スラリー処理装置
【課題】スラリーを高濃度に均一に濃縮することができるスラリー処理装置を提供すること。
【解決手段】スラリー処理装置１は、スラリーＡ中の固体粒子を沈降させて、スラリーＡを濃縮された濃縮スラリーＢと、上澄み液Ｃとに分離するスラリー濃縮槽２と、内底部２３に濃縮スラリーＢを排出するための排出口２４を有し、上部に上澄み液Ｃが貯留される円筒状の胴部２２、及び、上澄み液Ｃを排出するオーバーフロー部２５を有する略漏斗状の濃縮槽本体２１と、濃縮槽本体２１内にスラリーＡを供給するスラリー供給路４と、濃縮槽本体２１の内側に回転自在に配置された攪拌装置６と、を備えている。攪拌装置６は、濃縮槽本体２１内の上方から沈降して来る濃縮スラリーＢを上方へ流動させる攪拌翼６１と、攪拌翼６１が設けられた回転軸６３と、回転軸６３を回転させる攪拌駆動モータ６２と、を有している。
【解決手段】スラリー処理装置１は、スラリーＡ中の固体粒子を沈降させて、スラリーＡを濃縮された濃縮スラリーＢと、上澄み液Ｃとに分離するスラリー濃縮槽２と、内底部２３に濃縮スラリーＢを排出するための排出口２４を有し、上部に上澄み液Ｃが貯留される円筒状の胴部２２、及び、上澄み液Ｃを排出するオーバーフロー部２５を有する略漏斗状の濃縮槽本体２１と、濃縮槽本体２１内にスラリーＡを供給するスラリー供給路４と、濃縮槽本体２１の内側に回転自在に配置された攪拌装置６と、を備えている。攪拌装置６は、濃縮槽本体２１内の上方から沈降して来る濃縮スラリーＢを上方へ流動させる攪拌翼６１と、攪拌翼６１が設けられた回転軸６３と、回転軸６３を回転させる攪拌駆動モータ６２と、を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、都市ゴミ等の焼却時に採取された焼却飛灰、金属、土石類等の種々の細かい固体粒子が水中に懸濁しているスラリーを高濃度に濃縮することができるスラリー濃縮槽を備えたスラリー処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スラリーは、工業上の使用目的や対象物等によって種々なものがある。そのスラリーの濃縮目的、処理方法及びその処理装置も千差万別である。例えば、金属等の固体分を含有するスラリーを濃縮する方法としては、特許文献1に記載されたスラリー濃縮方法が知られている。
【０００３】
図６は、従来のスラリー処理装置に使用されているスラリー濃縮槽の一例を示す概略図である。
図６に示すように、特許文献１のスラリー濃縮方法では、凝集反応槽でスラリー中に凝集剤を添加して攪拌させたスラリーＡ１００をスラリー濃縮槽１００（沈降槽）で、スラリーＡ１００中の固体粒子（スラッジ等の粉体）を沈降させて濃縮させた濃縮スラリーＢ１００を得ている。
【０００４】
このように、固体粒子と水が混じったスラリーＡ１００から固体粒子を分離させる場合や、そのスラリーＡ１００を濃縮させた濃縮スラリーＢ１００を得る場合には、スラリー濃縮槽１００が使用されている。スラリー濃縮槽１００は、内底部２１０に排出口２２０を有すると共に、その排出口２２０の周囲から排出口２２０に向かって緩く傾斜するテーパ面２３０を有する濃縮槽本体２００と、この濃縮槽本体２００内の内底部２１０に所定間隔を介して配置されて、駆動モータ３１０によって回転して濃縮スラリーＢ１００を集泥させるための集泥レーキ３００と、濃縮槽本体２００内の上方中央部に設置されたセンターウェル６００と、センターウェル６００内の上部にスラリーＡ１００を供給する供給管４００と、濃縮槽本体２００内の上端近傍に設置されて上澄み液Ｃ１００を濃縮槽本体２００外に排水するためのオーバーフロー部５００と、から構成されている。
【０００５】
このようなスラリー濃縮槽１００では、スラリーＡ１００中の固体粒子が、濃縮槽本体２００のテーパ面２３０上に沈下して、固体粒子と液体とに固液分離させることによって、濃縮スラリーＢ１００を得ている。そのテーパ面２３０の角度θ１００は、スラリーＡ１００を濃縮させる都合上、一般に、１６０〜１３０度程度の緩い角度の傾斜に形成されている。このようにテーパ面２３０を緩い傾斜面にすることによって、固体粒子がテーパ面２３０上を下側へ向かって流動し難く、排出口２２０に流れ込み難くすることで、濃縮されたスラリーＡ１００を得ると共に、スラリー濃縮槽１００の高さが高くなるのを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２１２５６９号公報（段落００５１〜００５５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１や図６に示すようなスラリー濃縮槽１００では、濃縮槽本体２００のテーパ面２３０の角度θ１００が、１６０〜１３０度程度の緩やかな斜面に形成されていることによって、集泥レーキ３００が内底部２１０に沿って回転したとしても、内底部２１０上に沈下した固体粒子Ｂ２００が、テーパ面２３０を中央の最下部側に向かってスムースに流動せず、不均一な状態に集泥される。このため、スラリー濃縮槽１００から得られる濃縮スラリーＢ１００が、不均一な濃度に濃縮されるという問題点があった。
【０００８】
前記問題点を解消する手段としては、前記内底部２１０上に沈下した固体粒子Ｂ２００が、テーパ面２３０上に堆積することなく、そのテーパ面２３０を下側に向かって滑り落ちて、排出口２２０内に落下するように、テーパ面２３０の角度を急斜面に形成することが考えられる。この場合は、テーパ面２３０の角度を急斜面に形成したことによって、固体粒子Ｂ２００が排出口２２０に流れ込んで溜まり、排出口２２０が詰まると共に、スラリー濃縮槽１００全体の高さが高くなるという問題点があった。
【０００９】
このため、従来では、前記したように、テーパ面２３０の角度θ１００を緩やかな斜面に形成して、固体粒子が流動し難くなるようにしていた。また、従来でも、脱水機の脱水能力を向上させるために、このスラリー濃縮槽１００でスラリーＡ１００を高濃度に濃縮することが望まれていたが、前記段落０００８の説明の通りの問題が発生し、高濃度スラリーを得る事が出来ないでいた。
【００１０】
そこで、本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、スラリーを高濃度に均一に濃縮することができるスラリー処理装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために、請求項１に記載のスラリー処理装置は、スラリー中の固体粒子を沈降させて、前記スラリーを濃縮させた濃縮スラリーと、上澄み液とに分離するスラリー濃縮槽を備えたスラリー処理装置において、内底部に前記濃縮スラリーを排出するための排出口を有し、上部に前記上澄み液が貯留される円筒状の胴部、及び、前記上澄み液を排出するオーバーフロー部を有する略漏斗状の濃縮槽本体と、前記濃縮槽本体内に前記スラリーを供給するスラリー供給路と、前記濃縮槽本体の内側に回転自在に配置された攪拌装置と、を備え、前記攪拌装置は、前記濃縮槽本体内の上方から沈降して来る前記濃縮スラリーを上方へ流動させる複数の攪拌翼と、前記複数の攪拌翼が設けられた回転軸と、前記回転軸を回転させる攪拌駆動モータと、を有していることを特徴とする。
【００１２】
かかる構成によれば、スラリー処理装置は、濃縮槽本体内の攪拌翼が回転して、沈降した濃縮スラリーを上方へ流動させることによって、濃縮スラリーが攪拌されて内底部上を循環して流動しているため、内底部上に堆積し難く、その結果内底部上に沈降した固体粒子は、内底部上を循環している濃縮スラリーの流れと、固体粒子の自重とによって内底部の急斜面を下側に向かって流動し易くなり、内底部内で比較的均一で圧密な泥の状態に収集されて、内底部内を循環し続ける。
そして、スラリー中の水分は、固体粒子の上側に分離されて上澄み液となって、オーバーフロー部から外部に排出される。このため、スラリー濃縮槽に供給されたスラリーは、上澄み液が除去された分だけ、固体粒子が緻密な泥状の状態に集め寄せられて高濃度に均一に濃縮された濃縮スラリーとなって、排出口から濃縮槽本体に排出される。
【００１３】
請求項２に記載のスラリー処理装置は、請求項１に記載のスラリー処理装置であって、前記内底部は、当該内底部上に沈下した前記固体粒子が、当該内底部上を下側に向かって流動する傾斜角度を有した逆円錐形状に形成されていることを特徴とする。
【００１４】
かかる構成によれば、スラリー処理装置は、濃縮槽本体の内底部の傾斜角度が内底部上を下側に向かって流動する角度に形成されていることによって、逆円錐形状の内底部上に沈降した固体粒子を、傾斜した内底部の上面上を下側に向かって自重で滑らすことができる。
【００１５】
請求項３に記載のスラリー処理装置は、請求項１または請求項２に記載のスラリー処理装置であって、前記攪拌装置は、前記濃縮槽本体の前記内底部の上方に所定間隔をあけて配置されると共に、前記回転軸に固定されて、前記攪拌駆動モータが回転することにより、前記内底部上に沈降した濃縮スラリーを掻き落とすスクレーパを有することを特徴とする。
【００１６】
かかる構成によれば、濃縮槽本体の内底部上に沈降した濃縮スラリー中の固体粒子は、スクレーパによって掻き落とされるので、内底部上に堆積したとしても、均一な層状に薄く堆積するだけで、山状に不均一な状態に堆積することがない。
【００１７】
請求項４に記載のスラリー処理装置は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のスラリー処理装置であって、前記内底部には、中央部の最下端部に、前記排出口が設けられた貯溜部を有し、前記貯溜部には、前記回転軸の下端部に固定されて、前記スクレーパと同回転し、当該貯溜部内の前記濃縮スラリーを前記排出口に送り出す搬送用翼が配置されていることを特徴とする。
【００１８】
かかる構成によれば、攪拌駆動モータによって回転される攪拌装置の回転軸は、濃縮槽本体の最下端部に、排出口がある貯溜部が設けられて、その貯溜部内に搬送用翼が設けられている。このため、スラリー濃縮槽内に供給されたスラリーに含有される固体粒子は、内底部から貯溜部、排出口へとスムースに流動して排出口から濃縮槽本体の外部に送り出される。
【００１９】
請求項５に記載のスラリー処理装置は、請求項４に記載のスラリー処理装置であって、前記濃縮槽本体には、前記内底部上に沈降した前記濃縮スラリーのスラリーレベルを検出するレベルセンサと、前記貯溜部内の前記濃縮スラリーを吸引して下流側へ送るための排出ポンプが設置されて、前記排出口に連通したスラリー搬送管と、が備えられ、前記排出ポンプは、前記レベルセンサで検出した前記濃縮スラリーのスラリーレベルに基づいた駆動信号によって回転されることを特徴とする。
【００２０】
かかる構成によれば、排出ポンプは、レベルセンサで検出した濃縮スラリーのスラリーレベルに基づいて、濃縮スラリーのスラリーレベルが所定レベルになるように制御するレベル制御装置からの駆動信号によって駆動される。このため、濃縮槽本体内の内底部の濃縮スラリーを適宜に排出口から排出することによって、濃縮スラリーの高濃度を調整して、所望の濃度の濃縮スラリーを得ることができる。
【００２１】
請求項６に記載のスラリー処理装置は、請求項５に記載のスラリー処理装置であって、前記排出ポンプによって前記スラリー搬送管の下流側に送られた前記濃縮スラリーは、この濃縮スラリー中の水分を脱水する脱水機によって脱水処理されることを特徴とする。
【００２２】
かかる構成によれば、スラリー濃縮槽で濃縮された濃縮スラリーは、排出ポンプによってスラリー搬送管から下流側の脱水機に送られて、さらに、この濃縮スラリー中の水分を脱水されて濃縮され、低水分のフレーク状の脱水ケーキとなる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の請求項１に係るスラリー処理装置によれば、スラリーを高濃度に均一に濃縮した濃縮スラリーを得ることができる。
【００２４】
本発明の請求項２に係るスラリー処理装置によれば、逆円錐形状の内底部上に沈降した固体粒子を傾斜した内底部の上面上を下側に向かって自重で滑らして、固体粒子が内底部上に堆積するのを解消することができる。
【００２５】
本発明の請求項３に係るスラリー処理装置によれば、濃縮槽本体の内底部上に沈降した濃縮スラリー中の固体粒子をスクレーパで掻き落とし、内底部上に山状に不均一な状態に堆積するのを抑制して、濃縮スラリーの濃度が不均一になるのを解消することができる。
【００２６】
本発明の請求項４に係るスラリー処理装置によれば、スラリー濃縮槽内に供給されたスラリー中の固体粒子を、濃縮槽本体の内底部から貯溜部、排出口へとスムースに流動させて、排出口から詰まることなく、濃縮された濃縮スラリーを容易に濃縮槽本体の外部へ送り出すことができる。
【００２７】
本発明の請求項５に係るスラリー処理装置によれば、スラリー濃縮槽内のスラリーに含有されていた固体粒子の量を一定にして、常に、均一の濃度の濃縮スラリーを得ることができる。
【００２８】
本発明の請求項６に係るスラリー処理装置によれば、スラリー濃縮槽で濃縮された濃縮スラリーを、排出ポンプによって脱水機に送って、さらに、低水分のフレーク状の脱水ケーキを得ることができると共に、脱水機の脱水能力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係るスラリー処理装置を示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係るスラリー処理装置のスラリー濃縮槽を示す概略拡大断面図である。
【図３】図２に示すスラリー濃縮槽の下部の拡大図である。
【図４】本発明の実施形態に係るスラリー処理装置のスラリー濃縮槽を示す概略拡大平面図である。
【図５】本発明の実施形態に係るスラリー処理装置のレベル制御装置の作動を示すフローチャートである。
【図６】従来のスラリー処理装置に使用されているスラリー濃縮槽の一例を示すが概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図１〜図５を参照して発明を実施するための形態を説明する。
なお、スラリー処理装置１で濃縮するスラリーＡは、都市ゴミ等の焼却時に採取された焼却飛灰、金属、セラミック、汚泥、土石等の鉱物等の種々の細かい固体粒子が水中に懸濁しているスラリーＡを濃縮するものであって、固体粒子を含有するものであれば特にその種類等は限定されない。以下、焼却飛灰を固体粒子として含有するスラリーＡを濃縮する場合を例に挙げて、本発明の一例を説明する。
まず、スラリー処理装置１を説明する前に、焼却飛灰及びスラリーＡを説明する。
【００３１】
≪焼却飛灰及びスラリーの説明≫
焼却飛灰は、水素イオン濃度がｐＨ１１〜ｐＨ１３の高アルカリ性の高温焼却飛灰からなる粉状の固体粒子であり、塩素化合物及び重金属類（例えば、亜鉛Ｚｎ、鉛Ｐｂ、カドニウムＣｄ等）が含有されている。
スラリーＡは、その焼却飛灰を再資源化するために、約５〜１０倍の水で洗浄して、含有する阻害物質を溶出させる目的で強酸液により、水素イオン濃度がｐＨ９〜１０に調整された混濁液からなる。スラリーＡは、まず、図１に示す凝集反応槽３に移送される。
【００３２】
≪スラリー処理装置の構成≫
スラリー処理装置１は、スラリーＡを凝集反応させる凝集反応槽３と、この凝集反応槽３内のスラリーＡを供給するスラリー供給路４と、このスラリー供給路４によって供給されたスラリーＡを固液分離して濃縮された濃縮スラリーＢを得るためのスラリー濃縮槽２と、このスラリー濃縮槽２に設けられた攪拌装置６と、スラリー濃縮槽２内の濃縮スラリーＢを吸引するスラリー排出装置７と、スラリー濃縮槽２内の濃縮スラリーＢ（固体粒子）のスラリーレベルを調整するレベル制御装置８と、スラリー排出装置７によって吸引された濃縮スラリーＢが供給される脱水機９と、電源１０と、を備えている。
【００３３】
≪凝集反応槽の構成≫
図１に示すように、凝集反応槽３は、スラリーＡに高分子凝集剤Ｆを添加して凝集反応される反応槽である。凝集反応槽３には、スラリーＡを貯溜する凝集槽３１と、スラリーＡが供給ポンプ等（図示省略）により凝集槽３１に供給されるスラリー入口３２と、高分子凝集剤Ｆが供給ポンプ等（図示省略）により凝集槽３１に供給される凝集剤受入口３３と、スラリーＡ等を凝集槽３１外に排出するためのドレン口３４と、凝集槽３１内のスラリーＡを掻き混ぜるための凝集反応槽用スクレーパ３５と、この凝集反応槽用スクレーパ３５を回転させる凝集反応槽用攪拌モータ３６と、凝集槽３１内の上層部のスラリーＡを凝集槽３１外に排出するためのスラリー出口３７と、を主に備えて構成されている。
【００３４】
凝集槽３１は、上側開口部が越液防止蓋３８で閉塞された有底円筒状の槽である。凝集槽３１は、下層部に、スラリー入口３２と、凝集剤受入口３３と、ドレン口３４とが設置され、上層部に、スラリー出口３７が設置され、中層部に、凝集反応槽用スクレーパ３５が配置されている。
スラリー入口３２、凝集剤受入口３３及びドレン口３４は、凝集槽３１の下層の同じ高さの位置に、互いに向きを変えて配置されている。
【００３５】
凝集反応槽用スクレーパ３５は、凝集反応槽用攪拌モータ３６によって回転される回転軸３５ａと、回転軸３５ａの下端に設けられた軸受部３５ｂと、回転軸３５ａに設けられたスクレーパ支持部材３５ｄと、このスクレーパ支持部材３５ｄを介在して回転軸３５ａに固定されるスクレーパ本体３５ｃと、を備えて構成されている。
回転軸３５ａは、凝集槽３１の中心線に沿って上下に向けて延在され、下端が軸受部３５ｂに軸支され、上端部が架台３５ｅに支持されている。
軸受部３５ｂは、凝集槽３１の内底の中央部に設置されている。
スクレーパ本体３５ｃは、回転軸３５ａに平行に上下に向け延設された二本の棒状部材からなり、凝集槽３１の内壁に沿って回転するように配置されている。
スクレーパ支持部材３５ｄは、互いに対称位置に配置された二本のスクレーパ本体３５ｃをそれぞれ固定するための部材であり、回転軸３５ａの下方部位と、回転軸３５ａの中間層部位との二箇所に設置されている。
架台３５ｅは、越液防止蓋３８に載設されて、凝集反応槽用攪拌モータ３６を保持する部材である。
【００３６】
凝集反応槽用攪拌モータ３６は、ロータの回転を減速して回転軸３５ａに伝達する減速機構を内蔵したモータ駆動装置であり、越液防止蓋３８の上面中央部に配置されている。
スラリー出口３７は、凝集槽３１内のスラリーＡを凝集槽３１外に排出するために凝集槽３１の上部に配置されている。このスラリー出口３７から溢れたスラリーＡは、スラリー供給路４に流れ込むように設けられている。
【００３７】
≪スラリー供給路の構成≫
スラリー供給路４は、凝集反応槽３内のスラリーＡを濃縮槽本体２１内に供給するための供給路である。スラリー供給路４は、上流側が凝集反応槽３のスラリー出口３７に接続され、下流側がスラリー濃縮槽２内に配置された内筒５の上部偏芯位置に接続されると共に、上流側から下流側に向かって下側に傾斜させて配置されている。スラリー供給路４の下流側の開口端部４ａ（図４参照）は、内筒５内の上部において、平面視して内筒５の中心からずれた位置に配置されている。このため、スラリー供給路４から放出されたスラリーＡが内筒５内を下方向（矢印ａ方向）へ螺旋状に巻回しながら下降するようになっている。
【００３８】
≪スラリー濃縮槽の構成≫
図２に示すように、スラリー濃縮槽２は、前記スラリー供給路４から供給されたスラリーＡ中の固体粒子を重力で沈降させて、スラリーＡの濃度が濃い濃縮スラリーＢと、固体粒子を沈降させて浄化された上澄み液Ｃと、スラリーＡの濃度が濃縮スラリーＢと上澄み液Ｃとの中間の濃度の希薄スラリーＤと、に固液分離して、濃縮された高濃度の濃縮スラリーＢを得るための槽である。スラリー濃縮槽２は、このスラリー濃縮槽２の本体を形成する濃縮槽本体２１と、前記スラリー供給路４と、濃縮槽本体２１の中央部に配置された内筒５と、スラリーＡ及び濃縮スラリーＢ（固体粒子）を攪拌する攪拌装置６と、濃縮槽本体２１内の濃縮スラリーＢ（固体粒子）のスラリーレベルを所定の濃度に調整するためのレベル制御装置８（図１参照）と、を備えて構成されている。
なお、スラリー濃縮槽２は、沈下槽、沈降槽、分離槽ともいわれている。
【００３９】
≪濃縮槽本体の構成≫
濃縮槽本体２１は、上端部に開口部を有する略漏斗状に形成されて、スラリーＡを一時的に貯溜させながら含有された固体粒子を沈降させて濃縮スラリーＢを得るための槽本体である。濃縮槽本体２１は、円筒状に形成された胴部２２と、胴部２２の下方に連続形成されたテーパ状の内底部２３と、内底部２３の下端部に形成された貯溜部２６と、貯溜部２６の内壁に形成された排出口２４と、濃縮槽本体２１の内側上縁に形成された堰２７と、堰２７から溢れた上澄み液Ｃの流路を形成する上澄み液回収路２８と、この上澄み液回収路２８から上澄み液Ｃが外部に流れ出るオーバーフロー部２５と、濃縮槽本体２１を支える支柱２９と、を備えている。
濃縮槽本体２１の内側には、内筒５と、回転軸６３と、攪拌翼６１と、スクレーパ６４と、搬送用翼６５と、レベルセンサ７１と、が設けられている。濃縮槽本体２１の外側には、前記スラリー供給路４と、排出口２４に接続されたスラリー搬送管７３と、オーバーフロー部２５に接続された配管（図示省略）と、レベル制御装置８等が設置されている。なお、濃縮槽本体２１は、上側の開口部を蓋体で閉塞したものであっても構わない。
【００４０】
図２に示すように、胴部２２は、上下方向に向けて形成された円筒状の部材からなる。この胴部２２は、上端部に開口が形成され、下端部にコーン形状の内底部２３が形成されている。胴部２２内には、上部に上澄み液Ｃが貯留され、その下部に希薄スラリーＤ、最下端部に泥状の所定濃度の濃縮スラリーＢが貯溜される。胴部２２の下端部には、内筒５の下端部と、レベルセンサ７１の下端部と、スクレーパ６４の胴掻取部６４ｂとが配置されている。
【００４１】
図３に示すように、内底部２３は、濃縮槽本体２１の上方から沈下した固体粒子を一時的に滞留させて、この内底部２３上に一定の圧密状態のスラリーゾーンを確保するための部位である。内底部２３は、この内底部２３上に沈下した固体粒子が、内底部２３上を下側に向かって流動し易い傾斜角度θ１を有した逆円錐形状に形成されている。その内底部２３の傾斜角度θ１は、１２０〜６０度以内、好ましくは１０５〜７５度、さらに好ましくは約９０〜８０度である。内底部２３は、この内底部２３上に沈下した固体粒子が中央部の貯溜部２６に向かって下方向（矢印ｄ方向）に滑落するように急斜面に擂鉢状に形成されている。
【００４２】
貯溜部２６は、内底部２３の中央部下端に有底円筒状に形成されて、濃縮スラリーＢが一時的に貯留される部位であり、略有底円筒状に形成されている。この貯溜部２６内には、搬送用翼６５が回転自在に配置されている。
排出口２４は、貯溜部２６の内壁部に形成され、濃縮された濃縮スラリーＢを濃縮槽本体２１外に排出するための吐出口である。
【００４３】
図２に示す堰２７は、濃縮槽本体２１内がスラリーＡで一杯になったときに、上澄み液Ｃ及びスカム等の固体粒子より質量の軽いものが濃縮槽本体２１外に溢れる箇所であり、胴部２２の上端周縁全体に亘って形成された複数の三角堰からなる。
上澄み液回収路２８は、堰２７の外周部に形成された断面凹状の流路であり、堰２７から溢れた上澄み液Ｃ等がオーバーフロー部２５に向かって流れるように形成されている。
オーバーフロー部２５は、上澄み液回収路２８内から溢れた上澄み液Ｃをスラリー濃縮槽２外に設置された処理槽等に送るための配管（図示省略）が接続されている。
【００４４】
≪内筒の構成≫
内筒５は、スラリー供給路４から流れ来たスラリーＡが放出されるセンターウェルであり、濃縮槽本体２１内の中央部の上部から胴部２２の下端中央部に亘って垂設された円筒管からなる。スラリー供給路４は、内筒５に対して、中心からずれて配置されているので、内筒５内に送られたスラリーＡが、内筒５の内壁面にガイドされて螺旋状に渦を巻きながら下降するようになっている。
【００４５】
≪攪拌装置の構成≫
攪拌装置６は、内底部２３上に沈降した濃縮スラリーＢを掻き落とすと共に、内底部２３内の濃縮スラリーＢを掻き回して攪拌し、固体粒子がスラリー濃縮槽２内で、堆積せずに、均一な濃度の状態で循環して流動するように底部から上方へ流動させるための装置である。攪拌装置６は、濃縮槽本体２１内の中心線上の下端部から上端部に亘って配置され、濃縮槽本体２１内の中央部に垂直に回転自在に配置されている。
攪拌装置６は、濃縮槽本体２１の内側中央に上下方向に複数配置された攪拌翼６１と、この攪拌翼６１を回転させる攪拌駆動モータ６２と、攪拌翼６１を固定した回転軸６３と、内底部２３に沿ってその近傍を回転するスクレーパ６４と、貯溜部２６内に配置された搬送用翼６５と、攪拌駆動モータ６２を載設した架設部材６６と、スクレーパ６４を回転軸６３に固定するスクレーパ支持部材６７と、攪拌駆動モータ６２の回転を制御するレベル制御装置８（図１参照）と、を備えて構成されている。なお、攪拌翼６１とスクレーパ６４と搬送用翼６５と回転軸６３とは、攪拌駆動モータ６２によって一体に回転する。
【００４６】
＜攪拌翼の構成＞
攪拌翼６１は、内底部２３内の濃縮スラリーＢを攪拌する羽根部材であり、固体粒子が濃縮槽本体２１内で不均一に沈降して堆積したり、濃縮スラリーＢが高密度（高濃度）になり過ぎたりしないように、掻き回しながら上昇（矢印ｅ，ｇ方向）させて流動させる。攪拌翼６１は、内底部２３内の回転軸６３に、上下方向及び水平方向に適宜な間隔を介して螺旋状な位置に、平面視して４枚あるいは３枚程度の数の翼を隙間を介して配置している。攪拌翼６１は、スラリーＡを上方向に流動させるために、例えば、軸方向に対して斜め４５度傾けて回転軸６３に設けられている。
【００４７】
＜攪拌駆動モータの構成＞
図１に示すように、攪拌駆動モータ６２は、回転軸６３、攪拌翼６１、スクレーパ６４及び搬送用翼６５を低速（例えば、１〜６ｒｐｍ程度）で回転させるための駆動源である。攪拌駆動モータ６２は、濃縮槽本体２１の上部に設置された架設部材６６の中央部に載設され、回転軸６３の上端部が連結されている。攪拌駆動モータ６２は、レベル制御装置８からの駆動信号によって歯車減速機構等の減速機構（図示省略）を介在して回転軸６３等を、内筒５内を螺旋状に回転しながら下降するスラリーＡの螺旋方向（矢印ａ方向）と同じ方向（矢印ｃ方向）に回転させる。攪拌駆動モータ６２は、レベル制御装置８を介して電源１０に接続されている。
【００４８】
＜回転軸の構成＞
図２に示すように、回転軸６３は、濃縮槽本体２１内の中央部の上端部から下端部に亘って垂直に配置されて、攪拌駆動モータ６２によって回転する棒状部材である。回転軸６３は、上端が、減速機構（図示省略）を介在して濃縮槽本体２１の上部に配置された攪拌駆動モータ６２に接続されて垂下した状態に配置され、中央部位が、内筒５内の中央部に挿通して配置され、下端部が、内底部２３及び貯溜部２６内に配置されている。
【００４９】
＜スクレーパの構成＞
図３に示すように、スクレーパ６４は、濃縮槽本体２１の内底部２３上に沈降して堆積した固体粒子を掻き取る部材であり、回転軸６３にスクレーパ支持部材６７を介在して固定されている。スクレーパ６４は、例えば、内底部２３に沿って、その上方に所定間隔（１０〜５０ｍｍ程度）を介して平行（斜めに）に設置された２本の部材からなる。スクレーパ６４は、内底部２３に沿って設けられた内底掻取部６４ａと、この内底掻取部６４ａの上側に垂直に連設された胴掻取部６４ｂと、を側面視して略く字状に折曲形成してなる。
内底掻取部６４ａは、内底部２３の傾斜角度θ１と同じ角度θ２に傾けて設置されている。胴掻取部６４ｂは、濃縮槽本体２１の胴部２２内に沿って所定間隔を介して配置されている。
【００５０】
＜搬送用翼の構成＞
搬送用翼６５は、貯溜部２６内の濃縮スラリーＢを、貯溜部２６の内壁に形成された排出口２４に送り出すためのプロペラであり、貯溜部２６内に延設された回転軸６３に固定されている。搬送用翼６５は、スラリー排出装置７の一構成部品としての役目も果たす。
【００５１】
＜スクレーパ支持部材の構成＞
スクレーパ支持部材６７は、スクレーパ６４を回転軸６３に固定するための部材であり、上部保持部６７ａと、中部保持部６７ｂと、下部保持部６７ｃとから構成されている。スクレーパ支持部材６７は、例えば、金属製パイプまたは角材を溶接や締結部材等によって連結してなる。
上部保持部６７ａは、スクレーパ６４の上部を回転軸６３に固定するための部材であり、回転軸６３から外周方向に水平に延設された棒状部材からなる。
中部保持部６７ｂは、スクレーパ６４に中央部分と回転軸６３とを連結して保持する棒状部材であり、回転軸６３と上部保持部６７ａとの連結部分から斜め下がるように配置されている。
下部保持部６７ｃは、スクレーパ６４の下端部を回転軸６３に連結して保持する部位である。
【００５２】
＜架設部材の構成＞
図２に示すように、架設部材６６は、濃縮槽本体２１の開口部の中央部上方に架設配置される略橋状の部材である。この架設部材６６には、中央部に攪拌駆動モータ６２が載設され、その外側にレベルセンサ７１が設置されている。架設部材６６には、作業員が登れるように形成され、この架設部材６６の周囲に、安全手摺が設けられている。
【００５３】
≪スラリー排出装置の構成≫
図１に示すように、スラリー排出装置７は、スラリー濃縮槽２内で濃縮された濃縮スラリーＢをスラリー濃縮槽２内から吸引して抜き取る装置であり、スラリー濃縮槽２と脱水機９との間に介在されている。スラリー排出装置７は、濃縮槽本体２１内の濃縮スラリーＢ（固体粒子）のスラリーレベルを計測するレベルセンサ７１と、上流側が排出口２４に接続され、下流側が脱水機９上に配置されたスラリー搬送管７３と、濃縮槽本体２１内の濃縮スラリーＢをスラリー搬送管７３を介して下流側にある脱水機９へ流すための排出ポンプ７２と、レベルセンサ７１で検出した濃縮スラリーＢ中の固体粒子の圧密度の検出データに基づいて排出ポンプ７２を駆動制御するレベル制御装置８と、を備えて構成されている。
【００５４】
＜レベルセンサの構成＞
レベルセンサ７１は、濃縮槽本体２１内に沈降した濃縮スラリーＢ（固体粒子）のスラリーレベルを検出するセンサである。そのレベルセンサ７１は、例えば、濃縮槽本体２１内の上方から胴部２２内の下端部に亘って垂直に配置された筒体７１ａと、内筒５及び胴部２２内を沈降して筒体７１ａ内に浸入した濃縮スラリーＢの固体粒子の上側にある上澄み液Ｃの液面を検出する電極式の液位検出部７１ｂと、この液位検出部７１ｂで検出した液面レベルから濃縮スラリーＢの圧密度を算出するレベル制御装置８と、から構成されている。
つまり、図２に示すように、筒体７１ａ内の液面の高さＨ２は、内底部２３上に堆積するように収集された濃縮スラリーＢの高さＨ１（図３参照）と希薄スラリーＤの高さＤ２（図２参照）とによる圧力と、レベルセンサ７１に外部より供給される工業用水等の清澄液（図示省略）による圧力の差により発生するので、濃縮槽本体２１内の上澄み液Ｃの液面の高さより高くなる。
液位検出部７１ｂは、筒体７１ａ内の液面を検出する検出部であり、筒体７１ａ内に上下方向に目盛状に所定間隔にずらして配置されてそれぞれの液位を検出する電極等からなる。なお、レベルセンサ７１の各液位検出部７１ｂは、レベル制御装置８に電気的に接続されて、レベル制御装置８がＯＮしている場合に、連続的に検出データが送られている。
【００５５】
＜排出ポンプの構成＞
図１に示すように、排出ポンプ７２は、レベルセンサ７１で検出した濃縮槽本体２１内の濃縮スラリーＢのスラリーレベルに基づくレベル制御装置８からの駆動信号によって駆動する電動ポンプである。この排出ポンプ７２は、濃縮槽本体２１内から内底部２３に沈降した濃縮スラリーＢを吸引して抜き取ることにより、濃縮スラリーＢの濃度を調整できるようになっている。排出ポンプ７２は、レベル制御装置８を介して電源１０に電気的に接続されている。
スラリー搬送管７３は、スラリー濃縮槽２で濃縮された濃縮スラリーＢを脱水機９に送るための配管である。このスラリー搬送管７３の下流側の下端部は、脱水機９の濾布９１の上部に配置されて、濾布９１の上に濃縮スラリーＢを吐出する濃縮スラリー供給口７３ａを有している。
【００５６】
≪レベル制御装置の構成≫
レベル制御装置８は、レベルセンサ７１で計測した濃縮スラリーＢのスラリーレベルに基づいて、排出口２４から排出される濃縮スラリーＢのスラリーレベルが、予め設定された所定レベルになるように凝集反応槽３の供給ポンプ（図示省略）、及び排出ポンプ７２を駆動制御してスラリーＡの流入量と濃縮スラリーＢの抜取量を調整するレベルコントローラーである。レベル制御装置８は、筒体７１ａ内の液面の部位に配置された液位検出部７１ｂから発信された液位の検出信号によって、その液面の高さＨ２から希薄スラリーＤの平均的なスラリーレベル（高さ）及び圧密度を算出し、予め実測したデータに基づいて排出口２４から排出される濃縮スラリーＢの濃度を統計的に割り出している。
【００５７】
≪脱水機の構成≫
図１に示すように、脱水機９は、スラリー排出装置７によってスラリー濃縮槽２内から排出された濃縮スラリーＢ中の水分を脱水処理する装置である。脱水機９は、濃縮スラリーＢをさらに脱水することができる装置であればよく、特に型式等は限定されない。以下、脱水機９の一例としては、濾布９１上に濃縮スラリーＢを注ぎ、この濃縮スラリーＢと濾布９１を上下一対の圧搾ロール９３，９４で搾って脱水する高圧搾型ロールプレス脱水機の場合を例に挙げて説明する。
【００５８】
脱水機９は、前記濃縮スラリーＢが注がれ搬送ベルト状に形成された濾布９１と、この濾布９１を移動させるための搬送ロール９２と、濾布９１によって搬送された濃縮スラリーＢを圧搾して水分を除去するための圧搾ロール９３，９４と、圧搾ロール９３によって脱水されて圧搾ロール９３に転写して付着している脱水ケーキＥを掻き落とす脱水機用スクレーパ９５ａと、脱水機用スクレーパ９５ａで掻き落した脱水ケーキＥを所定位置に搬送するシュート９５ｂと、濾布９１に洗浄水を当てて洗浄する洗浄ノズル９７と、濾布９１から落下した洗浄水を受けるための水受けシュート９６と、洗浄水を含んだ濾布９１の水分を圧搾して取り除くための脱水ロール９８，９８と、を備えて構成されている。脱水機９は、レベル制御装置８に電気的に接続されて、レベルセンサ７１の検出信号及び手動スイッチ（図示省略）等によって駆動・停止する。
【００５９】
＜濾布の構成＞
濾布９１は、繊維で編み込まれた布あるいは不撚布からなる水分の吸収のよいフェルトで構成された搬送ベルトである。濾布９１は、搬送ロール９２によって定常速度で移動し、濾布９１に載置した濃縮スラリーＢを圧搾ロール９３，９４、洗浄ノズル９７に搬送して、元の濃縮スラリー供給口７３ａの下まで所定速度で一定に移動する。
【００６０】
＜搬送ロール及び圧搾ロールの構成＞
搬送ロール９２は、巻き掛けられた濾布９１を所定位置に移動させるためのロールであり、適所に設置された複数のロールからなり、ベルト掛けされた濾布９１の弛みや張り具合を調整できるようになっている。
圧搾ロール９３，９４は、濾布９１の上下に配置されて所定の速度で回転する一対のロールからなり、一方の圧搾ロール９４に濾布９１が巻き掛けられている。一方の圧搾ロール９４と他方の圧搾ロール９３とは、濾布９１及び濃縮スラリーＢを圧搾して濃縮スラリーＢ中の水分を絞り落す。又圧搾ロール９４はモーター（図示省略）により駆動されベルト掛けされた濾布９１を走行させる。
【００６１】
＜脱水機用スクレーパ及び水受けシュートの構成＞
脱水機用スクレーパ９５ａは、圧搾ロール９３，９４によりケーキ状態の脱水ケーキＥを上側の圧搾ロール９３に転写した脱水ケーキＥを掻き落とす装置である。脱水機用スクレーパ９５ａによって掻き落された脱水ケーキＥは、シュート９５ｂにより所定位置に搬送されて回収される。
図１に示すように、水受けシュート９６は、濾布９１を洗浄するための洗浄液と脱水液と回収するためのものである。
【００６２】
＜洗浄ノズル及び脱水ロールの構成＞
洗浄ノズル９７は、濾布９１を洗浄する洗浄装置であり、濾布９１に洗浄水を噴射して吹き付ける一対のノズルからなる。洗浄ノズル９７は、水受けシュート９６から上方へ引き上げられて搬送される濾布９１の表裏を洗浄する一対のノズルからなる。噴射されたノズルの洗浄水は、落下して前記水受けシュート９６に収集される。
脱水ロール９８，９８は、濾布９１中の洗浄水等の水分を除去するための一対のロールからなり、一方の脱水ロール９８に濾布９１が巻き掛けられ、他方の脱水ロール９８によって濾布９１及び一方のロールを圧搾して濾布９１中の水分を絞り落す。脱水ロール９８は、水分を除去した濾布９１を元の濃縮スラリー供給口７３ａの下方に移動させる。
【００６３】
≪スラリー処理装置の作用≫
次に、図１〜図５を参照しながらスラリー処理装置１の作用を説明する。
図５に示すように、まず、電源１０及びレベル制御装置８がＯＮされると（ステップＳ１）、スラリー濃縮槽２内のスラリーレベルがレベルセンサ７１によって計測される（ステップＳ２）。
凝集反応槽３では、スラリー入口３２から汚濁液状のスラリーＡがスラリーＡ用の供給ポンプ（図示省略）によって凝集反応槽３内に供給され、凝集剤受入口３３から高分子凝集剤Ｆが高分子凝集剤Ｆ用の供給ポンプ（図示省略）によって凝集反応槽３内に供給される（ステップＳ４）。凝集反応槽用攪拌モータ３６が回転駆動することによって、凝集反応槽用スクレーパ３５が回転して、凝集反応槽３内のスラリーＡが攪拌される。この場合、凝集した凝集物には、高比重粉体と低比重粉体とが均一に混合されて、凝集物相互間の比重差が存在しないので、その後のスラリー濃縮槽２内で均一な状態で沈降する濃縮スラリーＢを得ることが可能となる。
【００６４】
凝集反応槽３内のスラリーＡは、スラリー出口３７の高さを超えると、凝集反応槽３内のスラリーＡがそのスラリー出口３７に流れ込み、スラリー供給路４から内筒５の上部に供給される。スラリー供給路４の開口端部４１ａが、内筒５の中心位置からずれて接続されている（図４参照）。このため、スラリーＡは、図２に示すように、内筒５内を下側に向かって螺旋状の渦を巻きながら内筒５の内壁にガイドされて下降する。
【００６５】
内筒５の下側開口端から出たスラリーＡは、内筒５内の流れの勢いで下方向（矢印ａ方向）へ向かって流れ、内筒５の下方に配置された攪拌翼６１の回転によって濃縮槽本体２１内で攪拌されて、濃度が均一化される。そして、スラリーＡ中の固体粒子は、自重で下側に向かって沈降して均一に濃縮した濃縮スラリーＢを生成する。
この場合、内底部２３上に沈下した濃縮スラリーＢ中の固体粒子は、内底部２３が急斜面に形成されていることにより、その斜面を下方向（矢印ｄ方向）に滑り落ちる。固体粒子が内底部２３に堆積したとしても、内底部２３の近傍を内底部２３に沿って回転するスクレーパ６４によって掻き落されて、下方向（矢印ｄ方向）に滑り落ちる。
内底部２３を下降した濃縮スラリーＢ中の固体粒子は、一部が濃縮槽本体２１の最下部の貯溜部２６内に流れ込み、他の固体粒子が攪拌翼６１の回転により内底部２３内の下層から上昇（矢印ｅ方向）し、内底部２３上に殆ど堆積することなく循環（矢印ｅ，ｆ，ｄ方向）して流動している。
【００６６】
濃縮スラリーＢより比重の軽い希薄スラリーＤ及び上澄み液Ｃは、濃縮スラリーＢから分離されて、攪拌翼６１による上方向（矢印ｇ方向）の流れにより、渦を巻きながら上側（矢印ｂ方向）に向かって上昇して、濃縮槽本体２１の下層の濃縮層Ｂ１の上側に希薄スラリーＤが集まった希薄層Ｄ１を形成する。
さらに、希薄層Ｄ１内のスラリーＡ（固体粒子）は、固液分離されて、渦を巻くように流動しながら上側（矢印ｂ方向）に上昇して浄化された上澄み液Ｃを生成し、希薄層Ｄ１の上に上澄み層Ｃ１を形成する。
【００６７】
前記上澄み液Ｃは、混濁液状のスラリーＡから固体粒子が分離して、溶出した塩類を含んだ状態で、濃縮槽本体２１内の上層側に流動し、水位の増加に伴って、浄化水となって堰２７を越えて上澄み液回収路２８に落ちる。上澄み液回収路２８に流れ込んだ上澄み液Ｃは、オーバーフロー部２５からスラリー濃縮槽２外に排水される。なお、オーバーフロー部２５から排出された上澄み液Ｃは、重金属を取り除いた処理液として処理槽（図示省略）に送られて処理または貯溜される。
【００６８】
前記貯溜部２６の近傍に流れた濃縮スラリーＢは、搬送用翼６５に吸引されて貯溜部２６及び排出口２４を介して、濃縮槽本体２１外のスラリー搬送管７３に送られる。この場合、内底部２３内は、攪拌翼６１、スクレーパ６４及び搬送用翼６５が回転していることにより、常時、濃縮スラリーＢが流動しているので、固体粒子のいわゆるラットホールが形成されることがない。このため、内底部２３及び貯溜部２６に固体粒子が堆積して固化し、希薄スラリーＤが排出口２４から流れ出る筋道が形成されることを解消することができる。
本発明は、内底部２３の急斜面と攪拌装置６とによって固体粒子が堆積するのを防止して、常に、濃縮槽本体２１内を循環するように流動させることができる。
【００６９】
図１に示すように、濃縮槽本体２１内に沈降した固体粒子のスラリーレベルは、レベルセンサ７１によって計測され、その計測データがレベル制御装置８に継続的に送られる（ステップＳ３）。
レベルセンサ７１で計測される濃縮スラリーＢのスラリーレベルが、予めレベル制御装置８に設定した所定レベル未満の場合、レベル制御装置８は、スラリー搬送管７３に設けられた排出ポンプ７２のＯＦＦ状態を維持すると共に、凝集反応槽３のスラリーＡ用の供給ポンプ（図示省略）及び高分子凝集剤Ｆ用の供給ポンプ（図示省略）のＯＮ状態を維持して継続してスラリーＡがスラリー濃縮槽２に供給される（ステップＳ４のＹｅｓ）。
【００７０】
レベルセンサ７１で計測される濃縮スラリーＢのスラリーレベルが、所定レベル以上になった場合（ステップＳ４のＮｏ）、レベル制御装置８は、濃縮槽本体２１内の濃縮スラリーＢが所定レベルの濃度になったと判断して、排出ポンプ７２及び脱水機９を駆動させる（ステップＳ５）。この排出ポンプ７２の駆動によって貯溜部２６内の濃縮スラリーＢが濃縮スラリーＢ等の重さと排出ポンプ７２の吸引力とにより排出されて、スラリー搬送管７３を通って濃縮スラリー供給口７３ａから脱水機９の濾布９１上に供給される。
【００７１】
濾布９１に落下した濃縮スラリーＢは、搬送ロール９２の回転駆動によって濾布９１と共に、圧搾ロール９３，９４によって圧搾されて脱水される。脱水された濃縮スラリーＢは、フレーク状の脱水ケーキＥとなり、脱水機用スクレーパ９５ａにより掻き落とされる。このように、スラリー処理装置１は、スラリー濃縮槽２と、脱水機９を組み合わせたことにより、スラリーＡを高濃度に濃縮することが可能なシステムを得ることができ、脱水機９の能力が向上される。脱水ケーキＥは、フレーク状になり、再資源化に最適な水分、形状となって、シュート９５ｂにより所定の保管場所に移される。
【００７２】
脱水ケーキＥが掻き落された濾布９１は、搬送ロール９２によって移動し、水受けシュート９６で付着していた固体粒子が落される。さらに、濾布９１は、洗浄水が洗浄ノズル９７から噴射されて洗い流される。このため、水受けシュート９６内の水は、固体粒子が混じった混濁液となる。この混濁液は、所定の場所に回収、処理される。
洗浄ノズル９７からの洗浄水を含んだ濾布９１は、脱水ロール９８によって水分が搾り落されるので、濾布９１の水分が濃縮スラリー供給口７３ａから濾布９１上に供給された濃縮スラリーＢに吸収されることがない。
【００７３】
そして、スラリー排出装置７によってスラリー濃縮槽２内の濃縮スラリーＢを抜き取ったことにより、濃縮スラリーＢのスラリーレベルが所定レベルの濃度未満まで低下すると（ステップＳ６のＹｅｓ）、レベルセンサ７１がそれを検出して計測データをレベル制御装置８に送信する。レベル制御装置８は、濃縮スラリーＢのスラリーレベルが所定レベル以下の濃度に低下したと判断して、直ちに、排出ポンプ７２及び脱水機９を停止させる（ステップＳ７）。
なお、濃縮スラリーＢのスラリーレベルが所定レベル未満まで低下しない場合には、前記スラリー排出装置７及び脱水機９の駆動状態が維持される（ステップＳ６のＮｏ）。そして、電源１０をＯＦＦすれば、スラリー処理装置１が停止する（ステップＳ８）。
【００７４】
以上のように、本発明は、スラリー濃縮槽２で高濃度に濃縮された濃縮スラリーＢを、スラリー排出装置７により脱水機９に送って脱水することによって、脱水機９の脱水能力を向上させ、さらに、低水分のフレーク状の脱水ケーキＥを得ることができる。
【００７５】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造及び変更が可能であり、本発明はこれら改造及び変更された発明にも及ぶことは勿論である。
【００７６】
例えば、スラリーＡとして焼却飛灰の固体粒子を含有したものを濃縮する場合を例に挙げて説明したが、セラミック、汚泥、土石等の鉱物等の固体粒子が液中に懸濁している混濁液を濃縮する場合にも適用可能である。
なお、脱水機９は、真空ドラム式脱水機や遠心分離式脱水機等のその他の型式のものでも構わない。また、プロペラ状の攪拌翼６１は、濃縮スラリーＢを上方向へ流動させるものであればよく、例えば、スクリュウでも構わない。
また、レベルセンサ７１は、濃縮スラリーＢの濃度を計測できるものであればよく、例えば、超音波レベルセンサ等のその他のセンサであっても構わない。
【００７７】
濃縮槽本体２１の内底部２３の傾斜角度θ１は固体粒子が内底部２３上を下側に向かって流動し易い状況を実現出来ればよく、内底部２３の底面に、耐摩耗性及び潤滑性に優れている超高分子樹脂フィルムや低摩擦シートを設ける事により、ゆるい傾斜角度でも良いことになる。
【符号の説明】
【００７８】
１ スラリー処理装置
２ スラリー濃縮槽
３ 濃縮槽本体
４ スラリー供給路
５ 内筒
６ 攪拌装置
７ スラリー排出装置
８ レベル制御装置
９ 脱水機
２１ 濃縮槽本体
２２ 胴部
２３ 内底部
２４ 排出口
２５ オーバーフロー部
２６ 貯溜部
６１ 攪拌翼
６２ 攪拌駆動モータ
６３ 回転軸
６４ スクレーパ
６５ 搬送用翼
７１ レベルセンサ
７２ 排出ポンプ
７３ スラリー搬送管
Ａ スラリー
Ｂ 濃縮スラリー
Ｃ 上澄み液
Ｄ 希薄スラリー
Ｅ 脱水ケーキ
θ１ 傾斜角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、都市ゴミ等の焼却時に採取された焼却飛灰、金属、土石類等の種々の細かい固体粒子が水中に懸濁しているスラリーを高濃度に濃縮することができるスラリー濃縮槽を備えたスラリー処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スラリーは、工業上の使用目的や対象物等によって種々なものがある。そのスラリーの濃縮目的、処理方法及びその処理装置も千差万別である。例えば、金属等の固体分を含有するスラリーを濃縮する方法としては、特許文献1に記載されたスラリー濃縮方法が知られている。
【０００３】
図６は、従来のスラリー処理装置に使用されているスラリー濃縮槽の一例を示す概略図である。
図６に示すように、特許文献１のスラリー濃縮方法では、凝集反応槽でスラリー中に凝集剤を添加して攪拌させたスラリーＡ１００をスラリー濃縮槽１００（沈降槽）で、スラリーＡ１００中の固体粒子（スラッジ等の粉体）を沈降させて濃縮させた濃縮スラリーＢ１００を得ている。
【０００４】
このように、固体粒子と水が混じったスラリーＡ１００から固体粒子を分離させる場合や、そのスラリーＡ１００を濃縮させた濃縮スラリーＢ１００を得る場合には、スラリー濃縮槽１００が使用されている。スラリー濃縮槽１００は、内底部２１０に排出口２２０を有すると共に、その排出口２２０の周囲から排出口２２０に向かって緩く傾斜するテーパ面２３０を有する濃縮槽本体２００と、この濃縮槽本体２００内の内底部２１０に所定間隔を介して配置されて、駆動モータ３１０によって回転して濃縮スラリーＢ１００を集泥させるための集泥レーキ３００と、濃縮槽本体２００内の上方中央部に設置されたセンターウェル６００と、センターウェル６００内の上部にスラリーＡ１００を供給する供給管４００と、濃縮槽本体２００内の上端近傍に設置されて上澄み液Ｃ１００を濃縮槽本体２００外に排水するためのオーバーフロー部５００と、から構成されている。
【０００５】
このようなスラリー濃縮槽１００では、スラリーＡ１００中の固体粒子が、濃縮槽本体２００のテーパ面２３０上に沈下して、固体粒子と液体とに固液分離させることによって、濃縮スラリーＢ１００を得ている。そのテーパ面２３０の角度θ１００は、スラリーＡ１００を濃縮させる都合上、一般に、１６０〜１３０度程度の緩い角度の傾斜に形成されている。このようにテーパ面２３０を緩い傾斜面にすることによって、固体粒子がテーパ面２３０上を下側へ向かって流動し難く、排出口２２０に流れ込み難くすることで、濃縮されたスラリーＡ１００を得ると共に、スラリー濃縮槽１００の高さが高くなるのを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２１２５６９号公報（段落００５１〜００５５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１や図６に示すようなスラリー濃縮槽１００では、濃縮槽本体２００のテーパ面２３０の角度θ１００が、１６０〜１３０度程度の緩やかな斜面に形成されていることによって、集泥レーキ３００が内底部２１０に沿って回転したとしても、内底部２１０上に沈下した固体粒子Ｂ２００が、テーパ面２３０を中央の最下部側に向かってスムースに流動せず、不均一な状態に集泥される。このため、スラリー濃縮槽１００から得られる濃縮スラリーＢ１００が、不均一な濃度に濃縮されるという問題点があった。
【０００８】
前記問題点を解消する手段としては、前記内底部２１０上に沈下した固体粒子Ｂ２００が、テーパ面２３０上に堆積することなく、そのテーパ面２３０を下側に向かって滑り落ちて、排出口２２０内に落下するように、テーパ面２３０の角度を急斜面に形成することが考えられる。この場合は、テーパ面２３０の角度を急斜面に形成したことによって、固体粒子Ｂ２００が排出口２２０に流れ込んで溜まり、排出口２２０が詰まると共に、スラリー濃縮槽１００全体の高さが高くなるという問題点があった。
【０００９】
このため、従来では、前記したように、テーパ面２３０の角度θ１００を緩やかな斜面に形成して、固体粒子が流動し難くなるようにしていた。また、従来でも、脱水機の脱水能力を向上させるために、このスラリー濃縮槽１００でスラリーＡ１００を高濃度に濃縮することが望まれていたが、前記段落０００８の説明の通りの問題が発生し、高濃度スラリーを得る事が出来ないでいた。
【００１０】
そこで、本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、スラリーを高濃度に均一に濃縮することができるスラリー処理装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために、請求項１に記載のスラリー処理装置は、スラリー中の固体粒子を沈降させて、前記スラリーを濃縮させた濃縮スラリーと、上澄み液とに分離するスラリー濃縮槽を備えたスラリー処理装置において、内底部に前記濃縮スラリーを排出するための排出口を有し、上部に前記上澄み液が貯留される円筒状の胴部、及び、前記上澄み液を排出するオーバーフロー部を有する略漏斗状の濃縮槽本体と、前記濃縮槽本体内に前記スラリーを供給するスラリー供給路と、前記濃縮槽本体の内側に回転自在に配置された攪拌装置と、を備え、前記攪拌装置は、前記濃縮槽本体内の上方から沈降して来る前記濃縮スラリーを上方へ流動させる複数の攪拌翼と、前記複数の攪拌翼が設けられた回転軸と、前記回転軸を回転させる攪拌駆動モータと、を有していることを特徴とする。
【００１２】
かかる構成によれば、スラリー処理装置は、濃縮槽本体内の攪拌翼が回転して、沈降した濃縮スラリーを上方へ流動させることによって、濃縮スラリーが攪拌されて内底部上を循環して流動しているため、内底部上に堆積し難く、その結果内底部上に沈降した固体粒子は、内底部上を循環している濃縮スラリーの流れと、固体粒子の自重とによって内底部の急斜面を下側に向かって流動し易くなり、内底部内で比較的均一で圧密な泥の状態に収集されて、内底部内を循環し続ける。
そして、スラリー中の水分は、固体粒子の上側に分離されて上澄み液となって、オーバーフロー部から外部に排出される。このため、スラリー濃縮槽に供給されたスラリーは、上澄み液が除去された分だけ、固体粒子が緻密な泥状の状態に集め寄せられて高濃度に均一に濃縮された濃縮スラリーとなって、排出口から濃縮槽本体に排出される。
【００１３】
請求項２に記載のスラリー処理装置は、請求項１に記載のスラリー処理装置であって、前記内底部は、当該内底部上に沈下した前記固体粒子が、当該内底部上を下側に向かって流動する傾斜角度を有した逆円錐形状に形成されていることを特徴とする。
【００１４】
かかる構成によれば、スラリー処理装置は、濃縮槽本体の内底部の傾斜角度が内底部上を下側に向かって流動する角度に形成されていることによって、逆円錐形状の内底部上に沈降した固体粒子を、傾斜した内底部の上面上を下側に向かって自重で滑らすことができる。
【００１５】
請求項３に記載のスラリー処理装置は、請求項１または請求項２に記載のスラリー処理装置であって、前記攪拌装置は、前記濃縮槽本体の前記内底部の上方に所定間隔をあけて配置されると共に、前記回転軸に固定されて、前記攪拌駆動モータが回転することにより、前記内底部上に沈降した濃縮スラリーを掻き落とすスクレーパを有することを特徴とする。
【００１６】
かかる構成によれば、濃縮槽本体の内底部上に沈降した濃縮スラリー中の固体粒子は、スクレーパによって掻き落とされるので、内底部上に堆積したとしても、均一な層状に薄く堆積するだけで、山状に不均一な状態に堆積することがない。
【００１７】
請求項４に記載のスラリー処理装置は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のスラリー処理装置であって、前記内底部には、中央部の最下端部に、前記排出口が設けられた貯溜部を有し、前記貯溜部には、前記回転軸の下端部に固定されて、前記スクレーパと同回転し、当該貯溜部内の前記濃縮スラリーを前記排出口に送り出す搬送用翼が配置されていることを特徴とする。
【００１８】
かかる構成によれば、攪拌駆動モータによって回転される攪拌装置の回転軸は、濃縮槽本体の最下端部に、排出口がある貯溜部が設けられて、その貯溜部内に搬送用翼が設けられている。このため、スラリー濃縮槽内に供給されたスラリーに含有される固体粒子は、内底部から貯溜部、排出口へとスムースに流動して排出口から濃縮槽本体の外部に送り出される。
【００１９】
請求項５に記載のスラリー処理装置は、請求項４に記載のスラリー処理装置であって、前記濃縮槽本体には、前記内底部上に沈降した前記濃縮スラリーのスラリーレベルを検出するレベルセンサと、前記貯溜部内の前記濃縮スラリーを吸引して下流側へ送るための排出ポンプが設置されて、前記排出口に連通したスラリー搬送管と、が備えられ、前記排出ポンプは、前記レベルセンサで検出した前記濃縮スラリーのスラリーレベルに基づいた駆動信号によって回転されることを特徴とする。
【００２０】
かかる構成によれば、排出ポンプは、レベルセンサで検出した濃縮スラリーのスラリーレベルに基づいて、濃縮スラリーのスラリーレベルが所定レベルになるように制御するレベル制御装置からの駆動信号によって駆動される。このため、濃縮槽本体内の内底部の濃縮スラリーを適宜に排出口から排出することによって、濃縮スラリーの高濃度を調整して、所望の濃度の濃縮スラリーを得ることができる。
【００２１】
請求項６に記載のスラリー処理装置は、請求項５に記載のスラリー処理装置であって、前記排出ポンプによって前記スラリー搬送管の下流側に送られた前記濃縮スラリーは、この濃縮スラリー中の水分を脱水する脱水機によって脱水処理されることを特徴とする。
【００２２】
かかる構成によれば、スラリー濃縮槽で濃縮された濃縮スラリーは、排出ポンプによってスラリー搬送管から下流側の脱水機に送られて、さらに、この濃縮スラリー中の水分を脱水されて濃縮され、低水分のフレーク状の脱水ケーキとなる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の請求項１に係るスラリー処理装置によれば、スラリーを高濃度に均一に濃縮した濃縮スラリーを得ることができる。
【００２４】
本発明の請求項２に係るスラリー処理装置によれば、逆円錐形状の内底部上に沈降した固体粒子を傾斜した内底部の上面上を下側に向かって自重で滑らして、固体粒子が内底部上に堆積するのを解消することができる。
【００２５】
本発明の請求項３に係るスラリー処理装置によれば、濃縮槽本体の内底部上に沈降した濃縮スラリー中の固体粒子をスクレーパで掻き落とし、内底部上に山状に不均一な状態に堆積するのを抑制して、濃縮スラリーの濃度が不均一になるのを解消することができる。
【００２６】
本発明の請求項４に係るスラリー処理装置によれば、スラリー濃縮槽内に供給されたスラリー中の固体粒子を、濃縮槽本体の内底部から貯溜部、排出口へとスムースに流動させて、排出口から詰まることなく、濃縮された濃縮スラリーを容易に濃縮槽本体の外部へ送り出すことができる。
【００２７】
本発明の請求項５に係るスラリー処理装置によれば、スラリー濃縮槽内のスラリーに含有されていた固体粒子の量を一定にして、常に、均一の濃度の濃縮スラリーを得ることができる。
【００２８】
本発明の請求項６に係るスラリー処理装置によれば、スラリー濃縮槽で濃縮された濃縮スラリーを、排出ポンプによって脱水機に送って、さらに、低水分のフレーク状の脱水ケーキを得ることができると共に、脱水機の脱水能力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係るスラリー処理装置を示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係るスラリー処理装置のスラリー濃縮槽を示す概略拡大断面図である。
【図３】図２に示すスラリー濃縮槽の下部の拡大図である。
【図４】本発明の実施形態に係るスラリー処理装置のスラリー濃縮槽を示す概略拡大平面図である。
【図５】本発明の実施形態に係るスラリー処理装置のレベル制御装置の作動を示すフローチャートである。
【図６】従来のスラリー処理装置に使用されているスラリー濃縮槽の一例を示すが概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図１〜図５を参照して発明を実施するための形態を説明する。
なお、スラリー処理装置１で濃縮するスラリーＡは、都市ゴミ等の焼却時に採取された焼却飛灰、金属、セラミック、汚泥、土石等の鉱物等の種々の細かい固体粒子が水中に懸濁しているスラリーＡを濃縮するものであって、固体粒子を含有するものであれば特にその種類等は限定されない。以下、焼却飛灰を固体粒子として含有するスラリーＡを濃縮する場合を例に挙げて、本発明の一例を説明する。
まず、スラリー処理装置１を説明する前に、焼却飛灰及びスラリーＡを説明する。
【００３１】
≪焼却飛灰及びスラリーの説明≫
焼却飛灰は、水素イオン濃度がｐＨ１１〜ｐＨ１３の高アルカリ性の高温焼却飛灰からなる粉状の固体粒子であり、塩素化合物及び重金属類（例えば、亜鉛Ｚｎ、鉛Ｐｂ、カドニウムＣｄ等）が含有されている。
スラリーＡは、その焼却飛灰を再資源化するために、約５〜１０倍の水で洗浄して、含有する阻害物質を溶出させる目的で強酸液により、水素イオン濃度がｐＨ９〜１０に調整された混濁液からなる。スラリーＡは、まず、図１に示す凝集反応槽３に移送される。
【００３２】
≪スラリー処理装置の構成≫
スラリー処理装置１は、スラリーＡを凝集反応させる凝集反応槽３と、この凝集反応槽３内のスラリーＡを供給するスラリー供給路４と、このスラリー供給路４によって供給されたスラリーＡを固液分離して濃縮された濃縮スラリーＢを得るためのスラリー濃縮槽２と、このスラリー濃縮槽２に設けられた攪拌装置６と、スラリー濃縮槽２内の濃縮スラリーＢを吸引するスラリー排出装置７と、スラリー濃縮槽２内の濃縮スラリーＢ（固体粒子）のスラリーレベルを調整するレベル制御装置８と、スラリー排出装置７によって吸引された濃縮スラリーＢが供給される脱水機９と、電源１０と、を備えている。
【００３３】
≪凝集反応槽の構成≫
図１に示すように、凝集反応槽３は、スラリーＡに高分子凝集剤Ｆを添加して凝集反応される反応槽である。凝集反応槽３には、スラリーＡを貯溜する凝集槽３１と、スラリーＡが供給ポンプ等（図示省略）により凝集槽３１に供給されるスラリー入口３２と、高分子凝集剤Ｆが供給ポンプ等（図示省略）により凝集槽３１に供給される凝集剤受入口３３と、スラリーＡ等を凝集槽３１外に排出するためのドレン口３４と、凝集槽３１内のスラリーＡを掻き混ぜるための凝集反応槽用スクレーパ３５と、この凝集反応槽用スクレーパ３５を回転させる凝集反応槽用攪拌モータ３６と、凝集槽３１内の上層部のスラリーＡを凝集槽３１外に排出するためのスラリー出口３７と、を主に備えて構成されている。
【００３４】
凝集槽３１は、上側開口部が越液防止蓋３８で閉塞された有底円筒状の槽である。凝集槽３１は、下層部に、スラリー入口３２と、凝集剤受入口３３と、ドレン口３４とが設置され、上層部に、スラリー出口３７が設置され、中層部に、凝集反応槽用スクレーパ３５が配置されている。
スラリー入口３２、凝集剤受入口３３及びドレン口３４は、凝集槽３１の下層の同じ高さの位置に、互いに向きを変えて配置されている。
【００３５】
凝集反応槽用スクレーパ３５は、凝集反応槽用攪拌モータ３６によって回転される回転軸３５ａと、回転軸３５ａの下端に設けられた軸受部３５ｂと、回転軸３５ａに設けられたスクレーパ支持部材３５ｄと、このスクレーパ支持部材３５ｄを介在して回転軸３５ａに固定されるスクレーパ本体３５ｃと、を備えて構成されている。
回転軸３５ａは、凝集槽３１の中心線に沿って上下に向けて延在され、下端が軸受部３５ｂに軸支され、上端部が架台３５ｅに支持されている。
軸受部３５ｂは、凝集槽３１の内底の中央部に設置されている。
スクレーパ本体３５ｃは、回転軸３５ａに平行に上下に向け延設された二本の棒状部材からなり、凝集槽３１の内壁に沿って回転するように配置されている。
スクレーパ支持部材３５ｄは、互いに対称位置に配置された二本のスクレーパ本体３５ｃをそれぞれ固定するための部材であり、回転軸３５ａの下方部位と、回転軸３５ａの中間層部位との二箇所に設置されている。
架台３５ｅは、越液防止蓋３８に載設されて、凝集反応槽用攪拌モータ３６を保持する部材である。
【００３６】
凝集反応槽用攪拌モータ３６は、ロータの回転を減速して回転軸３５ａに伝達する減速機構を内蔵したモータ駆動装置であり、越液防止蓋３８の上面中央部に配置されている。
スラリー出口３７は、凝集槽３１内のスラリーＡを凝集槽３１外に排出するために凝集槽３１の上部に配置されている。このスラリー出口３７から溢れたスラリーＡは、スラリー供給路４に流れ込むように設けられている。
【００３７】
≪スラリー供給路の構成≫
スラリー供給路４は、凝集反応槽３内のスラリーＡを濃縮槽本体２１内に供給するための供給路である。スラリー供給路４は、上流側が凝集反応槽３のスラリー出口３７に接続され、下流側がスラリー濃縮槽２内に配置された内筒５の上部偏芯位置に接続されると共に、上流側から下流側に向かって下側に傾斜させて配置されている。スラリー供給路４の下流側の開口端部４ａ（図４参照）は、内筒５内の上部において、平面視して内筒５の中心からずれた位置に配置されている。このため、スラリー供給路４から放出されたスラリーＡが内筒５内を下方向（矢印ａ方向）へ螺旋状に巻回しながら下降するようになっている。
【００３８】
≪スラリー濃縮槽の構成≫
図２に示すように、スラリー濃縮槽２は、前記スラリー供給路４から供給されたスラリーＡ中の固体粒子を重力で沈降させて、スラリーＡの濃度が濃い濃縮スラリーＢと、固体粒子を沈降させて浄化された上澄み液Ｃと、スラリーＡの濃度が濃縮スラリーＢと上澄み液Ｃとの中間の濃度の希薄スラリーＤと、に固液分離して、濃縮された高濃度の濃縮スラリーＢを得るための槽である。スラリー濃縮槽２は、このスラリー濃縮槽２の本体を形成する濃縮槽本体２１と、前記スラリー供給路４と、濃縮槽本体２１の中央部に配置された内筒５と、スラリーＡ及び濃縮スラリーＢ（固体粒子）を攪拌する攪拌装置６と、濃縮槽本体２１内の濃縮スラリーＢ（固体粒子）のスラリーレベルを所定の濃度に調整するためのレベル制御装置８（図１参照）と、を備えて構成されている。
なお、スラリー濃縮槽２は、沈下槽、沈降槽、分離槽ともいわれている。
【００３９】
≪濃縮槽本体の構成≫
濃縮槽本体２１は、上端部に開口部を有する略漏斗状に形成されて、スラリーＡを一時的に貯溜させながら含有された固体粒子を沈降させて濃縮スラリーＢを得るための槽本体である。濃縮槽本体２１は、円筒状に形成された胴部２２と、胴部２２の下方に連続形成されたテーパ状の内底部２３と、内底部２３の下端部に形成された貯溜部２６と、貯溜部２６の内壁に形成された排出口２４と、濃縮槽本体２１の内側上縁に形成された堰２７と、堰２７から溢れた上澄み液Ｃの流路を形成する上澄み液回収路２８と、この上澄み液回収路２８から上澄み液Ｃが外部に流れ出るオーバーフロー部２５と、濃縮槽本体２１を支える支柱２９と、を備えている。
濃縮槽本体２１の内側には、内筒５と、回転軸６３と、攪拌翼６１と、スクレーパ６４と、搬送用翼６５と、レベルセンサ７１と、が設けられている。濃縮槽本体２１の外側には、前記スラリー供給路４と、排出口２４に接続されたスラリー搬送管７３と、オーバーフロー部２５に接続された配管（図示省略）と、レベル制御装置８等が設置されている。なお、濃縮槽本体２１は、上側の開口部を蓋体で閉塞したものであっても構わない。
【００４０】
図２に示すように、胴部２２は、上下方向に向けて形成された円筒状の部材からなる。この胴部２２は、上端部に開口が形成され、下端部にコーン形状の内底部２３が形成されている。胴部２２内には、上部に上澄み液Ｃが貯留され、その下部に希薄スラリーＤ、最下端部に泥状の所定濃度の濃縮スラリーＢが貯溜される。胴部２２の下端部には、内筒５の下端部と、レベルセンサ７１の下端部と、スクレーパ６４の胴掻取部６４ｂとが配置されている。
【００４１】
図３に示すように、内底部２３は、濃縮槽本体２１の上方から沈下した固体粒子を一時的に滞留させて、この内底部２３上に一定の圧密状態のスラリーゾーンを確保するための部位である。内底部２３は、この内底部２３上に沈下した固体粒子が、内底部２３上を下側に向かって流動し易い傾斜角度θ１を有した逆円錐形状に形成されている。その内底部２３の傾斜角度θ１は、１２０〜６０度以内、好ましくは１０５〜７５度、さらに好ましくは約９０〜８０度である。内底部２３は、この内底部２３上に沈下した固体粒子が中央部の貯溜部２６に向かって下方向（矢印ｄ方向）に滑落するように急斜面に擂鉢状に形成されている。
【００４２】
貯溜部２６は、内底部２３の中央部下端に有底円筒状に形成されて、濃縮スラリーＢが一時的に貯留される部位であり、略有底円筒状に形成されている。この貯溜部２６内には、搬送用翼６５が回転自在に配置されている。
排出口２４は、貯溜部２６の内壁部に形成され、濃縮された濃縮スラリーＢを濃縮槽本体２１外に排出するための吐出口である。
【００４３】
図２に示す堰２７は、濃縮槽本体２１内がスラリーＡで一杯になったときに、上澄み液Ｃ及びスカム等の固体粒子より質量の軽いものが濃縮槽本体２１外に溢れる箇所であり、胴部２２の上端周縁全体に亘って形成された複数の三角堰からなる。
上澄み液回収路２８は、堰２７の外周部に形成された断面凹状の流路であり、堰２７から溢れた上澄み液Ｃ等がオーバーフロー部２５に向かって流れるように形成されている。
オーバーフロー部２５は、上澄み液回収路２８内から溢れた上澄み液Ｃをスラリー濃縮槽２外に設置された処理槽等に送るための配管（図示省略）が接続されている。
【００４４】
≪内筒の構成≫
内筒５は、スラリー供給路４から流れ来たスラリーＡが放出されるセンターウェルであり、濃縮槽本体２１内の中央部の上部から胴部２２の下端中央部に亘って垂設された円筒管からなる。スラリー供給路４は、内筒５に対して、中心からずれて配置されているので、内筒５内に送られたスラリーＡが、内筒５の内壁面にガイドされて螺旋状に渦を巻きながら下降するようになっている。
【００４５】
≪攪拌装置の構成≫
攪拌装置６は、内底部２３上に沈降した濃縮スラリーＢを掻き落とすと共に、内底部２３内の濃縮スラリーＢを掻き回して攪拌し、固体粒子がスラリー濃縮槽２内で、堆積せずに、均一な濃度の状態で循環して流動するように底部から上方へ流動させるための装置である。攪拌装置６は、濃縮槽本体２１内の中心線上の下端部から上端部に亘って配置され、濃縮槽本体２１内の中央部に垂直に回転自在に配置されている。
攪拌装置６は、濃縮槽本体２１の内側中央に上下方向に複数配置された攪拌翼６１と、この攪拌翼６１を回転させる攪拌駆動モータ６２と、攪拌翼６１を固定した回転軸６３と、内底部２３に沿ってその近傍を回転するスクレーパ６４と、貯溜部２６内に配置された搬送用翼６５と、攪拌駆動モータ６２を載設した架設部材６６と、スクレーパ６４を回転軸６３に固定するスクレーパ支持部材６７と、攪拌駆動モータ６２の回転を制御するレベル制御装置８（図１参照）と、を備えて構成されている。なお、攪拌翼６１とスクレーパ６４と搬送用翼６５と回転軸６３とは、攪拌駆動モータ６２によって一体に回転する。
【００４６】
＜攪拌翼の構成＞
攪拌翼６１は、内底部２３内の濃縮スラリーＢを攪拌する羽根部材であり、固体粒子が濃縮槽本体２１内で不均一に沈降して堆積したり、濃縮スラリーＢが高密度（高濃度）になり過ぎたりしないように、掻き回しながら上昇（矢印ｅ，ｇ方向）させて流動させる。攪拌翼６１は、内底部２３内の回転軸６３に、上下方向及び水平方向に適宜な間隔を介して螺旋状な位置に、平面視して４枚あるいは３枚程度の数の翼を隙間を介して配置している。攪拌翼６１は、スラリーＡを上方向に流動させるために、例えば、軸方向に対して斜め４５度傾けて回転軸６３に設けられている。
【００４７】
＜攪拌駆動モータの構成＞
図１に示すように、攪拌駆動モータ６２は、回転軸６３、攪拌翼６１、スクレーパ６４及び搬送用翼６５を低速（例えば、１〜６ｒｐｍ程度）で回転させるための駆動源である。攪拌駆動モータ６２は、濃縮槽本体２１の上部に設置された架設部材６６の中央部に載設され、回転軸６３の上端部が連結されている。攪拌駆動モータ６２は、レベル制御装置８からの駆動信号によって歯車減速機構等の減速機構（図示省略）を介在して回転軸６３等を、内筒５内を螺旋状に回転しながら下降するスラリーＡの螺旋方向（矢印ａ方向）と同じ方向（矢印ｃ方向）に回転させる。攪拌駆動モータ６２は、レベル制御装置８を介して電源１０に接続されている。
【００４８】
＜回転軸の構成＞
図２に示すように、回転軸６３は、濃縮槽本体２１内の中央部の上端部から下端部に亘って垂直に配置されて、攪拌駆動モータ６２によって回転する棒状部材である。回転軸６３は、上端が、減速機構（図示省略）を介在して濃縮槽本体２１の上部に配置された攪拌駆動モータ６２に接続されて垂下した状態に配置され、中央部位が、内筒５内の中央部に挿通して配置され、下端部が、内底部２３及び貯溜部２６内に配置されている。
【００４９】
＜スクレーパの構成＞
図３に示すように、スクレーパ６４は、濃縮槽本体２１の内底部２３上に沈降して堆積した固体粒子を掻き取る部材であり、回転軸６３にスクレーパ支持部材６７を介在して固定されている。スクレーパ６４は、例えば、内底部２３に沿って、その上方に所定間隔（１０〜５０ｍｍ程度）を介して平行（斜めに）に設置された２本の部材からなる。スクレーパ６４は、内底部２３に沿って設けられた内底掻取部６４ａと、この内底掻取部６４ａの上側に垂直に連設された胴掻取部６４ｂと、を側面視して略く字状に折曲形成してなる。
内底掻取部６４ａは、内底部２３の傾斜角度θ１と同じ角度θ２に傾けて設置されている。胴掻取部６４ｂは、濃縮槽本体２１の胴部２２内に沿って所定間隔を介して配置されている。
【００５０】
＜搬送用翼の構成＞
搬送用翼６５は、貯溜部２６内の濃縮スラリーＢを、貯溜部２６の内壁に形成された排出口２４に送り出すためのプロペラであり、貯溜部２６内に延設された回転軸６３に固定されている。搬送用翼６５は、スラリー排出装置７の一構成部品としての役目も果たす。
【００５１】
＜スクレーパ支持部材の構成＞
スクレーパ支持部材６７は、スクレーパ６４を回転軸６３に固定するための部材であり、上部保持部６７ａと、中部保持部６７ｂと、下部保持部６７ｃとから構成されている。スクレーパ支持部材６７は、例えば、金属製パイプまたは角材を溶接や締結部材等によって連結してなる。
上部保持部６７ａは、スクレーパ６４の上部を回転軸６３に固定するための部材であり、回転軸６３から外周方向に水平に延設された棒状部材からなる。
中部保持部６７ｂは、スクレーパ６４に中央部分と回転軸６３とを連結して保持する棒状部材であり、回転軸６３と上部保持部６７ａとの連結部分から斜め下がるように配置されている。
下部保持部６７ｃは、スクレーパ６４の下端部を回転軸６３に連結して保持する部位である。
【００５２】
＜架設部材の構成＞
図２に示すように、架設部材６６は、濃縮槽本体２１の開口部の中央部上方に架設配置される略橋状の部材である。この架設部材６６には、中央部に攪拌駆動モータ６２が載設され、その外側にレベルセンサ７１が設置されている。架設部材６６には、作業員が登れるように形成され、この架設部材６６の周囲に、安全手摺が設けられている。
【００５３】
≪スラリー排出装置の構成≫
図１に示すように、スラリー排出装置７は、スラリー濃縮槽２内で濃縮された濃縮スラリーＢをスラリー濃縮槽２内から吸引して抜き取る装置であり、スラリー濃縮槽２と脱水機９との間に介在されている。スラリー排出装置７は、濃縮槽本体２１内の濃縮スラリーＢ（固体粒子）のスラリーレベルを計測するレベルセンサ７１と、上流側が排出口２４に接続され、下流側が脱水機９上に配置されたスラリー搬送管７３と、濃縮槽本体２１内の濃縮スラリーＢをスラリー搬送管７３を介して下流側にある脱水機９へ流すための排出ポンプ７２と、レベルセンサ７１で検出した濃縮スラリーＢ中の固体粒子の圧密度の検出データに基づいて排出ポンプ７２を駆動制御するレベル制御装置８と、を備えて構成されている。
【００５４】
＜レベルセンサの構成＞
レベルセンサ７１は、濃縮槽本体２１内に沈降した濃縮スラリーＢ（固体粒子）のスラリーレベルを検出するセンサである。そのレベルセンサ７１は、例えば、濃縮槽本体２１内の上方から胴部２２内の下端部に亘って垂直に配置された筒体７１ａと、内筒５及び胴部２２内を沈降して筒体７１ａ内に浸入した濃縮スラリーＢの固体粒子の上側にある上澄み液Ｃの液面を検出する電極式の液位検出部７１ｂと、この液位検出部７１ｂで検出した液面レベルから濃縮スラリーＢの圧密度を算出するレベル制御装置８と、から構成されている。
つまり、図２に示すように、筒体７１ａ内の液面の高さＨ２は、内底部２３上に堆積するように収集された濃縮スラリーＢの高さＨ１（図３参照）と希薄スラリーＤの高さＤ２（図２参照）とによる圧力と、レベルセンサ７１に外部より供給される工業用水等の清澄液（図示省略）による圧力の差により発生するので、濃縮槽本体２１内の上澄み液Ｃの液面の高さより高くなる。
液位検出部７１ｂは、筒体７１ａ内の液面を検出する検出部であり、筒体７１ａ内に上下方向に目盛状に所定間隔にずらして配置されてそれぞれの液位を検出する電極等からなる。なお、レベルセンサ７１の各液位検出部７１ｂは、レベル制御装置８に電気的に接続されて、レベル制御装置８がＯＮしている場合に、連続的に検出データが送られている。
【００５５】
＜排出ポンプの構成＞
図１に示すように、排出ポンプ７２は、レベルセンサ７１で検出した濃縮槽本体２１内の濃縮スラリーＢのスラリーレベルに基づくレベル制御装置８からの駆動信号によって駆動する電動ポンプである。この排出ポンプ７２は、濃縮槽本体２１内から内底部２３に沈降した濃縮スラリーＢを吸引して抜き取ることにより、濃縮スラリーＢの濃度を調整できるようになっている。排出ポンプ７２は、レベル制御装置８を介して電源１０に電気的に接続されている。
スラリー搬送管７３は、スラリー濃縮槽２で濃縮された濃縮スラリーＢを脱水機９に送るための配管である。このスラリー搬送管７３の下流側の下端部は、脱水機９の濾布９１の上部に配置されて、濾布９１の上に濃縮スラリーＢを吐出する濃縮スラリー供給口７３ａを有している。
【００５６】
≪レベル制御装置の構成≫
レベル制御装置８は、レベルセンサ７１で計測した濃縮スラリーＢのスラリーレベルに基づいて、排出口２４から排出される濃縮スラリーＢのスラリーレベルが、予め設定された所定レベルになるように凝集反応槽３の供給ポンプ（図示省略）、及び排出ポンプ７２を駆動制御してスラリーＡの流入量と濃縮スラリーＢの抜取量を調整するレベルコントローラーである。レベル制御装置８は、筒体７１ａ内の液面の部位に配置された液位検出部７１ｂから発信された液位の検出信号によって、その液面の高さＨ２から希薄スラリーＤの平均的なスラリーレベル（高さ）及び圧密度を算出し、予め実測したデータに基づいて排出口２４から排出される濃縮スラリーＢの濃度を統計的に割り出している。
【００５７】
≪脱水機の構成≫
図１に示すように、脱水機９は、スラリー排出装置７によってスラリー濃縮槽２内から排出された濃縮スラリーＢ中の水分を脱水処理する装置である。脱水機９は、濃縮スラリーＢをさらに脱水することができる装置であればよく、特に型式等は限定されない。以下、脱水機９の一例としては、濾布９１上に濃縮スラリーＢを注ぎ、この濃縮スラリーＢと濾布９１を上下一対の圧搾ロール９３，９４で搾って脱水する高圧搾型ロールプレス脱水機の場合を例に挙げて説明する。
【００５８】
脱水機９は、前記濃縮スラリーＢが注がれ搬送ベルト状に形成された濾布９１と、この濾布９１を移動させるための搬送ロール９２と、濾布９１によって搬送された濃縮スラリーＢを圧搾して水分を除去するための圧搾ロール９３，９４と、圧搾ロール９３によって脱水されて圧搾ロール９３に転写して付着している脱水ケーキＥを掻き落とす脱水機用スクレーパ９５ａと、脱水機用スクレーパ９５ａで掻き落した脱水ケーキＥを所定位置に搬送するシュート９５ｂと、濾布９１に洗浄水を当てて洗浄する洗浄ノズル９７と、濾布９１から落下した洗浄水を受けるための水受けシュート９６と、洗浄水を含んだ濾布９１の水分を圧搾して取り除くための脱水ロール９８，９８と、を備えて構成されている。脱水機９は、レベル制御装置８に電気的に接続されて、レベルセンサ７１の検出信号及び手動スイッチ（図示省略）等によって駆動・停止する。
【００５９】
＜濾布の構成＞
濾布９１は、繊維で編み込まれた布あるいは不撚布からなる水分の吸収のよいフェルトで構成された搬送ベルトである。濾布９１は、搬送ロール９２によって定常速度で移動し、濾布９１に載置した濃縮スラリーＢを圧搾ロール９３，９４、洗浄ノズル９７に搬送して、元の濃縮スラリー供給口７３ａの下まで所定速度で一定に移動する。
【００６０】
＜搬送ロール及び圧搾ロールの構成＞
搬送ロール９２は、巻き掛けられた濾布９１を所定位置に移動させるためのロールであり、適所に設置された複数のロールからなり、ベルト掛けされた濾布９１の弛みや張り具合を調整できるようになっている。
圧搾ロール９３，９４は、濾布９１の上下に配置されて所定の速度で回転する一対のロールからなり、一方の圧搾ロール９４に濾布９１が巻き掛けられている。一方の圧搾ロール９４と他方の圧搾ロール９３とは、濾布９１及び濃縮スラリーＢを圧搾して濃縮スラリーＢ中の水分を絞り落す。又圧搾ロール９４はモーター（図示省略）により駆動されベルト掛けされた濾布９１を走行させる。
【００６１】
＜脱水機用スクレーパ及び水受けシュートの構成＞
脱水機用スクレーパ９５ａは、圧搾ロール９３，９４によりケーキ状態の脱水ケーキＥを上側の圧搾ロール９３に転写した脱水ケーキＥを掻き落とす装置である。脱水機用スクレーパ９５ａによって掻き落された脱水ケーキＥは、シュート９５ｂにより所定位置に搬送されて回収される。
図１に示すように、水受けシュート９６は、濾布９１を洗浄するための洗浄液と脱水液と回収するためのものである。
【００６２】
＜洗浄ノズル及び脱水ロールの構成＞
洗浄ノズル９７は、濾布９１を洗浄する洗浄装置であり、濾布９１に洗浄水を噴射して吹き付ける一対のノズルからなる。洗浄ノズル９７は、水受けシュート９６から上方へ引き上げられて搬送される濾布９１の表裏を洗浄する一対のノズルからなる。噴射されたノズルの洗浄水は、落下して前記水受けシュート９６に収集される。
脱水ロール９８，９８は、濾布９１中の洗浄水等の水分を除去するための一対のロールからなり、一方の脱水ロール９８に濾布９１が巻き掛けられ、他方の脱水ロール９８によって濾布９１及び一方のロールを圧搾して濾布９１中の水分を絞り落す。脱水ロール９８は、水分を除去した濾布９１を元の濃縮スラリー供給口７３ａの下方に移動させる。
【００６３】
≪スラリー処理装置の作用≫
次に、図１〜図５を参照しながらスラリー処理装置１の作用を説明する。
図５に示すように、まず、電源１０及びレベル制御装置８がＯＮされると（ステップＳ１）、スラリー濃縮槽２内のスラリーレベルがレベルセンサ７１によって計測される（ステップＳ２）。
凝集反応槽３では、スラリー入口３２から汚濁液状のスラリーＡがスラリーＡ用の供給ポンプ（図示省略）によって凝集反応槽３内に供給され、凝集剤受入口３３から高分子凝集剤Ｆが高分子凝集剤Ｆ用の供給ポンプ（図示省略）によって凝集反応槽３内に供給される（ステップＳ４）。凝集反応槽用攪拌モータ３６が回転駆動することによって、凝集反応槽用スクレーパ３５が回転して、凝集反応槽３内のスラリーＡが攪拌される。この場合、凝集した凝集物には、高比重粉体と低比重粉体とが均一に混合されて、凝集物相互間の比重差が存在しないので、その後のスラリー濃縮槽２内で均一な状態で沈降する濃縮スラリーＢを得ることが可能となる。
【００６４】
凝集反応槽３内のスラリーＡは、スラリー出口３７の高さを超えると、凝集反応槽３内のスラリーＡがそのスラリー出口３７に流れ込み、スラリー供給路４から内筒５の上部に供給される。スラリー供給路４の開口端部４１ａが、内筒５の中心位置からずれて接続されている（図４参照）。このため、スラリーＡは、図２に示すように、内筒５内を下側に向かって螺旋状の渦を巻きながら内筒５の内壁にガイドされて下降する。
【００６５】
内筒５の下側開口端から出たスラリーＡは、内筒５内の流れの勢いで下方向（矢印ａ方向）へ向かって流れ、内筒５の下方に配置された攪拌翼６１の回転によって濃縮槽本体２１内で攪拌されて、濃度が均一化される。そして、スラリーＡ中の固体粒子は、自重で下側に向かって沈降して均一に濃縮した濃縮スラリーＢを生成する。
この場合、内底部２３上に沈下した濃縮スラリーＢ中の固体粒子は、内底部２３が急斜面に形成されていることにより、その斜面を下方向（矢印ｄ方向）に滑り落ちる。固体粒子が内底部２３に堆積したとしても、内底部２３の近傍を内底部２３に沿って回転するスクレーパ６４によって掻き落されて、下方向（矢印ｄ方向）に滑り落ちる。
内底部２３を下降した濃縮スラリーＢ中の固体粒子は、一部が濃縮槽本体２１の最下部の貯溜部２６内に流れ込み、他の固体粒子が攪拌翼６１の回転により内底部２３内の下層から上昇（矢印ｅ方向）し、内底部２３上に殆ど堆積することなく循環（矢印ｅ，ｆ，ｄ方向）して流動している。
【００６６】
濃縮スラリーＢより比重の軽い希薄スラリーＤ及び上澄み液Ｃは、濃縮スラリーＢから分離されて、攪拌翼６１による上方向（矢印ｇ方向）の流れにより、渦を巻きながら上側（矢印ｂ方向）に向かって上昇して、濃縮槽本体２１の下層の濃縮層Ｂ１の上側に希薄スラリーＤが集まった希薄層Ｄ１を形成する。
さらに、希薄層Ｄ１内のスラリーＡ（固体粒子）は、固液分離されて、渦を巻くように流動しながら上側（矢印ｂ方向）に上昇して浄化された上澄み液Ｃを生成し、希薄層Ｄ１の上に上澄み層Ｃ１を形成する。
【００６７】
前記上澄み液Ｃは、混濁液状のスラリーＡから固体粒子が分離して、溶出した塩類を含んだ状態で、濃縮槽本体２１内の上層側に流動し、水位の増加に伴って、浄化水となって堰２７を越えて上澄み液回収路２８に落ちる。上澄み液回収路２８に流れ込んだ上澄み液Ｃは、オーバーフロー部２５からスラリー濃縮槽２外に排水される。なお、オーバーフロー部２５から排出された上澄み液Ｃは、重金属を取り除いた処理液として処理槽（図示省略）に送られて処理または貯溜される。
【００６８】
前記貯溜部２６の近傍に流れた濃縮スラリーＢは、搬送用翼６５に吸引されて貯溜部２６及び排出口２４を介して、濃縮槽本体２１外のスラリー搬送管７３に送られる。この場合、内底部２３内は、攪拌翼６１、スクレーパ６４及び搬送用翼６５が回転していることにより、常時、濃縮スラリーＢが流動しているので、固体粒子のいわゆるラットホールが形成されることがない。このため、内底部２３及び貯溜部２６に固体粒子が堆積して固化し、希薄スラリーＤが排出口２４から流れ出る筋道が形成されることを解消することができる。
本発明は、内底部２３の急斜面と攪拌装置６とによって固体粒子が堆積するのを防止して、常に、濃縮槽本体２１内を循環するように流動させることができる。
【００６９】
図１に示すように、濃縮槽本体２１内に沈降した固体粒子のスラリーレベルは、レベルセンサ７１によって計測され、その計測データがレベル制御装置８に継続的に送られる（ステップＳ３）。
レベルセンサ７１で計測される濃縮スラリーＢのスラリーレベルが、予めレベル制御装置８に設定した所定レベル未満の場合、レベル制御装置８は、スラリー搬送管７３に設けられた排出ポンプ７２のＯＦＦ状態を維持すると共に、凝集反応槽３のスラリーＡ用の供給ポンプ（図示省略）及び高分子凝集剤Ｆ用の供給ポンプ（図示省略）のＯＮ状態を維持して継続してスラリーＡがスラリー濃縮槽２に供給される（ステップＳ４のＹｅｓ）。
【００７０】
レベルセンサ７１で計測される濃縮スラリーＢのスラリーレベルが、所定レベル以上になった場合（ステップＳ４のＮｏ）、レベル制御装置８は、濃縮槽本体２１内の濃縮スラリーＢが所定レベルの濃度になったと判断して、排出ポンプ７２及び脱水機９を駆動させる（ステップＳ５）。この排出ポンプ７２の駆動によって貯溜部２６内の濃縮スラリーＢが濃縮スラリーＢ等の重さと排出ポンプ７２の吸引力とにより排出されて、スラリー搬送管７３を通って濃縮スラリー供給口７３ａから脱水機９の濾布９１上に供給される。
【００７１】
濾布９１に落下した濃縮スラリーＢは、搬送ロール９２の回転駆動によって濾布９１と共に、圧搾ロール９３，９４によって圧搾されて脱水される。脱水された濃縮スラリーＢは、フレーク状の脱水ケーキＥとなり、脱水機用スクレーパ９５ａにより掻き落とされる。このように、スラリー処理装置１は、スラリー濃縮槽２と、脱水機９を組み合わせたことにより、スラリーＡを高濃度に濃縮することが可能なシステムを得ることができ、脱水機９の能力が向上される。脱水ケーキＥは、フレーク状になり、再資源化に最適な水分、形状となって、シュート９５ｂにより所定の保管場所に移される。
【００７２】
脱水ケーキＥが掻き落された濾布９１は、搬送ロール９２によって移動し、水受けシュート９６で付着していた固体粒子が落される。さらに、濾布９１は、洗浄水が洗浄ノズル９７から噴射されて洗い流される。このため、水受けシュート９６内の水は、固体粒子が混じった混濁液となる。この混濁液は、所定の場所に回収、処理される。
洗浄ノズル９７からの洗浄水を含んだ濾布９１は、脱水ロール９８によって水分が搾り落されるので、濾布９１の水分が濃縮スラリー供給口７３ａから濾布９１上に供給された濃縮スラリーＢに吸収されることがない。
【００７３】
そして、スラリー排出装置７によってスラリー濃縮槽２内の濃縮スラリーＢを抜き取ったことにより、濃縮スラリーＢのスラリーレベルが所定レベルの濃度未満まで低下すると（ステップＳ６のＹｅｓ）、レベルセンサ７１がそれを検出して計測データをレベル制御装置８に送信する。レベル制御装置８は、濃縮スラリーＢのスラリーレベルが所定レベル以下の濃度に低下したと判断して、直ちに、排出ポンプ７２及び脱水機９を停止させる（ステップＳ７）。
なお、濃縮スラリーＢのスラリーレベルが所定レベル未満まで低下しない場合には、前記スラリー排出装置７及び脱水機９の駆動状態が維持される（ステップＳ６のＮｏ）。そして、電源１０をＯＦＦすれば、スラリー処理装置１が停止する（ステップＳ８）。
【００７４】
以上のように、本発明は、スラリー濃縮槽２で高濃度に濃縮された濃縮スラリーＢを、スラリー排出装置７により脱水機９に送って脱水することによって、脱水機９の脱水能力を向上させ、さらに、低水分のフレーク状の脱水ケーキＥを得ることができる。
【００７５】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造及び変更が可能であり、本発明はこれら改造及び変更された発明にも及ぶことは勿論である。
【００７６】
例えば、スラリーＡとして焼却飛灰の固体粒子を含有したものを濃縮する場合を例に挙げて説明したが、セラミック、汚泥、土石等の鉱物等の固体粒子が液中に懸濁している混濁液を濃縮する場合にも適用可能である。
なお、脱水機９は、真空ドラム式脱水機や遠心分離式脱水機等のその他の型式のものでも構わない。また、プロペラ状の攪拌翼６１は、濃縮スラリーＢを上方向へ流動させるものであればよく、例えば、スクリュウでも構わない。
また、レベルセンサ７１は、濃縮スラリーＢの濃度を計測できるものであればよく、例えば、超音波レベルセンサ等のその他のセンサであっても構わない。
【００７７】
濃縮槽本体２１の内底部２３の傾斜角度θ１は固体粒子が内底部２３上を下側に向かって流動し易い状況を実現出来ればよく、内底部２３の底面に、耐摩耗性及び潤滑性に優れている超高分子樹脂フィルムや低摩擦シートを設ける事により、ゆるい傾斜角度でも良いことになる。
【符号の説明】
【００７８】
１ スラリー処理装置
２ スラリー濃縮槽
３ 濃縮槽本体
４ スラリー供給路
５ 内筒
６ 攪拌装置
７ スラリー排出装置
８ レベル制御装置
９ 脱水機
２１ 濃縮槽本体
２２ 胴部
２３ 内底部
２４ 排出口
２５ オーバーフロー部
２６ 貯溜部
６１ 攪拌翼
６２ 攪拌駆動モータ
６３ 回転軸
６４ スクレーパ
６５ 搬送用翼
７１ レベルセンサ
７２ 排出ポンプ
７３ スラリー搬送管
Ａ スラリー
Ｂ 濃縮スラリー
Ｃ 上澄み液
Ｄ 希薄スラリー
Ｅ 脱水ケーキ
θ１ 傾斜角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラリー中の固体粒子を沈降させて、前記スラリーを濃縮させた濃縮スラリーと、上澄み液とに分離するスラリー濃縮槽を備えたスラリー処理装置において、
内底部に前記濃縮スラリーを排出するための排出口を有し、上部に前記上澄み液が貯留される円筒状の胴部、及び、前記上澄み液を排出するオーバーフロー部を有する略漏斗状の濃縮槽本体と、
前記濃縮槽本体内に前記スラリーを供給するスラリー供給路と、
前記濃縮槽本体の内側に回転自在に配置された攪拌装置と、を備え、
前記攪拌装置は、前記濃縮槽本体内の上方から沈降して来る前記濃縮スラリーを上方へ流動させる複数の攪拌翼と、
前記複数の攪拌翼が設けられた回転軸と、
前記回転軸を回転させる攪拌駆動モータと、を有していることを特徴とするスラリー処理装置。
【請求項２】
前記内底部は、当該内底部上に沈下した前記固体粒子が、当該内底部上を下側に向かって流動する傾斜角度を有した逆円錐形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスラリー処理装置。
【請求項３】
前記攪拌装置は、前記濃縮槽本体の前記内底部の上方に所定間隔をあけて配置されると共に、前記回転軸に固定されて、前記攪拌駆動モータが回転することにより、前記内底部上に沈降した濃縮スラリーを掻き落とすスクレーパを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスラリー処理装置。
【請求項４】
前記内底部には、中央部の最下端部に、前記排出口が設けられた貯溜部を有し、
前記貯溜部には、前記回転軸の下端部に固定されて、前記スクレーパと同回転し、当該貯溜部内の前記濃縮スラリーを前記排出口に送り出す搬送用翼が配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のスラリー処理装置。
【請求項５】
前記濃縮槽本体には、前記内底部上に沈降した前記濃縮スラリーのスラリーレベルを検出するレベルセンサと、
前記貯溜部内の前記濃縮スラリーを吸引して下流側へ送るための排出ポンプが設置されて、前記排出口に連通したスラリー搬送管と、が備えられ、
前記排出ポンプは、前記レベルセンサで検出した前記濃縮スラリーのスラリーレベルに基づいた駆動信号によって回転されることを特徴とする請求項４に記載のスラリー処理装置。
【請求項６】
前記排出ポンプによって前記スラリー搬送管の下流側に送られた前記濃縮スラリーは、この濃縮スラリー中の水分を脱水する脱水機によって脱水処理されることを特徴とする請求項５に記載のスラリー処理装置。
【請求項１】
スラリー中の固体粒子を沈降させて、前記スラリーを濃縮させた濃縮スラリーと、上澄み液とに分離するスラリー濃縮槽を備えたスラリー処理装置において、
内底部に前記濃縮スラリーを排出するための排出口を有し、上部に前記上澄み液が貯留される円筒状の胴部、及び、前記上澄み液を排出するオーバーフロー部を有する略漏斗状の濃縮槽本体と、
前記濃縮槽本体内に前記スラリーを供給するスラリー供給路と、
前記濃縮槽本体の内側に回転自在に配置された攪拌装置と、を備え、
前記攪拌装置は、前記濃縮槽本体内の上方から沈降して来る前記濃縮スラリーを上方へ流動させる複数の攪拌翼と、
前記複数の攪拌翼が設けられた回転軸と、
前記回転軸を回転させる攪拌駆動モータと、を有していることを特徴とするスラリー処理装置。
【請求項２】
前記内底部は、当該内底部上に沈下した前記固体粒子が、当該内底部上を下側に向かって流動する傾斜角度を有した逆円錐形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスラリー処理装置。
【請求項３】
前記攪拌装置は、前記濃縮槽本体の前記内底部の上方に所定間隔をあけて配置されると共に、前記回転軸に固定されて、前記攪拌駆動モータが回転することにより、前記内底部上に沈降した濃縮スラリーを掻き落とすスクレーパを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスラリー処理装置。
【請求項４】
前記内底部には、中央部の最下端部に、前記排出口が設けられた貯溜部を有し、
前記貯溜部には、前記回転軸の下端部に固定されて、前記スクレーパと同回転し、当該貯溜部内の前記濃縮スラリーを前記排出口に送り出す搬送用翼が配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のスラリー処理装置。
【請求項５】
前記濃縮槽本体には、前記内底部上に沈降した前記濃縮スラリーのスラリーレベルを検出するレベルセンサと、
前記貯溜部内の前記濃縮スラリーを吸引して下流側へ送るための排出ポンプが設置されて、前記排出口に連通したスラリー搬送管と、が備えられ、
前記排出ポンプは、前記レベルセンサで検出した前記濃縮スラリーのスラリーレベルに基づいた駆動信号によって回転されることを特徴とする請求項４に記載のスラリー処理装置。
【請求項６】
前記排出ポンプによって前記スラリー搬送管の下流側に送られた前記濃縮スラリーは、この濃縮スラリー中の水分を脱水する脱水機によって脱水処理されることを特徴とする請求項５に記載のスラリー処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−５３６２（Ｐ２０１１−５３６２Ａ）
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４８６３４（Ｐ２００９−１４８６３４）
【出願日】平成２１年６月２３日（２００９．６．２３）
【出願人】（０００２２１８２３）株式会社ティーディーイー (7)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月２３日（２００９．６．２３）
【出願人】（０００２２１８２３）株式会社ティーディーイー (7)
【Ｆターム（参考）】
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