汚泥等の濃縮装置
【課題】 フロックを生成させた凝集汚泥からろ液を分離する濃縮装置に関し、濃縮効率を高め、目詰まりの解消もできる濃縮装置を提供する。
【解決手段】 円環状のケーシング（２）の両面に回転自在なスクリーン（３）を配設して内部に濃縮室（４）を形成し、ケーシング（２）の上部に回転方向に拡開する凝集汚泥の供給口（９）と、その下部に濃縮汚泥の排出口（１０）を配設すると共に、濃縮室（４）を放射状に分割する回転羽根（７）を配設し、回転羽根（７）の羽根板（６）の両側面にスクレーパ（１３）を止着して、濃縮汚泥排出ゾーン（Ｂ）の後方部のスクリーン（３）の外周面に洗浄管（１４）を対設したもので、回転羽根（７）で分割する分割ろ室（８）の空隙が少なくなり、スクリーン（３）の無効面積を減少させることができる。スクリーン（３）の両面からろ過面を再生させるので、目詰まりによるろ過性能の低下がない。
【解決手段】 円環状のケーシング（２）の両面に回転自在なスクリーン（３）を配設して内部に濃縮室（４）を形成し、ケーシング（２）の上部に回転方向に拡開する凝集汚泥の供給口（９）と、その下部に濃縮汚泥の排出口（１０）を配設すると共に、濃縮室（４）を放射状に分割する回転羽根（７）を配設し、回転羽根（７）の羽根板（６）の両側面にスクレーパ（１３）を止着して、濃縮汚泥排出ゾーン（Ｂ）の後方部のスクリーン（３）の外周面に洗浄管（１４）を対設したもので、回転羽根（７）で分割する分割ろ室（８）の空隙が少なくなり、スクリーン（３）の無効面積を減少させることができる。スクリーン（３）の両面からろ過面を再生させるので、目詰まりによるろ過性能の低下がない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、下水汚泥や産業排水等のフロックを生成させた凝集汚泥から、ろ液を分離して濃縮させる濃縮装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スクリュープレスやベルトプレスを使用して原液を圧搾脱水、或いは加圧脱水する場合、濃度の薄い原液に凝集剤を供給してフロックを造粒させ、前処理操作として濃縮装置を使用することが良く知られている。従来から使用している濃縮装置としては、遠心濃縮機、常圧浮上濃縮装置などがある。遠心濃縮機は大量処理が可能となるが、高速回転で処理を行うため、設備電力が大きくなる。高速回転のため磨耗しやすく、消耗品等のメンテナンス費用も高くなる。常圧浮上濃縮装置は、メンテナンス費用は安くなるが、長い処理時間を要する。濃縮装置本体が大きくて付帯設備も多く、設置スペースが大きくなる。
【０００３】
従来の円環状のケーシングの両面にスクリーンを配設して内部にろ過室を形成した先行技術としては、環状のろ過室に回転自在なスクリーンを配設し、ろ過室の環状周壁から汚泥を導入して、スクリーンの回転摩擦力により汚泥を圧縮脱水し、環状周壁からケーキを排出する回転式圧縮ろ過機は、例えば、特許文献１に記載してあるように公知である。また、環状のろ過室にスクリーンを張設し、原液供給路を備えた駆動軸に羽根を止着して、原液の圧入圧と羽根の回転力によりろ液を分離して、環状周壁からケーキを排出する連続圧搾脱水装置も、例えば、特許文献２に記載してあるように，特許出願人が提案している。そして、従来のスクリュープレス等に供給する汚泥の濃縮装置としては、円筒状のタンクの中心部に、螺旋翼を巻き回したスクリーンドラムを垂設した濃縮装置も、例えば、特許文献３に記載してあるように、特許出願人が提案している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１１３１０９号公報（請求項１、段落番号００１４乃至段落番号００１７、図７）
【特許文献２】特許第３５４８８８８号公報（請求項１、図１及び図２）
【特許文献３】実公平８−１０３４８号公報（請求項１、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のスクリーンと内輪スペーサを低速で回転させる回転式圧縮ろ過機は、エネルギー消費量と騒音が小さくなる利点があるが、スクリーンの回転摩擦力により圧縮するため処理時間が長くなる。また、従来の羽根を回転させる連続圧搾脱水装置は、原液の圧入圧と羽根の回転力によりろ液を分離するため、簡単な構造となり設置面積が小さくなる。ろ過効率が高く、低速運転で使用されるものであるが、濃縮装置に使用するためには、スクリーンの目詰まりの問題がある。そして、円筒状のタンクの中心部に、螺旋翼を巻き回したスクリーンドラムを垂設した濃縮装置は、後段のスクリュープレスやベルトプレスにおいて、高圧搾脱水が可能となるが、原液の性状によっては、洗浄水だけではスクリーンドラムの目詰まりが解消されない恐れがある。本願発明は、上記従来の円環状のケーシングの両面にスクリーンを配設した脱水装置と従来の濃縮装置の利点を応用して、濃縮効率を高め、目詰まりの解消もできる汚泥等の濃縮装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係わる汚泥等の濃縮装置の要旨は、円環状のケーシングの両面に回転自在なスクリーンを配設して内部に濃縮室を形成し、ケーシングの上部にスクリーンの回転方向に拡開する凝集汚泥の供給口と、その下部に濃縮汚泥の排出口を配設すると共に、濃縮室を放射状に分割する回転羽根を配設し、スクリーンと回転羽根を差速回転させるもので、濃縮室の供給部近傍では低濃度による濃縮濃度が急速に進行するが、回転方向に拡開する供給口から分離したろ液分だけ汚泥が供給できる。濃縮の進行に伴い増加する回転羽根で分割する分割ろ室の空隙が少なくなり、スクリーンの無効面積を減少させることができる。そして、濃縮濃度の調整は、回転羽根とスクリーンの差速回転の回転数を調整すれば、濃縮室の滞留時間とろ材再生回数により調整することができ、小さいろ過面積で高い処理能力が得られる。
【０００７】
回転羽根の羽根板の両側面にスクレーパを止着してスクリーンの内周面に摺接させ、濃縮汚泥排出ゾーンの後方部のスクリーンの外周面に洗浄管を対設したもので、スクリーンに捕捉されたろ滓をスクレーパで掻き取って、常にろ過面の再生が行える。そして、濃縮汚泥排出ゾーンの濃縮汚泥を排出したスクリーンに洗浄水を噴射するので、スクリーンに付着する残渣を洗い流し、内側に抜けた洗浄排水を濃縮汚泥に混入させて排出できる。残渣がスクリーンのろ過孔内部に滞留することがなく、ろ過面積を減少させることがない。
【発明の効果】
【０００８】
本願発明は上記のように構成してあり、水抜け分の追加供給を考慮して供給口を大きく開口したので、スクリーンの無効面積を減少させることができる。スクレーパと洗浄管でスクリーンの両面からろ過面を再生させるので、常にろ過面の再生が行われ、目詰まりによるろ過性能の低下がなく、ろ過面積を減少させることがない。そして、洗浄管の洗浄水圧を高くすれば、高濃度に濃縮されて残留する濃縮汚泥でもスクリーンから洗い流すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本願発明に係わる汚泥等の濃縮装置を図面に基づき詳述すると、先ず、図１はこの発明に係る濃縮装置の横断面図であって、濃縮装置１は、円環状のケーシング２の両面に回転自在なスクリーン３、３を配設して、内部に濃縮室４を形成してある。スクリーン３はパンチングメタルやウエッジワイヤーなどの金属ろ材で円板状に形成してある。スクリーン３の中心部を貫通して濃縮室４に配設した羽根回転軸５に、複数枚の平板状の羽根板６・・・を放射状に配設した回転羽根７が嵌着してあり、濃縮室４を均等に分割した分割ろ室８・・・を形成してある。ケーシング２の上部に四角形状の供給口９とその下部に濃縮汚泥の排出口１０を配設してあり、供給口９は投入間口を回転方向に大きく開口して、凝集汚泥供給ゾーンＡを広くしてある。水抜け分の追加供給を考慮する供給口９は、スクリーン３の直径の１／２〜１／３にするのが好ましい。凝集汚泥供給ゾーンＡを広くすれば、濃縮室４の供給口９近傍の供給汚泥量が多くなり、供給部近傍での分離したろ液分だけ汚泥が供給される。濃縮の進行に伴い増加する分割ろ室８の空隙が少なくなり、スクリーン３の無効面積を減少させることができる。
【００１０】
図２は濃縮装置の斜視図であって、スクリーン駆動軸１１に駆動ギヤー１２が嵌着してあり、この駆動ギヤー１２をスクリーン３の外周面に噛合せてある。スクリーン３をケーシング２の側面を摺接しながら、スクリーン３と回転羽根７を反対方向に回転させるようにしてある。濃縮濃度の調整は、スクリーン３と回転羽根７の回転数を調整すれば、濃縮室４の滞留時間とろ材再生回数により調整することができ、小さいろ過面積で高い処理能力が得られる。なお、スクリーン３と回転羽根７を同方向に速度差を与えて回転させてもよいものである。
【００１１】
図３は濃縮室の縦断面図であって、回転羽根７の羽根板６の両側面にスクレーパ１３が止着してあり、スクリーン３の内周面に摺接してある。スクリーン３のろ過面に捕捉された固形物をスクレーパ１３で掻き取るようにしてある。図２に示すように、濃縮汚泥排出ゾーンＢの後方部のスクリーン３の外周面に洗浄管１４が配設してあり、排出口１０から濃縮汚泥を排出したスクリーン３の外周面に洗浄水を噴射するので、スクリーン３のろ過孔を貫通した洗浄水がスクリーン３のろ過面に付着する残渣を洗い流し、内側に抜けた洗浄排水を濃縮汚泥に混ぜて排出させる。スクリーン３のろ過面にろ滓が滞留することがなく、ろ過面積を減少させることがない。スクリーン３のろ過面に捕捉された固形物をスクレーパ１３で掻き取って、スクリーン３の外周面から洗浄水を噴射するので、常にろ過面の再生が行われ、目詰まりによるろ過性能の低下がない。なお、洗浄管１４の洗浄水圧を高くすれば、高濃度に濃縮されてろ材孔に残留する濃縮汚泥でもスクリーン３から洗い流すことができる。
【産業上の利用可能性】
【００１２】
本発明に係わる汚泥等の濃縮装置は、ケーシングの上部に回転方向に大きく開口する凝集汚泥の供給口を設け、濃縮汚泥を排出した濃縮汚泥排出ゾーンの後方部のスクリーンの外周面に洗浄管を対設し、スクリーンと回転羽根を差速回転させるので、回転羽根で分割する分割ろ室の空隙が少なくなり、スクリーンの無効面積を減少させることができる。そして、スクレーパと洗浄水でスクリーンの両面からろ過面を再生させるので、常にろ過面の再生が行われ、目詰まりによるろ過性能の低下がなく、ろ過面積を減少させることがない。従って、下水汚泥や産業排水などの凝集汚泥の濃縮装置として適するもので、後段に設置するスクリュープレスやベルトプレスの高圧搾脱水が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本願発明に係わる汚泥等の濃縮装置の横断面図である。
【図２】同じく、濃縮装置の斜視図である。
【図３】同じく、濃縮装置の縦断面図である。
【符号の説明】
【００１４】
２ ケーシング
３ スクリーン
４ 濃縮室
６ 羽根板
７ 回転羽根
９ 供給口
１０ 排出口
１３ スクレーパ
１４ 洗浄管
Ｂ 濃縮汚泥排出ゾーン
【技術分野】
【０００１】
この発明は、下水汚泥や産業排水等のフロックを生成させた凝集汚泥から、ろ液を分離して濃縮させる濃縮装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スクリュープレスやベルトプレスを使用して原液を圧搾脱水、或いは加圧脱水する場合、濃度の薄い原液に凝集剤を供給してフロックを造粒させ、前処理操作として濃縮装置を使用することが良く知られている。従来から使用している濃縮装置としては、遠心濃縮機、常圧浮上濃縮装置などがある。遠心濃縮機は大量処理が可能となるが、高速回転で処理を行うため、設備電力が大きくなる。高速回転のため磨耗しやすく、消耗品等のメンテナンス費用も高くなる。常圧浮上濃縮装置は、メンテナンス費用は安くなるが、長い処理時間を要する。濃縮装置本体が大きくて付帯設備も多く、設置スペースが大きくなる。
【０００３】
従来の円環状のケーシングの両面にスクリーンを配設して内部にろ過室を形成した先行技術としては、環状のろ過室に回転自在なスクリーンを配設し、ろ過室の環状周壁から汚泥を導入して、スクリーンの回転摩擦力により汚泥を圧縮脱水し、環状周壁からケーキを排出する回転式圧縮ろ過機は、例えば、特許文献１に記載してあるように公知である。また、環状のろ過室にスクリーンを張設し、原液供給路を備えた駆動軸に羽根を止着して、原液の圧入圧と羽根の回転力によりろ液を分離して、環状周壁からケーキを排出する連続圧搾脱水装置も、例えば、特許文献２に記載してあるように，特許出願人が提案している。そして、従来のスクリュープレス等に供給する汚泥の濃縮装置としては、円筒状のタンクの中心部に、螺旋翼を巻き回したスクリーンドラムを垂設した濃縮装置も、例えば、特許文献３に記載してあるように、特許出願人が提案している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１１３１０９号公報（請求項１、段落番号００１４乃至段落番号００１７、図７）
【特許文献２】特許第３５４８８８８号公報（請求項１、図１及び図２）
【特許文献３】実公平８−１０３４８号公報（請求項１、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のスクリーンと内輪スペーサを低速で回転させる回転式圧縮ろ過機は、エネルギー消費量と騒音が小さくなる利点があるが、スクリーンの回転摩擦力により圧縮するため処理時間が長くなる。また、従来の羽根を回転させる連続圧搾脱水装置は、原液の圧入圧と羽根の回転力によりろ液を分離するため、簡単な構造となり設置面積が小さくなる。ろ過効率が高く、低速運転で使用されるものであるが、濃縮装置に使用するためには、スクリーンの目詰まりの問題がある。そして、円筒状のタンクの中心部に、螺旋翼を巻き回したスクリーンドラムを垂設した濃縮装置は、後段のスクリュープレスやベルトプレスにおいて、高圧搾脱水が可能となるが、原液の性状によっては、洗浄水だけではスクリーンドラムの目詰まりが解消されない恐れがある。本願発明は、上記従来の円環状のケーシングの両面にスクリーンを配設した脱水装置と従来の濃縮装置の利点を応用して、濃縮効率を高め、目詰まりの解消もできる汚泥等の濃縮装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係わる汚泥等の濃縮装置の要旨は、円環状のケーシングの両面に回転自在なスクリーンを配設して内部に濃縮室を形成し、ケーシングの上部にスクリーンの回転方向に拡開する凝集汚泥の供給口と、その下部に濃縮汚泥の排出口を配設すると共に、濃縮室を放射状に分割する回転羽根を配設し、スクリーンと回転羽根を差速回転させるもので、濃縮室の供給部近傍では低濃度による濃縮濃度が急速に進行するが、回転方向に拡開する供給口から分離したろ液分だけ汚泥が供給できる。濃縮の進行に伴い増加する回転羽根で分割する分割ろ室の空隙が少なくなり、スクリーンの無効面積を減少させることができる。そして、濃縮濃度の調整は、回転羽根とスクリーンの差速回転の回転数を調整すれば、濃縮室の滞留時間とろ材再生回数により調整することができ、小さいろ過面積で高い処理能力が得られる。
【０００７】
回転羽根の羽根板の両側面にスクレーパを止着してスクリーンの内周面に摺接させ、濃縮汚泥排出ゾーンの後方部のスクリーンの外周面に洗浄管を対設したもので、スクリーンに捕捉されたろ滓をスクレーパで掻き取って、常にろ過面の再生が行える。そして、濃縮汚泥排出ゾーンの濃縮汚泥を排出したスクリーンに洗浄水を噴射するので、スクリーンに付着する残渣を洗い流し、内側に抜けた洗浄排水を濃縮汚泥に混入させて排出できる。残渣がスクリーンのろ過孔内部に滞留することがなく、ろ過面積を減少させることがない。
【発明の効果】
【０００８】
本願発明は上記のように構成してあり、水抜け分の追加供給を考慮して供給口を大きく開口したので、スクリーンの無効面積を減少させることができる。スクレーパと洗浄管でスクリーンの両面からろ過面を再生させるので、常にろ過面の再生が行われ、目詰まりによるろ過性能の低下がなく、ろ過面積を減少させることがない。そして、洗浄管の洗浄水圧を高くすれば、高濃度に濃縮されて残留する濃縮汚泥でもスクリーンから洗い流すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本願発明に係わる汚泥等の濃縮装置を図面に基づき詳述すると、先ず、図１はこの発明に係る濃縮装置の横断面図であって、濃縮装置１は、円環状のケーシング２の両面に回転自在なスクリーン３、３を配設して、内部に濃縮室４を形成してある。スクリーン３はパンチングメタルやウエッジワイヤーなどの金属ろ材で円板状に形成してある。スクリーン３の中心部を貫通して濃縮室４に配設した羽根回転軸５に、複数枚の平板状の羽根板６・・・を放射状に配設した回転羽根７が嵌着してあり、濃縮室４を均等に分割した分割ろ室８・・・を形成してある。ケーシング２の上部に四角形状の供給口９とその下部に濃縮汚泥の排出口１０を配設してあり、供給口９は投入間口を回転方向に大きく開口して、凝集汚泥供給ゾーンＡを広くしてある。水抜け分の追加供給を考慮する供給口９は、スクリーン３の直径の１／２〜１／３にするのが好ましい。凝集汚泥供給ゾーンＡを広くすれば、濃縮室４の供給口９近傍の供給汚泥量が多くなり、供給部近傍での分離したろ液分だけ汚泥が供給される。濃縮の進行に伴い増加する分割ろ室８の空隙が少なくなり、スクリーン３の無効面積を減少させることができる。
【００１０】
図２は濃縮装置の斜視図であって、スクリーン駆動軸１１に駆動ギヤー１２が嵌着してあり、この駆動ギヤー１２をスクリーン３の外周面に噛合せてある。スクリーン３をケーシング２の側面を摺接しながら、スクリーン３と回転羽根７を反対方向に回転させるようにしてある。濃縮濃度の調整は、スクリーン３と回転羽根７の回転数を調整すれば、濃縮室４の滞留時間とろ材再生回数により調整することができ、小さいろ過面積で高い処理能力が得られる。なお、スクリーン３と回転羽根７を同方向に速度差を与えて回転させてもよいものである。
【００１１】
図３は濃縮室の縦断面図であって、回転羽根７の羽根板６の両側面にスクレーパ１３が止着してあり、スクリーン３の内周面に摺接してある。スクリーン３のろ過面に捕捉された固形物をスクレーパ１３で掻き取るようにしてある。図２に示すように、濃縮汚泥排出ゾーンＢの後方部のスクリーン３の外周面に洗浄管１４が配設してあり、排出口１０から濃縮汚泥を排出したスクリーン３の外周面に洗浄水を噴射するので、スクリーン３のろ過孔を貫通した洗浄水がスクリーン３のろ過面に付着する残渣を洗い流し、内側に抜けた洗浄排水を濃縮汚泥に混ぜて排出させる。スクリーン３のろ過面にろ滓が滞留することがなく、ろ過面積を減少させることがない。スクリーン３のろ過面に捕捉された固形物をスクレーパ１３で掻き取って、スクリーン３の外周面から洗浄水を噴射するので、常にろ過面の再生が行われ、目詰まりによるろ過性能の低下がない。なお、洗浄管１４の洗浄水圧を高くすれば、高濃度に濃縮されてろ材孔に残留する濃縮汚泥でもスクリーン３から洗い流すことができる。
【産業上の利用可能性】
【００１２】
本発明に係わる汚泥等の濃縮装置は、ケーシングの上部に回転方向に大きく開口する凝集汚泥の供給口を設け、濃縮汚泥を排出した濃縮汚泥排出ゾーンの後方部のスクリーンの外周面に洗浄管を対設し、スクリーンと回転羽根を差速回転させるので、回転羽根で分割する分割ろ室の空隙が少なくなり、スクリーンの無効面積を減少させることができる。そして、スクレーパと洗浄水でスクリーンの両面からろ過面を再生させるので、常にろ過面の再生が行われ、目詰まりによるろ過性能の低下がなく、ろ過面積を減少させることがない。従って、下水汚泥や産業排水などの凝集汚泥の濃縮装置として適するもので、後段に設置するスクリュープレスやベルトプレスの高圧搾脱水が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本願発明に係わる汚泥等の濃縮装置の横断面図である。
【図２】同じく、濃縮装置の斜視図である。
【図３】同じく、濃縮装置の縦断面図である。
【符号の説明】
【００１４】
２ ケーシング
３ スクリーン
４ 濃縮室
６ 羽根板
７ 回転羽根
９ 供給口
１０ 排出口
１３ スクレーパ
１４ 洗浄管
Ｂ 濃縮汚泥排出ゾーン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状のケーシング（２）の両面に回転自在なスクリーン（３、３）を配設して内部に濃縮室（４）を形成し、ケーシング（２）の上部にスクリーン（３）の回転方向に拡開する凝集汚泥の供給口（９）と、その下部に濃縮汚泥の排出口（１０）を配設すると共に、濃縮室（４）を放射状に分割する回転羽根（７）を配設し、スクリーン（３）と回転羽根（７）を差速回転させることを特徴とする汚泥等の濃縮装置。
【請求項２】
上記回転羽根（７）の羽根板（６）の両側面にスクレーパ（１３、１３）を止着してスクリーン（３）の内周面に摺接させ、濃縮汚泥排出ゾーン（Ｂ）の後方部のスクリーン（３）の外周面に洗浄管（１４）を対設したことを特徴とする請求項１に記載の汚泥等の濃縮装置。
【請求項１】
円環状のケーシング（２）の両面に回転自在なスクリーン（３、３）を配設して内部に濃縮室（４）を形成し、ケーシング（２）の上部にスクリーン（３）の回転方向に拡開する凝集汚泥の供給口（９）と、その下部に濃縮汚泥の排出口（１０）を配設すると共に、濃縮室（４）を放射状に分割する回転羽根（７）を配設し、スクリーン（３）と回転羽根（７）を差速回転させることを特徴とする汚泥等の濃縮装置。
【請求項２】
上記回転羽根（７）の羽根板（６）の両側面にスクレーパ（１３、１３）を止着してスクリーン（３）の内周面に摺接させ、濃縮汚泥排出ゾーン（Ｂ）の後方部のスクリーン（３）の外周面に洗浄管（１４）を対設したことを特徴とする請求項１に記載の汚泥等の濃縮装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００７−１３６３４６（Ｐ２００７−１３６３４６Ａ）
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３３４１９８（Ｐ２００５−３３４１９８）
【出願日】平成１７年１１月１８日（２００５．１１．１８）
【出願人】（０００１９７７４６）株式会社石垣 (116)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月１８日（２００５．１１．１８）
【出願人】（０００１９７７４６）株式会社石垣 (116)
【Ｆターム（参考）】
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