炭化物処理装置

【課題】炭化物の酸洗、水洗、乾燥の各工程を効率良く遂行することができる。
【解決手段】一列に配設され上方へ開放する硫酸槽１、水槽２、乾燥槽３と、これら各槽の近傍を経由するように配設されて直線移動する駆動チェーン７１と、各槽に設けられた受け片１１，２１，３１と、脱水汚泥の炭化物を収納する回転可能な多孔ドラム９３および直線移動力を回転力に変換してこれを多孔ドラム９３に付与するスプロケット６４を備えた複数の搬送ユニット６と、各槽を経由するように配設され、搬送ユニット６を各槽の受け片１１，２１，３１へ搬送するホイスト８２とを備え、各受け片１１，２１，３１へ搬送された状態で各搬送ユニット６の多孔ドラム９３が各槽内へ進入するとともに、スプロケット６４が駆動チェーン７１に連結される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は炭化物処理装置に関し、特に、乾燥汚泥を炭化した炭化物の発熱量を向上させて、燃料として使用できるようにするための炭化物処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下水汚泥から生じる脱水汚泥を含水率４０％程度まで乾燥させて乾燥汚泥とし、これを炭化炉にて炭化して炭化物を得る装置が例えば特許文献１に示されている。ところで、乾燥汚泥を炭化する際に７００〜９００℃の高温で処理すると自己発熱の無い安全な炭化物が得られるが、その発熱量は２０００〜４０００ｋｃａｌ／ｋｇと小さいため燃料用途よりも、肥料や土壌改良剤として使用されている。なお、特許文献２には、炭化物を酸性溶液で洗浄することによって塩素分を除去して、ボイラの腐食を防止することが示されている。
【特許文献１】特許第３８４０５８３号
【特許文献２】特開２００５−８６６２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
高温処理された炭化物は酸洗して灰分を除去することによって、その発熱量を７０００ｋｃａｌ／ｋｇ程度まで上昇させられることが知られているが、これを実現するために、酸洗、水洗、乾燥の各工程を効率良く遂行する装置の実現が望まれていた。
【０００４】
そこで、本発明はこのような課題を解決するもので、炭化物の酸洗、水洗、乾燥の各工程を効率良く遂行することができる炭化物処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本第１発明の炭化物処理装置は、少なくとも各一個が一列に配設され上方へ開放する硫酸槽（１）、水槽（２）、乾燥槽（３）と、これら各槽の近傍を経由するように配設されて直線移動する帯状の単一の直線駆動手段（７１）と、各槽に設けられた位置決め手段（１１，２１，３１）と、脱水汚泥の炭化物（Ｍ）を収納する回転可能な多孔ドラム（９３）および直線移動力を回転力に変換してこれを多孔ドラム（９３）に付与する回転駆動手段（６４）を備えた複数の搬送ユニット（６）と、各槽を経由するように配設され、搬送ユニット（６）を各槽の位置決め手段（１１，２１，３１）へ搬送する単一の搬送手段（８２）とを備え、各位置決め手段（１１，２１，３１）へ搬送された状態で各搬送ユニット（６）の多孔ドラム（９３）が各槽内へ進入するとともに、回転駆動手段（６４）が直線駆動手段（７１）に連結されるようになしたものである。
【０００６】
本第１発明においては、多孔ドラム内に炭化物が収納された各搬送ユニットは搬送手段によって、次の処理が行われる硫酸槽、水槽、乾燥槽のいずれかの槽の各位置決め手段へ搬送される。位置決め手段へ搬送された状態で、搬送ユニットの多孔ドラムは各槽内へ進入するとともに、回転駆動手段が直線駆動手段に連結されて多孔ドラムが回転させられる。これにより、多孔ドラム内の炭化物に対して酸洗、水洗、乾燥の各処理が効率的になされる。そしてこの場合、複数の搬送ユニットが単一の搬送手段によって硫酸槽、水槽、乾燥槽のうちの所望の槽へ選択的に搬送され、搬送された後は単一の直線駆動手段によって各搬送ユニットの多孔ドラムが回転させられるから、搬送構造や回転駆動構造が簡素化できる。
【０００７】
本第２発明においては、上記直線駆動手段は駆動チェーン（７１）を備え、上記回転駆動手段は、上記搬送ユニット（６）が各位置決め手段（１１，２１，３１）へ搬送された状態で駆動チェーン（７１）に噛合して当該駆動チェーンの直線移動力を回転力に変換するスプロケット（６４）を備えている。本第２発明によれば、直線駆動手段と回転駆動手段を簡易に実現することができる。
【０００８】
なお、上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明の炭化物処理装置によれば、炭化物の酸洗、水洗、乾燥の各工程を効率良く遂行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１には炭化物処理装置の全体側面図を示し、図２にはその全体平面図を示す。また、図３には炭化物処理装置の正面図を示す。本実施例においては、炭化物処理装置には二基の硫酸槽１、三基の水槽２、二基の乾燥槽３がこの順に一列に設けられている。また、硫酸槽１の手前（図１，図２の右方）には重量検出器４が設けられている。硫酸槽１、水槽２、乾燥槽３は上方へ開放する例えば塩化ビニル製の角型槽で、一体の装置フレーム５に固定されている。重量検出器４は硫酸槽１等と平面視で同形の角型架台４１を有している。
【００１１】
上記各槽１，２，３の開口縁および重量検出器４の架台４１の奥側と手前側の上面には各一対の、位置決め手段としての受け片１１，２１，３１，４２が突設されている。これら受け片１１，２１，３１，４２には詳細を後述する搬送ユニット６の支持軸６１を受け入れる凹部が上方へ向けて形成されている。なお、重量検出器４の受け片４２はロードセル４３（図１）上に設けられており、受け片４２によって支持された搬送ユニット６の重量を測定できるようになっている。また、乾燥槽３の内壁には加熱ヒータが設けられている。
【００１２】
重量検出器４および各槽１，２，３の近傍手前側にはこれらに沿って長手方向へ、直線駆動手段を構成する駆動チェーン７１が配設されている。この駆動チェーン７１は前後端が、装置フレーム５に設けたスプロケット７２，７４に懸架されて長円状に折り返されている。駆動チェーン７１の前端（図１、図２の右端）が懸架されたスプロケット７２は、重量検出器４の前方（図１、図２の右方）の装置フレーム５上に設けたモータ７３の出力軸７３１（図２）に結合されている。
【００１３】
重量検出器４および各槽１，２，３の上方にはこれらに沿って直線状に延びる走行レール８１が設けられており、走行レール８１はその前後端が装置フレーム５の支柱に固定支持されている。この走行レール８１上には搬送手段を構成する公知のホイスト８２がこれに沿って移動可能に設けられており、ホイスト８２からは下方へ、上下動可能な吊りフック８３が垂下させられている。この吊りフック８３には搬送ユニット６が脱着可能に吊り下げられる。なお、ホイスト８２の走行および吊りフック８３の上下動はペンダントにより、あるいは制御盤からの遠隔操作により行い、重量検出器４や各槽１，２，３上でのホイスト８２の停止位置は近接スイッチ等で検出される。
【００１４】
搬送ユニット６の詳細を図４に示す。搬送ユニット６は平面視および側面視で長方形（図１、図２）のフレーム６２を備えており、フレーム６２上端にはその長辺に沿って、炭化物処理装置の幅方向へ延びる支持軸６１が前後（図１の左右）位置に平行に設けられている。これら支持軸６１の中間のフレーム６２上には支持軸６１と平行に回転軸６３が設けられてその一端に回転駆動手段を構成するスプロケット６４が装着されている。回転軸６３の下方にはフレーム６２に支持されて回転軸６５が設けられており、これに設けたスプロケット６７と上記回転軸６３に設けたスプロケット６６の間に駆動チェーン６８が張設してある。回転軸６５にはギア９１が設けてあり、当該ギア９１は、回転軸６５の下方でフレーム６２に支持された回転軸６９に設けたギア９２に噛合している。回転軸６９には閉鎖円筒状の多孔ドラム９３がその中心で固定されている。
【００１５】
多孔ドラム９３の外壁は本実施形態では５０〜２００メッシュの、耐硫酸性の金属材ないし樹脂材よりなる網体で構成されている。多孔ドラム９３の周壁は図５に示すように、周方向の一箇所で切り離されるとともに、切り離された両端縁が内外方向で所定量重なるようにして周方向へ開放する炭化物装入用の開口９３１が形成されている。これにより、多孔ドラム９３を、開口の向く方向（図５の矢印方向）へ回転させれば、収納された炭化物Ｍが零れ出ることはない。なお、多孔ドラム９３の外壁は必ずしも網体で構成する必要はなく多孔板で構成しても良い。また、多孔ドラム９３を、一対の半円筒体を分離可能に結合した構造とし、これら半円筒体を分離して炭化物Ｍを収納ないし排出するようにしても良い。
【００１６】
上記構造の炭化物処理装置において、ホイスト８２の吊りフック８３に回転軸６３を係止させて搬送ユニット６全体を吊り下げ、重量検出器４の受け片４２上に搬送ユニット６の支持軸６１を載置するとロードセル４３によって搬送ユニット６の重量が検出される。この状態でホイスト８２の吊りフック８３への係止を解消すれば、ホイスト８２は他の搬送ユニット６の搬送作業を行うことができる。検出重量を確認しつつ開口９３１（図５）から多孔ドラム９３内に必要量の炭化物Ｍを装入する。炭化物Ｍが多孔ドラム９３内に装入された搬送ユニット６は再びホイスト８２の吊りフック８３に吊り下げられて、空いている硫酸槽１へ搬送される。硫酸槽１の受け片１１は重量検出器４の受け片４２よりも低い位置にあり、硫酸槽１へ搬送された搬送ユニット６の支持軸６１が受け片１１上に載置され位置決めされて、回転軸６３の吊りフック８３への係止が解消された状態で、多孔ドラム９３は硫酸液中に浸漬される。同時に、スプロケット６４が、長円状に懸架された駆動チェーン７１の上側部に係合して（図４参照）、駆動チェーン７１の直線移動に伴って回転させられ、この回転力は、スプロケット６６から駆動チェーン６８を介してスプロケット６７およびこれと一体の回転軸６５に伝達される。そしてギア９１よりこれに噛合するギア９２および回転軸６９へと伝達されて多孔ドラム９３が硫酸液中で回転させられる。これに伴い、多孔ドラム９３内に侵入した硫酸液によって炭化物Ｍが洗浄されて、その灰分が除去される。
【００１７】
酸洗を終了した後は、搬送ユニット６は再びホイスト８２の吊りフック８３に吊り下げられて水槽２へ搬送される。水槽２の受け片２１上に搬送ユニット６の支持軸６１が載置され位置決めされて、回転軸６３の吊りフック８３への係止が解消されると、ホイスト８２は他の搬送ユニット６の搬送作業を行うことができる。この状態で、多孔ドラム９３は水中に浸漬され、同時に、スプロケット６４が駆動チェーン７１の上側部に係合して、硫酸槽１におけると同様に、多孔ドラム９３に回転力が付与されてこれが水中で回転させられる。これにより、多孔ドラム９３内に侵入した水によって炭化物Ｍに付着した硫酸液が洗い流される。
【００１８】
水洗を終了した後は、搬送ユニット６は再びホイスト８２の吊りフック８３に吊り下げられて乾燥槽３へ搬送される。乾燥槽３の受け片３１上に搬送ユニット６の支持軸６１が載置され位置決めされて、回転軸６３の吊りフック８３への係止が解消されると、ホイスト８２は他の搬送ユニット６の搬送作業を行うことができる。搬送ユニット６が受け片３１上に位置決めされた状態では、多孔ドラム９３は乾燥槽３内のヒータに対向する位置へ進入し、同時に、スプロケット６４が駆動チェーン７１の上側部に係合して、硫酸槽１におけると同様に、多孔ドラム９３に回転力が付与されてこれが乾燥槽３内で回転させられる。これにより、多孔ドラム９３内の炭化物に付着した水が蒸発させられ除去される。
【００１９】
このようにして、空いている重量検出器４や硫酸槽１、水槽２、乾燥槽３へ一台のホイスト８２によって各搬送ユニット６が搬送され、共通の一本の駆動チェーン７１によって各搬送ユニット６の多孔ドラム９３が回転させられる。このようにして、複数の搬送ユニットが単一のホイストによって硫酸槽、水槽、乾燥槽のうちの所望の槽へ搬送されるとともに、搬送された後は単一の駆動チェーンによって各搬送ユニットの多孔ドラムが回転させられるから、搬送構造や回転駆動構造を簡素化することができる。なお、硫酸槽、水槽、乾燥槽や搬送ユニットの設置数は上記実施形態に限られるものではなく、炭化物の処理量や処理時間に応じて最も効率的な設置数を選択する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】炭化物処理装置の全体側面図である。
【図２】炭化物処理装置の全体平面図である。
【図３】炭化物処理装置の全体正面図である。
【図４】搬送ユニットの全体側面図である。
【図５】多孔ドラムの概略断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１…硫酸槽、１１…受け片（位置決め手段）、２…水槽、２１…受け片（位置決め手段）、３…乾燥槽、３１…受け片（位置決め手段）、６…搬送ユニット、６４…スプロケット（回転駆動手段）、７１…駆動チェーン（直線駆動手段）、８２…ホイスト（搬送手段）、９３…多孔ドラム、Ｍ…炭化物。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも各一個が一列に配設され上方へ開放する硫酸槽、水槽、乾燥槽と、これら各槽の近傍を経由するように配設されて直線移動する帯状の直線駆動手段と、前記各槽に設けられた位置決め手段と、脱水汚泥の炭化物を収納する回転可能な多孔ドラムおよび直線移動力を回転力に変換してこれを前記多孔ドラムに付与する回転駆動手段を備えた複数の搬送ユニットと、前記各槽を経由するように配設され、前記搬送ユニットを各槽の位置決め手段へ搬送する単一の搬送手段とを備え、前記各位置決め手段へ搬送された状態で前記各搬送ユニットの多孔ドラムが各槽内へ進入するとともに、前記回転駆動手段が直線駆動手段に連結されるようになした炭化物処理装置。
【請求項２】
前記直線駆動手段はチェーンを備え、前記回転駆動手段は、前記搬送ユニットが前記各位置決め手段へ搬送された状態で前記チェーンに噛合して当該チェーンの直線移動力を回転力に変換するスプロケットを備えている請求項１に記載の炭化物処理装置。

【図１】