JPS5826997B2 - し尿の処理方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はし尿の処理方法及び装置に関する。

し尿のろ液を濃縮した状態で焼却するために、焼却炉の
排ガスをし尿ろ液濃縮用の間接加熱熱交換機（スクラバ
ー濃縮機、蒸発機等）に加熱媒体として供給する場合、
焼却炉の排ガスをそのま＼熱交換機に入れると、排ガス
の温度低下により排ガス中に含有されている無機塩類が
熱交換機内の伝熱面に付着堆積して熱交換効率が速やか
に低下するという問題が生ずる。

又排ガスとし尿ろ液の間の熱交換が液ガス方式のため、
ガス側にスケールが付着すると、総括伝熱係数が急に低
下し、熱交換効率が低下するばかりでなく、塩類の酸化
作用により熱交換機が腐蝕焼損しやすい。

本発明は上記問題を解決するため、焼却炉で発生した排
ガスに水スプレーを加えて無機塩類の凝固点まで減温し
て多湿ガス化すると共に、減温により無機塩類の蒸気及
びヒユームを固形化して無機塩類を除去し、無機塩類含
有量の減少した多湿排ガスをろ液濃縮用の濃縮機に力ロ
熱媒体として導入し、濃縮機で発生した悪臭ガスを脱臭
炉で焼却し、無機塩類含有量のほとんどない脱臭炉の排
ガスをろ液濃縮用の蒸発機に加熱媒体として直接導入し
、蒸発機で発生した悪臭ガスを前記脱臭炉で焼却し、熱
回収を効果的に行うようにしたことを特徴としており、
次に図面により説明する。

第１図において濃縮ろ液受槽３は第１室１と第２室２を
備え、第１室１にはパイプ４から常時一定レベルまでし
尿ろ液が供給されるようになっている。

第１室１内のし尿ろ液は底部に連通したポンプ５により
加圧され、バイブロをへてスクラバー濃縮機７の室８へ
供給される。

このスクラバー濃縮機７は上下管寄せ９，１０の部分で
上下端が開口した多数の水管１１を備え、水管１１は管
寄せ９の部分で室８に連通し、又下端の管寄せ１０の部
分で下部の室１２に連通し、室１２はミストセパレータ
ー１３に接続している。

水管１１の群の外部空間の底部と連通ずるように、濃縮
機７の本体には多湿排ガス人口１４と、排ガス出口１５
と濃縮水出口１６が設けてあり、又水管１１外空間を左
右に分割する隔壁１７が下部管寄せ１０から上方へ突出
している。

隔壁１７の上部と入口１４内には洗浄水スプレーノズル
１８．１９が取り付けてあり、これらのノズルはパイプ
２０，２１゜２２をへてポンプ２３の吐出口に接続し、
ポンプ２３の吸込口は凝縮液受槽２４の底部に連通して
いる。

入口１４はサイクロン７４を有するダクト２５をへて減
温無機塩類凝固分離機２６の多湿排ガス出口２７に接続
し、排ガス出口１５はダクト２８、送風機２９をへて排
気筒７１に接続し、凝縮水出口１６はパイプ３２をへて
受槽２４に接続している。

第１室１の底部はポンプ３４、パイプ３５をへて蒸発機
３６の入口３７に接続し、蒸発機３６のろ液出口３８は
パイプ３９をへて第２室２に連通し、従って第２室２内
には濃縮ろ液がある。

第２室２の底部はポンプ４０、パイプ４１をへて焼却炉
４２のアトマイザ−４３に接続し、アトマイザ−４３の
部分には別にエアーコンプレッサーに至るライン４４が
接続しており、従ってし尿の濃縮ろ液はアトマイザ−４
３の部分から焼却炉４２内に噴霧４５となって噴出する
。

焼却炉４２には噴霧４５を囲む火炎４６を形成するバー
ナ４７が取り付けてあり、この火炎４６により焼却炉４
２内は７００℃以上の雰囲気となり、噴霧４５内に含ま
れている無機塩類は蒸発してヒユーム状となる。

焼却炉４２内の底部はし渣焼却炉４８を形成しており、
入口４９の部分から投入されたし渣は下降する火炎によ
り焼却される。

焼却炉４２の出口５０部分はまだ７５０℃程度の高温状
態であり、無機塩類はヒユーム状で存在しているが、こ
のヒユーム状の塩類は次工程の減温無機塩類凝固分離機
２６により固形化して分離される。

分離機２６は底部に液溜５１と塩類溜５２を備え、底壁
から上方に起立した隔壁５３と土壁から下方へ突出した
隔壁５４により矢印で示す如く上下に蛇行する通路がで
きており、液溜５１の上部と入口５５内に冷却水スプレ
ーノズル５６．５７が取り付けてあり、各スプレーノズ
ル５６．５７はパイプ２２をへてポンプ２３の吐出口に
接続している。

焼却炉４２からでた高温の排ガスは分離機２６の部分で
スプレーノズル５６．５７から噴出する水により冷却さ
れ、出口２７部分では約１４０℃まで温度が下がり、同
時に多湿排ガスとなる。

排ガスの温度が分離機２６内で急激に低下する際、温度
が２２０〜２５０℃以下に下降すると、無機塩類が固形
化して破線矢印で示す如く塩類溜５２内に落下する。

集積した塩類は適宜コンベアー５８上へ排出される。

５９はし渣排出用のコンベアーである。

分離機２６の出口２７からは無機塩類をほとんど含まな
い低温の多湿排ガスが排出され、この多湿排ガスはサイ
クロン７４を通過し、更に固形分が除去・された状態で
スクラバー濃縮機７の加熱用熱媒体として人口１４の部
分から水管１１外空間の底部へ入り、多数の水管１１に
易い上昇し、隔壁１７により方向を変えて下降し、出口
１５の部分からダクト２８、送風機２９をへて排気筒７
１へ送られる。

水管１１内には第１室１から供給されたし尿ろ液が流下
し、流下中に水管外を通過中の多湿排ガスから蒸気の凝
縮する潜熱を受けて蒸発し、ミストセパレーター１３の
部分から蒸気はダクト６１をへて脱臭炉３０へ供給され
、効率を上昇する為ダクト６１の途中に真空機器（例え
ば送風機７５）を設け、低温蒸発をさせる。

濃縮液はバイブロ２をへて第１室１へ戻され管内の真空
度が大きい場合はバイブロ２の間に濃縮ろ液受槽３に流
送するポンプを設ける。

このようなサイクルを繰り返して第１室１内のし尿ろ液
の濃度は増加する。

脱臭炉３０と蒸発機３６の概略構造を説明する。

脱臭炉３０は概ね焼却炉４２と同じ構造を備えており、
６４はバーナ、６５は悪臭ガスノズル、６６は排ガス出
口で、この出口６６はダクト６７をへて蒸発機３６の排
ガス入口６８に接続している。

蒸発機３６の排ガス出口６９はバイブロ９ａ、排風機７
０をへて排気筒７１に接続し、悪臭ガス（蒸気）出ロア
２はダクト７３をへてノズル６５に接続している。

第１図の蒸発機３６はケース７７に予熱器を内蔵してお
り、その人口３７にパイプ３５が接続し、出ロア９はパ
イプ８０をへてケース上壁に設けた複数個の噴霧口８１
内の噴霧ノズル９７に接続している。

ケース７７内には横形ドラム８２が固定してあり、ドラ
ム８２内には第２図、第３図の如く、多数の攪拌羽根車
８３を有する軸８４がドラム８２の端壁８５を液密を保
持した状態で貫通し、ドラム８２外へ突出した軸端部は
軸受８６により回転自在に支持され、軸８４の一端に固
定したスプロケット８７に駆動チェーン８８が掛は渡し
てある。

チェーン８８の他端は減速モータのスプロケット（共に
図示せず）に掛は渡しである。

各羽根車８３は、軸８４に固定した複数個の放射状支持
板８９と、支持板８９の外縁に固着した筒状のリム板９
０と、リム板９０の外周面に固着した放射状の多数の羽
根９１で構成されており、ドラム８２の内周面にわずか
な隙間をへだて＼対向している。

ドラム８２の外周面には螺旋フィン９２が固着してあり
、螺旋フィン９２の外周縁はケース内筒９３に当接して
、ケース内筒９３とドラム８２の間に螺旋状通路９４を
形成し、この通路９４の一端は排ガス入口６８に接続し
、他端は排ガス出口６９に接続している。

ケース７７とケース内筒９３の間の空間の内、第２図の
如く隔壁９４ａで区画された下半部には断熱材９５が充
填してあり、隔壁９４ａより上方の空間９６の上端部に
噴霧口８１の部分から噴霧ノズル９７が下向きに突出し
ている。

空間９６の下端部はパイプ９８を介してドラム８２内に
連通している。

装置の運転中、入口６８から流入した高温の排ガスは螺
旋状通路９４を旋回しながら通過し、排ガス出口６９か
ら排出され、その間にドラム８２及びケース内筒９３に
熱を与える。

一方ノズル９７から空間９６内へ噴射されたろ液はケー
ス内筒９３上に付着し、液膜を形成して流れ落ち、ケー
ス内筒９３から熱を受けて蒸発し、濃縮したろ液ト蒸気
はパイプ９８をへてドラム８２内に入る。

ドラム８２内では複数個の羽根車８３が高速で回転して
いるため、羽根９１と共に回転するろ液はドラム８２の
内面に遠心力で押し付けられ、液膜を形成し、ドラム８
２から熱を受けて蒸発し、濃縮した状態で出口３８へ達
する。

ドラム８２内で発生した悪臭ガスは出ロア２から前記脱
臭炉３０へ供給される。

以上説明したように第２室２内のし尿濃縮ろ液はアトマ
イザ−４３の部分から焼却炉４２内へ噴射されてそこで
焼却され、発生した高温の排ガスはそのままスクラバー
濃縮機７へ供給されるのではなく、一旦減温無機塩類凝
固分離機２６内に入り、そこでスプレーノズル５６，５
７から供給される冷却水により、入口５５部分の約７５
０℃から出口２７部分の約１４０℃程度まで急激に減温
するようにしたので、２２０〜２５０°Ｃ以下に温度が
低下した時排ガス中の無機塩類が固形ｆヒして塩類溜５
２へ溜まる。

従って間接加熱式のスクラバー濃縮機７へ供給される排
ガスは概ね１４０℃の低温、しかも多湿のガスとなり、
スプレーノズル１８１９から添加される洗浄水の作用と
相俟って、多数の水管１１の外表面に速やかに凝縮し、
濃縮機７内における熱交換が液々形式に近づき、総括伝
熱係数が大幅）と増力口して熱交換効率が向上する。

又水管１１の表面には無機塩類が付着しないため、伝熱
面の汚損、腐蝕とそれによる熱交換効率の低下を確実に
防止することができる。

更に濃縮機７に供給される排ガス温度は充分低いため、
濃縮機７の焼損の恐れはなくなり、装置の耐久性が向上
する。

濃縮機７で発生した悪臭ガスはミストセパレーター１３
の部分からバイブロ１．送風機７５（減圧装置）をへて
脱臭炉３０に供給され、蒸発機３６で発生した悪臭ガス
（蒸気）もダクト７３をへて脱臭炉３０へ供給されるの
で、全密閉形式で悪臭ガスを処理することができ、悪臭
公害の恐れはなくなる。

又焼却炉４２の排ガス中の熱を濃縮機７で、又脱臭炉３
０の排ガス中の熱を蒸発機３６でそれぞれ回収するよう
にしたので、熱効率が向上する。

このように本発明によると、煤塵を焼却炉４２の部分で
一手に発生させ、発生した煤塵を分離機２６、濃縮機７
の部分できれいに処理し、濃縮機７の部分で熱を回収し
、しかも悪臭ガスは脱臭炉３０の部分で一手に処理し、
かつ脱臭炉３０の熱は蒸発機３６で回収するようにした
ので、悪臭公害を伴なうことなくし尿を効率よく処理す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の主要部を縦断面で示す構造
略図、第２図は第１図の蒸発機の垂直断面図、第３図は
一部を切欠いた斜視図である。 ３・・・・・・濃縮ろ液受槽、７・・・・・・スクラバ
ー濃縮機、２６・・・・・・減温無機塩類凝固分離機、
３ｏ・・・・・・脱臭炉、３６・・・・・・蒸発機、４
２・・・・・・焼却炉、７２・・・・・・悪臭ガス出口
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ し尿の濃縮ろ液を焼却し、排ガスに水スプレーを加
   えて無機塩類の凝固点まで減温することにより固形化し
   た塩類を除去した後、塩類含有量の減少した多湿排ガス
   をろ液濃縮用の濃縮機に加熱媒体として導入し、濃縮機
   で発生した悪臭ガスを脱臭炉で焼却し、脱臭炉の排ガス
   をろ液濃縮用の蒸発機に加熱媒体として導入し、蒸発機
   で発生した悪臭ガスを前記脱臭炉で焼却するようにした
   ことを特徴とするし尿の処理方法。 ２ 濃縮ろ液受槽と、ろ液受槽内の濃縮ろ液を焼却する
   焼却炉と、焼却炉の排ガスに対し水スプレーを加える減
   温無機塩類凝固分離機と、分離機からの多湿排ガスを月
   日熱媒体とするろ液濃縮用の濃縮機と、濃縮機で発生し
   た悪臭ガスを焼却する脱臭炉と、脱臭炉の排ガスを加熱
   媒体とするろ液濃縮用の蒸発機を備え、蒸発機の悪臭ガ
   ス出口を脱臭炉に接続したことを特徴とするし尿の処理
   装置。