<4D6963726F736F667420576F7264202D2087408140955C8E8681408F98814096DA8E9F816989FC31816A81402E646F63>

経 済 産 業 省 産 業 技 術 環 境 局 長 賞 サイフォン 式 ろ 過 濃 縮 装 置 富 士 電 機 システムズ 株 式 会 社 1. 開 発 経 緯 開 発 は 1977 年 に 開 始 し 原 理 開 発 実 証 実 験 と 進 め 1981 年 に 浄 水 スラッジ 用 ろ 過 濃 縮 装 置 (100 m2 機 ) 製 品 開 発 が 終 了 した この 装 置 は ろ 布 の 自 動 洗 浄 機 がなく ろ 布 の 目 が 詰 ま ると ろ 過 槽 よりろ 過 板 を 取 り 出 し 高 圧 洗 浄 機 で 水 を 噴 射 する 手 洗 浄 で 再 生 し ろ 過 槽 に 戻 す 作 業 が 必 要 であった また 濃 縮 装 置 は 浄 水 排 水 処 理 設 備 では 補 助 的 に 使 用 されるとの 理 由 でコスト 削 減 が 求 められていた 市 場 も 一 巡 していたこともあり 開 発 は 停 止 状 態 であった その 後 やはり 良 い 装 置 で 問 題 点 を 解 消 して 普 及 を 進 めようと 1998 年 に 開 発 を 再 開 しろ 過 板 の 自 動 洗 浄 機 付 加 およびろ 過 板 の 大 型 化 高 濃 縮 化 など 使 いやすい 高 性 能 で 製 作 コストが 小 さいろ 過 濃 縮 装 置 開 発 を 進 めた 現 在 300 m2 自 動 ろ 布 表 面 洗 浄 機 付 ろ 過 濃 縮 装 置 の 製 品 開 発 と 高 濃 縮 型 ろ 過 濃 縮 装 置 技 術 の 開 発 終 了 し 従 来 型 に 較 べ 濃 縮 濃 度 は 30 ポイント 向 上 建 設 費 は 30 ポイント 削 減 ろ 布 が 自 動 洗 浄 できる 高 性 能 低 コストの 使 いやすいろ 過 濃 縮 装 置 を 提 供 できるようになって いる 1977 年 ろ 過 濃 縮 基 本 原 理 開 発 (1) 浄 水 スラッジのろ 過 濃 縮 原 理 確 認 自 然 ろ 過 によるろ 過 濃 縮 原 理 を 確 認 (2) 装 置 の 小 型 原 理 試 作 鋼 製 枠 表 面 にろ 布 を 貼 り 付 けたろ 過 板 をろ 過 槽 に 設 置 した 実 験 装 置 を 試 作 し 性 能 実 験 1978 年 サイフォン 式 ろ 過 濃 縮 装 置 大 型 試 作 実 験 実 施 (1) ろ 布 とネットで 構 成 されるシート 状 密 封 式 ろ 過 板 を 試 作 (2) ろ 過 板 をろ 過 槽 内 のスラッジ 中 に 浸 漬 する 方 式 とし 設 置 面 積 当 たりの 大 きなろ 過 面 を 持 つ サイフォン 吸 引 力 でスラッジをろ 過 濃 縮 するろ 過 濃 縮 装 置 を 試 作 1979 年 サイフォン 式 ろ 過 濃 縮 装 置 全 自 動 運 転 技 術 開 発 (1) ろ 過 板 内 に 圧 縮 空 気 を 供 給 して ろ 過 板 表 面 に 形 成 する 濃 縮 スラッジを 剥 離 する 技 術 を 開 発 (2) スラッジを 供 給 ろ 過 濃 縮 濃 縮 スラッジ 剥 離 濃 縮 スラッジ 取 り 出 しの 一 連 の 回 分 濃 縮 方 式 の 全 自 動 運 転 技 術 を 確 立 -15-

1980 年 サイフォン 式 ろ 過 濃 縮 装 置 製 品 試 作 機 を 開 発 性 能 実 証 実 験 実 施 2 ヶ 所 の 浄 水 場 に 試 作 機 (ろ 過 面 積 25 m2)を 設 置 し 浄 水 スラッジの 連 続 濃 縮 実 験 を 実 施 長 期 の 濃 縮 性 能 を 確 認 1981 年 浄 水 スラッジ 用 ろ 過 濃 縮 装 置 製 品 開 発 (125 m2 機 ) ろ 過 面 積 5.4 m2ろ 過 板 を 開 発 23 枚 をろ 過 槽 内 に 設 置 したろ 過 濃 縮 装 置 製 品 を 開 発 1998 年 200 m2ろ 過 濃 縮 装 置 と 自 動 ろ 布 洗 浄 機 開 発 (1) 面 積 5 m2ろ 過 板 を 40 枚 設 置 した 200 m2 機 を 開 発 (2) 自 動 ろ 布 洗 浄 機 付 ろ 過 濃 縮 装 置 開 発 ろ 過 槽 上 部 を 走 行 しノズルの 昇 降 でろ 過 板 表 面 に 水 を 噴 射 するろ 布 洗 浄 機 を 開 発 ろ 過 板 表 面 と 内 面 に 残 留 するスラッジ 粒 子 を 洗 浄 除 去 するろ 布 洗 浄 機 を 取 り 付 けたろ 過 濃 縮 装 置 を 開 発 しました これにより 定 期 的 に 実 施 していたろ 過 板 の 手 洗 浄 作 業 を 不 要 にした 2004 年 8 m2 高 濃 縮 型 ろ 過 濃 縮 装 置 開 発 濃 縮 スラッジ 層 より 脱 水 可 能 なろ 過 板 (1.3 m2)とろ 液 ポンプを 搭 載 した 8 m2 高 濃 縮 型 ろ 過 濃 縮 装 置 を 開 発 2005 年 300 m2 自 動 ろ 布 表 面 洗 浄 機 付 ろ 過 濃 縮 装 置 製 品 開 発 ろ 過 面 積 7.5 m2のろ 過 板 を 開 発 これを 40 枚 設 置 した 300 m2 装 置 を 開 発 2. 装 置 説 明 (1) 装 置 の 基 本 構 成 本 装 置 は 主 にサイフォン 管 と サイフ ォン 管 に 接 続 したろ 液 排 出 管 と 上 端 に ろ 液 排 出 管 を 取 付 けたろ 過 板 と ろ 過 板 を 設 置 したろ 過 槽 とにより 構 成 されてい る また サイフォン 管 とろ 液 排 出 管 を 取 り 付 けたヘッダーには 圧 縮 空 気 槽 が 接 続 さ れている スラッジ ヘッダー ー ろ 液 排 出 管 ろ 過 槽 ろ 過 板 濃 縮 スラッジ ろ 液 排 気 弁 空 気 圧 縮 機 ( 剥 離 用 ) サイフォン 管 (2) 運 転 方 法 本 装 置 は 標 準 運 転 モードと 高 濃 縮 運 転 モードの 二 つの 運 転 モードがある 通 常 運 転 モード 次 の 工 程 にしたがって 運 転 される 1)スラッジ 充 填 サイフォン 形 成 スラッジをろ 過 槽 に 供 給 するとろ 過 板 内 およびサイフォン 管 内 にろ 液 が 流 入 し 空 気 が 排 気 弁 より 排 出 され ろ 液 がサイフォン 管 内 に 充 満 しサイフォンができる -16-

2)ろ 過 濃 縮 サイフォン 管 上 部 の 排 気 弁 を 閉 じ 下 部 の 弁 を 開 きろ 液 を 排 出 する スラッジ 粒 子 はろ 過 板 表 面 に 捕 集 され 次 第 に 厚 さが 増 し 濃 縮 スラッジ 層 ができる ろ 液 の 排 出 に 伴 い 液 面 が 低 下 します ろ 過 板 が 露 出 しないよう スラッジを 補 充 する 3) 未 濃 縮 スラッジ 排 出 ろ 過 槽 底 部 の 弁 を 開 き 流 動 性 が 高 い 未 濃 縮 スラッジを 排 出 します 濃 縮 スラッジはろ 過 板 表 面 に 付 着 した 状 態 でろ 過 槽 内 空 間 に 現 れる 4) 濃 縮 スラッジ 剥 離 排 出 ヘッダーに 圧 縮 空 気 を 送 入 しろ 過 板 の 内 から 外 へ 圧 縮 空 気 を 吹 き 出 してろ 過 板 表 面 の 濃 縮 スラッジをろ 布 から 剥 離 する 濃 縮 スラッジは 槽 下 部 に 落 下 するのでろ 過 槽 底 部 弁 を 開 き 排 出 する (1)スラッジ 充 填 サイフォン 形 成 (2)ろ 過 (3) 未 濃 縮 スラッジ 排 出 (4) 濃 縮 スラッジ 剥 離 排 出 ろ 過 板 ろ 液 圧 縮 空 気 ろ 過 槽 サイフォン 管 濃 縮 汚 泥 ろ 液 未 濃 縮 汚 泥 濃 縮 汚 泥 高 濃 縮 運 転 モード 次 の 工 程 にしたがって 運 転 される 1)スラッジ 充 填 サイフォン 形 成 スラッジをろ 過 槽 に 供 給 するとろ 過 板 内 およびサイフォン 管 内 にろ 液 が 流 入 し 空 気 が 排 気 弁 より 排 出 され ろ 液 がサイフォン 管 内 に 充 満 しサイフォンができる 2)ろ 過 濃 縮 サイフォン 管 上 部 の 排 気 弁 を 閉 じ 下 部 の 弁 を 開 きろ 液 を 排 出 する スラッジ 粒 子 はろ 過 板 表 面 に 捕 集 され 次 第 に 厚 さが 増 し 濃 縮 スラッジ 層 ができる ろ 液 の 排 出 に 伴 い 液 面 が 低 下 する ろ 過 板 が 露 出 しないよう スラッジを 補 充 する 3) 未 濃 縮 スラッジ 排 出 ポンプろ 過 ろ 過 槽 底 部 の 弁 を 開 き 流 動 性 が 高 い 未 濃 縮 スラッジを 排 出 する 濃 縮 スラッジはろ 過 板 表 面 に 付 着 した 状 態 でろ 過 槽 内 空 間 に 現 れる 4)ポンプろ 過 ろ 液 ポンプを 運 転 し ろ 過 板 付 着 の 濃 縮 スラッジを 高 い 吸 引 力 によりろ 過 し 濃 度 を 高 める -17-

5) 濃 縮 スラッジ 剥 離 排 出 ヘッダーに 圧 縮 空 気 を 送 入 しろ 過 板 の 内 から 外 へ 圧 縮 空 気 を 吹 き 出 してろ 過 板 表 面 の 濃 縮 スラッジをろ 布 から 剥 離 する 濃 縮 スラッジはろ 過 槽 下 部 に 落 下 するのでろ 過 槽 底 部 弁 を 開 き 排 出 する (1)スラッシ 充 填 サイ 空 フォン 形 成 気 ろ 過 板 (2)サイフォンろ 過 (3) 未 濃 縮 スラッジ 排 出 (4)ホ ンフ ろ 過 (5) 濃 縮 スラッシ 剥 離 ポンプろ 過 排 出 サイフ ォン 管 スラッシ ろ 過 槽 濃 縮 スラッシ 未 濃 縮 スラッシ 圧 縮 空 気 P P P ろ 液 排 出 ポンプ ろ 液 ろ 液 未 濃 縮 スラッシ P ろ 液 P 濃 縮 スラッシ (3) 装 置 の 構 造 ろ 過 板 剥 離 用 圧 縮 空 気 供 給 ポンプ スクリュー コンベア サイフォン 管 -18-

標 準 ろ 過 濃 縮 運 転 モード 濃 縮 性 能 ( 加 圧 脱 水 凍 結 融 解 脱 水 向 け) 濃 縮 可 能 スラッジ 濃 度 0.3% 以 上 濃 縮 濃 度 3~25% 濃 縮 倍 率 2~10 ろ 過 速 度 0.2~4.4 kg-ds/m2 h 分 離 水 濃 度 0.01% 高 濃 縮 ろ 過 濃 縮 運 転 モード 濃 縮 性 能 ( 真 空 乾 燥 設 備 天 日 乾 燥 設 備 向 け) 濃 縮 可 能 スラッジ 濃 度 0.3% 以 上 濃 縮 濃 度 5~30% 濃 縮 倍 率 2~16 ろ 過 速 度 0.1~3.5 kg-ds/m2 h 分 離 水 濃 度 0.01% 具 体 的 には 濃 縮 性 能 は 下 記 の 項 目 で 示 す 濃 縮 スラッジ 濃 度 ;ろ 過 濃 縮 装 置 より 取 り 出 される 濃 縮 スラッジの 濃 度 通 常 濃 縮 スラッ ジを 乾 燥 し 残 った 固 形 物 量 から 求 める 濃 縮 スラッジ 濃 度 %= 濃 縮 スラッジ 固 形 物 重 g 100 濃 縮 スラッジ 重 量 g 濃 縮 倍 率 = 濃 縮 スラッジ 濃 度 供 給 スラッジ 濃 度 ろ 過 速 度 kg-ds/m2 h= 濃 縮 スラッジ 重 量 kg 濃 縮 スラッジ 濃 度 % 60 分 (ろ 過 時 間 分 + 雑 時 間 分 ) 100 濃 縮 例 1 標 準 ろ 過 濃 縮 運 転 時 性 能 例 (サイフォン 長 さ 4m の-250mmHg 負 圧 ろ 過 時 ) 浄 水 場 により 原 水 が 違 うので スラッジの 固 形 物 組 成 が 異 なっている このため スラッジの 初 期 濃 度 が 違 うが いずれも2 倍 以 上 に 濃 縮 されている 供 給 スラッジ ろ 過 濃 縮 データ 浄 水 場 時 期 原 水 Ig.loss 固 形 物 組 成 SiO 2 Al 2 O 3 初 期 濃 度 % ろ 過 時 間 分 濃 縮 ス ラッシ 厚 さmm 濃 縮 スラッシ 濃 度 % 濃 縮 倍 率 ろ 過 速 度 Kg-ds/m 2 h A 2 月 ダム 水 29.5 28.2 34.5 0.95 120 17 3.2 3.4 0.29 B 8 月 ダム 水 17.8 40.2 26.3 2.0 120 13 10.2 5.1 0.54 C 11 月 表 流 水 21.4 38.5 25.1 2.2 120 18 7.6 3.4 0.66 D 9 月 沼 水 39.9 30.6 18.0 2.9 120 20 7.7 2.7 0.78 E 1 月 表 流 水 26.7 32.3 27.1 2.0 120 12 7.5 3.8 0.64 E 9 月 表 流 水 17.0 40.7 25.0 4.9 120 16 16.6 3.4 1.29 F 12 月 表 流 水 19.7 38.5 32.1 1.9 90 15 6.1 3.2 0.59-20-

濃 縮 スラッジ 濃 度 濃 縮 スラッジ 濃 度 % 供 給 スラッジ 濃 度 %

ろ 過 速 度 6 ろ 過 速 度 kg-ds/m2 h 5 4 3 2 1 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 供 給 スラッジ 濃 度 % 4 高 濃 縮 ろ 過 濃 縮 運 転 モードにおける 濃 縮 性 能 データ 集 17 ヶ 所 の 浄 水 場 の 供 給 スラッジ 濃 度 に 対 する 濃 縮 スラッジ 濃 度 濃 縮 倍 率 ろ 過 速 度 の 散 布 図 および 検 量 線 を 示 す 濃 縮 スラッジ 濃 度 濃 縮 倍 率 ろ 過 速 度 は 供 給 スラッジ 濃 度 に 正 の 相 関 がある 濃 縮 スラッジ 濃 度 % 35 30 25 20 15 10 5 0 濃 縮 スラッジ 濃 度 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 供 給 スラッジ 濃 度 % 濃 縮 倍 率 濃 縮 倍 率 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 供 給 スラッジ 濃 度 % -22-

ろ 過 速 度 4 ろ 過 速 度 kg-ds/m2 h 3 2 1 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 供 給 スラッジ 濃 度 % 2) 安 全 性 1 作 業 ステージ ろ 過 槽 上 部 開 口 部 周 囲 に 幅 1m のステージおよび 昇 降 階 段 を 取 り 付 け 高 さ 4m の 高 所 でのろ 過 濃 縮 状 況 の 点 検 ろ 過 板 の 脱 着 等 の 作 業 を 安 全 にできる 2 安 全 カバー 点 滅 灯 ろ 布 洗 浄 装 置 の 走 行 時 に 人 が 立 ち 入 るのを 防 ぐカバーが 取 り 付 けてある また 走 行 中 を 示 す 点 滅 灯 が 取 り 付 けてある 3 オーバーフロー 管 スラッジの 供 給 は ろ 過 槽 上 部 のレベル 計 で 制 御 されているが 万 が 一 の 故 障 時 は オ ーバーフロー 管 より 過 剰 なスラッジを 返 送 する 4 異 常 検 知 スラッジ 供 給 レベル 異 常 スラッジ 排 出 レベル 異 常 バルブ 開 閉 異 常 ポンプ 故 障 ろ 布 洗 浄 装 置 故 障 など 機 器 の 故 障 および 制 御 異 常 時 には 機 器 を 停 止 し 内 容 を 集 中 監 視 所 に 知 らせる 3) 耐 久 性 1 ろ 過 板 10 年 以 上 の 使 用 実 績 がある ろ 過 板 はネットの 両 面 にろ 布 を 当 て 周 縁 を 縫 製 により 密 封 したもので ろ 布 縫 製 用 糸 は 高 強 度 な 材 質 であるので 長 期 間 使 用 できる 2 ポンプ スクリューコンベアー 稼 働 時 間 が 装 置 運 転 時 間 の 10% 程 度 のため 補 修 サイクルは 数 年 になっている 3 バルブ 作 動 頻 度 が 1サイクルに1~5 回 で 少 ないので 約 20 年 交 換 不 要 である なお 電 磁 弁 の 場 合 20 万 回 作 動 できます 4 ろ 過 槽 鋼 鉄 製 であるが 接 液 部 はサンドブラスト 後 樹 脂 塗 装 をしている 20 年 以 上 腐 食 もなく 使 用 されている -23-

(2) 特 許 の 有 無 特 許 は 継 続 的 に 出 願 している 最 近 の 開 発 においても 数 件 の 出 願 をしており さらに 10 件 の 出 願 を 予 定 している 出 願 日 公 開 番 号 公 告 番 号 登 録 番 号 名 称 請 求 内 容 汚 泥 を 高 濃 度 に 濃 縮 できる 汚 泥 槽 用 濾 過 板 及 び 汚 泥 濃 縮 装 置 を 提 供 すること 解 決 手 段 濾 布 で 囲 まれた 袋 状 の 通 路 と 濾 液 吸 引 兼 空 気 供 2006.06.28 ろ 過 濃 縮 装 置 ろ 過 板 給 管 に 連 結 されて 前 記 通 路 内 に 配 置 された 配 管 とを 備 え 前 記 配 管 は 柔 軟 性 を 有 する 材 料 で 形 成 されると 共 に 前 記 通 路 に 開 通 する 連 通 孔 を 有 している 濾 過 板 を 汚 泥 槽 内 に 配 設 した 汚 泥 濃 縮 装 置 1993.01.07 3119006 濾 過 濃 縮 装 置 と 濾 過 濃 縮 方 法 濾 液 ポンプを 付 加 した 高 濃 縮 ろ 過 濃 縮 装 置 1986.05.08 1715284 ろ 過 濃 縮 装 置 のろ 過 板 支 持 材 に 対 して 凸 部 となるろ 布 の 接 触 部 材 とこ の 接 触 部 材 を 結 合 する 連 結 部 材 とから 支 持 材 を 構 成 し ろ 布 と 支 持 材 を 点 接 触 として 多 くの 空 隙 をつくり ろ 液 の 流 路 を 確 保 する 1986.08.05 S63-039607 汚 泥 のろ 過 濃 縮 装 置 の 運 転 方 法 積 算 流 量 計 と 濃 度 計 の 計 測 値 を 用 いた 濾 過 濃 縮 運 転 法 高 さ 方 向 に 多 数 の 小 孔 を 有 する 濾 液 排 出 管 濾 1987.04.27 S63-270513 濾 過 濃 縮 装 置 の 濾 過 板 液 排 出 管 の 一 端 を 底 部 まで 挿 入 濾 過 枠 に 濾 液 排 出 接 続 管 を 配 置 1987.05.09 1893198 濾 過 濃 縮 装 置 濾 過 板 の 濾 液 排 出 管 1984.12.27 濾 過 板 と 濾 過 枠 の 固 定 (コイル 状 スプリングやゴ 1658331 瀘 過 濃 縮 装 置 の 瀘 過 板 の 固 定 方 法 ム 板 をボルト 締 め) 1984.12.27 S61-153120 瀘 過 濃 縮 装 置 の 瀘 過 板 の 瀘 布 固 定 1 枚 の 濾 布 を 複 数 個 の 濾 布 区 分 に 分 割 し 小 さ 方 法 い 曲 率 半 径 で 膨 出 変 形 できる 濾 布 固 定 法 1980.11.20 1435321 ろ 過 濃 縮 装 置 ろ 過 板 上 部 に 設 けたろ 液 排 出 管 をサイホン 管 に 連 結 してろ 液 を 排 出 する 構 成 とし, 槽 ヘッド 圧 と サイホン 効 果 により 均 圧 安 定 ろ 液 排 出 を 図 る 1980.11.29 1516306 ろ 過 濃 縮 装 置 空 気 吹 込 み 管 と 炉 液 取 出 し 管 を 共 用 にし, 空 気 吹 込 み 前 に 炉 液 を 逆 流 させて 汚 泥 ケーキの 炉 布 への 付 着 力 を 緩 めてから 空 気 吹 込 みによりケー キを 落 とす 1980.12.08 S57-099306 ろ 過 濃 縮 装 置 1981.02.18 1388905 爐 過 濃 縮 装 置 のケーキ 剥 離 装 置 噴 霧 状 に 気 水 混 合 流 をろ 過 板 とケーキとの 間 に 均 一 強 制 的 にふきこみ,ケーキの 剥 離 を 容 易 に する 1981.05.14 1450375 ろ 過 濃 縮 装 置 長 さの 異 なる 複 数 本 の 濾 液 排 出 管 を 濾 過 盤 に 設 け, 短 い 管 から 順 に 排 出 して 負 圧 を 増 大 させるこ とにより,ケーキ 付 着 濃 度 を 高 める 1981.05.15 S62-058762 濾 過 濃 縮 装 置 濾 過 工 程 における 空 気 侵 入 の 防 止 装 置 ( 水 封 ) 1981.05.15 1490810 濾 過 濃 縮 装 置 の 濾 液 排 出 装 置 濾 液 排 出 管 途 中 に 空 気 抜 装 置 を 設 ける 1981.05.15 1468449 濾 過 濃 縮 装 置 1 枚 の 濾 布 を 複 数 個 の 濾 布 区 分 に 分 割 し 小 さ い 曲 率 半 径 で 膨 出 変 形 できる 剥 離 装 置 1981.05.15 1522656 濾 過 濃 縮 装 置 のケーキ 剥 離 装 置 含 水 加 圧 空 気 の 供 給 管 路 と 含 水 加 圧 空 気 発 生 装 置 (コンフ レッサ)を 連 結 剥 離 1977.11.16 1334302 濾 過 濃 縮 装 置 タンク 中 に, 吸 液 性 材 料 の 中 抜 の 両 側 にろ 布 を 貼 りつけたろ 過 板 を 配 し,ろ 過 板 の 下 方 にろ 過 液 排 出 手 段 をとりつけて,ろ 過 効 率 の 向 上 を 図 る 1980.10.30 1387780 ろ 過 板 1980.11.20 1435321 ろ 過 濃 縮 装 置 2 枚 の 濾 布 は 密 着 縫 合 することにより 液 密 状 態 で 結 合 されたことを 特 徴 とした 濾 過 板 濾 布 ろ 過 板 上 部 に 設 けたろ 液 排 出 管 をサイホン 管 に 連 結 してろ 液 を 排 出 する 構 成 とし, 槽 ヘッド 圧 と サイホン 効 果 により 均 圧 安 定 ろ 液 排 出 を 図 る 1981.05.15 S57-190616 濾 過 板 のケーキ 剥 離 装 置 濾 布 上 部 に 通 水 管 ( 剥 離 管 )を 配 置 -24-

(3) 維 持 管 理 装 置 の 構 成 と 運 転 原 理 が 簡 単 なため 操 作 が 容 易 にできる また 濃 縮 状 況 の 観 察 が 簡 単 なので 常 に 適 正 な 状 態 に 保 った 維 持 管 理 ができる 運 転 操 作 制 御 盤 の 操 作 で ろ 過 時 間 と 運 転 サイクル 数 を 設 定 する 運 転 開 始 スイッチ ON で 運 転 サイクル 数 に 達 した 時 点 で 停 止 する ろ 過 濃 縮 状 況 監 視 ろ 過 濃 縮 状 況 が 目 視 の 観 察 できるので 監 視 は 比 較 的 容 易 にできる なお ろ 過 槽 上 部 開 口 からスラッジの 供 給 状 態 濃 縮 スラッジの 形 成 状 態 濃 縮 スラッジ の 剥 離 状 況 サイフォン 管 先 端 よりろ 液 の 排 出 状 況 を 1 日 一 回 程 度 観 察 しろ 過 時 間 の 適 正 さを 判 断 する 異 常 検 知 スラッジの 供 給 排 出 異 常 がある 場 合 点 検 する バルブは 手 動 での 動 作 確 認 で 点 検 す る ポンプ スクリューコンベアーは 軸 シールからの 漏 れ 異 常 音 など 有 無 で 異 物 混 入 駆 動 部 品 消 耗 を 調 べる 維 持 管 理 コスト 300 m2 機 の 20 年 間 の 維 持 管 理 計 画 を 例 として 表 に 示 す 20 年 間 の 電 力 費 水 道 料 金 補 修 費 の 合 計 は 2467 万 円 となる ろ 過 板 は 11 年 目 に 交 換 します ポンプ 等 機 器 類 は 計 画 年 度 に 点 検 補 修 する 本 装 置 は 20 年 間 で 2%スラッジ 72 万 m 3 を24 万 m 3 (6%)に 濃 縮 します スラッジ 1m 3 当 たりの 処 理 単 価 は 34 円 と 見 積 もられる ろ 過 濃 縮 装 置 年 度 別 維 持 管 理 費 単 位 : 円 1 年 2 年 3 年 4 年 5 年 6 年 7 年 8 年 9 年 10 年 1. 電 力 料 金 223,716 223,716 223,716 223,716 223,716 249,432 249,432 249,432 249,432 249,432 (1) 従 量 料 金 25,716 25,716 25,716 25,716 25,716 51,432 51,432 51,432 51,432 51,432 (2) 基 本 料 金 198,000 198,000 198,000 198,000 198,000 198,000 198,000 198,000 198,000 198,000 2. 水 道 料 金 20,000 20,000 20,000 20,000 20,000 40,000 40,000 40,000 40,000 40,000 3. 補 修 費 0 0 0 700,000 1,000,000 0 700,000 0 0 3,100,000 (1)ろ 過 濃 縮 装 置 本 体 (2) 給 泥 返 送 汚 泥 ポンプ 800,000 (3)スクリューコンベアー 500,000 500,000 (4) 自 動 弁 類 500,000 500,000 (5) 濃 縮 汚 泥 ポンプ 200,000 200,000 800,000 (6)ろ 過 板 自 動 洗 浄 装 置 500,000 500,000 500,000 (7)ろ 過 板 の 交 換 合 計 金 額 243,716 243,716 243,716 943,716 1,243,716 289,432 989,432 289,432 289,432 3,389,432 11 年 12 年 13 年 14 年 15 年 16 年 17 年 18 年 19 年 20 年 合 計 1. 電 力 料 金 300,864 300,864 300,864 300,864 300,864 300,864 300,864 300,864 300,864 300,864 5,374,380 (1) 従 量 料 金 102,864 102,864 102,864 102,864 102,864 102,864 102,864 102,864 102,864 102,864 1,414,380 (2) 基 本 料 金 198,000 198,000 198,000 198,000 198,000 198,000 198,000 198,000 198,000 198,000 3,960,000 2. 水 道 料 金 80,000 80,000 80,000 80,000 80,000 80,000 80,000 80,000 80,000 80,000 1,100,000 3. 補 修 費 0 0 9,600,000 0 2,300,000 800,000 0 0 0 0 18,200,000 (1)ろ 過 濃 縮 装 置 本 体 400,000 400,000 (2) 給 泥 返 送 汚 泥 ポンプ 800,000 1,600,000 (3)スクリューコンベアー 500,000 1,500,000 (4) 自 動 弁 類 500,000 1,500,000 (5) 濃 縮 汚 泥 ポンプ 200,000 800,000 2,200,000 (6)ろ 過 板 自 動 洗 浄 装 置 500,000 2,000,000 (7)ろ 過 板 の 交 換 9,000,000 9,000,000 合 計 金 額 380,864 380,864 9,980,864 380,864 2,680,864 1,180,864 380,864 380,864 380,864 380,864 24,674,380-25-

(4) 経 済 性 浄 水 量 12 万 2 千 m 3 浄 水 場 では 重 力 濃 縮 スラッジを 遠 心 濃 縮 機 ( 主 電 動 機 90kW)9 台 で 濃 縮 したスラッジを 凍 結 融 解 処 理 で 脱 水 している この 遠 心 濃 縮 機 に 相 当 するろ 過 濃 縮 装 置 ( 主 電 動 機 11kW) は 300 m2 機 6 台 と 算 定 され この 場 合 の 経 済 性 を 比 較 した ろ 過 濃 縮 装 置 6 台 従 来 遠 心 濃 縮 機 9 台 浄 水 量 m 3 / 日 122,000 122,000 固 形 物 発 生 量 t/ 年 2,683 2,683 スラッジ 濃 度 % 1.5 1.5 濃 縮 スラッジ 濃 度 % 8 6 稼 働 日 数 日 / 週 5 5 運 転 時 間 h/ 日 24 12 建 設 費 千 円 1,200,000 2,700,000 電 力 費 (10 年 間 ) 千 円 13,260 248,653 補 修 費 (10 年 間 ) 千 円 92,840 2,709,900 10 年 間 合 計 費 用 千 円 1,306,100 5,658,553 注 ) 消 費 電 力 量 : 遠 心 濃 縮 2,072,109kWh/ 年 ろ 過 濃 縮 110,508kWh/ 年 電 力 単 価 :12 円 /kwh 経 済 性 基 礎 データ 1 年 間 ろ 過 濃 縮 電 力 量 機 器 名 称 台 数 単 機 容 量 運 転 時 間 稼 働 率 負 荷 率 消 費 電 力 量 kw h/ 年 kwh/ 年 1 スクリューコンベア 6 3.7 4876 0.08 0.6 5196 2 給 泥 ポンプ 6 11 4876 0.15 0.7 33791 3 返 送 汚 泥 ポンプ 6 11 4876 0.15 0.7 33791 4 返 送 汚 泥 槽 撹 拌 機 2 1.5 4876 1 0.6 8777 5 濃 縮 汚 泥 槽 撹 拌 機 2 1.5 4876 1 0.6 8777 6 洗 浄 水 ポンプ 3 11 4876 0.1 0.7 11264 自 動 洗 浄 装 置 走 7 行 6 0.4 4876 0.1 0.6 702 自 動 洗 浄 装 置 上 8 下 6 0.4 4876 0.1 0.6 702 9 空 気 圧 縮 機 1 11 4876 0.2 0.7 7509 合 計 消 費 電 力 110,508-26-

1 年 間 遠 心 濃 縮 機 電 力 量 機 器 名 称 台 数 単 機 容 量 kw 稼 動 時 間 h/ 年 稼 働 率 負 荷 率 消 費 電 力 量 kwh 1 遠 心 分 離 機 主 電 動 機 9 90.0 2736 1.00 0.78 1728605 2 遠 心 分 離 機 差 速 電 動 9 11.0 2736 1.00 0.70 189605 機 3 遠 心 分 離 機 潤 滑 油 ホ ン 9 1.5 2736 1.00 0.70 25855 フ 4 濃 縮 汚 泥 掻 寄 機 2 3.7 2736 1.00 0.60 12148 5 濃 縮 汚 泥 撹 拌 機 2 1.5 7488 1.00 0.60 13478 6 集 塵 機 ブロワー 2 15.0 2736 1.00 0.70 57456 7 潤 滑 油 用 冷 却 水 分 2 8.0 2736 1.00 0.70 30643 8 潤 滑 油 用 冷 却 塔 分 2 4.0 2736 1.00 0.70 15322 合 計 消 費 電 力 量 2,072,109 10 年 間 ろ 過 濃 縮 維 持 管 理 点 検 補 修 費 項 目 数 量 実 施 時 期 単 価 10 年 合 計 費 用 千 円 ろ 過 濃 縮 装 置 本 体 機 器 の 整 備 点 検 10 年 400 千 円 / 回 2,400 ポンプ 類 ( 遠 心 式 ) 整 備 点 検 15 台 7 年 200 千 円 / 台 4,290 スクリューコンベアー 整 備 点 検 8 年 500 千 円 / 回 3,750 自 動 弁 類 整 備 点 検 または 交 換 5 年 500 千 円 / 回 6,000 濃 縮 汚 泥 整 備 点 検 6 台 6 年 400 千 円 / 台 4,000 ポンプ ローター,ステーターの 補 修 6 台 10 年 400 千 円 / 台 2,400 ろ 過 板 自 動 洗 浄 装 置 整 備 点 検 5 年 500 千 円 / 台 6,000 ろ 過 板 の 薬 品 洗 浄 240 枚 3 年 35 千 円 / 枚 28,000 ろ 過 板 の 交 換 240 枚 10 年 150 千 円 / 枚 36,000 合 計 費 用 92,840-27-

10 年 間 遠 心 濃 縮 機 維 持 管 理 点 検 補 修 費 1 台 費 用 全 遠 心 濃 縮 機 費 費 用 / 回 / 台 項 目 内 容 回 数 /10 年 千 円 / 台 /10用 千 円 年 千 円 (9 台 分 ) 回 転 体 整 備 ( 差 速 装 置,キ ャー 3 回 7,980 23,940 215,460 点 検 整 備 ホ ックス 含 む) バイエル 変 速 機 整 備 3 回 1,365 4,095 36,855 主 電 動 機 3 回 3,045 9,135 82,215 内 胴 スクリュウ 回 転 体 本 体 外 胴 ボウル ギャーボックス 1 回 172,000 172,000 1,548,000 機 器 交 換 架 台 防 振 装 置 等 付 帯 部 品 バックドライブ バイエル 変 速 機 + 電 動 機 1 回 1,800 1,800 16,200 駆 動 電 動 機 主 電 動 機 1 回 8,140 8,140 73,260 工 事 費 撤 去, 据 付 け 試 験 経 費 1 回 57,000 57,000 513,000 内 胴 スクリュウ 修 理 内 胴 スクリュウタイル 修 理 2 回 12,495 24,990 224,910 合 計 301,100 2,709,900 (5) 将 来 性 各 種 の 脱 水 設 備 へ 適 用 し 設 備 の 効 率 化 が 図 れる 既 存 設 備 の 改 良 新 設 脱 水 設 備 の 効 率 化 などへの 適 用 普 及 が 期 待 される 1) 凍 結 融 解 脱 水 設 備 への 適 用 凍 結 融 解 脱 水 方 式 は 数 十 ヶ 所 で 稼 動 している この 方 式 では 凍 結 電 力 削 減 のため 遠 心 濃 縮 機 が 濃 縮 減 容 化 に 使 用 されている 遠 心 濃 縮 機 は スクリューの 磨 耗 が 生 じ 性 能 が 維 持 が 困 難 で 補 修 費 が 嵩 みかつ 消 費 電 力 が 多 いことで 効 率 的 処 理 ができないことが 問 題 になっている この 遠 心 濃 縮 機 に 替 えてろ 過 濃 縮 装 置 適 用 により 電 力 が 1/20 程 度 に 低 下 でき 安 定 した 濃 縮 性 能 が 維 持 でき 凍 結 融 解 脱 水 設 備 の 効 率 化 に 寄 与 する 装 置 として 普 及 が 期 待 できる 2) 加 圧 脱 水 設 備 への 適 用 加 圧 脱 水 設 備 は 浄 水 スラッジ 処 理 で 最 も 多 く 200 ヶ 所 程 度 の 浄 水 場 で 採 用 されていて この 設 備 へ 適 用 することにより 建 設 費 電 力 費 の 削 減 が 図 れることができ 有 望 である 加 圧 脱 水 方 式 では 重 力 濃 縮 スラッジを 直 接 加 圧 脱 水 するのが 普 通 である ところが 最 近 は 原 水 濁 度 が 低 いことが 多 く スラッジ 中 の 水 酸 化 アルミニウムと 藻 類 の 含 有 率 が 増 加 する 傾 向 にある これら 成 分 は 親 水 性 が 高 く 沈 降 が 遅 く 膨 潤 した 状 態 であり 重 力 濃 縮 濃 度 が 低 い このため 脱 水 に 長 時 間 を 要 し 処 理 効 率 低 下 が 問 題 となっている これら 低 濃 度 の 重 力 濃 縮 スラッジをろ 過 濃 縮 により 濃 縮 してろ 過 濃 縮 スラッジを 加 圧 脱 水 機 に 供 給 することにより 加 圧 脱 水 機 の 処 理 量 が 増 大 する たとえば 4 倍 濃 度 ににろ 過 濃 縮 して 加 圧 脱 水 すると 脱 水 機 の 処 理 量 は 2 倍 に 増 加 する この 方 式 は 加 圧 脱 水 単 独 方 式 と 比 べ 建 設 費 が 4 割 電 力 費 が 3 割 削 減 される -28-

3) 真 空 乾 燥 設 備 への 適 用 小 規 模 浄 水 場 では 常 用 の 加 圧 脱 水 機 凍 結 融 解 などの 方 式 を 適 用 すると 浄 水 規 模 の 割 りに 高 コストになる ろ 過 濃 縮 スラッジを 真 空 乾 燥 する 方 式 は 真 空 乾 燥 の 処 理 速 度 が 高 く 加 圧 脱 水 方 式 と 較 べ 設 備 建 設 費 が 3 割 程 度 削 減 される 浄 水 量 が 1 万 m3 以 下 の 小 規 模 浄 水 場 や 膜 ろ 過 方 式 浄 水 場 などスラッジ 発 生 量 が 少 な い 浄 水 場 への 適 用 が 期 待 される 4) 天 日 乾 燥 への 適 用 天 日 乾 燥 は 354 ヶ 所 の 浄 水 場 で 実 施 される 砂 層 でろ 過 脱 水 後 日 照 で 乾 燥 される 方 式 のため 処 理 時 間 が 長 く 寒 冷 期 には 乾 燥 が 進 まないので 乾 燥 不 足 や 広 大 な 面 積 の 乾 燥 床 が 必 要 となる 問 題 がある ろ 過 濃 縮 スラッジを 天 日 乾 燥 する 方 式 は 従 来 の 天 日 乾 燥 と 較 べ 乾 燥 期 間 が 1/2 以 下 に 削 減 されるため ろ 過 濃 縮 と 天 日 乾 燥 と 組 み 合 わ せる 処 理 方 式 は 自 然 エネルギーを 最 大 限 に 活 用 する 効 率 的 処 理 方 式 として 期 待 され る (6) 独 創 性 1) 独 創 性 1 環 境 保 全 に 貢 献 度 が 高 いサイフォンろ 過 濃 縮 技 術 サイフォンを 用 いたスラッジ 濃 縮 方 式 は 独 自 の 技 術 であり 動 力 不 要 のため 省 エネル ギー 性 静 粛 性 が 高 く 環 境 保 全 CO2 削 減 に 応 える 技 術 といえる サイフォンによる 圧 力 は 4m では-250mmHg 8m では-590mmHg で 濃 縮 スラッジ 濃 度 は 遠 心 濃 縮 によると 同 等 またはそれ 以 上 になる 電 力 量 は 遠 心 濃 縮 機 の 1/20 程 度 機 側 1m の 騒 音 はポンプ 運 転 時 のみで 65db 遠 心 濃 縮 機 の 常 時 110db と 比 較 し 静 粛 性 が 非 常 に 高 いといえる 2 形 状 大 きさ 自 由 な 高 耐 久 性 ろ 過 板 製 作 技 術 装 置 で 用 いられるろ 過 板 は ろ 布 ネットを 重 ねて 周 縁 を 密 封 した 厚 さ 数 mm の 薄 いシ ート 状 で 自 由 な 形 状 大 きさに 製 作 できる このため 小 さなろ 過 槽 に 大 きなろ 過 面 が たとえば 1m3 当 たり 10 m2ろ 過 面 積 のろ 過 板 が 設 置 でき 装 置 の 製 作 コストを 抑 え 建 設 し 易 いものとしている 3 特 殊 高 性 能 ろ 布 の 開 発 目 開 きが 大 きく 浄 水 スラッジに 適 切 で 目 詰 まりが 生 じにくく ろ 過 抵 抗 の 小 さい 高 強 度 のろ 布 を 開 発 した 目 開 きが 大 きいので ろ 過 開 始 時 にスラッジ 粒 子 がろ 液 に 少 し 漏 れるが その 後 は ろ 布 表 面 に 濃 縮 スラッジ 層 の 厚 さが 増 し スラッジ 層 でろ 過 される したがって ろ 液 は SS が 10mg/L 以 下 のきれいなものである 目 開 きが 大 きいので 目 の 中 にスラッジ 粒 子 が 残 りにくく 目 が 詰 まらない 特 性 が 得 られる また 濃 縮 スラッジの 剥 離 に 優 れた 親 水 性 材 質 としているので 剥 離 後 のろ 布 表 面 に 残 留 するスラッジは 少 量 で 濃 縮 スラッジを 高 い 回 収 率 で 排 出 できる また ろ 布 の 目 詰 まりが 起 きにくく ろ 布 洗 浄 装 置 の 使 用 は 数 ヶ 月 以 上 不 要 になっている ろ 過 板 は 長 期 に 変 形 損 傷 が 生 じないため 長 寿 命 で 廃 棄 物 発 生 削 減 に 貢 献 する -29-

4 上 部 開 放 口 における 濃 縮 状 況 把 握 とろ 液 流 出 観 察 により 適 正 運 転 維 持 ろ 過 槽 上 部 開 放 のため 濃 縮 状 況 が 目 視 で 観 察 できる ろ 過 状 態 はサイフォン 管 より 排 出 するろ 液 の 流 量 濁 りから ろ 布 の 目 詰 まり 損 傷 などの 有 無 の 確 認 ができる 運 転 は 濃 縮 スラッジの 目 標 厚 さにあわせたろ 過 時 間 と 運 転 サイクル 数 の 設 定 のみで 手 間 が 掛 からない 2) 類 似 装 置 1ろ 布 方 式 加 圧 ろ 過 濃 縮 装 置 密 閉 容 器 内 に 円 筒 形 の 表 面 がろ 布 のろ 過 モジュールを 設 置 スラッジを 加 圧 供 給 す るとろ 布 表 面 に 濃 縮 スラッジが 付 着 するので 未 濃 縮 スラッジを 抜 き 取 り 後 エアーブロ ーにより 濃 縮 スラッジをろ 布 から 剥 離 し 排 出 する ろ 布 目 詰 まりが 激 しく 再 生 するには ろ 布 モジュールを 取 り 外 し 工 場 に 持 ち 帰 る 必 要 があり 運 転 コストが 多 大 なことから 最 近 の 採 用 はない 2 膜 方 式 加 圧 ろ 過 濃 縮 装 置 密 閉 容 器 内 に 膜 モジュールを 設 置 しスラッジを 加 圧 供 給 する 加 圧 ろ 過 濃 縮 装 置 膜 表 面 に 付 着 した 濃 縮 スラッジは 空 気 攪 拌 により 未 濃 縮 スラッジと 混 合 し 排 出 する 濃 縮 スラッジは 流 動 性 がある それほど 高 くない 状 態 までしか 濃 縮 できない 膜 表 面 に 微 生 物 膜 が 生 成 しろ 過 性 能 が 低 下 する 再 生 には 薬 品 洗 浄 が 必 要 で 空 気 攪 拌 動 力 コストが 多 く 膜 の 再 生 コストが 大 なることで 採 用 例 は 2 3 ヶ 所 に 止 まっている 3 膜 方 式 真 空 ろ 過 濃 縮 装 置 開 放 容 器 内 に 膜 モジュールを 設 置 スラッジを 供 給 後 真 空 ポンプを 作 動 しろ 過 を 開 始 し スラッジを 空 気 撹 拌 する スラッジが 所 定 濃 度 に 達 したら 濃 縮 スラッジを 排 出 する 濃 縮 スラッジは 流 動 性 がある それほど 高 くない 状 態 までしか 濃 縮 できない 膜 表 面 に 微 生 物 膜 が 生 成 しろ 過 性 能 が 低 下 する 再 生 には 薬 品 洗 浄 が 必 要 で 空 気 攪 拌 と 真 空 ポンプの 連 続 運 転 のコストが 大 で まだ 開 発 段 階 の 装 置 である (7) 今 後 の 規 制 に 対 する 対 応 策 排 水 については 水 質 汚 濁 防 止 法 設 置 については 廃 棄 物 処 理 清 掃 に 係 わる 法 律 を 遵 守 する 必 要 があるが 今 の 所 新 たな 規 制 はない 4. 応 用 分 野 下 水 処 理 場 の 最 初 沈 殿 池 スラッジと 余 剰 スラッジの 脱 水 の 濃 縮 装 置 としての 応 用 がある ス ラッジが 腐 敗 しやすいこと 臭 気 が 漏 れないこと 発 生 量 が 多 いことなどを 解 消 すことが 重 要 で す 対 応 として 濃 縮 には 凝 集 剤 を 用 い 処 理 量 を 増 大 すると 共 に ろ 過 濃 縮 装 置 と 脱 水 機 と の 一 体 化 が 考 えられる 濃 縮 と 脱 水 の 一 体 化 により 最 初 沈 殿 池 や 最 終 沈 殿 池 より 引 き 抜 いたスラッジを 重 力 濃 縮 せ ずに 直 接 処 理 が 可 能 なり 腐 敗 悪 臭 脱 水 不 良 の 問 題 が 解 消 される 下 水 処 理 への 応 用 はスラッジの 発 生 量 が 多 く 期 待 される 分 野 といえる -30-

5. 第 1 号 分 野 (1) 装 置 の 仕 様 項 目 内 容 備 考 型 式 FT-200 処 理 量 60kg-ds/h 2% 汚 泥 3ton/h ろ 布 面 積 サイフォン 圧 力 洗 浄 機 サイクルタイム 200m2-34kP 水 ジェット 洗 浄 機 100 分 /1 工 程 (2) 装 置 の 納 入 先 神 奈 川 県 企 業 庁 谷 ヶ 原 浄 水 場 排 水 処 理 設 備 (3) 納 入 時 期 2000 年 3 月 (4) 稼 動 状 況 週 7 日 24 時 間 / 日 稼 動 (5) トラブル 発 生 の 有 無 1)ろ 布 洗 浄 装 置 のろ 布 洗 浄 不 良 ろ 布 の 内 面 のスラッジの 残 留 があり ろ 布 の 再 生 が 不 完 全 なトラブル 発 生 ノズル 噴 射 角 と 噴 射 圧 力 を 増 加 した これにより ろ 布 のない 外 面 共 に 洗 浄 が 効 果 的 になり ろ 布 は 完 全 に 再 生 できるようなった 2)ろ 布 洗 浄 装 置 の 走 行 異 常 ろ 布 洗 浄 装 置 の 走 行 異 常 が 発 生 位 置 検 出 器 (ロータリーエンコーダ)をインクリメンタル 式 からアブソリュート 式 に 変 更 し 不 良 の 問 題 は 解 消 した -31-