ベルト式濃縮機及びその運転方法
【課題】汚泥を搬送しつつ濃縮中のベルト上の汚泥を除去して透過面を更新すると共に、目詰まりを解消して透過水の透過を促進させ得るベルト式濃縮機を提供する。
【解決手段】一対のローラ３ａ，３ｂに跨って掛装された透水機能を有する無端ベルト２と、この無端ベルト２上の一端側に汚泥を供給する汚泥供給口４ａと、この無端ベルト２の他端側に濃縮後の汚泥を排出する汚泥排出口４ｂと、この無端ベルト２の下方にこの無端ベルト２を透過した透過水を排出する排水口４ｃとが設けられたベルト式濃縮機１において、前記無端ベルト２により搬送される汚泥を鋤くための複数の汚泥セパレータ１０が前記無端ベルト２面に接して配設されると共に、これらの汚泥セパレータ１０内に、前記無端ベルト２を洗浄するための洗浄スプレイが収納されてなる。
【解決手段】一対のローラ３ａ，３ｂに跨って掛装された透水機能を有する無端ベルト２と、この無端ベルト２上の一端側に汚泥を供給する汚泥供給口４ａと、この無端ベルト２の他端側に濃縮後の汚泥を排出する汚泥排出口４ｂと、この無端ベルト２の下方にこの無端ベルト２を透過した透過水を排出する排水口４ｃとが設けられたベルト式濃縮機１において、前記無端ベルト２により搬送される汚泥を鋤くための複数の汚泥セパレータ１０が前記無端ベルト２面に接して配設されると共に、これらの汚泥セパレータ１０内に、前記無端ベルト２を洗浄するための洗浄スプレイが収納されてなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト式濃縮機の改善に関するものであり、より詳しくは、濃縮（運転）中のベルトの目詰まりを解消して濾過を促進させるようにしたベルト式濃縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、各家庭で生じた家庭廃水等は下水道を通して下水処理場に送られ、ここにおいて浄化処理されて放水されているが、家庭廃水等に含まれている固形分は下水処理場の最初沈殿池の底部に沈殿する。また、その最初沈殿液上澄液は活性汚泥法等を用いて処理され、活性汚泥を含む処理液は上澄水と固形分に分離するために最終沈殿池に移され、固形分は最終沈殿池の底部に沈殿する。
【０００３】
この最初沈殿池や最終沈殿池の底部に沈殿した固形分は、汚泥として一部を除いて抜き取られると共に、所定の範囲の濃度に濃縮され、汚泥脱水設備へ送泥されるか、燃料として有効に活用されるバイオガスを得るために、汚泥中の有機物を嫌気性菌の働きにより分解して、主としてメタンガスを発生させる周知の構成になる消化ガスタンクに送られる。
【０００４】
最初沈殿池や最終沈殿池の底部から抜き取られた汚泥の濃度は、例えば０．４〜２．０％程度であって低濃度であるため、消化ガスタンクに送るために必要な３．０〜４．０％程度に濃縮する場合には、汚泥に高分子凝集剤をラインミキサーや混和槽により混合してフロックを形成させ、これをベルト式濃縮機に供給して濃縮している。このようなベルト式濃縮機としては、例えば後述する構成になるものが公知である。
【０００５】
ベルト式濃縮機により濃縮された汚泥は、前記濃縮機から排出されて濃縮汚泥貯留槽に一時的に貯留される。そして、この貯留槽に設置された汚泥移送ポンプにより、後工程である消化タンクに送液され、無酸素状態で活動する嫌気性細菌によって汚泥中の有機物を分解し、最終的にはメタン、二酸化炭素等を生成する。
【０００６】
このような目的に用いられるベルト式濃縮機として、例えば、その一部を切欠いた側面図で示す図８の従来例に係るベルト式濾過装置がある。この従来例に係るベルト式濾過装置によれば、高さ位置の異なる一対のローラ３２，３３に所要の傾斜角度で、無端状の濾布３１が跨って掛け渡されている。
【０００７】
同時に、前記各ローラ３２，３３間の上側の濾布３１が低位置側から高位置側に向け循環するよう一方のローラ３２を回転駆動する駆動装置３０と、前記濾布３１に所要の張力を付与し得るよう他方のローラ３３を、前記一方のローラ３２から離間する方向に付勢して軸支する濾布緊張装置４５とを備えている。
【０００８】
同時にまた、この従来例に係るベルト式濾過装置は、前記各ローラ３２，３３間の上側の濾布３１を包囲する如く配設され、かつ該濾布３１の上面に固形分を含むスラリー３５を供給し得るよう前記低位置側のローラ３３上方にスラリー供給口３６を備えた槽状のフィードボックス３４と、該フィードボックス３４内の底部に前記濾布３１を透過した濾液３５ｂを回収し得るよう配設された濾液回収管４０とを備えている。
【０００９】
更に、この従来の発明に係るベルト式濾過装置は、前記高位置側のローラ３２下部に前記濾布３１により分離された固形分３５ａを回収し得るよう設けられたシュート４１と、前記各ローラ３２，３３間の下側の濾布３１の内周面側から洗浄水４２を噴射して、濾布３１外周面の付着固形物を前記シュート４１に洗い流し得るよう前記高位置側のローラ３２近傍に配設された洗浄装置４３とを備えている。尚、符号４４は前記シュート４１内における洗浄装置４３より上流側で、濾布３１外周面の付着固形分３５ａを削ぎ落とすためのスクレーパを示す（特許文献１参照）。
【００１０】
次に、従来例に係る汚泥濃縮装置（ベルト式濃縮機に相当）の断面構造を、その断面図である図９に示す。この従来例に係る汚泥濃縮装置は、汚泥を貯留する汚泥槽１８と、複数のローラ間を周回する無端ベルト状ろ布２８を備え、少なくとも最下段の前記ローラ２６が前記汚泥に浸漬されるろ過手段と、前記ろ布２８の洗浄手段２９と、前記ろ布２８に密接したろ液導入口と液位を一定に保持する手段とを有するろ液室２１を備えている。
【００１１】
そして、この汚泥濃縮装置は、前記汚泥槽１８への汚泥導入手段１９が前記ろ液導入口の上端部近傍に設けられ、前記汚泥槽１８からの濃縮汚泥排出手段２０が、前記ろ布２８を挟んで前記汚泥導入手段１９とほぼ対向する位置に設けられて構成される。
【００１２】
前記洗浄手段２９は、汚泥槽１８内のろ布上昇側の汚泥液面上で固形分剥離手段２４の上方に設けられ、固形分剥離手段２４で剥離出来なかった固形分を更に除去する。そして、前記洗浄手段２９は、ろ布２８に向けて水を噴射させてろ布２８に付着した汚泥ケーキを除去する構造の、水による洗浄手段が好ましい。尚、前記固形分剥離手段２４は、スクレーパによってろ布２８に付着した汚泥ケーキを掻き取る構造の、スクレーパによる剥離手段が好ましい（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平５−１８４８２２号公報
【特許文献２】特開２００３−２９０７９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところが、上記従来例に係るベルト式濾過装置や汚泥濃縮装置によれば、固形分剥離直後の濾布を前記洗浄装置や洗浄手段によって洗浄して目詰まりを改善することは可能であるが、汚泥を搬送しつつ濃縮（運転）中の濾布やベルトの透過面を更新し、かつ目詰まりを改善することは不可能である。
【００１４】
従って、本発明の目的は、汚泥を搬送しつつ濃縮（運転）中のベルト上の汚泥を除去して透過面を更新すると共に、目詰まりを解消して透過水の透過を促進させ得るベルト式濃縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１に係るベルト式濃縮機が採用した手段は、一対のローラに跨って掛装された透水機能を有する無端ベルトと、この無端ベルト上の一端側に汚泥を供給する汚泥供給口と、この無端ベルトの他端側に濃縮後の汚泥を排出する汚泥排出口と、この無端ベルトの下方にこの無端ベルトを透過した透過水を排出する排水口とが設けられたベルト式濃縮機において、前記無端ベルトにより搬送される汚泥を鋤くための複数の汚泥セパレータが前記無端ベルト面に接して配設されると共に、これらの汚泥セパレータ内に、前記無端ベルトを洗浄するための洗浄スプレイが収納されたことを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の請求項２に係るベルト式濃縮機が採用した手段は、請求項１に記載のべルト式濃縮機において、前記洗浄スプレイが、前記ベルト搬送方向に対して略直角方向に拡散するスプレイパターンを有することを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の請求項３に係るベルト式濃縮機が採用した手段は、請求項１または２に記載のべルト式濃縮機において、前記ベルトの上方にベルト搬送方向に対して略直角方向に配置された給水ヘッダー管と、この給水ヘッダー管の直下に配置された前記洗浄スプレイとが接続配管によって略垂直方向に接続されると共に、前記汚泥セパレータが、この接続配管に昇降自在に取り付けられたことを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の請求項４に係るベルト式濃縮機が採用した手段は、請求項１乃至３のうちの何れか一つの項に記載のベルト式濃縮機において、洗浄スプレイが収納された前記汚泥セパレータが、ベルト搬送方向に対して略千鳥状に配置されたことを特徴とするものである。
【００１９】
本発明の請求項５に係るベルト式濃縮機の運転方法が採用した手段は、一対のローラに跨って掛装された透水機能を有する無端ベルトと、この無端ベルト上の一端側に汚泥を供給する汚泥供給口と、この無端ベルトの他端側に濃縮後の汚泥を排出する汚泥排出口と、また、この無端ベルトの下方にこの無端ベルトを透過した透過水を排出する排水口とが設けられたベルト式濃縮機の運転方法において、前記無端ベルト面に接して配設される複数の汚泥セパレータによって前記無端ベルトにより搬送される汚泥を鋤くとともに、汚泥セパレータによって汚泥が鋤かれた無端ベルト面を洗浄水により洗浄を行うことを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の請求項６に係るベルト式濃縮機の運転方法が採用した手段は、請求項５に記載のベルト式濃縮機の運転方法において、前記ベルト搬送方向に対して略直角方向に拡散するスプレイパターンで洗浄を行うことを特徴とするものである
【００２１】
本発明の請求項７に係るベルト式濃縮機の運転方法が採用した手段は、請求項５または６に記載のべルト式濃縮機の運転方法において、前記無端ベルトの上方にベルト搬送方向に対して略直角方向に配置された給水ヘッダー管と、この給水ヘッダー管の直下に配置された前記洗浄スプレイとが接続配管によって略垂直方向に接続されると共に、この接続配管に昇降自在に取り付けられた汚泥セパレータが、無端ベルト面から浮かないような水量の洗浄水を前記洗浄スプレイに供給しつつ、前記無端ベルト上面を洗浄することを特徴とするものである。
【００２２】
本発明の請求項８に係るベルト式濃縮機の運転方法が採用した手段は、請求項５乃至７のうちの何れか一つの項に記載のベルト式濃縮機の運転方法において、洗浄スプレイが収納された前記汚泥セパレータを、ベルト搬送方向に対して略千鳥状に配置して洗浄を行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係るベルト式濃縮機は、一対のローラに跨って掛装された透水機能を有する無端ベルトと、この無端ベルト上の一端側に汚泥を供給する汚泥供給口と、この無端ベルトの他端側に濃縮後の汚泥を排出する汚泥排出口と、この無端ベルトの下方にこの無端ベルトを透過した透過水を排出する排水口とが設けられたベルト式濃縮機に関する。
【００２４】
そして、本発明の請求項１に係るベルト式濃縮機によれば、前記ベルトにより搬送される汚泥を鋤くための複数の汚泥セパレータが前記ベルト面に接して配設されると共に、これらの汚泥セパレータ内に前記無端ベルトを洗浄するための洗浄スプレイが収納されたので、汚泥を搬送しつつ濃縮（運転）中の無端ベルト上の汚泥を除去して透過面を更新すると共に、目詰まりを解消して透過水の透過を促進させることが出来る。
【００２５】
また、本発明の請求項２に係るベルト式濃縮機によれば、前記洗浄スプレイが、前記ベルト搬送方向に対して略直角方向に拡散するスプレイパターンを有するので、前記洗浄スプレイを複数ベルト幅方向に配設することによって、ベルト幅方向に亘りほぼ均一な洗浄効果を得ること出来る。
【００２６】
更に、本発明の請求項３に係るベルト式濃縮機によれば、前記ベルトの上方にベルト搬送方向に対して略直角方向に配置された給水ヘッダー管と、この給水ヘッダー管の直下に配置された前記洗浄スプレイとが接続配管によって略垂直方向に接続されると共に、前記汚泥セパレータが、この接続配管に昇降自在に取り付けられたので、前記汚泥セパレータの支持部材を別途設ける必要が無くなる上、前記汚泥セパレータの自重によって、この汚泥セパレータの下端面がベルト面に接する構成が可能となる。
【００２７】
また更に、本発明の請求項４に係るベルト式濃縮機によれば、洗浄スプレイが収納された前記汚泥セパレータが、ベルト搬送方向に対して略千鳥状に配置されたので、前記ベルトが周回される間に、遂次ベルトの幅方向に亘って万遍なく、前記ベルト面上の汚泥を除去して透過面を更新する一方、前記ベルトの洗浄により目詰まりを回復させ得る。
【００２８】
一方、本発明の請求項５に係るベルト式濃縮機の運転方法によれば、一対のローラに跨って掛装された透水機能を有する無端ベルトと、この無端ベルト上の一端側に汚泥を供給する汚泥供給口と、この無端ベルトの他端側に濃縮後の汚泥を排出する汚泥排出口と、また、この無端ベルトの下方にこの無端ベルトを透過した透過水を排出する排水口とが設けられたベルト式濃縮機の運転方法において、前記無端ベルト面に接して配設される複数の汚泥セパレータによって前記無端ベルトにより搬送される汚泥を鋤くとともに、汚泥セパレータによって汚泥が鋤かれた無端ベルト面を洗浄水により洗浄を行うものである。
【００２９】
その結果、汚泥を搬送しつつ濃縮（運転）中の無端ベルト上の汚泥を除去して透過面を更新すると共に、目詰まりを解消して透過水の透過を促進させるベルト式濃縮機の運転方法を提供し得る。更に、濃縮汚泥濃度を同一にする場合、前記洗浄水により洗浄することによって汚泥処理量を増加させることが出来る。
【００３０】
また、本発明の請求項６に係るベルト式濃縮機の運転方法によれば、前記ベルト搬送方向に対して略直角方向に拡散するスプレイパターンで洗浄を行うので、前記洗浄スプレイパターンをベルト幅方向に展開することによって、ベルト幅方向に亘りほぼ均一な洗浄効果を得ること出来る。
【００３１】
更に、本発明の請求項７に係るベルト式濃縮機の運転方法によれば、前記無端ベルトの上方にベルト搬送方向に対して略直角方向に配置された給水ヘッダー管と、この給水ヘッダー管の直下に配置された前記洗浄スプレイとが接続配管によって略垂直方向に接続されると共に、この接続配管に昇降自在に取り付けられた汚泥セパレータが、無端ベルト面から浮かないような水量の洗浄水を前記洗浄スプレイに供給しつつ、前記無端ベルト上面を洗浄するので、前記汚泥セパレータが無端ベルトから遊離することなく密着し、汚泥を残すことなく除去して透過面を更新すると共に、目詰まりを解消して透過水の透過を促進させ得る。
【００３２】
また更に、本発明の請求項８に係るベルト式濃縮機の運転方法によれば、洗浄スプレイが収納された前記汚泥セパレータを、ベルト搬送方向に対して略千鳥状に配置して洗浄を行うので、前記ベルトが周回される間に、遂次ベルトの幅方向に亘って万遍なく、前記ベルト面上の汚泥を除去して透過面を更新すると共に、前記ベルトの洗浄により目詰まりを回復させるベルト式濃縮機の運転方法を提供し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
先ず、本発明の実施の形態１に係るベルト式濃縮機及びその運転方法を、以下図１乃至４を参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態に係るベルト式濃縮機の構成を説明するための模式的断面図、図２は本発明の実施の形態１に係り、図１のＡ部詳細を示す部分断面図、図３は本発明の実施の形態１に係り、図２の矢視Ｘ−Ｘを示す断面図、図４は本発明の実施の形態１に係り、図１の矢視Ｙ−Ｙを示す矢視図である。
【００３４】
図１において、符号１はこのベルト式濃縮機を示しており、一対のローラ３ａ，３ｂを、各々図示しない回転軸によりフレーム４に軸支されるとともに、その排出側のローラ３ｂを駆動モータ（図示せず）により回転駆動し、これらのローラ３ａ，３ｂに跨って掛装された透水機能を有する無端ベルト２を、汚泥の供給側から排出側へ向かって走行させている。この無端ベルト２は、金属製のメッシュ状形態をなすものやポリエステル等の合成樹脂製の濾布が、目的に応じて一般的に良く使用されている。
【００３５】
汚泥は、前記ベルト式濃縮機１に供給される前に凝集剤を添加され、ラインミキサー５によって混合された後、汚泥供給ライン６を経て無端ベルト２の一端側に設けられた凝集混和槽７に受け入れられる。そして、この凝集混和槽７に設けられた撹拌車７ａによって更に撹拌凝集されてフロックが形成され、前記無端ベルト２の一端側が前記凝集混和槽７の汚泥に浸漬する様に汚泥液面が制御される汚泥供給口４ａから、前記無端ベルト２上へ供給される。
【００３６】
前記ベルト式濃縮機１は、無端ベルト２上の一端側のこの様な汚泥供給口４ａと、この無端ベルト２の他端側に濃縮後の汚泥を排出する汚泥排出口４ｂとを有すると共に、この無端ベルト２の汚泥の搬送先側が高くなるように傾斜配設されている。そしてまた、前記フレーム４は、この無端ベルト２下方に、前記汚泥が無端ベルト２の進行に伴い濃縮される際、透過された透過水を集水し、フレーム４外に排出する排水口４ｃを有している。
【００３７】
汚泥供給口４ａから前記無端ベルト２の一端側上面に供給された汚泥は、当該無端ベルト２の進行とともに汚泥自身の自重により、その水分を当該無端ベルト２を介して透過し、透過水として分離され濃縮処理される。
【００３８】
濃縮された無端ベルト２上の汚泥は、スクレーパ８によって掻き取られ、濃縮汚泥として汚泥排出口４ｂから濃縮汚泥貯留槽（図示せず）に排出され、この貯留槽内に設置された移送ポンプにより、例えば、後工程である消化タンクへ送液される。一方、汚泥から分離された透過水は、排水口４ｃから分離液タンク（図示せず）へ回収され、更に、その上澄液を洗浄水タンクへ移送して、無端ベルト２の裏面から逆洗する洗浄手段９の洗浄水として再利用される。
【００３９】
そして、本発明に係るベルト式濃縮機１は、前記無端ベルト２により搬送される汚泥を除去するための複数の汚泥セパレータ１０が、前記無端ベルト２の上面に接して配設されると共に、これらの汚泥セパレータ１０内に設けられた内部空間１０ａに、図２に示す如く、前記無端ベルト２を洗浄するための洗浄スプレイ１１が収納されている。
【００４０】
前記汚泥セパレータ１０の外形形状は、図２に示す如く頂部に凸部１０ｂを設けた円錐形や楕円円錐形が、無端ベルト２上の汚泥を効果的に除去する上で好ましい。そして、これらの汚泥セパレータ１０内に閉鎖された内部空間１０ａを形成して、この内部空間１０ａに洗浄スプレイ１１を収納するのが、汚泥の除去直後の無端ベルト２面を確実に洗浄できる点から好ましい。また、前記汚泥セパレータ１０は、三角錘形、四角錐形等の多角錘形も適用可能である。
【００４１】
そして、前記洗浄スプレイ１１は、図３に示す如く、前記ベルト搬送方向２ａに対して略直角方向に拡散するスプレイパターン１１ａを有するのが好ましい。この様なスプレイパターン１１ａを有する洗浄スプレイ１１を、少なくとも無端ベルト２の幅方向に配置された前記汚泥セパレータ１０内に複数配設することによって、前記無端ベルト２の全幅方向に亘り集中したスプレイを付与することが出来るからである。
【００４２】
一方、前記無端ベルト２の上方には、図１に示す如く、複数の給水ヘッダー管１２がベルト搬送方向に対して略直角方向に配置され、この給水ヘッダー管１２の直下に配置された前記洗浄スプレイ１１と接続配管１３によって略垂直方向に接続されている。そして、前記汚泥セパレータ１０の凸部１０ｂに設けられた貫通孔１０ｃに前記接続配管１３を差し込み、この接続配管１３の先端に前記洗浄スプレイ１１を螺合することによって、この汚泥セパレータ１０は昇降自在に取り付けられる。
【００４３】
即ち、この汚泥セパレータ１０自身の自重によって、前記無端ベルト２が搬送中に上下に変動しても常に無端ベルト２面に接する様に追従し、前記無端ベルト２面からの汚泥除去を効果的に行える。尚、前記洗浄スプレイ１１は、必ずしも汚泥セパレータ１０全てに設ける必要は無く、複数の前記汚泥セパレータ１０のうちの任意の必要箇所だけ設けても良い。要は、汚泥による無端ベルト２の目詰まりが生じた箇所を洗浄できるように、汚泥セパレータ１０に洗浄スプレイ１１を設ければ良い。
【００４４】
そして、前記給水ヘッダー管１２に、図示しないポンプとフィルターを介して洗浄水を供給し、前記洗浄スプレイ１１から噴出させて、汚泥を除去直後の前記無端ベルト２を洗浄する。この場合、前述した様に汚泥から分離された透過水の上澄液を洗浄水として再利用し、この透過水の上澄液を前記給水ヘッダー管１２に供給して、前記洗浄スプレイ１１の洗浄水とすることも出来る。
【００４５】
尚、洗浄水の供給は、汚泥セパレータ１０内の内部空間１０ａに洗浄水が充満して、汚泥セパレータ１０が無端ベルト２表面から浮くことがないような水量に調節して行うのが好ましい。この様な洗浄水の供給方法によって、前記汚泥セパレータ１０が無端ベルト２の上面から遊離することなく密着し、汚泥を残すことなく除去して透過面を更新すると共に、目詰まりを解消して透過水の透過を促進させることが出来る。
【００４６】
また、洗浄スプレイ１１が収納された前記汚泥セパレータ１０が、図４に示す如く、ベルト搬送方向２ａに対して略千鳥状に配置されるのが好ましい。前記汚泥セパレータ１０と洗浄スプレイ１１とをこの様に配置することによって、前記ベルト２の幅方向に亘って、万遍なく、この無端ベルト２面上に残った汚泥を除去して透過面を更新する一方、前記ベルト２の目詰まりを回復させ得るのである。
【００４７】
ここで、「略千鳥状」とは、各給水ヘッダー管１２に任意の個数の汚泥セパレータ１０を配置し、各給水ヘッダー管１２に配置されたこれらの汚泥セパレータ１０が、ベルト搬送方向２ａに対してほぼ千鳥状に配列された状態を言い、この様な千鳥状の配列状態も含まれる。
【００４８】
＜実施例＞
本発明の実施の形態で説明したローラ間距離約３ｍ、ベルト幅約１ｍのポリエステル繊維性の濾布のベルト式濃縮機を用い、下水処理場の最終沈殿池の底部から抜き取られた固形分濃度０．４６重量％の余剰汚泥を、下記運転条件において前記洗浄スプレイを作動有無の状態で濃縮した実験結果につき以下に説明する。尚、このベルト式濃縮機の洗浄スプレイは、図２に示すような円錐形の汚泥セパレータと共に前記ローラ間の中央部より汚泥供給側に２列設けたものを用いた。
【００４９】
運転条件
・汚泥処理量 ：２５ｍ３／ｈ
・凝集剤 ：カチオン系高分子凝集剤
・凝集剤添加率：０．２８重量％（対ＴＳ）
【００５０】
結果は、表１に示す通り、汚泥セパレータ内に設けられた洗浄スプレイを作動させた実施例−１において、濃縮中の無端ベルト面が更新されると共に、洗浄されて透過が促進された結果、比較例−１に比べて濃縮倍率が向上する（比較例の約８．４８倍に対して、実施例は９．１３倍）とともに、固形物回収率が向上することが確認された。
【表１】
【００５１】
また、上記ベルト式濃縮機を用いて、上記と同一の汚泥に同一の凝集剤を添加しつつ濃縮処理するに際し、前記凝集剤の添加率と濃縮された汚泥の濃縮汚泥濃度とがほぼ同一値になる様に、投入する凝集剤と汚泥処理量を変えた実施例の結果を表２に示す。洗浄スプレイを作動させた実施例−２では、洗浄スプレイを作動させない比較例−２に比べ、汚泥の処理量が１．２２倍に増加している。即ち、同一の濃縮汚泥濃度を得る場合、汚泥セパレータ内に設けられた洗浄スプレイを作動させると、汚泥の処理量を２０％以上増加させることが出来るという効果が確認された。
【表２】
【００５２】
次に、本発明の実施の形態２に係るベルト式濃縮機の構成を、図５乃至７を用いて以下に説明する。図５は本発明の実施の形態２に係り、図１のＡ部詳細を示す部分断面図、図６は本発明の実施の形態２に係り、図５の矢視Ｚ−Ｚを示す断面図、図７は本発明の実施の形態２における他の実施例に係り、図５の矢視Ｚ−Ｚを示す断面図である。尚、本発明の実施の形態２が上記実施の形態１と相違するところは、汚泥セパレータ１０の形状に相違があり、その他は全く同構成であるから、汚泥セパレータ１０とこれに関連する部分の構成についての説明に止めるものとする。
【００５３】
本発明の実施の形態１においては、前記汚泥セパレータ１０の外形形状は、図２に示す如く頂部に凸部１０ｂを設けた円錐形であって、この円錐形の汚泥セパレータ１０内に形成された内部空間１０ａに、洗浄スプレイ１１を収納する構成とした。これに対し、本発明の形態２においては、前記汚泥セパレータ１０は、図５，６に示す様に、円錐形を垂直方向に略半分割しその頂部に凸部１０ｂを設けた半円錐形状であって、この半円錐形状の汚泥セパレータ１０内に形成された内部空間１０ａに、洗浄スプレイ１１を収納する構成とした。
【００５４】
この際、前記汚泥セパレータ１０の向きは、半円錐形のある側をベルト搬送方向２ａの上流側となる様に配置するのが肝要である。この様な構成とすることにより、汚泥を搬送しつつ濃縮（運転）中の無端ベルト上の汚泥を除去して透過面を更新すると共に、目詰まりを解消して透過水の透過を促進させ、前記実施の形態１とほぼ同様な効果を得ることが出来るのである。また、前記汚泥セパレータ１０は、図５，７に示す様に、四角錐の対角を垂直方向に略半分割しその頂部に凸部１０ｂを設けた半四角錐形状であって、この半四角錐形状の汚泥セパレータ１０内に形成された内部空間１０ａに、洗浄スプレイ１１を収納する構成としても良い。
【００５５】
以上説明した通り、本発明に係るベルト式濃縮機によれば、無端ベルトにより搬送される汚泥を鋤くための複数の汚泥セパレータが前記無端ベルト面に接して配設されると共に、これらの汚泥セパレータ内に、前記無端ベルトを洗浄するための洗浄スプレイが収納されたので、汚泥を搬送しつつ濃縮中のベルト上の汚泥を除去して透過面を更新すると共に、目詰まりを解消して透過水の透過を促進させることが出来る。
【００５６】
また、本発明に係るベルト式濃縮機の運転方法によれば、無端ベルト面に接して配設される複数の汚泥セパレータによって前記無端ベルトにより搬送される汚泥を鋤くとともに、汚泥セパレータによって汚泥が鋤かれた無端ベルト面を洗浄水により洗浄するので、汚泥を搬送しつつ濃縮（運転）中の無端ベルト上の汚泥を除去して透過面を更新すると共に、目詰まりを解消して透過水の透過を促進させる。更に、濃縮汚泥濃度を同一にする場合、前記洗浄水により洗浄することによって汚泥処理量を増加させることが出来る。
【００５７】
尚、本発明の実施の形態においては、無端ベルトの一端側が、凝集混和槽に供給される汚泥に浸漬する様に汚泥液面が制御されて汚泥供給口４ａとなすベルト式濃縮機の例で説明したが、無端ベルトの一端側のフレーム上部に開口部を設け、この開口部から前記ベルト上に汚泥を供給するベルト式濃縮機であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態に係るベルト式濃縮機の構成を説明するための模式的断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係り、図１のＡ部詳細を示す部分断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係り、図２の矢視Ｘ−Ｘを示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係り、図１の矢視Ｙ−Ｙを示す矢視図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係り、図１のＡ部詳細を示す部分断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係り、図５の矢視Ｚ−Ｚを示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２における他の実施例に係り、図５の矢視Ｚ−Ｚを示す断面図である。
【図８】従来例に係るベルト式濾過装置の一実施例の一部を切欠いた側面図である。
【図９】従来例に係る汚泥濃縮装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１…ベルト式濃縮機
２…無端ベルト， ２ａ…ベルト搬送方向
３ａ，３ｂ…ローラ
４…フレーム， ４ａ…汚泥供給口， ４ｂ…汚泥排出口， ４ｃ…排水口
５…ラインミキサー， ６…汚泥供給ライン
７…凝集混和槽， ７ａ…撹拌車
８…スクレーパ， ９…洗浄手段
１０…汚泥セパレータ， １０ａ…内部空間， １０ｂ…凸部， １０ｃ…貫通孔
１１…洗浄スプレイ， １１ａ…スプレイパターン
１２…給水ヘッダー管， １３…接続配管
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト式濃縮機の改善に関するものであり、より詳しくは、濃縮（運転）中のベルトの目詰まりを解消して濾過を促進させるようにしたベルト式濃縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、各家庭で生じた家庭廃水等は下水道を通して下水処理場に送られ、ここにおいて浄化処理されて放水されているが、家庭廃水等に含まれている固形分は下水処理場の最初沈殿池の底部に沈殿する。また、その最初沈殿液上澄液は活性汚泥法等を用いて処理され、活性汚泥を含む処理液は上澄水と固形分に分離するために最終沈殿池に移され、固形分は最終沈殿池の底部に沈殿する。
【０００３】
この最初沈殿池や最終沈殿池の底部に沈殿した固形分は、汚泥として一部を除いて抜き取られると共に、所定の範囲の濃度に濃縮され、汚泥脱水設備へ送泥されるか、燃料として有効に活用されるバイオガスを得るために、汚泥中の有機物を嫌気性菌の働きにより分解して、主としてメタンガスを発生させる周知の構成になる消化ガスタンクに送られる。
【０００４】
最初沈殿池や最終沈殿池の底部から抜き取られた汚泥の濃度は、例えば０．４〜２．０％程度であって低濃度であるため、消化ガスタンクに送るために必要な３．０〜４．０％程度に濃縮する場合には、汚泥に高分子凝集剤をラインミキサーや混和槽により混合してフロックを形成させ、これをベルト式濃縮機に供給して濃縮している。このようなベルト式濃縮機としては、例えば後述する構成になるものが公知である。
【０００５】
ベルト式濃縮機により濃縮された汚泥は、前記濃縮機から排出されて濃縮汚泥貯留槽に一時的に貯留される。そして、この貯留槽に設置された汚泥移送ポンプにより、後工程である消化タンクに送液され、無酸素状態で活動する嫌気性細菌によって汚泥中の有機物を分解し、最終的にはメタン、二酸化炭素等を生成する。
【０００６】
このような目的に用いられるベルト式濃縮機として、例えば、その一部を切欠いた側面図で示す図８の従来例に係るベルト式濾過装置がある。この従来例に係るベルト式濾過装置によれば、高さ位置の異なる一対のローラ３２，３３に所要の傾斜角度で、無端状の濾布３１が跨って掛け渡されている。
【０００７】
同時に、前記各ローラ３２，３３間の上側の濾布３１が低位置側から高位置側に向け循環するよう一方のローラ３２を回転駆動する駆動装置３０と、前記濾布３１に所要の張力を付与し得るよう他方のローラ３３を、前記一方のローラ３２から離間する方向に付勢して軸支する濾布緊張装置４５とを備えている。
【０００８】
同時にまた、この従来例に係るベルト式濾過装置は、前記各ローラ３２，３３間の上側の濾布３１を包囲する如く配設され、かつ該濾布３１の上面に固形分を含むスラリー３５を供給し得るよう前記低位置側のローラ３３上方にスラリー供給口３６を備えた槽状のフィードボックス３４と、該フィードボックス３４内の底部に前記濾布３１を透過した濾液３５ｂを回収し得るよう配設された濾液回収管４０とを備えている。
【０００９】
更に、この従来の発明に係るベルト式濾過装置は、前記高位置側のローラ３２下部に前記濾布３１により分離された固形分３５ａを回収し得るよう設けられたシュート４１と、前記各ローラ３２，３３間の下側の濾布３１の内周面側から洗浄水４２を噴射して、濾布３１外周面の付着固形物を前記シュート４１に洗い流し得るよう前記高位置側のローラ３２近傍に配設された洗浄装置４３とを備えている。尚、符号４４は前記シュート４１内における洗浄装置４３より上流側で、濾布３１外周面の付着固形分３５ａを削ぎ落とすためのスクレーパを示す（特許文献１参照）。
【００１０】
次に、従来例に係る汚泥濃縮装置（ベルト式濃縮機に相当）の断面構造を、その断面図である図９に示す。この従来例に係る汚泥濃縮装置は、汚泥を貯留する汚泥槽１８と、複数のローラ間を周回する無端ベルト状ろ布２８を備え、少なくとも最下段の前記ローラ２６が前記汚泥に浸漬されるろ過手段と、前記ろ布２８の洗浄手段２９と、前記ろ布２８に密接したろ液導入口と液位を一定に保持する手段とを有するろ液室２１を備えている。
【００１１】
そして、この汚泥濃縮装置は、前記汚泥槽１８への汚泥導入手段１９が前記ろ液導入口の上端部近傍に設けられ、前記汚泥槽１８からの濃縮汚泥排出手段２０が、前記ろ布２８を挟んで前記汚泥導入手段１９とほぼ対向する位置に設けられて構成される。
【００１２】
前記洗浄手段２９は、汚泥槽１８内のろ布上昇側の汚泥液面上で固形分剥離手段２４の上方に設けられ、固形分剥離手段２４で剥離出来なかった固形分を更に除去する。そして、前記洗浄手段２９は、ろ布２８に向けて水を噴射させてろ布２８に付着した汚泥ケーキを除去する構造の、水による洗浄手段が好ましい。尚、前記固形分剥離手段２４は、スクレーパによってろ布２８に付着した汚泥ケーキを掻き取る構造の、スクレーパによる剥離手段が好ましい（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平５−１８４８２２号公報
【特許文献２】特開２００３−２９０７９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところが、上記従来例に係るベルト式濾過装置や汚泥濃縮装置によれば、固形分剥離直後の濾布を前記洗浄装置や洗浄手段によって洗浄して目詰まりを改善することは可能であるが、汚泥を搬送しつつ濃縮（運転）中の濾布やベルトの透過面を更新し、かつ目詰まりを改善することは不可能である。
【００１４】
従って、本発明の目的は、汚泥を搬送しつつ濃縮（運転）中のベルト上の汚泥を除去して透過面を更新すると共に、目詰まりを解消して透過水の透過を促進させ得るベルト式濃縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１に係るベルト式濃縮機が採用した手段は、一対のローラに跨って掛装された透水機能を有する無端ベルトと、この無端ベルト上の一端側に汚泥を供給する汚泥供給口と、この無端ベルトの他端側に濃縮後の汚泥を排出する汚泥排出口と、この無端ベルトの下方にこの無端ベルトを透過した透過水を排出する排水口とが設けられたベルト式濃縮機において、前記無端ベルトにより搬送される汚泥を鋤くための複数の汚泥セパレータが前記無端ベルト面に接して配設されると共に、これらの汚泥セパレータ内に、前記無端ベルトを洗浄するための洗浄スプレイが収納されたことを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の請求項２に係るベルト式濃縮機が採用した手段は、請求項１に記載のべルト式濃縮機において、前記洗浄スプレイが、前記ベルト搬送方向に対して略直角方向に拡散するスプレイパターンを有することを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の請求項３に係るベルト式濃縮機が採用した手段は、請求項１または２に記載のべルト式濃縮機において、前記ベルトの上方にベルト搬送方向に対して略直角方向に配置された給水ヘッダー管と、この給水ヘッダー管の直下に配置された前記洗浄スプレイとが接続配管によって略垂直方向に接続されると共に、前記汚泥セパレータが、この接続配管に昇降自在に取り付けられたことを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の請求項４に係るベルト式濃縮機が採用した手段は、請求項１乃至３のうちの何れか一つの項に記載のベルト式濃縮機において、洗浄スプレイが収納された前記汚泥セパレータが、ベルト搬送方向に対して略千鳥状に配置されたことを特徴とするものである。
【００１９】
本発明の請求項５に係るベルト式濃縮機の運転方法が採用した手段は、一対のローラに跨って掛装された透水機能を有する無端ベルトと、この無端ベルト上の一端側に汚泥を供給する汚泥供給口と、この無端ベルトの他端側に濃縮後の汚泥を排出する汚泥排出口と、また、この無端ベルトの下方にこの無端ベルトを透過した透過水を排出する排水口とが設けられたベルト式濃縮機の運転方法において、前記無端ベルト面に接して配設される複数の汚泥セパレータによって前記無端ベルトにより搬送される汚泥を鋤くとともに、汚泥セパレータによって汚泥が鋤かれた無端ベルト面を洗浄水により洗浄を行うことを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の請求項６に係るベルト式濃縮機の運転方法が採用した手段は、請求項５に記載のベルト式濃縮機の運転方法において、前記ベルト搬送方向に対して略直角方向に拡散するスプレイパターンで洗浄を行うことを特徴とするものである
【００２１】
本発明の請求項７に係るベルト式濃縮機の運転方法が採用した手段は、請求項５または６に記載のべルト式濃縮機の運転方法において、前記無端ベルトの上方にベルト搬送方向に対して略直角方向に配置された給水ヘッダー管と、この給水ヘッダー管の直下に配置された前記洗浄スプレイとが接続配管によって略垂直方向に接続されると共に、この接続配管に昇降自在に取り付けられた汚泥セパレータが、無端ベルト面から浮かないような水量の洗浄水を前記洗浄スプレイに供給しつつ、前記無端ベルト上面を洗浄することを特徴とするものである。
【００２２】
本発明の請求項８に係るベルト式濃縮機の運転方法が採用した手段は、請求項５乃至７のうちの何れか一つの項に記載のベルト式濃縮機の運転方法において、洗浄スプレイが収納された前記汚泥セパレータを、ベルト搬送方向に対して略千鳥状に配置して洗浄を行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係るベルト式濃縮機は、一対のローラに跨って掛装された透水機能を有する無端ベルトと、この無端ベルト上の一端側に汚泥を供給する汚泥供給口と、この無端ベルトの他端側に濃縮後の汚泥を排出する汚泥排出口と、この無端ベルトの下方にこの無端ベルトを透過した透過水を排出する排水口とが設けられたベルト式濃縮機に関する。
【００２４】
そして、本発明の請求項１に係るベルト式濃縮機によれば、前記ベルトにより搬送される汚泥を鋤くための複数の汚泥セパレータが前記ベルト面に接して配設されると共に、これらの汚泥セパレータ内に前記無端ベルトを洗浄するための洗浄スプレイが収納されたので、汚泥を搬送しつつ濃縮（運転）中の無端ベルト上の汚泥を除去して透過面を更新すると共に、目詰まりを解消して透過水の透過を促進させることが出来る。
【００２５】
また、本発明の請求項２に係るベルト式濃縮機によれば、前記洗浄スプレイが、前記ベルト搬送方向に対して略直角方向に拡散するスプレイパターンを有するので、前記洗浄スプレイを複数ベルト幅方向に配設することによって、ベルト幅方向に亘りほぼ均一な洗浄効果を得ること出来る。
【００２６】
更に、本発明の請求項３に係るベルト式濃縮機によれば、前記ベルトの上方にベルト搬送方向に対して略直角方向に配置された給水ヘッダー管と、この給水ヘッダー管の直下に配置された前記洗浄スプレイとが接続配管によって略垂直方向に接続されると共に、前記汚泥セパレータが、この接続配管に昇降自在に取り付けられたので、前記汚泥セパレータの支持部材を別途設ける必要が無くなる上、前記汚泥セパレータの自重によって、この汚泥セパレータの下端面がベルト面に接する構成が可能となる。
【００２７】
また更に、本発明の請求項４に係るベルト式濃縮機によれば、洗浄スプレイが収納された前記汚泥セパレータが、ベルト搬送方向に対して略千鳥状に配置されたので、前記ベルトが周回される間に、遂次ベルトの幅方向に亘って万遍なく、前記ベルト面上の汚泥を除去して透過面を更新する一方、前記ベルトの洗浄により目詰まりを回復させ得る。
【００２８】
一方、本発明の請求項５に係るベルト式濃縮機の運転方法によれば、一対のローラに跨って掛装された透水機能を有する無端ベルトと、この無端ベルト上の一端側に汚泥を供給する汚泥供給口と、この無端ベルトの他端側に濃縮後の汚泥を排出する汚泥排出口と、また、この無端ベルトの下方にこの無端ベルトを透過した透過水を排出する排水口とが設けられたベルト式濃縮機の運転方法において、前記無端ベルト面に接して配設される複数の汚泥セパレータによって前記無端ベルトにより搬送される汚泥を鋤くとともに、汚泥セパレータによって汚泥が鋤かれた無端ベルト面を洗浄水により洗浄を行うものである。
【００２９】
その結果、汚泥を搬送しつつ濃縮（運転）中の無端ベルト上の汚泥を除去して透過面を更新すると共に、目詰まりを解消して透過水の透過を促進させるベルト式濃縮機の運転方法を提供し得る。更に、濃縮汚泥濃度を同一にする場合、前記洗浄水により洗浄することによって汚泥処理量を増加させることが出来る。
【００３０】
また、本発明の請求項６に係るベルト式濃縮機の運転方法によれば、前記ベルト搬送方向に対して略直角方向に拡散するスプレイパターンで洗浄を行うので、前記洗浄スプレイパターンをベルト幅方向に展開することによって、ベルト幅方向に亘りほぼ均一な洗浄効果を得ること出来る。
【００３１】
更に、本発明の請求項７に係るベルト式濃縮機の運転方法によれば、前記無端ベルトの上方にベルト搬送方向に対して略直角方向に配置された給水ヘッダー管と、この給水ヘッダー管の直下に配置された前記洗浄スプレイとが接続配管によって略垂直方向に接続されると共に、この接続配管に昇降自在に取り付けられた汚泥セパレータが、無端ベルト面から浮かないような水量の洗浄水を前記洗浄スプレイに供給しつつ、前記無端ベルト上面を洗浄するので、前記汚泥セパレータが無端ベルトから遊離することなく密着し、汚泥を残すことなく除去して透過面を更新すると共に、目詰まりを解消して透過水の透過を促進させ得る。
【００３２】
また更に、本発明の請求項８に係るベルト式濃縮機の運転方法によれば、洗浄スプレイが収納された前記汚泥セパレータを、ベルト搬送方向に対して略千鳥状に配置して洗浄を行うので、前記ベルトが周回される間に、遂次ベルトの幅方向に亘って万遍なく、前記ベルト面上の汚泥を除去して透過面を更新すると共に、前記ベルトの洗浄により目詰まりを回復させるベルト式濃縮機の運転方法を提供し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
先ず、本発明の実施の形態１に係るベルト式濃縮機及びその運転方法を、以下図１乃至４を参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態に係るベルト式濃縮機の構成を説明するための模式的断面図、図２は本発明の実施の形態１に係り、図１のＡ部詳細を示す部分断面図、図３は本発明の実施の形態１に係り、図２の矢視Ｘ−Ｘを示す断面図、図４は本発明の実施の形態１に係り、図１の矢視Ｙ−Ｙを示す矢視図である。
【００３４】
図１において、符号１はこのベルト式濃縮機を示しており、一対のローラ３ａ，３ｂを、各々図示しない回転軸によりフレーム４に軸支されるとともに、その排出側のローラ３ｂを駆動モータ（図示せず）により回転駆動し、これらのローラ３ａ，３ｂに跨って掛装された透水機能を有する無端ベルト２を、汚泥の供給側から排出側へ向かって走行させている。この無端ベルト２は、金属製のメッシュ状形態をなすものやポリエステル等の合成樹脂製の濾布が、目的に応じて一般的に良く使用されている。
【００３５】
汚泥は、前記ベルト式濃縮機１に供給される前に凝集剤を添加され、ラインミキサー５によって混合された後、汚泥供給ライン６を経て無端ベルト２の一端側に設けられた凝集混和槽７に受け入れられる。そして、この凝集混和槽７に設けられた撹拌車７ａによって更に撹拌凝集されてフロックが形成され、前記無端ベルト２の一端側が前記凝集混和槽７の汚泥に浸漬する様に汚泥液面が制御される汚泥供給口４ａから、前記無端ベルト２上へ供給される。
【００３６】
前記ベルト式濃縮機１は、無端ベルト２上の一端側のこの様な汚泥供給口４ａと、この無端ベルト２の他端側に濃縮後の汚泥を排出する汚泥排出口４ｂとを有すると共に、この無端ベルト２の汚泥の搬送先側が高くなるように傾斜配設されている。そしてまた、前記フレーム４は、この無端ベルト２下方に、前記汚泥が無端ベルト２の進行に伴い濃縮される際、透過された透過水を集水し、フレーム４外に排出する排水口４ｃを有している。
【００３７】
汚泥供給口４ａから前記無端ベルト２の一端側上面に供給された汚泥は、当該無端ベルト２の進行とともに汚泥自身の自重により、その水分を当該無端ベルト２を介して透過し、透過水として分離され濃縮処理される。
【００３８】
濃縮された無端ベルト２上の汚泥は、スクレーパ８によって掻き取られ、濃縮汚泥として汚泥排出口４ｂから濃縮汚泥貯留槽（図示せず）に排出され、この貯留槽内に設置された移送ポンプにより、例えば、後工程である消化タンクへ送液される。一方、汚泥から分離された透過水は、排水口４ｃから分離液タンク（図示せず）へ回収され、更に、その上澄液を洗浄水タンクへ移送して、無端ベルト２の裏面から逆洗する洗浄手段９の洗浄水として再利用される。
【００３９】
そして、本発明に係るベルト式濃縮機１は、前記無端ベルト２により搬送される汚泥を除去するための複数の汚泥セパレータ１０が、前記無端ベルト２の上面に接して配設されると共に、これらの汚泥セパレータ１０内に設けられた内部空間１０ａに、図２に示す如く、前記無端ベルト２を洗浄するための洗浄スプレイ１１が収納されている。
【００４０】
前記汚泥セパレータ１０の外形形状は、図２に示す如く頂部に凸部１０ｂを設けた円錐形や楕円円錐形が、無端ベルト２上の汚泥を効果的に除去する上で好ましい。そして、これらの汚泥セパレータ１０内に閉鎖された内部空間１０ａを形成して、この内部空間１０ａに洗浄スプレイ１１を収納するのが、汚泥の除去直後の無端ベルト２面を確実に洗浄できる点から好ましい。また、前記汚泥セパレータ１０は、三角錘形、四角錐形等の多角錘形も適用可能である。
【００４１】
そして、前記洗浄スプレイ１１は、図３に示す如く、前記ベルト搬送方向２ａに対して略直角方向に拡散するスプレイパターン１１ａを有するのが好ましい。この様なスプレイパターン１１ａを有する洗浄スプレイ１１を、少なくとも無端ベルト２の幅方向に配置された前記汚泥セパレータ１０内に複数配設することによって、前記無端ベルト２の全幅方向に亘り集中したスプレイを付与することが出来るからである。
【００４２】
一方、前記無端ベルト２の上方には、図１に示す如く、複数の給水ヘッダー管１２がベルト搬送方向に対して略直角方向に配置され、この給水ヘッダー管１２の直下に配置された前記洗浄スプレイ１１と接続配管１３によって略垂直方向に接続されている。そして、前記汚泥セパレータ１０の凸部１０ｂに設けられた貫通孔１０ｃに前記接続配管１３を差し込み、この接続配管１３の先端に前記洗浄スプレイ１１を螺合することによって、この汚泥セパレータ１０は昇降自在に取り付けられる。
【００４３】
即ち、この汚泥セパレータ１０自身の自重によって、前記無端ベルト２が搬送中に上下に変動しても常に無端ベルト２面に接する様に追従し、前記無端ベルト２面からの汚泥除去を効果的に行える。尚、前記洗浄スプレイ１１は、必ずしも汚泥セパレータ１０全てに設ける必要は無く、複数の前記汚泥セパレータ１０のうちの任意の必要箇所だけ設けても良い。要は、汚泥による無端ベルト２の目詰まりが生じた箇所を洗浄できるように、汚泥セパレータ１０に洗浄スプレイ１１を設ければ良い。
【００４４】
そして、前記給水ヘッダー管１２に、図示しないポンプとフィルターを介して洗浄水を供給し、前記洗浄スプレイ１１から噴出させて、汚泥を除去直後の前記無端ベルト２を洗浄する。この場合、前述した様に汚泥から分離された透過水の上澄液を洗浄水として再利用し、この透過水の上澄液を前記給水ヘッダー管１２に供給して、前記洗浄スプレイ１１の洗浄水とすることも出来る。
【００４５】
尚、洗浄水の供給は、汚泥セパレータ１０内の内部空間１０ａに洗浄水が充満して、汚泥セパレータ１０が無端ベルト２表面から浮くことがないような水量に調節して行うのが好ましい。この様な洗浄水の供給方法によって、前記汚泥セパレータ１０が無端ベルト２の上面から遊離することなく密着し、汚泥を残すことなく除去して透過面を更新すると共に、目詰まりを解消して透過水の透過を促進させることが出来る。
【００４６】
また、洗浄スプレイ１１が収納された前記汚泥セパレータ１０が、図４に示す如く、ベルト搬送方向２ａに対して略千鳥状に配置されるのが好ましい。前記汚泥セパレータ１０と洗浄スプレイ１１とをこの様に配置することによって、前記ベルト２の幅方向に亘って、万遍なく、この無端ベルト２面上に残った汚泥を除去して透過面を更新する一方、前記ベルト２の目詰まりを回復させ得るのである。
【００４７】
ここで、「略千鳥状」とは、各給水ヘッダー管１２に任意の個数の汚泥セパレータ１０を配置し、各給水ヘッダー管１２に配置されたこれらの汚泥セパレータ１０が、ベルト搬送方向２ａに対してほぼ千鳥状に配列された状態を言い、この様な千鳥状の配列状態も含まれる。
【００４８】
＜実施例＞
本発明の実施の形態で説明したローラ間距離約３ｍ、ベルト幅約１ｍのポリエステル繊維性の濾布のベルト式濃縮機を用い、下水処理場の最終沈殿池の底部から抜き取られた固形分濃度０．４６重量％の余剰汚泥を、下記運転条件において前記洗浄スプレイを作動有無の状態で濃縮した実験結果につき以下に説明する。尚、このベルト式濃縮機の洗浄スプレイは、図２に示すような円錐形の汚泥セパレータと共に前記ローラ間の中央部より汚泥供給側に２列設けたものを用いた。
【００４９】
運転条件
・汚泥処理量 ：２５ｍ３／ｈ
・凝集剤 ：カチオン系高分子凝集剤
・凝集剤添加率：０．２８重量％（対ＴＳ）
【００５０】
結果は、表１に示す通り、汚泥セパレータ内に設けられた洗浄スプレイを作動させた実施例−１において、濃縮中の無端ベルト面が更新されると共に、洗浄されて透過が促進された結果、比較例−１に比べて濃縮倍率が向上する（比較例の約８．４８倍に対して、実施例は９．１３倍）とともに、固形物回収率が向上することが確認された。
【表１】
【００５１】
また、上記ベルト式濃縮機を用いて、上記と同一の汚泥に同一の凝集剤を添加しつつ濃縮処理するに際し、前記凝集剤の添加率と濃縮された汚泥の濃縮汚泥濃度とがほぼ同一値になる様に、投入する凝集剤と汚泥処理量を変えた実施例の結果を表２に示す。洗浄スプレイを作動させた実施例−２では、洗浄スプレイを作動させない比較例−２に比べ、汚泥の処理量が１．２２倍に増加している。即ち、同一の濃縮汚泥濃度を得る場合、汚泥セパレータ内に設けられた洗浄スプレイを作動させると、汚泥の処理量を２０％以上増加させることが出来るという効果が確認された。
【表２】
【００５２】
次に、本発明の実施の形態２に係るベルト式濃縮機の構成を、図５乃至７を用いて以下に説明する。図５は本発明の実施の形態２に係り、図１のＡ部詳細を示す部分断面図、図６は本発明の実施の形態２に係り、図５の矢視Ｚ−Ｚを示す断面図、図７は本発明の実施の形態２における他の実施例に係り、図５の矢視Ｚ−Ｚを示す断面図である。尚、本発明の実施の形態２が上記実施の形態１と相違するところは、汚泥セパレータ１０の形状に相違があり、その他は全く同構成であるから、汚泥セパレータ１０とこれに関連する部分の構成についての説明に止めるものとする。
【００５３】
本発明の実施の形態１においては、前記汚泥セパレータ１０の外形形状は、図２に示す如く頂部に凸部１０ｂを設けた円錐形であって、この円錐形の汚泥セパレータ１０内に形成された内部空間１０ａに、洗浄スプレイ１１を収納する構成とした。これに対し、本発明の形態２においては、前記汚泥セパレータ１０は、図５，６に示す様に、円錐形を垂直方向に略半分割しその頂部に凸部１０ｂを設けた半円錐形状であって、この半円錐形状の汚泥セパレータ１０内に形成された内部空間１０ａに、洗浄スプレイ１１を収納する構成とした。
【００５４】
この際、前記汚泥セパレータ１０の向きは、半円錐形のある側をベルト搬送方向２ａの上流側となる様に配置するのが肝要である。この様な構成とすることにより、汚泥を搬送しつつ濃縮（運転）中の無端ベルト上の汚泥を除去して透過面を更新すると共に、目詰まりを解消して透過水の透過を促進させ、前記実施の形態１とほぼ同様な効果を得ることが出来るのである。また、前記汚泥セパレータ１０は、図５，７に示す様に、四角錐の対角を垂直方向に略半分割しその頂部に凸部１０ｂを設けた半四角錐形状であって、この半四角錐形状の汚泥セパレータ１０内に形成された内部空間１０ａに、洗浄スプレイ１１を収納する構成としても良い。
【００５５】
以上説明した通り、本発明に係るベルト式濃縮機によれば、無端ベルトにより搬送される汚泥を鋤くための複数の汚泥セパレータが前記無端ベルト面に接して配設されると共に、これらの汚泥セパレータ内に、前記無端ベルトを洗浄するための洗浄スプレイが収納されたので、汚泥を搬送しつつ濃縮中のベルト上の汚泥を除去して透過面を更新すると共に、目詰まりを解消して透過水の透過を促進させることが出来る。
【００５６】
また、本発明に係るベルト式濃縮機の運転方法によれば、無端ベルト面に接して配設される複数の汚泥セパレータによって前記無端ベルトにより搬送される汚泥を鋤くとともに、汚泥セパレータによって汚泥が鋤かれた無端ベルト面を洗浄水により洗浄するので、汚泥を搬送しつつ濃縮（運転）中の無端ベルト上の汚泥を除去して透過面を更新すると共に、目詰まりを解消して透過水の透過を促進させる。更に、濃縮汚泥濃度を同一にする場合、前記洗浄水により洗浄することによって汚泥処理量を増加させることが出来る。
【００５７】
尚、本発明の実施の形態においては、無端ベルトの一端側が、凝集混和槽に供給される汚泥に浸漬する様に汚泥液面が制御されて汚泥供給口４ａとなすベルト式濃縮機の例で説明したが、無端ベルトの一端側のフレーム上部に開口部を設け、この開口部から前記ベルト上に汚泥を供給するベルト式濃縮機であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態に係るベルト式濃縮機の構成を説明するための模式的断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係り、図１のＡ部詳細を示す部分断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係り、図２の矢視Ｘ−Ｘを示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係り、図１の矢視Ｙ−Ｙを示す矢視図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係り、図１のＡ部詳細を示す部分断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係り、図５の矢視Ｚ−Ｚを示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２における他の実施例に係り、図５の矢視Ｚ−Ｚを示す断面図である。
【図８】従来例に係るベルト式濾過装置の一実施例の一部を切欠いた側面図である。
【図９】従来例に係る汚泥濃縮装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１…ベルト式濃縮機
２…無端ベルト， ２ａ…ベルト搬送方向
３ａ，３ｂ…ローラ
４…フレーム， ４ａ…汚泥供給口， ４ｂ…汚泥排出口， ４ｃ…排水口
５…ラインミキサー， ６…汚泥供給ライン
７…凝集混和槽， ７ａ…撹拌車
８…スクレーパ， ９…洗浄手段
１０…汚泥セパレータ， １０ａ…内部空間， １０ｂ…凸部， １０ｃ…貫通孔
１１…洗浄スプレイ， １１ａ…スプレイパターン
１２…給水ヘッダー管， １３…接続配管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のローラに跨って掛装された透水機能を有する無端ベルトと、この無端ベルト上の一端側に汚泥を供給する汚泥供給口と、この無端ベルトの他端側に濃縮後の汚泥を排出する汚泥排出口と、この無端ベルトの下方にこの無端ベルトを透過した透過水を排出する排水口とが設けられたベルト式濃縮機において、前記無端ベルトにより搬送される汚泥を鋤くための複数の汚泥セパレータが前記無端ベルト面に接して配設されると共に、これらの汚泥セパレータ内に、前記無端ベルトを洗浄するための洗浄スプレイが収納されたことを特徴とするベルト式濃縮機。
【請求項２】
前記洗浄スプレイが、前記ベルト搬送方向に対して略直角方向に拡散するスプレイパターンを有することを特徴とする請求項１に記載のベルト式濃縮機。
【請求項３】
前記無端ベルトの上方にベルト搬送方向に対して略直角方向に配置された給水ヘッダー管と、この給水ヘッダー管の直下に配置された前記洗浄スプレイとが接続配管によって略垂直方向に接続されると共に、前記汚泥セパレータが、この接続配管に昇降自在に取り付けられたことを特徴とする請求項１または２に記載のべルト式濃縮機。
【請求項４】
洗浄スプレイが収納された前記汚泥セパレータが、ベルト搬送方向に対して略千鳥状に配置されたことを特徴とする請求項１乃至３のうちの何れか一つの項に記載のベルト式濃縮機。
【請求項５】
一対のローラに跨って掛装された透水機能を有する無端ベルトと、この無端ベルト上の一端側に汚泥を供給する汚泥供給口と、この無端ベルトの他端側に濃縮後の汚泥を排出する汚泥排出口と、また、この無端ベルトの下方にこの無端ベルトを透過した透過水を排出する排水口とが設けられたベルト式濃縮機の運転方法において、前記無端ベルト面に接して配設される複数の汚泥セパレータによって前記無端ベルトにより搬送される汚泥を鋤くとともに、汚泥セパレータによって汚泥が鋤かれた無端ベルト面を洗浄水により洗浄を行うことを特徴とするベルト式濃縮機の運転方法。
【請求項６】
前記ベルト搬送方向に対して略直角方向に拡散するスプレイパターンで洗浄を行うことを特徴とする請求項５に記載のベルト式濃縮機の運転方法。
【請求項７】
前記無端ベルトの上方にベルト搬送方向に対して略直角方向に配置された給水ヘッダー管と、この給水ヘッダー管の直下に配置された前記洗浄スプレイとが接続配管によって略垂直方向に接続されると共に、この接続配管に昇降自在に取り付けられた汚泥セパレータが、無端ベルト面から浮かないような水量の洗浄水を前記洗浄スプレイに供給しつつ、前記無端ベルト上面を洗浄することを特徴とする請求項５または６に記載のべルト式濃縮機の運転方法。
【請求項８】
洗浄スプレイが収納された前記汚泥セパレータを、ベルト搬送方向に対して略千鳥状に配置して洗浄を行うことを特徴とする請求項５乃至７のうちの何れか一つの項に記載のベルト式濃縮機の運転方法。
【請求項１】
一対のローラに跨って掛装された透水機能を有する無端ベルトと、この無端ベルト上の一端側に汚泥を供給する汚泥供給口と、この無端ベルトの他端側に濃縮後の汚泥を排出する汚泥排出口と、この無端ベルトの下方にこの無端ベルトを透過した透過水を排出する排水口とが設けられたベルト式濃縮機において、前記無端ベルトにより搬送される汚泥を鋤くための複数の汚泥セパレータが前記無端ベルト面に接して配設されると共に、これらの汚泥セパレータ内に、前記無端ベルトを洗浄するための洗浄スプレイが収納されたことを特徴とするベルト式濃縮機。
【請求項２】
前記洗浄スプレイが、前記ベルト搬送方向に対して略直角方向に拡散するスプレイパターンを有することを特徴とする請求項１に記載のベルト式濃縮機。
【請求項３】
前記無端ベルトの上方にベルト搬送方向に対して略直角方向に配置された給水ヘッダー管と、この給水ヘッダー管の直下に配置された前記洗浄スプレイとが接続配管によって略垂直方向に接続されると共に、前記汚泥セパレータが、この接続配管に昇降自在に取り付けられたことを特徴とする請求項１または２に記載のべルト式濃縮機。
【請求項４】
洗浄スプレイが収納された前記汚泥セパレータが、ベルト搬送方向に対して略千鳥状に配置されたことを特徴とする請求項１乃至３のうちの何れか一つの項に記載のベルト式濃縮機。
【請求項５】
一対のローラに跨って掛装された透水機能を有する無端ベルトと、この無端ベルト上の一端側に汚泥を供給する汚泥供給口と、この無端ベルトの他端側に濃縮後の汚泥を排出する汚泥排出口と、また、この無端ベルトの下方にこの無端ベルトを透過した透過水を排出する排水口とが設けられたベルト式濃縮機の運転方法において、前記無端ベルト面に接して配設される複数の汚泥セパレータによって前記無端ベルトにより搬送される汚泥を鋤くとともに、汚泥セパレータによって汚泥が鋤かれた無端ベルト面を洗浄水により洗浄を行うことを特徴とするベルト式濃縮機の運転方法。
【請求項６】
前記ベルト搬送方向に対して略直角方向に拡散するスプレイパターンで洗浄を行うことを特徴とする請求項５に記載のベルト式濃縮機の運転方法。
【請求項７】
前記無端ベルトの上方にベルト搬送方向に対して略直角方向に配置された給水ヘッダー管と、この給水ヘッダー管の直下に配置された前記洗浄スプレイとが接続配管によって略垂直方向に接続されると共に、この接続配管に昇降自在に取り付けられた汚泥セパレータが、無端ベルト面から浮かないような水量の洗浄水を前記洗浄スプレイに供給しつつ、前記無端ベルト上面を洗浄することを特徴とする請求項５または６に記載のべルト式濃縮機の運転方法。
【請求項８】
洗浄スプレイが収納された前記汚泥セパレータを、ベルト搬送方向に対して略千鳥状に配置して洗浄を行うことを特徴とする請求項５乃至７のうちの何れか一つの項に記載のベルト式濃縮機の運転方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−２７２６３０（Ｐ２００８−２７２６３０Ａ）
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１１７３１３（Ｐ２００７−１１７３１３）
【出願日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【特許番号】特許第４０１６０６４号（Ｐ４０１６０６４）
【特許公報発行日】平成１９年１２月５日（２００７．１２．５）
【出願人】（０００１９２５９０）株式会社神鋼環境ソリューション (534)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【特許番号】特許第４０１６０６４号（Ｐ４０１６０６４）
【特許公報発行日】平成１９年１２月５日（２００７．１２．５）
【出願人】（０００１９２５９０）株式会社神鋼環境ソリューション (534)
【Ｆターム（参考）】
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