JP3636355B2 - 汚泥の濃縮装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、下水処理場や廃水処理場等で発生する汚泥の濃縮装置に関し、特に、走行自在に配設した吸水性のある無端状のろ布を原液中に浸漬させ、吸水したろ布を濃縮槽外で脱水して原液を濃縮させる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
下水処理において発生する汚泥は、有機物の増加により濃縮性が悪くなっており、所定の濃度が得難い状況にある。このため、重い汚泥を沈殿させて上澄液を分離する重力濃縮や、遠心力を利用して重い汚泥と液分を分離する遠心分離濃縮、あるいは、圧縮空気を用いて汚泥を押上げて圧密状として取り出す浮上濃縮等が用いられている。しかしながら、電力や凝集剤等のランニングコストが大きくなっており、より経済的な濃縮技術が望まれている。そこで、ろ布の吸収能力を利用した濃縮装置が、例えば、この発明の出願人が提案している、実公平４−２７５２２号公報及び特公平１−１２５２６号公報がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、従来の重力濃縮装置や遠心濃縮装置は、装置として大きなスペースと大きな動力を必要としていた。また、上記従来の公報のような無端状のろ布を用いるものでは、使用するろ布の寿命が直接ランニングコストに影響しており、ここで使用されるろ布は、織布そのままや、不織布を基材とし、その表面に同様の繊維を熱融着し、付着汚泥の剥離性を改善したものが使用されていた。しかしながら、従来から使用していた織布のままでは、表面に付着した濃縮液の剥離性が悪く、ろ布の早期目詰まりが生じていた。また、使用するろ布が短繊維の不織布では、表面に融着した短繊維層の劣化が激しく、短期に表面層が剥離する欠点があった。しかも、ろ布の駆動に大きな動力が必要な上、ろ布が目詰まりし易く再生が困難であった。この発明は、上述のような課題を解決するために出願人が提案した濃縮装置を改良したものである。、
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明の要旨は、吸水材で構成した無端状のろ布を濃縮槽に浸漬して走行自在に配設し、そのろ布の一部分を濃縮槽外に導出するとともに、そのろ布の槽外走行部に圧搾装置を設けた濃縮装置において、上記ろ布が長繊維の不織布を基材とし、その表面に長繊維ろ材を熱融着した不織布からなるものである。そして、上該ろ布の圧搾装置が、ろ布を逆Ｗ状に掛け回した三本の支持ロールと、その中間の支持ロールにろ布が反転上昇する部位に押し付けられた加圧ロールとからなり、これらの支持ロールに掛け回わされたろ布が、濃縮槽の槽底部に配設した案内ロールに無端状に掛け回わされて、ろ布を走行自在としたものである。なお、上記走行自在に掛け回したろ布の圧搾装置と案内ロールは、濃縮槽に複数設置してもよいものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
この発明は上記のように構成してあり、この発明の長繊維の不織布の表面に長繊維ろ材を熱融着したろ布を濃縮槽中に浸漬させて走行させると、ろ布の毛細管現象により汚泥中の水分はろ布面に吸水される。濃縮槽の外部に移送されたろ布は、そのろ布面に吸水されたろ液が圧搾装置で脱水され、再び濃縮槽中に浸漬される。濃縮槽中の汚泥濃度が高くなると、ろ布面に多少のＳＳが付着するが、支持ロールでわずかに絞られたろ液が流下する際洗浄され、ＳＳの回収率が高められる。そして、加圧ロールで脱水され、後段の支持ロールでろ布を反転させて脱水されたろ布を濃縮槽に移送させるものである。濃縮装置に使用するろ布は、基材の不織布の表面に融着したろ材層が長繊維の不織布であるので、劣化による剥離がないものであり、吸水性能も長期にわたり高い値が維持されて表面の耐久性も大きいものである。また、ろ布が吸水するに際しても吸水圧が低いので、ろ布が目詰まりすることがなく、連続して汚泥の濃縮が行えるものである。
【０００６】
【実施例】
この発明の実施例を図面に基づき詳述すると、先ず、図１において、符号１は汚泥の濃縮槽であって、この濃縮槽１の液面上には、ろ布２を掛け回した圧搾装置３が配設してあり、この圧搾装置３はろ布２を逆Ｗ状に掛け回した三本の支持ロール４ａ、４ｂ、４ｃと、中間の支持ロール４ｂにろ布２が反転上昇する部位に押し付けられた加圧ロール５とからなっている。これらの支持ロール４ａ、４ｂ、４ｃに掛け回わされたろ布２が、濃縮槽１の槽底部に配設した案内ロール６に無端状に張設されており、加圧ロール５を電動機（図示せず）で駆動して、濃縮槽１に浸漬させたろ布２が、その一部分を濃縮槽１外に導出して循環走行させるようにしてある。圧搾装置３と案内ロール６に張設したろ布２は、図２に示すように、長繊維の不織布を基材２ａとし、その両面に長繊維ろ材２ｂを熱融着した不織布から構成されており、その厚さは、吸水性を保つため、５〜１０ｍｍが好ましい。このろ布２を２．５〜５ｍ／ｍｉｎで走行させることにより、固形物はろ材表面には付着しないで濃縮槽に残留して濃縮が行われる。濃度が高くなれば多少固形物がろ布２に付着しても前段の支持ロール４ａでわずかに絞られたろ液が流下する際洗浄されて濃縮槽１に返送され、ろ液への固形物の混入を防止し、ＳＳの回収率を高めることができる。そして、中間の支持ロール４ｂと加圧ロール５に挟持されて、ろ布２からろ液が分離され、ろ液はろ液トラフ７に回収される。加圧ロール５は支持ロール４ｂのろ布２が反転上昇する部位に押し付けられているので、脱水したろ液が回転するロールの表面を伝って、再びろ布２に吸込まれることがないようにしてある。ろ布２は後段の支持ロール４ｃに掛け回された後、濃縮槽１に浸漬されてろ液を吸水し、濃縮槽１外に導出され、濃縮槽１の汚泥は段々と濃縮される。符号８は原液の供給管であって、下水処理や廃水処理等で発生する無薬注の汚泥を供給ポンプ１０で濃縮槽１に圧送するようにしてある。
【０００７】
そして、上記走行自在に掛け回したろ布２は、図３に示すように、濃縮槽１に設置した複数の圧搾装置３と案内ロール６に連続的に掛け回し、このろ布２が無端状に周回する間に濃縮槽１への浸漬と濃縮槽１外への導出を繰り返しながら汚泥を濃縮させてもよく、汚泥の大容量処理が可能となるものである。そして、走行方向後方の加圧ロール５を駆動装置（図示せず）に連結すればよいものである。圧搾装置３で分離したろ液は複数のろ液トラフ７から集液トラフ９に集められて計量槽１０に排出される。計量槽１０には液面計１１が設けてあり、分離されたろ液量が検知できるようにしてある。この液面計１１の検知信号で、集液トラフ９と計量槽１０との間に設けた開閉弁１２と、計量槽１０の槽底に設けた排液用の開閉弁１３を開閉して、所定量となったろ液を排出するようにしてある。また、濃縮槽１にも液面計１４が設けてあり、濃縮された汚泥の液面が検知できるようにしてあり、計測された濃縮汚泥を濃縮槽１の底部に設けた開閉弁１５から排出するようにしてある。
【０００８】
ろ材の吸水性の比較テストを行った。先ず、この発明のろ布である長繊維の不織布を基材としてその表面に長繊維を熱融着したろ材と、フェルト状ろ材、及び表面加工スポンジの三種類のろ材を１００ｍｍ□の吸水ろ材サンプルとし、Ａ処理場の活性余剰汚泥に浸漬して、ろ材単位容積当たりの吸水量を比較した。その結果、表１のように、この発明のろ布が最も吸水量が多く、吸水速度も速かった。
【０００９】
【表１】

【００１０】
各ろ材をこの発明の図１の濃縮装置に装着し、ろ材走行速度２．５ｍ／ｍｉｎ、濃縮槽内汚泥濃度を約１％にして、能力の安定性並びに耐久性について試験した。その結果は表２及び表３のとおりであり、能力安定性とろ材の耐久性に優れていたのはこの発明のろ材であった。
【００１１】
【表２】

【００１２】
【表３】

【００１３】
Ａ処理場とＢ処理場の活性余剰汚泥について、無薬注にて濃縮試験を実施した。累積ろ液量の経時変化は、表４のように、ほぼ直線的に増加することが分かった。即ち、表５及び表６のように、濃縮倍率が直線的に増加しているにも関わらず、ろ過速度はほとんど低下せず、ほぼ一定に推移している。
【００１４】
【表４】

【００１５】
【表５】

【００１６】
【表６】

【００１７】
また、ろ布走行速度を２．５ｍ／ｍｉｎから５ｍ／ｍｉｎに早くした場合、ほぼ走行速度に比例して、ろ過速度が上昇している。これは、汚泥の固液分離過程でろ材表面にろ過抵抗となるケーキが形成しないことに起因するものと考えられる。更に、圧搾装置で脱水する際、ろ材表面並びに内部のＳＳがろ液と共に排出され、目詰まり解消となっていることも安定したろ過が行える要因と考えられる。
【００１８】
【発明の効果】
以上のように、この発明に係る汚泥の濃縮装置は、濃縮槽とロールのシンプルな構成に吸水性のあるろ材を張設して走行させるものであり、ろ布の吸水圧が低いので目詰まりすることがなく、汚泥も無薬注であり、ロールを走行させるエネルギーのみで短時間で高濃度汚泥が得られるものである。即ち、従来使用している織布のろ布では、表面に付着した濃縮液の剥離性が悪く、また、ろ布が短繊維の不織布では、表面に融着した短繊維層の劣化が激しく、短期間に表面層が剥離する欠点があった。しかも、これらの従来のろ布では、ろ布の駆動に大きな動力が必要な上、ろ布が目詰まりし易く再生が困難であったものであるが、この発明に係るろ布にあっては、長繊維の不織布を基材として、その表面に長繊維ろ材を熱融着したろ材であるので、吸水性能も長期にわたり高い値を維持でき、表面に融着した長繊維の剥離もなく、表面層の耐久性が大きいものである。そして、この発明に係る圧搾装置は、前段の支持ロールでわずかに絞られたろ液がろ布に付着した固形物をあらい流し、濃縮槽での固形物の回収率を高め、同時にろ布の目詰まりを防止する。そして、支持ロールに押し付けた加圧ロールが、ろ布が反転上昇する部位に設けてあるので、ろ布から分離されたろ液が再びろ布に吸引されることがないものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る濃縮装置の摸式縦断側面図である。
【図２】この発明の濃縮装置に使用するろ布の一部の斜視図である。
【図３】この発明に係る濃縮装置の他の実施例の一部縦断斜視図である。
【符号の説明】
１ 濃縮槽
１ａ 流路板
２ ろ布
２ａ 基材
２ｂ 長繊維ろ材
３ 圧搾装置
４ａ 支持ロール
４ｂ 支持ロール
４ｃ 支持ロール
５ 加圧ロール
６ 案内ロール

Claims (3)

1. 吸水材で構成した無端状のろ布（２）を濃縮槽（１）に浸漬させて走行自在に配設し、そのろ布（２）の一部分を濃縮槽（１）外に導出するとともに、このろ布（２）の槽外走行部に圧搾装置（３）を設けた濃縮装置において、上記ろ布（２）が長繊維の不織布を基材（２ａ）とし、その表面に長繊維ろ材（２ｂ）を熱融着した不織布からなることを特徴とする汚泥の濃縮装置。
2. 上該ろ布（２）の圧搾装置（３）が、ろ布（２）を逆Ｗ状に掛け回した三本の支持ロール（４ａ、４ｂ、４ｃ）と、その中間の支持ロール（４ｂ）にろ布（２）が反転上昇する部位に押し付けられた加圧ロール（５）とからなり、これらの支持ロール（４ａ、４ｂ、４ｃ）に掛け回わされたろ布（２）が、濃縮槽（１）の槽底部に配設した案内ロール（６）に無端状に掛け回わされて、ろ布（２）を走行自在としてあることを特徴とする請求項１記載の汚泥の濃縮装置。
3. 上記走行自在に掛け回したろ布（２）の圧搾装置（３）と案内ロール（６）が、濃縮槽（１）に複数設置してあることを特徴とする請求項１乃至２記載の汚泥の濃縮装置。

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