JPH10286599A - 屎尿・浄化槽汚泥からの除砂装置と同装置を備えた屎尿・浄化槽汚泥処理設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 屎尿および浄化槽汚泥中に含まれる土砂分
（特に粒径が１．５ｍｍ以下の砂）を確実に除去でき、
しかも連続的に浄化処理できる屎尿・浄化槽汚泥からの
除砂装置と屎尿・浄化槽汚泥処理設備を提供することを
目的としている。 【解決手段】 屎尿や浄化槽汚泥を圧送ポンプ１１にて
圧送供給するサイクロン１２の下端排出口の下方に除砂
バンカー槽１４を接続し、この除砂バンカー槽１４の底
部を長手方向に沿って一端から他端に向けて上向きに傾
斜させ、傾斜させた底端を開口させてこの開口に沿って
スクリューコンベヤ１５を接続するとともに、スクリュ
ーコンベヤ１５の上端側を除砂バンカー槽１４の上部に
設けた上澄み液の排出口１４ａよりも上方に突出させて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、屎尿あるいは屎
尿と生活排水等の浄化槽汚泥などを収集して浄化処理す
るための屎尿・浄化槽汚泥処理設備において、屎尿およ
び浄化槽汚泥に含まれる粒径の小さな（例えば１〜１．
５ｍｍ以下の）砂を除去する除砂装置と同除砂装置を備
えた屎尿・浄化槽汚泥処理設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】バキューム車によって収集された屎尿お
よび浄化槽汚泥中には、通常、土砂分がかなり多く含ま
れている。これは、バキュームホースで屎尿等の吸引作
業の終了後に、バキュームホースを引きずることがある
ため、道路上等の土砂が吸い込まれるためである。そこ
で、屎尿・浄化槽処理設備において、砂の除去を行う必
要がある。同処理設備の屎尿等の投入槽の一部を構成す
る沈砂ビットで砂を自然沈降させて除去できるが、ここ
で除去できる砂は平均粒径が２ｍｍ以上のもので、除去
率は５０％前後であり、平均粒径が１ｍｍ〜１．５ｍｍ
以下の砂はほとんど除去できない。

【０００３】ところで、従来の屎尿・浄化槽処理設備
は、一般に図２に示すように、沈砂ピット３２および受
入ピット３３を備えた投入槽３１、破砕機３４、夾雑物
除去装置（ロータリドラムスクリーン）３５、加圧脱水
機（スクリュープレス）３６および汚水分の貯留槽３７
がこの順に下流側から直列に接続して設けられている。
なお、図中の符号４０は焼却炉である。

【０００４】こうした従来の処理設備では、大容量の砂
が貯留槽３７に堆積するため、砂の除去手段を付加した
処理設備が提案され、出願公開されている。例えば、特
開昭６４−４７５００号公報に記載の装置は、さらに貯
留槽からサイクロンに送って液分と砂を含むスラリーと
に分離し、液分を別の貯留槽に流入する一方、スラリー
はスクリーンで濾過し、濾過しない砂は焼却炉へ送って
焼却し、スクリーンを通過する汚水を前記貯留槽へ流入
するものである。そのほか、特開平２−２３７６５８号
公報および特開平２−２３７６９０号公報に記載の装置
があるが、前者は上記した従来の処理設備の受槽の下流
にサイクロンを備え、このサイクロンの下端から排出さ
れる砂を含むスラリーを脱水機に投入して砂と固形分を
焼却炉で焼却する構造からなり、後者は前者の構造にお
いて夾雑物除去装置により処理したのち通過水を遠心分
離機で直接処理するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の処理設備における除砂手段では、次のような点
で改良の余地がある。すなわち、 特開昭６４−４７５００号公報に記載の装置では、
固形分の分離用のスクリーンを粒径１ｍｍ以下の細かい
砂が通過し、汚水とともに貯留槽に流入して堆積する。
その後、貯留槽から生物処理槽に送られるが、砂が流入
すると処理に悪影響を及ぼすために、定期的に貯留槽に
堆積した砂を取り出す必要がある。この砂出し作業は、
貯留槽内に作業者が入って砂を一か所に掻き集め、バキ
ュームホースを介してバキューム車（ローリー車）に吸
い込ませたのち、海洋投棄船まで運んで搬入し、海洋投
棄するもので、作業に人手を要すうえに汚く且つ危険で
大変な作業であり、作業者の労力負担が極めて大きい。

【０００６】また、屎尿および浄化槽汚泥中に油分が含
まれていると、油分がスクリーンに付着して表面に油膜
を張るため、汚水分と砂等の固形分とがスクリーンで分
離されずに焼却炉へ送られるために失火するおそれがあ
る。

【０００７】 特開平２−２３７６５８号公報および
特開平２−２３７６９０号公報に記載の装置は、いずれ
もサイクロンで液分と分離された砂を含むスラリーを脱
水機或いは遠心分離機で分離するので、砂による脱水機
或いは遠心分離機内部の摩耗が著しく、寿命が非常に短
く、また頻繁に修理を要しその費用の負担が大きい。

【０００８】この発明は上述の点に鑑みなされたもの
で、屎尿および浄化槽汚泥中に含まれる土砂分（特に粒
径が１．５ｍｍ以下の砂）を確実に除去でき、しかも連
続的に浄化処理できる屎尿・浄化槽汚泥からの除砂装置
と屎尿・浄化槽汚泥処理設備を提供することを目的とし
ている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明にかかる屎尿・浄化槽汚泥からの除砂装置
（請求項１）は、屎尿や浄化槽汚泥を圧送ポンプにて圧
送供給するサイクロンの下端排出口の下方に除砂バンカ
ー槽を接続し、この除砂バンカー槽の底部を長手方向に
沿って一端から他端に向けて上向きに傾斜させ、傾斜さ
せた底端を開口させてこの開口に沿ってスクリューコン
ベヤを接続するとともに、前記スクリューコンベヤの上
端側を前記除砂バンカー槽の上部に設けた上澄み液の排
出口よりも上方に突出させ、前記サイクロンの下端排出
口から前記除砂バンカー槽内に流入した屎尿や浄化槽汚
泥の上澄み液を前記排出口から排液すると同時に、その
沈降物のうち主に砂を前記スクリューコンベヤにより上
向きに搬送してスクリューコンベヤの上端部に設けた搬
出口から搬出することを特徴としている。

【００１０】上記の構成を有する本発明の除砂装置によ
れば、屎尿や浄化槽汚泥（以下、汚泥という）がサイク
ロンに圧送されることによってサイクロンで汚水分と砂
を含むスラリーとに分離され、汚水分はサイクロンの上
端から排出されるとともに、スラリーはサイクロンの下
端排出口から除砂バンカー槽に流下する。除砂バンカー
槽内では主として砂分が沈降して分離され、上澄みの汚
水分はいったん貯留されたのち、元の受槽に戻される。
除砂バンカー槽の底部に沈降した砂分はスクリューコン
ベヤによって上方に持ち上げられ、この上方斜め向き搬
送の間に水分が切られ、おおむね砂分だけが上端側へ搬
送され、搬出口から搬出される。搬出された砂分は通
常、焼却炉へ送られ、焼却処分される。なお、スクリュ
ーコンベヤの回転速度は１０ｒｐｍ以下にするのが望ま
しい。回転速度が１０ｒｐｍを超えると、砂分だけでな
く水も一緒に上方へ搬送されるからである。

【００１１】請求項２記載のように、前記スクリューコ
ンベヤの傾斜角度を３０°〜３５°にし、同回転速度を
３ｒｐｍ以下にすることが望ましい。

【００１２】請求項２記載の除砂装置によれば、除砂バ
ンカー槽の底部に沈降した砂分だけがスクリューコンベ
ヤによって上方に持ち上げられ、上端の搬出口から搬出
される。

【００１３】請求項３記載のように、前記サイクロンの
下端排出口を前記除砂バンカー槽の深い側に寄せて接続
し、除砂バンカー槽内を浅い側と仕切壁で仕切るととも
に、前記仕切壁の下部を開放して除砂バンカー槽の深い
側と浅い側とを相互に連通させるとよい。

【００１４】請求項３記載の除砂装置によれば、サイク
ロンの下端排出口から搬出された砂を含むスラリーが除
砂バンカー槽の深い側に集中的に流下するので、除砂バ
ンカー槽全体にわたって貯留される場合に比べて深い側
の汚水中の固形分濃度が高く、砂分の沈降速度が速くて
沈降効率も高い。さらに、除砂バンカー槽の浅い側に貯
留されるのは大部分が汚水分で、スラリーが除砂バンカ
ー槽内に流入しても波立つことがないので、上澄み汚水
を効率よく流出させられる。

【００１５】請求項４記載のように、前記スクリューコ
ンベヤのスクリューにリボンスクリューを使用し、スク
リューコンベヤの上端側を前記除砂バンカー槽の前記排
出口よりも５００ｍｍ以上斜め上方に突出させることが
望ましい。

【００１６】請求項４記載の除砂装置のリボンスクリュ
ーによれば、除砂バンカー槽に沈降した砂分を上向きに
傾斜して搬送する場合に水の切れが非常によく、砂分を
上端側へ搬送することができるとともに、除砂バンカー
槽内に貯留される汚水の上面からスクリューコンベヤの
上端部が斜め上方に５００ｍｍ以上突出しているので、
確実に水切りして砂分だけを排出除去できる。

【００１７】上記の除砂装置を備えた屎尿・浄化槽汚泥
処理設備（請求項５）は、屎尿や浄化槽汚泥を投入して
沈砂させる投入槽、破砕機、夾雑物除去装置、加圧脱水
機および透過汚水分の受槽をこの順に接続して前記移送
ポンプの上流側に設置し、前記サイクロンで分離した汚
水を一時貯留のため貯留槽にサイクロンの上端の汚水出
口を接続し、前記加圧脱水機による加圧脱水物と前記ス
クリューコンベヤからの搬出物とをそれぞれ焼却炉に送
るようにしたことを特徴としている。

【００１８】上記の構成を有する請求項５記載の屎尿・
浄化槽汚泥処理設備によれば、汚泥等は投入槽に投入さ
れ、その投入槽の沈砂ピットにて小石や粒子の大きい
（粒径２ｍｍ以上）砂および金属類などの固形物が沈降
する。粒子の小さな（粒径１．５ｍｍ以下）の砂や汚水
分は次の受入ピットに送られた後、そこから通常、破砕
機に搬送されて破砕される。さらに、破砕物は夾雑物除
去装置に送られ、そこで夾雑物が除去され、夾雑物は続
いて加圧脱水機で加圧脱水され、焼却炉に送られて焼却
処分される。一方、夾雑物除去装置および加圧脱水機か
らの透過汚水分はいったん受槽に移送されたのち、上記
したサイクロン等を含む除砂装置に送られ、砂分が除去
されて一連の浄化処理が遂行される。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明にかかる屎尿・浄
化槽汚泥（以下、汚泥ともいう）からの除砂装置の実施
の形態とともに同除砂装置を備えた屎尿・浄化槽汚泥処
理設備の実施の形態について図面に基づいて説明する。

【００２０】図１は屎尿等からの除砂装置を備えた屎尿
・浄化槽汚泥処理設備の実施例を示すフローシートであ
る。図１に示すように、投入槽１は沈砂ピット２と受入
ピット３とを上流側から順に備えており、投入槽１に投
入された汚泥に含まれる砂や金属などの一部が、沈砂ピ
ット２で沈降し堆積する。そして、汚泥は隣接する下流
側の受入ピット３へ流入する。受入ピット３の底部に設
けられた排出口に移送パイプ４の一端が接続され、この
移送パイプ４の途中に介設された破砕機５に受入ピット
３から排出された汚泥が破砕される。

【００２１】破砕物は移送パイプ４を通って、夾雑物除
去装置として本例ではロータリードラムスクリーン６に
移送される。そこで汚泥に混入している紙や布やビニー
ルなどの夾雑物が汚水分と分離されて除去され、夾雑物
は加圧脱水機として本例ではスクリュープレス７に送ら
れる。一方、汚水分はロータリードラムスクリーン６の
底部に設けられた排液口６ａに排液パイプ９を介して接
続された受槽８に送られ、一時貯留される。また、スク
リュープレス７で圧縮され、水分が除去された夾雑物は
取出口７ｃから取り出され、焼却炉２０へ送られる。ス
クリュープレス７で生じた水分は、スクリュープレス７
の底部に設けれた排水口７ａからパイプ７ｂにより受槽
８に排出される。

【００２２】受槽８の底部は出口８ａにかけて下向きに
傾斜し、出口８ａに圧送パイプ１０の一端が接続され、
圧送パイプ１０の途中に圧送ポンプ１１が介設されてい
る。圧送パイプ１０の他端は、円筒状サイクロン１２の
上部の圧送流入口１２ａに接続されている。サイクロン
１２の頂面（上端）に流出口１２ｂが設けられ、また下
部は下向きに漸次口径が小さくなるように漏斗状に形成
され、その下端に排出口１２ｃが設けられている。サイ
クロン１２の下方には、除砂バンカー槽１４が設置さ
れ、排出口１２ｃに接続された供給管１３が除砂バンカ
ー槽１４の上端に接続されている。

【００２３】除砂バンカー槽１４は本発明の特徴部分を
構成するもので、この底部は一端から他端にかけて本例
では水平面に対し約３５°の角度で上向きに傾斜してい
る。底部には全長にわたり開口１４ａが形成され、この
開口１４ａに沿ってスクリューコンベヤ１５の上端が連
設されている。このスクリューコンベヤ１５の長さは開
口１４ａの長さよりも、本例では約５００ｍｍ長く、こ
の長さ分が上端の開口１４ａよりも上方に突出してい
る。また、除砂バンカー槽１４の底部は開口１４ａに向
けて両側壁がテーパー状に傾斜し、除砂バンカー槽１４
内の汚泥が開口１４ａに流れるようになっている。ま
た、除砂バンカー槽１４内は深い側と浅い側とに、仕切
り壁１４ｂにより仕切られている。仕切り壁１４ｂは上
端の位置に比べ下端が深い側に偏るようにやや傾斜させ
て形成され、また仕切り壁１４ｂの下端部は開放され、
深い側の汚泥と浅い側の汚泥とが連通する。さらに、除
砂バンカー槽１４の浅い側の上部に、上澄み液の排出口
１４ｃを設けている。

【００２４】スクリューコンベヤ１５の上端部には、搬
出口１５ａを下向けに開口し、その搬出口１５ａから搬
出される主に砂分を焼却炉２０に送るようにしている。
本例では、スクリュー１５ｓに螺旋径２５０ｍｍのリボ
ンスクリューを使用し、その回転速度を３ｒｐｍに設定
している。この回転速度にすることにより水を分離して
砂分だけを上方に搬送できるが、回転速度はスクリュー
１５ｓの羽根の螺旋径にはほとんど影響されない。な
お、スクリュー１５ｓの羽根の螺旋径は、通常、２００
ｍｍ〜３００ｍｍである。スクリューコンベヤ１５は、
除砂バンカー槽１４の開口１４ａの全長にわたり連通す
るように接続されている。また、除砂バンカー槽１４の
上澄み液排出口１４ｃに排水パイプ１６の一端を接続
し、他端を補助貯留槽１７の上部流入口１７ａに接続し
ている。また補助貯留槽１７の下端に設けた排出口１７
ｂに移送パイプ１８の一端を接続し、移送パイプ１８の
途中に移送ポンプ１９を介設している。そして、移送パ
イプ１８の他端を受槽８の上端に接続している。

【００２５】上記のようにして本実施例の浄化処理設備
が構成されるが、以下、主として汚泥中に含まれる砂の
除去態様について説明する。

【００２６】受槽８内に一時貯留された汚泥は、圧送ポ
ンプ１１によってサイクロン１２へ圧送される。サイク
ロン１２へ圧送され、上部の圧送流入口１２ａから流入
することによって、サイクロン１２内で汚水分と砂を含
むスラリーとに分離される。汚水分はサイクロン１２の
上端流出口１２ｂから貯留槽２１へ排出されるととも
に、スラリーはサイクロン１２の下端排出口１２ｃから
除砂バンカー槽１４に流下する。除砂バンカー槽１４内
において仕切り壁１４ｂの主に左側でスラリー中の主と
して砂分が沈降し、スラリーから分離される。上澄みの
汚水分は仕切り壁１４ｂの右側へ移動し、上澄み液排出
口１４ｃからオーバーフロー分が排出され、いったん補
助貯留槽１７へ送られ、そこで一時貯留されたのち、移
送ポンプ１９によって受槽８へ循環される。なお、貯留
槽２１内の汚水は生物処理槽（図示せず）に送られ、生
物処理されて浄化されたのちに海や川へ放流される。

【００２７】一方、除砂バンカー槽１４の底部に沈降し
た砂分は、開口１４ａからスクリューコンベヤ１５内に
流下し、リボンスクリュー１５ｓによって上方に持ち上
げられる。本実施例では、リボンスクリュー１５ｓの回
転速度を３ｒｐｍに設定し、ゆっくりと回転させている
ので、砂分（１．５ｍｍ以下）だけがスクリューコンベ
ヤ１５の上端側へ搬送され、スクリューコンベヤ１５に
よる搬送の間に水が切られ、搬出口１５ａから搬出され
る。搬出された砂分は、焼却炉２０へ送られて焼却処分
あるいは場外処分される。このようにして、投入槽１の
沈砂ピット２で沈降せず除去されなかった粒径１．５ｍ
ｍ以下の砂が、除砂バンカー槽１４とスクリューコンベ
ヤ１５との連携作用により除去される。したがって、従
来のように貯留槽２１内に砂が堆積しないから、砂を取
り出す作業が不要になる。

【００２８】上記に、除砂装置および屎尿・浄化槽汚泥
処理設備の一実施例について説明したが、本発明は以下
のように実施することもできる。すなわち、 スクリューコンベヤ１５のスクリューにはリボンス
クリューのほか、普通の螺旋形やパドルスクリューなど
が使用できる。

【００２９】 スクリューコンベヤ１５の傾斜角度は
３０°〜３５°前後であればよく、また回転速度はスク
リュー径によって変わるが、１０ｒｐｍ以下であればよ
い。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明の除砂装置および屎尿・浄化槽汚泥処理設備に
は、次のような優れた効果がある。

【００３１】(1) 投入槽の沈砂ピットで除去できない粒
径１．５ｍｍ以下の細かい砂を除砂バンカー槽とスクリ
ューコンベヤとの組み合わせ動作によって除去できるの
で、従来のように貯留槽内に堆積する砂を人手で取り出
す作業が必要なくなり、作業者の労力負担が大幅に軽減
される。

【００３２】(2) 請求項２記載の除砂装置では、除砂バ
ンカー槽の底部に沈降した砂分だけをスクリューコンベ
ヤが上方に持ち上げるように搬送するので、砂分だけを
上端の搬出口から搬出できる。

【００３３】(3) 請求項３記載の除砂装置は、除砂バン
カー槽に流下したスラリー中における砂分の沈降速度が
速く、沈降効率が高い。また、除砂バンカー槽内の上澄
み汚水も効率よく流出させられる。

【００３４】(4) 請求項４記載の除砂装置では、砂分を
上向きに傾斜して搬送する場合の水の切れが非常によ
く、砂分を上端側へ搬送することができるとともに、ス
クリューコンベヤ上端部分で確実に水切りして砂分だけ
を排出除去できる。

【００３５】(5) 請求項５記載の屎尿・浄化槽汚泥処理
設備では、屎尿や汚泥中の砂分を確実に除去して浄化処
理できるので、貯留槽内に堆積する砂を人手で取り出す
作業が必要なくなり、作業者の労力負担が大幅に軽減さ
れる。また従来のバッチ式処理設備と違って、汚泥等の
浄化処理を連続的に行えるので、浄化処理作業の効率が
高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる屎尿等からの除砂装置を備えた
屎尿・浄化槽汚泥処理設備の実施例を示すフローシート
である。

【図２】従来の一般的な屎尿・浄化槽汚泥処理設備を示
すフローシートである。

【符号の説明】

１ 投入槽 ２ 沈砂ピット ３ 受入ピット ６ ロータリードラムスクリーン（夾雑物除去装置） ７ スクリュープレス（加圧脱水機） ８ 受槽 １１ 圧送ポンプ １２ サイクロン １４ 除砂バンカー槽 １４ｂ仕切り壁 １５ スクリューコンベヤ １５ｓスクリュー １７ 補助貯留槽 ２０ 焼却炉 ２１ 貯留槽

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 屎尿や浄化槽汚泥を圧送ポンプにて圧送
   供給するサイクロンの下端排出口の下方に除砂バンカー
   槽を接続し、 この除砂バンカー槽の底部を長手方向に沿って一端から
   他端に向けて上向きに傾斜させ、 傾斜させた底端を開口させてこの開口に沿ってスクリュ
   ーコンベヤを接続するとともに、前記スクリューコンベ
   ヤの上端側を前記除砂バンカー槽の上部に設けた上澄み
   液の排出口よりも上方に突出させ、 前記サイクロンの下端排出口から前記除砂バンカー槽内
   に流入させた屎尿や浄化槽汚泥の上澄み液を前記排出口
   から排液すると同時に、その沈降物のうち主に砂分を前
   記スクリューコンベヤにより上向きに搬送してスクリュ
   ーコンベヤの上端部に設けた搬出口から搬出することを
   特徴とする屎尿・浄化槽汚泥からの除砂装置。
2. 【請求項２】 前記スクリューコンベヤの傾斜角度を３
   ０°〜３５°にし、同回転速度を３ｒｐｍ以下にした請
   求項１記載の屎尿・浄化槽汚泥からの除砂装置。
3. 【請求項３】 前記サイクロンの下端排出口を前記除砂
   バンカー槽の深い側に寄せて接続し、除砂バンカー槽内
   を浅い側と仕切壁で仕切るとともに、前記仕切壁の下部
   を開放して除砂バンカー槽の深い側と浅い側とを相互に
   連通させた請求項１又は２記載の屎尿・浄化槽汚泥から
   の除砂装置。
4. 【請求項４】 前記スクリューコンベヤがリボンスクリ
   ューを備え、スクリューコンベヤの上端側を前記除砂バ
   ンカー槽の前記排出口よりも５００ｍｍ以上斜め上方に
   突出させた請求項１〜３のいずれかに記載の屎尿・浄化
   槽汚泥からの除砂装置。
5. 【請求項５】 屎尿や浄化槽汚泥を投入して沈砂させる
   投入槽、破砕機、夾雑物除去装置、加圧脱水機および透
   過汚水分の受槽をこの順に接続して前記移送ポンプの上
   流側に設置し、 前記サイクロンで分離した汚水の貯留槽にサイクロンの
   上端の汚水出口を接続し、 前記加圧脱水機による加圧脱水物と前記スクリューコン
   ベヤからの搬出物とをそれぞれ焼却炉に送るようにした
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の除砂
   装置を備えた屎尿・浄化槽汚泥処理設備。