ベルト型濃縮機
【課題】濃縮促進部材によって汚泥を鋤き返す濃縮促進操作の頻度を、ベルト搬送面上における汚泥の含水率の変化に対応して調整することにより、含水率の低減を促進させることができるベルト型濃縮機を提供する。
【解決手段】複数のバタフライスクレーパ５６をベルト幅方向およびベルト搬送方向に間隔をあけて配列し、かつ隣接して配置する搬送方向上流側のバタフライスクレーパ５６と搬送方向下流側のバタフライスクレーパ５６とをベルト搬送方向で異なる列中に配置し、ベルト搬送面の単位面積当たりにおけるバタフライスクレーパ５６のベルト幅方向長さの総和が異なる複数のゾーンを設定し、搬送方向上流側のゾーンにおけるバタフライスクレーパ５６のベルト幅方向長さの総和に比べて搬送方向下流側のゾーンにおけるバタフライスクレーパ５６のベルト幅方向長さの総和を大きく設定した。
【解決手段】複数のバタフライスクレーパ５６をベルト幅方向およびベルト搬送方向に間隔をあけて配列し、かつ隣接して配置する搬送方向上流側のバタフライスクレーパ５６と搬送方向下流側のバタフライスクレーパ５６とをベルト搬送方向で異なる列中に配置し、ベルト搬送面の単位面積当たりにおけるバタフライスクレーパ５６のベルト幅方向長さの総和が異なる複数のゾーンを設定し、搬送方向上流側のゾーンにおけるバタフライスクレーパ５６のベルト幅方向長さの総和に比べて搬送方向下流側のゾーンにおけるバタフライスクレーパ５６のベルト幅方向長さの総和を大きく設定した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト型濃縮機に関し、下水汚泥等のスラリー状物質を透水性無端ベルト上で簡便に濃縮する技術に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の濃縮機の一例を図１０に示す。これは、重力脱水式のベルト型濃縮機１であり、終端の駆動スプロケット２と始端の従動スプロケット３の間に無端ベルト４を掛け渡しており、双方のスプロケット２、３の間に上方の往路軌道と下方の復路軌道を形成している。
【０００３】
往路軌道の下方には複数のキャリアローラー５を配置しており、復路軌道の上方にはリターンプーリー６を配置し、無端ベルト４の復路の裏面から表面もしくは表面から裏面に向けて洗浄水を噴射する洗浄ノズル７を配置している。軌道の終端側には濃縮汚泥を排出するシューター８を配置している。
【０００４】
特許文献１には、ベルトプレス型脱水機が記載されている。これは、図９に示すように、汚泥２０を水切りするベルト２１の上面に多数のプラウ２２を千鳥状に配設して水切りゾーンを形成するものであり、ベルト２１の進行方向から見て各プラウ２２が隙間なく密に並んでいる。
【０００５】
この構成により、ベルト２１の上の汚泥２０を一時的に堰き止めるとともに、堰き止めた汚泥２０を跛行させる効果を発揮する。
特許文献２には、ベルトプレスにおける重力脱水装置が記載してある。これは、ベルトプレスの濃縮ゾーンのろ布上に汚泥を均一に供給し、濃縮ゾーンに配置した複数の平板状の遮閉体が汚泥を遮ることで遮閉体の後方直近におけるろ布の表面を溝状に暴露させるものであり、凝集汚泥の付着水を汚泥層表面から直接にろ布の暴露部位を通して排出するものである。
【０００６】
特許文献３には、有孔コンベアベルト上に配置するプラウ組立体が記載してある。このプラウ組立体は、ベルトの幅を横切って延びる横部材と、横部材で支持するプラウと、横部材を昇降させる摺動装置を備えるものである。プラウはベルトの上面にスラッジを一様に分布させる作用を果たし、さらにベルトの上面を掻き取り、または払拭することによりベルトの孔を開いた状態に保持する作用を果たす。
【特許文献１】特開昭６３−８０９９８号公報
【特許文献２】特開２００３−６２６９５号公報
【特許文献３】特公平５−１０１２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来の構成において、ベルト搬送面上の汚泥は、ベルトによる搬送によって搬送方向上流側にある汚泥投入部から搬送方向下流側にある汚泥排出部へ向けて移動し、脱水が進むほどに含水率が低下して汚泥容積が減少する。
【０００８】
この搬送途上において、ベルト搬送面上に配置したプラウや遮閉体などの濃縮促進部材がベルトの搬送方向において汚泥の進路を遮って汚泥を鋤き返しつつ、ベルト上で汚泥の進路を変向させ、かつ濃縮促進部材の搬送方向下流側におけるベルト搬送面上に汚泥から露出する暴露部位を生じさせ、汚泥の内包水を汚泥層の表面から直接にベルト搬送面の暴露部位を通して排出する。
【０００９】
ベルト搬送面上の汚泥は、搬送方向上流側であるほどにその汚泥濃度が低くて凝集汚泥のフロック間に多くの内包水を抱え、内包水が汚泥層から抜け出し易い状態にある。
このため、ベルト搬送面上に形成する暴露部位が増えることでベルトを透過するろ液量が増加して脱水効率が高まる。さらに、濃縮促進部材による鋤き返しによってそれまで汚泥層中に在った内包水が汚泥層の表面上に現出し、内包水が汚泥層の表面から容易に脱離し、多くの内包水が脱離水として速やかに流れ出し、ベルト搬送面の暴露部位を透過して多くのろ液が排出される。
【００１０】
しかしながら、搬送方向上流側のゾーンで濃縮促進部材による濃縮促進操作の頻度が多くなり過ぎると、濃縮促進部材に汚泥が堰き止められて汚泥層の厚さが増し、汚泥層の表面から内包水が十分に流れ出さないうちに、汚泥層の表面の内包水が汚泥層内に埋没して内包水の脱離が阻害される。
【００１１】
一方、ベルト搬送面上の汚泥は、搬送方向下流側であるほどにその含水率の低下とともに汚泥濃度が高くなって凝集汚泥のフロック間に抱える内包水が減少し、内包水が汚泥層から抜け出し難い状態にある。
【００１２】
このため、濃縮促進部材による鋤き返しを行っても汚泥層の表面上に現出する内包水は乏しく、内包水が汚泥層の表面から脱離することが困難となって脱離水として流れ出す内包水が僅かとなり、ベルト搬送面の暴露部位を透過するろ液が減少する。
【００１３】
このため、従来の構成におけるように、ベルト搬送面上にプラウや遮閉体などの濃縮促進部材を等間隔、等密度で配置する装置構成においては、濃縮促進部材によって汚泥を鋤き返す濃縮促進操作を同頻度で行っても所定の含水率にまで脱水することは困難である。
【００１４】
本発明は上記した課題を解決するものであり、濃縮促進部材によって汚泥を鋤き返す濃縮促進操作の頻度を、ベルト搬送面上における汚泥の含水率の変化に対応して調整することにより、含水率の低減を促進させることができるベルト型濃縮機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】
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明のベルト型濃縮機は、ベルト搬送面上に供給した処理対象汚泥を搬送方向上流側の汚泥投入部から搬送方向下流側の汚泥排出部へ搬送する透水性を具えた搬送ベルトと、ベルト搬送面に摺接して搬送ベルトの搬送軌道上に配置する所定形状の複数の濃縮促進部材を備えるものであって、複数の濃縮促進部材をベルト幅方向およびベルト搬送方向に間隔をあけて配列し、かつ隣接して配置する搬送方向上流側の濃縮促進部材と搬送方向下流側の濃縮促進部材とをベルト搬送方向で異なる列中に配置し、ベルト搬送面の単位面積当たりにおける濃縮促進部材のベルト幅方向長さの総和が異なる複数のゾーンを設定し、搬送方向上流側のゾーンにおける濃縮促進部材のベルト幅方向長さの総和に比べて搬送方向下流側のゾーンにおける濃縮促進部材のベルト幅方向長さの総和を大きく設定したことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明のベルト型濃縮機において、ベルト搬送面上に濃縮促進部材の配置密度が異なる複数のゾーンを設定し、搬送方向上流側のゾーンにおける濃縮促進部材の配置密度に比べて搬送方向下流側のゾーンにおける濃縮促進部材の配置密度を大きく設定したことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明のベルト型濃縮機において、濃縮促進部材はベルト搬送面上で処理対象汚泥の搬送を遮る抵抗面を有し、搬送方向上流側のゾーンにおける濃縮促進部材のベルト幅方向の抵抗面の長さに比べて搬送方向下流側のゾーンにおける濃縮促進部材のベルト幅方向の抵抗面の長さを大きく設定したことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明のベルト型濃縮機において、濃縮促進部材はベルト搬送面上で処理対象汚泥の搬送を遮る抵抗面を有し、抵抗面がベルト搬送方向に対して傾斜角度を有し、処理対象汚泥をベルト幅方向へ移動させる傾斜面を形成し、搬送方向上流側のゾーンにおける濃縮促進部材の傾斜面の傾斜角度に比べて搬送方向下流側のゾーンにおける濃縮促進部材の傾斜面の傾斜角度を大きく設定したことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明のベルト型濃縮機において、濃縮促進部材はベルト搬送面上で傾斜面の傾斜角度を可変に配置したことを特徴とする。
また、本発明のベルト型濃縮機において、ベルト搬送方向上流側からベルト搬送方向下流側を見渡して、搬送ベルトの全幅にわたって濃縮促進部材が存在することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
上述した本発明によれば、ベルト搬送面上に濃縮促進部材の配置密度が異なる複数のゾーンを設定し、搬送方向上流側のゾーンにおける濃縮促進部材の配置密度に比べて搬送方向下流のゾーンにおける濃縮促進部材の配置密度を大きく設定することにより、濃縮促進部材によって汚泥を鋤き返す濃縮促進操作の頻度が、ベルト搬送面上における汚泥の含水率の変化に対応したものとなり、含水率の低減を促進させることができる。
【００２１】
すなわち、搬送方向上流側のゾーンにおけるベルト搬送面上の汚泥は、その汚泥濃度が低くて凝集汚泥のフロック間に多くの内包水を抱え、内包水が汚泥層から抜け出し易い状態にあるので、濃縮促進部材による濃縮促進操作である鋤き返しによってそれまで汚泥層中に在った内包水が汚泥層の表面上に現出し、内包水が汚泥層の表面から容易に脱離し、多くの内包水が脱離水として速やかに流れ出し、濃縮促進部材により形成するベルト搬送面の暴露部位を透過して多くのろ液が排出される。
【００２２】
また、搬送方向上流側のゾーンにおける濃縮促進部材による濃縮促進操作を所定頻度とすることにより、汚泥層の表面から内包水が十分に流れ出す時間を確保することができ、濃縮促進部材による鋤き返しにより汚泥層の表面の内包水が汚泥層内に埋没して内包水の脱離が阻害されることを抑制できる。
【００２３】
そして、搬送方向下流側のゾーンにおけるベルト搬送面上の汚泥は、その含水率の低下とともに汚泥濃度が高くなって凝集汚泥のフロック間に抱える内包水が減少し、内包水が汚泥層から抜け出し難い状態にあるので、濃縮促進部材による濃縮促進操作の頻度を搬送方向上流側のゾーンにおけるものより多く設定することにより内包水の脱離を促進できる。
【００２４】
また、濃縮促進部材がベルト搬送面上で汚泥の進路を遮って汚泥を受け止める抵抗面を有することにより、汚泥は抵抗面に沿ってベルト搬送面上をベルト幅方向およびベルト搬送方向に移動しつつ、抵抗面上に留まり、ベルト搬送方向にベルトの搬送力に因る圧搾力を受け、汚泥中の内包水が脱離する。
【００２５】
このため、搬送方向上流側のゾーンにおける濃縮促進部材のベルト幅方向の抵抗面の長さに比べて搬送方向下流側のゾーンにおける濃縮促進部材のベルト幅方向の抵抗面の長さを大きく設定することにより、搬送方向下流側のゾーンにおいては、抵抗面上に留まる汚泥の滞留時間が長くなり、ベルト搬送方向にベルトの搬送力に因る圧搾力を受ける時間が長くなって内包水の脱離が促進される。
【００２６】
また、濃縮促進部材の抵抗面がベルト搬送方向に対して傾斜角度を有し、処理対象汚泥をベルト幅方向に移動させる傾斜面を形成することにより、傾斜面の傾斜角度によって抵抗面上で汚泥がベルトの搬送力に因って受ける圧搾力が異なり、傾斜面の傾斜角度が大きくなるほどに、つまり抵抗面が搬送方向上流側に向くほどに、圧搾力が大きくなる。
【００２７】
このため、搬送方向上流側のゾーンにおける濃縮促進部材の傾斜面の傾斜角度に比べて搬送方向下流側のゾーンにおける濃縮促進部材の傾斜面の傾斜角度を大きく設定することにより、搬送方向下流側のゾーンにおいては、抵抗面上に留まる汚泥に対してベルト搬送方向にベルトの搬送力が与える圧搾力が大きくなって内包水の脱離が促進される。
【００２８】
また、濃縮促進部材の水平断面形状が円形である場合を除けば、濃縮促進部材をベルト搬送面上で支軸廻りに回動可能に配置することで、ベルト幅方向の抵抗面の長さおよび抵抗面により形成する傾斜面の傾斜角度を任意の値に設定することができ、その結果、ベルト搬送面上における汚泥の含水率の変化に対応して圧搾力の作用時間および大きさを調整して、含水率の低減を促進させることができる。
【００２９】
また、ベルト搬送方向上流側からベルト搬送方向下流側を見渡して、ベルトの全幅にわたって濃縮促進部材が存在することで、搬送方向上流側の濃縮促進部材の間を通過した汚泥に対して搬送方向下流側の何れかの濃縮促進部材が確実に作用し、濃縮促進部材による濃縮促進操作を受けずに、ショートパスする汚泥がなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１から図４において、重力脱水式のベルト型濃縮機は、始端と終端のロール５１の間に搬送ベルト５２を掛け渡しており、搬送ベルト５２は透水性を具えた無端ベルトからなり、ベルト搬送面上に供給した処理対象の汚泥５３を搬送方向上流側の汚泥投入部５４から搬送方向下流側の汚泥排出部５５へ搬送する。
【００３１】
搬送ベルト５２の搬送軌道上には濃縮促進部材をなす複数のバタフライスクレーパ５６が配置してある。本実施の形態では濃縮促進部材として板状のバタフライスクレーパ５６を用いるが、濃縮促進部材はバタフライスクレーパ５６に限るものではなく、その形状には円錐型、円柱型、三角柱型、船の舳先型等の種々のものが採用可能であり、濃縮促進部材の抵抗面は平面のみに限らず、曲面または屈曲面を有していてもよく、抵抗面がベルト搬送面の法線方向に沿っていなくてもよい。
【００３２】
バタフライスクレーパ５６は、板状をなして下辺をベルト搬送面に摺接して立設して配置してあり、ベルト搬送面に垂直な軸方向を有する支軸５７を介して固定部材５８に装着し、ベルト搬送面上で支軸廻りに回動可能である。複数のバタフライスクレーパ５６は、ベルト幅方向およびベルト搬送方向に間隔をあけて配列し、かつ隣接して配置する搬送方向上流側のバタフライスクレーパ５６と搬送方向下流側のバタフライスクレーパ５６とをベルト搬送方向で異なる列中に配置し、いわゆる千鳥格子状に設けている。
【００３３】
また、隣接して配置する搬送方向上流側のバタフライスクレーパ５６と搬送方向下流側のバタフライスクレーパ５６とがベルト搬送方向に対して互いに異なった傾斜方向となるように設けられている。
【００３４】
図５に示すように、バタフライスクレーパ５６はベルト搬送面上で汚泥５３のベルト搬送方向への搬送を遮る抵抗面５９を有し、抵抗面５９がベルト搬送方向に対して傾斜角度θを有し、汚泥をベルト幅方向に移動させる傾斜面を形成しており、抵抗面５９は傾斜角度θに応じてベルト幅方向の長さＬｗが変化する。
【００３５】
本実施の形態では、搬送方向上流側の列中において隣り合うバタフライスクレーパ５６の支軸５７と支軸５７の中間位置に搬送方向下流側のバタフライスクレーパ５６の支軸５７が対応し、搬送方向上流側のバタフライスクレーパ５６の間隙、つまりベルト幅方向におけるバタフライスクレーパ５６の相互の離間距離に対して搬送方向下流側のバタフライスクレーパ５６のベルト幅方向の長さが隙間なく対応しており、ベルト搬送方向上流側からベルト搬送方向下流側を見渡して、搬送ベルトの全幅にわたってバタフライスクレーパ５６が存在する。
【００３６】
しかしながら、搬送方向上流側のバタフライスクレーパ５６と搬送方向下流側のバタフライスクレーパ５６とのベルト幅方向における相対位置は任意の位置に設定可能であり、ベルト搬送方向上流側からベルト搬送方向下流側を見渡す状態で、搬送方向上流側のバタフライスクレーパ５６の間隙に対して、搬送方向下流側の何れかの列のバタフライスクレーパ５６が対応し、ベルト搬送面の全体として搬送ベルト５２の全幅にわたってバタフライスクレーパ５６が存在すればよい。
【００３７】
図４（ａ）に示すように、ベルト搬送面上にはバタフライスクレーパ５６の配置密度が異なる複数のゾーンを設定してあり、ここでは搬送方向上流側のゾーンＡと搬送方向下流側のゾーンＢとからなり、搬送方向上流側のゾーンＡにおけるバタフライスクレーパ５６の配置密度に比べて搬送方向下流側のゾーンＢにおけるバタフライスクレーパ５６の配置密度を大きく設定している。すなわち、搬送方向上流側のゾーンＡにおけるバタフライスクレーパ５６のベルト搬送方向の配置ピッチＰａに対して搬送方向下流側のゾーンＢにおけるバタフライスクレーパ５６のベルト搬送方向の配置ピッチＰｂを小さく設定している。
【００３８】
配置密度が異なる複数のゾーンの構成は上述した２ゾーンの構成に限らず、３ゾーン、４ゾーン等にすることも可能であり、搬送方向上流側のゾーンＡにおけるバタフライスクレーパ５６の配置密度に比べて搬送方向下流側のゾーンＢにおけるバタフライスクレーパ５６の配置密度を大きく設定すればよく、搬送方向下流側であるほどに各ゾーンのバタフライスクレーパ５６の配置密度が大きくなる。
【００３９】
図４（ｂ）は、バタフライスクレーパ５６の異なる配置構成を示すものである。ここでは、搬送方向上流側のゾーンＡおよび搬送方向下流側のゾーンＢにおけるバタフライスクレーパ５６の配置ピッチＰｃを等間隔とし、バタフライスクレーパ５６の抵抗面５９がベルト搬送方向に対して傾斜角度θを有する傾斜面を形成し、搬送方向上流側のゾーンＡにおけるバタフライスクレーパ５６の傾斜面の傾斜角度θに比べて搬送方向下流側のゾーンＢにおけるバタフライスクレーパ５６の傾斜面の傾斜角度θを大きく設定している。
【００４０】
このため、搬送方向上流側のゾーンＡにおけるバタフライスクレーパ５６のベルト幅方向の抵抗面５９の長さＬｗ（図５参照）に比べて搬送方向下流側のゾーンＢにおけるバタフライスクレーパ５６のベルト幅方向の抵抗面５９の長さＬｗ（図５参照）が大きくなる。
【００４１】
図４（ｃ）は、バタフライスクレーパ５６の異なる配置構成を示すものである。ここでは、搬送方向上流側のゾーンＡおよび搬送方向下流側のゾーンＢにおけるバタフライスクレーパ５６の配置ピッチＰｃを等間隔とし、バタフライスクレーパ５６の抵抗面５９がベルト搬送方向に対して傾斜角度θを有する傾斜面を形成し、搬送方向上流側のゾーンＡにおけるバタフライスクレーパ５６の抵抗面５９の面積に比べて搬送方向下流側のゾーンＢにおけるバタフライスクレーパ５６の抵抗面５９の面積を大きく設定している。
【００４２】
このため、搬送方向上流側のゾーンＡにおけるバタフライスクレーパ５６のベルト幅方向の抵抗面５９の長さＬｗ（図５参照）に比べて搬送方向下流側のゾーンＢにおけるバタフライスクレーパ５６のベルト幅方向の抵抗面５９の長さＬｗ（図５参照）が大きくなる。
【００４３】
上述した説明では、図４（ａ）に示す構成と図４（ｂ）に示す構成と図４（ｃ）に示す構成とを別途のものとして説明したが、図４（ａ）に示す構成と図４（ｂ）に示す構成と図４（ｃ）に示す構成とは組み合わせて実施することができる。
【００４４】
上記した構成における作用を説明する。ベルト搬送面上の汚泥５３は、搬送ベルト５２による搬送によって搬送方向上流側にある汚泥投入部５４から搬送方向下流側にある汚泥排出部５５へ向けて移動し、脱水が進むほどに含水率が低下して汚泥容積が減少する。
【００４５】
この搬送途上において、ベルト搬送面上に配置した複数のバタフライスクレーパ５６が搬送ベルト５２の搬送方向において汚泥５３の進路を遮って汚泥５３を鋤き返しつつ、図１および図４に示すように、ベルト搬送面上で汚泥５３の進路を変向させて複数条の畝６０を形成する。畝６０の形成により、畝６０の相互間には畝６０の全長にわたってベルト搬送面上に汚泥から露出する暴露部位６１が生じるので、汚泥５３の内包水を汚泥層の表面から直接にベルト搬送面の暴露部位６１を通して排出することが容易となる。
【００４６】
しかしながら、図３に示すように、搬送方向上流側のバタフライスクレーパ５６の傾斜角度θが小さい場合には、各バタフライスクレーパ５６を通過する際に汚泥５３の一部がバタフライスクレーパ５６の上流側縁から溢れ出し、隣りのバタフライスクレーパ５６を通過した畝６０に合流する場合もあるが、少なくとも搬送方向上流側のバタフライスクレーパ５６から搬送方向下流側のバタフライスクレーパ５６までの間には、複数条の畝６０と畝６０の相互間の暴露部位６１とが生じる。
【００４７】
この搬送において、搬送方向上流側のゾーンＡにおけるバタフライスクレーパ５６の配置密度に比べて搬送方向下流のゾーンにおけるバタフライスクレーパ５６の配置密度を大きく設定しているので、バタフライスクレーパ５６によって汚泥５３を鋤き返す濃縮促進操作の頻度が、ベルト搬送面上における汚泥５３の含水率の変化に対応したものとなり、含水率の低減を促進させることができる。
【００４８】
つまり、搬送方向上流側のゾーンＡにおけるベルト搬送面上の汚泥５３は、その汚泥濃度が低くて凝集汚泥のフロック間に多くの内包水を抱え、内包水が汚泥層から抜け出し易い状態にあるので、バタフライスクレーパ５６による濃縮促進操作である鋤き返しによってそれまで汚泥層中に在った内包水が汚泥層の表面上に現出し、内包水が汚泥層の表面から容易に脱離し、多くの内包水が脱離水として速やかに流れ出し、バタフライスクレーパ５６により形成するベルト搬送面の暴露部位６１を透過して多くのろ液が排出される。しかも、搬送方向上流側のゾーンＡにおけるバタフライスクレーパ５６による濃縮促進操作を所定頻度とすることにより、汚泥層の表面から内包水が十分に流れ出す時間を確保することができ、バタフライスクレーパ５６による鋤き返しにより汚泥層の表面の内包水が汚泥層内に埋没して内包水の脱離が阻害されることを抑制できる。
【００４９】
一方、搬送方向下流側のゾーンＢにおけるベルト搬送面上の汚泥５３は、その含水率の低下とともに汚泥濃度が高くなって凝集汚泥のフロック間に抱える内包水が減少し、内包水が汚泥層から抜け出し難い状態にあるので、バタフライスクレーパ５６による濃縮促進操作の頻度を搬送方向上流側のゾーンＡにおけるものより多く設定することにより内包水の脱離を促進できる。
【００５０】
また、バタフライスクレーパ５６の抵抗面５９がベルト搬送面上で汚泥５３の進路を遮って汚泥５３を受け止めることにより、汚泥５３は抵抗面５９に沿ってベルト搬送面上をベルト幅方向およびベルト搬送方向に移動しつつ、抵抗面５９の上に留まり、ベルト搬送方向にベルトの搬送力に因る圧搾力を受け、汚泥５３の内包水が脱離する。
【００５１】
このため、図４（ｂ）に示すように、搬送方向上流側のゾーンＡにおけるバタフライスクレーパ５６のベルト幅方向の抵抗面５９の長さに比べて搬送方向下流側のゾーンＢにおけるバタフライスクレーパ５６のベルト幅方向の抵抗面の長さを大きく設定することにより、搬送方向下流側のゾーンＢにおいては、抵抗面５９の上に留まる汚泥５３の滞留時間が長くなり、ベルト搬送方向に搬送ベルト５２の搬送力に因る圧搾力を受ける時間が長くなって内包水の脱離が促進される。
【００５２】
また、バタフライスクレーパ５６の抵抗面５９がベルト搬送方向に対して傾斜角度θを有する傾斜面を形成することにより、傾斜面の傾斜角度θによって抵抗面５９の上で汚泥５３が搬送ベルト５２の搬送力に因って受ける圧搾力が異なり、傾斜面の傾斜角度θが大きくなるほどに、つまり抵抗面５９が搬送方向上流側に向くほどに、圧搾力が大きくなる。
【００５３】
このため、搬送方向上流側のゾーンＡにおけるバタフライスクレーパ５６の傾斜面の傾斜角度θに比べて搬送方向下流側のゾーンＢにおけるバタフライスクレーパ５６の傾斜面の傾斜角度θを大きく設定することにより、搬送方向下流側のゾーンＢにおいては、抵抗面５９の上に留まる汚泥５３に対してベルト搬送方向に搬送ベルト５２の搬送力が与える圧搾力が大きくなって内包水の脱離が促進される。
【００５４】
また、バタフライスクレーパ５６をベルト搬送面上で支軸廻りに回動可能に配置することで、ベルト幅方向の抵抗面５９の長さおよび抵抗面５９により形成する傾斜面の傾斜角度θを任意の値に設定することができ、その結果、ベルト搬送面上における汚泥の含水率の変化に対応して圧搾力の作用時間および大きさを調整して、含水率の低減を促進させることができる。
【００５５】
また、ベルト搬送方向上流側からベルト搬送方向下流側を見渡して、搬送ベルト５２の全幅にわたってバタフライスクレーパ５６の抵抗面５９が存在することで、バタフライスクレーパ５６による濃縮促進操作を受けずに、ショートパスする汚泥５３がなくなる。
【００５６】
実施例１
ベルト幅５００ｍｍ、バタフライスクレーパ５６のサイズＬ１００ｍｍ×Ｈ１００ｍｍ、バタフライスクレーパ５６の抵抗面５９の傾斜角度θを４５°として以下の各ケースを設定する。
ケース１． ベルト搬送面上に配置するバタフライスクレーパ５６のベルト搬送方向の配置ピッチ（列ピッチ）を全て１５０ｍｍとして２６列配置する。
ケース２． ベルト搬送面上に配置するバタフライスクレーパ５６のベルト搬送方向の配置ピッチ（列ピッチ）を全て３００ｍｍとして２６列配置する。
ケース３． 図４（ａ）に示す構成において、搬送方向上流側のゾーンＡにおけるバタフライスクレーパ５６のベルト搬送方向の配置ピッチＰａを３００ｍｍとし、搬送方向下流側のゾーンＢにおけるバタフライスクレーパ５６のベルト搬送方向の配置ピッチＰｂを１５０ｍｍに設定する。
【００５７】
結果
図６に示すように、ケース３の構成、つまり搬送方向上流側の脱水ゾーンにおいて配置ピッチ３００ｍｍとし、搬送方向下流側の濃縮ゾーンにおいて配置ピッチ１５０ｍｍとするものが、濃縮汚泥濃度％において最も良い性能を発揮した。続いて配置ピッチを全て３００ｍｍとするもの、次に配置ピッチを全て１５０ｍｍとするものとなった。
【００５８】
実施例２
図４（ｂ）に示す構成において、バタフライスクレーパ５６のベルト搬送方向の配置ピッチＰｃを２００ｍｍの等間隔とし、ベルト搬送方向上流側の１、２列目を組とし、３、４列目を組とし、５、６列目を組として、１、２列目の組および３、４列目の組におけるバタフライスクレーパ５６はその抵抗面５９の傾斜角度θを０〜４５°の範囲で操作し、５、６列目の組におけるバタフライスクレーパ５６はその抵抗面５９の傾斜角度θを０〜６０°の範囲で操作し、何れか一つの組におけるバタフライスクレーパ５６を操作し、その抵抗面５９の傾斜角度θを変化させる間には他の組におけるバタフライスクレーパ５６はその抵抗面５９の傾斜角度θを４５°に保持した。
【００５９】
結果
図７に示すように、１、２列目の組のバタフライスクレーパ５６を操作する場合には、バタフライスクレーパ５６の抵抗面５９の傾斜角度θを３０°とする場合に、濃縮汚泥濃度％において高い性能を得ることができた。図８に示すように、５、６列目は、組のバタフライスクレーパ５６を操作する場合には、バタフライスクレーパ５６の抵抗面５９の傾斜角度θを６０°とする場合に、濃縮汚泥濃度％で高い性能を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施の形態におけるベルト濃縮機の構成を示す模式図
【図２】同実施の形態におけるベルト濃縮機の構成を示す模式図
【図３】同実施の形態におけるベルト濃縮機の構成を示す模式図
【図４】同実施の形態におけるバタフライスクレーパの配置状態を示す模式図
【図５】同実施の形態におけるバタフライスクレーパを示す模式図
【図６】実施例１における結果を示し、バタフライスクレーパ列ピッチと濃縮汚泥濃度の関係を示すグラフ図
【図７】実施例２における結果を示し、１、２列目のバタフライスクレーパ角度と濃縮汚泥濃度の関係を示すグラフ図
【図８】実施例２における結果を示し、５、６列目のバタフライスクレーパ角度と濃縮汚泥濃度の関係を示すグラフ図
【図９】従来のプラウの配置状態を示す模式図
【図１０】従来の濃縮機を示す模式図
【符号の説明】
【００６１】
５１ ロール
５２ 搬送ベルト
５３ 処理対象の汚泥
５４ 汚泥投入部
５５ 汚泥排出部
５６ バタフライスクレーパ
５７ 支軸
５８ 固定部材
５９ 抵抗面
６０ 畝
６１ 暴露部位
Ａ 搬送方向上流側のゾーン
Ｂ 搬送方向下流側のゾーン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト型濃縮機に関し、下水汚泥等のスラリー状物質を透水性無端ベルト上で簡便に濃縮する技術に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の濃縮機の一例を図１０に示す。これは、重力脱水式のベルト型濃縮機１であり、終端の駆動スプロケット２と始端の従動スプロケット３の間に無端ベルト４を掛け渡しており、双方のスプロケット２、３の間に上方の往路軌道と下方の復路軌道を形成している。
【０００３】
往路軌道の下方には複数のキャリアローラー５を配置しており、復路軌道の上方にはリターンプーリー６を配置し、無端ベルト４の復路の裏面から表面もしくは表面から裏面に向けて洗浄水を噴射する洗浄ノズル７を配置している。軌道の終端側には濃縮汚泥を排出するシューター８を配置している。
【０００４】
特許文献１には、ベルトプレス型脱水機が記載されている。これは、図９に示すように、汚泥２０を水切りするベルト２１の上面に多数のプラウ２２を千鳥状に配設して水切りゾーンを形成するものであり、ベルト２１の進行方向から見て各プラウ２２が隙間なく密に並んでいる。
【０００５】
この構成により、ベルト２１の上の汚泥２０を一時的に堰き止めるとともに、堰き止めた汚泥２０を跛行させる効果を発揮する。
特許文献２には、ベルトプレスにおける重力脱水装置が記載してある。これは、ベルトプレスの濃縮ゾーンのろ布上に汚泥を均一に供給し、濃縮ゾーンに配置した複数の平板状の遮閉体が汚泥を遮ることで遮閉体の後方直近におけるろ布の表面を溝状に暴露させるものであり、凝集汚泥の付着水を汚泥層表面から直接にろ布の暴露部位を通して排出するものである。
【０００６】
特許文献３には、有孔コンベアベルト上に配置するプラウ組立体が記載してある。このプラウ組立体は、ベルトの幅を横切って延びる横部材と、横部材で支持するプラウと、横部材を昇降させる摺動装置を備えるものである。プラウはベルトの上面にスラッジを一様に分布させる作用を果たし、さらにベルトの上面を掻き取り、または払拭することによりベルトの孔を開いた状態に保持する作用を果たす。
【特許文献１】特開昭６３−８０９９８号公報
【特許文献２】特開２００３−６２６９５号公報
【特許文献３】特公平５−１０１２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来の構成において、ベルト搬送面上の汚泥は、ベルトによる搬送によって搬送方向上流側にある汚泥投入部から搬送方向下流側にある汚泥排出部へ向けて移動し、脱水が進むほどに含水率が低下して汚泥容積が減少する。
【０００８】
この搬送途上において、ベルト搬送面上に配置したプラウや遮閉体などの濃縮促進部材がベルトの搬送方向において汚泥の進路を遮って汚泥を鋤き返しつつ、ベルト上で汚泥の進路を変向させ、かつ濃縮促進部材の搬送方向下流側におけるベルト搬送面上に汚泥から露出する暴露部位を生じさせ、汚泥の内包水を汚泥層の表面から直接にベルト搬送面の暴露部位を通して排出する。
【０００９】
ベルト搬送面上の汚泥は、搬送方向上流側であるほどにその汚泥濃度が低くて凝集汚泥のフロック間に多くの内包水を抱え、内包水が汚泥層から抜け出し易い状態にある。
このため、ベルト搬送面上に形成する暴露部位が増えることでベルトを透過するろ液量が増加して脱水効率が高まる。さらに、濃縮促進部材による鋤き返しによってそれまで汚泥層中に在った内包水が汚泥層の表面上に現出し、内包水が汚泥層の表面から容易に脱離し、多くの内包水が脱離水として速やかに流れ出し、ベルト搬送面の暴露部位を透過して多くのろ液が排出される。
【００１０】
しかしながら、搬送方向上流側のゾーンで濃縮促進部材による濃縮促進操作の頻度が多くなり過ぎると、濃縮促進部材に汚泥が堰き止められて汚泥層の厚さが増し、汚泥層の表面から内包水が十分に流れ出さないうちに、汚泥層の表面の内包水が汚泥層内に埋没して内包水の脱離が阻害される。
【００１１】
一方、ベルト搬送面上の汚泥は、搬送方向下流側であるほどにその含水率の低下とともに汚泥濃度が高くなって凝集汚泥のフロック間に抱える内包水が減少し、内包水が汚泥層から抜け出し難い状態にある。
【００１２】
このため、濃縮促進部材による鋤き返しを行っても汚泥層の表面上に現出する内包水は乏しく、内包水が汚泥層の表面から脱離することが困難となって脱離水として流れ出す内包水が僅かとなり、ベルト搬送面の暴露部位を透過するろ液が減少する。
【００１３】
このため、従来の構成におけるように、ベルト搬送面上にプラウや遮閉体などの濃縮促進部材を等間隔、等密度で配置する装置構成においては、濃縮促進部材によって汚泥を鋤き返す濃縮促進操作を同頻度で行っても所定の含水率にまで脱水することは困難である。
【００１４】
本発明は上記した課題を解決するものであり、濃縮促進部材によって汚泥を鋤き返す濃縮促進操作の頻度を、ベルト搬送面上における汚泥の含水率の変化に対応して調整することにより、含水率の低減を促進させることができるベルト型濃縮機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】
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明のベルト型濃縮機は、ベルト搬送面上に供給した処理対象汚泥を搬送方向上流側の汚泥投入部から搬送方向下流側の汚泥排出部へ搬送する透水性を具えた搬送ベルトと、ベルト搬送面に摺接して搬送ベルトの搬送軌道上に配置する所定形状の複数の濃縮促進部材を備えるものであって、複数の濃縮促進部材をベルト幅方向およびベルト搬送方向に間隔をあけて配列し、かつ隣接して配置する搬送方向上流側の濃縮促進部材と搬送方向下流側の濃縮促進部材とをベルト搬送方向で異なる列中に配置し、ベルト搬送面の単位面積当たりにおける濃縮促進部材のベルト幅方向長さの総和が異なる複数のゾーンを設定し、搬送方向上流側のゾーンにおける濃縮促進部材のベルト幅方向長さの総和に比べて搬送方向下流側のゾーンにおける濃縮促進部材のベルト幅方向長さの総和を大きく設定したことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明のベルト型濃縮機において、ベルト搬送面上に濃縮促進部材の配置密度が異なる複数のゾーンを設定し、搬送方向上流側のゾーンにおける濃縮促進部材の配置密度に比べて搬送方向下流側のゾーンにおける濃縮促進部材の配置密度を大きく設定したことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明のベルト型濃縮機において、濃縮促進部材はベルト搬送面上で処理対象汚泥の搬送を遮る抵抗面を有し、搬送方向上流側のゾーンにおける濃縮促進部材のベルト幅方向の抵抗面の長さに比べて搬送方向下流側のゾーンにおける濃縮促進部材のベルト幅方向の抵抗面の長さを大きく設定したことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明のベルト型濃縮機において、濃縮促進部材はベルト搬送面上で処理対象汚泥の搬送を遮る抵抗面を有し、抵抗面がベルト搬送方向に対して傾斜角度を有し、処理対象汚泥をベルト幅方向へ移動させる傾斜面を形成し、搬送方向上流側のゾーンにおける濃縮促進部材の傾斜面の傾斜角度に比べて搬送方向下流側のゾーンにおける濃縮促進部材の傾斜面の傾斜角度を大きく設定したことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明のベルト型濃縮機において、濃縮促進部材はベルト搬送面上で傾斜面の傾斜角度を可変に配置したことを特徴とする。
また、本発明のベルト型濃縮機において、ベルト搬送方向上流側からベルト搬送方向下流側を見渡して、搬送ベルトの全幅にわたって濃縮促進部材が存在することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
上述した本発明によれば、ベルト搬送面上に濃縮促進部材の配置密度が異なる複数のゾーンを設定し、搬送方向上流側のゾーンにおける濃縮促進部材の配置密度に比べて搬送方向下流のゾーンにおける濃縮促進部材の配置密度を大きく設定することにより、濃縮促進部材によって汚泥を鋤き返す濃縮促進操作の頻度が、ベルト搬送面上における汚泥の含水率の変化に対応したものとなり、含水率の低減を促進させることができる。
【００２１】
すなわち、搬送方向上流側のゾーンにおけるベルト搬送面上の汚泥は、その汚泥濃度が低くて凝集汚泥のフロック間に多くの内包水を抱え、内包水が汚泥層から抜け出し易い状態にあるので、濃縮促進部材による濃縮促進操作である鋤き返しによってそれまで汚泥層中に在った内包水が汚泥層の表面上に現出し、内包水が汚泥層の表面から容易に脱離し、多くの内包水が脱離水として速やかに流れ出し、濃縮促進部材により形成するベルト搬送面の暴露部位を透過して多くのろ液が排出される。
【００２２】
また、搬送方向上流側のゾーンにおける濃縮促進部材による濃縮促進操作を所定頻度とすることにより、汚泥層の表面から内包水が十分に流れ出す時間を確保することができ、濃縮促進部材による鋤き返しにより汚泥層の表面の内包水が汚泥層内に埋没して内包水の脱離が阻害されることを抑制できる。
【００２３】
そして、搬送方向下流側のゾーンにおけるベルト搬送面上の汚泥は、その含水率の低下とともに汚泥濃度が高くなって凝集汚泥のフロック間に抱える内包水が減少し、内包水が汚泥層から抜け出し難い状態にあるので、濃縮促進部材による濃縮促進操作の頻度を搬送方向上流側のゾーンにおけるものより多く設定することにより内包水の脱離を促進できる。
【００２４】
また、濃縮促進部材がベルト搬送面上で汚泥の進路を遮って汚泥を受け止める抵抗面を有することにより、汚泥は抵抗面に沿ってベルト搬送面上をベルト幅方向およびベルト搬送方向に移動しつつ、抵抗面上に留まり、ベルト搬送方向にベルトの搬送力に因る圧搾力を受け、汚泥中の内包水が脱離する。
【００２５】
このため、搬送方向上流側のゾーンにおける濃縮促進部材のベルト幅方向の抵抗面の長さに比べて搬送方向下流側のゾーンにおける濃縮促進部材のベルト幅方向の抵抗面の長さを大きく設定することにより、搬送方向下流側のゾーンにおいては、抵抗面上に留まる汚泥の滞留時間が長くなり、ベルト搬送方向にベルトの搬送力に因る圧搾力を受ける時間が長くなって内包水の脱離が促進される。
【００２６】
また、濃縮促進部材の抵抗面がベルト搬送方向に対して傾斜角度を有し、処理対象汚泥をベルト幅方向に移動させる傾斜面を形成することにより、傾斜面の傾斜角度によって抵抗面上で汚泥がベルトの搬送力に因って受ける圧搾力が異なり、傾斜面の傾斜角度が大きくなるほどに、つまり抵抗面が搬送方向上流側に向くほどに、圧搾力が大きくなる。
【００２７】
このため、搬送方向上流側のゾーンにおける濃縮促進部材の傾斜面の傾斜角度に比べて搬送方向下流側のゾーンにおける濃縮促進部材の傾斜面の傾斜角度を大きく設定することにより、搬送方向下流側のゾーンにおいては、抵抗面上に留まる汚泥に対してベルト搬送方向にベルトの搬送力が与える圧搾力が大きくなって内包水の脱離が促進される。
【００２８】
また、濃縮促進部材の水平断面形状が円形である場合を除けば、濃縮促進部材をベルト搬送面上で支軸廻りに回動可能に配置することで、ベルト幅方向の抵抗面の長さおよび抵抗面により形成する傾斜面の傾斜角度を任意の値に設定することができ、その結果、ベルト搬送面上における汚泥の含水率の変化に対応して圧搾力の作用時間および大きさを調整して、含水率の低減を促進させることができる。
【００２９】
また、ベルト搬送方向上流側からベルト搬送方向下流側を見渡して、ベルトの全幅にわたって濃縮促進部材が存在することで、搬送方向上流側の濃縮促進部材の間を通過した汚泥に対して搬送方向下流側の何れかの濃縮促進部材が確実に作用し、濃縮促進部材による濃縮促進操作を受けずに、ショートパスする汚泥がなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１から図４において、重力脱水式のベルト型濃縮機は、始端と終端のロール５１の間に搬送ベルト５２を掛け渡しており、搬送ベルト５２は透水性を具えた無端ベルトからなり、ベルト搬送面上に供給した処理対象の汚泥５３を搬送方向上流側の汚泥投入部５４から搬送方向下流側の汚泥排出部５５へ搬送する。
【００３１】
搬送ベルト５２の搬送軌道上には濃縮促進部材をなす複数のバタフライスクレーパ５６が配置してある。本実施の形態では濃縮促進部材として板状のバタフライスクレーパ５６を用いるが、濃縮促進部材はバタフライスクレーパ５６に限るものではなく、その形状には円錐型、円柱型、三角柱型、船の舳先型等の種々のものが採用可能であり、濃縮促進部材の抵抗面は平面のみに限らず、曲面または屈曲面を有していてもよく、抵抗面がベルト搬送面の法線方向に沿っていなくてもよい。
【００３２】
バタフライスクレーパ５６は、板状をなして下辺をベルト搬送面に摺接して立設して配置してあり、ベルト搬送面に垂直な軸方向を有する支軸５７を介して固定部材５８に装着し、ベルト搬送面上で支軸廻りに回動可能である。複数のバタフライスクレーパ５６は、ベルト幅方向およびベルト搬送方向に間隔をあけて配列し、かつ隣接して配置する搬送方向上流側のバタフライスクレーパ５６と搬送方向下流側のバタフライスクレーパ５６とをベルト搬送方向で異なる列中に配置し、いわゆる千鳥格子状に設けている。
【００３３】
また、隣接して配置する搬送方向上流側のバタフライスクレーパ５６と搬送方向下流側のバタフライスクレーパ５６とがベルト搬送方向に対して互いに異なった傾斜方向となるように設けられている。
【００３４】
図５に示すように、バタフライスクレーパ５６はベルト搬送面上で汚泥５３のベルト搬送方向への搬送を遮る抵抗面５９を有し、抵抗面５９がベルト搬送方向に対して傾斜角度θを有し、汚泥をベルト幅方向に移動させる傾斜面を形成しており、抵抗面５９は傾斜角度θに応じてベルト幅方向の長さＬｗが変化する。
【００３５】
本実施の形態では、搬送方向上流側の列中において隣り合うバタフライスクレーパ５６の支軸５７と支軸５７の中間位置に搬送方向下流側のバタフライスクレーパ５６の支軸５７が対応し、搬送方向上流側のバタフライスクレーパ５６の間隙、つまりベルト幅方向におけるバタフライスクレーパ５６の相互の離間距離に対して搬送方向下流側のバタフライスクレーパ５６のベルト幅方向の長さが隙間なく対応しており、ベルト搬送方向上流側からベルト搬送方向下流側を見渡して、搬送ベルトの全幅にわたってバタフライスクレーパ５６が存在する。
【００３６】
しかしながら、搬送方向上流側のバタフライスクレーパ５６と搬送方向下流側のバタフライスクレーパ５６とのベルト幅方向における相対位置は任意の位置に設定可能であり、ベルト搬送方向上流側からベルト搬送方向下流側を見渡す状態で、搬送方向上流側のバタフライスクレーパ５６の間隙に対して、搬送方向下流側の何れかの列のバタフライスクレーパ５６が対応し、ベルト搬送面の全体として搬送ベルト５２の全幅にわたってバタフライスクレーパ５６が存在すればよい。
【００３７】
図４（ａ）に示すように、ベルト搬送面上にはバタフライスクレーパ５６の配置密度が異なる複数のゾーンを設定してあり、ここでは搬送方向上流側のゾーンＡと搬送方向下流側のゾーンＢとからなり、搬送方向上流側のゾーンＡにおけるバタフライスクレーパ５６の配置密度に比べて搬送方向下流側のゾーンＢにおけるバタフライスクレーパ５６の配置密度を大きく設定している。すなわち、搬送方向上流側のゾーンＡにおけるバタフライスクレーパ５６のベルト搬送方向の配置ピッチＰａに対して搬送方向下流側のゾーンＢにおけるバタフライスクレーパ５６のベルト搬送方向の配置ピッチＰｂを小さく設定している。
【００３８】
配置密度が異なる複数のゾーンの構成は上述した２ゾーンの構成に限らず、３ゾーン、４ゾーン等にすることも可能であり、搬送方向上流側のゾーンＡにおけるバタフライスクレーパ５６の配置密度に比べて搬送方向下流側のゾーンＢにおけるバタフライスクレーパ５６の配置密度を大きく設定すればよく、搬送方向下流側であるほどに各ゾーンのバタフライスクレーパ５６の配置密度が大きくなる。
【００３９】
図４（ｂ）は、バタフライスクレーパ５６の異なる配置構成を示すものである。ここでは、搬送方向上流側のゾーンＡおよび搬送方向下流側のゾーンＢにおけるバタフライスクレーパ５６の配置ピッチＰｃを等間隔とし、バタフライスクレーパ５６の抵抗面５９がベルト搬送方向に対して傾斜角度θを有する傾斜面を形成し、搬送方向上流側のゾーンＡにおけるバタフライスクレーパ５６の傾斜面の傾斜角度θに比べて搬送方向下流側のゾーンＢにおけるバタフライスクレーパ５６の傾斜面の傾斜角度θを大きく設定している。
【００４０】
このため、搬送方向上流側のゾーンＡにおけるバタフライスクレーパ５６のベルト幅方向の抵抗面５９の長さＬｗ（図５参照）に比べて搬送方向下流側のゾーンＢにおけるバタフライスクレーパ５６のベルト幅方向の抵抗面５９の長さＬｗ（図５参照）が大きくなる。
【００４１】
図４（ｃ）は、バタフライスクレーパ５６の異なる配置構成を示すものである。ここでは、搬送方向上流側のゾーンＡおよび搬送方向下流側のゾーンＢにおけるバタフライスクレーパ５６の配置ピッチＰｃを等間隔とし、バタフライスクレーパ５６の抵抗面５９がベルト搬送方向に対して傾斜角度θを有する傾斜面を形成し、搬送方向上流側のゾーンＡにおけるバタフライスクレーパ５６の抵抗面５９の面積に比べて搬送方向下流側のゾーンＢにおけるバタフライスクレーパ５６の抵抗面５９の面積を大きく設定している。
【００４２】
このため、搬送方向上流側のゾーンＡにおけるバタフライスクレーパ５６のベルト幅方向の抵抗面５９の長さＬｗ（図５参照）に比べて搬送方向下流側のゾーンＢにおけるバタフライスクレーパ５６のベルト幅方向の抵抗面５９の長さＬｗ（図５参照）が大きくなる。
【００４３】
上述した説明では、図４（ａ）に示す構成と図４（ｂ）に示す構成と図４（ｃ）に示す構成とを別途のものとして説明したが、図４（ａ）に示す構成と図４（ｂ）に示す構成と図４（ｃ）に示す構成とは組み合わせて実施することができる。
【００４４】
上記した構成における作用を説明する。ベルト搬送面上の汚泥５３は、搬送ベルト５２による搬送によって搬送方向上流側にある汚泥投入部５４から搬送方向下流側にある汚泥排出部５５へ向けて移動し、脱水が進むほどに含水率が低下して汚泥容積が減少する。
【００４５】
この搬送途上において、ベルト搬送面上に配置した複数のバタフライスクレーパ５６が搬送ベルト５２の搬送方向において汚泥５３の進路を遮って汚泥５３を鋤き返しつつ、図１および図４に示すように、ベルト搬送面上で汚泥５３の進路を変向させて複数条の畝６０を形成する。畝６０の形成により、畝６０の相互間には畝６０の全長にわたってベルト搬送面上に汚泥から露出する暴露部位６１が生じるので、汚泥５３の内包水を汚泥層の表面から直接にベルト搬送面の暴露部位６１を通して排出することが容易となる。
【００４６】
しかしながら、図３に示すように、搬送方向上流側のバタフライスクレーパ５６の傾斜角度θが小さい場合には、各バタフライスクレーパ５６を通過する際に汚泥５３の一部がバタフライスクレーパ５６の上流側縁から溢れ出し、隣りのバタフライスクレーパ５６を通過した畝６０に合流する場合もあるが、少なくとも搬送方向上流側のバタフライスクレーパ５６から搬送方向下流側のバタフライスクレーパ５６までの間には、複数条の畝６０と畝６０の相互間の暴露部位６１とが生じる。
【００４７】
この搬送において、搬送方向上流側のゾーンＡにおけるバタフライスクレーパ５６の配置密度に比べて搬送方向下流のゾーンにおけるバタフライスクレーパ５６の配置密度を大きく設定しているので、バタフライスクレーパ５６によって汚泥５３を鋤き返す濃縮促進操作の頻度が、ベルト搬送面上における汚泥５３の含水率の変化に対応したものとなり、含水率の低減を促進させることができる。
【００４８】
つまり、搬送方向上流側のゾーンＡにおけるベルト搬送面上の汚泥５３は、その汚泥濃度が低くて凝集汚泥のフロック間に多くの内包水を抱え、内包水が汚泥層から抜け出し易い状態にあるので、バタフライスクレーパ５６による濃縮促進操作である鋤き返しによってそれまで汚泥層中に在った内包水が汚泥層の表面上に現出し、内包水が汚泥層の表面から容易に脱離し、多くの内包水が脱離水として速やかに流れ出し、バタフライスクレーパ５６により形成するベルト搬送面の暴露部位６１を透過して多くのろ液が排出される。しかも、搬送方向上流側のゾーンＡにおけるバタフライスクレーパ５６による濃縮促進操作を所定頻度とすることにより、汚泥層の表面から内包水が十分に流れ出す時間を確保することができ、バタフライスクレーパ５６による鋤き返しにより汚泥層の表面の内包水が汚泥層内に埋没して内包水の脱離が阻害されることを抑制できる。
【００４９】
一方、搬送方向下流側のゾーンＢにおけるベルト搬送面上の汚泥５３は、その含水率の低下とともに汚泥濃度が高くなって凝集汚泥のフロック間に抱える内包水が減少し、内包水が汚泥層から抜け出し難い状態にあるので、バタフライスクレーパ５６による濃縮促進操作の頻度を搬送方向上流側のゾーンＡにおけるものより多く設定することにより内包水の脱離を促進できる。
【００５０】
また、バタフライスクレーパ５６の抵抗面５９がベルト搬送面上で汚泥５３の進路を遮って汚泥５３を受け止めることにより、汚泥５３は抵抗面５９に沿ってベルト搬送面上をベルト幅方向およびベルト搬送方向に移動しつつ、抵抗面５９の上に留まり、ベルト搬送方向にベルトの搬送力に因る圧搾力を受け、汚泥５３の内包水が脱離する。
【００５１】
このため、図４（ｂ）に示すように、搬送方向上流側のゾーンＡにおけるバタフライスクレーパ５６のベルト幅方向の抵抗面５９の長さに比べて搬送方向下流側のゾーンＢにおけるバタフライスクレーパ５６のベルト幅方向の抵抗面の長さを大きく設定することにより、搬送方向下流側のゾーンＢにおいては、抵抗面５９の上に留まる汚泥５３の滞留時間が長くなり、ベルト搬送方向に搬送ベルト５２の搬送力に因る圧搾力を受ける時間が長くなって内包水の脱離が促進される。
【００５２】
また、バタフライスクレーパ５６の抵抗面５９がベルト搬送方向に対して傾斜角度θを有する傾斜面を形成することにより、傾斜面の傾斜角度θによって抵抗面５９の上で汚泥５３が搬送ベルト５２の搬送力に因って受ける圧搾力が異なり、傾斜面の傾斜角度θが大きくなるほどに、つまり抵抗面５９が搬送方向上流側に向くほどに、圧搾力が大きくなる。
【００５３】
このため、搬送方向上流側のゾーンＡにおけるバタフライスクレーパ５６の傾斜面の傾斜角度θに比べて搬送方向下流側のゾーンＢにおけるバタフライスクレーパ５６の傾斜面の傾斜角度θを大きく設定することにより、搬送方向下流側のゾーンＢにおいては、抵抗面５９の上に留まる汚泥５３に対してベルト搬送方向に搬送ベルト５２の搬送力が与える圧搾力が大きくなって内包水の脱離が促進される。
【００５４】
また、バタフライスクレーパ５６をベルト搬送面上で支軸廻りに回動可能に配置することで、ベルト幅方向の抵抗面５９の長さおよび抵抗面５９により形成する傾斜面の傾斜角度θを任意の値に設定することができ、その結果、ベルト搬送面上における汚泥の含水率の変化に対応して圧搾力の作用時間および大きさを調整して、含水率の低減を促進させることができる。
【００５５】
また、ベルト搬送方向上流側からベルト搬送方向下流側を見渡して、搬送ベルト５２の全幅にわたってバタフライスクレーパ５６の抵抗面５９が存在することで、バタフライスクレーパ５６による濃縮促進操作を受けずに、ショートパスする汚泥５３がなくなる。
【００５６】
実施例１
ベルト幅５００ｍｍ、バタフライスクレーパ５６のサイズＬ１００ｍｍ×Ｈ１００ｍｍ、バタフライスクレーパ５６の抵抗面５９の傾斜角度θを４５°として以下の各ケースを設定する。
ケース１． ベルト搬送面上に配置するバタフライスクレーパ５６のベルト搬送方向の配置ピッチ（列ピッチ）を全て１５０ｍｍとして２６列配置する。
ケース２． ベルト搬送面上に配置するバタフライスクレーパ５６のベルト搬送方向の配置ピッチ（列ピッチ）を全て３００ｍｍとして２６列配置する。
ケース３． 図４（ａ）に示す構成において、搬送方向上流側のゾーンＡにおけるバタフライスクレーパ５６のベルト搬送方向の配置ピッチＰａを３００ｍｍとし、搬送方向下流側のゾーンＢにおけるバタフライスクレーパ５６のベルト搬送方向の配置ピッチＰｂを１５０ｍｍに設定する。
【００５７】
結果
図６に示すように、ケース３の構成、つまり搬送方向上流側の脱水ゾーンにおいて配置ピッチ３００ｍｍとし、搬送方向下流側の濃縮ゾーンにおいて配置ピッチ１５０ｍｍとするものが、濃縮汚泥濃度％において最も良い性能を発揮した。続いて配置ピッチを全て３００ｍｍとするもの、次に配置ピッチを全て１５０ｍｍとするものとなった。
【００５８】
実施例２
図４（ｂ）に示す構成において、バタフライスクレーパ５６のベルト搬送方向の配置ピッチＰｃを２００ｍｍの等間隔とし、ベルト搬送方向上流側の１、２列目を組とし、３、４列目を組とし、５、６列目を組として、１、２列目の組および３、４列目の組におけるバタフライスクレーパ５６はその抵抗面５９の傾斜角度θを０〜４５°の範囲で操作し、５、６列目の組におけるバタフライスクレーパ５６はその抵抗面５９の傾斜角度θを０〜６０°の範囲で操作し、何れか一つの組におけるバタフライスクレーパ５６を操作し、その抵抗面５９の傾斜角度θを変化させる間には他の組におけるバタフライスクレーパ５６はその抵抗面５９の傾斜角度θを４５°に保持した。
【００５９】
結果
図７に示すように、１、２列目の組のバタフライスクレーパ５６を操作する場合には、バタフライスクレーパ５６の抵抗面５９の傾斜角度θを３０°とする場合に、濃縮汚泥濃度％において高い性能を得ることができた。図８に示すように、５、６列目は、組のバタフライスクレーパ５６を操作する場合には、バタフライスクレーパ５６の抵抗面５９の傾斜角度θを６０°とする場合に、濃縮汚泥濃度％で高い性能を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施の形態におけるベルト濃縮機の構成を示す模式図
【図２】同実施の形態におけるベルト濃縮機の構成を示す模式図
【図３】同実施の形態におけるベルト濃縮機の構成を示す模式図
【図４】同実施の形態におけるバタフライスクレーパの配置状態を示す模式図
【図５】同実施の形態におけるバタフライスクレーパを示す模式図
【図６】実施例１における結果を示し、バタフライスクレーパ列ピッチと濃縮汚泥濃度の関係を示すグラフ図
【図７】実施例２における結果を示し、１、２列目のバタフライスクレーパ角度と濃縮汚泥濃度の関係を示すグラフ図
【図８】実施例２における結果を示し、５、６列目のバタフライスクレーパ角度と濃縮汚泥濃度の関係を示すグラフ図
【図９】従来のプラウの配置状態を示す模式図
【図１０】従来の濃縮機を示す模式図
【符号の説明】
【００６１】
５１ ロール
５２ 搬送ベルト
５３ 処理対象の汚泥
５４ 汚泥投入部
５５ 汚泥排出部
５６ バタフライスクレーパ
５７ 支軸
５８ 固定部材
５９ 抵抗面
６０ 畝
６１ 暴露部位
Ａ 搬送方向上流側のゾーン
Ｂ 搬送方向下流側のゾーン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト搬送面上に供給した処理対象汚泥を搬送方向上流側の汚泥投入部から搬送方向下流側の汚泥排出部へ搬送する透水性を具えた搬送ベルトと、ベルト搬送面に摺接して搬送ベルトの搬送軌道上に配置する所定形状の複数の濃縮促進部材を備えるものであって、複数の濃縮促進部材をベルト幅方向およびベルト搬送方向に間隔をあけて配列し、かつ隣接して配置する搬送方向上流側の濃縮促進部材と搬送方向下流側の濃縮促進部材とをベルト搬送方向で異なる列中に配置し、ベルト搬送面の単位面積当たりにおける濃縮促進部材のベルト幅方向長さの総和が異なる複数のゾーンを設定し、搬送方向上流側のゾーンにおける濃縮促進部材のベルト幅方向長さの総和に比べて搬送方向下流側のゾーンにおける濃縮促進部材のベルト幅方向長さの総和を大きく設定したことを特徴とするベルト型濃縮機。
【請求項２】
ベルト搬送面上に濃縮促進部材の配置密度が異なる複数のゾーンを設定し、搬送方向上流側のゾーンにおける濃縮促進部材の配置密度に比べて搬送方向下流側のゾーンにおける濃縮促進部材の配置密度を大きく設定したことを特徴とする請求項１に記載のベルト型濃縮機。
【請求項３】
濃縮促進部材はベルト搬送面上で処理対象汚泥の搬送を遮る抵抗面を有し、搬送方向上流側のゾーンにおける濃縮促進部材のベルト幅方向の抵抗面の長さに比べて搬送方向下流側のゾーンにおける濃縮促進部材のベルト幅方向の抵抗面の長さを大きく設定したことを特徴とする請求項１または２に記載のベルト型濃縮機。
【請求項４】
濃縮促進部材はベルト搬送面上で処理対象汚泥の搬送を遮る抵抗面を有し、抵抗面がベルト搬送方向に対して傾斜角度を有し、処理対象汚泥をベルト幅方向へ移動させる傾斜面を形成し、搬送方向上流側のゾーンにおける濃縮促進部材の傾斜面の傾斜角度に比べて搬送方向下流側のゾーンにおける濃縮促進部材の傾斜面の傾斜角度を大きく設定したことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のベルト型濃縮機。
【請求項５】
濃縮促進部材はベルト搬送面上で傾斜面の傾斜角度を可変に配置したことを特徴とする請求項４に記載のベルト型濃縮機。
【請求項６】
ベルト搬送方向上流側からベルト搬送方向下流側を見渡して、搬送ベルトの全幅にわたって濃縮促進部材が存在することを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載のベルト型濃縮機。
【請求項１】
ベルト搬送面上に供給した処理対象汚泥を搬送方向上流側の汚泥投入部から搬送方向下流側の汚泥排出部へ搬送する透水性を具えた搬送ベルトと、ベルト搬送面に摺接して搬送ベルトの搬送軌道上に配置する所定形状の複数の濃縮促進部材を備えるものであって、複数の濃縮促進部材をベルト幅方向およびベルト搬送方向に間隔をあけて配列し、かつ隣接して配置する搬送方向上流側の濃縮促進部材と搬送方向下流側の濃縮促進部材とをベルト搬送方向で異なる列中に配置し、ベルト搬送面の単位面積当たりにおける濃縮促進部材のベルト幅方向長さの総和が異なる複数のゾーンを設定し、搬送方向上流側のゾーンにおける濃縮促進部材のベルト幅方向長さの総和に比べて搬送方向下流側のゾーンにおける濃縮促進部材のベルト幅方向長さの総和を大きく設定したことを特徴とするベルト型濃縮機。
【請求項２】
ベルト搬送面上に濃縮促進部材の配置密度が異なる複数のゾーンを設定し、搬送方向上流側のゾーンにおける濃縮促進部材の配置密度に比べて搬送方向下流側のゾーンにおける濃縮促進部材の配置密度を大きく設定したことを特徴とする請求項１に記載のベルト型濃縮機。
【請求項３】
濃縮促進部材はベルト搬送面上で処理対象汚泥の搬送を遮る抵抗面を有し、搬送方向上流側のゾーンにおける濃縮促進部材のベルト幅方向の抵抗面の長さに比べて搬送方向下流側のゾーンにおける濃縮促進部材のベルト幅方向の抵抗面の長さを大きく設定したことを特徴とする請求項１または２に記載のベルト型濃縮機。
【請求項４】
濃縮促進部材はベルト搬送面上で処理対象汚泥の搬送を遮る抵抗面を有し、抵抗面がベルト搬送方向に対して傾斜角度を有し、処理対象汚泥をベルト幅方向へ移動させる傾斜面を形成し、搬送方向上流側のゾーンにおける濃縮促進部材の傾斜面の傾斜角度に比べて搬送方向下流側のゾーンにおける濃縮促進部材の傾斜面の傾斜角度を大きく設定したことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のベルト型濃縮機。
【請求項５】
濃縮促進部材はベルト搬送面上で傾斜面の傾斜角度を可変に配置したことを特徴とする請求項４に記載のベルト型濃縮機。
【請求項６】
ベルト搬送方向上流側からベルト搬送方向下流側を見渡して、搬送ベルトの全幅にわたって濃縮促進部材が存在することを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載のベルト型濃縮機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−９４６３７（Ｐ２０１０−９４６３７Ａ）
【公開日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６９２６６（Ｐ２００８−２６９２６６）
【出願日】平成２０年１０月２０日（２００８．１０．２０）
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２０日（２００８．１０．２０）
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【Ｆターム（参考）】
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