(57)【要約】【課題】被処理物、特にスラッジ（汚泥）が顆粒状とならずに固まってしまったり、全く排出できないような状態を防止して、サラサラな顆粒状として乾燥処理をすることができ、乾燥に要する時間を短縮して作業効率を著しく向上させることを可能とした乾燥方法及びその装置とする。【解決手段】乾燥方法は被処理物に塩化鉄類を投入添加し、乾燥機を用いた乾燥工程を含めた後処理を行なうこととし、乾燥装置は内部を真空とし、外部に加熱手段が通行される二重缶構造とした乾燥機を有し、その乾燥機内に内部に加熱手段が通行され、周囲に攪拌羽根を備えた回転シャフトを設けると共に、前記乾燥機に、被処理物及び投入添加されている有機高分子凝集剤の投入量に対して、予め計算された量の塩化鉄類の溶液の自動投入装置を附設したこととする。【選択図】          図１
2004330041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物に塩化鉄類を投入添加し、乾燥機を用いた乾燥工程を含めた後処理を行なうことを特徴とする乾燥方法。
【請求項２】
前記した被処理物には有機高分子凝集剤が投入添加されることを特徴とする請求項１に記載の乾燥方法。
【請求項３】
前記した塩化鉄類はポリ塩化第二鉄としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の乾燥方法。
【請求項４】
前記した塩化鉄類は、前記した被処理物の規定投入量に合わせ、計算された量を溶液としてダイヤフラムポンプ等の送り手段を介して自動投入されることを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３に記載の乾燥方法。
【請求項５】
内部を真空とし、外部に加熱手段が通行される二重缶構造とした乾燥機を有し、その乾燥機内に内部に加熱手段が通行され、周囲に攪拌羽根を備えた回転シャフトを設けると共に、前記乾燥機に、被処理物及び投入添加されている有機高分子凝集剤の投入量に対して、予め計算された量の塩化鉄類の溶液の自動投入装置を附設したことを特徴とする乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は乾燥方法及びその装置に関し、特に脱水汚泥、食品残渣、スラッジ等を乾燥して減容化、廃棄処理あるいは種類によって肥料等としてリサイクルさせることも可能な乾燥方法及びその装置に関する。
【０００２】
【特許文献】
特開２００３−１９５００
【０００３】
【発明の背景】
従来より、スラリー、それも濃厚なスラッジ（汚泥）を廃棄処理等するに先立って、これを乾燥させること、そのための乾燥装置、主に真空乾燥方法とその装置は知られているところであるが、通常、その真空装置内に被処理物としてのスラッジを投入する際に凝集剤を添加して微粒子を会合させフロック化させた後に脱水処理が行なわれている。
【０００４】
ここで、凝集剤は大別して無機凝集剤と有機高分子凝集剤の二種が知られており、無機凝集剤の場合は粒子相互の反発（分散）の原因となる粒子表面の荷電を中和させる作用で結果的に凝集をひき起こし、有機高分子凝集剤の場合はポリアクリルアミド等の非イオン性高分子物質であって水素結合によって粒子表面に吸着され、粒子間の架橋効果によって積極的に凝集をもたらす。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記した有機高分子凝集剤を使用し、特に真空乾燥機によってスラッジを乾燥処理させる場合、アニオンやカチオンの使用量が多い場合や油分を多く含む場合等に、乾燥に要する時間が長くなってしまったり、スラッジが装置内で固まってしまい顆粒状とならなかったり、あるいは全く排出できなくなってしまう場合があった。
【０００６】
【発明の目的】
そこで、本発明は上記した従来の実情、問題点に着目してなされたもので、かかる問題点を解消して、被処理物、特にスラッジ（汚泥）が顆粒状とならずに固まってしまったり、全く排出できないような状態を防止して、サラサラな顆粒状として乾燥処理をすることができ、乾燥に要する時間を短縮して作業効率を著しく向上させることを可能とした乾燥方法及びその装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明に係る乾燥方法は被処理物に塩化鉄類を投入添加し、乾燥機を用いた乾燥工程を含めた後処理を行なうことを特徴とし、前記した被処理物には有機高分子凝集剤が投入添加されることを特徴とし、前記した塩化鉄類はポリ塩化第二鉄としたことを特徴とし、前記した塩化鉄類は、前記した被処理物の規定投入量に合わせ、計算された量を溶液としてダイヤフラムポンプ等の送り手段を介して自動投入されることを特徴としている。
【０００８】
また、本発明に係る乾燥装置は内部を真空とし、外部に加熱手段が通行される二重缶構造とした乾燥機を有し、その乾燥機内に内部に加熱手段が通行され、周囲に攪拌羽根を備えた回転シャフトを設けると共に、前記乾燥機に、被処理物及び投入添加されている有機高分子凝集剤の投入量に対して、予め計算された量の塩化鉄類の溶液の自動投入装置を附設したことを特徴としている。
【０００９】
【作用】
上記した構成としたことによって、有機高分子凝集剤によって粒子を架橋効果によって吸着凝集しているフロック、特にアニオンやカチオンの使用量が多い場合や油分を多く含むフロックの場合、塩化鉄類によって荷電を与え、反発させることで膨出固化した、あるいはしようとするフロックを細分し、顆粒状のサラサラとした状態とし、効率のよい乾燥（脱水）作業を短時間でできることとなるのである。なお、前述した特許文献に記載のものはポリ塩化アルミニウム（通称パック）を用いるもので、本発明とは構成要素を異にしている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の好ましい実施の形態を塩化鉄類としてポリ塩化第二鉄を用い、真空乾燥機を用いた場合の図面を参照して説明する。図１は本発明を実施した真空乾燥装置を示すブロック図、図２は同じく作業の手順を示すフローチャート図である。
【００１１】
これらの図にあって１は真空乾燥機を示しており、この真空乾燥機１は二重缶構造とされ、内部は真空状態とされ、外部には熱源２から送られる加熱手段としての蒸気（温水）が通行する通路３が形成されている。
【００１２】
この真空乾燥機１内には駆動モータ４によって回転するシャフト５が設けられており、このシャフト５はパイプ状のものとされて、前記熱源２から送られる加熱手段としての蒸気（温水）が通行されるようになっている。そして、このシャフト５の外周には真空乾燥機１内を攪拌するための攪拌羽根６が備えられたものとなっており、真空乾燥機１の上面には被処理物となる対象物の投入口７が設けられている。
【００１３】
この投入口７における対象物の投入装置は、対象物をスラッジ（汚泥）とした場合には汚泥ポンプが採用され、その汚泥ポンプの回転数によって投入量を把握することができ、そのスラッジ（汚泥）には有機高分子凝集剤が投入添加され、フロック化した状態とする。なお、ポンプ供給が不可な対象物の場合には投入装置全体をロードセルで重量測定して投入量を把握することとなっている。
【００１４】
また、図中８はポリ塩化第二鉄の溶液タンクであり、この溶液タンク８から前記した真空乾燥機１内へ対象物の投入量に応じたポリ塩化第二鉄溶液が例えばダイヤフラム等を用いた注入ポンプ９によって投入される。
【００１５】
このポリ塩化第二鉄の溶液の投入量は、通例対象物の投入量が毎回一定のため、予め計算されており、投入開始は対象物の投入開始に合わせて定量ポンプにより自動的になされるものとなっている。
【００１６】
図中１０はバグフィルター集塵機を示しており、真空乾燥機１の上方に設置される。このバグフィルター集塵機１０は真空乾燥機１と同様に二重缶構造をしており、内部に存するフィルターの表面の凝縮を防止するため、外側は前記した熱源２から供給される加熱手段としての蒸気（温水）の通路１２としている。
【００１７】
このバグフィルター集塵機１０は対象物が乾燥した場合に微粉を発生する物の場合に必要となるもので、後述する凝縮器の詰まりを防止するために前記微粉の回収をする。飛散して上昇した微粉はこのバグフィルター集塵機１０内で回収され、パルス用コンプレッサー１４から送られるパルスエアーによって篩い落とされて真空乾燥機１内へ落下される。
【００１８】
また、凝縮器１３はクーリングタワー１５の冷却水を利用して冷却し、水滴に戻し、この水滴を凝縮水タンク１６で回収する。この凝縮水タンク１６は満杯となるとレベルスイッチを備えた排水装置（排水ポンプ）１７によって自動排出される。
【００１９】
さらに、図中１８は排気装置を付設した真空ポンプで、水の沸点を下げるために使用され、真空圧は概ね４０〜６０Ｔｏｒｒ程度で低真空域にはいる。この真空ポンプ１８にはクーリングタワー１５からの循環ポンプ１５ａを介しての水封水や凝縮器１３からの蒸発ガスが回され、水封水については排水処理施設へ排出される。
【００２０】
本実施の形態に係る真空乾燥装置は上記のように構成されている。この実施の形態にあって塩化鉄類としてポリ塩化第二鉄を用いることとしたが、そのほかに、塩化第三鉄等や、これらを基材とする化学品や薬品による代替使用も勿論可能となり、他の形式の乾燥機の使用も可能となる。
【００２１】
次いで、上記した真空乾燥装置を用いての対象物の処理手順を説明する。まず、真空乾燥機１の投入口７を開いて、有機高分子凝集剤が投入添加され、フロック化された状態の対象物（特にスラッジ）の投入を開始し、同時にポリ塩化第二鉄の溶液タンク８から注入ポンプ９の作動で計算された量のポリ塩化第二鉄の溶液が投入される。対象物及びポリ塩化第二鉄は積算流量計により規定量の投入が確認された後停止する。
【００２２】
ここで、既に投入されている対象物が従前のままである場合には、フロックは有機高分子凝集剤により架橋効果で生成されているため、特に攪拌羽根６による攪拌作用が練り効果ともなり、フロックを団子状態、また高分子凝集剤の使用量が多かったり、油分を多く含む場合には固化作用を生じ、攪拌羽根６に絡み付いたり、作動に影響を与えてしまい、顆粒状にならず全く排出できない事態を招いてしまうことがある。ここで、ポリ塩化第二鉄等をはじめ、塩化鉄類を投入してやると、フロックの粒子に荷電を与え、加えて腐食作用をもたらせて、フロックの粒子を反発させて固化を防止し、サラサラの顆粒状態とさせての乾燥を可能とする。
【００２３】
この対象物とポリ塩化第二鉄溶液の投入が終了すると、投入口７と薬液投入口２１が閉じられ、クーリングタワー１５が起動され、真空ポンプ１８が起動する。次いで駆動モータ４によってシャフト５が回転し、攪拌羽根６が回転して真空乾燥機１内における攪拌作業が開始される。
【００２４】
次いで、通例の乾燥工程が実行され、タイマーカウントや重量検知等の手段によって乾燥工程の終了が検知されると、真空乾燥機１の下面に設けられた排出口１９が開かれ、乾燥物排出のため再びシャフト５が回転し、攪拌羽根６が乾燥物を攪拌して排出口１９より排出する。この排出された乾燥物はフィーダ２０によって所定の場所へと送り込まれる。
【００２５】
また、一般的に工場等からの排水は排水処理施設に一旦溜められ、この処理施設（処理槽）からポンプで攪拌槽へ送られる。前記した処理施設が加圧浮上方式の場合、この処理施設でポリ塩化第二鉄が投入されることも多くなる。また、有機系、無機系のいずれの凝集剤を用いる時も攪拌槽にて投入される場合が殆どとなる。その後、作業効率を高めるため攪拌された被処理物は脱水機にかけられ、脱水汚泥として乾燥機に投入されるが、この脱水汚泥の状態でポリ塩化第二鉄を投入添加して、混練した状態で乾燥機へ投入し、処理することが効果的である。なお、前記した攪拌槽には排水のＰＨ調整のために苛性ソーダを投入する場合もある。
【００２６】
【発明の効果】
本発明に係る乾燥方法及びその装置は上述のように構成され、作用する。有機高分子凝集剤によってフロック化され、特にアニオンやカチオンの使用量が多い場合や油分が多く含まれる場合にポリ塩化第二鉄をはじめとする塩化鉄類を投入することでフロック状態に離反作用を与え、粘性を解除して固化しようとするものをサラサラの顆粒状として乾燥処理をすることが可能となり、この乾燥処理の効率が著しく向上され、乾燥に要する時間を短縮させることができる。尚、真空乾燥以外の乾燥方法及び装置にも本発明が適用されることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施した真空乾燥装置を示すブロック図である。
【図２】作業手順を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１  真空乾燥機
２  熱源
３  通路
４  駆動モータ
５  シャフト
６  攪拌羽根
７  投入口
８  ポリ塩化第二鉄の溶液タンク
９  注入ポンプ
１０  バグフィルター集塵機
１２  通路
１３  凝縮器
１４  パルス用コンプレッサー
１５  クーリングタワー
１６  凝縮水タンク
１７  排水装置
１８  真空ポンプ
１９  排出口
２０  フィーダ
２１  薬液投入口
【図１】
2004330041.tif 000003
【図２】
2004330041.tif 000004