JP5978011B2 - Sludge aggregation device and sludge refining method - Google Patents
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Description
本発明は、上水処理設備、下水処理設備、及び産業排水処理設備等から発生する汚泥の処理技術に関し、特に、汚泥に対して脱水処理をする際の脱水性を改善するための前処理技術に関するものである。 The present invention relates to a technology for treating sludge generated from water treatment facilities, sewage treatment facilities, industrial wastewater treatment facilities, and the like, and in particular, pretreatment technology for improving dewaterability when dewatering sludge. It is about.
従来、各種の汚泥に対して脱水処理を行う際には、一般的には、汚泥の脱水性を改善するための前処理として汚泥の調質が行なわれる。汚泥調質処理では、汚泥がもつ電荷を中和するために、汚泥と凝集剤とを汚泥凝集装置（汚泥調質装置とも呼ばれる）の内部で混合して攪拌することで、汚泥の凝集物（フロック）を生成する。汚泥に対して複数種類の凝集剤を用いる場合には、複数の汚泥凝集装置を用意して、それぞれの汚泥凝集装置で異なる凝集剤を用いて汚泥の調質を行なう。 Conventionally, when performing a dehydration process on various sludges, sludge refining is generally performed as a pretreatment for improving the dewaterability of the sludge. In the sludge refining treatment, sludge agglomerates (sludge refining device) are mixed and stirred in the sludge aggregating device (also called sludge refining device) to neutralize the charge of sludge. Flock). When a plurality of types of flocculants are used for sludge, a plurality of sludge flocculants are prepared, and sludge refining is performed using different flocculants in each sludge flocculant.
図１０は、従来の汚泥凝集装置の斜視図である。図１０に示す汚泥凝集装置１００では、円筒の調質槽１０１の一部を切開して調質槽１０１の内部を示している。調質槽１０１の槽底部の側面には、汚泥供給管１０２と凝集剤供給管１０３が接続されており、調質槽１０１の上部の側面には、凝集汚泥排出管１０４が接続されている。調質槽１０１内には、ドラフトチューブ１０７及び攪拌翼１０８が設けられている。 FIG. 10 is a perspective view of a conventional sludge aggregation apparatus. In the sludge aggregation apparatus 100 shown in FIG. 10, a part of the cylindrical tempering tank 101 is cut open to show the inside of the tempering tank 101. A sludge supply pipe 102 and a flocculant supply pipe 103 are connected to the side surface of the bottom of the tempering tank 101, and a coagulated sludge discharge pipe 104 is connected to the upper side surface of the tempering tank 101. In the tempering tank 101, a draft tube 107 and a stirring blade 108 are provided.
攪拌翼１０８は、攪拌軸１０９及び複数の攪拌羽根１１０とからなる。複数の攪拌羽根１１０は、攪拌軸１０９の下方に設けられている。各攪拌羽根１１０は、長方形の平板形状であり、１つの短辺が攪拌軸１０９に取り付けられている。各攪拌羽根１１０の攪拌軸１０９に取り付けられる短辺は、攪拌軸１０９と平行であり、よって、各攪拌羽根１１０の平面の法線方向は、攪拌軸１０９と垂直である。図１０に示すように、複数の攪拌羽根１１０は、攪拌軸１０９の下方に３段に設けられている。各段には、攪拌軸１０９を挟んで互いに対向する２枚の攪拌羽根１１０が設けられている。 The stirring blade 108 includes a stirring shaft 109 and a plurality of stirring blades 110. The plurality of stirring blades 110 are provided below the stirring shaft 109. Each stirring blade 110 has a rectangular flat plate shape, and one short side is attached to the stirring shaft 109. The short side attached to the stirring shaft 109 of each stirring blade 110 is parallel to the stirring shaft 109, and thus the normal direction of the plane of each stirring blade 110 is perpendicular to the stirring shaft 109. As shown in FIG. 10, the plurality of stirring blades 110 are provided in three stages below the stirring shaft 109. Each stage is provided with two stirring blades 110 facing each other across the stirring shaft 109.
攪拌翼１０８は、攪拌軸１０９が円筒形状の調質槽１０１の中央に位置するように、調質槽１０１内に設けられる。攪拌翼１０８の各段における２つの攪拌羽根１１０の幅は、調質槽１１０の直径より小さい。ドラフトチューブ１０７は、攪拌翼１０８の３段の攪拌羽根１１０の上部であって、調質槽１０１の高さ方向の略中央に設けられる。ドラフトチューブ１０７は、調質槽１０１の直径よりも小さく、各段の２枚の攪拌羽根１１０の幅と同じ直径を有する円筒形状であり、攪拌軸１０９を中心として、調質槽１０１の内部に設けられる。 The stirring blade 108 is provided in the tempering tank 101 so that the stirring shaft 109 is located at the center of the cylindrical tempering tank 101. The width of the two stirring blades 110 in each stage of the stirring blade 108 is smaller than the diameter of the tempering tank 110. Draft tube 107, a top of the stirring blade 110 of three stages of the stirring blade 108 is provided substantially at the center in the height direction of the refining vessel 101. The draft tube 107 has a cylindrical shape that is smaller than the diameter of the tempering tank 101 and has the same diameter as the width of the two stirring blades 110 in each stage, and is placed inside the tempering tank 101 around the stirring shaft 109. Provided.
攪拌軸１０９は、調質槽１０１の外部に設けられた駆動装置１１１に接続されて、駆動装置１１１によって回転駆動する。駆動装置１１１の回転速度は、汚泥の状態や凝集剤の種類等の種々の要素を考慮して決定される。 The stirring shaft 109 is connected to a driving device 111 provided outside the tempering tank 101 and is rotationally driven by the driving device 111. The rotational speed of the drive device 111 is determined in consideration of various factors such as the state of sludge and the type of flocculant.
図１１は、調質槽１０１内の流れを示す図である。調質槽１０１の下部の汚泥と凝集剤の混合物は、回転する攪拌羽根１１０によって外周方向に流れて、攪拌羽根１１０の外側及びドラフトチューブ１０７の外側を調質槽１０１の内面に沿って上昇して、上昇の勢いがなくなった汚泥と凝集剤の混合物は、ドラフトチューブ１０７の内側を通って再び回転する攪拌羽根１１０に戻る。即ち、調質槽１０１の縁を内面に沿って上昇する上昇流と、調質槽１０１内の中央を下降する下降流とをドラフトチューブ１０７が仕切ることで、そのような上昇流及び下降流を促進する。このような流れの中で汚泥と凝集剤とが攪拌される。 FIG. 11 is a diagram showing the flow in the tempering tank 101. The mixture of sludge and flocculant at the bottom of the tempering tank 101 flows in the outer circumferential direction by the rotating stirring blade 110, and rises along the inner surface of the tempering tank 101 on the outside of the stirring blade 110 and the outside of the draft tube 107. Thus, the mixture of sludge and flocculant that has lost its upward momentum returns to the stirring blade 110 that rotates again through the inside of the draft tube 107. That is, the draft tube 107 partitions the upward flow rising along the inner surface of the tempering tank 101 and the downward flow descending in the center of the tempering tank 101, so that such upward flow and downward flow can be separated. Facilitate. In such a flow, the sludge and the flocculant are agitated.
脱水処理において、汚泥調質は非常に重要な処理であり、十分な汚泥の調質を行なうことで、後段の脱水処理の効果の優劣が大きく左右される。ここで、汚泥の調質を効率的に行なうためには、汚泥と凝集剤との攪拌を十分に行なうことが重要である。特に、汚泥凝集装置が大型化するに伴い攪拌効率が悪化する傾向がある。従来、攪拌効率を向上させるための種々の汚泥凝集装置が提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２を参照）。 In the dehydration process, the sludge refining is a very important process, and the superiority or inferiority of the effect of the subsequent dewatering process is greatly affected by sufficient sludge refining. Here, in order to efficiently perform sludge refining, it is important to sufficiently stir the sludge and the flocculant. In particular, as the sludge aggregating apparatus becomes larger, the stirring efficiency tends to deteriorate. Conventionally, various sludge aggregating apparatuses for improving the stirring efficiency have been proposed (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
特許文献１に記載された二段式凝集混和槽では、槽の上部及び下部に各々羽根形状の異なる２台の攪拌機を設けて、槽の下部の直径を槽の上部より小径として、槽の下部で急攪拌するとともに槽の上部の大容量部で、緩速攪拌をする。また、特許文献２に記載された攪拌槽では、槽体内に仕切板を設けて、この仕切板の汚泥流路の近傍に板体を設けることで短絡流（供給された汚泥が十分に凝集剤と反応しないまま排出される流れ）を抑制し、攪拌槽の上部及び下部に設けた攪拌羽根はいずれも下降流を形成する形状となっている。 In the two-stage agglomeration mixing tank described in Patent Document 1, two stirrers having different blade shapes are provided at the upper and lower parts of the tank, respectively, and the diameter of the lower part of the tank is made smaller than the upper part of the tank. And stir gently at the large volume at the top of the tank. Moreover, in the stirring tank described in Patent Document 2, a partition plate is provided in the tank body, and a plate body is provided in the vicinity of the sludge flow path of the partition plate, so that the short-circuit flow (the supplied sludge is sufficiently coagulant). The stirring blades provided at the upper and lower portions of the stirring tank are shaped to form a downward flow.
しかしながら、上記の特許文献１の二段凝集混和槽では、攪拌力によって汚泥と凝集剤との攪拌効果を高めているので、エネルギー消費量が多く、エネルギー消費量に対する攪拌効率が良好でない。また、上記の特許文献２の攪拌槽では、汚泥流路を妨げることで攪拌効果を高めているが、攪拌力を調整できないという欠点がある。 However, in the above-mentioned two-stage coagulation mixing tank of Patent Document 1, since the stirring effect of sludge and the flocculant is enhanced by the stirring force, the energy consumption is large and the stirring efficiency with respect to the energy consumption is not good. Moreover, although the stirring tank of said patent document 2 has improved the stirring effect by preventing a sludge flow path, there exists a fault that stirring power cannot be adjusted.
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、攪拌効率の良好な汚泥凝集装置を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of said problem, and aims at providing the sludge aggregation apparatus with favorable stirring efficiency.
本発明の汚泥凝集装置は、汚泥を調質する汚泥凝集装置であって、汚泥と凝集剤の混合物を収容する調質槽と、前記調質槽内で回転軸周りに回転駆動される複数段の攪拌羽根と、を備え、前記攪拌羽根は、前記回転軸の方向を高さ方向としたときの最大高さを３等分して前記回転軸に垂直な仮想面で上部、中央部、及び下部に分けて、上部、中央部、及び下部のそれぞれの吐出量をＱｕ、Ｑｍ、及びＱｄとしたときに、Ｑｕ＜Ｑｍ、又はＱｄ＜Ｑｍの少なくともいずれかを満たす。この構成により、攪拌羽根の上方に上昇流が生じ、及び／又は攪拌羽根の下方に下降流が生じて、汚泥と凝集剤の混合物が攪拌される。 The sludge agglomeration apparatus of the present invention is a sludge agglomeration apparatus for refining sludge, a refining tank that contains a mixture of sludge and a flocculant, and a plurality of stages that are rotationally driven around a rotation axis in the refining tank. The stirring blade is divided into a maximum height when the direction of the rotation axis is the height direction, and is divided into three equal parts, and an upper portion, a center portion, and a virtual plane perpendicular to the rotation shaft. When divided into the lower parts and the discharge amounts of the upper part, the central part, and the lower part are defined as Qu, Qm, and Qd, at least one of Qu <Qm or Qd <Qm is satisfied. With this configuration, an upward flow is generated above the stirring blade and / or a downward flow is generated below the stirring blade, and the mixture of the sludge and the flocculant is stirred.
上記の汚泥凝集装置において、前記攪拌羽根は、前記上部、前記中央部、前記下部の面積をそれぞれＳｕ、Ｓｍ、Ｓｄとしたときに、Ｓｕ＜Ｓｍ、又はＳｄ＜Ｓｍの少なくともいずれかを満たしてよい。この構成により、攪拌羽根を回転駆動させることで、上記の吐出量の条件を満足できる。 In the sludge agglomeration apparatus, the stirring blade satisfies at least one of Su <Sm or Sd <Sm when the areas of the upper part, the central part, and the lower part are Su, Sm, and Sd, respectively. Good. With this configuration, the above discharge amount condition can be satisfied by rotationally driving the stirring blade.
上記の汚泥凝集装置において、一の段の攪拌羽根が、Ｑｕ＜Ｑｍを満たし、前記一の段の上段の攪拌羽根が、Ｑｄ＜Ｑｍを満たしてよい。この構成により、一の段の攪拌羽根の上方に上昇流が生じ、その一の段の上段の攪拌羽根の下方に下降流が生じるので、これらの上昇流と下降流とが衝突して渦流が生じ、汚泥と凝集剤の混合物が攪拌される。 In the sludge aggregation apparatus, the first stage stirring blade may satisfy Qu <Qm, and the upper stage stirring blade may satisfy Qd <Qm. With this configuration, an upward flow is generated above the first stage stirring blades, and a downward flow is generated below the upper stirring blades of the first stage. The mixture of sludge and flocculant is agitated.
上記の汚泥凝集装置において、各段の前記攪拌羽根は、前記回転軸に対する取り付け角度が互いにずれていてよい。この構成により、上記の上昇流と下降流との衝突による渦流を生じさせることができる。 In the above-described sludge aggregating apparatus, the agitation blades at each stage may be attached at different angles with respect to the rotation shaft. With this configuration, it is possible to generate a vortex due to the collision between the upward flow and the downward flow.
上記の汚泥凝集装置において、前記攪拌羽根が、前記回転駆動の周方向に曲がっていてよい。この構成により、調質槽の径に対して攪拌羽根の面積を大きくすることができ、汚泥と凝集剤の混合物をより好適に攪拌できる。 In the sludge aggregating apparatus, the stirring blade may be bent in the circumferential direction of the rotational drive. By this structure, the area of a stirring blade can be enlarged with respect to the diameter of a tempering tank, and the mixture of sludge and a flocculant can be stirred more suitably.
上記の汚泥凝集装置において、前記調質槽は、下部の径が上部の径より小さく、前記攪拌羽根は前記調質槽の下部で回転駆動されてよい。この構成により、調質槽の下部で急攪拌部が形成されて、汚泥と凝集剤の混合物がより好適に攪拌される。 In the sludge aggregating apparatus, the tempering tank may have a lower diameter smaller than an upper diameter, and the stirring blade may be rotationally driven at the lower part of the tempering tank. With this configuration, a rapid stirring portion is formed in the lower part of the tempering tank, and the mixture of sludge and the flocculant is more suitably stirred.
上記の汚泥凝集装置において、前記調質槽の下部に、前記汚泥を前記調質槽内に供給する汚泥供給管と、前記凝集剤を前記調質槽内に供給する凝集剤供給管とが接続されていてよい。この構成により、調質槽の下部から汚泥及び凝集剤を供給できる。 In the sludge aggregating apparatus, a sludge supply pipe for supplying the sludge into the tempering tank and a flocculant supply pipe for supplying the flocculant into the tempered tank are connected to a lower part of the tempering tank. May have been. By this structure, sludge and a flocculant can be supplied from the lower part of a tempering tank.
上記の汚泥凝集装置において、前記攪拌羽根は、前記汚泥供給管と前記凝集剤供給管との間に設けられてよい。この構成により、汚泥が供給される箇所と凝集剤が供給される箇所との間で攪拌羽根が回転駆動されるので、ショートパスを防いで汚泥と凝集剤とが良好に攪拌される。 In the sludge aggregating apparatus, the stirring blade may be provided between the sludge supply pipe and the flocculant supply pipe. With this configuration, the agitation blade is rotationally driven between the place where the sludge is supplied and the place where the flocculant is supplied, so that a short pass is prevented and the sludge and the flocculant are well stirred.
上記の汚泥凝集装置において、前記調質槽の上部に凝集汚泥排出管が接続されていてよい。この構成により、調質槽の上部から調質された汚泥を取り出すことができる。 In the sludge aggregating apparatus, an agglomerated sludge discharge pipe may be connected to an upper portion of the tempering tank. By this structure, the conditioned sludge can be taken out from the upper part of the tempering tank.
上記の汚泥凝集装置において、前記調質槽内の上部に、前記回転軸周りに駆動される旋回羽根が設けられていてよい。この構成により、攪拌羽根によって十分に攪拌された汚泥と凝集剤が旋回することで、凝集物が生成される。 In the sludge aggregating apparatus described above, swirl vanes that are driven around the rotation axis may be provided in an upper portion of the tempering tank. With this configuration, the sludge and the flocculant sufficiently stirred by the stirring blades are swirled to generate agglomerates.
上記の汚泥凝集装置において、前記調質槽の下部に、回転駆動される前記攪拌羽根と干渉しないようにバッフルプレートが設けられていてよい。この構成により、攪拌羽根が回転駆動されてバッフルプレートの近くを通り過ぎることで乱流が生じて、汚泥と凝集剤の混合物が攪拌される。 In the above sludge flocculation apparatus, the bottom of the refining vessel, baffle plate so as not to interfere with the stirring blade which is rotationally driven may be provided. This configuration is stirring blade turbulence caused by passing nearby are rotationally driven baffle plates, the mixture of sludge and flocculant is agitated.
上記の汚泥凝集装置において、前記攪拌羽根の最大高さをＨとし、前記攪拌羽根の段数をＮとすると、前記バッフルプレートの高さは、（Ｎ−１）×Ｈ以下であってよい。この構成により、少なくとも最上段の攪拌羽根の周囲に上向きの流れを生じさせることができる。 In the sludge agglomerator, the maximum height of the stirring blade and H, when the number of stages of the stirring blades is N, the height of the baffle plate may be up to (N-1) × H. With this configuration, an upward flow can be generated around at least the uppermost stirring blade.
本発明の別の態様は、調質槽に汚泥及び凝集剤を調質槽に供給し、前記調質槽内で、複数段に設けられた攪拌羽根を回転軸周りに回転駆動させることで、前記調質槽内に供給された前記汚泥及び前記凝集剤の混合物を攪拌する汚泥調質方法であって、前記回転軸の方向を上下方向として、前記攪拌羽根を回転駆動することによって、前記攪拌羽根の上方に前記混合物の上昇流を生じさせ、前記攪拌羽根の下方に前記混合物の下降流を生じさせる。この構成により、上昇流と下降流とが衝突して渦流が生じ、汚泥と凝集剤の混合物が攪拌される。 Another aspect of the present invention is to supply sludge and flocculant to the tempering tank, and to rotate the stirring blades provided in multiple stages around the rotation axis in the tempering tank, A sludge refining method for stirring the mixture of the sludge and the flocculant supplied into the refining tank, wherein the stirring blade is rotated by driving the stirring blade in the vertical direction. An upward flow of the mixture is generated above the blades, and a downward flow of the mixture is generated below the stirring blades. With this configuration, the upward flow and the downward flow collide with each other to generate a vortex, and the mixture of the sludge and the flocculant is stirred.
上記の汚泥調質方法において、前記汚泥及び凝集剤を前記調質槽の下部に供給し、前記攪拌羽根を前記調質槽の下部の内部で回転駆動し、前記調質槽の上部で前記混合物の旋回流を生じさせて、前記調質槽の上部から調質された汚泥を前記調質槽の外に排出してよい。この構成により、攪拌羽根によって十分に攪拌された汚泥と凝集剤が旋回することで、凝集物が生成される。 In the sludge refining method, the sludge and the flocculant are supplied to the lower part of the tempering tank, the stirring blade is driven to rotate inside the lower part of the tempering tank, and the mixture is formed above the tempering tank. The sludge conditioned from the upper part of the tempering tank may be discharged out of the tempered tank. With this configuration, the sludge and the flocculant sufficiently stirred by the stirring blades are swirled to generate agglomerates.
本発明によれば、攪拌羽根の上方の上昇流及び攪拌羽根の下方の下降流によって汚泥と凝集剤の混合物が十分に攪拌されるので、効率よく汚泥と凝集剤の混合物を攪拌できる。 According to the present invention, since the mixture of sludge and the flocculant is sufficiently stirred by the upward flow above the stirring blade and the downward flow below the stirring blade, the mixture of sludge and the flocculant can be efficiently stirred.
以下、本発明の実施の形態の汚泥凝集装置を説明する。図１は、本発明の実施の形態の汚泥凝集装置１０の斜視図である。汚泥凝集装置１０の調質槽１１は、下部の強攪拌部１１２と、上部の大容量部１１１と、強攪拌部１１２と大容量部１１１とを連結する連結部１１３とからなる。強攪拌部１１２及び大容量部１１１はいずれも円筒形状であり、強攪拌部１１２は大容量部１１１より直径が小さい。連結部１１３は、上部の大径の大容量部１１１と下部の小径の強攪拌部１１２と連結する逆円錐台形状を有する。強攪拌部１１２の直径は、大容量部１１１の直径の１／２〜２／３程度とするのが望ましい。また、連結部１１３の法面は、水平方向に対して４５度以上の角度で立ち上がっていることが望ましい。 Hereinafter, the sludge aggregation apparatus of embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a perspective view of a sludge aggregation apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. Refining tank 11 of the sludge agglomerator 10 is composed of a lower part of the strong stirring portion 11 2, and the large-capacity portion 11 1 of the upper, strong stirring portion 11 2 and the large-capacity portion 11 1 and the connecting connection portion 113 . Vigorous stirring portion 11 2 and the large-capacity portion 11 1 is either a cylindrical shape, vigorous stirring portion 11 2 has a smaller diameter than the large-capacity portion 11 1. Connecting portion 113 has an inverted truncated cone shape connected to the large-capacity portion 11 1 and the bottom of the small-diameter vigorous stirring portion 11 2 of the large diameter of the upper. Strong diameter of the stirring portion 11 2 is desirably set to 1 / 2-2 / 3 of about mass portion 11 first diameter. Moreover, it is desirable that the slope of the connecting portion 113 rises at an angle of 45 degrees or more with respect to the horizontal direction.
調質槽１１の下部の側面には、汚泥供給管１２が接続されており、その反対側の側面には凝集剤供給管１３が接続されている。大容量部１１１の上部の側面には凝集汚泥排出管１４が接続されている。また、大容量部１１１の上面には、駆動装置１５が設けられている。 A sludge supply pipe 12 is connected to the lower side surface of the tempering tank 11, and a flocculant supply pipe 13 is connected to the opposite side surface. Is agglomerated sludge discharge pipe 14 is connected to the large-capacity portion 11 1 of the side surface of the upper. On the upper surface of the large-capacity portion 11 1, the drive device 15 is provided.
図２は、汚泥凝集装置１０の調質槽１１の一部を切開して内部の構造を示した斜視図である。調質槽１１内には、攪拌翼１８が設けられる。攪拌翼１８は、棒状の攪拌軸１８１と、攪拌軸１８１に取り付けられた複数の旋回羽根１８２ａ〜１８２ｄ（総称を「攪拌羽根１８２」と記す）と、攪拌軸１８１に取り付けられた複数の第３段の攪拌羽根１８３ａ〜１８３ｄ（総称を「攪拌羽根１８３」と記す）、第３段の攪拌羽根１８３の下に設けられた複数の第２段の攪拌羽根１８４ａ〜１８４ｄ（総称を「攪拌羽根１８４」と記す）、及び第２段の攪拌羽根１８４の下に設けられた複数の第１段の攪拌羽根１８５ａ〜１８５ｄ（総称を「攪拌羽根１８５」と記す）とを備えている。 FIG. 2 is a perspective view showing an internal structure by cutting a part of the tempering tank 11 of the sludge aggregating apparatus 10. A stirring blade 18 is provided in the tempering tank 11. The stirring blade 18 includes a rod-shaped stirring shaft 181, a plurality of swirl blades 182 a to 182 d (generically referred to as “stirring blade 182”) attached to the stirring shaft 181, and a plurality of third blades attached to the stirring shaft 181. Stage stirring blades 183a to 183d (generally referred to as “stirring blade 183”) and a plurality of second stage stirring blades 184a to 184d (generally referred to as “stirring blade 184”) are provided below the third stage stirring blade 183. And a plurality of first stage stirring blades 185a to 185d (generally referred to as “stirring blades 185”) provided below the second stage stirring blades 184.
図３は、攪拌翼１８の側面図であり、図４は、図３のＡ−Ａ’断面図である。第３段の４つの攪拌羽根１８３ａ〜１８３ｄは、攪拌軸１８１の周方向にそれぞれ９０度の間隔で設けられる。攪拌羽根１８３ａ〜１８３ｄは、いずれも同一の構成を有している。攪拌羽根１８３ａ〜１８３ｄは、それぞれ平板を攪拌軸１８１と平行な２箇所の折れ線でそれぞれ、攪拌軸１８１及び調質槽１１１の周方向に屈曲させた形状をしている。攪拌羽根１８３ａ〜１８３ｄの各々は、攪拌軸１８１に近いほうから順に（根元から先端に向けて）、攪拌軸１８１の直径方向に向いた状態で攪拌軸１８１に取り付けられる第１部、第１部から周方向に２０度屈曲した第２部、及び第２部から周方向に５０度屈曲した第３部を備えている。攪拌軸１８１の中心と第３部の先端、即ち攪拌羽根１８３の先端とを結ぶ方向と、第１部の平面方向とは、３０度の角度をなしている。第１部は、根元から先端に向けて高さ方向の幅は一定であるが、第２部及び第３部は、根元側から先端側に向けて高さ方向の幅が狭くなるテーパ形状を有している。 FIG. 3 is a side view of the stirring blade 18, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line A-A 'of FIG. The four stirring blades 183a to 183d in the third stage are provided at intervals of 90 degrees in the circumferential direction of the stirring shaft 181. All of the stirring blades 183a to 183d have the same configuration. The stirring blades 183a to 183d have shapes in which flat plates are bent in two circumferential lines parallel to the stirring shaft 181 in the circumferential direction of the stirring shaft 181 and the tempering tank 111, respectively. Each of the stirring blades 183a to 183d is a first part and a first part that are attached to the stirring shaft 181 in order from the side closer to the stirring shaft 181 (from the root toward the tip) and in the state of facing the diameter direction of the stirring shaft 181. A second part bent 20 degrees in the circumferential direction from the second part and a third part bent 50 degrees in the circumferential direction from the second part. The direction connecting the center of the stirring shaft 181 and the tip of the third part, that is, the tip of the stirring blade 183, and the plane direction of the first part form an angle of 30 degrees. The first part has a constant width in the height direction from the root toward the tip, but the second and third parts have a tapered shape in which the width in the height direction decreases from the root side toward the tip. Have.
第２段の攪拌羽根１８４及び第１段の攪拌羽根１８５も第３段の攪拌羽根１８３と同じ構成を有するが、第２段の攪拌羽根１８４は、第３段の攪拌羽根１８３とは攪拌軸１８１周りに３０度ずらして攪拌軸１８１に固定され、第１段の攪拌羽根１８３は、第２段の攪拌羽根１８４から更に攪拌軸１８１周りに３０度ずらして攪拌軸１８１に固定される。 The second stage stirring blade 184 and the first stage stirring blade 185 also have the same configuration as the third stage stirring blade 183, but the second stage stirring blade 184 is different from the third stage stirring blade 183. The first stage stirring blade 183 is fixed to the stirring shaft 181 while being shifted by 30 degrees around the stirring shaft 181 from the second stage stirring blade 184.
旋回羽根１８２は、第３段の攪拌羽根１８３から一定の距離を隔てた上方に設けられる。旋回羽根１８２は、大容量部１１１の下部に位置するように設けられ、その一部が連結部１１３にかかっている。旋回羽根１８２ａ〜１８２ｄは、それぞれ、根元（攪拌軸１８１に取り付けられる部分）から先端に向けて高さ方向の幅が狭くなるテーパ形状を有する平板として形成される。また、旋回羽根１８２ａ〜１８２ｄは、互いに攪拌軸１８１周りに９０度の角度をなして、攪拌軸１８１直径方向と平行な方向に向くように、攪拌軸１８１に固定される。 The swirl vane 182 is provided above the third stage agitating vane 183 at a certain distance. Swirl vanes 182 are provided so as to be positioned in the lower portion of the large-capacity portion 11 1, a portion of which rests on the connecting portion 113. The swirl vanes 182a to 182d are each formed as a flat plate having a tapered shape whose width in the height direction becomes narrower from the root (portion attached to the stirring shaft 181) toward the tip. Further, the swirl blades 182a to 182d are fixed to the stirring shaft 181 so as to make an angle of 90 degrees around the stirring shaft 181 and to face in a direction parallel to the diameter direction of the stirring shaft 181.
図２に示されるように、第１ないし第３の攪拌羽根１８３〜１８５はすべて強攪拌部１１２内に収容される。上述のように、強攪拌部１１２の下部の側面には、強攪拌部１１２に汚泥を供給するための汚泥供給管１２が接続され、その反対側には強攪拌部１１２に凝集剤を供給するための凝集剤供給管１３が接続される。よって、汚泥供給管１２と凝集剤供給管１３とは、攪拌羽根１８３〜１８５を挟んで対向して設けられる。攪拌軸１８１は、駆動装置１５に接続されて、駆動装置１５によって回転駆動する。強攪拌部１１２では、合計１２枚の攪拌羽根１８３〜１８５が攪拌軸１８１の回転によって回転することで、汚泥と凝集剤とが強く攪拌される。 As shown in FIG. 2, the first to third stirring blade 183-185 are accommodated in all strong stirring part 11 2. As mentioned above, strong in the lower portion of the side surface of the agitation portion 11 2, vigorous stirring portion 11 2 sludge supply pipe 12 for supplying the sludge is connected to, flocculant strong stirring portion 11 2 on the opposite side Is connected to a flocculant supply pipe 13. Therefore, the sludge supply pipe 12 and the flocculant supply pipe 13 are provided to face each other with the stirring blades 183 to 185 interposed therebetween. The stirring shaft 181 is connected to the driving device 15 and is driven to rotate by the driving device 15. The vigorous stirring portion 11 2, a total of 12 sheets of stirring blades 183-185 are by rotating by the rotation of the stirring shaft 181, it is agitated strongly sludge and coagulant.
強攪拌部１１２の内周面には、４枚の長方形のバッフルプレート２０が設けられる。バッフルプレート２０は、その面が強攪拌部１１２の半径方向に平行になるように設けられる。バッフルプレート２０の高さは、第２段の攪拌羽根１８４の上端と一致している。なお、バッフルプレート２０は、一般的には、攪拌羽根の最大高さをＨとし、攪拌羽根の段数をＮ（Ｎ＞１）とした場合に、Ｈ以上（Ｎ−１）×Ｈ以下とする。換言すれば、バッフルプレート２０の高さは、強攪拌部１１２の最上段の攪拌羽根１８３までには達しないように設計される。また、上述のように、複数段の攪拌羽根１８３〜１８５は、すべてが強攪拌部１１２内に収まるので、バッフルプレート２０も強攪拌部１１２内に収まる。 The inner peripheral surface of the vigorously stirred 11 2, has four rectangular baffle plate 20 is provided. The baffle plate 20, its surface is provided parallel to the radial direction of the strong stirring portion 11 2. The height of the baffle plate 20 coincides with the upper end of the second stage stirring blade 184. In general, the baffle plate 20 has a maximum height of the stirring blade of H and a number of stirring blades of N (N> 1). . In other words, the height of the baffle plate 20 is designed so as not to reach up to the top of the stirring blade 183 of vigorous stirring portion 11 2. Further, as described above, agitating blades 183-185 multiple stages, because all fits strong stirring part 11 2, it fits the baffle plate 20 also vigorous stirring portion 11 2.
攪拌羽根１８３〜１８５の先端は、バッフルプレート２０と干渉しないように、バッフルプレート２０から僅かに内側に位置している。攪拌羽根１８３〜１８５の先端とバッフルプレート２０の内側端との間の距離は、例えば３〜５ｍｍ程度とすることができる。 The tips of the stirring blades 183 to 185 are located slightly inside the baffle plate 20 so as not to interfere with the baffle plate 20. The distance between the tips of the stirring blades 183 to 185 and the inner end of the baffle plate 20 can be set to about 3 to 5 mm, for example.
攪拌羽根１８３〜１８５について更に詳しく説明する。図５は、屈曲させていない状態の攪拌羽根１８３〜１８５を示す図である。攪拌羽根１８３〜１８５は、その最大高さＨを３等分する回転軸１８１に垂直な仮想面によって上部、中央部、下部に分けると、上部の面積Ｓｕ、中央部の面積Ｓｍ、及び下部の面積Ｓｄは、Ｓｕ＜Ｓｍ、Ｓｄ＜Ｓｍの関係を満たす。本実施の形態では、上述のように、第２部分及び第３部分において攪拌軸１８１から遠のくにつれてその高さが低くなるテーパ形状をしているので、特に第２部分及び第３部分において、上部の面積Ｓｕ及び下部の面積Ｓｄが中央部の面積Ｓｍよりも小さくなっている。また、本実施の形態では、テーパ形状は上下対称であるので、Ｓｕ＝Ｓｄとなっている。 The stirring blades 183 to 185 will be described in more detail. FIG. 5 is a view showing the stirring blades 183 to 185 in a state where they are not bent. When the stirring blades 183 to 185 are divided into an upper portion, a central portion, and a lower portion by a virtual plane perpendicular to the rotation shaft 181 that divides the maximum height H into three equal parts, the upper area Su, the central area Sm, and the lower portion The area Sd satisfies the relationship of Su <Sm and Sd <Sm. In the present embodiment, as described above, since the second portion and the third portion have a tapered shape whose height decreases with increasing distance from the stirring shaft 181, the upper portion particularly in the second portion and the third portion. Area Su and lower area Sd are smaller than the central area Sm. In the present embodiment, since the taper shape is vertically symmetric, Su = Sd.
以上のように構成された汚泥凝集装置１０の動作を説明する。図５で説明した攪拌羽根１８３〜１８５による吐出量Ｑは、Ｓ（＝Ｓｕ＋Ｓｍ＋Ｓｄ）×回転速度ωに比例する。ここで、吐出量Ｑとは、羽根の回転によって羽根が時間当たりに通過する空間（押しのける汚泥）の体積であり、上述のように、羽根の面積Ｓ及び羽根の回転速度ωに比例する。攪拌羽根１８３〜１８５上部の吐出量Ｑｕ、中央部の吐出量Ｑｍ、及び下部の吐出量Ｑｄをそれぞれ独立にみると、回転速度ωはすべてにつき同一であるので、吐出量は面積に比例して、Ｑｕ＜Ｑｍ、Ｑｄ＜Ｑｍの関係を満たす。また、Ｓｕ＝Ｓｄであるので、Ｑｕ＝Ｑｄである。 Operation | movement of the sludge aggregation apparatus 10 comprised as mentioned above is demonstrated. The discharge amount Q by the stirring blades 183 to 185 described in FIG. 5 is proportional to S (= Su + Sm + Sd) × rotational speed ω. Here, the discharge amount Q is the volume of the space (sludge that can be pushed away) through which the blades pass by the rotation of the blades, and is proportional to the blade area S and the blade rotation speed ω as described above. When the discharge quantity Qu at the upper part of the stirring blades 183 to 185, the discharge quantity Qm at the center part, and the discharge quantity Qd at the lower part are viewed independently, the rotational speed ω is the same for all, so the discharge quantity is proportional to the area. , Qu <Qm, and Qd <Qm. Since Su = Sd, Qu = Qd.
このような上下方向での吐出量の差によって、攪拌羽根の上部では上昇流が生じ、攪拌羽根の下部では下降流が生じる。この上昇流と下降流の調整は、攪拌羽根の上部及び下部の面積を調整することで行なうことができる。例えば、Ｓｕ＞Ｓｄとすることで、Ｑｕ＞Ｑｄとすれば、主に下降流が生じ、逆にＳｕ＜Ｓｄとすることで、Ｑｕ＜Ｑｄとすれば、主に上昇流が生じる。さらに、上昇流のみを生じさせたい場合には、攪拌羽根の形状をＳｄ＝Ｓｍ＞Ｓｕとし、即ち、攪拌羽根の下部の面積と中央部の面積を同一とすることで、Ｑｄ＝Ｑｍ＞Ｑｕとすればよい。同様に、下降流のみを生じさせたい場合には、攪拌羽根の形状をＳｕ＝Ｓｍ＞Ｓｄとし、即ち、攪拌羽根の下部の面積と中央部の面積を同一とすることで、Ｑｕ＝Ｑｍ＞Ｑｄとすればよい。 Due to the difference in the discharge amount in the vertical direction, an upward flow is generated at the upper part of the stirring blade, and a downward flow is generated at the lower part of the stirring blade. The upward flow and the downward flow can be adjusted by adjusting the areas of the upper and lower portions of the stirring blade. For example, when Su> Sd, if Qu> Qd, a downward flow mainly occurs. Conversely, when Su <Sd, if Qu <Qd, an upward flow mainly occurs. Further, when it is desired to generate only the upward flow, the shape of the stirring blade is set to Sd = Sm> Su, that is, by making the area of the lower portion of the stirring blade the same as the area of the central portion, Qd = Qm> Qu And it is sufficient. Similarly, when it is desired to generate only the downward flow, the shape of the stirring blade is set to Su = Sm> Sd, that is, by making the area of the lower portion and the center of the stirring blade the same, Qu = Qm> Qd may be used.
ある攪拌羽根において、上部にて上昇流が生じると、この上昇流は、当該攪拌羽根の上段の攪拌羽根の下部からの下降流と衝突し渦流が生じる。特に攪拌羽根の先端部分で比較的強い上昇流及び下降流が生じて、強い渦流が発生する。このような上昇流と下降流との衝突による渦流は、第１段と第２段との間、及び第２段と第３段との間の各々において生じる。この渦流によって、汚泥と凝集剤とが十分に攪拌され、汚泥と凝集剤との混合物のショートパスを防ぐことができる。また、攪拌羽根の先端とバッフルプレート２０の内側端との隙間が小さいので、この部分で強い乱流が生じ、これによっても十分な攪拌が行われて、ショートパスを防ぐことができる。 When an upward flow is generated in an upper part of a certain stirring blade, the upward flow collides with a downward flow from the lower part of the upper stirring blade of the stirring blade, and a vortex flow is generated. In particular, a relatively strong upward flow and downward flow are generated at the tip of the stirring blade, and a strong vortex flow is generated. Such vortex flow due to the collision between the upward flow and the downward flow is generated between the first stage and the second stage and between the second stage and the third stage. By this vortex, the sludge and the flocculant are sufficiently stirred, and a short path of the mixture of the sludge and the flocculant can be prevented. Further, since the gap between the inner end of the tip of the stirring blade and the baffle plate 20 is small, a strong turbulence is generated in this portion, whereby sufficient stirring is also performed, it is possible to prevent the short pass.
上述のように、バッフルプレート２０は、最上段の攪拌羽根１８３にまでは達していないので、最上段の攪拌羽根１８３は、下段の攪拌羽根１８４、１８５によって十分に攪拌された汚泥と凝集剤との混合物の調質槽１１の内周面に沿う上昇流を生じさせて、調質槽１１の内周面に沿って上方の大容量部１１１に送り出す機能を有する。汚泥と凝集剤との混合物の上昇流は、上方に行くにつれて径が拡大する連結部１１３を通過する際に、徐々に減速される。 As described above, baffle plate 20, so does not reach up to the stirring blade 183 of the uppermost stirring blade 183 uppermost, sludge and flocculant were fully stirred by the lower stirring blade 184, 185 and causing upward flow along the inner peripheral surface of the refining vessel 11 of a mixture of and has a function of sending to the large-capacity portion 11 1 of the upward along the inner peripheral surface of the refining vessel 11. The upward flow of the mixture of the sludge and the flocculant is gradually decelerated when passing through the connecting portion 113 whose diameter increases as it goes upward.
大容量部１１１では、旋回羽根１８２によって汚泥と凝集剤の混合物が大容量部１１１の内周面の周方向に沿って回転する。汚泥と凝集剤の混合物は、大容量部１１１の内周面（槽壁）を転動する間に凝集、造粒して凝集汚泥となる。この凝集汚泥は、大容量部１１１の上部の凝集汚泥排出管１４から調質槽１１の外部に排出される。 In the large capacity part 111, the swirl blade 182 rotates the mixture of sludge and the flocculant along the circumferential direction of the inner peripheral surface of the large capacity part 111. The mixture of the sludge and the flocculant aggregates and granulates while rolling on the inner peripheral surface (tank wall) of the large-capacity part 111 to become agglomerated sludge. This agglomerated sludge is discharged to the outside of the tempering tank 11 from the agglomerated sludge discharge pipe 14 in the upper part of the large capacity portion 111.
図６は、調質槽１１内の流れを示す図である。図６に示すように、強攪拌部１１２及び連結部１１３の複数の箇所で渦流が生じている。従来の汚泥凝集装置１００の調質槽１０１内の流れを示す図１１と比較すると、従来例では、槽下部のドラフトチューブ１０７の下に渦流が認められるものの、その数は明らかにっ本発明の実施の形態よりも少ない。 FIG. 6 is a diagram showing the flow in the tempering tank 11. As shown in FIG. 6, the vortex is generated at a plurality of locations of strong stirring part 11 2 and the connecting portion 113. Compared with FIG. 11 which shows the flow in the tempering tank 101 of the conventional sludge agglomeration apparatus 100, in the conventional example, although the vortex is recognized under the draft tube 107 at the lower part of the tank, the number is clearly shown in the present invention. Less than the embodiment.
以上のように、本実施の形態の汚泥凝集装置１０は、下部の強攪拌部１１２で汚泥と凝集剤とを十分に攪拌し、上部の大容量部１１１にて緩やかな旋回流を生じさせることで、汚泥の凝集及び凝集汚泥の造粒を促すので、汚泥が強攪拌部１１２の下部の汚泥供給管１２から注入されて凝集汚泥排出管１４から排出されるまでに、効率よく汚泥凝集を生成できる。 As described above, the sludge agglomeration device 10 of this embodiment, sufficiently stirred and sludge coagulant at the bottom of vigorous stirring section 112, causing the upper gentle swirling flow in large part 11 1 of Therefore, the sludge aggregation and the agglomeration of the agglomerated sludge are promoted, so that the sludge can be efficiently agglomerated until the sludge is injected from the sludge supply pipe 12 at the lower part of the strong stirring unit 112 and discharged from the agglomerated sludge discharge pipe 14. Can be generated.
なお、駆動装置１５による攪拌軸１８１の回転駆動の回転速度は可変であってよく、汚泥の種類や凝集剤の種類に応じて最適な回転速度が設定されてよい。 In addition, the rotational speed of the rotational drive of the stirring shaft 181 by the drive device 15 may be variable, and an optimal rotational speed may be set according to the type of sludge and the type of flocculant.
以下に、図７乃至図９を用いて、攪拌羽根の他の例を説明する。 Hereinafter, another example of the stirring blade will be described with reference to FIGS. 7 to 9.
図７は、攪拌羽根の他の例を示す図である。図７の左側が攪拌軸１８１に取り付けられる部分（根元）であり、図７の右側が攪拌羽根の先端である（以下、図８及び図９においても同様とする）。攪拌羽根１８６は、根元から先端にかけて一定の割合で高さが減少する台形形状を有している。この攪拌羽根１８６の最大高さは、根元の高さである。その最大高さＨを３等分する水平の仮想線で攪拌羽根１８６を３つの部分に分けたときの上部、中央部、下部のそれぞれの面積をＳｕ、Ｓｍ、Ｓｄとすると、Ｓｍ＞Ｓｕ、かつ、Ｓｍ＞Ｓｄとなり、上部、中央部、下部のそれぞれの吐出量Ｑｕ、Ｑｍ、Ｑｄは、Ｑｍ＞Ｑｕ、かつ、Ｑｍ＞Ｑｄとなる。なお、攪拌羽根１８６は上下対称の形状であるので、Ｓｕ＝Ｓｄとなり、Ｑｕ＝Ｑｄとなる。 FIG. 7 is a diagram illustrating another example of the stirring blade. The left side of FIG. 7 is a portion (base) attached to the stirring shaft 181, and the right side of FIG. 7 is the tip of the stirring blade (hereinafter, the same applies to FIGS. 8 and 9). The stirring blade 186 has a trapezoidal shape whose height decreases at a constant rate from the base to the tip. The maximum height of the stirring blade 186 is the height of the root. Assuming that the areas of the upper part, the central part, and the lower part when the stirring blade 186 is divided into three parts by a horizontal imaginary line that divides the maximum height H into three equal parts, Sm> Su, In addition, Sm> Sd, and the upper, central, and lower discharge amounts Qu, Qm, and Qd satisfy Qm> Qu and Qm> Qd, respectively. Since the stirring blade 186 has a vertically symmetrical shape, Su = Sd and Qu = Qd.
図８は、さらに別の攪拌羽根の例を示す図である。攪拌羽根１８７は、根元から先端にかけて高さが高くなり、根元から先端への約１／３の最大高さ位置から、先端に向けて徐々に高さが低くなる形状を有している。最大高さ位置の高さＨを３等分する水平の仮想線で攪拌羽根１８７を３つの部分に分けたときの上部、中央部、下部のそれぞれの面積をＳｕ、Ｓｍ、Ｓｄとすると、Ｓｍ＞Ｓｕ、かつ、Ｓｍ＞Ｓｄとなり、上部、中央部、下部のそれぞれの吐出量Ｑｕ、Ｑｍ、Ｑｄは、Ｑｍ＞Ｑｕ、かつ、Ｑｍ＞Ｑｄとなる。なお、攪拌羽根１８７は上下対称の形状であるので、Ｓｕ＝Ｓｄとなり、Ｑｕ＝Ｑｄとなる。 FIG. 8 is a diagram showing another example of a stirring blade. The stirring blade 187 has a shape that increases in height from the base to the tip and gradually decreases in height from the maximum height position of about 1/3 from the base to the tip toward the tip. When the stirring blade 187 is divided into three parts by a horizontal imaginary line that divides the height H of the maximum height position into three equal parts, the areas of the upper part, the central part, and the lower part are represented by Su, Sm, and Sd. > Su and Sm> Sd, and the discharge amounts Qu, Qm, and Qd at the upper part, the central part, and the lower part respectively satisfy Qm> Qu and Qm> Qd. Since the stirring blade 187 has a vertically symmetrical shape, Su = Sd and Qu = Qd.
図９は、さらに別の攪拌羽根の例を示す図である。攪拌羽根１８８は、根元の高さが最も高く、根元から先端にかけて高さが減少する形状を有している。攪拌羽根１８８の上側は根元から先端に向けて一定高さを保った後に、徐々に高さが減少し、攪拌羽根１８８の下側は根元から先端に向けて一定の割合で高さが減少する。最大高さＨを有する根元を３等分する水平の仮想線で攪拌羽根１８８を３つの部分に分けたときの上部、中央部、下部のそれぞれの面積をＳｕ、Ｓｍ、Ｓｄとすると、Ｓｍ＞Ｓｕ、かつ、Ｓｍ＞Ｓｄとなり、上部、中央部、下部のそれぞれの吐出量Ｑｕ、Ｑｍ、Ｑｄは、Ｑｍ＞Ｑｕ、かつ、Ｑｍ＞Ｑｄとなる。なお、攪拌羽根１８８は上下対称ではなく、Ｓｕ＞Ｓｄなので、Ｑｕ＞Ｑｄとなる。 FIG. 9 is a diagram showing another example of a stirring blade. The stirring blade 188 has a shape in which the height of the root is the highest and the height decreases from the root to the tip. The upper side of the stirring blade 188 maintains a constant height from the root toward the tip and then gradually decreases in height, and the lower side of the stirring blade 188 decreases at a constant rate from the root to the tip. . When the upper, middle and lower areas of the stirring blade 188 are divided into three parts by a horizontal imaginary line dividing the root having the maximum height H into three equal parts, Sm> Su and Sm> Sd, and the discharge amounts Qu, Qm, and Qd at the upper part, the central part, and the lower part respectively satisfy Qm> Qu and Qm> Qd. The stirring blade 188 is not vertically symmetric and Su> Sd, so that Qu> Qd.
以下、図１０に示す従来の汚泥凝集装置１００と図２に示す本発明の実施の形態の汚泥凝集装置１０によって、同一の汚泥をそれぞれ処理して比較をした結果を示す。汚泥凝集装置１００、１０の調質槽は、いずれも０．３ｍ3であり、脱水機は有効ろ布幅０．５ｍのベルトプレスを用いた。本発明の実施の形態の汚泥凝集装置１０には、図２乃至図５に示した攪拌羽根１８３〜１８５を用いた。また、汚泥として、汚泥濃度１．７％の下水消化汚泥を用いた。汚泥の供給量を３ｍ3／ｈとした。使用する凝集剤は、カチオンポリマーとした。なお、凝集試験による机上での最適薬注率は１．８％であった。効果の有無を判定する指標は、双方の適切な薬注率と液側の残留コロイド荷電量、脱水ケーキ含水率の３項目とした。なお、コロイド荷電量とは、液中に分散している微細なコロイド状物質の荷電濃度（ｅｑ／ｍ3）をいい、コロイド滴定法によって定量される。コロイド荷電量は、ポリマーの最適添加率を把握する場合の指標として用いられ、コロイド荷電量がゼロとなる点が最適添加率となる。 Hereinafter, the same sludge is processed and compared by the conventional sludge aggregating apparatus 100 shown in FIG. 10 and the sludge aggregating apparatus 10 according to the embodiment of the present invention shown in FIG. The tempering tanks of the sludge aggregating apparatuses 100 and 10 are all 0.3 m 3 , and the dehydrator used a belt press with an effective filter cloth width of 0.5 m. In the sludge aggregating apparatus 10 according to the embodiment of the present invention, the stirring blades 183 to 185 shown in FIGS. 2 to 5 were used. Moreover, sewage digestion sludge with a sludge concentration of 1.7% was used as the sludge. The amount of sludge supplied was 3 m 3 / h. The aggregating agent used was a cationic polymer. In addition, the optimal chemical injection rate on the desk by the aggregation test was 1.8%. The indicators for determining the presence / absence of the effect were three items: an appropriate chemical injection rate, a residual colloid charge amount on the liquid side, and a moisture content of the dehydrated cake. The colloid charge amount refers to the charge concentration (eq / m 3 ) of a fine colloidal substance dispersed in the liquid, and is quantified by a colloid titration method. The colloid charge amount is used as an index for grasping the optimum addition rate of the polymer, and the point at which the colloid charge amount becomes zero is the optimum addition rate.
従来の汚泥凝集装置１００では、薬注率１．８％から運転を開始して徐々に薬注率を上げていった。ベルトプレスの重力脱水部液位が上昇することなく運転可能となった条件は、薬注率が２．４％、攪拌羽根の周速度が２．８ｍ／ｓ（最大３ｍ／ｓ）であった。即ち、薬注率は、机上薬注率より０．６％高くなった。そのときの残留コロイド荷電量はプラス０．１３ｍｅｑ／Ｌであり、ポリマーが残留した状態であった。一方、ベルトプレスのケーキ含有率は８１．４％であり、処理速度は１００ｋｇ／ｍｈであった。 In the conventional sludge aggregating apparatus 100, the operation was started from a chemical injection rate of 1.8% and the chemical injection rate was gradually increased. The conditions under which the liquid level in the gravity dehydration part of the belt press can be operated were as follows: the chemical injection rate was 2.4%, and the peripheral speed of the stirring blade was 2.8 m / s (maximum 3 m / s). . That is, the chemical injection rate was 0.6% higher than the desktop chemical injection rate. The residual colloid charge amount at that time was plus 0.13 meq / L, and the polymer remained. On the other hand, the cake content of the belt press was 81.4%, and the treatment speed was 100 kg / mh.
これに対して、本発明の実施の形態の汚泥凝集装置１０では、薬注率１．９％、攪拌羽根周速度１．７ｍ／ｓで安定運転が可能であった。そのときの残留コロイド荷電量は、−０．０３ｍｅｑ／Ｌであり、液中にほとんど凝集剤が残留することなく有効に使用され、ベルとプレスケーキのケーキ含水率は同一処理で７７．７％まで低下した。 On the other hand, in the sludge aggregation apparatus 10 of embodiment of this invention, the stable operation was possible with the chemical injection rate of 1.9% and the stirring blade peripheral speed of 1.7 m / s. The residual colloidal charge amount at that time is −0.03 meq / L, and it is effectively used with almost no coagulant remaining in the liquid. The cake moisture content of the bell and the press cake is 77.7% by the same treatment. It dropped to.
以上の比較試験の通り、本発明の実施の形態の汚泥凝集装置１０によれば、従来の汚泥凝集装置１００と比較して、薬注率を約２割削減でき、攪拌羽根周速度も約４割減速できている。よって、本実施の形態によれば、従来と比較して、低コスト及び低動力で処理可能である。また、ケーキ含水率も３．７％低下しており、十分な脱水ができている。 As described above, according to the sludge agglomeration apparatus 10 of the embodiment of the present invention, compared with the conventional sludge agglomeration apparatus 100, the chemical injection rate can be reduced by about 20%, and the stirring blade peripheral speed is also about 4 It is slowing down. Therefore, according to this Embodiment, it can process at low cost and low power compared with the past. Moreover, the moisture content of the cake has also decreased by 3.7%, and sufficient dehydration has been achieved.
以上の通り、本発明の実施の形態の汚泥凝集装置１０によれば、多数の渦流を発せ逸させることで、汚泥のショートパスを防ぐことができるとともに、汚泥と凝集剤との攪拌効果が向上する。その結果、凝集剤の節約が可能となり、かつ、攪拌のための駆動エネルギーの節約を図ることができる。即ち、本発明の実施の形態の汚泥凝集装置によれば、従来例と比較して、より少ない凝集剤及びより少ない駆動エネルギーで汚泥を凝集させることができるので、汚泥凝集の効率が高くなる。そして、その効果は汚泥凝集装置の調質槽が大型化するほど大きくなる。 As described above, according to the sludge aggregating apparatus 10 of the embodiment of the present invention, it is possible to prevent a short path of sludge by causing a large number of eddy currents to escape and to improve the stirring effect of sludge and aggregating agent. To do. As a result, it is possible to save the flocculant and save driving energy for stirring. That is, according to the sludge aggregating apparatus of the embodiment of the present invention, the sludge can be agglomerated with less aggregating agent and less driving energy as compared with the conventional example, and the sludge agglomeration efficiency is increased. And the effect becomes so large that the tempering tank of a sludge aggregation apparatus becomes large.
また、攪拌羽根の形状が先端にいくほど高さが低くなる（細くなる）形状であるので、汚泥中に含まれる繊維の絡みつきを防止することができ、メンテナンス負担軽減の効果も付随的に得られる。さらに、従来例と比較すると、ドラフトチューブが不要であり、この点でもコスト削減及びメンテナンス負担軽減の利点が得られる。 In addition, since the stirrer blade has a shape that becomes lower (thinner) as the tip moves, the entanglement of fibers contained in the sludge can be prevented, and an effect of reducing the maintenance burden can be obtained. It is done. Furthermore, as compared with the conventional example, a draft tube is unnecessary, and in this respect also, advantages of cost reduction and maintenance burden reduction can be obtained.
本発明は、より少ない凝集剤及びより少ない駆動エネルギーで汚泥を凝集させることができるという効果を有し、汚泥凝集装置等として有用である。 The present invention has an effect that sludge can be agglomerated with less flocculant and less driving energy, and is useful as a sludge agglomeration apparatus.
１０ 汚泥凝集装置
１１ 調質槽
１１２ 強攪拌部
１１１ 大容量部
１１３ 連結部
１２ 汚泥供給管
１３ 凝集剤供給管
１４ 凝集汚泥排出管
１５ 駆動装置
１８ 攪拌翼
１８１ 攪拌軸
１８２ 旋回羽根
１８３ 攪拌羽根（第３段）
１８４ 攪拌羽根（第２段）
１８５ 攪拌羽根（第１段）
１８６ 攪拌羽根
１８７ 攪拌羽根
１８８ 攪拌羽根
２０ バッフルプレート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Sludge aggregation apparatus 11 Conditioning tank 11 2 Strong stirring part 11 1 Large capacity part 113 Connection part 12 Sludge supply pipe 13 Coagulant supply pipe 14 Aggregated sludge discharge pipe 15 Drive device 18 Stirring blade 181 Stirring shaft 182 Swirling blade 183 Stirring blade (Third stage)
184 Stirrer blade (second stage)
185 Stirring blade (first stage)
186 Stirrer blade 187 Stirrer blade 188 Stirrer blade 20 Baffle plate
Claims (14)
汚泥と凝集剤の混合物を収容する調質槽と、
前記調質槽内で回転軸周りに回転駆動される複数段の攪拌羽根と、
を備え、
前記攪拌羽根は、前記回転軸の方向を高さ方向としたときの最大高さを３等分して前記回転軸に垂直な仮想面で上部、中央部、及び下部に分けて、上部、中央部、及び下部のそれぞれの吐出量をＱｕ、Ｑｍ、及びＱｄとしたときに、Ｑｕ＜Ｑｍ、又はＱｄ＜Ｑｍの少なくともいずれかを満たし、
各攪拌羽根が根元側から先端側に向けて高さ方向の幅が狭くなるテーパ形状を有する部分を有する
ことを特徴とする汚泥凝集装置。 A sludge agglomeration device for conditioning sludge,
A tempering tank containing a mixture of sludge and flocculant;
A plurality of stirring blades that are rotationally driven around the rotation axis in the tempering tank;
With
The stirring blade is divided into an upper part, a central part, and a lower part on a virtual plane perpendicular to the rotational axis by dividing the maximum height when the direction of the rotational axis is a height direction into three equal parts. parts, and each of the discharge amount of the lower Qu, Qm, and when the Qd, Qu <meets Qm, or Qd <at least one of Qm,
A sludge agglomeration apparatus, wherein each agitation blade has a tapered portion in which a width in a height direction becomes narrower from a root side toward a tip side .
前記攪拌羽根は前記調質槽の下部で回転駆動されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の汚泥凝集装置。 The tempering tank has a lower diameter smaller than an upper diameter,
The sludge aggregating apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the stirring blade is rotationally driven at a lower portion of the tempering tank.
前記回転軸の方向を上下方向として、前記攪拌羽根を回転駆動することによって、前記攪拌羽根の上方に前記混合物の上昇流を生じさせ、前記攪拌羽根の下方に前記混合物の下降流を生じさせ、各攪拌羽根が根元側から先端側に向けて高さ方向の幅が狭くなるテーパ形状を有する部分を有することを特徴とする汚泥調質方法。 The sludge and the flocculant are supplied to the tempering tank, and the stirring blades provided in a plurality of stages in the tempering tank are rotationally driven around the rotation axis to be supplied into the tempering tank. A sludge refining method for stirring the mixture of the sludge and the flocculant,
The direction of the rotation axis is the vertical direction, and the stirring blade is rotationally driven to generate an upward flow of the mixture above the stirring blade, and to generate a downward flow of the mixture below the stirring blade , sludge refining process each stirring blade is characterized by Rukoto to have a portion having a tapered width in the height direction becomes narrower toward the root side to the tip side.
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