JP2013180262A - 汚泥濃縮機 - Google Patents

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Abstract

【課題】汚泥を効率よく濃縮し、濃縮濃度を高めることができる汚泥濃縮機を提供する。
【解決手段】汚泥濃縮機１０は、走行するろ過体１２の上面で汚泥を搬送しながら重力ろ過する重力ろ過部１４を備え、重力ろ過部１４の汚泥投入位置Ａより下流側に、ろ過体１２による汚泥の搬送方向と交差する方向に汚泥を移動させることにより、ろ過体１２上での汚泥の幅方向寸法を縮小する移動機構１６を備える。移動機構１６は、例えば、ろ過体１２による汚泥の搬送方向と交差する方向に延びたスクリュー２４ａ、２４ｂを有し、該スクリュー２４ａ、２４ｂの回転によって汚泥を移動させる構成とされる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ろ過体の上面で汚泥を搬送しながら重力ろ過する重力ろ過部を備えた汚泥濃縮機に関する。
従来より、処理対象物である下水や工場排水等の汚泥を周回移動する無端状のろ布ベルトの上面で搬送しながら重力ろ過することで、汚泥に含まれる水分を低減して濃縮する汚泥濃縮機が利用されている。通常、このような汚泥濃縮機は、濃縮濃度４〜５％まで汚泥を濃縮することで、後段の消化槽や脱水機の効率を向上させるために用いられるが、単にろ布ベルト等のろ過体上で汚泥を重力ろ過するだけでは、脱水効率が低く、ろ過速度も遅いという問題がある。
そこで、特許文献１には、ベルトプレス脱水機の重力ろ過部の上部に、Ｖ字型の汚泥掻き分け体と、汚泥の流速を低下させると共にその厚みを減じる抵抗体とを設けることにより、脱水効率を高め、ろ布での水切れを向上しようとする構成が開示されている。
特開２０００−９３７１２号公報
上記のように、従来の汚泥濃縮機は、重力ろ過部のろ過体上に障害物を設けることで搬送される汚泥を分離させ、その脱水効率を高めようとするものであるが、ろ過体上に単なる障害物を設けただけでは、汚泥の濃縮効率を大幅に向上させることは難しい。また、汚泥濃縮機の後段に設置される消化槽や脱水機での脱水効率を向上させるためには、汚泥濃縮機で汚泥をより高い濃度まで濃縮できることが好ましい。
本発明は、上記従来の問題を考慮してなされたものであり、汚泥を効率よく濃縮し、濃縮濃度を高めることができる汚泥濃縮機を提供することを目的とする。
本発明に係る汚泥濃縮機は、ろ過体の上面で汚泥を搬送しながら重力ろ過する重力ろ過部を備えた汚泥濃縮機であって、前記重力ろ過部の汚泥投入位置より下流側に、前記ろ過体による汚泥の搬送方向と交差する方向に汚泥を移動させることにより、前記ろ過体上での汚泥の幅方向寸法を縮小する移動機構を備えたことを特徴とする。
このような構成によれば、ろ過体による汚泥の搬送方向と交差する方向に汚泥を移動させることにより、ろ過体上での汚泥の幅方向寸法を縮小する移動機構を備える。これにより、ろ過体上で搬送されつつ重力ろ過される汚泥は、その搬送方向と交差する方向に移動させられ、その幅方向寸法が縮小され、その高さを増加されて圧密されるため、汚泥を効率よく濃縮し、その濃縮濃度を高めることができる。
前記移動機構は、前記ろ過体による汚泥の搬送方向と交差する方向に延びたスクリューを有し、該スクリューの回転によって汚泥を移動させる構成とすると、汚泥を円滑に移動させることができると共に、スクリューによる圧搾効果も加わるため、汚泥の濃縮濃度を一層高めることができる。
前記汚泥の搬送方向で前記スクリューの下流側であって該スクリューと近接する位置に、前記スクリューによる汚泥の移動を案内する案内板を起立させると、ろ過体上を搬送される汚泥を案内板によるせき止め効果により、より確実に且つ円滑にスクリューに投入し、移動させることができる。また、スクリューで移動される汚泥が案内板に押し付けられるため、スクリューでの圧搾効果を高めることができる。
前記スクリューは、一対設けられると共に、該一対のスクリューは、下流側へと汚泥を通過させる隙間を前記ろ過体の幅方向中央付近に設けた状態で対向配置され、各スクリューによる汚泥の移動方向が、前記隙間に汚泥を集める方向に設定されていると、一対のスクリューの対向する押し込み力によって、双方から移動される汚泥同士を押し潰し合わせて圧密することができる。
前記スクリューによる汚泥の移動方向で前方側に、該スクリューの先端との間に汚泥を下流側へと通過させる隙間を設けた状態で起立されることにより、前記スクリューによって移動された汚泥が押し付けられる押付板を設けた構成としてもよい。そうすると、押付板が、スクリューによって移動される汚泥を受け止めて、その圧密・圧搾を促進する汚泥圧密・圧搾板として機能するため、汚泥の濃縮濃度を一層高めることができる。
また、前記スクリューと前記押付板との組を、前記ろ過体上の幅方向に沿って複数組並べると、汚泥の処理量を大幅に増大させることができるため、装置を大型化し、汚泥の処理量を増加させたい場合に特に有効である。
前記移動機構を出た汚泥を加圧脱水する加圧脱水部を備え、移動機構によって圧密された汚泥を高効率に脱水可能なシステムを構成してもよい。
前記重力ろ過部の前記移動機構より下流側に、前記移動機構によって集められた汚泥を前記ろ過体の幅方向に分散させる分散機構を備えてもよい。そうすると、移動機構によって一旦圧密された汚泥を、再び分散させることができるため、汚泥をさらに濃縮することができ、さらに、分散機構自体での圧搾効果も得ることができる。
前記重力ろ過部における前記移動機構より上流側でろ過体上を搬送される汚泥に凝集剤を添加する薬品添加設備を設けてもよい。そうすると、移動機構での圧密時に薬品が均一に混合され、薬品による凝集効率を増加させることができ、汚泥の濃縮効率を一層向上させることができる。
本発明によれば、ろ過体による汚泥の搬送方向と交差する方向に汚泥を移動させることにより、ろ過体上での汚泥の幅方向寸法を縮小する移動機構を備える。これにより、ろ過体上で搬送されつつ重力ろ過される汚泥は、その搬送方向と交差する方向に移動させられ、その幅方向寸法が縮小され、その高さを増加されて圧密されるため、汚泥を効率よく濃縮し、その濃縮濃度を高めることができる。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る汚泥濃縮機の構成を示す側面図である。 図２は、図１に示す汚泥濃縮機の構成を示す平面図である。 図３は、本発明の第２の実施形態に係る汚泥濃縮機の構成を示す平面図である。 図４は、本発明の第３の実施形態に係る汚泥濃縮機の構成を示す側面図である。 図５は、図４に示す汚泥濃縮機の変形例にかかる汚泥濃縮機の構成を示す側面図である。 図６は、本発明の第４の実施形態に係る汚泥濃縮機の構成を示す平面図である。
以下、本発明に係る汚泥濃縮機について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る汚泥濃縮機１０の構成を示す側面図であり、図２は、図１に示す汚泥濃縮機１０の構成を示す平面図である。本実施形態に係る汚泥濃縮機１０は、無端状に構成されたろ過体１２の上面で汚泥（例えば、下水汚泥）を搬送しながら重力ろ過し、濃縮汚泥として搬出する装置であり、濃縮機のみならず脱水機として用いることもできる。
図１及び図２に示すように、汚泥濃縮機１０は、無端軌道（無限軌道）で走行するろ過体１２の上面１２ａで汚泥を重力ろ過（重力濃縮）する重力ろ過部１４を備え、この重力ろ過部１４の汚泥投入位置Ａより下流側に、ろ過体１２による搬送方向と直交する方向に汚泥を移動させる移動機構１６を設けた構成となっている。
重力ろ過部１４は、複数のローラ（ロール）１８ａ、１８ｂに巻き掛けられ、一方向に周回駆動される無端状のろ過体１２の上面（外周面）１２ａで構成されており、ローラ１８ａ、１８ｂ間に張られたろ過体１２の上面１２ａに汚泥が載置されることで、該汚泥に含まれる水分を重力によってろ過分離する手段である。
ろ過体１２は、例えば、通水性を持った長尺帯状のろ布ベルトや、微細な孔部が網目状に複数形成された長尺帯状の金属スクリーン等によって構成される。ろ過体１２は、十分な張力で各ローラ１８ａ、１８ｂに巻き掛けられており、図示しないモータ等の駆動源により、図１中に示す矢印の方向（図１では反時計方向）に走行可能である。すなわち、図１及び図２において、右側（上流側）から左側（下流側）に向かう方向が汚泥の搬送方向となる。従って、上流側の汚泥投入位置Ａに投入・載置された汚泥は、ろ過体１２によって下流側へと搬送されつつ、水分のみが重力によってろ過体１２を透過してろ過脱水され、ろ過された水分（分離液、ろ液）は、ろ液受皿２０によって回収される。
重力ろ過部１４を構成するろ過体１２の上面１２ａには、複数本（本実施形態では、６本）の棒体２２が立設されている。棒体２２は、ろ過体１２上を搬送される汚泥に当接して分散させ、その水切りを促進するための障害物であり、その設置位置や本数、形状等は、適宜変更可能である。
このような重力ろ過部１４の下流側に設けられる移動機構１６は、ろ過体１２上を搬送される汚泥の幅方向寸法を縮小すると同時に汚泥高さを高くすることで圧密し、そのろ過効率を向上させ、汚泥濃度を高めるための装置である。
移動機構（スクリューコンベア）１６は、ろ過体１２の上面１２ａの上流側全面に向かって開口して汚泥を受け入れ可能となっており、ろ過体１２による搬送方向と交差（図２では直交）する方向に汚泥を移動させる一対のスクリュー２４ａ、２４ｂと、スクリュー２４ａ、２４ｂの下流側に近接し、ろ過体１２の幅方向両端側にそれぞれ起立配置された一対の案内板２６ａ、２６ｂとを備え、案内板２６ａ、２６ｂ間の隙間Ｇ（各スクリュー２４ａ、２４ｂ間の隙間と略同一）が、当該移動機構１６から下流側へと汚泥を排出するための通路となっている。
スクリュー２４ａ、２４ｂは、ろ過体１２による汚泥の搬送方向と直交する方向に延び、該ろ過体１２を幅方向に渡るスクリュー軸２８と、スクリュー軸２８の中央付近を除く両側方の外周面に、それぞれらせん状に設けられたスクリュー羽根３０ａ、３０ｂとを有する。
スクリュー軸２８は、図示しない軸受によって両端部がろ過体１２の幅方向外側位置で軸支され、例えば、ろ過体１２を巻き掛けたローラ１８ａ、１８ｂに対し、チェーンやベルト等の可撓性動力伝達部材３２（図１中の２点鎖線参照）によって連係されることで、ろ過体１２の走行に伴って回転可能である。ろ過体１２の走行動作とスクリュー軸２８の回転動作とを同期させる構成としたことにより、可撓性動力伝達部材３２を巻き掛ける各軸の径を適宜設計し又は図示しない減速装置等を搭載することで、ろ過体１２による汚泥の搬送速度と、スクリュー軸２６の回転速度（つまり、スクリュー２４ａ、２４ｂによる汚泥の移動速度）との関係を容易に設定・制御することができる。勿論、スクリュー軸２８を独自に回転駆動するモータ等の駆動源を設けてもよい。
各スクリュー２４ａ、２４ｂのスクリュー羽根３０ａ、３０ｂは、ろ過体１２の幅方向両側方に寄った位置でスクリュー軸２６の外周面にそれぞれ設けられ、互いの先端同士が隙間Ｇと同程度の隙間を介して対向している。各スクリュー羽根３０ａ、３０ｂのらせんの方向は、ろ過体１２の中心線で対照形状（逆向き）となっており、各スクリュー２４ａ、２４ｂによる汚泥の移動方向は、それぞれ反対方向に設定されている。このため、各スクリュー２４ａ、２４ｂは、互いにろ過体１２の幅方向で外側から内側（中央）に向かって汚泥を移動させ、その先端同士が前記隙間を介して離間した中央部では、両外側から移動された汚泥同士が互いに押し合って圧密される。各スクリュー２４ａ、２４ｂは、共通のスクリュー軸２８を用いた構成ではなく、それぞれ個別のスクリュー軸を用いた構成としても勿論よい。
スクリュー軸２８の中央部、つまり各スクリュー２４ａ、２４ｂ間で露出したスクリュー軸２８の外周面には、ろ過体１２の幅方向中央側を搬送されてきた汚泥と、一対のスクリュー２４ａ、２４ｂによって中央に圧密された汚泥とを下流側へと円滑に排出するためのパドル３３が複数枚（図２では３枚）設けられている。パドル３３は、例えば、スクリュー軸２８の外周面に周方向に沿って数枚一組で設けられた羽根車である。
案内板２６ａ、２６ｂは、スクリュー２４ａ、２４ｂの下流側であって該スクリュー２４ａ、２４ｂと近接する位置で起立した壁部３４と、壁部３４の下端をろ過体１２による汚泥の搬送方向で上流側へと湾曲させて突出させることでスクリュー２４ａ、２４ｂの下方略半分を覆う底部３６とを有する。各案内板２６ａ、２６ｂの中央側の端部には、ろ過体１２による汚泥の搬送方向に沿って下流側へと延びた一対の通路板３８ａ、３８ｂがそれぞれ設けられている。
壁部３４は、スクリュー２４ａ、２４ｂの高さと同程度の高さに設定される板状部材であり、その高さは適宜変更可能である。底部３６は、図１に示すように、壁部３４の下端から搬送方向で上流側に向かって、スクリュー２４ａ、２４ｂの略中心となる位置まで突出形成される板状部材であり、その長さは適宜変更可能である。但し、底部３６が長すぎて上流側に突き出しすぎていると、ろ過体１２によるスクリュー２４ａ、２４ｂ側への汚泥の押し込みが難しくなり、結局のところ、スクリュー２４ａ、２４ｂに汚泥を搬入することが難しくなるため、底部３６の長さはスクリュー２４ａ、２４ｂの下面の一部をろ過体１２に対して露出させることができる程度に設定することが望ましい。案内板２６ａ、２６ｂを構成する壁部３４や底部３６には、微細な孔部を多数形成したスクリーン等を用いてもよい。
図２に示すように、本実施形態では、スクリュー２４ａ、２４ｂや案内板２６ａ、２６ｂについて、汚泥をろ過体１２による汚泥の搬送方向とは直交する方向に移動させるように設置した構成を例示しているが、これらスクリュー２４ａ、２４ｂや案内板２６ａ、２６ｂの設置方向は、汚泥の搬送方向に対して所定の角度を持って交差する方向に汚泥を移動可能に設置されていればよく、後述する分散機構５０や移動機構８０についても同様である。例えば、汚泥の搬送方向に対して、スクリュー２４ａ及び案内板２６ａの組と、スクリュー２４ｂ及び案内板２６ｂの組とが、Ｖ字状又は逆Ｖ字状となる角度に設置されていてもよく、この場合には、各スクリュー２４ａ、２４ｂにそれぞれ独立し、又はかさ歯車等で連係されたスクリュー軸を設ければよい。
各通路板３８ａ、３８ｂは、スクリュー羽根３０ａ、３０ｂ間や案内板２６ａ、２６ｂ間に形成される隙間Ｇと同幅の隙間を挟んで互いに対面するように起立設置されている。通路板３８ａ、３８ｂは、スクリュー２４ａ、２４ｂによってろ過体１２の中央付近に圧密された汚泥を、下流側への円滑に排出するための通路を形成するものであり、壁部３４と同程度の高さに設定される。なお、実際上、スクリュー２４ａ、２４ｂによって中央に圧密された汚泥は、ろ過体１２の走行により、一対の案内板２６ａ、２６ｂ（壁部３４）の間の隙間Ｇから下流側へと搬送されるため、通路板３８ａ、３８ｂは省略することもできるが、通路板３８ａ、３８ｂを設けると、中央に圧密され、高さを増した汚泥を下流側へとより円滑に搬送することができる。
図２に示すように、重力ろ過部１４における移動機構１６の上流側に、搬送される汚泥に対して鉄系の無機凝集剤等の薬品を散布する薬品添加設備４０を設けてもよい。薬品添加設備４０は、汚泥投入位置Ａ近傍でろ過体１２の幅方向全域に渡って複数の薬品ノズル４２ａを設置した第１管路４２と、移動機構１６より多少上流側でスクリュー２４ａ、２４ｂ間の隙間Ｇに対応する幅に渡って複数の薬品ノズル４４ａを設置した第２管路４４と、第１管路４２及び第２管路４４へと三方弁４６の切換制御下に、図示しない薬品タンクに貯留された薬品を送液する送液ポンプ４８とを備える。
薬品添加設備４０は、汚泥を圧密する移動機構１６の上流側を搬送される汚泥に凝集剤等の薬品を添加することができるため、薬品が添加された汚泥は、移動機構１６での圧密時に均一に混合され、薬品による凝集効率を増加させることができ、汚泥の濃縮効率を一層向上させることができる。なお、第１管路４２と第２管路４４とは三方弁４６によって切換可能であるが、いずれか一方のみを設置しても勿論よい。この場合、第２管路４４は、第１管路４６に比べて薬品ノズル４４ａの設置数が少なくてよく、その設置コストが低く、薬品の流量制御が容易であるという利点がある。
次に、以上のように構成される汚泥濃縮機１０の動作について説明する。
先ず、当該汚泥濃縮機１０で濃縮する処理対象物である汚泥は、所定の高分子凝集剤が添加されてフロック化された状態で、ろ過体１２の上面１２ａの上流側の汚泥投入位置Ａから重力ろ過部１４へと投入される。投入された汚泥は、走行するろ過体１２上で搬送されつつ、途中で棒体２２による水切り促進作用を受けながら重力ろ過（重力脱水）され、移動機構１６に到達する。
移動機構１６では、ろ過体１２の幅方向で両側方を搬送された汚泥が、各スクリュー２４ａ、２４ｂの回転に巻き込まれ、案内板２６ａ、２６ｂによって案内されつつ、中央部に向かって押し込まれながら移動する。スクリュー２４ａ、２４ｂで移動された汚泥は、中央部（中心部）を搬送されてきてスクリュー２４ａ、２４ｂに巻き込まれていない汚泥と混合されると同時に、各スクリュー２４ａ、２４ｂによる押出力によってろ過体１２の中央部で押し潰され合って圧密され、幅方向寸法が縮小し且つ高さが増加した状態で、パドル３３の回転力により隙間Ｇから通路板３８ａ、３８ｂ間の通路を下流側へと排出され、その際にも、ろ過体１２による重力ろ過が継続され、所望の濃縮濃度まで濃縮される。
例えば、汚泥投入位置Ａにろ過体１２の幅方向寸法で幅Ｗ１に広がって高さｈ１で投入された汚泥は、移動機構１６から排出される際には、幅Ｗ１より狭い幅Ｗ２に縮小されるため、その平面視での表面積の低下分だけ高さ方向寸法が増して高さｈ２となり、十分に圧密された状態となっている。このため、汚泥の濃縮濃度は、単なる重力ろ過を受けた場合に比べて大幅に高まることになる。また、移動機構１６より下流側では汚泥高さが増しているため、その自重によって重力ろ過の効率が一層向上し、移動機構１６までの時点で十分に脱水され濃縮された汚泥であっても、さらに重力ろ過による濃縮を促進することができる。しかも、スクリュー２４ａ、２４ｂで汚泥を中央部へと移動させる際には、案内板２６ａ、２６ｂとスクリュー羽根３０ａ、３０ｂの回転力とによって汚泥が移動しながら圧搾されるため、汚泥の濃縮はさらに高まることになる。この際、スクリュー２４ａ、２４ｂによって圧搾された汚泥の水分は、壁部３４から底部３６を流れ、ろ過体１２によってろ過される。
なお、汚泥の投入量や、ろ過体１２による搬送速度とスクリュー２４ａ、２４ｂによる移動速度との関係等によっては、全ての汚泥がスクリュー２４ａ、２４ｂによって円滑に中央部に集められず、一部がスクリュー２４ａ、２４ｂの裏側の案内板２６ａ、２６ｂの壁部３４を乗り越えることもある。しかしながら、案内板２６ａ、２６ｂを乗り越えた汚泥は、結局のところ、その下流側のろ過体１２上でさらなる重力ろ過を受け、最終的には通路板３８ａ、３８ｂ間を通過した汚泥と混合されるため、特に問題となることはない。
以上のように、本実施形態に係る汚泥濃縮機１０では、重力ろ過部１４の汚泥投入位置Ａより下流側に、ろ過体１２による汚泥の搬送方向と交差する方向に汚泥を移動させることにより、ろ過体１２上での汚泥の幅方向寸法を縮小する移動機構１６を備える。これにより、ろ過体１２上で搬送されつつ重力ろ過される汚泥は、その搬送方向と交差する方向に移動させられ、その幅方向寸法が縮小され、その高さを増加されて圧密されるため、汚泥を効率よく濃縮し、その濃縮濃度を高めることができ、例えば、ケーキ状の高濃縮濃度汚泥を生成することもできる。
例えば、従来の重力ろ過による汚泥濃縮機では、処理前に濃縮濃度１％未満（含水率９９％以上）の汚泥を、処理後に濃縮濃度４〜５％程度まで高めることができるが、その濃縮速度は遅く、装置構成も大型化せざるを得なかった。これに対して、当該汚泥濃縮機１０では、処理前に濃縮濃度１％未満の汚泥を、処理後に濃縮濃度５〜１５％程度（ケーキ含水率９５〜８５％程度）まで高めることができ、移動機構１６による圧密効果により、その濃縮速度も速く、装置構成も小型化することができる。しかも、汚泥濃縮機１０で濃縮率を高めることができるため、後段の脱水機での脱水率も高くなるという利点がある。
汚泥濃縮機１０では、移動機構１６として、ろ過体１２による汚泥の搬送方向と交差する方向に延びたスクリュー２４ａ、２４ｂを用い、該スクリュー２４ａ、２４ｂの回転によって汚泥を移動させる構成を採用したことにより、スクリュー２４ａ、２４ｂによる搬送時に汚泥を圧搾することができ、その濃縮濃度を一層高めることができる。
この場合、移動機構１６では、スクリュー２４ａ、２４ｂが一対設けられると共に、各スクリュー２４ａ、２４ｂは、ろ過体１２の幅方向中央付近に下流側へと汚泥を通過させる隙間を設けた状態で対向配置され、各スクリュー２４ａ、２４ｂによる汚泥の移動方向が、前記隙間に汚泥を集める方向に設定されている。これにより、汚泥は、各スクリュー２４ａ、２４ｂによって中央に集められつつ互いに押し潰し合いながら圧密されるため、その濃縮濃度をより一層高めることができる。
また、汚泥の搬送方向でスクリュー２４ａ、２４ｂの下流側であって該スクリュー２４ａ、２４ｂと近接する位置に案内板２６ａ、２６ｂの壁部３４を起立させたことにより、ろ過体１２上を搬送される汚泥を案内板２６ａ、２６ｂによるせき止め効果により、より確実に且つ円滑にスクリュー２４ａ、２４ｂに投入し、移動させることができる。また、スクリュー２４ａ、２４ｂで移動される汚泥が案内板２６ａ、２６ｂに押し付けられるため、スクリュー２４ａ、２４ｂでの圧搾効果を高めることができる。
次に、本発明の第２の実施形態に係る汚泥濃縮機１０ａについて説明する。
図３は、本発明の第２の実施形態に係る汚泥濃縮機１０ａの構成を示す平面図である。なお、第２の実施形態に係る汚泥濃縮機１０ａにおいて、上記第１の実施形態に係る汚泥濃縮機１０と同一又は同様な機能及び効果を奏する要素には同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略し、以下の各実施形態についても同様とする。
図３に示すように、汚泥濃縮機１０ａは、上記第１の実施形態に係る汚泥濃縮機１０と比べて、ろ過体１２の上面１２ａ上に複数（図３では２台）の移動機構１６を直列に並べると共に、これら移動機構１６、１６間に、分散機構（スクリューコンベア）５０を設けた点が相違している。
分散機構５０は、１本のスクリュー軸５２の外周面に、らせん状のスクリュー羽根５４ａ、５４ｂを設けた一対のスクリュー５６ａ、５６ｂを備え、このスクリュー５６ａ、５６ｂをろ過体１２の幅方向中央付近に設けている。各スクリュー羽根５４ａ、５４ｂのらせんの方向は、ろ過体１２の中心線で対照形状（逆向き）となっており、各スクリュー５６ａ、５６ｂによる汚泥の移動方向は、それぞれ反対方向（いずれもろ過体１２の幅方向で外向き）に設定されている。
従って、汚泥濃縮機１０ａでは、上流側の移動機構１６で中央に圧密された汚泥が分散機構５０に導入されると、この分散機構５０では、各スクリュー５６ａ、５６ｂが、互いにろ過体１２の幅方向で内側から外側に向かって汚泥を分散移動させる。このため、分散移動された汚泥は、ろ過体１２の走行により、スクリュー５６ａ、５６ｂが設置されない両外側部を介して下流側へと搬送され、次の移動機構１６に導入されて、再び中央部へと移動され、圧密される。
以上のように、本実施形態に係る汚泥濃縮機１０ａによれば、移動機構１６によって集められた汚泥をろ過体１２の幅方向へと分散させる分散機構５０を備えたことにより、移動機構１６で一旦圧密された汚泥を、再び分散させることができる。このため、圧密によって濃縮が促進された汚泥を再び分散させることにより、汚泥をさらに脱水することができ、さらに、分散機構５０を構成するスクリュー５６ａ、５６ｂによる圧搾効果も得ることができる。
しかも、当該汚泥濃縮機１０ａでは、分散機構５０によって分散された汚泥を、後段の移動機構１６によって再び圧密することができるため、汚泥の濃縮濃度を一層高めることができる。移動機構１６と分散機構５０が順に配置されていれば、その設置台数は適宜変更可能であり、重力ろ過部１４の最下流に移動機構１６と分散機構５０のいずれを設置するかも、後段の消化槽等の構成を考慮して設定すればよい。
次に、本発明の第３の実施形態に係る汚泥濃縮機１０ｂについて説明する。
図４は、本発明の第３の実施形態に係る汚泥濃縮機１０ｂの構成を示す側面図である。図４に示すように、汚泥濃縮機１０ｂは、上記第１の実施形態に係る汚泥濃縮機１０と比べて、ろ過体１２の上面１２ａ上に形成された重力ろ過部１４に設けられた移動機構１６の下流側に、汚泥を加圧脱水する加圧脱水部６０を設けた点が相違している。
加圧脱水部６０は、小径ローラ６１ａ、６１ｂ間のろ過体１２の上面１２ａを下方へと押圧変形させた加圧ローラ６２を備え、この加圧ローラ６２とろ過体１２との間で、移動機構１６から排出された汚泥を挟持して加圧し、脱水するローラプレス機構を構成している。
従って、汚泥濃縮機１０ｂでは、移動機構１６によって圧密され、高さを増した汚泥が、加圧脱水部６０に投入されるため、汚泥投入位置Ａへの投入直後の汚泥のように、幅方向に広がって高さが低い汚泥を加圧脱水する場合に比べ、加圧脱水部６０での脱水性能を向上させることができ、重力ろ過部１４のみを設けた構成よりも汚泥をさらに脱水し、濃縮することができる。
なお、移動機構１６の下流側に設ける加圧脱水部としては、上記のようにローラプレス機構を適用した加圧脱水部６０以外の構成であってもよく、例えば、図５に示す汚泥濃縮機１０ｃのように、ベルトプレス機構の加圧脱水部７０を設けた構成としてもよい。図５に示すように、加圧脱水部７０は、ローラ７２ａ、７２ｂ間に巻き掛けられたろ過体７４と、ローラ７６ａ、７６ｂ間に巻き掛けられたろ過体７８とを備え、下方にろ液受皿７９が設置されている。
従って、このような汚泥濃縮機１０ｃにおいても、移動機構１６によって圧密され、高さを増した汚泥が、加圧脱水部７０に投入されるため、当該加圧脱水部７０での脱水性能を向上させることができる。
次に、本発明の第４の実施形態に係る汚泥濃縮機１０ｄについて説明する。
図６は、本発明の第４の実施形態に係る汚泥濃縮機１０ｄの構成を示す平面図である。図６に示すように、汚泥濃縮機１０ｄは、上記第１の実施形態に係る汚泥濃縮機１０と比べて、移動機構１６を構成する一方のスクリュー２４ａを、ろ過体１２の幅方向に沿って複数（図６では４台）並べて構成される移動機構（スクリューコンベア）８０を備える点が相違している。
移動機構８０は、１本のスクリュー軸８１に設けられた各スクリュー２４ａの先端側、つまり各スクリュー２４ａによる汚泥の移動方向で前方側に、スクリュー２４ａの先端との間に汚泥を下流側へと通過させる隙間Ｇ１を設けた状態で起立されることにより、各スクリュー２４ａによって移動された汚泥が押し付けられる押付板８２を有する。
従って、汚泥濃縮機１０ｄでは、ろ過体１２の上面１２ａを搬送される汚泥が、各スクリュー２４ａの回転に巻き込まれると、案内板２６ａに案内されつつ、一方側（図６では上方）に向かって押し込まれながら移動する。スクリュー２４ａで移動された汚泥は、スクリュー２４ａのない部分（隙間Ｇ１の上流側）を搬送されてきてスクリュー２４ａに巻き込まれていない汚泥と混合されると同時に、スクリュー２４ａによる押出力によって押付板８２に押し付けられて圧密され、幅方向寸法が縮小し且つ高さが増加した状態で、パドル３３の回転力により隙間Ｇ１から通路板３８ａと押付板８２との間の通路を下流側へと排出され、その際にも、ろ過体１２による重力ろ過が継続され、所望の濃縮濃度まで濃縮される。
このように、汚泥濃縮機１０ｄでは、押付板８２が、スクリュー２４ａによって移動される汚泥を受け止めて、その圧密・圧搾を促進する汚泥圧密・圧搾板として機能するため、汚泥の濃縮濃度を一層高めることができる。しかも、スクリュー２４ａと押付板８２の組み合わせを複数組並べるだけで、汚泥の処理量を大幅に増大させることができるため、装置を大型化し、汚泥の処理量を増加させたい場合に特に有効である。勿論、スクリュー２４ａと押付板８２の組み合わせ数は適宜変更可能であり、例えば、１組のみとしてもよい。
なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。
例えば、上記実施形態に係る汚泥濃縮機１０、１０ａ〜１０ｄを構成する各要素は、互いに追加・交換してもよく、例えば、図３に示す汚泥濃縮機１０ａの下流側に配置された移動機構１６の下流側に、図４や図５に示す加圧脱水部６０、７０を設置してもよく、これら加圧脱水部６０、７０は、図６に示す移動機構８０の下流側に設置してもよい。さらに、図６に示す移動機構８０の下流側に、図３に示す分散機構５０を設けてもよい。
また、ろ過体１２による汚泥の搬送方向と交差する方向に汚泥を移動させる移動機構１６、８０や分散機構５０について、上記実施形態では、スクリューコンベア方式による構成を例示したが、スクリューコンベア方式以外の構成、例えば、スクレーパ状の移動機構を用いた構成等であってもよい。
１０、１０ａ〜１０ｄ 汚泥濃縮機
１２、７８ ろ過体
１４ 重力ろ過部
１６、８０ 移動機構
２４ａ、２４ｂ、５６ａ、５６ｂ スクリュー
２６ａ、２６ｂ 案内板
２８、５２、８１ スクリュー軸
３０ａ、３０ｂ、５４ａ、５４ｂ スクリュー羽根
３３ パドル
４０ 薬品添加設備
５０ 分散機構
６０、７０ 加圧脱水部
８２ 押付板

Claims (9)

  1. ろ過体の上面で汚泥を搬送しながら重力ろ過する重力ろ過部を備えた汚泥濃縮機であって、
    前記重力ろ過部の汚泥投入位置より下流側に、前記ろ過体による汚泥の搬送方向と交差する方向に汚泥を移動させることにより、前記ろ過体上での汚泥の幅方向寸法を縮小する移動機構を備えたことを特徴とする汚泥濃縮機。
  2. 請求項１記載の汚泥濃縮機において、
    前記移動機構は、前記ろ過体による汚泥の搬送方向と交差する方向に延びたスクリューを有し、該スクリューの回転によって汚泥を移動させることを特徴とする汚泥濃縮機。
  3. 請求項２記載の汚泥濃縮機において、
    前記汚泥の搬送方向で前記スクリューの下流側であって該スクリューと近接する位置に、前記スクリューによる汚泥の移動を案内する案内板を起立させたことを特徴とする汚泥濃縮機。
  4. 請求項３記載の汚泥濃縮機において、
    前記スクリューは、一対設けられると共に、該一対のスクリューは、下流側へと汚泥を通過させる隙間を前記ろ過体の幅方向中央付近に設けた状態で対向配置され、
    各スクリューによる汚泥の移動方向が、前記隙間に汚泥を集める方向に設定されていることを特徴とする汚泥濃縮機。
  5. 請求項３記載の汚泥濃縮機において、
    前記スクリューによる汚泥の移動方向で前方側に、該スクリューの先端との間に汚泥を下流側へと通過させる隙間を設けた状態で起立されることにより、前記スクリューによって移動された汚泥が押し付けられる押付板を設けたことを特徴とする汚泥濃縮機。
  6. 請求項５記載の汚泥濃縮機において、
    前記スクリューと前記押付板との組を、前記ろ過体上の幅方向に沿って複数組並べたことを特徴とする汚泥濃縮機。
  7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の汚泥濃縮機において、
    前記移動機構を出た汚泥を加圧脱水する加圧脱水部を備えたことを特徴とする汚泥濃縮機。
  8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の汚泥濃縮機において、
    前記重力ろ過部の前記移動機構より下流側に、前記移動機構によって集められた汚泥を前記ろ過体の幅方向に分散させる分散機構を備えたことを特徴とする汚泥濃縮機。
  9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の汚泥濃縮機において、
    前記重力ろ過部における前記移動機構より上流側でろ過体上を搬送される汚泥に凝集剤を添加する薬品添加設備を設けたことを特徴とする汚泥濃縮機。
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