(57)【要約】      （修正有）【課題】  下水道浄化汚泥の有害物を除去し、緑農地資材など一般土壌として多目的にリサイクルする。【解決手段】  超電導無液冷媒型高勾配電磁分離装置３を用いて、汚泥の有害物部分を磁気分離し、浄化泥を製造し泥を緑農地資材など一般土壌として多目的にリサイクルする。また、排出される汚水は瞬間凝集剤を用いて浄化し、浄化装置により完全清澄水化する。清澄水は工業用水、工事用水、ヒートアイランド防止用水の道路用水、水洗便所用水、農園芸用水、河川水、その他の雑用水、最終的には飲料水として幅広く利活用し水資源の確保や環境に配慮した貢献などにリサイクルすることにより、この課題を解決する。有害物は将来の資源確保として処理する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下水道汚泥の有害物を強磁場を通過させて除去し、泥は緑農地など一般土壌として、汚濁水は清澄水化して、泥および水を完全にリサイクルする製造方法。
【請求項２】
請求項１の有害物を除去する装置。
【請求項３】
排出される汚濁水を清澄水化しリサイクルする方法。
【請求項４】
排出される汚濁水を浄化する設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  下水道汚泥物（以下、汚泥という。）の重金属およびその他の有害物を除去し一般土壌としてリサイクルできる清浄化した緑農地土壌デイ・マッドの製造方法である。［技術背景］【０００２】  汚泥の処理は、濃縮し嫌気性消化し脱水し、乾燥または堆肥化または焼却し、焼成などおこない、緑農地（土壌改良材）または焼成したものは埋戻、れんが、舗装などの建設資材または脱水したものは内陸埋立て、海面埋立て、一部では液状汚泥を海洋還元しているが、いずれの場合も重金属やその他の有害物などの除去処理が行われていない場合が殆どである。このため、良質な緑農地資材であるのにもかかわらず、利用が普及拡大しない原因の一つになっている。使用者にとっては重金属およびその他の有害物が含有されていない安全、安心である汚泥処理物である物を強く求めている。［発明の開示］［発明が解決しようとする課題］【０００３】  このように、汚泥を完全に無害化やリサイクルせずに内陸埋立て処分することは、終末処分場の狭隘や増設の課題や、悪臭が発生するため、これに伴い様々な環境に関する地域住民などとの問題が発生している。【０００４】  また、海面処理することは、単に海面埋立ての事業は漁業関係者や環境保護団体などから強い規制や法的規制が求められている。【０００５】  焼却処理することは、多額の無用な出費であり、またＣＯ２ガスなどのガスが地球温暖化の原因になっている一つであり排出規制が厳しくなっている。【０００６】  汚泥を利活用するにあたって、この問題を解決するために、本発明は有害物を除去し安全、安心な緑農地資材として完全リサイクルするための処理技術を提供する。［課題を解決するための手段］【０００７】  前述の課題を解決するための請求項１の発明は、前述の重金属やその他の有害物を除去する超電導無液冷媒型高勾配電磁分離装置（以下、ドライマグネット装置という）の強磁場を汚泥を通過させて磁場に有害物を吸着させて除去処理し、浄化された浄化泥を緑農地資材などに完全リサイクルする製造方法である。【０００８】  本発明は、前述の有害物を化学的方法で除去すると新たな問題や処理が生ずことが懸念されることから、化学的方法を用いずに公害の発生しない物理的方法を用いて有害物を除去するものである。【０００９】  物理的に有害物を除去する方法として、超電導により電磁波を用いて、有害物に磁性体化を担持させて磁石により有害物を除去するものである。【００１０】  有害物を磁性体化させる方法として、超電導装置から数千から数万程の磁束（ガウス）を発生させて、超電導磁石に有害物を磁器分離し補足除去するものである。【００１１】  浄化する汚泥は、土壌汚染環境基準値以下になるドライマグネット装置を用い、発生する磁場の磁力は数千から数万ガウスのものであり磁気力に有害物を磁器分離して有害物を別処理し浄化された浄化泥は緑緑地資材として使用できる。【００１２】  重金属やその他の有害物は磁器分離室にて磁器分離により磁化されているＮ極に吸着され磁場の磁気が消滅するまで離脱することはない。除去した有害物は別途処理する。【００１３】  磁器分離が容易な物として、強磁性粒子を有する物は鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）などが���ります。これらの物を磁器分離するガウス力は数千から数万程度で容易に可能である。【００１４】  磁器分離が可能であるが比較的ガウス力をあげて磁器分離する弱磁性粒子として、単体のみの物は、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋａ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、ススカンジウム（Ｓｃ）、ランタン（Ｌａ）、ジルコン（Ｚｒ）、ハウニウム（Ｈｆ）、ネオジウム（Ｎｄ）、アルミニウム（Ａｌ）、ルテチウム（Ｌｕ）、酸素（Ｏ）などがある。【００１５】  単体そのものと化合物双方が弱磁性粒子体として、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、イットリウム（Ｙ）、モリブデン（Ｍｏ）、テクチウム（Ｔｃ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、鉛（Ｐｂ）、タンタル（Ｔａ）タングステン（Ｔａ）、レニウム（Ｒｅ）、オスニウム（Ｏｓ）、イリジュウム（Ｉｒ）白金（Ｐｔ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオシウム（Ｐｒ）、ネオジウム（Ｎｄ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユーロピーム（Ｅｕ）、カドミウム（Ｃｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、デッイスプラシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍウラン（Ｕ）、プルトニウム（Ｐｕ）、アメリシウム（Ａｍ）、がある。【００１６】  非金属粒子体である塩素（Ｃｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、リン（Ｐ）、硫黄（Ｓ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、ヒ素（Ａｄ）、セレン（Ｓｅ）、臭素（Ｂｒ）、テルルユＴｅ）ヨウ素（Ｉ）、アスタチン（Ａｔ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、キセノン（Ｋｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、ラドン（Ｒｎ）などがある。これらの物もガウス力を数万から数十万に上げることにより磁力分離が可能である。【００１７】  請求項２について、請求項１で述べた有害物を除去する装置として、ファラディーの電磁誘導の法則を用いた流体活性化装置で、有害物が含有されている汚泥を磁化された磁場を通過することにより磁石の作用により磁器分離によりＮ極に有害物が吸着し、泥や有機物は通過する装置である。図１。【００１８】  汚泥を磁場を円滑に通過させるために、汚泥に水分が含有していることが好ましく流体物として流れる９５％以上がよく、自然対流ができる程度の汚泥流体物が磁場を通過する際にガウス力が欣一に放射される水分含有程度が好ましい。【００１９】  連続運転を可能にするために、本装置を２台並列設置し有害物の除去能力が規定量に達したとき装置を停止し有害物を除去する。以下、順繰りに交互に同様の作業を行い有害物を除去する。図２。【００２０】  Ｎ極に吸着された有害物を除去する方法として、装置を停止した後、側面に吸着された有害物の粉末汚泥状態物を手動でかき落としまたはフイルターに吸着した物を除去する。【００２１】  フィルターの材質として、高勾配磁場に耐え得る物で磁化されやすい材質の物が好ましく鋼鉄性の物が最も好ましい。ただし、高勾配磁場を必要としない場合は、高品質の物でなくてもよい。【００２２】  フィルターの有害物吸着量が規定値に達したとき、装置を停止しフィルターを取りだし吸着された有害物とともに最終処分とし、新���いフィルターと交換します。【００２３】  請求項３について、ドライマグネット装置で遠心分離時に脱水し発生する汚泥水の浄化について、排出される汚濁水を清澄水化するために瞬間凝集剤を用いて浄化し水質基準値の物を排出するものである。【００２４】  発生する汚濁水を連続的に浄化し、用途により基準値以下にした清澄水化された物を完全にリサイクルする方法である。【００２５】  清澄水のリサイクル用途として、自工場などのいろいろな工業水、道路・公園用水、水洗化便所用水、池の用水、農園芸用水、農業用水、その他の産業雑排水、建設・建築などの用水、河川水など、最終的には人間や動物の飲料水として利活用する。【００２６】  清澄水化された水は、最終的には飲料水として使用できる水道水水質基準値以内にし、飲料水とするために水道法において水道水の殺菌に塩化ナトリウムまたは液体塩素のボンベから塩素ガスをから注入、末端までに水道水にＨＣｌが０．１ｍｇ／ｌ以上（結合残留塩素であれば０．４ｍｇ／ｌ）の残留塩素を含有させて使用することができる。【００２７】  請求項４について、請求項３の汚濁水を完全リサイクルするための設備である。この装置は瞬間凝集剤を用いて短時間に汚濁水処理を行うもので、短時間に処理できることから設備の小型化が可能である。この装置はあらゆる汚濁水に対応可能であることから利用範囲が広いものである。［発明の効果］【００２８】  本発明は、利活用方法がなく最終処分されていた下水道汚泥をあらゆる分野に利活用できることから、下水道汚泥最終処分場の狭隘延命や狭隘時の新たな用地の確保の解消になり処分場の経費削減に繋げていくことができる。また、汚泥を利活用できるとともに、新規事業および雇用創出につなげていくことができる。［発明を実施する最良の形態］【００２９】  本発明は、有害物除去方法に化学的手法を用いずに、ファラディーの電磁誘導の法則を用い、超電導により汚泥の有害物を電磁分離を行い、Ｎ極に吸着させた物を除去する方法である。以下、装置の詳細について説明する。図３。【００３０】  請求項１について、高温超電導体を用いて、液体ヘリウムを使用しないドライマグネット装置を使用する。この装置は無液冷媒型なので磁器分離するための物質回収装置の規模を小型化することが可能である。【００３１】  第一工程として、汚泥物を電磁分離する装置に流入後、ドライマグネット装置を回転遠心させて液状の物を霧状の物に状態変化させた状態になったときに、第二工程として、ドライマグネット装置の磁場から磁力線を放射作動させると同時に、装置内を回転させて遠心させ、汚泥物に遠心分離力を加えることによりＮ極に電磁分離された有害物が回収フイルターに吸着される。【００３２】  第一工程の回転装置に加える遠心力は、対象となる汚泥により違いがあるので加える力を適宜調整し制御する。【００３３】  第二工程の電磁分離の磁力線のガウス力は対象処理物により違いがあるが、数千ガウスから数万乃至１０万程のガウス力を発生する装置が好ましい。【００３４】  回収フイルターの回収方法は、回収フイルターに有害物が高濃度に含有されていることから、直接手はだに触れないようにするためスライド式の物をワンタッチで装置外に排出できよ���な構造とすることが好ましい。【００３５】  回収フイルターを回収するためにドライマグネット装置を停止、または作動させる時間間隔は速やかな物ほど好ましく、どちらの場合も数分程度に設定する。ドライマグネット装置の回転を自然停止方法もあるが逆起電力を用いた停止制動装置付きが停止時間が短縮されるので作業が円滑に行われる。【００３６】  第二工程で電磁分離される汚泥の中に磁器分離率の向上のため、第二工程の前処理段階において、磁化シーディング剤として鉄粉類を混合撹拌しておくと電磁化されたとき、シーディング剤の磁化により磁化の力が強くなり汚泥から有害物が容易に除去することができる。【００３７】  ドライマグネット装置について、並列設置することにより連続運転を可能にすることができ、汚泥処理量を大量製造することができる。【００３８】  請求項２について、ドライマグネット装置の詳細構成について、１の汚泥ホッパーに汚泥を投入後２のスパイラル式汚泥粉砕撹拌装置（以下、スパイラル装置という。）で噴霧状態になった汚泥を５の遠心分離槽に入れ電磁分離され７の壁面に脱水された脱水物を６の回転式掻き取り装置で泥を掻き取り１１の排出管へと排出されると同時に、２のスパラル式粉砕撹拌装置で噴霧状態になった有害物を含有している汚泥は９の強力な磁場により発生した磁力により磁化されるとき磁着される有害物は強力な磁力により分解されて９のＮ極に磁着される。【００３９】  磁着された有害物は、９の強力な磁場発生が存続する限り離脱することはないため、有害物の付着が規定量に達したときには、ドライマグネット装置を停止して、回収フィルターを除去し最終処分する。【００４０】  有害物を含有した汚泥の最終処理までの処理時間であるが、１のホッパーから２の装置へ投入後、噴霧状態になった汚泥は９へ磁着され、浄化された汚泥は５の装置および６のスパイラル装置の作動により１１の排出管に排出されるに至る時間は１乃至数分程であり浄化処理時間の差は処理する汚泥により、または９の磁力を発生する磁場発生装置の強弱によりことなる。または、６のスパイラル装置の撹拌回転能力の強弱によりことなり回転力が高く、粉砕する歯形金属の硬度によるので歯形はなるべく硬いチタンなどの物を用いるとよい効果がある。【００４１】  ６の掻き取り装置について、５のドライマグネット装置の回転に相応した自力回転型方式である。自力回転するためには６の中心点を左右いずれかの力に重心を移動する。重心移動の位置は５のドライマグネット装置の回転数により決定又はモーター方式でもよい。【００４２】  浄化泥の利活用について、脱水装置を用いて含有水分を６５％程度にした物は一般土壌として利活用でき、含有水分を２５から３０％程度の物はいろいろな育苗培土や園芸培土や肥料増量資材や荒廃した場所の種付け育苗培土、都市の屋上緑化資材（特開２００４−９７１８５号、本発明者・田村喜久弥）やその他に用いることができる。【００４３】  請求項３について、ドライマグネット装置から排出される汚濁水の浄化について、用いる凝集剤は凝集浄化資材かんきょうＡ剤・かんきょうＢ剤（特願２００４−２４３３２１号、本発明者、田村喜久弥）であり、自然物を多く用いた物で自然環境にや���しく公害の発生しない物である。【００４４】  請求項４について、請求項３の瞬間凝集剤を用いた設備であり、あらゆる用途に利活用でき清澄水化された水を利活用できる設備（特願２００４−２６３０４５号、本発明者、田村喜久弥）であり、用途により設備の小型化することができる。［作用］【００４５】  本発明のドライマグネット装置を用いて汚泥を浄化しリサイクルすることは、資源の有効活用と共に、最終処分場の狭隘延命化または新たな処分場の造成の低減化など水道事業の費用低減になります。［産業上の利用可能性］【００４６】  本発明は、下水道道事業者は汚泥のリサイクルに困っていることから、本発明による処理方法および処理設備を用い完全にリサイクルすることは大変好ましいことにつなげることができる。また、経費節減と共に環境に配慮したリサイクルであり、自然環境を保持または維持できる一面を担うことができるため産業上の利用価値は大なるものを有する。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】磁石の磁力を利用し有害物である塩素系化合物や重金属やＰＣＢ、ダイオキシンなどの有害物を汚泥から除去する方法。汚泥が流体中に磁石のＮ極を通過時に、有害物がＮ極に磁着され、その他の土壌などの膠質物（コロイド状の土壌物）は磁着されずに通過する。
【図２】汚泥の有害物を連続的に除去する設備の並列設置。大量に、または間断なく汚泥処理することは処理量の量産化につながり、結果として汚泥処理のランニングコストの低減となる。製造コストを安くすることができる。
【図３】ドライマグネット装置の全体断面図。１のホッパーに投入された水分を含有した汚泥は２のスパイラル装置で微粉状に粉砕されて噴霧状になりドライマグネット装置の分離室へと流入し、強力な９の磁力により磁化される物と非磁化物とに分離され、磁化された物は分離室を遊離して９の超電導マグネットへ吸磁着されて送出管の一方の壁面に磁着される。磁着された有害物はドライマグネット装置本体を一時停止して回収ネットを除去し新しい回収ネットと交換する。５の遠心分離室で遠心されて排出した汚水はＰＢ２の排出ポンプにより次工程である凝集設備へと送排出されていく。５の遠心分離室で磁化された有害物と非磁化物である膠質物とに分離された後、非磁化物である膠質物は遠心分離室の遠心力により最外壁面に遠心吸着し糊付け状態に固化する。この固化したものを壁面から掻き落とすために６の掻き落とし板の回転により、浄化された泥は掻き落とされて１１の泥送出管へと送られていく。ＰＢ１のスパイラル装置により装置外に泥は搬出される。９の超電導マグネットの磁力の大きさは数千ガウスから数万ガウス乃至は１０数万ガウス程度の出力がある物がもっとも好ましく、処理する汚泥に数千ガウスから数万ガウス程度のものでも可能の場合もある。Ｍ１のモーターの回転速度は高い物ほど汚泥を粉砕し噴霧状にするのに好ましい。Ｍ２のモーターの回転速度が高いほど遠心分離力が高くなり磁器分離および脱水時間が短縮されるので好ましい。
【図４】ドライマグネット装置から排出液を凝集化かんきょうＡ剤・Ｂ剤（特開２００４−２４３３１２号，本発明者、田村喜久弥）を用いて、凝集化設備（特願２００４−２６３０４５）にて完全清澄水化し、清澄水化された水を多目的に利活用する。
【符号の説明】
【００４８】図１．    ＯＤ    汚泥            Ｄ    処理された浄化泥            Ａ    Ｎ極に吸着されたＡ面の有害物質            Ｂ    Ｎ極に吸着されたＢ面の有害物質            １    汚泥流入管            ２    処理された浄化泥排出管            ３    ドライマグネット図２．      Ｈ    汚泥ホッパー            Ｍ    主ドライマグネット装置            Ｓ    副ドライマグネット装置            Ｄ    浄化泥排出口            Ｆ    回収ネット            ９    強力超電導マグネット          Ｐ１    浄化泥排出管          Ｐ２    汚濁水排出管        ＰＢ１    浄化泥排出ポンプ        ＰＢ２    汚濁水排出ポンプ図３．      Ｄ    浄化泥排出電磁開閉機            Ｆ    回収ネット          Ｍ１    汚泥粉砕および送出し装置用駆動装置          Ｍ２    ドライマグネット装置同転用駆動装置          Ｍ３    掻き取り板駆動モーター        ＰＢ１    浄化泥排出装置        ＰＢ２    汚濁水排出装置            １    汚泥ホッパー            ２    汚泥粉砕および送出し装置            ３    ドライマグネット装置枠            ４    泥通過空間            ５    ドライマグネット装置            ６    処理済み泥掻き取り装置・板            ７    遠心分離泥            ８    有害物磁着分離泥            ９    強力超電導マグネット          １０    汚水排出管          １１    浄化泥排出管          １２    汚水処理排出管（浄化装置と接続）          １３    浄化泥排出スパイラルコンベー図４．    ＯＤ    汚泥投入        Ｍ＆Ｓ    ドライマグネット装置の主装置または副装置            Ｋ    凝集剤投入          ＫＳ    凝集剤を用いた汚水浄化装置          １４    沈殿汚泥槽へ送出          １５    清澄水化された水をリサイクルとして送出
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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