(57)【要約】【課題】攪拌、混合を強化しても汚泥の共回りが発生せず、従来の汚泥調質混合槽を使用した場合よりも、フロックの形成を促進すると共に、フロックを十分に転動させることができる結果、フロックの密度を高めることができる汚泥調質混合装置を得る。【解決手段】円筒状汚泥調質混合槽１と、汚泥調質混合槽１内に設けられ、軸線方向に所定間隔をあけて複数枚の内側回転円盤２が設けられている垂直回転軸３と、内側回転円盤２間に、回転軸３と離隔して内側回転円盤２と同心状に挿入された１枚以上の外側回転円盤６と、回転軸３の回転方向と反対の方向に外側回転円盤６を回転させる外側円盤回転手段７とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚泥調質混合槽と、前記汚泥調質混合槽内に設けられ、軸線方向に所定間隔をあけて複数枚の内側回転円盤が設けられている垂直回転軸と、前記内側回転円盤間に、前記回転軸と離隔して前記内側回転円盤と同心状に挿入された１枚以上の外側回転円盤と、前記回転軸の回転方向と反対の方向に前記外側回転円盤を回転させる外側円盤回転手段とを備えたことを特徴とする汚泥調質混合装置。
【請求項２】
前記内側回転円盤および前記外側回転円盤のうち、最上位の円盤が多孔体であることを特徴とする、請求項１記載の汚泥調質混合装置。
【請求項３】
前記汚泥調質混合槽は、円筒状の側壁と下端に向かって連続的に小径になるコーン状下部とからなり、前記下部に汚泥供給口を有していることを特徴とする、請求項１または２記載の汚泥調質混合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、下水、し尿、産業廃棄物、上水等の浄化施設から排出されたスラリー状の汚泥に凝集剤を添加し、混合することにより、汚泥を凝集させて、フロックに形成するための、汚泥の汚泥調質混合装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下水、し尿、産業廃棄物、上水等の浄化施設から排出された汚水の処理は、従来、次に述べるような方法によって行われていた。すなわち、汚水を沈澱池に導き、沈澱池内において、汚水中の土砂等の汚泥を沈澱させて、これを一次分離する。次いで、汚泥が一次分離された汚水を曝気槽に導き、曝気槽内において、汚水を曝気処理する。このようにして、曝気処理された汚水を最終沈澱池に導き、最終沈澱池において、汚水中に残存する汚泥を沈澱させて、これを分離する。そして、最終沈澱池から取り出されたスラリー状汚泥を汚泥調質混合装置に導き、汚泥調質混合装置において、スラリー状汚泥中に凝集剤を添加した上で、これを投棄または焼却処理する。
【０００３】
このスラリー状汚泥を凝集してフロックに形成する汚泥調質混合装置として、例えば、特許文献１には、回転方向に向けた外側が凸状に湾曲した攪拌翼を用いた汚泥調質混合装置が開示されている。以下、この汚泥調質混合装置を従来調質混合装置といい、図面を参照しながら説明する。
【０００４】
図３は、従来汚泥調質混合装置を示す概略垂直断面図、図４は、図３のＡ−Ａ線断面図である。
【０００５】
図３および図４に示すように、従来汚泥調質混合装置は、円筒形状の汚泥調質混合槽２１を備えている。汚泥調質混合槽２１の下部２１ａは、下端に向かって連続的に小径になるコーン状に形成されている。
【０００６】
汚泥調質混合槽２１内には、複数枚の攪拌翼２２を有する回転軸２３が、回転可能に垂直に取り付けられており、回転軸２３は、汚泥調質混合槽２１外に設けられたモータ２４により、その軸線を中心として回転する。
【０００７】
汚泥調質混合槽２１のコーン状に形成された下部２１ａの下端には、汚泥供給口２５が設けられており、汚泥供給口２５には、汚泥供給管２６が接続されている。汚泥供給管２６の、汚泥供給口２５に近接した部分には、凝集剤供給口２７が設けられている。汚泥調質混合槽２１の側壁２１ｂの上部には、凝集しフロック化した汚泥を排出する汚泥排出口２８が設けられている。
【０００８】
この汚泥調質混合槽２１においては、回転軸２３に取り付けられた攪拌翼２２は、図４中、二重矢印に示す回転方向に向けた外側２２ａが凸状に湾曲する、回転軸２３と直交する方向にスパイラル状に形成されている。
【０００９】
上述した従来汚泥調質混合装置によれば、以下のようにして、スラリー状汚泥は凝集しフロック化される。
【００１０】
汚泥供給管２６を通って、汚泥供給口２５から汚泥調質混合槽２１内にスラリー状汚泥（ａ）を供給する。そして、凝集剤供給口２７から、汚泥供給管２６を通るスラリー状汚泥（ａ）中に、凝集剤を注入する。スラリー状汚泥（ａ）および凝集剤は、共に汚泥供給口２５から汚泥調質混合槽２１内に供給され、そして、回転する攪拌翼２３によって混合される。汚泥調質混合槽２１の下部２１ａは、コーン状に形成されているので、その中に供給されたスラリー状汚泥（ａ）および凝集剤の上昇速度は早く、且つ、デッドゾーンが無くなり、両者は効率的に混合される。このようにして、スラリー状汚泥（ａ）は、凝集しフロック（ｂ）となり、汚泥排出口２８から汚泥調質混合槽２１外に排出される。
【００１１】
回転軸２３に取り付けられた攪拌翼２２は、上述したように、回転方向に向けた外側２２ａが凸状に湾曲するスパイラル形状に形成されているので、この凸状に湾曲する外側２２ａも、フロック（ｂ）の転動面となる。従って、汚泥調質混合槽２１内において形成されたフロック（ｂ）は、汚泥調質混合槽２１の内壁２１ｃおよび攪拌翼２２の凸状に湾曲する外側２２ａを図４中、矢印方向に転動する。この結果、フロック（ｂ）の密度は、上述した転動による圧密作用によって高められ、その密度が高くなる。
【００１２】
【特許文献１】特開平５−２６９４９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述したように、従来汚泥調質混合装置によれば、フロック（ｂ）の密度は、汚泥調質混合槽２１の内壁２１ｃおよび攪拌翼２２の凸状に湾曲する外側２２ａを転動することによる圧密作用によって高められ、これにより、フロック（ｂ）の比重を高め、その含水率を低めることができる。
【００１４】
しかしながら、上述の汚泥調質混合装置によれば、汚泥調質混合槽２１において、さらに一層、フロック（ｂ）の形成を促進すると共に、フロック（ｂ）の比重を高め、その含水率を低めるためには、攪拌翼２２の回転数を増加し、攪拌、混合を強化する必要があるが、その場合、汚泥が攪拌翼２２と共に共回りしてしまい、フロック（ｂ）の転動が十分に行われなくなり、フロック（ｂ）の比重が高まらず、その含水率も低くならないばかりか、フロック（ｂ）の形成そのものも十分に行われなくなるという問題が発生する。
【００１５】
従って、この発明の目的は、攪拌、混合を強化しても汚泥の共回りが発生せず、従来の汚泥調質混合槽を使用した場合よりも、フロックの形成を促進すると共に、フロックを十分に転動させることができる結果、フロックの密度を高めることが可能な汚泥調質混合装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明者等は、上述した問題を解決すべく鋭意研究を重ねた。その結果、次のような知見を得た。回転軸に攪拌翼の代わりに複数の円盤を所定間隔で設け、これを回転させると共に、前記複数の円盤間あるいはその外側に、逆方向に回転する円盤を挿入すれば、汚泥の共回りを発生させることなく汚泥を攪拌することができ、また、円盤の表裏両面がフロック転動面となり、フロック転動面の面積が増大することにより、フロックを十分に転動させることができ、この結果、フロックの密度を高めることができる。
【００１７】
この発明は、上記知見に基づいてなされたものであって、下記を特徴とするものである。
【００１８】
請求項１記載の発明は、汚泥調質混合槽と、前記汚泥調質混合槽内に設けられ、軸線方向に所定間隔をあけて複数枚の内側回転円盤が設けられている垂直回転軸と、前記内側回転円盤間に、前記回転軸と離隔して前記内側回転円盤と同心状に挿入された１枚以上の外側回転円盤と、前記回転軸の回転方向と反対の方向に前記外側円盤を回転させる外側円盤回転手段とを備えたことに特徴を有するものである。
【００１９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、内側回転円盤および外側回転円盤のうち、最上位の円盤が多孔体であることに特徴を有するものである。
【００２０】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、汚泥調質混合槽は、円筒状の側壁と下端に向かって連続的に小径になるコーン状下部とからなり、前記下部に汚泥供給口を有していることに特徴を有するものである。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によれば、攪拌、混合を強化しても汚泥の共回りが発生せず、従来の汚泥調質混合槽を使用した場合よりも、フロックの形成を促進すると共に、フロックを十分に転動させることができる結果、フロックの密度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、この発明の汚泥調質混合装置の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。
【００２３】
図１は、この発明の汚泥調質混合装置を示す概略垂直断面図、図２は、図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【００２４】
図１および図２に示すように、この発明の汚泥調質混合装置は、円筒形状の汚泥調質混合槽１を備えている。汚泥調質混合槽１の下部１ａは、下端に向かって連続的に小径になるコーン状に形成されている。
【００２５】
汚泥調質混合槽１内には、複数枚の内側回転円盤２を有する回転軸３が、回転可能に垂直に取り付けられており、回転軸３は、汚泥調質混合槽１外に設けられたモータ４により、その軸線を中心として回転する。
【００２６】
複数枚の内側回転円盤２の間には、円筒形状の外側円盤保持体５により保持された複数枚の外側回転円盤６が挿入されている。外側回転円盤６は、外側円盤回転手段７により内側回転円盤２と逆方向に回転する。外側円盤回転手段７は、モータ４の回転軸に取り付けられた駆動ギヤ８と、駆動ギヤ８に噛み合う従動ギヤ９と、従動ギヤ９により回転する駆動プーリ１０と、駆動プーリ１０によりベルト１１を介して回転する、外側円盤保持体５の回転軸に取り付けられた従動プーリ１２とから構成されている。外側円盤保持体５の回転軸は、中空になっていて、その中心に回転軸３が挿入されている。
【００２７】
外側回転円盤６の中心部には、回転軸３との接触を避けると共に、汚泥調質混合槽１内を上昇する汚泥の通路として十分な大きさの穴（Ｏ）が形成されている。
【００２８】
内側回転円盤２および外側回転円盤６の枚数としては、各々２〜１０枚程度が好ましく、また、回転数としては、２０〜５０ｒｐｍ程度が好ましい。
【００２９】
複数枚の内側回転円盤２および複数枚の外側回転円盤６のうち、最上位の円盤は、汚泥フロックの流出を容易にするために、パンチングメタルのような多孔体であることが好ましい。
【００３０】
汚泥調質混合槽１の下部１ａには、汚泥供給管１３が設けられている。この下部１ａの形状としては、スラリー状汚泥を均一に供給するという観点から、下端に向かって連続的に小径になるコーン状が好ましいが、これに限定することなく、円筒状で底部近傍の外壁１ｂに汚泥供給管１３を設けたものであっても良い。
【００３１】
最下段の内側回転円盤２の近傍の外壁１ｂには、凝集剤供給管１４が設けられている。汚泥調質混合槽１の側壁１ｂの上部には、凝集しフロック化した汚泥を排出する汚泥排出口１５が設けられている。
【００３２】
上述した、この発明の汚泥調質混合装置によれば、以下のようにして、スラリー状汚泥は凝集しフロック化される。
【００３３】
スラリー状汚泥（ａ）は、汚泥供給管１３を通って汚泥調質混合槽１内に供給される。凝集剤は、凝集剤供給管１４から、汚泥調質混合槽１内に注入される。供給されたスラリー状汚泥および凝集剤は、互いに逆方向に回転する内側回転円盤２と外側回転円盤６とによって共回りすることなく混合されると共に、上下に隣り合う内側回転円盤２と外側回転円盤６との間隙を蛇行しながら汚泥調質混合槽１内を上昇し、汚泥調質混合槽１の上部に設けられた汚泥排出口１５から汚泥調質混合槽１外に排出される。その間に、凝集剤の作用により汚泥のフロック（ｂ）が形成される。そして、汚泥調質混合槽１内において形成されたフロック（ｂ）は、内側回転円盤２と外側回転円盤６との表裏両面を転動しながら上昇して行く過程で、フロック（ｂ）の密度は、転動による圧密作用によって高められ、その密度が高くなる。
【００３４】
すなわち、スラリー状汚泥（ａ）は、互いに反対方向に回転する内側回転円盤２と外側回転円盤６との間隙を蛇行しながら汚泥調質混合槽１内を上昇することによって、共回りせずにフロックに均一な回転が加えられて転動し、造粒されるので、フロックの密度が高められる。また、フロックには、遠心力がかからないので、フロックが内側および外側回転円盤２、６の外側に滞留することがない。
【実施例】
【００３５】
次に、この発明を実施例によりさらに説明する。
【００３６】
図１および図２に示した、直径１ｍ、高さ１ｍの汚泥調質混合槽１を使用し、その下部１ａに設けられた汚泥供給管１３より、固形分濃度０．５％のスラリー状下水混合汚泥を供給し、そして、凝集剤供給管１４より凝集剤を供給した。凝集剤の注入率は１．５％−ＤＳであった。汚泥調質混合槽１に供給されたスラリー状汚泥および凝集剤を、互いに逆方向に回転する内側回転円盤２と外側回転円盤６とによって共回りすることなく混合した結果、生成したフロックの比重は１であり、そして、その脱水後の含水率は８３％であった。
【００３７】
比較のために、図３および図４に示した、直径１ｍ、高さ１ｍの従来汚泥調質混合装置を使用し、その汚泥調質混合槽２１の下部２１ａに設けられた汚泥供給口２５を通って、上記と同じスラリー状の下水混合汚泥を供給し、そして、凝集剤供給口２７を通って凝集剤を供給し、汚泥調質混合槽２１内のスラリー状汚泥および凝集剤を、回転する攪拌翼２２によって混合した。凝集剤の注入率は、上記と同じく１．５％−ＤＳであった。生成したフロックの密度は、その転動が不十分のために低く、その比重は０．８であり、そして、その脱水後の含水率は８５％であった。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】この発明の汚泥調質混合装置を示す概略垂直断面図である。
【図２】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】従来汚泥調質混合装置を示す概略垂直断面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１：本発明の汚泥調質混合槽
１ａ：下部
１ｂ：側壁
２：内側回転円盤
３：回転軸
４：モータ
５：外側回転円盤保持体
６：外側回転円盤
７：外側円盤回転手段
８：駆動ギヤ
９：従動ギヤ
１０：駆動プーリ
１１：ベルト
１２：従動プーリ
１３：汚泥供給管
１４：凝集剤供給管
１５：汚泥排出口
２１：従来装置の汚泥調質混合槽
２１ａ：下部
２１ｂ：側壁
２１ｃ：内壁
２２：攪拌翼
２２ａ：外側
２３：回転軸
２４：モータ
２５：汚泥供給口
２６：汚泥供給管
２７：凝集剤供給管
２８：汚泥排出口
【図１】
2007185614.tif 000003
【図２】
2007185614.tif 000004
【図３】
2007185614.tif 000005
【図４】
2007185614.tif 000006