WO2005077848A1

WO2005077848A1 - 汚泥の濃縮システム及び濃縮方法

Info

Publication number: WO2005077848A1
Application number: PCT/JP2004/001806
Authority: WO
Inventors: Jun Ohashi; Tatsuo Hiramatsu
Original assignee: Tomoe Engineering Co., Ltd.
Priority date: 2004-02-18
Filing date: 2004-02-18
Publication date: 2005-08-25

Abstract

　洗浄水によるスクリーンの洗浄が不要で、構造をシンプルとすることができ、また、小型化することができ、メンテナンスも容易な濃縮機を使用した濃縮システムを提供する。　回転軸３２周りに形成された環状部分と直状部分とからなる濾過室４１、及び、濾過室４１の環状部分を構成する一対の透水性スクリーン３５，３５とを有し、導入された処理液が濾過室４１内を進行していく際に、水分が徐々に取り除かれていき、濃縮されるように構成された濃縮機３を使用した濃縮システムであって、濃縮液パイプ１５の一部が、濾過室４１の最上部の高さと同じ高さの位置、或いは、それよりも高い位置を通るように構成されていることを特徴とする。

Description

明細書汚泥の濃縮システム及び濃縮方法技術分野

本発明は、下水汚泥、工場排水汚泥等の含水物の濃縮処理を行う濃縮システム、及び、濃縮方法に関する。背景技術

下水汚泥処理を行う方法として最も一般的な方法は、高含水汚泥を、最終的には、含水率が 6 0〜 8 5 %程度の固形分（汚泥の脱水ケーキ）と、水分（濾液）とに分離し、分離された固形分について焼却処分を行うという方法である。

このように、汚泥を脱水ケーキと濾液とに分離するための装置として fま、特開 2 0 0 1 - 1 1 3 1 0 9に開示されているような回転式圧縮濾過機（回転式加圧脱水機）が知られている。この回転式圧縮濾過機は、断面が矩形状で、環状に延出する濾過室と、ドーナツ状の透水性スクリ一ンとを有し、処理原液（汚泥）を濾過室内に連続的に導入し、スクリーンを濾過室の終端方向へ連続回転させることにより、濾過室内において処理原液をスクリーンとの摩擦によって順次終端方向へ移動させるとともに圧縮するように構成されている。そして、最終的には、濾液と汚泥の脱水ケーキとが、別々に装置外へと排出されるようになっている。但し、処理前における下水汚泥中の汚泥濃度は 0 . 5〜1 . 5 %程度であるため、そのままの状態では、回転式圧縮濾過機による濾過、圧縮【こよる脱液工程を効率よく行うことができない。そこで、濾過、圧縮による脱液工程を行う前に、汚泥濃度 0. 5〜1. 5%程度の下水汚泥を、まずは 3〜 5%の濃度となるまで濃縮するという工程が実施されている。例えば、汚泥濃度が 1%の下水汚泥を 4%にまで濃縮した場合、体積は 1/4となる。従って、最初にこのような濃縮工程を実施することにより、濾過、圧縮による脱液等の後工程を効率化することができ、また、使用する装置を小型化することができる。

そのような濃縮工程を実施するための装置として《：、特開 2003— 275507号公報、特開 2003— 236596号公報、特開 200 2- 326006号公報、特開 2002— 2539 10号公報、特開 2 002-28699号公報に開示されているようなものが知られている

しかしながら、上記のような従来の濃縮機には、装置構成が複雑であるという問題がある。より具体的に説明すると、従来の濃縮機は、濾材の目詰まりを防止するため、運転中に、濾材へ向けて大量の洗浄水が噴射されるように構成されており、しかも、洗浄水が、濾材の裏面側（処理汚泥が接触する表面とは反対側の面、つまり、分離された濾液のみが接触する面）から噴射されて、表面側に抜けていくように構成されている。従って、洗浄水を噴射させるための機構（タンク、ポンプ、パイプ、ノズル等）が必要となるだけでなく、洗浄後の洗挣水を、濃縮液ゃ濾液と混ざらないように回収するための機構や、回収した洗浄水と、その洗浄水中に含まれる微粒子塊（濾材の目に詰まって V、た固形分）とを処理するための機構が必要となる。従って、単に構成が複雑になるばかり力装置を小型化することが困難で、また、メンテナンスも煩雑になるという問題がある。

また、従来の濃縮機は、汚れや臭気等が外部へ飛散、或いは、拡散する可能性があり、これを防止するためには、装置全体を覆うような対策が別途必要になるという問題がある。

更に、従来の濃縮機は、運転中の振動や騒音等が問題になることがあり、この場合も、防振対策、防音対策が別途必要になるという問題がある。一方、汚泥濃度 3〜 5 %の濃縮液を、濾過、圧縮して、汚泥の脱水ケ一キと濾液とに分離するために用いられている回転式圧縮濾過機（特開 2 0 0 1— 1 1 3 1 0 9等）を、濃縮工程（汚泥濃度 0 . 5〜： 1 . 5 % の汚泥原液を、 3〜 5 %となるまで濃縮する工程）に用いる、即ち、濃縮機として使用することも考えられる。この場合、洗浄水による洗浄は不要で、構造をシンプルとすることができ、また、小型化が可能で、メンテナンスも容易であるという効果を期待することができる。

しかしながら、上記の回転式圧縮濾過機は、環状の濾過室内を進行させていく際に、処理原液に対して次第に圧力をかけ、圧縮するように構成されているため、この回転式圧縮濾過機を、濃縮機に適用することは困難である。具体的には、濃縮機として使用する場合、処理対象物は、液体の状態（汚泥濃度 3〜 5 %程度の濃縮液）で排出されることになるため、濾過室内を進行していく際、スクリーンとの間に生じる摩擦力はそれ程大きくならず、従って、スクリーンを回転させても、処理液を進行方向へ搬送することができない、という問題がある。

また、従来の回転式圧縮濾過機においては、ケーキ出口付近に脱水ケーキが滞留し、これが「栓」の役割を果たすため、満杯状態となるまで処理原液を濾過室内に導入することができるが、濃縮機として使用する場合には、最後まで液体の状態で流下し、機外へと順次流出してしまうことになるので、処理液を、環状に延出する濾過室の最上部まで充満させることは困難であり、濾過室内に空洞部分が生じてしまうことになる。この場合、入口圧力と出口圧力をコントロールすることが難しくなり、その結果、排出される濃縮液の汚泥濃度を自在にコントロールする、ということができなくなってしまう。発明の開示

本発明の「汚泥の濃縮システム」は、上記のような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、汚泥原液供給手段と、汚泥原液に凝集剤を添加するための手段と、汚泥原液と凝集剤を混和させるための手段と、処理液を濃縮して濃縮液を排出する濃縮機と、当該濃縮機から排出された濃縮液を流下させる濃縮液パイプと、汚泥原液の供給流量等を調整する制御手段とを有し、濃縮機は、回転軸周りに形成された環状部分と直状部分とからなる濾過室と、当該濾過室の環状部分を構成する一対の透水性スクリーンとを有し、導入された処理液が濾過室内を進行していく際に、水分が徐々に取り除かれていき、濃縮されるように構成され、濃縮液パイプは、一部が、濾過室の最上 ¾5の高さと同じ高さの位置、或いは、それよりも高い位置を通るように構成されていることを特徴としている。

尚、濃縮機の環状部分には、スクリーンの内佣 j面上を摺動するスクレーパが多数配置されていることが好ましい。

また、本発明の「汚泥の濃縮方法」は、上記のような濃縮システムを用いて汚泥原液を濃縮する方法であって、濃縮機へ導入される処理液の入口圧力と、濃縮機から排出される濃縮液の出口圧力との差圧を監視して、差圧が設定管理値以下となるように汚泥原液供給手段による汚泥供給流量を自動的に調整し、及び Z又は、背圧調整弁の開度を自動的に調整することにより、濃縮液における汚泥濃度を制御することを特徴としており、この方法によれば、所望の汚泥濃度の濃縮液を連続的に得ることができる。

尚、入口圧力と出口圧力との差圧を監視するのではなく、濃縮液中の汚泥濃度を計測し、その計測値に基づいて背圧調整弁の開度を調整することにより、濃縮液における汚泥濃度を制御した場合は、より高い精度で濃縮液の汚泥濃度を調整することができる。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明に係る「汚泥の濃縮システム」の構成図である。第 2図は、第 1図に示した濃縮機 3の構造を説明する断面図である。発明を実施するための最良の形態

以下、添付図面に沿って本発明の実施形態について説明する。第 1図は、本発明に係る「汚泥の濃縮システム」の構成図である。まず、この濃縮システムの概要について簡単に説明する。この濃縮システムは、主として汚泥濃度が 0 . 5〜1 . 5 %程度の混合生汚泥、余剰汚泥等を、汚泥濃度 4〜5 %程度（S S回収率 9 5 %以上）にまで濃縮するために用いられるものであり、凝集混和槽 2、濃縮機 3、背圧調整弁 4、濃縮液の貯留槽 5、汚泥供給ポンプ 6 (汚泥原液供給手段）、凝集剤ポンプ 7 (凝集剤添加手段）、コントローラ 8 (制御手段）、処理液センサ 1 2、濃縮液センサ 1 3、濃縮液パイプ 1 5、処理液パイプ 1 6、及び、濃度センサ 1 7等によって構成されている。凝集混和槽 2には、汚泥供給ポンプ 6によって混合生汚泥、余剰汚泥等の原液（汚泥原液）が導入されるようになっており、その際、汚泥原液には、凝集剤ポンプ 7によって凝集剤が添加されるようになっている。そして、汚泥原液と凝集剤は、凝集混和槽 2にて混和される。尚、凝集混和槽 2の攪拌羽根に駆動力を供給するモータ 1 1には、回転と停止を切り替え、或いは、回転速度を調整するためのパイロット信号が適宜コントローラ 8から送信され、適切な攪拌条件にて携拌が行われるようになっている。

凝集剤が混和された汚泥原液（処理液）は、処理液パイプ 1 6を介して濃縮機 3へと送られ、濃縮機 3内部に流入し、後述する濾過室 4 1を通過することによって濃縮された後、機外へ排出される。そして、濃縮された処理液（濃縮液）は、濃縮液パイプ 1 5を介して貯留槽 5へと送られる。尚、図示されているように、濃縮液パイプ 1 5は、一部が、濃縮機 3の濾過室 4 1の最上部の高さ位置 H 1と同じ高さ位置 H 2 (或いは、それよりも高い位置）を通るように構成されている。

そして、このような汚泥原液、処理液、及び、濃縮液の流下は、コントローラ 8によって制御されるようになっている。より具体的には、コントローラ 8には、処理液センサ 1 2による処理液の入口圧力の計測値 S l、濃縮液センサ 1 3による濃縮液の出口圧力の計測値 S 2、濃度センサ 1 7による濃縮液の濃度の計測値 S 3が入力されるようになっており、それらの値に基づいて、モータ 9 , 1 0の適切な稼働率、或いは、背圧調整弁 4の適切な開度がコントローラ 8によって計算され、それらを実現するための制御信号 G 1〜G 3が、コントローラ 8から、凝集剤ポンプ 7のモータ 9、汚泥供給ポンプ 6のモータ 1 0、背圧調整弁 4のァクチユエータ 1 8へと送信されるようになっており、これらを自動的に調整することによって、濃縮液を所望の汚泥濃度にて濃縮機 3から連続的に排出させることができる。続いて、濃縮機 3の構造について詳細に説明する。濃縮機 3は、第 2 図に示されているように、回転軸 3 2、内輪スぺーサ 3 3、外輪スぺーサ 3 4、 2枚のドーナツ状の透水性スクリーン 3 5， 3 5、隔壁板 3 6 、外部ケーシング 3 7、及び、図示しない駆動装置等によって構成されている。

そして、回転軸 3 2は、ほぼ水平に保持されるとともに、駆動装置により駆動力が供給されることにより、第 2図に示す矢印 Bの方向に低速 ( 3〜5回転/分程度）で回転するようになっている。また、内輪スぺーサ 3 3は、回転軸 3 2周りに固定されており、回転軸 3 2に従って回転するようになっている。尚、駆動装置のモータ 1 4、又は、これに付帯する減速機（図示せず）には、回転軸 3 2の回転と停止を切り替え、或いは、回転速度を調整するためのパイ口ット信号がコントローラ 8から送信されるようになっている。

外輪スぺーサ 3 4は、内輪スぺーサ 3 3の外側に配置されるとともに、外部ケーシング 3 7により保持されている。また、外輪スぺーサ 3 4 は、内周面 3 4 cが、内輪スぺーサ 3 3の外周面 3 3 aと常に一定 O間隔をもって対向するように配置されている。

2枚のスクリーン 3 5， 3 5は、透水性を確保するために直径 0 . 3 8 m m程度の多数の小孔を有しており、後述するように、汚泥原液ら水分を取り除くためのフィルターとして機能するものである。

これらのスクリーン 3 5 , 3 5は、内輪スぺーサ 3 3の両側面上 (こそれぞれ固定されており、回転軸 3 2及び内輪スぺーサ 3 3が回転すると、それらとともに回転するようになっている。また、スクリーン 3 5， 3 5は、外周縁部が外輪スぺーサ 3 4の両側面に近接するような位匱及び寸法にて配置されている。

隔壁板 3 6は、ほぼ水平に、かつ、回転軸 3 2の軸方向と直交する方向に保持されている。また、隔壁板 3 6の内側端部 3 6 aは、内輪スぺーサ 3 3の外周面 3 3 aの曲率に一致し、これと面接触し、摺動するように形成されている。

隔壁板 3 6の、内側端部 3 6 aとは反対側の端部（外側端部 3 6 b ) は、外輪スぺーサ 3 4の基端部 3 4 a及び終端部 3 4 bとの間に、それぞれ所定間隔を置いた位置に保持されている。そして、外側端部 3 6 b と外輪スぺーサ 3 4の基端部 3 4 aとの間に確保されたスペースは、処理液供給口 3 8として、装置内部に導入する処理原液を供給するために使用され、外側端部 3 6 bと外輪スぺーサ 3 4の終端部 3 4 bとの Γ曰に確保されたスペースは、濃縮液出口 3 9として機能するようになっている。

尚、この濃縮機 3は、処理液供給口 3 8、濃縮液出口 3 9、及び、液体排出口 4 2を除き、外部ケーシング 3 7により密閉される構造になつている。また、この濃縮機 3は、内部に濾過室 4 1 (内輪スぺーサ 3 3 及び隔壁板 3 6と、外輪スぺーサ 3 4との間に形成されているスペースであって、処理液供給口 3 8から濃縮液出口 3 9に至るまでのスペース ) が形成されている。第 2図（2 ) に示されているように、濾過室 4 1 の断面は、矩形状となっており、また、第 2図（1 ) に示されているように、環状（C字状）に延出する部分（環状部分）と直線状に延出する部分（直状部分）とからなっている。

また、この濃縮機 3の外輪スぺーサ 3 4には、多数のスクレーバ 4 0 が取り付けられており、所定方向へ回転するスクリーン 3 5の内側面に付着した汚泥原液中の微粒子塊を、初期濾過段階から最終濃縮段階こわたって好適に除去できるようになつており、スクリーン 3 5の目詰まりによる脱液量の低下（処理能力の低下）を好適に回避できるようになつている。

より具体的には、これらのスクレーパ 4 0は、その先端部が内輪スぺーサ 3 3の方を指向するような向きで、基端部を外輪スぺーサ 3 4の側面に固定することによって取り付けられており、エッジがスクリーン 3 5の内側面に対し、鋭角的に接触するようになっている。また、スクレーパ 4 0は、外輪スぺーサ 3 4の二つの側面に、それぞれ 7枚ずつ（両側で合計 1 4枚）取り付けられており、環状部分の全体に亘つて、ほぼ均等に（4 5 ° 間隔で）配置されている。

尚、濃縮ではなく、含水物を圧縮濾過して、脱水ケーキと濾液とに分離することを目的として使用される従来の回転式圧縮濾過機（特開 2 0 0 1— 1 1 3 1 0 9等）においては、スクリーンの回転速度は 0 . 3〜 2回転 Z分程度であるが、この濃縮システムの濃縮機 3においては、スクリーン 3 5の回転速度は 3〜5回転/分程度であるため、これらのスクレーバ 4 0は、従来の回転式圧縮濾過機に適用した場合よりも、効率良く微粒子塊を搔き取ることができる。

また、従来の回転式圧縮濾過機においては、スクリーン表面との摩擦力により、濾過室内の処理原液又は脱水ケーキを前方へ（ケーキ出口の方向へ）搬送するとともに、脱水ケーキが圧縮されるように、スクリーンが回転するように構成されているが、本実施形態における濃縮機 3においては、処理液中の汚泥濃度が大幅に増大する前に（即ち、ケーキ状或いは固形状となる前に）機外へ排出されるようになっているため、処理液（或いは濃縮液）とスクリーン表面との摩擦力はそれほど大きくなることはなく、従って、スクリーン 3 5を低速（3〜 5回転/分程度）で回転させても、それらを前方へ搬送したり、圧縮することには、あまり寄与しない。

本実施形態の濃縮機 3において、スクリーン 3 5が回転するように構成されているのは、スクリーン 3 5の内側面上を、外輪スぺーサ 3 4に固定した多数のスクレーパ 4 0が相対的に摺動するようにして、表面に付着した微粒子塊を頻繁に搔き取らせ、常に、クリーニング後のきれいなスクリーン 35内側面が処理液等に接するようにして、処理能力の低下を回避させるためである。

本実施形態の濃縮システムに用いられる濃縮機 3は、以上のような構成に係るものであるところ、寸法を小さく設定した場合であっても、極めて高い処理能力を得ることができる。例えば、外輪スぺーサ 34の内径が 300mm、内輪スぺーサ 33の外径が 1 50 mm、スクリーン 3 5の小孔の口径が 0. 38mm、スクリーン 35の厚さが 0. 3 mm、濾過室 41の幅寸法が 5 Omm程度の小型機であっても、 4〜5%程度の濃縮処理に使用する場合には、 lm3Zh以上の処理能力を得ることができる。次に、本実施形態に係る濃縮システムの動作態様について説明する。まず、汚泥供給ポンプ 6を稼働させて、汚泥原液を凝集混和槽 2へ供給する。供給される汚泥原液中の汚泥濃度は、通常は 0. 5〜1. 5%である。そして、供給される汚泥原液には、凝集剤ポンプ 7によって高分子凝集剤が添加される。このとき、凝集剤の添加率が、汚泥原液中の固形量に対して 0. 1〜0. 8%程度となるように、コントローラ 8によつて、凝集剤の供給流量が調整される。

凝集剤が添加された汚泥原液は、凝集混和槽 2内において、回転する攪拌羽根によって攪拌され、これにより、直径 l〜3mm程度のフロック（凝集体）が汚泥原液中に形成される。尚、このときの攪拌条件は、攪拌羽根周速を l〜4m/秒程度、攪拌時間を 1 5秒〜 4分程度とする。尚、この攪拌条件は、汚泥の種類や性状に応じて、最適な混和状態となるように調整する。

次に、汚泥供給ポンプ 6のモータ 10を調整して汚泥原液の供給流量を制御することにより、フロック化した汚泥（処理液）を凝集混和槽 2 から順次押し出し、処理液パイプ 1 6を介して濃縮機 3へ送出する。濃縮機 3へ送られた処理液は、処理液供給口 3 8から濃縮機 3の濾過室 4 1内に流入される。

流入した処理液は、次第に濾過室 4 1内に溜まっていくことになるが、処理液導入の最初の段階においては、濾過室 4 1のスペースが処理液で満たされることにはならず、内輪スぺーサ 3 3の最上部まで達した処理液は、内輪スぺーサ 3 3の最上部を乗り越えて下方へ流れ落ち、濾過室 4 1の直状部分を通って、濃縮液出口 3 9から濃縮機 3外へ排出され、濃縮液パイプ 1 5内を流下していくことになる。

但し、濃縮液パイプ 1 5は、前述したように、一部が、濾過室 4 1の最上部の高さ位置 H Iと同じ高さ位置 H 2 (或いは、それよりも高い位置）（例えば、濾過室 4 1の環状部分の内径が 3 0 0 mmである場合、濃縮液出口 3 9の下端より 3 0 0 mm高い位置（或いは、それよりも高い位置））を通るように構成されているため、濃縮機 3への導入開始からある程度の時間が経過すると、濃縮液パイプ 1 5内における液位の上昇とともに、濾過室 4 1内のスペースが処理液で満たされていき、最,終的には、濾過室 4 1内部は満杯状態となる。

そして、このような状態となつてからも、連続的に汚泥供給ポンプ 6 を稼働させて汚泥原液を供給し続けると、汚泥が濃縮液パイプ 1 5の最上部を越えて、貯留槽 5へと流れていくことになる。尚、前述したように、濾過室 4 1を構成する 2枚のスクリーン 3 5， 3 5は、透水性を確保するために直径 0 . 3 8 mm程度の多数の小孔を有しているため、濃縮機 3内に処理液が導入され、処理液が濾過室 4 1 内をその終端方向へ進行していく際には、水分がスクリーン 3 5， 3 5 の小孔を抜け、処理液から水分が徐々に取り除かれていき、次第に汚泥濃度が高くなつていく。そして、最終的には、汚泥濃度が 4 〜 5 %程度 ( S S回収率は 9 5 %以上）の濃縮液となって、濃縮機 3から排出されることになる。

このとき、濃縮機 3内において脱液をしすぎると、処理液中の汚泥がケーキ状になってしまう可能性があり、この場合、「汚泥濃度 4 〜 5 % への濃縮」という、この濃縮システムの所期の目的を達成することができず、また、次工程への円滑な搬送が難しくなるという問題がある。そこで、この濃縮システムにおいては、処理液中の汚泥がケーキ状或いは固形状となる前に、しかも、所望の汚泥濃度（4 〜 5 %) にて濃縮機 3から連続的に排出されるように構成されている。以下、これを実現するための制御方法（差圧モニターによる制御、及び、濃度モニターによる制御）について説明する。 1 . 「差圧モニターによる制御」

この方法は、濃縮機 3 へ導入される処理液の入口圧力と、濃縮機 3から排出される濃縮液の出口圧力との差圧を監視して、差圧が 1 O K P a 以下となるように（例えば、処理液の入口圧力が 2 O K P a程度である場合には、濃縮液の出口圧力が 3 O K P a以下となるように）、汚泥供給ポンプ 6による汚泥供給流量を自動的に調整し、また、差圧の調整手段として機能する背圧調整弁 4の開度を自動的に調整することにより、貯留槽 5に貯留される濃縮液における汚泥濃度を制御するというものでめる。

より具体的に説明すると、まず、処理液パイプ 1 6上であって、濃縮機 3の処理液供給口 3 8に近接した位置に配置されている処理液センサ 1 2により、濃縮機 3に導入される処理液の入口圧力が連続的に計測され、その計測値 S 1がコントローラ 8に送信される。処理液の入口圧力の計測値 S 1を受け取ったコントローラ 8は、処理液の入口圧力を 2 0 K P a以下とするために必要な汚泥供給ポンプ 6の稼働率を計算し、これを実現するための制御信号 G 1が汚泥供給ポンプ 6のモータ 1 0へ送信され、汚泥供給ポンプ 6による汚泥原液の供給流量が調整される。尚、ここで処理液の入口圧力を 2 O K P a以下とするのは、濾液の回収率を向上させるためである。より詳細には、入口圧力が 2 0 K P aを越えると、汚泥原液中の一部のフロック（特に、凝集力が弱い状態のフロック）が壊れてしまうほど濾過室 4 1の内圧が大きくなる可能性がある。そして、フ口ックが壊れると、固形分がスクリーン 3 5の小孔を抜けて濾過室 4 1外に排出されてしまう可能性がある。そこで、濾過室 4 1の内圧が必要以上に高くならないように、入口圧力が 2 O K P a以下となるよう調整されるようになっている。

また、凝集剤の添加率が、汚泥原液中の固形量に対して 0 . 1〜0 . 8 %程度となるように、調整後における汚泥原液の供給流量と汚泥濃度から、添加すベき凝集剤の供給流量がコントローラ 8によって計算され、これを実現するための制御信号 G 2が凝集剤ポンプ 7のモータ 9へ送信され、凝集剤の供給流量が調整される。

一方、濃縮液出口 3 9付近では、濃縮機 3から排出された濃縮液の出口圧力が濃縮液センサ 1 3によつて連続的に計測され、その計測値 S 2 がコントローラ 8に送信される。そして、濃縮液の出口圧力の計測値 S 2を受け取ったコントローラ 8により、汚泥供給ポンプ 6のモータ 1 0 へ制御信号 G 1が送信され、及び Z又は、背圧調整弁 4のァクチユエ一タ 1 8へ制御信号 G 3が送信され、入口圧力と出口圧力との差圧が、設定管理値（ここでは「1 0 K P a」）となるように調整が行われる。より詳細には、出口圧力の計測値 S 2が、入口圧力の計測値 S 1 とほぼ同じで、差圧が殆ど無い場合には、差圧を 1 O K P aとするために必要な汚泥原液供給流量（減少量）、及び/又は、背圧調整弁 4の開度（絞り量）が計算され、汚泥原液供給流量を減少させるための制御信号 G 1が汚泥供給ポンプ 6のモータ 1 0へ送信され、及び/又は、背圧調整弁 4の開度を絞るための制御信号 G 3が背圧調整弁 4のァクチユエータ 1 8へ送信され、入口圧力と出口圧力との差圧の調整が行われる。

また、出口圧力の計測値 S 2と、入口圧力の計測値 S 1との差が、 1 O K P a以上である場合（出口圧力が 3 O K P a以上である場合）には、差圧を 1 O K P aとするために必要な汚泥原液供給流量（増加量）、及び/又は、背圧調整弁 4の開度（開放量）が計算され、汚泥原液供給流量を増加させるための制御信号 G 1が汚泥供給ポンプ 6のモータ 1 0 へ送信され、及び/又は、背圧調整弁 4を開くための制御信号 G 3が背圧調整弁 4のァクチユエータ 1 8へ送信され、入口圧力と出口圧力との差圧の調整が行われる。

尚、差圧管理値は、必ずしも 1 O K P aに固定される必要はなく、汚泥の種類や性状に応じて、適切な値に適宜変更することができる。

このように、処理液の入口圧力と、濃縮液の出口圧力を計測し、その差圧が管理値と一致するように、汚泥供給ポンプ 6による汚泥原液供給流量、及び/又は、背圧調整弁 4の開度を自動的に調整することにより、貯留槽 5に貯留される濃縮液における汚泥濃度が、所望の範囲（4〜 5 %) 内となるように制御することができる。

2 . 「濃度モニターによる制御」

この方法は、入口圧力と出口圧力の差圧を監視するのではなく、濃縮液パイプ 1 5を介して貯留槽 5に搬送される濃縮液中の汚泥濃度を計測 (監視）し、その計測値に基づいて背圧調整弁 4の開度を調整することにより、濃縮液中の汚泥濃度を制御するというものである。この制御方法による場合、入口圧力と出口圧力の差圧に応じて各種の調整を行う場合よりも、汚泥濃度の自動調整を高い精度で行うことができ、また、汚泥原液の供給流量を一定にすることができるので、定量的に処理することができ、安定性を確保することができる。

より具体的に説明すると、処理液センサ 1 2により、濃縮機 3に導入される処理液の入口圧力が連続的に計測され、その計測値 S 1がコントローラ 8に送信される。処理液の入口圧力の計測値 S 1を受け取ったコントロ一ラ 8は、処理液の入口圧力を 2 O K P a以下とするために必要な汚泥供給ポンプ 6の稼働率を計算し、これを実現するための制御信号 G 1が汚泥供給ポンプ 6のモータ 1 0へ送信され、汚泥供給ポンプ 6による汚泥原液の供給流量が調整される。

また、凝集剤ポンプ 7のモータ 9に制御信号 G 2が送信され、凝集剤の添加率が、汚泥原液中の固形量に対して 0 . 1 〜 0 . 8 %程度となるように、凝集剤の供給流量が調整される。

一方、背圧調整弁 4の下流側においては、濃縮液パイプ 1 5に配置されている濃度センサ 1 7により、濃縮液中の汚泥濃度が連続的に計測され、その計測値 S 3がコントローラ 8に送信される。そして、濃度センサ 1 7による計測値 S 3が設定値よりも低い場合には、背圧調整弁 4の開度を絞るための制御信号 G 3が、背圧調整弁 4のァクチユエータ 1 8 へ送信され、反対に、計測値 S 3が設定値よりも高い場合には、背圧調整弁 4を開くための制御信号 G 3が、背圧調整弁 4のァクチユエータ 1 8 へ送信され、濃縮液中の汚泥濃度が設定値と一致するように調整が行われる。

このように、濃縮液中の汚泥濃度を計測し、その計測値が設定値と一致するように、背圧調整弁 4の開度を自動的に調整することにより、貯留槽 5に貯留される濃縮液における汚泥濃度が、所望の範囲（4〜5 % ) 内となるように制御することができる。産業上の利用可能性

以上に説明したように、本発明に係る「汚泥の濃縮システム」は、次のような効果を期待することができる。まず、使用される濃縮機の構造が非常にシンプルであり、構造上小型化しやすい。従って、設置面積が小さくて済み、広いスペースを確保することができないような処理施設であっても、好適に設置することができる。また、構造がシンプルであるため、メンテナンスも容易である。

更に、濃縮工程に用いられている従来の濃縮機においては、汚れや臭気等を外部へ飛散、或いは、拡散させないようにするために、装置全体を覆うような対策が別途必要であつたが、本発明においては、濃縮機が完全密閉構造であるため、汚れや臭気の飛散、拡散等の問題を好適に回避することができる。

また、従来の濃縮機においては、目詰まりを防止するため、運転中に、濾材へ向けて洗浄水を大量に浴びせて濾材の洗浄を行う必要があるが、本発明においては、濃縮機のスクリーンを清浄化する際には、洗浄水は不要である。

更に、スクリーンを非常に低い速度で回転させて（3〜 5回転 Z分程度）、濃縮機の運転を行った場合でも、十分に濃縮処理を行うことができるので、運転に際して、振動、騒音等の問題が殆ど生じることがなく、特別な防振対策や防音対策は不要である。また、回転速度が非常に低いので、消費エネルギーも低く抑えることができ、省エネルギーにも寄与する。

Claims

請求の範囲

1 . 汚泥原液供給手段と、汚泥原液に凝集剤を添加するための手段と、汚泥原液と凝集剤を混和させるための手段と、処理液を濃縮して濃縮液を排出する濃縮機と、当該濃縮機から排出された濃縮液を流下させる濃縮液パイプと、汚泥原液の供給流量等を調整する制御手段とを有し、前記濃縮機は、回転軸周りに形成された環状部分と直状部分とからなる濾過室と、当該濾過室の環状部分を構成する一対の透水性スクリーンとを有し、導入された処理液が前記濾過室内を進行していく際に、水分が徐々に取り除かれていき、濃縮されるように構成され、

前記濃縮液パイプは、一部が、前記濾過室の最上部の高さと同じ高さの位置、或いは、それよりも高い位置を通るように構成されていることを特徴とする、汚泥の濃縮システム。

2 . 前記濃縮機の環状部分には、前記スクリーンの内側面上を摺動するスクレーパが多数配置されていることを特徴とする、請求の範囲第 1項に記載の汚泥の濃縮システム。

3 . 請求の範囲第 1項又は第 2項に記載の汚泥の濃縮システムを用いて汚泥を濃縮する方法であって、

濃縮機へ導入される処理液の入口圧力と、濃縮機から排出される濃縮液の出口圧力との差圧を監視して、差圧が設定管理値以下となるように汚泥原液供給手段による汚泥供給流量を自動的に調整し、及び又は、背圧調整弁の開度を自動的に調整することにより、濃縮液における汚泥濃度を制御することを特徴とする、汚泥の濃縮方法。

4 . 請求の範囲第 1項又は第 2項に記載の汚泥等の濃縮システムを用いて汚泥を濃縮する方法であって、

濃縮液中の汚泥濃度を計測し、その計測値に基づいて背圧調整弁の開度を調整することにより、濃縮液における汚泥濃度を制御することを特徴とする、汚泥の濃縮方法。