JP7074630B2 - Sewage sludge treatment system and sludge treatment method - Google Patents

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Description

本発明は、汚泥を処理する汚泥処理システム及び汚泥処理方法に関するものである。 The present invention relates to a sludge treatment system and a sludge treatment method for treating sludge.

従来、汚泥処理システムは、水分を含んだ汚泥を脱水機にて機械的に脱水して脱水汚泥とし、乾燥機で脱水汚泥に熱を加えて乾燥させて乾燥汚泥とする。乾燥汚泥はさらに、焼却炉で焼却する場合もある。脱水機としては、汚泥を加温しながら脱水するものが知られている（例えば、特許文献１）。 Conventionally, sludge treatment systems mechanically dehydrate sludge containing water with a dehydrator to obtain dehydrated sludge, and heat the dehydrated sludge with a dryer to dry it to obtain dry sludge. Dry sludge may also be incinerated in an incinerator. As a dehydrator, one that dehydrates sludge while heating it is known (for example, Patent Document 1).

このような加温脱水を行う脱水機を採用した汚泥処理システムでは、脱水機で脱水汚泥の含水率を低くできるので、後段の乾燥機や焼却炉に必要な熱エネルギを低く抑えることができる。しかしながら、このような汚泥処理システムでは、脱水機にて汚泥に加温するための熱エネルギが必要になる。 In a sludge treatment system that employs a dehydrator that performs such thermal dehydration, the water content of the dehydrated sludge can be reduced by the dehydrator, so the heat energy required for the subsequent dryer or incinerator can be suppressed to a low level. However, such a sludge treatment system requires thermal energy to heat the sludge with a dehydrator.

一方、乾燥機では、例えば、脱水汚泥に熱風を直接接触させて脱水汚泥から水分を蒸発させることで、脱水汚泥を乾燥させるが、この熱風には、乾燥機において乾燥した汚泥の粉塵が混ざり、悪臭を帯びるため、大気中に排気をする前に排気処理（浄化処理）を行うことが必要となる。また、この熱風は高温で多量の水分を保持しているため、排気をする前に冷却して除湿する必要がある。 On the other hand, in the dryer, for example, the dehydrated sludge is dried by directly contacting the dehydrated sludge with hot air to evaporate the water from the dehydrated sludge. Since it has a foul odor, it is necessary to perform exhaust treatment (purification treatment) before exhausting it into the atmosphere. In addition, since this hot air retains a large amount of water at high temperature, it is necessary to cool and dehumidify it before exhausting it.

本発明に関連する先行技術として、以下の先行技術がある。 Prior arts related to the present invention include the following prior arts.

特開２０１６－１０７２６５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-107265 特開平１－２４９７０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-249770 特開平３－２０７４９９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-207499 特開２０１７－９４２６７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-94267

本発明は、汚泥処理システム全体で消費する熱エネルギを低く抑えながら、乾燥機からの排気を処理するための負荷を軽減することを目的とする。 An object of the present invention is to reduce the load for treating the exhaust from the dryer while keeping the heat energy consumed by the entire sludge treatment system low.

本発明の一態様の汚泥処理システムは、有機性汚泥を処理する汚泥処理システムであって、前記有機性汚泥を温水、蒸気の少なくともいずれか一つで間接加熱しながら脱水して脱水汚泥を排出する脱水機と、前記脱水汚泥を蒸気で間接加熱しながら乾燥汚泥を排出し、蒸発させた水分を熱風で押し出す乾燥機と、を備えた構成を有している。 The sludge treatment system of one aspect of the present invention is a sludge treatment system for treating organic sludge, and the organic sludge is dehydrated while being indirectly heated with at least one of hot water and steam to discharge dehydrated sludge. It has a configuration including a dehydrator for discharging the dried sludge while indirectly heating the dehydrated sludge with steam, and a dryer for pushing out the evaporated water with hot air.

この構成により、脱水機で加温脱水を行うので脱水汚泥の含水率を低くすることができるため、乾燥機ではより少ない蒸気を用いた間接加熱によって汚泥を乾燥でき、汚泥処理システム全体で消費する熱エネルギを低く抑えることができる。また、乾燥機における加熱を間接加熱とするので、直接加熱に比べて風量を抑えることができ、熱風の排気に対する排気処理の負荷を軽減できる。 With this configuration, the water content of the sludge can be lowered because it is heated and dehydrated by the dehydrator. Therefore, the sludge can be dried by indirect heating using less steam in the dryer, which is consumed by the entire sludge treatment system. The heat energy can be kept low. Further, since the heating in the dryer is indirect heating, the air volume can be suppressed as compared with the direct heating, and the load of the exhaust treatment on the exhaust of hot air can be reduced.

上記の汚泥処理システムにおいて、前記乾燥機の前記間接加熱に用いた前記蒸気のドレイン水を前記脱水機の前記間接加熱のための前記温水として用いてよい。 In the sludge treatment system, the drain water of the steam used for the indirect heating of the dryer may be used as the hot water for the indirect heating of the dehydrator.

この構成により、脱水機における加温脱水に必要な熱エネルギを乾燥機の廃熱を利用して確保できるので、汚泥処理システム全体で消費する熱エネルギをより低く抑えることができる。 With this configuration, the heat energy required for heating and dehydrating in the dehydrator can be secured by utilizing the waste heat of the dryer, so that the heat energy consumed in the entire sludge treatment system can be suppressed to a lower level.

上記の汚泥処理システムにおいて、前記乾燥機からの前記熱風の排気を前記脱水機に導入して、前記脱水機にて前記有機性汚泥と接触させてよい。 In the sludge treatment system, the exhaust gas of the hot air from the dryer may be introduced into the dehydrator and brought into contact with the organic sludge by the dehydrator.

この構成により、乾燥機からの熱風の排気は、脱水機内で流速が落ちるため粉塵が回収されるとともに、冷却される。よって、熱風の排気に対する排気処理の負荷を軽減できる。 With this configuration, the hot air exhaust from the dryer is cooled while the dust is collected because the flow velocity drops in the dehydrator. Therefore, the load of the exhaust treatment on the exhaust of hot air can be reduced.

本発明によれば、汚泥処理システム全体で消費する熱エネルギを低く抑えることができるとともに、熱風の排気に対する排気処理の負荷を軽減できる。 According to the present invention, the heat energy consumed by the entire sludge treatment system can be suppressed to a low level, and the load of exhaust treatment on the exhaust of hot air can be reduced.

図１は、本発明の実施の形態の汚泥処理システムの全体構成を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing an overall configuration of a sludge treatment system according to an embodiment of the present invention. 図２は、本発明の実施の形態の脱水機と乾燥機との関係を模式的に示した図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing the relationship between the dehydrator and the dryer according to the embodiment of the present invention. 図３は、本発明の実施の形態の変形例の脱水機と乾燥機との関係を模式的に示した図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing the relationship between the dehydrator and the dryer in the modified example of the embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施の形態の乾燥装置及びそれを含む乾燥システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する場合の一例を示すものであって、本発明を以下に説明する具体的構成に限定するものではない。本発明の実施にあたっては、実施の形態に応じた具体的構成が適宜採用されてよい。 Hereinafter, the drying apparatus according to the embodiment of the present invention and the drying system including the drying apparatus will be described with reference to the drawings. It should be noted that the embodiments described below show an example of the case where the present invention is carried out, and the present invention is not limited to the specific configuration described below. In carrying out the present invention, a specific configuration according to the embodiment may be appropriately adopted.

図１は、本発明の実施の形態の汚泥処理システムの全体構成を示す概略図である。汚泥処理システム１００は、水処理設備１０から出た汚泥や廃棄物処理設備から出た廃棄物を処理する。本実施の形態の汚泥処理システム１００が処理対象とするのは有機廃棄物の汚泥（以下、「有機汚泥」という。）である。汚泥処理システム１００は、消化槽２０と、ボイラ３０や発電機９０と、濃縮器４０と、脱水機５０と、乾燥機６０と、焼却炉７０と、排気処理機８０とを備えている。 FIG. 1 is a schematic view showing an overall configuration of a sludge treatment system according to an embodiment of the present invention. The sludge treatment system 100 treats sludge from the water treatment facility 10 and waste from the waste treatment facility. The sludge treatment system 100 of the present embodiment targets organic waste sludge (hereinafter referred to as "organic sludge"). The sludge treatment system 100 includes a digestion tank 20, a boiler 30, a generator 90, a concentrator 40, a dehydrator 50, a dryer 60, an incinerator 70, and an exhaust gas treatment machine 80.

図１において、斜線格子縞でハッチングされた矢印は汚泥の流れを示しており、右上がり斜線のハッチングで示された矢印は熱風の流れを示しており、ドット柄のハッチングで示された矢印は蒸気の流れを示している。 In FIG. 1, the arrows hatched with diagonal plaids indicate the flow of sludge, the arrows indicated by the hatching of the upward-sloping diagonal lines indicate the flow of hot air, and the arrows indicated by the hatching of the dot pattern indicate the flow of steam. Shows the flow of.

汚泥は、各工程を経ることで状態が変化し、以下の説明では状態が変化した汚泥にそれぞれの名称を付して呼ぶが（消化汚泥、濃縮汚泥、脱水汚泥、乾燥汚泥）、状態にかかわらず「汚泥」ないし「有機汚泥」とも呼ぶこともある。また、熱風についても、状態が変化する（温度が下がる）ことでその呼び名が変わるが、状態にかかわらず「熱風」とも呼ぶこともある。蒸気についても同様に、各工程を経てその状態が変化する（温度が下がる）ことで呼び名が変わるが、状態にかかわらず「蒸気」と呼ぶこともある。 The state of sludge changes as it goes through each process, and in the following explanation, sludge whose state has changed is called with its own name (digested sludge, concentrated sludge, dehydrated sludge, dry sludge), regardless of the state. It is also called "sludge" or "organic sludge". The name of hot air changes as the state changes (the temperature drops), but it is also called "hot air" regardless of the state. Similarly, the name of steam changes as its state changes (the temperature drops) through each process, but it is sometimes called "steam" regardless of the state.

（汚泥の処理工程）
水処理設備１０から排出された有機汚泥は、まず、消化槽２０に投入される。消化槽２０は、有機汚泥に対してメタン発酵による消化処理を行う。消化槽２０にはボイラ３０や発電機９０から熱が供給される。消化槽２０の消化処理で発生したメタンガスはボイラ３０に送られる。ボイラ３０や発電機９０は消化槽２０から送られてきたメタンガスを燃焼して熱を発生する。 (Sludge treatment process)
The organic sludge discharged from the water treatment facility 10 is first put into the digestion tank 20. The digestion tank 20 performs digestion treatment of organic sludge by methane fermentation. Heat is supplied to the digestion tank 20 from the boiler 30 and the generator 90. The methane gas generated in the digestion process of the digestion tank 20 is sent to the boiler 30. The boiler 30 and the generator 90 burn methane gas sent from the digestion tank 20 to generate heat.

消化槽２０における消化処理を経た消化汚泥は、濃縮器４０に投入される。濃縮器４０は、消化汚泥を濃縮して濃縮汚泥とする。この濃縮器４０では、濃縮汚泥に対してポリマを添加する。 The digested sludge that has undergone the digestion treatment in the digestion tank 20 is charged into the concentrator 40. The concentrator 40 concentrates the digested sludge into concentrated sludge. In this concentrator 40, a polymer is added to the concentrated sludge.

濃縮汚泥は脱水機５０に導入される。脱水機５０は、円筒形状のスクリーン５１と、その内部で回転するスクリュー５２とを備えたスクリュープレス方式の脱水機である。スクリーン５１には、下流側のスクリーン５１の一部を覆う加温ジャケット５３が設けられる。スクリュー５２は、円筒形のスクリュー本体とその周囲に設けられた螺旋形状の羽根（螺旋羽根）とからなる。 The concentrated sludge is introduced into the dehydrator 50. The dehydrator 50 is a screw press type dehydrator including a cylindrical screen 51 and a screw 52 that rotates inside the screen 51. The screen 51 is provided with a heating jacket 53 that covers a part of the screen 51 on the downstream side. The screw 52 includes a cylindrical screw body and spiral blades (spiral blades) provided around the screw body.

スクリュー５２及び加温ジャケット５３は、内部を流通する温水によって温められる。スクリュー５２については、温水はスクリュー本体から螺旋羽根の内部にまで流れて、スクリュー本体及び螺旋羽根を加温する。汚泥は、スクリュー５２のスクリュー本体及び螺旋羽根の表面（伝熱面）と接触することで加温され、加温ジャケット５３が設けられた位置では、加温ジャケット５３からスクリーン５１を介して伝熱されて加温される。 The screw 52 and the heating jacket 53 are heated by the hot water circulating inside. For the screw 52, hot water flows from the screw body to the inside of the spiral blade to heat the screw body and the spiral blade. The sludge is heated by coming into contact with the screw body of the screw 52 and the surface (heat transfer surface) of the spiral blade, and at the position where the heating jacket 53 is provided, heat is transferred from the heating jacket 53 via the screen 51. It is heated.

また、脱水機５０内部には、温風が吹き入れられる。温風の温度は８０℃程度である。温風は、脱水機５０内で汚泥と接触して脱水機５０外に排気される。このように、汚泥は、スクリュー５２及び加温ジャケット５３によって間接的に加温され、かつ温風によって直接的に加温されながら、スクリーン５１とスクリュー５２とによるスクリュープレスによって圧縮される。これにより、汚泥からは容易に水分が分離し、汚泥の含水率は低下する。脱水工程を経た脱水汚泥の含水率は、６５％～８５％程度である。 In addition, warm air is blown into the dehydrator 50. The temperature of the warm air is about 80 ° C. The warm air comes into contact with sludge inside the dehydrator 50 and is exhausted to the outside of the dehydrator 50. As described above, the sludge is compressed by the screw press by the screen 51 and the screw 52 while being indirectly heated by the screw 52 and the heating jacket 53 and directly heated by the warm air. As a result, water is easily separated from the sludge, and the water content of the sludge decreases. The water content of the dehydrated sludge that has undergone the dehydration step is about 65% to 85%.

脱水汚泥は、乾燥機６０に投入される。乾燥機６０は、２つのパドル付きシャフト６１が、互いのパドルが軸方向に重なり合うように、軸方向にずらして設けられている。パドル付きシャフト６１は、円筒形のシャフト本体とその周囲に設けられたパドルとからなる。このパドル及びシャフトの内部には蒸気が導入されて、パドル付きシャフト６１はこの蒸気によって加熱される。汚泥は、パドル付きシャフト６１のパドル及びシャフトの表面（伝熱面）と接触することで加熱される。乾燥機６０に供給される蒸気の温度は、１６９℃（０．７ＭＰａ）～１５１℃（０．４ＭＰａ）程度である。 The dehydrated sludge is charged into the dryer 60. The dryer 60 is provided with two shafts with paddles 61 displaced in the axial direction so that the paddles overlap each other in the axial direction. The shaft 61 with a paddle includes a cylindrical shaft body and a paddle provided around the cylindrical shaft body. Steam is introduced into the paddle and the shaft, and the shaft 61 with the paddle is heated by the steam. The sludge is heated by coming into contact with the paddle of the shaft 61 with a paddle and the surface (heat transfer surface) of the shaft. The temperature of the steam supplied to the dryer 60 is about 169 ° C (0.7 MPa) to 151 ° C (0.4 MPa).

また、乾燥機６０内部には熱風が吹き入れられる。熱風の温度は、１００℃程度である。乾燥機６０内部の汚泥は、パドル付きシャフト６１からの間接的な加熱を受けて加熱されて、水分が蒸発する。蒸発した水分は、熱風で押し出される。乾燥工程を経た乾燥汚泥の含水率は、例えば、３０％程度であってよく、乾燥汚泥の温度は１００℃程度である。 In addition, hot air is blown into the dryer 60. The temperature of the hot air is about 100 ° C. The sludge inside the dryer 60 is heated by receiving indirect heating from the shaft 61 with a paddle, and the water content evaporates. The evaporated water is pushed out by hot air. The water content of the dried sludge that has undergone the drying step may be, for example, about 30%, and the temperature of the dried sludge is about 100 ° C.

乾燥汚泥は、焼却炉７０に投入される。焼却炉７０は、乾燥汚泥を焼却する。 The dry sludge is put into the incinerator 70. The incinerator 70 incinerates dry sludge.

（熱風の流れ）
上述のように、乾燥機６０には、熱風が供給される。熱風は、乾燥機６０内で汚泥と接触して汚泥から蒸発した水分を吸収して、乾燥機６０から排気されることで、汚泥を乾燥させる。乾燥機６０での乾燥に用いられた熱風は、乾燥機６０内で汚泥に直接接触することで、悪臭を帯び、乾燥した汚泥の粉塵が混入する。また、この熱風は汚泥に接触することである程度冷却されるが、排気段階でまだ８０℃程度であり、高温である。 (Flow of hot air)
As described above, hot air is supplied to the dryer 60. The hot air comes into contact with the sludge in the dryer 60, absorbs the moisture evaporated from the sludge, and is exhausted from the dryer 60 to dry the sludge. The hot air used for drying in the dryer 60 has a foul odor when it comes into direct contact with the sludge in the dryer 60, and dust of the dried sludge is mixed. Further, this hot air is cooled to some extent by coming into contact with sludge, but it is still about 80 ° C. at the exhaust stage, which is a high temperature.

したがって、通常は、乾燥機６０からの排気は、排気を脱臭、除塵する機能を有するウェットスクラバ等の排気処理機を通して大気に排出される。これに対して、本実施の形態の汚泥処理システム１００では、乾燥機６０からの排気を脱水機５０に送気して汚泥に積極的に接触させた後に排気処理機８０に送気する。 Therefore, normally, the exhaust gas from the dryer 60 is discharged to the atmosphere through an exhaust gas treatment machine such as a wet scrubber having a function of deodorizing and removing dust. On the other hand, in the sludge treatment system 100 of the present embodiment, the exhaust gas from the dryer 60 is sent to the dehydrator 50 to be actively brought into contact with the sludge, and then the exhaust gas is sent to the exhaust gas treatment machine 80.

排気処理機８０は、ウェットスクラバであり、脱水機５０からの排気に対して、脱臭、除塵の処理を行う。排気は、脱臭及び除塵の処理過程で冷却される。排気処理機８０で排気処理を受けた排気は、大気に放出される。 The exhaust gas treatment machine 80 is a wet scrubber, and performs deodorization and dust removal treatment on the exhaust gas from the dehydrator 50. The exhaust is cooled during the deodorization and dust removal process. The exhaust gas that has been exhaust-treated by the exhaust gas treatment machine 80 is released to the atmosphere.

乾燥機６０にて水分の排出に用いられた熱風は、ある程度温度が下がって温風となった状態で脱水機５０内部に導入される。脱水機５０に供給された温風は、脱水機５０内で汚泥と接触する。これにより、脱水機５０内の汚泥は加温され、温風は冷却される。また、温風に含まれる粉塵は、汚泥に捕捉される。 The hot air used for discharging the water in the dryer 60 is introduced into the dehydrator 50 in a state where the temperature has dropped to some extent to become warm air. The warm air supplied to the dehydrator 50 comes into contact with sludge in the dehydrator 50. As a result, the sludge in the dehydrator 50 is heated and the warm air is cooled. In addition, the dust contained in the warm air is captured by the sludge.

このように、脱水機５０は、乾燥機６０から排出された温風に対して、除塵及び冷却を行って排気処理機８０に排出する。したがって、排気処理機８０の前段で脱水機５０が乾燥機６０からの排気に対してある程度除塵、冷却を行うので、排気処理機８０による排気処理のための負荷を軽減できる。また、乾燥機６０から排出される温風を脱水機５０に導入して汚泥の加温に用いるので、省エネルギとなる。 In this way, the dehydrator 50 removes dust and cools the warm air discharged from the dryer 60, and discharges the warm air to the exhaust treatment machine 80. Therefore, since the dehydrator 50 removes dust and cools the exhaust gas from the dryer 60 to some extent in front of the exhaust gas treatment machine 80, the load for exhaust treatment by the exhaust gas treatment machine 80 can be reduced. Further, since the warm air discharged from the dryer 60 is introduced into the dehydrator 50 and used for heating sludge, energy saving is achieved.

なお、脱水機５０にて除塵、冷却の処理が行われるので、排気処理機８０は、脱臭機能のみを有するものであってもよい。 Since the dehydrator 50 performs the dust removal and cooling treatments, the exhaust treatment machine 80 may have only a deodorizing function.

（蒸気の流れ）
上述のように、乾燥機６０のパドル付きシャフト６１の内部には、蒸気が供給される。パドル付きシャフト６１は蒸気によって加熱される。汚泥は、パドル付きシャフト６１の伝熱面に接触することで、加熱されて乾燥する。このように、パドル付きシャフト６１の内部を流通して汚泥の間接加熱に用いられた蒸気は、温水となってドレイン水として乾燥機６０から排出される。以下では、上記がドレイン水としての温水として排出される例を説明する。乾燥機６０から排出される温水の温度は、１６９℃（０．７ＭＰａ)～１５１℃（０．４ＭＰａ）程度である。ドレイン水はそのまま脱水機の内部に供給する場合もあれば、大気圧（０．１ＭＰａ以下）まで圧力を低下させ、１００℃以下として脱水機５０の内部へ供給する場合がある。ドレイン水の温度は、希釈して１００℃以下に調整してもよい。 (Steam flow)
As described above, steam is supplied to the inside of the shaft 61 with a paddle of the dryer 60. The paddle-mounted shaft 61 is heated by steam. The sludge is heated and dried by coming into contact with the heat transfer surface of the shaft 61 with a paddle. In this way, the steam that circulates inside the shaft 61 with the paddle and is used for indirect heating of sludge becomes hot water and is discharged from the dryer 60 as drain water. Hereinafter, an example in which the above is discharged as hot water as drain water will be described. The temperature of the hot water discharged from the dryer 60 is about 169 ° C (0.7 MPa) to 151 ° C (0.4 MPa). The drain water may be supplied to the inside of the dehydrator as it is, or the pressure may be lowered to atmospheric pressure (0.1 MPa or less) and supplied to the inside of the dehydrator 50 at 100 ° C. or less. The temperature of the drain water may be diluted and adjusted to 100 ° C. or lower.

乾燥機６０から排出された蒸気のドレイン水は、脱水機５０のスクリュー５２の内部に供給される。スクリュー５２は、このドレイン水（温水）によって加温される。汚泥は、スクリュー５２の伝熱面に接触することで加温され、脱水が促される。このように、汚泥の間接加温に用いられた温水は、脱水機５０から排出される。 The drain water of the steam discharged from the dryer 60 is supplied to the inside of the screw 52 of the dehydrator 50. The screw 52 is heated by the drain water (warm water). The sludge is heated by coming into contact with the heat transfer surface of the screw 52, and dehydration is promoted. In this way, the hot water used for indirect heating of sludge is discharged from the dehydrator 50.

図２は、本発明の実施の形態の脱水機５０と乾燥機６０との関係を模式的に示した図である。汚泥は、脱水機５０に投入されて、脱水工程を経て脱水汚泥として排出される。脱水汚泥は乾燥機６０に投入され、乾燥工程を経て乾燥汚泥として乾燥機６０から排出される。乾燥機６０のパドル付きシャフト６１には蒸気が供給されて、パドル付きシャフト６１を加熱し、乾燥機６０からドレイン水として排出される。乾燥機６０から排出されたドレイン水（温水）は、脱水機５０のスクリュー５２に供給されて、スクリュー５２を加温して脱水機５０から排出される。 FIG. 2 is a diagram schematically showing the relationship between the dehydrator 50 and the dryer 60 according to the embodiment of the present invention. The sludge is put into the dehydrator 50 and discharged as dehydrated sludge through a dehydration step. The dehydrated sludge is put into the dryer 60, and is discharged from the dryer 60 as dry sludge through a drying step. Steam is supplied to the paddle-equipped shaft 61 of the dryer 60 to heat the paddle-equipped shaft 61 and discharge it as drain water from the dryer 60. The drain water (warm water) discharged from the dryer 60 is supplied to the screw 52 of the dehydrator 50, heats the screw 52, and is discharged from the dehydrator 50.

乾燥機６０には熱風が供給される。乾燥機６０にて汚泥の直接加熱に用いられた熱風は温風となって乾燥機６０から排気されて脱水機５０に供給される。脱水機５０では、温風と汚泥とを積極的に接触させて、汚泥を直接加温する。温風に含まれる粉塵は、脱水機５０内で汚泥と接触することで汚泥に捕捉される。脱水機５０から排出された温風は排気処理機８０に送気される。排気処理機８０は、脱水機５０からの排気に対して排気処理を行って、大気中に排出する。 Hot air is supplied to the dryer 60. The hot air used for directly heating sludge in the dryer 60 becomes warm air, is exhausted from the dryer 60, and is supplied to the dehydrator 50. In the dehydrator 50, warm air and sludge are positively brought into contact with each other to directly heat the sludge. The dust contained in the warm air comes into contact with the sludge in the dehydrator 50 and is captured by the sludge. The warm air discharged from the dehydrator 50 is sent to the exhaust treatment machine 80. The exhaust treatment machine 80 performs exhaust treatment on the exhaust gas from the dehydrator 50 and discharges the exhaust gas into the atmosphere.

このように、本実施の形態の汚泥処理システム１００では、乾燥機６０で間接加熱に用いた蒸気の排水を脱水機５０での間接加温にも用い、かつ、乾燥機６０で直接加熱に用いた温風を脱水機５０で直接加温にも用いる。よって、乾燥機６０にて排出される熱エネルギを有効に活用にして脱水機５０における加温脱水を行うことができる。また、乾燥機６０での直接加熱に用いられた汚泥の粉塵を含む温風を脱水機５０にて汚泥と接触させるので、脱水機５０でこの温風の除塵及び冷却を行うことができ、排気処理機８０の排気処理の負荷を軽減できる。 As described above, in the sludge treatment system 100 of the present embodiment, the wastewater of steam used for indirect heating in the dryer 60 is also used for indirect heating in the dehydrator 50, and is used for direct heating in the dryer 60. The warm air that has been used is also used for direct heating with the dryer 50. Therefore, the thermal energy discharged from the dryer 60 can be effectively utilized to perform warm dehydration in the dehydrator 50. Further, since the warm air containing the sludge dust used for the direct heating in the dryer 60 is brought into contact with the sludge by the dehydrator 50, the dehydrator 50 can remove and cool the warm air and exhaust the air. The load of the exhaust processing of the processing machine 80 can be reduced.

なお、乾燥機６０で用いた熱風を脱水機５０で再利用すること、及び乾燥機６０で用いた蒸気を脱水機５０で再利用すること（即ち、乾燥機６０の廃熱を脱水機５０で利用すること）は必須ではなく、この場合、脱水機５０の間接加熱に（温水の代わりに）蒸気を用いてもよい。 The hot air used in the dryer 60 is reused in the dehydrator 50, and the steam used in the dryer 60 is reused in the dehydrator 50 (that is, the waste heat of the dryer 60 is reused in the dehydrator 50). (Use) is not essential, and in this case steam may be used (instead of hot water) for indirect heating of the dehydrator 50.

図３は、このような変形例の汚泥処理システム１００における脱水機５０と乾燥機６０との関係を模式的に示した図である。この例では、乾燥機６０に供給された熱風は、乾燥機６０から排出されてそのまま排気処理機８０に送気される。排気処理機８０では、排気に対して脱臭、除塵、及び冷却を行って、大気中に放出する。 FIG. 3 is a diagram schematically showing the relationship between the dehydrator 50 and the dryer 60 in the sludge treatment system 100 of such a modified example. In this example, the hot air supplied to the dryer 60 is discharged from the dryer 60 and sent to the exhaust treatment machine 80 as it is. The exhaust processing machine 80 deodorizes, removes dust, and cools the exhaust gas, and releases the exhaust gas to the atmosphere.

乾燥機６０のパドル付きシャフト６１には、蒸気が供給される。脱水機５０のスクリュー５２及び加温ジャケット５３にも蒸気が供給される。この例では脱水機５０における汚泥の加温に乾燥機６０のドレイン水を利用しない。この変形例は、脱水機５０に供給する蒸気の温度及び量を任意に調整して、脱水機５０における汚泥の加温の程度を任意に調整することができる点で、上記の実施の形態より有利である。 Steam is supplied to the paddle-equipped shaft 61 of the dryer 60. Steam is also supplied to the screw 52 of the dehydrator 50 and the heating jacket 53. In this example, the drain water of the dryer 60 is not used for heating the sludge in the dehydrator 50. This modification is based on the above embodiment in that the temperature and amount of steam supplied to the dehydrator 50 can be arbitrarily adjusted to arbitrarily adjust the degree of heating of sludge in the dehydrator 50. It is advantageous.

以上のように、本実施の形態及びその変形例の汚泥処理システム１００では、脱水機５０及び乾燥機６０のいずれにおいても汚泥を間接的に加温ないし加熱する。乾燥機６０において、熱風による直接加熱のみで乾燥を行おうとすると、熱風の風量を大きくする必要がある。上述のように、乾燥に用いた熱風には乾燥汚泥の粉塵が含まれ、悪臭もするため、これを排気処理機で浄化してから大気に放出する必要があるが、熱風の風量を大きくすると、この排気処理の負荷が増加する。そこで、乾燥機６０において間接加熱を用いることで、熱風の風量の増大を抑えることができる。 As described above, in the sludge treatment system 100 of the present embodiment and its modified example, sludge is indirectly heated or heated in both the dehydrator 50 and the dryer 60. In the dryer 60, if it is attempted to perform drying only by direct heating with hot air, it is necessary to increase the air volume of the hot air. As mentioned above, the hot air used for drying contains dust of dry sludge and also has a bad odor, so it is necessary to purify this with an exhaust treatment machine and then release it to the atmosphere. , The load of this exhaust treatment increases. Therefore, by using indirect heating in the dryer 60, it is possible to suppress an increase in the amount of hot air.

また、有機性廃棄物の消化汚泥は粘性が高く凝集性が悪いため、ポリマを多く添加する傾向にある。乾燥機６０に供給する汚泥（脱水汚泥）の含水率が高いと、汚泥は乾燥機６０の間接加熱を行うシャフトやパドルの伝熱面に付着しやすくなる。本実施の形態及びその変形例では、脱水機５０において加温脱水を行って脱水汚泥の含水率を低くするので、乾燥機６０での伝熱面への付着を軽減できる。 In addition, digestive sludge of organic waste has high viscosity and poor cohesiveness, so that a large amount of polymer is added. If the water content of the sludge (dehydrated sludge) supplied to the dryer 60 is high, the sludge tends to adhere to the heat transfer surface of the shaft or paddle that indirectly heats the dryer 60. In the present embodiment and its modifications, the dehydrator 50 performs warm dehydration to reduce the water content of the dehydrated sludge, so that adhesion to the heat transfer surface of the dryer 60 can be reduced.

本発明は、汚泥処理システム全体で消費する熱エネルギを低く抑えることができるとともに、熱風の排気に対する排気処理の負荷を軽減できるという効果を有し、汚泥を処理する汚泥処理システム等として有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has the effect of reducing the heat energy consumed by the entire sludge treatment system to a low level and reducing the load of the exhaust treatment on the exhaust of hot air, and is useful as a sludge treatment system for treating sludge. ..

１００…汚泥処理システム、１０…水処理設備、２０…消化槽、３０…ボイラ、４０…濃縮器、５０…脱水機、５１…スクリーン、５２…スクリュー、５３…加温ジャケット、６０…乾燥機、６１…パドル付きシャフト、７０…焼却炉、８０…排気処理機、９０…発電機 100 ... sludge treatment system, 10 ... water treatment equipment, 20 ... digestion tank, 30 ... boiler, 40 ... concentrator, 50 ... dehydrator, 51 ... screen, 52 ... screw, 53 ... heating jacket, 60 ... dryer, 61 ... Shaft with paddle, 70 ... Incinerator, 80 ... Exhaust gas treatment machine, 90 ... Generator

Claims (3)

有機性汚泥を処理する汚泥処理システムであって、
前記有機性汚泥を温水、蒸気の少なくともいずれか一つで間接加熱しながら脱水して脱水汚泥を排出する脱水機と、
前記脱水汚泥を蒸気で間接加熱しながら乾燥汚泥を排出し、蒸発させた水分を熱風で押し出す乾燥機と、
を備え、
前記乾燥機からの前記熱風の排気を前記脱水機に導入して、前記脱水機にて前記有機性汚泥と接触させる、汚泥処理システム。 A sludge treatment system that treats organic sludge,
A dehydrator that dehydrates the organic sludge while indirectly heating it with at least one of hot water and steam, and discharges the dehydrated sludge.
A dryer that discharges the dried sludge while indirectly heating the dehydrated sludge with steam and pushes out the evaporated water with hot air.
Equipped with
A sludge treatment system in which the exhaust gas of the hot air from the dryer is introduced into the dehydrator and brought into contact with the organic sludge by the dehydrator . 前記乾燥機の前記間接加熱に用いた前記蒸気のドレイン水を前記脱水機の前記間接加熱のための前記温水として用いる、請求項１に記載の汚泥処理システム。 The sludge treatment system according to claim 1, wherein the drain water of the steam used for the indirect heating of the dryer is used as the hot water for the indirect heating of the dehydrator. 有機性汚泥を処理する汚泥処理方法であって、
前記有機性汚泥を温水、蒸気の少なくともいずれか一つで間接加熱しながら脱水して脱水汚泥を排出する脱水工程と、
前記脱水汚泥を蒸気で間接加熱しながら乾燥汚泥を排出し、蒸発させた水分を熱風で押し出す乾燥工程と、
を含み、
前記乾燥工程における前記熱風の排気を前記脱水工程に導入して、前記脱水工程において前記有機性汚泥と接触させる、汚泥処理方法。
A sludge treatment method for treating organic sludge,
A dehydration step of dehydrating the organic sludge while indirectly heating it with at least one of hot water and steam to discharge the dehydrated sludge.
A drying step of discharging the dried sludge while indirectly heating the dehydrated sludge with steam and pushing out the evaporated water with hot air.
Including
A sludge treatment method in which the exhaust gas of the hot air in the drying step is introduced into the dehydration step and brought into contact with the organic sludge in the dehydration step .
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