(57)【要約】【課題】構造が簡単で、かつ、ランニングコストを大幅に低減させることができるとともに、含水汚泥の熱分解と殺菌を同時に行うことができるようにした含水汚泥の熱分解処理方法及び装置を提供する。【解決手段】内部に含水汚泥を収容する汚泥収容室２を有し、かつ汚泥収容室２の外周に、加熱媒体を通す加熱通路３を設けてなる加熱分解炉１と、汚泥収容室内２に設けた、含水汚泥攪拌用のブレード１４を有する攪拌手段と、汚泥収容室２内で発生した水蒸気を、圧縮・昇温させて、加熱媒体として、加熱分解炉１の加熱通路３内に送る圧縮機１６と、圧縮機１６で生成される熱源とは別の熱源により加熱した加熱媒体を加熱通路３内に送る加熱手段２２と、装置全体を制御する制御装置とを備えるものとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
含水汚泥を加熱することにより、発生した水蒸気を、圧縮機により圧縮・昇温させて、前記含水汚泥を加熱する熱源として用いることを特徴とする含水汚泥の熱分解処理方法。
【請求項２】
含水汚泥を加熱することにより、水分を分離除去して、乾燥した汚泥を生成する含水汚泥の熱分解処理装置において、加熱されることにより、含水汚泥から発生する水蒸気を、圧縮機により圧縮・昇温させて、前記含水汚泥を加熱する熱源として用いるようにしたことを特徴とする含水汚泥の熱分解処理装置。
【請求項３】
含水汚泥を加熱することにより、水分を分離除去して、乾燥した汚泥を生成する含水汚泥の熱分解処理装置において、
内部に含水汚泥を収容する汚泥収容室を有し、かつ、該汚泥収容室の外周に、該汚泥収容室の全体を加熱し、該汚泥収容室内の含水汚泥を暖めるための加熱媒体を通す加熱通路を設けてなる加熱分解炉と、
汚泥収容室内で回転して、該汚泥収容室内に収容されている含水汚泥を攪拌するブレードを有する攪拌手段と、
汚泥収容室内で含水汚泥から発生した水蒸気を、圧縮・昇温させて、加熱媒体として、加熱分解炉の加熱通路内に送る圧縮機と、
汚泥収容室内の温度が所定の温度よりも低いときに、圧縮機で生成される熱源とは別の熱源により加熱した加熱媒体を加熱通路内に送る加熱手段と、
装置全体を制御する制御装置
とを備えることを特徴とする含水汚泥の熱分解処理装置。
【請求項４】
含水汚泥を加熱することにより、水分を分離除去して、乾燥した汚泥を生成する含水汚泥の熱分解処理装置において、
内部に含水汚泥を収容する汚泥収容室を有し、かつ、該汚泥収容室の外周に、該汚泥収容室の全体を加熱し、該汚泥収容室内の含水汚泥を暖めるための加熱媒体を通す加熱通路を設けてなる加熱分解炉と、
汚泥収容室内で回転して、該汚泥収容室内に収容されている含水汚泥を攪拌するブレードを有する攪拌手段と、
熱源により加熱した加熱媒体を加熱通路内に送る加熱手段と、
汚泥収容室内で含水汚泥から発生した水蒸気を、圧縮・昇温させて、圧縮蒸気を生成する圧縮機と、
圧縮機により生成された圧縮蒸気を、加熱手段における加熱媒体、または加熱される前の媒体と熱交換して、圧縮蒸気の熱を、前記加熱媒体、または加熱される前の媒体に伝達させるようにした熱交換器と、
装置全体を制御する制御装置
とを備えることを特徴とする含水汚泥の熱分解処理装置。
【請求項５】
熱交換器より排出される圧縮蒸気を、汚泥収容室に収容される前の含水汚泥を予熱する予熱装置に、加熱媒体として送給するようにしたことを特徴とする請求項４記載の含水汚泥の熱分解処理装置。
【請求項６】
汚泥収容室の加熱を終えて、加熱分解炉から排出される加熱媒体を、汚泥収容室に収容される前の含水汚泥を予熱する予熱装置に、加熱媒体として送給するようにしたことを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の含水汚泥の熱分解処理装置。
【請求項７】
加熱分解炉に、加熱通路内の流体を排出する排出ポンプを設けたことを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載の含水汚泥の熱分解処理装置。
【請求項８】
圧縮機に、その内部に取り込む水蒸気の量を調節する吸気量調節手段を設けたことを特徴とする請求項２〜７のいずれかに記載の含水汚泥の熱分解処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、農産加工工場等において発生する含水汚泥を、加熱乾燥して殺菌処理する含水汚泥の熱分解処理方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題に対する意識が向上し、汚泥のリサイクルのニーズが高まっている。汚泥をリサイクル処理する方法としては、汚泥の中に、微生物を入れ、この微生物により、有機物を分解して堆肥等に変え、これを植物の肥料して使用する方法や、例えば特許文献１に記載されているように、汚泥を加熱分解して燃料として使用する方法等が開発されている。
【０００３】
しかし、微生物処理を主体として処理する方式は、根菜類の遊離土には有機物を含んでいるので、堆積すると悪臭を発生する問題がある。また、病原性ウイルスを含むため、畑地への還元ができないことから、その後の処分が問題となっている。
【０００４】
特許文献１に記載されている下水汚泥処理システムは、まず、含水汚泥を、遠心分離乾燥機により脱水した後、加熱分解炉内に投入して、加熱分解し、乾燥した汚泥を、燃料としてボイラ内に投入して燃焼させ、その燃焼で生じる熱を、加熱分解炉の熱源とし、この熱源を電気及び冷温水を製造したりするのに使用するようしている。この処理法では、悪臭が発生することがなく、また加熱時に病原性ウイルスも死滅させて殺菌することができる。
【特許文献１】特開平１１−５１００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載されている加熱分解方式では、ボイラを熱源として使用し、加熱乾燥した汚泥を再び燃料としてボイラに戻す方法をとっているので、構造が複雑であり、また装置の価格が高く、保全にも手間がかかる。このため、イニシャル及びランニングコスト等が高価となり、普及が進んでいないのが現状である。そこで、取り扱いが容易で、ランニングコスト等が安価な含水汚泥の熱分解処理装置が求められている。
【０００６】
本発明は、上述のような従来の課題を解決するためになされたものであって、構造が簡単で、かつ、ランニングコストを大幅に低減させることができるとともに、含水汚泥の熱分解と殺菌を同時に行うことができるようにした含水汚泥の熱分解処理方法及び装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によると、上記課題は、次のようにして解決される。
（１）含水汚泥の熱分解処理方法において、含水汚泥を加熱することにより、発生した水蒸気を、圧縮機により圧縮・昇温させて、前記含水汚泥を加熱する熱源として用いる。
【０００８】
（２）含水汚泥を加熱することにより、水分を分離除去して、乾燥した汚泥を生成する含水汚泥の熱分解処理装置において、加熱されることにより、含水汚泥から発生する水蒸気を、圧縮機により圧縮・昇温させて、前記含水汚泥を加熱する熱源として用いるようにする。
【０００９】
（３）含水汚泥を加熱することにより、水分を分離除去して、乾燥した汚泥を生成する含水汚泥の熱分解処理装置において、内部に含水汚泥を収容する汚泥収容室を有し、かつ、該汚泥収容室の外周に、該汚泥収容室の全体を加熱し、該汚泥収容室内の含水汚泥を暖めるための加熱媒体を通す加熱通路を設けてなる加熱分解炉と、汚泥収容室内で回転して、該汚泥収容室内に収容されている含水汚泥を攪拌するブレードを有する攪拌手段と、汚泥収容室内で含水汚泥から発生した水蒸気を、圧縮・昇温させて、加熱媒体として、加熱分解炉の加熱通路内に送る圧縮機と、汚泥収容室内の温度が所定の温度よりも低いときに、圧縮機で生成される熱源とは別の熱源により加熱した加熱媒体を加熱通路内に送る加熱手段と、装置全体を制御する制御装置とを備えるものとする。
【００１０】
（４）含水汚泥を加熱することにより、水分を分離除去して、乾燥した汚泥を生成する含水汚泥の熱分解処理装置において、内部に含水汚泥を収容する汚泥収容室を有し、かつ、該汚泥収容室の外周に、該汚泥収容室の全体を加熱し、該汚泥収容室内の含水汚泥を暖めるための加熱媒体を通す加熱通路を設けてなる加熱分解炉と、汚泥収容室内で回転して、該汚泥収容室内に収容されている含水汚泥を攪拌するブレードを有する攪拌手段と、熱源により加熱した加熱媒体を加熱通路内に送る加熱手段と、汚泥収容室内で含水汚泥から発生した水蒸気を、圧縮・昇温させて、圧縮蒸気を生成する圧縮機と、圧縮機により生成された圧縮蒸気を、加熱手段における加熱媒体、または加熱される前の媒体と熱交換して、圧縮蒸気の熱を、前記加熱媒体、または加熱される前の媒体に伝達させるようにした熱交換器と、装置全体を制御する制御装置とを備えるものとする。
【００１１】
（５）上記(４)項において、熱交換器より排出される圧縮蒸気を、汚泥収容室に収容される前の含水汚泥を予熱する予熱装置に、加熱媒体として送給するようにる。
【００１２】
（６）上記(３)〜(５)項のいずれかにおいて、汚泥収容室の加熱を終えて、加熱分解炉から排出される加熱媒体を、汚泥収容室に収容される前の含水汚泥を予熱する予熱装置に、加熱媒体として送給するようにする。
【００１３】
（７）上記(３)〜(６)項のいずれかにおいて、加熱分解炉に、加熱通路内の流体を排出する排出ポンプを設ける。
【００１４】
（８）上記(２)〜(７)項のいずれかにおいて、圧縮機に、その内部に取り込む水蒸気の量を調節する吸気量調節手段を設ける。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、次のような効果を奏することができる。
請求項１及び２記載の発明によると、含水汚泥から発生する水蒸気を、圧縮機により圧縮・昇温させて、前記含水汚泥を加熱する熱源として用いるようにしたので、含水汚泥から発生する水蒸気のエネルギーを有効に利用することができ、大幅なランニングコストの低減、及び燃料費の削減を図ることができる。
また、含水汚泥を加熱分解する際に、病原性ウイルスの殺菌処理も同時に行える。
【００１６】
請求項３記載の発明によると、運転開始時には、加熱手段を作動させ、それによって加熱された加熱媒体を、加熱分解炉における加熱通路内に供給すると、汚泥収容室内の含水汚泥は暖められ、これが高温になると、含水汚泥から水蒸気が発生する。発生した水蒸気は、圧縮機により圧縮されて、圧縮蒸気となるのと同時に昇温し、その温度が、加熱分解炉の加熱に適した温度に達した時点で、その圧縮蒸気を、加熱媒体として、上記加熱手段からの加熱媒体とともに、または切り換えて単独で、加熱分解炉における加熱通路内に供給すると、含水汚泥から発生する水蒸気のエネルギーを有効に利用することができ、大幅なランニングコストの低減、及び燃料費の削減を図ることができる。
また、含水汚泥を加熱分解する際に、病原性ウイルスの殺菌処理も同時に行える。
【００１７】
請求項４記載の発明によると、含水汚泥から発生した水蒸気を、圧縮機により圧縮して、直接加熱分解炉における加熱通路内に供給するのではなく、加熱通路内に供給する加熱媒体、または加熱される前の媒体と熱交換して、水蒸気のエネルギーだけを加熱媒体に化体させて、加熱通路内に供給するようにしてあるので、請求項１記載の発明におけるのと同様に、含水汚泥から発生する水蒸気のエネルギーの有効利用を図ることができ、請求項１記載の発明におけるのと同様の効果を奏することができる。
しかも、請求項３記載の発明によると、含水汚泥から発生した水蒸気中に、加熱通路内を腐食させる腐食性ガスや、その他の有害成分が含まれていたとしても、それらが直接加熱通路に供給されることはないので、加熱分解炉の長寿命化を図ることができる。
【００１８】
請求項５記載の発明によると、熱交換器より排出される圧縮蒸気の残余エネルギーをさらに利用して、汚泥収容室に投入される前の含水汚泥を予熱するようにしてあるので、ランニングコストをさらに低減することができるとともに、処理時間を短縮することができる。
【００１９】
請求項６記載の発明によると、汚泥収容室の加熱を終えて、加熱分解炉から排出される加熱媒体の残余エネルギーをさらに利用して、汚泥収容室に投入される前の含水汚泥を予熱するようにしてあるので、ランニングコストをさらに低減することができるとともに、処理時間を短縮することができる。
【００２０】
請求項７記載の発明によると、加熱分解炉の始動時に、排出ポンプを作動させて、加熱通路内の流体を排出することにより、圧縮機を介して加熱分解炉に連通する汚泥収容室内を減圧しておくことができ、それにより、汚泥収容室内に収容された含水汚泥からの水蒸気の発生を助長することができ、処理効率を高め、かつ処理時間を短縮することができる。
また、汚泥収容室に対する加熱を終えた加熱通路内の加熱媒体を、排出ポンプを用いて加熱通路外に強制排出できるので、加熱通路内における加熱媒体の流通を活発に行わせ、汚泥収容室を急速に加熱することができる。
【００２１】
請求項８記載の発明によると、圧縮機が吸引する水蒸気の量を、吸気量調節手段により調節し、圧縮機から排出される凝縮水の熱量を制御して最適化することができる。
【実施例１】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る含水汚泥の熱分解処理装置の第１実施例の概略構成図である。
【００２３】
図１において、加熱分解炉(１)は、内部に汚泥収容室(２)を有し、この汚泥収容室(２)の外周を加熱通路(３)で覆ってなる、二重壁構造とした横長タンクとして形成されている。なお、加熱通路(３)内には、高温に加熱された後述する圧縮蒸気とした加熱媒体が供給され、この加熱媒体により、汚泥収容室(２)の外周面全体を加熱し、汚泥収容室(２)内の含水汚泥を加熱処理する構造となっている。したがって、加熱通路(３)は、加熱媒体が流れる構造であれば、単なる中空室であってもよいし、パイプ状に形成したものであってもよい。本例では単なる中空室に、軸線方向または円周方向を向くリブ兼反らせ板(図示略)を設けたものとしてある。
【００２４】
加熱分解炉(１)の一端側(図１の左端側、かつ投入側)の上部には、汚泥収容室(２)内の上部に通じている上向きの汚泥投入口(４)が設けられ、それより内側の部分には、加熱通路(３)内の加熱媒体を外部に排出する排出ポンプ(６)が設けられた加熱媒体排出管(５)が接続されている。なお、汚泥投入口(４)は、汚泥収容室(２)内に含水汚泥を収容するとき以外は、蓋(4a)により閉塞されている。
【００２５】
加熱分解炉(１)の他端側(図１の右端側、かつ排出側)の下部には、汚泥収容室(２)内の下部に通じる下向きの処理土排出口(７)が設けられている。その上部には、汚泥収容室(２)内と熱回収用ヒートポンプを構成する加熱装置(８)との間を連結する水蒸気導出管(９)の一端が接続されている。処理土排出口(７)は、汚泥収容室(２)内の分解処理済みの汚泥を取り除くとき以外は、蓋(7a)により閉塞されている。
加熱分解炉(１)の中央下部には、加熱通路(３)内に溜まった凝縮水を適時に排出するためのドレン弁(10)が設けられている。
【００２６】
加熱分解炉(１)の一端側の下部には、加熱装置(８)と加熱通路(３)との間を連結する加熱媒体導入管(11)の一端が接続されている。また、加熱分解炉(１)の上部適所には、加熱通路(３)内の圧力の大きさが所定圧以上となったときに、加熱通路(３)内の過剰な圧力を自動的に抜く、安全弁(12)が設けられている。
【００２７】
加熱分解炉(１)には、その中心を貫通するように、回転軸(13)が回転可能に取り付けられている。汚泥収容室(２)内に位置している回転軸(13)の部分には、複数個の攪拌用ブレード(14)が取り付けられており、また加熱分解炉(１)の投入側端部には、回転軸(13)を回転させる攪拌用モータ(15)が取り付けられている。攪拌用モータ(15)が作動させられると、回転軸(13)が攪拌用ブレード(14)とともに回転させられ、攪拌ブレード(14)により、汚泥収容室(２)内に収容されている汚泥が攪拌させられるようになっている。
【００２８】
加熱装置(８)は、水蒸気導出管(９)の他端部と連結された圧縮機(16)を有している。圧縮機(16)における水蒸気導出管(９)側の端部には、圧縮機(16)の内部に取り込む水蒸気の量を調節する吸気量調節手段(17)が設けられている。圧縮機(16)は、汚泥収容室(２)内で発生し、かつ水蒸気導出管(９)内を通って送られてくる、比容積の大きい水蒸気を圧縮昇温して、高温の圧縮蒸気を生成し、これを、加熱媒体として、加熱媒体導入管(11)に供給しうるようになっている。
吸気量調節手段(17)は、圧縮機(16)が汚泥収容室(２)からの水蒸気を吸い込む量を調節し、圧縮機(16)で生成される熱量を制御できるようになっている。
【００２９】
圧縮機(16)から加熱媒体導入管(11)内に加熱媒体として供給された圧縮蒸気は、汚泥収容室(２)の外周を取り巻く加熱通路(３)を流通して、汚泥収容室(２)の全体を加熱し、その後、排出ポンプ(６)の作動により、加熱媒体排出管(５)を通って、予熱装置(18)に送られる。
【００３０】
予熱装置(18)は、内部に、汚泥収容室(２)に投入する前の含水汚泥を一時的に貯留しておく貯留槽(19)を有し、この貯留槽(19)の外周は、加熱媒体排出管(５)に接続された予熱管(20)により覆われている。したがって、貯留槽(19)内に貯留された含水汚泥は、予熱管(20)内を通る加熱媒体により、予熱される。
予熱管(20)を通過した加熱媒体は、ドレンタンク(21)に回収されるようになっている。
【００３１】
加熱装置(８)には、装置の起動時等、汚泥収容室(２)内の温度が不十分で、圧縮機(16)により生成される圧縮蒸気の熱だけでは、汚泥収容室(２)内の含水汚泥を十分に暖めることができないようなときに、加熱通路(３)内に補助的に加熱媒体を送り込むための加熱手段(22)が設けられている。この加熱手段(22)は、この例ではボイラーとしてあり、燃料の燃焼または電気ヒーターにより水を加熱して、蒸気を生成し、その蒸気を、圧縮機(16)により生成される圧縮蒸気と同程度の圧力に調整して、加熱媒体導入管(11)に供給しうるようになっている。
【００３２】
なお、加熱媒体導入管(11)における圧縮機(16)側と加熱手段(22)側との分岐部に、切換弁を設けたり、その分岐部と圧縮機(16)または／及び加熱手段(22)との間に、蓄圧タンク(図示略)を設けることもある。
【００３３】
図２は、図１に示した熱分解処理装置における制御装置の一構成例を示すブロック図である。この制御装置は、コンピュータで構成された制御部(23)を有している。制御部(23)には、攪拌用モータ(15)の駆動を制御する攪拌用モータ駆動制御回路(24)と、圧縮機(16)及び吸気量調節手段(17)の駆動を制御する圧縮機駆動制御回路(25)と、排出ポンプ(６)の駆動を制御する排出ポンプ駆動制御回路(26)と、加熱手段(22)の駆動を制御する加熱手段制御回路(27)とが接続されている。そして、制御部(23)は、予め組み込まれているプログラムによる処理手順に従って、装置全体を制御する。
【００３４】
次に、この装置の作用及び取り扱いとともに、本発明に係る含水汚泥の熱分解処理方法の実施要領について説明する。
まず、汚泥収容室(２)の蓋(4a)を開け、汚泥投入口(４)から内部に所定量の含水汚泥を投入する。この含水汚泥は、別の位置で予熱しておいたものを用いるのが好ましい。また、状況によっては、攪拌用モータ(15)を駆動し、投入した含水汚泥を、攪拌用ブレード(14)により攪拌しつつ、含水汚泥を投入するのがよい。含水汚泥を投入し終えた後、蓋(4a)を閉め、熱分解処理に入る。
【００３５】
蓋(4a)を閉めた後、排出ポンプ(６)を作動させて、加熱通路(３)内の空気を排気することにより、加熱媒体導入管(11)、圧縮機(16)、水蒸気導出管(９)等を介して、加熱通路(３)に連通された汚泥収容室(２)内を真空吸引し、減圧状態を保つことができる。
このように、始動時に、汚泥収容室(２)内を減圧しておくことにより、汚泥収容室(２)内に収容された含水汚泥からの水蒸気の発生を助長することができ、処理効率を高め、かつ処理時間を短縮することができる。
【００３６】
次に、攪拌用モータ(15)を作動させると、攪拌ブレード(14)が回転され、汚泥収容室(２)内の含水汚泥が攪拌される。
この状態で、加熱手段(22)を作動させると、加熱手段(22)により生成された圧縮蒸気は、加熱媒体導入管(11)を通って、加熱分解炉(１)における加熱通路(３)に供給され、加熱通路(３)内を循環した後、加熱媒体排出口(５)から排出される。その間に、汚泥収容室(２)の内部は、加熱媒体により、外部から暖められる。
【００３７】
汚泥収容室(２)の内部全体が暖められることにより、その中に収容された含水汚泥も加熱され、含水汚泥の中から水分が水蒸気として発生する。この水蒸気は、水蒸気導出管(９)を通って圧縮機(16)に取り込まれる。圧縮機(16)では、取り込んだ水蒸気を圧縮・昇温して、高温の圧縮蒸気を生成し、この圧縮蒸気を、加熱媒体として、加熱媒体導入管(11)内に供給する。
【００３８】
圧縮機(16)から供給される圧縮蒸気の量が十分な値に達すると、加熱手段(22)の作動を停止する。
この状態では、圧縮機(16)の作動エネルギーを外部から供給するだけで、含水汚泥から発生した水蒸気のエネルギーを利用して、含水汚泥を加熱し、含水汚泥からの水蒸気の発生を助長させる半永久的な熱回収型のエネルギー循環系統が形成される。
【００３９】
汚泥収容室(２)内の温度が低下するか、または含水汚泥の水分が減少し、汚泥収容室(２)から発生する水蒸気の量が低下したときは、加熱手段(22)を再度作動させ、加熱手段(22)から発生する圧縮蒸気と、圧縮機(16)から発生する圧縮蒸気とを混合させて、加熱媒体導入管(11)に供給する。それによって、汚泥収容室(２)を加熱するために必要な熱量の低下を補償することができる。
汚泥収容室(２)を加熱するために必要な熱量が回復した後は、再度加熱手段(22)の作動を停止する。
【００４０】
この一連の動作を必要に応じて何度か繰り返し、汚泥収容室(２)内の含水汚泥の水分がほぼ完全に分離除去され、含水汚泥が乾燥させられると、圧縮機(16)及び加熱手段(22)の作動を停止した後、蓋(7a)を開き、乾燥した汚泥を汚泥収容室(２)内から排出する。この排出された汚泥は、無菌の用土として、畑地へ還元したり、園芸用用土として再利用することができる。
【００４１】
また、予熱装置(18)の貯留槽(19)に、次に処理しようとする含水汚泥を貯留しておくと、この含水汚泥は、加熱媒体排出管(５)から予熱管(20)に流れてくる加熱媒体により予熱され、次回の加熱分解処理の処理時間を短縮しうるとともに、使用済みの加熱媒体の残余エネルギーの有効利用を図ることができる。
予熱管(20)を通過した加熱媒体は、ドレンタンク(21)に回収される。
【００４２】
この第１実施例の構成では、次のような効果を奏することができる。
（i）汚泥収容室(２)内で発生した含水汚泥の水蒸気は、圧縮機(16)で圧縮・昇温させられ、高温の圧縮蒸気に変えられ、これが加熱媒体として、再び加熱分解炉(１)の加熱通路(３)内に送り込まれ、汚泥収容室(２)の加熱のために利用される。したがって、大幅な燃料費の削減、及びランニングコストの低減を図ることができる。
また、含水汚泥を熱分解する時、熱によって病原性ウイルスの殺菌処理も同時に行える。
【００４３】
（ii）圧縮機(16)に取り込まれる水蒸気の量を調節する吸気量調節手段(17)を設けているので、圧縮機(16)により生成される圧縮蒸気の量を簡単に調節することができる。
【００４４】
（iii）加熱分解炉(１)の始動時に、排出ポンプ(６)を作動させて、加熱通路(３)内の気体を排気することにより、圧縮機(16)等を介して加熱分解炉(１)に連通する汚泥収容室(２)内を減圧しておくことができ、それにより、汚泥収容室(２)内に収容された含水汚泥からの水蒸気の発生を助長することができ、処理効率を高め、かつ処理時間を短縮することができる。
また、加熱処理を終えた加熱通路(３)内の加熱媒体を、排出ポンプ(６)により、加熱通路(３)の外側に強制的に排出することができ、加熱通路(３)内での加熱媒体の流れがよく、汚泥収容室(２)に対する加熱を効率よく行うことができる。
【００４５】
（iv）始動時だけでなく、汚泥収容室(２)内の温度が低下したときや、含水汚泥の水分が減少し、汚泥収容室(２)から発生する水蒸気の量が低下したときも、加熱手段(22)を作動させることにより、汚泥収容室(２)を加熱するために必要な熱量の低下を補償することができる。
【００４６】
（v）汚泥収容室(２)の加熱を終えて、加熱分解炉(１)から排出される加熱媒体の残余エネルギーをさらに利用して、汚泥収容室(２)に投入される前の含水汚泥を予熱するようにしてあるので、ランニングコストをさらに低減することができるとともに、処理時間を短縮することができる。
【実施例２】
【００４７】
次に、本発明に係る含水汚泥の熱分解処理装置の第２実施例について、図３及び図４を参照して説明する。図３及び図４に示す含水汚泥の熱分解処理装置の構成は、図１及び図２に示す加熱装置(８)の一部に変更を加えたものであり、その変更が加えられた部分と、第１実施例における予熱装置(18)を省略したこととを除いては、図１及び図２に示すものと同一であるので、同じ部材には同じ符号を付して重複した説明は省略する。
【００４８】
図３に示すように、加熱装置(28)は、圧縮機(16)、熱交換器(29)、ファン(30)、加熱手段(31)等により構成されている。
この加熱装置(28)においては、圧縮機(16)により圧縮・昇温させられて高温となった圧縮蒸気は、熱交換器(29)に送られ、ここで、ファン(30)により燃焼用空気供給管(32)に送給される燃焼用空気と熱交換させられて、燃焼用空気を予熱し、熱交換器(29)において冷却された圧縮蒸気は、排出管(33)を介して、予熱装置(34)に送られる。
【００４９】
予熱装置(34)は、内部に、汚泥収容室(２)に投入する前の含水汚泥を一時的に貯留しておく貯留槽(35)を有し、この貯留槽(35)の外周は、排出管(33)に接続された予熱管(36)により覆われている。したがって、貯留槽(35)内に貯留された含水汚泥は、予熱管(36)内を通る圧縮蒸気により、予熱される。
予熱管(36)を通過した圧縮蒸気は、ドレンタンク(37)に回収されるようになっている。
【００５０】
加熱手段(31)は、この例では、加熱媒体である燃焼ガスを、加熱媒体導入管(11)に送給するようにしたバーナー(38)を備えるものとしてある。
【００５１】
バーナー(38)には、燃焼用空気供給管(32)が接続され、これを介して、熱交換器(29)により予熱された燃焼用空気が、バーナー(38)に供給されるようになっている。
【００５２】
したがって、この例では、汚泥収容室(２)内で含水汚泥から発生した水蒸気のエネルギーは、直接加熱媒体として使用されるのではなく、バーナー(38)に供給する燃焼用空気を予熱することに利用され、結果的に、加熱媒体であるバーナー(38)の燃焼ガスの加熱に利用される。
【００５３】
図４は、図３に示した熱分解処理装置における制御装置の一構成例を示すブロック図である。この制御装置は、図２に示した構成とほぼ同一であり、制御部(23)にファン(30)を駆動するファン駆動制御回路(39)を接続している点のみが、図２の構成と異なっている。
【００５４】
作用に関しては、加熱通路(３)に供給する加熱媒体が、バーナー(38)からの燃焼ガスだけであり、汚泥収容室(２)内で含水汚泥から発生した水蒸気のエネルギーは、バーナー(38)に供給する燃焼用空気を予熱することと、予熱装置(34)において、汚泥収容室(２)に投入する前の含水汚泥を予熱することとに利用されることを除いては、第１実施例と同一である。
【００５５】
また、効果に関しては、汚泥収容室(２)内で含水汚泥から発生した水蒸気のエネルギーを、汚泥収容室(２)の加熱に利用することができ、大幅なランニングコストの低減、及び燃料費の削減を図ることができ、また、含水汚泥を加熱分解する際に、病原性ウイルスの殺菌処理も同時に行えるという、第１実施例と同様の効果を奏することができる。
【００５６】
しかも、第２実施例においては、含水汚泥から発生した水蒸気中に、加熱通路(３)内を腐食させる腐食性ガスや、その他の有害成分が含まれていたとしても、それらが直接加熱通路(３)に供給されることはないので、加熱分解炉(１)の長寿命化を図ることができるという特有の効果を奏することができる。
【００５７】
なお、第２実施例においては、汚泥収容室(２)内で含水汚泥から発生した水蒸気のエネルギーにより、バーナー(38)に供給する燃焼用空気を予熱するようにしているが、ファン(30)により送給される空気を、熱交換器(29)において、圧縮機(16)により圧縮・昇温させられて高温となった圧縮蒸気と熱交換して、加熱し、この加熱された空気を、加熱媒体として、直接、またはバーナー(38)からの燃焼ガスと混合したり、切り換えたりして、加熱通路(３)に供給するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る熱分解処理装置の第１実施例を示す概略構成図である。
【図２】同じく、第１実施例における制御装置の一例を示す回路ブロック図である。
【図３】本発明に係る熱分解処理装置の第２の実施例を示す概略構成図である。
【図４】同じく、第２の実施例装置における制御系の一例を示す回路ブロック図である。
【符号の説明】
【００５９】
(１)加熱分解炉
(２)汚泥収容室
(３)加熱通路
(４)汚泥投入口
(4a)蓋
(５)加熱媒体排出口
(６)排出ポンプ
(７)処理土排出口
(7a)蓋
(８)加熱装置
(９)水蒸気導出管
(10)ドレン弁
(11)加熱媒体導入管
(12)安全弁
(13)回転軸
(14)攪拌用ブレード
(15)攪拌用モータ
(16)圧縮機
(17)吸気量調節手段
(18)予熱装置
(19)貯留槽
(20)予熱管
(21)ドレンタンク
(22)加熱手段
(23)制御部(コンピュータ)
(24)攪拌用モータ駆動制御回路
(25)圧縮機駆動制御回路
(26)排出ポンプ駆動制御回路
(27)加熱手段制御回路
(28)加熱装置
(29)熱交換器
(30)ファン
(31)加熱手段
(32)燃焼用空気供給管
(33)排出管
(34)予熱装置
(35)貯留槽
(36)予熱管
(37)ドレンタンク
(38)バーナー
(39)ファン駆動制御回路
【図１】
2007181759.tif 000003
【図２】
2007181759.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007181759.tif 000006