【

具体实施方式

】

图1及图2表示本发明的有机性污泥的处理设备的第1实施方式，以下对该有机性污泥的处理设备的第1实施方式进行说明，同时也对本发明的有机性污泥的处理方法进行说明。本实施方式的有机性污泥的处理设备具备：

凝聚机构1，其在例如从污水处理场产生并供给的混合生污泥等污水污泥这样的有机性污泥A中添加高分子凝聚剂B而进行凝聚；

浓缩机构2，其将通过该凝聚机构1使固体成分凝聚到某种程度的凝聚污泥C进行浓缩；

脱水机构3，其将通过该浓缩机构2浓缩的浓缩污泥D进行脱水；与

浓缩污泥供给路4，其将这些浓缩机构2和脱水机构3连接。

如图2所示，上述凝聚机构1具备有底圆筒状的凝聚槽1A，该凝聚槽1A保存从底部供给的有机性污泥A和高分子凝聚剂B，具有沿纵向延伸的中心轴。在该凝聚槽1A中设有搅拌机构1B，该搅拌机构1B在沿着凝聚槽1A的中心轴的旋转轴1a上安装有搅拌叶片1b，利用设于凝聚槽1A上部的电动机等旋转驱动机构1c使旋转轴1a及搅拌叶片1b旋转，由此来搅拌、混合有机性污泥A和高分子凝聚剂B。通过该搅拌机构1B与高分子凝聚剂B搅拌、混合而凝聚的凝聚污泥C从凝聚槽1A的上部抽出而供给到浓缩机构2中。

本实施方式中的浓缩机构2是立式过滤浓缩机，具备有底圆筒状的浓缩槽2A，该浓缩槽2A保存从凝聚机构1供给的凝聚污泥C，具有与凝聚槽1A同样的沿纵向延伸的中心轴，凝聚污泥C从浓缩槽2A的上部被供给到浓缩槽2A内。其中，浓缩槽2A的主体为由楔形金属丝、冲孔金属丝等形成的浓缩过滤网2a，浓缩过滤网2a的外周为滤液室2b。

另外，在该浓缩槽2A中，设有输送机构2B，在沿着浓缩槽2A的中心轴的旋转轴2c上安装有螺杆2d，通过利用设在浓缩槽2A的上部的电动机等旋转驱动机构2e使旋转轴2c及螺杆2d旋转来输送凝聚污泥C。从浓缩槽2A的上部供给的凝聚污泥C一边被该输送机构2B向下方输送，一边被浓缩过滤网2a分离水分而被浓缩，被浓缩到污泥浓度5wt％以上、优选浓缩到污泥浓度8wt％～污泥浓度10wt％的范围，并从浓缩槽2A的底部抽出而作为浓缩污泥D被供给到浓缩污泥供给路4。

需要说明的是，该浓缩槽2A和上述凝聚槽1A的底部形成为直径向下减小的圆锥台形。另外，通过浓缩过滤网2a从凝聚污泥C中分离出的水分被收纳在滤液室2b中，作为排水E被处理。

而且，从未图示的浓缩温水供给机构，通过泵2C供给温度高于50℃且低于100℃的范围、优选60℃以上90℃以下的范围的浓缩温水F，在该浓缩机构2中，与从上述凝聚机构1供给的凝聚污泥C混合。

在此，浓缩机构2的输送机构2B的旋转轴2c为中空的圆筒状，并且在该旋转轴2c的圆筒壁部形成有多个(2个以上)贯通孔。并且，浓缩温水F从旋转轴2c的下端供给到旋转轴2c内的中空部，从上述贯通孔喷出，供给到从凝聚机构1供给并保存在浓缩槽2A内的凝聚污泥C中进行混合。由此，在本实施方式中，在该浓缩机构2中，凝聚污泥C被加热而蛋白质发生热变性，所保有的水分分离而与浓缩温水F一起作为排水E排出，浓缩污泥D被浓缩为上述那样的浓度。

需要说明的是，作为该浓缩温水F和后述的脱水温水H，可以利用有机性污泥的处理设备所具备的污泥焚烧设备的排烟处理塔排水、污泥干燥设备的清洗器排水、或者由消化气体发电机产生的温水。另外，也可以利用用锅炉加热的上水或砂过滤水等。

在经以这样的方式浓缩的浓缩污泥D所供给到的浓缩污泥供给路4中，设置有将浓缩污泥D送出至脱水机构3的泵4A，并且在该泵4A与脱水机构3之间设置有高速混合器等混合机构4B。在该混合机构4B中，通过泵4C供给聚硫酸铁(PFS)等无机凝聚剂或高分子凝聚剂之类的凝聚剂G，并添加、混合到浓缩污泥D中。

在本实施方式中，在被供给这样添加、混合有凝聚剂G的浓缩污泥D的脱水机构3中，在壳体3A内配置有过滤浓缩污泥D的过滤网3B，浓缩污泥D被供给到由该过滤网3B划分出的壳体3A内的2个以上的空间中的第1空间3A1中。

在此，本实施方式中的脱水机构3是立式螺旋压力机，并且，具有：

内过滤网3a，其作为第2上述过滤网3B，呈以与壳体3A同轴的纵向延伸的轴线为中心的圆筒状或圆锥状，配置在壳体3A内；

外过滤网3b，其呈与该内过滤网3a同轴的圆筒状或圆锥状，在内过滤网3a的外侧隔开间隔地配置在壳体3A内；与

螺带3d，其呈绕上述轴线扭转的螺旋状，收纳在内过滤网3a和外过滤网3b之间，通过电动机等旋转驱动机构3c，以上述轴线为中心，相对于内过滤网3a及外过滤网3b相对旋转。

在本实施方式中，这些内过滤网3a和外过滤网3b之间的空间作为上述第1空间3A1，浓缩污泥D被供给至此，同时内过滤网3a的内侧的空间和外过滤网3b的外侧的壳体3A内的空间作为第2空间3A2。而且，在本实施方式中，从未图示的脱水温水供给机构，利用泵3P向该第2空间3A2供给50℃以上且小于100℃的范围、优选60℃以上且90℃以下的范围的温度的脱水温水H。需要说明的是，这些内过滤网3a和外过滤网3b也由楔形金属丝、冲孔金属等形成。

壳体3A是以上述轴线为中心的有底圆筒状，浓缩污泥D经由供给管3f从壳体3A的底部供给到上述第1空间3A1，一边通过螺带3d的相对旋转而向上方输送，一边通过内过滤网3a和外过滤网3b分离水分，其中，供给管3f与连接内过滤网3a和外过滤网3b的底部的圆环板状的连接板3e连接。

另外，在壳体3A内的上部设置有圆环板状的基板3C，外过滤网3b安装固定在该基板3C的内周部。进一步，在该基板3C上方的壳体3A的上部开口部设置有盖体3D，内过滤网3a安装固定在该盖体3D上，同时，上述旋转驱动机构3c配置在该盖体3D上，通过覆盖内过滤网3a上部的圆筒状的螺旋支撑体使螺带3d旋转。

需要说明的是，在本实施方式中，内过滤网3a和外过滤网3b固定在壳体上，螺带3d由旋转驱动机构3c驱动旋转，但是，也可以反过来固定螺带3d，使内过滤网3a和外过滤网3b旋转，也可以使螺带3d与内过滤网3a和外过滤网3b相互反向旋转。

另外，这些基板3C和盖体3D之间的外壳3A内的上部的空间成为排出室3E，并且该排出室3E中的第1空间3A1的圆环状的上部开口部成为排出口3F，在该排出口3F设置有压环3G，该压环3G具有随着朝向外周侧而朝向上方的以上述轴线为中心的圆锥台状的外周面。浓缩污泥D通过螺带3d在第1空间3A1中被向上方输送，同时水分被分离并从浓缩污泥D脱水，得到的脱水污泥I从排出口3F一边被压环3G挤压，一边向排出室3E流出并被排出。

另外，脱水温水H在本实施方式中也从壳体3A底部供给到壳体3A内的第2空间3A2。这样被供给到第2空间3A2中的脱水温水H与浓缩机构2同样地将第1空间3A1内的浓缩污泥D加热，由此浓缩污泥D的蛋白质发生热变性而将所保有的水分分离，被内过滤网3a和外过滤网3b过滤，与通过将浓缩污泥D加热而被冷却的脱水温水H一起，从自第2空间3A2支出的排水管3H作为排水J被排出。

在这样的构成的有机性污泥的处理设备及处理方法中，在脱水机构3的前段具备浓缩机构2，该浓缩机构2将在凝聚机构1中向有机性污泥A添加高分子凝聚剂B而凝聚的凝聚污泥C浓缩，经该浓缩机构2浓缩的浓缩污泥D通过脱水机构3脱水。

而且，从浓缩温水供给机构向该浓缩机构2供给比50℃高且不足100℃范围的温度的浓缩温水F，并使其与凝聚污泥C混合。因此，在脱水机构3的前段的浓缩机构2中，能够将浓缩污泥D加热而使蛋白质发生热变性，能够实现浓缩污泥D中保有的水分的分离而使后段的脱水机构3的脱水效率提高。

在此，图3、图5、图7是表示浓缩温水F的温度与浓缩污泥D的含水率之间的关系的第1例～第3例的图，其中，根据第1实施方式，对将污泥浓度2wt％的三种有机性污泥A分别以10m³/h供给到凝聚机构1而使其凝聚的凝聚污泥C，所述浓缩温水F的温度为通过在浓缩机构2中利用3.3m³/h的浓缩温水F进行加热并浓缩时的温度；图4、图6、图8是表示这些第1例～第3例中的被浓缩温水F加热的浓缩污泥D的温度与含水率之间的关系的图。

需要说明的是，第1例的有机性污泥A为混合生污泥，第2例的有机性污泥A为剩余丰富的混合生污泥，第3例的有机性污泥A为消化污泥。另外，在这些第1例～第3例中，浓缩温水F为用锅炉加热上水的温水，在第1例中添加11wt％的聚硫酸铁(PFS)，在第2例中添加5wt％的聚硫酸铁(PFS)。

从这些图3～图8可知，当被供给到浓缩机构2并与凝聚污泥C混合的浓缩温水F的温度超过50℃时，相对于浓缩温水F的温度变高的比例，浓缩污泥D的含水率变低的比例开始变大，存在浓缩温水F的温度越高则含水率越低的倾向。因此，根据上述构成的有机性污泥的处理设备及处理方法，如上所述能够实现浓缩污泥D的低含水率化，能够实现浓缩机构2的后段的脱水机构3中的脱水效率的提高。需要说明的是，在图5中，在温水温度80℃处绘制有2个点，这是因为反复供给了2次80℃的浓缩温水F。

此外，通过这样在浓缩机构2中将浓缩温水F与凝聚污泥C混合，能够将凝聚污泥C的液体中所含的凝聚阻碍物质置换到浓缩温水F中，因此，能够防止在浓缩污泥供给路4中添加到浓缩污泥D中的聚硫酸铁等凝聚剂G被凝聚阻碍物质消耗，能够使凝聚剂G与浓缩污泥D的固体成分有效地反应。

另外，通过利用该浓缩温水F对凝聚污泥C进行加热，也能够提高凝聚剂G与浓缩污泥D的反应性，并且能够削减凝聚剂G的添加量。进而，通过以这样的方式将浓缩污泥D加热，浓缩污泥D的粘度降低，所以也能够进一步提高通过脱水机构3将浓缩污泥D脱水时的脱水效率。

需要说明的是，当浓缩温水F的温度为50℃以下时，如图3～图8所示，无法有效地降低浓缩污泥D的含水率。另外，若浓缩温水F的温度为100℃以上，则浓缩温水F的操作性受损。进而，浓缩温水F的温度越高，越能够促进浓缩污泥D的蛋白质的热变性所致的水分分离和粘度的降低，但如上所述，在将有机性污泥的处理设备内使用的温水作为脱水温水H使用的情况下，60℃以上90℃以下的温度范围是现实的。

此外，为了如上所述那样进一步提高浓缩机构2的后段的脱水机构3的脱水效率，优选将由该浓缩机构2浓缩的浓缩污泥D的污泥浓度浓缩至5wt％以上，更优选浓缩至污泥浓度8wt％～10wt％的范围。

此外，在本实施方式的有机性污泥的处理设备及处理方法中，在脱水机构3中，也向由配置在壳体3A内而过滤浓缩污泥D的过滤网3B划分出的2个以上的空间中的第1空间3A1供给浓缩污泥D，并且从脱水温水供给机构向第2空间3A2供给比50℃高且不足100℃的范围的温度的脱水温水H。而且，通过这样由供给到第2空间3A2的脱水温水H加热供给到第1空间3A1的浓缩污泥D，浓缩污泥D的粘度也降低，并且，在该浓缩污泥D中保有的水分通过蛋白质的热变性而分离。

这样从浓缩污泥D分离出的水分通过过滤网3B被过滤而流入第2空间3A2，与被冷却的脱水温水H一起排出，因此，从排出口3F排出至排出室3E的脱水污泥I的含水率也能够进一步降低。此外，如上所述，由于浓缩污泥D的粘度降低而过滤阻力减少，所以也能够使从浓缩污泥D分离出的水分容易排出到第2空间3A2中。因此，根据本实施方式，能够实现脱水污泥I的低含水率化和从浓缩污泥D分离出的水分的有效排出。

在此，若上述脱水温水H的温度为50℃以下，则不能充分获得如上所述的浓缩污泥D的粘度降低或水分分离所带来的效果。另外，当脱水温水H的温度高于100℃时，与浓缩温水F同样难以操作。需要说明的是，脱水温水H也是温度越高，越能够促进浓缩污泥D的粘度降低和由蛋白质的热变性所引起的水分分离，但如上所述在将有机性污泥的处理设备内使用的温水用作脱水温水H的情况下，与浓缩温水F同样，60℃以上90℃以下的温度范围是现实的。

另外，在本实施方式的处理设备中，作为脱水机构3，使用立式螺旋压力机，该立式螺旋压力机具有：

内过滤网3a，其呈以沿纵向延伸的轴线为中心的圆筒状或圆锥状，设置在壳体3A内；

外过滤网3b，其呈与该内过滤网3a同轴的圆筒状或圆锥状，在内过滤网3a的外侧隔开间隔地设置在壳体3A内；与

螺带3d，其呈绕上述轴线扭转的螺旋状，收纳在内过滤网3a和外过滤网3b之间，以该轴线为中心，相对于内过滤网3a及外过滤网3b相对地旋转。

而且，作为过滤网3B的内过滤网3a与外过滤网3b之间的空间作为被供给浓缩污泥D的第1空间3A1，内过滤网3a的内侧空间与外过滤网3b的外侧空间作为供给脱水温水H的第2空间3A2。

在这种构成的立式螺旋压力机中，供给到内过滤网3a和外过滤网3b之间的第1空间3A1的浓缩污泥D，借助螺带3d的相对旋转，一边沿上述轴线方向输送，一边由这些内过滤网3a和外过滤网3b脱水，所以，可以确保大的过滤面积，实现更有效的过滤。另外，由于可以通过供给到第1空间3A1的内侧和外侧的第2空间3A2的脱水温水H加热供给到第1空间3A1的浓缩污泥D，因此也可以更有效地促进由蛋白质的热变性引起的水分的分离。需要说明的是，内过滤网3a和外过滤网3b的过滤面的80％以上，更优选的是整个面始终与脱水温水H直接接触。由此，在浓缩污泥D的脱水过程中，能够充分进行对经由过滤网供给到第1空间3A1中的浓缩污泥D的加热，能够更有效地促进由蛋白质的热变性带来的水分的分离。另外，通过过滤面与脱水温水H始终直接接触，过滤面不会与大气接触，因此能够防止过滤面的干燥引起的堵塞。

其中，在本实施方式中，将这样的具有内过滤网3a和外过滤网3b这两个过滤网3B的立式螺旋压力机作为脱水机构3使用，但是，也可以使用在以纵向延伸的轴线为中心的圆筒状或圆锥状的一个过滤网内设置有绕该轴线扭转的螺旋状的、以该轴线为中心旋转的螺杆的立式螺旋压力机，或者下述的卧式螺旋压力机或带式压力机。另外，除此以外，也可以使用旋转式压力机或多重板型螺旋压力机。

接着，图9表示图1及图2所示的第1实施方式的浓缩机构2和脱水机构3的第1变形例，对与图1及图2所示的第1实施方式相同的部分赋予相同的符号。在该第一变形例中，浓缩机构2是螺杆型浓缩机。

即，第1变型例中的浓缩机构2包括：

圆筒状壳体11，该壳体11的主体部用作浓缩过滤网11a，凝聚污泥C被供给到该壳体11的内部，并且该浓缩过滤网11a的外周用作滤液室11b，该壳体11具有沿横向延伸的中心轴；与

输送机构12，该输送机构12具有安装在沿着该壳体11的上述中心轴线的旋转轴12a上的螺杆12b，并且通过由旋转驱动机构(未示出)驱动的旋转轴12a和螺杆12b的旋转来输送凝聚污泥C。

然后，在上述输送机构12输送凝聚污泥C的输送方向侧，与第1实施方式相同，从未图示的浓缩温水供给机构供给浓缩温水F，通过螺杆12b的旋转与凝聚污泥C混合。在这样的第1变形例的浓缩机构2中，凝聚污泥C在通过输送机构12的螺杆12b的旋转而被输送的过程中被浓缩过滤网11a过滤，例如被浓缩至污泥浓度6wt％左右。需要说明的是，这样浓缩的浓缩污泥D由泵4A抽出而供给到脱水机构3，但浓缩污泥D的块因加热而变得容易崩解，因此除了无机凝聚剂G之外，也可以添加微量高分子凝聚剂G。

另外，在该第1变形例中，脱水机构3也使用卧式的螺旋压力机。即，第1变形例中的脱水机构3也具备圆筒状的壳体13和输送机构14，上述壳体13的主体部为脱水过滤网13a，浓缩污泥D被供给到该壳体13的内部，并且该脱水过滤网13a的外周为滤液室13b，该壳体13具有沿横向延伸的中心轴，上述输送机构14在沿着该壳体13的上述中心轴的旋转轴14a上安装有螺杆14b，通过利用未图示的旋转驱动机构使旋转轴14a和螺杆14b旋转来输送浓缩污泥D。

在此，脱水机构3的输送机构14中的螺杆14b做成间距朝向浓缩污泥D的输送方向变小，浓缩污泥D在被该螺杆14b输送的过程中被压缩而脱水。需要说明的是，在该第1变形例中，也可以在脱水机构3中供给、混合脱水温水H。

接下来，图10表示图1及图2所示的第1实施方式的浓缩机构2和脱水机构3的第2变形例，对于与图1及图2所示的第1实施方式相同的部分，也赋予相同的符号。在该第1变形例中，浓缩机构2为带式浓缩机。

即，该第2变形例中的浓缩机构2具备卷绕于2个以上辊21并能够行进的环状的浓缩过滤滤布22，利用浓缩过滤滤布22基于重力对凝聚污泥C进行过滤、浓缩，该凝聚污泥C被供给至该浓缩过滤滤布22沿水平方向行进的浓缩过滤部22A中的浓缩过滤滤布22的行进方向R的相反侧的污泥供给部22a。

并且，在该第2变形例中，在上述浓缩过滤部22A中的比污泥供给部22a靠浓缩过滤滤布22的行进方向R侧的位置，从未图示的浓缩温水供给机构供给浓缩温水F，与污泥浓度被浓缩至例如6wt％左右的凝聚污泥C混合。需要说明的是，也可以在比这样供给浓缩温水F的位置更靠浓缩过滤滤布22的行进方向R侧的位置，向浓缩污泥D供给无机凝聚剂G。进一步，也可以具备用于使该无机凝聚剂G与浓缩污泥D反应的螺杆23。

另外，在该第2变形例中，脱水机构3也为带式压力机。即，在该脱水机构3中，脱水滤布31卷绕在2个以上辊32上并能够行进，并且，压缩滤布33以在与该脱水滤布31之间夹入浓缩污泥D的方式卷绕在上述2个以上辊32上并能够行进，浓缩污泥D在这些脱水滤布31和压缩滤布33之间被压缩而脱水。

需要说明的是，在该第2变形例中，脱水机构3的脱水滤布31与浓缩机构2的浓缩过滤滤布22连续而形成为环状，将浓缩污泥D脱水后的脱水滤布31作为浓缩过滤滤布22而返回浓缩机构2。此外，在该第2变形例中，也可以向在脱水机构3中供给的浓缩污泥D供给、混合脱水温水H。

另外，除了这些第1、第2变形例的螺杆浓缩机、带式浓缩机以外，只要是破坏凝聚污泥C的离心浓缩机以外的不破坏凝聚污泥C的浓缩机，也可以使用例如圆筒型浓缩机、蜂窝型浓缩机。进一步，也可以将第1实施方式、第1、第2变形例的浓缩机构2和脱水机构3适当组合使用。

另外，在上述第1实施方式中，将供给到脱水机构3中的脱水温水H作为排水J排出，但也可以如图11中表示为概略图的本发明的第2实施方式那样，将从脱水机构3排出的脱水温水作为循环浓缩温水K循环供给到浓缩机构2中，由此进行再利用。需要说明的是，在该图11中，对与图1相同的部分也标注相同的符号。

在该第2实施方式的情况下，由于在作为从脱水机构3排出的循环浓缩温水K的脱水温水中，也含有从脱水机构3排出的分离液，因此，根据这样的第2实施方式，能够通过浓缩机构2捕捉分离液中的不溶性固体成分(SS)，从而实现SS回收率的提高。另外，由于可以有效利用分离液中的残留聚合物，所以可以提高脱水机构3的性能，同时可以进一步提高浓缩污泥D的温度，进一步提高脱水效率。

【工业适用性】

通过将上述有机性污泥的处理设备和处理方法应用于该领域，能够提供一种在浓缩机构中通过加热有机性污泥而实现充分的低含水率化的有机性污泥的处理设备和处理方法。

【符号的说明】

1 凝聚机构

2 浓缩机构

2A 浓缩槽

2a、11a 浓缩过滤网

2b、11b 滤液室

2B、12 输送机构

2c、12a 旋转轴

2d、12b 螺杆

3 脱水机构

4 浓缩污泥供给路

11 壳体

21 辊

22 浓缩过滤滤布

A 有机性污泥

B 高分子凝聚剂

C 凝聚污泥

D 浓缩污泥

E、J 排水

F 浓缩温水

G 凝聚剂

H 脱水温水

I 脱水污泥

K 循环浓缩温水