JP5318555B2 - 回転加圧脱水機および回転加圧脱水機による汚泥の脱水方法 - Google Patents

Description

本発明は、産業排水汚泥、下水汚泥等の汚泥を、多数の水透過穴が設けられてなる円盤状のろ過板を備えた脱水処理室内に供給し、汚泥をろ過板の回転に追随させて回転させながら、ろ過板からろ過液を排出させて濃縮脱水する回転加圧脱水機および回転加圧脱水機による汚泥の脱水方法に関する。

産業排水汚泥、下水汚泥等の汚泥を濃縮脱水する回転加圧脱水機としては、例えば後述する構成になるものが公知である。この従来例に係る回転式圧縮ろ過機（以下、回転加圧脱水機という）は、脱水ケーキ排出部から排出される脱水ケーキの脱水ケーキ排出部の上部側と部側との脱水率の均一化を狙いとしたものである。

より詳しくは、円盤状のスクリーン（円盤状のろ過板に相当する）を、その回転中心側の小径領域（内輪スペーサ側）と、この小径領域の外側の大径領域（外輪スペーサ側）との２領域に分けると共に、小径領域の水透過穴の開口を前記大径領域の水透過穴の開口よりも大開口に設定する。そして、ろ過室（脱水処理室に相当）内の内輪スペーサ側で、かつケーキ出口（脱水ケーキ排出部に相当する）側に、濾過室内を進行するに連れて、汚泥を外輪スペーサ側に移動させる加圧手段が設けられている。

つまり、上部側の原液供給口（汚泥供給口に相当する）から濾過室（脱水処理室に相当する）に投入された汚泥を、前記原液供給口の下部側のケーキ出口（脱水ケーキ排出部に相当する）に近づくに連れて前記大径領域（水透過穴の開口は小径領域の水透過穴の開口よりも小開口である）側に導くように構成したものである（例えば、特許文献１参照。）。
特許第３７３９６１３号公報

上記従来例に係る回転加圧脱水機によれば、汚泥が濾過室を進行しケーキ出口側に近づくと、加圧手段によりろ過室（脱水処理室）の断面積が次第に減少する一方、汚泥に、その進行にしたがって進行方向と直交する方向に圧力が生じ、汚泥がその進行方向と直交する方向にも圧縮することができる。従って、ケーキ出口から排出される脱水ケーキのケーキ出口の上部側と下部側との脱水率の均一化が図られ、しかも脱水度の高い脱水ケーキ、つまり含水率が低い脱水ケーキを得ることができると説明されている。

ところで、このような回転加圧脱水機の場合、脱水処理室内に投入された汚泥は、脱水処理室内における加圧により圧搾されて脱水される。そして、汚泥は脱水されながら、加圧により生じるせん断力によりろ過板の回転に追随して脱水処理室内を脱水ケーキ排出部側に向かっての移動するのであるが、ろ過板の径、つまり脱水処理室（外輪スペーサ）の内径が大径になるに連れて汚泥の脱水性能が低下し、含水率が低い脱水ケーキを得ることができなくなるということを知見した。

脱水処理室（外輪スペーサ）の内径が大径になるに連れて汚泥の脱水性能が低下するという点は、脱水処理室の内径が６００ｍｍφの回転加圧脱水機（以下、φ６００ｍｍ回転加圧脱水機という）と、脱水処理室の内径が１２００ｍｍφの回転加圧脱水機（以下、φ１２００ｍｍ回転加圧脱水機という）とについて、汚泥の脱水試験を行った結果判明したものである。即ち、φ６００ｍｍ回転加圧脱水機による汚泥の脱水試験の結果は表２に示すとおりであり、またφ１２００ｍｍ回転加圧脱水機による汚泥の脱水試験の結果は表３に示すとおりである。

即ち、φ１２００ｍｍ回転加圧脱水機で得られた脱水ケーキの含水率は７３．８％、７４．６％、および７５．６％であり、φ６００ｍｍ回転加圧脱水機で得られた脱水ケーキの含水率は６９．８％、７０．１％、および７１．１％であるということから明らかである。このように、φ１２００ｍｍ回転加圧脱水機の場合に得られる脱水ケーキの含水率が大きいのは、φ６００ｍｍ回転加圧脱水機では脱水処理室内の下流側領域まで継続して圧搾圧力が存在し、脱水処理室内全域に渡って脱水が行われている。これに対し、φ１２００ｍｍ回転加圧脱水機の脱水処理室内の上流領域で圧搾圧力の低下が発生するために、中間領域より下流側領域では圧搾圧力が小さくなり、これらの領域では汚泥の脱水がほとんど行われていないからである。

この場合、φ１２００ｍｍ回転加圧脱水機に供給した汚泥濃度は、φ６００ｍｍ回転加圧脱水機に供給した汚泥濃度より低濃度であるため、同等の含水率の脱水ケーキが得られるようにφ１２００ｍｍ回転加圧脱水機に供給した汚泥に対する薬注率（高分子凝集剤）を、φ６００ｍｍ回転加圧脱水機に供給した汚泥に対する薬注率よりも高めている。なお、汚泥濃度と薬注率との関係は、長年の経験から得られたものである。

従って、本発明の目的は、脱水処理室の内径が大径であっても、汚泥の脱水性能がすぐれた回転加圧脱水機および回転加圧脱水機による汚泥の脱水方法を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る回転加圧脱水機が採用した手段は、水平な駆動軸を介して回転され、少なくとも幅方向の一方側に、多数の水透過穴が設けられてなる円盤状のろ過板と、このろ過板の外端縁付近が摺接する外輪スペーサと、このろ過板の回転中心側の内輪スペーサとにより構成される脱水処理室を備え、前記ろ過板の内側面が摺接する側面を有し、前記脱水処理室内に汚泥を供給する汚泥供給部と、この汚泥供給部より上側の脱水ケーキ排出部とを仕切る仕切りスペーサを備えた回転加圧脱水機において、前記外輪スペーサの内周面と前記内輪スペーサの外周面とのそれぞれに、前記脱水処理室内に供給された汚泥を一方側から他方側に移動させる内部膨出部が設けられて、前記脱水処理室内に、この脱水処理室内に供給された汚泥を蛇行させる汚泥流路が形成されており、前記汚泥供給部に最も近い前記内部膨出部は、前記外輪スペーサの内周面であって前記脱水処理室内の最低位置に設けられており、前記外輪スペーサの内周面に設けられた前記内部膨出部と、前記内輪スペーサの外周面に設けられた前記内部膨出部とは、一方の膨出終端と他方の膨出始端とが回転方向にオーバーラップするように設けられていることを特徴とするものである。

本発明の請求項２に係る回転加圧脱水機による汚泥の脱水方法が採用した手段は、水平な駆動軸を介して回転され、少なくとも幅方向の一方側に、多数の水透過穴が設けられてなる円盤状のろ過板と、このろ過板の外端縁付近が摺接する外輪スペーサと、このろ過板の回転中心側の内輪スペーサとにより構成される脱水処理室を備え、前記ろ過板の内側面が摺接する側面を有し、前記脱水処理室内に汚泥を供給する汚泥供給部と、この汚泥供給部より上側の脱水ケーキ排出部とを仕切る仕切りスペーサを備えた回転加圧脱水機による汚泥の脱水方法において、前記外輪スペーサの内周面と前記内輪スペーサの外周面とのそれぞれに、一方の膨出終端と他方の膨出始端とが回転方向にオーバーラップするように設けた内部膨出部により形成された前記脱水処理室内の汚泥流路により、前記脱水処理室内に供給された汚泥を蛇行させるとともに、前記汚泥供給部に最も近い前記内部膨出部を、前記外輪スペーサの内周面であって前記脱水処理室内の最低位置に設けることで、前記脱水処理室内に供給された汚泥を前記最低位置まで流下させることを特徴とするものである。

本発明の請求項１に係る回転加圧脱水機、または本発明の請求項２に係る回転加圧脱水機による汚泥の脱水方法では、脱水処理室内に供給された汚泥は、外輪スペーサの内周面と内輪スペーサの外周面とのうちの少なくとも何れか一方に設けた内部膨出部による他方側への移動により圧縮され、新たな圧搾圧力が発生する。

従って、本発明の請求項１に係る回転加圧脱水機、または本発明の請求項２に係る回転加圧脱水機による汚泥の脱水方法によれば、脱水処理室内に供給された汚泥は、脱水処理室内において、脱水処理室内の内部膨出部が設けられている領域（中間領域から下流側領域）まで継続して圧搾圧力が存在することから、脱水処理室内の内部膨出部が設けられている領域（中間領域から下流側領域）まで、汚泥の脱水が行われ、より効果的に圧搾されて脱水される。

本発明の請求項１に係る回転加圧脱水機、または本発明の請求項２に係る回転加圧脱水機による汚泥の脱水方法では、脱水処理室内に供給された汚泥は、外輪スペーサの内周面と内輪スペーサの外周面とのそれぞれに設けた内部膨出部により形成された脱水処理室内の汚泥流路を蛇行しながら移動する。そして、汚泥流路を蛇行しながら移動する汚泥は、蛇行する都度、内部膨出部による他方側への移動により圧縮されて、新たな圧搾圧力が発生する。

従って、本発明の請求項１に係る回転加圧脱水機、または本発明の請求項２に係る回転加圧脱水機による汚泥の脱水方法によれば、脱水処理室内に供給された汚泥は、脱水処理室内の汚泥流路を蛇行移動することにより新たに圧搾圧力が発生し、脱水処理室内の下流側領域までより高い圧搾圧力が継続して存在することで、脱水処理室内の下流側領域まで汚泥の脱水が行われ、より効果的に圧搾されて脱水される。

以下、本発明の汚泥の脱水方法を実施する、本発明の実施の形態１に係る回転加圧脱水機を、添付図面を順次参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態１に係る回転加圧脱水機の概略構成を示す一部省略側面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線断面図であり、図３は本発明の実施の形態１に係る回転加圧脱水機と、内部膨出部が形成されていない回転加圧脱水機とによる汚泥の脱水試験結果を示すグラフ図で、縦軸に脱水ケーキの含水率（％）をとり、横軸に汚泥処理量（ｋｇＤＳ／ｍ^２／ｈ）をとって示すグラフ図である。

図に示す符号1は、本発明の実施の形態１に係る回転加圧脱水機である。この回転加圧脱水機１は、図示しない減速機付の駆動装置により０．５〜１．３ｒｐｍの回転速度で回転される駆動軸２を備えている。この駆動軸２には、この駆動軸２の回転によりキー２ａを介して回転され、後述する円盤状の第１ろ過板７と第２ろ過板８を回転させるボス部材３が嵌着されている。このボス部材３は、第１ろ過板支持ボス３１と、第２ろ過板支持ボス３２と、これら第１ろ過板支持ボス３１と第２ろ過板支持ボス３２との間に介装されるスペーサ支持ボス３３と、これらを一体的に締結する締結ボルト、ナット、ワッシャとからなる機械的締結手段（図示省略）とから構成されている。

前記第１ろ過板支持ボス３１は後述する構成になるフランジ部を備えている。このフランジ部は軸端側の大径フランジ部３１ａと、スペーサ支持ボス３３側の、このスペーサ支持ボス３３の外径より外径が若干小径の小径フランジ部３１ｂとから構成されている。そして、前記小径フランジ部３１ｂに、多数の水透過穴７ａを備えた円盤状の第１ろ過板７の中心部に設けられた嵌合穴が嵌着されると共に、この第１ろ過板７の嵌合穴側の側面が大径フランジ部３１ａのスペーサ支持ボス３３側の面に当接する状態で固定されている。
なお、符号７ｂは、第１ろ過板７を補強するための補強リブであって、この補強リブ７ｂは、図示省略しているが、この第１ろ過板７の回転中心Ｏを中心とする放射状に設けられている。

前記第２ろ過板支持ボス３２は、前記第１ろ過板支持ボス３１と同様に、フランジ部を備えている。このフランジ部は、図２における右側の図示しない駆動装置側の大径フランジ部３２ａと、スペーサ支持ボス３３側の、このスペーサ支持ボス３３の外径より若干外径が小径の小径フランジ部３２ｂとから構成されている。そして、前記小径フランジ部３２ｂに、多数の水透過穴８ａを備えた第２ろ過板８の中心部に設けられた嵌合穴が嵌着されると共に、この第２ろ過板８の嵌合穴側の側面が大径フランジ部３２ａのスペーサ支持ボス３３側の面に当接する状態で固定されている。なお、符号８ｂは、第２ろ過板８を補強するための補強リブであって、この補強リブ８ｂは、図示省略しているが、この第２ろ過板８の回転中心Ｏを中心とする放射状に設けられている。

前記スペーサ支持ボス３３に、嵌合穴に滑り軸受４ａが嵌着されてなる後述する内輪スペーサ４が外嵌されている。この内輪スペーサ４の幅寸法は、その側面が前記第１ろ過板７と第２ろ過板８との嵌合穴側の内面に摺接し得るように設定されている。そして、前記内輪スペーサ４の外側には、その径中心と同心に後述する外輪スペーサ５が設けられており、この外輪スペーサ５の側面には、前記第１ろ過板７と前記第２ろ過板８の外端縁付近の側面が摺接するように構成されている。前記外輪スペーサ５の図における上部の左側に突出する水平突出部と平行に、前記内輪スペーサ４の外周面に摺接する凹曲面を有する水平な仕切りスペーサ６が設けられている。そして、この仕切りスペーサ６の下側に、横方向に開口する汚泥流入口１１ａが形成されている。また、前記仕切りスペーサ６の上側に、横方向に開口する開口部を有する脱水ケーキ排出部１０が設けられている。

前記内輪スペーサ４の外周面と、前記外輪スペーサ５の内周面との間であって、かつ前記第１ろ過板７と、前記第２ろ過板８との間に、前記汚泥流入口１１ａから流入する汚泥を、この汚泥流入口１１ａから前記脱水ケーキ排出部１０に移動させる間にろ過すると共に、ろ過水が除去された汚泥を圧搾脱水する脱水処理室１１が形成されている。前記汚泥流入口１１ａには、下側に開口する汚泥入口９ａ、汚泥流路９ｂを介して、前記汚泥流入口１１ａに汚泥を供給する汚泥供給部９が取付けられている。

そして、前記外輪スペーサ５の内周面に、前記汚泥供給部９から前記脱水処理室１１内に供給された汚泥を前記内輪スペーサ４の外周方向に移動させる外側内部膨出部２１ｏが形成されている。また、前記内輪スペーサ４の外周面に、前記外側内部膨出部２１ｏにより前記内輪スペーサ４の外周方向に移動している汚泥を前記外輪スペーサ５の内周方向に移動させる内側内部膨出部２１ｉが形成されている。これら外側内部膨出部２１ｏと内側内部膨出部２１ｉが、前記汚泥供給部９側の最も近い位置に設けられた前段内部膨出部組２１であり、そして外側内部膨出部２１ｏは内側内部膨出部２１ｉよりも前記汚泥供給部９側に形成されており、前記脱水処理室１１内に供給された汚泥を蛇行させるように汚泥流路が形成される。

実施の形態１においては、前記前段内部膨出部組２１の脱水ケーキ排出部１０側に後段内部膨出部組２２が形成されている。この後段内部膨出部組２２は、前記外輪スペーサ５の内周面に形成され、前記前段内部膨出部組２１の内側内部膨出部２１ｉにより前記外輪スペーサ５の内周方向に移動している汚泥を前記内輪スペーサ４の外周方向に移動させる外側内部膨出部２２ｏと、前記内輪スペーサ４の外周面に形成され、前記外側内部膨出部２２ｏにより内輪スペーサ４の外周方向に移動している汚泥を前記外輪スペーサ５の外周方向に移動させる内側内部膨出部２２ｉとである。勿論、前記前段内部膨出部組２１の場合と同様に、外側内部膨出部２２ｏは内側内部膨出部２２ｉよりも前記汚泥供給部９側に形成されている。

そして、前記前段内部膨出部組２１の外側内部膨出部２１ｏの膨出終端と内側内部膨出部２１ｉの膨出始端、前記前段内部膨出部組２１の内側内部膨出部２１ｉの膨出終端と前記後段内部膨出部組２２の外側内部膨出部２２ｏの膨出始端、および前記後段内部膨出部組２２の外側内部膨出部２２ｏの膨出終端と内側内部膨出部２２ｉの膨出始端とは、前記駆動軸２の回転中心をとおるそれぞれの回転方向の直線を挟む位置にあって、これらは互いにオーバーラップするように設定されている。さらに、前記前段内部膨出部組２１の外側内部膨出部２１ｏの膨出始端は、前記駆動軸２の回転中心Ｏを通る垂直線Ｌｖよりも前記汚泥供給部９側に位置すると共に、前記外側内部膨出部２１ｏの膨出終端は前記垂直線Ｌｖよりも前記脱水ケーキ排出部１０側に位置するように設定されている。

ところで、前記脱水処理室１１内において、一端側が外輪スペーサ５に、他端側が内輪スペーサ４に機械的締結手段により締結され、そして第１ろ過板７と第２ろ過板８の相対する側の面のそれぞれに接触してなるものは、第１ろ過板７と第２ろ過板８の面のそれぞれに付着する脱水ケーキを掻取るスクレーパ１１ｂである。このスクレーパ１１ｂの働きによって、水透過穴７ａ，８ａの脱水ケーキによる目詰まりが防止されるため、汚泥が効果的に脱水される。なお、前記内輪スペーサ４は、前記スクレーパ１１ｂを介して外輪スペーサ５に固定されているが、第１ろ過板７と第２ろ過板８は、駆動軸２により自在に回転されるように構成されている。

前記第１ろ過板７の外側に第１本体カバー１２が配設されており、この第１本体カバー１２は、そのフランジ部が前記外輪スペーサ５の側面に締結されることにより固着されている。また、前記第２ろ過板８の外側に第２本体カバー１３が配設されており、この第２本体カバー１３は、そのフランジ部が前記外輪スペーサ５の側面に締結されることにより固着されている。これら第１本体カバー１２、第２本体カバー１３それぞれの下部には、下方に突出するドレン管１４が設けられている。このドレン管１４は、前記汚泥供給部９の汚泥入口９ａ、汚泥流入口１１ａを経て脱水処理室１１内に供給され、前記第１，２ろ過板７，８に設けられた多数の水透過穴７ａ，８ａを介して前記第１本体カバー１２内、前記第２本体カバー１３内に排出された汚泥中の水分を機外に排水するものである。

また、前記汚泥供給部９は、前記脱水ケーキ排出部１０の排出口１０ａから排出される脱水ケーキの下方への落下を妨げない形状に形成されている。より具体的には、図１から良く理解されるように、この汚泥供給部９の図における左方向への突出寸法は、この脱水ケーキ排出部１０の排出口１０ａの図における左方向への突出寸法より小寸法になるように設定されている。そのため、脱水ケーキ排出部１０の排出口１０ａから排出される脱水ケーキを搬送する、図示しない脱水ケーキ搬送コンベアの一端を、脱水ケーキ排出部１０の排出口１０ａの下側に配設することができ、汚泥供給部９が脱水ケーキ搬送コンベアの配設に支障になるようなことがない。

さらに、前記脱水ケーキ排出部１０の排出口１０ａには、前記脱水処理室１１の圧搾脱水ゾーン１１ｃ内の圧搾脱水汚泥に対して背圧を付与する背圧板１５が設けられている。
この背圧板１５は、図示しない空気シリンダで回動される垂直な作動軸により回動されて排出口１０ａの幅寸法を調整するようになっている。なお、本発明の実施の形態に係る回転加圧脱水機１の前記第１ろ過板７および前記第２ろ過板８は、水透過穴７ａ，８ａとなる直径０．５ｍｍの貫通穴を有するパンチングメタルから構成されている。また、この回転加圧脱水機１の場合においては、これら第１，２ろ過板７，８の水透過穴７ａ，８ａの直径を、０．３〜１．０ｍｍの範囲に設定するのが好ましい。

以下、本発明の実施の形態１に係る回転加圧脱水機１の作用態様を説明する。即ち、本発明の実施の形態に係る回転加圧脱水機１によれば、高分子凝集剤の添加・混合により調質された汚泥が、図示しない汚泥圧入ポンプにより、例えば最大１００ｋＰａ（約１．０ｋｇｆ／ｃｍ^２）に加圧される。次いで、汚泥圧入ポンプにより加圧された汚泥が汚泥供給部９の下側に開口する汚泥入口９ａから汚泥流路９ｂに流入すると共に、前記汚泥流入口１１ａから０．５〜１．３ｒｐｍのゆっくりした速度で回転されている脱水処理室１１の内に連続的に供給され続ける。

前記汚泥流入口１１ａから脱水処理室１１内の下側に流下する汚泥の水分は、脱水処理室１１内の下側に流下する間にろ過され、徐々に流動性が失われる。そして、前記第１ろ過板７の水透過穴７ａから第１本体カバー１２内に、第２ろ過板８の水透過穴８ａから第２本体カバー１３内に流出したろ過水はドレン管１４から機外に排水され続ける。

前記脱水処理室１１内の下側に流下する間のろ過により流動性が低下した汚泥は、第１ろ過板７、および第２ろ過板８の表面にケーキ層を徐々に形成しながら、脱水処理室１１の回転、つまり前記第１ろ過板７、および第２ろ過板８との回転によって、前記脱水処理室１１内の下側から上方側に向かって移動する。これら第１ろ過板７、および第２ろ過板８の表面に形成されたケーキ層により固形物の捕捉が向上するために、ろ過液は次第に清浄になる。

前記脱水処理室１１内の上側に移動した汚泥は、脱水ケーキ排出部１０の排出口１０ａに設けられた背圧板１５の押圧力制御（空気シリンダに供給される空気圧力制御）により、例えば最大６００ｋＰａ（約６．０ｋｇｆ／ｃｍ^２）の一定の背圧（調整可能である）に保持され続ける。流動性を失った汚泥は、これら第１ろ過板７、第２ろ過板８によるせん断力と、背圧板１５により発生する背圧で圧搾脱水される。そして、圧搾脱水によって低含水率になった脱水ケーキは、背圧板１５を押し退けて脱水ケーキ排出部１０から機外へ排出される。

上記のような汚泥の脱水中において、本実施の形態１に係る回転加圧脱水機１では、汚泥流入口１１ａから脱水処理室１１内に供給された汚泥は、先ず前段内部膨出部組２１の外輪スペーサ５の内周面に形成された外側内部膨出部２１ｏと内輪スペーサ４の外周面に形成された内側内部膨出部２１ｉとによる移動方向の変更により圧縮されて、新たな圧搾圧力を生じる。即ち、汚泥は、外輪スペーサ５の内周面に形成された外側内部膨出部２１ｏによる内輪スペーサ４の外周方向への移動により圧縮されて、新たな圧搾圧力が生じる。次いで内輪スペーサ４の外周面に形成された内側内部膨出部２１ｉによる外輪スペーサ５の内周方向への移動によって圧縮されて、脱水処理室１１内に新たな圧搾圧力が生じる。

また、前記内側内部膨出部２１ｉにより外輪スペーサ５の内周方向に移動している汚泥は、後段内部膨出部組２２の外輪スペーサ５の内周面に形成された外側内部膨出部２２ｏと内輪スペーサ４の外周面に形成された内側内部膨出部２２ｉとによる移動方向の変更により圧縮されて、さらに新たな圧搾圧力が生じる。即ち、外輪スペーサ５の内周方向に移動している汚泥は、外輪スペーサ５の内周面に形成された外側内部膨出部２２ｏによる内輪スペーサ４の外周方向への移動により圧縮されて、新たな圧搾圧力が生じる。次いで、内輪スペーサ４の外周面に形成された内側内部膨出部２２ｉによる外輪スペーサ５の内周方向への移動によって圧縮されて、新たな圧搾圧力が生じる。

このように脱水処理室１１内には、内・外側内部膨出部２１ｏ，２１ｉ，２２ｏ，２２ｉの膨出始端と膨出終端との間に、供給された汚泥を蛇行させるような汚泥流路が形成されている。そして、供給された汚泥は汚泥流路を蛇行しながら移動することで圧縮されて、新たに圧搾圧力が発生する。従って、脱水処理室内の下流側領域までより高い圧搾圧力が継続して存在することになり、脱水処理室内の下流側領域まで汚泥の脱水が行われ、効果的に圧搾されて脱水される。

さらに、本発明の実施の形態に係る回転加圧脱水機１によれば、前段内部膨出部組２１の外側内部膨出部２１ｏは脱水処理室１１内の最低位置に形成されていることになり、汚泥供給部９から供給され、汚泥流路９ｂを経て汚泥流入口１１ａから脱水処理室１１内に供給された汚泥中の大量の水分は、外側内部膨出部２１ｏが形成されている位置に流下する間に一気に脱水されて流動性が低下する。従って、汚泥は第１，２ろ過板７，８の回転に追随することができ、外側内部膨出部２１ｏにより内輪スペーサ４の外周方向に移動が可能になることにより圧縮され、新たな圧搾圧力が生じる。従って、より含水率が低い脱水ケーキを得ることができるので、汚泥処理処分費用の低減に対して大いに寄与することができるという優れた効果がある。

以下、本発明の実施の形態１に係る上記構成の回転加圧脱水機１の汚泥の脱水性能が優れていることを確認するために、汚泥の脱水試験を行った。この脱水試験の結果は、下記表１に示すとおりである。なお、この回転加圧脱水機１の脱水処理室１１の内径は１２００ｍｍφである。

本発明の実施の形態１に係る回転加圧脱水機１の汚泥の脱水性能が優れていることは表１と、内部膨出部の無い前記φ１２００ｍｍ回転加圧脱水機による汚泥の試験結果を示す表３との比較において、また図３から良く理解されることである。即ち、本発明の実施の形態１に係る回転加圧脱水機１（白丸印）によれば、汚泥濃度が同等であって、薬注率が低い率（０．５％）であるにもかかわらず、得られた脱水ケーキの含水率が内部膨出部の無い前記φ１２００ｍｍ回転加圧脱水機（黒丸印）の場合よりも０．８％向上している。従って、薬注率を汚泥濃度に相応しい率、例えば表３に示すように、０．７％にすれば、さらに低含水率の脱水ケーキが得られると想定され、本発明の実施の形態に係る回転加圧脱水機１の汚泥の脱水性能が優れていることが良く判る。

図４は本発明の実施の形態２に係る回転加圧脱水機の概略構成を示す一部省略側面図であり、この図４を参照しながら説明する。なお、本発明の実施の形態１に係る回転加圧脱水機の概略構成を示す一部省略側面図である図１との比較において良く理解されるように、内部膨出部の構成の相違にあり、主要構成は全く同一であるから、同一のものは同一名称、並びに同一符号を用いて、主としてその相違する点について説明する。

図４に示す符号１ａは、本発明の実施の形態２に係る回転加圧脱水機であって、この回転加圧脱水機１ａの脱水処理室１１内に、後述する構成になる内部膨出部組２１ａが設けられている。この内部膨出部組２１ａは、前記外輪スペーサ５の内周面に形成され、前記汚泥供給部９から供給された汚泥を、内輪スペーサ４の外周方向に移動させる外側内部膨出部２１ｏを備えている。また、前記内輪スペーサ４の外周面に形成され、前記外側内部膨出部２１ｏにより前記内輪スペーサ４の外周方向に移動している汚泥を、前記外輪スペーサ５の内周方向に移動させる内側内部膨出部２１ｉを備えている。

前記外側内部膨出部２１ｏは内側内部膨出部２１ｉよりも前記汚泥供給部９側に形成されている。そして、前記の外側内部膨出部２１ｏの膨出終端と内側内部膨出部２１ｉの膨出始端とが互いにオーバーラップするように設定されている。さらに、前記前段内部膨出部組２１の外側内部膨出部２１ｏの膨出始端は、前記駆動軸２の回転中心Ｏを通る垂直線Ｌｖよりも前記汚泥供給部９側に位置すると共に、前記外側内部膨出部２１ｏの膨出終端は前記垂直線Ｌｖよりも前記脱水ケーキ排出部１０側に位置するように設定されている。
なお、以上の説明から良く理解されるように、本発明の実施の形態２に係る回転加圧脱水機１ａの前記内部膨出部組２１ａの構成は、上記実施の形態１に係る回転加圧脱水機１の前段内部膨出部組２１の構成と同構成になるものである。

本実施の形態２に係る回転加圧脱水機１ａでは、汚泥流入口１１ａから脱水処理室１１内に供給された汚泥は、先ず内部膨出部組２１の外輪スペーサ５の内周面に形成された外側内部膨出部２１ｏと内輪スペーサ４の外周面に形成された内側内部膨出部２１ｉとによる移動方向の変更により圧縮されて、新たな圧搾圧力が生じる。よって、脱水処理室１１内に圧搾圧力の高い領域が内部膨出部が設けられている領域（中間領域から下流側領域）まで継続して存在することになり、脱水処理室１１内の内部膨出部が設けられている領域まで汚泥の脱水が行われる。従って、本発明の実施の形態２に係る回転加圧脱水機１ａによれば、上記実施の形態１に係る回転加圧脱水機１の場合よりも汚泥の脱水性能は劣るものの、内部膨出部が設けられていない回転加圧脱水機に比較して遥かに優れており、脱水性能の向上効果がある。

本発明の実施の形態３に係る回転加圧脱水機を、その一部分の概略構成を示す一部省略側面図の図５を参照しながら説明する。なお、本発明の実施の形態１に係る回転加圧脱水機の概略構成を示す一部省略側面図である図１との比較において良く理解されるように、内部膨出部の構成の相違にあり、主要構成は全く同一であるから、同一のものは同一名称、並びに同一符号を用いて説明する。

図５に示す符号１ｂは、本発明の実施の形態３に係る回転加圧脱水機であって、この回転加圧脱水機１ｂの脱水処理室１１内の外輪スペーサ５の内周面に、前記汚泥供給部９から供給された汚泥を内輪スペーサ４の外周方向に移動させる外側内部膨出部２１ｏが形成されている。そして、前記外側内部膨出部２１ｏの膨出始端は、前記駆動軸２の回転中心Ｏを通る垂直線Ｌｖよりも前記汚泥供給部９側に位置すると共に、膨出終端は前記垂直線Ｌｖよりも前記脱水ケーキ排出部１０側に位置するように設定されている。なお、以上の説明から良く理解されるように、前記外側内部膨出部２１ｏの構成は、上記実施の形態１に係る回転加圧脱水機１の外側内部膨出部の構成と同構成になるものである。

本実施の形態３に係る回転加圧脱水機１ｂでは、汚泥流入口１１ａから脱水処理室１１内に供給された汚泥は、前記外輪スペーサ５の内周面に形成された外側内部膨出部２１ｏによる移動方向の変更により圧縮されて、新たな圧搾圧力が生じる。従って、本発明の実施の形態３に係る回転加圧脱水機１ｂによれば、上記実施の形態１に係る回転加圧脱水機１の場合よりも汚泥の脱水性能は劣るものの、内部膨出部が設けられていない回転加圧脱水機に比較して遥かに優れており、脱水性能の向上効果がある。

本発明の実施の形態４に係る回転加圧脱水機を、その一部分の概略構成を示す一部省略側面図の図６を参照しながら説明する。なお、本発明の実施の形態１に係る回転加圧脱水機の概略構成を示す一部省略側面図である図１との比較において良く理解されるように、内部膨出部の構成の相違にあり、主要構成は全く同一であるから、同一のものは同一名称、並びに同一符号を用いて説明する。

図６に示す符号１ｃは、本発明の実施の形態４に係る回転加圧脱水機であって、この回転加圧脱水機１ｃの脱水処理室１１内の内輪スペーサ４の外周面に、前記汚泥供給部９から供給された汚泥を外輪スペーサ５の内周方向に移動させる内側内部膨出部２１ｉが形成されている。そして、前記内側内部膨出部２１ｉの膨出始端は、前記駆動軸２の回転中心Ｏを通る垂直線Ｌｖより前記脱水ケーキ排出部１０側に位置するように設定されている。
なお、以上の説明から良く理解されるように、前記内側内部膨出部２１ｉのの構成は、上記実施の形態１に係る回転加圧脱水機１の外側内部膨出部の構成と同構成になるものである。

本実施の形態４に係る回転加圧脱水機１ｃでは、汚泥流入口１１ａから脱水処理室１１内に供給された汚泥は、前記内輪スペーサ４の外周面に形成された内側内部膨出部２１ｉによる移動方向の変更により圧縮されて、新たな圧搾圧力が生じる。従って、本発明の実施の形態４に係る回転加圧脱水機１ｂによれば、上記実施の形態１に係る回転加圧脱水機１の場合よりも汚泥の脱水性能は劣るものの、内部膨出部が設けられていない回転加圧脱水機に比較して遥かに優れており、脱水性能の向上効果がある。

ところで、以上の実施の形態３，４に係る回転加圧脱水機１ｂ，１ｃにおいては、外側内部膨出部２１ｏと内側内部膨出部２１ｉの位置関係が、上記実施の形態１に係る前段内部膨出部組２１の外側内部膨出部２１ｏと内側内部膨出部２１ｉの位置関係と同じ場合を例として説明した。しかしながら、外側内部膨出部と内側内部膨出部の位置関係が、上記実施の形態１に係る後段内部膨出部組２２の外側内部膨出部２２ｏと内側内部膨出部２２ｉの位置関係と同じであっても、同等の効果を得ることができる。

なお、以上の実施の形態に係る回転加圧脱水機においては、脱水処理室の幅方向の両側に多数の水透過穴を有する円盤状のろ過板が配設されている場合を例として説明したが、例えば脱水処理室の幅方向の何れか一方に円盤状のスクリーンが配設されていれば、それなりの効果を得ることができる。また、円盤状スクリーンや前段スクリーンにパンチングメタルを用いた場合を説明したが、ウエッジワイヤースクリーン等、汚泥と水分を分離することができる部材であれば利用可能である。さらに、汚泥供給部が下側に設けられている場合を例として説明したが、円盤状スクリーンの回転中心より上部側に汚泥供給部が設けられている従来例に係る回転加圧脱水機に対しても、本発明の技術的思想を適用することができる。

従って、上記実施の形態に係る回転加圧脱水機は、本発明の具体例に過ぎず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内における設計変更等は自由自在であるから、回転加圧脱水機の形態は上記実施の形態に係る回転加圧脱水機の形態に限定されるものではない。

本発明の実施の形態１に係る回転加圧脱水機の概略構成を示す一部省略側面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の実施の形態１に係る回転加圧脱水機と、内部膨出部が形成されていない回転加圧脱水機とによる汚泥の脱水試験結果を示すグラフ図で、縦軸に脱水ケーキの含水率（％）をとり、横軸に汚泥処理量（ｋｇＤＳ／ｍ^２／ｈ）をとって示すグラフ図である。 本発明の実施の形態２に係る回転加圧脱水機の概略構成を示す一部省略側面図である。 本発明の実施の形態３に係る回転加圧脱水機の一部分の概略構成を示す一部省略側面図である。 本発明の実施の形態４に係る回転加圧脱水機の一部分の概略構成を示す一部省略側面図である。

符号の説明

１，１ａ，１ｂ，１ｃ…回転加圧脱水機
２…駆動軸，２ａ…キー
３…ボス部材，３１…第１ろ過板支持ボス，３１ａ…大径フランジ部，３１ｂ…小径フランジ部，３２…第２ろ過板支持ボス，３２ａ…大径フランジ部，３２ｂ…小径フランジ部，３３…スペーサ支持ボス
４…内輪スペーサ，４ａ…滑り軸受
５…外輪スペーサ
６…仕切りスペーサ
７…第１ろ過板，７ａ…水透過穴
８…第２ろ過板，８ａ…水透過穴
９…汚泥供給部，９ａ…汚泥入口，９ｂ…汚泥流路
１０…脱水ケーキ排出部，１０ａ…排出口
１１…脱水処理室，１１ａ…汚泥流入口，１１ｂ…スクレーパ
１１ｃ…圧搾脱水ゾーン
１２…第１本体カバー
１３…第２本体カバー
１４…ドレン管
１５…背圧板
２１…前段内部膨出部組，２１ｉ…内側内部膨出部，２１ｏ…外側内部膨出部
２２…後段内部膨出部組，２２ｉ…内側内部膨出部，２２ｏ…外側内部膨出部
Ｌｖ…駆動軸の回転中心Ｏを通る垂直線

Claims (2)

1. 水平な駆動軸を介して回転され、少なくとも幅方向の一方側に、多数の水透過穴が設けられてなる円盤状のろ過板と、このろ過板の外端縁付近が摺接する外輪スペーサと、このろ過板の回転中心側の内輪スペーサとにより構成される脱水処理室を備え、前記ろ過板の内側面が摺接する側面を有し、前記脱水処理室内に汚泥を供給する汚泥供給部と、この汚泥供給部より上側の脱水ケーキ排出部とを仕切る仕切りスペーサを備えた回転加圧脱水機において、前記外輪スペーサの内周面と前記内輪スペーサの外周面とのそれぞれに、前記脱水処理室内に供給された汚泥を一方側から他方側に移動させる内部膨出部が設けられて、前記脱水処理室内に、この脱水処理室内に供給された汚泥を蛇行させる汚泥流路が形成されており、
   前記汚泥供給部に最も近い前記内部膨出部は、前記外輪スペーサの内周面であって前記脱水処理室内の最低位置に設けられており、
   前記外輪スペーサの内周面に設けられた前記内部膨出部と、前記内輪スペーサの外周面に設けられた前記内部膨出部とは、一方の膨出終端と他方の膨出始端とが回転方向にオーバーラップするように設けられていることを特徴とする回転加圧脱水機。
2. 水平な駆動軸を介して回転され、少なくとも幅方向の一方側に、多数の水透過穴が設けられてなる円盤状のろ過板と、このろ過板の外端縁付近が摺接する外輪スペーサと、このろ過板の回転中心側の内輪スペーサとにより構成される脱水処理室を備え、前記ろ過板の内側面が摺接する側面を有し、前記脱水処理室内に汚泥を供給する汚泥供給部と、この汚泥供給部より上側の脱水ケーキ排出部とを仕切る仕切りスペーサを備えた回転加圧脱水機による汚泥の脱水方法において、前記外輪スペーサの内周面と前記内輪スペーサの外周面とのそれぞれに、一方の膨出終端と他方の膨出始端とが回転方向にオーバーラップするように設けた内部膨出部により形成された前記脱水処理室内の汚泥流路により、前記脱水処理室内に供給された汚泥を蛇行させるとともに、
   前記汚泥供給部に最も近い前記内部膨出部を、前記外輪スペーサの内周面であって前記脱水処理室内の最低位置に設けることで、前記脱水処理室内に供給された汚泥を前記最低位置まで流下させることを特徴とする回転加圧脱水機による汚泥の脱水方法。

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