JPH06343996A - 汚泥処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 汚泥に含まれている水分を効率よく除去する
ことにより、その後の汚泥の焼却による灰化を容易に実
現する。 【構成】 水分が含まれている有機汚泥を脱水機により
ある程度まで脱水し、かつ熱交換器３３で加熱した後に
乾燥器３８に送り込み、この乾燥器３８で乾燥させた汚
泥を焼却炉（ボイラー）６２で焼却する汚泥処理装置に
おいて、前記乾燥器３８は汚泥を強制的に移送する乾燥
路３９Ａ，３９Ｂと、高温・高圧の蒸気により乾燥路３
９Ａ，３９Ｂの中を間接的に加熱する蒸気通路５０Ａ，
５０Ｂとを備えている。さらに乾燥路３９Ａ，３９Ｂの
終端部位には、ここから送り出された乾燥後の汚泥と蒸
発水分とを分離する分離室５２が設けられ、この分離室
５２で分離された汚泥を前記焼却炉６２に送り込むとと
もに、蒸発水分を前記熱交換器３３の高熱側に送るよう
に構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種の排水処理により
生じる有機汚泥を自然環境に悪影響を及ぼさない状態に
まで処理するための汚泥処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の汚泥処理としては、水分が含ま
れている有機汚泥をその含水率が例えば８５％以下程度
になるまで脱水処理し、これを所定の廃棄物処分場に投
棄するか、あるいは埋設している。しかし環境問題が強
く叫ばれている近年では廃棄物処分場そのものの確保が
困難となっており、脱水処理しただけの汚泥をそのまま
処分することは事実上不可能となっている。この対策と
して有機汚泥を脱水機で脱水した後、乾燥器で乾燥させ
て焼却炉で焼却し、灰化された汚泥を埋立処分するとい
った一連の処理が考えられ、一部ではすでに実現化され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら多量の水
分を含んだ汚泥を焼却できる状態まで乾燥させて焼却す
るには大がかりな設備が必要であり、多大の設備投資を
要することとなる。これは焼却処理に先立って汚泥中の
水分を充分に除去することの困難性に伴うものであり、
特に乾燥処理の効率如何が全設備の規模や費用に大きく
影響する。本発明の技術的課題は、汚泥に含まれている
水分を効率よく除去することにより、その後の汚泥の焼
却による灰化を容易に実現することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の汚泥処理装置はつぎのように構成されてい
る。すなわち水分が含まれている有機汚泥を脱水機によ
りある程度まで脱水し、かつ熱交換器で加熱した後に乾
燥器に送り込み、この乾燥器で乾燥させた汚泥を焼却炉
で焼却する汚泥処理装置において、前記乾燥器は前記熱
交換器から送り込まれた汚泥を強制的に移送する乾燥路
と、この乾燥路の外周に構成されて高温・高圧の蒸気の
供給により乾燥路の中を間接的に加熱する蒸気通路とを
備えている。さらに前記乾燥路の終端部位には、ここか
ら送り出された乾燥後の汚泥と蒸発水分とを分離する分
離室が設けられ、この分離室で分離された汚泥を前記焼
却炉に送り込むとともに、蒸発水分を前記熱交換器の高
熱側に送るように構成されている。また前記分離室の外
周には加熱室が構成され、この加熱室に前記蒸気通路の
高温・高圧の蒸気が供給されるように構成されている。

【０００５】

【作用】この構成によれば、前記熱交換器から乾燥器の
乾燥路に送り込まれた汚泥は、前記蒸気通路に供給され
る高温・高圧の蒸気により間接的に加熱されながら強制
的に移送される。このため汚泥に含まれている水分が乾
燥路の中で蒸発し、この乾燥路内を前記分離室に向かっ
て流出する。この分離室において乾燥後の汚泥と蒸発水
分とは完全に分離され、汚泥は前記焼却炉に送られて燃
焼、灰化される。一方、分離室で分離された蒸発水分は
前記熱交換器の高熱側に送られ、前記乾燥路に送り込ま
れる前の汚泥に対する予加熱に再利用される。また前記
分離室の外周に構成された加熱室に対して前記蒸気通路
の蒸気が供給される構成では、分離室で分離された蒸発
水分が再加熱されて前記熱交換器の高熱側に送られるこ
ととなり、この熱交換器での汚泥に対する予加熱がより
効果的に行われる。

【０００６】

【実施例】つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説
明する。図１，２に汚泥処理装置全体のシステムが示さ
れている。まず水切り処理及び脱水処理の工程を表した
図１において、汚泥槽１０の中には図示外の汚泥沈殿槽
で分離された濃縮汚泥が順次送り込まれて溜められるよ
うになっている。この汚泥槽１０に溜められた濃縮汚泥
はポンプ１１の駆動によりパイプ１２を通じて凝集槽１
３の中に供給される。同時にこの凝集槽１３の中には、
図示外の凝集剤貯槽内の凝集剤がポンプ１４の駆動によ
りパイプ１５を通じて供給される。したがってこの凝集
槽１３の中においては、モーター１３ａで回転駆動され
るフィン１３ｂにより汚泥と凝集剤とが攪拌混合され
る。

【０００７】前記凝集槽１３の中でフロック化された汚
泥と水との混合物は、水切り部１６を経て脱水機２０へ
自然落下により供給されるようになっている。この水切
り部１６は、凝集槽１３から脱水機２０に向けて傾斜さ
せたパンチングプレート１７と底板１８とにより構成さ
れている。そしてこのパンチングプレート１７上を流動
する間において水切りされた汚泥は前記脱水機２０に送
り込まれ、パンチングプレート１７の多数の孔から落下
した水は前記底板１８で受けられてパイプ１９に流入
し、このパイプ１９を通じて図示外の原水槽へ排出され
る。

【０００８】前記脱水機２０は、パンチングメタルで形
成された外筒２１の中に縦型の回転ドラム２２が配置さ
れ、かつこの回転ドラム２２の外周にスクリュー２２ａ
が設けられた縦型スクリュープレスの構造となってい
る。前記回転ドラム２２における軸２３の上下端部はそ
れぞれ軸受２４により回転自在に支持され、またこの軸
２３にはモーター２５の回転力が減速機２６を通じて伝
達されるようになっている。前記脱水機２０の外筒２１
及び回転ドラム２２は、上部の外径より下部の外径を小
さくしたテーパコーン形状となっている。これらの外径
寸法、外筒２１及び回転ドラム２２の高さ、前記スクリ
ュー２２ａのピッチは予め実施した汚泥の脱水試験によ
り求められた最適値に設定されている。

【０００９】前記水切り部１６で水切りされた汚泥は脱
水機２０の外筒２１と回転ドラム２２との間に供給さ
れ、回転ドラム２２の低速回転によって上部から下部へ
ゆっくりと強制的に送られる。つまり汚泥は外筒２１と
回転ドラム２２との間を前記スクリュー２２ａの作用に
より送られ、下部に行くにしたがって次第にその容積が
絞られて水分が分離（脱水）される。そして脱水後の汚
泥は下部の排出口２８から自然落下してホッパー３０で
受けられる。一方、汚泥から分離した水は外筒２１の多
数の孔から流れ出て下部のウォータトレイ２７で受けら
れ、前記パイプ１９を通じて図示外の原水槽へ排出され
る。

【００１０】前記ホッパー３０に受けられた脱水後の汚
泥は、ポンプ３１の駆動によりパイプ３２を通じて図２
の熱交換器３３に供給される。この熱交換器３３の高熱
側である蒸気室３４にはつぎに説明する乾燥器３８で発
生する高温の蒸気が供給されており、この熱交換器３３
を通過する汚泥は程よく加熱されて乾燥器３８へ送り込
まれる。前記熱交換器３３の蒸気室３４に供給された高
温蒸気の一部は汚泥との熱交換により凝縮されて水とな
り、蒸気室３４の下部からパイプ３６を通じて適当な箇
所に放流される。また余剰の蒸気は蒸気室３４の上部か
ら冷却器３５に入り、この冷却器３５に供給されている
常温水で冷却されて水となり、前記パイプ３６を通じて
放流される。

【００１１】前記乾燥器３８は、上下平行に配置されて
図２の左側で互いに連通させた筒形状の乾燥路３９Ａ，
３９Ｂと、これらの外周に構成されて同じく左側で互い
に連通させた蒸気通路５０Ａ，５０Ｂとの二重構造にな
っている。両乾燥路３９Ａ，３９Ｂの内部にはコンベア
スクリュー４０がそれぞれ設けられ、これらのコンベア
スクリュー４０における軸４１の両端部は軸受４２によ
り回転自在に支持されている。また両コンベアスクリュ
ー４０の軸４１はそれぞれの右端部に固定されたチェー
ンスプロケット４３とチェーン４４とにより相互に連動
して回転可能となっている。そして下側の乾燥路３９Ｂ
におけるコンベアスクリュー４０の軸４１の左端部に固
定されたチェーンスプロケット４７には、モーター４５
の回転力が減速機４６からそのチェーンスプロケット４
９及びチェーン４８を介して伝達されるようになってい
る。

【００１２】前記熱交換器３３で加熱された後の汚泥
は、前記乾燥器３８における上側の乾燥路３９Ａに供給
され、この乾燥路３９Ａのコンベアスクリュー４０によ
り図２の右側から左側へ強制的に移送される。この左側
に送られた汚泥は下側の乾燥路３９Ｂに落下し、この乾
燥路３９Ｂのコンベアスクリュー４０により今度は左側
から右側の分離室５２へ向けて強制的に移送される。一
方、前記蒸気通路５０Ａ，５０Ｂにはつぎに説明するボ
イラー６２から高温・高圧の蒸気がパイプ５１を通じて
供給されている。この結果、乾燥路３９Ａ，３９Ｂの中
を移送される汚泥は蒸気通路５０Ａ，５０Ｂの中に供給
される高温・高圧の蒸気で間接的に加熱されることとな
り、汚泥に含まれている水分は沸騰して蒸発する。この
蒸発水分は乾燥路３９Ａ，３９Ｂの中を高速で前記分離
室５２に向けて移動する。この蒸発水分の移動と前記コ
ンベアスクリュー４０による強制移送とにより、乾燥汚
泥は粉体移送の状態となって乾燥路３９Ａ，３９Ｂの内
部を自己洗浄しながら分離室５２に向けて送られる。な
お前記脱水機２０の下部に配置されたホッパー３０内
に、非水溶性の細かい砂などを投入して汚泥に混入させ
れば、前記パイプ３２及び乾燥路３９Ａ，３９Ｂのコン
ベアスクリュー４０などの洗浄機能をより促進させるこ
とができる。

【００１３】下側の乾燥路３９Ｂから分離室５２に自然
落下した乾燥後の汚泥は、その排出口５３のロータリー
バルブ５４を経てホッパー５５で受けられる。また前記
蒸気通路５０Ａ，５０Ｂの中に供給された高温・高圧の
蒸気は、この蒸気通路５０Ａ，５０Ｂの中で凝縮しなが
ら対流を起こし、前記分離室５２の外周に構成されてい
る加熱室５７の中に流入する。このため乾燥路３９Ａ，
３９Ｂから分離室５２に入った前記の蒸発水分は、加熱
室５７の中の高温・高圧蒸気により再び加熱されて完全
に蒸発し、前記熱交換器３３の蒸気室３４に送られ、前
述したように汚泥の加熱に供される。なお前記加熱室５
７の高温・高圧蒸気及びその凝縮水は、スチームトラッ
プ５８に入って液化された後に給水タンク５９に回収さ
れる。この給水タンク５９内に回収された温水はポンプ
６０の駆動によりパイプ６１を通じてボイラー６２に給
水され、水及びその熱量が再利用される。

【００１４】前記ホッパー５５で受けられた乾燥後の汚
泥は、ベルトコンベアー５６により前記ボイラー６２の
燃焼室に送られる。このボイラー６２の燃焼室には重油
等の燃料が供給されて一種の焼却炉として機能し、汚泥
は焼却されて灰化する。またこの燃焼熱によって生じた
高温・高圧蒸気は前記パイプ５１を通じて前記乾燥器３
８の蒸気通路５０Ａ，５０Ｂに供給され、前述したよう
に乾燥路３９Ａ，３９Ｂの中を強制移送される汚泥の間
接加熱に供される。

【００１５】

【発明の効果】このように本発明は、高温・高圧の蒸気
の熱を有効に利用することで、汚泥に含まれている水分
を効率よく除去し、その後の汚泥を焼却により容易に灰
化するこどができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】汚泥処理装置の水切り処理及び脱水処理工程を
表した説明図である。

【図２】汚泥処理装置の加熱処理、乾燥処理及び焼却処
理の各工程を表した説明図である。

【符号の説明】

２０ 脱水機 ３３ 熱交換器 ３８ 乾燥器 ３９Ａ，３９Ｂ 乾燥路 ５０Ａ，５０Ｂ 蒸気通路 ５２ 分離室 ５７ 加熱室 ６２ ボイラー（焼却炉）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水分が含まれている有機汚泥を脱水機に
   よりある程度まで脱水し、かつ熱交換器で加熱した後に
   乾燥器に送り込み、この乾燥器で乾燥させた汚泥を焼却
   炉で焼却する汚泥処理装置において、 前記乾燥器は、前記熱交換器から送り込まれた汚泥を強
   制的に移送する乾燥路と、この乾燥路の外周に構成され
   て高温・高圧の蒸気の供給により乾燥路の中を間接的に
   加熱する蒸気通路とを備え、 さらに前記乾燥路の終端部位には、ここから送り出され
   た乾燥後の汚泥と蒸発水分とを分離する分離室が設けら
   れ、この分離室で分離された汚泥を前記焼却炉に送り込
   むとともに、蒸発水分を前記熱交換器の高熱側に送るこ
   とを特徴とした汚泥処理装置。
2. 【請求項２】 前記分離室の外周には加熱室が構成さ
   れ、この加熱室に前記蒸気通路の高温・高圧の蒸気が供
   給されるように構成されていることを特徴とする請求項
   １記載の汚泥処理装置。