(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レストラン、食堂又は給食センタ等の厨房設備、その他の油脂系汚泥発生箇所に設けられた油水分離槽から回収された油脂系汚泥入り袋を破袋及び破砕する手段と、
破袋及び破砕された油脂系汚泥をし渣類と再生燃料とに分別する手段と、
分別された再生燃料を定量送給して定量送給されるスラッジケーキに添加する手段と、
前記再生燃料が添加されたスラッジケーキを焼却処理する手段と、
からなることを特徴とする汚泥処理装置。
【請求項２】
レストラン、食堂又は給食センタ等の厨房設備、その他の油脂系汚泥発生箇所に設けられた油水分離槽から収集した油脂系汚泥を受入れてその油脂系汚泥を破砕し、かつ、前記油水分離槽から回収された油脂系汚泥入り袋を破袋及び破砕する手段と、
破砕された油脂系汚泥又は破袋・破砕された油脂系汚泥をし渣類と再生燃料に分別する手段と、
分別された再生燃料が低濃度である場合にその再生燃料を加圧浮上濃縮により濃縮する手段と、
分別された再生燃料が高濃度である場合の再生燃料又は前記濃縮手段により濃縮された再生燃料を定量送給して、定量送給されるスラッジケーキに添加する手段と、
前記再生燃料が添加されたスラッジケーキを焼却処理する手段と、
からなることを特徴とする汚泥処理装置。
【請求項３】
破袋及び破砕する手段は、油脂系汚泥又は袋入り油脂系汚泥を投入される投入口と、その投入口の下方に設けられ、油脂系汚泥はこれを破砕して下方に流下させ、袋入り油脂系汚泥はこれを破袋・破砕して破砕された袋とともに下方に流下させる２軸式破砕機からなり、
分別する手段は、前記２軸式破砕機の下方に傾斜させて設けられたスクリーンコンベアと、このスクリーンコンベアを上り方向に回転駆動する駆動装置と、前記スクリーンコンベアの下方に設けられた受槽とからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の汚泥処理装置。
【請求項４】
スクリーンコンベアには、外周面に円周方向に間隔をもってレーキが設けられていることを特徴とする請求項３に記載の汚泥処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レストラン、食堂又は給食センタ等の厨房設備、その他の油脂系汚泥発生箇所に設けられた油水分離槽から回収された油脂系汚泥を処理するための汚泥処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下水処理場等の汚水処理施設で発生する汚泥は、焼却炉を用いて焼却処理されている。そして、この汚泥の焼却処理には、汚泥自身のもつ熱量が不足するため、補助燃料として重油が用いられている。重油の使用量は、焼却炉の炉内温度を所定の一定温度に維持できるように決められていて、例えば、１日当り２００トンの汚泥を処理する流動床式焼却炉では、１時間当り８０〜１００リットルの重油が使用される。
【０００３】
また、近年、下水処理場等の汚水処理施設の負荷軽減のために及び雨天時にオイルボール類が公共用水域に流出することを防ぐために、油脂系汚泥の下水道への排出が抑制されるようになった。このため、レストラン、食堂又は給食センタ等の厨房設備、その他の油脂系汚泥発生箇所には、油脂系汚泥が下水道に極力流れ込まないようにするための油水分離槽（グリーストラップ）が設置されるようになった。その油水分離槽で分離された油脂系汚泥は、廃油専門回収業者によって集められた後、埋立処分等の処理がなされている。
【特許文献１】特になし。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の油脂系汚泥発生箇所から回収された油脂系汚泥は、高い熱量を有しているにもかかわらず利用されることなく埋立処分されているので、エネルギーの有効利用の面に問題があった。
【０００５】
本発明は、上記欠点に鑑みなされたものであって、解決しようとする課題は、油脂系汚泥発生箇所から回収された油脂系汚泥を補助燃料として利用することができる汚泥処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る汚泥処理装置は、上記課題を解決するために、レストラン、食堂又は給食センタ等の厨房設備、その他の油脂系汚泥発生箇所に設けられた油水分離槽から回収された油脂系汚泥入り袋を破袋及び破砕する手段と、破袋及び破砕された油脂系汚泥をし渣類と再生燃料とに分別する手段と、分別された再生燃料を定量送給して定量送給されるスラッジケーキに添加する手段と、 前記再生燃料が添加されたスラッジケーキを焼却処理する手段とからなることを特徴としている。
【０００９】
本発明に係る汚泥処理装置は、上記課題を解決するために、レストラン、食堂又は給食センタ等の厨房設備、その他の油脂系汚泥発生箇所に設けられた油水分離槽から収集した油脂系汚泥を受入れてその油脂系汚泥を破砕し、かつ、前記油水分離槽から回収された油脂系汚泥入り袋を破袋及び破砕する手段と、破砕された油脂系汚泥又は破袋・破砕された油脂系汚泥をし渣類と再生燃料に分別する手段と、分別された再生燃料が低濃度である場合にその再生燃料を加圧浮上濃縮により濃縮する手段と、分別された再生燃料が高濃度である場合の再生燃料又は前記濃縮手段により濃縮された再生燃料を定量送給して、定量送給されるスラッジケーキに添加する手段と、前記再生燃料が添加されたスラッジケーキを焼却処理する手段とからなることを特徴としている。
【００１０】
前記破袋及び破砕する手段は、油脂系汚泥又は袋入り油脂系汚泥を投入される投入口と、その投入口の下方に設けられ、油脂系汚泥はこれを破砕して下方に流下させ、袋入り油脂系汚泥はこれを破袋・破砕して破砕された袋とともに下方に流下させる２軸式破砕機からなり、前記分別する手段は、前記２軸式破砕機の下方に傾斜させて設けられたスクリーンコンベアと、このスクリーンコンベアを上り方向に回転駆動する駆動装置と、前記スクリーンコンベアの下方に設けられた受槽とからなることを特徴としている
【００１１】
前記スクリーンコンベアには、外周面に円周方向に間隔をもってレーキが設けられていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１の汚泥処理装置の発明によれば、油脂系汚泥発生箇所から回収された油脂系汚泥を補助燃料として利用することにより、エネルギーの有効利用を図りながら油脂系汚泥処理ができる汚泥処理装置を提供することができる。
【００２２】
請求項２の発明によれば、バキュームカーで回収された低濃度の油脂系汚泥と、袋入りの高濃度の油脂系汚泥とのいずれも、一部の手段（濃縮手段）を経るか経ないかの違いのみで、共通の構成を用いて同様に補助燃料として有効活用して、経済的な汚泥処理を行うことができる。大都市型の油脂系汚泥利用の省資源装置として有効適切である。
【００２３】
請求項３の発明によれば、破袋・破砕手段は、油脂系汚泥又は袋入り油脂系汚泥を投入される投入口と、その投入口の下方に設けられ、油脂系汚泥はこれを破砕して下方に流下させ、袋入り油脂系汚泥はこれを破袋・破砕して破砕された袋とともに下方に流下させる２軸式破砕機からなり、分別手段は、前記２軸式破砕機の下方に傾斜させて設けられたスクリーンコンベアと、このスクリーンコンベアを上り方向に回転駆動する駆動装置と、前記スクリーンコンベアの下方に設けられた受槽とからなるので、バキュームカーで回収された低濃度の油脂系汚泥と、袋入りの高濃度の油脂系汚泥とのいずれも、同じ投入口に投入することができ、しかも、し渣類と再生燃料の分別を効率的に行うことができる。
【００２４】
請求項４の発明によれば、スクリーンコンベアには、外周面に円周方向に間隔をもってレーキが設けられているので、し渣類と再生燃料の分別をさらに効率的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
続いて、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。本発明による汚泥処理方法は、油脂系汚泥発生箇所に設けられた油水分離槽から収集した油脂系汚泥を燃料化して、これを補助燃料して焼却炉に供給されるスラッジケーキに添加することを特徴としているが、油脂系汚泥を燃料化する方法及びその燃料を補助燃料として汚泥処理を行う方法の工程は、バキュームカーで回収された低濃度の油脂系汚泥を用いる場合（第１の燃料化方法及び第１の汚泥処理方法）と、袋に入れて回収された高濃度の油脂系汚泥を用いる場合（第２の燃料化方法及び第２の汚泥処理方法）と、低濃度油脂系汚泥と高濃度油脂系汚泥のいずれをも用いる場合（第３の燃料化方法及び第３の汚泥処理方法）とで、処理工程が若干異なる。図１は第１の汚泥処理方法の工程を示すフローシート、図２は第１の汚泥処理方法を使用する汚泥処理装置の構成を概略的に示すフローシート、図３は同装置の具体的構成を示すフローシートである。図４は第２の汚泥処理方法の工程を各工程の実施手段に対応させて示すフローシート、図５は第３の汚泥処理方法の工程を各工程の実施手段に対応させて示すフローシートである。
【００２６】
低濃度油脂系汚泥を用いる第１の汚泥処理方法は、図１に示すように、少なくとも、収集・搬入された油脂系汚泥からし渣類を破砕する第１工程（Ｐ１１）、破砕後の油脂系汚泥からし渣類を除去して再生燃料を取り出す第２工程（Ｐ１２）、取り出された再生燃料を濃縮する第３工程（Ｐ１３）、濃縮された再生燃料とスラッジケーキとを定量送給し、再生燃料をスラッジケーキに添加する第４工程（Ｐ１４）、及び再生燃料が添加されたスラッジケーキを焼却炉に供給して焼却する第５工程（Ｐ１５）を含んでいる。各工程の内容の説明は、図２及び図３を用いての汚泥処理装置の説明に代える。
【００２７】
図２に示す第一の実施の形態は、廃油回収業者が主としてバキュームカーでレストラン、食堂、給食センタ等の厨房設備、その他の油脂系汚泥発生箇所に設けられた油水分離槽から収集してきた低濃度油脂系汚泥を補助燃料に有効活用する第１の汚泥処理方法を使用する汚泥処理装置であり、その基本的構成として、投入口１と、破砕機２と、分別機３と、濃縮機４と、ポンプ５と、スラッジケーキ圧送ポンプ６と、焼却炉７とを有している。
【００２８】
廃油回収業者がバキュームカーで収集してきた低濃度油脂系汚泥又は容器に入れて収集してきた低濃度油脂系汚泥は投入口１に投入される。投入口１の下側には破砕機２が設けられている。破砕機２は、内部に一対の回転カッタが設けられていて、投入口１から流下した油脂系汚泥をその回転カッタで混合撹拌しながら、油脂系汚泥中に含まれている割り箸等の固形物（夾雑物）を微細に粉砕できるように構成されている（図１のＰ１１：破砕工程）。破砕機２から排出される微小異物混合の油脂系汚泥は分別機３に送り込まれる。分別機３は、一例としてスクリーンコンベアとこれを回転駆動する装置で構成されていて、破砕機２から送り出される油脂系汚泥をこれに含まれるし渣類と再生燃料とに分離する。し渣類は図３に示されているようにし渣類収納箱３ａに収容され、分別された再生燃料は受槽３ｂに貯められるようになっている（図１のＰ１２：分別工程）。
【００２９】
受槽３ｂに貯められた油脂系汚泥は、第１ポンプＰ１により次の濃縮機４に送られる。濃縮機４には、油水分離性を良くするため加圧浮上濃縮機が用いられることが望ましい。加圧浮上濃縮機４は、受槽３ｂから第１ポンプＰ１を介して供給される油脂系汚泥に加圧水が添加された後、再生燃料（浮上性の固形物を含む）と水分（砂等の沈降性固形物を含む）とに分離するように構成されている。すなわち、加圧浮上濃縮機４では、油脂系汚泥中の油分及び汚泥は加圧浮上分離の作用により上方へ移動し、油脂系汚泥中の水分は下方へ移動する作用を利用して高度な油水分離及び固液分離が行われる（図１のＰ１３：濃縮工程）。そして、分離された水分は、この汚泥処理装置の設置されている図示しない下水処理場等の汚水処理施設へ返送されて処理される。
【００３０】
加圧浮上濃縮機４で濃縮された、水分をほとんど含まない再生燃料は、貯留槽５に貯められる。そして、貯留槽５に受入れられた再生燃料は、第２ポンプＰ２と流量制御弁Ｖ及び流量計Ｆにより構成されている一つの定量送給手段により、定量ずつスラッジケーキ圧送ポンプ６に送り込まれるようになっている。流量制御弁Ｖは、再生燃料をスラッジケーキに対して所定量添加するために用いられる。なお、バルブＶは、後述する定量フィーダ９からのスラッジケーキ供給量に連動してその開度を自動調整できる自動弁とすることもできる。
【００３１】
図中、８は、汚泥ケーキ貯留槽であって、汚泥処理施設で発生した汚泥ケーキ（スラッジケーキ）を貯留できるように構成されている。汚泥ケーキ貯留槽８に貯留されている汚泥ケーキは、もう一つの定量送給手段である定量フィーダ９を介して一定量ずつスラッジケーキ圧送ポンプ６に送り込まれるようになっている。スラッジケーキ圧送ポンプ６は、定量フィーダ９から定量送給されるスラッジケーキを焼却炉７に圧送するものである。従って、スラッジケーキ圧送ポンプ６では、一定量のスラッジケーキに一定量の再生燃料が添加され（図１のＰ１４：添加工程）、その再生燃料が添加されたスラッジケーキが本発明の焼却手段を構成する焼却炉７に圧送されるようになっている（図１のＰ１５：焼却工程）。
【００３２】
図２及び図３の例では、上記定量送給手段により送給される再生燃料は、定量フィーダ９とスラッジケーキ圧送ポンプ６の間の経路中に供給されて、定量送給されるスラッジケーキに添加されるように構成されている。再生燃料の添加箇所を、スラッジケーキ圧送ポンプ６の吸込側（定量フィーダ９とスラッジケーキ圧送ポンプ６の間）にすると、スラッジケーキ圧送ポンプ６の作用によりスラッジケーキと再生燃料が効率よく混合撹拌されるため再生燃料がスラッジケーキに均一に添加される利点がある。
【００３３】
焼却炉７は、スラッジケーキを焼却できるタイプのものであれば、その型式は問わないが、図示の焼却炉７はスラッジケーキを焼却するものとして一般的な流動床式焼却炉である。
【００３４】
実験及びその結果
既設の下水処理場に設置されている汚泥処理能力（焼却能力）１日当り２００トンの流動床式焼却炉を用いて、流動床の中部から上部にかけての温度がほぼ８４０℃近辺、その下部においてほぼ６８０℃近辺となるように、重油と厨房設備から回収されたほとんど水分を含まない油脂系汚泥を補助燃料として、その添加量を制御しながら添加して焼却処理実験を行った。
【００３５】
流動床式焼却炉が上記温度範囲を維持するためには、スラッジケーキに再生燃料を全く添加しない場合は約９０リットル／ｈの重油を必要としていたのに対し、ケーキ圧送ポンプ６の吸入側に再生燃料油脂系汚泥を供給した場合は、その供給量に応じて重油使用量を減らすことができた。スラッジケーキに対する再生燃料添加量を２％まで高めると重油使用量は約５０リットル／ｈとなり、重油使用量をほぼ半減することができた。再生燃料の安定供給ができれば、つまり、再生燃料を安定して必要量確保できれば、重油使用量を０にすることも不可能ではない。
従来、埋立処分されていた油脂系汚泥を汚泥処理の補助燃料して有効活用して、貴重な重油の使用量を削減することを可能にする本発明は、極めて大きな経済的効果をもたらすものである。
【００３６】
上に説明した第１の汚泥処理方法及び装置においては、基本的に油脂系汚泥を燃料化する方法及びプラントの構成が含まれ、利用されている。すなわち、図１における破砕工程（Ｐ１１）から濃縮工程（Ｐ１３）までが燃料化する方法を構成し、図２における投入口１から濃縮機４又はポンプ５までが燃料化プラントを構成している。
そして、上記燃料化方法又は燃料化プラントにより得られた再生燃料は、本発明の汚泥焼却処理に限らず、他の熱処理を伴う装置の補助燃料に利用することができることは多言を要しない。
【００３７】
高濃度油脂系汚泥を用いる第２の汚泥処理方法は、図４（ａ）に示すように、少なくとも、高濃度油脂系汚泥を収容した袋を破袋・破砕機により破袋・破砕する第１工程（Ｐ２１）、破袋・破砕された袋から出た油脂系汚泥からし渣類を除去して再生燃料を取り出す第２工程（Ｐ２２）、取り出された再生燃料とスラッジケーキとを定量送給し、再生燃料をスラッジケーキに添加する第３工程（Ｐ２３）、再生燃料を添加されたスラッジケーキを焼却炉に供給して焼却する第４工程（Ｐ２４）を含んでいる。
【００３８】
第２の汚泥処理方法が第１の汚泥処理方法と異なる点は、袋に入れて収集された高濃度油脂系汚泥を用いることに基づくものであり、まず、搬入された油脂系汚泥入り袋を破袋・破砕する工程（Ｐ２１）を有する点であり、もう一つは、油脂系汚泥が既に高濃度であるので、第１の汚泥処理方法における濃縮工程を有しない点である。従って、第２の汚泥処理方法を使用する汚泥処理装置においては、図４（ｂ）に示すように、まず、破袋・破砕機１０が設置され、これに引き続き、第一の実施の形態の構成と同様の分別機２が設けられ、定量送給手段を構成するポンプ５、スラッジケーキ圧送ポンプ６及び焼却炉７が設けられる。
【００３９】
なお、破袋・破砕機１０は分別機２と合体し、破袋・破砕と同時に分別を行い、破砕された袋類はし渣として取り出すこともできる。
【００４０】
図４に示された第２の汚泥処理方法及び同方法を使用する装置には、高濃度油脂系汚泥を燃料化する方法及び燃料化プラントが含まれ、利用されている。すなわち、図４（ａ）における破袋・破砕工程（Ｐ２１）から定量送給工程（Ｐ２３）までが燃料化方法を構成し、図４（ｂ）における破袋・破砕機１０からポンプ５までが燃料化プラントを構成している。
そして、上記燃料化方法又は燃料化プラントにより得られた再生燃料も、本発明の汚泥焼却処理に限らず、他の熱処理を伴う装置の補助燃料に利用することができることは多言を要しない。
【００４１】
低濃度油脂系汚泥と高濃度油脂系汚泥のいずれをも用いる第３の汚泥処理方法は、図５（ａ）に示すように、少なくとも、高濃度油脂系汚泥を収容した袋を破袋・破砕機により破袋・破砕する第１工程（Ｐ３１）、破袋・破砕された袋から出た油脂系汚泥又はバキュームカーより投入された低濃度油脂系汚泥をし渣類と再生燃料に分別する第２工程（Ｐ３２）、低濃度油脂系汚泥が投入され、分別された時に用いられ、取り出された再生燃料を濃縮する第３工程（Ｐ３３）、破砕後の高濃度油脂系汚泥（再生燃料）又は濃縮後の再生燃料とスラッジケーキとを定量送給し、再生燃料をスラッジケーキに添加する第４工程（Ｐ３４）、再生燃料が添加されたスラッジケーキを焼却炉に供給して焼却する第５工程（Ｐ３５）を含んでいる。
【００４２】
そして、上記第３の汚泥処理方法を使用するための汚泥処理装置は、図５（ｂ）に概略的に示すように、図２の構成と図４（ｂ）の構成を組み合わせた構成である。バキュームカーで収集された低濃度油脂系汚泥は、投入口１に投入され、破袋・破砕機１０を通過して、分別機２において分別された再生燃料は濃縮機４に供給され、濃縮された再生燃料がポンプ５を含む定量送給手段によってスラッジケーキ圧送ポンプ６に送られる。また、高濃度油脂系汚泥が用いられる場合は、油脂系汚泥入りの袋が破袋・破砕機１０に投入され、分別機３から排出される再生燃料は、ポンプＰ２を含む定量送給手段によってスラッジケーキ圧送ポンプ６に送られる。
【００４３】
上記第３の汚泥処理方法を使用するための汚泥処理装置の図３における投入口１から第２ポンプＰ２までの構成は、図６及び図７に例示するものとすることができる。図６は投入口から分別機までの構成を具体的に示す断面図、図７は同じく平面図である。
同図において、ａは油脂系汚泥、ｂは油脂系汚泥に含まれている異物、ｃは油脂系汚泥入り袋であり、２１、２２は２軸式破袋・破砕機１０を構成する一対の回転カッタであり、駆動装置２２により一定方向に回転される。分別機３は、斜めに配置されたスクリーンコンベア３１と、そのスクリーンコンベア３１を上方向に回転させる駆動装置３３とからなっている。そして、スクリーンコンベアには、その外周面にレーキ３２が突設されていて、破袋・破砕機１０から流下又は落下される被破砕物を効率的に上り方向に搬送し、スクリーンコンベア３１の先端からし渣類収納箱３ａに落下収納するように構成されている。Ｐ２は貯留槽３ｂに貯留槽に貯留された再生燃料を定量送給するポンプである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】第１の汚泥処理方法の工程を示すフローシート。
【図２】第１の汚泥処理方法を使用する汚泥処理装置の概略構成を示すフローシート。
【図３】同装置の具体的構成を示すフローシート。
【図４】第２の汚泥処理方法の工程を各工程の実施手段に対応させて示すフローシート。
【図５】第３の汚泥処理方法の工程を各工程の実施手段に対応させて示すフローシート。
【図６】第３の汚泥処理方法を使用する汚泥処理装置の投入口から分別機までの構成を具体的に示す断面図。
【図７】同じく平面図。
【符号の説明】
【００４５】
１    投入口
２    破砕機
３    分別機
４    加圧浮上濃縮機
５、Ｖ、Ｆ  定量送給手段  
５    ポンプ
Ｖ    流量制御弁
Ｆ    流量計
６    ケーキ圧送ポンプ
７    焼却炉（焼却手段）
９    定量フィーダ
１０  破袋・破砕機
Ｐ1 、Ｐ2   ポンプ
【図１】
0004698429.tif 000002
【図２】
0004698429.tif 000003
【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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