(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部に落下開口を有した筒形又は箱形の乾燥室と、該乾燥室の周壁から乾燥室内に燃焼筒を挿入した超音速高温ガス発生バーナと、上記乾燥室内において該バーナの燃焼筒の下方に多量の水を含んだ建設汚泥を連続的に供給する建設汚泥供給手段と、上記乾燥室の周壁に設けられたガス抜き筒と、上記乾燥室の落下開口に連通し、上記バーナからの超音速高温ガスによって乾燥処理された建設汚泥を排出するスクリュウコンベヤの排出手段と、該排出手段、上記乾燥室及び上記ガス抜き筒とを取り囲み、排気筒を有した外套室とから構成されていることを特徴とする建設汚泥の乾燥処理装置。
【請求項２】
上記超音速高温ガス発生バーナは、１０００〜２５００℃の高温ガスを約１２００ｍ／ｓｅｃでノズルから送り出すジェットバーナから構成されている請求項１記載の装置。
【請求項３】
上記建設汚泥供給手段は、相互に等速で回転する一対のスクリュウコンベヤから構成されている請求項１記載の装置。
【請求項４】
上記外套室は、上記乾燥室のガス抜き筒から乾燥室との間の空間に舞い上がって出て落下して来る乾燥粉状物を搬出すると共に上記排出手段の出口が接続した第２排出手段のスクリュウコンベヤを底部に備えている請求項１記載の装置。
【請求項５】
上記第２排出手段は、その出口にスプリング力で閉じる蓋が設けられている請求項４記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トンネル工事や建設基礎工事、下水道管の埋設工事等で多量の水と共に排出される粘土や土砂等を含んだ大量の建設汚泥を乾燥又はペースト状態に乾燥する建設汚泥の乾燥処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、トンネル工事や建設基礎工事、下水道管の埋設工事等で多量の水と共に排出される建設汚泥は、そのまま投棄すると当然河川の汚濁汚染を起こす為に安易な投棄ができない為に、処理槽で高分子凝集剤や塩化第二鉄等の廃水処理剤で処理してから、沈殿物の埋立や上澄みの排水を行っている。然し、上記のような化学剤を使用する為に土壌や海のバクテリアが作用しない為に自然に馴染んだ物に還元できず、そのような処理をしてからの埋立や投棄も環境汚染を起こすものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、建設汚泥を完全乾燥させてセメント等の原料に利用する研究もなされ、建設汚泥の再利用も注目されてきた。然し、建設現場は、各種機材が置かれていて非常に手狭であり、建設現場から絶えず出てくる大量の建設汚泥を貯蔵処理するタンクの設置も制約される。従って、再利用の為にも、離れた自然沈殿池や焼却場に運ぶ必要があるが、大部分が水でありタンクローリーでの輸送も非常に輸送効率が悪いものであった。
【０００４】
本発明は、上記に鑑み提案されたものであって、手狭な建設現場でも大きな場所を占めずに容易に設置されるようにコンパクトに構成され、多量の水を含んで大量に排出されて来る建設汚泥を無公害裏に短時間で乾燥又は半乾燥処理できて輸送効率を高められるようにし、比較的騒音の低い運転ができる建設汚泥の乾燥処理装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明の請求項１記載の建設汚泥の乾燥処理装置は、底部に落下開口を有した筒形又は箱形の乾燥室と、該乾燥室の周壁から乾燥室内に燃焼筒を挿入した超音速高温ガス発生バーナと、上記乾燥室内において該バーナの燃焼筒の下方に多量の水を含んだ建設汚泥を連続的に供給する建設汚泥供給手段と、上記乾燥室の周壁に設けられたガス抜き筒と、上記乾燥室の落下開口に連通し、上記バーナからの超音速高温ガスによって乾燥処理された建設汚泥を排出するスクリュウコンベヤの排出手段と、該排出手段、上記乾燥室及び上記ガス抜き筒とを取り囲み、排気筒を有した外套室とから構成されていることを特徴としている。
【０００６】
従って、多量の水を含んで大量に排出されて来る建設汚泥は、建設汚泥供給手段によって超音速高温ガス発生バーナ燃焼筒の下方に連続的に供給され、その大部分を占める水分が超音速高温ガス発生バーナから吐出される超音速高温ガスと衝突し、その衝撃波によってバラバラに分散されて表面積が増加し且つ大量の熱移動を受けて一瞬の内に気化され、乾燥状態又はペースト状態に処理される。これで、従来の建設汚泥の運搬が殆ど水を運ぶ状態であったのが、粘土や土砂自体の輸送に近くなる。
【０００７】
また、構造も２重状態に乾燥室の周りの外套室を設け且つその乾燥室に対して建設汚泥供給手段や排出手段、超音速高温ガス発生バーナが組み込まれた単純な構造と成っており、超音速高温ガス発生バーナの高い水分気化能力と相まってコンパクトなものとすることができ、手狭な建設現場でも大きな場所を占めずに容易に設置される。また、上記の２重構造によって、更にスクリュウコンベヤの排出手段を採用している為に、騒音が外部に漏れるのが少なくなり、騒音の遮断性能が大きい。
【０００８】
請求項２記載のように、超音速高温ガス発生バーナは、１０００〜２５００℃の高温ガスを約１２００ｍ／ｓｅｃでノズルから送り出すジェットバーナから構成されて、大気状態で燃焼を行う普通のバーナとは違って被処理物に対する熱移動量も大きく、格段の水分気化能力を発揮することができる。
【０００９】
請求項３記載のように、建設汚泥供給手段は、相互に等速で回転する一対のスクリュウコンベヤから構成され、ほぼ定量的に建設汚泥を超音速高温ガス発生バーナ燃焼筒の下方に連続的に供給でき、また騒音の遮断性能も高めることができる。
【００１０】
請求項４記載のように、外套室は、上記乾燥室のガス抜き筒から乾燥室との間の空間に舞い上がって出て落下して来る乾燥粉状物を搬出すると共に上記排出手段の出口が接続した第２排出手段のスクリュウコンベヤを底部に備えることができ、吐出ガスの勢いによって乾燥室からガス抜き筒を通って出て行く粉状物を外套室と乾燥室との間で捕らえ、底部の第２排出手段のスクリュウコンベヤで送り出し、途中で上記乾燥室の排出手段の出口からの乾燥物に混入させことができ、大気中に出て行くのを防止する。
【００１１】
請求項５記載のように、第２排出手段は、その出口にスプリング力で閉じる蓋が設けられ、その蓋の閉じる抵抗によってスクリュウコンベヤで送り出されて来る乾燥物を圧密化すると共に、騒音の外部への漏れを防止することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の建設汚泥の乾燥処理装置の実施例を添付図を参照して以下に詳細に説明する。
図１は本発明に係る建設汚泥の乾燥処理装置の代表実施例を示す部分断面の側面図、図２は同乾燥処理装置の正面図である。
【００１３】
図１と図２において、建設汚泥の乾燥処理装置１は、周壁１１の底部に落下開口１２を有した短い水平円筒形の乾燥室１０と、その周壁１１の上部から乾燥室１０内に燃焼筒２１を挿入した超音速高温ガス発生バーナ２０と、乾燥室１０内において該バーナ２０の燃焼筒２１の下方に多量の水を含んだ建設汚泥を連続的に供給する建設汚泥供給手段のスクリュウコンベヤ３０と、乾燥室１０の周壁１１に設けられたガス抜き筒１６と、上記乾燥室１０の落下開口１２に連通し、バーナ２０からの超音速高温ガスによって乾燥処理された建設汚泥を排出する第１排出手段のスクリュウコンベヤ４０と、該スクリュウコンベヤ４０、乾燥室１０及びガス抜き筒１６を取り囲み、排気筒５１を有した外套室５０と、該外套室５０の底部に設けられ、乾燥室１０のガス抜き筒１６から乾燥室１０との間の空間Ｓに舞い上がって出て落下して来る乾燥粉状物を搬出すると共に上記スクリュウコンベヤ４０の出口に連結筒４９を介して接続した第２排出手段のスクリュウコンベヤ６０とから構成されている。この実施例では、乾燥室１０と外套室５０とは、前後の端壁１３、１４を共用するようにそれらによって連結されている。
【００１４】
具体的には、乾燥室１０の後部において上から外套室５０を貫いたバーナ２０が挿入されており、建設汚泥供給のスクリュウコンベヤ３０が、乾燥室１０の後端壁１４のほぼ中央からバーナ２０の燃焼筒２１の下まで水平に挿入されている。乾燥室１０の前端壁１３の点検開口は、内部点検用盲フランジ１５で塞がれている。乾燥室１０と外套室５０とは、４本の共通の支持脚６によって支持台５上に支持されている。
【００１５】
また、建設汚泥供給のスクリュウコンベヤ３０も、支持台５上に支持脚７を介して水平に支持されており、そのコンベヤ筒３１の中間部に建設汚泥を受ける受取りタンク３３を備え、コンベヤ筒３１の内部で一対のスクリュウ３２、３２を等速度で対向方向に後端部の駆動装置３５によって回転駆動して、ほぼ一定量の建設汚泥を連続供給する。外套室５０の排気筒５１には、サイレンサー５２が取り付けられている。排気筒５１の一方を使用するか、両方を使用するかは、建設汚泥の処理量と乾燥度に応じて決められる。また、乾燥室１０の温度を計測する温度計座５９が外套室５０に取り付けられている。
【００１６】
排出手段のスクリュウコンベヤ４０は、そのコンベヤ筒４１の中間部において上記乾燥室１０の落下開口１２に連通するように乾燥室１０と外套室５０の端壁１３、１４に固定されており、外部に出た後端部の駆動装置４５によって一対のスクリュウ４２、４２を回転駆動し、外部に出た前端部で連結筒４９を介してスクリュウコンベヤ６０に接続されている。
【００１７】
乾燥室１０のガス抜き筒１６から舞い上がって出てくる乾燥粉状物を捕らえる第２排出手段のスクリュウコンベヤ６０は、そのコンベヤ筒６１の中間部において外套室５０の底部の落下開口６３に連通するようにその底部に固定されており、外部に出た後端部の駆動装置６５によって一対のスクリュウ６２、６２を回転駆動し、外部に出た前端部の出口６５にスプリング力で閉じる蓋６６が設けられており、乾燥物を圧密化する。これらスクリュウコンベヤ３０、４０、６０の採用によって、騒音の外部への漏れを防止することができる。スプリングに代えて錘を設けることもできる。
【００１８】
超音速高温ガス発生バーナ２０は、その上端部から圧縮空気と高圧灯油の供給を受けて燃焼筒２１内で噴霧状態で完全燃焼させて燃焼筒先端ノズルから１０００〜２５００℃の高温ガスのフレームジェットを約１２００ｍ／ｓｅｃの超音速で発生させる。燃焼筒２１の冷却の為に上端部から冷却水が供給され、また排出される。燃料は、灯油の代わりにガソリン、天然ガス又は重油等も使用可能である。供給圧力等を調整して燃焼筒２１内での反応条件を変えることでフレームジェットの温度を１０００〜２５００℃、圧力を５〜１０ｋｇ／ｃｍ2 速度を５００〜２０００ｍ／秒の範囲で適宜変更できる。
【００１９】
かくして、上記構成の建設汚泥の乾燥処理装置１では、多量の水を含んで大量に排出されて来る建設汚泥は、建設汚泥供給スクリュウコンベヤ３０によって超音速高温ガス発生バーナ２０の燃焼筒２１の下方に連続的に供給され、その大部分を占める水分が超音速高温ガス発生バーナ２０から吐出される超音速高温ガスと衝突し、その衝撃波によってバラバラに分散される。それで、汚泥の表面積が増加し且つ大量の熱移動を受けて一瞬の内に気化され、完全乾燥状態からペースト状の半乾燥状態に処理される。従来の建設汚泥の運搬が殆ど水を運ぶ状態であったのが、粘土や土砂自体の輸送に近くなる。
【００２０】
また、構造も２重状態に乾燥室１０の周りの外套室５０を設け且つその乾燥室１０に対して建設汚泥供給スクリュウコンベヤ３０や第１及び第２の排出スクリュウコンベヤ４０、６０、超音速高温ガス発生バーナ２０が組み込まれた単純な構造と成っており、超音速高温ガス発生バーナ２０の高い水分気化能力と相まってコンパクトなものとすることができ、手狭な建設現場でも大きな場所を占めずに容易に設置される。また、上記の２重構造によって、更にスクリュウコンベヤの供給手段３０と排出手段４０、６０を採用している為に、騒音が外部に漏れるのが少なくなり、騒音の遮断性能が大きい。
【００２１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の請求項１記載の建設汚泥の乾燥処理装置は、底部に落下開口を有した筒形又は箱形の乾燥室と、該乾燥室の周壁から乾燥室内に燃焼筒を挿入した超音速高温ガス発生バーナと、上記乾燥室内において該バーナの燃焼筒の下方に多量の水を含んだ建設汚泥を連続的に供給する建設汚泥供給手段と、上記乾燥室の周壁に設けられたガス抜き筒と、上記乾燥室の落下開口に連通し、上記バーナからの超音速高温ガスによって乾燥処理された建設汚泥を排出するスクリュウコンベヤの排出手段と、該排出手段、上記乾燥室及び上記ガス抜き筒とを取り囲み、排気筒を有した外套室とから構成されていることを特徴としている。
【００２２】
従って、多量の水を含んで大量に排出されて来る建設汚泥は、建設汚泥供給手段によって超音速高温ガス発生バーナ燃焼筒の下方に連続的に供給され、その大部分を占める水分が超音速高温ガス発生バーナから吐出される超音速高温ガスと衝突し、その衝撃波によってバラバラに分散されて表面積が増加し且つ大量の熱移動を受けて一瞬の内に気化され、乾燥状態又はペースト状態に処理される。これで、従来の建設汚泥の運搬が殆ど水を運ぶ状態であったのが、粘土や土砂自体の輸送に近くなる。
【００２３】
また、構造も２重状態に乾燥室の周りの外套室を設け且つその乾燥室に対して建設汚泥供給手段や排出手段、超音速高温ガス発生バーナが組み込まれた単純な構造と成っており、超音速高温ガス発生バーナの高い水分気化能力と相まってコンパクトなものとすることができ、手狭な建設現場でも大きな場所を占めずに容易に設置される。また、上記の２重構造によって、更にスクリュウコンベヤの排出手段を採用している為に、騒音が外部に漏れるのが少なくなり、騒音の遮断性能が大きい。
【００２４】
請求項２記載の建設汚泥の乾燥処理装置によれば、超音速高温ガス発生バーナは、１０００〜２５００℃の高温ガスを約１２００ｍ／ｓｅｃでノズルから送り出すジェットバーナから構成されて、大気状態で燃焼を行う普通のバーナとは違って被処理物に対する熱移動量も大きく、格段の水分気化能力を発揮することができる。
【００２５】
請求項３記載の建設汚泥の乾燥処理装置によれば、建設汚泥供給手段は、相互に等速で回転する一対のスクリュウコンベヤから構成され、ほぼ定量的に建設汚泥を超音速高温ガス発生バーナ燃焼筒の下方に連続的に供給でき、また騒音の遮断性能も高めることができる。
【００２６】
請求項４記載の建設汚泥の乾燥処理装置によれば、外套室は、上記乾燥室のガス抜き筒から乾燥室との間の空間に舞い上がって出て落下して来る乾燥粉状物を搬出すると共に上記排出手段の出口が接続した第２排出手段のスクリュウコンベヤを底部に備えることができ、吐出ガスの勢いによって乾燥室からガス抜き筒を通って出て行く粉状物を外套室と乾燥室との間で捕らえ、底部の第２スクリュウコンベヤで送り出し、途中で上記乾燥室の排出手段の出口からの乾燥物に混入させことができ、大気中に出て行くのを防止する。
【００２７】
請求項５記載の建設汚泥の乾燥処理装置によれば、第２排出手段は、その出口にスプリング力で閉じる蓋が設けられ、その蓋の閉じる抵抗によってスクリュウコンベヤで送り出されて来る乾燥物を圧密化すると共に、騒音の外部への漏れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る建設汚泥の乾燥処理装置の代表実施例を示す部分断面の側面図である。
【図２】同乾燥処理装置の正面図である。
【符号の説明】
１  建設汚泥の乾燥処理装置
１０  乾燥室
１１  周壁
１２  落下開口
１５  ガス抜き筒
２０  超音速高温ガス発生バーナ
２１  燃焼筒
３０  建設汚泥供給手段のスクリュウコンベヤ
４０  第１排出手段のスクリュウコンベヤ
５０  外套室
５１  排気筒
６０  第２排出手段のスクリュウコンベヤ
６６  出口蓋
【図１】
0003955676.tif 000002
【図２】
0003955676.tif 000003