JPH09150195A - し尿及び浄化槽汚泥中の砂除去方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 設備が安価で運転費用も安くつき、効率的な
砂除去ができるし尿及び浄化槽汚泥中の砂除去方法及び
装置を提供する。 【解決手段】 し尿や浄化槽汚泥を生物学的方法で処理
する工程は全日の連続運転とするが、前処理工程は昼間
だけの断続運転とする。すなわち、夾雑物を除去した原
液を液体サイクロン８に入れ分離作業をした後に、液体
サイクロン８の下部から流出する細砂を含む濃縮液を重
力式脱水機９へ送り込み、重力式脱水機９で細砂を除去
する運転は昼間だけである。夜間は運転を止めるが、重
力式脱水機９は細砂を捕捉した状態のまま放置する。細
砂の脱水が進行し、翌日は脱水細砂を取り除いてから前
処理工程の運転を再開する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、し尿や浄化槽汚泥
を生物学的方法で処理する工程の前処理工程において砂
を除去する方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】地域の処理場に集めたし尿や浄化槽汚泥
は、夾雑物・砂を除去する前処理工程を経た後に生物学
的処理をしてから放流する。生物学的処理を安定した状
態で継続するには、原液中に含まれる砂や夾雑物をあら
かじめ除去する前処理を十分に行うことが重要である。
すなわち、集めたし尿・浄化槽汚泥はまず沈砂槽に投入
し、砂を沈降分離する。つぎに、ロータリースクリーン
などの夾雑物除去装置で、紙・布・プラスチックフィル
ムなどを除去する。沈砂槽で沈降した砂は真空ポンプで
吸引して除砂タンクへ送り、水洗した後に焼却したり埋
立てに利用したりする。夾雑物除去装置で除去した夾雑
物も、スクリュープレスなどの加圧脱水機で脱水し洗浄
した後に同様の最終処理をする。

【０００３】し尿・浄化槽汚泥の受入れは、通常は昼間
だけである。このため、前処理工程は昼間だけの断続運
転となる。ところが、生物学的処理は、当然に昼夜に渡
る連続運転になる。そこで、これまでは砂・夾雑物を除
去した原液はいったん貯溜槽に蓄え、貯溜槽から連続的
に生物学的処理装置へ送り込んで生物学的処理をしてい
た。

【０００４】ところで、沈砂槽は単にせきを設けたに過
ぎないごく単純な構造のものである。原液を流し込んだ
とき、同量の原液がせきからあふれ出す仕組みである。
比較的大きな砂はせきに阻まれても、細かい砂は乗り越
えて貯溜槽へ送られ、貯溜槽内で沈降し堆積する。この
ため、貯溜槽内に堆積した堆積物を定期的に取り出す作
業が必要になった。

【０００５】この問題を解決するため、例えば特開平２
−２３７６９０号公報に記載されたものが開発された。
このものにおいては、遠心分離により砂を除いた後に貯
溜槽へ送り込んでいる。また、特開平２−２３７６５８
号公報には、液体サイクロンと遠心分離機又は液体サイ
クロンとベルトプレス型脱水機で砂を除去した後に貯溜
槽へ送るものが記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】遠心分離機・ベルトプ
レス型脱水機は極めて高価であり、運転には大きな電力
も必要とする。遠心分離機又はベルトプレス型脱水機の
単独で処理物の全量を処理することは非常に不経済であ
る。

【０００７】液体サイクロンと遠心分離機・ベルトプレ
ス型脱水機とを組み合わせたものにおいては、液体サイ
クロンで固形分を濃縮した後に遠心分離機・ベルトプレ
ス型脱水機で処理する。単独で処理するのと比べ、遠心
分離機・ベルトプレス型脱水機での処理量が少なくなる
といった利点がある。

【０００８】しかし、遠心分離機は高速回転をする機械
であることから、断続的な運転には不向きである。ま
た、内部が砂によって摩耗するため頻繁に部品交換をし
なければならず、維持管理が大変である。騒音も激し
い。ベルトプレス型脱水機も、構造が複雑で高価であ
る。連転費用も高くつく。

【０００９】本発明が解決しようとする課題は、設備が
安価で運転費用も安くつき、効率的な砂除去もできる砂
除去方法及び装置を提供する点にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係るものにおい
ては、運転が昼間だけの前処理工程において除去性能に
優れた液体サイクロンで砂をできるだけ完全に分離した
後に、脱水性能に優れた重力式脱水機に送って脱水する
ようにしている。重力式脱水機では、夜間の運転停止中
も捕捉した砂をそのまま放置して脱水を進行させる。翌
日は脱水細砂を取り除いた後に、運転を再開する。すな
わち、運転停止中の時間も有効活用することで、安価で
運転費用も安い液体サイクロン・重力式脱水機の組合せ
利用を可能にしたのである。これにより、経済的かつ効
率的な砂除去を実現できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】砂除去装置としては、設備・運転
の費用が安価であって安定した運転が容易にできるもの
が望ましい。処理性能としては次の２点が要求される。 原液に含まれる砂をできるだけ完全に除去すること
（除去性能） 除去した砂に含まれる水分をできるだけ少なくする
こと（脱水性能）

【００１２】細砂は比重が大きいため、液体サイクロン
で十分な除去性能が得られる。液体サイクロンは構造が
簡単である。原液を定量ボンプなどで供給するだけだか
ら、運転も簡単である。しかし、脱水能力がないため、
脱水性能に優れた機器を併用するしかない。脱水性能に
優れた遠心分離機を併用したいところだが、遠心分離機
には前記のような欠点がある。

【００１３】本発明の発明者は、前処理工程の運転が昼
間だけの断続運転である点に着目した。そして、除去性
能に優れた液体サイクロンと脱水性能に優れた重力式脱
水機とを組み合わせたらどうかと考えた。その発想に基
づいた実験を重ねた結果、非常に簡単な装置で容易に目
的を達成できることを確認でき、本発明を完成させるこ
とができた。

【００１４】本発明に係るし尿及び浄化槽汚泥中の砂除
去方法は次のようなものである。すなわち、し尿や浄化
槽汚泥を生物学的方法で処理する工程の前処理工程にお
いて、夾雑物を除去した原液を液体サイクロンに入れて
分離作業をした後に液体サイクロンの下部から流出する
細砂を含む濃縮液を重力式脱水機へ送り込んで重力式脱
水機で細砂を除去する工程を設け、前記の生物学的方法
で処理する工程は全日の連続運転とするが前処理工程は
昼間だけの断続運転とし、重力式脱水機においては運転
停止後は細砂を捕捉した状態のまま翌日まで放置して細
砂の脱水を進行させ、翌日は重力式脱水機の脱水細砂を
取り除いてから前処理工程の運転を再開することを特徴
とするものである。

【００１５】本発明に係るし尿及び浄化槽汚泥中の砂除
去装置は次のようなものである。すなわち、し尿や浄化
槽汚泥を生物学的方法で処理する工程の前処理工程にお
いて使用するものであって、夾雑物を除去した原液を液
体サイクロンへ送る定量ポンプ又は流量制御装置を備え
たポンプと、そのポンプにより送り込まれた原液を分離
処理する液体サイクロンと、及びその液体サイクロンの
下部から流出する細砂を含む濃縮液を受け入れて脱水処
理をする重力式脱水機とを備えたものである。

【００１６】そして、本発明に係る砂除去方法・装置に
おいて使用する重力式脱水機のうち代表的なものは、次
のようなものである。すなわち、縦型容器状とした本体
の内部に、下方へ行くほど断面積が次第に小さくなる部
分を備えたろ板を設けてろ板により本体内を内側部分と
外側部分とに区画し、ろ板の内側部分の上方に濃縮液流
入口を設けて外側部分にろ液排出口を設け、ろ板の内側
部分下方には洗浄液排出口と排出弁を備えた固形物排出
口とを設け、本体内の中央に洗浄管を垂直に設けたもの
である。

【００１７】つぎに、本発明の実施の形態を示す。ま
ず、砂除去システムについて全体設備の概要を図１に基
づいて説明する。原液は沈砂槽１に送り込む。大きい砂
は沈降し、残りはせきを越えて隣の受入槽２へ流入す
る。沈砂槽１の底に沈降した砂は真空ポンプ１４で除砂
タンク１３へ送り、やがては埋立処分にする。受入槽２
内の原液は破砕ポンプ３により夾雑物除去装置４へ送
る。夾雑物除去装置４で分離した夾雑物は加圧脱水機５
へ移す。加圧脱水機５で脱水した後の固形分は焼却し、
液状分は受入槽２へ戻す。他方、夾雑物除去装置４で夾
雑物を取り除かれた残りの原液は中継槽６へ送って溜め
ておく。

【００１８】中継槽６内の原液はポンプ７で液体サイク
ロン８へ送る。（なお、液体サイクロン８の分離性能は
流量によって変化するので、ボンプ７は定量ポンプ又は
流量制御装置を備えたポンプとする。）液体サイクロン
８は細砂の除去性能が高い。液体サイクロン８でほぼ完
全に細砂が取り除かれた後の液体は、液体サイクロン８
の上方から貯溜槽１１へと流出する。貯溜槽１１内の液
体は貯溜槽ポンプ１２によって生物学的処理工程へ回
す。

【００１９】他方、細砂を含む濃縮液は液体サイクロン
８の下部から重力式脱水機９へ送る。液体サイクロン８
の下部から流出する濃縮液の流量と液体サイクロン８に
入る原液の流量との比は、０．０１程度にすることがで
きる。したがって、重力式脱水機９で処理する量は液体
サイクロン８で処理する原液の量の１％程度であり、重
力式脱水機９は極めて小型のもので済むことになる。重
力式脱水機９では細砂を分離し、細砂は脱水砂ホッパ１
０へ送って残りの液は中継槽６へ還流させることにな
る。脱水砂ホッパ１０内の細砂は、埋立てに使ったり焼
却したりする。

【００２０】ここで、重力式脱水機９について、代表的
な１例を図２に基づいて説明する。本体２０は縦型容器
状にし、下部はコーン状にしている。コーン部において
は、内壁と一定の間隔をあけて内壁に沿ったコーン状の
ろ板２１を設けている。ろ板２１としては、例えば直径
１ｍｍの穴をピッチ２ｍｍで一様にあけた多孔板、また
はくさび状の棒を１ｍｍの隙間をあけて多数並べて板状
にしたウエッジワイヤを用いる。ろ板２１の内部下方に
は洗浄液排出口２６を設け、その下方には排出弁２３を
備えた固形物排出口を設けている。また、本体２０の上
方には濃縮液流入口２４を設け、下方にはろ液排出口２
５を設けている。本体２０の内部中央にはスプレーノズ
ルを備えた洗浄管２２を上方から垂直に設け、洗浄管２
２は本体２０上に設けたモータで回転させるようにして
いる。

【００２１】重力式脱水機９の作動は、次のとおりであ
る。固形物排出口の排出弁２３及び洗浄液排出口２６を
閉じ、細砂を含む濃縮液を濃縮液流入口２４から流入さ
せていく。細砂はろ板２１に沿って下方へと沈降してい
き、ろ板２１を通過したろ液はろ液排出口２５から流出
していく。ろ板２１の内側部分は細砂が沈降するのに十
分な空間を持っているため、大部分の細砂はろ板２１を
通過することなくろ板２１の内側部分の下方へと沈降し
堆積していく。

【００２２】そして、昼間は図１に示した前処理工程の
運転を続ける。一日の所定量を処理し終わったところで
運転を止める。重力式脱水機９は翌日までそのまま放置
する。捕捉した細砂に含まれる水分はろ板２１の小孔を
通って流出し続け、細砂は次第に脱水されていく。翌日
になったら固形物排出口の排出弁２３を開き、脱水され
た細砂を脱水砂ホッパ１０へと排出する。それから固形
物排出口の排出弁２３を閉じて洗浄液排出口２６を開け
る。洗浄管２２を回転させながらスプレーノズルから洗
浄水を噴出させ、ろ板２１を洗浄していく。洗浄液は洗
浄液排出口２６から流出していく。洗浄が終わったら、
洗浄液排出口２６を閉じる。それから、図１に示す前処
理工程の運転を再開する。

【００２３】実験に使用した液体サイクロン・重力式脱
水機について細砂除去性能を測定した結果を示す。 液体サイクロン 供給量 ８．０ ｍ^３／ｈｒ 流入液中の砂流量 ３．４７ ｋｇ／ｈｒ 濃縮液中の砂流量 ０．２１ ｋｇ／ｈｒ 砂除去率 ９３．９ ％ 重力式脱水機 濃縮液流量 ０．０７４ ｍ^３／ｈｒ 濃縮液中の砂流量 ３．２６ ｋｇ／ｈｒ ろ液中の砂流量 ０．１０ ｋｇ／ｈｒ 砂除去率 ９６．９ ％

【００２４】

【発明の効果】本発明に係るものは、設備が安価で運転
費用も安くつく。そして、効率的な砂除去ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施の形態を示すフローシートである。

【図２】図１に示したものの要部を示す断面図である。

【符号の説明】

８ 液体サクロン ９ 重力式脱水機 ２０ 本体
２１ ろ板 ２３ 排出弁 ２４ 濃縮液流入口 ２６ 洗
浄液排出口

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 し尿や浄化槽汚泥を生物学的方法で処理
   する工程の前処理工程において、夾雑物を除去した原液
   を液体サイクロンに入れて分離作業をした後に液体サイ
   クロンの下部から流出する細砂を含む濃縮液を重力式脱
   水機へ送り込んで重力式脱水機で細砂を捕捉する工程を
   設け、前記の生物学的方法で処理する工程は全日の連続
   運転とするが前処理工程は昼間だけの断続運転とし、重
   力式脱水機においては運転停止後は細砂を捕捉した状態
   のまま翌日まで放置して細砂の脱水を進行させ、翌日は
   重力式脱水機の脱水細砂を取り除いてから前処理工程の
   運転を再開することを特徴とする、し尿及び浄化槽汚泥
   中の砂除去方法。
2. 【請求項２】 し尿や浄化槽汚泥を生物学的方法で処理
   する工程の前処理工程において使用するものであって、
   夾雑物を除去した原液を液体サイクロンへ送る定量ポン
   プ又は流量制御装置を備えたポンプと、そのポンプによ
   り送り込まれた原液を分離処理する液体サイクロンと、
   及びその液体サイクロンの下部から流出する細砂を含む
   濃縮液を受け入れて脱水処理をする重力式脱水機とを備
   えた、し尿及び浄化槽汚泥中の砂除去装置。
3. 【請求項３】 縦型容器状とした本体の内部に、下方へ
   行くほど断面積が次第に小さくなる部分を備えたろ板を
   設けてろ板により本体内を内側部分と外側部分とに区画
   し、ろ板の内側部分の上方に濃縮液流入口を設けて外側
   部分にろ液排出口を設け、ろ板の内側部分下方には洗浄
   液排出口と排出弁を備えた固形物排出口とを設け、本体
   内の中央に洗浄管を垂直に設けた重力式脱水機。