【解決手段】繊維状物質を含有する攪拌対象液3を貯留する槽体14と、槽体14内で攪拌対象液3を攪拌する攪拌羽根18とを有する攪拌装置4の運転方法であって、槽体14内に攪拌対象液3を供給して攪拌羽根18を正回転させる攪拌工程と、槽体14内に洗浄液29を通液しながら、攪拌羽根18を逆回転させる攪拌羽根洗浄工程とを有する。
攪拌装置は、攪拌工程において、凝集剤が注入された汚泥を槽体内で攪拌し、凝集汚泥として排出口から排出することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の攪拌装置の運転方法。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の攪拌装置としては、例えば、
図8に示すように、汚泥脱水機101の前段に備えられた凝集攪拌装置102がある。凝集攪拌装置102は、汚泥を貯留する槽体103と、槽体103内に設けられた攪拌軸104と、攪拌軸104に設けられた攪拌羽根105と、攪拌軸104を回転駆動するモータ106と、洗浄水噴射装置107とを有している。
【0003】
洗浄水噴射装置107は、洗浄水108を攪拌羽根105に噴射して、攪拌羽根105に絡み付くし渣分を除去するものである。槽体103の底部には汚泥入口兼ドレン出口109が形成され、汚泥入口兼ドレン出口109には汚泥入口兼ドレン出口用管路110が接続され、汚泥入口兼ドレン出口用管路110にはドレン弁111が設けられている。
【0004】
これによると、し渣分を含む汚泥と高分子凝集剤溶液とを槽体103に供給し、攪拌羽根105を正回転して凝集混合させ、汚泥中の固形物をフロック状の凝集物として浮遊させる。その後、凝集物を含む汚泥は、槽体103内から汚泥脱水機101に供給され、液分がろ過脱水される。このような通常の攪拌工程を所定時間行った後、槽体103への汚泥の供給を停止し、攪拌羽根105を逆回転させながら、ドレン弁111を開いて、槽体103内の汚泥を抜き取る。
【0005】
槽体103内が空になり、攪拌羽根105が空気中で逆回転している状態で、洗浄水108を洗浄水噴射装置107から攪拌羽根105に噴射する。これにより、攪拌羽根105に絡み付いたし渣分は、攪拌羽根105から除去され、汚泥入口兼ドレン出口109から槽外へ排出される。
【0006】
尚、上記のような凝集攪拌装置102は例えば下記特許文献1に記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら上記の従来形式では、攪拌羽根105から離脱したし渣分が、汚泥入口兼ドレン出口109から槽外へ排出されず、槽体103内の底部に残留し易いといった問題がある。このようにし渣分が残留すると、次に通常の攪拌工程を行って攪拌羽根105を正回転した際、槽体103内に残留していたし渣分が、再び、攪拌羽根105に絡み付くという問題がある。
【0009】
本発明は、攪拌羽根に絡み付いたし渣等の繊維状物質を確実に槽体内から槽外へ排出することが可能な攪拌装置の運転方法および汚泥処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記目的を達成するために、本第1発明は、繊維状物質を含有する攪拌対象液を貯留する槽体と、槽体内で攪拌対象液を攪拌する攪拌羽根とを有する攪拌装置の運転方法であって、
槽体内に攪拌対象液を供給して攪拌羽根を正回転させる攪拌工程と、
槽体内に洗浄液を通液しながら、攪拌羽根を逆回転させる攪拌羽根洗浄工程とを有するものである。
【0011】
これによると、攪拌羽根洗浄工程において、攪拌羽根を逆回転させることにより、攪拌羽根に絡み付いた繊維状物質が攪拌羽根から離脱する。この攪拌羽根洗浄工程は槽体内に洗浄液を通液しながら行われるので、攪拌羽根から離脱した繊維状物質は、槽体内を洗浄液と共に流れて、槽体の排出口から槽外へ確実に排出される。
【0012】
これにより、攪拌羽根洗浄工程終了時において、繊維状物質が槽体内に残留するのを防止することができる。
【0013】
本第2発明における攪拌装置の運転方法は、攪拌羽根洗浄工程において、攪拌羽根の逆回転と正回転とを交互に繰り返すものである。
【0014】
これによると、攪拌羽根洗浄工程において、攪拌羽根の逆回転と正回転とを交互に繰り返すことにより、攪拌羽根に絡み付いた繊維状物質を、攪拌羽根から、確実に離脱させることができる。
【0015】
本第3発明における攪拌装置の運転方法は、洗浄液は、雑用水、攪拌対象液、薬液のいずれかの液体である。
【0016】
本第4発明における攪拌装置の運転方法は、攪拌装置は、攪拌工程において、凝集剤が注入された汚泥を槽体内で攪拌し、凝集汚泥として排出口から排出するものである。
【0017】
本第5発明は、上記第4発明に記載の攪拌装置の運転方法を用いた汚泥処理方法であって、
攪拌工程において、攪拌装置から排出された凝集汚泥を汚泥脱水機で脱水し、
攪拌羽根洗浄工程において、攪拌装置から排出された洗浄液を汚泥脱水機で脱水するものである。
【0018】
これによると、攪拌羽根洗浄工程において、攪拌装置から排出された使用後の洗浄液(すなわち洗浄廃液)を汚泥脱水機で脱水するため、洗浄液に含まれている繊維状物質が洗浄液から分離されて除去される。
【0019】
また、攪拌工程を行った後、攪拌羽根洗浄工程を行うことにより、攪拌工程において汚泥脱水機内に残留した凝集汚泥および攪拌羽根から離脱した繊維状物質を、攪拌羽根洗浄工程において、汚泥脱水機内から確実に排出して回収することができる。この際、洗浄液に用水や薬液(次亜塩素酸溶液等)を使用した場合、洗浄液が汚泥脱水機に供給されるため、汚泥脱水機が洗浄液で洗浄される。
【0020】
本第6発明における汚泥処理方法は、攪拌工程において、汚泥脱水機は、凝集汚泥を、受入口側から排出口側へ所定の送り速度で送りながら脱水した後、排出口から排出し、
攪拌羽根洗浄工程において、汚泥脱水機の送り速度を所定の送り速度よりも高速にするものである。
【0021】
これによると、攪拌工程を行った後、攪拌羽根洗浄工程を行うことにより、攪拌工程において汚泥脱水機内に残留した凝集汚泥および攪拌羽根から離脱した繊維状物質を、攪拌羽根洗浄工程において、汚泥脱水機内から確実かつ迅速に排出して回収することができる。また、攪拌羽根洗浄工程において、攪拌装置から排出された使用後の洗浄液(すなわち繊維状物質を含んだ洗浄廃液)を汚泥脱水機で迅速に脱水して排出することができるため、攪拌羽根洗浄工程に要する時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【0022】
以上のように本発明によると、攪拌羽根に絡み付いた繊維状物質を確実に槽体内から槽外へ排出することができる。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。
【0025】
図1に示すように、1は水処理施設等において設置された汚泥処理装置である。汚泥処理装置1は、凝集剤2が注入された汚泥3を攪拌し、凝集汚泥51として排出する攪拌装置4(汚泥凝集装置とも言う)と、攪拌装置4から排出された凝集汚泥51を脱水する汚泥脱水機5とを有している。
【0026】
尚、汚泥3は、下水汚泥等のスラリー状物質であり、し渣6(繊維状物質の一例)を含有する攪拌対象液の一例である。また、凝集剤2は高分子凝集剤等である。
【0027】
攪拌装置4は、急速撹拌部7と、急速撹拌部7の上方に設けられた緩速撹拌部8とを有している。急速撹拌部7の天井部と緩速撹拌部8の底部とが開口部9において連通している。
【0028】
急速撹拌部7は、汚泥3を貯留する急速撹拌槽体15と、モータ16で回転駆動され且つ急速撹拌槽体15内に設けられた回転軸17と、回転軸17の先端部に取り付けられた攪拌羽根18とを有している。尚、モータ16は正回転駆動と逆回転駆動とに切り換えることが可能である。
【0029】
急速撹拌槽体15には汚泥供給口20が形成され、汚泥3を急速撹拌槽体15内へ供給する汚泥供給経路21が汚泥供給口20に接続されている。汚泥供給経路21には、第1および第2の供給用弁23,24が設けられている。
【0030】
また、汚泥供給経路21には、ドレン排出経路26と、急速撹拌槽体15に洗浄液29を供給する洗浄液供給経路30とが接続されている。ドレン排出経路26には、ドレン用弁27が設けられている。また、洗浄液供給経路30には、洗浄液供給ポンプ31と、洗浄用電動弁32とが設けられている。尚、洗浄液29には例えば雑用水が使用されており、雑用水には、下水処理水或いは井戸水等が利用される。
【0031】
また、急速撹拌槽体15には、凝集剤2を注入する凝集剤注入経路35が接続されている。凝集剤注入経路35には、凝集剤用弁36が設けられている。
【0032】
図2に示すように、攪拌羽根18は、回転板38と、回転板38の周縁部に設けられた複数の上下のタービン翼39とを有している。
【0033】
また、緩速撹拌部8は、緩速撹拌槽体45と、モータ46で回転駆動され且つ緩速撹拌槽体45内に設けられた回転軸47と、回転軸47に取り付けられた上下複数のパドル翼48とを有している。緩速撹拌槽体45には汚泥排出口50が形成されている。
【0034】
尚、急速撹拌槽体15と緩速撹拌槽体45とによって、攪拌装置4の全体の槽体14が構成されている。
【0035】
汚泥脱水機5は、二軸式のスクリュープレスであり、筒状のスクリーン61に上下二本のスクリュー軸62,63が挿入され、各スクリュー軸62,63の外周に螺旋状のスクリュー羽根64,65が設けられている。
【0036】
スクリーン61の一端部には、攪拌装置4から排出された凝集汚泥51を受け入れる受入口66が設けられている。この受入口66と攪拌装置4の汚泥排出口50とは、汚泥排出経路60を介して連通している。
【0037】
また、スクリーン61の他端部には、脱水された汚泥を排出する排出口68が設けられている。
【0038】
双方のスクリュー軸62,63は、モータ69によって、互いに反対方向へ回転する。尚、スクリュー軸62,63の回転速度はモータ69によって調節できるように構成されている。また、双方のスクリュー羽根64,65は、互いに反対方向の螺旋を描いており、下流側である排出口68の側ほどピッチが狭くなるように構成されている。
【0039】
以下、上記構成における攪拌装置4の運転方法を、
図3および
図4に示したフローチャートに基づいて説明する。
【0040】
先ず、攪拌工程を開始し(S−1)、第1および第2の供給用弁23,24と凝集剤用弁36とを開き、ドレン用弁27と洗浄用電動弁32とを閉じ、洗浄液供給ポンプ31を停止させる。
【0041】
これにより、汚泥3が汚泥供給経路21を通って急速撹拌槽体15に供給されるとともに、凝集剤2が凝集剤注入経路35を通って急速撹拌槽体15に注入される。
【0042】
さらに、モータ16を駆動して急速撹拌部7の攪拌羽根18を
図2の実線矢印A方向へ正回転させ、モータ46を駆動して緩速撹拌部8のパドル翼48を正回転させる。これにより、急速撹拌槽体15内において、汚泥3と凝集剤2とが急速回転する攪拌羽根18によって攪拌されるため、凝集剤2が一様に混合して凝集フロックを形成するための核となり、この核のまわりに濁質が凝集して微細なフロックが形成される。
【0043】
このようにして急速撹拌槽体15内において急速撹拌された汚泥3は、その後、緩速撹拌槽体45内において、緩速回転するパドル翼48によって攪拌される。これにより、微細なフロックを含む汚泥が緩やかに攪拌されてフロックが粗大化し、適正な凝集フロックを有する凝集汚泥51が得られる。
【0044】
さらに、攪拌工程において、汚泥脱水機5を運転し、モータ69を駆動して、両スクリュー軸62,63を所定の回転速度で回転駆動させる。これにより、汚泥脱水工程が実行され、凝集汚泥51は、攪拌装置4の汚泥排出口50から排出され、汚泥排出経路60を通って、汚泥脱水機5の受入口66に投入され、スクリュー軸62,63と一体に回転するスクリュー羽根64,65によって受入口66側から排出口68側へ所定の送り速度で移送されながら脱水され、その後、排出口68から排出される。この際、凝集汚泥51から脱水分離されたろ液はスクリーン61の多数の孔から排出される(S−2)。
【0045】
このような攪拌工程を所定時間行った後(S−3)、第1の供給用弁23と凝集剤用弁36とを閉じて、汚泥3の供給と凝集剤2の注入とを停止し、モータ16,46を停止して、攪拌羽根18の回転とパドル翼48の回転とを停止し(S−4)、攪拌工程を終了する(S−5)。この際、第2の供給用弁24を開いたままにし、ドレン用弁27と洗浄用電動弁32とを閉じたままにしておく。
【0046】
次に、以下のような攪拌羽根洗浄工程を開始する(S−6)。
【0047】
先ず、汚泥脱水機5のスクリュー軸62,63を、モータ69によって、所定の回転速度よりも高速で回転させる(S−7)。これにより、汚泥脱水機5の送り速度が所定の送り速度よりも高速に切り換えられる。
【0048】
次に、洗浄液供給ポンプ31を運転し(S−8)、この状態で一定時間T1が経過後すると(S−9)、洗浄用電動弁32を開く(S−10)。これにより、洗浄液29が、洗浄液供給経路30と汚泥供給経路21とを流れて急速撹拌槽体15内に供給され、急速撹拌槽体15から開口部9を通って緩速撹拌槽体45内に流れ、緩速撹拌槽体45内から汚泥排出経路60を通って汚泥脱水機5の受入口66に流れる。
【0049】
このようにして、洗浄液29を攪拌装置4の槽体14(すなわち急速撹拌槽体15と緩速撹拌槽体45)内に通液した状態で、洗浄用電動弁32が全開すると(S−11)、洗浄回数がカウントされ(S−12)、洗浄回数が予め設定された所定回数(例えば3回)に達したかを判断する(S−13)。
【0050】
所定回数に達していない場合、急速撹拌部7のモータ16を逆回転駆動して、攪拌羽根18を
図2の点線矢印B方向へ逆回転する(S−14)。この状態で一定時間T2が経過後すると(S−15)、モータ16を正回転駆動して、攪拌羽根18を
図2の実線矢印A方向へ正回転する(S−16)。
この状態で一定時間T3が経過すると(S−17)、上記S−12に戻り、洗浄回数がセットされた所定回数(例えば3回)に達したかを判断する。
【0051】
例えば、上記S−13からS−17を3回行った後では、上記S−12において、洗浄回数がセットされた所定回数(例えば3回)に達したと判断され、洗浄用電動弁32を閉じる(S−18)。洗浄用電動弁32が全閉すると(S−19)、洗浄液供給ポンプ31を停止する(S−20)。
【0052】
その後、一定時間T4が経過後すると(S−21)、モータ69を停止して、スクリュー軸62,63の回転を停止し、汚泥脱水機5の運転を停止する(S−22)。
【0053】
その後、ドレン用弁27を開くことにより(S−23)、攪拌装置4の槽体14内の洗浄液29をドレン排出経路26から槽外へ排出することができる。
【0054】
上記のように攪拌羽根洗浄工程のS−12からS−17において、急速撹拌部7の攪拌羽根18の逆回転と正回転とを交互に繰り返しているため、
図2に示すように攪拌羽根18に絡み付いたし渣6を、攪拌羽根18から、確実に離脱させることができる。
【0055】
また、攪拌羽根洗浄工程のS−12からS−17は、洗浄液29を攪拌装置4の槽体14内に通水しながら行われるので、攪拌羽根18から離脱したし渣6は、槽体14内を洗浄液29と共に流れて、槽体14の汚泥排出口50から槽外の汚泥脱水機5へ確実に排出される。
【0056】
これにより、攪拌羽根洗浄工程終了時において、し渣6が槽体14内に残留するのを防止することができる。
【0057】
また、上記のように攪拌羽根洗浄工程のS−7からS−21において、スクリュー軸62,63を、所定の回転速度よりも高速で回転させているため、攪拌装置4の汚泥排出口50から排出された使用後の洗浄液29(すなわち、し渣6を含んだ洗浄廃液)が汚泥脱水機5で脱水(固液分離)される。これにより、洗浄液29に含まれているし渣6が洗浄液29から分離されて除去される。
【0058】
また、攪拌工程において汚泥脱水機5内に残留した凝集汚泥51を、その後の攪拌羽根洗浄工程において、汚泥脱水機5内から確実かつ迅速に排出することができる。さらに、攪拌羽根洗浄工程において、攪拌装置4の汚泥排出口50から排出されたし渣6を含んだ洗浄液29を汚泥脱水機5で迅速に脱水して排出することができるとともに、汚泥脱水機5が洗浄液29で洗浄される。
【0059】
これにより、攪拌羽根洗浄工程に要する時間を短縮することができる。
【0060】
尚、攪拌羽根洗浄工程では、
図4のS−12からS−17において、攪拌装置4の急速撹拌部7の攪拌羽根18の逆回転と正回転とを交互に繰り返しているが、緩速撹拌部8のパドル翼48の回転は停止させている。この理由は、攪拌工程におけるパドル翼48の回転速度が攪拌羽根18の回転速度よりも低速であるため、し渣6がパドル翼48に絡み付き難く、従って、し渣6をパドル翼48から離脱させるためにパドル翼48の逆回転と正回転とを交互に繰り返して行う必要が無いからである。しかしながら、必要に応じて、攪拌羽根洗浄工程において、緩速撹拌部8のパドル翼48についても、急速撹拌部7の攪拌羽根18と同様に、逆回転と正回転とを交互に繰り返してもよい。
【0061】
上記実施の形態では、
図2に示すように、攪拌羽根18は回転板38と回転板38の周縁部に設けられた複数のタービン翼39とを有しているが、このような構成に限定されるものではなく、例えば、
図5に示すように、円形の回転板38上に十字形状に交差した翼55を設けたり、或いは、
図6,
図7に示すように、パドルタイプの攪拌羽根18であってもよい。
【0062】
上記実施の形態では、攪拌羽根洗浄工程において、
図4のS−12からS−17に示すように、攪拌羽根18の逆回転と正回転とを交互に繰り返し行っているが、正回転させずに、逆回転のみを行ってもよい。
【0063】
上記実施の形態では、洗浄液29に、雑用水(下水処理水、井戸水等)を使用しているが、雑用水以外に例えば、上水、次亜塩素酸溶液等の薬液、或いは、攪拌対象液(汚泥3)等のいずれかの液体を使用してもよい。
【0064】
上記実施の形態では、
図1に示すように、汚泥脱水機5の一例として、二軸式のスクリュープレスを挙げたが、一軸式又は三軸式以上のものであってもよい。また、スクリュープレスに限定されるものではなく、例えば、ベルトプレス、フィルタープレス等を用いてもよい。
【0065】
上記実施の形態では、
図1に示すように、攪拌装置4は急速撹拌部7と緩速撹拌部8との2つの攪拌部を有しているが、いずれか1つの攪拌部のみを有するものであってもよい。
【0066】
上記実施の形態では、攪拌装置4は、凝集剤2が注入された汚泥3を攪拌して凝集汚泥51を生成する汚泥凝集装置としての役割を果たしているが、このような役割に限定されるものではなく、別の目的で使用される攪拌装置であってもよい。
【0067】
上記実施の形態では、
図4のS−13において、予め設定された所定回数として、3回を例示したが、3回以外の複数回又は単数回であってもよい。また、S−15における一定時間T2とS−17における一定時間T3とは、同一時間であっても良いし、異なった時間であっても良い。