JP3665056B2

JP3665056B2 - 汚泥濃縮装置

Info

Publication number: JP3665056B2
Application number: JP2003000576A
Authority: JP
Inventors: 春男木村; 祐輔川嵜; 猛甘利; 良平植田; 智愛前田; 洋一川口
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Nippon Steel Corp
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Nippon Steel Corp
Priority date: 2003-01-06
Filing date: 2003-01-06
Publication date: 2005-06-29
Anticipated expiration: 2023-01-06
Also published as: JP2004209410A

Description

【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は下水などの水処理において発生する、高含水汚泥を効率よく濃縮する汚泥濃縮装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
下水などの水処理で発生する汚泥は含水率が高いため、通常濃縮工程を必要とし、従来は重力濃縮、遠心濃縮、浮上濃縮などの方法が採られていたが、その設備規模が大きいほどには、濃縮の効率が悪く、コストが嵩んでいた。所謂濾過方式も採用されているが、濾過に用いるスクリーンが目詰まりしやすく、濾過効率が著しく低いのが実情である。
そこで、メタルハニカムからなるストレーナを備えた、汚泥濃縮装置が提案されている。（特許文献１特開平２００２−２８６９９号公報参照）メタルハニカムとは、金属性薄板材と金属製薄波板材とを交互多層に重ねてなり、開口面に垂直な方向に厚さを持つ平板状の部材である。他のフィルタ素材に比べ、メタルハニカムは目開きが小さいわりには開口率が高く、濾過抵抗の小さいフィルタを与える特性があり、従って、目詰まりし難く、目詰まりの除去も容易な性質を有する。前記特許文献１では、同公報、図１に示されているように、円板状のメタルハニカムを回転自在に濃縮槽と分離液貯蔵槽間に配置し、この間で汚泥フロックの濾過を行い、濃縮槽中に汚泥を濃縮する構成になっている。
【０００３】
しかるに、濾過面積を確保するためには、前記メタルハニカムからなる円板は比較的大型であり、この円板を濃縮槽と分離液貯槽槽間に回転自在に且つシールして配置するには困難が伴い、また、大型の金属製円板をシール下に摺動回転させる動力源も必要となる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平２００２−２８６９９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、小型の設備規模で、構造の単純な、初期投資及びランニングコストのかからない、しかも効率のよい高含水汚泥の濃縮装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の汚泥濃縮装置は、金属製薄板材と金属製薄波板材を交互多層に重ねてなり、重ね方向に多数の開口を有し、開口面に垂直方向に所定の厚さを有するメタルハニカム型フィルタと、該メタルハニカム型フィルタを隔てて隣接する汚泥濃縮槽と、汚泥分離槽とを有し、該汚泥分離槽は汚泥・凝集剤導入管と濃縮汚泥排出管を、該汚泥分離槽は分離液排出管を備え、凝集剤とともに汚泥・凝集剤導入管より導入した高含水汚泥がフロック化し、該メタルハニカム型フィルタにより水層が分離槽側に浸入しフロック化汚泥が汚泥濃縮槽中に滞留することにより、濃縮汚泥と分離液に分離されて、該濃縮汚泥排出管より濃縮汚泥を、該分離液排出管より分離液を取り出し可能としたことを特徴とする。
【０００７】
汚泥濃縮槽に高含水汚泥とともに導入される高分子凝集剤は、ここでは特に限定する必要はなく、既に濃縮槽に導入される前に高含水汚泥と混合されていてもよいし、濃縮槽中で混合されてもよい。
【０００８】
分離液の取り出しは常時溢流方式でよいが、濃縮汚泥の取りだしは、所定濃縮濃度に到達した時点以降、常時定量抜き出しを行い、高含水汚泥導入量と分離水抜き出し量とのバランスを図るのもよく、また、所定濃縮濃度に到達した時点で所定量抜き出しを行う間歇方式でもよい。
【０００９】
更に、本発明の汚泥濃縮装置は、第１と第２のフィルタと、第１のフィルタを隔てて隣接する汚泥濃縮槽と、汚泥中間槽、該汚泥中間槽と第２のフィルタを隔てて隣接する汚泥分離槽とを有し、該汚泥分離槽は第１の汚泥・凝集剤導入管と濃縮汚泥排出管を、該汚泥中間槽は第２の汚泥・凝集剤導入管と濃縮汚泥排出管を、該汚泥分離槽は分離液排出管を備え、凝集剤とともに第１の汚泥・凝集剤導入管より導入した高含水汚泥がフロック化し、該第１のフィルタにより水層が汚泥中間槽側に侵入しフロック化汚泥が汚泥濃縮槽中に滞留し、凝集剤とともに第２の汚泥・凝集剤導入管より導入した高含水汚泥がフロック化し、該第２のフィルタにより水層が、第１のフィルタより浸入した水層とともに汚泥分離槽側に侵入し、該フロック化汚泥が汚泥中間槽中に滞留濃縮することにより、汚泥中間槽中にフロック化汚泥滞留濃縮層からなる濾過助剤層が形成され、該汚泥濃縮槽中に濃縮汚泥が、該汚泥分離槽中に分離液が互いに分離されて、該濃縮汚泥排出管より濃縮汚泥を、該分離液排出管より分離液を取り出し可能としたことを特徴とする。
【００１０】
即ち、二段のフィルタにより濾過されて分離水は取りだされるが、該二段のフィルタ間に圧密された汚泥フロック層を形成させて、濾過助剤層の役割をさせることに特徴がある。これにより、目開きの大きな、フィルタを使用したときでも、濾過率（ＳＳ除去率）が一段と向上する。
【００１１】
本発明のメタルハニカム型フィルタは開口率が大きく、目詰まりし難いとは言うものの、濾過のメカニズムは、被濾過物がフィルタの細孔前で、引っ掛かることから始まることから考えれば、やがて細孔内に入り込み、圧密されて、目詰まりするので、本発明のようにして付着汚泥の除去が必要である。
【００１２】
更に、本発明の汚泥濃縮装置は、汚泥濃縮槽と汚泥分離槽の接続端に設けたフランジ間に、汚泥濃縮槽および汚泥分離槽の内径より大きい外径としたメタルハニカムフィルタと、該メタルハニカムフィルタの外周に弾性変形可能なスペーサリングを介してメタルハニカムフィルタと同一厚さのスペーサと、メタルハニカムフィルタの上下面に配置した補強材と、パッキングを挟みこみ、締め付けボルトによって前記フランジ同士を緊結したことを特徴とする
【００１３】
更に、本発明の汚泥濃縮装置は、前記汚泥・凝集剤導入管経路に高含水汚泥と凝集剤を混合する攪拌混合手段を設けたことを特徴とする。
【００１４】
該攪拌混合手段は、所謂スクリュータイプなどの管路攪拌器であってもよい。また、回転軸に攪拌羽根を設け、動力で回転させる攪拌機を備えた、攪拌槽を途上に設けてもよい。
【００１５】
更に、本発明の汚泥濃縮装置は、前記汚泥濃縮槽に高含水汚泥と凝集剤を混合する攪拌混合手段を設けたことを特徴とする。即ち、汚泥濃縮槽自体に、回転軸に攪拌羽根を設け、動力で回転させる攪拌機を備え該槽内で、高含水汚泥と凝集剤とを混合可能とするようにしてもよい。または、槽の形状及び、導入管の取り付け位置により旋回流を形成させるようにして、攪拌効果を与える濃縮槽としてもよい。いずれの場合も、高含水汚泥の濃縮槽への導入は、高含水汚泥単独で導入し、別途設けた凝集剤導入管より凝集剤を別に導入してもよい。
【００１６】
更に、本発明の汚泥濃縮装置は、前記濃縮槽のフィルタ面付近に汚泥層厚調節手段を設けたことを特徴とする。フィルタ面付近に形成されるフロック化汚泥の圧密層は濾過助剤として機能するが、あまり厚いと、かえって濾過を阻害するから、適当な厚さに調節若しくは汚泥層膜面を更新できる手段として汚泥層厚調節手段を設け濾過速度を高めることを可能とすることが好ましい。該手段は例えば、槽内に回転自在に配設されたスクレーパが槽の中心軸方向上下に移動可能な手段を設け、その高さを調節するようにしてもよい。
【００１７】
更に、本発明の汚泥濃縮装置は、前記濃縮汚泥排出管経路に、抜き出しポンプ若しくは排出制御弁を設けたことを特徴とする。即ち濃縮汚泥の抜き出しの調節のための具体的手段であって、濃縮槽内の圧力を検出して、開閉（開度の調節を含む）またはポンプの発停（回転数の調節を含む）を行うようにするのが好ましい。
【００１８】
更に、本発明の汚泥濃縮装置は、前記汚泥分離槽側のフィルタ面付近に、高圧空気噴射ノズル若しくは高圧水噴射ノズルを設け、フィルタ付着汚泥を除去可能としたことを特徴とする。
【００１９】
更に、本発明の汚泥濃縮装置は、前記フィルタが金属製薄板材と金属製薄波板材を交互多層に重ねてなり、重ね方向に多数の開口を有し、開口面に垂直な方向に所定の厚さを有するメタルハニカムであることを特徴とする。メタルハニカムとは、金属性薄板材と金属製薄波板材とを交互多層に重ねてなり、開口面に垂直な方向に厚さを持つ平板状の部材である。他のフィルタ素材に比べ、メタルハニカムは目開きが小さくとも開口率が高く、濾過抵抗の小さいフィルタを与える特性があり、従って、目詰まりし難く、目詰まりの除去も容易な性質を有するので、本発明の方式と組み合わせて用いるのに好ましい。
【００２０】
また、メタルハニカム型フィルタは耐食合金で構成され、その目開きは０．１ｍｍ以上、４．０ｍｍ以下であり、その厚みは１０ｍｍ以上、２００ｍｍ以下であることを特徴とする。また好ましくはその目開きは０．３ｍｍ以上、２．５ｍｍ以下、その厚みは２０ｍｍ以上、１００ｍｍ以下がよい。耐蝕合金は、汚泥に含まれる、塩類、アンモニア性アルカリに耐性のある性質が必要であり、例えば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、Ｔｉなどが好ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。但し本実施例に記載される製品の寸法、形状、材質、その相対配置等は特に特定的な記載がない限りは本発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【００２２】
（実施例１）
図１は本発明の一例であるほぼ円筒形の汚泥濃縮装置の略図である。３がメタルハニカム型フィルタで、図１２▲１▼若しくは▲２▼に示すように、金属薄板材と金属波板材を交互多層に重ねて、目開きＤなる濾過開口を形成し、開口面に平行に切断して、厚さ３０ｍｍ程度のフィルタ素材を製作し、該フィルタ素材は、汚泥濃縮槽および汚泥分離槽の径とほぼ同一径の部材として、メタルハニカム型フィルタ３とする。目開きＤは０．１〜４．０ｍｍの範囲をとることができるが、本例では０．５〜２．０ｍｍとした。該メタルハニカム型フィルタ３を隔てて、汚泥濃縮槽１と汚泥分離槽２が隣接し、槽内外をシールするために、パッキング８とスペーサ４を介して、該フィルタ３を挟んで汚泥濃縮槽１と汚泥分離槽２はボルトナット９で緊締する。汚泥濃縮槽１には汚泥凝集剤導入管５をその底部付近の一方に、濃縮汚泥排出管７を他の一方に設ける。又、汚泥分離槽２には分離液排出管６を槽の高さ方向中央部付近に設ける。
【００２３】
図２は本発明の汚泥濃縮装置を用いた濃縮プロセスの概念図である。図２により本発明の装置を用いた汚泥濃縮の操作と該プロセスにおける作用・効果を説明する。図２▲１▼において、汚泥濃縮装置１０の汚泥濃縮槽１に前記汚泥凝集剤導入管５から高含水汚泥を凝集剤とともにまたは予め凝集剤を混合して、導入する。汚泥はフロック１１となって沈降し上澄みと分離しつつ溜まり、図２▲２▼に示すように、液面がメタルハニカム型フィルタ３下面に至る。更に導入を続けると、上澄み液はメタルハニカム型フィルタ３を通して上部の汚泥分離槽２に浸出し、汚泥フロック１１はメタルハニカム型フィルタ３に阻まれて、メタルハニカム型フィルタ３下部の汚泥濃縮槽１に滞留して、図２▲３▼に示すように、汚泥と分離液とに分離する。分離液は前記分離液排出管７から抜き出し、高含水汚泥導入量とバランスするようにする。図２▲４▼に示すように、汚泥濃縮槽１内の汚泥フロック１１の密度が上昇し、特にフィルタ３面付近で汚泥層１２が圧密層となって形成され、フィルタ助剤の役割を果たし、濾過率が向上する。しかし、過度の圧密層の形成は、圧損を増し、濾過速度を低めるので、適宜前記汚泥排出管７より濃縮された汚泥を引き抜き、バランスを図る。かくして。高含水汚泥は濃縮汚泥と分離水に分離されて濃縮される。
【００２４】
濃縮を長時間続け、メタルハニカム型フィルタ３の目詰まりにより、高含水汚泥導入管５より導入する高含水汚泥の送入背圧が高くなり、汚泥濃縮速度が低下したとき、一端、分離液及び濃縮汚泥を排出した後、分離槽側のフィルタ面近くに設けた図１３に示した空気／水ノズル３２により、高圧空気または高圧水を吹き付けて、付着している汚泥を除去する。これにより、再び効率よく汚泥濃縮が再開可能となる。
【００２５】
（実施例２）
図３は本発明の二段のフィルタを有する汚泥濃縮装置の略図である。本例の汚泥濃縮装置は、第１と第２のフィルタ３ａ、３ｂと、第１のフィルタ３ａを隔てて隣接する汚泥濃縮槽１と、汚泥中間槽２５、該汚泥中間槽と第２のフィルタ３ｂを隔てて隣接する汚泥分離槽２とを実施例１と同様にして配置する。また、該汚泥濃縮槽１は第１の汚泥・凝集剤導入管５ａと濃縮汚泥排出管７を、該汚泥中間槽２５は第２の汚泥・凝集剤導入管５ｂと濃縮汚泥排出管７ｂを、該汚泥分離槽２は分離液排出管６を取り付ける。凝集剤とともに第１の汚泥・凝集剤導入管５ａより導入した高含水汚泥はフロック化し、該第１のフィルタ３ａにより水層が汚泥中間槽２５側に侵入しフロック化汚泥が汚泥濃縮槽１中に滞留し、凝集剤とともに第２の汚泥・凝集剤導入管５ｂより導入した高含水汚泥がフロック化し、該第２のフィルタ３ｂにより水層が、第１のフィルタ３ａより浸入した水層とともに汚泥分離槽２側に侵入し、該フロック化汚泥が汚泥中間槽２５中に滞留濃縮することにより、汚泥中間槽２５中にフロック化汚泥滞留濃縮層からなる濾過助剤層が形成され、該汚泥濃縮槽中に濃縮汚泥が、該汚泥分離槽中に分離液が互いに分離されて、濃縮槽中に汚泥が濃縮される。そして、該濃縮汚泥排出管７より濃縮汚泥を、該分離液排出管６より分離液を取り出すようにする。
【００２６】
（実施例３）
図４は更に細部において詳しい本発明の汚泥濃縮装置のフィルタ細部を含む略図であり、図５にその断面図を示した。図４、５において、メタルハニカム型フィルタ３は本例では、ＳＵＳ３０４を用いたが、ＳＵＳ３１６若しくは必要に応じてチタンなども可能である。そして開口面に垂直方向の厚みは３０ｍｍとした。この厚みは汚泥の性状や装置の規模その他により変化可能で１０〜２００ｍｍの範囲とすることができる。フィルタ３の円板の径は７００〜１０００ｍｍとし、汚泥濃縮槽１の内径及び汚泥分離槽２の内径より大きい。汚泥濃縮槽１と、汚泥分離槽２とはフィルタ３より小さいほぼ同一内径を有し、外形がフィルタ３よりも大きいフランジを有しており、それぞれ、一方の底は塞いである。パッキング８は外径がフランジ外径と同一で内径がメタルハニカム型フィルタ３外径より小なる環状弾性体部材とする。スペーサリング１４はメタルハニカム型フィルタ３外径とスペーサ４内径間に圧接・嵌入される断面円形の弾性体リングとし、パッキング８とともにシール機能を担当する。補強材１３は外径が前記フランジ外径とほぼ同一で内径がスペーサリング１４に圧接する環状ＳＵＳ３０４部材とする。補強材１３は大型のメタルハニカム型フィルタ３を挟んで保持補強するもので、内径がメタルハニカム型フィルタ３外径より小で、外径が前記フランジ外径とほぼ同一で、直径方向に補強用斜材を有する環状ＳＵＳ３０４部材とする。
【００２７】
そして、汚泥濃縮槽１、汚泥濃縮槽側パッキング８、汚泥濃縮槽側補強材１３、下フィルタ側パッキング８を下側から順に組み立て、メタルハニカム型フィルタ３をその中央に、その外側にスペーサリング１４及びスペーサ４を配置し、更にその上に上フィルタ側パッキング８、汚泥分離槽側補強材１３、汚泥分離槽側パッキング８、汚泥分離槽２の順に配置し、前記フランジ同士を不図示のボルトナットで複数箇所で緊締し、フィルタ細部１５が構成される。
【００２８】
（実施例４）
図６は本発明の汚泥・凝集剤導入管経路に管路攪拌器を有する汚泥濃縮装置の略図である。図において、１７が管路攪拌器で、凝集剤導入管１６、高含水汚泥導入管２６、高含水汚泥・凝集剤混合物排出管２８を備え、内部に攪拌機構２７を有している筒状の機器である。凝集剤導入管１６より導入された、凝集剤と高含水汚泥導入管２６より導入された高含水汚泥は、管路攪拌器１７の入り口付近で合流し、攪拌機構２７によって混合され、出口に至り、高含水汚泥・凝集剤混合物排出管２８より混合物を排出し、高含水汚泥・凝集剤混合物排出管２８と接続された、前記汚泥濃縮装置の高含水汚泥・凝集剤導入管５から汚泥濃縮槽１にその混合物が導入される。
【００２９】
（実施例５）
図７は本発明の汚泥濃縮槽内に攪拌機２９を有する汚泥濃縮装置の略図▲１▼と該攪拌機の運転のタイムチャート▲２▼である。図において、２９は攪拌機で、攪拌羽根１８及びモータ１９よりなる。汚泥濃縮槽１の底部中心に貫通して、回転自在且つシール下に攪拌羽根１８のシャフトが取り付けられ、該シャフトの汚泥濃縮槽１内側端には攪拌羽根１８が、槽外側端にはモータ１９が取り付けられている。本例では凝集剤導入管１６が図示のように、別途取り付けられており、高含水汚泥・凝集剤導入管５より高含水汚泥のみを導入し、凝集剤導入管１６より導入された凝集剤と汚泥濃縮槽１内に至り、図示の攪拌機２９の運転によって混合される。
【００３０】
攪拌機２９の運転操作をタイムチャート▲２▼で説明する。高含水汚泥と凝集剤を所定の量比で濃縮槽内に導入し始め、汚泥濃縮槽１の液面により、攪拌羽根１８が水没する位置に達したとき、攪拌機２９を運転し始める。液面は上昇を続け、汚泥濃縮槽１が満水となり、フィルタ３により分離水が上部汚泥分離槽２内に侵入していく。槽内の圧力は上昇しない時期が続き、時間経過により分離濃縮が進行し、汚泥濃縮槽１内に汚泥フロックが濃縮されていく。汚泥濃縮槽１内のフィルタ３下面付近に汚泥フロックの圧密層が厚く形成され、もしくはフィルタの目詰まりが進行していくと、汚泥濃縮槽１内の圧力の上昇が始まる。汚泥濃縮槽１内の上限圧力は濾過の進行が最早実用的に困難となる圧力で、予め決定しておく。汚泥濃縮槽１内の圧力がその圧力のおよそ２０％に達したとき、攪拌機２９の運転を停止し、濃縮汚泥の排出操作に入る。以下同様な操作を繰り返す。
【００３１】
（実施例６）
図８は本発明の汚泥濃縮槽内に旋回流を発生させる構造とした汚泥濃縮装置の正面略図▲１▼と平面略図▲２▼である。図において、汚泥濃縮槽１は、径が高さ方向の途中から下部にむかって縮小し始め、底部で最小径となるように構成されたいわゆる、逆円錐台を円筒に接続した形状とする。そして最小径の底部は円形底板で閉じて有底容器とする。高含水汚泥・凝集剤導入管５は、円錐面上の取り付け部における円周に接するような角度で、該円錐面を貫通して取り付ける。これにより、流速を持って導入された高含水汚泥は接線方向に旋回して、汚泥濃縮槽１内に旋回流を発生する。凝集剤導入管１６も高含水汚泥・凝集剤導入管５と同様な取り付け方法で取り付ける。これにより、同様に流速を持って導入された凝集剤は接線方向に旋回して、槽内に旋回流を発生する。これら旋回流により、両者は混合され汚泥フロックが形成される。汚泥排出管７は通常の取り付けかたで、槽中心軸に垂直方向に貫通して取り付け、該排出管より、所定のタイミングで汚泥を取り出す。
【００３２】
（実施例７）
図９は本発明の汚泥・凝集剤導入管経路に攪拌槽を有する汚泥濃縮装置の略図である。２０は攪拌機３０を備えた攪拌槽で高含水汚泥導入管２６、凝集剤導入管１６、混合してフロック化した高含水汚泥・凝集剤混合排出管２８が取付けられる。該排出管２８は調節弁２１を介して、汚泥濃縮槽１側の高含水汚泥・凝集剤導入管５に接続する。前記攪拌槽２０には更に圧力検出器Ｐを備え、該圧力検出信号で前記調節弁２１の開度を調節できるよう接続構成する。攪拌槽２０の所定液面まで所定量比の高含水汚泥及び凝集剤を導入し、攪拌を開始し更に高含水汚泥及び凝集剤を導入し続け、攪拌槽２０の圧力が所定圧力に到達したとき、調節弁２１を開き混合物を汚泥濃縮槽１内に導入する。以後、攪拌槽２０の圧力に応じて調節弁２１の開度を調節する。
【００３３】
（実施例８）
図１０は本発明の濃縮汚泥排出管７の経路に調節弁２２を有する汚泥濃縮装置の略図▲１▼と弁調節のタイムチャート▲２▼である。調節弁２２は不図示の濃縮槽内圧力検出器によって検出した圧力信号によって、その開度が調節されるよう構成してある。本実施例では、タイムチャート▲２▼に示すように、高含水汚泥・凝集剤導入管５より導入された高含水汚泥はフロック化して汚泥濃縮槽１中に滞留しつつ水位は上昇し、汚泥濃縮槽１上部フィルタ３に到達して満水になると、分離水がフィルタ３を通して汚泥分離槽２中に侵入して分離されていくが、汚泥濃縮槽１中の汚泥フロックの濃度が上昇し、フィルタ３下面付近に汚泥圧密層が形成されていくと、槽内圧力が上昇し始め、やがて所定の上限圧力に至る。該時点から、調節弁２２を開き始め、開度を増していくと、槽内圧力は低下しはじめる。圧力低下が上限圧力のある割合、もしくはある圧力の絶対値、までに至ったとき、調節弁２２を閉じ始め、槽内が適正圧力を維持するよう、その開度を保つ。これにより、所定の濃度の排出汚泥が得られる連続操作が可能となる。
【００３４】
（実施例９）
図１１は本発明の汚泥濃縮槽内に高さ調節装置付きスクレーパを有する汚泥濃縮装置の略図▲１▼とスクレーパの運転タイムチャート▲２▼である。図において、３３はスクレーパ昇降機であり、スクレーパ２４、シャフト３１、モータ１９よりなる。汚泥濃縮槽１の底部中心に貫通して、回転自在で上下方向にスライド可能なように且つシール下にスクレーパ２４のシャフト３１が取り付けられ、該シャフト３１の汚泥濃縮槽１内側端にはスクレーパ２４が、汚泥濃縮槽１外側端にはモータ１９が取り付けられている。該スクレーパ昇降機３３は全体が上下動可能なように、上下動機構を有しており、該機構は別のモータ１９によって該スクレーパ昇降機３３全体を上下動するようになっている。更に、汚泥排出管経路７には排出ポンプ２３が接続されており、濃縮汚泥を一定回転速度で定常的に、或いは可変速で可変的に、もしくは断続回転で断続的に排出出来るようになっている。ポンプ２３は一定回転速度で運転し定常的に濃縮汚泥の排出を行った。
【００３５】
スクレーパ昇降機３３の運転操作をタイムチャート▲２▼で説明する。高含水汚泥と凝集剤を所定の量比で汚泥濃縮槽１内に導入し汚泥濃縮槽１が満水となり、フィルタ３により分離水が上部汚泥分離槽内に侵入し、汚泥濃縮槽１内に汚泥フロックが濃縮されていく。濃縮槽内のフィルタ３下面付近に汚泥フロックの圧密層が厚く形成され、もしくはフィルタ３の目詰まりが進行し汚泥濃縮槽１内圧力は上限に達する。その時点まではスクレーパ２４の位置は下限に位置しているが、これより漸次上昇させていく。そして所定の時点でスクレーパ２４を回転させる。スクレーパ２４は回転を維持しながら、フィルタ３面に向けて上昇していくので、汚泥フロックの厚い圧密層は削り取られ、適正な厚みとなり、槽内圧力は低下し適正圧力となれば、スクレーパ２４の回転及び上向き移動は停止する。
【００３６】
（実施例１０）
図１２は本発明のメタルハニカム型フィルタの２例における開口面側略図である。▲１▼は同心円状に金属製薄平板材と金属製薄波板材を重ねたもの、▲２▼は平行に金属製薄平板材と金属製薄波板材を重ねたもの。前記実施例１のフィルタに前記▲１▼▲２▼のメタルハニカム型フィルタを使用した。目開きＤは０．１〜４．０ｍｍの範囲をとることができるが、本例では０．５〜２．０ｍｍとした。これにより、大幅に濾過効率が向上した。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明により、メタルハニカムの特性を生かした濾過効率のよい、目詰まりの少ない汚泥濃縮ができる。更に可動部分のない機構によって、構造の単純な小型の設備規模とすることができる。従って、初期投資及びランニングコストのかからない、しかも効率のよい高含水汚泥の濃縮装置の提供が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の汚泥濃縮装置の略図
【図２】本発明の汚泥濃縮装置を用いた濃縮プロセスの概念図
【図３】本発明の二段のフィルタを有する汚泥濃縮装置の略図
【図４】本発明の汚泥濃縮装置のフィルタ細部を含む略図
【図５】本発明のフィルタ細部の断面図
【図６】本発明の汚泥・凝集剤導入管経路に管路攪拌器を有する汚泥濃縮装置の略図
【図７】本発明の汚泥濃縮槽内に攪拌機を有する汚泥濃縮装置の略図▲１▼と該攪拌機の運転のタイムチャート▲２▼
【図８】本発明の汚泥濃縮槽内に旋回流を発生させる構造とした汚泥濃縮装置の正面略図▲１▼と平面略図▲２▼
【図９】本発明の汚泥・凝集剤導入管経路に攪拌槽を有する汚泥濃縮装置の略図
【図１０】本発明の濃縮汚泥排出管経路に調節弁を有する汚泥濃縮装置の略図▲１▼と弁調節のタイムチャート▲２▼
【図１１】本発明の汚泥濃縮槽内に高さ調節装置付きスクレーパを有する汚泥濃縮装置の略図▲１▼とスクレーパの運転タイムチャート▲２▼
【図１２】本発明のメタルハニカム型フィルタの２例における開口面側略図
【図１３】本発明の汚泥濃縮装置に空気／水ノズルを設けた実施例である。
【符号の説明】
１汚泥濃縮槽
２汚泥分離槽
３メタルハニカム型フィルタ
４スペーサ
５汚泥、凝集剤導入管
６分離液排出管
７濃縮汚泥排出管
８パッキング
９ボルトナット
１０汚泥濃縮装置
１１汚泥フロック
１２汚泥層
１３補強板
１４スペーサリング
１５フィルタ細部
１６凝集剤導入管
１７管路攪拌器
１８攪拌羽根
１９モータ
２０攪拌槽
２１導入調節弁
２２排出調節弁
２３排出ポンプ
２４スクレーパ
２５中間槽
３２空気／水ノズル
Ｄ目開き
Ｐ圧力検出器

Claims

金属製薄板材と金属製薄波板材を交互多層に重ねてなり、重ね方向に多数の開口を有し、開口面に垂直方向に所定の厚さを有するメタルハニカム型フィルタと、該メタルハニカム型フィルタを隔てて隣接する汚泥濃縮槽と、汚泥分離槽とを垂直に配置し、該汚泥濃縮槽は汚泥・凝集剤導入管と濃縮汚泥排出管を、該汚泥分離槽は分離液排出管を備え、凝集剤とともに汚泥・凝集剤導入管より導入した高含水汚泥がフロック化し、該メタルハニカム型フィルタにより汚泥中水分が分離槽側に浸入しフロック化汚泥が汚泥濃縮槽中に滞留することにより、濃縮汚泥と分離液に分離されて、該濃縮汚泥排出管より濃縮汚泥を、該分離液排出管より分離液を取り出し可能としたことを特徴とする汚泥濃縮装置。
第１と第２のフィルタと、第１のフィルタを隔てて隣接する汚泥濃縮槽と、汚泥中間槽、該汚泥中間槽と第２のフィルタを隔てて隣接する汚泥分離槽とを有し、該汚泥濃縮槽は第１の汚泥・凝集剤導入管と濃縮汚泥排出管を、該汚泥中間槽は第２の汚泥・凝集剤導入管と濃縮汚泥排出管を、該汚泥分離槽は分離液排出管を備え、凝集剤とともに第１の汚泥・凝集剤導入管より導入した高含水汚泥がフロック化し、該第１のフィルタにより水層が汚泥中間槽側に侵入しフロック化汚泥が汚泥濃縮槽中に滞留し、凝集剤とともに第２の汚泥・凝集剤導入管より導入した高含水汚泥がフロック化し、該第２のフィルタにより水層が、第１のフィルタより浸入した水層とともに汚泥分離槽側に侵入し、該フロック化汚泥が汚泥中間槽中に滞留濃縮することにより、汚泥中間槽中にフロック化汚泥滞留濃縮層からなる濾過助剤層が形成され、該汚泥濃縮槽中に濃縮汚泥が、該汚泥分離槽中に分離液が互いに分離されて、該濃縮汚泥排出管より濃縮汚泥を、該分離液排出管より分離液を取り出し可能としたことを特徴とする汚泥濃縮装置。
請求項１若しくは２記載の汚泥濃縮装置であって、汚泥濃縮槽と汚泥分離槽の接続端に設けたフランジ間に、汚泥濃縮槽および汚泥分離槽の内径より大きい外径としたメタルハニカムフィルタと、該メタルハニカムフィルタの外周に弾性変形可能なスペーサリングを介してメタルハニカムフィルタと同一厚さのスペーサと、メタルハニカムフィルタの上下面に配置した補強材と、パッキングを挟みこみ、締め付けボルトによって前記フランジ同士を緊結したことを特徴とする汚泥濃縮装置。
前記汚泥・凝集剤導入管経路に高含水汚泥と凝集剤を混合する攪拌混合手段を設けたことを特徴とする請求項１若しくは２記載の汚泥濃縮装置。
前記汚泥濃縮槽に高含水汚泥と凝集剤を混合する攪拌混合手段を設けたことを特徴とする請求項１若しくは２記載の汚泥濃縮装置。
前記濃縮槽のフィルタ面付近に汚泥層厚調節手段を設けたことを特徴とする請求項１若しくは２記載の汚泥濃縮装置。
前記濃縮汚泥排出管経路に、抜き出しポンプ若しくは排出調節弁を設けたことを特徴とする請求項１若しくは２記載の汚泥濃縮装置。
前記汚泥分離槽側のフィルタ面付近に、高圧空気噴射ノズル若しくは高圧水噴射ノズルを設け、フィルタ付着汚泥を除去可能としたことを特徴とする請求項１若しくは２記載の汚泥濃縮装置。
メタルハニカム型フィルタが耐食合金で構成され、その目開きは０．１ｍｍ以上、４．０ｍｍ以下であり、その厚みは１０ｍｍ以上、２００ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１若しくは２記載の汚泥濃縮装置。