JP4155789B2 - 汚泥乾燥装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として一般家庭や工場等において排出される汚泥を用いて行う乾燥汚泥の生産に用いられる汚泥乾燥装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の汚泥乾燥装置としては、例えば遠心薄膜方式により汚泥水中の水を除去して乾燥汚泥にする脱水手段と、乾燥汚泥を収容する収容室としてのコンベヤー室と、コンベヤー室における乾燥汚泥中の水を加熱し気化させて乾燥汚泥の含水量を小さくする加熱手段と、含水量が小さくされたコンベヤー室における乾燥汚泥を外部に排出するコンベヤーとを備えるものが開示されている（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−３１８３００号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、産業廃棄物の減容化を図るとともにリサイクルを促進しようとする観点からすれば、一般家庭や工場等の事業所単位においても汚泥の乾燥を行って、乾燥した汚泥を煉瓦や飼料などとして再利用することが好ましい。
しかしながら、従来の汚泥乾燥装置においては、ボイラー設備や遠心薄膜乾燥機などを備えた大規模なプラント設備を建設する必要があり、そのような大規模プラント設備を建設するためには、相当な資金、資材、労働力を投ずる必要があることから、一般家庭や工場等の小規模な事業所単位で乾燥した汚泥を再利用することは実際上かなり困難である。
そこで、本発明の課題は、一般家庭や工場等の小規模な事業所単位でも、簡易な設備で確実に汚泥乾燥ができる汚泥乾燥装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本願請求項１に係る汚泥乾燥装置は、汚泥を収容する収容室と、前記収容室をほぼ真空状態に維持する真空吸引ポンプと、前記収容室における汚泥中の水を加熱し気化させる加熱手段と、前記収容室における汚泥を攪拌する攪拌手段とを備えた汚泥乾燥装置であって、前記攪拌手段は、汚泥中に挿入され上下方向に立設されるケーシングと、前記ケーシングの中に挿入され該ケーシングの底部から頂部まで汚泥を押し出すオーガーと、前記ケーシングの頂部に設けられ、前記オーガーにより送り出された汚泥を回動しながら該ケーシングの周辺にばらまくターンテーブルとからなることを特徴としている。
このような汚泥乾燥装置によれば、汚泥を可及的に均等に処理して、汚泥の乾燥を迅速かつ的確に行うことができるだけでなく、汎用品を可及的に利用することでより安価な製品を市場に供給できるので、一般家庭や工場等の小規模な事業所単位でも、簡易な設備で確実に汚泥乾燥ができることとなる。
したがって、これによれば、産業廃棄物の減容化効果やリサイクルの促進効果が確実かつ十分に得られることとなる。
【０００６】
このような技術的手段において、汚泥中の水を強制的に排除することとして、産業廃棄物の減容化効果やリサイクルの促進効果がより確実かつ十分に得られるようにする観点からすれば、収容室における汚泥中の水を吸い出して排水する排水ポンプを備えることが好ましい。
【０００７】
加えて、エネルギー効率の向上という観点からすれば、真空吸引ポンプの電源となる発電機から生じる排熱を、加熱手段として用いることが好ましい。
【０００８】
また、真空吸引ポンプにとって適合的であるという観点からすれば、加熱手段として電磁波を用いることが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１０】
なお、ここでは、一般家庭や工場等の小規模な事業所単位における乾燥汚泥の生産に用いられる場合について説明するが、これに限られるものではなく、下水道処理設備など、大規模な事業所単位で用いられる場合でも、以下の説明が妥当する。
【００１１】
図１は本発明の一実施の形態に係る汚泥乾燥装置の全体構成を示す断面図である。
【００１２】
なお、同図において、符号８１は、乾燥すべき汚泥又は生産された乾燥汚泥を示している。
【００１３】
本実施の形態において、汚泥乾燥装置は、一般家庭や工場等の小規模な事業所単位において排出される汚泥を用いて行う乾燥汚泥の生産に用いられるものとして構成されている。
【００１４】
そして、この汚泥乾燥装置は、同図に示すように、収容室１と、真空吸引ポンプ２と、加熱手段３と、排水ポンプ４と、攪拌手段５と、脱臭手段６とを含むものとして構成されている。
【００１５】
以下、これらの各構成要素についてさらに詳細に説明する。
【００１６】
（１）収容室１
収容室１は、同図に示すように、汚泥８１を収容する機能を果たすものとして構成されている。
【００１７】
すなわち、このような収容室１によれば、汚泥８１が収容されることとなり、これにより、真空吸引ポンプ２、加熱手段３及び排水ポンプ４の各手段を用いて汚泥８１を乾燥させることが可能となっている。
【００１８】
具体的には、この収容室１としては、同図に示すように、一方では、側部において乾燥すべき汚泥８１を投入するための汚泥用投入口１１であって内部を密閉状態におくことが可能となっているものが設けられており、他方では、底部において生産され所定の値まで含水比が低下した乾燥汚泥８１を排出するための汚泥用排出口１２であって内部を密閉状態におくことが可能となっているものが設けられている。
【００１９】
ここで、汚泥用排出口１２には、同図に示すように、収容室１の内部を密閉状態におくための汚泥用バルブ１２ａが設けられており、適宜タイミングで汚泥用バルブ１２ａを開閉させることにより、収容室１をほぼ真空状態に維持することが効率的にできることとなっている。
【００２０】
また、この収容室１の下方においては、同図に示すように、汚泥用排出口１２から排出された乾燥汚泥８１をストックヤードまで搬送するためのベルトコンベヤー７１が設置されている。
【００２１】
もちろん、この収容室１としては、これに限られるものではなく、乾燥すべき汚泥８１を投入するための汚泥用投入口１１が設けられているものであれば、乾燥汚泥８１を排出するための汚泥用排出口１２が設けられているか否かの別を問わず、乾燥すべき汚泥８１の汚染状態や生産された乾燥汚泥８１の処理方法などに応じて適宜選定して差し支えない。このような収容室１としては、例えば乾燥汚泥８１を処理することなく収容室１ごと保管する目的であるために、乾燥汚泥８１を排出するための汚泥用排出口１２が設けられていないものなども用いることができる。
【００２２】
（２）真空吸引ポンプ２
真空吸引ポンプ２は、収容室１をほぼ真空状態に維持する機能を果たすものとして構成されている。
【００２３】
すなわち、このような真空吸引ポンプ２によれば、収容室１の内部がほぼ真空状態に維持されることとなり、これにより、汚泥８１に含まれる水その他の液体の沸点温度を低下させることが可能となっている。
【００２４】
具体的には、この真空吸引ポンプ２としては、同図に示すように、収容室１の内部の空気を空気用管路２１を通じて外部に排出する機能を果たすものが用いられている。
【００２５】
ここで、空気用管路２１には、同図に示すように、収容室１の内部を密閉状態におくための空気用バルブ２１ａが設けられており、適宜タイミングで空気用バルブ２１ａを開閉させることにより、収容室１をほぼ真空状態に維持することが効率的にできることとなっている。
【００２６】
（３）加熱手段３
加熱手段３は、ほぼ真空状態にある収容室１における汚泥８１中の水を加熱し気化させる機能を果たすものとして構成されている。
【００２７】
すなわち、このような加熱手段３によれば、ほぼ真空状態にある収容室１における汚泥８１に含まれる水が加熱されることで気化することとなり、これにより、汚泥８１に含まれる水を汚泥８１から排除することが可能となっている。
【００２８】
具体的には、この加熱手段３としては、同図に示すように、マフラー（図示外）から排出され熱気用管路３１を通じて収容室１の底部から内部に熱気を送り込む機能を果たす発電機３２が用いられている。
【００２９】
もちろん、これに限られるものではなく、ほぼ真空状態にある収容室１における汚泥８１に含まれる水を加熱によって気化させ得るものであれば、直接的に加熱するか間接的に加熱するか等の加熱方式の別を問わず、沸点温度低下の信頼性や汚泥８１に含まれる液体の種類等に応じて適宜選定して差し支えない。このような加熱手段３としては、例えば汚泥８１中において設けられ、汚泥８１を電磁波によって加熱する電磁波発生装置なども用いることができる。この態様は、収容室１の内部に熱気を送り込む態様と異なり、真空吸引ポンプ２にとって適合的でない場合があり得ない点で、そのような熱気を送り込む態様よりも有利となる。
【００３０】
本実施の形態において、加熱手段３としての発電機３２は、真空吸引ポンプ２（後記する排水ポンプ４）及び後記するオーガー５２の動力並びに後記する脱臭手段６としても用いられている。すなわち、加熱手段３は、他の技術的手段としても兼用されており、これにより、エネルギー効率の向上効果が十分に得られることとなっている。
【００３１】
なお、熱気用管路３１の途中には、同図に示すようなフィルター３１ａが配設されており、これにより、排気ガスに含まれる有害物質や臭気をマフラーから排出される熱気から除去することが可能となっている。
【００３２】
（４）排水ポンプ４
排水ポンプ４は、収容室１における汚泥８１中の水を吸い出して排水する機能を果たすものとして構成されている。
【００３３】
すなわち、このような排水ポンプ４によれば、収容室１における汚泥８１中の水が収容室１の外部に吸い出されることとなり、これにより、汚泥８１に含まれる水を汚泥８１から排除することが可能となっている。
【００３４】
具体的には、この排水ポンプ４は、同図に示すように、汚泥８１中において設けられる穴あき管４１であって棒状を呈するもの及び穴あき管４１に接続された水用管路４２であって穴あき管４１を通じて吸い込んだ水を外部に排出するものを通じて、汚泥８１中の水を吸い出して排水するものが用いられている。
なお、汚泥８１中の水を吸い出すときに汚泥８１自体も吸い出すことのないようにする観点からすれば、穴あき管４１の周囲にフィルターを備えることが好ましいといえる。
そして、本実施の形態における排水ポンプ４としては、前記した真空吸引ポンプ２が兼用されている。
【００３５】
ここで、このような排水ポンプ４は、図示しないが、穴あき管４１の穴において目詰まりが発生した場合に詰まった汚泥８１を送気により押し出す機能を果たすコンプレッサーを備えている。
【００３６】
もちろん、この排水ポンプ４としては、これに限られるものではなく、収容室１における汚泥８１中の水を吸い出し得るものであれば、汚泥８１中において設けられる部分がどのような形状を呈するかの別を問わず、汚泥８１の状態（水の含みぐあいや間隙の割合等）、汚泥８１の粒度やコンシステンシー、吸引能力などに応じて適宜選定して差し支えない。このような排水ポンプ４としては、例えば汚泥８１中又は汚泥８１下において敷設される穴あきシート等を備えるものなども用いることができる。
【００３７】
（５）攪拌手段５
攪拌手段５は、収容室１における汚泥８１を攪拌する機能を果たすものとして構成されている。
【００３８】
すなわち、このような攪拌手段５によれば、汚泥８１がミキシングされ可及的に均等に処理されることとなり、これにより、汚泥８１の乾燥は迅速かつ的確に行われることとなっている。
【００３９】
ここで、攪拌手段５は、同図に示すように、汚泥８１中に挿入され上下方向に立設されるケーシング５１と、ケーシング５１の中に挿入されケーシング５１の底部から頂部まで汚泥８１を押し出すオーガー５２と、ケーシング５１の頂部に設けられ、オーガー５２により送り出された汚泥８１を回動しながらケーシング５１の周辺にばらまく傘状のターンテーブル５３とからなっている。
【００４０】
つまり、このような攪拌手段５によれば、汎用品が可及的に利用されることとなり、その結果、より安価な製品が市場に供給されることとなっている。
【００４１】
（６）脱臭手段６
脱臭手段６は、収容室１における汚泥８１から排出された臭気を消失させる機能を果たすものとして構成されている。
【００４２】
すなわち、このような脱臭手段６によれば、収容室１における汚泥８１から排出された臭気が消失することとなり、これにより、周辺環境に対しても十分に配慮しながら汚泥８１乾燥を行うことが可能となっている。
【００４３】
具体的には、この脱臭手段６としては、同図に示すように、収容室１の内部から排出され臭気用管路６１を通じて取り込まれた臭気をエンジンの燃焼により消失させる機能を果たす発電機６２が用いられている。
【００４４】
ここで、臭気用管路６１には、同図に示すように、収容室１の内部を密閉状態におくための臭気用バルブ６１ａが設けられており、適宜タイミングで臭気用バルブ６１ａを開閉させることにより、収容室１をほぼ真空状態に維持することが効率的にできることとなっている。
【００４５】
次に、図１を用いて、本実施の形態に係る汚泥乾燥装置を用いて行う汚泥乾燥方法について、説明する。
【００４６】
まず、乾燥させるべき汚泥８１が汚泥用投入口１１から投入されると、汚泥８１は収容室１の内部に収容された状態におかれる。
【００４７】
このような状態において、発電機６２を駆動させると、真空吸引ポンプ２によって、収容室１の内部の空気が外部に排出され、収容室１の内部はほぼ真空状態に維持された状態におかれる。
【００４８】
このような状態において、一方では、発電機３２のマフラーから熱気が排出されると、熱気は、熱気用管路３１及び収容室１の底部を通じて収容室１の内部に送り込まれる。
【００４９】
すると、ほぼ真空状態にある収容室１における汚泥８１に含まれる水が加熱されることで気化することとなり、その結果、汚泥８１に含まれる水が汚泥８１から排除されていく。
このとき、収容室１がほぼ真空状態に維持されているので、汚泥８１に含まれる水は、より低い温度で効率的かつ確実に気化することとなる。
ここで、収容室１の内部が真空状態に維持されている場合において水が気化する温度は、およそ４０℃〜６０℃程度である。
【００５０】
また、他方では、排水ポンプ４によって、穴あき管４１の穴及び水用管路４２を通じて収容室１における汚泥８１中の水が収容室１の外部に吸い出されることとなり、その結果、汚泥８１に含まれる水が汚泥８１から排除されていく。
【００５１】
汚泥８１に含まれる水が汚泥８１から排除されていく過程において、収容室１における汚泥８１が、ケーシング５１及びオーガー５２によってケーシング５１の底部から頂部まで押し出されると、押し出された汚泥８１は、ターンテーブル５３によってケーシング５１の周辺にばらまかれる。
【００５２】
その結果、収容室１における汚泥８１は、ミキシングされ可及的に均等に処理されることとなり、これにより、汚泥８１の乾燥が迅速かつ的確に行われることとなる。
【００５３】
汚泥８１に含まれる水が汚泥８１から排除され、所定の値まで含水比が低下した時点で本実施の形態に係る汚泥乾燥方法が終了する。生産された乾燥汚泥８１は、汚泥用排出口１２から排出され、ベルトコンベヤー７１によってストックヤードまで搬送されることとなる。
【００５４】
上記したように、このような汚泥乾燥装置によれば、同図に示すような特徴的態様である真空吸引ポンプ２及び加熱手段３を含むものとして構成されており、真空状態において汚泥中の水がより低い温度で効率的かつ確実に気化することとなるので、ボイラー設備や遠心薄膜乾燥機などを備えた大規模なプラント設備を建設することなく、一般家庭や工場等の事業所単位で適切な汚泥の乾燥を行うことが可能となっている。
【００５５】
【発明の効果】
本発明に係る汚泥乾燥装置によれば、一般家庭や工場等の小規模な事業所単位でも、簡易な設備で確実に汚泥乾燥ができ、産業廃棄物の減容化効果やリサイクルの促進効果が十分に得られることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る汚泥乾燥装置の全体構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 収容室
２ 真空吸引ポンプ
３ 加熱手段
４ 排水ポンプ
５ 攪拌手段
６ 脱臭手段
１１ 汚泥用投入口
１２ 汚泥用排出口
１２ａ 汚泥用バルブ
２１ 空気用管路
２１ａ 空気用バルブ
３１ 熱気用管路
３１ａ フィルター
３２ 発電機
４１ 穴あき管
４２ 水用管路
４３ 真空吸引ポンプ
５１ ケーシング
５２ オーガー
５３ ターンテーブル
６１ 臭気用管路
６１ａ 臭気用バルブ
６２ 発電機
７１ ベルトコンベヤー
８１ 汚泥

Claims (4)

1. 汚泥を収容する収容室と、前記収容室をほぼ真空状態に維持する真空吸引ポンプと、前記収容室における汚泥中の水を加熱し気化させる加熱手段と、前記収容室における汚泥を攪拌する攪拌手段とを備えた汚泥乾燥装置であって、前記攪拌手段は、汚泥中に挿入され上下方向に立設されるケーシングと、前記ケーシングの中に挿入され該ケーシングの底部から頂部まで汚泥を押し出すオーガーと、前記ケーシングの頂部に設けられ、前記オーガーにより送り出された汚泥を回動しながら該ケーシングの周辺にばらまくターンテーブルとからなることを特徴とする汚泥乾燥装置。
2. 前記収容室における汚泥中の水を吸い出して排水する排水ポンプを備えることを特徴とする請求項１に記載の汚泥乾燥装置。
3. 前記加熱手段として、前記真空吸引ポンプの電源となる発電機から生じる排熱を用いることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の汚泥乾燥装置。
4. 前記加熱手段として電磁波を用いることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の汚泥乾燥装置。

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