JPS597519B2 - スラツジ液の連続処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はスラツジ液の連続処理装置、詳しくはスラツジ
液を凍結した後融解し、この後脱水処理すべくなした連
続処理装置に関する。

スラツジ液を凍結後融解して脱水すれば、その脱水性が
著しく向上することが知られており、またその効果を充
分に発揮させるにはスラツジ液を完全に凍結させる必要
があることも知られている。

この種スラツジ液の処理装置として、従来ではたとえば
第１図に示す如くスラツジ槽ａ内に回転ドラムｂをその
略半分を槽ａ内のスラツジ液向下に浸漬させて回転自由
に支持し、このドラムｂを所低の低温に保持して回転さ
せることにより、スラツジ槽ａ内のスラツジ液Ｃをドラ
ムｂの液面下周面において凍結付着させ、スラツジ槽ａ
内におけるスラツジ液中で回転時に凍結スラツジｄの厚
みを逐次成長させ、かつスラツジ液面を出てからは前記
スラツジｄの凍結率を高め、この後ドラムｂ上の凍結ス
ラツジｄを掻取刃ｅにより掻取って、スラツジ槽ａ側方
の融解槽ｆに送り、こ＼で前記凍結スラツジｄを融解し
て脱水槽へと送っている。

ところでこのような処理装置では、短時間で多量のスラ
ツジ液を凍結させることができる反面、短時間で凍結さ
せる関係上スラツジの如き不純物を含んだ水溶液は完全
には凍結することができず、前述した凍結スラツジｄは
半凍結の状態となっており、このようなスラツジを融解
して脱水しても、その脱水性は向上しなかったのである
。

又充分な脱水性を得ようとすると、前記ドラムｂの径を
太きクシ、該ドラムｂの液面下で凍結成長した氷層が、
液面上に出た後に完全凍結するまで保持されるように成
せばよいが、経済的ではなく、大形となって設置スペー
スを多く要する問題が生ずるのである。

本発明は以上の点に鑑みて発明したもので、半凍結スラ
ツジをスラツジ液の凍結点以下の温度で一定時間保持し
、半凍結スラツジを能率よく完全に凍結させてから融解
して脱水すべくなし、スラツジの脱水性を経済的に著し
く向上させようとするものである。

即ち本発明はスラツジの凍結過程を調べた結果、初期の
段階ではスラツジの溶液としての濃度カ低いため急速に
凍結が進むが、凍結が進み水分が減少してくると溶液濃
度も上り、氷結温度も降下するので凍結の進歩も遅くな
り、更らに微少水分を残す段階になるとそれ以後完全凍
結に至るまでは可成りの時間（１５分以上）を要するこ
とを確認し、この凍結過程に鑑み発明したのである。

詳しくは、スラツジ液を凍結した後、融解するごとくし
た連続処理装置であって、スラツジ液を連続的に半凍結
させる凍結用熱交換器を有する一次凍結装置と、凍結し
たスラツジを融解する融解装置とを設けると共に、これ
ら一次凍結装置と融解装置との間に保冷用熱交換器と前
記一次凍結装置から分離した半凍結スラツジを、該スラ
ツジが完全に凍結する所要時間滞留させながら、融解装
置へと移送する移送装置とを有する少くとも一つの二次
凍結装置を設ける一方、前記凍結用熱交換器と保冷用熱
交換器とを冷媒循環系に対して並列又は保冷用熱交換器
を凍結用熱交換器の上流側に直列に接続する如く成した
のである。

以下本発明を図の実施例に基いて説明する。

先ず第２図において１はスラツジの一次凍結装置であっ
て、スラツジ液２を貯溜するスラツジ槽３内に、所定の
低温に保持した回転ドラム４を、その略半分がスラツジ
液面の下方に浸漬して回転自由に支持すると共に、前記
スラツジ槽３の側方上部でドラム４の回転後方側には、
ドラム４上に凍結付着された半凍結スラツジ５を掻取る
掻取刃６を設け、且つスラツジ槽３の側方には前記掻取
刃６にて掻取られた半凍結スラツジ５を下記する二次凍
結装置に供給するホッパ−７を備えている。

８はスラツジ注入口である。

９は本発明の特徴である前記一次凍結装置１の下方に設
けた二次凍結装置で、保冷用熱交換器１０により所定温
度に冷却した保冷槽１１内にベルトコンベア１２から成
る移送装置を張設し、前記一次凍結装置１のホッパ−７
から落下供給される半凍結スラツジ５を保冷槽１１内に
おいてコンー、ベア１２により搬送し、この搬送時に半
凍結スラツジ５を完全に凍結すべくしている。

このとき半凍結スラ．ツジ５を完全に凍結させるために
、該半凍結スラツジ５を前記保冷槽１１内に滞溜させる
所要滞溜時間は１５〜２０分程度であり、また保冷槽１
１内の温度は約−１０℃以下に保持するのである。

前記半凍結スラツジ５の大部分は、充分に温度が下がっ
ているため、保冷用熱交換器１０は保冷槽１１内におい
てはその外方からのヒートロス分を補ない、かつ半凍結
スラツジ５の僅かな未凍結部分を凍結させるべくその凝
固熱を取去るだけの低温に保持すれば充分である。

この場合には保冷用熱交換器１０と前述した回転ドラム
４の凍結用熱交換器３０とを同じ圧縮機、凝縮器を有す
る回路とすればよい。

この回路は各熱交換器を並列又は直列に接続することが
可能であるが、特に直列に接続するときには保冷用熱交
換器１０を凍結用熱交換器３０の冷媒循環系で上流にお
くことが望ましい。

図中１３は前記二次凍結装置９の下方に形成した融解装
置としての融解槽で、該槽１３内には融解スラツジ１４
を攪拌する攪拌機１５を備えると共に、ドラム状の真空
脱水機１６を回転自由に支持し、該脱水機１６の回転に
伴ない前記融解スラツジ１４をその外周面に真空吸引し
て脱水し、脱水機１６０回転後方側において掻取刃１７
によりその外周面上に付着するケーキ状スラツジを掻取
るべくしている。

尚、２６は圧縮機、２７は補助凝縮器、２８は凝縮器、
２９は膨張弁及び３０は凍結用熱交換器であって、これ
ら機器は冷媒配管３１により接続されており、そして前
記融解槽１３内には前記スラツジを融解させるための加
熱器３２が設けられ、該加熱器３２には前記凝縮器２８
から温水などの熱媒管３３が配管されているのである。

上記の如く構成したスラツジ液の処理装置において、先
ず一次凍結装置１のスラツジ槽３内に注入されたスラツ
ジ液２は、回転ドラム４０回転に伴ないその周面に凍結
付着され凍結スラツジが形成される。

そしてこのスラツジの厚みはスラツジ液２内を回転ドラ
ム４が回転することにより逐次成長し、スラツジ液２を
出てからは前記半凍結スラツジ５の凍結率が高められ、
回転ドラム４の回転後方側に至ったときに掻取刃６によ
り掻取られてホッパ−７内に落下される。

この後半凍結スラツジ５はホッパ−７から二次凍結装置
９のベルトコンベア１２上に落下供給され、以後該コン
ベア１２により保冷槽１１内を前記した所要時間かげて
搬送し、この搬送時に半凍結スラツジ５は完全に凍結さ
れるのである。

しかして完全凍結されたスラツジは、前記コンベア１２
の搬出端部から下方の融解槽１３に落下供給されて、こ
＼で融解されること＼なり、この融解スラツジ１４は真
空脱水機１６の回転に伴ないその外周面に吸引付着され
て脱水され、脱水機１６の回転後方側において掻取刃１
７によりケーキ状スラツジとして取出されるものである
。

ところで本発明は前述した一次凍結装置１として回転ド
ラム４を必ずしも用いる必要はないのであって、例えば
第３図に示す如くスラツジ槽３の下方にスチールコンベ
ア１８を張架し、該コンベア１８の進行上部側の内面に
凍結用熱交換器３０を設けて、該コンベア１８上におい
て前記スラツジ槽３の流出口３ａから排出されるスラツ
ジ液を凍結させ、このコンベア１８の排出端部側を二次
凍結装置９のベルトコンベア１２から成る移送装置上に
連通させて、前記スチールコンベア１８上において凍結
された半凍結スラツジ５をベルトコンベア１２上に落下
させ、以後は前記と同様にしてコンベア１２により保冷
槽１１内を搬送しながらスラツジを完全凍結するように
してもよい。

このときスラツジ液のスチールベルト１８上への落下地
点つまりスラツジ槽３の流出口３ａ位置は、スチールベ
ルト１８の中間部より進行後方側に設けることが望まし
く、このようにすることによりスチールベルト１８上に
供給されてその進行前方側に流出されるスラツジ液が、
該ベルト１Ｂの前端側から流下する以前に、スチールベ
ルト１８上において凍結されるのである。

更に本発明では第４図に示す如く外周面に設けた冷凍機
構２０に接続した凍結用熱交換器３０を有する一次凍結
装置１としての凍結槽２１の下方に二次凍結装置９とし
ての保冷槽１１を一対に漏斗状として形成し、保冷槽１
１の外周に保冷用熱交換器１０を設けると共に、前記凍
結槽２１の上方に配設されるモータ２４により駆動され
るスクリューフイーダ２５から成る移送装置を内設する
一方、凍結槽２１の内部上方に配水樋２２を、また内部
中央には掻取刃２３を夫々槽２１の上部に設置する前記
モータ２４により回転可能として内装すると共に、前記
凍結槽２１の上方にはスラツジ槽３を設けて該槽３から
スラツジ液２を前記配水樋２２に供給し、またこの配水
樋２２０周縁部からスラツジ液２を凍結槽２１の内周面
つまり冷却面に供給すべくなしてもよい。

前記保冷槽１１の下端吐出口は、攪拌機１５及び真空脱
水機１６を備えた融解槽１３に開放されている。

図中３４は前記保冷槽１１の下端吐出口に設けられたバ
ネ付蓋板で、保冷槽１１内で完全凍結されたスラッジを
スクリューフイーダ２５により逐次融解槽１３に供給し
て、完全凍結スラツジを所要時間保冷槽１１内に滞溜さ
せるべく構成している。

上記の処理装置において、スラツジ槽３内のスラツジ液
２は配水樋２２から凍結槽２１の凍結用熱交換器３０の
内周冷却面に供給されてこ＼で半凍結され、この後半凍
結スラツジ５は掻取刃２３により掻取られて下方の保冷
槽１１へと送られ、該槽１１内において前記所要時間滞
溜させながら移送され保冷用熱交換器１０によりスラツ
ジは完全に凍結されるのである。

しかる後に完全に凍結されたスラツジは、融解槽１３内
に落下供給され、以後は前述の場合と同様にして脱水処
理されるのである。

以上の如く本発明は、凍結用熱交換器をもつ前記一次凍
結装置において、スラツジ液を連続的にかつ能率よく半
凍結し、殆んど大部分の水分を凍結させ、更に、前記一
次凍結装置から分離した半凍結スラツジを保冷用熱交換
器と移送装置とをもつ二次凍結装置において所要滞溜時
間かけて移送することにより未凍結の微少水分を、完全
に凍結させ、しかる後、この完全に凍結したスラッジを
融解装置にて融解させるべく構成したので、従来の処理
装置に較べスラツジの凍結度を、能率よく経済的に高め
てスラツジの脱水性を著しく向上させることができるの
である。

その上、一次凍結装置と融解装置との間に、これら装置
とは別個に移送装置と保冷用熱交換器とをもつ二次凍結
装置を設けたから、該二次凍結装置の機能を前記一次凍
結装置に備えさせるようにした場合のように、少ない冷
熱しか必要としない半凍結スラツジを滞溜させるために
高価な一次凍結装置を殊更に大形化させ、装置全体のコ
ストを高くすることがなく、また、前記融解装置に凍結
スラッジの融解と前記二次凍結装置の機能とを交互に発
揮させる場合のように、前記融解装置の各機能により該
装置の温度をスラッジの融解点と凝固点以下のはるかに
低い温度との間で変動させる必要がなく、一次，二次凍
結装置、融解装置をそれぞれ所望の一定温度に保持でき
るから、大きなエネルギーロスを生じることがないので
あり、しかも、二次凍結装置で、一次凍結装置で半凍結
したスラツジを融解装置へと所望時間かけて移送しなが
ら完全凍結させるようにしたから、前記一次凍結装置で
スラツジ液を．連続的に半凍結スラツジにでき、この半
凍結スラツジを二次凍結装置で順次完全に凍結させて、
次々と融解装置に搬入し、更に該装置で次々と融触させ
られるのであり、即ら、一連の工程をすべて連続的に行
えるのであって、この結果、大量のスラッジ液を迅速に
処理できるのである。

更に、前記二次凍結装置に保冷用熱交換器を設けたから
、前記半凍結スラッジを、該スラッジのもつ冷熱のみで
凍結させる場合に比し確実に完全凍結できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の処理装置を示し、第２図は本発明に係る
処理装置を簡略的に示す断面図、第３，４図はそれぞれ
他の実施例を示す図面である。 １・・・・・・一次凍結装置、２・・・・・・スラッジ
液、５・・・・・・半凍結スラツジ、９・・・・・・二
次凍結装置、１０・・・・・・保冷用熱交換器、１２・
・・・・・コンベア移送装置、２５・・・・・・スクリ
ューフィーダ移送装置、１３・・・・・・融解装置、３
０・・・・・・凍結用熱交換器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ スラツジ液を凍結した後、融解するごとくした連続
   処理装置であって、スラツジ液２を連続的に半凍結させ
   る凍結用熱交換器３０を有する一次凍結装置１と、凍結
   したスラツジを融解する融解装置１３とを設けると共に
   、これら一次凍結装置１と融解装置１３との間に保冷用
   熱交換器１０と前記一次凍結装置１かも分離した半凍結
   スラツジ５を、該スラツジが完全に凍結する所要時間滞
   留させながら、融解装置１３へと移送する移送装置１２
   とを有する少なくとも一つの二次凍結装置９を設ける一
   方、前記凍結用熱交換器３０と保冷用熱交換器１０とを
   冷媒循環系に対して並列又は保冷用熱交換器１０を凍結
   用熱交換器３０の上流側に直列に接続するごとくしたこ
   とを特徴とするスラツジ液の連続処理装置。