汚泥濃縮装置及びその洗浄方法
【課題】装置を分解することなく、必要なときに濾過筒の内面に洗浄水をスプレーして濾過筒の内面を効果的に洗浄することができる汚泥濃縮装置の洗浄方法を提供すること。
【解決手段】濾過筒３内でスパイラルスクリュー４を回転駆動することによって、汚泥凝集槽１１から濾過筒３内に導入される汚泥を搬送しながら、該汚泥に含まれる水分を濾過筒３の濾過面３ａを通過させて分離液として濾過筒３外に排出して汚泥を濃縮する汚泥濃縮装置の洗浄方法として、濾過筒３の汚れが定常の洗浄方法で除去できない場合、装置の運転を停止して外筒２から分離液を排出するとともに、濾過筒３から汚泥を排出した後、スパイラルスクリュー４を回転させながら、該スパイラルスクリュー４の中空状の回転軸４ａに形成された複数のスプレーノズル１７から洗浄水を濾過筒３の全内周面をカバーするよう噴射して該濾過筒３の全周面を洗浄する。
【解決手段】濾過筒３内でスパイラルスクリュー４を回転駆動することによって、汚泥凝集槽１１から濾過筒３内に導入される汚泥を搬送しながら、該汚泥に含まれる水分を濾過筒３の濾過面３ａを通過させて分離液として濾過筒３外に排出して汚泥を濃縮する汚泥濃縮装置の洗浄方法として、濾過筒３の汚れが定常の洗浄方法で除去できない場合、装置の運転を停止して外筒２から分離液を排出するとともに、濾過筒３から汚泥を排出した後、スパイラルスクリュー４を回転させながら、該スパイラルスクリュー４の中空状の回転軸４ａに形成された複数のスプレーノズル１７から洗浄水を濾過筒３の全内周面をカバーするよう噴射して該濾過筒３の全周面を洗浄する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、濾過筒内でスパイラルスクリューを回転駆動することによって、汚泥凝集槽から濾過筒内に導入される汚泥を搬送しながらこれを濃縮するスクリュープレス型の汚泥濃縮装置とその洗浄方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種汚泥を廃棄又は焼却するために汚泥を脱水機にて脱水処理することが行われるが、脱水機の処理能力のみで汚泥の脱水を効率良く行うことは困難である。このため、汚泥の脱水機による脱水処理に先立って、汚泥をポリマー等の凝集剤で凝集させてフロック化し、このフロック化された汚泥（凝集汚泥）から水分を分離して汚泥を濃縮することが行われ、これを実施するための汚泥濃縮装置が今までに種々提案されて実用に供されている。
【０００３】
ところで、汚泥濃縮装置には、大別してロータリスクリーン型とスクリュープレス型があるが、図２にスクリュープレス型の汚泥濃縮装置の一例を示す。
【０００４】
図２は従来の汚泥濃縮装置の基本構成を示す縦断面図であり、図示の汚泥濃縮装置は、汚泥濃縮機１と汚泥凝集槽１１を備えており、凝集剤が添加された汚泥を汚泥凝集槽１１で凝集してフロック化し、このフロック化された凝集汚泥を汚泥濃縮機１で濃縮するものである。
【０００５】
上記汚泥濃縮機１は、密閉構造を有する円筒タンク状の外筒２の内部に円筒状の濾過筒３を縦方向に配置し、該濾過筒３内にスパイラルスクリュー４を回転可能に収容して構成されている。
【０００６】
ここで、上記濾過筒３の前記外筒２内に臨む部位の周面は、パンチングプレート又はウェッジワイヤー等から成る濾過面３ａを構成しており、濾過筒３の下部からは濃縮汚泥排出管５が水平に導出しており、その途中には濃縮汚泥ポンプ６が設けられている。
【０００７】
又、前記外筒２の上下からは分離液取出管７，８が水平に導出しており、これらの分離液取出管７，８は、逆Ｕ字状の分離液排出管９の垂直に立ち上がる上向流管９ａに接続されている。ここで、分離液排出管９は、前記上向流管９ａの上端から水平に延びる水平管９ｂと、該水平管９ｂの端部から垂直下方へ延びる下向流管９ｃを有している。
【０００８】
前記スパイラルスクリュー４は、回転軸４ａにスクリュー羽根４ｂを螺旋状に巻装して構成されており、回転軸４ａには、駆動源としてのモータ１０が連結されている。尚、スパイラルスクリュー４の外径は、濾過筒３の濾過面３ａの内径よりも僅かに小さく設定されており、スパイラルスクリュー４の外周縁と濾過筒３の濾過面３ａとの間には微小隙間が形成されている。
【０００９】
他方、上面が開口した円筒タンク状の前記汚泥凝集槽１１の下部には原泥供給管１２が接続されている。又、汚泥凝集槽１１内には、モータ１３によって回転駆動される撹拌機１４が設けられている。
【００１０】
又、汚泥凝集槽１１の上部からは凝集汚泥導入管１５が略水平に延びており、この凝集汚泥導入管１５は、汚泥濃縮機１の前記濾過筒３の上端部に接続されている。
【００１１】
而して、前記原泥供給管１２から汚泥凝集槽１１に汚泥（原泥）が供給されるが、原泥供給管１２を流れる汚泥にはポリマー等の凝集剤が添加され、この凝集剤が添加された汚泥が汚泥凝集槽１１内において撹拌機１４によって撹拌され、この汚泥は、これに含まれる固形成分がフロック化されて凝集汚泥となる。
【００１２】
ここで、前記濾過筒３内の汚泥の液位ｈ2 は、汚泥凝集槽１１内の汚泥の液位ｈ1 よりも低く設定され（ｈ2 ＜ｈ1 ）、両液位ｈ1 ，ｈ2 の差（ヘッド差）Δｈ12（＝ｈ1 −ｈ2 ）に基づく差圧によって、汚泥凝集槽１１内の凝集汚泥が凝集汚泥導入管１５を通って濃縮機１の濾過筒３内にその上部から導入される。
【００１３】
汚泥濃縮機１においては、前記スパイラルスクリュー４がモータ１０によって濾過筒３内で所定の速度で回転駆動されており、濾過筒３内に導入された凝集汚泥は、回転するスパイラルスクリュー４によって下方へと搬送されるとともに、これに含まれる水分が濾過筒３の濾過面３ａを通過して外筒２内に分離液として収容される。ここで、前記分離液排出管９内の分離液の水位ｈ3 は、濾過筒３内の液位ｈ2 よりも低く設定されているため（ｈ3 ＜ｈ2 ）、両者ｈ2 ，ｈ3 の差（ヘッド差）Δｈ23（＝ｈ2 −ｈ3 ）に基づく差圧を濾過圧力として、凝集汚泥から分離された水分が濾過筒３の濾過面３ａを通過して外筒２内に分離液として収容される。又、この場合、外筒２は、分離液の水位ｈ3 よりも下方に配置されているため、外筒２内に収容される分離液は外筒２内に充満し、この分離液中に濾過筒３の濾過面３ａが埋没することとなる。
【００１４】
そして、外筒２内に収容された分離液は、外筒２の上下に接続された分離液取出管７，８から分離液排出管９へと流れ込み、分離液排出管９の上向流管９ａを上向きに流れ、水平管９ｂにてオーバーフローして下向流管９ｃを下向きに流れて外部へと排出される。又、スパイラルスクリュー４の回転によって濾過筒３内を下方へと搬送される凝集汚泥は、その途中で水分が分離されることによって濃縮されて濃縮汚泥となり、この濃縮汚泥は、濃縮汚泥ポンプ６によって濃縮汚泥排出管５を通って外部へと可変定量的に排出され、不図示の脱水機による脱水処理に供される。
【００１５】
而して、以上の濃縮処理が繰り返されると、濾過筒３の濾過面３ａに汚れが付着して目詰まりが発生するが、通常の運転では、濾過面３ａの内側の汚れはスパイラルスクリュー４によって掻き取られ、濾過面３ａの目詰まりはコンプレッサ１６から外筒２内に空気を噴射する空気逆洗によって解消されている。尚、空気逆洗は、例えば原泥処理量が１０ｍ3 ／ｈである場合、圧力５ｋｇ／ｃｍ2 程度の圧縮空気を３０分に１回の頻度で５０ｃｃ程度噴射することによって行われる。
【００１６】
ところで、この種の汚泥濃縮装置で有機性汚泥を濃縮処理する場合、無機凝集剤と両性高分子凝集剤を併用することによって高い性能が得られることが多く、採用例が多い。
【００１７】
ところが、無機凝集剤と両性高分子凝集剤を併用する上記方法において何らかの原因で両性高分子凝集剤が過剰に添加された場合には、該両性高分子凝集剤のカチオン部とアニオン部が反応して粘着性の強い汚泥フロックが形成され、この汚泥フロックが濾過筒３の濾過面３ａの内側及び孔に固着し、スパイラルスクリュー４による掻き取りや空気逆洗では濾過面３ａの汚れを除去し切れない場合がある。このような場合には、濾過筒３を取り外して洗浄したり、スパイラルスクリュー４を抜き出して濾過筒３の濾過面３ａを水スプレーで洗浄する必要があり、その作業が大変である。
【００１８】
濾過面の汚れを除去する洗浄方法として、特許文献１，２には、回転する濾過ドラムの外周面にスクレーパを摺擦させて濾過ドラムに付着した汚泥ケーキを掻き取るとともに、洗浄手段によって空気や水等の流体を濾過ドラムに向けて常時吹き付けて汚泥ケーキが濾過ドラムから剥離し易くなるようにする方法が提案されている。
【特許文献１】特開２０００−２０２４９６号公報
【特許文献２】特開２００２−０１８４９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、上記特許文献１，２に提案された方法では、装置の運転中に空気や水等の流体を常時吹き付けるために流体の使用量が多くなり、特に水を吹き付ける場合には水によって汚泥が希釈されるという問題がある。
【００２０】
又、この方法では、空気や水等の流体を汚泥が貯留された汚泥貯留槽（汚泥凝集槽）内で吹き付けるため、流体の噴射の勢いが急速に弱まって高い洗浄効果を得ることができないという問題もある。
【００２１】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、装置を分解することなく、必要なときに濾過筒の内面に洗浄水をスプレーして濾過筒の内面を効果的に洗浄することができる汚泥濃縮装置とその洗浄方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、外筒内に濾過筒を収容し、該濾過筒の内部にスパイラルスクリューを回転可能に収容し、該スパイラルスクリューを回転駆動することによって、汚泥凝集槽から前記濾過筒内に導入される汚泥を搬送しながら、該汚泥に含まれる水分を前記濾過筒の濾過面を通過させて分離液として濾過筒外に排出して汚泥を濃縮するとともに、濃縮された汚泥を前記濾過筒の内部より排出する汚泥濃縮装置において、前記スパイラルスクリューの回転軸を中空とし、該回転軸に複数のスプレーノズルを軸方向に適当な間隔で設け、各スプレーノズルから噴射される洗浄水が前記濾過筒の全内周面をカバーするよう構成したことを特徴とする。
【００２３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記スパイラルスクリューの回転軸の上部から洗浄水をロータリジョイントを介して回転軸の内部に供給することを特徴とする。
【００２４】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記外筒と前記濾過筒の下部にドレン配管をそれぞれ接続したことを特徴とする。
【００２５】
請求項４記載の発明は、外筒内に濾過筒を収容し、該濾過筒の内部にスパイラルスクリューを回転可能に収容し、該スパイラルスクリューを回転駆動することによって、汚泥凝集槽から前記濾過筒内に導入される汚泥を搬送しながら、該汚泥に含まれる水分を前記濾過筒の濾過面を通過させて分離液として濾過筒外に排出して汚泥を濃縮するとともに、濃縮された汚泥を前記濾過筒の内部より排出する汚泥濃縮装置の洗浄方法として、前記汚泥濃縮装置の運転を停止して前記外筒から分離液を排出するとともに、前記濾過筒から汚泥を排出した後、前記スパイラルスクリューを回転させながら、該スパイラルスクリューの中空状の回転軸の内部に洗浄水を供給し、該回転軸に軸方向に適当な間隔で形成された複数のスプレーノズルから洗浄水を前記濾過筒の全内周面をカバーするよう噴射して該濾過筒の全周面を洗浄することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１〜３記載の汚泥濃縮装置に対して実施される請求項４記載の洗浄方法によれば、濾過筒の内面の汚れが定常の洗浄方法（スパイラルスクリューによる掻き取りと空気逆洗）で除去できない場合にのみ、装置の運転を停止して汚泥と分離液を排出した後、スパイラルスクリューを回転させながら、該スパイラルスクリューの中空状の回転軸に形成された複数のスプレーノズルから洗浄水を濾過筒の全内周面をカバーするよう噴射して該濾過筒の全周面を洗浄するようにしたため、洗浄水の使用量が少なくて済み、洗浄水は空気中で噴射されるため、その噴射の勢いが弱められず、濾過筒の全周面が洗浄水によって確実に洗浄される。
【００２７】
又、濾過筒の洗浄に際して従来のように濾過筒を取り外したり、スパイラルスクリューを抜き取る等の作業が不要となるため、濾過筒の洗浄を短時間で簡単に行うことができる。
【００２８】
更に、濾過筒の洗浄に際しては濾過筒内の汚泥が排出されるため、洗浄水によって汚泥が希釈されるという問題も発生しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００３０】
図１は本発明の実施の形態１に係る汚泥濃縮装置の基本構成を示す縦断面図であり、本図においては、図２に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。
【００３１】
本発明に係る汚泥濃縮装置は、汚泥濃縮機１のスパイラルスクリュー４の回転軸４ａを中空とし、該回転軸４ａに形成された複数のスプレーノズル１７から濾過筒３の濾過面３ａに向かって洗浄水を噴射（スプレー）して該濾過面３ａを洗浄することを特徴とするものである。
【００３２】
本実施の形態に係る汚泥濃縮装置は、汚泥凝集槽１１から汚泥濃縮機１の濾過筒３の上部に導入された凝集汚泥をスパイラルスクリュー４によって下方へ搬送しながら濃縮するものであって、スパイラルスクリュー４の中空の回転軸４ａの上端部にはロータリジョイント１８を介しで洗浄水供給管１９が接続されている。そして、回転軸４ａには複数のスプレーノズル１７が軸方向に適当な間隔で形成されており、各スプレーノズル１７から噴射される洗浄水が濾過筒３の全内周面（濾過面３ａの全面）をカバーするよう構成されている。
【００３３】
又、本実施の形態では、濾過筒３の下部にはドレン配管２０が接続され、このドレン配管２０にはドレンバルブ２１が設けられている。そして、ドレン配管２０のドレンバルブ２１の上流側には、外筒２の下面から垂直下方に延びる別のドレン配管２２が接続されている。
【００３４】
而して、図２に示した従来の汚泥濃縮装置と同様に汚泥凝集槽１１内でフロック化された凝集汚泥は、汚泥濃縮機１の濾過筒３内の汚泥の液位ｈ2 と汚泥凝集槽１１の汚泥の液位ｈ1 との差（ヘッド差）Δｈ12（＝ｈ1 −ｈ2 ）に基づく差圧によって、凝集汚泥導入管１５を通って汚泥濃縮機１の濾過筒３内にその上部から導入される。
【００３５】
そして、濾過筒３内に導入された凝集汚泥は、回転するスパイラルスクリュー４によって下方へと搬送されるとともに、これに含まれる水分が濾過筒３の濾過面３ａを通過して外筒２内に分離液として収容される。ここで、前記分離液排出管１９での分離液の水位ｈ3 は濾過筒３の液位ｈ2 よりも低く（ｈ3 ＜ｈ2 ）、両者ｈ2 ，ｈ3 の差（ヘッド差）Δｈ23（＝ｈ2 −ｈ3 ）に基づく差圧を濾過圧力として、凝集汚泥から分離された水分が濾過筒３の濾過面３ａを通過して外筒２内に分離液として収容される。又、この場合、外筒２は、分離液の水位ｈ3 よりも下方に配置されているため、外筒２内に収容される分離液は外筒２内に充満し、この分離液中に濾過筒３の濾過面３ａが埋没することとなる。
【００３６】
外筒２内に収容された分離液は、外筒２の上下に接続された分離液取出管７，８から分離液排出管９へと流れ込み、分離液排出管９の上向流管９ａを上向きに流れ、水平管９ｂにてオーバーフローして下向流管９ｃを下向きに流れて外部へと排出される。又、スパイラルスクリュー４の回転によって濾過筒３内を下方へと搬送される凝集汚泥は、その途中で水分が分離されることによって濃縮されて濃縮汚泥となり、この濃縮汚泥は、濃縮汚泥ポンプ６によって濃縮汚泥排出管５を通って外部へと可変定量的に排出され、不図示の脱水機による脱水処理に供される。
【００３７】
而して、以上の濃縮処理が繰り返されると、濾過筒３の濾過面３ａに汚れが付着して目詰まりが発生するが、通常の運転では、濾過面３ａの内側の汚れはスパイラルスクリュー４によって掻き取られ、濾過面３ａの目詰まりはコンプレッサ１６から外筒２内に空気を噴射する空気逆洗によって解消される。
【００３８】
ところで、例えば無機凝集剤と両性高分子凝集剤を併用したために粘着性の強い汚泥フロックが形成され、この汚泥フロックが濾過筒３の濾過面３ａの内側及び孔に固着し、スパイラルスクリュー４による掻き取りや空気逆洗では濾過面３ａの汚れを除去し切れない場合がある。このような場合には、装置の運転が停止され、以下の洗浄方法によって濾過筒３の濾過面３ａが全面に亘って洗浄される。
【００３９】
即ち、装置の運転を停止した状態で、ドレンバルブ２１を開いて濾過筒３内の汚泥をドレン配管２０から排出するとともに、外筒２内の分離液をドレン配管２２から排出した後、スパイラルスクリュー４を回転させながら、洗浄水供給管１９から洗浄水をロータリジョイント１８を介してスパイラルスクリュー４の中空の回転軸４ａ内にその上端から供給する。すると、この洗浄水は、回転軸４ａに形成された複数のスプレーノズル１７から扇形に噴射（スプレー）され、濾過筒３の濾過面３ａを全面に亘って内側から洗浄し、濾過面３ａに付着した汚泥フロック等の汚れを確実に除去する。そして、洗浄に供された洗浄水は、除去された汚泥フロック等の汚れと共にドレン配管２０，２２から排出される。
【００４０】
以上のように、本発明に係る洗浄方法によれば、濾過筒３の内面に付着した汚れが定常の洗浄方法（スパイラルスクリュー４による掻き取りと空気逆洗）で除去できない場合にのみ、装置の運転を停止して汚泥と分離液を排出した後、スパイラルスクリュー４を回転させながら、該スパイラルスクリュー４の中空状の回転軸４ａに形成された複数のスプレーノズル１７から洗浄水を濾過筒３の全内周面をカバーするよう噴射して該濾過筒３の全周面（濾過面３ａの全内周面）を洗浄するようにしたため、洗浄水の使用量が少なくて済む。そして、この場合、洗浄水は汚泥が排出された濾過筒３内の空気中で噴射されるため、その噴射の勢いが弱められず、濾過筒３の全周面が洗浄水によって確実に洗浄される。
【００４１】
又、濾過筒３の洗浄に際して従来のように濾過筒３を取り外したり、スパイラルスクリュー４を抜き取る等の作業が不要となるため、濾過筒３の洗浄を短時間で簡単に行うことができる。
【００４２】
更に、濾過筒３の洗浄に際しては濾過筒３内の汚泥が排出されるため、洗浄水によって汚泥が希釈されるという問題も発生しない。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る汚泥濃縮装置の基本構成を示す縦断面図である。
【図２】従来の汚泥濃縮装置の基本構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１ 汚泥濃縮機
２ 外筒
３ 濾過筒
３ａ 濾過面
４ スパイラルスクリュー
４ａ 回転軸
４ｂ スクリュー羽根
５ 濃縮汚泥排出管
６ 濃縮汚泥ポンプ
７，８ 分離液取出管
９ 分離液排出管
９ａ 上向流管
９ｂ 水平管
９ｃ 下向流管
１０ モータ
１１ 汚泥凝集槽
１２ 原泥供給管
１３ モータ
１４ 撹拌機
１５ 凝集汚泥導入管
１６ コンプレッサ
１７ スプレーノズル
１８ ロータリジョイント
１９ 洗浄水供給管
２０ ドレン配管
２１ ドレンバルブ
２２ ドレン配管
【技術分野】
【０００１】
本発明は、濾過筒内でスパイラルスクリューを回転駆動することによって、汚泥凝集槽から濾過筒内に導入される汚泥を搬送しながらこれを濃縮するスクリュープレス型の汚泥濃縮装置とその洗浄方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種汚泥を廃棄又は焼却するために汚泥を脱水機にて脱水処理することが行われるが、脱水機の処理能力のみで汚泥の脱水を効率良く行うことは困難である。このため、汚泥の脱水機による脱水処理に先立って、汚泥をポリマー等の凝集剤で凝集させてフロック化し、このフロック化された汚泥（凝集汚泥）から水分を分離して汚泥を濃縮することが行われ、これを実施するための汚泥濃縮装置が今までに種々提案されて実用に供されている。
【０００３】
ところで、汚泥濃縮装置には、大別してロータリスクリーン型とスクリュープレス型があるが、図２にスクリュープレス型の汚泥濃縮装置の一例を示す。
【０００４】
図２は従来の汚泥濃縮装置の基本構成を示す縦断面図であり、図示の汚泥濃縮装置は、汚泥濃縮機１と汚泥凝集槽１１を備えており、凝集剤が添加された汚泥を汚泥凝集槽１１で凝集してフロック化し、このフロック化された凝集汚泥を汚泥濃縮機１で濃縮するものである。
【０００５】
上記汚泥濃縮機１は、密閉構造を有する円筒タンク状の外筒２の内部に円筒状の濾過筒３を縦方向に配置し、該濾過筒３内にスパイラルスクリュー４を回転可能に収容して構成されている。
【０００６】
ここで、上記濾過筒３の前記外筒２内に臨む部位の周面は、パンチングプレート又はウェッジワイヤー等から成る濾過面３ａを構成しており、濾過筒３の下部からは濃縮汚泥排出管５が水平に導出しており、その途中には濃縮汚泥ポンプ６が設けられている。
【０００７】
又、前記外筒２の上下からは分離液取出管７，８が水平に導出しており、これらの分離液取出管７，８は、逆Ｕ字状の分離液排出管９の垂直に立ち上がる上向流管９ａに接続されている。ここで、分離液排出管９は、前記上向流管９ａの上端から水平に延びる水平管９ｂと、該水平管９ｂの端部から垂直下方へ延びる下向流管９ｃを有している。
【０００８】
前記スパイラルスクリュー４は、回転軸４ａにスクリュー羽根４ｂを螺旋状に巻装して構成されており、回転軸４ａには、駆動源としてのモータ１０が連結されている。尚、スパイラルスクリュー４の外径は、濾過筒３の濾過面３ａの内径よりも僅かに小さく設定されており、スパイラルスクリュー４の外周縁と濾過筒３の濾過面３ａとの間には微小隙間が形成されている。
【０００９】
他方、上面が開口した円筒タンク状の前記汚泥凝集槽１１の下部には原泥供給管１２が接続されている。又、汚泥凝集槽１１内には、モータ１３によって回転駆動される撹拌機１４が設けられている。
【００１０】
又、汚泥凝集槽１１の上部からは凝集汚泥導入管１５が略水平に延びており、この凝集汚泥導入管１５は、汚泥濃縮機１の前記濾過筒３の上端部に接続されている。
【００１１】
而して、前記原泥供給管１２から汚泥凝集槽１１に汚泥（原泥）が供給されるが、原泥供給管１２を流れる汚泥にはポリマー等の凝集剤が添加され、この凝集剤が添加された汚泥が汚泥凝集槽１１内において撹拌機１４によって撹拌され、この汚泥は、これに含まれる固形成分がフロック化されて凝集汚泥となる。
【００１２】
ここで、前記濾過筒３内の汚泥の液位ｈ2 は、汚泥凝集槽１１内の汚泥の液位ｈ1 よりも低く設定され（ｈ2 ＜ｈ1 ）、両液位ｈ1 ，ｈ2 の差（ヘッド差）Δｈ12（＝ｈ1 −ｈ2 ）に基づく差圧によって、汚泥凝集槽１１内の凝集汚泥が凝集汚泥導入管１５を通って濃縮機１の濾過筒３内にその上部から導入される。
【００１３】
汚泥濃縮機１においては、前記スパイラルスクリュー４がモータ１０によって濾過筒３内で所定の速度で回転駆動されており、濾過筒３内に導入された凝集汚泥は、回転するスパイラルスクリュー４によって下方へと搬送されるとともに、これに含まれる水分が濾過筒３の濾過面３ａを通過して外筒２内に分離液として収容される。ここで、前記分離液排出管９内の分離液の水位ｈ3 は、濾過筒３内の液位ｈ2 よりも低く設定されているため（ｈ3 ＜ｈ2 ）、両者ｈ2 ，ｈ3 の差（ヘッド差）Δｈ23（＝ｈ2 −ｈ3 ）に基づく差圧を濾過圧力として、凝集汚泥から分離された水分が濾過筒３の濾過面３ａを通過して外筒２内に分離液として収容される。又、この場合、外筒２は、分離液の水位ｈ3 よりも下方に配置されているため、外筒２内に収容される分離液は外筒２内に充満し、この分離液中に濾過筒３の濾過面３ａが埋没することとなる。
【００１４】
そして、外筒２内に収容された分離液は、外筒２の上下に接続された分離液取出管７，８から分離液排出管９へと流れ込み、分離液排出管９の上向流管９ａを上向きに流れ、水平管９ｂにてオーバーフローして下向流管９ｃを下向きに流れて外部へと排出される。又、スパイラルスクリュー４の回転によって濾過筒３内を下方へと搬送される凝集汚泥は、その途中で水分が分離されることによって濃縮されて濃縮汚泥となり、この濃縮汚泥は、濃縮汚泥ポンプ６によって濃縮汚泥排出管５を通って外部へと可変定量的に排出され、不図示の脱水機による脱水処理に供される。
【００１５】
而して、以上の濃縮処理が繰り返されると、濾過筒３の濾過面３ａに汚れが付着して目詰まりが発生するが、通常の運転では、濾過面３ａの内側の汚れはスパイラルスクリュー４によって掻き取られ、濾過面３ａの目詰まりはコンプレッサ１６から外筒２内に空気を噴射する空気逆洗によって解消されている。尚、空気逆洗は、例えば原泥処理量が１０ｍ3 ／ｈである場合、圧力５ｋｇ／ｃｍ2 程度の圧縮空気を３０分に１回の頻度で５０ｃｃ程度噴射することによって行われる。
【００１６】
ところで、この種の汚泥濃縮装置で有機性汚泥を濃縮処理する場合、無機凝集剤と両性高分子凝集剤を併用することによって高い性能が得られることが多く、採用例が多い。
【００１７】
ところが、無機凝集剤と両性高分子凝集剤を併用する上記方法において何らかの原因で両性高分子凝集剤が過剰に添加された場合には、該両性高分子凝集剤のカチオン部とアニオン部が反応して粘着性の強い汚泥フロックが形成され、この汚泥フロックが濾過筒３の濾過面３ａの内側及び孔に固着し、スパイラルスクリュー４による掻き取りや空気逆洗では濾過面３ａの汚れを除去し切れない場合がある。このような場合には、濾過筒３を取り外して洗浄したり、スパイラルスクリュー４を抜き出して濾過筒３の濾過面３ａを水スプレーで洗浄する必要があり、その作業が大変である。
【００１８】
濾過面の汚れを除去する洗浄方法として、特許文献１，２には、回転する濾過ドラムの外周面にスクレーパを摺擦させて濾過ドラムに付着した汚泥ケーキを掻き取るとともに、洗浄手段によって空気や水等の流体を濾過ドラムに向けて常時吹き付けて汚泥ケーキが濾過ドラムから剥離し易くなるようにする方法が提案されている。
【特許文献１】特開２０００−２０２４９６号公報
【特許文献２】特開２００２−０１８４９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、上記特許文献１，２に提案された方法では、装置の運転中に空気や水等の流体を常時吹き付けるために流体の使用量が多くなり、特に水を吹き付ける場合には水によって汚泥が希釈されるという問題がある。
【００２０】
又、この方法では、空気や水等の流体を汚泥が貯留された汚泥貯留槽（汚泥凝集槽）内で吹き付けるため、流体の噴射の勢いが急速に弱まって高い洗浄効果を得ることができないという問題もある。
【００２１】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、装置を分解することなく、必要なときに濾過筒の内面に洗浄水をスプレーして濾過筒の内面を効果的に洗浄することができる汚泥濃縮装置とその洗浄方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、外筒内に濾過筒を収容し、該濾過筒の内部にスパイラルスクリューを回転可能に収容し、該スパイラルスクリューを回転駆動することによって、汚泥凝集槽から前記濾過筒内に導入される汚泥を搬送しながら、該汚泥に含まれる水分を前記濾過筒の濾過面を通過させて分離液として濾過筒外に排出して汚泥を濃縮するとともに、濃縮された汚泥を前記濾過筒の内部より排出する汚泥濃縮装置において、前記スパイラルスクリューの回転軸を中空とし、該回転軸に複数のスプレーノズルを軸方向に適当な間隔で設け、各スプレーノズルから噴射される洗浄水が前記濾過筒の全内周面をカバーするよう構成したことを特徴とする。
【００２３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記スパイラルスクリューの回転軸の上部から洗浄水をロータリジョイントを介して回転軸の内部に供給することを特徴とする。
【００２４】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記外筒と前記濾過筒の下部にドレン配管をそれぞれ接続したことを特徴とする。
【００２５】
請求項４記載の発明は、外筒内に濾過筒を収容し、該濾過筒の内部にスパイラルスクリューを回転可能に収容し、該スパイラルスクリューを回転駆動することによって、汚泥凝集槽から前記濾過筒内に導入される汚泥を搬送しながら、該汚泥に含まれる水分を前記濾過筒の濾過面を通過させて分離液として濾過筒外に排出して汚泥を濃縮するとともに、濃縮された汚泥を前記濾過筒の内部より排出する汚泥濃縮装置の洗浄方法として、前記汚泥濃縮装置の運転を停止して前記外筒から分離液を排出するとともに、前記濾過筒から汚泥を排出した後、前記スパイラルスクリューを回転させながら、該スパイラルスクリューの中空状の回転軸の内部に洗浄水を供給し、該回転軸に軸方向に適当な間隔で形成された複数のスプレーノズルから洗浄水を前記濾過筒の全内周面をカバーするよう噴射して該濾過筒の全周面を洗浄することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１〜３記載の汚泥濃縮装置に対して実施される請求項４記載の洗浄方法によれば、濾過筒の内面の汚れが定常の洗浄方法（スパイラルスクリューによる掻き取りと空気逆洗）で除去できない場合にのみ、装置の運転を停止して汚泥と分離液を排出した後、スパイラルスクリューを回転させながら、該スパイラルスクリューの中空状の回転軸に形成された複数のスプレーノズルから洗浄水を濾過筒の全内周面をカバーするよう噴射して該濾過筒の全周面を洗浄するようにしたため、洗浄水の使用量が少なくて済み、洗浄水は空気中で噴射されるため、その噴射の勢いが弱められず、濾過筒の全周面が洗浄水によって確実に洗浄される。
【００２７】
又、濾過筒の洗浄に際して従来のように濾過筒を取り外したり、スパイラルスクリューを抜き取る等の作業が不要となるため、濾過筒の洗浄を短時間で簡単に行うことができる。
【００２８】
更に、濾過筒の洗浄に際しては濾過筒内の汚泥が排出されるため、洗浄水によって汚泥が希釈されるという問題も発生しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００３０】
図１は本発明の実施の形態１に係る汚泥濃縮装置の基本構成を示す縦断面図であり、本図においては、図２に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。
【００３１】
本発明に係る汚泥濃縮装置は、汚泥濃縮機１のスパイラルスクリュー４の回転軸４ａを中空とし、該回転軸４ａに形成された複数のスプレーノズル１７から濾過筒３の濾過面３ａに向かって洗浄水を噴射（スプレー）して該濾過面３ａを洗浄することを特徴とするものである。
【００３２】
本実施の形態に係る汚泥濃縮装置は、汚泥凝集槽１１から汚泥濃縮機１の濾過筒３の上部に導入された凝集汚泥をスパイラルスクリュー４によって下方へ搬送しながら濃縮するものであって、スパイラルスクリュー４の中空の回転軸４ａの上端部にはロータリジョイント１８を介しで洗浄水供給管１９が接続されている。そして、回転軸４ａには複数のスプレーノズル１７が軸方向に適当な間隔で形成されており、各スプレーノズル１７から噴射される洗浄水が濾過筒３の全内周面（濾過面３ａの全面）をカバーするよう構成されている。
【００３３】
又、本実施の形態では、濾過筒３の下部にはドレン配管２０が接続され、このドレン配管２０にはドレンバルブ２１が設けられている。そして、ドレン配管２０のドレンバルブ２１の上流側には、外筒２の下面から垂直下方に延びる別のドレン配管２２が接続されている。
【００３４】
而して、図２に示した従来の汚泥濃縮装置と同様に汚泥凝集槽１１内でフロック化された凝集汚泥は、汚泥濃縮機１の濾過筒３内の汚泥の液位ｈ2 と汚泥凝集槽１１の汚泥の液位ｈ1 との差（ヘッド差）Δｈ12（＝ｈ1 −ｈ2 ）に基づく差圧によって、凝集汚泥導入管１５を通って汚泥濃縮機１の濾過筒３内にその上部から導入される。
【００３５】
そして、濾過筒３内に導入された凝集汚泥は、回転するスパイラルスクリュー４によって下方へと搬送されるとともに、これに含まれる水分が濾過筒３の濾過面３ａを通過して外筒２内に分離液として収容される。ここで、前記分離液排出管１９での分離液の水位ｈ3 は濾過筒３の液位ｈ2 よりも低く（ｈ3 ＜ｈ2 ）、両者ｈ2 ，ｈ3 の差（ヘッド差）Δｈ23（＝ｈ2 −ｈ3 ）に基づく差圧を濾過圧力として、凝集汚泥から分離された水分が濾過筒３の濾過面３ａを通過して外筒２内に分離液として収容される。又、この場合、外筒２は、分離液の水位ｈ3 よりも下方に配置されているため、外筒２内に収容される分離液は外筒２内に充満し、この分離液中に濾過筒３の濾過面３ａが埋没することとなる。
【００３６】
外筒２内に収容された分離液は、外筒２の上下に接続された分離液取出管７，８から分離液排出管９へと流れ込み、分離液排出管９の上向流管９ａを上向きに流れ、水平管９ｂにてオーバーフローして下向流管９ｃを下向きに流れて外部へと排出される。又、スパイラルスクリュー４の回転によって濾過筒３内を下方へと搬送される凝集汚泥は、その途中で水分が分離されることによって濃縮されて濃縮汚泥となり、この濃縮汚泥は、濃縮汚泥ポンプ６によって濃縮汚泥排出管５を通って外部へと可変定量的に排出され、不図示の脱水機による脱水処理に供される。
【００３７】
而して、以上の濃縮処理が繰り返されると、濾過筒３の濾過面３ａに汚れが付着して目詰まりが発生するが、通常の運転では、濾過面３ａの内側の汚れはスパイラルスクリュー４によって掻き取られ、濾過面３ａの目詰まりはコンプレッサ１６から外筒２内に空気を噴射する空気逆洗によって解消される。
【００３８】
ところで、例えば無機凝集剤と両性高分子凝集剤を併用したために粘着性の強い汚泥フロックが形成され、この汚泥フロックが濾過筒３の濾過面３ａの内側及び孔に固着し、スパイラルスクリュー４による掻き取りや空気逆洗では濾過面３ａの汚れを除去し切れない場合がある。このような場合には、装置の運転が停止され、以下の洗浄方法によって濾過筒３の濾過面３ａが全面に亘って洗浄される。
【００３９】
即ち、装置の運転を停止した状態で、ドレンバルブ２１を開いて濾過筒３内の汚泥をドレン配管２０から排出するとともに、外筒２内の分離液をドレン配管２２から排出した後、スパイラルスクリュー４を回転させながら、洗浄水供給管１９から洗浄水をロータリジョイント１８を介してスパイラルスクリュー４の中空の回転軸４ａ内にその上端から供給する。すると、この洗浄水は、回転軸４ａに形成された複数のスプレーノズル１７から扇形に噴射（スプレー）され、濾過筒３の濾過面３ａを全面に亘って内側から洗浄し、濾過面３ａに付着した汚泥フロック等の汚れを確実に除去する。そして、洗浄に供された洗浄水は、除去された汚泥フロック等の汚れと共にドレン配管２０，２２から排出される。
【００４０】
以上のように、本発明に係る洗浄方法によれば、濾過筒３の内面に付着した汚れが定常の洗浄方法（スパイラルスクリュー４による掻き取りと空気逆洗）で除去できない場合にのみ、装置の運転を停止して汚泥と分離液を排出した後、スパイラルスクリュー４を回転させながら、該スパイラルスクリュー４の中空状の回転軸４ａに形成された複数のスプレーノズル１７から洗浄水を濾過筒３の全内周面をカバーするよう噴射して該濾過筒３の全周面（濾過面３ａの全内周面）を洗浄するようにしたため、洗浄水の使用量が少なくて済む。そして、この場合、洗浄水は汚泥が排出された濾過筒３内の空気中で噴射されるため、その噴射の勢いが弱められず、濾過筒３の全周面が洗浄水によって確実に洗浄される。
【００４１】
又、濾過筒３の洗浄に際して従来のように濾過筒３を取り外したり、スパイラルスクリュー４を抜き取る等の作業が不要となるため、濾過筒３の洗浄を短時間で簡単に行うことができる。
【００４２】
更に、濾過筒３の洗浄に際しては濾過筒３内の汚泥が排出されるため、洗浄水によって汚泥が希釈されるという問題も発生しない。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る汚泥濃縮装置の基本構成を示す縦断面図である。
【図２】従来の汚泥濃縮装置の基本構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１ 汚泥濃縮機
２ 外筒
３ 濾過筒
３ａ 濾過面
４ スパイラルスクリュー
４ａ 回転軸
４ｂ スクリュー羽根
５ 濃縮汚泥排出管
６ 濃縮汚泥ポンプ
７，８ 分離液取出管
９ 分離液排出管
９ａ 上向流管
９ｂ 水平管
９ｃ 下向流管
１０ モータ
１１ 汚泥凝集槽
１２ 原泥供給管
１３ モータ
１４ 撹拌機
１５ 凝集汚泥導入管
１６ コンプレッサ
１７ スプレーノズル
１８ ロータリジョイント
１９ 洗浄水供給管
２０ ドレン配管
２１ ドレンバルブ
２２ ドレン配管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外筒内に濾過筒を収容し、該濾過筒の内部にスパイラルスクリューを回転可能に収容し、該スパイラルスクリューを回転駆動することによって、汚泥凝集槽から前記濾過筒内に導入される汚泥を搬送しながら、該汚泥に含まれる水分を前記濾過筒の濾過面を通過させて分離液として濾過筒外に排出して汚泥を濃縮するとともに、濃縮された汚泥を前記濾過筒の内部より排出する汚泥濃縮装置において、
前記スパイラルスクリューの回転軸を中空とし、該回転軸に複数のスプレーノズルを軸方向に適当な間隔で設け、各スプレーノズルから噴射される洗浄水が前記濾過筒の全内周面をカバーするよう構成したことを特徴とする汚泥濃縮装置。
【請求項２】
前記スパイラルスクリューの回転軸の上部から洗浄水をロータリジョイントを介して回転軸の内部に供給することを特徴とする請求項１記載の汚泥濃縮装置。
【請求項３】
前記外筒と前記濾過筒の下部にドレン配管をそれぞれ接続したことを特徴とする請求項１又は２記載の汚泥濃縮装置。
【請求項４】
外筒内に濾過筒を収容し、該濾過筒の内部にスパイラルスクリューを回転可能に収容し、該スパイラルスクリューを回転駆動することによって、汚泥凝集槽から前記濾過筒内に導入される汚泥を搬送しながら、該汚泥に含まれる水分を前記濾過筒の濾過面を通過させて分離液として濾過筒外に排出して汚泥を濃縮するとともに、濃縮された汚泥を前記濾過筒の内部より排出する汚泥濃縮装置の洗浄方法であって、
前記汚泥濃縮装置の運転を停止して前記外筒から分離液を排出するとともに、前記濾過筒から汚泥を排出した後、前記スパイラルスクリューを回転させながら、該スパイラルスクリューの中空状の回転軸の内部に洗浄水を供給し、該回転軸に軸方向に適当な間隔で形成された複数のスプレーノズルから洗浄水を前記濾過筒の全内周面をカバーするよう噴射して該濾過筒の全周面を洗浄することを特徴とする汚泥濃縮装置の洗浄方法。
【請求項１】
外筒内に濾過筒を収容し、該濾過筒の内部にスパイラルスクリューを回転可能に収容し、該スパイラルスクリューを回転駆動することによって、汚泥凝集槽から前記濾過筒内に導入される汚泥を搬送しながら、該汚泥に含まれる水分を前記濾過筒の濾過面を通過させて分離液として濾過筒外に排出して汚泥を濃縮するとともに、濃縮された汚泥を前記濾過筒の内部より排出する汚泥濃縮装置において、
前記スパイラルスクリューの回転軸を中空とし、該回転軸に複数のスプレーノズルを軸方向に適当な間隔で設け、各スプレーノズルから噴射される洗浄水が前記濾過筒の全内周面をカバーするよう構成したことを特徴とする汚泥濃縮装置。
【請求項２】
前記スパイラルスクリューの回転軸の上部から洗浄水をロータリジョイントを介して回転軸の内部に供給することを特徴とする請求項１記載の汚泥濃縮装置。
【請求項３】
前記外筒と前記濾過筒の下部にドレン配管をそれぞれ接続したことを特徴とする請求項１又は２記載の汚泥濃縮装置。
【請求項４】
外筒内に濾過筒を収容し、該濾過筒の内部にスパイラルスクリューを回転可能に収容し、該スパイラルスクリューを回転駆動することによって、汚泥凝集槽から前記濾過筒内に導入される汚泥を搬送しながら、該汚泥に含まれる水分を前記濾過筒の濾過面を通過させて分離液として濾過筒外に排出して汚泥を濃縮するとともに、濃縮された汚泥を前記濾過筒の内部より排出する汚泥濃縮装置の洗浄方法であって、
前記汚泥濃縮装置の運転を停止して前記外筒から分離液を排出するとともに、前記濾過筒から汚泥を排出した後、前記スパイラルスクリューを回転させながら、該スパイラルスクリューの中空状の回転軸の内部に洗浄水を供給し、該回転軸に軸方向に適当な間隔で形成された複数のスプレーノズルから洗浄水を前記濾過筒の全内周面をカバーするよう噴射して該濾過筒の全周面を洗浄することを特徴とする汚泥濃縮装置の洗浄方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−１４９２７２（Ｐ２００８−１４９２７２Ａ）
【公開日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３４０７２３（Ｐ２００６−３４０７２３）
【出願日】平成１８年１２月１９日（２００６．１２．１９）
【出願人】（０００００１０６３）栗田工業株式会社 (1,536)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月１９日（２００６．１２．１９）
【出願人】（０００００１０６３）栗田工業株式会社 (1,536)
【Ｆターム（参考）】
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