JPH10498A - 汚泥の脱水及び乾燥装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 汚泥の脱水及び乾燥を短期間で、かつ、安価
に行うことができる汚泥の脱水及び乾燥装置を提供する
こと。 【解決手段】 汚泥を収容する槽１０の周壁１１及び底
部を砂等の透水性材料からなる透水層４ａ，４ｂで構成
し、周壁１１の内周面及び底部の上面に透水性濾布６
ａ，６ｂを布設するとともに、槽１０の下方に排水設備
７を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、浄水汚泥又は下排
水汚泥（本明細書において、単に「汚泥」という。）の
脱水及び乾燥を短期間で、かつ、安価に行うことができ
る汚泥の脱水及び乾燥装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】浄水処理又は下排水処理の過程で発生す
る汚泥の脱水方法としては、遠心分離、フィルタープレ
ス、スクリュープレス、ベルトプレスなどの機械的脱水
方法と、底部に砂などの濾過層を形成した水槽に汚泥を
一度に張り込み、汚泥が沈降、濃縮されることによって
形成される上澄水を水槽の外壁に設けた角落としから定
期的に排出するとともに、濾過層を通して水を連続的に
濾過、排出しながら脱水する自然脱水方法とが、従来よ
り採用されている。一方、上記の方法により脱水された
汚泥の乾燥方法としては、蒸気又は温風などの供給手段
により熱エネルギを脱水された汚泥中に人為的に供給す
ることにより、汚泥中の水分を蒸発させる強制乾燥方法
と、天日、自然風などの作用により乾燥させる自然乾燥
方法とが、従来より採用されている。なお、このうち、
自然脱水方法と自然乾燥方法とは、通常「天日乾燥床」
と称される槽内で一連の操作として実施されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、機械的脱水
方法は、短時間に大量の汚泥を脱水処理することが可能
であるが、設備費が高価であるほか、脱水に際して、消
石炭、高分子凝集剤などの助剤を汚泥中の固形分に対し
て重量比で、通常数パーセント添加する必要があるた
め、薬剤費が嵩むとともに、遠心分離又は圧搾のための
エネルギを必要とし、運転管理費が高価になるという問
題点があった。また、同様に、強制乾燥方法は、短時間
に大量の汚泥を乾燥処理することが可能であるが、汚泥
中の水分を蒸発させるために多量のエネルギを必要と
し、運転管理費が高価になるという問題点があった。一
方、いわゆる天日乾燥床（自然脱水、乾燥方法）におい
ては、汚泥張り込み後に形成される上澄水を水槽の外に
排出するために頻々に角落としの操作が必要であるほ
か、上澄水の排出時に沈降した汚泥の一部を引き込むこ
とがあり、排出水の水質の悪化を引き起こすおそれがあ
った。また、汚泥の性状によっては、上澄水が良好に形
成されず、脱水速度の低下により、汚泥の脱水、乾燥処
理に長い時間を要することとなる。さらに、底部に形成
した濾過層の表面に微細な汚泥粒子による不透水性の層
が形成されることにより、濾過層の脱水速度が急激に低
下し、特に、有機物、鉄、マンガン等を含有する難脱水
性の汚泥を対象とする場合には、水槽外に搬出可能な状
態になるまでに６ヶ月〜１年を要していた。

【０００４】本発明は、従来の機械的脱水方法及び強制
乾燥方法並びにいわゆる天日乾燥床（自然脱水、乾燥方
法）において経験されてきた上記の問題点を解消し、汚
泥の脱水及び乾燥を短期間で、かつ、安価に行うことが
できる汚泥の脱水及び乾燥装置を提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の汚泥の脱水及び乾燥装置は、汚泥を収容す
る槽の周壁を砂等の透水性材料からなる透水層で構成
し、周壁の内周面に透水性濾布を布設するとともに、槽
の下方に排水設備を設けたことを特徴とする。

【０００６】この場合において、さらに、汚泥を収容す
る槽の底部を砂等の透水性材料からなる透水層で構成
し、該透水層の上面に透水性濾布を布設することができ
る。

【０００７】本発明の汚泥の脱水及び乾燥装置の槽内に
汚泥を張り込むと、時間の経過とともに汚泥粒子の自然
沈降により上澄水が形成されるが、上澄水は槽の周壁に
形成した透水層を経て、その下方に設けた排水設備から
速やかに排出される。この場合において、槽の底部を砂
等の透水性材料からなる透水層で構成することにより、
槽の底部の透水層からも、張り込まれた汚泥の水頭を駆
動力として濾過水が排出される。また、槽の周壁の内周
面に布設した透水性濾布及び槽の底部を砂等の透水性材
料からなる透水層で構成した場合には槽の底部の上面に
布設した透水性濾布によって、汚泥中の微細な粒子のほ
か、有機物、鉄、マンガン等を含有する難脱水性の汚泥
などの透水を阻害する成分が透水層内に侵入することを
防止することができ、これにより、従来、機械的方法に
よる以外に脱水が困難とされていた有機物、鉄、マンガ
ン等を含有する難脱水性の汚泥についても助剤を添加す
ることなく、自然脱水方法と比較して短期間で脱水処理
を完了することができる。その後、透水層から水が排出
されなくなると、天日、自然風などの作用により、汚泥
層の表面並びに槽の周壁に形成した透水層及び槽の底部
を砂等の透水性材料からなる透水層で構成した場合には
底部の透水層を介して、乾燥が行われる。そして、槽の
底部に堆積した汚泥は、槽外へ搬出可能な状態まで乾燥
された時点で、人力又は機械的手段で槽外へ搬出され
る。この場合、透水性濾布の表面に薄層をなして付着し
た汚泥の一部は、汚泥の乾燥工程において剥離し、槽内
に落下し、また、透水性濾布の表面に付着している残り
の汚泥は、槽の底部に堆積した汚泥を槽外へ搬出した
後、透水性濾布の表面を洗浄等することにより、目詰ま
りを生じることなく反復使用することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の汚泥の脱水及び乾
燥装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。

【０００９】図１及び図２は、本発明の汚泥の脱水及び
乾燥装置の第１実施例を示す。この汚泥の脱水及び乾燥
装置は、次のようにして構築される。まず、後述の槽１
０の下方に位置するように、多数の透水孔を有する排水
管７ａを埋設して排水設備７を構築する。この場合にお
いて、排水管７ａの周囲には、後述の槽１０の周壁１１
に形成した透水層４ａ及び槽１０の底部に形成した透水
層４ｂからの排水が排水管７ａ内に円滑に流入するよう
に、砂利等の透水性材料層７ｂを、透水層４ａ，４ｂが
連続するように形成する。また、排水設備７は、槽１０
の周壁１１の下方に位置するように構築することが好ま
しく、必要に応じて、さらに、槽１０の底部に構築する
ことができる。基礎１上に複数本の支柱２を平面方形状
又は円形状等（本実施例においては、平面長方形状）に
立設するとともに、各支柱２の内、外面を支持具３によ
り連結して槽１０の骨格を形成する。支柱２及び支持具
３の内、外面にそれぞれ接するように、基礎１に垂直に
後述の透水層４ａを保持するための網状のシート５を配
置する。網状シート５に囲まれた空間に、砂等の透水性
材料を充填して透水層４ａを形成し、これにより、透水
性を有する槽１０の周壁１１を構築する。槽１０の底
部、すなわち、基礎１上に砂等の透水性材料を布設して
透水層４ｂを形成する。槽１０の周壁１１の内周面に添
って、透水性濾布６ａを布設するとともに、底部の透水
層４ｂの上面に透水性濾布６ｂを布設する。この透水性
濾布６ａ，６ｂには、後述の槽１０内に張り込む未脱水
汚泥８中の微細な粒子のほか、有機物、鉄、マンガン等
を含有する難脱水性の汚泥などの透水を阻害する成分が
透水層４ａ，４ｂ内に侵入することを防止することがで
きる程度の微細なメッシュを有する布を用いる。

【００１０】上記のようにして構築した汚泥の脱水及び
乾燥装置の槽１０内に未脱水汚泥８を張り込むと、時間
の経過とともに汚泥粒子の自然沈降により上澄水が形成
されるが、上澄水は槽１０の周壁１１に形成した透水層
４ａを経て、その下方に設けた排水設備７から速やかに
排出される。また、同時に、槽１０の底部に形成した透
水層４ｂからも、槽１０内に張り込まれた未脱水汚泥８
の水頭を駆動力として濾過水が、透水層４ａ及び排水設
備７を介して排出される。この場合、槽１０の周壁１１
の内周面に布設した透水性濾布６ａ及び槽１０の底部に
形成した透水層４ｂの上面に布設した透水性濾布６ｂに
よって、汚泥中の微細な粒子のほか、有機物、鉄、マン
ガン等を含有する難脱水性の汚泥などの透水を阻害する
成分が透水層４ａ，４ｂ内に侵入することを防止するこ
とができる。その後、透水層４ａ，４ｂから水が排出さ
れなくなると、天日、自然風などの作用により、汚泥層
の表面並びに槽１０の周壁１１に形成した透水層４ａ及
び槽１０の底部に形成した透水層４ｂを介して、乾燥が
行われる。そして、槽１０の底部に堆積した汚泥は、槽
１０外へ搬出可能な状態まで乾燥された時点で、人力又
は機械的手段で槽１０外へ搬出される。この場合、透水
性濾布６ａの表面に薄層をなして付着した汚泥の一部
は、汚泥の乾燥工程において剥離し、槽１０内に落下
し、また、透水性濾布６ａ，６ｂの表面に付着している
残りの汚泥は、槽１０の底部に堆積した汚泥を槽１０外
へ搬出した後、透水性濾布６ａ，６ｂの表面を洗浄等す
ることにより、目詰まりを生じることなく反復使用する
ことができる。

【００１１】図３は、上記の汚泥の脱水及び乾燥装置を
用いて未脱水汚泥の脱水及び乾燥を行った結果を示す。
実施対象未脱水汚泥は、原水の浄水処理過程で発生した
多量の鉄、マンガンを含有する難脱水性の浄水汚泥で、
従来の天日乾燥床では、水槽外に搬出可能な状態になる
までに６ヶ月以上を要するものである。上記の汚泥の脱
水及び乾燥装置を用いて未脱水汚泥の脱水及び乾燥を行
った場合、図３に示すように、約２日で脱水が完了し、
７日後には槽１０外に搬出可能な状態になるまで乾燥さ
れるという顕著な効果が発揮されることが確認できた。

【００１２】図４は、本発明の汚泥の脱水及び乾燥装置
の第２実施例を示す。この汚泥の脱水及び乾燥装置は、
上記第１実施例の汚泥の脱水及び乾燥装置において形成
した、槽１０の底部、すなわち、基礎１上の透水層４ｂ
を省略し、基礎１の上面に直接透水性濾布６ｂを布設し
たもので、その他の構成は、上記第１実施例の汚泥の脱
水及び乾燥装置と同様である。なお、この場合、図４に
示すように、槽１０の底部、すなわち、基礎１の表面
を、槽１０の中心に向かって高くなる傾斜面に形成する
ことが望ましい。

【００１３】本実施例の汚泥の脱水及び乾燥装置を用い
て未脱水汚泥の脱水及び乾燥を行った場合にも、上記第
１実施例の汚泥の脱水及び乾燥装置との比較では若干劣
るものの、従来の天日乾燥床との比較では、はるかに短
期間で、汚泥の脱水及び乾燥を行うことができることが
確認できた。

【００１４】

【発明の効果】本発明の汚泥の脱水及び乾燥装置は、従
来のいわゆる天日乾燥床（自然脱水、乾燥方法）との比
較において、汚泥の脱水及び乾燥をはるかに短期間で行
うことができ、また、従来の機械的脱水方法及び強制乾
燥方法との比較において、設備費、薬剤費及び運転管理
費をはるかに低廉にできる利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の汚泥の脱水及び乾燥装置の第１実施例
を示す斜視図である。

【図２】同断面図である。

【図３】未脱水汚泥の脱水及び乾燥を行った結果を示す
説明図である。

【図４】本発明の汚泥の脱水及び乾燥装置の第２実施例
を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 基礎 ２ 支柱 ３ 支持具 ４ａ 透水層 ４ｂ 透水層 ５ 網状のシート ６ａ 透水性濾布 ６ｂ 透水性濾布 ７ 排水設備 ８ 未脱水汚泥 １０ 槽 １１ 周壁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 汚泥を収容する槽の周壁を砂等の透水性
   材料からなる透水層で構成し、周壁の内周面に透水性濾
   布を布設するとともに、槽の下方に排水設備を設けたこ
   とを特徴とする汚泥の脱水及び乾燥装置。
2. 【請求項２】 汚泥を収容する槽の底部を砂等の透水性
   材料からなる透水層で構成し、該透水層の上面に透水性
   濾布を布設したことを特徴とする請求項１記載の汚泥の
   脱水及び乾燥装置。