JP3848503B2 - Sludge dewatering system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、湖沼、ダムや河川等の浚渫土、建設土、および産業廃水や下水中の汚泥を脱水する汚泥脱水システムの改善に関し、特に廃棄処分される未脱水汚泥の系外への排出を防止し得るようにしたロール加圧式脱水機を備えた汚泥脱水システムの技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
周知のとおり、湖沼、ダムや河川等の浚渫土、建設土、および産業廃水や下水中の汚泥は、後述するような脱水機により脱水して脱水ケーキとした後に然るべき処理をしている。より詳しくは、湖沼、ダムや河川等の浚渫土、建設土の場合には、礫・砂分離機により礫や砂を除去した粒度が74〜5μmの範囲のシルトと粒度が5μm未満の粘土とを調泥タンクで調泥する。次いで、調泥したシルトと粘土とからなる泥を濃縮機で水と泥とに分離した後に、分離した泥を脱水機により脱水して脱水ケーキを得る。そして、これを畑土、盛土等として、また煉瓦や骨材等の焼成品原料として有効活用し、また産業廃水や下水中の汚泥の場合には、脱水ケーキとした後に焼却炉による焼却により減容化処理をして埋め立て用として活用するようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記のとおり、脱水処理すべき汚泥は脱水機で脱水処理されるが、脱水されない未脱水汚泥が生じる。このような未脱水汚泥はそのまま産業廃棄物となり、その処分に問題が生じる。そのため、従来のベルトプレスやフィルタープレス等では、できる限り未脱水汚泥が生じないように脱水圧力や脱水処理すべき汚泥の供給量を調整しており、また脱水処理すべき汚泥の含水比を低減するために脱水処理すべき汚泥に加える力(以下、加圧力という。)を高くしている。
【0004】
しかしながら、湖沼、ダムや河川等の浚渫土、建設土、および産業廃水や下水中の汚泥の性状はそれぞれ相違するので脱水圧力や供給量の調整が難しく、また加圧力を大きくすればするほど未脱水汚泥の漏出量が多くなるので、脱水処理すべき汚泥の含水比の低減には限界があった。
【0005】
従って、本発明の目的は、脱水に際して脱水機から漏出する未脱水汚泥を前工程側に返送して再度脱水することにより未脱水汚泥の系外への排出をなくし、しかも脱水処理すべき汚泥の含水比の低減を可能ならしめる汚泥脱水システムを提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、従って本発明の請求項1に係る汚泥脱水システムが採用した手段は、脱水処理すべき汚泥を供給する汚泥供給工程と、この汚泥供給工程から供給される脱水処理すべき汚泥の量を調整する調泥工程、およびこの調泥工程で調泥された汚泥に凝集剤を添加する凝集剤添加工程を備えた脱水工程とを有し、前記汚泥供給工程から供給される脱水処理すべき汚泥を前記脱水工程で脱水する汚泥脱水システムにおいて、前記脱水工程が、連続した外周面を有し、少なくとも一方の外周面に汚泥供給工程から供給された汚泥を引込む引込み部材が巻付けられ、前記汚泥を直に転圧すると共に、転圧により前記汚泥を脱水する平行な二本の脱水ロールを持つロール加圧式脱水機を備え、このロール加圧式脱水機に汚泥を投入する投入ホッパの側板から前記平行な二本の脱水ロールの上に漏出する未脱水汚泥を、少なくとも前記脱水工程の前工程へ返送する未脱水汚泥返送ラインが設けられてなることを特徴とする。
【0007】
本発明の請求項2に係る汚泥脱水システムが採用した手段は、請求項1に記載の汚泥脱水システムにおいて、前記未脱水汚泥返送ラインが、前記未脱水汚泥を前記調泥工程に返送するように構成されてなることを特徴とする。
【0008】
本発明の請求項3に係る汚泥脱水システムが採用した手段は、請求項1に記載の汚泥脱水システムにおいて、前記未脱水汚泥返送ラインが、前記未脱水汚泥を前記凝集剤添加工程に返送するように構成されてなることを特徴とする。
【0009】
本発明の請求項4に係る汚泥脱水システムが採用した手段は、請求項2または3のうちの何れか一つの項に記載の汚泥脱水システムにおいて、前記脱水工程が複数の脱水機からなり、その最終の脱水機が前記ロール加圧式脱水機であることを特徴とする。
【0010】
本発明の請求項5に係る汚泥脱水システムが採用した手段は、請求項1,2,3または4のうちの何れか一つの項に記載の汚泥脱水システムにおいて、前記汚泥供給工程に供給される前記脱水処理すべき汚泥の量と、前記未脱水汚泥返送ラインで返送される前記未脱水汚泥の量との和を予め設定した値となるように制御する汚泥供給量制御手段が設けられてなることを特徴とする。
【0011】
本発明の請求項6に係る汚泥脱水システムが採用した手段は、請求項1,2,3,4または5のうちの何れか一つの項に記載の汚泥脱水システムにおいて、前記汚泥供給工程に供給される前記脱水処理すべき汚泥の量と、前記未脱水汚泥返送ラインで返送される前記未脱水汚泥の量との比率に応じて凝集剤の添加量を制御する凝集剤添加量制御手段が設けられてなることを特徴とする。
【0012】
【0013】
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態1に係る汚泥脱水システムの構成を、その系統図の図1と、脱水工程を構成する最終段の脱水機であるロール加圧式脱水機の主要部構成説明図の図2とを順次参照しながら説明する。
【0015】
図1に示す符号1は、本発明の実施の形態1に係る汚泥脱水システムである。この汚泥脱水システム1は、原泥槽2から原泥供給用ポンプ3aの駆動により原泥供給ライン3を介して供給される脱水処理すべき汚泥の量を調整する調泥工程を行う調泥槽41およびこの調泥槽41から供給される調泥された汚泥に凝集剤を添加する凝集剤添加工程を行う後述する凝集剤添加装置42からなる汚泥供給工程4と、この汚泥供給工程4から調泥供給用ポンプ5aの駆動により調泥供給ライン5を介して供給される脱水すべき汚泥を脱水する脱水機である後述する構成になる重力式脱水コンベヤ61およびロール加圧式脱水機62からなる脱水工程6とを備えている。
【0016】
さらに、この脱水工程6で脱水されなかった未脱水汚泥を前記汚泥供給工程4の調泥槽41へ未脱水汚泥返送用ポンプ7aの駆動により返送する未脱水汚泥返送ライン7と、前記調泥槽41に供給される脱水すべき汚泥の量と、未脱水汚泥返送ライン7を介して返送される未脱水汚泥の量との和を予め設定した値となるように制御する汚泥供給量制御手段である後述する汚泥供給量制御装置8と、前記調泥槽41に供給される脱水すべき汚泥の量と、未脱水汚泥返送ライン7を介して返送される未脱水汚泥の量との比率に応じて凝集剤の添加量を制御する凝集剤添加量制御手段である凝集剤添加量制御装置9とから構成されている。
【0017】
前記汚泥供給工程4の凝集剤添加装置42は、調泥槽41から排出された調泥された汚泥を脱水工程6の重力式脱水コンベヤに供給する調泥供給ライン5に凝集剤および凝集助剤を送込むものである。詳しくは、この凝集剤添加装置42は、凝集剤溶液用タンク42a、前記調泥供給ライン5に介装されてなるライン凝集装置42dおよび凝集剤供給用ポンプ42cが介装され、前記凝集剤溶液用タンク42aからライン凝集装置42dに連通する凝集剤供給ライン42bからなる凝集剤添加系統と、凝集助剤溶液用タンク42eおよびこの凝集助剤溶液用タンク42eから前記調泥供給ライン5のライン凝集装置42dの下流側に連通し、凝集助剤供給用ポンプ42gが介装されてなる凝集助剤供給ライン42fからなる凝集助剤添加系統との2系統からなっている。
【0018】
なお、ライン凝集装置42dとしては、極く一般的に用いられている構成のものであれば良く、特にその形態にこだわるものではない。また、凝集剤としては、例えば硫酸パン土、PAC等の無機凝集剤やアルギン酸ナトリウム、ゼラチン等の天然高分子凝集剤、あるいはポリアクリルアミド、ポリアクリル酸等の合成高分子凝集剤があり、また凝集助剤としては、例えば水酸化カルシウム、塩化カルシウム等があるが、これら凝集剤、凝集助剤の種類についても特にこだわるものではない。
【0019】
前記脱水工程6の重力式脱水コンベヤ61は、調泥供給ライン5から凝集剤、凝集助剤の添加によりフロック状になった脱水処理すべき汚泥(以下、被脱水物という。)を脱水しながら搬送するもので、網目を有する脱水搬送ベルト61aを備えている。また、この脱水搬送ベルト61aのリターン側の上面側から洗浄水を噴射する洗浄ノズル61bが設けられると共に、この脱水搬送ベルト61aの下方位置には洗浄水の噴射により脱水搬送ベルト61aから除去された除去泥を水と共に集める集泥・集水パン61cが設けられている。なお、前記集泥・集水パン61cに集められた除去泥と水とをシックナ10に流入させると共に、このシックナ10内において水中の除去泥を沈殿させて分離させ、分離した上澄水を線浄水供給用ポンプ10bの駆動により前記洗浄ノズル61bに供給して洗浄水として循環使用に供する一方、余剰の上澄水は系外へ放流されるように構成されている。
【0020】
前記脱水工程6のロール加圧式脱水機62は、図2に示すように、水平面上に所定間隔を持つ平行な回転軸を有する脱水ロール62a,62aを備えている。これら脱水ロール62a,62aそれぞれの外周には、被脱水物11を脱水ロール62a,62aの間に引込む引込み部材であるロール表面材62bが巻かれている。このロール表面材62bは、ポリエステル繊維からなる不織布であるが、適度の摩擦抵抗、弾性および通水性を有するものであれば良く、スポンジ状のゴムや布等を用いることができる。
【0021】
同図における左側の脱水ロール62aは、時計回り方向の矢印方向に回転し、また右側の脱水ロール62aは、反時計回り方向の矢印方向に回転するようになっている。そして、これら脱水ロール62a,62aの上側には、重力式脱水コンベヤ61から被脱水物11が投入される投入ホッパ62cが配設されている。この投入ホッパ62cの側面板62dの下部は櫛歯状になっており、被脱水物11から分離した未脱水汚泥が漏出することができるように構成されている。なお、この投入ホッパ62cの側面板62dの下部には、図2に示す構成に限らず、例えば格子状に構成されていても良い。また、側面板62dの下部と脱水ロール62a,62aの外周面との間に隙間が設けられていても良い。つまり、未脱水汚泥を漏出させ得る構成であれば良いものである。
【0022】
また、これら脱水ロール62a,62aには、被脱水物11の脱水率を調節するために、ロール加圧手段によって加圧力が加えられるように構成されている。さらに、反脱水ロール62a,62aの外側にはロール表面材62bの外周面に付着する脱水ケーキを削落とすスクレーパ62e,62eが設けられている。なお、これら脱水ロール62a,62aの加圧力を調整する手段としては、例えばコイルばね、皿ばね、板ばねあるいは油圧シリンダとアキュムレータの組合わせによる油圧ばね等を採用することができる。
【0023】
本実施の形態1では、上記のとおり、2本の脱水ロール62aの全てにロール表面材62bが巻付けられている。しかしながら、1本の脱水ロール62aだけにロール表面材62bを巻付けても、それなりに被脱水物11の引込み効果があることを確認した。なお、このような構成になるロール加圧式脱水機62を採用したのは、従来例に係るベルトプレスやフィルタープレス等に比較して、構造が簡単であり、濾布状のベルトやフィルタを備えていないからメンテナンスコストも安価であり、さらに脱水機能も優れているからである。
【0024】
上記構成になるロール加圧式脱水機62であっても脱水ロール62a,62aによる脱水中に未脱水汚泥が漏出する。そのため、2本の脱水ロール62aの下方位置に未脱水汚泥を集める集泥パン62fが設けられている。そして、この集泥パン62fから原泥供給ライン3に、前記シックナ10で沈殿した除去泥は除去泥供給用ポンプ10aの駆動により未脱水汚泥返送ライン7に供給されるようになっており、この集泥パン62fに集められた未脱水汚泥と除去泥とは未脱水汚泥返送ライン7を介して汚泥供給工程4の調泥槽41の上流側に供給されるように構成されている。
【0025】
前記汚泥供給量制御装置8は、未脱水汚泥返送ライン7に介装された未脱水汚泥流量計81aと、前記原泥供給ライン3に介装された原泥流量計81bとを備えている。また、未脱水汚泥流量計81aで検出される未脱水汚泥量と、原泥流量計81bで検出される原泥量とに係る信号を取込み、取込んだ信号から調泥槽41に供給される脱水処理すべき汚泥の総量を求める演算器81cと、この演算器81cから出力された汚泥の総量と予め設定された値である設定量とを比較して、大小信号を出力する設定器81dとを備えている。
【0026】
さらに、設定器81dからの大小信号により原泥供給ライン3に介装されてなる原泥供給用ポンプ3aを駆動する可変速モータ81gの回転速度を制御するモータ回転速度制御装置81fに、未脱水汚泥返送ライン7から供給される未脱水汚泥が多いときには可変速モータ81gの回転速度を低速にして原泥槽2からの原泥量を少なくし、逆に未脱水汚泥返送ライン7から供給される未脱水汚泥が少ないときには可変速モータ81gの回転速度を高速にして原泥槽2からの原泥量を多くして、未脱水汚泥量と原泥量との総量が設定値になるように制御信号を出力するPIDコントローラ81eを備えてなる構成になっている。
【0027】
前記凝集剤添加量制御装置9は、前記演算器81cから原泥量と総量との比率〔原泥量/(未脱水汚泥量+原泥量)〕信号を取込み、この比率信号により凝集剤供給ライン42bに介装されてなる凝集剤供給用ポンプ42cを駆動する可変速モータ91cの回転速度を制御するモータ回転速度制御装置91bに、比率に応じた凝集剤を供給する制御信号を出力し、かつ比率信号により凝集助剤供給ライン42fに介装されてなる凝集助剤供給用ポンプ42gを駆動する可変速モータ91eの回転速度を制御するモータ回転速度制御装置91dに、原泥量に応じた凝集助剤を供給する制御信号を出力するPIDコントローラ91aとから構成されている。これにより、原泥量に応じた量の凝集剤と凝集助剤とが供給され、未脱水汚泥を産業廃棄物として処分する必要がある従来例に係るベルトプレスやフィルタープレス等に比較して凝集剤と凝集助剤との使用量が低減される。
【0028】
以下、上記構成になる汚泥脱水システムの作用態様を説明すると、原泥槽2から原泥が調泥槽41に送られ、この調泥槽41で調泥された調泥が調泥供給ライン5を介してライン凝集装置42dに送られる。このライン凝集装置42dで凝集剤が添加され、次いで調泥供給ライン5のライン凝集装置42dの下流側で凝集助剤が添加され、フロック状になった脱水処理すべき泥、つまり被脱水物11が重力式脱水コンベヤ61に供給される。
【0029】
重力式脱水コンベヤ61に供給された被脱水物11bは、この重力式脱水コンベヤ61の脱水搬送ベルト61aにより一次脱水されながら搬送されると共に、脱水工程6における最終段のロール加圧式脱水機62に投入される。このロール加圧式脱水機62に投入された被脱水物11は、脱水ロール62a,62aにより加圧されて脱水され、スクレーパ62e,62eにより削落とされて脱水ケーキ11aとなる。この場合、ロール加圧式脱水機62に投入された被脱水物11は、上記のとおり、重力式脱水コンベヤ61により一次脱水されているから、ロール表面材62bの働きにより脱水ロール62a,62aの間に効果的に引込まれるので効率良く低含水比の脱水ケーキ11aを得ることができる。
【0030】
一方、洗浄ノズル61bからの洗浄水の噴射により脱水搬送ベルト61aから除去されて集泥・集水パン61cで集められると共に、シックナ10で水から分離された凝集剤添加済みの除去泥とロール加圧式脱水機62から漏出して集泥パン62fで集められた凝集剤添加済みの未脱水汚泥とは、未脱水汚泥として未脱水汚泥返送ライン7を介して集泥槽41に返送されるが、この未脱水汚泥返送ライン7を介して集泥槽41に返送される未脱水汚泥量が未脱水汚泥流量計81aにより検出され、また前記原泥槽2から調泥槽41に供給される原泥量が原泥供給流量計81bにより検出され、検出された未脱水汚泥量と原泥量との総量が予め設定した汚泥量になるように、原泥供給用ポンプ3aを駆動する原泥供給用可変速モータ81gの回転が汚泥供給量制御装置8により制御され、調泥槽41には予め設定した量の未脱水汚泥と原泥とが混合されてなる脱水処理すべき汚泥が供給される。
【0031】
次いで、この調泥槽41で調泥された脱水処理すべき汚泥には凝集剤添加装置42により凝集剤と凝集助剤とが添加されるが、この凝集剤添加装置42による凝集剤と凝集助剤との添加に際しては、凝集剤供給用ポンプ42cを駆動する凝集剤供給用可変速モータ91cと凝集助剤供給用ポンプ42gを駆動する凝集助剤供給用可変速モータ91eとの回転が凝集剤添加量制御装置9により制御されて、原泥量に応じた量の凝集剤と凝集助剤とが添加される。そして、脱水工程6で脱水されるという工程が繰り返されるということになる。
【0032】
従って、本実施の形態1に係る汚泥脱水システム1によれば、未脱水汚泥が生じたとしても、この未脱水汚泥が産業廃棄物として処分されるのではなく、生じた未脱水汚泥は汚泥供給工程4の調泥槽41に返送されて脱水工程6で脱水されるという工程を経て確実に脱水処理されるので、従来例に係るベルトプレスやフィルタープレス等の場合のように、未脱水汚泥を産業廃棄物として処分する必要がない。また、脱水工程6における被脱水物11の脱水においては、重力式脱水コンベヤ61により一次脱水すると共に、一次脱水された被脱水物11をロール加圧式脱水機62により最終脱水するが、未脱水汚泥を産業廃棄物として処分する必要がなく積極的に加圧力を高くすることができるので、従来例に係るベルトプレスやフィルタープレス等による場合よりも低含水比の脱水ケーキ11aを得ることができるという優れた効果がある。
【0033】
本発明の実施の形態2に係る汚泥脱水システムの構成を、その模式的系統図の図3を参照しながら説明する。但し、各工程の構成機器類は全て上記実施の形態1に係る汚泥脱水システムの構成と同等であるから、上記実施の形態1に係る汚泥脱水システムと同一のものには同一符号を付し、同一名称を用いて構成の相違点だけについて説明すると、本発明の実施の形態2は未脱水汚泥返送ライン7を、調泥供給ライン5の調泥槽41と凝集剤添加装置42との間に連通させ、未脱水汚泥を凝集剤添加装置42に返送するように構成したものである。
【0034】
従って、本実施の形態2に係る汚泥脱水システム1によれば、未脱水汚泥が生じても、この未脱水汚泥が産業廃棄物として処分されるのではなく、生じた未脱水汚泥は汚泥供給工程4の凝集剤添加装置42に返送されて脱水工程6で脱水されるという工程を経て確実に脱水処理されると共に、脱水工程6における被脱水物の脱水では、重力式脱水コンベヤで一次脱水すると共に、一次脱水された被脱水物をロール加圧式脱水機で最終脱水するので、本実施の形態2は上記実施の形態1と同等の効果がある。
【0035】
本発明の実施の形態3に係る汚泥脱水システムの構成を、その模式的系統図の図4を参照しながら説明する。但し、各工程の構成機器類は全て上記実施の形態1に係る汚泥脱水システムの構成と同等であるから、上記実施の形態1に係る汚泥脱水システムと同一のものには同一符号を付し、同一名称を用いて構成の相違点だけについて説明すると、本発から脱水工程6に至る間に連通させ、未脱水汚泥を脱水工程6に返送するように構成したものである。
【0036】
従って、本実施の形態3に係る汚泥脱水システム1によれば、未脱水汚泥が生じても、この未脱水汚泥が産業廃棄物として処分されるのではなく、生じた未脱水汚泥は脱水工程6に返送されて脱水されるという工程を経て確実に脱水処理されると共に、この脱水工程6における被脱水物の脱水では、重力式脱水コンベヤで一次脱水すると共に、一次脱水された被脱水物をロール加圧式脱水機で最終脱水するので、本実施の形態2は上記実施の形態1または実施の形態2と同等の効果がある。
【0037】
本発明の実施の形態1に係る汚泥脱水システム1を用いて、3種類の汚泥、つまり浚渫土1、浚渫土2および浚渫土3をそれぞれ脱水して脱水ケーキとした場合の例を説明する。なお、これら浚渫土1、浚渫土2および浚渫土3は、何れも礫・砂分離機により礫や砂を除去したシルトと粘土とからなるものである。
【0038】
先ず、これら浚渫土1、浚渫土2および浚渫土3の原泥含水比、脱水工程6における重力式脱水コンベヤ61による一次脱水後の一次脱水後含水比および一次脱水による濃縮比をそれぞれ表1に示す。
【表1】
上記表1によれば、原泥は重力式脱水コンベヤ61による一次脱水により41〜71%に濃縮されている。このことは、ロール加圧式脱水機62の脱水ロール62a,62a間に一次脱水後の被脱水物が効果的に引込まれ、低含水比の脱水ケーキが得られることを示唆するものである。
【0039】
次いで、一次脱水後の浚渫土1、浚渫土2および浚渫土3をロール加圧式脱水機62により脱水してそれぞれの脱水ケーキを得た。これら脱水ケーキの性状は下記表2に示すとおりである。
【表2】
上記表2によれば、浚渫土1では含水比を23%以下に、また浚渫土2,3では含水比を100%以下にすれば、締固めた土に円錐体を先端側から押付けたときの押付力と定義されるコーン指数が8以上になっている。従って、このような脱水ケーキから得られた改良土は中性であり、低含水比であるから植生を妨げるようなことがなく、また土質が高硬度であるため、浚渫土を畑土、盛土として十分活用することができる。なお、この実施例における未脱水汚泥の発生割合は、汚泥供給工程から供給される汚泥の全量の20〜80%であった。未脱水汚泥の発生割合がこのように多いのは、低含水比の脱水ケーキを得るために、ロール加圧式脱水機62の脱水ロール62a,62aの加圧力を大きくしたからで、たとえ未脱水汚泥の発生割合が多くても返送により産業廃棄物として処理する必要がないからである。
【0040】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の請求項1乃至6に係る汚泥脱水システムによれば、脱水工程で脱水されなかった未脱水汚泥が、未脱水汚泥返送ラインを介して少なくとも脱水工程の前工程へ返送されて、新たに供給される原泥と共に脱水されて脱水ケーキとなる。
従って、従来例のように未脱水汚泥を産業廃棄物として処理する必要がなく、また脱水のための加圧力を積極的に強くすることができるから低含水比の脱水ケーキを得ることができるという優れた効果がある。
【0041】
本発明の請求項1に係る汚泥脱水システムによれば、上記効果に加えて、ロール加圧式脱水機の構造が簡単で、メンテナンスコストも低減できるから、汚泥処理コストの低減に寄与することができる。
【0042】
本発明の請求項4に係る汚泥脱水システムによれば、脱水工程が複数の脱水機からなり、その最終の脱水機がロール加圧式脱水機であり、前工程の脱水機で粗脱水された汚泥をこのロール加圧式脱水機により脱水するので、脱水ケーキの含水比の低減に寄与することができる。
【0043】
本発明の請求項5に係る汚泥脱水システムによれば、汚泥供給量制御手段により調泥工程に供給される脱水すべき汚泥の量と、返送される未脱水汚泥の量との和を予め設定した値となるように制御され、脱水工程の脱水能力を超える量の脱水すべき汚泥が供給されるようなことがないから、脱水工程の脱水機能を確実に発揮することができる。
【0044】
本発明の請求項6に係る汚泥脱水システムによれば、凝集剤添加量制御手段により調泥工程に供給される脱水すべき汚泥の量と、返送される未脱水汚泥の量との比率に応じて凝集剤の添加量が制御されて添加剤が添加されていない原泥分だけの量が添加され、余分の凝集剤が使用されるようなことがないから、凝集剤の消費量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1に係る汚泥脱水システムの系統図である。
【図2】 本発明の実施の形態1に係り、脱水工程を構成する最終段の脱水機であるロール加圧式脱水機の主要部構成説明図である。
【図3】 本発明の実施の形態2に係る汚泥脱水システムの模式的系統図である。
【図4】 本発明の実施の形態3に係る汚泥脱水システムの模式的系統図である。
【符号の説明】
1…汚泥脱水システム,2…原泥槽,3…原泥供給ライン,3a…原泥供給用ポンプ
4…汚泥供給工程,41…調泥槽,42…凝集剤添加装置,42a…凝集剤溶液用タンク,42b…凝集剤供給ライン,42c…凝集剤供給用ポンプ,42d…ライン凝集装置,42e…凝集助剤溶液用タンク,42f…凝集助剤供給ライン,42g…凝集助剤供給用ポンプ
5…調泥供給ライン,5a…調泥供給用ポンプ
6…脱水工程,61…重力式脱水コンベヤ,61a…脱水搬送ベルト,61b…洗浄ノズル,61c…集泥・集水パン,62…ロール加圧式脱水機,62a…脱水ロール,62b…ロール表面材,62c…投入ホッパ,62d…投入ホッパの側面板,62e…スクレーパ,62f…集泥パン
7…未脱水汚泥返送ライン,7a…未脱水汚泥返送用ポンプ
8…汚泥供給量制御装置,81a…未脱水汚泥流量計,81b…原泥流量計,81c…演算器,81d…設定器,81e…PIDコントローラ,81f…モータ回転速度制御装置,81g…原泥供給用可変速モータ
9…凝集剤添加量制御装置,91a…PIDコントローラ,91b…モータ回転速度制御装置,91c…凝集剤供給用可変速モータ,91d…モータ回転速度制御装置,91e…凝集助剤供給用可変速モータ
10…シックナ,10a…除去泥供給用ポンプ,10b…洗浄水供給用ポンプ,11…被脱水物,11a…脱水ケーキ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to improvements in sludge dewatering systems that dewater sludge from lakes, dams and rivers, construction soil, and industrial wastewater and sewage, and in particular, discharge of undewatered sludge to be disposed of outside the system. The present invention belongs to the technical field of sludge dewatering systems equipped with roll pressurizing dehydrators that can be prevented.
[0002]
[Prior art]
As is well known, dredged soil such as lakes and marshes, dams and rivers, construction soil, and industrial wastewater and sludge in sewage are appropriately treated after being dehydrated into a dehydrated cake as described below. More specifically, in the case of dredged soil such as lakes, dams and rivers, and construction soil, silt with a particle size in the range of 74 to 5 μm and clay with a particle size of less than 5 μm removed by a gravel / sand separator. Squeeze in a mud tank. Next, after the mud composed of silt and clay prepared is separated into water and mud with a concentrator, the separated mud is dehydrated with a dehydrator to obtain a dehydrated cake. This is effectively used as field soil, embankment, etc., and as raw materials for fired products such as bricks and aggregates. In the case of industrial wastewater and sludge in sewage, it is reduced by incineration using an incinerator after dewatering cake. It is designed to be used for land reclamation.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the sludge to be dehydrated is dehydrated by the dehydrator, but undehydrated sludge that is not dehydrated is generated. Such non-dehydrated sludge becomes industrial waste as it is, and problems arise in its disposal. Therefore, in conventional belt presses and filter presses, the dewatering pressure and the supply amount of sludge to be dewatered are adjusted so that undehydrated sludge is not generated as much as possible, and the moisture content of the sludge to be dewatered is reduced. Therefore, the force applied to the sludge to be dehydrated (hereinafter referred to as pressure) is increased.
[0004]
However, because the characteristics of sludge in lakes, dams and rivers, construction soil, and industrial wastewater and sewage are different, it is difficult to adjust the dehydration pressure and supply volume. Since the amount of dewatered sludge leaked increased, there was a limit to reducing the water content of the sludge to be dewatered.
[0005]
Therefore, the object of the present invention is to return the non-dehydrated sludge leaked from the dehydrator during dehydration to the previous process side and dehydrate it again, thereby eliminating the discharge of the non-dehydrated sludge out of the system, and the sludge to be dehydrated. The purpose is to provide a sludge dewatering system that makes it possible to reduce the water content.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of the above circumstances. Therefore, the means employed by the sludge dewatering system according to claim 1 of the present invention is a sludge supply process for supplying sludge to be dehydrated, and the sludge supply process. Supplied from Should be dehydrated Sludge And a flocculant addition step of adding a flocculant to the sludge conditioned in the mud conditioning step. A sludge dewatering system for dewatering the sludge to be dehydrated supplied from the sludge supply step in the dewatering step. However, it has a continuous outer peripheral surface, and at least one outer peripheral surface is wound with a drawing member that draws in the sludge supplied from the sludge supply step, and directly compresses the sludge and dewaters the sludge by rolling pressure. A roll pressurizing dehydrator having two parallel dewatering rolls is provided, and the sludge is poured into the roll pressurizing dehydrator, and leaked from the side plate of the input hopper onto the two parallel dewatering rolls. An undehydrated sludge return line for returning undehydrated sludge to at least the previous process of the dewatering process is provided.
[0007]
The means employed by the sludge dewatering system according to claim 2 of the present invention is the sludge dewatering system according to claim 1, Non-dehydrated sludge return line But said Undehydrated sludge Mud conditioning process Configured to return to It is characterized by becoming.
[0008]
Means employed by the sludge dewatering system according to claim 3 of the present invention is as follows. 1 In the sludge dewatering system according to claim 1, Non-dehydrated sludge return line But, Configured to return the non-dehydrated sludge to the flocculant addition step. It is characterized by.
[0009]
Means employed by the sludge dewatering system according to claim 4 of the present invention is as follows. 2 or In the sludge dewatering system according to any one of the items 3, Dehydration process But It consists of a plurality of dehydrators, and the final dehydrator is the roll pressure dehydrator. It is characterized by that.
[0010]
The means employed by the sludge dewatering system according to claim 5 of the present invention is as defined in claims 1, 2,. 3 or 4 In the sludge dewatering system according to any one of The amount of the sludge to be dehydrated and supplied to the sludge supply step; Non-dehydrated sludge return line Will be returned in the above Non-dehydrated sludge Sludge supply amount control means is provided for controlling the sum of the amount and the amount to be a preset value. It is characterized by becoming.
[0011]
The means employed by the sludge dewatering system according to
[0012]
[0013]
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the configuration of the sludge dewatering system according to the first embodiment of the present invention is illustrated in FIG. 1 of the system diagram thereof and the main part configuration explanatory diagram of the roll pressurizing dehydrator which is the final-stage dehydrator constituting the dewatering process. This will be described with reference to FIG.
[0015]
The code | symbol 1 shown in FIG. 1 is the sludge dehydration system which concerns on Embodiment 1 of this invention. The sludge dewatering system 1 is a mud conditioning tank that performs a mud conditioning process for adjusting the amount of sludge to be dehydrated supplied from the raw mud tank 2 through the raw mud supply line 3 by driving the raw mud supply pump 3a. 41 and a sludge supply process 4 comprising a coagulant adding
[0016]
Further, the non-dehydrated
[0017]
The flocculant adding
[0018]
Note that the line aggregating device 42d may have any configuration that is very commonly used, and is not particularly limited to the form thereof. Examples of the flocculant include inorganic flocculants such as sulfated clay and PAC, natural polymer flocculants such as sodium alginate and gelatin, or synthetic polymer flocculants such as polyacrylamide and polyacrylic acid. Examples of the auxiliary agent include calcium hydroxide and calcium chloride, but the type of the flocculant and the flocculant aid is not particularly particular.
[0019]
The gravity-
[0020]
As shown in FIG. 2, the
[0021]
The
[0022]
The dewatering rolls 62a and 62a are configured to be pressurized by a roll pressurizing means in order to adjust the dewatering rate of the material 11 to be dehydrated. Furthermore,
[0023]
In the first embodiment, as described above, the
[0024]
Even in the
[0025]
The sludge supply amount control device 8 includes a non-dehydrated
[0026]
Furthermore, the motor rotation speed control device 81f that controls the rotation speed of the
[0027]
The flocculant addition amount control device 9 takes in the ratio of the raw mud amount to the total amount [raw mud amount / (undehydrated sludge amount + raw mud amount)] signal from the
[0028]
Hereinafter, the operation mode of the sludge dewatering system configured as described above will be described. Raw mud is sent from the raw mud tank 2 to the
[0029]
The material to be dehydrated 11b supplied to the gravity
[0030]
On the other hand, it is removed from the
[0031]
Next, the coagulant and coagulant aid are added by the
[0032]
Therefore, according to the sludge dewatering system 1 according to the first embodiment, even if non-dehydrated sludge is generated, this non-dehydrated sludge is not disposed of as industrial waste, but the generated non-dehydrated sludge is supplied as sludge. Since it is returned to the
[0033]
A configuration of a sludge dewatering system according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. 3 of a schematic system diagram thereof. However, since all the components of each process are the same as the configuration of the sludge dewatering system according to the first embodiment, the same reference numerals are given to the same components as the sludge dewatering system according to the first embodiment, When only the difference in configuration is described using the same name, the second embodiment of the present invention is configured so that the non-dehydrated
[0034]
Therefore, according to the sludge dewatering system 1 according to the second embodiment, even if non-dehydrated sludge is generated, this non-dehydrated sludge is not disposed of as industrial waste, but the generated non-dehydrated sludge is a sludge supply process. 4 is returned to the
[0035]
The configuration of the sludge dewatering system according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. 4 of the schematic system diagram. However, since all the components of each process are the same as the configuration of the sludge dewatering system according to the first embodiment, the same reference numerals are given to the same components as the sludge dewatering system according to the first embodiment, When only the difference in configuration is described using the same name, communication is made during the period from the main generation to the
[0036]
Therefore, according to the sludge dewatering system 1 according to the third embodiment, even if non-dehydrated sludge is generated, this non-dehydrated sludge is not disposed of as industrial waste. In the dehydration of the dehydrated material in the
[0037]
An example in which three types of sludge, that is, clay 1, clay 2, and clay 3 are dehydrated to form a dehydrated cake using the sludge dewatering system 1 according to Embodiment 1 of the present invention will be described. The clay 1, the clay 2 and the clay 3 are all made of silt and clay from which gravel and sand are removed by a gravel / sand separator.
[0038]
First, the raw mud water content ratio of the clay 1, the clay 2 and the clay 3, the water content ratio after the primary dehydration after the primary dehydration by the gravity
[Table 1]
According to Table 1 above, the raw mud is concentrated to 41 to 71% by primary dewatering by the
[0039]
Next, the clay 1, the clay 2 and the clay 3 after the primary dehydration were dehydrated by a
[Table 2]
According to Table 2 above, when the moisture content of the clay 1 is 23% or less and the moisture content of the clays 2 and 3 is 100% or less, the cone is pressed against the compacted soil from the tip side. The cone index defined as the pressing force is 8 or more. Therefore, the improved soil obtained from such a dehydrated cake is neutral, has a low water content ratio, and does not interfere with vegetation, and the soil quality is high hardness. Can be fully utilized. In addition, the generation | occurrence | production ratio of the non-dehydrated sludge in this Example was 20 to 80% of the whole amount of sludge supplied from a sludge supply process. The generation ratio of non-dehydrated sludge is so large because the pressure applied to the dewatering rolls 62a and 62a of the
[0040]
【The invention's effect】
As described in detail above, claims 1 to 6 According to the sludge dewatering system, the non-dehydrated sludge that has not been dewatered in the dewatering process is returned to at least the previous process of the dewatering process via the non-dehydrated sludge return line and dehydrated together with the newly supplied raw mud. It becomes a dehydrated cake.
Therefore, it is not necessary to treat non-dehydrated sludge as industrial waste as in the conventional example, and it is possible to obtain a dehydrated cake with a low water content because the pressure for dehydration can be positively increased. Has an excellent effect.
[0041]
Claims of the invention 1 In addition to the above effects, the sludge dewatering system according to Roll pressure dehydrator Since the structure is simple and the maintenance cost can be reduced, the sludge treatment cost can be reduced.
[0042]
Claims of the invention 4 According to the sludge dewatering system according to the present invention, the dewatering process consists of a plurality of dehydrators, and the final dewaterer is a roll pressure dehydrator. Since it dehydrates with a machine, it can contribute to the reduction of the moisture content of the dehydrated cake.
[0043]
Claims of the invention 5 According to the sludge dewatering system according to the present invention, the sum of the amount of sludge to be dewatered supplied to the mud conditioning step by the sludge supply amount control means and the amount of non-dehydrated sludge to be returned is a preset value. Since the amount of sludge that is controlled and exceeds the dewatering capacity of the dewatering process is not supplied, the dewatering function of the dewatering process can be reliably exhibited.
[0044]
Claims of the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system diagram of a sludge dewatering system according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a main part configuration of a roll pressurizing dehydrator, which is a final-stage dehydrator constituting the dewatering process, according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic system diagram of a sludge dewatering system according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 4 is a schematic system diagram of a sludge dewatering system according to Embodiment 3 of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... Sludge dewatering system , 2 ... Raw mud tank , 3. Raw mud supply line, 3a ... Raw mud supply pump
4 ... Sludge supply process, 41 ... Control mud tank, 42 ... Coagulant addition device, 42a ... Coagulant solution tank, 42b ... Coagulant supply line, 42c ... Coagulant supply pump, 42d ... Line coagulation device, 42e ... Agglomeration aid solution tank, 42f ... Agglomeration aid supply line, 42g ... Agglomeration aid supply pump
5 ... Mud control supply line, 5a ... Mud control supply pump
6 ... Dehydration process, 61 ... Gravity-type dewatering conveyor, 61a ... Dehydration conveyor belt, 61b ... Cleaning nozzle, 61c ... Mud / water collecting pan, 62 ... Roll pressurizing dehydrator, 62a ... Dewatering roll, 62b ... Roll surface material , 62c ... charging hopper, 62d ... side plate of charging hopper, 62e ... scraper, 62f ... mud collecting pan
7 ... Non-dehydrated sludge return line, 7a ... Non-dehydrated sludge return pump
8 ... Sludge supply amount control device, 81a ... Non-dehydrated sludge flow meter, 81b ... Raw mud flow meter, 81c ... Arithmetic unit, 81d ... Setting device, 81e ... PID controller, 81f ... Motor rotation speed control device, 81g ... Raw mud Variable speed motor for supply
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 ... Coagulant addition amount control apparatus, 91a ... PID controller, 91b ... Motor rotational speed control apparatus, 91c ... Variable speed motor for coagulant supply, 91d ... Motor rotational speed control apparatus, 91e ... Variable speed motor for coagulation aid supply
10 ... thickener, 10a ... pump for removing mud, 10b ... pump for supplying cleaning water , 11 ... Dehydrated material, 11a ... Dehydrated cake
Claims (6)
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