JP6330210B2

JP6330210B2 - 排水処理設備

Info

Publication number: JP6330210B2
Application number: JP2013172338A
Authority: JP
Inventors: 水谷　洋; 洋水谷; 誠人尾田; 友紀松田
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Environmental and Chemical Engineering Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Environmental and Chemical Engineering Co Ltd
Priority date: 2013-08-22
Filing date: 2013-08-22
Publication date: 2018-05-30
Anticipated expiration: 2033-08-22
Also published as: WO2015025533A1; KR20160024993A; JP2015039671A; CN105431384A; CN105431384B; KR101842807B1

Description

本発明は、下水道の汚水などの処理液から汚泥を分離する汚泥分離設備を備える排水処理設備に関する。

下水道の汚水を浄化する排水処理設備（下水処理場）では、浄化の主たるプロセスである生物処理の前段に設けられた最初沈澱池、及び生物処理の後段に設けられた最終沈澱池において、固液分離による汚泥分離処理を行っている（例えば特許文献１参照）。
沈澱池において分離された汚泥は固形物の濃度が２％〜５％程度であるが、汚泥脱水機により固形物濃度が１５％〜３０％程度となるように脱水され、更に汚泥乾燥機により固形物濃度が６０％〜８０％程度となるように、減容化されることが一般的である。固形物濃度が高められた乾燥汚泥に対しては、系外搬出、もしくは焼却処理が行われる。

特開２００２−３６１３００号公報

汚泥に対して脱水、乾燥による減容化を行う汚泥脱水機、及び汚泥乾燥機では、汚泥に含まれる砂などの無機質により、汚泥に接する部位が磨耗することがある。例えば、汚泥脱水機として遠心分離機を採用した場合、遠心分離機を構成するスクリューやボールなどの汚泥に接する部位が磨耗する。また、汚泥乾燥機としてパドル式乾燥機を採用した場合、パドル、シャフトなどの部位が磨耗する。これにより、安定処理に支障をきたすことや、メンテナンスコストが嵩む可能性がある。

また、これらの無機質を取り除くために、排水処理設備に導入される排水に対して砂除去処理を行う方法も知られているが、下水処理のように多量の排水を処理する場合においては、処理が追いつかず、砂除去が不十分となる場合がある。

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、汚泥減容設備の機器の磨耗を抑制することで、安定稼働を実現することができる排水処理設備を提供することにある。

上記の目的を達成するために、この発明は以下の手段を提供している。
本発明の排水処理設備は、処理液を生物処理する生物処理設備と、前記生物処理設備の上流及び下流の少なくとも一方にて処理液の汚泥を分離する汚泥分離設備と、前記汚泥分離設備にて分離される汚泥を貯留する汚泥貯留槽と、汚泥貯留槽の下流に配置され、汚泥を減容処理する汚泥減容設備と、を有する排水処理設備において、前記汚泥分離設備と前記汚泥貯留槽との間、前記汚泥貯留槽と前記汚泥減容設備との間、の少なくとも一方に砂除去装置を設け、前記砂除去装置の前段に、前記砂除去装置に導入される汚泥に二酸化炭素を吹き込む二酸化炭素供給装置を設け、前記砂除去装置の前段であって、前記二酸化炭素供給装置の上流側に、前記砂除去装置に導入される汚泥の水素イオン指数を向上させる水素イオン向上装置を設け、前記二酸化炭素供給装置及び前記水素イオン向上装置は、前記生物処理設備の上流に設けられた第一汚泥分離設備にて分離される第一汚泥が導入される第一汚泥ライン上に連続して設けられ、前記砂除去装置は、前記二酸化炭素供給装置で処理された前記第一汚泥が導入される液体サイクロンと、前記液体サイクロンの下部に接続され、鉛直方向に等しい直径で延在する円筒形状をなした濃縮管と、前記濃縮管の下部に接続されたロータリーバルブと、前記ロータリーバルブの下部に配置され、前記ロータリーバルブから排出される砂を含む濃厚処理液を液体成分と砂とに分離させる水切りタンクと、前記水切りタンクからオーバーフローされる前記液体成分を前記生物処理設備及び前記汚泥分離設備の上流側に送るオーバーフローラインと、前記水切りタンクの底部に接続され、前記砂を含有する前記濃厚処理液を受け入れ、少なくとも一部が前記水切りタンクの液面よりも高い位置に配置され、且つ、少なくとも一部が鉛直方向に向いて延びるパイプと、前記パイプの中に配置され、前記パイプとの間に空隙が生じる大きさであって、前記パイプの前記鉛直方向に向いて伸びる部分に形成される液面の下から前記液面の上方に、前記砂を進行方向側の面上に保持して掻き揚げる複数のブレードと、前記複数のブレードの各々が前記パイプの延在方向に対して垂直に配置されるように連結する牽引索と、前記牽引索を駆動する駆動装置と、前記パイプに設けられ、前記ブレードで掻き揚げられた前記砂を排出する排出口と、を備えたことを特徴とする。

上記構成によれば、砂除去装置を設けたことによって、砂によって起こる汚泥減容設備の機器の摩耗を抑制することができる。これにより、排水処理設備を安定稼働することができ、メンテナンスコストを低減することができる。
また、生物処理設備に導入される処理液に対して砂を除去する手段を設ける構成と比較して、対象とする液量を低減することができる。即ち、より効率的に処理液に含まれる砂を除去することができる。
また、取り扱いが容易な液体サイクロンを用いて、汚泥に含まれる砂を安定的に分離することができる。
また、液体サイクロンから排出された濃厚処理液が一旦濃縮管に蓄積されるため、濃厚処理液に含まれる固形物が液体サイクロンの動作に影響を与えることを防止することができる。また、濃縮管を交換することによって、メンテナンスを容易に行うことができ、スケール成分による液体サイクロン内の閉塞を防止することができる。
また、汚泥に含まれる重金属やスケール成分を析出させ、析出された重金属やスケール成分を砂とともに除去することができる。
また、排水中にカルシウム、マグネシウムなどの硬度成分が含まれる場合においても、カルシウム、マグネシウムの炭酸塩を作り析出させ、砂とともに除去することができる。

上記排水処理設備において、前記砂除去装置は、前記生物処理設備の上流に設けられた第一汚泥分離設備にて分離される第一汚泥が導入される第一汚泥ライン上に設けられていることが好ましい。

上記構成によれば、砂除去装置による砂除去が、生物処理設備の上流側に位置し最も汚泥が多く採取される第一汚泥分離装置から分離される第一汚泥に対して施されるため、効率よく砂を除去することができる。

上記排水処理設備において、前記生物処理設備の上流に設けられた第一汚泥分離設備から分離される汚泥が導入される第一汚泥ラインと、前記生物処理設備の下流に設けられた第二汚泥分離設備から分離される汚泥が導入される第二汚泥ラインと、前記第一汚泥ラインと前記第二汚泥ラインとが合流して前記汚泥貯留槽に接続される混合汚泥ラインと、を有し、前記砂除去装置は、前記混合汚泥ライン上に設けられている構成としてもよい。
上記構成によれば、第一汚泥分離設備よりも下流側に流れた砂を除去することができる。

上記排水処理設備において、前記汚泥貯留槽は、該汚泥貯留槽内の汚泥を循環させる循環ラインを有し、前記砂除去装置は、前記循環ライン上に設けられている構成としてもよい。

上記構成によれば、汚泥貯留槽に貯留された汚泥に対して砂の除去を行うため、汚泥分離設備にて分離される汚泥の量に影響を受けることなく砂の除去を行うことができる。

本発明によれば、砂除去装置を設けたことによって、砂によって汚泥減容設備の機器の摩耗を抑制することができる。これにより、排水処理設備を安定稼働することができ、メンテナンスコストを低減することができる。
また、生物処理設備に導入される処理液に対して砂を除去する手段を設ける構成と比較して、対象とする液量を低減することができる。即ち、より効率的に処理液に含まれる砂を除去することができる。

本発明の第一実施形態の排水処理設備の概略構成図である。本発明の第一実施形態の排水処理設備の砂除去装置の概略構成図である。本発明の第二実施形態の排水処理設備の概略構成図である。本発明の第三実施形態の排水処理設備の概略構成図である。本発明の第四実施形態の排水処理設備の概略構成図である。

（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施形態の排水処理設備１の構成を説明する概略構成図である。本実施形態の排水処理設備１は、下水汚泥や工場排水などの窒素、リン若しくは有機性物質を含んだ有機性排水Ｗの処理設備である。

まず、排水処理設備１の水処理系統について説明する。
排水処理設備１の水処理系統は、有機性排水Ｗが導入される前処理設備２と、前処理設備２にて処理された排水から汚泥を分離する最初沈澱池３（第一汚泥分離設備）と、最初沈澱池３にて汚泥が分離された排水に対して生物処理を施す生物処理設備４と、生物処理が施された汚水から更に汚泥を分離する最終沈澱池５（第二汚泥分離設備）と、最終沈澱池５にて汚泥が分離された排水を高度処理する高度処理設備６と、を有している。
即ち、水処理系統においては、生物処理設備４の前段の最初沈澱池３及び生物処理設備４の後段の最終沈澱池５での固形分離により汚泥が発生する。有機性排水Ｗは、上記各設備を経て、河川に放流される。

前処理設備２は、導入される有機性排水Ｗに含まれる夾雑物を取り除くなどする設備である。前処理設備２としては、大径の汚泥を破砕する破砕手段や、夾雑物を除去可能なスクリーン等の分離手段が挙げられる。

最初沈澱池３は、有機性排水Ｗに含まれる細かい汚泥を底に沈めることによって分離する汚泥分離設備である。最初沈澱池３の底部には、第一汚泥ライン８が接続されている。即ち、最初沈澱池３にて分離された汚泥（以下、第一汚泥Ｐ１と呼ぶ）は、第一汚泥ライン８に導入される。最初沈澱池３の中では、有機性排水Ｗがゆっくり流され、その間に第一汚泥Ｐ１は最初沈澱池３の底部に溜り、第一汚泥ライン８に導入される。

生物処理設備４は、メタン発酵のような嫌気性処理を行う嫌気槽と、曝気を行う好気槽と、沈殿槽とが複数組み合わされた構成を有し、主に硝化菌と脱窒菌の作用により液中のＢＯＤ、窒素化合物等を分解除去する設備である。

最終沈澱池５においては、生物処理設備４にて処理に使用された生物も含めた汚泥が底に溜まる。最終沈澱池５の底部には、第二汚泥ライン９が接続されている。最終沈澱池５にて分離された汚泥（以下、第二汚泥Ｐ２と呼ぶ）は、第二汚泥ライン９に導入される。第一汚泥Ｐ１及び第二汚泥Ｐ２の固形物濃度は、２％〜５％である。

なお、最初沈澱池３、及び最終沈澱池５から構成される汚泥分離設備は、重力沈殿により汚泥を分離したがこれに限ることはない。例えば、汚泥を分離する手段としては、ダイナミックろ過、凝集分離、膜分離、砂ろ過などの分離手段や、ベルトプレス、スクリュープレスなどの脱水機能を有するものを採用することができる。
高度処理設備６としては、凝集分離装置、オゾン酸化装置、活性炭吸着塔などが挙げられる。

次に、排水処理設備１の汚泥処理系統について説明する。
汚泥処理系統は、最初沈澱池３の汚泥を回収する第一汚泥ライン８と、最終沈澱池５の汚泥を回収する第二汚泥ライン９と、第一汚泥ライン８と第二汚泥ライン９とが合流するラインである混合汚泥ライン１０と、混合汚泥ライン１０の下流側に設けられている汚泥貯留槽１１と、汚泥貯留槽１１からの汚泥が導入される濃縮汚泥ライン１２と、汚泥貯留槽１１の下流側に設けられている汚泥減容設備１３と、を有している。

汚泥減容設備１３は、汚泥を減容処理する設備であり、汚泥脱水機１４と、汚泥脱水機１４の下流側に設けられている汚泥乾燥機１５と、を有している。
また、第一汚泥ライン８上には、第一汚泥Ｐ１に含まれる砂を除去する砂除去装置１６が設けられている。

また、第一汚泥ライン８上であって、砂除去装置１６の上流側には、砂除去装置１６に導入される第一汚泥Ｐ１の水素イオン指数（ｐＨ）を向上させる水素イオン向上装置１９が設けられている。水素イオン向上装置１９は、第一汚泥ライン８中の第一汚泥Ｐ１に水酸化ナトリウムなどのアルカリ剤を注入する装置である。水酸化ナトリウムの代替として、キレート剤を採用することも可能である。

さらに、水素イオン向上装置１９の下流側であって、砂除去装置１６の上流側には、砂除去装置１６に導入される第一汚泥Ｐ１に二酸化炭素（ＣＯ_２）を吹き込む二酸化炭素供給装置２０を設けられている。

汚泥脱水機１４は、汚泥貯留槽１１から圧送ポンプ１７によって送られてくる汚泥を脱水する装置である。汚泥脱水機１４としては、遠心分離機やスクリュープレス式の汚泥脱水機を採用することができる。また、汚泥脱水機１４にて分離された分離液は、生物処理設備４に送られて生物処理が行われる。
例えば、遠心分離機は、高速回転するスクリューにて分離液と汚泥とを分離し、さらに汚泥をわずかに回転の遅いボール間との相対運動差により送り出すものである。また、スクリュープレス式の汚泥脱水機は、二本のスクリューを重ねて配置し、スクリュー羽根が互いにかみ合う構造とすることで、汚泥に剪断力を与えながら脱水するものである。

汚泥乾燥機１５は、汚泥脱水機１４にて脱水が施された脱水汚泥を乾燥する装置である。汚泥乾燥機１５としては、パドル式乾燥機を採用することができる。パドル式乾燥機は、ハドル羽根を有する二本のシャフトを重ねて配置し、パドル羽根が互いにかみ合う構造とすることで、脱水汚泥を乾燥するものである。

次に、第一汚泥ライン８に設けられている砂除去装置１６について説明する。
砂除去装置１６は、液体サイクロン２２の機構を採用した分級装置であって、第一汚泥ライン８を介して導入される第一汚泥Ｐ１に対して遠心分級を行って第一汚泥Ｐ１に含まれる砂を除去する装置である。
図２に示すように、砂除去装置１６は、液体サイクロン２２と、液体サイクロン２２の下部に接続されている濃縮管２３と、濃縮管２３の下部に接続されているロータリーバルブ２４と、ロータリーバルブ２４から排出される水分を含んだ砂Ｓを受ける水切タンク２５と、水切タンク２５の下部に沈殿した砂Ｓを掻き揚げるパイプコンベア２６と、を有している。

液体サイクロン２２は、下方に向かうに従って、徐々に縮径する円筒形状のケーシング２７と、ケーシング２７の上端近傍に設けられ、第一汚泥Ｐ１をケーシング２７内で旋回するように導入する導入ダクト２８と、ケーシング２７の上面に上方に向かって突出するように設けられた上部出口２９と、ケーシング２７の下端に設けられた下部出口３０と、を有している。導入ダクト２８は、第一汚泥ライン８の上流側に接続されており、導入ダクト２８と第一汚泥ライン８との接続部には、サイクロン本体の内部で高速の旋回流を発生させるようなポンプ（図示せず）が設けられている。

砂除去装置１６の上部出口２９は、第一汚泥ライン８の下流側に接続されている。即ち、砂Ｓが除去された第一汚泥Ｐ１が第一汚泥ライン８を介して混合汚泥ライン１０に導入される。
濃縮管２３は、鉛直方向に等しい直径で延在する円筒形状をなしている。具体的には、濃縮管２３の直径は４５ｍｍ以上５５ｍｍ以下とされている。

ロータリーバルブ２４は、サイクロンの下部から排出される水分を含んだ砂Ｓを定量的に排出する機構である。ロータリーバルブ２４は、ハウジング３１と、ハウジング３１内で図示しない駆動源によって回転するローター３２と、を有している。ローター３２は、ケーシング２７内を複数の搬送室３３に分割している。本実施形態のロータリーバルブ２４は、６つの搬送室３３を備えている。即ち、ロータリーバルブ２４のローター３２に６つの羽根が設けられ、その羽根の間に搬送室３３が形成されている。

水切タンク２５は、ロータリーバルブ２４より送られてくる水分を含んだ砂Ｓを蓄積する沈殿槽であり、沈殿分級を行う沈殿分級機構である。水切タンク２５の内部には、オーバーフロー液受け３５が設けられており、水切タンク２５の下部には、開口３６が設けられている。
オーバーフロー液受け３５の排出部には、オーバーフロー液受け３５内の液体を前処理設備２に送るオーバーフローライン３７が接続されている。

パイプコンベア２６は、水切タンク２５の開口３６に接続された円筒状のパイプ３８と、パイプ３８内を移動可能な複数のブレード３９と、パイプ３８に形成された排出口４０と、を有している。
パイプ３８は高低差をつけて配置され、排出口４０は、少なくとも水切タンク２５の液面４１よりも高い位置に配置されている。水切タンク２５とパイプコンベア２６のパイプ３８とは接続されているため、液体の液面４１は、水切りタンクの内部に存在すると共に、パイプコンベア２６のパイプ３８の内部にも存在している。

パイプコンベア２６は、さらに、複数のブレード３９を環状に連結する牽引索４２と、牽引索４２を駆動する駆動装置４３と、を有している。牽引索４２は、ブレード３９がパイプ３８の内部で環状に移動するように駆動される。詳細には、牽引索４２はパイプ３８のうちの上昇部分では、ブレード３９が上昇していき、下降部分ではブレード３９が下降していくように駆動される。

次に、本実施形態の排水処理設備１の作用について説明する。
まず、水処理系統における作用について説明する。
有機性排水Ｗは前処理設備２に導入され、夾雑物の除去などが行われる。次いで、有機性排水Ｗは、最初沈澱池３にて汚泥が分離され、生物処理設備４に導入される。次いで、有機性排水Ｗに対しては、生物処理設備４にて生物処理が施された後、最終沈澱池５にて生物を含め汚泥が分離される。そして、有機性排水Ｗは高度処理が施された後、放流される。

汚泥処理系統においては、最初沈澱池３にて分離された第一汚泥Ｐ１に対して、水素イオン向上装置１９にて水酸化ナトリウムなどのアルカリ剤が注入される。
次いで、第一汚泥Ｐ１に対して二酸化炭素供給装置２０にて二酸化炭素が吹き込まれる。

次いで、第一汚泥Ｐ１は、砂除去装置１６に導入される。
液体サイクロン２２は、旋回流によって、第一汚泥Ｐ１に遠心力を作用させ、第一汚泥Ｐ１から砂Ｓを分離する。砂Ｓが除去された第一汚泥Ｐ１は、液体サイクロン２２の上部出口２９よりオーバーフローして排出され、砂Ｓを含む濃厚処理液は、旋回しながら液体サイクロン２２のケーシング２７の下方に移動して下部出口３０より排出される。

液体サイクロン２２にて分離された砂Ｓを含む濃厚処理液は、濃縮管２３に一旦蓄積される。濃縮管２３は、濃厚処理液に含まれる固体物が液体サイクロン２２の動作に影響を与えることを防止する役割を有している。濃縮管２３の下部では、濃厚処理液に含まれる固体物が沈殿する。濃縮管２３は、その下部に沈殿した沈殿物が液体サイクロン２２の内部に発生する旋回流に巻き込まれない程度の長さを有している。

ロータリーバルブ２４は、濃縮管２３に蓄積された濃厚処理液を順次に水切タンク２５の沈殿槽に送出する。具体的には、濃厚処理液は、ロータリーバルブ２４の上部の入口において搬送室３３に充填される。ロータリーバルブ２４のローター３２が回転して濃厚処理液が充填された搬送室３３が下部の出口の位置に到達すると、搬送室３３から濃厚処理液が流れ出して水切タンク２５の沈殿槽に送られる。このような動作によれば、濃厚処理液が間欠的に水切タンク２５に送出される。

水切タンク２５は、ロータリーバルブ２４より送出される濃厚処理液を蓄積し、沈殿分級を行う。沈殿分級によって沈殿する砂Ｓは、水切タンク２５の開口３６からパイプコンベア２６に導入される。
一方、濃厚処理液の液面４１がオーバーフロー液受け３５の上端を越えると、オーバーフロー液受け３５に液体成分が流れ込み、オーバーフローライン３７を介して前処理設備２に送られる。オーバーフロー液受け３５に流れ込む液体成分には、沈殿物である砂Ｓは含まれない。

開口３６を介してパイプコンベア２６に導入された砂Ｓは、ブレード３９によって捕捉され、パイプ３８の上昇部分を上昇していく。砂Ｓは、上昇部分を昇りきると排出口４０に導入され、排出口４０から排出される。砂Ｓは、パイプコンベア２６のパイプ３８の内部に存在する液面４１を越えて搬送されるため、砂Ｓからは液体成分は除去される。

砂除去装置１６にて、砂Ｓが除去された第一汚泥Ｐ１は、汚泥貯留槽１１に貯留された後、汚泥脱水機１４にて脱水される。また、汚泥脱水機１４にて生成される分離液は、生物処理設備４に送られる。脱水された脱水汚泥は、汚泥乾燥機１５に送られ乾燥汚泥とされる。

上記実施形態によれば、砂除去装置１６を設けたことによって、砂Ｓによって起こる汚泥脱水機１４、汚泥乾燥機１５などの機器の摩耗を抑制することができる。これにより、排水処理設備１を安定稼働することができ、メンテナンスコストを低減することができる。

また、生物処理設備４に導入される処理液に対して砂Ｓを除去する手段を設ける構成と比較して、対象とする液量を低減することができる。即ち、より効率的に処理液に含まれる砂を除去することができる。

また、砂除去装置１６による砂除去が、生物処理設備４の上流側に位置し最も汚泥が多く採取される最初沈澱池３から分離される第一汚泥Ｐ１に対して施されるため、効率よく砂を除去することができる。

また、砂除去装置１６として液体サイクロン２２を採用したことによって、取り扱いが容易な液体サイクロン２２を用いて汚泥に含まれる砂Ｓを安定的に分離することができる。

また、液体サイクロン２２の下部に濃縮管２３を設けたことによって、液体サイクロン２２から排出された濃厚処理液が一旦濃縮管２３に蓄積されるため、濃厚処理液に含まれる固形物が液体サイクロン２２の動作に影響を与えることを防止することができる。また、濃縮管２３を交換することによって、メンテナンスを容易に行うことができ、スケール成分による液体サイクロン２２内の閉塞を防止することができる。

また、液体サイクロン２２で分離した濃厚処理液をロータリーバルブ２４で定量排出することにより、水切タンク２５の容量を小さくすることができる。
また、パイプコンベア２６のパイプ３８内における砂Ｓの移送時において、砂Ｓが水切タンク２５の液面４１より掻き揚げられる際に砂Ｓに付随する液体成分が分離される。これにより、水切タンク２５から排出される砂Ｓに液体成分が残っている場合においても、液体成分を除去することができる。

また、砂除去装置１６の前段にて第一汚泥Ｐ１に対して水酸化ナトリウムが注入されて第一汚泥Ｐ１のｐＨが向上することによって、第一汚泥Ｐ１に含まれる鉛（Ｐｂ）、カドミウム（Ｃｄ）などの重金属やスケール成分を析出させることができる。そして、析出された重金属やスケール成分を砂Ｓとともに除去することができる。これにより、脱水又は乾燥後の汚泥埋め立てや再利用の際の安全性を高めることができる。

さらに、第一汚泥Ｐ１に対して二酸化炭素を吹き込むことによって、有機性排水Ｗ中にカルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）などの硬度成分が含まれる場合においても、カルシウム、マグネシウムの炭酸塩を作り析出させ、砂Ｓとともに除去することができる。これにより、カルシウム、マグネシウムなどのスケール成分の少なくとも一部が除去されるため、汚泥減容設備１３周辺のスケールによるトラブルを防止することができる。

（第二実施形態）
以下、本発明に第二実施形態の排水処理設備１Ｂを図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、上述した第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
図３に示すように、本実施形態の排水処理設備１Ｂは、砂除去装置１６を混合汚泥ライン１０に設けたことを特徴としている。即ち、砂除去装置１６には、第一汚泥Ｐ１及び第二汚泥Ｐ２が導入される。砂除去装置１６は、第一汚泥Ｐ１及び第二汚泥Ｐ２に含まれる砂を除去する。

上記実施形態によれば、最初沈澱池３よりも下流側に流れた砂を除去することができる。即ち、最初沈澱池３にて沈殿せずに、生物処理設備４に流れた汚泥に含まれる砂を除去することができる。

（第三実施形態）
以下、本発明に第三実施形態の排水処理設備１Ｃを図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、上述した第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
図４に示すように、本実施形態の排水処理設備１Ｃは、砂除去装置１６を濃縮汚泥ライン１２に設けたことを特徴としている。即ち、砂除去装置１６には、汚泥貯留槽１１から排出される汚泥が導入される。

上記実施形態によれば、汚泥貯留槽１１における貯留時間などを調整することによって、砂除去装置１６の負荷を調整することができる。

（第四実施形態）
以下、本発明に第四実施形態の排水処理設備１Ｄを図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、上述した第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
図５に示すように、本実施形態の排水処理設備１Ｄの汚泥貯留槽１１は、汚泥貯留槽１１内の汚泥を循環させる循環ライン４４を有している。そして、砂除去装置１６は、循環ライン４４上に設けられている。循環ライン４４には、汚泥を循環させるための循環ポンプ４５が設けられている。循環ポンプ４５の容量は、循環ライン４４上で汚泥を循環させるのに十分な容量とされており、例えば、濃縮汚泥ライン１２上の圧送ポンプ１７よりも小容量とすることができる。

上記実施形態によれば、汚泥貯留槽１１に貯留された汚泥に対して砂の除去を行うため、最初沈澱池３及び最終沈澱池５にて分離される汚泥の量に影響を受けることなく砂の除去を行うことができる。

なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。また、上記複数の実施形態で説明した特徴を任意に組み合わせた構成であってもよい。
例えば、上記各実施形態では、水処理系統における汚泥は、最初沈澱池３及び最終沈澱池５にて分離する構成であるが、生物処理設備４の底部に沈殿する汚泥を分離して汚泥処理系統に導入する構成としてもよい。

１，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ排水処理設備
２前処理設備
３最初沈澱池（第一汚泥分離設備）
４生物処理設備
５最終沈澱池（第二汚泥分離設備）
６高度処理設備
８第一汚泥ライン
９第二汚泥ライン
１０混合汚泥ライン
１１汚泥貯留槽
１２濃縮汚泥ライン
１３汚泥減容設備
１４汚泥脱水機
１５汚泥乾燥機
１６砂除去装置
１７圧送ポンプ
１９水素イオン向上装置
２０二酸化炭素供給装置
２２液体サイクロン
２３濃縮管
２４ロータリーバルブ
２５水切タンク
２６パイプコンベア
２７ケーシング
２８導入ダクト
２９上部出口
３０下部出口
３１ハウジング
３２ローター
３３搬送室
３５オーバーフロー液受け
３６開口
３７オーバーフローライン
３８パイプ
３９ブレード
４０排出口
４１液面
４２牽引索
４３駆動装置
４４循環ライン
４５循環ポンプ
Ｐ１第一汚泥
Ｐ２第二汚泥
Ｓ砂
Ｗ有機性排水（処理液）

Claims

処理液を生物処理する生物処理設備と、
前記生物処理設備の上流及び下流の少なくとも一方にて処理液の汚泥を分離する汚泥分離設備と、
前記汚泥分離設備にて分離される汚泥を貯留する汚泥貯留槽と、
汚泥貯留槽の下流に配置され、汚泥を減容処理する汚泥減容設備と、を有する排水処理設備において、
前記汚泥分離設備と前記汚泥貯留槽との間、前記汚泥貯留槽と前記汚泥減容設備との間、の少なくとも一方に砂除去装置を設け、
前記砂除去装置の前段に、前記砂除去装置に導入される汚泥に二酸化炭素を吹き込む二酸化炭素供給装置を設け、
前記砂除去装置の前段であって、前記二酸化炭素供給装置の上流側に、前記砂除去装置に導入される汚泥の水素イオン指数を向上させる水素イオン向上装置を設け、
前記二酸化炭素供給装置及び前記水素イオン向上装置は、前記生物処理設備の上流に設けられた第一汚泥分離設備にて分離される第一汚泥が導入される第一汚泥ライン上に連続して設けられ、
前記砂除去装置は、前記二酸化炭素供給装置で処理された前記第一汚泥が導入される液体サイクロンと、
前記液体サイクロンの下部に接続され、鉛直方向に等しい直径で延在する円筒形状をなした濃縮管と、
前記濃縮管の下部に接続されたロータリーバルブと、
前記ロータリーバルブの下部に配置され、前記ロータリーバルブから排出される砂を含む濃厚処理液を液体成分と砂とに分離させる水切りタンクと、
前記水切りタンクからオーバーフローされる前記液体成分を前記生物処理設備及び前記汚泥分離設備の上流側に送るオーバーフローラインと、
前記水切りタンクの底部に接続され、前記砂を含有する前記濃厚処理液を受け入れ、少なくとも一部が前記水切りタンクの液面よりも高い位置に配置され、且つ、少なくとも一部が鉛直方向に向いて延びるパイプと、
前記パイプの中に配置され、前記パイプとの間に空隙が生じる大きさであって、前記パイプの前記鉛直方向に向いて伸びる部分に形成される液面の下から前記液面の上方に、前記砂を進行方向側の面上に保持して掻き揚げる複数のブレードと、
前記複数のブレードの各々が前記パイプの延在方向に対して垂直に配置されるように連結する牽引索と、
前記牽引索を駆動する駆動装置と、
前記パイプに設けられ、前記ブレードで掻き揚げられた前記砂を排出する排出口と、を備えたことを特徴とする排水処理設備。
前記砂除去装置は、前記生物処理設備の上流に設けられた第一汚泥分離設備にて分離される第一汚泥が導入される第一汚泥ライン上に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の排水処理設備。
前記生物処理設備の上流に設けられた第一汚泥分離設備から分離される汚泥が導入される第一汚泥ラインと、
前記生物処理設備の下流に設けられた第二汚泥分離設備から分離される汚泥が導入される第二汚泥ラインと、
前記第一汚泥ラインと前記第二汚泥ラインとが合流して前記汚泥貯留槽に接続される混合汚泥ラインと、を有し、
前記砂除去装置は、前記混合汚泥ライン上に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の排水処理設備。
前記汚泥貯留槽は、該汚泥貯留槽内の汚泥を循環させる循環ラインを有し、
前記砂除去装置は、前記循環ライン上に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の排水処理設備。