脱水システム及び排水処理システム
【課題】簡単な構成で排水処理を連続する。
【解決手段】ろ過室に供給された排水をろ過するとともに、ろ過によって前記ろ過室内に残ったスラッジを脱水して排出する脱水システムであって、加圧手段と、スラッジ排出口とを備える。加圧手段は、前記ろ過室に圧力を与えてろ過によって前記ろ過室内に残ったスラッジを流動化させる。スラッジ排出口は、前記加圧手段によって与えられた圧力により流動性を保っているスラッジを前記ろ過室から排出する。
【解決手段】ろ過室に供給された排水をろ過するとともに、ろ過によって前記ろ過室内に残ったスラッジを脱水して排出する脱水システムであって、加圧手段と、スラッジ排出口とを備える。加圧手段は、前記ろ過室に圧力を与えてろ過によって前記ろ過室内に残ったスラッジを流動化させる。スラッジ排出口は、前記加圧手段によって与えられた圧力により流動性を保っているスラッジを前記ろ過室から排出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、被処理水である排水をろ過するとともにろ過で得られた濃縮スラッジを脱水する脱水システム及びこの脱水システムを利用する排水処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品製造業、機械加工業、食品加工業などの一般産業では、製造過程において水洗浄等の工程で排水が発生する。通常、製造過程で発生した排水は、工場内の排水処理施設に送られて科学的あるいは物理的な処理を行った後、下水として放流または工場内で再利用するのが一般的である。
【０００３】
例えば、排水に含まれる懸濁物はフィルタによるろ過処理で捕集及び除去するが、懸濁物が難ろ過性の場合には、短時間の処理（少量の懸濁物の捕集）でフィルタのろ過流量が低下したり（定圧ろ過）、ろ過差圧の急増（定量ろ過）するため、フィルタの交換が頻繁に必要になる。
【０００４】
このような場合、排水処理に関わるランニングコスト低減のため、ろ過処理の前段で、例えば、塩化第二鉄、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、高分子凝集剤等の凝集剤を添加する等により化学的な前処理を行い、排水に元々含有している懸濁物をろ過または脱水しやすい性状に変えてろ過し、ろ過で残ったスラッジを脱水機によって脱水して汚泥として回収している。この場合、懸濁物自体の量は少なくても、前処理で添加する凝集剤等が多量であるため、スラッジを汚泥として回収する必要がある。
【０００５】
また、従来、ろ過とスラッジの脱水を行うフィルタープレス脱水機では、汚泥として回収する濃縮スラッジを排出するためには、処理を一時停止してフィルタープレス脱水機自体を分解する必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１５１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記課題に鑑み、本発明は、処理の一時停止を要さず、簡単な構成で排水処理を連続することのできる脱水システム及び排水処理システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ろ過室に供給された排水をろ過するとともに、ろ過によって前記ろ過室内に残ったスラッジを脱水して排出する脱水システムであって、加圧手段と、スラッジ排出口とを備える。加圧手段は、前記ろ過室に圧力を与えてろ過によって前記ろ過室内に残ったスラッジを流動化させる。スラッジ排出口は、前記加圧手段によって与えられた圧力により流動性を保っているスラッジを前記ろ過室から排出する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る脱水システムを説明する図である。
【図２】図１の脱水システムにおけるろ過処理を説明する図である。
【図３】図１の脱水システムにおける流動化処理を説明する図である。
【図４】流動化について説明する図である。
【図５】図１の脱水システムにおける排出処理を説明する図である。
【図６】流動化の水圧と濃縮スラッジの排出効率について説明する図である。
【図７】流動化の周波数と濃縮スラッジの排出効率について説明する図である。
【図８】第２実施形態に係る脱水システムを説明する図である。
【図９】図８の脱水システムの空気室について説明する図である。
【図１０】図８の脱水システムにおけるろ過処理を説明する図である。
【図１１】図８の脱水システムにおける流動化処理を説明する図である。
【図１２】図８の脱水システムにおける排出処理を説明する図である。
【図１３】第３の実施形態に係る排水処理システムを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、図面を用いて本発明の実施形態に係る脱水システム及び排水処理システムについて説明する。脱水システムは、被処理水である排水をろ過するとともにろ過で内部に残った濃縮スラッジを脱水して排出する。また、排水処理システムは、脱水システムを利用して排水を処理するシステムである。以下の説明では、同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００１１】
〈第１実施形態〉
図１（ａ）に示すように、第１実施形態に係る脱水システム１ａは、ポンプＰによって送られた被処理水をろ過するとともに、ろ過で得られた濃縮スラッジを脱水するフィルタープレス脱水機１０ａを備えている。フィルタープレス脱水機１０ａは、図１（ｂ）に示すように、ろ過室１００、ろ布１０１、排水流入口１０２、処理水排出口１０３、スラッジ排出口１０４、第１経路１０５及び第２経路１０６を備えている。
【００１２】
ろ過室１００は、複数の圧搾ろ板で構成され、ろ過室１００の壁面に沿ってろ布１０１が張られている。フィルタープレス脱水機１０ａのろ過室１００には、排水流入口１０２から被処理水が流入し、ろ布１０１によってろ過される。フィルタープレス脱水機１０ａは、ろ過で得られた処理水を処理水排出口１０３を介してろ過室１００から排出する。ろ過で得られた処理水を処理水排出口１０３まで流れやすくするため、ろ過室１００の内壁には、凸部１０７が設けられてろ過室１００の内壁面に処理水の水路が形成されていることが好ましい。
【００１３】
また、フィルタープレス脱水機１０ａは、ろ過でろ布１０１の内部に残った濃縮スラッジをスラッジ排出口１０４を介して排出する。脱水システム１ａでは、濃縮スラッジをろ過室１００内から排出しやすくするため、第１経路１０５を介してろ過室１００内に水圧を与えたり、第２経路１０６を介してろ過室１００内に空気圧を与えたりする。脱水システム１ａでは、ろ過室１００内に水圧や空気圧を与えるため、フィルタープレス脱水機１０ａの他、水圧供給装置１１、第１空気圧供給装置１２及び第２空気圧供給装置１３が接続されている。
【００１４】
水圧供給装置１１は、ラインＬ３を介してフィルタープレス脱水機１０ａの第１経路１０５と接続されている。また、水圧供給装置１１は、ラインＬ４を介して第１空気圧供給装置１２と接続されている。この水圧供給装置１１は、水を貯水しており、第１空気圧供給装置１２から与えられる空気圧により、ろ過室１００内に水圧を繰り返しかけ、濃縮スラッジを流動化する
ここで、水圧供給装置１１で貯水する水には、フィルタープレス脱水機１０ａで得られた処理水を利用することができる。例えば、処理水排出口１０３を介してラインＬ１に排出された処理水の一部をラインＬ２を介して水圧供給装置１１に引き込むことで、水圧の発生に処理水を有効利用することができる。
【００１５】
第１空気圧供給装置１２は、内部に圧縮空気を貯留しており、この圧縮空気を利用して水圧供給装置１１に空気圧を与える装置である。
【００１６】
第２空気圧供給装置１３は、ラインＬ５を介してフィルタープレス脱水機１０ａの第２経路１０６と接続されている。この第２空気圧供給装置１３は、圧縮空気を貯蓄しており、空気圧をかけてろ過室１００内の濃縮スラッジをろ過室１００から排出する。
【００１７】
上述したように、脱水システム１ａでは、濃縮スラッジがろ過室１００内に溜まると、第１経路１０５を介して水による加圧を繰り返してろ過室１００内の濃縮スラッジを流動化する。また、脱水システム１ａでは、濃縮スラッジが流動性を保っている間に第２経路１０６を介して空気圧を与え、スラッジ排出口１０４から濃縮スラッジを排出させる。水分を含んだスラッジは、静止状態ではスラッジと水分が分離してスラッジが硬くなり固体のように振舞うため動かしにくくなってろ過室１００から排出しにくい。これに対し、水分を含むスラッジを攪拌させた状態の場合、スラッジと水分が混ざり合って流動性が増し、排出しやすくなる。このように、脱水システム１ａでは、水分を含んだスラッジをろ過室１００内で攪拌させながら排出することで、ろ過室１００からのスラッジの排出を連続して行うことができる。
【００１８】
《ろ過》
ろ過処理の場合、図２に示すように、脱水システム１ａでは、ポンプＰとフィルタープレス脱水機１０ａ間のバルブＶと、処理水が流出するラインＬ１上のバルブＶ１と、ラインＬ１から処理水の一部を引き抜いて水圧供給装置１１に処理水を送出するラインＬ２上のバルブＶ２とが開にされ、他のバルブＶ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６は閉にされる。図示を用いた説明は省略するが、例えばこれらのバルブＶ，Ｖ１〜Ｖ６は、制御装置等によって開閉される。
【００１９】
脱水システム１ａでは、ろ過処理の際には、ポンプＰによってフィルタープレス脱水機１０ａに供給された排水をろ過室１００で固液分離し、処理水はラインＬ１から流出する。また、脱水システム１ａでは、ラインＬ１を流れる処理水の一部は、ラインＬ２を介して水圧供給装置１１に送出される。ここで、水圧供給装置１１が水で満たされているときには、ラインＬ２上のバルブＶ２を閉にして処理水の送出を停止し、フィルタープレス脱水機１０ａから流出する全ての処理水を脱水システム１ａから排出してよい。
【００２０】
ろ過室１００内が濃縮スラッジで満たされると、脱水システム１ａでは、ろ過処理を終了し、流動化処理に進む。脱水システム１ａにおいてろ過処理の終了のタイミング（ろ過室１００内が濃縮スラッジで満たされたか否かの判定）は、ポンプＰの稼働時間、積算通水量又はポンプＰの吐出圧等の値に応じて定められる。
【００２１】
《流動化》
流動化処理の場合、図３に示すように、脱水システム１ａでは、水圧供給装置１１とフィルタープレス脱水機１０ａの第１経路１０５を接続するラインＬ３上のバルブＶ３と、水圧供給装置１１と第１空気圧供給装置１２間のラインＬ４上のバルブＶ４は開にされ、他のバルブＶ，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ５，Ｖ６は閉にされる。
【００２２】
脱水システム１ａでは、流動化処理の際には、第１空気圧供給装置１２によって、水圧供給装置１１に空気圧を与えることで、水圧供給装置１１内に貯留される水でろ過室１００内に水圧を与え、ろ過室１００内の濃縮スラッジを流動化する。このとき、脱水システム１ａでは、第１空気圧供給装置１２が、例えば図４に示すように空気圧を与えることで、濃縮スラッジを流動化させることができる。具体的には、第１空気圧供給装置１２は、流動化処理の間、一定の圧力を与えるのではなく、時間に応じて異なる大きさの圧力を与えるようにすることが好ましい。例えば、第１空気圧供給装置１２は、図４（ａ）に示すようなパルス波、図４（ｂ）に示すような三角波、図４（ｃ）に示すような正弦波のように空気圧を与えることが考えられる。このように時間に応じて異なる大きさの圧力を与えることで、ろ過室１００内への一時的な加圧を繰り返すことができ、ろ過室１００内では加圧と減圧が繰り返されるような状況になるため、ろ過室１００内の濃縮スラッジを流動化させることができる。
【００２３】
ろ過室１００内で濃縮スラッジが流動化されると、脱水システム１ａは、流動化処理を終了し、排出処理に進む。脱水システム１ａにおいて流動化処理の終了のタイミング（流動化処理に要する時間）は、ポンプＰの稼働時間、積算通水量又はポンプＰの吐出圧等の値に応じて定められる。
【００２４】
《排出》
排出処理の場合、図５に示すように、脱水システム１ａでは、第２空気圧供給装置１３とフィルタープレス脱水機１０ａの第２経路１０６を接続するラインＬ５上のバルブＶ５と、フィルタープレス脱水機１０ａの濃縮スラッジ流出するラインＬ６上のバルブＶ６とは開にされ、他のバルブＶ，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４は閉にされる。
【００２５】
脱水システム１ａでは、排出処理の際には、第２空気圧供給装置１３によって、ろ過室１００内の濃縮スラッジに空気圧を与え、濃縮スラッジをろ過室１００から排出する。濃縮スラッジは流動化処理で流動化され、固化されていないため、空気圧を与えて容易に排出することができる。
【００２６】
ろ過室１００内から濃縮スラッジが排出されると、脱水システム１ａは、排出処理を終了し、再び、バルブＶ，Ｖ１，Ｖ２を開にし、Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６を閉にした後、ろ過処理を繰り返す。
【００２７】
ここで、ろ過室１００の濃縮スラッジを流動化する水圧と、濃縮スラッジの排出効率との関係を図６に示す。濃縮する懸濁物の性状に左右されるが、図６に示す例では、２００ｋＰａほどの水圧で加圧することで、排出率は約９０％となっている。また、加減圧の繰り返し周波数と、濃縮スラッジの排出効率との関係を図７に示す。図７に示す例では、１ｋＨｚほどの繰り返し周波数で加圧することで、排出効率は約９０％となっている。
【００２８】
図２乃至図５を用いて上述した例では、第１実施形態に係る脱水システム１ａは、水圧を利用してろ過室１００内の濃縮スラッジを流動化させた後に空気圧を利用して濃縮スラッジをろ過室１００から排出する。これにより、脱水システム１ａではろ過室１００の内部での濃縮スラッジの硬化を防止し、簡単な構成で連続的な処理を可能とすることができる。
【００２９】
なお、図２及び図３を用いて上述した例では、脱水システム１ａは、ろ過処理と流動化処理とは別々に行っているが、同時に行っても良い。すなわち、ポンプＰの稼動によって流入した排水をろ過するとともに、第１経路１０５から与えられる空気圧でろ布１０１内の濃縮スラッジを流動させ、ろ過処理の終了とともに図５を用いて上述したような排出処理に進む。このように、ろ過処理と流動化処理を同時に行う場合にも、濃縮スラッジの硬化を防止し、連続的な処理を可能とする。
【００３０】
〈第２実施形態〉
図８に示すように、第２実施形態に係る脱水システム１ｂは、図１を用いて上述した脱水システム１ａと比較して、水圧供給装置１１を備えず、ラインＬ３には第１空気圧供給装置１２が接続されている点で異なる。また、脱水システム１ｂは、ラインＬ２及びラインＬ４を備えていない。さらに、脱水システム１ｂのフィルタープレス脱水機１０ｂでは、ろ過室１００の壁面とろ布１０１の間に、ゴム等の空気圧によって伸縮可能な素材で構成される空気室１０８を備えている。
【００３１】
例えば、図９に示す断面図の一例のように、空気室１０８は、ろ布１０１を囲むようにろ過室１００内に配置されている。空気室１０８は、第１空気圧供給装置１２によって加圧された際には広がり、減圧された際には縮む。脱水システム１ｂでは、空気室１０８を伸縮させることにより、ろ布１０１を振動させて濃縮スラッジを流動化することができる。なお、ろ過室１００やろ布１０１の形状に応じて空気室１０８の形状も異なる。また、ろ布１０１でろ過された処理水が処理水排出口１０３まで流れやすくなるように、空気室１０８の表面には、突起１０９を形成しておくことが好ましい。
【００３２】
《ろ過》
ろ過処理の場合、図１０に示すように、脱水システム１ｂでは、ポンプＰとフィルタープレス脱水機１０ａ間のバルブＶと、処理水が流出するラインＬ１上のバルブＶ１とが開にされ、他のバルブＶ３，Ｖ５，Ｖ６は閉にされる。
【００３３】
脱水システム１ｂでは、ろ過処理の際には、ポンプＰによってフィルタープレス脱水機１０ａに供給された排水をろ過室１００で固液分離し、処理水はラインＬ１から流出する。
【００３４】
ろ過室１００内が濃縮スラッジで満たされると、脱水システム１ｂでは、ろ過処理を終了し、流動化処理に進む。
【００３５】
《流動化》
流動化処理の場合、図１１に示すように、脱水システム１ｂでは、ラインＬ１上のバルブＶ１と、第１空気圧供給装置１２とフィルタープレス脱水機１０ｂの第１経路１０５を接続するラインＬ３上のバルブＶ３が開にされ、他のバルブＶ，Ｖ５，Ｖ６は閉にされる。
【００３６】
脱水システム１ａでは、流動化処理の際には、第１空気圧供給装置１２によって、空気圧で加圧と減圧を繰り返すことで、空気室１０８を伸縮させて、ろ過室１００内の濃縮スラッジを流動化させることができる。図１１（ａ）では、加圧されて空気室１０８の容積が大きくなった様子を示し、図１１（ｂ）では、減圧されて空気室１０８の容積が小さくなった様子を示している。この場合にも、第１空気圧供給装置１２は、図４を用いて上述したように、流動化処理の間、一定の圧力を与えるのではなく、時間に応じて異なる大きさの圧力を与えるようにすることが好ましい。
【００３７】
ろ過室１００内で濃縮スラッジが流動化されると、脱水システム１ｂは、流動化処理を終了し、排出処理に進む。
【００３８】
《排出》
排出処理の場合、図１２に示すように、脱水システム１ｂでは、第２空気圧供給装置１３とフィルタープレス脱水機１０ａの第２経路１０６を接続するラインＬ５上のバルブＶ５と、フィルタープレス脱水機１０ａの濃縮スラッジを流出するラインＬ６上のバルブＶ６とを開にし、他のバルブＶ，Ｖ１，Ｖ３は閉にされている。
【００３９】
脱水システム１ｂでは、排出処理の際には、第２空気圧供給装置１３によって、ろ過室１００内の濃縮スラッジに空気圧を与え、濃縮スラッジをろ過室１００から排出する。濃縮スラッジは流動化処理で流動化され、固化されていないため、空気圧を与えて容易に排出することができる。
【００４０】
ろ過室１００内から濃縮スラッジが排出されると、脱水システム１ｂは、排出処理を終了し、再び、バルブＶ，Ｖ１を開にし、Ｖ３，Ｖ５，Ｖ６を閉にした後、ろ過処理を繰り返す。
【００４１】
図１０乃至図１２を用いて上述した例では、第２実施形態に係る脱水システム１ｂは、空気圧を利用して空気室１０８を伸縮してろ過室１００内の濃縮スラッジを流動化させた後に空気圧を利用して濃縮スラッジをろ過室１００から排出する。これにより、第１実施形態に係る脱水システム１ａの場合と同様に、脱水システム１ｂではろ過室１００の内部での濃縮スラッジの硬化を防止し、簡単な構成で連続的な処理を可能とすることができる。
【００４２】
なお、図１０及び図１１を用いて上述した例では、脱水システム１ｂは、ろ過処理と流動化処理とは別々に行っているが、同時に行っても良い。すなわち、ポンプＰの稼動によって流入した排水をろ過するとともに、空気室１０８を伸縮することによってろ布１０１内の濃縮スラッジを流動させ、ろ過処理の終了とともに図１２を用いて上述したような排出処理に進む。このように、ろ過処理と流動化処理を同時に行う場合にも、濃縮スラッジの硬化を防止し、連続的な処理を可能とする。
【００４３】
〈第３実施形態〉
図１３に示すように、第３実施形態に係る排水処理システム２は、排水収集槽２１と、ろ過助剤供給槽２２と、脱水システム１と、濃縮スラッジ受槽２３と、再生装置２４とを備えている。脱水システム１は、懸濁物を含む排水をろ過するとともに、懸濁物を含むスラッジを脱水して濃縮スラッジとして排出する装置である。具体的には、上述した第１実施形態に係る脱水システム１ａや上述した第２実施形態に係る脱水システム１ｂを脱水システム１として利用することができる。
【００４４】
排水収集槽２１には、ラインＬ２１を介して処理対象である排水が流入する。また、排水収集槽２１には、ポンプＰ２２の稼動により、ラインＬ２２を介してろ過助剤供給槽２２で貯留されていたろ過を促進するろ過助剤が流入する。この排水収集槽２１は攪拌機を有しており、排水とろ過助剤とが均一になるように攪拌機で攪拌する。ろ過助剤供給槽２２でも攪拌機を有しており、ろ過助剤供給槽２２内のろ過助剤の濃度が均一になるように攪拌機で攪拌しており、排水のろ過に必要な量のろ過助剤がろ過助剤供給槽２２から排水収集槽２１に供給される。
【００４５】
排水収集槽２１と脱水システム１とはラインＬ２５で接続されている。排水収集槽２１内の排水は、ポンプＰ２５の稼動により、ラインＬ２５を介して脱水システム１に送出される。
【００４６】
脱水システム１では、排水をろ過して処理水を得るとともに、ろ過で残った濃縮スラッジを脱水する。脱水システム１で得られた処理水は、ラインＬ２６を介して排出される。
【００４７】
脱水システム１と濃縮スラッジ受槽２３とはラインＬ２７で接続されている。脱水システム１で得られた濃縮スラッジは、脱水システム１から排出されると、ラインＬ２７を介して濃縮スラッジ受槽２３に送出される。濃縮スラッジ受槽２３は攪拌機を有しており、流入した濃縮スラッジの濃度が均一になるように攪拌機で攪拌する。
【００４８】
濃縮スラッジ受槽２３と再生装置２４とはラインＬ２３を介して接続されている。ろ過助剤が再生利用可能な物質である場合、濃縮スラッジ受槽２３内の濃縮スラッジは、ポンプＰ２３の稼動により、ラインＬ２３を介して再生装置２４に送出される。
【００４９】
再生装置２４は、流入した濃縮スラッジからろ過助剤を分離し、ろ過助剤を再び利用できるように再生処理する装置である。例えば、ろ過助剤が、磁性体粒子と前記磁性体粒子の表面に担持された両親媒性基とを具備する機能性粒子であるとする。このような機能性粒子の場合、両親媒性基で捕捉した排水の処理対象物質である懸濁物を脱離することで、再利用可能となる。再生装置２４は、薬品を利用して機能性粒子から排水中の懸濁物を除去して、ろ過助剤の機能を再生する。機能性粒子と機能性粒子から除去された懸濁物とを分離する際には、磁力を利用して機能性粒子のみを磁力で捕捉することで、捕捉された機能性粒子を再利用することができる。
【００５０】
この再生利用可能な機能性粒子に用いられる磁性体粒子は、磁性体を含むものであれば、特に限定されるものではない。磁性体は、室温領域において強磁性を示す物質であることが望ましい。しかし、本発明の実施に当ってはこれらに限定されるものではなく、強磁性物質を全般的に用いることができ、例えば鉄、および鉄を含む合金、磁鉄鉱、チタン鉄鉱、磁硫鉄鉱、マグネシアフェライト、コバルトフェライト、ニッケルフェライト、バリウムフェライト、などが挙げられる。これらのうち水中での安定性に優れたフェライト系化合物であればより効果的に本発明を達成することができる。例えば磁鉄鉱であるマグネタイト（Ｆｅ3Ｏ4）は安価であるだけでなく、水中でも磁性体として安定し、元素としても安全であるため、水処理に使用しやすいので好ましい。また、磁性体粒子は、球状、多面体、不定形など種々の形状を取り得るが特に限定されない。用いるに当って望ましい磁性体粒子の粒径や形状は、製造コストなどを鑑みて適宜選択すれば良く、特に球状または角が丸い多面体構造が好ましい。鋭角な角を持つ粒子であると、表面を被覆するポリマー層を傷つけ、樹脂複合体の形状を維持しにくくなってしまうことがあるためである。これらの磁性粉は、必要であればＣｕメッキ、Ｎｉメッキなど、通常のメッキ処理が施されていてもよい。
【００５１】
なお、ろ過助剤が再生不可能な物質（珪藻土、パーライト、活性炭、アスベスト、セルロース、磁性鉄粉等）である場合、脱水システム１から排出される濃縮スラッジは全て廃棄物として扱う。
【００５２】
再生装置２４とろ過助剤供給槽２２とはラインＬ２４を介して接続されている。再生装置２４で再生されたろ過助剤は、ポンプＰ２４の稼動により、ラインＬ２４を介してろ過助剤供給槽２２に送出される。第１の実施形態に係る脱水システム１ａや第２の実施形態に係る脱水システム１ｂでは、濃縮スラッジはろ過室１００内で流動化が可能な程度に水分が残っていたが、このような含水率が比較的高い濃縮スラッジは、再生装置２４を利用した再生処理に適している。
【００５３】
図１３を用いて上述した上述した第３の実施形態に係る排水処理システム２は、脱水システム１で得られた濃縮スラッジからろ過助剤を再生して再利用することができるため、容易な構成でろ過助剤を有効に利用するととも廃棄物の量を減少することができる。
【００５４】
本発明の各実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、書き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５５】
１ａ，１ｂ，１…脱水システム
１０ａ，１０ｂ…フィルタープレス脱水機
１００…ろ過室
１０１…ろ布
１０２…排水流入口
１０３…処理水排出口
１０４…スラッジ排出口
１０５…第１経路
１０６…第２経路
１０７…凸部
１０８…空気室
１０９…突起
１１…水圧供給装置
１２…第１空気圧供給装置
１３…第２空気圧供給装置
２…排水処理システム
２１…排水収集槽
２２…ろ過助剤供給槽（ろ過助剤供給手段）
Ｐ…ポンプ（ろ過助剤供給手段）
２３…濃縮スラッジ受槽
２４…再生装置
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、被処理水である排水をろ過するとともにろ過で得られた濃縮スラッジを脱水する脱水システム及びこの脱水システムを利用する排水処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品製造業、機械加工業、食品加工業などの一般産業では、製造過程において水洗浄等の工程で排水が発生する。通常、製造過程で発生した排水は、工場内の排水処理施設に送られて科学的あるいは物理的な処理を行った後、下水として放流または工場内で再利用するのが一般的である。
【０００３】
例えば、排水に含まれる懸濁物はフィルタによるろ過処理で捕集及び除去するが、懸濁物が難ろ過性の場合には、短時間の処理（少量の懸濁物の捕集）でフィルタのろ過流量が低下したり（定圧ろ過）、ろ過差圧の急増（定量ろ過）するため、フィルタの交換が頻繁に必要になる。
【０００４】
このような場合、排水処理に関わるランニングコスト低減のため、ろ過処理の前段で、例えば、塩化第二鉄、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、高分子凝集剤等の凝集剤を添加する等により化学的な前処理を行い、排水に元々含有している懸濁物をろ過または脱水しやすい性状に変えてろ過し、ろ過で残ったスラッジを脱水機によって脱水して汚泥として回収している。この場合、懸濁物自体の量は少なくても、前処理で添加する凝集剤等が多量であるため、スラッジを汚泥として回収する必要がある。
【０００５】
また、従来、ろ過とスラッジの脱水を行うフィルタープレス脱水機では、汚泥として回収する濃縮スラッジを排出するためには、処理を一時停止してフィルタープレス脱水機自体を分解する必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１５１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記課題に鑑み、本発明は、処理の一時停止を要さず、簡単な構成で排水処理を連続することのできる脱水システム及び排水処理システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ろ過室に供給された排水をろ過するとともに、ろ過によって前記ろ過室内に残ったスラッジを脱水して排出する脱水システムであって、加圧手段と、スラッジ排出口とを備える。加圧手段は、前記ろ過室に圧力を与えてろ過によって前記ろ過室内に残ったスラッジを流動化させる。スラッジ排出口は、前記加圧手段によって与えられた圧力により流動性を保っているスラッジを前記ろ過室から排出する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る脱水システムを説明する図である。
【図２】図１の脱水システムにおけるろ過処理を説明する図である。
【図３】図１の脱水システムにおける流動化処理を説明する図である。
【図４】流動化について説明する図である。
【図５】図１の脱水システムにおける排出処理を説明する図である。
【図６】流動化の水圧と濃縮スラッジの排出効率について説明する図である。
【図７】流動化の周波数と濃縮スラッジの排出効率について説明する図である。
【図８】第２実施形態に係る脱水システムを説明する図である。
【図９】図８の脱水システムの空気室について説明する図である。
【図１０】図８の脱水システムにおけるろ過処理を説明する図である。
【図１１】図８の脱水システムにおける流動化処理を説明する図である。
【図１２】図８の脱水システムにおける排出処理を説明する図である。
【図１３】第３の実施形態に係る排水処理システムを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、図面を用いて本発明の実施形態に係る脱水システム及び排水処理システムについて説明する。脱水システムは、被処理水である排水をろ過するとともにろ過で内部に残った濃縮スラッジを脱水して排出する。また、排水処理システムは、脱水システムを利用して排水を処理するシステムである。以下の説明では、同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００１１】
〈第１実施形態〉
図１（ａ）に示すように、第１実施形態に係る脱水システム１ａは、ポンプＰによって送られた被処理水をろ過するとともに、ろ過で得られた濃縮スラッジを脱水するフィルタープレス脱水機１０ａを備えている。フィルタープレス脱水機１０ａは、図１（ｂ）に示すように、ろ過室１００、ろ布１０１、排水流入口１０２、処理水排出口１０３、スラッジ排出口１０４、第１経路１０５及び第２経路１０６を備えている。
【００１２】
ろ過室１００は、複数の圧搾ろ板で構成され、ろ過室１００の壁面に沿ってろ布１０１が張られている。フィルタープレス脱水機１０ａのろ過室１００には、排水流入口１０２から被処理水が流入し、ろ布１０１によってろ過される。フィルタープレス脱水機１０ａは、ろ過で得られた処理水を処理水排出口１０３を介してろ過室１００から排出する。ろ過で得られた処理水を処理水排出口１０３まで流れやすくするため、ろ過室１００の内壁には、凸部１０７が設けられてろ過室１００の内壁面に処理水の水路が形成されていることが好ましい。
【００１３】
また、フィルタープレス脱水機１０ａは、ろ過でろ布１０１の内部に残った濃縮スラッジをスラッジ排出口１０４を介して排出する。脱水システム１ａでは、濃縮スラッジをろ過室１００内から排出しやすくするため、第１経路１０５を介してろ過室１００内に水圧を与えたり、第２経路１０６を介してろ過室１００内に空気圧を与えたりする。脱水システム１ａでは、ろ過室１００内に水圧や空気圧を与えるため、フィルタープレス脱水機１０ａの他、水圧供給装置１１、第１空気圧供給装置１２及び第２空気圧供給装置１３が接続されている。
【００１４】
水圧供給装置１１は、ラインＬ３を介してフィルタープレス脱水機１０ａの第１経路１０５と接続されている。また、水圧供給装置１１は、ラインＬ４を介して第１空気圧供給装置１２と接続されている。この水圧供給装置１１は、水を貯水しており、第１空気圧供給装置１２から与えられる空気圧により、ろ過室１００内に水圧を繰り返しかけ、濃縮スラッジを流動化する
ここで、水圧供給装置１１で貯水する水には、フィルタープレス脱水機１０ａで得られた処理水を利用することができる。例えば、処理水排出口１０３を介してラインＬ１に排出された処理水の一部をラインＬ２を介して水圧供給装置１１に引き込むことで、水圧の発生に処理水を有効利用することができる。
【００１５】
第１空気圧供給装置１２は、内部に圧縮空気を貯留しており、この圧縮空気を利用して水圧供給装置１１に空気圧を与える装置である。
【００１６】
第２空気圧供給装置１３は、ラインＬ５を介してフィルタープレス脱水機１０ａの第２経路１０６と接続されている。この第２空気圧供給装置１３は、圧縮空気を貯蓄しており、空気圧をかけてろ過室１００内の濃縮スラッジをろ過室１００から排出する。
【００１７】
上述したように、脱水システム１ａでは、濃縮スラッジがろ過室１００内に溜まると、第１経路１０５を介して水による加圧を繰り返してろ過室１００内の濃縮スラッジを流動化する。また、脱水システム１ａでは、濃縮スラッジが流動性を保っている間に第２経路１０６を介して空気圧を与え、スラッジ排出口１０４から濃縮スラッジを排出させる。水分を含んだスラッジは、静止状態ではスラッジと水分が分離してスラッジが硬くなり固体のように振舞うため動かしにくくなってろ過室１００から排出しにくい。これに対し、水分を含むスラッジを攪拌させた状態の場合、スラッジと水分が混ざり合って流動性が増し、排出しやすくなる。このように、脱水システム１ａでは、水分を含んだスラッジをろ過室１００内で攪拌させながら排出することで、ろ過室１００からのスラッジの排出を連続して行うことができる。
【００１８】
《ろ過》
ろ過処理の場合、図２に示すように、脱水システム１ａでは、ポンプＰとフィルタープレス脱水機１０ａ間のバルブＶと、処理水が流出するラインＬ１上のバルブＶ１と、ラインＬ１から処理水の一部を引き抜いて水圧供給装置１１に処理水を送出するラインＬ２上のバルブＶ２とが開にされ、他のバルブＶ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６は閉にされる。図示を用いた説明は省略するが、例えばこれらのバルブＶ，Ｖ１〜Ｖ６は、制御装置等によって開閉される。
【００１９】
脱水システム１ａでは、ろ過処理の際には、ポンプＰによってフィルタープレス脱水機１０ａに供給された排水をろ過室１００で固液分離し、処理水はラインＬ１から流出する。また、脱水システム１ａでは、ラインＬ１を流れる処理水の一部は、ラインＬ２を介して水圧供給装置１１に送出される。ここで、水圧供給装置１１が水で満たされているときには、ラインＬ２上のバルブＶ２を閉にして処理水の送出を停止し、フィルタープレス脱水機１０ａから流出する全ての処理水を脱水システム１ａから排出してよい。
【００２０】
ろ過室１００内が濃縮スラッジで満たされると、脱水システム１ａでは、ろ過処理を終了し、流動化処理に進む。脱水システム１ａにおいてろ過処理の終了のタイミング（ろ過室１００内が濃縮スラッジで満たされたか否かの判定）は、ポンプＰの稼働時間、積算通水量又はポンプＰの吐出圧等の値に応じて定められる。
【００２１】
《流動化》
流動化処理の場合、図３に示すように、脱水システム１ａでは、水圧供給装置１１とフィルタープレス脱水機１０ａの第１経路１０５を接続するラインＬ３上のバルブＶ３と、水圧供給装置１１と第１空気圧供給装置１２間のラインＬ４上のバルブＶ４は開にされ、他のバルブＶ，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ５，Ｖ６は閉にされる。
【００２２】
脱水システム１ａでは、流動化処理の際には、第１空気圧供給装置１２によって、水圧供給装置１１に空気圧を与えることで、水圧供給装置１１内に貯留される水でろ過室１００内に水圧を与え、ろ過室１００内の濃縮スラッジを流動化する。このとき、脱水システム１ａでは、第１空気圧供給装置１２が、例えば図４に示すように空気圧を与えることで、濃縮スラッジを流動化させることができる。具体的には、第１空気圧供給装置１２は、流動化処理の間、一定の圧力を与えるのではなく、時間に応じて異なる大きさの圧力を与えるようにすることが好ましい。例えば、第１空気圧供給装置１２は、図４（ａ）に示すようなパルス波、図４（ｂ）に示すような三角波、図４（ｃ）に示すような正弦波のように空気圧を与えることが考えられる。このように時間に応じて異なる大きさの圧力を与えることで、ろ過室１００内への一時的な加圧を繰り返すことができ、ろ過室１００内では加圧と減圧が繰り返されるような状況になるため、ろ過室１００内の濃縮スラッジを流動化させることができる。
【００２３】
ろ過室１００内で濃縮スラッジが流動化されると、脱水システム１ａは、流動化処理を終了し、排出処理に進む。脱水システム１ａにおいて流動化処理の終了のタイミング（流動化処理に要する時間）は、ポンプＰの稼働時間、積算通水量又はポンプＰの吐出圧等の値に応じて定められる。
【００２４】
《排出》
排出処理の場合、図５に示すように、脱水システム１ａでは、第２空気圧供給装置１３とフィルタープレス脱水機１０ａの第２経路１０６を接続するラインＬ５上のバルブＶ５と、フィルタープレス脱水機１０ａの濃縮スラッジ流出するラインＬ６上のバルブＶ６とは開にされ、他のバルブＶ，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４は閉にされる。
【００２５】
脱水システム１ａでは、排出処理の際には、第２空気圧供給装置１３によって、ろ過室１００内の濃縮スラッジに空気圧を与え、濃縮スラッジをろ過室１００から排出する。濃縮スラッジは流動化処理で流動化され、固化されていないため、空気圧を与えて容易に排出することができる。
【００２６】
ろ過室１００内から濃縮スラッジが排出されると、脱水システム１ａは、排出処理を終了し、再び、バルブＶ，Ｖ１，Ｖ２を開にし、Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６を閉にした後、ろ過処理を繰り返す。
【００２７】
ここで、ろ過室１００の濃縮スラッジを流動化する水圧と、濃縮スラッジの排出効率との関係を図６に示す。濃縮する懸濁物の性状に左右されるが、図６に示す例では、２００ｋＰａほどの水圧で加圧することで、排出率は約９０％となっている。また、加減圧の繰り返し周波数と、濃縮スラッジの排出効率との関係を図７に示す。図７に示す例では、１ｋＨｚほどの繰り返し周波数で加圧することで、排出効率は約９０％となっている。
【００２８】
図２乃至図５を用いて上述した例では、第１実施形態に係る脱水システム１ａは、水圧を利用してろ過室１００内の濃縮スラッジを流動化させた後に空気圧を利用して濃縮スラッジをろ過室１００から排出する。これにより、脱水システム１ａではろ過室１００の内部での濃縮スラッジの硬化を防止し、簡単な構成で連続的な処理を可能とすることができる。
【００２９】
なお、図２及び図３を用いて上述した例では、脱水システム１ａは、ろ過処理と流動化処理とは別々に行っているが、同時に行っても良い。すなわち、ポンプＰの稼動によって流入した排水をろ過するとともに、第１経路１０５から与えられる空気圧でろ布１０１内の濃縮スラッジを流動させ、ろ過処理の終了とともに図５を用いて上述したような排出処理に進む。このように、ろ過処理と流動化処理を同時に行う場合にも、濃縮スラッジの硬化を防止し、連続的な処理を可能とする。
【００３０】
〈第２実施形態〉
図８に示すように、第２実施形態に係る脱水システム１ｂは、図１を用いて上述した脱水システム１ａと比較して、水圧供給装置１１を備えず、ラインＬ３には第１空気圧供給装置１２が接続されている点で異なる。また、脱水システム１ｂは、ラインＬ２及びラインＬ４を備えていない。さらに、脱水システム１ｂのフィルタープレス脱水機１０ｂでは、ろ過室１００の壁面とろ布１０１の間に、ゴム等の空気圧によって伸縮可能な素材で構成される空気室１０８を備えている。
【００３１】
例えば、図９に示す断面図の一例のように、空気室１０８は、ろ布１０１を囲むようにろ過室１００内に配置されている。空気室１０８は、第１空気圧供給装置１２によって加圧された際には広がり、減圧された際には縮む。脱水システム１ｂでは、空気室１０８を伸縮させることにより、ろ布１０１を振動させて濃縮スラッジを流動化することができる。なお、ろ過室１００やろ布１０１の形状に応じて空気室１０８の形状も異なる。また、ろ布１０１でろ過された処理水が処理水排出口１０３まで流れやすくなるように、空気室１０８の表面には、突起１０９を形成しておくことが好ましい。
【００３２】
《ろ過》
ろ過処理の場合、図１０に示すように、脱水システム１ｂでは、ポンプＰとフィルタープレス脱水機１０ａ間のバルブＶと、処理水が流出するラインＬ１上のバルブＶ１とが開にされ、他のバルブＶ３，Ｖ５，Ｖ６は閉にされる。
【００３３】
脱水システム１ｂでは、ろ過処理の際には、ポンプＰによってフィルタープレス脱水機１０ａに供給された排水をろ過室１００で固液分離し、処理水はラインＬ１から流出する。
【００３４】
ろ過室１００内が濃縮スラッジで満たされると、脱水システム１ｂでは、ろ過処理を終了し、流動化処理に進む。
【００３５】
《流動化》
流動化処理の場合、図１１に示すように、脱水システム１ｂでは、ラインＬ１上のバルブＶ１と、第１空気圧供給装置１２とフィルタープレス脱水機１０ｂの第１経路１０５を接続するラインＬ３上のバルブＶ３が開にされ、他のバルブＶ，Ｖ５，Ｖ６は閉にされる。
【００３６】
脱水システム１ａでは、流動化処理の際には、第１空気圧供給装置１２によって、空気圧で加圧と減圧を繰り返すことで、空気室１０８を伸縮させて、ろ過室１００内の濃縮スラッジを流動化させることができる。図１１（ａ）では、加圧されて空気室１０８の容積が大きくなった様子を示し、図１１（ｂ）では、減圧されて空気室１０８の容積が小さくなった様子を示している。この場合にも、第１空気圧供給装置１２は、図４を用いて上述したように、流動化処理の間、一定の圧力を与えるのではなく、時間に応じて異なる大きさの圧力を与えるようにすることが好ましい。
【００３７】
ろ過室１００内で濃縮スラッジが流動化されると、脱水システム１ｂは、流動化処理を終了し、排出処理に進む。
【００３８】
《排出》
排出処理の場合、図１２に示すように、脱水システム１ｂでは、第２空気圧供給装置１３とフィルタープレス脱水機１０ａの第２経路１０６を接続するラインＬ５上のバルブＶ５と、フィルタープレス脱水機１０ａの濃縮スラッジを流出するラインＬ６上のバルブＶ６とを開にし、他のバルブＶ，Ｖ１，Ｖ３は閉にされている。
【００３９】
脱水システム１ｂでは、排出処理の際には、第２空気圧供給装置１３によって、ろ過室１００内の濃縮スラッジに空気圧を与え、濃縮スラッジをろ過室１００から排出する。濃縮スラッジは流動化処理で流動化され、固化されていないため、空気圧を与えて容易に排出することができる。
【００４０】
ろ過室１００内から濃縮スラッジが排出されると、脱水システム１ｂは、排出処理を終了し、再び、バルブＶ，Ｖ１を開にし、Ｖ３，Ｖ５，Ｖ６を閉にした後、ろ過処理を繰り返す。
【００４１】
図１０乃至図１２を用いて上述した例では、第２実施形態に係る脱水システム１ｂは、空気圧を利用して空気室１０８を伸縮してろ過室１００内の濃縮スラッジを流動化させた後に空気圧を利用して濃縮スラッジをろ過室１００から排出する。これにより、第１実施形態に係る脱水システム１ａの場合と同様に、脱水システム１ｂではろ過室１００の内部での濃縮スラッジの硬化を防止し、簡単な構成で連続的な処理を可能とすることができる。
【００４２】
なお、図１０及び図１１を用いて上述した例では、脱水システム１ｂは、ろ過処理と流動化処理とは別々に行っているが、同時に行っても良い。すなわち、ポンプＰの稼動によって流入した排水をろ過するとともに、空気室１０８を伸縮することによってろ布１０１内の濃縮スラッジを流動させ、ろ過処理の終了とともに図１２を用いて上述したような排出処理に進む。このように、ろ過処理と流動化処理を同時に行う場合にも、濃縮スラッジの硬化を防止し、連続的な処理を可能とする。
【００４３】
〈第３実施形態〉
図１３に示すように、第３実施形態に係る排水処理システム２は、排水収集槽２１と、ろ過助剤供給槽２２と、脱水システム１と、濃縮スラッジ受槽２３と、再生装置２４とを備えている。脱水システム１は、懸濁物を含む排水をろ過するとともに、懸濁物を含むスラッジを脱水して濃縮スラッジとして排出する装置である。具体的には、上述した第１実施形態に係る脱水システム１ａや上述した第２実施形態に係る脱水システム１ｂを脱水システム１として利用することができる。
【００４４】
排水収集槽２１には、ラインＬ２１を介して処理対象である排水が流入する。また、排水収集槽２１には、ポンプＰ２２の稼動により、ラインＬ２２を介してろ過助剤供給槽２２で貯留されていたろ過を促進するろ過助剤が流入する。この排水収集槽２１は攪拌機を有しており、排水とろ過助剤とが均一になるように攪拌機で攪拌する。ろ過助剤供給槽２２でも攪拌機を有しており、ろ過助剤供給槽２２内のろ過助剤の濃度が均一になるように攪拌機で攪拌しており、排水のろ過に必要な量のろ過助剤がろ過助剤供給槽２２から排水収集槽２１に供給される。
【００４５】
排水収集槽２１と脱水システム１とはラインＬ２５で接続されている。排水収集槽２１内の排水は、ポンプＰ２５の稼動により、ラインＬ２５を介して脱水システム１に送出される。
【００４６】
脱水システム１では、排水をろ過して処理水を得るとともに、ろ過で残った濃縮スラッジを脱水する。脱水システム１で得られた処理水は、ラインＬ２６を介して排出される。
【００４７】
脱水システム１と濃縮スラッジ受槽２３とはラインＬ２７で接続されている。脱水システム１で得られた濃縮スラッジは、脱水システム１から排出されると、ラインＬ２７を介して濃縮スラッジ受槽２３に送出される。濃縮スラッジ受槽２３は攪拌機を有しており、流入した濃縮スラッジの濃度が均一になるように攪拌機で攪拌する。
【００４８】
濃縮スラッジ受槽２３と再生装置２４とはラインＬ２３を介して接続されている。ろ過助剤が再生利用可能な物質である場合、濃縮スラッジ受槽２３内の濃縮スラッジは、ポンプＰ２３の稼動により、ラインＬ２３を介して再生装置２４に送出される。
【００４９】
再生装置２４は、流入した濃縮スラッジからろ過助剤を分離し、ろ過助剤を再び利用できるように再生処理する装置である。例えば、ろ過助剤が、磁性体粒子と前記磁性体粒子の表面に担持された両親媒性基とを具備する機能性粒子であるとする。このような機能性粒子の場合、両親媒性基で捕捉した排水の処理対象物質である懸濁物を脱離することで、再利用可能となる。再生装置２４は、薬品を利用して機能性粒子から排水中の懸濁物を除去して、ろ過助剤の機能を再生する。機能性粒子と機能性粒子から除去された懸濁物とを分離する際には、磁力を利用して機能性粒子のみを磁力で捕捉することで、捕捉された機能性粒子を再利用することができる。
【００５０】
この再生利用可能な機能性粒子に用いられる磁性体粒子は、磁性体を含むものであれば、特に限定されるものではない。磁性体は、室温領域において強磁性を示す物質であることが望ましい。しかし、本発明の実施に当ってはこれらに限定されるものではなく、強磁性物質を全般的に用いることができ、例えば鉄、および鉄を含む合金、磁鉄鉱、チタン鉄鉱、磁硫鉄鉱、マグネシアフェライト、コバルトフェライト、ニッケルフェライト、バリウムフェライト、などが挙げられる。これらのうち水中での安定性に優れたフェライト系化合物であればより効果的に本発明を達成することができる。例えば磁鉄鉱であるマグネタイト（Ｆｅ3Ｏ4）は安価であるだけでなく、水中でも磁性体として安定し、元素としても安全であるため、水処理に使用しやすいので好ましい。また、磁性体粒子は、球状、多面体、不定形など種々の形状を取り得るが特に限定されない。用いるに当って望ましい磁性体粒子の粒径や形状は、製造コストなどを鑑みて適宜選択すれば良く、特に球状または角が丸い多面体構造が好ましい。鋭角な角を持つ粒子であると、表面を被覆するポリマー層を傷つけ、樹脂複合体の形状を維持しにくくなってしまうことがあるためである。これらの磁性粉は、必要であればＣｕメッキ、Ｎｉメッキなど、通常のメッキ処理が施されていてもよい。
【００５１】
なお、ろ過助剤が再生不可能な物質（珪藻土、パーライト、活性炭、アスベスト、セルロース、磁性鉄粉等）である場合、脱水システム１から排出される濃縮スラッジは全て廃棄物として扱う。
【００５２】
再生装置２４とろ過助剤供給槽２２とはラインＬ２４を介して接続されている。再生装置２４で再生されたろ過助剤は、ポンプＰ２４の稼動により、ラインＬ２４を介してろ過助剤供給槽２２に送出される。第１の実施形態に係る脱水システム１ａや第２の実施形態に係る脱水システム１ｂでは、濃縮スラッジはろ過室１００内で流動化が可能な程度に水分が残っていたが、このような含水率が比較的高い濃縮スラッジは、再生装置２４を利用した再生処理に適している。
【００５３】
図１３を用いて上述した上述した第３の実施形態に係る排水処理システム２は、脱水システム１で得られた濃縮スラッジからろ過助剤を再生して再利用することができるため、容易な構成でろ過助剤を有効に利用するととも廃棄物の量を減少することができる。
【００５４】
本発明の各実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、書き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５５】
１ａ，１ｂ，１…脱水システム
１０ａ，１０ｂ…フィルタープレス脱水機
１００…ろ過室
１０１…ろ布
１０２…排水流入口
１０３…処理水排出口
１０４…スラッジ排出口
１０５…第１経路
１０６…第２経路
１０７…凸部
１０８…空気室
１０９…突起
１１…水圧供給装置
１２…第１空気圧供給装置
１３…第２空気圧供給装置
２…排水処理システム
２１…排水収集槽
２２…ろ過助剤供給槽（ろ過助剤供給手段）
Ｐ…ポンプ（ろ過助剤供給手段）
２３…濃縮スラッジ受槽
２４…再生装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ろ過室に供給された排水をろ過するとともに、ろ過によって前記ろ過室内に残ったスラッジを脱水して排出する脱水システムであって、
前記ろ過室に圧力を与えてろ過によって前記ろ過室内に残ったスラッジを流動化させる加圧手段と、
前記加圧手段によって与えられた圧力により流動性を保っているスラッジを前記ろ過室から排出するスラッジ排出口と、
を備えることを特徴とする脱水システム。
【請求項２】
前記加圧手段は、前記ろ過室内に水圧を与えるために利用する水を貯水する水圧供給装置と、前記水圧供給装置に空気圧を与えて水圧を生成する空気圧供給装置とを有することを特徴とする請求項１に記載の脱水システム。
【請求項３】
前記ろ過室内でろ過に利用するろ布とろ過室の内壁面との間に配置され、伸縮自在な物質で形成される空気室をさらに備え、
前記加圧手段は、前記空気室内に空気圧を供給し、前記空気室を伸縮させる空気圧供給装置とを有することを特徴とする請求項１に記載の脱水システム。
【請求項４】
前記ろ過室内で流動性を保つスラッジが存在する際、前記ろ過室内に空気圧を与えて前記スラッジ排出口から前記ろ過室内のスラッジを排出させる第２空気圧供給装置を備えることを特徴とする請求項２又は３に記載の脱水システム。
【請求項５】
前記ろ過室においてろ過で得られた処理水を前記水圧供給装置に循環させるラインを備えることを特徴とする請求項２に記載の脱水システム。
【請求項６】
前記空気室は、ゴム材料で構成されることを特徴とする請求項３に記載の脱水システム。
【請求項７】
前記空気室は、表面に突起部が形成されることを特徴とする請求項３に記載の脱水システム。
【請求項８】
排水にろ過助剤を混合してろ過し、処理水と濃縮スラッジとを得る排水処理システムであって、
処理対象の排水にろ過助剤を供給するろ過助剤供給手段と、
前記ろ過助剤供給手段によってろ過助剤が供給された排水ろ過して処理水と濃縮スラッジとに分離する請求項１乃至７のいずれか１に記載の脱水システムと、
前記脱水システムで得られた濃縮スラッジから前記ろ過助剤供給手段で供給したろ過助剤を分離し、前記ろ過助剤供給手段に循環させる再生装置と、
を備えることを特徴とする排水処理システム。
【請求項１】
ろ過室に供給された排水をろ過するとともに、ろ過によって前記ろ過室内に残ったスラッジを脱水して排出する脱水システムであって、
前記ろ過室に圧力を与えてろ過によって前記ろ過室内に残ったスラッジを流動化させる加圧手段と、
前記加圧手段によって与えられた圧力により流動性を保っているスラッジを前記ろ過室から排出するスラッジ排出口と、
を備えることを特徴とする脱水システム。
【請求項２】
前記加圧手段は、前記ろ過室内に水圧を与えるために利用する水を貯水する水圧供給装置と、前記水圧供給装置に空気圧を与えて水圧を生成する空気圧供給装置とを有することを特徴とする請求項１に記載の脱水システム。
【請求項３】
前記ろ過室内でろ過に利用するろ布とろ過室の内壁面との間に配置され、伸縮自在な物質で形成される空気室をさらに備え、
前記加圧手段は、前記空気室内に空気圧を供給し、前記空気室を伸縮させる空気圧供給装置とを有することを特徴とする請求項１に記載の脱水システム。
【請求項４】
前記ろ過室内で流動性を保つスラッジが存在する際、前記ろ過室内に空気圧を与えて前記スラッジ排出口から前記ろ過室内のスラッジを排出させる第２空気圧供給装置を備えることを特徴とする請求項２又は３に記載の脱水システム。
【請求項５】
前記ろ過室においてろ過で得られた処理水を前記水圧供給装置に循環させるラインを備えることを特徴とする請求項２に記載の脱水システム。
【請求項６】
前記空気室は、ゴム材料で構成されることを特徴とする請求項３に記載の脱水システム。
【請求項７】
前記空気室は、表面に突起部が形成されることを特徴とする請求項３に記載の脱水システム。
【請求項８】
排水にろ過助剤を混合してろ過し、処理水と濃縮スラッジとを得る排水処理システムであって、
処理対象の排水にろ過助剤を供給するろ過助剤供給手段と、
前記ろ過助剤供給手段によってろ過助剤が供給された排水ろ過して処理水と濃縮スラッジとに分離する請求項１乃至７のいずれか１に記載の脱水システムと、
前記脱水システムで得られた濃縮スラッジから前記ろ過助剤供給手段で供給したろ過助剤を分離し、前記ろ過助剤供給手段に循環させる再生装置と、
を備えることを特徴とする排水処理システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１８７５５８（Ｐ２０１２−１８７５５８Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５５５２０（Ｐ２０１１−５５５２０）
【出願日】平成２３年３月１４日（２０１１．３．１４）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１４日（２０１１．３．１４）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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