特許 6238543 有機汚泥の脱水方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6238543

(24)【登録日】2017年11月10日

(45)【発行日】2017年11月29日

(54)【発明の名称】有機汚泥の脱水方法

(51)【国際特許分類】

   C02F 11/12 20060101AFI20171120BHJP

   C02F 11/14 20060101ALI20171120BHJP

【ＦＩ】

   C02F11/12 CZAB

   C02F11/14 Z

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-70773(P2013-70773)

(22)【出願日】2013年3月29日

(65)【公開番号】特開2014-193438(P2014-193438A)

(43)【公開日】2014年10月9日

【審査請求日】2016年2月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】110001298

【氏名又は名称】特許業務法人森本国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 淳

(72)【発明者】

【氏名】立道 隆幸

(72)【発明者】

【氏名】鎌田 充彦

【審査官】 岡田 三恵

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−２３８０７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５５−１６２４００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０４３９０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１３７２２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２００８１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５０−１２５９７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１２−５３２７４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第４９０６３８８（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０２Ｆ １１／１２

Ｃ０２Ｆ １１／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

常温常圧下において液体であり揮発性を有するとともに、水の沸点よりも低い沸点を有する有機溶媒を有機汚泥と混合し、
有機溶媒を混合した有機汚泥を、加温手段が備えられた脱水機の脱水部に供給して脱水する脱水工程を行い、
上記脱水工程において、脱水部の有機汚泥を有機溶媒の沸点以上で且つ水の沸点未満の第１所定温度に加温して、有機汚泥に混合されている有機溶媒を気化させ、
気化した有機溶媒を脱水部から排出して回収することを特徴とする有機汚泥の脱水方法。

【請求項2】

常温常圧下において液体であり揮発性を有する有機溶媒を有機汚泥と混合し、
有機溶媒を混合した有機汚泥を、加温手段が備えられた脱水機の脱水部に供給して脱水する脱水工程を行い、
上記脱水工程において、脱水部の有機汚泥を有機溶媒の沸点以上の第１所定温度に加温して、有機汚泥に混合されている有機溶媒を気化させ、
気化した有機溶媒を脱水部から排出して回収する有機汚泥の脱水方法であって、
脱水機の脱水部を有機溶媒の沸点未満の第２所定温度にした状態で、脱水部へ有機汚泥の供給を開始し、
供給開始後、脱水部を第２所定温度から第１所定温度に加温することを特徴とする有機汚泥の脱水方法。

【請求項3】

有機溶媒は水の沸点よりも低い沸点を有し、
第１所定温度は有機溶媒の沸点以上で且つ水の沸点未満であることを特徴とする請求項２記載の有機汚泥の脱水方法。

【請求項4】

気化した有機溶媒を、脱水部から吸引して排出し、気体から液体に戻して回収することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の有機汚泥の脱水方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば、下水、食品工業などから発生する有機物を含んだ有機汚泥の脱水方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、有機汚泥を機械的に圧搾等して脱水する場合、有機汚泥中の有機物の細胞膜内の水（内包水と言う）を脱水することは困難であり、このため、有機汚泥の含水率を６０〜８０％以下にすることは一般的に難しかった。

【0003】

これに対して、有機汚泥の脱水方法として、例えば、図１０（ａ）に示すように、常温常圧において気体であるジメチルエーテルを有機汚泥に混合して、この有機汚泥を加圧容器１０１内に供給し、加圧容器１０１内を０．７８ＭＰａに加圧してジメチルエーテルを液化し、液化したジメチルエーテルと有機汚泥中の有機物の内包水とを置換して、細胞膜内の水を外部に取り出すとともに、液化したジメチルエーテルを細胞膜内に取り入れる。

【0004】

その後、図１０（ｂ）に示すように、加圧容器１０１内の圧力を開放して常温常圧に戻すことにより、ジメチルエーテルを気化させ、気化したジメチルエーテルを回収し、図１０（ｃ）に示すように、加圧容器１０１内から有機汚泥と水とを取り出して固液分離装置１０２で固液分離する方法がある。このような方法によって、細胞膜内の水（内包水）を脱水することができ、有機汚泥の含水率を低下させることができる。

【0005】

尚、上記のような脱水方法は例えば下記特許文献１に記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第４２９１７７２号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら上記の従来形式では、加圧してジメチルエーテルを液化し、液体のジメチルエーテルと内包水とを置換しているため、加圧容器１０１は第一種圧力容器となり、製造や取り扱いに安全上の注意を要し、第一種圧力容器に係る安全管理が煩わしいといった問題がある。

【0008】

本発明は、圧力容器を用いずに有機汚泥の含水率を容易に低下させることができる有機汚泥の脱水方法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】

【0009】

上記目的を達成するために、本第１発明における有機汚泥の処理方法は、常温常圧下において液体であり揮発性を有するとともに、水の沸点よりも低い沸点を有する有機溶媒を有機汚泥と混合し、
有機溶媒を混合した有機汚泥を、加温手段が備えられた脱水機の脱水部に供給して脱水する脱水工程を行い、
上記脱水工程において、脱水部の有機汚泥を有機溶媒の沸点以上で且つ水の沸点未満の第１所定温度に加温して、有機汚泥に混合されている有機溶媒を気化させ、
気化した有機溶媒を脱水部から排出して回収するものである。

【0010】

これによると、有機汚泥中の有機物の細胞膜が有機溶媒によって溶解されて傷付くため、脱水機を用いて内包水を脱水することが可能になり、有機汚泥の含水率を容易に低下させることができる。また、加温により水の粘性が低下するため、有機汚泥の脱水速度および脱溶媒速度が高くなる。さらに、有機溶媒を混合した有機汚泥を加圧容器内で加圧する必要は無いため、第一種圧力容器に係る煩わしい安全管理が不要になる。

【0012】

また、脱水工程において、脱水部の有機汚泥を第１所定温度に加温することにより、有機汚泥に混合されている有機溶媒は気化するが、有機汚泥中の水は気化せずに液体のままの状態に保たれる。このため、水を蒸発させることなく、水のままで有機汚泥から分離することができ、分離に要するエネルギーを低減することができる。

【0013】

本第２発明は、常温常圧下において液体であり揮発性を有する有機溶媒を有機汚泥と混合し、
有機溶媒を混合した有機汚泥を、加温手段が備えられた脱水機の脱水部に供給して脱水する脱水工程を行い、
上記脱水工程において、脱水部の有機汚泥を有機溶媒の沸点以上の第１所定温度に加温して、有機汚泥に混合されている有機溶媒を気化させ、
気化した有機溶媒を脱水部から排出して回収する有機汚泥の脱水方法であって、
脱水機の脱水部を有機溶媒の沸点未満の第２所定温度にした状態で、脱水部へ有機汚泥の供給を開始し、
供給開始後、脱水部を第２所定温度から第１所定温度に加温するものである。

【0014】

これによると、脱水機の脱水部へ有機汚泥の供給が開始されたときは、脱水部は第２所定温度であるため、有機汚泥の供給開始の際に、有機汚泥に混合されている有機溶媒が突沸するのを防止することができる。これにより、有機溶媒が急激に気化するのを抑制して、気化した有機溶媒が一時的に大量発生するのを防止することができる。従って、気化した有機溶媒を確実且つ十分に回収することが可能であり、気化した有機溶媒が回収し切れずに放散して脱水部から脱水機の外部に漏出するのを防止することができる。

【0015】

本第３発明における有機汚泥の脱水方法は、有機溶媒は水の沸点よりも低い沸点を有し、
第１所定温度は有機溶媒の沸点以上で且つ水の沸点未満であるものである。
本第４発明における有機汚泥の脱水方法は、気化した有機溶媒を、脱水部から吸引して排出し、気体から液体に戻して回収するものである。
これによると、有機溶媒を気体から液体に戻して回収するため、回収された液体の有機溶媒をそのまま繰り返し再利用することができる。

【発明の効果】

【0016】

以上のように本発明によると、圧力容器を用いずに有機汚泥の含水率を容易に低下させることができるため、第一種圧力容器に係る煩わしい安全管理が不要になる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の第１の実施の形態における有機汚泥の脱水システムを模式的に示す図である。

【図2】同、脱水システムで使用されるフィルタープレスの側面図である。

【図3】同、フィルタープレスの構成を示す分解斜視図である。

【図4】同、フィルタープレスの一部拡大側面図である。

【図5】同、フィルタープレスのろ板の断面図であって、ろ過工程を行っている状態を示す。

【図6】同、フィルタープレスのろ板の断面図であって、圧搾工程を行っている状態を示す。

【図7】同、フィルタープレスのろ板の断面図であって、乾燥工程を行っている状態を示す。

【図8】同、フィルタープレスのろ板の汚泥注入通路部分の拡大断面図であり、各ろ板間を開いた状態を示す。

【図9】同、フィルタープレスのろ板の汚泥注入通路部分の拡大断面図であり、各ろ板間を閉じた状態を示す。

【図10】従来の有機汚泥の脱水方法を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態において、図１は、下水処理における有機汚泥の脱水システム１を模式的に示す図である。これによると、脱窒槽２において脱窒された有機汚泥を濃縮する濃縮機３と、濃縮された有機汚泥にアルコール系溶媒Ａを混合する混合槽４と、アルコール系溶媒Ａが混合された有機汚泥Ｂを脱水する無端ろ布走行式のフィルタープレス５（脱水機の一例）と、気化されたアルコール系溶媒Ａを液体に戻す凝縮器６と、フィルタープレス５から取り出されたろ液から液体のアルコール系溶媒Ａを分離して回収する加熱蒸留器７とを有している。

【0019】

アルコール系溶媒Ａは、常温常圧（２５℃，１気圧）下において液体であり揮発性を有する有機溶媒の一例であり、具体例として、メタノールやエタノールが用いられる。尚、アルコール系溶媒Ａは、水の沸点（１００℃）よりも低い沸点を有しており、例えばメタノールでは６５℃、エタノールでは７８℃である。尚、ここで、沸点とは、１気圧における標準沸点を意味する。

【0020】

濃縮機３には例えばベルト濃縮機等が用いられる。混合槽４には、有機汚泥とアルコール系溶媒Ａとを攪拌して混合する攪拌機等が備えられている。
図２に示すように、フィルタープレス５は、固定フレーム１５と、固定フレーム１５に対して接近離間自在な可動フレーム１６と、これら両フレーム１５，１６間に互いに接近離間自在に配列された複数のろ板１７と、無端状のろ布１８と、ろ板１７を互いに接近離間させてろ板１７間を開閉する開閉装置１９と、ろ布１８を一方向Ｄへ走行させるろ布駆動装置２９と、加温手段２０とを有している。図３に示すように、ろ布１８は、ローラ２１に掛け渡されて、ろ板１７間において逆Ｕ字状に配置されている。各ろ板１７間において、相対向する一対のろ布１８間にろ室２２（脱水部の一例）が形成されている。また、開閉装置１９は、可動フレーム１６を移動させるシリンダ２３を有している。

【0021】

図４に示すように、固定フレーム１５と一端部のろ板１７とがリンク２４で連結され、同様に、可動フレーム１６と他端部のろ板１７とがリンク２５で連結され、各ろ板１７同士がリンク機構２６で連結されている。

【0022】

図５〜図７に示すように、各ろ板１７には、表裏片面に開口する凹部２７が形成され、凹部２７内にはダイヤフラム２８が設けられている。また、各ろ板１７には、温水１０を供給してダイヤフラム２８を膨張させる第１の温水供給経路３０と、温水１０を排出してダイヤフラム２８を収縮させる第１の温水排出経路３１とが接続されている。

【0023】

さらに、各ろ板１７には、温水１１が流れる加温通路３２が形成されており、温水１１を加温通路３２に供給する第２の温水供給経路３３と、温水１１を加温通路３２から排出する第２の温水排出経路３４とが接続されている。尚、加温手段２０は第１および第２の温水供給経路３０，３３と第１および第２の温水排出経路３１，３４と加温通路３２とによって構成されている。

【0024】

尚、第１，第２の温水供給経路３０，３３および第１，第２の温水排出経路３１，３４は個別の経路として説明したが、第１，第２の温水供給経路３０，３３を一つの経路に統一し、第１，第２の温水排出経路３１，３４を一つの経路に統一してもよい。

【0025】

図３，図４，図８，図９に示すように、各ろ板１７には、有機汚泥Ｂをろ室２２に注入する汚泥注入通路３６が形成されている。また、各ろ板１７間には、口金部材３７（フィードピース）がリンク機構２６に支持されて配設されている。各口金部材３７には、汚泥注入通路３６から分岐してろ室２２に通じる分岐通路３８が形成されている。

【0026】

また、各ろ板１７には、ろ室２２において圧搾された有機汚泥Ｂから発生するろ液Ｃを排出するろ液排出通路４０（図３参照）が形成されている。図８，図９に示すように、固定フレーム１５には、隣接するろ板１７の汚泥注入通路３６に連通する汚泥注入口４１と、ろ液排出通路４０に連通するろ液排出口（図示省略）とが形成されている。また、可動フレーム１６には、隣接するろ板１７の汚泥注入通路３６に連通する回収用流体注入口４３が形成されている。

【0027】

図１，図２，図４，図９に示すように、混合槽４とフィルタープレス５の汚泥注入口４１との間には、混合槽４内の有機汚泥Ｂをフィルタープレス５へ供給する汚泥供給経路４５が接続されている。汚泥供給経路４５は、配管等からなり、途中に汚泥供給用ポンプ４６と汚泥供給用弁４７とが設けられている。また、汚泥供給経路４５には、汚泥供給経路４５から分岐して混合槽４へ連通する第１返送経路４８と、汚泥供給経路４５から分岐して脱窒槽２へ連通する第２返送経路４９とが接続されている。尚、第１および第２返送経路４８，４９には第１および第２返送用弁５０，５１が設けられている。

【0028】

フィルタープレス５の回収用流体注入口４３には、圧縮空気１２（回収用流体の一例）を供給する回収用流体供給経路４４が接続されている。回収用流体供給経路４４には、回収用流体供給用弁５２と、コンプレッサー等からなる回収用流体供給源５３とが設けられている。

【0029】

図１に示すように、フィルタープレス５のろ液排出口と加熱蒸留器７との間には、フィルタープレス５から排出されたろ液Ｃを加熱蒸留器７へ送るろ液回収経路５４が接続されている。ろ液回収経路５４にはろ液回収用弁５５が設けられている。また、ろ液回収経路５４には、ろ液回収経路５４から分岐して凝縮器６の入口に連通する第１溶媒回収経路５６ａと、凝縮器６の出口からろ液回収経路５４に合流する第２溶媒回収経路５６ｂとが接続されている。尚、第１溶媒回収経路５６ａには溶媒回収用弁５７が設けられている。

【0030】

混合槽４と加熱蒸留器７との間には、加熱蒸留器７においてろ液Ｃから分離回収された液体のアルコール系溶媒Ａを混合槽４へ返送する第１溶媒返送経路５８が設けられている。また、脱窒槽２と加熱蒸留器７との間には、上記液体のアルコール系溶媒Ａを脱窒槽２へ返送する第２溶媒返送経路５９が設けられている。第２溶媒返送経路５９は第１溶媒返送経路５８から分岐して設けられ、第１および第２溶媒返送経路５８，５９には第１および第２返送用弁６０，６１が設けられている。

【0031】

以下、上記構成における作用を説明する。
脱水システム１を用いて有機汚泥を脱水する方法を以下に説明する。
前以て、フィルタープレス５の開閉装置１９のシリンダ２３を作動し、可動フレーム１６を固定フレーム１５に向って接近させ、図５，図９に示すように、各ろ板１７間を閉じておく。また、温水１１を、第２の温水供給経路３３から各ろ板１７の加温通路３２に供給し、加温通路３２から第２の温水排出経路３４へ排出して、加温通路３２に通水した状態に保ち、加温通路３２の温水１１によってろ室２２内を第１所定温度に加温しておく。

【0032】

尚、第１所定温度とはアルコール系溶媒Ａの沸点以上で且つ水の沸点未満の温度であり、例えば、アルコール系溶媒Ａがメタノールの場合、第１所定温度は６５℃以上で且つ１００℃未満の温度であり、エタノールの場合、第１所定温度は７８℃以上で且つ１００℃未満の温度である。

【0033】

そして、図１に示すように、汚泥供給用弁４７とろ液回収用弁５５と第１返送用弁６０とを開き、第１および第２返送用弁５０，５１と回収用流体供給用弁５２と溶媒回収用弁５７と第２返送用弁６１とを閉じ、脱窒槽２で脱窒された有機汚泥を濃縮機３により濃縮し、混合槽４において、濃縮された有機汚泥に液体のアルコール系溶媒Ａを混合する。この時、回収したアルコール系溶媒Ａでは不足する場合には、新たなアルコール系溶媒Ａを使用する。その後、汚泥供給用ポンプ４６を駆動することにより、アルコール系溶媒Ａを混合した有機汚泥Ｂは、混合槽４から汚泥供給経路４５を通ってフィルタープレス５に供給され、以下のようなろ過工程と圧搾工程と乾燥工程とからなる脱水工程により脱水される。

【0034】

すなわち、ろ過工程では、図９に示すように、有機汚泥Ｂは、汚泥供給経路４５を経て、フィルタープレス５の汚泥注入口４１から各ろ板１７の汚泥注入通路３６を通り、汚泥注入通路３６から各口金部材３７の分岐通路３８を経て、各ろ室２２に注入される。これにより、図５に示すように、有機汚泥Ｂが各ろ室２２においてろ過される。この際、ろ室２２は、加温通路３２を通る温水１１により、第１所定温度に加温されるため、ろ室２２内に注入された有機汚泥Ｂも第１所定温度に加温される。

【0035】

ろ過工程を行った後、図６に示すように、温水１０を、第１の温水供給経路３０から各ろ板１７に供給し、ダイヤフラム２８の内側空間１３に通水し続ける。これにより、ダイヤフラム２８が膨張して、ろ室２２内の有機汚泥Ｂが圧搾されて脱水される。このような圧搾工程を行っている際にも、引き続き温水１１を加温通路３２に通水することにより、ろ室２２内の有機汚泥Ｂが第１所定温度に加温されている。つまり、有機汚泥Ｂは、ろ室２２内に留まっている間、第１所定温度に加温され続けている。

【0036】

上記ろ過工程と圧搾工程とにおいて発生したろ液Ｃは、各ろ板１７のろ液排出通路４０を通り、ろ液排出口から排出され、図１に示すように、ろ液回収経路５４を経て加熱蒸留器７へ送られる。尚、ろ液Ｃには水と液体のアルコール系溶媒Ａとが含まれている。

【0037】

さらに、上記圧搾工程を行った後、図７に示すように、引き続き温水１１を加温通路３２に通水した状態で、第１の温水供給経路３０からダイヤフラム２８の内側空間１３への温水１０の供給を停止し、ダイヤフラム２８の内側空間１３の温水１０を第１の温水排出経路３１へ排出して、内側空間１３を空にする。これにより、ダイヤフラム２８が収縮してろ布１８から離間し、ダイヤフラム２８とろ布１８との間に乾燥用空間１４が形成される。この際、ろ室２２内の有機汚泥Ｂが加温通路３２の温水１１により第１所定温度に加温されているため、有機汚泥Ｂに混合されているアルコール系溶媒Ａが気化して乾燥用空間１４に取り出される。

【0038】

尚、気化したアルコール系溶媒Ａは主に上記のような乾燥工程で回収されるが、ろ過工程や圧搾工程においても、吸引することによって回収することが可能であり、回収効率がさらに向上する。

【0039】

このような乾燥工程を行う際、図１に示すように、ろ液回収用弁５５を閉じるとともに溶媒回収用弁５７を開いておき、気化したアルコール系溶媒Ａを排気用ポンプ（図示省略）等で吸引してろ室２２内から排出する。これにより、気化したアルコール系溶媒Ａは、各ろ板１７の乾燥用空間１４からろ液排出通路４０を通り、フィルタープレス５のろ液排出口から排出され、ろ液回収経路５４から分岐して第１溶媒回収経路５６ａを通り、凝縮器６に供給される。このようにして凝縮器６に供給されたアルコール系溶媒Ａは、気体から液体に凝縮された後、第２溶媒回収経路５６ｂを通ってろ液回収経路５４に合流し、加熱蒸留器７へ送られる。

【0040】

上記ろ過工程と圧搾工程とにおいてフィルタープレス５から排出されたろ液Ｃと、乾燥工程においてフィルタープレス５から排出された後に凝縮器６で凝縮されて得られた液体のアルコール系溶媒Ａとは、加熱蒸留器７に集められ、纏めて蒸留される。これにより、ろ液Ｃが水と液体のアルコール系溶媒Ａとに分離され、液体のアルコール系溶媒Ａが、回収されて、加熱蒸留器７から第１溶媒返送経路５８を通って混合槽４に返送される。

【0041】

また、図６で示したようにフィルタープレス５で乾燥工程を行った後、引き続き各ろ板１７間を閉じた状態で、図１に示すように、汚泥供給用弁４７と第２返送用弁５１とろ液回収用弁５５と溶媒回収用弁５７とを閉じ、第１返送用弁５０と回収用流体供給用弁５２とを開き、圧縮空気１２を回収用流体供給源５３からフィルタープレス５に供給する。この際、図１，図９に示すように、圧縮空気１２は、回収用流体供給源５３から回収用流体供給経路４４を通り、回収用流体注入口４３から各ろ板１７の汚泥注入通路３６を経て汚泥注入口４１に達し、汚泥注入口４１から汚泥供給経路４５を逆流し、汚泥供給経路４５から第１返送経路４８に分岐して流れ、混合槽４へ排出される。

【0042】

その後、フィルタープレス５の開閉装置１９のシリンダ２３を作動し、可動フレーム１６を固定フレーム１５から離間させ、図２，図４，図８に示すように、各ろ板１７間を開く。そして、ろ布駆動装置２９でろ布１８を一方向Ｄへ走行させて、脱水ケーキ６３をろ布１８間のろ室２２から下方へ排出する。

【0043】

上記のような有機汚泥の脱水方法では、図１に示すように、混合槽４において、有機汚泥に液体のアルコール系溶媒Ａを混合することにより、有機汚泥中の有機物の細胞膜がアルコール系溶媒Ａによって溶解されて傷付くため、フィルタープレス５における圧搾脱水により内包水の脱水が可能になり、有機汚泥の含水率を容易に低下させることができる。

【0044】

また、図５〜図７に示すように、フィルタープレス５のろ室２２内の有機汚泥Ｂを第１所定温度に加温することにより、水の粘性が低下するため、有機汚泥Ｂの脱水速度および脱溶媒速度が高くなる。さらに、アルコール系溶媒Ａは常温で液体のため、アルコール系溶媒Ａを混合した有機汚泥Ｂを加圧容器内で加圧する必要は無く、これにより、加圧のための第一種圧力容器に係る煩わしい安全管理が不要になる。

【0045】

また、図７に示すように、フィルタープレス５の乾燥工程において、ろ室２２内の有機汚泥Ｂが第１所定温度に加温されているため、ろ室２２内の有機汚泥Ｂに混合されているアルコール系溶媒Ａは気化するが、有機汚泥Ｂ中の水は気化せずに液体のままの状態に保たれる。このため、水を蒸発させることなく、水を液体のままで有機汚泥Ｂから分離することができ、分離に要するエネルギーを低減することができる。

【0046】

また、気化したアルコール系溶媒Ａは、フィルタープレス５から取り出されて液体に戻された後、混合槽４に返送される。つまり、アルコール系溶媒Ａはそのまま繰り返し再利用することができる。

【0047】

さらに、図１に示すように、圧縮空気１２を、フィルタープレス５から汚泥供給経路４５と第１返送経路４８とを通して、混合槽４へ流すことにより、汚泥供給経路４５に残留している有機汚泥Ｂが、圧縮空気１２の流れに伴って、第１返送経路４８を通り混合槽４へ返送される。これにより、返送された有機汚泥Ｂ中に混合されているアルコール系溶媒Ａも混合槽４へ戻されるため、汚泥供給経路４５に残留していたアルコール系溶媒Ａを回収して再利用することができる。このことから、混合槽４へ新たに追加して使用するアルコール系溶媒Ａの量を減らすことができる。

【0048】

第１の実施の形態では、第１所定温度を、アルコール系溶媒Ａの沸点より僅かに高い値に設定することにより、アルコール系溶媒Ａの突沸や水の蒸発を抑制することができるので、好適である。

【0049】

第１の実施の形態では、図１に示すように、第１，第２返送経路４８，４９と第１，第２溶媒返送経路５８，５９とを設けているが、これら全経路４８，４９，５８，５９を設ける必要はなく、これら各経路４８，４９，５８，５９のうちの少なくともいずれか１つの経路があればよい。

【0050】

（第２の実施の形態）
上記第１の実施の形態では、フィルタープレス５のろ室２２を予め第１所定温度（すなわち、アルコール系溶媒Ａの沸点以上で且つ水の沸点未満の温度）に加温した状態で、有機汚泥Ｂをろ室２２に注入しているが、以下に説明する第２の実施の形態では、ろ室２２をアルコール系溶媒Ａの沸点未満の第２所定温度に加温した状態で、有機汚泥Ｂをろ室２２に注入し始め、注入開始後、ろ室２２を第２所定温度から第１所定温度に加温する。

【0051】

すなわち、前以て、第２所定温度の温水１１を、フィルタープレス５の加温通路３２（図５参照）に通水した状態に保ち、加温通路３２の温水１１によってろ室２２内を第２所定温度に加温しておく。この状態で、有機汚泥Ｂをろ室２２に注入し始め、注入開始後、温水１１を第２所定温度から第１所定温度に加温しながら引き続き加温通路３２に通水して、ろ室２２を第２所定温度から第１所定温度に加温する。

【0052】

尚、上記のようにろ室２２を第２所定温度から第１所定温度に加温するタイミングは、図５で示したフィルタープレス５のろ過工程の途中で行うが、図６で示した圧搾工程中又は図７で示した乾燥工程中に行ってもよい。また、第２所定温度としては、例えば、アルコール系溶媒Ａがメタノールの場合では６０℃、エタノールの場合では７３℃に設定されているが、沸点未満であればこれらの温度に限定されるものではない。

【0053】

以下、上記構成における作用を説明する。
ろ室２２へ有機汚泥Ｂの注入が開始されたときは、ろ室２２は第２所定温度であるため、有機汚泥Ｂの注入開始の際に、有機汚泥Ｂに混合されているアルコール系溶媒Ａが突沸するのを防止することができる。これにより、アルコール系溶媒Ａが急激に気化するのを抑制して、気化したアルコール系溶媒Ａが一時的且つ過剰に大量発生するのを防止することができる。従って、気化したアルコール系溶媒Ａを確実且つ十分に凝縮器６で凝縮し液体に戻して回収することが可能であり、気化したアルコール系溶媒Ａが回収し切れずに放散してろ室２２からフィルタープレス５の外部に漏出するのを防止することができる。

【0054】

（第３の実施の形態）
上記第１の実施の形態では、フィルタープレス５で脱水工程を行った後、圧縮空気１２を回収用流体供給源５３からフィルタープレス５に供給して混合槽４へ排出しているが、以下に説明する第３の実施の形態では、フィルタープレス５で脱水工程を行った後、圧縮空気１２を回収用流体供給源５３からフィルタープレス５に供給して脱窒槽２へ排出する。

【0055】

すなわち、図１に示すように、フィルタープレス５の各ろ板１７間を閉じた状態で、汚泥供給用弁４７と第１返送用弁５０とろ液回収用弁５５と溶媒回収用弁５７とを閉じ、第２返送用弁５１と回収用流体供給用弁５２とを開き、圧縮空気１２を回収用流体供給源５３からフィルタープレス５に供給する。この際、圧縮空気１２は、回収用流体供給源５３から回収用流体供給経路４４を通り、回収用流体注入口４３から各ろ板１７の汚泥注入通路３６を経て汚泥注入口４１に達し（図９参照）、汚泥注入口４１から汚泥供給経路４５を逆流し、汚泥供給経路４５から第２返送経路４９に分岐して流れ、脱窒槽２へ排出される。

【0056】

これにより、汚泥供給経路４５に残留している有機汚泥Ｂが、圧縮空気１２の流れに伴って、第２返送経路４９を通り脱窒槽２へ返送される。従って、返送された有機汚泥Ｂ中に混合されているアルコール系溶媒Ａも脱窒槽２へ供給され、アルコール系溶媒Ａが脱窒槽２内の脱窒菌の栄養源になるため、アルコール系溶媒Ａを、無駄にすることなく、有効利用することができる。

【0057】

（第４の実施の形態）
上記第１の実施の形態では、液体のアルコール系溶媒Ａを、加熱蒸留器７から第１溶媒返送経路５８を通じて混合槽４に返送しているが、以下に説明する第４の実施の形態では、液体のアルコール系溶媒Ａを、加熱蒸留器７から第２溶媒返送経路５９を通じて脱窒槽２に供給する。

【0058】

すなわち、図１に示すように、第１返送用弁６０を閉じ、第２返送用弁６１を開くことにより、液体のアルコール系溶媒Ａが、加熱蒸留器７から第２溶媒返送経路５９を通って脱窒槽２に供給される。これにより、アルコール系溶媒Ａが脱窒槽２内の脱窒菌の栄養源になり、アルコール系溶媒Ａを、無駄にすることなく、有効利用することができる。

【0059】

上記各実施の形態では、脱水機の一例としてフィルタープレス５を用いたが、別の例として、スクリュープレスやベルトプレス等を用いてもよい。
上記各実施の形態では、有機溶媒の一例として、アルコール系溶媒Ａを用いたが、アセトンやヘキサンを用いてもよい。

【0060】

上記各実施の形態では、図６に示すように、温水１０，１１を用いて加温する加温手段２０を挙げたが、温水１０，１１の代わりに、加温した油や空気等の他の流体を用いてもよい。また、流体を使用しない他形式の加温手段、例えば電気ヒーター等を用いてもよい。

【0061】

上記各実施の形態では、図１に示すように、圧縮空気１２は、フィルタープレス５を経由して汚泥供給経路４５に供給したが、フィルタープレス５を経由せず、フィルタープレス５の汚泥注入口４１側から汚泥供給経路４５に直接供給し、汚泥供給経路４５のみを洗浄し、汚泥供給経路４５に残留した有機汚泥Ｂを回収してもよい。

【0062】

上記各実施の形態では、回収用流体の一例として、圧縮空気１２を用いたが、水や有機溶媒等を用いてもよい。
上記各実施の形態では、汚泥供給経路４５等に残留する溶媒含有有機汚泥Ｂを逆流させる作業は、フィルタープレス５による乾燥工程の後に行っているが、別工程として、フィルタープレス５の各ろ板１７間を閉じて行ってもよい。

【0063】

上記各実施の形態では、気化したアルコール系溶媒Ａを凝縮器６で液体に戻しているが、アルコール系溶媒Ａを気体のままで混合槽４や脱窒槽２に戻してもよい。但し、液体の状態で戻す方がアルコール系溶媒Ａの量を制御し易く、より好都合である。

【0064】

上記各実施の形態では、加熱蒸留器７を用いて、ろ液から液体のアルコール系溶媒Ａを分離しているが、減圧蒸留器など、水とアルコールとを分離できる他の形式の機器を用いてもよい。

【符号の説明】

【0065】

５ フィルタープレス（脱水機）
２０ 加温手段
２２ ろ室（脱水部）
Ａ アルコール系溶媒（有機溶媒）
Ｂ 有機汚泥

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】