JP3326502B2 - 回転乾燥機によるペースト状物質の乾燥方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の目的】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は回転乾燥機を用いて汚
泥、ペースト状食品等のペースト状物質を乾燥する方法
に関する。

【０００２】

【発明の背景】し尿汚泥や下水汚泥は悪臭や水質汚濁等
の公害の原因となるため、近年ではこれを回転乾燥機を
用いて乾燥処理して有効利用する方法が採られている。
このように回転乾燥機を用いて汚泥等のペースト状物質
を連続的に乾燥する場合には、従来乾燥室からの排出ガ
スの温度により汚泥の投入量や供給熱量を調整してい
た。即ち乾燥室からの排出ガスの温度が所定の温度より
上昇する場合には、乾燥室へのペースト状物質の投入量
を増加するか、あるいは供給熱量を減少し、また排気温
度が所定温度より低下する場合には、乾燥機へのペース
ト状物質の投入量を減少するか、あるいは供給熱量を増
加する方法である。

【０００３】このような調整方法は、一般に乾燥室から
の排気温度が上昇することは乾燥機に供給された熱量に
対して被乾燥物の量が少なすぎるからであり、排気温度
が低下することは逆に乾燥機に供給された熱量に対して
被乾燥物の量が多すぎるという理論に基づいてなされる
ものである。

【０００４】しかし通常はこのような調整方法により管
理することができるのであるが、汚泥等のペースト状物
質は含水率が高いと粘性も高く、乾燥機内での分散性も
悪化するから、このような場合は上記の方法では乾燥が
できない場合も生ずる。即ち乾燥機に投入されたペース
ト状物質の量が多すぎると、乾燥が不十分になりペース
ト状物質は十分に分散されなくなる。その結果、乾燥室
内壁や破砕攪拌翼などにペースト状物質が付着したり、
大きな塊を生じて熱風との有効接触面積が減少し、伝熱
特性が悪化して乾燥能率は極端に低下する。

【０００５】すると乾燥室に吹き込まれた熱風はペース
ト状物質と十分接触しないで乾燥機内を吹き抜けてしま
うので、排気温度は上昇する。このような状態において
従来方法による調整が行なわれたときには、排気温度を
設定値に保つべく、乾燥機へのペースト状物質の投入量
を増加させるか、あるいは供給熱量を減少させるように
なっているので、乾燥が進行するどころか乾燥機内での
ペースト状物質の付着はますます増加し、一層未乾燥の
方向に進んで最悪の場合には乾燥不能になってしまうと
いう問題が存在していた。

【０００６】

【開発を試みた技術的事項】本発明はこのような背景に
鑑みなされたものであって、乾燥室の排気温度の上昇が
上記のような乾燥の進行によるものか、未乾燥に起因す
るものかどうかを判別し、その結果に応じて適宜の対応
をすることで、回転乾燥機によるペースト状物質の乾燥
を安定して連続的に行なえるようにした回転乾燥機によ
るペースト状物質の乾燥方法に関するものである。

【０００７】

【発明の構成】

【目的達成の手段】即ち本出願に係る第一の発明たる回
転乾燥機によるペースト状物質の乾燥方法は、回転乾燥
機によりペースト状物質を連続的に乾燥する方法におい
て、乾燥室からの排出ガス温度と乾燥処理された製品の
水分量とをあらかじめ設定された所定値と比較すること
により、排出ガス温度の上昇が、ペースト状物質の乾燥
の進行によるものか、あるいはペースト状物質の分散性
の悪さに起因する未乾燥によるものか否かを判断して、
乾燥室へ投入するペースト状物質の量または乾燥室へ供
給する熱量のいずれか一方または双方を調整することを
特徴として成るものである。

【０００８】また本出願に係る第二の発明たる回転乾燥
機によるペースト状物質の乾燥方法は、前記要件に加
え、乾燥処理された製品の水分量を赤外線吸収式水分計
により計測することを特徴として成るものである。これ
ら発明によって前記目的を達成しようとするものであ
る。

【０００９】

【発明の作用】本発明では乾燥室からの排出ガス温度に
加えて、乾燥処理された製品の水分量をも考慮して乾燥
室へ投入するペースト状物質の量あるいは乾燥室へ供給
する熱量を調整するようにしたから、排出ガス温度の上
昇がペースト状物質の乾燥の進行によるものか、ペース
ト状物質の分散性の悪さに起因する未乾燥によるものか
否かを判断でき、これによりペースト状物質の投入量の
調整や供給熱量の増加減少の適宜の措置を行なうことが
できる。また乾燥処理された製品の水分量を赤外線吸収
式水分計により計測するようにすれば、非接触で連続的
に水分量を検知できる。

【００１０】

【実施例】以下本発明を図示の実施例に基づいて説明す
る。図１は本発明の方法を実施するための各種装置をフ
ローシートの形式で表したものであって、これに基づい
てペースト状物質の一例たる汚泥を乾燥する工程につい
て説明するが、その前に本発明の方法を実施する直接の
装置である回転乾燥機の構造について説明する。尚、ペ
ースト状物質とはし尿汚泥、下水汚泥等の汚泥類、果実
しぼり粕、蛋白汚泥等の有機スラッジ、その他ペースト
状の食品を含むものである。

【００１１】回転乾燥機１は図１、２に示すように円筒
状の回転ドラム２の内部に乾燥室３が形成され、その内
側に乾燥室３の長手方向に延びる破砕攪拌装置４が設け
られる。また乾燥室３の一端側には原料供給口５と熱風
供給口６とが形成され、一方他端側には製品を排出する
ための製品排出口７とガス排気口８とが形成される。回
転ドラム２は回転する円筒状の部材であって、その内側
には複数のリフタ９が長手方向に形成される。また破砕
攪拌装置４は、破砕攪拌軸１０に対して複数の破砕攪拌
翼１１を形成して成るものである。

【００１２】次にこのような回転乾燥機１によるペース
ト状物質の乾燥方法について説明する。 ｉ）原料の供給 まず原料定量供給機１２内の汚泥は投入フィーダ１３に
より投入ホッパ１４内に移送される。そしてこの投入ホ
ッパ１４から回転乾燥機１における原料供給口５を介し
て原料を乾燥室３内へ供給する。

【００１３】ii）乾燥処理 乾燥室３内へは熱風炉１５からの熱風が熱風供給口６を
介して供給される。尚、熱風炉１５から送られる熱風の
温度は、熱風炉１５内の温度センサ１６によって検知さ
れる。また乾燥室３では図３に示すように回転ドラム２
が回転することでリフタ９によって汚泥Ａがドラム上部
へ持ち上げられて落下し、大塊汚泥は途中高速回転して
いる破砕攪拌装置４で細かく破砕される。乾燥表面が更
新された汚泥は、熱風と接触しながらドラム下部へ落下
し、再びリフタ９によってドラム上部へ持ち上げられる
という動作を繰り返す。平均水分が低くなり回転ドラム
２の中央に進む頃になると汚泥は小塊となり、回転ドラ
ム２の製品排出口７付近では汚泥は粒状化してカーテン
状に落下して最終的に製品排出口７から落下し、排出コ
ンベア１７により排出される。また乾燥室３に供給され
た熱風は、ガス排気口８から排気ダンパ１８を介して排
気ファン１９により排気される。

【００１４】尚、排出コンベア１７の途中には赤外線吸
収式水分計２０が設けられ、これにより排出された製品
の水分量を測定できるようになっているとともに、その
測定結果は制御装置３０に送られるようになっている。
この赤外線吸収式水分計２０について説明すると、この
ものは基本的には近赤外域の特定波長光は水に著しく吸
収され、且つその吸収率は水の多少に依存するという特
性を利用した水分計である。しかし、光の反射率は被測
定物質の色、表面状態によって異なり、また受光素子に
到達する反射光のエネルギーは測定距離の変動によって
も影響を受けるため、光の反射を利用して水分を正確に
測定するには水の吸収による反射率の変化以外のすべて
の影響を排除する必要がある。そこで赤外線吸収式水分
計では、吸収波長近傍の水に吸収されにくい波長帯を比
較波長光として、被測定物質に吸収波長光と交互に照射
し、両波長光の反射エネルギーの比率を求めることによ
り、水の吸収による反射率の変化のみを測定できるよう
にしたものである。

【００１５】因みにこのような赤外線吸収式水分計２０
を適用することにより、製品と被接触の状態で連続的な
水分測定を行なうことができる。尚、もちろん水分計は
赤外線吸収式水分計以外の他の形式のものを適用しても
構わない。

【００１６】また赤外線吸収式水分計２０を設ける位置
は、本実施例のものを拡大して示した図４に示すよう
に、水平方向に配置された排出コンベア１７のトラフ蓋
１７ａに設ける他、回転乾燥機１の製品排出口７以降に
図５（ａ）に示すようなフライトコンベア２１を有する
場合には、ケーシング２２の側部にフライト部２３と連
絡する測定部２４を形成し、この測定部２４の上部に赤
外線吸収式水分計２０を設けてもよい。尚このような構
成を採る場合には赤外線吸収式水分計２０とフライト部
２３から測定部２４内に流れ込む製品Ｂとの距離を一定
に保つため、ケーシング２２と測定部２４との境界にレ
ベル調整板２５を設けることができ、また測定部２４に
流れ込んだ製品Ｂが直接、下側のフライト部２３に流れ
込まないようにショートパス防止板２６を設けることが
できる。

【００１７】更に製品の移送路に図５（ｂ）に示すよう
に斜めに形成されるシュート２７がある場合には、途中
に赤外線吸収式水分計２０を設け、そのやや上流側には
上側から流路の一部をさえぎるショートパス防止板２８
ａを設け、一方やや下流側には下側から流路の一部をさ
えぎるショートパス防止板２８ｂを設けるようにしても
よい。因みにこのような構造を採用した場合には、二枚
のショートパス防止板２８ａ、２８ｂの間での製品Ｂと
赤外線吸収式水分計２０との距離を一定に保つことがで
きる。またガス排気口８と排気ファン１９との間には、
乾燥室３から排出される排出ガスの温度を計測するため
の排気温度計２９が設けられ、その測定結果は制御装置
３０に送られるようになっている。

【００１８】iii)乾燥条件の制御 以上のようにして汚泥の乾燥処理がなされるのである
が、この乾燥処理は連続的になされるため、汚泥Ａは以
下のような制御に基づいて原料供給口５から乾燥室３内
へ連続的に供給される。まず赤外線吸収式水分計２０に
より製品Ｂの水分量が測定され、また排気温度計２９に
より排出ガスの温度が測定され、この測定値が信号とな
って制御装置３０に送られる。その結果、排出ガスの温
度と製品の水分量とがあらかじめ設定された所定値と比
較して大きいか小さいかによって各々次の制御がなされ
る。

【００１９】排出ガスの温度が所定値を超え、製品の
水分量も所定値を超えている場合この場合は汚泥が十分
に乾燥されないまま排出ガスが温度上昇しているのであ
るから、投入フィーダ１３へ信号を送りその駆動速度を
減じて乾燥室３内への汚泥Ａの投入量を減少させるか、
乾燥室３へ供給する熱量を増加させればよい。尚、乾燥
室３へ供給する熱量を増加させる場合には、乾燥室３へ
供給する熱風の温度を上げてもよいし、熱風の吹込み量
を増加させてもよい。因みにこのような場合は、従来の
ように排出ガスの温度のみで制御していたときは汚泥の
投入量を増加してしまい、余計に乾燥が困難な状況とな
るが、本発明の方法は特にこのような場合に特有の効果
を有するものである。

【００２０】排出ガスの温度が所定値を超え、製品の
水分量は所定値を超えていない場合この場合は汚泥は所
定の乾燥処理はなされているが、乾燥する汚泥の量が足
りないのであるから、乾燥室３内へ供給する汚泥の量を
増加するか、乾燥室３へ供給する熱量を減らしてもよ
い。尚、乾燥室３へ供給する熱量を減少させる場合に
は、乾燥室３へ供給する熱風の温度を下げてもよいし、
熱風の吹込み量を減少させてもよい。このようにするこ
とによって、過乾燥による燃料等のムダを省くことがで
きる。

【００２１】排出ガスの温度は所定値を超えていない
が、製品の水分量は所定値を超えている場合この場合は
汚泥が十分に乾燥されていないのであるから、乾燥室３
内へ供給する汚泥の量を減少するか、乾燥室３へ供給す
る熱量を増加してもよい。尚、乾燥室３へ供給する熱量
を増加させる方法は前述したとおりである。

【００２２】排出ガスの温度は所定値を超えず、製品
の水分量も所定値を超えていない場合この場合は十分な
乾燥処理がなされているから、そのままの状態を維持す
ればよい。

【００２３】

【発明の効果】本発明では乾燥室からの排出ガス温度と
乾燥処理された製品の水分量との関係から乾燥室へ投入
するペースト状物質の量または乾燥室へ供給する熱量を
調整するようにしたから、排出ガスの温度の上昇が汚泥
の乾燥が完了したものによるのか、あるいは汚泥が乾燥
せず空気室内を通過した排出ガスによるものなのかを判
定でき、特に排出ガスの温度が所定値を超え、製品の水
分量も所定値を超えている場合に汚泥の投入量を増加し
てしまい、余計に乾燥が困難な状況となるような事態を
確実に回避できる。

【００２４】また本発明では乾燥室に供給される熱量に
見合ったペースト状物質が投入されることになるので、
燃料等のムダを省き効率よく乾燥処理ができるようにな
る。更に乾燥処理された製品の水分量を赤外線吸収式水
分計により計測するようにすれば、非接触で連続的に水
分量を検知できる。従って連続的なきめ細かな乾燥機の
制御をすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の乾燥方法を適用した回転乾燥機を主体
とする各種装置の関係を示すフローシートである。

【図２】回転乾燥機を拡大して示す縦断側面図である。

【図３】同上横断面図である。

【図４】赤外線吸収式水分計の設置状態を示す縦断面図
である。

【図５】同上他の二種の設置態様を示す縦断面図であ
る。

【符号の説明】 １ 回転乾燥機 ２ 回転ドラム ３ 乾燥室 ４ 破砕攪拌装置 ５ 原料供給口 ６ 熱風供給口 ７ 製品排出口 ８ ガス排気口 ９ リフタ １０ 破砕攪拌軸 １１ 破砕攪拌翼 １２ 原料定量供給機 １３ 投入フィーダ １４ 投入ホッパ １５ 熱風炉 １６ 温度センサ １７ 排出コンベア １７ａ トラフ蓋 １８ 排気ダンパ １９ 排気ファン ２０ 赤外線吸収式水分計 ２１ フライトコンベア ２２ ケーシング ２３ フライト部 ２４ 測定部 ２５ レベル調整板 ２６ ショートパス防止板 ２７ シュート ２８ａ ショートパス防止板 ２８ｂ ショートパス防止板 ２９ 排気温度計 ３０ 制御装置 Ａ 汚泥 Ｂ 製品

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−150499（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−34500（ＪＰ，Ａ) 特公 平２−14603（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C02F 11/12

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転乾燥機によりペースト状物質を連続
   的に乾燥する方法において、乾燥室からの排出ガス温度
   と乾燥処理された製品の水分量とをあらかじめ設定され
   た所定値と比較することにより、排出ガス温度の上昇
   が、ペースト状物質の乾燥の進行によるものか、あるい
   はペースト状物質の分散性の悪さに起因する未乾燥によ
   るものか否かを判断して、乾燥室へ投入するペースト状
   物質の量または乾燥室へ供給する熱量のいずれか一方ま
   たは双方を調整することを特徴とする回転乾燥機による
   ペースト状物質の乾燥方法。
2. 【請求項２】 乾燥処理された製品の水分量を赤外線吸
   収式水分計により計測することを特徴とする請求項１記
   載の回転乾燥機によるペースト状物質の乾燥方法。