JP2002321000A - スカム処理方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は下水処理施設におけるスカム処理方
法及び装置に関し、スカムを含んだ汚水の処理の効率化
を実現することを目的とする。 【解決手段】沈殿池や導水渠などのスカム発生部位にお
けるスカムはスカム分離装置21により分離され、分離さ
れた汚水中の粗大スカムは破砕装置38による破砕を受け
た後、汚水と共に加圧空気注入水供給装置からの加圧空
気注入水の供給を受け、スカム浮上濃縮槽42にてスカム
は浮上濃縮される。濃縮スカムは濃縮スカム取出し装置
44により取り出され、スカム凝集槽47に送られる。スカ
ムの凝集を受けたスカムはスカム脱水装置48に送られ、
スカムは脱水され、最終処分される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は下水処理施設にお
けるスカム処理方法及び装置に関するものである。

【０００２】 〔発明の詳細な説明〕下水処理施設における沈殿池や導
水渠においては水面にスカムが浮上してくる。スカムを
放置しておくと、水面が固化したスカムによって覆われ
てしまい、その除去が困難となる。そこで、沈殿池や導
水渠においては水面からスカムを分離除去するための装
置が設けられる。沈殿池ではスカムの分離手段としては
パイプスキマが代表的なものであり、パイプスキマは沈
殿池幅方向に延びるスカム溢流口を備えている。液面上
のスカムを水噴射などによって破砕しパイプスキマまで
流動させることによりスカム溢流口に溢流させ、スカム
を含んだ汚水として分離している。導水渠においても水
面にはスカムが浮いてくるためその分離除去のための同
様な装置が使用されている場合が普通である。沈殿池や
導水渠からこのようにして分離されたスカムを含む汚水
は加圧空気注入水の供給などによる浮上濃縮を受ける。
すなわち、加圧空気注入水は微細な気泡が多数含まれて
おり、スカム浮上濃縮槽においてこの気泡がスカムに付
着して水面に浮いてくるため、水面に濃厚なスカム層が
形成されるのである。浮上濃縮されたスカムはスカム浮
上濃縮槽から取出され、凝集剤の添加によって凝集さ
れ、脱水装置によって水分を除去され、焼却又は埋め立
てなどの最終処分を受ける。

【０００３】沈殿池や導水渠の水面から分離されたスカ
ムを含む汚水中にはプラスチック片や木片などの密度の
小さな異物が含まれていることが少なくない。このよう
なプラスチック片や木片などは油分などの低密度微細粒
子を主体とする通常のスカムと区別するため本明細書で
は粗大スカムと称し、油分などの低密度微細粒子を主体
とする通常のスカムと区別するものとする。下水処理場
において沈殿池の手前に設けられる沈砂池には除塵装置
が設けられ、大型のプラスチック片や木片などはその殆
どは除塵装置によりし渣として沈殿池に行く前に除去さ
れるのが普通である。しかしながら、プラスチック片や
木片などの一部は除塵装置をすりぬけ、沈殿池の表面に
粗大スカムとして含まれてくることが少なくない。そこ
で、スカム中のこのような粗大スカムの処理のため、従
来技術として、スカムの浮上濃縮に先立ってスクリーン
を設けることが提案されている。スクリーンは、スカム
を含んだ汚水中におけるプラスチック片や木片などを主
体とする粗大スカムを捕捉する。スクリーンによって捕
捉されたプラスチック片や木片などの粗大スカムは汚水
が付着していることから、乾燥装置により脱水をかけて
から回収し、埋め立てや焼却などの最終処分を行ってい
る。以上の従来技術としては例えば特開平６−２６２１
６７号公報を参照されたい。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】特開平６−２６２１６
７号公報の技術においては加圧浮上などによるスカムの
濃縮に先だってスカムを含んだ汚水はスクリーンにかけ
られ、大きなサイズのプラスチック片や木片などの粗大
スカムを事前に除去していた。これは大きなサイズのプ
ラスチック片や木片が含まれていると後続の加圧浮上に
よるスカムの分離濃縮に支障となることを配慮したもの
である。しかしながら、スクリーンによって捕捉された
プラスチック片や木片などの粗大スカムは別系統での脱
水や焼却若しくは埋め立て処分場への搬送の作業が必要
であり、工程が増え処理コストが嵩んでしまう問題点が
あった。

【０００５】この発明は以上の問題点に鑑みてなされた
ものであり、スカムを含んだ汚水の処理の効率化を実現
することを目的とする。

【０００６】請求項１に記載の発明によれば、下水処理
施設における沈殿池や導水渠などのスカム発生部位から
スカムを含む汚水を分離し、分離された汚水中のスカム
を破砕した後、汚水中のスカムを加圧浮上により濃縮せ
しめ、濃縮されたスカムを水面より取出し、取出された
濃縮スカムにスカム凝集剤を添加することによりスカム
を凝集させ、その後脱水によりスカムを分離することを
特徴とするスカム処理方法が提供される。

【０００７】請求項１の発明の作用・効果を説明する
と、沈殿池や導水渠などのスカム発生部位から分離され
たスカムは破砕処理を受け、プラスチック片や木片など
の粗大スカムは破砕される。加圧浮上により油分のよう
な微細粒子よりなる通常のスカムは水面に集まってくる
ため濃縮されるが、水面に集まってくるスカム中には破
砕されたプラスチック片や木片も含まれている。濃縮ス
カムはスカム凝集剤の添加を受け、スカム凝集剤添加に
より通常の油分よりなるスカムは脱水装置のスクリーン
メッシュ径以上の径に凝集せしめられる。脱水工程に送
られたスカムはその中に含まれる破砕プラスチック片や
木片とともに脱水を受け、焼却や埋め立てなどの最終処
分が行われる。そのため、従来のようにプラスチック片
や木片などの粗大スカムを事前に除去し、独自に脱水
し、最終処分にまわす方式と比較して工程数を削減し、
汚水処理の効率化を図ることができる。

【０００８】請求項２に記載の発明によれば、下水処理
施設における沈殿池や導水渠などのスカム発生部位から
スカムを含む汚水を分離するスカム分離装置と、分離さ
れた汚水中のスカムを破砕するための破砕装置と、スカ
ムを破砕後の汚水に加圧空気を注入した水を供給する加
圧空気注入水供給装置と、加圧空気注入水の供給を受け
た汚水を受け取り、汚水中のスカムを浮上濃縮せしめる
スカム浮上濃縮槽と、スカム浮上濃縮槽の水面より濃縮
スカムを取出す濃縮スカム取出し装置と、濃縮スカム取
出し装置により取出された濃縮スカムを受け取り、スカ
ム凝集剤を添加せしめることによりスカムを凝集せしめ
るスカム凝集槽と、スカム凝集槽からのスカムの脱水を
行うスカム脱水装置とを具備したことを特徴とするスカ
ム処理装置が提供される。

【０００９】請求項２の発明の作用・効果を説明する
と、沈殿池や導水渠などのスカム発生部位におけるスカ
ムはスカム分離装置により分離され、分離された汚水中
のプラスチック片や木片などの粗大スカムは破砕装置に
よる破砕を受けた後、汚水と共に加圧空気注入水供給装
置からの加圧空気注入水の供給を受け、スカム浮上濃縮
槽にてスカムは浮上濃縮され、水面上に浮上された濃縮
スカム中には破砕装置により破砕されたプラスチック片
や木片も含まれる。そして、濃縮スカムは破砕されたプ
ラスチック片や木片も含めて濃縮スカム取出し装置によ
り取り出され、スカム凝集槽に送られ、スカム凝集剤の
添加を受けることにより油分を主体とする微細スカムは
脱水装置の脱水スクリーン径より大きな径に凝集せしめ
られる。そのため、脱水装置によりスカムの脱水を行い
最終処分に供することができる。脱水されたスカム中に
は破砕されたプラスチック片及び木片も含まれているこ
とはもとよりである。この発明では汚水中のプラスチッ
ク片や木片など粗大スカムは破砕後はスカムの濃縮及び
凝集の過程で油分などを主体とする通常のスカムと合体
して脱水装置まで送られるため、従来における粗大スカ
ムを事前にスクリーンにて排除し専用のシステムで脱水
し最終処分する方式と比較して脱水装置までの搬送が共
通化されるため、全体からみた設備コストを削減し、か
つ処理効率を高めることができる効果がある。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は一般的な下水処理施設にお
ける汚水の一連の処理の流れを時系列に沿って概略的に
示しており、家庭などから排出された汚水は沈砂池１０
に流入され、汚水中の高密度の物質である砂・小石は沈
砂池１０の底面に沈殿し、沈砂として除去される。ま
た、プラスチック片とか木片などの低密度の物質は爪な
どの機械的な手段によって掻き揚げられ、し渣として除
去される。沈砂・し渣を除去した後の汚水は、導水渠１
２を経て最初沈殿池１４に送られ、汚水中の汚泥は沈降
せしめられ、汚泥ビットより除去せしめられる。最初沈
殿池１４を通過した汚水は曝気槽１６に送られ、曝気に
より有機物の分解除去が行われる。そして、導水渠１８
を経て最終沈殿池２０に送られ、汚泥の除去が再び行わ
れ、その後消毒設備を通過後処理水として排出される。

【００１１】一方、スカムの分離に関しては図１の下水
処理施設の例では導水渠１２、最初沈殿池１４、導水渠
１８、最終沈殿池２０において行われる。図１において
２１は導水渠１２、最初沈殿池１４、導水渠１８、最終
沈殿池２０におけるスカムの分離を行うスカム分離装置
を包括的に表している。スカム分離装置２１として沈砂
池１０と最初沈殿池１４を接続する導水渠１２にはレシ
プロ型などのスカムかき寄せ装置２２が設けられ、この
レシプロ型のスカムかき寄せ装置２２はスカムかき寄せ
ブレードを備えており、スカムかき寄せブレードは導水
渠１２の表面に浮いてきたスカムを破砕しながら導水渠
１２の端部に設けたスカムピット２４に運びスカムピッ
ト２４に設けたスカムポンプによってこの発明のスカム
分離装置に移送する。図１の浄水設備では曝気槽１６と
最終沈殿池２０とを接続する導水渠１８にも同様なスカ
ムかき寄せ装置２６が設けられ、スカムは導水渠１８の
端部におけるスカムピット２８より排出される。

【００１２】導水渠12, 18におけるスカム分離装置とし
ては上述のレシプロ型のスカムかき寄せ装置により導水
渠端部のスカムピット24, 28にかき寄せ・除去するもの
が代表的であるが、この方式以外においてもこの発明は
実施可能である。たとえば、噴流式のスカム除去装置で
は、スカムに向けて水を噴流として衝突せしめ、その衝
突のエネルギによってスカムを破砕し、導水渠の流れに
乗せてスカムピットに流入せしめている。また、導水渠
12, 18にスカムピット24, 28を設置せずにスカムの除去
を行う方式としては、例えば、波動式スカム破砕機とス
カム吸引ノズルとの組み合わせによるものがあり、この
方式においては導水渠に波動を惹起させることにより導
水渠表面のスカムを破砕し、破砕された導水渠の水面上
のスカムを昇降型のスカム吸引ノズルによって吸引して
いる。

【００１３】他方、最初沈殿池１４においてはこの実施
例の水処理設備にあってはスカムの処理のためこの発明
のスカム分離装置としての回転パイプ式のパイプスキマ
３０が設けられる。水噴射などによって破砕されたスカ
ムはパイプスキマ３０まで流動され、パイプスキマ３０
のスカム溢流口に溢流され、スカムピット３２に送られ
る。また、この図示の下水処理設備においては最終沈殿
池２０についても同様なパイプスキマ３４よりなるスカ
ム除去装置が設けられ、パイプスキマ３４により分離さ
れたスカムはスカムピット３６に回収されるようになっ
ている。

【００１４】沈殿池14, 20におけるスカムの除去に関し
ては上述のパイプスキマによるものが代表的であるが、
この発明の実施として沈殿池14, 20から他の方式によっ
てのスカムの除去を行うことも可能であり、例えば、レ
シプロ式のスカムかき寄せ機と、固定式トラフとの組み
合わせよりなる方式のものがある。この方式においては
固定式トラフは沈殿池の幅方向に延設され、他方レシプ
ロ式のスカムかき寄せ機はスカムを掬うための横向きバ
ケットを具備しており、横向きバケットの往行によって
スカムを掬い、バケットに掬われたスカムを固定トラフ
に搬入せしめるように構成している。

【００１５】導水渠12, 18、沈殿池14, 20よりスカム分
離装置２１により分離されたスカムを含む汚水は図２に
示すこの発明のスカム処理装置によって処理される。図
２において、この実施形態のスカム処理装置は、スカム
分離装置２１により沈殿池14, 20や導水渠12, 18から分
離されたスカムを含む汚水中のプラスチック片や木片な
どの密度の小さな粗大スカムを破砕するための破砕装置
３８と、粗大スカムを破砕後の汚水に加圧空気を注入し
た水を供給する加圧空気注入水供給装置４０と、加圧空
気注入水の供給を受けた濃縮スカムを受け取り、汚水中
のスカム（油分を主体とする微細スカム）を浮上濃縮せ
しめるスカム浮上濃縮槽４２と、スカム浮上濃縮槽４２
の表面の濃縮されたスカムを取出す濃縮スカム取出し装
置４４と、濃縮スカム取出し装置４４により取出された
汚水を受け取り、スカム凝集剤を添加せしめることによ
り汚水中のスカムを凝集せしめるスカム凝集槽４７と、
スカム凝集槽からのスカムを脱水するスカム脱水装置４
８とを具備している。

【００１６】破砕装置３８は図３に概略的に示すように
スカムを含んだ汚水の入口と出口との間に配置される一
対の回転刃組立体５０を備える。各回転刃組立体５０は
一対の回転軸５２と、回転軸５２上に間隔をおいて設置
された回転刃５４とから構成され、一対の回転刃組立体
５０間において回転刃５４は互い違いにエッジ同士が近
接するように配置され、一対の回転刃組立体は対向方向
に回転され、図３の紙面直交方向においてスカム分離装
置２１により沈殿池14, 20や導水渠12, 18から分離され
たスカムを含んだ汚水が導入され、スカムを含んだ汚水
中のプラスチック片及び木材片等などの粗大スカムは回
転刃５４による裁断作用を受ける。プラスチック片及び
木材片等などは沈砂池に設けられる除塵装置により大抵
は除去されようが一部は除塵装置をすり抜けうるため、
従来はプラスチック片及び木材片等などの粗大異物がス
カム浮上濃縮槽以下には行かないようにスカム浮上濃縮
槽の手前でスクリーンによって捕捉し、粗大スカムとし
て脱水、焼却又は埋め立てなどで別途処理していたた
め、設備コストや操業コストの面で不利であったが、こ
の発明では破砕装置３８によって粗大スカムは破砕し、
微細スカムと一括して処理することにより、粗大スカム
のみ独立に処理する場合と比較してコスト削減を図るこ
とが可能となったものである。

【００１７】加圧空気注入水供給装置４０はエアコンプ
レッサ４５とポンプ４６とからなり、コンプレッサ４５
からの加圧空気はポンプ４６において水に吹き込まれ、
加圧空気注入水となり、加圧空気注入水は破砕装置３８
を通過後の汚水に供給される。加圧空気注入水の量とし
ては汚水量の１５％位が好適である。加圧空気注入水は
微細気泡を多数含有しており、浮上濃縮槽４２に導入さ
れたとき気泡は分離され、その気泡は汚水中のスカムに
付着する。そのため、スカムの浮力は増大されスカムは
気泡と一体となって浮上濃縮槽４２の水面に浮上され、
水面に濃縮されたスカムの層が形成される。浮上濃縮槽
４２は内部に仕切板５６を備えており、仕切板５６によ
って浮上濃縮槽４２の内部はスカム１次浮上室５８とス
カム２次浮上室６０とに区画される。破砕装置３８から
のスカムを含んだ処理水の導入通路６１はスカム１次浮
上室５８の底部に開口している。他方スカム２次浮上室
６０はスカム１次浮上室５８との離間側にスカム排出口
60-1を供えると共に底面が澄液排出口60-2となってお
り、これが排水通路６２の一端に開口し、排水通路６２
の他端は浮上濃縮槽４２に隣接して設けた排水渠６４に
その底面より開口し、かつ排水渠６４は排水管６６に接
続され、スカムを分離後の浮上濃縮槽４２からの排水は
排水通路６２、排水渠６４及び排水管６６より排出され
る。

【００１８】浮上濃縮槽４２をスカム１次浮上室５８と
スカム２次浮上室６０とに区画した構成は加圧空気注入
水を供給された汚水が直接澄液排出口60-2に向かうよう
な流れを排除し、スカム１次浮上室５８において確実に
スカム浮上濃縮を行わせ、液面に浮上せしめられたスカ
ムをスカム２次浮上室６０を経てスカム排出口60-1より
効率的に排出し、しかもスカム２次浮上室６０の底面の
澄液排出口60-2からはスカム分離後の澄液のみを排出す
ることができるためスカムの浮上濃縮と澄液の排出とを
効率的に行いうる効果がある。

【００１９】浮上濃縮槽４２において加圧浮上せしめら
ることにより濃縮されるスカムを取出すための濃縮スカ
ム取出し装置４４はこの実施形態ではガイド６５とガイ
ド６５上のレシプロ型のスカムかき寄せブレード６７と
から成り、加圧浮上により液面に浮上濃縮されたスカム
はスカムかき寄せブレード６７によってスカム排出口60
-1まで運ばれる。

【００２０】他方、破砕装置３８によって破砕されたプ
ラスチック片及び木材片等などの粗大スカムは汚水とと
もに導入通路６１を介して浮上濃縮槽４２に導入される
が、プラスチック片及び木材片等などは密度が小さいた
め浮上濃縮槽４２に導入された場合に容易に水面に浮上
してくる。そのため、破砕プラスチック片及び木材片等
は濃縮スカムと共にスカムかき寄せブレード６７により
スカム排出口60-1まで運ばれる。

【００２１】スカム排出口60-1からの濃縮スカム（破砕
プラスチック片及び木材片等を含む）はスラリ状を呈し
排出配管７０を介してスカムポンプ７２によりスカム凝
集槽４７に導入される。スカムポンプ７２は雄ねじロー
タを雌ねじロータに収容した所謂１軸偏心ねじポンプな
どのような粘稠なスラリ状物の移送に適したものが好ま
しい。そして、スカム凝集槽４７には高分子凝集剤が投
入され、攪拌装置７４により攪拌され、スカム凝集槽４
７における油分を主体とする微小スカムは凝集され、そ
の粒径が増加される。スカム凝集槽４７におけるスカム
粒子の凝集径の大きさは投入される高分子凝集剤の量に
依存するが、スカム脱水装置４８における脱水ベルトの
水抜き孔の孔径より大きな粒子径となるように高分子凝
集剤の投入量は決められる。スカム凝集槽４７に入るス
カムの粒径は、１００μｍの程度であるが、高分子凝集
剤によって凝集させることにより脱水ベルトの水抜き孔
の大きさ以上である１mm〜２ｍｍ程度の粒径に凝集さ
れ、スカム脱水装置４８による脱水が可能となる。

【００２２】スカム凝集槽４７においては油分を主体と
する通常のスカム凝集物が形成され、これに破砕後のプ
ラスチック片及び木材片等が含まれたスラリ状物をなし
ている。濃縮スカム＋破砕プラスチック片及び木材片等
はスカムポンプ７２と同様なねじポンプなどのスラリ状
物移送に適したポンプ７５及び配管７６を介してスカム
脱水装置４８に送られる。スカム脱水装置４８は図示の
実施形態では脱水ベルト８０と加圧ベルト８２とから構
成され、多孔帯としての脱水ベルト８０上にはホッパ８
４からのスラリ状物が供給され、供給されたスラリ状物
は脱水ベルト８０を運ばれ、ドラム８６の部位において
加圧ベルト８２と合体して巡らされ、その結果水分は多
孔帯としての脱水ベルト８０の網目を通過されることに
より脱水が行われ、脱水されたスカム＋破砕プラスチッ
ク片及び木材片等は排出口８８より排出され焼却又は埋
め立てによる最終処分に送られる。

【００２３】脱水装置としてはベルトプレス型の脱水装
置に限ることはなく、ロータリプレス型の脱水装置やス
クリュプレス型の脱水装置を採用することも可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は下水処理施設における汚水処理の流れを
概略的に示すブロックダイアグラムである。

【図２】図２はスカム処理装置の概略構成を示す横断面
図である。

【図３】図３はこの発明におけるスカム破砕装置の概略
構成を示す横断面図である。

【符号の説明】

１０…沈砂池 １２…導水渠 １４…最初沈殿池 １６…曝気槽 １８…導水渠 ２０…最終沈殿池 ２１…スカム分離装置 ３８…破砕装置 ４０…加圧空気注入水供給装置 ４２…スカム浮上濃縮槽 ４４…濃縮スカム取出し装置 ４７…スカム凝集槽 ４８…スカム脱水装置 ４５…エアコンプレッサ ５８…スカム１次浮上室 ６０…スカム２次浮上室 ７２…スカムポンプ

フロントページの続き (72)発明者 米山 和彦 静岡県小笠郡菊川町堀之内547−１ 旭テ ック株式会社内 Ｆターム(参考） 4D037 AA11 AB02 BA03 BA07 4D051 AA04 AB03 CA02 DD23 4D059 AA30 BE08 BE56 BK11 CA22

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下水処理施設における沈殿池や導水渠な
   どのスカム発生部位からスカムを含む汚水を分離し、分
   離された汚水中のスカムを破砕した後、汚水中のスカム
   を加圧浮上により濃縮せしめ、濃縮されたスカムを水面
   より取出し、取出された濃縮スカムにスカム凝集剤を添
   加することによりスカムを凝集させ、その後脱水により
   スカムを分離することを特徴とするスカム処理方法。
2. 【請求項２】 下水処理施設における沈殿池や導水渠な
   どのスカム発生部位からスカムを含む汚水を分離するス
   カム分離装置と、分離された汚水中のスカムを破砕する
   ための破砕装置と、スカムを破砕後の汚水に加圧空気を
   注入した水を供給する加圧空気注入水供給装置と、加圧
   空気注入水の供給を受けた汚水を受け取り、汚水中のス
   カムを浮上濃縮せしめるスカム浮上濃縮槽と、スカム浮
   上濃縮槽の水面より濃縮スカムを取出す濃縮スカム取出
   し装置と、濃縮スカム取出し装置により取出された濃縮
   スカムを受け取り、スカム凝集剤を添加せしめることに
   よりスカムを凝集せしめるスカム凝集槽と、スカム凝集
   槽からのスカムの脱水を行うスカム脱水装置とを具備し
   たことを特徴とするスカム処理装置。