(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
浄水場の天日乾燥床等より生じた凝固している汚泥を処理するための装置であって、掘り取られた塊状の汚泥を、粉砕部内に搬送する導入コンベアと、汚泥を粉砕手段に投入する投入部、投入汚泥を砕く粉砕手段、粉砕された汚泥の内粗大なものを篩分けし、篩を通過した粉砕汚泥を培養土として使用可能にするために種子や草根等を焼却する熱処理のためのヒーター及び粉砕汚泥を各部へ送る送り手段から成る前記の粉砕部と、熱処理した粉砕汚泥を粉砕部外へ搬送する導出コンベアとを有することを特徴とする汚泥処理装置。
【請求項２】
粉砕手段の次工程に選別用軸管部が設けられており、所定粒径以上の粗大なものを篩分けして除外する一方、所定粒径以下の粉砕汚泥を次工程に送り熱処理を行うようにした請求項１記載の汚泥処理装置。
【請求項３】
選別用軸管部の次工程に加熱用軸管部が設けられており、同部は、ヒーターからの熱気が導入される加熱空間を有し、加熱用軸管部の一端から他端へ送られる間に粉砕汚泥に熱処理を行い、加熱により高まる内圧を蒸気抜きにより抑制するようにした構成を有する請求項１記載の汚泥処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浄水場の天日乾燥床等より生じた汚泥を処理するための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば浄水場では、浄水過程において汚水が発生し、これを処理するために幾多の手間と費用がかかるという問題がある。汚水は天日乾燥や凝集剤による固形化或いは機械的な操作により含水率を低下させ、汚泥の形態を取り、土木用の材料として利用したり或いは埋立地に投棄される。凝集剤で処理された汚泥や、その他好ましくない薬品が混入している汚泥などは、無害化処理する必要もあり、そのために例えば特開２００１−１３２９２４号ではサイクロン型の設備により効率よく焼却するという技術を開発している。しかし、このように経費をかけて生成された焼却物には何の用途も開かれていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記の点に着目してなされたもので、その課題は凝固している汚泥を粉砕及び熱処理することにより、有用な生成物を得ることである。汚泥は、動植物に有害な薬品類を用いることなく凝固しているものであることが望ましいが、熱処理によりほぼ無害化される薬品が含まれていても支障はなく、熱処理後安全な状態を保つものであれば本発明の対象となる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するため本発明は、掘り取られた塊状の汚泥を、粉砕部内に搬送する導入コンベアと、汚泥を粉砕手段に投入する投入部、投入汚泥を砕く粉砕手段、粉砕された汚泥の内粗大なものを篩分けし、篩を通過した粉砕汚泥を培養土として使用可能にするために種子や草根等を焼却する熱処理のためのヒーター及び粉砕汚泥を各部へ送る送り手段から成る前記の粉砕部と、熱処理した粉砕汚泥を粉砕部外へ搬送する導出コンベアとにより汚泥処理装置を構成するという手段を講じたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明に係る汚泥処理装置は、浄水場の天日乾燥床等より生じた凝固している汚泥を処理するための装置である。浄水過程ではスラリーの形で汚泥が発生し、これが天日乾燥により数箇月間を経て含水率の低い汚泥とされる。天日乾燥以外では、機械によって含水率の高い汚泥から水分を絞って除去する方法、凝集剤投与による化学的固化方法等を挙げることができるが、固化のために動植物に有害な薬品類は使用しないことを前提とする。
【０００６】
天日乾燥床における汚泥の含水率は、沈殿池での９５〜９９％から７０％以下にまで低下しており、このとき外見上は普通の土のように固まっている。このように固化した汚泥は、掘り取られ塊状となって導入コンベアにより粉砕部に搬送される。なおここで塊状という場合、かたまりとして扱えるものを指しており、含水率等の性状を限定するものではない。
【０００７】
粉砕部は、投入部と、粉砕手段と、ヒーター及び送り手段とから成る。投入部は、塊状の汚泥を粉砕手段へ投入する入口であり、ホッパー構造を有していても良い。しかし、掘り出された塊状の汚泥が１０センチメートル〜３０センチメートルというような大きさのものであると、重量も相当なものとなるので投入部における衝撃緩和のための対策を適用することが望ましい。
【０００８】
粉砕手段は、投入部に投入された塊状の汚泥を粉砕するための手段であり、いわゆるローラミルや羽根（ベーン）、或いは多数のピンなどを有する回転部材類によって構成したものを使用することができる。送り手段は粉砕された汚泥を送るための手段であり、粉砕部の全工程に亘って設けられる。送り手段としては、いわゆるコンベア類全般を使用可能である。ヒーターは、粉砕汚泥を培養土として使用可能にするために、草根、種子等を焼却する熱処理の目的で適用されている。よってヒーターの熱は送られる過程におかれている粉砕された汚泥に対して作用させることが望ましい。
【０００９】
粉砕装置によって粉砕された汚泥は大小粒径が異なるものを含むので、分級の必要がある場合には適当な工程を追加する。汚泥は、その生因から見て非常に粒径の小さい粒子から成るが、粉砕によって大小様々な粒径のものが生じ、かつ並存し得る。そこで、例えば粒径１０ミリメートル前後で篩分け、それよりも粗大なものは別に処理すると、その後の取り扱い上有利となる。なお、粗大なものであっても、構成粒子は十分微小であり、また、例えば指先で簡単に潰せるような性状を呈する。粉砕汚泥に対してのみ熱処理を行うことにより熱源のために必要な経費も節減される。
【００１０】
【実施例】
以下図示の実施例を参照して本発明をより詳細に説明する。図１は本発明に係る汚泥処理装置１０の全体を示しており、天日乾燥床等より生じた汚泥は、掘削された塊状の形態で導入ホッパー１１より導入コンベア１２に導入され、粉砕部１３へ送られ、粉砕部１３での粉砕処理を経て、導出コンベア１４により粉砕部外へ導出され、例えば貯蔵庫などへ搬送され、培養土等として使用のために搬出を待つこととなる。
【００１１】
粉砕部１３は、図２に示されるような粉砕工程を実施するために、独立した建屋内に設けられており、図３〜図５に示す装置構成を有している。粉砕部１３には、塊状の汚泥が投入される投入部１５があり、その中には汚泥塊の落下投入によるショックを緩和するための緩衝器１６が設けられ、その下に粉砕手段１７として数本の回転粉砕器軸が設けられている。例示の粉砕手段１７は、汚泥投入方向に対して交叉配置された、投入部１５を貫通する回転軸１８を有し、その周面より放射状に粉砕ピン１９を突き出させたもので、隣接する回転粉砕器軸同士は粉砕ピン１９の間に他の回転軸１８の粉砕ピン１９が入り込んで、粉砕工程を実施する（図６（ａ）、（ｂ）参照）。
【００１２】
粉砕手段１７の次工程には、選別用軸管部２０が設けられており、粒径の１０ミリメートルにより粗大なものを篩別して除外し、排出シュート２１により、経路外へ排出する一方、１０ミリメートル以内のものは経路を進むようにしたものである。１０ミリメートルを基準としたのは、第１に１０ミリメートル以上の土に対する需要がないこと、第２に乾燥させ易いか否かの基準を１０ミリメートルとしたためである。経済性を問題とせず、より強力なヒーターが使用される場合にはより大径のものまで処理可能であり、逆により非力なヒーターしか使えない場合にはより小径にとどめることができる。選別用軸管部２０は、内部に螺旋羽根を有する送り装置２２を備え、かつ下面に複数個のメッシュ状排出部２３を有していて、一端から他端へ送られる間に、粉砕汚泥を上記基準にしたがって篩別けしながら次工程へ送っている。
【００１３】
選別用軸管部２０も送り手段の内の一つである。選別用軸管部２０の次には、コンベアベルト部２４が配置されており、メッシュ状排出部２３から排出されて来る粉砕汚泥を加熱処理用軸管部２５へ搬送するように構成されている。故にコンベアベルト部２４もまた送り手段の一つである。なお、例示のコンベアベルト部２４として、篩分けのためにモジュラーコンベアと称する篩分け機能を具備したコンベアを使用している。故に篩分けの必要がない場合には通常機能のコンベアが使用される。
【００１４】
コンベアベルト部２４の次の、加熱処理用軸管部２５は、内部に螺旋羽根を有する送り装置２６を備えており、入口２５ａから導入された粉砕汚泥を他端出口２５ｂへ向けて送り出す機能を有する。加熱処理用軸管部２５は図７に示すように、送り装置外周に加熱空間２７を有しており、さらにその外周に断熱部２８を有している。加熱空間２７にはヒーター３０からの熱気が一端の導入口２９ａから導入され、加熱空間２７での仕事ののち、他端の導出口２９ｂから排出されるようになっている。熱気回路３１は加熱用軸管部２５とヒーター３０を熱気が循環する循環系をなしており、調整手段３２、３３がそこに設けられている。３４は蒸気抜き、３５は作業台、３６は集塵排気筒を示す。また３７は出入口で、粗大粒分の搬出時にも使われる。
【００１５】
このように構成された汚泥処理装置１０において、導入コンベア１２から運ばれる塊状の汚泥が投入部１５に投入されると、緩衝器１６により衝撃が緩和された上で粉砕手段１７に落ち、そこで複数の回転粉砕器軸により粉砕される。塊状汚泥は回転粉砕器軸の多数の粉砕ピン１９により粉砕され、投入部１５に続いて配置されている選別用軸管部２０に導入口２０ａより送られる。粉砕された汚泥は、選別用軸管部内を軸方向に沿うようにかつ回転力を受ながら進行し、その間に下部に設けられているメッシュ状排出部２３からコンベアベルト部２４に排出される。
【００１６】
選別用軸管部２０では、粒径１１ミリメートルを基準としてそれよりも大径のものは留めて排出シュート２１より外部へ排出する。一方、粉砕された汚泥の粒径は様々であり、多量の粉砕汚泥中から大径粒分を選別するのは困難を伴うことであったが、螺旋羽根を有する送り装置２２の適用により一定の送り長さの範囲で篩別けが可能となった。
【００１７】
所定粒径以下の粉砕汚泥は、加熱処理用軸管部２５の一端に導入され、螺旋羽根を有する送り装置２６により回転力を受けながら他端へ向けて選ばれ、その間にヒーター３０から送られる熱気により種子や草根等の焼却処理を受ける。ヒーター３０から送られる熱気は植物組織を焼尽し、或いは生命力を失うことを目的とするもので、数百度、好ましくは３００〜４００℃の範囲とする。粉砕汚泥は本工程内にて加熱される結果、乾燥度を高めてより細かく粉砕される。また汚泥中に含まれていた水分は蒸発し内圧を高めるので、蒸気抜き３４により器外へ放出される。
【００１８】
粉砕部１３をこのようにして通過した粉砕汚泥は導出コンベア１４により導出され、前記したように貯蔵庫に搬送される。また粉砕部１３において篩別けられた、粒径１１ミリメートル以上の汚泥粗大粒は再び導入コンベア１２に戻され、新たに供給される塊状の汚泥とともに投入部１５に投入され、粉砕される工程を繰り返す。図中、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３はモーターを示す。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成されかつ作用するものであり、凝固している塊状の汚泥を粉砕して種子や草根等を焼却し、処理するものであるから、汚泥の粒度を一定以下に管理可能であるとともに、粉砕物には動植物に有害な薬品類を含まず、また望まない植物等が混入しておらず、培養土等として有用な生成物を産出することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の汚泥処理装置の実施例を示す全体平面図。
（ｂ）同上の側面図。
【図２】本発明装置の実施例に係る模式的工程図。
【図３】粉砕部全体の正面図。
【図４】図３に対する右側面図。
【図５】同じく平面図。
【図６】（ａ）粉砕手段の側面図。
（ｂ）同じく端面図。
【図７】（ａ）加熱処理用軸管部の縦断面図。
（ｂ）図７（ａ）のＢ−Ｂ断面図。
【符号の説明】
１２  導入用コンベア
１３  粉砕部
１４  導出用コンベア
１５  投入部
１７  粉砕手段
２０  選別用軸管部
２２、２６  送り装置
２３  排出部
２５  加熱処理用軸管部
２７  加熱空間
３０  ヒーター
【図１】
0003697198.tif 000002
【図２】
0003697198.tif 000003
【図３】
0003697198.tif 000004
【図４】
0003697198.tif 000005
【図５】
0003697198.tif 000006
【図６】
0003697198.tif 000007
【図７】
0003697198.tif 000008