(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上に蓋を設け、下部に真空吸水装置に接続する吸気排水孔を形成した鋼製外筒と、この外筒内に配設され、内部に網袋を、さらにその中に濾布を敷設した泥状物質投入用の金属製網カゴ状内筒とからなり、内筒内に集水装置を配置した泥状物質の脱水装置を使用し、前記濾布で包むように泥状物質を投入し、外筒に設けた吸気排水孔を介して間歇的に真空吸引し、また、泥状物質中に配置した集水装置の真空力により泥状物質内側からも脱水を促進することを特徴とする泥状物質の脱水方法。
【請求項２】
蓋に空気孔を形成し、この空気孔を間歇的に開放する請求項１記載の泥状物質の脱水方法。
【請求項３】
蓋に空気孔を形成し、これを介して外筒内に間歇的に圧縮空気を吹入れる請求項１記載の泥状物質の脱水方法。
【請求項４】
上に蓋を設け、下部に真空吸水装置に接続する吸気排水孔を形成した鋼製外筒と、この外筒内に配設され、内部に網袋を、さらにその中に濾布を敷設した泥状物質投入用の金属製網カゴ状内筒とからなり、内筒内を可撓性遮断膜で下部泥状物質投入部と圧縮空気を入れて泥状物質を加圧する上部空気層部とに区画し、可撓性遮断膜に空気孔を形成した泥状物質の脱水装置を使用し、前記濾布で包むように泥状物質を投入し、外筒に設けた吸気排水孔を介して間歇的に真空吸引し、また、上部空気層部に圧縮空気を入れて泥状物質を加圧することを特徴とした泥状物質の脱水方法。
【請求項５】
上に蓋を設け、下部に真空吸水装置に接続する吸気排水孔を形成した鋼製外筒と、この外筒内に配設され、内部に網袋を、さらにその中に濾布を敷設した泥状物質投入用の金属製網カゴ状内筒とからなり、内筒内に真空力により泥状物質内側からも脱水を促進する集水装置を配置したことを特徴とする泥状物質の脱水装置。
【請求項６】
蓋に、外気開放の空気孔を形成する請求項５記載の泥状物質の脱水装置。
【請求項７】
蓋に、コンプレッサーに接続する空気孔を形成する請求項６記載の泥状物質の脱水装置。
【請求項８】
上に蓋を設け、下部に真空吸水装置に接続する吸気排水孔を形成した鋼製外筒と、この外筒内に配設され、内部に網袋を、さらにその中に濾布を敷設した泥状物質投入用の金属製網カゴ状内筒とからなり、内筒内を可撓性遮断膜で下部泥状物質投入部と圧縮空気を入れて泥状物質を加圧する上部空気層部とに区画し、可撓性遮断膜に空気孔を形成したことを特徴とする泥状物質の脱水装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土木、建築工事で発生する汚泥、下水処理場で発生する汚泥、湖沼や河川等に堆積する汚泥、農水産食品加工の際の廃液および金属スラッジ・スラリーの工場用廃液などの汚泥物質を極力脱水し、固形分の含水比を小さくして、その処理を容易にする泥状物質の脱水方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、汚泥物質の脱水処理方法としては、天日乾燥、熱風加熱乾燥機による加熱脱水、フィルタープレス、ベルトプレスによる加圧脱水、回転式真空脱水機による真空脱水、サイクロン（遠心脱水機）による遠心分離、振動篩による振動脱水、セメント添加による固化処理、凝集剤による分離を行う薬剤添加などの方法がある。
【０００３】
このうち天日乾燥の処理方法では、広い用地で長い時間をかけて水分を蒸発させるものであるが、悪臭を伴うし、天候に左右されて、効率が悪い。加熱脱水、加圧脱水のごとき機械的処理方法でも脱水効果が不十分であったり、装置設置のための広い処理スペースが必要であったり、処理コストが大きかったりする。さらに、添加剤・固化材による処理では、泥状物質の化学的性質の悪化などの問題が多くある。また、脱水した固形分の含水比が高く、埋め立て・盛土に使用できず、産業廃棄物処理をしなければならない場合が多い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
これらの方法に対して、真空脱水による処理方法は比較的効果的なものであるが、例えば、回転するスクリーンドラムの外側を脱水槽内の汚泥に接触させ、ドラム内の真空パイプで吸引して脱水ケーキとして排出するものなどは古くから下水処理場等で使用されていて、脱水が十分でないこともある。
【０００５】
その他の真空脱水による処理方法としては、真空により汚泥の沸点を下げ、容器の周囲に蒸気のような加熱媒体を接触させることにより脱水を促進する方法も提案されているが、これでも装置が複雑になる、処理コストが高い等の問題がある。
【０００６】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、真空脱水による処理方法で、さらに処理コストを下げることができ、処理後の固形分の含水比を低くすることができるなど効率的な処理が実現でき、また、装置が比較的、簡易であり、装置の小型化により、狭い敷地での装置の設置が可能であり、さらに、凝集剤や固化剤による化学的性質の悪化を招くことがない泥状物質の脱水方法および装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、泥状物質の脱水方法としては、第１に、上に蓋を設け、下部に真空吸水装置に接続する吸気排水孔を形成した鋼製外筒と、この外筒内に配設され、内部に網袋を、さらにその中に濾布を敷設した泥状物質投入用の金属製網カゴ状内筒とからなり、内筒内に集水装置を配置した泥状物質の脱水装置を使用し、前記濾布で包むように泥状物質を投入し、外筒に設けた吸気排水孔を介して間歇的に真空吸引し、また、泥状物質中に配置した集水装置の真空力により泥状物質内側からも脱水を促進すること、第２に、蓋に空気孔を形成し、この空気孔を間歇的に開放すること、第３に、蓋に空気孔を形成し、これを介して外筒内に間歇的に圧縮空気を吹入れることを要旨とするものである。
【０００８】
また、第４に、上に蓋を設け、下部に真空吸水装置に接続する吸気排水孔を形成した鋼製外筒と、この外筒内に配設され、内部に網袋を、さらにその中に濾布を敷設した泥状物質投入用の金属製網カゴ状内筒とからなり、内筒内を可撓性遮断膜で下部泥状物質投入部と圧縮空気を入れて泥状物質を加圧する上部空気層部とに区画したことを要旨とするものである。
【０００９】
泥状物質の脱水装置としては、第１に、上に蓋を設け、下部に真空吸水装置に接続する吸気排水孔を形成した鋼製外筒と、この外筒内に配設され、内部に網袋を、さらにその中に濾布を敷設した泥状物質投入用の金属製網カゴ状内筒とからなり、内筒内に真空力により泥状物質内側からも脱水を促進する集水装置を配置したこと、第２に、蓋に、外気開放の空気孔を形成すること、第３に、蓋に、コンプレッサーに接続する空気孔を形成することを要旨とするものである。
【００１０】
第４に、上に蓋を設け、下部に真空吸水装置に接続する吸気排水孔を形成した鋼製外筒と、この外筒内に配設され、内部に網袋を、さらにその中に濾布を敷設した泥状物質投入用の金属製網カゴ状内筒とからなり、内筒内を可撓性遮断膜で下部泥状物質投入部と圧縮空気を入れて泥状物質を加圧する上部空気層部とに区画し、可撓性遮断膜に空気孔を形成したことを要旨とするものである。
【００１１】
請求項１および請求項６記載の本発明によれば、外筒に設けた吸気排水孔を介して真空吸引することで真空脱水による処理方法を施すものであるが、これに加えて、その中に濾布を敷設してこの濾布で包むように泥状物質を投入することでそのままでも含水分が濾布を通過して排出されるいわゆる静圧脱水処理も付加するので、処理後の固形分の含水比を低くすることができる。
【００１２】
また、連続運転では内筒の網目および濾布が詰まり水分が排出されなくなるおそれがあるが、真空吸引を間歇的に行うことでかかる目詰まりを防止することができる。
【００１３】
さらに、泥状物質中に集水装置を配置し、真空力により泥状物質内側からも脱水を促進することで脱水効果が不十分になりがちな泥状物質に対する配慮も行うことができる。
【００１４】
前記作用に加えて残留固形物の処理を行うには、内筒から網袋を吊り上げてそのまま搬送すればよく、極めて便利であり、残留固形物の分離回収が一段階で行うことができる。
【００１５】
請求項２および請求項６記載の本発明によれば、前記作用に加えて、前記真空吸引を間歇的に行うその間は空気孔を開放して外気を導入し、これにより濾布等に外側から大気圧がかかり、目詰まりを効率良く防止することができる。
【００１６】
請求項３および請求項７記載の本発明によれば、前記真空吸引を間歇的に行うその間は外筒内に圧縮空気を吹入れることで濾布等に外側からこの圧縮空気の圧がかかり、目詰まりを効率良く防止することができる。
【００１７】
請求項４および請求項８記載の本発明によれば、可撓性遮断膜で下部泥状物質投入部と上部空気層部とに区画し、この上部空気層部に圧縮空気を入れて前記真空吸引の作用に加えて、泥状物質を加圧することによりさらに脱水を促進することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の泥状物質の脱水方法および装置の第１実施形態を示す説明図、図２は同上要部の縦断側面図、図３は図２のＡ−Ａ′線断面図、図４は同上Ｂ−Ｂ′線断面図で、先に本発明装置について説明する。
【００１９】
図中１は鋼製外筒で、底部に吸気排水孔２を形成し、内方には後述の内筒10を一定の隙間を存して保持するための基礎台３およびフランジ４を設けた。
【００２０】
さらにこの外筒１の上端開放面には蓋５を固定ボルト６で気密な状態で閉めるように設けるが、この蓋５には中央に材料の投入孔７と空気孔８と集水パイプ孔９を形成した。
【００２１】
図中10はこの外筒１内に設置する内筒で、図６に示すように横材11ａと縦材11ｂによる枠11に金属メッシュ板12を張設した金属製網カゴ状体からなる。図中13は内筒10の上端の設けるリング状の吊り具である。
【００２２】
前記内筒10の中には紐で編んだもっこのごとき目の荒い網袋14を配設し、さらにその中に濾布15を敷設した。この濾布15には原料にポリプロピレンを用いたポリプロピレン連続繊維不織布などが好適である。また、濾布15はこれを袋に形成しておいてもよい。
【００２３】
また、前記材料の投入孔７には泥状物質の供給管16を接続し、空気孔８には三方コックによる空気取入れバルブ17ａを介してコンプレッサー18を接続する。また、吸気排水孔２を空気取入れバルブ17ｂを途中に設けた吸水管21を介して真空吸水装置19を接続する。
【００２４】
前記内筒10の中央にウェルポイトのような集水装置20を配置し、その送水ホース20ａを蓋５に設けた集水パイプ孔９の蓋の内側に接続し、さらにこの集水パイプ孔９は前記真空吸水装置19からの吸水管21を分岐してその端部に接続する。図中22はこれら分岐する吸水管21に設ける切替バルブである。
【００２５】
なお、前記コンプレッサー18や真空吸水装置19のモーター19ａや空気取入れバルブ17ａ，17ｂは制御装置23に接続して自動運転制御するようにしておく。
【００２６】
次にこのような装置を用いた本発明方法について説明する。貯泥槽（図示せず）から供給管16、材料の投入孔７を介して泥状物質24を所定量、内筒10内で濾布15で包むように投入し、この供給管16のバルブ25を閉じる。
【００２７】
この状態で泥状物質24には静圧が加えられ、含水分は濾布15で濾されて内筒10の金属メッシュ板12の網目から外筒１への排出されるが、さらに、真空吸水装置19を作動し、外筒１内を高い真空状態にする。その結果、さらに泥状物質24中の水分が内筒10の周囲や底部から強制的に吸引され、下の吸気排水孔２を経て、真空吸水装置19内のタンク内に導かれる。
【００２８】
また、このような運転では泥状物質24の中央部の水分が吸引され難いことが考えられるので、真空力により泥状物質内側からも脱水を促進する集水装置20を泥状物質24中に配置し、真空吸水装置19へとこの集水装置20から泥状物質24中の水分を吸引する。これら真空吸水装置19へ吸引された排水は放流基準で処理されて下水へと放流される。
【００２９】
前記濾布15の織目や金属メッシュ板12の網目は目の大きさによりそれらが詰まる可能性が大きい。その対策として濾布15の織目や金属メッシュ板12の網目を洗浄することも考えられるが洗浄装置が必要となり、装置が複雑化する。そこで本発明では、真空吸水装置19での真空吸引を間歇的に行うこととし、その休止運転の際には空気取入れバルブ17ａにより空気孔８を開放とし、空気取入れバルブ17ｂも開けて外筒１内を急激に大気圧にすることにより内筒10の外側から大気圧をかけ目に詰まった微細分を押し戻して目詰まりを防止する。
【００３０】
他の実施形態としては空気孔８を開放とせずにコンプレッサー18に接続し、このコンプレッサー18から外筒１内に圧縮空気を吹入れることで内筒10の外側から圧縮空気の圧をかけ、前記目詰まりを効率良く防止するようにしてもよい。この空気孔８を開放とすることと、コンプレッサー18に接続することは適宜組み合わせてもよい。
【００３１】
このようにして真空脱水による処理方法を行い含水比を低くした残留の固形分については、内筒10を吊り上げて運搬車またはベルトコンベアのような運搬装置に積込むか、内筒10は残して網袋14を濾布15ともに吊り上げて排出する。
【００３２】
なお、この他の残留の固形分の排出方法としては内筒10や外筒１の底部に油圧式の開閉装置を設け、これを開閉して取り出すことも可能である。
【００３３】
図５は本発明の第２実施形態を示すもので、内筒10内を蛇腹に形成した可撓性遮断膜26で下部泥状物質投入部27と上部空気層部28とに区画する。
【００３４】
前記蓋５に設ける材料の投入孔７と下部泥状物質投入部27の上端に設ける投入孔29とは可撓管30で連通させるものとし、さらに可撓性遮断膜26での下部泥状物質投入部27と上部空気層部28との境界を連通させるものとしてこの可撓性遮断膜26に空気孔31を適宜数形成する。また、下部泥状物質投入部27内には前記第１実施形態のように網袋14を配設し、さらにその中に濾布15を敷設する。
【００３５】
前記コンプレッサー18から空気孔８を介して上部空気層部28に圧縮空気を入れこの部分を膨らませるようにして下部泥状物質投入部27にある泥状物質24を加圧する。その際、圧縮空気は空気孔31から下部泥状物質投入部27にも流れ、泥状物質24を通過して内部に微細な空気孔が生じ、脱水を促進させることも行う。
【００３６】
このように第２実施形態では真空吸水装置19での真空吸引の他に可撓性遮断膜26での押圧も加えて脱水を行うものである。
【００３７】
かかる処理により泥状物質24の容積が著しく縮小する場合は、その脱水された泥状物質24の上にさらに泥状物質24を供給して同様な脱水を続行する。
【００３８】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の泥状物質の脱水方法および装置は、下記の効果を実現できるものである。
【００３９】
第１に装置は比較的簡易であり、凝集剤等の薬剤を使用しないことによりイニシャルコストやランニングコストが安くでき、処理コストの低減が可能である。
【００４０】
第２に建設工事等で発生した汚泥の場合は、処理後の汚泥の含水比が低くなり、通常の土と同様になり、盛土等に利用可能となる。
【００４１】
第３に装置の小型化により狭い敷地でも設置可能になり、第４に凝集剤や固化材による強酸化、または強アルカリ化した泥状物質の中和が不必要になるので薬剤の不使用が可能である。
【００４２】
第４に脱水処理した泥状物質の固形分を焼却する場合、その含水比が小さくなることより、加熱エネルギーが少なくてすむので、焼却エネルギーの節約になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の泥状物質の脱水方法および装置の第１実施形態を示す説明図である。
【図２】  本発明の泥状物質の脱水方法および装置の第１実施形態を示す要部の縦断側面図である。
【図３】  図２のＡ−Ａ′線断面図である。
【図４】  図２のＢ−Ｂ′線断面図である。
【図５】  本発明の泥状物質の脱水方法および装置の第２実施形態を示す要部の縦断側面図である。
【図６】  内筒の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…外筒                            ２…吸気排水孔
３…基礎台                          ４…フランジ
５…蓋                              ６…固定ボルト
７…投入孔                          ８…空気孔
９…集水パイプ孔                    10…内筒
11…枠                              11ａ…横材
11ｂ…縦材                          12…金属メッシュ板
13…吊り具                          14…網袋
15…濾布                            16…供給管
17ａ，17ｂ…空気取入れバルブ        18…コンプレッサー
19…真空吸水装置                    19ａ…モーター
20…集水装置                        20ａ…送水ホース
21…吸水管                          22…切替バルブ
23…制御装置                        24…泥状物質
25…バルブ                          26…可撓性遮断膜
27…下部泥状物質投入部              28…上部空気層部
29…投入孔                          30…可撓管
31…空気孔
【図１】
0003732579.tif 000002
【図２】
0003732579.tif 000003
【図３】
0003732579.tif 000004
【図４】
0003732579.tif 000005
【図５】
0003732579.tif 000006
【図６】
0003732579.tif 000007