JP2010057997A - Sludge dewatering apparatus and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、汚泥凝集槽と汚泥濃縮装置及びベルトプレス型脱水機を備えた汚泥脱水装置とこれを用いて実施される方法に関するものである。 The present invention relates to a sludge aggregating tank, a sludge concentrating device, a sludge dewatering device equipped with a belt press type dehydrator, and a method carried out using the sludge dewatering device.
下水汚泥や産業用廃水処理において生成される汚泥等の各種汚泥を廃棄又は焼却するために汚泥を脱水機にて脱水処理することが行われるが、脱水機の処理能力のみで汚泥の脱水を効率良く行うことは困難である。このため、汚泥の脱水機による脱水処理に先立って、汚泥を汚泥凝集槽にて凝集剤で凝集させてフロック化し、このフロック化された凝集汚泥を汚泥濃縮装置に供給し、この凝集汚泥から水分を分離して汚泥を濃縮することが行われる。そして、汚泥濃縮装置によって濃縮された濃縮汚泥が脱水機に供給されて脱水され、脱水ケーキとして排出される。 In order to dispose or incinerate various sludges such as sludge generated in sewage sludge and industrial wastewater treatment, sludge is dehydrated with a dehydrator. It is difficult to do well. For this reason, prior to the dewatering treatment by the sludge dewatering machine, the sludge is agglomerated with a flocculant in a sludge agglomeration tank to form a floc, and the flocculent agglomerated sludge is supplied to a sludge concentrating device, from which moisture And the sludge is concentrated. Then, the concentrated sludge concentrated by the sludge concentrator is supplied to a dehydrator, dehydrated, and discharged as a dehydrated cake.
ところで、脱水機としては例えばベルトプレス型脱水機が知られているが、汚泥濃縮装置からベルトプレス型脱水機の重力脱水部に濃縮汚泥を供給する際、濃縮汚泥を極力均等な広がりで且つ均等な厚さでムラ無く供給することは、その後の脱水性能を高めるとともに、濾布の蛇行等を防いで脱水機を安定して運転するために必要なことである。 By the way, as a dehydrator, for example, a belt press type dehydrator is known, but when the concentrated sludge is supplied from the sludge concentrator to the gravity dehydrator of the belt press type dehydrator, the concentrated sludge is evenly spread as much as possible. Supplying a uniform thickness with no unevenness is necessary for improving the subsequent dewatering performance and preventing the filter cloth from meandering and the like to stably operate the dehydrator.
そこで、例えば特許文献1には、ベルトプレス式脱水機の給泥ホッパの前部にもぐり堰、その後方に設けられたオーバーフロー堰から成る汚泥滞留部を形成し、該汚泥滞留部の前方に、汚泥が導かれる前後方向に対して直角方向に往復動するレーキ往復動式汚泥均し装置を設ける技術が提案されている。
Therefore, for example, in
又、特許文献2には、ベルトプレス型脱水機の混和槽本体に設けられた汚泥流出口を円弧面の円周方向に複数設け、各流出口端部をベルトプレスの給泥ホッパ入口の幅方向に分散配置し、これらの流出口を前記円弧面に沿って回転動する給泥口塞ぎ板によって順次開閉可能とする技術が提案されている。
しかしながら、汚泥濃縮装置とベルトプレス型脱水機を組み合わせた場合、汚泥濃縮装置からベルトプレス型脱水機に供給される濃縮汚泥の濃度が高いためにベルトプレス型脱水機の給泥部において濃縮汚泥が広がらず、脱水ケーキの厚さが不均一になって装置の運転が困難になるという問題がある。 However, when a sludge concentrator and a belt press dehydrator are combined, the concentration of concentrated sludge supplied from the sludge concentrator to the belt press dehydrator is high. There is a problem that the apparatus does not spread and the thickness of the dewatered cake becomes non-uniform, making it difficult to operate the apparatus.
又、特許文献1,2において提案された技術によれば、装置構成が複雑化するという問題がある。
Further, according to the techniques proposed in
又、ベルトプレス型脱水機への均一給泥を実現する方法として、濃縮汚泥濃度を低くする方法や、汚泥凝集槽での凝集剤の添加率を下げる方法、汚泥凝集槽での汚泥の攪拌強度を高くする方法等が考えられるが、濃縮汚泥濃度を低くすると、ベルトプレス脱水機の濾布の駆動速度を速くする必要があり、脱水性能の低下を招く可能性がある。又、汚泥凝集槽での凝集剤の添加率を下げると、汚泥フロックの強度が低下し、汚泥の性状が変化した場合に安定した運転ができず、汚泥凝集槽での汚泥の攪拌強度を高くすると、汚泥フロックが微細化して汚泥濃縮装置での濾過性能が低下するという問題が発生する。 In addition, as a method to achieve uniform mud supply to the belt press type dehydrator, a method of lowering the concentrated sludge concentration, a method of lowering the addition rate of the flocculant in the sludge coagulation tank, and the stirring strength of the sludge in the sludge coagulation tank However, if the concentrated sludge concentration is lowered, it is necessary to increase the driving speed of the filter cloth of the belt press dehydrator, which may cause a decrease in dewatering performance. Also, if the addition rate of the flocculant in the sludge coagulation tank is lowered, the strength of the sludge flocs will decrease, and stable operation will not be possible if the sludge properties change, increasing the sludge agitation strength in the sludge coagulation tank. Then, the problem that the sludge floc refines | miniaturizes and the filtration performance in a sludge concentration apparatus falls will generate | occur | produce.
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、簡単な構成で濃縮汚泥フロックを微細化してベルトプレス型脱水機への均一給泥を可能とした汚泥脱水装置及び汚泥脱水方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the treatment is a sludge dewatering device and a sludge capable of uniformly supplying mud to a belt press type dehydrator by refining the concentrated sludge floc with a simple configuration. It is to provide a dehydration method.
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、
汚泥凝集槽と、
外筒内に濾過筒を収容し、該濾過筒の内部にスクリューを回転可能に収容し、該スクリューを回転駆動することによって、前記汚泥凝集槽から前記濾過筒内に導入される凝集汚泥を搬送しながら、該凝集汚泥に含まれる水分を前記濾過筒の濾過面を通過させて分離液として排出して汚泥を濃縮するとともに、濃縮された濃縮汚泥を汚泥排出ポンプによって前記濾過筒の内部から排出する汚泥濃縮装置と、
前記汚泥排出ポンプによって前記汚泥濃縮装置から給泥配管を経て供給される濃縮汚泥から重力によって水分を分離する重力脱水部を有するベルトプレス型脱水機と、
を備えた汚泥脱水装置において、
濃縮汚泥のフロックを細分化するボールバルブを前記給泥配管に設置したことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
A sludge agglomeration tank;
A filter cylinder is accommodated in the outer cylinder, a screw is rotatably accommodated inside the filter cylinder, and the screw is rotated to drive the sludge to be introduced into the filter cylinder from the sludge coagulation tank. While, the moisture contained in the coagulated sludge passes through the filtration surface of the filter cylinder and is discharged as a separation liquid to concentrate the sludge, and the concentrated concentrated sludge is discharged from the inside of the filter cylinder by a sludge discharge pump. A sludge concentrating device,
A belt press type dehydrator having a gravity dewatering unit that separates moisture by gravity from the concentrated sludge supplied from the sludge concentrator via the sludge supply pipe by the sludge discharge pump;
In the sludge dewatering device equipped with
A ball valve for subdividing flocs of concentrated sludge is installed in the mud supply pipe.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記給泥配管に圧力計を設置したことを特徴とする。
The invention described in
請求項3記載の発明は、
汚泥凝集槽と、
外筒内に濾過筒を収容し、該濾過筒の内部にスクリューを回転可能に収容し、該スクリューを回転駆動することによって、前記汚泥凝集槽から前記濾過筒内に導入される凝集汚泥を搬送しながら、該凝集汚泥に含まれる水分を前記濾過筒の濾過面を通過させて分離液として排出して汚泥を濃縮するとともに、濃縮された濃縮汚泥を汚泥排出ポンプによって前記濾過筒の内部から排出する汚泥濃縮装置と、
前記汚泥排出ポンプによって前記汚泥濃縮装置から給泥配管を経て供給される濃縮汚泥から重力によって水分を分離する重力脱水部を有するベルトプレス型脱水機と、
を備えた汚泥脱水装置を用いた汚泥脱水方法において、
濃縮汚泥のフロックを細分化するボールバルブと給泥配管を流れる濃縮汚泥の圧力を検出する圧力計を前記給泥配管に設置し、前記圧力計によって検出される圧力値に基づいて前記ボールバルブの開度を調整することを特徴とする。
The invention described in
A sludge agglomeration tank;
A filter cylinder is accommodated in the outer cylinder, a screw is rotatably accommodated inside the filter cylinder, and the screw is rotated to drive the sludge to be introduced into the filter cylinder from the sludge coagulation tank. While, the moisture contained in the coagulated sludge passes through the filtration surface of the filter cylinder and is discharged as a separation liquid to concentrate the sludge, and the concentrated concentrated sludge is discharged from the inside of the filter cylinder by a sludge discharge pump. A sludge concentrating device,
A belt press type dehydrator having a gravity dewatering unit that separates moisture by gravity from the concentrated sludge supplied from the sludge concentrator via the sludge supply pipe by the sludge discharge pump;
In the sludge dewatering method using the sludge dewatering device equipped with
A ball valve for subdividing the floc of the concentrated sludge and a pressure gauge for detecting the pressure of the concentrated sludge flowing through the mud supply pipe are installed in the mud supply pipe, and based on the pressure value detected by the pressure gauge, The opening degree is adjusted.
請求項1記載の発明によれば、給泥配管によって汚泥濃縮装置からベルトプレス型脱水機に供給される濃縮汚泥のフロックは、給泥配管に設置されたボールバルブによって微細化されるため、簡単な構成でベルトプレス型脱水機への均一給泥が可能となり、脱水性能の向上と脱水ケーキの均一化等が図られて装置の安定した運転が可能となる。 According to the first aspect of the present invention, the floc of the concentrated sludge supplied from the sludge concentrating device to the belt press dehydrator by the mud supply pipe is refined by the ball valve installed in the mud supply pipe. With this configuration, uniform mud supply to the belt press type dehydrator is possible, and the dewatering performance is improved and the dewatered cake is made uniform, so that the apparatus can be operated stably.
請求項2及び3記載の発明によれば、給泥配管を流れる濃縮汚泥の圧力に応じてボールバルブの開度を調整するようにしたため、濃縮汚泥のフロックが濃縮汚泥濃度に応じた適正な大きさに微細化され、ベルトプレス型脱水機への均一給泥が安定的になされる。 According to the second and third aspects of the invention, since the opening of the ball valve is adjusted according to the pressure of the concentrated sludge flowing through the mud supply pipe, the floc of the concentrated sludge has an appropriate size according to the concentrated sludge concentration. In addition, the uniform mud supply to the belt press type dehydrator is made stable.
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明に係る汚泥脱水装置のシステム構成図、図2は同汚泥脱水装置の汚泥凝集槽と汚泥濃縮装置の基本構成図、図3は同汚泥脱水装置のベルトプレス型脱水機の重力脱水部の側断面図である。 1 is a system configuration diagram of a sludge dewatering apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a basic configuration diagram of a sludge aggregating tank and a sludge concentrating device of the sludge dewatering apparatus, and FIG. 3 is a gravity of a belt press type dehydrator of the sludge dewatering apparatus. It is a sectional side view of a dehydration part.
本発明に係る汚泥脱水装置は、図1に示すように、汚泥凝集槽1と汚泥濃縮装置2及びベルトプレス型脱水機3を備えており、汚泥凝集槽1と汚泥濃縮装置2とは凝集汚泥配管4によって接続され、汚泥濃縮装置2とベルトプレス型脱水機3とは給泥配管(濃縮汚泥配管)5によって接続されている。又、汚泥濃縮装置2からは分離液配管6が導出している。
As shown in FIG. 1, the sludge dewatering apparatus according to the present invention includes a sludge flocculating
上記給泥配管5には汚泥排出ポンプ7が設けられているが、本発明は、濃縮汚泥のフロックを細分化するボールバルブ8と給泥配管5を流れる濃縮汚泥の圧力を検出する圧力計9を給泥配管5に設置し、前記圧力計9によって検出される圧力値に基づいて前記ボールバルブ8の開度を調整することを特徴とする。
Although the
而して、本発明に係る汚泥脱水装置においては、汚泥凝集槽1において汚泥に凝集剤が添加されることによって形成された凝集汚泥が凝集汚泥配管4から汚泥濃縮装置2に導入され、汚泥濃縮装置2に導入された凝集汚泥は濃縮されて濃縮汚泥となる。そして、濃縮汚泥は、汚泥排出ポンプ7によって給泥配管5からベルトプレス型脱水機3に供給されて脱水され、脱水ケーキとして排出される。又、汚泥濃縮装置2において凝集汚泥から分離された分離液は、分離液配管6から外部に排出される。
Thus, in the sludge dewatering apparatus according to the present invention, the agglomerated sludge formed by adding a flocculant to the sludge in the
次に、汚泥凝集槽1と汚泥濃縮装置2の構成と作用を図2に基づいて説明する。
Next, the configuration and action of the
汚泥凝集槽2は、上面が開口した円筒タンク状の容器であって、その下部には原泥配管10が接続され、内部にはモータ11によって回転駆動される攪拌機12が設けられている。又、汚泥凝集槽1の上部からは前記凝集汚泥配管4が略水平に延びている。
The
又、汚泥濃縮装置2は、密閉構造を有する円筒タンク状の外筒13の内部に円筒状の濾過筒14を縦方向に配置し、該濾過筒14内にスパイラルスクリュー15を回転可能に収容して構成されている。
Further, the
ここで、上記濾過筒14の前記外筒13内に臨む部位の周面は、パンチングプレート又はウェッジワイヤー等から成る濾過面14aを構成しており、濾過筒14の上部には汚泥凝集槽1から延びる前記凝集汚泥配管4が接続されている。又、濾過筒14の下部からは前記給泥配管5が水平に導出しており、その途中には前述のように汚泥排出ポンプ7とボールバルブ8及び圧力計9が設置されている。そして、外筒13からは前記分離液配管6が導出している。
Here, the peripheral surface of the
前記スパイラルスクリュー15は、回転軸15aにスクリュー羽根15bを螺旋状に巻装して構成されており、回転軸15aには、駆動源としてのモータ16が連結されている。尚、スパイラルスクリュー15の外径は、濾過筒14の濾過面14aの内径よりも僅かに小さく設定されており、スパイラルスクリュー15の外周縁と濾過筒14の濾過面14aとの間には微小隙間が形成されている。
The
而して、前記原泥配管10から汚泥凝集槽1に汚泥(原泥)が供給されるが、原泥配管10を流れる汚泥にはポリマー等の凝集剤が添加され、凝集剤が添加された汚泥が汚泥凝集槽1内において撹拌機12によって撹拌され、この汚泥は、これに含まれる固形成分がフロック化されて凝集汚泥となる。
Thus, sludge (raw mud) is supplied from the
ここで、前記濾過筒14内の汚泥の液位h2 は、汚泥凝集槽1内の汚泥の液位h1 よりも低く設定され(h2 <h1 )、両液位h1 ,h2 の差(ヘッド差)Δh12 (=h1 −h2 )に基づく差圧によって、汚泥凝集槽1内の凝集汚泥が凝集汚泥配管4を通って汚泥濃縮装置2の濾過筒14内にその上部から導入される。
Here, the sludge liquid level h 2 in the
汚泥濃縮装置2においては、スパイラルスクリュー15がモータ16によって濾過筒14内で所定の速度で回転駆動されており、濾過筒14内に導入された凝集汚泥は、回転するスパイラルスクリュー15によって下方へと搬送されるとともに、これに含まれる水分が濾過筒14の濾過面14aを通過して外筒13内に分離液として収容される。ここで、前記分離液配管6内の分離液の水位h3 は、濾過筒14内の液位h2 よりも低く設定されているため(h3 <h2 )、両者h2 ,h3 の差(ヘッド差)Δh23(=h2 −h3 )に基づく差圧を濾過圧力として、凝集汚泥から分離された水分が濾過筒14の濾過面14aを通過して外筒13内に分離液として収容される。又、この場合、外筒13は、分離液の水位h3 よりも下方に配置されているため、外筒13内に収容される分離液は外筒13内に充満し、この分離液中に濾過筒14の濾過面14aが埋没することとなる。
In the
そして、外筒13内に収容された分離液は、外筒13に接続された分離液配管6から外部に排出される。又、スパイラルスクリュー15の回転によって濾過筒14内を下方へと搬送される凝集汚泥は、その途中で水分が分離されることによって濃縮されて濃縮汚泥となり、この濃縮汚泥は、汚泥排出ポンプ7によって給泥配管5を通ってベルトプレス型脱水機3に供給されて脱水に供される。
Then, the separation liquid accommodated in the
而して、本実施の形態では、前述のように給泥配管5にボールバルブ8を設置したため、汚泥排出ポンプ7によって汚泥濃縮装置2からベルトプレス型脱水機3に供給される濃縮汚泥のフロックはボールバルブ8によって微細化される。このため、ボールバルブ8を給泥配管5に設置するだけの簡単な構成でベルトプレス型脱水機3への均一給泥が可能となり、ベルトプレス型脱水機3での脱水性能の向上と脱水ケーキの均一化等が図られて当該ベルトプレス型脱水機3の安定した運転が可能となる。
Thus, in this embodiment, since the
そして、本実施の形態では、給泥配管5に圧力計9を設置し、給泥配管5を流れる濃縮汚泥の圧力を圧力計9によって検出し、その検出値に応じてボールバルブ8の開度を調整するようにしたため、濃縮汚泥のフロックが濃度に応じた適正な大きさに微細化され、ベルトプレス型脱水機3への均一給泥が一層確実且つ安定的になされる。
And in this Embodiment, the pressure gauge 9 is installed in the
尚、本実施の形態では、汚泥濃縮装置2から給泥配管5へと排出される濃縮汚泥の濃度は4%前後、フロック径は7〜8mmであった。給泥配管5として50Aホースを使用し、これに40Aのボールバルブ8を設置し、圧力計9で圧力をチェックしながらボールバルブ8の開度を調整した。ボールバルブ8の開度を絞ると濃縮汚泥のフロック径は小さくなり、開度50%(ハンドル角度45°)で圧力は約0.02〜0.05MPa、フロック径は2mm程度となり、ベルトプレス型脱水機3の給泥部で濃縮汚泥が左右に広がり、得られる脱水ケーキの厚さがほぼ均一となった。
In the present embodiment, the concentration of the concentrated sludge discharged from the
次に、ベルトプレス型脱水機3の重力脱水部の構成を図3に基づいて説明する。
Next, the structure of the gravity dehydration part of the
図3において、17は図示矢印方向に走行する無端状の濾布ベルト、18は給泥枠であって、この給泥枠18は、対向する2つの側壁18a(図3には一方のみ図示)とこれら両側壁18aの後端間を連結する後壁18bを有し、その下縁を濾布ベルト17から若干離して給泥位置を囲むように設けられている。又、19はシール部材、5は前記給泥配管であって、該給泥配管5に端部は給泥部の上方に開口している。
In FIG. 3, 17 is an endless filter cloth belt that runs in the direction of the arrow shown in the figure, 18 is a mud supply frame, and this
尚、ベルトプレス型脱水機3は、上記重力脱水部の他、不図示の楔効果脱水部と圧搾脱水部を含んで構成されている(詳細は前記特許文献1,2等参照)。
The belt
而して、給泥配管5から重力脱水部の給泥部に供給される濃縮汚泥は、前述のようにボールバルブ8によってフロックが細分化されているため、左右に均一に広がり、先ず、重力脱水部において重力の作用によって脱水される。そして、重力脱水部において脱水された濃縮汚泥は、不図示の楔効果脱水部と圧搾脱水部において順次脱水され、最終的に脱水ケーキとして排出される。
Thus, the concentrated sludge supplied from the
1 汚泥凝集槽
2 汚泥濃縮装置
3 ベルトプレス型脱水機
4 凝集汚泥配管
5 給泥配管
6 分離液配管
7 汚泥排出ポンプ
8 ボールバルブ
9 圧力計
10 原泥配管
11 モータ
12 攪拌機
13 外筒
14 濾過筒
14a 濾過筒の濾過面
15 スパイラルスクリュー
15a スパイラルスクリューの回転軸
15b スパイラルスクリューのスクリュー羽根
16 モータ
17 濾布ベルト
18 給泥枠
18a 給泥枠の側壁
18b 給泥枠の後壁
19 シール部材
DESCRIPTION OF
Claims (3)
外筒内に濾過筒を収容し、該濾過筒の内部にスクリューを回転可能に収容し、該スクリューを回転駆動することによって、前記汚泥凝集槽から前記濾過筒内に導入される凝集汚泥を搬送しながら、該凝集汚泥に含まれる水分を前記濾過筒の濾過面を通過させて分離液として排出して汚泥を濃縮するとともに、濃縮された濃縮汚泥を汚泥排出ポンプによって前記濾過筒の内部から排出する汚泥濃縮装置と、
前記汚泥排出ポンプによって前記汚泥濃縮装置から給泥配管を経て供給される濃縮汚泥から重力によって水分を分離する重力脱水部を有するベルトプレス型脱水機と、
を備えた汚泥脱水装置において、
濃縮汚泥のフロックを細分化するボールバルブを前記給泥配管に設置したことを特徴とする汚泥脱水装置。 A sludge agglomeration tank;
A filter cylinder is accommodated in the outer cylinder, a screw is rotatably accommodated inside the filter cylinder, and the screw is rotated to drive the sludge to be introduced into the filter cylinder from the sludge coagulation tank. While, the moisture contained in the coagulated sludge passes through the filtration surface of the filter cylinder and is discharged as a separation liquid to concentrate the sludge, and the concentrated concentrated sludge is discharged from the inside of the filter cylinder by a sludge discharge pump. A sludge concentrating device,
A belt press type dehydrator having a gravity dewatering unit that separates moisture by gravity from the concentrated sludge supplied from the sludge concentrator via the sludge supply pipe by the sludge discharge pump;
In the sludge dewatering device equipped with
A sludge dewatering apparatus, wherein a ball valve for subdividing flocs of concentrated sludge is installed in the mud supply pipe.
外筒内に濾過筒を収容し、該濾過筒の内部にスクリューを回転可能に収容し、該スクリューを回転駆動することによって、前記汚泥凝集槽から前記濾過筒内に導入される凝集汚泥を搬送しながら、該凝集汚泥に含まれる水分を前記濾過筒の濾過面を通過させて分離液として排出して汚泥を濃縮するとともに、濃縮された濃縮汚泥を汚泥排出ポンプによって前記濾過筒の内部から排出する汚泥濃縮装置と、
前記汚泥排出ポンプによって前記汚泥濃縮装置から給泥配管を経て供給される濃縮汚泥から重力によって水分を分離する重力脱水部を有するベルトプレス型脱水機と、
を備えた汚泥脱水装置を用いた汚泥脱水方法において、
濃縮汚泥のフロックを細分化するボールバルブと給泥配管を流れる濃縮汚泥の圧力を検出する圧力計を前記給泥配管に設置し、前記圧力計によって検出される圧力値に基づいて前記ボールバルブの開度を調整することを特徴とする汚泥脱水方法。 A sludge agglomeration tank;
A filter cylinder is accommodated in the outer cylinder, a screw is rotatably accommodated inside the filter cylinder, and the screw is rotated to drive the sludge to be introduced into the filter cylinder from the sludge coagulation tank. While, the moisture contained in the coagulated sludge passes through the filtration surface of the filter cylinder and is discharged as a separation liquid to concentrate the sludge, and the concentrated concentrated sludge is discharged from the inside of the filter cylinder by a sludge discharge pump. A sludge concentrating device,
A belt press type dehydrator having a gravity dewatering unit that separates moisture by gravity from the concentrated sludge supplied from the sludge concentrator via the sludge supply pipe by the sludge discharge pump;
In the sludge dewatering method using the sludge dewatering device equipped with
A ball valve for subdividing the floc of the concentrated sludge and a pressure gauge for detecting the pressure of the concentrated sludge flowing through the mud supply pipe are installed in the mud supply pipe, and based on the pressure value detected by the pressure gauge, A sludge dewatering method characterized by adjusting the opening.
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