特許 7536680 汚泥脱水機、汚泥処理設備、汚泥脱水方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-09

(45)【発行日】2024-08-20

(54)【発明の名称】汚泥脱水機、汚泥処理設備、汚泥脱水方法

(51)【国際特許分類】

   C02F 11/125 20190101AFI20240813BHJP

   B01D 29/11 20060101ALI20240813BHJP

   B01D 29/17 20060101ALI20240813BHJP

   B01D 29/25 20060101ALI20240813BHJP

   B01D 29/37 20060101ALI20240813BHJP

【ＦＩ】

C02F11/125 ZAB

B01D29/10 510C

B01D29/10 520E

B01D29/10 530D

B01D29/30 501

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021023558

(22)【出願日】2021-02-17

(65)【公開番号】P2022125778

(43)【公開日】2022-08-29

【審査請求日】2023-03-20

(73)【特許権者】

【識別番号】523183714

【氏名又は名称】月島ＪＦＥアクアソリューション株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(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】100206081

【弁理士】

【氏名又は名称】片岡 央

(74)【代理人】

【識別番号】100206391

【弁理士】

【氏名又は名称】柏野 由布子

(74)【代理人】

【識別番号】100188891

【弁理士】

【氏名又は名称】丹野 拓人

(72)【発明者】

【氏名】倭 常郎

(72)【発明者】

【氏名】河岸 正泰

(72)【発明者】

【氏名】富 雄暉

(72)【発明者】

【氏名】河野 良輔

【審査官】目代 博茂

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１２１２５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２６３４２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－２６３６４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６０－１６７９１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１２１２５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１３１１６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１９９４４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２１３４７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国登録特許第１０－１０４９９６５（ＫＲ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｄ２９／００－３７／０４

Ｃ０２Ｆ１１／００－１１／２０

Ｂ３０Ｂ９／００－９／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部に温水が供給されるケーシングと、
少なくとも一部が前記温水に浸かるように前記ケーシング内に設けられ、その内部に供給される汚泥を濾過する濾材と、
前記ケーシングの内部に前記温水を供給する温水供給手段と、を備え、
前記温水供給手段は、前記濾材に対向して設けられた複数の孔を有し、前記複数の孔から前記濾材に向けて温水を供給することを特徴とする汚泥脱水機。

【請求項2】

前記濾材は、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前記ケーシング内に配設される内濾過スクリーンと、前記内濾過スクリーンと同軸の円筒状または円錐状をなして前記内濾過スクリーンの外側に間隔を空けて前記ケーシング内に配設される外濾過スクリーンと、を備え、
前記温水供給手段は、
前記内濾過スクリーンの内側の前記空間を前記軸線方向に延びるとともに表面に前記複数の孔を備える略円筒状の長棒部と、
前記長棒部の下部から前記長棒部の径方向の少なくとも一方に延び前記外濾過スクリーンの外周面よりも前記径方向の外側まで延びる略円筒状の底棒部と、
前記底棒部の先端部から前記長棒部に沿って前記軸線方向上向きに所定距離延びるとともに前記径方向の内側を向く表面に前記複数の孔を備える略円筒状の外棒部と、を備え、
前記長棒部、前記底棒部、および前記外棒部に前記温水が流通可能であり、
前記長棒部が前記軸線方向回りに回転するとともに前記複数の孔から前記温水が噴出されることを特徴とする請求項１に記載の汚泥脱水機。

【請求項3】

内部に温水が供給されるケーシングと、
前記ケーシングの内部に前記温水を供給する温水供給手段と、
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少なくとも一部が前記温水に浸かるように前記ケーシング内に配設されるとともに供給される汚泥を濾過する内濾過スクリーンと、
前記内濾過スクリーンと同軸の円筒状または円錐状をなして少なくとも一部が前記温水に浸かるように前記内濾過スクリーンの外側に間隔を空けて前記ケーシング内に配設されるとともに供給される汚泥を濾過する外濾過スクリーンと、を備え、
前記温水供給手段は、上方から前記内濾過スクリーンの内側の空間に前記温水を供給することを特徴とする汚泥脱水機。

【請求項4】

前記温水を循環させる循環手段をさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の汚泥脱水機。

【請求項5】

前記温水を循環させる循環手段をさらに備え、
前記内濾過スクリーンと前記外濾過スクリーンとの間の空間が第１の空間とされるとともに、
前記内濾過スクリーンの内側の空間と前記外濾過スクリーンの外側の空間とが第２の空間とされ、
前記循環手段は、前記第２の空間に接続されるとともに前記温水を前記ケーシングの外部に導出する取水口と、前記第２の空間に接続されるとともに前記取水口から前記ケーシングの外部に導出した前記温水を前記第２の空間に噴出して前記温水の旋回流を形成する供給口と、
を備えることを特徴とする請求項２又は３に記載の汚泥脱水機。

【請求項6】

請求項１から請求項５の何れか一項に記載の汚泥脱水機を備えることを特徴とする汚泥処理設備。

【請求項7】

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前記ケーシング内に配設される内濾過スクリーンと、
前記内濾過スクリーンと同軸の円筒状または円錐状をなして前記内濾過スクリーンの外側に間隔を空けて前記ケーシング内に配設される外濾過スクリーンと、を備え、
上方から前記内濾過スクリーンの内側の空間に温水を供給する温水供給ステップと、
下方から前記内濾過スクリーンと前記外濾過スクリーンとの間の空間に汚泥を供給する汚泥供給ステップと、
前記汚泥を前記ケーシング内の一端側から他端側に搬送する搬送ステップと、
を備えることを特徴とする汚泥脱水方法。

【請求項8】

前記温水供給ステップでは、
前記内濾過スクリーンの内側の前記空間を前記軸線方向に延びるとともに表面に複数の孔を備え前記軸線方向回りに回転可能な円筒状の長棒部と、
前記長棒部の下部から前記長棒部の径方向の少なくとも一方に延びるとともに前記外濾過スクリーンの外周面よりも前記径方向の外側まで延びる円筒状の底棒部と、
前記底棒部の先端部から前記長棒部に沿って前記軸線方向上向きに所定距離延びるとともに前記径方向の内側を向く表面に複数の孔を備える円筒状の外棒部と、
の前記複数の孔を介して前記温水を供給することを特徴とする請求項７に記載の汚泥脱水方法。

【請求項9】

前記温水を循環させる温水循環ステップをさらに備えることを特徴とする請求項７又は８に記載の汚泥脱水方法。

【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の汚泥（有機性汚泥）を脱水する汚泥脱水機、この汚泥脱水機を備える汚泥処理設備、汚泥を汚泥脱水機によって脱水する汚泥脱水方法に関する。

【背景技術】

【0002】

汚泥の処理設備および処理方法に用いられる脱水機として、例えば特許文献１に開示されるスクリューを備える縦型の脱水機が知られている。即ち、ケーシング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内に配設される内濾過スクリーンと、この内濾過スクリーン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の外側に間隔をあけてケーシング内に配設される外濾過スクリーンと、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と外濾過スクリーンとの間に収容され、モータ等の回転駆動手段によって上記軸線を中心に内濾過スクリーンおよび外濾過スクリーンに対して相対的に回転させられるリボンスクリューとを備える構造が知られている。この脱水機では、内濾過スクリーンと外濾過スクリーンとの間の空間に濃縮汚泥が供給されるとともに、内濾過スクリーンの内側の空間と外濾過スクリーンの外側のケーシング内の空間に、焼却設備等から供給される温排水の供給手段から、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温排水がポンプにより供給される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第６６８８９１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のような脱水機は、ケーシング内に温排水を満たすことにより、スクリーン（濾材）越しに汚泥を間接加熱する加熱汚泥脱水機と言われている。

【0005】

一般に、間接加熱は伝熱面における熱媒の流速が大きいほど熱伝達される。しかしながら、従来技術では供給される熱媒である温排水流量に対してケーシング内の空間が大きいため、ケーシング内の温排水の流れが緩やかであり、一部には流れの無い淀みが発生しているため、間接加熱の効率が低く、改善の余地があった。

【0006】

また、温排水の流れに淀みが発生するため、温排水に含まれる固形物（ＳＳ）がケーシング底面に沈積することがあった。沈積した固形物が崩れると、温排水中の固形物濃度が急激に高くなり、温排水の供給先の装置の運転が不安定になる可能性がある。例えば、脱水機の温排水を、隣接する濃縮機に循環させる場合には、ケーシング底面に沈積した固形物が崩れることにより、大量の固形分が濃縮機に供給され、濃縮機の運転を不安定にさせる可能性があった。

【0007】

さらに、従来技術の汚泥脱水機の概略図を示す図９に示されるように、従来は、温排水を脱水機のケーシング側面に設けられる温水供給手段６Ａから供給していたため、外濾過スクリーンまたはその周囲には高温の温排水が供給されるが、温排水の供給量に対してケーシング内の空間が大きいため、ケーシング内の温排水の流速が緩やかとなり、外濾過スクリーンの熱交換率が悪く、内濾過スクリーンの内側までは高温の温排水が供給され難かった。そのため、内濾過スクリーンを介しての温水による汚泥の間接加熱が十分なされておらず、汚泥が十分に加熱されていなかった。この場合、汚泥が有機性汚泥であれば、汚泥中の蛋白質が十分に熱変性せず、汚泥に保水されていた水分が十分に分離せず温排水とともに排水として排出されないので、脱水機における脱水効率の向上につながらず、改善の余地があった。

【0008】

本発明は、このような背景の下になされ、汚泥脱水機における汚泥の加熱効率を向上させることで汚泥脱水機による汚泥の脱水性を改善し汚泥の含水率を低減することができるとともに、ケーシング内の固形物の沈積を防止することで濃縮機の運転が不安定となる可能性を排除することが可能な汚泥脱水機、汚泥処理設備、および汚泥脱水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】

【0009】

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明の第１の態様は、内部に温水が供給されるケーシングと、少なくとも一部が前記温水に浸かるように前記ケーシング内に設けられ、その内部に供給される汚泥を濾過する濾材と、前記温水を循環させる循環手段と、を備えることを特徴とする汚泥脱水機である。

【0010】

本発明の第１の態様によれば、循環手段が温水を循環させるため、ケーシングの底部に固形物が沈積することを防止することができる。また、ケーシング内の温水が循環することにより、対流熱伝達の効果により、温水による濾材の加熱が促進される。この場合、加熱された濾材による汚泥の加熱が促進される。結果として、温水による汚泥の間接加熱が促進されるので、汚泥をより加熱することができる。

【0011】

本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記循環手段は、前記ケーシングに設けられ、前記濾材と前記ケーシングとの間の空間から前記温水を前記ケーシングの外部に導出する取水口と、前記ケーシングの下部に設けられ、前記空間に接続されるとともに前記取水口から前記ケーシングの外部に導出した前記温水を前記空間に噴出する供給口と、を備えることを特徴とする。

【0012】

本発明の第２の態様によれば、供給口から前記空間に噴出される温水により、ケーシング内に温水の流れが形成されるため、ケーシングの底部に固形物が沈積することを防止することができる。さらに、ケーシング内に温水の流れが形成されることにより、対流熱伝達の効果により、温水による濾材の加熱が促進される。この場合、加熱された濾材による汚泥の加熱が促進される。結果として、温水による汚泥の間接加熱が促進されるので、汚泥をより加熱することができる。

【0013】

本発明の第３の態様は、第２の態様において、前記供給口は、前記ケーシング内に前記温水の旋回流を形成可能にすることを特徴とする。

【0014】

本発明の第３の態様によれば、循環する温水の旋回流をケーシング内に形成することができる。このケーシング内に発生する旋回流により、ケーシングの底部に固形物が沈積することを防止することができる。さらに、ケーシング内に旋回流が形成されることにより、対流熱伝達の効果により、温水による濾材の加熱が促進される。この場合、加熱された濾材による汚泥の加熱が促進される。結果として、温水による汚泥の間接加熱が促進されるので、汚泥をより加熱することができる。

【0015】

本発明の第４の態様は、第１の態様において、前記濾材は、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前記ケーシング内に配設される内濾過スクリーンと、前記内濾過スクリーンと同軸の円筒状または円錐状をなして前記内濾過スクリーンの外側に間隔を空けて前記ケーシング内に配設される外濾過スクリーンと、を備え、前記内濾過スクリーンと前記外濾過スクリーンとの間の空間が第１の空間とされるとともに、前記内濾過スクリーンの内側と前記外濾過スクリーンの外側の空間とが第２の空間とされ、前記循環手段は、前記第２の空間に接続されるとともに前記温水を前記ケーシングの外部に導出する取水口と、前記第２の空間に接続されるとともに前記取水口から前記ケーシングの外部に導出した前記温水を前記第２の空間に噴出して前記ケーシング内に前記温水の旋回流を形成可能にする供給口と、を備えることを特徴とする。

【0016】

本発明の第４の態様によれば、濾材が内濾過スクリーンと外濾過スクリーンとを備える構造の汚泥脱水機の場合においても、第２の空間に接続される取水口からケーシングの外部に導出された温水が、第２の空間に接続される供給口からケーシング内に供給されて温水の旋回流を形成する。このケーシング内に発生する旋回流により、ケーシングの底部に固形物が沈積することを防止することができる。さらに、ケーシング内に旋回流が形成されることにより、対流熱伝達の効果により、温水による濾材の加熱が促進される。この場合、加熱された濾材による汚泥の加熱が促進される。結果として、温水による汚泥の間接加熱が促進されるので、汚泥をより加熱することができる。

【0017】

本発明の第５の態様は、内部に温水が供給されるケーシングと、少なくとも一部が前記温水に浸かるように前記ケーシング内に設けられ、その内部に供給される汚泥を濾過する濾材と、前記ケーシングの内部に前記温水を供給する温水供給手段と、を備え、前記温水供給手段は、前記濾材に対向して設けられた複数の孔を有し、前記複数の孔から前記濾材に向けて温水を供給することを特徴とする汚泥脱水機である。

【0018】

本発明の第５の態様によれば、温水供給手段が、前記濾材に対向して設けられた複数の孔を有し、前記複数の孔から前記濾材に向けて温水を供給するため、伝熱面積が増大するとともに流速の大きい温水が直接濾材に当たる。伝熱面積が増大するとともに流速の大きい温水が直接濾材に当たることにより間接加熱における熱伝達が増大するため、温水による濾材の加熱が促進される。この場合、加熱された濾材による汚泥の加熱が促進される。結果として、温水による汚泥の間接加熱が促進されるので、汚泥をより加熱することができる。

【0019】

本発明の第６の態様は、第５の態様において、前記濾材は、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前記ケーシング内に配設される内濾過スクリーンと、前記内濾過スクリーンと同軸の円筒状または円錐状をなして前記内濾過スクリーンの外側に間隔を空けて前記ケーシング内に配設される外濾過スクリーンと、を備え、前記温水供給手段は、前記内濾過スクリーンの内側の前記空間を前記軸線方向に延びるとともに表面に前記複数の孔を備える円筒状の長棒部と、前記長棒部の下部から前記長棒部の径方向の少なくとも一方に延び前記外濾過スクリーンの外周面よりも前記径方向の外側まで延びる円筒状の底棒部と、前記底棒部の先端部から前記長棒部に沿って前記軸線方向上向きに所定距離延びるとともに前記径方向の内側を向く表面に前記複数の孔を備える円筒状の外棒部と、を備え、前記長棒部、前記底棒部、および前記外棒部に前記温水が流通可能であり、前記長棒部が前記軸線方向回りに回転するとともに前記複数の孔から前記温水が噴出されることを特徴とする。

【0020】

本発明の第６の態様によれば、前記温水供給手段が、内濾過スクリーンの内側の空間を軸線方向に延びるとともに軸線方向回りに回転する円筒状の長棒部の表面と、前記外濾過スクリーンの外周面に対向する円筒状の外棒部の表面と、に設けられた複数の孔から温水が内濾過スクリーンと外濾過スクリーンに向かって噴出される。そのため、温水が内濾過スクリーンと外濾過スクリーンとに直接当たるため流速の大きい温水が内濾過スクリーンと外濾過スクリーンに直接当たることで、対流熱伝達により温水による内濾過スクリーンと外濾過スクリーンの加熱をより効果的に行うことができる。そのため、外濾過スクリーンを介しての温水による汚泥の間接加熱と、内濾過スクリーンを介しての温水による汚泥の間接加熱をより効果的に行うことができるので、汚泥の加熱効率を上げることができ、汚泥をより加熱することができる。

【0021】

本発明の第７の態様は、内部に温水が供給されるケーシングと、前記ケーシングの内部に前記温水を供給する温水供給手段と、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少なくとも一部が前記温水に浸かるように前記ケーシング内に配設されるとともに供給される汚泥を濾過する内濾過スクリーンと、前記内濾過スクリーンと同軸の円筒状または円錐状をなして少なくとも一部が前記温水に浸かるように前記内濾過スクリーンの外側に間隔を空けて前記ケーシング内に配設されるとともに供給される汚泥を濾過する外濾過スクリーンと、を備え、前記温水供給手段は、上方から前記内濾過スクリーンの内側の空間に前記温水を供給することを特徴とする汚泥脱水機である。

【0022】

本発明の第７の態様によれば、従来、温水供給手段によりケーシングの側面からケーシング内に温水が供給されていた場合、供給される温水が内濾過スクリーンまで届かなかったので、内濾過スクリーンを十分に加熱することができず、内濾過スクリーンを介しての温水による汚泥の間接加熱が十分なされていなかったところ、温水供給手段が内濾過スクリーンの内側の空間に温水を供給するため、温水により内濾過スクリーンが加熱されるので、内濾過スクリーンを介しての温水による汚泥の間接加熱を行うことができる。そのため、外濾過スクリーンを介しての温水による汚泥の間接加熱に加え、内濾過スクリーンを介しての温水による汚泥の間接加熱も行えるようになるので、汚泥の加熱効率を上げることができ、汚泥をより加熱することができる。

【0023】

本発明の第８の態様は、第５から７のいずれか一つの態様において、前記温水を循環させる循環手段をさらに備えることを特徴とする。

【0024】

本発明の第８の態様によれば、第５から７のいずれか一つの態様による効果に加え、第１の態様による効果が加わるため、汚泥の加熱効率をさらに上げることができ、汚泥をより効果的に加熱することができる。

【0025】

本発明の第９の態様は、第６又は７の態様において、前記温水を循環させる循環手段をさらに備え、前記内濾過スクリーンと前記外濾過スクリーンとの間の空間が第１の空間とされるとともに、前記内濾過スクリーンの内側の空間と前記外濾過スクリーンの外側の空間とが第２の空間とされ、前記循環手段は、前記第２の空間に接続されるとともに前記温水を前記ケーシングの外部に導出する取水口と、前記第２の空間に接続されるとともに前記取水口から前記ケーシングの外部に導出した前記温水を前記第２の空間に噴出して前記温水の旋回流を形成する供給口と、を備えることを特徴とする。

【0026】

本発明の第９の態様によれば、第２の空間に接続される取水口からケーシングの外部に導出された温水が、第２の空間に接続される供給口からケーシング内に供給されて温水の旋回流を形成する。このケーシング内に発生する旋回流により、ケーシングの底部に固形物が沈積することを防止することができる。さらに、ケーシング内に旋回流が形成されることにより、対流熱伝達の効果により、温水による濾材の加熱が促進される。この場合、加熱された濾材による汚泥の加熱が促進される。結果として、温水による汚泥の間接加熱が促進されるので、汚泥をより加熱することができる。また、第１の態様による効果が加わるため、汚泥の加熱効率をさらに上げることができ、汚泥をより効果的に加熱することができる。

【0027】

本発明の第１０の態様は、第１から第９の何れか一つの態様に記載の汚泥脱水機を備えることを特徴とする汚泥処理設備である。

【0028】

本発明の第１０の態様によれば、第１から第９の何れか一つの態様に記載の汚泥脱水機による効果を備える汚泥処理設備を得ることができる。

【0029】

本発明の第１１の態様は、温水をケーシング内に供給する温水供給ステップと、少なくとも一部が前記温水に浸かるように前記ケーシング内に設けられた濾材の内部空間に汚泥を供給する汚泥供給ステップと、前記汚泥を前記ケーシング内の一端側から他端側に搬送する搬送ステップと、前記温水を循環させる温水循環ステップと、を備えることを特徴とする汚泥脱水方法である。

【0030】

本発明の第１１の態様によれば、温水循環ステップが前記ケーシング内の温水を循環させるため、ケーシングの底部に固形物が沈積することを防止することができる。また、ケーシング内の温水が循環することにより、対流熱伝達の効果により、温水による濾材の加熱が促進される。この場合、加熱された濾材による汚泥の加熱が促進される。結果として、温水による汚泥の間接加熱が促進され、汚泥をより効果的に加熱することができる。

【0031】

本発明の第１２の態様は、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前記ケーシング内に配設される内濾過スクリーンと、前記内濾過スクリーンと同軸の円筒状または円錐状をなして前記内濾過スクリーンの外側に間隔を空けて前記ケーシング内に配設される外濾過スクリーンと、を備え、上方から前記内濾過スクリーンの内側の空間に温水を供給する温水供給ステップと、下方から前記内濾過スクリーンと前記外濾過スクリーンとの間の空間に汚泥を供給する汚泥供給ステップと、前記汚泥を前記ケーシング内の一端側から他端側に搬送する搬送ステップと、を備えることを特徴とする汚泥脱水方法である。

【0032】

本発明の第１２の態様によれば、温水供給ステップにより内濾過スクリーンの内側の空間に温水が供給されるため、温水により内濾過スクリーンが加熱されるので、加熱された内濾過スクリーンを介しての温水による汚泥の間接加熱を行うことができる。そのため、内濾過スクリーンを介しての温水による汚泥の間接加熱も行えるようになるので、汚泥の加熱効率を上げることができ、汚泥をより効果的に加熱することができる。

【0033】

本発明の第１３の態様は、第１２の態様において、前記温水供給ステップでは、前記内濾過スクリーンの内側の前記空間を前記軸線方向に延びるとともに表面に複数の孔を備え前記軸線方向回りに回転可能な円筒状の長棒部と、前記長棒部の下部から前記長棒部の径方向の少なくとも一方に延びるとともに前記外濾過スクリーンの外周面よりも前記径方向の外側まで延びる円筒状の底棒部と、前記底棒部の先端部から前記長棒部に沿って前記軸線方向上向きに所定距離延びるとともに前記径方向の内側を向く表面に複数の孔を備える円筒状の外棒部と、の前記複数の孔を介して前記温水を供給することを特徴とする。

【0034】

本発明の第１３の態様によれば、第１２の態様により得られる効果に加え、前記温水供給ステップにおいて、内濾過スクリーンの内側の空間を軸線方向に延びるとともに軸線方向回りに回転可能な長棒部の表面と、前記外濾過スクリーンの外周面に対向する外棒部の表面と、に設けられた複数の孔から温水が内濾過スクリーンと外濾過スクリーンに向かって噴出される。そのため、温水による内濾過スクリーンと外濾過スクリーンの加熱をより効果的に行うことができるので、外濾過スクリーンを介しての温水による汚泥の間接加熱と、内濾過スクリーンを介しての温水による汚泥の間接加熱を効果的に行うことができ、汚泥をより効果的に加熱することができる。

【0035】

本発明の第１４の態様によれば、第１２又は第１３の態様において、前記温水を循環させる温水循環ステップをさらに備えることを特徴とする。

【0036】

本発明の第１４の態様によれば、第１２の態様と第１３の態様による効果に加え、第１１の態様による効果が加わるため、汚泥の加熱効率をさらに上げることができ、汚泥をより効果的に加熱することができる。

【発明の効果】

【0037】

本発明によれば、濾材を介しての温水による汚泥の間接加熱をより効率的に行うことができるので汚泥の加熱効率を向上させることができ、その結果、汚泥脱水機による汚泥の脱水性を改善し汚泥の含水率を低減することができるとともに、ケーシング内での固形物の沈積を防止することで温排水の供給先の装置の運転が不安定となる可能性を排除することができる。

【図面の簡単な説明】

【0038】

【図1】本発明に係る汚泥脱水機の第１実施形態を示す概略図である。

【図2】本発明に係る汚泥脱水機の第２実施形態を示す概略図である。

【図3】本発明に係る汚泥脱水機の第３実施形態を示す概略図である。

【図4】本発明に係る汚泥脱水機の第４実施形態を示す概略図である。

【図5】本発明に係る汚泥脱水機の第４実施形態を示す概略平面図である。

【図6】本発明に係る汚泥脱水機の第５実施形態を示す概略図である。

【図7】本発明に係る汚泥脱水機の第１実施形態の変形例を示す概略図である。

【図8】本発明に係る汚泥処理設備を示す一例の概念図である。

【図9】従来の汚泥脱水機を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0039】

以下、第１実施形態に係る汚泥脱水機３を、図１を参照しながら説明する。
汚泥脱水機３は、縦型のスクリューを備える脱水機であって、縦方向に延びるケーシング３Ａの中心線である軸線Ｌを中心とした、少なくとも一部が温水Ｈに浸かるようにケーシング３Ａの内部に設けられ、汚泥Ｄを濾過する濾材３０が設けられている。
濾材３０は、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、を備えている。また、軸線Ｌ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、モータ等の回転駆動手段３ｃによって軸線Ｌ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（搬送手段）３ｄが設けられている。
なお、ケーシング３Ａは、有底略円筒状や、有底略直方体状、有底略立方体状等、その形状は特に限定されない。ケーシング３Ａの上部には蓋体３Ｄが設けられており、蓋体３Ｄには搬送手段３ｄを駆動するモータ等の回転駆動手段３ｃが設けられている。図１の例では、ケーシング３Ａは、中心に軸線Ｌを有する有底略直方体状としている。

【0040】

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との間の空間が第１の空間Ｓ１とされて供給管３ｆから汚泥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、この空間と連通している外濾過スクリーン３ｂの外側のケーシング３Ａ内の空間とが第２の空間Ｓ２とされている。そして、第２の空間Ｓ２に、温水供給手段６Ａ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温水Ｈが不図示のポンプにより供給される。この場合、汚泥Ｄを内濾過スクリーン３ａおよび外濾過スクリーン３ｂで濾過した際に生じる濾液が第２の空間Ｓ２に排出されるので、第２の空間Ｓ２の少なくとも一部は温水Ｈと濾液が混合している状態となる。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る。

【0041】

第１実施形態では、温水供給手段６Ａはケーシング３Ａの側面に設けられている。また、ケーシング３Ａの側面には、ケーシング３Ａの内部の温水Ｈをケーシング３Ａの外部へ排出する温水排出手段６Ｂが設けられている。
なお、温水Ｈは、前述の温度範囲の温水であれば特に限定されないが、望ましい構成としては、汚泥脱水機３の下流側に設けられ、汚泥脱水機３で生成された固形物（脱水ケーキ）を焼却する不図示の焼却手段から温水供給手段６Ａを介して供給され、また、汚泥脱水機３の上流側に設けられ、汚泥Ｄを濃縮する濃縮手段２に温水排出手段６Ｂを介して排出されるように構成されているのが望ましい。また、汚泥Ｄは、濃縮手段２から供給される濃縮汚泥である。

【0042】

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、第１の空間Ｓ１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。

【0043】

また、ケーシング３Ａ内の上部には、円環板状の基板９Ｃが配設されて、外濾過スクリーン３ｂは、この基板９Ｃの内周部に取り付けられて固定される。さらに、この基板９Ｃ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、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。

【0044】

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３Ａ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。

【0045】

さらにまた、これら基板９Ｃ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Ｓ１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軸線Ｌ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Ｓ１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。

【0046】

このような汚泥脱水機３には、温水Ｈを循環させる循環手段５が設けられている。
循環手段５は、ケーシング３Ａの内部の下側に設けられて第２の空間Ｓ２に接続されるとともに温水Ｈを前記ケーシングの外部に導出する取水口５ａと、ケーシング３Ａの内部の下側に設けられて第２の空間Ｓ２に接続されるとともに取水口５ａからケーシング３Ａの外部に導出した温水Ｈを第２の空間Ｓ２に噴出してケーシング３Ａ内に温水Ｈの旋回流Ｖを形成する供給口５ｂと、が設けられている。また、循環手段５は、取水口５ａと供給口５ｂとを連結するケーシング３Ａの外部に設けられる配管５ｃと、配管５ｃに接続されるとともに取水口５ａから供給口５ｂへ向かう温水Ｈの流れを形成するポンプ５ｄと、をさらに備えている。
なお、取水口５ａは、必ずしもケーシング３Ａの内部の下側に設けられていなくとも良く、ケーシング３Ａの内部の上側、或いはケーシング３Ａの内部の下側と上側の中間に設けられていても良いが、取水口５ａがケーシング３Ａの内部の下側に設けられていると、温水Ｈの水量が少なくなっても温水Ｈを循環させることができる。

【0047】

このような汚泥脱水機３では、ケーシング３Ａの内部の下側に設けられる供給口５ｂから温水Ｈがケーシング３Ａの内部に供給されてケーシング３Ａの内部に図５に示すような温水Ｈの旋回流Ｖが形成される。そのため、温水供給手段６Ａがケーシング３Ａの側面に設けられていた図９に示す従来技術に比べて、温水Ｈの旋回流Ｖにより、ケーシング３Ａの底部に固形物が沈積することがなくなる。また、旋回流Ｖが形成されるので、対流熱伝達の効果により、温水Ｈによる濾材の加熱が促進される。この場合、加熱された濾材による汚泥Ｄの加熱が促進される。結果として、温水Ｈによる汚泥Ｄの間接加熱が促進され、従来技術に比べて、汚泥Ｄの温度をより高温に加熱することができる。

【0048】

なお、供給口５ｂは、必ずしもケーシング３Ａ内に温水Ｈの旋回流Ｖを形成させなくてもよい。例えば、ケーシング３Ａの底部に設けられた供給口５ｂから上向きに温水Ｈを噴出してもよい。この場合、ケーシング３Ａ内に温水Ｈの旋回流Ｖは形成されないが、上側へ向かう温水Ｈの流れに固形物が沿うように移動することでケーシング３Ａ内の固形物の沈積を防止できる。或いは、ケーシング３Ａの底部に設けられた供給口５ｂからケーシング３Ａの底部に向けて温水Ｈを噴出してもよい。この場合もケーシング３Ａ内に温水Ｈの旋回流Ｖは形成されないが、温水Ｈがケーシング３Ａの底部に沈積しようとする固形物を拡散する。いずれの場合においても、供給口５ｂから噴出される温水Ｈの流れによる対流熱伝達の効果により、温水Ｈによる濾材の加熱が促進される。この場合、加熱された濾材による汚泥Ｄの加熱が促進される。結果として、温水Ｈによる汚泥Ｄの間接加熱が促進され、従来技術に比べて、汚泥Ｄの温度をより高温に加熱することができる。

【0049】

次に、第２実施形態に係る汚泥脱水機３１を、図２を参照しながら説明する。
第１実施形態と同一の構成の部材には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。

【0050】

第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、第２実施形態では、温水供給手段６Ａ１は上方から内濾過スクリーン３ａの内側の空間Ｓ３に温水Ｈを供給し、循環手段５が設けられていないことである。

【0051】

このような第２実施形態に係る汚泥脱水機３１では、上方から内濾過スクリーン３ａの内側の空間Ｓ３に供給される温水Ｈは、内濾過スクリーン３ａの内側の空間Ｓ３において、内濾過スクリーン３ａとの対流熱伝達により、内濾過スクリーン３ａを加熱し、加熱された内濾過スクリーン３ａが汚泥Ｄを加熱する。そのため、上方から内濾過スクリーン３ａの内側の空間Ｓ３に供給される温水Ｈにより、汚泥Ｄを間接加熱することができる。

【0052】

この場合、従来技術では、温水供給手段６Ａによりケーシング３Ａの側面からケーシング３Ａ内に温水Ｈが供給されていた場合、供給される温水Ｈが内濾過スクリーン３ａまで届かなかったので、内濾過スクリーン３ａを十分に加熱することができず、内濾過スクリーン３ａを介しての温水Ｈによる汚泥Ｄの間接加熱が十分なされていなかった。しかしながら、温水供給手段６Ａが上方から内濾過スクリーン３ａの内側の空間Ｓ３に温水Ｈを供給するため、温水Ｈにより内濾過スクリーン３ａが加熱されるので、加熱された内濾過スクリーン３ａにより汚泥Ｄを加熱することができる。そのため、内濾過スクリーン３ａを介しての温水Ｈによる汚泥Ｄの間接加熱を行うことができる。そのため、外濾過スクリーン３ｂを介しての温水Ｈによる汚泥Ｄの間接加熱に加えて、内濾過スクリーン３ａを介しての温水Ｈによる汚泥Ｄの間接加熱も行えるようになるので、汚泥Ｄの加熱効率を上げることができ、汚泥Ｄをより高温にまで加熱することができる。
なお、外濾過スクリーン３ｂの底部を連結する連結板３ｅは円環板状であるため、上方から内濾過スクリーン３ａの内側の空間Ｓ３に供給される温水Ｈは、図２の矢印で示されるように、円環板状の連結板３ｅを介して、内濾過スクリーン３ａの下部から、外濾過スクリーン３ｂの外周に循環される。この温水Ｈの循環により、循環手段５が設けられた場合ほどではないが、ケーシング３Ａの内部に旋回流がある程度形成されるため、ケーシング３Ａの底部に固形物が沈積することもない。

【0053】

次に、第３実施形態に係る汚泥脱水機３２を、図３を参照しながら説明する。
上記実施形態と同一の構成の部材には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。

【0054】

第３実施形態が第１実施形態と異なる点は、第３実施形態では、温水供給手段６Ａ２が、長棒部７ａと、底棒部７ｂと、外棒部７ｃと、を備え、循環手段５が設けられていない点である。

【0055】

長棒部７ａは、内濾過スクリーン３ａの内側の空間Ｓ３を軸線Ｌ方向に延びるとともに表面に複数の孔ｈを備える円筒状の部材である。底棒部７ｂは、長棒部７ａの下部から長棒部７ａの径方向の少なくとも一方に延び、外濾過スクリーン３ｂの外周面よりも径方向外側まで延びている円筒状の部材である。外棒部７ｃは、底棒部７ｂの径方向外側の先端部から長棒部７ａに沿って軸線Ｌ方向上向きに所定距離延びるとともに径方向内側を向く表面に複数の孔ｈを備える円筒状の部材である。長棒部７ａ、底棒部７ｂ、および外棒部７ｃには温水Ｈが流通可能である。また、長棒部７ａは、不図示の回転駆動手段により、軸線Ｌ方向回りに回転可能に設けられている。第３に実施形態では、温水供給手段６Ａ２の複数の孔ｈから温水Ｈが噴出される。ここで、回転する長棒部７ａから長棒部７ａの径方向の少なくとも一方に延びる底棒部７ｂが、供給管３ｆに衝突しないように、長棒部７ａの回転角は例えば１８０°よりも小さく設定される。
なお、図３の例では、底棒部７ｂは、長棒部７ａの下部から長棒部７ａの径方向の外側に２本延びており、２本の底棒部７ｂが直線的に連結されるとともに長棒部７ａに直交するように設けられている。また、図３の例では、２本の底棒部７ｂは同形状であるが、複数の底棒部７ｂの形状が異なっていても良い。また、図３に示される底棒部７ｂの先端に連結される外棒部７ｃの形状は同じであるが互いに異なっていても良い。例えば、複数の外棒部７ｃに設けられる複数の孔ｈの数が互いに異なっていても良いし、複数の外棒部７ｃの軸線Ｌ方向の長さが互いに異なっていても良い。なお、底棒部７ｂと外棒部７ｃが、それぞれ１個であっても良いし、底棒部７ｂと外棒部７ｃが、それぞれ３個以上であっても良い。

【0056】

このような温水供給手段６Ａ２によれば、長棒部７ａの複数の孔ｈから噴出される温水Ｈは、対流熱伝達により内濾過スクリーン３ａを加熱する。また、外棒部７ｃの複数の孔ｈから噴出される温水Ｈは、対流熱伝達により対向する外濾過スクリーン３ｂを加熱する。そのため、加熱された内濾過スクリーン３ａにより汚泥Ｄを加熱することができるとともに加熱された外濾過スクリーン３ｂにより汚泥Ｄを加熱することができる。そのため、内濾過スクリーン３ａと外濾過スクリーン３ｂの両方を介しての温水Ｈによる汚泥Ｄの間接加熱を行うことができる。従って、外濾過スクリーン３ｂを介しての温水Ｈによる汚泥Ｄの間接加熱に加え、内濾過スクリーン３ａを介しての温水Ｈによる汚泥Ｄの間接加熱も行えるようになるので、汚泥Ｄの加熱効率を上げることができ、汚泥Ｄをより高温にまで加熱することができる。なお、孔ｈから内濾過スクリーン３ａまたは外濾過スクリーン３ｂへ温水Ｈが噴出できれば、孔ｈにノズルなどの部材を取り付けても良い。特に、孔ｈにスプレーノズルを取り付ける場合は、温水Ｈを広範囲に噴射でき、より効率的に汚泥Ｄを加熱できるため好ましい。

【0057】

ここで、温水供給手段６Ａ２が、長棒部７ａと、底棒部７ｂと、外棒部７ｃと、を備える第３に実施形態に係る構造によれば、長棒部７ａは軸線Ｌ方向回りに回転するため、内濾過スクリーン３ａの広範囲に対して温水Ｈを複数の孔ｈから供給することができる。また、温水Ｈは孔ｈより内濾過スクリーン３ａおよび外濾過スクリーン３ｂに直接当たるように噴出されるため、流速の早い温水Ｈが内濾過スクリーン３ａおよび外濾過スクリーン３ｂに直接当たることで第２の実施形態よりも加熱効率が向上し、汚泥Ｄをより高温にまで加熱することができる。
なお、第３実施形態では、循環手段５が設けられていないが、温水供給手段６Ａ２が、長棒部７ａと、底棒部７ｂと、外棒部７ｃと、を備える構造によれば、第１実施形態の場合以上に汚泥Ｄを高温まで加熱することができる。また、循環手段５が設けられていないが、軸線Ｌ方向回りに回転する長棒部７ａと共に軸線Ｌ方向回りに回転する底棒部７ｂと外棒部７ｃによりケーシング３Ａ内に旋回流が形成される。そのため、循環手段５が設けられた場合ほどではないが、ケーシング３Ａの内部に旋回流がある程度形成されるため、ケーシング３Ａの底部に固形物が沈積することもない。

【0058】

ここで、濾材が内濾過スクリーン３ａと外濾過スクリーン３ｂとに区別されている第３の実施形態と異なる以下のような構成を備える不図示の第３の実施形態の変形例が考えられる。すなわち、少なくとも一部が温水Ｈに浸かるようにケーシング３Ａ内に設けられ、その内部に供給される汚泥を濾過する濾材が内部に温水が供給されるケーシング３Ａに設けられていた場合、温水供給手段が、この濾材に対向して設けられた複数の孔を有し、この複数の孔から、この濾材に向けて温水を供給するという構成が考えられる。この場合、この複数の孔から、この濾材に向けて温水が供給されるため、伝熱面積が増大するとともに流速の大きい温水が濾材に直接当たる。伝熱面積が増大するとともに流速の大きい温水が直接濾材に当たることで間接加熱における熱伝達が増大するため、温水による濾材の加熱が促進される。この場合、加熱された濾材による汚泥の加熱が促進される。結果として、温水による汚泥の間接加熱が促進されるので、汚泥をより加熱することができる。
上述の第３の実施形態は、この第３の実施形態の変形例を改良し、内濾過スクリーン３ａと外濾過スクリーン３ｂとのそれぞれに対して、長棒部７ａと外棒部７ｃとに設けられた複数の孔ｈから温水Ｈを噴射することで、より効果的な熱伝達を達成するための具体例である。

【0059】

次に、第４実施形態に係る汚泥脱水機３３を、図４を参照しながら説明する。
上記実施形態と同一の構成の部材には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。

【0060】

第４実施形態が第１実施形態と異なる点は、第４実施形態では、温水供給手段６Ａ１が、上方から内濾過スクリーン３ａの内側の空間に温水Ｈを供給することである。

【0061】

第４実施形態では、第１実施形態同様に、循環手段５を備えることにより、ケーシング３Ａの内部の下側に設けられる供給口５ｂから温水Ｈがケーシング３Ａの内部に供給されてケーシング３Ａ内に温水Ｈの旋回流Ｖが形成される。そのため、温水供給手段６Ａがケーシング３Ａの側面に設けられていた図８に示す従来技術に比べて、温水Ｈの旋回流Ｖによりケーシング３Ａの底部に固形物が沈積することがなくなる。また、旋回流Ｖが形成されるので、対流熱伝達の効果により、温水Ｈによる濾材の加熱が促進される。この場合、加熱された濾材による汚泥Ｄの加熱が促進される。結果として、温水Ｈによる汚泥Ｄの間接加熱が促進される。そのため、従来技術に比べて、汚泥Ｄをより高温まで加熱することができる。

【0062】

また、第２実施形態同様に、温水供給手段６Ａ１が上方から内濾過スクリーン３ａの内側の空間Ｓ３に温水Ｈを供給するため、温水Ｈにより内濾過スクリーン３ａが加熱されるので、加熱された内濾過スクリーン３ａにより汚泥Ｄを加熱することができる。そのため、内濾過スクリーン３ａを介しての温水Ｈによる汚泥Ｄの間接加熱を行うことができるので、外濾過スクリーン３ｂを介しての温水Ｈによる汚泥Ｄの間接加熱に加えて、内濾過スクリーン３ａを介しての温水Ｈによる汚泥Ｄの間接加熱も行うことができる。その結果、汚泥Ｄの加熱効率を上げることができ、汚泥Ｄをより高温まで加熱することができる。

【0063】

第４実施形態によれば、汚泥脱水機３３は、第１実施形態の汚泥脱水機３と第２実施形態の汚泥脱水機３１とを組み合わせた構造を備えているので、第１実施形態により得られる技術的効果と、第２実施形態により得られる技術的効果の相乗効果を得ることができる。この場合、第１実施形態の汚泥脱水機３、又は第２実施形態の汚泥脱水機３１を単独で用いた場合よりも汚泥脱水機３３により汚泥Ｄをより高温まで加熱することができるので汚泥Ｄの脱水性を改善し、汚泥Ｄの含水率を低減することができる。

【0064】

ここで、図５を参照しながら第４実施形態の汚泥脱水機３３を上面から見た平面図を説明する。第４実施形態では、循環手段５の供給口５ｂが、ケーシング３Ａの角部に設けられ、ケーシング３Ａの1辺に沿って温水Ｈを吹き出すことにより、ケーシング３Ａ内に、図５に示すような旋回流Ｖが発生する。この旋回流Ｖは、例えば、温水排水手段６Ｂを、図５に示すように、供給口５ｂと隣接したケーシング３Ａの角部であり、供給口５ｂから吹き出す温水Ｈの向きと略１８０°をなす方向に温水Ｈを排水するように設置することで、旋回流Ｖが発生した状態を安定して維持させることができる。また、図５に示すように、ケーシング３Ａの角部にガイド板１０を設置しても良い。ケーシング３Ａの角部にガイド板１０を設置すると、角部で発生する渦による温水Ｈのエネルギー損失を解消できるため、より旋回流Ｖが発生した状態を安定して維持することができる。なお、ケーシング３Ａの平面形状が円形や楕円形であっても良い。この場合、ガイド板１０を設けずとも、旋回流Ｖが発生した状態を安定して維持することができる。

【0065】

次に、第５実施形態に係る汚泥脱水機３４を、図６を参照しながら説明する。
上記実施形態と同一の構成の部材には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。

【0066】

第５実施形態が第１実施形態と異なる点は、第５実施形態では、第３実施形態と同様に温水供給手段６Ａ２が、長棒部７ａと、底棒部７ｂと、外棒部７ｃと、を備える点である。

【0067】

第３実施形態と同様に、温水供給手段６Ａ２が、長棒部７ａと、底棒部７ｂと、外棒部７ｃと、を備える構造によれば、長棒部７ａの複数の孔ｈから噴出される温水Ｈは、対流熱伝達により内濾過スクリーン３ａを加熱する。また、外棒部７ｃの複数の孔ｈから噴出される温水Ｈは、対流熱伝達により対向する外濾過スクリーン３ｂを加熱する。そのため、加熱された内濾過スクリーン３ａにより汚泥Ｄを加熱することができるとともに加熱された外濾過スクリーン３ｂにより汚泥Ｄを加熱することができるので、内濾過スクリーン３ａと外濾過スクリーン３ｂの両方を介しての温水Ｈによる汚泥Ｄの間接加熱を行うことができる。そのため、外濾過スクリーン３ｂを介しての温水Ｈによる汚泥Ｄの間接加熱に加え、内濾過スクリーン３ａを介しての温水Ｈによる汚泥Ｄの間接加熱も行えるようになるので、汚泥Ｄの加熱効率を上げることができ、汚泥Ｄをより高温まで加熱することができる。

【0068】

また、第１実施形態と同様に、循環手段５が設けられている構造によれば、ケーシング３Ａの内部の下側に設けられる供給口５ｂから温水Ｈがケーシング３Ａの内部に供給されてケーシング３Ａ内に温水Ｈの旋回流Ｖが形成される。そのため、温水供給手段６Ａがケーシング３Ａの側面に設けられていた図９に示す従来技術に比べ、温水Ｈの旋回流Ｖによりケーシング３Ａの底部に固形物が沈積することがなくなる。また、旋回流Ｖが形成されるので、対流熱伝達の効果により、温水Ｈによる濾材の加熱が促進される。この場合、加熱された濾材による汚泥Ｄの加熱が促進される。結果として、温水Ｈによる汚泥Ｄの間接加熱が促進される。そのため、従来技術に比べて、汚泥Ｄをより高温まで加熱することができる。

【0069】

上記のように、第５実施形態によれば、汚泥脱水機３４は、第１実施形態の汚泥脱水機３と第３実施形態の汚泥脱水機３２とを組み合わせた構造を備えているので、第１実施形態により得られる技術的効果と、第３実施形態により得られる技術的効果の相乗効果を得ることができる。この場合、第１実施形態の汚泥脱水機３、又は第３実施形態の汚泥脱水機３２を単独で用いた場合よりも、汚泥脱水機３４により汚泥Ｄをより高温まで加熱することができるので、汚泥Ｄの脱水性を改善し、汚泥Ｄの含水率を低減することができる。

【0070】

ここで、第１実施形態の変形例に係る汚泥脱水機３５を、図７を参照して説明する。
上記実施形態と同一の構成の部材には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。

【0071】

第１実施形態の変形例が第１実施形態と異なる点は、第１実施形態の変形例に係る汚泥脱水機３５は横型のスクリュープレスが用いられている点である。

【0072】

第１実施形態の変形例では、汚泥脱水機３５は、胴部が脱水濾過スクリーン１３ａ（濾材）とされて内部に汚泥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汚泥Ｄを搬送する搬送手段１４とを備えている。この場合、汚泥脱水機３５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しても良く、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ようにしても良い。

【0073】

ここで、ケーシング１３内の濾液室１３ｂは、汚泥Ｄを脱水することで生じる濾液と、不図示の温水供給手段から供給される温水Ｈとで満たされており、汚泥脱水機３５には、この温水Ｈ及び濾液を濾液室１３ｂ内で循環させる循環手段５が設けられている。汚泥脱水機３５に循環手段５を設けることにより、濾液室１３ｂに固形分が沈積することを防止することができる。

【0074】

従って、循環手段５は、第１実施形態の縦型の汚泥脱水機３に対しても、第１実施形態の変形例の横型のスクリュープレスである汚泥脱水機３５に対しても同様に使用することができ、固形分の沈積防止という同様の技術的効果を得ることができる。

【0075】

図８は、第１実施形態の汚泥脱水機３、第２実施形態の汚泥脱水機３１、第３実施形態の汚泥脱水機３２、第４実施形態の汚泥脱水機３３、第５実施形態の汚泥脱水機３４、第１実施形態の変形例の汚泥脱水機３５を使用した場合の汚泥処理設備Ｍを表す概念図である。

【0076】

第１から第５実施形態と第１実施形態の変形例に係る汚泥脱水機３、３１、３２、３３、３４、３５の上流には、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とを有する。この濃縮手段２には温水ポンプ２Ｃにより温水Ｆが供給される。この温水Ｆにより濃縮される汚泥が加温され、濾液Ｅとともに温水Ｆが排出される。

【0077】

濃縮手段２で濃縮された濃縮汚泥Ｄが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（汚泥脱水機）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と汚泥脱水機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Ｇ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。

【0078】

このような汚泥脱水機を備える汚泥処理設備Ｍによれば、汚泥脱水機から排出される脱水汚泥をより高温まで加熱することができるので、脱水汚泥の含水率を一層低下させることが可能となる。

【0079】

なお、上記実施形態に記載される汚泥脱水機による脱水を、汚泥脱水方法として見なすことができる。
例えば、第１実施形態の汚泥脱水機３は、温水供給手段６Ａからケーシング３Ａの内部に温水Ｈが供給される温水供給ステップと、少なくとも一部が温水Ｈに浸かるようにケーシング３Ａ内に設けられた濾材３０の内部空間Ｓ１に供給管３ｆが汚泥Ｄを供給する汚泥供給ステップと、リボンスクリュー（搬送手段）３ｄが汚泥Ｄをケーシング３Ａ内の一端側から他端側に搬送する搬送ステップと、循環手段５が温水Ｈをケーシング３Ａ内で循環させる温水循環ステップと、を備える汚泥脱水方法であると見なすことができる。
同様に、第２実施形態の汚泥脱水機３１は、内部に温水Ｈが供給されるケーシング３Ａと、ケーシング３Ａの内部に温水Ｈを供給する温水供給手段６Ａ１と、縦方向に延びる軸線Ｌを中心とした円筒状または円錐状をなして少なくとも一部が温水Ｈに浸かるようにケーシング３Ａ内に配設されるとともに供給される汚泥Ｄを濾過する内濾過スクリーン３ａと、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少なくとも一部が温水Ｈに浸かるように内濾過スクリーン３ａの外側に間隔を空けてケーシング３Ａ内に配設されるとともに供給される汚泥Ｄを濾過する外濾過スクリーン３ｂと、を備え、温水供給手段６Ａ１が上方から内濾過スクリーン３ａの内側の空間Ｓ３に温水Ｈを供給する温水供給ステップと、下方か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Ｓ１に供給管３ｆが汚泥Ｄを供給する汚泥供給ステップと、リボンスクリュー（搬送手段）３ｄが汚泥Ｄをケーシング３Ａ内の一端側から他端側に搬送する搬送ステップと、を備える汚泥脱水方法であると見なすことができる。
また、第３実施形態の汚泥脱水機３２は、第２実施形態の汚泥脱水機３３において、温水供給ステップでは、内濾過スクリーン３ａの内側の空間Ｓ３を軸線Ｌ方向に延びるとともに表面に複数の孔ｈを備え軸線Ｌ方向回りに回転可能な円筒状の長棒部７ａと、長棒部７ａの下部から長棒部７ａの径方向の少なくとも一方に延びるとともに外濾過スクリーン３ｂの外周面よりも上記径方向の外側まで延びる円筒状の底棒部７ｂと、底棒部７ｂの先端部から長棒部７ａに沿って軸線Ｌ方向上向きに所定距離延びるとともに上記径方向の内側を向く表面に複数の孔ｈを備える円筒状の外棒部７ｃと、の複数の孔ｈを介して温水Ｈを供給する汚泥脱水方法であると見なすことができる。
また、第４実施形態の汚泥脱水機３３と、第５実施形態の汚泥脱水機３４とは、第２実施形態の汚泥脱水機３１と第３実施形態の汚泥脱水機３２とにおいて、循環手段５が温水Ｈを循環させる温水循環ステップをさらに備える汚泥脱水方法であると見なすことができる。

【0080】

以上、この発明の実施形態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。

【0081】

例えば、第３実施形態では、長棒部７ａが軸線Ｌ方向回りに回転する構成を示したが、長棒部７ａが軸線Ｌ方向回りに回転しない構成であっても良い。
また、図５に示す第４実施形態の平面図において、供給口５ｂの設置位置は、ケーシング３Ａの一角に限定されず、ケーシング３Ａ内に旋回流Ｖを発生させることができれば特に限定されない。

【符号の説明】

【0082】

Ｄ 汚泥
Ｈ 温水
Ｖ 旋回流
３、３１、３２、３３、３４、３５ 汚泥脱水機
５ 循環手段
６Ａ 温水供給手段
６Ｂ 温水排出手段
３Ａ ケーシング
Ｓ１ 第１の空間
Ｓ２ 第２の空間
３ｆ 供給管
３ａ 内濾過スクリーン
３ｂ 外濾過スクリーン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】