JP4153119B2 - 汚泥処理システムおよびその処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生物処理で生成され、自然に沈降する汚泥や、凝集剤を使用して沈降させる汚泥など、全ゆる分野の汚泥を濃縮する簡易、小形の容器と通気性・透水性シートを用いて効率よく処理する汚泥処理システムおよびその処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、生活廃水、食材加工、レストラン等の厨房廃水などの排水処理された汚泥は、タンクローリー等で廃棄物処理場に運搬され、焼却などにより最終処理が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
生活排水を処理する合併処理槽や、食材加工、レストラン、ホテル、ビル、中小事業所などの排水を処理する生物処理装置、凝集処理装置などから生ずる汚泥は、しばらくの間最終汚泥槽に貯留されて一定量貯留されると、タンクローリー車によって引き抜かれて業者によって処理される。この間に、汚泥が最終汚泥槽の底に沈降して固まってしまい、取り出し不能となるのを防ぐため瀑気を行っている。
【０００４】
この最終汚泥槽内に収容される汚泥は、経時的に自然沈下させた状態では清澄な水と分離され、分離された清澄な水は３０〜６０％にもなる。
【０００５】
このような多量の清澄水を含んだ汚泥は、タンクローリー車で引き取られて処理されているが、このようなタンクローリー車による引き取りは、交通事情などによる輸送費用の上昇や、廃棄物処理の処理規制から今後は困難となることが予想される。
【０００６】
また、最終汚泥槽においては、１〜２週間も瀑気を続けていると凝集した汚泥粒子が微細化して沈降し難くなり、このため、最初６０％程度であった清澄水が３０％位まで低下してしまう。
【０００７】
従って、このような排水処理された汚泥を攪拌することなく、最終汚泥槽内に静置しておけば、５０％程度の水が除かれて汚泥を濃縮することができるのに、タンクローリー車で輸送して他の場所で処理するためにこのような無駄が生じる問題点が生じている。
【０００８】
一方、小規模事業に対しては、下水等への放流基準が合致しない排水を、従来はある程度緩い扱いがされてきていた。しかし、下水処理場の増設等が地方自治体の財政悪化に伴って困難になってくると、規制が厳しくなることは必至である。特に、新規事業に対しては既に厳しい規制が適用されている。
【０００９】
生物処理、合併処理では、原排水を微生物により処理するため、常に最終沈殿槽から活性汚泥を返送して微生物を補っている。ところが、月に１〜２回、又は週に１〜２回タンクローリー車で最終沈殿槽の汚泥をほとんど空になるまで引き抜いてしまうため、生物処理の機能が不安定になってしまうという問題も有していた。
【００１０】
本発明の目的は、このような問題点を解決するため、更に濃縮減量化できる濃度の汚泥をタンクローリー車により一度に引き抜き、他の場所に輸送して処理する代わりにその場所で定常的に余剰汚泥だけを引き抜き、容器内に収容されて該容器内より排出された生活廃水等の濃縮化された汚泥を効率よく短時間で水分の少ない乾燥度の高い汚泥に生成することができる汚泥処理システムおよびその処理装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の汚泥処理システムは、容器内に収容されて濃縮、沈殿させて堆積した汚泥の下方にノズルが形成され、該ノズルの下方に前記ノズルより吐出された所定量の汚泥を水分と分離して連続的に走行可能な通気性・透水性シートが配置され、該シートは、少なくとも汚泥を載置したまま脱水領域、次に乾燥領域を通過するよう構成されることを特徴としている。
この特徴によれば、ノズルから吐出される濃縮汚泥が連続的に走行する通気性・透水性シート上に載置されて脱水領域、次に乾燥領域を通過するので、脱水領域では汚泥内の水分が効率よく脱水、濾過され、乾燥領域では通気性・透水性シート上の汚泥を厚み方向に熱風が通過するので、乾燥度の高い汚泥を生成することができる。
【００１２】
本発明の汚泥処理装置は、外部から供給される汚泥が収容され、これを沈殿、堆積する容器の下端に吐出量調整可能に構成されたノズルが設けられ、該ノズルの吐出口に弾力的に付勢状態で接触させて通気性・透水性シートが連続的に走行可能に配設され、該通気性・透水性シートの下流側に脱水装置、乾燥装置が配置され、前記通気性・透水性シート上に吐出される濃縮汚泥が前記ノズルの調整により所望の均一な厚みに形成されるよう構成したことを特徴としている。
この特徴によれば、容器下端のノズル吐出口には、通気性・透水性シートが弾力的に付勢状態で接触されて汚泥の吐出量が調整可能になっているので、排水の種類、排水処理の方法によって汚泥の性状が変化し、濃縮程度、その流動性が変化しても、それに対応してノズル吐出口から吐出される汚泥が適宜調整された状態で通気性・透水性シート上に載置され、この載置汚泥は脱水装置、乾燥装置を走行する過程で効率良く脱水、濾過されると共に、乾燥度の高い汚泥を生成することができる。
【００１３】
本発明の汚泥処理装置は、前記容器のノズルが、吐出口が直線細長形状に形成され、該吐出口の長さ方向を横切るように走行する通気性・透水性シート上面に所定幅で連続的に吐出される汚泥が、前記容器内に収容される汚泥のヘッド圧の大きさによって前記ノズルの開放量に比例した厚みが形成され、その開放量が調整可能に構成されていれば好適である。
このようにすることにより、容器内に収容される汚泥の量に比例した吐出量が得られるので、経時的に汚泥の収容量が増大しても、これに応じて連続的な排出処理が可能となる。また、容器内の汚泥を通気性・透水性シート上へ効率良く排出処理することができ、吐出される汚泥が通気性・透水性シートの走行速度に併せたノズルの調整により通気性・透水性シート上に載置される汚泥の厚みを適正の処理厚みに形成することができる。
【００１４】
本発明の汚泥処理装置は、前記容器のノズルが、連設される複数の容器底部にそれぞれ連通接続される排出管の途中より複数の分岐管が分岐され、該分岐管の底部側面にそって長手方向の吐出口が形成され、該吐出口に対し弾力的な当接によって前記吐出口を閉塞する弁板が開閉可能に設けられ、該弁板と吐出口との間に通気性・透水性シートが前記開口の長手方向を横切るように走行可能に張設されていれば好適である。
このようにすることにより、 複数連設される各容器底部から吐出される多量の汚泥を排出する場合には、各容器底部に連通接続される排出管の途中より分岐される複数の分岐管の各吐出口からそれぞれ対応する通気性・透水性シート上に均等に分配されて吐出されるので、効率の良い排出をすることができる。
【００１５】
本発明の汚泥処理装置は、前記容器内に、内部に臨むように配置された汚泥供給管の吐出口周囲を囲繞するよう上下両端が開口する分離筒が配置され、前記容器の上部開口内周には上澄水がオーバーフローして外部に排出される溢流部が形成されていれば好適である。
このようにすることにより、汚泥供給管の吐出口から容器内部に供給される汚泥に含まれる油性物質または浮上性を有する汚泥と上澄水とが分離され、分離された上澄水は溢流部にオーバーフローして効率よく集められ外部に排出することができる。
【００１６】
本発明の汚泥処理装置は、前記容器内に配置される分離筒の上端が、前記容器内に収容される汚泥の少なくとも水面上に位置していれば好適である。
このようにすることにより、容器内の水面上に浮上した油性物質または浮上性の汚泥が分離筒によって外部水面から仕切られるので、上澄水と分離することができる。
【００１７】
本発明の汚泥処理装置は、前記分離筒内の水面上に浮上する油性物質を親油材の表面に付着して採取し、この付着した油性物質を除去する油水分離装置が配置されていれば好適である。
このようにすることにより、容器内水面上に浮上した油性物質が分離筒内に集められるので、容易に油水分離装置（オイルスキマー等）の親油材表面に付着採取することができる。
【００１８】
本発明の汚泥処理装置は、前記通気性・透水性シートが、該通気性・透水性シート底面を走行方向に支持すべく透水可能な網目状の透水性シート受板が配置され、該透水性シート受板の一部が揺動可能に支持されると共にその何れかの端部がバネにより支持され、前記透水性シート受板を介して前記通気性・透水性シート上面が前記吐出口に弾力的に押圧付勢されるようになっていれば好適である。このようにすることにより、透水可能な網目状の透水性シート受板を介して通気性・透水性シートが吐出口に弾力的に押圧付勢されるので、容器の吐出口が弾力的に押圧付勢された状態であっても、容器内に収容される濃縮汚泥内の水分が脱水され、濃縮汚泥の重量が増大するに従って吐出口が開口されて濃縮汚泥が連続走行する走行する通気性・透水性シート上に載置される。
【００１９】
本発明の汚泥処理装置は、前記通気性・透水性シートが、互いに離間して配置されたローラに巻回されて走行可能な無端帯状体に形成され、排出端部に前記通気性・透水性シート上に載置される汚泥を掻き落とすスクレーパが設けられていれば好適である。
このようにすることにより、通気性・透水性シートを長期的に繰り返し使用することができ経済的効果を得ることができ、スクレーパにより掻き落とされた汚泥は、農業の有機栽培用として使用することができる。
【００２０】
本発明の汚泥処理装置は、前記乾燥装置が、前記通気性・透水性シートの上面に対応して複数の掻き刃が幅方向に所定間隔離間して連設され、前記掻き刃が、走行する通気性・透水性シート上に載置される汚泥上面の長手方向に複数の溝を形成するようになっていれば好適である。
このようにすることにより、通気性・透水性シートが乾燥装置内を走行中に通気性・透水性シート上の汚泥上面に複数の凹溝が形成されるので、汚泥上面の表面積が増大して効率の良い乾燥汚泥を得ることができる。
【００２１】
本発明の汚泥処理装置は、前記汚泥が収容される容器の底部には少なくとも２つのノズルが離間して配置され、前記各ノズルの吐出口より吐出される汚泥を所定厚みに載置して少なくとも２本の通気性・透水性シートを中央部に向けて連続的に走行可能に構成され、前記中央部には、前記各通気性・透水性シートを牽引しつつ重合させて該各通気性・透水性シート上の汚泥を圧縮して脱水する脱水装置を配置し、該脱水装置の下流には脱水後の通気性・透水性シートを乾燥する乾燥装置が配置されていれば好適である。
このようにすることにより、容器の底部に２つのノズルが離間して配置される場合には、各ノズルの吐出口より吐出される汚泥を所定厚みに載置した２本の通気性・透水性シートが各ノズルの中央部に向けて連続的に走行可能に構成され、該中央部で各通気性・透水性シートを牽引しつつ重合されるので、載置される汚泥が通気性・透水性シート間に挟持されるため、汚泥を脱落なく圧縮することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は汚泥処理システムのフロー図、図２の（ａ）、（ｂ）は容器内に収容される汚泥の分離、排出状態を示す説明図、図３は本発明の第１実施形態としての汚泥処理装置の全体斜視図、図４は容器の断面図であり、図５は通気性・透水性シート上の汚泥の厚みによる時系列的乾燥状態を示す線図である。
【００２３】
最初に、図３〜図４に基づいて本発明の汚泥処理装置の第１実施形態につき説明する。
【００２４】
図３及び図４に示されるように、１は汚泥処理装置を示し、この汚泥処理装置１は、例えば、生活廃水、食材加工、レストラン等の厨房廃水などから排水処理された汚泥が汚泥供給管２を介して収容され、該収容されて内部で濃縮、沈下された汚泥Ｄを定量的に排出するノズルＮが下端に設けられた容器４と、該容器４下端のノズルＮの吐出口３に接触状態で走行可能に配置され、支持台Ｖに回転可能に支持されたロール体５から連続的に送出される所定幅を有する帯状の通気性・透水性シート５ａと、ノズルＮの吐出口３位置から前記通気性・透水性シート５ａの直下に配置され該通気性・透水性シート５ａの走行方向に延設される所定長さの範囲に配置された脱水、濾過装置６と、該脱水、濾過装置６の下流に連設して配置され走行する通気性・透水性シート５ａ上の汚泥Ｄを走行中に乾燥すべく下流側に配置された乾燥装置７と、該乾燥装置７の下流側にあって乾燥装置７内で乾燥された汚泥Ｄを通気性・透水性シート５ａと共に焼却する焼却装置８とで基本的に構成される。
【００２５】
更に詳しくは、前記容器４は汚泥濃縮槽として構成され、図４に示されるように、この汚泥濃縮槽４の開口上部から内部下方に臨むように配置された汚泥供給管２の吐出口２ａ周囲を囲繞し、上下両端が開口して下方がテーパー状に拡開された上下一対の分離筒７ａ、７ｂと、汚泥濃縮槽上部の開口内周にはオーバーフローした上澄水を収容し排出口９を介して外部に排出する溢流部７ｃとで構成されている。
【００２６】
さらに、上下分離筒のうち、上部分離筒７ａの上端は、汚泥濃縮槽４内に収容される汚泥Ｄの少なくともオーバーフロー位置にある水面上に位置している。また、上部分離筒７ａの上端開口内部には、水面上に浮上した油性物質を除去するための油水分離装置である例えばオイルスキマーＵが配置されている。
【００２７】
前記溢流部７ｃは、汚泥濃縮槽４の上部開口内周に沿って配置される断面コ字状の樋の内周上端縁に複数の三角堰が連設され、この溢流部７ｃにはオーバーフローした上澄水を外部に排出する排出管９が設けられている。
【００２８】
また、汚泥濃縮槽４の下端に形成されるノズル３は、汚泥濃縮槽４の下端が先細のテーパー状に形成され、その吐出口が一定の間隔を有する細長状に形成されている。
【００２９】
一方、脱水、濾過装置６は、汚泥濃縮槽ノズルＮの吐出口下端に配置され走行可能な通気性・透水性シート５ａの底面を支持すべく透水可能な網目状の透水性シート受板１０と、該透水性シート受板１０の一部Ｐ（ここでは左端部側）を揺動可能に支持すると共に、該透水性シート受板１０の何れかの端部を上方に付勢するよう支持して、通気性・透水性シート５ａを介して透水性シート受板１０をノズルＮの吐出口３に弾力的に押圧付勢して該吐出口３を密閉閉塞するバネ１１と、透水性シート受板１０の直下に配置され底面の一部に排水管１３を設けた貯留槽１２とで構成されている。
【００３０】
透水性シート受板１０は、通気性・透水性シート５ａより若干幅広であって多数の貫通小孔が形成された所定長さの鋼板（例えばパンチングメタル）で構成され、図４に示すように、通気性・透水性シート５ａの搬送方向に向かって長手方向に延設されている。
【００３１】
次に、乾燥装置７は、脱水、濾過装置６の下流にあって、走行する通気性・透水性シート５ａの周囲を長手方向に囲繞する筐体１４が走行方向に沿って配置され、該筐体１４の天板には図示しない誘引ファンＢを備えた誘引管Ｂ１が接続されている。
【００３２】
乾燥装置７の下流側には焼却装置８が設けられており、この焼却装置８は、乾燥装置４の筐体１４に連通接続され、乾燥装置７から送られてくる通気性・透水性シート５ａと共に焼却される。
【００３３】
次に、上記のように構成された汚泥処理装置によれば、図４に示されるように、汚泥供給管２を通して汚泥を汚泥濃縮槽４内にゆっくり注入すると、水位が徐々に上昇すると共に凝集汚泥が沈降、堆積して下方に汚泥の層が形成される。
【００３４】
汚泥供給管２より分離筒７ａ、７ｂ内の水中に吐出された汚泥は、比重の重い汚泥は底に沈降し、比重の軽い浮上性のある汚泥、および油性物質（例えば油性スカム）は水面上に浮上する。
【００３５】
水面上に浮上した油性スカムは、分離筒７ａ上部の開口内に設置された油水分離装置である例えばオイルスキマーＵのアクリル系樹脂製円板の回転により該円板の表面に付着して回収される。
【００３６】
なお、この油性スカムは、オイルスキマーＵを用いないでも、汚泥濃縮槽ノズルＮの吐出口３から汚泥Ｄと共に、通気性・透水性シート５ａ上に排出することにより吸収され、乾燥後、焼却装置８で焼却することもできる。
【００３７】
汚泥の供給によって水位が上昇するに伴い、下層の汚泥Ｄがヘッド圧の作用で圧縮される。これにより、汚泥内部の水が抜けて密度が高くなり、上部の水が汚泥を通過して下方に抜けにくくなるため、水圧の作用で汚泥濃縮槽４下端の汚泥Ｄが透水性シート受板１０をバネの付勢力に抗して押し下げ、これにより今まで閉塞されていたノズルＮを開放し、僅かに開口した吐出口３より濃縮汚泥が通気性・透水性シート５ａ上に押し出される。
【００３８】
なお、汚泥濃縮槽４内に堆積した濃縮汚泥Ｄの排出量は、水圧の作用によるノズルＮの開口度合いに比例した量が得られるが、この開口度合いは、例えば、汚泥濃縮槽４のノズル斜面に吐出口３に向けてスライドするスライド弁（ 図示せず）を調整可能に設けて適宜ノズルＮから吐出される汚泥の吐出量を設定することもできる。
【００３９】
このように、汚泥濃縮槽下端のノズル吐出口３から吐出した濃縮汚泥Ｄが通気性・透水性シート５ａ上に所定厚みで載置されると、この濃縮汚泥Ｄ内に含有する水分は、脱水、濾過装置６の通気性・透水性シート５ａ、透水性シート受板１０を通して脱水濾過され、貯留槽１２内に一時貯留されたのち外部に排出される。
【００４０】
一部脱水された通気性・透水性シート５ａ上の汚泥は、通気性・透水性シート５ａの走行によって下流側の乾燥装置７を通過する過程で、焼却装置８から誘引れる廃熱を利用して乾燥され、これにより、汚泥Ｄ中の水分は蒸発し乾燥装置７の出口では含水率５０％程度まで低減される。
【００４１】
次に、乾燥装置７を出た通気性・透水性シート５ａは、乾燥汚泥Ｄと共に焼却装置８に送られて焼却され、燃えがらが生成される。このように、汚泥濃縮槽４の内部中央に臨むように配置された汚泥供給管２の吐出口２ａ周囲には、これを囲繞する円錐状の分離筒７ａ、７ｂが配置され、分離筒７ａの上端が、汚泥濃縮槽４内に収容される汚泥の少なくとも水面上に位置しているので、汚泥濃縮槽４内の水面上に浮上した油性スカム、または浮上性の汚泥が前記分離筒７ａ、７ｂによって外部水面から仕切られるので、上澄水と分離することができる。
【００４２】
また、汚泥濃縮槽４の上部開口内周には、オーバーフローした上澄水を収容し、排出管９を介して外部に排出する溢流部７ｃが形成されているので、汚泥から分離された上澄水は、溢流部７ｃにオーバーフローして効率よく集められ外部に排出することができる。
【００４３】
更に、分離筒７ａ内部の水面上に油性スカムを除去するオイルスキマーＵが配置されているので、分離筒７ａ、７ｂ内に集められて水面上に浮上した油性スカムは、容易に親油材表面に付着され、採取することができる。
【００４４】
汚泥濃縮槽４の下端には、吐出量調整可能に構成されたノズルＮが設けられているので、排水の種類、排水処理の方法によって汚泥の性状が変化し、濃縮程度、その流動性が変化しても、それに対応してノズル吐出口３からの吐出量を適宜調整することにより処理することができる。
【００４５】
また、通気性・透水性シート５ａ上には、汚泥濃縮槽４内に収容される汚泥Ｄの量に比例した吐出量が得られるので、汚泥濃縮槽４内に汚泥の収容量が経時的に増大しても、これに応じて連続的な排出処理が可能となるばかりか、通気性・透水性シート５ａの走行速度に併せてノズルＮの吐出口３の開口度合いを設定することができるので、通気性・透水性シート５ａ上に載置される汚泥の厚みを適正な厚みに形成することができる。
【００４６】
次に、本発明の汚泥処理システムの第１実施形態につき図１、図２及び図５を基に説明する。
【００４７】
先ず、図１に示す汚泥処理システムのフロー図に示すように、本発明の汚泥処理システムでは、貯留槽Ｔ内に１０Ｌ／Ｈで貯留された水分９８．５％を含む汚泥が汚泥濃縮槽４内に収容される。
【００４８】
汚泥濃縮槽内に収容された汚泥は、経時的に濃縮、沈殿されて下方に堆積すると共に、上部の溢流部７ｃからは浮上した汚泥の一部や油性物質から分離した上澄水が５Ｌ／Ｈの流量でオーバーフローし、汚泥濃縮槽４の底に沈殿した汚泥の水分は９７％に低減される。
【００４９】
汚泥濃縮槽４内で沈下、堆積した濃縮汚泥Ｄは、汚泥濃縮槽４下端のノズル吐出口３より吐出されて連続的に走行する通気性・透水性シート５ａ上に均一な所定厚みに形成されて載置され、脱水領域となる脱水、濾過装置６を走行する過程で汚泥Ｄ中の水分２リットルが脱水、濾過され、脱水、濾過装置６の出口では９５％に低減された含水率が得られる。
【００５０】
乾燥領域となる乾燥装置７では、通気性・透水性シート上の汚泥Ｄは、長さ２．７ｍの筐体１４内を通過する過程で、後述する焼却装置８から誘引ファンＢを介して誘引される廃熱により乾燥され、この乾燥装置７の末端では汚泥の含水量が５０％に低減され、誘引ファンＢからは２．７Ｌ／Ｈの蒸気水分が排出される。
【００５１】
この乾燥装置７の末端では０．７Ｌ／Ｈの乾燥した汚泥Ｄ１が得られ、この汚泥Ｄ１は、詳細は後述するが焼却せずに乾燥汚泥として利用することもできる。
【００５２】
焼却装置８では、乾燥装置７から通気性・透水性シート５ａ上に載置されて送られてきた乾燥汚泥がここで焼却され、図示しない灰受け汚泥濃縮槽では０．２５Ｌ／Ｈの燃え殻Ｄ２が収容される。
【００５３】
このように本発明の汚泥処理システムでは、汚泥濃縮槽４内で汚泥濃度が高められて沈降、堆積した汚泥を、ノズルＮを介して連続的に走行している通気性・透水性シート５ａ上に載置して脱水領域、乾燥領域を通過するようにしたので、通気性・透水性シート５ａの単位面積当たりの処理量が大幅に向上するともに、汚泥の乾燥時間が短縮され水分蒸発エネルギーを低減することができる。
【００５４】
次に、本発明の汚泥処理システムにおける一実験例につき説明する。
【００５５】
この実験例では、例えば、大阪千里中央にある大型ビルの厨房、トイレの排水を既設の凝集加圧浮上法により浄化処理している施設で発生する汚泥を用いて実験を行った。発生する汚泥量は月に２６ｍ3 〜３０ｍ3 貯留され、２ｍ3 又は４ｍ3 のタンクローリ車で８から９回搬出している。
【００５６】
ここでは、ＰＡＣ（ポリ塩化アルミ）とアニオン系高分子凝集剤で凝集加圧浮上処理した後、更にカチオン系高分子凝集剤で凝集処理を行っている。ここで発生する汚泥は１０．５ｍ3 の汚泥貯留槽に貯留され、常に瀑気混合されている。この汚泥を用いて脱水、乾燥テストを行った。
【００５７】
なお、従来の排水、浄水処理における汚泥の濃縮法として、例えば特開平１０−２７７５５０号公報が提案されており、この公報における濃縮法では、中空糸分離膜で汚泥を濃縮する際にカチオン系高分子に凝集剤を添加する方法であって、パックとアニオン系高分子凝集剤で加圧浮上した後、更にカチオン系高分子凝集剤で処理した汚泥を用いたものと、生物処理法（深層瀑気法）による汚泥を用いたものが開示されている。
【００５８】
また、東京都水道局の報文では、乾燥汚泥の埋め立て、又は、培養土としての再資源化のためにも化学薬品である凝集材などを出来るだけ使用せずに電解による濃縮法を報告している。
【００５９】
本発明の処理システムでは、後述するように、さらにパック、アニオン系高分子凝集剤は勿論、カチオン系高分子凝集剤を用いないでも同じように良い結果を得ることができ、小さな濃縮タンクと安価な不織布または加工紙を効率良く用いて、汚泥の濃縮、乾燥が一貫して連続的に行われるようになっている。
【００６０】
通気性・透水性シートは、比較的安価な加工紙（少量のポリエステル又はポリエチレンで表面処理をして耐水性を持たせたもの）、又はセルロース系不織布を用いている。
【００６１】
本実験では、不織布による処理効率を良くするために、濾過速度が高く、濾過水がきれいになる通気性・透水性シートを選択する必要があるが、これまでの使用実績から二村化学製のセルロース系の不織布ＴＣＦ６０２２を用いた。目付け重量は２２ｇ／ｍ2、濾過速度は標準的生活排水で０．９６Ｌ／ｍｉｎである。
【００６２】
ここでは、濃縮汚泥を２０リットルポリ缶に採取し、これを１回の実験で全て使い切るようにした。
【００６３】
先ず、図４に示される汚泥濃縮槽４内に汚泥が静かに注入されると、この汚泥は、徐々に沈下して底部に達し、吐出口３から吐出されて通気性・透水性シート５ａ上で速やかに濾過されるが、沈降する汚泥の量が徐々に増大してくるとこの通気性・透水性シート５ａによる濾過速度が少しづつ遅くなる。
【００６４】
これにより、汚泥濃縮槽４内に収容される汚泥Ｄの水位は徐々に上昇して、溢流部７ｃの三角堰よりオーバーフローが開始され、約１０分位で溢流された水は清澄化されてくる。この清澄化された溢流水とノズル吐出口３から吐出された汚泥の量の比率は、本実験例では１：１となる。
【００６５】
より詳しくは、本実験例で使用した汚泥濃縮槽４へ供給される汚泥量は６．４Ｌ／Ｈであり、上澄水の流出量と汚泥の引き抜き量は共に３．２Ｌ／Ｈであり１：１の比率で分離される。
【００６６】
なお、汚泥供給管２の吐出口２ａが、堆積汚泥の上部に対して汚泥が斜めに注入されるよう構成されると、この吐出口から注入される汚泥の注入量が６．４Ｌ／Ｈ（１００〜１２０ｍｌ／ｍｉｎ）程度の流速では、この堆積汚泥と上澄水との境界面が乱されることなく効果的に汚泥が分離、濃縮される。
【００６７】
次に、吐出口３から吐出されて通気性・透水性シート５ａ上に載置される汚泥の厚みは、図２の（ａ）、（ｂ）に示されるように、濃縮した汚泥は、ノズルＮ下端の吐出口３を閉塞する通気性・透水性シート５ａの脱水性が良好な状態と、吐出口３の汚泥が濃縮して汚泥層の透水性が無くなり、濃縮汚泥に作用する水圧により汚泥が押し下げる状態を有している。
【００６８】
これらの状態により、吐出口３の開き加減によりシート上に載置される濃縮汚泥の厚さが決定される。
【００６９】
ノズル吐出口３の開口部は、その開口度合い６〜８ｍｍが今回使用の汚泥では透シート５ａ上の汚泥の厚さを１０ｍｍ程度に形成するのに好適であった。汚泥を排出するための通気性・透水性シート５ａの上面とノズルＮ吐出口３との間隔は、軟らかい汚泥では３〜５ｍｍ、やや固めの汚泥では６〜１０ｍｍでも良好であった。
【００７０】
なお、透水性シート受板１０の上下の動きは、センサーによって検知することにより、通気性・透水性シート５ａのＯＮ／ＯＦＦを間欠的に行うこともできる。
【００７１】
ここで、通気性・透水性シート上に載置される汚泥の厚さと乾燥時間との関係を調べてみた。本実験例では、通気性・透水性シート上に形成される汚泥の厚みを調整してそれぞれ１、３、５、７、１０ｍｍ単位で、幅２０ｃｍ、長さ５ｃｍ（１００ｃｍ2）の大きさに通気性・透水性シート毎に１２片に切断して乾燥試料とした。
【００７２】
そこで、この乾燥試料をそれぞれ０．５Ｈ、１Ｈ、１．５Ｈ、２Ｈで乾燥してその含水率を測定し、それぞれの乾燥速度を求めた。この乾燥テストでは、乾燥装置７内で通気性・透水性シート上に１２片載置し、それぞれを所定時間経過後に３片づつ取り出し、乾燥後の減量状態を測定した。
【００７３】
この結果は図５の線図に示すように、最初この汚泥は、強い悪臭を有していたが、乾燥するに伴って臭いが減少し、含水率６０％ではかすかに香ばしい匂いが残るだけになり、その重量も乾燥前の７％である。すなわち、減量化、除臭という点からすれば、状況によっては電熱乾燥までで終了しても良いことが判った。
【００７４】
次に、焼却する場合には、７０〜８０％の含水率（乾燥後の重量％は１０〜１４％）程度で良いと考えられる。すなわち、１０ｍｍの汚泥厚さでも２時間の乾燥時間内におさめることができる。この条件を満足するためには、乾燥装置７の長さは通気性・透水性シート５ａの送り速度が３ｃｍ／ｍｉｎの場合で３．６ｍの長さが必要となる。
【００７５】
次に、本発明の汚泥処理システムの第２実施形態につき図１２を基に説明する。本実施形態における汚泥処理システムは、排水処理された濃縮汚泥中に塩分が含有されている場合に、この汚泥を脱水、乾燥及び焼却処理する過程で含有する塩分濃度を低減させるシステムである。
【００７６】
これまでの汚泥は、脱水、乾燥した状態で、又は焼却した状態で、その燃え殻を埋め立て処分する方法が一般的に採られていた。このため、最近では埋立地からの侵出される侵出水中の塩分濃度が高いために農作物や、緑地帯の樹木、花、植木等に被害が発生して問題となっている。
【００７７】
また、有機農業用として、これら乾燥汚泥、燃え殻炭化物がリサイクルされるようになってきて、これらの中に塩分が含有されないものが要望されている。
【００７８】
例えば、厨房排水やトイレの排水では、調味料、排尿等に由来する食塩が多く、これら排水の電気伝導度は１２００〜２５００μｓ／ｃｍもある。これは、Ｎａｃｌ濃度に換算すると０．０６５〜０．１３５％に相当する。
【００７９】
ここで、汚泥処理システムの第２実施形態としての一実験例につき説明する。図１２は、汚泥中の塩分濃度を低減する汚泥処理システムのフロー図である。尚、前記実施形態の構成部分と同一構成部分については、同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００８０】
互いに離間して配置された一対の汚泥濃縮槽Ｔ１、Ｔ２には塩分を含んだ含水率９８．５％の濃縮がそれぞれ１０Ｌ／Ｈで供給され、これら汚泥濃縮槽Ｔ１、Ｔ２内からは含水率９７％の濃縮汚泥が各ロール体２２、２３から各汚泥濃縮槽Ｔ１、Ｔ２の中間に向けて連続的に移送される各通気性・透水シート２２ａ、２３ｂ上にほぼ定量的（５Ｌ／Ｈ）に吐出される。各汚泥濃縮槽Ｔ１、Ｔ２からは５Ｌ／Ｈの上澄水が排水される。この上澄水の電気伝導度は２４５０μｓ／ｃｍ、Ｎａｃｌの濃度は０．１３２％であった。
【００８１】
各通気性・透水シート２２ａ、２３ｂ上に載置された汚泥Ｄは、それぞれ中間部に向けて走行し、中間部に設けられた脱水、濾過装置２４では、各通気性・透水性シート２２ａ、２３ａが一対のローラＲ３に案内されて重合されると、両通気性・透水性シート２２ａ、２３ａによって挟持された状態で圧縮ローラＲ４に巻き付けられて圧縮される。下流の脱水、濾過装置２４ｂでは６Ｌ／Ｈの汚泥が通過し、ここで汚泥中の含水率は９５％に低減される。
【００８２】
更に、汚泥を挟持した通気性・透水性シート２２ａ、２３ａは、走行する過程で圧縮ローラＲ４、Ｒ５との間で圧縮されて汚泥Ｄ中の水分が脱水、濾過され、ここで含水率は９４％に低減される。この重合汚泥が乾燥装置２５内に導かれて乾燥されると、次の焼却装置２６に移送されて焼却される。この乾燥前の汚泥に含まれるＮａｃｌは０．１２４％であった。
【００８３】
実験例によれば、濃縮汚泥を脱水濾過したのち加熱乾燥し、または焼却すると汚泥中の水分は蒸発し、有機物は燃焼して減量するが、食塩はそのまま残るので、４０％乾燥汚泥ではＮａｃｌが１．２４％、焼却された燃え殻ではＮａｃｌが４．１に濃縮される。
【００８４】
そこで、この汚泥をローラＲ３、Ｒ４で絞り脱水後、走行する通気性・透水性シート２２ａ、２３ａに対し３個所に配置された散水シャワーＷにより３カ所でそれぞれ２Ｌ／Ｈの水で洗浄すると、脱水、乾燥後における４０％乾燥汚泥ではＮａｃｌを０．１１％に、燃え殻ではＮａｃｌを０．３６％に低減することができた。
【００８５】
次に、本発明の汚泥処理装置の第２実施形態につき説明する。図６は第２実施形態としての汚泥処理装置の側面断面図であり、図７は乾燥装置内に設けられた汚泥上面に凹溝を形成する装置の一部断面を示す斜視図である。なお、前記第１実施形態の構成部分と同一構成部分については同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００８６】
図において、１５は汚泥処理装置を示し、この汚泥処理装置１５は、通気性・透水性シート１６を無端帯状体に形成し、この通気性・透水性シート１６は前後のローラＲ１、Ｒ２に巻回張設されて、連続走行可能に構成されている。
【００８７】
汚泥濃縮槽４の吐出口３から通気性・透水性シート１６上に排出される濃縮汚泥Ｄを脱水、濾過する脱水、濾過装置６の出口側上面には、通気性・透水性シート１６上の汚泥厚さを更に薄い平坦面な一定厚に形成する絞り板１９が配設されている。
【００８８】
乾燥装置７は、通気性・透水性シート１６の全長周囲を囲繞する長さ２．４ｍの筐体１４と、該筐体１４に上面に設けられた誘引ファンＢと、筐体１４内部にあって、通気性・透水性シート１６上面に近接するよう対面して幅方向に所定間隔（４〜５ｃｍ間隔）離間して長手方向に配設された長さ１０〜２０ｃｍからなる複数（４〜５枚）の掻き刃となる例えばステンレス製の帯板１８とで構成されている。
【００８９】
このように構成された汚泥処理装置１５によれば、汚泥濃縮槽４内に流量１０Ｌ／Ｈで供給される含水率９８．８％の汚泥が収容されると、この汚泥は、前述と同様に経時的に沈下、堆積して濃縮されて上澄水と分離され、上澄水は溢流部７ｃに７Ｌ／Ｈの流量でオーバーフローして排出口９から外部に排出される。
【００９０】
また、汚泥濃縮槽４下端のノズル吐出口３では、含水率９６．１％の濃縮汚泥Ｄが２ｃｍ／ｍｉｎで走行する通気性・透水性シート１６上に３Ｌ／Ｈの流量で排出され、脱水、濾過装置６では脱水された濾過水が濾過槽に一時貯留されて外部に排出される。
【００９１】
脱水、濾過装置６の出口では、汚泥Ｄを載置した通気性・透水性シート１６は２Ｌ／Ｈの速度で移送され、含水率は９４．２％に低減されており、この状態の汚泥は絞り板１９によって上面が絞られて更に薄い平坦な一定厚に形成される。
【００９２】
乾燥装置７では、複数の帯板１８により、一定厚に形成された汚泥Ｄの平坦面上に複数の凹溝２０が横列に並設して形成される。この凹溝２０が形成された通気性・透水性シート１６上の汚泥Ｄは、乾燥装置７の筐体１４内部で、通気性・透水性シート１６の下面に配設された加熱装置としてのシーズヒータ１７により加熱され、この熱が誘引ファンＢにより風量０．７ｍ3／ｍｉｎで誘引され、１．７Ｌ／Ｈの蒸気水分が排気される。
【００９３】
乾燥装置７の出口では、乾燥汚泥Ｄ１が排出側のローラＲ２下端のスクレーパＳによって掻き落とされ、０．２６Ｌ／Ｈの量の乾燥汚泥Ｄ１を得ることができる。
【００９４】
なお、ここで使用される通気性・透水性シート１６は、ケーキ状の汚泥を剥離するために、日本紙業の紙の繊維をポリエステル処理したものが用いられた。この通気性・透水性シート１６によれば、１０〜１５回程度使用しても性能的には変化がみられなかった。
【００９５】
このように、乾燥装置７では、汚泥上面に複数の凹溝２０が形成されるので、汚泥上面の表面積が増大して効率の良い乾燥を得ることができる。例えば、通気性・透水性シート１６上に１０ｍｍの厚さで載置された汚泥Ｄの上面に複数の凹溝２０を形成したものでは、６５℃〜７０℃で２時間の乾燥を行うと６５％の含水率となり、これは焼却炉８で容易に焼却することができる。
【００９６】
通気性・透水性シート１６上の汚泥の厚さが７ｍｍであれば、含水率３６％まで乾燥され、これは食パンの水分３８％と比較しても良く乾燥した状態ということができる。
【００９７】
さらに、乾燥された汚泥Ｄ１のみが通気性・透水性シートから分離されて排出されるので、排出された汚泥Ｄ１は、灰、又は炭化した燃えがらを農業の有機栽培用に使用することができ、同様に、３０〜４０％に乾燥したものも農業の有機栽培用に使用することができる。
【００９８】
また、この程度に乾燥されたものでは、汚泥特有の悪臭も無くなり、輸送中で変化することもなく、濃縮汚泥５リットルが０．２４リットル（５％）に圧縮されるので、今までタンクローリー車で輸送されていた汚泥と比較すると、２．５％
（４０分の１）に圧縮されて輸送費用が大幅に低減されるだけでなく、普通のトラックによる輸送が可能となる。
【００９９】
次に、本発明の汚泥処理装置の第３実施形態につき説明する。図８は汚泥濃縮槽の底部に離間して配置された２つのノズルから排出される汚泥を通気性・透水性シートに載置して脱水、乾燥及び焼却する装置の全体図である。なお、前記実施形態の構成部分と同一構成部分は同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【０１００】
図において、２１は汚泥処理装置であって、汚泥処理装置２１は、供給管２から供給される汚泥を収容する大型の汚泥濃縮槽Ｔを有し、この汚泥濃縮槽Ｔは、底部に２つのノズルＮ１、Ｎ２が離間して配置されている。
【０１０１】
これら各ノズルＮ１、Ｎ２の吐出口下端には、該各ノズルＮ１、Ｎ２の吐出口より吐出される汚泥を所定厚みに載置して各ノズルＮ１、Ｎ２の中間部に向けて連続的に走行可能な２本の通気性・透水性シート２２ａ、２３ａが張設されている。
【０１０２】
その中間部には、互いに離間して配置された各ロール体２２、２３から送り出された各通気性・透水性シート２２ａ、２３ａを牽引しつつ重合させて該各通気性・透水性シート２２ａ、２３ａ上の汚泥Ｄ、Ｄを圧縮して脱水する脱水、濾過装置２４が配置され、該脱水、濾過装置２４の下流側には脱水後の各通気性・透水性シート２２ａ、２３ａ上の汚泥Ｄを乾燥する乾燥装置２５、ならびにその下流側に、乾燥汚泥を各通気性・透水性シート２２ａ、２３ａと共に焼却する焼却装置２６が配置されている。
【０１０３】
このように構成された第３実施形態に係る汚泥処理装置２１によれば、汚泥濃縮槽Ｔの２つのノズルＮ１、Ｎ２から吐出された汚泥は、図示しない弁によって均一な厚みに通気性・透水性シート２２ａ、２３ａ上に載置されてそれぞれ中間部に向けて走行する。
【０１０４】
中間部に設けられた脱水、濾過装置２４では、各通気性・透水性シート２２ａ、２３ａが一対のローラＲ３に案内されて重合されると、汚泥Ｄは両通気性・透水性シート２２ａ、２３ａによって挟持された状態で圧縮ローラＲ４に巻き付けられつつ圧縮ローラＲ４、Ｒ５との間で圧縮されて汚泥Ｄ中の水分は脱水、濾過される。
【０１０５】
続いて、脱水された汚泥Ｄを挟持して互いに重合された一対の通気性・透水性シート２２ａ、２３ａは、乾燥装置２５内に導かれて重合汚泥が乾燥されると、次の焼却装置２６に移送されて焼却される。
【０１０６】
このように、汚泥濃縮槽Ｔの底部に２つのノズルＮ１、Ｎ２が離間して配置される場合には、各ノズルＮ１、Ｎ２の吐出口より吐出される汚泥Ｄを所定厚みに載置した２本の通気性・透水性シート２２ａ、２３ａが各ノズルＮ１、Ｎ２中間の圧縮装置２４で牽引されつつ重合されるので、載置される汚泥Ｄが各通気性・透水性シート２２ａ、２３ａ間に挟持されるため、汚泥がローラに付着することがない。また、汚泥Ｄを脱落なく圧縮することができる。
【０１０７】
次に、本発明の汚泥処理装置の第４実施形態につき説明する。
【０１０８】
図９は本発明の第４実施形態としての汚泥処理装置の全体フロー図、図１０の（ａ）、（ｂ）は汚泥吐出口の開閉作用の説明図であり、図１１は汚泥吐出部の部分斜視図である。なお、前記実施形態の構成部分と同一構成部分については同一符号を付し重複する説明を省略する。
【０１０９】
図において、２８は汚泥処理装置であり、この汚泥処理装置２８は、４つの濃縮槽が上下側面を貫通して少なくとも下方内部が連通するように一体的に形成された連通汚泥濃縮槽３０と、貯留槽２９内の多量に水分を含んだ汚泥をポンプ３１により連通汚泥濃縮槽３０に供給すべく右端濃縮槽の上部側面に接続された汚泥供給管２と、左端濃縮槽の上部側面に接続され汚泥濃縮槽内で分離浄化された上澄水を排出する排出管９と、連通汚泥濃縮槽３０下端に各濃縮槽の下端吐出口と連通接続された水平な連通管３２と、この連通管３２の一端下部より垂下した排出管３４と、この排出管３４側面より水平方向に突設して上下方向に均等に配設された４本のノズル管３４ａと、これらノズル管３４ａの底部側面にそって長手方向に細長状に開口した所定長さの吐出口３７を開閉可能に閉塞する弁板４３と、この弁板４３と吐出口３４ａとの間に挟持されて４本のロール体３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄから走行可能に繰り出される４枚の帯状通気性・透水性シート３６と、これら通気性・透水性シート３６上に吐出口３７を介して吐出された汚泥を圧縮して脱水、濾過する脱水、濾過装置３８と、この脱水、濾過装置３８の下流側に配設された乾燥装置３９と、この乾燥装置３９の下流側に配設された焼却装置４０と、走行する通気性・透水性シートの周囲を全長に亘って囲繞する筐体４８とで構成されている。
【０１１０】
尚、ここで用いられる図９に示される連通汚泥濃縮槽３０は、例えば４本の大型ポリエチレン製ペットボトル（容量２２０リットル）の容器を組み合わせ接合して使用しても良く、この場合は、各容器の底部に適宜な大きさの開口を形成してこれらを倒立し、これら容器間の接合面に内部どうしが液密に連通する連通口が形成されている。このように構成された連通汚泥濃縮槽３０を、汚泥濃縮装置と組み合わせて用いると、それぞれの連設されるユニット数を変更することにより、任意の処理能力を有する装置を容易に製作することができる。
【０１１１】
次に、例えば、最上段のノズル管３４ａの弁構造ならびにその周辺構成に説明する。図１０の（ａ）に示されるように、ノズル管３４ａ下端の吐出口３７は、トーションバネ４４の不勢力を利用して弁板４３により閉塞されており、この弁板４３の下面にカム４５を当接させて閉塞状態をロックしている。
【０１１２】
この弁板４３と吐出口３７との間にはロール体３５ｃから送り出された通気性・透水性シート３６ａの一部が挟持され、この通気性・透水性シート３６ａの下流側には一対のローラからなる脱水、濾過装置３８が配設されている。
【０１１３】
この脱水、濾過装置３８の後方には、駆動ロール４７に巻回された細幅の無端平ベルト４６が通気性・透水性シート３６ａの下面を支持するように接触して走行可能に配置されている。
【０１１４】
この通気性・透水性シート３６ａの下流側には乾燥装置３９、焼却装置４０が連接配置されており、これら脱水、濾過装置３８、乾燥装置３９および焼却装置４０は、筐体によって囲繞されている。
【０１１５】
次に、前記ノズル管３４ａの弁作用につき説明する。
【０１１６】
通常、ノズル管３４ａ内部が空の状態では、吐出口３７はトーションバネ４４の不勢力で通気性・透水性シート３６ａを挟んだ状態で閉塞されている。このノズル管３４ａに上方から汚泥が流下されてきて、このノズル管３４ａが汚泥によって満たされ、徐々に内圧が高くなると、図１１に示されるように、弁板４３がトーションバネ４４の不勢力に抗して開放されて所定幅の汚泥が通気性・透水性シート３６ａ上に押し出される。
【０１１７】
通気性・透水性シート３６ａの走行に伴って、通気性・透水性シート６ａ上の汚泥Ｄは、逐次吐出口３７の開口度合いに対応する厚さで通気性・透水性シート３６ａ上に載置されて移送される。
【０１１８】
吐出口３７の開口度合いは、吐出口３７下方に配置されたカム４５によって予め設定することができ、カム４５の設定は、人為的に行うこともできるが、自動的な制御によって行うこともできる。
【０１１９】
通気性・透水性シート３６ａ上に載置された所定厚みの汚泥Ｄは、ローラ間隔１０〜３０ｍｍの脱水、濾過装置３８における一対のローラによって押圧脱水された状態で送出される。
【０１２０】
この脱水、濾過装置３８を通過した通気性・透水性シート３６ａは、乾燥装置３９の筐体４８内を走行し、この走行過程で筐体４８内に誘引される後方の焼却装置４０からの廃熱により通気性・透水性シート３６ａ上の汚泥Ｄが乾燥され、次の焼却装置４０に移送される。
【０１２１】
通気性・透水性シート３６ａは、細幅の無端平ベルト４６の上面に支持された状態で移動するが、この無端平ベルト４６の走行速度は通気性・透水性シート３６ａの走行速度の２〜４倍にすると、無端平ベルト４６が、通気性・透水性シート３６ａの底面に対してスリップしつつ先行するので、長い通気性・透水性シート３６ａが途中でたるんだり、蛇行することなしにスムースに移送される。
【０１２２】
このように、各濃縮槽を複数連設して一体化された汚泥濃縮槽３０の各底部から吐出される多量の汚泥を排出する場合には、各濃縮槽底部に連通接続される排出管３２の途中より分岐される複数の分岐管の各吐出口からそれぞれ対応する通気性・透水性シート上に均等に分配されて吐出されるので、効率の良い排出をすることができる。
【０１２３】
【発明の効果】
本発明は次の効果を奏する。
【０１２４】
（ａ）請求項１の発明によれば、ノズルから吐出される濃縮汚泥が連続的に走行する通気性・透水性シート上に載置されて脱水領域、次に乾燥領域を通過するので、脱水領域では汚泥内の水分が効率よく脱水、濾過され、乾燥領域では通気性・透水性シート上の汚泥を厚み方向に熱風が通過するので、乾燥度の高い汚泥を生成することができる。
【０１２５】
（ｂ）請求項２の発明によれば、容器下端のノズル吐出口には、通気性・透水性シートが弾力的に付勢状態で接触されて汚泥の吐出量が調整可能になっているので、排水の種類、排水処理の方法によって汚泥の性状が変化し、濃縮程度、その流動性が変化しても、それに対応してノズル吐出口から吐出される汚泥が適宜調整された状態で通気性・透水性シート上に載置され、この載置汚泥は脱水装置、乾燥装置を走行する過程で効率良く脱水、濾過されると共に、乾燥度の高い汚泥を生成することができる。
【０１２６】
（ｃ）請求項３の発明によれば、容器内に収容される汚泥の量に比例した吐出量が得られるので、経時的に汚泥の収容量が増大しても、これに応じて連続的な排出処理が可能となる。また、容器内の汚泥を通気性・透水性シート上へ効率良く排出処理することができ、吐出される汚泥が通気性・透水性シートの走行速度に併せたノズルの調整により通気性・透水性シート上に載置される汚泥の厚みを適正の処理厚みに形成することができる。
【０１２７】
（ｄ）請求項４の発明によれば、複数連設される各容器底部から吐出される多量の汚泥を排出する場合には、各容器底部に連通接続される排出管の途中より分岐される複数の分岐管の各吐出口からそれぞれ対応する通気性・透水性シート上に均等に分配されて吐出されるので、効率の良い排出をすることができる。
【０１２８】
（ｅ）請求項５の発明によれば、汚泥供給管の吐出口から容器内部に供給される汚泥に含まれる油性物質または浮上性を有する汚泥と上澄水とが分離され、分離された上澄水は溢流部にオーバーフローして効率よく集められ外部に排出することができる。
【０１２９】
（ｆ）請求項６の発明によれば、容器内の水面上に浮上した油性物質または浮上性の汚泥が分離筒によって外部水面から仕切られるので、上澄水と分離することができる。
【０１３０】
（ｇ）請求項７の発明によれば、容器内水面上に浮上した油性物質が分離筒内に集められるので、容易に油水分離装置（オイルスキマー等）の親油材表面に付着採取することができる。
【０１３１】
（ｈ）請求項８の発明によれば、透水可能な網目状の透水性シート受板を介して通気性・透水性シートが吐出口に弾力的に押圧付勢されるので、容器の吐出口が弾力的に押圧付勢された状態であっても、容器内に収容される濃縮汚泥内の水分が脱水され、濃縮汚泥の重量が増大に従って吐出口が開口されて濃縮汚泥が連続走行する通気性・透水性シート上に載置される。
【０１３２】
（ｉ）請求項９の発明によれば、通気性・透水性シートを長期的に繰り返し使用することができ経済的効果を得ることができ、スクレーパにより掻き落とされた汚泥は、農業の有機栽培用として使用することができる。
【０１３３】
（ｊ）請求項１０の発明によれば、通気性・透水性シートが乾燥装置内を走行中に通気性・透水性シート上の汚泥上面に複数の凹溝が形成されるので、汚泥上面の表面積が増大して効率の良い乾燥汚泥を得ることができる。
【０１３４】
（ｋ）請求項１１の発明によれば、容器の底部に２つのノズルが離間して配置される場合には、各ノズルの吐出口より吐出される汚泥を所定厚みに載置した２本の通気性・透水性シートが各ノズルの中央部に向けて連続的に走行可能に構成され、該中央部で各通気性・透水性シートを牽引しつつ重合されるので、載置される汚泥が通気性・透水性シート間に挟持されるため、汚泥を脱落なく圧縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の汚泥処理システムのフロー図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は汚泥濃縮槽内に収容される汚泥の分離、排出状態を示す説明図である。
【図３】本発明の第１実施形態としての汚泥処理装置の全体斜視図である。
【図４】汚泥濃縮槽の断面図である。
【図５】通気性・透水性シート上の汚泥の厚みによる時系列的な乾燥状態を示す線図である。
【図６】第２実施形態としての汚泥処理装置の側面断面図である。
【図７】乾燥装置内に設けられた汚泥上面に凹溝を形成する装置の一部断面を示す斜視図である。
【図８】汚泥濃縮槽の底部に離間して配置された２つのノズルから排出される汚泥を通気性・透水性シートに載置して脱水、乾燥及び焼却する装置の全体図である。
【図９】本発明の第３実施形態としての汚泥処理装置の全体フロー図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は汚泥吐出口の開閉作用の説明図である。
【図１１】汚泥吐出部の部分斜視図である。
【図１２】汚泥中の塩分濃度を低減する汚泥処理システムのフロー図である。
【符号の説明】
１ 汚泥処理装置
２ 汚泥供給管
２ａ 吐出口
３ 吐出口
４ 汚泥濃縮槽（容器）
５ ロール体
５ａ 通気性・透水性シート
６ 脱水、濾過装置
７ 乾燥装置
７ａ、７ｂ 分離筒
７ｃ 溢流部
８ 焼却炉
９ 排出管
１０ 透水性シート受板
１１ バネ
１２ 貯留槽
１３ 排水管
１４ 筐体
１５ 汚泥処理装置
１６ 通気性・透水性シート
１７ シーズヒータ
１８ 帯板（掻き刃）
１９ 板
２０ 凹溝
２１ 汚泥処理装置
２２ａ、２３ａ 通気性・透水性シート
２４ 脱水、濾過装置
２５ 乾燥装置
２６ 焼却装置
２８ 汚泥処理装置
２９ 貯留槽
３０ 汚泥濃縮槽
３１ ポンプ
３２ 連通管
３４ 排出管
３４ａ ノズル管
３７ 吐出口
３５ａ〜３５ｄ ロール体
３６ 帯状通気性・透水性シート
３６ａ 通気性・透水性シート
３７ 吐出口
３８ 脱水、濾過装置
３９ 乾燥装置
４０ 焼却装置
４３ 弁板
４４ トーションバネ
４５ カム
４６ 無端平ベルト
４７ 駆動ロール
４８ 筐体
Ｂ 誘引ファン
Ｂ１ 誘引管
Ｄ 汚泥
Ｄ１ 汚泥
Ｄ２ 燃え殻
Ｎ ノズル
Ｒ１〜Ｒ４ ローラ
Ｒ４ 圧縮ローラ
Ｓ スクレーパ
Ｔ 貯留槽
Ｕ オイルスキマー
Ｖ 支持台
Ｗ 散水シャワー-15
【発明の属する技術分野】
本発明は、生物処理で生成され、自然に沈降する汚泥や、凝集剤を使用して沈降させる汚泥など、全ゆる分野の汚泥を濃縮する簡易、小形の容器と通気性・透水性シートを用いて効率よく処理する汚泥処理システムおよびその処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、生活廃水、食材加工、レストラン等の厨房廃水などの排水処理された汚泥は、タンクローリー等で廃棄物処理場に運搬され、焼却などにより最終処理が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
生活排水を処理する合併処理槽や、食材加工、レストラン、ホテル、ビル、中小事業所などの排水を処理する生物処理装置、凝集処理装置などから生ずる汚泥は、しばらくの間最終汚泥槽に貯留されて一定量貯留されると、タンクローリー車によって引き抜かれて業者によって処理される。この間に、汚泥が最終汚泥槽の底に沈降して固まってしまい、取り出し不能となるのを防ぐため瀑気を行っている。
【０００４】
この最終汚泥槽内に収容される汚泥は、経時的に自然沈下させた状態では清澄な水と分離され、分離された清澄な水は３０〜６０％にもなる。
【０００５】
このような多量の清澄水を含んだ汚泥は、タンクローリー車で引き取られて処理されているが、このようなタンクローリー車による引き取りは、交通事情などによる輸送費用の上昇や、廃棄物処理の処理規制から今後は困難となることが予想される。
【０００６】
また、最終汚泥槽においては、１〜２週間も瀑気を続けていると凝集した汚泥粒子が微細化して沈降し難くなり、このため、最初６０％程度であった清澄水が３０％位まで低下してしまう。
【０００７】
従って、このような排水処理された汚泥を攪拌することなく、最終汚泥槽内に静置しておけば、５０％程度の水が除かれて汚泥を濃縮することができるのに、タンクローリー車で輸送して他の場所で処理するためにこのような無駄が生じる問題点が生じている。
【０００８】
一方、小規模事業に対しては、下水等への放流基準が合致しない排水を、従来はある程度緩い扱いがされてきていた。しかし、下水処理場の増設等が地方自治体の財政悪化に伴って困難になってくると、規制が厳しくなることは必至である。特に、新規事業に対しては既に厳しい規制が適用されている。
【０００９】
生物処理、合併処理では、原排水を微生物により処理するため、常に最終沈殿槽から活性汚泥を返送して微生物を補っている。ところが、月に１〜２回、又は週に１〜２回タンクローリー車で最終沈殿槽の汚泥をほとんど空になるまで引き抜いてしまうため、生物処理の機能が不安定になってしまうという問題も有していた。
【００１０】
本発明の目的は、このような問題点を解決するため、更に濃縮減量化できる濃度の汚泥をタンクローリー車により一度に引き抜き、他の場所に輸送して処理する代わりにその場所で定常的に余剰汚泥だけを引き抜き、容器内に収容されて該容器内より排出された生活廃水等の濃縮化された汚泥を効率よく短時間で水分の少ない乾燥度の高い汚泥に生成することができる汚泥処理システムおよびその処理装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の汚泥処理システムは、容器内に収容されて濃縮、沈殿させて堆積した汚泥の下方にノズルが形成され、該ノズルの下方に前記ノズルより吐出された所定量の汚泥を水分と分離して連続的に走行可能な通気性・透水性シートが配置され、該シートは、少なくとも汚泥を載置したまま脱水領域、次に乾燥領域を通過するよう構成されることを特徴としている。
この特徴によれば、ノズルから吐出される濃縮汚泥が連続的に走行する通気性・透水性シート上に載置されて脱水領域、次に乾燥領域を通過するので、脱水領域では汚泥内の水分が効率よく脱水、濾過され、乾燥領域では通気性・透水性シート上の汚泥を厚み方向に熱風が通過するので、乾燥度の高い汚泥を生成することができる。
【００１２】
本発明の汚泥処理装置は、外部から供給される汚泥が収容され、これを沈殿、堆積する容器の下端に吐出量調整可能に構成されたノズルが設けられ、該ノズルの吐出口に弾力的に付勢状態で接触させて通気性・透水性シートが連続的に走行可能に配設され、該通気性・透水性シートの下流側に脱水装置、乾燥装置が配置され、前記通気性・透水性シート上に吐出される濃縮汚泥が前記ノズルの調整により所望の均一な厚みに形成されるよう構成したことを特徴としている。
この特徴によれば、容器下端のノズル吐出口には、通気性・透水性シートが弾力的に付勢状態で接触されて汚泥の吐出量が調整可能になっているので、排水の種類、排水処理の方法によって汚泥の性状が変化し、濃縮程度、その流動性が変化しても、それに対応してノズル吐出口から吐出される汚泥が適宜調整された状態で通気性・透水性シート上に載置され、この載置汚泥は脱水装置、乾燥装置を走行する過程で効率良く脱水、濾過されると共に、乾燥度の高い汚泥を生成することができる。
【００１３】
本発明の汚泥処理装置は、前記容器のノズルが、吐出口が直線細長形状に形成され、該吐出口の長さ方向を横切るように走行する通気性・透水性シート上面に所定幅で連続的に吐出される汚泥が、前記容器内に収容される汚泥のヘッド圧の大きさによって前記ノズルの開放量に比例した厚みが形成され、その開放量が調整可能に構成されていれば好適である。
このようにすることにより、容器内に収容される汚泥の量に比例した吐出量が得られるので、経時的に汚泥の収容量が増大しても、これに応じて連続的な排出処理が可能となる。また、容器内の汚泥を通気性・透水性シート上へ効率良く排出処理することができ、吐出される汚泥が通気性・透水性シートの走行速度に併せたノズルの調整により通気性・透水性シート上に載置される汚泥の厚みを適正の処理厚みに形成することができる。
【００１４】
本発明の汚泥処理装置は、前記容器のノズルが、連設される複数の容器底部にそれぞれ連通接続される排出管の途中より複数の分岐管が分岐され、該分岐管の底部側面にそって長手方向の吐出口が形成され、該吐出口に対し弾力的な当接によって前記吐出口を閉塞する弁板が開閉可能に設けられ、該弁板と吐出口との間に通気性・透水性シートが前記開口の長手方向を横切るように走行可能に張設されていれば好適である。
このようにすることにより、 複数連設される各容器底部から吐出される多量の汚泥を排出する場合には、各容器底部に連通接続される排出管の途中より分岐される複数の分岐管の各吐出口からそれぞれ対応する通気性・透水性シート上に均等に分配されて吐出されるので、効率の良い排出をすることができる。
【００１５】
本発明の汚泥処理装置は、前記容器内に、内部に臨むように配置された汚泥供給管の吐出口周囲を囲繞するよう上下両端が開口する分離筒が配置され、前記容器の上部開口内周には上澄水がオーバーフローして外部に排出される溢流部が形成されていれば好適である。
このようにすることにより、汚泥供給管の吐出口から容器内部に供給される汚泥に含まれる油性物質または浮上性を有する汚泥と上澄水とが分離され、分離された上澄水は溢流部にオーバーフローして効率よく集められ外部に排出することができる。
【００１６】
本発明の汚泥処理装置は、前記容器内に配置される分離筒の上端が、前記容器内に収容される汚泥の少なくとも水面上に位置していれば好適である。
このようにすることにより、容器内の水面上に浮上した油性物質または浮上性の汚泥が分離筒によって外部水面から仕切られるので、上澄水と分離することができる。
【００１７】
本発明の汚泥処理装置は、前記分離筒内の水面上に浮上する油性物質を親油材の表面に付着して採取し、この付着した油性物質を除去する油水分離装置が配置されていれば好適である。
このようにすることにより、容器内水面上に浮上した油性物質が分離筒内に集められるので、容易に油水分離装置（オイルスキマー等）の親油材表面に付着採取することができる。
【００１８】
本発明の汚泥処理装置は、前記通気性・透水性シートが、該通気性・透水性シート底面を走行方向に支持すべく透水可能な網目状の透水性シート受板が配置され、該透水性シート受板の一部が揺動可能に支持されると共にその何れかの端部がバネにより支持され、前記透水性シート受板を介して前記通気性・透水性シート上面が前記吐出口に弾力的に押圧付勢されるようになっていれば好適である。このようにすることにより、透水可能な網目状の透水性シート受板を介して通気性・透水性シートが吐出口に弾力的に押圧付勢されるので、容器の吐出口が弾力的に押圧付勢された状態であっても、容器内に収容される濃縮汚泥内の水分が脱水され、濃縮汚泥の重量が増大するに従って吐出口が開口されて濃縮汚泥が連続走行する走行する通気性・透水性シート上に載置される。
【００１９】
本発明の汚泥処理装置は、前記通気性・透水性シートが、互いに離間して配置されたローラに巻回されて走行可能な無端帯状体に形成され、排出端部に前記通気性・透水性シート上に載置される汚泥を掻き落とすスクレーパが設けられていれば好適である。
このようにすることにより、通気性・透水性シートを長期的に繰り返し使用することができ経済的効果を得ることができ、スクレーパにより掻き落とされた汚泥は、農業の有機栽培用として使用することができる。
【００２０】
本発明の汚泥処理装置は、前記乾燥装置が、前記通気性・透水性シートの上面に対応して複数の掻き刃が幅方向に所定間隔離間して連設され、前記掻き刃が、走行する通気性・透水性シート上に載置される汚泥上面の長手方向に複数の溝を形成するようになっていれば好適である。
このようにすることにより、通気性・透水性シートが乾燥装置内を走行中に通気性・透水性シート上の汚泥上面に複数の凹溝が形成されるので、汚泥上面の表面積が増大して効率の良い乾燥汚泥を得ることができる。
【００２１】
本発明の汚泥処理装置は、前記汚泥が収容される容器の底部には少なくとも２つのノズルが離間して配置され、前記各ノズルの吐出口より吐出される汚泥を所定厚みに載置して少なくとも２本の通気性・透水性シートを中央部に向けて連続的に走行可能に構成され、前記中央部には、前記各通気性・透水性シートを牽引しつつ重合させて該各通気性・透水性シート上の汚泥を圧縮して脱水する脱水装置を配置し、該脱水装置の下流には脱水後の通気性・透水性シートを乾燥する乾燥装置が配置されていれば好適である。
このようにすることにより、容器の底部に２つのノズルが離間して配置される場合には、各ノズルの吐出口より吐出される汚泥を所定厚みに載置した２本の通気性・透水性シートが各ノズルの中央部に向けて連続的に走行可能に構成され、該中央部で各通気性・透水性シートを牽引しつつ重合されるので、載置される汚泥が通気性・透水性シート間に挟持されるため、汚泥を脱落なく圧縮することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は汚泥処理システムのフロー図、図２の（ａ）、（ｂ）は容器内に収容される汚泥の分離、排出状態を示す説明図、図３は本発明の第１実施形態としての汚泥処理装置の全体斜視図、図４は容器の断面図であり、図５は通気性・透水性シート上の汚泥の厚みによる時系列的乾燥状態を示す線図である。
【００２３】
最初に、図３〜図４に基づいて本発明の汚泥処理装置の第１実施形態につき説明する。
【００２４】
図３及び図４に示されるように、１は汚泥処理装置を示し、この汚泥処理装置１は、例えば、生活廃水、食材加工、レストラン等の厨房廃水などから排水処理された汚泥が汚泥供給管２を介して収容され、該収容されて内部で濃縮、沈下された汚泥Ｄを定量的に排出するノズルＮが下端に設けられた容器４と、該容器４下端のノズルＮの吐出口３に接触状態で走行可能に配置され、支持台Ｖに回転可能に支持されたロール体５から連続的に送出される所定幅を有する帯状の通気性・透水性シート５ａと、ノズルＮの吐出口３位置から前記通気性・透水性シート５ａの直下に配置され該通気性・透水性シート５ａの走行方向に延設される所定長さの範囲に配置された脱水、濾過装置６と、該脱水、濾過装置６の下流に連設して配置され走行する通気性・透水性シート５ａ上の汚泥Ｄを走行中に乾燥すべく下流側に配置された乾燥装置７と、該乾燥装置７の下流側にあって乾燥装置７内で乾燥された汚泥Ｄを通気性・透水性シート５ａと共に焼却する焼却装置８とで基本的に構成される。
【００２５】
更に詳しくは、前記容器４は汚泥濃縮槽として構成され、図４に示されるように、この汚泥濃縮槽４の開口上部から内部下方に臨むように配置された汚泥供給管２の吐出口２ａ周囲を囲繞し、上下両端が開口して下方がテーパー状に拡開された上下一対の分離筒７ａ、７ｂと、汚泥濃縮槽上部の開口内周にはオーバーフローした上澄水を収容し排出口９を介して外部に排出する溢流部７ｃとで構成されている。
【００２６】
さらに、上下分離筒のうち、上部分離筒７ａの上端は、汚泥濃縮槽４内に収容される汚泥Ｄの少なくともオーバーフロー位置にある水面上に位置している。また、上部分離筒７ａの上端開口内部には、水面上に浮上した油性物質を除去するための油水分離装置である例えばオイルスキマーＵが配置されている。
【００２７】
前記溢流部７ｃは、汚泥濃縮槽４の上部開口内周に沿って配置される断面コ字状の樋の内周上端縁に複数の三角堰が連設され、この溢流部７ｃにはオーバーフローした上澄水を外部に排出する排出管９が設けられている。
【００２８】
また、汚泥濃縮槽４の下端に形成されるノズル３は、汚泥濃縮槽４の下端が先細のテーパー状に形成され、その吐出口が一定の間隔を有する細長状に形成されている。
【００２９】
一方、脱水、濾過装置６は、汚泥濃縮槽ノズルＮの吐出口下端に配置され走行可能な通気性・透水性シート５ａの底面を支持すべく透水可能な網目状の透水性シート受板１０と、該透水性シート受板１０の一部Ｐ（ここでは左端部側）を揺動可能に支持すると共に、該透水性シート受板１０の何れかの端部を上方に付勢するよう支持して、通気性・透水性シート５ａを介して透水性シート受板１０をノズルＮの吐出口３に弾力的に押圧付勢して該吐出口３を密閉閉塞するバネ１１と、透水性シート受板１０の直下に配置され底面の一部に排水管１３を設けた貯留槽１２とで構成されている。
【００３０】
透水性シート受板１０は、通気性・透水性シート５ａより若干幅広であって多数の貫通小孔が形成された所定長さの鋼板（例えばパンチングメタル）で構成され、図４に示すように、通気性・透水性シート５ａの搬送方向に向かって長手方向に延設されている。
【００３１】
次に、乾燥装置７は、脱水、濾過装置６の下流にあって、走行する通気性・透水性シート５ａの周囲を長手方向に囲繞する筐体１４が走行方向に沿って配置され、該筐体１４の天板には図示しない誘引ファンＢを備えた誘引管Ｂ１が接続されている。
【００３２】
乾燥装置７の下流側には焼却装置８が設けられており、この焼却装置８は、乾燥装置４の筐体１４に連通接続され、乾燥装置７から送られてくる通気性・透水性シート５ａと共に焼却される。
【００３３】
次に、上記のように構成された汚泥処理装置によれば、図４に示されるように、汚泥供給管２を通して汚泥を汚泥濃縮槽４内にゆっくり注入すると、水位が徐々に上昇すると共に凝集汚泥が沈降、堆積して下方に汚泥の層が形成される。
【００３４】
汚泥供給管２より分離筒７ａ、７ｂ内の水中に吐出された汚泥は、比重の重い汚泥は底に沈降し、比重の軽い浮上性のある汚泥、および油性物質（例えば油性スカム）は水面上に浮上する。
【００３５】
水面上に浮上した油性スカムは、分離筒７ａ上部の開口内に設置された油水分離装置である例えばオイルスキマーＵのアクリル系樹脂製円板の回転により該円板の表面に付着して回収される。
【００３６】
なお、この油性スカムは、オイルスキマーＵを用いないでも、汚泥濃縮槽ノズルＮの吐出口３から汚泥Ｄと共に、通気性・透水性シート５ａ上に排出することにより吸収され、乾燥後、焼却装置８で焼却することもできる。
【００３７】
汚泥の供給によって水位が上昇するに伴い、下層の汚泥Ｄがヘッド圧の作用で圧縮される。これにより、汚泥内部の水が抜けて密度が高くなり、上部の水が汚泥を通過して下方に抜けにくくなるため、水圧の作用で汚泥濃縮槽４下端の汚泥Ｄが透水性シート受板１０をバネの付勢力に抗して押し下げ、これにより今まで閉塞されていたノズルＮを開放し、僅かに開口した吐出口３より濃縮汚泥が通気性・透水性シート５ａ上に押し出される。
【００３８】
なお、汚泥濃縮槽４内に堆積した濃縮汚泥Ｄの排出量は、水圧の作用によるノズルＮの開口度合いに比例した量が得られるが、この開口度合いは、例えば、汚泥濃縮槽４のノズル斜面に吐出口３に向けてスライドするスライド弁（ 図示せず）を調整可能に設けて適宜ノズルＮから吐出される汚泥の吐出量を設定することもできる。
【００３９】
このように、汚泥濃縮槽下端のノズル吐出口３から吐出した濃縮汚泥Ｄが通気性・透水性シート５ａ上に所定厚みで載置されると、この濃縮汚泥Ｄ内に含有する水分は、脱水、濾過装置６の通気性・透水性シート５ａ、透水性シート受板１０を通して脱水濾過され、貯留槽１２内に一時貯留されたのち外部に排出される。
【００４０】
一部脱水された通気性・透水性シート５ａ上の汚泥は、通気性・透水性シート５ａの走行によって下流側の乾燥装置７を通過する過程で、焼却装置８から誘引れる廃熱を利用して乾燥され、これにより、汚泥Ｄ中の水分は蒸発し乾燥装置７の出口では含水率５０％程度まで低減される。
【００４１】
次に、乾燥装置７を出た通気性・透水性シート５ａは、乾燥汚泥Ｄと共に焼却装置８に送られて焼却され、燃えがらが生成される。このように、汚泥濃縮槽４の内部中央に臨むように配置された汚泥供給管２の吐出口２ａ周囲には、これを囲繞する円錐状の分離筒７ａ、７ｂが配置され、分離筒７ａの上端が、汚泥濃縮槽４内に収容される汚泥の少なくとも水面上に位置しているので、汚泥濃縮槽４内の水面上に浮上した油性スカム、または浮上性の汚泥が前記分離筒７ａ、７ｂによって外部水面から仕切られるので、上澄水と分離することができる。
【００４２】
また、汚泥濃縮槽４の上部開口内周には、オーバーフローした上澄水を収容し、排出管９を介して外部に排出する溢流部７ｃが形成されているので、汚泥から分離された上澄水は、溢流部７ｃにオーバーフローして効率よく集められ外部に排出することができる。
【００４３】
更に、分離筒７ａ内部の水面上に油性スカムを除去するオイルスキマーＵが配置されているので、分離筒７ａ、７ｂ内に集められて水面上に浮上した油性スカムは、容易に親油材表面に付着され、採取することができる。
【００４４】
汚泥濃縮槽４の下端には、吐出量調整可能に構成されたノズルＮが設けられているので、排水の種類、排水処理の方法によって汚泥の性状が変化し、濃縮程度、その流動性が変化しても、それに対応してノズル吐出口３からの吐出量を適宜調整することにより処理することができる。
【００４５】
また、通気性・透水性シート５ａ上には、汚泥濃縮槽４内に収容される汚泥Ｄの量に比例した吐出量が得られるので、汚泥濃縮槽４内に汚泥の収容量が経時的に増大しても、これに応じて連続的な排出処理が可能となるばかりか、通気性・透水性シート５ａの走行速度に併せてノズルＮの吐出口３の開口度合いを設定することができるので、通気性・透水性シート５ａ上に載置される汚泥の厚みを適正な厚みに形成することができる。
【００４６】
次に、本発明の汚泥処理システムの第１実施形態につき図１、図２及び図５を基に説明する。
【００４７】
先ず、図１に示す汚泥処理システムのフロー図に示すように、本発明の汚泥処理システムでは、貯留槽Ｔ内に１０Ｌ／Ｈで貯留された水分９８．５％を含む汚泥が汚泥濃縮槽４内に収容される。
【００４８】
汚泥濃縮槽内に収容された汚泥は、経時的に濃縮、沈殿されて下方に堆積すると共に、上部の溢流部７ｃからは浮上した汚泥の一部や油性物質から分離した上澄水が５Ｌ／Ｈの流量でオーバーフローし、汚泥濃縮槽４の底に沈殿した汚泥の水分は９７％に低減される。
【００４９】
汚泥濃縮槽４内で沈下、堆積した濃縮汚泥Ｄは、汚泥濃縮槽４下端のノズル吐出口３より吐出されて連続的に走行する通気性・透水性シート５ａ上に均一な所定厚みに形成されて載置され、脱水領域となる脱水、濾過装置６を走行する過程で汚泥Ｄ中の水分２リットルが脱水、濾過され、脱水、濾過装置６の出口では９５％に低減された含水率が得られる。
【００５０】
乾燥領域となる乾燥装置７では、通気性・透水性シート上の汚泥Ｄは、長さ２．７ｍの筐体１４内を通過する過程で、後述する焼却装置８から誘引ファンＢを介して誘引される廃熱により乾燥され、この乾燥装置７の末端では汚泥の含水量が５０％に低減され、誘引ファンＢからは２．７Ｌ／Ｈの蒸気水分が排出される。
【００５１】
この乾燥装置７の末端では０．７Ｌ／Ｈの乾燥した汚泥Ｄ１が得られ、この汚泥Ｄ１は、詳細は後述するが焼却せずに乾燥汚泥として利用することもできる。
【００５２】
焼却装置８では、乾燥装置７から通気性・透水性シート５ａ上に載置されて送られてきた乾燥汚泥がここで焼却され、図示しない灰受け汚泥濃縮槽では０．２５Ｌ／Ｈの燃え殻Ｄ２が収容される。
【００５３】
このように本発明の汚泥処理システムでは、汚泥濃縮槽４内で汚泥濃度が高められて沈降、堆積した汚泥を、ノズルＮを介して連続的に走行している通気性・透水性シート５ａ上に載置して脱水領域、乾燥領域を通過するようにしたので、通気性・透水性シート５ａの単位面積当たりの処理量が大幅に向上するともに、汚泥の乾燥時間が短縮され水分蒸発エネルギーを低減することができる。
【００５４】
次に、本発明の汚泥処理システムにおける一実験例につき説明する。
【００５５】
この実験例では、例えば、大阪千里中央にある大型ビルの厨房、トイレの排水を既設の凝集加圧浮上法により浄化処理している施設で発生する汚泥を用いて実験を行った。発生する汚泥量は月に２６ｍ3 〜３０ｍ3 貯留され、２ｍ3 又は４ｍ3 のタンクローリ車で８から９回搬出している。
【００５６】
ここでは、ＰＡＣ（ポリ塩化アルミ）とアニオン系高分子凝集剤で凝集加圧浮上処理した後、更にカチオン系高分子凝集剤で凝集処理を行っている。ここで発生する汚泥は１０．５ｍ3 の汚泥貯留槽に貯留され、常に瀑気混合されている。この汚泥を用いて脱水、乾燥テストを行った。
【００５７】
なお、従来の排水、浄水処理における汚泥の濃縮法として、例えば特開平１０−２７７５５０号公報が提案されており、この公報における濃縮法では、中空糸分離膜で汚泥を濃縮する際にカチオン系高分子に凝集剤を添加する方法であって、パックとアニオン系高分子凝集剤で加圧浮上した後、更にカチオン系高分子凝集剤で処理した汚泥を用いたものと、生物処理法（深層瀑気法）による汚泥を用いたものが開示されている。
【００５８】
また、東京都水道局の報文では、乾燥汚泥の埋め立て、又は、培養土としての再資源化のためにも化学薬品である凝集材などを出来るだけ使用せずに電解による濃縮法を報告している。
【００５９】
本発明の処理システムでは、後述するように、さらにパック、アニオン系高分子凝集剤は勿論、カチオン系高分子凝集剤を用いないでも同じように良い結果を得ることができ、小さな濃縮タンクと安価な不織布または加工紙を効率良く用いて、汚泥の濃縮、乾燥が一貫して連続的に行われるようになっている。
【００６０】
通気性・透水性シートは、比較的安価な加工紙（少量のポリエステル又はポリエチレンで表面処理をして耐水性を持たせたもの）、又はセルロース系不織布を用いている。
【００６１】
本実験では、不織布による処理効率を良くするために、濾過速度が高く、濾過水がきれいになる通気性・透水性シートを選択する必要があるが、これまでの使用実績から二村化学製のセルロース系の不織布ＴＣＦ６０２２を用いた。目付け重量は２２ｇ／ｍ2、濾過速度は標準的生活排水で０．９６Ｌ／ｍｉｎである。
【００６２】
ここでは、濃縮汚泥を２０リットルポリ缶に採取し、これを１回の実験で全て使い切るようにした。
【００６３】
先ず、図４に示される汚泥濃縮槽４内に汚泥が静かに注入されると、この汚泥は、徐々に沈下して底部に達し、吐出口３から吐出されて通気性・透水性シート５ａ上で速やかに濾過されるが、沈降する汚泥の量が徐々に増大してくるとこの通気性・透水性シート５ａによる濾過速度が少しづつ遅くなる。
【００６４】
これにより、汚泥濃縮槽４内に収容される汚泥Ｄの水位は徐々に上昇して、溢流部７ｃの三角堰よりオーバーフローが開始され、約１０分位で溢流された水は清澄化されてくる。この清澄化された溢流水とノズル吐出口３から吐出された汚泥の量の比率は、本実験例では１：１となる。
【００６５】
より詳しくは、本実験例で使用した汚泥濃縮槽４へ供給される汚泥量は６．４Ｌ／Ｈであり、上澄水の流出量と汚泥の引き抜き量は共に３．２Ｌ／Ｈであり１：１の比率で分離される。
【００６６】
なお、汚泥供給管２の吐出口２ａが、堆積汚泥の上部に対して汚泥が斜めに注入されるよう構成されると、この吐出口から注入される汚泥の注入量が６．４Ｌ／Ｈ（１００〜１２０ｍｌ／ｍｉｎ）程度の流速では、この堆積汚泥と上澄水との境界面が乱されることなく効果的に汚泥が分離、濃縮される。
【００６７】
次に、吐出口３から吐出されて通気性・透水性シート５ａ上に載置される汚泥の厚みは、図２の（ａ）、（ｂ）に示されるように、濃縮した汚泥は、ノズルＮ下端の吐出口３を閉塞する通気性・透水性シート５ａの脱水性が良好な状態と、吐出口３の汚泥が濃縮して汚泥層の透水性が無くなり、濃縮汚泥に作用する水圧により汚泥が押し下げる状態を有している。
【００６８】
これらの状態により、吐出口３の開き加減によりシート上に載置される濃縮汚泥の厚さが決定される。
【００６９】
ノズル吐出口３の開口部は、その開口度合い６〜８ｍｍが今回使用の汚泥では透シート５ａ上の汚泥の厚さを１０ｍｍ程度に形成するのに好適であった。汚泥を排出するための通気性・透水性シート５ａの上面とノズルＮ吐出口３との間隔は、軟らかい汚泥では３〜５ｍｍ、やや固めの汚泥では６〜１０ｍｍでも良好であった。
【００７０】
なお、透水性シート受板１０の上下の動きは、センサーによって検知することにより、通気性・透水性シート５ａのＯＮ／ＯＦＦを間欠的に行うこともできる。
【００７１】
ここで、通気性・透水性シート上に載置される汚泥の厚さと乾燥時間との関係を調べてみた。本実験例では、通気性・透水性シート上に形成される汚泥の厚みを調整してそれぞれ１、３、５、７、１０ｍｍ単位で、幅２０ｃｍ、長さ５ｃｍ（１００ｃｍ2）の大きさに通気性・透水性シート毎に１２片に切断して乾燥試料とした。
【００７２】
そこで、この乾燥試料をそれぞれ０．５Ｈ、１Ｈ、１．５Ｈ、２Ｈで乾燥してその含水率を測定し、それぞれの乾燥速度を求めた。この乾燥テストでは、乾燥装置７内で通気性・透水性シート上に１２片載置し、それぞれを所定時間経過後に３片づつ取り出し、乾燥後の減量状態を測定した。
【００７３】
この結果は図５の線図に示すように、最初この汚泥は、強い悪臭を有していたが、乾燥するに伴って臭いが減少し、含水率６０％ではかすかに香ばしい匂いが残るだけになり、その重量も乾燥前の７％である。すなわち、減量化、除臭という点からすれば、状況によっては電熱乾燥までで終了しても良いことが判った。
【００７４】
次に、焼却する場合には、７０〜８０％の含水率（乾燥後の重量％は１０〜１４％）程度で良いと考えられる。すなわち、１０ｍｍの汚泥厚さでも２時間の乾燥時間内におさめることができる。この条件を満足するためには、乾燥装置７の長さは通気性・透水性シート５ａの送り速度が３ｃｍ／ｍｉｎの場合で３．６ｍの長さが必要となる。
【００７５】
次に、本発明の汚泥処理システムの第２実施形態につき図１２を基に説明する。本実施形態における汚泥処理システムは、排水処理された濃縮汚泥中に塩分が含有されている場合に、この汚泥を脱水、乾燥及び焼却処理する過程で含有する塩分濃度を低減させるシステムである。
【００７６】
これまでの汚泥は、脱水、乾燥した状態で、又は焼却した状態で、その燃え殻を埋め立て処分する方法が一般的に採られていた。このため、最近では埋立地からの侵出される侵出水中の塩分濃度が高いために農作物や、緑地帯の樹木、花、植木等に被害が発生して問題となっている。
【００７７】
また、有機農業用として、これら乾燥汚泥、燃え殻炭化物がリサイクルされるようになってきて、これらの中に塩分が含有されないものが要望されている。
【００７８】
例えば、厨房排水やトイレの排水では、調味料、排尿等に由来する食塩が多く、これら排水の電気伝導度は１２００〜２５００μｓ／ｃｍもある。これは、Ｎａｃｌ濃度に換算すると０．０６５〜０．１３５％に相当する。
【００７９】
ここで、汚泥処理システムの第２実施形態としての一実験例につき説明する。図１２は、汚泥中の塩分濃度を低減する汚泥処理システムのフロー図である。尚、前記実施形態の構成部分と同一構成部分については、同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００８０】
互いに離間して配置された一対の汚泥濃縮槽Ｔ１、Ｔ２には塩分を含んだ含水率９８．５％の濃縮がそれぞれ１０Ｌ／Ｈで供給され、これら汚泥濃縮槽Ｔ１、Ｔ２内からは含水率９７％の濃縮汚泥が各ロール体２２、２３から各汚泥濃縮槽Ｔ１、Ｔ２の中間に向けて連続的に移送される各通気性・透水シート２２ａ、２３ｂ上にほぼ定量的（５Ｌ／Ｈ）に吐出される。各汚泥濃縮槽Ｔ１、Ｔ２からは５Ｌ／Ｈの上澄水が排水される。この上澄水の電気伝導度は２４５０μｓ／ｃｍ、Ｎａｃｌの濃度は０．１３２％であった。
【００８１】
各通気性・透水シート２２ａ、２３ｂ上に載置された汚泥Ｄは、それぞれ中間部に向けて走行し、中間部に設けられた脱水、濾過装置２４では、各通気性・透水性シート２２ａ、２３ａが一対のローラＲ３に案内されて重合されると、両通気性・透水性シート２２ａ、２３ａによって挟持された状態で圧縮ローラＲ４に巻き付けられて圧縮される。下流の脱水、濾過装置２４ｂでは６Ｌ／Ｈの汚泥が通過し、ここで汚泥中の含水率は９５％に低減される。
【００８２】
更に、汚泥を挟持した通気性・透水性シート２２ａ、２３ａは、走行する過程で圧縮ローラＲ４、Ｒ５との間で圧縮されて汚泥Ｄ中の水分が脱水、濾過され、ここで含水率は９４％に低減される。この重合汚泥が乾燥装置２５内に導かれて乾燥されると、次の焼却装置２６に移送されて焼却される。この乾燥前の汚泥に含まれるＮａｃｌは０．１２４％であった。
【００８３】
実験例によれば、濃縮汚泥を脱水濾過したのち加熱乾燥し、または焼却すると汚泥中の水分は蒸発し、有機物は燃焼して減量するが、食塩はそのまま残るので、４０％乾燥汚泥ではＮａｃｌが１．２４％、焼却された燃え殻ではＮａｃｌが４．１に濃縮される。
【００８４】
そこで、この汚泥をローラＲ３、Ｒ４で絞り脱水後、走行する通気性・透水性シート２２ａ、２３ａに対し３個所に配置された散水シャワーＷにより３カ所でそれぞれ２Ｌ／Ｈの水で洗浄すると、脱水、乾燥後における４０％乾燥汚泥ではＮａｃｌを０．１１％に、燃え殻ではＮａｃｌを０．３６％に低減することができた。
【００８５】
次に、本発明の汚泥処理装置の第２実施形態につき説明する。図６は第２実施形態としての汚泥処理装置の側面断面図であり、図７は乾燥装置内に設けられた汚泥上面に凹溝を形成する装置の一部断面を示す斜視図である。なお、前記第１実施形態の構成部分と同一構成部分については同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００８６】
図において、１５は汚泥処理装置を示し、この汚泥処理装置１５は、通気性・透水性シート１６を無端帯状体に形成し、この通気性・透水性シート１６は前後のローラＲ１、Ｒ２に巻回張設されて、連続走行可能に構成されている。
【００８７】
汚泥濃縮槽４の吐出口３から通気性・透水性シート１６上に排出される濃縮汚泥Ｄを脱水、濾過する脱水、濾過装置６の出口側上面には、通気性・透水性シート１６上の汚泥厚さを更に薄い平坦面な一定厚に形成する絞り板１９が配設されている。
【００８８】
乾燥装置７は、通気性・透水性シート１６の全長周囲を囲繞する長さ２．４ｍの筐体１４と、該筐体１４に上面に設けられた誘引ファンＢと、筐体１４内部にあって、通気性・透水性シート１６上面に近接するよう対面して幅方向に所定間隔（４〜５ｃｍ間隔）離間して長手方向に配設された長さ１０〜２０ｃｍからなる複数（４〜５枚）の掻き刃となる例えばステンレス製の帯板１８とで構成されている。
【００８９】
このように構成された汚泥処理装置１５によれば、汚泥濃縮槽４内に流量１０Ｌ／Ｈで供給される含水率９８．８％の汚泥が収容されると、この汚泥は、前述と同様に経時的に沈下、堆積して濃縮されて上澄水と分離され、上澄水は溢流部７ｃに７Ｌ／Ｈの流量でオーバーフローして排出口９から外部に排出される。
【００９０】
また、汚泥濃縮槽４下端のノズル吐出口３では、含水率９６．１％の濃縮汚泥Ｄが２ｃｍ／ｍｉｎで走行する通気性・透水性シート１６上に３Ｌ／Ｈの流量で排出され、脱水、濾過装置６では脱水された濾過水が濾過槽に一時貯留されて外部に排出される。
【００９１】
脱水、濾過装置６の出口では、汚泥Ｄを載置した通気性・透水性シート１６は２Ｌ／Ｈの速度で移送され、含水率は９４．２％に低減されており、この状態の汚泥は絞り板１９によって上面が絞られて更に薄い平坦な一定厚に形成される。
【００９２】
乾燥装置７では、複数の帯板１８により、一定厚に形成された汚泥Ｄの平坦面上に複数の凹溝２０が横列に並設して形成される。この凹溝２０が形成された通気性・透水性シート１６上の汚泥Ｄは、乾燥装置７の筐体１４内部で、通気性・透水性シート１６の下面に配設された加熱装置としてのシーズヒータ１７により加熱され、この熱が誘引ファンＢにより風量０．７ｍ3／ｍｉｎで誘引され、１．７Ｌ／Ｈの蒸気水分が排気される。
【００９３】
乾燥装置７の出口では、乾燥汚泥Ｄ１が排出側のローラＲ２下端のスクレーパＳによって掻き落とされ、０．２６Ｌ／Ｈの量の乾燥汚泥Ｄ１を得ることができる。
【００９４】
なお、ここで使用される通気性・透水性シート１６は、ケーキ状の汚泥を剥離するために、日本紙業の紙の繊維をポリエステル処理したものが用いられた。この通気性・透水性シート１６によれば、１０〜１５回程度使用しても性能的には変化がみられなかった。
【００９５】
このように、乾燥装置７では、汚泥上面に複数の凹溝２０が形成されるので、汚泥上面の表面積が増大して効率の良い乾燥を得ることができる。例えば、通気性・透水性シート１６上に１０ｍｍの厚さで載置された汚泥Ｄの上面に複数の凹溝２０を形成したものでは、６５℃〜７０℃で２時間の乾燥を行うと６５％の含水率となり、これは焼却炉８で容易に焼却することができる。
【００９６】
通気性・透水性シート１６上の汚泥の厚さが７ｍｍであれば、含水率３６％まで乾燥され、これは食パンの水分３８％と比較しても良く乾燥した状態ということができる。
【００９７】
さらに、乾燥された汚泥Ｄ１のみが通気性・透水性シートから分離されて排出されるので、排出された汚泥Ｄ１は、灰、又は炭化した燃えがらを農業の有機栽培用に使用することができ、同様に、３０〜４０％に乾燥したものも農業の有機栽培用に使用することができる。
【００９８】
また、この程度に乾燥されたものでは、汚泥特有の悪臭も無くなり、輸送中で変化することもなく、濃縮汚泥５リットルが０．２４リットル（５％）に圧縮されるので、今までタンクローリー車で輸送されていた汚泥と比較すると、２．５％
（４０分の１）に圧縮されて輸送費用が大幅に低減されるだけでなく、普通のトラックによる輸送が可能となる。
【００９９】
次に、本発明の汚泥処理装置の第３実施形態につき説明する。図８は汚泥濃縮槽の底部に離間して配置された２つのノズルから排出される汚泥を通気性・透水性シートに載置して脱水、乾燥及び焼却する装置の全体図である。なお、前記実施形態の構成部分と同一構成部分は同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【０１００】
図において、２１は汚泥処理装置であって、汚泥処理装置２１は、供給管２から供給される汚泥を収容する大型の汚泥濃縮槽Ｔを有し、この汚泥濃縮槽Ｔは、底部に２つのノズルＮ１、Ｎ２が離間して配置されている。
【０１０１】
これら各ノズルＮ１、Ｎ２の吐出口下端には、該各ノズルＮ１、Ｎ２の吐出口より吐出される汚泥を所定厚みに載置して各ノズルＮ１、Ｎ２の中間部に向けて連続的に走行可能な２本の通気性・透水性シート２２ａ、２３ａが張設されている。
【０１０２】
その中間部には、互いに離間して配置された各ロール体２２、２３から送り出された各通気性・透水性シート２２ａ、２３ａを牽引しつつ重合させて該各通気性・透水性シート２２ａ、２３ａ上の汚泥Ｄ、Ｄを圧縮して脱水する脱水、濾過装置２４が配置され、該脱水、濾過装置２４の下流側には脱水後の各通気性・透水性シート２２ａ、２３ａ上の汚泥Ｄを乾燥する乾燥装置２５、ならびにその下流側に、乾燥汚泥を各通気性・透水性シート２２ａ、２３ａと共に焼却する焼却装置２６が配置されている。
【０１０３】
このように構成された第３実施形態に係る汚泥処理装置２１によれば、汚泥濃縮槽Ｔの２つのノズルＮ１、Ｎ２から吐出された汚泥は、図示しない弁によって均一な厚みに通気性・透水性シート２２ａ、２３ａ上に載置されてそれぞれ中間部に向けて走行する。
【０１０４】
中間部に設けられた脱水、濾過装置２４では、各通気性・透水性シート２２ａ、２３ａが一対のローラＲ３に案内されて重合されると、汚泥Ｄは両通気性・透水性シート２２ａ、２３ａによって挟持された状態で圧縮ローラＲ４に巻き付けられつつ圧縮ローラＲ４、Ｒ５との間で圧縮されて汚泥Ｄ中の水分は脱水、濾過される。
【０１０５】
続いて、脱水された汚泥Ｄを挟持して互いに重合された一対の通気性・透水性シート２２ａ、２３ａは、乾燥装置２５内に導かれて重合汚泥が乾燥されると、次の焼却装置２６に移送されて焼却される。
【０１０６】
このように、汚泥濃縮槽Ｔの底部に２つのノズルＮ１、Ｎ２が離間して配置される場合には、各ノズルＮ１、Ｎ２の吐出口より吐出される汚泥Ｄを所定厚みに載置した２本の通気性・透水性シート２２ａ、２３ａが各ノズルＮ１、Ｎ２中間の圧縮装置２４で牽引されつつ重合されるので、載置される汚泥Ｄが各通気性・透水性シート２２ａ、２３ａ間に挟持されるため、汚泥がローラに付着することがない。また、汚泥Ｄを脱落なく圧縮することができる。
【０１０７】
次に、本発明の汚泥処理装置の第４実施形態につき説明する。
【０１０８】
図９は本発明の第４実施形態としての汚泥処理装置の全体フロー図、図１０の（ａ）、（ｂ）は汚泥吐出口の開閉作用の説明図であり、図１１は汚泥吐出部の部分斜視図である。なお、前記実施形態の構成部分と同一構成部分については同一符号を付し重複する説明を省略する。
【０１０９】
図において、２８は汚泥処理装置であり、この汚泥処理装置２８は、４つの濃縮槽が上下側面を貫通して少なくとも下方内部が連通するように一体的に形成された連通汚泥濃縮槽３０と、貯留槽２９内の多量に水分を含んだ汚泥をポンプ３１により連通汚泥濃縮槽３０に供給すべく右端濃縮槽の上部側面に接続された汚泥供給管２と、左端濃縮槽の上部側面に接続され汚泥濃縮槽内で分離浄化された上澄水を排出する排出管９と、連通汚泥濃縮槽３０下端に各濃縮槽の下端吐出口と連通接続された水平な連通管３２と、この連通管３２の一端下部より垂下した排出管３４と、この排出管３４側面より水平方向に突設して上下方向に均等に配設された４本のノズル管３４ａと、これらノズル管３４ａの底部側面にそって長手方向に細長状に開口した所定長さの吐出口３７を開閉可能に閉塞する弁板４３と、この弁板４３と吐出口３４ａとの間に挟持されて４本のロール体３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄから走行可能に繰り出される４枚の帯状通気性・透水性シート３６と、これら通気性・透水性シート３６上に吐出口３７を介して吐出された汚泥を圧縮して脱水、濾過する脱水、濾過装置３８と、この脱水、濾過装置３８の下流側に配設された乾燥装置３９と、この乾燥装置３９の下流側に配設された焼却装置４０と、走行する通気性・透水性シートの周囲を全長に亘って囲繞する筐体４８とで構成されている。
【０１１０】
尚、ここで用いられる図９に示される連通汚泥濃縮槽３０は、例えば４本の大型ポリエチレン製ペットボトル（容量２２０リットル）の容器を組み合わせ接合して使用しても良く、この場合は、各容器の底部に適宜な大きさの開口を形成してこれらを倒立し、これら容器間の接合面に内部どうしが液密に連通する連通口が形成されている。このように構成された連通汚泥濃縮槽３０を、汚泥濃縮装置と組み合わせて用いると、それぞれの連設されるユニット数を変更することにより、任意の処理能力を有する装置を容易に製作することができる。
【０１１１】
次に、例えば、最上段のノズル管３４ａの弁構造ならびにその周辺構成に説明する。図１０の（ａ）に示されるように、ノズル管３４ａ下端の吐出口３７は、トーションバネ４４の不勢力を利用して弁板４３により閉塞されており、この弁板４３の下面にカム４５を当接させて閉塞状態をロックしている。
【０１１２】
この弁板４３と吐出口３７との間にはロール体３５ｃから送り出された通気性・透水性シート３６ａの一部が挟持され、この通気性・透水性シート３６ａの下流側には一対のローラからなる脱水、濾過装置３８が配設されている。
【０１１３】
この脱水、濾過装置３８の後方には、駆動ロール４７に巻回された細幅の無端平ベルト４６が通気性・透水性シート３６ａの下面を支持するように接触して走行可能に配置されている。
【０１１４】
この通気性・透水性シート３６ａの下流側には乾燥装置３９、焼却装置４０が連接配置されており、これら脱水、濾過装置３８、乾燥装置３９および焼却装置４０は、筐体によって囲繞されている。
【０１１５】
次に、前記ノズル管３４ａの弁作用につき説明する。
【０１１６】
通常、ノズル管３４ａ内部が空の状態では、吐出口３７はトーションバネ４４の不勢力で通気性・透水性シート３６ａを挟んだ状態で閉塞されている。このノズル管３４ａに上方から汚泥が流下されてきて、このノズル管３４ａが汚泥によって満たされ、徐々に内圧が高くなると、図１１に示されるように、弁板４３がトーションバネ４４の不勢力に抗して開放されて所定幅の汚泥が通気性・透水性シート３６ａ上に押し出される。
【０１１７】
通気性・透水性シート３６ａの走行に伴って、通気性・透水性シート６ａ上の汚泥Ｄは、逐次吐出口３７の開口度合いに対応する厚さで通気性・透水性シート３６ａ上に載置されて移送される。
【０１１８】
吐出口３７の開口度合いは、吐出口３７下方に配置されたカム４５によって予め設定することができ、カム４５の設定は、人為的に行うこともできるが、自動的な制御によって行うこともできる。
【０１１９】
通気性・透水性シート３６ａ上に載置された所定厚みの汚泥Ｄは、ローラ間隔１０〜３０ｍｍの脱水、濾過装置３８における一対のローラによって押圧脱水された状態で送出される。
【０１２０】
この脱水、濾過装置３８を通過した通気性・透水性シート３６ａは、乾燥装置３９の筐体４８内を走行し、この走行過程で筐体４８内に誘引される後方の焼却装置４０からの廃熱により通気性・透水性シート３６ａ上の汚泥Ｄが乾燥され、次の焼却装置４０に移送される。
【０１２１】
通気性・透水性シート３６ａは、細幅の無端平ベルト４６の上面に支持された状態で移動するが、この無端平ベルト４６の走行速度は通気性・透水性シート３６ａの走行速度の２〜４倍にすると、無端平ベルト４６が、通気性・透水性シート３６ａの底面に対してスリップしつつ先行するので、長い通気性・透水性シート３６ａが途中でたるんだり、蛇行することなしにスムースに移送される。
【０１２２】
このように、各濃縮槽を複数連設して一体化された汚泥濃縮槽３０の各底部から吐出される多量の汚泥を排出する場合には、各濃縮槽底部に連通接続される排出管３２の途中より分岐される複数の分岐管の各吐出口からそれぞれ対応する通気性・透水性シート上に均等に分配されて吐出されるので、効率の良い排出をすることができる。
【０１２３】
【発明の効果】
本発明は次の効果を奏する。
【０１２４】
（ａ）請求項１の発明によれば、ノズルから吐出される濃縮汚泥が連続的に走行する通気性・透水性シート上に載置されて脱水領域、次に乾燥領域を通過するので、脱水領域では汚泥内の水分が効率よく脱水、濾過され、乾燥領域では通気性・透水性シート上の汚泥を厚み方向に熱風が通過するので、乾燥度の高い汚泥を生成することができる。
【０１２５】
（ｂ）請求項２の発明によれば、容器下端のノズル吐出口には、通気性・透水性シートが弾力的に付勢状態で接触されて汚泥の吐出量が調整可能になっているので、排水の種類、排水処理の方法によって汚泥の性状が変化し、濃縮程度、その流動性が変化しても、それに対応してノズル吐出口から吐出される汚泥が適宜調整された状態で通気性・透水性シート上に載置され、この載置汚泥は脱水装置、乾燥装置を走行する過程で効率良く脱水、濾過されると共に、乾燥度の高い汚泥を生成することができる。
【０１２６】
（ｃ）請求項３の発明によれば、容器内に収容される汚泥の量に比例した吐出量が得られるので、経時的に汚泥の収容量が増大しても、これに応じて連続的な排出処理が可能となる。また、容器内の汚泥を通気性・透水性シート上へ効率良く排出処理することができ、吐出される汚泥が通気性・透水性シートの走行速度に併せたノズルの調整により通気性・透水性シート上に載置される汚泥の厚みを適正の処理厚みに形成することができる。
【０１２７】
（ｄ）請求項４の発明によれば、複数連設される各容器底部から吐出される多量の汚泥を排出する場合には、各容器底部に連通接続される排出管の途中より分岐される複数の分岐管の各吐出口からそれぞれ対応する通気性・透水性シート上に均等に分配されて吐出されるので、効率の良い排出をすることができる。
【０１２８】
（ｅ）請求項５の発明によれば、汚泥供給管の吐出口から容器内部に供給される汚泥に含まれる油性物質または浮上性を有する汚泥と上澄水とが分離され、分離された上澄水は溢流部にオーバーフローして効率よく集められ外部に排出することができる。
【０１２９】
（ｆ）請求項６の発明によれば、容器内の水面上に浮上した油性物質または浮上性の汚泥が分離筒によって外部水面から仕切られるので、上澄水と分離することができる。
【０１３０】
（ｇ）請求項７の発明によれば、容器内水面上に浮上した油性物質が分離筒内に集められるので、容易に油水分離装置（オイルスキマー等）の親油材表面に付着採取することができる。
【０１３１】
（ｈ）請求項８の発明によれば、透水可能な網目状の透水性シート受板を介して通気性・透水性シートが吐出口に弾力的に押圧付勢されるので、容器の吐出口が弾力的に押圧付勢された状態であっても、容器内に収容される濃縮汚泥内の水分が脱水され、濃縮汚泥の重量が増大に従って吐出口が開口されて濃縮汚泥が連続走行する通気性・透水性シート上に載置される。
【０１３２】
（ｉ）請求項９の発明によれば、通気性・透水性シートを長期的に繰り返し使用することができ経済的効果を得ることができ、スクレーパにより掻き落とされた汚泥は、農業の有機栽培用として使用することができる。
【０１３３】
（ｊ）請求項１０の発明によれば、通気性・透水性シートが乾燥装置内を走行中に通気性・透水性シート上の汚泥上面に複数の凹溝が形成されるので、汚泥上面の表面積が増大して効率の良い乾燥汚泥を得ることができる。
【０１３４】
（ｋ）請求項１１の発明によれば、容器の底部に２つのノズルが離間して配置される場合には、各ノズルの吐出口より吐出される汚泥を所定厚みに載置した２本の通気性・透水性シートが各ノズルの中央部に向けて連続的に走行可能に構成され、該中央部で各通気性・透水性シートを牽引しつつ重合されるので、載置される汚泥が通気性・透水性シート間に挟持されるため、汚泥を脱落なく圧縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の汚泥処理システムのフロー図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は汚泥濃縮槽内に収容される汚泥の分離、排出状態を示す説明図である。
【図３】本発明の第１実施形態としての汚泥処理装置の全体斜視図である。
【図４】汚泥濃縮槽の断面図である。
【図５】通気性・透水性シート上の汚泥の厚みによる時系列的な乾燥状態を示す線図である。
【図６】第２実施形態としての汚泥処理装置の側面断面図である。
【図７】乾燥装置内に設けられた汚泥上面に凹溝を形成する装置の一部断面を示す斜視図である。
【図８】汚泥濃縮槽の底部に離間して配置された２つのノズルから排出される汚泥を通気性・透水性シートに載置して脱水、乾燥及び焼却する装置の全体図である。
【図９】本発明の第３実施形態としての汚泥処理装置の全体フロー図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は汚泥吐出口の開閉作用の説明図である。
【図１１】汚泥吐出部の部分斜視図である。
【図１２】汚泥中の塩分濃度を低減する汚泥処理システムのフロー図である。
【符号の説明】
１ 汚泥処理装置
２ 汚泥供給管
２ａ 吐出口
３ 吐出口
４ 汚泥濃縮槽（容器）
５ ロール体
５ａ 通気性・透水性シート
６ 脱水、濾過装置
７ 乾燥装置
７ａ、７ｂ 分離筒
７ｃ 溢流部
８ 焼却炉
９ 排出管
１０ 透水性シート受板
１１ バネ
１２ 貯留槽
１３ 排水管
１４ 筐体
１５ 汚泥処理装置
１６ 通気性・透水性シート
１７ シーズヒータ
１８ 帯板（掻き刃）
１９ 板
２０ 凹溝
２１ 汚泥処理装置
２２ａ、２３ａ 通気性・透水性シート
２４ 脱水、濾過装置
２５ 乾燥装置
２６ 焼却装置
２８ 汚泥処理装置
２９ 貯留槽
３０ 汚泥濃縮槽
３１ ポンプ
３２ 連通管
３４ 排出管
３４ａ ノズル管
３７ 吐出口
３５ａ〜３５ｄ ロール体
３６ 帯状通気性・透水性シート
３６ａ 通気性・透水性シート
３７ 吐出口
３８ 脱水、濾過装置
３９ 乾燥装置
４０ 焼却装置
４３ 弁板
４４ トーションバネ
４５ カム
４６ 無端平ベルト
４７ 駆動ロール
４８ 筐体
Ｂ 誘引ファン
Ｂ１ 誘引管
Ｄ 汚泥
Ｄ１ 汚泥
Ｄ２ 燃え殻
Ｎ ノズル
Ｒ１〜Ｒ４ ローラ
Ｒ４ 圧縮ローラ
Ｓ スクレーパ
Ｔ 貯留槽
Ｕ オイルスキマー
Ｖ 支持台
Ｗ 散水シャワー-15
Claims (3)
- 外部から供給される汚泥が収容され、これを沈殿、堆積する容器の下端に吐出量調整可能に構成されたノズルが設けられ、該ノズルの吐出口に弾力的に付勢状態で接触させて通気性・透水性シートが連続的に走行可能に配設され、該通気性・透水性シートの下流側に脱水装置、乾燥装置が配置され、前記通気性・透水性シート上に吐出される濃縮汚泥が前記ノズルの調整により所望の均一な厚みに形成され、前記容器のノズルは、連設される複数の容器底部にそれぞれ連通接続される排出管の途中より複数の分岐管が分岐され、該分岐管の底部側面にそって長手方向の吐出口が形成され、該吐出口に対し弾力的な当接によって前記吐出口を閉塞する弁板が開閉可能に設けられ、該弁板と吐出口との間に通気性・透水性シートが前記開口の長手方向を横切るように走行可能に張設されていることを特徴とする汚泥処理装置。
- 外部から供給される汚泥が収容され、これを沈殿、堆積する容器の下端に吐出量調整可能に構成されたノズルが設けられ、該ノズルの吐出口に弾力的に付勢状態で接触させて通気性・透水性シートが連続的に走行可能に配設され、該通気性・透水性シートの下流側に脱水装置、乾燥装置が配置され、前記通気性・透水性シート上に吐出される濃縮汚泥が前記ノズルの調整により所望の均一な厚みに形成され、前記通気性・透水性シートは、該通気性・透水性シート底面を走行方向に支持すべく透水可能な網目状の透水性シート受板が配置され、該透水性シート受板の一部が揺動可能に支持されると共にその何れかの端部がバネにより支持され、前記透水性シート受板を介して前記通気性・透水性シート上面が前記吐出口に弾力的に押圧付勢されるようになっていることを特徴とする汚泥処理装置。
- 外部から供給される汚泥が収容され、これを沈殿、堆積する容器の下端に吐出量調整可能に構成されたノズルが設けられ、該ノズルの吐出口に弾力的に付勢状態で接触させて通気性・透水性シートが連続的に走行可能に配設され、該通気性・透水性シートの下流側に脱水装置、乾燥装置が配置され、前記通気性・透水性シート上に吐出される濃縮汚泥が前記ノズルの調整により所望の均一な厚みに形成され、前記汚泥が収容される容器の底部には少なくとも２つのノズルが離間して配置され、前記各ノズルの吐出口より吐出される汚泥を所定厚みに載置して少なくとも２本の通気性・透水性シートを中央部に向けて連続的に走行可能に構成され、前記中央部には、前記各通気性・透水性シートを牽引しつつ重合させて該各通気性・透水性シート上の汚泥を圧縮して脱水する脱水装置を配置し、該脱水装置の下流には脱水後の通気性・透水性シートを乾燥する乾燥装置が配置されていることを特徴とする汚泥処理装置。
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| JP07643399A JP4153119B2 (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 汚泥処理システムおよびその処理装置 |
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