JP2002018497A

JP2002018497A - 汚泥濾過濃縮装置

Info

Publication number: JP2002018497A
Application number: JP2000208010A
Authority: JP
Inventors: Itaru Sakai; 至坂井; Kenichiro Mizuno; 健一郎水野; Shohei Fukada; 尚平深田; Satoru Udagawa; 悟宇田川; Shunichi Kamezaki; 俊一亀崎
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 2000-07-10
Filing date: 2000-07-10
Publication date: 2002-01-22

Abstract

(57)【要約】【課題】濾過ドラムの目詰まりが生じないことから、
汚泥を効率良く濃縮することができ、しかも、装置の維
持管理が容易に行える。【解決手段】汚泥貯留槽１と、汚泥貯留槽１に垂直に
設けられた、濾液排出管８接続された円筒形状の有底濾
過ドラム４と、濾過ドラム４付着した汚泥ケーキを掻き
取るためのスクレーパー９とを備えている。濾過ドラム
４の胴部には、濾過用スクリーン６が複数層に巻き付け
られ、濾過ドラム４とスクレーパー９とは、濾過ドラム
４の中心軸線を中心として相対的に回転する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、汚泥濾過濃縮装
置、特に、上水道や下水道の水処理過程で発生する汚
泥、または、工業排水や一般排水に含まれている汚濁物
質（以下、汚泥および汚濁物質を総称して、単に汚泥と
いう）を効率良く濃縮することができ、しかも、装置の
小型化が図れると共に、装置の保守点検が容易に行え
る、汚泥濾過濃縮装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、上水道や下水道の水処理過程で発
生するスラリー状汚泥を濃縮する手段として、汚泥貯留
槽内に円筒状濾過ドラムを設けた装置が下記公開公報に
開示されている。

【０００３】特開昭６３−２９６８１０号公報に開示さ
れている装置は、円筒状濾過ドラムの表面に向けてスラ
リー誘導板を設け、濾過ドラムとスラリー誘導板とのク
リアランスを1から１０ｍｍの範囲内としたものであ
る。以下、この汚泥濾過濃縮装置を従来技術1という。

【０００４】特開昭５５−１４７１１４号公報に開示さ
れている装置は、貯留槽内の懸濁液中に円筒状のロータ
リースクリーンを回転可能に浸漬したものである。以
下、この汚泥濾過濃縮装置を従来技術２という。

【０００５】特開平９−１５０２００号公報に開示され
ている装置は、スクリーンドラム内に洗浄ノズルを付設
し、汚泥水位を検知して水スプレー洗浄を行うものであ
る。以下、この汚泥濃縮装置を従来技術３という。

【０００６】特開平２−２２９５１０号公報に開示され
た装置は、スパイラル状のスクレーパーを内設した円筒
状のケーシング内に回転自在な円筒状濾過ドラムを内設
したものである。以下、この汚泥濃縮装置を従来技術４
という。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術は、以下のような問題を有していた。

【０００８】従来技術１は、濾過ドラムとスラリー誘導
板とのクリアランスが１ｍｍ以上となっているので、濾
過ドラムの目詰まりが著しい。

【０００９】従来技術２は、ロータリースクリーンが回
転することによって、濾材の目詰まりを防止するもので
あるが、実際には、スクレーパーや洗浄手段なしでは濾
材の目詰まりを防止することができない。

【００１０】従来技術３は、スクリーンドラムの内側か
ら水スプレーによる洗浄を行うものであるが、目詰まり
防止のためには高圧且つ大量の水を使用する必要があ
り、しかも、水スプレーによる洗浄のみでは、目詰まり
を完全に防止することはできない。

【００１１】従来技術４は、スクレーパーおよび円筒状
濾過ドラムが一体的に形成されているので、スクレーパ
ーおよび濾材の交換等の装置の維持管理が困難である。

【００１２】更に、汚泥の濾過濃縮を行う際に、原汚泥
を加圧する形式の汚泥濃縮装置も提案されているが、装
置が密閉構造となるので、濾過面が目詰まりを起こした
ときの装置の維持管理が困難である。

【００１３】以上のように、上述した従来技術は、何れ
も、濾過ドラムの目詰まりのために効率良い汚泥の濾過
濃縮を行うことができず、しかも、装置の維持管理面で
問題があった。

【００１４】従って、この発明の目的は、濾過ドラムの
目詰まりが生じないことから、汚泥を効率良く濃縮する
ことができ、しかも、装置の維持管理が容易に行える、
汚泥の濾過濃縮装置を提供するものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
汚泥貯留槽と、前記汚泥貯留槽内に垂直に設けられた、
濾液排出管が接続された円筒形状の有底濾過ドラムと、
前記濾過ドラムに付着した汚泥ケーキを掻き取るための
スクレーパーとを備え、前記濾過ドラムは、その胴部に
複数層の濾過用スクリーンを有し、前記濾過ドラムと前
記スクレーパーとは、前記濾過ドラムの中心軸線を中心
として相対的に回転することに特徴を有するものであ
る。

【００１６】請求項２記載の発明は、前記スクリーンの
通水量は、内側層から外側層に向かって多くなっている
ことに特徴を有するものである。

【００１７】請求項３記載の発明は、前記濾液排出管
は、前記濾過ドラムの中心軸線部から前記濾過ドラムの
底を貫通して前記汚泥貯留槽外に配管され、前記濾過ド
ラム内の前記濾液排出管には、濾液排出孔が形成されて
いることに特徴を有するものである。

【００１８】請求項４記載の発明は、前記スクリーンに
付着した汚泥ケーキを除去する洗浄手段が前記濾過ドラ
ムの内側および外側の少なくとも一方に設けられている
ことに特徴を有するものである。

【００１９】請求項５記載の発明は、前記濾過ドラムと
前記洗浄手段とは、前記濾過ドラムの中心軸線を中心と
して相対的に回転することに特徴を有するものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】この発明の汚泥濃縮処理装置の一
実施態様を、図面を参照しながら説明する。

【００２１】図１は、この発明の汚泥濃縮処理装置を示
す概略断面図である。

【００２２】図１において、１は、底部がロート状に形
成された汚泥貯留槽であり、上部に原汚泥供給管２が接
続され、底部に濃縮汚泥排出管３が接続されている。原
汚泥供給管２からのスラリー状原汚泥の供給および濃縮
汚泥排出管３からの濃縮汚泥の排出は、ポンプ、流量
計、濃度計等を利用して汚泥の流量、汚泥の濃度を適正
に制御しながら行われる。汚泥貯留槽１の底部がロート
状に形成されているので、濃縮汚泥排出管３からの濃縮
汚泥の排出が効果的に行われる。汚泥貯留槽１の底部に
汚泥掻集め手段を設ければ更に効果的な汚泥の排出が可
能となる。

【００２３】なお、汚泥貯留槽１は、例えば、既存の浄
水場における沈殿池、排泥池、濃縮槽等の濾過濃縮設
備、既存の下水処理場における最初沈殿池、最終沈殿
池、汚泥濃縮設備等の濾過濃縮設備をそのまま利用する
こともできる。

【００２４】４は、汚泥貯留槽１内に垂直に設けられた
円筒形状の有底濾過ドラムである。濾過ドラム４は、円
筒籠状フレーム５の胴部に濾過用スクリーン６を取り付
けたものからなり、多数の濾液排出孔７Ａが形成された
中空の垂直回転軸７に固定されている。このように、濾
過ドラム４を垂直回転軸７を介して汚泥貯留槽１内に設
けることによって、汚泥貯留槽１内に濾過ドラム４の支
持機構を設ける必要がなくなる。従って、装置の構造が
簡素化され、しかも、垂直回転軸７を引き上げることに
よって、濾過ドラム４を汚泥貯留槽１内から取り出すこ
とができるので、装置の維持管理が容易に行える。

【００２５】スクリーン６は、上述したように、濾過ド
ラム４の胴部にフレーム５を介して複数層に巻き付けら
れているが、このように、スクリーン６を複数層に巻き
付けることによって、スクリーン６の強度が増すので、
水圧によってスクリーン６が内側に凹んで、スクリーン
６面に凹凸が形成されることを防止できる。スクリーン
６に凹凸が形成されると、後述するスクレーパーによる
汚泥ケーキの掻き取りが良好に行われない。従って、ス
クリーン６面はできるだけ平面状に形成する必要があ
る。

【００２６】また、図２に示すように、濾過ドラム４に
複数層に巻き付けられたスクリーン６において、通水量
の多いスクリーン６Ａを濾過ドラム４の内側に巻き付
け、スクリーン６Ａより通水量の少ないスクリーン６Ｂ
を外側に巻き付けるようにする。即ち、外側層に向かう
にしたがって通水量の少ないスクリーンを巻き付ける。
スクリーン６Ａより通水量の大きいスクリーンを６Ｂを
外側に巻付けると、汚泥中に含まれる比較的大きな粒子
によってスクリーン６Ｂの目詰まりが生じて、濾過効果
低下してしまうからである。これはスクリーン６Ａを３
層以上濾過ドラム４に巻き付ける場合も同様である。

【００２７】濾過ドラム４の底部には、垂直回転軸７に
回転自在に連結される濾液排出管８が接続されている。

【００２８】汚泥貯留槽１に貯留された汚泥の水位と濾
過ドラム４内の濾液との水頭差によって汚泥は、スクリ
ーン６によって濾過され、濾液は、濾過ドラム４内に流
入し、垂直回転軸７の濾液排出孔７Ａから濾液排出管８
を通って汚泥貯留槽１外に排出される。スクリーン６の
材質として、金属膜、ウエッジスクリーンまたは濾布等
を使用すれば、汚泥の濾過能力および汚泥ケーキの剥離
性が向上する。

【００２９】なお、汚泥貯留槽１が大型の場合には、濾
過ドラム４を複数台も設けても良い。

【００３０】９は、汚泥貯留槽１内に設けられた、濾過
ドラム２に付着した汚泥ケーキを掻き取るためのスクレ
ーパーである。スクレーパー９の材質は、樹脂、金属等
を使用できるが、長期使用による摩耗を考慮すると、超
高分子ポリエチレンが最も好ましい。スクレーパー９
は、図示のような直線形状でも良いが、濾過ドラム４の
周囲を囲むようにスパイラル形状に形成しても良い。ス
クレーパー９をスパイラル形状にすると、掻き取った汚
泥を下方に押し出すことができるので、掻き取られた汚
泥がスクレーパー９に再度付着することが防止できるだ
けでなく、濃縮汚泥の回収も効率良く行なえる。

【００３１】スクレーパー９と濾過ドラム２との間隔を
１ｍｍ未満に設定すると、更に優れた濾過効果が得られ
る。なお、スクレーパー９と濾過ドラム２との間隔が１
ｍｍ以上であると、濾過ドラム２に付着する汚泥ケーキ
の厚さが厚くなり過ぎて濾過効果が小さくなる。

【００３２】１０は、スクレーパー９による汚泥の掻取
り効果を更に向上させるための洗浄手段であり、濾過ド
ラム４に向けて空気、水、濾過ドラム４からの濾過水等
の洗浄媒体を吹き付けることによって、濾過ドラム４に
付着した汚泥の剥離性を向上させるものである。洗浄手
段１０は、図１に示すように、濾過ドラム４の内側にの
み設ける以外に外側にのみ設けても、あるいは、内側お
よび外側の両方に設けても良い。

【００３３】以上は、濾過ドラム４を垂直回転軸７によ
って回転させる場合であるが、濾過ドラム４を固定して
おき、スクレーパー９および洗浄手段１０を濾過ドラム
４回りに回転させるようにしても良い。更に、濾過ドラ
ム４とスクレーパー９および洗浄手段１０とを互いに逆
方向に回転させても良く、これによって、同じ汚泥の掻
取り効果および洗浄能力を維持した状態で、濾過ドラム
４、スクレーパー９および洗浄手段１０の回転速度を低
減することができる。

【００３４】上述したように構成されている、この発明
の汚泥濃縮装置によれば、以下のようにして、汚泥が濃
縮処理される。

【００３５】スラリー状汚泥は、原汚泥供給管２から汚
泥貯留槽１内に供給され、回転している濾過ドラム４に
よって濾過される。濾過ドラム４内に流入した濾液は、
垂直回転軸７の濾液排出孔７Ａから垂直回転軸７内に流
入し、濾液排出管８から汚泥貯留槽１外に排出される。

【００３６】一方、濾過ドラム４に付着した汚泥ケーキ
は、スクレーパー９によって掻き取られ、汚泥貯留槽１
の底部に沈降する。このようにして汚泥貯留槽１の底部
に沈降した濃縮汚泥は、汚泥貯留槽１の内圧またはポン
プＰによって汚泥貯留槽１外に排出される。

【００３７】スクレーパー９によって汚泥ケーキを濾過
ドラム４から掻き取る際に、洗浄手段１０によって濾過
ドラム４に向けて空気、水、濾過ドラム４からの濾過水
等の洗浄媒体を吹き付けられるので、汚泥ケーキが濾過
ドラム４から剥離しやすくなる。従って、スクレーパー
９による汚泥ケーキの掻取り効果がより確実に行える。

【００３８】上述した濾液および濃縮汚泥の処理は、濾
過ドラム４を固定しておき、スクレーパー９および洗浄
手段１０を濾過ドラム４回りに回転させた場合にも同様
に行われる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、以下のような有用な効果がもたらされる。濾過ドラム全体で濾過が行われるために無駄がな
く、しかも、常時、スクレーパーによって濾過ドラムに
付着した汚泥ケーキが除去されるので、目詰まりが起き
にくい。従って、長時間運転が可能となって、高い濾過
効率が得られる。濾過ドラムが汚泥貯留槽内に吊り下げることにより
設置されているので、汚泥貯留槽内に濾過ドラムの支持
機構を設ける必要がなくなる。従って、装置の構造が簡
素化され、しかも、垂直回転軸を引き上げることによっ
て、濾過ドラムを汚泥貯留槽内から取り出すことができ
るので、装置の小型化が図れると共に、装置の保守点検
が容易に行える。スクリーンを複数層に巻き付けることによって、ス
クリーンの強度を増加させることができので、スクリー
ン面を平面状に形成できる。従って、汚泥ケーキのスク
レーパーによる掻き取りが容易に行なえる。濾過ドラムに複数層に巻き付けたスクリーンの内側
層の通水量を外側層に比べて多くすることによって、濾
過効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の汚泥濃縮処理装置を示す概略断面図
である。

【図２】濾過スクリーンの部分断面図である。

【符号の説明】

１：汚泥貯留槽２：原汚泥供給管３：濃縮汚泥排出管４：濾過ドラム５：フレーム６：スクリーン６Ａ：内側スクリーン６Ｂ：外側スクリーン７：垂直回転軸７Ａ：濾液排出孔８：濾液排出管９：スクレーパー１０：洗浄手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者深田尚平東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者宇田川悟東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者亀崎俊一東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内Ｆターム(参考） 4D026 BA03 BB05 BC23 BD01 BD02 BD05 BF11 BF20 4D059 AA03 BE02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】汚泥貯留槽と、前記汚泥貯留槽内に垂直
に設けられた、濾液排出管が接続された円筒形状の有底
濾過ドラムと、前記濾過ドラムに付着した汚泥ケーキを
掻き取るためのスクレーパーとを備え、前記濾過ドラム
は、その胴部に複数層の濾過用スクリーンを有し、前記
濾過ドラムと前記スクレーパーとは、前記濾過ドラムの
中心軸線を中心として相対的に回転することを特徴とす
る汚泥濾過濃縮装置。
【請求項２】前記スクリーンの通水量は、内側層から
外側層に向かって多くなっていることを特徴とする、請
求項１記載の汚泥濾過濃縮装置。
【請求項３】前記濾液排出管は、前記濾過ドラムの中
心軸線部から前記濾過ドラムの底を貫通して前記汚泥貯
留槽外に配管され、前記濾過ドラム内の前記濾液排出管
には、濾液排出孔が形成されていることを特徴とする、
請求項1または２記載の汚泥濾過濃縮装置。
【請求項４】前記スクリーンに付着した汚泥ケーキを
除去する洗浄手段が前記濾過ドラムの内側および外側の
少なくとも一方に設けられていることを特徴とする、請
求項1から３の内の何れか１つに記載の汚泥濾過濃縮装
置。
【請求項５】前記濾過ドラムと前記洗浄手段とは、前
記濾過ドラムの中心軸線を中心として相対的に回転する
ことを特徴とする、請求項４記載の汚泥濾過濃縮装置。