(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃液や含水率の高い汚泥等を蒸気で間接加熱により水分を蒸発する工程と、過熱蒸気により更に加熱乾燥する工程を一体化し、連続して行う方法で該過熱蒸気は顕熱を乾燥工程に使用し、飽和蒸気化し蒸発工程の熱源に使用するようにして成る蒸発乾燥方法。
【請求項２】
請求項１の蒸発乾燥方法を実施する装置であって、蒸発工程の下部に乾燥工程を配置した多段で夫々の工程における間接加熱管は環状で同心円上に複数配列し、管はヒレ付とし床を形成する蒸発乾燥装置。
【請求項３】
請求項１の蒸発乾燥方法を実施する装置であって、乾燥工程の床は上面は乾燥の加熱管として被乾燥物に接し、下面は燃焼室の天井として熱ガスと接し飽和蒸気を過熱する過熱蒸気管として作用する蒸発乾燥装置。
【請求項４】
請求項１の蒸発乾燥方法を実施する装置であって、乾燥工程の下部に燃焼炉を設け、該燃焼室内に水管を配してボイラ伝熱面を形成し燃焼室の上部は乾燥工程の床を構成する蒸発乾燥装置。
【請求項５】
請求項１の蒸発乾燥方法を実施する装置であって、蒸発乾燥により発生した水分（ベ一パー）を装置上部より排出し該ベ一パーを燃焼炉に導入し酸化脱臭する蒸発乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は各種産業の生産設備から発生する廃液や水処理設備から排出され含水率の高い汚泥等の廃棄物を一体化して連続的に蒸発乾燥する方法と装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
含水率の高い廃液や汚泥等の廃棄物を処理する方法としては、各種の濃縮装置で濃縮し、更に乾燥装置で乾燥する等の別個の装置を併用し処理している。
【０００３】
前項の濃縮装置では、残留水分が７０％以上ありこのままでは廃棄できないため、更に乾燥装置にて処理している。このため設備費が嵩むばかりでなく、広い設置面積を要し、エネルギーの消費も多くランニングコストが高い等の悩みがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の問題点に鑑み、生産設備や水処理施設から排出される廃液や高含水率の汚泥等を単一の装置で連続して効率良く濃縮乾燥し、経済的で省エネルギー化した装置を提案することを目的とする。
【０００５】
【謀題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明に係る蒸発乾燥方法にあっては、高含水率の廃液や汚泥を飽和蒸気で間接熱交換により水分を蒸発する工程と、過熱蒸気により乾燥する工程を一体的に連続して行う方法であり、該過熱蒸気は顕熱のみを乾燥工程に使用し、飽和蒸気化して蒸発工程の熱源に使用する。この方法によれば、乾燥工程の加熱管温度は過熱蒸気温度と略同一となり、乾燥物と伝熱面との温度差は大きくなり、熱伝達率は飛躍的に上昇する。又、飽和蒸気化された蒸気は蒸発工程で潜熱を使用し、飽和水としてボイラヘ再循環することにより排熱を有効に利用する。
【０００６】
また、請求項２の発明は請求項１の蒸発乾燥方法を実施する装置であって、この蒸発乾燥方法の実施に不可欠の蒸発工程と乾燥工程を一体化するため、多段として構成したものである。各段の加熱管は環状で同心円上に複数配列し管は夫々ヒレ付として床を形成する。
【０００７】
また請求項３の発明は請求項１の蒸発乾燥方法を実施する装置であって、乾燥工程の床は加熱管の外面中心部にヒレを付し、上面は乾燥加熱面として仂き、下面は蒸気過熱管として作用せしめる。
【０００８】
また請求項４の発明は請求項１の蒸発乾燥方法を実施する装置であって、乾燥工程の下部に燃焼炉を設け、該燃焼室内に水管を配置してボイラ伝熱面を形成せしめ飽和蒸気を発生せしめる。燃焼室の天井は請求項３の乾燥工程の床と共用する。よって乾燥工程の床は上部が加熱管、下部が過熱蒸気管として作用することができる。
【０００９】
また請求項５の発明は請求項１の蒸発乾燥方法を実施する装置であって、蒸発乾燥工程によって発生する水分（べ一パー）は、殆ど臭気を伴っているものが多いので、このべ一パーを装置上部より排出せしめ燃焼炉に導入し酸化脱臭するものである。概ね燃焼炉は１２００℃程度に昇温されているので有効に酸化脱臭される。
【００１０】
【作用】
請求項１の発明に係る蒸発乾燥方法によれば、廃液や高含水率の汚泥等は上部に位置する蒸発工程に投入され間接加熱により水分を蒸発し、濃縮されて下段の乾燥工程に流入する乾燥工程では間接加熱用熱源として過熱蒸気を使用し、被乾燥物は過熱蒸気温度に略等しく加熱されるので熱伝達率は飛躍的に上昇する。乾燥工程で顕熱を失った蒸気は飽和蒸気となって蒸発工程の加熱管に導入され潜熱を利用して飽和水として排出し、ボイラ給水として再循環し使用する。
【００１１】
請求項２の発明に係る蒸気乾燥装置によれば、蒸発工程と乾燥工程を上下に配置し、それぞれの工程における間接加熱管を環状にし、同心円上に複数配列し管に「ヒレ」を付して夫々の床を形成する。このような構成にすることにより被蒸発乾燥物と加熱伝熱面との接触による熱伝達を良好にすることができると共に該乾燥物の移送を円滑にすることができる。
【００１２】
請求項３の発明に係る蒸気乾燥装置によれば、乾燥工程の加熱管はヒレ付とし、上面は被乾燥物の加熱に、下面は燃焼ガスにより加熱される蒸気過熱面として作用する。また、請求項４の燃焼炉の天井として熱ガスを隔離する作用をなしている。
【００１３】
請求項４の発明に係る蒸気乾燥装置によれば、乾燥工程の下部に燃焼炉を設け、この燃焼室内に水管を配してボイラ伝熱面を形成し、飽和蒸気を発生せしめ蒸発乾燥に必要な蒸気を発生させるよう構成するので装置が一体化して配備され連続した蒸発乾燥装置としてコンパクト化される。
【００１４】
請求項５の発明に係る蒸気乾燥装置によれば、請求項１の蒸発乾燥方法によって被過熱物から蒸発した水分（べ一パー）を酸化脱臭するため装置上部より該べ一パーを排出せしめ、燃焼炉内へ導入し燃焼ガスで酸化し無臭化するためのものである。
【００１５】
【実施例】
図１は、本発明の一実施例を示し、蒸発乾燥装置の縦断面図を示す。該図において１は蒸発工程の床を２は乾燥工程の床を示し、３は燃焼炉で夫々円筒状に多段に配置される。
【００１６】
蒸発工程１及び乾燥工程２の間接加熱伝熱面は環状で同心円上に数列配置され管と管の間は「ヒレ」を溶接し床を形成する。乾燥工程２の管内は過熱蒸気が通り、管外は被乾燥物が接している。蒸発工程１の管内は乾燥工程を経て飽和蒸気化した蒸気が流れ、管外は高水分の被加熱物が接している。
【００１７】
乾燥工程２の下部には燃焼炉３を設備し、その内部に水管群４を配列してボイラ伝熱面を形成する。
【００１８】
水管群４は管寄５・６に集合され、管寄５より給水されて水管群４で蒸気を発生し、管寄６を経て乾燥工程伝熱管の管寄７に送気される。
【００１９】
乾燥工程伝熱管の蒸気入口管寄７には環状ヒレ付の伝熱管が集合されており、該伝熱管の下部は過熱管として作用し上面は被乾燥物への接触伝熱面として作用している。
【００２０】
乾燥工程のヒレ付伝熱管の出口管寄８は蒸発工程伝熱管の入口管寄９に接合され蒸発工程の熱源に使用され出口管寄１０を経て飽和水としてボイラに再循環使用される。
【００２１】
燃焼炉３には重油バーナー等の燃焼機１１を設備する。
【００２２】
燃焼機１１で発生した熱ガスは水管群４の上部を通過し、燃焼炉３を約半周して折返し下部へ導入し熱交換して蒸気を発生せしめ排ガス出口１２により排気筒へ放出する。
【００２３】
高含水率の廃液及び汚泥等は装置上部の投入口１３よりポンプ等により投入される。投入された廃液や汚泥等は蒸発工程１の床上で加熱管上に流れ、水分を蒸発しながら乾燥工程２の床に移送して加熱面と接触し、乾燥され所定の水分に乾燥されて排出口１４を経て貯留される。
【００２４】
投入口１３より投入された高含水率の廃液や汚泥は、装置中心部に設けた回転軸１５に取付けられた伸縮自在の鎖１６によって蒸発工程１乾燥工程２の床上を３６０°移送される。伸縮自在の鎖１６は夫々の床上を擢動し乍ら被乾燥物を移送するので、被乾燥物の攪拌を行うと共に床（加熱管）の清掃を行うので、熱効率の低下を防止できる。
【００２５】
装置中心部に設けられた回転軸１５は電動機による駆動装置１９で回転し且可変速型とし、被乾燥物の水分や乾燥状態により変速可能としている。
【００２６】
尚、装置本体上部には蒸発乾燥によって発生した水蒸気（べ一パー）を酸化脱臭するためべ一パー出口１７を経て燃焼炉３に設けたべ一パー入口１８より高温燃焼ガスと混合処理している。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１の発明に係る廃液や汚泥等の蒸発乾燥方法によれば廃液や汚泥等を間接加熱により水分を蒸発させて濃縮する工程と更に過熱蒸気を用いて間接加熱により乾燥させる工程とを一体的に構成し、連続して処理するため装置がコンパクトで熱エネルギーを有効に利用することができ、製作費・ランニングコスト共に安価で長期間に亙って安定して使用することができる・
【００２８】
請求項２の発明に係る蒸発乾燥装置によれば請求項１の蒸発乾燥方法を効率的に実現させるため蒸発工程の下部に乾燥工程を配置し立体化し、伝熱管をヒレ付として床を形成し、被蒸発乾燥物と加熱面との接触を良好に保つと共に被乾燥物の移動を円滑に且加熱面に被乾燥物が付着しにくい構造とした。
【００２９】
請求項３の発明に係る蒸発乾燥装置によれば乾燥工程を形成するヒレ付管による床は上面が被乾燥物と接し、下面は請求項４の燃焼炉の天井を形成して過熱伝熱面として作用せしめるばかりでなく、燃焼炉の高温ガスに接しても蒸気の通過により床の温度は過熱蒸気温度に近く焼損を防止できる。
【００３０】
請求項４の発明に係る蒸発乾燥装置によれば乾燥工程の下部に燃焼炉を設けその内部に水管を配してボイラとし蒸気を発生するようにし、前記蒸発工程乾燥工程と多段に配列することにより装置がコンパクトで一体化して連続的に処理できる。
【００３１】
請求項５の発明に係る蒸発乾燥装置おいて、廃液や汚泥等はその蒸発水分（べ一パー）から臭気を発するものが多いので装置上都から該べ一パーを引抜き燃焼炉における高温ガスと接触混合せしめ酸化脱臭し、悪臭公害を防止する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る蒸発乾燥装置の一実例を示す縦断面図である。
【図２】  同平面図である。
【図３】  同蒸発工程の平面図である。
【図４】  同乾燥工程の平面図である。
【図５】  同燃焼炉の平面図である。
【符号の説明】
１  蒸発工程の床
２  乾燥工程の床
３  燃焼炉
４  ボイラ水管群
５  ポイラ管寄
６  ボイラ管寄
７  乾燥工程蒸気入口管寄
８  乾燥工程蒸気出口管寄
９  蒸発工程蒸気入口
１０  蒸発工程蒸気出口
１１  燃焼機
１２  排ガス出口
１３  被蒸発乾燥物入口
１４  乾燥物出口
１５  回転軸
１６  鎖
１７  べ一パー出口
１８  べ一パー入口
１９  駆動装置
【図１】
0003833462.tif 000002
【図２】
0003833462.tif 000003
【図３】
0003833462.tif 000004
【図４】
0003833462.tif 000005
【図５】
0003833462.tif 000006