JP7162985B2 - 回転ドラム型汚泥濃縮装置 - Google Patents

Description

本発明は、下水汚泥等から固形物を分離除去して濃縮する回転ドラム型汚泥濃縮装置に関する。

下水汚泥等を処理する際の重要なプロセスとして、汚泥の濃縮工程がある。この濃縮工程は、水処理施設で発生した低濃度の汚泥を固液分離することで濃縮し、処理汚泥量の減量を図るとともに、後段の脱水工程を効果的に機能させるものである。

このような下水汚泥の濃縮工程において好適に用いられる装置として、例えば特許文献１にて提案されている回転ドラム型汚泥濃縮装置がある。

特開２００７－３３０９２０号公報

上記特許文献１に係る回転ドラム型汚泥濃縮装置は、円筒状のウェッジワイヤースクリーンの内周面に汚泥送り羽根を設けてなるドラムスクリーンを備え、ドラムスクリーンの一端側に設けられた汚泥投入部を通して投入された汚泥を、ドラムスクリーンの回転に伴う汚泥送り羽根の送り作用でドラムスクリーンの他端側に設けられた汚泥排出部に向かって搬送する過程で固液分離して濃縮するように構成されている。

上記特許文献１に係る回転ドラム型汚泥濃縮装置においては、隣り合うウェッジワイヤーの間に形成される排液孔の幅（目幅）が、回転ドラム型汚泥濃縮装置の上流側部分（前段部分）ほど小さく、濃縮が進行しフロックが大きくなる下流側部分（後段部分）ほど大きくなるような構造のドラムスクリーンが用いられている。また、ドラムスクリーンの上方には、ドラムスクリーンの水平軸線方向に沿って複数の洗浄ノズルが配設され、複数の洗浄ノズルからドラムスクリーンに向けて洗浄水を所定の噴射圧で噴射することにより、隣り合うウェッジワイヤー間に滞留している固形物（ＳＳ）を除去してドラムスクリーンの目詰まりを防止するようにされている。

しかしながら、上記従来の回転ドラム型汚泥濃縮装置では、ドラムスクリーンにおける前段部分の目幅が後段部分の目幅と比べて小さく設定されているため、洗浄ノズルの噴射圧が低い場合、目幅が相対的に大きいドラムスクリーンの後段部分における隣り合うウェッジワイヤー間に滞留している固形物（ＳＳ）については除去することができても、目幅が相対的に小さいドラムスクリーンの前段部分における隣り合うウェッジワイヤー間に滞留している固形物（ＳＳ）については除去しきれずに、ドラムスクリーン全体の目詰まりを防止することができない虞があるという問題点がある。

なお、洗浄ノズルの噴射圧を高く設定すれば、上記のような問題は生じないものと考えられるが、この場合、洗浄ノズルに対し水を圧送するポンプ等を駆動するために大きな動力が必要となり、ランニングコストの増加を招くという問題点がある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、洗浄水の噴射のために要する動力を抑えつつ、ドラムスクリーン全体の目詰まりを確実に防止することができる回転ドラム型汚泥濃縮装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明に係る回転ドラム型汚泥濃縮装置の特徴構成は、
一端側及び他端側にそれぞれ汚泥投入部及び汚泥排出部を有して水平軸線回りに回転駆動される円筒状のドラムスクリーンと、前記ドラムスクリーンの外周側から内部に向かって洗浄水を噴射する洗浄装置とを備え、前記洗浄装置にて前記ドラムスクリーンを洗浄しながら、前記汚泥投入部に投入された汚泥を前記汚泥排出部に向けて送りつつ濃縮するように構成される回転ドラム型汚泥濃縮装置であって、
前記洗浄装置は、前記ドラムスクリーンにおける前記汚泥投入部が設けられる側の前段部分に洗浄水を噴射する前段側洗浄ノズルと、前記ドラムスクリーンにおける前記汚泥排出部が設けられる側の後段部分に洗浄水を噴射する後段側洗浄ノズルとを備えてなり、
前記ドラムスクリーンにおける前記前段部分の目幅が前記後段部分の目幅と比べて小さく設定されるとともに、前記前段側洗浄ノズルの噴射圧が前記後段側洗浄ノズルの噴射圧と比べて高く設定されていることにある。

本構成の回転ドラム型汚泥濃縮装置によれば、ドラムスクリーンにおける相対的に目幅が小さい前段部分に対しては相対的に高い噴射圧で洗浄水が前段側洗浄ノズルから噴射される一方で、ドラムスクリーンにおける相対的に目幅が大きい後段部分に対しては相対的に低い噴射圧で洗浄水が後段側洗浄ノズルから噴射されるので、洗浄水の噴射のために要する動力を抑えつつ、ドラムスクリーン全体の目詰まりを確実に防止することができる。

本発明に係る回転ドラム型汚泥濃縮装置において、
前記ドラムスクリーンの内部には、前記洗浄装置による洗浄によって生じる洗浄排水を受け止める樋が配設されていることが好ましい。

本構成の回転ドラム型汚泥濃縮装置によれば、洗浄装置による洗浄によって生じる洗浄排水を受け止める樋がドラムスクリーンの内部に配設されているので、洗浄排水が樋によって受け止められることになり、ドラムスクリーン内で濃縮処理されている汚泥に洗浄排水がかかってしまうのを防ぐことができ、洗浄排水によって濃縮汚泥の濃度が低下するのを抑制することができる。

本発明に係る回転ドラム型汚泥濃縮装置において、
前記樋は、前記汚泥排出部から前記汚泥投入部に向かって下向きに傾斜が付されていることが好ましい。

本構成の回転ドラム型汚泥濃縮装置によれば、汚泥排出部から汚泥投入部に向かって下向きに傾斜が付された樋によって受け止められた洗浄排水は汚泥投入部に送られることになり、汚泥投入部に送り込まれた洗浄排水に対してろ過処理が行われるので、固形物（ＳＳ）の回収率を向上させることができる。そして、ＳＳ回収率の向上により、水処理設備等へと排出される洗浄排水中のＳＳ量を低減することができるので、排出先の水処理設備等の負荷を軽減することができる。

本発明に係る回転ドラム型汚泥濃縮装置において、
前記前段側洗浄ノズルは、前記ドラムスクリーンにおける前記前段部分に対応する前記樋の部分に前記洗浄排水が入らないように洗浄水を噴射し、前記後段側洗浄ノズルは、前記ドラムスクリーンにおける前記後段部分に対応する前記樋の部分に前記洗浄排水が入るように洗浄水を噴射することが好ましい。

例えば、洗浄排水の全量を樋で回収して汚泥投入部に戻した場合、上流部の処理量負荷が過大になって濃縮性能が低下する虞がある。本構成の回転ドラム型汚泥濃縮装置によれば、ドラムスクリーンの後段部分のＳＳ濃度が比較的高い洗浄排水のみが樋で回収されて汚泥投入部に送られ、汚泥投入部に送り込まれた洗浄排水に対してドラムスクリーンの前段部分でろ過処理が行われるので、濃縮性能の低下を抑えつつＳＳ回収率を向上させることができる。

本発明に係る回転ドラム型汚泥濃縮装置において、
前記洗浄排水の落下位置に合わせて前記樋の設置位置が調節可能に構成されていることが好ましい。

本構成の回転ドラム型汚泥濃縮装置によれば、洗浄排水の落下位置に合わせて樋の設置位置が調節可能に構成されているので、例えば、ドラムスクリーンの回転速度が変化するに伴い洗浄排水の落下位置が変化したとしても、樋の設置位置を調節することにより、洗浄排水の落下位置に合わせて洗浄排水を樋で確実に受け止めることができる。

図１は、本発明の第一実施形態に係る回転ドラム型汚泥濃縮装置を模式的に表わす縦断面図である。 図２（ａ）は、図１のＡ－Ａ線断面図で、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＣ部拡大図である。 図３（ａ）は、図１のＢ－Ｂ線断面図で、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＤ部拡大図である。 図４は、回転ドラム型汚泥濃縮装置で用いられるドラムスクリーンを構成するウェッジワイヤースクリーンの構造を示す斜視図である。 図５は、本発明の第二実施形態に係る回転ドラム型汚泥濃縮装置を模式的に表わす縦断面図である。 図６（ａ）は、図５のＥ－Ｅ線断面図で、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＧ部拡大図である。 図７（ａ）は、図５のＦ－Ｆ線断面図で、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＨ部拡大図である。 図８（ａ）は、ドラムスクリーンの低速回転時の樋の設置位置を示す平面図で、図８（ｂ）は、ドラムスクリーンの高速回転時の樋の設置位置を示す平面図である。 図９（ａ）は、ドラムスクリーンの低速回転時の樋の設置位置を示す図５のＦ－Ｆ線断面図で、図９（ｂ）は、ドラムスクリーンの高速回転時の樋の設置位置を示す図５のＦ－Ｆ線断面図である。

以下、本発明について、図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施形態や図面に記載される構成に限定されることは意図しない。

〔第一実施形態〕
図１には、本発明の第一実施形態に係る回転ドラム型汚泥濃縮装置を模式的に表わす縦断面図が示されている。

＜全体構成＞
図１に示されるように、第一実施形態に係る回転ドラム型汚泥濃縮装置１Ａは、ケーシング２と、ケーシング２の内部に配される円筒状のドラムスクリーン３とを備えている。ドラムスクリーン３は、支持ローラ４を介して水平軸線Ｘ回りに回転自在にケーシング２に支持されている。

＜ドラムスクリーン＞
ドラムスクリーン３は、動力伝達可能に電動機５に接続されており、電動機５の作動により、水平軸線Ｘ回りに回転駆動されるようになっている。

ドラムスクリーン３は、図４に示されるウェッジワイヤースクリーン１０を円筒状に形成したものであり、円筒状スクリーン内面はフラットな構造をしている。ウェッジワイヤースクリーン１０は、断面三角形状の複数のウェッジワイヤー（異形線）１１を等間隔に並べてサポートロッド１２で結合しスクリーンを形成したものであり、水抜けが良く逆洗効果が高いという特徴を有する。ウェッジワイヤー１１は、例えばＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６等のステンレス鋼、ハステロイ、アルミニウム合金、チタン鋼などの金属製であり、汚泥と接触するようにドラムスクリーン３の内周側に配される汚泥接触面部１３と、ドラムスクリーン３の外周側で互いに鋭角を成して交わる２つの側面部１４とを有し、ドラムスクリーン３の水平軸線に沿って延びる形状に形成されている。隣り合うウェッジワイヤー１１の間には、凝集汚泥の水分を排出するための排液孔１５が形成されている。

図１に示されるドラムスクリーン３は、分割構造となっており、異なる目幅（図４中記号Ｗで示される排液孔１５の幅）の円筒状のウェッジワイヤースクリーン１０を組み合わせて構成されている。ドラムスクリーン３におけるウェッジワイヤースクリーン１０の目幅は、回転ドラム型汚泥濃縮装置１Ａの上流側部分（前段部分）ほど小さく、濃縮が進行しフロックが大きくなる下流側部分（後段部分）ほど大きくなるように組み合わせることで、汚泥を効率よく濃縮することができる。なお、ウェッジワイヤースクリーン１０の目幅の変化は、隣接する目幅がすべて異なる連続的なものであってもよいし、所定数毎に目幅が異なる段階的なものであってもよい。

ドラムスクリーン３の一端部には、これから濃縮処理が施される凝集汚泥が投入される汚泥投入部３ａが設けられる一方、ドラムスクリーン３の他端部には、濃縮処理が施された後の濃縮汚泥が排出される汚泥排出部３ｂが設けられている。

ドラムスクリーン３の内周面には、汚泥投入部３ａから汚泥排出部３ｂに亘って、螺旋状の汚泥送り羽根１６が設けられている。ドラムスクリーン３の汚泥投入部３ａには、汚泥投入管１７が配設され、汚泥投入管１７によってドラムスクリーン３の内部に汚泥が投入される。

図２（ａ）及び図３（ａ）に示されるように、ドラムスクリーン３は、図中記号Ｒ矢印方向に回転されるようになっており、図１に示されるように、汚泥投入管１７から汚泥投入部３ａに投入された汚泥は、ドラムスクリーン３の回転に伴い汚泥送り羽根１６に沿って固液分離されながら汚泥排出部３ｂに向かって搬送される。このとき、ドラムスクリーン３における隣り合うウェッジワイヤー１１の間に形成された排液孔１５（図４参照）から汚泥中の液分がろ過されて汚泥の濃縮処理が行われる。そして、液分は、ケーシング２におけるドラムスクリーン３の下方に設けられた分離液受け器７で受け止められた後に分離液排出管８を介して排出される。一方、液分をろ過された後の濃縮汚泥は、ケーシング２におけるドラムスクリーン３の汚泥排出部３ｂの下方に設けられた汚泥排出シュート９を介して排出される。

＜ドラムスクリーンの適正目幅＞
ドラムスクリーン３の適正目幅は、被処理物の性状によって異なるが、下水汚泥を対象とする場合には、０．１５～０．５ｍｍ程度とするのが好ましい。また、ドラムスクリーン３においては、汚泥投入部３ａが設けられる前段部分の目幅が、汚泥排出部３ｂが設けられる後段部分の目幅と比べて小さく設定されている。

＜ドラムスクリーンの洗浄装置＞
ドラムスクリーン３の上方位置には、洗浄装置３０が配設されている。洗浄装置３０は、ドラムスクリーン３の前段部分を洗浄する前段側洗浄装置３１と、ドラムスクリーン３の後段部分を洗浄する後段側洗浄装置３２とにより構成されている。

＜前段側洗浄装置＞
前段側洗浄装置３１は、高圧洗浄水供給管４０を備えている。高圧洗浄水供給管４０は、ケーシング２の天井部とドラムスクリーン３との間でドラムスクリーン３に沿うようにケーシング２の他端側（図１において右側）からドラムスクリーン３の前段部分に対応する位置まで延設されている。高圧洗浄水供給管４０には、高圧ポンプ４１の作動により、高圧の洗浄水が供給される。高圧洗浄水供給管４０におけるドラムスクリーン３の前段部分に対応する部分には、ドラムスクリーン３の上部領域における頂部近傍と対向するように複数（本例では３個）のノズル取付座部４２が所定の配置ピッチで高圧洗浄水供給管４０と連通状態で接合されている。

＜前段側洗浄ノズル＞
各ノズル取付座部４２には、前段側洗浄ノズル４３が装着されている。前段側洗浄ノズル４３は、高圧洗浄水供給管４０から供給される洗浄水を、ドラムスクリーン３の上部領域の頂部近傍における隣り合うウェッジワイヤー１１の間の排液孔１５に向けて高い噴射圧で噴射する。前述したように、ドラムスクリーン３の前段部分の目幅は後段部分の目幅と比べて小さく設定されているが、前段側洗浄ノズル４３からは高い噴射圧で洗浄水が噴射されるので、隣り合うウェッジワイヤー１１の間に滞留している固形物（ＳＳ）を確実に除去することができる。

＜後段側洗浄装置＞
図１に示されるように、後段側洗浄装置３２は、低圧洗浄水供給管５０を備えている。低圧洗浄水供給管５０は、ケーシング２の天井部とドラムスクリーン３との間でドラムスクリーン３に沿うようにケーシング２の他端側（図１において右側）からドラムスクリーン３の後段部分に対応する位置まで高圧洗浄水供給管４０と並ぶように延設されている。低圧洗浄水供給管５０には、低圧ポンプ５１の作動により、低圧の洗浄水が供給される。

低圧洗浄水供給管５０におけるドラムスクリーン３の後段部分に対応する部分には、ドラムスクリーン３の上部領域における頂部と対向するように複数（本例では３個）のノズル取付座部５２が所定の配置ピッチで低圧洗浄水供給管５０と連通状態で接合されている。

＜後段側洗浄ノズル＞
図３（ｂ）に示されるように、各ノズル取付座部５２には、後段側洗浄ノズル５３が装着されている。後段側洗浄ノズル５３は、低圧洗浄水供給管５０から供給される洗浄水を、ドラムスクリーン３の上部領域の頂部における隣り合うウェッジワイヤー１１の間の排液孔１５に向けて前段側洗浄ノズル４３よりも低い噴射圧で噴射する。前述したように、ドラムスクリーン３の前段部分の目幅は後段部分の目幅と比べて小さく設定され、言い換えれば、ドラムスクリーン３の後段部分の目幅は前段部分の目幅よりも広く設定されているので、後段側洗浄ノズル５３の噴射圧が前段側洗浄ノズル４３の噴射圧より低くても、隣り合うウェッジワイヤー１１の間に滞留している固形物（ＳＳ）を確実に除去することができる。

＜汚泥の濃縮処理動作＞
以上に述べたように構成される回転ドラム型汚泥濃縮装置１Ａを用いた汚泥の処理に際しては、濃縮しようとする汚泥に高分子凝集剤が添加され、凝集装置（図示省略）でフロック化が行われる。そして、図１に示されるように、フロック化した汚泥が汚泥投入管１７によって汚泥投入部３ａからドラムスクリーン３内に投入される。この汚泥がドラムスクリーン３の回転に伴い汚泥送り羽根１６に沿って固液分離されながら汚泥排出部３ｂに向かって搬送される。このとき、フロック状の汚泥は、ドラムスクリーン３上に残り、汚泥中の液分がドラムスクリーン３の排液孔１５（図４参照）からろ過されて汚泥の濃縮処理が行われる。ろ過された液分は、ケーシング２の分離液受け器７で受け止められた後に分離液排出管８を介して排出される。一方、液分をろ過された後の濃縮汚泥は、汚泥排出シュート９を介して排出される。

＜ドラムスクリーン洗浄動作＞
上記の汚泥濃縮処理動作と同時に、洗浄装置３０により、ドラムスクリーン３の外周側から内部に向かって洗浄水が噴射されてドラムスクリーン３の逆洗が行われる。

すなわち、図２（ａ）及び（ｂ）に示されるように、前段側洗浄ノズル４３は、ドラムスクリーン３の上部領域の頂部近傍における隣り合うウェッジワイヤー１１の間の排液孔１５に向けて高い噴射圧で噴射する。前段側洗浄ノズル４３から噴射された洗浄水は、隣り合うウェッジワイヤー１１の間に滞留している固形物（ＳＳ）を除去してその固形物と共に排液孔１５を通ってドラムスクリーン３の下部領域の内周面上に落下され、汚泥中の液分と共にドラムスクリーン３の下方に設けられた分離液受け器７で受け止められた後に分離液排出管８を介して排出される。

一方、図３（ａ）及び（ｂ）に示されるように、後段側洗浄ノズル５３は、ドラムスクリーン３の上部領域の頂部における隣り合うウェッジワイヤー１１の間の排液孔１５に向けて相対的に低い噴射圧で洗浄水を噴射する。後段側洗浄ノズル５３から噴射された洗浄水は、隣り合うウェッジワイヤー１１の間に滞留している固形物（ＳＳ）を除去してその固形物と共に排液孔１５を通ってドラムスクリーン３の下部領域の内周面上に落下され、汚泥中の液分と共にドラムスクリーン３の下方に設けられた分離液受け器７で受け止められた後に分離液排出管８を介して排出される。

上記のドラムスクリーン洗浄動作においては、ドラムスクリーン３における相対的に目幅が小さい前段部分に対しては相対的に高い噴射圧で洗浄水が前段側洗浄ノズル４３から噴射される一方で、ドラムスクリーン３における相対的に目幅が大きい後段部分に対しては相対的に低い噴射圧で洗浄水が後段側洗浄ノズル５３から噴射されるので、前段側洗浄ノズル４３及び後段側洗浄ノズル５３に対し水を圧送するポンプ４１，５１を駆動する際に必要とされる動力を抑えつつ、前段側洗浄ノズル４３から相対的に高い噴射圧で噴射される洗浄水によって目幅が相対的に小さいドラムスクリーン３の前段部分における隣り合うウェッジワイヤー１１の間に滞留している固形物（ＳＳ）を確実に除去することができるとともに、後段側洗浄ノズル５３から相対的に低い噴射圧で噴射される洗浄水によっても目幅が相対的に大きいドラムスクリーン３の後段部分における隣り合うウェッジワイヤー１１の間に滞留している固形物（ＳＳ）を十分に除去することができる。従って、洗浄水の噴射のために要する動力を抑えつつ、ドラムスクリーン３全体の目詰まりを確実に防止することができる。

〔第二実施形態〕
図５には、本発明の第二実施形態に係る回転ドラム型汚泥濃縮装置を模式的に表わす縦断面図が示されている。なお、第二実施形態の回転ドラム型汚泥濃縮装置において、第一実施形態の回転ドラム型汚泥濃縮装置と同一又は同様のものについては、図に同一符号を付すに留めてその詳細な説明を省略することとし、以下においては、第二実施形態の回転ドラム型汚泥濃縮装置に特有の部分を中心に説明することとする。

＜樋＞
図５に示されるように、第二実施形態の回転ドラム型汚泥濃縮装置１Ｂにおいては、ドラムスクリーン３の内部（中心部分）に、汚泥排出部３ｂから汚泥投入部３ａに向かって下向きに傾斜が付された状態で、汚泥投入部３ａの近傍位置から汚泥排出部３ｂに亘って汚泥送り羽根１６と干渉しないように樋２０が配設されている。

樋２０は、ドラムスクリーン３の水平軸線Ｘ方向に沿って（ただし、平行であることは必須ではない）延びる樋本体部２１を備えている。樋本体部２１は、後述する洗浄装置６０による洗浄によって生じる洗浄排水を受け止める凹部２１ａを有する断面コの字状に形成されている。こうして、洗浄排水が樋２０によって受け止められることにより、ドラムスクリーン３内で濃縮処理されている汚泥に洗浄排水がかかってしまうのを防ぐことができ、洗浄排水によって濃縮汚泥の濃度が低下するのを抑制することができる。

樋本体部２１の一端側（図５において左側）には、前段側取付板部２２が一体的に設けられている。樋本体部２１の他端側（図５において右側）には、鉛直方向に延びる遮蔽板部２３を介して後段側取付板部２４が一体的に設けられている。なお、遮蔽板部２３は、後述する後段側洗浄ノズル８３から噴射される洗浄水が、汚泥排出部３ｂから排出される濃縮汚泥にかからないように遮る役目をする。

＜ドラムスクリーンの洗浄装置＞
ドラムスクリーン３の上方位置には、洗浄装置６０が配設されている。洗浄装置６０は、ドラムスクリーン３の前段部分を洗浄する前段側洗浄装置６１と、ドラムスクリーン３の後段部分を洗浄する後段側洗浄装置６２とにより構成されている。

＜前段側洗浄装置＞
前段側洗浄装置６１は、高圧洗浄水供給管７０を備えている。高圧洗浄水供給管７０は、ケーシング２の天井部とドラムスクリーン３との間でドラムスクリーン３に沿うようにケーシング２の他端側（図５において右側）からドラムスクリーン３の前段部分に対応する位置まで延設されている。高圧洗浄水供給管７０には、高圧ポンプ７１の作動により、高圧の洗浄水が供給される。高圧洗浄水供給管７０におけるドラムスクリーン３の前段部分に対応する部分には、汚泥送り羽根１６の羽根ピッチに対応する配置ピッチで複数（本例では３本）の分岐管７２が高圧洗浄水供給管７０と連通状態で接合されている。

図６（ｂ）に示されるように、分岐管７２は、水平直管部７３、曲管部７４、鉛直管部７５及び傾斜管部７６を有している。水平直管部７３は、高圧洗浄水供給管７０からドラムスクリーン３の径方向に沿って側方（図６（ｂ）において右側方）に水平に延びる形状に形成されている。鉛直管部７５は、鉛直方向に延びる形状に形成されている。曲管部７４は、水平直管部７３の先端側と鉛直管部７５の上端側とを曲線状に繋ぐように形成されている。傾斜管部７６は、鉛直管部７５の下端側から、ドラムスクリーン３の上部領域における頂部と側部（図６（ａ）において右側部）との間の中間部に向けて延びる形状に形成されている。

＜前段側洗浄ノズル＞
各分岐管７２における傾斜管部７６の先端には、前段側洗浄ノズル７７が装着されている。前段側洗浄ノズル７７は、ドラムスクリーン３の上部領域における頂部の真上の位置からドラムスクリーン３の周方向に所定角度（例えばドラムスクリーンの回転方向に３０°～４５°程度）ずれた位置に配設されており、高圧洗浄水供給管７０から分岐管７２を介して供給される洗浄水を、ドラムスクリーン３の上部領域の頂部と側部（図６（ａ）において右側部）との間の中間部におけるウェッジワイヤー１１の側面部１４（図６（ｂ）において右側の側面部１４）に向けて高い噴射圧で噴射する。前述したように、ドラムスクリーン３の前段部分の目幅は後段部分の目幅と比べて小さく設定されているが、前段側洗浄ノズル７７からは高い噴射圧で洗浄水が噴射されるので、隣り合うウェッジワイヤー１１の間に滞留している固形物（ＳＳ）を確実に除去することができる。

前段側洗浄ノズル７７から噴射された洗浄水の殆どは、樋２０が設置されているドラムスクリーン３の内部（中心部分）に向かって進もうとしても、ウェッジワイヤー１１の側面部１４に当たることによってドラムスクリーン３の中心部分から離れるように進路を変え、隣り合うウェッジワイヤー１１の間に滞留している固形物（ＳＳ）を除去してその固形物と共に排液孔１５を通り、洗浄排水として樋２０で受け止められることなく、ドラムスクリーン３の内周面や汚泥送り羽根１６を伝って落下される。こうして、ドラムスクリーン３の上部領域の頂部と側部との間の中間部におけるウェッジワイヤー１１の側面部１４に当てるように洗浄水を前段側洗浄ノズル７７から噴射することにより、ドラムスクリーン３の前段部分に対応する樋２０の部分に洗浄排水が殆ど入らないようにされている。

＜後段側洗浄装置＞
図５に示されるように、後段側洗浄装置６２は、低圧洗浄水供給管８０を備えている。低圧洗浄水供給管８０は、ケーシング２の天井部とドラムスクリーン３との間でドラムスクリーン３に沿うようにケーシング２の他端側（図１において右側）からドラムスクリーン３の後段部分に対応する位置まで高圧洗浄水供給管７０と並ぶように延設されている。低圧洗浄水供給管８０には、低圧ポンプ８１の作動により、低圧の洗浄水が供給される。

低圧洗浄水供給管８０におけるドラムスクリーン３の後段部分に対応する部分には、ドラムスクリーン３の上部領域における頂部と対向するように複数（本例では３個）のノズル取付座部８２が所定の配置ピッチで低圧洗浄水供給管８０と連通状態で接合されている。

＜後段側洗浄ノズル＞
図７（ｂ）に示されるように、各ノズル取付座部８２には、後段側洗浄ノズル８３が装着されている。後段側洗浄ノズル８３は、低圧洗浄水供給管８０から供給される洗浄水を、ドラムスクリーン３の上部領域の頂部における隣り合うウェッジワイヤー１１の間の排液孔１５に向けて前段側洗浄ノズル７７よりも低い噴射圧で噴射する。前述したように、ドラムスクリーン３の前段部分の目幅は後段部分の目幅と比べて小さく設定され、言い換えれば、ドラムスクリーン３の後段部分の目幅は前段部分の目幅よりも広く設定されているので、後段側洗浄ノズル８３の噴射圧が前段側洗浄ノズル７７の噴射圧より低くても、隣り合うウェッジワイヤー１１の間に滞留している固形物（ＳＳ）を確実に除去することができる。

後段側洗浄ノズル８３から噴射された洗浄水の殆どは、樋２０が設置されているドラムスクリーン３の内部（中心部分）に向かって進み、隣り合うウェッジワイヤー１１の間に滞留している固形物（ＳＳ）を除去してその固形物と共に排液孔１５を通り、洗浄排水として樋２０で受け止められる。こうして、ドラムスクリーン３の上部領域の頂部における隣り合うウェッジワイヤー１１の間の排液孔１５に向けて洗浄水を後段側洗浄ノズル８３から噴射することにより、ドラムスクリーン３の後段部分に対応する樋２０の部分に洗浄排水が入るようにされている。

＜樋の設置位置調節手段＞
図５に示されるように、汚泥投入管１７には、樋２０に設けられた前段側取付板部２２が載置可能で樋２０の一端側を支持する前段側支持部材９１が取着されている。前段側支持部材９１には、樋２０の前段側取付板部２２を貫通するように枢支ピン９２が立設されており、枢支ピン９２の回りに樋２０が揺動自在で、樋２０の他端側をドラムスクリーン３の横断面内の水平方向に移動させることができるようになっている。また、ケーシング２には、樋２０に設けられた後段側取付板部２４が載置可能で樋２０の他端側を支持する後段側支持部材９３が架設されている。

図８（ａ）及び（ｂ）に示されるように、後段側支持部材９３には、複数の雌螺子部９４がドラムスクリーン３の横断面内の水平方向に所定ピッチで設けられている。樋２０の後段側取付板部２４には、雌螺子部９４に対応するようにボルト挿通孔９５が形成されている。ボルト挿通孔９５は、樋２０を枢支ピン９２の回りに揺動させて樋２０の他端側をドラムスクリーン３の横断面内の水平方向に移動させた際に複数の雌螺子部９４のそれぞれに重なるように長孔に形成されている。

樋２０の設置位置の調節は、枢支ピン９２の回りに樋２０を揺動させ、樋２０の他端側をドラムスクリーン３横断面内の水平方向に移動させて樋２０の他端側の位置を調節することによって行われる。そして、当該調節した位置において雌螺子部９４とボルト挿通孔９５との位置を合わせ、ボルト挿通孔９５を通して雌螺子部９４にボルト９６を螺合し、ボルト９６を締め付けることによって樋２０が調節後の所定位置で固定される。

＜汚泥の濃縮処理動作＞
以上に述べたように構成される回転ドラム型汚泥濃縮装置１Ｂを用いた汚泥の処理に際しては、濃縮しようとする汚泥に高分子凝集剤が添加され、凝集装置（図示省略）でフロック化が行われる。そして、図５に示されるように、フロック化した汚泥が汚泥投入管１７によって汚泥投入部３ａからドラムスクリーン３内に投入される。この汚泥がドラムスクリーン３の回転に伴い汚泥送り羽根１６に沿って固液分離されながら汚泥排出部３ｂに向かって搬送される。このとき、フロック状の汚泥は、ドラムスクリーン３上に残り、汚泥中の液分がドラムスクリーン３の排液孔１５（図４参照）からろ過されて汚泥の濃縮処理が行われる。ろ過された液分は、ケーシング２の分離液受け器７で受け止められた後に分離液排出管８を介して排出される。一方、液分をろ過された後の濃縮汚泥は、汚泥排出シュート９を介して排出される。

＜ドラムスクリーン洗浄動作＞
上記の汚泥濃縮処理動作と同時に、洗浄装置６０により、ドラムスクリーン３の外周側から内部に向かって洗浄水が噴射されてドラムスクリーン３の逆洗が行われる。

すなわち、図６（ａ）及び（ｂ）に示されるように、前段側洗浄ノズル７７は、ドラムスクリーン３の上部領域の頂部と側部（図６（ａ）において右側部）との間の中間部におけるウェッジワイヤー１１の側面部１４（図６（ｂ）において右側の側面部１４）に向けて相対的に高い噴射圧で洗浄水を噴射する。これにより、前段側洗浄ノズル７７から噴射された洗浄水の殆どは、樋２０が設置されているドラムスクリーン３の内部（中心部分）に向かおうとしても、ウェッジワイヤー１１の側面部１４に当たることによってドラムスクリーン３の中心部分から離れるように進路を変え、隣り合うウェッジワイヤー１１の間に滞留している固形物（ＳＳ）を除去してその固形物と共に排液孔１５を通り、洗浄排水として樋２０で受け止められることなく、ドラムスクリーン３の内周面や汚泥送り羽根１６を伝って落下され、ドラムスクリーン３の下方に設けられた分離液受け器７で受け止められた後に分離液排出管８を介して排出される。

一方、図７（ａ）及び（ｂ）に示されるように、後段側洗浄ノズル８３は、ドラムスクリーン３の上部領域の頂部における隣り合うウェッジワイヤー１１の間の排液孔１５に向けて相対的に低い噴射圧で洗浄水を噴射する。後段側洗浄ノズル８３から噴射された洗浄水の殆どは、樋２０が設置されているドラムスクリーン３の内部（中心部分）に向かって進み、隣り合うウェッジワイヤー１１の間に滞留している固形物（ＳＳ）を除去してその固形物と共に排液孔１５を通り、洗浄排水として樋２０で受け止められる。そして、樋２０で受け止められた洗浄排水は、樋２０の傾斜に沿ってドラムスクリーン３の汚泥投入部３ａ側へと送られ、汚泥投入部３ａに送り込まれた洗浄排水に対しろ過処理が行われる。これにより、固形物（ＳＳ）の回収率を向上させることができる。

上記のドラムスクリーン洗浄動作において、例えば、洗浄排水の全量を樋２０で回収して汚泥投入部３ａに戻した場合、上流部（前段部）の処理量負荷が過大になって濃縮性能が低下する虞がある。本実施形態の回転ドラム型汚泥濃縮装置１Ｂにおいては、ドラムスクリーン３の後段部分を洗浄した、ＳＳ濃度が比較的高い洗浄排水のみが樋２０で回収されて汚泥投入部３ａに送られ、汚泥投入部３ａに送り込まれた洗浄排水に対してドラムスクリーン３の前段部分でろ過処理が行われるので、濃縮性能の低下を抑えつつＳＳ回収率を向上させることができる。

また、上記のドラムスクリーン洗浄動作においては、ドラムスクリーン３における相対的に目幅が小さい前段部分に対しては相対的に高い噴射圧で洗浄水が前段側洗浄ノズル７７から噴射される一方で、ドラムスクリーン３における相対的に目幅が大きい後段部分に対しては相対的に低い噴射圧で洗浄水が後段側洗浄ノズル８３から噴射されるので、前段側洗浄ノズル７７及び後段側洗浄ノズル８３に対し水を圧送するポンプ７１，８１を駆動する際に必要とされる動力を抑えつつ、ドラムスクリーン３全体の目詰まりを確実に防止することができる。

上記のドラムスクリーン洗浄動作において、ドラムスクリーン３が低速で回転している場合、ドラムスクリーン３の回転の影響が小さいので、図９（ａ）に示されるように、後段側洗浄ノズル８３からの洗浄水の噴射に伴う洗浄排水は、重力作用により、ドラムスクリーン３の上部領域の頂部のほぼ真下に落下することになる。この場合、ドラムスクリーン３の上部領域の頂部の真下に樋２０を配置することにより、洗浄排水を樋２０で確実に受け止めることができる。

ドラムスクリーン３の回転速度が増加すると、ドラムスクリーン３の回転の影響が大きくなり、後段側洗浄ノズル８３からの洗浄水の噴射に伴う洗浄排水は、重力作用により落下するに従ってドラムスクリーン３の上部領域の頂部から側部（図９（ｂ）において右側部）に向かう方向に進むように放物線を描いて落下することになる。この場合、ドラムスクリーン３の上部領域の頂部の真下に樋２０を配置したのでは、洗浄排水を樋２０で確実に受け止めることができないので、洗浄排水の落下位置に合わせて樋２０の設置位置を調節する必要がある。

この場合の樋の設置位置の調節は、次のようにして行う。まず、図８（ａ）において後段側支持部材６４と後段側取付板部２４とを締結しているボルト９６を緩めて取り外す。次いで、枢支ピン９２の回りに樋２０を揺動させ、図８（ａ）～図８（ｂ）に示されるように、洗浄排水の落下位置に合わせるように、樋２０の他端側をドラムスクリーン３の横断面内の水平方向右側に移動させて、樋２０の設置位置を調節する。次いで、当該調節した位置において雌螺子部９４とボルト挿通孔９５との位置を合わせ、ボルト挿通孔９５を通して雌螺子部９４にボルト９６を螺合し、ボルト９６を締め付けて後段側支持部材９３と後段側取付板部２４とを締結し、設置位置調節後の所定位置で樋２０を固定する。

上記のようにして樋２０の設置位置を調節した後に、ドラムスクリーン３の回転速度が低下した場合の樋２０の設置位置の調節は、次のようにして行う。まず、図８（ｂ）において後段側支持部材９３と後段側取付板部２４とを締結しているボルト９６を緩めて取り外す。次いで、枢支ピン９２の回りに樋２０を揺動させ、図８（ｂ）～図８（ａ）に示されるように、洗浄排水の落下位置に合わせるように、樋２０の他端側をドラムスクリーン３の横断面内の水平方向左側に移動させて、樋２０の設置位置を調節する。次いで、当該調節した位置において雌螺子部９４とボルト挿通孔９５との位置を合わせ、ボルト挿通孔９５を通して雌螺子部９４にボルト９６を螺合し、ボルト９６を締め付けて後段側支持部材９３と後段側取付板部２４とを締結し、設置位置調節後の所定位置で樋２０を固定する。

このように、洗浄排水の落下位置に合わせて樋２０の設置位置が調節可能とされているので、ドラムスクリーン３の回転速度が変化するに伴い洗浄排水の落下位置が変化したとしても、樋２０の設置位置を調節することにより、洗浄排水の落下位置に合わせて洗浄排水を樋２０で確実に受け止めることができる。

上記の実施形態においては、ドラムスクリーン３における目幅の大きい後段部分のＳＳ濃度が比較的高い洗浄排水のみを樋２０で回収して汚泥投入部３ａに送るために、前段側洗浄ノズル群（前段側洗浄ノズル７７，・・）と後段側洗浄ノズル群（後段側洗浄ノズル８３，・・）とを設け、前段側洗浄ノズル群は、ドラムスクリーン３の前段部分における樋２０の真上の部位から外れた部位に向かって洗浄水を噴射するものとし、後段側洗浄ノズル群は、ドラムスクリーン３の後段部分における樋２０の真上の部位に向かって洗浄水を噴射するものとしたが、これに限定されるものではない。例えば、全ての洗浄ノズル４７，・・，５３，・・を後段側洗浄ノズル群のように樋２０の真上の部位に向かって洗浄水を噴射するものとし、ドラムスクリーン３の前段部分に対応する樋２０の前半部分に庇部材や蓋体を設けてドラムスクリーン３の前段部分からの洗浄排水が樋２０の中に入らないようにしてドラムスクリーン３の後段部分の洗浄排水のみを樋２０で回収して汚泥投入部３ａに送るような態様もあり得る。

本発明の回転ドラム型汚泥濃縮装置は、下水汚泥等を濃縮処理する用途において利用可能である。

１Ａ，１Ｂ 回転ドラム型汚泥濃縮装置
３ ドラムスクリーン
３ａ 汚泥投入部
３ｂ 汚泥排出部
２０ 樋
２２ 前段側取付板部
２４ 後段側取付板部
３０，６０ 洗浄装置
３１，６１ 前段側洗浄装置
３２，６２ 後段側洗浄装置
４０，７０ 高圧洗浄水供給管
４７，７７ 前段側洗浄ノズル
５０，８０ 低圧洗浄水供給管
５３，８３ 後段側洗浄ノズル
９１ 前段側支持部材
９２ 枢支ピン
９３ 後段側支持部材

Claims (5)

1. 一端側及び他端側にそれぞれ汚泥投入部及び汚泥排出部を有して水平軸線回りに回転駆動される円筒状のドラムスクリーンと、前記ドラムスクリーンの外周側から内部に向かって洗浄水を噴射する洗浄装置とを備え、前記洗浄装置にて前記ドラムスクリーンを洗浄しながら、前記汚泥投入部に投入された汚泥を前記汚泥排出部に向けて送りつつ濃縮するように構成される回転ドラム型汚泥濃縮装置であって、
   前記洗浄装置は、前記ドラムスクリーンにおける前記汚泥投入部が設けられる側の前段部分に洗浄水を噴射する前段側洗浄ノズルと、前記ドラムスクリーンにおける前記汚泥排出部が設けられる側の後段部分に洗浄水を噴射する後段側洗浄ノズルとを備えてなり、
   前記ドラムスクリーンにおける前記前段部分の目幅が前記後段部分の目幅と比べて小さく設定されるとともに、前記前段側洗浄ノズルの噴射圧が前記後段側洗浄ノズルの噴射圧と比べて高く設定されている回転ドラム型汚泥濃縮装置。
2. 前記ドラムスクリーンの内部には、前記洗浄装置による洗浄によって生じる洗浄排水を受け止める樋が配設されている請求項１に記載の回転ドラム型汚泥濃縮装置。
3. 前記樋は、前記汚泥排出部から前記汚泥投入部に向かって下向きに傾斜が付されている請求項２に記載の回転ドラム型汚泥濃縮装置。
4. 前記前段側洗浄ノズルは、前記ドラムスクリーンにおける前記前段部分に対応する前記樋の部分に前記洗浄排水が入らないように洗浄水を噴射し、前記後段側洗浄ノズルは、前記ドラムスクリーンにおける前記後段部分に対応する前記樋の部分に前記洗浄排水が入るように洗浄水を噴射する請求項３に記載の回転ドラム型汚泥濃縮装置。
5. 前記洗浄排水の落下位置に合わせて前記樋の設置位置が調節可能に構成されている請求項２～４の何れか一項に記載の回転ドラム型汚泥濃縮装置。

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