JP2010158616A - Sludge drying apparatus and sludge drying method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、汚泥乾燥装置および汚泥乾燥方法に関し、特に、汚泥を乾燥する汚泥乾燥装置および汚泥乾燥方法に関する。 The present invention relates to a sludge drying apparatus and a sludge drying method, and more particularly to a sludge drying apparatus and a sludge drying method for drying sludge.
汚泥を乾燥する汚泥乾燥装置が知られている。その汚泥としては、下水を脱水することにより生成される固体、工場の廃液、し尿・畜産汚泥，食品廃棄物などの有機性汚泥を脱水することにより生成される固体が例示される。このような汚泥は、含水率が８０％程度である。このような汚泥は、乾燥されることにより、減容され、または、燃料化される。このような汚泥乾燥装置は、消費エネルギーを低減することが望まれている。 There is known a sludge drying apparatus for drying sludge. Examples of the sludge include solids produced by dehydrating sewage, solids produced by dehydrating organic sludge such as factory waste liquid, human waste / livestock sludge, and food waste. Such sludge has a water content of about 80%. Such sludge is reduced in volume or fueled by being dried. Such a sludge drying apparatus is desired to reduce energy consumption.
特開平１０−１０３８６１号公報には、蒸気再圧縮の原理を用い、且つ、水蒸気を予熱源とした小型・簡便でエネルギー効率が高い水蒸気再圧縮式真空乾燥装置が開示されている。その水蒸気再圧縮式真空乾燥装置は、廃棄物を入れる真空タンクと、その真空タンクからの水蒸気を圧縮する圧縮手段と、そのタンクと熱的に結合された水蒸気凝縮手段と凝縮水および不凝縮性ガスを排出する排出手段とを有する水蒸気再圧縮式真空乾燥装置において、真空タンクの外部に水蒸気発生手段を設け、その水蒸気発生手段の吐出側を真空タンクに接続したことを特徴としている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-103861 discloses a steam recompression vacuum drying apparatus that uses the principle of vapor recompression and that is small, simple, and highly energy efficient using steam as a preheating source. The water vapor recompression vacuum drying apparatus includes a vacuum tank for putting waste, a compression means for compressing water vapor from the vacuum tank, a water vapor condensing means thermally coupled to the tank, condensed water and non-condensable. A steam recompression vacuum drying apparatus having a discharge means for discharging gas is characterized in that a steam generation means is provided outside the vacuum tank, and a discharge side of the steam generation means is connected to the vacuum tank.
特許第３１４７１４６号公報には、水蒸気圧縮機の体積効率を維持し、小型・軽量化することも可能な水蒸気再圧縮式真空乾燥装置のスーパーヒータが開示されている。その水蒸気再圧縮式真空乾燥装置のスーパーヒータは、廃棄物を入れる真空タンクと、その真空タンクからの水蒸気を圧縮する水蒸気圧縮機と、前記真空タンクに設けられタンクと熱的に結合された水蒸気凝縮器と、水蒸気凝縮器からの不凝縮性ガスを自発的に排出する不凝縮性ガス排出手段と、水蒸気凝縮器からの凝縮水を自発的に排出する凝縮水排出手段とを有し、前記水蒸気圧縮機の吸気管に吸気を加熱するヒータコイルが捲回されスイッチを介して電源に接続されており、そして前記水蒸気圧縮機の吐出側の蒸気配管が水蒸気凝縮機に接続されていることを特徴としている。 Japanese Patent No. 3147146 discloses a super heater of a steam recompression vacuum drying apparatus that maintains the volume efficiency of the steam compressor and can be reduced in size and weight. The superheater of the water vapor recompression vacuum drying apparatus includes a vacuum tank for putting waste, a water vapor compressor for compressing water vapor from the vacuum tank, and water vapor provided in the vacuum tank and thermally coupled to the tank. A condenser, a non-condensable gas discharging means for spontaneously discharging non-condensable gas from the water vapor condenser, and a condensed water discharging means for spontaneously discharging condensed water from the water vapor condenser, A heater coil for heating the intake air is wound around the intake pipe of the steam compressor and connected to a power source through a switch, and the steam pipe on the discharge side of the steam compressor is connected to the steam condenser. It is a feature.
特許第３８９１４６９号公報には、水蒸気圧縮機の耐熱性が高く、かつオイルフリーであり、被脱水物への伝熱性能が改善され、不凝縮性ガス排除性能の優れた水蒸気ヒートポンプ式蒸発脱水装置が開示されている。その水蒸気ヒートポンプ式蒸発脱水装置は、被脱水物を入れる乾燥容器と、その乾燥容器内を減圧し水蒸気を抽気する水蒸気圧縮手段と、その水蒸気圧縮手段から吐出される加圧水蒸気を凝縮しその潜熱で前記乾燥容器内の被脱水物を脱水する凝縮手段とで構成される水蒸気ヒートポンプ式蒸発脱水装置において、前記乾燥容器内に回転軸を立設し、その回転軸の周囲を螺旋状に巡る複数の螺旋体を設けその内部に水蒸気通路を形成して第１の凝縮手段を構成すると共に被脱水物の撹拌を行う撹拌伝熱手段を設け、前記回転軸内に前記水蒸気圧縮手段からの水蒸気を上端に向け噴出しその動圧によって前記螺旋体内部の水蒸気通路を掃気する構成としたことを特徴としている。 Japanese Patent No. 3891469 discloses a steam heat pump type evaporation dehydration apparatus having high heat resistance of a steam compressor, oil-free, improved heat transfer performance to a material to be dehydrated, and excellent non-condensable gas elimination performance. Is disclosed. The steam heat pump type evaporation dehydration apparatus includes a drying container for containing a material to be dehydrated, a steam compression means for decompressing the inside of the drying container and extracting steam, and condensing the pressurized steam discharged from the steam compression means to generate latent heat. In the water vapor heat pump type evaporative dehydration apparatus constituted by a condensing means for dehydrating the material to be dehydrated in the drying container, a rotating shaft is erected in the drying container, and a plurality of spirals are provided around the rotating shaft. A spiral body is provided and a water vapor passage is formed therein to form a first condensing means and a stirring heat transfer means for stirring the material to be dehydrated is provided, and the water vapor from the water vapor compression means is disposed at the upper end in the rotating shaft. It is characterized in that the water vapor passage inside the spiral body is scavenged by the dynamic pressure.
特許第２６６２６８７号公報には、固形状態を呈する有機性汚泥を効率よく焼却する有機性汚泥の焼却方法が開示されている。その有機性汚泥の焼却方法は、固形状態を呈する有機性汚泥を焼却するに際し、該有機性汚泥を２００℃以上の温度及び該温度の飽和水蒸気圧以上の圧力下に保持して流動化させ、この高温高圧下の流動化物をフラッシュ減圧し、得られたフラッシュ減圧残渣物を焼却することを特徴としている。 Japanese Patent No. 2666687 discloses an organic sludge incineration method that efficiently incinerates organic sludge in a solid state. The incineration method of the organic sludge, when incinerating the organic sludge that exhibits a solid state, the organic sludge is fluidized by holding the organic sludge at a temperature of 200 ° C. or higher and a pressure equal to or higher than the saturated steam pressure at the temperature, The fluidized product under high temperature and high pressure is subjected to flash pressure reduction, and the resulting flash pressure reduction residue is incinerated.
特許第３６４６１３２号公報には、有機性汚泥スラリー液を高率で濃縮する工程を含む有機性汚泥の処理方法が開示されている。その有機性汚泥の処理方法は、固体状態を示す有機性汚泥の処理方法において、（ｉ）高温蒸気を用いて該有機性汚泥を１５０〜２７５℃の反応温度に間接的に加熱するとともに、該反応温度における飽和水蒸気圧以上の圧力下に保持して液状化させる液状化工程、（ii）該液状化工程で得られた汚泥スラリー液からその固形分濃度が２０〜４０重量％の濃縮液を得る濃縮工程、（iii）該濃縮工程で得られた汚泥スラリー濃縮液を燃焼処理する燃焼工程、（iv）該燃焼工程で得られた高温燃焼排ガスを廃熱ボイラーに供給して、高温蒸気を発生させる高温蒸気発生工程、（ｖ）流量調節バルブを介して該高温蒸気発生工程で得られた高温蒸気を前記液状化工程に送って有機性汚泥の間接加熱用熱源として用いる高温蒸気供給工程、（vi）該流量調節バルブにより液状化工程に供給される高温蒸気量を前記液状化工程の反応温度との関連で調節して液状化工程の反応温度を常に１５０〜２７５℃の範囲に調節する高温蒸気量調節工程、からなり、前記濃縮工程が、（ａ）該有機性汚泥液状化工程から得られる加圧状態にある高温の汚泥スラリー液をフラッシュタンク内にフラッシュさせてその中に含まれている水分を水蒸気として蒸発させるとともに、生成した水蒸気をタンク外部に排出させるフラッシュ工程と、（ｂ）該フラッシュ工程で得られた汚泥スラリー濃縮液を、５０℃以下の温度でかつ５００Ｇ以下の遠心重力の条件下で遠心処理して、汚泥スラリー高濃縮液と分離水を得る遠心工程からなることを特徴としている。 Japanese Patent No. 3646132 discloses an organic sludge treatment method including a step of concentrating an organic sludge slurry liquid at a high rate. The organic sludge treatment method is an organic sludge treatment method that exhibits a solid state, in which (i) the organic sludge is indirectly heated to a reaction temperature of 150 to 275 ° C. using high-temperature steam; A liquefaction step of liquefying by holding it under a pressure equal to or higher than the saturated water vapor pressure at the reaction temperature; (Iii) a combustion process for combustion-treating the sludge slurry concentrate obtained in the concentration process; (iv) supplying the high-temperature combustion exhaust gas obtained in the combustion process to a waste heat boiler; A high-temperature steam generation step to be generated; (v) a high-temperature steam supply step in which the high-temperature steam obtained in the high-temperature steam generation step is sent to the liquefaction step via a flow rate control valve and used as a heat source for indirect heating of organic sludge; (Vi) The flow rate A high-temperature steam amount adjusting step of adjusting the reaction temperature of the liquefaction step to the range of 150 to 275 ° C. by adjusting the amount of high-temperature steam supplied to the liquefaction step by the node valve in relation to the reaction temperature of the liquefaction step. The concentration step comprises: (a) flushing high temperature sludge slurry liquid in a pressurized state obtained from the organic sludge liquefaction step into a flash tank and And (b) the sludge slurry concentrate obtained in the flash step under a condition of centrifugal gravity at a temperature of 50 ° C. or less and 500 G or less. It is characterized by comprising a centrifugal process of obtaining a highly concentrated sludge slurry and separated water by centrifugation.
特開平１０−８０６９９号公報には、有機性汚泥の液状化物にみられる固形分の高粘度化現象の発生を防止するとともに、有機性汚泥を工業的に有利に処理する有機性汚泥の処理方法が開示されている。その有機性汚泥の処理方法は、固体状態を示す有機性汚泥の処理方法において、（ｉ）高温蒸気を用いて該有機性汚泥を１５０〜２７５℃の反応温度に間接的に加熱するとともに、該反応温度における飽和水蒸気圧以上の圧力下に保持して液状化させる液状化工程、（ii）該液状化工程で得られた有機性汚泥の液状化物から水蒸気を蒸発させて濃縮する濃縮工程、（iii）該濃縮工程で得られた液状化汚泥濃縮物を燃焼処理する燃焼工程、（iv）該燃焼工程で得られた高温燃焼排ガスを廃熱ボイラーに供給して、高温蒸気を発生させる高温蒸気発生工程、（ｖ）流量調節バルブを介して該高温蒸気発生工程で得られた高温蒸気を前記液状化工程に送って有機性汚泥の間接加熱用熱源として用いる高温蒸気供給工程、（vi）該流量調節バルブにより液状化工程に供給される高温蒸気量を前記液状化工程の反応温度との関連で調節して液状化工程の反応温度を常に１５０〜２７５℃の範囲に調節する高温蒸気量調節工程からなることを特徴としている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-80699 discloses a method for treating organic sludge, which prevents the occurrence of a high viscosity phenomenon of solids found in liquefied organic sludge and industrially treats organic sludge. Is disclosed. The organic sludge treatment method is an organic sludge treatment method that exhibits a solid state, in which (i) the organic sludge is indirectly heated to a reaction temperature of 150 to 275 ° C. using high-temperature steam; A liquefaction step for maintaining and liquefying under a pressure equal to or higher than the saturated water vapor pressure at the reaction temperature; (ii) a concentration step for evaporating water vapor from the liquefied organic sludge obtained in the liquefaction step; iii) a combustion process for burning the liquefied sludge concentrate obtained in the concentration process; (iv) a high-temperature steam that generates high-temperature steam by supplying the high-temperature combustion exhaust gas obtained in the combustion process to a waste heat boiler. (V) a high-temperature steam supply step in which the high-temperature steam obtained in the high-temperature steam generation step is sent to the liquefaction step and used as a heat source for indirect heating of organic sludge, By flow control valve A high-temperature steam amount adjusting step in which the amount of high-temperature steam supplied to the liquefaction step is adjusted in relation to the reaction temperature of the liquefaction step, and the reaction temperature of the liquefaction step is always adjusted to the range of 150 to 275 ° C. It is characterized by.
特開２００８−１００２１８号公報には、水熱処理後の廃液及び固液分離（脱液）工程からの液分の着色成分の処理を改良して、ランニングコストや処理設備の小型化を図ることができる下水汚泥の処理方法が開示されている。その下水汚泥の処理方法は、処理容器内に供給した下水汚泥を高温高圧処理する高温高圧工程と、高温高圧処理後の処理汚泥を固液分離手段にて固液分離する脱液工程と、脱液汚泥に対して乾燥処理する乾燥工程と、前記高温高圧処理後に処理容器から排出する廃液と前記脱液工程からの液分とを受けて、これを濃縮する濃縮工程と、濃縮工程での濃縮液は前記脱液汚泥と共に前記乾燥工程へと送る工程とを有することを特徴としている。 Japanese Patent Laid-Open No. 2008-1000021 discloses improvement of processing of colored components from the waste liquid after hydrothermal treatment and the solid-liquid separation (deliquidation) step, thereby reducing the running cost and the size of the processing equipment. A method for treating sewage sludge is disclosed. The sewage sludge treatment method includes a high-temperature and high-pressure process in which the sewage sludge supplied into the treatment vessel is subjected to high-temperature and high-pressure treatment, a liquid removal process in which the treated sludge after the high-temperature and high-pressure treatment is solid-liquid separated by a solid-liquid separation means, A drying process for drying the liquid sludge, a waste liquid discharged from the processing container after the high-temperature and high-pressure treatment, and a liquid component from the liquid removal process, and a concentration process for concentrating the liquid, and a concentration in the concentration process The liquid has a step of sending to the drying step together with the dewatered sludge.
本発明の課題は、汚泥を乾燥するための消費エネルギーを低減する汚泥乾燥装置および汚泥乾燥方法を提供することにある。
本発明の他の課題は、汚泥を乾燥するための消費エネルギーを低減し、かつ、長寿命である汚泥乾燥装置および汚泥乾燥方法を提供することにある。
本発明のさらに他の課題は、汚泥を乾燥するための消費エネルギーを低減し、かつ、製造コストを低減する汚泥乾燥装置および汚泥乾燥方法を提供することにある。
本発明のさらに他の課題は、汚泥を乾燥するための消費エネルギーを低減し、かつ、汚泥をより速く乾燥する汚泥乾燥装置および汚泥乾燥方法を提供することにある。
The subject of this invention is providing the sludge drying apparatus and the sludge drying method which reduce the energy consumption for drying sludge.
Another object of the present invention is to provide a sludge drying apparatus and a sludge drying method that reduce energy consumption for drying sludge and have a long life.
Still another object of the present invention is to provide a sludge drying apparatus and a sludge drying method that reduce energy consumption for drying sludge and reduce manufacturing costs.
Still another object of the present invention is to provide a sludge drying apparatus and a sludge drying method for reducing energy consumption for drying sludge and drying sludge faster.
以下に、発明を実施するための形態・実施例で使用される符号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を記載する。この符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態・実施例の記載との対応を明らかにするために付加されたものであり、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。 In the following, means for solving the problems will be described using the reference numerals used in the modes and examples for carrying out the invention in parentheses. This symbol is added to clarify the correspondence between the description of the claims and the description of the modes and embodiments for carrying out the invention. Do not use to interpret the technical scope.
本発明による汚泥乾燥装置（１０）（２０）（３０）（４０）（５０）（６０）（８０）は、乾燥機（３）（８１）と排気装置（８）とヒートポンプ（１１−１〜１１−ｎ）（２４）（３４）（４４）（５４）とを備えている。乾燥機（３）（８１）は、ヒートポンプ（１１−１〜１１−ｎ）（２４）（３４）（４４）（５４）により生成される蒸気（以下、「ヒートポンプ蒸気」と記載される。）の熱により汚泥を加熱する。排気装置（８）は、その汚泥が加熱される雰囲気を減圧する。このような減圧によれば、その汚泥を乾燥させる温度を低減することができ、その汚泥をより高効率に乾燥することができる。ヒートポンプ（１１−１〜１１−ｎ）（２４）（３４）（４４）（５４）は、その汚泥が加熱されることにより生成される排気の熱により、加熱媒体を加熱してヒートポンプ蒸気を生成する。すなわち、加熱媒体は、排気と異なっている。このような汚泥乾燥装置（１０）（２０）（３０）（４０）（５０）（６０）（８０）は、汚泥を乾燥するための消費エネルギーを低減することができる。 The sludge drying apparatus (10) (20) (30) (40) (50) (60) (80) according to the present invention includes a dryer (3) (81), an exhaust device (8), and a heat pump (11-1 to 11). 11-n) (24) (34) (44) (54). The dryer (3) (81) is steam generated by the heat pump (11-1 to 11-n) (24) (34) (44) (54) (hereinafter referred to as “heat pump steam”). The sludge is heated by the heat. The exhaust device (8) depressurizes the atmosphere in which the sludge is heated. According to such reduced pressure, the temperature for drying the sludge can be reduced, and the sludge can be dried more efficiently. The heat pumps (11-1 to 11-n) (24), (34), (44), and (54) generate heat pump steam by heating the heating medium with the heat of exhaust gas generated by heating the sludge. To do. That is, the heating medium is different from exhaust. Such sludge drying apparatus (10) (20) (30) (40) (50) (60) (80) can reduce the energy consumption for drying sludge.
本発明による汚泥乾燥装置（１０）（２０）（３０）（４０）（６０）（８０）は、コンデンサ（７）をさらに備えている。コンデンサ（７）は、その排気から冷却媒体に熱を移動させることにより、その冷却媒体から冷却排水を生成し、その排気を凝縮させる。このとき、ヒートポンプ（１１−１〜１１−ｎ）（２４）（３４）（４４）は、その冷却排水からその加熱媒体に熱を移動させることにより、その冷却排水から冷却媒体を生成し、かつ、その加熱媒体からヒートポンプ蒸気を生成する。このような汚泥乾燥装置（１０）（２０）（３０）（４０）（６０）（８０）は、排気からその加熱媒体に熱を移動させることに比較して、ヒートポンプ（１１−１〜１１−ｎ）（２４）（３４）（４４）の腐食を防止することができる。 The sludge drying apparatus (10) (20) (30) (40) (60) (80) by this invention is further provided with the capacitor | condenser (7). The condenser (7) moves the heat from the exhaust gas to the cooling medium, thereby generating cooling drainage from the cooling medium and condensing the exhaust gas. At this time, the heat pumps (11-1 to 11-n) (24), (34), and (44) move the heat from the cooling wastewater to the heating medium, thereby generating a cooling medium from the cooling wastewater, and The heat pump steam is generated from the heating medium. Such sludge drying apparatuses (10), (20), (30), (40), (60), and (80) are heat pumps (11-1 to 11-) as compared to transferring heat from exhaust to the heating medium. n) Corrosion of (24) (34) (44) can be prevented.
本発明による汚泥乾燥装置（２０）（３０）（４０）（５０）は、ドレン水を加熱することによりボイラー蒸気を生成するボイラー（２１）（３２）（４２）（５２）をさらに備えている。乾燥機（３）は、熱源蒸気からその汚泥に熱を移動させることにより、その熱源蒸気からそのドレン水を生成し、かつ、その汚泥を加熱する。このとき、その熱源蒸気は、ボイラー蒸気またはヒートポンプ蒸気である。このような汚泥乾燥装置（２０）（３０）（４０）（５０）は、ヒートポンプ（２４）（３４）（４４）（５４）により生成される熱量が小さい場合でも、乾燥機（３）に熱源が十分に供給されることができ、汚泥をより速く乾燥することができる。 The sludge dryers (20), (30), (40), and (50) according to the present invention further include boilers (21), (32), (42), and (52) that generate boiler steam by heating the drain water. . The dryer (3) moves the heat from the heat source steam to the sludge, thereby generating the drain water from the heat source steam and heating the sludge. At this time, the heat source steam is boiler steam or heat pump steam. Such sludge dryers (20), (30), (40), and (50) provide heat to the dryer (3) even when the heat generated by the heat pumps (24), (34), (44), and (54) is small. Can be adequately supplied and the sludge can be dried faster.
本発明による汚泥乾燥装置（２０）は、ボイラー（２１）の排熱によりその温水を加熱する熱交換器（２３）をさらに備えている。このような汚泥乾燥装置（２０）は、ボイラー（２１）の排熱が熱源蒸気に伝達され、汚泥を乾燥するための消費エネルギーをより低減することができる。 The sludge drying apparatus (20) by this invention is further equipped with the heat exchanger (23) which heats the warm water with the exhaust heat of a boiler (21). In such a sludge drying device (20), the exhaust heat of the boiler (21) is transmitted to the heat source steam, and the energy consumption for drying the sludge can be further reduced.
本発明による汚泥乾燥装置（４０）は、ボイラー蒸気とヒートポンプ蒸気とを混合することにより、その熱源蒸気を乾燥機（３）に供給する減圧弁（４５）をさらに備えている。ヒートポンプ蒸気は、ボイラー蒸気が高温高圧であるときに、その熱源蒸気を所定圧力に減圧し、その熱源蒸気を所定温度に冷却するために用いられる。このとき、ヒートポンプ（４４）は、このように用いられるヒートポンプ蒸気をより高効率に生成することができる。このため、汚泥乾燥装置（４０）は、汚泥を乾燥するための消費エネルギーをより低減することができる。 The sludge drying apparatus (40) by this invention is further provided with the pressure-reduction valve (45) which mixes a boiler vapor | steam and a heat pump vapor | steam, and supplies the heat source vapor | steam to a dryer (3). The heat pump steam is used to depressurize the heat source steam to a predetermined pressure and cool the heat source steam to a predetermined temperature when the boiler steam is at high temperature and high pressure. At this time, the heat pump (44) can generate the heat pump steam used in this way with higher efficiency. For this reason, the sludge drying apparatus (40) can further reduce energy consumption for drying the sludge.
本発明による汚泥乾燥装置（３０）は、コンデンサ（７）をさらに備えている。コンデンサ（７）は、その排気から冷却媒体に熱を移動させることにより、その冷却媒体から冷却排水を生成し、その排気を凝縮させる。このとき、ヒートポンプ（３４）は、その冷却排水とドレン水との混合物からその加熱媒体に熱を移動させることにより、その混合物からその冷却媒体を生成し、かつ、その加熱媒体からヒートポンプ蒸気を生成する。乾燥機（３）は、熱源蒸気からその汚泥に熱を移動させることにより、その熱源蒸気をそのドレン水に凝縮させ、かつ、その汚泥を加熱する。このような汚泥乾燥装置（３０）は、ドレン水からその加熱媒体に熱を移動させることに比較して、ヒートポンプ蒸気をより高効率に生成することができ、汚泥を乾燥するための消費エネルギーをより低減することができる。 The sludge drying apparatus (30) by this invention is further provided with the capacitor | condenser (7). The condenser (7) moves the heat from the exhaust gas to the cooling medium, thereby generating cooling drainage from the cooling medium and condensing the exhaust gas. At this time, the heat pump (34) generates the cooling medium from the mixture by transferring heat from the mixture of the cooling waste water and drain water to the heating medium, and generates heat pump steam from the heating medium. To do. The dryer (3) condenses the heat source steam into the drain water and heats the sludge by transferring heat from the heat source steam to the sludge. Such a sludge drying apparatus (30) can generate heat pump steam more efficiently than transferring heat from drain water to the heating medium, and consumes energy for drying sludge. It can be further reduced.
ヒートポンプ（５４）は、その排気からその加熱媒体に熱を移動させることにより、その排気を凝縮させ、かつ、その加熱媒体からヒートポンプ蒸気を生成する。このような汚泥乾燥装置（５０）は、ヒートポンプ蒸気をより高効率に生成することができ、汚泥を乾燥するための消費エネルギーをより低減することができる。 The heat pump (54) condenses the exhaust by transferring heat from the exhaust to the heating medium and generates heat pump steam from the heating medium. Such a sludge drying apparatus (50) can generate | occur | produce a heat pump vapor | steam more efficiently, and can further reduce the energy consumption for drying sludge.
本発明による汚泥乾燥装置（６０）（８０）は、未可溶化汚泥を加圧して加熱することによりその汚泥を生成する可溶化装置（６１）（８１）をさらに備えている。このようなその汚泥は、未可溶化汚泥に比較して、乾燥されやすい。このため、このような汚泥乾燥装置（６０）（８０）は、汚泥を乾燥するための消費エネルギーをより低減することができる。 The sludge drying apparatuses (60) and (80) according to the present invention further include solubilizers (61) and (81) that generate sludge by pressurizing and heating the unsolubilized sludge. Such sludge is more easily dried than non-solubilized sludge. For this reason, such sludge drying apparatus (60) (80) can further reduce the energy consumption for drying sludge.
その熱源蒸気は、可溶化装置（６１）でその未可溶化汚泥を加熱した後に乾燥機（３）でその汚泥を加熱することが好ましい。 It is preferable that the heat source steam heats the unsolubilized sludge with the solubilizer (61) and then heats the sludge with the dryer (3).
乾燥機（８１）は、さらに、未可溶化汚泥を加圧して加熱することによりその汚泥を生成する。すなわち、乾燥機（８１）は、未可溶化汚泥を加圧して加熱することによりその汚泥を生成する可溶化装置（８１）と兼用されることが好ましい。 The dryer (81) further generates the sludge by pressurizing and heating the non-solubilized sludge. That is, it is preferable that the dryer (81) is also used as a solubilizer (81) for generating sludge by pressurizing and heating the non-solubilized sludge.
本発明による汚泥乾燥方法は、乾燥機（３）（８１）を用いて、ヒートポンプ（１１−１〜１１−ｎ）（２４）（３４）（４４）（５４）により生成されたヒートポンプ蒸気の熱により汚泥を減圧雰囲気で加熱するステップと、ヒートポンプ（１１−１〜１１−ｎ）（２４）（３４）（４４）（５４）を用いて、その汚泥が加熱されることにより生成される排気の熱により加熱媒体を加熱してヒートポンプ蒸気を生成するステップとを備えている。すなわち、加熱媒体は、排気と異なっている。このような汚泥乾燥方法は、汚泥を乾燥するための消費エネルギーを低減することができる。さらに、その汚泥が減圧雰囲気で加熱されることによれば、その汚泥を乾燥させる温度を低減することができ、その汚泥をより高効率に乾燥することができる。 The sludge drying method according to the present invention uses the dryer (3) (81) to heat the heat pump steam generated by the heat pumps (11-1 to 11-n) (24) (34) (44) (54). The step of heating the sludge in a reduced-pressure atmosphere and the heat pumps (11-1 to 11-n) (24) (34) (44) (54) are used to Heating the heating medium with heat to generate heat pump steam. That is, the heating medium is different from exhaust. Such a sludge drying method can reduce energy consumption for drying sludge. Furthermore, if the sludge is heated in a reduced pressure atmosphere, the temperature at which the sludge is dried can be reduced, and the sludge can be dried more efficiently.
本発明による汚泥乾燥方法は、その排気から冷却媒体に熱を移動させることにより、その冷却媒体から冷却排水を生成し、その排気を凝縮させるステップをさらに備えている。ヒートポンプ（１１−１〜１１−ｎ）（２４）（３４）（４４）は、その冷却排水からその加熱媒体に熱を移動させることにより、その冷却排水からその冷却媒体を生成し、かつ、その加熱媒体からヒートポンプ蒸気を生成する。このような汚泥乾燥方法は、排気からその加熱媒体に熱を移動させることに比較して、ヒートポンプ（１１−１〜１１−ｎ）（２４）（３４）（４４）の腐食を防止することができる。 The sludge drying method according to the present invention further includes a step of generating cooling drainage from the cooling medium and condensing the exhaust gas by transferring heat from the exhaust gas to the cooling medium. The heat pumps (11-1 to 11-n) (24), (34) and (44) generate the cooling medium from the cooling wastewater by transferring heat from the cooling wastewater to the heating medium, and Heat pump steam is generated from the heating medium. Such a sludge drying method can prevent corrosion of the heat pumps (11-1 to 11-n), (24), (34), and (44) as compared to transferring heat from the exhaust to the heating medium. it can.
本発明による汚泥乾燥方法は、ボイラー（２１）（３２）（４２）（５２）を用いてドレン水を加熱することによりボイラー蒸気を生成するステップをさらに備えている。乾燥機（３）は、熱源蒸気からその汚泥に熱を移動させることにより、その熱源蒸気からそのドレン水を生成し、かつ、その汚泥を加熱する。その熱源蒸気は、ボイラー蒸気またはヒートポンプ蒸気である。このような汚泥乾燥方法は、ヒートポンプ（１１−１〜１１−ｎ）（２４）（３４）（４４）（５４）により生成される熱量が小さい場合でも、乾燥機（３）に熱源が十分に供給されることができ、汚泥をより速く乾燥することができる。 The sludge drying method according to the present invention further includes a step of generating boiler steam by heating the drain water using the boilers (21), (32), (42), and (52). The dryer (3) moves the heat from the heat source steam to the sludge, thereby generating the drain water from the heat source steam and heating the sludge. The heat source steam is boiler steam or heat pump steam. Such a sludge drying method has a sufficient heat source in the dryer (3) even when the amount of heat generated by the heat pumps (11-1 to 11-n) (24) (34) (44) (54) is small. Can be fed and the sludge can be dried faster.
本発明による汚泥乾燥方法は、熱交換器（２３）を用いてボイラー（２１）の排熱を用いてその温水を加熱するステップをさらに備えている。このような汚泥乾燥方法は、ボイラー（２１）の排熱が熱源蒸気に伝達され、汚泥を乾燥するための消費エネルギーをより低減することができる。 The sludge drying method according to the present invention further includes the step of heating the hot water using the exhaust heat of the boiler (21) using the heat exchanger (23). In such a sludge drying method, the exhaust heat of the boiler (21) is transmitted to the heat source steam, and the energy consumption for drying the sludge can be further reduced.
本発明による汚泥乾燥方法は、ボイラー蒸気とヒートポンプ蒸気とを混合してその熱源蒸気を生成するステップを備えている。ヒートポンプ蒸気は、ボイラー蒸気が高温高圧であるときに、その熱源蒸気を所定圧力に減圧し、その熱源蒸気を所定温度に冷却するために用いられる。このとき、ヒートポンプ（４４）は、このように用いられるヒートポンプ蒸気をより高効率に生成することができる。このため、汚泥乾燥装置（４０）は、汚泥を乾燥するための消費エネルギーをより低減することができる。 The sludge drying method according to the present invention includes a step of mixing boiler steam and heat pump steam to generate the heat source steam. The heat pump steam is used to depressurize the heat source steam to a predetermined pressure and cool the heat source steam to a predetermined temperature when the boiler steam is at high temperature and high pressure. At this time, the heat pump (44) can generate the heat pump steam used in this way with higher efficiency. For this reason, the sludge drying apparatus (40) can further reduce energy consumption for drying the sludge.
本発明による汚泥乾燥方法は、その排気から冷却媒体に熱を移動させるコンデンサ（７）を用いて、その冷却媒体から冷却排水を生成し、その排気を凝縮させるステップをさらに備えている。ヒートポンプ（３４）は、その冷却排水とドレン水との混合物からその加熱媒体に熱を移動させることにより、その混合物からその冷却媒体を生成し、かつ、その加熱媒体からヒートポンプ蒸気を生成する。乾燥機（３）は、熱源蒸気からその汚泥に熱を移動させることにより、その熱源蒸気をそのドレン水に凝縮させ、かつ、その汚泥を加熱する。このような汚泥乾燥装置（３０）は、ドレン水からその加熱媒体に熱を移動させることに比較して、ヒートポンプ蒸気をより高効率に生成することができ、汚泥を乾燥するための消費エネルギーをより低減することができる。 The sludge drying method according to the present invention further includes a step of generating cooling drainage from the cooling medium and condensing the exhaust using a condenser (7) that transfers heat from the exhaust to the cooling medium. The heat pump (34) moves the heat from the mixture of the cooling waste water and drain water to the heating medium, thereby generating the cooling medium from the mixture and generating heat pump steam from the heating medium. The dryer (3) condenses the heat source steam into the drain water and heats the sludge by transferring heat from the heat source steam to the sludge. Such a sludge drying apparatus (30) can generate heat pump steam more efficiently than transferring heat from drain water to the heating medium, and consumes energy for drying sludge. It can be further reduced.
ヒートポンプ（５４）は、その排気からその加熱媒体に熱を移動させることにより、その排気を凝縮させ、かつ、その加熱媒体からヒートポンプ蒸気を生成する。このような汚泥乾燥装置（５０）は、ヒートポンプ蒸気をより高効率に生成することができ、汚泥を乾燥するための消費エネルギーをより低減することができる。 The heat pump (54) condenses the exhaust by transferring heat from the exhaust to the heating medium and generates heat pump steam from the heating medium. Such a sludge drying apparatus (50) can generate | occur | produce a heat pump vapor | steam more efficiently, and can further reduce the energy consumption for drying sludge.
本発明による汚泥乾燥方法は、未可溶化汚泥を加圧して加熱することによりその汚泥を生成するステップをさらに備えている。このようなその汚泥は、未可溶化汚泥に比較して、乾燥しやすい。このため、このような汚泥乾燥装置（６０）（８０）は、汚泥を乾燥するための消費エネルギーをより低減することができる。 The sludge drying method according to the present invention further includes a step of generating the sludge by pressurizing and heating the non-solubilized sludge. Such sludge is easier to dry than unsolubilized sludge. For this reason, such sludge drying apparatus (60) (80) can further reduce the energy consumption for drying sludge.
本発明による汚泥乾燥方法は、その未可溶化汚泥からその汚泥を生成する最中に、その汚泥と異なる他の汚泥を乾燥するステップをさらに備えていることが好ましい。 The sludge drying method according to the present invention preferably further comprises a step of drying another sludge different from the sludge during the generation of the sludge from the unsolubilized sludge.
本発明による汚泥乾燥装置および汚泥乾燥方法は、汚泥を乾燥するための消費エネルギーを低減することができる。 The sludge drying apparatus and the sludge drying method according to the present invention can reduce energy consumption for drying sludge.
図面を参照して、本発明による汚泥乾燥装置の実施の形態を記載する。その汚泥乾燥装置１０は、図１に示されているように、ケーキ貯留ホッパ１とケーキ搬送ポンプ２と真空乾燥機３と乾燥燃料ホッパ５とを備えている。ケーキ貯留ホッパ１は、汚泥を貯留する。その汚泥は、下水を脱水することにより生成される固体であり、または、工場の廃液を脱水することにより生成される固体である。このような汚泥は、含水率が８０％程度である。ケーキ搬送ポンプ２は、ケーキ貯留ホッパ１により貯留された汚泥を真空乾燥機３に搬送する。真空乾燥機３は、環境から内部を密封可能である容器に形成され、ケーキ搬送ポンプ２により搬送された汚泥をその容器の内部に貯留する。真空乾燥機３は、図示されていない攪拌羽根を備えている。その攪拌羽根は、その貯留された汚泥を攪拌する。真空乾燥機３は、さらに、その貯留された汚泥を真空乾燥し、その汚泥から乾燥燃料を生成する。その乾燥燃料は、含水率が１０％以下であり、燃料として利用される。乾燥燃料ホッパ５は、真空乾燥機３により生成された乾燥燃料を貯留する。
An embodiment of a sludge drying apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the
真空乾燥機３は、ダスタ６とコンデンサ７とエゼクタ８とを備えている。エゼクタ８は、管路を介して真空乾燥機３に接続されている。エゼクタ８は、その管路を介して真空乾燥機３の内部を排気することにより、真空乾燥機３の内部に減圧雰囲気を生成する。その減圧雰囲気としては、水の沸点が４４℃である雰囲気、−９２ｋＰａＧが例示される。ダスタ６は、その管路の途中に介設されている。ダスタ６は、真空乾燥機３から排気される排気からダストを回収し、そのダストが回収された排気をコンデンサ７に供給する。コンデンサ７は、その管路のうちのダスタ６とエゼクタ８との間に介設されている。コンデンサ７は、ダスタ６から供給された排気を冷却して、その排気を凝縮する。 The vacuum dryer 3 includes a duster 6, a capacitor 7, and an ejector 8. The ejector 8 is connected to the vacuum dryer 3 through a pipe line. The ejector 8 generates a reduced pressure atmosphere in the vacuum dryer 3 by exhausting the inside of the vacuum dryer 3 through the pipe line. The reduced pressure atmosphere is exemplified by an atmosphere having a boiling point of water of 44 ° C. and −92 kPaG. The duster 6 is interposed in the middle of the pipeline. The duster 6 collects dust from the exhaust exhausted from the vacuum dryer 3 and supplies the exhaust from which the dust has been recovered to the capacitor 7. The capacitor 7 is interposed between the duster 6 and the ejector 8 in the pipeline. The condenser 7 cools the exhaust supplied from the duster 6 and condenses the exhaust.
真空乾燥機３は、さらに、複数のヒートポンプ１１−１〜１１−ｎ（ｎ＝２，３，４，…）と冷却水循環水槽１２と冷却水循環ポンプ１４とを備えている。冷却水循環水槽１２は、冷却水を貯留している。その冷却水の温度としては、３０℃が例示される。冷却水循ポンプ１４は、冷却水循環水槽１２に貯留されている冷却水をコンデンサ７に供給する。このとき、コンデンサ７は、ダスタ６から供給される排気と冷却水循環ポンプ１４により供給される冷却水とを熱的に接触させることにより、その排気からその冷却水に熱を移動させ、その排気を凝縮する。コンデンサ７は、さらに、その熱の移動により、その冷却水を加熱して、その冷却水から冷却排水を生成する。その冷却排水の温度としては、４０℃が例示される。
The vacuum dryer 3 further includes a plurality of heat pumps 11-1 to 11-n (n = 2, 3, 4,...), A cooling water circulation water tank 12, and a cooling
複数のヒートポンプ１１−１〜１１−ｎの各ヒートポンプ１１−ｉ（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）は、ヒートポンプ蒸気を生成する。このとき、真空乾燥機３は、ヒートポンプ１１−１〜１１−ｎにより生成されるヒートポンプ蒸気を汚泥に熱的に接触させることにより、そのヒートポンプ蒸気からその汚泥に熱を移動させ、その汚泥を加熱して乾燥する。真空乾燥機３は、さらに、その熱の移動により、そのヒートポンプ蒸気を冷却して、そのヒートポンプ蒸気を凝縮させ、そのヒートポンプ蒸気からドレン水を生成する。ヒートポンプ１１−ｉは、真空乾燥機３により生成されるドレン水を加熱することにより、そのドレン水からそのヒートポンプ蒸気を生成する。ヒートポンプ１１−ｉは、さらに、コンデンサ７により生成される冷却排水を冷却することにより、その冷却排水から冷却水を生成し、その冷却水を冷却水循環水槽１２に供給する。すなわち、ヒートポンプ１１−ｉは、電力を用いてその冷却排水からそのドレン水に熱を移動させることにより、そのヒートポンプ蒸気を生成し、その冷却水を生成する。 Each heat pump 11-i (i = 1, 2, 3,..., N) of the plurality of heat pumps 11-1 to 11-n generates heat pump steam. At this time, the vacuum dryer 3 moves heat from the heat pump steam to the sludge by thermally contacting the heat pump steam generated by the heat pumps 11-1 to 11-n to the sludge, and heats the sludge. And dry. The vacuum dryer 3 further cools the heat pump steam by the movement of the heat, condenses the heat pump steam, and generates drain water from the heat pump steam. The heat pump 11-i generates the heat pump steam from the drain water by heating the drain water generated by the vacuum dryer 3. The heat pump 11-i further generates cooling water from the cooling water by cooling the cooling water generated by the condenser 7, and supplies the cooling water to the cooling water circulation water tank 12. That is, the heat pump 11-i uses the electric power to move heat from the cooling wastewater to the drain water, thereby generating the heat pump steam and generating the cooling water.
本発明による汚泥乾燥方法の実施の形態は、汚泥乾燥装置１０により実行される。ユーザは、まず、下水または工場廃液，し尿・畜産汚泥，食品廃棄物などの有機性汚泥を脱水することにより汚泥を生成し、その汚泥をケーキ貯留ホッパ１に貯留する。ケーキ搬送ポンプ２は、ケーキ貯留ホッパ１により貯留された汚泥を真空乾燥機３の内部に搬送する。真空乾燥機３は、その汚泥が内部に搬送されると、密封され、攪拌羽根を用いてその汚泥を攪拌する。エゼクタ８は、真空乾燥機３が密封された後に、真空乾燥機３の内部を排気することにより、真空乾燥機３の内部に減圧雰囲気を生成する。
The embodiment of the sludge drying method according to the present invention is executed by the
ダスタ６は、その管路を介して真空乾燥機３から排気される排気からダストを回収し、そのダストが回収された排気をコンデンサ７に供給する。冷却水循環ポンプ１４は、冷却水循環水槽１２に貯留されている冷却水をコンデンサ７に供給する。コンデンサ７は、ダスタ６から供給される排気とポンプ１４により供給される冷却水とを熱的を接触させることにより、その排気からその冷却水に熱を移動させ、その排気を凝縮する。コンデンサ７は、さらに、その熱の移動により、その冷却水を加熱して、その冷却水から冷却排水を生成する。
The duster 6 collects dust from the exhaust exhausted from the vacuum dryer 3 through the pipe line, and supplies the exhaust from which the dust has been recovered to the capacitor 7. The cooling
ヒートポンプ１１−１〜１１−ｎは、それぞれ、コンデンサ７により生成される冷却排水から真空乾燥機３により生成されるドレン水に熱を移動させることにより、そのドレン水からヒートポンプ蒸気を生成し、そのヒートポンプ蒸気を真空乾燥機３に供給する。ヒートポンプ１１−１〜１１−ｎは、さらに、その熱の移動により、コンデンサ７により生成された冷却排水から冷却水を生成し、その冷却水を冷却水循環水槽１２に供給する。 Each of the heat pumps 11-1 to 11-n generates heat pump steam from the drain water by transferring heat from the cooling waste water generated by the condenser 7 to the drain water generated by the vacuum dryer 3. Heat pump steam is supplied to the vacuum dryer 3. The heat pumps 11-1 to 11-n further generate cooling water from the cooling wastewater generated by the condenser 7 by the movement of the heat, and supply the cooling water to the cooling water circulation water tank 12.
真空乾燥機３は、ヒートポンプ１１−１〜１１−ｎにより生成されるヒートポンプ蒸気と汚泥とを熱的に接触させることにより、そのヒートポンプ蒸気からその汚泥に熱を移動させ、その汚泥を加熱して乾燥する。このとき、エゼクタ８は、真空乾燥機３の内部を排気することにより、その汚泥から蒸発する排気をダスタ６とコンデンサ７とに導いている。真空乾燥機３は、さらに、その熱の移動により、そのヒートポンプ蒸気を冷却して、そのヒートポンプ蒸気を凝縮させ、そのヒートポンプ蒸気からドレン水を生成する。 The vacuum dryer 3 moves heat from the heat pump steam to the sludge by thermally contacting the heat pump steam generated by the heat pumps 11-1 to 11-n and the sludge, and heats the sludge. dry. At this time, the ejector 8 exhausts the inside of the vacuum dryer 3 to guide the exhaust gas evaporated from the sludge to the duster 6 and the capacitor 7. The vacuum dryer 3 further cools the heat pump steam by the movement of the heat, condenses the heat pump steam, and generates drain water from the heat pump steam.
真空乾燥機３は、このような乾燥を所定の時間（たとえば、２０時間）継続することにより、その汚泥から乾燥燃料を生成する。ユーザは、真空乾燥機３を用いてその汚泥を所定の時間乾燥した後に、乾燥燃料を真空乾燥機３から乾燥燃料ホッパ５に搬送する。
The vacuum dryer 3 generates dry fuel from the sludge by continuing such drying for a predetermined time (for example, 20 hours). The user uses the vacuum dryer 3 to dry the sludge for a predetermined time, and then transports the dry fuel from the vacuum dryer 3 to the
本発明による汚泥乾燥装置の比較例は、汚泥乾燥装置１０のヒートポンプ１１−１〜１１−ｎに置換して、ボイラーとクーリングタワーとを備えている。そのボイラーは、化石燃料を燃焼することにより、真空乾燥機３により生成されるドレン水を加熱し、そのドレン水からボイラー蒸気を生成し、そのボイラー蒸気を真空乾燥機３に供給する。このとき、真空乾燥機３は、そのボイラー蒸気と汚泥とを熱的に接触させることにより、そのボイラー蒸気からその汚泥に熱を移動させ、その汚泥を加熱して乾燥する。そのクーリングタワーは、コンデンサ７により生成される冷却排水を冷却することにより、その冷却排水から冷却水を生成し、その冷却水を冷却水循環水槽１２に供給する。
The comparative example of the sludge drying apparatus according to the present invention includes a boiler and a cooling tower in place of the heat pumps 11-1 to 11-n of the
本発明による汚泥乾燥装置１０は、このような比較例のクーリングタワーを備えておらず、このような比較例に比較して、設置面積を低減し、製造コストを低減することができる。本発明による汚泥乾燥装置１０は、さらに、このような比較例のボイラーを備えておらず、化石燃料を消費しないで、排出される二酸化炭素を低減することができる。本発明による汚泥乾燥装置１０は、さらに、ヒートポンプ１１−１〜１１−ｎを用いることにより、このような比較例に比較して、冷却水とボイラー蒸気とを生成するときに消費されるエネルギーが少ない。このため、本発明による汚泥乾燥装置１０は、このような比較例に比較して、単位量の汚泥を乾燥するときに消費されるエネルギーを低減し、ランニングコストを低減することができる。
The
なお、ヒートポンプ１１−１〜１１−ｎは、その汚泥を乾燥させるために十分なヒートポンプ蒸気を１台のヒートポンプが生成することができるときに、１台のヒートポンプに置換されることができる。このような汚泥乾燥装置は、既述の実施の形態における汚泥乾燥装置１０と同様にして、単位量の汚泥を乾燥するときに消費されるエネルギーを低減し、ランニングコストを低減することができる。
The heat pumps 11-1 to 11-n can be replaced with a single heat pump when the single heat pump can generate sufficient heat pump vapor to dry the sludge. Such a sludge drying apparatus can reduce the energy consumed when drying a unit amount of sludge, and can reduce a running cost similarly to the
図２は、本発明による汚泥乾燥装置の実施の他の形態を示している。その汚泥乾燥装置２０は、既述の実施の形態における汚泥乾燥装置１０と同様にして、ケーキ貯留ホッパ１とケーキ搬送ポンプ２と真空乾燥機３と乾燥燃料ホッパ５とを備えている。ケーキ貯留ホッパ１は、汚泥を貯留する。その汚泥は、下水を脱水することにより生成される固体であり、または、工場の廃液を脱水することにより生成される固体である。このような汚泥は、含水率が８０％程度である。ケーキ搬送ポンプ２は、ケーキ貯留ホッパ１により貯留された汚泥を真空乾燥機３に搬送する。真空乾燥機３は、環境から内部を密封可能である容器に形成され、ケーキ搬送ポンプ２により搬送された汚泥をその容器の内部に貯留する。真空乾燥機３は、図示されていない攪拌羽根を備えている。その攪拌羽根は、その貯留された汚泥を攪拌する。真空乾燥機３は、さらに、その貯留された汚泥を真空乾燥し、その汚泥から乾燥燃料を生成する。その乾燥燃料は、含水率が１０％以下であり、燃料として利用される。乾燥燃料ホッパ５は、真空乾燥機３により生成された乾燥燃料を貯留する。
FIG. 2 shows another embodiment of the sludge drying apparatus according to the present invention. The
真空乾燥機３は、ダスタ６とコンデンサ７とエゼクタ８とを備えている。エゼクタ８は、管路を介して真空乾燥機３に接続されている。エゼクタ８は、その管路を介して真空乾燥機３の内部を排気することにより、真空乾燥機３の内部に減圧雰囲気を生成する。その減圧雰囲気としては、水の沸点が４４℃である雰囲気、−９２ｋＰａＧが例示される。ダスタ６は、その管路の途中に介設されている。ダスタ６は、真空乾燥機３から排気される排気からダストを回収し、そのダストが回収された排気をコンデンサ７に供給する。コンデンサ７は、その管路のうちのダスタ６とエゼクタ８との間に介設されている。コンデンサ７は、ダスタ６から供給された排気を冷却して、その排気を凝縮する。 The vacuum dryer 3 includes a duster 6, a capacitor 7, and an ejector 8. The ejector 8 is connected to the vacuum dryer 3 through a pipe line. The ejector 8 generates a reduced pressure atmosphere in the vacuum dryer 3 by exhausting the inside of the vacuum dryer 3 through the pipe line. The reduced pressure atmosphere is exemplified by an atmosphere having a boiling point of water of 44 ° C. and −92 kPaG. The duster 6 is interposed in the middle of the pipeline. The duster 6 collects dust from the exhaust exhausted from the vacuum dryer 3 and supplies the exhaust from which the dust has been recovered to the capacitor 7. The capacitor 7 is interposed between the duster 6 and the ejector 8 in the pipeline. The condenser 7 cools the exhaust supplied from the duster 6 and condenses the exhaust.
コンデンサ７は、さらに、冷却水循環水槽１２とポンプ１４とを備えている。冷却水循環水槽１２は、冷却水を貯留している。冷却水循環ポンプ１４は、冷却水循環水槽１２に貯留されている冷却水をコンデンサ７に供給する。このとき、コンデンサ７は、ダスタ６から供給される排気と冷却水循環ポンプ１４により供給される冷却水とを熱的に接触させることにより、その排気からその冷却水に熱を移動させることにより、その排気を凝縮する。コンデンサ７は、さらに、その熱の移動により、その冷却水を加熱して、その冷却水から冷却排水を生成する。その冷却排水の温度としては、４０℃が例示される。
The condenser 7 further includes a cooling water circulating water tank 12 and a
真空乾燥機３は、さらに、ドレン回収器２１とボイラー２２と熱交換器２３とヒートポンプ２４とを備えている。ドレン回収器２１は、真空乾燥機３により生成されるドレン水を回収し、そのドレン水から温水を生成し、その温水をボイラー２２に給水する。ボイラー２２は、化石燃料を燃焼することにより、ドレン回収器２１から給水された温水を加熱して、その温水からボイラー蒸気を生成する。そのボイラー蒸気の温度としては、１２０℃が例示される。ボイラー２２は、その化石燃料を燃焼することにより、高温のボイラー排気を排気する。熱交換器２３は、ボイラー２２から排気されるボイラー排気とコンデンサ７により生成される冷却排水とを熱的に接触させることにより、そのボイラー排気からその冷却排水に熱を移動させ、その冷却排水を加熱する。
The vacuum dryer 3 further includes a drain collector 21, a boiler 22, a heat exchanger 23, and a
ヒートポンプ２４は、熱交換器２３により加熱された冷却排水を冷却することにより、その冷却排水から冷却水を生成し、その冷却水を冷却水循環水槽１２に供給する。ヒートポンプ２４は、さらに、真空乾燥機３により生成されるドレン水を加熱することにより、そのドレン水からヒートポンプ蒸気を生成する。すなわち、ヒートポンプ２４は、その冷却排水からそのドレン水に熱を移動させることにより、そのヒートポンプ蒸気を生成し、その冷却水を生成する。
The
このとき、真空乾燥機３は、ボイラー２２により生成されるボイラー蒸気またはヒートポンプ２４により生成されるヒートポンプ蒸気から汚泥に熱を移動させることにより、その汚泥を加熱して乾燥する。真空乾燥機３は、さらに、その熱の移動により、そのボイラー蒸気またはヒートポンプ蒸気を冷却して、そのボイラー蒸気またはヒートポンプ蒸気を凝縮させ、そのボイラー蒸気またはヒートポンプ蒸気からドレン水を生成する。
At this time, the vacuum dryer 3 heats and dries the sludge by transferring heat from the boiler steam generated by the boiler 22 or the heat pump steam generated by the
本発明による汚泥乾燥方法の実施の他の形態は、汚泥乾燥装置２０により実行される。ユーザは、まず、下水または工場廃液を脱水することにより汚泥を生成し、その汚泥をケーキ貯留ホッパ１に貯留する。ケーキ搬送ポンプ２は、ケーキ貯留ホッパ１により貯留された汚泥を真空乾燥機３の内部に搬送する。真空乾燥機３は、その汚泥が内部に搬送されると、密封され、攪拌羽根を用いてその汚泥を攪拌する。エゼクタ８は、真空乾燥機３が密封された後に、真空乾燥機３の内部を排気することにより、真空乾燥機３の内部に減圧雰囲気を生成する。
Another embodiment of the sludge drying method according to the present invention is executed by the
ダスタ６は、その管路を介して真空乾燥機３から排気される排気からダストを回収し、そのダストが回収された排気をコンデンサ７に供給する。ポンプ１４は、冷却水循環水槽１２に貯留されている冷却水をコンデンサ７に供給する。コンデンサ７は、ダスタ６から供給される排気から冷却水循環ポンプ１４により供給される冷却水に熱を移動させることにより、その排気を凝縮する。コンデンサ７は、さらに、その熱の移動により、その冷却水を加熱して、その冷却水から冷却排水を生成する。
The duster 6 collects dust from the exhaust exhausted from the vacuum dryer 3 through the pipe line, and supplies the exhaust from which the dust has been recovered to the capacitor 7. The
ボイラー２２は、化石燃料を燃焼することにより、ドレン回収器２１から給水された温水を加熱して、その温水からボイラー蒸気を生成し、そのボイラー蒸気を真空乾燥機３に供給する。熱交換器２３は、ボイラー２２から排気されるボイラー排気とコンデンサ７により生成される冷却排水とを熱的に接触させることにより、そのボイラー排気からその冷却排水に熱を移動させ、その冷却排水を加熱する。ヒートポンプ２４は、ボイラー２２がそのボイラー蒸気の生成を開始してから所定時間経過後に、熱交換器２３により加熱された冷却排水から真空乾燥機３により生成されるドレン水に熱を移動させることにより、そのドレン水からヒートポンプ蒸気を生成し、そのヒートポンプ蒸気を真空乾燥機３に供給する。ヒートポンプ２４は、さらに、その熱の移動により、熱交換器２３により加熱された冷却排水から冷却水を生成し、その冷却水を冷却水循環水槽１２に供給する。ボイラー２２は、ヒートポンプ２４がそのヒートポンプ蒸気の生成を開始してからさらに所定時間経過後に、ボイラー蒸気を生成することを停止する。
The boiler 22 burns fossil fuel to heat the hot water supplied from the drain collector 21, generates boiler steam from the hot water, and supplies the boiler steam to the vacuum dryer 3. The heat exchanger 23 moves heat from the boiler exhaust to the cooling drainage by bringing the boiler exhaust exhausted from the boiler 22 and the cooling drainage generated by the condenser 7 into thermal contact with each other. Heat. The
真空乾燥機３は、供給される熱源蒸気を汚泥に熱的に接触させることにより、その汚泥を加熱して乾燥する。その熱源蒸気は、汚泥の乾燥の開始直後にボイラー２２により生成されたボイラー蒸気であり、その開始直後から所定時間経過後にそのボイラー蒸気とヒートポンプ２４により生成されたヒートポンプ蒸気との混合物であり、さらに所定時間経過後にそのヒートポンプ蒸気である。
The vacuum dryer 3 heats and dries the sludge by bringing the supplied heat source vapor into thermal contact with the sludge. The heat source steam is boiler steam generated by the boiler 22 immediately after the start of sludge drying, and is a mixture of the boiler steam and the heat pump steam generated by the
エゼクタ８は、真空乾燥機３の内部を排気することにより、その汚泥から蒸発する排気をダスタ６とコンデンサ７とに導いている。真空乾燥機３は、さらに、その熱の移動により、そのヒートポンプ蒸気を冷却して、そのヒートポンプ蒸気を凝縮させ、そのヒートポンプ蒸気からドレン水を生成する。 The ejector 8 exhausts the inside of the vacuum dryer 3 to guide the exhaust evaporated from the sludge to the duster 6 and the capacitor 7. The vacuum dryer 3 further cools the heat pump steam by the movement of the heat, condenses the heat pump steam, and generates drain water from the heat pump steam.
真空乾燥機３は、このような乾燥を所定の時間継続することにより、その汚泥から乾燥燃料を生成する。ユーザは、真空乾燥機３を用いてその汚泥を所定の時間乾燥した後に、乾燥燃料を真空乾燥機３から乾燥燃料ホッパ５に搬送する。
The vacuum dryer 3 generates dry fuel from the sludge by continuing such drying for a predetermined time. The user uses the vacuum dryer 3 to dry the sludge for a predetermined time, and then transports the dry fuel from the vacuum dryer 3 to the
図３は、真空乾燥機３が汚泥を乾燥するときに必要である熱量の変化を示している。その変化２６は、その熱量が初期的に単純に増加し、所定時間経過後にその熱量が単純に減少することを示している。図３は、さらに、ヒートポンプ２４により生成されるヒートポンプ蒸気の熱量の変化を示している。その変化２７は、汚泥の乾燥の開始直後から所定時間経過後にヒートポンプ２４がヒートポンプ蒸気を生成し始めることを示している。変化２７は、さらに、汚泥の乾燥の開始直後から所定時間経過まで、そのヒートポンプ蒸気の熱量が汚泥を乾燥するときに必要である熱量に不足していることを示している。変化２７は、さらに、汚泥の乾燥の開始直後から所定時間経過した以降に、そのヒートポンプ蒸気の熱量が汚泥を乾燥するときに必要である熱量以上であることを示している。
FIG. 3 shows the change in the amount of heat required when the vacuum dryer 3 dries sludge. The
すなわち、本発明による汚泥乾燥方法では、ボイラー２２は、ヒートポンプ２４がヒートポンプ蒸気の生成を開始する前にボイラー蒸気を生成し始める。ボイラー２２は、さらに、ヒートポンプ２４により生成されるヒートポンプ蒸気の熱量が汚泥を乾燥するときに必要である熱量以上になったときに、ボイラー蒸気を生成することを停止する。
That is, in the sludge drying method according to the present invention, the boiler 22 starts to generate boiler steam before the
本発明による汚泥乾燥装置２０は、既述の実施の形態における汚泥乾燥装置１０と同様にして、クーリングタワーを備える必要がなく、設置面積を低減し、製造コストを低減することができる。本発明による汚泥乾燥装置２０は、さらに、ボイラー２２の稼働時間を低減することができ、化石燃料の消費を低減し、排出される二酸化炭素を低減することができる。本発明による汚泥乾燥装置２０は、さらに、既述の実施の形態における汚泥乾燥装置１０と同様にして、ヒートポンプ２４を用いることにより、冷却水とボイラー蒸気とを生成するときに消費されるエネルギーが少ない。このため、本発明による汚泥乾燥装置１０は、このような比較例に比較して、単位量の汚泥を乾燥するときに消費されるエネルギーを低減し、ランニングコストを低減することができる。
The
本発明による汚泥乾燥装置２０は、さらに、既述の実施の形態における汚泥乾燥装置１０と比較して、汚泥の乾燥初期に汚泥に十分な熱量を供給することができる。このため、本発明による汚泥乾燥装置２０は、汚泥をより高効率に乾燥することができる。本発明による汚泥乾燥装置２０は、さらに、熱交換器２３を用いて、ボイラー２２の排熱をヒートポンプ２４がヒートポンプ蒸気を生成することに利用している。このため、ヒートポンプ２４は、そのヒートポンプ蒸気をより高効率に生成することができ、本発明による汚泥乾燥装置２０は、単位量の汚泥を乾燥するときに消費されるエネルギーをより低減し、ランニングコストをより低減することができる。
Further, the
なお、汚泥乾燥装置２０は、ヒートポンプ３４を複数台備えることもできる。このとき、汚泥乾燥装置２０は、汚泥の乾燥に十分である熱量の熱源蒸気をより確実に供給することができる。
In addition, the
図４は、本発明による汚泥乾燥装置の実施のさらに他の形態を示している。その汚泥乾燥装置３０は、既述の実施の形態における汚泥乾燥装置１０と同様にして、ケーキ貯留ホッパ１とケーキ搬送ポンプ２と真空乾燥機３と乾燥燃料ホッパ５とを備えている。ケーキ貯留ホッパ１は、汚泥を貯留する。その汚泥は、下水を脱水することにより生成される固体であり、または、工場の廃液を脱水することにより生成される固体である。このような汚泥は、含水率が８０％程度である。ケーキ搬送ポンプ２は、ケーキ貯留ホッパ１により貯留された汚泥を真空乾燥機３に搬送する。真空乾燥機３は、環境から内部を密封可能である容器に形成され、ケーキ搬送ポンプ２により搬送された汚泥をその容器の内部に貯留する。真空乾燥機３は、図示されていない攪拌羽根を備えている。その攪拌羽根は、その貯留された汚泥を攪拌する。真空乾燥機３は、さらに、その貯留された汚泥を真空乾燥し、その汚泥から乾燥燃料を生成する。その乾燥燃料は、含水率が１０％以下であり、燃料として利用される。乾燥燃料ホッパ５は、真空乾燥機３により生成された乾燥燃料を貯留する。
FIG. 4 shows still another embodiment of the sludge drying apparatus according to the present invention. The
真空乾燥機３は、ダスタ６とコンデンサ７とエゼクタ８とを備えている。エゼクタ８は、管路を介して真空乾燥機３に接続されている。エゼクタ８は、その管路を介して真空乾燥機３の内部を排気することにより、真空乾燥機３の内部に減圧雰囲気を生成する。その減圧雰囲気としては、水の沸点が４４℃である雰囲気、−９２ｋＰａＧが例示される。ダスタ６は、その管路の途中に介設されている。ダスタ６は、真空乾燥機３から排気される排気からダストを回収し、そのダストが回収された排気をコンデンサ７に供給する。コンデンサ７は、その管路のうちのダスタ６とエゼクタ８との間に介設されている。コンデンサ７は、ダスタ６から供給された排気を冷却して、その排気を凝縮する。 The vacuum dryer 3 includes a duster 6, a capacitor 7, and an ejector 8. The ejector 8 is connected to the vacuum dryer 3 through a pipe line. The ejector 8 generates a reduced pressure atmosphere in the vacuum dryer 3 by exhausting the inside of the vacuum dryer 3 through the pipe line. The reduced pressure atmosphere is exemplified by an atmosphere having a boiling point of water of 44 ° C. and −92 kPaG. The duster 6 is interposed in the middle of the pipeline. The duster 6 collects dust from the exhaust exhausted from the vacuum dryer 3 and supplies the exhaust from which the dust has been recovered to the capacitor 7. The capacitor 7 is interposed between the duster 6 and the ejector 8 in the pipeline. The condenser 7 cools the exhaust supplied from the duster 6 and condenses the exhaust.
コンデンサ７は、さらに、冷却水循環水槽１２と冷却水循環ポンプ１４とを備えている。冷却水循環水槽１２は、冷却水を貯留している。冷却水循環ポンプ１４は冷却水循環水槽１２に貯留されている冷却水をコンデンサ７に供給する。このとき、コンデンサ７は、ダスタ６から供給される排気と冷却水循環ポンプ１４により供給される冷却水とを熱的に接触させることにより、その排気からその冷却水に熱を移動させることにより、その排気を凝縮する。コンデンサ７は、さらに、その熱の移動により、その冷却水を加熱して、その冷却水から冷却排水を生成する。その冷却排水の温度としては、４０℃が例示される。
The condenser 7 further includes a cooling water circulation water tank 12 and a cooling
真空乾燥機３は、さらに、ドレン回収器３１とボイラー３２とヒートポンプ３４とを備えている。ドレン回収器３１は、真空乾燥機３により生成されるドレン水を回収し、そのドレン水から温水を生成し、その温水をボイラー３２に給水する。ボイラー３２は、化石燃料を燃焼することにより、ドレン回収器３１から給水された温水を加熱して、その温水からボイラー蒸気を生成する。そのボイラー蒸気の温度としては、１２０℃が例示される。ボイラー３２は、その化石燃料を燃焼することにより、高温のボイラー排気を排気する。
The vacuum dryer 3 further includes a drain collector 31, a boiler 32, and a
ヒートポンプ３４は、コンデンサ７により生成された冷却排水と真空乾燥機３により生成されるドレン水との混合物を冷却することにより、その冷却排水から冷却水を生成し、その冷却水を冷却水循環水槽１２に供給する。ヒートポンプ３４は、さらに、外部から供給される水を加熱することにより、その水からヒートポンプ蒸気を生成する。すなわち、ヒートポンプ３４は、電力を用いて、その冷却排水からその水に熱を移動させることにより、そのヒートポンプ蒸気を生成し、その冷却水を生成する。
The
このとき、真空乾燥機３は、ボイラー３２により生成されるボイラー蒸気またはヒートポンプ３４により生成されるヒートポンプ蒸気を汚泥に熱的に接触させることにより、その汚泥を加熱して乾燥する。真空乾燥機３は、さらに、その熱の接触により、そのボイラー蒸気またはヒートポンプ蒸気を冷却して、そのボイラー蒸気またはヒートポンプ蒸気を凝縮させ、そのボイラー蒸気またはヒートポンプ蒸気からドレン水を生成する。
At this time, the vacuum dryer 3 heats and dries the sludge by bringing the boiler vapor generated by the boiler 32 or the heat pump vapor generated by the
本発明による汚泥乾燥方法の実施のさらに他の形態は、汚泥乾燥装置３０により実行される。ユーザは、まず、下水または工場廃液，し尿・畜産汚泥，食品廃棄物などの有機性汚泥を脱水することにより汚泥を生成し、その汚泥をケーキ貯留ホッパ１に貯留する。ケーキ搬送ポンプ２は、ケーキ貯留ホッパ１により貯留された汚泥を真空乾燥機３の内部に搬送する。真空乾燥機３は、その汚泥が内部に搬送されると、密封され、攪拌羽根を用いてその汚泥を攪拌する。エゼクタ８は、真空乾燥機３が密封された後に、真空乾燥機３の内部を排気することにより、真空乾燥機３の内部に減圧雰囲気を生成する。
Still another embodiment of the sludge drying method according to the present invention is executed by the
ダスタ６は、その管路を介して真空乾燥機３から排気される排気からダストを回収し、そのダストが回収された排気をコンデンサ７に供給する。冷却水循環ポンプ１４は、冷却水循環水槽１２に貯留されている冷却水をコンデンサ７に供給する。コンデンサ７は、ダスタ６から供給される排気から冷却水循環ポンプ１４により供給される冷却水に熱を移動させることにより、その排気を凝縮する。コンデンサ７は、さらに、その熱の移動により、その冷却水を加熱して、その冷却水から冷却排水を生成する。
The duster 6 collects dust from the exhaust exhausted from the vacuum dryer 3 through the pipe line, and supplies the exhaust from which the dust has been recovered to the capacitor 7. The cooling
ボイラー３２は、化石燃料を燃焼することにより、ドレン回収器３１から給水された温水を加熱して、その温水からボイラー蒸気を生成し、そのボイラー蒸気を真空乾燥機３に供給する。ヒートポンプ３４は、ボイラー３２がそのボイラー蒸気の生成を開始してから所定時間経過後に、コンデンサ７により生成された冷却排水と真空乾燥機３により生成されるドレン水との混合物から、外部から供給される水に熱を移動させることにより、その水からヒートポンプ蒸気を生成し、そのヒートポンプ蒸気を真空乾燥機３に供給する。ヒートポンプ３４は、さらに、その熱の移動により、その混合物から冷却水を生成し、その冷却水を冷却水循環水槽１２に供給する。ボイラー３２は、ヒートポンプ３４により生成されるヒートポンプ蒸気の熱量が汚泥を乾燥するときに必要である熱量以上になったときに、ボイラー蒸気を生成することを停止する。
The boiler 32 burns the fossil fuel, thereby heating the hot water supplied from the drain collector 31, generating boiler steam from the hot water, and supplying the boiler steam to the vacuum dryer 3. The
真空乾燥機３は、供給される熱源蒸気から汚泥に熱を移動させることにより、その汚泥を加熱して乾燥する。その熱源蒸気は、汚泥の乾燥の開始直後ではボイラー３２により生成されたボイラー蒸気であり、その開始直後から所定時間経過後ではそのボイラー蒸気とヒートポンプ３４により生成されたヒートポンプ蒸気との混合物であり、さらに所定時間経過後にそのヒートポンプ蒸気である。エゼクタ８は、真空乾燥機３の内部を排気することにより、その汚泥から蒸発する排気をダスタ６とコンデンサ７とに導いている。真空乾燥機３は、さらに、その熱の移動により、そのヒートポンプ蒸気を冷却して、そのヒートポンプ蒸気を凝縮させ、そのヒートポンプ蒸気からドレン水を生成する。
The vacuum dryer 3 heats and dries the sludge by transferring heat from the supplied heat source steam to the sludge. The heat source steam is the boiler steam generated by the boiler 32 immediately after the start of sludge drying, and is a mixture of the boiler steam and the heat pump steam generated by the
真空乾燥機３は、このような乾燥を所定の時間継続することにより、その汚泥から乾燥燃料を生成する。ユーザは、真空乾燥機３を用いてその汚泥を所定の時間乾燥した後に、乾燥燃料を真空乾燥機３から乾燥燃料ホッパ５に搬送する。
The vacuum dryer 3 generates dry fuel from the sludge by continuing such drying for a predetermined time. The user uses the vacuum dryer 3 to dry the sludge for a predetermined time, and then transports the dry fuel from the vacuum dryer 3 to the
本発明による汚泥乾燥装置３０は、既述の実施の形態における汚泥乾燥装置１０と同様にして、設置面積を低減し、製造コストを低減することができ、単位量の汚泥を乾燥するときに消費されるエネルギーを低減し、ランニングコストを低減することができる。
The
コンデンサ７により生成された冷却排水と真空乾燥機３により生成されるドレン水との混合物は、コンデンサ７により生成された冷却排水に比較して、温度が高く、熱量が大きい。このため、ヒートポンプ３４は、そのヒートポンプ蒸気をより効果的に生成することができ、本発明による汚泥乾燥装置３０は、単位量の汚泥を乾燥するときに消費されるエネルギーをより低減し、ランニングコストをより低減することができる。
The mixture of the cooling effluent generated by the condenser 7 and the drain water generated by the vacuum dryer 3 has a higher temperature and a larger amount of heat than the cooling effluent generated by the condenser 7. For this reason, the
図５は、本発明による汚泥乾燥装置の実施のさらに他の形態を示している。その汚泥乾燥装置４０は、既述の実施の形態における汚泥乾燥装置１０と同様にして、ケーキ貯留ホッパ１とケーキ搬送ポンプ２と真空乾燥機３と乾燥燃料ホッパ５とを備えている。ケーキ貯留ホッパ１は、汚泥を貯留する。その汚泥は、下水を脱水することにより生成される固体であり、または、工場の廃液，し尿・畜産汚泥，食品廃棄物などの有機性汚泥を脱水することにより生成される固体である。このような汚泥は、含水率が８０％程度である。ケーキ搬送ポンプ２は、ケーキ貯留ホッパ１により貯留された汚泥を真空乾燥機３に搬送する。真空乾燥機３は、環境から内部を密封可能である容器に形成され、ケーキ搬送ポンプ２により搬送された汚泥をその容器の内部に貯留する。真空乾燥機３は、図示されていない攪拌羽根を備えている。その攪拌羽根は、その貯留された汚泥を攪拌する。真空乾燥機３は、さらに、その貯留された汚泥を真空乾燥し、その汚泥から乾燥燃料を生成する。その乾燥燃料は、含水率が１０％以下であり、燃料として利用される。乾燥燃料ホッパ５は、真空乾燥機３により生成された乾燥燃料を貯留する。
FIG. 5 shows still another embodiment of the sludge drying apparatus according to the present invention. The
真空乾燥機３は、ダスタ６とコンデンサ７とエゼクタ８とを備えている。エゼクタ８は、管路を介して真空乾燥機３に接続されている。エゼクタ８は、その管路を介して真空乾燥機３の内部を排気することにより、真空乾燥機３の内部に減圧雰囲気を生成する。その減圧雰囲気としては、水の沸点が４４℃である雰囲気、−９２ｋＰａＧが例示される。ダスタ６は、その管路の途中に介設されている。ダスタ６は、真空乾燥機３から排気される排気からダストを回収し、そのダストが回収された排気をコンデンサ７に供給する。コンデンサ７は、その管路のうちのダスタ６とエゼクタ８との間に介設されている。コンデンサ７は、ダスタ６から供給された排気を冷却して、その排気を凝縮する。 The vacuum dryer 3 includes a duster 6, a capacitor 7, and an ejector 8. The ejector 8 is connected to the vacuum dryer 3 through a pipe line. The ejector 8 generates a reduced pressure atmosphere in the vacuum dryer 3 by exhausting the inside of the vacuum dryer 3 through the pipe line. The reduced pressure atmosphere is exemplified by an atmosphere having a boiling point of water of 44 ° C. and −92 kPaG. The duster 6 is interposed in the middle of the pipeline. The duster 6 collects dust from the exhaust exhausted from the vacuum dryer 3 and supplies the exhaust from which the dust has been recovered to the capacitor 7. The capacitor 7 is interposed between the duster 6 and the ejector 8 in the pipeline. The condenser 7 cools the exhaust supplied from the duster 6 and condenses the exhaust.
コンデンサ７は、さらに、冷却水循環水槽１２と冷却水循環ポンプ１４とを備えている。冷却水循環水槽１２は、冷却水を貯留している。冷却水循環ポンプ１４は、冷却水循環水槽１２に貯留されている冷却水をコンデンサ７に供給する。このとき、コンデンサ７は、ダスタ６から供給される排気とポンプ１４により供給される冷却水とを熱的に接触させることにより、その排気からその冷却水に熱を移動させることにより、その排気を凝縮する。コンデンサ７は、さらに、その熱の移動により、その冷却水を加熱して、その冷却水から冷却排水を生成する。その冷却排水の温度としては、４０℃が例示される。
The condenser 7 further includes a cooling water circulation water tank 12 and a cooling
真空乾燥機３は、さらに、ドレン回収器４１とボイラー４２とヒートポンプ４４と減圧弁４５とを備えている。ドレン回収器４１は、真空乾燥機３により生成されるドレン水を回収し、そのドレン水から温水を生成し、その温水をボイラー４２に給水する。ボイラー４２は、化石燃料を燃焼することにより、ドレン回収器４１から給水された温水を加熱して、その温水からボイラー蒸気を生成する。そのボイラー蒸気の温度としては、１２０℃が例示される。
The vacuum dryer 3 further includes a drain collector 41, a boiler 42, a
ヒートポンプ４４は、コンデンサ７により生成された冷却排水を冷却することにより、その冷却排水から冷却水を生成し、その冷却水を冷却水循環水槽１２に供給する。ヒートポンプ４４は、さらに、真空乾燥機３により生成されるドレン水を加熱することにより、そのドレン水からヒートポンプ蒸気を生成する。すなわち、ヒートポンプ４４は、電力を用いて、その冷却排水からそのドレン水に熱を移動させることにより、そのヒートポンプ蒸気を生成し、その冷却水を生成する。そのヒートポンプ蒸気は、ボイラー４２により生成されるボイラー蒸気より低圧である。
The
減圧弁４５は、ボイラー４２により生成されるボイラー蒸気とヒートポンプ４４により生成されるヒートポンプ蒸気とを混合することにより、熱源蒸気を生成する。その熱源蒸気の圧力は、そのボイラー蒸気の圧力より低く、かつ、そのヒートポンプ蒸気の圧力より高い。その熱源蒸気の温度は、そのボイラー蒸気の温度より低く、かつ、そのヒートポンプ蒸気の温度より高い。
The
このとき、真空乾燥機３は、減圧弁４５により生成される熱源蒸気を汚泥に熱的に接触させることにより、その汚泥を加熱して乾燥する。真空乾燥機３は、さらに、その熱の接触により、その熱源蒸気を冷却して、その熱源蒸気を凝縮させ、その熱源蒸気からドレン水を生成する。
At this time, the vacuum dryer 3 heats and dries the sludge by bringing the heat source vapor generated by the
本発明による汚泥乾燥方法の実施のさらに他の形態は、汚泥乾燥装置４０により実行される。ユーザは、まず、下水または工場廃液，し尿・畜産汚泥，食品廃棄物などの有機性汚泥を脱水することにより汚泥を生成し、その汚泥をケーキ貯留ホッパ１に貯留する。ケーキ搬送ポンプ２は、ケーキ貯留ホッパ１により貯留された汚泥を真空乾燥機３の内部に搬送する。真空乾燥機３は、その汚泥が内部に搬送されると、密封され、攪拌羽根を用いてその汚泥を攪拌する。エゼクタ８は、真空乾燥機３が密封された後に、真空乾燥機３の内部を排気することにより、真空乾燥機３の内部に減圧雰囲気を生成する。
Still another embodiment of the sludge drying method according to the present invention is executed by the
ダスタ６は、その管路を介して真空乾燥機３から排気される排気からダストを回収し、そのダストが回収された排気をコンデンサ７に供給する。冷却水循環ポンプ１４は、冷却水循環水槽１２に貯留されている冷却水をコンデンサ７に供給する。コンデンサ７は、ダスタ６から供給される排気から冷却水循環ポンプ１４により供給される冷却水に熱を移動させることにより、その排気を凝縮する。コンデンサ７は、さらに、その熱の移動により、その冷却水を加熱して、その冷却水から冷却排水を生成する。
The duster 6 collects dust from the exhaust exhausted from the vacuum dryer 3 through the pipe line, and supplies the exhaust from which the dust has been recovered to the capacitor 7. The cooling
ボイラー４２は、化石燃料を燃焼することにより、ドレン回収器４１から給水された温水を加熱して、その温水からボイラー蒸気を生成する。ヒートポンプ４４は、コンデンサ７により生成された冷却排水から真空乾燥機３により生成されるドレン水に熱を移動させることにより、そのドレン水からヒートポンプ蒸気を生成する。ヒートポンプ４４は、さらに、その熱の移動により、その冷却排水から冷却水を生成し、その冷却水を冷却水循環水槽１２に供給する。減圧弁４５は、ボイラー４２により生成されるボイラー蒸気をヒートポンプ４４により生成されるヒートポンプ蒸気により減圧冷却して、熱源蒸気を生成する。その熱源蒸気を真空乾燥機３に供給する。
The boiler 42 burns the fossil fuel, thereby heating the hot water supplied from the drain collector 41 and generating boiler steam from the hot water. The
真空乾燥機３は、減圧弁４５から供給される熱源蒸気から汚泥に熱を移動させることにより、その汚泥を加熱して乾燥する。エゼクタ８は、真空乾燥機３の内部を排気することにより、その汚泥から蒸発する排気をダスタ６とコンデンサ７とに導いている。真空乾燥機３は、さらに、その熱の移動により、そのヒートポンプ蒸気を冷却して、そのヒートポンプ蒸気を凝縮させ、そのヒートポンプ蒸気からドレン水を生成する。
The vacuum dryer 3 heats and dries the sludge by transferring heat from the heat source steam supplied from the
真空乾燥機３は、このような乾燥を所定の時間（たとえば、２０時間）継続することにより、その汚泥から乾燥燃料を生成する。ユーザは、真空乾燥機３を用いてその汚泥を所定の時間乾燥した後に、乾燥燃料を真空乾燥機３から乾燥燃料ホッパ５に搬送する。
The vacuum dryer 3 generates dry fuel from the sludge by continuing such drying for a predetermined time (for example, 20 hours). The user uses the vacuum dryer 3 to dry the sludge for a predetermined time, and then transports the dry fuel from the vacuum dryer 3 to the
本発明による汚泥乾燥装置４０は、既述の実施の形態における汚泥乾燥装置１０と同様にして、設置面積を低減し、製造コストを低減することができ、単位量の汚泥を乾燥するときに消費されるエネルギーを低減し、ランニングコストを低減することができる。
The
本発明による汚泥乾燥装置４０は、減圧弁４５を介して、所定の圧力の熱源蒸気を真空乾燥機３に供給することができる。このとき、ヒートポンプ４４により生成されるヒートポンプ蒸気は、ボイラー４２により生成されるボイラー蒸気と混合されるために、単独で真空乾燥機３の汚泥を乾燥させるために十分な熱量を備える必要がない。このとき、ヒートポンプ４４は、このようなヒートポンプ蒸気をより効率的に生成することができ、このため、本発明による汚泥乾燥装置４０は、本発明による汚泥乾燥装置４０は、単位量の汚泥を乾燥するときに消費されるエネルギーをより低減し、ランニングコストをより低減することができる。
The
図６は、本発明による汚泥乾燥装置の実施のさらに他の形態を示している。その汚泥乾燥装置５０は、既述の実施の形態における汚泥乾燥装置１０と同様にして、ケーキ貯留ホッパ１とケーキ搬送ポンプ２と真空乾燥機３と乾燥燃料ホッパ５とを備えている。ケーキ貯留ホッパ１は、汚泥を貯留する。その汚泥は、下水を脱水することにより生成される固体であり、または、工場の廃液を脱水することにより生成される固体である。このような汚泥は、含水率が８０％程度である。ケーキ搬送ポンプ２は、ケーキ貯留ホッパ１により貯留された汚泥を真空乾燥機３に搬送する。真空乾燥機３は、環境から内部を密封可能である容器に形成され、ケーキ搬送ポンプ２により搬送された汚泥をその容器の内部に貯留する。真空乾燥機３は、図示されていない攪拌羽根を備えている。その攪拌羽根は、その貯留された汚泥を攪拌する。真空乾燥機３は、さらに、その貯留された汚泥を真空乾燥し、その汚泥から乾燥燃料を生成する。その乾燥燃料は、含水率が１０％以下であり、燃料として利用される。乾燥燃料ホッパ５は、真空乾燥機３により生成された乾燥燃料を貯留する。
FIG. 6 shows still another embodiment of the sludge drying apparatus according to the present invention. The
真空乾燥機３は、ダスタ６とエゼクタ８とを備えている。エゼクタ８は、管路を介して真空乾燥機３に接続されている。エゼクタ８は、その管路を介して真空乾燥機３の内部を排気することにより、真空乾燥機３の内部に減圧雰囲気を生成する。その減圧雰囲気としては、水の沸点が４４℃である雰囲気、−９２ｋＰａＧが例示される。ダスタ６は、その管路の途中に介設されている。ダスタ６は、真空乾燥機３から排気される排気からダストを回収し、そのダストが回収された排気を生成する。 The vacuum dryer 3 includes a duster 6 and an ejector 8. The ejector 8 is connected to the vacuum dryer 3 through a pipe line. The ejector 8 generates a reduced pressure atmosphere in the vacuum dryer 3 by exhausting the inside of the vacuum dryer 3 through the pipe line. The reduced pressure atmosphere is exemplified by an atmosphere having a boiling point of water of 44 ° C. and −92 kPaG. The duster 6 is interposed in the middle of the pipeline. The duster 6 collects dust from the exhaust exhausted from the vacuum dryer 3, and generates exhaust from which the dust is recovered.
真空乾燥機３は、さらに、ドレン回収器５１とボイラー５２とヒートポンプ５４とを備えている。ドレン回収器５１は、真空乾燥機３により生成されるドレン水を回収し、そのドレン水から温水を生成し、その温水をボイラー５２に給水する。ボイラー５２は、化石燃料を燃焼することにより、ドレン回収器５１から給水された温水を加熱して、その温水からボイラー蒸気を生成する。そのボイラー蒸気の温度としては、１２０℃が例示される。ボイラー５２は、その化石燃料を燃焼することにより、高温のボイラー排気を排気する。
The vacuum dryer 3 further includes a drain collector 51, a boiler 52, and a
ヒートポンプ５４は、ダスタ６により生成された排気を冷却することにより、その排気を凝縮して、ドレン排水と乾燥した排気とを生成する。その乾燥した排気は、エゼクタ８に供給される。ヒートポンプ５４は、さらに、真空乾燥機３により生成されるドレン水を加熱することにより、そのドレン水からヒートポンプ蒸気を生成する。すなわち、ヒートポンプ５４は、電力を用いて、その排気からそのドレン水に熱を移動させることにより、そのヒートポンプ蒸気を生成し、その乾燥した排気を生成する。
The
このとき、真空乾燥機３は、ボイラー５２により生成されるボイラー蒸気またはヒートポンプ５４により生成されるヒートポンプ蒸気を汚泥に熱的に接触させることにより、その汚泥を加熱して乾燥する。真空乾燥機３は、さらに、その熱の接触により、そのボイラー蒸気またはヒートポンプ蒸気を冷却して、そのボイラー蒸気またはヒートポンプ蒸気を凝縮させ、そのボイラー蒸気またはヒートポンプ蒸気からドレン水を生成する。
At this time, the vacuum dryer 3 heats and dries the sludge by bringing the boiler vapor generated by the boiler 52 or the heat pump vapor generated by the
本発明による汚泥乾燥方法の実施のさらに他の形態は、汚泥乾燥装置５０により実行される。ユーザは、まず、下水または工場廃液，し尿・畜産汚泥，食品廃棄物などの有機性汚泥を脱水することにより汚泥を生成し、その汚泥をケーキ貯留ホッパ１に貯留する。ケーキ搬送ポンプ２は、ケーキ貯留ホッパ１により貯留された汚泥を真空乾燥機３の内部に搬送する。真空乾燥機３は、その汚泥が内部に搬送されると、密封され、攪拌羽根を用いてその汚泥を攪拌する。エゼクタ８は、真空乾燥機３が密封された後に、真空乾燥機３の内部を排気することにより、真空乾燥機３の内部に減圧雰囲気を生成する。ダスタ６は、その管路を介して真空乾燥機３から排気される排気からダストを回収し、そのダストが回収された排気をヒートポンプ５４に供給する。
Still another embodiment of the sludge drying method according to the present invention is executed by the
ボイラー５２は、化石燃料を燃焼することにより、ドレン回収器５１から給水された温水を加熱して、その温水からボイラー蒸気を生成し、そのボイラー蒸気を真空乾燥機３に供給する。ヒートポンプ５４は、ボイラー５２がそのボイラー蒸気の生成を開始してから所定時間経過後に、ダスタ６から供給される排気から真空乾燥機３により生成されるドレン水に熱を移動させることにより、そのドレン水からヒートポンプ蒸気を生成し、そのヒートポンプ蒸気を真空乾燥機３に供給する。ヒートポンプ５４は、さらに、その熱の移動により、その排気を冷却して、乾燥した排気を生成してエゼクタ８に供給する。ボイラー５２は、ヒートポンプ５４により生成されるヒートポンプ蒸気の熱量が汚泥を乾燥するときに必要である熱量以上になったときに、ボイラー蒸気を生成することを停止する。
The boiler 52 burns the fossil fuel, thereby heating the hot water supplied from the drain collector 51, generating boiler steam from the hot water, and supplying the boiler steam to the vacuum dryer 3. The
真空乾燥機３は、供給される熱源蒸気から汚泥に熱を移動させることにより、その汚泥を加熱して乾燥する。その熱源蒸気は、汚泥の乾燥の開始直後ではボイラー５２により生成されたボイラー蒸気であり、その開始直後から所定時間経過後ではそのボイラー蒸気とヒートポンプ５４により生成されたヒートポンプ蒸気との混合物であり、さらに所定時間経過後ではそのヒートポンプ蒸気である。エゼクタ８は、真空乾燥機３の内部を排気することにより、その汚泥から蒸発する排気をダスタ６とコンデンサ７とに導いている。真空乾燥機３は、さらに、その熱の移動により、そのヒートポンプ蒸気を冷却して、そのヒートポンプ蒸気を凝縮させ、そのヒートポンプ蒸気からドレン水を生成する。
The vacuum dryer 3 heats and dries the sludge by transferring heat from the supplied heat source steam to the sludge. The heat source steam is boiler steam generated by the boiler 52 immediately after the start of drying of the sludge, and is a mixture of the boiler steam and heat pump steam generated by the
真空乾燥機３は、このような乾燥を所定の時間（たとえば、２０時間）継続することにより、その汚泥から乾燥燃料を生成する。ユーザは、真空乾燥機３を用いてその汚泥を所定の時間乾燥した後に、乾燥燃料を真空乾燥機３から乾燥燃料ホッパ５に搬送する。
The vacuum dryer 3 generates dry fuel from the sludge by continuing such drying for a predetermined time (for example, 20 hours). The user uses the vacuum dryer 3 to dry the sludge for a predetermined time, and then transports the dry fuel from the vacuum dryer 3 to the
本発明による汚泥乾燥装置５０は、既述の実施の形態における汚泥乾燥装置１０と同様にして、設置面積を低減し、製造コストを低減することができ、単位量の汚泥を乾燥するときに消費されるエネルギーを低減し、ランニングコストを低減することができる。
The
既述の実施の形態における汚泥乾燥装置１０のコンデンサ７により生成される冷却排水は、真空乾燥機３から排出される排気に比較して、熱量が小さい。このため、本発明による汚泥乾燥装置５０は、さらに、既述の実施の形態における汚泥乾燥装置１０に比較して、ヒートポンプ５４がそのヒートポンプ蒸気をより効果的に生成することができ、単位量の汚泥を乾燥するときに消費されるエネルギーをより低減し、ランニングコストをより低減することができる。
The cooling drainage generated by the condenser 7 of the
図７は、本発明による汚泥乾燥装置の実施のさらに他の形態を示している。その汚泥乾燥装置６０は、既述の実施の形態における汚泥乾燥装置１０がさらに可溶化装置６１とコンプレッサ６２とをさらに備えている。ケーキ貯留ホッパ１は、汚泥を貯留する。その汚泥は、下水を脱水することにより生成される固体であり、または、工場の廃液を脱水することにより生成される固体である。このような汚泥は、含水率が８０％程度である。ケーキ搬送ポンプ２は、ケーキ貯留ホッパ１により貯留された汚泥を可溶化装置６１に搬送する。
FIG. 7 shows still another embodiment of the sludge drying apparatus according to the present invention. In the
コンプレッサ６２は、大気を圧縮することにより圧縮空気を生成し、その圧縮空気を可溶化装置６１に供給する。可溶化装置６１は、環境から内部を密封可能である容器に形成され、ケーキ搬送ポンプ２により搬送された汚泥をその容器の内部に貯留する。可溶化装置６１は、さらに、コンプレッサ６２により生成された圧縮空気を用いて、その汚泥を可溶化し、その可溶化された汚泥を真空乾燥機３に搬送する。 The compressor 62 generates compressed air by compressing the atmosphere, and supplies the compressed air to the solubilizer 61. The solubilizer 61 is formed in a container that can be sealed from the environment, and stores the sludge transported by the cake transport pump 2 inside the container. The solubilizer 61 further solubilizes the sludge using the compressed air generated by the compressor 62 and conveys the solubilized sludge to the vacuum dryer 3.
真空乾燥機３は、環境から内部を密封可能である容器に形成され、可溶化装置６１により可溶化された汚泥をその容器の内部に貯留する。真空乾燥機３は、図示されていない攪拌羽根を備えている。その攪拌羽根は、その貯留された汚泥を攪拌する。真空乾燥機３は、さらに、その貯留された汚泥を真空乾燥し、その汚泥から乾燥燃料を生成する。その乾燥燃料は、含水率が１０％以下であり、燃料として利用される。乾燥燃料ホッパ５は、真空乾燥機３により生成された乾燥燃料を貯留する。
The vacuum dryer 3 is formed in a container that can be sealed from the environment, and the sludge solubilized by the solubilizer 61 is stored in the container. The vacuum dryer 3 includes a stirring blade (not shown). The stirring blade stirs the stored sludge. The vacuum dryer 3 further vacuum-drys the stored sludge and generates dry fuel from the sludge. The dry fuel has a moisture content of 10% or less and is used as a fuel. The
真空乾燥機３は、既述の実施の形態における汚泥乾燥装置１０と同様にして、ダスタ６とコンデンサ７とエゼクタ８とを備えている。エゼクタ８は、管路を介して真空乾燥機３に接続されている。エゼクタ８は、その管路を介して真空乾燥機３の内部を排気することにより、真空乾燥機３の内部に減圧雰囲気を生成する。その減圧雰囲気としては、水の沸点が４４℃である雰囲気、−９２ｋＰａＧが例示される。ダスタ６は、その管路の途中に介設されている。ダスタ６は、真空乾燥機３から排気される排気からダストを回収し、そのダストが回収された排気をコンデンサ７に供給する。コンデンサ７は、その管路のうちのダスタ６とエゼクタ８との間に介設されている。コンデンサ７は、ダスタ６から供給された排気を冷却して、その排気を凝縮する。
The vacuum dryer 3 includes a duster 6, a capacitor 7, and an ejector 8 in the same manner as the
真空乾燥機３は、さらに、複数のヒートポンプ１１−１〜１１−ｎと冷却水循環水槽１２と冷却水循環ポンプ１４とを備えている。冷却水循環水槽１２は、冷却水を貯留している。その冷却水の温度としては、３０℃が例示される。冷却水循環ポンプ１４は、冷却水循環水槽１２に貯留されている冷却水をコンデンサ７に供給する。このとき、コンデンサ７は、ダスタ６から供給される排気と冷却水循環ポンプ１４により供給される冷却水とを熱的に接触させることにより、その排気からその冷却水に熱を移動させ、その排気を凝縮する。コンデンサ７は、さらに、その熱の移動により、その冷却水を加熱して、その冷却水から冷却排水を生成する。その冷却排水の温度としては、４０℃が例示される。
The vacuum dryer 3 further includes a plurality of heat pumps 11-1 to 11-n, a cooling water circulation water tank 12, and a cooling
複数のヒートポンプ１１−１〜１１−ｎの各ヒートポンプ１１−ｉは、ヒートポンプ蒸気を生成する。このとき、可溶化装置６１は、ヒートポンプ１１−１〜１１−ｎにより生成されるヒートポンプ蒸気を汚泥に熱的に接触させることにより、そのヒートポンプ蒸気からその汚泥に熱を移動させ、その汚泥を加熱する。その加熱温度としては、１７０℃が例示される。可溶化装置６１は、さらに、コンプレッサ６２により生成された圧縮空気を用いて、その汚泥を加圧する。その圧力としては、２ＭＰａＧが例示される。その汚泥は、その加熱と加圧とにより、汚泥中の細胞が破壊され、その細胞中の水分が自由水となり、可溶化される。可溶化装置６１は、さらに、その可溶化によりそのヒートポンプ蒸気を冷却し、そのヒートポンプ蒸気から熱源蒸気を生成する。その熱源蒸気の温度としては、１２０℃が例示される。 Each heat pump 11-i of the plurality of heat pumps 11-1 to 11-n generates heat pump steam. At this time, the solubilizer 61 moves heat from the heat pump steam to the sludge by thermally contacting the heat pump steam generated by the heat pumps 11-1 to 11-n to the sludge, and heats the sludge. To do. An example of the heating temperature is 170 ° C. The solubilizer 61 further pressurizes the sludge using the compressed air generated by the compressor 62. An example of the pressure is 2 MPaG. By the heating and pressurization of the sludge, the cells in the sludge are destroyed, and the water in the cells becomes free water and is solubilized. The solubilizer 61 further cools the heat pump steam by the solubilization, and generates heat source steam from the heat pump steam. An example of the temperature of the heat source vapor is 120 ° C.
真空乾燥機３は、可溶化装置６１により生成された熱源蒸気を汚泥に熱的に接触させることにより、その熱源蒸気からその汚泥に熱を移動させ、その汚泥を加熱して真空乾燥する。真空乾燥機３は、さらに、その熱の移動により、その熱源蒸気を冷却して、その熱源蒸気を凝縮させ、その熱源蒸気からドレン水を生成する。ヒートポンプ１１−ｉは、真空乾燥機３により生成されるドレン水を加熱することにより、そのドレン水からそのヒートポンプ蒸気を生成する。ヒートポンプ１１−ｉは、さらに、コンデンサ７により生成される冷却排水を冷却することにより、その冷却排水から冷却水を生成し、その冷却水を冷却水循環水槽１２に供給する。すなわち、ヒートポンプ１１−ｉは、電力を用いてその冷却排水からそのドレン水に熱を移動させることにより、そのヒートポンプ蒸気を生成し、その冷却水を生成する。 The vacuum dryer 3 moves heat from the heat source steam to the sludge by bringing the heat source steam generated by the solubilizer 61 into thermal contact with the sludge, and heats the sludge to vacuum dry. The vacuum dryer 3 further cools the heat source vapor by the movement of the heat, condenses the heat source vapor, and generates drain water from the heat source vapor. The heat pump 11-i generates the heat pump steam from the drain water by heating the drain water generated by the vacuum dryer 3. The heat pump 11-i further generates cooling water from the cooling water by cooling the cooling water generated by the condenser 7, and supplies the cooling water to the cooling water circulation water tank 12. That is, the heat pump 11-i generates heat pump steam and generates cooling water by transferring heat from the cooling wastewater to the drain water using electric power.
本発明による汚泥乾燥方法の実施のさらに他の形態は、汚泥乾燥装置６０により実行される。ユーザは、まず、下水または工場廃液，し尿・畜産汚泥，食品廃棄物などの有機性汚泥を脱水することにより汚泥を生成し、その汚泥をケーキ貯留ホッパ１に貯留する。ケーキ搬送ポンプ２は、ケーキ貯留ホッパ１により貯留された汚泥を可溶化装置６１の内部に搬送する。可溶化装置６１は、その汚泥が内部に搬送されると、密封される。ヒートポンプ１１−１〜１１−ｎは、その汚泥が可溶化装置６１の内部に密封されると、コンデンサ７により生成される冷却排水から真空乾燥機３により生成されるドレン水に熱を移動させることにより、そのドレン水からヒートポンプ蒸気を生成し、そのヒートポンプ蒸気を可溶化装置６１に供給する。ヒートポンプ１１−１〜１１−ｎは、さらに、その熱の移動により、コンデンサ７により生成された冷却排水から冷却水を生成し、その冷却水を冷却水循環水槽１２に供給する。
Still another embodiment of the sludge drying method according to the present invention is executed by the
可溶化装置６１は、コンプレッサ６２により生成された圧縮空気を用いてその汚泥を加圧し、ヒートポンプ１１−１〜１１−ｎにより生成されたヒートポンプ蒸気をその汚泥に熱的に接触させることにより、その汚泥を加熱する。その汚泥は、その加圧と加熱とにより可溶化される。可溶化装置６１は、さらに、その可溶化により、そのヒートポンプ蒸気を冷却し、そのヒートポンプ蒸気から熱源蒸気を生成し、その熱源蒸気を真空乾燥機３に供給する。 The solubilizer 61 pressurizes the sludge using the compressed air generated by the compressor 62, and thermally contacts the heat pump steam generated by the heat pumps 11-1 to 11-n with the sludge. Heat the sludge. The sludge is solubilized by the pressurization and heating. The solubilizer 61 further cools the heat pump steam by the solubilization, generates heat source steam from the heat pump steam, and supplies the heat source steam to the vacuum dryer 3.
このとき、ユーザは、可溶化装置６１により汚泥が可溶化されている最中に、その汚泥をケーキ貯留ホッパ１に搬入する。可溶化装置６１は、その可溶化が終了すると、その可溶化された汚泥を真空乾燥機３に搬送する。 At this time, the user carries the sludge into the cake storage hopper 1 while the sludge is being solubilized by the solubilizer 61. When the solubilization device 61 completes the solubilization, the solubilizer 61 conveys the solubilized sludge to the vacuum dryer 3.
真空乾燥機３は、その汚泥が内部に搬送されると、密封され、可溶化装置６１により生成される熱源蒸気と汚泥とを熱的に接触させることにより、その熱源蒸気からその汚泥に熱を移動させ、その汚泥を加熱する。このとき、エゼクタ８は、真空乾燥機３の内部を排気することにより、その汚泥から蒸発する排気をダスタ６とコンデンサ７とに導いている。真空乾燥機３は、さらに、その熱の移動により、その熱源蒸気を冷却して、その熱源蒸気を凝縮させ、その熱源蒸気からドレン水を生成する。 The vacuum dryer 3 is sealed when the sludge is conveyed to the inside, and the heat source steam generated by the solubilizing device 61 and the sludge are brought into thermal contact with each other, so that heat is generated from the heat source steam to the sludge. Move and heat the sludge. At this time, the ejector 8 exhausts the inside of the vacuum dryer 3 to guide the exhaust gas evaporated from the sludge to the duster 6 and the capacitor 7. The vacuum dryer 3 further cools the heat source vapor by the movement of the heat, condenses the heat source vapor, and generates drain water from the heat source vapor.
ダスタ６は、その管路を介して真空乾燥機３から排気される排気からダストを回収し、そのダストが回収された排気をコンデンサ７に供給する。冷却水循環ポンプ１４は、冷却水循環水槽１２に貯留されている冷却水をコンデンサ７に供給する。コンデンサ７は、ダスタ６から供給される排気と冷却水循環ポンプ１４により供給される冷却水とを熱的を接触させることにより、その排気からその冷却水に熱を移動させ、その排気を凝縮する。コンデンサ７は、さらに、その熱の移動により、その冷却水を加熱して、その冷却水から冷却排水を生成する。
The duster 6 collects dust from the exhaust exhausted from the vacuum dryer 3 through the pipe line, and supplies the exhaust from which the dust has been recovered to the capacitor 7. The cooling
ヒートポンプ１１−１〜１１−ｎは、それぞれ、コンデンサ７により生成される冷却排水から真空乾燥機３により生成されるドレン水に熱を移動させることにより、そのドレン水からヒートポンプ蒸気を生成し、そのヒートポンプ蒸気を可溶化装置６１に供給する。ヒートポンプ１１−１〜１１−ｎは、さらに、その熱の移動により、コンデンサ７により生成された冷却排水から冷却水を生成し、その冷却水を冷却水循環水槽１２に供給する。 Each of the heat pumps 11-1 to 11-n generates heat pump steam from the drain water by transferring heat from the cooling waste water generated by the condenser 7 to the drain water generated by the vacuum dryer 3. Heat pump steam is supplied to the solubilizer 61. The heat pumps 11-1 to 11-n further generate cooling water from the cooling wastewater generated by the condenser 7 by the movement of the heat, and supply the cooling water to the cooling water circulation water tank 12.
真空乾燥機３は、このような減圧と加熱とを所定の時間継続することにより、その汚泥を乾燥し、その汚泥から乾燥燃料を生成する。ユーザは、真空乾燥機３を用いてその汚泥を所定の時間乾燥した後に、乾燥燃料を真空乾燥機３から乾燥燃料ホッパ５に搬送する。
The vacuum dryer 3 dries the sludge by continuing such pressure reduction and heating for a predetermined time, and generates dry fuel from the sludge. The user uses the vacuum dryer 3 to dry the sludge for a predetermined time, and then transports the dry fuel from the vacuum dryer 3 to the
可溶化装置６１は、真空乾燥機３により汚泥が乾燥されている最中に、他の汚泥を可溶化する。すなわち、ケーキ搬送ポンプ２は、可溶化装置６１により可溶化された汚泥が可溶化装置６１から真空乾燥機３に搬送された後に、ケーキ貯留ホッパ１により貯留された汚泥を可溶化装置６１の内部に搬送する。可溶化装置６１は、その汚泥が内部に搬送されると、密封され、コンプレッサ６２により生成された圧縮空気を用いてその汚泥を加圧し、ヒートポンプ１１−１〜１１−ｎにより生成されたヒートポンプ蒸気をその汚泥に熱的に接触させることにより、その汚泥を加熱する。 The solubilizer 61 solubilizes other sludge while the sludge is being dried by the vacuum dryer 3. That is, the cake transport pump 2 is configured so that the sludge solubilized by the solubilizer 61 is transported from the solubilizer 61 to the vacuum dryer 3, and then the sludge stored by the cake storage hopper 1 is stored inside the solubilizer 61. Transport to. When the sludge is conveyed inside, the solubilizer 61 is sealed, pressurizes the sludge using compressed air generated by the compressor 62, and heat pump steam generated by the heat pumps 11-1 to 11-n. The sludge is heated by bringing it into thermal contact with the sludge.
このような汚泥乾燥方法によれば、汚泥乾燥装置６０は、既述の実施の形態における汚泥乾燥装置１０と同様にして、単位量の汚泥を乾燥するときに消費されるエネルギーを低減し、ランニングコストを低減することができる。
According to such a sludge drying method, the
図８は、可溶化されていない汚泥が乾燥されているときにその汚泥の含水率の変化を示している。その変化６５は、その可溶化されていない汚泥が乾燥されているときにその汚泥の含水率が単純に減少することを示し、その汚泥が時間とともに乾燥されることを示している。変化６５は、さらに、その可溶化されていない汚泥の含水率が比較的に緩やかに減少していることを示している。
FIG. 8 shows the change in moisture content of the sludge that has not been solubilized and is being dried. The
図８は、さらに、可溶化された汚泥が乾燥されているときにその汚泥の含水率の変化を示している。その変化６６は、その変化６５と同様に、その可溶化されていない汚泥が乾燥されているときにその汚泥の含水率が単純に減少することを示し、その汚泥が時間とともに乾燥されることを示している。変化６６は、さらに、変化６５に比較してその変化が急であることを示し、その可溶化されていない汚泥に比較して、その可溶化された汚泥がより速く乾燥されることを示している。可溶化された汚泥（変化６６）は，汚泥中の細胞が破壊されているため、その細胞中の水分が自由水となっているため，可溶化されていない汚泥（変化６５）に比較して高温乾燥期間が長くなり，減率乾燥期間が短くなったことから，可溶化された汚泥がより速く乾燥されていることを示している。
FIG. 8 further shows the change in the moisture content of the sludge solubilized when it is dried. The change 66, like the
すなわち、このような汚泥乾燥方法によれば、汚泥乾燥装置６０は、既述の実施の形態における汚泥乾燥装置に比較して、汚泥をより速く乾燥することができ、汚泥を乾燥するときに消費されるエネルギーをより低減し、ランニングコストをより低減することができる。
That is, according to such a sludge drying method, the
図９は、汚泥の乾燥時間を示している。その乾燥時間は、汚泥を各種の条件でそれぞれ加熱加圧して調製された複数の汚泥を用いて測定される。その調製された複数の汚泥は、それぞれ、含水率が測定された後に、電子天秤を用いて重量が測定されながら９５℃で加熱され、その重量の変化が測定される。その複数の汚泥の乾燥時間は、その重量の変化に基づいて含水率の変化が算出され、その汚泥の含水率が７０％に到達した時刻から１０％に到達した時刻までの時間を示している。その乾燥時間６７は、未処理の（加熱加圧していない）汚泥の乾燥時間を１とすると、１５０℃・１０ＭＰａＧで加熱加圧された汚泥の乾燥時間比は、０．８６であり、１７０℃・２ＭＰａＧで加熱加圧された汚泥の乾燥時間比は、０．４９であり、２００℃・２ＭＰａＧで加熱加圧された汚泥の乾燥時間比は、０．４６であり、２００℃・５ＭＰａＧで加熱加圧された汚泥の乾燥時間比は、０．４９であることを示している。 FIG. 9 shows the drying time of the sludge. The drying time is measured using a plurality of sludges prepared by heating and pressurizing sludge under various conditions. Each of the prepared sludges is measured for moisture content, and then heated at 95 ° C. while measuring the weight using an electronic balance, and the change in the weight is measured. The drying time of the plurality of sludges indicates the time from the time when the moisture content of the sludge is calculated to 70% to the time when the moisture content of the sludge reaches 70%, based on the change in the weight. . As for the drying time 67, assuming that the drying time of untreated sludge (not heated and pressurized) is 1, the drying time ratio of the sludge heated and pressurized at 150 ° C. · 10 MPaG is 0.86, which is 170 ° C. The drying time ratio of the sludge heated and pressurized at 2 MPaG is 0.49, and the drying time ratio of the sludge heated and pressurized at 200 ° C. and 2 MPaG is 0.46 and heated at 200 ° C. and 5 MPaG. The drying time ratio of the pressurized sludge is 0.49.
図９は、さらに、汚泥の蒸発速度を示している。その蒸発速度は、単位量の汚泥から水分が蒸発する速度を示し、その乾燥時間に基づいて算出される。その蒸発速度６８は、未処理の汚泥の蒸発速度を１とすると、１５０℃・１０ＭＰａＧで加熱加圧された汚泥の蒸発速度比は、１．１２であり、１７０℃・２ＭＰａＧで加熱加圧された汚泥の蒸発速度比は、１．７２であり、２００℃・２ＭＰａＧで加熱加圧された汚泥の蒸発速度比は、１．７６であり、２００℃・５ＭＰａＧで加熱加圧された汚泥の蒸発速度比は、１．６５であることを示している。 FIG. 9 further shows the evaporation rate of sludge. The evaporation rate indicates the rate at which moisture evaporates from a unit amount of sludge, and is calculated based on the drying time. Assuming that the evaporation rate of the untreated sludge is 1, the evaporation rate ratio of the sludge heated and pressurized at 150 ° C. and 10 MPaG is 1.12 and is heated and pressurized at 170 ° C. and 2 MPaG. The evaporation rate ratio of the sludge was 1.72, the evaporation rate ratio of the sludge heated and pressurized at 200 ° C./2 MPaG was 1.76, and the evaporation of the sludge heated and pressurized at 200 ° C./5 MPaG. The speed ratio is 1.65.
乾燥時間６７と蒸発速度６８とは、汚泥を加熱加圧することにより、乾燥しやすくなることを示している。すなわち、このような汚泥乾燥方法よれば、汚泥乾燥装置６０は、既述の実施の形態における汚泥乾燥装置１と比較して、汚泥をより速く乾燥することができ、汚泥を乾燥するときに消費されるエネルギーをより低減し、ランニングコストをより低減することができる。
The drying time 67 and the
図１０は、汚泥から生成された乾燥燃料の硫化水素の濃度を示している。その濃度は、汚泥を各種の条件でそれぞれ加熱加圧して調製された複数の汚泥から生成された乾燥燃料を用いて測定される。その濃度７１は、常温常圧で処理された汚泥から生成された乾燥燃料の硫化水素の濃度と、常温・２ＭＰａＧで処理された汚泥から生成された乾燥燃料の硫化水素の濃度と、１７０℃・２ＭＰａＧで処理された汚泥から生成された乾燥燃料の硫化水素の濃度とが概ね等しいことを示している。
FIG. 10 shows the concentration of hydrogen sulfide in the dry fuel produced from the sludge. The concentration is measured using dry fuel produced from a plurality of sludges prepared by heating and pressurizing sludge under various conditions. Its
図１０は、さらに、汚泥から生成された乾燥燃料の硫化メチルの濃度を示している。その濃度は、汚泥を各種の条件でそれぞれ加熱加圧して調製された複数の汚泥から生成された乾燥燃料を用いて測定される。その濃度７２は、常温・２ＭＰａＧで処理された汚泥から生成された乾燥燃料の硫化メチルの濃度と、１７０℃・２ＭＰａＧで処理された汚泥から生成された乾燥燃料の硫化メチルの濃度とが常温常圧で処理された汚泥から生成された乾燥燃料の硫化メチルの濃度より小さいことを示している。
FIG. 10 further shows the concentration of methyl sulfide in the dry fuel produced from the sludge. The concentration is measured using dry fuel produced from a plurality of sludges prepared by heating and pressurizing sludge under various conditions. The
図１０は、さらに、汚泥から生成された乾燥燃料の二硫化メチルの濃度を示している。その濃度は、汚泥を各種の条件でそれぞれ加熱加圧して調製された複数の汚泥から生成された乾燥燃料を用いて測定される。その濃度７３は、常温・２ＭＰａＧで処理された汚泥から生成された乾燥燃料の二硫化メチルの濃度と、１７０℃・２ＭＰａＧで処理された汚泥から生成された乾燥燃料の二硫化メチルの濃度とが常温常圧で処理された汚泥から生成された乾燥燃料の二硫化メチルの濃度より小さいことを示している。
FIG. 10 further shows the concentration of methyl disulfide in the dry fuel produced from the sludge. The concentration is measured using dry fuel produced from a plurality of sludges prepared by heating and pressurizing sludge under various conditions. The
図１０は、さらに、汚泥から生成された乾燥燃料のメチルメルカプタンの濃度を示している。その濃度は、汚泥を各種の条件でそれぞれ加熱加圧して調製された複数の汚泥から生成された乾燥燃料を用いて測定される。その濃度７４は、常温・２ＭＰａＧで処理された汚泥から生成された乾燥燃料のメチルメルカプタンの濃度と、１７０℃・２ＭＰａＧで処理された汚泥から生成された乾燥燃料のメチルメルカプタンの濃度とが常温常圧で処理された汚泥から生成された乾燥燃料のメチルメルカプタンの濃度より小さいことを示している。
FIG. 10 further shows the concentration of methyl mercaptan in the dry fuel produced from the sludge. The concentration is measured using dry fuel produced from a plurality of sludges prepared by heating and pressurizing sludge under various conditions. The
図１１は、汚泥から生成された乾燥燃料のアンモニアの濃度を示している。その濃度は、汚泥を各種の条件でそれぞれ加熱加圧して調製された複数の汚泥から生成された乾燥燃料を用いて測定される。その濃度７５は、１７０℃・２ＭＰａＧで処理された汚泥から生成された乾燥燃料のアンモニアの濃度が常温常圧で処理された汚泥から生成された乾燥燃料のアンモニアの濃度および常温・２ＭＰａＧで処理された汚泥から生成された乾燥燃料のアンモニアの濃度より小さいことを示している。
FIG. 11 shows the concentration of ammonia in the dry fuel produced from the sludge. The concentration is measured using dry fuel produced from a plurality of sludges prepared by heating and pressurizing sludge under various conditions. The
図１２は、汚泥から生成された乾燥燃料の臭気濃度を示している。その臭気濃度は、汚泥を各種の条件でそれぞれ加熱加圧して調製された複数の汚泥から生成された乾燥燃料を用いて測定される。その臭気濃度７７は、常温・２ＭＰａＧで処理された汚泥から生成された乾燥燃料の臭気濃度と１７０℃・２ＭＰａＧで処理された汚泥から生成された乾燥燃料の臭気濃度とが常温常圧で処理された汚泥から生成された乾燥燃料の臭気濃度より小さいことを示している。
FIG. 12 shows the odor concentration of the dry fuel produced from the sludge. The odor concentration is measured using dry fuel produced from a plurality of sludges prepared by heating and pressurizing sludge under various conditions. As for the
図１２は、さらに、汚泥から生成された乾燥燃料の臭気指数を示している。その臭気指数は、汚泥を各種の条件でそれぞれ加熱加圧して調製された複数の汚泥から生成された乾燥燃料を用いて測定され、値が大きいほど感覚的臭気が高いことを示している。その臭気指数７７は、常温・２ＭＰａＧで処理された汚泥から生成された乾燥燃料の臭気指数と１７０℃・２ＭＰａＧで処理された汚泥から生成された乾燥燃料の臭気指数とが常温常圧で処理された汚泥から生成された乾燥燃料の臭気指数より小さいことを示している。
FIG. 12 further shows the odor index of the dry fuel produced from the sludge. The odor index is measured using dry fuel produced from a plurality of sludges prepared by heating and pressurizing sludge under various conditions, and the higher the value, the higher the sensory odor. As for the
図１０〜図１２は、汚泥から可溶化された汚泥から生成された乾燥燃料が比較的臭わないことを示し、本発明による汚泥乾燥方法により生成された乾燥燃料がハンドリングしやすいことを示している。 10 to 12 show that the dry fuel produced from the sludge solubilized from the sludge is relatively odorless, and that the dry fuel produced by the sludge drying method according to the present invention is easy to handle. .
このような汚泥乾燥方法によれば、汚泥乾燥装置６０は、可溶化された汚泥を乾燥している最中に汚泥を可溶化しており、単位時間当たりに乾燥される汚泥を増加することができ、ランニングコストを低減することができる。
According to such a sludge drying method, the
図１３は、本発明による汚泥乾燥装置の実施のさらに他の形態を示している。その汚泥乾燥装置８０は、既述の実施の形態における汚泥乾燥装置１０の真空乾燥機３が真空乾燥機８１とコンプレッサ８２とに置換されている。ケーキ貯留ホッパ１は、汚泥を貯留する。その汚泥は、下水を脱水することにより生成される固体であり、または、工場の廃液を脱水することにより生成される固体である。このような汚泥は、含水率が８０％程度である。ケーキ搬送ポンプ２は、ケーキ貯留ホッパ１により貯留された汚泥を真空乾燥機８１に搬送する。
FIG. 13 shows still another embodiment of the sludge drying apparatus according to the present invention. In the
コンプレッサ６２は、大気を圧縮することにより圧縮空気を生成し、その圧縮空気を真空乾燥機８１に供給する。真空乾燥機８１は、環境から内部を密封可能である容器に形成され、ケーキ搬送ポンプ２により搬送された汚泥をその容器の内部に貯留する。真空乾燥機８１は、さらに、コンプレッサ６２により生成された圧縮空気を用いて、その汚泥を可溶化する。真空乾燥機８１は、さらに、図示されていない攪拌羽根を備えている。その攪拌羽根は、その貯留された汚泥を攪拌する。真空乾燥機８１は、さらに、その貯留された汚泥を真空乾燥し、その汚泥から乾燥燃料を生成する。その乾燥燃料は、含水率が１０％以下であり、燃料として利用される。乾燥燃料ホッパ５は、真空乾燥機８１により生成された乾燥燃料を貯留する。
The compressor 62 generates compressed air by compressing the atmosphere, and supplies the compressed air to the
真空乾燥機８１は、既述の実施の形態における汚泥乾燥装置１０と同様にして、ダスタ６とコンデンサ７とエゼクタ８とを備えている。エゼクタ８は、管路を介して真空乾燥機８１に接続されている。エゼクタ８は、その管路を介して真空乾燥機８１の内部を排気することにより、真空乾燥機８１の内部に減圧雰囲気を生成する。その減圧雰囲気としては、水の沸点が４４℃である雰囲気、−９２ｋＰａＧが例示される。ダスタ６は、その管路の途中に介設されている。ダスタ６は、真空乾燥機８１から排気される排気からダストを回収し、そのダストが回収された排気をコンデンサ７に供給する。コンデンサ７は、その管路のうちのダスタ６とエゼクタ８との間に介設されている。コンデンサ７は、ダスタ６から供給された排気を冷却して、その排気を凝縮する。
The
真空乾燥機８１は、さらに、複数のヒートポンプ１１−１〜１１−ｎと冷却水循環水槽１２と冷却水循環ポンプ１４とを備えている。冷却水循環水槽１２は、冷却水を貯留している。その冷却水の温度としては、３０℃が例示される。冷却水循環ポンプ１４は、冷却水循環水槽１２に貯留されている冷却水をコンデンサ７に供給する。このとき、コンデンサ７は、ダスタ６から供給される排気と冷却水循環ポンプ１４により供給される冷却水とを熱的に接触させることにより、その排気からその冷却水に熱を移動させ、その排気を凝縮する。コンデンサ７は、さらに、その熱の移動により、その冷却水を加熱して、その冷却水から冷却排水を生成する。その冷却排水の温度としては、４０℃が例示される。
The
複数のヒートポンプ１１−１〜１１−ｎの各ヒートポンプ１１−ｉは、ヒートポンプ蒸気を生成する。このとき、真空乾燥機８１は、ヒートポンプ１１−１〜１１−ｎにより生成されるヒートポンプ蒸気を汚泥に熱的に接触させることにより、そのヒートポンプ蒸気からその汚泥に熱を移動させ、その汚泥を加熱する。その加熱温度としては、１７０℃が例示される。真空乾燥機８１は、さらに、コンプレッサ６２により生成された圧縮空気を用いて、その汚泥を加圧する。その圧力としては、２ＭＰａＧが例示される。その汚泥は、その加熱と加圧とにより、汚泥中の細胞が破壊され、その細胞中の水分が自由水となり、可溶化される。真空乾燥機８１は、さらに、その可溶化によりそのヒートポンプ蒸気を冷却し、そのヒートポンプ蒸気からドレン水を生成する。そのドレン水の温度としては、１２０℃が例示される。
Each heat pump 11-i of the plurality of heat pumps 11-1 to 11-n generates heat pump steam. At this time, the
真空乾燥機８１は、エゼクタ８により内部が減圧されているときに、ヒートポンプ１１−１〜１１−ｎにより生成されたシートポンプ蒸気を汚泥に熱的に接触させることにより、そのシートポンプ蒸気からその汚泥に熱を移動させ、その汚泥を加熱して真空乾燥する。真空乾燥機８１は、さらに、その熱の移動により、そのヒートポンプ蒸気を冷却して、そのヒートポンプ蒸気を凝縮させ、そのヒートポンプ蒸気からドレン水を生成する。ヒートポンプ１１−ｉは、真空乾燥機８１により生成されるドレン水を加熱することにより、そのドレン水からそのヒートポンプ蒸気を生成する。ヒートポンプ１１−ｉは、さらに、コンデンサ７により生成される冷却排水を冷却することにより、その冷却排水から冷却水を生成し、その冷却水を冷却水循環水槽１２に供給する。すなわち、ヒートポンプ１１−ｉは、電力を用いてその冷却排水からそのドレン水に熱を移動させることにより、そのヒートポンプ蒸気を生成し、その冷却水を生成する。
When the inside of the
本発明による汚泥乾燥方法の実施のさらに他の形態は、汚泥乾燥装置８０により実行される。ユーザは、まず、下水または工場廃液，し尿・畜産汚泥，食品廃棄物などの有機性汚泥を脱水することにより汚泥を生成し、その汚泥をケーキ貯留ホッパ１に貯留する。ケーキ搬送ポンプ２は、ケーキ貯留ホッパ１により貯留された汚泥を真空乾燥機８１の内部に搬送する。真空乾燥機８１は、その汚泥が内部に搬送されると、密封される。ヒートポンプ１１−１〜１１−ｎは、その汚泥が真空乾燥機８１の内部に密封されると、コンデンサ７により生成される冷却排水から真空乾燥機８１により生成されるドレン水に熱を移動させることにより、そのドレン水からヒートポンプ蒸気を生成し、そのヒートポンプ蒸気を真空乾燥機８１に供給する。ヒートポンプ１１−１〜１１−ｎは、さらに、その熱の移動により、コンデンサ７により生成された冷却排水から冷却水を生成し、その冷却水を冷却水循環水槽１２に供給する。
Still another embodiment of the sludge drying method according to the present invention is executed by the
真空乾燥機８１は、コンプレッサ６２により生成された圧縮空気を用いてその汚泥を加圧し、ヒートポンプ１１−１〜１１−ｎにより生成されたヒートポンプ蒸気をその汚泥に熱的に接触させることにより、その汚泥を加熱する。その汚泥は、その加圧と加熱とにより可溶化される。真空乾燥機８１は、さらに、その可溶化により、そのヒートポンプ蒸気を冷却し、そのヒートポンプ蒸気からドレン水を生成し、そのドレン水をヒートポンプ１１−１〜１１−ｎに供給する。
The
その可溶化が終了すると、コンプレッサ６２は、圧縮空気の生成を停止し、エゼクタ８は、真空乾燥機８１の内部を排気することにより、その汚泥から蒸発する排気をダスタ６とコンデンサ７とに導く。真空乾燥機８１は、さらに、ヒートポンプ１１−１〜１１−ｎにより生成されたヒートポンプ蒸気をその汚泥に熱的に接触させることにより、その汚泥を加熱して、その汚泥を真空乾燥する。真空乾燥機８１は、このとき、そのヒートポンプ蒸気を冷却して、そのヒートポンプ蒸気を凝縮させ、そのヒートポンプ蒸気からドレン水を生成する。
When the solubilization is completed, the compressor 62 stops generating compressed air, and the ejector 8 exhausts the inside of the
ダスタ６は、その管路を介して真空乾燥機８１から排気される排気からダストを回収し、そのダストが回収された排気をコンデンサ７に供給する。冷却水循環ポンプ１４は、冷却水循環水槽１２に貯留されている冷却水をコンデンサ７に供給する。コンデンサ７は、ダスタ６から供給される排気と冷却水循環ポンプ１４により供給される冷却水とを熱的を接触させることにより、その排気からその冷却水に熱を移動させ、その排気を凝縮する。コンデンサ７は、さらに、その熱の移動により、その冷却水を加熱して、その冷却水から冷却排水を生成する。
The duster 6 collects dust from the exhaust exhausted from the
ヒートポンプ１１−１〜１１−ｎは、それぞれ、コンデンサ７により生成される冷却排水から真空乾燥機８１により生成されるドレン水に熱を移動させることにより、そのドレン水からヒートポンプ蒸気を生成し、そのヒートポンプ蒸気を真空乾燥機８１に供給する。ヒートポンプ１１−１〜１１−ｎは、さらに、その熱の移動により、コンデンサ７により生成された冷却排水から冷却水を生成し、その冷却水を冷却水循環水槽１２に供給する。
Each of the heat pumps 11-1 to 11-n generates heat pump steam from the drain water by transferring heat from the cooling drainage generated by the condenser 7 to the drain water generated by the
このような汚泥乾燥方法によれば、汚泥乾燥装置８０は、既述の実施の形態における汚泥乾燥装置１０と同様にして、単位量の汚泥を乾燥するときに消費されるエネルギーを低減し、ランニングコストを低減することができる。このような汚泥乾燥方法によれば、汚泥乾燥装置８０は、既述の実施の形態における汚泥乾燥装置６０と同様にして、可溶化された汚泥を乾燥することにより、汚泥をより速く乾燥することができ、汚泥を乾燥するときに消費されるエネルギーをより低減し、ランニングコストをより低減することができる。このような汚泥乾燥方法によれば、汚泥乾燥装置８０は、さらに、既述の実施の形態における汚泥乾燥装置６０と同様にして、生成された乾燥燃料をハンドリングしやすくすることができる。
According to such a sludge drying method, the
汚泥乾燥装置８０は、さらに、既述の実施の形態における汚泥乾燥装置６０と比較して、真空乾燥機３と別個の可溶化装置６１を備えておらず、設置面積を低減し、製造コストを低減することができる。
Further, the
なお、本発明による汚泥乾燥装置は、汚泥を減圧雰囲気下で真空乾燥しているが、大気圧雰囲気で乾燥することもできる。このとき、真空乾燥機に供給される蒸気は、ヒートポンプを用いて、汚泥を加熱することによりその汚泥から蒸発する排気の熱を用いて加熱される。このような汚泥乾燥装置は、汚泥を減圧雰囲気下で真空乾燥する汚泥乾燥装置と同様にして、単位量の汚泥を乾燥するときに消費されるエネルギーを低減し、ランニングコストを低減することができる。 In the sludge drying apparatus according to the present invention, the sludge is vacuum-dried under a reduced pressure atmosphere, but can also be dried under an atmospheric pressure atmosphere. At this time, the steam supplied to the vacuum dryer is heated using the heat of the exhaust gas evaporated from the sludge by heating the sludge using a heat pump. Such a sludge drying device can reduce the energy consumed when drying a unit amount of sludge and reduce the running cost in the same manner as the sludge drying device that vacuum-drys sludge under a reduced pressure atmosphere. .
１ ：ケーキ貯留ホッパ
２ ：ケーキ搬送ポンプ
３ ：真空乾燥機
５ ：乾燥燃料ホッパ
６ ：ダスタ
７ ：コンデンサ
８ ：エゼクタ
１０：汚泥乾燥装置
１１−１〜１１−ｎ：ヒートポンプ
１２：冷却水循環水槽
１４：冷却水循環ポンプ
２０：汚泥乾燥装置
２１：ドレン回収器
２２：ボイラー
２３：熱交換器
２４：ヒートポンプ
２６：変化
２７：変化
３０：汚泥乾燥装置
３１：ドレン回収器
３２：ボイラー
３４：ヒートポンプ
４０：汚泥乾燥装置
４１：ドレン回収器
４２：ボイラー
４４：ヒートポンプ
４５：減圧弁
５０：汚泥乾燥装置
５１：ドレン回収器
５２：ボイラー
５４：ヒートポンプ
６０：汚泥乾燥装置
６１：可溶化装置
６２：コンプレッサ
６５：変化
６６：変化
６７：乾燥時間
６８：蒸発速度
８０：汚泥乾燥装置
８１：真空乾燥機
８２：コンプレッサ
1: Cake storage hopper 2: Cake transport pump 3: Vacuum dryer 5: Dry fuel hopper 6: Duster 7: Condenser 8: Ejector 10: Sludge dryer 11-1 to 11-n: Heat pump 12: Cooling water circulating water tank 14: Cooling water circulation pump 20: Sludge drying device 21: Drain recovery device 22: Boiler 23: Heat exchanger 24: Heat pump 26: Change 27: Change 30: Sludge drying device 31: Drain recovery device 32: Boiler 34: Heat pump 40: Sludge drying Equipment 41: Drain collector 42: Boiler 44: Heat pump 45: Pressure reducing valve 50: Sludge dryer 51: Drain collector 52: Boiler 54: Heat pump 60: Sludge dryer 61: Solubilizer 62: Compressor 65: Change 66: Change 67: Drying time 68: Evaporation rate 80: Sludge drying device 81: Vacuum dryer 82: Compressor
Claims (19)
前記ヒートポンプ蒸気の熱により汚泥を加熱する乾燥機と、
前記汚泥が加熱される雰囲気を減圧する排気装置とを具備し、
前記ヒートポンプは、前記汚泥が加熱されることにより生成される排気の熱により、前記加熱媒体を加熱して前記ヒートポンプ蒸気を生成する
汚泥乾燥装置。 A heat pump that heats the heating medium to generate heat pump steam;
A dryer for heating the sludge by the heat of the heat pump steam;
An exhaust device that depressurizes the atmosphere in which the sludge is heated;
The said heat pump heats the said heating medium with the heat | fever of the exhaust_gas | exhaustion produced | generated when the said sludge is heated, The sludge drying apparatus which produces | generates the said heat pump vapor | steam.
前記排気から冷却媒体に熱を移動させることにより、前記冷却媒体から冷却排水を生成し、前記排気を凝縮させるコンデンサを更に具備し、
前記ヒートポンプは、前記冷却排水から前記加熱媒体に熱を移動させることにより、前記冷却排水から前記冷却媒体を生成し、かつ、前記加熱媒体から前記ヒートポンプ蒸気を生成する
汚泥乾燥装置。 In claim 1,
Further comprising a condenser for generating cooling drainage from the cooling medium by transferring heat from the exhaust to the cooling medium, and condensing the exhaust;
The said heat pump produces | generates the said cooling medium from the said cooling wastewater by moving heat from the said cooling wastewater to the said heating medium, and produces | generates the said heat pump vapor | steam from the said heating medium.
ドレン水を加熱することによりボイラー蒸気を生成するボイラーを更に具備し、
前記乾燥機は、熱源蒸気から前記汚泥に熱を移動させることにより、前記熱源蒸気から前記ドレン水を生成し、かつ、前記汚泥を加熱し、
前記熱源蒸気は、前記ボイラー蒸気または前記ヒートポンプ蒸気である
汚泥乾燥装置。 In claim 2,
Further comprising a boiler that generates boiler steam by heating the drain water;
The dryer generates heat of the drain water from the heat source steam by transferring heat from the heat source steam to the sludge, and heats the sludge,
The heat source steam is the boiler steam or the heat pump steam.
前記ボイラーの排熱により前記温水を加熱する熱交換器
を更に具備する汚泥乾燥装置。 In claim 3,
The sludge drying apparatus which further comprises the heat exchanger which heats the said warm water with the waste heat of the said boiler.
前記ボイラー蒸気と前記ヒートポンプ蒸気とを混合することにより、前記熱源蒸気を前記乾燥機に供給する減圧弁
を更に具備する汚泥乾燥装置。 In either claim 3 or claim 4,
A sludge drying apparatus further comprising a pressure reducing valve that mixes the boiler steam and the heat pump steam to supply the heat source steam to the dryer.
前記排気から冷却媒体に熱を移動させることにより、前記冷却媒体から冷却排水を生成し、前記排気を凝縮させるコンデンサを更に具備し、
前記ヒートポンプは、前記冷却排水とドレン水との混合物から前記加熱媒体に熱を移動させることにより、前記混合物から前記冷却媒体を生成し、かつ、前記加熱媒体から前記ヒートポンプ蒸気を生成し、
前記乾燥機は、熱源蒸気から前記汚泥に熱を移動させることにより、前記熱源蒸気を前記ドレン水に凝縮させ、かつ、前記汚泥を加熱する
汚泥乾燥装置。 In claim 1,
Further comprising a condenser for generating cooling drainage from the cooling medium by transferring heat from the exhaust to the cooling medium, and condensing the exhaust;
The heat pump generates the cooling medium from the mixture by transferring heat from the mixture of the cooling waste water and drain water to the heating medium, and generates the heat pump steam from the heating medium,
The said drying machine is a sludge drying apparatus which condenses the said heat source vapor | steam to the said drain water, and heats the said sludge by moving heat from a heat source vapor | steam to the said sludge.
前記ヒートポンプは、前記排気から前記加熱媒体に熱を移動させることにより、前記排気を凝縮させ、かつ、前記加熱媒体から前記ヒートポンプ蒸気を生成する
汚泥乾燥装置。 In claim 1,
The heat pump is configured to condense the exhaust gas by transferring heat from the exhaust gas to the heating medium, and generate the heat pump steam from the heating medium.
未可溶化汚泥を加圧して加熱することにより可溶化汚泥を生成する可溶化装置を更に具備し、
前記乾燥機は、前記可溶化汚泥を前記汚泥として加熱する
汚泥乾燥装置。 In any one of Claims 1-7,
Further comprising a solubilizing device for generating solubilized sludge by pressurizing and heating the unsolubilized sludge,
The drier heats the solubilized sludge as the sludge.
前記熱源蒸気は、前記可溶化装置で前記未可溶化汚泥を加熱した後に前記乾燥機で前記汚泥を加熱する
汚泥乾燥装置。 In claim 8,
The heat source steam heats the non-solubilized sludge with the solubilizer and then heats the sludge with the dryer.
前記乾燥機は、更に、未可溶化汚泥を加圧して加熱することにより前記汚泥を生成する
汚泥乾燥装置。 In any one of Claims 1-7,
The dryer further generates the sludge by pressurizing and heating the non-solubilized sludge.
前記ヒートポンプを用いて、前記汚泥が加熱されることにより生成される排気の熱により加熱媒体を加熱して前記ヒートポンプ蒸気を生成するステップ
を具備する汚泥乾燥方法。 Using a dryer, heating the sludge in a reduced-pressure atmosphere with the heat of heat pump steam generated by the heat pump; and
A sludge drying method comprising: using the heat pump to generate a heat pump vapor by heating a heating medium with heat of exhaust gas generated by heating the sludge.
前記排気から冷却媒体に熱を移動させることにより、前記冷却媒体から冷却排水を生成し、前記排気を凝縮させるステップを更に具備し、
前記ヒートポンプは、前記冷却排水から前記加熱媒体に熱を移動させることにより、前記冷却排水から前記冷却媒体を生成し、かつ、前記加熱媒体から前記ヒートポンプ蒸気を生成する
汚泥乾燥方法。 In claim 11,
Generating heat from the cooling medium by transferring heat from the exhaust to the cooling medium, and further condensing the exhaust;
The said heat pump produces | generates the said cooling medium from the said cooling wastewater by moving heat from the said cooling wastewater to the said heating medium, and produces | generates the said heat pump vapor | steam from the said heating medium.
ボイラーを用いてドレン水を加熱することによりボイラー蒸気を生成するステップを更に具備し、
前記乾燥機は、熱源蒸気から前記汚泥に熱を移動させることにより、前記熱源蒸気から前記ドレン水を生成し、かつ、前記汚泥を加熱し、
前記熱源蒸気は、前記ボイラー蒸気または前記ヒートポンプ蒸気である
汚泥乾燥方法。 In claim 12,
Further comprising the step of generating boiler steam by heating the drain water using a boiler;
The dryer generates heat of the drain water from the heat source steam by transferring heat from the heat source steam to the sludge, and heats the sludge,
The heat source steam is the boiler steam or the heat pump steam.
熱交換器を用いて前記ボイラーの排熱を用いて前記温水を加熱するステップ
を更に具備する汚泥乾燥方法。 In claim 13,
The sludge drying method further comprising the step of heating the hot water using the exhaust heat of the boiler using a heat exchanger.
前記ボイラー蒸気と前記ヒートポンプ蒸気とを混合して前記熱源蒸気を生成するステップ
を具備する汚泥乾燥方法。 Either of claim 13 or claim 14,
A sludge drying method comprising the step of mixing the boiler steam and the heat pump steam to generate the heat source steam.
前記排気から冷却媒体に熱を移動させるコンデンサを用いて、前記冷却媒体から冷却排水を生成し、前記排気を凝縮させるステップを更に具備し、
前記ヒートポンプは、前記冷却排水とドレン水との混合物から前記加熱媒体に熱を移動させることにより、前記混合物から前記冷却媒体を生成し、かつ、前記加熱媒体から前記ヒートポンプ蒸気を生成し、
前記乾燥機は、熱源蒸気から前記汚泥に熱を移動させることにより、前記熱源蒸気を前記ドレン水に凝縮させ、かつ、前記汚泥を加熱する
汚泥乾燥方法。 In claim 11,
Using a condenser for transferring heat from the exhaust to the cooling medium, further comprising generating cooling drainage from the cooling medium and condensing the exhaust;
The heat pump generates the cooling medium from the mixture by transferring heat from the mixture of the cooling waste water and drain water to the heating medium, and generates the heat pump steam from the heating medium,
The said drying machine condenses the said heat source vapor | steam to the said drain water, and heats the said sludge by moving heat from a heat source vapor | steam to the said sludge, The sludge drying method.
前記ヒートポンプは、前記排気から前記加熱媒体に熱を移動させることにより、前記排気を凝縮させ、かつ、前記加熱媒体から前記ヒートポンプ蒸気を生成する
汚泥乾燥方法。 In claim 11,
The sludge drying method in which the heat pump condenses the exhaust gas and generates the heat pump steam from the heating medium by transferring heat from the exhaust gas to the heating medium.
未可溶化汚泥を加圧して加熱することにより前記汚泥を生成するステップ
を更に具備する汚泥乾燥方法。 In any one of Claims 11-17,
The sludge drying method further comprising the step of generating the sludge by pressurizing and heating the non-solubilized sludge.
前記未可溶化汚泥から前記汚泥を生成する最中に、前記汚泥と異なる他の汚泥を乾燥するステップ
を更に具備する汚泥乾燥方法。 In claim 18,
A sludge drying method further comprising the step of drying another sludge different from the sludge during the generation of the sludge from the unsolubilized sludge.
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