JPH05504505A - 汚物スラッジ脱水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 汚物スラッジ脱水装置 本発明は、汚物スラッジ、特に都市汚物プラント中に蓄積するスラッジの脱水方 法及び装置に関する。

発明の背景 そのような汚物プラント中に大量に蓄積する新しい又は腐敗したスラッジは１０ ％以下の固体物質からなる。

利用され又は排除されるために、スラッジは最初に脱水されねばならない。吸込 セル濾過のような機械的脱水方法によって、スラッジは約３０％の固体物質のコ ンシスチンシーまで減少され、従ってそれは依然として主に水からなる。この種 類の脱水されたスラッジは概ね臭気かない。別の一般的な方法は約６００℃の温 度に加熱された空気によって汚物スラッジを乾燥ドラム中で脱水することである 。この方法によって脱水されたスラッジは固体成分を大きく増加しており且つ実 際には臭気がない。

しかしながら、この方法では、スラッジから揮発性有機汚染物か空気中へ放出さ れ、汚染物を含む液体凝縮物又は排出物を方法の後の工程で生じる。

発明の概要 要求されたことは汚染された排出物又は凝縮物の発明を含まない汚物スラッジ脱 水方法及び装置である。

本発明の１つの観点に従えば、次に説明されるステップからなる汚物スラッジ脱 水方法が提供される。汚物スラッジを脱水室中に置くこと。汚物スラッジ中の水 分を蒸気に変換するために汚物スラッジを加熱すること。蒸気を脱水室から凝縮 器中へ引入れ、それにより蒸気を凝縮して高温水及びガスを発生すること。ガス を凝縮器からバーナへ引入れること。

本発明の別の観点に従えば、取入開口と吐出開口とを有する脱水室からなる汚物 スラッジ脱水装置が提供される。機械的運搬装置が汚物スラッジを取入開口から 吐出開口まで運搬するために使用される。バーナを有する複数個の放射ヒータが 並んだ関係で配置され、放射ヒータのそれぞれは脱水室内に配置され且つ熱を摂 氏８５０度を越える温度で放射する熱放射表面を有し、それにより汚物スラッジ はその中の水分を蒸気を変換するように加熱され、汚物スラッジ中に含まれた最 も有害な有機化合物は分解される。凝縮器が脱水室に隣接してあり、蒸気を脱水 室から凝縮器中へ引入れる装置が設けられ、それにより蒸気は凝縮されて高温水 及びガスを発生する。ガス流通パイプはガスを凝縮器から放射ヒータのバーナの １つへ分流し、それによりガスは摂氏１７００度を越える温度まて加熱され、そ れによりガス中に含まれた有害なジオキシンを分解する。

説明した熱的スラッジ脱水方法では、汚染された空気は焼却区域を通して引入れ られるので、汚染物は燃焼されることかでき、湿った汚物スラッジは新しかろう と腐敗してゝム＃と９５％以上の固体物質コンシスチンシーまて減少される。こ の新規な方法及び装置の別の利点は以下の説明から理解されることかできる。

上で概述した要求を満たすために開発された方法は次の通りである。放射熱及び 高温空気は加熱油又はガスの燃焼によって同時に発生される。次に放射熱は汚物 スラッジに作用すると同時にそれは機械的に運搬される。同時に、汚物スラッジ は発生された高温空気と間接熱交換の作用を受ける。スラッジから発生された蒸 気は次にスラッジより上の空間から吸出され且つ凝縮される。熱放射の作用と、 高温空気から湿った汚物スラッジへの同時熱伝達との結果として、かなりの脱水 か例えば１０％以下の固体含有量から５０〜９０％の間の固体含有量まで既に生 じている。処理中、かなりの量の蒸気か発生される。スラッジか機械的に移動さ れている時にスラッジによって放出された炭化水素やジオキシンのような揮発性 有機汚染物は蒸気相のときに熱放射の作用によって分解される。分解又は崩壊の 生成物は完全に無害であり、それ故それらが蒸気で凝縮する限り凝縮物を汚染し ない。

酸化によるスラッジの崩壊は可能ではなく、このため発生された蒸気は殆ど完全 に酸素かないので、スラッジは酸素と接触しない。

処理を実行する推奨された方法では、最初の工程で放射熱によって部分的に乾燥 されたスラッジは機械的運搬と発生された高温空気を用いる間接熱交換どによっ て第２の、あるいは別の乾燥工程の作用を受ける。第２の及びその後の乾燥工程 で発生して蒸気は暖かい空気の流れと共に引出され且つ凝縮される。第１（開い た）工程中において蒸気だけか空気流によって凝縮器中へ引出されるが、その後 の工程ではスラッジから発生した蒸気もこのようにして引出される。このために 、第２の及びその後の工程て熱交換によって部分的に冷却された高温空気はこれ らの工程で発生した蒸気の除去のために暖かい空気流として使用される。蒸気か 凝縮された後に残る空気流は加熱油又はガスの燃焼の燃焼空気として利用される ので、空気流中に含まれた汚染物は燃焼されることができない。

推奨された手順では、熱交換は加熱油又はガスを５００〜８５０°Ｃの温度で燃 焼することによって発生した高温空気と汚物スラッジとの間で行われる。この熱 交換は必ず間接的であるので、スラッジは空気と接触せず、スラッジが殆ど完全 に乾燥された時、酸化崩壊は起こることができない。

汚物スラッジは２つの連続した工程において概ね真直ぐなラインで反対方向に移 動される。レベルを互いの頂部の上に設は且つスラッジを交互の方向へ移動する ことによって、装置が車両上に取付けられることかできるように比較的小さい表 面積で脱水を行うことか可能である。

この方法の第１の工程で、汚物スラッジから放出された有機化合物、特に炭化水 素及び／又はジオキシンは、約８５０〜１２００℃の温度の放射熱によって蒸気 相で分解される。この方法の特別の特徴は蒸気相中で発生される高い温度、一般 的には８００〜２３００°Ｃの間、最適には９００〜１１５０°Ｃの間の範囲に ある温度であり、同時に空気の酸素との接触がないこと、その結果スラッジがそ の水を酸化崩壊を伴わずに放出すること、及び処理中にその相においてスラッジ から蒸気中へ放出された汚染物が毒性の少ない又は無害の化合物に分解されるこ とである。

第１の工程で発生した蒸気が低圧力によって凝縮器中へ引入れられることは推奨 される。凝縮器の圧力を低く保つ１つの方法は凝縮器の反対側に吸込ドラフトフ ァンを配置することである。凝縮後に残るガスは濾過されることができ、次に加 熱油又はガスを燃焼するために使用される。大量の蒸気凝縮を得るために、凝縮 はサイクル中の深い凍結ユニットで冷却された水を用いる熱交換によって行われ る。

この方法で用いられる他の装置は、並んで配置された数個の熱放射器であって、 それぞれは下方壁が熱放射表面として構成された燃焼室を有し、各燃焼室中で加 熱油又はガスか燃焼される熱放射器と、熱放射表面の下の脱水室中に配置された 高温燃焼ガスで空気を加熱するための熱交換器と、熱放射器の放射区域の一端か ら他端までだいたい延在し、それにより高温空気による汚物スラッジの間接加熱 を許す開いたコンベヤ装置と、パイプによって脱水室と連結された凝縮器とであ る。それ故、装置は原理的には、放射熱に加えて高温空気を生じる熱放射器と、 汚物スラッジを熱放射区域を越えて運搬してスラッジに放射熱を作用し、それに よりスラッジが蒸気の形で水を放出する汚物スラッジコンベヤ装置と、この過程 で発生した蒸気を凝縮する凝縮器とからなる。また、熱交換器および熱放射器は 一体にされ且つ一緒にコンパクトなユニットを形成し、それにより移動式脱水装 置か数個のそのような熱放射器と共に装備されることができることは重要である 。熱は各放射器から円錐形状で放射する。それ故、数個の熱放射器を一列に配置 することははるかに長い放射区域を与え、それに沿って汚物スラッジコンベヤは 長手方向に配置される。

汚物スラッジコンベヤは平行な配列で並んで配置された数個のトラフからなり、 コンベヤオーガがトラフ中で回転することと、高温空気で加熱するためにトラフ がケーシングと嵌合され且つオーガが中空軸と嵌合されることとか推奨される。

リングのように放射器燃焼室を取囲む熱交換器中で発生した高温空気は、８５０ ″Ｃまで加熱された空気を最初にトラフケーシングに通し次に反対方向ヘオーガ の中空軸に通して導くことによって、これらのトラフオーガを加熱するために使 用される。この操作のために、開口と嵌合された吸込管はトラフの側部に沿って 締着されることと、これらが凝縮器へ連結されることとが推奨される。これらの 吸込管は凝縮器によって低圧力に保たれるので、汚物スラッジによって放出され た蒸気は吸込管中へ引入れられ、そこから凝縮器中へ引入れられる。

装置の別の改良点は開いたコンベヤ装置の下に閉じた汚物スラッジコンベヤ装置 の少なくとも１つの、好ましくは２つのレベルを配置することからなり、それら の経路は開いた装置のかなり同じであり、各レベルはそれより上で及びそれより 下で装置から反対方向へスラッジを動かす。閉じたコンベヤでは、部分的に脱水 された汚物スラッジは少なくとも９５％、最適には少なくとも９８％の固体物質 のコンシスチンシー以上に依然乾燥されている。互いの頂部上のコンベヤの多レ ベル構造は比較的小さい空間を占めるコンパクトな構造を許す。この推奨される 設計では、閉じたコンベヤは回転するオーガを含む数個の平行なパイプの各レベ ルにある。パイプは高温空気加熱工程のためにケーシングと嵌合され、コンベヤ オーガは中空軸と嵌合され、各パイプの長さに沿って吸込管は、一端において中 空軸又は当該パイプのケーシングの中央内腔穴へ連結され且つ他端において凝縮 器へ連結された開口によって、パイプの内方室に取付けられ且つ連結されている 。各コンベヤレベルは約５〜１５個の、最適には８〜１２個のトラフ又はパイプ からなる。パイプの加熱は、熱放射器の１つからの高温空気かパイプオーガのレ ベル中へ導かれることでトラフの加熱と同じように行われる。オーガから、高温 空気は最初にパイプケーシングを通して導かれ、次に中空軸を通して吸込管中へ 導かれ、最後に凝縮器中へ導かれる。最後に凝縮器中へ導かれる。パイプ中に発 生した蒸気は吸込管の開口を通過し且つ空気流によって凝縮器中へ運ばれ、そこ でそれらは凝縮される。

この方法において、各トラフとその下に横たわるパイプとは両端において交互に 配置された連結パイプによって結合され、それにより汚物スラッジがトラフ及び パイプを通して交互の方向へ運搬されることが推奨される。

オーガパイプの最下方のレベルの連結パイプは吐出オーガ上へ取付けられ、該吐 出オーガはそれより上のオーガパイプに対して９０度の角度で配置されている。

約１０個のオーガパイプからなることができるパイプの最下方のレベルは乾燥し たスラッジを連結パイプを通して吐出オーガ中へ送出し、それから乾燥下スラッ ジは次に横方へ放出される。

コンベヤオーガは駆動装置へ取付けられ、オーガの１つのレベルのモータの回転 速度は他のモータの回転速度から独立に制御されることができる。このようにし て、より下方のオーガレベルにおける処理時間と異なるトラフレベル中の汚物ス ラッジの処理時間を設定することが可能であり、即ち、各レベルはスラッジの種 類及び蒸発速度に適するように別々に調節されることができる。

また、それは給送装置か室壁から突出する脱水室の一端に配置され、取入側で装 入漏斗と連結され且つ吐出側で開いたスラッジコンベヤの取入端の上に連結され ることかできるように設計されている。スラッジを漏斗を通して装入する１つの 方法はコンベヤベルトによることである。トラフと同数の給送オーガがあり、こ れらかバイブオーガであることができることが推奨される。この方法によって、 各給送オーガはトラフと一緒に配置される。

また、この給送オーガはそれぞれのトラフオーガの中空軸から吐出された暖かい 空気によって加熱されることができる。

装置はシャツ上に取付けられることか推奨される。このようにして、セミトレー ラのような車両によって可搬式装置を場所から場所へ運搬することか可能である 。このようにして、より少ない量のスラッジが臨時の脱水だけを必要とする小さ な汚物プラントがこの新しい方法を利用することができる。

図面の簡単な説明 本発明は次の線図によって例示される。

第１図は新しい方法の簡単化した流れ図であり、第２図は新しい方法における空 気取入及び吐出装置の簡単化した流れ図であり、 第３図は新しい方法で使用される熱放射器の簡単化した断面図であり、 第４図は新しい装置の全体図を示し、 第５図は装置で使用されるトラフオーガの三次元図であり、 第６図は装置で用いられるバイブオーガの三次元図を示し、外方ケーシングの一 部分が破断されており、第７図は本発明の代替的な実施例の三次元図を示し、第 ８図は代替的な実施例のバイブ装置の簡単化した図を示し、 第９図は代替的な実施例で用いられる頂部トラフオーガの三次元図を示し、そし て、 第１０図は代替的な実施例で用いられる下方トラフオーガの三次元図を示し、外 方ケーシングの一部分が破断第１図の線図は新しい方法の重要な工程を例示し且 つ自明である。

第４図に例示した実施例の動作を以下で説明する。熱は全ての放射器から頂部ト ラフオーガ上へ放射される。

１つの放射器によって発生された高温空気は１つだけのオーガレベル、例えばト ラフオーガ、又はバイブオーガの１つまたは他のレベルへ向けられる。空気は最 初にオーガのケーシングを流通し、次にケーシングからオーガ軸の内腔穴へ入る 。トラフオーガの場合、高温空気はオーガ軸から取入オーガ中へ吐出され、それ を加熱する。

ここにおいて、高温空気はスラッジと間接的に熱交換されるたけであり、それは 汚染物を含まず、取入オーガの他端で大気中へ吐出されることができる。１つの 方法はそれを煙と混合すること及びそれを煙突中へ導くことである。トラフオー が中で発生した蒸気は吸込管を通して凝縮器中へ引入れられ、そこで凝縮される 。

バイブオーガの場合、高温空気は最初にケーシング中へ入り、そこからオーが軸 中へ通る。次に、依然暖かい空気はオーガの吸込管を流通し、汚物スラッジから 放出された蒸気を凝縮器中へ運ぶ。蒸気が凝縮された後、残りの空気は熱放射器 での燃焼のために使用される。

第３図はこの革新的な脱水装置で使用される赤外線放射及び高温空気の発生のた めの熱放射器ｌを示す。熱放射器は加熱油バーナ２を有し、それへ加熱油がバイ ブ３を通して導かれ且つ燃焼空気か別のバイブ４２を通して導かれる。バーナ２ は燃焼室４への開口を有する中空なケーシング２ａで覆われている。このケーシ ングは蒸気凝縮器１８からバイブ４１を通して吐出空気を受入れる。

燃焼室４中の温度は１７００°Ｃ位高いことかてきる。金属製の放射コーン５は 熱を下方へ放射し、Ｉ　２００　’Ｃまでのコーンの下での温度を生じ、放射コ ーン５は熱放射をまとめる鈍い円錐形の反射シールドによって囲まれている。室 ４は別の室７によって囲まれており、それを通して高温燃焼ガスか燃焼室４から 流れる。室７は空気ファン９へ連結された螺線バイブ８を含む。ファン９は周囲 領域から空気を引入れ、それを熱交換器８，７を通して流す。それにより生じた 高温空気は熱交換器１０から８５０°Ｃまでの温度で、最適には６００〜８００ ℃の間の温度で出る。

第４図に示した新し〈発明された装置は、トラクタによって牽引され得るセミト レーラ４ｏ上に取付けられる。

装置は３つの熱放射器ｌを含み、該放射器は熱を後述する脱水室１１上へ円錐状 ５に放射する。脱水室１１中に、１０個のトラフオーが１２が車両の側部に沿っ て配置され、電気モータ１３によって駆動される。各トラフオーガ１２は同様に 電気モータ１５によって駆動される取入れオーガ１４によって供給される。取入 オーガ１４の列は供給漏斗Ｉ６から湿った汚物スラッジを取り、それを連結バイ ブ１７へ運び、それを通してスラッジはオーガトラフ１２中へ入れられる。トラ フＩ２中で、湿った汚物スラッジは３つの放射器ｌからの熱に直接に露出される 。加えて、トラフ１２及びオーが軸はより詳細に後述するように高温空気によっ て加熱される。湿った汚物スラッジはトラフのオーガを通してバイブの他端へ運 ばれ、回転され且つ相当な程度まで脱水される。この過程で放出された蒸気はよ り詳細に後述する吸込管中へ引入れられ、そこから凝縮器１８中へ導かれ、そこ で蒸気は凝縮される。

部分的に脱水された汚物スラッジは連結バイブ１９を通ってオーガパイプ２ｏ中 へ通り、オーガは電気モータ２１によって駆動される。オーガパイプ２ｏ中で、 部分的に脱水された汚物スラッジは再び連結バイブ２２まで前方へ運ばれる。オ ーガパイプ２ｏは中間の熱放射器ｌからの空気によって加熱され、それにより脱 水処理はスラックが連結バイブ２２へ運ばれる時に続く。この過程で生じた蒸気 は暖かい空気流によって吸込管を通してより詳細に後述されるバイブ２０中へ引 入れられ、また凝縮器１８中へ給送され、そこで蒸気は凝縮される。

いま高度に脱水された汚物スラッジは連結バイブ２２を通して後述するオーガパ イプ２３中へ通り、そこでスラッジは殆と完全に脱水され、即ちそれは約９８％ の固体物質のコンシスチンシーまで乾燥される。バイブ２３のオーガは電気モー タ２４によって駆動され、それはスラッジを連結バイブ２５まて後方へ運ぶ。乾 燥スラッジは連結バイブ２５を通して吐出す−ガ２６中へ入れられ、該吐出オー ガは９０度の角度を配置され且つ脱水されたスラッジを装置から横方向へ吐出す る。オーガトラフ１２及びオーガパイプ２０．２３の両方の両端に、空気箱２７ か第２図に詳細に示されるように空気を導くために設けられ、特に空気をケーシ ングから中空軸の内腔穴中へ向ける。

第５図に簡単化した形で示したオーガトラフ１２は中空のケーシング２８を有し 、それを通して、熱放射器ｌから生じた高温空気か引入れられる。ケーシング２ ８から吐出された高温空気は矢線て示したようにオーガ軸３０ａの内腔穴２９へ 入り、そこでオーガ３０を加熱する。

オーが３０の側に開口３２の列を設けた吸込管３１かオーガトラフ１２へ連結さ れている。吸込管３１は凝縮器１８（図示せず）へ通じており、それは低圧力に 保たれているので、トラフ１２中の汚物スラッジから放出された蒸気は開口３２ 及び吸込管３１を通して凝縮器中へ引入れられる。

第６図に示したオーガパイプ２０はオーガパイプ２３と同じであり、もし必要と されるならば第４のレベルに配置されることかできる他のオーガと同じである。

オーガパイプ２０は中空のケーシング３３を有し、その中で吸込管３４が半径方 向壁３５によって分離されている。また、オーガ３６のオーガ軸３６ａは加熱目 的のために内腔穴３７を設けている。吸込管３４の領域で、バイブ２０の内側壁 ３８は開口３９とその全長にわたって嵌合されている。これらの開口３９を通し て、汚物スラッジはその蒸気を吸込管中へ吐出する。オーガパイプ２０を加熱す るために使用された高温空気は最初に熱放射器１からバイブケーシング３３中へ 矢線で示した方向へ導かれ、そこからオーガ軸３６ａの内腔穴３７中へ導かれ、 最後に吸込管３４中へ導かれ、それを通して蒸気が引出され且つ空気流よって凝 縮器１８中へ運ばれる。

第７図乃至第１Ｏ図に例示された代替的な実施例は本発明の改良された実施例を 代表する。後述される修正例と一緒に、この実施例はより高い温度レベルを得る ことができる。代替的な実施例は熱交換かトラフオーガ内で行われる方法を変更 するように修正されている。また、熱伝達が高温水によって行われるか又は高温 排ガスによって行われるかに関する融通性が提供されている。第２図は後述する ように装置内での汚物スラッジの移動、高温排ガスの流れ、蒸気及び有毒ガスの 流れ、及び高温水の循環を概略的に示している。第７図及び第８図を参照すると 、汚物スラッジの脱水装置か例示されている。代替的な実施例は絶縁壁１１０及 び１２３によって密閉された脱水室を育する。脱水室は実際には２つの小さな室 、熱室１１６と蒸気室１１８とに分割されている。脱水室は取入開口１０３と吐 出開口１２７とを有する。複数個のトラフ１１７，１２０及び１２１か脱水室１ １８内でレベルに配置されている。トラフ１１７は熱室１１６内に位置決めされ 、トラフ１２０及び１２１は蒸気室１１８内に位置決めされている。各トラフは 汚物スラッジを機械的に運ぶオーガ１２９を回転可能に取付けて有する。

汚物スラッジはそれにより取入開口１０３から一連のオーガを経て吐出開口１２ ７まで移動される。トラフ１１７．１２０及び１２１は脱水室内で多数のレベル に配置され、頂部レベルはトラフ１１７であり、中間レベルはトラフ１２０であ り、下方レベルはトラフ１２１である。

各レベルは汚物スラッジを順次レベルからレベルへ交互の方向へ移動させるほぼ 同じ運搬経路を有する。これは複数個の伝達箱の使用によって得られる。汚物ス ラッジか取入開口１０３へ入ると、それはオーガトラフ１０４に沿って伝達箱１ ０９まて運ばれ、そこで汚物スラッジは入口レベル上のオーガトラフから頂部レ ベル上のオーガトラフ＋１７まで移送される。汚物スラッジは次にオーガトラフ １１７に沿って伝達箱１２４まて運ばれ、そこで汚物スラッジは頂部レベル上の オーガトラフ１１７から中間レベル上のオーガトラフ１２０へ移送される。

汚物スラッジは次にオーガトラフ１２０に沿って反対方向へ伝達箱１１２まで運 ばれ、そこて汚物スラッジは中間レベル上のオーガトラフ＋２０から下方レベル 上のオーガトラフ１２１へ移送される。別の方向変更か次に起こり、汚物スラッ ジはオーガトラフ１２１から伝達箱１２６へ運ばれ、そこで汚物スラッジは下方 レベル上のオーガトラフ１２１から吐出開口１２７へ移送される。第９図及び第 １０図を参照すると、各トラフは流体流れ通路１３０を画成する中空の側壁１３ １を育する。トラフオーガ１１７とトラフオーガ１２０及び１２１との間に構造 に相違がある。トラフオーガ１１７は第９図に例示されている。トラフオーガ１ ２０及び１２１は構造か同じであり、この構造は第１Ｏ図に例示されている。バ ーナ１３５を存する複数個の放射ヒータ１１５が熱室１１６内で並んだ関係で配 置されている。放射ヒータ１１５のそれぞれは熱室１１６内に配置された放射表 面を有し、該放射表面は熱を摂氏８５０度を越える温度で放射する。

代替的な実施例では、放射表面の最大温度は１６００度である。好適な作動温度 は１２５０度である。汚物スラッジは汚物スラッジ中の水分を蒸気に変換し且つ ガス化を生じるように加熱される。説明した温度において、汚物スラッジ中に含 まれた最も有害な有機化合物は分解される。ヒータ１１５の放射表面と頂部オー ガトラフ１１７上の汚物スラッジとの間の距離はその最も接近した点で１０セン チメートルであり、平均は３５センチメートルである。第９図に例示したように 、頂部オーガトラフ１１７は約７０度の円形面積をもつ頂部に切取部を有する。

その結果として、頂部オーガトラフ１１７のおよそ６７％がエネルギ源に露出さ れ且つ赤外線の作用を受ける。汚物スラッジの薄黒い粒状の表面はヒータ１１５ からの放射エネルギの高い割合の吸収を許す。オーガトラフ１０４，１１７，１ ２０および１２１はオーガ１２９を回転するモータ１０５，１０７．１０８及び １１１をそれぞれ育する。オーガ１２９は比較的高い回転速度を有する特別の螺 旋オーガである。それは汚物スラッジをオーガトラフに沿って４０〜６０回転／ 分で運ぶ。搬送バイブ中の汚物スラッジは物質の早期の「焼成」を防ぐために絶 えず旋回され且つ移動される。凝縮器１２５は脱水室に近接しである。熱室１１ ６から蒸気室１１８まで蒸気の自由な流れがある。蒸気は蒸気ダクト１２２を通 して脱水室１１８から凝縮器１２５中へ引入れられる。

第１Ｏ図に最良に例示されるように、トラフ１２０及び１２１は連結蒸気ダクト １３２を存する。熱室１１６からの蒸気はフランジ１３３によって画成された開 口を通して蒸気ダクト＋３２へ入ることかできる。蒸気ダクト１３２は蒸気ダク ト１２２へ連結されていて、凝縮器Ｉ２５中で、蒸気は高温水及びガスを発生す るように凝縮される。蒸気は下から凝縮器１２５へ入る。蒸気が凝縮するために 蒸気がタンク１２８からの水でスプレーされる「バレル凝縮器」法が使用される 。その結果生じた体積の減少と蒸気ダクト１２２及び１３２の閉じた装置はかな り低い圧力を生じる。発生する真空区域は蒸気及びガスを蒸気室１１８から蒸気 ダクト１２２及び１３２を通して引入れる。この動作を安定にし且つ確実にする ために、吸込ファンが各下方蒸気ダクトの端に装着されている。凝縮された高温 水は高温水バイブ１３６を通して弁１３７へ流れる。弁１３７は、高温水を高温 水タンク１３８中に集めること又は外部での利用のために高温水の流れをバイブ １３９を通して再方向付けることの自由選択を操作者に与える。この水は汚染物 を実質的にもたない。熱室１１６及び蒸気室１１８中の熱が汚物スラッジのガス 化を起こすと、ガスは蒸気と一緒に凝縮器２５中へ引入れられる。発生したガス はメタンを含み、汚物スラッジの性質に依存してジオキサンを含むことがある。

これらのガスは凝縮器１２５から放射ヒータ１１５のバーナ１３５の１つへガス 流通バイブ１３４を通して分流される。バーナ１３５で、ガスは摂氏１２００度 を越える温度で燃やされ、それによりガス中に含まれた有害なジオキシンを分解 する。代替的な実施例では、バーナの火炎は１９００度の温度に達する。バーチ １３５からの排ガスは最後に煙突１１３を通して放出される。しかしなから、バ ーナ１３５からの排ガスは８５０度の温度をもっており、それ故価値ある潜在的 エネルギ源である。

このため、バーナ１３５のそれぞれは排ガス分配箱１１９と連結する排ガスバイ ブ１５５を有する。排ガス分配箱１１９は、排ガスパイプ１５５の各１つをトラ フオーガ１１７，１２０又は１２１の１つからの流体流れ通路１３０と連結する 作用をする。それぞれのトラフオーガの流体流れ通路１３０を通って流れた後、 排ガスは煙突１１３へ連結された排ガス収集箱１１４に収集される。

同様に、凝縮器１２５によって生じた高温水は補助エネルギ源であり、高温水の 循環のための装置へ連結される。

便利のために、高温水は最初に高温水タンク１３８中に蓄積される。バイブ１４ ０及び１４２からなる第１の流体流れラインは、凝縮器１２５を高温水タンク１ ３８を通して、オーガトラフ１０４中に中空の側壁１３１によって画成された流 体流れ通路１３０と連結する。これは熱交換か高温水から汚物スラッジへ伝達す る熱を生しることを許す。第１の流体流れラインを通る高温水の循環がバイブ１ ４４によって完成される。バイブ１４４に弁１４５かあり、絞弁は水を放射器１ ４９及びバイブ１５０を通して冷温水タンク１２８へ戻すこと、又は水を外部利 用のためにバイブ１４６を通して分流することの自由選択を操作者に与える。装 置は装置から周期的に除去されねばならない余分の水を常に作っていることは理 解されねばならない。第２の流体流れラインは、バーナ１３５の排ガスを煙突１ １３を通して、オーガトラフ１０４の中空の側壁１３１によって画成された流体 流れ通路１３０と連結している。第２の流体流れラインはバイブ１４３及び１４ ２からなり、該バイブは煙突１１３からオーガトラフ１０４の流体流れ通路１３ ０への高温排ガスの流入を表わす。バイブ１４４及び１４８はオーガトラフ１０ ４から逆に煙突１１３への排ガスの流出を表わす。勿論、高温水及び高温排ガス はオーガトラフ１０４を予熱するために同時に使用されることができない。操作 者は予熱のためにどちらのエネルギ源を弁１４１及び１４７を調節することによ って使用することを望むかについて選択する。弁１４１はオーガトラフ１０４の 流体流れ通路１３０中へ通じるバイブ１４２へ高温水又は高温ガスが接近できる かを制御する。弁１４７はオーガトラフ１０４から戻る流体か冷温水タンク１２ ８又は煙突１１３へ向けられるかを制御する。水タンク１２８は２つの隔室、小 さい保持隔室１５４と、より大きい容量を存するより大きい保持隔室１５２とを 存する。隔室１５４及び１５２は溢流バイブ１５１によって連結されている。ラ イン１５３は前述した蒸気の凝縮で用いるために隔室１５２から凝縮器１２５の 頂部中へ延びている。装置は操作者制ｉＩＩ領域１０２を有するトレーラ１０１ 上に取付けられるに充分なだけコンパクトである。

本発明の精神及び範囲から逸脱せずに例示した実施例に修正がなされ得ることは 明らかである。また、説明した方法及び装置か多くの廃棄物処理応用に適するよ うに容易に修正されることかできるので、用語「汚物」は広い定義か与えられね ばならないことは理解されよう。

ＦＩＧ、　Ｊ γ／Ｃ，７０ 補正書の翻訳文提出書（非法第１８４条）８）平成３年９月２日 国

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. １．汚物スラッジを脱水する方法であって、イ．汚物スラッジを脱水室に置くこ とと、ロ．汚物スラッジを加熱し、それにより汚物スラッジ中の水分を蒸気に変 換し且つ汚物スラッジのガス化を促進することと、 ハ．蒸気及びガスを脱水室から凝縮器中へ引入れ、それにより蒸気を凝縮して高 温水を生じることと、ニ．ガスを凝縮器からバーナへ引入れることと、の工程か らなる方法。
2. ２．バーナは摂氏１２００度を越える温度を有し、それによりガス中に含まれた 有害なジオキシンを分解する請求項１に記載された方法。
3. ３．脱水室は取入開口と吐出開口とを有し、機械的コンベヤが脱水室内に配置さ れ、それにより汚物スラッジが取入開口から吐出開口へ連続的に運ばれる請求項 １に記載された方法。
4. ４．機械的コンベヤは流体流れ通路を有し、それにより予熱された流体は流体流 れ通路を通過し、それにより機械的コンベヤ上の汚物スラッジと熱交換を行う請 求項２に記載された方法。
5. ５．予熱された流体は凝縮器からの高温水である請求項３に記載された方法。
6. ６．予熱された流体はバーナからの排ガスである請求項３に記載された方法。
7. ７．脱水室中に発生された熱は摂氏８５０度を越えており、それにより汚物スラ ッジ中に含まれた有害な有機化合物を分解する請求項１に記載された方法。
8. ８．汚物スラッジを脱水する装置であって、イ．取入開口と吐出開口とを有する 脱水室と、ロ．汚物スラッジを取入開口から吐出開口へ運ぶための機械的運搬装 置と、 ハ．並んだ関係で配置されバーナを有する複数個の放射ヒータであって、該放射 ヒータのそれぞれは脱水室内に配置され熱を放射する熱放射表面を有し、それに より汚物スラッジは汚物スラッジ中の水分を蒸気に変換し且つガス化を生じるよ うに加熱される複数個の放射ヒータと、 ニ．脱水室に近接した凝縮器であって、蒸気及びガスを脱水室から凝縮器中へ引 入れ、それにより蒸気を凝縮して高温水を作るための装置を設けた凝縮器と、ホ ．ガスを凝縮器から放射ヒータのバーナの１つへ分流し、それによりガスを燃や すガス流通パイプと、を含む装置。
9. ９．汚物スラッジを脱水する装置であって、イ．取入開口と吐出開口とを有する 脱水室と、ロ．汚物スラッジを取入開口から吐出開口へ運ぶための機械的運搬装 置と、 ハ．並んだ関係で配置されバーナを有する複数個の放射ヒータであって、該放射 ヒータのそれぞれは脱水室内に配置され摂氏８５０度を越える温度で熱を放射す る熱放射表面を有し、それにより汚物スラッジは汚物スラッジ中の水分を蒸気に 変換し、ガス化を生じ且つ汚物スラッジ中に含まれた大部分の有害な有機化合物 を分解するように加熱される複数個の放射ヒータと、ニ．脱水室に近接した凝縮 器であって、蒸気及びガスを脱水室から凝縮器中へ引入れ、それにより蒸気を凝 縮して高温水を作るための装置を設けた凝縮器と、ホ．ガスを凝縮器から放射ヒ ータのバーナの１つへ分流し、それによりガスを摂氏１２００度を越える温度で 燃やし、それによりガス中に含まれた有害なジオキシンを分解するガス流通パイ プと、 を含む装置。
10. １０．機械的運搬装置はオーガが回転可能に取付けられたトラフである請求項８ に記載された装置。
11. １１．オーガは流体流れ通路を画成する中空軸を有し、それにより予熱された流 体は流体流れ通路を通され、オーガによって運ばれる汚物スラッジと熱交換を行 う請求項１０に記載された装置。
12. １２．トラフは流体流れ通路を画成する中空な側壁を有し、それにより予熱され た流体は流体流れ通路を通され、トラフの側壁と連通状態にある汚物スラッジと 熱交換を行う請求項１０に記載された装置。
13. １３．凝縮器と流体流れ通路とを連結する流体流れラインを有し、それにより凝 縮器からの高温水が流体流れ通路を通して流される請求項１１又は１２に記載さ れた装置。
14. １４．バーナの１つの排出口と流体流れ通路とを連結する流体流れラインを有し 、それにより排出口からの高温ガス流体流れ通路を通して流される請求項１１又 は１２に記載された装置。
15. １５．中空の側壁によって画成された流体流れ通路と凝縮器とを連結する流体流 れラインが連結ラインと、中空の側壁によって画成された流体流れ通路とバーナ の１つの排出口とを連結する流体流れラインと、少なくとも１つの弁とを有し、 それにより排出口からの高温ガス又は凝縮器からの高温水が流体流れ通路を通し て流されるかの選択がなされる請求項１２に記載された装置。
16. １６．脱水室内で多数のレベルにおいて配置された機械的運搬装置を有し、各レ ベルが汚物スラッジを順次レベルからレベルへ交互の方向へ移動させる実質的に 同じ運搬経路を有する請求項８に記載された装置。
17. １７．汚物スラッジを脱水する装置であって、イ．取入開口と吐出開口とを有す る脱水室と、ロ．オーガが回転可能に取付けられた複数個のトラフであって、該 トラフは汚物スラッジを取入開口から吐出開口へ機械的に運搬するために脱水室 中に配置され、トラフは脱水室内で多数のレベルにおいて配置され、各レベルは 汚物スラッジを順次レベルからレベルへ交互の方向へ移動させる実質的に同じ運 搬経路を有し、各トラフは流体流れ通路を画成する中空の側壁を有する複数個の トラフと、 ハ．並んだ関係で配置されバーナを有する複数個の放射ヒータであって、放射ヒ ータのそれぞれは脱水室内に配置され熱を摂氏８５０度を越える温度で放射する 熱放射表面を有し、それにより汚物スラッジは汚物スラッジ中の水分を蒸気に変 換し、ガス化を生じ且つ汚物スラッジ中に含まれた有害な有機化合物を分解する ように加熱される複数個の放射ヒータと、 ニ．脱水室に近接した凝縮器であって、蒸気及びガスを脱水室から凝縮器中へ引 入れ、それにより蒸気を凝縮して高温水を作るための装置を設けた凝縮器と、ホ ．ガスを凝縮器から放射ヒータのバーナの１つへ分流し、それによりガスを摂氏 １７００度を越える温度で燃やし、それによりガス中に含まれた有害なジオキシ ンを分解するガス流通パイプと、 へ．中空の側壁によって画成された流体流れ通路と凝縮器とを連結し、それによ り凝縮器からの高温水を流体流れ通路を通して流す第１の流体流れラインと、ト ．中空の側壁によって画成された流体流れ通路とバーナの１つの排出口とを連結 し、それにより放射ヒータのバーナの１つからのガスを流体流れ通路を通して流 す第２の流体流れラインと、 チ．第１の流体流れラインと第２の流体流れラインにある弁であって、それによ りオーガによって運ばれる汚物スラッジとの熱交換を行うために第１の流体流れ ライン又は第２の流体流れラインからの流体が流体流れ通路を通して流されるか の選択がなされる弁と、を含む装置。