JP2004074143A - Sludge treatment method and sludge treatment equipment - Google Patents

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JP2004074143A JP2003041760A JP2003041760A JP2004074143A JP 2004074143 A JP2004074143 A JP 2004074143A JP 2003041760 A JP2003041760 A JP 2003041760A JP 2003041760 A JP2003041760 A JP 2003041760A JP 2004074143 A JP2004074143 A JP 2004074143A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sludge treatment equipment which can rapidly lower the moisture content of a sludge agitated and mixed with a solidifying agent. <P>SOLUTION: The sludge treatment equipment is provided with an agitating and mixing section 11 for agitating and mixing the sludge with the solidifying agent and a crushing and drying section 6 for crushing and drying the sludge by bringing hot gas into collision against the sludge agitated and mixed with the solidifying agent. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排水汚泥、食品汚泥等の汚泥を脱水・乾燥する汚泥処理方法、及び、同汚泥処理方法の実施に使用する汚泥処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
汚泥を固化処理する汚泥処理装置として、汚泥を固化剤と攪拌混合するものが従来知られている。汚泥は、固化剤と攪拌混合されると含水率が低下して取扱性が向上する。
【0003】
また、近年、例えば食品工場の排水汚泥、食品汚泥等の有機性汚泥を脱水・乾燥した後に粉砕し、この粉体状の乾燥汚泥を、生分解性を有する播種用シート、生ごみ用袋等に混入することにより、肥料として再利用することが提案されている。
【0004】
スラリー状の原料汚泥を、粉体状の乾燥汚泥にするには、先ず、汚泥処理装置で、原料汚泥に固化剤を混ぜ合わせ、さらに炭酸ガスを吹き込むことで原料汚泥の水分をできるだけ除去する。次に、この汚泥を天日乾燥又は機械乾燥させ、乾燥・固化した汚泥を粉砕機にかけて粉体状の乾燥汚泥にしている(例えば特許文献1参照。)。
【0005】
【特許文献1】
特許第2987136号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし一般に、汚泥の含水率が十分低くなるまでには、固化剤との攪拌混合の後、相応の時間を要するものであり、このことが汚泥の処理効率の向上を妨げる一因ともなっている。
【0007】
また、汚泥処理装置で水分が除去された汚泥を天日乾燥又は機械乾燥で十分に乾燥させるためにも多大な時間を必要としていた。
さらに、天日乾燥や機械乾燥した乾燥汚泥は固化するので、生ごみ用袋に使用できる程度の十分に小さい粒度の粉体状まで粉砕機で粉砕するためにも時間がかかっていた。
【0008】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その第1の目的は、固化剤又は脱水処理剤と攪拌混合された汚泥の含水率を迅速に低下させることができる汚泥処理装置を提供することにある。
【0009】
また、第2の目的は、より迅速に粉体状の乾燥汚泥とすることができる汚泥処理方法を提供することにある。
また、第3の目的は、上記汚泥処理方法の実施に使用する汚泥処理装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記第1の目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、汚泥を固化剤と攪拌混合させた後、その固化剤と攪拌混合された汚泥に熱ガスを衝突させて該汚泥を粉砕乾燥することを特徴とする。
【0011】
請求項2に記載の発明は、原料汚泥に含まれる水分の一部を除去した後、この汚泥を高温・高速の気流によって分散・乾燥することを特徴とする。
上記第2の目的を達成するため、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、分散・乾燥された乾燥汚泥を、分散・乾燥する前の汚泥に混ぜ合わせることを特徴とする。
【0012】
上記第3の目的を達成するため、請求項4に記載の発明は、汚泥を固化剤と攪拌混合するための攪拌混合手段と、固化剤と攪拌混合された汚泥に熱ガスを衝突させて該汚泥を粉砕乾燥するための粉砕乾燥手段とを備えることを特徴とする。
【0013】
請求項5に記載の発明は、原料汚泥に脱水処理剤を混ぜ合わせる混合手段と、脱水処理剤と混ぜ合わされた汚泥を高温・高速の気流によって分散・乾燥する乾燥手段とを備えたことを特徴とする。
【0014】
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の発明において、前記乾燥手段によって分散・乾燥された乾燥汚泥の一部を、該乾燥手段が乾燥する前の汚泥に加える再投入手段を備えたことを特徴とする。
【0015】
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の発明において、前記再投入手段は、前記混合手段が脱水処理剤を混ぜ合わせる前の汚泥に前記乾燥汚泥を加えることを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
以下、本発明を具体化した第1実施形態を図1及び図2に従って説明する。
【0017】
図1は、本実施形態の汚泥処理装置の全体構成を模式的に示す概略図である。同図に示すように、本実施形態の汚泥処理装置には攪拌混合部11が備えられている。この攪拌混合部11は、汚泥を固化剤と攪拌混合するためのものである。ここでまずはじめに、図2を参照して攪拌混合部11について説明する。なお図2は、本実施形態の汚泥処理装置の攪拌混合部11を示す正面図である。
【0018】
図2に示すように、攪拌混合部11には回転ドラム12が備えられている。この回転ドラム12には、汚泥ホッパー13から汚泥が、固化剤ホッパー(図示せず)から固化剤が投入される。そして、回転ドラム12に投入された汚泥と固化剤は、モータ14によって回転駆動する回転ドラム12内で攪拌混合される。固化剤と攪拌混合された汚泥は、回転ドラム12から排出され、コンベア15(移送手段)によって粉砕乾燥部16(図1参照)へと移送される。なお、ここで使用される固化剤は、生石灰質固化剤、すなわち酸化カルシウムもしくは酸化カルシウムを主体とするものが好ましく、その添加量は汚泥に対して5〜25vol%が好ましい。
【0019】
次に、図1に戻って攪拌混合部11以外の汚泥処理装置の構成について説明する。図1に示すように、前記攪拌混合部11の下流に設けられた粉砕乾燥部16には、蒸気ジェット噴射機17が接続されている。この蒸気ジェット噴射機17には、ボイラ17aとエジェクタ17bとが備えられている。ボイラ17aは蒸気(熱ガス)を発生し、ボイラ17aで発生した蒸気はエジェクタ17bを介して粉砕乾燥部16へと送られる。蒸気ジェット噴射機17から粉砕乾燥部16に供給される蒸気は、円筒をなす粉砕乾燥部16の内側へ接線方向に吹き込まれて粉砕乾燥部16内を渦巻状に旋回し、前記攪拌混合部11から送られてくる汚泥に衝突して該汚泥を粉砕乾燥する。蒸気ジェット噴射機17から粉砕乾燥部16に供給される蒸気の速度は、マッハ数1以上であることが好ましい。なお、この蒸気の速度は、例えば、エジェクタ17bの先端(噴射口)の通路断面積をその上流側のそれよりも小さく絞り込むことによって増大させることができる。
【0020】
前記粉砕乾燥部16においては、内部を旋回する蒸気による遠心力で、粗粒(粉砕乾燥が不十分な汚泥)は外周部へ向かい、細粒(粉砕乾燥された汚泥)は中心に集まって中心軸流に乗ってサイクロンセパレータ18へと排出される。サイクロンセパレータ18は粉砕乾燥部16の下流に配設され、同粉砕乾燥部16から送られてくる汚泥を比重の差によって粗粒と細粒とに分別する。そして、粗粒は、サイクロンセパレータ18から前記コンベア15に戻されて粉砕乾燥部16で再処理される。一方、細粒は、図示しない吸引装置によって吸引されてバグフィルタ19で捕集され、十分に粉砕乾燥された固化汚泥(炭酸カルシウム物質)として回収される。そして、バグフィルタ19で捕集された固化汚泥は、コンベア20(移送手段)によって回収ピットへと送られる。
【0021】
また、本実施形態の汚泥処理装置には、制御装置21が備えられている。この制御装置21は、粉砕乾燥部16からサイクロンセパレータ18へと送られる汚泥の量を計測して、攪拌混合部11から粉砕乾燥部16へと送られる汚泥の量を制御する。また同時に、粉砕乾燥部16の内部温度、湿度を計測して、蒸気ジェット噴射機17から粉砕乾燥部16に供給する蒸気の流量、温度を制御する。
【0022】
本実施形態によって得られる効果について、以下に記載する。
(1) 本実施形態の汚泥処理装置には、固化剤と攪拌混合された汚泥に蒸気(熱ガス)を衝突させて該汚泥を粉砕乾燥するための粉砕乾燥部16が備えられている。そのため、固化剤と攪拌混合された汚泥の含水率を迅速に低下させることができ、ひいては、汚泥の処理効率を向上させることができる。
【0023】
ちなみに、本実施形態の汚泥処理装置で含水率80%の汚泥を処理した場合には、攪拌混合部11で固化剤と攪拌混合されて含水率が70%程度になった汚泥が、粉砕乾燥部16においておよそ1時間で含水率10%前後にまで低下する。それに対して、粉砕乾燥部16を有しない従来の汚泥処理装置で含水率80%の汚泥を処理した場合には、含水率10%前後の固化汚泥を得るのにおよそ168時間を要する。
【0024】
(2) 本実施形態の汚泥処理装置によれば、固化剤と攪拌混合された汚泥を乾燥と同時に粉砕することができるので、粉砕機を使って改めて粉砕することなく、土壌改良材、特殊肥料材等として供することができる。
【0025】
(3) 本実施形態の汚泥処理装置は、粗粒をサイクロンセパレータ18からコンベア15に戻して粉砕乾燥部16で再処理するようになっているので、汚泥を全て所要の微粉末とすることができる。
【0026】
(第2実施形態)
次に、本発明を、汚泥処理プラントに具体化した第2実施形態を図3及び図4に従って説明する。
【0027】
図3及び図4に示すように、汚泥処理プラント30は、混練機31、送風機32、ヒーター33、熱風搬送型乾燥機34、第1バグフィルター35、一時貯蔵タンク36、戻し圧送配管37、送風機38、分級機39、第1製品タンク40、第2バグフィルター41及び第2製品タンク42等によって構成されている。
【0028】
汚泥処理プラント30では、先ず、スラリー状の原料汚泥に、脱水処理剤(例えば生石灰)と、粉末状の乾燥汚泥とを加え、これらを混練機31で混ぜ合わせる。この行程により、原料汚泥の水分と脱水処理剤とを化学反応させてその水分の一部を除去し、また、粉末状の乾燥汚泥を混ぜ合わせることによっても含水率を下げた脱水汚泥とする。さらに、混練することで、脱水汚泥を砂利状にする。なお、粉末状の乾燥汚泥は、本汚泥処理プラント30で脱水・乾燥処理したものである。本実施形態では、混練機31が混合手段である。
【0029】
次に、砂利状の脱水汚泥を、送風機32及びヒーター33から供給する高温・高速の空気流を用いて熱風搬送型乾燥機(以下、単に乾燥機という。)34で気流乾燥する。この行程により、砂利状の脱水汚泥を分散・乾燥させ、粉末状の乾燥汚泥にする。本実施形態では、送風機32、ヒーター33及び乾燥機34が乾燥手段を構成する。
【0030】
次に、乾燥汚泥を、第1バグフィルター35で捕集し、一時貯蔵タンク36に貯蔵する。そして、一時貯蔵タンク36に貯蔵した乾燥汚泥の一部を、戻し圧送配管37及び送風機38によって空気搬送し、混練機31に投入する原料汚泥に加える。本実施形態では、一時貯蔵タンク36、戻し圧送配管37及び送風機38が再投入手段を構成する。
【0031】
一方、一時貯蔵タンク36の乾燥汚泥を、分級機39で祖粒分と細粒分に分けて、粗粒分の乾燥汚泥を第1製品タンク40に貯蔵する。
さらに、細粒分の乾燥汚泥を分級機39から第2バグフィルター41に搬送し、第2バグフィルター41で空気流中から捕集して第2製品タンク42に貯蔵する。
【0032】
すなわち、この汚泥処理プラントでは、スラリー状の原料汚泥を粉末状に乾燥処理し、これを粗粒分と細粒分とに分けた乾燥汚泥として製品化する。このうち、細粒分の乾燥汚泥が、生ごみ袋に使用される。
【0033】
次に、汚泥処理プラント30について詳述する。
混練機31には、プラント外部から搬入されたそのままの原料汚泥、あるいは、フィルタプレスである程度まで脱水された原料汚泥が、それらの汚泥を一時貯蔵する中間貯蔵ホッパー43からスクリューコンベヤ44によって連続的に供給される。原料汚泥の含水率は、80〜95wt%である。
【0034】
混練機31に供給される原料汚泥には、この原料汚泥の水分の一部を除去するための脱水処理剤と、粉体状に乾燥した乾燥汚泥とがそれぞれ所定の混合比だけ加えられる。
【0035】
脱水処理剤は、脱水処理剤ホッパー45からスクリューコンベヤ46によって搬送され、スクリューコンベヤ44の途中から原料汚泥に加えられる。
また、原料汚泥には、本汚泥処理プラント30で脱水・乾燥処理された乾燥汚泥が所定の割合で加えられる。乾燥汚泥は、それまでに乾燥処理された乾燥汚泥が一時貯蔵されている一時貯蔵タンク36から、送風機38が生成する空気流により、戻し圧送配管37を通じて空気搬送される。そして、搬送された乾燥汚泥は、スクリューコンベヤ44の途中で、脱水処理剤が加えられた後の原料汚泥に加えられる。
【0036】
混練機31は回転ドラム31aを備え、その投入口から連続的に投入される原料汚泥、乾燥汚泥及び脱水処理剤を混ぜ合わせる。そして、脱水処理剤の作用によって、原料汚泥からその水分を除去する。例えば、脱水処理剤として生石灰を用いた場合には、原料汚泥中の水分と炭酸カルシウムとを反応させて水酸化カルシウムにすることで、原料汚泥中の水分を減少させるとともに、そのときの反応熱によって原料汚泥から水分を蒸散させる。
【0037】
回転ドラム31a内で発生した水蒸気は、回転ドラム31aの排出口側に設けられた脱臭カバー47を通じて送風機48に吸引され、脱臭塔49から外気中に排出される。
【0038】
また、混練機31は、原料汚泥に乾燥汚泥を混ぜ合わせることによっても、混合された汚泥全体の含水率を低下させる。
混練機31における脱水と混練とにより、原料汚泥は、砂利状に固化した脱水汚泥となって排出される。この脱水汚泥の含水率は、35〜40wt%である。なお、本実施形態では、脱水汚泥に、水分と未反応の脱水処理剤が一定量含まれるように、混練機31で必要とされる混合比よりも多めの脱水処理剤が原料汚泥に加えられる。これは、未反応の脱水処理剤を、乾燥機34で反応させるためである。
【0039】
そして、混練機31は、原料汚泥、乾燥汚泥及び生石灰を混ぜ合わせながらその排出口側に移動させ、排出口に続く出口シュート31bから乾燥機34に連続的に供給する。このとき、ロータリバルブ50によって供給量が調節される。
【0040】
乾燥機34には、送風機32とヒーター33とで生成する高温・高速の空気が連続的に供給される。送風機32はターボファンであり、ヒーター33はLPGガスバーナーである。また、乾燥機34からは、送風機51により、第1バグフィルター35を通じて空気が連続的に吸引される。この送風機51は、ルーツブロワである。すなわち、乾燥機34には、送風機32及びヒーター33による空気の供給量と、送風機51による空気の排出量とで設定される量の空気が連続的に供給される。
【0041】
乾燥機34は、混練機31から供給される砂利状の脱水汚泥を、高温・高速の空気流によって連続的に気流乾燥する。そして、脱水汚泥を分散・乾燥させ、粉体状の乾燥汚泥にする。乾燥汚泥の含水率は、約10wt%である。
【0042】
この乾燥機34は株式会社セイシン企業製(商品名:フラッシュジェット・ドライヤー)であって、立設された環状の本体部34aを備え、この本体部34a内には、脱水汚泥と空気とを循環させる環状の気流乾燥通路が設けられている。この本体部には、脱水汚泥を気流乾燥通路に投入するための投入口と、高温・高速空気を気流乾燥通路に導入するための供給口と、粉体状に分散・乾燥した乾燥汚泥を気流乾燥通路から空気と共に排出するための排出口とが設けられている。
【0043】
投入口から本体部34aの気流通路内に投入された脱水汚泥は、供給口から気流通路に導入される高温・高速空気によって気流通路内で吹き飛ばされ、急速に分散・乾燥する。このとき、脱水汚泥の大きな汚泥粒子に高温・高速の空気が衝突することで、複数の小さな汚泥粒子に割れ、その内部に含まれていた水分が急速に蒸発する。また、内部に含まれていた水分と、混練機31で反応しなかった脱水処理剤とが反応し、脱水汚泥からの脱水が促進される。
【0044】
そして、ある程度以下の粒度まで分散・乾燥した汚泥粒子は、排出口から空気によって気流通路から排出口を通じて外部に乾燥汚泥として排出される。一方、分散・乾燥程度が十分でなく、比較的粒度の大きな汚泥粒は、排出口から排出されず、十分に分散・乾燥するまで再び気流通路内を循環する。従って、乾燥機34は、十分に分散・乾燥した粉末状の汚泥のみを乾燥汚泥として排出する。
【0045】
乾燥機34で分散・乾燥処理された乾燥汚泥は、本体部34a内を流れる気流によって、第1バグフィルター35に空気搬送される。
第1バグフィルター35は、乾燥機34から空気搬送される粉体状の乾燥汚泥を連続的に捕集する。
【0046】
第1バグフィルター35に捕集された乾燥汚泥は、ロータリバルブ52で搬送量が調節された状態で、スクリューコンベヤ53によって一時貯蔵タンク36に連続的に搬送される。
【0047】
一時貯蔵タンク36は、第1バグフィルター35から搬送された乾燥汚泥を貯蔵する。
一時貯蔵タンク36に貯蔵された汚泥の一部は、一時貯蔵タンク36とスクリューコンベヤ44とを連通する戻し圧送配管37を通じ、この戻し圧送配管37上に設けられた送風機38が発生する空気流によって空気搬送され、混練機31に投入される前の原料汚泥に加えられる。なお、送風機38は、ルーツブロワである。
【0048】
このとき、一時貯蔵タンク36と送風機38との間に設けられたロータリバルブ54により、原料汚泥に加える乾燥汚泥の量が調節される。
また、一時貯蔵タンク36に貯蔵されている乾燥汚泥は、第2バグフィルター41と脱臭塔49とを連通する配管上に設けられた送風機55が発生する気流により、分級機39及び第2バグフィルター41を通じて吸引され、分級機39に連続的に空気搬送される。このとき、一時貯蔵タンク36と分級機39の間に設けられたロータリバルブ56により、その搬送量が調節される。
【0049】
分級機39はサイクロン・フィルターであって、一時貯蔵タンク36から空気搬送される粉体状の乾燥汚泥から、その粗粒分を捕集する。
分級機39に捕集された粗粒分の乾燥汚泥は、ロータリバルブ57で搬送量が調節された状態で第1製品タンク40に送られて貯蔵される。
【0050】
一方、分級機39で捕集されなかった細粒分の乾燥汚泥は、送風機55が発生する気流によって、第2バグフィルター41に空気搬送される。
第2バグフィルター41は、分級機39から空気搬送される乾燥汚泥の細粒分を連続的に捕集する。
【0051】
第2バグフィルター41に捕集された細粒分の乾燥汚泥は、ロータリバルブ58で搬送量が調節された状態で第2製品タンク42に送られて貯蔵される。
第2バグフィルター41で乾燥汚泥が捕集された後の空気は、脱臭塔49から外気中に排出される。
【0052】
次に、以上のように構成された本実施形態の作用について説明する。
混練機31に投入されたスラリー状の原料汚泥は、脱水処理剤が混ぜ合わされることでその水分の一部が除去され、また、乾燥した乾燥汚泥が混ぜ合わされることでその含水率が低くなる。そして、混練されることで、砂利状に固化した脱水汚泥となる。
【0053】
本実施形態では、含水率が80〜85wt%の汚泥を混練機31に投入したときに、脱水汚泥の含水率が35〜40wt%となる。これに対し、乾燥汚泥を加えず、脱水処理剤のみを加えた場合の含水率は65〜70wt%であった。
【0054】
乾燥機34に投入された脱水汚泥は、ヒーター33から供給される高温・高速の空気流によって分散され、急速に乾燥して粉末状の乾燥汚泥となる。
本実施形態では、乾燥汚泥の含水率が、約10vol%となる。そして、含水率が35〜40wt%の脱水汚泥から、含水率が約10wt%の乾燥汚泥を連続的に生成することができる。
【0055】
これに対し、含水率が65〜70%のケーキ状の汚泥から同じ量の乾燥汚泥を連続的に生成するには、処理能力がはるかに大きな乾燥機34を使用するとともに、ヒーター33から供給する高温・高速の空気量をはるかに多くする必要があった。
【0056】
また、乾燥汚泥を原料汚泥に加えない場合に対して、以下の割合で乾燥汚泥を加えたときに、単位時間当たりの処理量がより多くなった。
a. 原料汚泥と乾燥汚泥との重量比が、5:95〜95:5の範囲であれば、乾燥汚泥を原料汚泥に加えない場合よりも、単位時間当たりの処理量が多くなる。
【0057】
b. 原料汚泥と乾燥汚泥との重量比が、25:75〜75:25の範囲であれば、aの場合よりも、単位時間当たりの処理量がより一層多くなる。
c. 原料汚泥と乾燥汚泥との重量比が、40:60〜60:40の範囲であれば、単位時間当たりの処理量が最も多くなる。
【0058】
また、本実施形態で生成する乾燥汚泥の平均粒度は、約1〜20μmであった。これに対し、含水率が65〜70wt%の汚泥から生成した乾燥汚泥の平均粒度は、約100μmであった。
【0059】
次に、以上詳述した本実施形態が有する効果を列記する。
(4) 混練機31で原料汚泥に脱水処理剤と混ぜ合わせて生成した脱水汚泥を、送風機32及びヒーター33で生成する高温・高速の空気流を用いて、乾燥機34で分散・乾燥する。
【0060】
このため、脱水汚泥を天日乾燥等で乾燥する場合に比較して、より迅速に乾燥することができる。また、分散と乾燥とが同時に行われるため、天日乾燥した場合と異なり、乾燥によって汚泥が固化しない。従って、固化した乾燥汚泥を粉砕機で粉砕する必要がないので、より迅速に粉体状の乾燥汚泥とすることができる。
【0061】
(5) 乾燥機34で分散・乾燥処理した粉末状の乾燥汚泥を原料汚泥に加えて混練機31で混ぜ合わせることで、含水率が35〜40wt%の砂利状の脱水汚泥とする。この脱水汚泥を、乾燥機34で分散・乾燥して粉末状の乾燥汚泥とする。
【0062】
このため、乾燥機34が砂利状の脱水汚泥を効率良く分散・乾燥することができるので、乾燥汚泥を原料汚泥に加えない場合に比較して、単位時間当たりに生成する乾燥汚泥の量がより多くなる。
【0063】
従って、処理能力がより小さい乾燥機34を用い、また、高温・高圧空気を生成するためのエネルギー消費をより小さくすることができる。この結果、設備原価がより小さくてすみ、また、ランニングコストがより少なくてすむ。
【0064】
(6) 乾燥機34が乾燥処理した乾燥汚泥の一部を原料汚泥に戻し、脱水汚泥として再び分散・乾燥するため、乾燥汚泥を戻さない場合に比較して、乾燥汚泥の平均粒度がより小さくなる。
【0065】
従って、生ごみ袋を作るためのシート材に乾燥汚泥を混入したときに、汚泥粒がシート材から脱落せず、品質のより高い生ごみ袋とすることができる。
次に、上記第1及び第2実施形態以外の実施形態を列記する。
【0066】
・ 前記第1実施形態では固化剤と攪拌混合された汚泥に熱ガスとして蒸気を衝突させて該汚泥を粉砕乾燥させるようにしたが、蒸気に代えて、加熱空気や加熱窒素ガス、あるいは、蒸気と加熱空気の混合ガスなど、蒸気以外の熱ガスを用いるようにしてもよい。蒸気に代えて、蒸気と加熱空気の混合ガスを用いた場合には、粉砕乾燥部16に供給される熱ガスの温度を容易に上げることができ、乾燥効率の向上を図ることができる。
【0067】
・ 前記第1実施形態で、粉砕乾燥部16の内外を断熱するために粉砕乾燥部16を二重壁構造にしてもよい。このようにすれば、粉砕乾燥部16における乾燥効率を高めることができる。
【0068】
・ 前記第1実施形態で、攪拌混合手段として、回転ドラム12を備えた連続式の攪拌混合部11に代えて、一定量ずつの原料汚泥を脱水処理剤と攪拌混合するモルタルミキサー型の攪拌混合部としてもよい。この場合には、少ない原料汚泥を処理するときにも、脱水処理剤との混合比を正確に設定することができるので、例えば、脱水処理剤の無駄を無くし、あるいは、原料汚泥の含水率を確実に所定値まで下げることができる。
【0069】
・ 前記第2実施形態で、粉末状の汚泥を、脱水処理剤よりも先に、スラリー状の原料汚泥に加えてもよい。
・ 前記第2実施形態で、乾燥機に供給する高温・高速の空気を生成するヒーターは、LPGヒーターに限らず、重油ヒーター、スチームヒーター、電気ヒーター等のLPG以外のエネルギーを熱源とするヒーターであってもよい。
【0070】
・ 前記第2実施形態で、混練機31を用いず、フィルタプレスで脱水した脱水汚泥を直接に、乾燥機34で分散・乾燥させる構成としてもよい。この構成によっても、前記第2実施形態の(4)〜(6)に記載の各効果がある。
【0071】
・ 前記第2実施形態で、混練機31に炭酸ガスを供給し、脱水処理剤の酸化カルシウムと反応させることで発生させた熱で、原料汚泥から水分を蒸散させる構成としてもよい。この場合には、より含水率の低い脱水汚泥を乾燥機34に供給することができるので、その処理能力がより小さいものを用いることができ、また、高温・高圧空気を生成するためのエネルギー消費を低減することができる。
【0072】
・ 前記第2実施形態で、混練機31に乾燥空気を供給し、原料汚泥の水分と脱水処理剤との反応熱で発生した蒸気を混練機31内から強制的に排出する構成としてもよい。この場合には、より含水率の低い脱水汚泥を乾燥機34に供給することができる。
【0073】
・ 前記第2実施形態で、第1バグフィルター35で捕集した乾燥汚泥の全てから分級機39によって粗粒分を捕集し、この粗粒分の一部を原料汚泥に加える構成としてもよい。この場合には、粗粒分の乾燥汚泥が再び乾燥機34で分散・乾燥され、その一部が細粒となるので、細粒分の乾燥汚泥の収量が多くなる。
【0074】
・ 前記第2実施形態で、第1バグフィルター35から排出された高温(例えば、約100℃)の空気流の一部を、ヒーター33が供給する高温の空気流に戻す構成としてもよい。この場合には、乾燥機34から排出される高温の空気流からそのエネルギーの一部を回収することができるので、例えば、ヒーター33のガス消費量を低減し、ひいては、汚泥処理プラント30全体でのエネルギー消費を低減することができる。
【0075】
・ 前記第2実施形態で、混練機を2機設け、第1の混練機で、スラリー状の原料汚泥に脱水処理剤を混ぜ合わせて水分の一部を除去し、この汚泥に第2の混練機で粉末状の乾燥汚泥を混ぜ合わせて含水率を下げる構成としてもよい。このような構成によれば、第1の混練機において、原料汚泥中の水分と脱水処理剤との反応を促進することができるので、例えば、未反応で無駄になる脱水処理剤をなくすことができる。
【0076】
・ 前記第2実施形態で、混練機で処理した汚泥を2つの乾燥機に供給し、第1の乾燥機で処理した脱水汚泥の全てを原料汚泥に混ぜ合わせ、第2の乾燥機で処理した脱水汚泥の全てを分級機39に送る構成としてもよい。
【0077】
以下、前記各実施形態から把握される技術的思想を列記する。
(1) 前記粉砕乾燥手段で粉砕乾燥された後の汚泥のうち粗粒分を粉砕乾燥手段に戻す手段を備えることを特徴とする請求項4に記載の汚泥処理装置。このようにすれば、汚泥を全て所要の微粉末とすることができる。
【0078】
(2) 前記粉砕乾燥手段における、固化剤と攪拌混合された汚泥に熱ガスを衝突させて該汚泥を粉砕乾燥する処理を、内外を断熱した系で行なうようにしたことを特徴とする請求項4に記載の汚泥処理装置。このようにすれば、粉砕乾燥手段における乾燥効率を高めることができる。
【0079】
(3) 前記熱ガスが、蒸気と加熱空気の混合ガスであることを特徴とする請求項4に記載の汚泥処理装置。このようにすれば、熱ガスの温度を容易に上げることができるので、粉砕乾燥手段における乾燥効率の向上を図ることができる。
【0080】
(4) 分散・乾燥した乾燥汚泥を、前記原料汚泥に混ぜ合わせることを特徴とする請求項3に記載の汚泥処理方法。
(5) 前記原料汚泥と前記乾燥汚泥との重量比が、5:95〜95:5の範囲となるように混ぜ合わせることを特徴とする技術的思想の(4)に記載の汚泥処理方法。この場合には、原料汚泥に乾燥汚泥に加えない場合よりも、単位時間当たりに乾燥することができる汚泥の量が多くなる。
【0081】
(6) 前記原料汚泥と前記乾燥汚泥との重量比が、25:75〜75:25の範囲となるように混ぜ合わせることを特徴とする技術的思想の(4)に記載の汚泥処理方法。この場合には、単位時間当たりに乾燥することができる汚泥の量がより一層多くなる。
【0082】
(7) 前記原料汚泥と前記乾燥汚泥との重量比が、40:60〜60:40の範囲となるように混ぜ合わせることを特徴とする技術的思想の(4)に記載の汚泥処理方法。この場合には、単位時間当たりに乾燥することができる汚泥の量が最も多くなる。
【0083】
(8) 前記再投入手段は、前記乾燥汚泥を空気搬送して、前記乾燥手段が乾燥する前の汚泥に加える請求項6又は請求項7に記載の汚泥処理装置。このような構成によれば、粉末状の汚泥を連続的に加えることができる。
【0084】
【発明の効果】
請求項1〜請求項7に記載の発明によれば、固化剤又は脱水処理剤と攪拌混合された汚泥の含水率を迅速に低下させることができる。
【0085】
請求項3、請求項6及び請求項7に記載の発明によれば、より迅速に粉体状の乾燥汚泥とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態の汚泥処理装置の全体構成を示す模式的に示す概略図。
【図2】汚泥処理装置の攪拌混合部を示す正面図。
【図3】第2実施形態の汚泥処理装置の主要部を示す模式図。
【図4】汚泥処理装置の一部を示す模式図。
【符号の説明】
11…攪拌混合手段としての攪拌混合部、16…粉砕乾燥手段としての粉砕乾燥部、30…汚泥処理プラント、31…混合手段としての混練機、32…乾燥手段としての送風機、33…同じくヒーター、34…同じく熱風搬送型乾燥機、36…再投入手段としての一時貯蔵タンク、37…同じく戻し圧送配管、38…同じく送風機。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a sludge treatment method for dewatering and drying sludge such as drainage sludge and food sludge, and a sludge treatment apparatus used for carrying out the sludge treatment method.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art As a sludge treatment apparatus for solidifying sludge, an apparatus for stirring and mixing sludge with a solidifying agent is conventionally known. When the sludge is mixed with the solidifying agent with stirring, the water content is reduced and the handling property is improved.
[0003]
In recent years, for example, drainage sludge of food factories, organic sludge such as food sludge, etc. are dewatered and dried, and then pulverized. It has been proposed to recycle it as fertilizer by mixing it with the fertilizer.
[0004]
In order to convert the raw material sludge in the form of slurry into dry sludge in the form of powder, first, a solidifying agent is mixed with the raw material sludge in a sludge treatment apparatus, and then carbon dioxide gas is blown into the raw material sludge to remove as much water as possible from the raw material sludge. Next, the sludge is sun-dried or mechanically dried, and the dried and solidified sludge is crushed into a powdery sludge (for example, see Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 2987136
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in general, it takes a certain amount of time after stirring and mixing with a solidifying agent until the water content of the sludge becomes sufficiently low, which is one of the factors that hinder improvement in the sludge treatment efficiency.
[0007]
In addition, a large amount of time is required to sufficiently dry the sludge from which water has been removed by the sludge treatment apparatus by solar drying or mechanical drying.
Furthermore, since the dried sludge solidified by sun drying or mechanical drying is solidified, it takes time to pulverize the sludge into a powder having a sufficiently small particle size that can be used in a garbage bag.
[0008]
The present invention has been made to solve the above problems, and a first object of the present invention is to provide a sludge treatment capable of rapidly reducing the water content of sludge mixed and stirred with a solidifying agent or a dehydrating agent. It is to provide a device.
[0009]
Another object of the present invention is to provide a sludge treatment method that can quickly turn into powdery dry sludge.
Further, a third object is to provide a sludge treatment apparatus used for performing the above-mentioned sludge treatment method.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the first object, according to the first aspect of the present invention, after mixing and mixing the sludge with the solidifying agent, the sludge mixed with the solidifying agent is crushed with hot gas to crush the sludge. It is characterized by drying.
[0011]
The invention according to claim 2 is characterized in that after removing a part of the water contained in the raw material sludge, the sludge is dispersed and dried by a high-temperature, high-speed airflow.
In order to achieve the second object, the invention according to claim 3 is characterized in that, in the invention according to claim 2, the dispersed and dried dry sludge is mixed with the sludge before being dispersed and dried. And
[0012]
In order to achieve the third object, the invention according to claim 4 is characterized in that a stirring and mixing means for stirring and mixing the sludge with the solidifying agent and a hot gas impinging on the sludge stirred and mixed with the solidifying agent. And a pulverizing and drying means for pulverizing and drying the sludge.
[0013]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a mixing means for mixing a dewatering agent with raw sludge, and a drying means for dispersing and drying the sludge mixed with the dewatering agent by a high-temperature, high-speed airflow. And
[0014]
The invention according to claim 6 is the invention according to claim 5, further comprising a re-charging means for adding a part of the dried sludge dispersed and dried by the drying means to the sludge before the drying means is dried. It is characterized by having.
[0015]
According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect of the invention, the re-introducing means adds the dry sludge to the sludge before the mixing means mixes the dehydrating agent.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(1st Embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0017]
FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing the entire configuration of the sludge treatment apparatus of the present embodiment. As shown in the figure, the sludge treatment device of the present embodiment is provided with a stirring and mixing unit 11. The stirring and mixing section 11 is for stirring and mixing the sludge with the solidifying agent. Here, first, the stirring and mixing section 11 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a front view showing the stirring and mixing unit 11 of the sludge treatment apparatus of the present embodiment.
[0018]
As shown in FIG. 2, the stirring and mixing section 11 is provided with a rotating drum 12. Sludge from a sludge hopper 13 and a solidifying agent from a solidifying agent hopper (not shown) are supplied to the rotating drum 12. Then, the sludge and the solidifying agent put into the rotary drum 12 are mixed and stirred in the rotary drum 12 driven to rotate by the motor 14. The sludge mixed and stirred with the solidifying agent is discharged from the rotary drum 12 and transferred to the pulverizing and drying unit 16 (see FIG. 1) by the conveyor 15 (transferring means). The solidifying agent used here is preferably a quick calcareous solidifying agent, that is, calcium oxide or a substance mainly composed of calcium oxide, and its addition amount is preferably 5 to 25 vol% with respect to the sludge.
[0019]
Next, returning to FIG. 1, the configuration of the sludge treatment device other than the stirring and mixing unit 11 will be described. As shown in FIG. 1, a steam jet injector 17 is connected to a pulverizing and drying unit 16 provided downstream of the stirring and mixing unit 11. The steam jet injector 17 includes a boiler 17a and an ejector 17b. The boiler 17a generates steam (hot gas), and the steam generated by the boiler 17a is sent to the pulverizing and drying unit 16 via the ejector 17b. The steam supplied from the steam jet injector 17 to the pulverizing / drying unit 16 is tangentially blown into the inside of the pulverizing / drying unit 16 which forms a cylinder, and swirls in the pulverizing / drying unit 16 to form a spiral. The sludge collides with the sludge sent from the plant and is crushed and dried. It is preferable that the speed of the steam supplied from the steam jet injector 17 to the pulverizing and drying unit 16 is equal to or greater than the Mach number 1. The speed of the steam can be increased, for example, by narrowing the cross-sectional area of the passage at the tip (injection port) of the ejector 17b to be smaller than that at the upstream side.
[0020]
In the pulverizing and drying section 16, coarse particles (sludge that is not sufficiently pulverized and dried) move toward the outer peripheral portion and fine particles (sludge that has been pulverized and dried) gather at the center due to centrifugal force generated by the steam swirling inside. It is discharged to the cyclone separator 18 along the axial flow. The cyclone separator 18 is disposed downstream of the pulverizing and drying unit 16 and separates sludge sent from the pulverizing and drying unit 16 into coarse particles and fine particles by a difference in specific gravity. The coarse particles are returned from the cyclone separator 18 to the conveyor 15 and reprocessed in the pulverizing and drying unit 16. On the other hand, the fine particles are sucked by a suction device (not shown), collected by the bag filter 19, and recovered as solidified sludge (calcium carbonate substance) sufficiently pulverized and dried. Then, the solidified sludge collected by the bag filter 19 is sent to the collection pit by the conveyor 20 (transporting means).
[0021]
The sludge treatment device of the present embodiment is provided with a control device 21. The control device 21 measures the amount of sludge sent from the crushing and drying unit 16 to the cyclone separator 18 and controls the amount of sludge sent from the stirring and mixing unit 11 to the crushing and drying unit 16. At the same time, the internal temperature and humidity of the crushing and drying unit 16 are measured, and the flow rate and temperature of steam supplied from the steam jet injector 17 to the crushing and drying unit 16 are controlled.
[0022]
The effects obtained by the present embodiment will be described below.
(1) The sludge treatment apparatus of the present embodiment is provided with a crushing and drying section 16 for crushing and drying the sludge by colliding steam (hot gas) with the sludge mixed and stirred with the solidifying agent. Therefore, the water content of the sludge mixed and stirred with the solidifying agent can be rapidly reduced, and the sludge treatment efficiency can be improved.
[0023]
Incidentally, when sludge having a water content of 80% is treated by the sludge treatment apparatus of the present embodiment, the sludge which has been stirred and mixed with the solidifying agent in the stirring and mixing section 11 to have a water content of about 70% is crushed and dried. At 16, the water content drops to around 10% in about one hour. On the other hand, when sludge having a water content of 80% is treated by a conventional sludge treatment device having no crushing and drying section 16, it takes about 168 hours to obtain solidified sludge having a water content of about 10%.
[0024]
(2) According to the sludge treatment apparatus of the present embodiment, the sludge mixed and stirred with the solidifying agent can be crushed simultaneously with drying, so that the soil improving material and the special fertilizer can be used without being crushed again using a crusher. It can be provided as a material.
[0025]
(3) Since the sludge treatment apparatus of the present embodiment returns coarse particles from the cyclone separator 18 to the conveyor 15 and reprocesses them in the crushing and drying unit 16, it is possible to convert all sludge into required fine powder. it can.
[0026]
(2nd Embodiment)
Next, a second embodiment in which the present invention is embodied in a sludge treatment plant will be described with reference to FIGS.
[0027]
As shown in FIGS. 3 and 4, the sludge treatment plant 30 includes a kneader 31, a blower 32, a heater 33, a hot-air transport type dryer 34, a first bag filter 35, a temporary storage tank 36, a return pressure sending pipe 37, a blower 38, a classifier 39, a first product tank 40, a second bag filter 41, a second product tank 42, and the like.
[0028]
In the sludge treatment plant 30, first, a dehydrating agent (for example, quicklime) and a powdery dry sludge are added to the slurry raw sludge, and these are mixed by the kneader 31. In this process, the moisture of the raw material sludge is chemically reacted with the dehydrating agent to remove a part of the moisture, and the dried sludge is mixed with the powdered sludge to obtain a dehydrated sludge having a reduced moisture content. Furthermore, the dewatered sludge is made into a gravel state by kneading. The dried sludge in powder form is obtained by dewatering and drying in the present sludge treatment plant 30. In the present embodiment, the kneading machine 31 is a mixing unit.
[0029]
Next, the gravel-like dewatered sludge is flash-dried by a hot-air conveying dryer (hereinafter simply referred to as a dryer) 34 using a high-temperature and high-speed air flow supplied from a blower 32 and a heater 33. By this process, the gravel-like dewatered sludge is dispersed and dried to make powdery dry sludge. In the present embodiment, the blower 32, the heater 33, and the dryer 34 constitute a drying unit.
[0030]
Next, the dried sludge is collected by the first bag filter 35 and stored in the temporary storage tank 36. Then, a part of the dried sludge stored in the temporary storage tank 36 is pneumatically conveyed by the return pressure feed pipe 37 and the blower 38 and added to the raw sludge to be fed into the kneader 31. In the present embodiment, the temporary storage tank 36, the return pressure feed pipe 37, and the blower 38 constitute a re-charging unit.
[0031]
On the other hand, the dried sludge in the temporary storage tank 36 is separated into coarse particles and fine particles by the classifier 39, and the dried sludge of coarse particles is stored in the first product tank 40.
Further, the fine sludge dried sludge is conveyed from the classifier 39 to the second bag filter 41, collected from the airflow by the second bag filter 41, and stored in the second product tank 42.
[0032]
That is, in this sludge treatment plant, the raw material sludge in the form of slurry is dried into powder, and this is commercialized as dried sludge divided into coarse particles and fine particles. Of these, dried sludge of fine particles is used for garbage bags.
[0033]
Next, the sludge treatment plant 30 will be described in detail.
In the kneader 31, raw sludge directly loaded from the outside of the plant or raw sludge dehydrated to a certain extent by a filter press is continuously fed by a screw conveyor 44 from an intermediate storage hopper 43 for temporarily storing the sludge. Supplied. The water content of the raw sludge is 80 to 95 wt%.
[0034]
To the raw sludge supplied to the kneader 31, a dehydrating agent for removing a part of the water content of the raw sludge and a dry sludge dried into a powder are added at a predetermined mixing ratio.
[0035]
The dehydrating agent is conveyed from the dehydrating agent hopper 45 by the screw conveyor 46 and is added to the raw sludge from the middle of the screw conveyor 44.
In addition, dry sludge dewatered and dried in the present sludge treatment plant 30 is added to the raw sludge at a predetermined ratio. The dried sludge is pneumatically conveyed from the temporary storage tank 36 in which the dried sludge that has been subjected to the drying processing is temporarily stored by the air flow generated by the blower 38 through the return pressure pipe 37. The transported dry sludge is added to the raw sludge to which the dehydrating agent has been added in the middle of the screw conveyor 44.
[0036]
The kneading machine 31 includes a rotary drum 31a, and mixes the raw sludge, the dried sludge, and the dehydrating agent continuously fed from the inlet thereof. Then, the water is removed from the raw sludge by the action of the dehydrating agent. For example, when quicklime is used as the dehydrating agent, the water in the raw sludge is reacted with calcium carbonate to form calcium hydroxide, thereby reducing the water in the raw sludge and the heat of reaction at that time. This causes water to evaporate from the raw sludge.
[0037]
The water vapor generated in the rotating drum 31a is sucked into the blower 48 through the deodorizing cover 47 provided on the discharge port side of the rotating drum 31a, and is discharged from the deodorizing tower 49 into the outside air.
[0038]
The kneading machine 31 also lowers the water content of the entire mixed sludge by mixing the raw sludge with the dry sludge.
By the dewatering and kneading in the kneading machine 31, the raw material sludge is discharged as dehydrated sludge solidified in a gravel state. The water content of the dewatered sludge is 35 to 40 wt%. In the present embodiment, a larger amount of the dewatering agent than the mixing ratio required in the kneading machine 31 is added to the raw material sludge so that the dewatered sludge contains a certain amount of the dewatering agent that has not reacted with water. . This is because the unreacted dehydrating agent is reacted in the dryer 34.
[0039]
The kneader 31 mixes the raw sludge, the dried sludge and the quicklime while moving the mixture to the outlet side thereof, and continuously supplies the raw sludge to the dryer 34 from an outlet chute 31b connected to the outlet. At this time, the supply amount is adjusted by the rotary valve 50.
[0040]
The high-temperature and high-speed air generated by the blower 32 and the heater 33 is continuously supplied to the dryer 34. The blower 32 is a turbo fan, and the heater 33 is an LPG gas burner. Further, air is continuously sucked from the dryer 34 by the blower 51 through the first bag filter 35. This blower 51 is a roots blower. That is, the dryer 34 is continuously supplied with an amount of air set by the amount of air supplied by the blower 32 and the heater 33 and the amount of air discharged by the blower 51.
[0041]
The dryer 34 continuously flash-drys the gravel-like dewatered sludge supplied from the kneader 31 by a high-temperature, high-speed air flow. Then, the dewatered sludge is dispersed and dried to form a powdery dry sludge. The moisture content of the dried sludge is about 10% by weight.
[0042]
The dryer 34 is manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd. (trade name: Flash Jet Dryer), and has an upright annular main body portion 34a, in which dehydrated sludge and air are circulated. An annular airflow drying passage is provided. The main body has an inlet for introducing dewatered sludge into the flash drying passage, a supply port for introducing high-temperature, high-speed air into the flash drying passage, and an air flow for drying and drying powdery dispersed and dried sludge. An outlet is provided for discharging air from the drying passage together with air.
[0043]
The dewatered sludge introduced into the airflow passage of the main body 34a from the inlet is blown off in the airflow passage by high-temperature, high-speed air introduced into the airflow passage from the supply opening, and is rapidly dispersed and dried. At this time, the high-temperature, high-speed air collides with the large sludge particles of the dewatered sludge, whereby the sludge is broken into a plurality of small sludge particles, and the water contained therein evaporates rapidly. In addition, the water contained therein reacts with the dehydrating agent that has not reacted in the kneading machine 31, thereby promoting dehydration from the dewatered sludge.
[0044]
Then, the sludge particles dispersed and dried to a particle size smaller than a certain level are discharged as dry sludge to the outside from the discharge port through the discharge port by air from the discharge port. On the other hand, sludge particles having an insufficient degree of dispersion and drying and having a relatively large particle size are not discharged from the discharge port, and circulate again in the air flow passage until they are sufficiently dispersed and dried. Therefore, the dryer 34 discharges only the sufficiently dispersed and dried powdery sludge as dry sludge.
[0045]
The dried sludge that has been dispersed and dried by the drier 34 is pneumatically conveyed to the first bag filter 35 by an airflow flowing in the main body 34a.
The first bag filter 35 continuously collects powdery dried sludge conveyed from the dryer 34 by air.
[0046]
The dried sludge collected by the first bag filter 35 is continuously conveyed to the temporary storage tank 36 by the screw conveyor 53 while the conveyance amount is adjusted by the rotary valve 52.
[0047]
The temporary storage tank 36 stores the dried sludge transported from the first bag filter 35.
A part of the sludge stored in the temporary storage tank 36 passes through a return pressure feed pipe 37 that connects the temporary storage tank 36 and the screw conveyor 44, and is generated by an airflow generated by a blower 38 provided on the return pressure feed pipe 37. It is conveyed by air and added to the raw sludge before being put into the kneader 31. The blower 38 is a roots blower.
[0048]
At this time, the amount of dry sludge added to the raw sludge is adjusted by a rotary valve 54 provided between the temporary storage tank 36 and the blower 38.
The dried sludge stored in the temporary storage tank 36 is separated by the airflow generated by the blower 55 provided on the pipe connecting the second bag filter 41 and the deodorization tower 49 with the classifier 39 and the second bag filter. The air is sucked through 41 and continuously conveyed to the classifier 39 by air. At this time, the transport amount is adjusted by a rotary valve 56 provided between the temporary storage tank 36 and the classifier 39.
[0049]
The classifier 39 is a cyclone filter, and collects coarse particles from the powdery dry sludge conveyed from the temporary storage tank 36 by air.
The dried sludge of coarse particles collected by the classifier 39 is sent to and stored in the first product tank 40 with the transport amount adjusted by the rotary valve 57.
[0050]
On the other hand, the dried sludge of fine particles not collected by the classifier 39 is air-conveyed to the second bag filter 41 by the airflow generated by the blower 55.
The second bag filter 41 continuously collects fine particles of the dried sludge conveyed from the classifier 39 by air.
[0051]
The dried sludge of the fine particles collected by the second bag filter 41 is sent to and stored in the second product tank 42 with the transport amount adjusted by the rotary valve 58.
The air after the dried sludge is collected by the second bag filter 41 is discharged from the deodorization tower 49 into the outside air.
[0052]
Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described.
The slurry raw material sludge introduced into the kneader 31 removes a part of its water content by mixing a dehydration treatment agent, and its moisture content is reduced by mixing dry dried sludge. Then, by being kneaded, dehydrated sludge solidified in a gravel state is obtained.
[0053]
In the present embodiment, when sludge having a water content of 80 to 85 wt% is introduced into the kneading machine 31, the water content of the dewatered sludge becomes 35 to 40 wt%. On the other hand, when only the dewatering agent was added without adding the dried sludge, the water content was 65 to 70 wt%.
[0054]
The dewatered sludge supplied to the dryer 34 is dispersed by the high-temperature and high-speed air flow supplied from the heater 33, and is rapidly dried to dry powder sludge.
In the present embodiment, the moisture content of the dried sludge is about 10 vol%. And, from the dewatered sludge having a water content of 35 to 40 wt%, dry sludge having a water content of about 10 wt% can be continuously generated.
[0055]
On the other hand, in order to continuously produce the same amount of dry sludge from cake-like sludge having a water content of 65 to 70%, a dryer 34 having a much larger processing capacity is used and supplied from the heater 33. The amount of high-temperature and high-speed air needed to be much larger.
[0056]
In addition, when the dry sludge was added at the following ratio to the case where dry sludge was not added to the raw material sludge, the throughput per unit time was larger.
a. When the weight ratio between the raw sludge and the dry sludge is in the range of 5:95 to 95: 5, the throughput per unit time is larger than when the dry sludge is not added to the raw sludge.
[0057]
b. When the weight ratio between the raw sludge and the dried sludge is in the range of 25:75 to 75:25, the throughput per unit time is further increased as compared with the case of a.
c. When the weight ratio of the raw sludge to the dried sludge is in the range of 40:60 to 60:40, the throughput per unit time is the largest.
[0058]
In addition, the average particle size of the dried sludge generated in the present embodiment was about 1 to 20 μm. On the other hand, the average particle size of the dried sludge generated from the sludge having a water content of 65 to 70 wt% was about 100 μm.
[0059]
Next, the effects of the present embodiment described in detail above will be listed.
(4) The dewatered sludge generated by mixing the raw material sludge with the dewatering treatment agent in the kneader 31 is dispersed and dried in the dryer 34 using the high-temperature and high-speed air flow generated by the blower 32 and the heater 33.
[0060]
Therefore, the dewatered sludge can be dried more quickly than when it is dried by solar drying or the like. Further, since the dispersion and the drying are performed at the same time, the sludge is not solidified by the drying, unlike the case of drying in the sun. Therefore, it is not necessary to pulverize the solidified dry sludge with a pulverizer, so that powdery dry sludge can be obtained more quickly.
[0061]
(5) The powdery dry sludge dispersed and dried by the dryer 34 is added to the raw sludge and mixed by the kneader 31 to obtain a gravel-like dehydrated sludge having a water content of 35 to 40 wt%. The dewatered sludge is dispersed and dried by the dryer 34 to obtain powdery dried sludge.
[0062]
For this reason, since the dryer 34 can efficiently disperse and dry the gravel-like dewatered sludge, the amount of dry sludge generated per unit time is larger than when the dry sludge is not added to the raw material sludge. More.
[0063]
Therefore, it is possible to use the dryer 34 having a smaller processing capacity and to further reduce energy consumption for generating high-temperature and high-pressure air. As a result, the equipment cost can be lower and the running cost can be lower.
[0064]
(6) Since a part of the dried sludge dried by the dryer 34 is returned to the raw material sludge and dispersed and dried again as dewatered sludge, the average particle size of the dried sludge is smaller than in the case where the dried sludge is not returned. Become.
[0065]
Therefore, when dry sludge is mixed in a sheet material for making a garbage bag, sludge particles do not fall off the sheet material, and a higher quality garbage bag can be obtained.
Next, embodiments other than the first and second embodiments will be listed.
[0066]
In the first embodiment, the sludge mixed and stirred with the solidifying agent is caused to collide with steam as a hot gas to pulverize and dry the sludge. However, instead of steam, heated air, heated nitrogen gas, or steam is used. A hot gas other than steam, such as a mixed gas of air and heated air, may be used. When a mixed gas of steam and heated air is used instead of steam, the temperature of the hot gas supplied to the crushing and drying unit 16 can be easily increased, and the drying efficiency can be improved.
[0067]
-In the said 1st Embodiment, in order to insulate the inside and the outside of the pulverization drying part 16, the pulverization drying part 16 may be made into a double wall structure. In this way, the drying efficiency in the crushing and drying section 16 can be increased.
[0068]
In the first embodiment, as the stirring and mixing means, a mortar mixer-type stirring and mixing in which a fixed amount of the raw material sludge is stirred and mixed with the dehydrating agent instead of the continuous stirring and mixing section 11 having the rotary drum 12. It may be a unit. In this case, even when treating a small amount of raw material sludge, the mixing ratio with the dewatering agent can be set accurately, so that, for example, waste of the dewatering agent is eliminated, or the water content of the raw material sludge is reduced. It can be reliably reduced to a predetermined value.
[0069]
In the second embodiment, the powdery sludge may be added to the slurry raw sludge before the dewatering agent.
In the second embodiment, the heater that generates high-temperature and high-speed air to be supplied to the dryer is not limited to the LPG heater, and may be a heater using energy other than LPG as a heat source, such as a heavy oil heater, a steam heater, and an electric heater. There may be.
[0070]
In the second embodiment, the dewatered sludge dewatered by the filter press may be directly dispersed and dried by the dryer 34 without using the kneader 31. This configuration also has the effects described in (4) to (6) of the second embodiment.
[0071]
-In 2nd Embodiment, it is good also as a structure which supplies carbon dioxide gas to the kneading machine 31, and makes the water | moisture content evaporate from raw sludge by the heat | fever generated by making it react with calcium oxide of a dehydration treatment agent. In this case, since the dewatered sludge having a lower moisture content can be supplied to the dryer 34, a sludge having a smaller treatment capacity can be used, and energy consumption for generating high-temperature and high-pressure air can be reduced. Can be reduced.
[0072]
In the second embodiment, a configuration may be adopted in which dry air is supplied to the kneader 31 and steam generated by the reaction heat between the moisture of the raw sludge and the dehydrating agent is forcibly discharged from the kneader 31. In this case, dewatered sludge having a lower moisture content can be supplied to the dryer 34.
[0073]
In the second embodiment, a coarse particle may be collected by the classifier 39 from all of the dried sludge collected by the first bag filter 35, and a part of the coarse particle may be added to the raw sludge. . In this case, the dried sludge of coarse particles is again dispersed and dried by the dryer 34, and a part of the dried sludge becomes fine particles, so that the yield of dry sludge of fine particles increases.
[0074]
In the second embodiment, a part of the high-temperature (for example, about 100 ° C.) airflow discharged from the first bag filter 35 may be returned to the high-temperature airflow supplied by the heater 33. In this case, since a part of the energy can be recovered from the high-temperature air stream discharged from the dryer 34, for example, the gas consumption of the heater 33 can be reduced, and thus the entire sludge treatment plant 30 can be reduced. Energy consumption can be reduced.
[0075]
In the second embodiment, two kneading machines are provided, and the first kneading machine mixes a dewatering agent with the slurry raw sludge to remove a part of water, and the second kneading is performed on the sludge. It is good also as composition which mixes powdery dry sludge with a machine and lowers a moisture content. According to such a configuration, in the first kneader, the reaction between the water in the raw material sludge and the dehydrating agent can be promoted. For example, it is possible to eliminate the unreacted and wasteful dehydrating agent. it can.
[0076]
In the second embodiment, the sludge treated by the kneader was supplied to two dryers, and all of the dewatered sludge treated by the first dryer was mixed with the raw sludge and treated by the second dryer. All of the dewatered sludge may be sent to the classifier 39.
[0077]
Hereinafter, technical ideas grasped from the above embodiments will be listed.
(1) The sludge treatment apparatus according to claim 4, further comprising means for returning coarse particles of the sludge after being crushed and dried by the crushing and drying means to the crushing and drying means. In this way, all the sludge can be made into the required fine powder.
[0078]
(2) The treatment of crushing and drying the sludge in the crushing and drying means by colliding a hot gas with the solidifying agent and stirring and mixing the sludge is performed in a system in which the inside and outside are insulated. 5. The sludge treatment device according to 4. By doing so, the drying efficiency of the pulverizing and drying means can be increased.
[0079]
(3) The sludge treatment apparatus according to claim 4, wherein the hot gas is a mixed gas of steam and heated air. With this configuration, the temperature of the hot gas can be easily increased, and the drying efficiency of the pulverizing and drying unit can be improved.
[0080]
(4) The sludge treatment method according to claim 3, wherein the dispersed and dried dry sludge is mixed with the raw material sludge.
(5) The sludge treatment method according to (4), wherein the raw material sludge and the dried sludge are mixed so that the weight ratio is in the range of 5:95 to 95: 5. In this case, the amount of sludge that can be dried per unit time is larger than when not adding sludge to the raw sludge.
[0081]
(6) The sludge treatment method according to (4), wherein the raw material sludge and the dried sludge are mixed so that the weight ratio thereof is in the range of 25:75 to 75:25. In this case, the amount of sludge that can be dried per unit time is further increased.
[0082]
(7) The sludge treatment method according to (4), wherein the raw sludge and the dried sludge are mixed so that a weight ratio thereof is in a range of 40:60 to 60:40. In this case, the amount of sludge that can be dried per unit time is the largest.
[0083]
(8) The sludge treatment apparatus according to claim 6 or 7, wherein the re-injection unit conveys the dried sludge by air and adds the dried sludge to the sludge before the drying unit is dried. According to such a configuration, powdery sludge can be continuously added.
[0084]
【The invention's effect】
According to the first to seventh aspects of the present invention, the water content of sludge mixed and stirred with a solidifying agent or a dehydrating agent can be rapidly reduced.
[0085]
According to the third, sixth, and seventh aspects of the present invention, it is possible to quickly turn into powdery dry sludge.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing the entire configuration of a sludge treatment apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a front view showing a stirring and mixing section of the sludge treatment apparatus.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a main part of a sludge treatment device according to a second embodiment.
FIG. 4 is a schematic view showing a part of a sludge treatment device.
[Explanation of symbols]
11: stirring and mixing unit as stirring and mixing means, 16: pulverizing and drying unit as pulverizing and drying means, 30: sludge treatment plant, 31: kneader as mixing means, 32: blower as drying means, 33: heater, Reference numeral 34 denotes a hot-air transfer type dryer, 36 denotes a temporary storage tank as a re-injecting means, 37 denotes a return pressure feed pipe, and 38 denotes a blower.

Claims (7)

汚泥を固化剤と攪拌混合させた後、その固化剤と攪拌混合された汚泥に熱ガスを衝突させて該汚泥を粉砕乾燥することを特徴とする汚泥処理方法。A method for treating sludge, comprising mixing and mixing sludge with a solidifying agent, and then colliding the sludge mixed with the solidifying agent with hot gas to pulverize and dry the sludge. 原料汚泥に含まれる水分の一部を除去した後、この汚泥を高温・高速の気流によって分散・乾燥することを特徴とする汚泥処理方法。A method for treating sludge, comprising removing a part of water contained in raw material sludge, and then dispersing and drying the sludge with a high-temperature, high-speed airflow. 分散・乾燥された乾燥汚泥を、分散・乾燥する前の汚泥に混ぜ合わせることを特徴とする請求項2に記載の汚泥処理方法。The sludge treatment method according to claim 2, wherein the dispersed and dried dried sludge is mixed with the sludge before being dispersed and dried. 汚泥を固化剤と攪拌混合するための攪拌混合手段と、固化剤と攪拌混合された汚泥に熱ガスを衝突させて該汚泥を粉砕乾燥するための粉砕乾燥手段とを備えることを特徴とする汚泥処理装置。A sludge comprising stirring and mixing means for stirring and mixing sludge with a solidifying agent, and crushing and drying means for crushing and drying the sludge by colliding hot gas with the sludge mixed and stirred with the solidifying agent. Processing equipment. 原料汚泥に脱水処理剤を混ぜ合わせる混合手段と、
脱水処理剤と混ぜ合わされた汚泥を高温・高速の気流によって分散・乾燥する乾燥手段とを備えたことを特徴とする汚泥処理装置。
Mixing means for mixing the dewatering agent with the raw sludge,
A sludge treatment apparatus comprising: drying means for dispersing and drying sludge mixed with a dehydrating agent by a high-temperature, high-speed airflow.
前記乾燥手段によって分散・乾燥された乾燥汚泥の一部を、該乾燥手段が乾燥する前の汚泥に加える再投入手段を備えたことを特徴とする請求項5に記載の汚泥処理装置。The sludge treatment apparatus according to claim 5, further comprising: a re-injection unit that adds a part of the dried sludge dispersed and dried by the drying unit to the sludge before the drying unit is dried. 前記再投入手段は、前記混合手段が脱水処理剤を混ぜ合わせる前の汚泥に前記乾燥汚泥を加えることを特徴とする請求項6に記載の汚泥処理装置。The sludge treatment apparatus according to claim 6, wherein the recharging unit adds the dried sludge to the sludge before the mixing unit mixes the dewatering agent.
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