JP2006255508A - 汚泥の前濃縮装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加圧供給式脱水機の前段で凝集汚泥を安定して濃縮することができ、凝集汚泥が分離液側に移行することを抑制できるとともに、ろ過体の閉塞を防止できる前濃縮装置を提供する。
【解決手段】凝集剤が添加された汚泥が加圧状態で供給される槽体１の内部を、ウエッジワイヤスクリーン等のろ過体２により、下部の凝集混和槽３と上部の分離液槽４とに区画する。ろ過体２により濃縮された汚泥は凝集汚泥供給ライン１０からロータリープレス等の加圧供給式脱水機へ送られる。分離液槽４側には分離液をろ過体２を通じて凝集混和槽３側に逆流させることができる加圧手段を設ける。加圧手段としては、槽体内部との差圧調節が可能な加圧タンク１２やサイフォン槽、プロペラなどの様々な手段がある。
【選択図】 図１

Description

本発明は、下水汚泥等の加圧供給式脱水機の前段に設置される汚泥の前濃縮装置に関するものである。

ロータリープレスやスクリュープレスのような汚泥を加圧状態で供給して脱水を行わせる加圧供給式脱水機では、その前段に前濃縮装置を設置して凝集汚泥中の自由水を分離し、加圧供給式脱水機に供給される汚泥濃度を高めておくことにより、ろ過速度や含水率などの脱水性の向上を図ることができることが知られている。特に消化汚泥やＯＤ汚泥のような難脱水性の汚泥の場合に、この効果が大きい。

このため従来から、特許文献１に示されるように加圧状態で供給される槽体の内部にウエッジワイヤを設けて凝集汚泥を濃縮し、濃縮された凝集汚泥を圧入式脱水機へ供給する一方、分離液を排出口から外部に放流する前濃縮装置が提案されている。

ところが、加圧された凝集汚泥はウエッジワイヤを通過して分離液側に混入し易く、返送水の水質が悪化するという問題があった。またその際に凝集汚泥がウエッジワイヤを閉塞し易いのであるが、ウエッジワイヤは密封された圧力タンクの内部にあるため容易に洗浄することができず、安定した連続運転ができなくなるという問題があった。
特開平１０-２８５０５号公報

本発明は上記した従来の問題点を解決し、加圧供給式脱水機の前段で凝集汚泥を安定して濃縮することができ、凝集汚泥が分離液側に移行することを抑制できるとともに、ろ過体の閉塞を防止できる前濃縮装置を提供することを目的とするものである。

上記の課題を解決するためになされた本発明は、凝集剤が添加された汚泥が加圧状態で供給される槽体の内部をろ過体により凝集混和槽と分離液槽とに区画し、凝集混和槽には加圧供給式脱水機への凝集汚泥供給ラインを接続するとともに、分離液槽側には分離液をろ過体を通じて凝集混和槽側に逆流させることができる加圧手段を設けたことを特徴とするものである。なお、加圧手段としては、槽体内部との差圧調節が可能な加圧タンク、槽体内の分離液槽よりも水頭の高いサイフォン槽、プロペラなどの様々な手段を用いることができる。またろ過体としては、ウエッジワイヤからなるスクリーンを用いることができる。

本発明の前濃縮装置は、凝集剤が添加された加圧汚泥を凝集混和槽において凝集混和させてフロックを形成し、ろ過体で濃縮して加圧供給式脱水機へ供給することは、従来と同様である。しかし本発明では、ろ過体で分離された分離液をろ過体を通じて凝集混和槽側に逆流させることができる加圧手段を設けてあるため、その加圧力により分離液の排出状況を制御することができ、分離液の排出側を大気開放としていた従来装置よりも、凝集汚泥の分離液側への移行を抑制することができる。またこの加圧手段は逆洗機能を発揮することができるので、ろ過体の閉塞を防止することができる。

以下に本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明の第１の実施形態を示すもので、１は円筒状若しくは角柱状の槽体であり、その内部に水平に設置されたろ過体２によって、下部の凝集混和槽３と上部の分離液槽４とに区画されている。槽体１は供給される圧力汚泥の圧力に耐える圧力タンク構造となっている。ろ過体２の種類は任意であるが、逆洗が行い易いウエッジワイヤからなるスクリーンを用いることが好ましい。槽体１の中心には撹拌軸５がろ過体２を貫通して設けられており、槽体１の上部にはその回転用モータ６が設置され、凝集混和槽３の内部には撹拌羽根７が設けられている。

凝集混和槽３の下部には汚泥供給口８が接続されており、加圧ポンプ９により加圧されたうえで凝集剤Ｇが添加された加圧汚泥が供給される。凝集剤Ｇの種類は特に限定されるものではないが、フロックを形成しやすい高分子凝集剤を用いることが好ましい。供給された加圧汚泥は凝集混和槽３の内部で撹拌羽根７によって適切に撹拌される間に凝集混和されてフロックを形成する。そしてろ過体２によって自由水が分離されて濃縮が行われ、濃縮された加圧汚泥は凝集混和槽３の上部に設けられた凝集汚泥供給ライン１０を通じて加圧供給式脱水機１１へ供給される。

この実施形態では圧入式脱水機１１はロータリープレスであり、加圧汚泥は両側がスクリーンによって構成された円弧状のろ過室を移動する間に脱水が進行し、脱水ケーキとして排出される。本発明の前濃縮装置によって加圧汚泥の含水率は１〜２％低下するため、圧入式脱水機１１のろ過速度を向上させることができるとともに、脱水ケーキの含水率を１〜３％程度低下させることができる。

分離液槽４には分離液排出ライン２０が設けられている。従来装置では分離液排出ラインは大気圧に開放されていたが、この実施形態では加圧手段である加圧タンク１２が設けられている。加圧タンク１２は内部を隔壁１３で区画し、その入口側の室１４に空気圧縮機１５によって圧縮空気を供給できる構造となっている。この空気圧縮機１５は、槽体１の内部圧力と加圧タンク１２の内部圧力との差圧調節を行うことができるもので、例えば凝集汚泥供給ライン１０を流れる濃縮汚泥の濃度等の性状を検出し、それに応じて分離液の排出制御を行うことができる。

すなわち、濃縮汚泥の濃度が低いときには槽体１と加圧タンク１２との差圧を大きくして分離液の排出を促し、濃縮汚泥の濃度が高いときには槽体１と加圧タンク１２との差圧を小さくして分離液の排出を抑制する。これにより、常に安定した濃度の濃縮汚泥を加圧供給式脱水機１１に供給することができる。

また、この加圧タンク１２はろ過体２の逆洗手段としても使用することができる。すなわち、加圧タンク１２側の圧力を槽体１の内圧よりも高めれば、分離液はろ過体２を通じて凝集混和槽３側に逆流し、ろ過体２を閉塞させているフロックを除去することができる。従って密閉された槽体１の内部での逆洗操作を容易に行うことが可能となり、従来は不可能であった安定した連続運転ができる。

図２と図３は本発明の第２の実施形態を示すもので、分離液排出ライン２０に槽体内の分離液槽４よりも水頭の高いサイフォン槽１６を設置したものである。ろ過体２が閉塞していない間は図２のように分離液はサイフォン槽１６に貯留されるが、ろ過体２の閉塞が進行すると分離液排出ライン２０に設けられた流量計もしくは圧力計により排出ポンプが停止し、図３のように槽体１内の水位が低下する。この結果、分離液排出管の下端１７が液面から露出してサイフォンが構成され、サイフォン槽１６内部の分離液が分離液はろ過体２を通じて凝集混和槽３側に逆流し、ろ過体２を閉塞させているフロックを除去することができる。なおこの実施形態では、分離液排出管の下端１７をろ過体２のやや上方位置に設置しておく必要がある。

図４と図５は本発明の第３の実施形態を示すもので、分離液排出ライン２０に分離液槽４よりも水頭の高いサイフォン槽１６を設置し、ろ過体２が閉塞していない間は図４のように分離液をサイフォン槽１６に貯留することは第２の実施形態と同様である。しかしこの第３の実施形態では、槽体１の内圧を抜くためのバルブ１８を設けてあり、ろ過体２の閉塞が進行し排出ポンプが停止して槽体１内の水位が低下したとき、図５のようにバルブ１８を開いて槽体１内の圧力を低下させる。この結果、サイフォン槽１６との圧力差が第２の実施形態よりも拡大し、分離液排出管の下端１７からサイフォン槽１６内の分離水が勢い良く逆流してろ過体２を逆洗する。このため第２の実施形態よりも一層確実な逆洗が可能である。

図６は本発明の第４の実施形態を示すもので、分離液槽４内の撹拌軸５に加圧手段の一種としてのプロペラ１９を取付け、常に下降流を生じさせて分離液をろ過体２を通じて凝集混和槽３側に逆流させるようにしたものである。この第４の実施形態によっても凝集フロックの分離液槽４側への移行が抑制されるとともに、ろ過体２の逆洗が可能である。この逆洗圧力はさほど強いものではないが、定常的に行われるのでその効果は大きい。

以上に説明したように、本発明の前濃縮装置は、従来と同様に加圧汚泥を前濃縮して加圧供給式脱水機へ供給するものであるが、分離液槽４側に加圧手段を設けてあるため、凝集汚泥の分離液側への移行を抑制することができるとともに、加圧手段を利用してろ過体２を逆洗し、ろ過体２の閉塞を防止することができる。このため長期間にわたる安定運転が可能となる。

第１の実施形態を示す断面図である。 第２の実施形態の運転状態を示す断面図である。 第２の実施形態の逆洗状態を示す断面図である。 第３の実施形態の運転状態を示す断面図である。 第３の実施形態の逆洗状態を示す断面図である。 第４の実施形態を示す断面図である。

符号の説明

１ 槽体
２ ろ過体
３ 凝集混和槽
４ 分離液槽
５ 撹拌軸
６ 回転用モータ
７ 撹拌羽根
８ 汚泥供給口
９ 加圧ポンプ
１０ 凝集汚泥供給ライン
１１ 圧入式脱水機
１２ 加圧タンク
１３ 隔壁
１４ 入口側の室
１５ 空気圧縮機
１６ サイフォン槽
１７ 分離液排出管の下端
１８ バルブ
１９ プロペラ
２０ 分離液排出ライン

Claims (5)

1. 凝集剤が添加された汚泥が加圧状態で供給される槽体の内部をろ過体により凝集混和槽と分離液槽とに区画し、凝集混和槽には加圧供給式脱水機への凝集汚泥供給ラインを接続するとともに、分離液槽側には分離液をろ過体を通じて凝集混和槽側に逆流させることができる加圧手段を設けたことを特徴とする汚泥の前濃縮装置。
2. 加圧手段が、槽体内部との差圧調節が可能な加圧タンクであることを特徴とする請求項１記載の汚泥の前濃縮装置。
3. 加圧手段が槽体内の分離液槽よりも水頭の高いサイフォン槽であることを特徴とする請求項１記載の汚泥の前濃縮装置。
4. 加圧手段がプロペラであることを特徴とする請求項１記載の汚泥の前濃縮装置。
5. ろ過体がウエッジワイヤからなるスクリーンであることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の汚泥の前濃縮装置。
   

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