JP2020179336A - 繊維状脱水助剤の投入装置および投入方法 - Google Patents

Abstract

【課題】繊維状脱水助剤を空気によって送給する際に送給管内において詰まりを生じることがないとともに、ホッパーから処理槽に投入する場合でも静電気による閉塞を生じることもなく、繊維状脱水助剤を分散して処理槽に投入することが可能な繊維状脱水助剤の投入装置および投入方法を提供する。【解決手段】縦方向に延びる中心軸Ｏを有して処理槽２の上部に配設されるとともに、底部に投入口１Ａが設けられた円筒状のホッパー１と、ホッパー１の上部の噴出口４Ａから中心軸Ｏを中心とした円の接線方向に向けて空気Ｂを噴出するとともに、この空気Ｂによって繊維状脱水助剤Ａを吸引してホッパー内に送給する送給装置５Ａと、噴出口４Ａよりも上部のホッパー１内に配設され、噴出口４Ａからホッパー１内に送給された繊維状脱水助剤Ａに水分Ｄを付与する湿潤装置８とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、不織布の製造用素材等の繊維状脱水助剤を汚泥貯留槽等の処理槽に投入する繊維状脱水助剤の投入装置および投入方法に関するものである。

例えば、特許文献１、２には、このような繊維状脱水助剤を、下水処理施設、屎尿処理施設、その他排水処理施設における汚泥濃縮槽、汚泥貯留槽、凝集槽や、高分子凝集剤溶解装置、脱水機本体に供給することが記載されている。特に、上述のような不織布の製造用素材等の繊維状脱水助剤は液中での分散性が良好で、このような繊維状脱水助剤を汚泥に供給することにより、脱水汚泥の含水率の低減を図ることができる。

特許第４８１７４３１号公報 特許第５６５８１０７号公報

ところで、これら特許文献１、２の図１〜図３では、繊維状脱水助剤を処理槽の上部に設けられた脱水助剤供給機から供給するようにされているが、下水処理設備等の処理槽の上部に十分なスペースがなかったり、処理槽の耐荷重性が不十分であったりして、繊維状脱水助剤を一定量ずつ切り出して処理槽に投入する供給機を設置することが困難な場合がある。

そのような場合には、繊維状脱水助剤を一定量ずつ切り出して供給する供給装置を、処理槽の上部以外の、例えば繊維状脱水助剤の貯蔵場所近傍等の設置可能なスペースに設置し、この供給装置から送給装置によって送給された繊維状脱水助剤を処理槽に投入する投入装置を処理槽の上部に設けなければならない。

ところが、この送給装置が、圧縮空気による圧送によって繊維状脱水助剤を送給するものであると、繊維状脱水助剤が圧縮空気によって圧縮されることにより綿状になり、送給管内において詰まりを生じるおそれがある。また、送給管から繊維状脱水助剤を直接処理槽に投入しようとすると繊維状脱水助剤が一箇所に固まってしまうため、投入装置においてはホッパーを設けて、このホッパーに送給された繊維状脱水助剤を処理槽に投入することになるが、送給された繊維状脱水助剤が静電気によってホッパーの内面に付着して閉塞するおそれもある。

本発明は、このような背景の下になされたもので、上述のような繊維状脱水助剤を空気によって送給する際に送給管内において詰まりを生じることがないとともに、ホッパーから処理槽に投入する場合でも静電気による閉塞を生じることもなく、繊維状脱水助剤を分散して処理槽に投入することが可能な繊維状脱水助剤の投入装置および投入方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の繊維状脱水助剤の投入装置は、縦方向に延びる中心軸を有して処理槽の上部に配設されるとともに、底部に投入口が設けられた円筒状のホッパーと、このホッパーの上部の噴出口から上記中心軸を中心とした円の接線方向に向けて空気を噴出するとともに、この空気によって繊維状脱水助剤を吸引して上記ホッパー内に送給する送給装置と、上記噴出口よりも上部の上記ホッパー内に配設され、上記噴出口から上記ホッパー内に送給された上記繊維状脱水助剤に水分を付与する湿潤装置とを備えることを特徴とする。

また、本発明の繊維状脱水助剤の投入方法は、縦方向に延びる中心軸を有して処理槽の上部に配設される円筒状のホッパー内に、送給装置により、上記ホッパーの上部の噴出口から上記中心軸を中心とした円の接線方向に向けて空気を噴出するとともに、この空気によって繊維状脱水助剤を吸引して送給しつつ、上記噴出口から上記ホッパー内に送給された上記繊維状脱水助剤に、上記噴出口よりも上部の上記ホッパー内に配設された湿潤装置によって水分を付与して上記ホッパーの底部に設けられた投入口から上記処理槽に投入することを特徴とする。

このように構成された繊維状脱水助剤の投入装置および投入方法においては、まずホッパーに繊維状脱水助剤を送給する送給装置が、このホッパーの上部の噴出口からホッパーの中心軸を中心とした円の接線方向に向けて空気を噴出するとともに、この空気によって繊維状脱水助剤を吸引してホッパー内に送給するものであるので、圧縮空気による圧送によって送給するのに対し、繊維状脱水助剤が圧縮されることにより綿状になって送給管内に詰まりを生じることがなく、噴出口から噴出される空気とともにホッパー内に送給することができる。

そして、このようにホッパー内に送給された繊維状脱水助剤は、噴出口から噴出する空気とともにホッパーの中心軸を中心とした円に沿って旋回流を生じるが、この噴出口の上部には、噴出口からホッパー内に送給された繊維状脱水助剤に水分を付与する湿潤装置が備えられており、この湿潤装置によって付与される水分により繊維状脱水助剤は重さが増すので、静電気によってホッパーの内面に付着することなく、ホッパー底部の投入口から処理槽内に投入される。しかも、こうして水分が付与された繊維状脱水助剤は、処理槽内の汚泥等の液分とのなじみがよく、繊維状脱水助剤を均一に処理槽内に分散させることもできる。

また、上記湿潤装置を、内部に水が供給される上記中心軸を中心とした円環状のパイプと、このパイプに周方向に間隔をあけて配設されて上記パイプの周方向から見て扇状に上記水を噴霧する複数のスプレーノズルとを備えたものとすることにより、上述のように空気とともに上記噴出口からホッパー内に送給されて上記中心軸を中心とした旋回流を形成する繊維状脱水助剤にホッパー内の上方から満遍なく水分を付与することができる。

さらに、上記ホッパー内には、上記湿潤装置よりも内周側に、上記中心軸を中心とした円筒状のセパレーターを配設して、上記繊維状脱水助剤から分離された上記空気を、上記セパレーター内を通して排出することにより、繊維状脱水助剤を送給した空気を円滑に分離して排出することができるとともに、上述のような旋回流を安定して形成することが可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、繊維状脱水助剤を空気によって送給する際に送給管内において詰まりを生じるのを防ぐことができるとともに、送給された繊維状脱水助剤をホッパーから処理槽に投入する際にホッパーの内面に付着して閉塞を生じることも防止することができ、さらには繊維状脱水助剤を均一に分散して処理槽に投入することが可能となる。

本発明の繊維状脱水助剤の投入装置の一実施形態を示す側断面図である。

図１は、本発明の繊維状脱水助剤Ａの投入装置の一実施形態を示すものである。本実施形態における繊維状脱水助剤Ａの投入装置は、縦方向に延びる中心軸Ｏを中心とした円筒状のステンレス鋼等の鋼材製または樹脂製のホッパー１を備えており、このホッパー１は下水処理施設等の汚泥貯留槽のような処理槽２の上部に架台３により支持されて配設される。

このホッパー１は、上部が上述のような円筒状のとされるとともに、下部は下方に向かうに従い漸次縮径する中心軸Ｏを中心とした円錐台状に形成されており、さらにこの下部よりも下側の底部は上部よりも小径の円筒状とされて、下端には処理槽２に開口した投入口１Ａが設けられている。また、ホッパー１の上端部は、中央部を除いて天板１Ｂによって覆われている。

さらに、ホッパー１の上部外面には、上記中心軸Ｏに垂直な平面において該中心軸Ｏを中心とした円の接線方向に延びる中心線を中心とした断面円形の噴出管４が接続されてホッパー１内に開口しており、その開口部が噴出口４Ａとされる。また、噴出口４Ａとは反対側の噴出管４の端部には送給管５が接続されており、この送給管５の噴出管４とは反対側の端部は、繊維状脱水助剤Ａを一定量ずつ切り出して供給する繊維状脱水助剤Ａの供給装置６に接続されている。

なお、繊維状脱水助剤の投入装置のホッパー１が処理槽２の上部にあって、図１に示すように供給装置６が処理槽２の底部と同じ高さにあるときや、供給装置６が処理槽２の設置される階よりも下の階にあるときなど、ホッパー１と供給装置６との間に高低差がある場合には、送給管５は供給装置６側からホッパー１の噴出管４側に向かうに従い上方に向かうように傾斜させられる。また、供給装置６から送給管５への繊維状脱水助剤Ａの供給部６Ａには、空気取り入れ口６Ｂが開口しており、この空気取り入れ口６Ｂは開度が調整可能とされて、空気取り入れ量を変更可能とされている。

さらに、送給管５の噴出管４側には、送給管５内に噴出管４側に向けて圧縮空気Ｂを供給して噴出口４Ａから噴出するとともに、この圧縮空気Ｂによって送給管５内の供給装置６側を負圧とすることにより空気取り入れ口６Ｂから空気Ｃを取り入れ、供給装置６から切り出された繊維状脱水助剤Ａとともに噴出口４Ａ側に吸引してホッパー１内に送給する繊維状脱水助剤Ａの送給装置５Ａが設けられている。圧縮空気Ｂは、例えば送給装置５Ａにバルブ等を介して接続された圧縮空気供給管５Ｂを通して図示されない圧力タンクから供給することもできるが、下水汚泥処理施設等に圧縮空気源がある場合は、このような圧縮空気源を利用することもできる。

また、ホッパー１内には、噴出管４をホッパー１内に延長した仮想円筒面よりも内周側に、上記中心軸Ｏを中心とした円筒状のセパレーター７が配設されている。このセパレーター７は、ホッパー１の天板１Ｂの開口した中央部に接合されて吊り下げられたものであり、その下端はホッパー１内に開口している。また、セパレーター７の上端は天板１Ｂから突き出して大気中（処理槽２が収容された建屋の内部）に開口している。

そして、このセパレーター７とホッパー１の内周面との間には、上記噴出口４Ａからホッパー１内に送給された繊維状脱水助剤Ａに水分Ｄを付与する湿潤装置８が、この噴出口４Ａよりも上部に配設されている。本実施形態における湿潤装置８は、上記天板１Ｂから吊り下げられて支持され、あるいはホッパー１から支持されて内部に水Ｄが供給される上記中心軸Ｏを中心とした円環状のパイプ８Ａと、このパイプ８Ａの上部に周方向に間隔をあけて配設された複数のスプレーノズル８Ｂとを備えている。これらのスプレーノズル８Ｂは、本実施形態ではパイプ８Ａの周方向に等間隔に配設され、パイプ８Ａ内に供給された水Ｄをパイプ８Ａの周方向から見て上向きに扇状に噴霧する。なお、スプレーノズル８Ｂは、不等間隔に設けられていてもよく、またパイプ８Ａの上部ではなく側部や下部に設けられて、水Ｄをパイプ８Ａの周方向から見て横向きや下向きに扇状に噴霧するものであってもよい。

このように構成された繊維状脱水助剤Ａの投入装置によって繊維状脱水助剤Ａを処理槽２に投入する本発明の繊維状脱水助剤Ａの投入方法の一実施形態においては、噴出管４に圧縮空気Ｂを供給して噴出口４Ａから噴出させると、上述のように送給管５内の供給装置６側は負圧となる。これにより、空気取り入れ口６Ｂから送給管５内に取り込まれる空気Ｃとともに供給装置６から一定量ずつ切り出された繊維状脱水助剤Ａが送給管５を通って噴出管４に送給され、噴出口４Ａからホッパー１内に噴出させられる。

こうしてホッパー１内に噴出させられた繊維状脱水助剤Ａは、圧縮空気Ｂおよび空気取り入れ口６Ｂから取り込まれた空気Ｃとともにセパレーター７の外周において旋回流を形成するが、ここで湿潤装置８から水Ｄを噴霧して繊維状脱水助剤Ａに水分を付与することにより、繊維状脱水助剤Ａは重さが増してホッパー１内を沈降し、下端の投入口１Ａから排出されて処理槽２に投入される。

また、繊維状脱水助剤Ａとともにホッパー１内に噴出された圧縮空気Ｂおよび空気取り入れ口６Ｂから取り込まれた空気Ｃは、大部分が沈降する繊維状脱水助剤Ａから分離されてセパレーター７内を通り大気中（処理槽２が収容された建屋の内部）に排出される。

このように、上記構成の繊維状脱水助剤Ａの投入装置および投入方法においては、繊維状脱水助剤Ａを処理槽２に投入するのに、処理槽２の上部にホッパー１を配設するだけでよく、例えば処理槽２の上部に繊維状脱水助剤Ａを一定量ずつ切り出して投入する供給装置を処理槽２の上部に配設するのに比べ、処理槽２の上部のスペースが限られていたり、処理槽２の耐荷重性が乏しかったりする場合でも、容易に繊維状脱水助剤Ａを投入することが可能となる。

そして、このホッパー１に繊維状脱水助剤Ａを送給するのに、送給装置５Ａにより、送給管５内に噴出管４側に向けて圧縮空気Ｂを供給して噴出口４Ａから噴出するとともに、この圧縮空気Ｂによって送給管５内の供給装置６側を負圧とすることにより空気取り入れ口６Ｂから空気Ｃを取り入れ、供給装置６から切り出された繊維状脱水助剤Ａとともに送給管５に吸引しているので、例えば圧縮空気によって繊維状脱水助剤Ａを押し出して送給する場合に比べて送給管５内で繊維状脱水助剤Ａが綿状となって詰まりを生じるようなおそれがない。

また、吸引によって繊維状脱水助剤Ａを送給するので、ホッパー１が配設される処理槽２の上部と供給装置６との間に高低差があっても、安定して繊維状脱水助剤Ａを送給することが可能である。しかも、送給管５のレイアウトの自由度が高いので、例えば供給装置６を繊維状脱水助剤Ａの貯蔵場所の近傍に設置してホッパー１に送給することも可能となり、貯蔵場所から供給装置６を介して効率的に繊維状脱水助剤Ａをホッパー１に送給して処理槽２に投入することが可能となる。また、送給管５を垂直方向や水平方向に延ばすこともできる。

さらに、こうしてホッパー１に送給されて噴出口４Ａからホッパー１内に噴出した繊維状脱水助剤Ａには、湿潤装置８から噴霧される水Ｄによって水分が付与されて湿潤され、重さが増すことによってホッパー１内を沈降して投入口１Ａから排出され、処理槽２に投入されるので、静電気によって繊維状脱水助剤Ａがホッパー１の内面やセパレーター７の外周面に付着して閉塞を生じるようなこともない。また、このように水分が付与されて湿潤された繊維状脱水助剤Ａは、処理槽２内の汚泥等の液分とのなじみがよいので、投入された繊維状脱水助剤Ａを均一に処理槽２内に分散させて汚泥等と偏り無く混合することが可能となる。

さらにまた、本実施形態では、この湿潤装置８が、内部に水Ｄが供給されるホッパー１の中心軸Ｏを中心とした円環状のパイプ８Ａと、このパイプ８Ａの周方向に間隔をあけて配設されたスプレーノズル８Ｂとを備えており、これらのスプレーノズル８Ｂからはパイプ８Ａの周方向から見て扇状に水Ｄが噴霧される。

このため、上述のように中心軸Ｏを中心とした旋回流を形成する繊維状脱水助剤Ａに満遍なく水分を付与して湿潤させることができる。また、たとえ繊維状脱水助剤Ａがホッパー１の内面やセパレーター７の外周面に付着しても、こうして扇状に噴霧される水Ｄによって洗い落として処理槽２に投入することもできる。

さらに、ホッパー１内には、この湿潤装置８のパイプ８Ａよりも内周側に、上記中心軸Ｏを中心とした円筒状のセパレーター７が配設されており、繊維状脱水助剤Ａとともにホッパー１内に噴出させられた圧縮空気Ｂと供給装置６の空気取り入れ口６Ｂから取り入れられた空気Ｃは大部分が繊維状脱水助剤Ａから分離されて、このセパレーター７内を通してホッパー１から排出される。

従って、この圧縮空気Ｂと供給装置６の空気取り入れ口６Ｂから取り入れられた空気Ｃの全部が繊維状脱水助剤Ａとともにホッパー１の投入口１Ａから排出されるようなことはなく、処理槽２内の汚泥等がかき乱されることもない。また、処理槽２内の臭気が漏洩することもない。さらに、上述のように繊維状脱水助剤Ａは水分が付与されて重さが増しているので、セパレーター７を通って排出されることはない。しかも、こうして円筒状のセパレーター７を設けることにより、安定して繊維状脱水助剤Ａの旋回流を形成することができるので、繊維状脱水助剤Ａにさらに満遍なく均一に水分を付与して湿潤することも可能となる。

なお、本実施形態では、セパレーター７の上部が開口していて、圧縮空気Ｂと供給装置６の空気取り入れ口６Ｂから取り入れられた空気Ｃの排気は処理槽２が収容された建屋の内部に排出されるが、セパレーター７の上部に配管を接続して排気を屋外に排出するようにしてもよい。

１ ホッパー
１Ａ 投入口
２ 処理槽
４ 噴出管
４Ａ 噴出口
５ 送給管
５Ａ 送給装置
６ 供給装置
６Ｂ 空気取り入れ口
７ セパレーター
８ 湿潤装置
８Ａ パイプ
８Ｂ スプレーノズル
Ａ 繊維状脱水助剤
Ｂ 圧縮空気
Ｃ 空気
Ｄ 水
Ｏ ホッパー１の中心軸

Claims (4)

1. 縦方向に延びる中心軸を有して処理槽の上部に配設されるとともに、底部に投入口が設けられた円筒状のホッパーと、
   このホッパーの上部の噴出口から上記中心軸を中心とした円の接線方向に向けて空気を噴出するとともに、この空気によって繊維状脱水助剤を吸引して上記ホッパー内に送給する送給装置と、
   上記噴出口よりも上部の上記ホッパー内に配設され、上記噴出口から上記ホッパー内に送給された上記繊維状脱水助剤に水分を付与する湿潤装置とを備えることを特徴とする繊維状脱水助剤の投入装置。
2. 上記湿潤装置は、内部に水が供給される上記中心軸を中心とした円環状のパイプと、このパイプに周方向に間隔をあけて配設されて上記パイプの周方向から見て扇状に上記水を噴霧する複数のスプレーノズルとを備えていることを特徴とする請求項１に記載の繊維状脱水助剤の投入装置。
3. 上記ホッパー内には、上記湿潤装置よりも内周側に、上記中心軸を中心とした円筒状のセパレーターが配設されていて、上記繊維状脱水助剤から分離された上記空気が上記セパレーター内を通って排出されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の繊維状脱水助剤の投入装置。
4. 縦方向に延びる中心軸を有して処理槽の上部に配設される円筒状のホッパー内に、
   送給装置により、上記ホッパーの上部の噴出口から上記中心軸を中心とした円の接線方向に向けて空気を噴出するとともに、この空気によって繊維状脱水助剤を吸引して送給しつつ、
   上記噴出口から上記ホッパー内に送給された上記繊維状脱水助剤に、上記噴出口よりも上部の上記ホッパー内に配設された湿潤装置によって水分を付与して上記ホッパーの底部に設けられた投入口から上記処理槽に投入することを特徴とする繊維状脱水助剤の投入方法。

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