JP4499955B2 - 被脱水物脱水システム - 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、河川等の浚渫土や、建設発生土および産業廃水や下水中の汚泥を脱水処理する被脱水物脱水システムの改善に関し、より詳しくは、ロール加圧式脱水機の被脱水物の供給先側に押し戻される分離水の水量を減少させることにより、その２本の脱水ロールへの被脱水物の引込性能を向上させ、かつ未脱水被脱水物の量を減少させ得るようにした被脱水物脱水システムの技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、湖沼、ダム、河川等の浚渫土や、建設発生土および産業廃水や下水中の汚泥は、脱水装置を用いて脱水し、脱水ケーキにした後に然るべき処理を行っている。より詳しくは、湖沼、ダム、河川等の浚渫土および建設発生土の場合には、礫・砂分離機により礫や砂を除去した除去残、即ち粒度が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により調泥する。次いで、調泥したシルトと粘土とからなる泥を濃縮槽により水を分離した後に、水が分離された泥を脱水装置により脱水して脱水ケーキを得る。そして、得られた脱水ケーキを畑土や盛り土等の土木資材として、または煉瓦や骨材等の焼成品原料として有効活用している。一方、産業廃水や下水中の汚泥の場合には、湖沼、ダム、河川等の浚渫土および建設発生土と性状が相違するため、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処分している。
【０００３】
上記のような泥や汚泥を脱水して脱水ケーキを得る脱水装置には、種々の形態のものがあるが、これら脱水装置の中に、汚泥を転圧して脱水する一対の脱水ロールを備えたロール加圧式脱水装置がある。このようなロール加圧式脱水装置としては、例えば、特開２０００−１５２９７(従来例１)や、特開２００１−４７０９９(従来例２)に開示されてなるものが公知である。以下、これら従来例１に係るロール加圧式脱水装置、および従来例２に係る汚泥脱水システムの概要を順次説明する。
【０００４】
先ず、従来例１に係るロール加圧式脱水装置を説明すると、このロール加圧式脱水装置は、水平面上の左右に所定の間隔を持つ平行な回転軸を有すると共に、１．５ｍｍ厚さの引込部材であるロール表面材(ステンレス入りポリエステル濾布からなる不織布)が巻かれた一対の脱水ロールを備えている。これら脱水ロールの上側には、調泥後に凝集剤や凝集剤と凝集助剤を混入してフロック状にした被脱水物が投入され、先端の被脱水物供給口部分に、これら脱水ロールの半径に前記ロール表面材の厚さを加えた値よりも若干大きな半径の円弧状切欠を有すると共に、上端付近に水排出口を有する投入ホッパが垂直に配設されている。
この場合、投入ホッパに投入された被脱水物は、被脱水物供給口から脱水ロールの長手方向のほぼ全長にわたって供給されるようになっている。
【０００５】
また、これら脱水ロールの両端部で、下側周面の接線方向であって、かつこれら脱水ロールの間から下側に排出される脱水ケーキに向かって空気を噴射することにより、脱水ロールの端面に沿って滑り落ちる分離水が脱水ケーキに滴下するのを防止する空気噴射ノズルが設けられている。さらに、ロール表面材に付着している脱水ケーキ掻き落とすスクレーパが設けられている。このスクレーパの刃先とロール表面材の表面との間には、このロール表面材の損傷を防止するために若干の隙間が設けられている。
【０００６】
なお、同公報(特開２０００−１５２９７)には、投入ホッパの下部の被脱水物供給口が絞られており、投入された被脱水物を脱水ロールの長手方向の中央部に集中供給するようにしたもの、被脱水物供給口を挟む長手方向に、それぞれ２つずつの櫛歯状の堰部材を配設し、櫛歯と櫛歯との間の分離水排出流路から分離水を排水するようにしたもの、堰部材を格子状にして格子目から分離水を排水するようにしたもの、堰部材の下端と脱水ロールとの間に分離水排出流路となる隙間を設け、この隙間から分離水を排水するようにしたもの、堰部材に分離水排出流路となる複数の穴を設け、これらの穴から分離水を排水するようにしたものも開示されている。
【０００７】
次に、従来例２に係る汚泥脱水システムを説明すると、この汚泥脱水システムのロール加圧式脱水機は、外周面にロール表面材が巻かれた一対の平行な脱水ロールを備えており、これら脱水ロールの上側に、重力式脱水コンベヤ(原泥槽、調泥槽から被脱水物が供給される)から重力脱水された被脱水物が投入される投入ホッパが配設されている。そして、この投入ホッパの側面板の下部は櫛歯状になっており、被脱水物から分離した分離水の混入により生じた未脱水汚泥が櫛歯同士の間から流出するようになっている。また、これら脱水ロールには、被脱水物の脱水率を調節するために、ロール加圧手段で加圧力(脱水力)が加えられるようになっており、さらにこれら脱水ロールの反対側にはロール表面材に付着する脱水ケーキを剥がすスクレーパが設けられている。
【０００８】
この従来例２に係る汚泥脱水システムの場合には、ロール加圧式脱水機の櫛歯同士の間から流出した未脱水汚泥が重力式脱水コンベヤの上流側の調泥槽に戻される。戻された未脱水汚泥は、原泥槽から供給される泥と調泥されて重力式脱水コンベヤに送られると共に、投入ホッパに投入される。つまり、この従来例２によれば、櫛歯同士の間から流出しない程度に脱水された被脱水物だけがロール加圧式脱水機により脱水される。これにより、未脱水汚泥の系外への排出をなくすることができ、しかも脱水すべき被脱水物である汚泥の含水比を低減させることが可能になる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例１に係るロール加圧式脱水装置、および従来例２に係る汚泥脱水システムによれば、被脱水物を脱水して所定性状の脱水ケーキを得ることができるので、何れもそれなりに有用である。しかしながら、これら従来例１に係るロール加圧式脱水装置、および従来例２に係る汚泥脱水システムには、後述するような解決すべき課題がある。
【００１０】
先ず、上記従来例１に係るロール加圧式脱水装置では、被脱水物から分離した分離水が投入ホッパ側に溜まり、この分離水により脱水ロールへの被脱水物の引込みが阻害されるために脱水処理能力が必ずしも十分ではなかった。また、脱水ロールのロール表面材とスクレーパーとの間に若干の隙間が設けられている関係上、ロール表面材に付着している脱水ケーキを、このロール表面材から完全に剥がすことができず、一旦脱水された脱水ケーキが再び転圧されて引込機能が低下するため、脱水ケーキの回収効率に改善の余地があった。
【００１１】
次に、上記従来例２の汚泥脱水システムのロール加圧式脱水機では、投入ホッパの下部に設けられた櫛歯同士の間から流出する未脱水汚泥を上流側に戻して再度重力式脱水コンベヤで脱水するものの、重力式脱水コンベヤの脱水性能が必ずしも十分でなく分離水が多いため、従来例１の場合と同様に、脱水ロールへの被脱水物の引込みが阻害され、流出する未脱水汚泥の割合は汚泥全体の２０〜８０ｗｔ％で多い。また、脱水ロールのロール表面材とスクレーパとの間に若干の隙間が設けられているため、脱水処理能力や回収効率が十分とはいえなかった。
【００１２】
従って、本発明の目的は、ロール加圧式脱水機の被脱水物の供給側に生じる分離水の量を減少させて、２本の脱水ロールへの被脱水物の引込能力を高めることにより、被脱水物の脱水処理能力の向上を可能ならしめる被脱水物脱水システムを提供することである。
【００１３】
【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、従って上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る被脱水物脱水システムが採用した手段の特徴とするところは、供給される被脱水物を転圧して脱水する、平行、かつ接離自在な２本の脱水ロールを有するロール加圧式脱水機を備えた被脱水物脱水システムにおいて、前記ロール加圧式脱水機の２本の脱水ロールのうち、少なくとも一方の外周面に、水分吸収機能を有すると共に、被脱水物を引込む引込部材が巻き付けられ、前記ロール加圧式脱水機の被脱水物の供給元側に、含水比が液性限界１９０％以下になるまで被脱水分を脱水して、この被脱水物をロール加圧式脱水機の２本の脱水ロール間に供給する含水比調整手段が設けられ、前記２本の脱水ロールの転圧により脱水されると共に、前記引込部材の表面に付着している脱水ケーキを引込部材の表面から剥がし、脱水ケーキが剥がされた引込部材を洗浄し、洗浄された引込部材に吸収されている分離水および洗浄水を絞るロール再生手段が設けられてなるところにある。
【００１４】
本発明の請求項２に係る被脱水物脱水システムが採用した手段の特徴とするところは、請求項１に記載の被脱水物脱水システムにおいて、前記ロール再生手段は、前記脱水ロールの引込部材に転接して、その引込部材の表面に付着している脱水ケーキを剥がして転写させる転写ロールと、脱水ケーキが剥がされた引込部材の表面に向かって洗浄水を噴射する洗浄ノズルと、脱水ロールの引込部材を転圧して、吸収されている分離水および洗浄水を引込部材から絞る絞りロールとからなるところにある。
【００１５】
本発明の請求項３に係る被脱水物脱水システムが採用した手段の特徴とするところは、請求項２に記載の被脱水物脱水システムにおいて、前記転写ロールは、前記脱水ロールの引込部材から剥がされて、この転写ロールの表面に転写された脱水ケーキを剥がすスクレーパを含むところにある。
【００１６】
本発明の請求項４に係る被脱水物脱水システムが採用した手段の特徴とするところは、請求項２または３のうちの何れか一つの項に記載の被脱水物脱水システムにおいて、前記洗浄ノズルから噴射され、前記引込部材に跳ね返された洗浄水、および前記絞りロールにより絞られ、引込部材の表面に沿って流下する絞出し水を集水すると共に、集水した分離水および洗浄水を系外に排水する排水手段が設けられてなるところにある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態１に係る被脱水物脱水システムを、その模式的側面構成説明図の図１と、被脱水物の含水比と脱水ケーキ厚さの関係説明図の図２とを参照しながら説明する。
【００１８】
図１に示す符号１は、本実施の形態１に係る被脱水物脱水システムで、この被脱水物脱水システム１は、図示しない原泥槽、調泥槽、凝集剤を添加する凝集剤添加工程を備えており、そしてこれらを経て凝集された被脱水物であるフロック状汚泥１１が供給される含水比調整手段である、後述するベルトプレス脱水機２と、このベルトプレス脱水機２で液性限界[液性限界とは、土が塑性状態から液状に移るときの含水比で、土質工学会基準(ＪＳＦ−Ｔ１４１)で定める試験方法により得られるもの]以下になるまで脱水して含水比を調整した含水比調整汚泥１２が供給される、後述するロール加圧式脱水機３とから構成されている。
【００１９】
前記ベルトプレス脱水機２は、それぞれ複数のロールに掛装されてなる上部ベルト２１と下部搬送・脱水ベルト２２とを備えており、前後方向のほぼ中央部分に、上部ベルト２１と下部搬送・脱水ベルト２２との間でフロック状汚泥１１を挟圧して脱水する脱水部２３が形成されている。この脱水部２３は、上部ベルト２１と下部搬送・脱水ベルト２２とが重ねられて共に掛装される入り側共通ロール２４と、出側共通ロール２５と、これらロールの間であって、かつこれらロール位置より上側位置に配設された中間共通ロール２６とから構成されている。
また、上部ベルト２１は、図１における左側の上部テンションロール２７で、下部搬送・脱水ベルト２１は、図１における左側の下部テンションロール２８でそれぞれテンションを付与することにより、フロック状汚泥１１に対する挟圧力(脱水力)が調整されるようになっている。つまり、これら上・下部テンションロール２７、２８の水平位置調整で上部ベルト２１と下部搬送・脱水ベルト２２とのテンションを調整することにより、フロック状汚泥１１の含水比を自在に調整することができるように構成されている。なお、下部搬送・脱水ベルト２２の材質としては、例えばポリエステル、ナイロンからなる濾布が採用される。
【００２０】
つまり、上記構成になるベルトプレス脱水機２によれば、下部搬送・脱水ベルト２２の上に供給されたフロック状汚泥１１が搬送されて脱水部２３に接近するに連れて、次第に下部搬送・脱水ベルト２２上のフロック状汚泥１１に上部ベルト２１が接近する。この脱水部２３において、フロック状汚泥１１が上部ベルト２１と下部搬送・脱水ベルト２２とで挟圧されることにより、液性限界以下の含水比になるまで脱水される。そして、含水比調整汚泥１２が脱水部２３を通過すると、上部ベルト２１が下部搬送・脱水ベルト２２上の含水比調整汚泥１２から次第に離れるので、搬送端から含水比調整汚泥１２を後述するロール加圧式脱水機３の２本の脱水ロール間に落下させて、供給することができる。
【００２１】
前記ロール加圧式脱水機３は、図示しない加圧手段で加圧されると共に、図示しない駆動手段で駆動され、前記ベルトプレス脱水機２から供給される含水比調整汚泥１２を転圧することにより脱水する、平行、かつ接離自在な２本の脱水ロール３１，３１を備えている。これら脱水ロール３１、３１それぞれの外周面には、引込部材であるロール表面材３２が巻き付けられている。このロール表面材３２は、ポリエステルまたはナイロン、またはアラミド繊維等のフェルトからなるものであって、水分吸収機能を有している。そして、脱水ロール３１の直径が大径になればなるほど脱水処理量が多くなり、吸水量を多くする必要があるため、厚さが厚いロール表面材３２を採用する。因みに、脱水ロール３１の直径が３６０ｍｍの場合には７ｍｍ厚さのロール表面材３２を、直径が１０８０ｍｍの場合には２０ｍｍ厚さのロール表面材３２を採用する。
【００２２】
さらに、このロール加圧式脱水機３は、脱水ロール３１，３１の転圧により脱水されると共に、ロール表面材３２に付着する脱水ケーキをこのロール表面材３２の表面から剥がすスクレーパ４１ａを備えた転写ロール４１と、脱水ケーキが剥がされたロール表面材３２に洗浄水を噴射して洗浄する洗浄ノズル４２と、ロール表面材３２を転圧して、吸収された分離水および洗浄水をロール表面材３２から絞る絞りロール４３とからなるロール再生手段４を備えている。
【００２３】
前記転写ロール４１は、脱水ロール３１よりも小径で表面が滑らかな金属製になるものである。そして、２本の脱水ロール３１の相反する側であって、かつ約４５度斜め下向き位置で脱水ロール３１に転接している。これにより、ロール表面材３２を損傷させることなく、このロール表面材３２から脱水ケーキを効果的に剥がすことができる。
【００２４】
前記洗浄ノズル４２は、２本の脱水ロール３１の相反する側であって、かつ約３０度斜め上位置に、これら脱水ロール３１と平行に配設されてなるヘッダの長手方向に所定の間隔で取付けられており、これら脱水ロール３１の回転中心を向く噴射口から脱水ロール３１の表面に向かって、０．４９〜０．６９ＭＰａの高圧の洗浄水を噴射するようになっている。これにより、転写ロール４１への転写むらによりロール表面材３２に脱水ケーキの一部が付着し、また脱水ケーキの微粒子が付着していたとしても、洗浄水によりこれら脱水ケーキの一部や脱水ケーキの微粒子を洗い流して除去することができ、ロール表面材３２の含水比調整汚泥１２に対する引込能力をほぼ新品のそれに近い状態に復元することができる。
【００２５】
前記絞りロール４３は、前記転写ロール４１と同様に、脱水ロール３１よりも小径で表面が滑らかな金属製になるもので、２本の脱水ロール３１それぞれの上位置で、脱水ロール３１同士の押付け面圧よりも高面圧になるように、これら脱水ロール３１のそれぞれに押付けられ、ロール表面材３２に吸収されている分離水および洗浄水を転接しながら絞るようになっている。これにより、脱水ロール３１、３１による脱水に際して、フロック状汚泥から分離する分離水の吸収能力を復元させることができる。
【００２６】
さらに、前記ヘッダを含む洗浄ノズル４２を収容し、この洗浄ノズル４２から噴射され、ロール表面材３２に跳ね返された洗浄水および前記絞りロール４３により絞られ、ロール表面材３２の表面に沿って流下する絞り出された水を、上部に開口する流入口５１から流入させて集水すると共に、集水した水を、下方の前記転写ロール４１側に漏出させることなく、下部に設けられた排水口５２から系外に排水させる、排水手段である集水・排水ボックス５が設けられている。
なお、排水口５２から系外に排水された排水は、図示しない沈殿池または沈殿槽を経て、浄化処理されて洗浄水として循環使用されるように構成されている。
なお、ロール再生手段４については、脱水ロール３１、３１の転圧位置から回転方向に転写ロール４１、洗浄ノズル４２、絞りロール４３の順に配設されていればよく、詳細な配設位置、角度は上記説明の配設位置、角度に限定されるものではない。
【００２７】
以下、本実施の形態に係る被脱水物脱水システムの作用態様を説明すると、原泥槽、調泥槽を経て調泥された汚泥が凝集剤添加工程に送られ、ここにおいて汚泥に添加剤が添加され、フロック状汚泥となって、ベルトプレス脱水機２の下部搬送・脱水ベルト２２上に供給される。このベルトプレス脱水機２の上部ベルト２１と下部搬送・脱水ベルト２２とには、上・下部テンションロール２７，２８により、フロック状汚泥１１が液性限界以下になるまで脱水できる挟圧力を発揮し得る張力を付与するように調整されているので、下部搬送・脱水ベルト２２上に供給されたフロック状汚泥１１は、脱水部２３において、液性限界１９０％以下になるまで脱水される。
【００２８】
ところで、ロール加圧式脱水機３の脱水ロール３１，３１で直径１２０ｍｍのものを用い、加圧力を１０００Ｎに設定し、種々の含水比のフロック状汚泥を供給して脱水すると、図２に示すように、汚泥の含水比が大きければ脱水ケーキが薄く、汚泥の含水比が小さくなるに連れて厚くなる。この図２に示す汚泥の場合液性限界は１９０％であり、含水比１９０％の液性限界付近を境にして脱水ケーキの厚さが急激に増加し、汚泥が脱水ロール３１、３１に効果的に引込(噛込み)まれることが示されている。そこで、ベルトプレス脱水機２により、フロック状汚泥が液性限界の１９０％以下の含水比になるまで脱水して含水比調整汚泥１２とし、この含水比調整汚泥１２をロール加圧式脱水機３に供給するようにしたものである。このように、本発明は、図２に示した含水比と脱水ケーキ厚さとの関係に着目し、液性限界を意識してロール加圧式脱水機３に供給する汚泥の含水比を調整することを特徴とするものである。一方、先に説明した従来例２においては、重力式脱水コンベヤを用いているために脱水性能が十分でなく、含水比が液性限界以上(図２の場合では１９０％以上)である汚泥をロール脱水機に供給することとなり、ロール加圧式脱水機の脱水ロールへの汚泥の引込みが阻害されて、脱水ケーキの厚さが薄くなってしまう。
【００２９】
従って、ベルトプレス脱水機２からロール加圧式脱水機３の脱水ロール３１，３１の間に、液性限界の１９０％以下の含水比になるまで脱水されて含水比が調整された含水比調整汚泥１２が供給されるから、供給された含水比調整汚泥１２は、脱水ロール３１，３１の間に効果的に引込まれると共に加圧されて脱水ケーキ１３となり、そのうちの一部は直接落下する一方、他は脱水ロール３１，３１のロール表面材３２に付着する。含水比調整汚泥１２の加圧に際しては、含水比調整汚泥１２から分離水が分離するが、分離水はロール表面材３２に吸収されるため、従来例のように、被脱水物である含水比調整汚泥１２の脱水ロール３１，３１への引込みが阻害されるようなことがない。
【００３０】
これら脱水ロール３１，３１それぞれのロール表面材３２に付着した脱水ケーキ３１は、これら脱水ロール３１，３１の回転によりロール再生手段４の転写ロール４１の位置に至り、ここにおいて転写ロール４１に転写されて殆どの脱水ケーキ３１がロール表面材３２から剥ぎ取られると共に、転写ロール４１に転写された脱水ケーキ３１はスクレーパ４１ａによって、転写ロール４１から剥ぎ取られる。そして、脱水ケーキ３１が剥がされたロール表面材３２の部分は、洗浄ノズル４２から噴射される洗浄水によって洗浄され、転写ロール４１への転写むらによりロール表面材３２に脱水ケーキ１３の一部が付着し、また脱水ケーキ１３の微粒子が付着していたとしても、洗浄水の噴射によりこれら脱水ケーキの一部や脱水ケーキの微粒子を洗い流されるから、ロール表面材３２の含水比調整汚泥１２に対する引込能力は、ほぼ新品のそれに近い状態に復元される。
【００３１】
さらに、ロール表面材３２に吸収されている分離水および洗浄水は、絞りロール４３により絞られるため、フロック状汚泥１１から分離する分離水の吸収能力が復元する。絞りロール４３により絞られた水は、ロール表面材３２の表面に沿って流下すると共に、流入口５１から集排水ボックス５内に流入し、噴射ノズル４２から噴射されてロール表面材３２から跳ね返った洗浄水と共に排水口５２から系外に排水される。
【００３２】
本実施の形態１に係る被脱水物脱水システム１によれば、上記のとおり、ロール加圧式脱水機３の脱水ロール３１、３１間に、従来例１または２の場合よりも含水比が少ない、液性限界１９０％以下の含水比に調整された含水比調整汚泥１１が供給されるので、より大量の含水比調整汚泥１２を引込んで脱水することができる。加えて、脱水ロールのロール表面材から脱水ケーキを完全に除去することができない従来例１または２と異なり、転写ロール４１、洗浄ノズル４２、絞りロール４３からなるロール再生手段４によって脱水ロール３１のロール表面材３２から脱水ケーキを完全に除去して、脱水ロール３１のロール表面材３２を新品に近い状態に再生することができるため、長期間に亘って安定的に、効率良く汚泥の脱水作業を行うことができる。従って、本実施の形態１に係る被脱水物脱水システム１によれば、脱水ケーキの回収効率が大幅に改善されるという優れた効果を奏することができる。
【００３３】
次に、本発明の実施の形態２に係る被脱水物脱水システムを、その模式的側面構成説明図の図３を参照しながら説明する。但し、本実施の形態２が、上記実施の形態１と相違するところは、含水比調整手段の構成が相違するところにあり、この下流側のロール加圧式脱水機等の構成については上記実施の形態１と同構成であるから、同一のものには同一符号を付し、かつ同一名称を以って、その相違する点について以下に説明する。
【００３４】
本実施の形態２に係る被脱水物脱水システム１では、含水比調整手段としてフィルタープレス脱水機６を採用することとし、そしてこのフィルタープレス脱水機６では、ベルトプレス脱水機と異なり、含水比調整汚泥１２を搬送する機能がないため、フィルタープレス脱水機６の排出口の下方に、含水比調整汚泥１２をストックヤード８に搬送する搬出コンベヤ７を配設する。また、ストックヤード８に一旦ストックされた含水比調整汚泥１２を搬送して、ロール加圧式脱水機３の脱水ロール３１，３１間に供給する供給コンベヤ９を配設したものである。
なお、ストックヤード８や供給コンベヤ９は必ず設けなければならない訳ではなく、例えば含水比調整汚泥１２を搬出コンベヤ７により直にロール加圧式脱水機３の脱水ロール３１，３１間に供給する構成であってもよい。
【００３５】
本実施の形態２に係る被脱水物脱水システム１によれば、上記のとおり、含水比調整手段の構成が変わっただけで、ロール加圧式脱水機３に対して、液性限界１９０％以下の含水比に調整した含水比調整汚泥１２をロール加圧式脱水機３の脱水ロール３１，３１間に供給することができるから、本実施の形態２は、上記実施の形態１と同等の効果を奏することができる。
【００３６】
なお、以上の実施の形態においては、被脱水物が汚泥である場合を例として説明した。しかしながら、特に汚泥に限らず、本発明に係る被脱水物脱水システムを、例えば湖沼、ダム、河川等の浚渫土や、建設土および産業廃水や下水中の汚泥の脱水処理に適用することができるから、被脱水物の種類に限定されるものではない。また、以上の実施の形態では、２本の脱水ロールの何れにもロール表面材が巻付けられている場合を例として説明したが、２本の脱水ロールのうち何れか一方にロール表面材が巻付けられていれば、それなりの機能を発揮することができるので、上記実施の形態１または２によって本発明の被脱水物脱水システムの形態が限定されるものではない。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の請求項１乃至４に係る被脱水物脱水システムによれば、ロール加圧式脱水機の脱水ロール間に、従来例１または２の場合よりも含水比が少ない、液性限界１９０％以下の含水比に調整された被脱水物が供給されるので、より大量の被脱水物を引込んで脱水することができるのに加えて、転写ロール、洗浄ノズル、絞りロールからなるロール再生手段によって、脱水ロールの引込部材から脱水ケーキの付着物を完全に除去して、脱水ロールの引込部材を新品に近い状態に再生することができ、長期間に亘って安定的に、効率良く被脱水物の脱水作業を行うことができるから、脱水ケーキの回収効率が大幅に改善されるという極めて優れた効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る被脱水物脱水システムの模式的側面構成説明図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係り、被脱水物の含水比と脱水ケーキ厚さの関係説明図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る被脱水物脱水システムの模式的側面構成説明図である。
【符号の説明】
１…被脱水物脱水システム、２…ベルトプレス脱水機(含水比調整手段)、２１…上部ベルト、２２…下部搬送・脱水ベルト、２３…脱水部、２４…入り側共通ロール、２５…出側共通ロール、２６…中間共通ロール、２７…上部テンションロール、２８…下部テンションロール、３…ロール加圧式脱水機、３１…脱水ロール、３２…ロール表面材、４…ロール再生手段、４１…転写ロール、４１ａ…スクレーパ、４２…洗浄ノズル、４３…絞りロール、５…集排水ボックス、５１…流入口、５２…排水口、６…フィルタープレス脱水機(含水比調整手段)、７…搬出コンベヤ、８…ストックヤード、９…供給コンベヤ、１１…フロック状汚泥、１２…含水比調整汚泥、１３…脱水ケーキ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、湖沼、ダム、河川等の浚渫土や、建設発生土および産業廃水や下水中の汚泥を脱水処理する被脱水物脱水システムの改善に関し、より詳しくは、ロール加圧式脱水機の被脱水物の供給先側に押し戻される分離水の水量を減少させることにより、その２本の脱水ロールへの被脱水物の引込性能を向上させ、かつ未脱水被脱水物の量を減少させ得るようにした被脱水物脱水システムの技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、湖沼、ダム、河川等の浚渫土や、建設発生土および産業廃水や下水中の汚泥は、脱水装置を用いて脱水し、脱水ケーキにした後に然るべき処理を行っている。より詳しくは、湖沼、ダム、河川等の浚渫土および建設発生土の場合には、礫・砂分離機により礫や砂を除去した除去残、即ち粒度が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により調泥する。次いで、調泥したシルトと粘土とからなる泥を濃縮槽により水を分離した後に、水が分離された泥を脱水装置により脱水して脱水ケーキを得る。そして、得られた脱水ケーキを畑土や盛り土等の土木資材として、または煉瓦や骨材等の焼成品原料として有効活用している。一方、産業廃水や下水中の汚泥の場合には、湖沼、ダム、河川等の浚渫土および建設発生土と性状が相違するため、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処分している。
【０００３】
上記のような泥や汚泥を脱水して脱水ケーキを得る脱水装置には、種々の形態のものがあるが、これら脱水装置の中に、汚泥を転圧して脱水する一対の脱水ロールを備えたロール加圧式脱水装置がある。このようなロール加圧式脱水装置としては、例えば、特開２０００−１５２９７(従来例１)や、特開２００１−４７０９９(従来例２)に開示されてなるものが公知である。以下、これら従来例１に係るロール加圧式脱水装置、および従来例２に係る汚泥脱水システムの概要を順次説明する。
【０００４】
先ず、従来例１に係るロール加圧式脱水装置を説明すると、このロール加圧式脱水装置は、水平面上の左右に所定の間隔を持つ平行な回転軸を有すると共に、１．５ｍｍ厚さの引込部材であるロール表面材(ステンレス入りポリエステル濾布からなる不織布)が巻かれた一対の脱水ロールを備えている。これら脱水ロールの上側には、調泥後に凝集剤や凝集剤と凝集助剤を混入してフロック状にした被脱水物が投入され、先端の被脱水物供給口部分に、これら脱水ロールの半径に前記ロール表面材の厚さを加えた値よりも若干大きな半径の円弧状切欠を有すると共に、上端付近に水排出口を有する投入ホッパが垂直に配設されている。
この場合、投入ホッパに投入された被脱水物は、被脱水物供給口から脱水ロールの長手方向のほぼ全長にわたって供給されるようになっている。
【０００５】
また、これら脱水ロールの両端部で、下側周面の接線方向であって、かつこれら脱水ロールの間から下側に排出される脱水ケーキに向かって空気を噴射することにより、脱水ロールの端面に沿って滑り落ちる分離水が脱水ケーキに滴下するのを防止する空気噴射ノズルが設けられている。さらに、ロール表面材に付着している脱水ケーキ掻き落とすスクレーパが設けられている。このスクレーパの刃先とロール表面材の表面との間には、このロール表面材の損傷を防止するために若干の隙間が設けられている。
【０００６】
なお、同公報(特開２０００−１５２９７)には、投入ホッパの下部の被脱水物供給口が絞られており、投入された被脱水物を脱水ロールの長手方向の中央部に集中供給するようにしたもの、被脱水物供給口を挟む長手方向に、それぞれ２つずつの櫛歯状の堰部材を配設し、櫛歯と櫛歯との間の分離水排出流路から分離水を排水するようにしたもの、堰部材を格子状にして格子目から分離水を排水するようにしたもの、堰部材の下端と脱水ロールとの間に分離水排出流路となる隙間を設け、この隙間から分離水を排水するようにしたもの、堰部材に分離水排出流路となる複数の穴を設け、これらの穴から分離水を排水するようにしたものも開示されている。
【０００７】
次に、従来例２に係る汚泥脱水システムを説明すると、この汚泥脱水システムのロール加圧式脱水機は、外周面にロール表面材が巻かれた一対の平行な脱水ロールを備えており、これら脱水ロールの上側に、重力式脱水コンベヤ(原泥槽、調泥槽から被脱水物が供給される)から重力脱水された被脱水物が投入される投入ホッパが配設されている。そして、この投入ホッパの側面板の下部は櫛歯状になっており、被脱水物から分離した分離水の混入により生じた未脱水汚泥が櫛歯同士の間から流出するようになっている。また、これら脱水ロールには、被脱水物の脱水率を調節するために、ロール加圧手段で加圧力(脱水力)が加えられるようになっており、さらにこれら脱水ロールの反対側にはロール表面材に付着する脱水ケーキを剥がすスクレーパが設けられている。
【０００８】
この従来例２に係る汚泥脱水システムの場合には、ロール加圧式脱水機の櫛歯同士の間から流出した未脱水汚泥が重力式脱水コンベヤの上流側の調泥槽に戻される。戻された未脱水汚泥は、原泥槽から供給される泥と調泥されて重力式脱水コンベヤに送られると共に、投入ホッパに投入される。つまり、この従来例２によれば、櫛歯同士の間から流出しない程度に脱水された被脱水物だけがロール加圧式脱水機により脱水される。これにより、未脱水汚泥の系外への排出をなくすることができ、しかも脱水すべき被脱水物である汚泥の含水比を低減させることが可能になる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例１に係るロール加圧式脱水装置、および従来例２に係る汚泥脱水システムによれば、被脱水物を脱水して所定性状の脱水ケーキを得ることができるので、何れもそれなりに有用である。しかしながら、これら従来例１に係るロール加圧式脱水装置、および従来例２に係る汚泥脱水システムには、後述するような解決すべき課題がある。
【００１０】
先ず、上記従来例１に係るロール加圧式脱水装置では、被脱水物から分離した分離水が投入ホッパ側に溜まり、この分離水により脱水ロールへの被脱水物の引込みが阻害されるために脱水処理能力が必ずしも十分ではなかった。また、脱水ロールのロール表面材とスクレーパーとの間に若干の隙間が設けられている関係上、ロール表面材に付着している脱水ケーキを、このロール表面材から完全に剥がすことができず、一旦脱水された脱水ケーキが再び転圧されて引込機能が低下するため、脱水ケーキの回収効率に改善の余地があった。
【００１１】
次に、上記従来例２の汚泥脱水システムのロール加圧式脱水機では、投入ホッパの下部に設けられた櫛歯同士の間から流出する未脱水汚泥を上流側に戻して再度重力式脱水コンベヤで脱水するものの、重力式脱水コンベヤの脱水性能が必ずしも十分でなく分離水が多いため、従来例１の場合と同様に、脱水ロールへの被脱水物の引込みが阻害され、流出する未脱水汚泥の割合は汚泥全体の２０〜８０ｗｔ％で多い。また、脱水ロールのロール表面材とスクレーパとの間に若干の隙間が設けられているため、脱水処理能力や回収効率が十分とはいえなかった。
【００１２】
従って、本発明の目的は、ロール加圧式脱水機の被脱水物の供給側に生じる分離水の量を減少させて、２本の脱水ロールへの被脱水物の引込能力を高めることにより、被脱水物の脱水処理能力の向上を可能ならしめる被脱水物脱水システムを提供することである。
【００１３】
【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、従って上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る被脱水物脱水システムが採用した手段の特徴とするところは、供給される被脱水物を転圧して脱水する、平行、かつ接離自在な２本の脱水ロールを有するロール加圧式脱水機を備えた被脱水物脱水システムにおいて、前記ロール加圧式脱水機の２本の脱水ロールのうち、少なくとも一方の外周面に、水分吸収機能を有すると共に、被脱水物を引込む引込部材が巻き付けられ、前記ロール加圧式脱水機の被脱水物の供給元側に、含水比が液性限界１９０％以下になるまで被脱水分を脱水して、この被脱水物をロール加圧式脱水機の２本の脱水ロール間に供給する含水比調整手段が設けられ、前記２本の脱水ロールの転圧により脱水されると共に、前記引込部材の表面に付着している脱水ケーキを引込部材の表面から剥がし、脱水ケーキが剥がされた引込部材を洗浄し、洗浄された引込部材に吸収されている分離水および洗浄水を絞るロール再生手段が設けられてなるところにある。
【００１４】
本発明の請求項２に係る被脱水物脱水システムが採用した手段の特徴とするところは、請求項１に記載の被脱水物脱水システムにおいて、前記ロール再生手段は、前記脱水ロールの引込部材に転接して、その引込部材の表面に付着している脱水ケーキを剥がして転写させる転写ロールと、脱水ケーキが剥がされた引込部材の表面に向かって洗浄水を噴射する洗浄ノズルと、脱水ロールの引込部材を転圧して、吸収されている分離水および洗浄水を引込部材から絞る絞りロールとからなるところにある。
【００１５】
本発明の請求項３に係る被脱水物脱水システムが採用した手段の特徴とするところは、請求項２に記載の被脱水物脱水システムにおいて、前記転写ロールは、前記脱水ロールの引込部材から剥がされて、この転写ロールの表面に転写された脱水ケーキを剥がすスクレーパを含むところにある。
【００１６】
本発明の請求項４に係る被脱水物脱水システムが採用した手段の特徴とするところは、請求項２または３のうちの何れか一つの項に記載の被脱水物脱水システムにおいて、前記洗浄ノズルから噴射され、前記引込部材に跳ね返された洗浄水、および前記絞りロールにより絞られ、引込部材の表面に沿って流下する絞出し水を集水すると共に、集水した分離水および洗浄水を系外に排水する排水手段が設けられてなるところにある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態１に係る被脱水物脱水システムを、その模式的側面構成説明図の図１と、被脱水物の含水比と脱水ケーキ厚さの関係説明図の図２とを参照しながら説明する。
【００１８】
図１に示す符号１は、本実施の形態１に係る被脱水物脱水システムで、この被脱水物脱水システム１は、図示しない原泥槽、調泥槽、凝集剤を添加する凝集剤添加工程を備えており、そしてこれらを経て凝集された被脱水物であるフロック状汚泥１１が供給される含水比調整手段である、後述するベルトプレス脱水機２と、このベルトプレス脱水機２で液性限界[液性限界とは、土が塑性状態から液状に移るときの含水比で、土質工学会基準(ＪＳＦ−Ｔ１４１)で定める試験方法により得られるもの]以下になるまで脱水して含水比を調整した含水比調整汚泥１２が供給される、後述するロール加圧式脱水機３とから構成されている。
【００１９】
前記ベルトプレス脱水機２は、それぞれ複数のロールに掛装されてなる上部ベルト２１と下部搬送・脱水ベルト２２とを備えており、前後方向のほぼ中央部分に、上部ベルト２１と下部搬送・脱水ベルト２２との間でフロック状汚泥１１を挟圧して脱水する脱水部２３が形成されている。この脱水部２３は、上部ベルト２１と下部搬送・脱水ベルト２２とが重ねられて共に掛装される入り側共通ロール２４と、出側共通ロール２５と、これらロールの間であって、かつこれらロール位置より上側位置に配設された中間共通ロール２６とから構成されている。
また、上部ベルト２１は、図１における左側の上部テンションロール２７で、下部搬送・脱水ベルト２１は、図１における左側の下部テンションロール２８でそれぞれテンションを付与することにより、フロック状汚泥１１に対する挟圧力(脱水力)が調整されるようになっている。つまり、これら上・下部テンションロール２７、２８の水平位置調整で上部ベルト２１と下部搬送・脱水ベルト２２とのテンションを調整することにより、フロック状汚泥１１の含水比を自在に調整することができるように構成されている。なお、下部搬送・脱水ベルト２２の材質としては、例えばポリエステル、ナイロンからなる濾布が採用される。
【００２０】
つまり、上記構成になるベルトプレス脱水機２によれば、下部搬送・脱水ベルト２２の上に供給されたフロック状汚泥１１が搬送されて脱水部２３に接近するに連れて、次第に下部搬送・脱水ベルト２２上のフロック状汚泥１１に上部ベルト２１が接近する。この脱水部２３において、フロック状汚泥１１が上部ベルト２１と下部搬送・脱水ベルト２２とで挟圧されることにより、液性限界以下の含水比になるまで脱水される。そして、含水比調整汚泥１２が脱水部２３を通過すると、上部ベルト２１が下部搬送・脱水ベルト２２上の含水比調整汚泥１２から次第に離れるので、搬送端から含水比調整汚泥１２を後述するロール加圧式脱水機３の２本の脱水ロール間に落下させて、供給することができる。
【００２１】
前記ロール加圧式脱水機３は、図示しない加圧手段で加圧されると共に、図示しない駆動手段で駆動され、前記ベルトプレス脱水機２から供給される含水比調整汚泥１２を転圧することにより脱水する、平行、かつ接離自在な２本の脱水ロール３１，３１を備えている。これら脱水ロール３１、３１それぞれの外周面には、引込部材であるロール表面材３２が巻き付けられている。このロール表面材３２は、ポリエステルまたはナイロン、またはアラミド繊維等のフェルトからなるものであって、水分吸収機能を有している。そして、脱水ロール３１の直径が大径になればなるほど脱水処理量が多くなり、吸水量を多くする必要があるため、厚さが厚いロール表面材３２を採用する。因みに、脱水ロール３１の直径が３６０ｍｍの場合には７ｍｍ厚さのロール表面材３２を、直径が１０８０ｍｍの場合には２０ｍｍ厚さのロール表面材３２を採用する。
【００２２】
さらに、このロール加圧式脱水機３は、脱水ロール３１，３１の転圧により脱水されると共に、ロール表面材３２に付着する脱水ケーキをこのロール表面材３２の表面から剥がすスクレーパ４１ａを備えた転写ロール４１と、脱水ケーキが剥がされたロール表面材３２に洗浄水を噴射して洗浄する洗浄ノズル４２と、ロール表面材３２を転圧して、吸収された分離水および洗浄水をロール表面材３２から絞る絞りロール４３とからなるロール再生手段４を備えている。
【００２３】
前記転写ロール４１は、脱水ロール３１よりも小径で表面が滑らかな金属製になるものである。そして、２本の脱水ロール３１の相反する側であって、かつ約４５度斜め下向き位置で脱水ロール３１に転接している。これにより、ロール表面材３２を損傷させることなく、このロール表面材３２から脱水ケーキを効果的に剥がすことができる。
【００２４】
前記洗浄ノズル４２は、２本の脱水ロール３１の相反する側であって、かつ約３０度斜め上位置に、これら脱水ロール３１と平行に配設されてなるヘッダの長手方向に所定の間隔で取付けられており、これら脱水ロール３１の回転中心を向く噴射口から脱水ロール３１の表面に向かって、０．４９〜０．６９ＭＰａの高圧の洗浄水を噴射するようになっている。これにより、転写ロール４１への転写むらによりロール表面材３２に脱水ケーキの一部が付着し、また脱水ケーキの微粒子が付着していたとしても、洗浄水によりこれら脱水ケーキの一部や脱水ケーキの微粒子を洗い流して除去することができ、ロール表面材３２の含水比調整汚泥１２に対する引込能力をほぼ新品のそれに近い状態に復元することができる。
【００２５】
前記絞りロール４３は、前記転写ロール４１と同様に、脱水ロール３１よりも小径で表面が滑らかな金属製になるもので、２本の脱水ロール３１それぞれの上位置で、脱水ロール３１同士の押付け面圧よりも高面圧になるように、これら脱水ロール３１のそれぞれに押付けられ、ロール表面材３２に吸収されている分離水および洗浄水を転接しながら絞るようになっている。これにより、脱水ロール３１、３１による脱水に際して、フロック状汚泥から分離する分離水の吸収能力を復元させることができる。
【００２６】
さらに、前記ヘッダを含む洗浄ノズル４２を収容し、この洗浄ノズル４２から噴射され、ロール表面材３２に跳ね返された洗浄水および前記絞りロール４３により絞られ、ロール表面材３２の表面に沿って流下する絞り出された水を、上部に開口する流入口５１から流入させて集水すると共に、集水した水を、下方の前記転写ロール４１側に漏出させることなく、下部に設けられた排水口５２から系外に排水させる、排水手段である集水・排水ボックス５が設けられている。
なお、排水口５２から系外に排水された排水は、図示しない沈殿池または沈殿槽を経て、浄化処理されて洗浄水として循環使用されるように構成されている。
なお、ロール再生手段４については、脱水ロール３１、３１の転圧位置から回転方向に転写ロール４１、洗浄ノズル４２、絞りロール４３の順に配設されていればよく、詳細な配設位置、角度は上記説明の配設位置、角度に限定されるものではない。
【００２７】
以下、本実施の形態に係る被脱水物脱水システムの作用態様を説明すると、原泥槽、調泥槽を経て調泥された汚泥が凝集剤添加工程に送られ、ここにおいて汚泥に添加剤が添加され、フロック状汚泥となって、ベルトプレス脱水機２の下部搬送・脱水ベルト２２上に供給される。このベルトプレス脱水機２の上部ベルト２１と下部搬送・脱水ベルト２２とには、上・下部テンションロール２７，２８により、フロック状汚泥１１が液性限界以下になるまで脱水できる挟圧力を発揮し得る張力を付与するように調整されているので、下部搬送・脱水ベルト２２上に供給されたフロック状汚泥１１は、脱水部２３において、液性限界１９０％以下になるまで脱水される。
【００２８】
ところで、ロール加圧式脱水機３の脱水ロール３１，３１で直径１２０ｍｍのものを用い、加圧力を１０００Ｎに設定し、種々の含水比のフロック状汚泥を供給して脱水すると、図２に示すように、汚泥の含水比が大きければ脱水ケーキが薄く、汚泥の含水比が小さくなるに連れて厚くなる。この図２に示す汚泥の場合液性限界は１９０％であり、含水比１９０％の液性限界付近を境にして脱水ケーキの厚さが急激に増加し、汚泥が脱水ロール３１、３１に効果的に引込(噛込み)まれることが示されている。そこで、ベルトプレス脱水機２により、フロック状汚泥が液性限界の１９０％以下の含水比になるまで脱水して含水比調整汚泥１２とし、この含水比調整汚泥１２をロール加圧式脱水機３に供給するようにしたものである。このように、本発明は、図２に示した含水比と脱水ケーキ厚さとの関係に着目し、液性限界を意識してロール加圧式脱水機３に供給する汚泥の含水比を調整することを特徴とするものである。一方、先に説明した従来例２においては、重力式脱水コンベヤを用いているために脱水性能が十分でなく、含水比が液性限界以上(図２の場合では１９０％以上)である汚泥をロール脱水機に供給することとなり、ロール加圧式脱水機の脱水ロールへの汚泥の引込みが阻害されて、脱水ケーキの厚さが薄くなってしまう。
【００２９】
従って、ベルトプレス脱水機２からロール加圧式脱水機３の脱水ロール３１，３１の間に、液性限界の１９０％以下の含水比になるまで脱水されて含水比が調整された含水比調整汚泥１２が供給されるから、供給された含水比調整汚泥１２は、脱水ロール３１，３１の間に効果的に引込まれると共に加圧されて脱水ケーキ１３となり、そのうちの一部は直接落下する一方、他は脱水ロール３１，３１のロール表面材３２に付着する。含水比調整汚泥１２の加圧に際しては、含水比調整汚泥１２から分離水が分離するが、分離水はロール表面材３２に吸収されるため、従来例のように、被脱水物である含水比調整汚泥１２の脱水ロール３１，３１への引込みが阻害されるようなことがない。
【００３０】
これら脱水ロール３１，３１それぞれのロール表面材３２に付着した脱水ケーキ３１は、これら脱水ロール３１，３１の回転によりロール再生手段４の転写ロール４１の位置に至り、ここにおいて転写ロール４１に転写されて殆どの脱水ケーキ３１がロール表面材３２から剥ぎ取られると共に、転写ロール４１に転写された脱水ケーキ３１はスクレーパ４１ａによって、転写ロール４１から剥ぎ取られる。そして、脱水ケーキ３１が剥がされたロール表面材３２の部分は、洗浄ノズル４２から噴射される洗浄水によって洗浄され、転写ロール４１への転写むらによりロール表面材３２に脱水ケーキ１３の一部が付着し、また脱水ケーキ１３の微粒子が付着していたとしても、洗浄水の噴射によりこれら脱水ケーキの一部や脱水ケーキの微粒子を洗い流されるから、ロール表面材３２の含水比調整汚泥１２に対する引込能力は、ほぼ新品のそれに近い状態に復元される。
【００３１】
さらに、ロール表面材３２に吸収されている分離水および洗浄水は、絞りロール４３により絞られるため、フロック状汚泥１１から分離する分離水の吸収能力が復元する。絞りロール４３により絞られた水は、ロール表面材３２の表面に沿って流下すると共に、流入口５１から集排水ボックス５内に流入し、噴射ノズル４２から噴射されてロール表面材３２から跳ね返った洗浄水と共に排水口５２から系外に排水される。
【００３２】
本実施の形態１に係る被脱水物脱水システム１によれば、上記のとおり、ロール加圧式脱水機３の脱水ロール３１、３１間に、従来例１または２の場合よりも含水比が少ない、液性限界１９０％以下の含水比に調整された含水比調整汚泥１１が供給されるので、より大量の含水比調整汚泥１２を引込んで脱水することができる。加えて、脱水ロールのロール表面材から脱水ケーキを完全に除去することができない従来例１または２と異なり、転写ロール４１、洗浄ノズル４２、絞りロール４３からなるロール再生手段４によって脱水ロール３１のロール表面材３２から脱水ケーキを完全に除去して、脱水ロール３１のロール表面材３２を新品に近い状態に再生することができるため、長期間に亘って安定的に、効率良く汚泥の脱水作業を行うことができる。従って、本実施の形態１に係る被脱水物脱水システム１によれば、脱水ケーキの回収効率が大幅に改善されるという優れた効果を奏することができる。
【００３３】
次に、本発明の実施の形態２に係る被脱水物脱水システムを、その模式的側面構成説明図の図３を参照しながら説明する。但し、本実施の形態２が、上記実施の形態１と相違するところは、含水比調整手段の構成が相違するところにあり、この下流側のロール加圧式脱水機等の構成については上記実施の形態１と同構成であるから、同一のものには同一符号を付し、かつ同一名称を以って、その相違する点について以下に説明する。
【００３４】
本実施の形態２に係る被脱水物脱水システム１では、含水比調整手段としてフィルタープレス脱水機６を採用することとし、そしてこのフィルタープレス脱水機６では、ベルトプレス脱水機と異なり、含水比調整汚泥１２を搬送する機能がないため、フィルタープレス脱水機６の排出口の下方に、含水比調整汚泥１２をストックヤード８に搬送する搬出コンベヤ７を配設する。また、ストックヤード８に一旦ストックされた含水比調整汚泥１２を搬送して、ロール加圧式脱水機３の脱水ロール３１，３１間に供給する供給コンベヤ９を配設したものである。
なお、ストックヤード８や供給コンベヤ９は必ず設けなければならない訳ではなく、例えば含水比調整汚泥１２を搬出コンベヤ７により直にロール加圧式脱水機３の脱水ロール３１，３１間に供給する構成であってもよい。
【００３５】
本実施の形態２に係る被脱水物脱水システム１によれば、上記のとおり、含水比調整手段の構成が変わっただけで、ロール加圧式脱水機３に対して、液性限界１９０％以下の含水比に調整した含水比調整汚泥１２をロール加圧式脱水機３の脱水ロール３１，３１間に供給することができるから、本実施の形態２は、上記実施の形態１と同等の効果を奏することができる。
【００３６】
なお、以上の実施の形態においては、被脱水物が汚泥である場合を例として説明した。しかしながら、特に汚泥に限らず、本発明に係る被脱水物脱水システムを、例えば湖沼、ダム、河川等の浚渫土や、建設土および産業廃水や下水中の汚泥の脱水処理に適用することができるから、被脱水物の種類に限定されるものではない。また、以上の実施の形態では、２本の脱水ロールの何れにもロール表面材が巻付けられている場合を例として説明したが、２本の脱水ロールのうち何れか一方にロール表面材が巻付けられていれば、それなりの機能を発揮することができるので、上記実施の形態１または２によって本発明の被脱水物脱水システムの形態が限定されるものではない。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の請求項１乃至４に係る被脱水物脱水システムによれば、ロール加圧式脱水機の脱水ロール間に、従来例１または２の場合よりも含水比が少ない、液性限界１９０％以下の含水比に調整された被脱水物が供給されるので、より大量の被脱水物を引込んで脱水することができるのに加えて、転写ロール、洗浄ノズル、絞りロールからなるロール再生手段によって、脱水ロールの引込部材から脱水ケーキの付着物を完全に除去して、脱水ロールの引込部材を新品に近い状態に再生することができ、長期間に亘って安定的に、効率良く被脱水物の脱水作業を行うことができるから、脱水ケーキの回収効率が大幅に改善されるという極めて優れた効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る被脱水物脱水システムの模式的側面構成説明図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係り、被脱水物の含水比と脱水ケーキ厚さの関係説明図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る被脱水物脱水システムの模式的側面構成説明図である。
【符号の説明】
１…被脱水物脱水システム、２…ベルトプレス脱水機(含水比調整手段)、２１…上部ベルト、２２…下部搬送・脱水ベルト、２３…脱水部、２４…入り側共通ロール、２５…出側共通ロール、２６…中間共通ロール、２７…上部テンションロール、２８…下部テンションロール、３…ロール加圧式脱水機、３１…脱水ロール、３２…ロール表面材、４…ロール再生手段、４１…転写ロール、４１ａ…スクレーパ、４２…洗浄ノズル、４３…絞りロール、５…集排水ボックス、５１…流入口、５２…排水口、６…フィルタープレス脱水機(含水比調整手段)、７…搬出コンベヤ、８…ストックヤード、９…供給コンベヤ、１１…フロック状汚泥、１２…含水比調整汚泥、１３…脱水ケーキ。
Claims (4)
- 供給される被脱水物を転圧して脱水する、平行、かつ接離自在な２本の脱水ロールを有するロール加圧式脱水機を備えた被脱水物脱水システムにおいて、前記ロール加圧式脱水機の２本の脱水ロールのうち、少なくとも一方の外周面に、水分吸収機能を有すると共に、被脱水物を引込む引込部材が巻き付けられ、前記ロール加圧式脱水機の被脱水物の供給元側に、含水比が液性限界１９０％以下になるまで被脱水物を脱水して、この被脱水物をロール加圧式脱水機の２本の脱水ロール間に供給する含水比調整手段が設けられ、前記２本の脱水ロールの転圧により脱水されると共に、前記引込部材の表面に付着している脱水ケーキを引込部材の表面から剥がし、脱水ケーキが剥がされた引込部材を洗浄し、洗浄された引込部材に吸収されている分離水および洗浄水を絞るロール再生手段が設けられてなることを特徴とする被脱水物脱水システム。
- 前記ロール再生手段は、前記脱水ロールの引込部材に転接して、その引込部材の表面に付着している脱水ケーキを剥がして転写させる転写ロールと、脱水ケーキが剥がされた引込部材の表面に向かって洗浄水を噴射する洗浄ノズルと、脱水ロールの引込部材を転圧して、吸収されている分離水および洗浄水を引込部材から絞る絞りロールとからなることを特徴とする請求項１に記載の被脱水物脱水システム。
- 前記転写ロールは、前記脱水ロールの引込部材から剥がされて、この転写ロールの表面に転写された脱水ケーキを剥がすスクレーパを含むことを特徴とする請求項２に記載の被脱水物脱水システム。
- 前記洗浄ノズルから噴射され、前記引込部材に跳ね返された洗浄水、および前記絞りロールにより絞られ、引込部材の表面に沿って流下する絞出し水を集水すると共に、集水した分離水および洗浄水を系外に排水する排水手段が設けられてなることを特徴とする請求項２または３のうちの何れか一つの項に記載の被脱水物脱水システム。
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