JPH11216312A

JPH11216312A - 廃液処理装置

Info

Publication number: JPH11216312A
Application number: JP10020008A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Noguchi; 廣野口; Yoji Shimizu; 洋治清水; Itaru Sakai; 至坂井; Tatsuo Takechi; 辰夫武智; Shunkichi Shoji; 俊吉東海林; Takashi Okuyama; 孝奥山; Junji Shinohara; 淳二篠原
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1998-01-30
Filing date: 1998-01-30
Publication date: 1999-08-10
Anticipated expiration: 2018-01-30
Also published as: JP3430899B2

Abstract

(57)【要約】【課題】下水処理場の廃液を、廃液の性状に依存せ
ず、大量に且つ効率良く固液分離・濃縮処理することが
できる。【解決手段】廃液供給口９及び濃縮廃液排出口１０を
有する廃液室８と、濾液排出口１２を有する濾液室１１
と、廃液室８内に設けられた、廃液室８に供給された廃
液を濾過するための濾布１８を有する濾過手段１５と、
濾布１８に付着した汚泥量を検出するための汚泥付着量
検出手段２０と、汚泥付着量検出手段２０によって検出
された汚泥付着量に応じて、濾布１８の走行速度を制御
するための速度制御手段２１と、濾布１８を洗浄するた
めの洗浄手段１９とからなる。廃液室８と濾液室１１と
は互いに隣接して設けられており、濾液室１１には、廃
液室８内に突出する少なくとも１つの突出部１３が形成
され、突出部１３には、廃液室８に連通する開口部１４
が形成され、濾布１８は、開口部１４を被覆しながら走
行する。

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、廃液処理装置、
特に、例えば、下水処理場において発生する汚泥を、汚
泥の性状に依存せず、大量に且つ効率良く固液分離し濃
縮処理することができる廃液処理装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般の下水処理場における廃液処理方法
を、図面を参照しながら説明する。図２は、下水処理場
における廃液処理方法を示す流れ図である。

【０００３】図２に示すように、最初沈澱池１に流入し
た下水は、ここで重力沈降処理によって固液分離され
る。次いで、沈降処理上の澄水は、反応タンク２に供給
され、ここで活性汚泥処理される。このようにして活性
汚泥処理された澄水は、最終沈澱池３に供給され、ここ
で再度、重力沈降処理によって固液分離される。このよ
うにして固液分離された沈降処理上の澄水は、滅菌槽４
に供給され、ここで滅菌処理される。そして、このよう
にして滅菌処理された処理水は、河川、湖沼あるいは海
域に放流される。

【０００４】一方、最初沈澱池１における沈降汚泥及び
最終沈澱池３における余剰汚泥は、通常、混合される。
このようにして混合された混合汚泥は、汚泥濃縮槽５に
供給される。汚泥濃縮槽５に供給される混合汚泥の固形
物濃度は、通常、１％前後である。混合汚泥は、汚泥濃
縮槽５において重力沈降によって濃縮処理される。これ
によって、２から３％程度の固形濃度の濃縮汚泥が得ら
れる。このようにして得られた濃縮汚泥は、汚泥貯留槽
６に貯留される。そして、汚泥貯留槽６に貯留された濃
縮汚泥は、脱水機７によって脱水される。このようにし
て、脱水ケーキが得られる。

【０００５】上述したように、一般の下水処理場におい
て、下水及び汚泥（以下、廃液という）は、重力沈降に
よって固液分離・濃縮処理されていた。即ち、下水は、
最初沈澱池１において重力沈降によって固液分離され、
反応タンク２において活性汚泥処理された澄水は、最終
沈澱池３において重力沈降によって固液分離され、そし
て、混合汚泥は、汚泥濃縮槽５において重力沈降によっ
て濃縮処理されていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した、重力沈降に
よる廃液処理法は、電力消費量が少ないことから、処理
費用が安価で済むといった利点を有している。しかしな
がら、重力沈降による廃液処理装置は、その設置面積が
大きく、しかも、装置の処理能力が汚泥の性状及び水温
に大きく左右されるといった問題を有していた。

【０００７】特に、近年、廃液中の有機分の増加、ある
いは、廃液の集約処理化に伴う長距離輸送中の廃液の腐
敗等の原因によって、汚泥の沈降性が悪化している。こ
の結果、廃液の集約処理を行っている廃液処理場の汚泥
濃縮槽においては、重力沈降による廃液処理によって、
コンスタントに固形物濃度で２％以上の濃縮汚泥を確保
することが困難となっているのが現状である。所定濃度
の濃縮汚泥が得られない場合、後段の脱水処理設備にお
いて、脱水機の安定運転が困難となるばかりか、過剰の
脱水処理設備が必要となる。

【０００８】このような問題を解決するために、最近
は、遠心分離機等の機械的濃縮装置が採用されつつある
が、この方法は、電力消費量が多く、しかも、凝集剤の
添加等の必要性があることから処理コストが大きくなっ
て経済的に不利である。

【０００９】一方、公共用水域の富栄養化防止を図るた
めに、積極的な採用が検討されている窒素・リン除去等
の高度処理方法においては、反応速度をより大きくする
ために、反応タンクでの固形物濃度は、標準活性汚泥法
の場合より高濃度に維持されるケースが多い。従って、
反応タンクから流出する高濃度の汚泥混合液を固液分離
処理することが必要となる。特に、大都市においては、
既に標準活性汚泥法に対応した最終沈澱池が数多く稼働
中であるので、高度処理を採用するためには、重力沈降
による従来廃液処理装置、即ち、図２の最初沈澱池１、
最終沈澱池３及び汚泥濃縮槽５と代替えできるか、ある
いは、これらを補完することができる新たな廃液処理装
置の開発が望まれていた。

【００１０】従って、この発明の目的は、廃液の性状に
依存せず、大量に且つ効率良く廃液を固液分離・濃縮処
理することができ、従って、重力沈降による従来廃液処
理装置と代替え、あるいは、これを補完することができ
る廃液処理装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
廃液供給口及び濃縮廃液排出口を有する廃液室と、濾液
排出口を有する濾液室と、前記廃液室内に設けられた、
前記廃液室に供給された廃液を濾過するための濾布を有
する濾過手段と、前記濾布に付着した汚泥量を検出する
ための汚泥付着量検出手段と、前記汚泥付着量検出手段
によって検出された汚泥付着量に応じて、前記濾布の走
行速度を制御するための速度制御手段と、前記濾布を洗
浄するための洗浄手段とからなり、前記廃液室と前記濾
液室とは互いに隣接して設けられており、前記濾液室に
は、前記廃液室内に突出する少なくとも１つの突出部が
形成され、前記突出部には、前記廃液室に連通する開口
部が形成され、前記濾布は、前記開口部を被覆しながら
走行することに特徴を有するものである。

【００１２】請求項２記載の発明は、前記汚泥付着量検
出手段は、前記廃液室内の廃液と前記濾液室の濾液との
水頭差、前記濾液室内の濾液の固形物濃度、前記濾過手
段による濾過水量又は濾布面に付着した汚泥の厚みを検
出するものからなっていることに特徴を有するものであ
る。

【００１３】請求項３記載の発明は、前記濾過手段は、
前記突出部の下方部に設けられた下ローラと、前記突出
部の上方部に、前記下ローラと平行に設けられた上ロー
ラとを有し、前記濾布は、前記下ローラと前記上ローラ
との間をエンドレスに周回することに特徴を有するもの
である。

【００１４】請求項４記載の発明は、前記洗浄手段は、
水による洗浄手段、空気による洗浄手段、スクレーパに
よる掻取り洗浄手段及び振動による洗浄手段の少なくと
も１つを有していることに特徴を有するものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、この発明の廃液処理装置の
一実施態様を、図面を参照しながら説明する。

【００１６】図１は、この発明の廃液処理装置を示す概
略斜視図である。図１において、８は、廃液供給口９及
び濃縮廃液排出口１０を有する廃液室である。１１は、
濾液排出口１２を有する濾液室である。廃液室８と濾液
室１１とは互いに隣接して設けられている。廃液室８内
の廃液レベルは、濾液室１１内の濾液レベルより常時、
所定高さだけ高くなるように、廃液の供給、排出及び濾
液の排出が調整させる。これは、廃液室８内の廃液を後
述する濾過手段を介して後述する開口から濾液室１１内
に自然流入させるためである。

【００１７】１３は、濾液室１１に形成された、廃液室
８内にコ字状に突出する突出部である。突出部１３の対
向する側壁の各々には、廃液室８に連通する開口部１４
が形成されている。突出部１３を形成し、これに開口部
１４を形成することによって、後述する濾過手段による
廃液の濾過効率が向上する。廃液の濾過効率を更に向上
させるために、突出部１３を濾液室１１に複数個、形成
しても良い。突出部１３を濾液室１１に複数個、形成す
る場合には、各突出部１３に開口部１４を形成する。開
口部１４の形状は、特に限定しないが、強度上格子状に
形成することが好ましい。

【００１８】１５は、廃液室８内に設けられた濾過手段
である。濾過手段１５は、廃液室８に供給された廃液を
濾過するものであり、開口部１４を被覆しながら下部ロ
ーラ１６と上部ローラ１７との間を垂直方向にエンドレ
スに周回する濾布１８からなっている。従動ローラとし
ての下部ローラ１６は、突出部１３の下方部に設けら
れ、駆動ローラとしての上部ローラ１７は、突出部１３
の上方部に、下ローラ１６と平行に設けられている。濾
布１８は、ポリエステル等からなり、開口部１４を被覆
しながら一方向に且つ連続的に周回する。濾布１８をエ
ンドレスに周回させる代わりに、巻取り式にしても良
い。

【００１９】１９は、濾布１８を洗浄するための洗浄手
段である。洗浄手段１９は、廃液室８の上方に設けら
れ、戻り側濾布１８（図１において紙面手前側の濾布）
に付着した固形分、即ち、汚泥ケーキを除去する。洗浄
手段１９は、濾布１８に向けて水を噴射させて濾布１８
に付着した汚泥ケーキを除去する構造の、水による洗浄
手段、濾布１８に向けて空気を噴射させて濾布１８に付
着した汚泥ケーキを除去する構造の、空気による洗浄手
段、スクレーパによって濾布１８に付着した汚泥ケーキ
を掻き取る構造の、スクレーパによる掻取り洗浄手段及
び機械的あるいは超音波によって濾布１８を振動させ、
これによって濾布１８に付着した汚泥ケーキを除去する
構造の、振動による洗浄手段のうちの少なくとも１つか
らなっている。

【００２０】水による洗浄手段を用いる場合、洗浄水と
して濾液室１１内の濾液を使用しても良い。このように
濾液室１１内の濾液を使用すれば、処理水量の増加を防
止することができる。

【００２１】２０は、濾布１８に付着した汚泥量を検出
するための汚泥付着量検出手段である。汚泥付着量検出
手段２０は、例えば、廃液室８内の廃液と濾液室１１の
濾液との水頭差を検出するものからなっている。即ち、
前記水頭差が大きい場合には、濾布１８への汚泥付着量
が多く、一方、前記水頭差が小さい場合には、濾布１８
への汚泥付着量が少ないので、前記水頭差を検出するこ
とによって濾布１８への汚泥付着量を検出することがで
きる。この他、汚泥付着量検出手段２０は、濾液室１１
内の濾液の固形物濃度、濾過手段１５による濾過水量又
は濾布１８面に付着した汚泥の厚みを検出するものであ
っても良い。

【００２２】２１は、速度制御手段であり、汚泥付着量
検出手段２０によって検出された汚泥付着量に応じて濾
布１８の走行速度を制御する。以上のように構成されて
いる、この発明の廃液処理装置を、図２の汚泥濃縮槽５
に代替えした場合を例にあげて説明する。

【００２３】混合汚泥が廃液室８内に流入すると、汚泥
分は、連続的に走行している濾布１８によって濾過さ
れ、廃液が突出部１３の開口部１４から濾液室１１内に
自然流入する。濾布１８は、開口部１４を被覆しながら
走行するので、廃液室８内の混合汚泥が直接、濾液室１
１内に流入する恐れはない。これによって、廃液室８内
の汚泥が濃縮される。このようにして濃縮された汚泥
は、濃縮廃液排出口１０から廃液室８外に排出され、ま
た、濾液室１１内に流入した濾液は、濾液排出口１２か
ら濾液室１１外に排出され、それぞれ回収される。

【００２４】濾過の進行に伴って、濾布１８には汚泥ケ
ーキが付着し、蓄積するが、この汚泥ケーキは、洗浄手
段１９によって逐次除去される。従って、濾布１８の濾
過効率が低下することはなく、濾過手段１５は、常時、
安定運転される。

【００２５】更に、廃液中の汚泥濃度によって濾布１８
の走行速度が同じであっても濾布１８への汚泥付着量が
異なり、濾布１８の走行速度を常時、一定にした場合に
は、廃液の処理効率が悪くなる。このために汚泥付着量
検出手段２０によって濾布１８への汚泥付着量が検出さ
れ、汚泥付着量が少ない場合には、濾布１８の走行速度
を低下させ、一方、濾布１８への汚泥付着量が多い場合
には、濾布１８の走行速度を増大させる。これによっ
て、廃液の処理効率の向上を図ることができる。なお、
濾液室１１内の濾液を強制的に抜き取って、両室８、１
１の液レベル差を大きくすれば、更に処理速度を上げる
ことが可能となる。

【００２６】この発明の廃液処理装置は、上述したよう
に、図２の汚泥濃縮槽５に代替えする以外に、同図の最
初沈澱池１又は最終沈澱池３と代替えしても良い。

【００２７】

【実施例】次に、図２の汚泥濃縮槽５に代替えした、こ
の発明の廃液処理装置を、実施例によって更に詳細に説
明する。

【００２８】通気度７０００ｍｌ／分・ｃｍ²のポリエ
ステル製濾布を用い、濾布面積及び濾過面積をそれぞれ
４．２ｍ²及び１．４ｍ²とした、図１に示すような廃
液処理装置を用意した。そして、濾布走行速度を８．０
ｍ／分に制御して廃液室と濾液室との水頭差を５００ｍ
ｍＡｑに維持し、且つ、濾布を毎分３０ｌの水で洗浄す
る条件で、固形物濃度０．９８％の混合汚泥を１５ｍ³
／ｈｒの速度で連続処理した。

【００２９】この結果、固形物濃度が２．８０％の濃縮
汚泥が得られた。このときの処理能力は、装置の投影面
積１ｍ²当たり１１７６ｋｇ−ＤＳ（固形物重量）／日
であった。上述した従来の重力沈降式の廃液処理装置の
処理能力は、９０ｋｇ−ＤＳ／日であることから、この
発明の廃液処理装置は、従来の重力沈降式の廃液処理装
置に比べて１０倍以上の処理能力を有していることが分
かった。

【００３０】一方、このときの所要動力は、３．５ｋｗ
であり、５０ｋｗの所要動力を要する従来の遠心分離機
に比べて大幅な消費電力の削減が図れることが分かっ
た。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、以下のような有用な効果がもたらされる。廃液を連続的且つ大量に固液分離・濃縮処理するこ
とができるので、従来の重力沈澱式又は遠心分離機等の
機械的濃縮処理装置の代替えとすることができる。設置面積当たりの処理能力が大きいので、重力沈澱
式濃縮装置と代替えした場合には、設置面積を大幅に縮
小することができる。また、濾布を周回させるだけの電
力で良いので、遠心分離機等の濃縮装置と代替えした場
合には、処理コストを大幅に削減することができる。廃液の性状に依存せず、常に安定した濃度の濃縮汚
泥を得ることができるので、後段の脱水処理工程での脱
水機の安定運転を確保できる。濾布への汚泥付着量に応じて、濾布の走行速度を制
御することによって、廃液の処理効率の向上を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の廃液処理装置を示す概略斜視図であ
る。

【図２】下水処理場における廃液処理方法を示す流れ図
である。

【符号の説明】

１：最初沈澱池２：反応タンク３：最終沈澱池４：滅菌槽５：汚泥濃縮槽６：汚泥貯留槽７：脱水機８：廃液室９：廃液供給口１０：濃縮廃液排出口１１：濾液室１２：濾液排出口１３：突出部１４：開口部１５：濾過手段１６：下部ローラ１７：上部ローラ１８：濾布１９：洗浄手段２０：汚泥付着量検出手段２１：速度制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者武智辰夫東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者東海林俊吉東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者奥山孝東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者篠原淳二東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】廃液供給口及び濃縮廃液排出口を有する
廃液室と、濾液排出口を有する濾液室と、前記廃液室内
に設けられた、前記廃液室に供給された廃液を濾過する
ための濾布を有する濾過手段と、前記濾布に付着した汚
泥量を検出するための汚泥付着量検出手段と、前記汚泥
付着量検出手段によって検出された汚泥付着量に応じ
て、前記濾布の走行速度を制御するための速度制御手段
と、前記濾布を洗浄するための洗浄手段とからなり、前
記廃液室と前記濾液室とは互いに隣接して設けられてお
り、前記濾液室には、前記廃液室内に突出する少なくと
も１つの突出部が形成され、前記突出部には、前記廃液
室に連通する開口部が形成され、前記濾布は、前記開口
部を被覆しながら走行することを特徴とする廃液処理装
置。
【請求項２】前記汚泥付着量検出手段は、前記廃液室
内の廃液と前記濾液室の濾液との水頭差、前記濾液室内
の濾液の固形物濃度、前記濾過手段による濾過水量又は
濾布面に付着した汚泥の厚みを検出するものからなって
いることを特徴とする、請求項１記載の廃液処理装置。
【請求項３】前記濾過手段は、前記突出部の下方部に
設けられた下ローラと、前記突出部の上方部に、前記下
ローラと平行に設けられた上ローラとを有し、前記濾布
は、前記下ローラと前記上ローラとの間をエンドレスに
周回することを特徴とする、請求項１又は２記載の廃液
処理装置。
【請求項４】前記洗浄手段は、水による洗浄手段、空
気による洗浄手段、スクレーパによる掻取り洗浄手段及
び振動による洗浄手段の少なくとも１つを有しているこ
とを特徴とする、請求項１から３のうちの何れか１つに
記載された廃液処理装置。