JPS6116701B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、脱水装置にて脱水された脱水汚泥を
貯留し、連続的に定量切出しを行つて次工程へ供
給するための、竪形脱水汚泥定量供給槽に関する
ものである。

近年、下水汚泥処理施設の拡充と共に発生汚泥
量は確実に増大しつつあり、その処理処分には衛
生的かつ経済的で維持管理の容易なプロセスある
いはトータルシステムが要請されている。

特に、脱水ケーキまたは脱水汚泥を乾燥・焼
却・コンポスト・埋立投棄等の次の工程へ搬送す
る場合、作業効率上あるいはシステムにより一次
的な貯留が必要となる。そして、最近は下水汚泥
処理施設の大規模化および汚泥の集約処理の傾向
からその設備容量も次第に大形化しつつある。

しかしながら、これまでの貯留槽では投入脱水
ケーキまたは脱水汚泥のブリツジ現象、汚泥取出
しの困難性、汚泥の性状変化に対する適応性等で
問題が存在し、大形化が不可能であつた。

すなわち、貯留槽には、すりばち状、円筒形、
箱形のものがあり、また、排出装置としては、ス
クリユウコンベア、掻出し用アタツチメント付き
コンベア等のものが使用されている。

これらのうち、貯留槽がすりばち形、円筒形の
ものは貯留量が多くなると、その内部において汚
泥がブリツジ現象を起し易く、脱水汚泥が降下し
にくくなるため、実際の貯留能力が小さく、か
つ、排出量が一定でない。これに対して、貯留槽
が箱形のものは、ブリツジ現象はない。しかしな
がら、この種のものには、排出装置としてスクリ
ユウコンベアを複数組設けたものと上記アタツチ
メント付きコンベアを設けたものとがある。そし
て、前者では、スクリユウコンベアにより脱水汚
泥が混練されすぎ、粘着性が増し、装置の負荷が
大となり、後者では、コンベア上方に、脱水汚泥
落下量調整用の調整ダンパーを設けているのであ
るが、操作が複雑となるとともに定量排出性に劣
る等の欠点を有している。

これに対し、貯槽を円錐台形（コニカル）のサ
イロ形状とし、底面に形成した排出トラフ部に設
けたスクリユウコンベアに加えて、底面上を回転
する汚泥かき寄せ用スプリングアーム付ロータ等
の切出し、排出システムを設けることにより、下
記の効果を生じさせ、上記の問題点を解消する考
え方がある。すなわち、 イ 長時間貯留でも汚泥排出時にブリツジ現象に
よる難排出性の問題がなく、大容量でも円滑な
排出を行なうことができる。

ロ 貯槽内の汚泥性状は脱水条件・季節・貯留時
間等で大きく変化するが、コニカルサイロの回
転切出し排出機とスクリユウ切出しコンベアの
組合せによる汚泥取出しシステムはこれらの性
状変化に適応性があり、サイロからの取出しは
全く問題なく安定定量切出しを行なうことがで
きる。

ハ コニカルサイロ内の回転切出し排出機は汚泥
の取出し量および性状に合せて運転調整するの
で対流がなく、デツドスペースがほとんど無い
ため、先に投入した汚泥は先に排出される。

また、ほぼ完全に空にすることができる。

ニ コニカルサイロの重負荷用駆動機構は貯留汚
泥の重負荷（初期ロード）または汚泥がかたま
るなど異状負荷に対して起動時の負荷軽減装
置、運転時の異状―正常自動復帰装置およびい
くつかの安全装置がシステム化されているの
で、機械を自己保護し安全性がある。

ホ コニカルサイロの機器は耐久性と信頼性があ
り、維持管理が容易である。

ヘ コニカルサイロは容積効率が高く、コンパク
トにまとめられているため据付面積が小さくて
すむ。また、貯留容量が大きくなるほど有利に
なる。

ト コニカルサイロの貯留―取出しシステムは有
機汚泥の性状とサイロ効果を有効に利用した合
理的な排出機構であるため無駄がなく、サイロ
内回転汚泥かき寄せ機およびスクリユウコンベ
アの所要動力が小さくてよい。

一方、この形式のものにおいても、上記優れた
特長を有しながらも、脱水汚泥の性状によつては
応々にスプリングアームアームの回転によつて、
汚泥が混練されて粘着性が増し、スクリユウコン
ベアの排出時に断続的に大きなダンゴ状塊となつ
て連続一定量の供給性が悪くなつたり、あるいは
スクリユウコンベアの排出能力の力が大となつて
（スクリユウコンベアへの汚泥供給量が小となつ
て）間欠的あるいは断続的にしか汚泥が排出され
ない等の問題点を有している。

本発明は、上記従来の欠点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、脱水汚泥を適度な粘着性でも
つて貯留槽より連続定量的に次工程に供給しうる
脱水汚泥定量供給槽を提供することにある。

次に、本発明を一実施例である図面にしたがつ
て説明する。

第１〜４図に示すように、本発明に係る脱水汚
泥定量供給槽１は、架台２と貯留槽６と回転速度
変換部２０と脱水汚泥かき寄せ装置２９と排出装
置３８と搬送装置４９と電気油圧制御部５３とか
ら構成される。

架台２は、垂直部３ａと傾斜部３ｂとからなる
４本の支柱３を正方形の４隅に配設し、これらを
桁材４により相互に固定したもので、先細形状を
している。また、桁材４上には歩廊５が設けてあ
る。

このような架台構成にした場合、貯留槽６の真
下部へのトラツクの進入を容易ならしめるととも
に傾斜部３ｂにより形成される空間内に、後述す
る駆動機構等の付帯機器が収容可能となり、スペ
ース的に有利になる。勿論場合によつて通常の四
角形状の架台とすることもできる。

貯留槽６は、架台２上に固定してあり、側壁の
鉛直線に対する傾斜角θが約３゜なる円錐台形状
をしており、その上面に脱水汚泥の投入口７を、
底面に排出用のピツト部８および緊急排出用のゲ
ート９を有している。上記傾斜角は上記コニカル
形状の利点を最大限に発揮できる点で有利であ
る。

ここで、ピツト部８は、貯留槽６の底板１０に
形成した長方形の切欠部下方に、両端面が閉じた
断面Ｕ字形のトラフ１１を溶着してなり、トラフ
１１の下面には、掃除口１２および排出口１３
が、そして排出口１３の上方には点検口１４が設
けてある。また、図中Δｈにて示すように、トラ
フ１１の上端は底板１０より若干高くなつてお
り、トラフ１１内へ分離降下水が流入するのを防
いでいる（第５，６図）。

トラフ１１およびスクリユウコンベアの設け方
は第３，４図の方式以外に底部の１方向、２方
向、３方向から排出する方式が適宜選択されう
る。

さらに、ゲート９は、上記同様、底板１０に形
成した長方形の切欠部に設けたものである。すな
わち、底板１０の下面に軸１５により回動自在
に、かつ、底板１０より若干低い位置に２枚の回
動板１６を取付け、これを底板１０の下面に軸支
した油圧シリンダ１７により開閉させるようにし
たものである。回動板１６の外周にはシール材が
取付けてあり、底板１０上から流入して来る悪臭
を有する汚水が漏れるのを防ぐとともに、ゲート
９の側面に排出用の管１８が配されている（第
７，８図）。

なお、貯留槽６の底部には、脱水汚泥かき寄せ
装置２９が位置しており、これらの機器の搬出入
用として、貯留槽６の側壁にマンホール１９が設
けてある。

回転速度変換部２０は、油圧モータ２１と減速
機２２とを結合してなり、減速機２２は貯留槽６
の底板１０の下面に固定してある。この減速機２
２は、ウオーム、ウオーム歯車、遊星歯車、平歯
車を組合せたもので、油圧モータ２１と直結する
水平軸２３の回転を、減速して垂直方向の減速機
軸２４に伝えている。減速機軸２４は、減速機２
２を上下方向に貫通しており、上端は、さらに底
板１０を貫通して貯留槽６内に達しており、下端
には回転速度検出計２５が取付けてある。そし
て、回転速度検出計２５による検出値は電気油圧
制御部５３に入力される。また、減速機軸２４は
中空になつており、かつその内部には油圧配管用
の管２６が配されており、この管２６が減速機軸
２４とともに回転するため、減速機軸２４の下端
に油圧回転接手２７を設け、これを介して電気油
圧制御部５３内の油圧ユニツトに接続している。

そして、上記検出値を入力された電気油圧制御
部５３により油圧モータ２１の回転速度の制御が
可能になつている。

なお、減速機軸２４が底板１０を貫通する部分
において、底板１０に形成した切欠部の周囲に、
底面により高さΔＨなるせき２８が設けてあり、
底板１０より汚水が流入して来るのを防いでいる
（第９，１０図）。

脱水汚泥かき寄せ装置２９は、中空円盤形状を
し、減速機軸２４に固定され回転可能なロータ３
０と、ロータ３０内に設けた２本のクランク軸３
１の端部のそれぞれに取付けられて下面に突出し
たスプリングアーム３２とからなる。クランク軸
３１は、ロータ３０の内部において、ロータ３０
内に軸支された油圧シリンダ３４と軸３３を介し
て結合しており、２本のクランク軸３１はそれぞ
れ独立に回動可能となつている。そして、クラン
ク軸３１の回動中心３１ａは、ロータ３０の中心
から偏心しているため、油圧シリンダ３４の動作
によりスプリングアーム３２の先端とロータ３０
の中心との距離を変化させることができる。すな
わち、スプリングアーム３２はロータ３０に対し
て伸縮運動を行う。また、スプリングアーム３２
の先端の板バネ部３５はピン３６により取替え自
在に固定されている。さらに、油圧シリンダ３４
の配管３７は上記減速機軸２４内の管２６内を貫
通している。

なお、ロータ３０は第１１図中２点鎖線にて示
すように、３分割構成になつており、組立、分解
時には、マンホール１９より機材の搬出入ができ
る構造となつている（第９〜１１図）。

排出装置３８は、トラフ１１内に設けたスクリ
ユウコンベア３９と、スクリユウコンベア３９の
排出側端部の同軸上に固定した切出し装置４０
と、スクリユウコンベア軸４１を駆動する油圧モ
ータ４２と、スクリユウコンベア軸４１の端部よ
りチエーン４３を介して、軸の回転速度を計測す
る回転速度計４４とからなつている。ここで、切
出し装置４０は、金属板を半円形に折曲げるとも
に、その両端にボルト係合部４５を設けてなる締
付バンド４６に、その径方向に、かつ外方に向け
て設けた２本のボルト４７に金属羽根４８を羽根
４８の向きを可変できるように固着したものを２
個対向させて一組としたものである。本例では、
排出口１１上方に２組の切出し装置４０が設けて
ある。また、油圧モータ４２および回転速度計４
４は、電気油圧制御部５３と接続しており、回転
駆動されるとともに、速度計測値を電気油圧制御
部５３に入力しており、電気油圧制御部５３によ
り油圧モータ４２の回転速度の制御が可能になつ
ている（第５，６図）。

搬送装置４９は、排出口１３の下方に設けたベ
ルトコンベア５０，５１とベルトコンベア５１の
中間に設けた秤量機５２とからなる。秤量機５２
による計測値は、電気油圧制御部５３に入力して
いる。

電気油圧制御部５３は、回転速度変換部２０、
脱水汚泥かき寄せ装置２９、排出装置３８、搬送
装置４９およびゲート９の起動、停止等を行なう
ための現場操作盤と、上記各機器を駆動する油圧
ユニツトと、回転速度検出計２５、回転速度計４
４および秤量機５２からの入力信号を受けて上記
油圧ユニツトを自動制御する制御部とから概略構
成され、歩廊５上に設置してある。

次に、上記構成の脱水汚泥定量供給槽１の作動
について説明する。

まず、前工程にて含水率が45〜80％に処理され
た脱水汚泥を、例えば第１図中２点鎖線で示すベ
ルトコンベア５４により投入口７より貯留槽６内
に供給し貯留する。

次工程に脱水汚泥を供給する場合、電気油圧制
御部５３より、ベルトコンベア５１，５０、スク
リユウコンベア３９、ロータ３０を順次作動させ
る。

ロータ３０の回転速度は、脱水汚泥の貯留量、
含水率、性状等の変化による負荷に応じて油圧モ
ータ２１が自己制御して設定回転数から最大規定
回転数（例えば、4.2rpm）まで変化する。そし
て、スプリングアーム３２の伸縮作動は、スプリ
ングアーム３２が受ける汚泥負荷を、例えば、減
速機軸２４に取付けた回転速度検出計２５により
ロータ３０の回転数を計測することにより行い
（トルク量の計測によつて行うことも可能）、設定
下限回転数以下になれば、油圧シリンダ３４を駆
動して２本のスプリングアーム３２を完全に引込
めローータ負荷を軽減する。

その後、ロータ３０の回転数が設定上限回転数
以上になれば、再びスプリングアーム３２が引出
されるようになつている。このようにして、正常
運転状態では、脱水汚泥の負荷変動に対してロー
タ３０の回転速度を変化させ、異常高負荷運転状
態ではスプリングアーム３２の伸縮作動を繰返
し、貯留槽６内の脱水汚泥をかき寄せ、スクリユ
ウコンベア３９に排出する。

上記かき寄せられた脱水汚泥は、スクリユウコ
ンベア３９により、第５，６図中左から右へ送出
され、さらに、切出し装置４０により細かく切出
されて、排出口１３よりベルトコンベア５０さら
に５１へと搬出されてゆく。

ベルトコンベア５１による脱水汚泥の搬送量は
常時、秤量機５２により計測されるとともに、ス
クリユウコンベア３９の回転数も回転速度計４４
により計測されている。そして、スクリユウコン
ベア３９の回転数は、それによる排出能力が上記
搬送量と一致するように電気油圧制御部５３によ
り油圧モータ４２が制御されている。

なお、上記搬送量と排出能力を一致させること
は電気油圧制御部５３によりスプリングアーム３
２の回転速度を制御することによつても可能であ
る。

排出トラフへの汚泥充填量と汚泥排出量を一致
させる方法としては、他に脱水汚泥の性状（水
分、脱水助剤量等）を検知して例えばマイコンに
より回転速度を変更する、経験値から予測制
御、排出汚泥の容量あるいは山の高さ等により
排出汚泥量を検知するものが可能である。

なお、電気油圧制御部５３内の油圧ユニツトに
は、油温検出器が設けられており、ロータ３０の
負荷が大きくなり、油温が設定温度（例えば75
℃）以上に上昇すれば、スプリングアーム３２を
引込め、ロータ３０の回転を休止させることによ
り油温を低下させるようになつている。油圧タン
クの油温が設定下限温度以下に低下すれば、再び
正常運転に復帰する。

また、貯留槽６内の脱水汚泥から発生する汚水
は、せき２８およびトラフ１１上端の出張りによ
り、回転速度変換部２０おぐびトラフ１１内に流
入することなく、ゲート９部に導かれ、管１９に
より適宜排水されるのであるが、汚水中の固形成
分がゲート９内にて凝固するのを防ぐため、ゲー
ト９内に砂を満たしておいてもよい。ゲート９の
形状は第７，８図の例に限るものではなく、第１
４図に示すゲート９′のように、回動板１６′に傾
斜を設け、最も低い部分である回動板１６′同志
の当接部側面に配した管１８′により排水させて
もよい。

さらに、切出し装置４０の数は２個に限るもの
でなく、金属羽根４８も４枚に限るものでなく、
かつ固着式としてもよい。

以上の説明より明らかなように、本発明によれ
ばベルトコンベアにより搬送される汚泥の量すな
わち、スプリングアームの適度な回転かき寄せ作
用によりピツト部へ送出される量と、スクリユウ
コンベアの排出能力が対応することになる。した
がつて、貯留汚泥が貯留槽の排出機の作用により
必要以上に混練されることがなく、所要動力を軽
減して最適状態で運転するため、機器に無理な負
担を与えることはない。

また、所望する汚泥の混練度で供給することも
可能である。

また、これとは逆に、スクリユウコンベアの排
出能力が大きすぎて、コンベアに供給される脱水
汚泥が不連続的になるということも防げる。

このため、例えば次工程の焼却炉では、一定の
状態で脱水汚泥を燃焼させることができ、燃料を
節約できる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本発明に係る脱水汚泥定量供給槽
正面図、側面図、平面図、第４図は第１図の―
線断面図、第５図は第４図のＡ部拡大図、第６
図は第５図の側面図、第７図は第４図のＢ部拡大
図、第８図は第７図の―線断面図、第９図は
第４図の―線断面図、第１０，１１図は第９
図の―線断面図、―線断面図、第１２，
１３図は切出し装置の正面図、側面図、第１４図
は、ゲートの他の実施例を示す断面図である。 １…脱水汚泥定量供給槽、２…架台、６…貯留
槽、７…投入口、８…ピツト部、９，９′…ゲー
ト、１０…底板、２０…回転速度変換部、２４…
減速機軸、２８…せき、３０…ロータ、３２…ス
プリングアーム、３８…排出装置、３９…スクリ
ユウコンベア、４９…搬送装置、５２…秤量機、
５３…電気油圧制御部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 架台とこの架台上に固定され、上部に脱水汚
   泥投入部を、底面に汚泥排出トラフを有する貯留
   槽と、この貯留槽の底板中心部を貫通した減速機
   軸に連結され、底板上を速度変換可能に回転駆動
   されるロータおよびスプリングアームを有する脱
   水汚泥かき寄せ装置と、上記スプリングアームの
   汚泥負荷に応じてスプリングアームを伸縮させる
   伸縮機構と、上記排出トラフ内にあり、上記スプ
   リングアームによりかき寄せられた脱水汚泥を貯
   留槽外へ排出するスクリユウコンベアを有する排
   出装置と、上記スプリングアームまたはスクリユ
   ウコンベアの回転速度を制御する制御部とから構
   成したことを特徴とする脱水汚泥定量供給槽。