汚泥脱水装置及び汚泥脱水方法
【課題】簡単な構成で汚泥の安定した脱水処理が可能である汚泥脱水装置を提供すること。
【解決手段】
汚泥凝集槽１と、
濾過筒１１の内部にスパイラルスクリュー１２を回転可能に収容し、該スパイラルスクリュー１２を回転駆動することによって、汚泥凝集槽１から濾過筒１１内に導入される凝集汚泥を搬送しながら、該凝集汚泥に含まれる水分を濾過して汚泥を濃縮するとともに、濃縮された濃縮汚泥を濾過筒１１の内部から排出する汚泥濃縮装置２と、
汚泥濃縮装置２から供給される濃縮汚泥を脱水処理する圧入式のスクリュープレス型脱水機３と、
を備えた汚泥脱水装置において、
前記汚泥濃縮装置２と前記スクリュープレス型脱水機３とをポンプを介することなく送泥管５で接続し、汚泥濃縮装置２のスパイラルスクリュー１２による送泥圧によって濃縮汚泥を送泥管５からスクリュープレス型脱水機３に圧入するよう構成する。
【解決手段】
汚泥凝集槽１と、
濾過筒１１の内部にスパイラルスクリュー１２を回転可能に収容し、該スパイラルスクリュー１２を回転駆動することによって、汚泥凝集槽１から濾過筒１１内に導入される凝集汚泥を搬送しながら、該凝集汚泥に含まれる水分を濾過して汚泥を濃縮するとともに、濃縮された濃縮汚泥を濾過筒１１の内部から排出する汚泥濃縮装置２と、
汚泥濃縮装置２から供給される濃縮汚泥を脱水処理する圧入式のスクリュープレス型脱水機３と、
を備えた汚泥脱水装置において、
前記汚泥濃縮装置２と前記スクリュープレス型脱水機３とをポンプを介することなく送泥管５で接続し、汚泥濃縮装置２のスパイラルスクリュー１２による送泥圧によって濃縮汚泥を送泥管５からスクリュープレス型脱水機３に圧入するよう構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚泥凝集槽と汚泥濃縮装置及びスクリュープレス型脱水機を備えた汚泥脱水装置とこれを用いて実施される方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下水汚泥や産業用廃水処理において生成される汚泥等の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、汚泥を汚泥凝集槽にて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凝集汚泥を汚泥濃縮装置に供給し、この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る。そして、汚泥濃縮装置によって濃縮された濃縮汚泥が脱水機に供給されて脱水され、脱水ケーキとして排出される。
【０００３】
斯かる汚泥脱水装置の従来例を図３に示す。
【０００４】
図３は従来の汚泥脱水装置の基本構成を示す概略断面図であり、図示の汚泥脱水装置は、汚泥凝集槽１０１と汚泥濃縮装置１０２及びスクリュープレス型脱水機１０３を備えており、汚泥凝集槽１０１と汚泥濃縮装置１０２とは凝集汚泥管１０４によって接続され、汚泥濃縮装置１０２とスクリュープレス型脱水機１０３とは送泥管１０５によって接続されている。又、汚泥凝集槽１０１の下部には原泥管１０７が接続されており、汚泥濃縮装置１０２からは分離液排出管１１３が導出している。そして、送泥管１０５には容積型ネジポンプ等の汚泥排出ポンプ１２０が設けられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
而して、原泥管１０７から汚泥凝集槽１０１に汚泥（原泥）が供給されるが、原泥管１０７を流れる汚泥にはポリマー等の凝集剤が添加され、凝集剤が添加された汚泥が汚泥凝集槽１０１内において撹拌機１０９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。
【０００６】
上記凝集汚泥は、凝集汚泥管１０４を通って汚泥濃縮装置１０２の濾過筒１１１内にその上部から導入され、汚泥濃縮装置１０２においては、スパイラルスクリュー１１２がモータ１１４によって濾過筒１１１内で所定の速度で回転駆動されることによって、濾過筒１１１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１１２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１１１の濾過面１１１ａを通過して外筒１１０内に分離液として収容され、この分離液は、外筒１１０に接続された分離液排出管１１３から外部に排出される。
【０００７】
又、スパイラルスクリュー１１２の回転によって濾過筒１１１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、汚泥排出ポンプ１２０によって送泥管１０５を通ってスクリュープレス型脱水機１０３のホッパー１２１から脱水筒１１５内の長手方向一端入口に導入され、脱水筒１１５内で回転駆動されるスクリー１１６によって脱水筒１１５内を長手方向他端へと搬送される過程で圧縮されて脱水され、脱水濾液は脱水筒１１５の外部へと排出され、脱水ケーキは脱水筒１１５の端部出口から外部へと排出される。
【０００８】
又、図４に従来の汚泥脱水装置の他の例を示す（例えば、特許文献２参照）。尚、図４は汚泥脱水装置の他の従来例を示す概略断面図であり、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、それらについての再度の説明は省略する。
【０００９】
図４に示す汚泥脱水装置は、汚泥濃縮装置１０２において濃縮された濃縮汚泥をスクリューコンベア１３０によってスクリュープレス型脱水機１０３に供給する方式を採用したものであって、汚泥凝集槽１０１にて形成された凝集汚泥は汚泥濃縮装置１０２の濾過筒１１１の下部に導入され、この濾過筒１１１に導入された凝集汚泥は、濾過筒１１１内で回転駆動されるスパイラルスクリュー１１２によって濾過筒１１１内を上方へ搬送され、その過程で水分が濾過されて外筒１１０から分離液排出管１１３を経て外部に排出されるとともに、水分が除去された濃縮汚泥は、濾過筒１１１の上部から排出され、前記スクリューコンベア１３０によってスクリュープレス型脱水機１０３へと供給されて脱水処理される。
【００１０】
ところで、図３及び図４に示した従来の汚泥脱水装置においては、汚泥濃縮装置１０２の汚泥処理量をスクリュープレス型脱水機１０３の汚泥処理量よりも多く設定して運転を継続し、スクリュープレス型脱水機１０３のホッパー１２１のレベルを不図示のレベル計で検知し、検知されたレベルが設定値の上限を超えると汚泥凝集槽１０１及び汚泥濃縮装置１０２の運転を停止し、レベルが設定値の下限を下回ると汚泥凝集槽１０１及び汚泥濃縮装置１０２の運転を再開し、この運転停止と運転再開を繰り返す制御がなされる。
【特許文献１】特公平２−０００１２０号公報
【特許文献２】特開２００８−０４３９１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、図３及び図４に示した従来の汚泥脱水装置では、汚泥濃縮装置１０２からスクリュープレス型脱水機１０３に濃縮汚泥を供給するための汚泥排出ポンプ１２０やスクリューコンベア１３０が必要であるため、構造が複雑化するという問題がある。
【００１２】
又、スクリュープレス型脱水機１０３に濃縮汚泥を投入するためのホッパー１２１を設け、このホッパー１２１のレベルをレベル計で検知して汚泥濃縮装置１０２の運転を制御する方法では、構造が複雑化する他、ホッパー１２１でブリッジ現象が生じてスクリュープレス型脱水機１０３への濃縮汚泥の供給ができなくなる可能性がある。尚、汚泥排出ポンプ１２０を使用する場合には、ホッパー１２１を用いることなくスクリュープレス型脱水機１０３に濃縮汚泥を直接圧入することもできるが、汚泥排出ポンプ１２０を要するために構造複雑化の問題は避けることができない。
【００１３】
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、簡単な構成で汚泥の安定した脱水処理が可能である汚泥脱水装置及び汚泥脱水方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、
汚泥凝集槽と、
外筒内に濾過筒を収容し、該濾過筒の内部にスクリューを回転可能に収容し、該スクリューを回転駆動することによって、前記汚泥凝集槽から前記濾過筒内に導入される凝集汚泥を搬送しながら、該凝集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排出して汚泥を濃縮するとともに、濃縮された濃縮汚泥を前記濾過筒の内部から排出する汚泥濃縮装置と、
前記汚泥濃縮装置から供給される濃縮汚泥を脱水処理する圧入式のスクリュープレス型脱水機と、
を備えた汚泥脱水装置において、
前記汚泥濃縮装置と前記スクリュープレス型脱水機とをポンプを介することなく送泥管で接続し、前記汚泥濃縮装置の前記スクリューによる送泥圧によって濃縮汚泥を前記送泥管から前記スクリュープレス型脱水機に圧入するよう構成したことを特徴とする。
【００１５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記送泥管に圧力計を設置したことを特徴とする。
【００１６】
請求項３記載の発明は、
汚泥凝集槽と、
外筒内に濾過筒を収容し、該濾過筒の内部にスクリューを回転可能に収容し、該スクリューを回転駆動することによって、前記汚泥凝集槽から前記濾過筒内に導入される凝集汚泥を搬送しながら、該凝集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排出して汚泥を濃縮するとともに、濃縮された濃縮汚泥を前記濾過筒の内部から排出する汚泥濃縮装置と、
前記汚泥濃縮装置から供給される濃縮汚泥を脱水処理する圧入式のスクリュープレス型脱水機と、
を備えた汚泥脱水装置を用いた汚泥脱水方法において、
前記汚泥濃縮装置と前記スクリュープレス型脱水機とをポンプを介することなく送泥管で接続して前記汚泥濃縮装置の前記スクリューによる送泥圧によって濃縮汚泥を前記送泥管から前記スクリュープレス型脱水機に圧入し、前記汚泥濃縮装置での汚泥処理量を前記スクリュープレス型脱水機の汚泥処理量よりも多く設定するとともに、前記送泥管に設置された圧力計によって検知される圧力が設定値の上限を超えると前記汚泥凝集槽及び前記汚泥濃縮装置の運転を停止し、圧力が設定値の下限を下回ると前記汚泥凝集槽及び前記汚泥濃縮装置の運転を再開し、この運転停止と運転再開を繰り返すことを特徴とする。
【００１７】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記スクリュープレス型脱水機のスクリューの回転数を一定とし、前記圧力計によって検知される圧力が設定値の上限を超えると前記汚泥濃縮装置への汚泥供給量を減少させて圧力が設定値になるようにすることを特徴とする。
【００１８】
請求項５記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記汚泥濃縮装置への汚泥供給量を一定とし、前記圧力計によって検知される圧力が設定値の上限を超えると前記スクリュープレス型のスクリューの回転数を高めて圧力が設定値になるようにすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１記載の発明によれば、汚泥濃縮装置とスクリュープレス型脱水機とをポンプを介することなく送泥管で接続し、汚泥濃縮装置のスクリューによる送泥圧によって濃縮汚泥を送泥管からスクリュープレス型脱水機に圧入する構成を採用したため、従来要していたポンプやホッパーが不要となり、構造の単純化とコストダウンを図ることができる。
【００２０】
請求項２及び３記載の発明によれば、スクリュープレス型脱水機のホッパーのレベルをレベル計によって検知して汚泥濃縮装置の運転を制御する方式に代えて、送泥管に設置された圧力計によって検知される圧力によって汚泥濃縮装置の運転を制御するようにしたため、ホッパーでのブリッジ現象による濃縮汚泥の供給不能の問題が発生し得ず、スクリュープレス型脱水機への汚泥濃縮の安定した供給を実現して汚泥の安定した脱水処理が可能となる。
【００２１】
請求項４記載の発明によれば、スクリュープレス型脱水機のスクリューの回転数を一定とし、スクリュープレス型脱水機に濃縮汚泥が処理能力以上に溜って圧力が設定値の上限を超えると汚泥濃縮装置への汚泥供給量を減少させて圧力が設定値になるように制御するため、スクリュープレス型脱水機への汚泥濃縮の安定した供給が実現して汚泥の安定した脱水処理が可能となる。
【００２２】
請求項５記載の発明によれば、汚泥濃縮装置への汚泥供給量を一定とし、スクリュープレス型脱水機に濃縮汚泥が処理能力以上に溜って圧力が設定値の上限を超えるとスクリュープレス型のスクリューの回転数を高めてスクリュープレス型脱水機の処理能力を高めるようにしたため、スクリュープレス型脱水機への濃縮汚泥の安定した供給が実現して汚泥の安定した脱水処理が可能となる。尚、スクリュープレス型のスクリューの回転数を高めると濃縮汚泥の圧力が下がり、圧力が設定値の下限を下回るとスクリュープレス型のスクリューの回転数を下げれば、スクリュープレス型脱水機の処理能力も下がるため、スクリュープレス型脱水機への濃縮汚泥の安定した供給が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
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。
【００２４】
＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１に係る汚泥脱水装置の基本構成を示す概略断面であり、図示の汚泥脱水装置は、汚泥凝集槽１と汚泥濃縮装置２及びスクリュープレス型脱水機３を備えており、汚泥凝集槽１と汚泥濃縮装置２とは凝集汚泥管４によって接続され、汚泥濃縮装置２とスクリュープレス型脱水機３とは送泥管（濃縮汚泥管）５によって接続されている。
【００２５】
本発明に係る汚泥脱水装置は、汚泥濃縮装置２とスクリュープレス型脱水機３とをポンプを介することなく送泥管５で接続し、汚泥濃縮装置２の後述のスパイラルスクリュー１２の回転による送泥圧によって濃縮汚泥を送泥管５からスクリュープレス型脱水機３に圧入するとともに、送泥管５に圧力計６を設置し、この圧力計６によって検出される圧力に基づいて運転を制御するようにしたことを特徴とする。
【００２６】
汚泥凝集槽１は、上面が開口した円筒タンク状の容器であって、その下部には原泥管７が接続され、内部にはモータ８によって回転駆動される攪拌機９が設けられている。又、汚泥凝集槽１の上部からは前記凝集汚泥管４が略水平に延びている。
【００２７】
又、汚泥濃縮装置２は、密閉構造を有する円筒タンク状の外筒１０の内部に円筒状の濾過筒１１を縦方向に配置し、該濾過筒１１内にスパイラルスクリュー１２を回転可能に収容して構成されている。
【００２８】
ここで、上記濾過筒１１の前記外筒１０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１１ａを構成しており、濾過筒１１の上部には汚泥凝集槽１から延びる前記凝集汚泥管４が接続されている。又、濾過筒１１の下部からは前記送泥管５が水平に導出しており、その途中には前述のように圧力計６が設置されている。そして、外筒１０からは分離液排出管１３が導出している。
【００２９】
前記スパイラルスクリュー１２は、回転軸１２ａにスクリュー羽根１２ｂを螺旋状に巻装して構成されており、回転軸１２ａには、駆動源としてのモータ１４が連結されている。尚、スパイラルスクリュー１２の外径は、濾過筒１１の濾過面１１ａ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１２の外周縁と濾過筒１１の濾過面１１ａとの間には微小隙間が形成されている。
【００３０】
而して、前記原泥管７から汚泥凝集槽１に汚泥（原泥）が供給されるが、原泥管７を流れる汚泥にはポリマー等の凝集剤が添加され、凝集剤が添加された汚泥が汚泥凝集槽１内において撹拌機９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。
【００３１】
ここで、前記濾過筒１１内の汚泥の液位ｈ2 は、汚泥凝集槽１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１内の凝集汚泥が凝集汚泥管４を通って汚泥濃縮装置２の濾過筒１１内にその上部から導入される。
【００３２】
汚泥濃縮装置２においては、スパイラルスクリュー１２がモータ１４によって濾過筒１１内で所定の速度で回転駆動されており、濾過筒１１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１２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１１の濾過面１１ａを通過して外筒１０内に分離液として収容される。ここで、前記分離液排出管１３内の分離液の水位ｈ3 は、濾過筒１１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１１の濾過面１１ａを通過して外筒１０内に分離液として収容される。又、この場合、外筒１０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１０内に収容される分離液は外筒１０内に充満し、この分離液中に濾過筒１１の濾過面１１ａが埋没することとなる。
【００３３】
そして、外筒１０内に収容された分離液は、外筒１０に接続された分離液排出管１３から外部に排出される。又、スパイラルスクリュー１２の回転によって濾過筒１１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、汚泥濃縮装置２の濾過筒１１内でのスパイラルスクリュー１２の回転による送泥圧によって送泥管５からスクリュープレス型脱水機３に圧入される。
【００３４】
ここで、スクリュープレス型脱水機３の構成について説明する。
【００３５】
スクリュープレス型脱水機３は、水平に設置された横長円筒状の脱水筒１５の内部にスクリュー１６を回転可能に収容して構成されている。脱水筒１５は、多孔パンチングプレートで構成されており、その内部に収容された前記スクリュー１６は、濃縮汚泥の搬送方向（図１の右方）に向かって拡径するテーパ状のロータ１６ａの外周にスクリュー羽根１６ｂを螺旋状に巻装して構成されており、ロータ１６ａには、駆動源としてのモータ１７が連結されている。尚、スクリュー羽根１６ｂの外径は、脱水筒１５の内径よりも僅かに小さく設定されており、スクリュー羽根１６ｂの外周縁と脱水筒１５の内面との間には微小隙間が形成されている。又、脱水筒１５内にテーパ状のロータ１６ａとの間に形成される流路は濃縮汚泥の搬送方向（図１の右方）に向かって横断面積が次第に小さくなるよう絞られている。
【００３６】
而して、前述のように汚泥濃縮装置２によって濃縮された濃縮汚泥は、濾過筒１１内でのスパイラルスクリュー１２の回転による送泥圧によって送泥管５からスクリュープレス型脱水機３の脱水筒１５内の長手方向一端の入口から圧入され、脱水筒１５内で回転するスクリュー１６によって長手方向他端の出口側に向かって搬送され、その過程で圧縮されて脱水される。そして、脱水によって濃縮汚泥から分離した脱水濾液は脱水筒１５を通過して外部に排出され、残った汚泥は脱水筒１５の出口から脱水ケーキとして排出される。
【００３７】
以上のように、本実施の形態に係る汚泥脱水装置によれば、汚泥濃縮装置２とスクリュープレス型脱水機３とをポンプを介することなく送泥管５で接続し、汚泥濃縮装置２のスパイラルスクリュー１２による送泥圧によって濃縮汚泥を送泥管５からスクリュープレス型脱水機３に圧入する構成を採用したため、従来要していたポンプやホッパーが不要となり、構造の単純化とコストダウンが図られる。
【００３８】
ところで、本実施の形態に係る汚泥脱水装置を用いた汚泥脱水処理においては、汚泥濃縮装置２での汚泥処理量をスクリュープレス型脱水機３の汚泥処理量よりも多く設定するとともに、送泥管５に設置された圧力計６によって検知される圧力が設定値の上限を超えると汚泥凝集槽１及び汚泥濃縮装置２の運転を停止し、圧力が設定値の下限を下回ると汚泥凝集槽１及び汚泥濃縮装置２の運転を再開し、この運転停止と運転再開を繰り返す方法が採用されるが、この他の運転制御方法として次の２つの方法の何れかが採用される。
【００３９】
即ち、第１の方法は、スクリュープレス型脱水機３のスクリュー１６の回転数を一定とする方法であって、この方法では、圧力計６によって検知される圧力が設定値の上限を超えると汚泥濃縮装置２への汚泥供給量を減少させて圧力が設定値になるよう制御する方法である。尚、圧力の設定値としては例えば０．０３ＭＰａが採用され、その下限値として０．０２ＭＰａ、上限値として０．０４ＭＰａが設定される。つまり、圧力が０．０２ＭＰａ〜０．０４ＭＰａの範囲内に入るよう運転が制御される。
【００４０】
而して、この方法によれば、スクリュープレス型脱水機３に濃縮汚泥が処理能力以上に溜って圧力が設定値の上限を超えると汚泥濃縮装置２への汚泥供給量を減少させて圧力が設定値になるように制御するため、スクリュープレス型脱水機３への濃縮汚泥の安定した供給が実現して汚泥の安定した脱水処理が可能となる。
【００４１】
第２の方法は、汚泥濃縮装置２への汚泥供給量を一定とする方法であって、この方法では、圧力計６によって検知される圧力が設定値の上限を超えるとスクリュープレス型脱水機３のスクリュー１６の回転数を高めて圧力が設定値になるよう制御する。
【００４２】
而して、この方法によれば、スクリュープレス型脱水機３に濃縮汚泥が処理能力以上に溜って圧力が設定値の上限を超えるとスクリュープレス型脱水機３のスクリュー１６の回転数を高めてスクリュープレス型脱水機３の処理能力を高めるようにしたため、スクリュープレス型脱水機３への濃縮汚泥の安定した供給が実現して汚泥の安定した脱水処理が可能となる。尚、スクリュープレス型脱水機３のスクリュー１６の回転数を高めると濃縮汚泥の圧力が下がり、圧力が設定値の下限を下回るとスクリュープレス型脱水機３のスクリュー１６の回転数を下げれば、スクリュープレス型脱水機３の処理能力も下がるため、スクリュープレス型脱水機３への濃縮汚泥の安定した供給が可能となる。
【００４３】
圧力が設定値となるよう制御する運転方法における汚泥処理量と含水率との関係について説明すると、汚泥処理量を例えば５０ｋｇ−ＤＳとした運転では、スクリュープレス型脱水機３のスクリュー１６の回転数が０．５ｒｐｍ前後で含水率は約８０％となり、汚泥処理量を例えば１００ｋｇ−ＤＳとした運転では、スクリュープレス型脱水機３のスクリュー１６の回転数が０．７５ｒｐｍ前後で含水率は約８２％となる。このように、汚泥処理量を多くするとスクリュー１６の回転数を高くする制御がなされ、スクリュープレス型脱水機３内での汚泥の滞留時間が短くなって汚泥の含水率が高くなる。
【００４４】
＜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。
【００４５】
図２は本発明の実施の形態２に係る汚泥脱水装置の基本構成を示す概略断面図であり、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、それらについての再度の説明は省略する。
【００４６】
本実施の形態に係る汚泥脱水装置は、縦型のスクリュープレス型脱水機３を用いた以外は前記実施の形態１に係る汚泥脱水装置の構成と同じであって、縦型のスクリュープレス型脱水機３は、垂直に立設された脱水筒１５の内部にスクリュー１６を縦方向に収容して構成されている。ここで、スクリュー１６は、濃縮汚泥の排出方向である上方に向かって拡径するテーパ状のロータ１６ａにスクリュー羽根１６ｂを螺旋状に巻装して構成されており、脱水筒１５内にテーパ状のロータ１６ａとの間に形成される流路は濃縮汚泥の搬送方向である上方に向かって横断面積が次第に小さくなるよう絞られている。
【００４７】
そして、本実施の形態においても、前記実施の形態１と同様に、汚泥濃縮装置２によって濃縮された濃縮汚泥は、濾過筒１１内でのスパイラルスクリュー１２の回転による送泥圧によって送泥管５からスクリュープレス型脱水機３の脱水筒１５内の下端入口から圧入され、脱水筒１５内で回転するスクリュー１６によって上方の出口に向かって搬送され、その過程で圧縮されて脱水される。そして、脱水によって濃縮汚泥から分離した脱水濾液は脱水筒１５の下端から外部に排出され、残った汚泥は脱水筒１５の上端出口から脱水ケーキとして排出される。
【００４８】
而して、本実施の改訂に係る汚泥脱水装置においても、汚泥濃縮装置２とスクリュープレス型脱水機３とをポンプを介することなく送泥管５で接続し、汚泥濃縮装置２のスパイラルスクリュー１２による送泥圧によって濃縮汚泥を送泥管からスクリュープレス型脱水機３に圧入する構成を採用したため、従来要していたポンプやホッパーが不要となり、構造の単純化とコストダウンを図ることができるとともに、前記実施の形態と同様の運転制御方法を採用することによってスクリュープレス型脱水機３への濃縮汚泥の安定した供給が可能となるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る汚泥脱水装置の基本構成を示す概略断面図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係る汚泥脱水装置の基本構成を示す概略断面図である。
【図３】従来の汚泥脱水装置の基本構成を示す概略断面図である。
【図４】従来の汚泥脱水装置の基本構成を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１ 汚泥凝集槽
２ 汚泥濃縮装置
３ スクリュープレス型脱水機
４ 凝集汚泥管
５ 送泥管
６ 圧力計
７ 原泥管
８ モータ
９ 攪拌機
１０ 外筒
１１ 濾過筒
１１ａ 濾過筒の濾過面
１２ スパイラルスクリュー
１２ａ スパイラルスクリューの回転軸
１２ｂ スパイラルスクリューのスクリュー羽根
１３ 分離液排出管
１４ モータ
１５ 脱水筒
１６ スクリュー
１６ａ スクリューのロータ
１６ｂ スクリュー羽根
１７ モータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚泥凝集槽と汚泥濃縮装置及びスクリュープレス型脱水機を備えた汚泥脱水装置とこれを用いて実施される方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下水汚泥や産業用廃水処理において生成される汚泥等の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、汚泥を汚泥凝集槽にて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凝集汚泥を汚泥濃縮装置に供給し、この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る。そして、汚泥濃縮装置によって濃縮された濃縮汚泥が脱水機に供給されて脱水され、脱水ケーキとして排出される。
【０００３】
斯かる汚泥脱水装置の従来例を図３に示す。
【０００４】
図３は従来の汚泥脱水装置の基本構成を示す概略断面図であり、図示の汚泥脱水装置は、汚泥凝集槽１０１と汚泥濃縮装置１０２及びスクリュープレス型脱水機１０３を備えており、汚泥凝集槽１０１と汚泥濃縮装置１０２とは凝集汚泥管１０４によって接続され、汚泥濃縮装置１０２とスクリュープレス型脱水機１０３とは送泥管１０５によって接続されている。又、汚泥凝集槽１０１の下部には原泥管１０７が接続されており、汚泥濃縮装置１０２からは分離液排出管１１３が導出している。そして、送泥管１０５には容積型ネジポンプ等の汚泥排出ポンプ１２０が設けられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
而して、原泥管１０７から汚泥凝集槽１０１に汚泥（原泥）が供給されるが、原泥管１０７を流れる汚泥にはポリマー等の凝集剤が添加され、凝集剤が添加された汚泥が汚泥凝集槽１０１内において撹拌機１０９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。
【０００６】
上記凝集汚泥は、凝集汚泥管１０４を通って汚泥濃縮装置１０２の濾過筒１１１内にその上部から導入され、汚泥濃縮装置１０２においては、スパイラルスクリュー１１２がモータ１１４によって濾過筒１１１内で所定の速度で回転駆動されることによって、濾過筒１１１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１１２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１１１の濾過面１１１ａを通過して外筒１１０内に分離液として収容され、この分離液は、外筒１１０に接続された分離液排出管１１３から外部に排出される。
【０００７】
又、スパイラルスクリュー１１２の回転によって濾過筒１１１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、汚泥排出ポンプ１２０によって送泥管１０５を通ってスクリュープレス型脱水機１０３のホッパー１２１から脱水筒１１５内の長手方向一端入口に導入され、脱水筒１１５内で回転駆動されるスクリー１１６によって脱水筒１１５内を長手方向他端へと搬送される過程で圧縮されて脱水され、脱水濾液は脱水筒１１５の外部へと排出され、脱水ケーキは脱水筒１１５の端部出口から外部へと排出される。
【０００８】
又、図４に従来の汚泥脱水装置の他の例を示す（例えば、特許文献２参照）。尚、図４は汚泥脱水装置の他の従来例を示す概略断面図であり、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、それらについての再度の説明は省略する。
【０００９】
図４に示す汚泥脱水装置は、汚泥濃縮装置１０２において濃縮された濃縮汚泥をスクリューコンベア１３０によってスクリュープレス型脱水機１０３に供給する方式を採用したものであって、汚泥凝集槽１０１にて形成された凝集汚泥は汚泥濃縮装置１０２の濾過筒１１１の下部に導入され、この濾過筒１１１に導入された凝集汚泥は、濾過筒１１１内で回転駆動されるスパイラルスクリュー１１２によって濾過筒１１１内を上方へ搬送され、その過程で水分が濾過されて外筒１１０から分離液排出管１１３を経て外部に排出されるとともに、水分が除去された濃縮汚泥は、濾過筒１１１の上部から排出され、前記スクリューコンベア１３０によってスクリュープレス型脱水機１０３へと供給されて脱水処理される。
【００１０】
ところで、図３及び図４に示した従来の汚泥脱水装置においては、汚泥濃縮装置１０２の汚泥処理量をスクリュープレス型脱水機１０３の汚泥処理量よりも多く設定して運転を継続し、スクリュープレス型脱水機１０３のホッパー１２１のレベルを不図示のレベル計で検知し、検知されたレベルが設定値の上限を超えると汚泥凝集槽１０１及び汚泥濃縮装置１０２の運転を停止し、レベルが設定値の下限を下回ると汚泥凝集槽１０１及び汚泥濃縮装置１０２の運転を再開し、この運転停止と運転再開を繰り返す制御がなされる。
【特許文献１】特公平２−０００１２０号公報
【特許文献２】特開２００８−０４３９１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、図３及び図４に示した従来の汚泥脱水装置では、汚泥濃縮装置１０２からスクリュープレス型脱水機１０３に濃縮汚泥を供給するための汚泥排出ポンプ１２０やスクリューコンベア１３０が必要であるため、構造が複雑化するという問題がある。
【００１２】
又、スクリュープレス型脱水機１０３に濃縮汚泥を投入するためのホッパー１２１を設け、このホッパー１２１のレベルをレベル計で検知して汚泥濃縮装置１０２の運転を制御する方法では、構造が複雑化する他、ホッパー１２１でブリッジ現象が生じてスクリュープレス型脱水機１０３への濃縮汚泥の供給ができなくなる可能性がある。尚、汚泥排出ポンプ１２０を使用する場合には、ホッパー１２１を用いることなくスクリュープレス型脱水機１０３に濃縮汚泥を直接圧入することもできるが、汚泥排出ポンプ１２０を要するために構造複雑化の問題は避けることができない。
【００１３】
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、簡単な構成で汚泥の安定した脱水処理が可能である汚泥脱水装置及び汚泥脱水方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、
汚泥凝集槽と、
外筒内に濾過筒を収容し、該濾過筒の内部にスクリューを回転可能に収容し、該スクリューを回転駆動することによって、前記汚泥凝集槽から前記濾過筒内に導入される凝集汚泥を搬送しながら、該凝集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排出して汚泥を濃縮するとともに、濃縮された濃縮汚泥を前記濾過筒の内部から排出する汚泥濃縮装置と、
前記汚泥濃縮装置から供給される濃縮汚泥を脱水処理する圧入式のスクリュープレス型脱水機と、
を備えた汚泥脱水装置において、
前記汚泥濃縮装置と前記スクリュープレス型脱水機とをポンプを介することなく送泥管で接続し、前記汚泥濃縮装置の前記スクリューによる送泥圧によって濃縮汚泥を前記送泥管から前記スクリュープレス型脱水機に圧入するよう構成したことを特徴とする。
【００１５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記送泥管に圧力計を設置したことを特徴とする。
【００１６】
請求項３記載の発明は、
汚泥凝集槽と、
外筒内に濾過筒を収容し、該濾過筒の内部にスクリューを回転可能に収容し、該スクリューを回転駆動することによって、前記汚泥凝集槽から前記濾過筒内に導入される凝集汚泥を搬送しながら、該凝集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排出して汚泥を濃縮するとともに、濃縮された濃縮汚泥を前記濾過筒の内部から排出する汚泥濃縮装置と、
前記汚泥濃縮装置から供給される濃縮汚泥を脱水処理する圧入式のスクリュープレス型脱水機と、
を備えた汚泥脱水装置を用いた汚泥脱水方法において、
前記汚泥濃縮装置と前記スクリュープレス型脱水機とをポンプを介することなく送泥管で接続して前記汚泥濃縮装置の前記スクリューによる送泥圧によって濃縮汚泥を前記送泥管から前記スクリュープレス型脱水機に圧入し、前記汚泥濃縮装置での汚泥処理量を前記スクリュープレス型脱水機の汚泥処理量よりも多く設定するとともに、前記送泥管に設置された圧力計によって検知される圧力が設定値の上限を超えると前記汚泥凝集槽及び前記汚泥濃縮装置の運転を停止し、圧力が設定値の下限を下回ると前記汚泥凝集槽及び前記汚泥濃縮装置の運転を再開し、この運転停止と運転再開を繰り返すことを特徴とする。
【００１７】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記スクリュープレス型脱水機のスクリューの回転数を一定とし、前記圧力計によって検知される圧力が設定値の上限を超えると前記汚泥濃縮装置への汚泥供給量を減少させて圧力が設定値になるようにすることを特徴とする。
【００１８】
請求項５記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記汚泥濃縮装置への汚泥供給量を一定とし、前記圧力計によって検知される圧力が設定値の上限を超えると前記スクリュープレス型のスクリューの回転数を高めて圧力が設定値になるようにすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１記載の発明によれば、汚泥濃縮装置とスクリュープレス型脱水機とをポンプを介することなく送泥管で接続し、汚泥濃縮装置のスクリューによる送泥圧によって濃縮汚泥を送泥管からスクリュープレス型脱水機に圧入する構成を採用したため、従来要していたポンプやホッパーが不要となり、構造の単純化とコストダウンを図ることができる。
【００２０】
請求項２及び３記載の発明によれば、スクリュープレス型脱水機のホッパーのレベルをレベル計によって検知して汚泥濃縮装置の運転を制御する方式に代えて、送泥管に設置された圧力計によって検知される圧力によって汚泥濃縮装置の運転を制御するようにしたため、ホッパーでのブリッジ現象による濃縮汚泥の供給不能の問題が発生し得ず、スクリュープレス型脱水機への汚泥濃縮の安定した供給を実現して汚泥の安定した脱水処理が可能となる。
【００２１】
請求項４記載の発明によれば、スクリュープレス型脱水機のスクリューの回転数を一定とし、スクリュープレス型脱水機に濃縮汚泥が処理能力以上に溜って圧力が設定値の上限を超えると汚泥濃縮装置への汚泥供給量を減少させて圧力が設定値になるように制御するため、スクリュープレス型脱水機への汚泥濃縮の安定した供給が実現して汚泥の安定した脱水処理が可能となる。
【００２２】
請求項５記載の発明によれば、汚泥濃縮装置への汚泥供給量を一定とし、スクリュープレス型脱水機に濃縮汚泥が処理能力以上に溜って圧力が設定値の上限を超えるとスクリュープレス型のスクリューの回転数を高めてスクリュープレス型脱水機の処理能力を高めるようにしたため、スクリュープレス型脱水機への濃縮汚泥の安定した供給が実現して汚泥の安定した脱水処理が可能となる。尚、スクリュープレス型のスクリューの回転数を高めると濃縮汚泥の圧力が下がり、圧力が設定値の下限を下回るとスクリュープレス型のスクリューの回転数を下げれば、スクリュープレス型脱水機の処理能力も下がるため、スクリュープレス型脱水機への濃縮汚泥の安定した供給が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
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。
【００２４】
＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１に係る汚泥脱水装置の基本構成を示す概略断面であり、図示の汚泥脱水装置は、汚泥凝集槽１と汚泥濃縮装置２及びスクリュープレス型脱水機３を備えており、汚泥凝集槽１と汚泥濃縮装置２とは凝集汚泥管４によって接続され、汚泥濃縮装置２とスクリュープレス型脱水機３とは送泥管（濃縮汚泥管）５によって接続されている。
【００２５】
本発明に係る汚泥脱水装置は、汚泥濃縮装置２とスクリュープレス型脱水機３とをポンプを介することなく送泥管５で接続し、汚泥濃縮装置２の後述のスパイラルスクリュー１２の回転による送泥圧によって濃縮汚泥を送泥管５からスクリュープレス型脱水機３に圧入するとともに、送泥管５に圧力計６を設置し、この圧力計６によって検出される圧力に基づいて運転を制御するようにしたことを特徴とする。
【００２６】
汚泥凝集槽１は、上面が開口した円筒タンク状の容器であって、その下部には原泥管７が接続され、内部にはモータ８によって回転駆動される攪拌機９が設けられている。又、汚泥凝集槽１の上部からは前記凝集汚泥管４が略水平に延びている。
【００２７】
又、汚泥濃縮装置２は、密閉構造を有する円筒タンク状の外筒１０の内部に円筒状の濾過筒１１を縦方向に配置し、該濾過筒１１内にスパイラルスクリュー１２を回転可能に収容して構成されている。
【００２８】
ここで、上記濾過筒１１の前記外筒１０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１１ａを構成しており、濾過筒１１の上部には汚泥凝集槽１から延びる前記凝集汚泥管４が接続されている。又、濾過筒１１の下部からは前記送泥管５が水平に導出しており、その途中には前述のように圧力計６が設置されている。そして、外筒１０からは分離液排出管１３が導出している。
【００２９】
前記スパイラルスクリュー１２は、回転軸１２ａにスクリュー羽根１２ｂを螺旋状に巻装して構成されており、回転軸１２ａには、駆動源としてのモータ１４が連結されている。尚、スパイラルスクリュー１２の外径は、濾過筒１１の濾過面１１ａ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１２の外周縁と濾過筒１１の濾過面１１ａとの間には微小隙間が形成されている。
【００３０】
而して、前記原泥管７から汚泥凝集槽１に汚泥（原泥）が供給されるが、原泥管７を流れる汚泥にはポリマー等の凝集剤が添加され、凝集剤が添加された汚泥が汚泥凝集槽１内において撹拌機９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。
【００３１】
ここで、前記濾過筒１１内の汚泥の液位ｈ2 は、汚泥凝集槽１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１内の凝集汚泥が凝集汚泥管４を通って汚泥濃縮装置２の濾過筒１１内にその上部から導入される。
【００３２】
汚泥濃縮装置２においては、スパイラルスクリュー１２がモータ１４によって濾過筒１１内で所定の速度で回転駆動されており、濾過筒１１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１２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１１の濾過面１１ａを通過して外筒１０内に分離液として収容される。ここで、前記分離液排出管１３内の分離液の水位ｈ3 は、濾過筒１１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１１の濾過面１１ａを通過して外筒１０内に分離液として収容される。又、この場合、外筒１０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１０内に収容される分離液は外筒１０内に充満し、この分離液中に濾過筒１１の濾過面１１ａが埋没することとなる。
【００３３】
そして、外筒１０内に収容された分離液は、外筒１０に接続された分離液排出管１３から外部に排出される。又、スパイラルスクリュー１２の回転によって濾過筒１１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、汚泥濃縮装置２の濾過筒１１内でのスパイラルスクリュー１２の回転による送泥圧によって送泥管５からスクリュープレス型脱水機３に圧入される。
【００３４】
ここで、スクリュープレス型脱水機３の構成について説明する。
【００３５】
スクリュープレス型脱水機３は、水平に設置された横長円筒状の脱水筒１５の内部にスクリュー１６を回転可能に収容して構成されている。脱水筒１５は、多孔パンチングプレートで構成されており、その内部に収容された前記スクリュー１６は、濃縮汚泥の搬送方向（図１の右方）に向かって拡径するテーパ状のロータ１６ａの外周にスクリュー羽根１６ｂを螺旋状に巻装して構成されており、ロータ１６ａには、駆動源としてのモータ１７が連結されている。尚、スクリュー羽根１６ｂの外径は、脱水筒１５の内径よりも僅かに小さく設定されており、スクリュー羽根１６ｂの外周縁と脱水筒１５の内面との間には微小隙間が形成されている。又、脱水筒１５内にテーパ状のロータ１６ａとの間に形成される流路は濃縮汚泥の搬送方向（図１の右方）に向かって横断面積が次第に小さくなるよう絞られている。
【００３６】
而して、前述のように汚泥濃縮装置２によって濃縮された濃縮汚泥は、濾過筒１１内でのスパイラルスクリュー１２の回転による送泥圧によって送泥管５からスクリュープレス型脱水機３の脱水筒１５内の長手方向一端の入口から圧入され、脱水筒１５内で回転するスクリュー１６によって長手方向他端の出口側に向かって搬送され、その過程で圧縮されて脱水される。そして、脱水によって濃縮汚泥から分離した脱水濾液は脱水筒１５を通過して外部に排出され、残った汚泥は脱水筒１５の出口から脱水ケーキとして排出される。
【００３７】
以上のように、本実施の形態に係る汚泥脱水装置によれば、汚泥濃縮装置２とスクリュープレス型脱水機３とをポンプを介することなく送泥管５で接続し、汚泥濃縮装置２のスパイラルスクリュー１２による送泥圧によって濃縮汚泥を送泥管５からスクリュープレス型脱水機３に圧入する構成を採用したため、従来要していたポンプやホッパーが不要となり、構造の単純化とコストダウンが図られる。
【００３８】
ところで、本実施の形態に係る汚泥脱水装置を用いた汚泥脱水処理においては、汚泥濃縮装置２での汚泥処理量をスクリュープレス型脱水機３の汚泥処理量よりも多く設定するとともに、送泥管５に設置された圧力計６によって検知される圧力が設定値の上限を超えると汚泥凝集槽１及び汚泥濃縮装置２の運転を停止し、圧力が設定値の下限を下回ると汚泥凝集槽１及び汚泥濃縮装置２の運転を再開し、この運転停止と運転再開を繰り返す方法が採用されるが、この他の運転制御方法として次の２つの方法の何れかが採用される。
【００３９】
即ち、第１の方法は、スクリュープレス型脱水機３のスクリュー１６の回転数を一定とする方法であって、この方法では、圧力計６によって検知される圧力が設定値の上限を超えると汚泥濃縮装置２への汚泥供給量を減少させて圧力が設定値になるよう制御する方法である。尚、圧力の設定値としては例えば０．０３ＭＰａが採用され、その下限値として０．０２ＭＰａ、上限値として０．０４ＭＰａが設定される。つまり、圧力が０．０２ＭＰａ〜０．０４ＭＰａの範囲内に入るよう運転が制御される。
【００４０】
而して、この方法によれば、スクリュープレス型脱水機３に濃縮汚泥が処理能力以上に溜って圧力が設定値の上限を超えると汚泥濃縮装置２への汚泥供給量を減少させて圧力が設定値になるように制御するため、スクリュープレス型脱水機３への濃縮汚泥の安定した供給が実現して汚泥の安定した脱水処理が可能となる。
【００４１】
第２の方法は、汚泥濃縮装置２への汚泥供給量を一定とする方法であって、この方法では、圧力計６によって検知される圧力が設定値の上限を超えるとスクリュープレス型脱水機３のスクリュー１６の回転数を高めて圧力が設定値になるよう制御する。
【００４２】
而して、この方法によれば、スクリュープレス型脱水機３に濃縮汚泥が処理能力以上に溜って圧力が設定値の上限を超えるとスクリュープレス型脱水機３のスクリュー１６の回転数を高めてスクリュープレス型脱水機３の処理能力を高めるようにしたため、スクリュープレス型脱水機３への濃縮汚泥の安定した供給が実現して汚泥の安定した脱水処理が可能となる。尚、スクリュープレス型脱水機３のスクリュー１６の回転数を高めると濃縮汚泥の圧力が下がり、圧力が設定値の下限を下回るとスクリュープレス型脱水機３のスクリュー１６の回転数を下げれば、スクリュープレス型脱水機３の処理能力も下がるため、スクリュープレス型脱水機３への濃縮汚泥の安定した供給が可能となる。
【００４３】
圧力が設定値となるよう制御する運転方法における汚泥処理量と含水率との関係について説明すると、汚泥処理量を例えば５０ｋｇ−ＤＳとした運転では、スクリュープレス型脱水機３のスクリュー１６の回転数が０．５ｒｐｍ前後で含水率は約８０％となり、汚泥処理量を例えば１００ｋｇ−ＤＳとした運転では、スクリュープレス型脱水機３のスクリュー１６の回転数が０．７５ｒｐｍ前後で含水率は約８２％となる。このように、汚泥処理量を多くするとスクリュー１６の回転数を高くする制御がなされ、スクリュープレス型脱水機３内での汚泥の滞留時間が短くなって汚泥の含水率が高くなる。
【００４４】
＜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。
【００４５】
図２は本発明の実施の形態２に係る汚泥脱水装置の基本構成を示す概略断面図であり、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、それらについての再度の説明は省略する。
【００４６】
本実施の形態に係る汚泥脱水装置は、縦型のスクリュープレス型脱水機３を用いた以外は前記実施の形態１に係る汚泥脱水装置の構成と同じであって、縦型のスクリュープレス型脱水機３は、垂直に立設された脱水筒１５の内部にスクリュー１６を縦方向に収容して構成されている。ここで、スクリュー１６は、濃縮汚泥の排出方向である上方に向かって拡径するテーパ状のロータ１６ａにスクリュー羽根１６ｂを螺旋状に巻装して構成されており、脱水筒１５内にテーパ状のロータ１６ａとの間に形成される流路は濃縮汚泥の搬送方向である上方に向かって横断面積が次第に小さくなるよう絞られている。
【００４７】
そして、本実施の形態においても、前記実施の形態１と同様に、汚泥濃縮装置２によって濃縮された濃縮汚泥は、濾過筒１１内でのスパイラルスクリュー１２の回転による送泥圧によって送泥管５からスクリュープレス型脱水機３の脱水筒１５内の下端入口から圧入され、脱水筒１５内で回転するスクリュー１６によって上方の出口に向かって搬送され、その過程で圧縮されて脱水される。そして、脱水によって濃縮汚泥から分離した脱水濾液は脱水筒１５の下端から外部に排出され、残った汚泥は脱水筒１５の上端出口から脱水ケーキとして排出される。
【００４８】
而して、本実施の改訂に係る汚泥脱水装置においても、汚泥濃縮装置２とスクリュープレス型脱水機３とをポンプを介することなく送泥管５で接続し、汚泥濃縮装置２のスパイラルスクリュー１２による送泥圧によって濃縮汚泥を送泥管からスクリュープレス型脱水機３に圧入する構成を採用したため、従来要していたポンプやホッパーが不要となり、構造の単純化とコストダウンを図ることができるとともに、前記実施の形態と同様の運転制御方法を採用することによってスクリュープレス型脱水機３への濃縮汚泥の安定した供給が可能となるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る汚泥脱水装置の基本構成を示す概略断面図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係る汚泥脱水装置の基本構成を示す概略断面図である。
【図３】従来の汚泥脱水装置の基本構成を示す概略断面図である。
【図４】従来の汚泥脱水装置の基本構成を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１ 汚泥凝集槽
２ 汚泥濃縮装置
３ スクリュープレス型脱水機
４ 凝集汚泥管
５ 送泥管
６ 圧力計
７ 原泥管
８ モータ
９ 攪拌機
１０ 外筒
１１ 濾過筒
１１ａ 濾過筒の濾過面
１２ スパイラルスクリュー
１２ａ スパイラルスクリューの回転軸
１２ｂ スパイラルスクリューのスクリュー羽根
１３ 分離液排出管
１４ モータ
１５ 脱水筒
１６ スクリュー
１６ａ スクリューのロータ
１６ｂ スクリュー羽根
１７ モータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚泥凝集槽と、
外筒内に濾過筒を収容し、該濾過筒の内部にスクリューを回転可能に収容し、該スクリューを回転駆動することによって、前記汚泥凝集槽から前記濾過筒内に導入される凝集汚泥を搬送しながら、該凝集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排出して汚泥を濃縮するとともに、濃縮された濃縮汚泥を前記濾過筒の内部から排出する汚泥濃縮装置と、
前記汚泥濃縮装置から供給される濃縮汚泥を脱水処理する圧入式のスクリュープレス型脱水機と、
を備えた汚泥脱水装置において、
前記汚泥濃縮装置と前記スクリュープレス型脱水機とをポンプを介することなく送泥管で接続し、前記汚泥濃縮装置の前記スクリューによる送泥圧によって濃縮汚泥を前記送泥管から前記スクリュープレス型脱水機に圧入するよう構成したことを特徴とする汚泥脱水装置。
【請求項２】
前記送泥管に圧力計を設置したことを特徴とする請求項１記載の汚泥脱水装置。
【請求項３】
汚泥凝集槽と、
外筒内に濾過筒を収容し、該濾過筒の内部にスクリューを回転可能に収容し、該スクリューを回転駆動することによって、前記汚泥凝集槽から前記濾過筒内に導入される凝集汚泥を搬送しながら、該凝集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排出して汚泥を濃縮するとともに、濃縮された濃縮汚泥を前記濾過筒の内部から排出する汚泥濃縮装置と、
前記汚泥濃縮装置から供給される濃縮汚泥を脱水処理する圧入式のスクリュープレス型脱水機と、
を備えた汚泥脱水装置を用いた汚泥脱水方法において、
前記汚泥濃縮装置と前記スクリュープレス型脱水機とをポンプを介することなく送泥管で接続して前記汚泥濃縮装置の前記スクリューによる送泥圧によって濃縮汚泥を前記送泥管から前記スクリュープレス型脱水機に圧入し、前記汚泥濃縮装置での汚泥処理量を前記スクリュープレス型脱水機の汚泥処理量よりも多く設定するとともに、前記送泥管に設置された圧力計によって検知される圧力が設定値の上限を超えると前記汚泥凝集槽及び前記汚泥濃縮装置の運転を停止し、圧力が設定値の下限を下回ると前記汚泥凝集槽及び前記汚泥濃縮装置の運転を再開し、この運転停止と運転再開を繰り返すことを特徴とする汚泥脱水方法。
【請求項４】
前記スクリュープレス型脱水機のスクリューの回転数を一定とし、前記圧力計によって検知される圧力が所定値の上限を超えると前記汚泥濃縮装置への汚泥供給量を減少させて圧力が設定値になるようにすることを特徴とする請求項３記載の汚泥脱水方法。
【請求項５】
前記汚泥濃縮装置への汚泥供給量を一定とし、前記圧力計によって検知される圧力が所定値の上限を超えると前記スクリュープレス型のスクリューの回転数を高めて圧力が設定値になるようにすることを特徴とする請求項３記載の汚泥脱水方法。
【請求項１】
汚泥凝集槽と、
外筒内に濾過筒を収容し、該濾過筒の内部にスクリューを回転可能に収容し、該スクリューを回転駆動することによって、前記汚泥凝集槽から前記濾過筒内に導入される凝集汚泥を搬送しながら、該凝集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排出して汚泥を濃縮するとともに、濃縮された濃縮汚泥を前記濾過筒の内部から排出する汚泥濃縮装置と、
前記汚泥濃縮装置から供給される濃縮汚泥を脱水処理する圧入式のスクリュープレス型脱水機と、
を備えた汚泥脱水装置において、
前記汚泥濃縮装置と前記スクリュープレス型脱水機とをポンプを介することなく送泥管で接続し、前記汚泥濃縮装置の前記スクリューによる送泥圧によって濃縮汚泥を前記送泥管から前記スクリュープレス型脱水機に圧入するよう構成したことを特徴とする汚泥脱水装置。
【請求項２】
前記送泥管に圧力計を設置したことを特徴とする請求項１記載の汚泥脱水装置。
【請求項３】
汚泥凝集槽と、
外筒内に濾過筒を収容し、該濾過筒の内部にスクリューを回転可能に収容し、該スクリューを回転駆動することによって、前記汚泥凝集槽から前記濾過筒内に導入される凝集汚泥を搬送しながら、該凝集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排出して汚泥を濃縮するとともに、濃縮された濃縮汚泥を前記濾過筒の内部から排出する汚泥濃縮装置と、
前記汚泥濃縮装置から供給される濃縮汚泥を脱水処理する圧入式のスクリュープレス型脱水機と、
を備えた汚泥脱水装置を用いた汚泥脱水方法において、
前記汚泥濃縮装置と前記スクリュープレス型脱水機とをポンプを介することなく送泥管で接続して前記汚泥濃縮装置の前記スクリューによる送泥圧によって濃縮汚泥を前記送泥管から前記スクリュープレス型脱水機に圧入し、前記汚泥濃縮装置での汚泥処理量を前記スクリュープレス型脱水機の汚泥処理量よりも多く設定するとともに、前記送泥管に設置された圧力計によって検知される圧力が設定値の上限を超えると前記汚泥凝集槽及び前記汚泥濃縮装置の運転を停止し、圧力が設定値の下限を下回ると前記汚泥凝集槽及び前記汚泥濃縮装置の運転を再開し、この運転停止と運転再開を繰り返すことを特徴とする汚泥脱水方法。
【請求項４】
前記スクリュープレス型脱水機のスクリューの回転数を一定とし、前記圧力計によって検知される圧力が所定値の上限を超えると前記汚泥濃縮装置への汚泥供給量を減少させて圧力が設定値になるようにすることを特徴とする請求項３記載の汚泥脱水方法。
【請求項５】
前記汚泥濃縮装置への汚泥供給量を一定とし、前記圧力計によって検知される圧力が所定値の上限を超えると前記スクリュープレス型のスクリューの回転数を高めて圧力が設定値になるようにすることを特徴とする請求項３記載の汚泥脱水方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−５８０３９（Ｐ２０１０−５８０３９Ａ）
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２５８８８（Ｐ２００８−２２５８８８）
【出願日】平成２０年９月３日（２００８．９．３）
【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２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月３日（２００８．９．３）
【出願人】（０００００１０６３）栗田工業株式会社 (1,536)
【Ｆターム（参考）】
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