(57)【要約】【課題】密閉槽を二つの混和槽に分割し、密閉槽の密閉空気の圧縮性を利用して、凝集フロックを生成させる二連槽型汚泥調質装置を提供する。【解決手段】下水汚泥などに第一凝集剤を添加撹拌して一次凝集汚泥とした後、第二凝集剤を添加して再び撹拌し、フロックを造粒させた調質汚泥を加圧脱水機に供給する汚泥調質装置において、密閉槽（１）を槽底から垂設した着脱自在な第一仕切壁（２）と、その頂壁から垂下した第二仕切壁（３）で第一混和槽（４）と第二混和槽（５）に分割し、撹拌機（１３）の撹拌軸（１６）を第一混和槽（４）と第二混和槽（５）にシールして垂下させ、流路（６）を形成した第一仕切壁（２）の上部に流入口（７）と第二仕切壁（３）の下端部に流出口（８）を設けたもので、凝集汚泥の混合割合と撹拌機（１３）の撹拌力も簡単に調整できる。第一混和槽（４）と第二混和槽（５）の頂部の空気が、タンク内に圧入される汚泥と凝集混和された汚泥の脈動を緩和して、汚泥中のフロックの破壊を防止する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下水汚泥などに第一凝集剤を添加撹拌して一次凝集汚泥とした後、第二凝集剤を添加して再び撹拌し、フロックを造粒させた調質汚泥を加圧脱水機に供給する汚泥調質装置において、密閉槽（１）を槽底から垂設した着脱自在な第一仕切壁（２）と、その頂壁から垂下した第二仕切壁（３）で第一混和槽（４）と第二混和槽（５）に分割し、撹拌機（１３）の撹拌軸（１６）を第一混和槽（４）と第二混和槽（５）にシールして垂下させると共に、第一仕切壁（２）と第二仕切壁（３）の間に流路（６）を形成して、第一仕切壁（２）の上部に流入口（７）と第二仕切壁（３）の下端部に流出口（８）を設けたことを特徴とする二連槽型汚泥調質装置。
【請求項２】
上記第一仕切壁（２）を取外し、第二仕切壁（３）で密閉した第一混和槽（４）と第二混和槽（５）の頂部に空気溜り（Ａ、Ｂ）を形成し、第一混和槽（４）から第二混和槽（５）への原液の押込圧を発生させることを特徴とする請求項１に記載の二連槽型汚泥調質装置。
【請求項３】
上記第一混和槽（４）の上部側壁と底部に、切換え自在な一対の原液供給管（９、９’）と第一薬品供給管（１０、１０’）を連結すると共に、第二混和槽（５）の底部と上部側壁に、第二薬品供給管（１１）と凝集汚泥排出管（１２）を連結したことを特徴とする請求項１または２に記載の二連槽型汚泥調質装置。
【請求項４】
上記撹拌機（１３）の撹拌軸（１６）をシールするグランドボックス（１９）にシールパイプ（２２）を固着して、シールパイプ（２２）の下端を汚泥中に水没させたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の二連槽型汚泥調質装置。
【請求項５】
上記密閉槽（１）を箱体状に形成し、第二混和槽（５）の上部に連通する排出路（２３）を密閉槽（１）の中央側壁部に配設して、排出路（２３）に凝集汚泥排出管（１２’）を連結したことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の二連槽型汚泥調質装置。
【請求項６】
上記第一混和槽（４）の原液供給管（９、９’）に汚泥の圧入ポンプ（２５）を連結し、第二混和槽（５）の凝集汚泥排出管（１２、１２’）にスクリュープレス（３０）を連結して、調質汚泥をタンク圧入させることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の二連槽型汚泥調質装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、下水、し尿，或は産業廃水などの汚泥の調質装置に関し、特に、二種類の凝集剤を二つの混和槽に供給して、凝集フロックを生成させる汚泥調質装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、汚泥を調質する際、汚泥性状に応じて一種類または二種類の凝集剤を使用して強固なフロックを生成させて、調質汚泥を脱水機で脱水してケーキの含水率を低下させ、汚泥の処理量を大幅に向上させることはよく知られている。例えば、下水汚泥などに無機凝集剤を添加撹拌して一次凝集汚泥とした後、両性高分子凝集剤を添加して再び撹拌し、造粒汚泥を濃縮して遠心脱水機等で脱水する汚泥濃縮脱水装置は、特許文献１に記載してあるように公知である。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−３２０２００号公報（明細書の段落番号００２０〜段落番号００２２、第１図）
【０００４】
【発明が解決しょうとする課題】
上記従来の汚泥濃縮は、汚泥の性状変化に対しても凝集剤の添加量と、各々の撹拌羽根によって容易に撹拌力が調整され、優れた凝集フロックを形成することができる。しかしながら従来の汚泥濃縮脱水装置は、独立した汚泥調質槽と造粒濃縮槽を設けており、これらの混和槽と、原汚泥貯槽及び脱水機の間に圧入ポンプが必要であり、設置スペースと設備費が高くなる欠点がある。この発明は、密閉槽を二つの混和槽に分割し、密閉槽の前段に設けた一台の圧入ポンプを利用して、混和槽のタンク圧で凝集汚泥をスクリュープレス等の脱水機に供給する調質装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の要旨とするところは、下水汚泥などに第一凝集剤を添加撹拌して一次凝集汚泥とした後、第二凝集剤を添加して再び撹拌し、フロックを造粒させた調質汚泥を加圧脱水機に供給する汚泥調質装置において、密閉槽を槽底から垂設した着脱自在な第一仕切壁と、その頂壁から垂下した第二仕切壁で第一混和槽と第二混和槽に分割し、撹拌機の撹拌軸を第一混和槽と第二混和槽にシールして垂下させると共に、第一仕切壁と第二仕切壁の間に流路を形成して、第一仕切壁の上部に流入口と第二仕切壁の下端部に流出口を設けたもので、凝集汚泥の混合割合と撹拌機の撹拌力も簡単に調整できるので、後段の加圧脱水機に凝集汚泥を送る際に、凝集フロックの状態を強固にできる。そして、密閉槽の頂部の空気が、タンク内に圧入される汚泥と凝集混和された汚泥の脈動を緩和して、凝集した汚泥中のフロックの破壊を防止することができる。
【０００６】
第一仕切壁を取外し、第二仕切壁で密閉した第一混和槽と第二混和槽の頂部に空気溜りを形成したもので、第一混和槽から第二混和槽への汚泥の押込圧が発生し、無機質を多く含む汚泥でも、第二混和槽の槽底での汚泥の堆積が防止される。そして、第一混和槽の上部側壁と底部に、切換え自在な一対の原液供給管と第一薬品供給管を連結すると共に、第二混和槽の底部と上部側壁に、第二薬品供給管と凝集汚泥排出管を連結したもので、汚泥と凝集剤の供給位置を切換えて、汚泥の性状変化に対処することができる。また、撹拌機の撹拌軸をシールするグランドボックスにシールパイプを固着して、シールパイプの下端を汚泥中に水没したもので、混和槽の頂部のエアークッションとなる空気が、汚泥の圧入圧により撹拌軸の軸貫通部からリークすることがない。
【０００７】
汚泥調質装置は、密閉槽を箱体状に形成し、第二混和槽の上部に連通する排出路を密閉槽の中央側壁部に配設して、排出路に凝集汚泥排出管を連結すれば、タンク容量が従来型より小さくなり、脱水機への接続が簡素化されて設置スペースと設備費が安くなる。そして、汚泥調質装置を使用した汚泥濃縮脱水装置は、第一混和槽の原液供給管に汚泥の圧入ポンプを連結し、第二混和槽の凝集汚泥排出管にスクリュープレスを連結すれば、密封槽内の空気の圧縮性を利用して、調質汚泥のタンク圧入が行われるので、スクリュープレスに打込まれる汚泥の脈動が緩和され、凝集フロックが破壊されることがない。タンク圧入は比較的低圧力であり、スクリュープレスの外筒のスクリーン面からフロックの目抜けがなく効果的である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
この発明に係る二連槽型汚泥調質装置は上記のように構成してあり、汚泥貯留槽から圧入ポンプで圧入された汚泥は、密閉槽の第一混和槽の底部に流入させる。第一混和槽の底部の第一薬品供給管から凝集剤が添加され、撹拌羽根を急速撹拌して乱流を起しながら循環流動させてフロックを形成させる。第一混和槽で予備調質された汚泥は、第一仕切壁の上部の流入口から通路に流入し、第二仕切壁の下端部の流出口から第二混和槽に流入する。また、原液の性状の変化に応じて、第一仕切壁を取外した時には、原液と薬液の供給位置を切換えて、第一混和槽の上部側壁の原液供給管と第一薬品供給管から供給する。予備調質された第一混和槽の汚泥を第二仕切壁の下端部から第二混和槽に流入させる。第一混和槽に圧入された汚泥は、空気溜りの空気の圧縮圧で汚泥の脈動を緩和しながら、第一混和槽から第二混和槽への汚泥の押込圧を生じさせる。無機質を多く含む原液でも、水流により第二混和槽の槽底での汚泥の堆積を防止する。
【０００９】
そして、第二混和槽の槽底の第二薬品供給管から凝集剤が供給されて、第二混和槽の撹拌羽根でゆっくりと緩速撹拌され、強固なフロックが生成される。汚泥の性状変化に対して各々の撹拌羽根で撹拌力を調節できるのでタンク容量も小さくすることができる。密閉タンクの第一混和槽と第二混和槽の上部に溜まった空気が、第一混和槽の前段に設けた圧入ポンプの圧入圧による汚泥の脈動を緩和する。調質された汚泥は、圧縮された空気圧でスクリュープレスに圧入され、汚泥の凝集フロックが破壊されることがない。スクリュープレスの打込み圧力が、０．０５〜０．５Ｋｇ／ｃｍであり、撹拌軸のシール部からの汚泥のリークもない。そして、第一混和槽と第二混和槽の上部に溜まった空気は、撹拌軸をシールするグランドボックスに固着してシールパイプの下端を汚泥中に水没させてあるので、エアークッションとなる空気が槽外に流出することがない。
【００１０】
【実施例】
この発明を実施例に基づき詳述すると、まず、図１は二連槽型汚泥調質装置の縦断面図であって、密閉槽１は槽底から垂設した着脱自在な第一仕切壁２とその頂壁から垂下した第二仕切壁３で第一混和槽４と第二混和槽５に分割してある。第一仕切壁２と第二仕切壁３の間に流路６を形成して、第一仕切壁２の上部に流入口７と第二仕切壁３の下端部に流出口８を設けてある。原液供給管４は、第一混和槽４の槽底と上部側壁に分岐させた原液供給管９、９’が連結してあり、第一混和槽４の下部側壁と上部側壁に第一薬品供給管１０、１０’が連結してある。汚泥性状により、第一仕切壁２を取外すようにしてある。
【００１１】
図１に示すように、第二混和槽５の底部と上部側壁に第二薬品供給管１１と凝集汚泥排出管１２が連結してあり、汚泥の性状変化に対しても第一混和槽４と第二混和槽５の汚泥に添加する凝集剤の供給量の調整を可能としてある。上部側壁に設けた原液供給管９’の上方の第一混和槽４と凝集汚泥排出管１２の上方の第二混和槽５に空気溜りＡ、Ｂを形成してある。第一混和槽４と第二混和槽５の空気溜りＡ、Ｂの空気が、原液供給管９、９’から第一混和槽４に圧入され、第二混和槽５に流入する凝集混和された調質汚泥の脈動を緩和して、凝集した汚泥中のフロックの破壊を防止することができる。
【００１２】
図２は他の実施例の二連槽型汚泥調質装置の縦断面図であって、密閉槽１に取外し可能とした第一仕切壁２を取外した時には、図２に示すように、密閉槽１の頂壁から垂下した第二仕切壁３で、密閉状の第一混和槽４と第二混和槽５が形成される。第一仕切壁２を取外した時には、第一混和槽４の上部側壁の原液供給管９’と第一薬品供給管１０’から、汚泥と薬液を下降流で供給する。第一混和槽４に圧入された汚泥は、空気溜りＡの空気の圧縮圧で汚泥の脈動を緩和しながら、汚泥の押込圧を生じさせる。無機質を多く含む汚泥でも、第二仕切壁４の連通口８’から流入する水圧により、第二混和槽５の槽底での汚泥の堆積が防止できる。
【００１３】
図１に示すように、第一混和槽４と第二混和槽５に撹拌機１３、１３が配設してあり、この撹拌機１３は、密閉槽１を密閉する蓋体１４に支架した一対の駆動機１５、１５に連結してある。駆動機１５、１５の撹拌軸１６、１６が第一混和槽４と第二混和槽５の中心部に垂下してあり、撹拌軸１６に２枚の撹拌羽根１７、１７が止着してある。第一混和槽４と第二混和槽５に止着した邪魔板１８が上下の撹拌羽根１７、１７の間に突設してある。汚泥の性状変化に対して供給された凝集剤を、各々の撹拌羽根１７、１７の撹拌力を調整して撹拌混合する。
【００１４】
図３は撹拌軸のシール装置の縦断面図であって、撹拌軸１６の蓋体１４の貫通部分には、グランドボックス１９が嵌着してあり挿通する撹拌軸１６の周部にグランドパッキン２０が挿入してある。グランドボックス１９の上部にグランドパッキン２０の押え具２１が嵌入してある。第一混和槽４と第二混和槽５に垂下した撹拌軸１６、１６をシールするグランドボックス１９、１９にシールパイプ２２、２２の上端が固着してあり、シールパイプ２２、２２の下端を汚泥中に水没させてある。第一混和槽４と第二混和槽５の頂部に形成した空気溜りＡ、Ｂの空気が、撹拌機１３の撹拌軸１６の間から漏れるのをグランドボックス１９と水没させたシールパイプ２２で防止して、エアークッションとなる空気が槽外に流出することがない。グランドボックス１９には漏れ液の排出管２３が連結してあり、圧縮された空気圧によりリークしてきた汚水を密閉槽１の外部に排出させる。
【００１５】
図４は他の実施例の二連槽型汚泥調質装置の横断面図であって、密閉槽１を箱体状に形成し、第二混和槽５の凝集汚泥排出管１２’の後端を密閉槽１の流路６の外壁近傍に配設すれば、コンパクトな形状となり、汚泥処理のプロセス全体を二槽式と比較して設置スペースが少なくなるものである。密閉槽１を箱体状に形成し、第二混和槽５の上部に連通する排出路２３を密閉槽１の中央側壁部に配設して、排出路２３に凝集汚泥排出管１２’を連結してある。密閉槽１のタンク容量が従来型より小さくなり、脱水機への接続が簡素化されて設置スペースと設備費が安くなる。
【００１６】
図５はこの発明の二連槽型汚泥調質装置を用いた汚泥調質脱水プロセスのフローチャートであって、下水汚泥などを貯留した汚泥貯留槽２４が圧入ポンプ２５を介して槽底と上部側壁に分岐させた第一混和槽４の原液供給管９、９’に連結してある。また、無機凝集剤またはカチオン系有機高分子凝集剤、あるいはアニオン系有機高分子凝集剤を貯留した第一薬液タンク２６が、ポリマポンプ２７を介して第一混和槽４の下部側壁と上部側壁に分岐させた第一薬品供給管１０、１０’に連結してある。原液供給管９、９’と第一薬品供給管１０、１０’の供給位置は、第二仕切壁３の着脱に応じて、原液供給管９と第一薬品供給管１０に設けた切換弁Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４で、原液と凝集剤の供給位置を切換えられるようにしてある。そして、アニオン系有機高分子凝集剤、あるいはカチオン系有機高分子凝集剤の第二薬液タンク２８がポリマポンプ２９を介して第二混和槽５の第二薬品供給管１１に連結してある。なお、符号Ｖ５は第二薬品供給管１１に設けた開閉弁である。
【００１７】
汚泥と凝集剤は、第一混和槽４に配設した撹拌機１３の撹拌羽根１７を急速撹拌して邪魔板１８で乱流を起しながら、循環流動させてフロックを生成させる。第一混和槽４で予備調質された汚泥は、第二混和槽５に流入させ、予備調質された汚泥と凝集剤を撹拌羽根１７と邪魔板１８でゆっくりと緩速撹拌して強固なフロックを形成させる。第二混和槽５の凝集汚泥排出管１２が圧入式のスクリュープレス３０に連結してあり、第一混和槽４の前段に設けた汚泥の圧入ポンプ２５の圧入圧を利用して、密閉槽１の凝集汚泥をスクリュープレス３０に圧入させる。密閉槽１の第一混和槽４と第二混和槽５の上部に溜まった空気が、スクリュープレス３０に打込まれる汚泥の凝集フロックの破壊を防止する。
【００１８】
【発明の効果】
この発明は、上記のように構成してあり、密閉槽を二つの混和槽に分割して二連槽型汚泥調質装置としたもので、密閉槽の前段に設けた一台の圧入ポンプを利用して、混和槽の圧縮された空気圧により凝集汚泥をスクリュープレスに供給できる調質装置となるもので、凝集剤が有効に活用でき、設置スペースも小さくなるものである。即ち、従来の調質装置にあっては、原汚泥貯槽と凝集槽、及び脱水機の間に圧入ポンプが必要であり、設置スペースと設備費が高くなる欠点があった。この発明にあっては、密閉槽を槽底から垂設した着脱自在な第一仕切壁と、その頂壁から垂下した第二仕切壁で第一混和槽と第二混和槽に分割し、撹拌機の撹拌軸を第一混和槽と第二混和槽にシールして垂下させ、流路を形成した第一仕切壁の上部に流入口と第二仕切壁の下端部に流出口を設けたもので、凝集汚泥の混合割合と撹拌機の撹拌力も簡単に調整できる。そして、第一混和槽と第二混和槽の頂部の空気が、タンク内に圧入される汚泥と凝集混和された汚泥の脈動を緩和して、凝集した汚泥中のフロックの破壊を防止することができる。
【００１９】
着脱自在な第一仕切壁を取外して、密閉槽の頂壁から垂下した第二仕切壁で第一混和槽と第二混和槽の頂部に空気溜りを形成すれば、第一混和槽から第二混和槽への汚泥の押込圧が発生し、無機質を多く含む汚泥でも、水流により第二混和槽の槽底での汚泥の堆積が防止できる。そして、第一混和槽の上部側壁と底部に切換え自在な一対の原液供給管と第一薬品供給管を連結し、第二混和槽の上部側壁と底部に凝集汚泥排出管と第二薬品供給管を連結したので、汚泥と凝集剤の供給位置を切換えて、汚泥の性状変化に対処することができる。
【００２０】
撹拌機の撹拌軸をシールするグランドボックスに固着したシールパイプの下端を汚泥中に水没させたので、混和槽の頂部のエアークッションとなる空気が、汚泥の圧入圧により撹拌軸の軸貫通部からリークすることがない。なお、密閉槽を箱体状に形成し、密閉槽の中央側壁部に排出路を配設して、排出路に凝集汚泥排出管を連結したので、タンク容量が従来型より小さくなり、脱水機への接続が簡素化されて設置スペースと設備費が安くなる。そして、第一混和槽の前段に汚泥の圧入ポンプと第二混和槽の後段にスクリュープレスを連結したので、密封槽内の空気の圧縮性を利用して、調質汚泥のタンク圧入が行われるので、スクリュープレスに打込まれる汚泥の脈動が緩和され、凝集フロックが破壊されることがない。タンク圧入は比較的低圧力であり、スクリュープレスの外筒のスクリーン面からフロックの目抜けがなく効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る二連槽型汚泥調質装置の縦断面図である。
【図２】同じく、第一仕切壁を取外した他の実施例の、二連槽型汚泥調質装置の縦断面図である。
【図３】同じく、第一混和槽と第二混和槽に垂設した撹拌軸のシール装置の従断面図である。
【図４】同じく、二連槽型汚泥調質装置の横断面図である。
【図５】同じく、二連槽型汚泥調質装置を用いた汚泥濃縮脱水プロセスのフローチャートである。
【符号の説明】
１　密閉槽
２　第一仕切壁
３　第二仕切壁
４　第一混和槽
５　第二混和槽
６　流路
７　流入口
８　流出口
９、９’　原液供給管
１０、１０’　　第一薬品供給管
１１　第二薬品供給管
１２、１２’　凝集汚泥排出管
１３　撹拌機
１６　撹拌軸
１９　グランドボックス
２２　シールパイプ
２３　排出路
２５　圧入ポンプ
３０　スクリュープレス
Ａ、Ｂ　空気溜り
【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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