JPH10156340A - スラッジや塩類等を含有する懸濁液又は排水を乾燥処理する方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 工場等から排出される煤煙や粉塵等の固体微
粒子を含んだ人体に有害な廃棄物質を、ベンチュリース
クラッバー等の湿式法によりスラリーやスラッジ等の懸
濁液として回収した後、焼却炉等から排出される高温の
排ガスを利用して加熱ドラムにより乾燥処理して回収す
る方法とその装置を提供する。 【解決手段】 加熱円筒部１ｄの端部に加熱空気導入筒
部１ａと排気筒部１ｂとを設けた加熱ドラム１に対し
て、加熱空気供給筒に焼却炉の排気筒を接続すると共
に、ベンチュリー抽出装置６を加熱空気排気筒３に設け
た回転ドラム型の乾燥装置に於いて、懸濁液状スラツジ
等を処理液受け槽４に供給して、加熱ドラム面に付着せ
しめてドラムを回転させながら乾燥して、加熱円筒部の
表面のスクレーパではぎ取って回収すると共に、ドラム
内に溜まったドレン液をベンチュリー抽出装置により抽
出することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、煤煙、粉塵、その
他の種々の微粒排出物を湿式法により回収した物質を乾
燥処理することに関し、更に詳しくは、工場などから排
出される煤煙や粉塵等の固体微粒子を含んだ人体に有害
な排気物質をベンチュリースクラッバー等により懸濁液
状にして回収したスラリーもしくはスラッジ、塩類等の
有害廃出物を、焼却炉その他の燃焼炉等から排出される
高温の排ガスを利用して乾燥処理する方法と装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】工場のボイラー等の燃焼炉から排出され
る煤煙や製造工程から排出される粉塵等を回収するに
は、電気集塵装置やバッグフィルター等を用いて乾燥し
たまま回収する乾式法と、粉塵等の微粒子に対して水滴
を噴霧して泥水中に捕集して回収する湿式法とがある
が、前者の乾式法は設備が大がかりとなり、費用も嵩む
ので、一般には、費用が少なくて済む後者の湿式法が採
用されることが多い。

【０００３】湿式法を用いた場合に、汚水中の汚濁物質
を処理する一般的な方法としては、泥水中に種々の凝集
剤をを添加して沈殿槽で沈殿物にして汚泥を分離した
り、フィルタープレス等により脱水して汚泥をケーキ状
にしたりした後、そのまま埋め立て処分にするか、ケー
キ状またはスラリー状の汚泥を乾燥装置により乾燥して
処理するか、更には、焼却処理する等の処理方法が用い
られている。しかし、湿式法における沈殿、濾過等を行
った場合には、その後の排水処理が必要となると同時
に、該排水中に溶解した塩類等を回収することは非常に
困難であり、近年、環境問題の面から乾燥処理する方法
が多く採用されるようになってきた。

【０００４】従来の乾燥処理を行う装置としては、キル
ン内で汚泥ケーキを直接加熱して回収する直接乾燥法
と、スラリー等の汚濁水を回転する加熱ドラムの周面を
接触させて、スラリーまたはスラッジを加熱ドラム面上
で乾燥させて回収する間接乾燥法があるが、後者の方法
が一般的に用いられている。その加熱方法の一例として
は、図５に示すように、スラッジ等を含む廃液４ｃがポ
ンプＰから移送される処理液受け槽４上に、バーナー９
ａを備えた熱風発生装置９を内蔵した加熱ドラム４を設
け、回転するドラムを内部から加熱して、ドラム面にス
ラッジ等を付着させて乾燥する形式のもの（実開昭５２
−１９０６９号公報参照）や、図６に示すように、スラ
リータンクからポンプＰによりスラリー受け槽４に移送
したスラリー液４ｃを回転する加熱ドラム１面に付着さ
せて、加熱ドラム内に加熱用蒸気発生装置からの加熱蒸
気ｖを吹き込んでドラム面を内部から加熱して乾燥する
形式のもの（特開昭５６−８４６７８号公報参照）があ
るが、このような構造をしたものは、乾燥するのに石油
や蒸気等の多くの熱エネルギーを必要とするするので、
経済上の点から問題があった。

【０００５】そこで、この点を解決するための一つの手
段としては、図７に示すように、スラリー濃縮装置とス
ラリー乾燥用加熱ドラム１を有する乾燥室１Ａと加熱用
蒸気発生ボイラー７ａとを備えた乾燥装置に於いて、加
熱ドラム１にスラリー４ｃを付着させ、ボイラー７ａか
ら乾燥ドラム１内に加熱蒸気ｖを供給して乾燥固化し
て、固化したスラリーを乾燥室外に搬出すると共に、乾
燥室内に発生した水蒸気を圧縮器７ｃに供給して圧縮せ
しめて発生する熱を乾燥ドラムの加熱と発電タービン７
ｂに再利用し、更に、ボイラーからの燃焼排ガスをボイ
ラー給水の予熱に再利用するようにした（特開昭５８−
１１９３９７号公報参照）省エネルギー形式のものがあ
る。

【０００６】しかし、このような加熱源として加熱蒸気
を用いたものは、乾燥用加熱ドラム内で蒸気が凝縮して
ドレンを生ずるので、ドレンを注出することが必要とな
るが、そのために、特開昭５６−８４６７８号公報や特
開平６−２２９６７３号公報に記載したように、回転す
る加熱ドラム１の支持軸と同軸状に加熱蒸気の供給パイ
プ１ｊと一緒に吸引パイプ８を設けて、ドラム内のドレ
ンを吸引ノズル８ｂより強制的に吸引除去する手段が用
いられている（図８）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】乾燥装置の回転ドラム
を加熱するための加熱源として蒸気を用いたものは、構
造が簡単であり、乾燥能力を高めるには円筒径を大きく
とればよいが、円筒体が大きくすると強度的に円筒壁を
肉厚にしなければならないので伝熱効率が低下するし、
また、大径の円筒体中に充満した蒸気のうち円筒中心部
にある分は乾燥のための熱交換にあまり機能しなくなる
ばかりか、蒸気がより多くドレン化し易くなるので、そ
のためにドレンを排出する手段を設けなければならない
等の欠点がある。そして、上記したような蒸気パイプと
吸引パイプとを回転軸に設けるものは、気密性を保たせ
るロータリージョイント８ａや切り換え弁等を必要とす
るので、構造的に複雑になる欠点がある。

【０００８】また、乾燥装置に於ける回転ドラムの加熱
源として電気やガス、石油等を用いれば、ドラム内にド
レンが発生する恐れはなくなり、ドレンを排出する手段
を設ける必要はなくなるが、エネルギーコストが高くつ
いて経済的ではない。そこで、本発明は、乾燥装置に於
ける回転ドラムの加熱源として、蒸気や電気、ガス等を
用いずに、工場や焼却炉等から出る排熱を加熱源に利用
して、工場その他から排出される煤煙や粉塵等をベンチ
ュリースクラッバー等により懸濁液状にして捕集したス
ラリーまたはスラッジとして回収した廃出物を経済的に
乾燥処理しようとするものである。更には、廃液等の中
に溶解した塩類をも、乾燥して固形体として回収しよう
とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】円筒状加熱ドラムを回転
可能に横置きに支持したドラム型乾燥装置に於いて、加
熱ドラムの下方にスラッジや溶解塩を含有する懸濁液を
収容する処理液受け槽を設けて、加熱円筒部の両端を段
状に縮径した端部にやや小径の加熱空気導入筒部と排気
筒部とを設けて形成した加熱ドラムを、前記液受け槽内
に加熱円筒部の下側壁面の一部が処理液と接するように
浸して設け、加熱ドラム内に加熱空気を偏向させる円板
状の邪魔板を加熱空気供給筒及び加熱空気排気筒の開口
端部にそれぞれ通気可能に支持して設けると共に、加熱
ドラムを架台に回転可能に水平方向に支持して設けて乾
燥ドラム本体を構成し、前記加熱円筒部の表面には軸線
方向に接するようにスクレーパを設けて回転円筒型をし
た懸濁廃液中のスラッジや溶解塩等の乾燥処理装置を構
成する。

【００１０】更に、ドラム内に溜まったドレン液を排出
するためにベンチュリー抽出装置を加熱空気排気筒内に
設け、加熱円筒下側内面の隅角部に達するように設けた
ドレン抽出管を加熱空気排気筒の外部に設けたドレン溜
めに接続して、加熱排出ガス流によるベンチュリー効果
により抽出可能に設けて回転円筒型をした懸濁廃液中の
スラッジや溶解塩等の乾燥処理装置を構成する。

【００１１】

【発明の実施の形態】燃焼炉等から排出される煤煙や粉
塵等の固体微粒子を含んだ排気ガス流に水滴を噴霧して
ベンチュリースクラッバー等により懸濁液状となしてス
ラリーもしくはスラッジや溶解塩を捕集して、このスラ
ッジ等の懸濁液を乾燥装置の加熱ドラム本体１の下側に
設けられた処理液受け槽４に供給管４ａを通して供給し
て、加熱ドラムの下部側壁の一部をスラッジ液４ｃ中に
浸漬させると共に、加熱ドラムの加熱空気供給筒２に焼
却炉からの排気筒を接続して加熱円筒部１ｄを内部から
加熱するようにして、前記加熱ドラム１を加熱空気の導
入筒部２及び排気筒部３の外面に形成したスプロケット
１ｅと駆動モーターＭ間に駆動用チェーンを掛合する
か、ギアーを介して回転させて、焼却炉から高温の排気
ガスを加熱ドラム内に供給してドラム表面を加熱する。
このようにして、加熱された回転するドラム周面に処理
液受け槽中のスラッジや溶解塩等を付着させて、ドラム
を回転させながら水分を蒸発させて乾燥して固化させた
スラッジや塩類等をスクレーパーＳで剥ぎ取って回収す
る。

【００１２】また、円筒状加熱ドラム１内に供給される
高温の排気ガス中には水蒸気その他の気化物質や微粒子
が含まれていて、処理液受け槽４に浸漬されたり、また
は、低温のスラリー等の懸濁液で外側から冷やされるド
ラム１の内周面に接触して熱交換して急激に冷やされる
ので、排気ガス中に含まれた気化物質が凝縮してドレン
を発生することがあるので、その際は、発生したドレン
は加熱作用を終えて排出される排気ガスの流れを利用し
たベンチュリー抽出装置６により抽出することもでき
る。

【００１３】

【実施例】本願の発明の一つの実施例を図面に基づいて
説明すると次の通りである。本発明は、図１に示すよう
に、加熱円筒部１ｄの両端を段状に縮径してやや小径の
加熱空気導入筒部１ａと排気筒部１ｂとを設けて加熱ド
ラム本体１を形成し、前記加熱円筒部１内に開口した空
気導入筒部１ａ及び排気筒部１ｂの端部には邪魔板１ｃ
がそれぞれ加熱空気を通気可能に設けられている。更
に、前記空気導入筒部１ａ内には加熱空気供給管２が、
排気筒部１ｂ内には加熱空気排気管３がそれぞれ嵌合さ
れており、前記加熱空気供給管２から加熱ドラム本体１
に導入された加熱空気により加熱円筒部１ｄの表面を内
部から加熱可能にすると共に、前記空気導入筒部１ａ及
び排気筒部１ｂの外周部にスプロケット１ｅと支持リン
グ１ｆを設けて乾燥ドラム本体を構成する。

【００１４】そして、このような構成にした乾燥ドラム
本体を、加熱円筒部１ｄの下側に設けられた処理液受け
槽４内に、該円筒部１ｄの表面の一部がスラリー液に浸
漬するように横置きに設けて、前記加熱空気導入筒部１
ａ及び排気筒部１ｂの外周面に設けられた両支持リング
１ｆ部分をそれぞれ支持ローラー５で受けて、前記加熱
ドラム本体１を回転可能に支持して、前記加熱空気供給
管２の端部を焼却炉等の排気管に接続すると共に、加熱
空気排気管３の端部を煙突その他の排気装置に接続し
て、排熱を利用して懸濁液中のスラッジや塩類を乾燥処
理する装置を構成する。

【００１５】このように構成した乾燥処理装置に於い
て、ベンチュリースクラッバー等で回収してタンクに集
められたスラッジやスラリーを含んだ懸濁液を供給バル
ブ４ｂを開いて、給液管４ａから前記処理液受け槽４に
供給して槽内に溜めてから駆動モーターＭのスイッチを
入れると、チェーンを介して加熱空気導入筒部１ａ及び
排気筒部１ｂの外周に設けたスプロケット１ｄにより加
熱ドラム本体１が回転させられる。前記加熱空気供給管
２から加熱ドラム本体１に導入される高温の排気ガス等
の加熱空気は、邪魔板１ｃにより偏向されて加熱円筒部
１ｄの内面に沿って接するように送られて、加熱ドラム
を内部から加熱した後、加熱空気排気管３から排出され
る。しかして、処理液受け槽４内のスラッジや溶解塩を
含んだ懸濁液乃至は廃液は、加熱された円筒部１の表面
に付着されて、加熱ドラム本体１が回転するにつれて次
第に乾燥されて固化した後、前記加熱ドラムの円筒部壁
面に円筒の軸線方向に接するように設けたスクレーパー
Ｓにより剥取って回収することができる。

【００１６】尚、加熱空気排気管３から排出された排気
ガスは、温度が低くなっているので、前記ベンチュリー
スクラッバーに給送する煤煙や粉塵等を含む空気流と合
流させて、ベンチュリースクラッバーに送り込むことが
できるので、排気ガス中の微粒子を捕集することも可能
であり、また、前記処理液受け槽４内の底部に攪拌手段
を設けておけば、懸濁液または廃液中のスラッジや塩類
は沈殿することもなく常に均一に保つことができて、乾
燥効率がよくなる。

【００１７】このような構成をした本発明の乾燥装置
は、図４に示すようにベンチュリー抽出装置を設けるこ
とにより一層乾燥効率を高めることができる。即ち、加
熱円筒部１ｄの両端を段状に縮径した端部にやや小径の
加熱空気導入筒部１ａと排気筒部１ｂとを形成してなる
加熱ドラム本体１の空気導入筒部１ａ内には加熱空気供
給管２を、排気筒部１ｂ内には加熱空気排気管３をそれ
ぞれ嵌合して設けて、加熱ドラム内に位置する前記空気
供給管２及び加熱空気排気管３の開口端部に、それぞれ
加熱空気流を偏向するための邪魔板１ｃを設けて乾燥ド
ラム本体を構成する。そして、前記加熱ドラムの円筒部
１ｄの外側壁面をスラッジや溶解塩を含む液４ｃ中に浸
漬したり、あるいは、回転ブラシまたはローラーその他
の手段により加熱円筒面に該液を接触するように設けた
加熱ドラム本体１を乾燥装置の架台上に横置きに回転可
能に支持して乾燥ドラム本体を構成する。

【００１８】上記のように構成した乾燥ドラム本体の加
熱空気排気管３内にベンチュリー装置のラッパ状整流管
６ａを設け、該整流管の中央に減圧管６ｂの一端を開口
せしめ、他端を加熱空気排気管の外側に設けたドレン溜
め６ｄに連結し、また、該ドレン溜めから加熱空気排気
管３を通して加熱円筒部１ｄ内面の隅角部に達するよう
にドレン抽出管６ｃを設けてベンチュリー吸引装置６を
構成する。

【００１９】このような構成としたことにより、加熱空
気供給管２から送給されて加熱ドラム内で熱交換を終え
た加熱空気は加熱空気排気管３へ排出されるが、その
際、上記したラッパ状整流管６ａの中央部の絞られた部
分で流速が大きくなるので、ベルヌーイの法則により整
流管６ａの中央に位置する減圧管６ｂの開口端部分が減
圧状態となり、ベンチュリー効果を生ずる。従って、ド
レン溜め６ｄ内の空気が吸引されて減圧状態となるの
で、前記加熱ドラム１内で凝縮して溜まったドレンは、
抽出管６ｃを通して吸引されてドレン溜め６ｄへと抽出
されることになる。

【００２０】以上、本発明は、焼却炉や工場から排出さ
れる高温の排気ガスを加熱ドラムの加熱空気供給管に供
給して乾燥ドラムを加熱するようにしたが、このような
形式に限ることなく、加熱バーナー等からの熱風を用い
て加熱することも可能であることは言うまでもない。ま
た、ドレンを抽出するのにベンチュリー吸引装置を用い
て加熱空気の排気流により抽出するようにしたが、ベン
チュリー吸引装置に代えて他の吸引装置を用いて抽出す
ることも可能である。

【００２１】更に、加熱ドラムの円筒部の側壁面に処理
液受け槽内のスラッジやスラリー、塩類を含んだ懸濁液
乃至廃液に接触させてから乾燥させるのに、ドラム面に
スラリーを付着させる手段しては、ドラム面を該懸濁液
中に浸して付着させる方法、該液中に浸したローラーに
よりドラム面に液体を塗布する方法、該液に浸した羽車
によりドラム面に液体を飛散させて付着する方法、該液
をドラム面に噴霧ノズル等により直接吹きつける方法な
どがあるが、本発明にはこれらいずれの方法も用いるこ
とが可能である。

【００２２】

【発明の効果】本発明は、以上述べたような構成にした
ことにより、以下のような効果を奏するものである。本
発明は、加熱ドラム本体を加熱円筒部の両端を段状に縮
径した端部に加熱空気導入筒部と排気筒部を形成し、前
記空気導入筒部及び排気筒部にそれぞれ加熱空気供給管
及び加熱空気排気管を設けて回転可能に加熱ドラムを構
成したので、空気導入筒部には種々の加熱空気源に接続
することが可能であり、本発明の実施例のように焼却炉
の排気筒を接続したことにより熱エネルギーを有効に再
利用することができるので、前記懸濁液中に含まれるス
ラリーやスラッジ、塩類等を低コストで乾燥処理して回
収することができる。また、第２実施例に示すように、
ベンチュリー吸引装置を排気管を通して設けることがで
きるので、加熱ドラム内のドレンを排気流により自動的
に抽出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に於ける乾燥ドラムを示す
縦断面図である

【図２】本発明の一般的な実施例の側面図である。

【図３】本発明を示す図２のＸ−Ｘ断面図である

【図４】本発明の第２実施例を示す縦断面図である

【図５】熱風発生装置を用いた第１従来例である。

【図６】蒸気加熱式の第２従来例である。

【図７】蒸気加熱式に於いて排熱を再利用した第３従来
例である。

【図８】蒸気加熱式に於ける従来のドレン抽出手段を示
す断面図である。

【符号の説明】

１ 加熱ドラム本体 １ａ 空気導入筒部 １ｂ 排気筒部 １ｃ 邪魔板 １ｄ 加熱円筒部 ２ 加熱空気供給管 ３ 加熱空気排気管 ４ 処理液受け槽 ５ 支持ローラ ６ ベンチュリー抽出装置 ６ａ ラッパ管 ６ｂ 減圧管 ６ｃ 抽出管 ６ｄ ドレン溜 Ｓ スクレーパー Ｍ モーター

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排気中に含まれる煤煙や粉塵等の固体微
   粒子をベンチュリースクラッバー等の湿式法により懸濁
   液状として捕集して、加熱円筒部の両端部に加熱空気の
   導入部と排気部とを備えてなる加熱ドラム型の乾燥装置
   に設けてなる処理液受け槽に該液を供給して、前記加熱
   ドラムの円筒部壁面にスラリー液を接触可能にして、前
   記加熱空気導入部に設けた加熱空気供給筒に焼却炉の排
   気筒を接続して高温の排ガスを加熱円筒部内に給送し
   て、邪魔板により熱風を円筒部内周面に沿うように偏向
   せしめて加熱ドラムを内側から加熱すると共に、ドラム
   を駆動モーターにより回転せしめながらドラム表面に処
   理液受け槽中の懸濁液を付着させて、加熱ドラムが回転
   させながら水分を蒸発させてスラッジや塩類を乾燥して
   固化させてスクレーパーで剥ぎ取って回収することを特
   徴とするスラッジや塩類等を含有する懸濁液又は排水を
   乾燥処理する方法。
2. 【請求項２】 前記高温の排ガスがドラム内周面に接触
   して冷やされて排ガス中に含まれる水蒸気その他の物質
   が凝縮して生じたドレンを、排気部の加熱空気排気筒に
   設けたベンチュリー抽出装置により排出される空気流の
   ベンチュリー効果により抽出することを特徴とする請求
   項１に記載するスラッジや塩類等を含有する懸濁液又は
   排水を乾燥処理する方法。
3. 【請求項３】 加熱円筒部の両端を段状に縮径した端部
   にやや小径の加熱空気導入筒部と排気筒部とを形成した
   加熱ドラム本体の空気導入筒部内には加熱空気供給管
   を、排気筒部内には加熱空気排気管をそれぞれ嵌合して
   設け、且つ、前記空気導入筒部及び排気筒部の開口端部
   にはそれぞれ邪魔板を設けて乾燥ドラム本体を構成し
   て、前記加熱ドラム本体の下方には処理液受け槽設け
   て、前記ドラムの円筒部壁面に処理液受け槽のスラリー
   液を接触可能に設けた加熱ドラム本体を架台上に回転可
   能に支持すると共に、前記加熱ドラムの円筒部壁面に円
   筒の軸線方向に接するようにスクレーパを設けたことを
   特徴とするスラッジや塩類等を含有する懸濁液又は排水
   を乾燥処理する装置。
4. 【請求項４】 前記邪魔板を加熱空気供給管及び加熱空
   気排気管の開口端部にそれぞれ設けたことを特徴とする
   請求項３に記載したスラッジや塩類等を含有する懸濁液
   又は排水を乾燥処理する装置。
5. 【請求項５】 前記加熱ドラム本体の空気導入筒部及び
   排気筒部の外周面にそれぞれ支持リングとスプロケット
   を設けて、該支持リングを架台上に設けたローラー面で
   受けると共に駆動装置を介して回転可能に設けたことを
   特徴とする請求項３または４に記載したスラッジや塩類
   等を含有する懸濁液又は排水を乾燥処理する装置。
6. 【請求項６】 前記加熱空気排気管内にベンチュリー抽
   出装置のラッパ状整流管と減圧管とを設けて、加熱排気
   流により加熱ドラム内のドレンを前記排気管外に設けた
   ドレン溜めに抽出するようにしたことを特徴とする請求
   項３乃至５に記載したスラッジや塩類等を含有する懸濁
   液又は排水を乾燥処理する装置。
7. 【請求項７】 前記ベンチュリー抽出装置は、乾燥ドラ
   ム本体の外方に設けたドレン溜めと、該ドレン溜めに一
   端を連結して他端が加熱空気排気管内に設けられたラッ
   パ状整流管の中央に位置する減圧管と、ドレン溜めから
   加熱空気排気管を通して加熱円筒部内面の隅角部に達す
   るように設けられたドレン抽出管とからなることを特徴
   とする請求項６に記載したスラッジや塩類等を含有する
   懸濁液又は排水を乾燥処理する装置。