(57)【要約】【課題】汚泥を効率的に乾燥処理すると共に、乾燥時に発生した水蒸気を水成分とガス成分に気液分離することで、各々の性状に合った処理を行い、且つ安全且つ安定した汚泥処理を行う。【解決手段】汚水を水系と汚泥系とに分離する手段と、分離した水系が供給される水処理手段と、分離した汚泥系を脱水処理して汚泥を得る脱水処理手段と、を備えた汚泥処理施設において、汚泥処理施設内で発生した汚泥を加熱処理炉に供して乾燥する工程と、前記乾燥工程にて生じた水蒸気ガスを水分とガス成分とに気液分離する工程と、分離した水分を前記水処理手段に返流する工程と、分離したガス成分を燃焼処理する工程とを有する。ここで、前記乾燥工程では、発生した水蒸気ガスを加熱処理炉と連絡して備えたエゼクタ手段に導入した駆動ガスによって吸引排出することにより、汚泥の乾燥を促進する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚水を水系と汚泥系とに分離する手段と、分離した水系が供給される水処理手段と、分離した汚泥系を脱水処理して汚泥を得る脱水処理手段と、を備えた汚泥処理施設における汚泥の処理方法であって、
汚泥処理施設内で発生した汚泥を加熱処理炉に供して乾燥する工程と、
前記乾燥工程にて生じた水蒸気ガスを水分とガス成分とに気液分離する工程と、分離した水分を前記水処理手段に返流する工程と、
分離したガス成分を燃焼処理する工程とを有し、
前記乾燥工程では、発生した水蒸気ガスを、加熱処理炉と連絡して備えたエゼクタ手段に導入した駆動ガスによって、吸引排出することにより、汚泥の乾燥を促進すること
を特徴とする汚泥の処理方法。
【請求項２】
前記乾燥工程の前段に、汚泥の質量を計量する工程を有することを特徴とする請求項１記載の汚泥の処理方法。
【請求項３】
水処理手段を備えた汚泥処理施設における汚泥の処理システムであって、
汚泥を加熱して、この汚泥に含まれる液体成分をガス化する加熱処理炉と、
前記加熱処理炉内のガス化した液体成分を外部から導入した駆動ガスによって吸引して排出するエゼクタ手段と、
エゼクタ手段から供給されたガス化した液体成分を水分とガス成分とに気液分離する気液分離手段と、を備え、
気液分離手段にて分離した水分は、前記水処理手段に供するようにしたこと
を特徴とする汚泥処理システム。
【請求項４】
水処理手段を備えた汚泥処理施設において、
汚泥処理施設で発生した汚泥を加熱して乾燥する乾燥炉と、
外部から導入した駆動ガスによって前記乾燥炉内のガス化した液体成分を吸引して排出するエゼクタ手段と、
エゼクタ手段から供給されたガス化した液体成分を水分とガス成分とに気液分離する気液分離手段と、
気液分離手段にて分離したガス成分を燃焼処理するガス燃焼炉と、を備え、
気液分離手段にて分離した水分は、前記水処理手段に供するようにしたこと
を特徴する汚泥処理施設。
【請求項５】
乾燥炉にて乾燥した汚泥を加熱して熱分解処理する加工処理炉を備えたこと
を特徴する請求項４記載の汚泥処理施設。
【請求項６】
加工処理炉において得られた炭化物を燃焼処理する処理物加工燃焼炉を備えたこと
を特徴する請求項４または５記載の汚泥処理施設。
【請求項７】
乾燥炉と加工処理炉との間に
乾燥炉で生じた水蒸気と加工処理炉で生じた熱分解ガスとの混合を防ぎながら乾燥処理した汚泥を加工処理炉に供給するガス区分手段を備えたこと
を特徴する請求項４から６のいずれか１項記載の汚泥処理施設。
【請求項８】
ガス区分手段は、前記乾燥処理した汚泥を解砕する解砕手段を備えたこと
を特徴する請求項７記載の汚泥処理施設。
【請求項９】
乾燥炉及び加工処理炉の前段に、汚泥の質量を計量するための計量供給手段を設けたこと
を特徴とする請求項４から６のいずれか１項記載の汚泥処理施設。
【請求項１０】
計量供給手段は、被処理物が供給される計量部を具備し、計量部は、被処理物を計量する計量ホッパーの被処理物排出側に、バルブ手段とフレキシブル継ぎ手とを備えたこと
を特徴とする請求項９項記載の汚泥処理施設。
【請求項１１】
加工処理炉の前段に設けた計量供給手段は、被処理物から分解析出する有害物質と接触反応して該有害物質を除去する薬剤を該被処理物に供給する薬剤供給手段を具備したこと
を特徴とする請求項９または１０記載の汚泥処理施設。
【請求項１２】
乾燥炉および加工処理炉は、間接加熱方式の加熱炉であることを特徴とする請求項４から１１のいずれか１項記載の汚泥処理施設。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚泥の乾燥方法とその装置及び施設、例えば、水分を含む下水汚泥、上水汚泥、製紙スラッジ、建設汚泥等の各種水系汚泥、また食用油、鉱物油などの各種油系汚泥のように、加熱によりガスとなって蒸発する水分などの成分を含む汚泥類の処理に係わるもので、特に、既設の汚泥処理場に併設した場合に好適な処理に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、下水汚泥の場合には、脱水汚泥の状態にして各種処理に供されるが、脱水汚泥の含水率は約８５重量％である。
【０００３】
下水汚泥を乾燥し且つ炭化処理して炭化物として各種目的に供する試みがなされている。
【０００４】
特開平１１−１５９９６４号は、被処理物より発生した水蒸気ガスと熱分解ガスとを排ガス処理室に燃焼処理して脱臭などの浄化を行っている。しかし、水分量が多い汚泥などにあっては、発生した水蒸気をガス燃焼炉にて燃焼するには、炉の容量を大きくする必要がある。
【０００５】
そこで、汚泥処理において、乾燥持に発生した水蒸気を凝縮し、気液分離して各々を処理することが行われている。例えば、特開２０００−１７６４９５号は、汚泥から発生した水蒸気は、冷却洗浄により、水分が除去され、ガスは脱臭装置とフィルタにて臭気が除去する。
【０００６】
特開平１０−５７９９８号は、汚泥乾燥により発生した水蒸気をコンデンサにて凝縮して気液分離処理を行っている。
【０００７】
汚泥は含水率が高いことから、この種の汚泥を乾燥、炭化処理、または焼却するには、多くのエネルギーが必要となる。
【０００８】
一般的には、例えば回転キルン、スクリューコンベア内に導入し、間接加熱、または直接加熱によって乾燥することが行われている。例えば、特開２００１−２５９６９９号、特開２００１−５８８０６号、特開２０００−２３４８６５号等がある。
【０００９】
一方、水分の蒸発効率を高くする手段としては、容器内を真空引きして加熱することが行われている。例えば、特開平１１−８３３１１号、特開平１０−１７０１５１号等がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来の方法にあっては、気液分離による分離した水溶液の処理手段を如何にするかが問題となる。
【００１１】
また、分離したガスの処理を脱臭装置とフィルタで行うことでは、安定、確実な浄化に限界があり、ガス中に有害物質が含まれている可能性は否定できない。
【００１２】
さらに、含水率の高い被処理物を効果的に加熱して水分を蒸発させて乾燥するには、被処理物に含まれる水分の飽和水蒸気圧を、容器内部の気圧よりも高い状態に維持することが必要とされている。
【００１３】
そこで、この状態を得るために、真空ポンプによって容器を減圧状態に調整する手段が採られている（例えば、特開平１１−４４４８４号）。
【００１４】
しかしながら、真空ポンプにて大量の発生した水蒸気を吸引除去することは、装置大型化と運転コストを招き、好ましい手段ではない。
【００１５】
本発明は、かかる事情に鑑みなされたもので、その目的は、汚泥を効率的に乾燥処理すると共に、乾燥時に発生した水蒸気を水成分とガス成分に気液分離することで、各々の性状に合った処理を可能し、安全且つ安定した汚泥処理ができる汚泥の処理方法とそのシステム及び施設の提供にある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は以下のことを特徴とする。
【００１７】
請求項１記載の発明は、汚水を水系と汚泥系とに分離する手段と、分離した水系が供給される水処理手段と、分離した汚泥系を脱水処理して汚泥を得る脱水処理手段と、を備えた汚泥処理施設における汚泥の処理方法であって、
汚泥処理施設内で発生した汚泥を加熱処理炉に供して乾燥する工程と、
前記乾燥工程にて生じた水蒸気ガスを水分とガス成分とに気液分離する工程と、分離した水分を前記水処理手段に返流する工程と、
分離したガス成分を燃焼処理する工程とを有し、
前記乾燥工程では、発生した水蒸気ガスを、加熱処理炉と連絡して備えたエゼクタ手段に導入した駆動ガスによって、吸引排出することにより、汚泥の乾燥を促進することを特徴とする。
【００１８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の汚泥の処理方法において、前記乾燥工程の前段に、汚泥の質量を計量する工程を有することを特徴とする。
【００１９】
請求項３記載の発明は、水処理手段を備えた汚泥処理施設における汚泥の処理システムであって、
汚泥を加熱して、この汚泥に含まれる液体成分をガス化する加熱処理炉と、
前記加熱処理炉内のガス化した液体成分を外部から導入した駆動ガスによって吸引して排出するエゼクタ手段と、
エゼクタ手段から供給されたガス化した液体成分を水分とガス成分とに気液分離する気液分離手段と、を備え、
気液分離手段にて分離した水分は、前記水処理手段に供するようにしたことを特徴とする。
【００２０】
請求項４記載の発明は、水処理手段を備えた汚泥処理施設において、
汚泥処理施設で発生した汚泥を加熱して乾燥する乾燥炉と、
外部から導入した駆動ガスによって前記乾燥炉内のガス化した液体成分を吸引して排出するエゼクタ手段と、
エゼクタ手段から供給されたガス化した液体成分を水分とガス成分とに気液分離する気液分離手段と、
気液分離手段にて分離したガス成分を燃焼処理するガス燃焼炉と、を備え、
気液分離手段にて分離した水分は、前記水処理手段に供するようにしたことを特徴する。
【００２１】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の汚泥処理施設において、乾燥炉にて乾燥した汚泥を加熱して熱分解処理する加工処理炉を備えたことを特徴する。
【００２２】
請求項６記載の発明は、請求項４または５記載の汚泥処理施設において、加工処理炉において得られた炭化物を燃焼処理する処理物加工燃焼炉を備えたことを特徴する。
【００２３】
請求項７記載の発明は、請求項４から６のいずれか１項記載の汚泥処理施設において、乾燥炉と加工処理炉との間に、乾燥炉で生じた水蒸気と加工処理炉で生じた熱分解ガスとの混合を防ぎながら乾燥処理した汚泥を加工処理炉に供給するガス区分手段を備えたことを特徴する。
【００２４】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の汚泥処理施設において、ガス区分手段は、前記乾燥処理した汚泥を解砕する解砕手段を備えたことを特徴する。
【００２５】
請求項９記載の発明は、請求項４から６のいずれか１項記載の汚泥処理施設において、乾燥炉及び加工処理炉の前段に、汚泥の質量を計量するための計量供給手段を設けたことを特徴とする。
【００２６】
請求項１０記載の発明は、請求項９項記載の汚泥処理施設において、計量供給手段は、被処理物が供給される計量部を具備し、計量部は、被処理物を計量する計量ホッパーの被処理物排出側に、バルブ手段とフレキシブル継ぎ手とを備えたことを特徴とする。
【００２７】
請求項１１記載の発明は、請求項９または１０記載の汚泥処理施設において、加工処理炉の前段に設けた計量供給手段は、被処理物から分解析出する有害物質と接触反応して該有害物質を除去する薬剤を該被処理物に供給する薬剤供給手段を具備したことを特徴とする。
【００２８】
請求項１２記載の発明は、請求項４から１１のいずれか１項記載の汚泥処理施設において、乾燥炉および加工処理炉は、間接加熱方式の加熱炉であることを特徴とする。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について述べる。
【００３０】
（実施形態１）
図１は、本発明の汚泥処理システムの概略を示した図である。また、図９は、従来の汚泥処理システムの概略を示した図である。
【００３１】
従来の汚泥処理システムは、導入した汚水を水系と汚泥系とに分離する固液分離手段と、分離した水系を生物学的または化学的に処理する水処理手段と、分離した汚泥系を脱水処理して脱水汚泥を得る脱水処理手段を備えている。このとき、脱水汚泥は、系外に搬出され、焼却処理、埋設処理または炭化処理される。尚、この脱水汚泥の処理は、通常、外部処理となっている。
【００３２】
一方、本発明の汚泥処理システムは、図１に示したように、従来の汚泥処理システムにおいて発生した脱水汚泥を乾燥処理さらには加工処理している。このとき、乾燥処理によって発生した水蒸気成分を気液分離処理し、分離した水分を汚泥処理施設内の水処理手段に返流し処理した後、放流している。一方、分離したガス成分は、臭気成分などを含む可能性があるので、燃焼処理している。このように、当該システムにおいては、乾燥持に発生した水蒸気を気液分離することで、各々の性状にあった処理が可能となり、安全且つ安定した汚泥処理ができる。
【００３３】
図２は、本発明の概念図である。
【００３４】
ここでは、先ず、汚泥を加熱処理炉における乾燥処理によって発生した水蒸気ガスを、エゼクタ手段によって、駆動ガスにより吸引した後、気液分離処理し、分離した気体をガス燃焼炉に供して燃焼浄化している。加熱処理炉内は吸引されて減圧状態であることから、被処理物に含まれる液体成分の蒸発が促進され、効率的な被処理物の乾燥処理が可能となる。液体成分を含んだ被処理物としては、水系汚泥と油系汚泥がある。水系汚泥は水分と有機物及び無機物成分が主成分で、例えば、下水汚泥、上水汚泥、製紙スラッジまたは建設汚泥等がある。油系汚泥は水成分と油分（脂肪分を含む）が主成分で、例えば食用油や鉱物油等がある。駆動ガスは、施設内で生成された熱風ガス、熱交換ガスなどを適宜温度調整して利用している。そして、分離した水分は汚泥処理施設内の水処理手段に供する一方、ガス成分は燃焼処理に供している。
【００３５】
図３は、エゼクタ手段と気液分離手段を備えた加熱処理施設の実施形態を示した概略図である。
【００３６】
乾燥炉２は、被処理物の含有する水分を蒸発して乾燥処理するための手段で、回転キルン方式やスクリュー方式等を採用する。ここでは、回転キルン方式のものが開示されている。すなわち、乾燥炉２は、回転自在の回転炉２１と、回転炉２１の外周にガスダクトを形成し、熱風ガスを導入して回転炉２１を外部から加熱する外部加熱手段としての加熱ジャケット２２と、回転炉２２を両端側で回転自在に支承する支持ローラと、回転炉２２を回転駆動する回転駆動源と、を具備してなる。尚、熱風ガスは、熱風炉２４から導入される。
【００３７】
回転炉２１は、その一端側に被処理物を搬入する図示しない供給口を、また他端側に図示しない排出口を設け、円筒体内部には搬送物を攪拌搬送するための図示省略した送り羽根が複数枚具備されている。そして、供給ダクト２０から供給された被処理物を、供給口側から回転炉２１に導入し、回転炉２１の回転によって、該被処理物を撹拌しながらの連絡ダクト３０への移送を可能とさせている。尚、供給ダクト２０には、被処理物を導入し、乾燥炉２に供給するためのホッパー設備が設けられる。
【００３８】
加工処理炉４は、乾燥炉２にて乾燥処理した被処理物を熱分解処理するための手段で、乾燥炉２と同様に回転キルン方式やスクリュー方式等を採用する。ここでは、回転炉４１と加熱ジャケット４２とを備える回転キルン方式が採用されている。
【００３９】
熱風炉２４は、熱風ガスを供給する手段で、熱風ガスを発生させるための燃焼バーナー２４０を備えている。熱風炉２４は、熱風ガスを、先ず、加工処理炉４の加熱ジャケット４２に供し、回転炉４１を加熱した後に、乾燥炉２の加熱ジャケット２２内に供し、回転炉２１を加熱する。ここで、加熱ジャケット２２から排出された熱風ガスは、排気されるが、一部のガスはガス燃焼炉５におけるエゼクタ駆動ガスとして利用される。
【００４０】
そして、熱風ガスにより、乾燥炉２は、例えば３５０〜６５０℃で加熱される。また、加工処理炉４は、例えば３５０〜６５０℃で加熱される。このようにして、乾燥炉２内に導入された被処理物は、間接加熱によって乾燥処理される。また、加工処理炉４内に導入された被処理物は、間接加熱によって熱分解処理される。この熱分解処理によって得られた炭化物は、排出側ダクト４３から回収される。
【００４１】
乾燥炉２と加工処理炉４は、図示されたように、加工処理炉４の供給口が乾燥炉２の排出口と連絡するように配置される。このとき、乾燥炉２の排出口と加工処理炉４の供給口には、これら排出口と供給口を覆って連通する連絡ダクト３０が設けられる。
【００４２】
連絡ダクト３０には、エゼクタ手段１とガス区分手段３が具備されている。
【００４３】
エゼクタ手段１は、乾燥炉２で生じた水蒸気ガスを駆動ガスによって吸引排出する。
【００４４】
図４は、エゼクタ手段の実施形態を示した概略構成図である。エゼクタ手段１は、水蒸気ガスを導入する配管部１０を介して連絡ダクト３０に設けられ、駆動ガスを導入する配管部１１と、導入した水蒸気ガスと駆動ガスを混合する配管部１２と、配管部１２内のガスを系外（後述のガス燃焼炉５）に排出するための配管部１３とから構成される。図示されたように、配管部１１は、ノズル方式に駆動ガスを配管部１２に供給するような形態となっている。配管部１２も、ノズル方式に水蒸気と駆動ガスの混合ガスを排出するような形態となっている。配管部１３は、適宜にラッパ配管状に形成されている。また、駆動ガスは、流速及び流量が適宜調整可能な加速ポンプによって供給される。本実施形態において、駆動ガスは熱交換器５２で生成したガスを利用しているが、その他に、乾燥炉２や加工処理炉４の加熱ジャケット２２，４２から排出された熱風ガスや排ガス等が利用される。
【００４５】
エゼクタ手段１は、水蒸気発生箇所に極力接近した場所に配置すると、発生した水蒸気ガスを迅速に吸引できる。例えば、本実施形態において、エゼクタ手段１は、連絡ダクト３０の上部に設けられている。尚、設置形態はこれに限定されず、連絡ダクト３０の側面部等の適所に設けられる。
【００４６】
ガス区分手段３は、乾燥炉２で発生した水蒸気を主成分とする気相と加工処理炉４で発生した熱分解ガスを主成分とする気相の混合を防ぎながら被処理物を加工処理炉に供給する。このとき、水蒸気を主成分とする気相は、エゼクタ手段１によって吸引排出された後、経路３０１を介して、気液分離手段１４に供されて気液分離処理される。分離した水分は、場内の水処理手段に供される。また、分離した気体は、ガス燃焼炉５に供されて燃焼処理される。一方、熱分解ガスを主成分とする気相は、経路３０２を介してガス燃焼炉５に供されて燃焼処理される。
【００４７】
図５は、ガス区分手段の実施形態を示した概略構成図である。図において、（ａ）はガス区分手段の概略構成を、（ｂ）は当該ガス区分画手段のＡ−Ａ断面を示す。ここでは、前段の加熱処理炉（乾燥炉２）から移送された玉化した被処理物の解砕処理を行うと共に、加熱処理によって発生した水蒸気と熱分解ガスの混合を防ぐことで、加熱処理施設における腐食現象や閉塞現象を回避させ、安定した加熱処理を図る。ガス区分手段３は、被処理物が搬送される連絡ダクト３０に、被処理物を加工処理炉４に移送するためのスクリューコンベア３１１と、このスクリューコンベアに設置され被処理物をスクリューコンベア３１１に導入するためのホッパー部３１０と、を備えている。スクリューコンベアには、コンベア内に図示省略したスクリュー部を駆動させるための回転速度自在の駆動源Ｍが具備されている。また、ホッパー部３１０は、乾燥炉２から排出された水蒸気を主成分とする気相と、加工処理炉４から排出された熱分解ガスを主成分とする気相と、が混ざらないように設けられる（図４（ａ）（ｂ））。さらに、ホッパー部３１０は、一対の回転体３１２を具備する。そして、互いに回転方向の異なる回転体３１２の間に被処理物を挿入させて圧搾することによって玉化した被処理物を解砕処理する。
【００４８】
気液分離手段１４は、乾燥炉２から供給された気相を水分とガス成分に分離するための手段である。気液分離手段１４は、前記気相を凝縮して水分を取り出す。凝縮するための手段としては、コンプレッサー等による加圧法や、冷媒による冷却法等がある。前記冷媒としては、冷却水や冷却空気等がある。分離した水分は場内の水処理手段に返流し処理している。一方、ガス成分は、後述のガス燃焼炉５に供し、燃焼処理している。
【００４９】
ガス燃焼炉５は、気液分離手段１４で分離したガス成分及び加工処理炉４で発生した熱分解ガスを燃焼処理する（例えば、約８５０℃の雰囲気で約２秒間燃焼処理する）。ガス成分及び熱分解ガスは、それぞれエゼクタ５１ａ，５１ｂによって導入している。このとき、新鮮な空気が適宜導入される。また、加熱ジャケット２２から排出された熱風ガスの一部がエゼクト駆動ガスとして利用されている。
【００５０】
ガス燃焼炉５は、導入したガスを燃焼するガス燃焼室を備える。このとき、熱分解ガスが充分発生している場合には、燃焼バーナー５０による燃焼は、燃料の供給を調整することにより適宜調節される。ガス燃焼炉５にて処理したガスは、空気を冷却媒体とする気体−気体熱交換方式の熱交換器５２によって冷却処理した後、バグフィルタ５３を経て、ブロア５４によって煙突５５から系外に排出させている。このとき、熱交換器５２にて、加熱された空気は、熱風炉２４での熱風ガスの生成に供される。また、熱風炉２４での熱風ガスの生成やエゼクト手段１に供される。
【００５１】
（実施形態２）
図６は、本実施形態の加熱処理施設を示した概略図である。尚、図２記載の手段と同様な構成の手段には、当該手段と同一の符号を付して、その説明は適宜省略した。
【００５２】
ここでは、加工処理炉４で得た炭化物を、さらに処理物加工燃焼炉６に供して、燃焼処理して灰化物等に加工している。このとき、乾燥炉２、加工処理炉４の前段に、被処理物を定量的に供給する計量供給手段２１，３１を設けている。すなわち、被処理物を各加熱処理形態に供するにあたり、被処理物の質量を計量し、この計量結果に基づき、一定量の被処理物を後段の加熱処理形態に供している。このことにより、各加熱処理形態における被処理物の処理量が把握でき、加熱処理は安定し、また各処理形態に係る加熱炉は個別の法適用を受けることができる。
【００５３】
また、被処理物にハロゲン成分や硫黄成分が含まれている場合、加熱処理の際、薬剤を適宜添加するとよい。当該薬剤は、被処理物に含まれるハロゲン成分や硫黄成分等の有害物質と接触反応して無害な塩化物等に置換生成する。
【００５４】
薬剤としては、例えば、発明者が先に出願している、アルカリ金属、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属化合物中の少なくとも１種類を選択または２種類以上を混合したものが有効である。
【００５５】
アルカリ金属には、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムまたはフランシウムがある。そして、これらの化合物としては、例えば、酸化物、水酸化物、炭酸水素塩、炭酸塩、ケイ酸塩、アルミン酸塩、硝酸塩または硫酸塩等が挙げられる。その具体的な薬剤としては、例えば、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、セスキ炭酸ナトリウム、天然ソーダ、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウムカリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。尚、炭酸水素ナトリウムは、酸性炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウムまたは重炭酸ソーダと別称される。炭酸ナトリウムは、炭酸ソーダ、ソーダ、ソーダ灰、洗濯ソーダまたは結晶ソーダと別称される。セスキ炭酸ナトリウムは、二炭酸一水素ナトリウム、三二炭酸水素ナトリウムまたはナトリウムセスキカーボネートと別称される。天然ソーダは、トロナと別称される。
【００５６】
また、アルカリ土類金属には、カルシウム、ストロンチウム、バリウムまたはラジウム等がある。そして、その化合物としては、例えば、酸化物、水酸化物、炭酸水素塩または炭酸塩等が挙げられる。具体的な薬剤としては、例えば、石灰（ＣａＯ）、消石灰（Ｃａ（ＯＨ）２）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）またはドロマイド（ＣａＣＯ３・ＭｇＣＯ３）等が挙げられる。
【００５７】
図７は、計量供給手段の実施形態を示した概略図である。
【００５８】
当該計量供給手段は、被処理物を受け入れるための受け入れホッパー７１と、被処理物を一時的に貯留するための貯留ホッパー７２と、被処理物を計量する計量部７３と、を備える。
【００５９】
ここで、受け入れホッパー７１と貯留ホッパー７２と計量部７３との間には、被処理物を搬送するためのパイプコンベア７１１，７２１がそれぞれ設置されている。パイプコンベア７１１は、被処理物を貯留ホッパー７２に誘導する排出口７１２を備えている。パイプコンベア７２１は、被処理物を計量部７３に誘導する排出口７２２を設けていると共に、駆動源７２３を具備している。また、パイプコンベア７２１においては、排出口７２２の上流側に薬剤供給手段７５が適宜設けられ、被処理物に薬剤が適宜添加される。薬剤としては、前記のアルカリ剤が添加される。薬剤供給手段７５は、薬剤貯留部７５１とバルブ手段７５２を備え、制御手段７４による動作制御によって、所定の量の薬剤を被処理物に添加する。
【００６０】
計量部７３は、計量ホッパー７３０を具備する。計量ホッパー７３０は、計量センサー７３１とバルブ手段７３２を備え、これにフレキシブル継ぎ手７３３を介して、バルブ手段７３４が接続される。そして、バルブ手段７３４には、さらに継ぎ手７３５を介してバルブ手段７３６が接続される。バルブ手段７３２，７３４，７３６は、制御手段７４からの制御信号に基づき開閉動作する。尚、計量ホッパー７３０において、被処理物供給側には、適宜、バッファータンクが設けられる。
【００６１】
被処理物が供給される加熱処理炉（例えば乾燥炉２）は、空気導入を制限しており、発生する水蒸気及び熱分解ガスを吸引排出しているので、炉内部は負圧となっている。したがって、計量ホッパー７３０は、負圧の影響を受けて正確に計量することが困難となる。そこで、計量部７３は、計量ホッパー７３０の被処理物排出側にバルブ手段７３２を接続し、これにフレキシブル継ぎ手７３３を接続して、バルブ手段７３４，７３６及び継ぎ手７３５を組んだ構成とすることで、被処理物の正確な計量を行うことを可能する。
【００６２】
計量センサー７３１は、計量ホッパー７３０に導入された被処理物の質量を測定するセンサーである。計量センサー７３１としては、例えばロードセル等がある。計量センサー７３１にて測定された質量は、測定信号として制御手段７４に供給される。
【００６３】
制御手段７４は、記憶及び演算処理機能を有し、計量センサー７３１から供給された測定信号に基づく演算処理によってバルブ手段７３２，７３４，７３６、駆動源７２３及び薬剤供給手段７５の動作を制御する。動作制御例を以下に示した。
【００６４】
計量時においては、バルブ手段７３２，７３４，７３６は閉に制御される。この状態で、駆動源７２３の一定時間（例えば２０秒）の運転によって、被処理物（例えば２ｋｇ程度）がパイプコンベア７２１によって計量ホッパー７３０に供給される。その後、駆動源７２３を停止させ、被処理物の投入を中断する。ここで、計量センサー７３１は、投入された被処理物の充填量（例えば質量）を計量する。計量された値は、制御手段７４に供給され、積算且つメモリされる。その後、バルブ手段７３２，７３４は開に制御され、計量された被処理物は継ぎ手７３５内に移動する。次いで、バルブ手段７３２，７３４は閉に、バルブ手段７３６は開に制御され、継ぎ手７３５内の被処理物は乾燥炉等の加熱処理炉内に導入される。尚、制御手段７４において、ホッパー７３０内に導入された被処理物の充填量をレベルセンサーなどで計測することで、１日当たり処理する汚泥の容積（ｍ３／日）の算出が可能となる。
【００６５】
図８は、１時間当たりの被処理物の積算処理量を制御する例を示す。図は、単位時間当たりの処理量の設定値ＷＳを１８０ｋｇ／時とした場合の被処理物の投入量と処理量設定値との関係を示している。横軸は時間Ｔを示し、縦軸は単位時間当たりの処理量Ｗを示す。Ａは１回当たりの投入量（基準量）、２Ａは２回目、ｎＡはｎ回目の投入と夫々の積算量（点線）を示す。図示されたように、投入ｎＡ回目において積算処理量が設定値に満たない場合は被処理物の投入が継続されるが、次の回の投入時で設定値を超過する場合、１時間にならないｔ１で、被処理物の投入が打ち切られる。そして、１時間経過後のｔ２で、再び被処理物の投入が開始される。
【００６６】
図６記載の加熱処理施設において、計量供給手段２１は、乾燥炉２に設置されたホッパー設備の前段に設けられている。
【００６７】
計量供給手段３１は、連絡ダクト３０に設けられる。このとき、計量供給手段３１は、必要に応じて前記有害物質を除去するための薬剤を添加する。図６での説明から明らかなように、被処理物の計量時において連絡ダクト３０の口はバルブ手段によって遮断されるので、ダクト内においては加熱処理によって発生した水蒸気と熱分解ガスの混合を防ぐことができる。これにより、加熱処理施設における腐食現象や閉塞現象は回避され、安定した加熱処理が可能となる。尚、連絡ダクト３０には、被処理物を効率的に加工処理炉４に供給するために、誘導板３０３が適宜具備されている。
【００６８】
炭化物を加工する場合、炭化物は（ａ）ラインを介して処理物加工燃焼炉６に供給される。尚、加工しない場合、炭化物は（ｂ）ラインを介して回収され各種利用に供される。
【００６９】
処理物加工燃焼炉６は、加工処理炉４から供給された炭化物を加工処理するための手段である。ここでは、前記炭化物を燃焼処理することで、炭化物中の有機物成分をより一層除去する。また、有機物成分及び可燃成分を除去し、無機質成分に富んだ灰化物等を得る。さらに、賦活処理して無機成分に富んだ活性炭等の多孔質部材を得る。得られた多孔性部材は、吸着材の材料、脱色剤、吸湿材、保水剤、肥料、土壌改良材等の材料として利用できる。ここでの燃焼方式には、被処理物を直接的または間接的に加熱する加熱方式がある。
【００７０】
処理物加工燃焼炉６は、図示省略した回転炉から構成され、回転炉は、筒状の鋼材からなり、その筒状の鋼材の内部にはキャスタブル材による耐火・耐熱層（図示省略）が設けられている。その回転炉は、軸方向の両側が図示省略した回転ローラで支持され、中央部には、駆動源により回転される手段を備えている。回転炉は、進行方向に適度に傾斜して構成され、自然搬送が可能となるようにしている。また、回転炉の上流側、すなわち、被処理物投入側には、図示省略された箱状の投入ジャケットがシールを介して具備され、さらに炭化物の搬送手段（スクリュー、スパイラル）と、被処理物を着火燃焼する燃焼バーナー６０とが具備される。一方、回転炉の下流側、すなわち、被処理物排出側には、内部にキャスタブル材による耐火・耐熱層（図示省略）を装着した箱状の排出ジャケットが介して備えられている。排出ジャケットから排出された加工処理物（より一層有機物を除去した炭化物、賦活処理によって得た活性炭、灰化物）は、図示省略した灰回収箱にて回収される。尚、排出ジャケットからの排ガスは、ガス燃焼炉５に供され燃焼処理される。
【００７１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は以下の効果を奏する。
【００７２】
汚泥を乾燥した際に発生した水蒸気ガスを凝縮して気液分離し、液体である水分は、汚泥を処理した施設内の水処理施設に返流して処理することができ、汚泥の乾燥施設としては新たな施設は不要である。
【００７３】
また、気体は、ガス燃焼炉に導入して燃焼処理することで、気体が臭気成分を含む場合、その他有害物質成分を含むことがあっても確実に燃焼除去できる。
【００７４】
乾燥時に発生した水蒸気などのガスをエゼクタ手段によって、発生した水蒸気を迅速に除去しているので、炉内の飽和水蒸気より、被処理物の飽和水蒸気圧を高く維持でき、被処理物の水分の蒸発を促進して被処理物の乾燥を迅速に行える。
【００７５】
エゼクタ手段の駆動ガスを施設内に存在する熱ガスを用いることで、真空ポンプなどの特別に装置、駆動エネルギーなどを必要としないで、効果的に簡便で且つ安価な方法と装置及び施設の提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の汚泥処理システムを示した概略図。
【図２】本発明の概念図。
【図３】実施形態１に係る加熱処理施設を示した概略図。
【図４】エゼクタ手段の実施形態を示した概略構成図。
【図５】ガス区分手段の実施形態を示した概略構成図。
【図６】実施形態２に係る加熱処理施設を示した概略図。
【図７】計量供給手段の実施形態を示した概略図。
【図８】制御手段の制御実行例を示した説明図。
【図９】従来の汚泥処理システムを示した概略図。
【符号の説明】
１…エゼクタ手段、１０，１１，１２，１３…配管部
１４…気液分離手段
２…乾燥炉
３…ガス区分手段
４…加工処理炉
５…ガス燃焼炉
６…処理物加工燃焼炉
２１，３１…計量供給手段、７１…ホッパー、７２…貯留ホッパー、７３…計量部、７４…制御手段、７５…薬剤供給手段
７３０…計量ホッパー、７３１…計量センサー、７３２，７３４，７３６…バルブ手段、７３３…フレキシブル継ぎ手、７３５…継ぎ手
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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