JPS58189016A - スラリ−原液の濃縮脱水方法並びに装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、従来のスラリー原液例えば汚泥水の嬢輻方
法や濃縮脱水装置に比べてきわめて褌働幼率が高く、＃
細度の調整が容易なスラリー原液線縮脱水方法並ひに装
置に関する。

一般産業における用排水処理、下水道および上水道等で
浄水処理を行なう場６、大菫のスフ１フー抹汚泥水が発
生し、かかる汚泥水＃ｉ暮青々二次公害原因となるから
、少なくとも法律的な規制値まで濃縮脱水しその威容化
をはからねばならない。

すなわち汚泥水の処理における威容化に際し、現在一般
的に行なわれている方法としては、一ＩａＷＩによる自
然１力沈降後、遠心分離機吟により汚泥水を液性限界近
くまで濃縮する方法、もしくは高分子凝集剤等の薬剤を
用いて縦縞する方法などがあり、このような方法によっ
て濃縮減容化が行なわれている。

ところで、遠心分離機前による方法は初期設備費が高価
につくばかりでなく、運転時の消費電力、メインテナン
ス等ランニングコスト高でもアｐ１さらには騒音・振動
等による二次公害対策も必要となる。また薬剤等を使用
する方法は薬剤費のランニングコストが高価につき、薬
注による二次公害対策が必要となる難点を有する。

また、汚泥水に限らず、スラリー原液をＰ布の濾過作用
によシ濃縮脱水することは、一般に広く行なわれている
。しかしながらＦ布によるＦ２Ｍ濃縮では、Ｐ布表面に
ａｍ物が付着蓄積することから、稼動時間の経過ととも
にテ過脱水後の濃縮物のｓ度が不均一となシ、一定１１
度の濃縮物を得たい場合には、濃縮物排出後に攪拌混合
の操作を必要としたシ、さらには、Ｐ布表面に付着し九
濃縮物が非常に大なるｐ過抵抗を示し、着しく濾過能力
の低下を来たし、濃縮脱水に長時間を要するという欠点
を生ずる。

本発明は、上記した実状、および従来の濃輻脱水方法の
諸欠点に鑑みてなされ九ものであって、基本的には、は
は垂直に配設したホース状のｐ布筒内表面に接触しなが
ら公転する掻取ブレードにより、ｐ布筒内表面に付着す
る磯＃ｉ物をたえず掻き落し、Ｆ布筒の戸布能の低下を
防止すると同時に攪拌作用ｔＣよりＰ布筒の表面部と中
心部間の半極方向での−ｍ廣勾配をなくし、しがもＰ布
筒のト方部に最大嬢縮廣をもつ上下方向での濃度勾配を
形成させ均一＃直のａｍ物をＰ布筒の下方部から連続的
もしくはＷＴ絖的に得ようとするものである。

すなわち、上に目的を達成するため、第１の方法発明は
上部供給端と排出弁に接続する下部排出端とを奪するｔ
Ｐ布布筒ほば垂直に配設し、該Ｐ布筒内にその供給端か
らスラリー原液を供給し、該Ｐ布筒の全表面を通してｐ
液を排出せしめるとともに、該ｐ布筒のはげ全長にわた
ってその内表面に接触する掻取グレードを公転せしめる
ことによりＰ布筒内表面に付着する濃縮物をたえず掻取
り沈降せしめ、餉記Ｐ布筒の排出端側に蟻大濃縮度をも
つ濃度勾配を形成□、・させ、前記排出弁を開放するこ
とにより一縮切を連続的もしくは断続的に排出せしめる
ことを特徴とするものでめシ、また第２の方法宛明口、
上部供給端と排出弁に接続する下部排出端とを有するｐ
布筒をほぼ垂直に配設し、該ｐ布筒内にその供給端から
スラリー原液を供給し、該枦布筒の全表面を通してＦｆ
ｌ［を排出せしめるとともに、該Ｐ布筒のｉｔは全長に
わたって、その内表面に接触する憧取ブレードを公転せ
しめることにより戸布筒内表面に付着する濃縮物をたえ
ず掻取り沈降せしめ、前記Ｐ布筒の排出端側に最大濃縮
匿をもつ濃度勾配を形成させ、前記公転する掻取／レー
ドの回転トルクを検出して該トルクが所定値に達したと
き前記排出弁を開放することによりａｌｌｌｌ金物出す
るようにしたことを％菫とするものである。

而して上記第１の方法発明を実施するための第１の装置
発明は、上部供給端をスラリー原液供給槽に連通接続し
下部排出端を排出弁付漏斗管に連通接続してほぼ垂直に
配設されたｐ布筒と、該Ｐ布筒のはは全長にわたってそ
の内表面に接触して公転可能に配設された濃縮物の掻取
ブレードと、該掻取プレードを公転させるための駆動機
構とを備えたことを％黴とするものであり、また上記第
２の方法発明を実施するための第２の装置発明は、上部
供給端をスラリー原液供給槽に連通接続し、下部排出端
を排出弁付漏斗管に連通接続してほぼｍ直に配設された
Ｐ布筒と、該Ｐ布筒のほぼ全長にわたってその内表面に
接触して公転可能に配設した＊、ｍ智の掻取グレードと
、該ｉ取グレードを公転きせるための駆動機構と、該駆
動機構に付設した掻板プＶ−ドの回転トルク検出機構と
、該回転トルク検出機構による所定トルク値の検出に基
づ龜前記排出弁の開閉を制御するための排出弁開閉ｔｆ
Ｊ制御機構とを備えたことを％像とするものである。

以下図面を参照して、本発明の原理および本発明を実施
するいくつかの具体的装置について詳細に説明する。

第１図および第２図は、本発明に基づき、自然シカのみ
で濾過製動を行、？う濃縮脱水装置の概蒙τ示すもので
、ホース状のＶ布筒１は、その上部供給端が供給槽２に
連通接続され、その下部排出端か排出弁４を有する漏斗
管３に連通接続されてはは垂直に定置配設されている。

供給槽２には、スラリー原液槽１４から、ポンダ１５の
駆動および弁１６の開放により管路１７を経てスラリー
原液が供給される。該スラリー原液はい布筒１および供
給槽２内にみたされ、該供給槽２内で一定水位を保２よ
うにオーバフローされこのオーバフローのスラリー原液
は、管路１８を経てスラリー原液槽１４へ環流するよう
になっている。

い布筒ｌの中心にはモータ７により駆動ノーリ８を介し
７て回転駆動される駆動軸６が垂下配設され、該駆動軸
６には上部支持部材６１、下部支持部材６！および中心
位置保持部材６ｓが一体的に固着さｊ、該中心位置保持
部材６ｓｉｉ、漏斗管３の円錐形内面に呻く接触する程
度の位置に設けられている。また前記上部および下部の
各支持部材６１　＋６１は枦布筒１の直径にほぼ等しく
、支持部６１＋６１の各半径方向端部を上下に連結し、
Ｐ布筒１のほぼ全長にわたってその内表面に接触する如
く掻取グレード５，５が設けられる。

前記モータ７、駆動ノーリ８、および駆動軸６は、両Ｉ
Ｊ配掻堆ブレード５，５をＰ布筒１の内表面と接触した
状態で例えば毎分０１乃至１０回程度の緩速度で公転さ
せるための駆動機構を構成するものである。

以上の構成による＃ｌＩ！縮脱水作川につ用て説明する
に、ｐ布部ｌ内にみたされたスラリー原液は、そＯ水頭
１ｃよりＰ布筒１の全六面を通してＰ液を排出させ、核
Ｐ液はＰ液同収槽１３に受けられ管路１９を経て回収さ
れる。一方Ｖ布筒１の内表面には濃縮物か付看蓄槓する
ことになるが、該濃縮物は、ｐ布部ｌの内表面に接触し
て公転する掻取グＶ−げによりたえず掻取られ、−布筒
１の下方排出端部へ沈降してゆく。この際掻取ブレード
５５はスラソー腺液に攪拌作用を及はすので、戸布筒六
面部とりすし部間の中径方向での濃度勾配は比較的小さ
くなるが、枦布筒の上下方向では下方部に最大凝縮度を
も“つ＃度勾配が形成されるようになる。

ｐ布筒ｌは、たとえばフィルタ−ルスに用いられている
ものと同様な化学繊維でできたホース状の本のであり、
該い布筒の直径と長さの如何によシ攪拌作用の程度およ
び最大水頭の大きさが異なるため、濃縮脱水能も多少異
なってくるが、径が細く長い程、上下方向の濃ａ度の差
は顕著にあられれる。一般にＦ布筒は、口径１００■φ
〜３００■φ長さ１ｆｆ１〜２ｍ程度のものが適当であ
る。さらに、処理容量を増加するため、第３図に示すよ
うに、多数のｐ布筒１．１・・・を共通のスラリー原液
供給槽２２に連通桜続して並設配置した構成にすること
ができる。

また、本濃縮脱水装置は、第４図に示すようにスラリー
原液供給槽３２を密閉構造の加圧型供給権にすることが
できる。すなわちスラリー原液は、スラリー原液槽１４
からポン！１５により−Ｈ圧力タンク３３にいれられ、
コンブレ、す３１の運転によシ加圧型供給檜３２内に加
圧供給される。

この加圧状態は、濾過圧を上昇させ水分除去速度を高め
るのに役立つものであり、加圧力はスラリー原液のｍ度
↓・よび目的とする濃縮物の濃度に応じて任意に選定し
得るが、通常５ゆ／ａｓ”〜１０ゆ／国２程度がＪｌ１
ｍ当である。

第１図乃至第４図に示す実施例装置において、濃縮物は
、前述のように一布筒１の上方排出端側で最大＃縮度に
達してふ・す、その取出しに、いずれの実施例において
も、排出弁４を開放することにより行なわれ、＃細物受
槽１２に収容される。

この場合排出弁４の開閉は人為的にこれを行なって所望
ａｌＩＭｉ度の濃縮物を連続的にもしくは適宜の一腋で
断続的に受槽１２に排出することができる。

しかしながら、Ｐ布筒１内でスラリー原液が＠縮される
につれて、粘性が変化し、その粘性抵抗が増大するため
、掻取ブレード５を公転させるための駆動トルクもａｌ
ｌｉ鰯が進行するにしたがい増大することになる。そこ
で本発明においては、例えば駆動軸６にトルク検出器９
を付設して回転トルクを慣出し、該トルクの所定値が検
出されたとき回路２０、トルク設定６１０會介して弁開
閉１１１ｉｌ＋　御器１１へ信号を送り、該１１ｉ号に
基ついて併用弁４の開閉を制御するようにしている。以
上のトルク検出器９、トルク設定！ａ１０および弁開閉
制御器１１は全体として排出弁４の開閉を制御するだめ
の排出弁開閉制御機構を構成し、該制御機構の付設によ
り所望とする一定濃縮度の濃縮物を連続的もしくは断続
的に取出すことができる。

一般にスラリー原液の濃縮操作は、液性限界近くまで濃
縮することが効率のよい濃縮であり、その制御をするこ
とは非常に困難で、従来Ｆｉ操作する人の経験と勘によ
り行なわれていた。特にスラリー原液の濃度が変化する
場合はテ過による水分除去量が変化するため、濃縮物の
濃縮度を一定に保つことは非常に困難なことであった。

しかしながら、排出弁開閉制御機構を備えた本発明の方
法および装置によるときは、希望する濃縮度に対応する
トルク値をトルク設定器に設定しておき、一方トルク検
出器によシ検出されるトルク値との関係から排出弁の開
閉を制御し、希望する濃縮度の濃縮物を得ることができ
る。

また上記実施例装置によれば、濃縮物の排出が間欠的に
行なわれる場合でも殆んど連続操作に近いものであり、
従来ｐ過による濃縮が回分操作（パッチ処理）を主とし
ていたものを自動・連続操作という非常に簡単な作業に
変えることができ、しかも従来経験と勘によっていた操
作を追放し、品質の高い濃＃ｉ物を得ることができる。

なお排出弁は、該弁の開度の設定により濃縮物の排出普
を劃−することも考えられるが、一般に１よ、供給スラ
リー原液の濃度によってはｐ布筒内を未濃縮の状態で通
過しやすい場合もあり、この場打にはむしろ排出弁を間
欠的に開閉する方が正常な運転稼動状態となる。このこ
とは、間欠排出により、ｐ布筒の下方排出１帽こおける
ＩＩｋ縮度の南い部分のみを引抜くことができるためで
ある。

なお本発明の実施に際し、特に／ＩＬＩ圧型洪給槽を用
いる場合、′ｔｆ５遍脱水が−１−促進さｎるから、自
動回分操作をすることも可能である。回分操作の場合は
、所定のトルクを検出したとき、供給ボング１５を停止
し排出弁４を開放し一布藺ｌ内の濃縮物を全１に排出す
ればよい。

以上説明した実施例装置にお・いて丈用する掻取／レー
ト”ｆよ、はぼ洪直に配設さｇた（Ｆｉ布闇のほぼ全長
にわたってその内表面に接触して公転可能に設けられる
ものであるが、要はその公転によりＰ布筒内表面に付着
する濃縮物を掻落すものであればよく、材質は全域・硬
質ゴム等任意のものを床用できる。第５図乃全第７図は
掻取ブレードのいくつかの変形例を示すもので、ｔｓ５
図に示す掻取ブレード５ｔｔｉ、ヂ布筒内表面との接触
部に丸味をもたせＦ布筒との摩擦を少なくした固定型ブ
レードであシ、第６図に示す掻取グレード５言はｅ布筒
内表面との接触部を回転自在のローラ状とし、一層前記
犀擦を減するとともに駆動トルクの減少を図った転勤型
グレードである。さらに第７図（イ）。

（ロ）に示す掻取ブレード５ｓは、その回転方向にした
がって濃縮物をＦ布筒下方へ押し進める機能をもつ清秋
螺旋型グレードである。

第１図に示す実施例装置において、Ｐ布筒として口径１
５０■φ長さ１．０　ｍＨのものを用い、浄水場凝集沈
澱池から得た濃度３．１　％の汚泥水を処理対象物とし
て供給し、巾１５５■の掻取グレードを３　ｒ；ｐ、ｍ
で公転させ、口径２５人の排出弁の開弁時間を毎回１　
ｓｅｃとした場合の実験結果を＃！１表に示す、なお弁
開閉Ｓｔとは１時間当りの弁開閉回数を示す。

第　１　表 また上記実験装置と処理能力が同８度の遠心分離とを比
較したところ、第２表に示す結果が得られ九。

第２表 第２表かられかるように、消費電力電比をみると 一方イニシャル設備費では遠心分離機の場合より３０分
以上の低減が図られた。

以上の峠細な説明によって明らかなように、本発明によ
れば、Ｐ布筒内表面に付着の濃縮物が公転する掻４Ｌブ
レードによってたえず更新され濾過機能の低下がないた
め、水分の除去能力にすぐれており、ａｒｉｍ時間の短
縮ができるとともに装置の小型化も可能となるオリ点を
有する。

また本発明ＷｃよｒＬｒＪ、、！ｌ顛が進行するにつれ
、ｔＦｉ布崎布部内部輛物の粘性が増加することを利用
し、粘性抵抗に対する駆動トルクを検出し、排出弁の開
閉頻度を制御することにより濃縮８度の制御ができる＾
性能な自動ａ線装置を提供される。

しかも本発明装置は、Ｆ２Ｍによる濃縮はエネルギー消
費が少なく、かつ掻取ブレードの回転数も小さい事から
５ＡＩｔＩ］モーターの消費醒力も小さく、従来の遠心
分庫慎などに比して、１０分の１程度ですみ、−帷情作
の漬エネルギー化に貢献するとともにｐ布筒の表面を掻
取っているため、戸布の仇浄慄作なしに長期間の使用が
ρ１能となるなど惨々の利点をもつものである。

４図面のｆｆ１１率なａＩ２明 第１図は、本発明によるスラリー涼液濃縮祝水装置の第
１実施例を示す側断面図、第２図は第１図の要部平面図
、第３図に複数個のＦ布筒を用いた本発明の第２実施例
の一部省喜１ＩｌｌＩ断面図、第４図はスラリー原液供
給槽を密閉さｔ′Ｉた加圧型供給槽とした本つ６明のＭ
３実施例の一部省！！側断面図、第５図乃至第７図（イ
）、（ロ）はそれぞれ本発明におりる＋Ｉｋ取ブシブレ
ード形例を示す側面図である。

１・・Ｖ布筒　　　　　２・・・スラリー原液供給槽３
・・漏斗１ｔ　　　　　４・・・排出弁５・・・掻取ブ
レード　　６・・・駆動軸７・・・モータ　　　　　　
８・・・躯＠１−９９・・・トルク検出器　　１０・・
・トルク設定器１１・・・弁開閉制御器　１２・・濃動
物受権１３・・・ｐ液回収槽 第４１４ 第５１４　　　第。、。

第７図 ３′）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（
ロ）丁・　続　補　　庄　　１１１〜 昭＋１１丈ｇ′＝、７月／り１１ １１・１″１カツ（・Ｊ・ 昭＋１１りん自１ｊ　、１０自第１７Ｊｏ２ｇ＋じトイ
゛ｌ上、′）関係　　出　願　人 ４　　代　　理　　　！、 Ｉｌｌす［東・、・都ｒ代（ｏｌに丸力内２１１１６番
２じ丸７１内八中洲Ｌル３３０補　　　　　正　　　　
　誉 本願明細書中下８１項を補正いたしますっ記 １、第８頁１行目に 「Ｐ布能」とあるを 「濾過能」と訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、上部供給端と排出弁に接続する下部排出端とを有す
   るｐ布筒をほぼ垂直に配設し、該Ｐ布筒内にその供給端
   からスラリー原液を供給し、該ｐ布筒の全表面を通して
   ｐ液を排出せしめるとともに、該ヂ布筒のはは全長にわ
   九って、その内表面に接触する掻取グレードを公転せし
   めることによシ戸布筒内表面に付着する濃縮物をたえず
   掻取り沈降せしめ、前記Ｆ布筒の排出端側に最大濃縮度
   をもつ濃度勾配を形成させ、前記排出弁を開放すること
   によシ濃縮物を連続的もしくは断続的に排出せしめるこ
   とを特徴とするスラリー原液濃縮脱水方法。 ２　前項におけるｐ布筒内へのスラリー原液の供給態様
   が加圧供給であることを特徴とする特許訪求の範囲第１
   項に記載のスラリー原液濃縮脱水方法。 ３　上部供給端と排出弁に接続する下部排出端とを有す
   るＶ布筒をほぼ垂直に配設し、販戸布筒内にその供給端
   からスラリー原液を供給し、該Ｐ布筒の全表面を通して
   ｐ液を排出せしめるとともに、ｉｌ−布筒のほぼ全長に
   わたって、その内表面に接触する掻取グレードを公転せ
   しめることによりＰ布筒内表直に付着する濃縮物をたえ
   ず掻取９沈１４せしめ、前記Ｐ布筒の排出ＩＩｆｉ側に
   最大濃縮度をもつ濃菫勾配を形成させ、前記公転する掻
   取グレードの回転トルクを検出して該トルクが所定値に
   達したと！！−１配排出弁を開放することによシ濃縮物
   を排出するようにしたことを特徴とするスラリー原液濃
   縮脱水方法。 ４　前項におけるＰ布筒内へのスラリー原液の供給１！
   １様が加圧供給であることを特徴とする特許。 艙求の範囲第３項に記載のスラリー原液濃縮脱水方法。 ５　上部供給端をスラリー原液供給槽に連通接続し下部
   排出端を排出弁付漏斗管に連通接続してはは＃ｋＩ＆に
   配設さ扛たＰ布筒と、該ｒ布筒のほぼ全長にわたってそ
   の内−面に接触して公転可能に配設された濃縮、物の掻
   取ブレードと、該掻取ブレードをａ適公転させるための
   駆動機構とを備えたことを特徴とす゛るスラリー原液濃
   縮脱水装置。 ６　前項におけるｐ布筒が共通のスラリー原液供給槽に
   連通接続されて複数本並設されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第５ＪＪに記載のスラリー原液濃縮脱水
   装置。 ７　第５項または第６ｙ４における供給槽が、密閉され
   た加圧型供給槽であることを特徴とする特ＩＦＦ＃求の
   範囲第５項ま九は第６項に記載のスラリー原液濃縮脱水
   装置。 ８　第５項または第６項における掻取グレードは、ｐ布
   筒内表面との接触部に丸味をもった固定型グレードであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第５項または第６項
   に記載のスラリー原液濃縮脱水装置。 ９、第５項または第６項における掻取ジグレードは、ｐ
   布筒内表面との接触部を回転自在のローラ状とした転勤
   型ブレードであることを特徴とする特許請求の範囲第５
   墳または第６項に記載のスラリー原液−両説水装置。 １０、　　第５項またはＷ、６項における掻取ジグレー
   ドは、帯状螺施型ブレードであることを特徴とする請求 ラリー＃液磯纏脱水装置。 １ｌ　　上都供紺端をスラリー原液供給槽に連通接続し
   下部排出趨を排出弁付漏斗営に連通接続して＃１ぼ＊＊
   に配設され九い布筒と、該ｐ布筒のほほ全員にわたりて
   その内表面に接触して公転可能に配設した濃縮物の掻取
   ブレードと、該掻取グレードを公転させる丸めの駆動機
   構と、該駆動機構に付設した掻取グレードの回転トルク
   検出機構と、販圓歓トルク検出機構による所定トルク値
   の検出に基づき前紀排田弁の開閉を制御するための排出
   弁開閉制御機構とを備えたことを４？像とするスラリー
   原液濃縮脱水装置。 １２、　　前項におけ”’；Ａｒ　ｖ”布筒が共通のス
   ラリー原液　　・供給槽ｅこ連通接続さＩＬて複数本並
   設されていることをへ錐とする籍＃′ｆ蹟求の範囲第１
   １項にｄピ滅のスラリー原液濃縮脱水装置。 １３　　第１１項または第１２項におけるスラリー原液
   供給槽が密閉された加圧型供給槽であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１１項または弟１２項に記載のスラ
   リー原液濃縮脱水装置。 １４　　第１１Ｊｊ！また＃″ｉ第１２項における掻取
   グレードは、Ｐ布筒内表面との接触部に丸味をもった固
   定型グレードでおることを％黴とする特ｉｆｆ一求の範
   囲第１１ｇ＆または第１２項に記載のスラリー原液濃縮
   脱水装置。 １５、第１１項または第１２項における掻取グレードは
   、Ｐ布筒内表面との接触部を回転自在のローラ状とした
   転勤型ブレードであることを特徴とする％粁趙求の範囲
   第１１項又は第１２項に記載のスラリー原液濃縮脱水装
   置。 １６　　第１１項または第１２項における掻取グレード
   は、帯状螺旋型グレードであることを特徴とするｔ￥Ｉ
   ＃’Ｆ　請求の範囲第１１項ま九は納１２項に記載のス
   ラリー原液濃縮脱水装置。