(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に付着した汚泥類が除去された、取水路付着物の主たる構成要素である二枚貝を加熱し、その貝殻内面と内部の軟体部分との結合を解くと共に、貝殻を開かせ、軟体部分を露出させる加熱工程、二枚貝に転動又は／及び揺動作用を与えると共に主として貝殻よりなる大径物と主として軟体部分よりなる小径物とにふるい分けする篩分工程、及びそのふるい分けされた小径物における高比重の貝殻と低比重の軟体部分とを水中で比重分離する水簸工程を含むことを特徴とする取水路付着物の処理方法。
【請求項２】
前記加熱工程の熱源としてスチームを使用することを特徴とする請求項１に記載の取水路付着物の処理方法。
【請求項３】
表面に付着した汚泥類が除去された、取水路付着物の主たる構成要素である二枚貝を加熱し、その貝殻内面と内部の軟体部分との結合を解くと共に、貝殻を開かせ、軟体部分を露出させる加熱装置、その加熱装置で加熱された二枚貝を主として貝殻よりなる大径物と主として軟体部分よりなる小径物とにふるい分けする篩分装置、及びそのふるい分けされた小径物における高比重の貝殻と低比重の軟体部分とを水中で比重分離する水簸装置を含むと共に、前記加熱装置が円筒外殻、その円筒外殻に挿通された、円筒外殻の一端に供給された二枚貝を他端に送る回転スクリュー、及び円筒外殻内を移動する二枚貝にスチームを噴射する複数のノズルを備えていることを特徴とする取水路付着物の処理装置。
【請求項４】
前記請求項３に記載の加熱装置及び篩分装置に替えて、二枚貝を一端から受け入れ、転動させると共に、主として軟体部分よりなる小径物を通過可能な篩目を有し、他端から主として貝殻よりなる大径物を排出する回転篩及びその回転篩内を転動する二枚貝にスチームを噴射する複数のノズルを含む加熱篩分装置を備えていることを特徴とする取水路付着物の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば発電プラントのボイラーの冷却水の取水路に付着する主として貝類よりなる付着物を集め、無害化処理するための取水路付着物の処理方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から発電プラントのボイラーの冷却水の取水路には、例えばムラサキ貝等の貝類が大量に付着し、それが取水の障害になっているという問題点がある。そのため、ボイラーの定期検査時にそれを剥離し、集めたうえ、埋立その他の処理を行っている。
【０００３】
しかしながら、付着量が多く、嵩ばり、しかも集められた付着物は腐敗すると、強い悪臭を発するため、埋立に多大の用地を必要とすると共に、その用地も住民に臭害が及ばない地域に限定されるという問題点がある。以上の状況から、上記問題を解決するために、関係者によって取水路付着物の処理方法及び装置に関する多くの提案がなされている。
【０００４】
その第１のものは、集められた貝類を洗浄後、それに分解菌を混合し、大型の分解槽でバイオ処理し、肥料化する方法であるが、分解に多大の時間を必要とし、装置も大きくなる等の問題点がある。第２のものは、貝類を液体窒素（−１９６℃）に凍結・粉砕したうえ、オゾンを利用して脱臭・脱水処理し、肥料化する方法であって、無害化の点では問題ないが、処理手段が高度であるため、コスト高となるという問題点がある。
【０００５】
第３のものは、貝類を洗浄と共に粉砕し、貝殻と軟体部分とに分離し、前者を有効利用し、後者を洗浄時に発生した汚泥と共に固化し、埋立て処理する方法である。これは、装置がコンパクトであるという長所はあるが、減容されたとはいえ、埋立に伴う問題が残り、貝類の洗浄・粉砕・分級後の排水のＣＯＤ（化学的酸素要求量）が高く、それだけ処理負担が増し、また破砕機の刃の磨耗が速く、その費用が大きいという欠点がある。
【０００６】
第４のものは、貝類を焼却し、得られた残サを地盤改良材として利用する方法であるが、燃焼排ガスが悪臭を発すると共に、貝類に含まれる塩分によって装置が腐食するという問題点がある。第５のものは、貝類を嫌気消化（メタン発酵）して、メタンガスを回収すると共に、排水を好気活性汚泥法による処理を行う方法であって、無害化・一部が有効利用されるという長所はあるが、第１のものと同様多大の時間がかかるという問題点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上要約すると、埋立処理には多大の用地を必要とし、その用地も住民に臭害が及ばない地域に限定されること、その他の各種提案には、処理に多大の時間がかかる、装置が大きい、コストが高い、別の公害問題が発生する等それぞれ欠点がある。
【０００８】
そこで本発明の目的とするところは、従来例の上記欠点を解消し、処理時間が短く、装置もコンパクトで、コストが低く、新たな公害を起こさない取水路付着物の処理方法及びその装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達するために、請求項１の発明の取水路付着物の処理方法は、表面に付着した汚泥類が除去された、取水路付着物の主たる構成要素である二枚貝を加熱し、その貝殻内面と内部の軟体部分との結合を解くと共に、貝殻を開かせ、軟体部分を露出させる加熱工程（１）、二枚貝に転動又は／及び揺動作用を与えると共に主として貝殻よりなる大径物と主として軟体部分よりなる小径物とにふるい分けする篩分工程（２）、及びそのふるい分けされた小径物における高比重の貝殻と低比重の軟体部分とを水中で比重分離する水簸工程（３）を含むことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明の加熱工程（１）の熱源としてスチームを使用することを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３の発明の取水路付着物の処理装置は、表面に付着した汚泥類が除去された、取水路付着物の主たる構成要素である二枚貝を加熱し、その貝殻内面と内部の軟体部分との結合を解くと共に、貝殻を開かせ、軟体部分を露出させる加熱装置（１０）、その加熱装置（１０）で加熱された二枚貝を主として貝殻よりなる大径物と主として軟体部分よりなる小径物とにふるい分けする篩分装置（２０）、及びそのふるい分けされた小径物における高比重の貝殻と低比重の軟体部分とを水中で比重分離する水簸装置（３０）を含むと共に、前記加熱装置（１０）が円筒外殻（１１）、その円筒外殻（１１）に挿通された、円筒外殻（１１）の一端に供給された二枚貝を他端に送る回転スクリュー（１２）、及び円筒外殻（１１）内を移動する二枚貝にスチームを噴射する複数のノズル（１３）を備えていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項４の発明の取水路付着物の処理装置は、請求項３の加熱装置（１０）及び篩分装置（２０）に替えて、二枚貝を一端から受け入れ、転動させると共に、主として軟体部分よりなる小径物を通過可能な篩目を有し、他端から主として貝殻よりなる大径物を排出する回転篩（４１）及びその回転篩（４１）内を転動する二枚貝にスチームを噴射する複数のノズル（４３）を含む加熱篩分装置（４０）を備えていることを特徴とするものである。
【００１３】
なお、上記の課題を解決するための手段に記載された括弧内の記号は図面及び後述する発明の実施の形態に記載された記号に対応するものである。
【００１４】
請求項１の発明によれば、加熱工程において、汚泥類を除去済みの二枚貝は、加熱されると、内部の軟体部分が死に、貝殻内面との結合部分（貝柱）が弛緩し、貝殻内面との結合が解けると共に、結合部分によって閉じられていた貝殻が開き、軟体部分が露出する。
【００１５】
さらに、篩分工程において、結合が解け、貝殻が開き、軟体部分が露出した二枚貝は、例えばトロンメル型の篩分装置によって、転動又は／揺動の作用を受けると、貝殻と軟体部分とが分離すると共に、篩目より小さい軟体部分が下方に落下し、貝殻と分離される。次いで水簸工程において、比重差に基づく沈降に対する抵抗力（沈降速度）の差によって、軟体部分に混在していた、比重の大きい貝殻が下方に早く分離沈降し、両者が完全に比重分離される。
【００１６】
従って、腐臭を発する前の取水路付着物を貝殻と軟体部分とに短時間且つ容易に分離することが可能であり、しかも悪臭公害を起こすことなく、貝殻はセメント工場その他の石灰成分の原料として、軟体部分は、例えば乾燥粉砕して肥料又は飼料として有効に活用することが出来る。また、二枚貝は加熱・篩分・水簸を受けるだけで、貝殻・軟体部分は殆ど損傷されないため、排水中の軟体部分の内臓その他の微細片の含量が極めて少なく、従ってＣＯＤを著しく小さく、しかも水を繰り返し利用することが可能であり、排水量も少なく、排水処理の負担が極めて小さい。
【００１７】
また、請求項２の発明によれば、請求項１の発明の作用効果に加えて、取水路付着物の間接又は直接加熱の熱源として、例えば発電プラントの低レベルのスチームの凝縮潜熱を有効活用することによって、排水又は排ガスを最小限に抑制することが出来、それによって生じる無害化処理の負担を最小限にすることが可能である。
【００１８】
更に、請求項３の発明によれば、請求項２の発明の作用効果に加えて、それぞれ処理時間が短く、従って加熱装置及びその他の装置共に処理物の滞留量が少なく、コンパクトであって、しかも構造が簡単で、材料も通常の安価なもので構成されるため、設備費が低く、運転費に必要なユーティリティが、入手が容易で安価な水・電気及び低レベルのスチームのみであり、しかもその必要量が少なく、運転コストが低い。
【００１９】
また、請求項４の発明によれば、請求項２の発明の作用効果に加えて、請求項１又は２の加熱工程と篩分工程とを同時一体に実施可能に構成されており、装置全体が一層簡略化されると共に、さらに設備費が低減される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態例について図面を参照して説明する。それぞれ図１は本発明の取水路付着物の処理方法の実施の形態例を示すブロック図、図２は本発明の取水路付着物の処理装置の実施の形態例を示す機器構成図、図３は加熱装置の詳細を示す縦断面図、図４は水簸装置の詳細を示す縦断面図である。
【００２１】
図１に示すように、取水路付着物の処理に当たっては、少なくとも次の３工程が必要である。すなわち、表面に付着した汚泥類が除去された、取水路付着物の主たる構成要素である二枚貝を加熱し、その貝殻内面と内部の軟体部分との結合を解くと共に、貝殻を開かせ、軟体部分を露出させる加熱工程１、貝殻と軟体部分とに転動又は／及び揺動作用を与えると共にふるい分けする篩分工程２、及びふるい分けされた軟体部分に混在する小径且つ高比重の貝殻と低比重の軟体部分とを水中で比重分離する水簸工程３を備えている。
【００２２】
なお、加熱工程１の熱源として、格別制限はないが、大きな凝縮潜熱が利用可能であり、排水又は排ガスを最小限に抑制することが出来、それによって生じる無害化処理の負担を最小限にすることが可能であるという理由から、例えば発電プラントの低レベルのスチームを使用することが好ましい。また、上記３工程の他に、通常、表面に付着した汚泥類を除去する洗浄工程５、以上の各工程に使用された排水を処理する排水処理工程６等が必要である。
【００２３】
取水路付着物の処理装置の実施態様について図２により説明すると、上記取水路付着物の処理方法にそれぞれ対応する加熱装置１０、篩分装置２０、水簸装置３０の他に、表面に付着した汚泥類を除去する洗浄装置５０、以上の機器で使用された排水を処理する排水処理装置６０を備えている。なお、熱源としてスチームを使用する加熱装置としては、直接加熱・間接加熱のいずれの型式でもよいが、急速加熱・装置の簡略化の点で優れている直接加熱型を選択した。
【００２４】
主要装置について説明する。加熱装置１０は、図３に示すように、下流側に向かって上向きに傾斜した円筒外殻１１、その円筒外殻１１に挿通された、円筒外殻１１の一端に供給された二枚貝を他端に送る回転スクリュー１２、及び円筒外殻１１内を移動する二枚貝にスチームを噴射する複数のノズル１３を備えている。なお、円筒外殻１１の一端に近い側の上面には、二枚貝の供給口１５、他端に近い側の下面には排出口１６が突設されている。
【００２５】
なお、加熱装置としては、僅かに傾斜した回転円筒内に複数のスチーム噴出口を有するスチームパイプが挿通されたもの又は外側をスチームジャケットで囲まれたスクリューコンベア型、後述する別の実施形態例等いずれでもよい。
【００２６】
篩分装置２０として、図では出口側に向かって下向きに僅かに傾斜した回転篩（トロンメル）が使用されているが、通常の平面状振動篩でもよい。
【００２７】
水簸装置３０は、図４に示すように、下部に２個のコーン部を有する沈降槽３１、その沈降槽３１の上流側、下流側にそれぞれ設けられた、水の水平方向の流速を均一化する整流板３２，３３、コーン部の下端に接続された軟体部分排出口３５、貝殻排出口３６、下流端で溢流する水を上流端に戻す水循環路３７及びポンプ３８を備えている。なお、上流側コーン部には、特に軟体部分の沈降を遅らせるよう、上昇流を形成する複数のエアー噴出口を有する水平パイプ３９が水中に浸漬されている。
【００２８】
作用について説明すると、加熱工程１の加熱装置１０において、供給口１５より供給された汚泥類を除去済みの二枚貝は回転スクリュー１２の回転によって、他端へ向かって搬送され、排出口１６から排出される。一方二枚貝から排出される貝汁及びスチームドレンは加熱装置１０が傾斜しているため、排出口１６とは反対側のノズル１７から排出される。この加熱装置１０の二枚貝の滞留量は、円筒外殻１１の傾斜角度の変更又は回転スクリュー１２の回転数の変更により、適正滞留時間に調整可能である。
【００２９】
排出口１６へ向かって移動する間に複数のノズル１３から噴出するスチームによって加熱された二枚貝は、内部の軟体部分が死に、貝殻内面との結合部分（貝柱）が弛緩し、貝殻内面との結合が解けると共に、結合部分によって閉じられていた貝殻が開き、軟体部分が露出する。
【００３０】
さらに、その結合が解け、貝殻が開き、軟体部分が露出した二枚貝は、篩分工程２の、例えば回転篩型の篩分装置２０において、転動し、他端へ移動する間に、貝殻と軟体部分とに分離すると共に、篩目より小さい軟体部分が下方に落下し、貝殻と分離される。貝殻の大半が分離された軟体部分は、次いで水簸工程３に送られ、比重差に基づく沈降に対する抵抗力（沈降速度）の差によって、軟体部分に混在していた、小径且つ比重の大きい貝殻が早く沈降し、比重の小さい軟体部分が遅く沈降し、両者が分離される。
【００３１】
さらに詳細に説明すると、水簸装置３０の沈降槽３１では、上述の通り、下流端で溢流する水が、水循環路３７及びポンプ３８によって上流端に繰り返し戻されている。そのため、沈降槽３１では水平方向の水流が形成されている。しかもその水流は、沈降槽３１の上流側、下流側にそれぞれ設けられた整流板３２，３３によって流速が均一化されている。そのうえ、上流側コーン部の水中には浸漬された水平パイプ３９の複数のエアー噴出口からエアーが噴出され、軟体部分の沈降を遅らせる上昇流が形成されている。
【００３２】
従って、沈降槽３１では上流側に供給された小径の貝殻が混在する軟体部分が貝殻と分離すると共に、沈降しながら、下流に向かって流される。その間、それぞれ比重の大きい貝殻は早く沈降し、上流側のコーン部内に沈積し、比重の小さい軟体部分は、上流側のコーン部内では上昇流の影響もあって沈降が遅く、下流まで流され、下流側のコーン部に沈積し、それぞれ殻排出口３６、軟体部分排出口３５から分離排出される。
【００３３】
以上のことから、取水路付着物は、腐臭を発する前に貝殻と軟体部分とに短時間且つ容易に分離されるため悪臭公害を起こすことはない。しかも、貝殻はセメント工場その他の石灰成分の原料として、軟体部分は、例えば乾燥粉砕して肥料又は飼料としてそれぞれ有効に活用することが出来る。
【００３４】
また、二枚貝は加熱・篩分・水簸を受けるだけで、貝殻・軟体部分は殆ど損傷を受けず、排水中の軟体部分の内臓その他の微細片の含量が極めて少ないため、排水のＣＯＤが著しく小さく、しかも水を繰り返し利用可能であり、排水量も少なく、排水処理の負担が極めて小さい。
【００３５】
このことを貝類を粉砕し、貝殻と軟体部分とに分離する前記第３の従来例と比較すると、排水量は略１／２、ＣＯＤは略１／６となる。なお、取水路付着物の洗浄に伴って生ずる排水量・ＣＯＤは、取水路毎に大きく異なるため、付着した汚泥を含めたものの比較は困難であるが、それを含めても排水量は１／２以下、ＣＯＤも１／２以下となり、本発明が排水処理の負担の軽減に著しい効果があることが認められる。
【００３６】
なお、従来排水処理に当たって、ＰＨ調整用の苛性ソーダ・硫酸バンド・カチオン系高分子凝集剤の添加によっていた。しかしながら、それによればＰＨ調整・ＳＳ・ＣＯＤの除去は可能であるが、SoL-ＣＯＤの除去は困難であり、凝集物の沈降性・脱水性が不良であるという問題があった。それに対しては、本発明によれば、カヤトップ（日本化薬製）のみを僅かに添加するだけで、ＳＳ・ＣＯＤの除去されるのはもちろん、かなりの割合のSoL-ＣＯＤが除去される共に、凝集物の沈降性・脱水性も著しく改善された。
【００３７】
加熱装置１０及び篩分装置２０に替えて、加熱工程１と篩分工程２とを同時一体に行う加熱篩分装置４０について、図５により説明する。これは、二枚貝を一端から受け入れ、転動させると共に、主として軟体部分よりなる小径物を通過可能な目を有し、他端から主として貝殻よりなる大径物を排出する回転篩４１及びその回転篩４１内を転動する二枚貝にスチームを噴射する複数のノズル４３を備えたものである。
【００３８】
さらに、図に示すように、回転篩４１に同心に、その回転篩４１の径よりも径が大きく、長さが小さく、篩目の小さい外回転篩４２が設けられており、その上方には回転篩４１内を移動する二枚貝にスチームを噴射する複数のノズル４３が設けられ、これらの外部はケーシング４５で覆われている。
【００３９】
そのうえ、そのケーシング４５の下部に設けられた、回転篩４１の末端、外回転篩４２の末端で仕切られた３つのコーン部にそれぞれ排出口４６，４７，４８が設けられている。なお、各排出口４６，４８の下端部は、図に示すように、ドレンと固形分とを分離可能に金網Ｎを境に２つに分岐されている。
【００４０】
上記加熱工程１と篩分工程２とを同時一体の装置で行う装置の作用について説明する。回転篩４１に供給された二枚貝は、転動しながら他端に向かって移動する間にノズル４３から噴射されるスチームによって急速加熱され、上記と同様に、内部の軟体部分が死に、貝殻内面との結合部分（貝柱）が弛緩し、貝殻内面との結合が解けると共に、結合部分によって閉じられていた貝殻が開き、軟体部分が露出する。
【００４１】
さらにその貝殻内面との結合が解かれた軟体部分及び小径の貝殻が大径の貝殻から分離し、篩目を通過して、外回転篩４２内に落下、転動しながら、他端に向かって移動する。その間、大径の貝殻は回転篩４１の他端から最下流のコーン部に落下、ドレンとも分離し、排出口４８から排出される。
【００４２】
他方、小径の軟体部分は、外回転篩４２の篩目を通過し、最上流のコーン部に落下、ドレンとも分離し、排出口４６から排出される。なお、外回転篩４２内に残った大径の軟体部分と小径の貝殻とは転動しながら他端に向かって移動し、中間のコーン部に落下、ドレンとも分離し、排出口４７から排出される。
【００４３】
【発明の効果】
以上のとおり、請求項１の発明によれば、腐臭を発する前の取水路付着物を貝殻と軟体部分とに短時間且つ容易に分離することが可能であり、しかも悪臭公害を起こすことなく、貝殻はセメント工場その他の石灰成分の原料として、軟体部分は、例えば乾燥粉砕して肥料又は飼料として有効に活用することが出来る。また、二枚貝は加熱・篩分・水簸を受けるだけで、貝殻・軟体部分は殆ど損傷されないため、排水中の軟体部分の内臓その他の微細片の含量が極めて少なく、従ってＣＯＤを著しく小さく、しかも水を繰り返し利用することが可能であり、排水量も少なく、排水処理の負担が極めて小さい。
【００４４】
また、請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、排水又は排ガスを最小限に抑制することが出来、それによって生じる無害化処理の負担を最小限にすることが可能である。
【００４５】
更に、請求項３の発明によれば、請求項２の発明の効果に加えて、それぞれ処理時間が短く、従って加熱装置及びその他の装置共に処理物の滞留量が少なく、コンパクトであって、しかも構造が簡単で、材料も通常の安価なもので構成されるため、設備費が低く、運転費に必要なユーティリティが、入手が容易で安価な水・電気及び低レベルのスチームのみであり、しかもその必要量が少なく、運転コストが低い。
【００４６】
また、請求項４の発明によれば、請求項３の発明の効果に加えて、装置全体が一層簡略化されると共に、さらに設備費が低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の取水路付着物の処理方法の実施の形態例を示すブロック図である。
【図２】本発明の取水路付着物の処理装置の実施の形態例を示す機器構成図である。
【図３】図２の加熱装置の詳細を示す縦断面図である。
【図４】図２の水簸装置の詳細を示す縦断面図である。
【図５】図２の加熱装置及び篩分装置に代わる加熱篩分装置を示す側面図である。
【符号の説明】
１  加熱工程
２  篩分工程
３  水簸工程
５  洗浄工程
６  排水処理工程
１０  加熱装置
１１  円筒外殻
１２  回転スクリュー
１３  ノズル
１５  供給口
１６  排出口
１７  ノズル
２０  篩分装置
３０  水簸装置
３１  沈降槽
３２  整流板
３３  整流板
３５  軟体部分排出口
３６  貝殻排出口
３７  水循環路
３８  ポンプ
３９  水平パイプ
４０  加熱篩分装置
４１  回転篩
４２  外回転篩
４３  ノズル
４５  ケーシング
４６  排出口
４７  排出口
４８  排出口
５０  洗浄装置
６０  排水処理装置
Ｎ    金網
【図１】
0003707585.tif 000002
【図２】
0003707585.tif 000003
【図３】
0003707585.tif 000004
【図４】
0003707585.tif 000005
【図５】
0003707585.tif 000006