(57)【要約】【課題】高含水汚泥を可及的低コストで効率よく処理することのできる方法およびシステムを提供する。【解決手段】下部に排水口１５Ｃを有する有底筒状の処理容器１０の内部に、排水口１０Ｃよりも底面部１２が高い位置に設定される濾過槽１１を設ける。そして、濾過槽１１内に上部から高含水汚泥を流し込み、該濾過槽１１を透過した濾液を濾過槽１１の底面部１２の下に形成される底部中空域１４を通じて排水口１０Ｃより処理容器１０の外部に排出する。その後、排水口１０Ｃに送風手段９を連通せしめて該送風手段９から底部中空域１４に送風する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部に排水口を有する有底筒状の処理容器の内部に、前記排水口よりも底面部が高い位置に設定される濾過槽を設け、その濾過槽内に上部から高含水汚泥を流し込んで該濾過槽を透過した濾液を前記濾過槽の底面部の下に形成される底部中空域を通じて前記排水口より前記処理容器の外部に排出した後、前記排水口に送風手段を連通せしめて該送風手段から前記底部中空域に送風することを特徴とする汚泥処理方法。
【請求項２】
高含水汚泥を前記濾過槽で濾過するに際して前記排水口に導水管を接続し、その導水管を通じて前記濾液を前記高含水汚泥の生成源に導くことを特徴とする請求項１記載の汚泥処理方法。
【請求項３】
送風手段として、高含水汚泥の生成源を成す曝気槽に送気するための送風機を利用し、前記濾過槽の排水口より濾液を排出した後、その排水口と前記送風機とを配管接続することを特徴とする請求項１、又は２記載の汚泥処理方法。
【請求項４】
底部中空域に送風するに際して処理容器の上端開口部に蓋を装着し、前記底部中空域から前記処理容器の上部に達した空気を前記蓋に接続される排気管を通じて高含水汚泥の生成源を成す曝気槽に送気することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の汚泥処理方法。
【請求項５】
下部に排水口を有する有底筒状の処理容器と、高含水汚泥を濾過すべく前記処理容器の内部に設けられると共に前記排水口よりも底面部が高い位置に設定される濾過槽と、その濾過槽による高含水汚泥の濾過後に前記排水口に切り離し可能に連通される送風手段とを備え、
前記濾過槽の底面部と前記処理容器の底面部との間に、前記送風手段から前記排水口を通じて空気が送り込まれる底部中空域が形成されることを特徴とする汚泥処理システム。
【請求項６】
濾過槽は、処理容器内に嵌め込まれて所定の高さ位置に水平状に支持される多孔平板と、この多孔平板上で前記処理容器内に収容される濾袋とにより構成され、前記濾袋はその上端開口部が外側に折り返されて前記処理容器の上端開口縁に係止されることを特徴とする請求項５記載の汚泥処理システム。
【請求項７】
濾袋は、ステンレス網または不織布から成る請求項６記載の汚泥処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機系廃水を活性汚泥法などによって処理するときに生成される高含水性の汚泥（余剰汚泥）を処理する技術に係わり、特に回収した高含水汚泥を低コストで短期間に低含水率の減容固形物とする方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機系廃水を処理する方法として、活性汚泥法をはじめとする種々の方法が知られている。活性汚泥法では、図４に示すように有機系廃水を曝気槽Ａに導き、これをエアレーションしながら曝気槽Ａ内の活性汚泥と接触させた後、沈殿槽Ｂにて汚泥を沈降分離し、分離された汚泥を曝気槽Ａに返送する一方、その一部（余剰汚泥）を図示せぬ余剰汚泥槽に移送している。
【０００３】
尚、係る余剰汚泥（高含水汚泥）は、バキューム車により余剰汚泥槽から直接引き抜かれ、別の処理場に輸送される。そして、図４のように脱水処理を施されて低含水率の脱水ケーキとされた後、乾燥処理を施されて最終的には焼却処分される。
【０００４】
しかし、高含水率の余剰汚泥を別の処理場に輸送するには、高額の輸送コストを要し、しかもその脱水から焼却までを電力や火力を使った大規模設備により行っているので、最終処分されるまでに掛かる費用が莫大になるという問題を抱えている。
【０００５】
そこで、容器内に収容された濾袋内に高含水汚泥を注入して濾過した後、濾袋内に残った濾滓（濃縮汚泥）を濾袋ごと容器内から取り出して懸吊し、これを風乾乾燥するとの提案がされている（例えば、特許文献１）。
【０００６】
【特許文献１】特開平１−１４３６０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、濾袋内に注入した高含水汚泥により濾袋を目詰まりさせ、汚泥によるフィルター効果を発現させながら、高含水汚泥を数回に分けて濾袋内に注入して濾過するようにしているので、汚泥の濃縮処理に多くの時間を費やすという問題がある。
【０００８】
特に、特許文献１では、濃縮した汚泥を濾袋ごと取り出して自然乾燥させるために、乾燥処理も長期間に及び、全体として処理効率が悪いという欠点がある。
【０００９】
本発明は以上のような事情に鑑みて成されたものであり、その目的は高含水汚泥を可及的低コストで効率よく処理することのできる方法およびシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記の目的を達成するため、下部に排水口を有する有底筒状の処理容器の内部に、前記排水口よりも底面部が高い位置に設定される濾過槽を設け、その濾過槽内に上部から高含水汚泥を流し込んで該濾過槽を透過した濾液を前記濾過槽の底面部の下に形成される底部中空域を通じて前記排水口より前記処理容器の外部に排出した後、前記排水口に送風手段を連通せしめて該送風手段から前記底部中空域に送風することを特徴とする。
【００１１】
又、以上のような汚泥処理方法において、高含水汚泥を前記濾過槽で濾過するに際して前記排水口に導水管を接続し、その導水管を通じて前記濾液を前記高含水汚泥の生成源に導くことを特徴とする。
【００１２】
加えて、送風手段として、高含水汚泥の生成源を成す曝気槽に送気するための送風機を利用し、前記濾過槽の排水口より濾液を排出した後、その排水口と前記送風機とを配管接続することを特徴とする。
【００１３】
更に、底部中空域に送風するに際して処理容器の上端開口部に蓋を装着し、前記底部中空域から前記処理容器の上部に達した空気を前記蓋に接続される排気管を通じて高含水汚泥の生成源を成す曝気槽に送気することを特徴とする。
【００１４】
一方、本発明に係る汚泥処理システムは、
下部に排水口を有する有底筒状の処理容器と、高含水汚泥を濾過すべく前記処理容器の内部に設けられると共に前記排水口よりも底面部が高い位置に設定される濾過槽と、その濾過槽による高含水汚泥の濾過後に前記排水口に切り離し可能に連通される送風手段とを備え、
前記濾過槽の底面部と前記処理容器の底面部との間に、前記送風手段から前記排水口を通じて空気が送り込まれる底部中空域が形成されることを特徴とする。
【００１５】
又、上記のような汚泥処理システムにおいて、濾過槽は、処理容器内に嵌め込まれて所定の高さ位置に水平状に支持される多孔平板と、この多孔平板上で前記処理容器内に収容される濾袋とにより構成され、前記濾袋はその上端開口部が外側に折り返されて前記処理容器の上端開口縁に係止されることを特徴とし、更に、濾袋はステンレス網または不織布から成ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、高含水汚泥を濾過槽内に流し込んで脱水濾過した後、濾液を排出した排水口に送風手段を連通せしめて送風するようにしていることから、高含水汚泥の脱水、乾燥処理を効率よく速やかに行え、しかも処理容器内に濾過槽を配置したまま乾燥処理を行うので、乾燥汚泥の取り出しを重機などを使用せず簡単に行うことができる。
【００１７】
加えて、濾過工程では、排水口に導水管を接続して高含水汚泥の生成源に濾液を導くようにしていることから、濾液に微量の汚泥が除去されずに残っていた場合でも環境汚染を防止できる。
【００１８】
又、送風手段として、汚泥生成源を成す曝気槽に送気するための送風機を利用することから、汚泥処理にかかるコストを大幅に低減することができる。
【００１９】
更に、乾燥工程では、底部中空域から処理容器の上部に達した空気を回収して曝気槽に送気するようにしていることから、送風機を運転するための電力や火力といったエネルギーを無駄なく有効利用することができる。
【００２０】
一方、本発明に係るシステムは、下部に排水口が形成される処理容器と、濾袋などから成る濾過槽と、既存の送風機などから成る送風手段とにより構成される簡易構造であるから、莫大な設備投資をせずして導入することができる。
【００２１】
又、濾過槽の底面部と処理容器の底面部との間には、送風手段から排水口を通じて空気が送り込まれる底部中空域が形成されることから、濾過槽の底面全体からその内部の汚泥に乾燥用空気を吹き付けて汚泥の乾燥を促進でき、しかも汚泥の濾過時には水切りを速やかに行い得る。
【００２２】
更に、濾過槽は多孔平板と濾袋で構成されるので安価にでき、しかも乾燥汚泥を処理容器内から濾袋ごと簡単に取り出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面に基づいて本発明を詳しく説明する。図１は本発明に係る汚泥処理システムの構成例を示す系統図である。図１において、１は高含水汚泥を生成する汚泥生成源（本例において活性汚泥処理装置）であり、これは曝気槽２、沈殿槽３、及び余剰汚泥槽４などから構成される。
【００２４】
曝気槽２には、図示せぬ廃水貯留槽から有機系廃水が流し込まれ、その有機系廃水が曝気槽２内にて微生物群の凝集体から成る活性汚泥と接触されるようになっている。特に、曝気槽２内には散気ノズル５が設けられ、その散気ノズル５がバルブＶ１をもつ主配管６を介して送風機７（ブロア）と連通する構成とされる。そして、バルブＶ１の開放により送風機７から主配管６を通じて曝気槽２内に通気し、これによる溶存酸素の存在下で微生物集団を連続培養しながら、その微生物集団によって廃水に含まれる有機物を分解する。
【００２５】
又、活性汚泥を含んだ処理水は、曝気槽２の下流に設けられる沈殿槽３に導かれ、この沈殿槽３内にて活性汚泥の沈降分離が行われる。そして、沈殿槽３の上澄み水を図示せぬ殺菌処理槽などに導く一方、沈降分離された活性汚泥を沈殿槽３から曝気槽２に返送すると共に、その一部を余剰汚泥（高含水汚泥）として余剰汚泥槽４に回収する。
【００２６】
特に、本発明によれば、高含水率（９８．５〜９８％）の余剰汚泥を余剰汚泥槽４内に設置される図示せぬ水中ポンプにより吸い出し、これを簡易可搬式の汚泥処理槽８に送って濾過（固液分離）した後、その濾滓（汚泥の固形分）を汚泥処理槽８内に対する強制通気によって速やかに乾燥させる構成とされる。
【００２７】
ここに、本発明に係る汚泥処理システムは、上記の汚泥処理槽８と送風手段９とを含んで構成される。汚泥処理槽８は、金属や合成樹脂などから形成される処理容器１０（本例において容積１８０リットル）と、その処理容器１０内に設けられる濾過槽１１とから成る。このうち、処理容器１０は、円筒状の胴部１０Ａとその一端開口部を塞ぐ底面部１０Ｂとから成る有底円筒状であり、胴部１０Ａの下部にはホースニップルなどを貫通固着して成る排水口１０Ｃが形成される。
【００２８】
又、本例において、濾過槽１１は、処理容器１０内に嵌め込まれて所定の高さ位置に水平状に支持される多孔平板１２と、この多孔平板１２上で処理容器１０内に収容される不定形の濾袋１３とにより構成される。
【００２９】
多孔平板１２は、ステンレス製パンチング板や金網といった通水性および通気性を有する硬質円形板であり、これは後述する支持手段により排水口１０Ｃよりも高い位置に支持されて該多孔平板１２と処理容器の底面部１０Ｂとの間に底部中空域１４が形成されるようにしてある。
【００３０】
又、濾袋１３は、ステンレス網（例えば２００メッシュ）や不織布（例えば＃６０３０）などから成る通水性嚢袋で、その上端開口部が外側に折り返されて処理容器１０の上端開口縁に係止される。
【００３１】
一方、上記の送風手段９は、バルブＶ１よりも上流側で主配管６から分岐して先端が処理容器の排水口１０Ｃに接続する配管１５と、上記の送風機７とにより構成される。このうち、配管１５は先端に空気分配器１６が設けられる硬質管１５Ａ（鋼管もしくは塩ビ管）と、空気分配器１６および排水口１０Ｃを繋ぐ可撓管１５Ｂ（ホース）とから成る。尚、空気分配器１６は必ずしも必要でなく、その形態も矩形や球形など様々なものを選定できる。
【００３２】
特に、可撓菅１５Ｂは、導水管として空気分配器１６から切り離して汚泥生成源１（例えば曝気槽２）の位置に配向可能とされ、これにより上記の濾過槽１１を透過した濾液を汚泥生成源１に導いて汚水が河川などに流出することを防止している。
【００３３】
次に、図２は処理容器を部分的に破断して示した斜視図である。この図で明らかなように、濾過槽１１の底面部を成す多孔平板１２には、上記の支持手段としてその裏面周縁部に棒状の脚体１７が複数固着され、それら脚体１７により多孔平板１２が排水口１０Ｃより高い位置（本例において処理容器の底面部１０Ｂから１０ｃｍ程度の高さ）で支持される構成となっている。尚、係る支持手段として、処理容器１０の内周面に脚体１７に代わる突片もしくは環状の内フランジを固着し、これにより多孔平板１２を支持するようにしてもよい。
【００３４】
又、図２において、１８は多孔平板１２の周縁に沿って処理容器１０内に設けた環状のシール材であり、このシール材１８は多孔平板１２と処理容器１０の内周面との間の環状隙間を密閉し、当該隙間に水頭圧で濾袋１３（図２では省略）が押し込まれるのを防止している。
【００３５】
ここで、本発明に係る汚泥処理方法について説明する。先ず、図１に基づいて濾過工程について説明すると、係る濾過工程では、余剰汚泥槽４内に蓄えられた高含水汚泥（余剰汚泥）を処理容器１０内に設けた濾過槽１１（濾袋１３）内に流し込むのであり、これによれば高含水汚泥の固形分（分散質）を濾袋１３により捕捉しながら、水分（分散媒）のみ濾袋１３を透過させて濾液として固形分と分離することができる。
【００３６】
そして、濾液は多孔平板１２の下方に形成される底部中空域１４を通じて排水口１０Ｃから処理容器１０の外部に排出される。尚、濾液は排水口１０Ｃから周辺の土壌などに直接放流するようにしてもよいが、濾過槽１１内に高含水汚泥を流し込むに際して予め排水口１０Ｃに導水管（可撓管１５Ｂ）を接続し、これを汚泥生成源１まで引き伸ばしておくことが好ましく、これによれば濾液に微量の汚泥などが除去されずに残っていた場合でも、これを汚泥生成源１に導いて再処理して汚水が環境に流出することを防止することができる。又、濾過工程中には、攪拌棒などを用いて濾袋１３内を定期的に撹拌することが好ましく、これよれば濾袋１３の目詰まりを解消して濾過時間を短縮することができる。尚、濾過にかかる所要時間は高含水汚泥１８０リットルで１日程度であり、これにより含水率を９０％程度（容積にして１／４〜１／５）まで低下させることができる。
【００３７】
一方、上記のようにして高含水汚泥の濾過が完了したら、乾燥工程に移行する。乾燥工程では、図３のように可撓管１５Ｂを空気分配器１６に接続する。又、主配管６に介在せしめたバルブＶ１を閉鎖する一方、硬質管１５Ａに介在せしめたバルブＶ２を開放して処理容器の排水口１０Ｃと送風機７とを連通せしめ、送風機７から配管１５および排水口１０Ｃを通じて、処理容器１０の底部中空域１４内に空気（４０〜５０度の温風）を送り込む。特に、処理容器１０は一つのみならず、その複数を空気分配器１６を介して送風機７に連結し、それらの内部に同時に送風を行う。
【００３８】
すると、その空気は底部中空域１４から多孔平板１２を透過して濾袋１３内に流入し、このような強制通気により濾袋１３内の汚泥は徐々に乾燥し、送風開始から２〜３日経過するころには、その含水率が１０％以下（重量にして初期の１／４５程度）にまで低下する。
【００３９】
尚、乾燥工程でも濾袋１３内を定期的に攪拌して、汚泥全体に下方からの乾燥気流が満遍なく接触するようにすることが好ましい。又、乾燥工程中には、処理容器１０の上端開口部を開放したまま汚泥の水分を吸収した湿潤空気を大気中に放出するようにしてもよいが、好ましくは図３のように、底部中空域１４に送風するに際して予め処理容器１０の上端開口部に蓋２０を装着し、底部中空域１４から処理容器１０の上部に達した空気を蓋２０に接続される排気管２１（ホース）を通じて曝気槽２に送気する。これによれば、送風機７により発生される圧縮空気を本来の供給源である曝気槽２に送ってこれをロスなく有効利用することができる。尚、図３には濾袋１３の上端が外側に折り返されたままの状態を示しているが、蓋２０の装着時には濾袋１３の上端を内側に折り込んで蓋２０の装着部分が密閉されるようにすることが好ましい。
【００４０】
又、図示例では、排気管２１を主配管６の中途（バルブＶ１よりも下流に設けられるバルブＶ３の位置であって、該バルブＶ３は乾燥工程時のみ開放される）に接続した態様を示しているが、これを曝気槽２内に直接挿入するようにしてもよい。
【００４１】
ここに、濾袋１３内に残った乾燥汚泥は、濾袋１３内から取り出して焼却処理したり肥料として利用したりすることができる。
【００４２】
以上、本発明について説明したが、係る汚泥処理システムを構成する送風手段として、曝気用の送風機７を兼用せず、専用の送風機を用いるようにしてもよい。又、上記例では汚泥生成源１が曝気槽２や沈殿槽３を含んで構成される活性汚泥処理装置であるとしたが、本発明はこれに限らず、種々の廃水処理装置と併用することができる。
【００４３】
更に、上記例では濾過槽１１が多孔平板１２と濾袋１３により構成されるとしたが、多孔平板１２に代えて濾袋１３を収容可能な懸子式の通水性内容器（籠）を用い、その上端を処理容器１０の上端縁に掛けるようにしてもよい。但し、係る内容器もその底面部が排水口１０Ｃよりも高い位置となるにして処理容器１０内に嵌合される。又、上記例では排水口１０Ｃを処理容器１０の胴部１０Ａの下部に形成したが、これを処理容器１０の底面部１０Ｂに形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係るシステムおよび方法（濾過工程）を示す系統図
【図２】処理容器を部分的に破断して示した斜視図
【図３】本発明に係るシステムおよび方法（乾燥工程）を示す系統図
【図４】汚泥を生成する廃水処理工程を示す説明図
【符号の説明】
【００４５】
１  汚泥生成源
２  曝気槽
３  沈殿槽
４  余剰汚泥槽
５  散気ノズル
６  主配管
７  送風機
８  汚泥処理槽
９  送風手段
１０  処理容器
１０Ｃ  排水口
１１  濾過槽
１２  多孔平板
１３  濾袋
１４  底部中空域
１７  脚体
２０  蓋
２１  排気管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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