汚泥濃縮装置
【課題】濾過面の目詰まりと固定成分のリークの発生を抑えて濃縮汚泥濃度と固形物回収率の向上を図ることができるとともに、濃縮倍数を原泥濃度の変動に追従させて良好な濃縮処理を行うことができる汚泥濃縮装置を提供すること。
【解決手段】濾過筒３の内部にスパイラルスクリュー４を回転可能に収容し、該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から前記濾過筒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前記濾過筒３の濾過面３ａを通過させて分離液として外部に排出して汚泥を濃縮するとともに、濾過筒３の内部より濃縮された汚泥を排出する汚泥濃縮装置１において、前記スパイラルスクリュー４を汚泥導入側の前半部４Ａと汚泥排出側の後半部４Ｂとに２分割し、前半部４Ａの回転速度を後半部４Ｂのそれよりも高く設定する。
【解決手段】濾過筒３の内部にスパイラルスクリュー４を回転可能に収容し、該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から前記濾過筒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前記濾過筒３の濾過面３ａを通過させて分離液として外部に排出して汚泥を濃縮するとともに、濾過筒３の内部より濃縮された汚泥を排出する汚泥濃縮装置１において、前記スパイラルスクリュー４を汚泥導入側の前半部４Ａと汚泥排出側の後半部４Ｂとに２分割し、前半部４Ａの回転速度を後半部４Ｂのそれよりも高く設定する。
【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に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種汚泥を廃棄又は焼却するため、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できない。このため、汚泥の脱水機による脱水処理に先立って、汚泥を凝集剤で凝集させ、この凝集された汚泥（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、汚泥濃縮装置として、スクリュープレス型があるが、本出願人が先に提案したスクリュープレス型の汚泥濃縮装置の一例を図３に示す（特許文献１参照）。
【０００４】
即ち、図３は従来の汚泥濃縮装置１’の基本構成を示す概略図であり、図示の汚泥濃縮装置１’は、密閉構造を有する円筒タンク状の外筒２を略水平に設置し、この外筒２の内部に両端が密閉された円筒状の濾過筒３を略水平に配置し、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。
【０００５】
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の一端底部からは濃縮汚泥排出管５が導出している。そして、濃縮汚泥排出管５には濃縮汚泥ポンプ６が設けられている。
【０００６】
又、前記外筒２の上部側方からは分離液排出管７が導出しており、この分離液排出管７の排出部の高さはｈ２
に設定されている。
【０００７】
更に、前記スパイラルスクリュー４は、回転軸４ａに螺旋状のスクリユー羽根４ｂを巻装して構成されており、回転軸４ａには、駆動源であるモータ８が直結されている。尚、スパイラルスクリュー４（スクリュー羽根４ｂ）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（スクリュー羽根４ｂ）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。
【０００８】
又、前記外筒２の底部には、逆洗用の圧縮空気を供給するためのエアコンプレッサ９から導出する空気配管１０が接続されている。
【０００９】
他方、１１は上面が開口した円筒タンク状の汚泥凝集槽であり、その内部には汚泥が収容されている。そして、この汚泥には凝集剤が添加され、モータ１２によって回転駆動される攪拌機１３によって汚泥と凝集剤が撹拌されることによって、汚泥は、これに含まれる固形成分が凝集されて凝集汚泥となる。
【００１０】
又、汚泥凝集槽１１の上部側方から略水平に延びる凝集汚泥導入管１４は、前記濾過筒２の上端入口部に接続されている。
【００１１】
而して、汚泥凝集槽１１内の凝集汚泥が凝集汚泥導入管１４を通って濾過筒３内にその一端上部から導入されると、この凝集汚泥は、モータ８によって所定速度で回転駆動されるスパイラルスクリュー４によって入口側から出口側に向かって（図３の右方に向かって）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７の排出部の高さｈ2 は汚泥凝集槽１１の液位ｈ1 よりも低く（ｈ2 ＜ｈ1 ）設定されているため、配管の圧力損失を無視すれば、両者ｈ1 ，ｈ2 の差（ヘッド差）Δｈ12（＝ｈ1 −ｈ2 ）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、汚泥凝集槽１１の液位ｈ1 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。
【００１２】
そして、外筒２内に収容された分離液は、分離液排出管７を通っ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内を入口側から出口側に向かって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を通って外部へと排出され、不図示の脱水機による脱水処理に供される。
【００１３】
而して、以上説明した汚泥濃縮装置１’においては、前述のように濾過筒３の濾過面３ａが外筒２内の分離液中に埋没すると、該濾過面３ａは、その全面が凝集汚泥から水分を分離するために供されるため、その分離能率が高められて濾過筒３、延ては汚泥濃縮装置１’全体の小型化が図られる。
【００１４】
又、濾過筒３の濾過面３ａでの濾過圧力は、濾過筒３の液位ｈ3 と分離液排出管７の排出部の高さｈ2 との差Δｈ32（＝ｈ3 −ｈ2 ）に基づく差圧によって決定されるため、分離液排出管７の排出部の高さｈ2 を任意に設定することによって濾過圧力を最適値に保つことができ、濾過筒３の濾過面３ａにおける固形成分のリークが抑制され、この固形成分のリークを防止するために凝集剤の添加量を多くする必要もなくなる。
【００１５】
更に、スパイラルスクリュー４は、濾過筒３の濾過面３ａとの間に微小隙間を形成して濾過筒３内を回転するため、濾過面３ａの内面がスパイラルスクリュー４によって清掃され、濾過面３ａに固形成分が付着しても、この固形成分はスパイラルスクリュー４によって掻き取られる。このため、濾過面３ａに目詰まりが発生せず、該濾過面３ａは、その本来の濾過機能を安定的に果たすことができる。
【００１６】
【特許文献１】特開２００３−１６４８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
ところで、汚泥濃縮装置において、濾過筒内で回転するスパイラルスクリューの機能としては、
１）濾過の進行に伴って濾過面に付着する固形成分等を除去して濾過面を更新する機能
２）凝縮汚泥を濾過筒内で搬送する機能
が挙げられるが、濾過面を清掃するためには、スパイラルスクリューを或る程度速く回転させる必要があり、通常の運転では、スパイラルスクリューの回転速度としては３０ｒｐｍ（濾過面が２秒に１回掻き取られる程度の速度）程度が望ましい。尚、装置の入口側の前半部では、濃縮汚泥の濃度が低くて濾過速度が速いために濾過面の目詰まりが発生し易いが、出口側の後半部では、濃縮汚泥の濃度が高くて濾過速度が遅いために濾過面の目詰まりが発生にくい。
【００１８】
又、スパイラルスクリューによる凝集汚泥の搬送においては、例えば濃度０．５％の汚泥を濃度５％まで濃縮する場合には、固形物当たりの汚泥の容積は１／１０まで減少する。従って、スパイラルスクリューによる凝集汚泥の搬送量が汚泥濃縮装置の入口と出口で等しいものと仮定すると、出口での固形物の搬送量は入口での固形物の搬送量の１０倍となる。
【００１９】
而して、汚泥の濃度が低くて該汚泥の流動性が高い入口付近では、スパイラルスクリューの搬送力が弱く、汚泥は、隣接する前後のスクリュー羽根の間を通って逆流することができるため、スパイラルスクリューの回転速度を速くしても問題は発生しない。
【００２０】
ところが、汚泥の濃縮が進む出口付近では、汚泥の濃度が高くなってスパイラルスクリューの搬送力が強くなるため、濃縮汚泥を出口に向かって押し付ける作用が生じて濾過筒内の圧力が上昇し、この圧力上昇によって汚泥の固形成分が濾過面をリークするという問題が発生する。
【００２１】
上記問題は、図４に示すように、スパイラルスクリュー４のスクリュー羽根４ｂのピッチ（羽根ピッチ）を入口から出口に向かって次第に小さくすれば或る程度は解消されるが、スクリュー羽根４ｂのピッチを極端に小さくすることは物理的に不可能であるため、前記問題の解決には限界があった。尚、図４においては、図３に示したものと同一要素には同一符号を付している。
【００２２】
又、濃縮汚泥濃度を或る値に設定している場合、装置の入口と出口での汚泥量の比（濃縮倍数）は原泥濃度によって変化する。例えば、濃縮汚泥濃度が５％に設定されている場合、原泥濃度が０．５％、１．０％であれば、濃縮倍数はそれぞれ１０倍、５倍となるが、スパイラルスクリューの羽根ピッチは不変であって、この羽根ピッチを装置の運転中に変えることは不可能であるため、濃縮倍数を原泥濃度の変動に追従させることは困難であった。
【００２３】
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、濾過面の目詰まりと固定成分のリークの発生を抑えて濃縮汚泥濃度と固形物回収率の向上を図ることができるとともに、濃縮倍数を原泥濃度の変動に追従させて良好な濃縮処理を行うことができる汚泥濃縮装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、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外部に排出して汚泥を濃縮するとともに、濾過筒の内部より濃縮された汚泥を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を汚泥導入側の前半部と汚泥排出側の後半部とに２分割し、前半部の回転速度を後半部のそれよりも高く設定したことを特徴とする。
【００２５】
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軸を２重軸とし、該スパイラルスクリューの前半部と後半部を各軸によってそれぞれ独立に回転駆動することを特徴とする。
【００２６】
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、前記スパイラルスクリューの後半部の羽根ピッチを前半部のそれよりも小さく設定したことを特徴とする。
【００２７】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記スパイラルスクリューの前半部と後半部の各羽根ピッチを汚泥導入側から汚泥排出側に向かって漸減させたことを特徴とする。
【００２８】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の発明において、前記濾過筒の濾過面を通過した水分を収容するとともに、該濾過筒を内部に有する外筒と、該外筒内に収容された水分を分離液として外部に排出する排出部とを備え、濾過筒の濾過面を前記汚泥凝集槽の液位よりも下方に配置し、該濾過筒の少なくとも濾過面を前記外筒内の分離液中に埋没させたことを特徴とする。
【００２９】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記分離液の排出部の液位を前記汚泥凝集槽の液位よりも下方に位置せしめ、両液位の差を濾過圧力として、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これを分離することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
請求項１記載の発明によれば、スパイラルスクリューを汚泥導入側の前半部と汚泥排出側の後半部とに２分割し、前半部の回転速度を後半部のそれよりも高く設定したため、汚泥の濃縮が進む後半部における汚泥の搬送力が弱くなり、後半部での濾過筒内での圧力上昇が抑えられ、この結果、固形成分のリークの発生が抑えられて濃縮汚泥濃度と固形物回収率の向上が図られる。
【００３１】
又、汚泥濃度が低くて濾過速度が速いために濾過面の目詰まりが発生し易い前半部では、回転速度を上げて濾過面の清掃能力を高め、濾過面の目詰まりの発生を防ぐことができる。尚、汚泥濃度が高くて濾過速度が遅い後半部では、濾過面の目詰まりが軽微であるため、回転速度が遅くても問題は発生しない。
【００３２】
更に、汚泥濃度が低い前半部での汚泥搬送量が汚泥濃度が高い後半部のそれよりも多くなるため、濃縮倍数を原泥濃度の変動に追従させて良好な濃縮処理を行うことができる。
【００３３】
請求項２記載の発明によれば、スパイラルスクリューの軸を２重軸とし、該スパイラルスクリューの前半部と後半部を各軸によってそれぞれ独立に回転駆動するようにしたため、前半部と後半部の回転速度を独立に設定することができ、前半部の回転速度を後半部のそれよりも高くすることができる。
【００３４】
請求項３記載の発明によれば、スパイラルスクリューの後半部の羽根ピッチを前半部のそれよりも小さく設定したため、回転速度と羽根ピッチの双方によって後半部の汚泥搬送量を前半部のそれに対して小さく抑えることができ、請求項１記載の発明の効果を更に高めることができる。
【００３５】
請求項４記載の発明によれば、スパイラルスクリューの前半部と後半部の各羽根ピッチを汚泥導入側から汚泥排出側に向かって漸減させたため、汚泥導入側から汚泥排出側に向かって高くなる汚泥濃度に合わせて汚泥搬送量も漸減させることができ、濃縮倍数を原泥濃度の変動に精度良く追従させて一層良好な濃縮処理を行うことができる。
【００３６】
請求項５記載の発明によれば、濾過筒の濾過面を汚泥凝集槽の液位よりも下方に配置して該濾過筒の少なくとも濾過面を外筒内の分離液中に埋没させたため、濾過面は、その全面が凝集汚泥から水分を分離するために供され、その分離能率が高められて濾過筒、延ては汚泥濃縮装置全体の小型化が図られる。
【００３７】
請求項６記載の発明によれば、分離液の排出部の液位と汚泥凝集槽の液位の差を濾過圧力とし、この濾過圧力によって汚泥からの水分を濾過筒の濾過面を通過させてこれを分離するようにしたため、分離液排出管の排出部の高さを任意に設定することによって濾過圧力を最適値に保つことができ、濾過筒の濾過面における固形成分のリークを抑制し、この固形成分のリークを防止するために凝集剤の添加量を多くする必要がなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
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。
【００３９】
＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１に係る汚泥濃縮装置１の基本構成を示す概略図であり、本図においては、図３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、それらについての説明は省略する。
【００４０】
本発明に係る汚泥濃縮装置１は、濾過筒３内で回転駆動されるスパイラルスクリュー４を汚泥導入側から汚泥排出側に向かって前半部４Ａと後半部４Ｂに２分割し、前半部４Ａの回転速度を後半部のそれよりも高く設定したことを特徴とし、他の構成は図３に示した従来の汚泥濃縮装置１’の構成と同じである。
【００４１】
前記スパイラルスクリュー４は、二重軸構造を備える外軸４ａ１と内軸４ａ２を備え、前半部４Ａは、外軸４ａ１に螺旋状のスクリュー羽根４ｂ１を巻装して構成され、後半部４Ｂは、内軸４ａ２にスクリュー羽根４ｂ２を巻装して構成されている。そして、本実施の形態では、スパイラルスクリュー４の後半部４Ｂのスクリュー羽根４ｂ２のピッチ（羽根ピッチ）は、前半部４Ａのスクリュー羽根４ｂ１のピッチ（羽根ピッチ）よりも小さく設定されている。
【００４２】
ここで、外軸４ａ１は前半部４Ａのみに設けられ、その内部を内軸４ａ２が回転可能に挿通しており、外軸４ａ１の一端には大径のギヤ１５が結着され、このギヤ１５には、駆動源としてのモータ１６の出力軸に結着された小径のギヤ１７が噛合している。又、内軸４ａ２の一端には駆動源としてのモータ８が直結されている。従って、スパイラルスクリュー４の前半部４Ａと後半部４Ｂは、各モータ１６，８によってそれぞれ独立に異なる速度で回転駆動され得ることとなり、本実施の形態では、前半部４Ａ（外軸４ａ１）の回転速度を後半部４Ｂ（内軸４ａ２）のそれよりも高く設定している。
【００４３】
即ち、スパイラルスクリュー４の前半部４Ａにおいては、モータ１６の出力軸の回転は、ギヤ１７，１５を経て減速されて外軸４ａ１に伝達されるため、該外軸４ａ１及びこれに巻装されたスクリュー羽根４ｂ１が所定の速度で回転駆動される。又、スパイラルスクリュー４の後半部４Ｂにおいては、モータ８の回転は、そのまま内軸４ａ２に伝達されるため、該内軸４ａ２及びこれに巻装されたスクリュー羽根４ｂ２が所定の速度で回転駆動される。
【００４４】
ところで、本実施の形態に係る汚泥濃縮装置１においても、濾過筒３の濾過面３ａを汚泥凝集槽１１の液位ｈ1 よりも下方に配置し、該濾過筒３の濾過面３ａを外筒２内の分離液中に埋没させている。
【００４５】
而して、上面が開口した汚泥凝集槽１１内に収容された汚泥に凝集剤が添加され、モータ１２によって回転駆動される攪拌機１３によって汚泥と凝集剤が撹拌されることによって、汚泥は、これに含まれる固形成分が凝集されて凝集汚泥となる。そして、汚泥凝集槽１１内の凝集汚泥が凝集汚泥導入管１４を通って濾過筒３内にその一端上部の入口から導入される。
【００４６】
又、スパイラルスクリュー４は、その前半部４Ａと後半部４Ｂがモータ１６，８によってそれぞれ独立に異なる速度で回転駆動されており、濾過筒３内に導入された凝縮汚泥は、それぞれ異なる速度で回転するスパイラルスクリュー４の前半部４Ａと後半部４Ｂによって図１の右方の汚泥排出側、即ち出口側に向かって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７の排出部の高さｈ2 は濾過筒３の液位ｈ3 よりも低く（ｈ2 ＜ｈ3 ）設定されているため、両者ｈ3 ，ｈ2 の差（ヘッド差）Δｈ32（＝ｈ3 −ｈ2 ）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、汚泥凝集槽１１の液位ｈ1 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。
【００４７】
而して、本実施の形態では、スパイラルスクリュー４の前半部４Ａの回転速度を後半部４Ｂのそれよりも高く設定するとともに、後半部４Ｂの羽根ピッチを前半部のそれよりも小さく設定したため、回転速度と羽根ピッチの双方によって後半部４Ｂの汚泥搬送量が前半部のそれに対して小さく抑えられる。このため、汚泥の濃縮が進む後半部４Ｂにおける濃縮汚泥の搬送力が弱くなり、後半部４Ｂでの濾過筒３内での圧力上昇が抑えられ、これによって固形成分のリークの発生が抑えられて濃縮汚泥濃度と固形物回収率の向上が図られる。
【００４８】
又、汚泥濃度が低くて濾過速度が速いために濾過面３ａの目詰まりが発生し易い前半部４Ａでは、回転速度が高いために濾過面３ａの清掃能力が高められ、濾過面３ａの目詰まりの発生が防がれる。尚、汚泥濃度が高くて濾過速度が遅い後半部４Ｂでは、濾過面３ａの目詰まりが軽微であるため、回転速度が遅くても問題は発生しない。
【００４９】
更に、汚泥濃度が低い前半部４Ａでの汚泥搬送量が汚泥濃度が高い後半部４Ｂのそれよりも多くなるため、濃縮倍数を原泥濃度の変動に追従させて良好な濃縮処理を行うことができるという効果も得られる。
【００５０】
尚、定期的にエアコンプレッサ９から圧縮空気を空気配管１０から外筒２と濾過筒３との間の分離液中に瞬間的に噴射することによって、分離液を外筒２から濾過筒３内へと逆流させ、濾過面３ａの孔の周囲に付着した固形成分等を除去することによって濾過面３ａの目詰まりを防ぐ逆洗と称される操作がなされる。
【００５１】
以上の工程を経て濃縮汚泥から分離されて外筒２内に収容された分離液は、分離液排出管７を通って外部へと排出される。又、スパイラルスクリュー４の前半部４Ａと後半部４Ｂによって濾過筒３内を汚泥排出側（図１の右方）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を通って外部へと排出され、不図示の脱水機による脱水処理に供される。
【００５２】
ところで、本実施の形態においても、濾過筒３の濾過面３ａを汚泥凝集槽９の液位ｈ1 よりも下方に配置して該濾過筒３の少なくとも濾過面３ａを外筒２内の分離液中に埋没させたため、濾過面３ａは、その全面が凝集汚泥から水分を分離するために供され、その分離能率が高められて濾過筒３、延ては汚泥濃縮装置１全体の小型化が図られる。
【００５３】
又、分離液排出管７の排出部の液位ｈ2 と濾過筒３の液位ｈ3 の差Δｈ32（＝ｈ3 −ｈ2 ）を濾過圧力とし、この濾過圧力によって汚泥からの水分に濾過筒３の濾過面３ａを通過させてこれを分離するようにしたため、分離液排出管７の排出部の液位ｈ2 を任意に設定することによって濾過圧力を最適値に保つことができ、濾過筒３の濾過面３ａにおける固形成分のリークを抑制し、この固形成分のリークを防止するために凝集剤の添加量を多くする必要がなくなる。
【００５４】
尚、本実施の形態に係る汚泥濃縮装置１おいては、濾過筒３をその長手方向が略水平になるよう設置したが、略垂直になるよう設置しても良い。
【００５５】
次に、本発明の実施例を比較例と対比して具体的に説明するが、以下に挙げる実施例は本発明を何ら限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００５６】
図１に示す本発明に係る汚泥濃縮装置１と図３に示す従来の汚泥濃縮装置１’を並設し、下水をオキシデーションディッチで処理した余剰汚泥を濃縮する運転を下記条件にて行った。
【００５７】
＜運転条件＞
原汚泥濃度：平均１．０％
高分子凝集剤添加率：０．７％／ＴＳ
＜運転結果＞
本実施例及び比較例についての運転結果を表１に示す。
【００５８】
【表１】
本実施例では、比較例に対して処理量、濃縮汚泥濃度及び固形物回収率の何れにおいてても良好な結果が得られた。
【００５９】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２を図２に基づいて説明する。
【００６０】
図２は本発明の実施の形態２に係る汚泥濃縮装置１の基本構成を示す概略図であり、本図においては、図１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、それらについての説明は省略する。
【００６１】
本実施の形態においても、前記実施の形態１と同様に、濾過筒３内で回転駆動されるスパイラルスクリュー４を汚泥導入側の前半部４Ａと汚泥排出側の後半部４Ｂとに２分割し、前半部４Ａの回転速度を後半部４Ｂのそれよりも高く設定するとともに、後半部４Ｂの羽根ピッチを前半部のそれよりも小さく設定しているが、前半部４Ａと後半部４Ｂの各スクリュー羽根４ｂ１，４ｂ２のピッチ（羽根ピッチ）を汚泥導入側から汚泥排出側に向かって漸減させたことを特徴としており、他の構成は実施の形態１の構成と同じである。
【００６２】
而して、本実施の形態によれば、前記実施の形態１と同様の効果が得られるが、スパイラルスクリュー４の前半部と後半部の各羽根ピッチを汚泥導入側から汚泥排出側に向かって漸減させたため、汚泥導入側から汚泥排出側に向かって高くなる汚泥濃度に合わせて汚泥搬送量も漸減させることができ、濃縮倍数を原泥濃度の変動に精度良く追従させて一層良好な濃縮処理を行うことができるという効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、前記特開２００３−１６４８９９号公報に記載された汚泥濃縮装置以外の他のスクリュープレス型の汚泥濃縮装置に対して適用可能であって、その処理対象である汚泥の種類を問わない。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】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概略図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係る汚泥濃縮装置の基本構成を示す概略図である。
【図３】従来例１に係る汚泥濃縮装置の基本構成を示す概略図である。
【図４】従来例２に係る汚泥濃縮装置の基本構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 汚泥濃縮装置
２ 外筒
３ 濾過筒
３ａ 濾過面
４ スパイラルスクリュー
４Ａ スパイラルスクリューの前半部
４Ｂ スパイラルスクリューの後半部
４ａ１ 外軸
４ａ２ 内軸
４ｂ１ スクリュー羽根
４ｂ２ スクリュー羽根
５ 濃縮汚泥排出管
６ 濃縮汚泥ポンプ
７ 分離液排出管
８ モータ
９ エアコンプレッサ
１０ 空気配管
１１ 汚泥凝集槽
１２ モータ
１３ 撹拌機
１４ 凝集汚泥導入管
１５ ギヤ
１６ モータ
１７ ギヤ
ｈ1 汚泥凝集槽の液位
ｈ2 分離液排出管の液位
【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に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種汚泥を廃棄又は焼却するため、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できない。このため、汚泥の脱水機による脱水処理に先立って、汚泥を凝集剤で凝集させ、この凝集された汚泥（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、汚泥濃縮装置として、スクリュープレス型があるが、本出願人が先に提案したスクリュープレス型の汚泥濃縮装置の一例を図３に示す（特許文献１参照）。
【０００４】
即ち、図３は従来の汚泥濃縮装置１’の基本構成を示す概略図であり、図示の汚泥濃縮装置１’は、密閉構造を有する円筒タンク状の外筒２を略水平に設置し、この外筒２の内部に両端が密閉された円筒状の濾過筒３を略水平に配置し、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。
【０００５】
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の一端底部からは濃縮汚泥排出管５が導出している。そして、濃縮汚泥排出管５には濃縮汚泥ポンプ６が設けられている。
【０００６】
又、前記外筒２の上部側方からは分離液排出管７が導出しており、この分離液排出管７の排出部の高さはｈ２
に設定されている。
【０００７】
更に、前記スパイラルスクリュー４は、回転軸４ａに螺旋状のスクリユー羽根４ｂを巻装して構成されており、回転軸４ａには、駆動源であるモータ８が直結されている。尚、スパイラルスクリュー４（スクリュー羽根４ｂ）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（スクリュー羽根４ｂ）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。
【０００８】
又、前記外筒２の底部には、逆洗用の圧縮空気を供給するためのエアコンプレッサ９から導出する空気配管１０が接続されている。
【０００９】
他方、１１は上面が開口した円筒タンク状の汚泥凝集槽であり、その内部には汚泥が収容されている。そして、この汚泥には凝集剤が添加され、モータ１２によって回転駆動される攪拌機１３によって汚泥と凝集剤が撹拌されることによって、汚泥は、これに含まれる固形成分が凝集されて凝集汚泥となる。
【００１０】
又、汚泥凝集槽１１の上部側方から略水平に延びる凝集汚泥導入管１４は、前記濾過筒２の上端入口部に接続されている。
【００１１】
而して、汚泥凝集槽１１内の凝集汚泥が凝集汚泥導入管１４を通って濾過筒３内にその一端上部から導入されると、この凝集汚泥は、モータ８によって所定速度で回転駆動されるスパイラルスクリュー４によって入口側から出口側に向かって（図３の右方に向かって）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７の排出部の高さｈ2 は汚泥凝集槽１１の液位ｈ1 よりも低く（ｈ2 ＜ｈ1 ）設定されているため、配管の圧力損失を無視すれば、両者ｈ1 ，ｈ2 の差（ヘッド差）Δｈ12（＝ｈ1 −ｈ2 ）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、汚泥凝集槽１１の液位ｈ1 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。
【００１２】
そして、外筒２内に収容された分離液は、分離液排出管７を通っ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内を入口側から出口側に向かって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を通って外部へと排出され、不図示の脱水機による脱水処理に供される。
【００１３】
而して、以上説明した汚泥濃縮装置１’においては、前述のように濾過筒３の濾過面３ａが外筒２内の分離液中に埋没すると、該濾過面３ａは、その全面が凝集汚泥から水分を分離するために供されるため、その分離能率が高められて濾過筒３、延ては汚泥濃縮装置１’全体の小型化が図られる。
【００１４】
又、濾過筒３の濾過面３ａでの濾過圧力は、濾過筒３の液位ｈ3 と分離液排出管７の排出部の高さｈ2 との差Δｈ32（＝ｈ3 −ｈ2 ）に基づく差圧によって決定されるため、分離液排出管７の排出部の高さｈ2 を任意に設定することによって濾過圧力を最適値に保つことができ、濾過筒３の濾過面３ａにおける固形成分のリークが抑制され、この固形成分のリークを防止するために凝集剤の添加量を多くする必要もなくなる。
【００１５】
更に、スパイラルスクリュー４は、濾過筒３の濾過面３ａとの間に微小隙間を形成して濾過筒３内を回転するため、濾過面３ａの内面がスパイラルスクリュー４によって清掃され、濾過面３ａに固形成分が付着しても、この固形成分はスパイラルスクリュー４によって掻き取られる。このため、濾過面３ａに目詰まりが発生せず、該濾過面３ａは、その本来の濾過機能を安定的に果たすことができる。
【００１６】
【特許文献１】特開２００３−１６４８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
ところで、汚泥濃縮装置において、濾過筒内で回転するスパイラルスクリューの機能としては、
１）濾過の進行に伴って濾過面に付着する固形成分等を除去して濾過面を更新する機能
２）凝縮汚泥を濾過筒内で搬送する機能
が挙げられるが、濾過面を清掃するためには、スパイラルスクリューを或る程度速く回転させる必要があり、通常の運転では、スパイラルスクリューの回転速度としては３０ｒｐｍ（濾過面が２秒に１回掻き取られる程度の速度）程度が望ましい。尚、装置の入口側の前半部では、濃縮汚泥の濃度が低くて濾過速度が速いために濾過面の目詰まりが発生し易いが、出口側の後半部では、濃縮汚泥の濃度が高くて濾過速度が遅いために濾過面の目詰まりが発生にくい。
【００１８】
又、スパイラルスクリューによる凝集汚泥の搬送においては、例えば濃度０．５％の汚泥を濃度５％まで濃縮する場合には、固形物当たりの汚泥の容積は１／１０まで減少する。従って、スパイラルスクリューによる凝集汚泥の搬送量が汚泥濃縮装置の入口と出口で等しいものと仮定すると、出口での固形物の搬送量は入口での固形物の搬送量の１０倍となる。
【００１９】
而して、汚泥の濃度が低くて該汚泥の流動性が高い入口付近では、スパイラルスクリューの搬送力が弱く、汚泥は、隣接する前後のスクリュー羽根の間を通って逆流することができるため、スパイラルスクリューの回転速度を速くしても問題は発生しない。
【００２０】
ところが、汚泥の濃縮が進む出口付近では、汚泥の濃度が高くなってスパイラルスクリューの搬送力が強くなるため、濃縮汚泥を出口に向かって押し付ける作用が生じて濾過筒内の圧力が上昇し、この圧力上昇によって汚泥の固形成分が濾過面をリークするという問題が発生する。
【００２１】
上記問題は、図４に示すように、スパイラルスクリュー４のスクリュー羽根４ｂのピッチ（羽根ピッチ）を入口から出口に向かって次第に小さくすれば或る程度は解消されるが、スクリュー羽根４ｂのピッチを極端に小さくすることは物理的に不可能であるため、前記問題の解決には限界があった。尚、図４においては、図３に示したものと同一要素には同一符号を付している。
【００２２】
又、濃縮汚泥濃度を或る値に設定している場合、装置の入口と出口での汚泥量の比（濃縮倍数）は原泥濃度によって変化する。例えば、濃縮汚泥濃度が５％に設定されている場合、原泥濃度が０．５％、１．０％であれば、濃縮倍数はそれぞれ１０倍、５倍となるが、スパイラルスクリューの羽根ピッチは不変であって、この羽根ピッチを装置の運転中に変えることは不可能であるため、濃縮倍数を原泥濃度の変動に追従させることは困難であった。
【００２３】
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、濾過面の目詰まりと固定成分のリークの発生を抑えて濃縮汚泥濃度と固形物回収率の向上を図ることができるとともに、濃縮倍数を原泥濃度の変動に追従させて良好な濃縮処理を行うことができる汚泥濃縮装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、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外部に排出して汚泥を濃縮するとともに、濾過筒の内部より濃縮された汚泥を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を汚泥導入側の前半部と汚泥排出側の後半部とに２分割し、前半部の回転速度を後半部のそれよりも高く設定したことを特徴とする。
【００２５】
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軸を２重軸とし、該スパイラルスクリューの前半部と後半部を各軸によってそれぞれ独立に回転駆動することを特徴とする。
【００２６】
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、前記スパイラルスクリューの後半部の羽根ピッチを前半部のそれよりも小さく設定したことを特徴とする。
【００２７】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記スパイラルスクリューの前半部と後半部の各羽根ピッチを汚泥導入側から汚泥排出側に向かって漸減させたことを特徴とする。
【００２８】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の発明において、前記濾過筒の濾過面を通過した水分を収容するとともに、該濾過筒を内部に有する外筒と、該外筒内に収容された水分を分離液として外部に排出する排出部とを備え、濾過筒の濾過面を前記汚泥凝集槽の液位よりも下方に配置し、該濾過筒の少なくとも濾過面を前記外筒内の分離液中に埋没させたことを特徴とする。
【００２９】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記分離液の排出部の液位を前記汚泥凝集槽の液位よりも下方に位置せしめ、両液位の差を濾過圧力として、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これを分離することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
請求項１記載の発明によれば、スパイラルスクリューを汚泥導入側の前半部と汚泥排出側の後半部とに２分割し、前半部の回転速度を後半部のそれよりも高く設定したため、汚泥の濃縮が進む後半部における汚泥の搬送力が弱くなり、後半部での濾過筒内での圧力上昇が抑えられ、この結果、固形成分のリークの発生が抑えられて濃縮汚泥濃度と固形物回収率の向上が図られる。
【００３１】
又、汚泥濃度が低くて濾過速度が速いために濾過面の目詰まりが発生し易い前半部では、回転速度を上げて濾過面の清掃能力を高め、濾過面の目詰まりの発生を防ぐことができる。尚、汚泥濃度が高くて濾過速度が遅い後半部では、濾過面の目詰まりが軽微であるため、回転速度が遅くても問題は発生しない。
【００３２】
更に、汚泥濃度が低い前半部での汚泥搬送量が汚泥濃度が高い後半部のそれよりも多くなるため、濃縮倍数を原泥濃度の変動に追従させて良好な濃縮処理を行うことができる。
【００３３】
請求項２記載の発明によれば、スパイラルスクリューの軸を２重軸とし、該スパイラルスクリューの前半部と後半部を各軸によってそれぞれ独立に回転駆動するようにしたため、前半部と後半部の回転速度を独立に設定することができ、前半部の回転速度を後半部のそれよりも高くすることができる。
【００３４】
請求項３記載の発明によれば、スパイラルスクリューの後半部の羽根ピッチを前半部のそれよりも小さく設定したため、回転速度と羽根ピッチの双方によって後半部の汚泥搬送量を前半部のそれに対して小さく抑えることができ、請求項１記載の発明の効果を更に高めることができる。
【００３５】
請求項４記載の発明によれば、スパイラルスクリューの前半部と後半部の各羽根ピッチを汚泥導入側から汚泥排出側に向かって漸減させたため、汚泥導入側から汚泥排出側に向かって高くなる汚泥濃度に合わせて汚泥搬送量も漸減させることができ、濃縮倍数を原泥濃度の変動に精度良く追従させて一層良好な濃縮処理を行うことができる。
【００３６】
請求項５記載の発明によれば、濾過筒の濾過面を汚泥凝集槽の液位よりも下方に配置して該濾過筒の少なくとも濾過面を外筒内の分離液中に埋没させたため、濾過面は、その全面が凝集汚泥から水分を分離するために供され、その分離能率が高められて濾過筒、延ては汚泥濃縮装置全体の小型化が図られる。
【００３７】
請求項６記載の発明によれば、分離液の排出部の液位と汚泥凝集槽の液位の差を濾過圧力とし、この濾過圧力によって汚泥からの水分を濾過筒の濾過面を通過させてこれを分離するようにしたため、分離液排出管の排出部の高さを任意に設定することによって濾過圧力を最適値に保つことができ、濾過筒の濾過面における固形成分のリークを抑制し、この固形成分のリークを防止するために凝集剤の添加量を多くする必要がなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
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。
【００３９】
＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１に係る汚泥濃縮装置１の基本構成を示す概略図であり、本図においては、図３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、それらについての説明は省略する。
【００４０】
本発明に係る汚泥濃縮装置１は、濾過筒３内で回転駆動されるスパイラルスクリュー４を汚泥導入側から汚泥排出側に向かって前半部４Ａと後半部４Ｂに２分割し、前半部４Ａの回転速度を後半部のそれよりも高く設定したことを特徴とし、他の構成は図３に示した従来の汚泥濃縮装置１’の構成と同じである。
【００４１】
前記スパイラルスクリュー４は、二重軸構造を備える外軸４ａ１と内軸４ａ２を備え、前半部４Ａは、外軸４ａ１に螺旋状のスクリュー羽根４ｂ１を巻装して構成され、後半部４Ｂは、内軸４ａ２にスクリュー羽根４ｂ２を巻装して構成されている。そして、本実施の形態では、スパイラルスクリュー４の後半部４Ｂのスクリュー羽根４ｂ２のピッチ（羽根ピッチ）は、前半部４Ａのスクリュー羽根４ｂ１のピッチ（羽根ピッチ）よりも小さく設定されている。
【００４２】
ここで、外軸４ａ１は前半部４Ａのみに設けられ、その内部を内軸４ａ２が回転可能に挿通しており、外軸４ａ１の一端には大径のギヤ１５が結着され、このギヤ１５には、駆動源としてのモータ１６の出力軸に結着された小径のギヤ１７が噛合している。又、内軸４ａ２の一端には駆動源としてのモータ８が直結されている。従って、スパイラルスクリュー４の前半部４Ａと後半部４Ｂは、各モータ１６，８によってそれぞれ独立に異なる速度で回転駆動され得ることとなり、本実施の形態では、前半部４Ａ（外軸４ａ１）の回転速度を後半部４Ｂ（内軸４ａ２）のそれよりも高く設定している。
【００４３】
即ち、スパイラルスクリュー４の前半部４Ａにおいては、モータ１６の出力軸の回転は、ギヤ１７，１５を経て減速されて外軸４ａ１に伝達されるため、該外軸４ａ１及びこれに巻装されたスクリュー羽根４ｂ１が所定の速度で回転駆動される。又、スパイラルスクリュー４の後半部４Ｂにおいては、モータ８の回転は、そのまま内軸４ａ２に伝達されるため、該内軸４ａ２及びこれに巻装されたスクリュー羽根４ｂ２が所定の速度で回転駆動される。
【００４４】
ところで、本実施の形態に係る汚泥濃縮装置１においても、濾過筒３の濾過面３ａを汚泥凝集槽１１の液位ｈ1 よりも下方に配置し、該濾過筒３の濾過面３ａを外筒２内の分離液中に埋没させている。
【００４５】
而して、上面が開口した汚泥凝集槽１１内に収容された汚泥に凝集剤が添加され、モータ１２によって回転駆動される攪拌機１３によって汚泥と凝集剤が撹拌されることによって、汚泥は、これに含まれる固形成分が凝集されて凝集汚泥となる。そして、汚泥凝集槽１１内の凝集汚泥が凝集汚泥導入管１４を通って濾過筒３内にその一端上部の入口から導入される。
【００４６】
又、スパイラルスクリュー４は、その前半部４Ａと後半部４Ｂがモータ１６，８によってそれぞれ独立に異なる速度で回転駆動されており、濾過筒３内に導入された凝縮汚泥は、それぞれ異なる速度で回転するスパイラルスクリュー４の前半部４Ａと後半部４Ｂによって図１の右方の汚泥排出側、即ち出口側に向かって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７の排出部の高さｈ2 は濾過筒３の液位ｈ3 よりも低く（ｈ2 ＜ｈ3 ）設定されているため、両者ｈ3 ，ｈ2 の差（ヘッド差）Δｈ32（＝ｈ3 −ｈ2 ）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、汚泥凝集槽１１の液位ｈ1 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。
【００４７】
而して、本実施の形態では、スパイラルスクリュー４の前半部４Ａの回転速度を後半部４Ｂのそれよりも高く設定するとともに、後半部４Ｂの羽根ピッチを前半部のそれよりも小さく設定したため、回転速度と羽根ピッチの双方によって後半部４Ｂの汚泥搬送量が前半部のそれに対して小さく抑えられる。このため、汚泥の濃縮が進む後半部４Ｂにおける濃縮汚泥の搬送力が弱くなり、後半部４Ｂでの濾過筒３内での圧力上昇が抑えられ、これによって固形成分のリークの発生が抑えられて濃縮汚泥濃度と固形物回収率の向上が図られる。
【００４８】
又、汚泥濃度が低くて濾過速度が速いために濾過面３ａの目詰まりが発生し易い前半部４Ａでは、回転速度が高いために濾過面３ａの清掃能力が高められ、濾過面３ａの目詰まりの発生が防がれる。尚、汚泥濃度が高くて濾過速度が遅い後半部４Ｂでは、濾過面３ａの目詰まりが軽微であるため、回転速度が遅くても問題は発生しない。
【００４９】
更に、汚泥濃度が低い前半部４Ａでの汚泥搬送量が汚泥濃度が高い後半部４Ｂのそれよりも多くなるため、濃縮倍数を原泥濃度の変動に追従させて良好な濃縮処理を行うことができるという効果も得られる。
【００５０】
尚、定期的にエアコンプレッサ９から圧縮空気を空気配管１０から外筒２と濾過筒３との間の分離液中に瞬間的に噴射することによって、分離液を外筒２から濾過筒３内へと逆流させ、濾過面３ａの孔の周囲に付着した固形成分等を除去することによって濾過面３ａの目詰まりを防ぐ逆洗と称される操作がなされる。
【００５１】
以上の工程を経て濃縮汚泥から分離されて外筒２内に収容された分離液は、分離液排出管７を通って外部へと排出される。又、スパイラルスクリュー４の前半部４Ａと後半部４Ｂによって濾過筒３内を汚泥排出側（図１の右方）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を通って外部へと排出され、不図示の脱水機による脱水処理に供される。
【００５２】
ところで、本実施の形態においても、濾過筒３の濾過面３ａを汚泥凝集槽９の液位ｈ1 よりも下方に配置して該濾過筒３の少なくとも濾過面３ａを外筒２内の分離液中に埋没させたため、濾過面３ａは、その全面が凝集汚泥から水分を分離するために供され、その分離能率が高められて濾過筒３、延ては汚泥濃縮装置１全体の小型化が図られる。
【００５３】
又、分離液排出管７の排出部の液位ｈ2 と濾過筒３の液位ｈ3 の差Δｈ32（＝ｈ3 −ｈ2 ）を濾過圧力とし、この濾過圧力によって汚泥からの水分に濾過筒３の濾過面３ａを通過させてこれを分離するようにしたため、分離液排出管７の排出部の液位ｈ2 を任意に設定することによって濾過圧力を最適値に保つことができ、濾過筒３の濾過面３ａにおける固形成分のリークを抑制し、この固形成分のリークを防止するために凝集剤の添加量を多くする必要がなくなる。
【００５４】
尚、本実施の形態に係る汚泥濃縮装置１おいては、濾過筒３をその長手方向が略水平になるよう設置したが、略垂直になるよう設置しても良い。
【００５５】
次に、本発明の実施例を比較例と対比して具体的に説明するが、以下に挙げる実施例は本発明を何ら限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００５６】
図１に示す本発明に係る汚泥濃縮装置１と図３に示す従来の汚泥濃縮装置１’を並設し、下水をオキシデーションディッチで処理した余剰汚泥を濃縮する運転を下記条件にて行った。
【００５７】
＜運転条件＞
原汚泥濃度：平均１．０％
高分子凝集剤添加率：０．７％／ＴＳ
＜運転結果＞
本実施例及び比較例についての運転結果を表１に示す。
【００５８】
【表１】
本実施例では、比較例に対して処理量、濃縮汚泥濃度及び固形物回収率の何れにおいてても良好な結果が得られた。
【００５９】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２を図２に基づいて説明する。
【００６０】
図２は本発明の実施の形態２に係る汚泥濃縮装置１の基本構成を示す概略図であり、本図においては、図１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、それらについての説明は省略する。
【００６１】
本実施の形態においても、前記実施の形態１と同様に、濾過筒３内で回転駆動されるスパイラルスクリュー４を汚泥導入側の前半部４Ａと汚泥排出側の後半部４Ｂとに２分割し、前半部４Ａの回転速度を後半部４Ｂのそれよりも高く設定するとともに、後半部４Ｂの羽根ピッチを前半部のそれよりも小さく設定しているが、前半部４Ａと後半部４Ｂの各スクリュー羽根４ｂ１，４ｂ２のピッチ（羽根ピッチ）を汚泥導入側から汚泥排出側に向かって漸減させたことを特徴としており、他の構成は実施の形態１の構成と同じである。
【００６２】
而して、本実施の形態によれば、前記実施の形態１と同様の効果が得られるが、スパイラルスクリュー４の前半部と後半部の各羽根ピッチを汚泥導入側から汚泥排出側に向かって漸減させたため、汚泥導入側から汚泥排出側に向かって高くなる汚泥濃度に合わせて汚泥搬送量も漸減させることができ、濃縮倍数を原泥濃度の変動に精度良く追従させて一層良好な濃縮処理を行うことができるという効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、前記特開２００３−１６４８９９号公報に記載された汚泥濃縮装置以外の他のスクリュープレス型の汚泥濃縮装置に対して適用可能であって、その処理対象である汚泥の種類を問わない。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】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概略図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係る汚泥濃縮装置の基本構成を示す概略図である。
【図３】従来例１に係る汚泥濃縮装置の基本構成を示す概略図である。
【図４】従来例２に係る汚泥濃縮装置の基本構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 汚泥濃縮装置
２ 外筒
３ 濾過筒
３ａ 濾過面
４ スパイラルスクリュー
４Ａ スパイラルスクリューの前半部
４Ｂ スパイラルスクリューの後半部
４ａ１ 外軸
４ａ２ 内軸
４ｂ１ スクリュー羽根
４ｂ２ スクリュー羽根
５ 濃縮汚泥排出管
６ 濃縮汚泥ポンプ
７ 分離液排出管
８ モータ
９ エアコンプレッサ
１０ 空気配管
１１ 汚泥凝集槽
１２ モータ
１３ 撹拌機
１４ 凝集汚泥導入管
１５ ギヤ
１６ モータ
１７ ギヤ
ｈ1 汚泥凝集槽の液位
ｈ2 分離液排出管の液位
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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外部に排出して汚泥を濃縮するとともに、濾過筒の内部より濃縮された汚泥を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を汚泥導入側の前半部と汚泥排出側の後半部とに２分割し、前半部の回転速度を後半部のそれよりも高く設定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軸を２重軸とし、該スパイラルスクリューの前半部と後半部を各軸によってそれぞれ独立に回転駆動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】
前記スパイラルスクリューの後半部の羽根ピッチを前半部のそれよりも小さく設定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】
前記スパイラルスクリューの前半部と後半部の各羽根ピッチを汚泥導入側から汚泥排出側に向かって漸減させたことを特徴とする請求項３記載の汚泥濃縮装置。
【請求項５】
前記濾過筒の濾過面を通過した水分を収容するとともに、該濾過筒を内部に有する外筒と、該外筒内に収容された水分を分離液として外部に排出する排出部とを備え、濾過筒内の濾過面を前記汚泥凝集槽の液位よりも下方に配置し、該濾過筒の少なくとも濾過面を前記外筒内の分離液中に埋没させたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の汚泥濃縮装置。
【請求項６】
前記分離液の排出部の液位を前記汚泥凝集槽の液位よりも下方に位置せしめ、両液位の差を濾過圧力として、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これを分離することを特徴とする請求項５記載の汚泥濃縮装置。
【請求項１】
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外部に排出して汚泥を濃縮するとともに、濾過筒の内部より濃縮された汚泥を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を汚泥導入側の前半部と汚泥排出側の後半部とに２分割し、前半部の回転速度を後半部のそれよりも高く設定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軸を２重軸とし、該スパイラルスクリューの前半部と後半部を各軸によってそれぞれ独立に回転駆動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】
前記スパイラルスクリューの後半部の羽根ピッチを前半部のそれよりも小さく設定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】
前記スパイラルスクリューの前半部と後半部の各羽根ピッチを汚泥導入側から汚泥排出側に向かって漸減させたことを特徴とする請求項３記載の汚泥濃縮装置。
【請求項５】
前記濾過筒の濾過面を通過した水分を収容するとともに、該濾過筒を内部に有する外筒と、該外筒内に収容された水分を分離液として外部に排出する排出部とを備え、濾過筒内の濾過面を前記汚泥凝集槽の液位よりも下方に配置し、該濾過筒の少なくとも濾過面を前記外筒内の分離液中に埋没させたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の汚泥濃縮装置。
【請求項６】
前記分離液の排出部の液位を前記汚泥凝集槽の液位よりも下方に位置せしめ、両液位の差を濾過圧力として、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これを分離することを特徴とする請求項５記載の汚泥濃縮装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−７５６７３（Ｐ２００６−７５６７３Ａ）
【公開日】平成１８年３月２３日（２００６．３．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２５９７０３（Ｐ２００４−２５９７０３）
【出願日】平成１６年９月７日（２００４．９．７）
【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１８年３月２３日（２００６．３．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月７日（２００４．９．７）
【出願人】（０００００１０６３）栗田工業株式会社 (1,536)
【Ｆターム（参考）】
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