(57)【要約】【課題】本発明は、汚泥から効率良く水分除去して乾燥させるとともに、乾燥させて廃棄する汚泥量を減少させることを目的とする。【解決手段】汚水から汚泥を沈殿分離して得る沈殿槽と、沈殿槽に沈殿した汚泥を当該沈殿槽から排出する排出部と、排出部から排出された汚泥を蓄積する汚泥蓄積槽と、汚泥蓄積槽の底面付近で対向し当該汚泥蓄積槽内部に設けられる第１の放熱部と、第１の放熱部より上部に解離し汚泥蓄積槽の側面中央付近に設けられる第２の放熱部とから構成する。【選択図】　　　　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚水から汚泥を沈殿分離して得る沈殿槽と、
上記沈殿槽に沈殿した汚泥を当該沈殿槽から排出する排出部と、
上記排出部から排出された汚泥を蓄積する汚泥蓄積槽と、
上記汚泥蓄積槽の底面付近で対向し、当該汚泥蓄積槽内部に設けられる第１の放熱部と、
上記第１の放熱部より上部に解離し、上記汚泥蓄積槽の側面中央付近に設けられる第２の放熱部と
からなることを特徴とする汚水処理システム。
【請求項２】
上記放熱部は、内部に熱水が流れるパイプであり、当該熱水にはイオン化物質が含有されている
ことを特徴とする請求項１に記載の汚水処理システム。
【請求項３】
上記汚泥受蓄積槽の開口面の一端側に設けられ、当該汚泥蓄積槽内部に送風する送風機と、
上記汚泥受蓄積槽の開口面の他端側に設けられ、当該汚泥蓄積槽内部から外部に排気する排気部と
を備えることを特徴とする請求項１乃至２のいずれか記載の汚水処理システム。
【請求項４】
汚泥を蓄積する汚泥蓄積槽と、
上記汚泥蓄積槽の底面付近で対向し、当該汚泥蓄積槽内部に設けられた第１の放熱部と、
上記第１の放熱部より上部に解離し、上記汚泥蓄積槽の側面中央付近に設けられた第２の放熱部と
からなることを特徴とする汚泥乾燥装置。
【請求項５】
上記第１の放熱部及び第２の放熱部は、内部を熱水が流れるパイプであり、当該熱水にはイオン化物質が含有されている
ことを特徴とする請求項４に記載の汚泥乾燥装置。
【請求項６】
上記汚泥受蓄積槽の開口面の一端側に設けられ、当該汚泥蓄積槽内部に送風する送風機と、
上記汚泥受蓄積槽の開口面の他端側に設けられ、当該汚泥蓄積槽内部から外部に排気する排気部と
を備えることを特徴とする請求項４乃至５のいずれか記載の汚泥乾燥装置。
【請求項７】
上記放熱部は、複数の湾曲点を有する、断面が円形状又は楕円形状のパイプである
ことを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載の汚泥乾燥装置。
【請求項８】
沈殿槽に貯えた汚水から汚泥を沈殿分離する沈殿分離工程と、
上記沈殿槽に沈殿した汚泥を当該沈殿槽から排出する排出工程と、
上記排出した汚泥を汚泥蓄積槽に蓄積する蓄積工程と、
上記汚泥蓄積槽の内部底面付近に設けられた第１の放熱部より上部に解離し、上記汚泥蓄積槽の側面中央付近に設けられる第２の放熱部付近で、上記蓄積工程を終了する蓄積終了工程と、
上記第１の放熱部及び第２の放熱部によって、上記汚泥蓄積槽に蓄積された汚泥を乾燥させる乾燥工程と
からなることを特徴とする汚泥乾燥方法。
【請求項９】
上記沈殿槽内の汚泥が乾燥したか否かを判断する乾燥判断工程と、
上記乾燥判断工程によって汚泥が乾燥したと判断した場合に、上記汚泥蓄積槽に汚泥を蓄積する上記蓄積工程を開始させる蓄積開始工程と
が備えられたことを特徴とする請求項８に記載の汚泥乾燥方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乾燥装置に関し、特に上水道、下水処理場及び工場排水処理施設などから排出される汚泥に含まれる水分を除去する乾燥装置に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、めっき工場等の汚水処理施設では、工場から排出される汚水にクロム等の金属物質が含まれているため、汚水から金属物質を除去した後、当該金属物質を除去した汚水を浄水処理するとともに、当該除去して得た金属物質（以下、汚泥と呼ぶ。）を別個に廃棄処分している。
【０００３】
このように得た汚泥は、廃棄処分場に搬送したり、汚泥が環境に悪影響を及ぼさないようするためドラム管に入れて廃棄処分する必要がある。このため、汚泥の水分を除去して、汚泥量を減らしている。そして、汚泥の水分を除去する方法として、汚泥を供給した円管状容器の内壁を加熱し、当該汚泥を円管容器内部で攪拌しながら乾燥させる方法がある（例えば、特許文献１参照）。また、汚泥を濾過パイプで水切りし、水切りした汚泥を加熱したスクリューコンベアで搬送することで乾燥させる方法がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−９４８００号公報
【特許文献２】
特開平６−７９２９９号公報
【０００５】
また、一般的に汚水処理施設では、フィルタプレス方式（例えば、非特許文献１参照）を採用しており、汚水をフィルタで濃した後、フィルタに残った金属物質（汚泥）を当該フィルタに対して押圧することによって、汚泥から水分を取り除いている。
【０００６】
【非特許文献１】
ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｋｕｒｉｆｉｌ．ｃｏ．ｊｐ／ｒｆ．ｈｔｍ　（２００２．９．２５）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、このような汚泥の量は増加の一途をたどっているが、その反面、汚泥の投棄による廃棄処分場は生きずまり状態となっている。このため、廃棄処分場に廃棄するドラム管には、汚泥を可能な限り乾燥させてから詰込む必要がある。
【０００８】
ところが、汚泥を乾燥させる方法として上述した特許文献１、特許文献２では、汚泥をスパイラルフィン等の機械方式で攪拌しながら乾燥させているため、汚泥が完全に乾燥してしまうと機械部分の負荷が高くなってしまい、例えば、特許文献１のように汚泥の含水率が４０［％］となる程度までしか水分を除去することができなかった。
【０００９】
また、上述した非特許文献１によるフィルタプレス方式では、汚泥を短時間で水分除去できるものの、汚泥を押圧して当該汚泥の水分を除去するため、汚泥の含水量が７０［％］となる程度までしか水分を除去できなかった。
【００１０】
そこで、本発明は、汚泥から効率良く水分除去して乾燥させるとともに、乾燥させて廃棄する汚泥量を減少させることを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記課題を解決するため、汚水から汚泥を沈殿分離して得る沈殿槽と、沈殿槽に沈殿した汚泥を当該沈殿槽から排出する排出部と、排出部から排出された汚泥を蓄積する汚泥蓄積槽と、汚泥蓄積槽の底面付近で対向し、当該汚泥蓄積槽内部に設けられる第１の放熱部と、第１の放熱部より上部に解離し、汚泥蓄積槽の側面中央付近に設けられる第２の放熱部とからなることを特徴とするものである。
【００１２】
また、放熱部は、内部に熱水が流れるパイプであり、当該熱水にはイオン化物質が含有されるようにしても良い。
【００１３】
また、汚泥受蓄積槽の開口面の一端側に設けられ、当該汚泥蓄積槽内部に送風する送風機と、汚泥受蓄積槽の開口面の他端側に設けられ、当該汚泥蓄積槽内部から外部に排気する排気部とを備えるようにしても良い。
【００１４】
また、この発明は、上記課題を解決するために、汚泥を蓄積する汚泥蓄積槽と、汚泥蓄積槽の底面付近で対向し当該汚泥蓄積槽内部に設けられた第１の放熱部と、第１の放熱部より上部に解離し、汚泥蓄積槽の側面中央付近に設けられた第２の放熱部とからなることを特徴とするものである。
【００１５】
また、第１の放熱部及び第２の放熱部は、内部を熱水が流れるパイプであり、当該熱水にはイオン化物質が含有されるようにしても良い。
【００１６】
また、汚泥受蓄積槽の開口面の一端側に設けられ、当該汚泥蓄積槽内部に送風する送風機と、汚泥受蓄積槽の開口面の他端側に設けられ、当該汚泥蓄積槽内部から外部に排気する排気部とを備えるようにしても良い。
【００１７】
また、放熱部は、複数の湾曲点を有する、断面が円形状又は楕円形状のパイプであるようにしても良い。
【００１８】
また、この発明は、上記課題を解決するために、沈殿槽に貯えた汚水から汚泥を沈殿分離する沈殿分離工程と、沈殿槽に沈殿した汚泥を当該沈殿槽から排出する排出工程と、排出した汚泥を汚泥蓄積槽に蓄積する蓄積工程と、汚泥蓄積槽の内部底面付近に設けられた第１の放熱部より上部に解離し、汚泥蓄積槽の側面中央付近に設けられる第２の放熱部付近で蓄積工程を終了する蓄積終了工程と、第１の放熱部及び第２の放熱部によって、汚泥蓄積槽に蓄積された汚泥を乾燥させる乾燥工程とからなることを特徴とするものである。
【００１９】
また、沈殿槽内の汚泥が乾燥したか否かを判断する乾燥判断工程と、乾燥判断工程によって汚泥が乾燥したと判断した場合に汚泥蓄積槽に汚泥を蓄積する蓄積工程を開始させる蓄積開始工程とを備えるようにしても良い。
【００２０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、汚泥乾燥システムの全体構成図を示し、汚泥乾燥システム１は、めっき工場から排出された汚水に含有される金属成分を中和沈殿させる中和沈殿槽部２と、中和沈殿槽部２が貯える汚水中に沈殿した金属を当該汚水から取出するろ過部３と、ろ過部３で取出した金属（汚泥）を乾燥する汚泥乾燥装置４とから構成されている。
【００２１】
中和沈殿槽部２は、めっき工場からの汚水が、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）のような酸性金属や、アルミニウム（Ａｌ）のような両性金属を含んでいるため、強アルカリである水酸化ナトリウム（Ｎａ（ＯＨ）２）を用いて当該汚水中の酸性金属成分を中和沈殿させるアルカリ性中和沈殿槽５と、強酸である硫酸（Ｈ２ＳＯ４）を用いてアルカリ性中和沈殿槽５で中和沈殿されず汚水中に残った両性金属成分を中和沈殿させる酸性中和沈殿槽６とから成る。
【００２２】
アルカリ性中和沈殿槽５は、上述の水酸化ナトリウムが充填された直方体状のステンレス容器５Ａに、工場からの汚水を当該ステンレス容器５Ａに供給する配管５Ｂと、ステンレス容器５Ａ内の汚水をろ過部３の第１のシックナ７（後述）に供給する配管５Ｃとが配設されて構成されており、当該配管５Ｃの第１のシックナ７側には第１のポンプ８が接続されている。
【００２３】
また、酸性中和沈殿槽部６は、上述の硫酸が充填された直方体状のステンレス容器６Ａに、第１のシックナ７からの汚水を当該ステンレス容器６Ａに供給する配管６Ｂと、ステンレス容器６Ａ内の汚水をろ過部３の第２のシックナ９（後述）に供給する配管６Ｃとが配設されて構成されており、当該配管６Ｃの第２のシックナ９側には第２のポンプ１０が接続されている。
【００２４】
ろ過部３は、アルカリ性中和沈殿槽５から供給される汚水をろ過して酸性金属を得る第１のシックナ７と、酸性中和沈殿槽６から供給される汚水をろ過して両性金属を得る第２のシックナ９と、第１のシックナ７から供給される酸性金属と第２のシックナ９から供給される両性金属とを蓄積し、アルカリ性金属及び両性金属と水分とを沈殿分離する沈殿槽１１とからなる。
【００２５】
第１のシックナ７は、上面部分が三角錐形状に形成された円柱形状のステンレス容器７Ａからなり、当該三角錐形状部分の頂点部７ＡＡには第１のポンプ８と接続される配管７Ｂが接続されるとともに、三角錐形状部分の側面部７ＡＢにはステンレス容器７Ａ内に堆積した酸性金属を沈殿槽１１に供給する配管７Ｃが取付けられ、また、ステンレス容器７Ａの底面部７ＡＣには当該ステンレス容器７Ａ内部でろ過した汚水を酸性中和沈殿槽部６に供給する配管７Ｄが接続されて構成されている。
【００２６】
この配管７Ｄには、当該配管７Ｄに水を供給する第３のポンプ１２と、酸性中和沈殿槽部６に配設された配管６Ｂとが、第３のポンプ１２と配管６Ｂとの接続を切替える配管切替部１３を介して接続されている。
【００２７】
この第１のシックナ７は、図２に示すように、ステンレス容器７Ａ内部に、漏斗形状のステンレス部材７Ｅ（以下、漏斗部という）が、当該漏斗部７Ｅの開口部外周が容器内部側面に沿って取り付けられているとともに、漏斗部７Ｅの筒口部には配管７Ｄが接続されている。漏斗部７Ｅには、筒口部から開口部にかけて小さい砂から大きい砂を敷詰められたろ過層（以下、ろ過層部という。）７Ｆが構成されており、ろ過層部７Ｆによって汚水を濾過するようになされている。
【００２８】
なお、第２のシックナ９は、汚水の供給元が酸性中和沈殿槽部６である点と、汚水の供給先が図示しない汚水処理場である点を除いて、第１のシックナ７と同様の構成からなっている。第２のシックナ９においては、第１のシックナ７の第３のポンプ１２に変えて、第４のポンプ１５が接続されている。
【００２９】
一方、沈殿槽１１は、円柱状のステンレス容器１１Ａからなり、ステンレス容器１１の上面部１１ＡＡに、第１のシックナ７の配管７Ｃと、第２のシックナ９の配管９Ｃと、ステンレス容器１１Ａ内部の水を図示しない貯水タンクに供給する配管１１Ｂとが接続されるとともに、ステンレス容器１１内部に堆積した酸性金属及び両性金属（以下、汚泥と呼ぶ。）を汚泥乾燥装置４に供給する配管１１Ｃが接続されており、当該配管１１Ｃに第１のバルブ１１Ｅが接続されて構成されている。また、配管１１Ｂには、ステンレス容器１１Ａ内部の水を引き上げるための、第５のポンプ２５が接続されている。
【００３０】
このステンレス容器１１Ａ内部には、第１及び第２のシックナ７、９と同様に、漏斗形状のステンレス部材（漏斗部）１１Ｄが設けられており、当該漏斗部１１Ｄの筒口部に上述の配管１１Ｃが接続されている。
【００３１】
汚泥乾燥装置４は、上面（Ｚ方向）が開口したステンレス製の汚泥蓄積槽１６と、当該汚泥蓄積槽１６の側面（ｙ方向）に取付けられた熱交換式のパイプ（以下、熱管という。）２１と、沈殿槽１１の汚泥を汚泥蓄積槽１６に供給するために設置された配管１６Ａと、当該配管１６Ａに接続された第２のバルブ１６Ｂとから構成されている。
【００３２】
さらに、汚泥蓄積槽１６には、当該汚泥蓄積槽１６を支える支柱１７と、当該支柱に設けられ汚泥蓄積槽１６を振動させる振動部１８と、汚泥蓄積槽１６の上面一端部（本実施の形態ではｙ方向側の端部）に設けられ当該汚泥蓄積槽１６内部に送風する送風機１９と、汚泥蓄積槽１６の上面他端部（本実施の形態ではｙ方向と逆側の端部）に設けられ汚泥蓄積槽１６内部に充満する空気を洗浄して外部に排気する排ガス処理機２０とが取付けられている。
【００３３】
この熱管２１は、給湯器２２に取付けられており、当該給湯器２２から熱水が供給されるようになされている。
また、第１のバルブ１１Ｅと第２のバルブ１６Ｂとの間には、沈殿槽１１に沈殿した汚泥を汚泥乾燥装置４の汚泥蓄積槽１６に供給するための、第６のポンプ２８が接続されている。
【００３４】
ここで汚泥乾燥装置４は、図３乃至図５に示すように構成されており、図３は汚泥乾燥装置４の斜視図であり、図４は汚泥乾燥装置４のａ−ａ方向からの断面図であり、図５は汚泥乾燥装置４のｂ−ｂ方向からの断面図である。
【００３５】
汚泥乾燥装置４の汚泥蓄積槽１６は、内部表面がテトラフルオロエチレン加工がされており、実施対応の具体例として、幅方向（Ｘ方向）の長さが１００［ｃｍ］、長手方向（ｙ方向）の長さが１５０［ｃｍ］、高さ方向（ｚ方向）の長さが７０［ｃｍ］で設定されている。汚泥蓄積槽１６の幅方向の側面部には、第１の熱管２１Ａ及び第２の熱管２１Ｂが、それぞれ当該汚泥蓄積槽１６の底面（ｚ方向と逆方向の面）と並行に接続されている。第１の熱管２１Ａは、汚泥蓄積槽１６の底面に沿って取付けられ、第２の熱管２１Ｂは、第１の熱管２１Ａより２６［ｃｍ］上方に設置されている。
【００３６】
汚泥蓄積槽１６の内部側面には、第２の熱管２１Ｂにおける外部周面の最上面より約２［ｃｍ］上方に、電気抵抗の変化を利用する深さセンサ３０が取付けられており、汚泥蓄積槽１６に供給された汚泥が蓄積され、当該汚泥を検出すると、当該検出結果を汚泥検出信号Ｓ１として第６のポンプ２８に通知するようになされている。
【００３７】
なお、第６のポンプ２８は、深さセンサ３０からの通知によって汚泥蓄積槽１６への汚泥の供給量を制御することができ、当該制御によって汚泥を汚泥蓄積槽１６の深さ４０［ｃｍ］となるまで蓄積し、当該汚泥が第１の熱管２１Ａと第２の熱管２１Ｂとで挟込まれる状態とし得るようになされている。
【００３８】
そして、汚泥蓄積槽１６に蓄積される汚泥量が制御される結果、当該蓄積された汚泥表面と汚泥蓄積槽１６の上面部分との間に空間が設けられることとなる。この空間によって、送風機１９から送風された空気が汚泥蓄積槽１６内部で充分に循環し、当該汚泥蓄積槽１６内に蓄積された汚泥表面に充分に行き渡るようになされている。
【００３９】
この第１の熱管２１Ａ及び第２の熱管２１Ｂは、ステンレスからなる円管が、図６に示すように、略Ｍ字形状に折曲げられてなり、当該円管の外径が６［ｃｍ］に設定されている。また、第１の熱管２１Ａ及び第２の熱管２１Ｂは、外部表面がテトラフルオロエチレン加工されている。
【００４０】
なお、本実施の形態では、汚泥蓄積槽１６や、熱管２１の寸法を具体的に設定しているが、これは単なる一例であって、特にこれら寸法に限るものではない。
【００４１】
第１の熱管２１Ａ及び第２の熱管２１Ｂは、給湯器２２からおおよそ１００［℃］〜１０６［℃］の熱水が供給され、当該熱水の熱によって汚泥蓄積槽１６に蓄積された汚泥を加熱して沸騰し得るようになされている。この際、給湯器２２によって加熱される水には、塩化ナトリウムが混入されており、沸点上昇し得るようになされている。
【００４２】
さらに、汚泥蓄積槽１６を支える支柱１７の底部には、当該汚泥蓄積槽１６を振動させる振動部１９が設けられている。振動部１９は、０．１［Ｈｚ］程度の振動を生じさせ、汚泥蓄積槽１６内で汚泥が乾燥した際に、汚泥が固まりとして乾燥してしまうことを防止するようになされている。
【００４３】
また、送風機１９は、内部に送風ファン（図示せず）が設けられており、深さセンサ３０からの汚泥検出信号に基づいて、当該送風ファン（図示せず）をｙ方向に沿ってスイング動作させるようになされている。
【００４４】
また、排ガス処理器２０は、内部に排気ファン（図示せず）と、当該排気ファンからの空気を洗浄する洗浄器（図示せず）とが設けられており、深さセンサ３０からの汚泥検出信号に基づいて排気ファンを動作させ、汚泥蓄積槽１６内部の空気を洗浄して外部に排気するようになされている。
【００４５】
次に、汚泥を乾燥させるまでの手順について図１及び図７を用いて説明する。汚泥乾燥システムにおいて、めっき工場から供給された汚水がアルカリ性中和沈殿槽５に供給される（ステップＳＰ１）と、当該アルカリ性中和沈殿槽５の水酸化ナトリウムは、酸性金属を含む汚水を中和して、当該酸性金属を酸性金属の水酸化物（以下、酸性水酸化物という。）として沈殿させる（ステップＳＰ２）。なお、アルカリ性中和沈殿槽５は、水酸化ナトリウムが適宜補充され、所定のＰＨ値を確保している。
【００４６】
アルカリ性中和沈殿槽５の第１のポンプ８は、汚水がアルカリ性中和沈殿槽５に供給された時点から、水酸化ナトリウムと酸性金属との反応速度に基づいて算出される酸性金属が中和沈殿するまでの時間を経過した後、アルカリ性中和沈殿槽５から中和した汚水と酸性水酸化物と２５［ｍ３／ｈ］の速度で第１のシックナ７に供給する（ステップＳＰ３）。この第１のポンプ８は、第１のシックナ７への汚水及び酸性水酸化物の供給を終了すると、この旨を供給終了信号Ｓ２として配管切替部１３に通知する。
【００４７】
そして、第１のシックナ７は、供給された汚水と酸性水酸化物をろ過層部７Ｆで濾過し（ステップＳＰ４）、汚水を配管７Ｄ、６Ｂを介して酸性中和沈殿槽６に供給する（ステップＳＰ５）とともに、酸性水酸化物をろ過層部７Ｆに堆積させる。
【００４８】
一方、第１のシックナ用の配管切替部１３は、第１のポンプ８から供給終了信号Ｓ２を受取ると、第１のポンプ８から第１のシックナ７に供給された汚水の量と、ろ過層部７Ｆにおける単位時間あたりの汚水のろ過能力とに基づいて、第１のシックナ７における汚水のろ過終了時間を算出し、当該算出したろ過終了時間経過後、配管７Ｄの接続先を配管６Ｂから第３のポンプ１２に切替え（ステップＳＰ６）、この旨を配管切替信号Ｓ３として第３のポンプ１２に通知する。
【００４９】
第３のポンプ１２は、配管切替部１３からの配管切替信号Ｓ３に基づいて配管７Ｄの接続先が配管６Ｂから自己に切替えられたことを検出すると、当該配管７Ｄを介して、外部から給水した水（以下、洗浄水という。）を第１のシックナ７内部に勢いよく供給し、当該供給した洗浄水によって濾過層部７Ｅに堆積された酸性水酸化物を、配管７Ｃを介して沈殿槽１１に洗い流す（ステップＳＰ７）。
【００５０】
第３のポンプ１２は、第１のシックナ７に対して所定量の給水を行い、当該給水を終了した後、この旨を給水終了信号Ｓ４として配管切替部１３に通知する。配管切替部１３は、通知された給水終了信号Ｓ４に基づいて配管６Ｂの接続先を配管７Ｄに切替える。
【００５１】
また、酸性中和沈殿槽６においては、汚水が供給されると、当該酸性中和沈殿槽６の硫酸は、両性金属が含まれる汚水を中和し、当該両性金属を両性金属の硫化物（以下、両性硫化物という。）として沈殿させる（ステップＳＰ８）。なお、酸性中和沈殿槽６は、適宜硫酸が補充され、所定のＰＨ値を確保している。
【００５２】
酸性中和沈殿槽６の第２のポンプ１０は、汚水が酸性中和沈殿槽６に供給された時点から、硫酸と両性金属との反応速度に基づいて算出される両性金属が中和沈殿するまでの時間を経過した後、酸性中和沈殿槽６から中和した汚水と両性硫化物とを２５［ｍ３／ｈ］の速度で第２のシックナ９に供給する（ステップＳＰ９）。この第２のポンプ１０は、第２のシックナ９への汚水及び両性硫化物の供給を終了すると、この旨を供給終了信号Ｓ５として配管切替部１４に通知する。
【００５３】
そして、第２のシックナ９は、供給された汚水と両性硫化物とをろ過層部９Ｆで濾過し（ステップＳＰ１０）、汚水を配管９Ｄを介して図示しない貯水タンクに供給するとともに、両性硫化物をろ過層部（第１のシックナ７のろ過層部７Ｆに対応する。図２）に堆積させる。
【００５４】
一方、第２のシックナ用の配管切替部１４は、第２のポンプ１０から供給終了信号Ｓ５を受取ると、第１のシックナ用の配管切替部１３と同様の方法で、第２のシックナ９における汚水のろ過終了時間を算出し、当該算出したろ過終了時間経過後、配管９Ｄの接続先を第４のポンプ１５に切替え（ステップＳＰ１１）、この旨を配管切替信号Ｓ６として第４のポンプ１５に通知する。
【００５５】
第４のポンプ１５は、第２のポンプ１０からの配管切替信号Ｓ５に基づいて配管９Ｄの接続先が自己に切替えられたことを検出すると、外部から給水した水を当該配管９Ｄを介して第２のシックナ９内部に勢いよく供給し、当該供給した水（以下、洗浄水という。）によって濾過層部９Ｅに堆積された両性硫化物を、配管９Ｃを介して沈殿槽１１に洗い流す（ステップＳＰ１２）。
【００５６】
この第４のポンプ１５は、第２のシックナ９への洗浄水の供給を終了すると、この旨を給水終了信号Ｓ７として配管切替部１４及び第５のポンプ２５に通知する。配管切替部１４は、通知された給水終了信号Ｓ７に基づいて配管１４Ｂを配管９Ｄに接続する。
【００５７】
次に、沈殿槽１１は、第１のシックナ７及び第２のシックナ９からの洗浄水と酸性水酸化物及び両性硫化物とを蓄積し、第２のシックナ９からの供給後、約６［ｈ］程度かけて混じりあった洗浄水と酸性水酸化物及び両性硫化物からなる汚泥とを沈殿分離する（ステップＳＰ１３）。
【００５８】
そして、第５のポンプ２５は、給水終了信号Ｓ７を受取った後から約６［ｈ］経過後、上澄みとなった洗浄水を配管１１Ｂを介して図示しない貯水タンクに排出し（ステップＳＰ１４）、当該洗浄水の吸引が困難になったことを検出すると、吸引を中止し、この旨を吸引中止信号Ｓ８として第１のバルブ１１Ｅ及び第２のバルブ１６Ｂに通知する。このとき、沈殿槽１１には、酸性水酸化物及び両性硫化物が汚泥として堆積している。
【００５９】
第１のバルブ１１Ｅ及び第２のバルブ１６Ｂは、吸引中止信号Ｓ８を受取ると、それぞれ沈殿槽１１の配管１１Ｃと第６のポンプ２８との通路、及び汚泥蓄積槽１６の配管１６Ａと第６のポンプ２８との通路を開放した後、この旨を通路開放信号Ｓ９として第６のポンプ２８に通知する。因みに、第１のバルブ１１Ｅ及び第２のバルブ１６Ｂは、通常の状態では、かかる通路が閉じられており沈殿槽１１から汚泥が漏れ出さない状態となっている。
【００６０】
第６のポンプ２８は、通路開放信号Ｓ９を受取ると、沈殿槽１１から汚泥を吸引し、当該吸引した汚泥を汚泥蓄積槽１６に供給する（ステップＳＰ１５）。汚泥蓄積槽１６に設けられた深さセンサ３０は、当該汚泥蓄積槽１６に蓄積された汚泥を検出すると、汚泥検出信号Ｓ１を第６のポンプ２８、振動部１８、送風機１９、排ガス処理機２０、及び給湯器２２に通知する。
【００６１】
給湯器２２は、通知された汚泥検出信号Ｓ１に基づいて熱管２１の加熱を開始し（ステップＳＰ１６）、当該熱管２１を流れる水を加熱する。熱管２１中の水は、給湯器２２によって加熱されると、含有された塩化ナトリウムによって沸点上昇を生じ、１００［℃］〜１０６［℃］の熱水となる。これによって熱管２１は、汚泥蓄積槽１６に堆積した汚泥を加熱し、当該汚泥の乾燥を開始する。
【００６２】
送風機１９は、通知された汚泥検出信号に基づいて送風ファンを駆動し（ステップＳＰ１７）、汚泥蓄積槽１６内の汚泥表面をｙ方向に沿ってスイングして送風する。
また、排ガス処理機２０は、通知された汚泥検出信号に基づいて排気ファンを駆動し（ステップＳＰ１８）て、汚泥蓄積槽１６内部の空気を吸引し、当該吸引した空気を洗浄して外部に排気する。すなわち排ガス処理装置２０は、汚泥蓄積槽１６内に充満する臭気を除去して排気を行っている。
【００６３】
また、送風機１９による送風と排ガス処理機２０による排気によって、汚泥表面から発生する水分を効率よく汚泥蓄積槽１６外部に排出するとともに、送風機１９が汚泥表面をスイングして送風することにより、汚泥表面から発生する水分を効率良く吐き出すことができる。これによって、汚泥蓄積槽１６内部の湿度を下げて効率よく汚泥を乾燥することができる。
【００６４】
一方、振動部１８は、通知された汚泥検出信号に基づいて振動を開始し、支柱１７を介して汚泥蓄積槽１６を振動させ、当該汚泥蓄積槽１６内の汚泥を振動させる（ステップＳＰ１９）。この振動部１８は、汚泥蓄積槽１６を振動させ、当該汚泥蓄積槽１６内の汚泥の表面固化を防止し、表面固化したとしても振動によって粉砕するようになっている。
かくして、熱管２１、送風機１９、排ガス処理機２０、振動部１８は、汚泥蓄積槽１６内の汚泥を乾燥する（ステップＳＰ２０）。
【００６５】
ここで、汚泥蓄積槽１６内における汚泥の乾燥状況を図８を用いて説明する。まず、汚泥蓄積槽１６に取付けられた第１及び第２の熱管２１が汚泥の乾燥を開始する状況では、図８（ａ）に示すように、第１の熱管２１Ａは、汚泥を下面方向から上面方向に向けて（ｚ方向に向けて）加熱するとともに、第２の熱管２１Ｂは、当該汚泥を上面方向から下面方向に向けて（ｚ方向と逆方向に向けて）加熱することにより、第１及び第２の熱管２１は、汚泥を両面から加熱することとなる。
【００６６】
この際、第２の熱管２１Ｂは、汚泥を上面方向から下面方向に加熱することにより、第２の熱管２１Ｂによって汚泥に与えられた熱が当該汚泥の外気接触面から外部へ漏れ出すことを抑制でき、汚泥を効率良く乾燥させることができる。すなわち、第２の熱管２１Ｂは、当該第２の熱管２１Ｂから発生する熱によって、汚泥に与えられた熱に対し、言わば熱遮断層のような役割を果たしている。
【００６７】
次に、第１及び第２の熱管２１によって汚泥が加熱されていくと、図８（ｂ）に示すように、当該汚泥表面から水分が蒸発し初める。この蒸発した水分は、送風機１９による送風と、排ガス処理機２０による排気によって、汚泥蓄積槽１６から外部に排出される。このため、汚泥蓄積槽１６内部での乾燥が促され、効率良く汚泥を乾燥することができる。
【００６８】
さらに、汚泥が加熱されていくと、図８（ｃ）、（ｄ）に示すように、汚泥の水分蒸発に伴なって当該汚泥量が減少していく。この際、第２の熱管２１Ｂは、図８（ａ）において上述したのと同様に、汚泥に加える熱が外部に逃げてしまうのを防止しており、効率良く汚泥を乾燥することができる。
【００６９】
また、図８（ｄ）に示すように、汚泥の水分が７％になるまで加熱することを目的としているため、汚泥の量はおおよそ１０分の１程度にまでなってしまう。そこで、第１の熱管２１Ａを、汚泥蓄積槽１６の底面に接触する位置に配置することにより、汚泥を最後まで直接加熱することができ、効率よく汚泥を乾燥させることができる。
【００７０】
また、汚泥の乾燥を妨げる要因としては、汚泥表面が乾燥し、当該汚泥内部の水分が外部に逃れられないという点があるため、以下のように解決している。
【００７１】
まず、第１の熱管２１Ａは、内部熱水がおおよそ１００［℃］〜１０６［℃］であり、汚泥を構成する酸性水酸化物、両性硫化物が水に溶けるものでないため、汚泥水分の沸点上昇は生じず、汚泥の沸点は通常の１００［℃］となる。このとき第１の熱管２１Ａには、１００［℃］〜１０６［℃］の熱水が供給されているため、沸騰が容易となり、図９に示すように、汚泥内部から気泡が発生することとなる。この気泡が、汚泥表面に達すると、乾燥した汚泥表面層を壊し、汚泥内部の水分蒸発の阻害を防止する。
因みに、振動部１８も、上述のように汚泥表面が乾燥して当該汚泥内部の水分蒸発が阻害されることを防止している。
【００７２】
かくして、汚泥乾燥システム１は、実際上、汚泥の含水率が７［％］程度となるまで効率良く汚泥水分を除去することができる。
【００７３】
さらに、上述のように汚泥の含水率が７［％］程度となるまで水分が除去されると、それに伴なって汚泥蓄積槽１６内の汚泥量が１０分の１以下となるため、乾燥した汚泥が深さセンサ３０の位置に至るまでは、乾燥した汚泥を一旦汚泥蓄積槽１６から取出さなくても良い。これにより、乾燥した汚泥を汚泥蓄積槽１６に蓄積させたまま、沈殿槽１１から当該汚泥蓄積槽１６に連続的に汚泥を供給して、汚泥を乾燥することができる。
以下、汚泥の含水率が７［％］程度に水分が除去された後の連続汚泥乾燥処理について、図１０を用いて説明する。
【００７４】
まず、第６のポンプ２８は、深さセンサ３０からの汚泥検出信号Ｓ１に基づいて汚泥の供給を終了した（ステップＳＰ３０）後、汚泥蓄積槽１６内の汚泥の含水率が７［％］程度となるまでに要する時間（以下、第１の経過時間Ｔ１と呼ぶ）を検出するためにカウントする（ステップＳＰ３１）。
第６のポンプ２８は、このカウント結果に基づいて第１の経過時間Ｔ１が経過したことを検出する（ステップＳＰ３２）と、沈殿槽１１から汚泥を吸引して、再度汚泥を汚泥蓄積槽１６に供給する（ステップＳＰ３３）。
【００７５】
なお、第６のポンプ２８には、図１１に示すような、深さセンサ３０からの汚泥検出信号Ｓ１の通知回数ｎに応じた所定の経過時間Ｔが予め設定されている。例えば、第６のポンプ２８は、深さセンサ３０から１回目（ｎ＝１）の汚泥検出信号Ｓ１が通知されると、１回目の汚泥検出信号Ｓ１に応じた経過時間Ｔ１を目標にカウントすることとなる。
また、所定経過時間Ｔは、汚泥検出信号Ｓ１の通知を重ねる毎に、汚泥蓄積槽１６に蓄積される汚泥量は増加していくので、それに伴なって段階的に短く設定されている（Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３…）。
【００７６】
次いで、汚泥蓄積槽１６に取付けられた深さセンサ３０は、汚泥蓄積槽１６に蓄積された汚泥を検出すると、第６のポンプ２８に再度汚泥検出信号Ｓ１を通知する（ステップＳＰ３４）。第６のポンプ２８は、深さセンサ３０から通知された汚泥検出信号Ｓ１に基づいて汚泥の供給を終了する。
【００７７】
この際、汚泥蓄積槽１６に取付けられた第１及び第２の熱管２１、送風機１９、及び排ガス処理装置２０は、上述の汚泥乾燥時に引続いて動作しており、汚泥蓄積槽１６に蓄積された汚泥を乾燥させて、汚泥の含水率が７［％］程度となるまで水分を除去している。
【００７８】
続いて、第６のポンプ２８は、深さセンサ３０からの汚泥検出信号Ｓ１に基づいて汚泥の供給を終了した後、汚泥検出信号Ｓ１の通知回数を確認し（ステップＳＰ３５）、通知回数が所定回数以下であることを確認した場合、汚泥蓄積槽１６に供給した汚泥の含水率が７［％］程度となるのに要する時間（以下、第２の経過時間Ｔ２と呼ぶ）を検出するためにカウントをする（ステップＳＰ３１）。
【００７９】
第６のポンプ２８は、このカウント結果に基づいて第２の経過時間Ｔ２が経過したことを検出する（ステップＳＰ３２）と、沈殿槽１１から汚泥を吸引して、再度汚泥を汚泥蓄積槽１６に供給し（ステップＳＰ３３）、汚泥蓄積槽１６に所定量汚泥が沈殿されると、当該沈殿した汚泥を同様に乾燥する。
【００８０】
そして、第６のポンプ２８は、深さセンサ３０からの通知回数が所定の設定回数（例えば１０回）に達することを確認するまで、同様の動作（ステップＳＰ３１乃至ステップＳＰ３３にかかる動作）を繰返し、沈殿槽１１に沈殿した汚泥を汚泥蓄積槽１６において連続して乾燥させる。
【００８１】
そして、汚泥蓄積槽１６内では、汚泥が連続して供給・乾燥させられるため、汚泥が積層された状態となっている。
また、汚泥蓄積槽１６内の汚泥が乾燥した後、さらに当該汚泥蓄積槽１６に汚泥が供給されると、一旦乾燥された汚泥が新たに供給された汚泥の水分を含んで柔らかくなってしまうが、積層された汚泥は、下層に行くほど硬くなっているため、この水分が既に乾燥された汚泥の最下層まで浸透することも抑制され、新たに供給された汚泥を中心として乾燥することができる。
【００８２】
一方、第６のポンプ２８は、深さセンサ３０からの通知回数が所定の設定回数に達したことを確認すると、給湯器２２、送風機１９、排ガス処理機２０及び振動部１８に、動作終了通知信号Ｓ１０を通知する。給湯器２２、送風機１９、排ガス処理機２０及び振動部１８は、通知された動作終了通知信号Ｓ１０に基づいて動作を終了し、汚泥の乾燥を終了する（ステップＳＰ３６）。
【００８３】
さらに、上述のように連続して汚泥蓄積槽１６において汚泥を乾燥させると、第１の熱管２１Ａが汚泥に埋まってしまうが、第１の熱管２１Ａからの熱が下層の汚泥を介して全体として放熱されるため、当該下層汚泥上に新たに蓄積された上層の汚泥を効率良く乾燥することができる。
また、第２の熱管２１Ｂからの放熱によっても汚泥が乾燥され、併せて、汚泥蓄積槽１６に供給される汚泥の量も減少しているため、汚泥を一番初めに乾燥させた時に比べ、より効率良く汚泥を乾燥することができる。
【００８４】
かくして、汚泥乾燥システム１は、沈殿槽１１に沈殿した汚泥を汚泥蓄積槽１６において連続して乾燥することができるとともに、汚泥の乾燥が終了した際には、相当量の汚泥が汚泥蓄積槽１６において処理することができる。
【００８５】
すなわち、本実施の形態による汚泥乾燥システム１では、汚泥の含水率が７［％］程度まで乾燥させることができるため、例えば、従来汚泥を廃棄するためにドラム管を１０本使用していたとしても、汚泥の廃棄に必要なドラム管３５を１本にすることができる。
因みに、汚泥蓄積槽１６内の乾燥した汚泥は、人の手でスコップを使って掬い上げられドラム管３５内に詰められる。また、汚泥蓄積槽１６の底面部分に開閉式の蓋を設けておき、当該蓋を開けて乾燥した汚泥を落下させて、汚泥を直接ドラム管３５に詰めるようにしても良い。
【００８６】
なお、上述の実施の形態では、汚泥として水酸化クロムや、水酸化銅を対象とする場合について述べたが、本実施の形態ではこれに限らず、水に溶けてイオン化しない物質からなる汚泥であれば、どのような汚泥であっても良い。これは、水にイオン化した物質が溶けてしまうと水の沸点上昇が生じ、汚泥が熱管２１によって沸騰が生じなくなるためである。
【００８７】
また、上述の実施の形態では、熱管２１に流れる熱水を沸点上昇させるために塩化ナトリウムを用いる場合について述べたが、本実施の形態ではこれに限らず、例えば塩化カリウムのように、溶質にとける溶媒がイオン化するものであれば良い。
【００８８】
また、上述の実施の形態では、熱管２１として円管を用いる場合について述べたが、本実施の形態ではこれに限らず、楕円管を用いるようにしても良い。
【００８９】
また、上述の実施の形態では、熱管２１としてＭ字形状の折曲げた円管を用いる場合について述べたが、本実施の形態ではこれに限らず、円管をＮ字形状、Ｗ形状のように複数箇所折り曲げ、図１２に示すように、複数の湾曲部を有する円管を用いるようにしても良い。
【００９０】
また、上述の実施の形態では、汚泥沈殿槽１６の底面に対して、Ｍ字形状のように円管を複数個所折曲げて汚泥との接触面積を増加させる場合について述べたが、本実施の形態ではこれに限らず、図１３に示すように、汚泥沈殿槽１６の底面に対して、直線状の円管を複数並列に並べて、汚泥と円管との接触面積を増加させるようにしても良い。
【００９１】
また、上述の実施の形態では、汚泥蓄積槽１６への汚泥の供給量が規定量に達した際に、第６のポンプ２８から当該汚泥蓄積槽１６への汚泥の供給を中止する手段として、深さセンサ３０を用いる場合について述べたが、本実施の形態においては、第６のポンプ２８から汚泥蓄積槽１６への汚泥の供給量と、当該汚泥蓄積槽１６の大きさ（底面積）とに基づいて汚泥蓄積槽１６に堆積された汚泥量を算出し、当該算出結果から汚泥が規定量に達したことを検出して第６のポンプ２８の供給を中止するようにしても良い。
【００９２】
また、上述の実施の形態では、汚泥蓄積槽１６に蓄積された汚泥が乾燥した後、当該乾燥した汚泥の上に更に汚泥を供給して、連続して汚泥を乾燥させていく場合について述べたが、本実施の形態においては、汚泥が乾燥したら一旦汚泥蓄積槽１６から取出し、新たに汚泥蓄積槽１６に汚泥を供給して当該汚泥を乾燥するようにしても良い。
【００９３】
また、上述の実施の形態では、熱管２１が汚泥蓄積槽１６に２本取り付けられる場合について述べたが、本実施の形態においては、汚泥蓄積槽１６に取付ける熱管２１を３本以上にしても良い。
【００９４】
また、上述の実施の形態では、各ポンプは、シーケンス処理によって動作している場合について述べたが、本実施の形態においては、人の手でポンプを動作させるようにしても良い。
【００９５】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、汚泥を効率良く乾燥することができる。また、汚泥の乾燥を向上させて廃棄する汚泥量を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の汚泥乾燥システムの全体構成を示す略線図である。
【図２】第１及び第２のシックナの内部構成を示す略線図である。
【図３】汚泥乾燥装置を示す略線図である。
【図４】汚泥乾燥装置をａ−ａ方向からみた断面図である。
【図５】汚泥乾燥装置をｂ−ｂ方向からみた断面図である。
【図６】熱管の構造をを示す略線図である。
【図７】汚水処理から汚泥乾燥までの処理を示すフローチャートである。
【図８】汚泥が乾燥する状況の説明に供する略線図である。
【図９】汚泥中に発生する気泡が汚泥表面を壊す様子の説明に供する略線図である。
【図１０】連続した汚泥の乾燥処理を示すフローチャートである。
【図１１】汚泥検出信号の受信回数に応じた経過時間の説明に供する略線図である。
【図１２】熱管の他の実施の形態を示す略線図である。
【図１３】熱管配置の他の実施の形態を示す略線図である。
【符号の説明】
７　第１のシックナ、９　第２のシックナ、１１　沈殿槽、１６　汚泥蓄積槽、１８　振動部、１９　送風機、２０　排ガス処理装置、２１　熱管、２２　給湯器、２８　第６のポンプ、３０　深さセンサ。
【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】
2004136240.tif 000009
【図８】
2004136240.tif 000010
【図９】
2004136240.tif 000011
【図１０】
2004136240.tif 000012
【図１１】
2004136240.tif 000013
【図１２】
2004136240.tif 000014
【図１３】
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