JP6690038B1 - 汚泥処理方法及び汚泥処理設備 - Google Patents
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Abstract
Description
汚泥処理場に備わる重力濃縮設備に、下水処理場から送られた汚泥を流入させ、重力により沈降させて濃縮汚泥を得る汚泥処理方法であって、
前記汚泥の流れの中で、この汚泥に含まれる夾雑物を所定のサイズに切断して切断物を得て、
前記切断物を含む汚泥を前記重力濃縮設備に流入させる、
ことを特徴とする汚泥処理方法。
第1の態様に追加して、
前記切断物を含む汚泥を間欠に前記重力濃縮設備に流入させる、
態様を挙げることができる。
第1の態様に追加して、
前記汚泥は生汚泥である、
態様を挙げることができる。
第1の態様に追加して、
前記重力濃縮設備で発生したスカムを前記下水処理場から送られた汚泥に混入させる、
態様を挙げることができる。
第1の態様に追加して、
前記切断物は切断装置により切断され、
前記切断装置は、前記汚泥の流れ方向の回転軸線周りに回転するホルダーに保持された切断刃と、前記汚泥の流れと交差して設けられた、複数の透過孔を有する対向板とを備え、前記対向板に近接又は接した対向状態で前記切断刃が回転するものである、
態様を挙げることができる。
前記下水処理場から送られた汚泥を前記重力濃縮設備の上流側に備わる切断装置に流入させ、
前記切断装置は、前記汚泥が流入される流入部と、前記汚泥に含まれる夾雑物が切断される切断部と、切断されて得られた切断物が流出される流出部を有し、
前記流入部と前記切断部と前記流出部が前記汚泥の流れに沿って、同一直線上に順に配置されるものである、
態様を挙げることができる。
下水処理場から送られた汚泥に含まれる夾雑物が、前記汚泥の流れの中で切断されて切断物を得る切断装置と、
前記切断物を含む汚泥が重力により沈降されて濃縮汚泥が得られる重力濃縮設備とを備える、
ことを特徴とする汚泥処理設備。
従来、下水は主に家庭排水や工業排水、事業場排水等で構成されていた。また、下水には枝葉や茎、草等の植物、土壌等も混入することがあった。近年では下水処理場のスケールメリットを生かし、浄化槽排水、農集排水、生ごみ、おむつ等を下水道に集約して処理することで発生する汚泥を焼却して、エネルギー化する傾向にある。しかしながら、これらを下水と共に下水処理場に流入させ集約処理すると、夾雑物の量も増加することになる。
下水処理施設(例えば、ポンプ場や貯留管、下水配管、下水管渠、下水道幹線、圧送汚泥配管、下水処理場等、汚泥処理場)の下水に含まれる夾雑物には、プラスチック類や下着、雑巾、脱脂綿等の繊維類、ウエス、トイレットペーパー、毛髪、生ごみ、オイルボール、油脂、おむつ片、泥塊、砂塊等を例示できるがこれらに限定されるものではない。
下水の処理工程はおおよそ以下のとおりである。家庭や事業場から排水される下水は、汚水ますから、下水管、下水道幹線に流れ込み、また中継ポンプ場を経由して下水処理場70に流入される。下水処理場70に流入された下水10は、一例に順次、着水井、沈砂池、最初沈殿池71、反応槽72、最終沈殿池73、場合により高度処理設備74、塩素混和池75等を経て、放流される。沈砂池には、一例にスリットを複数有するスクリーンが設けられている。下水10に含まれる夾雑物のうちのスリットを透過されないものは、このスクリーンにより捕集され取り除かれる。しかしながら、このスクリーンを透過された夾雑物は、下水10中に含まれたまま、その下流に備わる最初沈殿池71に流入される。最初沈殿池71では流入された下水10に含まれる夾雑物のうちの重量物が重力により沈降(沈殿)される。夾雑物のうちの沈降されないものは、最終沈殿池73から流出(越流)される。なお、最初沈殿池71で沈降する物には、夾雑物に限らず、下水配管や下水道幹線に堆積された砂や泥等であって、下水10と共に流入されたものも、含まれる(以下、最初沈殿池71で沈降されたものを「生汚泥62」ともいう。)。最初沈殿池71の越流堰から流出(越流)された水、すなわち、一次処理水82は、後述する返送汚泥61aと共に反応槽72に流入され、空気や高濃度酸素等による曝気を受けた後、汚泥混合水83として反応槽72から流出される。汚泥混合水83は、最終沈殿池73に流入され、同汚泥混合水83のうち汚泥分が沈降(沈殿)される。このとき、汚泥混合水83に含まれる夾雑物も汚泥分と共に沈降(沈殿)される(なお、最終沈殿池73で沈降した沈降物を「活性汚泥61」ともいう。)。最終沈殿池73の越流堰から流出(越流)された水、すなわち、二次処理水84は、場合により備わる、オゾン処理設備その他の高度処理設備74に流入され、高度処理され、高度処理水85として流出される。この高度処理水85は塩素混和池75で消毒され、放流水86として河川に放流される。一方、活性汚泥61は、その一部が余剰汚泥61bとして汚泥処理場88に送られ、残りが返送汚泥61aとして反応槽72に流入される。
生汚泥62と余剰汚泥61bは混合され、又は別々に汚泥処理場88に送られる。生汚泥62及び/又は余剰汚泥61b(以下、単に「汚泥38」ともいう。)は、汚泥処理場88に備わる切断装置30に流入され、汚泥38に含まれる夾雑物がこの切断装置30により切断される。切断装置30から流出された、切断物を含む汚泥39は、その後の設備である重力濃縮設備(汚泥分配槽89及び重力濃縮槽90をいう。汚泥分配槽89を備えない場合は重力濃縮槽90のみをいう。)に送られる。重力濃縮設備で濃縮された汚泥は、順次、消化タンク91、脱水機92、焼却炉94で処理される。一方、消化タンク91で発生される消化ガスは、脱硫装置93を経て、例えば、ボイラや焼却炉94、ガスエンジン発電機などに送気される。なお、消化タンク91、脱硫装置93および焼却炉94は、設けない場合もある。
重力濃縮設備に送られた汚泥は、その後の脱水をし易いように重力により沈降されて固液分離を行い濃縮される。この固液分離を行う際、夾雑物を含む汚泥が液中から液面に浮上されスカムとなる。スカムとは、下水処理場70を流れる下水及び汚泥処理場88を流れる汚泥の液面に浮く、スポンジ状又は塊状の異物をいう。また、スカムの中には液面に漂っているうちに次第に硬化されるものもある。特に重力濃縮設備においては、同設備に送られた、夾雑物を含む汚泥のうち、液面に浮上されたものをいう。
[化1]
aHNOX → bH2O + cN2↑ ・・・式(1)
ここで、X=2又は3であり、a、b、cは係数である。
窒素ガスは同液に対して比重が小さく液中から液面に上昇する。このとき、夾雑物を含む汚泥が窒素分と共に浮上してスカム化される。
切断装置としては、切断刃で破砕するものであればその切断装置の構成は特に制限されるものではないが、夾雑物を切断するには、本実施形態に示す切断装置30を好適に利用できる。また、特許文献3や特許文献4に開示される切断装置や月島テクノメンテサービス株式会社が販売する製品「ロタカット」であってもよい。本実施形態に示す切断装置30は、汚泥38の流れの中に、汚泥38の流れ方向38bの回転軸線周りに回転するホルダー32に保持された切断刃35と、汚泥38の流れ方向38bと交差して設けられた、複数の透過孔34aを有する対向板34とを備えることができる。また、流れ方向38bとホルダー32の回転軸線は平行であってもよいし、鋭角であってもよい。切断刃35は、切断刃本体が刃となっている形態であってもよいし、回転羽根35bに刃先35aを備えた形態であってもよい。夾雑物は、切断刃35と、対向板34とで挟まれ、せん断力を受け切断される。図3を参照しつつ説明すると、切断装置30には、切断刃35(回転羽根35bと回転羽根に備わる刃先35a)が、対向板34面と対向して備わっている。対向板34面には同対向板34を貫通する透過孔34aが複数設けられている。対向板34は、刃を備えてもよいし、備えなくてもよい。刃を備える場合は、刃は、例えば、対向板34における汚泥38の上流側面34A上に設けてもよいし、透過孔の縁を刃状に形成して設けてもよい。対向板34の形態として、網状のものでもよく、この網自体が刃先となっている、いわゆる網刃でもよい。また、穴あき板や篩板、格子板でもよく、穴あき板や篩板、格子板における透過孔の縁が刃先で形成されている形態を提示できる。さらに、図6に示すように、中心から外方へ渦状に次第に広がりながら、ほぼ四角形状やほぼ三角形状の透過孔34aを並べた対向板の形態であってもよい。
切断装置30を通過した汚泥39は、重力濃縮設備に送られる。重力濃縮設備は、汚泥分配槽89とその下流に設置される重力濃縮槽90とで構成される。なお、重力濃縮設備は、汚泥分配槽89を設けずに重力濃縮槽90のみから構成されてもよい。
[数1]
(重力濃縮設備の滞留時間)=(重力濃縮設備の容積(m3))/(重力濃縮設備に流入される汚泥流量(m3/h))
同様に、汚泥分配槽89の滞留時間(h)は、次式で定義されるものである。
[数2]
(汚泥分配槽89の滞留時間)=(汚泥分配槽89の容積(m3))/(汚泥分配槽89に流入される汚泥流量(m3/h))
同様に、重力濃縮槽90の滞留時間(h)は、次式で定義されるものである。
[数3]
(重力濃縮槽90の滞留時間)=(重力濃縮槽90の容積(m3))/(重力濃縮槽90に流入される汚泥流量(m3/h))
[数4]
(固形物負荷)=(投入汚泥量((m3/日))・(投入汚泥固形物濃度(kg/m3))・(重力濃縮設備水面積(m2))
ここで、投入汚泥固形物濃度とは、重力濃縮設備に流入させる汚泥39の濃度をいう。
30 切断装置
32 ホルダー
34 対向板
34A 対向板における第1処理液の上流側平面
34a 透過孔
35 切断刃
38 汚泥
39 汚泥
89 汚泥分配槽
90 重力濃縮槽
Claims (6)
- 汚泥処理場に備わる重力濃縮設備に、下水処理場から送られた汚泥を流入させ、重力により沈降させて濃縮汚泥を得る汚泥処理方法であって、
前記汚泥の流れの中で、前記汚泥に含まれる夾雑物を所定のサイズに切断して切断物を得て、
前記切断物を含む汚泥を前記重力濃縮設備に流入させ、
前記重力濃縮設備で発生したスカムを、前記下水処理場から送られた汚泥に混入させる処理を行い、
前記下水処理場から送られた汚泥は、当該下水処理場で沈降した生汚泥を含むものである、
ことを特徴とする汚泥処理方法。 - 前記切断物を含む汚泥を間欠に前記重力濃縮設備に流入させる、
請求項1に記載の汚泥処理方法。 - 前記汚泥は生汚泥である、
請求項1に記載の汚泥処理方法。 - 前記切断物は切断装置により切断され、
前記切断装置は、前記汚泥の流れ方向の回転軸線周りに回転するホルダーに保持された切断刃と、前記汚泥の流れと交差して設けられた、複数の透過孔を有する対向板とを備え、前記対向板に近接又は接した対向状態で前記切断刃が回転するものである、
請求項1に記載の汚泥処理方法。 - 前記下水処理場から送られた汚泥を前記重力濃縮設備の上流側に備わる切断装置に流入させ、
前記切断装置は、前記汚泥が流入される流入部と、前記汚泥に含まれる夾雑物が切断される切断部と、切断されて得られた切断物が流出される流出部を有し、
前記流入部と前記切断部と前記流出部とが前記汚泥の流れに沿って、同一直線上に順に配置されるものである、
請求項1に記載の汚泥処理方法。 - 下水処理場から送られた汚泥に含まれる夾雑物が、前記汚泥の流れの中で切断されて切断物を得る切断装置と、
前記切断物を含む汚泥が重力により沈降されて濃縮汚泥が得られる重力濃縮設備と、
前記重力濃縮設備で発生したスカムを、前記下水処理場から送られた汚泥に混入させる手段とを備え、
前記下水処理場から送られた汚泥は、当該下水処理場で沈降した生汚泥を含むものである、
ことを特徴とする汚泥処理設備。
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