(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-01-05
(45)【発行日】2022-01-20
(54)【発明の名称】有機性汚泥の処理設備および処理方法
(51)【国際特許分類】
C02F 11/147 20190101AFI20220113BHJP
C02F 11/123 20190101ALI20220113BHJP
C02F 11/125 20190101ALI20220113BHJP
C02F 11/126 20190101ALI20220113BHJP
C02F 11/127 20190101ALI20220113BHJP
B01D 29/17 20060101ALI20220113BHJP
B01D 29/25 20060101ALI20220113BHJP
B01D 29/37 20060101ALI20220113BHJP
B01D 33/00 20060101ALI20220113BHJP
B01D 33/04 20060101ALI20220113BHJP
B01D 33/06 20060101ALI20220113BHJP
【ＦＩ】
C02F11/147
C02F11/123 ZAB
C02F11/125
C02F11/126
C02F11/127
B01D29/30 501
B01D33/00 Z
B01D33/04 A
B01D33/04 D
B01D33/06
【請求項の数】
14
(21)【出願番号】P 2020127475
(22)【出願日】2020-07-28
【審査請求日】2020-07-28
(73)【特許権者】
【識別番号】000165273
【氏名又は名称】月島機械株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100106909
【弁理士】
【氏名又は名称】棚井 澄雄
(74)【代理人】
【識別番号】100140718
【弁理士】
【氏名又は名称】仁内 宏紀
(74)【代理人】
【識別番号】100160093
【弁理士】
【氏名又は名称】小室 敏雄
(72)【発明者】
【氏名】倭 常郎
【審査官】田中 雅之
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２０－０４４４８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－０９９９０６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ０２Ｆ １１／００－１１／２０
Ｂ０１Ｄ ２３／００－３５／０４
Ｂ０１Ｄ ３５／０８－３７／０８
Ｂ６５Ｇ ３３／００－３３／３８
Ｂ３０Ｂ １／００－ ７／０４
Ｂ３０Ｂ １２／００－１３／００
Ｂ３０Ｂ １５／３０－１５／３４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
凝集剤が添加されて凝集された蛋白質を含有する有機性汚泥を濃縮する濃縮手段が備えられた有機性汚泥の処理設備であって、前記濃縮手段は、前記濃縮手段の一端側から供給される前記有機性汚泥を前記濃縮手段の前記一端側から他端側へ搬送する搬送手段と、
前記有機性汚泥の濃度が６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下の範囲となるように前記有機性汚泥を濃縮する、前記濃縮手段における前記一端側に設けられる濃縮部と、
濃縮温水供給手段から５０℃よりも高温で１００℃未満の温度の範囲の濃縮温水が、前記濃縮部よりも前記濃縮手段の前記他端側に位置する前記有機性汚泥に供給されて前記有機性汚泥と混合し、前記有機性汚泥を加熱し、さらに前記有機性汚泥が希釈される、前記濃縮部よりも前記濃縮手段の前記他端側に設けられる温水供給部と、
加熱、及び希釈された前記有機性汚泥の濃度が６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下に再濃縮される、前記温水供給部よりも前記濃縮手段の前記他端側に設けられる再濃縮部と、
を備えることを特徴とする有機性汚泥の処理設備。
【請求項2】
前記濃縮手段は、内部に前記有機性汚泥が前記一端側から供給される濃縮濾過スクリーンと、
前記濃縮濾過スクリーンの外周に設けられる濾液室と、
前記濃縮濾過スクリーンと前記濾液室とを含み、前記一端側から前記濃縮濾過スクリーンの他端側へ縦方向に延びる中心軸を有する濃縮槽と、
前記濃縮濾過スクリーンの前記一端側に設けられ、前記濃縮濾過スクリーンにより水分が分離されて前記有機性汚泥が濃縮される前記濃縮部と、
前記濃縮槽の前記中心軸に沿った回転軸にスクリューが取り付けられて、回転駆動手段によって前記回転軸および前記スクリューが回転することにより前記有機性汚泥を前記濃縮濾過スクリーンの前記一端側から前記他端側へ搬送する前記搬送手段と、
前記搬送手段の前記回転軸は中空の円筒状とされるとともに、前記回転軸の円筒壁部には複数の温水供給口が形成されており、前記濃縮温水は、前記回転軸内の中空部に供給されて前記温水供給口から噴出されることにより、前記濃縮濾過スクリーンにおける前記濃縮部よりも前記他端側に位置する濃縮汚泥に供給されて、前記濃縮汚泥と混合し、前記濃縮汚泥を加熱し、さらに前記濃縮汚泥を希釈する、前記濃縮濾過スクリーンにおける前記濃縮部よりも前記他端側に設けられる前記温水供給部と、
加熱、及び希釈された前記濃縮汚泥を前記濃縮濾過スクリーンにより再濃縮する、前記濃縮濾過スクリーンにおける前記温水供給部よりも前記他端側に設けられる前記再濃縮部と、
を備えた縦型濾過濃縮機であることを特徴とする請求項１に記載の有機性汚泥の処理設備。
【請求項3】
前記濃縮手段は、内部に前記有機性汚泥が前記一端側から供給される濃縮濾過スクリーンと、
前記濃縮濾過スクリーンの前記一端側に設けられ前記濃縮濾過スクリーンにより水分が分離されて前記有機性汚泥が濃縮される前記濃縮部と、
前記濃縮濾過スクリーンの外周に設けられ、横方向に前記一端側から前記濃縮濾過スクリーンの他端側へ延びる中心軸を有する濾液室と、
前記濾液室の前記中心軸に沿った回転軸にスクリューが取り付けられて、回転駆動手段によって前記回転軸および前記スクリューが回転することにより前記有機性汚泥を前記濃縮濾過スクリーンの前記一端側から前記他端側へ搬送する前記搬送手段と、
前記搬送手段の前記回転軸は中空の円筒状とされるとともに、前記回転軸の円筒壁部には複数の温水供給口が形成されており、前記濃縮温水は、前記回転軸内の中空部に供給されて前記温水供給口から噴出されることにより、前記濃縮濾過スクリーンにおける前記濃縮部よりも前記他端側に位置する濃縮汚泥に供給されて、前記濃縮汚泥に混合し、前記濃縮汚泥を加熱し、さらに前記濃縮汚泥を希釈する、前記濃縮濾過スクリーンにおける前記濃縮部よりも前記他端側に設けられる前記温水供給部と、
加熱、及び希釈された前記濃縮汚泥を前記濃縮濾過スクリーンにより再濃縮する、前記濃縮濾過スクリーンにおける前記温水供給部よりも前記他端側に設けられる前記再濃縮部と、
を備えたスクリュー型濃縮機であることを特徴とする請求項１に記載の有機性汚泥の処理設備。
【請求項4】
前記濃縮手段は、複数のロールに巻回されて走行可能とされた無端状の濃縮濾過濾布を備えて、前記濃縮濾過濾布が水平方向に前記一端側から前記他端側へ走行する濃縮濾過部における前記一端側に供給される前記有機性汚泥を前記濃縮濾過部の前記一端側から前記他端側へ搬送する前記搬送手段と、
前記濃縮濾過部の前記一端側に設けられ、前記濃縮濾過濾布により水分が分離されて前記有機性汚泥が濃縮される前記濃縮部と、
前記濃縮温水供給手段から前記濃縮温水が前記濃縮濾過部における前記濃縮部よりも前記濃縮濾過部の前記他端側に位置する濃縮汚泥に供給されて、前記濃縮汚泥に混合し、前記濃縮汚泥を加熱し、さらに前記濃縮汚泥を希釈する、前記濃縮濾過部における前記濃縮部よりも前記他端側に設けられる前記温水供給部と、
加熱、及び希釈された前記濃縮汚泥を前記濃縮濾過濾布により再濃縮する、前記濃縮濾過部における前記温水供給部よりも前記他端側に設けられる前記再濃縮部と、
を備えるベルト型濃縮機であることを特徴とする請求項１に記載の有機性汚泥の処理設備。
【請求項5】
前記濃縮手段は、互いに間隔を開けて配置された複数の固定プレートと、隣り合う前記複数の固定プレートの間に配置された偏心回転運動を行う複数の可動プレートとを有する濾過体と、
前記濾過体と前記有機性汚泥とを収容し前記一端側から前記他端側へ延びる中心軸を有するケーシングと、
前記ケーシングの前記一端側の側面から前記濾過体の外側に供給される前記有機性汚泥を前記ケーシングの前記他端側に向かって搬送する前記搬送手段と、
前記複数の固定プレートと前記複数の可動プレートとの隙間により、前記搬送手段により搬送される前記有機性汚泥を濃縮する、前記ケーシングの前記一端側に設けられる前記濃縮部と、
前記ケーシングの中央部側面から前記濾過体の前記外側に、前記濃縮温水供給手段から前記濃縮温水が供給されて、前記ケーシングにおける前記濃縮部よりも前記他端側に位置する濃縮汚泥に混合し、前記濃縮汚泥を加熱し、さらに前記濃縮汚泥を希釈する、前記ケーシングにおける前記濃縮部よりも前記他端側に設けられる前記温水供給部と、
加熱、及び希釈された前記濃縮汚泥を前記濾過体により再濃縮する、前記ケーシングにおける前記温水供給部よりも前記他端側に設けられる前記再濃縮部と、
を備える多重円盤型濃縮機であることを特徴とする請求項１に記載の有機性汚泥の処理設備。
【請求項6】
前記濃縮手段は、内部に前記有機性汚泥が前記一端側から供給される濃縮濾過スクリーンと、
前記濃縮濾過スクリーンの前記一端側に設けられ前記濃縮濾過スクリーンにより水分が分離されて前記有機性汚泥が濃縮される前記濃縮部と、
前記濃縮濾過スクリーンの外周に設けられる濾過室と、
前記濃縮濾過スクリーンと前記濾過室とを含み横方向に前記一端側から前記濃縮濾過スクリーンの前記他端側へ延びる中心軸を有するケーシングと、
前記濃縮濾過スクリーンの内周面に螺旋状の汚泥搬送用のガイドを有し、前記濃縮濾過スクリーンが回転することにより前記有機性汚泥を前記濃縮濾過スクリーンの前記一端側から前記他端側へ搬送する前記搬送手段と、
前記濃縮温水供給手段から前記濃縮温水が供給されて、前記濃縮濾過スクリーンにおける前記濃縮部よりも前記他端側に位置する濃縮汚泥に混合し、前記濃縮汚泥を加熱し、さらに前記濃縮汚泥を希釈する、前記濃縮濾過スクリーンにおける前記濃縮部よりも前記他端側に設けられる前記温水供給部と、
加熱、及び希釈された前記濃縮汚泥を前記濃縮濾過スクリーンにより再濃縮する、前記濃縮濾過スクリーンにおける前記温水供給部よりも前記他端側に設けられる前記再濃縮部と、
を備える回転ドラム型濃縮機であることを特徴とする請求項１に記載の有機性汚泥の処理設備。
【請求項7】
前記濃縮手段は、互いに間隔を開けて配置された複数の固定プレートと、前記複数の固定プレートの間に配置された複数の楕円状回転プレートと、を備える筐体と、
前記筐体の前記一端側から前記有機性汚泥を供給し、前記複数の固定プレートと前記複数の楕円状回転プレートとの隙間によって前記有機性汚泥を濃縮する、前記筐体における前記一端側に設けられる前記濃縮部と、
前記複数の楕円状回転プレートを回転させることによって、濃縮汚泥を前記一端側から前記筐体の前記他端側へ搬送する前記搬送手段と、
前記濃縮温水供給手段から前記濃縮温水が供給されて、前記筐体における前記濃縮部よりも前記他端側に位置する前記濃縮汚泥に混合し、前記濃縮汚泥を加熱し、さらに前記濃縮汚泥を希釈する、前記筐体における前記濃縮部よりも前記他端側に設けられる前記温水供給部と、
加熱、及び希釈された前記濃縮汚泥を前記複数の固定プレートと前記複数の楕円状回転プレートとにより再濃縮する、前記筐体における前記温水供給部よりも前記他端側に設けられる前記再濃縮部と、
を備えた楕円板型濃縮機であることを特徴とする請求項１に記載の有機性汚泥の処理設備。
【請求項8】
前記濃縮手段は、軸線回りに回転駆動させられる回転ボウルの内部に、前記回転ボウルと差速をもって同軸に回転駆動させられるスクリューコンベアが設けられ、前記回転ボウルと前記スクリューコンベアとの間に前記軸線方向の前記一端側から供給される汚泥を前記回転ボウルの遠心力によって固液分離して濃縮する、前記スクリューコンベアの前記一端側に設けられる前記濃縮部と、
前記スクリューコンベアを回転駆動させて、濃縮された汚泥を前記スクリューコンベアの前記一端側から前記軸線方向の前記他端側へ搬送する前記搬送手段と、
前記スクリューコンベアのスクリューシャフトの前記一端側から挿通される温水供給管に連通され、前記濃縮温水供給手段からの前記濃縮温水を、前記温水供給管を通して供給して前記スクリューコンベアにおける前記濃縮部よりも前記他端側に位置する濃縮汚泥に混合し、前記濃縮汚泥を加熱し、さらに前記濃縮汚泥を希釈する、前記濃縮部よりも前記他端側に延びるように前記スクリューシャフトの外周部に設けられる前記温水供給部と、
加熱、及び希釈された前記濃縮汚泥を前記回転ボウルの遠心力により固液分離して再度濃縮する、前記スクリューコンベアにおける前記温水供給部よりも前記他端側に設けられる前記再濃縮部と、
を備える遠心分離機であることを特徴とする請求項１に記載の有機性汚泥の処理設備。
【請求項9】
前記温水供給部に設けられる前記濃縮濾過スクリーンには遮蔽手段が設けられていることを特徴とする請求項２、３、６のいずれか一項に記載の有機性汚泥の処理設備。
【請求項10】
前記温水供給部に設けられる前記濃縮濾過部の下側に遮蔽手段が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の有機性汚泥の処理設備。
【請求項11】
前記温水供給部に設けられる前記濾過体には、前記固定プレートと前記可動プレートとが一体的に形成された円筒状の遮蔽手段が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の有機性汚泥の処理設備。
【請求項12】
前記濃縮手段の後段に濃縮汚泥濃度計をさらに備え、前記濃縮汚泥濃度計の出力値が前記有機性汚泥の濃度となるように前記濃縮手段を制御する制御部を備える、
請求項１から１１のいずれか一項に記載の有機性汚泥の処理設備。
【請求項13】
前記濃縮手段の前段に汚泥濃度計と、汚泥流量計と、を備え、前記濃縮手段の後段に濃縮汚泥流量計を備え、
前記汚泥流量計、及び前記濃縮汚泥流量計からの出力値に基づいて前記濃縮手段前後での流量比から前記濃縮手段での濃縮倍率を算出し、前記濃縮倍率と、前記濃縮手段の前段の前記汚泥濃度計で測定した汚泥濃度とから、前記濃縮手段の後段における濃縮汚泥濃度を算出し、前記濃縮汚泥濃度が前記有機性汚泥の濃度となるように前記濃縮手段を制御する制御部を備える、
請求項１から１１のいずれか一項に記載の有機性汚泥の処理設備。
【請求項14】
凝集剤が添加されて凝集された蛋白質を含有する有機性汚泥を濃縮手段によって濃縮する有機性汚泥の処理方法であって、前記濃縮手段により、前記有機性汚泥が６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下の範囲となるよう濃縮した後、濃縮温水供給手段から５０℃よりも高温で１００℃未満の温度の濃縮温水を濃縮後の前記有機性汚泥に供給して前記有機性汚泥と混合し、前記有機性汚泥を加熱し、さらに前記有機性汚泥を希釈し、加熱、及び希釈された前記有機性汚泥を、前記濃縮手段によって６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下に再濃縮することを特徴とする有機性汚泥の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば下水処理場から発生する下水汚泥等に凝集剤が添加されて凝集された有機性汚泥を濃縮する濃縮手段が備えられた有機性汚泥の処理設備、およびこのような有機性汚泥を濃縮手段によって濃縮する有機性汚泥の処理方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
このような有機性汚泥の処理設備として、例えば特許文献１には、処理汚泥供給路に接続されて供給された処理汚泥を濃縮する濃縮手段と、この濃縮手段によって濃縮された濃縮汚泥を脱水する脱水手段と、濃縮手段と脱水手段とを接続する濃縮汚泥供給路と、脱水手段によって濃縮汚泥から脱水された脱水排水を保持する脱水排水槽とを備え、この脱水排水槽には、電解質が供給可能とされているとともに、該脱水排水槽内に保持された脱水排水を濃縮汚泥供給路に供給して脱水手段に循環させる脱水排水循環供給路が接続されたものが記載されている。
【0003】
そして、この特許文献１には、上記濃縮手段に洗浄水供給手段を接続して、濃縮手段によって濃縮中の処理汚泥に洗浄水供給手段から洗浄水を供給すること、上記洗浄水供給手段から上記濃縮手段に供給される洗浄水の供給量が、濃縮手段に供給される処理汚泥の供給量に対して、体積にして等量以下であることが記載され、さらに洗浄水としては、５０℃程度の温水を用いるのが望ましいことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１７－１７０３４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
このように、洗浄水として温水を用いるのが望ましいのは、凝集剤が添加された有機性汚泥が濃縮手段において温水により加熱され、有機性汚泥中の蛋白質が熱変性し、保水されていた水分が分離することにより洗浄水とともに排水として排出されるからである。このため脱水手段における脱水効率をさらに向上させることができる。
【0006】
しかしながら、特許文献１に記載された処理設備および処理方法では、望ましい洗浄水の温度が５０℃程度であり、このような洗浄水を例えば２５℃の有機性汚泥に、上述のように汚泥供給量に対して最大の洗浄水供給量である等量供給しても、有機性汚泥を３８℃程度にしか加熱することができない。このため、脱水手段における脱水効率を確実に向上させることができなくなる可能性がある。
【0007】
また、汚泥に温水を投入して加熱するにあたり、汚泥を濾過濃縮すると、汚泥の含水率が低下して汚泥濃度が高くなり、汚泥が減容化されるため、所定の温度まで加熱するための熱量を低減することができる。
【0008】
ただし、汚泥に直接温水を投入して加熱する方式の場合、汚泥濃度が高くなりすぎると、汚泥の粘度が上昇し、流動性が損なわれるため、汚泥に投入した温水が汚泥全体に行き渡らなくなり加熱効率が低下する可能性がある。
【0009】
本発明は、このような背景の下になされたもので、濃縮手段における有機性汚泥の加熱による有機性汚泥の十分な低含水率化を、有機性汚泥の流動性と加熱効率とを低下させることなく図ることが可能な有機性汚泥の処理設備および処理方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の有機性汚泥の処理設備は、凝集剤が添加されて凝集された蛋白質を含有する有機性汚泥を濃縮する濃縮手段が備えられた有機性汚泥の処理設備であって、上記濃縮手段は、前記濃縮手段の一端側から供給される前記有機性汚泥を前記濃縮手段の上記一端側から他端側へ搬送する搬送手段と、上記有機性汚泥の濃度が６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下の範囲となるよう上記有機性汚泥を濃縮する、上記濃縮手段における上記一端側に設けられる濃縮部と、濃縮温水供給手段から５０℃よりも高温で１００℃未満の温度の範囲の濃縮温水が、上記濃縮部よりも上記濃縮手段の前記他端側に位置する上記有機性汚泥に供給されて上記有機性汚泥と混合し、上記有機性汚泥を加熱し、さらに上記有機性汚泥が希釈される、上記濃縮部よりも前記濃縮手段の上記他端側に設けられる温水供給部と、加熱、及び希釈された上記有機性汚泥の濃度が６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下に再濃縮される、上記温水供給部よりも上記濃縮手段の上記他端側に設けられる再濃縮部と、を備えることを特徴とする。
【0011】
また、本発明の有機性汚泥の処理方法は、凝集剤が添加されて凝集された蛋白質を含有する有機性汚泥を濃縮手段によって濃縮する有機性汚泥の処理方法であって、上記濃縮手段により、上記有機性汚泥の濃度が６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下の範囲となるよう濃縮した後、濃縮温水供給手段から５０℃よりも高温で１００℃未満の温度の濃縮温水を濃縮後の上記有機性汚泥に供給して上記有機性汚泥と混合し、上記有機性汚泥を加熱し、さらに上記有機性汚泥を希釈し、加熱、及び希釈された上記有機性汚泥の濃度を、上記濃縮手段により６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下に再濃縮することを特徴とする。
【0012】
このように構成された有機性汚泥の処理設備および処理方法では、蛋白質を含有する有機性汚泥を濃縮する濃縮手段により、上記有機性汚泥の濃度が６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下の範囲となるよう濃縮した後、濃縮温水供給手段から５０℃よりも高温で１００℃未満の温度の濃縮温水が濃縮後の上記有機性汚泥に供給されて上記有機性汚泥と混合し、上記有機性汚泥を加熱し、さらに上記有機性汚泥が希釈され、加熱、及び希釈された上記有機性汚泥の濃度を６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下に再濃縮するので、有機性汚泥の流動性低下により加熱効率が損なわれない程度に有機性汚泥の汚泥濃度を高めることにより、少ない加熱熱量で有機性汚泥中の蛋白質を確実に熱変性させて保水されていた水分を分離させ、排出することができる。上記濃度範囲まで有機性汚泥を濃縮することにより、有機性汚泥の必要加熱熱量を減らすことができるとともに、温水投入により汚泥が希釈されることから、さらに流動性が増すことで、強い攪拌を行わずとも汚泥全体に温水がいきわたり、均一、且つ凝集状態を崩さずに有機性汚泥を加熱することができる。さらに、加熱、及び希釈された有機性汚泥の濃度を６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下に再濃縮することができる。よって、当初、濃縮手段により有機性汚泥の濃度を６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下まで濃縮した後、温水の直接投入により加熱されるものの、汚泥が希釈されるため、再濃縮を行うことにより、後段の脱水手段において効率良く脱水することが可能となる。このように、濃縮手段において有機性汚泥を最適な濃度に濃縮することが可能となり、後段に脱水手段が備えられている場合に脱水効率の向上を図ることができる。
【0013】
ここで、本発明の発明者が種々研究を重ねたところ、特に蛋白質を含有する有機性汚泥が混合生汚泥の場合、後述するように汚泥温度を１０℃上昇させるごとに有機性汚泥の含水率を約１％低減させることができるという知見を得ることができた。このため、濃縮温水の温度が高いほど、すなわち汚泥温度が高いほど、濃縮された有機性汚泥の含水率を低減することが可能となる。さらに、有機性汚泥を加熱することにより、有機性汚泥の粘度が低下するため、濃縮された有機性汚泥を脱水する場合の脱水効率も向上する。
【0014】
また、このように濃縮手段において、濃縮温水を、蛋白質を含有する有機性汚泥に混合することにより、有機性汚泥の液中に含まれる凝集阻害物質を濃縮温水に置換することができるため、濃縮した有機性汚泥に添加されるポリ硫酸第二鉄（ＰＦＳ）等の凝集剤が凝集阻害物質によって消費されるのを防ぐことができ、凝集剤を濃縮した有機性汚泥の固形分に効率的に反応させることができるとともに、凝集剤の添加量を削減することもできる。
【0015】
濃縮温水の温度が５０℃以下であると、上述した蛋白質を含有する有機性汚泥の粘度の低下や水分の分離による効果を十分に得ることができない。また、濃縮温水の温度が１００℃を上回ると取り扱いが困難となる。なお、上述のように濃縮温水の温度が高いほど、有機性汚泥の粘度低下と蛋白質の熱変性による水分の分離は促進されるが、例えば処理設備内で使用される温水を濃縮温水として使用する場合には、６０℃以上９０℃以下の温度範囲が現実的であって望ましい。
【0016】
また、濃縮された有機性汚泥を脱水する場合には、上記濃縮手段によって濃縮された有機性汚泥に凝集剤を添加することが望ましい。
【0017】
ここで、上記濃縮手段としては、第１に、内部に上記有機性汚泥が一端側から供給される濃縮濾過スクリーンと、上記濃縮濾過スクリーンの外周に設けられる濾液室と、上記濃縮濾過スクリーンと上記濾過室とを含み、上記一端側から上記濃縮濾過スクリーンの他端側へ縦方向に延びる中心軸を有する濃縮槽と、上記濃縮濾過スクリーンの前記一端側に設けられ、上記濃縮濾過スクリーンにより水分が分離されて上記有機性汚泥が濃縮される濃縮部と、この濃縮槽の上記中心軸に沿った回転軸にスクリューが取り付けられて、回転駆動手段によって上記回転軸およびスクリューが回転することにより上記有機性汚泥を上記濃縮濾過スクリーンの上記一端側から上記他端側へ搬送する搬送手段と、上記搬送手段の上記回転軸は中空の円筒状とされるとともに、この回転軸の円筒壁部には複数の温水供給口が形成されており、上記濃縮温水は、上記回転軸内の中空部に供給されて上記温水供給口から噴出されることにより、上記濃縮濾過スクリーンにおける上記濃縮部よりも上記他端側に位置する上記濃縮汚泥に供給されて、上記濃縮汚泥と混合し、上記濃縮汚泥を加熱し、さらに上記濃縮汚泥を希釈する、上記濃縮濾過スクリーンにおける上記濃縮部よりも上記他端側に設けられる温水供給部と、加熱、及び希釈された上記濃縮汚泥を上記濃縮濾過スクリーンにより再濃縮する、上記濃縮濾過スクリーンにおける上記温水供給部よりも上記他端側に設けられる再濃縮部と、を備えた縦型濾過濃縮機を用いることができる。
【0018】
そして、このような縦型濾過濃縮機を用いる場合には、上記搬送手段の上記回転軸を中空の円筒状とするとともに、この回転軸の円筒壁部には複数の温水供給口を形成して、上記濃縮温水を、上記回転軸内の中空部に供給して上記温水供給口から噴出させることにより、上記濃縮部で濃縮され上記濃縮濾過スクリーンにおける上記濃縮部よりも上記他端側に位置する上記有機性汚泥（濃縮汚泥）に、上記濃縮濾過スクリーンにおける上記濃縮部よりも上記他端側に設けられる温水供給部にて上記濃縮温水を供給して混合することができる。濃縮温水を濃縮汚泥に混合することで、濃縮汚泥を加熱し、濃縮汚泥中の蛋白質を確実に熱変性させて保水されていた水分を分離させることができる。また、この過程で希釈された濃縮汚泥を再濃縮部で再濃縮することができる。ここで、通常、汚泥を濃縮し、この濃縮汚泥に温水を供給し、さらに、この濃縮汚泥を再濃縮する場合、濃縮機を直列で２台設置し、２台の濃縮機の間に温水を供給する手段をとる必要があるが、濃縮手段に濃縮部、温水供給（加熱）部、再濃縮部の３つのゾーンを設けることにより、１台の濃縮手段で濃縮、温水供給（加熱）、再濃縮を行うことができる。
【0019】
また、上記濃縮手段としては、第２に、内部に上記有機性汚泥が一端側から供給される濃縮濾過スクリーンと、上記濃縮濾過スクリーンの上記一端側に設けられ上記濃縮濾過スクリーンにより水分が分離されて上記有機性汚泥が濃縮される濃縮部と、上記濃縮濾過スクリーンの外周に設けられ、横方向に上記一端側から上記濃縮濾過スクリーンの他端側へ延びる中心軸を有する濾液室と、この濾液室の上記中心軸に沿った回転軸にスクリューが取り付けられて、回転駆動手段によって上記回転軸およびスクリューが回転することにより上記有機性汚泥を上記濃縮濾過スクリーンの上記一端側から上記他端側へ搬送する搬送手段と、上記搬送手段の上記回転軸は中空の円筒状とされるとともに、この回転軸の円筒壁部には複数の温水供給口が形成されており、上記濃縮温水は、上記回転軸内の中空部に供給されて上記温水供給口から噴出されることにより、上記濃縮濾過スクリーンにおける上記濃縮部よりも上記他端側に位置する濃縮汚泥に供給されて、上記濃縮汚泥に混合し、上記濃縮汚泥を加熱し、さらに上記濃縮汚泥を希釈する上記濃縮濾過スクリーンにおける上記濃縮部よりも上記他端側に設けられる温水供給部と、加熱、及び希釈された上記濃縮汚泥を上記濃縮濾過スクリーンにより再濃縮する上記濃縮濾過スクリーンにおける上記温水供給部よりも上記他端側に設けられる再濃縮部と、を備えたスクリュー型濃縮機を用いることもできる。
【0020】
このようなスクリュー型濃縮機を濃縮手段として用いる場合には、上記搬送手段の上記回転軸を中空の円筒状とするとともに、この回転軸の円筒壁部には複数の温水供給口が形成されており、上記濃縮温水を、上記回転軸内の中空部に供給して上記温水供給部から噴出させることにより、上記濃縮濾過スクリーンにおける上記濃縮部よりも上記他端側に位置する濃縮汚泥に、上記濃縮濾過スクリーンにおける上記濃縮部よりも上記他端側に設けられる温水供給部にて上記濃縮温水を供給する。こうすることにより、回転駆動手段によるスクリューの回転によって上記濃縮部で濃縮された上記有機性汚泥（濃縮汚泥）と上記濃縮温水とを混合することができる。濃縮温水を濃縮汚泥に混合することで、濃縮汚泥を加熱し、濃縮汚泥中の蛋白質を確実に熱変性させて保水されていた水分を分離させることができる。また、この過程で希釈された濃縮汚泥を再濃縮部で再濃縮することができる。ここで、通常、汚泥を濃縮し、この濃縮汚泥に温水を供給し、さらに、この濃縮汚泥を再濃縮する場合、濃縮機を直列で２台設置し、２台の濃縮機の間に温水を供給する手段をとる必要があるが、濃縮手段に濃縮部、温水供給（加熱）部、再濃縮部の３つのゾーンを設けることにより、１台の濃縮手段で濃縮、温水供給（加熱）、再濃縮を行うことができる。
【0021】
また、上記濃縮手段として、第３には、複数のロールに巻回されて走行可能とされた無端状の濃縮濾過濾布を備えて、この濃縮濾過濾布が水平方向に一端側から他端側へ走行する濃縮濾過部における上記一端側に供給される上記有機性汚泥を、上記濃縮濾過部の上記一端側から上記他端側へ搬送する搬送手段と、上記濃縮濾過部の上記一端側に設けられ、上記濃縮濾過濾布により水分が分離されて上記有機性汚泥が濃縮される濃縮部と、上記濃縮温水供給手段から上記濃縮温水が上記濃縮濾過部における前記濃縮部よりも上記濃縮濾過部の上記他端側に位置する濃縮汚泥に供給されて上記濃縮汚泥に混合し、上記濃縮汚泥を加熱し、さらに上記濃縮汚泥を希釈する、上記濃縮濾過部における上記濃縮部よりも上記他端側に設けられる温水供給部と、加熱、及び希釈された上記濃縮汚泥を上記濃縮濾過濾布により再濃縮する、上記濃縮濾過部における上記温水供給部よりも上記他端側に設けられる再濃縮部と、を備えるベルト型濃縮機を用いることができる。
【0022】
このようなベルト型濃縮機を用いる場合には、上記濃縮濾過部における上記濃縮部よりも上記他端側に位置する濃縮汚泥に、上記濃縮温水供給手段から上記濃縮温水を上記濃縮濾過部における上記濃縮部よりも上記他端側に設けられる温水供給部にて供給することにより、上記濃縮温水を、水平な汚泥濾過部を走行する濃縮濾過濾布上の濃縮部で濃縮された上記有機性汚泥（濃縮汚泥）と混合することができる。濃縮温水を濃縮汚泥に混合することで濃縮汚泥を加熱し、濃縮汚泥中の蛋白質を確実に熱変性させて保水されていた水分を分離させることができる。また、この過程で希釈された濃縮汚泥を再濃縮部で再濃縮することができる。ここで、通常、汚泥を濃縮し、この濃縮汚泥に温水を供給し、さらに、この濃縮汚泥を再濃縮する場合、濃縮機を直列で２台設置し、２台の濃縮機の間に温水を供給する手段をとる必要があるが、濃縮手段に濃縮部、温水供給（加熱）部、再濃縮部の３つのゾーンを設けることにより、１台の濃縮手段で濃縮、温水供給（加熱）、再濃縮を行うことができる。
【0023】
また、上記濃縮手段として、第４には、互いに間隔を開けて配置された複数の固定プレートと、隣り合う上記複数の固定プレートの間に配置された偏心回転運動を行う複数の可動プレートとを有する濾過体と、上記濾過体と上記有機性汚泥とを収容し一端側から他端側へ延びる中心軸を有するケーシングと、上記ケーシングの上記一端側の側面から上記濾過体の外側に供給される上記有機性汚泥を上記ケーシングの上記他端側に向かって搬送する搬送手段と、上記複数の固定プレートと上記複数の可動プレートとの隙間により、上記搬送手段により搬送される上記有機性汚泥を濃縮する、上記ケーシングの上記一端側に設けられる濃縮部と、上記ケーシングの中央部側面から上記濾過体の外側に上記濃縮温水供給手段から上記濃縮温水が供給されて上記ケーシングにおける上記濃縮部よりも上記他端側に位置する上記濃縮汚泥に混合し、上記濃縮汚泥を加熱し、さらに上記濃縮汚泥を希釈する、上記ケーシングにおける上記濃縮部よりも上記他端側に設けられる温水供給部と、加熱、及び希釈された上記濃縮汚泥を上記濾過体により再濃縮する、上記ケーシングにおける上記温水供給部よりも上記他端側に設けられる再濃縮部と、を備える多重円盤型濃縮機を用いることができる。
【0024】
このような多重円盤型濃縮機を用いる場合には、上記ケーシングの中央部側面から上記濾過体の外側に上記濃縮温水供給手段から上記濃縮温水が供給されて、上記ケーシングにおける上記濃縮部よりも上記他端側に位置する上記濃縮汚泥に上記濃縮温水を混合することができる。濃縮温水を濃縮汚泥に混合することで濃縮汚泥を加熱し、濃縮汚泥中の蛋白質を確実に熱変性させて保水されていた水分を分離させることができる。また、この過程で希釈された濃縮汚泥を再濃縮部で再濃縮することができる。通常、汚泥を濃縮し、この濃縮汚泥に温水を供給し、さらに、この濃縮汚泥を再濃縮する場合、濃縮機を直列で２台設置し、２台の濃縮機の間に温水を供給する手段をとる必要があるが、濃縮手段に濃縮部、温水供給（加熱）部、再濃縮部の３つのゾーンを設けることにより、１台の濃縮手段で濃縮、温水供給（加熱）、再濃縮を行うことができる。
【0025】
また、上記濃縮手段として、第５には、内部に上記有機性汚泥が一端側から供給される濃縮濾過スクリーンと、上記濃縮濾過スクリーンの前記一端側に設けられ上記濃縮濾過スクリーンにより水分が分離されて上記有機性汚泥が濃縮される濃縮部と、上記濃縮濾過スクリーンの外周に設けられる濾過室と、上記濃縮濾過スクリーンと上記濾過室とを含み横方向に上記一端側から上記濃縮濾過スクリーンの他端側へ延びる中心軸を有するケーシングと、上記濃縮濾過スクリーンの内周面に螺旋状の汚泥搬送用のガイドを有し、上記濃縮濾過スクリーンが回転することにより上記有機性汚泥を上記濃縮濾過スクリーンの上記一端側から上記他端側へ搬送する搬送手段と、上記濃縮温水供給手段から上記濃縮温水が供給されて、上記濃縮濾過スクリーンにおける上記濃縮部よりも上記他端側に位置する上記濃縮汚泥に混合し、上記濃縮汚泥を加熱し、さらに上記濃縮汚泥を希釈する、上記濃縮濾過スクリーンにおける上記濃縮部よりも上記他端側に設けられる温水供給部と、加熱、及び希釈された上記濃縮汚泥を上記濃縮濾過スクリーンにより再濃縮する、上記濃縮濾過スクリーンにおける上記温水供給部よりも上記他端側に設けられる再濃縮部と、を備える回転ドラム型濃縮機を用いることができる。
【0026】
このような回転ドラム型濃縮機を用いる場合には、上記濃縮濾過スクリーンにおける上記濃縮部よりも他端側に設けられる温水供給部において、上記濃縮温水供給手段から上記濃縮温水が供給されて、上記濃縮濾過スクリーンにおける上記濃縮部の上記他端側に位置する上記濃縮汚泥に上記濃縮温水を混合することができる。濃縮温水を濃縮汚泥に混合することで濃縮汚泥を加熱し、濃縮汚泥中の蛋白質を確実に熱変性させて保水されていた水分を分離させることができる。また、この過程で希釈された濃縮汚泥を再濃縮部で再濃縮することができる。通常、汚泥を濃縮し、この濃縮汚泥に温水を供給し、さらに、この濃縮汚泥を再濃縮する場合、濃縮機を直列で２台設置し、２台の濃縮機の間に温水を供給する手段をとる必要があるが、濃縮手段に濃縮部、温水供給（加熱）部、再濃縮部の３つのゾーンを設けることにより、１台の濃縮手段で濃縮、温水供給（加熱）、再濃縮を行うことができる。
【0027】
また、上記濃縮手段として、第６には、互いに間隔を開けて配置された複数の固定プレートと、上記複数の固定プレートの間に配置された複数の楕円状回転プレートと、を備える筐体と、上記筐体の一端側から上記有機性汚泥を供給し、上記複数の固定プレートと上記複数の楕円状回転プレートとの隙間によって上記有機性汚泥を濃縮する、上記筐体における上記一端側に設けられる濃縮部と、上記複数の楕円状回転プレートを回転させることによって、濃縮汚泥を前記一端側から前記筐体の他端側へ搬送する搬送手段と、上記濃縮温水供給手段から上記濃縮温水が供給されて、上記筐体における上記濃縮部よりも上記他端側に位置する上記濃縮汚泥に混合し、上記濃縮汚泥を加熱し、さらに上記濃縮汚泥を希釈する、上記筐体における上記濃縮部よりも上記他端側に設けられる温水供給部と、加熱、及び希釈された上記濃縮汚泥を上記複数の固定プレートと上記複数の楕円状回転プレートとにより再濃縮する、上記筐体における上記温水供給部よりも上記他端側に設けられる再濃縮部と、を備えた楕円板型濃縮機を用いることができる。
【0028】
このような楕円板型濃縮機を用いる場合には、上記筐体における上記濃縮部よりも上記他端側に設けられる温水供給部において、上記濃縮温水供給手段から上記濃縮温水が供給されて、上記筐体における上記濃縮部よりも上記他端側に位置する上記濃縮汚泥に上記濃縮温水を混合することができる。濃縮温水を濃縮汚泥に混合することで濃縮汚泥を加熱し、濃縮汚泥中の蛋白質を確実に熱変性させて保水されていた水分を分離させることができる。また、この過程で希釈された濃縮汚泥を再濃縮部で再濃縮することができる。通常、汚泥を濃縮し、この濃縮汚泥に温水を供給し、さらに、この濃縮汚泥を再濃縮する場合、濃縮機を直列で２台設置し、２台の濃縮機の間に温水を供給する手段をとる必要があるが、濃縮手段に濃縮部、温水供給（加熱）部、再濃縮部の３つのゾーンを設けることにより、１台の濃縮手段で濃縮、温水供給（加熱）、再濃縮を行うことができる。
【0029】
また、上記濃縮手段として、第７には、軸線回りに回転駆動させられる回転ボウルの内部に、この回転ボウルと差速をもって同軸に回転駆動させられるスクリューコンベアが設けられ、これら回転ボウルとスクリューコンベアとの間に上記軸線方向の一端側から供給される汚泥を上記回転ボウルの遠心力によって固液分離して濃縮する上記スクリューコンベアにおける上記一端側に設けられる濃縮部と、上記スクリューコンベアを回転駆動させて、濃縮された汚泥を上記スクリューコンベアの上記一端側から上記軸線方向の他端側に搬送する搬送手段と、上記スクリューコンベアのスクリューシャフトの上記一端側から挿通される温水供給管に連通され、上記濃縮温水供給手段からの上記濃縮温水を、上記温水供給管を通して供給して上記スクリューコンベアにおける上記濃縮部よりも上記他端側に位置する上記濃縮汚泥に混合し、上記濃縮汚泥を加熱し、さらに上記濃縮汚泥を希釈する、上記濃縮部よりも上記他端側に延びるように上記スクリューシャフトの外周部に設けられる温水供給部と、加熱、及び希釈された上記濃縮汚泥を上記回転ボウルの遠心力により固液分離して再度濃縮する、上記スクリューコンベアにおける上記温水供給部よりも上記他端側に設けられる再濃縮部と、を備える遠心分離機を用いることができる。
【0030】
このような遠心分離機を用いる場合には、上記濃縮温水供給手段からの上記濃縮温水を、上記温水供給管を通して供給して、上記スクリューコンベアにおける上記濃縮部よりも上記他端側に位置する上記濃縮汚泥に上記濃縮温水を混合することができる。濃縮温水を濃縮汚泥に混合することで濃縮汚泥を加熱し、濃縮汚泥中の蛋白質を確実に熱変性させて保水されていた水分を分離させることができる。また、この過程で希釈された濃縮汚泥を再濃縮部で再濃縮することができる。通常、汚泥を濃縮し、この濃縮汚泥に温水を供給し、さらに、この濃縮汚泥を再濃縮する場合、濃縮機を直列で２台設置し、２台の濃縮機の間に温水を供給する手段をとる必要があるが、濃縮手段に濃縮部、温水供給（加熱）部、再濃縮部の３つのゾーンを設けることにより、１台の濃縮手段で濃縮、温水供給（加熱）、再濃縮を行うことができる。
【発明の効果】
【0031】
以上説明したように、本発明によれば、濃縮手段において、最適な汚泥濃度に濃縮した有機性汚泥に濃縮温水を供給して混合することにより有機性汚泥を加熱して、有機性汚泥中の蛋白質を確実に熱変性させて水分を分離させ、さらに、濃縮温水が供給されることで希釈された濃縮汚泥を最適な汚泥濃度に再濃縮することができるので、有機性汚泥を十分に低含水率で高濃度に濃縮するとともに、濃縮手段の後段の脱水手段において効率良く脱水することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本発明の有機性汚泥の処理設備の第１の実施形態を示す概略図である。
【図9】濃縮汚泥濃度と濃縮汚泥温度の関係を示す図である。
【図16】本発明の有機性汚泥の処理設備の第２の実施形態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0033】
図１および図２は、本発明の有機性汚泥の処理設備の第１の実施形態を示すものであり、この有機性汚泥の処理設備の第１の実施形態について以下に説明しながら、本発明の有機性汚泥の処理方法についても説明する。本実施形態の有機性汚泥の処理設備は、例えば下水処理場から発生して供給された混合生汚泥等の下水汚泥のような蛋白質を含有する有機性汚泥Ａに高分子凝集剤Ｂを添加して凝集する凝集手段１と、この凝集手段１によって固形分がある程度凝集した凝集汚泥Ｃを濃縮する濃縮手段２と、この濃縮手段２によって濃縮された濃縮汚泥Ｄを脱水する脱水手段３と、これら濃縮手段２と脱水手段３とを接続する濃縮汚泥供給路４とを備えている。
【0034】
上記凝集手段１は、図２に示すように有機性汚泥Ａと高分子凝集剤Ｂが底部から供給されて保持される縦方向に延びる中心軸を有する有底円筒状の凝集槽１Ａを備えている。この凝集槽１Ａには、凝集槽１Ａの中心軸に沿った回転軸１ａに撹拌羽根１ｂが取り付けられて、凝集槽１Ａの上部に設けられたモーター等の回転駆動手段１ｃによって回転軸１ａおよび撹拌羽根１ｂが回転することにより有機性汚泥Ａと高分子凝集剤Ｂを撹拌、混合する撹拌手段１Ｂが設けられている。この撹拌手段１Ｂによって高分子凝集剤Ｂと撹拌、混合されて凝集した凝集汚泥Ｃは、凝集槽１Ａの上部から抜き出されて濃縮手段２に供給される。ここで、凝集手段１と濃縮手段２との間に、凝集汚泥Ｃを凝集槽１Ａの上部から抜き出して濃縮手段２へ搬送する不図示のポンプが設けられていても良い。なお、以下の説明において、凝集汚泥Ｃを、有機性汚泥Ｃと呼ぶ場合がある。
【0035】
本実施形態における濃縮手段２は縦型濾過濃縮機であって、凝集手段１の一端側（上部）から供給された凝集汚泥Ｃが保持される、凝集槽１Ａと同様の一端側から他端側へ縦方向に延びる中心軸を有する有底円筒状の濃縮槽２Ａを備えており、凝集汚泥Ｃは濃縮槽２Ａの上部（一端側）から濃縮槽２Ａ内に供給される。ただし、この濃縮槽２Ａの胴部はウェッジワイヤーやパンチングメタル等によって形成された濃縮濾過スクリーン２ａとされるとともに、この濃縮濾過スクリーン２ａの外周は濾液室２ｂとされている。
【0036】
また、この濃縮槽２Ａには、濃縮槽２Ａの中心軸に沿った回転軸２ｃにスクリュー２ｄが取り付けられて、濃縮槽２Ａの上部に設けられたモーター等の回転駆動手段２ｅによって回転軸２ｃおよびスクリュー２ｄが回転することにより凝集汚泥Ｃを一端側から他端側へ搬送する搬送手段２Ｅが設けられている。濃縮槽２Ａの上部から供給された凝集汚泥Ｃは、この搬送手段２Ｅによって下方（他端側）に搬送されつつ、濃縮手段２の濃縮濾過スクリーン２ａにおける一端側（凝集汚泥Ｃの供給方向上流側）に設けられる濃縮部２Ｂにおいて、濃縮濾過スクリーン２ａによって水分が分離されて濃縮され、濃縮汚泥濃度が６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下、望ましくは７ｗｔ％以上１１ｗｔ％以下、さらに望ましくは８ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲に濃縮部２Ｂで濃縮される。
【0037】
なお、この濃縮槽２Ａと上記凝集槽１Ａの底部（他端側）は、下方に向かうに従い縮径する円錐台状に形成されている。また、濃縮濾過スクリーン２ａによって凝集汚泥Ｃから分離された水分は濾液室２ｂに収容され、排水Ｅとして処理される。
【0038】
そして、この濃縮手段２には、図示されない濃縮温水供給手段から、５０℃よりも高温で１００℃未満の範囲の温度、望ましくは６０℃以上９０℃以下の範囲の温度の濃縮温水Ｆがポンプ２０Ｃによって供給されて、上記凝集手段１から供給された凝集汚泥Ｃと混合される。
【0039】
ここで、濃縮手段２の搬送手段２Ｅの回転軸２ｃは中空の円筒状とされるとともに、この回転軸２ｃの円筒壁部には多数（複数）の温水供給口６が形成されている。そして、濃縮温水Ｆは、回転軸２ｃの下端（他端側）から回転軸２ｃ内の中空部に供給されて温水供給口６から噴出させられ、凝集手段１から濃縮槽２Ａ内に供給されて濃縮濾過スクリーン２ａにおける濃縮部２Ｂよりも他端側（凝集汚泥Ｃの供給方向下流）に位置する、濃縮部２Ｂで濃縮された凝集汚泥Ｃ（濃縮汚泥Ｄ）に供給されて混合される。ここで、温水供給口６から濃縮温水Ｆが供給される、濃縮濾過スクリーン２ａにおける濃縮部２Ｂよりも他端側（凝集汚泥Ｃの供給方向下流）を温水供給部２Ｃと呼ぶ。これにより、本実施形態では、この濃縮手段２の濃縮部２Ｂで濃縮された凝集汚泥Ｃ（濃縮汚泥Ｄ）に、温水供給部２Ｃにおいて、温水供給口６から供給される濃縮温水Ｆが供給されることで、濃縮汚泥Ｄが加熱されて蛋白質が熱変性し、保水されていた水分が分離して濃縮温水Ｆとともに排水Ｅとして排出されると同時に、濃縮温水Ｆが混合された濃縮汚泥Ｄは希釈される。なお、温水供給口６は、回転軸２ｃと連結されると共に、温水供給口６から濃縮温水Ｆが供給される方向を下方に向ける図１に示すエルボのような部材であっても良いし、回転軸２ｃの円筒壁部に形成された貫通孔でも良い。温水供給口６から排出される濃縮温水Ｆは、濃縮汚泥Ｄよりも高温であるため、図２の温水供給口６から排出される濃縮温水Ｆを示す矢印が図示するように、濃縮汚泥Ｄ中を上昇する。そのため、濃縮濾過スクリーン２ａにおける温水供給口６よりも上方には、遮蔽手段２Ｐが設けられている。遮蔽手段２Ｐは、濃縮温水Ｆが濃縮汚泥Ｄ中に、より長く留まり濃縮汚泥Ｄを昇温させるとともに濃縮温水Ｆが濃縮汚泥Ｄと十分に接触せずに濃縮濾過スクリーン２ａを通り抜けて濾液室２ｂに排出されないように設けられている。遮蔽手段２Ｐとしては、水を通さない材質であれば、特に限定されず、例えば、樹脂、金属、木材等を使用しても良い。なお、温水供給口６は、濃縮温水Ｆを下方に供給する場合に限定されず、濃縮温水Ｆを回転軸２ｃと垂直方向に供給しても良い。
【0040】
希釈された濃縮汚泥Ｄは、搬送手段２Ｅにより、さらに下方（他端側）に搬送されつつ、濃縮濾過スクリーン２ａによって水分が分離されて濃縮され、濃縮汚泥濃度が６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下、望ましくは７ｗｔ％以上１１ｗｔ％以下、さらに望ましくは８ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲に再濃縮部２Ｄで再濃縮される。ここで、濃縮手段２において、温水供給部２Ｃよりも他端側（凝集汚泥Ｃの供給方向下流側）を再濃縮部２Ｄと呼ぶ。
【0041】
なお、この濃縮温水Ｆや後述する脱水温水Ｈとしては、有機性汚泥の処理設備に備えられた汚泥焼却設備の排煙処理塔排水や、汚泥乾燥設備のスクラバー排水、あるいは消化ガス発電機から発生する温水を利用することができる。また、上水や砂濾過水等をボイラーで加熱して利用することもできる。
【0042】
こうして再濃縮された濃縮汚泥Ｄが濃縮手段２の他端側から供給される濃縮汚泥供給路４には、濃縮汚泥Ｄを脱水手段３に送り出すポンプ４Ａが設けられているとともに、このポンプ４Ａと脱水手段３との間には高速ミキサー等の混合手段４Ｂが設けられている。この混合手段４Ｂには、ポリ硫酸第二鉄（ＰＦＳ）等の無機凝集剤や高分子凝集剤のような凝集剤Ｇ１がポンプ４Ｃによって供給されて濃縮汚泥Ｄに添加、混合される。
【0043】
また、濃縮手段２の後段における、例えばポンプ４Ａよりも下流に、濃縮手段２で濃縮された濃縮汚泥Ｄの汚泥濃度を測定する濃縮汚泥濃度計ＳＤ２が設けられていても良い。この場合、この濃縮汚泥濃度計ＳＤ２の測定結果が、例えば濃縮汚泥濃度計ＳＤ２に電気的に接続された制御装置５０に入力され、制御装置５０は、濃縮汚泥濃度が上述の６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下、望ましくは７ｗｔ％以上１１ｗｔ％以下、さらに望ましくは８ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲に入るように、濃縮手段２の下流に設けられるポンプ４Ａの吸込流量を制御しても良い。
【0044】
さらに、濃縮手段２の前段における、凝集手段１の上流に、有機性汚泥Ａの汚泥濃度を測定する汚泥濃度計ＳＤ１と、有機性汚泥Ａの流量を測定する汚泥流量計ＦＭ１と、濃縮手段２の後段における、例えばポンプ４Ａよりも下流に、濃縮手段２で濃縮された濃縮汚泥Ｄの流量を測定する濃縮汚泥流量計ＦＭ２と、が設けられていても良い。この場合、濃縮手段２の前段と後段とにおける汚泥流量を汚泥流量計ＦＭ１と濃縮汚泥流量計ＦＭ２とでそれぞれ測定し、例えば、汚泥流量計ＦＭ１と濃縮汚泥流量計ＦＭ２とに電気的に接続された制御装置５０に入力しても良い。この際、制御装置５０は、濃縮手段２前後での流量比から濃縮手段２での濃縮倍率を算出し、この濃縮倍率と、濃縮手段２の前段の汚泥濃度計ＳＤ１で測定した汚泥濃度とから、濃縮手段２の後段における濃縮汚泥濃度を算出し、これが上述の６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下、望ましくは７ｗｔ％以上１１ｗｔ％以下、さらに望ましくは８ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲に入るように、濃縮手段２の下流に設けられるポンプ４Ａの吸込流量を制御しても良い。ここで、ポンプ４Ａの吸込流量と濃縮手段２の後段における濃縮汚泥濃度との間には以下のような関係がある。すなわち、ポンプ４Ａの吸込流量が増せば、濃縮手段２での濃縮倍率が減少し、濃縮手段２の後段での濃縮汚泥濃度は減少する。一方、ポンプ４Ａの吸込流量が減少すれば、濃縮手段２での濃縮倍率が増し、濃縮手段２の後段での濃縮汚泥濃度は増す。
【0045】
本実施形態では、このように凝集剤Ｇ１が添加、混合された濃縮汚泥Ｄが供給される脱水手段３において、ケーシング３Ａ内に濃縮汚泥Ｄを濾過する濾過スクリーン３Ｂが配置されており、この濾過スクリーン３Ｂによって分けられたケーシング３Ａ内の複数の空間のうち、第１の空間３Ａ１に濃縮汚泥Ｄが供給される。
【0046】
ここで、本実施形態における脱水手段３は、縦型のスクリュープレスであって、しかもケーシング３Ａと同軸の縦方向に延びる軸線を中心とした円筒状または円錐状をなしてケーシング３Ａ内に配設される第２の上記濾過スクリーン３Ｂとしての内濾過スクリーン３ａと、この内濾過スクリーン３ａと同軸の円筒状または円錐状をなして内濾過スクリーン３ａの外側に間隔をあけてケーシング３Ａ内に配設される外濾過スクリーン３ｂと、上記軸線回りに捩れる螺旋状をなして内濾過スクリーン３ａと外濾過スクリーン３ｂとの間に収容され、モーター等の回転駆動手段３ｃによって上記軸線を中心に内濾過スクリーン３ａおよび外濾過スクリーン３ｂに対して相対的に回転させられるリボンスクリュー３ｄとを備えている。
【0047】
本実施形態では、これら内濾過スクリーン３ａと外濾過スクリーン３ｂとの間の空間が上記第１の空間３Ａ１とされて濃縮汚泥Ｄが供給されるとともに、内濾過スクリーン３ａの内側の空間と外濾過スクリーン３ｂの外側のケーシング３Ａ内の空間とが第２の空間３Ａ２とされている。そして、本実施形態では、この第２の空間３Ａ２にも、図示されない脱水温水供給手段から、５０℃以上１００℃未満の範囲、望ましくは６０℃以上９０℃以下の範囲の温度の脱水温水Ｈがポンプ３Ｐにより供給される。なお、これら内濾過スクリーン３ａと外濾過スクリーン３ｂも、ウェッジワイヤーやパンチングメタル等によって形成される。
【0048】
ケーシング３Ａは上記軸線を中心とした有底円筒状であり、濃縮汚泥Ｄは、内濾過スクリーン３ａと外濾過スクリーン３ｂの底部を連結する円環板状の連結板３ｅに接続された供給管３ｆを介して、上記第１の空間３Ａ１にケーシング３Ａの底部から供給され、リボンスクリュー３ｄの相対的な回転によって上方に搬送されながら、内濾過スクリーン３ａと外濾過スクリーン３ｂによって水分が分離される。
【0049】
また、ケーシング３Ａ内の上部には、円環板状の基板３Ｃが配設されて、外濾過スクリーン３ｂは、この基板３Ｃの内周部に取り付けられて固定される。さらに、この基板３Ｃよりも上方のケーシング３Ａの上部開口部には蓋体３Ｄが配設され、内濾過スクリーン３ａは、この蓋体３Ｄに取り付けられて固定されるとともに、上記回転駆動手段３ｃは、この蓋体３Ｄ上に配置され、内濾過スクリーン３ａの上部を覆う円筒状のスクリュー支持体を介してリボンスクリュー３ｄを回転させる。
【0050】
なお、本実施形態では、このように内濾過スクリーン３ａおよび外濾過スクリーン３ｂがケーシングに固定されて、リボンスクリュー３ｄが回転駆動手段３ｃにより回転されるが、逆にリボンスクリュー３ｄを固定して内濾過スクリーン３ａおよび外濾過スクリーン３ｂを回転させてもよく、リボンスクリュー３ｄと内濾過スクリーン３ａおよび外濾過スクリーン３ｂとを互いに逆方向に回転させるようにしてもよい。
【0051】
さらにまた、これら基板３Ｃと蓋体３Ｄの間のケーシング３Ａ内における上部の空間は排出室３Ｅとされるとともに、この排出室３Ｅにおける第１の空間３Ａ１の円環状の上部開口部は排出口３Ｆとされ、この排出口３Ｆには、外周側に向かうに従い上方に向かう上記軸線を中心とした円錐台状の外周面を有する圧搾リング３Ｇが配設されている。リボンスクリュー３ｄによって第１の空間３Ａ１を上方に搬送されつつ水分が分離して濃縮汚泥Ｄから脱水された脱水汚泥Ｉは、排出口３Ｆから圧搾リング３Ｇにより圧搾されながら排出室３Ｅに流出して排出される。
【0052】
また、脱水温水Ｈも、本実施形態ではケーシング３Ａ底部からケーシング３Ａ内の第２の空間３Ａ２に供給される。こうして第２の空間３Ａ２に供給された脱水温水Ｈは、濃縮手段２と同じように第１の空間３Ａ１内の濃縮汚泥Ｄを加熱し、これによって濃縮汚泥Ｄの蛋白質が熱変性することにより保水されていた水分が分離し、内濾過スクリーン３ａと外濾過スクリーン３ｂによって濾過されて、濃縮汚泥Ｄを加熱することにより冷却された脱水温水Ｈとともに、第２の空間３Ａ２から立ち上げられた排水管３Ｈから排水Ｊとして排出される。
【0053】
このような構成の有機性汚泥の処理設備および処理方法では、脱水手段３の前段に、凝集手段１において蛋白質を含有する有機性汚泥Ａに高分子凝集剤Ｂが添加されて凝集された凝集汚泥Ｃを濃縮する濃縮手段２が備えられており、この濃縮手段２によって濃縮された濃縮汚泥Ｄが脱水手段３によって脱水される。
【0054】
そして、この濃縮手段２では、濃縮部２Ｂで濃縮汚泥濃度が６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下、望ましくは７ｗｔ％以上１１ｗｔ％以下、さらに望ましくは８ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲に濃縮された濃縮汚泥Ｄに、不図示の濃縮温水供給手段から５０℃よりも高温で１００℃未満の範囲の温度の濃縮温水Ｆが温水供給部２Ｃにおいて供給されて、濃縮汚泥Ｄと混合させられる。濃縮汚泥Ｄは流動性および加熱効率が損なわれない程度まで濃縮されるため、濃縮汚泥Ｄの加熱に必要となる熱量を減らすことができる。濃縮された濃縮汚泥Ｄが加熱され、さらに、濃縮温水Ｆにより濃縮汚泥Ｄが希釈されることから、より一層流動性が増すことで、強い撹拌を行わずとも濃縮汚泥Ｄ全体に濃縮温水Ｆがいきわたり、均一、且つ凝集状態を崩さずに濃縮汚泥Ｄが加熱される。さらに、この濃縮手段２では、この加熱、及び希釈された濃縮汚泥Ｄを再濃縮部２Ｄで再濃縮する。このため、脱水手段３の前段の濃縮手段２の温水供給部２Ｃにおいて、濃縮汚泥Ｄを加熱して蛋白質を熱変性させることができ、濃縮汚泥Ｄに保水されていた水分の分離を図って後段の脱水手段３における脱水効率を向上させることができる。加熱されて希釈された濃縮汚泥Ｄは再濃縮されるため、後段の脱水手段３における脱水効率を損なうことが無い。
【0055】
ここで、図３、図５、図７は、第１の実施形態により、汚泥濃度２ｗｔ％の３種の有機性汚泥Ａをそれぞれ１０ｍ３／ｈで凝集手段１に供給して凝集させた凝集汚泥Ｃを、濃縮手段２において３．３ｍ３／ｈの濃縮温水Ｆにより加熱しつつ濃縮した際の濃縮温水Ｆの温度と濃縮汚泥Ｄの含水率との関係を示す第１例～第３例の図であり、図４、図６、図８は、これら第１～第３例における濃縮温水Ｆによって加熱された濃縮汚泥Ｄの温度と含水率との関係を示す図である。
【0056】
なお、第１例の有機性汚泥Ａは混合生汚泥であり、第２例の有機性汚泥Ａは余剰リッチの混合生汚泥であり、第３例の有機性汚泥Ａは消化汚泥である。また、これら第１例～第３例では、濃縮温水Ｆは上水をボイラーで加熱したものであり、第１例では１１ｗｔ％のポリ硫酸第二鉄（ＰＦＳ）が、第２例では５ｗｔ％のポリ硫酸第二鉄（ＰＦＳ）が添加されている。
【0057】
図３、図５、図７より、濃縮手段２に供給されて凝集汚泥Ｃと混合される濃縮温水Ｆの温度が５０℃を越えたところで、濃縮温水Ｆの温度が高くなる割合に対して、濃縮手段２で濃縮された凝集汚泥Ｃである濃縮汚泥Ｄの含水率が低くなる割合が大きくなり始め、濃縮温水Ｆの温度が高くなるほど含水率は低くなる傾向にあることが分かる。従って、上記構成の有機性汚泥の処理設備および処理方法によれば、上述のように濃縮汚泥Ｄの低含水率化を図ることができ、濃縮手段２の後段の脱水手段３における脱水効率の向上を図ることができる。なお、図５において温水温度８０℃に２つの点がプロットされているのは、８０℃の濃縮温水Ｆを２回繰り返して供給したためである。
【0058】
また、このように濃縮手段２において濃縮温水Ｆを凝集汚泥Ｃに混合することにより、凝集汚泥Ｃの液中に含まれる凝集阻害物質を濃縮温水Ｆに置換することができるため、濃縮汚泥供給路４において濃縮汚泥Ｄに添加されるポリ硫酸第二鉄等の凝集剤Ｇ１が凝集阻害物質によって消費されるのを防ぐことができ、凝集剤Ｇ１を濃縮汚泥Ｄの固形分に効率的に反応させることができる。
【0059】
また、この濃縮温水Ｆによって凝集汚泥Ｃを加熱することによっても、凝集剤Ｇ１と濃縮汚泥Ｄとの反応性を向上させることができるとともに、凝集剤Ｇ１の添加量を削減することもできる。さらに、このように凝集汚泥Ｃが加熱されることにより、濃縮汚泥Ｄの含水率が低下するとともに粘度が低下するため、脱水手段３によって濃縮汚泥Ｄを脱水する場合の脱水効率も一層向上させることができる。
【0060】
なお、濃縮温水Ｆの温度が５０℃以下であると図３、図５、図７に示したように濃縮汚泥Ｄの含水率を効果的に低下させることができない。また、濃縮温水Ｆの温度が１００℃以上であると濃縮温水Ｆの取り扱い性が損なわれる。さらに、濃縮温水Ｆの温度は、高いほど濃縮汚泥Ｄの蛋白質の熱変性による水分分離と粘度の低下とを促すことができるが、上述のように有機性汚泥の処理設備内で使用される温水を脱水温水Ｈとして使用する場合は、６０℃以上９０℃以下の温度範囲が現実的である。
【0061】
さらにまた、上述のように濃縮手段２の後段の脱水手段３における脱水効率をより一層向上させるためには、この濃縮手段２によって濃縮される濃縮汚泥Ｄの濃縮汚泥濃度を６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下とするのが望ましく、７ｗｔ％以上１１ｗｔ％以下とするのがより望ましく、８ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲に濃縮するのがさらに望ましい。濃縮汚泥濃度と濃縮汚泥温度の関係を示す図９を参照しながら望ましい汚泥濃度について説明する。
【0062】
図９は、汚泥濃度３ｗｔ％の汚泥を２．０ｍ３／ｈの流量で濃縮手段２に投入し、汚泥濃度が３ｗｔ％から１３ｗｔ％まで１ｗｔ％刻みで汚泥を１５℃の条件下において濃縮手段２で濃縮し、さらに、その汚泥に９０℃の濃縮温水を１．０ｍ３／ｈで供給した際の濃縮汚泥温度の測定結果である表１をグラフ化して示すものである。ここで、濃縮手段２での汚泥の流量が汚泥濃度と比例していることが分かる。すなわち、濃縮手段２での汚泥の流量が０．４６ｍ３／ｈと小さい場合には１３ｗｔ％と高い濃縮汚泥濃度が得られ、汚泥の流量が２．００ｍ３／ｈと大きい場合には３ｗｔ％と低い濃縮汚泥濃度が得られる。また、図９及び表１より、濃縮汚泥濃度が６ｗｔ％以上１２％以下であると、濃縮汚泥温度（加熱濃縮汚泥）が４７．８℃から５５．８℃の範囲に入り、濃縮汚泥濃度が７ｗｔ％以上１１％以下であると、濃縮汚泥温度が５２．６℃から５５．８℃の範囲に入り、濃縮汚泥濃度が８ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下であると、濃縮汚泥温度が５５．０℃から５５．８℃の範囲に入る。つまり、図４，６，８により、汚泥温度がより高い方が、濃縮汚泥Ｄの含水率が低いことが示されるため、濃縮汚泥Ｄの濃縮汚泥温度を高く保つことのできる濃縮汚泥濃度６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下が好ましく、濃縮汚泥Ｄの濃縮汚泥温度をより高い温度に保つことのできる濃縮汚泥濃度７ｗｔ％以上１１ｗｔ％以下がより好ましく、濃縮汚泥Ｄの濃縮汚泥温度をさらに高い温度に保つことのできる濃縮汚泥濃度８ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲に濃縮するのがさらに好ましい。
【0063】
【表1】
【0064】
さらに、本実施形態の有機性汚泥の処理設備および処理方法では、脱水手段３においても、ケーシング３Ａ内に配置されて濃縮汚泥Ｄを濾過する濾過スクリーン３Ｂにより分けられた複数の空間のうち、第１の空間３Ａ１に濃縮汚泥Ｄが供給されるとともに、第２の空間３Ａ２には脱水温水供給手段から５０℃よりも高温で１００℃未満の範囲の温度の脱水温水Ｈが供給される。そして、このように第２の空間３Ａ２に供給された脱水温水Ｈによって第１の空間３Ａ１に供給された濃縮汚泥Ｄが加熱されることによっても、濃縮汚泥Ｄの粘度が低下するとともに、この濃縮汚泥Ｄに保水されていた水分が蛋白質の熱変性によって分離する。
【0065】
このように濃縮汚泥Ｄから分離した水分は、濾過スクリーン３Ｂを通って濾過されて第２の空間３Ａ２に流れ込み、冷却された脱水温水Ｈとともに排出されるため、排出口３Ｆから排出室３Ｅに排出される脱水汚泥Ｉの含水率も一層低下させることが可能となる。また、上述のように濃縮汚泥Ｄの粘度が低下することによって濾過抵抗が減少するので、濃縮汚泥Ｄから分離した水分を第２の空間３Ａ２に排出し易くすることもできる。従って、本実施形態によれば、脱水汚泥Ｉの低含水率化と濃縮汚泥Ｄから分離した水分の効率的な排出とを図ることができる。
【0066】
ここで、上記脱水温水Ｈの温度が５０℃以下であると、上述したような濃縮汚泥Ｄの粘度の低下や水分の分離による効果を十分に得ることができない。また、脱水温水Ｈの温度が１００℃を上回ると濃縮温水Ｆと同様に取り扱いが困難となる。なお、脱水温水Ｈの温度も、高いほど濃縮汚泥Ｄの粘度の低下と蛋白質の熱変性による水分分離を促すことができるが、上述のように有機性汚泥の処理設備内で使用される温水を脱水温水Ｈとして使用する場合は、濃縮温水Ｆと同様に６０℃以上９０℃以下の温度範囲が現実的である。
【0067】
また、本実施形態の処理設備においては、脱水手段３として、縦方向に延びる軸線を中心とした円筒状または円錐状をなしてケーシング３Ａ内に配設される内濾過スクリーン３ａと、この内濾過スクリーン３ａと同軸の円筒状または円錐状をなして内濾過スクリーン３ａの外側に間隔をあけてケーシング３Ａ内に配設される外濾過スクリーン３ｂと、上記軸線回りに捩れる螺旋状をなして内濾過スクリーン３ａと外濾過スクリーン３ｂとの間に収容され、この軸線を中心に内濾過スクリーン３ａおよび外濾過スクリーン３ｂに対して相対的に回転させられるリボンスクリュー３ｄとを備えた縦型スクリュープレスが用いられている。
【0068】
そして、濾過スクリーン３Ｂとしての内濾過スクリーン３ａと外濾過スクリーン３ｂとの間の空間が、濃縮汚泥Ｄが供給される第１の空間３Ａ１とされるとともに、内濾過スクリーン３ａの内側の空間と外濾過スクリーン３ｂの外側の空間とが、脱水温水Ｈが供給される第２の空間３Ａ２とされている。
【0069】
このような構成の縦型スクリュープレスでは、内濾過スクリーン３ａと外濾過スクリーン３ｂとの間の第１の空間３Ａ１に供給された濃縮汚泥Ｄがリボンスクリュー３ｄの相対的な回転によって上記軸線方向に搬送されながら、これら内濾過スクリーン３ａと外濾過スクリーン３ｂによって脱水されるので、濾過面積を大きく確保することができて一層効率的な濾過を図ることができる。また、第１の空間３Ａ１に供給された濃縮汚泥Ｄを、第１の空間３Ａ１の内側と外側の第２の空間３Ａ２に供給された脱水温水Ｈによって加熱することができるので、蛋白質の熱変性による水分の分離も一層効率的に促進することができる。
【0070】
ただし、本実施形態では、このように内濾過スクリーン３ａと外濾過スクリーン３ｂとの２つの濾過スクリーン３Ｂを有する縦型のスクリュープレスを脱水手段３として用いているが、縦方向に延びる軸線を中心とした円筒状または円錐状の１つの濾過スクリーン内に、この軸線回りに捩れる螺旋状をなして該軸線を中心に回転させられるスクリューが配設された縦型のスクリュープレスや、次述するような横型のスクリュープレスやベルトプレスを用いることもできる。また、これら以外に、ロータリープレスや多重板型スクリュープレスを用いることもできる。
【0071】
次に、図１０は、図１および図２に示した第１の実施形態の濃縮手段２と脱水手段３の第１の変形例を示すものであり、図１および図２に示した第１の実施形態と共通する部分には同一の部号を配してある。この第１の変形例において、濃縮手段２は、スクリュー型濃縮機である。
【0072】
すなわち、第１の変形例における濃縮手段２は、胴部が濃縮濾過スクリーン１１ａとされて内部に凝集汚泥Ｃが一端側から供給されるとともに、この濃縮濾過スクリーン１１ａの外周は濾液室１１ｂとされた横方向に延びる中心軸を有する円筒状のケーシング１１と、このケーシング１１の上記中心軸に沿った回転軸１２ａにスクリュー１２ｂが取り付けられて、図示されない回転駆動手段によって回転軸１２ａおよびスクリュー１２ｂが回転することにより、濃縮濾過スクリーン１１ａ内に供給される凝集汚泥Ｃを、水分を分離することで濃縮する、濃縮濾過スクリーン１１ａにおける一端側（凝集汚泥Ｃの供給方向上流側）に設けられている濃縮部２Ｂと、回転軸１２ａおよびスクリュー１２ｂが回転することにより凝集汚泥Ｃを濃縮濾過スクリーン１１ａにおける一端側から他端側（凝集汚泥Ｃの供給方向下流側）へ搬送する搬送手段１２とを備えている。濃縮部２Ｂでは、凝集汚泥Ｃを濃縮汚泥濃度が６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下、望ましくは７ｗｔ％以上１１ｗｔ％以下、さらに望ましくは８ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲に濃縮して濃縮汚泥Ｄとする。
【0073】
そして、上記搬送手段１２による凝集汚泥Ｃの搬送方向側（濃縮濾過スクリーン１１ａにおける他端側）において、第１の実施形態と同じく図示されない濃縮温水供給手段から濃縮温水Ｆが、濃縮濾過スクリーン１１ａにおける濃縮部２Ｂよりも他端側（凝集汚泥Ｃの供給方向下流）に位置する濃縮汚泥Ｄに供給され、スクリュー１２ｂの回転により濃縮汚泥Ｄと混合される。ここで、濃縮手段２の搬送手段１２の回転軸１２ａは中空の円筒状とされるとともに、この回転軸１２ａの円筒壁部には多数（複数）の温水供給口６が形成されている。そして、濃縮温水Ｆは、回転軸１２ａの一端側（濃縮温水の供給方向上流側）から回転軸１２ａ内の中空部に供給されて温水供給口６から噴出させられ、凝集手段１から濃縮手段２内に供給されて濃縮濾過スクリーン１１ａにおける濃縮部２Ｂよりも他端側（凝集汚泥Ｃの供給方向下流）に位置する、濃縮部２Ｂで濃縮された凝集汚泥Ｃ（濃縮汚泥Ｄ）に供給されて混合される。ここで、温水供給口６から濃縮温水Ｆが供給される、濃縮濾過スクリーン１１ａにおける濃縮部２Ｂよりも他端側（凝集汚泥Ｃの供給方向下流）を温水供給部２Ｃと呼ぶ。なお、温水供給口６は、回転軸１２ａと連結されると共に、温水供給口６から濃縮温水Ｆが供給される方向を回転軸１２ａと垂直方向にする図１０に示す直管のような部材でも良いし、回転軸１２ａの円筒壁部に形成された貫通孔でも良い。なお、濃縮温水Ｆが供給される方向は回転軸１２ａと厳密な垂直方向でなくとも良い。これにより、本変形例では、この濃縮手段２の濃縮部２Ｂで濃縮された凝集汚泥Ｃ（濃縮汚泥Ｄ）に、温水供給部２Ｃにおいて濃縮温水Ｆが供給されることで、濃縮汚泥Ｄが加熱されて蛋白質が熱変性し、保水されていた水分が分離して濃縮温水Ｆとともに排水Ｅとして排出されると同時に、濃縮温水Ｆが混合された濃縮汚泥Ｄは希釈される。希釈された濃縮汚泥Ｄは、搬送手段１２により、濃縮濾過スクリーン１１ａ内における温水供給部２Ｃよりもさらに他端側（凝集汚泥Ｃの供給方向下流）に搬送されつつ、濃縮濾過スクリーン１１ａによって水分が分離されて濃縮され、濃縮汚泥濃度が６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下、望ましくは７ｗｔ％以上１１ｗｔ％以下、さらに望ましくは８ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲に再濃縮部２Ｄで再濃縮される。ここで、濃縮手段２の濃縮濾過スクリーン１１ａ内において、温水供給部２Ｃよりも他端側（凝集汚泥Ｃの供給方向下流側）を再濃縮部２Ｄと呼ぶ。こうして再濃縮された濃縮汚泥Ｄは、ポンプ４Ａによって引き抜かれて脱水手段３に供給されるが、加熱によって濃縮汚泥Ｄのフロックが崩れやすくなっているため、無機凝集剤Ｇのほかに高分子凝集剤ｇを微量添加してもよい。
【0074】
ここで、濃縮濾過スクリーン１１ａにおける温水供給部２Ｃの外周には、濃縮濾過スクリーン１１ａの外周に沿うように遮蔽手段２Ｐが設けられている。遮蔽手段２Ｐは、濃縮温水Ｆが濃縮汚泥Ｄ中に、より長く留まり濃縮汚泥Ｄを昇温させるとともに、濃縮温水Ｆが濃縮汚泥Ｄと十分に接触せずに濃縮濾過スクリーン１１ａを通り抜けて濾液室１１ｂに排出されないように設けられている。遮蔽手段２Ｐとしては、水を通さない材質であれば、特に限定されず、例えば、樹脂、金属、木材等を使用しても良い。遮蔽手段２Ｐは、濃縮濾過スクリーン１１ａにおける温水供給部２Ｃの全周を覆うように円筒状に設けられていても良いし、濃縮濾過スクリーン１１ａにおける温水供給部２Ｃの下半分を覆うように半円筒状に設けられていても良い。
【0075】
また、図１０には図示しないが、図１、図２に示す第１の実施形態と同様に、濃縮手段２の前段に汚泥濃度計ＳＤ１と汚泥流量計ＦＭ１とを設け、濃縮手段２の後段に濃縮汚泥濃度計ＳＤ２と濃縮汚泥流量計ＦＭ２とを設け、これらに電気的に接続された制御装置５０に測定結果が入力されるように構成し、濃縮汚泥濃度計ＳＤ２からの測定結果を受理した制御装置５０が、濃縮汚泥濃度が６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下、望ましくは７ｗｔ％以上１１ｗｔ％以下、さらに望ましくは８ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲に入るように、濃縮手段２の搬送手段１２の搬送速度を、回転軸１２ａ及びスクリュー１２ｂを回転させる回転駆動手段の回転数を制御することで制御しても良い。または、汚泥流量計ＦＭ１と濃縮汚泥流量計ＦＭ２とで測定した汚泥流量が制御装置５０に入力され、濃縮手段２前後での流量比から濃縮手段２での濃縮倍率を算出し、この濃縮倍率と、濃縮手段２の前段の汚泥濃度計ＳＤ１で測定した汚泥濃度とから、濃縮手段２の後段における濃縮汚泥濃度を算出し、これが６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下、望ましくは７ｗｔ％以上１１ｗｔ％以下、さらに望ましくは８ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲に入るように、濃縮手段２の搬送手段１２の搬送速度を、回転軸１２ａ及びスクリュー１２ｂを回転させる回転駆動手段の回転数を制御することで制御しても良い。なお、回転駆動手段の回転数を制御するに際して、濃縮部２Ｂにおける回転数と、再濃縮部２Ｄにおける回転数とを個別に制御できるようにしても良い。
【0076】
また、この第１の変形例においては、脱水手段３も横型のスクリュープレスが用いられている。すなわち、第１の変形例における脱水手段３も、胴部が脱水濾過スクリーン１３ａとされて内部に濃縮汚泥Ｄが供給されるとともに、この脱水濾過スクリーン１３ａの外周は濾液室１３ｂとされた横方向に延びる中心軸を有する円筒状のケーシング１３と、このケーシング１３の上記中心軸に沿った回転軸１４ａにスクリュー１４ｂが取り付けられて、図示されない回転駆動手段によって回転軸１４ａおよびスクリュー１４ｂが回転することにより濃縮汚泥Ｄを搬送する搬送手段１４とを備えている。
【0077】
ここで、脱水手段３の搬送手段１４におけるスクリュー１４ｂは、濃縮汚泥Ｄの搬送方向に向けてピッチが小さくなるようにされており、このスクリュー１４ｂによって濃縮汚泥Ｄが搬送されるうちに圧縮されて脱水される。なお、この第１の変形例においても、脱水手段３において脱水温水Ｈを供給して混合してもよい。
【0078】
次に、図１１は、図１および図２に示した第１の実施形態の濃縮手段２と脱水手段３の第２の変形例を示すものであり、図１および図２に示した第１の実施形態と共通する部分には、やはり同一の部号を配してある。この第２の変形例において、濃縮手段２は、ベルト型濃縮機である。
【0079】
すなわち、この第２の変形例における濃縮手段２は、複数のロール２１に巻回されて走行可能とされた無端状の濃縮濾過濾布２２を備えて、この濃縮濾過濾布２２が一端側から他端側へ水平方向に走行する濃縮濾過部２２Ａにおける一端側（濃縮濾過濾布２２の走行方向Ｒとは反対側）の汚泥供給部２２ａに供給された凝集汚泥Ｃを濃縮濾過濾布２２によって重力により水分を分離することで濾過して濃縮する。濃縮濾過部２２Ａにおける一端側（凝集汚泥Ｃの供給方向上流側）に設けられている濃縮部２Ｂにおいては、凝集汚泥Ｃを濃縮汚泥濃度が６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下、望ましくは７ｗｔ％以上１１ｗｔ％以下、さらに望ましくは、８ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲に濃縮して濃縮汚泥Ｄとする。
【0080】
そして、この第２の変形例においては、上記濃縮濾過部２２Ａにおける汚泥供給部２２ａよりも濃縮濾過濾布２２の走行方向Ｒ側、すなわち、濃縮濾過部２２Ａにおける濃縮部２Ｂよりも他端側（凝集汚泥Ｃの供給方向下流）に、やはり図示されない濃縮温水供給手段から濃縮温水Ｆが濃縮濾過部２２Ａにおける濃縮部２Ｂよりも他端側（凝集汚泥Ｃの供給方向下流）に位置する濃縮汚泥Ｄに供給されて、濃縮汚泥Ｄと混合される。ここで、濃縮温水Ｆが供給される、濃縮濾過部２２Ａにおける濃縮部２Ｂよりも他端側（凝集汚泥Ｃの供給方向下流）を温水供給部２Ｃと呼ぶ。これにより、本変形例では、この濃縮手段２の濃縮部２Ｂで濃縮された凝集汚泥Ｃ（濃縮汚泥Ｄ）に、温水供給部２Ｃにおいて濃縮温水Ｆが供給されることで、濃縮汚泥Ｄが加熱されて蛋白質が熱変性し、保水されていた水分が分離して濃縮温水Ｆとともに排水Ｅとして排出されると同時に、濃縮温水Ｆが混合された濃縮汚泥Ｄは希釈される。希釈された濃縮汚泥Ｄは、濃縮濾過部２２Ａにより、さらに他端側（凝集汚泥Ｃの供給方向下流）に搬送されつつ、濃縮濾過部２２Ａによって水分が分離されて濃縮され、濃縮汚泥濃度が６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下、望ましくは７ｗｔ％以上１１ｗｔ％以下、さらに望ましくは、８ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲に再濃縮部２Ｄで再濃縮される。ここで、濃縮濾過部２２Ａにおける温水供給部２Ｃよりも他端側（凝集汚泥Ｃの供給方向下流側）を再濃縮部２Ｄと呼ぶ。なお、再濃縮部２Ｄでは、濃縮汚泥Ｄに無機凝集剤Ｇを供給してもよい。さらに、この無機凝集剤Ｇと濃縮汚泥Ｄとを反応させるためのスクリュー２３を備えてもよい。また、濃縮濾過部２２Ａにおいて、一端側から他端側へ水平方向に走行する濃縮濾過濾布２２を、凝集汚泥Ｃ、若しくは濃縮汚泥Ｄを濃縮濾過部２２Ａの一端側から他端側へ搬送する搬送手段と見なして良い。
【0081】
ここで、濃縮濾過部２２Ａの温水供給部２Ｃには、濃縮濾過部２２Ａの下側に遮蔽手段２Ｐが濃縮濾過濾布２２に摺動するように設けられている。即ち、温水供給部２Ｃにおいて濃縮濾過濾布２２は、固定された遮蔽手段２Ｐ上を摺動しながら一端側から他端側へ水平方向に走行する。遮蔽手段２Ｐとしては、水を通さない材質であれば特に限定されず、例えば、樹脂、金属、木材等を使用しても良い。遮蔽手段２Ｐは、濃縮濾過濾布２２の走行を妨げないように、例えば板状に形成されている。なお、このような板状の遮蔽手段２Ｐを濃縮濾過濾布２２に摺動するように設ける場合、温水供給部２Ｃで供給される濃縮温水Ｆに希釈されて流動性が増した凝集汚泥Ｃが、濃縮濾過濾布２２の走行方向に対して直角方向の両端から濃縮濾過濾布２２の外部に溢れ出すサイドリークが発生する場合がある。これを防ぐため、濃縮濾過濾布２２の走行方向に対して直角方向の両端における濃縮濾過濾布２２上には、濃縮濾過濾布２２と摺動するようにサイドリーク防止板３００が設けられている。サイドリーク防止板３００は、遮蔽手段２Ｐよりも、濃縮濾過濾布２２の走行方向に長く形成されており、遮蔽手段２Ｐと同様の材質で形成されている。このように、一端側から他端側へ水平方向に走行する濃縮濾過濾布２２に摺動するように、濃縮濾過濾布２２の下側に遮蔽手段２Ｐを設け、また濃縮濾過濾布２２の走行方向に対して直角方向の両端における濃縮濾過濾布２２上にサイドリーク防止板３００を設けることで、濃縮温水Ｆが濃縮汚泥Ｄ中に、より長く留まり濃縮汚泥Ｄを昇温させるとともに濃縮温水Ｆが濃縮汚泥Ｄと十分に接触せずに濃縮濾過部２２Ａを通り抜けて排出されないとともに、濃縮温水Ｆに希釈されて流動性が向上した凝集汚泥Ｃが、濃縮濾過濾布２２の走行方向に対して直角方向の両端から濃縮濾過濾布２２の外部に溢れ出さないように構成されている。
【0082】
また、図１１には図示しないが、図１、図２に示す第１の実施形態と同様に、濃縮手段２の前段に汚泥濃度計ＳＤ１と汚泥流量計ＦＭ１とを設け、濃縮手段２の後段に濃縮汚泥濃度計ＳＤ２と濃縮汚泥流量計ＦＭ２とを設け、これらに電気的に接続された制御装置５０に測定結果が入力されるように構成し、濃縮汚泥濃度計ＳＤ２からの測定結果を受理した制御装置５０が、濃縮汚泥濃度が６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下、望ましくは７ｗｔ％以上１１ｗｔ％以下、さらに望ましくは８ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲に入るように、濃縮手段２の搬送手段の搬送速度を、濃縮濾過濾布２２を駆動させる不図示の回転駆動手段の回転数を制御することで制御しても良い。または、汚泥流量計ＦＭ１と濃縮汚泥流量計ＦＭ２とで測定した汚泥流量が制御装置５０に入力され、濃縮手段２前後での流量比から濃縮手段２での濃縮倍率を算出し、この濃縮倍率と、濃縮手段２の前段の汚泥濃度計ＳＤ１で測定した汚泥濃度とから、濃縮手段２の後段における濃縮汚泥濃度を算出し、これが６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下、望ましくは７ｗｔ％以上１１ｗｔ％以下、さらに望ましくは８ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲に入るように、濃縮手段２の搬送手段の搬送速度を、濃縮濾過濾布２２を駆動させる不図示の回転駆動手段の回転数を制御することで制御しても良い。なお、回転駆動手段の回転数を制御するに際して、濃縮部２Ｂにおける回転数と、再濃縮部２Ｄにおける回転数とを個別に制御できるようにしても良い。
【0083】
また、この第２の変形例では、脱水手段３もベルトプレスとされている。すなわち、この脱水手段３においては、脱水濾布３１が複数のロール３２に巻回されて走行可能とされるとともに、この脱水濾布３１との間で濃縮汚泥Ｄを挟み込むように圧搾濾布３３が上記複数のロール３２に巻回されて走行可能とされており、濃縮汚泥Ｄはこれら脱水濾布３１と圧搾濾布３３との間で圧搾されて脱水させられる。
【0084】
なお、この第２の変形例では、脱水手段３の脱水濾布３１は、濃縮手段２の濃縮濾過濾布２２と連続して無端状にされており、濃縮汚泥Ｄを脱水した脱水濾布３１は濃縮濾過濾布２２として濃縮手段２に戻される。また、この第２の変形例においても、脱水手段３において供給された濃縮汚泥Ｄに脱水温水Ｈを供給して混合してもよい。
【0085】
さらに、第１の実施形態の濃縮手段２の第１、第２の変形例のようなスクリュー型濃縮機やベルト型濃縮機の他にも、第３～第６の変形例を適用することができるので、その詳細を説明する。
【0086】
図１２は、図１および図２に示した第１の実施形態の濃縮手段２の第３の変形例を示すものであり、図１および図２に示した第１の実施形態と共通する部分には、やはり同一の部号を配してある。この第３の変形例において、濃縮手段２は、多重円盤型濃縮機である。
【0087】
すなわち、この第３の変形例における濃縮手段２は、互いに間隔を開けて配置された複数の固定プレート１７と、隣り合う固定プレート１７の間に配置された可動プレート１８とを有する濾過体１９と、濾過体１９と凝集手段１から供給される凝集汚泥Ｃとを収容し一端側から他端側へ延びる中心軸を有するケーシング３０と、固定プレート１７と偏心回転運動を行う可動プレート１８との隙間によりケーシング３０の一端側の側面（下部側面６０）から濾過体１９の外側に供給される凝集汚泥Ｃを濃縮する、ケーシング３０内における一端側（凝集汚泥Ｃの供給方向上流側）に設けられる濃縮部２Ｂと、を備える。濃縮部２Ｂにおいては、凝集汚泥Ｃの粒子径よりも固定プレート１７と可動プレート１８との間の隙間が小さいため、水分が凝集汚泥Ｃから分離されて濾過体１９から排出され、凝集汚泥Ｃを濃縮汚泥濃度が６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下、望ましくは７ｗｔ％以上１１ｗｔ％以下、さらに望ましくは８ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲に濃縮して濃縮汚泥Ｄとする。
【0088】
なお、第３の変形例においては、凝集手段１から供給される凝集汚泥Ｃが、ケーシング３０の一端側の側面（下部側面６０）から濾過体１９の外側に供給され、ケーシング３０の内面と濾過体１９の外側とにより画成される流路を、ケーシング３０の他端側に向かって絶えず流動している。そのため、第３の変形例においては、ケーシング３０の内面と濾過体１９の外側とにより画成される流路を、凝集汚泥Ｃをケーシング３０の一端側から他端側へ搬送する搬送手段と見なして良い。
【0089】
また、第３の変形例における濃縮手段２では、ケーシング３０の中央部側面からケーシング３０内に不図示の濃縮温水供給手段から濃縮温水Ｆが供給されて、ケーシング３０内における濃縮部２Ｂよりも他端側（凝集汚泥Ｃの供給方向下流）に位置する濃縮汚泥Ｄに混合し、濃縮汚泥Ｄを加熱し、さらに濃縮汚泥Ｄを希釈する、ケーシング３０内における濃縮部２Ｂよりも他端側（凝集汚泥Ｃの供給方向下流）に設けられる温水供給部２Ｃを備える。これにより、本変形例では、この濃縮手段２の濃縮部２Ｂで濃縮された凝集汚泥Ｃ（濃縮汚泥Ｄ）に、温水供給部２Ｃにおいて濃縮温水Ｆが供給されることで、濃縮汚泥Ｄが加熱されて蛋白質が熱変性し、保水されていた水分が分離して濃縮温水Ｆとともに排水Ｅとして排出されると同時に、濃縮温水Ｆが混合された濃縮汚泥Ｄは希釈される。
【0090】
また、第３の変形例における濃縮手段２では、加熱、希釈された濃縮汚泥Ｄを濾過体１９により再濃縮する、ケーシング３０内における温水供給部２Ｃよりも他端側（上記有機性汚泥の供給方向下流）に設けられる再濃縮部２Ｄを備える。再濃縮部２Ｄでは、濾過体１９により、希釈された濃縮汚泥Ｄから再び水分が分離されて濃縮され、濃縮汚泥濃度が６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下、望ましくは７ｗｔ％以上１１ｗｔ％以下、さらに望ましくは８ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲に再濃縮される。最後に、ケーシング３０の上部（他端側）より濃縮汚泥Ｄを排出する。
【0091】
ここで、濾過体１９において温水供給部２Ｃに相当する高さに位置する箇所には、固定プレート１７と可動プレート１８が設けられておらず、円筒状の遮蔽手段２Ｐが設けられている。遮蔽手段２Ｐは、濃縮温水Ｆが濃縮汚泥Ｄ中に、より長く留まり濃縮汚泥Ｄを昇温させるとともに濃縮温水Ｆが濃縮汚泥Ｄと十分に接触せずに濾過体１９を通り抜けて排出されないように設けられている。遮蔽手段２Ｐは、例えば、温水供給部２Ｃに設けられる固定プレート１７と可動プレート１８とが一体的に円筒状に形成されることで構成されても良い。または、遮蔽手段２Ｐは、固定プレート１７と可動プレート１８の周囲に設けられ、偏心回転運動を行う可動プレート１８に干渉しないように設けられた円筒状の部材であっても良い。
【0092】
また、図１２には図示しないが、図１、図２に示す第１の実施形態と同様に、濃縮手段２の前段に汚泥濃度計ＳＤ１と汚泥流量計ＦＭ１とを設け、濃縮手段２の後段に濃縮汚泥濃度計ＳＤ２と濃縮汚泥流量計ＦＭ２とを設け、これらに電気的に接続された制御装置５０に測定結果が入力されるように構成し、濃縮汚泥濃度計ＳＤ２からの測定結果を受理した制御装置５０が、濃縮汚泥濃度が６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下、望ましくは７ｗｔ％以上１１ｗｔ％以下、さらに望ましくは８ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲に入るように、濃縮手段２の搬送手段の搬送速度を、例えば濃縮手段２の下流に設けられるポンプ４Ａの吸込流量を制御することで制御しても良い。または、汚泥流量計ＦＭ１と濃縮汚泥流量計ＦＭ２とで測定した汚泥流量が制御装置５０に入力され、濃縮手段２前後での流量比から濃縮手段２での濃縮倍率を算出し、この濃縮倍率と、濃縮手段２の前段の汚泥濃度計ＳＤ１で測定した汚泥濃度とから、濃縮手段２の後段における濃縮汚泥濃度を算出し、これが６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下、望ましくは７ｗｔ％以上１１ｗｔ％以下、さらに望ましくは８ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲に入るように、濃縮手段２の搬送手段の搬送速度を、例えば濃縮手段２の下流に設けられるポンプ４Ａの吸込流量を制御することで制御しても良い。
【0093】
この第３の変形例では、脱水手段３は、図１に示す、本実施形態における縦型のスクリュープレスを本実施形態と同様に使用しても良い。
【0094】
図１３は、図１および図２に示した第１の実施形態の濃縮手段２の第４の変形例を示すものであり、図１および図２に示した第１の実施形態と共通する部分には、やはり同一の部号を配してある。この第４の変形例において、濃縮手段２は、回転ドラム型濃縮機である。
【0095】
すなわち、この第４の変形例における濃縮手段２は、内部に凝縮汚泥Ｃが一端側から供給される濃縮濾過スクリーン１４０ａである胴部と、上記胴部における一端側（凝縮汚泥Ｃの供給方向上流側）に設けられ、濃縮濾過スクリーン１４０ａに一端側から供給される凝集汚泥Ｃを濃縮濾過スクリーン１４０ａにより水分を分離することで濃縮する濃縮部２Ｂと、濃縮濾過スクリーン１４０ａの外周に設けられる濾過室１４０ｂと、上記胴部と濾過室１４０ｂとを含み横方向に一端側から他端側へ延びる中心軸を有するケーシング１４０と、を備える。濃縮部２Ｂでは、凝集汚泥Ｃを濃縮汚泥濃度が６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下、望ましくは７ｗｔ％以上１１ｗｔ％以下、さらに望ましくは８ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲に濃縮して濃縮汚泥Ｄとする。
【0096】
この第４の変形例における濃縮手段２は、さらに、濃縮濾過スクリーン１４０ａの内周面に螺旋状の汚泥搬送用のガイド１５ｂを有し、濃縮濾過スクリーン１４０ａが回転することにより凝集汚泥Ｃを一端側から他端側へ搬送する搬送手段１５と、不図示の濃縮温水供給手段から濃縮温水Ｆが供給されて、濃縮濾過スクリーン１４０ａにおける濃縮部２Ｂよりも他端側（凝集汚泥Ｃの供給方向下流）に位置する濃縮汚泥Ｄに混合し、濃縮汚泥Ｄを加熱し、さらに濃縮汚泥Ｄを希釈する、濃縮濾過スクリーン１４０ａにおける濃縮部２Ｂよりも他端側（凝集汚泥Ｃの供給方向下流）に設けられる温水供給部２Ｃを備える。これにより、本変形例では、この濃縮手段２の濃縮部２Ｂで濃縮された凝集汚泥Ｃ（濃縮汚泥Ｄ）に、温水供給部２Ｃにおいて濃縮温水Ｆが供給されることで、濃縮汚泥Ｄが加熱されて蛋白質が熱変性し、保水されていた水分が分離して濃縮温水Ｆとともに排水Ｅとして排出されると同時に、濃縮温水Ｆが混合された濃縮汚泥Ｄは希釈される。希釈された濃縮汚泥Ｄは、搬送手段１５により、濃縮濾過スクリーン１４０ａ内における温水供給部２Ｃよりもさらに他端側（凝集汚泥Ｃの供給方向下流）に搬送されつつ、濃縮濾過スクリーン１４０ａによって水分が分離されて濃縮され、濃縮汚泥濃度が６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下、望ましくは７ｗｔ％以上１１ｗｔ％以下、さらに望ましくは８ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲に再濃縮部２Ｄで再濃縮される。ここで、濃縮手段２の濃縮濾過スクリーン１４０ａにおける温水供給部２Ｃよりも他端側（凝集汚泥Ｃの供給方向下流側）を再濃縮部２Ｄと呼ぶ。
【0097】
ここで、濃縮濾過スクリーン１４０ａにおける温水供給部２Ｃの外周には、濃縮濾過スクリーン１４０ａの外周に沿うように遮蔽手段２Ｐが設けられている。遮蔽手段２Ｐは、濃縮温水Ｆが濃縮汚泥Ｄ中に、より長く留まり濃縮汚泥Ｄを昇温させるとともに濃縮温水Ｆが濃縮汚泥Ｄと十分に接触せずに濃縮濾過スクリーン１４０ａを通り抜けて濾液室１４０ｂに排出されないように設けられている。遮蔽手段２Ｐとしては、水を通さない材質であれば、特に限定されず、例えば、樹脂、金属、木材等を使用しても良い。遮蔽手段２Ｐは、濃縮温水Ｆの供給を妨げなければ濃縮濾過スクリーン１４０ａの全周を覆うように円筒状に設けられていても良いし、濃縮濾過スクリーン１４０ａの下半分を覆うように半円筒状に設けられていても良い。
【0098】
また、図１３には図示しないが、図１、図２に示す第１の実施形態と同様に、濃縮手段２の前段に汚泥濃度計ＳＤ１と汚泥流量計ＦＭ１とを設け、濃縮手段２の後段に濃縮汚泥濃度計ＳＤ２と濃縮汚泥流量計ＦＭ２とを設け、これらに電気的に接続された制御装置５０に測定結果が入力されるように構成し、濃縮汚泥濃度計ＳＤ２からの測定結果を受理した制御装置５０が、濃縮汚泥濃度が６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下、望ましくは７ｗｔ％以上１１ｗｔ％以下、さらに望ましくは８ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲に入るように、濃縮手段２の搬送手段１５の搬送速度を、濃縮濾過スクリーン１４０ａを回転させる不図示の回転駆動手段の回転数を制御することで制御しても良い。または、汚泥流量計ＦＭ１と濃縮汚泥流量計ＦＭ２とで測定した汚泥流量が制御装置５０に入力され、濃縮手段２前後での流量比から濃縮手段２での濃縮倍率を算出し、この濃縮倍率と、濃縮手段２の前段の汚泥濃度計ＳＤ１で測定した汚泥濃度とから、濃縮手段２の後段における濃縮汚泥濃度を算出し、これが６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下、望ましくは７ｗｔ％以上１１ｗｔ％以下、さらに望ましくは８ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲に入るように、濃縮手段２の搬送手段１５の搬送速度を、濃縮濾過スクリーン１４０ａを回転させる不図示の回転駆動手段の回転数を制御することで制御しても良い。なお、回転駆動手段の回転数を制御するに際して、濃縮部２Ｂにおける回転数と、再濃縮部２Ｄにおける回転数とを個別に制御できるようにしても良い。
【0099】
この第４の変形例では、脱水手段３は、例えば、図１０に示す、本実施形態の第１の変形例における横型のスクリュープレスを本実施形態の第１の変形例と同様に使用しても良い。
【0100】
図１４は、図１および図２に示した第１の実施形態の濃縮手段２の第５の変形例を示すものであり、図１および図２に示した第１の実施形態と共通する部分には、やはり同一の部号を配してある。この第５の変形例において、濃縮手段２は、楕円板型濃縮機である。
【0101】
すなわち、この第５の変形例における濃縮手段２は、互いに間隔を開けて配置された複数の固定プレート１６ａと、複数の固定プレート１６ａの間に配置された複数の楕円状回転プレート１６ｂと、を備える筐体１７０と、筐体１７０の一端側から凝集汚泥Ｃを供給し、複数の固定プレート１６ａと複数の楕円状回転プレート１６ｂとの隙間によって凝集汚泥Ｃから水分を分離することで凝集汚泥Ｃを濃縮する、上記筐体１７０における一端側（凝集汚泥Ｃの供給方向上流側）に設けられる濃縮部２Ｂと、複数の楕円状回転プレート１６ｂを回転させることによって、凝集汚泥Ｃを筐体１７０の一端側から他端側へ搬送する搬送手段２Ｅと、を備える。濃縮部２Ｂでは、凝集汚泥Ｃを濃縮汚泥濃度が６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下、望ましくは７ｗｔ％以上１１ｗｔ％以下、さらに望ましくは８ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲に濃縮して濃縮汚泥Ｄとする。
【0102】
この第５の変形例における濃縮手段２は、さらに、不図示の濃縮温水供給手段から濃縮温水Ｆが供給されて、筐体１７０における濃縮部２Ｂよりも他端側（凝集汚泥Ｃの供給方向下流）に位置する濃縮汚泥Ｄに混合し、濃縮汚泥Ｄを加熱し、さらに濃縮汚泥Ｄを希釈する、筐体１７０における濃縮部２Ｂよりも他端側（凝集汚泥Ｃの供給方向下流）に設けられる温水供給部２Ｃを備える。これにより、本変形例では、この濃縮手段２の濃縮部２Ｂで濃縮された凝集汚泥Ｃ（濃縮汚泥Ｄ）に、温水供給部２Ｃにおいて濃縮温水Ｆが供給されることで、濃縮汚泥Ｄが加熱されて蛋白質が熱変性し、保水されていた水分が分離して濃縮温水Ｆとともに排水Ｅとして排出されると同時に、濃縮温水Ｆが混合された濃縮汚泥Ｄは希釈される。希釈された濃縮汚泥Ｄは、搬送手段２Ｅにより、筐体１７０内における温水供給部２Ｃよりもさらに他端側（凝集汚泥Ｃの供給方向下流）に搬送されつつ、複数の固定プレート１６ａと複数の楕円状回転プレート１６ｂとの隙間によって希釈された濃縮汚泥Ｄから水分が分離されて再濃縮され、濃縮汚泥濃度が６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下、望ましくは７ｗｔ％以上１１ｗｔ％以下、さらに望ましくは８ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲に再濃縮部２Ｄで再濃縮される。ここで、濃縮手段２の筐体１７０内において、温水供給部２Ｃよりも他端側（凝集汚泥Ｃの供給方向下流側）を再濃縮部２Ｄと呼ぶ。
【0103】
また、図１４には図示しないが、図１、図２に示す第１の実施形態と同様に、濃縮手段２の前段に汚泥濃度計ＳＤ１と汚泥流量計ＦＭ１とを設け、濃縮手段２の後段に濃縮汚泥濃度計ＳＤ２と濃縮汚泥流量計ＦＭ２とを設け、これらに電気的に接続された制御装置５０に測定結果が入力されるように構成し、濃縮汚泥濃度計ＳＤ２からの測定結果を受理した制御装置５０が、濃縮汚泥濃度が６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下、望ましくは７ｗｔ％以上１１ｗｔ％以下、さらに望ましくは８ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲に入るように、濃縮手段２の搬送手段２Ｅの搬送速度を、複数の楕円状回転プレート１６ｂを回転させる不図示の回転駆動手段の回転速度を制御することで制御しても良い。または、汚泥流量計ＦＭ１と濃縮汚泥流量計ＦＭ２とで測定した汚泥流量が制御装置５０に入力され、濃縮手段２前後での流量比から濃縮手段２での濃縮倍率を算出し、この濃縮倍率と、濃縮手段２の前段の汚泥濃度計ＳＤ１で測定した汚泥濃度とから、濃縮手段２の後段における濃縮汚泥濃度を算出し、これが６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下、望ましくは７ｗｔ％以上１１ｗｔ％以下、さらに望ましくは８ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲に入るように、濃縮手段２の搬送手段２Ｅの搬送速度を、複数の楕円状回転プレート１６ｂを回転させる不図示の回転駆動手段の回転速度を制御することで制御しても良い。なお、回転駆動手段の回転数を制御するに際して、濃縮部２Ｂにおける回転数と、再濃縮部２Ｄにおける回転数とを個別に制御できるようにしても良い。
【0104】
この第５の変形例では、脱水手段３は、例えば、図１０に示す、本実施形態の第１の変形例における横型のスクリュープレスを本実施形態の第１の変形例と同様に使用しても良い。
【0105】
図１５は、図１および図２に示した第１の実施形態の濃縮手段２の第６の変形例を示すものであり、図１および図２に示した第１の実施形態と共通する部分には、やはり同一の部号を配してある。この第６の変形例において、濃縮手段２は、遠心分離機である。
【0106】
すなわち、この第６の変形例における濃縮手段２は、軸線回りに回転駆動させられる回転ボウル１８０の内部に、この回転ボウル１８０と差速をもって同軸に回転駆動させられるスクリューコンベア１９０が設けられ、これら回転ボウル１８０とスクリューコンベア１９０との間に一端側から供給された有機性汚泥Ａと高分子凝集剤Ｂを回転ボウル１８０の遠心力によって凝集および固液分離して濃縮するスクリューコンベア１９０における一端側（有機性汚泥Ａの供給方向上流側）に設けられる濃縮部２Ｂと、スクリューコンベア１９０を回転駆動させて、濃縮された凝集汚泥Ｃ（濃縮汚泥Ｄ）を上記軸線方向他端側に搬送して排出する搬送手段２Ｅと、を備える。濃縮部２Ｂでは、凝集汚泥Ｃを濃縮汚泥濃度が６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下、望ましくは７ｗｔ％以上１１ｗｔ％以下、さらに望ましくは８ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲に濃縮して濃縮汚泥Ｄとする。
【0107】
この第６の変形例における濃縮手段２は、さらに、スクリューコンベア１９０のスクリューシャフト２０Ａの軸線方向一端側から挿通される温水供給管７に連通され、不図示の濃縮温水供給手段からの濃縮温水Ｆを、温水供給管７を通して供給してスクリューコンベア１９０における濃縮部２Ｂよりも他端側（有機性汚泥Ａの供給方向下流）に位置する濃縮汚泥Ｄに混合し、濃縮汚泥Ｄを加熱し、さらに濃縮汚泥Ｄを希釈する、濃縮部２Ｂよりも他端側（有機性汚泥Ａの供給方向下流）に延びるようにスクリューシャフト２０Ａの外周部に設けられる温水供給部２Ｃを備える。これにより、本変形例では、この濃縮手段２の濃縮部２Ｂで濃縮された凝集汚泥Ｃ（濃縮汚泥Ｄ）に、温水供給部２Ｃにおいて濃縮温水Ｆが供給されることで、濃縮汚泥Ｄが加熱されて蛋白質が熱変性し、保水されていた水分が分離して濃縮温水Ｆとともに排水Ｅとして排出されると同時に、濃縮温水Ｆが混合された濃縮汚泥Ｄは希釈される。希釈された濃縮汚泥Ｄは、搬送手段２Ｅにより、回転ボウル１８内における温水供給部２Ｃよりもさらに他端側（有機性汚泥Ａの供給方向下流）に搬送されつつ、希釈された濃縮汚泥Ｄを回転ボウル１８の遠心力により固液分離して再度濃縮する、スクリューコンベア１９０における温水供給部２Ｃよりも他端側（有機性汚泥Ａの供給方向下流）に設けられる再濃縮部２Ｄと、を備える。再濃縮部２Ｄでは、希釈された濃縮汚泥Ｄが、濃縮汚泥濃度が６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下、望ましくは７ｗｔ％以上１１ｗｔ％以下、さらに望ましくは８ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲に再濃縮される。
【0108】
また、図１５には図示しないが、図１、図２に示す第１の実施形態と同様に、濃縮手段２の前段に汚泥濃度計ＳＤ１と汚泥流量計ＦＭ１とを設け、濃縮手段２の後段に濃縮汚泥濃度計ＳＤ２と濃縮汚泥流量計ＦＭ２とを設け、これらに電気的に接続された制御装置５０に測定結果が入力されるように構成し、濃縮汚泥濃度計ＳＤ２からの測定結果を受理した制御装置５０が、濃縮汚泥濃度が６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下、望ましくは７ｗｔ％以上１１ｗｔ％以下、さらに望ましくは８ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲に入るように、濃縮手段２の搬送手段２Ｅの搬送速度を、スクリューコンベア１９０を回転駆動させる不図示の回転駆動手段の回転速度を制御することで制御しても良く、回転ボウル１８を回転駆動させる不図示の回転駆動手段の回転速度を制御することで制御しても良く、或いは、両者の回転速度を制御することで制御しても良い。または、汚泥流量計ＦＭ１と濃縮汚泥流量計ＦＭ２とで測定した汚泥流量が制御装置５０に入力され、濃縮手段２前後での流量比から濃縮手段２での濃縮倍率を算出し、この濃縮倍率と、濃縮手段２の前段の汚泥濃度計ＳＤ１で測定した汚泥濃度とから、濃縮手段２の後段における濃縮汚泥濃度を算出し、これが６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下、望ましくは７ｗｔ％以上１１ｗｔ％以下、さらに望ましくは８ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲に入るように、濃縮手段２の搬送手段２Ｅの搬送速度を、スクリューコンベア１９０を回転駆動させる不図示の回転駆動手段の回転速度を制御することで制御しても良く、回転ボウル１８を回転駆動させる不図示の回転駆動手段の回転速度を制御することで制御しても良く、或いは、両者の回転速度を制御することで制御しても良い。
【0109】
この第６の変形例では、脱水手段３は、例えば、図２に示す、本実施形態の縦型のスクリュープレスを本実施形態と同様に使用しても良い。
【0110】
また、上記第１の実施形態においては、脱水手段３に供給された脱水温水Ｈを排水Ｊとして排出しているが、図１６に概略図を示す本発明の第２の実施形態のように、脱水手段３から排出された脱水温水を循環濃縮温水Ｋとして濃縮手段２に循環させて供給することにより、再利用するようにしてもよい。なお、この図１６においても、図１と共通する部分には同一の符号を配してある。
【0111】
この第２の実施形態の場合、脱水手段３から排出された循環濃縮温水Ｋとしての脱水温水には、脱水手段３から排出された分離液も含まれるため、このような第２の実施形態によれば、分離液中の不溶解性固形分（ＳＳ）を濃縮手段２によって捕捉してＳＳ回収率の向上を図ることができる。また、分離液中の残留ポリマーを有効利用できるため、脱水手段３の性能を向上させることができるとともに、濃縮汚泥Ｄの温度をより高めて脱水効率の一層の向上も図ることができる。
【0112】
以上、この発明の実施形態とその変形例について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態とその変形例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【0113】
１ 凝集手段
２ 濃縮手段
２Ａ 濃縮槽
２Ｂ 濃縮部
２Ｃ 温水供給部
２Ｄ 再濃縮部
２ａ、１１ａ、１４ａ 濃縮濾過スクリーン
２ｂ、１１ｂ、１４ｂ 濾液室
２Ｅ、１２ 搬送手段
２ｃ、１２ａ 回転軸
２ｄ、１２ｂ スクリュー
３ 脱水手段
４ 濃縮汚泥供給路
１１ ケーシング
２１ ロール
２２ 濃縮濾過濾布
Ａ 有機性汚泥
Ｂ 高分子凝集剤
Ｃ 凝集汚泥
Ｄ 濃縮汚泥
Ｅ、Ｊ 排水
Ｆ 濃縮温水
Ｇ 凝集剤
Ｈ 脱水温水
Ｉ 脱水汚泥
Ｋ 循環濃縮温水
２ 濃縮手段
２Ａ 濃縮槽
２Ｂ 濃縮部
２Ｃ 温水供給部
２Ｄ 再濃縮部
２ａ、１１ａ、１４ａ 濃縮濾過スクリーン
２ｂ、１１ｂ、１４ｂ 濾液室
２Ｅ、１２ 搬送手段
２ｃ、１２ａ 回転軸
２ｄ、１２ｂ スクリュー
３ 脱水手段
４ 濃縮汚泥供給路
１１ ケーシング
２１ ロール
２２ 濃縮濾過濾布
Ａ 有機性汚泥
Ｂ 高分子凝集剤
Ｃ 凝集汚泥
Ｄ 濃縮汚泥
Ｅ、Ｊ 排水
Ｆ 濃縮温水
Ｇ 凝集剤
Ｈ 脱水温水
Ｉ 脱水汚泥
Ｋ 循環濃縮温水
【要約】
【課題】濃縮手段における加熱による有機性汚泥の十分な低含水率化を、有機性汚泥の流動性と加熱効率とを低下させず図ることが可能な有機性汚泥の処理設備および処理方法を提供する。
【解決手段】本発明の有機性汚泥の処理設備および処理方法は、高分子凝集剤Ｂが添加され凝集された有機性汚泥Ｃ（凝集汚泥Ｃ）を濃縮する濃縮手段２を備える有機性汚泥の処理設備および処理方法であって、濃縮手段２には、有機性汚泥を搬送する搬送手段と、有機性汚泥の濃度を６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下に濃縮する濃縮部２Ｂと、濃縮温水供給手段から５０℃よりも高温で１００℃未満の濃縮温水Ｆが有機性汚泥に供給されて有機性汚泥と混合し、有機性汚泥を加熱し、さらに有機性汚泥が希釈される温水供給部２Ｃと、加熱、及び希釈された有機性汚泥の濃度が６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下に再濃縮される再濃縮部２Ｄと、を備える。
【選択図】図２
【解決手段】本発明の有機性汚泥の処理設備および処理方法は、高分子凝集剤Ｂが添加され凝集された有機性汚泥Ｃ（凝集汚泥Ｃ）を濃縮する濃縮手段２を備える有機性汚泥の処理設備および処理方法であって、濃縮手段２には、有機性汚泥を搬送する搬送手段と、有機性汚泥の濃度を６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下に濃縮する濃縮部２Ｂと、濃縮温水供給手段から５０℃よりも高温で１００℃未満の濃縮温水Ｆが有機性汚泥に供給されて有機性汚泥と混合し、有機性汚泥を加熱し、さらに有機性汚泥が希釈される温水供給部２Ｃと、加熱、及び希釈された有機性汚泥の濃度が６ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下に再濃縮される再濃縮部２Ｄと、を備える。
【選択図】図２
【図1】
【図2】
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【図4】
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【図6】
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【図9】
【図10】
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