JPS601067B2 - 汚泥または排水等の加圧浮上式濃縮設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、汚泥または各種排水中の固形物を濃縮除去す
る加圧浮上濃縮設備の改良に関する。

汚泥の濃縮や排水処理において、加圧浮上式濃縮設備が
用いられることは公知であり、該設備により汚泥や排水
中の固形物の濃縮、除去は、つぎのような工程順序によ
って行なわれる。（ｉ）汚泥や排水中の固形物と、加圧
水の減圧により生じた微細気泡を混合させながら浮上濃
縮槽内へ導びく。（ｉｉ）浮上濃縮槽に導かれた微細気
泡の付着した汚泥フロックは、付着した微細気泡の浮上
力により浮上し）かつ微細気泡の脱離により濃縮されて
浮上汚泥ゾーンを形成しながら濃縮を繰返えし、浮上濃
縮槽の上部に達する。側 浮上濃縮槽の上部に達した浮
上汚泥ゾーンは、汚泥掻き寄せ機（スクレーパ）により
掻き寄せられ、濃縮汚泥として槽外へ排出され、また汚
泥と分離された水の一部は放流水として系外へ放流され
るが、残部は加圧水の原水と循環ポンプにより加圧タン
クに導びかれ、ここで空気を溶解されて再び加圧水と循
環利用される。

上記従来設備では、浮上濃縮槽の上部に達した汚泥ゾー
ンの厚みは、加圧水の糟内流入点に近い所程厚くて汚泥
濃度が高く、流入点から遠い所程汚泥ゾーンの厚みは薄
く、汚泥濃度が低い。すなわち浮上濃縮槽の槽内におけ
る部分によって汚泥濃度分布がある。そのために、【ａ
｝ 浮上濃縮槽の上部全体を汚泥濃縮のために十分に活
用しておらず、汚泥濃縮効率が悪い。

【ｂー 浮上濃縮槽の上部の汚泥ゾーンの厚みが部分的
に相違があるにも拘らず、スクレーパの汚泥ゾーンに対
する浸債深さが一定であるため、濃縦汚泥の掻き寄せ効
率が悪く、従って設備の濃縮性能が悪い。｛ｃ｝ 浮上
汚泥ゾーンの厚みが厚い場合は、スクレーパによって掻
き寄せられない部分が生じ、該部分がもぐり堰の下方を
経て脱離水（処理水）とともに流出して濃縮汚泥の回収
率を低下させるとともに、脱離水の水質を悪化させる。

などの欠点があった。

本発明は、上記従来設備の欠点をすべて解消することを
目的として提案されたもので、汚泥または排水等の加圧
浮上式濃縮設備における浮上濃縮槽内または同糟上を所
定方向へ水平移動する台車と、同台車の上面およびまた
は下面に垂設されたスクレーパ支持部材と、同支持部材
にその垂設面を含む鉛直平面内で回動可能に軸支された
スクレーパと、上記台車が上記槽の一方から他方へ移動
するときは該スクレーパを水平状態とし、他方から一方
へ移動するときは該スクレーパを垂直状態を保つように
上記ワイヤロープと運動するスクレーパ操作手段とから
なる汚泥ゾーン掻き寄せ装置、上記浮上濃縮槽内の適所
に配設され、浮上濃縮槽内の汚泥濃度を検出する汚泥濃
度検出器、同汚泥濃度検出器で検出された検出信号を電
気信号に変換する変換器、同変換器からの電気信号によ
り作動し、処理水槽のゲート板を開閉するゲート板開閉
用モータを具備してなることを特徴とする汚泥または排
水等の加圧浮上式濃縮設備に係るものである。

以下第１図乃至第３図に示す実施例により本発明につき
具体的に説明する。

第１図において、１は原水（原汚泥または固形物を含む
排水）導入管で、同原水導入管の一端は図示省略原水源
（圧送ポンプを含む）に接続されており、他端は２本の
分岐管ｌａ，ｌｂに分岐されている。

そして分岐管ｌａの先端部は浮上濃縮槽８の前壁８ａの
下部の適所を流体密に貫通して該檀８内に延出しており
、その延出端は、浮上濃縮槽８の前壁８ａ側に近い個所
の下部に、そのほぼ全幅に亘つて設置された原水混合管
４に接続されている。また該原水混合管４の分岐管ｌａ
との接続部の反対側すなわち下流側には、その軸万向に
沿って等間隔毎に複数個の原水噴射ノズル（図示せず）
が設けられており、それらノズルに対向してバッフル５
が支持部材を介して原水混合管４に取付けられている。
他方の分岐管ｌｂは、浮上濃縮槽８の一側壁８ｂのほぼ
中央の下部適所を流体密に貫通して該糟８内に延出して
おり、その延出端は、上記原水混合管４と同様に構成さ
れた原水混合管６に接続されている。なお７は該原水混
合管６の原水噴射ノズル（図示せず）に対向して該原水
混合管６に固設されたバッフルである。１２は浮上濃縮
槽８の上方適所に水平に固設されたレールｒ上を走行す
る車輪１４を具えた台車で、同台車１２の台枠の前後壁
には第２図に示す如くストッパ３８，３９を具えたワイ
ヤロープ１１が摺動自在に貴挿されており、該ワイヤロ
ーブ１１の両端部は第１図に示す如く固定部に回転自在
に鞠支された一対の滑車１０，１０′に掛け渡され、さ
らにその端部は固定部に回談された一対の巻取機９，９
′に巻きつけられている。

そしてそれら巻取機のうちの一方の巻取機９がワイヤロ
ーフ。１１を巻取り、他方の巻取機９′が巻戻すように
作動すると、第２図に示す如くストッパ３８が台車１２
の後壁１２ａの後面に当り、台車１２は矢印×方向へレ
ールｒ上を水平移動せしめられるようになっており、逆
に巻取機９′がワイヤロープ１１を巻取り、巻取機９が
者戻すように作動すると、ストッパ３９が台車１２の後
壁１２ａの内面に当り、台車１２は第３図にに示すよう
にＹ方向へ水平移動するようになっている。

第２図および第３図において、３３は台車１２の台枠の
下面のほぼ中央から下方に華設されたＬ形状のスクレー
パ支持部材で、同支持部材３３の水平部３３ａの先端部
にはスクレーパ１３がそのブラケット１３ａを介して回
動自在に軸支４１されている。３２は該スクレーパ１３
に図示のように装着された半円形部材で、同部村３２の
外周端面には後述するスクレーパ反転用ワイヤロープ３
４，３５の舷合する溝（図示せず）が設けられている。

反転用ワイヤロープ３４の一端は、上記半円形部材３２
の一方の端末部に連結されており、その他端は台車１２
の台枠の適所に設けられたガイドローラ３６を介して上
記ワイヤロープ１１の適所に取付けられた止金具３７に
連結されている。また反転用ワイヤロープ３５は一端を
半円形部材３２の他方の端末部に連結されておりＬその
他端は台車１２の台枠の適所に設けられたガイドローラ
３６′を介して上記止金具３７と同様にワイヤロープ１
１の適所に取付けられた止金具３７′に連結されている
。そしてワイヤロープ１１が第２図の状態から第３図の
状態にＹ方向に移動し、ストッパ３９が台車１２の台枠
の後壁１２ａに当るまでの間（この間台車１２は移動し
ない。）に、止金具３７，３７′はワイヤロープ１１と
ともにＹ方向へ移動してスクレーパ反転用ワイヤロープ
３４，３５を介して半円形部材３２を、第２図の状態か
ら第３図の状態となし、スクレーパ１３を垂直姿勢から
水平姿勢に変えるようになっている。また、その反対に
、ワイヤロープ１１が第３図の状態から第２図の状態に
×方向へ移動してストッパ３８が台車１２の後壁１２ａ
の後側面に当るまでの間に、上記の場合とは逆に各部材
が作動してスクレーパ１３は水平姿勢から垂直姿勢に変
えられるようになっている。なお図中４０はスクレーパ
１３に図示の如く設けられた該スクレーパ１３を垂直姿
勢に保持するためのストッパである。そして上記ワイヤ
ロープ１１、半円形部材３２、スクレーパ反転用ワイヤ
ローブ３４，３５、ガイド０−フ３６，３６′、止金具
３７，３７′、ストッパ３８，３９等でスクレーパ１３
を垂直姿勢から水平姿勢に、また水平姿勢から垂直姿勢
にする操作手段を形成している。再び第１図に戻り、該
図に示す各部材につき説明する。２は一端を空気溶解手
段を含む加圧水源３川こ接続された加圧水管で同加圧水
管２の池端は減圧弁３ａ，３ｂを介装された分岐加圧水
管２ａ，２ｂに分岐されており、分岐加圧水管２ａは、
上記分岐管ｌａに、また分岐加圧水管２ｂは分岐管ｌｂ
にそれぞれ接続されている。

１５は浮上濃縮槽８の後壁８ｂ側に設けられたもぐり堰
、１６は該もぐり堰１５の下部内側面遼所に取付けられ
た汚泥濃度検出器で、同検出器１６は変換器２９に接続
されており、その検出信号を変換器２９によって電気信
号に変えるようになっている。

１７は該もぐり堰１５と浮上濃縮槽８の後壁８ｂの間に
形成された分離水ビット、１８は該分離水ビット１７と
上記空気溶解手段を含む加圧水源３０を結ぶ加圧用水管
、１９は図示の如き位置に配設された処理水槽、２０は
処理水管、２１はゲート板開閉棒、２２はゲ−ト板開閉
モータで、同モータ２２は上記変換器２９に結線されて
おり、該変換器２９からの電気信号で作動せしめられる
ようになっている。

２３は連結榛、２４はゲート板支持部村、２５はゲート
板、２６はシール板をそれぞれ示し、ゲート板２５は、
変換器２９からの電気信号で作動されるゲート板開閉モ
ータ２２により開閉棒２１、連結棒２３、ゲート板支持
部材２４を介して開閉せしめられて、分離水ビット１７
内の分離水を処理水槽１９内に流入させ、またはその流
入を阻止するようになっている。

２７は濃縮汚泥槽、２８は濃縮汚泥引抜管、３１は浮上
濃縮槽８の上部に浮上した汚泥ゾーンをそれぞれ示す。

なお上記汚泥濃度検出器１６で検出された汚泥濃度が、
予じめ設定しておいた値よりも大きな場合には、ゲート
板２５がシール板２６と接する方向に作動するようにゲ
ート板開閉モータ２２が駆動し、また設定値よりも小さ
い場合にはゲート板２５が上方向に作動し、シール板２
６から離間するようにゲート板開閉用モータ２２が駆動
されるように変換器２９の電気信号変換回路を形成して
おく。またゲート板２５の作動量（開閉度）は手動にて
調節しておくか、もしくは汚泥濃度検出器１６の検知値
と上記設定値との差を変換器２９により電気信号に変換
し、自動的にゲート板２５の作動量を決定する比例制御
方式を探る。本発明設備の一実施例は、上記のように構
成されており、いま本設備の運転を開始すると、排水（
汚水）と薬品（凝集剤等）の混合された原水または沈澱
槽（図示せず）から引抜かれた原汚泥等が原水導入管１
の各分岐管ｌａ，ｌｂを介して浮上濃縮槽８内の原水混
合管４，６へ導入されるが、その導入前に加圧水管２の
分岐加圧水管２ａ，２ｂを介して上記原水または原汚泥
に加圧水が混合される。

そしてこの混合原水は原水混合管４，６の各ノズル孔か
ら噴射されて浮上濃縮槽８内に入る。そして該糟８内で
は加圧水中に溶解していた空気が該糟８内での減圧作用
で微細気泡となり、さらにバッフル５および７に衝突し
て加圧水と原汚泥との混合が一層強化されて汚泥フロッ
クのまわりに微細気泡が付着する。そのため汚泥フロツ
クの見掛け比重は軽くなり、浮上汚泥となって浮上濃縮
槽８内を浮上し、汚泥ゾーン３１を形成する。この汚泥
ゾーン３１が浮上濃縮槽８の上部に達すると、該汚泥ゾ
ーン３１は台車１２に装備されたスクレーパ１３によっ
て掻き寄せられて濃縮汚泥槽２７内に溢流しながら落し
込まれ、さらに濃縮汚泥引抜管２８を介して系外へ排出
されるが、この場合、台車１２に装備されたスクレーパ
１３は第２図に示す如く巻取機９で巻取られるワイヤｏ
ープ１ １によるスクレーパ操作手段の作用で垂直状態
となり、ワイヤロープ１１によってｘ方向へ牽引移動さ
れる台車１２とともに移動して汚泥ゾーン３１を掻き寄
せる。そしてその掻き寄せ終了後は、第３図に示すよう
に、巻取機９′（第１図参照）の巻取り作用によるワイ
ヤローブ１１のＹ方向への移行に伴なうスクレーパ操作
手段の作用でスクレーパ１３は水平状態となり、汚泥ゾ
ーン３１を掻き寄せることなく台車１２とともにＹ方向
へ移動する。そしてスクレーパ１３が浮上濃縮槽８のも
ぐり堰１５に近づくと、再び巻取機９がワイヤロープ１
１の巻取りを始め、スクレーパ操作手段の作用でスクレ
ーパ１３を第２図に示す垂直状態となし、台車１２とと
もに×方向へ移動し、汚泥ゾーン３１を濃縮汚泥槽２７
側へ掻き寄せ、該糟２７内へ落し込む。この操作の繰返
えしで浮上濃縮槽８の上部に浮上する汚泥ゾーンはスク
レーパ１３で掻き寄せられて濃縮汚泥槽２７内へ順次落
し込まれる。この場合、汚泥ゾーン３１の汚泥濃度は汚
泥濃度検知器１６によって検知されて変換器２９によっ
て電気信号に変換され、該電気信号がゲート板開閉モー
タ２２を作動させ、汚泥ゾーン３１の汚泥濃度に応じて
ゲート板２５を下降（閉）または上昇（開）させてシー
ル板２６とゲート板２６の下端緑とを暖として分離水ビ
ット１７から処理水槽１９への水の流入を阻止し、また
はシール板２６とゲート板２５との間を離間させ、その
間から分離水ビット１７内の水を処理水槽へ流入させる
。そして処理水槽１９内へ流入した水は処理水管２０を
介して系外へ排出される。一方分離水ビット１７内に貯
留されている水は加圧水管１８を経て空気熔解手段を含
む加圧水源３０に導びかれ、ここで空気を溶解されると
ともに加圧されて加圧水管２内に流入し、さらに減圧弁
３ａ，３ｂで減圧されて分岐加圧水管２ａ，２ｂを経て
分岐管ｌａ，ｌｂ内の原水と合流して再循環する。この
場合本発明では、加圧水を混合された混合原水は、浮上
濃縮槽８の前壁８ａ側に近い個所に設置された原水混合
管４と、ほぼ中央部に設置された原水混合管６内で混合
され、かつそれらの各ノズル孔から噴出され、さらにバ
ッフル５，７に当って発生する微細気泡と微細気泡を付
着した汚泥（以下フロスという）となり、両原水混合管
４，６の直上方の個所から処理水溢流方向側（処理水槽
１９側）へと拡がりながら浮上する。そしてその際原水
混合管６の直上方個所で発生したフロスは、原水混合管
４の直上方個所で発生したフロスに重なり合いながら汚
泥ゾーン３１の厚みを形成する。そのため上記両フロス
間の付着作用と、微細気泡の保持時間の延びによって汚
泥ゾーン３１の汚泥濃度が高められる。また混合原水は
浮上濃縮槽８の２個所に図示の如く配設された原水混合
管４，６のノズル孔から槽８内へ噴出されてフロスが発
生されるので、該糟８の上部における各部分の浮上汚泥
ゾ−ン３１の汚泥濃度は、ほぼ一定に保たれ、糟８の表
面全体に亘つて汚泥濃度分布はほとんど生じない。また
、この場合、スクレーパ１３は、浮上濃縮槽８の上部の
汚泥ゾーン３１を、該浮上濃縮槽８の原水の流れの上流
側へのみ掻き寄せる。

本発明設備は、上記のような構成作用を具有するもので
あるから、本発明によれば、上記従来設備の欠点をすべ
て解消し、‘１｝ 浮上濃縮槽８の上部の全部分に亘つ
てほぼ均一の汚泥濃度の汚泥ゾーンが形成されるため、
浮上濃縮槽８の全表面に汚泥濃度分布（濃度の低い部分
と、高い部分とが発生する現象）が発生せず、従って浮
上濃縮槽８の上部全体を汚泥濃縮に十分活用でき、汚泥
濃縮効率が従来に比し向上するばかりでなく、スクレー
パ１３による濃縮汚泥の掻き寄せ効率を向上し、設備の
濃縮性能が良好である。

‘２｝ また、浮上濃縮槽８の上部に浮上した汚泥ゾー
ン３１はその全上部に亘りほぼ均一な汚泥濃度を有し、
すべてスクレーパ１３で掻き寄せられて系外へ排出され
るため、もぐり堰１１の下部を経て分離水ビット１５に
流れ込む汚泥はほとんどなく、従って濃縮汚泥の回収効
率がよいばかりでなく、処理水の水質も良好である。

‘３’汚泥濃度検出器１６の検出信号により変換器２９
を介してゲート板開閉モータ２２を作動させてゲート板
２１を開閉することにより、フロスの厚さ（汚泥濃度）
の変化に対応して浮上濃縮槽８の水位を調節し、自動的
かつ連続的にスクレーパ１３のクロス（汚泥ゾーン３１
）に対する浸薄深さを変えられるので、汚泥濃度を高く
維持できる。｛４｝ スクレーパ１３が浮上濃縮槽８の
下流側に移動するとき、フロスに接しないため、クロス
自然な流れを阻害しない。

‘５｝ スクレーパ１３によるクロスの掻き寄せをフロ
スの流れに対向する上流側へ掻き寄せるようにしてある
ため、フロスの汚泥濃度が高まる。

｛６｝ フロスを上流側にのみ掻き寄せるようにしてあ
るため、濃縮汚泥槽を浮上濃縮槽の一端側にのみ設置す
ればよく、設備の簡単化とコストの低減をはかれる。な
どの実用的効果を挙げることができる。

つぎに第４図乃至第６図に示す本発明の他の実施例は、
上記実施例に比し、浮上濃縮槽の槽底に沈降した汚泥の
掻き寄せをも浮上汚泥の掻き寄せと同時に行なうことが
できるようにした点で異なっている。

（均等部分には同一符号を付してある。）すなわち本例
は、上記実施例に比し、台車１２の走行用レールｒを浮
上濃縮槽８内における適当な高さ位置に水平に設置し、
台車１２が浮上濃縮槽８内を水平移動するようにした点
と、台車１２の台枠の上方および下方にそれぞれ上記実
施例と同一構成のスクレーパ１３ａ，１３ｂならびその
操作手段を設置し、上方のスクレーパ１３ａで浮上濃縮
槽８の上部の浮上汚泥ゾーン３１を上流側へ掻き寄せる
と同時に、下方のスクレーパＩ３ｂで糟底に沈降した汚
泥４２を沈降汚泥溜４３に掻き寄せ、さらに沈降汚泥引
抜管４４で系外へ排出するようにした点で異なっており
、本例によれば上記実施例と同様の作用効果を奏するほ
か、浮上濃縮槽８の糟底の沈降汚泥をも排出でき、濃縮
汚泥の回収率をさらに高めることができるという利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の一実施例の概略説明図で、
第１図は縦断面図、第２図および第３図はスクレーパの
作動態様説明図、第４図乃至第６図本発明の他の実施例
の概略説明図で、第４図は縦断面図、第５図および第６
は図は上下のスクレーパの作動態様説明図である。 １：原水導入管、ｌａ，ｌｂ：分岐管、２：加圧水管、
２ａ，２ｂ：分岐加圧水管、３ａ，３ｂ：減圧弁、４，
６：原水混合管、５，７：バッフル、８：浮上濃縮槽、
９，９′：巻取機、１１：ワイヤロープ、１２：台車、
１３：スクレーパ、１３ｂ：ストツパ、１５：もぐり堰
、１６：汚泥濃度検出器、１７：分離水ビット、１８：
加圧用水管、１９：処理水槽、２２ゲート板開閉用モー
タ、２５：ゲート板、２６：シール板、２９：変換器、
３０：空気溶解手段を含む加圧水源、３１：汚泥ゾーン
、３２：半円形部材、３３：スクレーパ支持部材、３４
，３５：スクレーパ反転用ワイヤロープ、３８，３９，
４０：ストツパ、４２：沈降汚泥。 策↑図 第２図 第３図 第４図 発５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 汚泥または排水等の加圧浮上式濃縮設備における浮
   上濃縮槽内または同槽上をワイヤロープの牽引により所
   定方向へ水平移動する台車と、同台車の上面およびまた
   は下面に垂設されたスクレーパ支持部材と、同支持部材
   にその垂設面を含む鉛直平面内で回動可能に軸支された
   スクレーパと、上記台車が上記槽の一方から他方へ移動
   するときは該スクレーパを水平状態とし、、他方から一
   方へ移動するときは該スクレーパを垂直状態に保つよう
   に上記ワイヤロープと連動するスクレーパ操作手段とか
   らなる汚泥ゾーン掻き寄せ装置、上記浮上濃縮槽内の適
   所に配設され、浮上濃縮槽内の汚泥濃度を検出する汚泥
   濃度検出器、同汚泥濃度検出器で検出された検出信号を
   電気信号に変換する変換器、同変換器からの電気信号に
   より作動し、処理水槽のゲート板を開閉するゲート板開
   閉用モータをグ備してなることを特徴とする汚泥または
   排水等の加圧浮上式濃縮設備。