JP4458913B2 - 凍結融解装置 - Google Patents
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Description
この凍結融解法は、汚泥中に含まれる水分および表面に付着した水分を冷凍させて、氷の結晶として成長させ、氷の成長とともに生じる体積膨張によって汚泥を圧縮して汚泥内部からさらに水分を流出させて、凍結させることによって脱水処理を行う方法であり、含水率の低い汚泥が得られるという特徴がある。また、この凍結融解法では汚泥に加わる機械的応力が相対的に小さくなるので、フィルタープレスなどを用いた場合に比較して粒子径が大きく、かつ密度の高い汚泥が得られる。したがって、この凍結融解法で得られる汚泥は再利用しやすいという特徴も持つ。
(1)上記の流路を、冷ブラインおよび温ブラインがブライン通流槽内部の外周部と中央部との間に渦巻き状に通流する流路を形成する。
(2)あるいは、冷ブラインおよび温ブラインをブライン通流槽内部の外周部から中央部へと渦巻き状に通流させる往路流路と中央部から外周部へと渦巻き状に通流させる復路流路とを交互に配置して構成した流路とする。
(3)このブライン流路を、冷ブラインおよび温ブラインが凍結融解槽内部の外周部と中央部との間に渦巻き状に通流する流路を形成することとする。
(4)あるいは、このブライン流路を、冷ブラインおよび温ブラインを外周部から中央部へと渦巻き状に通流させる往路流路と中央部から外周部へと渦巻き状に通流させる復路流路とを交互に配置して構成した渦巻き状流路とする。
また、上記(11)のごとく凍結融解槽の内部に温度センサを備えることとすれば、凍結融解槽の内部の汚泥の温度を監視しつつ運転することが可能となるので、凍結処理の際、この温度測定値が所定置Aに達したとき凍結操作を停止して融解操作を行えば、汚泥の凍結状態が効果的に判断されて効率良く凍結操作が行われることとなる。また、融解処理の際、この温度測定値が所定置Bに達したとき融解操作を停止すれば、汚泥の融解状態が効果的に判断されて効率良く凍結操作が行われることとなる。
また、本発明の凍結融解装置の他の最良の実施形態は、汚泥を注入する深さと幅と厚さとからなる平板状の凍結融解槽と、凍結融解槽内の汚泥の凍結と融解をするための、冷ブラインおよび温ブラインが内部を通過する、伝熱性部材からなる筒状のブライン流路とを備えて形成し、凍結融解槽の深さと幅から形成される面全体が、筒状のブライン流路を介して伝熱性部材からなる板状伝熱板で覆われて構成された形態にあり、この形態においても、凍結融解槽の内部の所定位置に凍結操作の実施状態を監視する温度測定センサーを組込んだ装置が特に有効である。
図1において、10は汚泥を注入した平板状の凍結融解槽、20は冷ブラインおよび温ブラインを通流させる平板状のブライン通流部であり、ブライン通流部20は平板状の凍結融解槽10の両面に配置されている。21は冷凍機、22は冷ブラインタンク、23は温ブラインタンク、24は冷ブラインポンプ、25は温ブラインポンプ、26,27はブライン切替バルブ、28は汚泥排出バルブ、29は脱水装置である。凍結融解槽10に注入された汚泥の凍結、融解処理は、ブライン切替バルブ26,27の切替えにより選択され、凍結処理の際は、冷ブラインタンク22に貯えられた冷ブラインが冷ブラインポンプ24によってブライン通流部20へと送られ、凍結融解槽10に注入された汚泥が冷却、凍結される。融解処理の際は、温ブラインタンク23に貯えられた温ブラインが温ブラインポンプ25によってブライン通流部20へと送られ、凍結融解槽10中に凍結されていた汚泥が加熱、融解される。融解後の汚泥は汚泥排出バルブ28を開くことによって脱水装置29へと排出される。
第1の実施例の凍結融解装置のブライン通流部20では、図2(a)に示したように、下端の一方(図中左側下部)に配されたブライン導入管14より上端の相対する一方(図中右側上部)に配されたブライン排出管15へとブラインを通流させる構成であるため、ブラインを平板状の容器の面内に均一に流すことは困難で、例えば図2(a)の左側上部や右側下部にはブラインの流れの滞留部分が生じ易く、凍結融解槽中の汚泥の凍結や融解に偏りが生じ易いという難点があったが、図4に示した第2の実施例の構成のブライン通流部では、ブラインは、ブライン導入管31に備えられた複数の開口33より平板状の容器内部へと分散して導入され、ブライン排出管32の複数の開口34より分散して排出されるので、ブラインが面内をより均一に通流することとなり、効率良く凍結、融解処理が行われることとなる。
11 シートパッキング
16,17,18 温度センサー
20,20A ブライン通流部
21 冷凍機
22 冷ブラインタンク
23 温ブラインタンク
26,27 ブライン切替バルブ
29 脱水装置
41 ブライン導入管
42 ブライン排出管
Claims (5)
- 濃縮した汚泥を凍結させ、その後に融解させて脱水処理する凍結融解装置において、汚泥を注入する平板状の凍結融解槽と、この凍結融解槽に隣接して配置され、前記凍結融解槽内の前記汚泥を凍結と融解するための冷ブラインおよび温ブラインが内部を通過する平板状のブライン通流槽と、このブライン通流槽内部に形成され、該ブライン通流槽全体を均一に冷却または加温できる流路を有する凍結融解装置であって、
前記流路が、前記ブライン通流槽内部の外周部と中央部との間に前記冷ブラインおよび温ブラインを渦巻き状に通流させる流路であることを特徴とする凍結融解装置。 - 前記ブライン通流槽内部に形成されている前記流路が、冷ブラインおよび温ブラインを前記ブライン通流槽内部の外周部から中央部へと渦巻き状に通流させる往路流路と中央部から外周部へと渦巻き状に通流させる復路流路とを交互に配置して構成された流路であることを特徴とする請求項1に記載の凍結融解装置。
- 濃縮した汚泥を凍結させ、その後に融解させて脱水処理する凍結融解装置において、汚泥を注入する平板状の凍結融解槽と、前記凍結融解槽内の前記汚泥の凍結と融解をするための、冷ブラインおよび温ブラインが内部を通過するブライン流路とを有する凍結融解装置において、前記ブライン流路が、ブラインを前記凍結融解槽の内部の外周部と中央部との間に渦巻き状に通流させる流路からなることを特徴とする凍結融解装置。
- 前記凍結融解槽の内部に配置された前記ブライン流路が、冷ブラインおよび温ブラインを外周部から中央部へと渦巻き状に通流させる往路流路と、中央部から外周部へと渦巻き状に通流させる復路流路とを交互に配置して構成された渦巻き状流路であることを特徴とする請求項3に記載の凍結融解装置。
- 前記凍結融解槽の内部に温度センサを有することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の凍結融解装置。
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