JP2001153559A - 汚泥乾燥装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】乾燥機の排気状態が悪化しても所定の乾燥処理
状態を維持することができる汚泥乾燥装置。 【解決手段】遠心薄膜乾燥機２に供給されるキャリアエ
アの流入口の上方の内周に対して、遠心薄膜乾燥機２の
内部のガスや蒸気の温度を検出する温度検出器14を設け
る。この温度検出器14で検出した測定値Ｔ_M を制御装置
７に入力し、この制御装置７にあらかじめ設定した温度
許容値と比較し、もし測定値Ｔ_M が高い場合には、排ガ
スファン設定値Ｆ_S をインバータ13に入力し、排気ファ
ン４の回転数を上げる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、浄水場及び下水処
理場や工場廃水処理施設などから排出される汚泥に含ま
れる水分を除去する汚泥乾燥装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の汚泥乾燥装置の一例を加熱源に蒸
気を採用した間接加熱式の場合について図９のブロック
図で説明する。例えば、下水処理施設では、下水から分
離された汚泥の貯留槽から汚泥ライン17Ａを経て汚泥供
給ポンプ１で汚泥ライン17Ｂから乾燥機８に汚泥が供給
される。この乾燥機２に供給された汚泥は、ボイラ３か
ら蒸気ライン17Ｃを介して供給された加熱用の蒸気と間
接的に熱交換されて、内部に含有している水分が蒸発さ
れ、含水率の低い乾燥汚泥となって矢印Ｌで示すように
外部に排出される。

【０００３】乾燥機８で乾燥される汚泥から発生したガ
スと細かいダストを含んだ蒸発蒸気は、排ガスライン17
Ｄから排出され、排ガス処理装置５で冷却水によって凝
縮された後、非水溶性のガスは排ガスライン17Ｅに接続
された排ガスファン４を介して排ガスライン17Ｆから脱
臭装置６に送られて分解され、排ガスライン17Ｇから矢
印Ｍに示すように排出される。制御装置７は、汚泥乾燥
装置を構成するこれらの機器を制御するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
構成された汚泥乾燥装置においては、所定の汚泥処理状
態を維持するためには、乾燥機８で乾燥される汚泥から
発生するガスと細かいダストを含んだ蒸発蒸気を効率よ
く排気しなければならない。

【０００５】しかし、排ガスラインやこの排ガスライン
で接続された排ガス処理装置の機器の内部が、万一、ダ
ストなどの堆積によって部分的に流路が狭くなると、図
９の矢印Ｍで示す排気量が減少し、乾燥機８の内部で蒸
発した蒸気が内部に滞留して飽和状態となり、汚泥から
の水分の蒸発が阻害されて乾燥不良を引き起こすおそれ
がある。

【０００６】そのため、排ガスファン４の容量を上げる
方法も考えられるが、すると、乾燥機８から排ガスとと
もに排出されるダストの量も増えるので、前述した排ガ
スラインの閉塞を助長するだけでなく、排ガスファン４
の消費電力が増え、保守・点検の頻度を上げなければな
らないので、設備の稼動率が低下し、運転費も増えるお
それがある。

【０００７】さらに、この汚泥乾燥装置による乾燥工程
の後工程となるリサイクル処理工程にも波及し、このリ
サイクル処理装置も所定の運転ができなくなって、リサ
イクル品の品質が低下するおそれもある。

【０００８】そこで、本発明の目的は、たとえ乾燥機で
発生した蒸発蒸気の排気状態が悪化しても、運転費を上
げることなく、所定の乾燥処理状態を維持することので
きる汚泥乾燥装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に対応する発明
は、乾燥機に供給された汚泥を乾燥機に供給された加熱
蒸気で乾燥し汚泥から発生した蒸気とガスを排気ファン
で排出する汚泥乾燥装置において、乾燥機の内部の蒸気
とガスの排気状態を検出する検出器と、この検出器の検
出信号が入力され排気ファンの回転数を制御する制御装
置を設けたことを特徴とする。

【００１０】請求項２に対応する発明は、検出器を、乾
燥機の内部の温度を検出する温度検出器又は乾燥機の内
部に供給されたキャリアエアの流速を検出する流速計と
したことを特徴とする。

【００１１】このような手段によって、請求項１に対応
する発明では、排気ファンで排出される蒸気やガスに含
有するダストが排気流路に堆積して乾燥機の内部の排気
状態が低下すると、この状態を検出した検出器の信号に
従って、制御装置で排気ファンの回転数を上げる。

【００１２】請求項２に対応する発明では、排気ファン
で排出される蒸気やガスに含有するダストが排気流路に
堆積して乾燥機の内部の排気状態が低下すると、この結
果上昇する温度を検出する温度検出器又は、乾燥機に流
入するキャリアエアの流速の低下を検出する流速計の信
号に従って、制御装置で排気ファンの回転数を上げる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の汚泥乾燥装置の一
実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の
汚泥乾燥装置の第１の実施の形態を示すブロック図で、
前述した従来の技術で示した図９に対応する図である。

【００１４】図１において、前述した従来の技術で示し
た図９と異なるところは、乾燥機の内部の蒸発蒸気の排
気状態を検出する手段として、乾燥機の内部に温度検出
器を設け、この温度検出器で検出した乾燥機の内部の温
度によって、排ガスファンの回転数をインバータで制御
して、乾燥機の内部で蒸発した蒸気の飽和と排ガスライ
ンの閉塞を防いだことで、他は、図９で示した汚泥乾燥
装置と同一である。ただし、乾燥機は、図２で詳述する
遠心薄膜乾燥機を採用した例で示している。

【００１５】すなわち、図１に示した汚泥乾燥装置に組
み込まれた遠心薄膜乾燥機２においては、汚泥ライン17
Ｂから内部に供給される汚泥は、図２の拡大縦断面図の
伝熱胴９の上部から内部に導かれる。

【００１６】この汚泥は、伝熱胴９の上端の電動機２ａ
で回転駆動され下端が軸受10ａで支承された回転軸10の
上端に固定された分配リング11の外周にまず付着する。
この付着した汚泥は、回転軸10とともに回転する分配リ
ング11の外周上面から遠心力によって飛散して、伝熱胴
９の内周面に付着する。

【００１７】この伝熱胴９の内周面に付着した汚泥は、
図２の部分横断面拡大図を示す図３に示すように、同じ
く回転軸10に取り付けられた複数枚のブレード12によっ
て掻き取られて全体が均一厚さの薄膜状となり、図９と
同様にボイラから伝熱胴９に供給された加熱蒸気と熱交
換され、含有する水分が蒸発して含水率が低下する。

【００１８】図３に示す汚泥17は、伝熱胴９内周面を重
力によって徐々に流下する過程で水分が蒸発し、所定の
含水率の乾燥汚泥となって図１の矢印Ｂ及び図２の矢印
Ｄに示すように下部から排出される。

【００１９】遠心薄膜乾燥機２で汚泥を乾燥する過程で
発生した蒸気は、この乾燥機の下部に図１の矢印Ａで示
すように供給されるキャリアエアとともに排ガスファン
４の吸入作用で排ガス処理装置５に吸引され、この排ガ
ス処理装置５の内部の冷却水によって凝縮された後排出
され、排水溶性のガスは脱臭装置６によって分解され
る。

【００２０】一方、遠心薄膜乾燥機２の下部のキャリア
エア吸気口の上部の内面には、乾燥機の内部の温度を測
定する温度検出器14が取り付けられている。この温度検
出器14の検出値は、この汚泥乾燥装置が所定の運転状態
では汚泥ライン17Ｂから供給される汚泥と同様に外気と
ほぼ等しい値を示すが、排ガスラインや排ガス処理装置
を構成する機器の内部が閉塞して排気状態が悪化する
と、蒸発蒸気が乾燥機の内部に滞留して乾燥機の下部に
も充満するため、温度検出器14の測定値Ｔ_M は上昇す
る。

【００２１】この温度検出器14の測定値ＴＭは制御装置
７に入力され、この制御装置７では、測定値Ｔ_M に対応
する排ガスファン４の回転数を設定する排ガスファン設
定値Ｆ_S を演算で求め、この値をインバータ13に出力し
て排ガスファン４の回転数を制御する。

【００２２】図４は、このように構成された汚泥乾燥装
置における排ガスファン４のインバータ13による制御フ
ローチャートを示す。図４において、ステップＳ１で
は、遠心薄膜乾燥機２の内部における上昇温度の設定許
容値Ｔ_A があらかじめ制御装置７に入力され、ステップ
Ｓ２では排ガスファン４による排ガス量の設定許容値Ｆ
_A が制御装置７に入力される。

【００２３】ステップＳ３では、温度検出器14の測定値
Ｔ_M が制御装置７に入力され、次のステップＳ４で前述
していた上昇温度の設定許容値Ｔ_A と比較し、この設定
許容値Ｔ_A 以下の場合にはステップＳ３に戻り、設定許
容値Ｔ_A を超えると次のステップＳ５で所要の排ガスフ
ァン設定値Ｆ_S を求め、次のステップＳ６でこの排ガス
ファン設定値Ｆ_S と排ガスファン設定許容値Ｆ_A と比較
し、この排ガスファン設定許容値Ｆ_A 以下のときには、
排ガスファン設定値Ｆ_S をインバータ13に出力する。

【００２４】この制御サイクルを温度検出器14の測定値
Ｔ_M が設定許容値Ｔ_A 以下となるまで行う。また、ステ
ップＳ６で排ガスファン設定値Ｆ_S が排ガスファン設定
許容値Ｆ_A を超えた場合には、排ガスラインや排ガス処
理装置の機器の内部の流路の閉塞が著しく進行している
と判断し、ステップＳ８で遠心薄膜乾燥機８への汚泥の
供給を停止する。

【００２５】したがって、このように構成された汚泥乾
燥装置においては、乾燥機の内部の温度を温度検出器14
で測定することによって蒸発蒸気の排気状況を監視し、
定常時には排ガスファンの回転数を最小限に抑えて運転
費の増加を防ぐとともに、蒸発蒸気の排気状態が悪化す
るとそれに対応して排気ファンの排気量を増やしたの
で、運転費を増やすことなく、所定の乾燥処理を維持す
ることのできる汚泥乾燥装置を得ることができる。

【００２６】図５は、本発明の汚泥乾燥装置の第２の実
施の形態を示すブロック図で、前述した第１の実施の形
態で示した図１に対応する図である。図５において、第
１の実施の形態で示した図１と異なるところは、乾燥機
の内部の蒸発蒸気の排気状態を検出する手段として、温
度検出器の代りに乾燥機の下部に流入するキャリアエア
の流速を検出する流速計を設けたことで、他は第１の実
施の形態で示した図１と同様である。

【００２７】流速計15の測定値Ｓ_M は、正常な乾燥処理
運転においては給気量に対応した値を示すが、排ガスラ
インや排ガス処理装置内が閉塞して排気状態が減少し
て、蒸発蒸気が乾燥機内に滞留し乾燥機の下部にも充満
してキャリアエアの吸気量が減少すると、その値Ｓ_M が
減少する。

【００２８】したがって、流速計15の測定値によって、
蒸発蒸気の排気状態を検知し、第１の実施の形態と同様
に制御装置７を介してインバータ13を制御して、乾燥機
の内部の排気状態に対応する排気量に排ガスファン４を
制御する。

【００２９】図６は、この第２の実施の形態の汚泥乾燥
装置のインバータ13による排ガスファン４を制御する制
御のフローチャートを示し、図４に対応する図である。
図６において、ステップＳ１ではキャリアエアの流入口
から流入するエアの流速許容値Ｓ_A を制御装置７に入力
し、次のステップＳ12では第１の実施の形態と同様に排
ガスファン設定許容値Ｆ_A を入力する。

【００３０】次のステップＳ13では、流速計15の測定値
Ｓ_M が制御装置７に入力され、次のステップＳ14では前
述した乾燥機の下部に流入するキャリアエアの流速許容
値Ｓ _A と比較される。

【００３１】もし、測定値Ｓ_M の値が流速許容値Ｓ_A 以
下の場合には、排ガスファン設定値Ｆ_S を次のステップ
Ｓ15で求め、流速許容値Ｓ_A 以上の場合にはステップＳ
13に戻る。

【００３２】排ガスファン設定値Ｆ_S は排ガスファン４
の設定許容値Ｆ_A と次のステップＳ16で比較して、排ガ
スファン設定値Ｆ_S が設定許容値Ｆ_A 以下の場合には排
ガスファン設定値Ｆ_S をインバータ13に出力して、排ガ
スファン４の回転数を制御する。

【００３３】この制御サイクルを流速センサ15の測定値
Ｓ_M が流速許容値Ｓ_A 以上となるまで行う。また、排ガ
スファン設定値Ｆ_S が設定許容値Ｆ_A を超えた場合に
は、排ガスラインや排ガス処理装置内の閉塞が進行して
いると判断し、ステップＳ18で遠心薄膜乾燥機８への汚
泥の供給を停止する。

【００３４】したがって、このように構成された汚泥乾
燥装置においても、乾燥機の内部に流入するキャリアエ
アの流速を流速計15で計測することで、内部の蒸発蒸気
の排気状態を監視し、定常時には排気ガスファンの回転
数を抑えて運転費の増加を防ぐとともに、蒸発蒸気の排
気状態が悪化するとそれに対応して排気ファンの排気量
を増やしたので、運転費を増やすことなく所定の乾燥処
理を維持することのできる汚泥乾燥装置を得ることがで
きる。

【００３５】図７は、本発明の汚泥乾燥装置の第３の実
施の形態を示すブロック図で、前述した実施の形態で示
した図１及び図５に対応し、特に請求項１の他の実施例
に対応する図である。

【００３６】図７において、前述した第１の実施の形態
で示した図１と異なるところは、遠心薄膜乾燥機２から
排出された排ガスを排ガス処理装置５に供給する排ガス
ライン17Ｄに対して、以下説明するように高圧の洗浄水
を排ガスラインに流入するフラッシング装置16を接続
し、このフラッシング装置16と制御装置７を信号線で接
続したことで、他は図１と同一である。

【００３７】図８は、このように構成された汚泥乾燥装
置のフローを示すフローチャートである。図８におい
て、ステップＳ21では、第１の実施の形態で示した図４
と同様に、遠心薄膜乾燥機８の内部における上昇温度の
設定許容値Ｔ_A が制御装置７にあらかじめ入力され、次
のステップＳ22では排ガスファン設定値Ｆ_S が入力され
る。

【００３８】次のステップＳ23でも、第１の実施の形態
で示した図４と同様に温度センサの測定値Ｔ_M が入力さ
れ、次のステップＳ24では測定値Ｓ_M と上昇温度の許容
値Ｔ _A と比較される。

【００３９】もし、測定値Ｔ_M が設定許容値Ｔ_A を超え
ていない場合にはステップＳ23に戻り、超えていた場合
には、次のステップＳ25に進んでフラッシング装置16を
作動させ、高圧の洗浄水を排ガスラインに流してこの排
ガスラインの内部に堆積しているダストなどを除去し、
狭くなった流路を元の状態に復旧する。

【００４０】フラッシング装置16の作動後も次のステッ
プＳ26では、温度センサ14の測定値Ｔ_M が設定許容値Ｔ
_A を超えている場合には、排ガスラインがほとんど閉塞
されていると判断して、ステップＳ27に進んで遠心薄膜
乾燥機８への汚泥の供給を停止する。測定値Ｔ_M が設定
許容値Ｔ_A を超えていない場合には、ステップＳ23に戻
る。

【００４１】したがって、このように構成された汚泥乾
燥装置においても、第１の実施の形態と同様に、乾燥機
の内部の温度を温度検出器14で測定して蒸発蒸気の排気
状況を監視し、定常時には排ガスファンの回転数を最小
限に抑えて運転費の増加を防ぎ、蒸発蒸気の排気状態が
悪化するとそれに対応して排気ファンの排気量を増やす
とともに、万一排気ラインの閉塞が解消されない場合に
は、フラッシング装置が元の状態に復旧可能としたの
で、所定の乾燥処理を維持し、万一の場合にも設備の稼
動停止を最小限に抑えることのできる汚泥乾燥地を得る
ことができる。

【００４２】

【発明の効果】請求項１に対応する発明によれば、乾燥
機に供給された汚泥を乾燥機に供給された加熱蒸気で乾
燥し汚泥から発生した蒸気とガスを排気ファンで排出す
る汚泥乾燥装置において、乾燥機の内部の蒸気とガスの
排気状態を検出する検出器と、この検出器の検出信号が
入力され排気ファンの回転数を制御する制御装置を設け
ることで排気ファンで排出される蒸気やガスに含有する
ダストが排気流路に堆積し乾燥機の内部の排気状態が低
下すると、この状態を検出した検出器の信号に従って、
制御装置で排気ファンの回転数を上げたので、たとえ、
乾燥機の内部の排気状態が悪化しても、運転費を上げる
ことなく、所定の乾燥処理状態を維持することのできる
汚泥乾燥装置を得ることができる。

【００４３】請求項２に対応する発明によれば、検出器
を、乾燥機の内部の温度を検出する温度検出器、又は乾
燥機の内部に供給されたキャリアエアの流速を検出する
流速計とすることで、排気ファンで排出される蒸気やガ
スに含有するダストが排気流路に堆積し乾燥機の内部の
排気状態が低下すると、この結果上昇する温度を検出す
る温度検出器又は、乾燥機に流入するキャリアエアの流
速の低下を検出する流速計の信号に従って、制御装置で
排気ファンの回転数を上げたので、たとえ、乾燥機の内
部の排気状態が悪化しても、運転費を上げることなく、
所定の乾燥処理状態を維持することのできる汚泥乾燥装
置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の汚泥乾燥装置の第１の実施の形態を示
すブロック図。

【図２】本発明の汚泥乾燥装置の第１の実施の形態を構
成する遠心薄膜乾燥機の縦断面拡大図。

【図３】図２の部分横断面拡大図。

【図４】本発明の汚泥乾燥装置の第１の実施の形態の作
用を示す流れ図。

【図５】本発明の汚泥乾燥装置の第２の実施の形態を示
すブロック図。

【図６】本発明の汚泥乾燥装置の第２の実施の形態の作
用を示す流れ図。

【図７】本発明の汚泥乾燥装置の第３の実施の形態を示
すブロック図。

【図８】本発明の汚泥乾燥装置の第３の実施の形態の作
用を示す流れ図。

【図９】従来の汚泥乾燥装置の一例を示すブロック図。

【符号の説明】

１…汚泥供給ポンプ、２…遠心薄膜乾燥機、３…ボイ
ラ、４…排ガスファン、５…排ガス処理装置、６…脱臭
装置、７Ａ，７Ｂ…制御装置、８…乾燥機、９…伝熱
胴、10…回転軸、11…分配リング、12…ブレード、13…
インバータ、14…温度検出器、15…流速計、16…フラッ
シング装置、17Ａ，17Ｂ…汚泥ライン、17Ｃ…蒸気ライ
ン、17Ｄ，17Ｅ，17Ｆ，17Ｇ…排ガスライン、Ｆ_A …排
ガスファン設定許容値、Ｆ_S …排ガスファン設定値、Ｓ
_A …流速許容値、Ｓ_M …流速計測定値、Ｔ_A …温度許容
値、Ｔ_M …温度計測値。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井手 勝記 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 Ｆターム(参考） 3L113 AA04 AA07 AB05 AC05 AC15 AC48 AC50 AC53 AC56 AC57 AC63 AC67 AC79 AC87 BA37 CA08 CA11 CA15 CB02 CB23 CB24 CB28 CB34 DA06 4D059 AA03 BD11 BD24 BD26 CA16 EA10 EA20 EB02 EB20

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 乾燥機に供給された汚泥を前記乾燥機に
   供給された加熱蒸気で乾燥し前記汚泥から発生した蒸気
   とガスを排気ファンで排出する汚泥乾燥装置において、
   前記乾燥機の内部の前記蒸気とガスの排気状態を検出す
   る検出器と、この検出器の検出信号が入力され前記排気
   ファンの回転数を制御する制御装置を設けたことを特徴
   とする汚泥乾燥装置。
2. 【請求項２】 前記検出器を、前記乾燥機の内部の温度
   を検出する温度検出器又は前記乾燥機の内部に供給され
   たキャリアエアの流速を検出する流速計としたことを特
   徴とする請求項１記載の汚泥乾燥装置。