JP2020022944A - Sludge dehydration promoter and sludge dehydration method - Google Patents

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Abstract

To provide a low-cost and efficient dehydration technique for a sludge having high water content.SOLUTION: The dehydration method disclosed in this description includes a first step and a second step. In the first step, a sludge having high water content is blended and agitated with a dehydration promoter containing a coffee residue as a main constituent at a weight ratio of 1/3 or under to reduce the water content to 25% or under. In the second step, a new sludge is blended and agitated with a blend dehydration product obtained in the first step at a weight ratio of 1/3 or under to reduce the water content to 25% or under. After the second step, another new sludge is blended and agitated with a part or all of the blend dehydration product obtained in the previous step at a weight ratio of 1/3 or under to reduce the water content to 25% or under.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本明細書が開示する技術は、高含水汚泥用の乾燥促進材及び汚泥乾燥方法。   The technology disclosed in this specification is a drying promoting material for high water sludge and a sludge drying method.

特許文献1、2に、含水率が高く、かつ、臭気を伴う汚泥を使って固形燃料を生成する技術が開示されている。特許文献1は、臭気を消すためにコーヒー滓と有機系沈殿汚泥を高含水の活性汚泥に添加して乾燥させる方法を開示している。特許文献1では、含水率50〜80%のコーヒー滓を、活性汚泥に対して0.5〜2倍の重量割合で混合撹拌する。有機系沈殿汚泥は、エマルジョン又はラテックス含有排水を凝集沈殿処理したときに発生するものを用いる。この有機系沈殿汚泥が効果的に活性汚泥の乾燥を促進する。   Patent Literatures 1 and 2 disclose techniques for generating solid fuel using sludge having a high water content and odor. Patent Literature 1 discloses a method in which coffee scum and organic precipitated sludge are added to activated sludge having a high water content and dried to eliminate odor. In Patent Literature 1, coffee slag having a water content of 50 to 80% is mixed and stirred at a weight ratio of 0.5 to 2 times the activated sludge. The organic sediment sludge generated when coagulating and sedimenting the emulsion or latex-containing wastewater is used. This organic sludge effectively promotes drying of the activated sludge.

特許文献2が開示する固形燃料製造方法は次の通りである。高含水有機汚泥と食品廃棄物を混合した配合物に粒状乾燥物を添加して撹拌し、乾燥させて固形燃料を得る。添加する粒状乾燥物は、予め同一配合で高含水有機汚泥と食品廃棄物を混合後、乾燥により含水率20%以下で粒径5mm以下の粒状にしたものである。食品廃棄物としては、コーヒー滓、ふすま、米糠、乾燥おから等が挙げられている。食品廃棄物としてコーヒー滓を使用する場合、高含水有機汚泥と食品廃棄物の混合割合は、高含水有機汚泥:食品廃棄物(含水率60%)=1:0.4〜1.0(重量比)が好ましいとされている。乾燥したコーヒー滓の場合は、高含水有機汚泥:食品廃棄物(乾燥)=1:0.2〜0.5(重量比)が好ましいとされている。   The solid fuel manufacturing method disclosed in Patent Document 2 is as follows. A granular dry product is added to a blend of a high water content organic sludge and food waste, stirred, and dried to obtain a solid fuel. The granular dried product to be added is obtained by mixing high water content organic sludge and food waste with the same composition in advance, and then drying to form particles having a water content of 20% or less and a particle size of 5 mm or less. Food wastes include coffee grounds, bran, rice bran, dried okara, and the like. When coffee slag is used as food waste, the mixing ratio of high water content organic sludge and food waste is as follows: high water content organic sludge: food waste (water content 60%) = 1: 0.4 to 1.0 (weight). Ratio) is preferred. In the case of dried coffee residue, it is said that a high water-containing organic sludge: food waste (dry) = 1: 0.2 to 0.5 (weight ratio) is preferable.

特許文献2では、得られた乾燥粒状物の一部を、次回の配合物(高含水有機汚泥と食品廃棄物の混合物)の乾燥工程に戻すことが提案されている。配合物と戻す乾燥粒状物との割合は、配合物:粒状乾燥物=1:0.1〜1.5(重量比)とされている。特許文献2でも、エマルジョン又はラテックス含有排水を凝集沈殿処理したときに発生する有機系沈殿汚泥を添加すると良いとされている。   Patent Literature 2 proposes returning a part of the obtained dried granules to the next drying step of a mixture (a mixture of high water content organic sludge and food waste). The ratio of the blend to the dry granules to be returned is such that blend: granular dry matter = 1: 0.1 to 1.5 (weight ratio). Patent Document 2 also states that it is preferable to add organic sedimentation sludge generated when the emulsion or latex-containing wastewater is subjected to coagulation sedimentation treatment.

特開2012−122044号公報JP 2012-124204 A 特開2014−185307号公報JP 2014-185307 A

特許文献1、2の発明者らは、さらに試験・研究を重ね、より簡便で汚泥を処理する技術の向上に努めた。特許文献1では食品廃棄物(コーヒー滓)と有機系沈殿汚泥が汚泥の乾燥を早める乾燥促進材として機能する。特許文献2では粒状乾燥物(高含水有機汚泥と食品廃棄物(コーヒー滓)を混合して乾燥させたもの)が汚泥の乾燥を早める乾燥促進材として機能する。特許文献1、2では、コーヒー滓(含水)は、汚泥に対して2倍程度の重量割合で混合される。乾燥コーヒー滓の場合は汚泥に対して0.5倍程度の重量割合で混合される(特許文献2)。   The inventors of Patent Literatures 1 and 2 have further conducted tests and researches and made efforts to improve the technology for treating sludge more easily. In Patent Literature 1, food waste (coffee residue) and organic sediment sludge function as a drying accelerating material that speeds up drying of sludge. In Patent Literature 2, a granular dry product (a product obtained by mixing and drying a highly water-containing organic sludge and food waste (coffee slag)) functions as a drying accelerating material that speeds up drying of the sludge. In Patent Documents 1 and 2, coffee scum (water-containing) is mixed at about twice the weight ratio with respect to sludge. In the case of dry coffee grounds, it is mixed with sludge at a weight ratio of about 0.5 (Patent Document 2).

本願の発明者らは、汚泥に対してもっと多くのコーヒー滓を乾燥促進材として用いることで、予想を超える汚泥乾燥が実現できることを見出した。   The inventors of the present application have found that sludge drying more than expected can be realized by using more coffee slag as a drying accelerator for sludge.

本発明の対象となる汚泥とは、有機系汚泥類と家畜糞尿である。この2つを合わせると、全産業廃棄物中の約50%(有機汚泥1.2億トン/年・家畜糞尿1憶トン/年)を占める膨大な排出量となっている。今現在の処理コスト平均が約10円(処理費や輸送費)であれば、約2兆円規模の処理事業としての規模を有する。発明者らは、前発明(特許文献1、2の発明)に基づく技術により、様々な有機系汚泥類や家畜糞尿の減容化及び排出物の付加価値向上の為の検討を市場で実施してきた。その結果、次のことが明確となった。有機系汚泥類を排出する事業所の数は膨大である。しかもその規模たるや1日の汚泥排出量が5Kg程度/日から100ton/日規模まである。その規模により大きく3つに分類される。即ち、1日の排出量により、小規模施設(1ton以下)・中規模施設(1〜10ton)・大規模施設(10ton以上)に分類される。その中でも、小規模施設が全体の95%以上と大部分を占める。それらの小規模施設では、投資効果等より汚泥処理に設備投資などできない。従って、非常に高い処理コストと輸送費(20〜35円/kg)をかけて処理をしている。   The sludge that is the subject of the present invention is organic sludge and livestock manure. Together, these two emissions are huge, accounting for about 50% of all industrial waste (120 million tons of organic sludge / 100 million tons of livestock manure / year). If the current average processing cost is about 10 yen (processing cost and transportation cost), it has a scale of about 2 trillion yen as a processing business. The inventors have been conducting studies on the market based on the prior invention (the inventions of Patent Documents 1 and 2) to reduce the volume of various organic sludges and livestock excreta and to increase the added value of the effluent. Was. As a result, the following became clear. The number of establishments that emit organic sludge is enormous. Moreover, the amount of sludge discharge per day ranges from about 5 kg / day to 100 ton / day. It is roughly classified into three according to the scale. In other words, they are classified into small-scale facilities (1 ton or less), medium-scale facilities (1 to 10 ton), and large-scale facilities (10 ton or more) according to the daily emissions. Among them, small-scale facilities account for more than 95% of the total. These small-scale facilities cannot invest in sludge treatment due to investment effects. Therefore, processing is performed at a very high processing cost and transportation cost (20 to 35 yen / kg).

なぜそのようなことになっているのか。それは、今までの汚泥処理技術が中大規模施設のみを対象としたものであり、膨大な設備投資を伴うものであるからに尽きる。例として、下水処理場の場合、全国で10か所以上(全て下水汚泥の1日発生量が50t/日以上の大型施設)に、炭化処理システムを主体とした大型の下水汚泥の乾燥・炭化システムを導入し、下水汚泥の固形燃料化を実施している。下水汚泥の固形燃料に関する日本工業規格(JIS)の制定も行われ、今後も下水汚泥大量排出施設(50t/日以上)を中心に設備投資が進んでいくものと思われる。ただし、その設備費用は、数十億円から80億円程度の規模のものである。   Why is this happening? That is because the sludge treatment technology up to now has been applied only to medium-sized and large-scale facilities and involves huge capital investment. As an example, in the case of a sewage treatment plant, drying and carbonizing large sewage sludge mainly using a carbonization treatment system at 10 or more locations nationwide (all large facilities with daily sewage sludge generation of 50 t / day or more). A system has been introduced to convert sewage sludge into solid fuel. The Japanese Industrial Standards (JIS) for solid fuels in sewage sludge have been enacted, and it is expected that capital investment will continue to progress mainly in large-scale sewage sludge discharge facilities (50 t / day or more). However, the equipment costs are on the order of several billion to eight billion yen.

それに対し、有機系汚泥類が排出されている施設の95%は、汚泥日量排出量が1t/日以下の小規模排出施設である。例えば化学系の施設を例にとれば、エマルジョン・ラテックス系接着剤や塗料(共に水系)を製造している施設、並びにこれらの水系接着剤や水系塗料を使用している自動車・電気・化学・木材等の各種事業所からは、接着剤や塗料を使用した後に、洗浄等から大量の洗浄水が発生する。それを排水処理することで、1日に発生する排水処理汚泥数十kgから1t/日の事業所が全国に非常に多数存在する。   On the other hand, 95% of the facilities that discharge organic sludge are small-scale discharge facilities with daily sludge discharge of 1 t / day or less. For example, in the case of chemical facilities, for example, facilities that manufacture emulsion / latex adhesives and paints (both water-based), and automobiles, electrical, chemical, and chemicals that use these water-based adhesives and paints. After using adhesives and paints, a large amount of washing water is generated from various offices such as wood after washing. By treating the wastewater, there are a large number of establishments nationwide from several tens of kilograms of wastewater treatment sludge generated per day to 1 t / day.

しかし、これらの施設から排出される汚泥に関しては、処理方法も含めて何の手段も開発されていないのが現実である。何故なら、これらの施設では、多額の投資は不可能であり、設備投資するくらいなら、廃棄物処理業者に産業廃棄物として費用(処理費と運搬費で凡そ25〜40円/kg程度かかる)を出して処理してもらった方がいいとの考え方が一般的になっていた。ところが近年、処理する側も、堆肥過剰やセメント利用限界などの様々な問題より、今後処理コストのアップが避けられない状態となってきている。その為、汚泥排出事業所は将来にわたり、安定的に処理できなければ、企業の存続にも影響が出かねない状況となってきている。   However, as for the sludge discharged from these facilities, no means including the treatment method has been developed. Because it is impossible to invest a large amount in these facilities, and if you make a capital investment, it costs the waste disposal company as industrial waste (it costs about 25 to 40 yen / kg for disposal and transportation costs). It was common to think that it was better to send out and process. However, in recent years, the processing side has become inevitable to increase the processing cost in the future due to various problems such as excessive compost and the limit of use of cement. For this reason, if the sludge discharge business cannot be treated stably in the future, there is a situation where the survival of the company may be affected.

これらの現状を踏まえて、本願の発明者は発想の転換を試みた。我々が今まで開発してきた技術を応用し、大型設備だけではなく小規模施設向けのアナログ的な設備で、安い投資で処理でき、且つ処理コストの低減まで可能な方法があれば画期的なスキームになると判断した。その為には、小規模施設向けの安価なアナログ設備が発明を完成するうえで、非常に大きなポイントとなった。我々は、市販されている様々なバッチ式攪拌装置(設備)の検討を試みた。次の6点が選択の基準である。(1)安価であること。(2)設備が投入物の容器として機能すること。(3)ON−OFF程度の操作で使用できる簡単な設備であること。(4)攪拌により粒状物の乾燥を促進するもので、混練方式ではないこと。(5)できるだけ粉化の少ない設備であること。(6)粒状乾燥物に泥状物を添加して速やかに分散混合できるものであること。これらの6つの基準を満たすものとして、検討の結果、最も小規模な施設に対応するものは、攪拌羽根をもつ水平のたらい形のもの(例えばモルタルミキサ)、更に規模が大きくなった場合には、リボン式ミキサ(リボン形状の羽根を有するもの)が前記6つの基準を満たす、最適な攪拌設備として選択された。これらの設備を攪拌乾燥器として使用することで、小規模規模施設(汚泥日量1t/日以下)に適応可能なシステムの提供が可能となり、小規模から大規模施設の全般に適応可能なスキームの提供が可能となる。   Under these circumstances, the inventor of the present application attempted to change the idea. Applying the technology we have developed up to now, if there is a method that can process with a low investment and can reduce the processing cost with analog equipment for not only large facilities but also small facilities, it is a breakthrough I decided that it would be a scheme. For that reason, inexpensive analog equipment for small-scale facilities was a very important point in completing the invention. We have tried various batch type stirring devices (equipment) on the market. The following six points are selection criteria. (1) Inexpensive. (2) The facility functions as a container for the input. (3) Simple equipment that can be used with ON-OFF operations. (4) The drying of the granular material is promoted by stirring, and it is not a kneading method. (5) The equipment must be as powdered as possible. (6) It should be able to quickly disperse and mix by adding a mud to the granular dried product. As a result of the examination, assuming that these six criteria are satisfied, the one corresponding to the smallest facility is a horizontal trough with stirring blades (for example, a mortar mixer). , A ribbon mixer (having ribbon-shaped blades) was selected as the most suitable stirring equipment that satisfies the above six criteria. By using these facilities as agitation dryers, it is possible to provide a system that can be applied to small-scale facilities (sludge daily amount of 1 t / day or less), and a scheme that can be applied to small to large-scale facilities in general. Can be provided.

発明者らは、これまで、エマルジョンまたはラテックス含有排水を凝集沈殿処理したときに発生する凝集沈殿汚泥とコーヒー滓を使って高含水汚泥を効率良く乾燥させ、固形燃料を得る技術を開発してきた(特許文献1、2)。対象となる汚泥は、下水汚泥、家畜糞尿処理汚泥、各種工場から排出される食品汚泥や凝集沈殿汚泥、飲食関係の厨房等かで発生するグリストラップ汚泥、ペーパースラッジなどであり、様々な業種で大量に発生する。それらの汚泥は、含水率が非常に高く(70%以上)、また、臭気を伴うことから、取扱いが困難である。そのような汚泥は、これまで、専門業者に引き取りを依頼しており、処理に相応のコストを要していた。市場のニーズを調査すると、固形燃料として価値を高めることも有効であるが、それよりも汚泥を低コストで迅速に減容化する技術が望まれていることがわかった。   The inventors have developed a technique for efficiently drying high-water content sludge using coagulated sediment sludge generated when coagulation-sedimentation treatment of emulsion or latex-containing wastewater and coffee grounds to obtain a solid fuel ( Patent Documents 1 and 2). The target sludge is sewage sludge, livestock manure sludge, food sludge and coagulated sludge discharged from various factories, grease trap sludge generated in eating and drinking related kitchens, paper sludge, etc. Occurs in large quantities. These sludges are very difficult to handle because they have a very high water content (70% or more) and have an odor. Until now, such sludge has been requested to be picked up by a specialized trader, which required a considerable cost for treatment. Investigating the needs of the market, it was found that increasing the value as a solid fuel is also effective, but a technology that reduces sludge quickly and at low cost is desired.

発明者らは、凝集沈殿汚泥を使わずに乾燥を早められないか検討した。汚泥は毎日排出される。臭気のある汚泥を蓄えておき一度に大量に処理するよりも、少量であってもその日に発生した汚泥はその日(あるいは短期間のうちに)乾燥させて減容化無臭化する方がよい。また、汚泥の発生する事業所では、毎日ほぼ一定の量の汚泥が発生し続ける。これらは処理業者に引き取ってもらうまで事業所内に蓄えておく。臭気の強い泥状物を事業所内に蓄積することは、環境上・衛生上もいいことではない。発明者らは、毎日発生する汚泥を、前述した撹拌乾燥器(モルタルミキサやリボン式ミキサ)を設置しておき、そこに発生した汚泥を投げこむだけで、自動的に自然乾燥で汚泥処理できるシステムを想定した。そのような方法で使用可能な乾燥促進材の開発を試みた。   The inventors examined whether drying could be accelerated without using coagulated sediment sludge. Sludge is discharged every day. Rather than storing odorous sludge and treating it in large quantities at one time, it is better to dry sludge generated on that day even in a small amount to reduce the volume and make it odorless. In addition, in business establishments where sludge is generated, an almost constant amount of sludge is continuously generated every day. Store these in the establishment until they are collected by a processor. It is not good for the environment and sanitation to accumulate strong odorous mud in the office. The inventors can set up the above-mentioned stirring dryer (mortar mixer or ribbon mixer) for sludge generated every day, and simply throw the generated sludge into the sludge and automatically perform the sludge treatment by natural drying. The system was assumed. An attempt was made to develop a drying accelerator that could be used in such a manner.

乾燥促進材を検討する場合、通常は、如何に少量の乾燥促進材で対象物(汚泥)を乾燥させられるかに焦点を当てるところである。一方、市場で販売されるコーヒー飲料の量は膨大であり、コーヒー滓は大量に排出される。それに伴い産業廃棄物として大量のコーヒー滓が全国各所で排出されている。しかも、コーヒー滓は以外にも有効なリサイクル処理が確立していない。一部には、消臭機能・燃料使用等言われているが、現実的には大部分のコーヒー滓は、処理業者に廃棄物(マイナス原料)として排出され、堆肥等で処理されているのが現実である。しかも、堆肥としての使用に関しては、一部から問題点も指摘されており、現時点では排出飲料水メーカーも有効なリサイクル処方は持っていない。そこで発明者らは、発想を逆転し、非効率的であろうと推測されたが、少量の汚泥を、汚泥の量に対して相対的に大量のコーヒー滓を使って乾燥させることを試みた。   When examining a drying accelerating material, it is usual to focus on how a small amount of the drying accelerating material can dry the object (sludge). On the other hand, the amount of coffee beverages sold in the market is enormous, and coffee slag is discharged in large quantities. Along with this, a large amount of coffee slag is discharged as industrial waste at various places throughout the country. In addition, no other effective recycling process has been established for coffee grounds. Some say that deodorant function and use of fuel, but in reality most coffee slag is discharged as waste (minus raw material) to the disposal company and is treated with compost etc. Is reality. In addition, some problems have been pointed out regarding the use as compost, and at present, drainage drinking water manufacturers do not have effective recycling formulas. Thus, the inventors reversed the idea and tried to dry a small amount of sludge using a large amount of coffee slag relative to the amount of sludge, which was presumed to be inefficient.

発明者らは、コーヒー滓を主成分とする乾燥促進材に対して重量比で1/3以下の高含水の汚泥を混合・撹拌すると、短時間で乾燥できるとともに、乾燥後の混合物が良好な乾燥促進材として再利用できることを見出した。1/3以上では、混合直後の含水率が高くなり、混合物の含水率を25%以下にまで下げるには長時間の攪拌が必要となる。それにより、攪拌に必要な電気エネルギー消費が大幅に大きくなり、処理コストの上昇を招く。汚泥1/3以下の場合、通常の攪拌時間は8時間、汚泥1/3倍以上では12時間以上を要する。コーヒー滓に対する汚泥の割合を減らすほど乾燥が促進されることは当然に予想されることではあるが、汚泥に対して3倍以上の乾燥促進材を用いるという発想は常識的ではない。もはや「促進材」の域を超える量であるし、撹拌乾燥器(例えばモルタルミキサやリボン式ミキサ)の容量の半分未満しか汚泥を処理できなくなり、効率が悪いと推測されるからである。   The present inventors can mix and agitate a highly water-containing sludge having a weight ratio of 1/3 or less with respect to a drying accelerating material mainly composed of coffee slag, and can dry the mixture in a short time. It has been found that it can be reused as a drying accelerator. If it is 1/3 or more, the water content immediately after mixing increases, and long-term stirring is required to reduce the water content of the mixture to 25% or less. As a result, the electric energy consumption required for stirring is greatly increased, and the processing cost is increased. When the sludge is 1/3 or less, the usual stirring time is 8 hours, and when the sludge is 1/3 or more, the stirring time is 12 hours or more. Although it is naturally expected that drying is promoted as the ratio of sludge to coffee slag is reduced, the idea of using a drying promoting material three times or more for sludge is not common sense. This is because the amount no longer exceeds the range of the "promoting material" and the sludge can be treated only by less than half of the capacity of the stirring dryer (for example, the mortar mixer or the ribbon mixer), which is presumed to be inefficient.

しかしながら、先に述べたように、少量であっても毎日汚泥を処理できる方がよい。発明者らは、より低コストの乾燥方法を求めて試行錯誤を繰り返し、乾燥促進材に混合する汚泥の量を重量割合で1/3以下にすると、熱量を加えることなく撹拌するだけで、しかも短時間で、混合物の含水率が25%以下まで乾燥できることを見出した。含水率25%は、自然乾燥で到達可能な含水率であるとともに、25%以下に含水率が下がれば、手に取っても全く手に付着しない無臭の乾燥物となり、保存してもかびの発生や腐敗はないものとなり、減容化としても十分である。特に、自然乾燥方式での乾燥は、乾燥物が25%以下まで乾燥された場合は、ほぼ無臭化できる。また、混合物を乾燥させたものが新たに乾燥促進材として利用できる。即ち、乾燥促進材に対して重量比で1/3以下の汚泥を投入して混合物を乾燥させた翌日にまた所定量の汚泥を投入することがきる。乾燥させた混合物に手を加える必要がなく、毎日新たな汚泥を投入して撹拌混合するだけでよい。   However, as mentioned earlier, it is better to be able to treat sludge daily, even in small quantities. The inventors have repeated trial and error in search of a lower-cost drying method, and when the amount of sludge mixed with the drying accelerator is reduced to 1/3 or less by weight, only stirring without adding heat is required, and It has been found that the mixture can be dried to a moisture content of 25% or less in a short time. The moisture content of 25% is the moisture content that can be reached by natural drying, and if the moisture content falls to 25% or less, it becomes an odorless dried product that does not adhere to the hands at all, and even if it is stored, it has a moldless property. There is no outbreak or rot, which is sufficient for volume reduction. In particular, in the drying by the natural drying method, when the dried product is dried to 25% or less, almost no odor can be obtained. The dried mixture can be newly used as a drying accelerator. That is, a predetermined amount of sludge can be added again the next day after the mixture is dried by adding sludge having a weight ratio of 1/3 or less with respect to the drying promoting material. There is no need to tweak the dried mixture, it is only necessary to throw in new sludge every day and to stir and mix.

汚泥よりもはるかに乾燥促進材が多いと、撹拌した際に汚泥が細かく分散し、コーヒー滓の適度な凝集力と耐水性と相まって乾燥が早まるものと推測される。更に撹拌により、分散して粒状化するため、拡散効果により更に乾燥が促進される。乾燥した混合物は、3−5mm以下の粒状となる。汚泥と乾燥促進材を混合撹拌して乾燥させた混合物を新たな乾燥促進材として再利用する毎にコーヒー滓の割合は減っていく。しかしながら、汚泥が大量の粒状物(即ち乾燥促進材)の中に広く拡散することにより、汚泥は素早く乾燥する。結果的に、大量の乾燥促進材の中で少量の汚泥を乾燥させることを繰り返す方が、乾燥効率がよい。   If the amount of the drying accelerator is much larger than that of the sludge, it is presumed that the sludge is finely dispersed when agitated, and the drying is accelerated in combination with the appropriate cohesive force and the water resistance of the coffee slag. Further, since the particles are dispersed and granulated by stirring, drying is further promoted by the diffusion effect. The dried mixture becomes 3-5 mm or less in granular form. Each time the mixture obtained by mixing and agitating the sludge and the drying promoting material and drying is reused as a new drying promoting material, the ratio of the coffee residue decreases. However, the sludge dries quickly due to the widespread diffusion of the sludge into the bulk of the particulate matter (ie, the drying aid). As a result, it is better to repeat drying a small amount of sludge in a large amount of the drying promoting material, and the drying efficiency is better.

乾燥させた混合物が永久に乾燥促進材として再利用できるわけではないが、汚泥の投入量を調整すれば、15回以上は成分調整をせずに連続して汚泥を乾燥させることができる。すなわち、本明細書が開示する乾燥促進材は、最初の乾燥促進材に対して1/3以下の重量比で高含水の汚泥を混合して乾燥させた後の混合乾燥物が、新たな乾燥促進材として少なくとも15回以上は再利用が可能である。1か月30日から休日を除く稼働日が25日程度と仮定すると、概ね1か月に2回以下の成分調整(新たな乾燥促進材との入替を含む)だけで、毎日汚泥を乾燥させることができる。   Although the dried mixture cannot be reused permanently as a drying accelerator, if the amount of sludge is adjusted, the sludge can be dried continuously without component adjustment for 15 times or more. In other words, the dry accelerating material disclosed in the present specification is obtained by mixing and drying a sludge containing a high water content at a weight ratio of 1/3 or less of the initial dry accelerating material, and drying the mixed dry product. It can be reused at least 15 times as an accelerating material. Assuming that the working days excluding holidays from the 30th of the month are about 25 days, the sludge is dried every day only by adjusting the components less than twice a month (including replacement with a new drying promoting material). be able to.

本明細書が開示する乾燥促進材は、コーヒー滓を主成分とする含水率25%以下のものである。本明細書が開示する乾燥促進材は、コーヒー滓単独、又は、コーヒー滓と汚泥の混合物であってコーヒー滓を固形分重量比率30%以上含有していることが好ましい。固形分重量比率30%とは、コーヒー滓の固形分と汚泥の固形分の総重量の30%以上がコーヒー滓であることを意味する。   The drying accelerating material disclosed in the present specification has a moisture content of 25% or less mainly containing coffee grounds. The drying accelerating material disclosed in the present specification is preferably coffee slag alone or a mixture of coffee slag and sludge, and preferably contains coffee slag in a solid content ratio of 30% or more. The solid content weight ratio of 30% means that 30% or more of the total weight of the solid content of the coffee grounds and the solid content of the sludge is coffee grounds.

本明細書が開示する乾燥促進材は、高含水率の汚泥を乾燥促進材に対して1/3以下の重量割合で混合撹拌して汚泥を乾燥させた後の混合物が新たな乾燥促進材として15回以上再利用可能である。即ち、最初の乾燥促進材に対して毎日新たな汚泥を加えて乾燥することを一か月続けられることになる。   The drying accelerating material disclosed in the present specification is obtained by mixing and stirring a high water content sludge at a weight ratio of 1/3 or less with respect to the drying accelerating material to dry the sludge. It can be reused more than 15 times. That is, new sludge is added daily to the first drying accelerating material and drying is continued for one month.

本明細書は、上記した乾燥促進材を用いた汚泥乾燥方法も提供する。まず、本明細書が開示する乾燥促進材に、高含水の汚泥を1/3以下の重量割合で混合撹拌し、含水率を25%以下まで低下させる(第一工程)。次に、第一工程で得られた混合乾燥物に、新たな汚泥を1/3以下の重量割合で混合撹拌し、含水率を25%以下まで低下させる(第二工程)。第二工程以降は、前工程で得られた混合乾燥物の一部又は全部に、更に新たな汚泥を1/3以下の重量割合で混合撹拌し、含水率を25%以下まで低下させることを繰り返す。ここで、第二工程以降、汚泥とコーヒー滓の混合物におけるコーヒー滓の固形分重量比が30%を下回らないように別の新たな汚泥の量を調整する、あるいは、新たな乾燥促進材を加えるとよい。コーヒー滓の固形分重量比30%以上を保持することで、汚泥が塊状にならず、撹拌した際に汚泥が細かく分散し、コーヒー滓の適度な凝集力と耐水性と相まって乾燥が早まるものと推測される。   The present specification also provides a sludge drying method using the above-mentioned drying accelerating material. First, a highly water-containing sludge is mixed and stirred with the drying promoting material disclosed in this specification at a weight ratio of 1/3 or less to reduce the water content to 25% or less (first step). Next, new sludge is mixed and stirred into the mixed dried product obtained in the first step at a weight ratio of 1/3 or less to reduce the water content to 25% or less (second step). In the second and subsequent steps, a part or all of the mixed dried product obtained in the previous step is further mixed and stirred with a new sludge at a weight ratio of 1/3 or less to reduce the water content to 25% or less. repeat. Here, after the second step, the amount of another sludge is adjusted so that the solid content weight ratio of the coffee slag in the mixture of the sludge and the coffee slag does not fall below 30%, or a new drying promoting material is added. Good. By keeping the solid content weight ratio of the coffee residue of 30% or more, the sludge does not clump and the sludge is finely dispersed when agitated, and the drying speed is accelerated due to the appropriate cohesion and water resistance of the coffee residue. Guessed.

より具体的には、前述したように汚泥を毎日処理できるボックスと考え、予めオープン型の攪拌乾燥器(モルタルミキサやリボン式ミキサなど)に乾燥促進材を充填しておき、そこに、重量比で乾燥促進材の1/3以下の汚泥を投入して攪拌乾燥により乾燥させる。乾燥後の混合乾燥物は、新たな乾燥促進材として少なくとも15回以上再利用可能となる。撹拌乾燥器の使用においては、乾燥のための熱量を加える必要はなく、必要なエネルギーは撹拌のための電気エネルギーだけで済む(もちろん、加熱することによる乾燥を否定するものではない)。   More specifically, as described above, it is considered a box capable of treating sludge every day, and an open-type agitator / dryer (such as a mortar mixer or a ribbon mixer) is filled with a drying accelerator in advance, and the weight ratio is added thereto. Then, sludge of 1/3 or less of the drying accelerating material is charged and dried by stirring and drying. The dried mixture after drying can be reused at least 15 times or more as a new drying accelerator. In the use of the stirring dryer, it is not necessary to add heat for drying, and the only energy required is electric energy for stirring (of course, this does not deny drying by heating).

コーヒー滓の固形分重量比が30%を下回らないようにするには、別の新たな汚泥の量を調整するか、あるいは、新たな乾燥促進材を加えるとよい。また、撹拌装置の容量にも限界があるので、定期的に、前工程で得られた混合物から所定量を取り除くとよい。その過程で、汚泥の連続投入により、汚泥の固形分が乾燥器内に残存していく為、徐々に乾燥器内の混合乾燥物(乾燥促進材)の重量は徐々に増加していく。したがって、乾燥器内の混合乾燥物(乾燥促進材)の量を調整する為、随時、混合乾燥物(乾燥促進材)の抜き取りを行うことで、乾燥器内の混合乾燥物(乾燥促進材)を適正量に保つ。更に、汚泥の連続投入回数が増加するに伴い、混合乾燥物内の汚泥とコーヒー滓の固形分重量比が連続的に変化する。つまり、汚泥投入回数が増加するに従い、コーヒー滓の固形分重量比率は低下し、汚泥の固形分重量比率が増加していく。その際、コーヒー滓の固形分重量比が30%を下回ると、徐々に乾燥促進機能が低下している。そうなった場合は、新たなコーヒー滓を加えて乾燥促進機能を回復させる方法か、乾燥促進核材の全面入れ替えをおこなう。それにより、乾燥促進材としての機能である汚泥の細粒分散化が回復し、コーヒー滓の適度な凝集力と耐水性と相まって乾燥が早まる。   In order to prevent the solid content ratio of the coffee residue from falling below 30%, it is advisable to adjust another amount of sludge or add a new drying accelerator. In addition, since the capacity of the stirring device is limited, a predetermined amount may be periodically removed from the mixture obtained in the previous step. In the process, the solid content of the sludge remains in the dryer due to the continuous introduction of the sludge, so that the weight of the mixed dried product (drying promoting material) in the dryer gradually increases. Therefore, in order to adjust the amount of the mixed dried product (drying promoting material) in the dryer, the mixed dried product (drying promoting material) is extracted from the mixed dried product (drying promoting material) as needed. To an appropriate amount. Further, as the number of continuous sludge injections increases, the weight ratio of solid content between the sludge and the coffee slag in the mixed dried product continuously changes. That is, as the number of times of sludge feeding increases, the solid content weight ratio of the coffee residue decreases, and the solid content weight ratio of the sludge increases. At this time, when the weight ratio of the solid content of the coffee grounds is less than 30%, the drying promotion function gradually decreases. If this happens, use a new coffee grounds to restore the drying promotion function, or replace the entire drying promotion core material. Thereby, the fine-grain dispersion of sludge, which is a function as a drying promoting material, is restored, and drying is accelerated in combination with the appropriate cohesive force and water resistance of the coffee grounds.

本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。   The details and further improvements of the technology disclosed in this specification will be described in the following “Detailed description of the invention”.

実施例の乾燥方法を説明する図である。It is a figure explaining the drying method of an example. 試験結果の表である。It is a table of a test result. 試験結果のグラフである。It is a graph of a test result. 別の試験結果のグラフである。It is a graph of another test result. 比較例のグラフである。It is a graph of a comparative example. 第2実施例の試験結果を示す表である。It is a table | surface which shows the test result of a 2nd Example.

乾燥の対象となる汚泥は、下水汚泥、家畜糞尿処理汚泥、各種工場から排出される食品汚泥や凝集沈殿汚泥、飲食関係の厨房等かで発生するグリストラップ汚泥、ペーパースラッジなどである。これらの汚泥は、含水率が非常に高く(通常70%〜90%)、また、臭気を伴うことから、取扱いが困難である。そのような汚泥は、これまで、専門業者に引き取りを依頼しており、処理に相応のコストを要していた。   The sludge to be dried includes sewage sludge, livestock manure sludge, food sludge and coagulated sludge discharged from various factories, grease trap sludge generated in food-related kitchens, paper sludge, and the like. These sludges have a very high moisture content (usually 70% to 90%) and are difficult to handle because they have an odor. Until now, such sludge has been requested to be picked up by a specialized trader, which required a considerable cost for treatment.

本発明は、産業廃棄物であるコーヒー滓を乾燥促進材として利用することで、汚泥を安価に迅速に乾燥させることができる。コーヒー滓は以外にも有効なリサイクル処理が確立していない。一部には、消臭機能・燃料使用等言われているが、現実的には大部分のコーヒー滓は、処理業者に廃棄物(マイナス原料)として排出され、堆肥等で処理されているのが現実である。しかも、堆肥としての使用に関しては、一部から問題点も指摘されており、現時点では排出飲料水メーカーも有効なリサイクル処方は持っていない。   According to the present invention, sludge can be dried quickly and inexpensively by using coffee slag, which is industrial waste, as a drying accelerator. No other effective recycling of coffee grounds has been established. Some say that deodorant function and use of fuel, but in reality most coffee slag is discharged as waste (minus raw material) to the disposal company and is treated with compost etc. Is reality. In addition, some problems have been pointed out regarding the use as compost, and at present, drainage drinking water manufacturers do not have effective recycling formulas.

コーヒー滓と汚泥の混合物を乾燥させたもの(乾燥混合物)は、新たな乾燥促進材として再利用ができる。乾燥促進材に汚泥を混合撹拌し、得られる乾燥混合物に新たな汚泥を混合撹拌する工程を繰り返すことで、より安価に汚泥を処理することが可能になる。工程を繰り返すと乾燥混合物におけるコーヒー滓の割合が減少していくが、後述するように、乾燥混合物(即ち乾燥促進材)よりも少ない量(重量比)の新たな汚泥を投入すると、コーヒー滓の割合が多い場合と比較して概して遜色なく新たな汚泥を乾燥させることができる。当然ながら、乾燥促進剤を無限に再利用することはできないが、再利用のサイクルを数回〜数十回繰り返す毎に適宜に新たな乾燥促進材(即ち乾燥コーヒー滓)を加えることで、再び乾燥促進効果が戻る。後述するが、試験により、少なくとも15回以上の繰り返しが可能であるとの結果を得ている。   The dried mixture of coffee grounds and sludge (dry mixture) can be reused as a new drying accelerator. By repeating the process of mixing and stirring the sludge with the drying promoting material and mixing and stirring new sludge with the obtained dry mixture, the sludge can be treated at lower cost. When the process is repeated, the ratio of coffee grounds in the dry mixture decreases. However, as described later, when a new sludge in a smaller amount (weight ratio) than that of the dry mixture (that is, the drying accelerator) is added, the coffee grounds are reduced. The new sludge can be dried as much as compared with the case where the ratio is high. Naturally, the drying accelerator cannot be reused indefinitely. However, every time the recycling cycle is repeated several to several tens of times, a new drying accelerator (i.e., dried coffee grounds) is appropriately added, so that the drying accelerator can be reused. The drying promotion effect returns. As will be described later, the test shows that at least 15 or more repetitions are possible.

本発明の乾燥促進材は、再利用可能であるが、最初に投入する乾燥促進材は、含水率25%以下のコーヒー滓を主成分とするのが好ましい。乾燥促進材の全てがコーヒー滓であってもよいし、汚泥とコーヒー滓の混合物であってコーヒー滓と汚泥の固形分総重量に対してコーヒー滓の割合が固形分重量比で30%以上含有しているとよい。そのような乾燥促進材に対して高含水の汚泥を1/3以下の重量割合で混合撹拌すると、汚泥が迅速に乾燥するだけでなく、乾燥後の混合物が新たな乾燥促進材として25回程度は再利用が可能となる。コーヒー滓を使うので、乾燥後の混合物においては臭気も解消される。   Although the drying promoting material of the present invention can be reused, it is preferable that the drying promoting material to be initially introduced is mainly composed of coffee grounds having a water content of 25% or less. All of the drying promoting material may be coffee slag, or a mixture of sludge and coffee slag, wherein the ratio of the coffee slag to the total weight of the solids of the coffee slag and the sludge is 30% or more in terms of the solid content weight ratio. Good to be. Mixing and stirring a high water content sludge at a weight ratio of 1/3 or less with such a drying promoting material not only causes the sludge to dry quickly, but also makes the dried mixture a new drying promoting material about 25 times. Can be reused. The use of coffee grounds also eliminates odor in the dried mixture.

汚泥乾燥方法の一実施例を、図1を参照して説明する。   One embodiment of the sludge drying method will be described with reference to FIG.

(第一工程)新しい乾燥促進材3をミキサ2に投入する(A)。ミキサとしては、例えば、モルタルミキサやリボン式ミキサなど、汎用のものでよいが、投入口が常に開いているオープン型であることが望ましい。コーヒー滓を主成分とする乾燥促進材3は、含水率が25%以下であり、また、3mm程度の粒状である。ミキサ2に、重量比で乾燥促進材3の1/3以下の高含水汚泥4を投入する(B)。乾燥促進材3と汚泥4の混合物をミキサ2で混合撹拌し、含水率を25%以下まで低下させる(C)。乾燥促進材3の重量が投入する汚泥4の重量よりも3倍以上多いので、混合撹拌の開始とともに汚泥は乾燥促進材3の中に拡散し、コーヒー滓の凝集力と耐水性の作用により粒状化していく。汚泥は練り状になるとミキサ2の羽根に粘着するなどして乾燥の効率が著しく低下する。投入する汚泥に比べて大量の乾燥促進材3を使うことで、汚泥は速やかに粒状化する。汚泥は1日で含水率25%以下まで乾燥する。   (First Step) A new drying accelerator 3 is charged into the mixer 2 (A). As the mixer, for example, a general-purpose mixer such as a mortar mixer or a ribbon mixer may be used, but it is preferable that the mixer is an open type in which an input port is always open. The drying accelerating material 3 mainly composed of coffee residue has a water content of 25% or less, and has a granular shape of about 3 mm. A high water content sludge 4 having a weight ratio of 1/3 or less of the drying promoting material 3 is put into the mixer 2 (B). The mixture of the drying promoting material 3 and the sludge 4 is mixed and stirred by the mixer 2 to reduce the water content to 25% or less (C). Since the weight of the drying accelerating material 3 is more than three times as large as the weight of the sludge 4 to be charged, the sludge diffuses into the drying accelerating material 3 with the start of mixing and stirring, and is granular due to the cohesive force of the coffee scum and water resistance. It will become. When the sludge is in a kneaded state, it sticks to the blades of the mixer 2 and the drying efficiency is significantly reduced. By using a larger amount of the drying promoting material 3 than the sludge to be fed, the sludge is quickly granulated. The sludge dries to a moisture content of 25% or less in one day.

(第二工程)第一工程で得られた含水率25%以下の混合物に新たな高含水の汚泥4を加え、混合撹拌する。この工程は、図1の(C)の工程とその次に行われる(B)の工程である。即ち、前の第一工程で得られた混合乾燥物を、新たな乾燥促進材として再利用する。ここで投入する汚泥4の量は、第一工程で得られた含水率25%以下の混合乾燥物の1/3以下の重量割合である。第一工程の場合と比較して、新たな乾燥促進材の中のコーヒー滓の割合は減っているが、高含水の汚泥4に対して乾燥促進材の重量が大きいので、汚泥4は、乾燥促進材の中へ拡散し、練り状にならずに粒状化する。第二工程でも、新たに投入した汚泥と乾燥促進材の混合物の含水率が25%以下となるまで混合撹拌する(図1(B)から(C)へ)。この場合も、1日で含水率が25%以下まで低下する。   (Second step) To the mixture having a water content of 25% or less obtained in the first step, new high water content sludge 4 is added, and the mixture is stirred. This step is the step of FIG. 1C and the step of FIG. That is, the mixed dried product obtained in the first step is reused as a new drying accelerator. The amount of the sludge 4 to be charged here is a weight ratio of 1/3 or less of the mixed and dried product having a moisture content of 25% or less obtained in the first step. Compared with the case of the first step, the ratio of the coffee residue in the new drying accelerating material is reduced, but the weight of the drying accelerating material is larger than the sludge 4 with high water content, so that the sludge 4 is dried. It diffuses into the accelerator and granulates without kneading. Also in the second step, mixing and stirring are performed until the water content of the newly added mixture of sludge and the drying promoting material becomes 25% or less (from FIG. 1 (B) to (C)). Also in this case, the water content falls to 25% or less in one day.

(第三工程)第二工程で得られた含水率25%以下の混合乾燥物に、さらに新たな高含水の汚泥4を加え、混合撹拌する。この第三工程は、第二工程の繰り返しである。ここで加える汚泥4の量も、第二工程の場合と同様に、前工程(第二工程)で得られた混合乾燥物の1/3以下の重量割合とする。   (Third Step) To the mixed and dried product having a water content of 25% or less obtained in the second step, new sludge 4 having a high water content is further added and mixed and stirred. This third step is a repetition of the second step. The amount of the sludge 4 to be added here is also set to a weight ratio of 1/3 or less of the mixed dried product obtained in the previous step (second step), as in the case of the second step.

以後、第三工程を繰り返す。即ち、図1の(B)と(C)を繰り返す。ただし、そのままでは、ミキサ2の中の混合乾燥物の容量が増えてしまう。ミキサ2の中の混合乾燥物の容量がミキサ2の許容値を超える前に、適当な量の混合乾燥物をミキサ2から取り出した後、高含水の汚泥4を加える。この工程は、図1の(C)から(D)を経由して(B)へ移ることに相当する。   Thereafter, the third step is repeated. That is, (B) and (C) of FIG. 1 are repeated. However, the volume of the mixed dried product in the mixer 2 will increase as it is. Before the volume of the mixed dried product in the mixer 2 exceeds the allowable value of the mixer 2, an appropriate amount of the mixed dried product is taken out of the mixer 2, and then the sludge 4 having a high water content is added. This step corresponds to the transition from (C) to (B) via (D) in FIG.

また、第三工程を繰り返していると、乾燥促進材におけるコーヒー滓の割合が減少していく。第三工程を無限に繰り返すことができるわけではない。汚泥と乾燥促進材の混合物の乾燥度合を見計らい、適当なタイミングで新たな乾燥促進材6(含水率25%以下のコーヒー滓を固形分重量比で30%以上含むもの)を加え、混合撹拌する。この工程は、図1の(B)から(E)を経由して(C)へ移ることに相当する。   Further, when the third step is repeated, the ratio of coffee residue in the drying accelerating material decreases. The third step cannot be repeated indefinitely. The degree of drying of the mixture of the sludge and the drying accelerating material is measured, and a new drying accelerating material 6 (containing a coffee residue having a water content of 25% or less in a solid weight ratio of 30% or more) is added at an appropriate timing and mixed and stirred. . This step corresponds to a transition from (B) to (C) via (E) in FIG.

高含水の汚泥に対して重量比で3倍以上の乾燥促進材を加えて混合撹拌することを繰り返すことで、結果的に大量の汚泥を乾燥させることができる。   By repeating the mixing and stirring of the highly water-containing sludge with at least three times the weight of the drying accelerator and mixing and stirring, a large amount of sludge can be dried as a result.

図2と図3を参照して本明細書が開示する乾燥方法の試験結果を示す。図2は、試験結果を示す表であり、図3は、汚泥と乾燥促進材を混合撹拌した混合物の翌日の含水率と気温の変化を示すグラフである。乾燥促進材は、初日に30[kg]をミキサに入れただけである。投入する汚泥は、食品の汚泥であり、含水率は90%である。なお、3日目と10日目は日曜日に該当し、新たな汚泥の投入は行わなかった。   2 and 3 show test results of the drying method disclosed in the present specification. FIG. 2 is a table showing the test results, and FIG. 3 is a graph showing changes in the water content and the temperature on the next day of the mixture obtained by mixing and stirring the sludge and the drying accelerator. Only 30 kg of the drying accelerator was put into the mixer on the first day. The sludge to be introduced is sludge of food and has a water content of 90%. The third and tenth days corresponded to Sunday, and no new sludge was introduced.

日曜を除く毎日、汚泥を6[kg]ずつ投入し、混合撹拌する。使用した攪拌機は、モルタルミキサであり、その容量は100[kg]以上であるので、11日目まで、混合物は取り出さなかった。   Every day except Sunday, 6 [kg] of sludge is added and mixed and stirred. The stirrer used was a mortar mixer whose capacity was 100 kg or more, so that the mixture was not taken out until the 11th day.

添加した汚泥の乾燥物が増加していくことから、汚泥と乾燥促進材の固形分重量比は日ごとに汚泥乾燥物が増加していく。1日後の汚泥と乾燥促進材の重量比は、汚泥:乾燥促進材=0.1:5である。11日後の重量比は、汚泥:乾燥促進材=1:5である。添加した汚泥の固形分は乾燥促進材中に残るが、水分は蒸発する。   Since the dry matter of the added sludge increases, the solid content weight ratio of the sludge and the drying promoting material increases every day. The weight ratio of the sludge to the drying promoting material after one day is sludge: drying promoting material = 0.1: 5. The weight ratio after 11 days is sludge: drying accelerator = 1: 5. The solid content of the added sludge remains in the drying accelerator, but the water evaporates.

2日目は平均気温が低かったので、翌日含水率が23.38[%]まで上昇しているが、その他の日は、翌日含水率は概ね20[%]以下となっている。11日目まで、日曜日を除く毎日6[kg]を投入したが、最終日の翌日含水率は19[%]であり、乾燥促進材の効果が下がっていないことがわかる。   Since the average temperature was low on the second day, the moisture content of the next day increased to 23.38 [%], but on other days, the moisture content of the next day was approximately 20 [%] or less. Until the 11th day, 6 [kg] was injected every day except Sunday, but the moisture content on the day following the last day was 19 [%], indicating that the effect of the drying accelerating material was not reduced.

図4に別の試験結果を示す。図4は、コーヒー滓単体の乾燥促進材に対して汚泥を毎日、乾燥促進材/汚泥=3/1の割合で混合し撹拌した試験の結果である。グラフは、含水率25%以下まで乾燥後の成分比率(コーヒー滓固形分と汚泥固形分の重量比)を示している。図5は比較例であり、初期の乾燥促進材として、汚泥とコーヒー滓の固形分重量比が汚泥/コーヒー滓=74/26のものを使ったときの結果である。図4及び図5の左端の「初回」グラフは、乾燥対象の汚泥の投入前の乾燥促進材における汚泥/コーヒー滓の割合を示している。図5も、毎日、乾燥促進材/汚泥=3/1の割合で混合し撹拌した試験の結果である。即ち、図5の比較例は、コーヒー滓の固形分含有量が30%に満たない乾燥促進材を使ったときの結果である。比較例では、乾燥促進材として繰り返し利用可能であった回数は5回が限界であった。5回目の段階で乾燥促進材内の固形物全体重量に対するコーヒー滓の固形分比率は21.6%であった。6回目より、含水率が26%以上となり、乾燥性が低下した。   FIG. 4 shows another test result. FIG. 4 shows the results of a test in which sludge was mixed with the drying promoting material of a single coffee residue every day at a ratio of drying promoting material / sludge = 3/1 and stirred. The graph shows the component ratio (the weight ratio of the solid content of coffee grounds to the solid content of sludge) after drying to a moisture content of 25% or less. FIG. 5 is a comparative example, and shows the result when the solid content weight ratio between sludge and coffee grounds is 74/26 as the initial drying promoting material. The “first time” graphs at the left end of FIGS. 4 and 5 show the ratio of sludge / coffee residue in the drying accelerating material before the sludge to be dried is charged. FIG. 5 also shows the results of a test in which mixing and stirring were performed every day at a ratio of drying accelerator / sludge = 3/1. That is, the comparative example of FIG. 5 is a result when a drying accelerating material having a solid content of less than 30% of coffee grounds is used. In the comparative example, the number of times that the material could be repeatedly used as the drying accelerator was limited to 5 times. At the fifth stage, the ratio of the solid content of the coffee grounds to the total weight of the solid material in the drying accelerator was 21.6%. From the sixth time, the water content became 26% or more, and the drying property was reduced.

これに対して、初期の乾燥促進材としてコーヒー滓単体を用いた場合(図4)、汚泥を25日間連続して添加しても乾燥促進材としての性能に変化はなく、毎回、含水率20%以下を達成できた。さらに乾燥物の粒度も増大しなかった。25回目における乾燥後の粒度は3mm以下が92%であった。なお、開始時は粒度3mm以下が100%である。   On the other hand, when coffee grounds alone was used as the initial drying accelerating material (FIG. 4), even if sludge was added continuously for 25 days, there was no change in the performance as the drying accelerating material. % Could be achieved. Further, the particle size of the dried product did not increase. The particle size after drying at the 25th time was 92% at 3 mm or less. In addition, at the start, the particle size of 3 mm or less is 100%.

以上の結果より、含水率25%以下のコーヒー滓の含有量(固形分比率)が30%以上であれば、乾燥促進材として良好な性能を示すとともに、繰り返し利用も可能となる。そして、含水率25%以下のコーヒー滓の含有量が30%を下回らないように乾燥促進材を追加すれば、毎日(あるいは数日おきに)汚泥を乾燥/減容することをずっと継続することが可能となる。   From the above results, when the content (solid content ratio) of coffee slag having a water content of 25% or less is 30% or more, good performance as a drying accelerating material is exhibited, and repeated use becomes possible. And, by adding a drying accelerator so that the content of coffee slag with a water content of 25% or less does not fall below 30%, the sludge should be dried / reduced every day (or every few days). Becomes possible.

もう一つの実施例として、リボン式ミキサでの試験結果を示す(図6)。この実施例では、1日当たり凝集沈殿汚泥50kgを処理した。   As another example, test results with a ribbon mixer are shown (FIG. 6). In this example, 50 kg of coagulated sediment sludge was treated per day.

試験条件は以下の通りである。
・攪拌乾燥設備:0.8m3のリボン式ミキサ
・乾燥促進材 :200kgを投入
・汚泥投入量 :1日あたり50kgの汚泥含水率79%の凝集沈殿汚泥を投入
・攪拌乾燥時間:1日あたり8時間
The test conditions are as follows.
・ Agitating and drying equipment: Ribbon mixer of 0.8 m 3・ Drying accelerator: 200 kg input ・ Sludge input: 50 kg of sludge coagulated sediment sludge with a moisture content of 79% per day ・ Stirring drying time: 1 day 8 hours

ここで、凝集沈殿汚泥とは、より詳しくは、エマルジョンまたはラテックス含有排水を凝集沈殿処理したときに発生する凝集沈殿汚泥である。   Here, more specifically, the coagulated sediment sludge is the coagulated sediment sludge generated when the emulsion or latex-containing wastewater is subjected to coagulation sedimentation treatment.

測定とチェック項目は以下の通りである。
・含水率測定:投入翌日に、その日の汚泥を添加する前に測定
・外気温 :ロガー連続測定
・重量測定 :撹拌機内の重量測定(1週間に1回)
・測定期間 :1ヶ月(投入回数21回)
The measurement and check items are as follows.
・ Water content measurement: The day after the introduction, before the addition of sludge on the day ・ Ambient temperature: Continuous logger measurement ・ Weight measurement: Weight measurement in the stirrer (once a week)
・ Measuring period: 1 month (21 injections)

なお、図6の表における気温は、24時間の平均気温である。回数の増加に伴う、0.1mm以下の粉化物の発生はほとんど見られず、リボン式ミキサは、モルタルミキサより粉化しないことが明確になった。今回は抜き取りも行わず、土日を除く毎日、1日一回(合計で21回)、汚泥を投入した。それでも全く問題を生じなかった。すなわち、毎回、1日あたり8時間の撹拌だけで、含水率を概ね25%以下に抑えることができた。   In addition, the air temperature in the table of FIG. 6 is an average air temperature for 24 hours. With the increase in the number of times, the generation of powdered material of 0.1 mm or less was hardly observed, and it became clear that the ribbon-type mixer did not powder more than the mortar mixer. This time, the sludge was injected once a day (21 times in total) every day except Saturday and Sunday without sampling. Still no problem. That is, the water content could be suppressed to approximately 25% or less each time only by stirring for 8 hours per day.

本明細書が開示する乾燥促進材は、産業廃棄物であるコーヒー滓を主成分とするので安価に入手できる。しかも、コーヒー滓は以外にも有効なリサイクル処理が確立していない。一部には、消臭機能・燃料使用等言われているが、現実的には大部分のコーヒー滓は、処理業者に廃棄物(マイナス原料)として排出され、堆肥等で処理されているのが現実である。しかも、堆肥としての使用に関しては、一部から問題点も指摘されており、現時点では排出飲料水メーカーも有効なリサイクル処方は持っていない。本明細書が開示する乾燥促進材は、その重量よりも少ない汚泥を混合・撹拌することで、得られた乾燥混合物を新たな乾燥促進材として再利用することができる。   The drying accelerating material disclosed in the present specification can be obtained at a low cost because it mainly contains coffee waste, which is industrial waste. In addition, no other effective recycling process has been established for coffee grounds. Some say that deodorant function and use of fuel, but in reality most coffee slag is discharged as waste (minus raw material) to the disposal company and is treated with compost etc. Is reality. In addition, some problems have been pointed out regarding the use as compost, and at present, drainage drinking water manufacturers do not have effective recycling formulas. The drying promotion material disclosed in the present specification can reuse the obtained dry mixture as a new drying promotion material by mixing and stirring sludge having a smaller weight.

再利用する場合にも、乾燥促進材に対して重量比で同量未満の汚泥を混合、撹拌することで、混合物は、多数回の再利用に耐え得る。再利用の毎に、あるいは、特定回数の再利用のたびに、混合物の一部を取出し、混合物の総量を所定の許容量以下に保つとよい。また、乾燥物の粒度をモニタしつつ、適当な再利用回数にて、新たな(乾燥コーヒー滓を主成分とする)乾燥促進材を加えるとよい。   Also in the case of reuse, the mixture can endure a large number of reuses by mixing and stirring the sludge having a weight ratio of less than the same amount to the drying accelerator. A portion of the mixture may be removed each time it is reused, or each time it is reused a specified number of times, to keep the total amount of the mixture below a predetermined tolerance. Further, it is preferable to add a new drying promoting material (mainly composed of dried coffee grounds) at an appropriate number of reuses while monitoring the particle size of the dried product.

本明細書が開示する乾燥促進材、および、それを用いた汚泥乾燥方法には、以下の効果が期待できる。
(1)汚泥が発生する現場において小規模施設での施設内処理が可能となる。
(2)汚泥発生現場にて処理可能であるため、汚泥状態での外部搬出が不要。
(3)汚泥発生現場での減容化による乾燥物への転換(扱いが容易となる。また臭気が改善される)。
(4)汚泥減容化によって廃棄物が低減する(1/3〜1/4程度に低減できる)。
(5)常温乾燥が可能であり(加熱するコストが不要)、施設内での臭気も改善する。
(6)発生した汚泥を連続的(毎日)に処理することで、汚泥での保存が無くなり衛生的である。
(7)排出乾燥物を、乾燥促進材として有効利用できる。排出乾燥物は、燃料・堆肥等にも利用できる。
(8)設備がシンプルで非常に安価であり、小規模施設でも処理コスト低減が可能である。
(9)省エネルギーシステムであり、二酸化炭素削減効果がある。
The following effects can be expected from the drying promoting material disclosed in this specification and the sludge drying method using the same.
(1) In-situ treatment at a small-scale facility is possible at a site where sludge is generated.
(2) Since it can be treated at the sludge generation site, there is no need to carry it out in the sludge state.
(3) Conversion to dry matter by reducing the volume at the sludge generation site (easiness of handling and improvement of odor).
(4) Waste is reduced by sludge volume reduction (can be reduced to about 1/3 to 1/4).
(5) Room temperature drying is possible (the heating cost is unnecessary), and the odor in the facility is also improved.
(6) Treating the generated sludge continuously (daily) eliminates storage in sludge and is sanitary.
(7) The discharged dried product can be effectively used as a drying promoting material. The dried waste can be used for fuel, compost, etc.
(8) The equipment is simple and very inexpensive, and even small-scale facilities can reduce processing costs.
(9) It is an energy saving system and has an effect of reducing carbon dioxide.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。   As described above, specific examples of the present invention have been described in detail, but these are merely examples, and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and alterations of the specific examples illustrated above. The technical elements described in the present specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology illustrated in the present specification or the drawings can simultaneously achieve a plurality of objects, and has technical utility by achieving one of the objects.

Claims (6)

汚泥用の乾燥促進材であって、コーヒー滓を主成分とする含水率25%以下の乾燥促進材。   A drying promoting material for sludge, comprising a coffee slag as a main component and having a water content of 25% or less. コーヒー滓単独、又は、コーヒー滓と汚泥の混合物であってコーヒー滓を固形分重量比率30%以上含有している、請求項1に記載の乾燥促進材。   The drying accelerating material according to claim 1, wherein the coffee slag is used alone or as a mixture of coffee scum and sludge, wherein the coffee slag contains a solid content ratio of 30% or more. 前記乾燥促進材に対して1/3以下の重量比で高含水の汚泥を混合して乾燥させた後の混合乾燥物が、新たな乾燥促進材として少なくとも15回以上再利用可能な請求項1又は2記載の乾燥促進材。   The mixed dried product obtained by mixing and drying a high water content sludge at a weight ratio of 1/3 or less with respect to the drying promoting material can be reused at least 15 times or more as a new drying promoting material. Or the drying accelerating material according to 2. 請求項1から3のいずれか1項に記載の乾燥促進材に、高含水の汚泥を1/3以下の重量割合で混合攪拌し、含水率を25%以下まで低下させる第一工程と、
前記第一工程で得られた混合乾燥物に、新たな汚泥を1/3以下の重量割合で混合攪拌し、含水率を25%以下まで低下させる第二工程と、
を備えており、前記第二工程以降は、前工程で得られた前記混合乾燥物の一部又は全部に、更に新たな汚泥を1/3以下の重量割合で混合攪拌し、含水率を25%以下に低下させることを繰り返す、汚泥乾燥方法。
A first step of mixing and stirring the highly water-containing sludge at a weight ratio of 1/3 or less to the drying accelerating material according to any one of claims 1 to 3, to reduce the water content to 25% or less,
In the mixed dried product obtained in the first step, new sludge is mixed and stirred at a weight ratio of 1/3 or less, and a second step of reducing the water content to 25% or less,
After the second step, a part or all of the mixed dried product obtained in the previous step is further mixed with a new sludge at a weight ratio of 1/3 or less and stirred to reduce the water content to 25%. %, A method of drying sludge repeatedly.
前記第二工程以降、前記混合乾燥物内の前記コーヒー滓の固形分重量比率が30%を下回らないようにする為に、新たなコーヒー滓を添加する、あるいは、新たな乾燥促進材に切り替える、請求項4に記載の汚泥乾燥方法。   After the second step, in order to prevent the solid content weight ratio of the coffee slag in the mixed dried product from falling below 30%, add a new coffee slag or switch to a new drying accelerating material, The sludge drying method according to claim 4. 前記第二工程以降、汚泥の連続投入により乾燥器内の混合乾燥物の重量が増加することから、攪拌乾燥効率が低下しないように、乾燥器から時々乾燥物を所定量抜き取る、請求項4又は5に記載の汚泥乾燥方法。   After the second step, since the weight of the mixed and dried product in the dryer increases due to continuous introduction of sludge, a predetermined amount of the dried product is sometimes withdrawn from the dryer so that the stirring and drying efficiency does not decrease. 6. The method for drying sludge according to 5.
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