(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
沈殿池から排出される下水汚泥を濃縮槽から脱水処理へと送泥する工程に用いられる撹拌装置において、
該攪拌装置が円筒状のタンク本体の上部から挿入した投入配管の端部を該タンク本体底部近傍まで垂下させて該投入配管の端部を直角方向に屈曲させ、該濃縮槽の濃縮汚泥を加圧送泥して該投入配管の端部開口から該タンク本体内に送出することによって、該タンク本体内に旋回流を発生させて、該濃縮槽からの下水汚泥を攪拌することを特徴とする撹拌装置。
【請求項２】
下水汚泥処理方法において、
下水汚泥処理施設の沈殿池から排出される下水汚泥を濃縮槽に送泥し、該濃縮槽から加圧送泥される濃縮汚泥が第１撹拌装置に送り込まれて、該濃縮汚泥による旋回流により濃縮汚泥を撹拌し、該第１撹拌装置の濃縮汚泥を、該濃縮汚泥中に混入する砂や固形物を除去する除砂処理工程へと送泥し、該除砂処理工程による砂や固形物を除去した濃縮汚泥を第２撹拌装置から脱水機へと送泥して濃縮汚泥を脱水することを特徴とする下水汚泥処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水汚泥処理施設に使用する撹拌装置とその撹拌装置を利用した下水汚泥処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、一般的な下水汚泥処理のプロセスの概要を示している。同図に示したように、下水処理場では、汚水を沈砂池を経て、第１沈殿池１、曝気槽２、第２沈殿池３に順次送って処理し、その処理水を塩素消毒して河川等へと排水している。第１沈殿池１から排出される汚泥は、濃縮槽４に送り込まれ、かつ第２沈殿池３から排出される汚泥は、その一部が曝気槽２へ返送汚泥として送り込み、残りの余剰汚泥が遠心濃縮機５に送り込まれて、さらに遠心脱水機６により脱水して脱水ケーキとし、さらに乾燥ケーキとして焼却処分されている。また、下水汚泥処理では、図示を省略したが、濃縮汚泥を消化槽に送泥して汚泥を消化菌により分解して消化汚泥とし、汚泥の減容化を図り、その消化汚泥を遠心脱水機で脱水ケーキとする処理方法も行われている。
【０００３】
これらの下水汚泥処理には、濃縮汚泥を一時的に貯留する貯留槽や調整槽、撹拌槽（タンク）等が設けられ、これらのタンクの濃縮汚泥を送泥ポンプにより次工程へと送泥している。これらのタンクには、タンク内の濃縮汚泥が沈殿して固形化するのを避けるために、図４の撹拌機が設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
下水汚泥処理場では、図４に示した攪拌機によるタンク７（貯留槽、調整槽、撹拌槽等）が利用されており、タンク７には、電動機８ａの回転軸８ｂに回転翼８ｃを設けた攪拌機８がタンク本体７ａに装着されている。下水汚泥処理場では、この種のタンク７が多様されている。
【０００５】
例えば、下水汚泥処理場における濃縮槽から遠心脱水機へと濃縮汚泥を送泥する際に、濃縮槽からの濃縮汚泥を一端貯留して分配するためのタンクに、図４のタンク７を利用した場合、濃縮汚泥に混入する繊維類や紐等の浮遊する篩渣或いは夾雑物が回転軸８ｂや回転翼８ｃに絡み付き、さらに成長して重みを増し、その重みによって回転軸８ｂが大きく円を描くように回転して、駆動部や軸受に無理な力が加わり、変形や異音、異状振動等の原因となる。
【０００６】
さらに、最悪の場合、回転軸８ｂ等が破損するおそれがあり、撹拌機が破壊して利用不能となれば、撹拌機の修理して復旧するまでの間、長時間汚泥処理を中断しなければならなかった。このような夾雑物による異状現象は、下水汚泥処理場の濃縮槽から濃縮汚泥を汚泥処理工程へと送り出すタンクに発生し、下水汚泥処理場の処理機能を麻痺させるおそれがあった。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、下水汚泥処理施設に使用され、下水汚泥に混入する繊維状や紐状の浮遊する夾雑物が絡んで破壊することがない撹拌装置とその撹拌装置を利用した下水汚泥処理方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記課題を達成するために、請求項１の発明は、沈殿池から排出される下水汚泥を濃縮槽から脱水処理へと送泥する工程に用いられる撹拌装置において、
該攪拌装置が円筒状のタンク本体の上部から挿入した投入配管の端部を該タンク本体底部近傍まで垂下させて該投入配管の端部を直角方向に屈曲させ、該濃縮槽の濃縮汚泥を加圧送泥して該投入配管の端部開口から該タンク本体内に送出することによって、該タンク本体内に旋回流を発生させて、該濃縮槽からの下水汚泥を攪拌することを特徴とする撹拌装置である。
【０００９】
請求項１の発明では、タンク本体に濃縮汚泥を送り込む投入配管がタンク本体の上部から底部へと垂下して、この投入配管の開口を有する端部は、タンク本体内に下水汚泥（濃縮汚泥）による旋回流を発生させるために、旋回流に沿った方向に直角方向に屈曲しており、投入配管の開口から流出する濃縮汚泥によりタンク本体内の下水汚泥を攪拌するようにしている。なお、投入配管の屈曲した端部は投入配管にノズルを設けるが、投入配管自体を屈曲させたものであってもよい。さらに、濃縮槽からの濃縮汚泥は、加圧されてタンク本体に送泥されており、しかもタンク本体にその底面を擦るように旋回流が発生して、タンク本体の濃縮汚泥は、沈殿して固化することがないし、従来の機械式攪拌機を備えるタンクと異なり、下水汚泥処理施設に用いられる浮遊する繊維状の夾雑物を多量に含む下水汚泥を撹拌して分配するのに極めて好ましく、撹拌のための動力を必要としないので、下水汚泥処理施設の消費電力の削減ができる付加的効果を有する作用がある。
【００１０】
また、請求項２の発明は、下水汚泥処理方法において、下水汚泥処理施設の沈殿池から排出される下水汚泥を濃縮槽に送泥し、該濃縮槽から加圧送泥される濃縮汚泥が第１撹拌装置に送り込まれて、該濃縮汚泥による旋回流により濃縮汚泥を撹拌し、該第１撹拌装置の濃縮汚泥を、該濃縮汚泥中に混入する砂や固形物を除去する除砂処理工程へと送泥し、該除砂処理工程による砂や固形物を除去した濃縮汚泥を第２撹拌装置から脱水機へと送泥して濃縮汚泥を脱水することを特徴とする下水汚泥処理方法である。
【００１１】
請求項２の発明では、下水汚泥処理施設の沈殿池から排出される下水汚泥が濃縮槽に送泥され、該濃縮槽の濃縮汚泥は、加圧送泥されて第１撹拌装置に送り込まれる。第１撹拌装置では、砂や固形物が混入する濃縮汚泥自体の流速により発生する旋回流によって濃縮汚泥が撹拌され、第１撹拌装置の濃縮汚泥は、濃縮汚泥中に混入する砂や固形物を除去する除砂処理工程へと送泥される。該除砂処理工程では、砂や固形物を除去した濃縮汚泥を第２撹拌装置から脱水機へと送泥し、脱水機により濃縮汚泥を脱水している。下水汚泥に含まれる繊維状等の夾雑物により、撹拌装置が破壊されることがないので、下水汚泥処理施設の運転を中止することなく、下水汚泥処理を継続して行える作用を有する。また、第１撹拌装置から除砂処理工程へと送泥され、除砂処理工程では、濃縮汚泥に含まれる砂や固形物を除去して、脱水工程へと送泥している。また、請求項３の発明では、砂や固形物の除去を行う除砂処理工程にはサイクロンが用いられ、旋回する濃縮汚泥から効率よく砂や固形物が除去されて、安定した成分の脱水ケーキを生成し得る作用を有する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る撹拌装置及びその撹拌装置を用いた下水汚泥処理方法の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、図１は、本発明の実施形態の下水汚泥処理施設で使用される撹拌装置を示している。図２は、本実施形態の撹拌装置を使用した下水汚泥処理方法の要部を示すブロック図である。
【００１３】
図１の撹拌装置９は、円筒状のタンク本体９ａの上部から投入配管１０が挿入されて、投入配管１０の端部がタンク本体９ａの底面に垂下しており、投入配管１０の端部はノズル１１が装着されている。ノズル１１は垂下する投入配管１０に対して直角方向に屈曲している。なお、ノズル１１は投入配管１０と一体としてもよい。また、タンク本体９ａの底部には、濃縮汚泥を排出する排出口９ｂが設けられている。
【００１４】
ノズル１１は、タンク本体９ａ内に濃縮汚泥による旋回流を発生させるために、投入配管１０の端部を直角方向に屈曲させたものであり、排出口９ｂ近傍に配置され、濃縮汚泥はその排出方向と異なった方向に噴出するように設定されている。このタンク９に送泥される濃縮汚泥は、送泥ポンプで加圧送泥されており、ノズル１１は、直角方向に屈曲しているので、加圧送泥される濃縮汚泥がノズル１１からタンク本体９ａ内に送り込まれると、タンク本体９ａ内では、濃縮汚泥による旋回流が発生して撹拌され、濃縮汚泥中の含まれる砂や固形物が沈降することがなく、濃縮汚泥は、次工程へと送泥することができ、繊維や紐状の浮遊物（以下、夾雑物と称する）が混入していても撹拌装置９を破損することがなく、撹拌機能を失うことがない。
【００１５】
次に、図１の撹拌装置９を用いた下水汚泥処理方法について、図２を参照して説明する。同図において、下水汚泥処理施設では、下水がポンプ場を経て、第１沈殿池１に流入し、曝気槽２、第２沈殿池３を経て塩素殺菌が行われ、浄化された処理水は河川等に排水されている。第１沈殿池１では、沈降した下水汚泥が濃縮槽４に送泥される。また、第２沈殿池３では、下水汚泥の一部が返送汚泥として曝気槽２に送られ、余った下水汚泥が余剰汚泥として第１沈殿池１に送泥され、下水汚泥とともに濃縮槽４を経て遠心脱水工程へと送泥される。
【００１６】
第１沈殿池１からの下水汚泥は、分配槽（図示無し）を経て濃縮槽４に送泥され、濃縮槽４の下水汚泥（濃縮汚泥）は、送泥ポンプＰ１により、第１タンク（撹拌装置）９に送泥される。第１タンク９は、図１に示した撹拌装置であり、図１を参照して説明すると、濃縮汚泥は、送泥ポンプＰ１により加圧送泥され、投入配管１０を通して、加圧送泥される濃縮汚泥がノズル１１からタンク本体９ａ内に送り込まれる。タンク本体９ａ内には、濃縮汚泥による旋回流が発生して撹拌され、濃縮汚泥中の含まれる砂や固形物が沈降することがなく、砂除装置１２に送泥される。
【００１７】
砂除装置１２は、サイクロン投入ポンプＰ２により、第１タンク９からの濃縮汚泥をサイクロンに送り込み、サイクロン内に濃縮汚泥を旋回させて、濃縮汚泥中に含まれる比較的重量の重い砂や固形物を汚泥から分離して、除去する装置である。サイクロンから排出される砂や固形物は、さらに洗浄工程を経て分離されて除砂ホッパに送り込まれる。一方、サイクロンからは、砂や固形物を除いた汚泥が第２タンク１３に送り込まれる。第２タンク１３に送り込まれた濃縮汚泥は、分配槽（図示なし）等を通して遠心脱水機６に送り込まれて脱水され、濃縮汚泥は、脱水ケーキと分離水とに分離される。脱水ケーキはさらに乾燥工程を経て焼却される。なお、第２タンク１３は、第１タンク９と同様に旋回流による撹拌装置のものであってもよい。
【００１８】
濃縮槽４の濃縮汚泥には、繊維や紐等の浮遊する夾雑物が混入しており、本実施形態の下水汚泥処理方法では、濃縮槽４の次段に設置された第１タンク（撹拌装置）９に、濃縮汚泥を一端貯留して分配するための第１タンク（撹拌装置）９に、上記のように加圧された濃縮汚泥を第１タンク（撹拌装置）９内に投入配管１０を利用して送泥し、しかもタンク９上部からタンク底部に向かって流下させ、その落差による加速も加わって、第１タンク内には、濃縮汚泥による旋回流が発生して撹拌され、砂や固形物が沈殿することがない。また、第１タンク９の排出口が底部に設けられているので、砂や固形物が混在する濃縮汚泥がサイクロン投入ポンプＰ２により強制的に排出され、第１タンク（撹拌装置）９の濃縮汚泥の撹拌が良好になし得る。
【００１９】
【発明の効果】
上記記載のように、本発明の撹拌装置によれば、加圧送泥される濃縮汚泥の流速を利用してタンク内に旋回流を発生させて、濃縮汚泥を撹拌するものであって、下水汚泥等のように、その濃縮汚泥に夾雑物を含み、かつ砂利や固形物等を多量に含む下水汚泥を撹拌する際に、従来のように夾雑物が絡んで攪拌機を破壊するということが解消されれ、極めて効果的である。
【００２０】
また、本発明の下水汚泥処理方法によれば、タンク内に流入する濃縮汚泥の撹拌を、加圧送泥される濃縮汚泥のそれ自体の流速による旋回流によって行っており、機械式攪拌機を利用するタンクの攪拌機が故障たり、破損したりすることがなく、撹拌装置に濃縮汚泥により加負荷による故障を生じることなく、除砂工程へと濃縮汚泥を送泥して下水汚泥を処理することができ、下水汚泥処理を中断することなく、下水汚泥処理がスムーズに処理できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の撹拌装置の一部切欠側面図、（ｂ）はその一部切欠側上面図、（ｃ）はその要部切欠側面図である。
【図２】本発明の下水汚泥処理方法を説明するためのブロック図である。
【図３】従来の下水汚泥処理方法を説明するためのブロック図である。
【図４】従来の撹拌装置を示す側面図である。
【符号の説明】
９  タンク（第１タンク，撹拌装置）
９ａ  タンク本体
１０  投入配管
１１  ノズル
１２  除砂装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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