JP6228899B2 - Sludge concentrator and its operation method - Google Patents
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Description
本発明は、汚泥を重力沈降により濃縮する汚泥濃縮方法及びその運転方法に関するものである。 The present invention relates to a sludge concentration method for concentrating sludge by gravity sedimentation and an operation method thereof.
汚水・排水の浄化処理プロセスなどで発生する汚泥の処理には、従来、濃縮槽に汚泥を投入して、重力により汚泥を自然沈降させて濃縮を図る汚泥濃縮方法が使用されている。 For the treatment of sludge generated in the purification process of sewage and wastewater, a sludge concentration method is conventionally used in which sludge is introduced into a concentration tank and the sludge is naturally settled by gravity to concentrate.
この従来の重力による汚泥濃縮方法は、汚泥が自重により液体中に沈降して濃縮されるものであり、非常に省エネルギーな方法である。しかし、この方法では、汚泥の沈降速度は汚泥中の懸濁粒子の間隙における液体の通過抵抗に左右されるため、汚泥が沈降するに従って徐々に懸濁粒子の間隙が小さくなると、懸濁粒子の間隙における液体の通過抵抗が大きくなって沈降速度が減少するという問題があった。 This conventional method for concentrating sludge by gravity is a very energy-saving method in which sludge settles in the liquid by its own weight and is concentrated. However, in this method, the sedimentation rate of sludge depends on the liquid passage resistance in the gap between the suspended particles in the sludge. Therefore, if the gap between the suspended particles gradually decreases as the sludge settles, There was a problem that the passage resistance of the liquid in the gap increased and the sedimentation rate decreased.
この問題に対して、特許文献１では、汚泥中に垂直方向の水路（みずみち）を形成する棒（以下、「水路棒」という。）を介在させることにより、懸濁粒子の間隙における液体の通過抵抗を緩和させ、重力による汚泥の沈降速度を高める方法が記載されている。
この方法を、図３を用いて説明する。図３（Ａ）は、汚泥濃縮槽内に垂直方向に設置された水路棒８’と形成された水路Ｒを示す平面図であり、図３（Ｂ）は、その縦断面図である。垂直に設置された水路棒８’を垂直状態のまま矢印方向に横移動させると、移動した水路棒８’の後部直近は負圧となり、そこに液体が流れ込む。そのため、水路棒８’に沿って液体が通りやすい垂直方向の水路Ｒが形成される。これにより、液体の通過抵抗が相対的に軽減され、汚泥の沈降速度が高まり、汚泥層Ｓが高濃度化される。
With respect to this problem, in Patent Document 1, a liquid that forms a vertical water channel (hereinafter referred to as a “water channel rod”) is disposed in the sludge so that the liquid in the gap between the suspended particles is removed. A method is described that relaxes the passage resistance and increases the sedimentation rate of sludge by gravity.
This method will be described with reference to FIG. FIG. 3 (A) is a plan view showing the water channel R formed with the water channel rod 8 ′ installed in the vertical direction in the sludge concentration tank, and FIG. 3 (B) is a longitudinal sectional view thereof. When the vertically placed water channel rod 8 ′ is moved laterally in the direction of the arrow in the vertical state, the pressure immediately below the rear of the moved water channel rod 8 ′ becomes negative pressure, and the liquid flows there. Therefore, a vertical water channel R is formed along the water channel rod 8 ′ so that the liquid can easily pass therethrough. Thereby, the passage resistance of the liquid is relatively reduced, the sludge settling speed is increased, and the concentration of the sludge layer S is increased.
しかし、本発明者が、上記の水路棒を備えた汚泥濃縮装置を用いて、製紙工場排水等のように細かい繊維質を含む汚泥を処理したところ、繊維質が水路棒に絡まってしまい、水路棒の機能が低下するという課題が生じた。 However, when the present inventor processed sludge containing fine fibers such as paper mill effluent using the sludge concentrating device provided with the above-mentioned water channel rod, the fiber was entangled with the water channel rod, and the water channel There was a problem that the function of the rod deteriorated.
本発明者は、上記の課題について鋭意検討した結果、水路棒を備えた汚泥濃縮装置の運転方法において、水路棒に絡まった繊維質の汚泥を剥離することにより、水路棒の機能を正常な状態に回復できることを見いだして、本発明を完成させた。
具体的には、以下の汚泥濃縮装置の運転方法、及び、汚泥濃縮装置である。
As a result of earnestly examining the above problems, the inventor of the present invention, in the operation method of the sludge concentrator equipped with a waterway rod, by separating the fibrous sludge entangled with the waterway rod, the function of the waterway rod is normal As a result, the present invention was completed.
Specifically, the following sludge concentrator operation method and sludge concentrator.
上記課題を解決するための本願発明は、水路棒を備えた汚泥濃縮装置の運転方法であって、前記水路棒を第一の速度で移動させて水路を形成する第一の工程と、前記水路棒に絡まった汚泥を剥離する第二の工程と、を備える汚泥濃縮装置の運転方法である。
本発明の汚泥濃縮装置の運転方法によれば、第二の工程において水路棒に絡まった汚泥を剥離することができるため、水路棒の機能を正常な状態に回復させることができる。
The present invention for solving the above problems is a method of operating a sludge concentrating device provided with a water channel rod, wherein the water channel is moved at a first speed to form a water channel, and the water channel And a second step of peeling sludge entangled with the rod.
According to the operation method of the sludge concentrator of the present invention, the sludge entangled with the channel stick in the second step can be peeled off, so that the function of the channel stick can be restored to a normal state.
本願発明は更に、第二の工程として、第一の速度で移動させている水路棒を、第一の速度より遅い第二の速度で移動させるという特徴を有する。
第一の速度で移動している水路棒を減速すると、慣性力により水路棒に絡まっていた汚泥が水路棒進行方向に剥がれるため、水路棒の移動速度を調整するだけで、水路棒の機能を回復して、汚泥の沈降速度を高めることができる。
The present invention further has a feature that, as the second step, the waterway rod moved at the first speed is moved at a second speed slower than the first speed.
If you decelerate the waterway rod moving at the first speed, sludge entangled in the waterway rod by the inertial force will peel off in the direction of the waterway rod movement, so you can adjust the function of the waterway rod just by adjusting the movement speed of the waterway rod. It can recover and increase the sedimentation rate of sludge.
本願発明は更に、第二の工程として、水路棒の移動を停止するという工程を有する。
第一の速度で移動している水路棒を停止すると、慣性力により水路棒に絡まっていた汚泥が水路棒進行方向に剥がれ、さらに、しばらくの期間停止させると絡まっていた汚泥のほとんどが沈降あるいは再分散する。そのため、水路棒を元の状態にまで回復させることができる。
The present invention further has a step of stopping the movement of the waterway rod as the second step.
When the waterway rod moving at the first speed is stopped, the sludge entangled with the waterway rod is peeled off in the direction of the waterway rod due to the inertial force. Redistribute. Therefore, the waterway bar can be recovered to the original state.
本願発明は更に、水路棒の停止期間が１〜６０秒であるという特徴を有する。
上記の水路棒の停止させる期間を１〜６０秒間とすると、剥離した汚泥のほとんどが沈降あるいは再分散して、水路棒が元の状態に戻ることが認められた。そのため、この停止期間の経過後には、水路棒の状態を目視確認することなく第一の工程を再始動することができる。
The present invention further has a feature that the stop period of the waterway bar is 1 to 60 seconds.
When the period for stopping the above-mentioned water channel rod was 1 to 60 seconds, it was observed that most of the peeled sludge settled or re-dispersed and the channel rod returned to its original state. Therefore, after the elapse of this stop period, the first step can be restarted without visually confirming the state of the waterway rod.
更に本願発明は、水路棒を備えた汚泥濃縮装置であって、前記水路棒の移動を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記水路棒を第一の速度で移動させて水路を形成する第一の工程と、前記水路棒を第二の速度で移動させて前記水路棒に絡まった汚泥を剥離する第二の工程と、を実行することを特徴とする汚泥濃縮装置である。
制御部により、水路棒の移動速度を、水路を形成する第一の速度から第二の速度へ変更したり、第二の速度から第一の速度への変更したりすることができる。
ここで、第二の速度とは、第一の速度より遅い速度、停止状態、又は、逆方向へ移動であり、第一の速度から第二の速度へ変更することにより、水路棒進行方向に慣性力が作用して水路棒に絡まった汚泥が剥離される。また、絡まった汚泥が剥離された後に、水路棒の移動速度を第一の速度に変更して水路を形成する工程を再始動させる。
このように、水路棒を第一の速度で移動させる第一の工程と、第二の速度で移動させる第二の工程を交互に繰り返すことにより水路棒の機能を維持することができる。
Furthermore, the present invention is a sludge concentrating device provided with a water channel rod, comprising a control unit that controls movement of the water channel rod, wherein the control unit moves the water channel rod at a first speed to form a water channel. A sludge concentrating device that performs the first step of performing the second step of separating the sludge entangled with the waterway rod by moving the waterway rod at a second speed.
By the control unit, the moving speed of the waterway rod can be changed from the first speed forming the waterway to the second speed, or can be changed from the second speed to the first speed.
Here, the second speed is a speed slower than the first speed, a stopped state, or a movement in the reverse direction, and by changing from the first speed to the second speed, Inertia acts and the sludge entangled with the waterway rod is peeled off. Moreover, after the entangled sludge is peeled off, the moving speed of the water channel rod is changed to the first speed to restart the process of forming the water channel.
In this way, the function of the waterway bar can be maintained by alternately repeating the first process of moving the waterway bar at the first speed and the second process of moving the waterway bar at the second speed.
本願発明によると、繊維質を含む汚泥を処理した際に、繊維質が水路棒に絡まって水路棒の機能が低下するという課題を解決し、汚泥の沈降速度を高めることができる。そのため、繊維質を含むような汚泥を濃縮する際にも効率的な濃縮処理を行うことができる。 According to the present invention, when the sludge containing fiber is treated, the problem that the fiber is entangled with the water channel rod and the function of the water channel rod is reduced, and the sedimentation rate of the sludge can be increased. Therefore, an efficient concentration process can be performed also when concentrating sludge containing fiber.
以下、図面を参照しつつ本発明に係る汚泥濃縮装置及びその運転方法の実施形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of a sludge concentrating device and an operation method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１は、本発明の実施例の汚泥濃縮装置１の構成を示す概略説明図である。
［汚泥濃縮装置］
本発明の実施例の汚泥濃縮装置１は、汚泥濃縮槽２と、水路棒駆動装置３を備えており、水路棒駆動装置３は、回転軸４、固定翼５、モータ６、制御部７、水路棒８から構成されている。
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram showing the configuration of a sludge concentrating device 1 according to an embodiment of the present invention.
[Sludge concentrator]
The sludge concentrating device 1 according to the embodiment of the present invention includes a sludge concentrating tank 2 and a water channel rod driving device 3. The water channel rod driving device 3 includes a rotating shaft 4, a fixed blade 5, a motor 6, a control unit 7, It is composed of a waterway rod 8.
本発明の汚泥濃縮装置１は、汚水・排水の浄化処理プロセスなどで発生する汚泥の濃縮処理に使用されるものである。ここで、汚泥とは、繊維質を含むものであり、特に、製紙工場や再生紙工場等における製紙プロセスから発生する汚泥を好適に処理することができる。
また、繊維質とは、糸状の汚泥であり、紙、綿布、髪などの天然繊維や合成繊維、ワイヤ等の金属繊維が挙げられる。
The sludge concentration apparatus 1 of the present invention is used for the concentration treatment of sludge generated in the purification treatment process of sewage / drainage. Here, sludge includes fiber, and in particular, sludge generated from a papermaking process in a papermaking factory, a recycled paper factory, or the like can be suitably treated.
The fibrous material is thread sludge, and examples thereof include natural fibers such as paper, cotton cloth, and hair, synthetic fibers, and metal fibers such as wires.
以下に、本発明の汚泥濃縮装置１の各構成について詳細に説明する。
［汚泥濃縮槽］
汚泥濃縮槽２とは、汚泥を貯留し、重力沈降により汚泥層Ｓと水層Ｗに分離するための構成である。
汚泥濃縮槽２の形状は、特に限定されないが、例えば、円筒形状、矩形容器等が挙げられる。本発明の実施例の汚泥濃縮槽２の形状は、円筒形状であり、下方に向かって縮径した円錐形状の底面を有している。底面の最低部には、排出口が設けられており、最低部に収集された汚泥が排出される。
Below, each structure of the sludge concentration apparatus 1 of this invention is demonstrated in detail.
[Sludge concentration tank]
The sludge concentration tank 2 is a configuration for storing sludge and separating it into a sludge layer S and a water layer W by gravity sedimentation.
Although the shape of the sludge concentration tank 2 is not specifically limited, For example, a cylindrical shape, a rectangular container, etc. are mentioned. The shape of the sludge concentration tank 2 of the Example of this invention is a cylindrical shape, and has the conical bottom face diameter-reduced toward the downward direction. A discharge port is provided in the lowest part of the bottom surface, and sludge collected in the lowest part is discharged.
［水路棒駆動装置］
水路棒駆動装置３は、水路棒８を移動させるための動力を与えるものである。水路棒８の移動とは、汚泥濃縮槽２の内部に垂直方向に立設した水路棒８を、立設したまま水平方向に移動させることである。立設した水路棒８の水平方向への移動は、一定の速度で移動し、回動、直進、蛇行など、どのような経路としてもよい。
[Waterway rod drive device]
The waterway rod drive device 3 provides power for moving the waterway rod 8. The movement of the water channel rod 8 is to move the water channel rod 8 erected in the vertical direction inside the sludge concentration tank 2 in the horizontal direction while being erected. The horizontal movement of the standing waterway rod 8 may be any route such as moving at a constant speed, turning, going straight, or meandering.
本発明の実施例の水路棒駆動装置３は、上部にモータ６を有し、モータ６から垂下するように連結された回転軸４、回転軸４から水平方向に放射状に伸びる複数の固定翼５、略垂直方向に立設するように固定翼５に固定された水路棒８、モータ６の回転速度の調整を実行する制御部７からなる。そして、水路棒駆動装置３は、回転軸４が濃縮汚泥槽２の中心に立設するように設置される。 The channel rod drive device 3 according to the embodiment of the present invention has a motor 6 at the top, a rotating shaft 4 connected so as to hang down from the motor 6, and a plurality of fixed blades 5 extending radially from the rotating shaft 4 in the horizontal direction. , A channel rod 8 fixed to the fixed wing 5 so as to stand in a substantially vertical direction, and a control unit 7 for adjusting the rotational speed of the motor 6. The water channel rod drive device 3 is installed such that the rotary shaft 4 stands upright at the center of the concentrated sludge tank 2.
＜モータ＞
モータ６は、回転軸４に回転駆動力を与えるものである。モータ６の回転機構としては、どのようなものを使用してもよい。例えば、電動モータ、油圧モータ、水圧モータ、空気圧モータ等が挙げられる。
モータ６には、出力回転数を調整する回転数調整機構を備えている。回転数調整機構としては、減速機や変速機を設けて、モータ６の出力回転数を調整したり、インバータを用いて、モータ６の出力回転数を制御してもよい。出力回転数の変更が容易に行えることから、回転数調整機構としてインバータを用いることが好ましい。
また、モータ６を急停止させるためのブレーキを設けてもよい。
<Motor>
The motor 6 gives a rotational driving force to the rotary shaft 4. Any rotation mechanism for the motor 6 may be used. For example, an electric motor, a hydraulic motor, a hydraulic motor, a pneumatic motor, and the like can be given.
The motor 6 includes a rotation speed adjustment mechanism that adjusts the output rotation speed. As the rotation speed adjustment mechanism, a reduction gear or a transmission may be provided to adjust the output rotation speed of the motor 6, or the output rotation speed of the motor 6 may be controlled using an inverter. It is preferable to use an inverter as the rotation speed adjustment mechanism because the output rotation speed can be easily changed.
A brake for suddenly stopping the motor 6 may be provided.
＜固定翼＞
固定翼５は、回転軸４から放射状に伸びた棒状部材である。その数は、特に限定されるものではなく、１本でも複数本でもよい。
また、固定翼５の形状は、例えば、円柱状、角柱状など、どのような形状でもよい。
なお、固定翼５には、濃縮された汚泥を掻き寄せるためのスクレーパーを設けてもよい。
<Fixed wing>
The fixed wing 5 is a rod-shaped member extending radially from the rotating shaft 4. The number is not particularly limited, and may be one or more.
The shape of the fixed wing 5 may be any shape such as a columnar shape or a prismatic shape.
The fixed blade 5 may be provided with a scraper for scraping the concentrated sludge.
＜水路棒＞
水路棒８は、固定翼５の上方向に立設するように固定された棒状部材である。水路棒８は、水平方向に対して略垂直に又は傾斜して固定されている。水路棒８の後方に形成される水路が略垂直に形成されると、水路Ｒの液体が水層Ｗ方向に移動しやすいため、水路棒８は略垂直に固定されることが好ましい。なお、略垂直とは、水平面に対して８０°以上の角度を形成している状態のことである。
また、固定翼５には、複数本の水路棒８を並べて設置してもよい。水路棒８の設置数は、汚泥濃縮槽２の大きさ等に応じて適宜設定される。
<Waterway bar>
The waterway rod 8 is a rod-like member fixed so as to stand up in the upward direction of the fixed wing 5. The water channel bar 8 is fixed substantially perpendicularly or inclined with respect to the horizontal direction. If the water channel formed behind the water channel rod 8 is formed substantially vertically, the liquid in the water channel R is likely to move in the direction of the water layer W. Therefore, the water channel rod 8 is preferably fixed substantially vertically. Note that “substantially vertical” means a state in which an angle of 80 ° or more is formed with respect to the horizontal plane.
In addition, a plurality of waterway rods 8 may be installed side by side on the fixed wing 5. The number of channel sticks 8 is appropriately set according to the size of the sludge concentration tank 2 and the like.
水路棒８の形状は、例えば、円柱状、角柱状など、どのような形状でもよいが、好ましくは、円柱状である。円柱状とすることにより、汚泥層Ｓをせん断するように移動し、円柱状の水路棒８の周囲に汚泥層Ｓが流れる。そのため、水路棒８の汚泥層Ｓとの相対速度が高まり、水路棒８の後部直近が負圧となりやすい。 The shape of the water channel rod 8 may be any shape such as a columnar shape or a prismatic shape, but is preferably a columnar shape. By making it cylindrical, the sludge layer S moves so as to shear, and the sludge layer S flows around the cylindrical waterway rod 8. For this reason, the relative speed of the water channel bar 8 with the sludge layer S is increased, and the vicinity of the rear portion of the water channel bar 8 tends to be negative pressure.
水路棒８の直径は、１〜２０ｃｍ程度であり、好ましくは、３〜１５ｃｍである。なお、この直径とは、水路棒８の移動する方向の前方から見た水路棒８の横幅を示す。１ｃｍ未満であると、水路棒８の後方に形成される水路Ｒが小さくなるため、濃縮効率が低下する。一方、２０ｃｍを超えると、汚泥層Ｓのせん断力が低下して、水路棒８の後部直近に生じる負圧が弱くなる。
また、水路棒８の長さは、その先端が汚泥層Ｓの高さ以上となるように適宜設定される。
The diameter of the waterway rod 8 is about 1 to 20 cm, preferably 3 to 15 cm. In addition, this diameter shows the horizontal width of the waterway stick 8 seen from the front of the direction in which the waterway stick 8 moves. If it is less than 1 cm, the water channel R formed behind the water channel rod 8 becomes smaller, so the concentration efficiency decreases. On the other hand, if it exceeds 20 cm, the shearing force of the sludge layer S is reduced, and the negative pressure generated in the immediate vicinity of the rear portion of the water channel bar 8 is weakened.
Further, the length of the water channel rod 8 is appropriately set so that the tip thereof is equal to or greater than the height of the sludge layer S.
回転軸４、固定翼５、水路棒８の材質は、どのような材質でもよいが、水中で使用されるため、ステンレスやプラスチック等の耐腐食性の材質が好ましい。 The rotating shaft 4, the fixed wing 5 and the waterway rod 8 may be of any material, but since they are used in water, a corrosion-resistant material such as stainless steel or plastic is preferable.
＜制御部＞
制御部７とは、モータ６の出力回転数の調整を実行するための構成であり、具体的には、水路棒８を第一の速度で回転させて水路Ｒを形成する第一の工程と、水路棒８を第二の速度で回転させて水路棒８に絡まった汚泥を剥離する第二の工程とを実行するものである。
モータ６の出力回転数の調整は、上記したように、減速機、変速機、インバーター等の回転数調整機構により行い、制御部７は、この回転数調整機構に命令を与えて、所定の出力回転数を実行する。
<Control unit>
The control unit 7 is a configuration for executing adjustment of the output rotation speed of the motor 6, and specifically, a first step of forming the water channel R by rotating the water channel rod 8 at a first speed. The second step of rotating the water channel rod 8 at the second speed to peel the sludge entangled with the water channel rod 8 is performed.
As described above, adjustment of the output speed of the motor 6 is performed by a speed adjusting mechanism such as a speed reducer, a transmission, an inverter, and the like, and the control unit 7 gives a command to the speed adjusting mechanism to output a predetermined output. Execute the rotation speed.
ここで、第一の速度とは、水路Ｒが形成することができる速度である。水路Ｒを形成する速度は、汚泥の濃度や繊維質の含有量等の状態に応じて適宜設定される。例えば、製紙工場の排水を処理する場合において、回転軸４と水路棒８の距離が４．５ｃｍで、回転軸４の回転数が０．６〜０．７５ｒｐｍ程度であればよい。 Here, the first speed is a speed at which the water channel R can be formed. The speed | rate which forms the water channel R is suitably set according to states, such as the density | concentration of sludge and fiber content. For example, when processing the wastewater of a paper mill, the distance between the rotating shaft 4 and the water channel rod 8 is 4.5 cm, and the rotational speed of the rotating shaft 4 may be about 0.6 to 0.75 rpm.
また、第二の速度とは、汚泥を剥離することができる速度である。汚泥を剥離することができる速度とは、例えば、第一の速度より遅い速度、停止状態、あるいは、逆回転などである。第二の速度を、第一の速度より遅い速度又は停止状態とする場合、一方向の速度のみを調整すればよいので装置が簡素化して好ましい。
さらには、汚泥を剥離する作用が強いという観点から、第二の速度は停止状態であることが好ましい。
The second speed is a speed at which sludge can be peeled off. The speed at which sludge can be peeled is, for example, a speed slower than the first speed, a stopped state, or reverse rotation. When the second speed is set to a speed slower than the first speed or to a stop state, it is preferable to adjust only the speed in one direction, so that the apparatus is simplified.
Furthermore, it is preferable that the second speed is in a stopped state from the viewpoint that the action of peeling sludge is strong.
そして、第一の工程と第二の工程を交互に繰り返すことにより、高い濃縮効率を維持することができる。なお、第二の工程の期間は、１〜６０秒であることが好ましい。１秒未満であると、水路棒８に絡まった汚泥が十分に剥離しない。また、６０秒を超えると、水路Ｒを形成して効率的な濃縮処理を行う第一の工程の時間が相対的に短くなるため、高い濃縮効率を実現できない。 And a high concentration efficiency can be maintained by repeating a 1st process and a 2nd process alternately. In addition, it is preferable that the period of a 2nd process is 1 to 60 second. If it is less than 1 second, the sludge entangled with the waterway rod 8 does not peel sufficiently. Moreover, when it exceeds 60 seconds, since the time of the 1st process which forms the water channel R and performs an efficient concentration process becomes relatively short, high concentration efficiency cannot be implement | achieved.
第一の工程の時間は、最初に試験を行い、水路棒８に繊維質の汚泥が絡まるまでの時間を計測して設定すればよい。そのほか、モータ６の抵抗の変化を検出することにより、第一の工程の終了のタイミングを制御してもよい。 The time for the first step may be set by conducting a test first and measuring the time until the fibrous sludge gets entangled with the waterway rod 8. In addition, the end timing of the first step may be controlled by detecting a change in resistance of the motor 6.
制御部７は、上記の第一の工程と第二の工程の切替をプログラム等により自動で制御しても、回転数調整機構を手動で制御してもよい。プログラム等による自動制御は、作業員が作動しなくても自動的に本願発明の濃縮処理を実行することができるため好ましい。 The control unit 7 may automatically control switching between the first process and the second process by a program or the like, or may manually control the rotation speed adjustment mechanism. Automatic control by a program or the like is preferable because the concentration process according to the present invention can be automatically executed even if an operator does not operate.
［汚泥濃縮装置の作用］
次に、本発明の汚泥濃縮装置の作用について図２を用いて説明する。図２の（ａ）は、水路棒に繊維質が絡まる前の運転状態（正常な運転状態）を示す図である。図２の（ｂ）は、水路棒に繊維質が絡まったときの運転状態を示す図である。なお、各図の（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ平面図、縦断面図である。
[Operation of sludge concentrator]
Next, the operation of the sludge concentration apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. (A) of FIG. 2 is a figure which shows the driving | running state (normal driving | running state) before a fiber gets entangled with a waterway stick. (B) of FIG. 2 is a figure which shows the driving | running state when a fiber is entangled with a waterway stick. In addition, (A) of each figure and (B) are a top view and a longitudinal cross-sectional view, respectively.
本発明の実施例で使用した汚泥は、製紙工場排水であり、細かい繊維状の紙成分が分散した汚泥である。図中の汚泥層Ｓと水層Ｗは、製紙工場排水の濃縮過程において、自然沈降により形成された境界面の下層部と上層部である。
繊維質Ｆとは、製紙工場排水中に分散している細かい繊維状の紙成分である。図中において、繊維質Ｆが絡まった様子は、蛇行した線で示している。
The sludge used in the examples of the present invention is paper mill effluent and is sludge in which fine fibrous paper components are dispersed. The sludge layer S and the water layer W in the figure are a lower layer portion and an upper layer portion of the boundary surface formed by natural sedimentation in the concentration process of the paper mill waste water.
Fibrous F is a fine fibrous paper component that is dispersed in paper mill effluent. In the figure, the state in which the fiber F is entangled is indicated by meandering lines.
水路棒８を第一の速度で運転すると、図２（ａ）に示すように、水路棒８が汚泥層Ｓをせん断するように矢印方向に移動して、汚泥層Ｓが相対的に水路棒８と反対方向に流れる。これにより水路棒８の後方直近が負圧となり、周囲の汚泥層Ｓから液体が流れ込み、水路Ｒが形成される。そして、そのまま水路棒８の一方向への移動を継続すると、負圧の弱くなった水路Ｒの後端から汚泥層Ｓが流れ込むため（図（Ｂ）の白抜き矢印）、水路棒８の後部直近に形成された水路Ｒは、一定の容積が維持される。 When the water channel rod 8 is operated at the first speed, the water channel rod 8 moves in the direction of the arrow so as to shear the sludge layer S as shown in FIG. Flows in the direction opposite to 8. As a result, the pressure just behind the water channel rod 8 becomes negative pressure, the liquid flows from the surrounding sludge layer S, and the water channel R is formed. Then, if the movement in one direction of the water channel rod 8 is continued as it is, the sludge layer S flows from the rear end of the water channel R in which the negative pressure has become weaker (the white arrow in FIG. 5B). The water channel R formed most recently maintains a constant volume.
しかし、水路棒８を第一の速度で運転し続けると、次第に水路棒８の前方に繊維質Ｆが絡まるという現象が認められる。繊維質Ｆが水路棒８に絡まる原因としては、粗大な紙成分など、あらかじめ絡まり合った繊維質Ｆが浮遊しており、これが水路棒８の前方に集積される場合や、細かい繊維質Ｆが水路棒８に引っかかり徐々に水路棒８の前方に粗大な繊維質Ｆの塊を形成する場合などがある。 However, when the waterway rod 8 is continuously operated at the first speed, a phenomenon that the fiber F is gradually entangled in front of the waterway rod 8 is recognized. The cause of the entanglement of the fiber F with the water channel rod 8 is that the fiber F entangled in advance, such as a coarse paper component, is floating and is accumulated in front of the water channel rod 8 or the fine fiber F is There is a case where a coarse fiber F lump is formed in front of the water channel rod 8 by being caught by the water channel rod 8.
図２（ｂ）に示すように、水路棒８に繊維質Ｆが絡まると、水路棒８と繊維質Ｆの塊で、汚泥層Ｓを押し分けるように水路棒８が移動する。この状態のまま水路棒８を移動させると、水路棒８と絡まった繊維質Ｆの後方に大きな水路Ｒが形成されるという現象が起こる（図（ｂ）の太い矢印）。
しかし、水路棒８に繊維質Ｆが絡まった状態では、汚泥層Ｓのせん断力が弱いため汚泥層Ｓと供回りを生じてしまい、繊維質Ｆの塊及び水路棒８により形成された大きな水路Ｒは負圧とならない。そのため、汚泥層Ｓから水路Ｒへの液体の流入が起こらなくなり、汚泥の沈降速度が低下する。
As shown in FIG. 2 (b), when the fiber F is entangled with the water channel rod 8, the water channel rod 8 moves so as to push the sludge layer S with the water channel rod 8 and the fiber F lump. When the water channel rod 8 is moved in this state, a phenomenon occurs that a large water channel R is formed behind the fiber F entangled with the water channel rod 8 (thick arrow in FIG. 4B).
However, in the state where the fiber F is entangled with the water channel rod 8, the sludge layer S is weak in shearing force, so that the sludge layer S is rotated and a large water channel formed by the mass of the fiber F and the water channel rod 8. R does not become negative pressure. Therefore, the inflow of the liquid from the sludge layer S to the water channel R does not occur, and the sedimentation rate of the sludge decreases.
次に、水路棒８を第二の速度で運転したときの作用について説明する。例えば、第二の速度として水路棒８を減速又は停止させると、慣性力により水路棒８の前方に集積された繊維質Ｆの塊が剥がれる。そして、水路棒８を１〜６０秒停止すると、剥がれた繊維質Ｆの塊は、沈降あるいは再分散して消滅する。また、大きくなった水路Ｒには汚泥層Ｓが流入して元の状態に戻る。 Next, the operation when the waterway rod 8 is operated at the second speed will be described. For example, when the water channel bar 8 is decelerated or stopped as the second speed, the mass of the fiber F accumulated in front of the water channel bar 8 is peeled off by the inertial force. Then, when the water channel rod 8 is stopped for 1 to 60 seconds, the peeled mass of the fiber F disappears by sedimentation or re-dispersion. The sludge layer S flows into the enlarged water channel R and returns to the original state.
［汚泥濃縮装置の運転方法］
本発明の汚泥濃縮装置の運転方法は、水路棒を備えた汚泥濃縮装置を用いて、水路棒を第一の速度で回転させて水路を形成する第一の工程と、水路棒に絡まった汚泥を剥離する第二の工程を備えた方法である。なお、第一の工程と第二の工程については、上述したとおりである。
[Operation method of sludge concentrator]
The operation method of the sludge concentrator of the present invention is a first step of forming a water channel by rotating a water channel rod at a first speed using a sludge concentrator equipped with a water channel rod, and sludge entangled in the water channel rod. It is the method provided with the 2nd process of peeling. The first step and the second step are as described above.
第一の工程と第二の工程の切替は、制御部７を用いて自動的に行っても、作業員が状態を監視して手動で行ってもよい。 Switching between the first process and the second process may be performed automatically using the control unit 7 or may be performed manually by an operator monitoring the state.
本発明の汚泥濃縮装置及びその運転方法は、汚水・排水の浄化処理プロセスなどで発生する汚泥の濃縮処理に使用することができる。特に、製紙工場や再生紙工場等における製紙プロセスから発生する汚泥のように、繊維質を含む汚泥を処理する際に好適に利用することができる。 The sludge concentrating device and the operation method thereof according to the present invention can be used for the concentration treatment of sludge generated in the purification treatment process of sewage / drainage. In particular, it can be suitably used when treating sludge containing fibers, such as sludge generated from a papermaking process in a papermaking factory or a recycled paper factory.
１ 汚泥濃縮装置、２ 汚泥濃縮槽、３ 水路棒駆動装置、４ 回転軸、５ 固定翼、６ モータ、７ 制御部、８，８’ 水路棒、Ｆ 繊維質、Ｒ 水路、Ｓ 汚泥層、Ｗ 水層 1 Sludge Concentrator, 2 Sludge Concentrate Tank, 3 Conduit Rod Drive Unit, 4 Rotating Shaft, 5 Fixed Wings, 6 Motor, 7 Control Unit, 8, 8 'Conduit Rod, F Fiber, R Conduit, S Sludge Layer, W Water layer
Claims (5)
前記水路棒を第一の速度で移動させて水路を形成する第一の工程と、
前記水路棒に絡まった汚泥を剥離する第二の工程と、を備える汚泥濃縮装置の運転方法。 A method for operating a sludge concentrator equipped with a waterway rod,
A first step of moving the waterway rod at a first speed to form a waterway;
And a second step of peeling sludge entangled with the waterway rod.
前記水路棒の移動を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記水路棒を第一の速度で移動させて水路を形成する第一の工程と、
前記水路棒を第二の速度で移動させて前記水路棒に絡まった汚泥を剥離する第二の工程と、を実行することを特徴とする汚泥濃縮装置。 A sludge concentrator equipped with a waterway rod,
A control unit for controlling the movement of the waterway rod;
The control unit moves the water channel bar at a first speed to form a water channel,
And a second step of separating the sludge entangled with the waterway rod by moving the waterway rod at a second speed.
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