(57)【要約】【課題】より確実にクリプトスポリジウムの不活化を行うことができるとともに、加熱によるエネルギー消費を低減でき、臭気対策も容易である、クリプトスポリジウムの不活化技術を提供する。【解決手段】水処理により発生する汚泥を脱水機を用いて脱水するに際し、加熱機能付脱水機２を用い、汚泥を脱水しケーキＫ２を形成するとともに、このケーキＫ２を所定の不活化温度で所定時間加熱し、ケーキＫ２中に含まれるクリプトスポリジウムを不活化するようにする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水処理により発生する汚泥を脱水機を用いて脱水するに際し、
加熱機能付脱水機を用い、前記汚泥を脱水しケーキを形成するとともに、このケーキを加熱し且つ所定の不活化温度で所定時間保持し、ケーキ中に含まれるクリプトスポリジウムを不活化する、
ことを特徴とする、水処理におけるクリプトスポリジウムの不活化方法。
【請求項２】
前記所定の不活化温度が６０℃以上であり、前記所定時間は３０分以上である、請求項１記載の水処理におけるクリプトスポリジウムの不活化方法。
【請求項３】
濾板間の濾室内に濾布を設け、前記濾布外面とこれに対向する濾板との間にダイアフラムを配し、スラッジを前記濾布内面側に供給するスラッジ供給手段を設け、前記ダイアフラムとこれに対向する濾板との間に流体室を形成し、この流体室内に流体を供給する流体供給手段を設けてなるフィルタープレスを用い、水処理により発生する汚泥を脱水するに際し、クリプトスポリジウムを不活化する方法であって；
前記スラッジ供給手段によってスラッジを濾布内面側に加圧供給して、濾布を介してスラッジを濾過し、濾布間にケーキを形成する濾過工程と、
前記流体供給手段により前記流体室内へ流体を供給し、この流体の供給圧により前記ダイアフラムが前記濾布を介して前記ケーキを圧搾する圧搾工程と、
前記濾室内に濾液を貯留した状態で、加温した流体を前記流体室内に供給することにより、この加温流体の熱を前記ケーキに伝えて加熱し、且つ前記ケーキを所定の不活化温度で所定時間保持して、ケーキ中に含まれるクリプトスポリジウムを不活化する不活化工程と、
を含むことを特徴とする、水処理におけるクリプトスポリジウムの不活化方法。
【請求項４】
濾板間の濾室内に濾布を設け、前記濾布外面とこれに対向する濾板との間にダイアフラムを配し、スラッジを前記濾布内面側に供給するスラッジ供給手段を設け、前記ダイアフラムとこれに対向する濾板との間に流体室を形成し、前記流体室内に流体を供給する流体供給手段を設け、かつ前記濾室内を吸引により負圧化する負圧化手段を設けてなるフィルタープレスを用い、水処理により発生する汚泥を脱水するに際し、クリプトスポリジウムを不活化する方法であって；
前記スラッジ供給手段によってスラッジを濾布内面側に加圧供給して、濾布を介してスラッジを濾過し、濾布間にケーキを形成する濾過工程と、
前記流体供給手段により前記流体室内へ流体を供給し、この流体の供給圧により前記ダイアフラムが前記濾布を介して前記ケーキを圧搾する圧搾工程と、
前記負圧化手段により前記濾室内を負圧下に保持する負圧化工程と、
加温した流体を前記流体室内に供給することにより、この加温流体の熱を前記ケーキに伝えて加熱し、且つ前記ケーキを所定の不活化温度で所定時間保持して、ケーキ中に含まれるクリプトスポリジウムを不活化する不活化工程とを含み、
前記ケーキの加熱を開始してから少なくとも前記ケーキが前記所定の不活化温度に達するまでは前記負圧化工程を行わないようにする、
ことを特徴とする、水処理におけるクリプトスポリジウムの不活化方法。
【請求項５】
前記ケーキが前記所定の不活化温度に達した後に前記負圧化工程を行う、請求項４記載の水処理におけるクリプトスポリジウムの不活化方法。
【請求項６】
濾板間の濾室内に濾布を設け、前記濾布外面とこれに対向する濾板との間にダイアフラムを配し、スラッジを前記濾布内面側に供給するスラッジ供給手段を設け、前記ダイアフラムとこれに対向する濾板との間に流体室を形成し、この流体室内に流体を供給する流体供給手段を設けてなるフィルタープレスを備え、このフィルタープレスを用いて、水処理により発生する汚泥を脱水するように構成した水処理設備であって、
前記スラッジ供給手段によってスラッジを濾布内面側に加圧供給して、濾布を介してスラッジを濾過し、濾布間にケーキを形成する濾過手段と、
前記流体供給手段により前記流体室内へ流体を供給し、この流体の供給圧により前記ダイアフラムが前記濾布を介して前記濾布間のケーキを圧搾する圧搾手段と、
加温した流体を前記流体室内に供給することにより、この加温流体の熱を前記ケーキに伝えて加熱し、且つ前記ケーキを所定の不活化温度で所定時間保持して、ケーキ中に含まれるクリプトスポリジウムを不活化する不活化手段と、
を備えたことを特徴とする水処理設備。
【請求項７】
前記濾室内に濾液を貯留する濾液貯留手段を備えた、請求項６記載の水処理設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に、浄水処理設備や下水処理設備等の、汚泥を発生する水処理設備におけるクリプトスポリジウム不活化技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
水処理設備、例えば浄水処理設備では、図１に示すように、河川などの水源からの対象水１２２を、着水井１１０にて受け入れ、これをフロック形成池１１７にてフロック形成した後、沈澱池１１８において沈澱を図り、上澄液はろ過池または小規模施設では膜ろ過装置からなる浄水ろ過装置１１９によりろ過処理し、浄水池１２１へ送られ、水道水とされている。一方、沈殿した汚泥１０１は濃縮槽１０４で濃縮した後、脱水機１１４にて脱水し脱水ケーキとした後、場外処分場１２３に廃棄処分している。濃縮槽１０４から排出される上澄水１０５および脱水機１１４から排出される濾液は１１５は、着水井１１０に循環供給される。
【０００３】
また、一般的な下水処理設備では、図示しないが、下水を、沈砂池、最初沈殿池、生物処理槽、最終沈殿池、塩素混和池で順次処理するとともに、沈砂池、最初沈殿池、生物処理槽、および最終沈殿池で発生した汚泥を、濃縮槽で濃縮し、消化槽で消化し、混和槽で凝集剤により凝集させた後、機械脱水含水率を下げて脱水ケーキとし、場外廃棄処分している。
【０００４】
そして、かかる水処理設備を経由した、クリプトスポリジウムの人間への感染が問題となっている。クリプトスポリジウムは人獣共通感染症病原体であり、人間への感染が報告されていて小腸に寄生する小型種（C.parvum）、および胃に寄生する大型種（C.muris ）とがある。クリプトスポリジウムの感染型はオーシストであり、小型種のオーシストの形状は 4.5〜5.4 × 4.2〜5.0 μm の楕円形、大型種のオーシストの形状は 6.6〜7.9 × 5.3〜6.5 μm の楕円形である。クリプトスポリジウムの感染型であるオーシストの塩素抵抗性は、大腸菌（E.coli）の２４万倍であり、また塩素抵抗性のあることで知られる同じ原虫類のジアルジアシストの１００倍であるというように、消毒剤等に対する強い耐性を持ち、かつ、きわめて高い感染力をも持つ。しかし、クリプトスポリジウムオーシストは加熱、冷凍および乾燥には弱く、６０°Ｃ以上もしくは−２０°Ｃ以下で３０分、または、常温で１〜４日間の乾燥で感染力を失う。煮沸の場合は１分以上で不活化ができる。
【０００５】
かかる観点から、従来、水処理設備において濃縮槽から排出される濃縮汚泥を所定温度で所定時間加熱することにより、濃縮汚泥中に含まれるクリプトスポリジウムを不活化する方法が提案されている（特許文献１，２参照）。
【０００６】
しかし、これらの従来方法はそれ自体たしかに有効な方法であるが、濃縮汚泥は均一かつ十分な加熱を行い難いため、万が一、濃縮槽における加熱によってクリプトスポリジウムが不活化されなかった場合、それが汚泥中に含有され、場外処分場等を経て河川水、湖沼水、地下水などを汚染することになったり、脱水機内が汚染することになったりするという問題点がある。
【０００７】
また、汚泥加熱のために多くのエネルギーを必要とする、多量の臭気が発生するためその対策が困難である、といった問題点も有している。
【特許文献１】特開平１０−３０５３００号公報
【特許文献２】特開平１１−５７７８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明の主たる課題は、より確実にクリプトスポリジウムの不活化を行うことができるとともに、加熱によるエネルギー消費を低減でき、臭気対策も容易である、クリプトスポリジウムの不活化技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決した本発明は次記のとおりである。
＜請求項１＞
水処理により発生する汚泥を脱水機を用いて脱水するに際し、
加熱機能付脱水機を用い、前記汚泥を脱水しケーキを形成するとともに、このケーキを加熱し且つ所定の不活化温度で所定時間保持し、ケーキ中に含まれるクリプトスポリジウムを不活化する、
ことを特徴とする、水処理におけるクリプトスポリジウムの不活化方法。
【００１０】
（作用効果）
本発明者らが鋭意研究したところ、９９％以上のクリプトスポリジウムは脱水ケーキに含まれるとの知見を得ている。よって、上記本発明のように、加熱機能付脱水機を用いて汚泥の脱水を行うと、加熱対象が減容化するため、少ないエネルギーで効果的な不活化を行うことができる。よって、より確実な不活化が可能となる。また、脱水機内で加熱するため脱水機内の汚染も防止できる。さらに、脱水機内で加熱処理を行うため臭気対策が容易であり、しかも脱水により臭気分も減量するため、臭気の発生量も少なくなる。
【００１１】
なお、本発明は、従来の濃縮物の加熱による不活化と組み合わせて用いることももちろん可能であり、この場合、エネルギー消費の低減や臭気発生についての改善効果は無くなるものの、より確実な不活化が可能になる点は変わりが無い。
【００１２】
＜請求項２＞
前記所定の不活化温度が６０℃以上であり、前記所定時間は３０分以上である、請求項１記載の水処理におけるクリプトスポリジウムの不活化方法。
【００１３】
（作用効果）
かかる条件下で不活化を行うことにより、脱水ケーキ中に含まれるクリプトスポリジウムを確実に不活化できる。
【００１４】
＜請求項３＞
濾板間の濾室内に濾布を設け、前記濾布外面とこれに対向する濾板との間にダイアフラムを配し、スラッジを前記濾布内面側に供給するスラッジ供給手段を設け、前記ダイアフラムとこれに対向する濾板との間に流体室を形成し、この流体室内に流体を供給する流体供給手段を設けてなるフィルタープレスを用い、水処理により発生する汚泥を脱水するに際し、クリプトスポリジウムを不活化する方法であって；
前記スラッジ供給手段によってスラッジを濾布内面側に加圧供給して、濾布を介してスラッジを濾過し、濾布間にケーキを形成する濾過工程と、
前記流体供給手段により前記流体室内へ流体を供給し、この流体の供給圧により前記ダイアフラムが前記濾布を介して前記ケーキを圧搾する圧搾工程と、
前記濾室内に濾液を貯留した状態で、加温した流体を前記流体室内に供給することにより、この加温流体の熱を前記ケーキに伝えて加熱し、且つ前記ケーキを所定の不活化温度で所定時間保持して、ケーキ中に含まれるクリプトスポリジウムを不活化する不活化工程と、
を含むことを特徴とする、水処理におけるクリプトスポリジウムの不活化方法。
【００１５】
（作用効果）
本項記載の発明は、ダイアフラムを用いて加熱機能及び圧搾機能を付加したフィルタープレスを用いる場合における応用例である。かかるフィルタープレスを用いる場合、脱水効率が低下するため、濾室内に濾液を貯留することは従来行われていない。しかし、加熱効率の観点から考えると、従来の方法では加温流体の熱がダイアフラム及び濾布を介して濾布間のケーキに対して伝達するため、熱伝導効率が低くなり、クリプトスポリジウムの不活化を行う上で最重要の要素である加熱について改善の余地があった。
【００１６】
そこで、本発明者らは従来方法の考え方から離れ、クリプトスポリジウムをより効率よく且つより確実に不活化するべく、濾室内に濾液を貯留してこれを伝熱媒体としてケーキ加熱を行うことを想到し、本項記載の発明をなすに至ったものである。この場合、ダイアフラムと脱水ケーキとに密着する濾液により伝熱が図られるため、仮にダイアフラムと濾布間に隙間があっても、その隙間を満たす濾液により伝熱が図られる。よって、より効率よく且つより確実に脱水ケーキを加熱し、クリプトスポリジウムの不活化を行うことができる。
【００１７】
＜請求項４＞
濾板間の濾室内に濾布を設け、前記濾布外面とこれに対向する濾板との間にダイアフラムを配し、スラッジを前記濾布内面側に供給するスラッジ供給手段を設け、前記ダイアフラムとこれに対向する濾板との間に流体室を形成し、前記流体室内に流体を供給する流体供給手段を設け、かつ前記濾室内を吸引により負圧化する負圧化手段を設けてなるフィルタープレスを用い、水処理により発生する汚泥を脱水するに際し、クリプトスポリジウムを不活化する方法であって；
前記スラッジ供給手段によってスラッジを濾布内面側に加圧供給して、濾布を介してスラッジを濾過し、濾布間にケーキを形成する濾過工程と、
前記流体供給手段により前記流体室内へ流体を供給し、この流体の供給圧により前記ダイアフラムが前記濾布を介して前記ケーキを圧搾する圧搾工程と、
前記負圧化手段により前記濾室内を負圧下に保持する負圧化工程と、
加温した流体を前記流体室内に供給することにより、この加温流体の熱を前記ケーキに伝えて加熱し、且つ前記ケーキを所定の不活化温度で所定時間保持して、ケーキ中に含まれるクリプトスポリジウムを不活化する不活化工程とを含み、
前記ケーキの加熱を開始してから少なくとも前記ケーキが前記所定の不活化温度に達するまでは前記負圧化工程を行わないようにする、
ことを特徴とする、水処理におけるクリプトスポリジウムの不活化方法。
【００１８】
（作用効果）
クリプトスポリジウムは、周知のように乾燥により不活化される。よって、本項記載のように、ダイアフラムを用いて加熱機能及び圧搾機能を付加し、かつ濾室内を負圧化することにより乾燥を促進させる機能を付加したフィルタープレスを用い、負圧化工程によりケーキを乾燥させると、不活化の効率をさらに高めることができる。ただし、かかるフィルタープレスを用いる場合、脱水ケーキの加温とともに負圧化工程を開始すると、脱水ケーキの熱が吸引により濾室内から逃げてしまい、また乾燥の進行によりケーキ内への伝熱効率が低下するため、効率良い加熱を行い難い。そこで、本項記載の発明では、ケーキが所定の不活化温度に達するまでは負圧化を行わないようにすることで、効率良い加熱を可能とするものである。なお、本項記載の発明は、前項記載の発明と組み合わせ可能であることはいうまでもない。
【００１９】
＜請求項５＞
前記ケーキが前記所定の不活化温度に達した後に前記負圧化工程を行う、請求項４記載の水処理におけるクリプトスポリジウムの不活化方法。
【００２０】
（作用効果）
前項記載の発明と同様、効率良い加熱が可能になるとともに、かかる負圧化工程を行うことにより、乾燥が促進され、脱水効率の低下を最小限に抑えることができる。
【００２１】
＜請求項６＞
濾板間の濾室内に濾布を設け、前記濾布外面とこれに対向する濾板との間にダイアフラムを配し、スラッジを前記濾布内面側に供給するスラッジ供給手段を設け、前記ダイアフラムとこれに対向する濾板との間に流体室を形成し、この流体室内に流体を供給する流体供給手段を設けてなるフィルタープレスを備え、このフィルタープレスを用いて、水処理により発生する汚泥を脱水するように構成した水処理設備であって、
前記スラッジ供給手段によってスラッジを濾布内面側に加圧供給して、濾布を介してスラッジを濾過し、濾布間にケーキを形成する濾過手段と、
前記流体供給手段により前記流体室内へ流体を供給し、この流体の供給圧により前記ダイアフラムが前記濾布を介して前記濾布間のケーキを圧搾する圧搾手段と、
加温した流体を前記流体室内に供給することにより、この加温流体の熱を前記ケーキに伝えて加熱し、且つ前記ケーキを所定の不活化温度で所定時間保持して、ケーキ中に含まれるクリプトスポリジウムを不活化する不活化手段と、
を備えたことを特徴とする水処理設備。
【００２２】
（作用効果）
請求項１記載の発明と同様の作用効果を奏する。
【００２３】
＜請求項７記載の発明＞
前記濾室内に濾液を貯留する濾液貯留手段を備えた、請求項６記載の水処理設備。
【００２４】
（作用効果）
請求項３記載の発明と同様の作用効果を奏する。
【発明の効果】
【００２５】
以上のとおり本発明によれば、より確実にクリプトスポリジウムの不活化を行うことができる、等の利点がもたらされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の一実施形態について添付図面を参照しながら詳説する。
（水処理設備）
本発明が適用される水処理設備は、水処理により発生する汚泥を脱水機で脱水するものであれば、例えば背景技術の項で述べた浄水処理設備、下水処理設備等、特に限定なく適用できる。これらの設備例については既に説明しており、また周知の事項でもあるためここでは敢えて説明を省略する。
【００２７】
（脱水機）
前述のとおり、本発明は、脱水工程に特徴を有するものであり、使用する脱水機は脱水ケーキの加熱機能を有するものであれば特に限定されないが、加熱機能付のフィルタープレスが好適である。またクリプトスポリジウムの不活化に時間を要するため、より効率的な脱水が可能な装置が好適であり、この観点から圧搾機能付の装置や、負圧乾燥機能付またはこれらの両者を備えた装置が好適である。以下では、加熱機能、圧搾機能及び負圧乾燥機能の全てを備えたフィルタープレスを用いる例について説明するが、一部の機能を有しない場合はその機能に基づく工程等が省略されるだけで基本的事項に変わりはないため、他の例の説明は省略する。
【００２８】
図２は、加熱機能、圧搾機能及び負圧乾燥機能の全てを備えたフィルタープレス装置例１のフロー図を示しており、この装置１は圧搾型フィルタープレス２によりスラッジの脱水を行うものである。図３は概略的正面図を示している。
【００２９】
本例のフィルタープレス２は、いわゆる凹版型に属するものであり、濾板の配列形態からは水平型に属するものである。すなわち、水平方向に平行に並べられた多数の濾板２Ａ，２Ａ…を有し、各濾板２Ａには隣の濾板２Ａと対向する面に凹部２ａが形成されており、隣り合う濾板２Ａ，２Ａ間に、１対の濾布２Ｂ，２Ｂがそれぞれ吊り下げられている。これら濾板２Ａ，２Ａ…は、水平方向に伸縮するシリンダー２Ｓにより相互間隔が調節されるように構成されており、このシリンダー２Ｓの伸張により隣り合う濾板２Ａ，２Ａが接触して締め付けられ、隣り合う濾板２Ａ，２Ａ間において１対の濾布２Ｂ，２Ｂにより取り囲まれた濾室２Ｃが形成される。この濾室２Ｃ内にはスラッジ供給路３Ｄｉが通じている。
【００３０】
また、濾布２Ｂ，２Ｂの各外面と、これにそれぞれ対面する濾板面２Ａ，２Ａにおける凹部２ａ，２ａとの間に、表面に濾液溝２ｅ，２ｅ…が形成された１対のダイアフラム２Ｅ，２Ｅがそれぞれ配され、このダイアフラム２Ｅ，２Ｅと濾板面２Ａ，２Ａとの間に流体室２Ｄ，２Ｄがそれぞれ形成されている。
【００３１】
この流体室２Ｄ，２Ｄ内には、内部流体供給路２Ｆｉ，２Ｆｉおよび内部流体排出路２Ｇｉ，２Ｇｉがそれぞれ通じている。したがって、流体室２Ｄ，２Ｄ内への流体Ｆの供給・排出が可能なようになっている。また、ダイアフラム２Ｅ，２Ｅの濾液溝２ｅ，２ｅ…とこれに対面する濾布外面２Ｂ，２Ｂとの隙間ＳＰ，ＳＰ（濾液溝２ｅ，２ｅ…内含む）には、その下端部および上端部において内部濾液排出路２Ｈｉ，２Ｈｉ（以下、下部濾液排出路ともいう）および２Ｊｉ，２Ｊｉ（以下、上部濾液排出路ともいう）がそれぞれ連通されている。
【００３２】
本例１は、かかるフィルタープレス２に対してスラッジを供給するスラッジ供給手段３を備える。図示のスラッジ供給手段３は、スラッジ貯留槽３Ａと、スラッジ貯留槽３Ａ内のスラッジＳをスラッジ供給路３Ｄｉを介して濾室２Ｃ内に加圧供給するスラッジ供給ポンプ３Ｐとを備えるものである。
【００３３】
また、本例１は、フィルタープレス２に対してダイアフラム２Ｅ，２Ｅ…による圧搾を行うべく、流体（水等）Ｆを前述の流体室２Ｄ内へ供給する流体供給手段４を備える。図示の流体供給手段４は、流体貯留槽４Ａと、その貯留流体Ｆを加温する流体加温手段４Ｂ（例えば蒸気吹込み装置）および貯留流体Ｆを攪拌する攪拌装置４Ｃと、流体貯留槽４Ａ内の流体Ｆを外部流体供給路２Ｆｏおよび内部流体供給路２Ｆｉを介して流体室２Ｄ内に加圧供給する流体供給ポンプ４Ｐとを備えている。また、外部流体供給路２Ｆｏには流体供給弁４Ｖｉが配設されている。
【００３４】
流体室２Ｄ内には内部流体排出路２Ｇｉが連通されており、この内部流体排出路２Ｇｉは流体返送路５を介して流体貯留槽４Ａに連通されている。流体返送路５には、流体返送弁５Ｖが設けられている。
【００３５】
また、本例１では、フィルタープレス２の濾室下端部に連通する内部濾液排出路２Ｈｉ，２Ｈｉおよび濾室上端部に連通する内部濾液排出路２Ｊｉ，２Ｊｉが外部濾液排出路２Ｈｈおよび２Ｈｊをそれぞれ介して濾液貯留槽８Ｃに連通している。この外部濾液排出路２Ｈｈおよび２Ｈｊには下部濾液排出弁８Ｖｈ及び上部濾液排出弁８Ｖｊが設けられている。また、これら濾液排出弁８Ｖｈ、８Ｖｊと濾液貯留槽８Ｃとの間には凝縮槽８Ａが設けられており、濾液および気化液分は凝縮槽８Ａに一時的に貯留された後、所定量貯留された時点で濾液貯留槽８Ｃに供給されるようになっている。
【００３６】
さらに、本装置例１では、凝縮槽８Ａに対して真空ポンプ８Ｄが連通されており、この真空ポンプ８Ｄを作動させることにより、凝縮槽８Ａ、濾液排出路２Ｈｈ、２Ｈｊを介して、ダイアフラム２Ｅの濾液溝２ｅと濾布２Ｂ外面との隙間ＳＰ，ＳＰから吸引を行い、濾室２Ｃ内を負圧にできるように構成されている。
【００３７】
本発明では、上記各構成以外にも、濾室内に洗浄液や圧縮空気を供給するための手段等、公知のフィルタープレス装置の構成を採用することができる。
【００３８】
次に、上述のフィルタープレス装置を用いた本発明に係る脱水手順について説明する。なお、この脱水手順を実行するためにフィルタープレス装置にコンピュータ等の制御装置を備え付けることができる。
【００３９】
汚泥スラッジの脱水に際しては、主に濾過工程、圧搾工程、不活化工程、ならびに真空乾燥工程を行う。すなわち、先ずシリンダー２Ｓ（図３のみ図示）の伸張により濾板２Ａ，２Ａ…を締め付けて閉枠し、図４に示すように濾室２Ｃを形成する。しかる後、スラッジ供給弁３Ｖｉを開けてスラッジ供給ポンプ３Ｐを作動させる。これにより、スラッジ貯留槽３Ａに貯留されていたスラッジＳが、スラッジ供給路３Ｄｉを介して濾室２Ｃ内に加圧供給される。このスラッジＳは、適宜の加温手段により予め加温されていても良い。濾室２Ｃ内のスラッジＳ１は、供給圧力によって濾液のみが濾布２Ｂ，２Ｂを通り、濾過が進行する。その結果、濾室２Ｃ内には濾過ケーキＫ１が形成される。濾布を通過した濾液はダイアフラム２Ｅ，２Ｅ表面の濾液溝２ｅ，２ｅ…を通り、濾液排出路２ｊｉ、２Ｈｊを介して凝縮槽８Ａ内に排出される。所定時間経過したならばスラッジ供給ポンプ３Ｐを停止させ、スラッジ供給弁３Ｖｉを閉じて濾過工程を終了する。
【００４０】
この濾過工程がある程度まで進行した時点で、あるいは濾過工程が終了した後に、流体供給弁４Ｖｉを開け、流体供給ポンプ４Ｐを作動させて、圧搾工程を開始する。これにより、図５に示すように予め加温手段４Ｂにより加温された温水等の加温流体Ｆが、流体貯留槽４Ａから外部流体供給路２Ｆｏ、流体供給路２Ｆｉ，２Ｆｉを介して流体室２Ｄ，２Ｄ内に供給され、さらに流体返送路５を介して流体貯留槽４Ａへ返送される。つまり加温流体Ｆは、流体貯留槽４Ａと流体室２Ｄ，２Ｄとの間を循環され、流体室２Ｄ，２Ｄ内には所定温度の流体が供給される。流体室２Ｄ，２Ｄ内に加温流体Ｆが供給されると、その供給圧（流体室内圧）に応じてダイアフラム２Ｅ，２Ｅが膨出され、濾布２Ｂ，２Ｂを介して濾過ケーキＫ１が圧搾され、図４に示すようにさらに脱水された圧搾ケーキＫ２が形成される。流体の供給圧および供給流量は、流体供給弁４Ｖｉおよび流体返送弁５Ｖにより制御することができる。圧搾圧は流体の供給圧により制御でき、通常の場合、０．７〜１．５ＭＰａとするのが好ましい。
【００４１】
また本実施形態では、この圧搾工程に伴い、加温流体Ｆの熱量がダイアフラム２Ｅ，２Ｅ及び濾布を介して圧搾中のケーキＫ２に伝達され、不活化工程が実行される。この不活化工程では、脱水ケーキＫ２を、温度６０℃以上で３０分以上加熱することが推奨される。この加熱条件を考慮して、流体の温度や供給流量等を定めることができる。
【００４２】
より好ましい形態では、図４及び図５に示すように濾過工程から圧搾工程までの間において、上部濾液排出弁８Ｖｊを開けたままで、下部濾液排出弁８Ｖｈを閉じ、濾液を濾室２Ｃの上端部からのみ排出するようにし、濾室２Ｃ内に貯留する。濾室２Ｃの上端部から濾液を排出せずに濾室２Ｃの下端部からのみ濾液排出を行うような装置の場合には、適宜の段階で濾室２Ｃ内からの濾液排出を完全に停止し、濾液の貯留を図ることができる。この濾液貯留工程の開始時期は適宜定めることができるが、少なくとも不活化工程の開始までに濾液が濾室２Ｃの実質的に全体にわたり充満するように決定するのが好ましい。
【００４３】
かくして、ダイアフラム２Ｅと脱水ケーキＫ２とが濾液を介して密着し、伝熱が図られるため、仮にダイアフラム２Ｅと濾布２Ｂ間に隙間があっても、その隙間を満たす濾液により伝熱が図られる。特に通常の場合は、図示形態のように、ダイアフラム２Ｅの表面には濾液溝２ｅが設けられており、この濾液溝２ｅによって伝熱が妨げられるが、濾室２Ｃ内に濾液を貯留することにより、濾液溝２ｅ内に濾液が充満し、伝熱面積が著しく増加するため、より効率よく、またより確実に脱水ケーキＫ２を加熱し、そこに含まれるクリプトスポリジウムの不活化を行うことができる。
【００４４】
一方、濾過工程から圧搾工程までの間あるいは圧搾工程を終えた後に、真空ポンプ８Ｄを作動させて濾室内を負圧化し、図６に示すように真空乾燥工程を開始する。ただし、脱水ケーキの加温開始とともに負圧化を開始すると、効率良い加熱を行い難いため、ケーキが所定の不活化温度に達するまでは負圧化を行わないのが好ましい。このために、ケーキＫ２の加熱を開始した後（本実施形態では圧搾開始後）の濾室内温度を、直接にあるいは濾液温度に基づいて間接的に計測し、計測される温度が不活化温度以上で安定してから負圧化工程を開始することができる。かくして、濾室２Ｃ内の負圧化により水分の沸点が低下するため、流体による加温によりケーキＫ２中に含まれる水分が蒸気となってケーキＫ２外に排出され、乾燥が図られる。
【００４５】
所定の時間が経過したならば、流体供給ポンプ４Ｐおよび真空ポンプ８Ｄを停止させて真空加熱乾燥工程を終了させる。この際、ダイアフラム２Ｅ，２Ｅが収縮し、これに伴い、流体が流体室２Ｄから排出される。
【００４６】
しかる後、脱水ケーキの排出工程にはいる。ケーキ排出工程ではまず、図３に示すように、シリンダー２Ｓが収縮し、これに連結された濾板２Ａ，２Ａ…が順次牽引され、各濾板間２Ａ，２Ａが一定間隔となるように開枠される。この時、図７に示すように、濾布２Ｂ，２Ｂにより取り囲まれた濾室２Ｃ内に形成された脱水ケーキＫ３は自重により、濾布２Ｂ，２Ｂから剥離し排出される。通常はこの開枠だけで脱水ケーキＫ３の剥離が可能であるが、剥離性が悪い場合には、濾布２Ｂ，２Ｂを支持する濾布サポートバー２Ｋを揺らす手段を設けておき、これにより濾布２Ｂ，２Ｂを揺らすことにより、濾布２Ｂ，２Ｂに付着した脱水ケーキを積極的に剥離するように構成することができる。
【００４７】
（その他）
（イ）本発明における濾過工程、圧搾工程及び真空加熱乾燥工程は、その２つ以上を同時に実行することができ、したがって、本発明には濾過工程の途中で圧搾工程を開始する、圧搾工程の途中から真空乾燥工程を開始するといったことも可能である。
【００４８】
（ロ）濾過、圧搾、不活化、乾燥の各工程の開始、終了は、経過時間により定めることもでき、また濾室内圧力、濾室内温度、ケーキ温度、濾液温度、濾液排出量等を計測し、この計測結果に応じて定めることもできる。
【００４９】
（ハ）本発明においてはケーキの加熱は必須であるが、ケーキの圧搾は必須ではない。したがって、上記実施形態のように１対の濾布２Ｂ，２Ｂの両外側にそれぞれダイアフラム２Ｅ，２Ｅを配する必要はなく、１対の濾布の一方の濾布の外側にのみダイアフラム２Ｅを配したり、両方のダイアフラム２Ｅを省略したりすることもできる。これらの場合、ケーキ加熱のために、ダイアフラム２Ｅに代えて膨出しないような伝熱板を取り付け、伝熱板と濾板との間に加温流体を流通させ、両面側からの加熱が可能なように構成できる（図示せず）。
【００５０】
（ニ）上記実施形態では、スラッジを濾室２Ｃの下端部から供給するアンダーフィードとしているが、スラッジを濾室２Ｃの上端部から供給するアッパーフィードや、濾室２Ｃの高さ方向の略中央かつ幅方向の略中央からスラッジを供給するセンターフィードとすることもできる。
【００５１】
（ホ）濾板は、金属または樹脂により形成することができ、またダイアフラム２Ｅ，２Ｅはゴム材または樹脂材で形成することができる。ダイアフラム２Ｅ，２Ｅにおける少なくとも濾布を介して濾室と対応する部分を、熱伝導性の高い材料、例えば可撓性を有する程度の薄さの鋼板（特に防錆性の観点からステンレス鋼板が好ましい）などにより形成するのも好ましい形態である。例えば、実質的に前述の加熱効果に寄与しないダイアフラムの外縁部分を断熱材等の熱伝導性の低い可撓性材料で形成し、実質的に加熱効果に寄与する中央部分を金属等の熱伝導性の高い材料で形成することもできる。
【００５２】
（ヘ）図示形態のフィルタープレスは濾布吊り下げ型であるが、本発明は濾布走行型のフィルタープレスにも適用可能である。
【００５３】
（ト）さらに、本発明においては、前述具体例における弁の開閉やポンプの始動・停止、シリンダーによる閉枠・開枠等は、適宜の制御装置により自動制御で行わしめることができる。
【００５４】
（チ）上記実施形態において、圧搾工程が終了した後、真空加熱乾燥工程が開始されるまでの間や、真空加熱乾燥工程が終了した後、ケーキ排出工程が開始されるまでの間等、適宜の段階で、各種配管内の残留する液分を圧縮空気を用いて排出させるブロー工程を行うことができる（図示せず）。
【実施例】
【００５５】
同一のフィルタープレス装置を用いて浄水スラッジの脱水実験を行い、本発明に係る濾液貯留及び負圧化の開始遅延を行った場合、ならびにこれらを行わなかった場合におけるケーキ温度の変化を計測した。他の条件は全て共通とした。
【００５６】
その結果、本発明に係る濾液貯留及び負圧化の開始遅延を行った場合、図８に示すようにケーキ加熱開始から約２時間３０分経過した時点で、ケーキ温度は不活化温度（６０度）に達し、その時点から負圧化を開始したがケーキ温度は不活化温度以上に安定していた。これに対して、本発明に係る濾液貯留及び負圧化の開始遅延を行わなかった場合、図９に示すように、ケーキ温度はケーキ加熱開始から約６時間を経て不活化温度（６０度）に達した。これらの結果から、濾液貯留及び負圧化の開始遅延の効果が顕著に現れることが判明した。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、水処理により発生する汚泥を脱水機で脱水するものであれば、浄水処理設備、下水処理設備等、特に限定なく適用できる。またフィルタープレスを用いた脱水に好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】浄水処理設備例を示すフロー図である。
【図２】フィルタープレス装置例を示すフロー図である。
【図３】フィルタープレスの正面図である。
【図４】フィルタープレスの要部を示す概略縦断面図である。
【図５】フィルタープレスの要部を示す概略縦断面図である。
【図６】フィルタープレスの要部を示す概略縦断面図である。
【図７】フィルタープレスの要部を示す概略縦断面図である。
【図８】加熱時間とケーキ温度との関係を示すグラフである。
【図９】加熱時間とケーキ温度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５９】
１…脱水装置、２…フィルタープレス、３…スラッジ供給手段、４…流体供給手段。
【図１】
2005270829.tif 000003
【図２】
2005270829.tif 000004
【図３】
2005270829.tif 000005
【図４】
2005270829.tif 000006
【図５】
2005270829.tif 000007
【図６】
2005270829.tif 000008
【図７】
2005270829.tif 000009
【図８】
2005270829.tif 000010
【図９】
2005270829.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成16年5月13日(2004.5.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に、浄水処理設備や下水処理設備等の、汚泥を発生する水処理設備におけるクリプトスポリジウム不活化技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
水処理設備、例えば浄水処理設備では、図１に示すように、河川などの水源からの対象水１２２を、着水井１１０にて受け入れ、これをフロック形成池１１７にてフロック形成した後、沈澱池１１８において沈澱を図り、上澄液はろ過池または小規模施設では膜ろ過装置からなる浄水ろ過装置１１９によりろ過処理し、浄水池１２１へ送られ、水道水とされている。一方、沈殿した汚泥１０１は濃縮槽１０４で濃縮した後、脱水機１１４にて脱水し脱水ケーキとした後、場外処分場１２３に廃棄処分している。濃縮槽１０４から排出される上澄水１０５および脱水機１１４から排出される濾液は１１５は、着水井１１０に循環供給される。
【０００３】
また、一般的な下水処理設備では、図示しないが、下水を、沈砂池、最初沈殿池、生物処理槽、最終沈殿池、塩素混和池で順次処理するとともに、沈砂池、最初沈殿池、生物処理槽、および最終沈殿池で発生した汚泥を、濃縮槽で濃縮し、消化槽で消化し、混和槽で凝集剤により凝集させた後、機械脱水含水率を下げて脱水ケーキとし、場外廃棄処分している。
【０００４】
そして、かかる水処理設備を経由した、クリプトスポリジウムの人間への感染が問題となっている。クリプトスポリジウムは人獣共通感染症病原体であり、人間への感染が報告されていて小腸に寄生する小型種（C.parvum）、および胃に寄生する大型種（C.muris ）とがある。クリプトスポリジウムの感染型はオーシストであり、小型種のオーシストの形状は 4.5〜5.4 × 4.2〜5.0 μm の楕円形、大型種のオーシストの形状は 6.6〜7.9 × 5.3〜6.5 μm の楕円形である。クリプトスポリジウムの感染型であるオーシストの塩素抵抗性は、大腸菌（E.coli）の２４万倍であり、また塩素抵抗性のあることで知られる同じ原虫類のジアルジアシストの１００倍であるというように、消毒剤等に対する強い耐性を持ち、かつ、きわめて高い感染力をも持つ。しかし、クリプトスポリジウムオーシストは加熱、冷凍および乾燥には弱く、６０°Ｃ以上もしくは−２０°Ｃ以下で３０分、または、常温で１〜４日間の乾燥で感染力を失う。煮沸の場合は１分以上で不活化ができる。
【０００５】
かかる観点から、従来、水処理設備において濃縮槽から排出される濃縮汚泥を所定温度で所定時間加熱することにより、濃縮汚泥中に含まれるクリプトスポリジウムを不活化する方法が提案されている（特許文献１，２参照）。
【０００６】
しかし、これらの従来方法はそれ自体たしかに有効な方法であるが、濃縮汚泥は均一かつ十分な加熱を行い難いため、万が一、濃縮槽における加熱によってクリプトスポリジウムが不活化されなかった場合、それが汚泥中に含有され、場外処分場等を経て河川水、湖沼水、地下水などを汚染することになったり、脱水機内が汚染することになったりするという問題点がある。
【０００７】
また、汚泥加熱のために多くのエネルギーを必要とする、多量の臭気が発生するためその対策が困難である、といった問題点も有している。
【特許文献１】特開平１０−３０５３００号公報
【特許文献２】特開平１１−５７７８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明の主たる課題は、より確実にクリプトスポリジウムの不活化を行うことができるとともに、加熱によるエネルギー消費を低減でき、臭気対策も容易である、クリプトスポリジウムの不活化技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決した本発明は次記のとおりである。
＜請求項１＞
水処理により発生する汚泥を脱水機を用いて脱水するに際し、
加熱機能付脱水機を用い、前記汚泥を脱水しケーキを形成するとともに、このケーキを加熱し且つ所定の不活化温度で所定時間保持し、ケーキ中に含まれるクリプトスポリジウムを不活化する、
ことを特徴とする、水処理におけるクリプトスポリジウムの不活化方法。
【００１０】
（作用効果）
本発明者らが鋭意研究したところ、９９％以上のクリプトスポリジウムは脱水ケーキに含まれるとの知見を得ている。よって、上記本発明のように、加熱機能付脱水機を用いて汚泥の脱水を行うと、加熱対象が減容化するため、少ないエネルギーで効果的な不活化を行うことができる。よって、より確実な不活化が可能となる。また、脱水機内で加熱するため脱水機内の汚染も防止できる。さらに、脱水機内で加熱処理を行うため臭気対策が容易であり、しかも脱水により臭気分も減量するため、臭気の発生量も少なくなる。
【００１１】
なお、本発明は、従来の濃縮物の加熱による不活化と組み合わせて用いることももちろん可能であり、この場合、エネルギー消費の低減や臭気発生についての改善効果は無くなるものの、より確実な不活化が可能になる点は変わりが無い。
【００１２】
＜請求項２＞
前記所定の不活化温度が６０℃以上であり、前記所定時間は３０分以上である、請求項１記載の水処理におけるクリプトスポリジウムの不活化方法。
【００１３】
（作用効果）
かかる条件下で不活化を行うことにより、脱水ケーキ中に含まれるクリプトスポリジウムを確実に不活化できる。
【００１４】
＜請求項３＞
濾板間の濾室内に濾布を設け、前記濾布外面とこれに対向する濾板との間にダイアフラムを配し、スラッジを前記濾布内面側に供給するスラッジ供給手段を設け、前記ダイアフラムとこれに対向する濾板との間に流体室を形成し、この流体室内に流体を供給する流体供給手段を設けてなるフィルタープレスを用い、水処理により発生する汚泥を脱水するに際し、クリプトスポリジウムを不活化する方法であって；
前記スラッジ供給手段によってスラッジを濾布内面側に加圧供給して、濾布を介してスラッジを濾過し、濾布間にケーキを形成する濾過工程と、
前記流体供給手段により前記流体室内へ流体を供給し、この流体の供給圧により前記ダイアフラムが前記濾布を介して前記ケーキを圧搾する圧搾工程と、
前記濾室内に濾液を貯留した状態で、加温した流体を前記流体室内に供給することにより、この加温流体の熱を前記ケーキに伝えて加熱し、且つ前記ケーキを所定の不活化温度で所定時間保持して、ケーキ中に含まれるクリプトスポリジウムを不活化する不活化工程と、
を含むことを特徴とする、水処理におけるクリプトスポリジウムの不活化方法。
【００１５】
（作用効果）
本項記載の発明は、ダイアフラムを用いて加熱機能及び圧搾機能を付加したフィルタープレスを用いる場合における応用例である。かかるフィルタープレスを用いる場合、脱水効率が低下するため、濾室内に濾液を貯留することは従来行われていない。しかし、加熱効率の観点から考えると、従来の方法では加温流体の熱がダイアフラム及び濾布を介して濾布間のケーキに対して伝達するため、熱伝導効率が低くなり、クリプトスポリジウムの不活化を行う上で最重要の要素である加熱について改善の余地があった。
【００１６】
そこで、本発明者らは従来方法の考え方から離れ、クリプトスポリジウムをより効率よく且つより確実に不活化するべく、濾室内に濾液を貯留してこれを伝熱媒体としてケーキ加熱を行うことを想到し、本項記載の発明をなすに至ったものである。この場合、ダイアフラムと脱水ケーキとに密着する濾液により伝熱が図られるため、仮にダイアフラムと濾布間に隙間があっても、その隙間を満たす濾液により伝熱が図られる。よって、より効率よく且つより確実に脱水ケーキを加熱し、クリプトスポリジウムの不活化を行うことができる。
【００１７】
＜請求項４＞
濾板間の濾室内に濾布を設け、前記濾布外面とこれに対向する濾板との間にダイアフラムを配し、スラッジを前記濾布内面側に供給するスラッジ供給手段を設け、前記ダイアフラムとこれに対向する濾板との間に流体室を形成し、前記流体室内に流体を供給する流体供給手段を設け、かつ前記濾室内を吸引により負圧化する負圧化手段を設けてなるフィルタープレスを用い、水処理により発生する汚泥を脱水するに際し、クリプトスポリジウムを不活化する方法であって；
前記スラッジ供給手段によってスラッジを濾布内面側に加圧供給して、濾布を介してスラッジを濾過し、濾布間にケーキを形成する濾過工程と、
前記流体供給手段により前記流体室内へ流体を供給し、この流体の供給圧により前記ダイアフラムが前記濾布を介して前記ケーキを圧搾する圧搾工程と、
前記負圧化手段により前記濾室内を負圧下に保持する負圧化工程と、
加温した流体を前記流体室内に供給することにより、この加温流体の熱を前記ケーキに伝えて加熱し、且つ前記ケーキを所定の不活化温度で所定時間保持して、ケーキ中に含まれるクリプトスポリジウムを不活化する不活化工程とを含み、
前記ケーキの加熱を開始してから少なくとも前記ケーキが前記所定の不活化温度に達するまでは前記負圧化工程を行わないようにする、
ことを特徴とする、水処理におけるクリプトスポリジウムの不活化方法。
【００１８】
（作用効果）
クリプトスポリジウムは、周知のように乾燥により不活化される。よって、本項記載のように、ダイアフラムを用いて加熱機能及び圧搾機能を付加し、かつ濾室内を負圧化することにより乾燥を促進させる機能を付加したフィルタープレスを用い、負圧化工程によりケーキを乾燥させると、不活化の効率をさらに高めることができる。ただし、かかるフィルタープレスを用いる場合、脱水ケーキの加温とともに負圧化工程を開始すると、脱水ケーキの熱が吸引により濾室内から逃げてしまい、また乾燥の進行によりケーキ内への伝熱効率が低下するため、効率良い加熱を行い難い。そこで、本項記載の発明では、ケーキが所定の不活化温度に達するまでは負圧化を行わないようにすることで、効率良い加熱を可能とするものである。なお、本項記載の発明は、前項記載の発明と組み合わせ可能であることはいうまでもない。
【００１９】
＜請求項５＞
前記ケーキが前記所定の不活化温度に達した後に前記負圧化工程を行う、請求項４記載の水処理におけるクリプトスポリジウムの不活化方法。
【００２０】
（作用効果）
前項記載の発明と同様、効率良い加熱が可能になるとともに、かかる負圧化工程を行うことにより、乾燥が促進され、脱水効率の低下を最小限に抑えることができる。
【００２１】
＜請求項６＞
濾板間の濾室内に濾布を設け、前記濾布外面とこれに対向する濾板との間にダイアフラムを配し、スラッジを前記濾布内面側に供給するスラッジ供給手段を設け、前記ダイアフラムとこれに対向する濾板との間に流体室を形成し、この流体室内に流体を供給する流体供給手段を設けてなるフィルタープレスを備え、このフィルタープレスを用いて、水処理により発生する汚泥を脱水するように構成した水処理設備であって、
前記スラッジ供給手段によってスラッジを濾布内面側に加圧供給して、濾布を介してスラッジを濾過し、濾布間にケーキを形成する濾過手段と、
前記流体供給手段により前記流体室内へ流体を供給し、この流体の供給圧により前記ダイアフラムが前記濾布を介して前記濾布間のケーキを圧搾する圧搾手段と、
加温した流体を前記流体室内に供給することにより、この加温流体の熱を前記ケーキに伝えて加熱し、且つ前記ケーキを所定の不活化温度で所定時間保持して、ケーキ中に含まれるクリプトスポリジウムを不活化する不活化手段と、
を備えたことを特徴とする水処理設備。
【００２２】
（作用効果）
請求項１記載の発明と同様の作用効果を奏する。
【００２３】
＜請求項７記載の発明＞
前記濾室内に濾液を貯留する濾液貯留手段を備えた、請求項６記載の水処理設備。
【００２４】
（作用効果）
請求項３記載の発明と同様の作用効果を奏する。
【発明の効果】
【００２５】
以上のとおり本発明によれば、より確実にクリプトスポリジウムの不活化を行うことができる、等の利点がもたらされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の一実施形態について添付図面を参照しながら詳説する。
（水処理設備）
本発明が適用される水処理設備は、水処理により発生する汚泥を脱水機で脱水するものであれば、例えば背景技術の項で述べた浄水処理設備、下水処理設備等、特に限定なく適用できる。これらの設備例については既に説明しており、また周知の事項でもあるためここでは敢えて説明を省略する。
【００２７】
（脱水機）
前述のとおり、本発明は、脱水工程に特徴を有するものであり、使用する脱水機は脱水ケーキの加熱機能を有するものであれば特に限定されないが、加熱機能付のフィルタープレスが好適である。またクリプトスポリジウムの不活化に時間を要するため、より効率的な脱水が可能な装置が好適であり、この観点から圧搾機能付の装置や、負圧乾燥機能付またはこれらの両者を備えた装置が好適である。以下では、加熱機能、圧搾機能及び負圧乾燥機能の全てを備えたフィルタープレスを用いる例について説明するが、一部の機能を有しない場合はその機能に基づく工程等が省略されるだけで基本的事項に変わりはないため、他の例の説明は省略する。
【００２８】
図２は、加熱機能、圧搾機能及び負圧乾燥機能の全てを備えたフィルタープレス装置例１のフロー図を示しており、この装置１は圧搾型フィルタープレス２によりスラッジの脱水を行うものである。図３は概略的正面図を示している。
【００２９】
本例のフィルタープレス２は、いわゆる凹版型に属するものであり、濾板の配列形態からは水平型に属するものである。すなわち、水平方向に平行に並べられた多数の濾板２Ａ，２Ａ…を有し、各濾板２Ａには隣の濾板２Ａと対向する面に凹部２ａが形成されており、隣り合う濾板２Ａ，２Ａ間に、１対の濾布２Ｂ，２Ｂがそれぞれ吊り下げられている。これら濾板２Ａ，２Ａ…は、水平方向に伸縮するシリンダー２Ｓにより相互間隔が調節されるように構成されており、このシリンダー２Ｓの伸張により隣り合う濾板２Ａ，２Ａが接触して締め付けられ、隣り合う濾板２Ａ，２Ａ間において１対の濾布２Ｂ，２Ｂにより取り囲まれた濾室２Ｃが形成される。この濾室２Ｃ内にはスラッジ供給路３Ｄｉが通じている。
【００３０】
また、濾布２Ｂ，２Ｂの各外面と、これにそれぞれ対面する濾板面２Ａ，２Ａにおける凹部２ａ，２ａとの間に、表面に濾液溝２ｅ，２ｅ…が形成された１対のダイアフラム２Ｅ，２Ｅがそれぞれ配され、このダイアフラム２Ｅ，２Ｅと濾板面２Ａ，２Ａとの間に流体室２Ｄ，２Ｄがそれぞれ形成されている。
【００３１】
この流体室２Ｄ，２Ｄ内には、内部流体供給路２Ｆｉ，２Ｆｉおよび内部流体排出路２Ｇｉ，２Ｇｉがそれぞれ通じている。したがって、流体室２Ｄ，２Ｄ内への流体Ｆの供給・排出が可能なようになっている。また、ダイアフラム２Ｅ，２Ｅの濾液溝２ｅ，２ｅ…とこれに対面する濾布外面２Ｂ，２Ｂとの隙間ＳＰ，ＳＰ（濾液溝２ｅ，２ｅ…内含む）には、その下端部および上端部において内部濾液排出路２Ｈｉ，２Ｈｉおよび２Ｊｉ，２Ｊｉがそれぞれ連通されている。
【００３２】
本例１は、かかるフィルタープレス２に対してスラッジを供給するスラッジ供給手段３を備える。図示のスラッジ供給手段３は、スラッジ貯留槽３Ａと、スラッジ貯留槽３Ａ内のスラッジＳをスラッジ供給路３Ｄｉを介して濾室２Ｃ内に加圧供給するスラッジ供給ポンプ３Ｐとを備えるものである。
【００３３】
また、本例１は、フィルタープレス２に対してダイアフラム２Ｅ，２Ｅ…による圧搾を行うべく、流体（水等）Ｆを前述の流体室２Ｄ内へ供給する流体供給手段４を備える。図示の流体供給手段４は、流体貯留槽４Ａと、その貯留流体Ｆを加温する流体加温手段４Ｂ（例えば蒸気吹込み装置）および貯留流体Ｆを攪拌する攪拌装置４Ｃと、流体貯留槽４Ａ内の流体Ｆを外部流体供給路２Ｆｏおよび内部流体供給路２Ｆｉを介して流体室２Ｄ内に加圧供給する流体供給ポンプ４Ｐとを備えている。また、外部流体供給路２Ｆｏには流体供給弁４Ｖｉが配設されている。
【００３４】
流体室２Ｄ内には内部流体排出路２Ｇｉが連通されており、この内部流体排出路２Ｇｉは流体返送路５を介して流体貯留槽４Ａに連通されている。流体返送路５には、流体返送弁５Ｖが設けられている。
【００３５】
また、本例１では、フィルタープレス２の濾室２Ｃ下端部に連通する内部濾液排出路２Ｈｉ，２Ｈｉおよび濾室２Ｃ上端部に連通する内部濾液排出路２Ｊｉ，２Ｊｉが外部濾液排出路２Ｈｈおよび２Ｈｊをそれぞれ介して濾液貯留槽８Ｃに連通している。この外部濾液排出路２Ｈｈおよび２Ｈｊには下部濾液排出弁８Ｖｈ及び上部濾液排出弁８Ｖｊが設けられている。また、これら濾液排出弁８Ｖｈ、８Ｖｊと濾液貯留槽８Ｃとの間には凝縮槽８Ａが設けられており、濾液および気化液分は凝縮槽８Ａに一時的に貯留された後、所定量貯留された時点で濾液貯留槽８Ｃに供給されるようになっている。
【００３６】
さらに、本装置例１では、凝縮槽８Ａに対して真空ポンプ８Ｄが連通されており、この真空ポンプ８Ｄを作動させることにより、凝縮槽８Ａ、外部濾液排出路２Ｈｈ、２Ｈｊを介して、ダイアフラム２Ｅの濾液溝２ｅと濾布２Ｂ外面との隙間ＳＰ，ＳＰから吸引を行い、濾室２Ｃ内を負圧にできるように構成されている。
【００３７】
本発明では、上記各構成以外にも、濾室内に洗浄液や圧縮空気を供給するための手段等、公知のフィルタープレス装置の構成を採用することができる。
【００３８】
次に、上述のフィルタープレス装置を用いた本発明に係る脱水手順について説明する。なお、この脱水手順を実行するためにフィルタープレス装置にコンピュータ等の制御装置を備え付けることができる。
【００３９】
汚泥スラッジの脱水に際しては、主に濾過工程、圧搾工程、不活化工程、ならびに真空乾燥工程を行う。すなわち、先ずシリンダー２Ｓ（図３のみ図示）の伸張により濾板２Ａ，２Ａ…を締め付けて閉枠し、図４に示すように濾室２Ｃを形成する。しかる後、スラッジ供給弁３Ｖｉを開けてスラッジ供給ポンプ３Ｐを作動させる。これにより、スラッジ貯留槽３Ａに貯留されていたスラッジＳが、スラッジ供給路３Ｄｉを介して濾室２Ｃ内に加圧供給される。このスラッジＳは、適宜の加温手段により予め加温されていても良い。濾室２Ｃ内のスラッジＳ１は、供給圧力によって濾液のみが濾布２Ｂ，２Ｂを通り、濾過が進行する。その結果、濾室２Ｃ内には濾過ケーキＫ１が形成される。濾布を通過した濾液はダイアフラム２Ｅ，２Ｅ表面の濾液溝２ｅ，２ｅ…を通り、濾液排出路２Ｊｉ、２Ｈｊを介して凝縮槽８Ａ内に排出される。所定時間経過したならばスラッジ供給ポンプ３Ｐを停止させ、スラッジ供給弁３Ｖｉを閉じて濾過工程を終了する。
【００４０】
この濾過工程がある程度まで進行した時点で、あるいは濾過工程が終了した後に、流体供給弁４Ｖｉを開け、流体供給ポンプ４Ｐを作動させて、圧搾工程を開始する。これにより、図５に示すように予め加温手段４Ｂにより加温された温水等の加温流体Ｆが、流体貯留槽４Ａから外部流体供給路２Ｆｏ、内部流体供給路２Ｆｉ，２Ｆｉを介して流体室２Ｄ，２Ｄ内に供給され、さらに流体返送路５を介して流体貯留槽４Ａへ返送される。つまり加温流体Ｆは、流体貯留槽４Ａと流体室２Ｄ，２Ｄとの間を循環され、流体室２Ｄ，２Ｄ内には所定温度の流体が供給される。流体室２Ｄ，２Ｄ内に加温流体Ｆが供給されると、その供給圧（流体室内圧）に応じてダイアフラム２Ｅ，２Ｅが膨出され、濾布２Ｂ，２Ｂを介して濾過ケーキＫ１が圧搾され、図５に示すようにさらに脱水された圧搾ケーキＫ２が形成される。加温流体Ｆの供給圧および供給流量は、流体供給弁４Ｖｉおよび流体返送弁５Ｖにより制御することができる。圧搾圧は加温流体Ｆの供給圧により制御でき、通常の場合、０．７〜１．５ＭＰａとするのが好ましい。
【００４１】
また本実施形態では、この圧搾工程に伴い、加温流体Ｆの熱量がダイアフラム２Ｅ，２Ｅ及び濾布２Ｂ，２Ｂを介して圧搾中のケーキＫ２に伝達され、不活化工程が実行される。この不活化工程では、脱水ケーキＫ２を、温度６０℃以上で３０分以上加熱することが推奨される。この加熱条件を考慮して、加温流体Ｆの温度や供給流量等を定めることができる。
【００４２】
より好ましい形態では、図４及び図５に示すように濾過工程から圧搾工程までの間において、上部濾液排出弁８Ｖｊを開けたままで、下部濾液排出弁８Ｖｈを閉じ、濾液を濾室２Ｃの上端部からのみ排出するようにし、濾室２Ｃ内に貯留する。濾室２Ｃの上端部から濾液を排出せずに濾室２Ｃの下端部からのみ濾液排出を行うような装置の場合には、適宜の段階で濾室２Ｃ内からの濾液排出を完全に停止し、濾液の貯留を図ることができる。この濾液貯留工程の開始時期は適宜定めることができるが、少なくとも不活化工程の開始までに濾液が濾室２Ｃの実質的に全体にわたり充満するように決定するのが好ましい。
【００４３】
かくして、ダイアフラム２Ｅと脱水ケーキＫ２とが濾液を介して密着し、伝熱が図られるため、仮にダイアフラム２Ｅと濾布２Ｂ間に隙間があっても、その隙間を満たす濾液により伝熱が図られる。特に通常の場合は、図示形態のように、ダイアフラム２Ｅの表面には濾液溝２ｅが設けられており、この濾液溝２ｅによって伝熱が妨げられるが、濾室２Ｃ内に濾液を貯留することにより、濾液溝２ｅ内に濾液が充満し、伝熱面積が著しく増加するため、より効率よく、またより確実に脱水ケーキＫ２を加熱し、そこに含まれるクリプトスポリジウムの不活化を行うことができる。
【００４４】
一方、濾過工程から圧搾工程までの間あるいは圧搾工程を終えた後に、真空ポンプ８Ｄを作動させて濾室２Ｃ内を負圧化し、図６に示すように真空乾燥工程を開始する。ただし、脱水ケーキＫ２の加温開始とともに負圧化を開始すると、効率良い加熱を行い難いため、ケーキＫ２が所定の不活化温度に達するまでは負圧化を行わないのが好ましい。このために、ケーキＫ２の加熱を開始した後（本実施形態では圧搾開始後）の濾室２Ｃ内温度を、直接にあるいは濾液温度に基づいて間接的に計測し、計測される温度が不活化温度以上で安定してから負圧化工程を開始することができる。かくして、濾室２Ｃ内の負圧化により水分の沸点が低下するため、流体Ｆによる加温によりケーキＫ２中に含まれる水分が蒸気となってケーキＫ２外に排出され、乾燥が図られる。
【００４５】
所定の時間が経過したならば、流体供給ポンプ４Ｐおよび真空ポンプ８Ｄを停止させて真空加熱乾燥工程を終了させる。この際、ダイアフラム２Ｅ，２Ｅが収縮し、これに伴い、流体Ｆが流体室２Ｄから排出される。
【００４６】
しかる後、脱水ケーキの排出工程にはいる。ケーキ排出工程ではまず、図３に示すように、シリンダー２Ｓが収縮し、これに連結された濾板２Ａ，２Ａ…が順次牽引され、各濾板間２Ａ，２Ａが一定間隔となるように開枠される。この時、図７に示すように、濾布２Ｂ，２Ｂにより取り囲まれた濾室２Ｃ内に形成された脱水ケーキＫ３は自重により、濾布２Ｂ，２Ｂから剥離し排出される。通常はこの開枠だけで脱水ケーキＫ３の剥離が可能であるが、剥離性が悪い場合には、濾布２Ｂ，２Ｂを支持する濾布サポートバー２Ｋを揺らす手段を設けておき、これにより濾布２Ｂ，２Ｂを揺らすことにより、濾布２Ｂ，２Ｂに付着した脱水ケーキを積極的に剥離するように構成することができる。
【００４７】
（その他）
（イ）本発明における濾過工程、圧搾工程及び真空加熱乾燥工程は、その２つ以上を同時に実行することができ、したがって、本発明には濾過工程の途中で圧搾工程を開始する、圧搾工程の途中から真空乾燥工程を開始するといったことも可能である。
【００４８】
（ロ）濾過、圧搾、不活化、乾燥の各工程の開始、終了は、経過時間により定めることもでき、また濾室内圧力、濾室内温度、ケーキ温度、濾液温度、濾液排出量等を計測し、この計測結果に応じて定めることもできる。
【００４９】
（ハ）本発明においてはケーキの加熱は必須であるが、ケーキの圧搾は必須ではない。したがって、上記実施形態のように１対の濾布２Ｂ，２Ｂの両外側にそれぞれダイアフラム２Ｅ，２Ｅを配する必要はなく、１対の濾布の一方の濾布の外側にのみダイアフラム２Ｅを配したり、両方のダイアフラム２Ｅを省略したりすることもできる。これらの場合、ケーキ加熱のために、ダイアフラム２Ｅに代えて膨出しないような伝熱板を取り付け、伝熱板と濾板との間に加温流体を流通させ、両面側からの加熱が可能なように構成できる（図示せず）。
【００５０】
（ニ）上記実施形態では、スラッジを濾室２Ｃの下端部から供給するアンダーフィードとしているが、スラッジを濾室２Ｃの上端部から供給するアッパーフィードや、濾室２Ｃの高さ方向の略中央かつ幅方向の略中央からスラッジを供給するセンターフィードとすることもできる。
【００５１】
（ホ）濾板は、金属または樹脂により形成することができ、またダイアフラム２Ｅ，２Ｅはゴム材または樹脂材で形成することができる。ダイアフラム２Ｅ，２Ｅにおける少なくとも濾布を介して濾室と対応する部分を、熱伝導性の高い材料、例えば可撓性を有する程度の薄さの鋼板（特に防錆性の観点からステンレス鋼板が好ましい）などにより形成するのも好ましい形態である。例えば、実質的に前述の加熱効果に寄与しないダイアフラムの外縁部分を断熱材等の熱伝導性の低い可撓性材料で形成し、実質的に加熱効果に寄与する中央部分を金属等の熱伝導性の高い材料で形成することもできる。
【００５２】
（ヘ）図示形態のフィルタープレスは濾布吊り下げ型であるが、本発明は濾布走行型のフィルタープレスにも適用可能である。
【００５３】
（ト）さらに、本発明においては、前述具体例における弁の開閉やポンプの始動・停止、シリンダーによる閉枠・開枠等は、適宜の制御装置により自動制御で行わしめることができる。
【００５４】
（チ）上記実施形態において、圧搾工程が終了した後、真空加熱乾燥工程が開始されるまでの間や、真空加熱乾燥工程が終了した後、ケーキ排出工程が開始されるまでの間等、適宜の段階で、各種配管内の残留する液分を圧縮空気を用いて排出させるブロー工程を行うことができる（図示せず）。
【実施例】
【００５５】
同一のフィルタープレス装置を用いて浄水スラッジの脱水実験を行い、本発明に係る濾液貯留及び負圧化の開始遅延を行った場合、ならびにこれらを行わなかった場合におけるケーキ温度の変化を計測した。他の条件は全て共通とした。
【００５６】
その結果、本発明に係る濾液貯留及び負圧化の開始遅延を行った場合、図９に示すようにケーキ加熱開始から約２時間３０分経過した時点で、ケーキ温度は不活化温度（６０度）に達し、その時点から負圧化を開始したがケーキ温度は不活化温度以上に安定していた。これに対して、本発明に係る濾液貯留及び負圧化の開始遅延を行わなかった場合、図８に示すように、ケーキ温度はケーキ加熱開始から約６時間を経て不活化温度（６０度）に達した。これらの結果から、濾液貯留及び負圧化の開始遅延の効果が顕著に現れることが判明した。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、水処理により発生する汚泥を脱水機で脱水するものであれば、浄水処理設備、下水処理設備等、特に限定なく適用できる。またフィルタープレスを用いた脱水に好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】浄水処理設備例を示すフロー図である。
【図２】フィルタープレス装置例を示すフロー図である。
【図３】フィルタープレスの正面図である。
【図４】フィルタープレスの要部を示す概略縦断面図である。
【図５】フィルタープレスの要部を示す概略縦断面図である。
【図６】フィルタープレスの要部を示す概略縦断面図である。
【図７】フィルタープレスの要部を示す概略縦断面図である。
【図８】加熱時間とケーキ温度との関係を示すグラフである。
【図９】加熱時間とケーキ温度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５９】
１…フィルタープレス装置、２…フィルタープレス、３…スラッジ供給手段、４…流体供給手段。