JPH11285700A - スラッジの機械的及び熱的な脱水方法及び装置 - Google Patents

スラッジの機械的及び熱的な脱水方法及び装置

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JPH11285700A
JPH11285700A JP11048583A JP4858399A JPH11285700A JP H11285700 A JPH11285700 A JP H11285700A JP 11048583 A JP11048583 A JP 11048583A JP 4858399 A JP4858399 A JP 4858399A JP H11285700 A JPH11285700 A JP H11285700A
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dryer
dewatering
sludge
unit
mechanical
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Christian Maier
マイエル クリスチャン
Erwin Brunnmair
ブルンマイアー エルヴィン
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Abstract

(57)【要約】 【課題】スラッジの機械的及び熱的な脱水方法及び装
置、特に工業上発生するスラッジや汚物スラッジを予備
脱水したのち乾燥させる脱水方法及び装置を提供する。 【解決手段】予備脱水したスラッジを、中間処理を施す
ことなくそのまま粒状物とし、然るのちこれを直ちに乾
燥せしめることを特徴とする脱水方法である。また、こ
の方法を実施するための脱水装置であって、機械的脱水
ユニット（２）を備え、当該ユニット（２）が、予備脱
水後のスラッジを粒状物とするフィーダーユニット
（５）に直接的に接続され、当該フィーダーユニットは
乾燥機（６，６' ）に対して恒久的に取り付けられたこ
とを特徴とする脱水装置である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スラッジの機械的
及び熱的な脱水方法及び装置に関し、特に工業上発生す
るスラッジや汚物スラッジを予備脱水したのち乾燥させ
る脱水方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】法的な規制によって、２００５年以降
は、５％以上の有機物を含むスラッジを埋立て地等に投
棄することはできなくなる。現在、これらのスラッジ、
特に汚物スラッジは、機械的な脱水処理を行なった上で
可能な限り乾燥させ、然るのち、有用資源化処理及び／
又は熱処理に付されている。特に汚物スラッジは、乾燥
工程ではベタベタした状態にあり、有用資源としてリサ
イクルするには、望ましくは乾燥済みの汚物スラッジに
対して処理を施す必要があるため、コスト高となる。こ
のような問題を解決するため、ＤＥ４３３２７９９Ａ１
（Ｂａｕｍａｎｎ−Ｓｃｈｉｌｐ）に係る特許において
は、遠心分離機の周囲に乾燥室を設ける提案がなされて
いる。しかしながら、そのような構成では、メンテナン
スが困難で経費が嵩むばかりでなく、所望のサイズの均
一な粒状物を形成することは極めて困難である。そのた
め、乾燥処理も均等に行なわれず、最終製品も不均一と
ならざるを得ない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決するためなされたものであり、その目的とすると
ころは、スラッジを機械的に脱水したのち乾燥する簡単
で低コストな方法を提供すること、そして更に、特に汚
物スラッジについて、これを機械的に脱水したものを実
際の乾燥工程に入る前に資源リサイクル処理工程へ戻す
必要なく処理し得る、オンライン形式の単一プラントに
よる装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、予備脱水したスラッジを、中間処理を施
すことなくそのまま粒状物とし、然るのちこれを直ちに
乾燥せしめることを特徴とする。そうすることによっ
て、均一な特性を有する乾燥した汚物スラッジの粒状物
を、簡単で低コストに製造することが可能となる。
【０００５】本発明の望ましい態様においては、上記粒
状物を、乾燥機の粉塵濃度の高い領域に供給することを
特徴とする。そうすることにより、前記粒状物の表面に
細かな粉塵粒子が付着し、粒状物同士が互いにくっつき
合って団塊状になるのを有効に防止できる。
【０００６】また、本発明の望ましい態様においては、
予備脱水後のスラッジの圧力を増大させることを特徴と
する。そうすることにより、予備脱水されたスラッジ
を、フィーダーユニットに常に均等に供給することがで
き、これによって、生産される粒状物を一層均一にする
ことができる。
【０００７】本発明の望ましい態様においては、機械的
な脱水を、遠心分離により行ない、その場合、遠心分離
領域からの出口における物質の運動エネルギーを利用し
て圧力を増大させるように構成する。その結果、予備脱
水が極めて好適に行なわれると共に、後段のフィーダー
ユニットの入口への適切な圧力を発生させることができ
る。
【０００８】本発明の望ましい態様においては、乾燥機
を、完全若しくは部分的に閉じられたガス／空気の循環
ループ内で作動せしめることを特徴とする。大部分が閉
じられた循環空気ループ内で作動させることにより、エ
ネルギー消費を実質的に低減させることができる。
【０００９】本発明の更に望ましい態様においては、ガ
ス／空気の循環気流中から取り除いた固体粒子を、脱水
前の生のスラッジに加えることを特徴とする。これによ
り、機械的な脱水作用が全般的に向上すると共に、スラ
ッジ処理プラントの湿式セクションにおける微細な粉塵
部分の凝集効果が確保される。更にまた、乾燥スラッジ
中に含まれる微細な粉塵の割合も低減せしめられる。
【００１０】本発明はまた、特に工業上発生するスラッ
ジや汚物スラッジを機械的及び熱的に脱水する装置にお
いて、機械的脱水ユニットを備え、当該ユニットが、予
備脱水後のスラッジを粒状物とするフィーダーユニット
に直接的に接続され、当該フィーダーユニットは乾燥機
に対して恒久的に取り付けられたことを特徴とする脱水
装置を提供するものである。
【００１１】本発明の更に望ましい態様においては、上
記フィーダーユニットを、完全に若しくは部分的に、乾
燥機の内部に設けたことを特徴とする。そうすることに
よって、粒状物の供給位置を、乾燥機内の粉塵濃度の高
い領域に選定することができ、これにより、粒状物同士
が互いにくっつき合って団塊状になるのを防止すること
ができる。
【００１２】本発明の望ましい態様においては、機械的
脱水装置とフィーダーユニットとの間に、加圧用ブース
ターユニットを設けたことを特徴とする。そうすること
により、フィーダーユニットの送り出し動作を一定に保
つことができると共に、粒状物とする部分に一定の予圧
を加えることができる。
【００１３】本発明の有用な態様においては、乾燥機か
らの排気ダクトを、当該乾燥機の給気口へ導くよう構成
し、更にまた、微粒子を除去するため、必要に応じて、
排気ダクト上にセパレーターを設けることを特徴とす
る。この場合、セパレーターにおける捕集物を機械的脱
水装置へ供給するよう構成する。微粒子の凝集効果によ
って機械的脱水効率が高められ、これにより、ガス及び
／又は空気の循環ループを採用したことによるエネルギ
ー節減効果が一層増大する。
【００１４】本発明の更に有用な態様においては、機械
的脱水ユニットとして遠心分離機を用いることを特徴と
し、或いはまたこれに代えて、ベルト式プレス機や、プ
レート及びフレーム式加圧フィルターを用いることを特
徴とする。
【００１５】本発明の望ましい形態においては、乾燥ユ
ニットとしてドラム乾燥機を用いることを特徴とし、或
いはまたこれに代えて、流動床乾燥機若しくは移動型流
動床乾燥機、又はベルト乾燥機を用いることを特徴とす
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつゝ本発明を
具体的に説明する。図１は、遠心分離機と流動床乾燥機
を備えた本発明に係るスラッジ処理プラントの説明図、
図２は、図１と同様のプラントにブースターポンプを設
けた例を示す説明図、図３は、図２と同様のプラントに
ベルト式プレス機を設けた例を示す説明図、図４は、プ
ラント全体の構成を示すフローシート、図５は、ドラム
乾燥機を備えた変更例を示す説明図である。
【００１７】図１には、本発明に係るスラッジ処理プラ
ントの基本的な構成要素が示されている。生のスラッ
ジ、若しくは低濃度のスラッジは、パイプ１を通じて、
機械的脱水ユニットとしての機能を有する遠心分離機２
に供給される。脱水された液体は、濾液３として排出さ
れる。濃縮されたスラッジは、パイプ４を通じてフィー
ダーユニット５へ供給される。造粒機等から成るこのフ
ィーダーユニット５は、図示した実施例においては、乾
燥機６の壁面に取り付けられている。図示した乾燥機６
は、流動床乾燥機である。粒状の乾燥製品は、パイプ７
を通じて冷却器付きスクリューコンベア８へ送られ、こ
こからトラック９に積まれて搬出される。或いはまた、
乾燥後のスラッジは、地面に貯留した後、焼却炉で焼却
処分するようにしてもよい。
【００１８】乾燥機６からの排気は、ダクト１０を通じ
てセパレーター１１へ導入される。セパレーター１１で
取り出された微粒子や粉塵は、遠心分離機２の上流側若
しくは入口に設けられたパイプ１２を通じて、脱水すべ
きスラッジに加えられる。セパレーター１１において微
粒子や粉塵が取り除かれた排気は、ダクト１３を通じて
乾燥機６へ還流されるが、その一部はダクト１３' を通
じて復水器（スプレー式等）１４へ導入された後、排気
１５として大気中へ放出される。凝結水１６は、低濃度
のスラッジを加熱したり、必要に応じてプラントの他の
部分を加熱するのに利用することができる。乾燥機６の
ための乾燥用空気は、スチーム１７を用いて加熱され
る。
【００１９】図２には、図１に示したものと同様のプラ
ントが示されており、同一の構成要素については同一の
参照番号が付されている。この実施例では、図１のもの
に加えて、遠心分離機２の下流側で、フィーダーユニッ
ト５の上流側のパイプ４上に、ブースターポンプ１８が
設けられている。ブースターポンプ１８を設けた結果と
して、遠心分離機２から送り出される予備脱水されたス
ラッジの変動を補償することができ、これによって、フ
ィーダーユニット５に対する供給条件を一定に維持する
ことができる。
【００２０】図３は、本発明のもう一つの変更実施例を
示しており、機械的脱水ユニットとしてベルト式プレス
機１９が設けられている。圧力を増大させるために、ス
クリューコンベア２０の後段にポンプ１８が設けられて
いる。
【００２１】図４は、スラッジ処理プラントの処理プロ
セスのフローシートである。これまでと同一の構成要素
については、同一の参照番号が付されている。この形態
においては、遠心分離機２として象徴的に示すような機
械的脱水ユニットの前段に、未処理の懸濁液を処理する
ための篩別若しくはサイズ分け手段２２が設けられ、４
ｍｍより大きな硬質粒子、望ましくは６ｍｍより大き
く、例えば１２ｍｍ程度の硬質粒子を除去するようにな
っている。このように構成することによって、機械的脱
水装置２やフィーダーユニット５及び乾燥機６等の後段
のユニットが損傷を受けるのを防止することができる。
脱水効果を向上させるため、綿毛体のような脱水用添加
物をタンク２３から取り出して、スラッジに加える。機
械的な脱水装置としては、原理的には、ベルト式プレス
機、プレート及びフレーム式加圧フィルター、膜加圧フ
ィルター等や、特に遠心分離機など、各種公知の手段が
好適に用いられる。
【００２２】機械的脱水ユニット（遠心分離機２）から
のケーキは、例えばスクリューコンベア等の搬送装置２
１に送られ、その後、例えばヘリカルローターポンプや
ピストンポンプ等のポンプ１８によって乾燥機６に送ら
れる。場合によっては、スクリューコンベア２１若しく
はポンプ１８は、完全に省略してもよい。ポンプ１８
は、スラッジをフィーダーユニット５へ供給する。フィ
ーダーユニット５は、乾燥機６内でのスラッジの乾燥特
性を向上させるため、濾過ケーキを適宜の形状にするた
めの例えば造粒機等で構成される。搬送装置２１又はポ
ンプ１８とフィーダーユニット５との間に濾過ケーキの
間接加熱部２４を設け、濾過ケーキを乾燥機６内の温度
にまで加熱することによって、一層有効な乾燥効果が得
られる。当該間接加熱のための熱は、例えば造粒冷却機
８で得られる排熱を利用することができる。このように
濾過ケーキを予備加熱することによって、ケーキの粒子
を乾燥機６内において初めてその水分蒸発温度まで加熱
する必要がなくなるため、乾燥機６の能力をその規定容
量よりも増大させることができる。濾過ケーキは、熱処
理のために最も望ましい形状及び／又は最終乾燥製品と
しての望ましい形状に成形されて、乾燥機６の乾燥室若
しくは乾燥領域に供給される。このような形状に成形す
るため、例えば造粒機等のフィーダーユニット５が用い
られる。このフィーダーユニット５は、（図４に示すよ
うに）乾燥機６の内部に直接設けるようにしてもよい
が、乾燥機の壁面に設けたり、或いはまた、乾燥機から
は分離して乾燥機の上流側に設けるようにしてもよい。
【００２３】この乾燥機は、図では流動床乾燥機６とし
て示されている。流動床乾燥機６においては、乾燥すべ
き粒子や粒状物は、乾燥用気体ループ１３から供給され
る乾燥気体（例えば、水蒸気を含む熱風）によって浮遊
せしめられる。上記ループ１３には、分流路１３' が設
けられ、少量の気体が取り出される。分流路１３' は、
乾燥機内で濾過ケーキから気化した液体を除去するため
のものであり、分流路１３' からの気体は復水器１４で
凝結される。このキャリヤ気体及び／又は排気は、ダク
ト１５を通じて大気中に放出され、凝結水は、可能であ
れば例えば汚物処理施設からの生のスラッジに熱交換し
た後、パイプ１６' を通じて排出される。排出される気
体の量は、制御器２５によって調整される。
【００２４】熱の多くは、スチーム１７の熱交換器や、
上記ループ１３中の乾燥用気体への熱移転によって、乾
燥すべき物質に供給される。乾燥機６内で処理される物
質の主要な流れは、ロック７' においてバッチ方式で取
り出され、冷却器付きコンベア８等で冷却され、輸送若
しくは他での利用に供される。微粒子及び粉塵は、乾燥
機６から気流に乗って取り出され、図ではサイクロンの
形で示されたセパレーター１１において、この気流中か
ら分離される。
【００２５】セパレーターから取り出された微粒子及び
粉塵は、例えばロータリー・ベーン・フィーダー等を用
いて、加湿若しくは加水処理による固形物逆送り装置２
６に供給される。この固形物逆送り装置２６としては、
ブリッジブレーカーやミキシングパドルを備えたヘリカ
ルローターポンプの形態のものが利用できる。
【００２６】逆送りは、機械的脱水装置の上流側や、乾
燥機６へのケーキの供給領域、或いは、脱水装置２とフ
ィーダーユニット５の間に対して行なわれるようにする
ことができる。
【００２７】加湿又は加水処理による固形物逆送り装置
を用いることによる利点は、セパレーター１１からの逆
送り物質をペースト状に水で流動化した状態にして戻す
ことができることにより、粉塵に伴って生じるであろう
問題が解消できることと、この固形物を機械的に脱水す
べきスラッジ中に混入させたり、若しくは乾燥機の上流
のケーキに混入させることができる点である。更にま
た、ペースト状（若しくは懸濁液状）の逆送り物質は、
適宜の手段でポンプを用いて送ることができ、また、複
雑な機械的装置を用いて吹き飛ばしたり搬送したりする
必要がないため、パイプ内でケーキ化したりペースト化
したりすることがない点である。
【００２８】図５は、ドラム乾燥機６' を備えた本発明
に係るプラントのもう一つの実施例を示している。この
実施例においては、乾燥物を取り出すため、ドラム乾燥
機６'の後段に粗粒セパレーター１１' が設けられると
共に、取り出された乾燥物はパイプ７' を通じて冷却器
付きスクリューコンベア８に送られるようになってい
る。微粒子及び粉塵はセパレーター１１で取り除かれ、
遠心分離機２へ送られる。遠心分離機２からのスラッジ
はパイプ４を通じて、ドラム乾燥機６' へ通じるエアダ
クト２７上に設けたフィーダーユニット５へ供給され
る。ここで造粒された粒状物は気流中へ送られることに
よって、その表面は乾燥してベタつかなくなる。気流１
３のすべてはスプレー式復水器１４へ導入される。循環
エアパイプ１３”は焼却炉２８へ通じており、焼却炉２
８で加熱された空気はエアダクト２７を通じてドラム乾
燥機６' へ送り込まれる。焼却炉２８の代わりに間接的
な熱交換器を用いるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】遠心分離機と流動床乾燥機を備えた本発明に係
るスラッジ処理プラントの説明図である。
【図２】図１と同様のプラントにブースターポンプを設
けた例を示す説明図である。
【図３】図２と同様のプラントにベルト式プレス機を設
けた例を示す説明図である。
【図４】プラント全体の構成を示すフローシートであ
る。
【図５】ドラム乾燥機を備えた変更例を示す説明図であ
る。
【符号の説明】
１ パイプ ２ 遠心分離機等の機械的脱水装置 ３ 濾液 ４ パイプ ５ フィーダーユニット ６ 乾燥機 ６' ドラム乾燥機 ７ パイプ ８ 冷却器付きスクリューコンベア（造粒冷却器） ９ トラック １０ ダクト １１ セパレーター １１' 粗粒セパレーター １２ パイプ １３ ダクト若しくは乾燥用気体ループ １３' 分流ダクト若しくは分流路 １３” 循環エアパイプ １４ 復水器 １５ 排気ダクト １６ 凝結水 １６' パイプ １７ スチーム １８ ブースターポンプ １９ ベルト式プレス機 ２０ スクリューコンベア ２１ スクリューコンベア等の搬送装置 ２２ 篩別もしくはサイズ分け手段 ２３ タンク ２４ 間接加熱部 ２５ 制御器 ２６ 固形物逆送り装置 ２７ エアダクト ２８ 焼却炉

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】特に工業上発生するスラッジや汚物スラッ
    ジを予備脱水したのち乾燥させる機械的及び熱的な脱水
    方法において、予備脱水したスラッジを、中間処理を施
    すことなくそのまま粒状物とし、然るのちこれを直ちに
    乾燥せしめることを特徴とする上記の脱水方法。
  2. 【請求項２】上記粒状物を、乾燥機の粉塵濃度の高い領
    域に供給することを特徴とする請求項１に記載の脱水方
    法。
  3. 【請求項３】予備脱水後のスラッジの圧力を増大させる
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の脱水方法。
  4. 【請求項４】機械的な脱水を、遠心分離により行なうこ
    とを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の
    脱水方法。
  5. 【請求項５】遠心分離領域からの出口における物質の運
    動エネルギーを利用して圧力を増大させることを特徴と
    する請求項４に記載の脱水方法。
  6. 【請求項６】乾燥機を、完全若しくは部分的に閉じられ
    たガス／空気の循環ループ内で作動せしめることを特徴
    とする請求項１から５までのいずれかに記載の脱水方
    法。
  7. 【請求項７】ガス／空気の循環気流中から取り除いた固
    体粒子を、脱水前の生のスラッジに加えることを特徴と
    する請求項６に記載の脱水方法。
  8. 【請求項８】特に工業上発生するスラッジや汚物スラッ
    ジを機械的及び熱的に脱水する装置において、機械的脱
    水ユニット（２）を備え、当該ユニット（２）が、予備
    脱水後のスラッジを粒状物とするフィーダーユニット
    （５）に直接的に接続され、当該フィーダーユニット
    （５）は乾燥機（６，６' ）に対して恒久的に取り付け
    られたことを特徴とする上記の脱水装置。
  9. 【請求項９】上記フィーダーユニット（５）を乾燥機
    （６）の内部に設けたことを特徴とする請求項８に記載
    の脱水装置。
  10. 【請求項１０】機械的脱水装置（２）とフィーダーユニ
    ット（５）との間に、加圧用ブースターユニット（18）
    を設けたことを特徴とする請求項８又は９に記載の脱水
    装置。
  11. 【請求項１１】乾燥機（６，６' ）からの排気ダクト
    （１０，１３）を、当該乾燥機の給気口へ導いたことを
    特徴とする請求項８から１０までのいずれかに記載の脱
    水装置。
  12. 【請求項１２】微粒子を除去するため排気ダクト（１
    ０，１３）上にセパレーター（１１）を設けると共に、
    セパレーター（１１）における捕集物を機械的脱水装置
    （２）へ供給するよう構成したことを特徴とする請求項
    １１に記載の脱水装置。
  13. 【請求項１３】機械的脱水ユニットとして遠心分離機
    （２）を用いることを特徴とする請求項８から１２まで
    のいずれかに記載の脱水装置。
  14. 【請求項１４】機械的脱水ユニットとしてベルト式プレ
    ス機（１９）、又はプレート及びフレーム式加圧フィル
    ターを用いることを特徴とする請求項８から１２までの
    いずれかに記載の脱水装置。
  15. 【請求項１５】乾燥ユニットとしてドラム乾燥機（６'
    ）を用いることを特徴とする請求項８から１４までの
    いずれかに記載の脱水装置。
  16. 【請求項１６】乾燥ユニット（６）として流動床乾燥機
    若しくは移動型流動床乾燥機、又はベルト乾燥機を用い
    ることを特徴とする請求項８から１４までのいずれかに
    記載の脱水装置。
JP11048583A 1998-02-26 1999-02-25 スラッジの機械的及び熱的な脱水方法及び装置 Pending JPH11285700A (ja)

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AT342/98 1998-02-26
AT0034298A AT406672B (de) 1998-02-26 1998-02-26 Verfahren und anlage zur mechanischen und thermischen entwässerung von schlämmen

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JPH11285700A true JPH11285700A (ja) 1999-10-19

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US (1) US6161305A (ja)
EP (1) EP0939057A3 (ja)
JP (1) JPH11285700A (ja)
KR (1) KR19990072944A (ja)
AT (1) AT406672B (ja)
CA (1) CA2262724A1 (ja)
CZ (1) CZ33299A3 (ja)
HU (1) HUP9900363A1 (ja)
PL (1) PL331595A1 (ja)

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JP2012189284A (ja) * 2011-03-14 2012-10-04 Ameroido Nippon Service Sha:Kk 省スペース乾燥装置
WO2013021469A1 (ja) * 2011-08-09 2013-02-14 三菱重工業株式会社 流動層乾燥装置及び流動層乾燥設備
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