無機凝集剤混合汚泥の製造方法及び装置

【目的】消石灰や生石灰等の無機凝集剤の粉末を溶解水を用いることなく汚泥と直接混合できる方法と装置を提供する。
【構成】無機凝集剤粉末の貯槽１から導かれた無機凝集剤の粉末をエゼクター式またはラインミキシング式の混合器３の中心部より供給するとともに、汚泥貯槽２から導かれた流動性のある汚泥を混合器３の周囲から供給し、両者を直接混合する。無機凝集剤を予め溶かすための溶解水が不要であるので水道代が削減でき、脱水機の負担も軽くなる。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、下水処理場において使用される無機凝集剤混合汚泥の製造方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】下水処理場においては、下水汚泥に消石灰や生石灰等の無機凝集剤を混合したうえで脱水機に送り、脱水処理を行っている。このような無機凝集剤は予め水で溶解しておき、混合槽に導いて汚泥と混合するのが普通であった。ところがこのような従来技術には、次のような問題点があった。
【０００３】第１に、無機凝集剤を溶解するために大量の水が必要となる。第２に、水に溶解させた無機凝集剤は常時攪拌していないと沈降し易く、注入する濃度にバラツキが生ずる。第３に、溶解水の分だけ脱水機の負担が増し、汚泥の呑み込み量が減少する。第４に、溶解水の分だけ混合槽の容積が大きくなる。第５に、配管内に無機凝集剤が沈着し易く、配管が閉塞し易い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来の問題点を解決し、無機凝集剤を溶解するための溶解水をなくし、従来よりも容易にかつ経済的に無機凝集剤混合汚泥を得ることができる方法と装置とを提供するためになされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するためになされた本発明の無機凝集剤混合汚泥の製造方法は、無機凝集剤の粉末をエゼクター式またはラインミキシング式の混合器の中心部より供給するとともに、その周囲から流動性のある汚泥を供給して両者を直接混合することを主たる特徴とするものである。また本発明の無機凝集剤混合汚泥の製造装置は、無機凝集剤粉末の貯槽と、汚泥貯槽と、無機凝集剤粉末の貯槽から導かれた無機凝集剤の粉末を中心部より供給するとともに汚泥貯槽から導かれた流動性のある汚泥をその周囲から供給して両者を直接混合するエゼクター式またはラインミキシング式の混合器とからなることを特徴とするものである。
【０００６】
【作用】本発明によれば、消石灰や生石灰等の無機凝集剤の粉末を溶解水を用いることなく汚泥と直接混合することができるので、溶解水が不要となる経済的効果は大きく、あわせて脱水機の負担も軽減される。また無機凝集剤の粉末を汚泥と直接混合するので、配管等の内部における無機凝集剤の沈降がなく、配管が閉塞するおそれがない。しかも無機凝集剤の混合比率を容易に調整することができるので、脱水機の安定した運転が可能となる。
【０００７】
【実施例】以下に本発明を図示の実施例によって更に詳細に説明する。図１、図２は本発明の第１の実施例を示すものであり、１は無機凝集剤粉末の貯槽、２は汚泥貯槽、３は混合器、４は汚泥調整槽、５はフィルタープレス等の脱水機である。無機凝集剤粉末の貯槽１には、消石灰や生石灰等の無機凝集剤の粉末が収納されており、汚泥貯槽２には水分が例えば93〜98％程度の流動性のある汚泥が収納されている。
【０００８】第１の実施例では、混合器３としてエゼクター式の混合器３が使用されている。この混合器３は図２に示すように、角αが30〜60°、好ましくは40〜50°のテーパ状の本体3aの中心に粉末供給ノズル3bを設け、またその周囲に複数本の汚泥供給ノズル3cを設けたものである。ここで角αの角度は、管内付着やつまりが起こりにくいように選択されたものである。
【０００９】そこで汚泥貯槽２から流動性のある汚泥を混合器３の汚泥供給ノズル3cに導き、これと同時に無機凝集剤粉末の貯槽１から無機凝集剤の粉末を粉末供給ノズル3bに導いて本体3aの内部に噴出させる。すると無機凝集剤の粉末は汚泥供給ノズル3cから噴出される汚泥中に取り込まれて攪拌され、両者は直接均一に混合される。なお、汚泥の供給量は汚泥濃度計１３および汚泥流量計１４の信号に基づいて、汚泥供給ポンプ１５の回転数制御や流量制御弁６によりコントロールする。また、無機凝集剤の粉末の供給量はロータリーバルブや定量供給器７によりコントロールする。このようにして、溶解水を使用せずに汚泥と無機凝集剤の粉末とが直接混合された無機凝集剤混合汚泥が製造される。
【００１０】図１の実施例では、混合器３は前後２段に設置されており、前段の混合器３によって製造された無機凝集剤混合汚泥に対して更に後段の混合器３で汚泥が混合されている。このように汚泥を段階的に添加して目的とする濃度の無機凝集剤混合汚泥を製造することもできる。またこれとは逆に、前段の混合器３によって製造された無機凝集剤混合汚泥を後段の混合器３に導き、更に無機凝集剤の粉末と混合する方法を取ることもできる。
【００１１】図１の実施例では、このようにして得られた無機凝集剤混合汚泥を攪拌機８を備えた汚泥調整槽４に貯留し、汚泥供給管９を介して更に汚泥を添加して濃度調整を行ったうえでポンプ10により脱水機５へ送っている。このように汚泥調整槽４で最終的な濃度調整を行う場合には、混合器３によって製造される無機凝集剤混合汚泥の凝集剤濃度を目的とする濃度よりも高くしておくが、このような操作を行わずに混合器３から直接に脱水機５へ送ることもできる。
【００１２】脱水機５では、適正量の無機凝集剤が混合された無機凝集剤混合汚泥が脱水される。なお、脱水機５には得られた脱水汚泥の水分測定器11や脱水泥量測定器12を設けておき、これらの計器による脱水状況をフィードバックして無機凝集剤の混合量をコントロールすることが好ましい。一般的には無機凝集剤たとえば消石灰の添加量は汚泥中の固形分の20〜40％であるから、汚泥の水分が95％の場合には、汚泥中の固形分は５％となり、その20〜40％は１〜２％となる。このため、無機凝集剤混合汚泥の量は添加前の汚泥を100 ％とすると101 〜102％となる。
【００１３】図３、図４は本発明の第２の実施例を示すものであり、ここではラインミキシング式の混合器３が使用されている。この混合器３は図４に示すように上部に粉末供給ノズル3bを備えた本体3aの内部に汚泥の流れ方向に沿って螺旋羽根3dを設けるとともに、本体3aの側面に汚泥供給ノズル3cを螺旋羽根3dと同様に傾斜させて設けたものである。この螺旋羽根3dの傾斜角度βは30〜60°が好ましく、さらに好ましくは40〜50°とする。
【００１４】また図５、図６はラインミキシング式の混合器３を使用する第３の実施例である。ここでは混合器３として、逆円錐状のスパイラル型混合器であって、30〜45°の開き角度γおよび10〜30°の流れ角度δを持つものが使用されている。流れ角度δは15〜20°とすることがより好ましい。
【００１５】上記した第２、第３の実施例でも、汚泥貯槽２から供給された流動性のある汚泥は汚泥供給ノズル3cから噴出され、また無機凝集剤粉末の貯槽１から供給された無機凝集剤粉末は粉末供給ノズル3bから噴出されて両者は本体3aの内部で直接均一に混合される。なおその他の構成は実施例１と同様である。
【００１６】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の無機凝集剤混合汚泥の製造方法及び装置によれば、消石灰や生石灰等の無機凝集剤の粉末を溶解水を用いることなく汚泥と直接混合できるので溶解水が不要となり、水道代金を節減できる経済的効果は非常に大きい。また脱水機の負担も軽減され、汚泥の呑み込み量の増加を図ることができる。また配管等の内部における無機凝集剤の沈降がなく、配管が閉塞するおそれもない。更に請求項２〜４の方法を採用すれば、無機凝集剤濃度をより正確にコントロールすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示すフローシートである。
【図２】第１の実施例のエゼクター式の混合器を示す断面図である。
【図３】本発明の第２、第３の実施例を示すフローシートである。
【図４】第２の実施例のラインミキシング式の混合器を示す断面図である。
【図５】第３の実施例のラインミキシング式の混合器を示す斜視図である。
【図６】第３の実施例のラインミキシング式の混合器の幾何学形状を示す線図である。
【符号の説明】
１無機凝集剤粉末の貯槽、２汚泥貯槽、３混合器、3a 混合器の本体、3b 粉末供給ノズル、3c 汚泥供給ノズル、3d 螺旋羽根、４汚泥調整槽、５脱水機、６流量制御弁、７定量供給器、８攪拌機、９汚泥供給管、10ポンプ、11 水分測定器、12 脱水汚泥量測定器、13 汚泥濃度計、 14 汚泥流量計、15 汚泥供給ポンプ

【特許請求の範囲】
【請求項１】無機凝集剤の粉末をエゼクター式またはラインミキシング式の混合器の中心部より供給するとともに、その周囲から流動性のある汚泥を供給して両者を直接混合することを特徴とする無機凝集剤混合汚泥の製造方法。
【請求項２】請求項１の方法により製造された無機凝集剤混合汚泥を後段のエゼクター式またはラインミキシング式の混合器に導き、更に流動性のある汚泥と混合することを特徴とする無機凝集剤混合汚泥の製造方法。
【請求項３】請求項１の方法により製造された無機凝集剤混合汚泥を後段のエゼクター式またはラインミキシング式の混合器に導き、更に無機凝集剤の粉末と混合することを特徴とする無機凝集剤混合汚泥の製造方法。
【請求項４】請求項１の方法により無機凝集剤濃度の高い無機凝集剤混合汚泥を製造して汚泥調整槽に貯留しておき、これに汚泥を混入して目的とする濃度の無機凝集剤混合汚泥とすることを特徴とする無機凝集剤混合汚泥の製造方法。
【請求項５】無機凝集剤粉末の貯槽と、汚泥貯槽と、無機凝集剤粉末の貯槽から導かれた無機凝集剤の粉末を中心部より供給するとともに汚泥貯槽から導かれた流動性のある汚泥をその周囲から供給して両者を直接混合するエゼクター式またはラインミキシング式の混合器とからなることを特徴とする無機凝集剤混合汚泥の製造装置。

【図１】