(57)【要約】【課題】汚泥が濾布からはみ出し流出するのを防止できる濾過濃縮装置を提供する。【解決手段】濾過濃縮装置１０は、濾布循環部１１と、当該濾布循環部１１に対し重力方向に沿って並設された濾布循環部１２と、を備えている。濾布循環部１１，１２は、無端状に形成され略長円状に循環駆動する濾布１５，１８をそれぞれ有し、濾布１５，１８は、その上方側に位置する面１５ａ，１８ａに供給された汚泥Ｍを搬送方向Ａ，Ｂに搬送しながら濾過濃縮する。ここで、濾過濃縮装置１０では、濾布１５における下方側に位置する面１５ｂと濾布１８における上方側に位置する面１８ａとの間隔Ｌが濾布１８の搬送方向Ｂに行くに従って狭くなっている。そのため、濾布１８の搬送方向Ｂに行くに従って汚泥Ｍが濾布１５，１８とで徐々に挟まれることになり、搬送方向Ｂに行くに従って徐々に強くなる圧搾力が汚泥Ｍに作用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状に形成され略長円状に循環駆動する濾布を有し、当該濾布の上方側に位置する面に供給された汚泥を重力方向と交差する方向に搬送しながら濾過濃縮する濾布循環部を備え、
前記濾布循環部は、前記重力方向に沿って並設されており、
隣接する濾布循環部において、上段の濾布の下方側に位置する面と下段の濾布の上方側に位置する面との間隔は、下段の濾布の汚泥を搬送する方向に行くに従って狭くなっていることを特徴とする濾過濃縮装置。
【請求項２】
隣接する濾布循環部において、上段の濾布の駆動速度は、下段の濾布の駆動速度に対して速度差を有することを特徴とする請求項１記載の濾過濃縮装置。
【請求項３】
隣接する濾布循環部において、前記上段の濾布の下方側に位置する面と下段の濾布の上方側に位置する面との間隔は、調整可能とされていることを特徴とする請求項１又は２記載の濾過濃縮装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚泥を濾過濃縮する濾過濃縮装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、汚泥の処理効率及び処分効率の向上を図るプロセスとして、汚泥脱水が知られている。この汚泥脱水は、流動状の汚泥を水分の少ない固形状の脱水汚泥として取り出すものであり、その方式の一つに濾過濃縮式がある。
【０００３】
濾過濃縮式の濾過濃縮装置として、無端状に形成され循環駆動する濾布を備え、当該濾布に供給された汚泥を搬送しながら濾過濃縮するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような濾過濃縮装置では、２枚の濾布に汚泥を挟むと共に、これら２枚の濾布に対してローラを押し付けることで、濾布のテンション及びローラの押付力を汚泥に作用させ、汚泥を圧搾する。
【特許文献１】特開昭６０−９５９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したような濾過濃縮装置では、ローラの押付力が直接作用する箇所（ローラの曲面部）において必要以上に汚泥を圧搾してしまい、汚泥が流動し濾布間からはみ出し流出するおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、汚泥が濾布からはみ出し流出するのを防止できる濾過濃縮装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る濾過濃縮装置は、無端状に形成され略長円状に循環駆動する濾布を有し、当該濾布の上方側に位置する面に供給された汚泥を重力方向と交差する方向に搬送しながら濾過濃縮する濾布循環部を備え、濾布循環部は、重力方向に沿って並設されており、隣接する濾布循環部において、上段の濾布の下方側に位置する面と下段の濾布の上方側に位置する面との間隔は、下段の濾布の汚泥を搬送する方向に行くに従って狭くなっていることを特徴とする。
【０００７】
この濾過濃縮装置では、隣接する濾布循環部において、上段の濾布の下方側に位置する面と下段の濾布の上方側に位置する面との間隔が、下段の濾布の汚泥を搬送する方向に行くに従って狭くなっていることにより、上段の濾布と下段の濾布とで汚泥が当該方向に行くに従い徐々に挟まれていくことになる。そのため、流動状の汚泥に対し、下段の濾布の汚泥を搬送する方向に行くに従って徐々に圧搾力を作用させることができ、徐々に脱水することが可能となる。従って、ローラの押付力を汚泥に作用させて汚泥を必要以上に圧搾するということがなく、汚泥が濾布からはみ出し流出するのを防止しつつ濃縮効果を十分に得ることが可能となる。
【０００８】
ここで、重力による濃縮効果は、濾布の上方側に位置する面に供給された汚泥のうち上方側（濾布から離れる側）の部分程十分に得難いが、隣接する濾布循環部において、上段の濾布の駆動速度が下段の濾布の駆動速度に対して速度差を有する場合、上段の濾布と下段の濾布とに挟まれた汚泥に速度差によるせん断力を作用させて当該汚泥を移動させることができ、濃縮効果を一層十分に得ることが可能となる。
【０００９】
また、隣接する濾布循環部において、上段の濾布の下方側に位置する面と下段の濾布の上方側に位置する面との間隔は、調整可能とされていることが好ましい。これにより、下段の濾布の汚泥を搬送する方向に行くに従って徐々に強くなる上記圧搾力を汚泥に所望に作用させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、汚泥が濾布からはみ出し流出するのを防止しつつ濃縮効果を十分に得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１２】
まず、本発明の一実施形態に係る濾過濃縮装置を含むベルトプレス脱水機について説明する。図１は本発明の一実施形態に係る濾過濃縮装置を含むベルトプレス脱水機を示す概略構成図である。このベルトプレス脱水機は、例えば下水処理施設で処理されて発生した流動状の汚泥を脱水する汚泥脱水施設に多く採用され、無端ベルト状の濾布を用いて濾過濃縮するいわゆる濾過濃縮式のものである。
【００１３】
ベルトプレス脱水機１は、攪拌凝集装置３と濾過濃縮装置１０と圧搾脱水装置２とを備えている。なお、以下の説明において、攪拌凝集装置３に導入される汚泥を導入汚泥、攪拌凝集装置３で処理された汚泥を凝集汚泥、濾過濃縮装置１０で処理された汚泥を濃縮汚泥、圧搾脱水装置２で処理された汚泥を脱水汚泥とそれぞれ称し、また、これらの汚泥を総称して汚泥Ｍと称する。ちなみに、一般的に、濃縮汚泥とは含水率９４％〜９８％程度の状態の汚泥を意味し、脱水汚泥とは含水率７５％〜８５％程度の状態の汚泥を意味する。
【００１４】
攪拌凝集装置３は、汚泥調質を行なうためのものであり、導入される導入汚泥Ｍと添加される高分子凝集剤Ｇ（ここでは、カチオンポリマー）とを攪拌して凝集する。この攪拌凝集装置３は、後段の濾過濃縮装置１０へ凝集汚泥を供給する。
【００１５】
濾過濃縮装置１０は、凝集汚泥を濾過濃縮するものであり、第１濾布循環部（濾布循環部）１１及び第２濾布循環部（濾布循環部）１２を備えている（詳しくは、後述）。この濾過濃縮装置１０は、後段の圧搾脱水装置２へ濃縮汚泥を供給する。
【００１６】
圧搾脱水装置２は、濃縮汚泥を圧搾濾過するものであり、具体的には、無端状の濾布４，８を備え、濾布４は多数のロール５，７に、濾布８は多数のロール５，６にそれぞれ掛け渡され、そして、これら濾布４，８は、濾過濃縮装置１０からの濃縮汚泥を挟み重なりながら循環駆動される。これにより、濾布４，８のテンション及びロール５の押付力が濃縮汚泥に作用され、当該濃縮汚泥が圧搾されて濾過される。この圧搾脱水装置２は、脱水ケーキ等の外部設備へ脱水汚泥を排出する。
【００１７】
次に、上述した濾過濃縮装置１０について、詳細に説明する。
【００１８】
濾過濃縮装置１０は、上述したように、第１濾布循環部１１及び第２濾布循環部１２を備えている。具体的には、濾過濃縮装置１０は、第１濾布循環部１１と、当該第１濾布循環部１１に対し重力方向（図示下方）に沿って並設された第２濾布循環部１２と、を含んで構成されている。
【００１９】
第１濾布循環部１１は、一対の第１プーリ１３，１４と、無端状に形成された第１濾布（濾布）１５と、を有している。第１プーリ１３，１４は、水平方向に沿って互いに離間して配置されており、第１濾布１５は、これら第１プーリ１３，１４に掛け渡されて構成されている。
【００２０】
第１プーリ１３，１４のうちの駆動プーリには、モータ等の駆動手段（不図示）が連結されている。よって、第１濾布循環部１１では、駆動プーリを回転駆動することにより第１濾布１５が略長円状の軌道を循環駆動し、当該第１濾布１５の上方側に位置する面１５ａに供給された汚泥Ｍが搬送方向（重力方向と交差する方向）Ａに搬送されながら濾過濃縮され、そして、この汚泥が第１プーリ１４側の一端部１１ａから後段の第２濾布循環部１２の後述する第２プーリ１７側の一端部１２ａへ落下され供給される。また、第１濾布１５の循環駆動速度は、可変とされており、具体的には、１．２〜６．０ｍ／ｍｉｎとされている。
【００２１】
第２濾布循環部１２は、上記第１濾布循環部１１と略同様の構成であり、一対の第２プーリ１６，１７と、無端状に形成された第２濾布（濾布）１８と、を有し、第２プーリ１６，１７は、水平方向に沿って互いに離間して配置され、第２濾布１８は、これら第２プーリ１６，１７に掛け渡されて構成されている。
【００２２】
第２プーリ１６，１７の駆動プーリには、モータ等の駆動手段（不図示）が連結されており、第２濾布循環部１２にあっても、駆動プーリを回転駆動することにより第２濾布１８が略長円状の軌道を循環駆動し、当該第２濾布１８の上方側の面１８ａに供給された汚泥Ｍが上記搬送方向Ａとは略反対方向の搬送方向Ｂに搬送されながら濾過濃縮され、そして、この汚泥Ｍが他端部１２ｂから後段の圧搾脱水装置２へ濃縮汚泥として供給される。また、第２濾布１８の循環駆動速度は、可変とされており、具体的には、１．８〜９．０ｍ／ｍｉｎとされている。
【００２３】
また、第２濾布循環部１２の一端部１２ａには、第１濾布循環部１１の一端部１１ａから落下した汚泥を第２濾布１８の上方側の面１８ａに案内するガイド１９が設けられており、第２濾布循環部１２の他端部１２ｂ側には、濃縮汚泥を圧搾脱水装置２へ供給するのを案内するガイド２０が設けられている。
【００２４】
また、第１濾布循環部１１に対しては、第１濾布１５において上方側に位置する面１５ａと下方側に位置する面１５ｂとの間に、第１濾布１５にて汚泥が濾過されることにより生じた濾液Ｗ１を集水する濾液受けパン２３が配置されており、第２濾布循環部１２に対しては、第２濾布１８の下方に、第２濾布１８にて汚泥が濾過されることにより生じた濾液Ｗ２を集水する濾液受けパン２４が配置されている。
【００２５】
ここで、本実施形態においては、第１濾布循環部１１における第１プーリ１３と第２濾布循環部１２における第２プーリ１６と、第１濾布循環部１１における第１プーリ１４と第２濾布循環部１２における第２プーリ１７とは、伸縮可能に構成された各ロッド２５を介して、互いにそれぞれ接続されている。つまり、ロッド２５により、第１濾布１５における下方側に位置する面１５ｂと第２濾布１８における上方側に位置する面１８ａとの間隔（隣接する濾布循環部１１，１２において、上段の濾布１５の下方側に位置する面１５ｂと下段の濾布１８の上方側に位置する面１８ａとの間隔）Ｌが調整可能となっている。ここでは、この間隔Ｌは、３〜１０ｍｍに調整可能とされている。
【００２６】
そして、特に本実施形態においては、第１プーリ１３と第２プーリ１６との間隔が、第１プーリ１４と第２プーリ１７との間隔よりも狭くされ、第１濾布１５における下方側に位置する面１５ｂと第２濾布１８における上方側に位置する面１８ａとの間隔Ｌが、第２濾布１８における搬送方向Ｂに行くに従って狭くなっている。
【００２７】
また、本実施形態では、第１濾布１５の循環駆動速度が、第２濾布１８の循環駆動速度に対して速度差を有している。ここでは、第２濾布１８が、速度差０．６〜３．０ｍ／ｍｉｎを有して第１濾布１５よりも速く循環駆動する。
【００２８】
以上のように構成された濾過濃縮装置１０によれば、攪拌凝集装置３から供給された凝集汚泥を、第１濾布循環部１１の第１濾布１５の上方側に位置する面１５ａにて搬送方向Ａに搬送しながら濾過濃縮し、第２濾布循環部１２の第２濾布１８の上方側に位置する面１８ａにて搬送方向Ｂに搬送しながら濾過濃縮する。
【００２９】
このとき、第１濾布１５における下方側に位置する面１５ｂと第２濾布１８における上方側に位置する面１８ａとの間隔Ｌが、第２濾布１８の搬送方向Ｂに行くに従って狭くなっているため、水分を多く含有する流動状の汚泥Ｍに対し、搬送方向Ｂに行くに従って徐々に強くなる圧搾力を作用させることができ、徐々に濃縮することができる。
【００３０】
つまり、濾過濃縮装置１０では、汚泥Mは、第１濾布循環部１１にて重力により濾過濃縮され（１次脱水）、第２濾布循環部１２にて重力により濾過濃縮されると共に搬送方向Ｂに行くに従って第１濾布循環部１１及び第２濾布循環部１２により徐々に強くなる圧搾力で圧搾され徐々に濾過濃縮される（２次脱水）。従って、ローラの押付力を汚泥Ｍに作用させて汚泥Ｍを必要以上に圧搾するということがなく、汚泥Ｍが流動し濾布１５，１８からはみ出し流出する現象（いわゆる、サイドリーク）を防止しつつ濃縮効果を十分に得ることができる。その結果、後段の圧搾脱水装置２に濃縮汚泥として供給する汚泥含水率が低くなるため、圧搾脱水装置２においてもサイドリークを防止することができる。
【００３１】
なお、濾過濃縮装置１０においては、上述したように、ローラの押付力で汚泥Mを必要以上に圧搾するのではなく第１濾布１５の下方側に位置する面１５ｂと第２濾布１８の上方側に位置する面１８ａとで挟むことにより圧搾するため、汚泥Ｍにとって好適な強さで汚泥Ｍを圧搾することができる。
【００３２】
また、一般的に、濾布の上方側に位置する面に供給された汚泥の重力による濃縮効果は、上方側（濾布から離れる側）の部分程十分に得難い。しかし、本実施形態の濾過濃縮装置１０では、上述したように、第１濾布１５の循環駆動速度が第２濾布１８の循環駆動速度に対して速度差を有しているため、濾布１５，１８に挟まれた汚泥Ｍに速度差によるせん断力を作用させ、汚泥Ｍを移動ひいては攪拌する（いわゆる、面を変える）ことができ、よって、濃縮効果を一層十分に得ることができる。
【００３３】
また、上述したように、第１濾布１５の下方側に位置する面１５ｂと第２濾布１８の上方側に位置する面１８ａとの間隔Ｌが調整可能とされているため、第２濾布１８の搬送方向Ｂに行くに従って徐々に強くなる上記圧搾力を汚泥Ｍに所望に作用させることができる。
【００３４】
さらに、上述したように濾布循環部１１，１２が重力方向に沿って並設されていることにより、濾過濃縮装置１０において汚泥Ｍが濾布１５，１８により搬送される距離が省スペースで長くされており、重力による濃縮効果を省スペースで一層十分に得ることができる。
【００３５】
また、ベルトプレス脱水機１の最大処理速度は、圧搾脱水装置２においてサイドリークが起きる寸前の汚泥量から定められるため、上述したようにサイドリークを防止することで、当該最大処理速度をも向上することができる。
【００３６】
ここで、本実施形態のベルトプレス脱水機１と従来のベルトプレス脱水機とをそれぞれ用いて得られた脱水汚泥の含水率を比較した結果、従来のベルトプレス脱水機では、含水率が８０％前後であったのに対し、本実施形態の濾過濃縮装置１０を含むベルトプレス脱水機１では、含水率が常に８０％以下となり、濃縮効果を十分に得るという上記効果を確認することができた。
【００３７】
なお、場合によっては、第１濾布１５にて搬送された後の汚泥Ｍに無機凝集剤（例えば、塩化第二鉄）を添加し、汚泥Ｍをさらに凝集することもある。
【００３８】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００３９】
例えば、上記実施形態では、２つの濾布循環部１１，１２を重力方向に沿って並設したが、３つ以上の濾布循環部を重力方向に沿って並設してもよい。
【００４０】
また、上記実施形態では、第２濾布１８を第１濾布１５よりも速く循環駆動したが、第１濾布を第２濾布よりも速く循環駆動しても勿論よい。
【００４１】
また、上記実施形態では、伸縮可能なロッド２５により隣接する濾布循環部１１，１２における第１プーリ１３，１４と第２プーリ１６，１７との間隔をそれぞれ調整可能とし、第１濾布１５の下方に位置する面１５ｂと第２濾布１８の上方に位置する面１８ａとの間隔Ｌを調整可能としたが、アイドラープーリ等のプーリを別途用い、このプーリの位置を調整可能としてかかる間隔Ｌを調整可能としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態に係る濾過濃縮装置を含むベルトプレス脱水機を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０…濾過濃縮装置、１１…第１濾布循環部（濾布循環部）、１２…第２濾布循環部（濾布循環部）、１５…第１濾布（濾布）、１５ａ，１８ａ…上方側に位置する面、１５ｂ…下方側に位置する面、１８…第２濾布（濾布）、Ａ…搬送方向（重力方向と交差する方向）、Ｂ…搬送方向（重力方向と交差する方向，下段の濾布の汚泥を搬送する方向）、Ｌ…間隔、Ｍ…汚泥。
【図１】
2008221115.tif 000003