JP3673495B2

JP3673495B2 - 下水道清掃汚泥の処理システム

Info

Publication number: JP3673495B2
Application number: JP2001393893A
Authority: JP
Inventors: 利夫福田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2001-12-26
Publication date: 2005-07-20
Anticipated expiration: 2021-12-26
Also published as: JP2003190990A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、下水道汚泥の清掃処理に関し、特に、下水道清掃汚泥の分別処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
下水管内部には、一般に考えられている汚水だけでなく多種多様な物が流れている。例えば、一般家庭や飲食店から排出される厨芥類やし尿、或いは又、投棄された、土石類やプラスチックボトル類さらにはビニール類やその他雑多の物が下水管内部を流れている。
【０００３】
これらの物は、下水処理場に搬入される前に下水管内部に溜まってしまうことがあるため、通常は、下水管内部に溜まったこれらの物、すなわち下水道汚泥を清掃処理する場合には、下水道汚泥を収集後、乾燥処理場に一旦搬入し、そこで収集した下水道汚泥すなわち下水道清掃汚泥を乾燥させる。この乾燥処理場において、水分が除去された下水道清掃汚泥を外部へ、すなわち最終処分場に搬出する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この乾燥処理場では、下水道清掃汚泥を野晒しにして干燥させていた。そのため、乾燥処理場の周辺住民の住環境への悪影響、特に悪臭が問題になっていた。
【０００５】
また、下水道清掃汚泥に含まれているプラスチックボトル類等のリサイクル品の回収は実際に行える状況にはなっておらず、したがって、リサイクル品を含む下水道清掃汚泥はそのまま最終処分場に搬送されていた。
【０００６】
よって、この発明の目的は、下水道清掃汚泥を効率よく分別処理でき、かつ外部への悪臭の発生を低減することができる、下水道清掃汚泥の処理システムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る下水道清掃汚泥の処理システムは、下水道から収集して搬入された下水道汚泥を分別するフィルタ、下水道汚泥を洗浄する洗浄水を散水する散水装置、および下水道汚泥の洗浄に使用された洗浄水を貯水する洗浄槽からなり、下水道汚泥を洗浄水で洗浄しながら分別する洗浄分別機と、前記洗浄槽に貯水した洗浄水を沈殿槽汚泥と上澄み液とに分離する沈殿槽と、この沈殿槽から移送されてきた上澄み液を希釈水と混合撹拌して排出する放流槽とを備えた下水道清掃汚泥の処理システムにおいて、前記洗浄分別機は、傾斜するフィルタが上下に複数段配設されていると共に、そのフィルタで分別された廃棄物を回収する回収箱が設けられていて、かつ前記フィルタの下方に洗浄槽が配置されているものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明する。なお、図中、各構成成分の大きさ、接続関係、形状及び配置関係は、この発明が理解できる程度に概略的に示してあるにすぎず、したがって、この発明は、図示例に限定されるものではない。
【００１２】
図１は、この発明の下水道清掃汚泥の処理システムの全体的な動作の流れを示すフロー図である。この図１を参照して、この発明の下水道清掃汚泥の処理システムについて概略的に説明する。
【００１３】
＜概略的な構成並びに動作＞
この発明の下水道清掃汚泥の処理システムを概略的に説明すると、この下水道清掃汚泥の処理システムは、洗浄分別装置１０を具えている。この洗浄分別装置１０には、まず、下水道を清掃した際に収集した下水道汚泥が搬入される。そして、洗浄水１２を散水して洗浄した後、分別を行い、しかる後、固形物（又は固形成分ともいう。）は外部、例えば処分場に搬出され、水分すなわち処理水等は下水に排出される。
【００１４】
さらに、この洗浄分別装置１０は、洗浄分別機１４と、沈殿槽１６と、放流槽１８とを具えている。これら構成要素並びに動作について具体的に説明する。
【００１５】
▲１▼：洗浄分別機１４では、搬入されてきた下水道汚泥すなわち下水道清掃汚泥を洗浄水１２を用いて洗浄し形状によって、大別して２種類に分別する。
【００１６】
まず、比較的大きな体積を有する物質を、分別して搬出し、処分場、例えば最終処分場にこれを搬送する。
【００１７】
次に、比較的小さな体積を有する物質、泥、汚水等を、沈殿槽１６に移送する。
【００１８】
▲２▼：沈殿槽１６では、これら比較的小さな体積を有する物質、泥、汚水等を溜めておく。そして、ある時間経過後、相状態によって２種類に分離する。
【００１９】
一方は、この沈殿槽１６から固相の沈殿槽汚泥を引抜き、脱水又は乾燥等の機械処理を行った後、搬出し最終処分場にこれを搬送する。
【００２０】
他方は、この沈殿槽１６から液相の上澄み液を放流槽１８に移送する。
【００２１】
▲３▼：放流槽１８では、移送されてきた上澄み液を希釈する。そして、希釈した混合液を下水に放流する。
【００２２】
［第一実施例］
図２及び図３は、この発明の第一実施例を示す図である。この図２及び図３を参照して第一実施例を説明する。尚、図１と重複する構成要素の場合には、同じ番号を付し詳細な説明を省略することもある。
【００２３】
この発明の下水道清掃汚泥の処理システムには、沈殿槽汚泥の水分を除去するための機械処理手段５６が設けられている（図２参照）。
【００２４】
また、洗浄分別機１４は、容器５０と、分別を行うためのフィルタ５２と、このフィルタ５２に接続されていて、分別した廃棄物を回収するための回収箱１１０と、散水された洗浄水１２を貯水しておくための洗浄槽５４とを具えている（図２及び図３参照）。フィルタ５２として、複数のメッシュサイズの異なるフィルタを数段、例えば３段のフィルタ５２ａ、５２ｂ、５２ｃを設けておく。そして、これらフィルタに対して回収箱１１０ａ、１１０ｂ及び１１０ｃを設けておく。尚、このフィルタ５２と回収箱１１０との接続は、容器５０に設けた排出口５０ａ、５０ｂ及び５０ｃを介して機械的に結合状態にあっても非結合状態にあっても良い。
【００２５】
加えて、洗浄分別機１４には、散水装置１００を設けておく（図３参照）。この散水装置１００は、下水道清掃汚泥に洗浄水１２を散水する散水器（シャワー装置）１０２と、洗浄水１２を予め貯水しておくための洗浄水貯水タンク１０４と、これらを連通するための供給管１０６とを具えている。さらに、この供給管１０６には、洗浄水１２を散水する際に流量を調節するための調節弁１０８が介設されている（図３参照）。
【００２６】
この散水装置１００の変形例として、上水や工業用水の配管の排出口に供給管１０６を接続し、この供給管１０６に調節弁１０８を設けても良い。
【００２７】
以下、下水道清掃汚泥の処理システムの具体的な実施動作を説明する。
【００２８】
まず、下水管を清掃するために、下水管に溜まった下水道汚泥を収集する。そして、収集した下水道汚泥すなわち下水道清掃汚泥を、運搬手段、例えばバキュームカーによって搬送し、洗浄分別機１４に搬入する（図２参照）。
【００２９】
この搬入した下水道清掃汚泥を、フィルタ５２ａの上に投入し（矢印Ｘで示す）、投入した下水道清掃汚泥に散水装置１００から洗浄水１２を散水して下水道清掃汚泥を洗浄する（図３参照）。
【００３０】
洗浄水１２の散水方法を具体的に説明すると、調節弁１０８を開放して、投入した下水道清掃汚泥の上から散水器１０２により洗浄水１２を散水する。
【００３１】
この洗浄水１２は、一般の上水や工業用水を用いると良い。このような清潔な水を用いることで、悪臭或いは害虫の発生を低減することができる。
【００３２】
また、この洗浄水の量も適宜変えると良い。一般には、下水道清掃汚泥の重量と等しい重量の洗浄水を用いると良い。
【００３３】
そして、このフィルタ５２は、この実施例においては、既に説明したとおり、好ましくは、３段で構成するのがよい（図３参照）。まず初段のフィルタ５２ａは、一辺が１０ｃｍの正方形の孔を有しており、２段目のフィルタ５２ｂは、一辺が５ｃｍの正方形の孔を有しており、最終段の３段目のフィルタ５２ｃは一辺が１ｃｍの正方形の孔を有している。
【００３４】
尚、この孔は、正方形で無くてもよい。長方形、丸、菱形、その他多角形でも良い。
【００３５】
そして、これらフィルタ５２の孔の大きさ（メッシュサイズ）を利用して体積の大きさによって分別する。具体的に、初段のフィルタ５２ａについて説明すると、１０ｃｍよりも小さい径の物質を次段のフィルタ５２ｂに落下させ（矢印Ｙ１）、１０ｃｍ以上の径の物質を回収箱１１０ａに回収する（矢印Ｚ１）。
【００３６】
尚、次段および最終段のフィルタ５２ｂおよび５２ｃは、初段のフィルタ５２ａと本質的な構成並びに動作が同じであるので説明を省略する。それぞれの落下を矢印Ｙ２及びＹ３で示し、回収箱への回収を矢印Ｚ２及びＺ３で示す。
【００３７】
この第一実施例では、フィルタ５２の配置関係並びに個数を適宜変更して設計することができる。例えば、このフィルタ５２を、水平方向から、４５°まで傾けても良いし、さらに好ましくは、この傾斜角を１０°以上３０°以下の範囲内の任意好適な角度に設計しておいても良い（図３参照）。このようにフィルタ５２をフィルタ上に残存する固形物が回収箱１１０に排出できるように傾けておくと、重力を用いて効率的に下水道清掃汚泥を分別できるようになる。
【００３８】
また、このフィルタ５２の材質も適宜変更して設計することができる。錆びにくいステンレス鋼を使用しても良いし、ＳＳ鋼（材）を使用しても当然良い。
【００３９】
このフィルタ５２で分別された、体積の大きな物質を搬出するために表面が乾燥（天日干燥でも良いし又は熱源を用いた乾燥でも良い）したことを確認後、最終処分場にこれを搬出する。尚、この時に、体積の大きさによって分別しているので、従来ではそのまま最終処理場に搬送していたリサイクル品、例えばペットボトルや空缶等の回収作業が容易にできるようになる。
【００４０】
最終段のフィルタ５２ｃで分別した体積の小さな物質（１ｃｍ未満）、泥、或いは洗浄に使われた後の洗浄水１２すなわち汚水は、洗浄槽５４に溜められる。これらがある一定量溜まった段階で、これらを例えば送水ポンプを使用して沈殿槽１６に移送する。
【００４１】
この溜まった段階を測定するには、市販のセンサ等で溜まった量を計測させても良いし、投入した下水道清掃汚泥の体積或いは重量から算出して（見込みで）移送させても良いし、或いは又、作業員が肉眼で確認しても良い。いずれの測定方法を用いるかは設計上の問題である。
【００４２】
沈殿槽１６では、自然沈殿現象を利用する重力濃縮法を用いて移送されてきた汚水等を固液分離する。
【００４３】
まず、液相である上澄み液を、次槽すなわち放流槽１８に移送する。この場合、上澄み液が溜まって形成される上澄み液と沈殿槽汚泥の境界は、作業員の肉眼で検知しても良いし、センサを設けて上澄み液と沈殿槽汚泥との境界を検知しても良いし、或いは又、実験データに基づく経験則に従って該境界を推定しても良い。いずれの方法を用いるかは設計上の問題である。
【００４４】
次に、沈殿槽１６から引抜いた、固相である沈殿槽汚泥を、機械処理手段５６、例えば遠心脱水機（デカンタ型）に搬送コンベアで移送して、固形物と水分とに分離する。そして、脱水固体を最終処分場に搬出すると共に、水分（分離液すなわち脱離水ともいう）を放流槽１８に送水ポンプで移送する。
【００４５】
尚、遠心脱水機の代わりに、熱風乾燥装置などで水分を蒸発させても当然良い。
【００４６】
放流槽１８では、希釈水と、それぞれ移送されてきた上澄み液及び脱離水とを混合攪拌して、下水道放流基準値、例えばＢＯＤ（生化学的酸素要求量）６００ｍｇ／Ｌ以下（２００１年１１月現在）になった段階で下水道に排出（放流）する。
【００４７】
尚、希釈水として上水や工業用水を用いることができる。この希釈水は、洗浄水１２と同様な構成の散水装置を用いて注水できるし、或いは又、散水装置１００を兼用しても良い。
【００４８】
また、下水道放流基準値との比較測定は、作業員がその都度測定しても良いし、或いは又、その検知を周知の検知測定装置を用いて自動的に行っても良い。
【００４９】
このような構成並びに動作によって、下水道清掃汚泥を効率よく分別できると共に最終処理場並びに下水の放流基準を容易に満足することができる。また、フィルタを用いて分別するので大型乾燥処理場を必要としない。
【００５０】
［第二実施例］
前述した第一実施例において、下水道清掃汚泥から生じる悪臭が外部に漏れることを防止する目的で、洗浄分別装置１０を密閉空間の中に設置しても良い。図４は、密閉空間（以下、密閉室と称することもある）の中に洗浄分別装置１０を設置した構成を概略的に示す図である。この図４を参照して、悪臭が外部に漏れ出さない、下水道清掃汚泥の処理システムの構成並びに動作を説明する。
【００５１】
洗浄分別装置１０の内部構成並びに動作は、第一実施例で説明した図２と同様なので、説明を省略する。
【００５２】
図４には、洗浄分別装置１０と、密閉室２００と、吸気口２０２と、排気口２０４と、エアーポンプ２０６と、脱臭装置２０８が示されている。これら構成要素の配置関係並びに接続関係を具体的に説明する。
【００５３】
この洗浄分別装置１０の周囲を取り囲む形態で密閉室２００を設置する。そして、この密閉室２００には、外気（大気）を吸気するための吸気口２０２と排気口２０４を設けてある。そして、排気口２０４には、脱気用のエアーポンプ２０６を設ける。そして、悪臭を含んだ空気を脱臭するための脱臭装置２０８の吸気口をエアーポンプ２０６に接続する。そして、脱臭装置２０８の排気口を外部（大気）に排気するように接続しておく。すなわち、好ましくは、密閉室２００内は負圧とするのがよい。
【００５４】
このエアーポンプ２０６の種類としては、密閉室２００の中の空気を脱気できるものであればどの様な種類のポンプでも良いし、例えば、空調装置でも良い。
【００５５】
また、このエアーポンプ２０６で集めた、悪臭を含んだ空気を脱臭する目的で設置する脱臭装置２０８は、既知の装置、例えばオゾンを含む次亜塩素酸溶液で処理する装置としても良い。
【００５６】
次に、動作を説明すると、洗浄分別装置１０内部に投入された下水道清掃汚泥から発生し密閉室２００内に溜まった空気（悪臭を含んだ空気）を、エアーポンプ２０６を用いて、排気口２０４から排気する。この排気した空気を脱臭装置２０８で脱臭し大気に排気する。また、この排気を受けて、吸気口２０２から新鮮な空気（悪臭を含まない空気）が密閉室２００内部に吸気される。
【００５７】
このように、洗浄分別装置１０の周囲を取り囲む形態で密閉室２００を設置することによって、分別を行った際の外部への悪臭の発生は無い。また、密閉室２００内部の悪臭の管理を容易にすることができる。
【００５８】
尚、この洗浄分別装置１０の設置は、構造物内（密閉室２００内）に設置してもよいし、地面を利用して、その上に洗浄分別装置１０を設置し、この洗浄分別装置１０を覆う形態で密閉室２００を設置してもよい。
【００５９】
［第三実施例］
前述した第一実施例において、フィルタ５２（５２ａ、５２ｂ、５２ｃ）の構成を水平方向から傾けて重力を用いて分別する実施例を説明したが、例えばフィルタ５２の構成と動作を変更することで下水道清掃汚泥の分別を容易にし、かつ洗浄水１２の散水方法を変形することで悪臭の低減をさらに図ることができる。
【００６０】
図５は、変形した洗浄分別機１４の内部構成、すなわちこの構成例ではフィルタ５２ａ、５２ｂ、５２ｃと洗浄槽５４と、振動機３００と、散水器１０２の代わりに散水管３０２と、フィルタ５２を傾けるための傾斜機３０４とを示す図である。この図５を参照して、第三実施例につき説明する。尚、第一実施例と重複する構成要素については同じ番号を付し、構成並びに動作についての説明を省略することもある。
【００６１】
まず、構成並びに接続関係を説明すると、洗浄分別機１４は、内部に、第一実施例で説明したフィルタ５２例えば（５２ａ、５２ｂ、５２ｃ）を具えている。さらに、洗浄分別機１４は、外部に、そのフィルタ５２を振動させるための振動機３００（３００ａ、３００ｂ、３００ｃ）をこれと接続し具えている。また、洗浄分別機１４は、外部に、この振動機３００及びフィルタ５２を傾斜させるための傾斜機３０４（３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃ）をこれらと接続し具えている。
【００６２】
加えて、洗浄分別機１４は、内部に、フィルタ５２の各段（第一及び第三実施例では３段）に対応する散水管３０２を容器５０の内壁に沿うように具えている。
【００６３】
この散水管３０２は、連通させて設けても良いし、或いは又、各段毎に、個別に設けても良いし、或いは又、最上段のフィルタ５２ａの上側のみ、又は最上段と中段のフィルタ５２ａ及び５２ｂの上側にそれぞれ設けても良い。
【００６４】
次に、動作を説明すると、洗浄分別機１４の内部に投入された（矢印Ｘで示す）下水道清掃汚泥は、初段のフィルタ５２ａの上に一旦溜められる。そして、投入した下水道清掃汚泥が所定の量に達したら、散水管３０２から洗浄水１２をフィルタ５２ａの上にムラ無く散水させておき、続いて、振動機３００ａを駆動させ、フィルタ５２ａを振動させる。
【００６５】
尚、この振動方向は、水平方向が一般に好ましいが、鉛直方向或いはこれらを組み合わせた任意の方向に振動させても良い。
【００６６】
このような振動によって、径が１０ｃｍ未満の物質を、次段のフィルタ５２ｂの上に落下させる（矢印Ｙ１で示す）。そして、振動機３００ａを停止させる。フィルタ５２ａを傾斜機３０４ａで傾斜させて（すなわち回収箱１１０ａと対向する位置のフィルタ５２ａを持ち上げる）、径が１０ｃｍ以上の物質を、排出口５０ａから回収箱１１０ａ例えば回収コンテナに自動的に回収する。そして、リサイクル品を回収後、回収業者にこれを搬出し、それ以外のリサイクル困難な物質については、物質の種類を分別後、最終処分場にこれを搬出する。
【００６７】
尚、次段及び最終段のフィルタ５２ｂ及び５２ｃの構成および振動機３００ｂ及び３００ｃと、傾斜機３０４ｂ及び３０４ｃとを用いた動作は、初段と同様であるので説明を省略する。
【００６８】
このような構成並びに動作によって、効率的に下水道清掃汚泥を分別できると共に最終処理場の基準を容易に満足することができる。また、フィルタを用いて分別するので大型乾燥処理場を必要としない。加えて、分別作業に手間がかからないし、分別した物質のリサイクルも可能となる。さらに、リサイクルできない場合でも、最終処分基準（例えば大きさや種類）を容易にクリアできる。従って、処理費用の低減を図ることができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、搬入された下水道汚泥を分別するためのフィルタを傾斜させて上下複数段に配設すると共に、それらのフィルタで分別された廃棄物を回収する回収箱を設け、且つ前記フィルタの下方に洗浄槽を配置して洗浄分別機を構成したので、前記フィルタにおける初段のフィルタ上に下水道汚泥を投入し、その下水道汚泥に上から散水することにより前記フィルタ上の下水道汚泥が洗浄され、そのフィルタ上に残存する固形物が前記フィルタの傾斜によって回収箱内に排出されることにより、前記下水道汚泥を効率的に分別できると共に、最終処理場並びに下水の放流基準を満足することができるという効果がある。また、前述のように、上下複数段の傾斜フィルタと散水によって下水道汚泥の分別を行う洗浄分別機は構造が簡単で大型乾燥処理場を必要とせず、さらに密閉された洗浄分別機の中で、洗浄水を用いて分別した場合悪臭が外部に漏れないという効果がある。
【００７０】
加えて、分別作業に手間がかからないし、分別した物質のリサイクルも可能となる。さらに、リサイクルできない場合でも、最終処分基準を容易にクリアできる。従って、処理費用の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の下水道清掃汚泥の処理システムのフロー図である。
【図２】この発明の第一実施例を示す図である（その１）。
【図３】この発明の第一実施例を示す図である（その２）。
【図４】この発明の第二実施例を示す図である。
【図５】この発明の第三実施例を示す図である。
【符号の説明】
１０：洗浄分別装置
１２：洗浄水
１４：洗浄分別機
１６：沈殿槽
１８：放流槽
５０：容器
５０ａ、５０ｂ、５０ｃ：排出口
５２：フィルタ
５４：洗浄槽
５６：機械処理手段
１００：散水装置
１０２：散水器
１０４：洗浄水貯水タンク
１０６：供給管
１０８：調節弁
１１０、１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ：回収箱
２００：密閉室
２０２：吸気口
２０４：排気口
２０６：エアーポンプ
２０８：脱臭装置
３００、３００ａ、３００ｂ、３００ｃ：振動機
３０２：散水管
３０４、３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃ：傾斜機

Claims

下水道から収集して搬入された下水道汚泥を分別するフィルタ、下水道汚泥を洗浄する洗浄水を散水する散水装置、および下水道汚泥の洗浄に使用された洗浄水を貯水する洗浄槽からなり、下水道汚泥を洗浄水で洗浄しながら分別する洗浄分別機と、
前記洗浄槽に貯水した洗浄水を沈殿槽汚泥と上澄み液とに分離する沈殿槽と、
この沈殿槽から移送されてきた上澄み液を希釈水と混合撹拌して排出する放流槽と
を備えた下水道清掃汚泥の処理システムにおいて、
前記洗浄分別機は、傾斜するフィルタが上下に複数段配設されていると共に、
そのフィルタで分別された廃棄物を回収する回収箱が設けられていて、
かつ前記フィルタの下方に洗浄槽が配置されている
ことを特徴とする下水道清掃汚泥の処理システム。
前記フィルタを傾斜させる傾斜機が設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の下水道清掃汚泥処理システム。
前記フィルタを振動させる振動機が設けられている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の下水道清掃汚泥の処理システム。
上下複数段に配設したフィルタは、
初段のフィルタから最終段のフィルタに向かって順次孔の大きさを小さくする
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の下水道清掃汚泥の処理システム。
沈殿槽から引き抜いた沈殿槽汚泥を脱水固体と脱離水とに分離し、
分離された脱離水を放流槽に排出する
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の下水道清掃汚泥の処理システム。
下水道から収集して搬入された下水道汚泥を分別するフィルタ、下水道汚泥を洗浄する洗浄水を散水する散水装置、および下水道汚泥の洗浄に使用された洗浄水を貯水する洗浄槽からなり、下水道汚泥を洗浄水で洗浄しながら分別する洗浄分別機と、
前記洗浄槽に貯水した洗浄水を沈殿槽汚泥と上澄み液とに分離する沈殿槽と、
この沈殿槽から移送されてきた上澄み液を希釈水と混合撹拌して排出する放流槽と、
沈殿槽から引き抜いた沈殿槽汚泥を脱水固体と脱離水に分離する脱水機または乾燥機とがすべて密閉空間に設置されていることを特徴とする下水道清掃汚泥の処理システム。