JP3610704B2 - 濾体回転式脱水装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回転濾過素子の交接列を処理室の内部に配列し、処理室に供給される汚泥を、交接列を構成する回転濾過素子の回転で汚泥の供給口から脱水汚泥の排出口に向かって移動させながら、その間、汚泥中の水分を処理室の外に排水し、脱水汚泥を排出口から排出する濾体回転式脱水装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
濾液取出孔を有する多数枚の円板を軸方向に間隔を保って回転軸に固定した複数の回転濾過素子を、隣接するもの同志、互いに円板の周縁の一部を相手の回転濾過素子の円板の間に突入させた交接列とし、この交接列の二つを処理室内の前壁と後壁の間に上下に配列し、処理室の上壁の前部にある供給口から室内に供給される汚泥を、前記各交接列を構成する回転濾過素子の回転により、先ず上の交接列で後壁に向かって移動させ、その間、上の交接列の各回転濾過素子の円板間の間隙に流入する汚泥の水分を円板の濾液取出孔を通じ回転濾過素子の軸方向に導いて処理室の側壁から外に排水することにより汚泥を濃縮し、次いで濃縮した汚泥を上の交接列の後端上から上下の交接列の後端間に折返させて上下の交接列で圧搾しながら処理室の前壁にある脱水汚泥の排出口に向かって移動させ、その間、両交接列で圧搾されて両交接列の各回転濾過素子の円板間の間隙に流入する濃縮汚泥の水分を円板の濾液取出孔を通じ回転濾過素子の軸方向に導いて処理室の側壁から外に排水し、処理室の排出口から脱水汚泥を排出する濾体回転式脱水装置は公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来装置では上の交接列が汚泥を乗せて後に移動させながら非圧搾状態で脱水し、汚泥を濃縮することゝ、下の交接列と協同して汚泥を圧搾しながら前に移動させながら圧搾脱水の二役を行う。従って、上の交接列を構成する各回転濾過素子の回転速度を高速にすると、圧搾脱水の際の脱水率が不充分になり、逆に低速にすると濃縮が不充分になり、高速と低速の間の中速にすると圧搾脱水も、濃縮と共に充分でなくなる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、非圧搾の濃縮脱水と、圧搾脱水の両方を理想的に行えるようにして上述した従来装置の問題点を解消したのであって、本発明の濾体回転式脱水装置は、多数枚の円板を、上記円板の厚さよりも大きな軸方向の間隔を保って回転軸に固定した複数の回転濾過素子を、前後に隣接するもの同志、互いに円板の周縁の一部を相手の回転濾過素子の円板の間に突入させた前後方向の第１，第２，第３の３つの交接列と、後壁に汚泥の供給口、前壁に脱水汚泥の排出口を有する処理室とからなり、上記第３交接列は処理室内の後半部に配置し、上記供給口から処理室内に供給される汚泥を、各回転濾過素子の回転により排出口の方向に移動させ、その間、前後の回転濾過素子の円板間の間隙に流入した汚泥の水分を処理室の外に排出して汚泥を濃縮し、第１，第２交接列は処理室内の前半部に上下に配置し、第３交接列が移動させて来た濃縮汚泥を受取り、各回転濾過素子の回転により濃縮汚泥を排出口に向かって移動させ、その間、濃縮汚泥を上下から圧搾し、前後の回転濾過素子の円板間の間隙に流入した濃縮汚泥の水分を処理室の外に排出するようにすると共に、第３交接列を構成する回転濾過素子の回転速度を、第１，第２交接列を構成する回転濾過素子の回転速度よりも早くするとともに、重錘板によって排出口を閉じる抵抗板を設け、抵抗板が排出口を閉じる力によって処理室内での汚泥の滞流時間が調節できるようにし、脱水汚泥が抵抗板を押し開く力は抵抗板に取付ける重錘板の数によって調節できるようにしたことを特徴とする。
【０００５】
【実施例】
図示の各実施例において１０は濾体回転式脱水装置で、２０は後壁に汚泥の供給口２１、前壁に脱水汚泥の排出口２２を有するその処理室、１１は第１，第２，第３の交接列Ａ，Ｂ，Ｃを構成するための多数の回転濾過素子を示す。
回転濾過素子は、図４から明らかなとおり厚さ１．０〜２．０ｍｍ位の薄い円板１２と、該円板よりも直径が小さく、厚さは円板よりも僅かに厚いスペーサ１３を交互に多数枚、回転軸１４に嵌めて固定すると共に、円筒形のボス１５を最も外側の２枚の円板１２，１２に接触させて回転軸に嵌めて固定し、回転軸１４の回転により円板１２、スペーサ１３、ボス１５は一体に回転する。上記ボス１５，１５は処理室の各側壁を貫通して回転自在に支持されている。
【０００６】
そして、第１，第２，第３の各交接列Ａ，Ｂ，Ｃは、複数の回転濾過素子を前後に隣接するもの同志、互いに円板１２の周縁の一部を相手の回転濾過素子のスペーサ１３により形成された円板１２，１２の間に突入させて形成する。１例として、スペーサ１３の厚さが１．５ｍｍとすると、円板の間に厚さ１．２ｍｍの円板の周縁の一部を突入させることによりその円板の周縁の両側に０．１５ｍｍ宛の脱水用の間隙が生じる。尚、円板の間に突入した円板の周縁部はスペーサ１３の外周に接近させることが好ましい。
【０００７】
処理室２０内には、後壁にある汚泥の供給口２１から前壁に向かって途中まで第３交接列Ｃを配列すると共に、上記第３交接列が上に乗せて前に移動させながら脱水した濃縮汚泥を受取り、圧搾しながら前に移動させて脱水を行い、脱水汚泥の排出口２２に進める第１交接列Ａ，第２交接列Ｂを上下に配列してある。上下の交接列Ａ，Ｂの上下方向の間隔は脱水汚泥の排出口２２に向かって次第に狭くし、脱水汚泥の排出口に向かう汚泥を次第に強く圧搾するようにすることが好ましい。
【０００８】
図１の実施例では、圧搾脱水用の下の第２交接列Ｂは第３交接列Ｃが濃縮した濃縮汚泥を連続的に受取り、上の第１交接列Ａと協同して濃縮汚泥を圧搾する。又、図２の実施例では、第３交接列Ｃの前端の回転濾過素子と、圧搾脱水用の上の第１交接列Ａの後端の回転濾過素子との間は離れ、圧搾脱水用の下の交接列Ｂの後端の回転濾過素子はその離れた間隔の下に位置する。従って、第２交接列Ｂは、第３交接列Ｃが前端の回転濾過素子から落す濃縮汚泥を後部で受取り、上の第１交接列Ａと協同して濃縮汚泥を圧搾する。
【０００９】
第１，第２，第３の各の交接列Ａ，Ｂ，Ｃを構成する各回転濾過素子の、処理室の一方の側壁から外に突出した回転軸１４の端部には、例えば図３に示すとおり夫々ウォームホイール１６ａを固定し、上下の交接列と同方向に濾液室の外に配置した駆動軸１６のウォーム１６ｂと噛合わせ、汚泥供給口２１から供給された汚泥を、脱水汚泥の排出口２２に向かって移動させるように、図示１，２に示す矢印方向に各交接列の回転濾過素子を回転駆動する。その際、第３交接列Ｃの各回転濾過素子を回転駆動するためのウォーム及びウォームホイルの減速比と、第１，第２交接列の各回転濾過素子を回転駆動するためのウォーム、及びウォームホイルの減速比を異ならせ、第３交接列の回転濾過素子の回転速度を、第１，第２の交接列の回転濾過素子の回転速度よりも約３倍程度、早くする。
【００１０】
例えば、各交接列Ａ，Ｂ，Ｃの回転濾過素子の円板１２の直径を約１３０ｍｍとした場合、第１，第２交接列Ａ，Ｂの回転濾過素子の回転数は約０．３５〜１．００ＲＰＭとする。これに対し、第３交接列Ｃの回転濾過素子の回転数は約１．００〜３．００ＲＰＭである。尚、図１の実施例では第３交接列Ｃと第２交接列Ｂの回転濾過素子を同じ駆動軸で回転駆動し、図２の実施例では第３交接列Ｃと第１交接列Ａの回転濾過素子を同じ駆動軸で回転駆動する。この場合、第３交接列と第２交接列、又は第３交接列と第１交接列を回転駆動する駆動軸には列の間にユニバーサルジョイントを設けてもよい。
【００１１】
これにより汚泥供給口２１から処理室内に供給された汚泥が第３交接列Ｃの上に乗り、前に向かって移動する間に、汚泥が含んでいる水分は該第３交接列を構成する回転濾過素子の円板同志が周縁の一部を突入して入り組んでいる円板間の間隙に流入して処理室の底に流れ落ち、底に設けた排水管２３から外に排水される。この第３交接列Ｃを構成する回転濾過素子の回転速度は前述したように早いので、その円板間の間隙に流入した水分はその早い回転速度による遠心力で円板間の間隙から処理室の底に向かって振り飛ばされ、間隙に毛細管現象で停滞することがない。従って汚泥中の水分は円板間の間隙に連続的に流入しては処理室の底に落ちるため、汚泥は早い速度で濃縮される。
【００１２】
こうして第３交接列Ｃ上を移動して圧搾脱水用の下の交接列Ｂに乗り移った濃縮汚泥は、下の交接列と上の交接列Ａとの間で圧搾されながら脱水汚泥の排出口２２に向かって進み、その間、脱水される。上下の交接列Ａ，Ｂを構成する回転濾過素子の回転速度は前述したように遅いので、濃縮汚泥は上下の交接列の間をゆっくりと進み、その間、充分な圧搾力を受けて水分を搾り出され、その水分は上下の各交接列Ａ，Ｂを構成する回転濾過素子の円板の同志が周縁の一部を突入して入り組んでいる円板間の間隙に流入し、主として、下の交接列Ｂを構成する各回転濾過素子１１，１１…から処理室の底に流れ落ち、底に設けた排水管２３から外に排水される。圧搾脱水が進むにつれ濃縮汚泥の体積は次第に減少するので、前述したように上下の交接列Ａ，Ｂの間隔を脱水汚泥の出口２２に向かって次第に狭くし、濃縮汚泥が次第に体積を減少しても排出口２２に到達するまでは常に汚泥に圧搾力を加え続けるようにすることが好ましい。そして、こうして水分を除去された脱水汚泥は処理室の排出口２２からシュート２４を通って室外に排出される。尚、排出口２２の上下には、上下の交接列Ａ，Ｂの最終段階の回転濾過素子の円板の間に突入する櫛歯状のスクレーパ２５ａ，２５ｂを設け、円板の間に詰ろうとする汚泥を掻き出し、排出口２２に排出するようにしてある。
【００１３】
前記シュート２４には、排出口２２の近くの前壁に重錘板２６´によって排出口２２を閉じる抵抗板２６を設け、排出口２２から出る脱水汚泥はこの抵抗板２６を図１，図２に破線で示したように押し開かなければ排出口から外に流出できないようにしてある。脱水汚泥が抵抗板を押し開く力は抵抗板に取付ける重錘板２６´の数によって調整できる。この抵抗板が排出口２２を閉じる力によって濾体回転式脱水装置の処理室２０内での汚泥の滞流時間が調節され、滞流時間が長い程、汚泥の脱水率は高まる。抵抗板２６は、図示の実施例では排出口を有する処理室の前壁から前向きに突出する突出片２８に枢着された旋回アーム２７の枢着端に取付けてあり、重錘板２６´は旋回アームの自由端に取付けてある。
【００１４】
図示の各実施例では、脱水汚泥を排出するため処理室の前壁に開口を設け、シュート２４の底板を上記開口の下縁から処理室内に突入させ、その先端を櫛歯状にして下の交接列Ｂの最終段階の回転濾過素子の円板の間に突入するスクレーパ２５ｂにしてあり、上の交接列Ａの最終段階の回転濾濾過素子の円板の間に突入するスクレーパ２５ａは前記開口の上縁から外に突出させてある。そして、抵抗板２６はシュート２４の両側壁間の溝とほゞ同じ幅を有し、重錘板２６´による付勢で常時は図１，図２に実線で示したように上記スクレーパ２５ａに当接した状態で下端をシュート２４の底に接触させ脱水汚泥が外に流出するのを防止する。従って、脱水汚泥の排出口２２は、図示の各実施例ではシュート２４の底板と、両側壁、及びスクレーパ２５ｂの外への突出部分で構成されている。
【００１５】
上下の交接列Ａ，Ｂの間で汚泥を圧搾しながら脱水すると、この圧搾領域から流れ落ちる濾液には汚泥中のＳＳが可成り含まれる。これに対し、交接列Ｃの上を前に移動する汚泥は圧搾作用を受けないため、この非圧搾領域から流れ落ちる濾液中のＳＳの量は少ない。従って、処理室２０の底に、圧搾領域から流れ落ちる濾液と、非圧搾領域から流れ落ちる濾液を区別するための仕切板２９を立設すると共に、圧搾領域からの濾液を排水する排水管と、非圧搾領域からの濾液を排水する排水管を仕切板の前後に設け、圧搾領域から流れ落ちた濾液中のＳＳの含有量が多いときは、排水された濾液を汚泥貯槽に戻し、貯槽内の汚泥と混合して供給口２１に供給するようにするとよい。
【００１６】
図１，図２の実施例では第３交接列Ｃを水平に配列し、第１，第２交接列Ａ，Ｂを排出口２２に向かって下り坂に配列してあるが、第３交接列Ｃを下り坂に配列したり、第１，第２交接列Ａ，Ｂを上り坂に配列してもよい。更に、図１の実施例では第３交接列Ｃの前端の回転濾過素子と、第２交接列Ｂの後端の回転濾過素子は外接状になっているが、上記両濾過素子の円板の周縁の一部を互いにスペーサで隔てられた円板間に突入させてもよい。
【００１７】
更に、各交接列Ａ，Ｂ，Ｃは円板間の間隙に流入した汚泥の水分を処理室の底に落すようになっているが、特に第２，第３の各交接列の円板に濾液取出孔を開設し、段落０００２で述べた従来装置と同様に回転濾過素子の円板間の間隙に流入する汚泥の水分を、円板の濾液取出孔を通じ回転濾過素子の軸方向に導き、処理水の側壁から外に排水するようにしてもよい。
【００１８】
【発明の効果】
以上で明らかなように、本発明では、多数枚の円板１２を、上記円板の厚さよりも大きな軸方向の間隔を保って回転軸１４に固定した複数の回転濾過素子１１を、前後に隣接するもの同志、互いに円板の周縁の一部を相手の回転濾過素子の円板の間に突入させた前後方向の第１，第２，第３の３つの交接列Ａ，Ｂ，Ｃと、後壁に汚泥の供給口２１、前壁に脱水汚泥の排出口２２を有する処理室２０とからなり、上記第３交接列Ｃは処理室内の後半部に配置し、上記供給口２１から処理室内に供給される汚泥を、各回転濾過素子の回転により排出口２２の方向に移動させ、その間、前後の回転濾過素子の円板１２，１２間の間隙に流入した汚泥の水分を処理室２０の外に排出して汚泥を濃縮し、第１，第２交接列Ａ，Ｂは処理室内の前半部に上下に配置し、第３交接列Ｃが移動させて来た濃縮汚泥を受取り、各回転濾過素子の回転により濃縮汚泥を排出口２２に向かって移動させ、その間、濃縮汚泥を上下から圧搾し、前後の回転濾過素子の円板１２，１２間の間隙に流入した濃縮汚泥の水分を処理室２０の外に排出するようにすると共に、第３交接列を構成する回転濾過素子の回転速度を、第１，第２交接列を構成する回転濾過素子の回転速度よりも早くするとともに、重錘板によって排出口を閉じる抵抗板を設け、抵抗板が排出口を閉じる力によって処理室内での汚泥の滞流時間が調節できるようにし、脱水汚泥が抵抗板を押し開く力は抵抗板に取付ける重錘板の数によって調節できるようにしてある。従って、汚泥を上に乗せて前に移動させる第３交接列を構成する回転濾過素子の円板間の間隙に流入した汚泥の水分は、回転濾過素子の早い回転速度による遠心力で振り飛ばされるので、毛細管現象で円板間の間隙に停滞しない。これによって汚泥中の水分は円板間の間隙に連続して流入しては振り飛ばされ、汚泥は早い速度で濃縮される。そして、第３交接列が濃縮した濃縮汚泥は受取った上下の第１，第２交接列を構成する回転濾過素子は、濃縮汚泥をゆっくりと進ませながら圧搾力を加えて水分を搾り出し、脱水する。こうして汚泥を濃縮するための非圧搾脱水と、圧搾脱水を理想的な状態で行い、含水率の低い脱水汚泥と、多量の濾液を得ることができる。さらに、抵抗板が排出口を閉じる力によって処理室内での汚泥の滞流時間が調節できるようにし、脱水汚泥が抵抗板を押し開く力は抵抗板に取付ける重錘板の数によって調節できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の濾体回転式脱水装置の一実施例の縦断面図である。
【図２】本発明の濾体回転式脱水装置の他の一実施例の縦断面図である。
【図３】図１，図２のＡ−Ｂ線での断面図である。
【図４】回転濾過素子の斜視図である。
【符号の説明】
１１ 回転濾過素子
１２ 回転濾過素子の円板
１３ 回転濾過素子のスペーサ
１４ 回転濾過素子の回転軸
１５ 回転濾過素子のボス
１６ 回転濾過素子の回転駆動軸
２０ 処理室
２１ 処理室の汚泥の供給口
２２ 処理室の脱水汚泥の排出口
２３ 濾液の排水管
２４ シュート
２５ａ スクレーパ
２５ｂ スクレーパ
２６ 抵抗板
Ａ 回転濾過素子の第１交接列
Ｂ 回転濾過素子の第２交接列
Ｃ 回転濾過素子の第３交接列

Claims (1)

1. 多数枚の円板を、上記円板の厚さよりも大きな軸方向の間隔を保って回転軸に固定した複数の回転濾過素子を、前後に隣接するもの同志、互いに円板の周縁の一部を相手の回転濾過素子の円板の間に突入させた前後方向の第１，第２，第３の３つの交接列と、後壁に汚泥の供給口、前壁に脱水汚泥の排出口を有する処理室とからなり、上記第３交接列は処理室内の後半部に配置し、上記供給口から処理室内に供給される汚泥を、各回転濾過素子の回転により排出口の方向に移動させ、その間、前後の回転濾過素子の円板間の間隙に流入した汚泥の水分を処理室の外に排出して汚泥を濃縮し、第１，第２交接列は処理室内の前半部に上下に配置し、第３交接列が移動させて来た濃縮汚泥を受取り、各回転濾過素子の回転により濃縮汚泥を排出口に向かって移動させ、その間、濃縮汚泥を上下から圧搾し、前後の回転濾過素子の円板間の間隙に流入した濃縮汚泥の水分を処理室の外に排出するようにすると共に、第３交接列を構成する回転濾過素子の回転速度を、第１，第２交接列を構成する回転濾過素子の回転速度よりも早くするとともに、重錘板によって排出口を閉じる抵抗板を設け、抵抗板が排出口を閉じる力によって処理室内での汚泥の滞流時間が調節できるようにし、脱水汚泥が抵抗板を押し開く力は抵抗板に取付ける重錘板の数によって調節できるようにしたことを特徴とする濾体回転式脱水装置。

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