(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
脱水汚泥を高圧汚泥処理装置に圧送するためのシリンダーポンプ式の高圧供給装置であって、シリンダー及び配管に脱水汚泥の加温手段を配設するとともに、脱水汚泥を加圧するピストンロッドに脱水汚泥中に巻き込まれたエアーの放出路を設けたことを特徴とする脱水汚泥の高圧供給装置。
【請求項２】
シリンダーの底部に脱水汚泥を攪拌するための回転羽根を配設した請求項１記載の脱水汚泥の高圧供給装置。
【請求項３】
シリンダーを２基設けて交互に動作させ、高圧汚泥処理装置に連続的に脱水汚泥を圧送できるようにした請求項１または２記載の脱水汚泥の高圧供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水処理場のような汚泥処理設備から発生した脱水汚泥を水熱処理装置等の高圧汚泥処理装置に圧送するための脱水汚泥の高圧供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
下水処理場等において発生した汚泥は、遠心脱水機、ベルトプレス、真空脱水機、スクリュープレス、フィルタープレス等の各種の脱水機により脱水されて脱水汚泥とされる。この脱水汚泥（脱水ケーキ）を次工程の乾燥機、焼却炉、溶融炉、ケーキタンク等の汚泥処理装置に圧送する手段としては、従来主として一軸偏心ねじポンプが用いられてきた。
【０００３】
しかし、圧送先が水熱処理装置のような高圧処理装置である場合、吐出圧が４ＭＰａ程度に過ぎない一軸偏心ねじポンプを使用することはできず、シリンダー式ポンプが用いられる。水熱処理装置は概ね２５０〜３５０℃、圧力１０〜２０ＭＰａという条件下で運転される。従って、水熱処理装置に常温における粘度２００，０００ｃＰ程度の高粘度の脱水汚泥を供給するポンプとしては、常用１０〜１５ＭＰａ、最大２０ＭＰａ程度の吐出圧を有するものが必要になる。従来のシリンダー式ポンプは９〜１５ＭＰａ程度の吐出圧を出すことができるもののやはり高粘度の脱水汚泥を圧送するには吐出圧が若干不足する。また、脱水汚泥が固形物含有率が高く高粘度のものである場合には、シールパッキンの損傷等のシーリング部のトラブルを招き易くなる。従って、従来のシリンダー式ポンプは長期間の使用に耐える得る耐久性に欠けており、このため使用実績も少ないものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記した従来の問題点を解決し、高濃度、高粘度の脱水汚泥を故障や破損などのトラブルを発生することなく長期にわたり安定して高圧汚泥処理装置に圧送することのできる脱水汚泥の高圧供給装置を提供するためになされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明の脱水汚泥の高圧供給装置は、脱水汚泥を高圧汚泥処理装置に圧送するためのシリンダーポンプ式の高圧供給装置であって、シリンダー及び配管に脱水汚泥の加温手段を配設するとともに、脱水汚泥を加圧するピストンロッドに脱水汚泥中に巻き込まれたエアーの放出路を設けたことを特徴とするものである。なお、シリンダーの底部に脱水汚泥を攪拌するための回転羽根を配設した構造とすることが好ましく、またシリンダーを２基設けて交互に動作させ、高圧汚泥処理装置に連続的に脱水汚泥を圧送できるようにすることが好ましい。
【０００６】
本発明の脱水汚泥の高圧供給装置は、シリンダー及び配管に脱水汚泥を加温するための加温手段を配設したことにより、脱水汚泥の粘度を低減してその流動性を高めることができるので、圧送に必要なポンプの動力を軽減できる。同時に圧送に必要な吐出力をも低減できるので、シーリング部等のトラブルの発生を防止でき、長期安定性を得ることができる。またピストンロッドにエアーの放出路を設けたので、エアーの巻き込みによる過圧縮を防止できる。請求項２の発明では加圧室の底部に脱水汚泥を攪拌するための回転羽根を配設したことにより、巻き込みエアーの放出を容易にすることができるとともに、供給される汚泥性状を安定化させることができる。請求項３の発明では、シリンダーを２基設けてこれらから交互に脱水汚泥を圧送することにより次工程の汚泥処理装置に連続的且つ定量的に脱水汚泥を供給することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照しつつ本発明の好ましい実施形態を示す。図１は本発明の第１の実施形態を示す図であって、１は汚泥タンク、２はシリンダーポンプを構成するシリンダー、１０はそのピストン、３はピストン３を駆動させる油圧、水圧等の加圧装置である。汚泥タンク１に貯留された脱水汚泥は攪拌装置４により攪拌されつつ、例えば０．２〜０．５ＭＰａに加圧された窒素ガスによりシリンダー２に供給される。図に示すようにシリンダー２は２連式として交互に動作させることが好ましい。
【０００８】
各シリンダー２の底部には、脱水汚泥を攪拌するための回転羽根５が配設されている。この回転羽根５はピストン１０が最低位置まで移動した場合にも干渉しない位置に配置しておくものとする。この回転羽根５はシリンダー２に供給された脱水汚泥を均一に攪拌して脱水汚泥中に巻き込まれたエアーの脱気を容易にするものである。
【０００９】
また、ピストンロッド８の内部にエアーの放出路８ａを設けるとともに、その先端部には弁９を設けてある。これにより、脱水汚泥中に巻き込まれたエアーをピストン１０による加圧初期において抜くことができ、エアー巻き込みによる圧縮トラブルを防止することができる。
【００１０】
シリンダー２には加温手段７が設けられており、また汚泥タンク１とシリンダー２との間の配管や、シリンダー２から汚泥を圧送するために配管及び弁１１等には加温手段１２が設けられている。これにより脱水汚泥は８０℃程度に加温され粘度が低下される。脱水汚泥は９０℃以下の温度に加温することによりタンパク質が変質して粘度を低下させることができるので、脱水汚泥の圧送を極めて円滑なものとすることができる。例えば、常温の粘度２００，０００ｃＰの脱水汚泥を８０℃に加温すると、粘度を１０，０００ｃＰにまで大幅に低下させることができる。
【００１１】
汚泥タンク１から窒素ガスによりシリンダー２に供給された脱水汚泥は、回転羽根５により均一に攪拌されつつ、シリンダー式ポンプ２の加圧室６に設けられた加温手段７によりさらに加温されて粘度が低下させられる。また脱水汚泥中に巻き込まれているエアーは、ピストンロッド８の内部のエアーの放出路８ａを通り弁９から放出される。この状態で加圧装置３によりピストン１０を押し下げ、加圧室６内の脱水汚泥を加圧することにより脱水汚泥を水熱処理設備等に高圧で送出することができる。シリンダー式ポンプ２から次工程に至る間の配管にも加温手段１２が設けられているので、脱水汚泥の粘度が高まることもなく、圧送は円滑に行なわれる。
【００１２】
弁１１を交互に切り替えることにより、一方のシリンダー２が脱水汚泥を送出中に他方のシリンダー２に脱水汚泥を汚泥タンク１から送り込むことができる。このとき、加圧装置３と各シリンダー２を結ぶ配管に設けられた弁１４を切り替える。このように２つのシリンダー２から交互に脱水汚泥を吐出させることにより、連続供給が可能となる。
【００１３】
図２は本発明の第２の実施形態を示す図であって、汚泥タンク１からシリンダー２への脱水汚泥の供給手段として一軸偏心ねじポンプ１３を用いたものである。この型式のポンプは、断面が真円のねじ状のロータを断面が長円形のステータの内部で偏心回転させることにより連続的に汚泥の圧送を行わせることができるものである。第２の実施形態は脱水汚泥の供給手段として一軸偏心ねじポンプ１３を用いた以外は図１に示した第１の実施形態と同じであるので以下の説明は省略するが、第１の実施形態のものと同様に、汚泥タンク１の脱水汚泥を次工程の高圧な汚泥処理装置に安定して供給することができる。
【００１４】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の脱水汚泥の高圧供給装置は、シリンダー及び配管に脱水汚泥を加温するための加温手段を配設したことにより、脱水汚泥の粘度を低減してその流動性を高めることができるので、圧送に必要なポンプの動力を大幅に小さくすることができ、圧送に必要な吐出力を低減できるのでシーリング部等のトラブルの発生がなくなり、長期間にわたり安定した運転が可能となる。
【００１５】
また、脱水汚泥を加圧するピストンロッドにエアーの放出路を設けたことにより、過圧縮を防止でき、加圧室の底部に脱水汚泥を攪拌するための回転羽根を配設したことにより、巻き込みエアーの放出を容易にすることができる。さらに、シリンダーを２基設けてこれらから交互に脱水汚泥を圧送することにより次工程の汚泥処理装置に連続的且つ定量的に脱水汚泥を供給することができる。従って、本発明の脱水汚泥の高圧供給装置は、長期にわたり安定して脱水汚泥を次工程の高圧汚泥処理装置に供給することができるものとして、工業的価値大なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施形態を示す配管系統図である。
【図２】  本発明の第２の実施形態を示す配管系統図である。
【符号の説明】
１  汚泥タンク、２  シリンダー式ポンプ、３  加圧装置、４  攪拌装置、５  回転羽根、６  加圧室、７  加温手段、８  ピストンロッド、８ａ  エアーの放出路、９  弁、１０  ピストン、１１  弁、１２  加温手段、１３  一軸偏心ねじポンプ、１４  弁
【図１】
0004450528.tif 000002
【図２】
0004450528.tif 000003