている。
【００２６】
排液容器９は、透光性を有する合成樹脂により形成されており、外部より濾材７により濾過された液体２ａ’の量を計測できるようになっている。また、図示しないが排液容器９の側面に目盛りを形成し、濾過された液体２ａの量を目視により計測できるようになっていることが好ましい。或いは、液体２ａを含む排液容器９の重量を計測し、当該重量から排液容器９単独の重量を差し引くことで、液体２ａの量を計測するようにしてもよい。
【００２７】
図１及び図２に示されるように、圧搾手段５は、平面視で脱水容器４の内周面４ｃと略同径の円形状を成す底面部１０を備えている。この底面部１０の外周縁には、全周に亘り所定長さ鉛直方向上方に延設されるガイド部１１が形成されている。また、底面部１０の中央部には、鉛直方向上方に延びる軸部１２が形成され、軸部１２の下側の基端１２ａには、底面部１０に対して均等に延びるリブ１３が計４箇所設けられているとともに、軸部１２の上側の自由端１２ｂには、軸部１２と同軸に形成されるボルト孔１２ｃを備えている。
【００２８】
さらに、圧搾手段５は、所定の重量を有する重り部としての重り部材１４を備えている。重り部材１４は、中央部を境に左右均等に延びる均質部材から形成されており、当該中央部に重心が位置している。また、重り部材１４の中央部には、軸部１２のボルト孔１２ｃと連通する連通孔１４ａを備えており、ボルト孔１２ｃ及び連通孔１４ａにボルト１５を螺挿することにより、軸部１２の自由端１２ｂに重り部材１４が取付けられるようになっている。尚、本実施例では、軸部１２の自由端１２ｂと重り部材１４とがボルト１５により接続された態様であるが、例えば、接着剤などで固着されてもよいし、ボルト以外の接続部材により接続されてもよい。
【００２９】
これによれば、重り部材１４の重心が軸部１２を介して底面部１０の中央部に位置するようになっており、重り部材１４から鉛直方向にかかる重力が、リブ１３，１３，…により底面部１０に対して均等に分散されて伝わるようになっている。
【００３０】
次に、実際に脱水試験装置１を用いて、汚泥２の脱水能力を試験する態様について図３ないし図５を用いて説明する。先ず、図３に示されるように、ビーカー等などの容器１６に汚泥２を所定量採取し、その汚泥２に対して所定の添加率で凝集剤３を添加する。その後、凝集剤３が添加された汚泥２を撹拌することで、汚泥２内の浮遊物が凝集剤３により結合されて形成される固体２ｂと、液体２ａとに分離される（図４参照）。
【００３１】
次いで図４に示されるように、排液容器９内に底板部材６、濾材７、規制板８、及び脱水容器４を配置し、その脱水容器４内に固体２ｂと液体２ａとに分離された汚泥２を流し込む。脱水容器４内に流し込まれた汚泥２の液体２ａは、それ自体にかかる重力により濾材７で濾過された液体２ａ’となり、この濾過された液体２ａ’は、底板部材６の大孔６ａ，６ａ，…及び前述した小孔６ｂ，６ｂ，…を通過して排液容器９内に落下されるようになるとともに、固体２ｂが脱水容器４内に残される。尚、この固体２ｂは、液体２ａを含んだ状態となっている。
【００３２】
続いて、図５に示されるように、脱水容器４内に残された固体２ｂに含まれた液体２ａを加圧して圧搾脱水する工程を行う。先ず、図５（ａ）に示されるように、圧搾手段５の重り部材１４を把持して、脱水容器４の上部開口４ａから圧搾手段５の底面部１０が水平を向いた状態で進入させ、底面部１０を固体２ｂに当接させる。このとき、ガイド部１１は、脱水容器４の内周面４ｃに摺動するようになっており、底面部１０が傾くことが防止されるため、底面部１０を固体２ｂに対して均一に当接させることができる。
【００３３】
底面部１０を固体２ｂに当接させたら、図５（ｂ）に示されるように、圧搾手段５の重り部材１４から手を離すことにより、底面部１０が、重り部材１４の自重を利用して一定の力で均等に固体２ｂを加圧することで固体２ｂ内に含まれた液体２ａが排出される。そして、圧搾を開始した時点から排液容器９内に排出される濾過された液体２ａ’の量を経過時間ごとに計測する。
【００３４】
固体２ｂを加圧時には、前述したように、底面部１０に対して重り部材１４から鉛直方向にかかる重力がリブ１３，１３，…により均等に分散されるようになっているため、固体２ｂをムラなく加圧することができる。
【００３５】
また、ガイド部１１は、底面部１０の周縁の全周に亘り所定長さ上方に延設され、その略全外周面が脱水容器の内周面に当接していることから、底面部１０が汚泥２の固体２ｂを加圧時において、固体２ｂ及び固体２ｂから圧搾された液体２ａが、底面部１０の上面側に回り込むことを防止できる。
【００３６】
濾過された液体２ａ’は、圧搾手段５による圧搾により、固体２ｂから液体２ａが脱水され、経過時間ごとに排液容器９内に排出される水量が徐々に少なくなっていく。そして、経過単位時間ごとの濾過された液体２ａ’の水量がゼロ若しくは所定の数値以下となった時点を計測し、汚泥２の圧搾を開始してから濾過された液体２ａ’の水量がゼロ若しくは所定の数値以下となった時点までの時間を汚泥２の脱水時間として、汚泥２の脱水能力の試験が完了する。
【００３７】
尚、特段図示しないが、汚泥２の脱水能力の試験の試験結果に基づき、汚泥２の脱水時間が長い場合には、例えば凝集剤３の添加量を増やしたり、或いは凝集剤の種類を替えたりすることにより、より好ましい脱水条件を得られるように試験を繰り返し行う。また、汚泥２を圧搾する加圧力を高めることで、脱水処理にかかる時間を短縮させてもよい。
【００３８】
上述したように、底面部１０が、重り部材１４の自重を利用して固体２ｂを圧搾するため、例えばモータ等の動力を必要とせず、脱水試験装置１の構造が簡素化され、コストを抑えることができる。
【００３９】
また、底面部１０を脱水容器４の上部開口４ａから進入させる際には、ガイド部１１が脱水容器４の内周面４ｃに摺動することにより、底面部１０が傾くことが防止され、底面部１０を固体２ｂに対して均一に当接させることができる。
【００４０】
また、重り部材１４は、軸部１２の自由端１２ｂに対し、着脱可能に取付けられているため、質量の異なる重り部材を軸部１２の自由端１２ｂに適宜取り付けることにより、汚泥２を加圧する力を調整することができ、例えば、汚泥２に対する加圧の条件を変更して汚泥２の脱水時間を計測することができる。
【００４１】
また、圧搾手段５により固体２ｂが加圧された状態であっても、圧搾手段５の軸部１２の自由端１２ｂ及び重り部材１４は、脱水容器４の上部開口４ａより上方に位置しているため、重り部材１４を把持して脱水容器４の外方から脱水容器４内に圧搾手段５を容易に出し入れ操作することができる。
【００４２】
尚、脱水試験装置の変形例として次のようなものもある。図６に示されるように、脱水試験装置１００は、脱水容器４１が底板４１ａを有しており、この底板４１ａに複数の孔４１ｂ，４１ｂ，…が形成されている。また、底板４１ａの上面は、周縁が外側に向けて拡径する拡径部４１ｄと成っており、その底板４１ａの上面に沿って濾材７が敷設されている。したがって、別段の底板部材等を必要とせず、部品点数を減らすことができる。
【００４３】
また、脱水試験装置１００の圧搾手段５１は、底面部１０１の周縁が中央部に向けて先細り形状となるテーパ部１０１ａを備えており、テーパ部１０１ａと拡径部４１ｄとは、底面部１０１が水平方向を向いたときに互いに略平行に対向するようになっている。
【００４４】
これによれば、図６の拡大部に示されるように、表面張力により脱水容器４１の内周面４１ｃに沿って盛り上がった汚泥２の上面に対してもテーパ部１０１ａが均一に当接され、略平行に形成された拡径部４１ｄに対して均等に加圧して圧搾することができる。
【００４５】
以上、本考案の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本考案に含まれる。
【００４６】
例えば、前記実施例では、ガイド部１１が底面部１０の外周縁の全周に亘り所定長さ鉛直方向上方に延設され、底面部１０を脱水容器４の上部開口４ａから進入させる際に当該ガイド部１１が脱水容器４の内周面４ｃに当接するようになっていたが、これに限られず、例えば、ガイド部は、底面部１０の外周縁に所定間隔離間するように複数設けられていてもよい。また、ガイド部は、必ずしも底面部１０の外周縁に設けられず、例えば、軸部や重り部に設けられ、脱水容器４の外周面に摺動するようになっていてもよい。
【００４７】
また、重り部材は、軸部の自由端に取付けられることに限らず、例えば底面部から鉛直上方に一体に形成されていてもよいし、底面部と軸部の基端との間に取付けられていてもよい。
【００４８】
また、前記実施例では、凝集剤３が添加された汚泥２の脱水時間を計測する態様について説明したが、汚泥のみの脱水時間を計測し、その試験結果に基づいて凝集剤３の添加率や種類などを決定するようにしてもよい。
【００４９】
また、前記実施例では、濾材７は、微細な網目を有する濾布として説明したが、これに限らず、濾紙や活性炭等でもよいし、透水性を有するシート若しくは容器等に粒子状の濾材が複数敷設されていてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１                脱水試験装置
２                汚泥
２ａ              液体
２ａ’            濾過された液体
２ｂ              固体
３                凝集剤
４                脱水容器
４ａ              上部開口
４ｂ              下部開口（排出口）
４ｃ              内周面
５                圧搾手段
６                底板部材
７                濾材
９                排液容器
１０              底面部
１１              ガイド部
１２              軸部
１３              リブ
１４              重り部材（重り部）
４１              脱水容器
４１ａ            底板
４１ｃ            内周面
４１ｄ            拡径部
５１              圧搾手段
１００            脱水試験装置
１０１            底面部
１０１ａ          テーパ部
【図１】
0003185962.tif 000003
【図２】
0003185962.tif 000004
【図３】
0003185962.tif 000005
【図４】
0003185962.tif 000006
【図５】
0003185962.tif 000007
【図６】
0003185962.tif 000008