JPH06320198A - 下水汚泥の濃縮方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】下水処理場で発生する汚泥、特に余剰汚泥を処
理して、任意の濃縮度の汚泥を安定して容易に得ること
ができる、制御性がよい汚泥の濃縮方法を提供すること
を課題とする。 【構成】一端がスラリー排出口を有する截頭円錐部で他
端が軽液口を有する大径端部からなる回転ボウルと、該
回転ボウルと同軸的に若干の差速をもって回転するスク
リュウコンベアと、前記軽液口に隣接して設けられる軽
液室と、該軽液室に先端が浸漬して装着される軽液汲み
出し手段とを具備するスクリュウ型デカンターの回転ボ
ウル内に下水汚泥を導入して、前記スラリー排出口から
濃縮汚泥を排出するとともに、軽液汲み出し手段から導
出される分離液を軽液汲み出し手段の吐出側に接続され
る流量調節手段によって流量調節することを特徴とする
下水汚泥の濃縮方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は下水汚泥の濃縮方法に関
し、さらに詳しくは下水処理場で発生する汚泥をスクリ
ュウ型デカンターを用いて濃縮する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】下水処理場の初沈槽，終沈槽等から発生
する生汚泥，余剰汚泥等は、重力濃縮法あるいは機械濃
縮法により濃縮処理されたのち、消化槽に投入されてメ
タン醗酵処理されるか、あるいはベルトプレス機等の脱
水機により脱水処理されたのち焼却処分されている。こ
の汚泥濃縮については、分流式下水道の普及と生活様式
の変化等から、汚泥中の有機物の割合が年々高くなっ
て、汚泥性状も変わってきており、重力沈降を利用する
重力濃縮法では、安定した濃縮が困難になっているのが
実状である。また重力濃縮では、汚泥を長時間滞留させ
るため、腐敗による悪臭発生の問題もある。これらの理
由から、最近では機械濃縮法、とりわけ遠心力を利用し
た遠心濃縮法が普及してきている。

【０００３】遠心濃縮法は、濃縮後の汚泥濃度が重力濃
縮法では２％前後であるのに対し、４％前後と高いため
汚泥の大巾な減容が得られること、浮遊固形分（ＳＳ）
の回収率が高いこと、設備の設置面積の節減が得られる
こと等の利点もあるため、今後一層の普及が期待され
る。

【０００４】現在用いられている遠心濃縮法の代表的機
種は、スクリュウ型デカンターである。これは高速回転
する回転ボウル内に汚泥を供給し、高い遠心力で比重の
重い固形分を回転ボウルの外径側に移動させ、回転ボウ
ル内に同軸的に装着され回転ボウルと一定の差速をもっ
て回転するスクリュウコンベアで回転ボウルの一端に移
動させ濃縮した汚泥を機外に排出するものである。

【０００５】スクリュウ型デカンターを用いて、下水汚
泥を濃縮する運転に際して、重要なことは濃縮汚泥の濃
度と排出量の制御である。現在実施されている代表的な
制御法は、次の二つの方法である。

【０００６】第１の方法は、回転ボウルとスクリュウコ
ンベアの差速を調節する方法である。この方法は、回転
ボウルの濃縮汚泥が排出される側の端部を截頭円錐形と
して、この傾斜部を脱水ゾーンとしているデカンターに
主に採用されている。この型式のデカンターにおいて
は、前記の差速を大きくすれば、濃縮汚泥の排出量が多
くなり、それだけ汚泥濃度は薄くなる性質を利用してい
る。しかしながらこの方法では、濃度一定制御における
差速の増減に対する濃度変化の追従性が悪く、特に原液
の汚泥濃度が変動する場合、濃縮汚泥の濃度制御が困難
になるという問題がある。

【０００７】第２の方法は、濃縮汚泥をスキミングパイ
プで汲み出して、濃縮汚泥の排出量を調節する方法であ
る。この方法は回転ボウルが截頭円錐部を有しない直胴
型式のデカンターに採用されている。この型式のデカン
ターにおいては、回転ボウルの一端側の外径部にスキミ
ングパイプの入口端を配設し、汲み出した濃縮汚泥をス
キミングパイプの出口端に設けたニードル弁の開度を調
節して濃縮汚泥の排出量を制御している。この方法で
は、高粘度のスラリーである濃縮汚泥を弁開度で流量制
御するため、制御性がよくないという問題がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の従来
技術の問題点を背景にしてなされたものであって、下水
処理場で発生する汚泥、特に余剰汚泥を処理して、任意
の濃縮度の汚泥を安定して容易に得ることができる、制
御性がよい汚泥の濃縮方法を提供することを課題とす
る。本出願人は、先に特開平４−３１０２５５号にて回
転ボウルの大径端部に軽液室を有し、該軽液室に先端が
浸漬する軽液汲み出し手段によって軽液を導出する構造
のスクリュウ型デカンターを提案したが、本発明は、こ
のスクリュウ型デカンターを下水汚泥の濃縮に適用する
ことにより、従来の汚泥濃縮方法には見られない顕著な
作用効果を有する汚泥濃縮方法を開発するに至ったので
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、下水汚泥をスクリュウ型デカンターを用いて濃縮
するに際して、一端がスラリー排出口を有する截頭円錐
部で他端が軽液口を有する大径端部からなる回転ボウル
と、該回転ボウルと同軸的に若干の差速をもって回転す
るスクリュウコンベアと、前記軽液口に隣接して設けら
れる軽液室と、該軽液室に先端が浸漬して装着される軽
液汲み出し手段とを具備するスクリュウ型デカンターの
回転ボウル内に下水汚泥を導入して、前記スラリー排出
口から濃縮汚泥を排出するとともに、軽液汲み出し手段
から導出される分離液を軽液汲み出し手段の吐出側に接
続される流量調節手段によって流量調節することを特徴
とする下水汚泥の濃縮方法にある。

【００１０】

【作用】スクリュウ型デカンターの回転ボウル内に導入
された下水汚泥は、遠心力の作用を受け、比重の重い固
形分（汚泥）は回転ボウル内を半径方向外向に移動し、
水と分離されて回転ボウル内壁付近に集まる。この際、
本出願人が先に特許第1665178号で提案した、スクリュ
ウコンベアの内側に半径方向と角度を有して配設される
縦通分離板を直胴部の分離ゾーンに有するスクリュウ型
デカンターは、縦通分離板と衝突する固形分を効率よく
外径側に移動させる作用を有するので一層効率よく水と
分離することができる。

【００１１】回転ボウル内壁付近に集められた固形分
は、次いでスクリュウコンベアによって截頭円錐部側に
移動せられ、さらに円錐部の傾斜部を上昇しながら脱水
されて、スラリー排出口から濃縮汚泥として機外に排出
される。一方固形分を除去された分離液は、大径端部の
軽液口から軽液室に流入し、軽液室に装着されているイ
ンペラー等の汲み出し手段によって強制的に機外に導出
される。この際、汲み出し手段の吐出側に接続されてい
る流量調節手段、例えば流量調節弁，流量調節ポンプ等
の通常の手段によって分離液の流出量は容易に正確に制
御される。

【００１２】原液汚泥中の固形分は、遠心力によって液
分と分離され、特に前記の縦通分離板を有するスクリュ
ウ型デカンターによって一層効率よく、例えばＳＳ分
（浮遊固形分）は回収率９０％以上の効率で濃縮汚泥側
に回収される。従って、分離液の流出量を多くしても回
収率を低下することなく、汚泥の濃縮度を高めることが
でき、逆に分離液の流出量を少なくすれば汚泥の濃縮度
を低くすることができる。例えば、投入する原液汚泥の
流量を１００として、分離液の量を８０から９０に増加
すれば、濃縮汚泥中の水分量は２０から１０に減少し、
濃縮汚泥の濃縮度を約２倍にすることができる。

【００１３】以上の説明から分かるように、本発明にお
いては、流量制御を容易にしかも確実にできる分離液側
を流量制御することにより、濃縮汚泥の濃度とその排出
量の制御を間接的であるが正確にしかも安定して行うこ
とができるのである。本発明の汚泥濃縮方法を自動制御
運転する場合は、分離液の流路に流量調節計等を設け、
適宜の流量に設定すれば、濃縮汚泥を所定濃度で排出す
ることができる。さらに従来の方法で実施されているよ
うに、濃縮汚泥濃度を粘度計で測定するか、または分離
液中の汚泥濃度を濁度計等によって連続測定し、この測
定結果によって分離液の流量調節計をカスケード制御す
れば、供給する汚泥中の汚泥濃度が変動する場合にも対
応することができる。

【００１４】

【実施例】図１に示されるスクリュウ型デカンターを用
いて、下水汚泥を濃縮した実施例について説明する。図
１において、１は高速回転する回転ボウルであり、原液
供給管から投入される汚泥を遠心分離して、固形分（汚
泥）を外径側に移動する。外径側に集められた固形分
は、回転ボウルと一定差速を有して回転するスクリュウ
コンベア２によって截頭円錐側に搬送されて、スラリー
排出口４から濃縮汚泥として排出される。

【００１５】一方固形分が分離除去された分離液は、軽
液口３を通って軽液室５に流入する。軽液室５に先端が
浸漬して装着される軽液インペラー６は、分離液を汲み
出し、遠心力を利用して管路を介して流量調節計７に送
出する。この流量調節計７により、原液汚泥の流量と濃
度に対応して分離液の流量を適宜流量に調節すれば、ス
ラリー排出口４から排出される濃縮汚泥の濃度を所定濃
度に制御できる。

【００１６】８は濃縮汚泥の濃度を連続的に測定する粘
度計等の汚泥濃度計であり、９は原液汚泥及び分離液中
の汚泥濃度をそれぞれ連続的に測定する濁度計等の汚泥
濃度計であり、１０は原液汚泥の流量計である。もし原
液汚泥中の汚泥濃度が頻繁に変動するような場合は、こ
れらの濃度計と分離液の流量調節計７をカスケード制御
することにより、濃縮汚泥中の汚泥濃度もしくは分離液
中のＳＳ濃度を所定値に制御することも可能である。

【００１７】下水処理場の余剰汚泥を図１に示される縦
通分離板（図示なし）を有するスクリュウ型デカンター
のテスト機を用いて処理した結果の実験値を次に示す。 原液汚泥流量 ； 1980 L/Hr 原液汚泥ＳＳ
濃度； 4160 ppm 分離液流量 ； 1820 L/Hr 分離液ＳＳ濃
度 ； 348 ppm 濃縮汚泥ＴＳ濃度； 4.8 ％ ＳＳ回収率
； 92.0 ％ 備考）上記実験値は、原液及び分離液の流量を同一流量
に設定して２４時間連続運転した場合の平均値である。
この間、濃縮汚泥ＴＳ濃度及び分離液ＳＳ濃度の変動は
それぞれ上記平均値の±１０％内に入っている。ＳＳ及
びＴＳ濃度は、ＪＩＳＫ-0102工場廃水試験方法によっ
た。

【００１８】

【発明の効果】以上説明した構成と作用を有する本発明
によれば、下水処理場で発生する汚泥を安定して所定濃
度に濃縮でき、しかも原液汚泥の濃度が変動する場合で
も、濃縮汚泥の濃度あるいは分離液中のＳＳ濃度を安定
して制御できる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施したスクリュウ型デカンターの概
略図

【符号の説明】

１；回転ボウル、２；スクリュウコンベア、３；軽液
口、４；スラリー排出口、５；軽液室、６；軽液インペ
ラー、７；流量調節計、８；汚泥濃度計、９；汚泥濃度
計、１０；原液汚泥流量計。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下水汚泥をスクリュウ型デカンターを用い
   て濃縮するに際して、一端がスラリー排出口を有する截
   頭円錐部で他端が軽液口を有する大径端部からなる回転
   ボウルと、該回転ボウルと同軸的に若干の差速をもって
   回転するスクリュウコンベアと、前記軽液口に隣接して
   設けられる軽液室と、該軽液室に先端が浸漬して装着さ
   れる軽液汲み出し手段とを具備するスクリュウ型デカン
   ターの回転ボウル内に下水汚泥を導入して、前記スラリ
   ー排出口から濃縮汚泥を排出するとともに、軽液汲み出
   し手段から導出される分離液を軽液汲み出し手段の吐出
   側に接続される流量調節手段によって流量調節すること
   を特徴とする下水汚泥の濃縮方法。