JP2017505219A - スラッジを脱臭する方法及び同方法を実施するための装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、有機液体スラッジ流の連続処理のための方法及び装置に関する。任意選択で粒状の鉱物を流れに添加したのち、スラッジ（５）が、流量ｑで、大気圧に対して過剰圧にある空気のカラムであって、縦軸（３）に沿って指定の長さＬにわたって延びチャンバ（２、４）中、流量Ｑ＞５ｑで循環する空気のカラムに注入されて流動層を形成し、その中で、スラッジ注入より上流の空気供給管と、得られる流動層より下流の出口貯留部又はダクトとの間でスラッジがエアゾール化され、ダクト又は貯留部は大気圧又は実質的に大気圧にあり、凝集剤（２１）が、チャンバより下流で流動層に連続的に導入されて、有機物を凝集させたのち、このようにして得られた固体部分が液体部分から分離され、得られる固体部分が脱臭される。

Description

本発明は、連続流又は半連続流として流量Ｑで供給されるスラッジを脱臭する方法に関する。

本発明はまた、そのような方法を具現化する、スラッジを脱臭するための装置に関する。

本発明は、たとえば散布のために、その後に使用する観点をもって、臭気の除去及び有機又は生物学的スラッジの減量の分野において特に有意な、ただし非排他的な用途を見いだす。

産業排水又は生活排水が処理されるとき、被処理水とは別に、有意な量の有機物を含有するスラッジが得られる。

このようなスラッジは、特に好気性及び嫌気性細菌の形態の微生物を含み、これらの微生物は、酸素を奪われるとすぐに嫌気レジームへと発育し、それが急速に悪臭を発生させる。

理由は、細菌の呼吸が、硫化水素、メタン及び不快臭を放つ物質、たとえばメルカプタン類又はアンモニアの形成を生じさせるからである。

一般的に、有機スラッジを処理し、除去するために、いくつかの技術が存在する。有機スラッジは、耕作地に直接散布されるか、制御された嫌気性レジームの下で炭素を抽出されることによって濃縮されるか、ベルトフィルタ又は遠心分離機によって乾燥処理されるかのいずれかである。

スラッジから水を抽出するための既存の技術は、実際、下水スラッジ中の固形物の重量が一般に排出液の全重量の０．１〜１％であることを考慮して、本質的には、固形分（全混合物の重量％単位）を約５％増す圧縮、いずれも固形分を１８〜２５％増す遠心分離又はろ過及び最後に、固形分を９０〜９５％増す乾燥（燃焼又は数週間にわたる散布による）である。

しかし、これらの後続処理は臭気の問題を解決しない。

具体的には、使用、展開及び／又は移動されている間、輸送されるスラッジは悪臭を放ち、それが、人々を危険にさらすことのない、支障のないプラント操業を妨げる。

活性酸素を放出する化合物、たとえば過酸化水素、アルカリ性過ホウ酸塩、アルカリ性過硫酸塩などでスラッジを処理するスラッジ脱臭法は既に公知である（ＦＲ２４１２５０５）。そのような方法は、特に特定の試薬の規則的かつシステム的な添加を要するため、コスト高である。

また、スラッジへの窒素酸化物ガス（ＮＯ、ＮＯ_２、Ｎ_２Ｏ、Ｎ_２Ｏ_３など）の添加を要する方法であって、スラッジと窒素酸化物ガスとの接触時間が数十分間（たとえば３００分間）である方法が公知である。

ここでの考え方は、実際の脱水処理の前に化学交換が起こるのに十分な長さの時間、スラッジを窒素酸化物ガスと接触した状態に維持することである。

このように、従来技術から公知のこれらの処理はすべて、高価かつ用いにくい試薬を添加する必要性と関連する、又は処理時間ならびにときには信頼性に劣る結果及び／又は容易に再現可能ではない結果と関連する欠点を抱えている。

これらの処理は、スラッジの脱水のような脱水を許さない、及び／又はそれに備えていない。

本発明は、特に、無臭のスラッジ及び／又は腐植質の匂いしかしないスラッジを得ることを可能にしながらも、優れた脱水及び／又は既存の技術によって得られる脱水よりも明らかに優れた脱水（公知のやり方でその後に実施される）を可能にし、それが非常に速やかに実施され、結果が得られるまでに数秒しか要しない点で、以前から公知の方法及び装置よりも良好に現実的な要件を満たすスラッジ脱臭方法及び装置を提供することを目的とする。

特に、この方法は、それだけで非常に有機系のスラッジ、すなわち、本質的にリン脂質、多糖類、細菌残渣、揮発性脂肪酸などが混入したスラッジの場合に優れた結果を得ることを可能にする（乾物（ＤＭ）の重量％と比べ、有機物＞６０重量％）。

また、装置より下流に配置された補足的な分離ツール（ベルトフィルタ又は遠心分離）と組み合わされると、最適化された収率を可能にし、たとえば、固形分を５％超、たとえば１０％増加させる。

本発明の解決手段はさらに、非常に低い電力消費しか要さず、多量の消耗品（添加物）を使用しない、又は非常に低廉な材料（圧縮気）しか使用しない。

加えて、方法は、容易に輸送可能であり、したがってアクセスしにくい場所にも設置することができる簡単かつ非常にコンパクトな装置を用いる。

本発明を用いると、作動の制約がさほど厳しくないため、連続作動が可能である。

最後に、臭気を除去する他に、本発明の処理は、他のやり方で汚染を生じさせることはない。要するに、本発明により、多孔質であり、脱水され、無臭であり、直接散布可能及び／又は使用可能である残渣でできているケーキが得られる。

この目的をもって、本発明は、特に、液体スラッジ流を、流量ｑで、大気圧と比べて高められた圧にあるチャンバに注入すると同時に空気を流量Ｑ≧５ｑで前記チャンバに注入したのち、チャンバより下流で排出させ、固体部分と液体部分とを分離させる、液体スラッジ流を連続的に処理する方法であって、
液体スラッジが有機スラッジであり、方法が、得られた固体部分の脱臭に適用され、
スラッジが、前記流量Ｑ≧５ｑで注入される高められた圧の空気のカラムに注入され、前記カラムが、縦軸に沿って所与の長さＬにわたって延び、前記長さＬ、流量及び前記カラムの高められた圧が、チャンバ中に、スラッジがエアゾール化される（aerolized）ところの流動層を、空気を供給するための管と、得られる流動層より下流のライン又は貯留部との間に形成するように設計されており、
前記流動層が、大気圧又は実質的に大気圧に加圧されている前記ライン又は前記貯留部の中に排出され、
凝集剤が、有機物を凝集及び／又は凝固させるように設計された条件下、チャンバより下流で前記流動層に連続的に導入されて、分離後に得られた固体部分の脱臭が達成される方法を提案する。

長さＬ、流量及びチャンバ中の高められた圧は、最適なやり方かつ当業者の能力の範囲内で、被処理スラッジの量及び組成ならびに所望の処理流量の関数として決定される。同様に、有機物を最適なやり方で凝集及び／又は凝固させるために、チャンバならびにスラッジ及び空気の供給に課される特性の関数として、凝集剤が選択され、その供給流量が決定される。

これらの値は、場合により、当業者、すなわち化学工学技術者の能力の範囲内の連続的な調節によって得られる。

流量Ｑ及びｑに関して、ガス流量は従来からＮｍ^３／ｈ単位で計測される。ここで、ガス流量の値は従来からＮｍ^３／ｈ（ノルマルリューベ／ｈ）で記され、体積（Ｎｍ^３単位）は、ここでは、当業者によって従来から使用されるように、１バールの圧力、２０℃の温度及び０％の湿度に対するその値とみなされることが思い起こされる。

したがって、チャンバは、同じ又は実質的に同じ連続的な入口及び出口流量で連続的に液体スラッジを供給され、液体スラッジを排出する。

一つの有利な実施形態において、粒状の無機物が、たとえば空気注入より上流で流れに加えられる、及び／又事前に被処理スラッジに加えられる。

このように、粒状物、たとえば砂又は他の粒状の燃料が混入した（又は、スラッジによっては、混入していない）液体有機スラッジを、空気が液体スラッジの流量の５倍超の流量で通過する加圧されたカラムに導入することにより（空気は、チャンバの下部に位置するいくつか（又は一つ）のマニホルドを通して導入され、スラッジは、カラムの下部に位置するチューブを介してガス層に導入される）、液状物は、チャンバ内への導入時の衝突のせいで、ガス層中で分離する。

実際、カラム中の移送過程中、被処理流は相を変化させ、空気中有機物形エマルション又は懸濁液から有機物中空気形エマルションへと転移する。

したがって、導入された空気の一部は、劇的な挙動で、センチメートルスケール又はミリメートルスケールの微小気泡として、すべての有機物塊の上に均一に分散（defuses）する。

得られるエマルションは、空気（連続相）中スラッジ（分散相）形であり、そのスラッジは空気でコートされており、さらに、かく拌効果及び様々な高められた圧が、ファンデルワールスタイプの物理的結合ならびに有機粒子どうしの間及び有機粒子と水との間に存在する電気タイプの結合を部分的に断つことを可能にする。

したがって、流れは、この段階では、水と有機物とが共存するが、比較的少ない物理的結合しか提供しない混合液である。

流れは空気混和流となり、比較的短時間であるとしても、高い流量での空気注入に伴う有意な酸素添加により、臭気の除去が可能になる。

容器などの中では、凝集剤の作用は非常に好ましくなる。

具体的には、疎水性物質である凝集剤は、スラッジと接触した気泡を捕らえる。

したがって、形成されるフレークは、非常に脱水されているだけでなく、非常に空気混和状態かつ多孔質である。

１．１ｇ／ｃｍ^３のかさ密度を有するスラッジが、スラッジと接触した状態に維持された水のろ過の最後で、実質的に瞬間的に０．９、さらには０．６に変化する。

ここで、そのかさ密度は、軽石のかさ密度に近い、又はそれ未満、すなわち０．６ｇ／ｃｍ^３、実際には０．５〜０．８ｇ／ｃｍ^３である（軽石の場合、０．９ｇ／ｃｍ^３）。

このマイクロメートルスケール又はミリメートルスケールの多孔度は有機物塊の脱水に好ましく、気孔が排水路として働く。

したがって、これは、大部分が有機質であるスラッジの場合に得られる予想外の利点である。

従来の有機スラッジは、凝集ののち、１よりもわずかに大きいかさ密度を有し、従来技術を使用する脱水ののち、１よりもはるかに大きいかさ密度を有することが留意されるべきである。

さらに、凝集剤は有機物（ＯＭ）と接触した空気を捕らえるため、これは、大きな生物学的安定性をＯＭに与える。

したがって、好気性消化過程から発生するスラッジの処理中でさえ、その過程の直接の効果は臭気の現象を除去することである。本発明により、凝集ののち、スラッジが無臭であることがわかる。

その後のコンディショニングに依存して、この効果を無期限に長引かせることができる。

具体的には、押出し又は微粉砕により、又は数十センチメートルの厚さでの貯蔵により、この有機物を構造化する、又は濃縮ののち貯蔵することが十分である。

その他に、水がせき止められ、排出されることができず、したがって、悪臭の発生に好都合な生物学的レジームを生成するおそれがある。

ここで、たとえば、少なくとも二つのフィルターバッグのシステムであって、一方が充填される間、他方は空であり、１００μｍ又は３００μｍ以上、たとえば５００μｍのカットオフ点を有し、水質を損なうことなく、したがって、水質が、異例にも、生物学的スラッジの場合でＣＯＤ１００ｍｇ／ｌ未満、消化済みスラッジの場合で２００ｍｇ／ｌ未満のままになるシステムを提供することが可能である。

１ｍ^３〜５ｍ^３のバッグのこの作動モードは、優れたトレーサビリティ及び最小１００ｇ／ｌのＤＭのスラッジの即時利用を得ることを可能にする。

したがって、有利には、本発明はまた、得られる脱水済みスラッジを構造化する補足的工程を提案する。

また、遠心分離が、この方法より下流に配置されたとき、水のかさ密度よりも低いかさ密度を有する多孔質スラッジを生成することが留意されるべきである。

この構造化効果により、ＯＭは非常に急速に乾燥する。当然、脱水を好都合に促進するための手段、特に加熱がある。

媒質の酸素飽和に伴うこの急速な脱水は好気性細菌の存在を保証する。センチメートルスケールの構造化が成功するならば、水分枯渇は溶存酸素の消費と並行に起こり、細菌集団は、水の欠乏のせいで減少し、しかも、悪臭を放つ効果を有するであろうＮＯ_３又はＳＯ_４の減少により、これらの要素から酸素を求めることはない。

本発明の方法のおかげで、ストリッピングガスの作用の場合と同じく、空気混和が長く続けば続くほど、一定の点までは酸化還元の増加が好ましくなることを考慮して、媒質の酸化還元の増加は数十ｍＶで計測される。

また、分離した水は、有機物と同じ物理的及び化学的処理から恩恵を受けていることが理解されよう。具体的には、空気はその中に捕らえられないが、酸化還元は増加し、コロイド分がＯＭに固着し、本発明の方法と関連させることなく従来の技術を実施する場合よりもずっと低い量のＭＩＳ及び有機物の混入量しか有しない透明な水が残る。

有利な実施形態において、以下の構成の一つ及び／又は複数がさらに用いられる。
−スラッジ流は、壁及び／又は前記チャンバのスクリーンに向けて、壁及び／又は前記チャンバのスクリーンからの所与の値よりも小さい距離ｄでチャンバに注入される。
−ｄは５０ｍｍ未満である。
−空気を供給する管はスラッジの注入より上流に位置する。
−空気のカラムの絶対圧Ｐは１．５バールよりも大きい。

したがって、有利には、スラッジはチャンバ内のスクリーンに対して高速で噴霧され、内側に向かって突出するチューブの端部は、たとえば垂直に向けられ、したがって、対面する壁から距離ｄ≦５０ｍｍに位置する。

また、ばねタイプの分散装置が提供されてもよい。

ここでさらに具体的に記載される実施形態の方法により、液体は流動層中で上昇する。チャンバの壁に対する衝突の力及び気体と液体との割合のため、固体及び／又はコロイド構造の分離が予想外に認められ、ガス層中で分離した液体はガスの速度で上昇して、匂いを放つ分子（Ｈ_２Ｓ、ＮＨ_３）のストリッピングがきわめて効率的に実施される。

ストリッピングが望まれるならば、特定の物理化学的条件を提案することができる。ＰＨ、温度（ＮＨ_３のストリッピングの場合）などを高めることである。

一つの有利な実施形態において、チャンバ中の圧はフラップシステムによって維持される。加圧ゾーンからの出口で、層は、対照的に、凝集剤の添加の結果である有機物を凝集させる作業にとって好都合である減圧を受ける。

フラップは、実際、チャンバ中の高められた圧を許す水頭損失を生じさせる。フラップは、最大圧で閉位置にあり、その場合、たとえば振動モードで作動する。そして、高められた圧の最大圧によって振動レジームの周波数が確立される。

たとえば、この目的のために、チャンバが垂直である状態で、流れは、前記チャンバの上部から、空気のカラムの高められた圧を決定する所与のしきい値よりも上で起動する圧力リリーフ弁を介して連続的又は間欠的に排出される。

分離を最適化するために、使用される粒状の鉱物は、砂のタイプの衝突試薬、炭酸塩、ポゾラン、ゼオライトなどのタイプの排水性多孔質化合物からなり、量、粒度、組成などは、排出液及び所望の結果に依存して、当業者の能力の範囲内であるやり方で変えられる。

具体的には、粒状物の添加が有効性を高め、特に結合水と有機物との間の結合を分断することに役立ち、また、凝集塊をより重くことを可能にし、これが、液体からの凝集塊の分離を大きく促進することを理解することができる。

さらなる有利な実施形態において、以下の構成の一つ及び／又は複数が同じく用いられる。
−固形分は、ろ過された固形物で満たされると交換される（charged）連続的なバッグに通すろ過によって液体から連続的に分離される。
−空気は、流量Ｑ≧２０ｑ、たとえば４０ｑ、６０ｑ又は１００ｑよりも大、又は２０〜６０×ｑの流量で流れる。
−流量ｑは１０ｍ^３／ｈ以上であり、流量Ｑは１００Ｎｍ^３／ｈ以上、たとえば２００Ｎｍ^３／ｈ超であり、チャンバ中の相対圧は、１バール（絶対圧２バール）以上、たとえば１．２バール以上である。
−凝集剤は、スラッジに含まれる乾物含量の０．５％〜３％の割合で加えられる。乾物含量とは、排出液の全重量％に対する固体の重量％であると理解される。たとえば、ＤＭ１トンあたり５ｋｇ〜２５ｋｇの市販凝集剤が消費される。
−凝集剤はカチオンタイプの有機系凝集剤である。これは、たとえば、同じ名称の会社からのAshland 860 BS、Ciba 8646 FS、SNF HIB640又は840の商品名の下で知られるポリマーの添加である。
たとえば、固形分（ＳＭ）７ｇ／ｌを含有するスラッジの場合、たとえば５ｇ／ｌで調製された素ポリマー５０ｇ、すなわち、スラッジ１ｍ^３あたり溶液１０ｌの注入。注入は、有利には、カラムからの出口で直ちに実施される。
−排出液はチャンバの出口で脱ガスされ、得られたガスは、下部で空気注入を供給するために使用される。
粒状の無機物は、たとえば、スラッジのＤＭ含量の１０％、５％、４％又は１％のレベルで使用される。
理解されたように、これは、有利には砂、炭酸カルシウム、消石灰などである。
これは、液体スラッジと混合するために、カラムより上流で、たとえばタンク内に導入される。
有利な実施形態において、酸化試薬がさらに添加される。
特定の用途において、たとえば、スラッジが多量の有機脂肪酸を含有する場合又はスラッジが、メタナイザーから得られたスラッジである場合、この補足的添加は、たとえば、ＤＭ４０ｇ／ｌを含有するスラッジ１ｍ^３あたり１ｌのＨ_２Ｏ_２の割合の優れた結果を得ることを可能にする。
同じく好都合に、有機物の凝固を支援する試薬の添加を提供することができる。たとえば、ＤＭ１１ｇ／ｌ及びＭＶ（有機物と乾物との比）８％のスラッジの場合、凝集剤のカラムへの導入の前に、カラムへの液体の導入とともに、スラッジ５００ｍｌあたりＦｅＣｌ_３（１０％溶液）１ｍｌが加えられる。
―固化したケーキを得るために、得られるケーキは回収され、乾燥、圧縮又は遠心分離によって脱水される。固化したケーキは優れた微孔性を有する。この微孔性は相当な利点を提供し、溝が非結合水の速やかな排出を可能にし、微孔が、スラッジの強力な空気混和及び好気性細菌レジームの維持を可能にする。

本発明はまた、上記方法によって直接的に得られる生成物を提供する。

本発明はまた、上記方法によって得られる、固化され、構造化されたスラッジパンケーキであって、空気混和的に互いの上に配置されたスラッジの層及び／又は薄片で形成されているスラッジパンケーキを提供する。

有利には、得られるスラッジパンケーキは、５％を超える気孔率、たとえば４０％を超える気孔率、たとえば軽石程度（８５％程度）の気孔率を有する。

本発明はまた、上記方法を具現化するための装置を提供する。

本発明はさらに、流量ｑで連続的に供給される液体スラッジ流を処理するための装置であって、空気を流量Ｑ≧５ｑで供給するための手段と、縦軸に沿って所与の長さＬにわたって延びるチャンバであって、空気供給手段によって空気をその下部に供給されるように設計され、スラッジを供給するための少なくとも一つのチューブ（前記チャンバの下半分に位置する）を含むチャンバと、スラッジを前記流量ｑで前記チューブに通してチャンバに注入するための手段と、チャンバより下流にある、エアゾール化されたスラッジ流のための出口ライン又は貯留部と、被処理スラッジの固体部分と液体部分とを分離するための手段とを含み、
液体スラッジが有機系であるため、長さＬ、流量Ｑ及びチャンバ中の高められた圧が、流動層を形成するように設計されており、
前記ライン又は貯留部が、大気圧又は実質的に大気圧まで加圧するための手段を含み、
装置が、有機物を、前記分離手段に導入する前に、前記ライン又は前記貯留部中で凝集／凝固させながら脱臭するために、前記ライン又は前記貯留部の中に凝集剤を連続的に導入するための手段を含む、装置を提供する。

有利には、装置は、空気供給手段より上流で粒状の無機物をスラッジ流に導入するための手段を含む。

有利な実施形態において、脱臭されるスラッジを供給するための少なくとも一つのチューブが提供され、前記チューブは前記チャンバの下半分に位置し、前記チューブの端部はチャンバ中に突出し、空気供給の上方、反対側の壁から距離ｄ（ｄ≦５０ｍｍ）のところに位置する。

同じく有利には、装置は、流れが、たとえば２バール絶対圧より上で起動する圧力リリーフ弁を介して上部から排出されるように設計されている。

有利な実施形態において、チャンバが直径Ｄを有する場合、所与の長さＬは１０×Ｄよりも大である。

同じく好都合に、出口ラインは０．５Ｄ〜０．９Ｄの直径ｄ_０を有する。

本発明はまた、液状酸素化又は凝固試薬を所与の流量で供給するための手段を含む装置を提供する。

有利には、装置は、脱水され、処理されたスラッジを回収するための、少なくとも一つのフィルターバッグ又はホッパによって形成される手段を含み、砂からなる排水層によって乾燥層が提供される。

装置はまた、たとえば、粒状の無機物を回収し、リサイクルするための手段を含む。

好都合な実施形態において、装置はまた、圧縮気の存在において、脱水され、処理されたスラッジを別々のロールに押し出すための手段を含む。

押出し手段は、たとえば、複数の穿孔を有する円柱形パーツによって形成され、そのパーツの中で、スラッジは圧縮され、穿孔に通して押し出される。

本発明は、非限定的な例として以下に記す実施形態の詳細な説明を読むことによってより良く理解されよう。詳細な説明は添付図面を参照する。

本発明の装置の一つの実施形態の運転図である。 本発明のもう一つの実施形態による、スラッジ処理の最終部分の変形を示す。

図１は、軸３を中心に延びる細長いチャンバ２によって形成された、たとえば小さな直径、たとえば２０センチメートルの直径の垂直な円柱形カラム４によって形成された装置又は反応器１を示す。スラッジがポート６を介して流量ｑ、たとえば５ｍ^３／ｈで注入される（矢印５）。

ポートは、チャンバの下部、たとえばチャンバの底７からチャンバの高さＨの１／１０〜１／５の距離ｈに位置する。

このポートは、反対側の壁８から数センチメートルの距離に位置し、開口し、スラッジ流が加圧下で供給されて、壁と接触したとき有意な衝突を生じさせることを許す。

換言するならば、小径の反応器１のチャンバに導入される外部（図示せず）からの水のポンピングが、供給ポンプ（図示せず）の出口圧のため、ゾーン９におけるスラッジ流の衝突を可能にし、これは、ポートより上流の前記供給ポンプ中の水の高さ及び循環路中の水頭損失に依存する。

従来、市販の工業用ポンプ及び過度な逸脱のない循環路を使用すると、チャンバ中のポートの出口９で２バールの圧力が容易に達成可能である。

そして、ポンピングの運動エネルギーが衝突エネルギーに変換され、衝突エネルギーは、スラッジの最大粒度と適合する、縮小したサイズを有する調節器１０を介するポートからの出口の場合、チャンバへの導入速度を高めることによって最大化される。

さらには、以下さらに具体的に説明される発明の実施形態にしたがって、高められた圧の一定量の空気が、５Ｑよりもはるかに高い、たとえば２０Ｑの非常に高い流量Ｑ（Ｎｍ^３／ｈ単位）でゾーン９の下に導入される（矢印１１）。

「高められた圧」とは、スラッジの導入圧と比べて０．１相対バール〜１相対バール、たとえば０．８相対バールであることができる、圧力のわずかな上昇をいうものと理解される。

この空気の導入は、ポート１２を介して実施され、有意な圧縮気流を生じさせ、その流れの中で、スラッジの滴１３が分離し、接触によって悪臭を取り除くことを可能にする。

ポート１２は、ゾーン９中の排出液との合流点の下、たとえばチャンバの高さＨの１／１００〜１／１０の間に位置する。この空気の導入はまた、処理後の排出液の排出のために、その出口１４と比べて高められた圧で、チャンバのエネルギーレベルを上昇させる。

反応器の下部（底７）には、反応器の上部を経由して逃げない過度に高密度の生成物のためのブローオフ（図示せず）が公知のやり方で提供され、このブローオフは順次に空けられる。

反応器の出口１４で、空気とスラッジとのエマルション１５が、たとえば小径（たとえば２０ｃｍ）のラインによって形成された、大気圧にあるように設計されている出口ライン又は貯留部Ｒ（ベントＥ）の中に逃げ込み、それが、１６でデカントしたのち、固形物１８から物理的に分離されている、非常に低い、特に３０ｍｇ／ｌ未満又は１０ｍｇ／ｌ未満の固形物含量（はじめは５００ｍｇ／ｌ近くであることもできる）しか有しない透明な水１７を提供する。

このレベルで得られる脱コロイド化固形物１８は比較的多孔質であり、その結果、容易に圧縮可能である。それは、その初期有機物含量に依存して、反応器を出ると同時に直接ペレット化することさえできる。

反応器から抽出されたガスは、高められた圧の速度で水及びスラッジと合流し、回収され、処理され、適切ならばリサイクルされて、反応器の下部で再使用されることもできる。

砂、砂利などのタイプの粗い物質の存在が衝突の回数を増し、その結果、過程を改善することに気付くであろう。

チャンバ２中の圧力Ｐは、それ自体、上部に出現する、非常に速い上昇流１９（たとえば３０ｍ／ｓ又は４０ｍ／ｓ）を発生させることによって内部エネルギーを最適化するように設計及び／又は調整される。

したがって、そのような圧力は、循環路の機能特性（ポンプ中の水の高さ）にしたがって、かつ排出液のタイプ及び所望の処理速度に基づいて決定される。

最終的に反応器のために選択されるサイズはまた、化学工学の当業者の基本的知識にしたがって、フロー図を用いて決定される。

圧力及び出口は、たとえば、所定の圧力を超えたとき流れを解放するスライド弁２０によって保証される。

本発明の方法は三つの相、すなわち固相、液相及び気相におけるかく拌を用いるため、脱ガス、水よりも高密度である固相及び水の排出を考慮して、出口で分離を実施する必要がある。

さらに具体的に説明される実施形態においては、スライド弁の出口で、そのもの公知である計量装置（図示せず）によって凝集剤が加えられる（矢印２１）。

この添加は、たとえば、チャンバ、チャンバ中の所定の圧力、たとえば１．３バールより上で開放するスライド弁又は他の弁２０を通過した液体の排出手段（スライド弁又は他の弁２０）からの連続排出口におけるゾーン２２で実施される。

また、弁を備えず、下流の循環路そのものが、たとえばベンチュリ管により、チャンバ中に高められた相対圧を維持するために必要な水頭損失を形成することも可能である。

その後、エマルション１５は上部から排出されて、そのもの公知であるフィルターバッグ２３に到達する。

しかし、このバッグは容器２４（図２を参照）によって置き換えられてもよい。

たとえば、このデカントバッグ２４は円柱形タンク２５によって形成され、このタンクの中に、作業レベル（lever）２７の上で排出管２６が通じて大気圧を維持する。

容器２４は、その一部が、ところどころ穿孔されている壁３０によってタンクの残りから切り離された非乱流側方タンク部分２９を通って流出物２８によって移される。

デカントされた固形物３１（図２）又はろ過された固形物１８（図１）は、その後、処理されることができるよう、下部３２から排出されるか、又はひとたびバッグ２３’が満杯になると、排出される。

このようにかく拌され、空気を供給されたエマルションは、流量、体積及び圧力の間の相対比に対応する期間、反応器中に残る。

したがって、このエマルションは、たとえば、排出される前、数秒、たとえば１分未満の滞留時間、維持される。

２０ｍ^３／ｈを超える排出液の流量では、たとえば、１０秒未満の期間しかチャンバ中に残ることができないため、この時間はさらに短くてもよい。

加圧下の反応器中の接触時間及び滞留時間が凝集塊の形成及びそのデカントの速度にも影響するということを考慮すると、スラッジの供給速度は、それ自体、衝突速度に直接的に影響する。

空気の流量及び反応器中の圧力の影響はさらに、所望の結果を考慮して当業者の能力の範囲内であるやり方で適合される要素である。

得られる上清又はろ水は、高い純度を有し、それ自体、連続的に排出される。

デカント容器の下部に得られるスラッジ３１は、連続的に排出されるか、不連続的に、所定の間隔で、たとえば１日に一度、排出される。

このスラッジの再排出が、特にその良好な多孔性に関する限り、非常に速やかにその質を高める。

ここで、さらに具体的に説明される実施形態において、可動容器Ｂ中に排出されたスラッジ３１は、その後、たとえばポンピングにより、オリフィス３５を穿孔された円柱形閉チューブ３４によって形成された押出し機３３に導入され、スラッジは、たとえば、チューブ３４に入り込むチューブ３７を介する圧縮空気３６の導入により、このオリフィスに押し通される。したがって、スラッジはロール又は棒３８の形態で出現し、重力により、たとえば容器４０中に層３９、３９’として配置されるか、可動プラントの場合には、直接的に散布地に配置される。残留水４１は流れ、したがって、さらに急速に乾く層３９、３９’の高い空気混和のため、容易に排出される。

一般的に、上記装置が用いられると、酸化レベルの有意な変化を認めることができ、スラッジのストリッピングは、−２５０ｍＶのレドックスから＋２５０ｍＶのレドックスへの変化を可能にする。

さらに、ＮＨ_３、メルカプタン類及びＨ_２Ｓに対して実施される臭気計測は、本発明により、住宅地域のための従来の処理場から生じた、図１を参照して上述した装置を１０ｍ^３／ｈの流量で、１００Ｎｍ^３／ｈの圧縮空気流量とともに、従来の凝集剤（ポリマー）を添加されながら通過した有機スラッジ（有機物８０％）が以下の特性を有することを示す。
・アンモニア臭がない（計測値＜１０ｐｐｍ）
・Ｈ_２Ｓ臭がない（計測値＜１０ｐｐｍ）
・メルカプタン臭がない（ただし計測値＞１００ｐｐｍ）。

また、生分解の促進が認められる。一ヶ月で、有機物含量はＭＶ＝７６．８％からＭＶ＝５３．２％に変化する。

このように、本発明の方法及び反応器の長所により、実施される処理は、脱水された多孔質ケーキを得ることを可能にし、回収されるスラッジは空であり、乾燥状態であり、容易に管理できる。従来の乾燥法として知られるものを使用した場合の三ヶ月に対し、匹敵しうる結果を得るのに数時間で十分であり、得られるスラッジは、無臭であるか、腐植質の匂いしかせず、したがって、より容易にリサイクル可能である。

明らかにであるように、かつ上記の本文の結果として得られるように、本発明は、より具体的に説明された実施形態に限定されない。それどころか、すべての変形、特に、オリフィスが調節器であってもよい、出口間の距離を最小化し、衝突の力を増すためにチューブがチャンバの内部に通じている、試薬、たとえば砂、炭酸カルシウム、消石灰が上流で使用される、得られるスラッジをさらに空気混和させ、その速やかな乾燥をさらに促進するために押出し機が異なる、及び／又はたとえばブレードを有する手段によって置き換えられている、といったような変形を包含する。

本発明は、連続流又は半連続流として流量Ｑで供給されるスラッジを脱臭する方法に関する。

本発明はまた、そのような方法を具現化する、スラッジを脱臭するための装置に関する。

本発明は、たとえば散布のために、その後に使用する観点をもって、臭気の除去及び有機又は生物学的スラッジの減量の分野において特に有意な、ただし非排他的な用途を見いだす。

産業排水又は生活排水が処理されるとき、被処理水とは別に、有意な量の有機物を含有するスラッジが得られる。

このようなスラッジは、特に好気性及び嫌気性細菌の形態の微生物を含み、これらの微生物は、酸素を奪われるとすぐに嫌気レジームへと発育し、それが急速に悪臭を発生させる。

理由は、細菌の呼吸が、硫化水素、メタン及び不快臭を放つ物質、たとえばメルカプタン類又はアンモニアの形成を生じさせるからである。

一般的に、有機スラッジを処理し、除去するために、いくつかの技術が存在する。有機スラッジは、耕作地に直接散布されるか、制御された嫌気性レジームの下で炭素を抽出されることによって濃縮されるか、ベルトフィルタ又は遠心分離機によって乾燥処理されるかのいずれかである。

スラッジから水を抽出するための既存の技術は、実際、下水スラッジ中の固形物の重量が一般に排出液の全重量の０．１〜１％であることを考慮して、本質的には、固形分（全混合物の重量％単位）を約５％増す圧縮、いずれも固形分を１８〜２５％増す遠心分離又はろ過及び最後に、固形分を９０〜９５％増す乾燥（燃焼又は数週間にわたる散布による）である。

しかし、これらの後続処理は臭気の問題を解決しない。

具体的には、使用、展開及び／又は移動されている間、輸送されるスラッジは悪臭を放ち、それが、人々を危険にさらすことのない、支障のないプラント操業を妨げる。

活性酸素を放出する化合物、たとえば過酸化水素、アルカリ性過ホウ酸塩、アルカリ性過硫酸塩などでスラッジを処理するスラッジ脱臭法は既に公知である（ＦＲ２４１２５０５）。そのような方法は、特に特定の試薬の規則的かつシステム的な添加を要するため、コスト高である。

また、スラッジへの窒素酸化物ガス（ＮＯ、ＮＯ_２、Ｎ_２Ｏ、Ｎ_２Ｏ_３など）の添加を要する方法であって、スラッジと窒素酸化物ガスとの接触時間が数十分間（たとえば３００分間）である方法が公知である。

ここでの考え方は、実際の脱水処理の前に化学交換が起こるのに十分な長さの時間、スラッジを窒素酸化物ガスと接触した状態に維持することである。

このように、従来技術から公知のこれらの処理はすべて、高価かつ用いにくい試薬を添加する必要性と関連する、又は処理時間ならびにときには信頼性に劣る結果及び／又は容易に再現可能ではない結果と関連する欠点を抱えている。

これらの処理は、スラッジの脱水のような脱水を許さない、及び／又はそれに備えていない。
特定の条件下のチャンバの中でスラッジと空気を混合することによって液体スラッジを乾燥する方法も公知である（FR 2 966 819）。このような方法は良い結果を可能にさせるが、特に得られたスラッジの臭気除去に関してさらに改良されるであろう。

本発明は、特に、無臭のスラッジ及び／又は腐植質の匂いしかしないスラッジを得ることを可能にしながらも、優れた脱水及び／又は既存の技術によって得られる脱水よりも明らかに優れた脱水（公知のやり方でその後に実施される）を可能にし、それが非常に速やかに実施され、結果が得られるまでに数秒しか要しない点で、以前から公知の方法及び装置よりも良好に現実的な要件を満たすスラッジ脱臭方法及び装置を提供することを目的とする。

特に、この方法は、それだけで非常に有機系のスラッジ、すなわち、本質的にリン脂質、多糖類、細菌残渣、揮発性脂肪酸などが混入したスラッジの場合に優れた結果を得ることを可能にする（乾物（ＤＭ）の重量％と比べ、有機物＞６０重量％）。

また、装置より下流に配置された補足的な分離ツール（ベルトフィルタ又は遠心分離）と組み合わされると、最適化された収率を可能にし、たとえば、固形分を５％超、たとえば１０％増加させる。

本発明の解決手段はさらに、非常に低い電力消費しか要さず、多量の消耗品（添加物）を使用しない、又は非常に低廉な材料（圧縮気）しか使用しない。

加えて、方法は、容易に輸送可能であり、したがってアクセスしにくい場所にも設置することができる簡単かつ非常にコンパクトな装置を用いる。

本発明を用いると、作動の制約がさほど厳しくないため、連続作動が可能である。

最後に、臭気を除去する他に、本発明の処理は、他のやり方で汚染を生じさせることはない。要するに、本発明により、多孔質であり、脱水され、無臭であり、直接散布可能及び／又は使用可能である残渣でできているケーキが得られる。

この目的をもって、本発明は、特に、液体スラッジ流を、流量ｑで、大気圧と比べて高められた圧にあるチャンバに注入すると同時に空気を流量Ｑ≧５ｑで前記チャンバに注入したのち、チャンバより下流で排出させ、固体部分と液体部分とを分離させる、液体スラッジ流を連続的に処理する方法であって、
液体スラッジが有機スラッジであり、方法が、得られた固体部分の脱臭に適用され、
スラッジが、前記流量Ｑ≧５ｑで注入される高められた圧の空気のカラムに注入され、前記カラムが、縦軸に沿って所与の長さＬにわたって延び、前記長さＬ、流量及び前記カラムの高められた圧が、チャンバ中に、スラッジがエアゾール化される（aerolized）ところの流動層を、空気を供給するための管と、得られる流動層より下流のライン又は貯留部との間に形成するように設計されており、
前記流動層が、大気圧又は実質的に大気圧に加圧されている前記ライン又は前記貯留部の中に排出され、
凝集剤が、有機物を凝集及び／又は凝固させるように設計された条件下、チャンバより下流で前記流動層に連続的に導入されて、分離後に得られた固体部分の脱臭が達成される方法を提案する。

長さＬ、流量及びチャンバ中の高められた圧は、最適なやり方かつ当業者の能力の範囲内で、被処理スラッジの量及び組成ならびに所望の処理流量の関数として決定される。同様に、有機物を最適なやり方で凝集及び／又は凝固させるために、チャンバならびにスラッジ及び空気の供給に課される特性の関数として、凝集剤が選択され、その供給流量が決定される。

これらの値は、場合により、当業者、すなわち化学工学技術者の能力の範囲内の連続的な調節によって得られる。

流量Ｑ及びｑに関して、ガス流量は従来からＮｍ^３／ｈ単位で計測される。ここで、ガス流量の値は従来からＮｍ^３／ｈ（ノルマルリューベ／ｈ）で記され、体積（Ｎｍ^３単位）は、ここでは、当業者によって従来から使用されるように、１バールの圧力、２０℃の温度及び０％の湿度に対するその値とみなされることが思い起こされる。

したがって、チャンバは、同じ又は実質的に同じ連続的な入口及び出口流量で連続的に液体スラッジを供給され、液体スラッジを排出する。

一つの有利な実施形態において、粒状の無機物が、たとえば空気注入より上流で流れに加えられる、及び／又事前に被処理スラッジに加えられる。

このように、粒状物、たとえば砂又は他の粒状の燃料が混入した（又は、スラッジによっては、混入していない）液体有機スラッジを、空気が液体スラッジの流量の５倍超の流量で通過する加圧されたカラムに導入することにより（空気は、チャンバの下部に位置するいくつか（又は一つ）のマニホルドを通して導入され、スラッジは、カラムの下部に位置するチューブを介してガス層に導入される）、液状物は、チャンバ内への導入時の衝突のせいで、ガス層中で分離する。

実際、カラム中の移送過程中、被処理流は相を変化させ、空気中有機物形エマルション又は懸濁液から有機物中空気形エマルションへと転移する。

したがって、導入された空気の一部は、劇的な挙動で、センチメートルスケール又はミリメートルスケールの微小気泡として、すべての有機物塊の上に均一に分散（defuses）する。

得られるエマルションは、空気（連続相）中スラッジ（分散相）形であり、そのスラッジは空気でコートされており、さらに、かく拌効果及び様々な高められた圧が、ファンデルワールスタイプの物理的結合ならびに有機粒子どうしの間及び有機粒子と水との間に存在する電気タイプの結合を部分的に断つことを可能にする。

したがって、流れは、この段階では、水と有機物とが共存するが、比較的少ない物理的結合しか提供しない混合液である。

流れは空気混和流となり、比較的短時間であるとしても、高い流量での空気注入に伴う有意な酸素添加により、臭気の除去が可能になる。

容器などの中では、凝集剤の作用は非常に好ましくなる。

具体的には、疎水性物質である凝集剤は、スラッジと接触した気泡を捕らえる。

したがって、形成されるフレークは、非常に脱水されているだけでなく、非常に空気混和状態かつ多孔質である。

１．１ｇ／ｃｍ^３のかさ密度を有するスラッジが、スラッジと接触した状態に維持された水のろ過の最後で、実質的に瞬間的に０．９、さらには０．６に変化する。

ここで、そのかさ密度は、軽石のかさ密度に近い、又はそれ未満、すなわち０．６ｇ／ｃｍ^３、実際には０．５〜０．８ｇ／ｃｍ^３である（軽石の場合、０．９ｇ／ｃｍ^３）。

このマイクロメートルスケール又はミリメートルスケールの多孔度は有機物塊の脱水に好ましく、気孔が排水路として働く。

したがって、これは、大部分が有機質であるスラッジの場合に得られる予想外の利点である。

従来の有機スラッジは、凝集ののち、１よりもわずかに大きいかさ密度を有し、従来技術を使用する脱水ののち、１よりもはるかに大きいかさ密度を有することが留意されるべきである。

さらに、凝集剤は有機物（ＯＭ）と接触した空気を捕らえるため、これは、大きな生物学的安定性をＯＭに与える。

したがって、好気性消化過程から発生するスラッジの処理中でさえ、その過程の直接の効果は臭気の現象を除去することである。本発明により、凝集ののち、スラッジが無臭であることがわかる。

その後のコンディショニングに依存して、この効果を無期限に長引かせることができる。

具体的には、押出し又は微粉砕により、又は数十センチメートルの厚さでの貯蔵により、この有機物を構造化する、又は濃縮ののち貯蔵することが十分である。

その他に、水がせき止められ、排出されることができず、したがって、悪臭の発生に好都合な生物学的レジームを生成するおそれがある。

ここで、たとえば、少なくとも二つのフィルターバッグのシステムであって、一方が充填される間、他方は空であり、１００μｍ又は３００μｍ以上、たとえば５００μｍのカットオフ点を有し、水質を損なうことなく、したがって、水質が、異例にも、生物学的スラッジの場合でＣＯＤ１００ｍｇ／ｌ未満、消化済みスラッジの場合で２００ｍｇ／ｌ未満のままになるシステムを提供することが可能である。

１ｍ^３〜５ｍ^３のバッグのこの作動モードは、優れたトレーサビリティ及び最小１００ｇ／ｌのＤＭのスラッジの即時利用を得ることを可能にする。

したがって、有利には、本発明はまた、得られる脱水済みスラッジを構造化する補足的工程を提案する。

また、遠心分離が、この方法より下流に配置されたとき、水のかさ密度よりも低いかさ密度を有する多孔質スラッジを生成することが留意されるべきである。

この構造化効果により、ＯＭは非常に急速に乾燥する。当然、脱水を好都合に促進するための手段、特に加熱がある。

媒質の酸素飽和に伴うこの急速な脱水は好気性細菌の存在を保証する。センチメートルスケールの構造化が成功するならば、水分枯渇は溶存酸素の消費と並行に起こり、細菌集団は、水の欠乏のせいで減少し、しかも、悪臭を放つ効果を有するであろうＮＯ_３又はＳＯ_４の減少により、これらの要素から酸素を求めることはない。

本発明の方法のおかげで、ストリッピングガスの作用の場合と同じく、空気混和が長く続けば続くほど、一定の点までは酸化還元の増加が好ましくなることを考慮して、媒質の酸化還元の増加は数十ｍＶで計測される。

また、分離した水は、有機物と同じ物理的及び化学的処理から恩恵を受けていることが理解されよう。具体的には、空気はその中に捕らえられないが、酸化還元は増加し、コロイド分がＯＭに固着し、本発明の方法と関連させることなく従来の技術を実施する場合よりもずっと低い量のＭＩＳ及び有機物の混入量しか有しない透明な水が残る。

有利な実施形態において、以下の構成の一つ及び／又は複数がさらに用いられる。
−スラッジ流は、壁及び／又は前記チャンバのスクリーンに向けて、壁及び／又は前記チャンバのスクリーンからの所与の値よりも小さい距離ｄでチャンバに注入される。
−ｄは５０ｍｍ未満である。
−空気を供給する管はスラッジの注入より上流に位置する。
−空気のカラムの絶対圧Ｐは１．５バールよりも大きい。

したがって、有利には、スラッジはチャンバ内のスクリーンに対して高速で噴霧され、内側に向かって突出するチューブの端部は、たとえば垂直に向けられ、したがって、対面する壁から距離ｄ≦５０ｍｍに位置する。

また、ばねタイプの分散装置が提供されてもよい。

ここでさらに具体的に記載される実施形態の方法により、液体は流動層中で上昇する。チャンバの壁に対する衝突の力及び気体と液体との割合のため、固体及び／又はコロイド構造の分離が予想外に認められ、ガス層中で分離した液体はガスの速度で上昇して、匂いを放つ分子（Ｈ_２Ｓ、ＮＨ_３）のストリッピングがきわめて効率的に実施される。

ストリッピングが望まれるならば、特定の物理化学的条件を提案することができる。ＰＨ、温度（ＮＨ_３のストリッピングの場合）などを高めることである。

一つの有利な実施形態において、チャンバ中の圧はフラップシステムによって維持される。加圧ゾーンからの出口で、層は、対照的に、凝集剤の添加の結果である有機物を凝集させる作業にとって好都合である減圧を受ける。

フラップは、実際、チャンバ中の高められた圧を許す水頭損失を生じさせる。フラップは、最大圧で閉位置にあり、その場合、たとえば振動モードで作動する。そして、高められた圧の最大圧によって振動レジームの周波数が確立される。

たとえば、この目的のために、チャンバが垂直である状態で、流れは、前記チャンバの上部から、空気のカラムの高められた圧を決定する所与のしきい値よりも上で起動する圧力リリーフ弁を介して連続的又は間欠的に排出される。

分離を最適化するために、使用される粒状の鉱物は、砂のタイプの衝突試薬、炭酸塩、ポゾラン、ゼオライトなどのタイプの排水性多孔質化合物からなり、量、粒度、組成などは、排出液及び所望の結果に依存して、当業者の能力の範囲内であるやり方で変えられる。

具体的には、粒状物の添加が有効性を高め、特に結合水と有機物との間の結合を分断することに役立ち、また、凝集塊をより重くことを可能にし、これが、液体からの凝集塊の分離を大きく促進することを理解することができる。

さらなる有利な実施形態において、以下の構成の一つ及び／又は複数が同じく用いられる。
−固形分は、ろ過された固形物で満たされると交換される（charged）連続的なバッグに通すろ過によって液体から連続的に分離される。
−空気は、流量Ｑ≧２０ｑ、たとえば４０ｑ、６０ｑ又は１００ｑよりも大、又は２０〜６０×ｑの流量で流れる。
−流量ｑは１０ｍ^３／ｈ以上であり、流量Ｑは１００Ｎｍ^３／ｈ以上、たとえば２００Ｎｍ^３／ｈ超であり、チャンバ中の相対圧は、１バール（絶対圧２バール）以上、たとえば１．２バール以上である。
−凝集剤は、スラッジに含まれる乾物含量の０．５％〜３％の割合で加えられる。乾物含量とは、排出液の全重量％に対する固体の重量％であると理解される。たとえば、ＤＭ１トンあたり５ｋｇ〜２５ｋｇの市販凝集剤が消費される。
−凝集剤はカチオンタイプの有機系凝集剤である。これは、たとえば、同じ名称の会社からのAshland 860 BS、Ciba 8646 FS、SNF HIB640又は840の商品名の下で知られるポリマーの添加である。
たとえば、固形分（ＳＭ）７ｇ／ｌを含有するスラッジの場合、たとえば５ｇ／ｌで調製された素ポリマー５０ｇ、すなわち、スラッジ１ｍ^３あたり溶液１０ｌの注入。注入は、有利には、カラムからの出口で直ちに実施される。
−排出液はチャンバの出口で脱ガスされ、得られたガスは、下部で空気注入を供給するために使用される。
粒状の無機物は、たとえば、スラッジのＤＭ含量の１０％、５％、４％又は１％のレベルで使用される。
理解されたように、これは、有利には砂、炭酸カルシウム、消石灰などである。
これは、液体スラッジと混合するために、カラムより上流で、たとえばタンク内に導入される。
有利な実施形態において、酸化試薬がさらに添加される。
特定の用途において、たとえば、スラッジが多量の有機脂肪酸を含有する場合又はスラッジが、メタナイザーから得られたスラッジである場合、この補足的添加は、たとえば、ＤＭ４０ｇ／ｌを含有するスラッジ１ｍ^３あたり１ｌのＨ_２Ｏ_２の割合の優れた結果を得ることを可能にする。
同じく好都合に、有機物の凝固を支援する試薬の添加を提供することができる。たとえば、ＤＭ１１ｇ／ｌ及びＭＶ（有機物と乾物との比）８％のスラッジの場合、凝集剤のカラムへの導入の前に、カラムへの液体の導入とともに、スラッジ５００ｍｌあたりＦｅＣｌ_３（１０％溶液）１ｍｌが加えられる。
―固化したケーキを得るために、得られるケーキは回収され、乾燥、圧縮又は遠心分離によって脱水される。固化したケーキは優れた微孔性を有する。この微孔性は相当な利点を提供し、溝が非結合水の速やかな排出を可能にし、微孔が、スラッジの強力な空気混和及び好気性細菌レジームの維持を可能にする。

本発明はまた、上記方法によって直接的に得られる生成物を提供する。

本発明はまた、上記方法によって得られる、固化され、構造化されたスラッジパンケーキであって、空気混和的に互いの上に配置されたスラッジの層及び／又は薄片で形成されているスラッジパンケーキを提供する。

有利には、得られるスラッジパンケーキは、４０％を超える気孔率、たとえば軽石程度（８５％程度）の気孔率を有する。

本発明はまた、上記方法を具現化するための装置を提供する。

本発明はさらに、流量ｑで連続的に供給される液体スラッジ流を処理するための装置であって、空気を流量Ｑ≧５ｑで供給するための手段と、縦軸に沿って所与の長さＬにわたって延びるチャンバであって、空気供給手段によって空気をその下部に供給されるように設計され、スラッジを供給するための少なくとも一つのチューブ（前記チャンバの下半分に位置する）を含むチャンバと、スラッジを前記流量ｑで前記チューブに通してチャンバに注入するための手段と、チャンバより下流にある、エアゾール化されたスラッジ流のための出口ライン又は貯留部と、被処理スラッジの固体部分と液体部分とを分離するための手段とを含み、
液体スラッジが有機系であるため、長さＬ、流量Ｑ及びチャンバ中の高められた圧が、流動層を形成するように設計されており、
前記ライン又は貯留部が、大気圧又は実質的に大気圧まで加圧するための手段を含み、
装置が、有機物を、前記分離手段に導入する前に、前記ライン又は前記貯留部中で凝集／凝固させながら脱臭するために、前記ライン又は前記貯留部の中に凝集剤を連続的に導入するための手段を含む、装置を提供する。

有利には、装置は、空気供給手段より上流で粒状の無機物をスラッジ流に導入するための手段を含む。

有利な実施形態において、脱臭されるスラッジを供給するための少なくとも一つのチューブが提供され、前記チューブは前記チャンバの下半分に位置し、前記チューブの端部はチャンバ中に突出し、空気供給の上方、反対側の壁から距離ｄ（ｄ≦５０ｍｍ）のところに位置する。

同じく有利には、装置は、流れが、たとえば２バール絶対圧より上で起動する圧力リリーフ弁を介して上部から排出されるように設計されている。

有利な実施形態において、チャンバが直径Ｄを有する場合、所与の長さＬは１０×Ｄよりも大である。

同じく好都合に、出口ラインは０．５Ｄ〜０．９Ｄの直径ｄ_０を有する。

本発明はまた、液状酸素化又は凝固試薬を所与の流量で供給するための手段を含む装置を提供する。

有利には、装置は、脱水され、処理されたスラッジを回収するための、少なくとも一つのフィルターバッグ又はホッパによって形成される手段を含み、砂からなる排水層によって乾燥層が提供される。

装置はまた、たとえば、粒状の無機物を回収し、リサイクルするための手段を含む。

好都合な実施形態において、装置はまた、圧縮気の存在において、脱水され、処理されたスラッジを別々のロールに押し出すための手段を含む。

押出し手段は、たとえば、複数の穿孔を有する円柱形パーツによって形成され、そのパーツの中で、スラッジは圧縮され、穿孔に通して押し出される。

本発明は、非限定的な例として以下に記す実施形態の詳細な説明を読むことによってより良く理解されよう。詳細な説明は添付図面を参照する。

本発明の装置の一つの実施形態の運転図である。 本発明のもう一つの実施形態による、スラッジ処理の最終部分の変形を示す。

図１は、軸３を中心に延びる細長いチャンバ２によって形成された、たとえば小さな直径、たとえば２０センチメートルの直径の垂直な円柱形カラム４によって形成された装置又は反応器１を示す。スラッジがポート６を介して流量ｑ、たとえば５ｍ^３／ｈで注入される（矢印５）。

ポートは、チャンバの下部、たとえばチャンバの底７からチャンバの高さＨの１／１０〜１／５の距離ｈに位置する。

このポートは、反対側の壁８から数センチメートルの距離に位置し、開口し、スラッジ流が加圧下で供給されて、壁と接触したとき有意な衝突を生じさせることを許す。

換言するならば、小径の反応器１のチャンバに導入される外部（図示せず）からの水のポンピングが、供給ポンプ（図示せず）の出口圧のため、ゾーン９におけるスラッジ流の衝突を可能にし、これは、ポートより上流の前記供給ポンプ中の水の高さ及び循環路中の水頭損失に依存する。

従来、市販の工業用ポンプ及び過度な逸脱のない循環路を使用すると、チャンバ中のポートの出口９で２バールの圧力が容易に達成可能である。

そして、ポンピングの運動エネルギーが衝突エネルギーに変換され、衝突エネルギーは、スラッジの最大粒度と適合する、縮小したサイズを有する調節器１０を介するポートからの出口の場合、チャンバへの導入速度を高めることによって最大化される。

さらには、以下さらに具体的に説明される発明の実施形態にしたがって、高められた圧の一定量の空気が、５Ｑよりもはるかに高い、たとえば２０Ｑの非常に高い流量Ｑ（Ｎｍ^３／ｈ単位）でゾーン９の下に導入される（矢印１１）。

「高められた圧」とは、スラッジの導入圧と比べて０．１相対バール〜１相対バール、たとえば０．８相対バールであることができる、圧力のわずかな上昇をいうものと理解される。

この空気の導入は、ポート１２を介して実施され、有意な圧縮気流を生じさせ、その流れの中で、スラッジの滴１３が分離し、接触によって悪臭を取り除くことを可能にする。

ポート１２は、ゾーン９中の排出液との合流点の下、たとえばチャンバの高さＨの１／１００〜１／１０の間に位置する。この空気の導入はまた、処理後の排出液の排出のために、その出口１４と比べて高められた圧で、チャンバのエネルギーレベルを上昇させる。

反応器の下部（底７）には、反応器の上部を経由して逃げない過度に高密度の生成物のためのブローオフ（図示せず）が公知のやり方で提供され、このブローオフは順次に空けられる。

反応器の出口１４で、空気とスラッジとのエマルション１５が、たとえば小径（たとえば２０ｃｍ）のラインによって形成された、大気圧にあるように設計されている出口ライン又は貯留部Ｒ（ベントＥ）の中に逃げ込み、それが、１６でデカントしたのち、固形物１８から物理的に分離されている、非常に低い、特に３０ｍｇ／ｌ未満又は１０ｍｇ／ｌ未満の固形物含量（はじめは５００ｍｇ／ｌ近くであることもできる）しか有しない透明な水１７を提供する。

このレベルで得られる脱コロイド化固形物１８は比較的多孔質であり、その結果、容易に圧縮可能である。それは、その初期有機物含量に依存して、反応器を出ると同時に直接ペレット化することさえできる。

反応器から抽出されたガスは、高められた圧の速度で水及びスラッジと合流し、回収され、処理され、適切ならばリサイクルされて、反応器の下部で再使用されることもできる。

砂、砂利などのタイプの粗い物質の存在が衝突の回数を増し、その結果、過程を改善することに気付くであろう。

チャンバ２中の圧力Ｐは、それ自体、上部に出現する、非常に速い上昇流１９（たとえば３０ｍ／ｓ又は４０ｍ／ｓ）を発生させることによって内部エネルギーを最適化するように設計及び／又は調整される。

したがって、そのような圧力は、循環路の機能特性（ポンプ中の水の高さ）にしたがって、かつ排出液のタイプ及び所望の処理速度に基づいて決定される。

最終的に反応器のために選択されるサイズはまた、化学工学の当業者の基本的知識にしたがって、フロー図を用いて決定される。

圧力及び出口は、たとえば、所定の圧力を超えたとき流れを解放するスライド弁２０によって保証される。

本発明の方法は三つの相、すなわち固相、液相及び気相におけるかく拌を用いるため、脱ガス、水よりも高密度である固相及び水の排出を考慮して、出口で分離を実施する必要がある。

さらに具体的に説明される実施形態においては、スライド弁の出口で、そのもの公知である計量装置（図示せず）によって凝集剤が加えられる（矢印２１）。

この添加は、たとえば、チャンバ、チャンバ中の所定の圧力、たとえば１．３バールより上で開放するスライド弁又は他の弁２０を通過した液体の排出手段（スライド弁又は他の弁２０）からの連続排出口におけるゾーン２２で実施される。

また、弁を備えず、下流の循環路そのものが、たとえばベンチュリ管により、チャンバ中に高められた相対圧を維持するために必要な水頭損失を形成することも可能である。

その後、エマルション１５は上部から排出されて、そのもの公知であるフィルターバッグ２３に到達する。

しかし、このバッグは容器２４（図２を参照）によって置き換えられてもよい。

たとえば、このデカントバッグ２４は円柱形タンク２５によって形成され、このタンクの中に、作業レベル（lever）２７の上で排出管２６が通じて大気圧を維持する。

容器２４は、その一部が、ところどころ穿孔されている壁３０によってタンクの残りから切り離された非乱流側方タンク部分２９を通って流出物２８によって移される。

デカントされた固形物３１（図２）又はろ過された固形物１８（図１）は、その後、処理されることができるよう、下部３２から排出されるか、又はひとたびバッグ２３’が満杯になると、排出される。

このようにかく拌され、空気を供給されたエマルションは、流量、体積及び圧力の間の相対比に対応する期間、反応器中に残る。

したがって、このエマルションは、たとえば、排出される前、数秒、たとえば１分未満の滞留時間、維持される。

２０ｍ^３／ｈを超える排出液の流量では、たとえば、１０秒未満の期間しかチャンバ中に残ることができないため、この時間はさらに短くてもよい。

加圧下の反応器中の接触時間及び滞留時間が凝集塊の形成及びそのデカントの速度にも影響するということを考慮すると、スラッジの供給速度は、それ自体、衝突速度に直接的に影響する。

空気の流量及び反応器中の圧力の影響はさらに、所望の結果を考慮して当業者の能力の範囲内であるやり方で適合される要素である。

得られる上清又はろ水は、高い純度を有し、それ自体、連続的に排出される。

デカント容器の下部に得られるスラッジ３１は、連続的に排出されるか、不連続的に、所定の間隔で、たとえば１日に一度、排出される。

このスラッジの再排出が、特にその良好な多孔性に関する限り、非常に速やかにその質を高める。

ここで、さらに具体的に説明される実施形態において、可動容器Ｂ中に排出されたスラッジ３１は、その後、たとえばポンピングにより、オリフィス３５を穿孔された円柱形閉チューブ３４によって形成された押出し機３３に導入され、スラッジは、たとえば、チューブ３４に入り込むチューブ３７を介する圧縮空気３６の導入により、このオリフィスに押し通される。したがって、スラッジはロール又は棒３８の形態で出現し、重力により、たとえば容器４０中に層３９、３９’として配置されるか、可動プラントの場合には、直接的に散布地に配置される。残留水４１は流れ、したがって、さらに急速に乾く層３９、３９’の高い空気混和のため、容易に排出される。

一般的に、上記装置が用いられると、酸化レベルの有意な変化を認めることができ、スラッジのストリッピングは、−２５０ｍＶのレドックスから＋２５０ｍＶのレドックスへの変化を可能にする。

さらに、ＮＨ_３、メルカプタン類及びＨ_２Ｓに対して実施される臭気計測は、本発明により、住宅地域のための従来の処理場から生じた、図１を参照して上述した装置を１０ｍ^３／ｈの流量で、１００Ｎｍ^３／ｈの圧縮空気流量とともに、従来の凝集剤（ポリマー）を添加されながら通過した有機スラッジ（有機物８０％）が以下の特性を有することを示す。
・アンモニア臭がない（計測値＜１０ｐｐｍ）
・Ｈ_２Ｓ臭がない（計測値＜１０ｐｐｍ）
・メルカプタン臭がない（ただし計測値＞１００ｐｐｍ）。

また、生分解の促進が認められる。一ヶ月で、有機物含量はＭＶ＝７６．８％からＭＶ＝５３．２％に変化する。

このように、本発明の方法及び反応器の長所により、実施される処理は、脱水された多孔質ケーキを得ることを可能にし、回収されるスラッジは空であり、乾燥状態であり、容易に管理できる。従来の乾燥法として知られるものを使用した場合の三ヶ月に対し、匹敵しうる結果を得るのに数時間で十分であり、得られるスラッジは、無臭であるか、腐植質の匂いしかせず、したがって、より容易にリサイクル可能である。

明らかにであるように、かつ上記の本文の結果として得られるように、本発明は、より具体的に説明された実施形態に限定されない。それどころか、すべての変形、特に、オリフィスが調節器であってもよい、出口間の距離を最小化し、衝突の力を増すためにチューブがチャンバの内部に通じている、試薬、たとえば砂、炭酸カルシウム、消石灰が上流で使用される、得られるスラッジをさらに空気混和させ、その速やかな乾燥をさらに促進するために押出し機が異なる、及び／又はたとえばブレードを有する手段によって置き換えられている、といったような変形を包含する。

Claims (25)

1. 液体スラッジ流を、流量ｑで、大気圧と比べて高められた圧にあるチャンバに注入すると同時に空気を流量Ｑ≧５ｑで前記チャンバに注入したのち、チャンバより下流で排出させ、固体部分と液体部分とを分離させる、液体スラッジ流を連続的に処理する方法であって、
   液体スラッジが有機スラッジであり、方法が、得られる固体部分の脱臭に適用され、
   スラッジが、前記流量Ｑ≧５ｑが注入される高められた圧で空気のカラムに注入され、前記カラムが、縦軸（３）に沿って所与の長さＬにわたって延び、前記長さＬ、流量及び前記カラムの高められた圧が、チャンバ中に、スラッジがエアゾール化されるところの流動層を、空気を供給するための管と、得られる流動層より下流のライン又は貯留部との間に形成するように設計されており、
   前記流動層が、大気圧又は実質的に大気圧に加圧されている前記ライン又は前記貯留部の中に排出され、
   凝集剤が、有機物を凝集及び／又は凝固させるように設計された条件下、チャンバより下流で前記流動層に連続的に導入されて、分離後に得られた固体部分の脱臭が達成される方法。
2. スラッジ流が、壁（８）及び／又は前記チャンバのスクリーンに向けて、壁（８）及び／又は前記チャンバのスクリーンからの所与の値よりも小さい距離ｄでチャンバに注入される、請求項１記載の方法。
3. ｄが５０ｍｍ未満である、請求項２記載の方法。
4. 空気のカラムの絶対圧Ｐが１．５バールよりも大きい、請求項１〜３のいずれか１項記載の方法。
5. チャンバ（２）が垂直である状態で、流れが、前記チャンバの上部から、空気のカラムの高められた圧を決定する所与のしきい値よりも上で起動する圧力リリーフ弁（２０）を介して連続的又は間欠的に排出される、請求項１〜４のいずれか１項記載の方法。
6. 固形物が、ろ過された固形物で満たされると交換される連続的なバッグ（２３、２３′）に通すろ過によって液体から連続的に分離される、請求項１〜５のいずれか１項記載の方法。
7. 粒状の無機物が砂である、請求項１〜６のいずれか１項記載の方法。
8. 粒状の無機物が、スラッジの乾物含量の５％よりも大きい割合で使用される、請求項１〜７のいずれか１項記載の方法。
9. 空気が流量Ｑ≧２０ｑでチャンバ中を流れる、請求項１〜８のいずれか１項記載の方法。
10. 流量ｑが１００Ｎｍ^３／ｈ以上であり、チャンバ中の相対圧が１バール以上である、請求項１〜９のいずれか１項記載の方法。
11. 流量ｑが２００Ｎｍ^３／ｈ以上であり、チャンバ中の相対圧が１．２バール以上である、請求項１０記載の方法。
12. 凝集剤が、スラッジに含まれる乾物含量の０．５％〜３％の割合で加えられる、請求項１〜１１のいずれか１項記載の方法。
13. 凝集剤がカチオンポリマーである、請求項１〜１２のいずれか１項記載の方法。
14. 排出液がチャンバの出口で脱ガスされ、得られたガスが、下部における空気注入を供給するために使用される、請求項１〜１３のいずれか１項記載の方法。
15. 固化したパンケーキを得るために、得られたケーキ（１８）が、回収され、乾燥、圧搾又は遠心分離によって脱水される、請求項１〜１４のいずれか１項記載の方法。
16. ４０％を超える気孔率を有する、請求項１５記載の方法から得られた固化スラッジパンケーキ。
17. 互いの上に配置された互いの上に配置されたスラッジの層及び／又は薄片で形成されている、請求項１６記載のパンケーキ。
18. 流量ｑで連続的に供給される液体スラッジ流を処理するための装置（１）であって、空気を流量Ｑ≧５ｑで供給するための手段と、縦軸に沿って所与の長さＬにわたって延びるチャンバであって、空気供給手段によって空気をその下部（７）に供給されるように設計され、スラッジを供給するための少なくとも一つのチューブ（前記チャンバの下半分に位置する）を含むチャンバと、スラッジ流を前記流量ｑで前記チューブに通してチャンバに注入するための手段と、チャンバより下流にある、エアゾール化されたスラッジ流のための出口ライン又は貯留部と、被処理スラッジの固体部分と液体部分とを分離するための手段とを含み、
    液体スラッジが有機系であるため、長さＬ、流量Ｑ及びチャンバ中の高められた圧が、流動層を形成するように設計されており、
    前記ライン又は前記貯留部が、大気圧又は実質的に大気圧まで加圧するための手段を含み、
    装置が、有機物を、前記分離手段に導入する前に、前記ライン又は前記貯留部中で凝集／凝固させながら脱臭するために、前記ライン又は前記貯留部の中に凝集剤（２１）を連続的に導入するための手段を含む、装置。
19. 脱臭されるスラッジを供給するための少なくとも一つのチューブ（６）が提供され、前記チューブが前記チャンバの下半分に位置し、前記チューブの端部がチャンバ中に突出し、空気供給の上方、反対側の壁から距離ｄ（ｄ≦５０ｍｍ）のところに位置する、請求項１８記載の装置。
20. 流れが、所与のしきい値よりも上で起動する圧力リリーフ弁（１４）を介して上部から排出される、請求項１８又は１９記載の装置。
21. チャンバが直径Ｄの円柱形カラム（４）によって形成され、所与の長さＬが１０×Ｄ以上である、請求項１８〜２０のいずれか１項記載の装置。
22. 出口ラインが０．５Ｄ〜０．９Ｄの直径ｄ_０を有する、請求項１８〜２１のいずれか１項記載の装置。
23. 液状酸素化又は凝固試薬を所与の流量で供給するための手段を含む、請求項１８〜２２のいずれか１項記載の装置。
24. 脱水され、処理されたスラッジを回収するための、少なくとも一つのフィルターバッグによって形成される手段を含む、請求項１８〜２３のいずれか１項記載の装置。
25. 脱水され、処理されたスラッジを別々のロールに押し出すための手段（３３）を含む、請求項１８〜２４のいずれか１項記載の装置。

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