JP2014076418A

JP2014076418A - 固液分離装置

Info

Publication number: JP2014076418A
Application number: JP2012224698A
Authority: JP
Inventors: Fuminori Itsuki; 奎徳厳; Tatsuya Chiga; 達也千賀; Tetsuo HIGASA; 鉄雄日笠
Original assignee: Tsurumi Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Tsurumi Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2012-10-10
Filing date: 2012-10-10
Publication date: 2014-05-01
Anticipated expiration: 2032-10-10
Also published as: JP6000049B2

Abstract

【課題】積層状回転濾体（以下「濾体」という）の濾過面が目詰まりせず、準備運転を必要することなく、シンプルな構造で組立に時間と熟練を必要とせず、安価で且つメンテナンス性にも秀でた、濾過機能を安定的に維持し得る固液分離装置を提供。
【解決手段】処理槽９内に各濾片を積層した複数の濾体１ｔを固分排出口１１に向けて昇り勾配状にケーキ搬送路７を形成し、上壁９ｔに垂設した上部遮蔽壁１９の可動部１９ｋ下端外縁が液圧により上部濾体１ｔ外周縁に摺接し、ケーキ搬送路７と上部空間２１を区画した側壁に上部濾液排水口１２ｒを開設し、供給側壁９ｓに付設した下部遮蔽壁１８先端要部外縁を、下部濾体１ｔ外周縁に近接対向すると共に、排出側壁９ｄに付設したシール部材１５要部外縁を、上下２段濾体１ｔ外周縁に近接対向させ、ケーキ搬送路７と下部空間２２とを区画した下壁９ｂに下部濾液排水口１２ｂを開設した固液分離装置。
【選択図】図１

Description

本発明は例えば、下水処理場、し尿処理場、畜産農業、食料品製造業、化学工業などの汚泥を含む排水の処理施設において発生する、液体中に含まれている汚泥の固形物、特に懸濁固形物（ＳＳ）を分離した固分と液分を各別に取り出すための装置に関するものである。

現在、下水処理場、し尿処理場、畜産農業、食料品製造業、化学工業などの排水の処理場において発生する汚泥を含む排水即ち懸濁汚水は環境破壊の問題から、そのままでは排水することが出来ないことは周知のことであり、懸濁汚水に含まれる懸濁固形物（ＳＳ）を可能な限り除去した状態で処理することが課題となっている。

そのために、処理液を貯留空間に貯留し汚泥出口から脱水した汚泥を出す容器である処理室と、前記貯留空間の下部に長手方向を平行に隣接して並べられた複数の濾体で構成された濾体列である下段濾体列とを備え、前記濾体が回転軸と該回転軸に貫通され長手方向に積層して交互に並んだ濾片とスペーサとの複数の組を有し、前記濾体の前記濾片の一部領域が隣接する他の前記濾体の前記濾片と前記スペーサとで構成される隙間にくい込み、複数の前記濾片が円板である通常濾片と該通常濾片より小さい外径を持つ円板である小径濾片とに分かれ複数の前記スペーサが菊座形の通常スペーサと該通常スペーサより大きな外径を持つ円板である大径スペーサとに分かれ、前記濾体の前記通常濾片の外縁が隣接する他の前記濾体の前記通常スペーサの外縁に対向し、前記濾体の前記小径濾片の外縁が隣接する他の前記濾体の前記大型スペーサの外縁に対向し、濾液を回転軸の長手方向に通過させる濾液排出空隙が濾片とスペーサとに設けられ、前記大径スペーサに設けられた濾液排出空隙が外縁に繋がらない閉じた穴である、懸濁液を濾過する装置は公知である（例えば、特許文献１参照）。

また、別の背景技術として前記公知の特許文献１記載の懸濁液を濾過する装置の問題点を払拭させるために、回転可能な軸体に円板を多重に嵌設して構成した濾体を円板の一部が重合する様所要数連設し、該濾体の円板間の隙間から濾過する様にした濾体群を具備する多重円板脱水装置に於いて、前記濾体群により形成されるケーキ搬送路を閉鎖空間とし、該ケーキ搬送路に固形分が凝集した凝集原液を圧送させて、該ケーキ搬送路内の圧力を所定の圧力値とするために、例えば該ケーキ搬送路の上流端が前記濾体によって閉鎖空間に形成するか、または該ケーキ搬送路の上・下流端を上・下流壁に開設された夫々の開口部に連通させた閉鎖空間に形成するか、更にまた上部の濾体群の替わりに天井板にて該ケーキ搬送路の上部を封止して閉鎖空間に形成するか、或いは前記各閉鎖空間の形成に加えて該ケーキ搬送路の下流端開口部に吐出抵抗付与手段を設けるか、或いは圧送される凝集原液を貯溜する密閉された凝集槽を具備して、該ケーキ搬送路を含む原液供給経路の圧力を検知する圧力計を設けて、検出圧力が所定値となる様に凝集原液の圧送を行うことで、該ケーキ搬送路内を所定圧力に維持するように構成した、懸濁液を濾過する装置は公知である（例えば、特許文献２参照）。

特開２００５−００７３２７号公報特開２００７−０００８０６号公報

しかしながら、前記特許文献１の懸濁液を濾過する装置においては、下段濾体列のケーキ搬送路上流部での濾液分離作用は、対向する上段濾体列がないため重力による液分離となっていることから、濾液が通過する目は隣接する濾体同士が重合した部分に形成される隙間だけであり、前記下段濾体列に形成される濾過面積としては小さく、効果的な濾過作用が得られにくいと共に、前記下段濾体列のケーキ搬送路の上流部の重力脱水部で充分な脱水が進行しない場合は、上段と下段の対向濾体列間に形成される圧搾脱水部に進入したケーキの含水率が大きく、効果的な圧搾作用が得られないことに加えて、前記重力脱水部での脱水作用が少ない場合は、処理される液面の低下が遅く原液等の供給量が制限され、処理量の増加が見込めないという欠点があった。

また、前記特許文献１記載の懸濁液を濾過する装置の問題点を払拭させるために、前記特許文献２の懸濁液を濾過する装置においては、ケーキ搬送路を閉鎖空間として、該ケーキ搬送路内に固形分が凝集した凝集原液を圧送させて、該ケーキ搬送路内の圧力を所定の圧力値とするために、該ケーキ搬送路の下流端開口部から供給される該凝集原液が直接流出しないよう、該ケーキ搬送路下流部の圧搾脱水部内にある程度の圧搾ケーキを充填させるための準備運転に時間が掛かると共に、該ケーキ搬送路内の圧力が高すぎる場合には、該ケーキ搬送路上流部の重力脱水部から圧送供給される凝集原液が多くリークされてしまうことから、逆に該下流端開口部から排出される固形物回収率の低下を招くことに加えて、濾過面の目詰まりが促進されることにより、該圧搾脱水部の処理機能が低下されてしまい、圧搾ケーキの含水率が大きく悪化されることで、該下流端開口部から排出される固形物回収率が更に低下されて、やがて該ケーキ搬送路内の圧力が限界を超えてしまうと、圧搾脱水部内に充填されるプラグ状の圧搾ケーキが崩落されて一気に該下流端開口部から排出されてしまうことで、該ケーキ搬送路内部圧力が低下して該下流端開口部から供給される該凝集原液が直接流出されて、固液分離機能が喪失されてしまうことから、再び前記準備運転を行わなければならないと共に、前述の如く構造が複雑で然も回転部位と静止部位を精度よく適正に近接または接触させなければならないことから、必然的に組立難くコストも嵩むことに加えて、分解・組立を要するメンテナンス性にも劣るという欠点があった。

そこで、本発明は前記問題点を鑑み、下段濾体群のケーキ搬送路の上流部の重力脱水部に十分な水深圧を作用させることで、重力脱水部の重力脱水初段処理で十分に固液分離濃縮された処理液を、後段処理の上下段の対向濾体群間に形成される圧搾脱水部で効率よく圧搾され、供給原液の供給量が制限されることなく、安定した処理量の増加が維持されると共に、積層状回転濾体の濾過面が目詰まりすることなく、前記準備運転を必要することなく、シンプルな構造で組立に対して時間と熟練を必要とせず、安価で且つメンテナンス性にも秀でた、濾過機能を安定的に維持し得る固液分離装置を提供することを目的とする。

原液供給口と固分排出口および濾液分排出口を有する処理槽内の原液供給口と固分排出口との間に、回転軸により回転駆動される直径の異なる各濾片を積層形成した複数の積層状回転濾体を、固分排出口の排出方向へ昇り勾配状の等間隔で上下２段に対向配列させてケーキ搬送路を形成し、処理槽の上壁から垂設された上部遮蔽壁の可動部が供給原液の液圧を受けて、該可動部下端の要部外縁が上流部の原液供給口側始端の上部積層状回転濾体外周縁に摺接させることで、該原液供給口側始端部と上部積層状回転濾体配列上方の上部空間とを区画し、該上部空間の処理槽の側壁に該固分排出口の開口位置より下方に上部空間用の上部濾液排水口を開設し、処理液中に含まれる回収微粒子を効率よく回収するように処理槽の供給側壁に付設された下部遮蔽壁の先端の要部外縁を、上流部の原液供給口側始端の下部積層状回転濾体外周縁に僅かな隙間を隔てて近接対向させると共に、処理槽の排出側壁に付設されたシール部材の要部外縁を、下流部の該固分排出口側終端の上下部積層状回転濾体外周縁に僅かな隙間を隔てて近接対向させることで、該ケーキ搬送路と下部積層状回転濾体配列下方の下部空間とを区画し、該下部空間の処理槽の下壁に下部空間用の下部濾液排水口を開設するように構成されていることを最も主要な特徴とする。

本発明の請求項１の固液分離装置において、本発明の請求項２に係る発明は、前記上部および下部積層状回転濾体内に積層方向に連通する濾液路を形成し、該濾液路の送液終端開口部は前記処理槽側壁の外側に付設された濾液室内に導通され、該濾液室下壁に濾液室排水口を開設するように構成されている。

また、本発明の請求項１または２に記載の固液分離装置において、本発明の請求項３に係る発明は、前記上部濾液排水口に越流位置調整機能を付加するように構成されている。

更に、本発明の請求項１ないし３のいずれか一項に記載の固液分離装置において、本発明の請求項４に係る発明は、前記上部濾液排水口の開設位置を前記上部遮蔽壁の可動部に開設し、該上部濾液排水口から前記下部遮蔽壁に該可動部が可動可能な濾液連通路を介して、前記下部空間内へ前記上部空間の濾液を誘導排水するように上部濾液排水口を構成するか、或いは該上部濾液排水口に加えて前記上部空間の処理槽の側壁に開設した、他の上部濾液排水口と併設するように構成している。

本発明の請求項１の発明に係る固液分離装置によれば、処理槽内に原液が供給されることで、本発明の上部遮蔽壁の可動部が供給原液の液圧を受けて、該可動部下端の要部外縁が上流部の原液供給口側始端の上部積層状回転濾体外周縁に摺接させることで、該原液供給口側始端部と上部積層状回転濾体配列上方の上部空間とが区画されることから、図１と図３に示すように濾液が通過する濾過目の上下部積層状回転濾体の各濾片の積層隙間の通水抵抗により生じる水頭差によって、原液供給部の液位を上昇させることができることから、下部積層状回転濾体のケーキ搬送路の上流部の重力脱水部に十分な水深圧を作用させることで、重力脱水部の重力脱水初段処理で十分に固液分離濃縮された処理液が、後段処理の上下２段に対向配列させてケーキ搬送路に形成される圧搾脱水部で効率よく圧搾され、供給原液の供給量が制限されることなく、安定した処理量の増加が維持されると共に、積層状回転濾体の濾過面が目詰まりすることなく、前記準備運転を必要することなく、シンプルな構造で組立に対して時間と熟練を必要とせず、安価で且つメンテナンス性にも秀でた、濾過機能を安定的に維持し得ると共に、原液の供給が停止されると自動的に上部積層状回転濾体外周縁に摺接された該可動部が上部積層状回転濾体外周縁から離れて上部空間の区画が解除されるため、上部空間内に堆積される固分がケーキ搬送路の上流部に自動的に回収されて、次の運転時に再度圧搾排出されるという利点を有している。

また、本発明の請求項１に基づいた請求項２の発明に係る固液分離装置によれば、濾液路が形成された積層状回転濾体では、濾液路のない積層状回転濾体の場合よりも、濾液路経由の濾液室下壁の濾液室排水口からの排水が加わることから、後段処理の上下２段に対向配列させてケーキ搬送路に形成される圧搾脱水部で極めて効率よく圧搾されることで、濾液分離機能の向上と含水率の低い濾過脱水物のケーキが回収し得るという利点を有している。

本発明の請求項１または２に基づいた請求項３の発明に係る固液分離装置によれば、上部濾液排水口に越流位置調整機能によって、例えば供給される原液の性状などに合わせて、下部積層状回転濾体のケーキ搬送路の上流部の重力脱水部に適正な水深圧を作用させることで、現場の状況に合わせた適正な重力脱水部の重力脱水初段処理が容易に行えるという利点を有している。

本発明の請求項１ないし請求項３のいずれか一項に基づいた請求項４の発明に係る固液分離装置によれば、特に積層状回転濾体内に濾液路を設けない処理槽の側壁に上部濾液排水口を開設しない構成においては、処理槽の側壁に上部濾液排水口を開設する必要がないことから、必然的に処理槽外における上部濾液排水配管の施工は不要であり、下部濾液排水配管のみの施工で対応可能であることから、本発明装置の設置が容易で且つコンパクトで安価に設置し得るという利点を有している。

本発明の実施例１の縦断面図である。図１のＸ−Ｘ線矢視方向の断面図である。本発明の実施例２の縦断面図である。図３のＹ−Ｙ線矢視方向の断面図である。本発明の実施例３の上部濾液排水口の越流位置調整機能を説明するための説明図である。本発明の実施例４の縦断面図である。。図６のＺ−Ｚ線矢視方向の断面図である。

以下、本発明原液供給口と固分排出口および濾液分排出口を有する処理槽内の原液供給口と固分排出口との間に、回転軸により回転駆動される直径の異なる各濾片を積層形成した複数の積層状回転濾体を、固分排出口の排出方向へ昇り勾配状の等間隔で上下２段に対向配列させてケーキ搬送路を形成し、処理槽の上壁から垂設された上部遮蔽壁の可動部が供給原液の液圧を受けて、該可動部下端の要部外縁が上流部の原液供給口側始端の上部積層状回転濾体外周縁に摺接させることで、該原液供給口側始端部と上部積層状回転濾体配列上方の上部空間とを区画し、該上部空間の処理槽の側壁に該固分排出口の開口位置より下方に上部空間用の上部濾液排水口を開設し、処理液中に含まれる回収微粒子を効率よく回収するように処理槽の供給側壁に付設された下部遮蔽壁の先端の要部外縁を、上流部の原液供給口側始端の下部積層状回転濾体外周縁に僅かな隙間を隔てて近接対向させると共に、処理槽の排出側壁に付設されたシール部材の要部外縁を、下流部の該固分排出口側終端の上下部積層状回転濾体外周縁に僅かな隙間を隔てて近接対向させることで、該ケーキ搬送路と下部積層状回転濾体配列下方の下部空間とを区画し、該下部空間の処理槽の下壁に下部空間用の下部濾液排水口を開設するように構成される実施形態として、以下の如く本発明の実施例に基づき、図面を参照して詳細に説明するが、この実施例の形態により本発明が限定されるものではない。

図１および２において、処理槽９の上部に原液を供給する原液供給口１０を開設すると共に、下部には固液分離された濾液を処理槽９外に排水する下部濾液排水口１２ｂを開設し、処理槽９の下流側排出部には固液分離された固分の濾過脱水物のケーキを処理槽９外に排出回収する固分排出口１１が開設されており、該処理槽９内の原液供給口１０と固分排出口１１との間に、図２に示されるように処理槽９の正面側側壁９ｆおよび背面側側壁９ｒの外側に設けられた軸受１７によって軸支されると共に、該正面側側壁９ｆの外側に設けられた駆動伝達具１６（例えばウオームギヤー等）によって回転駆動される回転軸４により回転される直径の異なる各濾片を積層形成した複数の積層状回転濾体１ｔを該固分排出口１１の排出方向へ昇り勾配状の等間隔で上下２段に対向配列させてケーキ搬送路７を形成し、処理槽９の上壁９ｔから垂設された上部遮蔽壁１９の可動部１９ｋが供給原液の液圧を受けて、該可動部１９ｋ下端の要部外縁が上流部の原液供給口側始端１０ｆの上部積層状回転濾体１ｔ外周縁に摺接させることで、該原液供給口側始端１０ｆ部と上部積層状回転濾体１ｔ配列上方の上部空間２１とを区画し、該上部空間２１の処理槽９の側壁に該固分排出口１１の開口位置より下方に上部空間２１用の上部濾液排水口１２ｒを開設し、処理液中に含まれる回収微粒子を効率よく回収するように処理槽の供給側壁９ｓに付設された下部遮蔽壁１８の先端の要部外縁を、上流部の原液供給口側始端１０ｆの下部積層状回転濾体１ｔ外周縁に僅かな隙間を隔てて近接対向させると共に、処理槽９の排出側壁９ｄに付設されたシール部材１５，１５の要部外縁を、下流部の該固分排出口側終端１１ｅの上下部積層状回転濾体１ｔ，１ｔ外周縁に僅かな隙間を隔てて近接対向させることで、該ケーキ搬送路７と下部積層状回転濾体１ｔ配列下方の下部空間２２とを区画し、該下部空間２２の処理槽９の下壁９ｂに下部空間２２用の下部濾液排水口１２ｂを開設するように構成されており、例えば、前記積層状回転濾体１ｔは凸子円板状濾片５に凸設された凸子端面を当接させて濾過溝を形成させながら、該濾過溝内に大径円板状濾片２を軸方向に移動可能なように介装し、次の該濾過溝間に小径円板状濾片３を軸方向に移動可能なように介装させながら、回転軸４と同調回転するように、直径の異なる各濾片を凸子円板状濾片５，大径円板状濾片２，凸子円板状濾片５，小径円板状濾片３，凸子円板状濾片５の順に、順次回転軸４の外周に挿入積層さて形成することが望ましい。

前記実施例１に基づいて、例えば図３および図４を用いて説明すると、前記上部および下部積層状回転濾体１ｔ，１ｔ内に積層方向に連通する濾液路６を形成し、該濾液路６の送液終端開口部は前記処理槽９の背面側側壁９ｒの外側に付設された濾液室１３内に導通され、該濾液室１３下壁に濾液室排水口１４を開設するように構成されている。

前記実施例１または２に基づいて、例えば図５を用いて説明すると、前記上部濾液排水口１２の外側に、例えば回動自在に位置調整可能なエルボ等の越流位置調整具により越流位置調整機能を付加するように構成されている。

前記実施例１ないし３のいずれかの実施例に基づいて、例えば図６および図７を用いて説明すると、前記上部濾液排水口１２ｒの開設位置を前記上部遮蔽壁１９の可動部１９ｋに開設し、該上部濾液排水口１２ｒから前記下部遮蔽壁１８に該可動部１９ｋが可動可能な濾液連通路２０を介して、前記下部空間２２内へ前記上部空間２１の濾液を誘導排水するように上部濾液排水口１２ｒを構成するか、或いは該上部濾液排水口１２ｒに加えて前記上部空間２１の処理槽９の側壁に開設した、他の上部濾液排水口１２ｒと併設するように構成されている。

１ｔ積層状回転濾体
２大径円板状濾片
３小径円板状濾片
４回転軸
５凸子円板状濾片
６濾液路
７ケーキ搬送路
９処理槽
９ｂ下壁
９ｄ排出側壁
９ｆ正面側側壁
９ｒ背面側側壁
９ｓ供給側壁
９ｔ上壁
１０原液供給口
１０ｆ原液供給口側始端
１１固分排出口
１１ｅ固分排出口側終端
１２ｂ下部濾液排水口
１２ｒ上部濾液排水口
１３濾液室
１４濾液室排水口
１５シール部材
１６駆動伝達具
１７軸受
１８下部遮蔽壁
１９上部遮蔽壁
１９ｋ可動部
２０濾液連通路
２１上部空間
２２下部空間

Claims

原液供給口と固分排出口および濾液分排出口を有する処理槽内の原液供給口と固分排出口との間に、回転軸により回転駆動される直径の異なる各濾片を積層形成した複数の積層状回転濾体を、固分排出口の排出方向へ昇り勾配状の等間隔で上下２段に対向配列させてケーキ搬送路を形成し、処理槽の上壁から垂設された上部遮蔽壁の可動部が供給原液の液圧を受けて、該可動部下端の要部外縁が上流部の原液供給口側始端の上部積層状回転濾体外周縁に摺接させることで、該原液供給口側始端部と上部積層状回転濾体配列上方の上部空間とを区画し、該上部空間の処理槽の側壁に該固分排出口の開口位置より下方に上部空間用の上部濾液排水口を開設し、処理液中に含まれる回収微粒子を効率よく回収するように処理槽の供給側壁に付設された下部遮蔽壁の先端の要部外縁を、上流部の原液供給口側始端の下部積層状回転濾体外周縁に僅かな隙間を隔てて近接対向させると共に、処理槽の排出側壁に付設されたシール部材の要部外縁を、下流部の該固分排出口側終端の上下部積層状回転濾体外周縁に僅かな隙間を隔てて近接対向させることで、該ケーキ搬送路と下部積層状回転濾体配列下方の下部空間とを区画し、該下部空間の処理槽の下壁に下部空間用の下部濾液排水口を開設するように構成したことを特徴とする固液分離装置。
請求項１に記載の固液分離装置であって、前記上部および下部積層状回転濾体内に積層方向に連通する濾液路を形成し、該濾液路の送液終端開口部は前記処理槽側壁の外側に付設された濾液室内に導通され、該濾液室下壁に濾液室排水口を開設するように構成したことを特徴とする固液分離装置。
請求項１または請求項２に記載の固液分離装置であって、前記上部濾液排水口に越流位置調整機能を付加するように構成したことを特徴とする固液分離装置。
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の固液分離装置であって、前記上部濾液排水口の開設位置を前記上部遮蔽壁の可動部に開設し、該上部濾液排水口から前記下部遮蔽壁に該可動部が可動可能な濾液連通路を介して、前記下部空間内へ前記上部空間の濾液を誘導排水するように上部濾液排水口を構成するか、或いは該上部濾液排水口に加えて前記上部空間の処理槽の側壁に開設した、他の上部濾液排水口と併設するように構成したことを特徴とする固液分離装置。