JP2009072715A

JP2009072715A - スカム除去装置

Info

Publication number: JP2009072715A
Application number: JP2007245005A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Wada; 努和田; Kazumi Tachikawa; 一水立川; Katsumi Fujita; 勝美藤田; Makoto Kishida; 信岸田
Original assignee: Metawater Co Ltd
Current assignee: Metawater Co Ltd
Priority date: 2007-09-21
Filing date: 2007-09-21
Publication date: 2009-04-09
Anticipated expiration: 2027-09-21
Also published as: JP5204449B2

Abstract

【課題】水面に発生するスカムを効率よく取り除くことができるスカム除去装置を提供する。
【解決手段】反応槽内に設置する撹拌羽根５の回転軸６の水面部に、この回転軸６とともに稼動する消泡装置８を設けた。消泡装置８は、中心が回転軸６に固定されて平面視が渦巻き状の巻き込み羽根１０からなり、この巻き込み羽根１０の回転により回転軸付近に浮遊するスカムＳを液中へ巻き込み除去するものや、回転軸６に固定されたスカム掻き寄せ用のレーキ１１と、このレーキ１１の回動軌跡内であって液面に設置したスクリーン１２からなり、前記スクリーン上にあるスカムＳをレーキ１１で圧縮してガスを放出させ、汚泥として沈降させるものとすることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、下水処理場の反応槽の水面に発生するスカムを効率よく取り除くことができるスカム除去装置に関するものである。

従来から、下水等の処理方法として、特許文献１に示すように、曝気ゾーンの前段において、原水を嫌気状態あるいは空気を吹かさずに溶存酸素のない無酸素状態で撹拌して、より高度に下水を処理するシステムが開発され、使用に供されている。

しかしながら、嫌気状態あるいは無酸素状態にある反応槽では、水面にスカムと称される汚泥を伴った泡が発生し、種々の問題を生じていた。即ち、このスカムは、ＣＯ_２ガスを伴った汚泥が浮上したものであるので、そのまま放置しておくと汚泥が硬化して槽の水面一面を厚いスカム層で覆ってしまい、処理水の状態を目視することができないという問題点や、長期に放置すると臭気を発したり、粘着性が生じて浮渣となり散水による消泡を阻害するという問題点や、美観を損なう等の問題点が生じていた。
また、好気槽と無酸素槽、嫌気槽と無酸素槽の隔壁はそれぞれ溶存酸素や混合液の流通を防止するため水面部は仕切られていて、処理水の流通は隔壁の下部を通じて行う構造となっており、水面に発生したスカムの流れ出る場所がないため、反応槽の水面上により滞留しやすいものであった。

そこで、これまではスカム除去方法として、発生して間のないスカムに散水して消泡したり、下流槽との隔壁に設けた水面付近の開口用の堰板を一時開けて、スカムを曝気槽側へ流し込む等の対策により対応していたが、余分な作業を強いられることとなり作業性に劣るという問題点や、常に散水するのは水資源、エネルギーの無駄使いになるという問題点や、スカムの曝気槽側への流し込み作業は手動で行うため人員増となるとともに、一時的には流通することによって処理効率の低下も生じるという問題点があった。
特許第２９１２９０５号公報

本発明は上記のような問題点を解決して、余分な作業や人員を発生させることなく、水面に発生するスカムを連続的に自動的かつ効率的に、しかも低コストで取り除くことができるスカム除去装置を提供することを目的として完成されたものである。

上記課題を解決するためになされた本発明のスカム除去装置は、反応槽内に設置した回転軸の水面部に、この回転軸とともに稼動する消泡装置を設けたことを特徴とするものである。

消泡装置は、中心が回転軸に固定されて平面視が渦巻き状の巻き込み羽根からなり、この巻き込み羽根の回転により回転軸付近に浮遊するスカムを液中へ巻き込み除去するものが好ましく、これを請求項２に係る発明とする。

消泡装置は、回転軸に固定されたスカム掻き寄せ用のレーキと、このレーキの回動軌跡内に設置したスクリーンからなり、前記スクリーン上にあるスカムをレーキで圧縮してスカム内部のガスを放出させ、汚泥として沈降させるものが好ましく、これを請求項３に係る発明とする。

また、前記スクリーンは網状体であり、スカムガス放出の為のスカム破砕具としてレーキに対応させた網状体の網目を通してスカムを破砕し汚泥を液中に沈降させるものが好ましく、これを請求項４に係る発明とする。

スクリーンが、複数本の平行なスリットを有するスリット状体であり、スカムをレーキにより前記スリット内に掻き集め圧密・せん断してガスを放出させるとともに、スリット前方部より押し出し汚泥として沈降させるものでもよく、これを請求項５に係る発明とする。

なお、前記スリット状体のスリット幅が、前方にいくに従い細くなっているものが好ましく、これを請求項６に係る発明とする。

その他、消泡装置を、回転軸に固定されたスカム掻き寄せ用のレーキと、このレーキの回動軌跡内に設置したスカム堰止め用のノッチからなり、このノッチとレーキとの間でスカムを圧縮・せん断してガスを放出させ、汚泥として沈降させるものとすることもでき、これを請求項７に係る発明とする。

請求項１に係る発明では、反応槽内に設置した回転軸の水面部に、この回転軸とともに稼動する消泡装置を設けたので、回転軸の回転に伴い消泡装置も自動的に稼動して回転軸付近に浮遊するスカムを除去することができる。

請求項２に係る発明では、消泡装置は、中心が回転軸に固定されて平面視が渦巻き状の巻き込み羽根からなり、この巻き込み羽根の回転により回転軸付近に浮遊するスカムを液中へ巻き込み除去するものとしたので、撹拌羽根の回転に伴い巻き込み羽根が自動的に回転して回転軸付近に浮遊するスカムを除去することができる。

請求項３に係る発明では、消泡装置は、回転軸に固定されたスカム掻き寄せ用のレーキと、このレーキの回動軌跡内に設置したスクリーンからなり、前記スクリーン上にあるスカムをレーキで圧縮・せん断してガスを放出させ、汚泥として沈降させるものとしたので、撹拌羽根の回転に伴い、スクリーン上でスカムのガスが自動的に放出されて汚泥として沈降し、スカムが除去されることとなる。

請求項４に係る発明では、スクリーンは網状体であり、スカムガス放出の為のスカム破砕具としてレーキに対応させた網状体の網目を通してスカムを破砕し汚泥を液中に沈降させるものとしたので、スカムが網目を通過する際にガスが放出され汚泥として沈降し、効率よくスカムが除去されることとなる。

請求項５に係る発明では、スクリーンが、複数本の平行なスリットを有するスリット状体であり、スカムをレーキにより前記スリット内に掻き集め圧密・せん断してガスを放出させるとともに、スリット前方部より押し出し汚泥として沈降させるものとしたので、スリット内に集まったスカムのガスが強制的に放出されたうえ前方部より押し出されて汚泥として沈降し、スカムが除去されることとなる。

請求項６に係る発明では、スリット状体のスリット幅が、前方にいくに従い細くなっているものとしたので、スリット内におけるスカムの圧密を促進し、より効率的にスカムを除去することとなる。

請求項７に係る発明では、消泡装置を、回転軸に固定されたスカム掻き寄せ用のレーキと、このレーキの回動軌跡内に設置したスカム堰止め用のノッチからなり、このノッチとレーキとの間でスカムを圧縮してガスを放出させ、汚泥として沈降させるものとしたので、簡単な設備で効率よくスカムが除去されることとなる。

以下に、図面を参照しつつ本発明の好ましい実施の形態を示す。
図１は、下水等の原水を高度処理するための処理槽を示す概略全体図である。この処理槽１は、幅と深さが約１０ｍ、長さが約５０ｍの深槽タイプであり、高度処理をするために処理槽１の前段部を嫌気状態とした嫌気ゾーンＢ、溶存酸素のない状態とした無酸素ゾーンＣとしてある。また、Ａは曝気ゾーンである。なお、嫌気ゾーンＢと無酸素ゾーンＣとは隔壁２により、また無酸素ゾーンＣと曝気ゾーンＡとは隔壁３により、それぞれ隔離されている。
なお、図１に示されるように、曝気ゾーンＡで曝気され硝化された処理済み水の一部を、硝化液として無酸素ゾーンＣへフィードバックする循環路２０が接続されており、これにより脱窒が行われるよう構成されている。

曝気ゾーンＡの幅方向の中央部には垂直にバッフルプレート（図示せず）が設けられており、また、その片側流路の中間水深部には散気装置４が設置され、中段で曝気してバッフルプレートの両側を上下に旋回する流れを作る構造となっている。なお、前記散気装置４は、例えば２〜３ｍ間隔で設置した梁（図示せず）に載置されている。

前記の嫌気ゾーンＢと無酸素ゾーンＣ内には、撹拌羽根５を各ゾーン底面の中心部に設けた構造となっている。この撹拌羽根５は、原水中の窒素やリンの除去を促進し、また糸状菌の発生を抑制して汚泥の沈降性を安定化させるように、汚泥を撹拌することを目的に設置されるものである。
図２に示されるように、撹拌羽根５は横向き流発生用のほぼ直線状の上段羽根５ａと、下向き流発生用のほぼ直線状の下段羽根５ｂからなる２段羽根であり、このような２段羽根を回転軸６の先端に装着することで底部に汚泥が堆積しないよう構成されている。

また、撹拌羽根５の駆動源であるモータ７は、槽本体１の上面外部に設置されていて、撹拌羽根５を通常回転、間欠回転、減速回転、逆回転等を自在としている。このように、モータ７が槽外部にあるため保守管理が容易なうえ、定期的にモータ７を逆回転等すれば羽根に付着した付着物を容易に剥離処理できる。
更に、撹拌羽根５は１本の長い回転軸６の先端に装着されているため、下水の旋回流によりブレる場合があるが、この場合は回転軸６の先端部を振れ止め部材９を介して槽本体１の底面に固定した構造とすれば、回転軸６がしっかりと固定されて湾曲等することがなくなり、撹拌羽根５のブレも防止されて効率的に混合液を撹拌可能となる。

実施例のものでは、前記撹拌羽根５の回転軸６の水面部に、この回転軸６とともに稼動するスカム除去用の消泡装置８を設けた構造となっている。
この消泡装置８としてはいくつかのパターンがあるので、以下、順に説明する。
図３〜図４に示す消泡装置８は、中心が回転軸６に固定されて平面視が渦巻き状の巻き込み羽根１０からなり、この巻き込み羽根１０の回転により回転軸付近に浮遊するスカムＳを液中へ巻き込み除去するものである。
即ち、回転軸６の回転に伴って液面に浮遊しているスカムＳは自然に回転軸方向に集まってくるため、回転軸６とともに渦巻き状の巻き込み羽根１０を回転させると、スカムＳは巻き込み羽根１０に案内されて更に中心へと向かうとともに、水中へと引き込まれることとなる。その後、スカムＳは最終的に液中の深い場所で解放され、液内において撹拌消滅する。
このように、回転軸６の回転に伴って渦巻き状の巻き込み羽根１０も同時に回転し、これにより回転軸付近に浮遊するスカムＳが自然に液中へ巻き込まれて除去されることとなり、効率的にスカムを除去処理できることとなる。なお、図示のように、前記巻き込み羽根１０を下方に向けて徐々に拡開するように傾斜した羽根で形成しておけば、この羽根によってスカムＳが強制的に下部へ押し込まれるため、より効率よくスカム除去ができ好ましい。

次に、図５（ａ）に示す消泡装置８は、回転軸６に固定されたスカム掻き寄せ用のレーキ１１と、このレーキの回動軌跡内であって液面に設置したスクリーン１２からなり、前記スクリーン上にあるスカムＳをレーキ１１で圧縮してガスを放出させ、汚泥として沈降させるものである。前記レーキ１１は弾性を有する合成ゴム等で形成され、回転軸６から水平に突設したアーム６ａに装着されている。
図５（ｂ）に示されるように、スクリーン上に移動したスカムＳはレーキ１１で圧縮されて内部のガスが放出され、その後は汚泥として沈降され容易に分離除去されることとなる。
なお、前記スクリーン１２は、レーキ１１の移動や圧縮のし易さを考慮して、レーキ進行方向に対して徐々に液面上に浮き出るように傾斜しているのが好ましい。

また、図６（ａ）、（ｂ）に示されるように、スクリーン１２が網状体１３からなりスカムＳの内部ガスをレーキ１１で圧縮して放出させ、あるいは網状体１３の網目を通過させる際にせん断して放出させ、その後、汚泥として液中に沈降させることもできる。
なお、網状体１３の網目の開きは３〜５ｍｍ程度が好ましい。

また、図７（ａ）、（ｂ）に示されるように、スクリーンが、複数本の平行なスリット１４ａ、１４ａ・・・を有するスリット状体１４であり、スカムＳをレーキ１１により前記スリット１４ａ内に掻き集め圧密してガスを放出させるとともに、スリット前方部より押し出し汚泥として沈降させるものとすることもできる。
この場合は、スカムＳがレーキ１１によりスリット１４ａ内に掻き集められて、スカムＳ同士がどんどん圧密して行き、内部ガスが放出されると同時に固形分もある程度圧密されて、スリット前方部より押し出され汚泥として沈降する。

なお、スリット状体１４のスリット幅が、前方にいくに従い細くなっている構造としておけば、スカムＳの圧密をより促進できることとなり好ましい。

また、図８（ａ）、（ｂ）に示されるように、消泡装置８は、回転軸６に固定されたスカム掻き寄せ用のレーキ１１と、このレーキ１１の回動軌跡内に設置したスカム堰止め用のノッチ１５からなり、このノッチ１５とレーキ１１との間でスカムＳを圧縮してガスを放出させ、汚泥として沈降させるものとすることもできる。
この場合は、レーキ１１によりスカムＳが掻き集められるとともに、スカム堰止め用のノッチ１５の手前で多数集まり、更にレーキ１１の回転によりスカムＳがノッチ１５との間で圧縮・せん断されて内部ガスが放出され、固形分が汚泥として沈降する。

このように、本発明によれば撹拌羽根の回転軸の水面部に、この回転軸とともに稼動する消泡装置を設けた構造とすることで、通常運転を行いながら液面上に浮遊しているスカムを自動的かつ効率的に、しかも低コストで取り除くことができることとなる。

処理槽を示す概略全体図である。撹拌羽根の下方部を示す斜視図である。撹拌羽根の水面部を示す正面図である。撹拌羽根の水面部を示す平面図である。（ａ）その他の消泡装置を示す平面図、（ｂ）その作動説明図である。（ａ）その他の消泡装置を示す平面図、（ｂ）その作動説明図である。（ａ）その他の消泡装置を示す平面図、（ｂ）その作動説明図である。（ａ）その他の消泡装置を示す平面図、（ｂ）その作動説明図である。

符号の説明

１処理槽
２隔壁
３隔壁
４散気装置
５撹拌羽根
６回転軸
７モータ
８消泡装置
９振れ止め部材
１０巻き込み羽根
１１レーキ
１２スクリーン
１３網状体
１４スリット状体
１５スカム堰止め用のノッチ
２０循環路
Ｓスカム

Claims

反応槽内に設置した回転軸の水面部に、この回転軸とともに稼動する消泡装置を設けたことを特徴とするスカム除去装置。
消泡装置は、中心が回転軸に固定されて平面視が渦巻き状の巻き込み羽根からなり、この巻き込み羽根の回転により回転軸付近に浮遊するスカムを液中へ巻き込み除去するものである請求項１に記載のスカム除去装置。
消泡装置は、回転軸に固定されたスカム掻き寄せ用のレーキと、このレーキの回動軌跡内であって液面に設置したスクリーンからなり、前記スクリーン上にあるスカムをレーキで圧縮してスカム内部のガスを放出させ、汚泥として沈降させるものである請求項１に記載のスカム除去装置。
スクリーンが網状体であり、スカムガス放出の為のスカム破砕具としてレーキに対応させた網状体の網目を通してスカムを破砕し汚泥を液中に沈降させるものである請求項３に記載のスカム除去装置。
スクリーンが、複数本の平行なスリットを有するスリット状体であり、スカムをレーキにより前記スリット内に掻き集め圧密・せん断してガスを放出させるとともに、スリット前方部より押し出し汚泥として沈降させるものである請求項１に記載のスカム除去装置。
スリット状体のスリット幅が、前方にいくに従い細くなっている請求項５に記載のスカム除去装置。
消泡装置は、回転軸に固定されたスカム掻き寄せ用のレーキと、このレーキの回動軌跡内に設置したスカム堰止め用のノッチからなり、このノッチとレーキとの間でスカムを圧縮・せん断してガスを放出させ、汚泥として沈降させるものである請求項１に記載のスカム除去装置。