浄水汚泥処理装置及び浄水汚泥処理方法
【課題】汚泥と水とを分離しやすくすると共に、分離した水の水質を良好に保つことができる浄水汚泥処理装置及び浄水汚泥処理方法を提供する。
【解決手段】上水用の原水を沈降槽１で沈降させ、この沈降汚泥を濃縮槽4で濃縮処理し、濃縮汚泥の搬送途中において、加圧手段５によりこの搬送中の汚泥を大気圧以上１ＭＰａ以下の圧力に加圧し、加熱器７で１００℃以上１３０℃以下の熱処理温度に加熱し、温度保持部８で温度を５分以上保持した後、脱水処理に適する温度まで冷却し、この冷却された汚泥を圧力調整部１２で大気圧に戻し、脱水器１３で脱水処理する。
【解決手段】上水用の原水を沈降槽１で沈降させ、この沈降汚泥を濃縮槽4で濃縮処理し、濃縮汚泥の搬送途中において、加圧手段５によりこの搬送中の汚泥を大気圧以上１ＭＰａ以下の圧力に加圧し、加熱器７で１００℃以上１３０℃以下の熱処理温度に加熱し、温度保持部８で温度を５分以上保持した後、脱水処理に適する温度まで冷却し、この冷却された汚泥を圧力調整部１２で大気圧に戻し、脱水器１３で脱水処理する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浄水場での水処理等で発生する汚泥を脱水処理する浄水汚泥処理装置及び浄水汚泥処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、浄水場では、河川などの取水源から取水した上水用の原水に対して、添加剤を加えて沈降処理したり、この結果生じる沈降汚泥を濃縮処理したりして、上澄み水を得、これに消毒を行ったりして上水を得ている。このような水処理過程において、上述のように汚泥が発生する。
【０００３】
水処理過程で発生した汚泥は、最終的には脱水処理され、各種用途に用いられるが、原汚泥の水分含有率が高いため、なかなか脱水が充分に行われない傾向であった。そこで、原汚泥を加熱処理することにより、良好な脱水性を得ることが考えられた。例えば、木材加工業などから排出される有機系廃棄物に対する廃棄物処理方法（例えば、特許文献１参照）や生活廃水などによる下水汚泥を処理する汚泥処理方法（例えば、特許文献２参照）などが提案されている。
【０００４】
前者は、廃棄物に対し過酸化水素などの酸化剤を共存させて加熱加圧し、廃棄物を可溶化／ガス化するものである。すなわち、廃棄物（汚泥）を酸化剤とともに容器に密封して行うバッチ形式である。過酸化水素を共存させるのは対象廃棄物が木質系バイオマスでリグニンを含むため分解が難しく、過酸化水素を添加しないと可溶化しないためである。また、後者では、１３０℃を越える温度で加熱処理することにより汚泥の沈降性を改善するものである。
【特許文献１】特開２０００−８４５２０号公報
【特許文献２】特開平１０−３３７５９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、木材加工業などから排出される有機系廃棄物や下水汚泥を加熱処理して脱水性を向上させることは従来から行われていた。
【０００６】
しかし、本発明が対象とする上水では、汚泥と水とを分離しやすくすることと共に、分離した水の水質が良好であることが要求される。上述した従来方法は、汚泥と水とを分離しやすくする機能はあるものの、分離後の水質に問題が生じる。すなわち、前者では過酸化水素を添加するため処理水の有機物濃度が著しく増加してしまい、上水水質としては好ましくない。また、後者では、熱処理温度が１３０℃を越えると、特に１５０℃以上になると、汚泥の沈降性はよくなるが処理水質が著しく悪化してしまうため、上水としては適さない。
【０００７】
本発明の目的は、汚泥と水とを分離しやすくすると共に、分離した水の水質を良好に保つことができる浄水汚泥処理装置及び浄水汚泥処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかる浄水汚泥処理装置は、上水用の原水に添加剤を加えて固形成分を沈降させる沈降槽と、この沈降槽で沈降された固形成分を濃縮して濃縮汚泥を生じさせる濃縮槽と、この濃縮槽で生じた濃縮汚泥を搬送する配管に設けられ、この配管内を搬送中の汚泥を所定圧力に加圧する加圧手段と、この加圧手段で加圧された搬送中の汚泥を所定の熱処理温度に加熱する加熱器と、この加熱器で所定の熱処理に加熱された搬送中の汚泥の温度を所定時間保持する温度保持部と、この温度保持部により所定時間温度保持された搬送中の汚泥を脱水に適する温度まで冷却する冷却器と、この冷却器により冷却された汚泥を大気圧に戻す圧力調整部と、この圧力調整部で大気圧に戻された汚泥を脱水処理する脱水器とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の浄水汚泥処理装置は、所定時間温度保持された搬送中の汚泥を冷却器により濃縮処理に適する温度まで冷却し、この冷却器により冷却された汚泥を圧力調整部で大気圧に戻し、この圧力調整部で大気圧に戻された汚泥を第２の濃縮槽で濃縮処理し、この第２の濃縮槽で生じた汚泥を脱水器で脱水処理するように構成してもよい。
【００１０】
さらに、本発明の浄水汚泥処理装置は、上水用の原水を沈降槽で沈降させることにより生じた沈降汚泥を加圧、加熱し、所定時間温度保持するようにしてもよい。
【００１１】
これらの本発明にかかる浄水汚泥処理装置では、加圧手段は配管内において搬送中の汚泥を大気圧以上１ＭＰａ以下の圧力に加圧し、加熱器は搬送中の汚泥を１００℃以上１３０℃以下の熱処理温度に加熱し、温度保持部は搬送中の汚泥の温度を５分以上保持するとよい。
【００１２】
また、本発明にかかる浄水汚泥処理装置では、温度保持部は、汚泥が流通する配管に対し、熱源部の長さを可変とすることにより温度保持時間を調整可能とする。
【００１３】
また、本発明にかかる浄水汚泥処理装置では、温度保持部は、汚泥が流通する配管の長さを、熱源部の長さに対して可変とすることにより温度保持時間を調整可能としてもよい。
【００１４】
さらに、本発明にかかる浄水汚泥処理装置では、配管内を搬送される汚泥の流量を調整し、汚泥に対する温度保持時間を調整する保持時間調整手段を有する構成としてもよい。
【００１５】
本発明にかかる浄水汚泥処理方法は、上水用の原水に添加剤を加えて固形成分を沈降させ、この沈降汚泥を濃縮処理し、上澄み水と分離された濃縮汚泥を搬送する際、この搬送途中において汚泥を大気圧以上１ＭＰａ以下の圧力に加圧し、この加圧された搬送中の汚泥を１００℃以上１３０℃以下の熱処理温度に加熱し、この加熱された搬送中の汚泥の温度を５分以上保持した後、この搬送中の汚泥を脱水に適する温度まで冷却し、この冷却された汚泥を大気圧に戻して脱水することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明にかかる浄水汚泥処理方法は、大気圧以上１ＭＰａ以下の圧力に加圧され、１００℃以上１３０℃以下の熱処理温度に加熱され、５分以上温度保持された汚泥を濃縮処理に適する温度まで冷却し、この冷却された汚泥を大気圧に戻してさらに濃縮処理し、この後、脱水処理するようにしてもよい。
【００１７】
さらに、本発明にかかる浄水汚泥処理方法は、上水用の原水を沈降処理して生じた沈降汚泥の搬送途中において、この搬送中の汚泥を大気圧以上１ＭＰａ以下の圧力に加圧し、この加圧された搬送中の汚泥を１００℃以上１３０℃以下の熱処理温度に加熱し、この加熱された搬送中の汚泥の温度を５分以上保持してもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、所定の圧力下、所定温度に加熱し、かつ所定時間温度保持することにより、汚泥を熱処理による改質し、ろ過性能を向上させ、脱水に要する時間を短縮すると共に分離された水の水質を良好に保つことができる。さらに、熱処理による改質により向上する沈降性能に着目し、脱水の前にさらに沈降濃縮により汚泥を減容させ、脱水工程に送る汚泥の量を低下することにより、脱水に要する時間を短縮する。これらの処理は連続処理であり、バッチ式でないため処理効率が向上する。また、酸化剤も使用していないので、この点からも分離された水の水質を良好に保つことができる。
【００１９】
このように、本発明は浄水場での水処理で発生する上水汚泥を熱処理してこの汚泥の脱水に要する時間を短縮すると共に分離された水の水質を良好に保つものである。すなわち、加熱することにより改質し、ろ過性および沈降性能が向上するという上水汚泥の性質を利用したもので、汚泥の減容に関しては、目標とする減容率を達成するための温度と保持時間を規定している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明にかかる浄水汚泥処理装置及び浄水汚泥処理方法の一実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００２１】
図１はこの実施の形態による浄水汚泥処理装置を示している。図１において、１は沈降槽で、上水用の原水中の固形成分を沈降させて沈降汚泥を生じさせる。すなわち、この沈降槽１は、河川などから引き入れた原水に添加剤等を加えて固形成分を沈降させ、上澄み水と分離させる。上澄み水は図示しない浄水工程に送られ浄水処理される。また、沈降した汚泥は、ポンプ２により配管３に引き抜かれ、次工程に移送される。
【００２２】
４は濃縮槽で、上記沈降槽１で生じた沈降汚泥を沈降濃縮させて濃縮汚泥を生じさせる。すなわち、濃縮槽４は沈降槽１で沈降され、ポンプ２により配管３内を移送された沈降汚泥を受け入れ、これをさらに沈降濃縮させる。なお、濃縮槽４内に生じる上澄み水は、やはり図示しない浄水工程に送られ、浄水処理される。
【００２３】
この濃縮槽４で生じた濃縮汚泥は、ポンプ５により濃縮槽４から配管６に引き抜かれ、次工程に移送される。この配管の下流部分には管路を絞る形の圧力調整部１２が設けられており、この圧力調整部１２までの配管内を流れる汚泥は上記ポンプ５により加圧される。すなわち、ポンプ５は、汚泥を配管６内に移送させるとともに、この配管６内において搬送中の汚泥を所定圧力に加圧する加圧手段としても機能する。なお、汚泥を加圧するのは、後述する加熱および温度保持中、汚泥が沸騰しないように所定の圧力まで圧力を上げるためである。
【００２４】
７は加熱器、８は温度保持部で、それぞれ配管６の外周部に設けられ、加圧手段（ポンプ）５で加圧された搬送中の汚泥を所定の熱処理温度に加熱すると共に、所定の熱処理温度に加熱された搬送中の汚泥の温度を所定時間保持する。加熱器７および温度保持部８の熱源には何を用いてもよいが、この例では、ガスタービン９で生じた蒸気を蒸気配管１０で導入し、この蒸気を加熱用の熱源として用いている。
【００２５】
１１は冷却器で、同じく配管６の外周に設けられ、温度保持部８により所定時間温度保持され、配管６内を搬送中の汚泥を脱水に適する温度まで冷却する。すなわち、冷却器１１は、所定の時間、熱処理温度を保持した後に汚泥を冷却する。
【００２６】
前記圧力調整部１２は、この冷却器１１の下流側に設けられており、冷却器１１により冷却された汚泥を大気圧に戻す機能を有する。すなわち、圧力調整部１２は前記ポンプ５と共に、自己より上流側の配管６内を搬送中の汚泥を昇圧するものであるが、この圧力調整部１２を通過することにより、その下流側における汚泥は大気圧となるので、結果的に汚泥を大気圧に戻す機能を有することとなる。
【００２７】
１３は脱水器で、この圧力調整部１２で大気圧に戻された汚泥を脱水処理する。この脱水工程で生じる水も図示しない浄水工程に送られ、浄水処理される。また、脱水汚泥は、脱水器１３から取り出された後、図示しない所定の処理工程に送られる。
【００２８】
上記構成において、河川などから浄水場へ引き入れられた水は、沈降槽１へ導かれ、沈降剤などを添加され、固形分が沈降される。沈降した固形分（汚泥）はポンプ２および配管３を用いて濃縮槽４へ送られ、さらに沈降濃縮される。
【００２９】
沈降濃縮された上水汚泥は、ポンプ５および配管６を用いて加熱器７に送られる。このとき、ポンプ５の吐出圧を利用し、圧力調整部１２を用いて、配管６内を熱処理温度の飽和圧力以上に調整する。すなわち、飽和圧力であると汚泥中の溶存ガスが気泡となり熱処理に悪影響を与える可能性があるため、飽和圧力より若干高い圧力に昇圧する。具体的には大気圧以上１ＭＰａ以下の圧力に加圧する。この実施の形態では０．５MPａとした。
【００３０】
加熱器７に送られた上水汚泥は、所定の熱処理温度（１００℃〜１３０℃）に加熱される。所定の熱処理温度に加熱された汚泥は、温度保持部８で所定の時間（５分以上）、この熱処理温度を保持される。
【００３１】
ここで、熱処理温度を１００℃〜１３０℃としたのは次の理由による。図２に温度を変化させた場合の沈降特性の変化を示し、図３に同じく温度を変化させた場合の処理水質の変化を示す。沈降特性は図２のように、温度の上昇とともに向上するが、処理水質は図３で示すように、１３０℃を越えると、特に１５０℃以上になると、急激に悪化する。そのため、処理水を上水として用いる場合は、熱処理温度は１３０℃以下とする必要がある。また、１００℃未満では、沈降特性の著しい改善がみられない。これらのことから、熱処理温度は１００℃〜１３０℃に特定した。
【００３２】
温度保持時間を５分以上としたのは次の理由による。図４に熱処理温度を１２０℃で一定にした場合の、汚泥の沈降特性を示す。温度保持時間が５分以上になると、沈降特性に変化がみとめられる。そのため、時間を５分以上に特定した。
【００３３】
所定の熱処理温度を所定の時間保持した汚泥は、冷却器１１により脱水可能な温度まで冷却される。脱水可能な温度は、脱水器１３の種類によって異なるため、特に限定しないが、仮に４０℃とする。また、冷却器１１に使用する冷媒もなんでもよい。このようにして脱水可能な温度まで冷却された汚泥は、圧力調整部１２を通過することにより大気圧となり、脱水器１３に導かれる。
【００３４】
脱水器１３に導かれた上水汚泥は、ろ過性能が向上しており、ろ過比抵抗が１桁以上向上する。その結果、脱水に要する時間が短縮される。バッチ試験により測定した脱水時間の短縮率を表１に示す。
【表１】
【００３５】
表１から、脱水時間の短縮率は、浄水場および季節によって異なるが、２．２倍から５．４倍早くなっており、最低でも半分以下の時間で脱水できる。表１は熱処理温度１２０℃、保持時間６０分、圧力０．５ＭＰａのバッチ試験の結果であるが、その後の連続処理試験の結果より、熱処理温度１１０℃、保持時間１０分、圧力０．５ＭＰａでもほぼ同様の結果が得られている。
【００３６】
次に、図５で示す実施の形態を説明する。この実施の形態は、原汚泥を３／５以下に減容することを目標とし、熱処理温度１２０℃、保持時間５分としており、図１の構成に対し、新たに第２の濃縮槽１４を設けている。
【００３７】
すなわち、沈降槽１、濃縮槽４、加圧手段５、加熱器７、温度保持部８、冷却器１１及び圧力調整部１２を設けた構成は図１と同じであるが、圧力調整部１２の吐出側に、この圧力調整部１２で大気圧に戻された汚泥を沈降処理する第２の濃縮槽１４を新たに設け、この第２の濃縮槽１４で生じた汚泥をポンプ１５により脱水器１３に送るように構成した点が異なる。なお、第２の濃縮槽１４を設けたことにより、上流側に設けられた濃縮槽４は第１の濃縮槽と呼ぶ。また、第２の濃縮槽１４を設けたため、冷却器１１は、温度保持部８により所定時間温度保持された搬送中の汚泥を、濃縮処理に適する温度まで冷却するものとする。
【００３８】
上記構成において、河川などから浄水場へ引き入れられた水は、沈降槽１で固形分が沈降される。この沈降した固形分（汚泥）はポンプ２および配管３を用いて第１の濃縮槽４へ送られ、さらに沈降濃縮される。
【００３９】
沈降濃縮された上水汚泥は、ポンプ５および配管６により加熱器７に送られる。このとき、ポンプ５の吐出圧により、圧力調整部１２を用いて、配管６内を熱処理温度の飽和圧力以上に加圧する。加熱器７に送られた汚泥は、所定の熱処理温度（１００℃〜１３０℃）に加熱され、温度保持部８で所定の時間（５分以上）、上記熱処理温度に保持される。
【００４０】
上記熱処理温度で所定時間保持された汚泥は、冷却器１１で濃縮処理に適した１００℃未満まで冷却される。冷却器１１により１００℃未満まで冷却された汚泥は、圧力調整部１２を通過することにより大気圧となり、第２濃縮槽１４に導かれる。第２濃縮槽１４では、熱処理済みの汚泥を４時間以上放置する。放置された汚泥は、放置前の約３／５に減容されている。この汚泥をポンプ１５により脱水器１３に送り脱水する。
【００４１】
脱水器１３に導かれた汚泥は、ろ過性能が向上している上に減容されているため、さらに脱水に要する時間が短縮される。図６に熱処理温度１２０℃、保持時間５分、圧力０．５ＭＰａで連続処理した汚泥と原汚泥の固形分濃度変化の比較、および各時点での原汚泥を１とした時の処理済汚泥の固形分濃度を示す。この時の原汚泥を１とした時の処理済汚泥の固形分濃度は１．７２であり、これは、３／５以下に減容されたことを示している。
【００４２】
このように、第２の沈降槽を追加することにより、より一層、脱水特性が向上する。
【００４３】
次に、図７で示す実施の形態を説明する。この実施の形態は、図５で示した構成から濃縮槽４を省略し、沈降槽１で生じた沈降汚泥を加圧して熱処理する。すなわち、沈降槽１で生じた沈降汚泥を、ポンプ２及び配管３により加熱部７及び温度保持部８に送り、所定の熱処理温度（１００℃〜１３０℃）に加熱すると共に所定時間（５分以上）、この熱処理温度を保持する。このとき、ポンプ２及び圧力調整部１２により、配管３内を熱処理温度の飽和圧力以上に加圧されている。したがって、この実施の形態では、ポンプ２が加圧手段として機能する。
【００４４】
上記熱処理温度で所定時間保持された汚泥は、冷却器１１で濃縮処理に適した１００℃未満まで冷却される。冷却器１１により１００℃未満まで冷却された汚泥は、圧力調整部１２を通過することにより大気圧となり、濃縮槽１４に導かれる。濃縮槽１４では、熱処理済みの汚泥を４時間以上放置する。放置された汚泥は、放置前の約３／５に減容されている。この汚泥をポンプ５により脱水器１３に送り脱水する。
【００４５】
この実施の形態は、基本的に図５で示した実施の形態と同種であるが、汚泥の熱処理を濃縮槽４から移送される汚泥に対して行うのではなく、沈降槽１で生じた沈降汚泥に対して行うものである。この方法により、図５の実施の形態に比べ、濃縮槽を１つ少なくでき、それに伴って濃縮に必要な時間（４時間）も短縮できるので、装置の簡略化及び処理時間の短縮化が図れる。
【００４６】
次に、上記各実施の形態で用いられる温度保持部８について、その保持時間調整機能部分の具体的構成例を説明する。
【００４７】
図８で示す温度保持部８は、汚泥が流通する配管６に対し、熱源部８ａ乃至８ｅの長さを可変とすることにより温度保持時間を調整可能としている。すなわち、温度保持部8の熱源部を複数（８ａ乃至８ｅ）に分割し、それぞれ個別に熱媒体（ここでは、ガスタービン９の排ガス）を供給できるように配管およびバルブを設ける。そして、配管６内を流れる汚泥の線速度から必要とされる温度保持部８の長さを求め、それに見合う長さ分だけ熱媒体（ガスタービン９からの排ガス）を供給する方法である。
【００４８】
このようにすれば、熱源部８ａ乃至８ｅの長さが可変となり、温度保持時間を任意の長さに調整することができる。
【００４９】
なお、熱媒体は、上述したガスタービン９からの排ガスに限らず、他の熱媒体で行ってもよい。例えば、電気ヒータを用いる場合、温度保持部８の熱源となる電気ヒータを複数に分割し、それぞれに制御可能なスイッチを取り付け、必要な長さ分のヒータのみに電気を送ってもよい。
【００５０】
また、図９で示す温度保持部８は、汚泥が流通する配管６の長さを、温度保持部８の熱源長さに対して可変とすることにより温度保持時間を調整可能としている。すなわち、温度保持部８は固定長のひとつの加熱器で熱処理温度に保つ。これに対し配管６には、一定間隔ごとに温度保持部８をバイパスする配管およびバルブ１６を設ける。そして、配管６内を流れる汚泥の線速度から必要とされる温度保持部８の長さを求め、それに見合う位置の保持部バイパスバルブ１６を用いて、汚泥を温度保持部８に対してバイパスさせる。
【００５１】
この方法も、熱媒体としてガスタービン９の排ガス以外を用いることが可能であり、電気ヒータを用いる場合でも、温度保持部８全体を熱処理温度に保てるヒータを取り付けるだけで同様の効果が得られる。
【００５２】
次に、温度保持時間の別の調整方法を図１０により説明する。この例では、保持時間調整手段１７，１８を設けて、配管６内を搬送される汚泥の流量を調整し、汚泥に対する温度保持時間を調整している。すなわち、熱処理温度に加熱した汚泥を熱処理温度に保持する場合、配管６内を流れる汚泥の線速度を調整するにより、温度保持部８内を流れる時間を調整することができる。この場合、ポンプ５が流量を調整できる機能を備えていれば問題ないが、備えていない場合には、ポンプ５の出口側と入口側とをバイパスライン１７でつなぎ、このバイパスライン１７に流量調整バルブ１８を設ける。
【００５３】
上記構成において、配管６に流れる汚泥の流量を多くする場合には、バイパスライン１７を流れる汚泥の量を減らすために流量調整バルブ１８を閉める。配管６に流れる汚泥の流量を少なくする場合には、バイパスライン１７を流れる汚泥の量を増やすために流量調整バルブ１８を開ける。このようにして流量調整バルブ１８の開度より配管６内を流れる汚泥の線速度を調整する。したがって、これらバイパスライン１７及び流量調整バルブ１８が保持時間調整手段として機能する。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明による浄水汚泥処理装置の一実施の形態を示すシステム構成図である。
【図２】熱処理温度と沈降特性との関係を示す特性図である。
【図３】熱処理温度と処理水水質との関係を示す特性図である。
【図４】温度保持時間と沈降特性との関係を示す特性図である。
【図５】本発明の他の実施の形態を示すシステム構成図である。
【図６】上記他の実施の形態による効果を説明する特性図である。
【図７】本発明のさらに他の実施の形態を示すシステム構成図である。
【図８】本発明の各実施の形態に適用可能な温度保持部の一例を示す構成図である。
【図９】本発明の各実施の形態に適用可能な温度保持部の他の例を示す構成図である。
【図１０】本発明の各実施の形態に適用可能な温度保持時間調整手段の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ 沈降槽
２、５ 加圧手段として機能するポンプ
３、６ 配管
４、１４ 濃縮槽
７ 加熱器
８ 温度保持部
１１ 冷却器
１２ 圧力調整部
１３ 脱水器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浄水場での水処理等で発生する汚泥を脱水処理する浄水汚泥処理装置及び浄水汚泥処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、浄水場では、河川などの取水源から取水した上水用の原水に対して、添加剤を加えて沈降処理したり、この結果生じる沈降汚泥を濃縮処理したりして、上澄み水を得、これに消毒を行ったりして上水を得ている。このような水処理過程において、上述のように汚泥が発生する。
【０００３】
水処理過程で発生した汚泥は、最終的には脱水処理され、各種用途に用いられるが、原汚泥の水分含有率が高いため、なかなか脱水が充分に行われない傾向であった。そこで、原汚泥を加熱処理することにより、良好な脱水性を得ることが考えられた。例えば、木材加工業などから排出される有機系廃棄物に対する廃棄物処理方法（例えば、特許文献１参照）や生活廃水などによる下水汚泥を処理する汚泥処理方法（例えば、特許文献２参照）などが提案されている。
【０００４】
前者は、廃棄物に対し過酸化水素などの酸化剤を共存させて加熱加圧し、廃棄物を可溶化／ガス化するものである。すなわち、廃棄物（汚泥）を酸化剤とともに容器に密封して行うバッチ形式である。過酸化水素を共存させるのは対象廃棄物が木質系バイオマスでリグニンを含むため分解が難しく、過酸化水素を添加しないと可溶化しないためである。また、後者では、１３０℃を越える温度で加熱処理することにより汚泥の沈降性を改善するものである。
【特許文献１】特開２０００−８４５２０号公報
【特許文献２】特開平１０−３３７５９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、木材加工業などから排出される有機系廃棄物や下水汚泥を加熱処理して脱水性を向上させることは従来から行われていた。
【０００６】
しかし、本発明が対象とする上水では、汚泥と水とを分離しやすくすることと共に、分離した水の水質が良好であることが要求される。上述した従来方法は、汚泥と水とを分離しやすくする機能はあるものの、分離後の水質に問題が生じる。すなわち、前者では過酸化水素を添加するため処理水の有機物濃度が著しく増加してしまい、上水水質としては好ましくない。また、後者では、熱処理温度が１３０℃を越えると、特に１５０℃以上になると、汚泥の沈降性はよくなるが処理水質が著しく悪化してしまうため、上水としては適さない。
【０００７】
本発明の目的は、汚泥と水とを分離しやすくすると共に、分離した水の水質を良好に保つことができる浄水汚泥処理装置及び浄水汚泥処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかる浄水汚泥処理装置は、上水用の原水に添加剤を加えて固形成分を沈降させる沈降槽と、この沈降槽で沈降された固形成分を濃縮して濃縮汚泥を生じさせる濃縮槽と、この濃縮槽で生じた濃縮汚泥を搬送する配管に設けられ、この配管内を搬送中の汚泥を所定圧力に加圧する加圧手段と、この加圧手段で加圧された搬送中の汚泥を所定の熱処理温度に加熱する加熱器と、この加熱器で所定の熱処理に加熱された搬送中の汚泥の温度を所定時間保持する温度保持部と、この温度保持部により所定時間温度保持された搬送中の汚泥を脱水に適する温度まで冷却する冷却器と、この冷却器により冷却された汚泥を大気圧に戻す圧力調整部と、この圧力調整部で大気圧に戻された汚泥を脱水処理する脱水器とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の浄水汚泥処理装置は、所定時間温度保持された搬送中の汚泥を冷却器により濃縮処理に適する温度まで冷却し、この冷却器により冷却された汚泥を圧力調整部で大気圧に戻し、この圧力調整部で大気圧に戻された汚泥を第２の濃縮槽で濃縮処理し、この第２の濃縮槽で生じた汚泥を脱水器で脱水処理するように構成してもよい。
【００１０】
さらに、本発明の浄水汚泥処理装置は、上水用の原水を沈降槽で沈降させることにより生じた沈降汚泥を加圧、加熱し、所定時間温度保持するようにしてもよい。
【００１１】
これらの本発明にかかる浄水汚泥処理装置では、加圧手段は配管内において搬送中の汚泥を大気圧以上１ＭＰａ以下の圧力に加圧し、加熱器は搬送中の汚泥を１００℃以上１３０℃以下の熱処理温度に加熱し、温度保持部は搬送中の汚泥の温度を５分以上保持するとよい。
【００１２】
また、本発明にかかる浄水汚泥処理装置では、温度保持部は、汚泥が流通する配管に対し、熱源部の長さを可変とすることにより温度保持時間を調整可能とする。
【００１３】
また、本発明にかかる浄水汚泥処理装置では、温度保持部は、汚泥が流通する配管の長さを、熱源部の長さに対して可変とすることにより温度保持時間を調整可能としてもよい。
【００１４】
さらに、本発明にかかる浄水汚泥処理装置では、配管内を搬送される汚泥の流量を調整し、汚泥に対する温度保持時間を調整する保持時間調整手段を有する構成としてもよい。
【００１５】
本発明にかかる浄水汚泥処理方法は、上水用の原水に添加剤を加えて固形成分を沈降させ、この沈降汚泥を濃縮処理し、上澄み水と分離された濃縮汚泥を搬送する際、この搬送途中において汚泥を大気圧以上１ＭＰａ以下の圧力に加圧し、この加圧された搬送中の汚泥を１００℃以上１３０℃以下の熱処理温度に加熱し、この加熱された搬送中の汚泥の温度を５分以上保持した後、この搬送中の汚泥を脱水に適する温度まで冷却し、この冷却された汚泥を大気圧に戻して脱水することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明にかかる浄水汚泥処理方法は、大気圧以上１ＭＰａ以下の圧力に加圧され、１００℃以上１３０℃以下の熱処理温度に加熱され、５分以上温度保持された汚泥を濃縮処理に適する温度まで冷却し、この冷却された汚泥を大気圧に戻してさらに濃縮処理し、この後、脱水処理するようにしてもよい。
【００１７】
さらに、本発明にかかる浄水汚泥処理方法は、上水用の原水を沈降処理して生じた沈降汚泥の搬送途中において、この搬送中の汚泥を大気圧以上１ＭＰａ以下の圧力に加圧し、この加圧された搬送中の汚泥を１００℃以上１３０℃以下の熱処理温度に加熱し、この加熱された搬送中の汚泥の温度を５分以上保持してもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、所定の圧力下、所定温度に加熱し、かつ所定時間温度保持することにより、汚泥を熱処理による改質し、ろ過性能を向上させ、脱水に要する時間を短縮すると共に分離された水の水質を良好に保つことができる。さらに、熱処理による改質により向上する沈降性能に着目し、脱水の前にさらに沈降濃縮により汚泥を減容させ、脱水工程に送る汚泥の量を低下することにより、脱水に要する時間を短縮する。これらの処理は連続処理であり、バッチ式でないため処理効率が向上する。また、酸化剤も使用していないので、この点からも分離された水の水質を良好に保つことができる。
【００１９】
このように、本発明は浄水場での水処理で発生する上水汚泥を熱処理してこの汚泥の脱水に要する時間を短縮すると共に分離された水の水質を良好に保つものである。すなわち、加熱することにより改質し、ろ過性および沈降性能が向上するという上水汚泥の性質を利用したもので、汚泥の減容に関しては、目標とする減容率を達成するための温度と保持時間を規定している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明にかかる浄水汚泥処理装置及び浄水汚泥処理方法の一実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００２１】
図１はこの実施の形態による浄水汚泥処理装置を示している。図１において、１は沈降槽で、上水用の原水中の固形成分を沈降させて沈降汚泥を生じさせる。すなわち、この沈降槽１は、河川などから引き入れた原水に添加剤等を加えて固形成分を沈降させ、上澄み水と分離させる。上澄み水は図示しない浄水工程に送られ浄水処理される。また、沈降した汚泥は、ポンプ２により配管３に引き抜かれ、次工程に移送される。
【００２２】
４は濃縮槽で、上記沈降槽１で生じた沈降汚泥を沈降濃縮させて濃縮汚泥を生じさせる。すなわち、濃縮槽４は沈降槽１で沈降され、ポンプ２により配管３内を移送された沈降汚泥を受け入れ、これをさらに沈降濃縮させる。なお、濃縮槽４内に生じる上澄み水は、やはり図示しない浄水工程に送られ、浄水処理される。
【００２３】
この濃縮槽４で生じた濃縮汚泥は、ポンプ５により濃縮槽４から配管６に引き抜かれ、次工程に移送される。この配管の下流部分には管路を絞る形の圧力調整部１２が設けられており、この圧力調整部１２までの配管内を流れる汚泥は上記ポンプ５により加圧される。すなわち、ポンプ５は、汚泥を配管６内に移送させるとともに、この配管６内において搬送中の汚泥を所定圧力に加圧する加圧手段としても機能する。なお、汚泥を加圧するのは、後述する加熱および温度保持中、汚泥が沸騰しないように所定の圧力まで圧力を上げるためである。
【００２４】
７は加熱器、８は温度保持部で、それぞれ配管６の外周部に設けられ、加圧手段（ポンプ）５で加圧された搬送中の汚泥を所定の熱処理温度に加熱すると共に、所定の熱処理温度に加熱された搬送中の汚泥の温度を所定時間保持する。加熱器７および温度保持部８の熱源には何を用いてもよいが、この例では、ガスタービン９で生じた蒸気を蒸気配管１０で導入し、この蒸気を加熱用の熱源として用いている。
【００２５】
１１は冷却器で、同じく配管６の外周に設けられ、温度保持部８により所定時間温度保持され、配管６内を搬送中の汚泥を脱水に適する温度まで冷却する。すなわち、冷却器１１は、所定の時間、熱処理温度を保持した後に汚泥を冷却する。
【００２６】
前記圧力調整部１２は、この冷却器１１の下流側に設けられており、冷却器１１により冷却された汚泥を大気圧に戻す機能を有する。すなわち、圧力調整部１２は前記ポンプ５と共に、自己より上流側の配管６内を搬送中の汚泥を昇圧するものであるが、この圧力調整部１２を通過することにより、その下流側における汚泥は大気圧となるので、結果的に汚泥を大気圧に戻す機能を有することとなる。
【００２７】
１３は脱水器で、この圧力調整部１２で大気圧に戻された汚泥を脱水処理する。この脱水工程で生じる水も図示しない浄水工程に送られ、浄水処理される。また、脱水汚泥は、脱水器１３から取り出された後、図示しない所定の処理工程に送られる。
【００２８】
上記構成において、河川などから浄水場へ引き入れられた水は、沈降槽１へ導かれ、沈降剤などを添加され、固形分が沈降される。沈降した固形分（汚泥）はポンプ２および配管３を用いて濃縮槽４へ送られ、さらに沈降濃縮される。
【００２９】
沈降濃縮された上水汚泥は、ポンプ５および配管６を用いて加熱器７に送られる。このとき、ポンプ５の吐出圧を利用し、圧力調整部１２を用いて、配管６内を熱処理温度の飽和圧力以上に調整する。すなわち、飽和圧力であると汚泥中の溶存ガスが気泡となり熱処理に悪影響を与える可能性があるため、飽和圧力より若干高い圧力に昇圧する。具体的には大気圧以上１ＭＰａ以下の圧力に加圧する。この実施の形態では０．５MPａとした。
【００３０】
加熱器７に送られた上水汚泥は、所定の熱処理温度（１００℃〜１３０℃）に加熱される。所定の熱処理温度に加熱された汚泥は、温度保持部８で所定の時間（５分以上）、この熱処理温度を保持される。
【００３１】
ここで、熱処理温度を１００℃〜１３０℃としたのは次の理由による。図２に温度を変化させた場合の沈降特性の変化を示し、図３に同じく温度を変化させた場合の処理水質の変化を示す。沈降特性は図２のように、温度の上昇とともに向上するが、処理水質は図３で示すように、１３０℃を越えると、特に１５０℃以上になると、急激に悪化する。そのため、処理水を上水として用いる場合は、熱処理温度は１３０℃以下とする必要がある。また、１００℃未満では、沈降特性の著しい改善がみられない。これらのことから、熱処理温度は１００℃〜１３０℃に特定した。
【００３２】
温度保持時間を５分以上としたのは次の理由による。図４に熱処理温度を１２０℃で一定にした場合の、汚泥の沈降特性を示す。温度保持時間が５分以上になると、沈降特性に変化がみとめられる。そのため、時間を５分以上に特定した。
【００３３】
所定の熱処理温度を所定の時間保持した汚泥は、冷却器１１により脱水可能な温度まで冷却される。脱水可能な温度は、脱水器１３の種類によって異なるため、特に限定しないが、仮に４０℃とする。また、冷却器１１に使用する冷媒もなんでもよい。このようにして脱水可能な温度まで冷却された汚泥は、圧力調整部１２を通過することにより大気圧となり、脱水器１３に導かれる。
【００３４】
脱水器１３に導かれた上水汚泥は、ろ過性能が向上しており、ろ過比抵抗が１桁以上向上する。その結果、脱水に要する時間が短縮される。バッチ試験により測定した脱水時間の短縮率を表１に示す。
【表１】
【００３５】
表１から、脱水時間の短縮率は、浄水場および季節によって異なるが、２．２倍から５．４倍早くなっており、最低でも半分以下の時間で脱水できる。表１は熱処理温度１２０℃、保持時間６０分、圧力０．５ＭＰａのバッチ試験の結果であるが、その後の連続処理試験の結果より、熱処理温度１１０℃、保持時間１０分、圧力０．５ＭＰａでもほぼ同様の結果が得られている。
【００３６】
次に、図５で示す実施の形態を説明する。この実施の形態は、原汚泥を３／５以下に減容することを目標とし、熱処理温度１２０℃、保持時間５分としており、図１の構成に対し、新たに第２の濃縮槽１４を設けている。
【００３７】
すなわち、沈降槽１、濃縮槽４、加圧手段５、加熱器７、温度保持部８、冷却器１１及び圧力調整部１２を設けた構成は図１と同じであるが、圧力調整部１２の吐出側に、この圧力調整部１２で大気圧に戻された汚泥を沈降処理する第２の濃縮槽１４を新たに設け、この第２の濃縮槽１４で生じた汚泥をポンプ１５により脱水器１３に送るように構成した点が異なる。なお、第２の濃縮槽１４を設けたことにより、上流側に設けられた濃縮槽４は第１の濃縮槽と呼ぶ。また、第２の濃縮槽１４を設けたため、冷却器１１は、温度保持部８により所定時間温度保持された搬送中の汚泥を、濃縮処理に適する温度まで冷却するものとする。
【００３８】
上記構成において、河川などから浄水場へ引き入れられた水は、沈降槽１で固形分が沈降される。この沈降した固形分（汚泥）はポンプ２および配管３を用いて第１の濃縮槽４へ送られ、さらに沈降濃縮される。
【００３９】
沈降濃縮された上水汚泥は、ポンプ５および配管６により加熱器７に送られる。このとき、ポンプ５の吐出圧により、圧力調整部１２を用いて、配管６内を熱処理温度の飽和圧力以上に加圧する。加熱器７に送られた汚泥は、所定の熱処理温度（１００℃〜１３０℃）に加熱され、温度保持部８で所定の時間（５分以上）、上記熱処理温度に保持される。
【００４０】
上記熱処理温度で所定時間保持された汚泥は、冷却器１１で濃縮処理に適した１００℃未満まで冷却される。冷却器１１により１００℃未満まで冷却された汚泥は、圧力調整部１２を通過することにより大気圧となり、第２濃縮槽１４に導かれる。第２濃縮槽１４では、熱処理済みの汚泥を４時間以上放置する。放置された汚泥は、放置前の約３／５に減容されている。この汚泥をポンプ１５により脱水器１３に送り脱水する。
【００４１】
脱水器１３に導かれた汚泥は、ろ過性能が向上している上に減容されているため、さらに脱水に要する時間が短縮される。図６に熱処理温度１２０℃、保持時間５分、圧力０．５ＭＰａで連続処理した汚泥と原汚泥の固形分濃度変化の比較、および各時点での原汚泥を１とした時の処理済汚泥の固形分濃度を示す。この時の原汚泥を１とした時の処理済汚泥の固形分濃度は１．７２であり、これは、３／５以下に減容されたことを示している。
【００４２】
このように、第２の沈降槽を追加することにより、より一層、脱水特性が向上する。
【００４３】
次に、図７で示す実施の形態を説明する。この実施の形態は、図５で示した構成から濃縮槽４を省略し、沈降槽１で生じた沈降汚泥を加圧して熱処理する。すなわち、沈降槽１で生じた沈降汚泥を、ポンプ２及び配管３により加熱部７及び温度保持部８に送り、所定の熱処理温度（１００℃〜１３０℃）に加熱すると共に所定時間（５分以上）、この熱処理温度を保持する。このとき、ポンプ２及び圧力調整部１２により、配管３内を熱処理温度の飽和圧力以上に加圧されている。したがって、この実施の形態では、ポンプ２が加圧手段として機能する。
【００４４】
上記熱処理温度で所定時間保持された汚泥は、冷却器１１で濃縮処理に適した１００℃未満まで冷却される。冷却器１１により１００℃未満まで冷却された汚泥は、圧力調整部１２を通過することにより大気圧となり、濃縮槽１４に導かれる。濃縮槽１４では、熱処理済みの汚泥を４時間以上放置する。放置された汚泥は、放置前の約３／５に減容されている。この汚泥をポンプ５により脱水器１３に送り脱水する。
【００４５】
この実施の形態は、基本的に図５で示した実施の形態と同種であるが、汚泥の熱処理を濃縮槽４から移送される汚泥に対して行うのではなく、沈降槽１で生じた沈降汚泥に対して行うものである。この方法により、図５の実施の形態に比べ、濃縮槽を１つ少なくでき、それに伴って濃縮に必要な時間（４時間）も短縮できるので、装置の簡略化及び処理時間の短縮化が図れる。
【００４６】
次に、上記各実施の形態で用いられる温度保持部８について、その保持時間調整機能部分の具体的構成例を説明する。
【００４７】
図８で示す温度保持部８は、汚泥が流通する配管６に対し、熱源部８ａ乃至８ｅの長さを可変とすることにより温度保持時間を調整可能としている。すなわち、温度保持部8の熱源部を複数（８ａ乃至８ｅ）に分割し、それぞれ個別に熱媒体（ここでは、ガスタービン９の排ガス）を供給できるように配管およびバルブを設ける。そして、配管６内を流れる汚泥の線速度から必要とされる温度保持部８の長さを求め、それに見合う長さ分だけ熱媒体（ガスタービン９からの排ガス）を供給する方法である。
【００４８】
このようにすれば、熱源部８ａ乃至８ｅの長さが可変となり、温度保持時間を任意の長さに調整することができる。
【００４９】
なお、熱媒体は、上述したガスタービン９からの排ガスに限らず、他の熱媒体で行ってもよい。例えば、電気ヒータを用いる場合、温度保持部８の熱源となる電気ヒータを複数に分割し、それぞれに制御可能なスイッチを取り付け、必要な長さ分のヒータのみに電気を送ってもよい。
【００５０】
また、図９で示す温度保持部８は、汚泥が流通する配管６の長さを、温度保持部８の熱源長さに対して可変とすることにより温度保持時間を調整可能としている。すなわち、温度保持部８は固定長のひとつの加熱器で熱処理温度に保つ。これに対し配管６には、一定間隔ごとに温度保持部８をバイパスする配管およびバルブ１６を設ける。そして、配管６内を流れる汚泥の線速度から必要とされる温度保持部８の長さを求め、それに見合う位置の保持部バイパスバルブ１６を用いて、汚泥を温度保持部８に対してバイパスさせる。
【００５１】
この方法も、熱媒体としてガスタービン９の排ガス以外を用いることが可能であり、電気ヒータを用いる場合でも、温度保持部８全体を熱処理温度に保てるヒータを取り付けるだけで同様の効果が得られる。
【００５２】
次に、温度保持時間の別の調整方法を図１０により説明する。この例では、保持時間調整手段１７，１８を設けて、配管６内を搬送される汚泥の流量を調整し、汚泥に対する温度保持時間を調整している。すなわち、熱処理温度に加熱した汚泥を熱処理温度に保持する場合、配管６内を流れる汚泥の線速度を調整するにより、温度保持部８内を流れる時間を調整することができる。この場合、ポンプ５が流量を調整できる機能を備えていれば問題ないが、備えていない場合には、ポンプ５の出口側と入口側とをバイパスライン１７でつなぎ、このバイパスライン１７に流量調整バルブ１８を設ける。
【００５３】
上記構成において、配管６に流れる汚泥の流量を多くする場合には、バイパスライン１７を流れる汚泥の量を減らすために流量調整バルブ１８を閉める。配管６に流れる汚泥の流量を少なくする場合には、バイパスライン１７を流れる汚泥の量を増やすために流量調整バルブ１８を開ける。このようにして流量調整バルブ１８の開度より配管６内を流れる汚泥の線速度を調整する。したがって、これらバイパスライン１７及び流量調整バルブ１８が保持時間調整手段として機能する。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明による浄水汚泥処理装置の一実施の形態を示すシステム構成図である。
【図２】熱処理温度と沈降特性との関係を示す特性図である。
【図３】熱処理温度と処理水水質との関係を示す特性図である。
【図４】温度保持時間と沈降特性との関係を示す特性図である。
【図５】本発明の他の実施の形態を示すシステム構成図である。
【図６】上記他の実施の形態による効果を説明する特性図である。
【図７】本発明のさらに他の実施の形態を示すシステム構成図である。
【図８】本発明の各実施の形態に適用可能な温度保持部の一例を示す構成図である。
【図９】本発明の各実施の形態に適用可能な温度保持部の他の例を示す構成図である。
【図１０】本発明の各実施の形態に適用可能な温度保持時間調整手段の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ 沈降槽
２、５ 加圧手段として機能するポンプ
３、６ 配管
４、１４ 濃縮槽
７ 加熱器
８ 温度保持部
１１ 冷却器
１２ 圧力調整部
１３ 脱水器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上水用の原水に添加剤を加えて固形成分を沈降させる沈降槽と、
この沈降槽で沈降された固形成分を濃縮して濃縮汚泥を生じさせる濃縮槽と、
この濃縮槽で生じた濃縮汚泥を搬送する配管に設けられ、この配管内を搬送中の汚泥を所定圧力に加圧する加圧手段と、
この加圧手段で加圧された搬送中の汚泥を所定の熱処理温度に加熱する加熱器と、
この加熱器で所定の熱処理に加熱された搬送中の汚泥の温度を所定時間保持する温度保持部と、
この温度保持部により所定時間温度保持された搬送中の汚泥を脱水に適する温度まで冷却する冷却器と、
この冷却器により冷却された汚泥を大気圧に戻す圧力調整部と、
この圧力調整部で大気圧に戻された汚泥を脱水処理する脱水器と
を備えたことを特徴とする浄水汚泥処理装置。
【請求項２】
上水用の原水に添加剤を加えて固形成分を沈降させる沈降槽と、
この沈降槽で沈降された固形成分を濃縮して濃縮汚泥を生じさせる第１の濃縮槽と、
この濃縮槽で生じた濃縮汚泥を搬送する配管に設けられ、この配管内を搬送中の汚泥を所定圧力に加圧する加圧手段と、
この加圧手段で加圧された搬送中の汚泥を所定の熱処理温度に加熱する加熱器と、
この加熱器で所定の熱処理に加熱された搬送中の汚泥の温度を所定時間保持する温度保持部と、
この温度保持部により所定時間温度保持された搬送中の汚泥を濃縮処理に適する温度まで冷却する冷却器と、
この冷却器により冷却された汚泥を大気圧に戻す圧力調整部と、
この圧力調整部で大気圧に戻された汚泥をさらに濃縮する第２の濃縮槽と、
この第２の濃縮槽で濃縮された汚泥を脱水処理する脱水器と
を備えたことを特徴とする浄水汚泥処理装置。
【請求項３】
上水用の原水に添加剤を加えて固形成分を沈降させる沈降槽と、
この沈降槽で沈降された沈降汚泥を搬送する配管に設けられ、この配管内を搬送中の汚泥を所定圧力に加圧する加圧手段と、
この加圧手段で加圧された搬送中の汚泥を所定の熱処理温度に加熱する加熱器と、
この加熱器で所定の熱処理に加熱された搬送中の汚泥の温度を所定時間保持する温度保持部と、
この温度保持部により所定時間温度保持された搬送中の汚泥を濃縮処理に適する温度まで冷却する冷却器と、
この冷却器により冷却された汚泥を大気圧に戻す圧力調整部と、
この圧力調整部で大気圧に戻された汚泥を濃縮する濃縮槽と、
この濃縮槽で濃縮された汚泥を脱水処理する脱水器と
を備えたことを特徴とする浄水汚泥処理装置。
【請求項４】
加圧手段は配管内を搬送中の汚泥を大気圧以上１ＭＰａ以下の圧力に加圧し、加熱器は搬送中の汚泥を１００℃以上１３０℃以下の熱処理温度に加熱し、温度保持部は搬送中の汚泥の温度を５分以上保持することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の浄水汚泥処理装置。
【請求項５】
温度保持部は、汚泥が流通する配管に対し、熱源部の長さを可変とすることにより温度保持時間を調整可能としたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の浄水汚泥処理装置。
【請求項６】
温度保持部は、汚泥が流通する配管の長さを、熱源部の長さに対して可変とすることにより温度保持時間を調整可能としたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の浄水汚泥処理装置。
【請求項７】
配管内を搬送される汚泥の流量を調整し、汚泥に対する温度保持時間を調整する保持時間調整手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の浄水汚泥処理装置。
【請求項８】
上水用の原水に添加剤を加えて固形成分を沈降させ、この沈降汚泥を濃縮処理し、上澄み水と分離された濃縮汚泥を搬送する際、この搬送途中において汚泥を大気圧以上１ＭＰａ以下の圧力に加圧し、この加圧された搬送中の汚泥を１００℃以上１３０℃以下の熱処理温度に加熱し、この加熱された搬送中の汚泥の温度を５分以上保持した後、この搬送中の汚泥を脱水に適する温度まで冷却し、この冷却された汚泥を大気圧に戻して脱水することを特徴とする浄水汚泥処理方法。
【請求項９】
上水用の原水に添加剤を加えて固形成分を沈降させ、この沈降汚泥を濃縮処理し、上澄み水と分離された濃縮汚泥を搬送する際、この搬送途中において汚泥を大気圧以上１ＭＰａ以下の圧力に加圧し、この加圧された搬送中の汚泥を１００℃以上１３０℃以下の熱処理温度に加熱し、この加熱された搬送中の汚泥の温度を５分以上保持した後、この搬送中の汚泥を濃縮処理に適する温度まで冷却し、この冷却された汚泥を大気圧に戻してさらに濃縮処理し、この後、脱水処理することを特徴とする浄水汚泥処理方法。
【請求項１０】
上水用の原水に添加剤を加えて固形成分を沈降させ、この沈降汚泥の搬送途中において、この搬送中の汚泥を大気圧以上１ＭＰａ以下の圧力に加圧し、この加圧された搬送中の汚泥を１００℃以上１３０℃以下の熱処理温度に加熱し、この加熱された搬送中の汚泥の温度を５分以上保持した後、この搬送中の汚泥を濃縮処理に適する温度まで冷却し、この冷却された汚泥を大気圧に戻してさらに濃縮処理し、この後、脱水処理することを特徴とする浄水汚泥処理方法。
【請求項１】
上水用の原水に添加剤を加えて固形成分を沈降させる沈降槽と、
この沈降槽で沈降された固形成分を濃縮して濃縮汚泥を生じさせる濃縮槽と、
この濃縮槽で生じた濃縮汚泥を搬送する配管に設けられ、この配管内を搬送中の汚泥を所定圧力に加圧する加圧手段と、
この加圧手段で加圧された搬送中の汚泥を所定の熱処理温度に加熱する加熱器と、
この加熱器で所定の熱処理に加熱された搬送中の汚泥の温度を所定時間保持する温度保持部と、
この温度保持部により所定時間温度保持された搬送中の汚泥を脱水に適する温度まで冷却する冷却器と、
この冷却器により冷却された汚泥を大気圧に戻す圧力調整部と、
この圧力調整部で大気圧に戻された汚泥を脱水処理する脱水器と
を備えたことを特徴とする浄水汚泥処理装置。
【請求項２】
上水用の原水に添加剤を加えて固形成分を沈降させる沈降槽と、
この沈降槽で沈降された固形成分を濃縮して濃縮汚泥を生じさせる第１の濃縮槽と、
この濃縮槽で生じた濃縮汚泥を搬送する配管に設けられ、この配管内を搬送中の汚泥を所定圧力に加圧する加圧手段と、
この加圧手段で加圧された搬送中の汚泥を所定の熱処理温度に加熱する加熱器と、
この加熱器で所定の熱処理に加熱された搬送中の汚泥の温度を所定時間保持する温度保持部と、
この温度保持部により所定時間温度保持された搬送中の汚泥を濃縮処理に適する温度まで冷却する冷却器と、
この冷却器により冷却された汚泥を大気圧に戻す圧力調整部と、
この圧力調整部で大気圧に戻された汚泥をさらに濃縮する第２の濃縮槽と、
この第２の濃縮槽で濃縮された汚泥を脱水処理する脱水器と
を備えたことを特徴とする浄水汚泥処理装置。
【請求項３】
上水用の原水に添加剤を加えて固形成分を沈降させる沈降槽と、
この沈降槽で沈降された沈降汚泥を搬送する配管に設けられ、この配管内を搬送中の汚泥を所定圧力に加圧する加圧手段と、
この加圧手段で加圧された搬送中の汚泥を所定の熱処理温度に加熱する加熱器と、
この加熱器で所定の熱処理に加熱された搬送中の汚泥の温度を所定時間保持する温度保持部と、
この温度保持部により所定時間温度保持された搬送中の汚泥を濃縮処理に適する温度まで冷却する冷却器と、
この冷却器により冷却された汚泥を大気圧に戻す圧力調整部と、
この圧力調整部で大気圧に戻された汚泥を濃縮する濃縮槽と、
この濃縮槽で濃縮された汚泥を脱水処理する脱水器と
を備えたことを特徴とする浄水汚泥処理装置。
【請求項４】
加圧手段は配管内を搬送中の汚泥を大気圧以上１ＭＰａ以下の圧力に加圧し、加熱器は搬送中の汚泥を１００℃以上１３０℃以下の熱処理温度に加熱し、温度保持部は搬送中の汚泥の温度を５分以上保持することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の浄水汚泥処理装置。
【請求項５】
温度保持部は、汚泥が流通する配管に対し、熱源部の長さを可変とすることにより温度保持時間を調整可能としたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の浄水汚泥処理装置。
【請求項６】
温度保持部は、汚泥が流通する配管の長さを、熱源部の長さに対して可変とすることにより温度保持時間を調整可能としたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の浄水汚泥処理装置。
【請求項７】
配管内を搬送される汚泥の流量を調整し、汚泥に対する温度保持時間を調整する保持時間調整手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の浄水汚泥処理装置。
【請求項８】
上水用の原水に添加剤を加えて固形成分を沈降させ、この沈降汚泥を濃縮処理し、上澄み水と分離された濃縮汚泥を搬送する際、この搬送途中において汚泥を大気圧以上１ＭＰａ以下の圧力に加圧し、この加圧された搬送中の汚泥を１００℃以上１３０℃以下の熱処理温度に加熱し、この加熱された搬送中の汚泥の温度を５分以上保持した後、この搬送中の汚泥を脱水に適する温度まで冷却し、この冷却された汚泥を大気圧に戻して脱水することを特徴とする浄水汚泥処理方法。
【請求項９】
上水用の原水に添加剤を加えて固形成分を沈降させ、この沈降汚泥を濃縮処理し、上澄み水と分離された濃縮汚泥を搬送する際、この搬送途中において汚泥を大気圧以上１ＭＰａ以下の圧力に加圧し、この加圧された搬送中の汚泥を１００℃以上１３０℃以下の熱処理温度に加熱し、この加熱された搬送中の汚泥の温度を５分以上保持した後、この搬送中の汚泥を濃縮処理に適する温度まで冷却し、この冷却された汚泥を大気圧に戻してさらに濃縮処理し、この後、脱水処理することを特徴とする浄水汚泥処理方法。
【請求項１０】
上水用の原水に添加剤を加えて固形成分を沈降させ、この沈降汚泥の搬送途中において、この搬送中の汚泥を大気圧以上１ＭＰａ以下の圧力に加圧し、この加圧された搬送中の汚泥を１００℃以上１３０℃以下の熱処理温度に加熱し、この加熱された搬送中の汚泥の温度を５分以上保持した後、この搬送中の汚泥を濃縮処理に適する温度まで冷却し、この冷却された汚泥を大気圧に戻してさらに濃縮処理し、この後、脱水処理することを特徴とする浄水汚泥処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−１４４３６６（Ｐ２００７−１４４３６６Ａ）
【公開日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３４５９９０（Ｐ２００５−３４５９９０）
【出願日】平成１７年１１月３０日（２００５．１１．３０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月３０日（２００５．１１．３０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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