(57)【要約】【課題】この発明は、高い液面水頭による圧密と、ろ過筒による固液分離の相乗効果により、低含水率のケーキを得る重力濃縮脱水装置を提供する。【解決手段】密閉状の濃縮槽（１）の上半部にろ過筒（２）を配設して濃縮ゾーン（Ａ）とし、濃縮槽（１）の下半部を逆円錐状に形成して圧密ゾーン（Ｂ）とすると共に、濃縮槽（１）の上部にろ過圧保持筒（３）を立設して、このろ過圧保持筒（３）に配設した液面計（６）を原液供給ポンプ（５）に連動連結し、更に、濃縮槽（１）の圧密ゾーン（Ｂ）に配設した水分計（１４）と引抜き管（１２）に介装した排出バルブ（１３）を連動連結したもので、液面計（６）で所定水位に保たれた高い液面水頭と、逆円錐状の槽底部に加わる圧力により沈殿スラッジが圧密されて、低含水率の脱水ケーキが得られる。濃縮ゾーン（Ａ）に取り付けた水分計（１４）により、適宜圧密されたスラッジが排出できる。したがって、処理性能が高くなり、濃縮槽（１）を小さくして、省スペースとなる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉状の濃縮槽（１）にろ過筒（２）を配設し、濃縮槽（１）の上半部に汚泥の供給管（４）と、槽底に引抜き管（１２）を接続した濃縮装置において、濃縮槽（１）の上半部にろ過筒（２）を配設して濃縮ゾーン（Ａ）とし、濃縮槽（１）の下半部を逆円錐状に形成して圧密ゾーン（Ｂ）とすると共に、濃縮槽（１）の上部にろ過圧保持筒（３）を立設して、このろ過圧保持筒（３）に配設した液面計（６）を原液供給ポンプ（５）に連動連結したことを特徴とする重力濃縮脱水装置。
【請求項２】
上記濃縮槽（１）の圧密ゾーン（Ｂ）に配設した水分計（１４）と、槽底の引抜き管（１２）に介装した排出バルブ（１３）を連動連結したことを特徴とする請求項１に記載の重力濃縮脱水装置。
【請求項３】
上記引抜き管を（１２）接続した圧密ゾーン（Ｂ）の槽底部に、スクリュー羽根（１５）を立設したことを特徴とする請求項１に記載の重力濃縮脱水装置。
【請求項４】
上記濃縮槽（１）の濃縮ゾーン（Ａ）にろ材をウエッジワイヤーで構成した多数のろ過筒（２）を配設し、ろ過筒（２）に連結したろ液管（９）に逆洗ポンプ（１０）を接続したことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の重力濃縮脱水装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、浄水汚泥などの無機系汚泥の濃縮脱水装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、密閉槽を汚泥濃縮部と集液部に区画し、筒状フイルターエレメントを汚泥濃縮部に垂下して、汚泥流入管から汚泥を供給し、筒状フイルターエレメント内に透過したろ液を集液部から槽外に流出させ、逆円錐状とした濃縮汚泥排出部の排出管から濃縮汚泥を取出す装置は、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７−６８１０７号公報（請求項１、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の濃縮装置は、濃縮槽内の液面までがろ過水頭となっており、ろ過圧が低くスラッジが圧密されず、排水スラッジの水分が高く減量効果が少なかった。そして、ろ材としてフイルターエレメントを使用しているため、ろ材の再生が困難でろ過性能が悪くろ過時間が長くかかっていた。この発明は、上記の課題を解決するために、高い液面水頭による圧密と、槽内に設置したろ過筒による固液分離の相乗効果により、効率良く低含水率のケーキを得る重力濃縮脱水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】
この発明の要旨は、密閉状の濃縮槽にろ過筒を配設し、濃縮槽の上半部に汚泥の供給管と、槽底部に引抜き管を接続した濃縮装置において、濃縮槽の上半部にろ過筒を配設して濃縮ゾーンとし、濃縮槽の下半部を逆円錐状に形成して圧密ゾーンとすると共に、濃縮槽の上部にろ過圧保持筒を立設して、このろ過圧保持筒に配設した液面計を原液供給ポンプに連動連結したもので、一定に保たれたろ過圧で高い液面水頭が得られ、逆円錐状の槽底部に加わる圧力により沈殿スラッジが圧密され、低含水率の脱水ケーキが得られる。重力濃縮脱水装置の処理性能が高くなり、濃縮槽を小さくして、省スペースとなるものである。
【０００６】
濃縮槽の圧密ゾーンに配設した水分計と、槽底の引抜き管に介装した排出バルブを連動連結したもので、水分計のセンサーの数値により、濃縮ゾーンから適宜圧密されたスラッジを排出できる。
なお、引抜き管を接続した圧密ゾーンの槽底部に、スクリュー羽根を立設してもよく、高圧密されたスラッジや粘性を有する圧密スラッジは、スクリュー羽根で更に圧搾しながら排出できる。そして、濃縮槽の濃縮ゾーンにろ材をウエッジワイヤーで構成した多数のろ過筒を配設し、ろ過筒に連結したろ液管に逆洗ポンプを接続したもので、ろ過筒で多量のろ液が槽外へ排出され、効率良く濃縮が加速される。ウエッジワイヤーは目詰まりしにくく、逆洗ポンプでろ材面の洗浄が容易である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
この発明に係る装置は上記のように構成してあり、濃縮槽に供給された汚泥は、ろ過圧によりろ過筒で固液分離が行なわれ、ろ過筒に流入した多量のろ液が槽外に抜出される。そして、ろ過筒のウエッジワイヤーに固形分が捕捉され、徐々に剥離されて沈降を始める。濃縮槽に供給された汚泥が、ろ過圧保持筒の液面計の上位水位レベルになると原液供給ポンプが停止され、低位レベルになると原液供給ポンプの運転が再開する。ろ過圧保持筒の液面計の液位レベルにより原液供給ポンプの運転と停止を繰返し、ろ過筒でのろ過は常時継続する。一定に保たれたろ過圧による液面水頭と圧密ゾーンの逆円錐形状により加わる圧力で、沈降スラッジは圧密が行われ、低含水率の脱水ケーキが得られる。濃縮槽の圧密ゾーンでは、水分計のセンサーの数値、あるいは、タイマーにより適時圧密されたスラッジを槽外に排出する。なお、排出にはスラッジの性状により排出バルブやスクリューを使用する。ろ過中にろ過筒からのろ液の抜出量が減少した時には、原液供給ポンプの運転を停止して、ろ液管に接続した逆洗ポンプから逆洗水をろ過筒に供給し、ウエッジワイヤーの内側からろ材を洗浄して再生を行なう。
【０００８】
【実施例】
この発明に係る浮上濃縮装置について、図面に基づき詳述すると、先ず図１は重力濃縮脱水装置の縦断面図であって、密閉状の濃縮槽１に複数のろ過筒２…を垂設した上半部の濃縮部１ａと、逆円錐状に形成した濃縮槽１の下半部の圧密部１ｂに形成して、濃縮槽１を濃縮ゾーンＡと圧密ゾーンＢに区分してある。密閉状の濃縮槽１の上部にろ過圧保持筒３が立設してあり、濃縮槽１とろ過圧保持筒３で濃縮脱水機１１を構成している。濃縮ゾーンＡの濃縮部１ａの側壁に汚泥の供給管４が連結してあり、供給管４の始端側に原液供給ポンプ５が連結してある。ろ過圧保持筒３に液面計６が配設してあり、原液供給ポンプ５とろ過圧保持筒３の液面計６が連動連結してある。液面計６には上位水位レベルＨＷＬと下位水位レベルＬＷＬを検知する電極棒６ａ、６ｂが配設してある。供給管４から濃縮槽１に供給された汚泥が、ろ過圧保持筒３の液面計６の上位水位レベルＨＷＬになると原液供給ポンプ５が停止され、低位レベルＬＷＬになると原液供給ポンプ５の運転が再開される。一定に保たれたろ過圧保持筒３のろ過圧で、濃縮槽１の圧密ゾーンＢでの高い液面水頭が得られる。
なお符号７、８は、原液の供給管４に設けた逆止弁と開閉弁である。
【０００９】
図１に示すように、濃縮ゾーンＡの濃縮部１ａに配設したそれぞれのろ過筒２…にはろ液管９の分岐管９ａが連結してあり、ろ液管９の後端部を濃縮槽１の槽外に抜き出してある。図２に示すように、ろ過筒は濃縮槽に均等に配列してある。ろ液管９の後端部に真空ポンプを連結しても、自然流下としてもよいものである。ろ液管９には逆洗ポンプ１０が接続してあり、ろ過筒９の内部に洗浄水を供給させる。ろ過中にろ過筒２からのろ液の抜出量が減少した時には、原液供給ポンプ５の運転を停止して、ろ液管９に接続した逆洗ポンプ１０から逆洗水を内側から供給し、ろ材の再生を行なう。ろ過筒２のろ材をウエッジワイヤーで構成すれば、金属ろ材であり、目詰まりしにくく、内部から洗浄水を噴射すれば、ろ材再生が完全に行なえる。なお、符号１７、１８は、ろ液管９と逆洗ポンプ１０の連結点の前後に設けた開閉弁であり、符号１９、２０は、逆洗ポンプ１０の近傍に設けた逆止弁と開閉弁である。
【００１０】
図１に示すように、圧密ゾーンＢの圧密部１ｂの逆円錐状に形成した槽底に引抜き管１２が連結してあり、引抜き管１２に排出バルブ１３が介装してある。
圧密部１ｂに水分計１４が取り付けてあり、水分計１４と排出バルブ１３が連動連結してある。水分計１４のセンサーの数値により、排出バルブ１３を解放し、適宜圧密ゾーンＢの圧密されたスラッジを引抜き管１２から排出する。濃縮脱水機１１は、ろ過圧保持筒３による高い液面水頭と逆円錐状の圧密部１ｂに加わる圧力により沈殿スラッジが圧密されて、圧密ゾーンＢに低含水率の脱水ケーキが得られる。ろ過圧が高いため処理性能が高くなり、濃縮槽を小さくして省スペースとなる。図３は他の実施例であって、引抜き管１２を接続した圧密ゾーンＢの逆円錐状の圧密部１ｂに、スクリュー羽根１５が立設してあり、駆動機１６に連結してある。高圧密されたスラッジや粘性を有する圧密スラッジは、スクリュー羽根１５で更に圧搾しながら排出できる。
【００１１】
濃縮脱水機１１は上記のように構成してあり、濃度３〜１０％の無機系スラリーを濃縮槽１の濃縮部１ａに供給すると、供給管４の近傍の濃縮ゾーンＡでは、スラリーは、まだ固液分離されずに水分が９０〜９７％である。ろ過圧により濃縮ゾーンＡのろ過筒２で固液分離が行なわれ、ろ過筒２に流入した多量のろ液が濃縮槽１の外部に抜出される。濃縮槽１に供給されたスラリーが、ろ過圧保持筒３の液面計６の上位水位レベルＨＷＬになると原液供給ポンプ５が停止され、低位レベルＬＷＬになると原液供給ポンプ５の運転が再開する。ろ過圧保持筒３の液面計６の液位レベルにより原液供給ポンプ５の運転と停止を繰返し、ろ過筒２でのろ過は常時継続する。ろ過筒２の近傍のスラリーは、水分が９０％から８０％に濃縮される。ろ過筒２のウエッジワイヤーに捕捉された固形分が、徐々に剥離されて圧密ゾーンＢに沈降を始める。
【００１２】
圧密ゾーンＢの上部では沈降してきた固形物が濃縮されて水分が７５％となり、沈降するにしたがって水分が７０％に圧密される。圧密ゾーンＢの槽底では更に圧密されて含水率が６５％に脱水される。圧密ゾーンＢにおいて、ろ過圧保持筒３による高い液面水頭と逆円錐状の圧密部１ｂに加わる圧力により沈殿スラッジが圧密されて、低含水率の脱水ケーキが得られる。濃縮槽１の圧密ゾーンＢでは、水分計１４のセンサーの数値、あるいは、タイマーにより適時圧密されたスラッジを槽外に排出する。なお、スラッジの性状により排出バルブ１３やスクリュー１５を使用する。ろ過中にろ過筒２からのろ液の抜出量が減少した時には、原液供給ポンプ５の運転を停止して、ろ液管９の開閉弁１８を閉じ、逆止弁１９と開閉弁２０解放して逆洗ポンプ１０から逆洗水をろ過筒２の内側から供給すれば、ろ材の再生が行なえる。
【００１３】
【発明の効果】
以上のように、この発明に係る重力濃縮脱水装置は、高い液面水頭による圧密と、槽内に設置したろ過筒による固液分離の相乗効果により、効率良く低含水率のケーキを得ることができる。即ち、従来の濃縮装置は、ろ過水頭が低いため排水スラッジの減量効果が少なく、ろ材の再生も困難で、ろ過性能が悪かったものであるが、この発明にあっては、ろ過筒を配設した濃縮ゾーンと、逆円錐状に形成した圧密ゾーンとから構成した濃縮槽の上部に、液面計を配設したろ過圧保持筒を立設して、液面計を原液供給ポンプに連動連結したもので、一定に保たれたろ過圧で高い液面水頭が得られ、逆円錐状の槽底部に加わる圧力により沈殿スラッジが圧密され、低含水率の脱水ケーキが得られる。逆円錐状の槽底部に加わる圧力により沈殿スラッジが圧密されて、圧密ゾーンで低含水率の脱水ケーキが得られる。重力濃縮脱水装置の処理性能が高くなり、濃縮槽を小さくして、省スペースとなるものである。
【００１４】
濃縮槽の圧密ゾーンに設けた水分計と、脱水ケーキの引抜き管に介装した排出バルブを連動連結したので、濃縮ゾーンに取り付けた水分計のセンサーの数値により、適宜圧密ゾーンの圧密されたスラッジを排出できる。なお、高圧密されたスラッジや粘性を有する圧密スラッジには、圧密ゾーンの槽底部にスクリュー羽根を立設してもよく、スクリュー羽根で更に圧搾しながら排出できる。ろ材をウエッジワイヤーで構成したろ過筒を濃縮ゾーンに配設し、ろ過筒のろ液管に逆洗ポンプを接続したので、ろ過筒で多量のろ液が槽外へ排出され、効率良く濃縮が加速される。ウエッジワイヤーは目詰まりしにくく、逆洗ポンプでろ材面の洗浄が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る重力濃縮脱水装置の縦断面図である。
【図２】濃縮装置の濃縮部の横断面図である。
【図３】濃縮装置の圧密部の縦断面図である。
【符号の説明】
１  濃縮槽
２  ろ過筒
３  ろ過圧保持筒
４  供給管
５  原液供給ポンプ
６  液面計
９  ろ液管
１０  逆洗ポンプ
１２  引抜き管
１３  排出バルブ
１４  水分計
１５  スクリュー羽根
Ａ  濃縮ゾーン
Ｂ  圧密ゾーン
【図１】
2004148147.tif 000003
【図２】
2004148147.tif 000004
【図３】
2004148147.tif 000005