JP2012006016A - 汚泥濃縮装置及びこれの洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】濾過筒の濾過面外面の汚れを防いで所要の処理量と固形物回収率を確保することができる汚泥濃縮装置を提供すること。
【解決手段】外筒７内に濾過筒８を収容し、該濾過筒８の内部にスパイラルスクリュー９を回転可能に収容し、該スパイラルスクリュー９を回転駆動することによって、汚泥凝集槽から前記濾過筒８内に導入される汚泥を搬送しながら、該汚泥に含まれる水分を前記濾過筒８の濾過面８ａを通過させて分離液として前記外筒７内に収容して汚泥を濃縮するとともに、濃縮された汚泥を濾過筒８の内部より排出する汚泥濃縮装置において、前記濾過筒８の濾過面８ａ外面に摺接する洗浄体２５”を濾過筒８の長さ方向に移動可能に設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、濾過筒内でスパイラルスクリューを回転駆動することによって、汚泥凝集槽から濾過筒内に導入される汚泥を搬送しながらこれを濃縮するスクリュープレス型の汚泥濃縮装置及びこれの洗浄方法に関するものである。

各種汚泥を廃棄又は焼却するため、汚泥を脱水機にて脱水処理することが行われるが、脱水機に供給される汚泥は、その濃度が高い程、効率的に脱水処理することができる。このため、汚泥の脱水機による脱水処理に先立って、汚泥を凝集剤で凝集させ、この凝集された汚泥（凝集汚泥）から水分を分離して汚泥を脱水処理に適した濃度まで濃縮することが行われ、これを実施するための汚泥濃縮装置が種々提案されて実用に供されている。

このような汚泥濃縮装置として、本出願人が先に提案したスクリュープレス型の汚泥濃縮装置の一例を図３に示す（例えば、特許文献１参照）。

即ち、図３は従来の汚泥濃縮装置１’の基本構成を示す概略図であり、図示の汚泥濃縮装置１’は、上面が開口する円筒タンク状の汚泥凝集槽２と、汚泥を濃縮する固液分離手段３及び分離液を収容する分離液槽４を含んで構成されている。

上記汚泥凝集槽２の底部には汚泥供給管５が接続されており、汚泥凝集槽２の内部には、モータＭ１によって回転駆動される撹拌機６が収容されている。

前記固液分離手段３は、密閉構造を有する円筒タンク状の外筒７の内部に円筒状の濾過筒８を縦方向に配置し、該濾過筒８内にスパイラルスクリュー９を回転可能に収容して構成されている。

ここで、上記濾過筒８の前記外筒７内に臨む部位の周面は、パンチングプレート又はウェッジワイヤー等から成る濾過面８ａを構成しており、濾過筒８の下部側方には、前記汚泥凝集槽２の上部側方から導出する凝集汚泥導入管１０が接続されている。又、濾過筒８の上部側方からは濃縮汚泥排出管１１が導出している。

又、前記スパイラルスクリュー９は、駆動源としてのモータＭ２によって回転駆動されるものであって、その外径は濾過筒８の濾過面８ａの内径よりも僅かに小さく設定されており、該スパイラルスクリュー９の外周縁と濾過筒８の濾過面８ａとの間には微小隙間が形成されている。

更に、前記分離液槽４は、上下２本の接続管１２によって外筒７の上下側部に接続されており、その上部側方からは分離液排出管１３が導出している。

以上の構成を有する汚泥濃縮装置１’においては、前記汚泥供給管５から汚泥凝集槽２に汚泥（原泥）が供給されるが、それ以前に汚泥には凝集剤が添加される。ここで、凝集剤としては、汚泥の凝集・脱水処理に供されるものであれば任意のものを使用することができ、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、塩化第二鉄、硫酸第一鉄、ポリ鉄（ポリ硫酸第二鉄）等の無機凝集剤、カチオン性、アニオン性、ノニオン性高分子凝集剤、両性高分子凝集剤等を用いることができ、或は無機凝集剤と高分子凝集剤を併用することもできる。

而して、凝集剤が添加された汚泥が汚泥凝集槽２内に供給されると、該汚泥凝集槽２内においては、モータＭ１によって回転駆動される攪拌機６によって汚泥と凝集剤が撹拌され、汚泥は、これに含まれる固形成分が凝集されて凝集汚泥となる。そして、この凝集汚泥は、凝集汚泥導入管１０から濾過筒８内にその下部から導入される。

固液分離手段３においては、前記スパイラルスクリュー９は、モータＭ２によって濾過筒８内で所定の速度で回転駆動されており、濾過筒８内に導入された凝縮汚泥は、回転するスパイラルスクリュー９によって上方へと搬送されるとともに、これに含まれる水分が濾過筒８の濾過面８ａを通過して外筒７内に分離液として排出され、この分離液は上下２本の接続管１２から分離液槽４へと送られて収容される。尚、濾過筒８内の液位は外筒７内の液位よりも僅かに高く設定されており、両液位の差（ヘッド差）に基づく差圧を濾過圧として汚泥から分離された水分が分離液として濾過筒８の濾過面８ａを通過して汚泥の濃縮が安定的に行われる。

そして、分離液槽４内に収容された分離液は、分離液排出管１３を通って外部へと排出される。又、スパイラルスクリュー９の回転によって濾過筒８内を上方へと搬送される凝集汚泥は、その途中で水分が分離されることによって濃縮されて濃縮汚泥となり、この濃縮汚泥は、前記濃縮汚泥排出管１１を通って外部へと排出され、不図示の脱水機による脱水処理に供される。

ところで、斯かる汚泥濃縮装置１’においては、濃縮運転を続けると濾過筒８の濾過面８ａの濾過孔内に懸濁物質等の固形物が付着して目詰まりが発生する。

そこで、濾過筒８の濾過面８ａを定期的に逆洗によって洗浄することが行われているが、その一例を図４に示す（特許文献２参照）。

図４は従来の洗浄手段を備えた汚泥濃縮装置１’の構成図であり、同図において、１４は逆洗流体貯留槽であって、この逆洗流体貯留槽１４には洗浄水供給管１５から供給された洗浄水が貯留されており、この洗浄水は、圧縮空気供給管１６から逆洗流体貯留槽１４内に供給される圧縮空気によって所定圧に加圧されている。そして、逆洗流体貯留槽１４から導出する逆洗水供給管１７は、固液分離手段３の外筒７の側部に接続されており、その途中にはバルブＶ１’が設けられている。尚、図４において、１８は排水管、Ｖ２’，Ｖ３’はバルブである。

而して、汚泥濃縮装置１’の運転によって濾過筒８の濾過面８ａに目詰まりが発生すると、バルブＶ１’が開けられ、逆洗流体貯留槽１４内に貯留されている加圧水が逆洗水として逆洗水供給管１７から外筒７内へと噴射され、図５（ａ）に示すように、濾過筒８の濾過面８ａに目詰まりを生じさせている懸濁物質等の固形物が逆洗水によって除去され、これによって濾過面８ａの目詰まりが解消される。

特開２００３−１６４８９９号公報 特開２００４−１２１９５５号公報

ところで、濾過筒８の濾過面８ａの内面に付着する固形物等の汚れは、濾過筒８内で回転するスパイラルスクリュー９によって常時掻き取られるために濾過面８ａの内面には汚れは発生しないが、濾過面８ａの外面側では、濾過面８ａを通って外筒７内の分離液側へリークした固形物が分離液中に残存する凝集剤によってフロック化されて大きくなり、図５（ｂ）に示すように、この大きくなった固形物が濾過面８ａの外面に汚れとして付着するとともに、濾過面８ａに目詰まりを生じさせるという問題があった。

このように、濾過筒８の濾過面８ａの目詰まりに関する問題に対しては図４に示す従来の洗浄手段及び洗浄方法によって対処することができるが、濾過面８ａの外面の汚れの問題には従来の洗浄手段及び洗浄方法によっては対処することができず、この問題に対する解決策が望まれていた。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、濾過筒の濾過面外面の汚れを防いで所要の処理量と固形物回収率を確保することができる汚泥濃縮装置及びこれの洗浄方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は外筒内に濾過筒を収容し、該濾過筒の内部にスパイラルスクリューを回転可能に収容し、該スパイラルスクリューを回転駆動することによって、汚泥凝集槽から前記濾過筒内に導入される汚泥を搬送しながら、該汚泥に含まれる水分を前記濾過筒の濾過面を通過させて分離液として前記外筒内に収容して汚泥を濃縮するとともに、濃縮された汚泥を濾過筒の内部より排出する汚泥濃縮装置において、
前記濾過筒の濾過面外面に摺接する洗浄体を濾過筒の長さ方向に移動可能に設けたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記洗浄体を、前記濾過筒の濾過面外面に摺接する弾性リングの両面を金属リングで挟持して構成したことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記洗浄体をロープで吊り下げ、該ロープを引き上げることによって洗浄体を濾過筒の長さ方向に移動させることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、外筒内に濾過筒を収容し、該濾過筒の内部にスパイラルスクリューを回転可能に収容し、該スパイラルスクリューを回転駆動することによって、汚泥凝集槽から前記濾過筒内に導入される汚泥を搬送しながら、該汚泥に含まれる水分を前記濾過筒の濾過面を通過させて分離液として前記外筒内に収容して汚泥を濃縮するとともに、濃縮された汚泥を濾過筒の内部より排出する汚泥濃縮装置の洗浄方法として、
前記濾過筒の濾過面外面に摺接する洗浄体を濾過筒の長さ方向に移動させることによって、前記濾過筒の濾過面外面に付着した汚れを除去することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、更に逆洗空気を前記外筒内に噴射することによって前記濾過筒の濾過孔内の汚れを除去することを特徴とする。

請求項１及び４記載の発明によれば、濾過筒の濾過面外面に付着した汚れは、濾過面外面に摺接しながら濾過筒の長さ方向に移動する洗浄体によって効果的に掻き取られるため、濾過面の目詰まりも防がれ、所要の処理量と固形物回収率（ＳＳ回収率）が確保される。

請求項２記載の発明によれば、洗浄体を濾過筒の長さ方向に移動させると、その弾性リングは濾過面外面に摺接するため、該弾性リングによって該濾過面外面の汚れが確実に掻き取られる。

請求項３記載の発明によれば、洗浄体を吊り下げるロープを引き上げて洗浄体を濾過筒の長さ方向に移動させることによって、濾過筒外面の汚れを洗浄体によって確実に除去することができる。

請求項５記載の発明によれば、逆洗流体以外に外筒内に噴射される逆洗空気によって濾過筒の濾過面の濾過孔内が逆洗されるため、濾過面外面に付着した汚れの除去と共に濾過面の目詰まりが防がれる。

本発明に係る汚泥濃縮装置の基本構成を示す概略図である。 （ａ）は本発明に係る汚泥濃縮装置の洗浄に使用される洗浄体の平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 従来の汚泥濃縮装置の基本構成を示す概略図である。 従来の洗浄手段を備えた汚泥濃縮装置の概略図である。 （ａ）は濾過面の逆洗による洗浄の様子を示す部分断面図、（ｂ）は濾過面外面の汚れの様子を示す部分断面図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る汚泥濃縮装置の基本構成を示す概略図、図２（ａ）は洗浄体の平面図、図２（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ線断面図であり、これらの図においては、図３及び図４に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。

図１に示す濃縮汚泥装置においては、凝集汚泥導入管１０から固液分離手段３の濾過筒８内の上部に導入された凝縮汚泥は、モータＭ２によって回転するスパイラルスクリュー９によって濾過筒８内を下方へと搬送されながら、これに含まれる水分が分離されて濾過筒８の濾過面８ａを通過し、この水分は、分離液として外筒７と濾過筒８の間の空間に収容され、分離液排出管１３から外部に排出される。又、水分が除去された濃縮汚泥は、濾過筒８の下部から濃縮汚泥排出管１１へと排出される。

ところで、本実施の形態に係る汚泥濃縮装置１においては、濾過筒８の濾過面８ａの外面に付着した汚れを除去する清掃手段として、濾過筒８の外周面に沿って上下動する洗浄体２５”が設けられている。

ここで、上記洗浄体２５”は、図２（ｂ）に示すように、濾過筒８の濾過面８ａの外面に弾性的に接触するゴム製の弾性リング２９を鋼製の金属リング３０で挟持して構成されており、弾性リング２９の内径ｄ１は濾過筒８の外径ｄ３よりも小さく（ｄ１＜ｄ３）設定され、金属リング３０の内径ｄ２は濾過筒８の外径ｄ３よりも大きく（ｄ２＞ｄ３）設定されており、金属リング３０の内周面は濾過筒８の外周面に対して非接触状態を維持している。

そして、以上のように構成された洗浄体２５は、図１に示すように、ロープ３１によって吊り下げられており、洗浄時以外には図示のように濾過筒８の下端に位置している。

而して、濃縮運転によって濾過筒８の濾過面８ａに目詰まり等が生じたために洗浄が必要になった場合には、圧縮空気供給管２３から外筒７内に圧縮空気を噴射して濾過筒８の濾過面８ａに目詰まりを生じさせている固形物を除去するとともに、ロープ３１を上げ下げして洗浄体２５”を濾過筒７の外周面に沿って上下動させる。尚、ロープ３１を上方へ引っ張れば洗浄体２５”が上昇し、ロープ３１を引っ張る力を開放すれば洗浄体２５”は自重で下降し、これを繰り返すことによって洗浄体２５”が濾過筒８の外周面に沿って上下動する。

上述のように洗浄体２５”が濾過筒８の外周面に沿って上下動すると、その弾性リング２９は前述のように濾過面８ａの外面に弾性接触しているため、該弾性リング２９の内面が濾過面８ａの外面に沿って摺動し、濾過面８ａの外面に付着している汚れが弾性リング２９によって掻き取られる。

従って、本実施の形態によれば、濾過筒８の濾過面８ａの目詰まりは、圧縮空気による逆洗によって防がれ、濾過面８ａの外面に付着した汚れは、濾過筒８の外周面に沿って上下動する洗浄体２５”によって効果的に除去されるため、所要の処理量と固形物回収率（ＳＳ回収率）が確保される。

本発明は、スクリュープレス型の汚泥濃縮装置及びこれの洗浄方法に対して適用可能であって、その処理対象である汚泥の種類を問わない。

３ 固液分離手段
７ 外筒
８ 濾過筒
８ａ 濾過面
９ スパイラルスクリュー
１０ 凝集汚泥導入管
１１ 濃縮汚泥排出管
１３ 分離液排出管
２３ 圧縮空気供給管
２５” 洗浄体
２９ 弾性リング
３０ 金属リング
３１ ロープ
Ｍ２ モータ

Claims (5)

1. 該濾過筒の内部にスパイラルスクリューを回転可能に収容し、該スパイラルスクリューを回転駆動することによって、汚泥凝集槽から前記濾過筒内に導入される汚泥を搬送しながら、該汚泥に含まれる水分を前記濾過筒の濾過面を通過させて分離液として前記外筒内に収容して汚泥を濃縮するとともに、濃縮された汚泥を濾過筒の内部より排出する汚泥濃縮装置において、
   前記濾過筒の濾過面外面に摺接する洗浄体を濾過筒の長さ方向に移動可能に設けたことを特徴とする汚泥濃縮装置。
2. 前記洗浄体を、前記濾過筒の濾過面外面に摺接する弾性リングの両面を金属リングで挟持して構成したことを特徴とする請求項１記載の汚泥濃縮装置。
3. 前記洗浄体をロープで吊り下げ、該ロープを引き上げることによって洗浄体を濾過筒の長さ方向に移動させることを特徴とする請求項１又は２記載の汚泥濃縮装置。
4. 外筒内に濾過筒を収容し、該濾過筒の内部にスパイラルスクリューを回転可能に収容し、該スパイラルスクリューを回転駆動することによって、汚泥凝集槽から前記濾過筒内に導入される汚泥を搬送しながら、該汚泥に含まれる水分を前記濾過筒の濾過面を通過させて分離液として前記外筒内に収容して汚泥を濃縮するとともに、濃縮された汚泥を濾過筒の内部より排出する汚泥濃縮装置の洗浄方法であって、
   前記濾過筒の濾過面外面に摺接する洗浄体を濾過筒の長さ方向に移動させることによって、前記濾過筒の濾過面外面に付着した汚れを除去することを特徴とする汚泥濃縮装置の洗浄方法。
5. 更に逆洗空気を前記外筒内に噴射することによって前記濾過筒の濾過孔内の汚れを除去することを特徴とする請求項４記載の汚泥濃縮装置の洗浄方法。
   

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