JP4280101B2

JP4280101B2 - 減圧汚泥乾燥方法と装置

Info

Publication number: JP4280101B2
Application number: JP2003110719A
Authority: JP
Inventors: 潤一土井
Original assignee: Daiwa Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daiwa Chemical Industries Ltd
Priority date: 2003-04-15
Filing date: 2003-04-15
Publication date: 2009-06-17
Anticipated expiration: 2023-04-15
Also published as: JP2004313918A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚泥中の水分を減圧蒸留して脱水し、汚泥を微粉状に乾燥する方法と装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
汚泥中の９９％程度は水分のため、焼却するにしても如何に効率よく脱水しておくかが問題となる。汚泥の脱水技術として最もよく使われている方法は、遠心分離脱水法・真空フイルタ脱水法・フイルタプレス加圧脱水法・ベルトプレス脱水法の各方式である。
【０００３】
しかし遠心分離脱水法は、騒音が高く、高分子凝集剤を使用するので運転費が高価になる。また真空フイルタ脱水法は、ろ布の目詰まりや蛇行の調整が必要となる。そしてフイルタプレス加圧脱水法は、設置面積が大きく、設備費も高価で煩雑である。そしてまたベルトプレス脱水法は、一台の処理能力が小さいので複数台設置しなければならない。しかし、何れの方式も、脱水後のケ−キの含水率が７０％以上あり、完全に乾燥しきれないことが欠点となっている。
【０００４】
そのため焼却法が注目されている。しかし、水分を蒸発させるための蒸発潜熱に莫大な熱エネルギーが必要になる。その点、減圧脱水法は、大気圧以下にするので、水の沸点が下がり、速やかに乾燥でき、臭気も防ぐことができ、含水率は１〜５％の乾燥も可能となる。そのため、廃液再利用の範囲も広がるものとなっている。
【０００５】
減圧脱水法の先行技術には、乾燥物が微粉状になって飛散するため、コンデンサの詰まりやすいことが欠点となっている（例えば、特許文献１）
そのため、ブレードを有するディスクフィルタで吸着させ、これを逆洗して除去することが好ましい。ディスクフィルタの先行技術のものは、ディスクフィルタ内にガスを供給するようにしたディスクフィルタの洗浄装置に関するものである（例えば、特許文献２）。
【０００６】
（特許文献１）
特許第３１４７１４２号
（特許文献２）
特開２００２−９５９０９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記の事情に鑑み、本発明は、減圧脱水法におけるコンデンサの目詰まりを防止した減圧汚泥乾燥方法と装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を達成するために、汚泥を真空蒸留釜で加熱して水分を蒸留して汚泥を微粉状に乾燥する手段と、該蒸留水を減圧化のコンデンサで凝縮する手段と、前記真空蒸留釜とコンデンサの間にディスクフィルタを付設して付着する乾燥微粉を除去する手段と、該ディスクフィルタの稼働を蒸留・凝縮の停止時に逆流して行なうようにした減圧汚泥乾燥方法を構成するものである。
【０００９】
また、本発明は上記課題を達成するために、汚泥を加熱して水分を蒸留して汚泥を微粉状に乾燥する真空蒸留釜と、該蒸留水を減圧化で凝縮するコンデンサと、該乾燥微粉の付着を前記真空蒸留釜とコンデンサの間で除去するためのディスクフィルタをシステム化した減圧汚泥乾燥装置を構成するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて詳しく説明する。図１は本発明の減圧汚泥乾燥装置の一実施例を示すフローシート、図２は本発明の減圧汚泥乾燥装置に使用されるディスクフィルタの一実施例を示す透視正面図である。
【００１１】
図１は、本発明の減圧汚泥乾燥装置１を示す。凝縮沈殿後もしくは凝集沈殿前の汚泥３は、連続式に移送するためのスクリュコンベア２で移送され、加熱して水分を蒸留するための真空蒸留釜４に導入される。真空蒸留釜４は、二重底になっており、外周壁はジャケット構造になっている。
【００１２】
ジャケットの外側に穿孔し、連結した加熱用スチーム供給管５より、加熱用スチーム６を供給し、同じくジャケット外側に穿孔し連結した加熱用スチームドレン排出管７より生じたドレン８をスチームトラップ９を経由して排出する。この加熱機構により、所定温度に加熱・加温できる構造になっている。
【００１３】
また真空蒸留釜４の内部には、羽根１０…１０が、軸のまわりに取り付けられており、軸の一方の端には、真空蒸留釜４内の撹拌及び汚泥３を抜き出すための撹拌スクリュ１１が取り付けられてある。
真空蒸留釜４は、加温と共に装置内を所定の減圧度にするため、排気管１２にて補助排気装置（スチームエジェクタ）１３へと、また発生水蒸気排出管１４にて真空ポンプ１５と、ジャケットを貫通して配置・接続され、真空蒸留釜４内を所定の減圧状態に保てる構造になっている。
【００１４】
また発生水蒸気排出管１４は、汚泥３の減圧下における加温により発生する水蒸気を凝縮・分離させる水冷式コンデンサ１６、及び生じた凝縮水を貯めるバッファタンク１７に接続されている。コンデンサ１６には、冷却水１８が送り込まれる。従って、コンデンサ１６で冷却水１８が熱交換され、冷却水１８は出口１９から排出される。２０は、大気の開放弁である。コンデンサ１６は、逆止弁２１、サイトグラス２２、エジェクタ１３、バッファ−タンク１７を経由して、真空ポンプ１５に連結されている。
【００１５】
本発明の減圧汚泥乾燥装置１は、汚泥３を乾燥微粉体のスラッジにまで乾燥させることができるので、コンデンサ１６内には粉末が付着して詰まる恐れがある。そのため、汚泥を加熱して蒸留させる真空蒸留釜４と、蒸留水を凝縮させるコンデンサ１６との間には、ディスクフィルタ２３が付設されている。
【００１６】
図２は、本発明の減圧汚泥乾燥装置１に使用されるディスクフィルタ２３の詳細を示している。ディスクフィルタ２３は、モータ２４によつて回転されるが、内部には複数枚のディスク羽根２３ａ…２３ａが付設されている。このディスクフィルタ２３による洗浄の稼働は、蒸留・凝縮が停止した時に、逆流させて乾燥微粉体を排出するようにするものである。なお乾燥微粉体は、ディスク羽根２３ａ…２３ａに付着しているので、羽根２３ａ…２３ａは、加熱しうるようにしておくことが好ましい。
【００１７】
そして、真空ポンプ１５からエゼクタ１３に入り、バッファタンク１７を経て真空ポンプ１５に循環する凝縮水は、熱交換器２７によってバッファタンク１７に貯留される。２５はバッファタンク１７からのエア−抜きであり、２６は排水である。
【００１８】
本発明の減圧汚泥乾燥装置１は、汚泥から清浄な回収水を抽出するとともに、残滓物を乾燥脱水した粉末状スラッジとして分離しうるようになっている。真空蒸留釜４内の移送用羽根１０…１０を逆回転さして排出管２８から排出する。この微粉状の乾燥物捕集には、サイクロン２９が必要に応じて設置される。下部が細くなった円錐状のサイクロン２９は、上部から清浄空気３０で吸引し、下端から乾燥微粉体の３１を分離して捕集するものである。
【００１９】
真空蒸留釜４は、加熱し所望の減圧度（４０〜２５０ｍｍＨｇ）に減圧して操業することにより、粉末状の乾燥スラッジ３１は含水率が１〜１０％にまで乾燥することができる。
【００２０】
なお、この際に、真空蒸留釜４中の乾燥スラッジ３１を含む廃液は、供給部に近い含水率の高い領域では、撹拌が充分行なわれておりさえすれば、加熱用ジャケット温度は飽和水蒸気を供給し加熱しているため１００℃になっているので、ジャケット温度近くまで上がることはない。従って、操業圧（減圧度）条件に匹敵する水の沸点温度にしかならず低温で脱水が進行し、含有水分率が低くなった容器後部では、温度上昇可能状態にあるが、乾燥スラッジ３１自体の含水率低下による熱伝達率低下と、雰囲気の（減圧状態の）熱伝達低下のため、ジャケット壁温近くの高温域にまで温度が上昇することなく脱水することができるようシステムしている。
【００２１】
そのため蒸留は、減圧下のため効率よく行なわれる。本発明の減圧の程度は、大気圧より−５００ｍｍＨｇから−７５０ｍｍＨｇの減圧下で行なわれる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の減圧汚泥乾燥の方法と装置は、ディスクフィルタを組み込むことにより、コンデンサの目詰まりを防止することができる。
【００２３】
本発明の減圧汚泥乾燥の方法と装置は、スラッジの乾燥率を１〜１０％にまで完全にパサパサ状態にまで乾燥させることができるようになったので、その後の処理が楽に行うことができる。
【００２４】
本発明の減圧汚泥乾燥の方法と装置は、清浄な回収水が得られるため、排水処理が容易になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の減圧汚泥乾燥装置の一実施例を示すフローシートである。
【図２】本発明の減圧汚泥乾燥装置に使用されるディスクフィルタの一実施例を示す透視正面図である。
【符号の説明】
１減圧汚泥乾燥装置
２スクリュコンベア
３汚泥
４真空蒸留釜
５加熱用スチーム供給管
６加熱用スチーム
７加熱用スチームドレン排出管
８ドレン
９スチームトラップ
１０真空蒸留釜の羽根
１１真空蒸留釜の撹拌スクリュ
１２排気管
１３スチームエジェクタ
１４発生水蒸気排出管
１５真空ポンプ
１６コンデンサ
１７バッファタンク
１８冷却水
１９冷却水の出口
２０大気の開放弁
２１逆止弁
２２サイトグラス
２３ディスクフィルタ
２３ａディスク羽根
２４ディスクフィルタのモータ
２５エア−抜き
２６排水
２７熱交換器
２８排出管
２９サイクロン
３０清浄空気
３１乾燥微粉体のスラッジ

Claims

汚泥を真空蒸留釜で加熱して水分を蒸留して汚泥を微粉状に乾燥する手段と、該蒸留水を減圧化のコンデンサで凝縮する手段と、前記真空蒸留釜とコンデンサの間にディスクフィルタを付設して付着する乾燥微粉を除去する手段と、該ディスクフィルタの洗浄の稼働は蒸留・凝縮の停止時に逆流して行なうようにしたことを特徴とする減圧汚泥乾燥方法。
汚泥を加熱して水分を蒸留して汚泥を微粉状に乾燥する真空蒸留釜と、該蒸留水を減圧化で凝縮するコンデンサと、前記真空蒸留釜とコンデンサの間に前記乾燥微粉の付着を除去するためのディスクフィルタを設けたことを特徴とする減圧汚泥乾燥装置。
ディスクフィルタの羽根を加熱する加熱機構を設けた請求項２記載の減圧汚泥乾燥装置。
真空蒸留釜の排出管に接続して微粉状の乾燥物捕集のためのサイクロンを付設した請求項２記載の減圧汚泥乾燥装置。