JP2022001347A - Vibration type aggregator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水処理施設等において脱水処理する汚泥を凝集させるために使用される振動型凝集装置に関する。 The present invention relates to a vibration type aggregating device used for aggregating sludge to be dehydrated in a water treatment facility or the like.
従来から、スクリュープレスやベルトプレス等の脱水機を使用して汚泥を脱水する場合、前処理操作として高分子凝集剤や無機凝集剤を汚泥に供給して凝集装置で撹拌混合し、フロックを形成させることがよく知られている。汚泥中に適切な量の凝集剤を均一に混合し反応させることで良質なフロックが形成され、良質なフロックを形成した汚泥は脱水性が向上し、脱水処理の効率も向上する。
そして、処理槽内で旋回する撹拌翼で汚泥と凝集剤を撹拌混合する凝集装置は、特許文献1に記載してあるように公知である。
Conventionally, when sludge is dehydrated using a dehydrator such as a screw press or a belt press, a polymer flocculant or an inorganic flocculant is supplied to the sludge as a pretreatment operation and stirred and mixed by a coagulator to form flocs. It is well known to let them. A good quality floc is formed by uniformly mixing and reacting an appropriate amount of a flocculant in the sludge, and the sludge having formed a good quality floc improves the dehydration property and the efficiency of the dehydration treatment.
A coagulation device that stirs and mixes sludge and a coagulant with a swirling blade in a treatment tank is known as described in
特許文献1のような撹拌翼を旋回させる凝集装置は撹拌混合効果が弱く、凝集装置内で数分にわたり汚泥を滞留させ、凝集剤と撹拌混合しなければ良質なフロックを形成することができなかった。また、フロックを形成するのに時間がかかるため、連続して凝集汚泥を生成するには、大きなケーシングを備えて滞留時間を確保する必要があった。
The aggregating device for swirling the stirring blade as in
この発明は、ケーシング内に備えたスクリュー型の撹拌羽根を上下に振動させることで、ケーシングに供給された汚泥と凝集剤を急速撹拌混合する振動型凝集装置を提供する。 The present invention provides a vibration-type aggregating device that rapidly agitates and mixes sludge supplied to a casing and an aggregating agent by vibrating a screw-type stirring blade provided in the casing up and down.
内部に撹拌体を備える円筒状のケーシングと、撹拌体を上下に振動させる駆動装置と、ケーシング下部に接続して汚泥を連続的に供給する汚泥供給管と、汚泥供給管又はケーシング下部に接続して汚泥中に凝集剤を添加する凝集剤供給管と、ケーシング上部に接続して凝集汚泥を排出する排出管と、を備えることで、汚泥を連続的に凝集させて良質な凝集汚泥を得ることができる。 A cylindrical casing provided with a stirrer inside, a drive device that vibrates the stirrer up and down, a sludge supply pipe connected to the lower part of the casing to continuously supply sludge, and a sludge supply pipe or a lower part of the casing. By providing a coagulant supply pipe that adds a coagulant to the sludge and a discharge pipe that is connected to the upper part of the casing to discharge the coagulated sludge, the sludge is continuously agglomerated to obtain high-quality coagulated sludge. Can be done.
前記撹拌体は、撹拌軸に螺旋状の撹拌羽根を巻き掛けて構成され、撹拌軸と駆動装置を連結することで、撹拌羽根によって汚泥を流動させることができる。 The stirring body is configured by winding a spiral stirring blade around a stirring shaft, and by connecting the stirring shaft and a driving device, sludge can be flowed by the stirring blade.
前記撹拌体は、撹拌軸に円盤状の撹拌羽根を垂直に複数配置しで構成され、撹拌軸と駆動装置を連結することで、撹拌羽根によって汚泥を流動させることができる。 The stirring body is configured by vertically arranging a plurality of disk-shaped stirring blades on the stirring shaft, and by connecting the stirring shaft and the drive device, sludge can be flowed by the stirring blades.
前記撹拌羽根の上方、及び下方にケーシング内壁から突設する仕切板を設け、仕切板は、撹拌軸近傍まで延設することで、汚泥が流動して確実に撹拌凝集させることができる。 By providing a partition plate projecting from the inner wall of the casing above and below the stirring blade and extending the partition plate to the vicinity of the stirring shaft, sludge can flow and be surely agitated and aggregated.
前記撹拌軸が貫通してケーシング上端を閉止する上蓋と、ケーシング下端を閉止する底蓋と、底蓋に立設する支軸と、支軸の上部に開口して撹拌軸の下端を挿入する挿入穴と、を備えることで、撹拌軸を支持して振動を安定させることができる。 An upper lid that closes the upper end of the casing through which the stirring shaft penetrates, a bottom lid that closes the lower end of the casing, a support shaft that stands on the bottom lid, and an insertion that opens at the upper part of the support shaft and inserts the lower end of the stirring shaft. By providing a hole, the stirring shaft can be supported and vibration can be stabilized.
前記ケーシングの筒体は撹拌体の上下で複数に分割し、複数の筒体は両端にフランジを備えることで、筒体が分割可能となり撹拌体の着脱が容易となる。 The cylinder of the casing is divided into a plurality of parts above and below the stirring body, and the plurality of cylinders are provided with flanges at both ends, so that the cylinder can be divided and the stirring body can be easily attached and detached.
この発明によれば、撹拌体の振動によりケーシング内の汚泥と凝集剤が繰り返し流動するため、汚泥がケーシング内を流通する短時間の間に凝集汚泥を生成できる。短時間で凝集汚泥を生成できるため、ケーシング内を滞留させる時間を短縮でき、大きな凝集装置を備える必要もない。撹拌体の振動により凝集剤が汚泥と効率よく反応し、良質な凝集フロックを形成できる。 According to the present invention, since the sludge in the casing and the coagulant repeatedly flow due to the vibration of the stirring body, the sludge can be generated in a short time while the sludge flows in the casing. Since the coagulated sludge can be generated in a short time, the time for staying in the casing can be shortened, and it is not necessary to provide a large coagulating device. The coagulant reacts efficiently with the sludge due to the vibration of the agitator, and high-quality coagulated flocs can be formed.
図1は、本発明に係る振動型凝集装置の断面図である。
本発明の振動型凝集装置1は、円筒状のケーシング2と、ケーシング2内部で上下に振動自在な撹拌体3と、ケーシング2の下部に接続した汚泥供給管4と、ケーシング2の上部に接続した凝集汚泥の排出管5と、ケーシング2の外部に配置して攪拌体3を駆動する駆動装置6を備える。
FIG. 1 is a cross-sectional view of the vibration type coagulant according to the present invention.
The
撹拌体3は、撹拌軸7と撹拌軸7に設けられた撹拌羽根8で構成され、撹拌羽根8をケーシング2の内周面に沿って配置する。ケーシング2は筒体9と、筒体9の下端を閉止する底蓋10と、筒体9の上端を閉止する上蓋11で構成される。底蓋10の開口に接続した汚泥供給管4から汚泥をケーシング2内部に供給し、上蓋11の開口に接続した排出管5から凝集汚泥をケーシング2外部に排出する。本実施例では底蓋10と上蓋11に汚泥供給管4と排出管5を接続しているが、筒体9の下部側壁に汚泥供給管4を接続し、筒体9の上部側壁に排出管5を接続してもよい。
The stirring body 3 is composed of a stirring shaft 7 and a stirring blade 8 provided on the stirring shaft 7, and the stirring blade 8 is arranged along the inner peripheral surface of the
撹拌軸7の上端は上蓋11を貫通し、ケーシング2の外部に設けた駆動装置6と連結する。駆動装置6はケーシング2上方に配置され、駆動機12とクランク機構13で構成される。クランク機構13は駆動機12の回転を上下振動に変換し、クランク機構13と接続した撹拌軸7に伝達する。駆動装置6の駆動によって撹拌体3が上下に振動する。撹拌軸7と上蓋11の摺動部は公知のシール部材でシールしている。
The upper end of the stirring shaft 7 penetrates the upper lid 11 and is connected to the
汚泥供給管4には凝集剤供給管14を接続し、汚泥中に凝集剤を添加することで汚泥と共に凝集剤をケーシング2内に供給する。ケーシング2内で撹拌混合された汚泥は凝集剤と反応し、凝集フロックを形成する。凝集フロックを形成した汚泥(凝集汚泥)はケーシング2上部へ搬送されて排出管5より排出される。凝集剤供給管14は底蓋10、又は撹拌体3上流側の筒体9側面下部に直接接続してもよい。凝集剤は粉体、又は液体のものを汚泥に添加する。汚泥及び凝集剤は、図示しない供給装置により連続的にケーシング2内へ供給する。
A coagulant supply pipe 14 is connected to the sludge supply pipe 4, and the coagulant is added to the sludge to supply the coagulant together with the sludge into the
図2は、本発明に係る振動型凝集装置の要部断面図である。
撹拌体3は、撹拌軸7と撹拌軸7に巻き掛けられた撹拌羽根8によって構成され、図2では撹拌羽根8として螺旋状のスクリュー羽根を用いている。撹拌羽根8の外縁とケーシング2の内壁の間には、汚泥が通過できるだけの隙間を設ける。撹拌体3が上下に振動することで、撹拌羽根8とケーシング2の隙間を汚泥が流動し、汚泥と凝集剤が撹拌混合される。また、撹拌羽根8には複数の流通孔15を設ける。撹拌体3の振動により汚泥が流通孔15を通過して流動し、汚泥と凝集剤が撹拌混合される。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of the vibration type coagulant according to the present invention.
The stirring body 3 is composed of a stirring shaft 7 and a stirring blade 8 wound around the stirring shaft 7, and in FIG. 2, a spiral screw blade is used as the stirring blade 8. A gap is provided between the outer edge of the stirring blade 8 and the inner wall of the
撹拌羽根8とケーシング2の隙間は2〜4mmの幅に設定すると汚泥中のし渣が詰まらず、また、隙間の面積が流通孔15の面積より狭ければ、撹拌体3の振動により隙間から噴流が発生し汚泥を流動させることができる。
When the gap between the stirring blade 8 and the
撹拌体3の上方、及び下方に、ケーシング2の内壁から突設する仕切板16を配置する。仕切板16は円盤状で、中心に撹拌軸7が貫通する貫通孔17を設ける。貫通孔17の内周は撹拌軸7近傍まで延設し、仕切板16と撹拌軸7の間に汚泥が通過できる所定の隙間を設ける。撹拌体3が上下に振動することで、仕切板16と撹拌軸7の隙間を汚泥が流動し、汚泥と凝集剤が撹拌混合される。
A partition plate 16 projecting from the inner wall of the
本実施例では、筒体9を撹拌体3の上下で複数に分割可能な構造とする。分割した筒体9は、両端に設けたフランジ18をそれぞれ連結する。仕切板16はフランジ18間に挟持するように配置する。筒体9を分割可能とすることで撹拌体3の着脱が容易となり、メンテナンス性が向上する。なお、分割した筒体9と撹拌体3を連続して設け、直列多段に構成してもよい。また、図1に示すように、多段に連結した筒体9の上端及び下端のフランジ18に上蓋11及び底蓋10を着脱可能に連結してもよいが、筒体9の上端及び下端にフランジ18を設けず上蓋11及び底蓋10を溶接等で連結して一体的に構成してもよい。 In this embodiment, the tubular body 9 has a structure that can be divided into a plurality of parts above and below the stirring body 3. Flange 18s provided at both ends of the divided tubular body 9 are connected to each other. The partition plate 16 is arranged so as to be sandwiched between the flanges 18. By making the tubular body 9 separable, the stirring body 3 can be easily attached and detached, and maintainability is improved. In addition, the divided tubular body 9 and the stirring body 3 may be continuously provided to form a series multistage structure. Further, as shown in FIG. 1, the upper lid 11 and the bottom lid 10 may be detachably connected to the flanges 18 at the upper and lower ends of the tubular body 9 connected in multiple stages, but the flanges are attached to the upper and lower ends of the tubular body 9. The top lid 11 and the bottom lid 10 may be integrally connected by welding or the like without providing the 18.
底蓋10の上部中心には支軸19を立設し、支軸19の上部には撹拌軸7が挿通自在な挿入穴20を設ける。支軸19の挿入穴20に撹拌軸7を挿通して支持することで、撹拌体3が上下に振動自在に支持される。なお、撹拌軸7は底蓋10を貫通して設けてもよく、その場合は支軸19を底蓋10の下部に設ける、又はケーシング2外部に設ける図示しない架台に立設して撹拌軸7を支持してもよい。撹拌軸7を支軸19で支持することで、汚泥のような粘度の高い流体であっても、撹拌体3の振動を安定させることができる。
A support shaft 19 is erected at the center of the upper part of the bottom lid 10, and an
図3は、本発明の他の実施形態に係る撹拌体の側面図及び平面図である。
図3(a)は、撹拌軸7に螺旋状の撹拌羽根8を巻き掛けた撹拌体3で、撹拌羽根8に複数の流通孔15を設けると共に、撹拌羽根8の外縁に複数の切欠き21を設けている。撹拌体3の振動により、汚泥が流通孔15及び切欠き21を通過して流動する。螺旋状の撹拌羽根8は、ピッチ、条数など、汚泥性状に応じて適宜設定する。
FIG. 3 is a side view and a plan view of the stirring body according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3A is a stirring body 3 in which a spiral stirring blade 8 is wound around a stirring shaft 7. The stirring blade 8 is provided with a plurality of flow holes 15, and a plurality of
図3(b)は、撹拌軸7に円盤状の撹拌羽根8を垂直に複数配置した撹拌体3で、撹拌羽根8に複数の流通孔15を設けると共に、撹拌羽根8の外縁に複数の切欠き21を設けている。撹拌体3の振動により、汚泥が流通孔15及び切欠き21を通過して流動する。円盤状の撹拌羽根8は、配置数、間隔など、汚泥性状に応じて適宜設定する。
FIG. 3B is a stirring body 3 in which a plurality of disk-shaped stirring blades 8 are vertically arranged on the stirring shaft 7. The stirring blade 8 is provided with a plurality of flow holes 15 and a plurality of cuts are provided on the outer edge of the stirring blade 8. A
図4、図5は、本発明に係る振動型凝集装置の模式図である。
本発明の振動型凝集装置1は連続的に汚泥と凝集剤を供給し、凝集汚泥を連続的に生成する装置であり、振動型凝集装置1を用いた凝集汚泥の生成方法を以下に詳述する。
4 and 5 are schematic views of the vibration type coagulant according to the present invention.
The vibration
図4(a):初めに、ケーシング2下部に接続した汚泥供給管4から汚泥と凝集剤を連続して供給する。汚泥と凝集剤が供給されると、ケーシング2下部の仕切板16aと撹拌軸7の隙間、螺旋状の撹拌羽根8の流路、撹拌羽根8の流通孔15又は撹拌羽根8とケーシング2の隙間を通って、ケーシング2内に汚泥と凝集剤が流入する。
FIG. 4A: First, sludge and a flocculant are continuously supplied from a sludge supply pipe 4 connected to the lower part of the
図4(b):次に、駆動装置6によって撹拌羽根8を上方向に移動させる。汚泥供給管4からは汚泥と凝集剤が連続して供給されており、液位が上昇する。なお、以降も連続して汚泥と凝集剤を供給する。撹拌羽根8が上方向に移動すると、撹拌羽根8に内包された汚泥と凝集剤が、撹拌羽根8とケーシング2の隙間、及び撹拌羽根8の流通孔15を通って急速に撹拌羽根8の上流側へ移送される。汚泥と凝集剤は急速に移送されることで流動し、撹拌混合される。
FIG. 4B: Next, the stirring blade 8 is moved upward by the driving
図5(c):次に、駆動装置6によって撹拌羽根8を下方向に移動させる。撹拌羽根8が下方向に移動すると、仕切板16aの下流側の汚泥と凝集剤が、撹拌羽根8とケーシング2の隙間、又は撹拌羽根8の流通孔15を通って急速に撹拌羽根8の内部へ移送される。また、撹拌羽根8に内包された汚泥と凝集剤は、撹拌羽根8とケーシング2の隙間、又は撹拌羽根8の流通孔15を通って急速に撹拌羽根8の下流側へ移送される。撹拌羽根8の内部、下流側では汚泥と凝集剤が急速に移送されることで流動し、撹拌混合される。
FIG. 5 (c): Next, the stirring blade 8 is moved downward by the driving
図5(d):次に、駆動装置6によって撹拌羽根8を再び上方向に移動させる。撹拌羽根8が上方向に移動すると、撹拌羽根8に内包された汚泥と凝集剤が、撹拌羽根8とケーシング2の隙間、及び撹拌羽根8の流通孔15を通って急速に撹拌羽根8の上流側へ移送される。さらに、撹拌羽根8の下流側の汚泥と凝集剤は、撹拌羽根8とケーシング2の隙間、及び撹拌羽根8の流通孔15を通って急速に撹拌羽根8内部へ移送される。撹拌羽根8の上流側、内部では汚泥と凝集剤が急速に移送されることで流動し、撹拌混合される。汚泥と凝集剤の供給が続いているため、撹拌混合された凝集汚泥は仕切板16bと撹拌軸7の隙間を通過して仕切板16b上方へ流出し、排出管5より排出される。
FIG. 5 (d): Next, the stirring blade 8 is moved upward again by the driving
図4、図5に示すように、ケーシング2に汚泥と凝集剤を連続供給することで汚泥を搬送すると共に、撹拌体3の上下振動を繰り返すことで、汚泥と凝集剤をたびたび撹拌混合する。ケーシング2内部では撹拌混合によって凝集汚泥が生成され、ケーシング2の上蓋11に接続した排出管5から凝集汚泥を排出する。撹拌体3の振動により、ケーシング2内では大きく流動が起こるため、ケーシング2を流通する短時間の間に汚泥と凝集剤が十分に撹拌混合され、良質な凝集汚泥が生成される。
As shown in FIGS. 4 and 5, the sludge and the flocculant are continuously supplied to the
2 ケーシング
3 撹拌体
4 汚泥供給管
6 駆動装置
7 撹拌軸
8 撹拌羽根
9 筒体
10 底蓋
11 上蓋
14 凝集剤供給装置
16 仕切板
18 フランジ
19 支軸
2 Casing 3 Stirrer 4
Claims (6)
撹拌体(3)を上下に振動させる駆動装置(6)と、
ケーシング(2)下部に接続して汚泥を連続的に供給する汚泥供給管(4)と、
汚泥供給管(4)又はケーシング(2)下部に接続して汚泥中に凝集剤を添加する凝集剤供給管(14)と、
ケーシング(2)上部に接続して凝集汚泥を排出する排出管(5)と、
を備えることを特徴とする振動型凝集装置。 A cylindrical casing (2) having a stirrer (3) inside,
A drive device (6) that vibrates the agitator (3) up and down,
A sludge supply pipe (4) connected to the lower part of the casing (2) to continuously supply sludge,
A coagulant supply pipe (14) connected to the lower part of the sludge supply pipe (4) or the casing (2) to add a coagulant to the sludge, and a coagulant supply pipe (14).
A discharge pipe (5) connected to the upper part of the casing (2) to discharge aggregated sludge,
A vibration type coagulation device characterized by being provided with.
撹拌軸(7)と駆動装置(6)を連結する
ことを特徴とする請求項1に記載の振動型凝集装置。 The stirring body (3) is configured by winding a spiral stirring blade (8) around a stirring shaft (7).
The vibration type coagulation device according to claim 1, wherein the stirring shaft (7) and the drive device (6) are connected to each other.
撹拌軸(7)と駆動装置(12)を連結する
ことを特徴とする請求項1に記載の振動型凝集装置。 The stirring body (3) is configured by vertically arranging a plurality of disk-shaped stirring blades (8) on the stirring shaft (7).
The vibrating coagulation device according to claim 1, wherein the stirring shaft (7) and the driving device (12) are connected to each other.
仕切板(16)は、撹拌軸(7)近傍まで延設する
ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の振動型凝集装置。 A partition plate (16) projecting from the inner wall of the casing (2) is provided above and below the stirring blade (8).
The vibrating coagulation device according to claim 2 or 3, wherein the partition plate (16) extends to the vicinity of the stirring shaft (7).
ケーシング下端を閉止する底蓋(10)と、
底蓋(10)に立設する支軸(19)と、
支軸(19)の上部に開口して撹拌軸(7)の下端を挿入する挿入穴(20)と、
を備えることを特徴とする請求項2乃至請求項4の何れか1項に記載の振動型凝集装置。 An upper lid (11) through which the stirring shaft (7) penetrates and closes the upper end of the casing (2),
The bottom lid (10) that closes the lower end of the casing,
A support shaft (19) erected on the bottom lid (10) and
An insertion hole (20) that opens at the top of the support shaft (19) and inserts the lower end of the stirring shaft (7).
The vibration type coagulation device according to any one of claims 2 to 4, wherein the vibration type coagulation device is provided.
複数の筒体(9)は両端にフランジ(18)を備える
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の振動型凝集装置。 The tubular body (9) of the casing (2) is divided into a plurality of parts above and below the stirring body (3).
The vibrating coagulation device according to any one of claims 1 to 5, wherein the plurality of cylinders (9) are provided with flanges (18) at both ends.
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