JP2000140898A - 脱水汚泥処理装置 - Google Patents

脱水汚泥処理装置

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JP2000140898A
JP2000140898A JP10325159A JP32515998A JP2000140898A JP 2000140898 A JP2000140898 A JP 2000140898A JP 10325159 A JP10325159 A JP 10325159A JP 32515998 A JP32515998 A JP 32515998A JP 2000140898 A JP2000140898 A JP 2000140898A
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JP
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sludge
vent
additive
inlet
dewatered sludge
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JP10325159A
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English (en)
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Hiroaki Kusanagi
浩章 草薙
Takashi Hirose
高志 広瀬
Mitsuaki Serizawa
光明 芹沢
Taketoshi Ishikawa
武敏 石川
Yutaka Hasegawa
豊 長谷川
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Shibaura Machine Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Machine Co Ltd
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/80Food processing, e.g. use of renewable energies or variable speed drives in handling, conveying or stacking
    • Y02P60/87Re-use of by-products of food processing for fodder production

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  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Fodder In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 脱水汚泥から効率的に固形燃料などの固形物
を製造する方法及び装置を提供する。 【解決手段】 二軸押出機のバレル1の内部には二軸の
スクリュ3が設けられる。バレル1の最上流部には汚泥
用ホッパ5が設けられ、中間部には添加剤用ホッパ7が
設けられる。汚泥用ホッパ5の下流側には第一ベント口
6が設けられ、添加剤用ホッパ7とバレル1の排出口9
との中間部には第二ベント8が設けられる。添加剤用ホ
ッパ7と第二ベント口8との間において、部分的に、ス
クリュの羽根3bの螺旋の向きが逆方向に形成され、第
二ベント口8とバレル1の排出口9との間においても、
部分的に、スクリュの羽根3cの螺旋の向きが逆方向に
形成されている。バレル1の排出口9には、混練及び乾
燥が終わった汚泥を固形物として回収するためのノズル
11及びカッタ12が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、下水処理施設や食
品製造工場などにおいて発生する有機性汚泥の処理装置
に係り、特に、有機性汚泥から燃料、肥料あるいは飼料
などの固形物を製造し、再利用するための装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】下水処理施設や食品製造工場などにおい
て大量に発生する有機性の脱水汚泥は、水分が75wt
%〜80wt%と高く、腐敗し易いので、処理困難物と
されており、ほとんど再利用されていない。大半は、そ
のまま埋め立て処分され、あるいは焼却の後に焼却灰と
して埋め立て処分されている。
【0003】水分の高い脱水汚泥は、そのままでは燃料
として利用できない。従って、これを乾燥するために
は、例えば、重油等の流動化剤を添加した後、水分を蒸
発させ、次いで上記重油等を絞って乾燥汚泥として取り
出すなどの処理が行われている。この様な処理方法は、
複雑な工程を要する他に、多量の熱エネルギーが必要と
なる。また、固形燃料化するためには、乾燥装置、混練
装置及び造粒装置と、それぞれの処理に対応する装置が
必要となるので、スペースの確保などにも問題があっ
た。
【0004】そこで、図2に示す様な二軸押出機を利用
した脱水汚泥処理装置が開発されている。
【0005】図中、1は二軸押出機のバレルであり、バ
レル1の内部には二軸のスクリュ3が設けられている。
バレル1の最上流部には、汚泥投入用のホッパ5(汚泥
用ホッパ)が設けられ、バレル1の中間部には添加剤投
入用のホッパ7(添加剤用ホッパ)が設けられている。
汚泥用ホッパ5の下流側には第一ベント口6が設けら
れ、添加剤用ホッパ7とバレル1の排出口9とのほぼ中
間部には第二ベント口8が設けられている。
【0006】バレル1の排出口9には、混練及び乾燥が
終わった汚泥を所定形状の固形物として回収するための
ノズル11及びカッタ12が備えられている。ノズル1
1の下には、製造された固形燃料22を収容するための
ストッカ14が配置されている。
【0007】次に、この脱水汚泥処理装置の運転方法に
ついて説明する。
【0008】先ず、脱水汚泥を汚泥用ホッパ5から投入
する。投入された脱水汚泥は、二軸のスクリュ3により
混練されながら、ヒータ4により加熱され、次第に乾燥
して行く。発生した水蒸気は、第一ベント口6から真空
ポンプ16を介して排出される。ここで、汚泥用ホッパ
5から添加剤用ホッパ7までの部分は、汚泥乾燥ゾーン
と呼ばれる。汚泥乾燥ゾーンにおいて、脱水汚泥は乾燥
されるとともに温度が上昇していく。脱水汚泥は、次に
添加されるプラスチック廃棄物の溶融温度の近傍まで加
熱される。
【0009】脱水汚泥の乾燥が進み温度が上昇した後、
添加剤用ホッパ7からプラスチック廃棄物及び生石灰が
投入される。この内、プラスチック廃棄物は、加熱溶融
による粘性によって脱水汚泥の粒子を互いに結び付けて
粘性体とし、二軸のスクリュ3による混練・移送を円滑
にするとともに、製造される固形燃料22の発熱量を調
整するために添加される。また、生石灰は、製造される
固形燃料22の腐敗を防止するために添加される。
【0010】プラスチック廃棄物は、混練ゾーン(添加
剤用ホッパ7から第二ベント口8の手前までのゾーン)
において、ヒータ4により加熱されて溶融するととも
に、二軸のスクリュ3により脱水汚泥及び生石灰と混練
される。
【0011】真空脱気ゾーン(第二ベント口8からバレ
ル1の排出口9までのゾーン)において、脱水汚泥、プ
ラスチック廃棄物及び生石灰からなる混練物の水分は、
5wt%〜30wt%程度にされる。発生した水蒸気
は、第二ベント口8から真空ポンプ18を介して排出さ
れる。上記の混練物は、ノズル11から棒状の固形物2
1として押し出され、カッタ12により切断されてペレ
ット状の固形燃料22となり、ストッカ14に収集され
る。
【0012】(従来の装置の問題点)図1に示す従来の
脱水汚泥処理装置では、投入される脱水汚泥の水分が変
動し、特に水分が高くなった場合、製造される固形燃料
の水分が増加し、目的とする性状が得られないという問
題があった。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の様な
従来の脱水汚泥処理装置の問題点に鑑みなされたもの
で、本発明の目的は、投入される脱水汚泥の水分が特に
高い場合にも、安定した性状を備えた固形物を製造する
ことができる脱水汚泥処理装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の脱水汚泥処理装
置は、互いに平行な二本のスクリュを備えた二軸押出機
と、この二軸押出機の最上流側の近傍に設けられた脱水
汚泥の投入口と、この投入口の下流側に設けられた第一
ベント口と、この第一ベント口の下流側に設けられた添
加剤の投入口と、この添加剤の投入口の下流側に設けら
れた第二ベント口とを備え、前記二本のスクリュの間で
脱水汚泥を移送及び混練しながら乾燥し、固形物として
回収する脱水汚泥処理装置において、前記スクリュは、
前記添加剤の投入口と前記第二ベント口の間の一部、及
び前記第二ベント口の下流側の一部において、その羽根
の螺旋の向きが、脱水汚泥の移送方向に対して逆方向に
形成されていることを特徴とする。
【0015】本発明の脱水汚泥処理装置では、前記添加
剤の投入口と前記第二ベント口の間において部分的に、
前記スクリュの羽根の螺旋の向きが逆方向に形成されて
いるので、添加剤を汚泥の中に、従来の装置と比較して
より均一に混ぜることができる。同様に、前記第二ベン
ト口の下流側においても部分的に、前記スクリュの羽根
の螺旋の向きが逆方向に形成されているので、この部分
及びこの部分の上流側に隣接する領域に汚泥が滞在する
時間が延び、この領域における汚泥の脱気処理を従来の
装置と比較してより進行させることができる。
【0016】なお、上記いずれか一方の部分において、
前記スクリュの羽根の螺旋の向きを逆方向に形成するこ
とによっても、添加剤の混練あるいは脱気処理の進行を
改善する効果が得られる。
【0017】
【発明の実施の形態】図1に、本発明に基づく汚泥処理
装置の概要を示す。図中、1はバレル、3は二軸のスク
リュ、5は汚泥用ホッパ(脱水汚泥の投入口)、6は第
一ベント口、7は添加剤用ホッパ(添加剤の投入口)、
8は第二ベント口、3aはスクリュの羽根(順方向)、
3b及び3cはスクリュの羽根(逆方向)を表す。
【0018】二軸押出機のバレル1の内部には二軸のス
クリュ3が設けられ、バレル1の外周にはヒータ4が配
置されている。バレル1の最上流部には、脱水汚泥の投
入用のホッパ5が設けられ、バレル1の中間部には添加
剤投入用のホッパ7が設けられている。汚泥用ホッパ5
の下流側には第一ベント口6が設けられ、添加剤用ホッ
パ7とバレル1の排出口9とのほぼ中間部には第二ベン
ト口8が設けられている。第一ベント口6には脱気用の
真空ポンプ16が、第二ベント口8には脱気用の真空ポ
ンプ18が、それぞれ接続されている。
【0019】本発明の脱水汚泥処理装置では、添加剤用
ホッパ7と第二ベント口8との間において、部分的に、
スクリュの羽根3bの螺旋の向きが逆方向に形成されて
いる。更に、第二ベント口8とバレル1の排出口9との
間においても、部分的に、スクリュの羽根3cの螺旋の
向きが逆方向に形成されている。
【0020】バレル1の排出口9には、混練及び乾燥が
終わった汚泥を所定形状を有する固形物として回収する
ためのノズル11及びカッタ12が備えられている。ノ
ズル11の下方には、製造された固形燃料22を収容す
るためのストッカ14が配置されている。
【0021】次に、この脱水汚泥処理装置の運転方法に
ついて説明する。
【0022】先ず、脱水汚泥を汚泥用ホッパ5から投入
する。投入された脱水汚泥は、二軸のスクリュ3により
移送されるとともに混練され、更にヒータ4によって加
熱され、水分が蒸発して次第に乾燥して行く。発生した
水蒸気は、第一ベント口6から真空ポンプ16を介して
バレル1の外へ排出される。ここで、汚泥用ホッパ5か
ら添加剤用ホッパ7までの部分は、汚泥乾燥ゾーンと呼
ばれる。汚泥乾燥ゾーンにおいて、脱水汚泥は乾燥され
るとともに温度が上昇していく。脱水汚泥は水分30w
t%程度まで乾燥され、また、後に添加されるプラスチ
ック廃棄物の溶融温度の近傍まで加熱される。
【0023】脱水汚泥の乾燥が進み温度が上昇した後、
添加剤用ホッパ7からプラスチック廃棄物及び生石灰が
投入される。この内、プラスチック廃棄物は、成分調整
剤兼つなぎ剤として添加される。即ち、プラスチック廃
棄物は、溶融して脱水汚泥の粒子を互いに結び付けるこ
とにより、脱水汚泥を粘性体に変え、二軸のスクリュ3
による移送及び混練を円滑にする。これとともに、製造
される固形燃料22の発熱量を調整する(例えば、40
00〜6000kcal/kg程度にする)。一方、生
石灰は、製造される固形燃料22の腐敗を防止するため
に添加される。
【0024】プラスチック廃棄物は、混練ゾーン(添加
剤用ホッパ7から第二ベント口8の手前までのゾーン)
において、ヒータ4により加熱されて溶融するととも
に、二軸のスクリュ3によって脱水汚泥及び生石灰と混
練される。混練ゾーンで発生した水蒸気、空気及び揮発
成分は、主として、第二ベント口8から真空ポンプ18
を介してバレル1の外へ排出される。
【0025】この脱水汚泥処理装置では、上記の混練ゾ
ーンにおいて部分的に、スクリュの羽根3bの螺旋の向
きが、脱水汚泥の移送方向に対して逆方向に形成されて
いるので、プラスチック廃棄物の溶融によって粘性が付
与された脱水汚泥、プラスチック廃棄物及び生石灰から
なる混練物に逆方向の送り力を与え、これにより、上流
側の脱水汚泥の送りに対して抵抗を与え、脱水乾燥ゾー
ンにおける乾燥効果を高めるとともに、プラスチック廃
棄物及び生石灰を脱水汚泥の中に、従来の装置と比較し
てより均一に混ぜることができる。
【0026】真空脱気ゾーン(第二ベント口8からバレ
ル1の排出口9までのゾーン)において、脱水汚泥中か
ら放出される残水分や、プラスチック廃棄物及び生石灰
から放出される空気及び揮発成分は、第二ベント口8か
ら真空ポンプ18を介して排出される。
【0027】この脱水汚泥処理装置では、上記の真空脱
気ゾーンの一部においても、スクリュの羽根3cの螺旋
の向きが、脱水汚泥の移送方向に対して逆方向に形成さ
れているので、真空脱気ゾーンに汚泥が滞在する時間が
延び、この領域における脱水汚泥の脱気処理が、従来の
装置と比較してより進行する。
【0028】真空脱気ゾーンにおいて、脱水汚泥、プラ
スチック廃棄物及び生石灰からなる混練物ノ水分ハ、5
wt%〜30wt%程度ニサレル。上記の混練物は、ノ
ズル11から棒状の固形物21として押し出され、カッ
タ12により切断されてペレット状の固形燃料22とな
り、ストッカ14に収集される。
【0029】
【発明の効果】本発明の脱水汚泥処理装置によれば、水
分の割合が比較的高い脱水汚泥でも、前処理を行うこと
なく、そのまま投入して固形物に変えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の脱水汚泥処理装置の概要を示す図。
【図2】従来の脱水汚泥処理装置の概要を示す図。
【符号の説明】
1・・・バレル、 3・・・スクリュ、 3a・・・スクリュの羽根(順方向)、 3b、3c・・・スクリュの羽根(逆方向)、 4・・・ヒータ、 5・・・汚泥用ホッパ(脱水汚泥の投入口)、 6・・・第一ベントロ、 7・・・添加剤用ホッパ(添加剤の投入口)、 8・・・第二ベントロ、 9・・・排出ロ、 11・・・ノズル、 12・・・カッタ、 14・・・ストッカ、 16・・・真空ポンプ、 18・・・真空ポンプ、 21・・・棒状の固形物、 22・・・固形燃料(固形物)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 芹沢 光明 静岡県沼津市大岡2068の3 東芝機械株式 会社沼津事業所内 (72)発明者 石川 武敏 静岡県沼津市大岡2068の3 東芝機械株式 会社沼津事業所内 (72)発明者 長谷川 豊 静岡県沼津市大岡2068の3 東芝機械株式 会社沼津事業所内 Fターム(参考) 2B150 AE29 CG04 4D059 AA03 AA30 BD11 BD19 BD21 BJ02 BJ07 BK10 CC01 CC02 CC03 DA04 DB11 4H015 AA01 AA02 AB00 AB01 BA12 BB06 CA03 CB01 4H061 AA03 CC51 DD01 EE35 EE51 FF12 GG12 GG19 GG25 GG42 GG68

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに平行な二本のスクリュを備えた二
    軸押出機と、 この二軸押出機の最上流側の近傍に設けられた脱水汚泥
    の投入口と、 この投入口の下流側に設けられた第一ベント口と、 この第一ベント口の下流側に設けられた添加剤の投入口
    と、 この添加剤の投入口の下流側に設けられた第二ベント口
    とを備え、 前記二本のスクリュの間で脱水汚泥を移送及び混練しな
    がら乾燥し、固形物として回収する脱水汚泥処理装置に
    おいて、 前記スクリュは、前記添加剤の投入口と前記第二ベント
    口の間の一部、及び前記第二ベント口の下流側の一部に
    おいて、その羽根の螺旋の向きが、脱水汚泥の移送方向
    に対して逆方向に形成されていることを特徴とする脱水
    汚泥処理装置。
  2. 【請求項2】 互いに平行な二本のスクリュを備えた二
    軸押出機と、 この二軸押出機の最上流側の近傍に設けられた脱水汚泥
    の投入口と、 この投入口の下流側に設けられた第一ベント口と、 この第一ベント口の下流側に設けられた添加剤の投入口
    と、 この添加剤の投入口の下流側に設けられた第二ベント口
    とを備え、 前記二本のスクリュの間で脱水汚泥を移送及び混練しな
    がら乾燥し、固形物として回収する汚泥処理装置におい
    て、 前記スクリュは、前記添加剤の投入口と前記第二ベント
    口の間の一部において、その羽根の螺旋の向きが、脱水
    汚泥の移送方向に対して逆方向に形成されていることを
    特徴とする脱水汚泥処理装置。
  3. 【請求項3】 互いに平行な二本のスクリュを備えた二
    軸押出機と、 この二軸押出機の最上流側の近傍に設けられた脱水汚泥
    の投入口と、 この投入口の下流側に設けられた第一ベント口と、 この第一ベント口の下流側に設けられた添加剤の投入口
    と、 この添加剤の投入口の下流側に設けられた第二ベント口
    とを備え、 前記二本のスクリュの間で脱水汚泥を移送及び混練しな
    がら乾燥し、固形物として回収する汚泥処理装置におい
    て、 前記スクリュは、前記第二ベント口の下流側の一部にお
    いて、その羽根の螺旋の向きが、脱水汚泥の移送方向に
    対して逆方向に形成されていることを特徴とする脱水汚
    泥処理装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007262283A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 廃棄物含有燃料およびその製造方法並びに廃棄物含有燃料の利用方法
JP2015044919A (ja) * 2013-08-27 2015-03-12 株式会社小熊鉄工所 下水汚泥の固形燃料化方法及びその装置

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