JPS625834Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は産業廃水、し尿、下水処理により生
ずる汚泥処理に際し、濃縮部を上段に配し、その
下段に脱水部を設けることにより比較的場所をと
ることなく連続的に、かつ効果的に高固形分の脱
水ケーキが得られるようにした汚泥の濃縮脱水装
置に関する。

従来、この種汚泥の濃縮脱水装置は、エンドレ
ススクリーンベルト等を用いた濃縮装置を前段に
配設し、これに接続してその後段に、上下走行植
毛布を互いに近接後、該両布を空隙付大径ロ
ールの大部分に重ねて掛けるとゝもにその大径ロ
ールの周りにプレスロールを配設してなる脱水装
置があつた。

このように従来の装置は濃縮部を前段に、脱水
部を後段に隣接させ、それぞれ分離して直列的に
設けることゝしたのは、これら両者を合理的に組
合せて汚泥の処理能力の向上と汚泥の性状変化に
対応し易い気構としたことで、低濃度汚泥であつ
ても濃縮部が分離、独立しているために好ましい
汚泥濃縮状態にて後段の脱水部に供給出来るの
で、脱水原理上合理的であることに基づくもので
あるが、濃縮部と脱水部とを分離、独立させてい
ることにより設置スペースが大きくなることゝ必
要とする補機類も多いという欠点があつた。

また従来の脱水処理装置は汚泥を上下走行植毛
布間に挾んだ状態で空隙付大径ロールに掛け、
該大径ロールの外側からプレスロールで押圧する
ことにより脱水するだけであるために、未だ十分
な高固形分を回収することが困難であつた。

この考案は上記の欠点を解消するためになされ
たもので、その目的とするところは、圧縮性およ
び復元性を有する繊維を斜めに植毛した二枚の走
行上下植毛布を合理的に組合せ使用することに
より汚泥の濃縮装置を上段に、汚泥の脱水装置を
その下段に設置することが可能となり、大巾な設
置スペースの節約ができるようにするとゝもに、
従来よりも一層高固形分のケーキが得られるよう
にした汚泥の濃縮脱水装置を一般に提供すること
にある。

以下この考案の一実施例を図面により説明す
る。

１は凝集反応槽で、該槽内に濃縮工程に入る前
の汚泥Ａと高分子凝集剤あるいは凝集助剤Ｇをポ
ンプ（図示せず）で連続的に送り、さらに槽内の
撹拌機１ａで撹拌して凝集フロツクをつくる。凝
集反応槽１で得られた凝集フロツクは濃縮部を
構成する傾斜滞留槽２と該傾斜滞留槽２の直下に
近接させた無端状走行上側植毛布３に導入され
る。すなわち傾斜滞留槽２は最上段に設置され、
汚泥の進行方向を長手方向とする細長い平面矩形
の底なし枠体２ａで構成されており、その槽の上
端面を水平に位置させ、その槽を構成する長手方
向の枠体２ａの下部は汚泥の進行方向に向つて上
向きとなる如くある一定の仰角をもつて直線的に
傾斜しており、さらにスラツジ漏洩防止のためゴ
ム板等でシールされている。傾斜滞留槽２の直下
に近接させた無端状走行上側植毛布３の傾斜角
も前記滞留槽のそれと同一傾斜角をもつて傾斜す
る如く該走行上側植毛布を上下にそれぞれ配設
したロール４，４′に掛け、両ロール４，４′間に
植毛布を支持するとゝもに濃縮部における遊
離水を速やかに除去するための水切りバー５の複
数個を配設する。こゝで使用する走行上側植毛
布３は網状の基布に圧縮性および復元性を有する
圧縮性および復元性を有する繊維を傾斜して植毛
し、その植毛の基部が布の進行方向に向つて植
毛上端よりも前方に位置するようにしたものであ
る（第２図参照）。走行上側植毛濾布３を構成す
る網状の基布は、例えば糸の本数が５本×５本〜
15本×15本／in²で、糸の太さは2000d〜20000d
で、開口の大きさは0.5mm×0.5mm〜4.0mm×4.0mm
のものが使用される。これは、濾布に強固な汚れ
が付いた時に、水洗によつて簡単に汚れが流せる
だけの開口をもち、加圧脱水の時にパイルが抜け
て汚泥が抜け落ち（リーク）の生じない大きさで
なければならないためである。また、網状の基布
に植毛する圧縮性および復元性を有する繊維とし
ては、太さ10d〜100dの単繊維パイルが使用され
る。これは水にぬれてもパイルが立毛状態を維持
する強さを持たなければならないからである。
10d以下では水にぬれた時に単繊維パイル全体が
水の表面張力に負けてねてしまうだけでなく、水
の流れによつて不均一なパイル結束を起して均一
な濾過を妨げることとなる。反対に100d以上の
太さになると立毛状態を維持する強さは十分であ
る反面、植毛時に均一にパイルが飛ばなくなり均
一な植毛が出来なくなる。さらに植毛濾布の具体
的構造としては、例えばポリアミド系、ポリエス
テル系、ポリアクリロニトリル系等の合成繊維の
紡積糸又はマルチフイラメント又はモノフイラメ
ント等より成る糸（太さ2000〜20000d）を織つ
た５×５メツシユ〜15×15メツシユ（経糸、緯糸
の種類は同じ事も異なる事もある）のベースの表
面に接着剤により太さ10〜100dの単繊維パイル
（長さ２〜10mmのものを単一長さ又は数種類の長
さを混合して使用）を植毛したものである。

又パイルは一定方向にベースより10〜80゜の傾
きをもつて植毛する事が望ましい。こうすること
により汚泥の重量に対して一方向へパイルは傾き
汚泥フロツクの目づまりを防止する。このとき角
度が10゜以下であるとパイル長の重なり合つた中
を濾液が通過しなくてはならなく、濾水抵抗が大
となる。そして前記傾斜滞留槽２の終端から延出
した前記走行上側植毛布３は、最上部に位置す
るロール４とこれよりも低位にある上側布の反
転ロール４ａとの間で下向きに傾斜するいわゆる
俯角の傾斜面となるように張架する。

本案の濃縮部を構成する傾斜滞留槽２および
走行上側植毛布３を一定の仰角をもつて傾斜さ
せることゝしたのは、重力による傾斜過方式の
採用により植毛布の速度を高速にすることなく
多量の遊離水を除去濃縮して汚泥の厚みを厚くす
ることができ、しかも斜め植毛のパイル層が圧縮
性、回復性に富み、該パイル層によつて網目を効
果的に保護して目詰りをなくし、布上に滞留す
る汚泥のフロツク間を遊離水が流れるため一層処
理能力を向上することゝ、汚泥の性状変化に対応
し易い機構となし、さらに濃縮工程の距離が長く
なろうとも実際の長さほど設置面積をとらないで
済むことに基づくものである。図中、２５は上側
植毛布３を洗滌するシヤワーを示す。６は細粒
固化装置で、濃縮部と次の主脱水部に移る途
中、すなわち第１図示の如く走行上側植毛布３
の反転ロール４ａの直ぐ下方の位置に設ける。こ
の細粒固化装置６は撹拌混合槽７とその上部に設
けた点滴装置８とからなつている。撹拌混合槽７
は横型の断面半円形の槽で回転翼９を内蔵してい
る。この回転翼９は回転数、回転方向を自由に調
節できる。点滴装置８はステンレス、塩化ビニル
樹脂等のパイプからなり、それには多数の小孔を
設けてあり、小孔を通じて撹拌混合槽７に脱水助
剤１０を点滴状に滴下するようになつている。脱
水助剤としては塩化第２鉄、硫酸第２鉄、硫酸ア
ルミニウムのごとき無機化合物、ポリアクリルア
ミドのごとき高分子の有機化合物が使用される。

このように主脱水部に入る前に細粒固化処理す
ることゝしたのは、次の主脱水部における加圧下
では汚泥の有効空隙率の変化が脱水速度に大きく
影響を及ぼすことから、予め圧搾作用を加える前
にフロツクの表面付着水およびその内部水を解放
し、その形状を強くて緻密な構造に変えておくた
めである。

図中、１１はスクレーパー、１２はシユートを
それぞれ示す。は主脱水部で、前記濃縮部の
下段に設置する。主脱水部は前段、中段および
後段の三段階からなる。その前段は複数のロール
群１２を介して水平に張架した走行下側植毛布
１３と、その上方において、次第に近接する如く
反転ロール４ａおよびロール群４ｂを介して反転
して張架した走行上側植毛布３とよりなり、こ
の前段で汚泥の予備脱水を行う。走行下側植毛
布１３は走行上側植毛布３と同質材で、かつ該
布３と同様の構成のもとに植毛したものを使用
する。主脱水部の中段は、その前段で互いに近
接させた上下両植毛布３，１３のうちの上側植
毛布３をその最終でずれ修正ロール４ｃに掛け
たのち、走行上側植毛布３を内側に位置させる
如くして該走行上下各植毛布３，１３の２枚を
重ね合せ、その間に汚泥を挾持した状態で空隙付
大径ロール１４に掛け、その空隙付大径ロール１
４の周りにバープレスロールもしくは多孔プレス
ロール１５またはこれらの組合せからなる複数個
のロールを配設してなる。空隙付大径ロール１４
に掛けられた２枚の布３，１３の該空隙付大径
ロールから離れる位置は下側布１３の方が早く
離れるようにして、汚泥が順次上側布上に移行
し得るようにし、さらに剥離ロール４ｄに設けた
スクレーパー１６によつて案内されたケーキを最
終のプレスロール１５および案内ロール１７間に
位置する下側植毛布上に移行させ、次の主脱水
部の後段へと入る。

空隙付大径ロール１４には大径バーロールと大
径多孔ロールの２種がある。本例では大径バーロ
ールの場合を図示した。前者の大径バーロールは
断面角型または丸型バーをそのロールの巾方向に
沿つて等間隔に同一円周面上に配設してなる中空
円筒構造で、後記するバープレスロールと同じ構
造で、かつこれより大径となつている。この構造
により液がバーとバーの空隙を通つて外部に抜
け、液の移動による脱水ケーキの広がりを最小
限度に抑えることができる。またプレス圧に対す
る脱水ケーキの広がりもバーとバーの間の空隙に
より弱められることゝなる。

一方、後者の大径多孔ロールはプレーンロール
の表面に多数の透孔を穿設してなるもので、上下
２枚の植毛布間に挾まれたケーキ中の水分が大
径多孔ロールおよび多孔プレスロール１５の各透
孔を通して外部に排出されるとゝもに、その透孔
によつてケーキの広がりも規制されることゝな
る。プレスロール群１５は空隙付大径ロール１４
よりも径の小さい断面角型バーロールもしくは丸
型バーロールまたは多孔ロールあるいはこれら両
者の組合せのものが用いられる。プレスロールの
プレス圧は段階的に圧力を高めるようにするかま
たは前段のプレスロールよりも後段のプレスロー
ルの圧力を高くするようにする。従来の如く大径
ロールおよびプレスロールがともにプレーンロー
ルの場合は、液の排出される方向が制限されて
液の排出が困難であるから、汚泥が布の進行
逆方向および巾方向に逃げ易いが本案の如き大径
ロールおよびプレスロールをバーロールまたは多
孔ロールとした場合には、空隙部に汚泥が布
とゝもにはまり込む状態となり、布の裏面が開
放されるので搾られた水の排出が容易となり汚泥
の逃げ（進行方向および巾方向）がなくなつて、
布の裏面から空隙を通して液がスムーズに排
出されることゝなる。プレスロールとしてバーロ
ールを使用した場合、布がバー同士間に押えら
れるので、こゝで押えられた布の裏面から液
がスムーズに排出され、汚泥の広がりは小さくな
り、それだけ処理能力が大きくなる。この場合、
濃縮汚泥の脱水が進むにつれてバーとバーの間の
距離を次第に狭めるようにすれば、前記する後段
のプレス圧の増大と相俟つて汚泥の広がりを押え
ながら徐々に脱水が行われてゆき、含水率の低い
脱水ケーキが得られる。またプレスロールとして
多孔ロールを用いる場合にはその多孔ロールの配
列として脱水が進むにつれて孔径を次第に小さく
すれば脱水性が良くなる。そして主脱水部の後
段は、剥離ロール４ｄを通過後の走行上側植毛
布３とその下側に位置する走行下側植毛布１３
とを２枚重ねた状態で大径ロール１８に掛け、そ
の両布の外側から該大径ロール１８に向つて広
巾の加圧ベルト１９を押しつけ、該加圧ベルト１
９に排水孔２０を散在させてなる。大径ロール１
８はプレーンロールまたは大径ロール１４と同形
状のものとする。加圧ベルト１９は走行上下各植
毛布３，１３の巾相当の巾を有し、前記走行上
下各植毛布３，１３の上から大径ロール１８に
向つて押しつけている。そして、この加圧ベルト
１９は走行上下各植毛布３，１３を大径ロール
１８の入口および出口に案内する案内ロール１
７，１７′と走行上下各植毛布３，１３に加え
られる圧力を調整するテンシヨンロール１７″上
を走つている。加圧ベルト１９の大径ロール１８
および走行上下各植毛布３，１３に対する圧力
調整は第１図示の如くテンシヨンロール１７″を
矢印の方向に移動させることにより行なわれる。
案内ロール１７，１７′およびテンシヨンロール
１７″には加圧ベルト１９の蛇行を防止するため
に、ロール面をクラウン状とするか、あるいはつ
ば（図示せず）を設けることが望ましい。さらに
前記以外の蛇行防止手段として、加圧ベルト１９
の裏面に１または数本のＶベルト（図示せず）を
走行方向に平行して貼りつけ、該ベルトが相当す
る位置の案内ロール１７，１７′およびテンシヨ
ンロール１７″に嵌合するように溝を設けるよう
にしてもよい。ゴム、フエルト等よりなるエンド
レスの加圧ベルト１９の全面には多数の排水孔２
０を散在させる。排水孔２０の形成はランダム状
に配列してもよいが、加圧ベルト１９の強度を維
持するために、加圧ベルト１９の走行方向に沿つ
て複数列となるように互いに平行に形成し、各孔
の大きさも等大形状とし、第３図示の如く隣りの
列の孔が互い違いの位置にくるようにするか、あ
るいは第４図示の如く縦、横とも同一直線上に位
置するように形成することが望ましい。各排水孔
２０の大きさは、あまり小さすぎると液の排出
が困難となり、またこれとは反対にあまり大きす
ぎると汚泥に対する圧力がかゝらない部分が多く
なるので、その大きさは通常穴径５〜30mmで空隙
率は３〜25％の範囲が好適である。そして必要に
応じて加圧ベルト１９の加圧面１９′側に排水孔
２０間を連結する排水誘導溝２１を設ける。排水
誘導溝２１は加圧ベルト１９の走行方向に沿つて
形成した同一列の排水孔２０同士を連結するよう
に縦方向に設ける場合（第３図参照）と、さらに
これに加えて隣接する排水孔２０同士をも斜めの
直線的溝にて連結する場合とがある（第４図参
照）。しかし排水誘導溝２１の面積をあまり大き
くしすぎると、排水効率は向上するも布３，１
３間の汚泥に対する加圧力が低下するばかりか、
加圧ベルト１９の機械的強度も劣化することゝな
るため、上記の点を勘案して溝面積を決定する必
要がある。なお、加圧ベルト１９は通常、１枚も
のを使用するが、加圧ベルトの製作上、広巾のも
のができない場合は、巾狭のものを何枚か並べる
ようにしてもよい。図中、２２はケーキシユー
ト、２３は走行下側植毛布１３の張力を保持す
るためのロール群、２４は布１３を洗滌するシ
ヤワー、Ｃは脱水ケーキをそれぞれ示す。

この考案は上記構成としたからその実用に当つ
ては、まず凝集反応槽１に汚泥Ａと凝集剤Ｇを送
り、該槽内の撹拌機により撹拌して凝集フロツク
をつくる。次いで前記凝集反応槽１で得られた凝
集フロツクは無端状走行上側植毛布３上に設置
した傾斜滞留槽２に導かれ、こゝで連続的に遊離
水を植毛布のパイル層およびそのパイル層に保
護された網目をそれぞれ通して外部に排出させ
る。こうして傾斜滞留槽で汚泥が濃縮され、厚み
の厚い汚泥として走行上側植毛布３の最上端位
置４まで運ばれる。そしてその最上端位置から斜
め下方に傾斜する走行上側植毛布３を通過後、
スクレーパー１１により走行上側植毛布３の反
転ロール４ａでかき取られ塊状となつて撹拌混合
槽７に落下する。撹拌混合槽７では回転翼９の回
転により塊状の濃縮汚泥A₀は撹拌されつゝ点滴
装置８から滴下する脱水助剤１０と混合される。
こうして濃縮汚泥A₀は脱水助剤の凝集作用と回
転翼による回転運動とにより塊状から細かい粒状
に細分化され、固化される。しかし汚泥性状によ
つては脱水助剤を用いない場合もある。

こうしてできた粒状の汚泥は未だ含水率が高く
十分に脱水されていないので、シユート１２を経
て次の主脱水部に導入される。こうして水平に
張架された走行下側植毛布１３には細かい粒状
に細分化され、固化された汚泥が導入される。濃
縮汚泥は走行下側植毛布１３に従つて次第に移
行して行きながら上下２枚の布３，１３の間に
はさまれて自由水を除去し、こゝで予備脱水が行
なわれる。次いで２枚の布３，１３は空隙付大
径ロール１４の大部分に捲回されて進行する。

一方、ロール群４ｂを通過した上側植毛布３
は、ずれ修正ロール４ｃを通過させてから上側植
毛布３が下側植毛布１３の内側に位置するよ
うにして、空隙付大径ロール１４に捲回されて進
行する。空隙付大径ロール１４の大部分に捲回さ
れた上下の植毛布３，１３は内部に予備脱水さ
れた濃縮汚泥をはさんだ状態で、空隙付大径ロー
ル１４とプレスロール群１５により徐々に加圧し
ながら該汚泥を徐々に脱水する。脱水された汚泥
は上側植毛布側に付着しながら剥離ロール４ｄ
を通つて、こゝでスクレーパー１６により脱水ケ
ーキA₁として最終のプレスロール１５に接した
下側植毛布１３上に落下する。そして最後にケ
ーキを挾んだ２枚の上下植毛布３，１３を大径
ロール１８に掛け、下側植毛布１３の外側から
加圧ベルト１９で加圧し、ケーキから離脱した水
を加圧ベルト１９の排水孔２０を通して外部に集
中的に排出させ、次いで案内ロール１７′にて案
内された下側植毛布１３に脱水ケーキを移行
し、シユート２２を介してケーキの回収を行う。
以後は上記の動作を繰返すことにより順次高固形
分の脱水ケーキを得ることができる。

この考案は上記の説明から判るように、凝集反
応槽で得た汚泥のフロツクを滞留させる上向きに
傾斜した底なしの傾斜滞留槽の直下に、ロール群
を介して無端状走行上側植毛布を張架し、該走
行上側植毛布は網状の基布に圧縮性および復元
性を有する繊維を傾斜して植毛し、その植毛の基
部が布の進行方向に向つて植毛上端よりも前方
に位置するように形成し、かつ前記傾斜滞留槽の
終端から延出した前記走行上側植毛布の反転部
の直下に、回転翼を内蔵した撹拌混合槽と脱水助
剤を滴下し得る点滴装置とを備えた細粒固化装置
を設け、さらに反転した走行上側植毛布を、上
記走行上側植毛布と同質材で、かつ同様に植毛
した無端状走行下側植毛布の前段部に張架した
水平部分に近接せしめるとゝもに、該近接した上
下植毛布をずれ修正ロールを介して離隔させ、
さらに上下植毛布を重ねた状態で空隙付大径ロ
ールの大部分に重ねて掛けるとゝもにその空隙付
大径ロールの周りにバープレスロールもしくは多
孔プレスロールまたはこれらの組合せからなる複
数個のロールを配設し、その空隙付大径ロールの
後方に別の大径ロールを配設し、該大径ロールに
上下植毛布を掛け、その下側植毛布の外側か
ら多孔状の加圧ベルトを押し付けるように配設し
てなる汚泥の濃縮脱水装置であるから、従来のよ
うに濃縮部を前段に、脱水部を直列に後段に設置
して場所をとるといつたこともなく、濃縮部を上
段に、脱水部をその下段に設置でき、大巾な設置
スペースの削減化を図ることができる。また主脱
水部は上下植毛布を重ねた状態で空隙付大径ロ
ールの大部分に重ねて掛けるとゝもに、その空隙
付大径ロールの周りにプレスロールを配設し、そ
の空隙付大径ロールの後方に別の大径ロールを配
設し、該大径ロールに上下植毛布を掛け、その
下側植毛布の外側から多孔状の加圧ベルトを設
置しており、プレスロールおよび加圧ベルトの２
回に亘つて圧搾を繰返すためおよび加圧ベルトに
より加圧保持時間が延長されて圧搾されるため
に、大巾な高固形分のケーキの回収ができるこ
とゝなる。しかも走行上下各植毛布はいずれも
網状の基布に、圧縮性および復元性を有する繊維
を傾斜して植毛し、その植毛の基部が布の進行
方向に向つて植毛上端よりも前方に位置するよう
に形成されているので、無端状に張架した１枚の
走行上側植毛布は濃縮部および主脱水部で走行
布として兼用され、これにより始めて濃縮部と
主脱水部の上下配置が可能となり、かつ濃縮部に
おいては上側植毛布のパイル層が網目を汚泥か
ら効果的に保護し、該パイル層の毛管部分を通し
て汚泥の遊離水のみが布の網目から外部に排出
されることゝなるので、該網目の目詰りも防止さ
れる。

次いで、主脱水部においては、圧縮回復性に富
んだ２枚の植毛布を介して凹凸のある空隙付大
径ロールおよびプレスロールによる圧搾作用が小
きざみに強弱を繰返して汚泥にシエア効果を与え
るようにするとゝもに、圧搾時の汚泥および分離
水の逃げ場が与えられ、汚泥の延びの規制、汚泥
のはみ出し、リーク等が防止され、液は傾斜し
た植毛布の立毛繊維間を通つて圧力を開放され
た上下ロールの空隙部よりスムーズに排除される
ようにしてあり、さらに加圧ベルトの部分で布
を通して搾水された水が加圧ベルトの排水孔を通
して集中的に外部に迅速に排出され、脱水効率の
一層の向上が図られるとゝもに、脱水ケーキが植
毛布から剥離し易く、該布の洗滌効果が高め
られるので、布の目詰りを起すことなく、高処
理能力と高固形分回収率の実現が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す概略説明
図、第２図は上側植毛布と汚泥の関係を示す断
面図、第３図は加圧ベルトの平面図、第４図は加
圧ベルトの別の実施例を示す平面図、第５図は第
３図に示す加圧ベルトの断面図である。 １……凝集反応槽、２……傾斜滞留槽、３……
走行上側植毛布、６……細粒固化装置、１３…
…走行下側植毛布、１４……空隙付大径ロー
ル、１５……プレスロール、１８……大径ロー
ル、１９……加圧ベルト、……濃縮部、……
主脱水部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 凝集反応槽で得た汚泥のフロツクを滞留させる
   上向きに傾斜した底なしの傾斜滞留槽の直下に、
   ロール群を介して無端状走行上側植毛濾布を張架
   し、該走行上側植毛濾布は網状の基布に圧縮性お
   よび復元性を有する繊維を傾斜して植毛し、その
   植毛の基部が濾布の進行方向に向つて植毛上端よ
   りも前方に位置するように形成し、かつ前記傾斜
   滞留槽の終端から延出した前記走行上側植毛濾布
   の反転部の直下に、回転翼を内蔵した撹拌混合槽
   と脱水助剤を滴下し得る点滴装置とを備えた細粒
   固化装置を設け、さらに反転した走行上側植毛濾
   布を、上記走行上側植毛濾布と同質材で、かつ同
   様に植毛した無端状走行下側植毛濾布の前段部に
   張架した水平部分に近接せしめるとともに、該近
   接した上下植毛濾布をずれ修正ロールを介して離
   隔させ、さらに上下植毛濾布を重ねた状態で空隙
   付大径ロールの大部分に重ねて掛けるとともにそ
   の空隙付大径ロールの周りにバープレスロールも
   しくは多孔プレスロールまたはこれらの組合せか
   らなる複数個のロールを配設し、その空隙付大径
   ロールの後方に別の大径ロールを配設し、該大径
   ロールに上下植毛濾布を掛け、その下側植毛濾布
   の外側から多孔状の加圧ベルトを押し付けるよう
   に配設してなる汚泥の濃縮脱水装置。