JP2022109704A - 汚泥濃縮装置および汚泥濃縮方法 - Google Patents

Abstract

【課題】機械的に汚泥を４ｗｔ％以上かつ１０ｗｔ％以下程度の汚泥濃度まで濃縮する汚泥濃縮装置において、濾過容器から引き抜かれる濃縮汚泥の濃度を均一化することが可能な汚泥濃縮装置、および汚泥濃縮方法を提供する。【解決手段】汚泥濃縮装置２は、濾過容器２Ａと、濾過容器２Ａ内に収容されるとともに、その内部に凝集汚泥Ｃが供給される円筒状の濾過スクリーン２ａと、濾過スクリーン２ａの内部に収容されて、濾過容器２Ａの一端側から他端側に向けて凝集汚泥Ｃを濃縮しながら搬送するスクリュー羽根２ｄと、濾過容器２Ａの他端側の第一部分から、濃縮された汚泥Ｄと汚泥Ｄに含まれる水分との少なくとも一方を引き抜く引き抜き口ｔと、圧縮空気ａを濾過容器２Ａの他端側の第一部分とは異なる第二部分から濾過容器２Ａ内に噴射する噴射口ｈ１と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば下水処理場から発生する下水汚泥等の汚泥（有機性汚泥）を濃縮する汚泥濃縮装置、汚泥を汚泥濃縮装置によって濃縮する汚泥濃縮方法に関する。

汚泥処理設備で使用されている、汚泥を濃縮する汚泥濃縮装置として、特許文献１や特許文献２に記載される汚泥濃縮装置が知られている。

上記のような汚泥濃縮装置においては、濾過容器の上部から供給される汚泥が、スクリュー羽根により下部に搬送される過程で、濾過容器に設けられたスクリーンにより濾過され、汚泥から水分の一部が分離され、濃縮される。

このような過程で濃縮された汚泥（濃縮汚泥）が濾過容器の下部（排出端側）で滞留し、これをポンプで適宜引き抜くことで、濃縮汚泥は汚泥濃縮装置の後段に設けられる脱水機や貯留槽等に搬送される。

ここで、汚泥濃縮装置の濾過容器の下部または底部（排出端側）にはスクリュー羽根がないため、濃縮汚泥中の固形分の残留によるブリッジ現象や濃縮汚泥の不均一化により引き抜き濃度のバラツキが発生する。すなわち、濃縮汚泥のうち濃度の比較的希薄な部分から液分（水分）が通過して、濃縮汚泥とともに引き抜かれる場合がある。この際、液分の通過する濃縮汚泥の隙間は、一般的には水みちと呼ばれている。この水みちに濾過容器の下部（排出端側）の空間の上方から水分（液分）が流入して水分が優先的に引き抜かれることがある。そのため、濃縮汚泥を安定して引き抜くことが困難となり、比較的濃度が低い汚泥や水分ばかりが引き抜かれる場合には、排出される汚泥の濃度にバラツキが生じ、後段の脱水機による脱水等に支障をきたすことがある。また、比較的濃度が低い汚泥や水分ばかりが引き抜かれる状態が続くと、濾過容器における濃縮汚泥の排出部において汚泥濃度が高くなり過ぎ、濾過が正常に行われなくなる場合や、汚泥の排出ができなくなり、汚泥濃縮装置の運転が停止する可能性がある。なお、特許文献３は水みちを開示している。

このような事情に対し、特許文献４や特許文献５には、濾過容器から引き抜いた汚泥の一部を濾過容器に戻したり、空気を濾過容器に供給したりすることで、濾過容器内の濃縮汚泥を撹拌させ、引き抜かれる濃縮汚泥濃度の均一化を図る試みがなされている。

しかしながら、特許文献４や特許文献５に記載の方法は、重力を利用して、汚泥濃度を３ｗｔ％程度まで濃縮する場合には利用できるが、スクリュー羽根を用いて機械的に汚泥を濃縮することで汚泥濃度を４ｗｔ％以上かつ１０ｗｔ％以下程度まで濃縮する場合には適用することができなかった。ここで、汚泥濃度は、汚泥に含まれる水以外の物質の割合をさす。

特開２０１７－９０８号公報 特許第６７５１１７４号公報 特許第４７７４４９１号公報 特開平９－２９９７１４号公報 特開平９－２９９７１５号公報

本発明は、このような背景の下になされ、機械的に汚泥濃度を４ｗｔ％以上かつ１０ｗｔ％以下程度まで濃縮する汚泥濃縮装置において、濾過容器の下部（排出端側）における濃縮汚泥を撹拌することで、濾過容器から引き抜かれる濃縮汚泥の濃度を均一化することが可能な汚泥濃縮装置、および汚泥濃縮方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明の第１の態様は、濾過容器と、前記濾過容器内に収容されるとともに、その内部に汚泥が供給される円筒状の濾過スクリーンと、前記濾過スクリーンの内部に収容されて、回転軸回りに回転することで、前記濾過容器の一端側から他端側に向けて前記汚泥を濃縮しながら搬送するスクリュー羽根と、前記濾過容器の前記他端側の第一部分から、濃縮された前記汚泥と前記汚泥に含まれる水分との少なくとも一方を引き抜く引き抜き口と、圧縮空気を前記濾過容器の前記他端側の前記第一部分とは異なる第二部分から前記濾過容器内に噴射する噴射口と、を備えることを特徴とする汚泥濃縮装置である。

本発明の第１の態様によれば、圧縮空気を濾過容器の他端側の第二部分から濾過容器内に噴射するため、噴射された圧縮空気が濃縮汚泥に衝突する衝撃により、濾過容器の他端側において濾過容器の内面に固着する濃縮汚泥を濾過容器内面から引き剥がすとともに濃縮汚泥を撹拌することができ、水みちの発生を抑制することができる。そのため、濾過容器の他端側における濃縮汚泥濃度を均一化することができるので、濾過容器の他端側から引き抜かれる濃縮汚泥の濃度を均一化することができる。よって、汚泥濃縮装置の安定した運転を実現することができる。

本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記濾過容器の前記他端側の前記第二部分は、正面視で前記スクリュー羽根の回転軸が前記濾過容器の前記他端側を二分した領域のうちの一方に属し、前記濾過容器の前記他端側の前記第一部分は前記領域のうちの他方に属することを特徴とする。

本発明の第２の態様によれば、濾過容器の他端側の第二部分が、正面視でスクリュー羽根の回転軸が濾過容器の他端側を二分した領域のうちの一方に属し、濾過容器の他端側の第一部分は前記領域のうちの他方に属するため、噴射された圧縮空気が濃縮汚泥に衝突する衝撃により、濾過容器の内面から剥がれ落ちる濃縮汚泥の塊が、撹拌される前に引き抜き口から引き抜かれることを防止することができる。そのため、濾過容器の他端側から引き抜かれる濃縮汚泥の濃度を均一化することができる。よって、汚泥濃縮装置の安定した運転を実現することができる。

本発明の第３の態様は、第１または第２の態様において、前記噴射口を複数備えることを特徴とする。

本発明の第３の態様によれば、噴射口が複数設けられているため、濾過容器の他端側において濾過容器の内面に固着する濃縮汚泥に対して複数箇所から噴射された圧縮空気により衝撃を与えることができる。そのため、濾過容器の他端側において濾過容器の内面に固着する濃縮汚泥を、濾過容器の内面から複数箇所において引き剥がすことができ、これによって効果的に濃縮汚泥を撹拌することができ、水みちの発生を抑制することができる。

本発明の第４の態様は、第１から第３の何れか一つの態様において、噴射される圧縮空気の体積が、１回の噴射当たりで、大気圧において濾過容器の０．１～２倍の体積であることを特徴とする。

本発明の第４の態様によれば、噴射される圧縮空気の体積が、１回の噴射当たりで、大気圧において濾過容器の０．１～２倍である。そのため、濾過容器の他端側において濾過容器の内面に固着する濃縮汚泥に対して、十分な量の圧縮空気を噴射することにより衝撃を与えることができる。そのため、濾過容器の他端側において濾過容器の内面に固着する濃縮汚泥を、効果的に濾過容器内面から引き剥がすことができ、これによって濃縮汚泥を撹拌することができ、水みちの発生を抑制することができる。

本発明の第５の態様は、濾過容器と、前記濾過容器内に収容されるとともに、その内部に汚泥が供給される円筒状の濾過スクリーンと、前記濾過スクリーンの内部に収容されて、回転軸回りに回転することで、前記濾過容器の一端側から他端側に向けて前記汚泥を濃縮しながら搬送するスクリュー羽根と、を備える汚泥濃縮装置において、前記濾過容器の前記他端側の第一部分から、濃縮された前記汚泥と前記汚泥に含まれる水分との少なくとも一方を引き抜く引き抜きステップと、圧縮空気を前記濾過容器の前記他端側の前記第一部分とは異なる第二部分から前記濾過容器内に噴射する噴射ステップと、を備えることを特徴とする汚泥濃縮方法である。

本発明の第５の態様によれば、圧縮空気を濾過容器の他端側の第二部分から濾過容器内に噴射する噴射ステップを備えるため、濾過容器の他端側において濾過容器の内面に固着する濃縮汚泥を、噴射された圧縮空気が濃縮汚泥に衝突する衝撃により濾過容器内面から引き剥がすとともに濃縮汚泥を撹拌することができ、水みちの発生を抑制することができる。そのため、濾過容器の他端側における濃縮汚泥濃度を均一化することができるので、濾過容器の他端側から引き抜かれる濃縮汚泥の濃度を均一化することができる。よって、汚泥濃縮装置の安定した運転を実現することができる。

本発明の第６の態様は、第５の態様における前記噴射ステップにおいて、前記圧縮空気を前記濾過容器の前記他端側の前記第二部分の複数個所から噴射することを特徴とする。

本発明の第６の態様によれば、噴射ステップにおいて圧縮空気を濾過容器の他端側の第二部分の複数個所から噴射するため、濾過容器の他端側において濾過容器の内面に固着する濃縮汚泥に対して複数箇所から噴射された圧縮空気により衝撃を与えることができる。そのため、濾過容器の他端側において濾過容器の内面に固着する濃縮汚泥を効果的に濾過容器内面から引き剥がすことができ、これによって濃縮汚泥を撹拌することができ、水みちの発生を抑制することができる。

本発明によれば、汚泥を機械的に汚泥濃度４ｗｔ％以上かつ１０ｗｔ％以下程度まで濃縮する汚泥濃縮装置において、濾過容器の下部（排出端側）における濃縮汚泥を撹拌することで水みちの発生を抑制し、濾過容器から引き抜かれる濃縮汚泥の濃度を均一化することができるので、汚泥濃縮装置の安定した運転を実現することができる。

本発明に係る第１実施形態の汚泥濃縮装置を含む処理設備の概略図である。 本発明に係る第１実施形態の汚泥濃縮装置を示す正面図である。 本発明に係る第２実施形態の汚泥濃縮装置を示す正面図である。 本発明に係る第２実施形態の汚泥濃縮装置を示す底面図である。 本発明に係る第３実施形態の汚泥濃縮装置を示す正面図である。 本発明に係る第２実施形態の変形例の汚泥濃縮装置を示す底面図である。

以下、第１実施形態に係る汚泥濃縮装置２を、図１及び図２を参照しながら説明する。
汚泥濃縮装置２は、縦型濾過濃縮機であって、前段の凝集手段１から供給された凝集汚泥Ｃが保持される、凝集槽１Ａと同様の縦方向に延びる中心軸Ｏ１を有する有底円筒状の濾過容器（濃縮槽または濾過槽）２Ａを備えており、凝集汚泥Ｃは濾過容器２Ａの上部から濾過容器２Ａ内に供給される。ただし、この濾過容器２Ａの胴部はウェッジワイヤーやパンチングメタル等によって形成された円筒状の濾過スクリーン（濃縮濾過スクリーン）２ａとされるとともに、この濾過スクリーン２ａの外周は濾液室２ｂとされている。

また、この濾過容器２Ａには、濾過容器２Ａの中心軸Ｏ１に沿った回転軸２ｃにスクリュー羽根２ｄが取り付けられて、濾過容器２Ａの上部に設けられたモーター等の回転駆動手段２ｅによって回転軸２ｃおよびスクリュー羽根２ｄが回転することにより凝集汚泥Ｃを濾過容器２Ａの一端側である上部から他端側である下部または底部へと搬送する搬送手段２Ｂが設けられている。濾過容器２Ａの上部から供給された凝集汚泥Ｃは、この搬送手段２Ｂによって下方に搬送されつつ、濾過スクリーン２ａによって水分が分離されて濃縮され、汚泥濃度４ｗｔ％から１０ｗｔ％程度の範囲に濃縮された濃縮汚泥Ｄとなる。そして、濃縮汚泥Ｄは、濾過容器２Ａの底部に設けられた引き抜き口ｔからポンプＰ１の吸引力により引き抜かれて濃縮汚泥供給路４に供給される。ここで、濃縮汚泥Ｄを単に汚泥Ｄと記載することもある。

なお、本実施形態では、この濾過容器２Ａと凝集槽１Ａの底部は、下方に向かうに従い縮径する円錐台状に形成されているが、円筒状でも、円筒の中心軸Ｏ１に垂直な断面が楕円や多角形でも良く、これらをまとめて筒状と表現する。また、濾過スクリーン２ａによって凝集汚泥Ｃから分離された水分は濾液室２ｂに収容され、排水Ｅとして処理される。

このような汚泥濃縮装置２において、図２に示されるように、濃縮された汚泥（濃縮汚泥）ＤをポンプＰ１の吸引力により濾過容器２Ａの底部からポンプＰ１と濾過容器２Ａとを接続する濃縮汚泥供給路４を介して引き抜く。

さらに、汚泥濃縮装置２には、濾過容器２Ａの底部から濾過容器２Ａの内部に圧縮空気ａを噴射する噴射口ｈ１が濾過容器２Ａの底部に設けられている。ここで、圧縮空気ａは、コンプレッサＣ１で生成され、コンプレッサＣ１と濾過容器２Ａの底部とを接続する連通管７を介して、噴射口ｈ１から濾過容器２Ａの内部に噴射される。

連通管７における噴射口ｈ１とコンプレッサＣ１との間には不図示の電磁弁が設けられており、この電磁弁が開となる間に圧縮空気ａが噴射口ｈ１から噴射される。ここで、本実施形態では、電磁弁が開となる時間は０．１～０．５秒の間であり、この間に噴射口ｈ１から噴射される圧縮空気ａの体積は、例えば濾過容器２Ａの体積が５００Ｌ（リットル）のとき、５０～１０００ＮＬ（ノルマルリットル）である。この体積は、大気圧において濾過容器２Ａの体積の略０．１～２倍に相当する。ここで、電磁弁の種類や形状は特に限定されず、電磁弁が閉の時に圧縮空気ａが噴射されないとともに濃縮汚泥ＤをコンプレッサＣ１に逆流させなければ特に限定されない。また、圧縮空気ａの噴射は間欠的に行い、１～１０分の間に１回の噴射を行う。ここで、電磁弁の開となる時間と噴射される圧縮空気ａの体積は、後述する他の実施形態と変形例においても同様である。ここで、引き抜き口ｔおよび噴射口ｈ１は、濾過容器２Ａの底部に設けられているが、濾過容器２Ａの他端側の端面に設けられているともいえる。

このような構成によれば、濾過容器２Ａの底部に設けられた噴射口ｈ１から濾過容器２Ａの内部に噴射された圧縮空気ａが、濾過容器２Ａの底部の内面に固着している濃縮汚泥Ｄに衝突する。そのため、噴射された圧縮空気ａが濾過容器２Ａの底部の内面に固着している濃縮汚泥Ｄに衝突する衝撃により、濾過容器２Ａの底部の内面に固着している濃縮汚泥Ｄを濾過容器内面から引き剥がすことができ、これによって濃縮汚泥Ｄを撹拌することができ、水みちの発生を抑制することができる。その結果、濾過容器２Ａの底部（他端側）における濃縮汚泥濃度を均一化することができるので、濾過容器２Ａの底部から引き抜かれる濃縮汚泥Ｄの濃度を均一化することができる。よって、汚泥濃縮装置２の安定した運転を実現することができる。

ここで、引き抜き口ｔが設けられる位置を、濾過容器２Ａの他端側の第一部分といい、噴射口ｈ１が設けられる位置を、濾過容器２Ａの他端側の第二部分という。この場合、図２に示されるように、濾過容器２Ａの他端側の第二部分は、正面視でスクリュー羽根２ｄの回転軸２ｃが濾過容器２Ａの他端側を二分した領域のうちの一方に属し、濾過容器２Ａの他端側の第一部分は上記領域のうちの他方に属する。そのため、噴射される圧縮空気ａによる衝撃により濾過容器２Ａの内面から引き剥がされる濃縮汚泥Ｄの塊が、撹拌される前に引き抜き口ｔから引き抜かれることを防止することができる。よって、濾過容器２Ａの他端側の第一部分から引き抜かれる濃縮汚泥Ｄの濃度を均一化することができる。よって、汚泥濃縮装置２の安定した運転を実現することができる。なお、濾過容器２Ａの他端側の第二部分は、正面視でスクリュー羽根２ｄの回転軸２ｃを対称の軸として、濾過容器２Ａの他端側の第一部分と線対称の位置に設けられていても良い。この場合も、同様の効果が得られる。
ここで、正面視でスクリュー羽根２ｄの回転軸２ｃが濾過容器２Ａの他端側を二分した領域のうちの一方または他方に、濾過容器２Ａの他端側の第一部分と濾過容器２Ａの他端側の第二部分との両方が属しても良い。その場合、濾過容器２Ａの他端側の第一部分と濾過容器２Ａの他端側の第二部分との間の距離が離れていることが好ましい。

次に、第２実施形態に係る汚泥濃縮装置２１を、図３を参照しながら説明する。
第１実施形態と同一の構成の部材には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。

第２実施形態に係る汚泥濃縮装置２１が第１実施形態に係る汚泥濃縮装置２と異なる点は、噴射口ｈ１が複数設けられていることである。すなわち、コンプレッサＣ１と濾過容器２Ａの底部とを接続する連通管７が複数に分岐されることで、噴射口ｈ１が複数設けられている。

このような第２実施形態に係る汚泥濃縮装置２１では、コンプレッサＣ１により圧縮された圧縮空気ａは、濾過容器２Ａの底部に設けられた複数の噴射口ｈ１から濾過容器２Ａの内部に噴射される。

このような構成によれば、濾過容器２Ａの底部に設けられた複数の噴射口ｈ１から濾過容器２Ａの内部に噴射された圧縮空気ａが、濾過容器２Ａの底部の内面に固着している濃縮汚泥Ｄに複数個所で衝突する。そのため、噴射された圧縮空気ａが濾過容器２Ａの底部の内面に固着している濃縮汚泥Ｄに衝突する衝撃により、濾過容器２Ａの底部の内面に固着している濃縮汚泥Ｄを複数個所において濾過容器内面から引き剥がすことができ、これによって濃縮汚泥Ｄを撹拌することができ、水みちの発生を抑制することができる。その結果、濾過容器２Ａの底部（他端側）における濃縮汚泥濃度を均一化することができるので、濾過容器２Ａの底部から引き抜かれる濃縮汚泥Ｄの濃度を均一化することができる。よって、汚泥濃縮装置２１の安定した運転を実現することができる。なお、図３の例では、噴射口ｈ１が３個設けられているが、３個に限らず、２個以上であれば特に限定されない。

図４は、第２実施形態に係る汚泥濃縮装置２１の底面図である。図４に示すように、複数の噴射口ｈ１は、スクリュー羽根２ｄの回転軸２ｃから回転軸２ｃの径方向外側に向けて一列に並んでいる。図４の場合、複数の噴射口ｈ１の互いの間隔は同じであるが、必ずしも同じである必要はない。また、図４では、複数の噴射口ｈ１が、回転軸２ｃと濾過容器２Ａの外周面との間に略均等に配置されているが、複数の噴射口ｈ１が回転軸２ｃ寄りに偏って設けられていても、濾過容器２Ａの外周面側に偏って設けられていても良い。図４に示すように複数の噴射口ｈ１を配置することで、濾過容器２Ａの底部に設けられた複数の噴射口ｈ１から濾過容器２Ａの内部に噴射された圧縮空気ａを、濾過容器２Ａの底部の内面に固着している濃縮汚泥Ｄに、回転軸２ｃの径方向に亘って幅広く複数個所で衝突させることができる。そのため、濾過容器２Ａの他端側において濾過容器２Ａの内面に固着する濃縮汚泥Ｄを、濾過容器２Ａの内面から複数箇所において引き剥がすことができ、これによって効果的に濃縮汚泥Ｄを撹拌することができ、水みちの発生を抑制することができる。

次に、第３実施形態に係る汚泥濃縮装置２３を、図５を参照しながら説明する。
上記実施形態と同一の構成の部材には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。

第３実施形態に係る汚泥濃縮装置２３が第１実施形態に係る汚泥濃縮装置２と異なる点は、汚泥濃縮装置２３が横型濾過濃縮機であることである。

第３実施形態の汚泥濃縮装置２３は横型のスクリュー型濃縮機である。このような汚泥濃縮装置２３は、胴部が円筒状の濾過スクリーン１１ａとされて内部に凝集汚泥Ｃが供給されるとともに、この濾過スクリーン１１ａの外周は濾液室１１ｂとされた横方向に延びる中心軸Ｏ２を有する円筒状のケーシング（濾過容器）１１と、このケーシング１１の中心軸Ｏ２に沿った回転軸１２ａにスクリュー羽根１２ｂが取り付けられて、図示されない回転駆動手段によって回転軸１２ａおよびスクリュー羽根１２ｂが回転することにより凝集汚泥Ｃをケーシング１１における凝集汚泥Ｃの流入側（一端側）から濃縮汚泥Ｄの排出側（他端側）へと搬送する搬送手段１２とを備えている。ここで、ケーシング１１は円筒状に限らず、円筒の中心軸Ｏ２に垂直な断面形状が楕円や多角形でも良く、これらをまとめて筒状と表現する。

このような第３実施形態における汚泥濃縮装置２３では、凝集汚泥Ｃは、搬送手段１２のスクリュー羽根１２ｂの回転によって搬送されるうちに濾過スクリーン１１ａによって濾過されて、例えば汚泥濃度６ｗｔ％程度にまで濃縮させられた濃縮汚泥Ｄとなる。

このような構成の汚泥濃縮装置２３においても、濃縮汚泥Ｄはケーシング１１の他端側の端面Ａ１に設けられた引き抜き口ｔ１からポンプＰ１の吸引力により引き抜かれて濃縮汚泥供給路４に供給される。

さらに、汚泥濃縮装置２３には、圧縮空気ａをケーシング１１の他端側の縮径面Ａ２からケーシング１１の内部に噴射する噴射口ｊ１が設けられている。ここで、圧縮空気ａは、コンプレッサＣ１で生成され、コンプレッサＣ１と濾過容器２Ａの底部とを接続する連通管７を介して、噴射口ｊ１から濾過容器２Ａの内部に噴射される。ここで、本実施形態の場合も、引き抜き口ｔ１が設けられる位置を、ケーシング１１の他端側の第一部分といい、噴射口ｊ１が設けられる位置を、ケーシング１１の他端側の第二部分という。

このような構成によれば、ケーシング１１の他端側の第二部分に設けられた噴射口ｊ１からケーシング１１の内部に噴射された圧縮空気ａが、ケーシング１１の他端側の内面に固着している濃縮汚泥Ｄに衝突する。そのため、噴射された圧縮空気ａが濾過容器２Ａの底部の内面に固着している濃縮汚泥Ｄに衝突する衝撃により、ケーシング１１の他端側の内面に固着している濃縮汚泥Ｄを濾過容器内面から引き剥がすことができ、これによって濃縮汚泥Ｄを撹拌することができ、水みちの発生を抑制することができる。その結果、ケーシング１１の他端側における濃縮汚泥Ｄの濃度を均一化することができるので、ケーシング１１の他端側から引き抜かれる濃縮汚泥Ｄの濃度を均一化することができる。よって、汚泥濃縮装置２１の安定した運転を実現することができる。

ここで、第３実施形態においても、ケーシング１１の他端側の第二部分は、正面視でスクリュー羽根１２ｂの回転軸１２ａがケーシング１１の他端側を二分した領域のうちの一方に属し、濾過容器２Ａの他端側の第一部分は上記領域のうちの他方に属する。このような構成によれば、噴射される圧縮空気ａによる衝撃によりケーシング１１の内面から引き剥がされる濃縮汚泥Ｄの塊が、撹拌される前に引き抜き口ｔ１から引き抜かれることを防止することができる。よって、ケーシング１１の他端側の第一部分から引き抜かれる濃縮汚泥Ｄの濃度を均一化することができる。こうして、汚泥濃縮装置２の安定した運転を実現することができる。なお、ケーシング１１の他端側の第二部分は、正面視でスクリュー羽根１２ｂの回転軸１２ａを対称の軸として、濾過容器２Ａの他端側の第一部分と線対称の位置に設けられていても良い。この場合も、同様の効果が得られる。
ここで、正面視でスクリュー羽根１２ｂの回転軸１２ａがケーシング１１の他端側を二分した領域のうちの一方または他方に、ケーシング１１の他端側の第一部分とケーシング１１の他端側の第二部分との両方が属しても良い。その場合、ケーシング１１の他端側の第一部分とケーシング１１の他端側の第二部分との間の距離が離れていることが好ましい。
なお、図５の例では、噴射口ｊ１がケーシング１１の縮径面Ａ２に設けられ、引き抜き口ｔ１がケーシング１１の他端側の端面Ａ１に設けられているが、これに限定されない。例えば、噴射口ｊ１がケーシング１１の他端側の端面Ａ１に設けられていても良いし、引き抜き口ｔ１がケーシング１１の他端側の縮径面Ａ２に設けられていても良い。
なお、本実施形態では、噴射口ｊ１がケーシング１１の他端側において、回転軸１２ａより下側に設けられることが好ましい。すなわち、回転軸１２ａより下側に設けられる噴射口ｊ１から圧縮空気ａを噴射することで、濃縮汚泥Ｄ中における圧縮空気ａの浮力により、濃縮汚泥Ｄを撹拌する効果をより大きくすることができる。ここで、噴射口ｊ１から噴射された圧縮空気ａは、ケーシング１１の上部に設けられた分離液排出口より、凝集汚泥Ｃから分離された水分（排水Ｅ）とともにケーシング１１の外部に排出される。

次に、第２実施形態の変形例に係る汚濃縮機２１ａを、図６を参照しながら説明する。
上記実施形態と同一の構成の部材には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。

第２実施形態の変形例に係る汚泥濃縮装置２１ａが第２実施形態の汚泥濃縮装置２１と異なる点は、複数の噴射口ｈ１が、回転軸２ｃと同一の同心円上に設けられていることである。

このように噴射口ｈ１を配置すると、濾過容器２Ａの底部に設けられた複数の噴射口ｈ１から濾過容器２Ａの内部に噴射された圧縮空気ａが、濾過容器２Ａの底部の内面に固着している濃縮汚泥Ｄに、円周方向に亘って幅広く複数個所で衝突する。そのため、第２実施形態と同様に、噴射された圧縮空気ａが濾過容器２Ａの底部の内面に固着している濃縮汚泥Ｄに衝突する衝撃により、濾過容器２Ａの底部の内面に固着している濃縮汚泥Ｄを複数個所において濾過容器内面から引き剥がすことができ、これによって濃縮汚泥Ｄを撹拌することができ、水みちの発生を抑制することができる。その結果、濾過容器２Ａの底部（他端側）における濃縮汚泥濃度を均一化することができるので、濾過容器２Ａの底部から引き抜かれる濃縮汚泥Ｄの濃度を均一化することができる。よって、汚泥濃縮装置２１の安定した運転を実現することができる。なお、図６の例では、噴射口ｈ１が３個設けられているが、３個に限らず、２個以上であれば特に限定されない。

なお、上記実施形態に記載される汚泥濃縮装置を使用することで汚泥を濃縮することを、汚泥濃縮方法として見なすことができる。
例えば、第１実施形態の汚泥濃縮装置２は、濾過容器２Ａと、濾過容器２Ａ内に収容されるとともに、その内部に汚泥が供給される円筒状の濾過スクリーン２Ａと、濾過スクリーン２Ａの内部に収容されて、回転軸２ｃ回りに回転することで、濾過容器２Ａの一端側（上部）から他端側（底部）に向けて汚泥を濃縮しながら搬送するスクリュー羽根２ｄと、を備える汚泥濃縮装置２において、濾過容器２Ａの他端側の第一部分から、濃縮された汚泥Ｄと汚泥Ｄに含まれる水分との少なくとも一方を引き抜く引き抜きステップと、圧縮空気ａを濾過容器２Ａの他端側の第二部分から濾過容器２Ａ内に噴射する噴射ステップと、を備える汚泥濃縮方法であると見なすことができる。このような汚泥濃縮方法によれば、第１実施形態の汚泥濃縮装置２と同様の効果を得ることができる。

また、第２実施形態の汚泥濃縮装置２１は、上記の汚泥濃縮方法における噴射ステップにおいて、圧縮空気ａを濾過容器２Ａの他端側の第二部部分の複数個所から噴射する汚泥濃縮方法であると見なすことができる。このような汚泥濃縮方法によれば、第２実施形態の汚泥濃縮装置２１と同様の効果を得ることができる。

以上、この発明の実施形態とその変形例について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態とその変形例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

上記実施形態では、濾過容器２Ａの底部に設けられた噴射口ｈ１に連通する連通管７は、図２に示す正面図において濾過容器２Ａの底部の表面（他端側の端面）に対して略垂直に設けられているが、必ずしも略垂直である必要はない。連通管７は、濾過容器２Ａの底部の表面に対して図２に示す正面図において鋭角をなすように設けられても、鈍角をなすように設けられても良い。

さらに、連通管７を、例えば図４に示す底面図において濾過容器２Ａの底部の表面（他端側の端面）に対して、濾過容器２Ａの底部の円周方向に傾斜させるように設けても良い。連通管７を、このように濾過容器２Ａの底部に設けることで、連通管７から噴射される圧縮空気ａに、スクリュー羽根２ｄの回転方向もしくはスクリュー羽根２ｄの反転方向の初速度が付加される。この場合、濾過容器２Ａの底部に設けられた噴射口ｈ１から濾過容器２Ａの内部に噴射された圧縮空気ａが濾過容器２Ａの底部の内面に固着している濃縮汚泥Ｄに衝突すると、濾過容器内面から引き剥がされる濃縮汚泥Ｄにもスクリュー羽根２ｄの回転方向もしくはスクリュー羽根２ｄの反転方向の初速度が付加される。これによって濃縮汚泥Ｄをさらに撹拌することができ、水みちの発生を抑制することができる。その結果、濾過容器２Ａの底部（他端側）における濃縮汚泥濃度を均一化することができるので、濾過容器２Ａの底部から引き抜かれる濃縮汚泥Ｄの濃度を均一化することができる。よって、汚泥濃縮装置２１の安定した運転を実現することができる。

第１実施形態では、電磁弁が開となる時間と噴射される圧縮空気ａの体積は、後述する他の実施形態と変形例においても同様であるとしたが、必ずしも第１実施形態の値に合致させる必要はなく、濾過容器２Ａの体積、濃縮汚泥Ｄの温度、スクリュー羽根２ｄの回転速度等の使用条件に合わせて変更しても良い。

２、２１、２２、２３ 汚泥濃縮装置
２Ａ、１１ 濾過容器（濃縮槽、ケーシング）
２ａ、１１ａ 濾過スクリーン
２ｂ、１１ｂ 濾液室
２ｃ、１２ａ 回転軸
２ｄ、１２ｂ スクリュー羽根
ａ 圧縮空気
Ｃ 凝集汚泥
Ｃ１ コンプレッサ
Ｄ 濃縮汚泥（汚泥）
ｈ１、ｊ１ 噴射口
Ｏ１ 中心軸
Ｐ１ ポンプ
ｔ、ｔ１ 引き抜き口

Claims (6)

1. 濾過容器と、
   前記濾過容器内に収容されるとともに、その内部に汚泥が供給される円筒状の濾過スクリーンと、
   前記濾過スクリーンの内部に収容されて、回転軸回りに回転することで、前記濾過容器の一端側から他端側に向けて前記汚泥を濃縮しながら搬送するスクリュー羽根と、
   前記濾過容器の前記他端側の第一部分から、濃縮された前記汚泥と前記汚泥に含まれる水分との少なくとも一方を引き抜く引き抜き口と、
   圧縮空気を前記濾過容器の前記他端側の前記第一部分とは異なる第二部分から前記濾過容器内に噴射する噴射口と、
   を備えることを特徴とする汚泥濃縮装置。
2. 前記濾過容器の前記他端側の前記第二部分は、正面視で前記スクリュー羽根の前記回転軸が前記濾過容器の前記他端側を二分した領域のうちの一方に属し、前記濾過容器の前記他端側の前記第一部分は前記領域のうちの他方に属することを特徴とする請求項１に記載の汚泥濃縮装置。
3. 前記噴射口を複数備えることを特徴とする請求項１または２に記載の汚泥濃縮装置。
4. 噴射される前記圧縮空気の体積が、１回の噴射当たりで、大気圧において前記濾過容器の０．１～２倍の体積であることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の汚泥濃縮装置。
5. 濾過容器と、
   前記濾過容器内に収容されるとともに、その内部に汚泥が供給される円筒状の濾過スクリーンと、
   前記濾過スクリーンの内部に収容されて、回転軸回りに回転することで、前記濾過容器の一端側から他端側に向けて前記汚泥を濃縮しながら搬送するスクリュー羽根と、を備える汚泥濃縮装置において、
   前記濾過容器の前記他端側の第一部分から、濃縮された前記汚泥と前記汚泥に含まれる水分との少なくとも一方を引き抜く引き抜きステップと、
   圧縮空気を前記濾過容器の前記他端側の第二部分から前記濾過容器内に噴射する噴射ステップと、
   を備えることを特徴とする汚泥濃縮方法。
6. 前記噴射ステップにおいて、前記圧縮空気を前記濾過容器の前記他端側の前記第二部分の複数個所から噴射することを特徴とする請求項５に記載の汚泥濃縮方法。

Images