JPH06339700A - 汚泥をコンディショニングして脱水する方法とその装置 - Google Patents

汚泥をコンディショニングして脱水する方法とその装置

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JPH06339700A
JPH06339700A JP3239916A JP23991691A JPH06339700A JP H06339700 A JPH06339700 A JP H06339700A JP 3239916 A JP3239916 A JP 3239916A JP 23991691 A JP23991691 A JP 23991691A JP H06339700 A JPH06339700 A JP H06339700A
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mixing
conduit
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flake
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Stephan Geyer
シユテフアン・ガイエル
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 供給ポンプ１と脱水装置５の間の加圧導管で
脱水すべき泥懸濁液にフレーク剤を混合してコンディシ
ョニングと脱水を行う方法とその装置を提供する。 【構成】 混合箇所７，７′，７″と脱水装置５の入口
の間の間隔を運転期間中に可変できる。それには、例え
ば、混合ヘッドを担持する円管棒が泥導管３の中で移動
するか、あるいは脱水装置５から種々の間隔にして配設
されている多数の混合箇所７，７′，７″を選択的に運
転させる。この方法で、泥フレークの形成と熟成に利用
される熟成時間が支配されているその時の条件および添
加すべきフレーク剤の種類に応じて最適にされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、供給ポンプで泥を泥
導管を介して脱水装置に導き、フレーク剤を泥導管に設
けた混合箇所で泥の中に混合し、混合箇所と脱水装置の
間で泥が進んだ流れ区間中でフレーク剤が泥の内容物と
反応して、フレークを形成してこのフレークを安定化さ
せる、泥をコンディショニングして脱水する方法および
その装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】多くの種類の泥、特に排水浄化ないしは
水処理で生じる泥は、チェンバーフィルタープレス、ベ
ルトフィルタープレス等のような脱水装置中で脱水する
のが困難であるため、脱水性を改善するため予めコンデ
ィショニング（調節）を加える必要がある。このコンデ
ィショニングは、通常一種またはそれ以上の化学フレー
ク剤を混合して行われる。この出願では、上記表現は、
溶解しているないしはコロイド状の泥の内容物をフレー
ク状にするフレーク剤や、フレークを集めて固化するの
に適した所謂フレーク補助剤と解すべきである。この発
明の有利な応用分野は有機高分子化合物、所謂高分子電
解質の形状になっているフレーク剤を添加して泥をコン
ディショニングすることにある。
【０００３】コンディショニングによって得られる泥の
脱水性は、量と大きさ決定的に依存し、特に形成される
フレークの構造と安定性に依存する。添加されたフレー
ク剤の種類と量だけでなく、混合に使用されるエネルギ
や混合に続く熟成時間も、フレークの形成と凝固に決定
的な影響を与える。「脱水技術」（Abwassertechnik)第
１巻, 1965年, 第４頁により、供給ポンプによって供給
される泥の流量と固体物質含有量に応じて、添加すべき
フレーク剤の量を制御することは公知である。ドイツ特
許第 37 43 428号明細書により、フレーク剤を添加した
後に存在するフレークの量、大きさおよび／または構造
を測定し、それ等に応じて添加すべきフレーク剤の量や
使用する混合エネルギあるいは供給ポンプの吸引ないし
加圧側にある添加場所の間の切換を制御することは公知
である。
【０００４】フレーク剤をできる限り節約して使用する
には、フレーク形成に影響を与える全てのパラメータを
最適にすることが望ましい。これには、特に熟成時間も
関連している。この熟成時間は、泥のフレークを形成し
て熟成するため、フレーク剤を混ぜた後、脱水装置に入
るまでに利用される。この熟成時間は泥の流速と混合場
所と脱水装置の間の流れ区間に依存している。所定の熟
成時間内で、フレーク剤を泥に混ぜる必要があり、この
泥と反応させ、フレークを形成させる必要がある。そし
て、フレークのこのような熟成によって、脱水装置に入
るまでに安定化される。
【０００５】従来、一つの設備を企画する場合、殆ど経
験に基づき、所望の熟成時間が生じるように混合場所を
設定することが行われて来た。この経験は今までその都
度使用するフレーク剤によって得られている。この場
合、先ず濾過を行う場合、泥の流速が極度に低下し、そ
のため熟成時間が増加するので、例えば濾過添加の初期
条件に対して設定される最適化は、流速が低下した場
合、濾過添加の他の経過で最早最適なフレーク形成や、
最適なフレーク剤の利用とならないことを計算するのが
困難である。
【０００６】他方、これまで、種々の製造業者によって
提供されているフレーク剤の製品が非常の異なった反応
時間やフレーク熟成時間を必要とすることに注意を払っ
ていない。それ故、フレーク剤に関して装置を最適にす
るには、フレーク剤を交換した場合、最早適切でないと
理解される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、フ
レーク形成に影響を与えるパラメータを変化する運転条
件に柔軟に適合させることのできる、冒頭に述べた種類
の方法およびこの方法を実施する装置を提供することこ
とにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
により、供給ポンプで泥を泥導管を介して脱水装置に導
き、フレーク剤を泥導管に設けた混合箇所で泥の中に混
合し、混合箇所と脱水装置の間で泥が進んだ流れ区間中
でフレーク剤が泥の内容物と反応して、フレークを形成
してこのフレークを安定化させる、泥をコンディショニ
ングして脱水する方法の場合、脱水過程の間に泥が混合
箇所と脱水装置の間で進んだ流れ区間の距離ｘを可変で
きることによって解決されている。
【０００９】更に、上記の課題は、この発明により、泥
導管３を介して供給ポンプ１に接続する脱水装置５と、
泥導管３に合流し、フレーク剤の導入および／または添
加装置１１が接続する混合装置７とを備えた泥をコンデ
ィショニングして脱水する装置の場合、泥導管に沿って
間隔をおき二個またはそれ以上の混合装置７，７′，
７″を配設し、これ等の混合装置を選択的に運転・停止
させることができることによって解決されている。
【００１０】更に、上記の課題は、この発明により、泥
導管３を介して供給ポンプ１に接続する脱水装置５と、
泥導管３に合流し、フレーク剤の導入および／または添
加装置１１が接続する混合装置７とを備えた泥をコンデ
ィショニングして脱水する装置の場合、混合装置３３，
３５が泥導管３の内部で移動可能に設置されていること
によって解決されている。
【００１１】この発明による方法とこれ等の方法を実施
する装置の他の有利な構成は、特許請求の範囲の従属請
求項に記載されている。
【００１２】
【実施例】以下に、この発明を実施例に基づきより詳し
く説明する。
【００１３】図１の装置では、泥が供給ポンプ１から泥
導管３を介して脱水装置５に導入される。この装置は図
面にはチェンバーフィルタプレスとして模式的に示して
ある。この発明は、他の種類の脱水装置、例えばベルト
フイルタプレスでも利用できる。
【００１４】泥導管３には、互いに間隔を保って三つの
混合箇所７，７′，７″が配設されている。どの混合箇
所にも、遮断機構を介して連結継手９，９′，９″が装
備されている。フレーク剤の添加ポンプ１１は吸引側で
フレーク剤溶液の貯槽１３に接続している。添加ポンプ
１１の加圧側では、導管１５を経由して可撓性のホース
１９が遮断機構１７に連結している。このホースはその
端部にカップリング片２１を担持している。このカップ
リング片にホース１９を選択的に継手９，９′，９″の
一つに連結できる。こうして、混合装置７，７′，７″
の一つに貯槽１３からのフレーク剤が選択的に添加でき
る。このことは、脱水装置５の各有効混合場所の間隔ｘ
を可変すること以外の何物でもないことを意味する。
【００１５】この発明の簡単な実施例は、貯槽１３から
のフレーク剤の種々の製品を添加ポンプ４を介して導入
する必要がある場合、有利に利用できる。この場合、種
々のフレーク剤の各々に対してそれぞれ混合装置７，
７′，７″の一つが脱水装置５からの最適距離ｘを有す
る。
【００１６】図２の実施例では、泥導管３に間隔を保っ
て配設された混合装置７，７′，７″の各々がそれぞれ
一個の遮断機構８，８′，８″を介して添加ポンプ１１
を装備した添加剤導管１５に永続的に連結している。遮
断機構８，８′，８″は制御装置２３から適当な制御信
号によって開閉制御される。従って、混合装置７，
７′，７″の一つまたはそれ以上が選択的に動作あるい
は非動作状態にされる。制御装置２３による制御は、連
続的に測定される種々の運転パラメータに応じて自動的
に行われる。一方では、供給ポンプ１の出口にある測定
箇所２５で、このポンプ１によって供給される泥の流速
と固体含有量が測定され、対応する信号が制御装置２３
に導入される。脱水装置５の入口近くには、圧力装置２
７を用いて泥導管３の圧力が検出される。次いで、脱水
装置５の入口近くには、同様に光学的な泥画像プローブ
２９によってフレーク剤を添加して形成されたフレーク
の数、量および／または構造を検出し、対応する信号を
制御装置２３に導入される。これ相当する光学プローブ
は周知である。これ等のプローブは簡単な懸濁測定器と
して形成できるか、あるいは例えばドイツ特許第 37 43
428号明細書により公知のような、泥フレーク輪郭を光
学的に解析する複雑な装置がある。
【００１７】図３の実施例では、供給ポンプ１が泥を直
角に曲がって泥導管を経由して脱水装置５に供給する。
この直角場所３ａでは、摺動パッキング３１を介して移
動可能な円管棒３３が泥導管３に入る。この円管棒３３
は、その外端で可撓性ホース１９を介してフレーク剤導
管１５に連結している。このフレーク剤導管には、添加
ポンプ１１によってフレーク剤溶液が添加される。泥導
管３に突き出た端部では、円管棒３３が混合・配分ヘッ
ド３５を担持している。このヘッドは、周囲に配分され
た、あるいは軸方向に向いたフレーク剤溶液の供給開口
を有すると有利である。円管棒３３は、その長手方向に
移動モータ３７によって、例えばピニオンによって移動
させることができる。このピニオンは円管棒３３に設け
た歯車３６と協働する。スピンドル駆動も考えられる。
移動駆動部３７によって円管棒３３２を移動させること
によって、脱水装置５の導入箇所から混合ヘッド３５の
間隔ｘを連続的に可変できる。
【００１８】移動駆動部３７によって円管棒３３を移動
させることは、制御装置２３によって自動的に行われ
る。この制御装置は制御信号をサーボモータ３７に、ま
た場合によっては、フレーク剤用の添加ポンプ１１にも
供給する。制御装置２３は種々の測定装置、例えば泥導
管３の泥の流速や固体含有量を測定する測定器２４，２
５、泥導管の圧力を測定する圧力計２７、形成された泥
フレークの大きさ、量および構造を検出する光学的な測
定器２９および導入されたフレーク剤溶液の量を測定す
る測定器２６のような測定装置からの測定信号を受信す
る。
【００１９】混合箇所と脱水装置への入口との間の泥の
流れ区間をこの発明によって可変できることが、フレー
ク形成と熟成に実際に利用される熟成時間を最適にする
ことになるために、混合箇所で既にフレーク剤が泥にで
きる限り完全に混ざることが重要である。そうでない場
合、正確に指定できない流れ区間の部分が、フレーク剤
を泥に不完全に混合するため、フレーク形成と熟成に対
して利用しない。この発明によれば、それ故、フレーク
剤の混合箇所で混合装置を使用し、これ等の混合装置が
フレーク剤を泥にできる限り効果的にしかも完全に混合
させることを保証する。このような混合装置の実施例
は、図４と図５に示してある。
【００２０】更に、混合を強力にするため、泥導管にモ
ータ駆動する混合攪拌器４０を設けることができる。つ
まり、円管棒３３の移動範囲の直接下流や、光学測定装
置２９の前に装備できる。攪拌器の回転数とこの攪拌器
によってもたらされる混合エネルギも制御装置２３によ
って制御される。
【００２１】図４によれば、泥導管３はリング導管３５
によって取り囲まれている。このリング導管はフレーク
剤の供給導管１５に接続している。泥導管３の軸の周り
に角度間隔をおいて配設されている多数、例えば４個の
混合ノズル３７は、リング導管３５に連結している。ど
の混合ノズル３７にも、リング導管３５の外側で、ネジ
キャップまたは類似なものによって移動できる浄化開口
３９が付属している。
【００２２】図５の実施例では、泥導管３にネジフラン
ジ４１を介して中間片４３が挿入されている。この中間
片の壁には内側で流速を高め、混合作用を改善するノズ
ル状の輪郭４５がある。しかし、この輪郭は必ずしも必
要なく、研磨された円管片４３も使用できる。この円管
片４３には、円管片４９が気密封止された回転軸受４７
によって支承されている。この円管片はその端部に混合
ヘッド５１を担持している。この混合ヘッド５１には、
その軸の周りに配分されている多数、例えば４個の供給
ノズル５３が設けてある。更に、混合ヘッド５１は、混
合箇所で泥の流れに渦を形成するために使用される突き
出た案内板あるいは羽根５５を担持している。
【００２３】円管片４９は気密封止された回転軸受５７
によってフレーク剤導入導管１５に連結していて、駆動
モータ５９によってその軸の周りに回転する。この方法
では、混合ヘッド５１が泥導管３の軸に対して直角な軸
の周りに回転し、それによってもたらされる混合ノズル
５３と案内板５５のリング状運動によって、泥流れに導
入されたフレーク剤の非常に一様で、強力な混合とな
る。
【００２４】図５の実施例から離れて、混合ヘッド５１
の回転軸が泥導管３の軸に平行に、あるいはその軸に一
定角度傾けて配設されるように、混合ヘッド５１を配設
できる。
【００２５】図１または図２の装置の異なった混合装置
７，７′，７″の各々は図４または図５の実施例によっ
て構成できる。
【００２６】図３の実施例でも、測定ヘッドまたは全体
の円管棒３３を長手軸の周りに回転できるように、円管
棒３３の端部に設けた混合ヘッド３５を形成できる。従
って、図５の混合ヘッドの場合と同じ効果が得られる。
【００２７】
【発明の効果】この発明によって、脱水装置からフレー
ク剤の混合場所との距離が固定されるのでなく、運転時
に可変できると言う利点が得られる。従って、例えば種
々のフレーク剤製品の異なった反応特性に装置を適合さ
せることができ、濾過添加の間に変わる流れ条件を計算
に入れることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第一実施例による泥をコンディショ
ニングして脱水させる装置の模式図である。
【図２】この発明の第二実施例による泥をコンディショ
ニングして脱水させる装置の模式図である。
【図３】この発明の第三実施例による泥をコンディショ
ニングして脱水させる装置の模式図である。
【図４】図１または図２の装置に使用できるフレーク剤
の混合装置を備えた泥導管の横断面図である。
【図５】同様に、図１または図２の装置に使用できる他
の実施例の混合装置を備えた泥導管の縦断面図である。
【符号の説明】
１ 供給ポンプ ３ 泥導管 ５ 脱水装置 ７，７′，７″ 混合箇所 ９，９′，９″ 接続継手 １１ 添加ポンプ １３ 貯槽 １５ 導管 １７ 遮断機構 １９ ホース ２１ 連結片 ２３ 制御装置 ２５ 測定箇所 ２７ 圧力測定装置 ２９ 泥画像形成プローブ ３１ 摺動パッキング ３３ 円管棒 ３５ 混合・分配ヘッド ３７ 移動モータ ３９ 浄化開口 ４０ 混合攪拌器 ４１ ボルトフランジ ４３ 中間片 ４３，４９ 円管片 ４７，５７ 回転軸受 ５１ 混合片 ５３ 供給ノズル ５５ 羽根 ５９ 駆動モータ

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 供給ポンプで泥を泥導管を介して脱水装
    置に導き、フレーク剤を泥導管に設けた混合箇所で泥の
    中に混合し、混合箇所と脱水装置の間で泥が進んだ流れ
    区間中でフレーク剤が泥の内容物と反応して、フレーク
    を形成してこのフレークを安定化させる、泥をコンディ
    ショニングして脱水する方法において、脱水過程の間に
    泥が混合箇所と脱水装置の間で進んだ流れ区間の距離
    （ｘ）を可変できることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 脱水装置から異なった間隔で泥導管に設
    置された二つまたはそれ以上の混合箇所は選択的に運転
    されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 少なくとも三個の混合箇所が設けてある
    ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 各混合箇所では異なったフレーク剤が添
    加されることを特徴とする請求項２または３に記載の方
    法。
  5. 【請求項５】 混合箇所は泥導管の長手方向に移動でき
    ることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】 流れ区間の長さの可変は、供給ポンプに
    よって供給される泥の量および／または固体内容物に応
    じて、および／または泥導管の圧力に応じて、および／
    または混合箇所の下流にあるフレークの量、大きさと構
    造に応じて制御されることを特徴とする請求項１に記載
    の方法。
  7. 【請求項７】 泥導管（３）を介して供給ポンプ（１）
    に接続する脱水装置（５）と、泥導管（３）に合流し、
    フレーク剤の導入および／または添加装置（１１）が接
    続する混合装置（７）とを備えた泥をコンディショニン
    グして脱水する装置において、泥導管に沿って間隔をお
    き二個またはそれ以上の混合装置（７，７′，７″）を
    配設し、これ等の混合装置を選択的に運転・停止させる
    ことができることを特徴とする装置。
  8. 【請求項８】 混合装置はフレーク剤用の同じ導入・供
    給装置（１１）に接続していて、選択的に遮断できるこ
    とを特徴とする請求項７に記載の装置。
  9. 【請求項９】 導入・供給装置は選択的に混合装置
    （７，７′，７″）の一つに連結できることを特徴とす
    る請求項７に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 混合装置（７，７′，７″）は種々の
    フレーク剤に対する異なった添加装置に接続している
    か、あるいは連結できることを特徴とする請求項７に記
    載の装置。
  11. 【請求項１１】 泥導管（３）を介して供給ポンプ
    （１）に接続する脱水装置（５）と、泥導管（３）に合
    流し、フレーク剤の導入および／または添加装置（１
    １）が接続する混合装置（７）とを備えた泥をコンデイ
    ィショニングして脱水する装置において、混合装置（３
    ３，３５）が泥導管（３）の内部で移動可能に設置され
    ていることを特徴とする装置。
  12. 【請求項１２】 混合装置（７，７′，７″，３５）の
    何れも軸の周り配分されて配設されている多数の供給開
    口（３７，５３）を保有することを特徴とする請求項７
    〜１１の何れか１項に記載の装置。
  13. 【請求項１３】 供給開口（３７）は泥導管（３）の周
    囲に角度間隔をおいて配分された合流していることを特
    徴とする請求項１１に記載の装置。
  14. 【請求項１４】 混合装置は泥導管（３）に突き出た混
    合ヘッド（３３，５１）を保有し、この混合ヘッドは混
    合ヘッドの軸の周りに配分されて配設されている多数の
    供給開口（５３）を保有することを特徴とする請求項１
    １に記載の装置。
  15. 【請求項１５】 混合ヘッドの軸は泥導管（３）の長手
    軸に直角またはある角度傾いて配設されていることを特
    徴とする請求項１４に記載の装置。
  16. 【請求項１６】 混合ヘッド（３５）は泥導管（３）の
    長手軸に同軸に配設され、この導管に沿って移動できる
    ことを特徴とする請求項１１または１４に記載の装置。
  17. 【請求項１７】 各供給開口（６３）には、移動可能な
    浄化開口（６９）が付属していることを特徴とする請求
    項１２〜１６の何れか１項に記載の装置。
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