JP5614573B2 - 含液廃棄物の乾燥方法とその装置 - Google Patents
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Description
例えば、塗装工程で生じる排水汚泥の乾燥装置に関して特開2005−103397号公報に「排水汚泥の乾燥装置」が開示されている。ここでは、塗装工程で生ずる排水汚泥を脱水して脱水汚泥とする脱水装置と、該脱水汚泥を破砕して汚泥細粒とする破砕装置と、該破砕装置に接続された循環路及び該循環路に設けられた送風機を有し、該汚泥細粒を該送風機の送風により該循環路内で循環させる循環装置と、該循環路の途中に設けられ、該汚泥細粒を乾燥細粒と未乾燥細粒とに選び分ける選別装置とを備え、該乾燥細粒を外部へ排出する一方、該未乾燥細粒を循環路内へ戻して前記送風により該循環路内を再循環させるようにしているので、エネルギ消費量や設備費を低減でき、しかも短時間に処理することのできる効率の良い排水汚泥の乾燥装置を提供できるという利点がある。
1、塗装の前処理工程や下塗り工程又は中塗り・上塗り工程で生じる乗用車1台当りの廃棄物重量は大雑把に言って、それぞれの工程で300〜800グラムと言われている。
1分で1台の自動車が生産されるとすると、前処理工程と下塗り工程とを合わせて生じる廃棄物は多く見積もっても1分当たり1.6Kgである。これに凝集剤等の薬品重量が加算されるにしても大した重量ではないにもかかわらず排水汚泥を連続処理する構造とされているため効率が低下して装置が大型化し装置価格が高価になるばかりでなく運転費も高くなる。
2、脱水装置で含液率を90%から70%に減らした汚泥を循環路に送り、循環路内で風乾燥して含液率40%程度の乾燥汚泥が得られるとしているが、含液率が70%もある汚泥を脱水装置から循環路に送るので循環路内で必要な含液率を得るまでの運転費が高くなる。
しかしながら、含水率が80%もある汚泥を真空容器内で真空乾燥するので乾燥時間が長くなるという欠点がある。
しかしながら、研削屑を圧搾用シリンダーの外に取出すには押圧子を圧搾用シリンダーの中空部から抜き出した後でしかできないので研削屑の取出し時間が長くなるというが欠点がある。
圧搾シリンダの中空部内において少量の含液廃棄物に高い面圧を作用させて圧縮しフィルターレス構造で固液分離を行い低含液率固体を得た後、圧搾シリンダの中空部と連通する乾燥シリンダに低含液率固体を送って乾燥し、さらに含液率の低下を可能にして、少量ずつ含液廃棄物を乾燥処理できるコンパクトで安価、且つ、運転費の安い含液廃棄物の乾燥方法とその装置を提供しようとするものである。
前記圧搾シリンダ中空部と含液廃棄物乾燥手段の中空部とを連通する連通路と、
連通路を気密可能に遮断可能な開閉自在の第1開閉扉と、
含液廃棄物圧搾手段により圧搾された含液廃棄物を開かれた第1開閉扉を介して含液廃棄物乾燥手段の中空部に移送可能な移送手段とが備えられて
前記第1開閉扉を閉じて含液廃棄物圧搾手段により含液廃棄物を圧搾する工程と含液廃棄物圧搾手段から供給された含液廃棄物を含液廃棄物乾燥手段により乾燥する工程とが並行して実行可能とされたことを特徴とする。
前記濾過ピストンに付着された圧搾含水廃棄物と前記圧搾シリンダ中空部内面とで形成される中空部に望まされる開口部を有す投入孔が刻設され
該投入孔から注入される汚泥を前記濾過ピストンにより前記圧搾含水廃棄物を介して圧縮するに伴い生じる液体が前記微小隙間を介して前記濾過水排出孔から排出される一方圧搾された含水廃棄物は前記連通路を通って乾燥シリンダに移送可能とされることを特徴とする。
前記濾過ピストンの端面と前記圧搾シリンダ中空部内面とで形成される中空部に望まされる開口部を有す投入孔が刻設され
該投入孔と洗浄液供給手段とが接続され
該投入孔から注入される洗浄液を前記濾過ピストンにより圧縮すると前記洗浄液が前記微小隙間を介して前記濾過水排出孔から排出されることを特徴とするものである。
請求項1においては、濾過ピストンにより含液廃棄物を圧縮すると生じる液体が圧搾シリンダ中空部内面と濾過ピストンとで形成される微小隙間を通って濾過されるのでフィルタが不要になる。また、高圧で圧縮・脱液された含液廃棄物(含液率40〜50%)を隣室の乾燥シリンダに移動させて破砕し表面積を増やして乾燥するので短時間でさらに含液率の低い含液廃棄物を得ることができる。また、圧搾シリンダ内で固液分離する工程と乾燥シリンダ内で含液廃棄物をさらに乾燥させる工程とが並行して実行できるので含液廃棄物の乾燥品を短時間で生産できる。さらにまた、圧搾シリンダ中空部と乾燥シリンダとを連通路で接続し該連通路を介して含液廃棄物を圧搾シリンダから乾燥シリンダに移送可能とすると共に乾燥シリンダの中空部内に含液廃棄物破砕手段を設けたので乾燥装置をコンパクトにでき、且つ、安価にできる。
1は両端が開口される中空部1aに連通される投入口1bと該投入口1bから離間されて中空部1aに連通されると共に隣接される乾燥シリンダ7の中空部と連通される連通路1cと投入口1bを介して中空部1aと中空部1a外とを連通する注入孔1eと連通路1cから離間されて中空部1aと中空部1a外とを連通する濾過液排出孔1dが形成された圧搾シリンダ。
2は圧搾シリンダ1の両端にボルト等によって着脱可能に取付けられ圧搾ピストン3または濾過ピストン4を進退動させる駆動手段としての電動シリンダ14、15が取付けられる駆動手段取付部材。
4は圧搾シリンダ1の中空部1a内を進退自在とされ柔軟性を有す電線27によって電気が供給されることにより発熱するヒーター26を内蔵する段付き形状の濾過ピストンであり、小径部に被せた隙間調整部材4a(図示しないボルトで濾過ピストン本体に着脱可能に取付けられる)を交換することにより中空部1aの内面と隙間調整部材4aの外周面とで形成される微少隙間を拡縮できるようにされている。
図2−(a)に示すように、バルブ5が開かれバルブ5を介して含水率約80%の水性塗料汚泥所定量(例えば、自動車ボデーの上塗り工程で生じる塗装粕を凝集させて浮上した廃棄物の内、車1台当たりに発生する約2kgの塗料汚泥)が圧搾シリンダ1の中空部1aに投入された後、バルブ5が閉じられる。次いで、電動シリンダ14を作動させて出力軸14aを伸ばして投入口1bが圧搾ピストン3によって塞がれてなお濾過ピストン4側に接近した位置まで圧搾ピストン3が前進されて含水水性塗料汚泥が圧縮される。この際、圧搾シリンダ1の中空部1aの内面と隙間調整部材4aの外周面とで形成される微少隙間を通って前記隙間より小さい塗料汚泥と水分とが濾過液排出孔1dを経て圧搾シリンダ1から排出される。これにより、圧搾力の大きさにもよるが容易に含水率40〜50%の含水水性塗料汚泥が得られる。
なお、濾過ピストンや圧搾ピストンに圧搾された含水廃棄物が付着しなければ該移送手段は省略しても良い。
また、圧搾含水廃棄物が複数の小塊になって乾燥シリンダ7内に進入する場合は、破砕羽根8を省略できる。
なお、第1実施例を示す図1、図2で用いた部位と同等の部位は同一の符号で示し説明を省略する。
本第2実施例の特徴とするところは、第1にピストンを一つ減らして濾過ピストンに圧搾ピストンの機能を兼用させた。これにより、電動シリンダの数を削減すると共に圧搾シリンダの長さを短くできるので装置が安価になる。
第2に圧搾シリンダ内の濾過液の排出通路である濾過液排出孔を濾過ピストンに刻設した。これにより、濾過ピストンの外周にOリングを卷着しても濾過ピストンの進退動時、濾過液排出孔にOリングが望まされることがなくなりOリングの耐久性が上がる。このため、濾過ピストンの後退により含水率が100%を超える流動性を有す含水廃棄物を自吸し濾過ピストンの前進により液体を濾過液排出孔から排出するサイクルを持つ自給式ポンプとして利用できるので含水廃棄物供給ポンプを削減できる。
第3に圧搾含水廃棄物を濾過ピストンに付着させるための含水廃棄物剥離手段を設けた。
そして、円錐状頭部41bと胴部41cとフランジ部41aから成る剥離ピン41が前記孔に進退自在に装着され、フランジ部41aと大径孔40bとの間に張設されるコイルスプリング42によって円錐状頭部41bの円錘面が凹設された円錘面に密着するよう付勢されている。
図3において、図示しない沈殿汚泥槽とパイプを介して接続されるバルブ5が開かれると共にバルブ6が閉じられ、バルブ48も閉じられてエアシリンダ43を作動させて出力軸43aを伸ばして濾過ピストン54を前進させた後、出力軸43aを縮めさせて濾過ピストン54を後退させると沈殿汚泥槽内の含水汚泥がバルブ5を介して圧搾シリンダ51の中空部51aに吸引される。続いて、バルブ5が閉じられると共にバルブ48が開かれてバルブ6は閉じられた状態でエアシリンダ43を作動させて出力軸43aが伸ばされて濾過ピストン54を前進させると圧搾シリンダ51の中空部51aの内面と濾過ピストン54の小径部の表面とで形成される微少隙間を通って前記隙間より小さい粒径の汚泥と水分とが濾過液排出孔54aを経て圧搾シリンダ51から排出され、排水管路21を介してダーティ水槽16に送られる。中空部51a内に残った含水汚泥は、圧搾力の大きさや汚泥材質の圧縮強度等にもよるが含水率40〜60%の含水汚泥が得られる。
なお、バルブ47が閉じられるとバルブ6が開かれて前述同様に押出し部材30が前進されて圧搾された含水廃棄物を連通路51c、バルブ6を経て加熱シリンダ44の中空部内に移送するサイクルが開始される。
このようにして、圧搾シリンダ51での含水廃棄物の圧搾工程と加熱シリンダ44での含水廃棄物の加熱工程と乾燥シリンダ45での含水廃棄物の乾燥工程とが並行して進行されることが繰り返されて、低含水率の汚泥が一定サイクルで乾燥シリンダ45から間欠的に排出される。(圧搾工程、加熱工程、乾燥工程で最も長時間必要とされる工程の時間でサイクルを回せばよい)
2 駆動手段取付部材
3 圧搾ピストン
4、54 濾過ピストン
4a 隙間調整部材
5 バルブ
6 バルブ(第1開閉扉)
7、45 乾燥シリンダ
8 破砕羽根
9 真空ポンプ(減圧手段)
10 減圧管路
11 脱臭装置
12 セパレータ
13 バルブ(第2開閉扉)
14 電動シリンダ
15 電動シリンダ
16 ダーティ水槽
17 沈澱槽
18 汲み上げポンプ
19 清浄水槽
20 バルブ
21 排水管路
22 揚水管路
23 清浄水排出管路
24 沈殿物戻し管路
25 クリーニング管路
26、46 ヒーター
27 電線
28 Oリング
29 Oリング
30 押出し部材
40 蓋部材
41 剥離ピン
42 コイルスプリング
43 エアシリンダ
44 加熱シリンダ
Claims (5)
- 水分等液体を多量に含んだ粉状又は粒状の含液廃棄物が圧搾シリンダの中空部内に投入された後、前記圧搾シリンダの中空部内を進退自在とされ前記圧搾シリンダ中空部内面と微少隙間が形成される濾過ピストンを作動させて前記含液廃棄物を圧縮すると共に圧縮により生じる液体が前記微少隙間を介して前記圧搾シリンダ外に排出されて適宜脱液された含液廃棄物が得られる含液廃棄物圧搾手段と、
前記適宜脱液された含液廃棄物を収容可能な中空部を有し該中空部に進入する含液廃棄物を破砕可能な破砕手段を備えた含液廃棄物乾燥手段と、
前記圧搾シリンダ中空部と含液廃棄物乾燥手段の中空部とを連通する連通路と、
連通路を気密可能に遮断可能な開閉自在の第1開閉扉と、
含液廃乗物圧搾手段により圧搾された含液廃棄物を開かれた第1開閉扉を介して含液廃棄物乾燥手段の中空部に移送可能な移送手段とが備えられて
前記第1開閉扉を閉じて含液廃棄物圧搾手段により含液廃棄物を圧搾する工程と含液廃棄物圧搾手段から供給された含液廃棄物を含液廃棄物乾燥手段により乾燥する工程とが並行して実行可能とされたことを特徴とする含液廃棄物の乾燥方法 - 請求項1の、含液廃棄物乾燥手段の中空部内圧力を大気圧より低く減圧して含液廃棄物圧搾手段から供給された含液廃棄物中の液体を低温蒸発させて乾燥しさらに含液率を低下させることを特徴とする含液廃棄物の乾燥方法
- 含液廃棄物が投入される投入口が連通される中空部を有す圧搾シリンダと、
該圧搾シリンダから供給される含液廃棄物を収容可能な中空部に進入する含液廃棄物を破砕可能な破砕手段と破砕された含液廃棄物を乾燥可能な乾燥手段が備えられると共に前記廃棄物を排出可能な排出口を開閉自在とされる第2開閉扉が備えられる乾燥シリンダとが第1開閉扉を備え前記含液廃棄物が通過可能な連通路を介して接続されて
前記圧搾シリンダの中空部内面と微小隙間が形成され該中空部を進退自在とされる濾過ピストンが圧搾シリンダに配設され
前記微小隙間に一側が開口され他側は圧搾シリンダの外部に開口される濾過液排出孔が濾過ピストン又は/及び圧搾シリンダに刻設され
濾過ピストンにより前記含液廃棄物を圧縮するに伴い生じる液体が
前記微小隙間を介して前記濾過水排出孔から排出される一方圧搾された含水廃棄物は前記連通路を通って乾燥シリンダに移送可能とされることを特徴とする含液廃棄物の乾燥装置 - 請求項3の乾燥装置の圧搾シリンダに
前記濾過ピストンに付着された圧搾含液廃棄物と前記圧搾シリンダ中空部内面とで形成される中空部に望まされる開口部を有す注入孔が刻設され
該注入孔から注入される汚泥を前記濾過ピストンにより前記圧搾含液廃棄物を介して圧縮するに伴い生じる液体が前記微小隙間を介して前記濾過液排出孔から排出される一方圧搾された含液廃棄物は前記連通路を通って乾燥シリンダに移送可能とされることを特徴とする含液廃棄物の乾燥装置 - 請求項3の乾燥装置の圧搾シリンダに
前記濾過ピストンの端面と前記圧搾シリンダ中空部内面とで形成される中空部に望まされる開口部を有す注入孔が刻設され
該注入孔と洗浄液供給手段とが接続され
該注入孔から注入される洗浄液を前記濾過ピストンにより圧縮すると前記洗浄液が前記微小隙間を介して前記濾過液排出孔から排出されることを特徴とする含液廃棄物の乾燥装置
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