JPH01189358A - デカンタ型遠心分離機を用いる汚泥の脱水方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、デカンタ型遠心分離機を用いて、上下水、し
尿、産業排水処理工程等で発生する各種汚泥を従来以上
に効率よく脱水する汚泥脱水方法及び装置に関する。

〔従来の技術〕

従来一般に、上下水、し尿、産業排水処理工程等で発生
する各種汚泥を濃縮脱水処理するのにデカンタ型遠心分
離機が用いられている。

上記のデカンタ型遠心分離機は、第４図に示すように、
軸受２．２により軸受支持されて高速度で回転する回転
筒１と、該回転筒１と同方向に回転する内筒５及びスク
リュー羽根６から成るスクリューコンベヤとが同心に設
けられており、回転軸中心には汚泥供給管１１が配設さ
れた構成となっている。

回転筒１と内筒５とは差動機７により所要の回転差が付
与され、スクリューコンベヤは濃縮汚泥１９を沈殿汚泥
排出口３に向けて搬送する。また回転筒１は円錐部１ａ
と円筒部１ｂとから成り、該円錐部１ａの末端部にはス
クリューコンベヤによりドライビーチ部１７を経て搬送
されてくる濃縮脱水汚泥を排出するための沈殿汚泥排出
口３が設けられ、これと反対側の前記円筒部１ｂの末端
部には分離された分離液１８を排出するためのダム４が
設けられている。

上記構成のデカンタ型遠心分離機において、汚泥供給管
１１を通して分離機内筒５内の汚泥供給部８へ供給され
る汚泥は、円筒壁に設けた汚泥吐出ノズル１４を経て円
錐部１ａに隣接する円筒部１ｂ内部のプールへ放出され
、高速回転する回転筒１の遠心分離作用を受けて沈殿汚
泥と分離液とに分離され、それぞれ沈殿汚泥排出口３と
ダム４とから機外に排出される。

デカンタ型遠心分離機で汚泥を脱水する場合には第５図
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示されているような手法で、
高分子凝集剤等を供給汚泥に添加し、該汚泥を調質する
方法が一般に用いられている。これらの汚泥調質方法の
一つを用いて凝集剤を添加された汚泥は、凝集フロック
を形成し、回転筒１の高速回転による遠心力で分離液１
８と濃縮汚泥１９とに分離される。濃縮汚泥１９は、内
筒５及びスクリュー羽根６からなるスクリューコンベヤ
によって搬送され、回転筒１の外に排出され、分離液１
８はスクリュー羽根６に沿って流下し、ダム４から回転
筒１の外に排出される。

第５図（ａ）、（ｂ）、（ｅ）に示した従来の汚泥調質
方法のうち、同図の（ａ）及び（ｂ）に示すものは、い
ずれも一種類の高分子凝集剤を供給汚泥に添加して汚泥
を調質するものであり、（ａ）は予め高分子凝集剤で調
質した汚泥を遠心分離機に供給する例、（ｂ）は汚泥と
高分子凝集剤とを各別に遠心分離機内に供給し、分離機
の回転筒と内筒の間の領域で汚泥に高分子凝集剤を添加
する例を示している。なお（ｂ）は、特公昭５２−１６
２６８号公報に詳細に説明されている。

第５図（ｅ）に示す例は、二種類の凝集剤を汚泥に添加
するものであり、この種のものとしては、特開昭５６−
８７５００号公報及び特開昭５７−３２７９７号公報に
二種類の高分子凝集剤を添加する例が、また類似技術と
して特開昭６１−２５７２５６号公報に一種類の高分子
凝集剤と一種類の無機凝集剤を併用して添加する例がそ
れぞれ開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕・ 近年、デカンタ型遠心分離機の発達により、汚泥は凝集
剤を添加せずに濃縮できるよ５になったのであるが、そ
れでも凝集剤による汚泥の調質を行なわない場合、供給
汚泥中に懸濁している物質の回収率は約９０（％）どま
りである。そこで第５図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）につい
て説明したように、デカンタ型遠心分離機で汚泥を脱水
する場合、遠心分離様回転筒内部における遠心力による
汚泥の沈降・圧密・脱水作用を促進する目的で、凝集剤
を添加し汚泥の調質を行なっているのであるが、この場
合凝集剤が一種類であるか二種類であるかを問わず、凝
集剤は沈降・圧密・脱水作用の促進を一括して行なう目
的で供給汚泥に添加されており、遠心分離様回転筒内部
における沈降・圧密までの分離・濃縮とその後に起こる
脱水を分けて調質することは考慮されておらず、これら
従来の方法には次のような問題点がある。

すなわち第５図（ａ）　、（ｂ）に示す例では一種類の
高分子凝集剤を汚泥に添加する調質方法であるため、コ
ストも安（取扱いも容易といった利点があるが、回転筒
の外に排出された沈殿汚泥の含水率が高く、後処理工程
である投棄、埋め立て、乾燥、焼却等の処理処分に要す
るコストが割高になるという欠点があった０ また、第５図（Ｃ）のように二種類の凝集剤を添加する
汚泥調質方法は、同図（ａ）、（ｂ）の汚泥調質方法に
比べて、回転筒から排出される沈殿汚泥の含水率を低下
させる効果はあ　〔るものの、二種類の凝集剤を使用す
るため、それぞれの凝集剤を供給するための各別の凝集
剤供給設備をデカンタ型遠心分離機に併設する必要があ
り、このため設備全体の建設費が高くなるばかりでな（
、凝集剤の使用量が多くなるため運転コストも高くなる
という欠点があった。また、前記特開昭５７−３２７９
７号公報に開示の技術は、天然高分子凝集剤の溶解に酢
酸ないし塩酸を使用するものであり、前記特開昭６１−
２５７２５６号公報に開示の技術は、硫酸鉄を使用する
ものであるため、強酸による装置の腐食があること、取
扱いにも注意を要することなどの問題があり、沈殿汚泥
の含水率が低下し、爾後の処理処分費用が安くなるとい
った効果があるにもかかわらず、さほど広（は用いられ
ていない実状にある。

本発明は、以上に説明した汚泥脱水技術における問題点
を解決しようとするものである。

問題点を解決するための手段〕 本発明は、第５図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）に示される如
き従来の汚泥脱水技術における問題点を解決すべくなさ
れたものであり、本発明による汚泥の脱水方法は、円錐
部及び円筒部から成る回転筒と、該回転筒内に同心的に
配設された内筒及びスクリュー羽根から成るスクリュー
コンベヤとを備えたデカンタ型遠心分離機を用い、該遠
心分離機の運転にあたり、脱水処理されるべき汚泥を供
給するとともに、該供給汚泥の分離・濃縮・脱水作用を
促進するための所要量の一種類の凝集剤を遠心分離機内
へ供給して、前記回転筒円錐部末端部の排出口から脱水
された濃縮汚泥を排出するようにした汚泥の脱水方法で
あって、前記凝集剤の所要全量の１０（％）ないし４０
　（％）量を前記回転筒円錐部に隣接する円筒部内領域
に供給するとともＫ、残余の９０　（％）ないし６０優
）量を前記回転筒円錐部内領域に供給することを特徴と
するものである。

また、本発明による汚泥の脱水装置は、円錐部及び円筒
部から成る回転筒と、該回転筒内に同心的に配設され該
回転筒と回転差速をつけて駆動される内筒及び該内筒に
固定のスクリュー羽根から成るスクリューコンベヤと、
前記内筒中心部に配設された汚泥供給管とを備え、前記
回転筒円錐部末端部の排出口より濃縮汚泥を排出し、前
記回転筒円筒部末端部のダムより分離液を排出するよう
にしたデカンタ型遠心分離機において、 前記汚泥供給管に並設して前記回転筒円錐部に隣接する
円筒部内領域に凝集剤を供給するための第１凝集剤供給
管と前記回転筒円錐部内領域に凝集剤を供給するための
第２凝集剤供給管とを設けたことを特徴とするものであ
る。

〔作用及び効果〕

本発明においては、デカンタ型遠心分離機の回転筒円錐
部に隣接する円筒部内領域に一種類の凝集剤の所要全量
の１０（％）ないし４０（％）量を供給するようにし、
残余の９０　（％）ないし６０　（％）量を回転筒円錐
部内領域に供給するようにしたので、前記円筒部内領域
では、凝集剤によって分離・濃縮作用が促進され、また
前記円錐部内領域では、凝集剤によって脱水作用が促進
されることＫなり、一種類の凝集剤の所要全量を一括し
て添加する従来の脱水技術と比較するとほとんど同程度
の設備建設費と運転コストでありながら、回転筒の外に
排出される沈殿汚泥の含水率を２（％）ないし３（％）
低く抑えることができた。

〔実施例〕

次に、第１図、第２図および第３図（ａ）、（ｂ）に示
した本発明の実施例について説明する。

第１図に示す本発明に用いるデカンタ型遠心分離機は、
基本的には第４図に示すものと同様で、軸受２．２にて
支持され高速度で回転する回転筒１と、該回転筒１の内
部で差動機７により回転差速をつけて駆動される回転筒
１と同心の内ｆ＃Ｊ５及び該内筒５に固定のスクリュー
羽根６から成るスクリューコンベヤとを備え、回転筒１
は互いに一体的に接続された円錐部１ａと円筒部１ｂと
から成り、該円錐部１ａの末端部には沈殿汚泥排出用の
排出口３が、また該円筒部１ｂの末端部には分離液排出
用のダム４が設けられている。

前記内筒５の内部は汚泥供給部８、分離・濃縮用凝集剤
供給部９及び脱水用凝集剤供給部１０に区画され、また
該内筒５の中心部には汚泥供給管１１、分離・濃縮用凝
集剤供給管１２及び脱水用凝集剤供給管１３が配設され
ている。

運転中のデカンタ型遠心分離機へ汚泥供給管１１を通し
て供給される汚泥は、該供給管１１の端部開口１１ａか
ら汚泥供給部８に入り、内筒５の筒壁に設けた汚泥吐出
ノズル１４を通して回転筒１の円筒部１ｂ内に導入され
遠心分離機による分離・濃縮作用を受ける。

同じく、分離・濃縮用凝集剤供給管１２を通して供給さ
れる凝集剤は、該供給管の端部開口１２ａから分離・濃
縮用凝集剤供給部９に入り、内筒５の筒壁に設けた分離
・濃縮用凝集剤吐出ノズル１５を通して円錐部１ａに隣
接する円筒部１ｂ内忙導入され、遠心分離機による供給
汚泥の沈降・圧密作用を促進し、さらに脱水用凝集剤供
給管１３を通して供給される凝集剤は、該供給管の端部
開口１３ａから脱水用凝集剤供給部１０に入り、内筒５
の筒壁に設けた脱水用凝集剤吐出ノズル１６を通して回
転筒１の円錐部１ａ内に導入され、遠心分離機による濃
縮汚泥の脱水作用を促進する。

遠心分離機の内筒５の内部中心部に配設される汚泥供給
管１１、分離・濃縮用凝集剤供給管１２及び脱水用凝集
剤供給管１３は、第１図及び第２図に示すような３重管
に構成してもよいが、第３図Ｃ＆）及び（ｂ）にそれぞ
れ断面図示のような多重管の構成にしてもよい。

上記したようなデカンタ型遠心分離機を用いた本発明実
施例による汚泥脱水方法は、次のようにして実施される
。まず、汚泥供給管１１の端部開口１１ａから吐出した
汚泥は、汚泥供給部８で回転加速され、汚泥吐出ノズル
１４から回転筒１の円筒部１ｂ内部に供給され、該汚泥
吐出ノズル１４付近に設けた分離・濃縮用凝集剤吐出ノ
ズル１５から全使用量の１０（％）ないし４０　（％）
量、代表的には２０（％）量供給される凝集剤と混合さ
れて、分離に必要なフロックを形成する。

フロックを形成した汚泥は、遠心力により分離され回転
筒１の内壁に沈降する。汚泥から分離した水は回転筒１
の内部を流下し、円筒部ｉ　ｂの末端部のダム４から分
離液として排出される。沈降した汚泥はスクリューコン
ベヤにより濃縮されながら沈殿汚泥排出口３側へ搬送さ
れる。搬送されてきた濃縮汚泥はまだ流動性を有するた
め、回転筒の円錐部１ａにあるビーチ部で遠心力による
すべり現象を起こし、スクリューコンベヤの搬送力とす
べり分力とにより激しく攪拌される。このように汚泥が
攪拌されている部分に脱水用凝集剤吐出ノズル１６から
残りの凝集剤が全使用量の９０　（％）ないし６０　（
％）量、代表的には８０（％）量供給され、濃縮汚泥の
脱水作用を一層促進することになる。

第５図（ａ）、（ｂ）及び（ｅ）に示す例を比較例とし
、高分子凝集剤をデカンタ型遠心分離機の円筒部と円錐
部の２箇所に分けて分注した本発明実施例とを比較して
みると、それぞれの高分子凝集剤の添加率と排出された
沈殿汚泥の含水率は、次表のようになる。

高分子凝集剤添加量は、ドライソリッド（絶対乾燥固形
物）Ｄ、Ｓ、に対する重量（チ）である。

実験対象汚泥・・・・・・下水消化汚泥使用実験機・・
・・・・・・デカンタ型遠心分離機回転筒内径３５６　
ｍｍ 実験機遠心効果・・・・２，１００Ｇ スクリユーコンベヤ回転差速・・・５ｒｐｍ供給汚泥量
・・・・　・・４　ｍ　／　ｈ上記表かられかるように
、凝集剤を添加しない場合、通常汚泥回収率が５０（％
）ないし９０（％）であるのに対して、高分子凝集剤を
添加することにより、比較例（ａ）、（ｂ）、（ｅ）及
び実施例では、汚泥回収率がいずれも９８（％）台と高
率であって、汚泥回収率の点では比較例、実施例を通し
てそれ程の差はみられない。しかしながら、一種類の高
分子凝集剤　ゆを添加する比較例（ａ）及び（ｂ）と本
発明の実施例との比較かられかるように、排出沈殿汚泥
含水率は、本発明によれば２．４（％）ないし２．６（
％）も低い値となり、この種の汚泥含水率を１（％）低
くすることが爾後の沈殿汚泥処理に大きな影響を与える
ことを考慮すれば−、本発明による汚泥含水率の低減効
果は顕著なものというべきである。

本発明の実施例と比較例（Ｃ）との比較では、汚泥回収
率及び排出沈殿汚泥含水率のいずれも大差はない。しか
しながら比較例（ｅ）では二種類の高分子凝集剤を各別
に供給するための設備を必要とするため、汚泥脱水装置
の設備全体として建設費が高（なるばかりでな（、高分
子凝集剤の使用量も本発明実施例の２．５倍にもなって
運転コストも高くなる。したがって、本発明によれば比
較例（Ｃ）に比べて建設費及び運転コストの面で大幅の
低減が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の汚泥脱水方法を実施するデカンタ型遠
心分離機を用いた汚泥脱水装置の一実施例を示した側断
面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線に沿う汚泥供給管、分
離・濃縮用凝集剤供給管及び脱水用凝集剤供給管から成
る３重管の断面図、第３図（ａ）、（ｂ）は第２図とは
異なる汚泥供給管、分離・濃縮用凝集剤供給管及び脱水
用凝集剤供給管から成る集合管の断面図、第４図はデカ
ンタ型遠心分離機の側断面図、第５図（ａ）、（ｂ）、
（ｅ）は従来の汚泥調質方法の説明図である。 １・・・・・回転筒 ２・・・・・軸　受 ３　・・・・・　沈殿汚泥排出口 ４　　・・・・・　　ダ　　　　　ム ５　　・・・・・　　内　　　　筒 ６　・・・・　スクリュー羽根 ７・・・・・差動機 ８　・・・・・　汚泥供給部 ９　・・・・　分離・濃縮用凝集剤供給部１０　　・・
・・・　脱水用凝集剤供給部１１　　・・・・・　汚泥
供給管 １２　　・・・・・　分離・濃縮用凝集剤供給管１３　
　・・・・・　脱水用凝集剤供給管１４　　・・・・　
汚泥吐出ノズル １５　　・・・・・　分離・濃縮用凝集剤吐出ノズル１
６　　・・・・　脱水用凝集剤吐出ノズル１７　　・・
・・・　ドライビーチ部 第１図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、円錐部及び円筒部から成る回転筒と、該回転筒内に
   同心的に配設された内筒及びスクリュー羽根から成るス
   クリューコンベヤとを備えたデカンタ型遠心分離機を用
   い、該遠心分離機の運転にあたり、脱水処理されるべき
   汚泥を供給するとともに、該供給汚泥の分離・濃縮・脱
   水作用を促進するための所要量の一種類の凝集剤を遠心
   分離機内へ供給して、前記回転筒円錐部末端部の排出口
   から脱水された濃縮汚泥を排出するようにした汚泥の脱
   水方法であって、 前記凝集剤の所要全量の１０（％）ないし ４０（％）量を前記回転筒円錐部に隣接する円筒部内領
   域に供給するとともに、残余の９０（％）ないし６０（
   ％）量を前記回転筒円錐部内領域に供給することを特徴
   とするデカンタ型遠心分離機を用いる汚泥の脱水方法。 ２、前記凝集剤が高分子凝集剤であり、該高分子凝集剤
   を前記回転筒円錐部に隣接する円筒部内領域に対して所
   要全量の２０（％）量を、また前記回転筒円錐部内領域
   に残余の８０（％）量を供給することを特徴とする請求
   項１記載のデカンタ型遠心分離機を用いる汚泥の脱水方
   法。 ３、円錐部及び円筒部かな成る回転筒と、該回転筒内に
   同心的に配設され該回転筒と回転差速をつけて駆動され
   る内筒及び該内筒に固定のスクリュー羽根から成るスク
   リューコンベヤと、前記内筒中心部に配設された汚泥供
   給管とを備え、前記回転筒円錐部末端部の排出口より濃
   縮汚泥を排出し、前記回転筒円筒部末端部のダムより分
   離液を排出するようにしたデカンタ型遠心分離機におい
   て、 前記汚泥供給管に並設して前記回転筒円錐部に隣接する
   円筒部内領域に凝集剤を供給するための第１凝集剤供給
   管と前記回転筒円錐部内領域に凝集剤を供給するための
   第２凝集剤供給管とを設けたことを特徴とする汚泥の脱
   水装置。 ４、前記回転筒の内部が、該回転筒円筒部側から円錐部
   側にかけて汚泥供給部、分離・濃縮用凝集剤供給部及び
   脱水用凝集剤供給部に区画され、前記汚泥供給管からの
   供給汚泥は汚泥供給部及び内筒に設けた汚泥吐出ノズル
   を介して前記回転筒円筒部内領域に供給され、前記第１
   凝集剤供給管からの供給凝集剤は、前記分離・濃縮用凝
   集剤供給部及び前記内筒に設けた分離・濃縮用凝集剤吐
   出ノズルを介して前記回転筒円錐部に隣接する円筒部内
   領域に供給され、さらに、前記第２凝集剤供給管からの
   供給凝集剤は、前記脱水用凝集剤供給部及び前記内筒に
   設けた脱水用凝集剤吐出ノズルを介して前記回転筒円錐
   部内領域に供給されるようにしたことを特徴とする請求
   項３記載の汚泥の脱水装置。