JP2015145001A - 汚泥乾燥機における乾燥汚泥水分調整機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 汚泥乾燥機に投入される前の汚泥と、汚泥乾燥機から排出される乾燥汚泥との混合を、極めてシンプルな機器構成によって実現して乾燥汚泥の水分調整を行うことのできる、新規な汚泥乾燥機における乾燥汚泥水分調整機構を開発することを技術課題とした。
【解決手段】汚泥乾燥機５における投入口５１に対して脱水汚泥Ｍ０を投入し、熱風吹込口５３からに供給される熱風の作用によってこれを乾燥し、乾燥汚泥Ｍ１として排出口５２から排出するとともに、この乾燥汚泥Ｍ１と、投入口５１に投入される前に分流された脱水汚泥Ｍ０とを混合して、所望の含水率とされた水分調整汚泥Ｍ２を得るための機構であって、前記汚泥乾燥機５における排出口５２に移送始端が臨むようにして移送装置１０が具えられ、更にこの移送装置１０に、前記投入口５１に供給される前に分流された脱水汚泥Ｍ０を供給するための分流路１１が接続されていることを特徴として成る。
【選択図】図１

Description

本発明は汚泥等の含水率の高い被処理物を扱う汚泥乾燥機に関するものであって、特に４０〜６０％Ｗ．Ｂ．の乾燥汚泥を、安価に且つ容易に得ることのできる汚泥乾燥機における乾燥汚泥水分調整機構に係るものである。

下水処理施設、し尿処理施設、工場の廃液処理施設等で生じる汚泥（６０％Ｗ．Ｂ．以上）は、適宜の乾燥装置によって含水率が低減させられた後（乾燥汚泥）、産業廃棄物として最終処分場に埋設される等して処分される。
この際、運搬コストの低減が求められるとともに、廃棄場の確保が困難な日本国内では、乾燥汚泥の含水率をなぐべく低下させ、減容化が進んだ乾燥汚泥とすることが行われている。
一方、日本以外の国等では、運搬コストがあまりかからず、廃棄場の確保も容易であるような状況もめずらしくなく、この場合、乾燥汚泥の含水率が概ね４０〜６０％Ｗ．Ｂ．の範囲内であれば、廃棄が可能とされている。
しかしながら汚泥を４０〜６０％Ｗ．Ｂ．の範囲内の含水率の状態で汚泥乾燥機から排出しようとした場合には、この状態の汚泥は粘性が高いため、移送経路に付着してしまったり、均等に排出されなかったり、排出速度や移送速度が遅くなってしまうため汚泥乾燥機の稼働率を低下させてしまう等の問題があった。
なお一般的に汚泥の特性は、含水率が高いときには流動性が比較的高い泥状物となり、一方、含水率が低いときには粒状物となり、搬送性の高いものとなる。

そこで現実には、汚泥を乾燥して、一旦、低含水率の乾燥汚泥を得た後、このものと高含水率の汚泥とを混合することにより、所望の含水率の汚泥とすることが行われている（例えば特許文献１参照）。
このような混合を実現するためには、混合器と、混合器までの搬送手段が必須となるものであり、更に定量性を確保するためにそれぞれの搬送手段にホッパ等が必要となり、これにともなって工場の高さ制限によってはフライトコンベア等を設ける必要が生ずる場合がある。
このような汚泥乾燥機の周辺機器の設置は、新たに設備を構築する場合にはある程度自由がきくものの、既存の設備を改変する場合には、イニシャルコストの増大を招いてしまったり、設置空間の確保が困難となってしまう状況も生じていた。

特開平９−１１０５６６号公報

本発明はこのような背景からなされたものであり、汚泥乾燥機に投入される前の汚泥と、汚泥乾燥機から排出される乾燥汚泥との混合を、極めてシンプルな機器構成によって実現して乾燥汚泥の水分調整を行うことのできる、新規な汚泥乾燥機における乾燥汚泥水分調整機構を開発することを技術課題としたものである。

すなわち請求項１記載の乾燥汚泥水分調整機構は、汚泥乾燥機における投入口に対して脱水汚泥を投入し、熱風吹込口から供給される熱風の作用によってこれを乾燥し、乾燥汚泥として排出口から排出するとともに、この乾燥汚泥と、投入口に投入される前に分流された脱水汚泥とを混合して、所望の含水率とされた水分調整汚泥を得るための機構であって、前記汚泥乾燥機における排出口に移送始端が臨むようにして移送装置が具えられ、更にこの移送装置に、前記投入口に供給される前に脱水汚泥を供給するための分流路が接続されていることを特徴として成るものである。

また請求項２記載の乾燥汚泥水分調整機構は、前記要件に加え、前記分流路は、移送装置における排出部の近傍に脱水汚泥を供給することができるように構成されていることを特徴として成るものである。

更にまた請求項３記載の乾燥汚泥水分調整機構は、前記の要件に加え、前記移送装置の排出部が、汚泥乾燥機における投入口の下方に位置するように構成されていることを特徴として成るものである。

更にまた請求項４記載の乾燥汚泥水分調整機構は、前記要件に加え、前記移送装置には、分流路との接続部と排出部との間に、水分計が具えられていることを特徴として成るものである。

更にまた請求項５記載の乾燥汚泥水分調整機構は、前記要件に加え、前記分流路と移送装置とが一体手的に構成されていることを特徴として成るものである。

更にまた請求項６記載の乾燥汚泥水分調整機構は、前記要件に加え、前記分流路には、供給装置が具えられていることを特徴として成るものである。
そしてこれら各請求項記載の発明を手段として、前記課題の解決が図られる。

まず請求項１記載の発明によれば、汚泥乾燥機に投入される前の脱水汚泥と、汚泥乾燥機から排出される乾燥汚泥との混合を、極めてシンプルな機器構成によって実現して、所望の含水率の水分調整汚泥を得ることができる。

また請求項２記載の発明によれば、移送装置に対する脱水汚泥の付着等を最小限の範囲に抑えることができる。

更にまた請求項３記載の発明によれば、乾燥汚泥水分調整機構を含めた乾燥設備の占有面積（占有空間）を最小限に抑えることができる。

更にまた請求項４記載の発明によれば、水分調整汚泥の水分値を測定し、所望の含水率とするための制御を行うことができる。

更にまた請求項５記載の発明によれば、汚泥乾燥機に対する乾燥汚泥水分調整機構の装着を容易に行うことが可能となり、設置コストを著しく低減することができる。また既に工場に設置されている汚泥乾燥機に対して、乾燥汚泥水分調整機構を極めて容易に且つ低コストで設置することが可能となる。

更にまた請求項６記載の発明によれば、移送装置へ投入される前の脱水汚泥を貯留することが可能となり、移送装置への脱水汚泥の供給不足を回避することができる。

本発明の乾燥汚泥水分調整機構が具えられた汚泥乾燥機を主要部材として構成される乾燥設備を示す骨格図である。 本発明の乾燥汚泥水分調整機構が具えられた汚泥乾燥機を示す三面図である。 移送装置における脱水汚泥の供給先を選択可能とする構成を示す骨格図である。

本発明の汚泥乾燥機における乾燥汚泥水分調整機構（以下、乾燥汚泥水分調整機構と呼ぶ）の最良の形態は以下の実施例に示すとおりであり、更にこの実施例に対して本発明の技術的思想の範囲内において適宜変更を加えることも可能である。

図１に骨格的に示すものが、本発明の乾燥汚泥水分調整機構１が具えられる汚泥乾燥機５を主要部材として構成される乾燥設備Ｄであり、このものは周辺機器として供給コンベヤ２、熱風炉３及び中継コンベヤ６並びに図示しない制御ユニットを具えて成るものである。
なお以下の説明においては、下水処理施設、し尿処理施設、工場の廃液処理施設等で生じるものを汚泥Ｍ（概ね６０％Ｗ．Ｂ．以上）と呼び、このものを適宜の脱水装置によって脱水処理したものを脱水汚泥Ｍ０（概ね８０〜８５％Ｗ．Ｂ．）と呼び、更に汚泥乾燥機５によって乾燥処理されたものを乾燥汚泥Ｍ１（概ね２０〜３０％Ｗ．Ｂ．）と呼び、更に本発明の乾燥汚泥水分調整機構１によって水分が調整されたものを水分調整汚泥Ｍ２（４０〜６０％Ｗ．Ｂ．）と呼ぶものとする。

以下、前記乾燥設備Ｄを構成する諸部材について詳細に説明する。まず供給コンベヤ２について説明する。このものは箱型の容器の底部にスクリューコンベヤ２ａを具え、容器内に収容された被乾燥物としての汚泥Ｍをスクリューコンベヤ２ａの回転状態により適量排出するものである。
またスクリューコンベヤ２ａの搬送終端付近には排出口２ｂが形成されるとともに、その手前に分流口２ｃが形成される。

次に熱風炉３について説明すると、この実施例では一例として燃焼室３０とバーナ３１とが具えられて構成されるものであり、バーナ３１においてオイルを燃焼させ、空気を加熱して高温の乾燥空気を生成するものである。

次に汚泥乾燥機５について説明すると、この実施例では一例として回転ドラム式乾燥機が採用される。この装置は図２に示すように、基台Ｂに対して四基の支持ローラ５７を配置し、この支持ローラ５７上に円筒状のドラム５０を載置し、ドラム５０とモータ５６の出力軸とにチェーン５９を巻回し、モータ５６によりドラム５０が回転駆動されるように構成されたものである。このドラム５０の内面には、被乾燥物を掻き上げるための、板状部材から成るリフタ５０ｃが具えられている。

また前記ドラム５０の両端は蓋部材５０ａ、５０ｂによって境界部がシールされた状態で塞がれている。そしてドラム５０の中心付近を貫通するように設けられた軸５５ａをモータ５６ａにより回転駆動するように構成されるものであり、この軸５５ａに複数の攪拌翼５５が具えられる。
この攪拌翼５５は、ドラム５０の回転により被処理物を分散攪拌させる効果と共に破砕する効果もあり、これにより乾燥が効率的にわれる。もちろん攪拌翼５５の無いリフタ５０ｃのみが具えられた構造などの、単に被処理物を掻き上げたり分散させる構造のみの汚泥乾燥機５であっても構わない。

そして前記蓋部材５０ａの上部に具えられた投入装置５１に投入口５１ａが形成され、蓋部材５０ａの側面に熱風吹込口５３が形成される。一方、蓋部材５０ｂの下部に排出口５２が形成され、上部に排気口５４が形成される。
また排出口２ｂが投入装置５１の投入口５１ａに臨むように、供給コンベヤ２が設置される。

そして上述の汚泥乾燥機５及びその周辺機器に対して、本発明の乾燥汚泥水分調整機構１が組み付けられるものであり、まず汚泥乾燥機５における排出口５２に移送始端が臨むようにして移送装置１０が設置される。なおこの実施例では、排出口５２と移送装置１０との間に、中継コンベヤ６が設けられるものとした。
なお前記移送装置１０としては、一例として管路内にスクリューコンベヤを具え、管路内に供給された乾燥汚泥Ｍ１をスクリューコンベヤの回転度により順次排出するものが用いられる。また移送装置１０の排出部１０ａ付近のスクリューの一部を、パドルに置き換えるようにしてもよい。

また前記投入装置５１における投入口５１ａに供給される前に分流された脱水汚泥Ｍ０を、移送装置１０に供給するための分流路１１が接続されるものであり、この実施例では、分流路１１が、供給コンベヤ２における分流口２ｃと、移送装置１０おける排出部１０ａの近傍との間を結ぶように接続されるものとした。
ここで前記移送装置１０おける排出部１０ａの近傍とは、一例として排出部１０ａから５００〜１０００ｍｍの部分であって、移送装置１０おける乾燥汚泥Ｍ１と脱水汚泥Ｍ０との混合が十分に行え得る、最も排出部１０ａに近い領域を意味するものである。このような領域よりも排出部１０ａに近い部位に脱水汚泥Ｍ０が供給される場合には、乾燥汚泥Ｍ１と脱水汚泥Ｍ０との混合が十分に行われなくなってしまう。

なお図３に示すように、分流路１１と移送装置１０との接続箇所に偏向板１１ａを具えるとともに、この偏向板１１ａを、適宜のリンク機構を介在させてエアシリンダ１１ｂのロッドに接続することにより、移送装置１０における脱水汚泥Ｍ０の供給先を一定の範囲内で選択することが可能となる。

更にまたこの実施例では、前記移送装置１０の排出部１０ａが、汚泥乾燥機５における投入口５１の下方に位置するように配置するものとした。すなわち移送装置１０は、汚泥汚泥乾燥機５の排出口５２側を移送始端とし、投入口５１ａ側を移送終端とするように配置されるものである。更に前記中継コンベヤ６が設けられていることにより、図２（ｃ）の平面図に示すように、移送装置１０をドラム５０に対して略平行状態となるように設置することが可能となるものである。
このような設置態様に因み、前記分流路１１と移送装置１０とを、コンパクト且つ一体的に構成することが可能となり、汚泥乾燥機５に対する乾燥汚泥水分調整機構１の装着を容易に行うことが可能となり、設置コストを著しく低減することができる。また既に工場に設置されている汚泥乾燥機５に対して、乾燥汚泥水分調整機構１を極めて容易に且つ低コストで設置することが可能となる。

そして前記供給コンベヤ２における分流口２ｃと分流路１１との接続個所には、適宜エアシリンダ等を用いて構成された開閉機構１２が具えられる。
また前記移送装置１０における分流路１１の接続部と、排出部１０ａとの間に、水分計１３が具えられ、更に分流路１１の接続部の上流側に水分計１４が具えられる。

なお図１中、仮想線で示すように、前記分流路１１に対して、ホッパ部を具えた補助コンベヤ７等の供給装置を具えるようにしてもよく、この場合には、移送装置１０へ投入される前の脱水汚泥Ｍ０を貯留することが可能となり、移送装置１０への脱水汚泥Ｍ０の供給不足を回避することが可能となる。

本発明の乾燥汚泥水分調整機構１が具えられる汚泥乾燥機５を主要部材として構成される乾燥設備Ｄは、一例として上述したような形態が採られるものであり、以下、この乾燥設備Ｄの動作と併せて本発明の乾燥汚泥水分調整機構１の作用・効果について説明する。
まず、下水処理施設、し尿処理施設、工場の廃液処理施設等で生じた汚泥Ｍを、適宜の脱水装置によって脱水処理することにより、脱水汚泥Ｍ０（概ね８０〜８５％Ｗ．Ｂ．）が得られる。

次いでこの脱水汚泥Ｍ０が供給コンベヤ２に投入され、投入装置５１を通じて汚泥乾燥機５におけるドラム５０内に供給される。
そして脱水汚泥Ｍ０は、攪拌翼５５によって攪拌され、更にドラム５０の回転によって掻き上げられながら、バーナ３１によって生成された熱風に曝されることにより、水分が蒸発して含水率が低下してゆくこととなる。

このように汚泥乾燥機５によって乾燥処理された脱水汚泥Ｍ０は、乾燥汚泥Ｍ１（概ね２０〜３０％Ｗ．Ｂ．）として排出口５２から排出され、中継コンベヤ６を経由して移送装置１０に投入される。
そして水分計１４によって乾燥汚泥Ｍ１の含水率が測定されるものであり、この値に基づいて開閉機構１２の解度が調節され、この開度に応じた量の脱水汚泥Ｍ０が、分流路１１を通じて移送装置１０に供給される。
分流路１１を通じて移送装置１０に供給された脱水汚泥Ｍ０は、スクリューやパドルの作用によって乾燥汚泥Ｍ１と混合され、所望の含水率（概ね４０〜６０％Ｗ．Ｂ．）の水分調整汚泥Ｍ２となって排出部１０ａから排出され、次工程に供給される。
この際、前記分流路１１は、移送装置１０における排出部１０ａの近傍に脱水汚泥Ｍ０を供給するように構成されているため、移送装置１０に対する脱水汚泥Ｍ０の付着等を最小限の範囲に抑えながらも、脱水汚泥Ｍ０と乾燥汚泥Ｍ１との混合を良好に行い、含水率が均等となった水分調整汚泥Ｍ２が得られることとなる。

また前記移送装置１０には、分流路１１との接続部と排出部１０ａとの間にも、水分計１３が具えられているため、移送装置１０内に位置する水分調整汚泥Ｍ２の含水率を測定し、前記水分計１４による測定結果と併せて開閉装置１２の開度を調整する等、所望の含水率とするための制御をより複雑に行うことが可能となっている。

１ 乾燥汚泥水分調整機構
１０ 移送装置
１０ａ 排出部
１１ 分流路
１１ａ 偏向板
１１ｂ エアシリンダ
１２ 開閉機構
１３ 水分計
１４ 水分計
２ 供給コンベヤ
２ａ スクリューコンベヤ
２ｂ 排出口
２ｃ 分流口
３ 熱風炉
３０ 燃焼室
３１ バーナ
５ 汚泥乾燥機
５０ ドラム
５０ａ 蓋部材
５０ｂ 蓋部材
５０ｃ リフタ
５１ 投入装置
５１ａ 投入口
５２ 排出口
５３ 熱風吹込口
５４ 排気口
５５ 攪拌翼
５５ａ 軸
５６ モータ
５６ａ モータ
５７ 支持ローラ
５９ チェーン
６ 中継コンベヤ
７ 補助コンベヤ
８ 取出コンベヤ
Ｂ 基台
Ｄ 乾燥設備
Ｍ 汚泥
Ｍ０ 脱水汚泥
Ｍ１ 乾燥汚泥
Ｍ２ 水分調整汚泥

Claims (6)

1. 汚泥乾燥機における投入口に対して脱水汚泥を投入し、熱風吹込口から供給される熱風の作用によってこれを乾燥し、乾燥汚泥として排出口から排出するとともに、この乾燥汚泥と、投入口に投入される前に分流された脱水汚泥とを混合して、所望の含水率とされた水分調整汚泥を得るための機構であって、前記汚泥乾燥機における排出口に移送始端が臨むようにして移送装置が具えられ、更にこの移送装置に、前記投入口に供給される前に脱水汚泥を供給するための分流路が接続されていることを特徴とする汚泥乾燥機における乾燥汚泥水分調整機構。
   
2. 前記分流路は、移送装置における排出部の近傍に脱水汚泥を供給することができるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の汚泥乾燥機における乾燥汚泥水分調整機構。
   
3. 前記移送装置の排出部が、汚泥乾燥機における投入口の下方に位置するように構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の汚泥乾燥機における乾燥汚泥水分調整機構。
   
4. 前記移送装置には、分流路との接続部と排出部との間に、水分計が具えられていることを特徴とする請求項１、２または３記載の汚泥乾燥機における乾燥汚泥水分調整機構。
   
5. 前記分流路と移送装置とが一体手的に構成されていることを特徴とする請求項１、２、３または４記載の汚泥乾燥機における乾燥汚泥水分調整機構。
   
6. 前記分流路には、供給装置が具えられていることを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の汚泥乾燥機における乾燥汚泥水分調整機構。

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