(57)【要約】【課題】沈殿槽から排出される被処理液中の汚泥について、沈殿槽を大型化することなく且つ低コストで更なる濃縮を実現できる汚泥濃縮装置及び濃縮汚泥の製造方法を提供すること。【解決手段】本発明による汚泥濃縮装置２は、沈殿槽１から排出される生物汚泥を含む被処理液が供給される汚泥処理部４を備え、汚泥処理部４が、被処理液中の液流を遮断することにより被処理液中に渦流を生じせしめて被処理液を撹拌する撹拌部を有し、撹拌部が容器１１内に邪魔板１５を有する。この場合、沈殿槽１から排出される生物汚泥を含む被処理液が汚泥処理部４に供給されると、汚泥処理部４で、撹拌部の邪魔板１５により被処理液中の液流が遮断されて被処理液中に渦流が生じ、被処理液が撹拌されるため、沈殿槽１を大型化せず低コストで汚泥の更なる濃縮が実現可能となる。【選択図】  図６
2004298725.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
沈殿槽から排出される生物汚泥を含む被処理液が供給される汚泥処理部を備えており、
前記汚泥処理部が、前記被処理液中の液流を遮断し、又は、前記液流の向きを変化させることにより前記被処理液中に渦流を生じせしめて前記被処理液を攪拌する攪拌部を有し、
前記攪拌部が、前記汚泥処理部を構成する容器内に前記被処理液の液流を妨げるように設けられる少なくとも１つの邪魔板を有する、
ことを特徴とする汚泥濃縮装置。
【請求項２】
前記汚泥処理部にガスを供給して前記被処理液を曝気するガス供給手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の汚泥濃縮装置。
【請求項３】
前記邪魔板が厚み方向に貫通する複数の孔を有する多孔板であり、前記撹拌部が前記多孔板を複数有し、
それら複数の多孔板は、該複数の多孔板のうち少なくとも一つの多孔板に形成された前記複数の孔のうち少なくとも一つの第１の孔が、該多孔板に隣接配置された他の多孔板に形成されており且つ該第１の孔から最短距離に位置する第２の孔と非同軸状に設けられたものである、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の汚泥濃縮装置。
【請求項４】
前記複数の多孔板は、該複数の多孔板のうち互いに隣接配置された二つの多孔板に形成された前記複数の孔が、千鳥格子状に配置されるように設けられたものである、ことを特徴とする請求項３に記載の汚泥濃縮装置。
【請求項５】
前記攪拌部は、前記少なくとも１つの邪魔板、及び、前記容器のうち少なくともいずれか一方を駆動させる駆動部を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の汚泥濃縮装置。
【請求項６】
前記攪拌部は、前記容器に接続されており、該容器内に前記被処理液を循環流通させ、且つ、該被処理液の流通方向を互いに異なる複数の方向に切り替える液循環部を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の汚泥濃縮装置。
【請求項７】
沈殿槽から排出される生物汚泥を含む被処理液中に、少なくとも１つの邪魔板を用いて前記被処理液の液流を遮断し又は前記液流の向きを変化させることにより渦流を生じせしめて、前記被処理液を攪拌する撹拌工程を含むことを特徴とする濃縮汚泥の製造方法。
【請求項８】
前記撹拌工程においては、前記被処理液を曝気することを特徴とする請求項７に記載の濃縮汚泥の製造方法。
【請求項９】
前記撹拌工程において、前記少なくとも１つの邪魔板を所定方向に往復移動させることを特徴とする請求項７又は８に記載の濃縮汚泥の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚泥濃縮装置および濃縮汚泥の製造方法に係り、より詳細には、沈殿槽から排出される被処理液中の汚泥を濃縮する汚泥濃縮装置および濃縮汚泥の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、下水、産業廃水等の有機性排水（排水、汚水）の処理には、活性汚泥法が代表的な方法として用いられている。このような方法を用いて生物処理された生物処理水は通常、微生物のフロックを含んでいるため、沈殿槽に送られて固液分離されるのが一般的である。沈殿槽で沈降して得られる汚泥は、後段の脱水機における負荷を軽減するため、脱水前に濃縮されるのが通常である。
【０００３】
このような方法として、従来、生物処理により得られる生物処理水を沈殿池に送り、沈殿池で沈降して得られる汚泥を汚泥濃縮槽で濃縮するものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−４７０９８号公報（図３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した従来の汚泥濃縮方法は、沈殿池で得られる汚泥を汚泥濃縮槽に貯留するだけであるため、濃縮後の汚泥濃度は、せいぜい２％程度であり、これ以上の濃度まで汚泥を濃縮することが困難であった。一方、汚泥濃度は、沈殿槽において水の上昇流を小さく抑えること等により高めることができるが、水の上昇流を小さく抑えるためには、沈殿槽を大型化する必要がある。また、薬品等を使用すれば汚泥の更なる濃縮が可能であるが、この場合、莫大なランニングコストが発生する。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、沈殿槽から排出される被処理液中の汚泥の更なる濃縮を、沈殿槽を大型化することなく且つ低コストで実現できる汚泥濃縮装置及び濃縮汚泥の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明による汚泥濃縮装置は、沈殿槽から排出される生物汚泥を含む被処理液が供給される汚泥処理部を備えており、汚泥処理部が、被処理液中の液流を遮断し、又は、液流の向きを変化させることにより被処理液中に渦流を生じせしめて被処理液を攪拌する攪拌部を有し、攪拌部が、汚泥処理部を構成する容器内に被処理液の液流を妨げるように設けられる少なくとも１つの邪魔板を有する、ことを特徴とする。
【０００８】
この汚泥濃縮装置によれば、沈殿槽から排出される生物汚泥を含む被処理液が汚泥処理部に供給される。そして、汚泥処理部を構成する容器内においては、撹拌部の邪魔板によって、被処理液中の液流が遮断され、又は、液流の向きが変化させられることにより被処理液中に渦流が生じ、被処理液が攪拌される。これにより、沈殿槽を大型化することなく且つ低コストで被処理液中の汚泥の更なる濃縮が実現可能となる。
【０００９】
上記汚泥濃縮装置は、汚泥処理部にガスを供給して被処理液を曝気する曝気手段を更に備えることが好ましい。曝気手段により汚泥処理部における被処理液が曝気されると、被処理液の液流が一段と乱され、汚泥の濃縮が一段と促進される。
【００１０】
上記邪魔板が、厚み方向に貫通する複数の孔を有する多孔板であり、撹拌部が上記多孔板を複数有し、それら複数の多孔板は、該複数の多孔板のうち少なくとも一つの多孔板に形成された複数の孔のうち少なくとも一つの第１の孔が、該多孔板に隣接配置された他の多孔板に形成され且つ該第１の孔から最短距離に位置する第２の孔と非同軸状に設けられたものであることが好ましい。
【００１１】
こうすれば、互いに隣り合う多孔板にそれぞれ設けられた第１の孔及び第２の孔が、互いの中心（軸）位置が交互に異なるように配列される。通常、多孔板における孔位置及びその近傍は、孔が設けられていない部位に比して流体流動に対して圧力損失が小さいため、多孔板間を流動する被処理液は、互いに非同軸状に形成された第１の孔から第２の孔の位置を通るように蛇行する。これにより、渦流が生じ易くなり、攪拌・混合が一層助長される。
【００１２】
より具体的には、複数の多孔板のうち互いに隣接配置された二つの多孔板に形成された複数の孔が、千鳥格子状（千鳥模様状、千鳥足状）に配置されるように設けられたものであると有用である。すなわち、一方の多孔板に形成された複数の上記第１の孔と、それに隣接する他方の多孔板に形成された複数の上記第２の孔とが、すべて非同軸状に配置されたものであると好ましい。例えば、孔の穿設位置が多孔板毎に異なる場合には、多孔板を同軸状に配置すればよく、或いは、孔の穿設位置が多孔板同士で同じ場合には、多孔板を非同軸状に配置すればよい。また、多孔板内又は多孔板間で全ての孔径が同一であってもよいが、それらの一部又は全部が異なっていても構わない。このようにすれば、多孔板の全体にわたって渦流が発生し易くなり、攪拌・混合効率が更に向上される。
【００１３】
さらにまた、攪拌部が、上記少なくとも１つの邪魔板、及び、上記の容器のうち少なくともいずれか一方を駆動させる駆動部を有すると好ましい。
【００１４】
このようにすれば、被処理液を、多孔板に対して一方向、好ましくは複数方向、特に好ましくは複数方向に交互に繰り返して流動させ得る。よって、渦流の程度（激しさ）が更に高められ、より強力な攪拌・混合効果が得られる。より具体的には、往復駆動（上下動等）する駆動軸（シャフト）等から成る駆動部に多孔板が接続された構成、多孔板が固定され且つ汚泥処理部の容器が駆動又は揺動（上下動等）するような構成、等を例示できる。
【００１５】
或いは、攪拌部が、上記の容器に接続されており、その容器内に被処理液を循環流通させ、且つ、被処理液の流通方向を互いに異なる複数の方向に切り替える液循環部を有しても好ましい。こうすれば、被処理液を一定方向へ循環させるだけでなく、所望の頻度（間隔）で、その流動方向を随時切り替えることができる。したがって、多孔板又は容器を駆動させることなく、より強力な攪拌・混合効果が得られる。
【００１６】
具体的には、液循環部が、容器に接続された少なくとも一つの循環路（管路、ライン等）と、各循環路に吐出方向が互いに異なるように且つ並列に設けられた少なくとも二台のポンプとを有すると好ましい。この場合、二台のポンプを随時切り替えることにより、循環ラインと容器内を流通する被処理液の流路方向が切り替えられる（例えば、反転される。）。
【００１７】
或いは、液循環部が、容器に接続された少なくとも一つの循環ラインと、各循環ラインに設けられた二つの三方弁と、それら二つの三方弁に接続された一台のポンプとを有しても好適である。この場合、一台のポンプを用いても、各三方弁に備わる各弁の開閉を調節・制御することにより、循環ラインと容器内を流通する被処理液の流路方向が切り替えられる（例えば、反転される。）。
【００１８】
また本発明による濃縮汚泥の製造方法は、沈殿槽から排出される生物汚泥を含む被処理液中に、少なくとも１つの邪魔板を用いて被処理液の液流を遮断し又は液流の向きを変化させることにより渦流を生じせしめて、被処理液を攪拌する撹拌工程を含むことを特徴とする。
【００１９】
この方法によれば、沈殿槽から排出される生物汚泥を含む被処理液中に、少なくとも１つの邪魔板を用いて被処理液の液流を遮断し又は液流の向きを変化させることにより渦流を生じせしめて被処理液が撹拌されるため、沈殿槽を大型化することなく且つ低コストで、被処理液中の汚泥の更なる濃縮が実現可能となる。
【００２０】
上記撹拌工程においては、被処理液を曝気することが好ましい。汚泥処理部における被処理液が曝気されると、被処理液の液流が一段と乱され、汚泥の濃縮が一段と促進される。
【００２１】
上記撹拌工程においては、少なくとも１つの邪魔板を所定方向に往復移動させることが好ましい。このようにすれば、被処理液の渦流の程度（激しさ）が更に高められ、より強力な攪拌・混合効果が得られる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、図示の比率に限られるものではない。
【００２３】
図１は、本発明による汚泥濃縮装置の一実施形態を模式的に示す構成図であり、汚泥濃縮装置を適用した汚泥処理設備を示している。図１に示す汚泥処理設備１００は、有機性排水を活性汚泥処理した生物処理液を固液分離する沈殿槽１と、沈殿槽１から排出される被処理液中の汚泥を濃縮する汚泥濃縮装置２と、汚泥濃縮装置２で得られる濃縮汚泥を脱水する脱水装置３とを備えている。なお、沈殿槽１は、固形物の重力沈降を利用した固液分離槽であり、生物処理液中の汚泥を重力により沈降させて生物処理液から分離するものであり、沈殿槽１の底部に溜まった汚泥は、重力により濃縮されるようになっている。
【００２４】
汚泥濃縮装置２は、被処理液が供給される汚泥処理部４と、汚泥処理部４に供給するガスを貯留又は発生するガス供給源５とを備えており、汚泥処理部４は、被処理液の移送管路Ｌ１を介して沈殿槽１に接続され、管路Ｌ２を介してガス供給源５に接続されている。また汚泥処理部４は、濃縮汚泥の排出管路Ｌ３を介して脱水装置３に接続されている。また管路Ｌ１にはポンプＰ４が設置され、ポンプＰ４の作動により沈殿槽１から排出される被処理液が汚泥処理部４に供給されるようになっている。
【００２５】
この被処理液は、管路Ｌ１を通して汚泥処理部４に供給されると共に、ガス供給源５から空気等が曝気供給される。後述するように、汚泥処理部４では、このように空気等が供給された被処理液の攪拌・混合が行われ、被処理液中の汚泥が濃縮される。この濃縮汚泥は、脱水装置３へ移送され、脱水処理される。
【００２６】
以下、汚泥処理部４の諸例について説明する。図２は、汚泥処理部４の好適な一例としての反応装置１０を備えた汚泥濃縮装置２を示す模式断面図（一部構成図）である。反応装置１０では、略筒状を成す容器１１内に、多数の多孔板１５ｎ（添字ｎは、任意位置を示す。）が所定間隔で棒状の支柱１３に固定配置された多孔板群１５（攪拌部）が略同軸状に設けられている。なお、容器１１は、密閉されていてもよいし、密閉されていなくてもよい。容器１１の上部及び底部には、循環管路Ｌ５０の各端部が接続されており、この循環管路Ｌ５０の途中には、並列に配設されたポンプＰ１，Ｐ２をそれぞれ有する分岐管路Ｌ５１，Ｌ５２が設置されている。ポンプＰ１，Ｐ２の吐出方向は、それぞれ図示矢印ｔ１，ｔ２で示すように互いに逆方向とされている。このように循環管路Ｌ５０，分岐管路Ｌ５１，Ｌ５２、及びポンプＰ１，Ｐ２から液循環部が構成されている。また、反応装置１０は攪拌部を兼ねるものである。
【００２７】
また、容器１１の底部には、管路Ｌ１が接続され、被処理液Ｗが容器１１の下部に供給されるようになっている。一方、管路Ｌ３が容器１１の上部壁に接続されており、濃縮汚泥が容器１１の上部から脱水装置３へ送られるようになっている。さらに、ガス供給源５に接続された管路Ｌ２は、流量調整バルブＶ２１，Ｖ２２を有し且つそれぞれ容器１１の底部及び管路Ｌ５０の双方に接続された分岐管路Ｌ２１，Ｌ２２に分かれている。
【００２８】
ここで、図３は、反応装置１０の要部を示す斜視図であり、多孔板群１５の一部を示す。また、図４は、多孔板群１５の一部を示す模式断面図である。両図に示す如く、各多孔板１５ｎには、その厚み方向に貫通する複数の孔Ｈｎが形成されている。また、任意の位置の多孔板１５ｎは、隣接する多孔板１５ｎ−１及び１５ｎ＋１に対し、各多孔板１５ｎ−１，ｎ，ｎ＋１と重ね合わせたときに、多孔板１５ｎに形成された孔（第１の孔）Ｈｎと各多孔板１５ｎ−１，ｎ，ｎ＋１に形成された孔（第２の孔）Ｈｎ−１，ｎ，ｎ＋１の位置が一致しないように配置されている。
【００２９】
換言すれば、多孔板群１５は、互いに隣接された一方の多孔板１５ｎに形成された複数の孔Ｈｎと他方の多孔板１５ｎ−１，ｎ＋１に形成された複数の孔Ｈｎ−１，ｎ＋１とが、平面位置が互いに異なって配置されるように設けられている。すなわち、隣接された多孔板１５ｎ毎に、孔Ｈの中心（軸）位置が交互に異なるように千鳥格子状（千鳥模様状、千鳥足状）に配列されている。さらに言えば、複数の多孔板１５ｎのうち、任意に選択される隣接配置された二つの多孔板１５ｎのうち一方の多孔板１５ｎに形成された孔Ｈｎ（第１の孔）と、他方の多孔板１５ｎ−１，ｎ＋１に形成された孔Ｈｎ−１，ｎ＋１のうちその第１の孔と最短距離に位置する孔（第２の孔）とが、非同軸状（即ち第１の孔を通る軸線上に、その第１の孔から最短距離に位置する孔がない状態）に設けられている。
【００３０】
次に、上記のように構成された反応装置１０を汚泥処理部４として備える汚泥濃縮装置２を運転し、濃縮汚泥を製造する方法の一例について説明する。
【００３１】
まず、管路Ｌ１を通して、被処理液Ｗを容器１１の内側且つ下側の位置に導入する。被処理液の供給と共に或いは一定の液量となった後、ガス供給源５から管路Ｌ２１を通して容器１１の下部に空気等を曝気供給する。また、ポンプＰ１を運転すると共に、管路Ｌ２２を通して管路Ｌ５０の他端側に空気等を曝気供給する。
【００３２】
そして、被処理液の供給流量を調整し、例えば、管路Ｌ５０の一端が接続された上部の排出口よりも液面がやや高くなるような液量に維持しながら、空気等を供給した状態で被処理液を容器１１内で強制循環させる。この時、被処理液は、多孔板群１５を下向きに流通する。そして、一定時間ポンプＰ１の運転を行った後、ポンプＰ１を停止すると共に、ポンプＰ２を運転する。こうして、容器１１内の循環流を逆向きとし、被処理液を上向きに流通させる。
【００３３】
ここで、ポンプＰ２を運転している場合を例にとると、空気等の気泡を含む気液固相の混相流は、多孔板１５ｎの孔Ｈｎを通るように上向きに流動するが、その流れは上方に位置する多孔板１５ｎ−１によって遮断又は遮へいされ、一部が下方に向きを変えられる。よって、その部位では、上昇流と下降流が複雑に混合し撹乱されて渦流を含む乱流状態が絶え間なく生起される（図４参照）。このような状態は、各多孔板１５ｎの各孔Ｈｎ近傍の部位で引き起こされ、全体として被処理液の攪拌・混合が十分に行われる。逆に、ポンプＰ１を運転している状態においても、多孔板群１５によって多孔板１５ｎ間に渦流を含む乱流状態が生起され、十分な攪拌混合が行われる（撹拌工程）。
【００３４】
この結果、被処理液中の汚泥の更なる濃縮が実現され、高濃度に濃縮された汚泥を得ることができる。なお、汚泥の濃縮と、被処理液の撹拌混合との因果関係は明らかではないが、被処理液中に生じる渦流により汚泥同士が頻繁に衝突し合い、これにより汚泥同士の凝集又は多孔板表面付近に形成される渦流による汚泥フロックの圧密が促進されて、汚泥の更なる濃縮が実現されるのではないかと考えられる。
【００３５】
このように、汚泥濃縮装置２により、凝集剤等の薬品を使用しなくても、汚泥処理部４にて汚泥の更なる濃縮が実現可能となるため、薬品にかかるランニングコストがかからない。あるいは薬品を使用するとしても、薬品の量を十分に低減することができるため、薬品にかかるランニングコストを十分に低減することができる。さらに、汚泥濃縮装置２により、汚泥の更なる濃縮が実現可能となるため、汚泥濃度を高めるべく沈殿槽１を大型化する必要がなくなる。
【００３６】
また、ポンプＰ１，Ｐ２の運転を切り替えて、容器１１内の被処理液と空気等との混相流の流れの向きを逐次反転するので、多孔板１５ｎ間に不可避的に生じ得る滞留を解消できる。よって、被処理液と空気等との攪拌・混合を更に促進することができる。したがって、汚泥の濃縮を一段と促進することができる。しかも、多孔板群１５を駆動することなく、液流方向の交互切り替えによる攪拌を行うので、可動部を少なくして装置の信頼性及び保守性を向上できると共に、動力使用量の増大を防止できる。
【００３７】
さらに、多孔板群１５における各多孔板１５ｎに形成された孔Ｈｎが千鳥格子状に配置されることにより、渦流の発生効果が高められるので、多数の孔を同軸状に同一位置に配置した場合に比して、汚泥の濃縮を一層促進することができる。
【００３８】
加えて、容器１１内壁によって多孔板群１５の周囲が覆われているので、混相流が各多孔板１５ｎの径方向（外周へ向かう方向）へ拡散又は放散することが妨げられる。よって、混相流の流圧の低下が抑止され、或いは流圧が高められ、被処理液が一層強力に攪拌・混合される。よって、生物汚泥の濃縮を更に一層増強できる。
【００３９】
図５は、汚泥処理部４の好適な他の例としての反応装置２０を備えた汚泥濃縮装置２を示す模式断面図（一部構成図）である。反応装置２０は、ポンプＰ１，Ｐ２が設けられた管路Ｌ５１，Ｌ５２の代わりに、図示矢印ｔ３で示す方向に吐出するポンプＰ３に接続された管路Ｌ５３，Ｌ５４が循環管路Ｌ５０に接続されたこと以外は、図２に示す反応装置１０と同様に構成されたものである。管路Ｌ５３は三方弁Ｖ３３を有する分岐管路であり、管路Ｌ５０における管路Ｌ５３が接続された部位間には三方弁Ｖ３４が設けられている。
【００４０】
管路Ｌ５４は、管路Ｌ５０，Ｌ５３間をバイパスするように、それらの三方弁Ｖ３３，Ｖ３４に接続されている。すなわち、管路Ｌ５０に三方弁Ｖ３３，Ｖ３４を介して１台のポンプＰ３が接続されている。このように循環管路Ｌ５０，分岐管路Ｌ５３，Ｌ５４、三方弁Ｖ３３，Ｖ３４、及びポンプＰ３から液循環部が構成されている。また、反応装置２０は攪拌部を兼ねるものである。
【００４１】
このように構成された反応装置２０を備える汚泥濃縮装置２によれば、ポンプＰ３を運転した状態で、三方弁Ｖ３３，Ｖ３４の各弁の開閉操作により、被処理液の循環流の方向を切り替えることが可能である。具体的には、容器１１内の上昇流を生起させるには、管路Ｌ５０において被処理液を図示矢印Ｘ方向に流通させる。一方、容器１１内の下降流を生起させるには、管路Ｌ５０において被処理液を図示矢印Ｙ方向に流通させる。これにより、一台のポンプＰ３のみで、被処理液の流路を随時切り替えることができ、汚泥の更なる濃縮が達成される。なお、汚泥濃縮に関する他の作用効果については、図２に示す反応装置１０と実質的に同等であり、重複説明を避けるため、ここでの詳述は省略する。
【００４２】
図６は、汚泥処理部４の好適な更に他の例としての反応装置３０を備えた汚泥濃縮装置２を示す模式断面図（一部構成図）である。反応装置３０は、支柱１３の代わりに駆動部３５に上端部が接続されたシャフト３３に多孔板群１５が結合されており、且つ、管路Ｌ５０，Ｌ５１，Ｌ５２等及びポンプＰ１，Ｐ２を有しないこと以外は、反応装置１０と同様に構成されたものである。シャフト３３の下端部は、図示しない軸受けにより支持され、駆動部３５の運転により、図示矢印Ａ方向（すなわち、鉛直方向）に一定周期及びストロークで上下移動される。このように、反応装置３０は攪拌部を兼ねるものである。
【００４３】
これにより、多孔板群１５と被処理液との相対的な流動が生じ、その流動方向が多孔板群１５の駆動周期で頻繁に切り替わり、上述したような被処理液と空気等との混相流の渦流が生起され、強力な攪拌・混合が行われる。その結果、被処理液中の汚泥の更なる濃縮が達成される。なお、汚泥濃縮に関する他の作用効果については、図２に示す反応装置１０と実質的に同等であり、重複説明を避けるため、ここでの詳述は省略する。
【００４４】
図７は、汚泥処理部４の好適な更に別の他の例としての反応装置４０を備えた汚泥濃縮装置２を示す模式断面図（一部構成図）である。反応装置４０は、シャフト３３の代わりに外部の支持体に端部が固定された支柱４３に多孔板群１５が設置されており、且つ、容器１１が駆動部４５に結合されたこと以外は、反応装置３０と同様に構成されたものである。容器１１の上壁及び底壁における支柱４３の貫通部は、摺動可能に密封されている。このような反応装置４０においては、多孔板群１５を駆動する代わりに、駆動部４５の運転によって容器１１全体を図示矢印Ｂ方向（すなわち、鉛直方向）に一定周期及びストロークで上下移動される。このように、反応装置４０は攪拌部を兼ねるものである。
【００４５】
これにより、多孔板群１５と被処理液との相対的な流動が生じ、その流動方向が容器１１の駆動周期で頻繁に切り替わり、上述したような被処理液と空気等との混相流の渦流が生起され、強力な攪拌・混合が行われる。その結果、汚泥の更なる濃縮が達成される。なお、汚泥濃縮に関する他の作用効果については、図２に示す反応装置１０と実質的に同等であり、重複説明を避けるため、ここでの詳述は省略する。
【００４６】
図８は、汚泥処理部４の好適な更に他の例としての反応装置５０を備えた汚泥濃縮装置２を示す模式断面図（一部構成図）である。反応装置５０は、三方弁Ｖ３３，Ｖ３４の代わりに、それぞれ２台の二方弁Ｖ３３ａ，Ｖ３３ｂ、及びＶ３４ａ，Ｖ３４ｂを備えること以外は、図５に示す反応装置２０と同様に構成されたものである。これらの二方弁Ｖ３３ａ，Ｖ３３ｂ，Ｖ３４ａ，Ｖ３４ｂの切り替えにより、三方弁Ｖ３３，Ｖ３４による反応装置２０におけるとの同等の循環流を形成させることができる。また、例えばスケジュール１００Ａ程度の配管を用いる場合には、経済性の観点から有利である。なお、汚泥濃縮に関する他の作用効果については、図２に示す反応装置１０と実質的に同等であり、重複説明を避けるため、ここでの詳述は省略する。
【００４７】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。例えば、各反応装置１０〜４０における容器１１内には、多孔板群１５の代わりに、被処理液の流動方向を一部遮断又は遮へいし得る他の部材、例えば、駆動可能な又は駆動しないフィン部材、プロペラ部材、他の板状体、櫛状体、網状体等、或いはそれらを組み合わせたもの等を設置してもよい。また、各多孔板１５ｎに形成された孔Ｈｎの形状は図示のものに限定されない。さらに、反応装置３０，４０の容器１１に、反応装置１０，２０を構成するポンプＰ１，Ｐ２又はポンプＰ３を有する管路Ｌ５０を設置し、多孔板群１５又は容器１１の駆動と、ポンプにより被処理液の強制循環を組み合わせて実施してもよい。また上記実施形態では、被処理液を空気等で曝気しているが、被処理液を空気等で曝気することは必ずしも必要なものではない。被処理液を空気等で曝気しなくても、被処理液中に渦流が生じるように被処理液が撹拌されていれば、汚泥の更なる濃縮を実現することが可能である。
【００４８】
【実施例】
以下、本発明に係る具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４９】
〈実施例１〉
図６に示す反応装置３０を汚泥処理部４として備える汚泥濃縮装置２と同等の構成を有する装置を準備した。この反応装置３０は、有効容積２０Ｌ（リットル；以下同様）の筒状容器１１に、多孔板１５ｎ（直径１３ｃｍφ、孔径は８ｍｍφ）が６ｃｍ間隔で１６枚設けられた多孔板群１５が内設されたものである。そして、この反応装置３０内に、沈殿槽１から排出される被処理液を、１０Ｌ／ｈの流量で供給した。このとき、被処理液中の汚泥濃度を、下水試験法に規定される測定法に従って測定したところ、汚泥濃度は、１重量％であった。
【００５０】
そして、多孔板群１５を３０ｒｐｍの駆動周期で上下動させつつ、容器１１内に空気を１Ｌ／ｍｉｎ（すなわち３ＶＶＨ）の流量で供給し、汚泥濃縮処理を実施した。
【００５１】
ここで、単位「ＶＶＨ」は、ガス供給量（Ｖｏｌ．）／容器１１の有効容積（Ｖｏｌ．）／ｈなる物理量を示し、水処理技術、発酵技術、等の分野で一般に用いられる単位であり、反応装置３０への空気供給量をその容器の有効容積で規格化した値に相当する。なお、処理に際し、容器１１内の被処理液の温度を常温（２５℃前後）に保持した。
【００５２】
汚泥濃縮処理の結果、反応装置３０から排出される被処理液中の汚泥濃度を上記と同様にして測定したところ、汚泥濃度は、４．７重量％であった。このことから、本発明の汚泥濃縮装置により、沈殿槽から排出される被処理液中の汚泥について、更なる濃縮が実現できることが分かった。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の汚泥濃縮装置及び汚泥濃縮方法によれば、沈殿槽から排出される被処理液中の汚泥について、被処理液中に生じる乱流で撹拌することにより、沈殿槽を大型化することなく且つ低コストで更なる濃縮を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による汚泥濃縮装置の一実施形態を模式的に示す構成図である。
【図２】汚泥処理部の好適な一例としての反応装置を備えた汚泥濃縮装置を示す模式断面図（一部構成図）である。
【図３】図２の反応装置の要部を示す斜視図である。
【図４】図３の多孔板群の一部を示す模式断面図である。
【図５】汚泥処理部の好適な他の例としての反応装置を備えた汚泥濃縮装置を示す模式断面図（一部構成図）である。
【図６】汚泥処理部の好適な更に他の例としての反応装置を備えた汚泥濃縮装置を示す模式断面図（一部構成図）である。
【図７】汚泥処理部の好適な更に別の他の例としての反応装置を備えた汚泥濃縮装置を示す模式断面図（一部構成図）である。
【図８】汚泥処理部４の好適な更に別の他の例としての反応装置を備えた汚泥濃縮装置を示す模式断面図（一部構成図）である。
【符号の説明】
１…沈殿槽、２…汚泥濃縮装置、４…汚泥処理部、５…ガス供給源（ガス供給手段）、１０，２０，３０，４０…反応装置（汚泥処理部，攪拌部）、１１…容器、１５…多孔板群、１５ｎ…多孔板、３５，４５…駆動部、Ｈｎ…孔、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…ポンプ、Ｖ３３，Ｖ３４…三方弁、Ｖ３３ａ，Ｖ３３ｂ，Ｖ３４ａ，Ｖ３４ｂ…二方弁。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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