ベルト濃縮装置

【課題】ベルト面からの水抜けをよくすることによりベルト長さを大幅に短縮することができるベルト濃縮装置を提供する。
【解決手段】走行する透水性のベルト１上に、供給ボックス５から凝集汚泥を供給して水分を除去するベルト濃縮装置である。供給ボックス５の内部に、気泡供給装置１１や加圧水供給装置などを設け、気泡を発生させて汚泥中の凝集フロックＦに浮力を付与する。これによりベルト上で凝集フロックＦが浮上し、汚泥中の自由水はベルト面側に位置することとなるため、速やかな水抜けが可能となり、有効ベルト長さを従来の１/２〜１/３程度にまで大幅に短縮することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、濃度の低い汚泥から水分を除去して濃縮するベルト濃縮装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ベルト濃縮装置は、走行する透水性のベルト上に汚泥を供給して水分を除去する装置であり、高分子凝集剤により凝集された濃度が０.４〜１.５％程度の低濃度の汚泥を、４％程度の濃度にまで濃縮する目的で広く使用されている。
【０００３】
特許文献１に示されるように、ベルトの手前には傾斜板が設置されており、汚泥をできるだけ緩やかにベルト上に供給している。これはベルト上への汚泥の供給時に、汚泥中の凝集フロックが破壊されることを避けるためである。また特許文献２には、この傾斜板の角度を変えることによって濃縮濃度を調整することが開示されている。
【０００４】
ところがこのように緩やかに汚泥をベルト上に供給しても、透水性のベルト面からの水抜けが悪いため、ベルトの長さを４ｍ程度と長くしないと所期の濃縮性能が得られないという問題があった。このため設備が大型化し、広い設置スペースを要するという問題があった。
【特許文献１】特開２００３―２３６５９６号公報
【特許文献２】特開２００３―２７５５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記した従来の問題点を解決し、ベルト面からの水抜けをよくすることによりベルトの長さを従来の１/２〜１/３程度にまで大幅に短縮することができるベルト濃縮装置を提供するためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明者は透水性のベルト上に供給された汚泥の水抜けが悪い理由を検討したところ、図１に示すように凝集フロックＦが自由水内で沈降してベルト面を覆い、除去すべき自由水がベルト面を通過することを妨げていることを究明した。このため、凝集フロックＦの沈降を防止すれば、ベルト面からの水抜けがよくなることを確認した。
【０００７】
本発明はこのような知見に基づいてなされたものであって、走行する透水性のベルト上に汚泥を供給して水分を除去するベルト濃縮装置において、ベルト上に汚泥を供給する供給ボックスの内部に、汚泥中の凝集フロックに浮力を付与する手段を設けたことを特徴とするものである。なお、凝集フロックに浮力を付与する手段としては、気泡供給装置や加圧水供給装置を用いることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のベルト濃縮装置によれば、ベルト上に汚泥を供給する供給ボックスの内部に、汚泥中の凝集フロックに浮力を付与する手段を設けたので、ベルト上に供給された汚泥は自由水の内部で浮上し、ベルト面側に自由水が来る。このため、除去すべき自由水は容易にベルト面を通過できることとなる。その結果、ベルトの長さを従来の１/２〜１/３程度にまで大幅に短縮しても、従来と同様の汚泥脱水が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
図２は本発明の第１の実施形態を示すもので、１は両端のローラー２、３間に掛け渡されたベルトであり、モータ４によって矢印方向に連続的に駆動されている。このベルト１はろ布その他の透水性の材質からなるものである。ベルト１の上流端には、ベルト上に汚泥を供給するための供給ボックス５が設けられており、前段の凝集混和槽６で凝集フロックＦが形成された汚泥が、供給ボックス５とベルト１との間に設けられた傾斜板７を介してベルト１上に供給されるようになっている。
【００１０】
図３に示すように、供給ボックス５の内部には垂直壁８が設けられて下部に潜り堰９を形成しており、汚泥はこの潜り堰９を潜ったうえで上昇し、傾斜板７上に出る。なおベルト１は例えば１〜２ｍ程度の横幅を持つため、汚泥を横幅全体に分散させることができるように、供給ボックス５及び傾斜板７はベルト１の横幅全体に延びている。そしてベルト１上に供給された汚泥中の自由水はベルト面を通過して下部の水受け１５に集水され、濃縮された汚泥が排出用シュート１０に排出されることは従来と同様である。
【００１１】
しかし本発明においては、この供給ボックス５の内部に、汚泥中の凝集フロックＦに浮力を付与する手段が設けられている。第１の実施形態では凝集フロックＦに浮力を付与する手段は気泡供給装置１１である。この気泡供給装置１１は圧縮空気を潜り堰９の下流側（出口側）の下部に吹き込む装置であり、下水処理場の曝気槽に使用されている散気板や散気膜の小型のものを用いればよい。
【００１２】
このように供給ボックス５内に気泡を供給すれば、図４に示すように凝集フロックＦに気泡が付着し、浮力を付与する。このため、汚泥をベルト１上に供給したときに自由水内で凝集フロックＦが浮上し、ベルト１に面する側に自由水が位置する。従って従来のようにベルト面が沈降した凝集フロックＦによって閉塞されることはなくなり、自由水は速やかにベルト１を通過する。この結果、従来は水抜けにベルト１上で２０〜３０秒の滞留時間を要したが、本発明によれば１０〜１５秒で水抜けを完了させることが可能となる。
【００１３】
図５は本発明の第２の実施形態を示すもので、凝集フロックＦに浮力を付与する手段として、加圧水供給装置１２が用いられている。この加圧水供給装置１２は、加圧水タンク１３からポンプ１４によって送られる加圧水を、供給ボックス５の底部に供給するものであり、供給位置は潜り堰９の下流側（出口側）である。
【００１４】
供給ボックス５の底部に供給された加圧水は大気圧にまで減圧されるので、加圧水に溶存していた空気が気泡となり、凝集フロックＦに付着して浮力を与える。これにより第１の実施形態と同様に、汚泥をベルト１上に供給したときに自由水内で凝集フロックＦが浮上し、速やかな水抜けが可能となる。加圧水の圧力は、0.13〜0.93ＭＰａ程度が適当である。
【００１５】
なお、何れの実施形態においても発泡効果を高めるために、汚泥中に少量の界面活性剤を添加・混合しておくこともできる。添加する界面活性剤としては、凝集剤によるフロックの凝集効果を阻害しない種類を選択するものとし、カチオン系の高分子凝集剤を用いた場合には中性系の界面活性剤を用いることが好ましい。
【００１６】
本発明のベルト濃縮装置は、従来は２０〜３０秒を必要としていた水抜け時間を、１０〜１５秒にまで短縮することができる。このため処理能力を同一とした場合、従来は２.５〜３ｍの有効ベルト長を必要としていたのに対し、本発明では有効ベルト長を１〜１.５ｍにまで短縮することができる。従って装置全長も従来の４ｍから２ｍ程度に小型化することができ、設置スペースを大幅に削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来技術の問題点を示す説明図である。
【図２】ベルト濃縮装置の全体図である。
【図３】供給ボックスの断面図である。
【図４】第１の実施形態を示す断面図である。
【図５】第２の実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００１８】
Ｆフロック
１ベルト
２ローラー
３ローラー
４モータ
５供給ボックス
６凝集混和槽
７傾斜板
８垂直壁
９潜り堰
１０排出用シュート
１１気泡供給装置
１２加圧水供給装置
１３加圧水タンク
１４ポンプ
１５水受け

【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行する透水性のベルト上に汚泥を供給して水分を除去するベルト濃縮装置において、ベルト上に汚泥を供給する供給ボックスの内部に、汚泥中の凝集フロックに浮力を付与する手段を設けたことを特徴とするベルト濃縮装置。
【請求項２】
凝集フロックに浮力を付与する手段が、気泡供給装置であることを特徴とする請求項１記載のベルト濃縮装置。
【請求項３】
凝集フロックに浮力を付与する手段が、加圧水供給装置であることを特徴とする請求項１記載のベルト濃縮装置。

【図１】