JP2004050068A

JP2004050068A - ストレーナ

Info

Publication number: JP2004050068A
Application number: JP2002211530A
Authority: JP
Inventors: Junichi Oka; 岡　準一
Original assignee: Marsima Aqua System Corp
Current assignee: Marsima Aqua System Corp
Priority date: 2002-07-19
Filing date: 2002-07-19
Publication date: 2004-02-19

Abstract

【課題】必要な汚泥通過量を確保しつつ、可溶化処理のための装置内の閉塞を防ぐことができるストレーナを提供する
【解決手段】外筒と、該外筒内に配置されるメッシュ部材と、該メッシュ部材を回転させる電動モータと、該メッシュ部材の外周に配置されるブラシ体とからなる。
【選択図】　　　　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はストレーナに関する。さらに詳しくは、汚泥の可溶化処理の前段階に好適に用い得るストレーナであって、必要な汚泥通過量を確保しつつ、可溶化処理のための装置内の閉塞を防ぐことができるストレーナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、家庭や事業所などから排出された汚水を処理（下水処理）する方法として、生物学的に処理する活性汚泥法などがある。かかる下水処理により発生する汚泥は、これまで農地などの土地に還元させるか、廃棄物として埋め立て処分されている。しかし、近年では埋め立て処分地の不足や循環型社会の構築が叫ばれており、汚泥についても減容化が望まれている。この減容化に際しては、汚泥を可溶化させて生物処理により減容化を行なう技術がある。かかる可溶化技術としては、アルカリ処理、オゾン処理（特開２０００−２６３０９１公報など参照）、加熱処理、ミルビーズによる粉砕処理、または超音波による粉砕処理（特開２０００−２４６９８公報など参照）などがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記アルカリ処理やオゾン処理による可溶化技術では、残アルカリや残オゾンによる生物処理への悪影響を防止する対策が必要である。また、前記加熱処理による可溶化技術では、大容量のヒーターと撹拌装置が必要であるた。また、前記ミルビーズによる粉砕処理を用いる可溶化技術では、効果的に処理するには汚泥を濃縮するための濃縮機が必要である。さらに前記超音波による粉砕処理を用いる可溶化技術では、可溶化の効率が低い。
【０００４】
そこで、活性汚泥を高速で対向して衝突させて、活性汚泥を可溶化させることにより、従来の可溶化技術が有する生物処理への悪影響、設備費およびランニングコストの問題を解決することができる。
【０００５】
しかし、活性汚泥を高速で対向して衝突させるためのノズルの口径は小さいため、汚泥中の夾雑物により、ノズルが閉塞するおそれがある。このため、ノズルに活性汚泥が流れ込む上流位置で汚泥中の夾雑物を効率よく処理する技術の開発が望まれる。
【０００６】
本発明は、叙上の事情に鑑み、必要な汚泥通過量を確保しつつ、可溶化処理のための装置内の閉塞を防ぐことができるストレーナを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のストレーナは、外筒と、該外筒内に配置されるメッシュ部材と、該メッシュ部材を回転させる電動モータと、該メッシュ部材の外周に配置されるブラシ体とからなることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明のストレーナを説明する。
【０００９】
図１に示されるように、本発明の一実施の形態にかかわるストレーナを適用した汚泥の減容化システムは、前処理槽Ａ、汚泥の処理装置Ｂ、該処理装置Ｂの循環経路（汚泥返送ライン）に接続される汲み上げポンプＣおよび可溶化処理装置Ｄから構成されている。なお、本実施の形態では、予め大きな砂塵などを沈澱させて除去するために、前処理槽Ａが設けられているが、本発明においては、省くこともできる。また、可溶化とは、活性汚泥を形成する微生物フロックを分解し、さらにその微生物とフロック形成成分を粉砕することである。
【００１０】
前記処理装置Ｂは、生物学的に処理する活性汚泥法を用いる装置であれば、本発明において、とくに限定されるものではないが、汚水を導入し、生物処理することにより、活性汚泥を増殖させる生物反応（処理）槽Ｂ１および該生物反応槽Ｂ１で処理された活性汚泥を沈澱させる沈澱槽Ｂ２を少なくとも備えるものを用いることができる。前記生物反応槽Ｂ１には、嫌気槽とばっ気槽が配設されており、嫌気撹拌とばっ気撹拌を交互に繰り返し、活性汚泥の作用により、汚水中の有機物などを生物分解している。ついで該生物反応槽Ｂ１で処理された処理水は、沈澱槽Ｂ２に送られたのち、活性汚泥を自重により沈降させて、処理水から活性汚泥を分離する。そして、該沈澱槽Ｂ２で沈澱した活性汚泥の一部は、前記循環経路から生物処理槽Ｂ１に返送されるとともに、上澄み水は、たとえば消毒槽にて所定の消毒を行なったのち系外へ放流される。
【００１１】
前記可溶化処理装置Ｄは、前記循環経路に接続される汲み上げポンプＣから該循環経路への経路に順次接続されるストレーナＤ１、サージタンク（調圧水槽）Ｄ２および可溶化装置Ｄ３から構成されている。また、この可溶化装置Ｄ３は、図２に示されるように、活性汚泥を加圧する加圧手段１および該加圧手段１により圧送された活性汚泥を可溶化して、易分解性の汚泥とし、前記生物反応槽Ｂ１に返送する対向衝突装置２から構成されている。また、該加圧手段１には、活性汚泥の流入配管３が接続されるとともに、該加圧手段１と対向衝突装置２とのあいだには、加圧された活性汚泥の供給配管４が接続されている。また、前記加圧手段１による活性汚泥の加圧力は、前記供給配管４の途中に連結される圧力弁５により検出されるポンプ圧力を測定し、所定の値になるように制御する制御盤（図示せず）により、調節できるようにされている。
【００１２】
前記加圧手段１としては、たとえば加圧ポンプ６および電動機７からなるものを用いることができる。
【００１３】
前記対向衝突装置２は、図３に示されるように、装置本体８、通路部（サイドボディ）９および加速部１０からなり、前記加圧手段１の加圧ポンプ６により加圧された活性汚泥を分岐させるとともに、加速させたのち、該分岐された高速状態の活性汚泥を対向して衝突させて、活性汚泥を可溶化する。
【００１４】
前記装置本体８は、流入口１１から供給された加圧状態の活性汚泥を左右方向に分岐して流出させる分岐通路１２が形成される流入部１３、および加速部１０により加速された高速状態の活性汚泥を対向して衝突させる分岐噴射通路１４が形成される流出部１５を有している。該衝突により、活性汚泥は、該活性汚泥中の微生物が粉砕されて細胞質を溶出して可溶化される。この可溶化された汚泥は、前記流出部１５を構成する流路１６および流出口１７を通って前記サージタンクＤ２および生物反応槽Ｂ１に返送される。
【００１５】
前記通路部９は、分岐通路１２から分岐噴射通路１４に活性汚泥を導出させる、たとえばＵ字状の流路１８が形成され、前記装置本体８の両側部に配置されている。
【００１６】
前記加速部１０は、前記分岐通路１２と流路１８とのあいだおよび分岐噴射通路１４と流路１８とのあいだに挟まれ、前記分岐通路１２と分岐噴射通路１４とのあいだの流通路に、たとえばそれぞれ２個、合計４個配設されている。この加速部１０には、該分岐通路１２、分岐噴射通路１４および流路１８の口径より小さい口径のノズル１９またはオリフィスが形成されている。この加速部１０により、前記流入口１１から供給れた加圧状態の活性汚泥は高速状態に加速される。前記ノズル１９の口径は、活性汚泥の流速を高めるために、適宜選定することができるが、たとえば概ね１〜２ｍｍとすることができる。また、加圧力が大きくなると、対向衝突速度が大きくなるので、汚泥の可溶化を促進させることができるが、加圧に要するコストおよび可溶化の促進効果の観点より、加圧力は５〜１０ＭＰａであるのが好ましい。なお、衝突時の汚泥の速度は、９０〜１３０ｍ／ｓｅｃ、好ましくは１００〜１１０ｍ／ｓｅｃ程度になるよう加圧力などが制御される。９０ｍ／ｓｅｃ未満であると可溶化の程度が不充分であり、また１３０ｍ／ｓｅｃをこえても設備費がアップするだけで可溶化の程度は頭打ちになる。１０ＭＰａにおける汚泥のノズル部（オリフィス部）における流速は約１３０ｍ／ｓｅｃである。
【００１７】
前記ストレーナＤ１は、汲み上げポンプＣにより汲み上げられた活性汚泥をろ過し、可溶化装置Ｄ３へゴミや砂などが流入しないようにするとともに、必要な汚泥通過量を確保するために設けられている。このストレーナＤ１は、図４〜５に示されるように、基台３１に設置される、上蓋３２および下蓋３３により密閉にされた外筒３４と、該外筒３４内に配置されるメッシュ部材（ろ材）３５と、前記上蓋３２上に配設され、該メッシュ部材３５を回転させる電動モータ３６と、該メッシュ部材３５の外周に配置される、前記メッシュ部材３５の清掃用のブラシ体３７とからなるものを用いることができる。また、前記外筒３４の両側部には、のぞき窓３８ａ、３８ｂが設けられている。
【００１８】
前記メッシュ部材３５の内部には、前記電動モータ３６の回転軸３９にカップリングおよび連結具などからなる連結部材４０を介して連結される回転軸４１が配設されているとともに、該回転軸４１の下部が前記下蓋３３に固着されるボス４２に回転自在に支持されている。また、前記メッシュ部材３５の上端には、通路４３ａを有する上部仕切り板４３が固着され、下端には下部仕切り板４４が固着されている。このメッシュ部材３５は、図６に示されるように、断面が三角形状の楔状線材３５ａを線材間で目開きδを確保して螺旋状に巻き回したものである。また、このメッシュ部材３５の目開きδは、適宜選定することができるが、たとえば前記可溶化装置Ｄ３のノズル１２の口径がｌｍｍである場合、上限を０．５ｍｍとし、下限をメッシュ部材３５のろ材面での圧力損失による通過量の減少と可溶化装置Ｄ３の処理量とを考慮して０．１ｍｍとする。
【００１９】
前記ブラシ体３７は、本発明において、とくに限定されるものではないが、外筒３４の内壁に対向して固着される２対の固定部４５と該固定部４５に支持されるブラシ４６からなるものを用いることができる。このブラシ４６は、前記メッシュ部材３５に摺接している。
【００２０】
本実施の形態では、外筒３４の吸入口３４ａから流入する圧送された活性汚泥は、流速保護カバー４７によりメッシュ部材３５の長手方向に流され、該外筒３４とメッシュ部材３５とのあいだの空間に流入する。ついでこの流入活性汚泥は、メッシュ部材３５によりろ過されたのち、該メッシュ部材３５の内部から上部仕切り板４３の通路４３ａを通過して外筒３４の吐出口３４ｂから吐出される。また、前記メッシュ部材３５を定期的に回転させることにより、ろ材面に付着したゴミ類を掻き落とし、閉塞（目詰まり）による汚泥通過量の減少を防止することができる。この掻き落とされたゴミ類は、前記下蓋３３に形成された椀状のキャップ４８に溜められて、開閉バルブ４９の開操作により汚泥水とともに外部に排出される。
【００２１】
なお、本実施の形態では、メッシュ部材３５として、楔状線材３５ａを螺旋状に巻き回したものが用いられているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、たとえばメッシュ状の円筒体などを用いることができる。
【００２２】
つぎに楔状線材３５ａを螺旋状に巻き回したメッシュ部材３５を用いて汚泥濃度と汚泥通過量との関係を説明する。図７において、Ｓ１は目開きが２．００ｍｍであり、Ｓ２は目開きが１．００ｍｍであり、Ｓ３は目開きが０．４２５ｍｍであり、Ｓ４は目開きが０．２５ｍｍである。ここで、前記可溶化装置Ｄ３のノズル１２の口径がｌｍｍである場合、メッシュ部材３５の目開きを０．１〜０．５ｍｍに設定した。また、送り込まれる活性汚泥の濃度が３〜１０（ｇ／ｌ）であるとすれば、図７から、汚泥の濃度が５〜１０（ｇ／ｌ）である場合、ろ材単位面積当たりの通過汚泥量としては、２０〜６０（ｌ／ｍ^２）程度までは、ブラシなどによるろ材面の掻き取りをせずにろ過が充分可能であることが確かめられた。
【００２３】
なお、本発明のストレーナを図１に示す汚泥の減容化システムに適用した場合について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、たとえば図８に示されるように、前記沈澱槽Ｂ２とストレーナＤ１とのあいだの経路に汲み上げポンプＣとともに汚泥沈澱槽Ｅが配設されている汚泥の減容化システムに適用することができる。または図９に示されるように、前記サージタンクＤ２からの経路にばっ気槽Ｆおよび第２沈澱槽Ｇが順次配設されている汚泥の減容化システムに適用することができる。または図１０に示されるように、前記沈澱槽Ｂ２とストレーナＤ１とのあいだの経路に汲み上げポンプＣとともに汚泥沈澱槽Ｅが配設されている汚泥の減容化システムに適用することができる。
【００２４】
また、これらの汚泥の減容化システムは、沈澱槽で沈澱した活性汚泥の一部を、循環経路から生物処理槽に返送させるようにしているが、本発明は、これに限定されるものではなく、汚泥の循環経路を有さない水処理施設の汚泥の減容化システムにも適用することができる。たとえば図１１に示されるように、ばっ気沈砂槽などの前処理槽Ａに汚水を導入したのち、破砕機Ｈ、原水ポンプ槽Ｉ、沈澱分離槽Ｂ１ａおよび接触ばっ気槽Ｂ１ｂなどを経由して生物処理し、ついで活性汚泥を沈澱槽Ｂ２で沈澱させ、上澄み水を消毒槽Ｊに流出し所定の消毒を行なったのち系外へ放流させるとともに、前記沈澱槽Ｂ２に沈澱した汚泥を汚泥沈澱槽Ｅおよび汚泥貯留槽Ｋで濃縮させたのち、系外へ搬出させるようにした汚泥の処理装置に、前記汚泥沈澱槽Ｅから汚泥貯留槽Ｋへの経路に汲み上げポンプＣを介して可溶化処理装置Ｄ、ばっ気槽Ｆおよび第２沈澱槽Ｇを順次配置し、可溶化された汚泥を汚泥沈澱槽Ｅに循環させるようにした汚泥の減容化システムに適用することができる。
【００２５】
これらの汚泥の減容化システムについても本発明のストレーナを適用することにより、汚泥の可溶化を効率よく行ない、汚泥の減容化を図ることができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明したとおり、本発明によれば、必要な汚泥通過量を確保しつつ、後段の装置および自身の閉塞（目詰まり）が完全に防止されるため、汚泥の可溶化を効率よく行ない、汚泥の減容化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態にかかわるストレーナを適用した汚泥の減容化システムを示すブロック図である。
【図２】図１の可溶化装置の平面図である。
【図３】図２の対向衝突装置の断面図である。
【図４】図１のストレーナの縦断面図である。
【図５】図４のＩ−Ｉ線断面図である。
【図６】メッシュ部材の縦断面図である。
【図７】汚泥濃度と汚泥通過量との関係を示す図である。
【図８】本発明のストレーナを適用した他の汚泥の減容化システムを示すブロック図である。
【図９】本発明のストレーナを適用したさらに他の汚泥の減容化システムを示すブロック図である。
【図１０】本発明のストレーナを適用したさらなる他の汚泥の減容化システムを示すブロック図である。
【図１１】本発明のストレーナを適用したさらなる他の汚泥の減容化システムを示すブロック図である。
【符号の説明】
１　　加圧手段
２　　対向衝突装置
３　　流入配管
４　　供給配管
５　　圧力弁
６　　圧ポンプ
７　　電動機
８　　装置本体
９　　通路部
１０　　加速部
１１　　流入口
１２　　分岐通路
１３　　流入部
１４　　分岐噴射通路
１５　　流出部
１６、１８　　流路
１７　　流出口
１９　　ノズル
３１　　基台
３２　　上蓋
３３　　下蓋
３４　　外筒
３４ａ　吸入口
３４ｂ　吐出口
３５　　メッシュ部材
３５ａ　楔状線材
３６　　電動モータ
３７　　ブラシ体
３８ａ、３８ｂ　のぞき窓
３９、４１　　回転軸
４０　　連結部材
４２　　ボス
４３　　上部仕切り板
４３ａ　通路
４４　　下部仕切り板
４７　　流速保護カバー
４８　　キャップ
４９　　開閉バルブ
Ａ　　前処理槽
Ｂ　　汚泥の処理装置
Ｂ１　　生物反応槽
Ｂ１ａ　沈澱分離槽
Ｂ１ｂ　接触ばっ気槽
Ｂ２　　沈澱槽
Ｃ　　汲み上げポンプ
Ｄ　　可溶化処理装置
Ｄ１　　ストレーナ
Ｄ２　　サージタンク
Ｄ３　　可溶化装置
Ｅ　　汚泥沈澱槽
Ｆ　　ばっ気槽
Ｇ　　第２沈澱槽
Ｈ　　破砕機
Ｉ　　原水ポンプ槽
Ｊ　　消毒槽
Ｋ　　汚泥貯留槽

Claims

外筒と、該外筒内に配置されるメッシュ部材と、該メッシュ部材を回転させる電動モータと、該メッシュ部材の外周に配置されるブラシ体とからなるストレーナ。
前記メッシュ部材が、断面が三角形状の楔状線材を螺旋状に巻き回してなる請求項１記載のストレーナ。
前記楔状線材間の目開きが０．１〜０．５ｍｍである請求項２記載のストレーナ。