(57)【要約】【課題】ケーシング内を流動する汚泥を撹拌体の振動によって撹拌混合し、凝集汚泥を生成する振動型凝集装置を提供する。【解決手段】内部に撹拌体３を備える円筒状のケーシング２と、撹拌体３を上下に振動させる駆動装置６と、ケーシング２下部に接続して汚泥を連続的に供給する汚泥供給管４と、汚泥供給管４又はケーシング２下部に接続して汚泥中に凝集剤を添加する凝集剤供給管１４と、ケーシング２上部に接続して凝集汚泥を排出する排出管５と、を備えることで、汚泥を連続的に凝集させて良質な凝集汚泥を得ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に撹拌体（３）を備える円筒状のケーシング（２）と、
撹拌体（３）を上下に振動させる駆動装置（６）と、
ケーシング（２）下部に接続して汚泥を連続的に供給する汚泥供給管（４）と、
汚泥供給管（４）又はケーシング（２）下部に接続して汚泥中に凝集剤を添加する凝集剤供給管（１４）と、
ケーシング（２）上部に接続して凝集汚泥を排出する排出管（５）と、
を備えることを特徴とする振動型凝集装置。
【請求項２】
前記撹拌体（３）は、撹拌軸（７）に螺旋状の撹拌羽根（８）を巻き掛けて構成され、
撹拌軸（７）と駆動装置（６）を連結する
ことを特徴とする請求項１に記載の振動型凝集装置。
【請求項３】
前記撹拌体（３）は、撹拌軸（７）に円盤状の撹拌羽根（８）を垂直に複数配置して構成され、
撹拌軸（７）と駆動装置（１２）を連結する
ことを特徴とする請求項１に記載の振動型凝集装置。
【請求項４】
前記撹拌羽根（８）の上方、及び下方にケーシング（２）内壁から突設する仕切板（１６）を設け、
仕切板（１６）は、撹拌軸（７）近傍まで延設する
ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の振動型凝集装置。
【請求項５】
前記撹拌軸（７）が貫通してケーシング（２）上端を閉止する上蓋（１１）と、
ケーシング下端を閉止する底蓋（１０）と、
底蓋（１０）に立設する支軸（１９）と、
支軸（１９）の上部に開口して撹拌軸（７）の下端を挿入する挿入穴（２０）と、
を備えることを特徴とする請求項２乃至請求項４の何れか１項に記載の振動型凝集装置。
【請求項６】
前記ケーシング（２）の筒体（９）は撹拌体（３）の上下で複数に分割し、
複数の筒体（９）は両端にフランジ（１８）を備える
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の振動型凝集装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水処理施設等において脱水処理する汚泥を凝集させるために使用される振動型凝集装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、スクリュープレスやベルトプレス等の脱水機を使用して汚泥を脱水する場合、前処理操作として高分子凝集剤や無機凝集剤を汚泥に供給して凝集装置で撹拌混合し、フロックを形成させることがよく知られている。汚泥中に適切な量の凝集剤を均一に混合し反応させることで良質なフロックが形成され、良質なフロックを形成した汚泥は脱水性が向上し、脱水処理の効率も向上する。
そして、処理槽内で旋回する撹拌翼で汚泥と凝集剤を撹拌混合する凝集装置は、特許文献１に記載してあるように公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０５−１９２６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のような撹拌翼を旋回させる凝集装置は撹拌混合効果が弱く、凝集装置内で数分にわたり汚泥を滞留させ、凝集剤と撹拌混合しなければ良質なフロックを形成することができなかった。また、フロックを形成するのに時間がかかるため、連続して凝集汚泥を生成するには、大きなケーシングを備えて滞留時間を確保する必要があった。
【０００５】
この発明は、ケーシング内に備えたスクリュー型の撹拌羽根を上下に振動させることで、ケーシングに供給された汚泥と凝集剤を急速撹拌混合する振動型凝集装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
内部に撹拌体を備える円筒状のケーシングと、撹拌体を上下に振動させる駆動装置と、ケーシング下部に接続して汚泥を連続的に供給する汚泥供給管と、汚泥供給管又はケーシング下部に接続して汚泥中に凝集剤を添加する凝集剤供給管と、ケーシング上部に接続して凝集汚泥を排出する排出管と、を備えることで、汚泥を連続的に凝集させて良質な凝集汚泥を得ることができる。
【０００７】
前記撹拌体は、撹拌軸に螺旋状の撹拌羽根を巻き掛けて構成され、撹拌軸と駆動装置を連結することで、撹拌羽根によって汚泥を流動させることができる。
【０００８】
前記撹拌体は、撹拌軸に円盤状の撹拌羽根を垂直に複数配置しで構成され、撹拌軸と駆動装置を連結することで、撹拌羽根によって汚泥を流動させることができる。
【０００９】
前記撹拌羽根の上方、及び下方にケーシング内壁から突設する仕切板を設け、仕切板は、撹拌軸近傍まで延設することで、汚泥が流動して確実に撹拌凝集させることができる。
【００１０】
前記撹拌軸が貫通してケーシング上端を閉止する上蓋と、ケーシング下端を閉止する底蓋と、底蓋に立設する支軸と、支軸の上部に開口して撹拌軸の下端を挿入する挿入穴と、を備えることで、撹拌軸を支持して振動を安定させることができる。
【００１１】
前記ケーシングの筒体は撹拌体の上下で複数に分割し、複数の筒体は両端にフランジを備えることで、筒体が分割可能となり撹拌体の着脱が容易となる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、撹拌体の振動によりケーシング内の汚泥と凝集剤が繰り返し流動するため、汚泥がケーシング内を流通する短時間の間に凝集汚泥を生成できる。短時間で凝集汚泥を生成できるため、ケーシング内を滞留させる時間を短縮でき、大きな凝集装置を備える必要もない。撹拌体の振動により凝集剤が汚泥と効率よく反応し、良質な凝集フロックを形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る振動型凝集装置の断面図である。
【図２】同じく、振動型凝集装置の要部断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る撹拌体の側面図及び平面図である。
【図４】本発明に係る振動型凝集装置の模式図である。
【図５】同じく、振動型凝集装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明に係る振動型凝集装置の断面図である。
本発明の振動型凝集装置１は、円筒状のケーシング２と、ケーシング２内部で上下に振動自在な撹拌体３と、ケーシング２の下部に接続した汚泥供給管４と、ケーシング２の上部に接続した凝集汚泥の排出管５と、ケーシング２の外部に配置して攪拌体３を駆動する駆動装置６を備える。
【００１５】
撹拌体３は、撹拌軸７と撹拌軸７に設けられた撹拌羽根８で構成され、撹拌羽根８をケーシング２の内周面に沿って配置する。ケーシング２は筒体９と、筒体９の下端を閉止する底蓋１０と、筒体９の上端を閉止する上蓋１１で構成される。底蓋１０の開口に接続した汚泥供給管４から汚泥をケーシング２内部に供給し、上蓋１１の開口に接続した排出管５から凝集汚泥をケーシング２外部に排出する。本実施例では底蓋１０と上蓋１１に汚泥供給管４と排出管５を接続しているが、筒体９の下部側壁に汚泥供給管４を接続し、筒体９の上部側壁に排出管５を接続してもよい。
【００１６】
撹拌軸７の上端は上蓋１１を貫通し、ケーシング２の外部に設けた駆動装置６と連結する。駆動装置６はケーシング２上方に配置され、駆動機１２とクランク機構１３で構成される。クランク機構１３は駆動機１２の回転を上下振動に変換し、クランク機構１３と接続した撹拌軸７に伝達する。駆動装置６の駆動によって撹拌体３が上下に振動する。撹拌軸７と上蓋１１の摺動部は公知のシール部材でシールしている。
【００１７】
汚泥供給管４には凝集剤供給管１４を接続し、汚泥中に凝集剤を添加することで汚泥と共に凝集剤をケーシング２内に供給する。ケーシング２内で撹拌混合された汚泥は凝集剤と反応し、凝集フロックを形成する。凝集フロックを形成した汚泥（凝集汚泥）はケーシング２上部へ搬送されて排出管５より排出される。凝集剤供給管１４は底蓋１０、又は撹拌体３上流側の筒体９側面下部に直接接続してもよい。凝集剤は粉体、又は液体のものを汚泥に添加する。汚泥及び凝集剤は、図示しない供給装置により連続的にケーシング２内へ供給する。
【００１８】
図２は、本発明に係る振動型凝集装置の要部断面図である。
撹拌体３は、撹拌軸７と撹拌軸７に巻き掛けられた撹拌羽根８によって構成され、図２では撹拌羽根８として螺旋状のスクリュー羽根を用いている。撹拌羽根８の外縁とケーシング２の内壁の間には、汚泥が通過できるだけの隙間を設ける。撹拌体３が上下に振動することで、撹拌羽根８とケーシング２の隙間を汚泥が流動し、汚泥と凝集剤が撹拌混合される。また、撹拌羽根８には複数の流通孔１５を設ける。撹拌体３の振動により汚泥が流通孔１５を通過して流動し、汚泥と凝集剤が撹拌混合される。
【００１９】
撹拌羽根８とケーシング２の隙間は２〜４ｍｍの幅に設定すると汚泥中のし渣が詰まらず、また、隙間の面積が流通孔１５の面積より狭ければ、撹拌体３の振動により隙間から噴流が発生し汚泥を流動させることができる。
【００２０】
撹拌体３の上方、及び下方に、ケーシング２の内壁から突設する仕切板１６を配置する。仕切板１６は円盤状で、中心に撹拌軸７が貫通する貫通孔１７を設ける。貫通孔１７の内周は撹拌軸７近傍まで延設し、仕切板１６と撹拌軸７の間に汚泥が通過できる所定の隙間を設ける。撹拌体３が上下に振動することで、仕切板１６と撹拌軸７の隙間を汚泥が流動し、汚泥と凝集剤が撹拌混合される。
【００２１】
本実施例では、筒体９を撹拌体３の上下で複数に分割可能な構造とする。分割した筒体９は、両端に設けたフランジ１８をそれぞれ連結する。仕切板１６はフランジ１８間に挟持するように配置する。筒体９を分割可能とすることで撹拌体３の着脱が容易となり、メンテナンス性が向上する。なお、分割した筒体９と撹拌体３を連続して設け、直列多段に構成してもよい。また、図１に示すように、多段に連結した筒体９の上端及び下端のフランジ１８に上蓋１１及び底蓋１０を着脱可能に連結してもよいが、筒体９の上端及び下端にフランジ１８を設けず上蓋１１及び底蓋１０を溶接等で連結して一体的に構成してもよい。
【００２２】
底蓋１０の上部中心には支軸１９を立設し、支軸１９の上部には撹拌軸７が挿通自在な挿入穴２０を設ける。支軸１９の挿入穴２０に撹拌軸７を挿通して支持することで、撹拌体３が上下に振動自在に支持される。なお、撹拌軸７は底蓋１０を貫通して設けてもよく、その場合は支軸１９を底蓋１０の下部に設ける、又はケーシング２外部に設ける図示しない架台に立設して撹拌軸７を支持してもよい。撹拌軸７を支軸１９で支持することで、汚泥のような粘度の高い流体であっても、撹拌体３の振動を安定させることができる。
【００２３】
図３は、本発明の他の実施形態に係る撹拌体の側面図及び平面図である。
図３（ａ）は、撹拌軸７に螺旋状の撹拌羽根８を巻き掛けた撹拌体３で、撹拌羽根８に複数の流通孔１５を設けると共に、撹拌羽根８の外縁に複数の切欠き２１を設けている。撹拌体３の振動により、汚泥が流通孔１５及び切欠き２１を通過して流動する。螺旋状の撹拌羽根８は、ピッチ、条数など、汚泥性状に応じて適宜設定する。
【００２４】
図３（ｂ）は、撹拌軸７に円盤状の撹拌羽根８を垂直に複数配置した撹拌体３で、撹拌羽根８に複数の流通孔１５を設けると共に、撹拌羽根８の外縁に複数の切欠き２１を設けている。撹拌体３の振動により、汚泥が流通孔１５及び切欠き２１を通過して流動する。円盤状の撹拌羽根８は、配置数、間隔など、汚泥性状に応じて適宜設定する。
【００２５】
図４、図５は、本発明に係る振動型凝集装置の模式図である。
本発明の振動型凝集装置１は連続的に汚泥と凝集剤を供給し、凝集汚泥を連続的に生成する装置であり、振動型凝集装置１を用いた凝集汚泥の生成方法を以下に詳述する。
【００２６】
図４（ａ）：初めに、ケーシング２下部に接続した汚泥供給管４から汚泥と凝集剤を連続して供給する。汚泥と凝集剤が供給されると、ケーシング２下部の仕切板１６ａと撹拌軸７の隙間、螺旋状の撹拌羽根８の流路、撹拌羽根８の流通孔１５又は撹拌羽根８とケーシング２の隙間を通って、ケーシング２内に汚泥と凝集剤が流入する。
【００２７】
図４（ｂ）：次に、駆動装置６によって撹拌羽根８を上方向に移動させる。汚泥供給管４からは汚泥と凝集剤が連続して供給されており、液位が上昇する。なお、以降も連続して汚泥と凝集剤を供給する。撹拌羽根８が上方向に移動すると、撹拌羽根８に内包された汚泥と凝集剤が、撹拌羽根８とケーシング２の隙間、及び撹拌羽根８の流通孔１５を通って急速に撹拌羽根８の上流側へ移送される。汚泥と凝集剤は急速に移送されることで流動し、撹拌混合される。
【００２８】
図５（ｃ）：次に、駆動装置６によって撹拌羽根８を下方向に移動させる。撹拌羽根８が下方向に移動すると、仕切板１６ａの下流側の汚泥と凝集剤が、撹拌羽根８とケーシング２の隙間、又は撹拌羽根８の流通孔１５を通って急速に撹拌羽根８の内部へ移送される。また、撹拌羽根８に内包された汚泥と凝集剤は、撹拌羽根８とケーシング２の隙間、又は撹拌羽根８の流通孔１５を通って急速に撹拌羽根８の下流側へ移送される。撹拌羽根８の内部、下流側では汚泥と凝集剤が急速に移送されることで流動し、撹拌混合される。
【００２９】
図５（ｄ）：次に、駆動装置６によって撹拌羽根８を再び上方向に移動させる。撹拌羽根８が上方向に移動すると、撹拌羽根８に内包された汚泥と凝集剤が、撹拌羽根８とケーシング２の隙間、及び撹拌羽根８の流通孔１５を通って急速に撹拌羽根８の上流側へ移送される。さらに、撹拌羽根８の下流側の汚泥と凝集剤は、撹拌羽根８とケーシング２の隙間、及び撹拌羽根８の流通孔１５を通って急速に撹拌羽根８内部へ移送される。撹拌羽根８の上流側、内部では汚泥と凝集剤が急速に移送されることで流動し、撹拌混合される。汚泥と凝集剤の供給が続いているため、撹拌混合された凝集汚泥は仕切板１６ｂと撹拌軸７の隙間を通過して仕切板１６ｂ上方へ流出し、排出管５より排出される。
【００３０】
図４、図５に示すように、ケーシング２に汚泥と凝集剤を連続供給することで汚泥を搬送すると共に、撹拌体３の上下振動を繰り返すことで、汚泥と凝集剤をたびたび撹拌混合する。ケーシング２内部では撹拌混合によって凝集汚泥が生成され、ケーシング２の上蓋１１に接続した排出管５から凝集汚泥を排出する。撹拌体３の振動により、ケーシング２内では大きく流動が起こるため、ケーシング２を流通する短時間の間に汚泥と凝集剤が十分に撹拌混合され、良質な凝集汚泥が生成される。
【符号の説明】
【００３１】
２  ケーシング
３  撹拌体
４  汚泥供給管
６  駆動装置
７  撹拌軸
８  撹拌羽根
９  筒体
１０  底蓋
１１  上蓋
１４  凝集剤供給装置
１６  仕切板
１８  フランジ
１９  支軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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