JP6436699B2 - 汚泥の直接加熱 - Google Patents

Description

本発明は、汚泥を高温状態で脱水するため直接加熱する技術に関する。

汚泥は、加熱して高温状態で脱水すると脱水効率が高くなる。汚泥を高温状態で脱水するため直接加熱する技術が発明された。直接加熱は、間接加熱より加熱効率が高くなる。

廃水を直接加熱脱水処理する場合、凝集反応槽、濃縮機、直接加熱装置とスクリュープレス脱水機を順次連結する。
廃水の汚水は、凝集反応槽で凝集剤を添加して汚泥にする。汚泥は、濃縮機で脱水して濃縮する。濃縮汚泥は、直接加熱装置に供給する。直接加熱装置では、加熱室に汚泥と蒸気や熱風の熱気を供給し、また、凝集剤を供給する。汚泥は、加熱室の撹拌装置で熱気、凝集剤と掻き混ぜられ、熱気に接触し、凝集剤が混入する。加熱室の汚泥は、温度が上昇し、凝集する。この汚泥は、高温凝集状態で、スクリュープレス脱水機に供給し、脱水する。汚泥は、含水率が低下し、脱水ケーキになる。

直接加熱装置は、加熱室の上面に入口を設け、入口に回転弁の出口を接続している。加熱室の下面には、出口を設け、出口に回転弁の入口を接続している。入口側回転弁と出口側回転弁は、それぞれ、流量制御弁であって、開閉弁と流量調整弁を兼ねている。撹拌装置は、加熱室に回転軸を横方向に設け、回転軸に撹拌片を取り付けている。加熱室には、熱気の供給路と凝集剤の供給路を接続している。
直接加熱装置では、汚泥は、入口側回転弁の入口に供給され、入口側回転弁と加熱室の入口を通過して加熱室に入る。そして、加熱室内の撹拌装置を通過し、加熱室の出口と出口側回転弁を通過して加熱室から排出される。

特開２０１２−１８７４４９号公報（図５）

［課 題］
１．上記のような直接加熱装置では、汚泥の加熱室滞在時間を調節し難い。特に、汚泥の加熱室滞在時間を長くし難い。汚泥の加熱室滞在時間は、汚泥の温度上昇量と汚泥の凝集度合に関連している。それらが汚泥の性状に適合していないと、その後の脱水で含水率の低下量が多くならない。

２．また、入口側や出口側の回転弁から臭気や熱気が漏れることがある。臭気や熱気が外部に漏れると、外部の環境を害することになる。熱気が漏れると、熱エネルギが無駄になる。

３．直接加熱装置の上側位置には、前工程の濃縮機と凝集反応槽を配置する。濃縮機は、濃縮汚泥を直接加熱装置に流下させるため、出口を直接加熱装置の入口側回転弁の入口より高い位置に配置する。凝集反応槽は、汚泥を濃縮機に流下させるため、出口を濃縮機の入口より高い位置に配置する。凝集反応槽、濃縮機と直接加熱装置を含む直接加熱脱水処理装置は、背が高くなる。設置場所が制限される。設置可能範囲が狭い。

［着 想］
１．上記のような直接加熱装置の加熱室では、上面の入口の真下に下面の出口が位置している。汚泥は、入口から出口に重力で落下し、その落下途中で撹拌装置の回転中の撹拌片で跳ね飛ばされる。撹拌装置の回転速度は調節可能であるが、汚泥が重力で落下する速度は調節し難い。

1.1 そこで、汚泥は、加熱室で、重力の作用方向の鉛直方向、縦方向ではなく、水平方向、横方向に送り、横方向移送の途中で撹拌し、横方向移送速度を調節可能にすることにした。汚泥は、横方向移送速度の調節で加熱室滞在時間を増減することができる。

加熱室は、中央部を撹拌部に、一方の端部を供給部に、他方の端部を排出部にする。汚泥は、供給部に供給して撹拌部に送り、撹拌部で熱気と撹拌して排出部に送り、排出部から排出する。供給部、撹拌部と排出部は、横方向に配列する。汚泥は、供給部から撹拌部を経て排出部に横方向に送る。

1.2 加熱室は、外郭となる筒、外筒を横向きに配置する。外筒は、中央部を撹拌部に、一方の端部を供給部に、他方の端部を排出部にする。外筒には回転軸を同心状に設ける。回転軸は、羽根を螺旋状に巻き付けて取り付ける。螺旋状羽根で、外筒と回転軸の間に螺旋状の通路を形成する。螺旋状羽根付き回転軸の回転で外筒内の汚泥を供給部から撹拌部を経て排出部に横方向に送る構成にする。回転軸は、回転速度調節可能にする。回転軸の回転速度の調節によって汚泥の横方向移送速度を調節可能にする。
汚泥の加熱室滞在時間は、回転軸の回転速度、汚泥の横方向移送速度の調節によって簡単に増減することができる。

1.3 撹拌部では、回転軸に撹拌片を取り付ける。撹拌片付き回転軸の回転で汚泥と熱気を撹拌する構成にする。撹拌部は、供給部、排出部より外筒と螺旋状羽根を大径にする。掻き混ぜる撹拌能力が高くなる。汚泥と熱気が接触する空間が広くなる。加熱効率が高くなる。

1.4 加熱室、好ましくは加熱室の撹拌部は、下部に液体排出口を設ける。汚泥の撹拌、加熱や、熱気の冷却により生ずる液体が排出される。加熱室の汚泥は、含水率が低下する。

1.5 供給部は、上部に加熱室の入口を設ける。加熱室の入口には入口側回転弁の出口を接続する。汚泥は、前工程の濃縮機から入口側回転弁の入口に供給する。すると、汚泥は、入口側回転弁と加熱室の入口を通過して加熱室の供給部に入る。
排出部は、下部に加熱室の出口を設ける。加熱室の出口には出口側回転弁の入口を接続する。汚泥は、加熱室の出口と出口側回転弁を通過して加熱室から排出される。出口側回転弁の出口から次工程の脱水機に入る。
加熱室は、一方の端部の上部に入口を、他方の端部の下部に出口を設ける。入口の真下には、出口が位置しない。

２．一般に、回転弁は、ポケット付きのロータとステータのケースが内外に嵌合し、それらの間に隙間がある。密封性が低い。このような回転弁は、汚泥に使用すると、汚泥に含まれる臭気、気体や液体が外部に漏れることがある。

そこで、加熱室の入口側回転弁と出口側回転弁又は入口側回転弁は、ロータとケースの間の隙間に、潤滑材としても作用する凝集剤溶液を供給することにした。凝集剤溶液は、ロータとケースの隙間に充満して密封性を高める。また、ロータとケースに対して潤滑作用をする。更に、凝集剤溶液は、ロータとケースの隙間から、ケースに開口した出口又は入口、ロータに開口したポケットに流出し、回転弁を通過する汚泥に混入する。
入口側回転弁のロータとケースの隙間に供給された凝集剤溶液は、入口側回転弁の出口から加熱室の入口を通って加熱室に入る。即ち、凝集剤溶液は、入口側回転弁を介して加熱室に供給される。
入口側回転弁から汚泥に混入する凝集剤溶液が適量であれば、凝集剤は加熱室に直接供給する必要がなくなる。

３．加熱室、好ましくは加熱室の供給部又は撹拌部には、熱気の供給路を接続する。必要に応じ、凝集剤の供給路も接続する。
加熱室は、回転軸の回転速度を、撹拌部で撹拌能力の高くなる適正値にすると、供給部で汚泥の供給流量が過大になることがある。そのようなときには、供給部は、螺旋状羽根の一部を切り欠いて欠落部にし、又は、螺旋状羽根のピッチを短くして、回転軸の一回転当りの汚泥移送量を下げ、汚泥の横方向移送流量を適正値にする。

４．加熱室の入口側回転弁は、汚泥を吸入して吐出する汚泥ポンプに置き換える。汚泥ポンプは、回転弁と同様に、汚泥流路の開閉機能と汚泥流の流量調整機能がある。その上、密封性が高く、汚泥を吸入する機能と吐出する機能がある。汚泥ポンプは、前工程の濃縮機を加熱室より低い低所に設置しても、高所に位置する加熱室の入口に汚泥を供給することができる。従って、濃縮機は、設置可能範囲が広くなる。また、凝集反応槽も、設置可能範囲が広くなる。

１．廃水の汚水を凝集して汚泥にし、汚泥を濃縮し、濃縮汚泥を脱水するに当たり、脱水効率を高めるため汚泥を加熱して高温状態で脱水し、加熱効率を高めるため汚泥を直接加熱する方法において、
直接加熱は、加熱室に汚泥と熱気を供給し、加熱室で汚泥と熱気を撹拌することにより行う方法であって、
汚泥は、加熱室で螺旋状羽根付き回転軸の回転で横方向に送り、横方向移送の途中で撹拌片付き回転軸の回転で熱気と撹拌し、
汚泥の横方向移送速度を調節可能にし、汚泥の横方向移送速度の調節によって汚泥の加熱室滞在時間、直接加熱時間を増減することを特徴とする汚泥の直接加熱方法。
２．上記１の汚泥の直接加熱方法において、
加熱室に汚泥を供給するに当り、ポケット付きのロータとケースが内外に嵌合した回転弁を介在し、
回転弁のロータとケースの隙間に、潤滑材としても作用する凝集剤溶液を供給し、
凝集剤溶液を、ロータとケースの隙間に充満し、ロータとケースの隙間から、ケースに開口した出口又は入口、ロータに開口したポケットに流出させ、回転弁を通過する汚泥に混入することを特徴とする。
３．上記１の汚泥の直接加熱方法において、
加熱室に汚泥を供給するに当り、汚泥を吸入して吐出する汚泥ポンプを介在することを特徴とする。

４．廃水の汚水を凝集して汚泥にし、汚泥を濃縮し、濃縮汚泥を脱水するに当たり、脱水効率を高めるため汚泥を加熱して高温状態で脱水し、加熱効率を高めるため汚泥を直接加熱する装置において、
加熱室に汚泥と熱気を供給し、加熱室で汚泥と熱気を撹拌する直接加熱装置であって、
加熱室は、供給部、撹拌部と排出部を横方向に配列し、螺旋状羽根付き回転軸の回転で汚泥を供給部から撹拌部を経て排出部に横方向に送る構成にし、撹拌部は撹拌片付き回転軸の回転で汚泥と熱気を撹拌する構成にし、
汚泥の横方向移送速度を調節可能にし、汚泥の横方向移送速度の調節によって汚泥の加熱室滞在時間、直接加熱時間を増減する構成にしたことを特徴とする汚泥の直接加熱装置。
５．上記４の汚泥の直接加熱装置において、
加熱室は外筒を横向きに配置し、外筒は、中央部を撹拌部に、一方の端部を供給部に、他方の端部を排出部にし、
外筒には回転軸を同心状に設け、回転軸に羽根を螺旋状に巻き付けて取り付け、外筒と回転軸の間に螺旋状の通路を形成し、螺旋状羽根付き回転軸の回転で外筒内の汚泥を供給部から撹拌部を経て排出部に横方向に送る構成にし、
回転軸の回転速度を調節可能にし、回転軸の回転速度の調節によって汚泥の横方向移送速度を調節可能にしたことを特徴とする。
６．上記５の汚泥の直接加熱装置において、
撹拌部では、回転軸に撹拌片を取り付け、撹拌片付き回転軸の回転で汚泥と熱気を撹拌する構成にし、
撹拌部は、供給部、排出部より外筒と螺旋状羽根を大径にしたことを特徴とする。
７．上記４、５又は６の汚泥の直接加熱装置において、
加熱室は下部に液体排出口を設けたことを特徴とする。
８．上記４〜７のいずれかの汚泥の直接加熱装置において、
供給部は、上部に加熱室の入口を設け、加熱室の入口に入口側回転弁の出口を接続し、汚泥が入口側回転弁と加熱室の入口を通過して加熱室の供給部に入る構成にし、
入口側回転弁は、ポケット付きのロータとケースを内外に嵌合し、ロータとケースの間の隙間に、潤滑材としても作用する凝集剤溶液を供給する供給路を設け、凝集剤溶液が、ロータとケースの隙間に充満し、ロータとケースの隙間から、ケースに開口した出口又は入口、ロータに開口したポケットに流出し、回転弁を通過する汚泥に混入する構成にしたことを特徴とする。
９．上記４〜７のいずれかの汚泥の直接加熱装置において、
供給部は、加熱室の入口を設け、加熱室の入口に、汚泥を吸入して吐出する汚泥ポンプの吐出口を接続し、汚泥が汚泥ポンプと加熱室の入口を通過して加熱室の供給部に入る構成にしたことを特徴とする。
１０．上記４〜９のいずれかの汚泥の直接加熱装置において、
排出部は、下部に加熱室の出口を設け、加熱室の出口に出口側回転弁の入口を接続し、汚泥が加熱室の出口と出口側回転弁を通過して排出される構成にし、
出口側回転弁は、ポケット付きのロータとケースを内外に嵌合し、ロータとケースの間の隙間に、潤滑材としても作用する凝集剤溶液を供給する供給路を設け、凝集剤溶液が、ロータとケースの隙間に充満し、ロータとケースの隙間から、ケースに開口した出口又は入口、ロータに開口したポケットに流出し、回転弁を通過する汚泥に混入する構成にしたことを特徴とする。

汚泥の加熱室滞在時間は、調節し易い。
また、入口側又は出口側の回転弁から臭気や熱気が漏れ難い。
汚泥ポンプを使用する場合、前工程の濃縮機は、設置可能範囲が広くなる。

本発明の実施形態の第１例における直接加熱装置を含む直接加熱脱水処理の工程図。 同直接加熱装置の縦断正面図。 図２のＡ−Ａ線断面拡大図。 図２のＢ−Ｂ線断面拡大図。 実施形態の第２例における直接加熱装置を含む直接加熱脱水処理装置の概略図。

［第１例（図１〜図４参照）］
［直接加熱脱水処理装置］
本例における直接加熱装置を含む直接加熱脱水処理装置は、図１に示すように、凝集反応槽１、濃縮機２、直接加熱装置３とスクリュープレス脱水機４を順次連結している。
廃水の汚水は、凝集反応槽１で凝集剤を添加して汚泥にする。汚泥は、濃縮機２で脱水して濃縮汚泥にする。濃縮汚泥は、直接加熱装置３に供給する。

直接加熱装置３では、汚泥を加熱室６の一端部に入口側回転弁７を経て供給し、蒸気や熱風の熱気を加熱室６に供給し、潤滑材としても作用する凝集剤溶液を入口側回転弁７と出口側回転弁８に供給する。汚泥は、入口側回転弁通過時に凝集剤溶液が混入し、横長の加熱室６で、一端部の供給部から中央部の撹拌部を経て他端部の排出部へ横方向に送られる。汚泥の横方向移送の速度は、予め調節して設定する。横方向移送中の汚泥は、横方向移送の途中で、加熱室６の中央部の撹拌部で熱気、凝集剤溶液と撹拌される。高温凝集汚泥になる。高温凝集汚泥は、加熱室６の排出部から出口側回転弁８を経て排出される。出口側回転弁８通過時に凝集剤溶液が混入する。

この汚泥は、スクリュープレス脱水機４に供給される。スクリュープレス脱水機４では、汚泥は、高温凝集状態で脱水され、脱水ケーキになる。

［直接加熱装置］
本例における直接加熱装置３は、図１と図２に示すように、加熱室６、入口側回転弁７と出口側回転弁８を備えている。

加熱室６は、円筒形状の外筒１１、１２、１３を横向きに配置している。外筒は、3部に区画し、一方の端部を供給部１１に、中央部を撹拌部１２に、他方の端部を排出部１３にしている。供給部１１、撹拌部１２と排出部１３は、横方向に同心状に配列して連通している。外筒には、回転軸１４を同心状に貫通している。回転軸１４は、両端部を外筒の両端板に軸受けし、片端の端部を減速機を介して電動機１５に連結している。図示しないが、電動機１５の回転速度、従って、回転軸１４の回転速度を調節する制御装置を設けている。

回転軸１４は、外筒内の部分に、撹拌部１２内の部分の中央部を除き、羽根１６を螺旋状に巻き付けて取り付けている。外筒と回転軸１４の間に螺旋状の通路を形成している。螺旋状羽根１６付き回転軸１４の回転で、汚泥を供給部１１から撹拌部１２に、撹拌部１２から排出部１３に横方向に送る構成にしている。回転軸１４の回転速度の調節によって汚泥の横方向移送速度を調節する。汚泥の横方向移送速度の調節によって汚泥の加熱室滞在時間を増減する。

撹拌部１２内の回転軸１４は、図２と図４に示すように、中央部に複数本の撹拌片１７を放射状に取り付けている。撹拌片１７の供給部１１側と排出部１３側には、それぞれ、螺旋状羽根１６を隣接している。撹拌部１２では、供給部１１から送られる汚泥は、供給部側の螺旋状羽根１６で撹拌片１７の間に送られ、撹拌片１７で熱気、凝集剤溶液と掻き混ぜられて撹拌される。撹拌後、排出部側の螺旋状羽根１６で排出部１３に送られる。撹拌部１２は、供給部１１、排出部１３より外筒と螺旋状羽根１６を大径にしている。汚泥と熱気が接触する撹拌空間を広くしている。

加熱室６は、図１と図２に示すように、撹拌部１２の外筒の上部に熱気供給口２１を設け、熱気供給口２１に熱気の供給路２２を接続している。熱気は、熱気供給口２１から撹拌部１２に流入し、撹拌部１２から供給部１１と排出部１３にそれぞれ流入し、加熱室６に充満する。実施例では、熱気は水蒸気にしている。

撹拌部１２は、図２と図４に示すように、外筒の下部に孔明き板のスクリーン付き液体排出口２６を設け、液体排出口２６に液体の排出路２７を接続している。汚泥の撹拌、加熱や熱気の冷却により生ずる液体が排出される。

供給部１１は、図２に示すように、外筒の上部に加熱室の入口３１を設け、加熱室の入口３１に入口側回転弁７の出口を接続している。入口側回転弁７の入口には、前工程の濃縮機２から汚泥を供給する。すると、汚泥は、入口側回転弁７と加熱室の入口３１を通過して供給部１１に入る。

供給部１１内の螺旋状羽根１６は、図３に示すように、外周部の一部を切り欠いて欠落部３６にして、回転軸１４の一回転当りの汚泥移送量を下げている。汚泥の供給流量を過大にせずに適正値にする。

排出部１３は、図２に示すように、外筒の下部に加熱室の出口３２を設け、加熱室の出口３２に出口側回転弁８の入口を接続している。排出部１３の汚泥は、加熱室の出口３２と出口側回転弁８を通過して排出される。この汚泥は、出口側回転弁８の出口から次工程のスクリュープレス脱水機４に入る。

排出部１３内の螺旋状羽根１６は、加熱室の出口３２の中央の撹拌部１２側とその反対側で螺旋の巻き方向を逆にしている。排出部１３の汚泥は、螺旋状羽根１６付き回転軸１４の回転で、加熱室の出口３２の中央に向かって送られる。

入口側回転弁７と出口側回転弁８は、同一構造の回転弁にしている。回転弁７、８は、図２と図３に示すように、円筒形状のケース４１を横向きに配置している。ケース４１には、丸軸形状のロータ４２を同心状に嵌合している。ロータ４２は、両端の軸部をケース４１の両端板に軸受けし、片端の軸部を減速機を介して電動機４３に連結している。図示しないが、電動機４３の回転速度、従って、ロータ４２の回転速度を調節する制御装置を設けている。

ケース４１は、中央部の上部に入口４６を設け、中央部の下部に出口４７を設けている。ロータ４２は、大径のポケット構成部の中央部にポケット４８を設けている。ポケット４８は、ロータ４２のポケット構成部の外周面に開口し、ポケット構成部の上部に位置すると入口４６に連通し、ポケット構成部の下部に位置すると出口４７に連通する。実施例では、ポケット４８は単数にしている。

回転弁７、８は、入口４６に入った汚泥がロータ４２の上部位置のポケット４８に落下して入り、ロータ４２の半回転で汚泥入りポケット４８がロータ４２の下部に達し、ロータ４２の下部位置のポケット４８から汚泥が出口４７に落下する。汚泥がロータ４２の回転で入口４６から出口４７に送られる。ポケット４８付きロータ４２の回転速度の調節によって汚泥の流量を制御する。ロータ４２の回転停止で、入口４６と出口４７の間を閉鎖する。

ケース４１の両端部とロータ４２のポケット構成部の両端部は、それぞれ、全周で対面している。ケース４１の両端部は、それぞれ、内周面に周方向に沿って潤滑溝５１を設けている。また、ケース４１の内周面には、前部と後部に、それぞれ、軸方向に沿って潤滑溝５２を設けている。軸方向の両潤滑溝５２は、それぞれ、周方向の両潤滑溝５１と交差して連通している。周方向の両潤滑溝５１には、それぞれ、注入口５３をケース４１を貫通して設けている。両注入口５３には、それぞれ、潤滑材としても作用する凝集剤溶液を供給する供給路５４を接続している。両注入口５３に供給する凝集剤溶液の流量を調節する制御装置を設けている。凝集剤溶液は、両注入口５３から周方向の両潤滑溝５１と軸方向の両潤滑溝５２に流入し、ケース４１とロータ４２のポケット構成部の隙間に流入して充満する。その隙間から、ケース４１に開口した出口４７又は入口４６、ロータ４２に開口したポケット４８に流出する。凝集剤溶液は、回転弁を通過する汚泥に混入する。

出口側回転弁８の入口には、温度センサ５６を設けている。温度センサ５６が検出する高温汚泥の温度に基いて、加熱室６に供給する熱気の流量や温度を調節する制御装置を設けている。

［第２例（図５参照）］
本例は、第１例における入口側回転弁７を、図５に示すように、汚泥ポンプ６１に置き換えている。

汚泥ポンプ６１、濃縮機２と凝集反応槽１は、加熱室６より低い位置に設置している。実施例では、スクリュープレス脱水機４を設置した床面に設置している。加熱室６は、スクリュープレス脱水機４の上側に設置している。

汚泥ポンプ６１は、吸入口と吐出口を加熱室６の入口３１より低い位置に配置している。汚泥ポンプ６１の吐出口は、汚泥の供給路６２を介して加熱室６の入口３１に接続している。濃縮機２は、出口を汚泥ポンプ６１の吸入口の直ぐ上側に配置して汚泥ポンプ６１の吸入口に接続している。凝集反応槽１は、出口を濃縮機２の入口の直ぐ上側に配置して濃縮機２の入口に接続している。濃縮機２の出口から流出する濃縮汚泥は、汚泥ポンプ６１の吸入吐出作用で、汚泥ポンプ６１、汚泥の供給路６２と加熱室６の入口３１を順次通過して加熱室６の供給部１１に供給される。

凝集剤溶液の供給路５４は、出口側回転弁８に接続している一方、加熱室６の供給部１１に設けた凝集剤供給口６３に接続している。供給部１１は、汚泥と凝集剤溶液が供給され、汚泥に凝集剤溶液が混入する。
汚泥ポンプ６１は、汚泥を吸入して吐出する機能のあるポンプである。形式を問わず、使用することができる。ピストンポンプ、モーノポンプやチューブポンプが例示される。実施例では、ピストンポンプにしている。ピストンポンプは、ピストンのシリンダ中の往復運動によって吸入吐出を行う往復ポンプである。

なお、モーノポンプは、スネークポンプとも言われ、雄ネジのロータが雌ネジのステータ中で回転して吸入吐出を行う回転容積式一軸編芯ねじポンプである。チューブポンプは、ホースポンプとも言われ、弾性のあるチューブを、ロータに付けたローラでしごいて吸入吐出を行う容積式ポンプである。
その他の点は、第１例におけるのと同様である。第１例におけるのと同様な部分には、図５中、第１例におけるのと同一の符号を付ける。

［変形例］
本発明は、上記の実施形態に限定されない。次のような変形が例示される。
１．上記の実施形態において、加熱室６の熱気供給口２１は、撹拌部１２に設けているが、供給部１１又は排出部１３に設ける。
２．上記の実施形態において、熱気は、水蒸気にしているが、その他の蒸気又は熱風にする。
３．上記の実施形態において、加熱室６の液体排出口２６は、撹拌部１２のみに設けているが、供給部１１又は排出部１３にも設ける。
４．上記の実施形態において、回転弁７、８の周方向の潤滑溝５１と軸方向の潤滑溝５２は、ケース４１の内周面に設けているが、ロータ４２の外周面に設ける。

本発明は、生活廃水や産業廃水の直接加熱脱水処理に利用することができる。

１ 凝集反応槽
２ 濃縮機
３ 直接加熱装置
４ スクリュープレス脱水機
６ 直接加熱装置の加熱室
７、８ 直接加熱装置の回転弁
７ 入口側回転弁
８ 出口側回転弁
１１ 加熱室の供給部
１２ 加熱室の撹拌部
１３ 加熱室の排出部
１４ 回転軸
１５ 電動機
１６ 羽根、螺旋状羽根
１７ 撹拌片
２１ 熱気供給口
２２ 熱気の供給路
２６ 液体排出口
２７ 液体の排出路
３１ 加熱室の入口
３２ 加熱室の出口
３６ 螺旋状羽根の欠落部
４１ 回転弁のケース
４２ 回転弁のロータ
４３ 電動機
４６ 回転弁の入口、ケースに開口した入口
４７ 回転弁の出口、ケースに開口した出口
４８ 回転弁のポケット、ロータに開口したポケット
５１ 周方向の潤滑溝
５２ 軸方向の潤滑溝
５３ 注入口
５４ 凝集剤溶液の供給路
５６ 温度センサ
６１ 汚泥ポンプ
６２ 汚泥の供給路
６３ 凝集剤供給口

Claims (10)

1. 廃水の汚水を凝集して汚泥にし、汚泥を濃縮し、濃縮汚泥を脱水するに当たり、脱水効率を高めるため汚泥を加熱して高温状態で脱水し、加熱効率を高めるため汚泥を直接加熱する方法において、
   直接加熱は、加熱室に汚泥と熱気を供給し、加熱室で汚泥と熱気を撹拌することにより行う方法であって、
   汚泥は、加熱室で螺旋状羽根付き回転軸の回転で横方向に送り、横方向移送の途中で撹拌片付き回転軸の回転で熱気と撹拌し、
   汚泥の横方向移送速度を調節可能にし、汚泥の横方向移送速度の調節によって汚泥の加熱室滞在時間、直接加熱時間を増減することを特徴とする汚泥の直接加熱方法。
2. 加熱室に汚泥を供給するに当り、ポケット付きのロータとケースが内外に嵌合した回転弁を介在し、
   回転弁のロータとケースの隙間に、潤滑材としても作用する凝集剤溶液を供給し、
   凝集剤溶液を、ロータとケースの隙間に充満し、ロータとケースの隙間から、ケースに開口した出口又は入口、ロータに開口したポケットに流出させ、回転弁を通過する汚泥に混入することを特徴とする請求項１に記載の汚泥の直接加熱方法。
3. 加熱室に汚泥を供給するに当り、汚泥を吸入して吐出する汚泥ポンプを介在することを特徴とする請求項１に記載の汚泥の直接加熱方法。
4. 廃水の汚水を凝集して汚泥にし、汚泥を濃縮し、濃縮汚泥を脱水するに当たり、脱水効率を高めるため汚泥を加熱して高温状態で脱水し、加熱効率を高めるため汚泥を直接加熱する装置において、
   加熱室に汚泥と熱気を供給し、加熱室で汚泥と熱気を撹拌する直接加熱装置であって、
   加熱室は、供給部、撹拌部と排出部を横方向に配列し、螺旋状羽根付き回転軸の回転で汚泥を供給部から撹拌部を経て排出部に横方向に送る構成にし、撹拌部は撹拌片付き回転軸の回転で汚泥と熱気を撹拌する構成にし、
   汚泥の横方向移送速度を調節可能にし、汚泥の横方向移送速度の調節によって汚泥の加熱室滞在時間、直接加熱時間を増減する構成にしたことを特徴とする汚泥の直接加熱装置。
5. 加熱室は外筒を横向きに配置し、外筒は、中央部を撹拌部に、一方の端部を供給部に、他方の端部を排出部にし、
   外筒には回転軸を同心状に設け、回転軸に羽根を螺旋状に巻き付けて取り付け、外筒と回転軸の間に螺旋状の通路を形成し、螺旋状羽根付き回転軸の回転で外筒内の汚泥を供給部から撹拌部を経て排出部に横方向に送る構成にし、
   回転軸の回転速度を調節可能にし、回転軸の回転速度の調節によって汚泥の横方向移送速度を調節可能にしたことを特徴とする請求項４に記載の汚泥の直接加熱装置。
6. 撹拌部では、回転軸に撹拌片を取り付け、撹拌片付き回転軸の回転で汚泥と熱気を撹拌する構成にし、
   撹拌部は、供給部、排出部より外筒と螺旋状羽根を大径にしたことを特徴とする請求項５に記載の汚泥の直接加熱装置。
7. 加熱室は下部に液体排出口を設けたことを特徴とする請求項４、５又は６に記載の汚泥の直接加熱装置。
8. 供給部は、上部に加熱室の入口を設け、加熱室の入口に入口側回転弁の出口を接続し、汚泥が入口側回転弁と加熱室の入口を通過して加熱室の供給部に入る構成にし、
   入口側回転弁は、ポケット付きのロータとケースを内外に嵌合し、ロータとケースの間の隙間に、潤滑材としても作用する凝集剤溶液を供給する供給路を設け、凝集剤溶液が、ロータとケースの隙間に充満し、ロータとケースの隙間から、ケースに開口した出口又は入口、ロータに開口したポケットに流出し、回転弁を通過する汚泥に混入する構成にしたことを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載の汚泥の直接加熱装置。
9. 供給部は、加熱室の入口を設け、加熱室の入口に、汚泥を吸入して吐出する汚泥ポンプの吐出口を接続し、汚泥が汚泥ポンプと加熱室の入口を通過して加熱室の供給部に入る構成にしたことを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載の汚泥の直接加熱装置。
10. 排出部は、下部に加熱室の出口を設け、加熱室の出口に出口側回転弁の入口を接続し、汚泥が加熱室の出口と出口側回転弁を通過して排出される構成にし、
    出口側回転弁は、ポケット付きのロータとケースを内外に嵌合し、ロータとケースの間の隙間に、潤滑材としても作用する凝集剤溶液を供給する供給路を設け、凝集剤溶液が、ロータとケースの隙間に充満し、ロータとケースの隙間から、ケースに開口した出口又は入口、ロータに開口したポケットに流出し、回転弁を通過する汚泥に混入する構成にしたことを特徴とする請求項４〜９のいずれかに記載の汚泥の直接加熱装置。

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