JP3591611B2 - 脱水汚泥の供給装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、脱水汚泥、特に比較的粘性のある脱水汚泥を供給する場合に有用な、脱水汚泥の強制供給手段を備えた脱水汚泥の供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、駆動装置により水平回転される脱水汚泥用送り部材およびその下側に供給口を有する脱水汚泥の供給装置が知られている。
我国の下水道の普及率は、大都市の場合９０％を超えるところもあるが、日本の人口全体で見た場合の普及率は約５０％と先進国の中では低いといわれており、下水道普及率の向上は今後とも続くものと予想される。
しかし、一方でこの下水道の普及によって、下水の量が増し、下水汚泥の発生量も増加しており、これの有効利用を含めていかに効率的に汚泥処理を行うかが今後の大きな課題となっている。
現在、下水汚泥については、肥料や建設資材などを含めて一部有効利用されている一方で、さらなる研究改良が試みられている。しかし、リサイクリング技術によってこのように有効利用される下水汚泥は全体の２４％で、ほかは埋め立て処分にまわされている。
ところで、下水汚泥（有機性汚泥）はリサイクリング技術によって有効利用される場合を含め、一般に産業廃棄物として汚泥固形物とした状態で取出されるため、例えば図２６に示す処理工程によって水分と固形物とに分離する処理がなされる。
図２６において、下水汚泥（排水）８６は第一沈澱池８７で水と生汚泥８８とに分離される。水は、バッ気槽８９でバッ気された後、第二沈澱池９０で、さらに分離され、その後、二次処理された水９１は消毒処理工程９２を経て放流され、分離汚泥９３は濃縮槽９４に送られる。
また、第一沈澱池８７の生汚泥８８も濃縮槽９４に送られて水と濃縮汚泥９５とに分離され、さらに消化槽９６でメタンガスを発生させて消化汚泥９７を作り、次にフイルタープレス，ベルトプレス，デカンターなどからなる脱水機９８によって、脱水汚泥（脱水ケーキ）９９が作られる。この脱水汚泥９９は、固形汚泥ではあるが、含水率が約８０％と高く、このままでは再利用ができないのは勿論、海洋投棄なども不可のため、多くの場合さらに焼却炉１００で焼却してその後、固化剤等の添加による混練・固化工程１０１を経て最終処分場に送られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来、脱水機９８で水分と分離処理された脱水汚泥９９は、これを焼却炉１００で処理し、さらに、混練・固化工程１０１で処理してある大きさの固形汚泥物を得ているが、この処理工程は設備費やエネルギコストが嵩み、さらに再利用のためにはある大きさの塊状の固形汚泥物を小さく破砕する処理工程が必要であり、一層コストが嵩むという問題がある。
本発明は、前記の課題を解決した脱水汚泥の供給装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前述の問題を有利に解決するために、本発明の脱水汚泥の供給装置においては、ホッパー１の下部に連設された縦型筒体２の内部に、破砕物通過用開口部３および平坦な上面を有する材料支承板４が固定され、前記材料支承板４の上部に、駆動装置５により回転される回転体６が設けられ、かつその回転体６の外周面には、前記材料支承板４の半径方向に延長すると共に前記材料支承板４の上面に近接または接触するように配置された複数の脱水汚泥送り部材７が間隔をおいて固定され、前記破砕物通過用開口部３に対向する位置において、前記脱水汚泥送り部材７の上部にこれに近接または接触するように配置された遮蔽体９が配置され、その遮蔽体９の外周縁部が前記縦型筒体２の内側に固定され、圧縮空気供給管１０の出口１１が前記遮蔽体９と前記材料支承板４との間において縦型筒体２に接続されている。
また遮蔽体９が、下部が開口している中空室８を有する遮蔽体であり、かつ圧縮空気供給管１０の出口１１が、前記中空室８に接続されていることによっても前述の欠点を有利に解決することができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１ないし図２４は、本発明の脱水汚泥の供給装置を破砕装置に使用した一実施の形態を示すものであって、垂直面上に位置する多数の帯状鋼板からなる杆体６６が、傾斜状態で、かつ小間隔で配置され、前記各杆体６６の先端部に、鋼製リング２３が溶接により固着され、かつ前記杆体６６の先端部と、前後方向に間隔をおいて平行に並ぶように配置された多数の杆体６６と同一角度で傾斜する多数の帯状鋼板からなる杆体６７の先端部に鋼製リング２４が溶接により固着され、前記杆体６６の先端部に固着された鋼製リング２３と、前記杆体６７の先端部に固着されたリング２４とは、交互に配置され、前記杆体６６の先端部のリング２３と、前記杆体６７の先端部のリング２４とにわたって、支軸６８が挿通され、その支軸６８により、各杆体６６からなる第１篩６９と各杆体６７からなる第２篩７７とが開閉自在に枢着されている。
【０００６】
第１支軸７０と第２支軸７８の両端部とに、左右方向に延長するガイドレール１８に沿って、移動するガイドローラ１９，２０が回転自在に取付けられ、前記多数の杆体６６の基端部を溶接により固着した第１支軸７０に、前後方向に間隔をおいて、複数の小径軸部が設けられ、その各小径軸部に筒状軸受２７が嵌合され、その筒状軸受２７に操作部材７１が嵌合されている。すなわち複数の操作部材７１に対して筒状軸受２７を介して第１支軸７０が回動自在に挿通され、前記多数の杆体６７の基端部を溶接により固着した第２支軸７８に、前後方向に間隔をおいて、複数の小径軸部が設けられ、その各小径軸部に筒状軸受２７が嵌合され、その筒状軸受２７に操作部材１２が嵌合されている。
【０００７】
すなわち、複数の操作部材１２に対して、筒状軸受２７を介して第２支軸７８が回動自在に挿通され、前記第１支軸７０および第２支軸７８の前後両端部に、ガイドローラ１９およびガイドローラ２０が回動自在に取付けられている。フレーム７２の前後両側には、左右方向に延長するガイドレール１８が設けられ、前記各ガイドローラ１９およびガイドローラ２０はガイドレール１８により支承されている。前記ガイドレール１８の左右両側にはストッパ４５が設けられ、各杆体６６，６７が所定のＶ字形になるように、ガイドローラ１９，２０が位置規整される。また前記フレーム７２の上部の左右両側に、各可動蓋板６４が配置され、その可動蓋板６４の前後方向の外端側に取付けられた支承ローラ６５が前記フレーム７２に載置され、その各可動蓋板６４の左右方向の内端側は、前記各操作部材７１および操作部材１２の上部にボルト等により固定されて支承されている。したがって各杆体６６と杆体６７とが開閉する時には、同時に各可動蓋板６４も開閉動作を行うことがきる。
【０００８】
前記各第１篩６９および第２篩７７を囲むホッパー１の上部に、供給用シュート２８が設けられ、前記ホッパー１の下部に、縦型筒体２が一体に設けられ、その縦型筒体２の内部には、上下方向に重ならない位置に破砕物通過用開口部３を有する上部の材料支承板４が固定されると共に複数の下部材料支承板７４が水平回転自在に設けられ、、前記縦型筒体２には、上下方向に間隔を置くと共に周囲方向に向かって間隔をおいて、電動機または液圧モータからなる多数の回転用駆動装置７５が固定され、前記駆動装置７５により回転される各回転軸２６は、各材料支承板７４の半径方法に延長するように設けられ、各回転軸２６には複数の回動破砕部材７６が固定され、下部排出口２１に対向するスクリュウコンベヤ装置２２は、コンベヤ管２９内に収容されて、スクリュウコンベヤ３０が構成され、前記スクリュウコンベヤ３０の下部に固定されたアーム３２と縦型筒体２の下部に取付けられたブラケットとが横軸３３により枢着され、前記縦型筒体２の下部排出口２１と、前記コンベヤ管２９の下部入口３１とは嵌合されている。またコンベヤ管２９の上端部に駆動装置６３が設けられている。
【０００９】
前記縦型筒体２の中間部に固定されたピン取付金具３４の横ピン３７を介してリンク３６の一端部が枢着され、コンベヤ管２９の中間部に固定されたピン取付金具３５にリンク３８の外端部が横ピン３９により枢着され、かつリンク３６の内端部とリンク３８の内端部とは、横ピン４０により枢着されている。
前記縦型筒体２の高さ方向の中間部と、前記コンベヤ管２９の高さ方向の中間部とは、スクリュウコンベヤ装置２２の傾斜を調節する傾斜調節用流体圧シリンダ４１を介して横軸により枢着されている。
【００１０】
前記縦型筒体２の内部の中間部および下部に、支承ローラ４６を有する支承金具４７が周方向に複数（図示の場合は３個）取付けられ、その中間部の支承ローラ４６により回転自在に下部材料支承板７４が支承されると共に、前記下部の支承ローラ４６により回転自在に最下部の下部材料支承板７４が支承され、かつその下部材料支承板７４の外周縁と縦型筒体２とは、その縦型筒体２に固定されたシール材４８により液密にシールされている。前記最下部の下部材料支承板７４とその上部に配置された下部材料支承板７４との間に空気や粉塵を排気する排気管４３が縦型筒体２に接続されている。
【００１１】
前記最下部の下部材料支承板７４の下部において、縦型筒体２の内面に支持腕４９が溶接またはボルトにより固着され、その支持腕４９に液圧モータからなるケース回転型回動用駆動装置５における軸側を取付けた部分が固定され、前記回動用駆動装置５におけるケーシング５０側に前記下部材料支承板７４がボルト等により固着され、そのケーシング５０の外側には、上方から下方に向かって中間部が拡開しているカバー５１の下部筒体が下部材料支承板７４に固定され、そのカバー５１の上部筒体には、上部軸５２が嵌合されると共に溶接等により固着され、その上部軸５２は軸受５３を介して最上部の材料支承板４により支承されている。最上部の材料支承板４の外周縁部は縦型筒体２の内周面に溶接等により固定されている。前記下部材料支承板７４と上下方向に隣り合う下部材料支承板７４は、その下面に取付けられた支承部材５４によりカバー５１に取付けられ、その下部材料支承板７４の内周面とカバー５１との間に間隙が設けられて下段側の破砕物通過用開口部１４が形成されている。
【００１２】
前記縦型筒体２の内面には、最下部の下部材料支承板７４の上面に近接すると共に下部排出口２１に近接するように配置された改良土排出ガイド用縦板５５の基端部が溶接等により固着されている。
前記上部軸５２の上端部に、材料支承板４の上部において、上部に円錐状のガイド斜面５６を有すると共に下部に断面円形の筒状部７９を有する回転体６が取付けられ、その回転体６には攪拌兼用した複数（図示の場合は１２枚）の脱水汚泥送り部材７の基端部が等角度間隔で取付けられている。
前記最上部の材料支承板４における破砕物通過用開口部３に離間して対向すると共に前記脱水汚泥送り部材７に近接または接触するように配置された下部が開口している中空室８を有するほぼ扇形の遮蔽体９の外周縁側が前記縦型筒体２の内面にボルトまたは溶接により固定され、その遮蔽体９の円弧状内周面部は前記回転体６の下部の筒状部７９の外面に近接して配置されている。
【００１３】
図示の実施例の遮蔽体９の場合は、上面板８０と、これに一体に連設された円周方向の前後の前面板８１および後面板８２と、その各面板８１，８２の下端部に一体に連設された下面板８３と、その下面板８３に、破砕物通過用開口部３に対向する位置においてこれと同様な形状の下部開口部８４と、筒状部７９に近接するように配置されると共に下面板８３と上面板８０とにわたって一体に連設された円弧状内周面板８５とにより構成されている（図１６および図１７参照）。なお前記円弧状内周面板８５は省略してもよい。
【００１４】
また前記上部の材料支承板４の下面には、筒体６１の上端部が固定され、その筒体６１の周壁の下側には斜め下向きに傾斜した切欠き６２が設けられている。前記遮蔽体９と、隣り合う脱水汚泥送り部材７間と、材料支承板４とにより囲まれた空間に一定量の脱水汚泥が収容されると共に破砕物通過用開口部３に向かって定量供給される。前記破砕物通過用開口部３を有する材料支承板４と、遮蔽体９と、脱水汚泥送り部材７とによりロータリー式の供給装置１７が構成されている。
また縦型筒体２には、前記中空室８内に出口１１を接続した圧縮空気供給管１０が取付けられており、コンプレッサ等の圧送装置（図示を省略した）により、圧縮空気供給管１０を介して前記中空室８内に圧縮空気を供給して、下水汚泥を濃縮してできた粘性のある脱水汚泥を強制的に破砕物通過用開口部３から下方に向かって落下供給させる。なお、図示省略するが、圧縮空気供給管１０を、中空室８内に長く伸長し、かつ圧縮空気供給管１０の下部に複数の空気噴出孔を設け、この空気噴出孔からその下側に位置する破砕物通過用開口部３に向けて圧縮空気を噴射することによっても、脱水汚泥を前記開口部３から強制的に落下させることができる。
【００１５】
前記回動用駆動装置５により、上下方向において隣り合う各下部材料支承板７４と、カバー５１と上部軸５２およびその上端部に取付けられた攪拌兼用の脱水汚泥送り部材７を有する回転体６は、同時に回転するように構成されている。
【００１６】
最上部の材料支承板４と中間部の下部材料支承板７４との間において、破砕物通過用開口部３の下側に、改良材供給管６０の排出口が縦型筒体２内に接続されている。
前記改良材供給管６０の供給口（図示を省略した）には、固化剤例えば高分子改良剤，石灰またはフライアッシュ等を混合した改良材が、コンプレッサ等の圧送装置（図示を省略した）により、空気と混合した改良材として、改良材供給管６０に圧送供給されて、縦型筒体２内に拡散されるように噴射される。なお、被処理物が脱水汚泥でなく、建設汚泥であって、この建設汚泥の性状がシルトまたは粘土等で構成されている場合には、改良土を造粒するための中心の核となる真砂土等の多少硬度のあるものを、前記改良材に混合させてもよい。また、圧縮空気供給管１０からも空気と混合した改良材を圧送供給して、中空室８に圧縮空気と改良材とを供給するようにしてもよい。
【００１７】
図示の装置を使用して、下水汚泥を濃縮してなる脱水汚泥をホッパー１に連続投入すると、この脱水汚泥は順次落下し、各脱水汚泥送り部材７と遮蔽体９との間に囲まれた脱水汚泥は、破砕物通過用開口部３の位置まで脱水汚泥送り部材７により搬送されると、圧縮空気供給管１０により供給される圧縮空気または改良材を混合した圧縮空気により破砕物通過用開口部３からその下方に向かって強制的に落下され、一定量の脱水汚泥が順次供給される。次いで回転されている下部材料支承板７４上の脱水汚泥は、回動破砕部材７６により、微破砕軟化されると共に改良材と混合されて、下段側の破砕物通過用開口部１４から下方に供給され、続いて再度混合されながら粒状に造粒されて改良土に変換され、下部排出口２１およびスクリュウコンベヤ装置２２により上昇搬送され、トラックあるいはベルトコンベヤ等の搬送手段に供給される。
【００１８】
本発明の装置を用いて下水汚泥を処理したので、そのサンプル試験結果を表１に示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】
なお、図示例では、ホッパー１内に第１篩６９と第２篩７７を兼用した破砕装置が設けられているが、これは本発明が建設汚泥等の掘削物にも使用する場合を考慮して構成されたものである。つまり、この場合、建設汚泥等の掘削物に含有される粘性塊状物は、前記第１篩６９と第２篩７７を含む破砕装置で破砕された後、上部材料支承板４上に落下させられる。したがって、専ら脱水汚泥のみを破砕し、造粒することを目的とする場合は、第１篩６９と第２篩７７とを含む破砕装置は必要としないものである。
【００２１】
なお、本発明の供給装置を使用した破砕装置によれば、脱水機で脱水処理された脱水汚泥を超高速処理をすることができるので、この脱水汚泥を連続方式で３分間で造粒して改良土に変換することができ、かつ広い汎用性があるので、泥中の礫や泥塊を破砕（前処理）して均質土化することができ、安いコストで処理できるので優れた定量性と攪拌効率が添加量を必要最小限にすることができる。
また、本発明の供給装置を使用した破砕装置によれば、容易な操作性を有するので、添加改良材を自動的に拡散方式で容易に比例配合することができ、さらに移動可搬性も容易であるので、シンプルな構成の装置でかつ小さなスペースの接続装置を使用して、混合目的を達成することができる。
【００２２】
さらに、本発明の供給装置を使用した破砕装置においては、２つの下部材料支承板７４を回転自在に設け、すなわち上下２段階式に破砕混合処理しているが、上段側の下部材料支承板７４および上段側の駆動装置７５および回動破砕部材７６を省略してもよい。
【００２３】
前記発明の実施の形態の場合には、ほぼ扇形の破砕物通過用開口部３よりも円周方向に広巾の中空室８が設けられ、その中空室８の円周方向の広巾にほぼ４枚の脱水汚泥送り部材７が位置するように多数（図示の場合は１２枚）の脱水汚泥送り部材７が筒状回転体６に固定されているが、その枚数を適宜増減変更してもよい。
【００２４】
本発明を実施する場合、材料支承板４の上面と、脱水汚泥送り部材７の前面および後面と縦型筒体２の内周面等の摺動面に、合成樹脂板等を固着してもよい。このようにすると合成樹脂板相互の摩擦係数が小さいので、摺動しやすくなると共に、建設汚泥の場合には、比較的容易に剥離させることができる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、ホッパー１の下部に連設された縦型筒体２の内部に、破砕物通過用開口部３および平坦な上面を有する材料支承板４が固定され、前記材料支承板４の上部に、駆動装置５により回転される回転体６が設けられ、かつその回転体６の外周面には、前記材料支承板４の半径方向に延長すると共に前記材料支承板４の上面に近接または接触するように配置された複数の脱水汚泥送り部材７が間隔をおいて固定され、前記破砕物通過用開口部３に対向する位置において、前記脱水汚泥送り部材７の上部にこれに近接または接触するように配置された遮蔽体９が配置され、その遮蔽体９の外周縁部が前記縦型筒体２の内側に固定され、圧縮空気供給管１０の出口１１が前記遮蔽体９と前記材料支承板４との間において縦型筒体２に接続されているか、または遮蔽体９が、下部が開口している中空室８を有する遮蔽体であり、かつ圧縮空気供給管１０の出口１１が、前記中空室８に接続されているので、従来のように比較的粘性のある脱水汚泥が送り部材等の表面に付着して自然落下しない場合でも、脱水汚泥を圧縮空気により破砕物通過用開口部３から強制的に落下させることができ、そのため一定量の比較的粘性のある脱水汚泥等を順次供給する場合でも、確実に落下させて供給することができ、このように本発明によると、脱水汚泥をリサイクルして再利用するに際し、従来に比べその処理工程を簡易化でき、かつ処理コストを低減化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る脱水汚泥の破砕装置を示す縦断正面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１の横断平面図である。
【図４】図１の側面図である。
【図５】図１の上部を拡大して示す縦断正面図である。
【図６】ジャッキを伸長してスクリーンバーにより破砕物を破砕する状態にした場合を示す縦断正面図である。
【図７】図１の平面図である。
【図８】図１の横断平面図である。
【図９】図１の上側部分を拡大して示す縦断側面図である。
【図１０】図１の左側部分を拡大して示す一部横断平面図である。
【図１１】図１の右側部分を拡大して示す一部横断平面図である。
【図１２】左右のスクリーンバーの枢着部を示す一部横断平面図である。
【図１３】下部の破砕部分を示す縦断正面図である。
【図１４】下部中央の破砕部分を示す縦断正面図である。
【図１５】図１３における定量供給部および改良材供給部付近を示す縦断正面図である。
【図１６】第１段の破砕刃を示す横断平面図である。
【図１７】図１６におけるＡーＡ線拡大縦断側面図である。
【図１８】図１における第２段の破砕刃と材料落下用開口部とを示す横断平面図である。
【図１９】第２段以下の破砕刃と材料落下用開口部とを示す横断平面図である。
【図２０】第２段以下の破砕刃を示す一部縦断正面図である。
【図２１】第２段以下の破砕刃と駆動刃との関係を示す横断平面図である。
【図２２】破砕された材料の搬送コンベヤを示す横断平面図である。
【図２３】搬送コンベヤを傾斜させるときの状態を示す一部縦断側面図である。
【図２４】搬送コンベヤを最大限に傾斜させた状態を示す横断平面図である。
【図２５】搬送コンベヤの枢着部を示す一部切欠横断平面図である。
【図２６】従来の下水汚泥の脱水処理工程を示すフローチャートの図である。
【符号の説明】
１ ホッパー
２ 縦型筒体
３ 破砕物通過用開口部
４ 材料支承板
５ 駆動装置
６ 回転体
７ 脱水汚泥送り部材
８ 中空室
９ 遮蔽体
１０ 圧縮空気供給管
１１ 出口
１２ 操作部材
１３ 第２流体圧シリンダ
１４ 下段側の破砕物通過用開口部
１７ 供給装置
１８ ガイドレール
１９ ガイドローラ
２０ ガイドローラ
２１ 下部排出口
２２ スクリュウコンベヤ装置
２３ リング
２４ リング
２６ 回転軸
２７ 筒状軸受
２８ 供給用シュート
２９ コンベヤ管
３０ スクリュウコンベヤ
３１ 下部入口
３２ アーム
３３ 横軸
３４ ピン取付金具
３５ ピン取付金具
３６ リンク
３７ 横ピン
３８ リンク
３９ 横ピン
４０ 横ピン
４１ 流体圧シリンダ
４３ 排気管
４４ 回動用駆動装置
４５ ストッパ
４６ 支承ローラ
４７ 支承金具
４８ シール材
４９ 支持腕
５０ ケーシング
５１ カバー
５２ 上部軸
５３ 軸受
５４ 支承部材
５５ ガイド用縦板
５６ ガイド斜面
６０ 改良材供給管
６１ 筒体
６２ 切欠き
６３ 駆動装置
６４ 可動蓋板
６５ 支承ローラ
６６ 杆体
６７ 杆体
６８ 支軸
６９ 第１篩
７０ 第１支軸
７１ 操作部材
７２ フレーム
７３ 第１流体圧シリンダ
７４ 下部材料支承板
７８ 駆動装置
７６ 回動破砕部材
７７ 第２篩
７８ 第２支軸
７９ 筒状部
８０ 上面板
８１ 前面板
８２ 後面板
８３ 下面板
８４ 下部開口部
８５ 円弧状内周面板
８６ 下水汚泥
８７ 第一沈澱池
８８ 生汚泥
８９ バツ気槽
９０ 第二沈澱槽
９１ 水
９２ 消毒処理工程
９３ 分離汚泥
９４ 濃縮槽
９５ 濃縮汚泥
９６ 消化槽
９７ 消化汚泥
９８ 脱水機
９９ 脱水汚泥
１００ 焼却炉
１０１ 混練・固化工程
【産業上の利用分野】
本発明は、脱水汚泥、特に比較的粘性のある脱水汚泥を供給する場合に有用な、脱水汚泥の強制供給手段を備えた脱水汚泥の供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、駆動装置により水平回転される脱水汚泥用送り部材およびその下側に供給口を有する脱水汚泥の供給装置が知られている。
我国の下水道の普及率は、大都市の場合９０％を超えるところもあるが、日本の人口全体で見た場合の普及率は約５０％と先進国の中では低いといわれており、下水道普及率の向上は今後とも続くものと予想される。
しかし、一方でこの下水道の普及によって、下水の量が増し、下水汚泥の発生量も増加しており、これの有効利用を含めていかに効率的に汚泥処理を行うかが今後の大きな課題となっている。
現在、下水汚泥については、肥料や建設資材などを含めて一部有効利用されている一方で、さらなる研究改良が試みられている。しかし、リサイクリング技術によってこのように有効利用される下水汚泥は全体の２４％で、ほかは埋め立て処分にまわされている。
ところで、下水汚泥（有機性汚泥）はリサイクリング技術によって有効利用される場合を含め、一般に産業廃棄物として汚泥固形物とした状態で取出されるため、例えば図２６に示す処理工程によって水分と固形物とに分離する処理がなされる。
図２６において、下水汚泥（排水）８６は第一沈澱池８７で水と生汚泥８８とに分離される。水は、バッ気槽８９でバッ気された後、第二沈澱池９０で、さらに分離され、その後、二次処理された水９１は消毒処理工程９２を経て放流され、分離汚泥９３は濃縮槽９４に送られる。
また、第一沈澱池８７の生汚泥８８も濃縮槽９４に送られて水と濃縮汚泥９５とに分離され、さらに消化槽９６でメタンガスを発生させて消化汚泥９７を作り、次にフイルタープレス，ベルトプレス，デカンターなどからなる脱水機９８によって、脱水汚泥（脱水ケーキ）９９が作られる。この脱水汚泥９９は、固形汚泥ではあるが、含水率が約８０％と高く、このままでは再利用ができないのは勿論、海洋投棄なども不可のため、多くの場合さらに焼却炉１００で焼却してその後、固化剤等の添加による混練・固化工程１０１を経て最終処分場に送られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来、脱水機９８で水分と分離処理された脱水汚泥９９は、これを焼却炉１００で処理し、さらに、混練・固化工程１０１で処理してある大きさの固形汚泥物を得ているが、この処理工程は設備費やエネルギコストが嵩み、さらに再利用のためにはある大きさの塊状の固形汚泥物を小さく破砕する処理工程が必要であり、一層コストが嵩むという問題がある。
本発明は、前記の課題を解決した脱水汚泥の供給装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前述の問題を有利に解決するために、本発明の脱水汚泥の供給装置においては、ホッパー１の下部に連設された縦型筒体２の内部に、破砕物通過用開口部３および平坦な上面を有する材料支承板４が固定され、前記材料支承板４の上部に、駆動装置５により回転される回転体６が設けられ、かつその回転体６の外周面には、前記材料支承板４の半径方向に延長すると共に前記材料支承板４の上面に近接または接触するように配置された複数の脱水汚泥送り部材７が間隔をおいて固定され、前記破砕物通過用開口部３に対向する位置において、前記脱水汚泥送り部材７の上部にこれに近接または接触するように配置された遮蔽体９が配置され、その遮蔽体９の外周縁部が前記縦型筒体２の内側に固定され、圧縮空気供給管１０の出口１１が前記遮蔽体９と前記材料支承板４との間において縦型筒体２に接続されている。
また遮蔽体９が、下部が開口している中空室８を有する遮蔽体であり、かつ圧縮空気供給管１０の出口１１が、前記中空室８に接続されていることによっても前述の欠点を有利に解決することができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１ないし図２４は、本発明の脱水汚泥の供給装置を破砕装置に使用した一実施の形態を示すものであって、垂直面上に位置する多数の帯状鋼板からなる杆体６６が、傾斜状態で、かつ小間隔で配置され、前記各杆体６６の先端部に、鋼製リング２３が溶接により固着され、かつ前記杆体６６の先端部と、前後方向に間隔をおいて平行に並ぶように配置された多数の杆体６６と同一角度で傾斜する多数の帯状鋼板からなる杆体６７の先端部に鋼製リング２４が溶接により固着され、前記杆体６６の先端部に固着された鋼製リング２３と、前記杆体６７の先端部に固着されたリング２４とは、交互に配置され、前記杆体６６の先端部のリング２３と、前記杆体６７の先端部のリング２４とにわたって、支軸６８が挿通され、その支軸６８により、各杆体６６からなる第１篩６９と各杆体６７からなる第２篩７７とが開閉自在に枢着されている。
【０００６】
第１支軸７０と第２支軸７８の両端部とに、左右方向に延長するガイドレール１８に沿って、移動するガイドローラ１９，２０が回転自在に取付けられ、前記多数の杆体６６の基端部を溶接により固着した第１支軸７０に、前後方向に間隔をおいて、複数の小径軸部が設けられ、その各小径軸部に筒状軸受２７が嵌合され、その筒状軸受２７に操作部材７１が嵌合されている。すなわち複数の操作部材７１に対して筒状軸受２７を介して第１支軸７０が回動自在に挿通され、前記多数の杆体６７の基端部を溶接により固着した第２支軸７８に、前後方向に間隔をおいて、複数の小径軸部が設けられ、その各小径軸部に筒状軸受２７が嵌合され、その筒状軸受２７に操作部材１２が嵌合されている。
【０００７】
すなわち、複数の操作部材１２に対して、筒状軸受２７を介して第２支軸７８が回動自在に挿通され、前記第１支軸７０および第２支軸７８の前後両端部に、ガイドローラ１９およびガイドローラ２０が回動自在に取付けられている。フレーム７２の前後両側には、左右方向に延長するガイドレール１８が設けられ、前記各ガイドローラ１９およびガイドローラ２０はガイドレール１８により支承されている。前記ガイドレール１８の左右両側にはストッパ４５が設けられ、各杆体６６，６７が所定のＶ字形になるように、ガイドローラ１９，２０が位置規整される。また前記フレーム７２の上部の左右両側に、各可動蓋板６４が配置され、その可動蓋板６４の前後方向の外端側に取付けられた支承ローラ６５が前記フレーム７２に載置され、その各可動蓋板６４の左右方向の内端側は、前記各操作部材７１および操作部材１２の上部にボルト等により固定されて支承されている。したがって各杆体６６と杆体６７とが開閉する時には、同時に各可動蓋板６４も開閉動作を行うことがきる。
【０００８】
前記各第１篩６９および第２篩７７を囲むホッパー１の上部に、供給用シュート２８が設けられ、前記ホッパー１の下部に、縦型筒体２が一体に設けられ、その縦型筒体２の内部には、上下方向に重ならない位置に破砕物通過用開口部３を有する上部の材料支承板４が固定されると共に複数の下部材料支承板７４が水平回転自在に設けられ、、前記縦型筒体２には、上下方向に間隔を置くと共に周囲方向に向かって間隔をおいて、電動機または液圧モータからなる多数の回転用駆動装置７５が固定され、前記駆動装置７５により回転される各回転軸２６は、各材料支承板７４の半径方法に延長するように設けられ、各回転軸２６には複数の回動破砕部材７６が固定され、下部排出口２１に対向するスクリュウコンベヤ装置２２は、コンベヤ管２９内に収容されて、スクリュウコンベヤ３０が構成され、前記スクリュウコンベヤ３０の下部に固定されたアーム３２と縦型筒体２の下部に取付けられたブラケットとが横軸３３により枢着され、前記縦型筒体２の下部排出口２１と、前記コンベヤ管２９の下部入口３１とは嵌合されている。またコンベヤ管２９の上端部に駆動装置６３が設けられている。
【０００９】
前記縦型筒体２の中間部に固定されたピン取付金具３４の横ピン３７を介してリンク３６の一端部が枢着され、コンベヤ管２９の中間部に固定されたピン取付金具３５にリンク３８の外端部が横ピン３９により枢着され、かつリンク３６の内端部とリンク３８の内端部とは、横ピン４０により枢着されている。
前記縦型筒体２の高さ方向の中間部と、前記コンベヤ管２９の高さ方向の中間部とは、スクリュウコンベヤ装置２２の傾斜を調節する傾斜調節用流体圧シリンダ４１を介して横軸により枢着されている。
【００１０】
前記縦型筒体２の内部の中間部および下部に、支承ローラ４６を有する支承金具４７が周方向に複数（図示の場合は３個）取付けられ、その中間部の支承ローラ４６により回転自在に下部材料支承板７４が支承されると共に、前記下部の支承ローラ４６により回転自在に最下部の下部材料支承板７４が支承され、かつその下部材料支承板７４の外周縁と縦型筒体２とは、その縦型筒体２に固定されたシール材４８により液密にシールされている。前記最下部の下部材料支承板７４とその上部に配置された下部材料支承板７４との間に空気や粉塵を排気する排気管４３が縦型筒体２に接続されている。
【００１１】
前記最下部の下部材料支承板７４の下部において、縦型筒体２の内面に支持腕４９が溶接またはボルトにより固着され、その支持腕４９に液圧モータからなるケース回転型回動用駆動装置５における軸側を取付けた部分が固定され、前記回動用駆動装置５におけるケーシング５０側に前記下部材料支承板７４がボルト等により固着され、そのケーシング５０の外側には、上方から下方に向かって中間部が拡開しているカバー５１の下部筒体が下部材料支承板７４に固定され、そのカバー５１の上部筒体には、上部軸５２が嵌合されると共に溶接等により固着され、その上部軸５２は軸受５３を介して最上部の材料支承板４により支承されている。最上部の材料支承板４の外周縁部は縦型筒体２の内周面に溶接等により固定されている。前記下部材料支承板７４と上下方向に隣り合う下部材料支承板７４は、その下面に取付けられた支承部材５４によりカバー５１に取付けられ、その下部材料支承板７４の内周面とカバー５１との間に間隙が設けられて下段側の破砕物通過用開口部１４が形成されている。
【００１２】
前記縦型筒体２の内面には、最下部の下部材料支承板７４の上面に近接すると共に下部排出口２１に近接するように配置された改良土排出ガイド用縦板５５の基端部が溶接等により固着されている。
前記上部軸５２の上端部に、材料支承板４の上部において、上部に円錐状のガイド斜面５６を有すると共に下部に断面円形の筒状部７９を有する回転体６が取付けられ、その回転体６には攪拌兼用した複数（図示の場合は１２枚）の脱水汚泥送り部材７の基端部が等角度間隔で取付けられている。
前記最上部の材料支承板４における破砕物通過用開口部３に離間して対向すると共に前記脱水汚泥送り部材７に近接または接触するように配置された下部が開口している中空室８を有するほぼ扇形の遮蔽体９の外周縁側が前記縦型筒体２の内面にボルトまたは溶接により固定され、その遮蔽体９の円弧状内周面部は前記回転体６の下部の筒状部７９の外面に近接して配置されている。
【００１３】
図示の実施例の遮蔽体９の場合は、上面板８０と、これに一体に連設された円周方向の前後の前面板８１および後面板８２と、その各面板８１，８２の下端部に一体に連設された下面板８３と、その下面板８３に、破砕物通過用開口部３に対向する位置においてこれと同様な形状の下部開口部８４と、筒状部７９に近接するように配置されると共に下面板８３と上面板８０とにわたって一体に連設された円弧状内周面板８５とにより構成されている（図１６および図１７参照）。なお前記円弧状内周面板８５は省略してもよい。
【００１４】
また前記上部の材料支承板４の下面には、筒体６１の上端部が固定され、その筒体６１の周壁の下側には斜め下向きに傾斜した切欠き６２が設けられている。前記遮蔽体９と、隣り合う脱水汚泥送り部材７間と、材料支承板４とにより囲まれた空間に一定量の脱水汚泥が収容されると共に破砕物通過用開口部３に向かって定量供給される。前記破砕物通過用開口部３を有する材料支承板４と、遮蔽体９と、脱水汚泥送り部材７とによりロータリー式の供給装置１７が構成されている。
また縦型筒体２には、前記中空室８内に出口１１を接続した圧縮空気供給管１０が取付けられており、コンプレッサ等の圧送装置（図示を省略した）により、圧縮空気供給管１０を介して前記中空室８内に圧縮空気を供給して、下水汚泥を濃縮してできた粘性のある脱水汚泥を強制的に破砕物通過用開口部３から下方に向かって落下供給させる。なお、図示省略するが、圧縮空気供給管１０を、中空室８内に長く伸長し、かつ圧縮空気供給管１０の下部に複数の空気噴出孔を設け、この空気噴出孔からその下側に位置する破砕物通過用開口部３に向けて圧縮空気を噴射することによっても、脱水汚泥を前記開口部３から強制的に落下させることができる。
【００１５】
前記回動用駆動装置５により、上下方向において隣り合う各下部材料支承板７４と、カバー５１と上部軸５２およびその上端部に取付けられた攪拌兼用の脱水汚泥送り部材７を有する回転体６は、同時に回転するように構成されている。
【００１６】
最上部の材料支承板４と中間部の下部材料支承板７４との間において、破砕物通過用開口部３の下側に、改良材供給管６０の排出口が縦型筒体２内に接続されている。
前記改良材供給管６０の供給口（図示を省略した）には、固化剤例えば高分子改良剤，石灰またはフライアッシュ等を混合した改良材が、コンプレッサ等の圧送装置（図示を省略した）により、空気と混合した改良材として、改良材供給管６０に圧送供給されて、縦型筒体２内に拡散されるように噴射される。なお、被処理物が脱水汚泥でなく、建設汚泥であって、この建設汚泥の性状がシルトまたは粘土等で構成されている場合には、改良土を造粒するための中心の核となる真砂土等の多少硬度のあるものを、前記改良材に混合させてもよい。また、圧縮空気供給管１０からも空気と混合した改良材を圧送供給して、中空室８に圧縮空気と改良材とを供給するようにしてもよい。
【００１７】
図示の装置を使用して、下水汚泥を濃縮してなる脱水汚泥をホッパー１に連続投入すると、この脱水汚泥は順次落下し、各脱水汚泥送り部材７と遮蔽体９との間に囲まれた脱水汚泥は、破砕物通過用開口部３の位置まで脱水汚泥送り部材７により搬送されると、圧縮空気供給管１０により供給される圧縮空気または改良材を混合した圧縮空気により破砕物通過用開口部３からその下方に向かって強制的に落下され、一定量の脱水汚泥が順次供給される。次いで回転されている下部材料支承板７４上の脱水汚泥は、回動破砕部材７６により、微破砕軟化されると共に改良材と混合されて、下段側の破砕物通過用開口部１４から下方に供給され、続いて再度混合されながら粒状に造粒されて改良土に変換され、下部排出口２１およびスクリュウコンベヤ装置２２により上昇搬送され、トラックあるいはベルトコンベヤ等の搬送手段に供給される。
【００１８】
本発明の装置を用いて下水汚泥を処理したので、そのサンプル試験結果を表１に示す。
【００１９】
【表１】
なお、図示例では、ホッパー１内に第１篩６９と第２篩７７を兼用した破砕装置が設けられているが、これは本発明が建設汚泥等の掘削物にも使用する場合を考慮して構成されたものである。つまり、この場合、建設汚泥等の掘削物に含有される粘性塊状物は、前記第１篩６９と第２篩７７を含む破砕装置で破砕された後、上部材料支承板４上に落下させられる。したがって、専ら脱水汚泥のみを破砕し、造粒することを目的とする場合は、第１篩６９と第２篩７７とを含む破砕装置は必要としないものである。
【００２１】
なお、本発明の供給装置を使用した破砕装置によれば、脱水機で脱水処理された脱水汚泥を超高速処理をすることができるので、この脱水汚泥を連続方式で３分間で造粒して改良土に変換することができ、かつ広い汎用性があるので、泥中の礫や泥塊を破砕（前処理）して均質土化することができ、安いコストで処理できるので優れた定量性と攪拌効率が添加量を必要最小限にすることができる。
また、本発明の供給装置を使用した破砕装置によれば、容易な操作性を有するので、添加改良材を自動的に拡散方式で容易に比例配合することができ、さらに移動可搬性も容易であるので、シンプルな構成の装置でかつ小さなスペースの接続装置を使用して、混合目的を達成することができる。
【００２２】
さらに、本発明の供給装置を使用した破砕装置においては、２つの下部材料支承板７４を回転自在に設け、すなわち上下２段階式に破砕混合処理しているが、上段側の下部材料支承板７４および上段側の駆動装置７５および回動破砕部材７６を省略してもよい。
【００２３】
前記発明の実施の形態の場合には、ほぼ扇形の破砕物通過用開口部３よりも円周方向に広巾の中空室８が設けられ、その中空室８の円周方向の広巾にほぼ４枚の脱水汚泥送り部材７が位置するように多数（図示の場合は１２枚）の脱水汚泥送り部材７が筒状回転体６に固定されているが、その枚数を適宜増減変更してもよい。
【００２４】
本発明を実施する場合、材料支承板４の上面と、脱水汚泥送り部材７の前面および後面と縦型筒体２の内周面等の摺動面に、合成樹脂板等を固着してもよい。このようにすると合成樹脂板相互の摩擦係数が小さいので、摺動しやすくなると共に、建設汚泥の場合には、比較的容易に剥離させることができる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、ホッパー１の下部に連設された縦型筒体２の内部に、破砕物通過用開口部３および平坦な上面を有する材料支承板４が固定され、前記材料支承板４の上部に、駆動装置５により回転される回転体６が設けられ、かつその回転体６の外周面には、前記材料支承板４の半径方向に延長すると共に前記材料支承板４の上面に近接または接触するように配置された複数の脱水汚泥送り部材７が間隔をおいて固定され、前記破砕物通過用開口部３に対向する位置において、前記脱水汚泥送り部材７の上部にこれに近接または接触するように配置された遮蔽体９が配置され、その遮蔽体９の外周縁部が前記縦型筒体２の内側に固定され、圧縮空気供給管１０の出口１１が前記遮蔽体９と前記材料支承板４との間において縦型筒体２に接続されているか、または遮蔽体９が、下部が開口している中空室８を有する遮蔽体であり、かつ圧縮空気供給管１０の出口１１が、前記中空室８に接続されているので、従来のように比較的粘性のある脱水汚泥が送り部材等の表面に付着して自然落下しない場合でも、脱水汚泥を圧縮空気により破砕物通過用開口部３から強制的に落下させることができ、そのため一定量の比較的粘性のある脱水汚泥等を順次供給する場合でも、確実に落下させて供給することができ、このように本発明によると、脱水汚泥をリサイクルして再利用するに際し、従来に比べその処理工程を簡易化でき、かつ処理コストを低減化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る脱水汚泥の破砕装置を示す縦断正面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１の横断平面図である。
【図４】図１の側面図である。
【図５】図１の上部を拡大して示す縦断正面図である。
【図６】ジャッキを伸長してスクリーンバーにより破砕物を破砕する状態にした場合を示す縦断正面図である。
【図７】図１の平面図である。
【図８】図１の横断平面図である。
【図９】図１の上側部分を拡大して示す縦断側面図である。
【図１０】図１の左側部分を拡大して示す一部横断平面図である。
【図１１】図１の右側部分を拡大して示す一部横断平面図である。
【図１２】左右のスクリーンバーの枢着部を示す一部横断平面図である。
【図１３】下部の破砕部分を示す縦断正面図である。
【図１４】下部中央の破砕部分を示す縦断正面図である。
【図１５】図１３における定量供給部および改良材供給部付近を示す縦断正面図である。
【図１６】第１段の破砕刃を示す横断平面図である。
【図１７】図１６におけるＡーＡ線拡大縦断側面図である。
【図１８】図１における第２段の破砕刃と材料落下用開口部とを示す横断平面図である。
【図１９】第２段以下の破砕刃と材料落下用開口部とを示す横断平面図である。
【図２０】第２段以下の破砕刃を示す一部縦断正面図である。
【図２１】第２段以下の破砕刃と駆動刃との関係を示す横断平面図である。
【図２２】破砕された材料の搬送コンベヤを示す横断平面図である。
【図２３】搬送コンベヤを傾斜させるときの状態を示す一部縦断側面図である。
【図２４】搬送コンベヤを最大限に傾斜させた状態を示す横断平面図である。
【図２５】搬送コンベヤの枢着部を示す一部切欠横断平面図である。
【図２６】従来の下水汚泥の脱水処理工程を示すフローチャートの図である。
【符号の説明】
１ ホッパー
２ 縦型筒体
３ 破砕物通過用開口部
４ 材料支承板
５ 駆動装置
６ 回転体
７ 脱水汚泥送り部材
８ 中空室
９ 遮蔽体
１０ 圧縮空気供給管
１１ 出口
１２ 操作部材
１３ 第２流体圧シリンダ
１４ 下段側の破砕物通過用開口部
１７ 供給装置
１８ ガイドレール
１９ ガイドローラ
２０ ガイドローラ
２１ 下部排出口
２２ スクリュウコンベヤ装置
２３ リング
２４ リング
２６ 回転軸
２７ 筒状軸受
２８ 供給用シュート
２９ コンベヤ管
３０ スクリュウコンベヤ
３１ 下部入口
３２ アーム
３３ 横軸
３４ ピン取付金具
３５ ピン取付金具
３６ リンク
３７ 横ピン
３８ リンク
３９ 横ピン
４０ 横ピン
４１ 流体圧シリンダ
４３ 排気管
４４ 回動用駆動装置
４５ ストッパ
４６ 支承ローラ
４７ 支承金具
４８ シール材
４９ 支持腕
５０ ケーシング
５１ カバー
５２ 上部軸
５３ 軸受
５４ 支承部材
５５ ガイド用縦板
５６ ガイド斜面
６０ 改良材供給管
６１ 筒体
６２ 切欠き
６３ 駆動装置
６４ 可動蓋板
６５ 支承ローラ
６６ 杆体
６７ 杆体
６８ 支軸
６９ 第１篩
７０ 第１支軸
７１ 操作部材
７２ フレーム
７３ 第１流体圧シリンダ
７４ 下部材料支承板
７８ 駆動装置
７６ 回動破砕部材
７７ 第２篩
７８ 第２支軸
７９ 筒状部
８０ 上面板
８１ 前面板
８２ 後面板
８３ 下面板
８４ 下部開口部
８５ 円弧状内周面板
８６ 下水汚泥
８７ 第一沈澱池
８８ 生汚泥
８９ バツ気槽
９０ 第二沈澱槽
９１ 水
９２ 消毒処理工程
９３ 分離汚泥
９４ 濃縮槽
９５ 濃縮汚泥
９６ 消化槽
９７ 消化汚泥
９８ 脱水機
９９ 脱水汚泥
１００ 焼却炉
１０１ 混練・固化工程
Claims (2)
- ホッパー１の下部に連設された縦型筒体２の内部に、破砕物通過用開口部３および平坦な上面を有する材料支承板４が固定され、前記材料支承板４の上部に、駆動装置５により回転される回転体６が設けられ、かつその回転体６の外周面には、前記材料支承板４の半径方向に延長すると共に前記材料支承板４の上面に近接または接触するように配置された複数の脱水汚泥送り部材７が間隔をおいて固定され、前記破砕物通過用開口部３に対向する位置において、前記脱水汚泥送り部材７の上部にこれに近接または接触するように配置された遮蔽体９が配置され、その遮蔽体９の外周縁部が前記縦型筒体２の内側に固定され、圧縮空気供給管１０の出口１１が前記遮蔽体９と前記材料支承板４との間において縦型筒体２に接続されている脱水汚泥の供給装置。
- 遮蔽体９が、下部が開口している中空室８を有する遮蔽体であり、かつ圧縮空気供給管１０の出口１１が、前記中空室８に接続されている請求項１の脱水汚泥の供給装置。
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