(57)【要約】【課題】油脂分と水分を含んだ油水含有の廃液を余剰汚泥と共に廃棄物処理し、処理作業の効率化を図ることができるようにする。【解決手段】汚泥供給部１からの余剰汚泥と、バルク供給部１４からのバルク１５（油水含有の廃液）とを処理槽３内に投入し、これらを撹拌翼７で撹拌することにより液状の混合物２８を生成する。処理槽３内では液状の混合物２８を蒸気導管９を用いた加熱装置８により加熱し、混合物２８の中から蒸発した水分を排出ダクト３２により外部に排出する。処理槽３内に残った混合物２８を、油脂分により粘性の低い柔らかなスライム状の脱水汚泥２９とし、これを処理槽３の取出口３Ａから蓋体１３を介して搬出容器３０に取出す。そして、搬出容器３０内では脱水汚泥２９を徐々に冷やして固形化した焼却可能な廃棄物とする。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下水処理よって生じた余剰汚泥を、油脂分と水分を含んだ油水含有の廃液と一緒に混合する混合工程と、
前記油水含有の廃液と余剰汚泥との混合物を加熱し、該混合物中の水分を蒸発させて分離する分離工程と、
前記水分が分離された混合物を冷却し、前記油脂分を含有した廃棄物として固形化する固形化工程とを含む廃棄物処理方法。
【請求項２】
前記廃液中の水分は前記油脂分よりも大きい含有比率を有してなる請求項１に記載の廃棄物処理方法。
【請求項３】
前記油水含有の廃液を前記混合工程の前に予め加熱する予備加熱工程を有してなる請求項１または２に記載の廃棄物処理方法。
【請求項４】
下水処理により生じ廃棄物処理される余剰汚泥を、油脂分と水分を含んだ油水含有の廃液と一緒に収容する処理槽と、
該処理槽内に設けられ前記油水含有の廃液と前記余剰汚泥とを撹拌して両者の混合物を生成する混合手段と、
前記混合物中の水分を蒸発させて分離するため前記処理槽に設けられ該処理槽内で前記混合物を加熱する加熱手段と、
前記処理槽に設けられ前記混合物中から蒸発させて分離した水分を前記処理槽の外部に排出する排出手段と、
前記水分が分離された混合物を廃棄用の脱水汚泥として前記処理槽内から取出す取出し手段とを備えてなる廃棄物処理装置。
【請求項５】
前記油水含有の廃液を予め加熱する予備加熱槽を備え、該予備加熱槽と前記処理槽との間には、該予備加熱槽内で予め加熱された前記廃液を前記処理槽内に供給する廃液供給手段を設けてなる請求項４に記載の廃棄物処理装置。
【請求項６】
前記余剰汚泥を前記油水含有の廃液と一緒に予備加熱する予備加熱槽を備え、該予備加熱槽と前記処理槽との間には、該予備加熱槽内で予備加熱された前記余剰汚泥と廃液とを前記予備加熱槽から前記処理槽内に向けて供給する汚泥・廃液供給手段を設けてなる請求項４に記載の廃棄物処理装置。
【請求項７】
前記排出手段は、一端側が前記処理槽の上端側に接続され他端側が前記処理槽の外部に延びた排出ダクトと、該排出ダクトの他端側に設けられ前記処理槽内の混合物中から加熱状態で蒸発した水分を冷却し凝縮水として取出す凝縮機と、該凝縮機から排出されるガスを外部に排気する排気ダクトとにより構成してなる請求項４，５または６に記載の廃棄物処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば化粧品工場、食品関連工場等で発生する油脂分の多い油水含有の廃液を、下水処理によって生じた余剰汚泥と共に廃棄物処理するのに好適に用いられる廃棄物処理方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、化粧品、食品または各種の工業品等を製造する工場では、例えば排水溝等から排出される排水中に有機物または無機物からなる異物が多く含まれている。そして、これらの異物は、工場内での下水処理後にも余剰汚泥となって残るため、汚泥処理装置を用いて廃棄物処理されるものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種の従来技術による汚泥処理装置は、下水処理後の余剰汚泥を凝集槽内に送り込んで薬品を注入し、汚泥粒子間の反発力等を弱めて凝集力を増大させた状態で、この汚泥をベルトプレス式の脱水機等に導入して汚泥中の水分を分離する構成としている。
【０００４】
また、他の従来技術としては、含水率の高い汚泥を遠心脱水機等を用いて機械的に脱水した後、この脱水した汚泥を真空乾燥機内に送り込み、低圧下で加熱することにより乾燥した汚泥を生成するようにした汚泥処理方法及びその装置も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、汚泥中の水分を減少させるため、高温の排ガス等を用いて汚泥を加熱して乾燥させるドライヤ等を備えた汚泥処理装置も知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
一方、別の従来技術として、汚泥を乾燥処理するにあたり容器内に汚泥を投入した状態で、この容器内に設けた撹拌羽根等により汚泥を撹拌しつつ容器を外側から間接加熱して乾燥させる被乾燥処理物の乾燥処理方法も知られている（例えば、特許文献４参照）。
【０００７】
そして、この乾燥処理方法にあっては、例えば汚泥の粘性が乾燥処理中に増大してくると、容器の壁面に汚泥の一部が付着したり、撹拌羽根の撹拌抵抗が大きくなったりしてエネルギ効率が低下するため、前記容器内の汚泥に油脂類を添加し、汚泥の加熱面への付着防止等を図るようにしている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−２２６６００号公報
【特許文献２】
特開２００２−１９２１９６号公報
【特許文献３】
特開平９−２５３６９７号公報
【特許文献４】
特開２００１−１５３５４４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した各従来技術によるの汚泥処理方法、処理装置にあっては、ベルトプレス式の脱水機、真空乾燥機、ドライヤ等の大型設備を用いて汚泥の脱水、乾燥処理等を行う構成としているため、設備コストが高く、設備の大型化に伴って保守、点検等のメンテナンス時の作業性が低下するという問題がある。
【００１０】
また、例えば化粧品、食品工場等のように油脂分を取り扱う工場では、下水処理した余剰汚泥中に油脂分が含まれるため、この余剰汚泥を単に脱水、乾燥処理するだけでは、汚泥の減量、減容化が難しく、その減容化率は２０〜３０％程度にとどまるという問題がある。
【００１１】
この場合、油脂分を含んだ余剰汚泥は、脱水、乾燥処理の過程で水分の蒸発が進むに従い団子状の塊りとなり、このような汚泥の塊り内部には水分が封じ込められ易いために、内部の水分を蒸発させて分離することが難しくなる。
【００１２】
また、油脂分を含んだ汚泥は、粘性が高い練り飴状態の塊状物になり易く、このような汚泥の塊状物を、例えば脱水、乾燥用の処理槽等から取出して外部に搬送することが難しくなる。そして、このような傾向は、油脂分としてシリコン油等を含んでいる場合により顕著になってしまう。
【００１３】
このため、汚泥を処理槽内に細分化して供給する破砕供給装置を採用したり、木屑や無機物の粉体を汚泥中に担体として供給し、汚泥と絡めることで乾燥を促進させたりする等の対策を取ることもある。
【００１４】
しかし、前述した破砕供給装置の場合は、設備コストが増大し、メンテナンス時の作業性が悪いという問題がある。また、木屑等を担体として供給すると、これによって汚泥の処理量が増えることになり、逆に汚泥としての残滓量が増加する等の問題がある。
【００１５】
また、油脂分を含んだ余剰汚泥をベルトプレス式の脱水機等にかけた場合は、汚泥の一部が油分によりベルトに付着して、その後のメンテンス等に大変な手間がかかり、汚泥処理に要する時間が長くなって作業性を向上させることができないという問題がある。
【００１６】
一方、前述した特許文献４による従来技術では、汚泥を加熱して乾燥処理するにあたり容器内に汚泥を投入した状態で、容器内の汚泥に油脂類を添加し、汚泥の加熱面への付着防止等を図り、容器内に設けた撹拌羽根等の撹拌抵抗を下げる等の提案がなされている。
【００１７】
しかし、この従来技術は、容器内の汚泥に添加する油脂類を、例えば処理容器内での潤滑油として用いるもので、汚泥処理後の残滓物は乾燥した粒状物質となって、発塵を抑制すること等を提案しているのであり、加熱・乾燥処理等に要する時間は非常に長くなることが予測されるものである。
【００１８】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、下水処理によって生じた余剰汚泥を、油脂分と水分を含んだ油水含有の廃液と共に廃棄物処理することができ、処理作業の効率化を図ると共に、その減容化を確実に促進することができるようにした廃棄物処理方法及びその装置を提供することにある。
【００１９】
また、本発明の他の目的は、処理後の汚泥が油脂分を多く含むことによって、例えば大気中で冷やすまでは流動性をもった柔らかいスライム状の廃棄物として取出すことができ、取出した廃棄物を温度低下に伴って固形化できると共に、この固形化した廃棄物を容易に取扱って焼却処分できるようにした廃棄物処理方法及びその装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明による廃棄物処理方法は、下水処理によって生じた余剰汚泥を、油脂分と水分を含んだ油水含有の廃液と一緒に混合する混合工程と、前記油水含有の廃液と余剰汚泥との混合物を加熱し、該混合物中の水分を蒸発させて分離する分離工程と、前記水分が分離された混合物を冷却し、前記油脂分を含有した廃棄物として固形化する固形化工程とを含んでいる。
【００２１】
このような廃棄物処理方法を採用することにより、混合工程で油水含有の廃液と余剰汚泥とを混合すると、粘性が低く柔らかい液状の混合物を生成でき、この混合物を分離工程により加熱した段階では、混合物中の油脂分をより液状化して柔らかくできると共に、余剰汚泥を含む混合物の中から水分をほぼ完全に蒸発させて分離することができる。また、前記混合物は水分が分離された後にも高温状態にあるため、前記廃液中の油脂分により粘性の低い柔らかなスライム状混合物にとどまる。そして、このスライム状混合物を固形化工程においては、例えば大気中等で冷やすことにより放熱させ、混合物は温度低下に伴って含有した油脂分が固化するので、全体が固形化した廃棄物として取出すことができる。
【００２２】
また、請求項２の発明によると、廃液中の水分は油脂分よりも大きい含有比率を有している。これにより、油水含有の廃液を、下水処理により生じた余剰汚泥と共に請求項１の発明と同様に廃棄物処理でき、固形化した廃棄物を取出すことができる。
【００２３】
また、請求項３の発明は、油水含有の廃液を混合工程の前に予め加熱する予備加熱工程を有している。このように予備加熱工程で油水含有の廃液を予備加熱しておくことにより、廃液の粘度を大きく下げた状態で余剰汚泥と混合させることができ、廃液と余剰汚泥とを均一に撹拌して両者の混合性を向上できる。
【００２４】
一方、請求項４の発明による廃棄物処理装置は、下水処理により生じ廃棄物処理される余剰汚泥を、油脂分と水分を含んだ油水含有の廃液と一緒に収容する処理槽と、該処理槽内に設けられ前記油水含有の廃液と前記余剰汚泥とを撹拌して両者の混合物を生成する混合手段と、前記混合物中の水分を蒸発させて分離するため前記処理槽に設けられ該処理槽内で前記混合物を加熱する加熱手段と、前記処理槽に設けられ前記混合物中から蒸発させて分離した水分を前記処理槽の外部に排出する排出手段と、前記水分が分離された混合物を廃棄用の脱水汚泥として前記処理槽内から取出す取出し手段とを備えてなる構成を採用している。
【００２５】
このように構成することにより、油水含有の廃液と余剰汚泥とを処理槽内で均一に混合でき、粘性が低く柔らかい液状の混合物を生成できると共に、この混合物を加熱手段で加熱することによって、余剰汚泥を含む混合物の中から水分をほぼ完全に蒸発させることができ、蒸発した水分を排出手段により処理槽内から外部に分離して排出できる。また、処理槽内に残った混合物は、水分が分離された後にも高温状態にある間は廃液中の油脂分によって粘性の低い柔らかなスライム状混合物にとどまるので、このスライム状混合物を処理槽から脱水汚泥の取出し手段により円滑に取出すことができる。そして、処理槽から取出したスライム状混合物を、例えば大気中等で冷やしたときには、混合物中の油脂分が固化することにより、極めてカロリーの高いものとなり、焼却に適した廃棄物となる。
【００２６】
また、請求項５の発明は、油水含有の廃液を予め加熱する予備加熱槽を備え、該予備加熱槽と処理槽との間には、該予備加熱槽内で予め加熱された前記廃液を前記処理槽内に供給する廃液供給手段を設けてなる構成としている。
【００２７】
この場合には、予備加熱槽内で油水含有の廃液を予め加熱することによって、廃液の粘度を大きく下げた状態で処理槽内に向けて供給することができ、処理槽内で廃液と余剰汚泥とを均一に撹拌して両者の混合性を高めることができる。
【００２８】
また、請求項６の発明によると、余剰汚泥を油水含有の廃液と一緒に予備加熱する予備加熱槽を備え、該予備加熱槽と処理槽との間には、該予備加熱槽内で予備加熱された前記余剰汚泥と廃液とを前記予備加熱槽から前記処理槽内に向けて供給する汚泥・廃液供給手段を設けてなる構成としている。
【００２９】
これにより、余剰汚泥を油水含有の廃液と一緒に予備加熱して粘度を大きく下げた状態で処理槽内に向けて供給でき、処理槽内では予備加熱された余剰汚泥と廃液とを均一に混合することができる。
【００３０】
さらに、請求項７の発明によると、排出手段は、一端側が処理槽の上端側に接続され他端側が前記処理槽の外部に延びた排出ダクトと、該排出ダクトの他端側に設けられ前記処理槽内の混合物中から加熱状態で蒸発した水分を冷却し凝縮水として取出す凝縮機と、該凝縮機から排出されるガスを外部に排気する排気ダクトとにより構成している。
【００３１】
これにより、処理槽内の混合物中から加熱状態で分離した水分を、凝縮機を用いて冷却しつつ凝縮させ、例えば工場の排水処理施設側で凝縮水を再利用することができる。また、前記処理層から排出ダクトを通じて前記水分（蒸気）と共に排出されるガスは、凝縮機を通過した後に排気ダクトを介して外部に排気することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による廃棄物処理方法及びその装置を、化粧品工場での廃棄物処理装置に適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。
【００３３】
ここで、図１および図２は本発明の第１の実施の形態を示している。図中、１は余剰汚泥を供給する汚泥供給部で、該汚泥供給部１は、例えば化粧品工場に設置された活性汚泥法等による排水処理設備の沈殿槽（図示せず）等からなり、この沈殿槽内に沈降した余剰な活性汚泥を余剰汚泥としてポンプ（図示せず）により汲み上げつつ、この余剰汚泥を図１中の矢示Ａ方向に配管２を介して供給するものである。
【００３４】
即ち、化粧品工場の下水（例えば、各種製造機器の洗浄時等に発生し、排水溝内に排出される洗浄水等の排水）中には、化粧品の油脂成分等を含んだ有機物または無機物からなる異物が多く残留している。そして、これらの異物は、工場内での下水処理後にも余剰汚泥となって残るため、この余剰汚泥を廃棄物処理すべく汚泥供給部１は、前記ポンプ等により余剰汚泥を後述の処理槽３内に向け配管２を介して矢示Ａ方向に供給するものである。
【００３５】
また、汚泥供給部１から配管２内に供給される余剰汚泥は、例えば８０〜９０％の水分、２〜４％の油脂分を含み、残部の６〜１８％は、活性汚泥によるバクテリアの排泄物、残り滓（例えば、タルク、チタン等の不溶性化粧品原料）等によって構成されるものである。
【００３６】
３は本実施の形態で採用した処理槽で、該処理槽３は、例えば直径が１．５〜２．０ｍ（メートル）、高さ寸法が３．０〜４．０ｍ程度の円筒状をなす密閉容器として形成され、前記排水処理設備の最終段となる位置に架台（図示せず）等を介して上，下方向に立設されるものである。
【００３７】
そして、処理槽３内には、汚泥供給部１から余剰汚泥が配管２を通じて矢示Ａ方向に供給されると共に、後述のバルク１５が吐出配管２７を介して矢示Ｄ方向に供給され、これらのバルク１５と余剰汚泥とからなる後述の混合物２８を処理槽３内に一時的に収容するものである。また、処理槽３の底部には、後述の脱水汚泥２９を取出すための取出口３Ａが形成されている。
【００３８】
一方、処理槽３の上端側には、図２に示す如く配管２の端部が取付けられ、その先端は処理槽３の内壁面に向けて略く字状に屈曲されている。また、処理槽３の上端側には、図２に示す如く後述の吐出配管２７、排出ダクト３２等が取付けられているものである。
【００３９】
４は処理槽３に設けられた混合手段としての撹拌装置で、該撹拌装置４は、図２に示す如く処理槽３の上端側に設けられた回転源となるモータ５と、該モータ５から処理槽３内に向けて下向きに垂下されモータ５によって回転駆動される回転軸６と、該回転軸６の周囲にスクリューコンベアの如く螺旋状をなして形成された撹拌翼７とにより構成されている。
【００４０】
そして、撹拌装置４は、モータ５によって回転軸６を回転駆動すると、撹拌翼７が処理槽３内で回転駆動されることにより、前記余剰汚泥とバルク１５とからなる後述の混合物２８を、処理槽３の中心部から処理槽３の内壁面に向けて押出すように、かつ下から上に持ち上げるように撹拌して混合物２８の均一な混合、撹拌を促進するものである。
【００４１】
８は処理槽３内の混合物２８を加熱する加熱手段としての加熱装置で、該加熱装置８は、処理槽３の外周側に螺旋状に巻回して設けられた蒸気導管９と、該蒸気導管９の一端側に設けられ該蒸気導管９内に高温の蒸気を供給するボイラ等からなる蒸気供給部１０とから構成されている。
【００４２】
また、処理槽３の外周側には、蒸気導管９を外側から包込むように、例えば断熱性のセラミックス材料等からなる保温ジャケット１１が設けられている。そして、保温ジャケット１１は、蒸気導管９からの熱が処理槽３の外部に放熱されるのを抑え、処理槽３内を高温状態に保つものである。
【００４３】
この場合、処理槽３内の混合物２８は、蒸気導管９内を流通する高温の蒸気により、例えば９０〜１１０℃程度の温度まで加熱される。このため、混合物２８中の水分は水蒸気となって蒸発し、この混合物２８中から分離して後述の排出ダクト３２側から矢示Ｅ方向に排出される。また、蒸気導管９の他端（先端）側は、例えば逆流防止用のトラップ１２を介して後述する予備加熱槽１７側の蒸気導管１８と接続されている。
【００４４】
１３は処理槽３の底部側に開閉可能に設けられた蓋体で、該蓋体１３は、図２に示す如く処理槽３の底部に形成した取出口３Ａを開，閉し、この取出口３Ａと共に後述する脱水汚泥２９の取出し手段を構成するものである。
【００４５】
１４は化粧品工場内で発生した油水含有の廃液（図２中に示すバルク１５）を供給するバルク供給部で、該バルク供給部１４は、例えば化粧品工場で製造されるシャンプー、リンス、ローション、クリーム、口紅およびファンデーション等の化粧料液（バルク１５）を廃液として貯留する貯留容器（図示せず）等からなり、この容器内に貯留したバルク１５をポンプ（図示せず）等により矢示Ｂ方向に配管１６を介して供給するものである。
【００４６】
即ち、通常の化粧品工場にあっては、製造ラインの変更、段取り替え等を行うときに、製造ライン内に残った油水含有の化粧料液（バルク１５）を廃液として取出し、これを前記容器内に貯留しておくことにより、専門の業者等に依託して予め決められた廃液処理を行っているのが実状である。
【００４７】
しかし、本実施の形態では、このような廃液処理すべき油水含有のバルク１５を、バルク供給部１４から前記ポンプ等により後述の予備加熱槽１７内に向け配管１６を介して矢示Ｂ方向に供給し、後述の如く余剰汚泥と一緒に廃棄物処理する構成としているものである。
【００４８】
そして、このような油水含有のバルク１５（廃液）は、化粧料原液であるために、例えば水分を４０〜９０％、油脂分を５〜３０％含み、残部の５〜３０％程度は、界面活性剤、グリセリン、プロピレングリコール、エチルアルコール等により構成されている。また、バルク中の油脂分としては、流動パラフィン、固形パラフィン、動植物性油脂、シリコンオイル等が挙げられるものである。
【００４９】
１７は本実施の形態で採用した予備加熱槽で、該予備加熱槽１７は、前記処理槽３よりも小さい密閉容器として形成されている。そして、予備加熱槽１７内には、バルク供給部１４からのバルク１５が配管１６を通じて矢示Ｂ方向に供給されるものである。
【００５０】
１８は予備加熱槽１７に設けられた蒸気導管で、該蒸気導管１８は、予備加熱槽１７の外側または内側に螺旋状に巻回して配設され、その一端側は、処理槽３側の蒸気導管９とトラップ１２を介して接続されている。そして、予備加熱槽１７内のバルク１５は、蒸気導管１８内を流通する高温の蒸気により、例えば６０〜８０℃程度の温度まで予備加熱されるものである。
【００５１】
この場合の蒸気導管１８は、予備加熱槽１７の内壁面に沿って螺旋状に巻回して設ける構成とすれば、予備加熱槽１７内に収容したバルク１５をより効率的に予備加熱することができる。
【００５２】
１９は蒸気導管１８の他端側に設けられた気液分離用のトラップで、該トラップ１９は、前述の蒸気供給部１０によって蒸気導管９，１８内に供給された蒸気から水分を気液分離し、このときの水分を蒸気ドレンとしてタンク２０側に取出すものである。そして、タンク２０内のドレン液（水）は、例えば蒸気供給部１０側に設けたボイラ（図示せず）等に向けて環流される。
【００５３】
２１は予備加熱槽１７の外周側に設けられた保温ジャケットで、該保温ジャケット２１は、図２に示す如く予備加熱槽１７を外側から包込んだ断熱性のセラミックス材料等により構成されている。そして、保温ジャケット２１は、蒸気導管１８からの熱が予備加熱槽１７の外部に放熱されるのを抑え、予備加熱槽１７内を高温状態に保つものである。
【００５４】
２２は予備加熱槽１７内に設けられた撹拌羽根で、該撹拌羽根２２は、図２に示す如く予備加熱槽１７内に回転軸２３を介して回転可能に設けられ、予備加熱槽１７の上端側に配設された回転源となるモータ２４によって回転駆動される。そして、撹拌羽根２２は、予備加熱槽１７内に一時的に収容したバルク１５を撹拌し、前記複数種の化粧料液からなる予備加熱状態のバルク１５を、液体として均一に混合させるものである。
【００５５】
２５は予備加熱槽１７内のバルク１５を前記処理槽３に向けて供給する廃液供給手段としての供給ポンプで、該供給ポンプ２５は、その吸込側が吸込配管２６を介して予備加熱槽１７の底部側に接続され、吐出側は吐出配管２７を介して処理槽３の上端側に接続されている。
【００５６】
そして、供給ポンプ２５は、予備加熱槽１７内で予め加熱された液体状のバルク１５（例えば、６０〜８０℃程度）を吸込配管２６を介して矢示Ｃ方向に吸込みつつ、これを吐出配管２７を通じて処理槽３内へと矢示Ｄ方向に供給するものである。
【００５７】
この場合、処理槽３の上端側に取付けられた吐出配管２７の先端側は、図２中に示す如く配管２とほぼ同様に処理槽３の内壁面に向けて略く字状に屈曲されている。そして、吐出配管２７は、処理槽３の内壁面に向けて液体状のバルク１５を吹付けるように供給し、配管２からの余剰汚泥も処理槽３の内壁面に向けて同様に供給されるものである。
【００５８】
２８は処理槽３内に収容された混合物で、該混合物２８は、前記余剰汚泥と液体状のバルク１５とを図２に示す如く撹拌翼７で均一に撹拌することにより、粘度の低い柔らかな液状混合物として生成されるものである。そして、この混合物２８は、例えば９０〜１１０℃程度まで処理槽３内で加熱されることにより、内部の水分が水蒸気となって蒸発し、水分が分離された脱水汚泥２９となる。
【００５９】
そして、水分が分離された状態の脱水汚泥２９は、高温状態にある間はバルク１５中の油脂分によって粘性の低い柔らかなスライム状混合物にとどまる。このため、脱水汚泥２９は、柔らかいスライム状物のまま処理槽３の取出口３Ａから蓋体１３を開くことにより、矢示Ｆ方向へと円滑に取出されるものである。
【００６０】
３０は脱水汚泥２９の搬出容器で、該搬出容器３０は、例えば処理槽３の取出口３Ａから取出される１回分の脱水汚泥２９に対応した容積をもって形成され、処理槽３から取出したスライム状混合物からなる脱水汚泥２９を一時的に収容するものである。
【００６１】
そして、搬出容器３０内に収容された脱水汚泥２９は、例えば大気中等で徐々に冷やされると、脱水汚泥２９中の油脂分が固化することにより全体が固形化される。これにより、搬出容器３０内の脱水汚泥２９は、焼却可能な乾燥固化した廃棄物として外部に搬出されるものである。
【００６２】
３１は処理層３内で発生した蒸気（水分）をガスと共に排出する排出手段としての排出装置で、該排出装置３１は、後述の排出ダクト３２、凝縮機３３、排気ダクト４１および脱臭塔４２等により構成されているものである。
【００６３】
３２は処理槽３の上端側に設けられた排出ダクトで、該排出ダクト３２は、一端側が処理槽３の上端に接続され、他端側は処理槽３の外部に位置する後述の凝縮機３３側へと延びている。そして、排出ダクト３２は、処理槽３内の混合物２８中から蒸気となって分離された水分を、処理槽３内で発生した種々のガスと共に処理槽３の外部に向けて矢示Ｅ方向に排出するものである。
【００６４】
３３は排出ダクト３２の他端側に設けられた凝縮機で、該凝縮機３３は、長さ方向両端側が排出ダクト３２と後述の排気ダクト４１との間に接続された筒状の凝縮機ケース３４と、該凝縮機ケース３４に螺旋状に巻回して設けられたコイル状の冷却水配管からなる冷却コイル３５とにより大略構成されている。
【００６５】
そして、凝縮機３３の冷却コイル３５内には、例えば冷却水源３６から吸込管３７を介してポンプ３８により吸上げた冷却水が矢示Ｈ方向に循環され、この冷却水は、凝縮機ケース３４を冷却しつつ順次冷却水源３６へと環流されるものである。なお、冷却水の温度は、例えば１５〜３０℃以下であるのが好ましい。
【００６６】
これにより、処理槽３内の混合物２８中から蒸気となって分離された水分は、凝縮機ケース３４内を流通する間に冷却されて凝縮し、凝縮水となってドレン管３９から原水槽４０側に戻される。そして、この原水槽４０内に戻された凝縮水は、例えば工場の排水処理施設側で再利用されるものである。
【００６７】
この場合、前記冷却水源３６は、例えば雨水、河川の放流水または排水処理後の処理水等からなっている。また、前記ドレン管３９の上端は、凝縮機ケース３４の長さ方向中間部に位置して凝縮機ケース３４の底面側に接続され、その下端側は凝縮機ケース３４から原水槽４０側に向け延びているものである。
【００６８】
そして、処理槽３から排出ダクト３２を介して凝縮機ケース３４内に導かれた前記ガスを含む蒸気は、凝縮機ケース３４内で冷却されることにより凝縮水となってドレン管３９から原水槽４０側に排出され、残余のガスは後述の排気ダクト４１側に向けて矢示Ｇ方向に流通されるものである。
【００６９】
４１は排出ダクト３２、凝縮機３３等と共に排出装置３１を構成する他の排気ダクトで、該排気ダクト４１は、図１に示すように一端側が凝縮機３３に接続され、他端側は後述の脱臭塔４２に接続されている。そして、排気ダクト４１は、処理槽３内で発生した前記ガスを脱臭塔４２に向けて矢示Ｇ方向に排出する。
【００７０】
４２は前記排水処理施設の最終段となる位置に処理槽３と共に設けられた脱臭塔で、該脱臭塔４２は、図１に示す如く送風用のブロア４３等を備え、該ブロア４３の流入側が排気ダクト４１と外気取入部４４とに接続されている。そして、脱臭塔４２は、ブロア４３の回転によって排気ダクト４１から矢示Ｇ方向に流れてくるガスを、外気取入部４４側の空気と混合させつつガスの異臭を除去し、脱臭後のガスを煙突４２Ａから外部に排気するものである。
【００７１】
本実施の形態による化粧品工場の廃棄物処理装置は、上述の如き構成を有するもので、次に、その廃棄物処理方法について説明する。
【００７２】
まず、予備加熱工程では、図２に示すように廃液処理すべきバルク１５を、バルク供給部１４から予備加熱槽１７内に向け配管１６を介して矢示Ｂ方向に供給し、例えば６０〜８０℃程度の温度までバルク１５を予備加熱する。
【００７３】
そして、予備加熱されたバルク１５は、粘性が十分に低い液体となってポンプ２５から吐出配管２７を通じて処理槽３内へと矢示Ｄ方向に供給される。また、このときに汚泥供給部１からは、前述した余剰汚泥が配管２を通じて処理槽３内へと矢示Ａ方向に供給される。
【００７４】
この場合、余剰汚泥の供給量は、予め決められた投入量をもって処理槽３内に供給するようにし、バルク１５の供給量についても、余剰汚泥に対する混合比率に基づき予め決められた投入量をもって処理槽３内に供給するのがよい。
【００７５】
次に、処理槽３内では撹拌翼７を回転駆動することにより、前記余剰汚泥とバルク１５とを均一に撹拌して両者の混合物２８を生成する（混合工程）。なお、余剰汚泥に対するバルク１５の混合比率は、例えば重量比として約３：１の比率がよく、１日の処理量として余剰汚泥が約３ｔ（トン）の場合には、約１ｔのバルク１５を混合し、合計約４ｔ分を廃棄物処理するものである。
【００７６】
また、処理槽３内に収容した余剰汚泥とバルク１５との混合物２８は、蒸気導管９等からなる加熱装置８により例えば９０〜１１０℃程度まで加熱され、混合物２８内の水分を蒸発させることにより、蒸気となった水分が混合物２８から分離されて排出ダクト３２側に排出される（分離工程）。
【００７７】
そして、処理槽３内の混合物２８は、内部の水分が蒸気となって分離されることにより脱水汚泥２９となり、この脱水汚泥２９の性状は、高温状態にある間はバルク１５中の油脂分によって粘性の低い柔らかなスライム状物にとどまる。
【００７８】
そこで、前記分離工程の終了後には、処理槽３の取出口３Ａから蓋体１３を開くことにより、脱水汚泥２９を柔らかいスライム状混合物のまま矢示Ｆ方向へと円滑に取出すことができる。そして、このスライム状混合物からなる脱水汚泥２９は、処理槽３の取出口３Ａから図２中の矢示Ｆ方向に流出して搬出容器３０内へと投入される。
【００７９】
そして、搬出容器３０内に収容された脱水汚泥２９は、例えば化粧品工場の操業が停止される夜間等に、大気中等で数時間（例えば、１〜２時間程度でよい）にわたって放置し冷却する。これにより、脱水汚泥２９中の油脂分が固化し、脱水汚泥２９は全体が固形化される（固形化工程）。
【００８０】
これにより、搬出容器３０内で脱水汚泥２９を乾燥固化することができ、これを焼却処分が可能な廃棄物として外部に搬出することができる。そして、乾燥固化した状態の脱水汚泥２９は、例えば１ｔ程度の重量となり、処理前の混合物２８が４ｔ程度の重量であったのに比較して、約７５％の減容化を達成できることが確認された。
【００８１】
一方、処理槽３から排出ダクト３２を介して矢示Ｅ方向に排出されたガスを含む水分（蒸気）は、凝縮機３３内を流通する間に冷却されることにより凝縮水となってドレン管３９から原水槽４０側に排出される。また、残余のガスは、排気ダクト４１内を矢示Ｇ方向に流通して脱臭塔４２内へと導かれる。
【００８２】
そして、脱臭塔４２は、ブロア４３の回転によって排気ダクト４１からのガスと外気取入部４４側の空気とを混合させつつ、ガスによる異臭を除去できると共に、脱臭後のガスを煙突４２Ａから外部に排気でき、工場周辺の環境を良好に保つことができる。
【００８３】
かくして、本実施の形態によれば、汚泥供給部１からの余剰汚泥と、バルク供給部１４からのバルク１５（油水含有の廃液）とを処理槽３内に投入し、これらを撹拌翼７で撹拌することにより、油水含有のバルク１５と余剰汚泥とを処理槽３内で均一に混合でき、粘性が低く柔らかい液状の混合物２８を生成することができる。
【００８４】
そして、処理槽３内では液状の混合物２８を蒸気導管９を用いた加熱装置８によって加熱でき、余剰汚泥を含む混合物２８の中から水分をほぼ完全に蒸発させて、蒸発した水分を排出ダクト３２により処理槽３内から外部に分離して排出することができる。
【００８５】
また、処理槽３内に残った混合物２８を水分が分離された脱水汚泥２９とし、この脱水汚泥２９を、高温状態にある間はバルク１５中の油脂分によって粘性の低い柔らかなスライム状物に保つことができ、スライム状物からなる脱水汚泥２９を、処理槽３の取出口３Ａから蓋体１３を開くことにより円滑に取出すことができる。
【００８６】
そして、処理槽３から取出したスライム状の脱水汚泥２９を、例えば搬出容器３０等に収容したまま、大気中等で放置して冷やすことにより、脱水汚泥２９中の油脂分を固化させて脱水汚泥２９全体を固形化することができ、この固形化した脱水汚泥２９を焼却処分可能な廃棄物とすることができる。
【００８７】
従って、本実施の形態によれば、化粧品工場内の下水処理により発生した余剰汚泥を、同工場内で発生する油脂分と水分を含んだ油水含有のバルク１５と共に廃棄物処理することができ、処理作業の効率化を図ることができる。
【００８８】
そして、廃棄物処理前の余剰汚泥とバルク１５との混合物２８に対し、処理後の脱水汚泥２９の重量を、例えば１／４程度まで大幅に減少させ、６０〜８０％程度の減容化を達成することができる。当然、処理時間を十分にとれば、９０％以上の脱水減容化も可能である。
【００８９】
また、処理後の脱水汚泥２９は油脂分を多く含むことによって、例えば大気中で冷やすまでは流動性をもった柔らかいスライム状の廃棄物として脱水汚泥２９を処理槽３から容易に取出すことができ、取出した廃棄用の脱水汚泥２９を温度低下に伴って固形化できると共に、この固形化した脱水汚泥２９を廃棄物として容易に取扱うことができ、その後の焼却処分等も簡単に行うことができる。
【００９０】
さらに、従来技術で述べたベルトプレス式の脱水機、真空乾燥機、ドライヤ等の大型設備を用いる必要がなくなり、廃棄物処理装置（施設）全体の小型、軽量化を図ることができると共に、設備コストを削減でき、メンテナンス時の作業性も向上することができる。
【００９１】
次に、図３は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、油水含有の廃液と余剰汚泥とを予備加熱槽内に投入して、両者を共に予備加熱できる構成したことにある。なお、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００９２】
図中、５１は汚泥供給部１と処理槽３との間に位置して配管２の途中に設けられた方向制御弁で、該方向制御弁５１は、例えば１つの流入部と２つの流出部とを有した三方弁等により構成されている。
【００９３】
そして、方向制御弁５１を一方の切換位置としたときには、流入部側の汚泥供給部１が配管２を介して処理槽３に接続され、この場合には前述した第１の実施の形態と同様に処理槽３内に向けて余剰汚泥を矢示Ａ方向に供給する。
【００９４】
しかし、方向制御弁５１を他方の切換位置としたときには、汚泥供給部１を後述の配管５２を介して予備加熱槽１７に接続し、この場合には汚泥供給部１からの余剰汚泥は、配管２，５２内と矢示Ｊ，Ｂ方向に流れて予備加熱槽１７内へと供給されるものである。
【００９５】
５２は方向制御弁５１の流出部と予備加熱槽１７との間を接続した配管で、該配管５２は、その途中部位が後述の配管５４に接続され、汚泥供給部１からの余剰汚泥とバルク供給部１４からのバルクを共に予備加熱槽１７内に向けて矢示Ｂ方向に導くものである。
【００９６】
５３は汚泥供給部１と方向制御弁５１との間に位置して配管２の途中に設けられた投入量調整弁で、該投入量調整弁５３は、例えば方向制御弁５１を配管５２側に切換えたときに、汚泥供給部１から予備加熱槽１７内に向けて配管５２内へと矢示Ｊ，Ｂ方向に供給される余剰汚泥の投入量を調整するものである。
【００９７】
なお、方向制御弁５１を配管２側に切換えたときには、汚泥供給部１から処理槽３内に向けて余剰汚泥が配管２内を矢示Ａ方向に供給されるが、このときには投入量調整弁５３を用いて、処理槽３内に直接的に供給される余剰汚泥の投入量を調整することができる。
【００９８】
５４はバルク供給部１４を配管５２の途中部位に接続した他の配管で、この配管５４は、第１の実施の形態で述べた配管１６と同様にバルク供給部１４からのバルク（油水含有の廃液）を、予備加熱槽１７内に向けて矢示Ｂ方向に供給するものである。
【００９９】
５５は配管５４の途中に設けられた他の投入量調整弁で、該投入量調整弁５５は、バルク供給部１４から予備加熱槽１７内に向け配管５４，５２を介して矢示Ｂ方向に供給される前記バルクの投入量を調整するものである。これにより、予備加熱槽１７内には、汚泥供給部１からの余剰汚泥とバルク供給部１４からのバルクとが、投入量調整弁５３，５５により投入量が個別に調整された状態で供給される。
【０１００】
そして、この場合の予備加熱槽１７は、配管５２側から供給された余剰汚泥とバルクとを一緒に予備加熱しつつ、内部の撹拌羽根２２により両者を撹拌して余剰汚泥とバルクとの予混合物５６とする。
【０１０１】
５７は予備加熱槽１７内の予混合物５６を処理槽３に向けて供給する汚泥・廃液供給手段としての供給ポンプで、該供給ポンプ５７は、第１の実施の形態で述べた供給ポンプ２５と同様に構成され、その吸込側が吸込配管２６に、吐出側は吐出配管２７に接続されている。しかし、この場合の供給ポンプ５７は、予備加熱された余剰汚泥とバルクとの予混合物５６を、予備加熱槽１７から吸込配管２６を介して矢示Ｃ方向に吸込みつつ、吐出配管２７から処理槽３内に向けて矢示Ｄ方向に供給するものである。
【０１０２】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。しかし、本実施の形態では、方向制御弁５１を用いて汚泥供給部１からの余剰汚泥を、予備加熱槽１７内にバルクと一緒に投入できる構成としている。
【０１０３】
このため、予備加熱槽１７内では、余剰汚泥をバルク（油水含有の廃液）と一緒に予備加熱して粘度を大きく下げると共に、両者を撹拌して液状の予混合物５６を生成できる。そして、供給ポンプ５７は、予備加熱して粘度を下げた液状の予混合物５６を処理槽３内に向けて供給でき、処理槽３内では予備加熱された余剰汚泥とバルクとの予混合物５６をさらに均一に混合して、第１の実施の形態とほぼ同様に混合物２８を生成することができる。
【０１０４】
また、汚泥供給部１からの余剰汚泥とバルク供給部１４からのバルクとは、投入量調整弁５３，５５により投入量が個別に調整された状態で予備加熱槽１７内に供給されるので、余剰汚泥とバルクとの混合比（投入割合）を、投入量調整弁５３，５５を用いて適正に調整でき、予備加熱槽１７の容量に応じた投入量調整も行うことができる。
【０１０５】
一方、方向制御弁５１を一方の切換位置とし、汚泥供給部１を配管２を介して処理槽３に接続した場合には、第１の実施の形態と同様に処理槽３内に向けて余剰汚泥を矢示Ａ方向に供給することができる。そして、この場合にも投入量調整弁５３により余剰汚泥の投入量を調整することができ、処理槽３内における混合物２８の混合比率（余剰汚泥とバルクとの混合比率）を適正に調整できる。
【０１０６】
さらに、処理槽３または予備加熱槽１７の容量範囲内においては、汚泥供給部１から余剰汚泥を連続的に供給できると共に、バルク供給部１４からもバルクを連続的に供給することが可能となり、廃棄物処理をバッチ処理ではなく、連続的な処理で行うことができる。
【０１０７】
なお、前記第１の実施の形態では、バルク供給部１４から供給されるバルク１５を予備加熱槽１７内で予備加熱する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばバルク供給部１４内のバルク（油水含有の廃液）が十分に粘度の低い液体として供給される場合には、予備加熱することなく直接的に処理槽３内に向けて供給する構成としてもよい。
【０１０８】
そして、この場合には、図１中に示す予備加熱槽１７、供給ポンプ２５等を不要にでき、バルク供給部１４を処理槽３に配管を介して直に接続すればよいものである。また、この点は第２の実施の形態についても同様である。
【０１０９】
また、前記実施の形態では、化粧品工場における廃棄物処理装置を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば油脂分の多い油水含有の廃液が発生する食品関連の工場等、種々の製造工場における廃棄物処理装置にも適用できるものである。
【０１１０】
【発明の効果】
以上詳述した通り、請求項１に記載の発明によれば、下水処理によって生じた余剰汚泥を、油脂分と水分を含んだ油水含有の廃液と共に廃棄物処理するため、混合工程、水分の分離工程および前記油脂分を含有した廃棄物の固形化工程からなる処理方法を採用しているので、混合工程では油水含有の廃液と余剰汚泥とを混合して粘性が低く柔らかい液状の混合物を生成でき、この混合物を分離工程により加熱した段階では、混合物中の油脂分をより液状化して柔らかくできると共に、余剰汚泥を含む混合物の中から水分を効率的に蒸発させて分離することができる。また、水分を分離した後にも高温状態にある前記混合物を、その油脂分によって粘性の低い柔らかなスライム状混合物にとどめることができ、その後の固形化工程においてスライム状混合物を放熱したときには、温度低下に伴って油脂分が固化することにより全体が固形化した廃棄物として取出すことができる。
【０１１１】
従って、下水処理により生じた余剰汚泥を、油脂分と水分を含んだ油水含有の廃液と共に廃棄物処理することができ、処理作業の効率化を図ることができると共に、その減容化を大幅に促進することができる。そして、処理後の汚泥は油脂分を多く含むことによって、例えば大気中で冷やすまでは流動性をもった柔らかいスライム状の廃棄物として取出すことができ、取出した廃棄物を温度低下に伴って固形化できると共に、この固形化した廃棄物を容易に取扱って焼却処分等を簡単に行うことができる。
【０１１２】
また、請求項２に記載の発明によると、廃液中の水分は油脂分よりも大なる含有比率を有しているので、油水含有の廃液を、下水処理により生じた余剰汚泥と共に効率的に廃棄物処理することができ、廃棄物処理施設の小型、軽量化を図ることができると共に、設備コストを削減でき、メンテナンス時の作業性も向上することができる。
【０１１３】
また、請求項３に記載の発明は、油水含有の廃液を混合工程の前に予備加熱工程で予備加熱しておくことにより、廃液の粘度を大きく下げた状態で余剰汚泥と混合させることができ、廃液と余剰汚泥とを均一に撹拌して両者の混合性を向上することができる。
【０１１４】
一方、請求項４に記載の発明は、油脂分と水分を含んだ油水含有の廃液と余剰汚泥とを収容する処理槽を備え、該処理槽には、混合手段、加熱手段、排出手段および脱水汚泥の取出し手段を設ける構成としているので、油水含有の廃液と余剰汚泥とを処理槽内で均一に混合でき、粘性が低く柔らかい液状の混合物を生成できると共に、この混合物を加熱手段により加熱することによって、余剰汚泥を含む混合物の中から水分を効率的に蒸発させることができ、蒸発した水分を排出手段により処理槽内から外部に分離して排出できる。また、処理槽内に残った混合物は、水分が分離された後にも高温状態にある間は廃液中の油脂分によって粘性の低い柔らかなスライム状混合物にとどまるので、このスライム状混合物を処理槽から脱水汚泥の取出し手段を介して円滑に取出すことができる。そして、処理槽から取出したスライム状混合物を、例えば大気中等で冷やしたときには、混合物中の油脂分が固化することにより、この混合物を固形化した焼却可能な廃棄物とすることができる。
【０１１５】
また、請求項５に記載の発明は、油水含有の廃液を予め加熱する予備加熱槽を備え、該予備加熱槽と処理槽との間には、該予備加熱槽内で予め加熱された前記廃液を前記処理槽内に供給する供給手段を設ける構成としているので、予め加熱することにより粘度を大きく下げた状態の廃液を処理槽に向けて供給でき、処理槽内で廃液と余剰汚泥とを均一に撹拌して両者の混合性を高めることができる。
【０１１６】
また、請求項６に記載の発明は、予備加熱槽により余剰汚泥を油水含有の廃液と一緒に予備加熱し、予備加熱された前記余剰汚泥と廃液とを前記予備加熱槽から処理槽内に向けて供給する構成としているので、余剰汚泥を油水含有の廃液と一緒に予備加熱して粘度を大きく下げた状態で処理槽内に向けて供給でき、処理槽内では予備加熱された余剰汚泥と廃液とを均一に混合することができる。
【０１１７】
さらに、請求項７に記載の発明は、排出手段を、一側が処理槽の上端側に接続された排出ダクト、前記処理槽内の混合物中から加熱状態で分離した水分を冷却して凝縮させる凝縮機および排気ダクトにより構成しているので、処理槽内の混合物中から加熱状態で分離した水蒸気（水分）を、凝縮機により冷却して凝縮させ、例えば工場の排水処理施設側で凝縮水を再利用することができる。また、前記処理槽から排出ダクト、凝縮機を通じて外部に排出されるガスを、排気ダクトにより脱臭塔等に向けて排気することができ、工場周辺の環境を良好に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による廃棄物処理装置を示す全体構成図である。
【図２】図１中の処理槽および予備加熱槽等を拡大して示す断面図である。
【図３】第２の実施の形態による廃棄物処理装置の処理槽および予備加熱槽等を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
１  汚泥供給部
３  処理槽
３Ａ  取出口
４  撹拌装置（混合手段）
７  撹拌翼
８  加熱装置（加熱手段）
９，１８  蒸気導管
１０  蒸気供給部
１１，２１  保温ジャケット
１２，１９  トラップ
１３  蓋体（取出し手段）
１４  バルク供給部
１５  バルク（油水含有の廃液）
１７  予備加熱槽
２２  撹拌羽根
２５  供給ポンプ（廃液供給手段）
２８  混合物
２９  脱水汚泥
３０  搬出容器
３１  排出装置（排出手段）
３２  排出ダクト
３３  凝縮機
４１  排気ダクト
４２  脱臭塔
５１  方向制御弁
５３，５５  投入量調整弁
５７  供給ポンプ（汚泥・廃液供給手段）
【図１】
2004330082.tif 000003
【図２】
2004330082.tif 000004
【図３】
2004330082.tif 000005