JPS58119398A - 泥状物の処理方法 - 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】 本発明は下水処理、し尿処理、上水処理、各種童業廃水
処理工租から発生する有機性汚泥などの泥状物の著しい
省資源、省エネルギ型処理プロセスに関するものである
。

各種有機性汚泥については、とくにその処理プロセスの
合理化が強く望オれているが、従来の代表的処理方法は
、 ■　有機性汚泥に高分子凝集剤、鉄塩２石灰などの脱水
助剤を添加し遠心脱水機、ベルトフィルタ、ロールプレ
ス、フィルタプレス、スクリュープレスなどの各種機械
脱水機を用いて水分間−前後に脱水し、脱水ケーキを埋
立て処分する。

■　または、脱水ケーキを焼却排ガスによって乾燥した
のち焼却する。

■　あるいは、脱水ケーキを水分６０ｓ以下にまで乾燥
させたのち、コンポスト化する。

という方法である。

しかしながら、従来のこのような処理方法は■　脱水工
程に脱水原剤を多量に必要とする。

■　脱水ケーキのコンポスト化、乾燥・焼却処理に重油
などの補助燃料を多量に必要とする。

という、資源およびエネルギの著しい浪費塵プロセスに
なって込るのが、まぎれもない当業界の実状である。

本発明は、下水汚泥などの有機性汚泥を脱水助剤および
重油などの有価燃料を一切用いることなく、脱水、乾燥
、焼却することができる省資源・省エネルギ屋プロセス
を提供するものである。

すなわち本発明は、泥状物中の水分を減少させる方法に
おいて、伝導加熱体を備えた蒸発乾燥槽な複数個配備す
ると共にこれらの蒸発乾燥槽内圧をそれぞれ異なった圧
力に設定し、泥状物を前記蒸発乾燥槽に供給して前記伝
導加熱体と接触させて水分を蒸発せしめ、その乾燥物を
移送機構にて該蒸発乾燥槽外へ搬出せしめると共に、該
蒸発乾燥槽にて発生する水蒸気を駁蒸発乾燥檜より低い
圧力に設定された蒸発乾燥槽の伝導加熱体の加熱源とす
ることを特徴とする泥状物の処理方法である。

本発明において前記泥状物とは、濃縮処理前のもの、濃
縮汚泥のような流動状態のもの、脱水ケーキなど水分を
含んだものをいう。また、前記乾燥物とは、泥状物中の
水分が最初より減少した状態のものすべてをいい、未だ
流動状態のものであっても最初に比べ水分が減少してい
るものも含む。

以下に本発明の一実施例を、下水汚泥を例にとって図面
を参照して説明すると、下水汚泥（初沈汚泥、余剰活性
汚泥、混合生汚泥など）ｌは浮上濃縮機、遠心濃縮機な
どの濃縮工程２及び／又は脱水工程（これらの工程では
凝集剤を注入する必要はなく、無薬注で充分であるが、
薬注してもよいことは勿論である）において、固形物濃
度３〜１０％程度の濃縮汚泥３と分離水４に分離される
。

なお、下水汚泥１の濃縮性が良い場合には、遠心濃縮機
などの機械的固液分離機をバイパスさせてもよいが、こ
の場合でも濃縮工程２ｖ経由させる方がはるかに好まし
い。

濃縮汚泥−３は蒸発乾燥槽５及び６に供給されるが、蒸
発乾燥槽５，６内にはそれぞれ、内部に伝導加熱機構を
備えた回転円筒体（以下、ドラムと略記する）７，８が
設けられ、蒸発乾燥槽５の上部空間は管路９によりドラ
ム８の伝導加熱機構に連通され、さらに蒸発乾燥槽６の
上部空間は管路ｌＯを介して凝縮器１１及び真空ポンプ
１２に連絡されており、蒸発乾燥槽６内の圧力は蒸発乾
燥槽５よりも低圧力の減圧状態に維持されるようになっ
ている。

しかして、蒸発乾燥槽５内に供給された前記泥状物３は
ドラム７の回転につれてその表面に接触し、水蒸気（又
は焼却排ガス）１３により伝導加熱されて蒸発乾燥処理
され、発生する水蒸気９′はドラム８の伝導加熱機構に
供給される。同様にして蒸発乾燥槽６における乾燥処理
が行なわれる。かくて、コンポスト化または自燃可能な
水分まで乾燥された汚泥乾燥物はスクレーバ１４　、１
５により掻き落とされ、ホッパ、ロータリーパルプなど
により槽外に排出され乾燥物１６　、１６’となり、ボ
イラ１７（又は焼却炉もしくは熱分解炉）又はコンポス
ト化槽１８に供給される。

なお、蒸発乾燥槽６からの水蒸気１０′及び不凝縮性ガ
ス１γ・は凝縮！１１に流入し、前者は凝縮水１１’と
なり、後者は真空ポンプ１２により系外へ排出される。

また、前記乾燥物１６　、１６’は３０００〜５０００
に’ｄ／ｋｓＤｒｙｓ。＋ｔａ＠度の発熱量をもってい
るので、容易に自燃する。

前記ボイラ１７において乾燥物１６　、１６’を燃焼し
て発生した水蒸気１３は前述のようにドラム７の伝導加
熱機構に供給されるが、余剰スチーム１３′は例えば発
電機１９（又はタービン）に供給してこれを駆動し、回
収した電気２０（又は動力）を濃縮工程２の動力源、ド
ラム７．８の駆動源、コンベア類の駆動エネルギとして
、また、発電機１９の背圧スチーム２１は下水汚泥１の
予熱などに利用することができる。なお、図中２２はボ
イラ給水、囚は燃焼排ガスである。

上記実施例においては、下水汚泥１又は濃縮汚泥３を凝
縮水１ｒ、燃焼排ガス２３又は余剰スチーム１３′によ
り水分蒸発せしめるようにしてもよ−。また、濃縮汚泥
３はこれを蒸発乾燥槽５，６に分配供給するようにした
が、この場合、その供給量はより低圧側の蒸発乾燥槽６
にはより高圧の蒸発乾燥槽５に比べて少量にすることが
好まし−。ドラム７である程度乾燥された汚泥を管路部
により蒸発乾燥槽６へ移送してドラム８により更に乾燥
するように（多段乾燥）してもよ−。蒸発乾燥槽５゜６
内の汚泥キ、６′を、管路Ｕと２６又は管路部と訪こよ
りこれら検量を循環させることにより汚泥５′。

６′の沸点上昇を低減し、蒸発乾燥効果を向上せしめる
ことができる。また、濃縮汚泥３はドラム７゜８の上面
あるいは蒸発乾燥槽５，６の下方部のいずれに供給して
もよい。

蒸発乾燥槽５．６から発生する水蒸気９’　、　１０’
は、これらの少なくとも一部を圧縮４！ｌ（図示せず）
により圧縮して、昇圧水蒸気をこれら蒸発乾燥槽５゜６
に返送して使用するのも有効であるが、この場合、圧縮
水蒸気は低圧側の蒸発乾燥槽６に供給する方が、圧縮機
の所要動力が軽減される利点がある。オだ、蒸発乾燥槽
は実施例では２槽としたが、３槽以上としてもよいこと
は勿論であり、同一槽内に直列又は並列に前記のような
ドラムを配備してもより０ 上記実施例では汚泥乾燥用の伝導加熱体として回転円筒
体（ドラム）を適用したが、回転円板体でアルスクリュ
ーコンベア、ベルトコンベアナトのコンベア類も使用で
きる。さらには、中空状回転ドラム（ドラム周面に伝導
加熱機構を設けたもの）を使用し、泥状物を少なくとも
ドラム内に供給して°蒸発乾燥せしめ、ドラムの回転力
及び攪拌機構（送りと剥離作用を有するもの）によって
、あるいはドラムを傾斜させることによって乾燥物を移
送するようにしてもよい。いずれにしても、加熱面と泥
状物が接触できるようなものであればよく、かつ伝導加
熱と泥状物の搬送を兼ねた装置であることが好ましい。

なお、前記コンポスト化槽１８による処理物は肥料とし
て使用できることは勿論であるが、これを焼却処理し、
得られるエネルギを泥状物乾燥用などに利用するように
してもよい。

以上述べたように本発明によれば、次の二うな極めて重
要な効果が得られ、従来プロセスにおける資源、エネル
ギの浪費を完全に解決するととができる。

■固形物濃度８〜１０９１程度の有機性汚泥に何ら薬品
（脱水助剤など）を添加することなく、しかも重油など
の有価燃料を使用することなく乾燥。

焼却又はコンポスト化することができる。した共に、焼
却灰の発生量も少なくてすむ。

■泥状物の乾燥工程にシいて、油などの流動化媒体が不
必要となり、したがってプロセスが着しく簡単化９合理
化され、維持管理も容易となる。

■泥状物は、必ずしも予め機械脱水処理する必要がな−
ので、プロセスが簡単になると共に、余剰活性汚泥など
、脱水性の悪い汚泥に好適な処理方法となる。

■汚泥乾燥物中に汚泥流動化媒体としての油が混合され
ていないので、コンポスト化、肥料化などの処理が極め
て容易になる。

■従来、油による乾燥固形物の流動化媒体多重効用蒸発
乾燥法では、乾燥物に付着した油を１００１回収するこ
とは不可能であるため、必ず油の補給を必要とするが、
本発明はこのような難点が全くない。

■前記蒸発乾燥槽の配備数を増大することにより、ボイ
ラなどからの水蒸気の所要供給量を逆比例的に減少でき
るので、ボイラなどからそれに和尚する量の余剰水蒸気
が得られる。従って、この余剰スチームの熱エネルギに
よってタービンを駆動し発電（又は動力発生）すること
も可能となる。

このことは、従来不可能と考えられていた固形物濃度１
〇−程度の高水分下水汚泥、し原汚泥などの有機性汚泥
の処理に何ら薬品、補助燃料を使用することなく、逆に
エネルギ回収が可能になることを意味し、従来の脱水助
剤添加機械脱水→脱水ケーキの乾燥・焼却法におけるエ
ネルギ浪費の実状と比較すると特にａＳな効果である。

■汚泥に脱水助剤を添加して、フィルタプレスなどの機
械脱水機によって水分６０チ椙度の脱水ケーキを得て、
この脱水ケーキを蒸発乾燥槽に供給すれば、蒸発乾燥槽
内の伝導加熱体に供給すべきスチーム量が着しく減少す
るので、上記余剰スチームが多量に回収でき、したがっ
て乾燥・焼却工程に重油、電気などのエネルギを外部か
ら全く供給することなく汚泥処理プロセスな遂行するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すフローシートである。 ｌ・・・下水汚泥、２・・・濃縮工程、３・・・濃縮汚
泥、５．６・・・蒸発乾燥槽、７．８・・・ドラム、１
１・・・凝縮器、１２・・・真９ポンプ、１６　、１６
’・・・乾燥物、１７・・・ボイラ、１８・・・コンポ
スト化槽、１９・・・発電機。 特許出願人　荏原インフィルコ株式会社代理人弁理士　
端　　山　　五　　− 同　　　弁理士　　千　　　１）　　　　　　稔手続補
正書 昭和５〒年３　月２９日 特許庁長官　島田春樹殿 １、事件の表示　　昭和５６年　特　許　願第２１１４
１１号２、発　明　の名称　　　泥状物の処理方法３、
補正をする者 事件との関係　　　　特許出願人 住所（居引　　　　　東京都千代田区−ツ橋４丁目ｌ誉
１号代表者　吉　原　−部 ％願昭５６−２１１４１１ 補　　　正　　　書 本願明細書中 Ｌ　％軒請求の範囲の欄を別紙のとおり訂正する。 ２゜第６肉、＃！４行の［伝導加熱体ＹＪｔＪ伝導加熱
体と乾燥物移送機構を」と訂正する。 ３、第６頁、第１９行と第２０行との間に次の文を加入
する。 「また、本発明にいう水蒸気とは、純粋な水蒸気のはか
に空気、窒素などの不凝縮性ガスが混入したものも含む
意味に用いている。」４、第８頁、第２行〜第３行の「
泥状物３」を７「濃縮汚泥３」と訂正する。 ５、第９頁、第９行と第１Ｏ行との間に次の文を加入す
る。 「　なお、下水汚泥などの有機性汚泥ＩＹメタン発酵し
、その発生ガスのもつエネルギヲ蒸発乾燥槽６．６の加
熱源、ガスエンジン、ガスタービンの駆動源とすること
も極めて有効である。」 ６、ｋｘ２ｊｉ、１１！３行〜第５行を次のように訂正
する。 「■　従来は、泥状物のように初めは流動性があっても
、乾燥が迩むにつれて流動性が失なわれるものＫついて
は、単なる多重効用蒸発缶は適用不可能となるため、重
油などン泥状物に添加して、乾燥物の流動化媒体として
利用する油添加多重効用蒸発缶法が知られているが１本
発明は、油などの乾燥物流動化用媒体を使用する必要が
なく、容易に多重効用蒸発乾燥が可能となる。従ってプ
ロセスが著しく合理化、簡単化され、維持管理が容易と
なる。」 以上 特許請求の範囲 １、泥状物中の水分を減少させる方法において、伝導加
熱体と乾燥物移送機構を備えた蒸発乾燥槽を複数個配備
すると共にこれらの蒸発乾燥槽内圧をそれぞれ異なった
圧力に設定し、泥状物を前記蒸発乾燥槽に供給して前記
伝導加熱体と接触させて水分を蒸発せしめ、その乾燥物
！前記乾燥物移送機構にて該蒸発乾燥槽外へ搬出せしめ
ると共Ｋ、該蒸発乾燥槽にて発生する水蒸気を該蒸発乾
燥槽より低い圧力に設定された蒸発乾燥槽の伝導加熱体
の加熱源とすることｔ％徴とする泥状物の処凰方法。 ２、前記泥状物を、濃縮工程にて処理したのち前記蒸発
乾燥槽に供給する特許請求の範囲第１項記載の方法。 記載の方法。 理し１このち前記蒸発乾燥槽に供給する特許請求５、前
記濃縮工程、脱水工程ｌ無薬注で行なう特許ｉ！１１求
の範囲第２項、第３項又は第４項記載の方法。 ＆　前記泥状物が有機性汚泥であって、前記蒸発乾燥槽
から搬出された乾燥物をボイラ、焼却炉。 熱分解炉のうち少なくとも一つＫて燃焼させ、得られる
エネルギを前記蒸発乾燥槽の伝導加熱体の少なくとも一
つの加熱源とする特許請求の範囲第１項、第２項、第３
項、第４項又は第５項記載の方法。 ７、前ｒ泥状物が有機性汚泥であって、前記蒸発乾燥槽
においてコンポスト化または自燃焼却可能な含水率にな
るまで蒸発乾燥処理する特許請８、前記乾燥物ｔ、フン
ポスト化したのち焼却処理する特許請求の範囲第り項記
載の方法。 ３ユ前記伝導加熱体として、回転円筒体であってその内
部に伝導加熱機構を設けたものを使用し、該回転円筒体
の局面にて泥状物ｌ蒸発乾燥せしめ、その回転により乾
燥物を移送すると共に、その剥離機構にて該乾燥物を剥
離し前記槽外へ項記載の方法。 載の方法。 １１、　　前記伝導加熱体として、任意の乾燥物移送用
のコンベアであってその内部に伝導加熱機ｍｙ設けたも
のｔ使用し、該コンベア面にて泥状物を蒸発乾燥せしめ
ると共に該コンベアにより乾燥物を移送し前記槽外へ排
出する特許請求の範弁銅１項、第２項、第３項、第４項
、第５項。 １２．　　前記伝導加熱体として、中空状回転ドラムで
あって該ドラム周面に伝導加熱機構を設けたものを使用
し、泥状物を少なくとも前記中空状回転ドラム内に供給
して蒸発乾燥せしめ、回転ドラムの回転力及び、移送作
用と剥離作用ケ備えＴこ攪拌機構によって、あるいは回
転ドラムを傾斜させることによって乾燥物ケ移送し前記
槽外１勇記載の方法。 す、前記複数個の蒸発転像４ｍ１にて発生する水蒸気の
少なくとも一部を圧縮機にて圧縮せしめ、該外圧水蒸気
のもつ熱エネルギン前記蒸発乾燥槽のいずれか少なくと
も一つに供給し、その伝導加熱体の加熱源とする特許請
求の範囲第１項。 は第１２項記載の方法。 艮　前記蒸発乾燥槽にて発生する水蒸気を圧縮機にて圧
縮して得られる外圧水蒸気を該蒸発乾燥槽より低い圧力
に設定された蒸発乾燥槽の伝導加熱体の加熱源とする特
許請求の範囲第１３項記載の方法。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　泥状物中の水分を減少させる方法にお−て、伝導
   加熱体を備えた蒸発乾燥槽を複数個配備すると共にこれ
   らの蒸発乾燥槽内圧をそれぞれ異なった圧力に設定し、
   泥状物を前記蒸発乾燥槽に供給して前記伝導加熱体と接
   触させて水分を蒸発せしめ、その乾燥物を移送機構にて
   皺蒸発乾燥槽外へ搬出せしめると共に、該蒸発乾燥槽に
   て発生する水蒸気を該蒸発乾燥槽より低い圧力に設定さ
   れた蒸発乾燥槽の伝導加熱体の加熱源とすることを特徴
   とする泥状物の処理方法。 ２、前記泥状物を、濃縮工程および／又は脱水工程にて
   処理したのち前記蒸発乾燥槽に供給する特許請求の範囲
   １１１項記載の方法。 五　前記濃縮工程、脱水工程を無薬注で行なう特許請求
   の範囲第２項記載の方法。 ４、前記泥状物が有機性汚泥であって、前記蒸発乾燥槽
   から搬出された乾燥物をボイラ、焼却炉、熱分解炉のう
   ち少なくとも一つにて燃焼させ、得られるエネルギを前
   記蒸発乾燥槽の伝導加熱体の少なくとも一つの加熱源と
   する特許請求の範胚第１項、第２項又は第３項記載の方
   法。 ５、前記泥状物が有機性汚泥であって、前記蒸発乾燥槽
   においてコンポスト化または自燃焼却可能な含水率（二
   なるまで蒸発乾燥処理する特許請求の範囲ＩＩ１項、第
   ２項、第３項又は第４項記載の方法。 ＆　前記乾燥物を、コンポスト化したのち焼却処理する
   特許請求の範囲第５項記載の方法。 Ｚ　前記伝導加熱体として、回転円筒体又は回転円板体
   であってその内部に伝導加熱機構を設けたものを使用し
   、該回転円筒体又は回転円板体の周面にて泥状物を蒸発
   乾燥せしめ、その回転により乾燥物を移送すると共に、
   その剥離機構にて該乾燥物を剥離し前記槽外へ排出する
   特許請求の範囲第１項、第２項、Ｓ３項、第４項、１８
   ５項又は第６項記載の方法。 ８、　前記伝導加熱体として、任意の乾燥物移送用のコ
   ンベアであってその内部に伝導加熱機構を設けたものを
   使用し、該コンベア面にて泥状物を蒸発乾燥せしめると
   共に該コンベアにより乾燥物を移送し前記槽外へ排出す
   る特許請求の範囲ＩＩ１項、第２項、第３項、第４項、
   第５項又は第６項記載の方法。 ９　前記伝導加熱体として、中空状回転ドラムであって
   該ドラム周面に伝導加熱機構を設けたものを使用し、泥
   状物を少なくとも前記中空状回転ドラム内に供給して蒸
   発乾燥せしめ、回転ドラムの回転力及び、移送作用と剥
   離作用を備えた攪拌機構によって、あるいは回転ドラム
   を傾斜させることによって乾燥物を移送し前記槽外へ排
   出する特許請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項
   、第５項又は第６項記載の方法。 １α　前記複数個の蒸発乾燥槽にて発生する水蒸気の少
   なくとも一部を圧縮機にて圧縮せしめ、誼外圧水蒸気の
   もつ熱エネルギを前記蒸発乾燥槽のいずれか少なくとも
   一つに供給し、その伝導加熱体の加熱源とする特許請求
   の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項。 第６項、第７項、第８項又は第９項記載の方法。 １ｔ　　前記蒸発乾燥槽にて発生する水蒸気を圧縮機に
   て圧縮して得られる昇圧水蒸気を皺蒸発乾燥檜より低い
   圧力に設定された蒸発乾燥槽の伝導加熱体の加熱源とす
   る特許請求の範囲第１０項記載の方法。