JP2006181551A - ガス抜き装置及びこれを設けた汚泥搬送設備 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送管路の任意の位置に設置が可能で、搬送管路内に滞留したガスを確実に排出することができるガス抜き装置、及びこれを設けた汚泥搬送設備を提供する。
【解決手段】汚泥処理装置６へ汚泥を搬送する搬送管路４内に発生するガスを排出するための、ガス抜き装置１０であって、前記搬送管路４に取付けたガス抜き管１１と、該ガス抜き管を囲うように設けられた汚泥貯留タンク１２と、を備え、該汚泥貯留タンク１２は、前記ガス抜き管１１のガス流出口１１ａから吐出される汚泥を貯留するとともに、該ガス流出口１１ａから流出するガスを、ガスと汚泥との比重差により、前記汚泥から分離するように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガス抜き装置及びこれを設けた汚泥搬送設備に関し、詳しくは汚泥処理装置の稼動停止中に、搬送管路内に滞留した汚泥から発生したガスを搬送管路の外部へ排出する装置、及びこれを設けた汚泥搬送設備に関するものである。

図５に示すように、汚泥ホッパ２から排出された汚泥を、搬送ポンプ３により搬送管路４を介して、乾燥機や焼却炉等の汚泥処理装置６に搬送する工程において、遮断弁５を閉じ、汚泥処理装置６の稼動を停止させている状態では、搬送管路４内に滞留した汚泥が醗酵（嫌気性醗酵）し、可燃性ガスが発生してしまうため、従来より、この搬送管路４に、ガス抜き配管１を設け、搬送管路内で発生したガスをこのガス抜き配管１から排出し、搬送管路４内がガスにより高圧になるのを防止している（例えば、特許文献１参照）。なお、このガス抜き配管１には戻り弁１Ａが取付けられており、汚泥処理装置６の稼動時は閉じられており、停止時に開放されるものである。
特開２００３−２３６５８７号公報

しかしながら、図５に示すように、一般的に、搬送ポンプ３の位置よりも汚泥処理装置６側の遮断弁５近傍が高所となるため、汚泥とガスの比重差により、遮断弁５近傍の搬送管路４の高所部分にガスが溜まることが多く、従来のガス抜き方式のように汚泥ホッパ２や搬送ポンプ３近傍にガス抜き配管１を設けた場合には、ガス抜き配管１から離れた位置である遮断弁５近傍の可燃性ガスがガス抜き配管１まで戻りきらず、残留することが多い。この場合、汚泥処理装置６の設備立ち上げ時に遮断弁５を開としたときに、汚泥処理装置６側に可燃ガスが一気に流出する危険性があり、汚泥処理装置６を破壊する虞がある。

また、上記のことを避けるため、遮断弁５近傍でガス抜きを行なう場合（図示せず）、ガス抜き位置から汚泥ホッパ２までのガス抜き配管１が必要となり、コストがかかる。さらに、ガス抜き配管１には、ガスと共に汚泥が流入してくるので、ガス抜き配管１が長すぎると、汚泥がガス抜き配管１の途中で固化して配管内が詰まってしまうという問題がある。

そこで、本発明の主たる課題は、搬送管路の任意の位置に設置が可能で、搬送管路内に滞留したガスを確実に排出することができるガス抜き装置、及びこれを設けた汚泥搬送設備を提供することにある。

上記課題を解決した本発明は、次のとおりである。
＜請求項１記載の発明＞
請求項１記載の発明は、汚泥処理装置へ汚泥を搬送する搬送管路内に発生するガスを排出するための、ガス抜き装置であって、前記搬送管路に取付けたガス抜き管と、該ガス抜き管を囲うように設けられたと、を備え、該汚泥貯留タンクは、前記ガス抜き管のガス流出口から吐出される汚泥を貯留するとともに、該ガス流出口から流出するガスを、ガスと汚泥との比重差により、前記汚泥から分離するように構成された、ことを特徴とするガス抜き装置である。

（作用効果）
ガス抜き管と汚泥貯留タンクとを設け、汚泥貯留タンクをガス抜き管のガス流出口から吐出される汚泥を貯留するとともに、ガス流出口から流出するガスを、ガスと汚泥との比重差により、汚泥から分離するように構成することにより、その後のガスと汚泥の処理経路を分離することができる。このため、従来のように汚泥ホッパまでガスや汚泥を戻すための管路を設ける必要がないので、設備コストを削減することができると共に、汚泥が戻し用の管路の途中で固化して配管内が詰まってしまうことが生じることがない。また、上記構成により搬送管路の任意の位置に設置が可能となる。

＜請求項２記載の発明＞
請求項２記載の発明は、前記汚泥貯留タンク内には水が溜められており、前記汚泥貯留タンク内に溜められた貯留水の水位が前記ガス抜き管のガス流出口より高い状態にある構成とされた、請求項１記載のガス抜き装置である。

（作用効果）
汚泥貯留タンク内に溜められた貯留水の水位が前記ガス抜き管のガス流出口より高い状態にある構成とすることによって、流出口近傍で汚泥が固化することに起因する、ガス抜き管内でのガス詰まりを防止することができる。汚泥貯留タンク内に水が貯められている場合でも、比重としてはガス＜水＜汚泥の順に重くなっていくので、汚泥は水と共に汚泥貯留タンク内に溜まるが、ガスは上部に放出され、確実にガスと汚泥を分離することができる。

＜請求項３記載の発明＞
請求項３記載の発明は、前記汚泥貯留タンクには、この貯留タンクの内周面に対して洗浄水を噴射する噴射装置が設けられた構成とされた、請求項１又は２記載のガス抜き装置である。

（作用効果）
貯留タンクの内周面に対して洗浄水を噴射する噴射装置が設けられた構成とすることにより、汚泥貯留タンク内にこびりついた汚泥を洗い流すことができ、汚泥貯留タンク内の洗浄性を向上させることができる。

＜請求項４記載の発明＞
請求項４記載の発明は、汚泥を搬送する搬送管路を有し、この搬送管路の出口側には、開閉自在の遮断弁を介して前記汚泥処理装置が連結された汚泥搬送設備であって、請求項１乃至３のいずれか１項記載のガス抜き装置を、前記搬送管路の遮断弁から１０ｍ以内の搬送管路の入口側に設置した、ことを特徴とする汚泥搬送設備である。

（作用効果）
一般的に、汚泥を圧送する搬送ポンプ等の圧送手段の位置よりも汚泥処理装置側の遮断弁近傍が高所となるため、汚泥とガスの比重差により、遮断弁近傍にガスが溜まることが多く、この遮断弁近傍から遠い所にガス抜き装置を設置しても、すべてのガスを抜くことができないが、この遮断弁近傍から１０ｍ以内の所に請求項１乃至３のいずれか１項記載のガス抜き装置を設置すれば、ガスを確実に抜くことができる。

本発明によれば、搬送管路の任意の位置に設置が可能となるため、搬送管路内に滞留した汚泥の醗酵により発生したガスを確実に排出することができる等の利点がもたらされる。

以下、本発明の実施の形態を説明する。
＜ガス抜き装置の構成＞
本発明に係るガス抜き装置１０は、汚泥処理装置６に連結する汚泥を搬送する搬送管路４中において、汚泥処理装置６の稼動停止中に搬送管路４内に滞留した汚泥が醗酵（嫌気性醗酵）し、発生した可燃性ガスを搬送管路の外部へ排出する装置であり、図１に示すように、汚泥ホッパ２から排出された汚泥を、搬送ポンプ３により搬送管路４を介して、乾燥機や焼却炉等の汚泥処理装置６に搬送する汚泥搬送設備において、汚泥処理装置６への汚泥の搬送を制御する遮断弁５の近傍に設置されている。

一般的に、搬送ポンプ３の位置よりも汚泥処理装置６側の遮断弁５近傍が高所となるので、汚泥とガスの比重差により、遮断弁５近傍にガスが溜まることが多いため、ガス抜き装置１０は、遮断弁５から１０ｍ以内の搬送管路４の入口側に設けられている。遮断弁５から１０ｍ超であると、遮断弁５近傍のガスがガス抜き装置１０まで戻りきらず、残留する場合があるからである。

ガス抜き装置１０の構成としては、ガス抜き管１１と、汚泥貯留タンク１２と、を備えている。
このうち、ガス抜き管１１は、ガス抜き管本体１１Ａと、ガス抜き弁１１Ｂとを備えており、ガス抜き弁１１Ｂを開にすることにより、ガス抜き管本体１１Ａ内をメタンガス等の可燃性ガスが上昇し、ガス抜き管本体１１Ａの先端に形成された流出口１１ａからこの可燃性ガスが流出するようになっている。図２に示すように、ガス抜き管本体１１Ａの先端側が垂直から水平方向に曲げられてエルボになっているのは、想定外の圧力でガスが流出した場合でも、後述する汚泥貯留タンク１２の壁面で堰き止め、外部に汚泥が飛散することを防止するためである。ただし、必ずしもエルボを形成する必要はなく、図示はしないが、例えば、ガス抜き管本体１１Ａの先端側を封じて、ガス抜き管本体１１Ａの側壁から可燃性ガスを流出させるようにしてもよく、又はガス抜き管本体１１Ａの先端部分をＴ字型にしておき、２方向から可燃性ガスを流出させるようにしてもよい。

ガス抜き管本体１１Ａの先端から流出した可燃性ガスは、汚泥との比重差により分離されて、汚泥貯留タンク１２の上部開口から大気に開放される。なお、直接大気に開放する代わりに、汚泥貯留タンク１２の上部開口に管路（図示せず）を連結し、脱臭設備等に可燃性ガスを導き入れてもよい。このガス抜き管本体１１Ａにおいて、可燃性ガスが流出される流出口１１ａの高さ、すなわちガス抜き管本体１１Ａの搬送管路４からの立ち上がり高さ（図２に示す高さＨ）は、１ｍ以下であることが好ましい。１ｍ超であると、ガス抜き管本体１１Ａ中で閉塞が起こり、ガスが残留する場合があるので好ましくないからである。なお、図２では、ガス抜き管本体１１Ａを汚泥貯留タンク１２の底面から貫通させているが、これに限らず、図４に示すように、汚泥貯留タンク１２の側面から貫通させてもよい。この場合には、ガス抜き管本体１１Ａの搬送管路４からの立ち上がり高さＨを、図２の場合よりもガス抜き弁１１Ｂの高さ分だけ低く抑えることができる。また、ガス抜き管本体１１Ａを汚泥貯留タンク１２の上面から貫通させることも可能である。このガス抜き管本体１１Ａの材質としては、ＳＵＳ３０４等を用いることができる。

汚泥貯留タンク１２は、前述したように、汚泥が飛散することを防止する機能を有すると共に、可燃性ガスの流出に伴って吐出され、比重差によりガスと分離された汚泥を貯留して、可燃性ガスと汚泥とを分離する機能を有している。汚泥貯留タンク１２の底面は、ガス抜き管本体１１Ａの流出口１１ａ方向に向かって下方に傾斜しており、流出口１１ａから流出した汚泥を溜めると共に、汚泥貯留タンク１２の側面の最下部に形成された排出口１２Ａから、汚泥貯留タンク１２内の汚泥を完全に排出できるようになっている。排出された汚泥は、最終的に水処理設備に返流し、再処理されることが好ましい。このとき排出管１５を既存の汚水配管に接続して排出すると良い。このように、ガスと汚泥との比重差を利用して、汚泥とが可燃性ガスを分離するように構成することにより、その後のガスと汚泥の処理経路を分離することができ、ガス抜き装置１０を搬送管路の任意の位置に設置が可能となっている。なお、汚泥貯留タンク１２の材質としては、ＳＵＳ３０４等を用いることができる。

汚泥貯留タンク１２の側面の上方には、洗浄水が流入する洗浄水入口１２Ｂが形成されており、この洗浄水入口１２Ｂから供給された洗浄水は、少なくとも流出口１１ａよりも高い水位になるように、すなわち、流出口１１ａが水没した状態になるように、貯留水として汚泥貯留タンク１２内に貯められている。このことによって、流出口１１ａ近傍で汚泥が固化することに起因するガス抜き管１１内でのガス詰まりを防止することができる。そして、汚泥貯留タンク１２内に水が貯められている場合でも、比重としてはガス＜水＜汚泥の順に重くなっていくので、汚泥は水と共に汚泥貯留タンク１２内に溜まるが、可燃性ガスは上部に放出されるものである。なお、外部への汚泥の飛散の防止のみを考えれば、必ずしも洗浄水を泥貯留タンク１２内に貯めておく必要はない。本発明に係るガス抜き装置１０では、可燃性ガスと汚泥が完全に分離されて、それぞれを別々に処理することができるため、従来のように汚泥ホッパまでガスや汚泥を戻すための管路を設ける必要がないので、設備コストを削減することができると共に、汚泥が戻し用の管路の途中で固化して配管内が詰まってしまうことが生じることがない。

汚泥貯留タンク１２の洗浄水入口１２Ｂには、供給管１３が連結されており、洗浄水が供給管１３から供給弁１３Ａを介して洗浄水入口１２Ｂに供給されるようになっている。また、排出口１２Ａには、排出管１５が連結されており、途中に排出弁１５Ａが設けられており、汚泥貯留タンク１２に溜められた水と共に、吐出した汚泥が排出されるようになっている。

さらに、汚泥貯留タンク１２内の洗浄性を向上させるために、汚泥貯留タンク１２の上方に上部スプレーノズル１４Ｂを、汚泥貯留タンク１２の底面に下部スプレーノズル１４Ｃを設けて、これらから洗浄水を汚泥貯留タンク１２の内周面に噴射するようにしてもよい。上部スプレーノズル１４Ｂと下部スプレーノズル１４Ｃは、供給弁１４Ａを介して供給管１４に接続され供給弁１４Ａの開閉により洗浄水の供給が調整されるものである。下部スプレーノズル１４Ｃは、図示はしないが、汚泥貯留タンク１２の底面に這わされた配管に複数のノズルが形成され、この複数のノズルから洗浄水が底面に沿って噴射されるものである。これら、上部スプレーノズル１４Ｂや下部スプレーノズル１４Ｃ等はより洗浄性を高めるためのものであって、本発明においては必ずしも必要とされない。

＜ガス抜き装置の操作方法＞
搬送管路４内を汚泥が移動し、汚泥処理装置６に供給され、汚泥が処理されている稼働状態においては、ガス抜き管１１のガス抜き弁１１Ｂが閉じられている。なお、予め汚泥貯留タンク１２内には、少なくとも流出口１１ａよりも高い水位になる程度に洗浄水が溜められている。

汚泥処理装置６における処理が停止された状態で、ガス抜き弁１１Ｂを開く。これにより、搬送管路４内に滞留した汚泥が嫌気性醗酵することにより発生した可燃性ガスが、ガス抜き弁１１Ｂを通ってガス抜き管本体１１Ａ内を上昇し、流出口１１ａから流出される。この際、供給弁１３Ａ、供給弁１４Ａ及び排出弁１５Ａは閉じられている。そして、一定時間経過後に排出弁１５Ａが開となり、汚泥が混在した水は排出管１５を介して排出される。このとき、供給弁１４Ａを開き、上部スプレーノズル１４Ｂ及び下部スプレーノズル１４Ｃから洗浄水を噴射させて、汚泥貯留タンク１２の各壁面にこびりつく汚泥を洗い流してもよい。

その後、排出弁１５Ａを閉じ、供給弁１３Ａを開き、汚泥貯留タンク１２内に再び一定量の水を貯留し、その後、供給弁１３Ａを閉じる。そして、再び、汚泥処理装置６が稼動する際には、ガス抜き管１１のガス抜き弁１１Ｂが閉じられるものである。本発明に係るガス抜き装置１０は汚泥処理装置６の稼働時には停止しているため、無駄な動力は削減できる。

なお、汚泥の嫌気性発酵による可燃性ガスは、汚泥が搬送管路４内に滞留している間、連続的に発生するものである。そのため、汚泥貯留タンク１２内の水は定期的に排出することが好ましい。排出間隔は特に規定するものではないが、一連の操作が一時間に一回程度、排出されるよう設定するとよい。

本発明に係るガス抜き装置を設けた汚泥搬送設備の概略図である。 汚泥貯留タンク内に水を溜めた状態のガス抜き装置の説明図である。 汚泥貯留タンク内の水を排出した状態のガス抜き装置の説明図である。 他の実施例のガス抜き装置の説明図である。 従来例のガス抜き配管を設けた汚泥搬送設備の概略図である。

符号の説明

１…ガス抜き配管、２…汚泥ホッパ、３…搬送ポンプ、４…搬送管路、５…遮断弁、６…汚泥処理装置、１０…ガス抜き装置、１１…ガス抜き管、１１Ａ…ガス抜き管本体、１１Ｂ…ガス抜き弁、１１ａ…流出口、１２…汚泥貯留タンク、１２Ａ…排出口、１２Ｂ…洗浄水入口、１３…供給管、１３Ａ…供給弁、１４…供給管、１４Ａ…供給弁、１４Ｂ…上部スプレーノズル、１４Ｃ…下部スプレーノズル、１５…排出管、１５Ａ…排出弁。

Claims (4)

1. 汚泥処理装置へ汚泥を搬送する搬送管路内に発生するガスを排出するための、ガス抜き装置であって、
   前記搬送管路に取付けたガス抜き管と、該ガス抜き管を囲うように設けられた汚泥貯留タンクと、を備え、
   該汚泥貯留タンクは、前記ガス抜き管のガス流出口から吐出される汚泥を貯留するとともに、該ガス流出口から流出するガスを、ガスと汚泥との比重差により、前記汚泥から分離するように構成された、
   ことを特徴とするガス抜き装置。
2. 前記汚泥貯留タンク内には水が溜められており、前記汚泥貯留タンク内に溜められた貯留水の水位が前記ガス抜き管のガス流出口より高い状態にある構成とされた、請求項１記載のガス抜き装置。
3. 前記汚泥貯留タンクには、この貯留タンクの内周面に対して洗浄水を噴射する噴射装置が設けられた構成とされた、請求項１又は２記載のガス抜き装置。
4. 汚泥を搬送する搬送管路を有し、この搬送管路の出口側には、開閉自在の遮断弁を介して前記汚泥処理装置が連結された汚泥搬送設備であって、
   請求項１乃至３のいずれか１項記載のガス抜き装置を、前記搬送管路の遮断弁から１０ｍ以内の搬送管路の入口側に設置した、
   ことを特徴とする汚泥搬送設備。

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