説明

汚泥濃縮装置およびそれを備えた汚泥濃縮車

【課題】 バキューム機能と汚泥濃縮機能とを備え、配管の構成が簡単な汚泥濃縮装置を提供すること。
【解決手段】 汚泥槽8と反応槽7とを隔壁で隔離したタンク5と、タンク5内を減圧または加圧するポンプ22と、このポンプ22と前記タンク5内とを連通または遮断する吸引・加圧切替弁25と、前記汚泥槽8内に原汚泥水を吸引する汚泥吸引管51とこの汚泥槽8または前記反応槽7とを連通、もしくは汚泥槽8と反応槽7とを連通する槽切替弁45とを備え、前記汚泥槽8へ吸引した原汚泥水から汚泥分を分離するドラムスクリーン11をこの汚泥槽8内に設ける。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、浄化槽汚泥、産業廃棄物汚泥等を濃縮して収集する汚泥濃縮装置とそれを備えた汚泥濃縮車に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来より、浄化槽汚泥、産業廃棄物汚泥等(以下、これらを単に「汚泥」という。)は、汚泥収集車によって定期的(毎年一回)または必要に応じて収集され、所定の処理場へと搬送されている。前記浄化槽汚泥の場合、都市部では全国的に下水道が普及して減少傾向にあるが、都市部から離れた山村部等まで下水設備を普及させるのは難しく、そのような地域では浄化槽汚泥が増加する傾向にある。このことは、従来のし尿のみの単独浄化槽から生活雑排水も処理する合併浄化槽の普及にもよる。しかし、前記浄化槽汚泥の場合、汚泥とともに多くの水を収集することとなるため、限られたタンク容量の汚泥収集車では1回の収集作業で汚泥収集できる浄化槽が少なく非常に運用効率が悪くなる。
【0003】
そこで、収集汚泥中の固形分のみを収集して運用効率の向上を図ろうとする汚泥濃縮車が提案されている。この汚泥濃縮車の場合、スクリーンを備えた汚泥分離器をタンクとは離して設けている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
また、他の従来技術として、原液タンクと汚泥タンクとが一体化されたタンクを設け、汚泥タンクの上方に回転軸が傾斜した扁平楕円状のトリック型小型ドラムスクリーンを設けたものがある(例えば、特許文献2参照)。
【特許文献1】特開2004−100221号公報(第7頁、図2,3)
【特許文献2】実公昭61−45920号公報(第3−4頁、図4)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、前記特許文献1は、スクリーンを備えた汚泥分離器をタンクと離して設置するような構成であるため、非常に多くの配管で各構成が接続されるとともに、それらの配管を開閉する多くの弁が必要となる。そのため、この特許文献1では、製造時に配管の接続等に多くの時間と労力を要し、運用時にはそれらの配管の煩雑な開閉操作が必要となるので熟練作業者でないと迅速な操作は困難であるが、熟練作業者が大幅に減少して効率的な操作が難しく、効率的な汚泥濃縮車の運用は難しい。
【0006】
また、前記特許文献2の場合も、タンク上方に設けられたドラムスクリーンと接続する複数の配管がタンク上部に延びるとともに、それらの配管を開閉する多くの弁をタンク周囲に設ける必要がある。そのため、この特許文献2も、製造時には配管の接続等に多くの時間と労力を要し、運用時にはそれらの配管の煩雑な開閉操作が必要となるので熟練作業者でないと迅速な操作は困難であるが、熟練作業者が大幅に減少して効率的な操作が難しく、効率的な汚泥濃縮車の運用は難しい。
【0007】
このことは、汚泥濃縮車以外の汚泥濃縮装置の場合でも同様であり、熟練作業者が大幅に減少して効率的な操作が難しく、効率的な汚泥濃縮車の運用は難しい。
【0008】
一方、前記したように浄化槽が残る地域は都市部を離れた山村部が多いため、汚泥を濃縮することによって1回の収集作業で汚泥収集できる浄化槽を多くして運用効率を上げるとともに、浄化槽が設置されていない場所では汚泥のみを迅速に収集して、より効率良く収集作業を行いたいという要望もある。
【0009】
そこで、本発明は、汚泥槽内に汚泥分離手段を設けることにより、配管の構成が簡単で濃縮操作が容易に行える汚泥濃縮装置と、それを備えた汚泥濃縮車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
前記目的を達成するために、本発明の汚泥濃縮装置は、汚泥槽と反応槽とを隔壁で隔離したタンクと、該タンク内を減圧または加圧するポンプと、該ポンプと前記タンク内とを連通または遮断する吸引・加圧切替弁と、前記汚泥槽内に原汚泥水を吸引する汚泥吸引管と該汚泥槽または前記反応槽とを連通、もしくは該汚泥槽と該反応槽とを連通する槽切替弁とを備え、前記汚泥槽へ吸引した原汚泥水から汚泥分を分離する汚泥分離手段を該汚泥槽内に設けている。この明細書及び特許請求の範囲の書類中における「原汚泥水」は、「汚泥」を含む「汚泥水」であり、吸引対象の「汚泥」をいう。このような構成により、吸引・加圧切替弁でポンプと反応層とを連通させ、槽切替弁で汚泥吸引管と汚泥槽とを連通させるとともに、汚泥槽と反応槽とを連通させることにより、ポンプで反応層内の空気を吸引して減圧すれば、汚泥吸引管から汚泥槽へ汚泥水を吸引するバキューム機能を発揮するとともに、汚水を反応槽へ吸引して濃縮する濃縮機能とを発揮することができる。しかも、汚泥分離手段を密閉された汚泥槽の内部に設けることにより、この汚泥分離手段に汚泥水を移送する構成を簡略化することができる。
【0011】
また、前記汚泥槽内の上部に前記汚泥分離手段を配設し、前記汚泥吸引管を前記タンクの上部に設けて該汚泥吸引管と前記汚泥分離手段との高低差を小さくするのが好ましい。このようにすれば、汚泥分離手段から汚泥吸引管を介して水を排出する時に水を揚げる高さを小さくでき、水を排出するために汚泥槽内を加圧する圧力を低くすることができる。
【0012】
さらに、前記汚泥槽の上部に汚泥分離手段の取付ベースを設け、該取付ベースにタンク外部から前記汚泥分離手段を着脱可能に取付けてもよい。このようにすれば、汚泥が常時通過する汚泥分離手段を保守・点検する時に、タンクから取外して容易に保守・点検することができる。
【0013】
また、前記汚泥分離手段をドラムスクリーンで構成し、該ドラムスクリーンの回転軸を水平方向に配置するとともに、該ドラムスクリーンの回転軸方向にスクリーン本体を設け、該スクリーン本体が回転時に通過する水容器をドラムスクリーンの下部に設けてもよい。このようにすれば、水平方向に配置した回転軸周りで回転するスクリーン本体が水容器内を通過しながら回転するので、スクリーン本体の表面の乾燥を防止して長時間安定したスクリーン機能を維持することができる。
【0014】
さらに、前記ドラムスクリーンに臨むタンク内部に、該ドラムスクリーンの軸方向に汚泥水を拡散する汚泥水拡散部と、該汚泥拡散部内に向けて下側から上向きに汚泥水を供給する供給管とを設ければ、汚泥水を拡散させてからドラムスクリーンに供給するので、ドラムスクリーンで効率良く汚泥水を濾すことができる。
【0015】
その上、前記槽切替弁の切替えと、前記吸引・加圧切替弁の切替えと、前記ポンプによる反応層内の減圧とにより、前記汚泥吸引管から前記汚泥槽へ汚泥水を吸引する経路と、該汚泥槽内の汚泥水を前記反応槽へ吸引する経路とを設ければ、汚泥水を汚泥槽に吸引して汚泥分離手段で汚泥を分離した後の汚水を、連続的に反応槽へ吸引することができる。
【0016】
一方。本発明の汚泥濃縮車は、これらいずれかの汚泥濃縮装置を備えている。このような汚泥濃縮装置を汚泥濃縮車に備えることにより、例えば、山村部における浄化槽汚泥であっても効率良く収集することができ、運用効率の良い汚泥濃縮車を構成することができる。
【発明の効果】
【0017】
本発明は、以上説明したような手段により、汚泥分離手段に関する配管構成が簡単で、また汚泥分離手段の保守点検も容易な汚泥濃縮装置を提供することができ、運用効率の良い汚泥収集作業を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施の形態に係る汚泥濃縮車を示す側面図であり、図2は、図1に示す汚泥濃縮車の平面図である。これらの図に基づいて汚泥濃縮装置20を搭載した汚泥濃縮車1の全体構成を説明する。なお、以下の説明における前側、後側、左側、右側とは、車両の前側、後側、左舷側、右舷側をいう。また、以下の説明における「一次汚水」は、前記「原汚泥水」から「汚泥分」を分離した「汚水」、「二次汚水」は、「一次泥水」から凝集反応させてフロック状にした「汚泥分」を分離した「汚水」をいう。
【0019】
図1に示すように、汚泥濃縮車1の運転席2の下部には走行用エンジンEが設けられ、このエンジンEには動力を取り出すためのPTO21(Power Take Off)が設けられている。運転席2から後方に向けて車体フレーム3が設けられ、この車体フレーム3の上部にサブフレーム4が設けられており、これらのフレーム3,4上に汚泥濃縮装置20が搭載されている。サブフレーム4上には、車両の前後方向に延びるタンク5が搭載されており、このタンク5には、隔壁6によって前後に隔てられた反応槽7と汚泥槽8との2槽が形成されており、車両の前側に反応槽7が設けられ、後側に汚泥槽8が設けられている。このタンク5の上部には、タンク5に原汚泥水を吸引するためのホースリール9が設けられている。このホースリール9には、例えば、数十メートルの汚泥吸引管(樹脂ホース等)が格納されている。
【0020】
また、反応槽7の上部にはフロート弁10が設けられており、汚泥槽8の内部には汚泥分離手段たるドラムスクリーン11が設けられている。この汚泥分離手段たるドラムスクリーン11を汚泥槽8内に設けることで、後述するように、このドラムスクリーン11を密閉するための構成や配管を削減して、配管数の削減と切替弁の削減とを図っている。
【0021】
さらに、車両の左側には、凝集剤タンク12とオイルセパレータ13、エアセパレータ15、エンジン回転計やポンプ排気温度計等の計器類が設けられた操作盤17が設けられている。また、タンク5の左側には、反応槽7内の一次汚水量を確認する確認窓18と、汚泥槽8内の汚泥貯留量を確認する確認窓19が設けられている。図2に示すように、車両の右側には、オーバフローセフティ弁14と水タンク16とが設けられている。
【0022】
図3(a) は、図1の汚泥濃縮車に設けられたドラムスクリーンを取外した状態を後方から見た背面図であり、(b) はIII部拡大図であり、図4は、図1の汚泥濃縮車に設けられたドラムスクリーンを取外した状態を示す図面であり、図3に示すIV−IV矢視図である。図5は、図3(a) に示すドラムスクリーンの平面図である。
【0023】
図3(a),(b) と図4とに示すように、前記汚泥槽8の上部には、この汚泥槽8の外面から所定量突出する中空矩形状の取付ベース62が固定され、この取付ベース62の上端に取付フランジ63が設けられている。この取付フランジ63と取付ベース62の中央部に、取付口61が設けられている。
【0024】
この取付口61から汚泥槽8の内部に設けられる前記ドラムスクリーン11は、主に、タンク5に固定するための上板64と、この上板64の下部に支持された回転ドラム67と、この回転ドラム67に設けられたスクリーン本体69と、スクリーン本体69の汚泥出側(図3(a) の右側)でスクリーン本体69の表面に付着した汚泥を掻き取るスクレーパ81と、から構成されている。前記上板64は、前記取付フランジ63と同一の外形で形成されている。ドラムスクリーン11を一体的に前記取付口61から汚泥槽8の内部に挿入し、この上板64を前記取付フランジ63にボルト65で固定することにより、ドラムスクリーン11が汚泥槽8内の上部に取付けられる。
【0025】
前記回転ドラム67は、前記上板64の下面から下向きに突出するように設けられた2枚のドラム取付板66の間に設けられている。前記スクリーン本体69は、ベアリング(図示省略)を介して回転自在に設けられている。このスクリーン本体69は、回転軸が水平方向に配置されたドラム形状に形成されており、両端にはフランジ70が設けられている。
【0026】
このスクリーン本体69は、軸方向端部に設けられた油圧モータ40で駆動されている。油圧モータ40は前記ドラム取付板66に固定されており、この油圧モータ40で駆動される。この油圧モータ40に油を供給する油圧管73が、油圧モータ40と前記上板64との間に設けられている。前記上板64の上部には、油圧管73に油圧ホース74を接続するための接続口75が設けられている。
【0027】
また、図3(a) に示すように、前記ドラム取付板66の間には支持フレーム76が設けられている。この支持フレーム76には、図3(b) に示すようなバネ材付蝶番77を介してスクレーパフレーム80が設けられている。スクレーパフレーム80の下端側は、バネ付蝶番77によってスクリーン本体69側に押圧されている。このスクレーパフレーム80の下端には、スクリーン本体69の汚泥出側でスクリーン本体69に付着した汚泥を掻き取るスクレーパ81が設けられている。このスクレーパ81は、スクリーン本体69のフランジ70間に連続して設けられており、前記バネ材付蝶番77によりスクリーン本体69に向けて押圧されている。
【0028】
このように構成されたドラムスクリーン11によれば、上板64を取付フランジ63に固定しているボルト65を外し、上板64を吊り上げれば、この上板64に固定されたドラム取付板66とともに、スクリーン本体69、スクレーパフレーム80等の構成を汚泥槽8から一体的に取外すことができるので、この取外したドラムスクリーン11を工場等で容易に保守点検することができる。しかも、ドラムスクリーン11を汚泥槽8の内部に設けることにより、このドラムスクリーン11を密閉するための構成や、ドラムスクリーン11に汚泥水を供給/排出するための配管数を削減して構成を簡単にすることができる。また、配管構成が簡単になることによって切替弁も削減できる。
【0029】
一方、ドラムスクリーン11が設けられる汚泥槽8の上部には、前記取付ベース62から下向きに2本の支持フレーム72が設けられ、これらの支持フレーム72間に水容器38が支持されている。この水容器38は、前記スクリーン本体69によって汚泥が分離された汚水を溜めるものであり、前記スクリーン本体69の下部で所定量の水を溜めることができるような大きさで形成されている。この水容器38は、前記スクリーン本体69が回転したときに、スクリーン表面がこの水容器38内に溜められた水内を通過するように設けられている。この例の水容器38は、支持フレーム72間に延びる樋状に形成されている。
【0030】
また、図3(a) ,図5に示すように、前記ドラムスクリーン11が設けられるタンク5の左側部分には、汚泥槽8の周壁に固定された側壁91と底壁92とによって形成された汚泥水拡散部90が設けられている。この汚泥水拡散部90には、汚泥槽8の外部から汚泥水を供給する供給管93が接続されている。この供給管93は、汚泥槽8の外部に突出した部分に管フランジ94が設けられている。この管フランジ94には、後述する第2汚泥管44が接続される。供給管93は、この管フランジ94から汚泥槽8の内部に向けて水平方向に延び、前記汚泥水拡散部90の下部で上向きに屈曲して汚泥水拡散部90に内部に開口するように形成されている。しかも、この供給管93の端部は、汚泥水拡散部90の内部で反スクリーン側に開口するように形成されている。供給管93の端部を反スクリーン側に開口させることにより、この汚泥水拡散部90内で汚泥水が効果的に横方向に広がり、前記スクリーン本体69の全幅に汚泥水が拡散するようにしている。
【0031】
さらに、前記水容器38の下部左側には、水平方向に延びる排水管95が設けられている。この排水管95は、水容器38から水平方向に延びて、汚泥槽8の外部に突出した部分に管フランジ96が設けられている。この管フランジ96には、後述する第3汚泥管46が接続される。これら水容器38、汚泥水拡散部90、供給管93、排水管95に関する構成は、タンク5側に設けられている。しかも、汚泥槽8の上部にドラムスクリーン11を配置することにより、ドラムスクリーン11の前後方向長さを延ばすことによりスクリーン本体69の処理面積を広げて容易に処理能力を増やすことができる。
【0032】
このように、ドラムスクリーン11によて汚泥が分離された水を溜める水容器38をタンク5の上部に配置することにより、このタンク5の上部に設けられた前記ホースリール9との高低差を小さくできるので、後述するように、水容器38内の水を排出するためにこの汚泥槽8内を加圧する圧力を小さくできる。
【0033】
図6は、図1,2に示す汚泥濃縮車に搭載した汚泥濃縮装置の配管系統図である。この図6は、浄化槽の原汚泥水を吸引するときの状態を図示している。図6に基いて前記汚泥濃縮装置20の配管系統を以下に説明する。前記PTO21によって取り出された動力で駆動されるポンプ22が設けられ、このポンプ22にはチェック弁23を介して空気が吸引されるようになっている。ポンプ22の吐出側にはオイルセパレータ13が設けられており、吐出する空気中のオイルが除去されている。オイルセパレータ13の下流側には、ポンプ22から吐出管24に空気を吐出することによってタンク5の反応層7内と汚泥槽8内とを減圧(負圧)または反応層7内と汚泥槽8内とを加圧する時に切替える四方弁である吸引・加圧切替弁25が設けられている。この吸引・加圧切替弁25に接続された大気開放管26は、消音器37を介して大気27に開放している。また、吐出管24には分岐管28が設けられ、この分岐管28には所定の設定圧で開放するリリーフ弁29が設けられている。リリーフ弁29は、吸引・加圧切替弁25側の圧力が上昇したときにポンプ22から吐出された空気を大気27に逃すような設定圧力に設定されている。なお、前記チェック弁23の上流側には、保守点検時等に使用する常時閉鎖された開閉弁30が設けられている。
【0034】
また、前記吸引・加圧切替弁25には、前記チェック弁23に通じる第1エア管31と、前記タンク5側と連通する第2エア管32とが接続されている。この吸引・加圧切替弁25を切換えることにより、第1エア管31と第2エア管32と前記吐出管24と大気開放管26とが切替えられるようになっている。このような配管構成により、前記ポンプ22は、反応層7内と汚泥槽8内との空気を吸引する減圧と、反応層7内と汚泥槽8内とに空気を吐出する加圧とが行えるようになっている。
【0035】
さらに、第2エア管32は、エアセパレータ15を介して、タンク5の反応槽7と連通する第3エア管33、および汚泥槽8と連通する第4エア管34と接続されている。第3エア管33の反応槽7側には、反応槽7の満量時にポンプ22側への流れを止めるフロート弁10が設けられ、第4エア管34との接続側には、フロート弁10から汚泥や水がオーバフローしてもポンプ22側に流れないようにするオーバフローセフティ弁14が設けられている。また、第4エア管34には、空気の逆方向流れを防止するためのチェック弁35が設けられている。
【0036】
これらの構成によれば、以下のように機能する。前記吸引・加圧切替弁25を図示する左側の吸引位置aに切替えると、ポンプ22の吐出管24と大気開放管26とが連通し、第1エア管31と第2エア管32とが連通する。この状態でポンプ22を駆動すれば、反応槽7内の空気は第3エア管33を介して、エアセパレータ15から第2エア管32、第1エア管31へと吸引され、吐出管24から大気開放管26を介して大気27に放出される。
【0037】
また、吸引・加圧切替弁25を中央の中正位置bに切替えると、大気開放管26と第2エア管32とが連通し、ポンプ22の吐出管24と第1エア管31とが連通する。この状態では、反応槽7と汚泥槽8とが、第2エア管32と大気放出管26とを介して大気開放状態となる。
【0038】
さらに、吸引・加圧切替弁25を図示する右側の加圧位置cに切替えると、ポンプ22の吐出管24と第2エア管32とが連通し、大気開放管26と第1エア管31とが連通する。この状態でポンプ22を駆動すれば、大気が大気開放管26から第1エア管31を介してポンプ22に吸引され、ポンプ22から吐出された加圧空気が吐出管24、吸引・加圧切替弁25,第2エア管32を介して、第3エア管33から反応槽7に、第4エア管34から汚泥槽8に供給される。
【0039】
一方、前記した汚泥槽8の内部に設けられているドラムスクリーン11のスクリーン本体69を回転駆動する油圧モータ40は、前記PTO21で駆動される油圧ポンプ39から供給される油によって駆動されている。図示する41は所定圧に設定されたリリーフ弁であり、42は油タンクである。
【0040】
さらに、反応槽7と汚泥槽8との間には、反応槽7に設けられた第1汚泥管43と、汚泥槽8のドラムスクリーン11に原汚泥水または一次汚水を供給する第2汚泥管44とを連通または遮断する四方弁の槽切替弁45が設けられている。また、この槽切替弁45には、ドラムスクリーン11の水容器38から一次汚水または二次汚水を排出する第3汚泥管46と、前記ホースリール9と接続された第4汚泥管47とが接続されている。前記第2汚泥管44の途中には、汚泥槽8へ空気を吸入するための空気吸入弁48が設けられている。さらに、第4汚泥管47には、タンク5内の加圧時に閉鎖する加圧弁49が設けられている。また、ホースリール9には、浄化槽50まで延ばす汚泥吸引管51が設けられている。
【0041】
これらの構成によれば、以下のように機能する。槽切替弁45を図示する右側の汚泥槽位置dに切替えると、第4汚泥管47と第2汚泥管44とが連通し、第3汚泥管46と第1汚泥管43とが連通する。この状態で反応槽7内を減圧すれば、第4汚泥管47から汚泥槽8内のドラムスクリーン11に原汚泥水が吸引され、ドラムスクリーン11で汚泥分が分離された一次汚水が水容器38から第3汚泥管46、第1汚泥管43を介して反応槽7に吸引される。
【0042】
また、前記反応槽7には、凝集剤供給管55が接続されており、この凝集剤供給管55は凝集剤弁56を介して凝集剤タンク12と接続されている。凝集剤の供給時には、凝集剤弁56を手動または自動で開閉することにより、減圧された反応層7内の一次汚水に凝集剤タンク12から必要量の凝集剤が供給される。この実施の形態では、凝集剤供給管55を反応槽8へ接続しているが、凝集剤供給管55を第1汚泥管43に接続し、反応槽7を減圧して一次汚水を反応槽7へ吸引する時に、その負圧で凝集剤供給管55から第1汚泥管43を介して反応槽7に凝集剤が同時に吸引されるようにしてもよい。
【0043】
さらに、槽切替弁45を図示する左側の反応槽位置fに切替えれば、第1汚泥管43と第4汚泥管47とが連通し、第2汚泥管44と第3汚泥管46とが連通する。この状態では、反応槽7が、第1汚泥管43と第4汚泥管47とを介して大気開放状態となる。
【0044】
また、槽切替弁45を図示する中間の2槽接続位置eに切替えると、第1汚泥管43と第2汚泥管44とが連通し、第3汚泥管46と第4汚泥管47とが連通する。この状態で反応槽7と汚泥槽8との内部を加圧すれば、汚泥槽8内は第3汚泥管46と第4汚泥管47とを介して大気開放されるので、反応槽7内の一次汚水が第1汚泥管43と第2汚泥管44とを介して汚泥槽8内のドラムスクリーン11に圧送される。これが、反応槽7から汚泥槽8へ一次汚水を圧送する経路である。
【0045】
また、汚泥槽8の下部には、この汚泥槽8内の汚泥を排出するための汚泥排出管52が設けられている。この汚泥排出管52には排出弁53が設けられており、この排出弁53を開放して汚泥槽8内を加圧することによって、汚泥槽8内に溜められた汚泥が処分場54に排出される。
【0046】
さらに、この実施の形態の汚泥濃縮装置20には、前記水タンク16内の水をポンプ57で噴射ノズル58から噴射する洗浄装置59が備えられている。この洗浄装置59により、浄化槽50内を洗浄したり作業者の手を洗うことができる。
【0047】
前記ポンプ22、油圧モータ40等は、図1,2に示す運転席2の後部におけるタンク5の下部に設けられている。図6に示す各構成で図1,2に現れているものは、図1,2にその符号を付して示している。また、この実施の形態の汚泥濃縮装置20は、前記吸引・加圧切替弁25、槽切替弁45、加圧弁49と操作盤17とをタンク5の左側に設けることにより、作業者が汚泥濃縮装置20の左側で一連の操作を容易に行えるようにしている。
【0048】
図7は、図6に示す配管系統図の構成における作業内容図である。この図7に示すように、前記汚泥濃縮装置20による浄化槽汚泥の吸引と濃縮を行う主な作業としては、原汚泥水吸引、凝集反応、大気開放、汚泥濃縮、排出弁排出、の5つがある。図7では、これらの各作業と、その各作業時における各弁の操作状態と、汚泥槽8および反応槽7の内部圧力、汚泥水の有無を一覧形式でまとめている。各欄の作業を、図8〜図12に基いて以下に説明する。
【0049】
図8は、図7に示す作業内容図における原汚泥水吸引時の配管系統図、図9は、図7に示す作業内容図における反応槽での凝集反応時の配管系統図、図10は、図7に示す作業内容図における大気開放時の配管系統図、図11は、図7に示す作業内容図における汚泥濃縮時の配管系統図、図12は、図7に示す作業内容図における排出弁から排出時の配管系統図である。
【0050】
図8に示すように、原汚泥水の吸引時には、汚泥吸引管51の先端が浄化槽50内に挿入され、加圧弁49を開放した状態で槽切替弁45が汚泥槽位置dに切替えられ、吸引・加圧切替弁25が吸引位置aに切替えられる。そして、ポンプ22を駆動することにより反応槽7内の空気が吸引されて反応槽7内が減圧される。これにより、第1汚泥管43、第3汚泥管46を介して汚泥槽8内が減圧され、汚泥吸引管51から第4汚泥管47と第2汚泥管44とを介して汚泥槽8内に設けられたドラムスクリーン11に原汚泥水が吸引される。この吸引された原汚泥水は、ドラムスクリーン11のスクリーン本体69によって汚泥分が分離され、汚泥分が分離された一次汚水は水容器38から第3汚泥管46と第1汚泥管43とを介して反応槽7へと吸引される。これが、汚泥吸引管51から汚泥槽8内へ原汚泥水を吸引して前記ドラムスクリーン11で汚泥分を分離する経路と、このドラムスクリーン11で汚泥分を分離した一次汚水を汚泥槽8内から反応槽7内へ吸引する経路とである。この操作で汚泥槽8内に汚泥が溜められ、反応槽7内に一次汚水が溜められる。
【0051】
この操作によって、タンク5に吸引される原汚泥水の一次濾過が行われ、浄化槽50内のスカムや沈殿汚泥等がドラムスクリーン11から汚泥槽8内に貯留され、ドラムスクリーン11で濾過された一次汚水のみが反応槽7へと吸引される。この操作による原汚泥水の吸引がバキューム機能であり、スカムや沈殿汚泥を汚泥槽8へ効率良く吸引することができる。しかも、一つの吸引操作によって、汚泥分が多い原汚泥水も汚泥分が少ない原汚泥水もドラムスクリーン11を通して汚泥分のみを効率良く汚泥槽8に貯留でき、反応槽7へは一次濾過した一次汚水のみを吸引するようにできるので、効率の良い原汚泥水の吸引と汚泥分の分離とが連続的に行える。
【0052】
図9に示すように、反応槽7に吸引した一次汚水の凝集反応時には、汚泥吸引管51の先端が浄化槽50から出され、槽切替弁45が反応槽位置fに切替えられる。吸引・加圧切替弁25は吸引位置aであり、ポンプ22を駆動することによって反応槽7内の空気が吸引される。同時に、凝集剤タンク12から所定量の凝集剤が反応槽7内に供給される。これが、反応層7内に吸引した一次汚水に凝集剤を供給する経路である。この凝集剤の量は、反応槽7に吸引された一次汚水の量等によって決定される。また、同時に汚泥吸引管51から空気が反応槽7内に吸引され、反応槽7内の一次汚水がエア攪拌される。これが、空気を吸引して反応槽7内の一次汚水を攪拌する経路である。これにより、一次汚水の凝集反応の促進が図られる。この操作時には、汚泥槽8内には汚泥があり、反応槽7内には一次汚水が有る状態である。
【0053】
図10に示すように、大気開放時には、槽切替弁45が反応槽位置fに切替えられ、吸引・加圧切替弁25が中正位置bに切替えられる。また、第2汚泥管44の空気吸入弁48が開放させられる。これにより、反応槽7は、第3エア管33が第2エア管32を介して大気開放管26と連通して大気開放される。また、汚泥管側は、反応槽7の第1汚泥管43は第4汚泥管47とホースリール9の汚泥吸引管51とを介して大気開放となり、汚泥槽8の第2汚泥管44は空気吸入弁48を介して大気開放となる。これが、汚泥槽8内を大気開放する経路である。この操作時には、汚泥槽8内には汚泥があり、反応槽7内には一次汚水が有る状態である。
【0054】
図11に示すように、汚泥濃縮時には、槽切替弁45が2槽接続位置eに切替えられ、吸引・加圧切替弁25が加圧位置cに切替えられる。第2汚泥管44の空気吸入弁48は閉じられる。また、汚泥槽8のドラムスクリーン11に設けられた水容器38は、第3汚泥管46と槽切替弁45、第4汚泥管47を介して、先端が浄化槽50に挿入された汚泥吸引管51と連通させられる。そして、ポンプ22を駆動することにより、大気開放管26から吸引・加圧切替弁25を介してポンプ22に大気が吸入され、このポンプ22から吸引・加圧切替弁25を介して反応槽7内と汚泥槽8内とに加圧空気が供給される。この時、汚泥槽8内は前記したように大気圧下の浄化槽50と連通しているので、加圧された反応槽7内の一次汚水が第1汚泥管43と槽切替弁45、第2汚泥管44を介して圧力の低い汚泥槽8内のドラムスクリーン11に圧送される。このドラムスクリーン11に圧送された一次汚水は、ドラムスクリーン11のスクリーン本体69によって汚泥が分離される。この操作で反応槽7内の一次汚水が汚泥槽8内に圧送されて、反応槽7内に一次汚水が無い状態となる。
【0055】
この操作によって、一次汚水の二次濾過が行われ、反応槽7で凝集反応させたフロック状の汚泥分がドラムスクリーン11から汚泥槽8内に貯留される。これが、汚泥分離手段たるドラムスクリーン11によって反応槽7内の一次汚水中から汚泥分を濃縮する濃縮機能である。また、ドラムスクリーン11で濾過された二次汚水は、一次汚水から更に汚泥分が除去された水であるので、水容器38から第3汚泥管46と槽切替弁45と第4汚泥管47とを介して汚泥吸引管51から排出して浄化槽50の張水として利用される。これが、二次汚水を汚泥吸引管51から外部に排出する経路である。
【0056】
図12に示すように、排出弁からの排出時には、槽切替弁45が反応槽位置fに切替えられるとともに、吸引・加圧切替弁25が加圧位置cに切替えられ、処理場54にて排出弁53が開放させられる。そして、ポンプ22を駆動することにより、大気開放管26から吸引・加圧切替弁25を介してポンプ22に大気が吸引され、このポンプ22から吸引・加圧切替弁25と第2エア管32を介して、第3エア管33から反応槽7内に、第4エア管34から汚泥槽8内に加圧空気が供給される。この時、加圧弁49を閉じることにより反応槽7内が閉ざされるので、加圧空気は汚泥槽8内にのみ供給されて、この加圧空気によって汚泥槽8内に貯留された汚泥が汚泥排出管52から処理場54に排出され、汚泥の確実な排出が図られる。この操作で汚泥槽8内の汚泥が排出されて、汚泥槽8内に汚泥が無い状態となる。
【0057】
なお、前記実施の形態では、浄化槽50の汚泥水を吸引して濃縮する例を説明したが、例えば、固形分が少ない原汚泥水であれば、槽切替弁45を反応槽位置fに切替えて、反応槽7へ直接吸引してもよく、汚泥の吸引等の各操作は、前記説明した各作業に限定されるものではない。
【0058】
また、前述した実施の形態は一例を示しており、本発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本発明は前述した実施の形態に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【0059】
本発明に係る汚泥濃縮装置は、浄化槽汚泥、産業廃棄物汚泥等をバキューム機能で吸引したり、簡易的に濃縮脱水して積載効率を向上させて搬送したい汚泥収集に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【0060】
【図1】本発明の一実施の形態に係る汚泥濃縮車を示す側面図である。
【図2】図1に示す汚泥濃縮車の平面図である。
【図3】(a) は図1の汚泥濃縮車に設けられたドラムスクリーンを取外した状態を後方から見た背面図であり、(b) はb部拡大図である。
【図4】図1の汚泥濃縮車に設けられたドラムスクリーンを取外した状態を示す図面であり、図3に示すIV−IV矢視図である。
【図5】図3に示すドラムスクリーンの平面図である。
【図6】図1,2に示す汚泥濃縮車に搭載した汚泥濃縮装置の配管系統図である。
【図7】図6に示す配管系統図の構成における作業内容図である。
【図8】図7に示す作業内容図における汚泥水吸引時の配管系統図である。
【図9】図7に示す作業内容図における反応槽での凝集反応時の配管系統図である。
【図10】図7に示す作業内容図における大気開放時の配管系統図である。
【図11】図7に示す作業内容図における汚泥濃縮時の配管系統図である。
【図12】図7に示す作業内容図における排出弁から排出時の配管系統図である。
【符号の説明】
【0061】
1…汚泥濃縮車
5…タンク
6…隔壁
7…反応槽
8…汚泥槽
9…ホースリール
11…ドラムスクリーン(汚泥分離手段)
20…汚泥濃縮装置
22…ポンプ
25…吸引・加圧切替弁
35…チェック弁
38…水容器
39…油圧ポンプ
40…油圧モータ
45…槽切替弁
50…浄化槽
51…汚泥吸引管
61…取付口
62…取付ベース
63…取付フランジ
64…上板
66…ドラム取付板
67…回転ドラム
68…支持ドラム
69…スクリーン本体
70…フランジ
72…支持フレーム
80…スクレーパフレーム
81…スクレーパ
90…汚泥水拡散部
91…側壁
92…底壁
93…供給管
95…排水管

【特許請求の範囲】
【請求項1】
汚泥槽と反応槽とを隔壁で隔離したタンクと、
該タンク内を減圧または加圧するポンプと、
該ポンプと前記タンク内とを連通または遮断する吸引・加圧切替弁と、
前記汚泥槽内に原汚泥水を吸引する汚泥吸引管と該汚泥槽または前記反応槽とを連通、もしくは該汚泥槽と該反応槽とを連通する槽切替弁とを備え、
前記汚泥槽へ吸引した原汚泥水から汚泥分を分離する汚泥分離手段を該汚泥槽内に設けたことを特徴とする汚泥濃縮装置。
【請求項2】
前記汚泥槽内の上部に前記汚泥分離手段を配設し、前記汚泥吸引管を前記タンクの上部に設けて該汚泥吸引管と前記汚泥分離手段との高低差を小さくした請求項1に記載の汚泥濃縮装置。
【請求項3】
前記汚泥槽の上部に汚泥分離手段の取付ベースを設け、該取付ベースにタンク外部から前記汚泥分離手段を着脱可能に取付けた請求項1又は請求項2に記載の汚泥濃縮装置。
【請求項4】
前記汚泥分離手段をドラムスクリーンで構成し、該ドラムスクリーンの回転軸を水平方向に配置するとともに、該ドラムスクリーンの回転軸方向にスクリーン本体を設け、該スクリーン本体が回転時に通過する水容器をドラムスクリーンの下部に設けた請求項1〜3のいずれか1項に記載の汚泥濃縮装置。
【請求項5】
前記ドラムスクリーンに臨むタンク内部に、該ドラムスクリーンの軸方向に汚泥水を拡散する汚泥水拡散部と、該汚泥拡散部内に向けて下側から上向きに汚泥水を供給する供給管とを設けた請求項4に記載の汚泥濃縮装置。
【請求項6】
前記槽切替弁の切替えと、前記吸引・加圧切替弁の切替えと、前記ポンプによる反応層内の減圧とにより、前記汚泥吸引管から前記汚泥槽へ汚泥水を吸引する経路と、該汚泥槽内の汚泥水を前記反応槽へ吸引する経路とを設けた請求項1〜5のいずれか1項に記載の汚泥濃縮装置。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれか1項に記載の汚泥濃縮装置を備えた汚泥濃縮車。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【公開番号】特開2008−18318(P2008−18318A)
【公開日】平成20年1月31日(2008.1.31)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−191309(P2006−191309)
【出願日】平成18年7月12日(2006.7.12)
【出願人】(000002358)新明和工業株式会社 (919)
【Fターム(参考)】