JP2005279471A - 減圧脱気処理による連続固液分離方法とその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 原汚泥を固液分離する作業を効率的に行って、汚泥処理効率を更に向上させることができるものがない。
【解決手段】 原汚泥を減圧脱気することが可能な内圧に減圧した減圧容器３内に原汚泥を供給し、この供給した原汚泥中の溶存ガスを減圧発泡させ、発泡したガスに汚泥の固体分を同伴させて浮上させることにより減圧容器３の上部に固体分を集めて固液分離し、この減圧容器３の上部に集めた固体分と発泡ガスとを減圧容器３の上部から排出する操作と、減圧容器３の下部に集めた脱離液を減圧容器３の下部から排出する操作と、原汚泥を減圧容器３内へ供給する操作との、排出速度と供給速度とを制御して減圧容器３内で原汚泥の減圧脱気を連続的に行って固液分離する。
【選択図】 図１

Description

本願発明は、下水汚泥等の汚泥を減圧脱気処理して固液分離する方法とその装置に関し、詳しくは、原汚泥を連続的に供給しながら固液分離を行える固液分離方法とその装置に関する。

従来より、下水汚泥等の汚泥処理において、汚泥の腐敗を防止する技術、減量の為に濃縮、脱水する技術などの開発が盛んに行われている。

例えば、低濃度の固形物を含む原汚泥から固形物（固体分）を分離回収する技術として、重力沈降法、遠心濃縮法、加圧浮上法、常圧浮上法などの方法がある。しかし、これらの方法は、装置の大きさ、処理速度、処理エネルギー、装置の複雑さなどに一長一短がある。

このような汚泥の固液分離方法の１つとして減圧脱気処理がある。この減圧脱気処理は、真空に近い減圧容器内に原汚泥を投入し、原汚泥中の溶存ガスを減圧発泡させて発泡したガスに汚泥の固体分を同伴させて浮上させることにより、容器内の上部に固体分、下部に液体分を分離する汚泥の固液分離技術である。そして、このようにして容器の上部に固体分（濃縮汚泥）下部に液体分（脱離液）を分離した後は、容器下部から脱離液を排出した後に、その上部に溜まった濃縮汚泥を排出している。

この種の減圧脱気処理に関する従来技術として、本出願人が先に出願した発明では、容器内に満たされた液体を下部から吸引ポンプで吸い出して容器上部に真空層を形成し、この真空層に汚泥を投入することにより、嫌気性汚泥から発生する二酸化炭素（ＣＯ₂ ）やメタン（ＣＨ₄ ）等の溶存ガスを汚泥に同伴させることにより上部に浮上させて固液分離を促するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１０−１５６３９９号公報（第４頁、図１−８）

しかしながら、前記特許文献１では、固液分離した脱離液を下方に排出した後で上方に分離された濃縮汚泥を排出するため、その間は減圧容器への原汚泥供給も停止しなければならず、固液分離の操作も停止しなければならない。つまり、減圧容器内への給液は間欠になる。しかも、数十分の静置時間が必要となるため、容器への供給（給液）や排出（排液）を停止する間欠時間が長くなり、連続運転ができない。そのため、連続的に発生する原汚泥に対しては、減圧容器への給液を停止することができるように、その原汚泥を溜めておく原汚泥貯留槽を設ける必要がある。

さらに、このように減圧容器内に供給した原汚泥を減圧脱気することによって固液分離する場合の処理能力は減圧容器の容量に制限され、減圧容器で間欠的に固液分離して排出する量によって決まってしまう。そのため、処理能力を上げるには多くの減圧容器が必要となり、設備スペースの問題や設備費用の増加を招いてしまう。

また、従来の方法では、分離した脱離液と濃縮汚泥とを容器内下部より大気圧下で排出するため、容器内を再度減圧処理するために原汚泥とは別の固形物や溶存ガスを含まない液を用意し、この液で減圧槽内を充満した後、液を排液する方法で減圧容器内の減圧操作をする場合があり、減圧容器内を減圧するために原汚泥を処理できない特別な工程が必要である。

さらに、このようにして減圧容器内で集めた固体分（濃縮汚泥）を排出するためには、一軸ねじポンプやピストンポンプのような特殊なポンプが必要になるとともに、発泡ガスの泡が付着した汚泥を排出する場合にはポンプ内でキャビテーションを生じやすいので、その対策も必要となる。

しかも、このような原汚泥を固液分離する作業をより効率的に行って、汚泥処理効率を更に向上させたいという要望がある。

そこで、前記課題を解決するために、本願発明に係る減圧脱気処理による連続固液分離方法は、原汚泥を減圧脱気することが可能な内圧に減圧した減圧容器内に原汚泥を供給し、該供給した原汚泥中の溶存ガスを減圧発泡させ、発泡したガスに汚泥の固体分を同伴させて浮上させることにより減圧容器の上部に固体分を集めて固液分離し、該減圧容器の上部に集めた固体分と発泡ガスとを減圧容器の上部から排出する操作と、減圧容器の下部に集めた脱離液を減圧容器の下部から排出する操作と、原汚泥を減圧容器内へ供給する操作との、排出速度と供給速度とを制御して減圧容器内で原汚泥の減圧脱気を連続的に行って固液分離することにより、減圧容器内で分離した固体分と液体分とを減圧容器の上下から排出して原汚泥の固液分離を停止させることなく連続的に行うことができる。

また、前記減圧脱気処理による連続固液分離方法において、前記減圧容器の下部から排出する脱離液を該減圧容器から下方に１０メートル以上の高低差を有する排液槽の液面下に開口する液体排出管から排出するようにし、減圧容器内の脱離液が自重で減圧容器内から排出されるようにすれば、排液ポンプを要することなく減圧容器内から脱離液を排出することができる。

さらに、これらの減圧脱気処理による連続固液分離方法において、前記減圧容器内への原汚泥の供給を該減圧容器の壁の接線方向から行って減圧容器内に旋回流を形成するようにすれば、減圧容器内での減圧発泡の促進と汚泥の付着を防止することができる。

また、これらの減圧脱気処理による連続固液分離方法において、前記減圧容器内の圧力が所定の圧力に上昇するまで該減圧容器の上部に集めた固体分の排出時期を延ばすことによって、該固体分の層を厚くして圧密による濃縮効果を高めるようにすれば、減圧容器に、減圧容器内が良好に固液分離することが可能な圧力よりも上昇するまで、固液分離した汚泥を濃縮する機能も持たせることができる。

一方、本願発明に係る減圧脱気処理による連続固液分離装置は、原汚泥中の溶存ガスを減圧発泡させて、該発泡したガスに汚泥の固体分を同伴させて浮上させることにより上部に固体分を集めて固液分離する減圧容器を設け、該減圧容器の上部に発泡ガスと固体分とを排出する排出口を設け、該減圧容器の下部に脱離液を排出する排出口を設け、該減圧容器の側部に原汚泥を供給する供給口を設け、該供給口から減圧容器内に供給する原汚泥の供給速度と、前記排出口から排出する固体分と脱離液との排出速度とを制御する制御装置を設けて、減圧容器内に供給する原汚泥の減圧脱気を連続的に行って固液分離することができる。

また、この減圧脱気処理による連続固液分離装置において、前記減圧容器の排出口に液体排出管を設け、該液体排出管の下端を減圧容器から下方に１０メートル以上の高低差を有する排液槽の液面下に開口させて、該減圧容器内の脱離液が自重で排出されるようにすれば、排液ポンプを要することなく脱離液を排出することができる。

さらに、これらの減圧脱気処理による連続固液分離装置において、前記供給口を減圧容器の壁の接線方向に配置し、該供給口から供給する原汚泥で減圧容器内に旋回流を生じさせるように構成すれば、減圧容器内での減圧発泡の促進と汚泥の付着を防止することができる。

また、これらの減圧脱気処理による連続固液分離装置において、前記減圧容器に内部圧力を検知するセンサを設け、該センサが減圧容器内の圧力が所定の圧力に上昇したことを検知するまで減圧容器の上部に集まる固体分の層を厚くして圧密による濃縮効果を高めるようにすれば、減圧容器内が良好に固液分離することが可能な圧力よりも上昇するまで固体分（濃縮汚泥）の濃度を更に高めることができる。

本願発明は、以上説明したような手段により、減圧容器内に原汚泥を連続的に供給しながら固液分離することが連続して行えるので、原汚泥の固液分離を効率良く行うことが可能となる。

以下、本願発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本願発明の第１実施形態に係る連続固液分離装置を示す構成図である。なお、この実施形態では原汚泥を貯留する貯留槽を設けた構成を説明するが、この貯留槽は必ずしも必要なものではなく、後述するように減圧容器で固液分離する処理量が少ない場合に設ければよい。

図示するように、この第１実施形態における連続固液分離装置１は、原汚泥Ｏを貯留しておく原汚泥貯留槽２と、この原汚泥貯留槽２から供給する原汚泥中の溶存ガスを減圧発泡させて、この発泡したガスが汚泥の固体分を同伴させて浮上させることにより上部に固体分を集めて固液分離する減圧容器３とが設けられている。

前記原汚泥貯留槽２には、この貯留槽２内の汚泥レベルを検出する上部レベル計Ｌ１と下部レベル計Ｌ２とが設けられている。

また、この原汚泥貯留槽２から減圧容器３に原汚泥Ｏを供給するための供給管４には、原汚泥の供給量を調節するための開閉弁Ｍ１が設けられている。この開閉弁Ｍ１は、前記原汚泥貯留槽２に設けられたレベル計Ｌ１，Ｌ２からの信号によって開閉量が制御されている。

前記減圧容器３の側壁上部には、前記供給管４が接続された供給口５が設けられ、上端には発泡ガスと濃縮汚泥とを排出するための排出口６が設けられ、下端には脱離液Ｗを排出するための排出口７が設けられている。上端に設けられた排出口６に接続された排出管８は、汚泥排出管９と排気管１０とに分岐しており、汚泥排出管９には濃縮汚泥の排出量を調節するための開閉弁Ｍ３が設けられ、排気管１０には発泡ガスの排出量を調節するための開閉弁Ｍ２が設けられている。下端に設けられた排出口７に接続された排出管１１には、脱離液の排出量を調節するための開閉弁１２が設けられている。

また、この減圧容器３の上部には、減圧容器３内の圧力を検出する圧力計ＰＩＣが設けられ、側部には減圧容器３内の汚泥量を検出する上部レベル計Ｌ３と下部レベル計Ｌ４とが設けられている。これら圧力計ＰＩＣとレベル計Ｌ３，Ｌ４からの信号によって、前記開閉弁Ｍ３，Ｍ２，１２の開閉が制御される。この圧力計ＰＩＣが、減圧容器３内の圧力が所定の圧力まで上昇すると（例えば、−７０ＫＰａ以下の真空度）、減圧容器３内の真空度が低下したと判断する検知センサである。図示する点線は制御線であり、この制御線からの信号による開閉弁Ｍ３，Ｍ２，１２の制御は、図示しない制御装置によって行われる。

なお、前記減圧容器３の下端に設けられた排出管１１の下端を、図に二点鎖線で示すように、この減圧容器３との間に１０メートル以上の高低差を設けた排液槽１３の液面ＷＬ下でシールすることにより、減圧容器３から下方に排出する脱離液を、トリチェリの真空の原理によって自重で排出することができる。つまり、真空状態の減圧容器３内の脱離液は、排出管１１の下端をシールする排液槽１３の液面ＷＬに作用する大気圧とつり合う高さまで下降するので、１０メートル以上の高低差を設けることによって脱離液が自重で減圧容器３から下方の排液槽１３に排出される。このようにすれば、脱離液を排出するためにポンプ等の動力を要することなく排出することができる。

図２(a) 〜(d) は、図１に示す連続固液分離装置によって減圧脱気処理を行って連続固液分離する方法の流れを示す模式図である。これらの図に基いて前記連続固液分離装置１による連続固液分離方法を、以下に説明する。図示する矢印は流れのある状態を示している。

まず、図２(a) に示すように、減圧容器３の排出管１１に設けられた開閉弁１２を閉鎖し、排出管９，１０に設けられた開閉弁Ｍ２，Ｍ３を開けた状態で供給管４から原汚泥Ｏが減圧容器３内に供給され、減圧容器３内のガスを容器頂部より排気する。そして、減圧容器３内のガスを全量排気して減圧容器３内を原汚泥Ｏで充満させた後、排気管１０の開閉弁Ｍ２が閉められる。これが初期充填の過程である。

次に、図２(b) に示すように、この状態で減圧容器３の排出管１１に設けられた開閉弁１２を開放することによって内部の原汚泥Ｏが排出される。この時、前記したように減圧容器３の排出管１１の下端を１０メートル以上の高低差を有する排液槽１３の液面ＷＬ下でシールすることにより（図１）、密閉された減圧容器３内の原汚泥Ｏが自重で排出された後の減圧容器３内に真空が形成される。なお、減圧容器３をこのような高低差を有する高所に配置できない場合は、ポンプによって減圧容器３内の原汚泥Ｏを排出することによって真空を形成すればよい。

このようにして減圧容器３内が真空に形成されると、固形物を含む原汚泥Ｏは真空近くまで減圧されることによって液体中の溶存ガスが発泡脱気されて、この発泡したガスが汚泥の固体分を同伴させて浮上分離させる。これにより、原汚泥中の固体分が発泡したガスに同伴して浮上分離されて濃縮汚泥Ｓとなる。

しかも、このようにして固液分離された脱離液Ｗを減圧容器３の下部から排出しながら原汚泥Ｏを供給するので、真空となった減圧容器３内には常に原汚泥Ｏが供給されるとともに、その原汚泥Ｏ中の溶存ガスが減圧発泡されて固体分を上部に浮上させ、液体分を下部に分離する固液分離がなされる。これが排液減圧濃縮の過程である。

また、図２(c) に示すように、このようにして減圧容器３内で固液分離されて下部に集まった脱離液Ｗを下端の排出管１１から所定量ずつ排出しながら、供給管４からは減圧容器３内に原汚泥Ｏが供給され、この供給された原汚泥Ｏは減圧容器３内で連続的に固液分離される。この時、減圧容器３内の原汚泥Ｏのレベルが上部のレベル計Ｌ３に達すると、開閉弁１２の開度が大きくなって減圧容器３内の比較的大量の脱離液Ｗが排出され、原汚泥Ｏのレベルが下部のレベル計Ｌ４に達すると、開閉弁１２の開度が小さくなって減圧容器３内の比較的少量の脱離液Ｗが排出される。なお、これらレベル計Ｌ３とレベル計Ｌ４との間で原汚泥Ｏのレベルが変化している時は、開閉弁１２の開度を小さくして供給管４から供給される原汚泥Ｏが減圧容器３内に溜まるように制御される。そのため、減圧容器３の上部では固液分離された濃縮汚泥Ｓ（固体分）の層が徐々に厚くなり、圧密効果によって分離固形物濃度を高めることができる。これが浮上厚密濃縮の過程である。

このようにして減圧容器３内で固液分離されて上部に濃縮汚泥Ｓが集まると、その濃縮汚泥Ｓ中のガスによって減圧容器３内の圧力が上昇し、圧力計ＰＩＣによって減圧容器３内が所定の圧力まで上昇（例えば、−７０ＫＰａ以下の真空度）したことを検知すると、減圧容器３内の真空度が低下したと判断して減圧容器３内のガスと濃縮汚泥Ｓとが排出される。

これらの排出は、図２(d) に示すように、減圧容器３の上部に設けられた排気管１０の開閉弁Ｍ２と汚泥排出管９の開閉弁Ｍ３とが開放され、排出管１１の開閉弁１２が閉じられる。これにより、減圧容器３の上部に溜まった発泡ガスは排気管１０から排出され、浮上分離して減圧容器３の上部に集まった濃縮汚泥Ｓ（固体分）は供給管４から供給される原汚泥Ｏによって汚泥排出管９から押出されるようにして排出される。なお、このように減圧容器３から濃縮汚泥Ｓ（固体分）を押出す力としては、上述した図１に示すような原汚泥貯留槽２のヘッド圧力や原汚泥Ｏを供給するポンプの圧力等によって得られる。また、この時、開閉弁１２の開度は全閉でなく多少開いた状態にして脱離液Ｗを排出しながら濃縮汚泥Ｓを排出するようにしてもよい。これが浮上汚泥排出の過程である。

そして、このようにして浮上分離した濃縮汚泥Ｓ（固体分）を減圧容器３の頂部より排出した後、開閉弁Ｍ２，Ｍ３を閉じて減圧容器３の排出管１１から排出する脱離液Ｗの速度を増大させることにより減圧容器３の液面を低下させれば減圧容器３内を減圧操作できるので、減圧容器３内への原汚泥Ｏ供給速度を変化させることなく、原汚泥Ｏを連続的に処理することができる。

このようにして減圧容器３内で固液分離された濃縮汚泥Ｓを排出した後は、排気管１０の開閉弁Ｍ２と汚泥排出管９の開閉弁Ｍ３が閉じられて排出管１１の開閉弁１２が開放される。これにより、新たに減圧容器３内に供給される原汚泥Ｏは減圧発泡され、そのガスで固体分を上部へ浮上させる固液分離が行われる。その後は、前記したように脱離液Ｗを排出しながら固液分離がなされ、濃縮汚泥Ｓが所定量に達した段階で排出される操作が繰り返される。

また、このようにして減圧容器３内で固液分離する時には、原汚泥Ｏの供給速度は変化させず、減圧容器３の下部より排出する速度を供給速度より遅くするようにすれば、減圧容器３内の液面を上昇させて容器内の発泡ガスと浮上分離した濃縮汚泥Ｓ（固体分）を減圧容器３の頂部より排出するようにできる。

このようにして原汚泥Ｏを常に減圧容器３内に供給しながら、固液分離した脱離液Ｗの排出か濃縮汚泥Ｓの排出かを切換えながら原汚泥Ｏの固液分離処理が連続してなされる。

なお、前記減圧容器３内を減圧する方法としては、前記減圧容器３内に固形物を含む液を供給し、減圧容器３内でガスと浮上分離した固形物とを容器頂部より排出し、次に、容器頂部の排出口を閉じた後に容器下部より減圧容器３内の液を排液することにより、容器内を減圧処理するようにしてもよい。

以上のように、供給管４からの原汚泥Ｏの供給を続けながら、排出管１１からの脱離液Ｗの排出と、排出管８からの濃縮汚泥Ｓの排出とを、開閉弁Ｍ２，Ｍ３，１２の開度と時間制御とによって開閉することにより、原汚泥Ｏを連続的に固液分離することができる。

つまり、固液分離した脱離液Ｗと濃縮汚泥Ｏとを排出する過程において、減圧容器３内での固液分離処理を停止させることなく連続的に行うことができるので、原汚泥の固液分離を効率良く行うことが可能となる。

なお、前記したように、この実施形態では減圧容器３の下部からは、通常、脱離液のみを排出するので、排出管１１に液体を搬送する一般的な渦巻き式ポンプを設け、このポンプによる減圧容器３からの脱離液排出と、このポンプの吐出量制御による減圧容器３の上部からの濃縮汚泥Ｓ（固体分）の排出とを行うようにしてもよい。この場合、減圧容器３の上部から濃縮汚泥Ｓを排出するときも、排出管１１に設けられたポンプを最低回転数で回転させておくことにより、ポンプの駆動／停止回数を少なくしてポンプ寿命の向上を図ることができる。

図３(a),(b) は、本願発明の第２実施形態に係る連続固液分離装置を示す構成図である。なお、この第２実施形態において上述した第１実施形態と同一の構成には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。また、この第２実施形態における作用は上述した図２(a) 〜(d) と同一であるため、上述した図２(a) 〜(d) と同一の作用は詳細な説明を省略する。

図３(b) に示すように、この第２実施形態では、減圧容器３に設けられた供給口５が中心から偏心した壁の接線方向に設けられており、この供給口５から減圧容器３内へ原汚泥Ｏを供給することにより、減圧容器３内に供給された原汚泥Ｏによって減圧容器３内に旋回流を生じるように構成されている。

このように減圧容器３内に旋回流を生じさせることにより、この旋回流による気泡付着効果によって固液分離促進を図るとともに、浮上する固体分（濃縮汚泥Ｓ）が減圧容器３の壁面に付着するのを防止することができ、減圧容器３の頂部から濃縮汚泥Ｓを容易に排出することができる。なお、このように旋回流を生じさせる場合、供給する原汚泥Ｏが分離されて上部に集まった汚泥を攪拌しないように供給される。

また、図３(a) (b) に示すように、この実施形態では、供給口５に近接した位置の供給管４に凝集剤供給部１４が設けられている。この凝集剤供給部１４は、供給管４から供給する原汚泥Ｏ中に所定量の凝集剤１５を添加するように構成されている。このように原汚泥Ｏに凝集剤１５を添加して減圧容器３内へ供給することにより、固体分の凝集作用を高めて、固体分の浮上分離を促進することができる。

しかも、この凝集剤を連続的に添加することにより、混合攪拌効果に加えて、減圧容器３内での溶存ガスの脱気発泡作用が、固体表面での電位差（炭酸ガスなどの発泡により液ＰＨが高くなる）や、固体表面で気泡が発泡することによる表面張力効果で増し、固体同士の凝集効果が高まり、固体分の浮上分離性の向上を図ることができる。この凝集剤は、減圧容器３の出口目標濃度に応じて添加するか否かや、添加割合等の条件を決定すればよい。

以上のように構成された第２実施形態の連続固液分離装置１６によっても、上述した図２(b) 〜(d) と同一の過程で原汚泥Ｏを連続的に固液分離することができる。

すなわち、図２(b) に示すように、真空状態となった減圧容器３内から脱離液Ｗを排出しながら原汚泥Ｏを供給すると、この供給した原汚泥Ｏ中の溶存ガスが減圧発泡されて固液分離が図られる。しかも、この第２実施形態によれば、原汚泥Ｏに添加した凝集剤と旋回流によって固液分離促進や濃縮汚泥Ｓの浮上分離速度の向上を図ることができる。そして、減圧容器３の上部圧力が上昇すると濃縮汚泥Ｓが排出されるが、この第２実施形態によれば、原汚泥Ｏによって旋回流を生じさせているので、浮上分離固体分の壁面付着を防止した搬出速度向上を図ることができる。その他は上述した第１実施形態と同一であるため、詳細な説明は省略する。

図４は本願発明の第３実施形態に係る連続固液分離装置を示す構成図である。この第３実施形態は、地面等に設置された汚泥貯留槽を上述した減圧容器３として構成した実施形態である。なお、上述した第１実施形態と同一の構成には同一符号を付して、詳細な説明は省略する。

図示するように、内部が真空状態となった場合でも耐えうる強度を有する減圧容器３（汚泥貯留槽）が設けられており、この減圧容器３の図示する左側側壁下部には原汚泥Ｏの供給口５が設けられ、右側下部には脱離液Ｗの排出口７が設けられ、右側上部には濃縮汚泥Ｓの排出口６が設けられ、頂部には発泡ガスの排気口１８が設けられている。１９は排気口１８に設けられた排気管２０からガスを排出するときに開放する開閉弁である。

前記供給口５に接続された供給管４には原汚泥Ｏを供給するポンプ２１が設けられ、前記排出口７に接続された排出管１１には排液ポンプ２２が設けられ、前記排出口６に接続された汚泥排出管９には汚泥排出ポンプ２３が設けられている。

以上のように構成された第３実施形態の連続固液分離装置１７によれば、まず、減圧容器３の上部の開閉弁１９を開けて排気口１８からガスを抜きながらポンプ２１で供給口５から原汚泥Ｏを減圧容器３内に供給し、この減圧容器３内を原汚泥Ｏで満液にした後に減圧容器３を密閉する。

そして、減圧容器３の下部に溜まった脱離液Ｗを下部より排液ポンプ２２にて排出する。このように原汚泥Ｏで満液にした減圧容器３の下部から脱離液Ｗを抜くと、その抜いた分だけ減圧容器３の上部に真空が形成される。

このようにして減圧容器３の内部を真空にすると、貯留槽内の原汚泥Ｏに含まれる溶存ガスが真空下で減圧発泡し、この発泡したガスが固形分に付着して固形分を減圧容器３の上部に浮上させて減圧容器３内で固液分離が図られる。これにより、減圧容器３の上部には濃縮汚泥Ｓ（固体分）が集められ、下部には脱離液Ｗが集められる。

このようにして原汚泥Ｏを固液分離した後は、脱離液Ｗを排液ポンプ２２で所定量ずつ排出しながら原汚泥Ｏをポンプ２１で所定量ずつ供給することにより、真空状態の減圧容器３内に供給された原汚泥Ｏは槽内で固液分離が図られる。

また、このようにして減圧容器３の上部に浮上させて集められた濃縮汚泥Ｓを脱水処理するときは、減圧容器３を満液状態にして、上部の汚泥排出ポンプ２３によって濃縮汚泥Ｓが汚泥排出管９から図示しない脱水機に排出される。

さらに、この第３実施形態によれば、減圧容器３内で分離後の濃縮汚泥Ｓを長時間浮上させて滞留させることにより、減圧容器である減圧容器３内での浮上分離固体分層を厚くでき、圧密効果を利用して分離固体分濃度を高めることができる。これにより、減圧容器を高濃度汚泥の貯留槽として兼用することができる。この場合、減圧容器３で浮上させた濃縮汚泥Ｓを排出する場合には、容積式の汚泥排出ポンプで排出するのが好ましい。

なお、この第３実施形態では減圧容器３の側面下部から脱離液Ｗを排出しているが、減圧容器３の下部を上部と対称の円錐状に形成して中央部から脱離液Ｗを排出するようにしてもよく、この実施の形態に限定されるものではない。

以上のように、実施形態１〜３に係る連続固液分離装置１，１６，１７によれば、原汚泥Ｏを減圧容器３（汚泥貯留槽）内に連続的に供給して連続的に固液分離することが可能となる。

そのため、従来のように静置工程や減圧工程における待ち時間が不要となり、減圧容器３内に原汚泥を連続供給して効率良く連続運転することが可能となる。

なお、上述した実施形態は一例を示しており、本願発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本願発明は上述した実施形態に限定されるものではない。

本願発明に係る連続固液分離方法と装置は、原汚泥の固液分離を連続的に行えるので、原汚泥を連続的に固液分離して効率良く汚泥濃縮する設備において有用である。

本願発明の第１実施形態に係る連続固液分離装置を示す構成図である。 (a) 〜(d) は、図１に示す連続固液分離装置によって減圧脱気処理を行って連続固液分離する方法の流れを示す模式図である。 (a),(b) は、本願発明の第２実施形態に係る連続固液分離装置を示す構成図である。 本願発明の第３実施形態に係る連続固液分離装置を示す構成図である。

符号の説明

１…連続固液分離装置
２…原汚泥貯留槽
３…減圧容器
４…供給管
５…供給口
６…排出口
７…排出口
８…排出管
９…汚泥排出管
１０…排気管
１１…排出管
１２…開閉弁
１３…排液槽
１４…凝集剤供給部
１５…凝集剤
１６…連続固液分離装置
１７…連続固液分離装置
１８…排気口
１９…開閉弁
２０…排気管
２１…ポンプ
２２…排液ポンプ
２３…汚泥排出ポンプ
Ｏ…原汚泥
Ｓ…濃縮汚泥
Ｗ…脱離液
Ｌ１〜Ｌ４…レベル計
Ｍ１〜Ｍ３…開閉弁
ＰＩＣ…圧力計

Claims (8)

1. 原汚泥を減圧脱気することが可能な内圧に減圧した減圧容器内に原汚泥を供給し、該供給した原汚泥中の溶存ガスを減圧発泡させ、発泡したガスに汚泥の固体分を同伴させて浮上させることにより減圧容器の上部に固体分を集めて固液分離し、該減圧容器の上部に集めた固体分と発泡ガスとを減圧容器の上部から排出する操作と、減圧容器の下部に集めた脱離液を減圧容器の下部から排出する操作と、原汚泥を減圧容器内へ供給する操作との、排出速度と供給速度とを制御して減圧容器内で原汚泥の減圧脱気を連続的に行って固液分離する減圧脱気処理による連続固液分離方法。
2. 前記減圧容器の下部から排出する脱離液を該減圧容器から下方に１０メートル以上の高低差を有する排液槽の液面下に開口する液体排出管から排出するようにし、減圧容器内の脱離液が自重で減圧容器内から排出されるようにした請求項１記載の減圧脱気処理による連続固液分離方法。
3. 前記減圧容器内への原汚泥の供給を該減圧容器の壁の接線方向から行って減圧容器内に旋回流を形成するようにした請求項１又は請求項２記載の減圧脱気処理による連続固液分離方法。
4. 前記減圧容器内の圧力が所定の圧力に上昇するまで該減圧容器の上部に集めた固体分の排出時期を延ばすことによって、該固体分の層を厚くして圧密による濃縮効果を高めるようにした請求項１〜３のいずれか１項に記載の減圧脱気処理による連続固液分離方法。
5. 原汚泥中の溶存ガスを減圧発泡させて、該発泡したガスに汚泥の固体分を同伴させて浮上させることにより上部に固体分を集めて固液分離する減圧容器を設け、該減圧容器の上部に発泡ガスと固体分とを排出する排出口を設け、該減圧容器の下部に脱離液を排出する排出口を設け、該減圧容器の側部に原汚泥を供給する供給口を設け、該供給口から減圧容器内に供給する原汚泥の供給速度と、前記排出口から排出する固体分と脱離液との排出速度とを制御する制御装置を設けて、減圧容器内に供給する原汚泥の減圧脱気を連続的に行って固液分離する減圧脱気処理による連続固液分離装置。
6. 前記減圧容器の排出口に液体排出管を設け、該液体排出管の下端を減圧容器から下方に１０メートル以上の高低差を有する排液槽の液面下に開口させて、該減圧容器内の脱離液が自重で排出されるようにした請求項５記載の減圧脱気処理による連続固液分離装置。
7. 前記供給口を減圧容器の壁の接線方向に配置し、該供給口から供給する原汚泥で減圧容器内に旋回流を生じさせるように構成した請求項５又は請求項６記載の減圧脱気処理による連続固液分離装置。
8. 前記減圧容器に内部圧力を検知するセンサを設け、該センサが減圧容器内の圧力が所定の圧力に上昇したことを検知するまで減圧容器の上部に集まる固体分の層を厚くして圧密による濃縮効果を高めるようにした請求項５〜７のいずれか１項に記載の減圧脱気処理による連続固液分離装置。
   
   

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