JP2020199470A - Rotary sludge dryer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排水処理設備から発生する汚泥処理や、製紙向け汚泥処理などに用いられる汚泥乾燥機において、処理場内で稼働している焼却設備や消化設備、エネルギー供給設備から発生する排熱等を利用した回転型汚泥乾燥機に関する。 In the present invention, in a sludge dryer used for sludge treatment generated from wastewater treatment equipment and sludge treatment for papermaking, waste heat generated from incineration equipment, digestion equipment, energy supply equipment, etc. operating in the treatment plant can be removed. Regarding the rotary sludge dryer used.
従来、排水処理設備等から発生する汚泥は、焼却処理を行う前に、脱水機等で予め脱水し、乾燥機によって乾燥処理されている。
乾燥機は、汚泥を搬送しつつ熱媒体を供給することで汚泥を乾燥させるものが用いられており、特許文献1は、円筒形のケーシング内に設けたシャフトに、全長にわたり螺旋状の送り羽根を取付け、ケーシングの上下に熱媒体入口と熱媒体出口をそれぞれ設けた汚泥乾燥機を開示している。
Conventionally, sludge generated from wastewater treatment equipment and the like is dehydrated in advance by a dehydrator or the like and dried by a dryer before incineration.
A dryer is used that dries sludge by supplying a heat medium while transporting sludge.
特許文献1に開示された汚泥乾燥機は、送り羽根によって汚泥を搬送するため、十分に乾燥させるには長い搬送距離を必要としていた。
特許文献1に開示された汚泥乾燥機は、熱媒体を供給するのに個別の熱源が必要となるうえ、汚泥の乾燥は高温で行うため、乾燥に要するエネルギー消費量が大きい。
また、高温(80℃以上)で乾燥を行うと臭気が発生するため、脱臭設備等を別途必要となる。低温で乾燥を行うと、汚泥流入量の変化に対応できずに乾燥が不十分となる。また、十分な乾燥時間を確保するためには装置を大型化する必要があった。
本発明は、汚泥の搬送時間と転動速度を変化させて、汚泥を乾燥することができる回転型汚泥乾燥機を提供する。
Since the sludge dryer disclosed in
The sludge dryer disclosed in
Further, since odor is generated when drying is performed at a high temperature (80 ° C. or higher), a deodorizing facility or the like is required separately. When drying is performed at a low temperature, it is not possible to respond to changes in sludge inflow and drying becomes insufficient. In addition, it was necessary to increase the size of the device in order to secure a sufficient drying time.
The present invention provides a rotary sludge dryer capable of drying sludge by changing the sludge transport time and rolling speed.
円筒状の円筒ボウルと、円筒ボウル内に配置されたスクリュー軸と、スクリュー軸に巻き掛けたスクリュー羽根と、円筒ボウル内に汚泥を供給する汚泥供給管と、円筒ボウル内に温風を供給する温風供給管と、を備える回転型汚泥乾燥機において、円筒ボウルに接続して回転駆動させるボウル駆動機と、スクリュー軸に接続して回転駆動させるスクリュー駆動機と、を有することで、円筒ボウルとスクリュー軸をそれぞれ別々に駆動させ、汚泥の搬送速度と転動速度を設定できる。 A cylindrical cylindrical bowl, a screw shaft arranged in the cylindrical bowl, a screw blade wound around the screw shaft, a sludge supply pipe for supplying sludge in the cylindrical bowl, and hot air being supplied in the cylindrical bowl. In a rotary sludge dryer provided with a hot air supply pipe, a cylindrical bowl is provided by having a bowl drive that is connected to a cylindrical bowl and driven to rotate, and a screw drive that is connected to a screw shaft to drive the cylinder to rotate. And the screw shaft can be driven separately to set the sludge transfer speed and rolling speed.
前記円筒ボウルは、固定ボウルと回転ボウルで構成し、固定ボウルに汚泥供給管と温風供給管を連結し、回転ボウルにボウル駆動機を接続することで、固定ボウルから汚泥を供給し、回転ボウルで汚泥を転動させながら乾燥することができる。 The cylindrical bowl is composed of a fixed bowl and a rotating bowl. By connecting a sludge supply pipe and a hot air supply pipe to the fixed bowl and connecting a bowl drive to the rotating bowl, sludge is supplied from the fixed bowl and rotated. The sludge can be rolled and dried in a bowl.
前記円筒ボウルは、始端部に固定した側壁を備え、側壁に汚泥供給管と温風供給管を連結することで、側壁から汚泥を供給し、円筒ボウル全体で汚泥を転動させることができる。 The cylindrical bowl is provided with a side wall fixed at the starting end, and by connecting a sludge supply pipe and a warm air supply pipe to the side wall, sludge can be supplied from the side wall and sludge can be rolled over the entire cylindrical bowl.
前記円筒ボウルは、始端部に固定した側壁を備えると共に、前記スクリュー軸内に汚泥供給管を形成し、スクリュー軸に供給孔を設けることで、スクリュー軸から汚泥を供給することができる。 The cylindrical bowl is provided with a side wall fixed to the starting end portion, a sludge supply pipe is formed in the screw shaft, and a supply hole is provided in the screw shaft, so that sludge can be supplied from the screw shaft.
前記ボウル駆動機は、スクリュー駆動機と逆方向に駆動することで、汚泥を大きく転動させることができる。 By driving the bowl drive machine in the opposite direction to the screw drive machine, sludge can be largely rolled.
前記温風供給管に供給する温風は50〜70℃の温度であることで、乾燥に伴う臭気の発生を低減させることができる。 Since the temperature of the hot air supplied to the hot air supply pipe is 50 to 70 ° C., the generation of odor due to drying can be reduced.
本発明の回転型汚泥乾燥機は、円筒ボウルとスクリュー軸にそれぞれ駆動機を連結し、別々に駆動させることで、汚泥の搬送速度と転動速度を設定できる。
スクリュー軸の駆動機で搬送速度を調整できるため、回転型汚泥乾燥機に供給する温風は高温である必要はなく、回転型汚泥乾燥機を配置する処理場で発生した排熱で十分に乾燥できる。
排熱を50〜70℃の温風に変換して回転型汚泥乾燥機に供給すると、乾燥に伴う臭気の発生を低減させることができる。
In the rotary sludge dryer of the present invention, the sludge transport speed and rolling speed can be set by connecting a drive machine to a cylindrical bowl and a screw shaft and driving them separately.
Since the transport speed can be adjusted by the screw shaft drive, the hot air supplied to the rotary sludge dryer does not need to be hot, and the exhaust heat generated at the treatment plant where the rotary sludge dryer is installed is sufficient to dry. it can.
When the exhaust heat is converted into warm air at 50 to 70 ° C. and supplied to the rotary sludge dryer, the generation of odor due to drying can be reduced.
円筒ボウルの駆動機で転動速度を調整できるため、搬送中の汚泥を破砕・攪拌可能となる。円筒ボウルの回転数を速めると、汚泥が大きく転動し、破砕・撹拌が促進されて乾燥効率が向上する。 Since the rolling speed can be adjusted by the driving machine of the cylindrical bowl, the sludge being transported can be crushed and agitated. When the number of rotations of the cylindrical bowl is increased, the sludge rolls greatly, crushing and stirring are promoted, and the drying efficiency is improved.
図1は、本発明に係る回転型汚泥乾燥機の断面図である。
本発明に係る回転型汚泥乾燥機1は、円筒状の円筒ボウル2と、円筒ボウル2内に配置されたスクリュー軸3と、スクリュー軸3に巻き掛けたスクリュー羽根4と、円筒ボウル2に接続して回転駆動させるボウル駆動機5と、スクリュー軸3に接続して回転駆動させるスクリュー駆動機6と、円筒ボウル2とスクリュー軸3を回転自在に支持するフレーム7a、7bと、円筒ボウル2を覆うケーシング8とを備える。
円筒ボウル2には、汚泥を供給する汚泥供給管9と、温風を供給する温風供給管10を連結する。ケーシング8上部に排気管11を連結し、円筒ボウル2から排出される温風をケーシング8外に排出する。また、ケーシング8下部に排水管12を連結し、ケーシング8内で結露した水分をケーシング8外に排出する。
ケーシング8の一端には排出口13を設け、円筒ボウル2から排出された汚泥は排出部13から回転型汚泥乾燥機1外に排出される。
FIG. 1 is a cross-sectional view of the rotary sludge dryer according to the present invention.
The
A sludge supply pipe 9 for supplying sludge and a hot air supply pipe 10 for supplying warm air are connected to the cylindrical bowl 2. An exhaust pipe 11 is connected to the upper part of the
A
円筒ボウル2は始端部に側壁14を備え、側壁14には温風供給管10を連結し、温風を円筒ボウル2内に供給する。円筒ボウル2の終端部は開口15を有し、円筒ボウル2内に供給された汚泥がスクリュー羽根4で円筒ボウル2終端部へ搬送され、開口15から排出部13へ排出される。また、円筒ボウル2内に供給された温風は円筒ボウル2内を通りつつ汚泥を乾燥し、終端部の開口15を通ってケーシング9に連結した排気管11から回転型汚泥乾燥機1外に排出される。
The cylindrical bowl 2 is provided with a side wall 14 at the starting end, and a hot air supply pipe 10 is connected to the side wall 14 to supply warm air into the cylindrical bowl 2. The terminal portion of the cylindrical bowl 2 has an
円筒ボウル2は、始端部をフレーム7aに固定する固定ボウル2aと、終端部をフレーム7aに回転自在に支持する回転ボウル2bとで構成される。固定ボウル2aと回転ボウル2bは摺動自在に接続し、図示しない中間軸受で支持する。 The cylindrical bowl 2 is composed of a fixed bowl 2a for fixing the start end portion to the frame 7a and a rotary bowl 2b for rotatably supporting the end portion to the frame 7a. The fixed bowl 2a and the rotary bowl 2b are slidably connected and supported by an intermediate bearing (not shown).
固定ボウル2aの上部には汚泥供給管9とホッパー16を連結し、ホッパー16から汚泥を供給する。
回転ボウル2bは終端部をフレーム7bで回転自在に支持しており、回転ボウル2bから延設したスプロケットをボウル駆動機5と接続して回転駆動させる。
スクリュー軸3は両端をフレーム7a、7bで回転自在に支持してあり、フレーム7bから延設したスクリュー軸3にスプロケットを設け、スクリュー駆動機6と接続することで回転駆動させる。
A sludge supply pipe 9 and a hopper 16 are connected to the upper portion of the fixed bowl 2a, and sludge is supplied from the hopper 16.
The end of the rotary bowl 2b is rotatably supported by a frame 7b, and a sprocket extending from the rotary bowl 2b is connected to the bowl drive 5 to drive the rotary bowl 2b to rotate.
Both ends of the screw shaft 3 are rotatably supported by frames 7a and 7b, and a sprocket is provided on the screw shaft 3 extending from the frame 7b and is rotationally driven by connecting to the
スクリュー駆動機6は回転数を低速に調整することで、スクリュー羽根4の搬送速度が低下し、汚泥の滞留時間を長時間に設定することができる。ボウル駆動機5は、回転数を高速に調整すると、汚泥が激しく転動して回転ボウル2b内で撹拌が促進される。回転ボウル2bの回転をスクリュー軸3と同方向に回転させても良いが、スクリュー軸3と逆方向に回転させることで、より大きな転動作用をもたらす。
By adjusting the rotation speed of the
図2は、本発明の他の実施形態1における回転型汚泥乾燥機の要部断面である。
図2に示すように、円筒ボウル2は固定ボウル2aを省略し、側壁14と回転ボウル2bを摺動自在に接続してもよい。このとき側壁14はフレーム7aに連結して固定する。汚泥供給管9を側壁14上部に連結し、温風供給管10を側壁14下部に連結しており、側壁14から汚泥と温風を回転ボウル2b内に供給する。
FIG. 2 is a cross section of a main part of the rotary sludge dryer according to another
As shown in FIG. 2, in the cylindrical bowl 2, the fixed bowl 2a may be omitted, and the side wall 14 and the rotary bowl 2b may be slidably connected. At this time, the side wall 14 is connected to and fixed to the frame 7a. The sludge supply pipe 9 is connected to the upper part of the side wall 14, and the warm air supply pipe 10 is connected to the lower part of the side wall 14, and sludge and warm air are supplied from the side wall 14 into the rotary bowl 2b.
図3は、本発明の他の実施形態2における回転型汚泥乾燥機の要部断面図である。
図2と同様に回転ボウル2bのみで構成し、側壁14より汚泥と温風を供給する。図3では、側壁14を貫通するスクリュー軸3の内部に汚泥供給管9を形成しており、スクリュー軸3に供給孔17を設けることで回転ボウル2b内に汚泥を供給する。温風供給管10は側壁14下部に連結し、回転ボウル2b内に温風を供給する。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of the rotary sludge dryer according to the second embodiment of the present invention.
Similar to FIG. 2, it is composed of only the rotating bowl 2b, and sludge and warm air are supplied from the side wall 14. In FIG. 3, a sludge supply pipe 9 is formed inside a screw shaft 3 penetrating the side wall 14, and sludge is supplied into the rotary bowl 2b by providing a supply hole 17 in the screw shaft 3. The hot air supply pipe 10 is connected to the lower part of the side wall 14 to supply hot air into the rotating bowl 2b.
図4は、本発明の他の実施形態3における回転型汚泥乾燥機の要部断面図である。
側壁14を貫通するスクリュー軸3の内部に温風供給管10を形成しており、スクリュー軸3に供給孔17を設けることで回転ボウル2b内に温風を供給する。汚泥供給管9は側壁14上部に連結し、回転ボウル2b内に汚泥を供給する。図4に示すように、スクリュー軸3は回転ボウル2bの終端部まで内部に温風供給管10を形成し、供給孔17を複数設けてもよい。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part of the rotary sludge dryer according to the third embodiment of the present invention.
A hot air supply pipe 10 is formed inside the screw shaft 3 penetrating the side wall 14, and the hot air is supplied into the rotary bowl 2b by providing the supply hole 17 in the screw shaft 3. The sludge supply pipe 9 is connected to the upper part of the side wall 14 to supply sludge into the rotary bowl 2b. As shown in FIG. 4, the screw shaft 3 may have a hot air supply pipe 10 formed inside up to the end of the rotary bowl 2b, and a plurality of supply holes 17 may be provided.
図2〜4のように、円筒ボウル2の側壁14側から汚泥を供給する場合、円筒ボウル2に固定ボウル2aを設ける必要がなく、側壁14をフレーム7aに固定し、回転ボウル2bを側壁14と摺動時自在に接続することで、円筒ボウル2全体を回転して汚泥を搬送することができる。 When sludge is supplied from the side wall 14 side of the cylindrical bowl 2 as shown in FIGS. 2 to 4, it is not necessary to provide the fixed bowl 2a on the cylindrical bowl 2, the side wall 14 is fixed to the frame 7a, and the rotary bowl 2b is attached to the side wall 14. By freely connecting to and sludge, sludge can be conveyed by rotating the entire cylindrical bowl 2.
図5は、本発明の実施例における回転型汚泥乾燥機のフロー図である。
本発明の回転型汚泥乾燥機1は例えば下水処理場に配置される。下水処理場には、消化槽101、焼却設備102、発電設備103が配置され、それぞれ熱交換器104a、104b、104cを備える。
FIG. 5 is a flow chart of a rotary sludge dryer according to an embodiment of the present invention.
The
熱交換器104は、高温の熱を脱水ケーキの乾燥に適した温度(50〜70℃)の温風に変換する。
消化槽101の熱交換器104aは、消化槽の加温設備で発生した排熱を温風に変換する。
焼却設備102の熱交換器104bは、焼却で発生した排熱を温風に変換する。
発電設備103の熱交換器104cは、発電で発生した排熱を温風に変換する。
各熱交換器104a、104b、104cによって変換された温風は、回転型汚泥乾燥機1に送られる。熱交換器104は回転型汚泥乾燥機1の温風供給管10と連結して温風を円筒ボウル2に供給する。
The heat exchanger 104 converts the high temperature heat into warm air at a temperature (50 to 70 ° C.) suitable for drying the dehydrated cake.
The
The
The
The warm air converted by each of the
下水処理場に流入した汚泥は脱水処理された後、脱水ケーキとして回転型汚泥乾燥機1に送られる。
回転型汚泥乾燥機1は、円筒ボウル2内の脱水ケーキをスクリュー羽根4で搬送すると共に、下水処理場の各設備の熱交換器104a、104b、104cで変換した温風を円筒ボウル2内に供給し、乾燥処理を施す。
The sludge that has flowed into the sewage treatment plant is dehydrated and then sent to the
The
ここで、汚泥を乾燥させるにあたり、80℃より高い温度の熱風を用いると、乾燥の際に臭気が発生する。従って、熱交換器104は各設備の排熱を50〜70℃の温風に変換し、回転型汚泥乾燥機1へ供給する。
Here, when hot air having a temperature higher than 80 ° C. is used to dry the sludge, an odor is generated during the drying. Therefore, the heat exchanger 104 converts the exhaust heat of each facility into warm air at 50 to 70 ° C. and supplies it to the
回転型汚泥乾燥機1は、ボウル駆動機5とスクリュー駆動機6により、円筒ボウル2とスクリュー軸3を駆動させて汚泥を搬送する。円筒ボウル2とスクリュー軸3の回転速度を調整し、回転型汚泥乾燥機1内での汚泥の滞留時間と転動速度を調整する。
The
脱水ケーキは搬送設備への付着等を防止するため、回転型汚泥乾燥機1で含水率をおよそ20〜40%まで低下させることが望ましい。従って、含水率が高い場合は、スクリュー駆動機6の回転数を下げると共にボウル駆動機5の回転数を上昇させることで、搬送速度を遅くして回転型汚泥乾燥機1での滞留時間を長くすると共に、汚泥を大きく転動させて撹拌・破砕を行うことで脱水ケーキを乾燥する。
In order to prevent the dehydrated cake from adhering to the transport equipment, it is desirable to reduce the water content to about 20 to 40% with the
回転型汚泥乾燥機1で含水率が20〜40%まで乾燥した脱水ケーキは、排出口13から排出され、次の工程に搬送される。
回転型汚泥乾燥機1に供給された温風は、排気管11から排ガスとして排出される。また、回転型汚泥乾燥機1内で脱水ケーキから蒸発した水分はケーシング8内で結露し、排出管12から排水として排出される。
The dehydrated cake dried to a moisture content of 20 to 40% by the
The warm air supplied to the
1 回転型汚泥乾燥機
2 円筒ボウル
2a 固定ボウル
2b 回転ボウル
3 スクリュー軸
4 スクリュー羽根
5 ボウル駆動機
6 スクリュー駆動機
9 汚泥供給管
10 温風供給管
14 側壁
17 供給孔
1 Rotary sludge dryer 2 Cylindrical bowl 2a Fixed bowl 2b Rotating bowl 3 Screw shaft 4 Screw blade 5
Claims (6)
円筒ボウル(2)に接続して回転駆動させるボウル駆動機(5)と、
スクリュー軸(3)に接続して回転駆動させるスクリュー駆動機(6)と、を有する
ことを特徴とする回転型汚泥乾燥機。 In a cylindrical cylindrical bowl (2), a screw shaft (3) arranged in the cylindrical bowl (2), a screw blade (4) wound around the screw shaft (3), and a cylindrical bowl (2). In a rotary sludge dryer (1) including a sludge supply pipe (9) for supplying sludge and a hot air supply pipe (10) for supplying warm air into a cylindrical bowl (2).
A bowl drive (5) that is connected to a cylindrical bowl (2) and driven to rotate,
A rotary sludge dryer characterized by having a screw drive machine (6) connected to a screw shaft (3) and driven to rotate.
固定ボウル(2a)に汚泥供給管(9)と温風供給管(10)を連結し、
回転ボウル(2b)にボウル駆動機(5)を接続する
ことを特徴とする請求項1に記載の回転型汚泥乾燥機。 The cylindrical bowl (2) is composed of a fixed bowl (2a) and a rotating bowl (2b).
The sludge supply pipe (9) and the warm air supply pipe (10) are connected to the fixed bowl (2a).
The rotary sludge dryer according to claim 1, wherein the bowl drive machine (5) is connected to the rotary bowl (2b).
側壁(14)に汚泥供給管(9)と温風供給管(10)を連結する
ことを特徴とする請求項1に記載の回転型汚泥乾燥機。 The cylindrical bowl (2) includes a side wall (14) fixed to the starting end.
The rotary sludge dryer according to claim 1, wherein the sludge supply pipe (9) and the hot air supply pipe (10) are connected to the side wall (14).
前記スクリュー軸(3)内に汚泥供給管(9)を形成し、
スクリュー軸(3)に供給孔(17)を設ける
ことを特徴とする請求項1に記載の回転型汚泥乾燥機。 The cylindrical bowl (2) is provided with a side wall (14) fixed to the starting end, and is provided with a side wall (14).
A sludge supply pipe (9) is formed in the screw shaft (3).
The rotary sludge dryer according to claim 1, wherein the screw shaft (3) is provided with a supply hole (17).
スクリュー駆動機(6)と逆方向に駆動する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の回転型汚泥乾燥機。 The bowl drive (5)
The rotary sludge dryer according to any one of claims 1 to 4, wherein the sludge dryer is driven in the direction opposite to that of the screw drive machine (6).
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の回転型汚泥乾燥機。 The rotary sludge dryer according to any one of claims 1 to 5, wherein the hot air supplied to the hot air supply pipe (10) has a temperature of 50 to 70 ° C.
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