JP2009160506A - Crushing apparatus and sludge treatment system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流体に含まれる粒状の破砕対象物を破砕するための技術に関する。この技術は、有機物系廃水(汚水)を活性汚泥法にて浄化処理した際に生じる活性汚泥に含まれる微生物の細胞壁を破砕して、活性汚泥を減容化するために用いると好適である。 The present invention relates to a technique for crushing a granular crushing object contained in a fluid. This technique is preferably used to reduce the volume of activated sludge by crushing the cell walls of microorganisms contained in activated sludge generated when organic wastewater (sewage) is purified by the activated sludge method.
従来、効率の高い汚水の浄化処理方法として活性汚泥法が知られている。
活性汚泥法に基づく浄化処理では、汚水を浄化処理する活性能力を持った汚泥(微生物)を汚水とともに処理槽に投入して曝気することにて、汚水の浄化が行われる。この浄化処理において、前記活性汚泥は汚濁成分を食べて新たに活性汚泥を生成するため、増大する活性汚泥の一部を余剰汚泥として取り除く必要がある。そこで、処理槽内の活性汚泥は沈降回収され、その一部は返送汚泥として再度浄化処理に利用され、残りは余剰汚泥として濃縮・脱水されて処分される。
Conventionally, an activated sludge method is known as a highly efficient method for purifying sewage.
In the purification treatment based on the activated sludge method, sludge is purified by introducing sludge (microorganisms) having an ability to purify wastewater into the treatment tank together with the wastewater and aeration. In this purification treatment, the activated sludge eats the pollutant components and newly generates activated sludge. Therefore, it is necessary to remove a part of the increasing activated sludge as excess sludge. Therefore, the activated sludge in the treatment tank is collected by sedimentation, a part of it is used again for purification as return sludge, and the rest is concentrated, dewatered and disposed as surplus sludge.
前記余剰汚泥を減容化するためには、活性汚泥に含まれる微生物の強固な細胞壁を破砕する必要がある。そこで、環境への配慮から薬剤に頼ることなく、活性汚泥の細胞壁を物理的に破砕することにて、汚泥を減容化する技術が提案されている。
活性汚泥の細胞壁を物理的に破砕するための手法として、ノズルから吐出して剪断力を与える手法、ミル等で摩擦力を与える手法、攪拌翼等で攪拌して衝撃を与える手法、ガラスビーズ等の被衝突体とともに攪拌して衝撃を与える手法、噴流同士を衝突させて衝撃を与える手法、などが知られている。
In order to reduce the volume of the excess sludge, it is necessary to crush the strong cell walls of microorganisms contained in the activated sludge. Therefore, a technique for reducing the volume of sludge by physically crushing the cell wall of activated sludge without depending on chemicals has been proposed in consideration of the environment.
As a method for physically crushing the cell wall of activated sludge, a method of applying a shear force by discharging from a nozzle, a method of applying a frictional force with a mill, a method of applying an impact by stirring with a stirring blade, glass beads, etc. There are known a method of stirring and impacting together with a colliding object, a method of causing impact by causing jets to collide with each other, and the like.
例えば、特許文献1では、活性汚泥を攪拌して細胞壁に衝撃を与える手法を採用した、廃水の処理方法が提案されている。この廃水の処理方法は、処理槽で活性汚泥と廃水とを曝気して浄化処理することにて得られた処理水に伴う活性汚泥を沈降回収し、前記活性汚泥を高速攪拌又は超音波付与等の物理的手段にてホモジナイズ処理してから処理槽に返送するものである。 For example, Patent Document 1 proposes a wastewater treatment method that employs a method of stirring activated sludge to give an impact to a cell wall. This wastewater treatment method involves collecting and recovering activated sludge associated with treated water obtained by aeration and purification of activated sludge and wastewater in a treatment tank, and stirring the activated sludge or applying ultrasonic waves to the activated sludge. After being homogenized by the physical means, it is returned to the treatment tank.
また、特許文献2では、活性汚泥の噴流同士を衝突させて細胞壁に衝撃を与える手法を採用した、汚泥の減容化システムが提案されている。この汚泥の減容化システムには、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とを粉砕するための対向衝突装置が備えられる。前記対向衝突装置は、処理槽で浄化処理した処理水中の活性汚泥を沈降分離させ、沈降した活性汚泥の余剰を汲み上げたのち二系統に分岐させ、前記活性汚泥を高速流体として対向衝突させるものである。 Further, Patent Document 2 proposes a sludge volume reduction system that employs a method in which jets of activated sludge collide with each other and impact the cell walls. This sludge volume reduction system is provided with an opposing collision device for decomposing microbial flocs forming activated sludge and further crushing the microorganisms and floc-forming components. The opposed collision device is a device that settles and separates activated sludge in treated water that has been purified in a treatment tank, pumps up the surplus of the activated sludge that has been settled, branches it into two systems, and makes the activated sludge collide oppositely as a high-speed fluid. is there.
また、特許文献3では、活性汚泥をノズルから吐出して剪断力を与える手法を採用した、汚泥の粉砕方法が開示されている。この汚泥の粉砕方法は、活性汚泥を構成する微生物や有機物の粒子を粉砕して生分解性を向上させるために、活性汚泥に圧力を付与して狭い隙間から高速で吐出し、前記間隙を通過する際に生じる剪断力によって破砕するものである。
上記従来技術に鑑み、本発明は、流体に含まれる粒状の破砕対象物を物理的に破砕する技術において、破砕能力の向上を簡易且つ安価な構造で実現する破砕装置を提案することを課題とする。また、本発明は、活性汚泥に含まれる微生物や有機物の粒子(細胞壁)を物理的に破砕して微細化する技術において、破砕能力の向上を簡易且つ安価な構造で実現する破砕装置を提案し、活性汚泥の更なる減容化を図ることを課題とする。 In view of the above prior art, the present invention has an object to propose a crushing apparatus that realizes an improvement in crushing capability with a simple and inexpensive structure in a technology for physically crushing a granular crushing object contained in a fluid. To do. In addition, the present invention proposes a crushing apparatus that realizes an improvement in crushing capacity with a simple and inexpensive structure in a technology for physically crushing and refining microorganisms and organic particles (cell walls) contained in activated sludge. The problem is to further reduce the volume of activated sludge.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problems to be solved by the present invention are as described above. Next, means for solving the problems will be described.
即ち、請求項1においては、流体中の破砕対象物を破砕する破砕装置であって、内部に環状流路が形成された中空円盤形状で下面開放の容器と、前記環状流路上で該環状流路の接線にほぼ沿わせて流体を噴出するとともに、噴出された流体が前記環状流路上で対向衝突するように配置された一対のノズルとを、含んで成るものである。 That is, according to the first aspect of the present invention, there is provided a crushing device for crushing an object to be crushed in a fluid, a hollow disk-shaped container having an annular channel formed therein and an open bottom surface, and the annular flow on the annular channel. It includes a pair of nozzles arranged so that the fluid is ejected substantially along the tangent line of the path, and the ejected fluid collides oppositely on the annular flow path.
請求項2においては、流体中の破砕対象物を破砕する破砕装置であって、外周側へ膨らむ円弧状の断面を有する環状流路と、前記環状流路上で該環状流路の接線にほぼ沿わせて流体を噴出するとともに、噴出された流体が前記環状流路上で対向衝突するように配置された一対のノズルとを、含んで成るものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a crushing device for crushing an object to be crushed in a fluid, an annular channel having an arc-shaped cross section that swells toward an outer peripheral side, and a tangential line of the annular channel on the annular channel. And a pair of nozzles arranged so that the ejected fluid collides and opposes on the annular flow path.
請求項3においては、前記一対のノズルは、ラバールノズルであるものである。 According to a third aspect of the present invention, the pair of nozzles are Laval nozzles.
請求項4においては、前記一対のノズルのうち、一方のノズルは環状流路の幅方向一側端部より環状流路の幅方向中央に向けて流体を噴出し、他方のノズルは環状流路の幅方向他側端部より環状流路の幅方向中央に向けて流体を噴出するものである。 According to a fourth aspect of the present invention, one of the pair of nozzles ejects fluid from one end of the annular channel in the width direction toward the center in the width direction of the annular channel, and the other nozzle is the annular channel The fluid is ejected from the other end in the width direction toward the center in the width direction of the annular channel.
請求項5においては、活性汚泥を減容化する汚泥処理システムであって、活性汚泥に可溶化剤としてアルカリ剤と細胞壁分解酵素とを添加して、活性汚泥を可溶化させるための可溶化槽と、前記可溶化した活性汚泥の細胞壁を破砕させるための、請求項1〜請求項4の何れか一項に記載の破砕装置と、前記細胞壁が破砕された活性汚泥に中和剤を添加して、前記活性汚泥を中和させるための中和槽と、前記中和された活性汚泥から汚泥を沈降分離する沈殿槽とを、含んで成るものである。 6. The sludge treatment system for reducing the volume of activated sludge according to claim 5, wherein a solubilization tank for solubilizing activated sludge by adding an alkaline agent and a cell wall degrading enzyme as a solubilizer to the activated sludge. And a crushing device according to any one of claims 1 to 4 for crushing a cell wall of the solubilized activated sludge, and adding a neutralizing agent to the activated sludge in which the cell wall is crushed. And a neutralization tank for neutralizing the activated sludge and a sedimentation tank for settling and separating sludge from the neutralized activated sludge.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
本発明によれば、環状流路に噴出された流体は効率的に対向衝突するので、破砕装置の破砕能力の向上を期待することができる。さらに、この破砕装置は簡易且つ安価な構造である。
また、本発明に係る破砕装置を備えた汚泥処理システムでは、活性汚泥に含まれる微生物の細胞壁が、可溶化されたうえ、活性汚泥の噴流の対向衝突により破砕されるので、より効果的に前記細胞壁を破砕して、活性汚泥の減容化に寄与することができる。
According to the present invention, the fluid ejected into the annular channel efficiently collides with each other, so that the improvement of the crushing ability of the crushing device can be expected. Furthermore, this crushing device has a simple and inexpensive structure.
Further, in the sludge treatment system provided with the crushing apparatus according to the present invention, the cell walls of microorganisms contained in the activated sludge are solubilized and crushed by the opposing collision of the activated sludge jet, so that the above-mentioned is more effective. The cell wall can be crushed to contribute to the volume reduction of activated sludge.
次に、発明の実施の形態を説明する。
図1は本発明の実施例に係る汚泥処理システムの構成を示す図、図2は本発明の実施例に係る破砕装置の構成を示す図、図3はラバールノズルの断面図である。
Next, embodiments of the invention will be described.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a sludge treatment system according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a crushing device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a sectional view of a Laval nozzle.
[汚泥処理システム10]
まず、破砕装置13を具備する汚泥処理システム10の概要について説明する。
汚泥処理システム10は、活性汚泥法に基づく廃水浄化システムにて生じた活性汚泥を減溶化処理するためのものである。活性汚泥法に基づく廃水浄化システムでは、浄化槽に汚水とともに活性汚泥を投入して曝気することにて、汚水中の汚濁成分が前記活性汚泥により浄化処理される。この浄化処理後に沈降分離された活性汚泥(返送汚泥、余剰汚泥)が、汚泥処理システム10の処理対象である。
[Sludge treatment system 10]
First, the outline | summary of the
The
図1に示すように、汚泥処理システム10には、前処理槽11、可溶化槽12、破砕装置13、中和槽14、沈殿槽17、可溶化剤供給装置15等が、具備される。
As shown in FIG. 1, the
前記前処理槽11は、水分を多く含む活性汚泥を投入し、沈降させて、活性汚泥を更に凝縮するための処理槽である。前処理槽11では、凝縮された活性汚泥(以下、「被処理水」とする)が引き抜かれて、前処理槽11から可溶化槽12へ移送される。
The
前記可溶化剤供給装置15は、前処理槽11から可溶化槽12へ移送される被処理水に所定量の可溶化剤44を供給し混合するための装置である。ここで「可溶化」とは、活性汚泥の細胞壁を、柔軟化させて破砕しやすい状態とすることをいうものとする。
The
本実施例では、可溶化剤としてアルカリ剤(例えば、水酸化ナトリウム等)と、細胞壁分解酵素(例えば、セルラーゼ、ヘミセルラーゼ、メイセラーゼ、マセロチーム、アクセラーゼ等)とが用いられる。
前記アルカリ剤は、可溶化補助剤として機能するものであり、アルカリ剤を添加してアルカリ性とした被処理水に、アルカリ性で高活性を示す細胞壁分解酵素を添加して、前記被処理水中の活性汚泥の細胞壁を可溶化させるためのものである。
また、被処理水を可溶化剤でアルカリ性とすることにより、活性汚泥の細胞壁の細胞質成分が溶出し、活性汚泥が汚水を浄化する際に利用可能なBOD源となる。
さらに、アルカリ性で高活性を示す細胞壁分解酵素をアルカリ性の被処理水に添加することにより、細胞壁中の細胞質成分が膨潤して細胞壁に亀裂が生じるので、被処理水中の活性汚泥の細胞壁を効率的に可溶化させることができる。
In this embodiment, an alkaline agent (for example, sodium hydroxide) and a cell wall degrading enzyme (for example, cellulase, hemicellulase, mecellulase, maceroteam, accelerator) are used as the solubilizer.
The alkaline agent functions as a solubilizing aid, and an alkaline and highly active cell wall degrading enzyme is added to the water to be treated which has been made alkaline by adding the alkaline agent, so that the activity in the water to be treated is increased. It is intended to solubilize the sludge cell walls.
Further, by making the water to be treated alkaline with a solubilizing agent, the cytoplasm components of the cell wall of the activated sludge are eluted, and the activated sludge becomes a BOD source that can be used when purifying the sewage.
In addition, by adding alkaline and highly active cell wall degrading enzyme to alkaline treated water, the cytoplasm components in the cell wall swell and cracks are formed in the cell wall, so that the activated sludge cell wall in the treated water is efficiently removed. Can be solubilized.
前記可溶化槽12は、可溶化剤としてアルカリ剤と細胞壁分解酵素とを添加した活性汚泥を可溶化させるための処理槽である。
可溶化槽12には、槽の下部から被処理水に気泡を供給する気泡供給管41と、被処理水を攪拌する攪拌翼42及びその駆動手段43が備えられ、可溶化剤が添加された被処理水は曝気されるとともに攪拌される。
The
The
前記破砕装置13は、被処理水中の活性汚泥の細胞壁を、物理的に破砕する処理を行うための装置である。破砕装置13の構成については、後ほど詳述する。
The crushing
前記中和槽14は、前記破砕装置13にて活性汚泥の細胞壁が破砕されたアルカリ性の被処理水に中和剤45を投入して中和させるための処理槽である。中和槽14には被処理水の攪拌のために気泡供給管46と攪拌翼48とその駆動手段47とが備えられる。
前記中和槽14で中和された被処理水は、沈殿槽17に移送される。沈殿槽17は、被処理水に含まれる活性汚泥を沈降分離させるための処理槽である。この沈殿槽17の上澄み液は排水され、沈殿は活性汚泥(返送汚泥)として、廃水浄化システムの浄化槽に返送される。
The
The water to be treated neutralized in the
上記構成の汚泥処理システム10では、下記(1)〜(6)の流れで活性汚泥の処理が行われる。
(1)前処理槽11に廃水浄化システムの浄化槽より引き抜いた活性汚泥を投入し、この活性汚泥を沈降させて凝縮する。
(2)前処理槽11の被処理水を、可溶化槽12に移送させる。前記可溶化槽12に移送する前の段階で、可溶化剤供給装置15にて被処理水に可溶化剤を添加する。なお、可溶化槽12に移送した被処理水に可溶化剤を添加してもよい。
(3)可溶化槽12で、可溶化剤を添加した被処理水を曝気及び攪拌する。
(4)被処理水を可溶化槽12から破砕装置13へ移送し、該破砕装置13にて被処理水中の活性汚泥の細胞壁を破砕する。
(5)被処理水を破砕装置13から中和槽14へ移送し、該被処理水に中和剤を投入して中和させる。
(6)中和された被処理水を沈殿槽17へ移送し、被処理水中の活性汚泥を沈降分離させる。前記沈殿槽17の被処理水を上澄み液と沈殿とに分離し、上澄み液は放流し、沈殿は廃水浄化システムの浄化槽に移送する。
In the
(1) The activated sludge extracted from the septic tank of the wastewater purification system is put into the
(2) The water to be treated in the
(3) In the
(4) The treated water is transferred from the
(5) The water to be treated is transferred from the crushing
(6) The neutralized water to be treated is transferred to the
[破砕装置13]
続いて、前記破砕装置13について説明する。
本発明に係る破砕装置13は、流体中の破砕対象物を破砕するためのものであり、ノズル内外の圧力差による破砕作用と、ノズルからの噴流の衝突による破砕作用とを、前記流体中の破砕対象物に与えることができる。
本実施例においては、破砕装置13にて処理される流体は、前記被処理水とした活性汚泥であり、破砕対象物は活性汚泥の細胞壁である。
[Crushing device 13]
Next, the crushing
The crushing
In a present Example, the fluid processed with the crushing
図2に示すように、破砕装置13には、破砕容器20と、回収容器21と、汲上容器23と、汲上ポンプ24と、加圧ポンプ26と、流量調整管27と、ノズル30とが具備される。前記回収容器21と汲上容器23との間には循環流路22が配管され、前記汲上容器23と流量調整管27との間には加圧ポンプ26及び汲上ポンプ24を具備する圧送流路25が配管される。
As shown in FIG. 2, the crushing
前記破砕容器20は、内部に環状流路が形成された、中空円盤(ディスク)形状で下面開放の容器である。つまり、破砕容器20は、略円形の上面51と、外周側に膨らむ断面略半円弧状の側面52とが、角が形成されないように滑らかに一体的に接続された外形を有し、下面に開口53を有する。前記破砕容器20の側面内壁により、外周側へ膨らむ円弧状の断面を有する環状流路が形成される。
The crushing
そして、前記破砕容器20には、環状流路上で該環状流路の接線にほぼ沿わせて流体(被処理水)を噴出するとともに、噴出された流体が前記環状流路上で対向衝突するように配置された一対のノズル30・30が設けられる。前記ノズル30は破砕容器20の側面52の接線方向に沿って該側面52を貫通して設けられる。
なお、破砕容器20に備えられるノズルは一対に限定されず、二対・三対・・・と複数対のノズルを備えることもできる。
The crushing
In addition, the nozzle with which the crushing
また、前記一対のノズル30・30のうち、一方のノズル30は環状流路の幅方向(図2における上下方向)の一側端部より環状流路の幅方向中央に向けて流体を噴出し、他方のノズル30は環状流路の幅方向他側端部より環状流路の幅方向中央に向けて流体を噴出するように、接線方向に対して微量な傾きが設けられる。これにより、ノズル30・30より噴出された流体は、環状流路の幅方向略中央で衝突することとなる。
Further, of the pair of
前記ノズル30・30から噴出される流体は、破砕容器20に形成された環状流路を流れる。このように、破砕容器20の環状流路を噴流が流れることにより、キャビテーションが発生し、流体中の破砕対象物に剪断や引張、圧縮等の力が作用するので、前記破砕対象物を破砕することができる。
The fluid ejected from the
また、前記環状流路上で流体がノズル30・30より斜め下方から上方に向かう接線方向に、又は斜め上方から下方に向かう接線方向に、噴出されることにより、流体は他に逃げることなく環状流路上で効率的に対向衝突することとなる。また、対向衝突により飛散した流体は、細胞壁と破砕容器20の側面内壁と衝突する。
つまり、前記破砕容器20では、流体中の破砕対象物同士の衝突、並びに、破砕対象物と破砕容器20の側面内壁との衝突が生じるのである。従って、より効果的に流体中の破砕対象物が破砕されることとなる。
そして、破砕対象物が破砕されたあとの流体は、破砕容器20の下面の開口53より自然落下することにて、該破砕容器20より排出される。
Further, the fluid is ejected in the tangential direction from obliquely downward to upward from the
That is, in the crushing
Then, the fluid after the object to be crushed is naturally dropped from the
前記ノズル30には、ラバールノズルが採用される。
ラバールノズルは、先細ノズルと末広ノズルとを併せ備えた「先細末広ノズル」である。図3示すように、ラバールノズル(ノズル30)は、ノズル径が略一定のストロー部35と、前記ストロー部35のノズル径が漸次縮径する縮径部36と、ノズル径が吐出口39に向かって拡大する拡径部38と、前記縮径部36と前記拡径部38の間に設けられるスロート部37とを有する管状部材である。
A Laval nozzle is adopted as the
The Laval nozzle is a “tapered wide nozzle” that includes both a tapered nozzle and a wide nozzle. As shown in FIG. 3, the Laval nozzle (nozzle 30) has a
前記ラバールノズルは、加工上の便宜を図って拡径部38とスロート部37と縮径部36とストロー部35の一部とが形成された下流部と、ストロー部35の残り部分が形成された上流部とは、別体に構成される。これにより、圧力摩耗し易い縮径部36及びスロート部37を部分的に交換可能とすることができる。
The Laval nozzle is provided with a downstream portion in which the
このラバールノズルを通過する流体は、スロート部37に至るまで圧送されてくるときの圧力が保持又は高められ、拡径部38で一気に常圧に開放されて、吐出口39より勢いよく噴出される。従って、ノズル30・30から噴出された流体は、破砕容器20の側面内壁の環状流路に沿って移動し、勢いよく対向衝突することができる。
The fluid passing through the Laval nozzle is maintained or increased in pressure when it is pumped up to the
また、前記ラバールノズルから噴出される流体には、ノズルを通過する際の圧力差により剪断力が生じる。従って、ノズル30から噴出された流体中の破砕対象物は、前記剪断力により破砕される。
In addition, a shearing force is generated in the fluid ejected from the Laval nozzle due to a pressure difference when passing through the nozzle. Accordingly, the object to be crushed in the fluid ejected from the
前記回収容器21は、破砕容器20で破砕対象物が破砕されたのち、該破砕容器20の下面の開口53より自然落下する流体を回収するための容器である。
前記破砕容器20は、回収容器21内に配設される。
The
The crushing
この回収容器21には、循環流路22と排水流路63の両方が弁体61・62にて切換可能に設けられる。前記循環流路22は、移送管を介して汲上容器23へ流体を移送する流路である。また、前記排水流路63は、回収容器21にて回収された流体を排水して、中和槽14へ移送する流路である。
In the
前記汲上容器23は、破砕対象物を含む流体を収容する容器である。この汲上容器23に貯溜された流体は、汲上ポンプ24にて圧送流路25を通じて加圧ポンプ26まで汲み上げられ、さらに、加圧ポンプ26にて流量調整管27へ圧送される。つまり、この汲上ポンプ24及び加圧ポンプ26は、流体の圧送手段として機能することとなる。
The pumping
前記流量調整管27には、流量調整弁65と、分岐管66と、圧力センサ28とが設けられる。前記流量調整弁65の開閉度を調整することにて、ノズル30へ流れる流体の流量が調整され、ノズル30・30から噴出される流体の圧力が調整される。前記流量調整弁65の下流には分岐管66が接続される。前記分岐管66の下流側には、二本のノズル30・30を接続する管継手67と、ノズル30・30へ圧送される流体の圧力を計測するための圧力センサ28とが接続される。分岐管66と圧力センサ28との間には、圧力計測弁68が介挿される。
The flow
上記構成の破砕装置13では、下記(1)〜(5)の流れで流体中の破砕対象物の破砕処理が行われる。
(1)破砕対象物を含む流体を汲上容器23に導入する。なお、本実施例では、活性汚泥の細胞壁(破砕対象物)を含む被処理水(流体)を、可溶化槽12より汲上容器23に移送する。
(2)圧力計測弁68を閉じた状態で汲上ポンプ24を動作させて、流量調整管27まで汲上容器23の流体を汲み上げる。圧力計測弁68を開いて圧力センサ28にて汲上ポンプ24による流体の汲み上げを確認したのち、加圧ポンプ26を動作させると、ノズル30・30より流体が噴出する。
(3)ノズル30・30より噴出する流体の圧力が所定の圧力となるように、流量調整管27の流量調整弁65を操作して調整する。
(4)ノズル30・30より噴出する流体は対向衝突し、この衝撃により破砕対象物が破砕される。また、流体が破砕容器20の内壁に衝突することによっても、破砕対象物が破砕される。なお、ノズル30より噴出される流体の圧力を5.0MPaに設定すると、流体は約460km/hの速度でノズル30・30より噴出し対向衝突することとなる。
(5)衝突により流体中の破砕対象物が破砕されたあとの流体は、破砕容器20の下面開口から回収容器21に落下し、該回収容器21に回収される。回収容器21は、予め循環流路22が有効となるように弁体61・62が設定され、回収された流体は再び汲上容器23に還流されて上記(1)〜(4)の流れで処理される。そして、流体中の破砕対象物が適度に破砕されれば、回収容器21の排水流路63が有効となるように弁体61・62が切り替えられ、破砕装置13から流体が排水される。なお、本実施例では、破砕装置13にて活性汚泥の細胞壁が破砕された被処理水は中和槽14へ移送される。
In the crushing
(1) The fluid containing the object to be crushed is introduced into the pumping
(2) The
(3) The flow
(4) The fluid ejected from the
(5) The fluid after the object to be crushed in the fluid is crushed by the collision falls from the lower surface opening of the crushing
なお、前記破砕装置13は、活性汚泥の細胞壁を破砕するために利用されるに留まらず、流体に含まれる粒状の破砕対象物を破砕するために広く用いることができる。
例えば、破砕対象物である花粉を含む気体を破砕装置13のノズル30・30より噴出して、該花粉の細胞壁(外殻)を破砕することができる。
また、例えば、破砕対象物であるコロイド粒子を含む液体を破砕装置13のノズル30・30より噴出し、コロイド粒子を破砕して微細化することができる。
The crushing
For example, a gas containing pollen that is an object to be crushed can be ejected from the
Further, for example, a liquid containing colloidal particles that are objects to be crushed can be ejected from the
本発明に係る破砕装置13は、内部に環状流路が形成された中空円盤形状で下面開放の破砕容器20と、前記環状流路上で該環状流路の接線にほぼ沿わせて流体を噴出するとともに、噴出された流体が前記環状流路上で対向衝突するように配置された一対のノズル30・30とを、含んで構成されたものである。
換言すれば、前記破砕装置13は、外周側へ膨らむ円弧状の断面を有する環状流路と、前記環状流路上で該環状流路の接線にほぼ沿わせて流体を噴出するとともに、噴出された流体が前記環状流路上で対向衝突するように配置された一対のノズル30・30とを、含んで構成されたものである。
上記構成の破砕装置13では、環状流路に噴出された流体は効率的に対向衝突するので、破砕能力の向上を期待できる。さらに、この破砕装置13は、特別な駆動装置等を必要としないので、簡易且つ安価な構造である。
The crushing
In other words, the crushing
In the crushing
さらに、前記破砕装置13に具備される前記一対のノズル30・30は、ラバールノズルであることが望ましい。ラバールノズルを採用することで、ノズルを通過し噴出される流体の圧力差により、効果的に流体中の破砕対象物を破砕することができる。
Furthermore, it is desirable that the pair of
また、前記破砕装置13に具備される一対のノズル30・30のうち、一方のノズル30は環状流路の幅方向一側端部より環状流路の幅方向中央に向けて流体を噴出し、他方のノズル30は環状流路の幅方向他側端部より環状流路の幅方向中央に向けて流体を噴出することが望ましい。このようにノズル30・30を配置することで、ノズル30より噴出された流体は旋回方向と該旋回方向と略直交する方向とに、破砕容器20の内壁に沿って移動することとなる。そして、ノズル30・30から噴出された流体は破砕容器20内の環状流路の幅方向略中央に集められて、効率的に衝突することができる。
Further, of the pair of
そして、本発明に係る汚泥処理システムは、活性汚泥に可溶化剤としてアルカリ剤と細胞壁分解酵素とを添加して、活性汚泥を可溶化させるための可溶化槽と、前記可溶化した活性汚泥の細胞壁を破砕させるための破砕装置と、前記細胞壁が破砕された活性汚泥に中和剤を添加して、前記活性汚泥を中和させるための中和槽と、前記中和された活性汚泥から汚泥を沈降分離する沈殿槽とを、含んで構成されたものである。
上記構成の前記汚泥処理システム10によれば、活性汚泥に含まれる微生物の細胞壁が、可溶化されたうえ、活性汚泥の噴流の対向衝突により破砕されるので、より効果的に前記細胞壁を破砕して、活性汚泥の減容化に寄与することができる。
And the sludge treatment system which concerns on this invention adds the alkaline agent and a cell wall decomposing enzyme as a solubilizer to activated sludge, the solubilization tank for solubilizing activated sludge, and the solubilized activated sludge A crushing device for crushing the cell wall, a neutralizing tank for neutralizing the activated sludge by adding a neutralizing agent to the activated sludge having the cell wall crushed, and sludge from the neutralized activated sludge And a sedimentation tank for sedimentation and separation.
According to the
10 汚泥処理システム
11 前処理槽
12 可溶化槽
13 破砕装置
14 中和槽
15 可溶化剤供給装置
17 沈殿槽
20 破砕容器
30 ノズル
DESCRIPTION OF
Claims (5)
内部に環状流路が形成された中空円盤形状で下面開放の容器と、
前記環状流路上で該環状流路の接線にほぼ沿わせて流体を噴出するとともに、噴出された流体が前記環状流路上で対向衝突するように配置された一対のノズルとを、
含んで成ることを特徴とする破砕装置。 A crushing device for crushing a crushing object in a fluid,
A hollow disk-shaped container having an annular channel formed therein, and an open bottom surface;
A pair of nozzles arranged so that the fluid is ejected substantially along the tangent line of the annular channel on the annular channel, and the jetted fluid collides oppositely on the annular channel,
A crushing device comprising the crushing device.
外周側へ膨らむ円弧状の断面を有する環状流路と、
前記環状流路上で該環状流路の接線にほぼ沿わせて流体を噴出するとともに、噴出された流体が前記環状流路上で対向衝突するように配置された一対のノズルとを、
含んで成ることを特徴とする破砕装置。 A crushing device for crushing a crushing object in a fluid,
An annular flow path having an arc-shaped cross-section that bulges to the outer periphery side;
A pair of nozzles arranged so that the fluid is ejected substantially along the tangent line of the annular channel on the annular channel, and the jetted fluid collides oppositely on the annular channel,
A crushing device comprising the crushing device.
請求項1又は請求項2に記載の破砕装置。 The pair of nozzles is a Laval nozzle,
The crushing apparatus according to claim 1 or claim 2.
請求項1又は請求項2に記載の破砕装置。 Of the pair of nozzles, one of the nozzles ejects fluid from one end portion in the width direction of the annular channel toward the center in the width direction of the annular channel, and the other nozzle is the other end in the width direction of the annular channel. The fluid is ejected from the portion toward the center in the width direction of the annular flow path,
The crushing apparatus according to claim 1 or claim 2.
活性汚泥に可溶化剤としてアルカリ剤と細胞壁分解酵素とを添加して、活性汚泥を可溶化させるための可溶化槽と、
前記可溶化した活性汚泥の細胞壁を破砕させるための、請求項1〜請求項4の何れか一項に記載の破砕装置と、
前記細胞壁が破砕された活性汚泥に中和剤を添加して、前記活性汚泥を中和させるための中和槽と、
前記中和された活性汚泥から汚泥を沈降分離する沈殿槽とを、
含んで成ることを特徴とする汚泥処理システム。 A sludge treatment system for reducing the volume of activated sludge,
A solubilization tank for solubilizing the activated sludge by adding an alkaline agent and a cell wall degrading enzyme as a solubilizer to the activated sludge;
The crushing apparatus according to any one of claims 1 to 4, for crushing a cell wall of the solubilized activated sludge,
A neutralizing tank for neutralizing the activated sludge by adding a neutralizing agent to the activated sludge in which the cell walls are crushed;
A settling tank for settling and separating sludge from the neutralized activated sludge,
A sludge treatment system characterized by comprising.
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- 2007-12-28 JP JP2007341261A patent/JP2009160506A/en not_active Ceased
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