(57)【要約】【課題】乾燥過程中の加熱過程に投入した蒸発潜熱を凝縮潜熱として回収することができ、乾燥過程で投入する熱量を減少させることが可能であり、エネルギーの有効利用を図ることが可能なスラリー処理用プラントを提供すること。【解決手段】スラリーをろ過、圧搾するためのフィルタプレス１１０と、スラリーをろ過した後のケーキを乾燥処理するために必要な熱を提供する高温熱源１２０と、フィルタプレスから発生した蒸気を吸引する真空ポンプ１３２を備えたスラリー処理用プラントにおいて、真空ポンプの下流側に設けられた蒸気を昇温し昇圧するブロワ１３６又は圧縮機と、フィルタプレスにおいてケーキを乾燥処理する加熱用温水のフィルタプレスからの温排水を冷却水として用いて、ブロワ１３６又は圧縮機で昇温された蒸気を凝縮する凝縮器１１２を更に備えることを特徴とする。【選択図】図１
2010264335.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラリーをろ過、圧搾するためのフィルタプレスと、前記フィルタプレスに設けられたフィルタプレートと、前記スラリーを供給するための供給ラインと、ろ過液を排出するためのろ過液ラインと、前記スラリーをろ過した後のケーキを乾燥処理するために必要な熱を提供する高温熱源と、前記フィルタプレスから発生した蒸気を吸引する真空ポンプとを備えたスラリー処理用プラントにおいて、
前記真空ポンプの下流側に設けられた前記蒸気を昇温し昇圧するブロワ又は圧縮機と、
前記フィルタプレスにおいて前記ケーキを乾燥処理する加熱用温水の前記フィルタプレスからの温排水を冷却水として用いて、前記ブロワ又は前記圧縮機で昇温された前記蒸気を凝縮する凝縮器と
を更に備える、スラリー処理用プラント。
【請求項２】
前記凝縮器で凝縮潜熱を与えられ昇温された温水と、前記凝縮器で凝縮された１００℃に近い熱水とが熱交換する熱交換器を更に備える、請求項１に記載のスラリー処理用プラント。
【請求項３】
前記真空ポンプと、前記ブロワ又は前記圧縮機との間に設けられたバッファータンクを更に備える、請求項１に記載のスラリー処理用プラント。
【請求項４】
前記ブロワ又は前記圧縮機の代わりに、前記真空ポンプの下流側に設けられた前記蒸気を昇温する加熱ユニットを備える、請求項１に記載のスラリー処理用プラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラリー処理用プラントに関する。
【背景技術】
【０００２】
スラリー処理プラントは、スラリーに含まれる固体部分を液体部分から分離するために使用される。スラリー処理プラントは、例えば、工業用プロセス（金属酸化物（酸化チタン、亜鉛、ビスマス、フェライト等）、染料、顔料、ファインケミカル、食品飲料業界など）、工業用スラッジ（半導体工場廃水（ＣＭＰ廃水等）、金属水酸化物スラリー、その他の各種工場廃水）の脱水乾燥処理、都市の水処理、上下水・し尿のスラッジの脱水乾燥処理に用いられる。スラリー処理プラントは、例えば、フィルタプレス、加熱ユニット、吸引ポンプ又は真空ポンプ等を備える。
【０００３】
例えば、特許文献１には、スラリーをフィルタプレスによって機械的に脱水したフィルタケーキをフィルタプレスから除去せずに乾燥することが可能な技術が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、下水処理設備というスラリー処理プラントより大きいプラントに関わる技術が開示されている。そして、特許文献２の技術では、下水処理設備の中の一部分である脱水・乾燥装置の熱源として、脱水・乾燥装置以外の設備に発生する余熱を活用している。
【０００５】
また、非特許文献１には、重合トナーの製造工程において、乾燥には蒸発潜熱を与える必要があるため、乾燥工程の前段に脱水工程を設ける点について開示されている。更に、非特許文献２には、乾燥装置にヒートポンプを利用する技術が開示されている。また、関連する技術として、圧縮機及び蒸発（濃縮）器兼凝縮器を用いた技術（ＶＲＣ（Vapor  Re-Compression：蒸気再圧縮式）濃縮装置）がある。例えば、高温の蒸気を圧縮して、高温加熱源として熱交換器で発生蒸気を凝縮する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３０４０４７８号公報
【特許文献２】特開平２−２１４５５９号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】中村正秋、立元雄治、「重合トナーの乾燥技術」、日本画像学会誌、日本画像学会、平成１７年、第４４巻、第５号、p.57−63
【非特許文献２】久保田濃監修、「省エネルギー技術実践シリーズ  改訂／乾燥装置」、財団法人省エネルギーセンター、1995年10月12日、p.83−88
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、プラントでは同一装置内で投入した大きな蒸発潜熱を凝縮潜熱として回収することによってエネルギーの有効利用が図られる。しかし、特許文献２の技術は、脱水・乾燥装置以外の所で発生した余熱を、ヒートポンプを用いて利用したに過ぎない。また、特許文献２の技術は、脱水・乾燥装置以外に余熱がある設備を有する下水処理設備等のプラントしか適用できなかった。
【０００９】
一方、特許文献１の技術では、図４に示すように、脱水後の乾燥過程において、凝縮潜熱の回収は行われていない。図４は、従来のスラリー処理プラントの乾燥過程を示す説明図である。従来のスラリー処理プラントは、フィルタプレス１０に接続されたろ過液ラインを通じてフィルタプレス１０のチャンバー内を真空に保つため、真空ポンプ１８を有する。この真空ポンプ１８は、フィルタプレス１０内で発生する蒸気のうち、フィルタプレス１０と真空ポンプ１８の間に設けられている凝縮器１４内で凝縮しなかった蒸気と、フィルタプレス１０のフィルタプレート（ろ板）間の隙間から流入する空気を合わせて吸引し、大気へ放出する。
【００１０】
凝縮器１４は、吸引した蒸気を凝縮させてその体積を減少させる。凝縮器１４には、冷却水ポンプ１６によって冷却水が供給される。
【００１１】
図４に示すように、フィルタプレス１０によるスラリー処理時に熱交換器１２への流入蒸気によって投入された蒸発潜熱の大部分は、凝縮器１４の出口冷却水の温度を高めて、系外に排出されている。これらの構成から分かるように、特許文献１の技術では、脱水後の乾燥過程において、凝縮潜熱による回収は行われていない。また、凝縮器１４からの温排水（ドレン）は、温度や量によって、場合によりプラントの立地地域に反対されることがある。その場合、温排水は更に冷却して排出されなければならない。
【００１２】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、乾燥過程中の加熱過程に投入した蒸発潜熱を凝縮潜熱として回収することができ、乾燥過程で投入する熱量を減少させることが可能であり、エネルギーの有効利用を図ることが可能な、新規かつ改良されたスラリー処理用プラントを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の一の観点によれば、スラリーをろ過、圧搾するためのフィルタプレスと、フィルタプレスに設けられたフィルタプレートと、スラリーを供給するための供給ラインと、ろ過液を排出するためのろ過液ラインと、スラリーをろ過した後のケーキを乾燥処理するために必要な熱を提供する高温熱源と、フィルタプレスから発生した蒸気を吸引する真空ポンプと、を備えたスラリー処理用プラントにおいて、真空ポンプの下流側に設けられた蒸気を昇温し昇圧するブロワ又は圧縮機と、フィルタプレスにおいてケーキを乾燥処理する加熱用温水のフィルタプレスからの温排水を冷却水として用いて、ブロワ又は圧縮機で昇温された蒸気を凝縮する凝縮器とを更に備えるスラリー処理用プラントが提供される。
【００１４】
上記凝縮器で凝縮潜熱を与えられ昇温された温水と、凝縮器で凝縮された１００℃に近い熱水とが熱交換する熱交換器を更に備えてもよい。
【００１５】
上記真空ポンプと、ブロワ又は圧縮機との間に設けられたバッファータンクを更に備えてもよい。
【００１６】
上記ブロワ又は前記圧縮機の代わりに、真空ポンプの下流側に設けられた蒸気を昇温する加熱ユニットを備えてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、乾燥過程中の加熱過程に投入した蒸発潜熱を凝縮潜熱として回収することができ、乾燥過程で投入する熱量を減少させることが可能であり、エネルギーの有効利用を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係るスラリー処理プラントの乾燥過程を示す説明図である。
【図２】同実施形態のプラントと従来例のプラントのシミュレーション結果を示す表である。
【図３】同実施形態に係るスラリー処理プラントの乾燥過程の変更例を示す説明図である。
【図４】従来のスラリー処理プラントの乾燥過程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２０】
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態に係るスラリー処理プラントにおける脱水・乾燥過程について説明する。図１は、本実施形態に係るスラリー処理プラントの乾燥過程を示す説明図である。
【００２１】
本実施形態の乾燥過程は、例えば、フィルタプレス１１０と、凝縮器１１２と、熱水ポンプ１１４と、第１熱交換器１１６と、第２熱交換器１１８と、温水タンク１２０と、温水ポンプ１２２と、真空ポンプ１３２と、バッファータンク１３４と、インバータ付ブロワ１３６と、ＴＩＣ１３８と、などからなる。
【００２２】
スラリー処理プラントは、例えばチャンバー型フィルタプレート（ろ板）を有するフィルタプレス１１０を備える。フィルタプレス１１０はスラリー供給システム（図示せず。）に接続され、供給システムによってスラリーがフィルタプレス１１０に供給される。スラリーがフィルタプレス１１０に充填されることによって生じるろ過液は、フィルタプレス１１０からろ過液ラインを経由して排出される。
【００２３】
フィルタプレス１１０がスラリーをろ過、洗浄、圧搾によって機械的に脱水した後、フィルタプレス１１０内にケーキが形成される。真空ポンプ１３２は、ケーキがフィルタプレス１１０のチャンバー内に蓄積された状態で、ろ過液ラインを通じて空気及び発生蒸気を吸引してチャンバー内を真空とする。そして、真空状態とすることによって水の沸点を下げた状態にして、チャンバーに接するフィルタプレス１１０のダイヤフラムの裏側に温水を通してケーキを加熱し、ケーキ中の水分を蒸発させる。発生した蒸気は、真空ポンプ１３２によって吸引されて、ケーキが乾燥する。
【００２４】
従って、フィルタプレス１１０においては、機械的脱水後もケーキ内に残っている水分が、乾燥プロセスにおいて、真空中（即ち、沸点が下がった状態）で加熱され、蒸気となり、吸引されケーキは乾燥する。
【００２５】
真空ポンプ１３２は、フィルタプレス１１０から発生した蒸気と、フィルタプレス１１０のフィルタプレートの隙間からフィルタプレス１１０の内部に流入した空気を併せた混合気体を吸引する。チャンバー内の水の沸点は、フィルタプレス１１０のチャンバー内の真空度を約１０ｋＰａとすると、約４６℃である。ブロワ１３６は、吸引された気体を圧力調整用のバッファータンク１３４を経て、約９０〜９５℃まで昇温、昇圧する。ブロワ１３６が設置されることにより、圧縮熱による昇温ができる。ＴＩＣ１３８（温度指示調整器：Temperature  Indicating  Controller）は、ブロワ１３６の回転数を制御することで、昇温、昇圧する気体の温度制御をする。なお、本実施形態は、ブロワ１３６の代わりに、圧縮機を用いてもよい。また、ブロワ１３６、圧縮機の代わりに電気ヒータ等の加熱ユニットを用いてもよい。
【００２６】
一方、温水タンク１２０から排出される温水は、乾燥運転中８０℃でフィルタプレス１１０に供給され、ケーキに熱を与える。その後、温水は、約７６℃でフィルタプレス１１０から排出される。温水温度を沸点近くの９０℃ではなく約８０℃とすることによって、インバータ付ブロワ１３６のＴＩＣ１３８の変動による凝縮器１１２近傍の相変化の変動を避けることができる。なお、８０℃とすることで９０℃の場合に比べてケーキの乾燥性能が僅かに低下するが、フィルタプレス１１０内の真空度を少し下げることによって補償できる。
【００２７】
凝縮器１１２は、蒸気を凝縮させ、凝縮潜熱を回収する。上述したブロワ１３６で約９０〜９５℃に昇温された混合気体は、凝縮器１１２において、上述したフィルタプレス１１０から排出された約７６℃の温水によって、冷却されて凝縮する。その結果、混合気体の蒸気が保有していた蒸発潜熱が凝縮潜熱として回収される。フィルタプレス１１０から排出された約７６℃の温水は、約７８℃の温水となって凝縮器１１２から排出される。
【００２８】
凝縮器１１２で凝縮されて排出された高温排水は、熱水ポンプ１１４によって第１熱交換器１１６に供給される。第１熱交換器１１６は、凝縮器１１２からの高温排水（１００℃に近い熱水）と、凝縮器１１２で凝縮潜熱を与えられ昇温した温水との熱交換をする。凝縮器１１２から供給された高温排水は、第１熱交換器１１６において、凝縮器１１２から排出された約７８℃の温水によって、冷却される。その結果、高温排水が保有していた熱は、第１熱交換器１１６においてその多くが回収される。第１熱交換器１１６で凝縮器１１２から排出された温水に熱を与えた後の温度の下がった高温排水は、循環中に若干減量する温水量を補うため、温水タンク１２０に入れてもよい。凝縮器１１２から排出された約７８℃の温水は、約７９．２℃の温水となって第１熱交換器１１６から第２熱交換器１１８へと入る。上述したとおり、潜熱回収は、凝縮器１１２及び第１熱交換器１１６によって行われる。
【００２９】
第２熱交換器１１８は、温水を蒸気と熱交換し昇温する。図１に示す例では、第２熱交換器１１８は、第１熱交換器１１６から排出された温水を、外部の蒸気で８０℃まで加熱する。第２熱交換器１１８は、外部の蒸気によって、本実施形態の乾燥工程に顕熱と蒸発潜熱を供給する。ろ過、（洗浄、）圧搾後のケーキ温度が例えば２０℃と仮定すると、２０℃から４６℃まで上昇させる顕熱と、４６℃の水を４６℃の蒸気に変える潜熱を供給する（なお、潜熱のほうが顕熱より約１桁大きい）。
【００３０】
そして、加熱された温水は温水タンク１２０に戻され、再びフィルタプレス１１０に供給される。凝縮器１１２及び第２熱交換器１１８で加熱されることによって、それらの加熱分だけ、第２熱交換器１１８で新たに与える熱は少なくて済む。本実施形態では、凝縮器１１２及び第１熱交換器１１６によって熱を回収しているため、第２熱交換器１１８では、７９．２℃から８０℃に上昇するだけの熱量が与えられるだけでよい。
【００３１】
次に、本実施形態のスラリー処理プラントにおける脱水・乾燥過程と、従来のスラリー処理プラントにおける脱水・乾燥過程を比較する。以下では、工場廃水スラッジの脱水・乾燥の場合について説明する。
【００３２】
まず、図４を参照して、従来のスラリー処理プラントにおける脱水・乾燥過程について説明する。図４は、従来のスラリー処理プラントの乾燥過程を示す説明図である。
【００３３】
従来の乾燥過程は、例えば、フィルタプレス１０と、熱交換器１２と、凝縮器１４と、冷却水ポンプ１６と、真空ポンプ１８と、温水タンク２０と、温水ポンプ２２などからなる。
【００３４】
温水タンク２０は、フィルタプレス１１０から約８６℃で排出された温水が流入される。そして、温水タンク２０は、場合によって補給水によって水が補給される。そして、温水タンク２０から排出された温水は、温水ポンプ２２によって熱交換器１２を介してフィルタプレス１０に供給される。熱交換器１２は、温水を外部の蒸気で９０℃に加熱し、加熱された温水がフィルタプレス１０に供給され、ケーキに熱を与える。乾燥過程を開始するとき、温水タンク２０内の温度は９０℃であるが、フィルタプレス１０内のケーキの乾燥が進行するにつれて、温水は８６℃に向かって低下する。熱交換器１２は、８６℃に近づく温水を９０℃に昇温する。
【００３５】
また、従来の乾燥過程は、真空ポンプ１８の前に凝縮器１４を設置しており、凝縮器１４で凝縮しなかった蒸気等を真空ポンプ１８で吸引している。真空ポンプ１８は、フィルタプレス１０から発生した蒸気のうち凝縮器１４で凝縮しなかった蒸気と、フィルタプレス１０のフィルタプレート（ろ板）の隙間からフィルタプレス１０の内部に流入した空気を併せた混合気体を吸引する。フィルタプレス１０から吸引された混合気体の温度は、フィルタプレス１０内の真空度を約１０ｋＰａとすると、約４６℃である。
【００３６】
凝縮器１４は、冷却水ポンプ１６によって、外部（例えば冷却塔）から冷却水が供給される。凝縮器１４は、内部で供給された混合気体中の蒸気の約７０〜９５％を凝縮し、残りの気体は真空ポンプ１８によって吸引される。蒸気中の蒸発潜熱は、凝縮器１４を通過する冷却水によって外部に捨て去られる。温度が上昇した冷却水は、連続運転を可能とするため、例えば、冷却塔又はチラー等（図示せず。）で冷却され、再び凝縮器１４へ供給される。温度が上昇した冷却水を循環せず外部へ放出する場合、先の明細書段落［００１１］に記載した問題が発生する恐れがある。未凝縮の蒸気と空気の混合気体は、真空ポンプ１８の吐出口から例えば約６０〜６５℃で大気放出される。その結果、従来の乾燥過程では、蒸発潜熱は凝縮潜熱として回収が行われていない。
【００３７】
次に、図２を参照して、本実施形態のスラリー処理プラントにおける脱水・乾燥過程と、従来のスラリー処理プラントにおける脱水・乾燥過程の所要エネルギーに関するシミュレーション結果の比較をする。図２は、本実施形態のプラントと従来例のプラントのシミュレーション結果を示す表である。単位が１バッチあたりの電力量［ｋＷｈ／バッチ］となるように所要エネルギーを算出した。図２に示したフィルタプレス補機類とは、油圧装置、ろ板移動装置、ろ過ポンプ、圧搾ポンプ、コンプレッサなどである。また、図２に示した、加熱用エネルギー及び加熱エネルギーの潜熱回収分は、熱量を電力量に換算した値である。
【００３８】
本実施形態（図２の（２））の真空ポンプ１３２では、フィルタプレス１１０から排出された混合気体は凝縮器１１２を通過する前であり、混合気体中の蒸気は凝縮前である。一方、従来の真空ポンプ１８では、フィルタプレス１０から排出された混合気体は凝縮器１４を通過した後であり、混合気体中の蒸気は相当程度凝縮されている。従って、本実施形態の真空ポンプ１３２は、吸い込み風量が大きくなるため、真空ポンプ動力が従来過程に比べて大きくなっている。
【００３９】
また、本実施形態（図２の（２））の温水ポンプ１２２について、本実施形態は、従来過程と異なり、温水が凝縮器１１２及び第１熱交換器１１６を通過するため、ヘッドが大きくなっている。そのため、本実施形態の温水ポンプ動力は、従来に比べて少し大きくなっている。
【００４０】
本実施形態のプラントと、従来のプラントにおける脱水・乾燥過程の１バッチ当たりのトータル所要エネルギーはそれぞれ、図２に示すように、本実施形態が４２６．９ｋＷｈ／バッチであり、従来が５７３．５ｋＷｈ／バッチである。従って、本実施形態は、従来に比べて所要エネルギーが２５％ほど低減している（４２６．９／５７３．５＝０．７４４６）。
【００４１】
従来のプラントの運転に要する全エネルギーの約３／４は、加熱に必要な熱量である。熱量の一部は、ケーキ中の水分、ケーキ自体、フィルタプレス１１０本体の温度上昇など顕熱に用いられる。しかし、熱量の約８０％は、ケーキ中の水分の蒸発など蒸発潜熱に用いられる。ところで、比熱１のもの１ｋｇを１℃上昇させる顕熱は、１ｋｃａｌであるが、１００℃の水１ｋｇを１００℃の蒸気にするための蒸発潜熱は、約５００数十ｋｃａｌである。従来のプラントでは、このように大きな蒸発潜熱が熱量の多くを占める温水を生成するために、熱源から熱を受けて、凝縮器で発生する凝縮潜熱を凝縮器の冷却水の温度上昇という形で捨てている。更に、連続的な安定運転のために温度上昇した冷却水を冷却塔で冷やすために、その冷却塔の運転によってエネルギーを消費している。
【００４２】
以下、従来技術と本実施形態とを対比して、本実施形態の効果を説明する。
上述した特許文献１の技術では、図４に示すように、脱水後の乾燥過程において、凝縮潜熱による回収は行なわれていない。フィルタプレス１０によるスラリー処理時に熱交換器１２への流入蒸気によって投入された蒸発潜熱の大部分は、凝縮器１４の出口冷却水の温度を高めて、系外に排出される。また、凝縮器１４からの温排水（ドレン）は、温度や量によって、場合によりプラントの立地地域に反対されることがある。その場合、温排水は更に冷却して排出されなければならない。
【００４３】
一方、本実施形態は、上述した通り、凝縮器１１２によって凝縮潜熱を回収しているため、第２熱交換器１１８では、７９．２℃から８０℃に上昇するだけの熱量が与えられるだけでよい。従って、従来の熱交換器１２に比べて、第２熱交換器１１８の使用蒸気量を低減できる。また、本実施形態は、凝縮器１１２で凝縮潜熱を回収し、且つ、顕熱分、即ち凝縮器１１２で発生した１００℃近い熱水も、第１熱交換器１１６によってその相当量が熱回収されるため、温度の下がった高温排水を温水タンクに入れる場合は、大気放熱分を除くほぼ全ての熱が回収され、別途冷却塔の設置が不要であり、余分なエネルギー消費を行うことなく、従来の凝縮器１４から排出される温排水に比べて、排出される排水の排熱量を低減できる。その結果、周辺環境に与える影響も低減することができる。
【００４４】
相変化（例えば、液体としての水→気体としての蒸気→液体としての水（その繰り返し））を伴う過程では、潜熱（latent  heat）の大きな熱の出入りがある。例えば、１ｋｇの水を１℃上昇させるには、１ｋｃａｌの熱（顕熱）が必要であるが、１００℃の水１ｋｇを１００℃の蒸気にするには、約５００数十ｋｃａｌの熱（潜熱、蒸発潜熱）を投入しなければならない。同様に、１００℃の蒸気が１００℃の水になるときは、約５００数十ｋｃａｌの凝縮潜熱を吐出する。
【００４５】
非特許文献１において、「ろ過、圧搾等の機械的脱水と比べて、蒸発を伴う乾燥は２５０倍のエネルギーを必要とする」という旨の記載があるが、これは、蒸発を伴う乾燥には、上述した大きな蒸発潜熱を与えなければならないことに基づいている。一方、本実施形態では、凝縮潜熱という形で、蒸発潜熱を回収することができる。そして、本実施形態の構成により、ブロワの設置やブロワ運転動力等の従来にはないエネルギー消費が発生したとしても、蒸発潜熱を凝縮潜熱として回収することによって、本実施形態は省エネルギーを図ることができる。
【００４６】
相変化をうまく利用することで、
熱効率＝（投入した結果得られた利用可能なエネルギー）／（投入したエネルギー）
が、１００％を超える場合がある。上記比は、成績係数ともいう。本実施形態においては、昇温を目的として、ブロワ、圧縮機などが必要となる。そのため、本実施形態のブロワ、圧縮機は、昇圧を目的として使用するブロワ、圧縮機と違って、通常使用されるブロワ効率、圧縮機効率が比較的低く安価なもの（流れの内部損失は熱となる。）でよい。一方、本実施形態においては、冷却塔、冷却水ポンプなどは不要となるか、又は著しく小型となる。そのため、初期の設備費はほぼ相殺され、ランニングコストとしてのエネルギー代が大幅に低減する。
【００４７】
上述した特許文献２の技術は、脱水・乾燥装置以外の所で発生した余熱を、ヒートポンプを用いて利用したに過ぎない。また、特許文献２の技術は、脱水・乾燥装置以外に余熱がある設備を有する下水処理設備等のプラントしか適用できなかった。即ち、投入した蒸発潜熱を同一装置内で凝縮潜熱として回収する視点はなかった。
【００４８】
非特許文献２には、乾燥装置にヒートポンプを利用する技術が開示されている。また、非特許文献２の１２５ページ３行目からは、蒸気濃縮装置が開示されている。また、関連する技術として、圧縮機及び蒸発（濃縮）器兼凝縮器を用いた技術（ＶＲＣ（Vapor  Re-Compression：蒸気再圧縮式）濃縮装置）がある。例えば、蒸気を圧縮して高温化し、より低温の熱源で凝縮させるものである。
【００４９】
これらの技術のうち、特許文献２の技術は、下水処理設備という同一プラント内ではあるが、他の設備の余熱を活用し、圧縮式ヒートポンプを用い、高温化する手段が圧縮機を用いて昇温する場合であっても、低温熱源として大気を用い冷媒を凝縮させている。非特許文献２の技術に記載されている第１の例は、脱水・乾燥装置以外の他の設備である直火型高温高湿乾燥機の排気を蒸発濃縮装置の熱源に利用したものである。第２の例は、潜熱回収の場合であっても、他の低温の温水を吸収式ヒートポンプの熱源水として利用し、高温の温水を作るものである。
【００５０】
一方、本実施形態は、他の設備からの余熱の利用ではなく、相変化を活用して、脱水・乾燥装置という同一装置内で与えた蒸発潜熱を同一装置内で凝縮潜熱として回収するために、フィルタプレス１１０内で蒸発した蒸気を吸引し、昇温している。同一装置内でサイクルが完了しているため、周囲又は周辺の設備の余熱の有無に関わりなく、本脱水・乾燥装置設備を設置するときに広く常に利用可能な技術である。
【００５１】
以上、本実施形態は、１つの装置の中に蒸発と凝縮を含む装置であり、本実施形態によれば、蒸発に用いた蒸発潜熱を凝縮潜熱として回収することができ、省エネルギーに優れたスラリー処理プラントを実現できる。即ち、乾燥工程で投入した熱量（従来技術では廃熱としていた熱量）の或る部分を回収して再活用するので、乾燥工程で投入する熱量を低減することができる。
【００５２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５３】
例えば、上記実施形態では、図１に示すように、第２熱交換器１１８は、第１熱交換器１１６と温水タンク１２０の間に設置されるとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、図３に示すように、第３熱交換器２１８が温水ポンプ１２２とフィルタプレス１１０の間に設置されるとしてもよい。そして、第３熱交換器２１８は、第１熱交換器１１６から排出された温水を、外部の蒸気で８０℃まで加熱する。図３は、本実施形態に係るスラリー処理プラントの乾燥過程の変更例を示す説明図である。
【００５４】
また、図３に示すように、第３熱交換器２１８とフィルタプレス１１０の間から温水タンク１２０に接続されるバイパス配管が設けられてもよい。そして、フィルタプレス１１０に８０℃の温水が供給されるようになるまで、バルブ２２４を閉、バルブ２２６を開として、温水を循環する。
【００５５】
また、図１に示した本実施形態のスラリー処理プラントのブロワ１３６又は圧縮機の代わりに、真空ポンプ１３２の下流側に、蒸気を昇温する加熱ユニットを更に備えてもよい。加熱ユニットは、例えば電気ヒータなどである。
【００５６】
また、例えば、図１に示すインバータ付ブロワ１３６に代えて、ブロワ１３６の性能を可変にする制御装置、例えばバルブ制御、インレットベーン等を備えたブロワ、圧縮機であってもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１０、１１０      フィルタプレス
１２      熱交換器
１４、１１２      凝縮器
１６      冷却水ポンプ
１８、１３２      真空ポンプ
２０、１２０      温水タンク
２２、１２２      温水ポンプ
１１４      熱水ポンプ
１１６      第１熱交換器
１１８      第２熱交換器
１３４      バッファータンク
１３６      ブロワ
１３８      ＴＩＣ
２１８      第３熱交換器
２２４、２２６      バルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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