JP4999710B2 - 汚泥濃縮装置および汚泥濃縮車 - Google Patents

Description

本発明は、浄化槽から汚泥を吸引して濃縮する汚泥濃縮装置およびこの汚泥濃縮装置を備える汚泥濃縮車に関する。

一般家庭等の浄化槽から汚泥を収集して汚泥処理場へ運搬するために汚泥濃縮車が使用されている。汚泥濃縮車によれば、汚泥を濃縮して運搬することができるので、汚泥処理場への汚泥の運搬量を低減することができる。

汚泥濃縮車が汚泥を収集して濃縮する場合、汚泥濃縮車のタンクに通じる吸引ホースが浄化槽に挿入され、汚泥濃縮車のタンク内が真空ポンプにより減圧されて、汚泥が浄化槽から同タンク内に吸引される。

次いで、タンク内に吸引された汚泥に凝集剤を混入し、汚泥と凝集剤とを攪拌する凝集反応処理によって、汚泥からゲル状に凝集した凝集汚泥が生成される。凝集反応処理が行われるタンクの底部には、エアー混じりの凝集液を供給するための配管が配置されており、上記タンク内が真空ポンプにより負圧状態にされることで、凝集液タンク側から上記配管を通じてエアーおよび凝集液がタンク内の底部に混入される。これによりタンク内でバブリングが発生し、上記凝集反応処理が促進される（例えば特許文献１参照）。

凝集反応処理の後、真空ポンプにより上記タンク内が加圧され、凝集反応処理後の汚泥がタンク内から汚泥分離機（ろ過装置）へ圧送され、汚泥分離機にて汚泥は凝集汚泥と凝集せずに残った汚水とに分離される。分離された汚水は排出ホースから浄化槽へ排出され張り水として還元される一方、凝集汚泥は汚泥濃縮車に収容されて処理場まで運搬される。

ところで、上記一連の工程において、汚泥分離機への汚泥の圧送は、汚泥分離機の処理能力を超えないように、圧送流量を制限して行う必要がある。しかし、一般的な汚泥濃縮車では、圧送の際に使用する真空ポンプとして、各種工程に共用できるような、吸込み・吐出能力の高いものが採用されている。また、上記真空ポンプは、ＰＴＯを介してエンジンの駆動力により回転駆動されるように搭載されており、その吸込み・吐出能力を繊細にコントロールする手段は一般的な汚泥濃縮車では装備されていない。したがって、上記圧送流量を抑制するために、タンクに連通したバルブ（特許文献２の符号１２番のバルブなど；以下「タンク連通バルブ」ともいう。）を汚泥圧送時に適度に開放して、真空ポンプからタンク内に送給される空気の一部を大気へ逃がすことで、タンク内の過度の圧力上昇を抑制して、汚泥の圧送流量が汚泥分離機の処理能力の範囲内に収まるようになされていた。

本件出願人は、汚泥分離機へ汚泥圧送時にタンク内の圧力を一定に維持する汚泥濃縮装置を試作した。図９はその汚泥濃縮装置１５０の概略配管図である。この汚泥濃縮装置１５０では、タンク１５１内が隔壁１５２によって反応槽１５３と汚泥槽１５４の２槽に隔離されている。汚泥の凝集反応処理は反応槽１５３内において行われ、凝集反応処理後の汚泥は、汚泥槽１５４内の上部に設置された汚泥分離機１５５へ圧送される。

凝集反応処理後の汚泥を反応槽１５３から汚泥分離機１５５へ圧送するために、切換弁１５６、１５９が図示する位置に切り換えられ、バルブ１６５が開放される。そして、ＰＴＯ１５７により真空ポンプ１５８が駆動されることによって、反応槽１５３が加圧される。反応槽１５３が加圧されると、反応槽１５３内の凝集反応処理後の汚泥は、汚泥圧送路となる配管１６０、１６１を通じて汚泥槽１５４内の汚泥分離機１５５へ圧送される。

汚泥分離機１５５においては、汚泥は凝集汚泥と凝集せずに残った汚水とに分離される。凝集汚泥は汚泥槽１５４内に蓄積される一方、汚水は配管１６２、１６３、および吸引・排出ホース１６４を通過して浄化槽Ｓに張り水として還元される。

上記汚泥濃縮装置１５０においては、反応槽１５３の加圧配管１６６の途中位置に、チェック弁１６７、バルブ１６８（以下「タンク連通バルブ」ともいう。）がタンク１５１側から順に介装された分岐管１６９が接続されている。凝集反応処理後の汚泥が反応槽１５３から汚泥分離機１５５へ圧送される際に、分岐管１６９に設けられたバルブ１６８が全開放されると、反応槽１５３内の圧力は、チェック弁１６７のクラッキング圧（例えば０．０２ＭＰａ）にほぼ等しくなり、汚泥圧送時の反応槽１５３内の圧力は、真空ポンプ１５８の吐出能力に左右されることなく、一定に維持される。

したがって、真空ポンプ１５８の吐出能力に応じて適切なクラッキング圧を決定し、そのクラッキング圧を有するチェック弁１６７を図示するように設けることで、反応槽１５３から汚泥分離機１５５へ圧送される汚泥の流量を汚泥分離機１５５の処理能力以下に抑制することができ、なおかつ、反応槽１５３内の圧力を一定に維持することができる。
特開２００４−１００２２１号公報 特開昭５８−１５０４８９号公報

ところが、特許文献２に開示されている汚泥濃縮車および上記汚泥濃縮装置１５０を搭載した汚泥濃縮車では、圧送される汚泥の流量は、タンク（反応槽）内の圧力のほか、タンク内の汚泥の液面高さと汚泥分離機の設置高さとの差によって発生する水頭圧差が影響する。つまり、タンク内の圧力が一定に維持されていても、汚泥の液面高さの低下に伴って上記水頭圧差が大きくなることにより、汚泥分離機へ圧送される汚泥の流量が急低下する。このため、適正な圧送流量を維持することができなかった。

従来、このような問題に対処すべく、タンク内の汚泥の液面の低下に応じて、上記タンク連通バルブの開度を徐々に絞り、水頭圧差が増加した分だけタンク内の圧力を上昇させることで、汚泥分離機への適正な圧送流量を維持していた。

しかし、上記タンク連通バルブの絞り操作は、汚泥の圧送中に一人の作業者が付き切りで行う必要があり、作業者にとって負担となる。

また、タンク（反応槽）にエアー混じりの凝集剤を吸引し、これと汚泥とを攪拌する凝集反応処理において、タンク内の汚泥の水位が高い場合にその水頭圧によってバブリングが十分に行われないという問題もあった。

本発明は、上記問題に鑑みて創案されたものであり、凝集反応処理された汚泥を汚泥分離機に圧送する際に、作業者にバルブ操作の負担を掛けることなく、概ね適正な流量を維持して汚泥を汚泥分離機に圧送することを可能とした汚泥濃縮装置および汚泥濃縮車を提供することを目的とする。

また、本発明は、タンク（反応槽）にエアー混じりの凝集剤を吸引し、これと汚泥とを攪拌する凝集反応処理において、タンク内の汚泥の水位が高い場合であってもバブリングを十分に行うことを可能とした汚泥濃縮装置および汚泥濃縮車を提供することをも目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の汚泥濃縮装置は、汚泥が吸引されて凝集反応処理が施される反応槽と、前記凝集反応処理が施された汚泥から凝集汚泥と汚水とに分離する汚泥分離機と、前記反応槽を加減圧するポンプと、前記ポンプにより前記反応槽が加圧されることにより、前記反応槽内に収容されている凝集反応処理が施された汚泥が前記汚泥分離機へ圧送される汚泥圧送路と、前記汚泥分離機により分離された凝集汚泥が蓄積される汚泥槽と、を備える汚泥濃縮装置において、前記ポンプにより前記反応槽が加圧されるときに前記ポンプの吸込側の流路を調整可能に絞る可変絞り弁を備えることを特徴としている。

かかる汚泥濃縮装置によれば、上記可変絞り弁を調整することにより、反応槽から汚泥分離機へ圧送する汚泥の流量を汚泥分離機の処理能力以下にして、汚泥分離機での汚泥のオーバーフローの発生を防止することができる。

また、凝集反応処理が施された汚泥が反応槽から汚泥分離機に圧送されているとき、汚泥の液面の低下に伴って、汚泥の液面高さと汚泥分離機の設置高さとの差によって生じる水頭圧差が増加し、汚泥の圧送流量が低下する現象が発生するが、ポンプから反応槽内には、ほぼ一定量の空気が継続的に送給されるため、汚泥の圧送流量の低下に伴って、反応槽内の圧力は徐々に上昇する。反応槽内の圧力の上昇は、汚泥の圧送流量を増加させる側へ作用するので、水頭圧差の増加による圧送流量の低下は大幅に抑制され、適正な圧送流量が概ね維持される。

さらに、上記可変絞り弁の調整操作は、最初の汚泥圧送開始時に一度だけ行えばよく、従来例に係る汚泥濃縮車のように汚泥の圧送中に終始一人の作業者が付き切りでバルブ操作を行うことを要しない。

また、本発明の汚泥濃縮装置は、上記汚泥濃縮装置の構成において、前記可変絞り弁は、大気側から前記ポンプ側への流れを調整可能に絞るように配置された一方向可変絞り弁であってもよい。

かかる汚泥濃縮装置によれば、ポンプが反応槽を加圧しているときに限り当該ポンプの吸込側の流路を絞ることができ、ポンプが反応槽を減圧するときは、当該ポンプの吐出側の流路が殆ど絞られないので、ポンプを効率よく作動させて反応槽の減圧を迅速に行うことができる。

また、本発明の汚泥濃縮装置は、上記何れかの汚泥濃縮装置の構成において、前記ポンプが前記反応槽を加圧するときに、前記ポンプの吸込側に前記可変絞り弁と並列に連通される大気開放弁が設けられたものであってもよい。

かかる汚泥濃縮装置によれば、ポンプの吸込側の流路を絞る必要がない場合に、大気開放弁を開放することにより、可変絞り弁が設けられていない場合と同程度にポンプを効率よく作動させることができる。

また、本発明の汚泥濃縮装置は、上記何れかの汚泥濃縮装置の構成において、前記汚泥圧送路を形成する部材の少なくとも一部が透明部材で構成されているものであってもよい。

かかる汚泥濃縮装置によれば、汚泥圧送路を流れる汚泥のおよその流量を目視で把握することができ、上記可変絞り弁の調整量の目安とすることができる。

また、本発明の汚泥濃縮車は、上記何れかの汚泥濃縮装置を備えるものであるので、同様に上記の優れた作用効果を奏する。

また、本発明の汚泥濃縮装置は、汚泥が吸引されて凝集反応処理が施される反応槽と、前記凝集反応処理が施された汚泥から凝集汚泥と汚水とに分離する汚泥分離機と、前記反応槽を加減圧するポンプと、前記汚泥分離機により分離された凝集汚泥が蓄積される汚泥槽と、を備える汚泥濃縮装置において、一端側が前記ポンプの吐出側に連通可能に設けられ、他端側が前記反応槽の底部に通じる凝集反応処理用吐出配管と、前記凝集反応処理用吐出配管の途中位置に介設されたエジェクタと、前記エジェクタの吸込口に連通可能に設けられた凝集剤収容部と、を備えることを特徴としている。

かかる汚泥濃縮装置によれば、凝集反応処理用吐出配管の一端側をポンプに連通すると、凝集反応処理用吐出配管内にポンプの吐出空気が流れ、これにエジェクタを介して凝集剤収容部内の凝集剤が混入されて反応槽の底部に吐出される。この場合、反応槽の底部の圧力と空気および凝集液を供給する凝集反応処理用吐出配管内の圧力との差を大気圧以上とすることができるため、反応槽の減圧のみによって凝集反応処理を行う場合と比較して、凝集反応処理効率を高めることが可能である。

また、本発明の汚泥濃縮装置は、上記の汚泥濃縮装置の構成において、一端側が前記ポンプの吸込側に連通可能に設けられ、他端側が前記反応槽の上部に通じる凝集反応処理用吸引配管と、前記凝集反応処理用吐出配管の一端側を前記ポンプの吐出側に連通するとともに、前記凝集反応処理用吸引配管の一端側を前記ポンプの吸込側に連通する切換連通手段と、を更に備えるものであってもよい。

かかる汚泥濃縮装置によれば、上記切換弁を切換えてポンプの吐出側を反応槽の底部に連通するとともに、ポンプの吸込側を反応槽の上部に連通することができる。これにより、反応槽の底部の圧力と空気および凝集液を供給する凝集反応処理用吐出配管内の圧力との差を容易に大気圧以上とすることができ、凝集反応処理効率を高めることが容易に可能となる。

また、本発明の汚泥濃縮車は、上記何れかの汚泥濃縮装置を備えるものであるので、同様に上記の優れた作用効果を奏する。

本発明の汚泥濃縮装置および汚泥濃縮車によれば、凝集反応処理された汚泥を汚泥分離機に圧送する際に、作業者にバルブ操作の負担を掛けることなく、概ね適正な流量を維持して汚泥の圧送を行うことができる。

−第１の実施の形態−
［汚泥濃縮車の外観説明］
以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。最初に、本発明の第１の実施の形態に係る汚泥濃縮装置を備える汚泥濃縮車の外観構成を簡単に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る汚泥濃縮車１を示す左側面図、図２は汚泥濃縮車１を示す平面図、図３は汚泥濃縮車１を示す背面図である。

汚泥濃縮車１においては、車両２のシャーシフレーム３上にサブフレーム４が設置されており、そのサブフレーム４上にタンク５が搭載されている。タンク５内は隔壁６によって２槽に隔離されており、隔壁６の前方が反応槽７、隔壁６の後方が汚泥槽８になっている。

タンク５の上部にはホースリール９が設置されている。このホースリール９は長尺（例えば６０ｍ）のホースである吸引・排出ホース５０を巻出し巻取り可能に収容している。ホースリール９の前方のタンク５上部には、反応槽７内の水位のオーバフローに反応して管路を閉鎖するフロート弁１０（図２参照、図１では図示省略。）が設けられている。

汚泥槽８内の上部には、ドラムスクリーン１１が設置されている。ドラムスクリーン１１は、凝集反応処理が施された汚泥を凝集汚泥と汚水とに分離する汚泥分離機の一つである。ドラムスクリーン１１は凝集反応処理が施される前の原汚泥を固形分の汚泥と汚水とに分離する場合にも使用される。

シャーシフレーム３の前寄り両側部には、液体の凝集剤を収容した凝集液タンク１２が設置されている。左側の凝集液タンク１２の後方には、エアーセパレータ１５、オイルセパレータ１３、オーバーフローセフティ弁１４などが設置されている。なお、オーバーフローセフティ弁１４は、反応槽７内の水位のオーバフローに反応して管路を閉鎖するものであり、前述のフロート弁１０とともに、反応槽７内のオーバフローを二重に防止する機能を果たす。

タンク５の側面には、反応槽７内の様子を確認するため、透明材からなる反応槽のぞき窓１６が設けられている。同じくタンク５の側面には、反応槽７の水位（汚泥の液面高さ）を確認するためのレベル計１８が設置されている。タンク５の後面には、汚泥槽８の水位（汚泥の液面高さ）を確認するためのレベル計１９が設置されている。また、タンク５の後部にはホースハンガ２１が設置されている。このホースハンガ２１には、近距離での作業で使用する短尺（例えば１０ｍ）の吸引・排出ホース２２等が巻き掛けて格納される。前記長尺の吸引・排出ホース５０と短尺の吸引・排出ホース２２とは、汚泥濃縮車１の駐車位置から浄化槽までの距離に応じて使い分けられる。

［配管図の説明］
つぎに、汚泥濃縮車１に搭載された汚泥濃縮装置２０の配管構成について図４の配管図に基づいて説明する。

５１は走行用エンジンＥの動力を取り出す動力取出装置（ＰＴＯ）、５２は動力取出装置（ＰＴＯ）５１によって駆動される真空ポンプである。

真空ポンプ５２の吐出側には、吐出側配管５３が接続されており、真空ポンプ５２の吸込側には、吸込側配管５４が接続されている。吸込側配管５４の途中位置には、上流側から順にエアセパレータ１５、逆流防止用のチェック弁５５が設けられている。さらに吸込側配管５４のエアセパレータ１５より上流側には、分岐管を介してメンテナンス用の排出弁５６が設けられている。

ＰＴＯ５１は、真空ポンプ５２のほかに、油圧ポンプ５７を駆動している。油圧ポンプ５７は、その吐出側に接続されたオイルモータ５８を回転駆動する。このオイルモータ５８の出力軸には、ドラムスクリーン１１の回転軸が連結されており、ドラムスクリーン１１にオイルモータ５８の回転駆動力が伝達されるようになっている。５９は油タンクであり、その内部の油は、油圧ポンプ５７に吸込まれ、オイルモータ５８を経た後、油タンク５９へ還流される。

タンク５の反応槽７には、反応槽吸引加圧管６０が接続されている。反応槽吸引加圧管６０の途中位置には、タンク５側から順に、タンク５内の水位のオーバーフローを防止するためのフロート弁１０、オーバーフローセフティ弁１４、連成計６７、大気６３に通じるリリーフ管６８が設けられている。また、リリーフ管６８の途中位置には、リリーフ弁６９が設けられており、そのリリーフ圧（例えば０．０５ＭＰａ）により、タンク５内の最大圧力が設定される。反応槽吸引加圧管６０の反タンク５側の端部は、後述する吸引加圧切換弁６６の所定ポートに接続されている。なお、反応槽吸引加圧管６０は、反応槽７の上部に連通しており、反応槽７に汚泥があっても、空気だけを吸引することができるようになっている。

６４は大気吸排気管であり、後述する吸引加圧切換弁６６の所定ポートに接続されている。大気吸排気管６４の途中位置には、大気６３側から吸引加圧切換弁６６側（真空ポンプ５２の吸込側）への流路を調整可能に絞る、一方向可変絞り弁６１が設けられている。一方向可変絞り弁６１は、例えば図示するように、可変絞り弁６１ａと逆止弁６１ｂとが並列配置されてなるものである。なお、一方向可変絞り弁６１は、一体物であっても、可変絞り弁６１ａと逆止弁６１ｂとが別体になった物であってもよい。また、一方向可変絞り弁６１は、大気吸排気管６４の端部に設けられていてもよい。

大気吸排気管６４においては、さらに、一方向可変絞り弁６１と吸引加圧切換弁６６の間にバイパス管６５が分岐して設けられており、このバイパス管６５に大気開放弁６２が設けられている。したがって、一方向可変絞り弁６１と大気開放弁６２とは、吸引加圧切換弁６６の同一ポートに並列に接続されていることとなる。

上述した、吐出側配管５３、吸込側配管５４、反応槽吸引加圧管６０、および大気吸排気管６４は、互いに吸引加圧切換弁６６の切換操作によって、連通可能に配管されている。すなわち、吸引加圧切換弁６６は、図示するように４ポート３位置切換弁からなり、吸引加圧切換弁６６が左位置ａに切換えられているときには、吐出側配管５３と大気吸排気管６４とが連通され、更に、吸込側配管５４と反応槽吸引加圧管６０とが連通される。その結果、真空ポンプ５２の吐出側は、大気６３と通じ、真空ポンプ５２の吸込側は、タンク５内の反応槽７と連通する。

吸引加圧切換弁６６が中立位置ｂに切換えられているときには、吐出側配管５３と吸込側配管５４とが連通され、更に、大気吸排気管６４とタンク反応槽吸引加圧管６０とが連通される。その結果、真空ポンプ５２の吐出側は、真空ポンプ５２の吸込側と連通し、更に、タンク５内の反応槽７と大気６３とが通じる。

吸引加圧切換弁６６が右位置ｃに切換えられているときには、吐出側配管５３と反応槽吸引加圧管６０とが連通され、更に、大気吸排気管６４と吸込側配管５４とが連通される。その結果、真空ポンプ５２の吐出側は、タンク５内の反応槽７と連通し、真空ポンプ５２の吸込側は、大気６３と通じる。

タンク５の反応槽７には、反応槽７内の底部まで延びた第３配管７２が接続されている。また、タンク５の汚泥槽８には、汚泥槽側配管７０ａ、ドラムスクリーン側配管７０ｂ、および第２配管７１が接続されている。

汚泥槽側配管７０ａおよびドラムスクリーン側配管７０ｂの汚泥槽８側は、後述する汚泥槽・ドラムスクリーン切換弁８５を介して第１配管７０の汚泥槽８側に連通遮断可能に接続されている。第１配管７０の途中位置には、配管内を流れる汚泥を目視することができるように、サイトグラス８７が設けられている。なお、サイトグラス８７は、第１配管７０の途中位置に設けられているが、サイトグラス８７が設けられる場所はこれに限定されず、凝集反応処理が施された汚泥が反応槽７からドラムスクリーン１１へ圧送される汚泥圧送路上であってタンク５の外であれば何処であってもよい。例えば、第３配管７２の反応槽７外側部にサイトグラス８７が設けられていてもよい。また、汚泥圧送路内を流れる汚泥を目視することができるように、汚泥圧送路を形成する部材の少なくとも一部が透明部材で構成されていればよく、必ずしも当該透明部材がサイトグラス８７である必要はない。

第２配管７１の汚泥槽８側端部は、ドラムスクリーン１１によって分離された汚水の汚水排出路の入り口として配置されている。

ホースリール９に収容されている吸引・排出ホース５０の基端部には第４配管７３の一端部が接続されている。この第４配管７３の途中位置には、第４配管７３と吸引・排出ホース５０への管路を開閉する第１ホース開閉弁７４が設けられている。第４配管７３の途中位置の第１ホース開閉弁７４よりタンク５側には、分岐管８６の一端部が接続されており、その他端部には第２ホース開閉弁７５が設けられている。この第２ホース開閉弁７５には短尺の吸引・排出ホース２２が接続される。

第１配管７０〜第４配管７３は互いに槽切換弁７６の切換操作によって、連通可能に配管されている。すなわち、槽切換弁７６は、図示するように４ポート４位置切換弁からなり、槽切換弁７６が第１位置ｄに切換えられているときには、第１配管７０、第２配管７１および第３配管７２が互いに連通され、第４配管７３は何れにも連通されずに閉塞される。

槽切換弁７６が第２位置ｅに切換えられているときには、第１配管７０と第３配管７２とが連通され、更に、第２配管７１と第４配管７３とが連通される。その結果、第１ホース開閉弁７４を開放することにより、吸引・排出ホース５０の先端部と汚泥槽８内のドラムスクリーン１１の下流側とが連通され、さらに、汚泥槽８の上部と反応槽７の底部とが連通される（汚泥槽・ドラムスクリーン切換弁８５が第３位置ｊに切換えられている場合を除く。）。なお、上記において、第１ホース開閉弁７４の代わりに第２ホース開閉弁７５が開放される場合は、短尺の吸引・排出ホース２２の先端部と汚泥槽８内のドラムスクリーン１１の下流側とが連通され、さらに、汚泥槽８の上部と反応槽７の底部とが連通される（汚泥槽・ドラムスクリーン切換弁８５が第３位置ｊに切換えられている場合を除く。）。

槽切換弁７６が第３位置ｆに切換えられているときには、第１配管７０と第４配管７３とが連通され、更に、第２配管７１と第３配管７２とが連通される。その結果、第１ホース開閉弁７４を開放することにより、吸引・排出ホース５０の先端部と汚泥槽８内の上部とが連通され（汚泥槽・ドラムスクリーン切換弁８５が第３位置ｊに切換えられている場合を除く。）、さらに、汚泥槽８内のドラムスクリーン１１の下流側（分離された汚水の排出口）と反応槽７の底部とが連通される。なお、上記において、第１ホース開閉弁７４の代わりに第２ホース開閉弁７５が開放される場合は、短尺の吸引・排出ホース２２の先端部と汚泥槽８内の上部とが連通され（汚泥槽・ドラムスクリーン切換弁８５が第３位置ｊに切換えられている場合を除く。）、さらに、汚泥槽８内のドラムスクリーン１１の下流側と反応槽７の底部とが連通される。

槽切換弁７６が第４位置ｇに切換えられているときには、第１配管７０と第２配管７１とが連通され、更に、第３配管７２と第４配管７３とが連通される。その結果、第１ホース開閉弁７４を開放することにより、汚泥槽８内の上部とドラムスクリーン１１の下流側が連通され（汚泥槽・ドラムスクリーン切換弁８５が第３位置ｊに切換えられている場合を除く。）、さらに、吸引・排出ホース５０の先端部と反応槽７の底部とが連通される。なお、上記において、第１ホース開閉弁７４の代わりに第２ホース開閉弁７５が開放される場合は、汚泥槽８内の上部とドラムスクリーン１１の下流側が連通され（汚泥槽・ドラムスクリーン切換弁８５が第３位置ｊに切換えられている場合を除く。）、さらに、短尺の吸引・排出ホース２２の先端部と反応槽７の底部とが連通される。

第１配管７０、汚泥槽側配管７０ａおよびドラムスクリーン側配管７０ｂは互いに汚泥槽・ドラムスクリーン切換弁８５の切換操作によって、連通可能に配管されている。すなわち、汚泥槽・ドラムスクリーン切換弁８５は、図示するように３ポート４位置切換弁からなり、汚泥槽・ドラムスクリーン切換弁８５が第１位置ｈに切換えられているときには、第１配管７０とドラムスクリーン側配管７０ｂとが連通される。その結果、第１配管７０から送給される汚泥は、ドラムスクリーン１１側へ供給される。

汚泥槽・ドラムスクリーン切換弁８５が第２位置ｉに切換えられているときには、第１配管７０と汚泥槽側配管７０ａとが連通される。その結果、第１配管７０から送給される汚泥は、ドラムスクリーン１１へ供給されることなく、汚泥槽８内の底部に供給され蓄積される。

汚泥槽・ドラムスクリーン切換弁８５が第３位置ｊに切換えられているときには、第１配管７０は、その下流端で閉塞され、汚泥槽側配管７０ａおよびドラムスクリーン側配管７０ｂの何れにも連通されない。その結果、汚泥はドラムスクリーン１１および汚泥槽８の底部の何れにも供給されない。

汚泥槽・ドラムスクリーン切換弁８５が第４位置ｋに切換えられているときには、第１配管７０、汚泥槽側配管７０ａおよびドラムスクリーン側配管７０ｂが相互に連通される。その結果、第１配管７０から送給される汚泥は、ドラムスクリーン１１および汚泥槽８内の底部の双方に供給される。

凝集液タンク１２は、タンク５を貫通した凝集液注入管７７により、反応槽７の底部に通じている。凝集液注入管７７の途中位置には、凝集液注入管７７の管路を開閉するための凝集液供給弁７８が設けられている。さらに、凝集液注入管７７の凝集液供給弁７８より反応室７側に、大気６３に通じる大気吸引管７９が接続されている。この大気吸引管７９の途中位置には、大気吸引管７９の管路を開閉するための大気吸引弁８０が設けられている。

タンク５の後底部には、汚泥槽８から凝集汚泥物を排出するための排出管８１が設けられている。この排出管８１には、その管路を開閉するための排出弁８２が設けられている。さらに、タンク５の後方上部には汚泥槽８内の空気を大気に開放するための汚泥槽排気弁８４が設けられており、この汚泥槽排気弁８４とタンク５との間に汚泥槽８内の圧力を表示する連成計８３が設けられている。

つぎに、ドラムスクリーン１１について簡単に説明する。図５に示すように、ドラムスクリーン１１は、凝集反応処理が施された汚泥９０（又は凝集反応処理が施されていない原汚泥９０’）から凝集汚泥９１（又は原汚泥に含まれる固形分の汚泥９１’）と汚水９２に分離する回転ドラム部１１ａと、分離された汚水９２を受ける汚水収容部１１ｂと、回転ドラム部１１ａの表面に残った凝集汚泥９１（又は汚泥９１’）を擦り取るためのスクレーパ１１ｃとを備えている。

回転ドラム部１１ａの主要部は、多数のワイヤが円筒状にわずかな隙間を設けて周方向へ巻き付けられて形成されている。この回転ドラム部１１ａの回転軸は、汚泥槽８内部において水平に支持されて、オイルモータ５８によって回転駆動される。回転ドラム部１１ａへ汚泥９０（又は原汚泥９０’）を送給するドラムスクリーン側配管７０ｂの下流端は、回転ドラム部１１ａの上方回転側に配されており、送給される汚泥９０（又は原汚泥９０’）が回転ドラム部１１ａ上に乗り上がるようになっている。汚泥９０（又は原汚泥９０’）が回転ドラム部１１ａ上に乗り上がると、汚泥９０（又は原汚泥９０’）に含まれる汚水が多数のワイヤー間に形成された隙間を通り抜けて分離され、回転ドラム部１１ａの下方に流れ落ちて汚水収容部１１ｂに収容される。

一方、回転ドラム部１１ａ上には、水分が分離された汚泥、すなわち、凝集汚泥９１（又は汚泥９１’）が残存する。残存した凝集汚泥９１（又は汚泥９１’）は、回転ドラム部１１ａの下方回転側に設置されている傾斜板からなるスクレーパ１１ｃによって擦り取られ、スクレーパ１１ｃの傾斜に沿って斜め下方へ排出されて汚泥槽８内に蓄積される。

汚水収容部１１ｂは、連通管９３（図５では連通管９３は紙面に対して垂直方向に延在している。）を介して、水中ポンプ９５が設置されている図示しない水中ポンプ設置室と連通している。水中ポンプ設置室は、連通管９３を通して供給される汚水９２を収容して水中ポンプ９５の吸込口へ汚水９２を供給する。

［作業手順の説明］
以下、上記構成を備える汚泥濃縮車１により浄化槽Ｓの清掃処理を行う際の操作および汚泥濃縮処理について、主に図４の配管図と図６の作業手順表に基づいて説明する。なお、汚泥濃縮車１における操作は、各種操作レバーおよび計器類が集約されている操作部１００（図２および図３参照）において行われる。

＜原汚泥吸引＞
まず、清掃対象となる浄化槽Ｓの近所まで汚泥濃縮車１を移動して駐車し、ホースリール９から吸引・排出ホース５０を巻き出し、吸引・排出ホース５０の先端を浄化槽Ｓの嫌気槽Ｓ’の底へ挿入する。このとき、大気開放弁６２、第１ホース開閉弁７４、第２ホース開閉弁７５、凝集液供給弁７８、大気吸引弁８０、排出弁８２、汚泥槽排気弁８４は閉鎖されている。なお、汚泥濃縮車１の駐車場所と浄化槽Ｓとの距離が短い場合は、長尺の吸引・排出ホース５０に代えて短尺の吸引・排出ホース２２を使用することができるが、本作業手順の説明では、長尺の吸引・排出ホース５０を使用する場合を例に挙げる。

作業手順（１）として、ＰＴＯ５１により真空ポンプ５２を駆動し、吸引加圧切換弁６６を左位置ａに切換え、槽切換弁７６を第３位置ｆに切換え、汚泥槽・ドラムスクリーン切換弁８５を第１位置ｈに切換え、第１ホース開閉弁７４を開放する。すると、真空ポンプ５２の吸込側と反応槽７とが連通され、真空ポンプ５２の吐出側が大気６３へ通じるため、真空ポンプ５２の吸引力によって反応槽７が減圧される。反応槽７は、第３配管７２および第２配管７１を介して汚泥槽８に連通され、さらに、汚泥槽８は、ドラムスクリーン側配管７０ｂ、第１配管７０、第４配管７３、および吸引・排出ホース５０を介して浄化槽Ｓと通じるので、汚泥槽８も減圧されて、浄化槽Ｓ内の原汚泥が汚泥槽８に吸引され、汚泥槽８内のドラムスクリーン１１へ送給される。

このとき、真空ポンプ５２の吐出側から吐出側配管５３、大気吸排気管６４を通じて大気６３へ反応槽７内の空気が排気される。

ドラムスクリーン１１に送給された原汚泥は、ドラムスクリーン１１によって、固形分の汚泥（以下「一次汚泥」ともいう。）と原汚泥に含まれる汚水（以下「一次汚水」ともいう。）とに分離（以下「一次ろ過」ともいう。）される。一次ろ過により分離された一次汚泥は、ドラムスクリーン１１のから汚泥槽８の底方へ排出される。一方、一次ろ過により分離された一次汚水は、ドラムスクリーン１１の汚水収容部１１ｂに一旦収容され、さらに、連通管９３（図５参照）、水中ポンプ設置室（不図示）、水中ポンプ９５、第２配管７１、および第３配管７２を通じて、反応槽７へ吸引送給される。このとき、水中ポンプ９５も一次汚水を反応槽７へ送給するように駆動する。

なお、浄化槽Ｓから原汚泥を直接反応槽７へ吸引して、一次ろ過することなく、凝集反応処理を行う場合には、作業手順（１）において、槽切換弁７６を第３位置ｆではなく、第４位置ｇに切換える（図６の作業手順表においては、その旨を括弧書きで示している。）。すると、反応槽７は、第３配管７２、第４配管７３、および吸引・排出ホース５０を通じて浄化槽Ｓと連通されるので、浄化槽Ｓ内の原汚泥が反応槽７に吸引される。このとき汚泥槽８は加圧も減圧もされない（図６の作業手順表においては、その旨を（−）で示している。）。また、汚泥槽・ドラムスクリーン切換弁８５の切換位置は何れでもよい（図６の作業手順表においては、その旨を（−）で示している。）。

原汚泥の反応槽７への吸引完了後は、一次ろ過をした場合と同様に、以下に説明する作業手順を行う。

＜凝集反応＞
作業手順（２）として、原汚泥の吸引および一次ろ過が完了した後、槽切換弁７６を第４位置ｇに切換え、開放している第１ホース開閉弁７４を閉鎖し、凝集液供給弁７８および大気吸引弁８０を開放する。すると、真空ポンプ５２によって引き続き減圧されている反応槽７へ凝集液注入管７７を通じて凝集液および空気が反応槽７の底部へ吸引され、凝集液と一次汚水とが攪拌される。なお、一次ろ過が省略された場合は、ここで凝集液と原汚泥とが攪拌される。この攪拌作用により凝集反応が均一に促進され、ゲル状の凝集汚泥が生成される。凝集反応処理は、約１５分程度行われる。

＜タンク内圧復帰＞
凝集反応処理が完了した後は、汚泥濃縮処理に先立って、タンク５内の負圧状態を大気圧状態に復帰させるための操作が行われる。

すなわち、作業手順（３）として、凝集反応処理が完了した後、開放している凝集液供給弁７８および大気吸引弁８０を閉鎖し、吸引加圧切換弁６６を中立位置ｂに切換え、槽切換弁７６を第２位置ｅに切換え、汚泥槽・ドラムスクリーン切換弁８５を第１位置ｈに切換え、大気開放弁６２を開放する。すると、反応槽７が大気吸排気管６４、反応槽吸引加圧管６０を介して大気６３に通じるとともに、汚泥槽８が第３配管７２、第１配管７０およびドラムスクリーン側配管７０ｂを介して反応槽７と連通されるため、タンク５内の圧力が負圧から大気圧へと戻される。このとき、大気吸排気管６４を通じて大気６３から反応槽７側へ空気が吸込まれるが、この空気の吸込みは、流路が絞られた一方向可変絞り弁６１のほか、大気開放弁６２（バイパス管６５）を通じて行われるので、負圧状態のタンク５内の圧力を短時間で大気圧に戻すことができる。

＜汚泥濃縮＞
作業手順（４）として、吸引加圧切換弁６６を右位置ｃに切換え、第１ホース開閉弁７４を開放する。すると、真空ポンプ５２の吐出側と反応槽７とが連通され、真空ポンプ５２の吸込側が一方向可変絞り弁６１を介して大気６３に通じるため、反応槽７が加圧される。このとき、一方向可変絞り弁６１の可変絞り弁６１ａは、真空ポンプ５２の吸込側の流路を調整可能に絞っている。

さらに、反応槽７は、第３配管７２、第１配管７０およびドラムスクリーン側配管７０ｂを介して汚泥槽８内のドラムスクリーン１１に連通しているため、反応槽７内で凝集反応処理が施された一次汚水は、上記配管７２、７０、７０ｂを通じてドラムスクリーン１１へ圧送される。なお、一次ろ過が省略された場合は凝集反応処理が施された原汚泥が反応槽７内からドラムスクリーンへ圧送される。

凝集反応処理が施された一次汚水又は凝集反応処理が施された原汚泥（以下これらを「処理後汚泥」という。）が反応槽７からドラムスクリーン１１へ圧送されるとき、圧送される処理後汚泥の流量をドラムスクリーン１１の処理能力の範囲内の適正流量（例えば、ドラムスクリーン１１の最大処理流量）となるように、一方向可変絞り弁６１の可変絞りを調整する。

具体的には、作業者がサイトグラス８７内を流れる処理後汚泥を目視しつつ、その流量が概ね適正流量となるように一方向可変絞り弁６１の可変絞りの調整を行う。なお、一方向可変絞り弁６１の可変絞りの調整作業は、初期設定として一度だけ行えばよく、処理後汚泥の性質（粘度など）が変わらない限り、次回から作業手順（３）において、可変絞りの調整作業は省略することができる。

このようにして、反応槽７内の処理後汚泥が適正流量にてドラムスクリーン１１へ圧送されると、次第に反応槽７内の処理後汚泥の液面高さが低下し、処理後汚泥の液面高さとドラムスクリーン１１の高さの差から生じる水頭圧差が増加する。

「技術背景」の欄で説明した本件出願人が試作した汚泥濃縮装置のように、反応槽７内の圧力が一定に維持されるだけでは、上記水頭圧差の増加によって、圧送される処理後汚泥の流量は急低下してしまう。しかし、本発明の実施形態に係る汚泥濃縮装置２０では、真空ポンプ５２から反応槽７内に送給される空気は、反応槽７内の圧力がリリーフ弁６９のリリーフ圧以下である限り、反応槽７の外へ逃げないようになっており、なお且つ、真空ポンプ５２から反応層７内に送給される空気量は、反応槽７の内圧に左右されることなく、ほぼ一定していることから、処理後汚泥の圧送流量の低下に伴って、反応槽７内の圧力（換言すると、反応槽７の汚泥槽８に対する内圧差）は徐々に上昇する。そして、反応槽７内の圧力の上昇は、処理後汚泥の圧送流量を増加させる方向に作用することから、上記水頭圧差が増加することによる圧送流量の低下は大幅に抑制される。

この結果、本発明の実施形態に係る汚泥処理装置２０によれば、適正流量に近い流量を維持しつつ処理後汚泥を反応槽７からドラムスクリーン１１へ圧送することができる。しかも、可変絞りの調整作業は最初の汚泥の圧送開始時に一度だけ行えばよく、従来例に係る汚泥処理装置のように汚泥の圧送中終始バルブ操作を行う必要はない。

汚泥槽８内のドラムスクリーン１１へ送給された処理後汚泥は、ドラムスクリーン１１によって凝集汚泥（以下「二次汚泥」ともいう。）と凝集汚泥に含まれる汚水（以下「二次汚水」ともいう。）とに分離（以下「二次ろ過」ともいう。）される。二次ろ過により分離された二次汚泥は、ドラムスクリーン１１から汚泥槽８の底方へ排出される。一方、二次ろ過により分離された二次汚水は、ドラムスクリーン１１の汚水収容部１１ｂに一旦収容され、連通管９３通じて、水中ポンプ設置室（不図示）に収容され、さらに、水中ポンプ９５の送給力および汚泥槽８内の圧力によって、第２配管７１、第４配管７３および吸引・排出ホース５０を通じて浄化槽Ｓへ排出される。

二次汚水の排出完了後は、ＰＴＯ５１による真空ポンプ５２およびドラムスクリーン１１の駆動を停止し、開放した第１ホース開閉弁７４を閉鎖して、汚泥濃縮車１を処分場１１０まで移動させる。

＜濃縮汚泥排出＞
処分場１１０では、排出弁８２に短尺の吸引・排出ホース２２の基端を接続し、そのホース２２の先端を処分場１１０の所定場所へ配置する。

作業手順（５）として、ＰＴＯ５１により真空ポンプ５２を駆動し、吸引加圧切換弁６６を右位置ｃに切換え、槽切換弁７６を第２位置ｅに切換え、汚泥槽・ドラムスクリーン切換弁８５を第１位置ｈ、第２位置ｉまたは第４位置ｋに切換え、排出弁８２および大気開放弁６２を開放する。すると、真空ポンプ５２の吐出側と反応槽７とが連通され、真空ポンプ５の吐出空気が反応槽７内へ送給されて反応槽７が加圧される。反応槽７は、第３配管７２、第１配管７０等を介して、汚泥槽８に連通しているため、反応槽７内の空気は汚泥槽８に送給され、汚泥槽８内が加圧されて、汚泥槽８内に蓄積されている二次汚泥（濃縮汚泥）が排出管８１、短尺の吸引・排出ホース２２を通じて処分場１１０へ圧送排出される。

このとき、大気吸排気管６４、吸込側配管５４を通じて真空ポンプ５２の吸込側から空気が吸込まれるが、この空気の吸込みは、流路が絞られた一方向可変絞り弁６１のほか、大気開放弁６２（バイパス管６５）を通じて行われるので、真空ポンプ５２の吸込み抵抗が低減され、効率的に汚泥槽８内の圧力を上昇させて濃縮汚泥の短時間での圧送排出を行うことができる。なお、濃縮汚泥の排出が勢いよく行われることにより、吸引・排出ホース２２が暴れて困るような場合は、大気開放弁６２を閉鎖することで、濃縮汚泥の排出流量を低減することができ、その結果、吸引・排出ホース２２の暴れを抑制することができる。

凝集汚泥の排出が完了した後は、例えば、吸引加圧切換弁６６を中立位置ｂに切換え、汚泥槽排気弁８４を開放する（図６において図示せず。）などして、加圧状態にあるタンク内の圧力が大気圧に戻される。

既述した実施の形態においては、汚泥濃縮装置２０が車両２に搭載されている場合を例に挙げて説明したが、汚泥濃縮装置２０を車両２に搭載せずに、汚泥濃縮装置２０だけで既述の各種処理動作を行うことも可能である。この場合、汚泥濃縮装置２０のエンジンとして、車両２のエンジンＥではなく、例えば、車両２から独立したエンジンを使用すればよい。

また、既述した実施形態のように、大気開放弁６２およびバイパス管６５は設けることが望ましいが、これらを省略することも可能である。但し、この場合は、処分場１１０での濃縮汚泥の圧送排出時間や負圧のタンク５内を大気圧に戻すために必要な時間が比較的長くなってしまう。

また、既述した実施形態において、一方向可変絞り弁６１の代わりに双方向可変絞り弁（例えば、上記一方向可変絞り弁６１において逆止弁６１ｂを省略したもの）を設けてもよい。但し、この場合は、大気開放弁６２およびバイパス管６５を省略せずに設け、上記作業手順（１）および（２）において大気開放弁６２を開放することが望ましい。

−第２の実施の形態−
以下、図７に基づいて本発明の第２の実施の形態に係る汚泥濃縮装置２０Ａおよびこれを備える汚泥濃縮車について説明する。第１の実施の形態と同様の構成については、同一符号を付してその説明を省略し、主な相違点についてのみ図７の配管図に基づいて説明する。なお、第２の実施形態に係る汚泥濃縮装置２０Ａを搭載した汚泥濃縮車の外観構成図は省略する。

［配管図の説明］
大気吸排気管６４には、図４の一方向可変絞り弁６１の代わりに、大気６３側から吸引加圧切換弁６６側（真空ポンプ５２の吸込側）への流路を調整可能に絞る、可変絞り弁２０１が設けられ、更に、吸引加圧切換弁６６側に、この吸引加圧切換弁６６側から大気６３側への流れを止める逆止弁２０２が設けられている。なお、図４の大気開放弁６２およびバイパス管６５は設けられていない。

大気吸排気管６４においては、さらに、逆止弁２０２と吸引加圧切換弁６６との間に第１凝集反応処理用分岐管２０３が分岐して設けられている。この第１凝集反応処理用分岐管２０３は、後述する凝集反応処理切換弁２０４の所定ポートに接続されておりこの凝集反応処理切換弁２０４を介して第２凝集反応処理用分岐管２０５に連通可能となっている。第２凝集反応処理用分岐管２０５は、一端側が凝集反応処理切換弁２０４の所定ポートに接続されており、他端側が反応槽７の底部に通じている。この第２凝集反応処理用分岐管２０５の他端側は、反応槽７の底部において水平方向に延在され、多数の孔が形成された散気管２０５ａを有している。

また、第２凝集反応処理用分岐管２０５の途中位置には、エジェクタ２０７が介設され、このエジェクタ２０７の吸込口に凝集剤収容部である凝集液タンク１２が吸込配管２０８を介して接続されている。この吸込配管２０８の途中位置には、その流路を開閉するための凝集液供給弁２０９が介設されており、この凝集液供給弁２０９を開放することにより、凝集液タンク１２はエジェクタ２０７の吸込口と連通される。なお、吸込配管２０８において、凝集液供給弁２０９よりエジェクタ２０７側の途中位置には、大気や汚泥中和剤を吸引するための配管２１０が接続されている。この配管２１０には、その流路を開閉するための大気吸引弁２１１が介設されている。

また、第２凝集反応処理用分岐管２０５において、エジェクタ２０７と反応槽７との間に反応槽７側からエジェクタ２０７側への逆流を防止するための逆止弁２１２が介設されている。

なお、本実施の形態においては、上記のように凝集液タンク１２と反応槽７との間の配管が設けられているため、図４に示した配管構成部材７７〜８０は省略されている。

第１凝集反応処理用分岐管２０３および第２凝集反応処理用分岐管２０５は、互いに凝集反応処理切換弁２０４の切換操作によって、連通可能に配管されている。すなわち、凝集反応処理切換弁２０４は、図示するように３ポート２位置切換弁からなり、凝集反応処理切換弁２０４が左位置ｍに切換えられているときには、第１凝集反応処理用分岐管２０３と第２凝集反応処理用分岐管２０５とが連通される。その結果、吸引加圧切換弁６６が左位置ａに切換えられているときは、真空ポンプ５２の吐出側は、吐出側配管５３、大気吸排気管６４、第１凝集反応処理用分岐管２０３および第２凝集反応処理用分岐管２０５を介して反応槽７の底部に連通される。これらの吸引加圧切換弁６６、凝集反応処理切換弁２０４および配管５３，６４，２０３，２０５によって、一端側が真空ポンプ５２の吐出側に連通可能に設けられ、他端側が反応槽７の底部に通じる凝集反応処理用吐出配管が構成されている。

一方、凝集反応処理切換弁２０４が右位置ｎに切換えられているときには、第１凝集反応処理用分岐管２０３は大気６３に通じる。その結果、吸引加圧切換弁６６が左位置ａに切換えられているときは、真空ポンプ５２の吐出側は、大気吸排気管６４および第１凝集反応処理用分岐管２０３を介して大気６３と通じ、真空ポンプ５２の吸込側は、タンク５内の反応槽７と連通する。

また、凝集反応処理切換弁２０４が右位置ｎに切換えられており、吸引加圧切換弁６６が中立位置ｂに切換えられているときは、真空ポンプ５２の吐出側は、真空ポンプ５２の吸込側と連通し、更に、タンク５内の反応槽７と大気６３とが通じる。

また、凝集反応処理切換弁２０４が右位置ｎに切換えられており、吸引加圧切換弁６６が右位置ｃに切換えられているときは、真空ポンプ５２の吐出側は、タンク５内の反応槽７と連通し、真空ポンプ５２の吸込側は、大気吸排気管６４および第１凝集反応処理用分岐管２０３を介して大気６３と通じる。

以下、その他の第１の実施の形態との相違点について説明する。まず、第２の実施の形態に係る汚泥濃縮装置２０Ａにおいては、図４に示した第１の実施の形態における、槽切換弁７６、汚泥槽・ドラムスクリーン切換弁８５、汚泥槽側配管７０ａ、ドラムスクリーン側配管７０ｂおよびサイトグラス８７が省略されている。また、図４に示した第１配管７０が汚泥槽８内のドラムスクリーン１１に直接的に連通されたもの（以下「第１配管７０Ａ」という。）となっている。

上記槽切換弁７６が省略された代わりに、第１槽切換弁７６Ａおよび第２槽切換弁７６Ｂが設けられている。そして、第１配管７０Ａ、第２配管７１、第４配管７３、および連結配管２３１（第１槽切換弁７６Ａと第２槽切換弁７６Ｂとを連結する配管）は、互いに第１槽切換弁７６Ａの切換操作によって、連通可能に配管されている。すなわち、第１槽切換弁７６Ａは、図示するように４ポート２位置切換弁からなり、第１槽切換弁７６Ａが左位置ｏに切換えられているときには、第１配管７０Ａと第２配管７１とが連通され、第４配管７３と連結配管２３１とが連通される。

第２槽切換弁７６Ｂは、図示するように３ポート３位置切換弁からなり、第２槽切換弁７６Ｂが上位置ｑに切換えられているときには、連結配管２３１は何れにも連通されずに閉塞され、第３配管７２と汚泥槽８に連通した第５配管２３２とが連通される。また、第２槽切換弁７６Ｂが中立位置ｒに切換えられているときには、連結配管２３１と第３配管７２とが連通され、第５配管２３２は、何れにも連通されずに閉塞される。また、第２槽切換弁７６Ｂが下位置ｓに切換えられているときには、連結配管２３１と第５配管２３２とが連通され、第３配管７２は、何れにも連通されずに閉塞される。

また、反応槽吸引加圧管６０の途中位置から分岐した分岐管２３４と、大気吸排気管６４の途中位置（第１凝集反応処理用分岐管２０３と吸引加圧切換弁６６との間の位置）から分岐し、その途中位置に加圧バイパス開閉弁２４２が設けられたバイパス管２３５と、一端側が汚泥槽８に連通した汚泥槽吸引加圧管２３６と、バイパス管２３５の途中位置（加圧バイパス開閉弁２４２より汚泥槽８側）から大気６３に通じるバイパス分岐管２３５Ａとが設けられている。これら分岐管２３４、バイパス管２３５および汚泥槽吸引加圧管２３６は、互いにエア切換弁２３７の切換操作によって、連通可能に配管されている。すなわち、エア切換弁２３７は、図示するように３ポート３位置切換弁からなり、エア切換弁２３７が左位置ｔに切換えられているときには、バイパス管２３５と汚泥槽吸引加圧管２３６とが連通され、分岐管２３４は、何れにも連通されずに閉塞される。また、エア切換弁２３７が中立位置ｕに切換えられているときには、分岐管２３４、バイパス管２３５および汚泥槽吸引加圧管２３６は互いに連通される。また、エア切換弁２３７が右位置ｗに切換えられているときには、分岐管２３４と汚泥槽吸引加圧管２３６とが連通され、バイパス管２３５は、何れにも連通されずに閉塞される。

なお、反応槽吸引加圧管６０において、分岐管２３４とリリーフ管６８との間にエアセパレータ２４１が介設され、図４に示したエアセパレータ１５は省略されている。

［作業手順の説明］
以下、上記構成を備える第２の実施の形態に係る汚泥濃縮車により浄化槽Ｓの清掃処理を行う際の操作および汚泥濃縮処理について、主に図７の配管図と図８の作業手順表に基づいて説明する。

＜原汚泥吸引＞
まず、清掃対象となる浄化槽Ｓの近所まで汚泥濃縮車１を移動して駐車し、ホースリール９から吸引・排出ホース５０を巻き出し、吸引・排出ホース５０の先端を浄化槽Ｓの嫌気槽Ｓ’へ挿入する。このとき、第１ホース開閉弁７４、第２ホース開閉弁７５、排出弁８２、汚泥槽排気弁８４、凝集液供給弁２０９、大気吸引弁２１１および加圧バイパス開閉弁２４２は閉鎖されている。なお、汚泥濃縮車１の駐車場所と浄化槽Ｓとの距離が短い場合は、長尺の吸引・排出ホース５０に代えて短尺の吸引・排出ホース２２を使用することができるが、本作業手順の説明でも、長尺の吸引・排出ホース５０を使用する場合を例に挙げる。なお、嫌気槽Ｓ’内では、下から順に沈殿汚泥２５０、中間水２５１およびスカム２５２が３層を形成しており、これらのタンク５内への吸引作業は、上層のスカム２５２、中間層の中間水２５１、下層の沈殿汚泥２５０の順に行われる。

作業手順（１−１）として、吸引・排出ホース５０の先端を嫌気槽Ｓ’内のスカム２５２に挿入する。そして、ＰＴＯ５１により真空ポンプ５２を駆動し、吸引加圧切換弁６６を左位置ａに切換え、第１槽切換弁７６Ａを左位置ｏに切換え、第２槽切換弁７６Ｂを下位置ｓに切換え、凝集反応処理切換弁２０４を右位置ｎに切換え、エア切換弁２３７を右位置ｗに切換え、第１ホース開閉弁７４を開放する。すると、真空ポンプ５２の吸込側と反応槽７および汚泥槽８とが連通され、真空ポンプ５２の吐出側が大気６３へ通じ、吸引・排出ホース５０と汚泥槽８とが通じるため、真空ポンプ５２の吸引力によって反応槽７および汚泥槽８が減圧されて、浄化槽Ｓ内の原汚泥（スカム２５２）がドラムスクリーン１１を介さずに、第５配管２３２を通じて汚泥槽８へ吸引される。この吸引はバキューム機能であり、スカム２５２を汚泥槽８へ効率良く吸引することができる。一方、真空ポンプ５２の吐出側から、反応槽７および汚泥槽８内の空気が吐出側配管５３、大気吸排気管６４および凝集反応処理用分岐管２０３を通じて大気６３へ排気される。

スカム２５２の吸引が完了した後、作業手順（１−２）として、第２槽切換弁７６Ｂを中立位置ｒに切換え、吸引・排出ホース５０の先端をさらに浄化槽Ｓの底側に移動させて、中間水２５１に挿入する。すると、吸引・排出ホース５０は反応槽７に通じるため、浄化槽Ｓ内の原汚泥（中間水２５１）が反応槽７へ吸引される。この吸引もバキューム機能であり、中間水２５１を反応槽７へ効率良く吸引することができる。

中間水２５１の吸引が完了した後、作業手順（１−３）として、第２槽切換弁７６Ｂを下位置ｓに切換えて、吸引・排出ホース５０の先端をさらに浄化槽Ｓの底側に移動させて、沈殿汚泥２５０に挿入する。すると、吸引・排出ホース５０は汚泥槽８に通じるため、浄化槽Ｓ内の原汚泥（沈殿汚泥２５０）がドラムスクリーン１１を介さずに、第５配管２３２を通じて汚泥槽８へ吸引される。この吸引もバキューム機能であり、沈殿汚泥２５０を汚泥槽８へ効率良く吸引することができる。

＜凝集反応＞
作業手順（２）として、上記沈殿汚泥２５０、中間水２５１、スカム２５２の吸引が完了した後、凝集反応処理切換弁２０４を左位置ｍに切換え、エア切換弁２３７を左位置ｔに切換え、開放している第１ホース開閉弁７４を閉鎖し、凝集液供給弁２０９および大気吸引弁２１１を開放する。すると、真空ポンプ５２の吸込側と反応槽７の上部（反応槽７内の原汚泥（中間水）レベルより高い位置にある空気部）とが吸込側配管５４および反応槽吸引加圧管６０（これら配管５４，６０は、一端側が真空ポンプ５２の吸込側に連通可能に設けられ、他端側が反応槽７の上部に通じるものであって、凝集反応処理時に反応槽７内の原汚泥（中間水）の上に存在する空気を吸引する凝集反応処理用吸引配管を構成する。）を介して連通され、真空ポンプ５２の吐出側が凝集反応用処理用吐出配管（配管５３，６４，２０５で構成される配管）を介して反応槽７の底部（反応槽７内の原汚泥（中間水）レベルより低い位置）に通じる。このため、真空ポンプ５２の吐出側から吐出された空気は、順に吐出側配管５３、大気吸排気管６４、第１凝集反応処理用分岐管２０３および第２凝集反応処理用分岐管２０５内を流れ、第２凝集反応処理用分岐管２０５に介設されたエジェクタ２０７を通過する際に、当該エジェクタ２０７の吸込口に連通した凝集液タンク１２から凝集液（凝集剤）を吸込み、散気管２０５ａから空気混じりの凝集液が吐出される。これにより、凝集液と原汚泥（中間水）とが攪拌され、ゲル状の凝集汚泥が生成される。一方、真空ポンプ５２の吸込側は、反応槽７内の原汚泥（中間水）の上に存在する空気を吸引する。つまり、真空ポンプ５２は、上記配管６０，５４，５３，６４，２０３，２０５、および反応槽７内で空気を循環する。なお、上記において、吸引・加圧切換弁６６および凝集反応処理切換弁２０４は、凝集反応処理用吐出配管５３，６４，２０５の一端側を真空ポンプ５２の吐出側に連通するとともに、凝集反応処理用吸引配管６０，５４の一端側を真空ポンプ５２の吸込側に連通する切換連通手段として機能している。

ところで、第１の実施の形態では、反応槽７の上部（反応槽７の原汚泥（中間水）レベルより高い位置にある空気部）を真空ポンプ５２の吸込側に連通し、反応槽７を減圧することのみをもって凝集反応処理を行っていた。そうすると、上記空気部が仮に０ＭＰａ（絶対圧；以下同様）であるとしても、凝集液注入管７７の吐出口が配置されている反応槽７の底部の圧力は、
［空気部の圧力（０ＭＰａ）］＋［反応槽７内の原汚泥（中間水）の水頭圧］
となる。また、反応槽７の底部の圧力と凝集液を供給する凝集液注入管７７の内の圧力との差（以下「吐出差圧」ともいう。）によって、反応槽７に供給されるバブリング用空気および凝集液の勢い（流量）が決まるが、この吐出差圧は、凝集液注入管７７内の圧力が概ね大気圧（０．１ＭＰａ）であると考えることができるので、
［大気圧（０．１ＭＰａ）］−［反応槽７の空気部の圧力（０ＭＰａ）］−［原汚泥（中間水）の水頭圧］
となり、上記吐出差圧は、高く見積もっても大気圧（０．１ＭＰａ）未満である。

一方、本実施の形態における汚泥濃縮装置２０Ａでは、真空ポンプ５２の吐出空気に凝集液を混入して反応槽７の底部の原汚泥（中間水）内に吐出し、さらに反応槽７の上部の空気を上記真空ポンプ５２によって吸引しているので、上記吐出差圧に相当する反応槽７の底部の圧力と凝集液を供給する第２凝集反応処理用分岐管２０５（特に散気管２０５ａ）内の圧力との差は、大気圧（０．１ＭＰａ）以上とすることが可能である。したがって、この汚泥濃縮装置２０Ａによれば、バブリング用空気および凝集液の勢い（流量）を増加してバブリングによる攪拌効率をより一層向上し、ひいては、原汚泥（中間水）と凝集液を十分に攪拌するために必要な攪拌時間を短縮することができる。

なお、この第２の実施の形態においては、上記凝集反応処理において、真空ポンプ５２の吸込側と反応槽７の上部とを配管６０，５４を介して連通し、反応槽７の上部の空気を吸い込んで反応槽７内の昇圧を抑えているが、真空ポンプ５２の吸込側および反応槽７の上部を大気６３に通じる配管構成（不図示）を設け、上記吐出差圧に相当する圧力差を、大気圧（０．１ＭＰａ）以上とすることも可能である。

作業手順（３）として、吸引加圧切換弁６６を右位置ｃに切換え、第１槽切換弁７６Ａを右位置ｐに切換え、第２槽切換弁７６Ｂを中立位置ｒに切換え、凝集反応処理切換弁２０４を右位置ｎに切換え、第１ホース開閉弁７４を開放し、凝集液供給弁２０９および大気吸引弁２１１を閉鎖する。すると、真空ポンプ５２の吐出側と反応槽７とが連通され、真空ポンプ５２の吸込側が可変絞り弁２０１を介して大気６３に通じるため、反応槽７が加圧される。このとき、可変絞り弁２０１は、真空ポンプ５２の吸込側の流路を調整可能に絞っている。

さらに、反応槽７は、第３配管７２、連結配管２３１および第１配管７０Ａを介して汚泥槽８内のドラムスクリーン１１に連通しているため、反応槽７内で凝集反応処理が施された原汚泥（中間水）は、上記配管７２、２３１、７０Ａを通じてドラムスクリーン１１へ圧送される。

凝集反応処理が施された上記原汚泥（中間水）（以下「処理後汚泥」という。）が反応槽７からドラムスクリーン１１へ圧送されるとき、圧送される処理後汚泥の流量をドラムスクリーン１１の処理能力の範囲内の適正流量（例えば、ドラムスクリーン１１の最大処理流量）となるように、可変絞り弁２０１の可変絞りを調整する。

具体的には、作業者が図示しない汚泥槽用のぞき窓や第１配管７０Ａに設けられた図示しないサイトグラス内を流れる処理後汚泥を目視しつつ、その流量が概ね適正流量となるように可変絞り弁２０１の調整を行う。具体的な調整およびその調整による作用効果は第１の実施の形態で説明したものと同様である。

汚泥槽８内のドラムスクリーン１１へ送給された処理後汚泥は、ドラムスクリーン１１によって凝集汚泥と凝集汚泥に含まれる汚水とに分離される。分離された凝集汚泥は、ドラムスクリーン１１から汚泥槽８の底方へ排出される。一方、ろ過により分離された汚水は、ドラムスクリーン１１の汚水収容部１１ｂに一旦収容され、連通管９３通じて、水中ポンプ設置室（不図示）に収容され、さらに、水中ポンプ９５の送給力によって、第２配管７１、第４配管７３および吸引・排出ホース５０を通じて浄化槽Ｓへ排出される。

なお、反応槽７から凝集汚泥が排出された後に同槽７の底部に残った余剰の凝集汚泥は、ドラムスクリーン１１を介さずに直接汚泥槽８へ移送することができる。この場合、作業手順（４）として、第２槽切換弁７６Ｂを上位置ｑに切換え、エア切換弁２３７を左位置ｔに切換え、加圧バイパス開閉弁２４２を開放する。すると、反応槽７の底部と汚泥槽８とが７２、２３２を介して連通され、反応槽７の底部に残った余剰の凝集汚泥はドラムスクリーン１１を介さずに直接汚泥槽８へ移送される。

汚水の排出および余剰の凝集汚泥の移送の完了後は、ＰＴＯ５１による真空ポンプ５２およびドラムスクリーン１１の駆動を停止し、開放した第１ホース開閉弁７４を閉鎖して、汚泥濃縮装置２０Ａを搭載した汚泥濃縮車を処分場１１０まで移動させる。

＜濃縮汚泥排出＞
処分場１１０では、排出弁８２に短尺の吸引・排出ホース２２の基端を接続し、そのホース２２の先端を処分場１１０の所定場所へ配置する。

作業手順（５）として、ＰＴＯ５１により真空ポンプ５２を駆動し、吸引加圧切換弁６６を右位置ｃに切換え、第１槽切換弁７６Ａを右位置ｐに切換え、第２槽切換弁７６Ｂを中立位置ｒに切換え、凝集反応処理切換弁２０４を右位置ｎに切換え、エア切換弁２３７を右位置ｗに切換え、排出弁８２を開放する。すると、真空ポンプ５２の吐出側と反応槽７および汚泥槽８とが連通され、真空ポンプ５の吐出空気が汚泥槽８に送給され、汚泥槽８内が加圧されて、汚泥槽８内に蓄積されている濃縮汚泥が排出管８１、短尺の吸引・排出ホース２２を通じて処分場１１０へ圧送排出される。

なお、第１の実施の形態において説明したように、第２の実施の形態に係る汚泥濃縮装置２０Ａも車両に搭載せずに使用することが可能である。

本発明は、浄化槽から汚泥を吸引して濃縮する汚泥濃縮装置、および該汚泥濃縮装置を車両に搭載してなる汚泥濃縮車に適用可能である。

本発明の第１の実施の形態に係る汚泥濃縮装置および汚泥濃縮車を示す左側面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る汚泥濃縮装置および汚泥濃縮車を示す平面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る汚泥濃縮装置および汚泥濃縮車を示す背面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る汚泥濃縮車に搭載された汚泥濃縮装置の配管図である。 ドラムスクリーンおよびその周囲部を示した図である。 本発明の第１の実施の形態に係る汚泥濃縮装置および汚泥濃縮車を操作する際に行うべき各種弁操作等を示した作業手順表である。 本発明の第２の実施の形態に係る汚泥濃縮車に搭載された汚泥濃縮装置の配管図である。 本発明の第２の実施の形態に係る汚泥濃縮装置および汚泥濃縮車を操作する際に行うべき各種弁操作等を示した作業手順表である。 本件出願人が試作した汚泥濃縮装置の概略配管図である。

符号の説明

１ 汚泥濃縮車
７ 反応槽
８ 汚泥槽
１１ ドラムスクリーン（汚泥分離機）
１２ 凝集液タンク（凝集剤収容部）
２０，２０Ａ 汚泥濃縮装置
５２ 真空ポンプ（ポンプ）
５３，６４，２０３，２０５ 凝集反応処理用吐出配管
６１ 一方向可変絞り弁（可変絞り弁）
６１ａ 可変絞り弁
６２ 大気開放弁
６６ 吸引・加圧切換弁（切換連通手段）
８７ サイトグラス（透明部材）
７０ 第１配管（汚泥圧送路）
７０ｂ ドラムスクリーン側配管（汚泥圧送路）
７２ 第３配管（汚泥圧送路）
２０４ 凝集反応処理切換弁（切換連通手段）
２０７ エジェクタ

Claims (8)

1. 汚泥が吸引されて凝集反応処理が施される反応槽と、
   前記凝集反応処理が施された汚泥から凝集汚泥と汚水とに分離する汚泥分離機と、
   前記反応槽を加減圧するポンプと、
   前記ポンプにより前記反応槽が加圧されることにより、前記反応槽内に収容されている凝集反応処理が施された汚泥が前記汚泥分離機へ圧送される汚泥圧送路と、
   前記汚泥分離機により分離された凝集汚泥が蓄積される汚泥槽と、
   を備える汚泥濃縮装置において、
   前記ポンプにより前記反応槽が加圧されるときに前記ポンプの吸込側の流路を調整可能に絞る可変絞り弁を備えることを特徴とする汚泥濃縮装置。
2. 請求項１に記載の汚泥濃縮装置において、
   前記可変絞り弁は、大気側から前記ポンプ側への流れを調整可能に絞るように配置された一方向可変絞り弁であることを特徴とする汚泥濃縮装置。
3. 請求項１又は２に記載の汚泥濃縮装置において、
   前記ポンプが前記反応槽を加圧するときに、前記ポンプの吸込側に前記可変絞り弁と並列に連通される大気開放弁が設けられたことを特徴とする汚泥濃縮装置。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載の汚泥濃縮装置において、
   前記汚泥圧送路を形成する部材の少なくとも一部が透明部材で構成されていることを特徴とする汚泥濃縮装置。
5. 請求項１〜４の何れか１項に記載の汚泥濃縮装置を備えることを特徴とする汚泥濃縮車。
6. 汚泥が吸引されて凝集反応処理が施される反応槽と、
   前記凝集反応処理が施された汚泥から凝集汚泥と汚水とに分離する汚泥分離機と、
   前記反応槽を加減圧するポンプと、
   前記汚泥分離機により分離された凝集汚泥が蓄積される汚泥槽と、
   を備える汚泥濃縮装置において、
   一端側が前記ポンプの吐出側に連通可能に設けられ、他端側が前記反応槽の底部に通じる凝集反応処理用吐出配管と、
   前記凝集反応処理用吐出配管の途中位置に介設されたエジェクタと、
   前記エジェクタの吸込口に連通可能に設けられた凝集剤収容部と、
   を備えることを特徴とする汚泥濃縮装置。
7. 請求項６に記載の汚泥濃縮装置において、
   一端側が前記ポンプの吸込側に連通可能に設けられ、他端側が前記反応槽の上部に通じる凝集反応処理用吸引配管と、
   前記凝集反応処理用吐出配管の一端側を前記ポンプの吐出側に連通するとともに、前記凝集反応処理用吸引配管の一端側を前記ポンプの吸込側に連通する切換連通手段と、
   を更に備えることを特徴とする汚泥濃縮装置。
8. 請求項６又は７に記載の汚泥濃縮装置を備えることを特徴とする汚泥濃縮車。

Images