JP2547511B2 - 廃泥水の脱水処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば建設工事など
によって生じた廃泥水を脱水処理するための方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、建設工事によって生じた廃泥
水を脱水処理するために、遠心力脱水式、フィルタプレ
ス式、スクリュー式、圧縮式、真空式およびローラプレ
ス式などの各種の脱水処理装置が周知であるが、特に濾
布を用いて濾過するベルトプレス型脱水処理装置が多用
されており、このようなベルトプレス型脱水処理装置に
よって効率よく脱水し、脱水ケーキの含水率を可及的に
低くすることが望まれている。

【０００３】典型的な先行技術は、特開昭６３−２０３
２９９号公報に示されている。この先行技術では、汚泥
貯留槽から凝集槽へ汚泥を導く配管の途中に撹拌槽を設
けて前記汚泥を凝集剤を混合する前に撹拌し、汚泥中の
空気や自然発酵によって生成するガス物質を脱気した
後、凝集剤を混合して汚泥を凝集し、濾布による加圧脱
水後の脱水ケーキの含水率を低くすることができるよう
にしている。

【０００４】他の先行技術は、特開昭５６−７０８１０
号公報に示されている。この先行技術では、ロータリ混
和機に貯留槽から汚泥等の被処理物を供給するととも
に、凝集剤貯留槽から凝集剤を供給して凝集混和し、そ
の凝集混和物を重力脱水した後、ベルトプレス型脱水機
によって脱水する脱水装置において、前記貯留槽内の被
処理物の固形物濃度検出装置によって検出し、その検出
濃度を制御ユニットに入力して、貯留槽からロータリ混
和機への被処理物の供給量および凝集剤貯留槽からロー
タリ混和機への凝集剤の供給量を制御している。また重
力脱水部の始端側および終端側にそれぞれ設けられる第
１および第２ケーキ厚検出装置によって重力脱水の前後
でケーキ厚が設定値以上であるか否かを検出し、その検
出値に基づいて前記制御ユニットによってベルトプレス
型脱水機のろ布の回動速度を制御するように構成され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の特開昭６３−２
０３２９９号公報の先行技術では、汚泥に凝集剤を混合
する前に汚泥だけを撹拌して凝集剤を混合後に撹拌しな
いため、汚泥と凝集剤とが充分に混和されないまま濾布
によって加圧脱水され、したがって汚泥が完全に凝集し
ていないか、あるいは遊離水を多く含んだ大きなフロッ
クが形成され、加圧脱水性が悪いという問題がある。

【０００６】また上記の特開昭５６−７０８１０号公報
の先行技術では、ロータリ混和機によって被処理物と凝
集剤とを混和し、その混和物を重力脱水した後に加圧脱
水するけれども、上記ロータリ混和機による被処理物と
凝集剤との混和物の混和状態に基づいて、凝集剤および
被処理物の供給量を調整するものではなく、ロータリ混
和機による混和時間の不足などによってフロックから水
分が充分に遊離していない状態であっても、上記の固形
分濃度検出装置ならびに第１および第２ケーキ厚検出装
置の各検出値に基づいて、凝集剤および被処理物の供給
量が制御されるため、この先行技術においても加圧脱水
性が悪いという問題がある。

【０００７】したがって本発明の目的は、廃泥水から加
圧脱水性に優れたフロックを生成し、効率よく脱水処理
して、含水率の低い脱水ケーキを得ることができるよう
にした廃泥水の脱水処理方法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、貯留槽に脱水
処理されるべき廃泥水を貯留し、この貯留槽内の廃泥水
に１次凝集剤を供給して撹拌し、第１流動物を生成する
第１処理工程と、貯留槽内の第１流動物の性状に応じて
調整された一定の流量で、前記第１流動物を重力落下さ
せながら２次凝集剤を供給してケーシング内に導き、こ
のケーシング内で第１流動物と２次凝集剤とを撹拌し
て、第２流動物を生成する第２処理工程と、ケーシング
から排出される第２流動物を撹拌した後に、第２流動物
から遊離水を分離してフロックを生成する第３処理工程
と、第３処理工程によって生成されたフロックを、多孔
質シートに供給し、この多孔質シート内のフロックを圧
縮して脱水する第４処理工程とを含むことを特徴とする
廃泥水の脱水処理方法である。また本発明は、前記第１
流動物の性状は、貯留槽に設けられる透光性の第１監視
窓を介して確認することを特徴とする。また本発明は、
前記第２流動物の性状は、ケーシングに設けられる透光
性の第２監視窓を介して確認することを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明に従えば、建設汚泥などの廃泥水は第１
処理工程で貯留槽に供給され、この貯留槽内の廃泥水に
１次凝集剤を供給し、撹拌によって均一に凝集した第１
流動物が生成される。このような第１流動物は、比重あ
るいは濃度などの性状に応じて第２処理工程のケーシン
グへ供給される流量が調整される。このようにして貯留
槽からケーシングへ供給される第１流動物の供給量を制
御するのは、廃泥水の性状によって第１流動物の流動状
態が異なると、ケーシングへ流れ込む第１流動物の流量
が相違し、したがって第２処理工程において２次凝集剤
の供給量を変える必要が出てくるので、この２次凝集剤
の供給量が一定となるように、貯留槽からケーシングへ
流れ込む第１流動物の流量が一定となるように制御す
る。

【００１０】このようにして第１処理工程で貯留槽から
第１流動物の性状に応じた一定の供給量で供給されてき
た第１流動物は、第２処理工程のケーシング内に導か
れ、前述した２次凝集剤を混合して撹拌し、第２流動物
が生成される。このようにして第１流動物に２次凝集剤
が混合された後、その第１流動物中で凝集されなかった
粒子および凝集状態が弱い粒子が凝集してフロックとな
り、遊離水が発生する。このとき、第１流動物の性状、
たとえばその比重が一定値以下になると、流動性が高い
ため、第１流動物に２次凝集剤が完全に混合されず、そ
のために固形粒子が凝集したフロック内に多くの水を含
んだ状態となり、第３処理工程において第２流動物から
効率よく遊離水を除去することができなくなってしま
う。したがって第２処理工程で２次凝集剤が混合された
第２流動物を、さらに撹拌する。これによって第２流動
物に２次凝集剤を確実に混和させて凝集を高め、効率よ
く水分を固形物から遊離させ、第３処理工程において前
記遊離水を除去してフロックが生成される。

【００１１】このようにして第３処理工程において生成
されたフロックは、第４処理工程で多孔質シートに供給
され、多孔質シート内で圧縮されて脱水され、含水率の
低い加圧脱水性に優れた脱水ケーキを得ることができ
る。すなわち多孔質シート内でフロックが圧縮されて
も、前記第３処理工程において遊離水が充分に分離され
ているので、多孔質シート内で加圧されたときにフロッ
クが流動化せず、効率よくフロックを加圧脱水して脱水
ケーキの含水率を低減することが可能となる。

【００１２】また本発明に従えば、貯留槽に設けられる
第１監視窓によって、貯留槽内の第１流動物の性状を、
すなわち貯留槽内の廃泥水の１次凝集剤による凝集状態
を、任意の時期に、あるいは連続して容易に確認し、１
次凝集剤の供給量、撹拌速度、撹拌時間などを、廃泥水
の性状に応じてたとえばフロックの形状とをみて後続の
第２処理工程で２次凝集剤の供給量をしばしば変更せず
にすむ最適な凝集状態の第１流動物が連続して得られる
ように調整し、貯留槽からケーシングへ重力落下によっ
て導かれる第１流動物の流量を一定にするための流量調
整作業を少なくして、第１処理工程の管理上の手間を削
減することができる。

【００１３】さらに本発明に従えば、ケーシングに設け
られる第２監視窓によって、ケーシング内の第２流動物
の性状、すなわちケーシング内の第１流動物の２次凝集
剤による凝集状態を、任意の時期に、あるいは連続して
容易に確認することができるので、２次凝集剤の供給
量、撹拌速度、撹拌時間などを第２流動物の凝集状態に
応じて調整し、第１流動物の凝集状態を高めてより多く
の水分を遊離させた第２流動物を生成し、後続の第３処
理工程で第２流動物の遊離水を除去することによって、
加圧脱水性に優れた含水率の低いフロックを安定して生
成することが可能となる。

【００１４】

【実施例】図１は、本発明の一実施例の廃泥水の脱水処
理方法が実施されるベルトプレス型脱水処理装置１を示
す断面図である。本実施例のベルトプレス型脱水処理装
置１は、基本的に、脱水処理されるべきスラッジ３が供
給される貯留槽４を有し、この貯留槽４内のスラッジ３
に１次凝集剤Ａを混合して第１流動物を生成する第１処
理手段５と、第１処理手段５から第１流動物が供給され
る直円筒状のケーシング６を有し、このケーシング６内
の第１流動物に２次凝集剤Ｂを混合して、第２流動物を
生成する第２処理手段７と、第２処理手段７によって生
成された第２流動物から遊離水を分離してフロックを生
成する第３処理手段８と、第３処理手段８によって生成
されたフロックが供給される無端状の多孔質シート９を
有し、このシート９内のフロックを圧縮して脱水する第
４処理手段１０と、前記第１処理手段５と第２処理手段
７との間に介在され、第１処理手段５から第２処理手段
７へ供給される第１流動物の流量をスラッジの性状に応
じて制御する流量制御手段１１と、前記第２処理手段７
から排出された第２流動物を撹拌して第３処理手段８に
供給する撹拌手段１３とを含む。

【００１５】前記貯留槽４の側壁１４には、透光性材料
であるたとえば透明なアクリル板から成る板状体１５が
液密な状態で装着され、第１監視窓１６が形成される。

【００１６】前記貯留槽４にはまた、２つの撹拌翼１７
ａ，１７ｂが設けられ、貯留槽４内に貯留されるスラッ
ジ３に１次凝集剤Ａを撹拌して混合するように構成され
る。このようにして生成されるスラッジと１次凝集剤Ａ
との混合物である第１流動物は、前記流量制御手段１１
を介して第２処理手段７のケーシング６内へ導かれる。
このとき流量制御手段１１によって、第１流動物の流量
は、前記第１監視窓１６を介して操作者がフロックの性
状を確認して決定され、その構成について次に説明す
る。

【００１７】図２は、流量制御手段１１の具体的構成を
示す断面図である。前記流量制御手段１１は、第１処理
手段５の貯留槽４と第２処理手段７のケーシング６とを
連通する接続管１８と、接続管１８内の流路１９を開放
／遮断する弁体２０と、弁体２０を開閉駆動するモータ
２１と、モータ２１の出力軸２３の回転角を電流の強さ
によって制御するつまみ２４およびこのつまみ２４の操
作量に対応した前記弁体２０の開度を表示する表示器２
５を有する制御装置２６とを含む。

【００１８】前記つまみ２４を操作すると、モータ２１
への駆動電力の電流値を４〜２０ｍＡの範囲で制御し
て、弁体２０をたとえば９０度の範囲で回動させて前記
流路１９を開放しあるいは閉鎖することができる。この
ような弁体２０の開度は、図３のラインＬ１で示される
ように、貯留槽４内の第１流動物の性状、すなわち貯留
槽４内で１次凝集剤Ａを添加・撹拌する前の流動物（ス
ラッジ）の比重および濃度の違いによって、前記１次凝
集剤Ａを添加・撹拌した後の第１流動物の貯留槽４から
重力落下する流量が異なるため、この流量を一定にする
ことによって後続する第２処理手段７における２次凝集
剤Ｂの供給量を変化させる必要がなくなり、管理工程数
を削減することができる。

【００１９】再び図１を参照して、前記第２処理手段７
のケーシング６には、透光性材料であるたとえば透明な
アクリルから成る直円筒状の第２監視窓２７が軸線方向
長さＬ２にわたって介在され、スクリューコンベア２８
によって矢符Ｃ方向に搬送されながら撹拌翼２９によっ
て撹拌される第２流動物の性状を外部から確認すること
ができる。このようにして撹拌されながら搬送される第
２流動物は、ケーシング６の出口３０から排出されて、
前記撹拌手段１３に供給される。

【００２０】撹拌手段１３は、前記出口３０に連なる貯
留槽３１と、貯留槽３１内で回転駆動される２つの撹拌
翼３３ａ，３３ｂとを有する。各撹拌翼３３ａ，３３ｂ
は、水平な軸線まわりに同一方向（本実施例では時計方
向）に回転駆動され、第２処理手段７から供給されてき
た第２流動物を撹拌する。すなわち、このような撹拌手
段１３を設けるのは、スラッジの比重が１．２以上であ
ると、２次凝集剤Ｂを添加したときにケーシング６内で
２次凝集剤Ｂと第１流動物とが撹拌されるけれども、比
重が１．２以下になると、前記フロックの流動性が高い
ため、２次凝集剤Ｂと混ざらないまま第３処理手段８へ
供給されてしまう。このように２次凝集剤Ｂがフロック
と混じり合っていないため、遊離水がフロック内から出
ていない状態となり、第３処理手段８において重力脱水
を効率よく行うことができず、またこのようなフロック
を後続する第４処理手段１０の多孔質シート９によって
加圧脱水しても、シート９から漏れしてしまい、確実に
加圧脱水して低含水率の脱水ケーキを生成することがで
きない。この問題を解決するために、本実施例では、加
圧脱水性に優れたフロックを得るために、第３処理手段
８において重力脱水する前に、この第３処理手段８に供
給されるフロックと水との混合流動物を撹拌手段１３に
よって撹拌して、重力脱水性に優れたフロックを得るよ
うにしている。

【００２１】図４は撹拌翼３３ａの正面図であり、図５
は図４の左側から見た側面図である。撹拌翼３３ａは、
直円筒状の回転軸３４と、回転軸３４の外周面に周方向
に９０度毎に間隔をあけ、かつ軸線方向中央位置で左右
対称に各翼のピッチが傾斜する翼部材３５とを有する。
回転軸３４がその回転軸線まわりに矢符Ｄ方向に回転駆
動されると、貯留槽３１内の第２流動物は軸線方向両側
方（図４の左右方向）に流動し、貯留槽３１内で第２流
動物が効率よく撹拌され混合する。もう一方の撹拌翼３
３ｂもまた、上述の撹拌翼３３ａと同様な構成を有して
いる。

【００２２】図６は、第１処理手段５の貯留槽４内で１
次凝集剤Ａを混合したときのフロックの性状を示す図で
ある。前記第１処理手段５において、第１流動物を生成
するにあたってのフロックの良否は、１次凝集剤Ａによ
るスラッジの凝集状態が濃度および比重などによって異
なり、この比重が１．１〜１．２程度であれば、１次凝
集剤Ａを添加して撹拌したときに、撹拌直後では図６
（１）に示されるように、小さいフロック３６が集合し
た状態となる。その後、５分程度経過すると、図６
（２）に示されるように、前記小さいフロック３６が集
合した大きいフロック３７が生成される。

【００２３】また比重が１．２以上になると、スラッジ
に１次凝集剤Ａを添加して撹拌しても、図６（３）に示
されるように、撹拌当初から大きいフロック３８が生成
され、このフロック３８は時間が経過しても変化しな
い。

【００２４】以上のようにスラッジの比重および濃度な
どの違いによってフロックの性状は異なるのであるが、
さらに作業者はフロックを指で触り、その指にフロック
が付着しなければ良好であると判断し、そのフロックが
指に付着すれば悪い状態、すなわち１次凝集剤Ａが不足
しているか、撹拌混合時間が不足していると考えられ
る。また前記第１監視窓１６の板状体１５にフロックが
付着していなければ良好なフロックの生成状態であると
いえる。

【００２５】図７は、第２処理手段７によって生成され
る第２流動物を示す図である。前記撹拌手段１３によっ
て撹拌されない状態では、図７（１）に示されるよう
に、２次凝集剤Ｂがよく混ざっていないので、１次凝集
剤Ａが各フロックに残って大きいフロック５０の中に水
と粒子とが混在している。これに対して良好な状態で
は、図７（２）に示されるように、２次凝集剤Ｂがよく
混ざっているので、フロックが参照符５１で示されるよ
うに小さくなり、フロックの中に水と粒子とが混在して
いない。このように第２流動物が悪い状態（図７
（１））か良好な状態（図７（２））かを前記第２監視
窓２７を介して外部から確認することができ、これによ
って良好な状態となるように撹拌時間や１次凝集剤Ａお
よび２次凝集剤Ｂの添加量などを調整することができ
る。

【００２６】前記第３処理手段８は、２次凝集剤Ｂが添
加されたフロックは、スラッジの比重が低いほど分離水
が大量に出るので、この状態のまま多孔質シート９に供
給した場合、多孔質シート９に大量の水とフロックとが
供給されて、移動している多孔質シート９とフロックと
の間に水が入り込み、フロックがシート内で流動化して
フロック内の水が充分に排水されない状態となる。その
ため第３処理手段８において可及的に多くの遊離水を除
去することが好ましく、これによって大量のフロックを
第４処理手段１０において迅速に脱水処理することがで
き、処理能力が向上される。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、貯留槽か
らケーシングへ供給される第１流動物の流量を第１流動
物の性状に応じて一定に保つようにしたので、第２処理
手段における第１流動物への２次凝集剤の供給量を一定
にして調整作業の手間をなくし、安定した処理速度で第
１流動物に２次凝集剤を混合して第２流動物を生成する
ことができる。

【００２８】また第２流動物を重力脱水前に撹拌するよ
うにしたので、１次凝集剤および２次凝集剤の混合状態
を良好としてフロックの凝集密度を高くし、効率よく遊
離水を分離することができ、後続する第３処理工程で多
くの遊離水を除去することが可能となり、その結果、第
４処理工程で多孔質シートへ供給されるフロックの含水
率を低くして加圧脱水性の優れたフロックを生成し、含
水率の低い脱水ケーキを得ることができる。

【００２９】さらに本発明によれば、貯留槽に設けられ
る第１監視窓によって、貯留槽内の第１流動物の性状
を、すなわち貯留槽内の廃泥水の１次凝集剤による凝集
状態を、任意の時期に、あるいは連続して容易に確認
し、１次凝集剤の供給量、撹拌速度、撹拌時間などを、
廃泥水の性状に応じてたとえばフロックの形状とをみて
後続の第２処理工程で２次凝集剤の供給量をしばしば変
更せずにすむ最適な凝集状態の第１流動物が連続して得
られるように調整し、貯留槽からケーシングへ重力落下
によって導かれる第１流動物の流量を一定にするための
流量調整作業を少なくして、第１処理工程の管理上の手
間を削減することができる。

【００３０】さらに本発明によれば、ケーシングに設け
られる第２監視窓によって、ケーシング内の第２流動物
の性状、すなわちケーシング内の第１流動物の２次凝集
剤による凝集状態を、任意の時期に、あるいは連続して
容易に確認することができるので、２次凝集剤の供給
量、撹拌速度、撹拌時間などを第２流動物の凝集状態に
応じて調整し、第１流動物の凝集状態を高めてより多く
の水分を遊離させた第２流動物を生成し、後続の第３処
理工程で第２流動物の遊離水を除去することによって、
加圧脱水性に優れた含水率の低いフロックを安定して生
成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の廃泥水の脱水処理方法が実
施されるベルトプレス型脱水処理装置１を示す断面図で
ある。

【図２】撹拌手段１３の具体的構成を示す断面図であ
る。

【図３】第１流動物の比重と流量制御手段１１の開度と
の関係を示すグラフである。

【図４】撹拌手段１３の撹拌翼１７ａの正面図である。

【図５】図４の左側から見た撹拌翼１７ａの側面図であ
る。

【図６】第１処理手段５によって生成された第１流動物
のフロックの凝集状態を示す図である。

【図７】第２処理手段７において生成される第２流動物
のフロックの凝集状態を示す図である。

【符号の説明】

１ ベルトプレス型脱水処理装置 ３ スラッジ ４ 貯留槽 ５ 第１処理手段 ６ ケーシング ７ 第２処理手段 ８ 第３処理手段 ９ 多孔質シート １０ 第４処理手段 １１ 流量制御手段 １３ 撹拌手段 １６ 第１監視窓 １７ａ，１７ｂ 撹拌翼 ２０ 弁体 ２７ 第２監視窓 ２８ スクリューコンベア Ａ １次凝集剤 Ｂ ２次凝集剤

フロントページの続き (72)発明者 飯田 健三 新潟県北蒲原郡安田町六野瀬 秋葉産業 株式会社内 (72)発明者 青木 芳春 新潟県北蒲原郡安田町六野瀬 秋葉産業 株式会社内 (72)発明者 堀中 俊治 大阪府大阪市天王寺区四天王寺１−５− 43 村本建設株式会社 大阪本社内 (72)発明者 北村 明洋 大阪府大阪市天王寺区四天王寺１−５− 43 村本建設株式会社 大阪本社内 (72)発明者 原田 宏恭 大阪府東大阪市本庄中１丁目12−２ 株 式会社ベストエンジニアリング内 (72)発明者 上中 清丸 大阪府東大阪市本庄中１丁目12−２ 株 式会社ベストエンジニアリング内 (56)参考文献 特開 昭63−203299（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−70810（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 貯留槽に脱水処理されるべき廃泥水を貯
   留し、この貯留槽内の廃泥水に１次凝集剤を供給して撹
   拌し、第１流動物を生成する第１処理工程と、貯留槽内
   の第１流動物の性状に応じて調整された一定の流量で、
   前記第１流動物を重力落下させながら２次凝集剤を供給
   してケーシング内に導き、このケーシング内で第１流動
   物と２次凝集剤とを撹拌して、第２流動物を生成する第
   ２処理工程と、 ケーシングから排出される第２流動物を撹拌した後に、
   第２流動物から遊離水を分離してフロックを生成する第
   ３処理工程と、 第３処理工程によって生成されたフロックを、多孔質シ
   ートに供給し、この多孔質シート内のフロックを圧縮し
   て脱水する第４処理工程とを含むことを特徴とする廃泥
   水の脱水処理方法。
2. 【請求項２】 前記第１流動物の性状は、貯留槽に設け
   られる透光性の第１監視窓を介して確認することを特徴
   とする請求項１記載の廃泥水の脱水処理方法。
3. 【請求項３】 前記第２流動物の性状は、ケーシングに
   設けられる透光性の第２監視窓を介して確認することを
   特徴とする請求項１または２記載の廃泥水の脱水処理方
   法。