JP2013154265A - スラッジ乾燥処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
鍍金スラッジの如き含水率が高いスラッジ類を、比較的簡単な構造の装置を用いて、短時間の内に低コストにて充分乾燥したサラサラ状態に処理して、処理費用の低減化を図る。
【解決手段】
乾燥槽１の内部を複数枚の多孔板２…を用いて上槽室１Ｈと下槽室１Ｌの上下２室に分割し、上槽室１Ｈにスラッジを積み込み、下槽室１Ｌ側から熱風を送り込んでスラッジを乾燥処理し、乾燥後は、これを多孔板２…を回動して下槽室１Ｌに落とし込み、更に、底板１Ｘ，１Ｘを開いて下方に排出する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、スラッジを乾燥して処理するスラッジ乾燥処理装置に関するものであって、具体的には、鍍金の際に生じる鍍金スラッジの様に、多くの水分を含んだ固まり状のスラッジを、乾燥してサラサラ状にすることによって、その重量と体積を減らすことを可能にしたスラッジ乾燥処理装置に関するものである。

水分を多く含んだ固まり状の鍍金スラッジは、全体が茶色系の濃い色をしていて、その含水率は約７５％前後で、而も、大小の分裂した固まりになっている。また、その固まりの大きさは約３〜６ｃｍ^２であり、厚みは約１〜３ｃｍであって、崩れにくい性質を備えており、加えて、全体として粘土状で容器やスコップ等にまとわり着いてしまう性質を有しているため、非常に扱いずらく、その引き取り処理費用も例えば「２２円／Ｋｇ×スラッジ重量」と、高額化してしまう問題があった。

そこで、例えば特許文献１や特許文献２、或いは、特許文献３に記載の処理方法および処理装置、或いは、乾燥回収装置や脱水装置を用いることにより、上述したスラッジの重量を軽くして、その引き取り処理費用の軽減化（低減化）を図ることが考えられた。

特開平５−２２０３１４号公報 特開２００１−１８０００号公報 特開２００４−１７４４３４号公報

ところが、前記特許文献１に記載の「スラッジ乾燥回収方法とそのための装置」は、スラッジと空気とを槽内に導入して高速スピンを与えることによって、スラッジ泡を発生させ、このスラッジ泡を第一の槽の上部から第二の槽に導入する時に、乾燥熱風の吹き付けによって高速スピンを与えることにより、スラッジ泡を飛散させて乾燥造粒化させ、この乾燥造粒化されたスラッジを粉体として回収するように構成しているため、装置の構成が非常に複雑で、処理費用が高額化してしまう問題があった。

また、前記特許文献２に記載されている「スラッジの処理方法および処理装置」は、沈殿装置にて沈殿分離後のスラッジを、脱水装置による脱水処理により含水率を６０％以下とした後、乾燥粉砕装置による熱風乾燥によって、含水率２０％以下に乾燥して粉砕することにより、粒度１５ｍｍ以下の乾燥スラッジと成し、この乾燥スラッジを更に風力粉砕装置で再粉砕することによって、平均粒径が１０μｍ以下の微粒子を得るように構成されているため、前記特許文献１に記載の装置よりも、遙かに複雑化した装置類が必要になり、処理費用の更なる高額化を招いてしまう問題があった。

また、前記特許文献３に記載の「スラッジ回収濾布及びそれを用いた脱水濾過装置」は、濾布を用いた脱水濾過装置によって、有用な鍍金スラッジが含有された鍍金液から、有用な金属を回収するようにした構成であるため、多くの水分を含んだスラッジを、乾燥してその重量と体積を減らすことを目的とする本発明とは、技術の根本が異なっていて、斯る回収濾布と脱水濾過装置を、そのまま前述した崩れにくい性質を備え、且つ、約３〜６ｃｍ^２で、約１〜３ｃｍの厚みを有する大小の分裂した固まり状の鍍金スラッジの処理に使用することは、構造的に不可能であった。

従って、本発明の技術的課題は、大小の分裂した固まり状を成し、且つ、含水率が高い鍍金スラッジの如きスラッジ類を、比較的簡単な構造の装置を用いて充分に乾燥して、重量を軽く出来る様に工夫することによって、安いコストにてその引き取り処理費用を軽減化することを可能にしたスラッジ乾燥処理装置を提供することである。

上記の技術的課題を解決するために、本発明で講じた手段は以下の如くである。

（１） 本発明の請求項１に係るスラッジ乾燥処理装置は、含水率が高く、大小の分裂した固まり状を成すスラッジを乾燥処理することができるスラッジ乾燥処理装置であって、
上面を開口した乾燥槽の内部を、複数枚の開閉式多孔板によって上槽室と下槽室の上下２室に仕切って、上槽室の内部へは未処理のスラッジを投入自在と成し、下槽室の内部へは、一側面に開口形成した吹込口より乾燥用の熱風を吹き込んで、上記上槽室内の多孔板上に積み込まれているスラッジを乾燥処理するように構成すると共に、
上記複数枚の多孔板の夫々を、ハンドル操作又はモータの駆動操作によって開放回動して、各多孔板上の乾燥処理済みスラッジを、前記下槽室内へ落とし込み自在に構成すると共に、
上記下槽室の底板を開放操作自在に構成して、当該下槽室内に落とし込まれた乾燥処理済みスラッジを下方へ排出できるように構成したことを特徴としている。

（２） また、本発明の請求項２に係るスラッジ乾燥処理装置は、前記乾燥槽の全体、又は、少なくとも前記乾燥処理済みスラッジが落とし込まれた乾燥槽の下槽室が、任意の場所に向けて移動自在に構成されていることを特徴としている。

（３） 更に、本発明の請求項３に係るスラッジ乾燥処理装置は、前記下槽室の一側面に開口形成した吹込口に対して、乾燥用の熱風を吹き込むガスバーナー若しくはジェット蒸気ファンから成る乾燥機の熱風吹出口を、抜き差し自在に構成したことを特徴としている。

上記（１）で述べた請求項１に係る手段によれば、上槽室内の多孔板上に積み込まれたスラッジは、下槽室内に吹き込まれて、各小孔より吹き上がる熱風に晒されて乾燥される。また、この様に乾燥された後の各スラッジは、ハンドル操作又はモータの駆動操作によって各多孔板を開放回動することにより、下槽室内に落とし込むことができると共に、この様にして下槽室に落とし込まれた乾燥処理墨のスラッジは、下槽室の底板を開くことによって、例えばホッパーや捕集槽等の処理槽や輸送車両等へ、容易に排出処理することが可能と成る。

また、上記（２）で述べた請求項２に係る手段によれば、乾燥槽の全体、又は、少なくとも乾燥処理済みスラッジが落とし込まれた前記下槽室は、これをクレーンや移動用の車輪と言った各種の移動手段を用いて任意の場所へ自由に移動することができるため、乾燥処理済みスラッジの廃棄や再利用等の後処理作業を、能率良く済ませることを可能にする。

更に、上記（３）で述べた請求項３に係る手段によれば、前記下槽室の内部に乾燥用の熱風を吹き込むガスバーナー若しくはジェット蒸気ファンの熱風吹出口が、下槽室の熱風吹込口に対して抜き差し自在、即ち、取り外し自在に構成されているため、前記乾燥槽の移動時には、これ等ガスバーナーやジェット蒸気ファンを取り外すことにより、乾燥槽の移動を容易に行うことを可能にする。

以上述べた次第で、本発明に係るスラッジ乾燥処理装置によれば、含水率が高く、而も、大小の分裂した固まり状を成す鍍金スラッジ等のスラッジを、ガスバーナーやジェット蒸気ファン等から噴射される熱風によって乾燥させて、当初約７５％前後だった含水率を、約３０％前後のサラサラ状態に乾燥して、その体積も約６０％カットできるものであって、その結果、スラッジ引き取り料金を、従来の料金に比較して約４５％カットすることができる経済性を発揮することができる。

また、本発明によってサラサラ状態に乾燥されたスラッジは、容器類やスコップ類等にまとわりつくこともなく、排出や廃棄等の各種作業を容易に行うことを可能にする利点を発揮することができると共に、乾燥に必要なランニングコスト（都市ガス（１３Ａ）料金＋電気料金）も、わずか約５．４円／Ｋｇと、極めて安く済ませることができる経済的利点も発揮できるものであって、スラッジの容積、重量、処理費用の全てを、夫々約１／３に減少できる経済的利点を備えている。

乾燥機としてガスバーナーを使用している本発明の実施例に係るスラッジ乾燥処理装置の全体を示した斜視図。 乾燥機としてジェット蒸気ファンを使用している本発明の実施例に係るスラッジ乾燥総理装置の全体を示した正面斜視図。 本発明で使用する乾燥槽の底板が開いている状態の実施例を示した構成図。 本発明で使用する乾燥槽の一例を示した平面図。 図４に示した乾燥槽の正面図。 図４に示した乾燥槽の側面図。 図４に示した乾燥槽の内部構造を説明した構成図。

以下に、本発明に係るスラッジ乾燥処理装置の実施の形態を図面と共に説明すると、図１と図２は本発明の全体の構成を説明した斜視図であって、これ等の図面において符号１で全体的に示したのは、全体を金属板を用いて上面開放型の略ボックス状に造った乾燥槽であって、２Ｓ…は上面が開放された矩形状の空間を構成する計４枚の囲い板（側壁板）で、乾燥槽１の全体はこの４枚の囲い板２Ｓ…と左右の底板１Ｘ，１Ｘ（図３参照）とによって、上面解放方で有底の略ボックス状に形成され、且つ、この乾燥槽1は、四隅に設けた支持台４Ｘ…に取り付けられているキャスター４…を用いて、希望する場所に自由に移動可能に構成されている。

また、２…は上記乾燥槽１の内部を上槽室１Ｈと下槽室１Ｌの上下２室に仕切る複数枚（図面では計７枚）の多孔板で、多数の小孔２Ｈ…を穿設したこれ等各多孔板２…は、図１と図２並びに図４に示す如く、上記乾燥槽１内の下槽室１Ｌの内部横方向に、間隔的に且つ回動自在に架設されている回動軸５…の夫々に固定されている。

また、上記の各回動軸５…は、上槽室１Ｈ内に積み込んだスラッジ（図示省略）を乾燥させる通常運転時には、図１、図２，或いは、図４に示すように、各多孔板２…を水平状態、即ち、乾燥槽１の内部を上槽室１Ｈと下槽室１Ｌの上下２室に完全に区画する状態に維持するが、乾燥したスラッジを下槽室１Ｌに落とし込む時は、各多孔板２…を夫々垂直状態に略９０度回動して、各多孔板２…間の隙間（間隔）から、乾燥を終えたスラッジを下槽室１Ｌに落とし込む仕組みに成っている。

更に図１において符号１０で全体的に示したのは、上記乾燥槽１の下槽室１Ｌ内に加熱した空気を送り込むガスバーナーであって、間接型熱風発生装置としてのガスバーナー１０は、ガスバーナー部１２と循環ファン１３を備え、且つ、熱風吹出口１１を備えていて、この熱風吹出口１１を前記下槽室１Ｌの側面に開口形成した吹込口３に差し込むことにより、熱風を下槽室１Ｌ内に吹き込み自在に構成されている。

図２は、前述した間接型熱風発生装置として、第１図に示したガスバーナー１０に代えて、ジェット蒸気ファン２０（蒸気を使用した熱風発生器）を使用した本発明の他の実施例を示したものであって、図中、２１は排気口、２２はジェット蒸気ファン２０から供給される熱風を、前記乾燥槽１の下槽室１Ｌに送り込む蛇腹ホースで、この蛇腹ホース２２の先端部に取付た熱風吹出口２３の先端口（図示省略）が、乾燥槽１の下側部側面、即ち、上記下槽室１Ｌの側面に開口形成された吹込口３に対して、嵌め込み自在に構成されている。

従って、図２の如く蛇腹ホース２２の熱風吹出口２３を下槽室１Ｌの吹込口３に嵌め込んで、ジェット蒸気ファン２０の駆動を行えば、ジェット蒸気ファン２０から発生する９０℃前後の熱風が、蛇腹ホース２２を通して乾燥槽１の下槽室１Ｌ内に吹き込まれ、次いで、各多孔板２…の各小孔２Ｈ…を通して上方に吹き上げられるため、積み込みによって多孔板２…の上面に載置されたスラッジ（図示省略）が、この吹き上げられた熱風によって乾燥される仕組みに成っている。

また、上記各多孔板２…の底面中央長手方向には、取付軸５…が固定部材２Ｔ（図３参照）を用いて夫々一体に取付けられていて、これ等各取付軸５…の両端部が、前記乾燥槽１の両外側板を貫いて、図３乃至図６に示す如く、両外側板の外側面に設けた軸受部５Ｒ…に対して回転自在に軸支されいる。

次に、図４と図７において、８は複数の軸受体８Ｅ…を用いて、上記乾燥槽１の側部外側面の長手方向に沿わせて回転操作自在に装着した操作軸、８Ｘ…はこの操作軸８の長手方向に間隔をあけて取付けたピニオンで、これ等各ピニオン８Ｘ…は、前述した各取付軸５…の外端部に取付けた連動歯車５Ｋ…に噛合されていて、前記操作軸８をその一端部に取付けた開閉用ハンドル８Ｗを用いて回転操作すると、上記各ピニオン８Ｘ…と各連動歯車５Ｋ…との噛合によって、これ等各連動歯車５Ｋ…を取付けた各取付軸５…が回転して、各取付軸５…に取付けられている多孔板２…が開閉回動する仕組みに成っている。

即ち、スラッジを乾燥させる乾燥運転に際しては、各多孔板２…は図１、図２、図４に示す如く全て平面状に維持されて、スラッジの投入を受け入れる仕組みに成っている。従って、各多孔板２…の横幅は、スラッジの投入に際しては各多孔板２…の間に隙間が生じないように、側縁同士が密接するように構成され、且つ、これ等各多孔板２…の密接状態（平面状態）は、前記各ピニオン８Ｘ…と各連動歯車５Ｋ…の噛合によって維持される仕組みに成っている。

また、以上の如く上槽室１Ｈの内部で平面状態が維持されて、底板としての機能を発揮している各多孔板２…は、前述した熱風の吹き込みによって積み込んだスラッジの乾燥処理が終えると、前記の開閉用ハンドル８Ｗの回転操作、又は、モータ（図示省略）の駆動操作による操作軸８の軸方向への回転により夫々水平状態から垂直状態又は垂直に近い角度に回動されて、乾燥処理されたスラッジを下槽室１Ｌの内部に落とし込むように構成されている。

更に図７において、７Ｓは前記操作軸８と同様に、複数の軸受体７Ｅ…を用いて、上記乾燥槽１の側部外側面の長手方向に沿わせた状態にて、回転操作自在に取付けた回転作動軸で、７Ｗはこの回転作動軸７Ｓの断面角形に形成した外端部であって、当該外端部７Ｗは、前記操作軸８や当該回転作動軸８、或いは、各ピニオン８Ｘ…及び各連動歯車５Ｋ…等を含む連動機構を覆うために、前記乾燥槽１の一側部に設けたカバー１Ｗ（図３、図４参照）の一端面より、前記開閉用ハンドル８Ｗの下側部に突出していて、専用の操作ハンドル（図示省略）等を用いて、作業員等が回転操作できる仕組みになっている。

更に図３と図７において、７Ｒは上記回転作動軸７Ｓの内端部に取付けた作動歯車、６は上記下槽室１Ｌの中央内部に回転自在に横架した巻取り軸、６Ｚはこの巻取り軸６の前記カバー１Ｗ内に突出した外端部に取付けられていて、上記作動歯車７Ｒと噛合する連動歯車で、上記回転作動軸７Ｓを操作ハンドルやモータ等の回転手段を用いて回転操作すると、これ等作動歯車７Ｒと連動歯車６Ｚとの噛合によって、巻取り軸６を正逆方向に自由に回転できるように構成されている。尚、図１及び図２には、前述した開閉用ハンドル８Ｗやカバー１Ｗの記載が見あたらないが、これは作図の便宜上省略したものである。

図３において、７，７は上述した構成の巻取り軸６の中間部分に、左右に間隔をあけて取付けたリール又はロール構造の巻取りドラムであって、これ等左右の巻取りドラム７，７と、上記下槽室１Ｌの底板を構成する左右の底板１Ｘ，１Ｘとの間には、これ等両底板１Ｘ，１Ｘを開閉作動するためのチェン又はワイヤー等から成る左右の紐状体７Ｚ，７Ｚが取付けられている。

以上の如き構成により、上記の巻取り軸６を前記回転作動軸７Ｓを操作して巻取り方向に回転作動すると、図３に示す状態から左右の紐状体７Ｚ，７Ｚの一端が巻取りドラム７，７側に順次巻き取られて、左右の底板１Ｘ，１Ｘを図５、図６並びに図７に示す如く、下槽室１Ｌの底を閉じた状態にすることができる。

また、上記の巻取り軸６をロックを外して例えばタンクやホッパー等の上で反対の巻き戻し方向に回転操作した場合には、左右の巻取りドラム７，７から順次左右の紐状体７Ｚ，７Ｚが送り出されるため、左右の底板１Ｘ，１Ｘが図３の如く下方に開いて、下槽室１Ｌ内の乾燥処理済みのスラッジを、開いた左右の底板１Ｘ，１Ｘの間から下方のタンクやホッパ等（図示省略）内へ排出することができる。

本発明に係るスラッジ乾燥処理装置は以上述べた如き構成であるから、実施に際しては、先ず開閉用ハンドル８Ｗを回転操作して、各多孔板２…を図１、図２並びに図４に示す隙間の無い平坦な状態にセットした後、上槽室１Ｈの内部にこれから乾燥処理するスラッジを積み込み、次いで、吹込口３にガスバーナー１０又はジェット蒸気ファン２０の熱風吹出口１１，２３のいずれかを嵌め込んで、これ等ガスバーナー１０又はジェット蒸気ファン２０から熱風を下槽室１Ｌ内に吹き込めば、熱気が多孔板２…の各小孔２Ｈ…から吹き上がるため、この多孔板２…上に積み込んだスラッジを加熱、乾燥させることができる。

また、テストの条件を、処理前スラッジ温度２７℃、テスト時外気温度約３０℃、熱風吹出温度８７〜９０℃とした、本発明によるスラッジ乾燥テストによれば、処理後は、スラッジ含水率約３１％で、スラッジ重量約７０％及び体積約６０％が各々カットされる結果を得ることができた。

また、本発明の実施テストによれば、そのランニングコスト（都市ガス（１３Ａ）料金＋電気料金）が、わずか５．４円／Ｋｇであることが判明した。更に本発明によれば、スラッジを乾燥処理することで、引き取り料金を約４４％カットして、処理費用が今までの約５０％ＯＦＦとなったことが明らかになった。その結果、本発明の実施によって、スラッジの容積、重量、処理費用の全てが、約１／３〜１／２に減縮されて、毎日排出されるスラッジの処理を簡単に、且つ、低コストにて実現できることが判明した。

１ 乾燥槽
１Ｈ 上槽室
１Ｌ 下槽室
１Ｘ 底板
２ 多孔板
２Ｈ 小孔
３ 吹込口
４ キャスター
５ 回動軸
６ 巻取り軸
７ 巻取りドラム
７Ｚ 紐状体
１０ ガスバーナー
１１ 熱風吹出口
２０ ジェット蒸気ファン
２３ 熱風吹出口

Claims (3)

1. 含水率が高く、大小の分裂した固まり状を成すスラッジを乾燥処理することができるスラッジ乾燥処理装置であって、
   上面を開口した乾燥槽の内部を、複数枚の開閉式多孔板によって上槽室と下槽室の上下２室に仕切って、上槽室の内部へは未処理のスラッジを投入自在と成し、下槽室の内部へは、一側面に開口形成した吹込口より乾燥用の熱風を吹き込んで、上記上槽室内の多孔板上に積み込まれているスラッジを乾燥処理するように構成すると共に、
   上記複数枚の多孔板の夫々を、ハンドル操作又はモータの駆動操作によって開放回動して、各多孔板上の乾燥処理済みスラッジを、前記下槽室内へ落とし込み自在に構成し、且つ、上記下槽室の底板を開放操作自在に構成して、当該下槽室内に落とし込まれた乾燥処理済みスラッジを下方へ排出できるように構成したことを特徴とするスラッジ乾燥処理装置。
2. 前記乾燥槽の全体、又は、少なくとも前記乾燥処理済みスラッジが落とし込まれた乾燥槽の下槽室が、任意の場所に向けて移動自在に構成されていることを特徴とる請求項１に記載のスラッジ乾燥処理装置。
3. 前記下槽室の一側面に開口形成した吹込口に対して、乾燥用の熱風を吹き込むガスバーナー若しくはジェット蒸気ファンから成る乾燥機の熱風吹出口を、抜き差し自在に構成したことを特徴とする請求項１に記載のスラッジ乾燥処理装置。