(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚泥凝集槽から導入される凝集汚泥を濃縮して、この凝集汚泥から濃縮汚泥と分離液とを得る汚泥濃縮装置であって、
前記汚泥凝集槽の水面の位置よりも下側に配置されて、前記凝集汚泥を給泥トラフを介してその一の端部から内部に導入する円筒体と、
この導入された前記凝集汚泥の水分を前記円筒体の内面から外面に向かって前記円筒体の内外の水位差によって分離して通過させる前記円筒体の周面に形成された濾過スクリーン部と、
前記円筒体内部に位置して、前記濾過スクリーン部内面を清掃すると共に、前記凝集汚泥を前記円筒体の一の端部から他の端部へ移送し濃縮汚泥として排出するスクリューと、
前記濾過スクリーン部から円筒体外部に分離される分離液を収容し、且つこの分離液に前記円筒体の濾過スクリーン部を水没させる外容器と、
前記外容器の分離液が接続管を介して送出される分離液槽と、
前記外容器内の前記接続管が接続される部位に設けられたスクリーンと、
前記分離液槽の分離液を排出する分離液排出管と、
前記外容器に接続されて、この外容器内に逆洗流体を噴射する逆洗流体噴射手段と、
所定の大きさの貫通する孔が穿たれて、前記逆洗流体噴射手段による逆洗流体の前記外容器への噴射によって外容器と前記濾過スクリーン部との間に収容された分離液中で旋回する洗浄体と
を備えることを特徴とする汚泥濃縮装置。
【請求項２】
前記洗浄体は、前記分離液の比重より略大きな比重を有し、その一辺の長さが前記外容器と前記濾過スクリーン部との間隔の１／３〜２／３の直方体またはその直径の長さが前記外容器と前記濾過スクリーン部との間隔の１／３〜２／３の球体である請求項１に記載の汚泥濃縮装置。
【請求項３】
汚泥凝集槽から導入される凝集汚泥を濃縮して、この凝集汚泥から濃縮汚泥と分離液とを得る汚泥濃縮装置の洗浄方法であって、
前記汚泥凝集槽の水面の位置よりも下側に配置されて、前記凝集汚泥を給泥トラフを介してその一の端部から内部に導入する円筒体と、
この導入された前記凝集汚泥の水分を前記円筒体の内面から外面に向かって前記円筒体の内外の水位差によって分離して通過させる前記円筒体の周面に形成された濾過スクリーン部と、
前記円筒体内部に位置して、前記濾過スクリーン部内面を清掃すると共に、前記凝集汚泥を前記円筒体の一の端部から他の端部へ移送し濃縮汚泥として排出するスクリューと、
前記濾過スクリーン部から円筒体外部に分離される分離液を収容し、且つこの分離液に前記円筒体の濾過スクリーン部を水没させる外容器と、
前記外容器の分離液が接続管を介して送出される分離液槽と、
前記外容器内の前記接続管が接続される部位に設けられたスクリーンと、
前記分離液槽の分離液を排出する分離液排出管と、
前記外容器に接続されて、この外容器内に逆洗流体を噴射する逆洗流体噴射手段と、
所定の大きさの貫通する孔が穿たれて、前記逆洗流体噴射手段による逆洗流体の前記外容器への噴射によって外容器と前記濾過スクリーン部との間に収容された分離液中で旋回する洗浄体と
を具備し、
前記外容器内に逆洗流体を噴射することによって、前記外容器と前記濾過スクリーンとの間に収容された分離液中で洗浄体を旋回させて、この洗浄体によって前記濾過スクリーンの濾過外壁面に付着した汚れを除去することを特徴とする汚泥濃縮装置の洗浄方法。
【請求項４】
請求項３に記載の汚泥濃縮装置の洗浄方法であって、
更に逆洗空気を前記外容器内に噴射することによって前記濾過スクリーン部の濾過孔内に付着した汚れを除去することを特徴とする汚泥濃縮装置の洗浄方法。
【請求項５】
汚泥凝集槽から導入される凝集汚泥を濃縮して、この凝集汚泥から濃縮汚泥と分離液とを得る汚泥濃縮装置の運転方法であって、
前記汚泥凝集槽の水面の位置よりも下側に配置されて、前記凝集汚泥を給泥トラフを介してその一の端部から内部に導入する円筒体と、
この導入された前記凝集汚泥の水分を前記円筒体の内面から外面に向かって前記円筒体の内外の水位差によって分離して通過させる前記円筒体の周面に形成された濾過スクリーン部と、
前記円筒体内部に位置して、前記濾過スクリーン部内面を清掃すると共に、前記凝集汚泥を前記円筒体の一の端部から他の端部へ移送し濃縮汚泥として排出するスクリューと、
前記濾過スクリーン部から円筒体外部に分離される分離液を収容し、且つこの分離液に前記円筒体の濾過スクリーン部を水没させる外容器と、
前記外容器の分離液が接続管を介して送出される分離液槽と、
前記外容器内の前記接続管が接続される部位に設けられたスクリーンと、
前記分離液槽の分離液を排出する分離液排出管と、
前記外容器に接続されて、この外容器内に逆洗流体を噴射する逆洗流体噴射手段と、
所定の大きさの貫通する孔が穿たれて、前記逆洗流体噴射手段による逆洗流体の前記外容器への噴射によって外容器と前記濾過スクリーン部との間に収容された分離液中で旋回する洗浄体と
を具備し、
汚泥濃縮運転を継続しつつ、前記外容器内へ逆洗空気を１〜１０分毎に０.０５〜１秒間噴射して前記濾過スクリーン部の濾過孔内に付着した汚れを除去する汚泥濃縮工程と、
１〜２４時間毎および／または濃縮運転終了時に０.５〜１０分間、前記外容器内に収容された洗浄体を旋回させることによって濾過スクリーン部の濾過外壁面に付着した汚れを除去する洗浄工程と
を備えることを特徴とする汚泥濃縮装置の運転方法。
【請求項６】
請求項５に記載の汚泥濃縮装置の運転方法であって、前記洗浄工程中に前記外容器内へ逆洗空気を５〜３０秒毎に０.０５〜１秒間噴射するものである汚泥濃縮装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚泥凝集槽で汚泥に含まれる懸濁物質や固形成分（以下「固形成分等」）を凝集した後、この凝集汚泥から清澄水成分（以下「水分」）を分離して凝集汚泥を濃縮するに好適な汚泥濃縮装置およびその洗浄方法並びに運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種汚泥を廃棄または焼却するため、汚泥に含まれる水分を脱水機によって脱水し、この汚泥に含まれる固形成分等が分離されて取り出される。しかし、脱水機の能力のみで汚泥脱水を効率良く行うことはできず、そのため脱水処理に適した凝集汚泥濃度まで凝集汚泥を濃縮する必要がある。そこで、汚泥脱水処理に先立って、汚泥を凝集剤で凝集させ、この凝集汚泥に含まれる固形成分等の濃度（以下「凝集汚泥の濃度」）を高める汚泥濃縮処理が行われる。
【０００３】
従来からこの種の汚泥濃縮処理には、例えば図７に示すスクリュープレス型汚泥濃縮装置が用いられている。このスクリュープレス型汚泥濃縮装置では、汚泥は、導入ポンプ１で凝集汚泥槽に導入された後、凝集剤を添加され撹拌機３で撹拌されて凝集汚泥となる。そして凝集汚泥は、給泥トラフ１９を介して垂設された円筒体４の内部に導入される。この円筒体４の周面にはパンチングプレートやウェッジワイヤで形成された濾過スクリーン部５が設けられている。そして円筒体４の内部には、濾過スクリーン部５の内周面に接する形で螺旋状スクリュー７がモータ８で駆動されて回転するようになっている。
【０００４】
そうして円筒体４の内部に導入された凝集汚泥は、螺旋状スクリュー７によって移送されると共に、その水分の一部は、円筒体４に設けられた濾過スクリーン部５の濾過孔５ａを通過して円筒体４の外部へと分離され、一方、螺旋状スクリュー７によって移送された凝集汚泥は水分の一部が分離されて濃縮凝集汚泥となって濃縮汚泥排出管６を介して汚泥排出ポンプ１３にて排出される。このようにして分離された分離液は、円筒体４を収容する外容器９に送られる。この外容器９の上端部９ａの近傍および下端部９ｂの近傍には、それぞれ上方接続管１０および下方接続管１１が接続され、これら接続管１０，１１が分離液槽１２に接続されて分離液排出管１２ａから排出される。
【０００５】
上述したように構成されたスクリュープレス型汚泥濃縮装置は、運転を継続することによって濾過スクリーン部５の濾過孔５ａが凝集汚泥中に含まれる固形成分等で汚れて目詰まりする。そこで、この種のスクリュープレス型汚泥濃縮装置にあっては、定期的に逆洗を行って濾過スクリーン部５の濾過孔５ａの目詰まりを除去している（例えば、特許文献１を参照）。
【０００６】
また図７において１４は、逆洗流体貯留槽であって、この逆洗流体貯留槽１４には、洗浄水供給管１５から供給された洗浄水が貯留される。この洗浄水は、圧縮空気供給管１６から逆洗流体貯留槽１４内に供給される圧縮空気によって所定圧に加圧されている。そして、逆洗流体貯留槽１４から導出する逆洗水供給管１７は、固液分離手段を構成する外容器９の側部に接続されて、その途中にはバルブＶ１が設けられている。尚、この図において１８は、排水管、Ｖ２、Ｖ３およびＶ４は、バルブである。
【０００７】
そして、汚泥濃縮装置の運転によって濾過スクリーン部５の濾過孔５ａに目詰まりが発生すると、バルブＶ１が開けられ、逆洗流体貯留槽１４内に貯留されている加圧水が逆洗水として逆洗水供給管１７から外容器９内へと噴射され、図８（ａ）に示すように、濾過スクリーン部５の濾過孔５ａに目詰まりを生じさせている懸濁物質等の固形物が逆洗水によって除去されて濾過孔５ａの目詰まりが解消される。
【０００８】
ところで、濾過スクリーン部５の内面に付着する固形物等の汚れは、円筒体４内で回転する螺旋状スクリュー７によって常時掻き取られるために発生しない。一方、濾過スクリーン部５の外壁面５ｂは、濾過スクリーン部５を通って外容器９の分離液側へリークした固形物が分離液中に残存する凝集剤によってフロック化されて大きくなり、図８（ｂ）に示すように、この大きくなった固形物が濾過スクリーン部５の外壁面５ｂに汚れとして付着すると共に、濾過スクリーン部５の濾過孔５ａに目詰まりを生じさせるという問題がある。
【０００９】
そこで発明者らは、先に濾過スクリーン部５と外容器９と間隔の１／３〜２／３程度の大きさで、分離液中でゆっくり沈降する程度の比重を有する洗浄体を濾過スクリーン部５と外容器９と間に複数個、投入して濾過スクリーン部５の外壁面５ｂの汚れを防いで所望の汚泥処理量と固形物回収率を確保することができる汚泥濃縮装置とこれの洗浄方法および運転方法を提唱した（例えば、特許文献２を参照）。この洗浄体は、例えば、一辺が約２０mm程度の寸法のＰＶＡスポンジ等で形成される。また、外容器に投入した洗浄体が分離液槽に流れ込まないように外容器と分離液槽とを接続している上方接続管および下方接続管を接続する部位には、スクリーン（図示せず）が設けられている。
【特許文献１】特開２００４−１３１９５５号公報
【特許文献２】特願２００５−２２８１２０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら上述の特許文献２に記載の発明は、処理量（汚泥水量）を増やすと外容器９と分離液槽１２とを接続している上方接続管１０および下方接続管１１を接続する部位に設けたスクリーンに洗浄体が複数個、吸着されて分離液の流れを阻害し、汚泥処理の継続が困難になることがあり、所望の汚泥処理量と固形物回収率を確保できないという懸念があった。
【００１１】
そこで本発明は、この問題を解決するためになされたものであり、その目的は、濾過スクリーン部の汚れを防いで所要の処理量と固形物回収率を確保することができる汚泥濃縮装置およびその洗浄方法並びに運転方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した問題を解決すべく本発明の汚泥濃縮装置は、汚泥凝集槽から導入される凝集汚泥を濃縮して、この凝集汚泥から濃縮汚泥と分離液とを得る汚泥濃縮装置であって、
前記汚泥凝集槽の水面の位置よりも下側に配置されて、前記凝集汚泥を給泥トラフを介してその一の端部から内部に導入する円筒体と、この導入された前記凝集汚泥の水分を前記円筒体の内面から外面に向かって前記円筒体の内外の水位差によって分離して通過させる前記円筒体の周面に形成された濾過スクリーン部と、前記円筒体内部に位置して、前記濾過スクリーン部内面を清掃すると共に、前記凝集汚泥を前記円筒体の一の端部から他の端部へ移送し濃縮汚泥として排出するスクリューと、前記濾過スクリーン部から円筒体外部に分離される分離液を収容し、且つこの分離液に前記円筒体の濾過スクリーン部を水没させる外容器と、前記外容器の分離液が接続管を介して送出される分離液槽と、前記外容器内の前記接続管が接続される部位に設けられたスクリーンと、前記分離液槽の分離液を排出する分離液排出管と、前記外容器に接続されて、この外容器内に逆洗流体を噴射する逆洗流体噴射手段と、所定の大きさの貫通する孔が穿たれて、前記逆洗流体噴射手段による逆洗流体の前記外容器への噴射によって外容器と前記濾過スクリーン部との間に収容された分離液中で旋回する洗浄体とを備えることを特徴としている。
【００１３】
好ましくは前記洗浄体は、前記分離液の比重より略大きな比重を有し、その一辺の長さが前記外容器と前記濾過スクリーン部との間隔の１／３〜２／３の直方体またはその直径の長さが前記外容器と前記濾過スクリーン部との間隔の１／３〜２／３の球体として形成することが望ましい。
また、本発明の汚泥濃縮方法は、上述した課題を解決すべくなされたものであり、汚泥凝集槽から導入される凝集汚泥を濃縮して、この凝集汚泥から濃縮汚泥と分離液とを得る汚泥濃縮装置の洗浄方法であって、
前記汚泥凝集槽の水面の位置よりも下側に配置されて、前記凝集汚泥を給泥トラフを介してその一の端部から内部に導入する円筒体と、この導入された前記凝集汚泥の水分を前記円筒体の内面から外面に向かって前記円筒体の内外の水位差によって分離して通過させる前記円筒体の周面に形成された濾過スクリーン部と、前記円筒体内部に位置して、前記濾過スクリーン部内面を清掃すると共に、前記凝集汚泥を前記円筒体の一の端部から他の端部へ移送し濃縮汚泥として排出するスクリューと、前記濾過スクリーン部から円筒体外部に分離される分離液を収容し、且つこの分離液に前記円筒体の濾過スクリーン部を水没させる外容器と、前記外容器の分離液が接続管を介して送出される分離液槽と、前記外容器内の前記接続管が接続される部位に設けられたスクリーンと、前記分離液槽の分離液を排出する分離液排出管と、前記外容器に接続されて、この外容器内に逆洗流体を噴射する逆洗流体噴射手段と、所定の大きさの貫通する孔が穿たれて、前記逆洗流体噴射手段による逆洗流体の前記外容器への噴射によって外容器と前記濾過スクリーン部との間に収容された分離液中で旋回する洗浄体とを具備し、
前記外容器内に逆洗流体を噴射することによって、前記外容器と前記濾過スクリーンとの間に収容された分離液中で洗浄体を旋回させて、この洗浄体によって前記濾過スクリーンの濾過外壁面に付着した汚れを除去することを特徴としている。
【００１４】
好ましくは更に逆洗空気を前記外容器内に噴射することによって前記濾過スクリーン部の濾過孔内に付着した汚れを除去することが望ましい。
また、本発明の汚泥濃縮装置の運転方法は、上述した課題を解決すべくなされたものであり、汚泥凝集槽から導入される凝集汚泥を濃縮して、この凝集汚泥から濃縮汚泥と分離液とを得る汚泥濃縮装置の運転方法であって、
前記汚泥凝集槽の水面の位置よりも下側に配置されて、前記凝集汚泥を給泥トラフを介してその一の端部から内部に導入する円筒体と、この導入された前記凝集汚泥の水分を前記円筒体の内面から外面に向かって前記円筒体の内外の水位差によって分離して通過させる前記円筒体の周面に形成された濾過スクリーン部と、前記円筒体内部に位置して、前記濾過スクリーン部内面を清掃すると共に、前記凝集汚泥を前記円筒体の一の端部から他の端部へ移送し濃縮汚泥として排出するスクリューと、前記濾過スクリーン部から円筒体外部に分離される分離液を収容し、且つこの分離液に前記円筒体の濾過スクリーン部を水没させる外容器と、前記外容器の分離液が接続管を介して送出される分離液槽と、前記外容器内の前記接続管が接続される部位に設けられたスクリーンと、前記分離液槽の分離液を排出する分離液排出管と、前記外容器に接続されて、この外容器内に逆洗流体を噴射する逆洗流体噴射手段と、所定の大きさの貫通する孔が穿たれて、前記逆洗流体噴射手段による逆洗流体の前記外容器への噴射によって外容器と前記濾過スクリーン部との間に収容された分離液中で旋回する洗浄体とを具備し、
汚泥濃縮運転を継続しつつ、前記外容器内へ逆洗空気を１〜１０分毎に０.０５〜１秒間噴射して前記濾過スクリーン部の濾過孔内に付着した汚れを除去する汚泥濃縮工程と、
１〜２４時間毎および／または濃縮運転終了時に０.５〜１０分間、前記外容器内に収容された洗浄体を旋回させることによって濾過スクリーン部の濾過外壁面に付着した汚れを除去する洗浄工程とを備えることを特徴としている。
【００１５】
好ましくは前記汚泥濃縮装置の運転方法は、前記洗浄工程中に前記外容器内へ逆洗空気を５〜３０秒毎に０.０５〜１秒間噴射することが望ましい。
【発明の効果】
【００１６】
したがって、本発明の汚泥濃縮装置およびその洗浄方法並びに運転方法によれば、洗浄体によって濾過スクリーン部の外壁面に付着した汚れを確実に除去することができる。このため所望の処理量と固形物回収率（ＳＳ回収率）が確保することが可能である。また洗浄体は、分離液の比重より僅かに大きな比重を有し、その一辺の長さが前記外容器と前記濾過スクリーン部との間隔の１／３〜２／３の直方体またはその直径の長さが間隔の１／３〜２／３の球体であり、分離液中に浸漬した状態で分離液と共に旋回して濾過スクリーン部の外壁面の清掃に供されるので、その清掃機能を十分発揮することができる。特に洗浄体には、所定の大きさの貫通する孔が穿たれているので、外容器と分離液槽とを接続している接続管に設けられたスクリーンに洗浄体が複数個、吸着されたとしても貫通孔を介して分離液が流れるため分離液の流れを阻害することがない。
【００１７】
また、逆洗流体以外に外容器内に噴射される逆洗浄空気によって濾過スクリーン部の濾過孔が逆洗浄されるため、濾過スクリーン部の外壁面に付着した汚れの除去と共に濾過孔の目詰まりを防止することができる。
更に本発明の汚泥濃縮装置の運転方法によれば、濃縮運転中に１〜１０分毎に空気逆洗を行うことで濃縮運転中の濾過スクリーン部の濾過孔の目詰まりを防止すると共に、１〜２４時間毎や濃縮運転終了時に外容器内に収容した洗浄体で濾過スクリーン部の外壁面を洗浄することによって、外壁面に付着した汚れも効果的に除去することができるといった汚泥処理上極めて好ましい効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら本発明の一実施形態に係る汚泥濃縮装置およびその洗浄方法並びに運転方法を説明する。
図１は、本発明に係る汚泥濃縮装置の一実施形態を示す概略要部構成図である。なお、図１において図７に示した従来の汚泥濃縮装置と同様の機能を有する構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００１９】
本発明の一実施形態に係る汚泥濃縮装置は、凝集汚泥をその上端部（一の端部）から内部に導入する略垂直に配置された円筒体４と、この円筒体４の内部に同芯に位置して、凝集汚泥を円筒体４の上端部（一の端部）４ａから下端部（他の端部）４ｂへ移送する螺旋状スクリュー７を備えた軸体７ａと、円筒体４の周面に形成された濾過スクリーン部５と、凝集汚泥から濾過スクリーン部５の濾過孔５ａによって分離された分離液で濾過スクリーン部５を水没した状態で収容する略密閉構造の外容器９とを備える。
【００２０】
この外容器９は、例えば、円筒体４と同芯な円筒体を主として形成される。また上記濾過スクリーン部５は、図２に示すように円筒体４の上端部４ａと下端部４ｂとの間に亘った周面に、例えばパンチングプレートまたはウェッジワイヤ等で形成され、凝集汚泥に含まれる固形成分等が通過することができない内径の孔または網目からなる複数の濾過孔５ａを備えている。
【００２１】
また、軸体７ａは、円筒体４の上端部４ａおよび下端部４ｂにおいて軸受けで支持されて上端部４ａを貫通し、その上方に配置されたモータ８に連結される。軸体７ａが備える螺旋状スクリュー７は、モータ８に駆動された軸体７ａと共に回転し、円筒体４の上端部４ａに導入された凝集汚泥を下端部４ｂに移送する。上記螺旋状スクリュー７は、螺旋部分の外径が濾過スクリーン部５の内径より僅かに小さく、螺旋状スクリュー７の外縁部と濾過スクリーン部５の内面との間は僅かな間隙を形成している。したがって、螺旋状スクリュー７は、凝集汚泥に含まれる固形成分等が濾過スクリーン部５の内面に付着することを防止するとともに、固形成分等が付着したときには、これを濾過スクリーン部５の内面から剥がして濾過スクリーン部５の内面を清掃する。
【００２２】
この汚泥濃縮装置において、凝集処理される汚泥は汚泥凝集槽２で凝集剤が添加されると共に撹拌機３で撹拌される工程を経て凝集汚泥となる。汚泥凝集槽２の汚泥水面の位置（凝集槽水面）は、汚泥濃縮装置の円筒体４が有する濾過スクリーン部５の位置よりも高い位置にあり、凝集汚泥が汚泥凝集槽２から給泥トラフ１９を介して円筒体４の上端部４ａに設けられた導入口４ｃへ導入される。
【００２３】
次にこの導入工程を経て、円筒体４の内部に導入されて濾過スクリーン部５で凝集汚泥から分離された水分が外容器９に収容される。この外容器９の上端部９ａの近傍および下端部９ｂの近傍には、それぞれ上方接続管１０および下方接続管１１が接続され、それぞれの接続管１０，１１が分離液槽１２に接続されている。
尚、上方接続管１０は、濾過スクリーン部５の濾過孔５ａを透過した濾過液中に浮上スカムが発生したととき、この浮上スカムを排除すると共に、濾過スクリーン部５を空気逆洗するときのエア抜きの役割を担う。一方、下方接続管１１は、濾過スクリーン部５の濾過孔５ａを透過した濾過液にリークした沈殿フロックを排出する役割を担っている。即ち、これらの接続管１０，１１は、分離液を常時排出すると共に、浮上スカムおよび沈殿フロックが外容器９内に溜まることを防止するようになっている。そして分離液槽１２の上端部には、分離液排出管１２ａが設けられている。
【００２４】
また、円筒体４の下端部４ｂに設けられた排出口（濃縮汚泥排出口）４ｄには、濃縮汚泥排出管６（濃縮汚泥排出路）が連結されて、分離液を排出する汚泥排出ポンプ１３が設けられている。
こうして凝集汚泥は、濾過スクリーン部５の内部を移送され、水分の一部が分離される濃縮工程を経て濃縮汚泥となり、円筒体４内の下端部４ｂに設けられた排出口４ｄから排出される。
【００２５】
このような濃縮工程を行う汚泥濃縮装置は、濃縮運転をすることによって濾過スクリーン部５の濾過孔５ａには、前述した理由によって汚泥が付着して目詰まりが生じる。この目詰まりを除去すべく汚泥濃縮装置は、目詰まり除去機能を有する。この目詰まり除去機能は、洗浄水と圧縮空気を外容器９内に噴射する逆洗流体噴射手段としての分離液返送管２１、雑用水供給管２２、洗浄ポンプ２３等と、逆洗空気噴射手段としてのコンプレッサ２４、圧縮空気供給管２５、空気貯槽２６等を備える。
【００２６】
ここで分離液返送管２１は、分離液槽１２の底部から導出して外容器９の側部に接続されており、その途中にはバルブＶ５，Ｖ１と洗浄ポンプ２３が設けられている。そして、この分離液返送管２１のバルブＶ５と洗浄ポンプ２３との間には、雑用水供給管２２が接続されており、この雑用水供給管２２の途中には、バルブＶ６が設けられている。
また、コンプレッサ２４から導出する圧縮空気供給管２５は、外容器９の側部に接続されて、その途中には空気貯槽２６とバルブＶ４が設けられている。尚、空気貯槽２６内には、所定圧力の圧縮空気が貯留されている。
【００２７】
ところで、汚泥濃縮装置の運転によって凝集機の濾過スクリーン部５と外容器９の間の円筒状空間には、濾過スクリーン部５の濾過孔５ａを通過した分離液が収容されるが、図１に示すように、この分離液中には複数の洗浄体２７が収容される。この洗浄体２７は、分離液の比重より僅かに大きな比重（１.０２〜１.２０程度）を有し、その一辺の長さＬが前記外容器９と前記濾過スクリーン部５との間隔Ｃの１／３〜２／３の直方体［Ｌ＝（１／３〜２／３）Ｃ］またはその直径Ｄの長さが間隔Ｃの１／３〜２／３の球体［Ｄ＝（１／３〜２／３）Ｃ］であり、分離液中に浸漬した状態で分離液と共に旋回して濾過スクリーン部５の外壁面５ｂの清掃に供される。
【００２８】
概略的には上述したように構成される本発明の汚泥濃縮装置および汚泥濃縮方法が特徴とするところは、図３に示すように直方体（図３（ａ））または球形体（図３（ｂ））をなす洗浄体２７に、それを貫通する貫通孔２７ａを設け、外容器９と分離液槽１２とを接続している接続管１０，１１に設けられたスクリーン２０に洗浄体２７が複数個、吸着されたとしても分離液の流れを阻害しない点にある。
【００２９】
このような特徴ある本発明の汚泥濃縮装置の濃縮運転中は、以下に示す空気逆洗によって濾過スクリーン部５の濾過孔５ａの目詰まりが防止される。すなわちバルブＶ４を開けると、空気貯槽２６内に貯留された圧縮空気が圧縮空気供給管２５から外容器９内に噴射され、濾過スクリーン部５の濾過孔５ａの濾過孔内に詰まっていた固形物等の汚れが圧縮空気による逆洗によって除去されて濾過孔５ａの目詰まりが解消される。尚、この圧縮空気による逆洗は、１〜１０分に１回の頻度で０.０５〜１秒間、好ましくは０.１〜０.２秒間行われる。
【００３０】
尚、濾過スクリーン部５の内壁面に付着する固形物等の汚れは、濾過スクリーン部５内で回転する螺旋状スクリュー７によって常時掻き取られるために濾過スクリーン部の内壁面には汚れが発生しない。しかし濃縮運転を継続すると濾過スクリーン部５の外壁面５ｂに汚れが付着してくる。このため、汚泥濃縮装置は、上記圧縮空気による逆洗を継続した状態で更に洗浄水を用いて濾過スクリーン部５の外壁面５ｂを洗浄する。
【００３１】
即ち、バルブＶ１，Ｖ４〜Ｖ６が開けられると共に、洗浄ポンプ２３が駆動され、分離液槽１２内の分離液が雑用水供給管２２から供給される雑用水と共に、洗浄水として分離液返送管２１を通って外容器９内へと噴射される。ここで、分離液返送管２１は、前述したように外容器９にその外周面の接線方向に接続されているため、この分離液返送管２１から洗浄水が図４に矢印にて示すように外容器９内の接線方向に噴射され、外容器９と濾過スクリーン部５との間の円筒状空間に分離液の矢印方向の旋回流を起こさせる。したがって、分離液中に収容された洗浄体２７が分離液と共に濾過スクリーン部５の周囲を旋回し、濾過スクリーン部５の外壁面５ｂに衝突して、外壁面５ｂに付着している汚れを除去する。
【００３２】
このようにして、濾過スクリーン部５の外壁面５ｂに付着している汚れは、分離液と共に外容器９と濾過スクリーン部５の間の空間を旋回する複数の洗浄体２７によって除去されて外壁面５ｂが清掃される。尚、洗浄体２７は、上述したように分離液中でゆっくり沈降する程度の比重（１.０２〜１.２０）を有した直方体または球形体であり、その大きさは、直方体にあっては、その一辺が外容器９と濾過スクリーン部５との間隔Ｃの１／３〜２／３、球形体にあっては、その直径が間隔Ｃの１／３〜２／３に設定されている。このため洗浄体２７は、分離液中に浸漬された状態で分離液と共に旋回して濾過スクリーン部５の外壁面５ｂの清掃に供され、その清掃機能が十分に発揮される。
【００３３】
更に濃縮運転中および逆洗中に外容器９と分離液槽１２とを接続している接続管１０，１１の接続部位に設けられたスクリーン２０に洗浄体２７が複数個、吸着されたとしても、洗浄体２７には、所定の大きさの貫通孔２７ａが穿たれているので、この貫通孔２７ａを介して分離液槽１２に分離液を流すことができる。即ち、洗浄体２７は、分離液の流れを阻害しない。
【００３４】
ちなみに洗浄体２７の比重が分離液の比重よりも大きすぎると、洗浄体２７が分離液中に沈降してその清掃機能が十分発揮されず、逆に分離液の比重よりも小さすぎると洗浄体２７が分離液の表面上に浮遊するためにその清掃機能が発揮されない。
また直方体の洗浄体２７における一辺の長さＬまたは球形体の直径Ｄが、それぞれ外容器９と濾過スクリーン部５との間隔Ｃの１／３よりも短い（Ｌ＜Ｃ／３またはＤ＜Ｃ／３）とき、洗浄体２７の外形が小さいため清掃機能が十分発揮されない。逆に外容器９と濾過スクリーン部５との間隔Ｃの２／３よりも大きいと、洗浄体２７の旋回運動が非円滑になり、やはり洗浄体２７の清掃機能が十分発揮されない。
【００３５】
尚、洗浄体２７を用いた外壁面５ｂの洗浄は、０.５〜１０分間、好ましくは、１〜６分間継続して行われ、タイマを設けて１〜２４時間に１回程度、定期的に行うとよい。また、昼間に汚泥濃縮装置を例えば６時間程度運転し、夜間はその運転を停止する場合には、運転を停止する直前に行うようにしてもよい。特に外壁面５ｂの汚れが少ない場合には、運転停止時に１回だけ洗浄を行えばよい。このような運転方法を適用することで、本発明の汚泥濃縮装置は、効果的に濾過スクリーン部５の汚れを防ぎつつ、所要の処理量と固形物回収率を確保することができる。
【００３６】
また、上述した実施形態は、洗浄体２７を貫通する貫通孔２７ａを一つだけ設けたものであるが、それ以外にも、例えば図５に示すように複数の貫通孔２７ａを設けても勿論かまわない。この場合、スクリーン２０に複数個、洗浄体２７が吸着されたとしても、より効果的にその洗浄体２７に設けた貫通孔２７ａを介して分離液槽１２に分離液を流すことができる。
【００３７】
かくして、本発明の一実施形態に係る汚泥濃縮装置は、濾過スクリーン部５の濾過孔５ａの目詰まりを圧縮空気による逆洗で防止することができるとともに、濾過スクリーン部５の外壁面５ｂに付着した汚れが分離液と共に旋回する洗浄体２７によって効果的に除去される。更に外容器９と分離液槽１２とを接続している接続管１０，１１にそれぞれ設けられたスクリーン２０に洗浄体２７が複数個、吸着されたとしても、洗浄体２７には、所定大きさの貫通孔２７ａが穿たれているので、分離液の流れを阻害することがない。このため本発明の一実施形態に係る汚泥濃縮装置は、所望の処理量と固形物回収率（ＳＳ回収率）を確保することができる。
【００３８】
尚、上述した実施形態は、洗浄水として固液分離された分離液と雑用水とを混合した液体を用いて雑用水の使用量が少なくなるように構成したものであるが、勿論、洗浄液に分離液を使用せず、雑用水だけを用いるようにしてもかまわない。また、洗浄工程中は、汚泥の供給を停止し、汚泥濃縮運転を停止してもよい。一方、濃縮運転中に定期的に洗浄工程に移行する場合には、そのまま汚泥を供給し、濃縮運転を継続した状態で洗浄工程へ移行することが望ましい。
【００３９】
このような優れた効果を有する本発明に係る汚泥濃縮装置およびその洗浄方法並びに運転方法について発明者らは、その効果を検証するため、先に提唱した汚泥濃縮装置（特許文献２）との性能を比較する検証試験を実施した。尚、この検証試験は、本発明を何ら限定する主旨のものではない。
この検証試験は、下水をオキシデーションディッチで処理した余剰汚泥（濃度：１．０％）を濃縮する試験を下記試験条件にて行ったものである。
＜試験条件の概要＞
・固液分離手段：濾過筒：直径φ３００ｍｍ×高さＨ６００ｍｍ
外筒：直径φ４００ｍｍ×高さＨ６００ｍｍ
・汚泥処理量：１０ｍ３／ｈ
・凝集剤：高分子凝集剤；クリフィックスＣＰ６０４（栗田工業株式会社製、カチオンポリマー）０．６％／ＴＳ添加
・濃縮倍率：５倍
１）空気逆洗：
洗浄空気圧力：０.５ＭＰａ
空気貯槽容積：５００ｃｍ３
洗浄頻度：１回／３分
２）水洗浄（洗浄体２７使用）：
洗浄体：材質；ＰＶＡスポンジ、寸法：２０mm角、投入個数：１００個
洗浄水量：５ｍ３／ｈ
洗浄頻度・時間：１回／３時間、洗浄時間：３分
この試験条件で、洗浄体２７のＰＶＡスポンジに孔径１５mmの貫通孔２７ａを開けたスポンジ（本発明）と貫通孔を開けないＰＶＡスポンジ（従来の方法）をそれぞれ用いて比較試験を実施した。
【００４０】
その結果、従来の方法の場合、すなわちＰＶＡスポンジに貫通孔を開けない場合、図６の破線に示すように処理量が５ｍ３／ｈのときは、汚泥凝集槽２の水頭と分離液槽１２との水頭差（圧力損失）が５mm程度であるが、処理量が増加するにつれて圧力損失が増加し、処理量が１５ｍ３／ｈを超えると圧力損失が急増して運転に支障をきたした。
一方、本発明の方法である洗浄体２７のＰＶＡスポンジに貫通孔２７ａを開けた場合、図６の実線に示すように５ｍ３／ｈのときは、圧力損失が４mm程度であり、処理量を増加させると若干の圧力損失の増加は見られるものの２０ｍ３／ｈのときでも圧力損失が約１０mmと運転に差し支えない程度であった。
【００４１】
このように本発明は、上記の検証試験が示すように従来の汚泥濃縮装置に比較して優位性があることが確かめられた。
したがって、本発明の汚泥濃縮装置およびその洗浄方法並びに運転方法は、従来の汚泥濃縮装置に比べてより多くの汚泥処理を行うことができ汚泥処理に好適であるという優れた効果を奏する。
【００４２】
尚、本発明に係る汚泥濃縮装置およびその洗浄方法並びに運転方法は、以上説明した各実施形態に限定されるものではなく、例えば処理対象である汚泥の種類が問われることがない等、その趣旨を逸脱しない範囲で変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態に係る汚泥濃縮装置の基本構成を示す概略構成図である。
【図２】図１の汚泥濃縮装置の円筒体とその周面に設けられた濾過スクリーン部の外観図である。
【図３】図１に示す汚泥濃縮装置に投入される洗浄体の概略構成を示す斜視図であって、（ａ）は直方体形状の洗浄体、（ｂ）は球体の洗浄体を示した斜視図である。
【図４】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図３とは別の洗浄体の概略構成を示す斜視図であって、（ａ）は直方体形状の洗浄体、（ｂ）は球体の洗浄体を示している。
【図６】本発明および従来の汚泥濃縮装置のそれぞれの汚泥処理量を変えたときの圧力損失の変化を示すグラフである。
【図７】従来のスクリュープレス型汚泥濃縮装置を示す模式図である。
【図８】（ａ）は、濾過孔の逆洗による洗浄の様子を示す部分断面図、（ｂ）は濾過スクリーン部の外壁面の汚れの様子を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
２    汚泥凝集槽
４    円筒体
５    濾過スクリーン部
５ａ  濾過孔
５ｂ  外壁面
７    螺旋状スクリュー
８    モータ
９    外容器
１２    分離液槽
２０    スクリーン
２１    分離液返送管
２２    雑用水供給管
２３    洗浄ポンプ
２４    コンプレッサ
２５    圧縮空気供給管
２６    空気貯槽
２７    洗浄体
【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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