(57)【要約】【課題】簡易で且つ二次汚染の心配のない袋詰め脱水を基本とした水質浄化施設での汚泥処理技術を提供する。【解決手段】処理槽１を主体とする水質浄化施設は上流側から順に始端沈殿槽３、中間層４、接触濾材９を装填した複数の濾過槽５および終端沈殿槽を備えていて、汚濁水が下流側に向かって流れる過程で浄化される。始端沈殿槽３の上部に袋詰め脱水を基本とした脱水減容化施設１０を設置する。始端沈殿槽３に堆積した汚泥Ｍをポンプ１３にて脱水減容化施設１０に圧送し、袋詰めにして脱水減容化を図る。発生した汚水は始端沈殿槽３に戻し、再浄化する。【選択図】図２
2007181821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接触濾材を用いて汚濁水の水質浄化を図る水質浄化施設にて発生する汚泥の処理方法において、
水質浄化施設に堆積する汚泥を織布または不織布製の濾過袋に投入してその汚泥に含まれる水を濾過袋より透過せしめ、
透過させた水を水質浄化施設に戻して再浄化するとともに、
濾過袋に投入した汚泥量に対して水透過後の汚泥量を体積で４０〜９０％減容化させることを特徴とする水質浄化施設における汚泥の処理方法。
【請求項２】
上記濾過袋に投入した汚泥に含まれる水を濾過袋より透過させるに際し、
汚泥を投入した濾過袋を吊り下げて、濾過袋に汚泥の重量を濾過圧として作用させることを特徴とする請求項１に記載の水質浄化施設における汚泥の処理方法。
【請求項３】
汚泥を投入した濾過袋を水質浄化施設の水面レベルよりも上位側に配置し、濾過袋を透過した水を自然流下にて水質浄化施設に戻すことを特徴とする請求項１または２に記載の水質浄化施設における汚泥の処理方法。
【請求項４】
汚濁水が取り込まれる水質浄化施設の流入側から浄化水を外部に放流する放流側に向かって水路を形成し、
その水路には水の流れをせき止めつつ底層部でのみ水を通過させる下部浸透仕切り板と同じく水の流れをせき止めつつ表層部のみで水を越流させる上部越流仕切り板とを流れ方向に交互に配置するとともに、それらの下部浸透仕切り板と上部越流仕切り板とで区画された空間内に接触濾材を装填することで接触水路部としてあり、
上部越流仕切り板を水が越流する際の越流速が、接触水路部内で接触濾材に接触しながら通過する接触流速よりも大きくなるように設定してあることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の水質浄化施設における汚泥の処理方法。
【請求項５】
接触濾材を用いて汚濁水の水質浄化を図る水質浄化施設にて発生する汚泥を処理する装置において、
水質浄化施設に堆積する汚泥を織布または不織布製の濾過袋に投入してその汚泥に含まれる水を濾過袋より透過せしめる脱水手段を備えていて、
透過させた水を水質浄化施設に戻して再浄化する一方で、
濾過袋に投入した汚泥量に対して水透過後の汚泥量を体積で４０〜９０％減容化させるようにしたことを特徴とする水質浄化施設における汚泥の処理装置。
【請求項６】
上記脱水手段では、濾過袋に投入した汚泥に含まれる水を濾過袋より透過させるに際し、
汚泥を投入した濾過袋を吊り下げて、濾過袋に汚泥の重量を濾過圧として作用させるようになっていることを特徴とする請求項５に記載の水質浄化施設における汚泥の処理装置。
【請求項７】
上記脱水手段では、汚泥を投入した濾過袋を水質浄化施設の水面レベルよりも上位側に配置し、濾過袋を透過した水を自然流下にて水質浄化施設に戻すようになっていることを特徴とする請求項５または６に記載の水質浄化施設における汚泥の処理装置。
【請求項８】
汚濁水が取り込まれる水質浄化施設の流入側から浄化水を外部に放流する放流側に向かって水路を形成し、
その水路には水の流れをせき止めつつ底層部でのみ水を通過させる下部浸透仕切り板と同じく水の流れをせき止めつつ表層部のみで水を越流させる上部越流仕切り板とを流れ方向に交互に配置するとともに、それらの下部浸透仕切り板と上部越流仕切り板とで区画された空間内に接触濾材を装填することで接触水路部としてあり、
上部越流仕切り板を水が越流する際の越流速が、接触水路部内で接触濾材に接触しながら通過する接触流速よりも大きくなるように設定してあることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の水質浄化施設における汚泥の処理装置。
【請求項９】
接触水路部の少なくとも一部が汚泥の下方への透過を許容する中間底を備えていることで二重底構造となっていて、
中間底の下方空間に堆積した汚泥を濾過袋に投入するようにしたことを特徴とする請求項８に記載の水質浄化施設における汚泥の処理装置。
【請求項１０】
中間底の下方空間が可動式の仕切り板をもって流れ方向で複数の領域に仕切られているとともに、可動式の仕切り板を開操作することによりそれらの複数の領域が互いに連通可能となっていることを特徴とする請求項９に記載の水質浄化施設における汚泥の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、河川や湖沼の汚濁水あるいは産業排水等の水質浄化を目的とした水質浄化施設における汚泥の処理方法および処理装置に関し、特に汚濁物質の浄化後に残される汚泥の減容化を目的とした処理方法および処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水質浄化施設の代表的なものである下水道終末処理場においては、発生した汚泥の減容化対策として、凝集沈殿法（懸濁している微粒子を凝集剤を用いて分離・沈降させる方法）により凝集させた汚泥を大型脱水機にかけ、減容化する方法が広く採用されている。
【０００３】
その一方、河川や湖沼における水質浄化施設では、希に下水道終末処理場等と同様の凝集沈殿法を用いることもあるが、一般的には単位処理水当たりの汚濁負荷が小さい（おおよそ下水道処理場への流入水の１／１００程度）ために発生汚泥量が少なく、凝集沈殿法では無駄も多くコスト高となるために、残留汚泥を自然濃縮させた上で最終処分場にて産業廃棄物として処分することが多い。つまり、河川や湖沼における水質浄化施設では、発生した汚泥をピットに一旦貯留して自然濃縮させ、例えば定期的にバキューム車等にて最終処分場まで運搬して産業廃棄物として処分している。
【０００４】
なお、河川や湖沼における水質浄化施設の汚泥処理技術ではないが、類似技術として例えば海底底質の浄化技術として特許文献１に記載の技術が、またヘドロの処理方法として特許文献２に記載の技術がそれぞれ提案されている。
【特許文献１】特開２００５−２６２１７４号公報
【特許文献２】特公平６−７７７５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、河川や湖沼における水質浄化施設では、発生した汚泥と水の単位質量がほぼ同等であることから、例えば処理施設の底層部に堆積した濃縮汚泥をバキューム車等により吸引した場合に、その汚泥濃度としては１〜２％（この時の単位堆積重量は１．０ｔ／ｍ3である）程度である。したがって、濃縮汚泥とはいうものの自然濃縮のままではその濃度に自ずと限界があり、汚泥を大量の水とともにバキューム車にて吸引して産業廃棄物として処理していることとなり、必然的に無駄が多くコスト高なものとなっていることから、さらなる汚泥の減容化対策が望まれている。
【０００６】
また、特許文献１，２に記載の技術は、いずれもいわゆる袋詰め脱水を基本とした汚泥の減容化に関する技術ではあるが、二次的発生が不可避である脱水処理後の水の処理に十分な配慮がなされておらず、二次汚染が発生する可能性があり、さらなる改善の余地を残している。
【０００７】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、比較的汚濁負荷の小さな河川や湖沼における水質浄化施設に好適な袋詰め脱水を基本とした汚泥の減容化技術を提供しようとするものであり、より具体的には簡易で且つ二次汚染の心配のない汚泥の処理方法および処理装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、接触濾材を用いて汚濁水の水質浄化を図る水質浄化施設にて発生する汚泥の処理方法において、水質浄化施設に堆積する汚泥を織布または不織布製の濾過袋に投入してその汚泥に含まれる水を濾過袋より透過せしめ、透過させた水を水質浄化施設に戻して再浄化するとともに、濾過袋に投入した余剰汚泥量に対して水透過後の汚泥量を体積で４０〜９０％減容化させることを特徴とする。
【０００９】
なお、上記接触濾材としては広く一般的に使用されているもので良く、例えば礫や紐状のものあるいはプラスチック系のものを用いる。また、浄化対象となる汚濁物質としては、ＢＯＤ、ＣＯＤ、ＳＳ、窒素、リン等を想定していて、浄化施設にて発生する汚泥は主として有機質となるが、砂や泥等の無機質の汚泥も含まれることは言うまでもない。
【００１０】
この場合、上記濾過袋に投入した汚泥に含まれる水を濾過袋より透過させるに際し、請求項２に記載のように、汚泥を投入した濾過袋を吊り下げて、濾過袋に汚泥の重量を濾過圧として作用させることが、例えば濾過袋を寝かして自然放置する場合に比べて濾過効率もしくは脱水効率を高める上で有効であり、特に濾過袋の長手方向を縦方向にして吊り下げる場合には、濾過袋の長さをその直径よりも大きくするとその傾向が一段と顕著となる。
【００１１】
また、請求項３に記載のように、汚泥を投入した濾過袋を水質浄化施設の水面レベルよりも上位側に配置し、濾過袋を透過した水を自然流下にて水質浄化施設に戻すことが設備の簡易化の上で望ましい。
【００１２】
一方、汚濁物質の自然沈降を一段と促進する上では、流れの表層部の流速よりも濾材との接触部での流速を小さくし、さらに濾材との接触部のうちでも濾材底部に近い部分の流速を小さくすることが望ましく、例えば請求項４に記載のように、汚濁水が取り込まれる水質浄化施設の流入側から浄化水を外部に放流する放流側に向かって水路を形成し、その水路には水の流れをせき止めつつ底層部でのみ水を通過させる下部浸透仕切り板と同じく水の流れをせき止めつつ表層部のみで水を越流させる上部越流仕切り板とを流れ方向に交互に配置するとともに、それらの下部浸透仕切り板と上部越流仕切り板とで区画された空間内に接触濾材を装填することで接触水路部とする。その上で、上部越流仕切り板を水が越流する際の越流速が、接触水路部内で接触濾材に接触しながら通過する接触流速よりも大きくなるように設定する。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の技術を処理装置として捉えたものであって、接触濾材を用いて汚濁水の水質浄化を図る水質浄化施設にて発生する汚泥を処理する装置において、水質浄化施設に堆積する汚泥を織布または不織布製の濾過袋に投入してその汚泥に含まれる水を濾過袋より透過せしめる脱水手段を備えていて、透過させた水を水質浄化施設に戻して再浄化する一方で、濾過袋に投入した汚泥量に対して水透過後の汚泥量を体積で４０〜９０％減容化させるようにしたことを特徴とする。
【００１４】
この場合、請求項２に記載の発明と同様の理由から、請求項６に記載のように、上記脱水手段では、濾過袋に投入した汚泥に含まれる水を濾過袋より透過させるに際し、汚泥を投入した濾過袋を吊り下げて、濾過袋に汚泥の重量を濾過圧として作用させることが望ましい。
【００１５】
また、請求項７に記載のように、上記脱水手段では、汚泥を投入した濾過袋を水質浄化施設の水面レベルよりも上位側に配置し、濾過袋を透過した水を自然流下にて水質浄化施設に戻すようになっていることが設備の簡易化の上で望ましい。
【００１６】
さらに、請求項４に記載の発明と同様の理由から、請求項８に記載のように、汚濁水が取り込まれる水質浄化施設の流入側から浄化水を外部に放流する放流側に向かって水路を形成し、その水路には水の流れをせき止めつつ底層部でのみ水を通過させる下部浸透仕切り板と同じく水の流れをせき止めつつ表層部のみで水を越流させる上部越流仕切り板とを流れ方向に交互に配置するとともに、それらの下部浸透仕切り板と上部越流仕切り板とで区画された空間内に接触濾材を装填することで接触水路部とする。その上で、上部越流仕切り板を水が越流する際の越流速が、接触水路部内で接触濾材に接触しながら通過する接触流速よりも大きくなるように設定するものとする。
【００１７】
ここで、水質浄化施設での汚泥の回収を容易にするためには、請求項９に記載のように、接触水路部の少なくとも一部が下方へ汚泥の透過を許容する中間底を備えていることで二重底構造となっていて、中間底の下方空間に堆積した汚泥をポンプ等にて吸い上げて濾過袋に投入するようにしてあることが望ましい。
【００１８】
その場合に、請求項１０に記載のように、中間底の下方空間が可動式の仕切り壁をもって流れ方向で複数の領域に仕切られているとともに、仕切り壁を開操作することによりそれらの複数の領域が互いに連通可能となっていることが汚泥の回収効率向上の上で望ましい。
【００１９】
したがって、少なくとも請求項１に記載の発明では、河川あるいは湖沼等の汚濁水の水質浄化を図る施設において、例えば水質浄化施設の上部にいわゆる袋詰め脱水方式を基本とした脱水部を設置し、水質浄化施設の底部に沈降，堆積した汚泥をポンプ等にて吸い上げて脱水部に圧送する一方、その脱水部において織布または不織布製の濾過袋に投入して、所定期間だけ自然放置する。これにより、袋詰めされた汚泥に含まれる水が濾過袋を透過し、汚泥の脱水処理が施される。そして、放置期間にも依存することになるものの、濾過袋内の汚泥は、当初濾過袋に投入した余剰汚泥量に対して所定の割合、例えば体積で４０〜９０％、望ましくは７０％以上の減容化がなされる。こうして減容化された汚泥は、最終処分場まで運搬して産業廃棄物として処分するか、例えば緑農地等にて有効利用する。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１，５に記載の発明によれば、より簡単な設備で汚泥の減容化を図ることができ、コスト的に有利となるほか、濾過袋を透過した水は再度水質浄化施設に戻されて再浄化されるので、透過水による二次汚染も全く発生しないという効果がある。
【００２１】
請求項２，６に記載の発明によれば、濾過袋を吊り下げて汚泥に含まれる水の透過もしくは脱水を行うことで、濾過袋からの水の透過効率または袋詰めされた汚泥の脱水効率を一段と向上させることができる。
【００２２】
請求項３，７に記載の発明によれば、濾過袋を透過した水が自然流下にて水質浄化施設に戻されるため、透過水による二次汚染の心配が全くないだけでなく、透過水を水質浄化施設に戻すための設備をきわめて簡易化できる利点がある。
【００２３】
請求項４，８に記載の発明によれば、下部浸透仕切り板と上部越流仕切り板とを併用した接触水路部とする一方で、その接触水路部にて接触濾材と接触する水の流れを表層部での流速よりも小さくしてあるため、接触濾材による汚濁物質の捕集ひいては汚泥の沈降，堆積を一段と促進できる利点がある。
【００２４】
請求項９に記載の発明によれば、中間底をもって接触水路部をいわゆる二重底構造としたことより、接触濾材の下側に汚泥が堆積することになるため、堆積した汚泥の回収を容易に行える利点がある。
【００２５】
請求項１０に記載の発明によれば、中間底の下方空間が可動式の仕切り壁をもって流れ方向で複数の領域に仕切られてはいても、仕切り壁を開操作することによりそれらの複数の領域が互いに連通可能となっているため、上記と同様に堆積した汚泥の回収を容易に行える利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１，２は本発明のより具体的な第１の実施の形態として、河川の汚濁水の浄化を目的とした処理施設の一例を示す図である。
【００２７】
この処理施設は、河川Ｒの近くもしくは河川Ｒ内の一部に設置された処理槽１を主要素とするもので、処理槽１はその上面が地面とほぼ面一状態となるように埋設され、河川Ｒの上流側Ｒ１の汚濁水がポンプ２等にて汲み上げられて処理槽１の始端部に取り込まれる一方、処理槽１を通過することによって浄化された水が処理槽１の終端部から河川の下流側Ｒ２に放流されることになる。なお、処理槽１自体は強度に優れたコンクリート構造物や鉄鋼構造物にて構築することが望ましいが、例えば所定の地盤を掘削して槽状の空間を作り、そのなかに不透水性のシートを貼り込んで処理槽１としても良い。
【００２８】
処理槽１の始終両端部には、前処理あるいは後処理を目的として始端沈殿槽３と終端沈殿槽６がそれぞれ用意されているとともに、始端沈殿槽３に隣接して中間槽４が用意されていて、さらにその中間槽４と終端沈殿槽６との間には接触濾材による接触水路部として機能することになる複数の濾過槽５，５‥が並設されている。
【００２９】
そして、河川Ｒから取り込んだ汚濁水を始端沈殿槽３に一時的に滞留させることで汚濁水に含まれる比較的比重の大きな汚濁物質の沈降，分離とその堆積を促進させ、その始端沈殿槽３をオーバーフローした水が隣接する中間槽４に流入することになる。中間槽４とその隣の濾過槽５は仕切り板７にて完全に仕切られており、中間槽４からポンプ８にて吸い上げられた汚濁水が最初の濾過槽（接触槽とも称す）５に流入することになる。
【００３０】
なお、中間槽４からポンプ８にて吸い上げられた汚濁水は計量槽５０を通じて常時一定の流量で最初の濾過槽５に流入するようになっている。
【００３１】
中間槽４から終端沈殿槽６までの間では、後述する第３の実施の形態と同様に（図５，６参照）、流れ方向に沿って下部浸透仕切り板１７と上部越流仕切り板１６とが交互に配置されていて、これにより複数の濾過槽５，５‥に仕切られている。また、各濾過槽５，５‥には、例えば繊維質の紐状またはレース状の接触濾材９が密集するようにして吊り下げ支持されており、上記複数の濾過槽５，５‥をもっていわゆる接触水路部が形成されている。
【００３２】
したがって、最初の濾過槽５に流入した汚濁水は下部浸透仕切り板１７の下側の空間を通過して隣の濾過槽５に流入する一方、その隣の濾過槽５に流入した汚濁水は上部越流仕切り板１６の上側を越流してさらに隣の濾過槽５に流入し、このような複数の濾過槽５，５‥間での下部浸透と上部越流を何回か繰り返すことにより、複数の濾過槽５，５‥からなる接触水路部では上下方向での汚濁水の緩やかな流れが生成されながら同時に上流側から下流側に向かう流れが生成され、その過程において、汚濁水に含まれる水中浮遊物や汚泥が接触濾材９に接触することで捕集されるとともに、汚濁水に含まれる溶解性の汚れが接触濾材９間を通過することにより接触濾材９の表面に付着育成する微生物に分解され、汚濁水の浄化が促進される。
【００３３】
この後、最終の濾過槽５から終端沈殿槽６へはオーバーフローするかたちで汚濁水が流入し、この終端沈殿槽６では始端沈殿槽３と同様に汚濁水を一時的に滞留させることでさらなる汚濁物質の沈降，分離とその堆積を一層促進させる。
【００３４】
そして、沈降した汚濁物質を終端沈殿槽６に残し、終端沈殿層６に一時的に滞留した上澄部分の浄化水がその終端沈殿槽６からオーバーフローするかたちで河川Ｒの下流側Ｒ２に放流されることになる。
【００３５】
ここで、始端沈殿槽３および終端沈殿槽６に堆積した汚泥Ｍは定期的に、例えば数日〜数週間毎に汲み上げて処分する必要がある。
【００３６】
そこで、本実施の形態では、始端沈殿槽３の上に脱水手段として脱水減容化施設１０を設置し、汚泥の廃棄処分等に先立って脱水減容化施設１０にて脱水減容化処理を施すようにしてある。
【００３７】
この脱水減容化施設１０では、透水性のある例えばメッシュ状の床材１２（始端沈殿槽３の上蓋を兼ねる）を有する処理ブース１１を始端沈殿槽３の上に設置し、始端沈殿槽３および終端沈殿槽６に堆積した汚泥Ｍをポンプ１３，１４にて汲み上げて処理ブース１１に圧送する一方、処理ブース１１ではその汚泥Ｍを織布または不織布製の濾過袋１５に投入した上で、例えば同図に示すように平置き式にて積み上げて放置する。これにより、袋詰めされた汚泥Ｍに含まれる水が濾過袋１５を透過して、いわゆる袋詰め脱水方式にて汚泥Ｍの脱水処理が施されて減容化が促進される。同時に、濾過袋１５を透過した水はそのまま床材１２を透過してその下方の始端沈殿槽３に戻されて、再度水質浄化処理が施されることになる。ここでは、最終的に濾過袋１５の中に残される汚泥Ｍの量が、体積で当初投入した汚泥量に対して４０％〜９０％、望ましくは７０％以上減容化されるまで放置して、いわゆる袋詰め脱水処理による減容化を図るものとする。つまり、減容化後の汚泥の体積が濾過袋１５に投入した汚泥の体積の１０〜６０％、望ましくは３０％以下となる。
【００３８】
この場合、図１，２に示すように、濾過袋１５を平置き式にて複数段にわたり積み重ねることにより、少なくとも下方の濾過袋１５には上方側の濾過袋１５の重量が濾過圧として作用することより、水の透過効率もしくは脱水効率が向上することになる。さらに、最上段の濾過袋１５の上に別のウエイトを載せるようにしても良い。
【００３９】
なお、濾過袋１５に投入される汚泥Ｍは、主に接触濾材９の表面に付着育成する微生物により分解された有機物であるが、砂や泥等の無機物を含んでいることは言うまでもなく、特に大雨あるいは洪水の際には、河川Ｒの上流側Ｒ１の汚濁水に含まれる砂や泥等の無機物が急激に増加し、汚泥Ｍに無機物が多量に含まれることとなる。
【００４０】
織布または不織布製の濾過袋１５としては、例えばポリプロピレン、ポリエステル（テトロン＝登録商標）、ナイロン（登録商標）、ビニロン、アクリル、サラン、綿等の濾過布を縫い合わせたものを用いる。濾過布の厚さは例えば０．１５ｍｍ〜４．０ｍｍ程度とし、透水係数として１ラ１０-1〜１ラ１０-4ｃｍ／ｓｅｃの範囲となるものを使用する。この濾過布を筒状に縫製した上、筒体の一端を紐等にて結束することで濾過袋１５とし、汚泥Ｍを袋容積の５〜８割程度まで投入したならばその袋の開口部をしっかりと結束する。結束する方法としては、強靱な紐等で縛る方法のほか、機械式なチャックあるいはクランプを用いても良い。
【００４１】
十分な水の透過もしくは脱水処理に要する時間は、汚泥Ｍの濃さや含まれる粒子の性状、濾過布の透水係数、濾過能力（濾過袋１５を通じて汚泥に加わる力）等によって異なるが、通常は６時間〜１０日程度で必要な減容度合いまで減容化することが可能である。
【００４２】
なお、一般的には、濾過布の透水係数は濾過布の目開きと厚さで決まることになるが、入手が容易な多くの濾過布の透水係数が１ラ１０-1ｃｍ／ｓｅｃ以下であることから、対象となる汚泥Ｍに含まれる水の性状に応じて上記のように透水係数が１ラ１０-1〜１ラ１０-4ｃｍ／ｓｅｃの範囲となる濾過布を使用する。しかし、濾過布を水が透過する過程において、その透過水に含まれる粒子が濾過布に付着して時間経過とともに目詰まりを起こし、透過水量の減少とともに透過水（浸透水）の浮遊物質（ＳＳ分）含有量も減少することになる。これらの理由により、上記条件の組み合わせによっては透過所要時間が大きく異なることとなる。
【００４３】
ここで、濾過袋１５に使用する濾過布の一例を表１に示す。また、脱水に伴う汚泥量の変化、すなわち汚泥量と放置時間との関係を図３に示す。
【００４４】
【表１】
2007181821.tif 000003
【００４５】
なお、上記脱水減容化施設１０において濾過袋１５に汚泥Ｍを投入する際に、濁りを伴う水が浸出して例えばＢＯＤ等の再溶出が懸念されるが、先にも述べたように脱水減容化施設１０で発生した水はそのまま下方の始端沈殿槽３に戻された上で、原水とともに一連の水質浄化プロセスを経ることで再浄化されることになるので、何ら問題はない。
【００４６】
上記のような脱水減容化処理によりクリーム状または脱水ケーキ状となった汚泥Ｍは、濾過袋１５から取り出して例えばダンプトラック等にて搭載して搬出するか、一次貯留可能なピットやコンテナに移し替えて貯留し、一定量になり次第、上記と同様の搬出処理を行う。また、使用済みの濾過袋１５は繰り返し使用する。
【００４７】
なお、搬出されたクリーム状または脱水ケーキ状の汚泥Ｍは、セメント処理等の固化処理や天日乾燥等を行った後に盛土や埋め戻し材等として流用したり、特に有機物を多く含む場合には有機肥料土としての流用も可能である。
【００４８】
このように本実施の形態によれば、水質浄化施設で発生した汚泥Ｍを実質的にその場にてきわめて簡単な設備で濾過もしくは脱水して減容化することができるほか、脱水によって発生した濾過水は再度水質浄化施設に戻されることになるので、濾過水による二次汚染の問題も全く生じないばかりでなく、脱水後の水処理設備も特に必要としないことになる。
【００４９】
図４は本発明の第２の実施の形態を示す図であり、先の第１の実施の形態では汚泥Ｍを詰めた濾過袋１５を寝かせたいわゆる平置き状態にて袋詰め脱水を行うものであるのに対して、この第２の実施の形態では汚泥Ｍを詰めた濾過袋２５を上部から吊り下げていわゆる吊り下げ方式にて袋詰め脱水を行うようにしたものである。なお、先の第１の実施の形態と共通する部分には同一符号を付してある。
【００５０】
この第２の実施の形態では、図４に示すように、脱水減容化施設２０を始端沈殿槽３よりも上流側にオフセットさせて配置する一方、処理ブース２１における不透水性の床板２２を始端沈殿槽３側に向かって下り勾配となるように傾斜させてある。そして、汚泥Ｍを詰めた濾過袋２５をその長手方向が縦方向となるように処理ブース２１内において上方から吊り下げ支持させて複数個並べ、それぞれの濾過袋２５内の汚泥Ｍに含まれる水の透過もしくは脱水を行うものである。
【００５１】
この第２の実施の形態によれば、濾過袋２５同士が重なっておらず、しかも濾過袋２５内の汚泥重量が濾過圧として濾過袋２５自体に作用することで、水の濾過効率もしくは脱水効率が向上することになる。また、濾過袋２５を透過した水は傾斜した床板２２を自然流下にて伝い落ちて、第１の実施の形態と同様に始端沈殿槽３に戻されることになる。
【００５２】
これら第１，第２の実施の形態で共通しているのは、共に脱水減容化施設１０または２０を水質浄化施設の水面レベルよりも上位側に配置していることであり、先にも述べたように脱水後の汚水が自然流下にて始端沈殿槽３に戻されることから、脱水後の水処理設備を特に配慮する必要がなくなる。
【００５３】
図５，６は本発明の第３の実施の形態を示す図で、先の第１の実施の形態と共通する部分には同一符号を付してある。
【００５４】
この第３の実施の形態においては、図１に示した始端沈殿槽３および終端沈殿槽６を有していない代わりに、処理槽３１自体をいわゆる二重底構造とした点に特徴がある。
【００５５】
図５，６に示すように、処理槽３１の内部に、上端の高さ位置が共に等しい複数の上部越流仕切り板１６と下部の開口高さ位置が共に等しい複数の下部浸透仕切り板１７とを流れ方向に沿って交互に配置してある。上部越流仕切り板１６はその下端が処理槽３１の底面に着底している一方で、上端が処理槽３１内の水面レベルよりも低く処理水内に没するように設定してある。これに対して、下部浸透仕切り板１７はその下端が処理槽３１の底面から浮上している一方で、上端が処理槽３１内の水面レベルよりも高い位置となるように設定してある。これにより、処理槽３１の内部は少なくとも上部越流仕切り板１６によって複数の領域に仕切られているとともに、処理槽３１の内部、より具体的には後述する中底板１９よりも上方空間には、例えば礫等の接触濾材１８が装填されていていわゆる接触水路部を形成している。その上で、処理槽３１の流入側となる始端部上方に図１，２と同様の脱水減容化施設１０を配置してある。
【００５６】
ここで、上記のように汚濁水の流れ方向に沿って複数の上部越流仕切り板１６と下部浸透仕切り板１７とをそれぞれ交互に配置することで、汚濁水の上流側から下流側に向かう流れとともに垂直方向の流れ（いわゆる鉛直方向での浸透流）を積極的に生成するようにしてある。これにより、上部越流仕切り板１６を水が越流する際の越流速が、接触水路部たる処理槽３１内で接触濾材１８に接触しながら通過する接触流速よりも十分に大きくなるように設定してある。
【００５７】
また、処理槽３１の底部には、下部浸透仕切り板１７の下端位置と高さを同じくする例えばグレーチングあるいはパンチングメタル等の多孔状の板材等のように剛性とともに透水性のある板材からなる中間底としての中底板１９が流れ方向に沿って敷設されていて、これにより処理槽３１自体がいわゆる二重底構造となっている。そして、この中底板１９は処理槽３１の内部に装填される接触濾材１８の通過を阻止しつつ底部に沈降してきた汚泥Ｍの通過を許容する機能を有していて、中底板１９よりも下側には汚泥Ｍを沈殿，堆積させるための流れ方向で独立した空間として複数の汚泥貯留部２６が形成されている。
【００５８】
先に述べた各下部浸透仕切り板１７に隣接して汚泥観測孔を兼ねた作業筒体２７を設けてあり、この作業筒体２７の上端は処理槽３１内の水面レベルよりも上方に突出している一方、作業筒体２７の下端は中底板１９よりも下方の汚泥貯留部２６に臨ませてある。つまり、汚泥貯留部２６はそれぞれに上流側と下流側の上部越流仕切り板１６によって独立した空間として仕切られていることから、各汚泥貯留部２６にそれぞれに作業筒体２７が少なくとも一つ臨んでいることになる。そして、汚泥貯留部２６に沈殿，堆積した汚泥Ｍは汚泥吸引手段であるポンプ２８にて汲み上げられて、脱水減容化施設１０に圧送されるようになっている。
【００５９】
したがって、この第３の実施の形態によれば、処理槽３１に取り込まれた汚濁水が各上部越流仕切り板１６の上端での越流と各下部浸透仕切り板１７の下部を浸透する際のいわゆる鉛直浸透流とを何回か繰り返すことにより、全体として処理槽３１の上流側（流入側）から下流側（放流側）に向かう緩やかな流れが生成される。そして、汚濁水が接触濾材１８を通過することによりその汚濁水に含まれる水中浮遊物や汚泥が接触濾材１８にて捕集されて、特に質量が大きな汚泥Ｍは下方の汚泥貯留部２６に沈殿，堆積することになる。
【００６０】
また、汚濁水に含まれる溶解性の汚れ、すなわち濾過作用では除去できない溶解性の汚れについても汚濁水が接触濾材１８間を通過することにより接触濾材１８の表面に付着した微生物による有機物の分解作用により接触浄化される。これらの浄化プロセスの複合作用により、処理槽３１の下流側ほど処理水が浄化されて、最終的には河川Ｒの下流側Ｒ１へと放流されることになる。
【００６１】
その一方、各下部浸透仕切り板１７に隣接配置した作業筒体２７から汚泥貯留部２６に対していわゆる棒状のゲージを差し込むことにより、その感触または引き抜きによる目視をもって各汚泥貯留部２６での汚泥Ｍの堆積状況を確認することができる。そして、汚泥貯留部２６での汚泥Ｍの堆積が確認されたならば、汚泥吸引手段であるポンプ２８に付帯している吸入側ホースを作業筒体２７から汚泥貯留部２６に挿入した上でポンプ２８を起動する。このような作業を各汚泥貯留部２６ごとに繰り返し行う。こうすることにより、汚泥貯留部２６に堆積している汚泥Ｍを汲み上げて、効率良く脱水減容化施設１０側に圧送することができる。なお、脱水減容化施設１０側での汚泥の処理方法は、図１，２に示した第１の実施の形態のものと全く同様である。
【００６２】
図７は本発明の第４の実施の形態を示す図で、先の第３の実施の形態では、汚泥を詰めた濾過袋１５を寝かせたいわゆる平置き状態にて袋詰め脱水を行うものであるのに対して、この第４の実施の形態では、先の第２の実施の形態と同様に、汚泥を詰めた濾過袋２５を脱水減容化施設２０にて上部から吊り下げていわゆる吊り下げ方式にて袋詰め脱水を行うようにしたものである。そして、濾過袋２５にて濾過された水は床板２２を経て処理槽３１の始端部に自然流下することになる。なお、先の第２の実施の形態と共通する部分には同一符号を付してある。
【００６３】
図８，９は本発明の第５の実施の形態を示す図で、図５，６に示した先の第３の実施の形態と共通する部分には同一符号を付してある。
【００６４】
この第５の実施の形態では、図８，９に示すように、複数の上部越流仕切り板３６のうちその下半部、すなわち各上部越流仕切り板３６のうち汚泥貯留部２６に臨んでいる部分を可動式のものとして、必要に応じて上流側の上部越流仕切り板３６と下流側の上部越流仕切り板３６とで仕切られた各汚泥貯留部２６の独立性を解除して、隣接する汚泥貯留部２６，２６同士を連通させることができるようにしたものである。
【００６５】
より詳しくは、図９のほか図１０に示すように、各上部越流仕切り板３６の下半部は可動仕切り板３６ｂとしてヒンジピン２９にて上部越流仕切り板本体３６ａの下端に揺動可能に連結されていて、通常状態では各可動仕切り板３６ｂは鉛直状態を指向するようになっている。また、各可動仕切り板３６ｂの下端部同士は、上部越流仕切り板本体３６ａ，３６ａ同士のなすスパンと同じスパンとなるようにリンケージロッド３０にて相互に連結されているとともに、最も上流側に位置する上部越流仕切り板３６の可動仕切り板３６ｂと最も下流側に位置する上部越流仕切り板３６の可動仕切り板３６ｂは、巻き取り機である第１のウインチ３２または第２のウインチ３３から引き出されたワイヤ３４にそれぞれ連結してある。なお、処理槽３１の最上流部および最下流部には作業筒体２７を設けてあり、この作業筒体２７に上記ワイヤ３４を挿通してある。また、いずれか一つの上部越流仕切り板３６に隣接して上下動可能なストッパ治具３５を設けてあり、図９から明らかなように通常状態ではストッパ治具３５は最下降位置にあって且つ隣接する上部越流仕切り板３６の可動仕切り板３６ｂと重合状態となるようにその可動仕切り板３６ｂをロックしている。
【００６６】
したがって、第５の実施の形態によれば、図８，９に示す通常状態ではそれぞれの可動仕切り板３６ｂが閉止位置にあるが故に、処理槽３１の下部の汚泥貯留部２６はそれぞれに独立している。
【００６７】
その一方、汚泥貯留部２６に汚泥が堆積してその汚泥汲み取りの必要が生じた場合には、図９に示すストッパ治具３５を上昇させてそれに隣接する可動仕切り板３６ｂのロックを解除する。そして、第１のウインチ３２を回転操作して該当するワイヤ３４を牽引しつつ巻き上げると、各可動仕切り板３６ｂが連動して一斉に揺動動作して開状態となる。なお、この時には第２のウインチ３３は第１のウインチ３２のワイヤ牽引動作に伴い該当するワイヤ３４の繰り出しを容易に許容する状態としておく。これにより、それまでの各汚泥貯留部２６の独立性が解除されて、それらの汚泥貯留部２６，２６同士が相互に連通して一つの大きな空間と化すことになる。
【００６８】
この状態で、図５，６の場合と同様に作業筒体２７から汚泥貯留部２６にポンプ２８に付帯している吸入側ホースを挿入した上でポンプ２８を起動して負圧吸引すれば、処理槽３１の下部に堆積している汚泥Ｍを一回の作業で効率よく脱水減容化施設１０側に圧送することができる。なお、吸入側ホースは常時作業筒体２７に挿入しておいても良い。
【００６９】
汚泥汲み取り等の作業が完了したならば、ストッパ治具３５を下降させて元の状態に戻した上で、第２のウインチ３３を使って特定の可動仕切り板３６ｂがストッパ治具３５に当接してロック状態となるまで各々の可動仕切り板３６ｂを元の閉止状態に戻す。なお、この時には第１のウインチ３２は第２のウインチ３３のワイヤ牽引動作に伴い該当するワイヤ３４の繰り出しを容易に許容する状態としておく。
【００７０】
このように第５の実施の形態によれば、先の第３の実施の形態と異なり一回の操作で処理槽３１の下部に堆積した汚泥Ｍを一気に汲み取ることが可能となる。
【００７１】
図１１は本発明の第６の実施の形態を示す図で、図７に示した先の第４の実施の形態および図９と共通する部分には同一符号を付してある。
【００７２】
この第６の実施の形態では、図１１に示すように、図７の設備構成と前提とした上で図９と同様の可動仕切り板３６ｂを採用し、複数の上部越流仕切り板３６のうちその下半部、すなわち各上部越流仕切り板３６のうち汚泥貯留部２６に臨んでいる部分を可動式のものとして、必要に応じて上流側の上部越流仕切り板３６と下流側の上部越流仕切り板３６とで仕切られた各汚泥貯留部２６の独立性を解除して、隣接する汚泥貯留部２６，２６同士を連通させることができるようにしたものである。
【００７３】
したがって、この第６の実施の形態においても先の第５の実施の形態と同様の作用効果が得られることになる。
【００７４】
なお、上述した第３〜６の実施の形態において、いわゆる袋詰め脱水処理を行うと、その初期段階で多量の水が濾過袋を透過し、時間の経過とともにその透過水量が減少することとなる。その水とポンプ２から汲み上げた水とが処理槽３１に直接流入することとなるため、処理槽３１に流入する水の流量を均一化すべく、ポンプ２により汲み上げた水といわゆる袋詰め脱水処理により生じた水とを処理層３１に流入させる前に一旦合流させ、その合流した水を一定の流量で処理槽３１に流入させるようにすることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明のより具体的な実施の形態として汚泥処理機能を備えた水質浄化施設の概略構成を示す説明図。
【図２】図２の要部拡大図。
【図３】図１，２の設備での汚泥変化量を示す特性図。
【図４】本発明の第２の実施の形態として汚泥処理機能を備えた水質浄化施設の概略構成を示す説明図。
【図５】本発明の第３実施の形態として汚泥処理機能を備えた水質浄化施設の概略構成を示す説明図。
【図６】図５の要部拡大図。
【図７】本発明の第４実施の形態として汚泥処理機能を備えた水質浄化施設の概略構成を示す説明図。
【図８】本発明の第５実施の形態として汚泥処理機能を備えた水質浄化施設の概略構成を示す説明図。
【図９】図８の要部拡大図。
【図１０】図９の要部拡大説明図。
【図１１】本発明の第６実施の形態として汚泥処理機能を備えた水質浄化施設の概略構成を示す説明図。
【符号の説明】
【００７６】
１…処理槽
３…始端沈殿槽
５…濾過槽
６…終端沈殿槽
９…接触濾材
１０…脱水減容化施設（脱水手段）
１１…処理ブース
１３…ポンプ
１４…ポンプ
１５…濾過袋
１６…上部越流仕切り板
１７…下部浸透仕切り板
１８…接触濾材
１９…中底板（中間底）
２０…脱水減容化施設
２１…処理ブース
２２…床板
２５…濾過袋
２６…汚泥貯留部
２８…ポンプ
３１…処理槽
３６…上部越流仕切り板
３６ｂ…可動仕切り板
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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