JP3840583B2 - Sludge drying equipment - Google Patents

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JP3840583B2
JP3840583B2 JP21002897A JP21002897A JP3840583B2 JP 3840583 B2 JP3840583 B2 JP 3840583B2 JP 21002897 A JP21002897 A JP 21002897A JP 21002897 A JP21002897 A JP 21002897A JP 3840583 B2 JP3840583 B2 JP 3840583B2
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誠 照沼
節也 森野
幹彦 大野
治樹 高井
章 籠橋
亮 美濃羽
一昭 山口
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日本下水道事業団
大同特殊鋼株式会社
東京窯業株式会社
高砂工業株式会社
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、汚泥の乾燥装置に関し、更に詳細には、例えば下水処理施設の汚水処理過程で発生する汚泥を、熱風発生炉で発生させた高温の乾燥用気体によって乾燥するよう構成した汚泥の乾燥装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般家庭や事務所、デパート、レストラン等から出る家庭汚水は、下水処理施設で汚水処理され、その過程で有機物を多量に含む汚泥が発生する。この汚泥を乾燥した後に更に加熱して炭化し、得られた炭化物を土壌改良剤や融雪剤等として使用することが行なわれている。汚泥を炭化する処理装置は、含水率の高い汚泥を、炭化処理するのに適した含水率まで乾燥する乾燥装置と、この乾燥装置で乾燥された乾燥汚泥を加熱して炭化する炭化装置とを備えている。乾燥装置は、空気を所要温度まで加熱する熱風発生炉と乾燥炉とから構成され、含水率の高い汚泥が供給された乾燥炉に、熱風発生炉で発生させた高温の乾燥用気体を供給することで、乾燥炉内において汚泥を乾燥するようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前記乾燥装置では、乾燥炉から排気される処理後気体には汚泥から生ずる臭気が混じっているため、これを直に外部に排出すると周囲環境を汚染して問題となる。そのため、乾燥炉の排気側に脱臭炉を付設し、該乾燥炉から排出される処理後気体を脱臭炉で燃焼することで脱臭した後に、外部に排出するよう構成されていた。この場合は、付帯設備として脱臭炉が必要になるために設備コストが嵩むと共に装置全体が大型化し、大きな設置スペースが必要となる難点がある。また、脱臭炉で使用される燃料等の費用が嵩み、全体のランニングコストが高くなる欠点も指摘される。
【0004】
【発明の目的】
この発明は、従来の技術に係る汚泥の乾燥装置に内在している前記欠点に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、装置の小型化を図ると共に設備コストおよびランニングコストを低減し得る汚泥の乾燥装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記課題を克服し、期の目的を達成するため、本発明に係る汚泥の乾燥装置は、
汚泥が供給される乾燥炉に、熱風発生炉で発生させた高温の乾燥用気体を供給することで、該汚泥を乾燥させるよう構成した乾燥装置において、
前記熱風発生炉の出口と乾燥炉の吸気口とを供給管で連通接続して、該供給管を介して熱風発生炉から乾燥炉へ乾燥用気体を供給し、
前記乾燥炉の排気口と熱風発生炉の入口とを戻し管で連通接続して、該戻し管を介して乾燥炉で汚泥と熱交換して降温された処理後気体を前記熱風発生炉に戻し、
前記戻し管に熱交換器を介挿し、
前記供給管から分岐して前記熱交換器に接続するバイパス管を介して、該供給管を流通する乾燥用気体の一部を熱交換器に導入し、
前記処理後気体を、前記熱交換器で乾燥用気体と熱交換して所要温度まで昇温した後に、前記熱風発生炉に戻すよう構成したことを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る汚泥の乾燥装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、実施例に係る乾燥装置を採用した炭化処理装置の概略構成を示すものであって、下水処理施設からトラック等で運搬された汚泥(含水率が約80%の脱水ケーキ)が貯留される受入ホッパ10に、モーノポンプ(登録商標)等の定量供給装置11が接続されている。この定量供給装置11は、乾燥装置を構成するロータリキルン型式の乾燥炉12に接続され、定量供給装置11から乾燥炉12に所定量の汚泥を連続的に供給するよう構成される。乾燥炉12は、図2および図3に示す如く、図示しない駆動手段により所定方向に回転される円筒状の回転筒13の軸方向一端に、スクリューコンベヤ14を内蔵した投入ホッパ15が投入口13aを介して連通接続され、前記定量供給装置11からの汚泥は投入ホッパ15に供給された後にスクリューコンベヤ14を介して回転筒13の内部に供給されるようになっている。また回転筒13の内壁面に、周方向に離間して複数の持上げ棧16が配設され、回転筒13に供給された汚泥は、該回転筒13の回転に伴って持上げ棧16により底部側から頂部側へ持上げられた後に自重で底部へ落下する工程を繰返しながら出口13bに向けて移動される。なお、汚泥が底部に落下する過程で、乾燥炉12と共に乾燥装置を構成する後述の熱風発生炉17から供給される高温(例えば700℃程度)の乾燥用気体と接触して、該汚泥の乾燥がなされる。
【0007】
前記回転筒13の内部には、当該回転筒13の軸中心から偏位した位置に回転軸18が回転自在に配設され、該回転軸18は駆動モータ19によって所定方向に回転されるよう構成される。この回転軸18には、図2に示す如く、軸方向に離間して複数の破砕撹拌翼20が配設され、回転軸18の回転により一体的に回転する破砕撹拌翼20で、前記持上げ棧16により底部側から頂部側へ持上げられた後に自重で底部へ落下する汚泥を細かく破砕するようになっている。なお、破砕撹拌翼20の形状や配設数および回転軸18の回転数を変更することにより、当該乾燥炉12で得られる乾燥汚泥の粒度を任意に設定することができる。
【0008】
前記乾燥炉12の吸気口12aには、熱風発生炉17における乾燥用気体の出口17aに一端が接続する供給管21の他端が接続されている。この熱風発生炉17には、パイロットバーナ用のLPG、加熱バーナ用の灯油および燃焼空気が供給され、気体を所定温度まで加熱して乾燥用気体を発生させ、この高温の乾燥用気体を供給管21を介して乾燥炉12に供給するよう構成してある。また乾燥炉12の排気口12bに第1戻し管22の一端が接続され、この第1戻し管22の他端は集塵機23の吸気口23aに接続されている。更に、集塵機23の排気口23bに、前記熱風発生炉17における気体の入口17bに接続する第2戻し管24が接続され、この第2戻し管24に介挿した循環用ブロワ25を回転することにより、熱風発生炉17で発生した高温の乾燥用気体を乾燥炉12に引込むと共に、前記集塵機23で塵埃の除去された処理後気体を入口17bを介して熱風発生炉17に戻すよう構成される。
【0009】
前記第2戻し管24には、図1に示す如く、後述する炭化炉26で発生した高温の排気ガスが流通する排ガス管27が接続される第1熱交換器28と、前記供給管21から分岐するバイパス管29が接続される第2熱交換器30とが直列に介挿されている。バイパス管29における第2熱交換器30の出口側に排気用ブロワ31が介挿されると共に、第2熱交換器30と排気用ブロワ31との間に排ガス管27が接続されており、該ブロワ31を回転することで供給管21を流通する一部の乾燥用気体をバイパス管29に導入すると共に、炭化炉26で発生した排気ガスを排ガス管27に流通させるよう構成してある。すなわち、前記乾燥炉12で熱交換を行なって降温された処理後気体は、第1熱交換器28において排気ガスと熱交換すると共に第2熱交換器30で乾燥用気体と熱交換して所要温度まで昇温された後に、前記熱風発生炉17に戻されるようになっている。なお、乾燥炉12に供給される乾燥用気体の風量は、前記循環用ブロワ25および排気用ブロワ31の回転を制御すると共に、供給管21に介挿した調整弁46、第2戻し管24に介挿した調整弁47およびバイパス管29に介挿した調整弁48を調整することにより最適な状態に保持される。
【0010】
前記乾燥炉12の出口13bに移送装置32が接続され、乾燥炉12で所要の含水率(約40%)まで乾燥された乾燥汚泥を移送装置32で炭化炉26に供給するようになっている。この炭化炉26は、図4に示す如く、炉本体33の内部に2基の相互に連通する1次炉体34,34と2次炉体35とが配設され、1次炉体34,34と2次炉体35とは通孔36を介して連通するよう構成される。また炉本体33には、2基の1次炉体34,34に貫通された円筒状の回転筒37が回転自在に支持され、駆動モータ38によって所定方向に回転するよう構成されると共に、前記移送装置32で移送された乾燥汚泥が投入口37aを介して供給される。この回転筒37には、1次炉体34の内部に画成された第1次燃焼室34aに連通する複数の乾留ガス供給管39が配設され、回転筒37の内部で発生した乾留ガスが第1次燃焼室34aに噴出するようになっている。また1次炉体34の内部に複数の助燃バーナ40が配設され、該バーナ40によって回転筒37を加熱して、乾留ガスを発生させ得る状態(蒸し焼き状態)とするよう構成される。そして、乾留ガスが発生した以後においては、回転筒37から第1次燃焼室34aに噴出させた乾留ガスを燃焼させることで、回転筒37の内部を乾留状態に保持するよう構成される。なお、1次炉体34には、パイロットバーナ用のLPG、助燃バーナ用の灯油が供給されると共に、回転筒37には乾留状態を維持するに足るだけの酸素(空気)が供給されるようになっている。前記炉本体33の内部に配設される1次炉体34は、分割された2基である必要はなく、炉本体内の略全長に亘って1基の1次炉体を配設したものであってもよい。
【0011】
前記2次炉体35の内部に第2次燃焼室35aが画成されると共に2次燃焼バーナ41が配設され、前記第1次燃焼室34aで燃焼しきれなかった未燃ガスが通孔36から第2次燃焼室35aに供給されて燃焼するよう構成される。なお、第2次燃焼室35aには、未燃ガスを完全に燃焼させ得る量の酸素(空気)が供給されるようになっている。そして、第2次燃焼室35aでの燃焼により生じた高温の排気ガスは、炉本体33に設けた排気口33aに接続する前記排ガス管27を介して第1熱交換器28に供給されるよう構成される。なお、炭化炉26の内部圧力は、前記排気用ブロワ31の回転制御および排ガス管27に介挿した調整弁49の調整により制御される。
【0012】
前記炭化炉26に配設される回転筒37の内壁面には、図5に示す如く、周方向に離間して複数の持上げ棧42が配設され、回転筒37に供給された乾燥汚泥は、該回転筒37の回転に伴って持上げ棧42により底部側から頂部側へ持上げられた後に自重で底部へ落下する工程を繰返しながら出口37bに向けて移動されるようになっている。なお、前記持上げ棧42は必須の要件ではなく、省略することも可能である。
【0013】
【実施例の作用】
次に、前述した実施例に係る汚泥の乾燥装置の作用につき、炭化処理装置全体の作用との関係で説明する。前記乾燥装置を構成する熱風発生炉17で発生した高温の乾燥用気体は、前記循環用ブロワ25の運転によって出口17a、供給管21および吸気口12aを介して乾燥炉12に吸引される。また、前記定量供給装置11から乾燥炉12に連続的に供給される汚泥(例えば含水率80%)は、回転筒13の回転によって前記持上げ棧16により底部側から頂部側へ持上げられた後に自重で底部へ落下する過程で、乾燥用気体に晒されつつ出口13bに向けて移動される。また、回転軸18の回転により一体的に回転する破砕撹拌翼20で、汚泥は所定の大きさに破砕される。
【0014】
前記乾燥炉12で所要の含水率(例えば40%)まで乾燥された乾燥汚泥は、移送装置32を介して炭化炉26の回転筒37に供給される。この回転筒37の内部は前記助燃バーナ40により乾留状態となっており、該回転筒37に供給された乾燥汚泥からは乾留ガスが発生し、このガスが乾留ガス供給管39から第1次燃焼室34aに噴出される。そして、第1次燃焼室34aに噴出された乾留ガスを燃焼することにより、回転筒37の内部は乾留状態に保持されて、内部の乾燥汚泥は炭化される。なお、乾留ガスの燃焼により回転筒37の内部が乾留状態に保持される状態となった以後は、前記助燃バーナ40を消してもよい。また、第1次燃焼室34aで燃焼しきれなかった未燃ガスは、前記通孔36から第2次燃焼室35aに供給されて燃焼し、この第2次燃焼室35aで発生した高温の排気ガスは前記排ガス管27を介して第1熱交換器28に供給される。このように、第1次燃焼室34aで燃焼しきれなかった未燃ガスを第2次燃焼室35aで完全に燃焼することで脱臭がなされる。
【0015】
すなわち、乾燥炉12において汚泥を含水率80%から40%まで乾燥させつつ破砕すると共に、炭化炉26において回転筒37を回転させつつ乾燥汚泥の炭化を行なうよう構成したので、細かな炭化物を製造することができる。また回転軸18の回転数等を変更することにより、任意の粒径の炭化物を製造することが可能となる。例えば園芸等で用いられる土壌改良剤としては、5mm程度のものが好適であり、このような粒径の炭化物を後工程で破砕することなく得ることができる。
【0016】
前記乾燥炉12の内部で汚泥と熱交換して降温された処理後気体は、前記排気口12bから排気されて第1戻し管22を介して集塵機23に供給され、ここで塵埃が除去される。また集塵機23で塵埃が除去された処理後気体は、該集塵機23の排気口23bに接続する第2戻し管24に排出される。そして、第2戻し管24に配設された第1熱交換器28を処理後気体が通過する過程で、前記第2次燃焼室35aで発生した高温の排気ガスとの間で熱交換され、この昇温された処理後気体が第2熱交換器30に供給される。この第2熱交換器30には、前記供給管21から分岐したバイパス管29を流通する高温の乾燥用気体が供給されているから、該第2熱交換器30を通過する処理後気体は乾燥用気体との間で更に熱交換が行なわれ、この昇温された処理後気体が前記熱風発生炉17に入口17bを介して戻される。そして、この熱風発生炉17に戻された処理後気体が燃焼されて所要温度まで昇温されることで、乾燥用気体として再利用される。
【0017】
すなわち、乾燥用気体の一部および炭化炉26で発生した高温の排気ガスを利用して昇温させた処理後気体を熱風発生炉17に戻すよう構成したことで、該熱風発生炉17での省エネルギーを達成し得る。また乾燥炉12から排気される処理後気体には汚泥から生ずる臭気が混じっているが、熱風発生炉17で燃焼させることにより臭気は除去される。従って、乾燥炉12の排気側に別途脱臭炉を設ける必要はなく、設備コストを低減し得ると共に装置の小型化を図り得る。更には、熱風発生炉17で乾燥用気体の発生と処理後気体の脱臭とを兼用させることにより、燃料費を低減することができ、ランニングコストを低く抑えることもできる。
【0018】
なお、実施例では乾燥炉と熱風発生炉とからなる乾燥装置を、炭化処理装置における一部の施設として構成した場合につき説明したが、本願はこれに限定されるものでなく、汚泥の乾燥のみを主目的とする設備として構成することも可能である。また乾燥炉の型式としては、実施例のようなロータリキルン型式に限らず、各種の型式のものを採用し得る。
【0019】
【発明の効果】
以上に説明した如く、請求項1の発明に係る汚泥の乾燥装置は、乾燥炉内で汚泥との間で熱交換を行なった処理後気体を熱風発生炉に戻して燃焼させるよう構成したので、処理後気体の脱臭を独立した脱臭炉を設けることなく行ない得る。すなわち、乾燥炉の排気側に別途脱臭炉を設ける必要はなく、設備コストを低減し得ると共に装置の小型化を図り得る。また、熱風発生炉で乾燥用気体の発生と処理後気体の脱臭とを兼用させることにより、燃料費を低減することができ、ランニングコストを低く抑えることができる。更に、処理後気体を熱風発生炉に戻すことで、該発生炉での省エネルギーを図り得る。すなわち、処理後気体は乾燥炉内で熱交換したとしても所要の熱量を有しているので、常に常温の空気を加熱して乾燥用気体を発生させるのに比べて省エネルギーとなるものである。そして、乾燥用気体の一部を利用して昇温させた後、処理後気体を熱風発生炉に戻すよう構成したから、熱風発生炉での更なる省エネルギー化を達成し得る。
【0020】
請求項2の発明によれば、炭化炉で発生した高温の排気ガスを利用して昇温させた後、処理後気体を熱風発生炉に戻すよう構成したから、熱風発生炉での一層の省エネルギー化を達成し得る。また、請求項3の発明によれば、回転筒の回転に伴って持上げ棧により該回転筒の底部側から頂部側に持上げられた後に自重で底部へ落下する汚泥を、破砕撹拌翼で破砕することで、汚泥を所定の大きさに破砕することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好適な実施例に係る乾燥装置を採用した炭化処理装置の概略構成図である。
【図2】実施例に係る乾燥炉の概略構成を示す縦断正面図である。
【図3】実施例に係る乾燥炉の概略構成を示す縦断側面図である。
【図4】実施例に係る炭化炉の概略構成を示す縦断正面図である。
【図5】実施例に係る炭化炉の概略構成を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
12 乾燥炉
12a 吸気口
12b 排気口
13 回転筒
16 持上げ棧
18 回転軸
19 駆動モータ
20 破砕撹拌翼
17 熱風発生炉
17a 出口
17b 入口
21 供給管(管体)
22 第1戻し管(管体)
24 第2戻し管(管体)
26 炭化炉
27 排ガス管
28 第1熱交換器 ( 別の熱交換器 )
29 バイパス管
30 第2熱交換器 ( 熱交換器 )
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sludge drying apparatus, and more specifically, for example, sludge drying configured to dry sludge generated in a sewage treatment process of a sewage treatment facility with a high-temperature drying gas generated in a hot air generator. It relates to the device.
[0002]
[Prior art]
Domestic sewage discharged from ordinary households, offices, department stores, restaurants, etc. is treated with sewage treatment facilities, and sludge containing a large amount of organic matter is generated in the process. After drying this sludge, it heats and carbonizes further, and using the obtained carbide | carbonized_material as a soil improvement agent, a snow melting agent, etc. is performed. A treatment apparatus for carbonizing sludge includes a drying apparatus for drying sludge having a high water content to a moisture content suitable for carbonization, and a carbonization apparatus for heating and carbonizing the dried sludge dried by the drying apparatus. I have. The drying device is composed of a hot air generating furnace and a drying furnace for heating air to a required temperature, and supplies the high-temperature drying gas generated in the hot air generating furnace to a drying furnace supplied with sludge having a high water content. Thus, the sludge is dried in the drying furnace.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the drying apparatus, since the treated gas exhausted from the drying furnace is mixed with odors generated from sludge, if this is discharged directly to the outside, the surrounding environment is contaminated and becomes a problem. For this reason, a deodorizing furnace is provided on the exhaust side of the drying furnace, and the treated gas discharged from the drying furnace is deodorized by burning in the deodorizing furnace and then discharged to the outside. In this case, since a deodorizing furnace is required as ancillary equipment, the equipment cost increases, the entire apparatus becomes large, and a large installation space is required. In addition, it is pointed out that the cost of fuel used in the deodorization furnace increases and the overall running cost increases.
[0004]
OBJECT OF THE INVENTION
The present invention has been proposed in view of the above-mentioned drawbacks inherent in the sludge drying apparatus according to the prior art, and has been proposed to suitably solve this problem. An object of the present invention is to provide a sludge drying apparatus that can reduce the amount of water.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
To overcome the above problems and achieve an object of Tokoro phase, drying apparatus of the sludge according to the present invention,
In a drying apparatus configured to dry the sludge by supplying a high-temperature drying gas generated in a hot-air generator to a drying furnace to which sludge is supplied,
Said a hot air generator furnace outlet and drying oven inlet of communicatively connected with the supply pipe, by supplying the drying gas into the drying furnace from the hot air generator furnace through the supply pipe,
Said drying oven outlet and the inlet of the hot air generator furnace return pipe connected communication, returns the processed gas that has been cooled by the sludge and heat exchange in a drying furnace via said return to pipe the hot air generator furnace And
Insert a heat exchanger into the return pipe,
A part of the drying gas flowing through the supply pipe is introduced into the heat exchanger via a bypass pipe branched from the supply pipe and connected to the heat exchanger,
The treated gas is heat-exchanged with the drying gas by the heat exchanger and heated to a required temperature, and then returned to the hot air generating furnace .
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the sludge drying apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings by giving a preferred embodiment. FIG. 1 shows a schematic configuration of a carbonization processing apparatus employing a drying apparatus according to an embodiment, in which sludge (dehydrated cake having a water content of about 80%) transported by a truck or the like from a sewage treatment facility is stored. A fixed quantity supply device 11 such as a MONO pump (registered trademark) is connected to the receiving hopper 10. This fixed amount supply device 11 is connected to a rotary kiln type drying furnace 12 constituting a drying device, and is configured to continuously supply a predetermined amount of sludge from the fixed amount supply device 11 to the drying furnace 12. As shown in FIGS. 2 and 3, the drying furnace 12 includes a charging hopper 15 having a screw conveyor 14 built in an axial end of a cylindrical rotating cylinder 13 that is rotated in a predetermined direction by a driving means (not shown). The sludge from the quantitative supply device 11 is supplied to the charging hopper 15 and then supplied to the inside of the rotary cylinder 13 via the screw conveyor 14. A plurality of lifting rods 16 are disposed on the inner wall surface of the rotating cylinder 13 so as to be spaced apart from each other in the circumferential direction. The sludge supplied to the rotating cylinder 13 is moved to the bottom side by the lifting rod 16 as the rotating cylinder 13 rotates. Then, it is moved toward the outlet 13b while repeating the process of falling to the bottom by its own weight after being lifted to the top side. In the process in which the sludge falls to the bottom, the sludge is brought into contact with a high-temperature (for example, about 700 ° C.) drying gas supplied from a hot-air generating furnace 17 described later that constitutes a drying apparatus together with the drying furnace 12. Is made.
[0007]
Inside the rotating cylinder 13, a rotating shaft 18 is rotatably disposed at a position deviated from the axial center of the rotating cylinder 13, and the rotating shaft 18 is configured to be rotated in a predetermined direction by a drive motor 19. Is done. As shown in FIG. 2, the rotary shaft 18 is provided with a plurality of crushing and stirring blades 20 that are spaced apart in the axial direction. The sludge that is lifted from the bottom side to the top side by 16 and falls to the bottom by its own weight is finely crushed. In addition, the particle size of the dry sludge obtained with the said drying furnace 12 can be arbitrarily set by changing the shape and arrangement | positioning number of the crushing stirring blade 20, and the rotation speed of the rotating shaft 18. FIG.
[0008]
The other end of a supply pipe 21 having one end connected to the drying gas outlet 17 a in the hot air generating furnace 17 is connected to the air inlet 12 a of the drying furnace 12. The hot air generating furnace 17 is supplied with LPG for a pilot burner, kerosene for a heating burner and combustion air, and heats the gas to a predetermined temperature to generate a drying gas, and supplies the high-temperature drying gas to a supply pipe 21 to supply to the drying furnace 12. One end of the first return pipe 22 is connected to the exhaust port 12 b of the drying furnace 12, and the other end of the first return pipe 22 is connected to the intake port 23 a of the dust collector 23. Further, a second return pipe 24 connected to the gas inlet 17 b in the hot air generating furnace 17 is connected to the exhaust port 23 b of the dust collector 23, and the circulation blower 25 inserted in the second return pipe 24 is rotated. Thus, the high-temperature drying gas generated in the hot air generating furnace 17 is drawn into the drying furnace 12, and the treated gas from which dust has been removed by the dust collector 23 is returned to the hot air generating furnace 17 through the inlet 17b. .
[0009]
As shown in FIG. 1, the second return pipe 24 is connected to a first heat exchanger 28 to which an exhaust gas pipe 27 through which high-temperature exhaust gas generated in a carbonization furnace 26 described later flows, and from the supply pipe 21. A second heat exchanger 30 to which the branched bypass pipe 29 is connected is inserted in series. An exhaust blower 31 is inserted on the outlet side of the second heat exchanger 30 in the bypass pipe 29, and an exhaust gas pipe 27 is connected between the second heat exchanger 30 and the exhaust blower 31. By rotating 31, a part of the drying gas flowing through the supply pipe 21 is introduced into the bypass pipe 29, and the exhaust gas generated in the carbonization furnace 26 is passed through the exhaust gas pipe 27. That is, the treated gas that has been cooled by performing heat exchange in the drying furnace 12 exchanges heat with the exhaust gas in the first heat exchanger 28 and also exchanges heat with the drying gas in the second heat exchanger 30. After the temperature is raised to the temperature, the hot air generating furnace 17 is returned. Note that the air volume of the drying gas supplied to the drying furnace 12 controls the rotation of the circulation blower 25 and the exhaust blower 31 as well as the adjustment valve 46 and the second return pipe 24 inserted in the supply pipe 21. By adjusting the inserted adjustment valve 47 and the adjustment valve 48 inserted in the bypass pipe 29, the optimum state is maintained.
[0010]
A transfer device 32 is connected to the outlet 13 b of the drying furnace 12, and dried sludge dried to a required water content (about 40%) in the drying furnace 12 is supplied to the carbonization furnace 26 by the transfer device 32. . As shown in FIG. 4, the carbonization furnace 26 includes two primary furnace bodies 34 and 34 and a secondary furnace body 35 that are in communication with each other inside a furnace body 33. 34 and the secondary furnace body 35 are configured to communicate with each other through a through hole 36. The furnace body 33 is rotatably supported by a cylindrical rotary cylinder 37 penetrating the two primary furnace bodies 34, 34, and is configured to rotate in a predetermined direction by a drive motor 38. The dried sludge transferred by the transfer device 32 is supplied through the inlet 37a. The rotary cylinder 37 is provided with a plurality of dry distillation gas supply pipes 39 communicating with the primary combustion chamber 34 a defined in the primary furnace body 34, and the dry distillation gas generated inside the rotary cylinder 37. Is ejected to the primary combustion chamber 34a. Further, a plurality of auxiliary combustion burners 40 are disposed inside the primary furnace body 34, and the rotary cylinder 37 is heated by the burners 40 so that dry distillation gas can be generated (steamed state). After the dry distillation gas is generated, the inside of the rotary cylinder 37 is held in the dry distillation state by burning the dry distillation gas ejected from the rotary cylinder 37 into the primary combustion chamber 34a. The primary furnace body 34 is supplied with pilot burner LPG and auxiliary burner kerosene, and the rotary cylinder 37 is supplied with oxygen (air) sufficient to maintain a dry distillation state. It has become. The primary furnace body 34 disposed inside the furnace body 33 does not need to be divided into two groups, but is provided with one primary furnace body over substantially the entire length in the furnace body. It may be.
[0011]
A secondary combustion chamber 35a is defined inside the secondary furnace body 35, and a secondary combustion burner 41 is disposed, and unburned gas that could not be burned in the primary combustion chamber 34a is passed through. 36 is supplied to the secondary combustion chamber 35a and combusted. The secondary combustion chamber 35a is supplied with oxygen (air) in an amount capable of completely burning the unburned gas. The high-temperature exhaust gas generated by the combustion in the secondary combustion chamber 35a is supplied to the first heat exchanger 28 via the exhaust gas pipe 27 connected to the exhaust port 33a provided in the furnace body 33. Composed. The internal pressure of the carbonization furnace 26 is controlled by controlling the rotation of the exhaust blower 31 and adjusting a regulating valve 49 inserted in the exhaust gas pipe 27.
[0012]
As shown in FIG. 5, a plurality of lifting rods 42 are arranged on the inner wall surface of the rotary cylinder 37 arranged in the carbonization furnace 26 so as to be separated from each other in the circumferential direction, and the dried sludge supplied to the rotary cylinder 37 is As the rotary cylinder 37 is rotated, it is moved from the bottom side to the top side by the lifting rod 42 and then moved toward the outlet 37b while repeating the process of dropping to the bottom by its own weight. The lifting rod 42 is not an essential requirement and can be omitted.
[0013]
[Effect of the embodiment]
Next, the action of the sludge drying apparatus according to the above-described embodiment will be described in relation to the action of the entire carbonization apparatus. High-temperature drying gas generated in the hot air generating furnace 17 constituting the drying apparatus is sucked into the drying furnace 12 through the outlet 17a, the supply pipe 21 and the intake port 12a by the operation of the circulation blower 25. Further, the sludge (for example, moisture content of 80%) continuously supplied from the quantitative supply device 11 to the drying furnace 12 is lifted from the bottom side to the top side by the lifting rod 16 by the rotation of the rotary cylinder 13, and then its own weight. In the process of falling to the bottom, it is moved toward the outlet 13b while being exposed to the drying gas. In addition, the sludge is crushed to a predetermined size by the crushing stirring blade 20 that rotates integrally with the rotation of the rotating shaft 18.
[0014]
The dried sludge dried to the required moisture content (for example, 40%) in the drying furnace 12 is supplied to the rotating cylinder 37 of the carbonization furnace 26 via the transfer device 32. The inside of the rotary cylinder 37 is in a dry distillation state by the auxiliary burner 40, and dry distillation gas is generated from the dry sludge supplied to the rotary cylinder 37, and this gas undergoes primary combustion from the dry distillation gas supply pipe 39. It is ejected into the chamber 34a. And by burning the dry distillation gas injected into the primary combustion chamber 34a, the inside of the rotary cylinder 37 is maintained in a dry distillation state, and the internal dry sludge is carbonized. Note that the auxiliary burner 40 may be turned off after the inside of the rotary cylinder 37 is maintained in the dry distillation state by the combustion of the dry distillation gas. The unburned gas that could not be combusted in the primary combustion chamber 34a is supplied to the secondary combustion chamber 35a from the through hole 36 and combusted, and high-temperature exhaust gas generated in the secondary combustion chamber 35a. The gas is supplied to the first heat exchanger 28 via the exhaust gas pipe 27. Thus, deodorization is achieved by completely burning the unburned gas that could not be burned in the primary combustion chamber 34a in the secondary combustion chamber 35a.
[0015]
That is, in the drying furnace 12, the sludge is crushed while being dried from a moisture content of 80% to 40%, and the carbonized furnace 26 is configured to carbonize the dried sludge while rotating the rotary cylinder 37, so that fine carbide is produced. can do. Moreover, it becomes possible to manufacture carbides having an arbitrary particle diameter by changing the number of rotations of the rotary shaft 18 and the like. For example, as a soil conditioner used in horticulture or the like, a material having a size of about 5 mm is suitable, and a carbide having such a particle size can be obtained without crushing in a subsequent process.
[0016]
The treated gas that has been cooled down by exchanging heat with sludge inside the drying furnace 12 is exhausted from the exhaust port 12b and supplied to the dust collector 23 through the first return pipe 22, where dust is removed. . The treated gas from which dust has been removed by the dust collector 23 is discharged to the second return pipe 24 connected to the exhaust port 23b of the dust collector 23. And, in the process of the gas passing through the first heat exchanger 28 disposed in the second return pipe 24, heat is exchanged with the high-temperature exhaust gas generated in the second combustion chamber 35a, The treated gas whose temperature has been raised is supplied to the second heat exchanger 30. The second heat exchanger 30 is supplied with a high-temperature drying gas flowing through the bypass pipe 29 branched from the supply pipe 21, so that the treated gas passing through the second heat exchanger 30 is dried. The heat exchange is further performed with the working gas, and the treated gas whose temperature has been raised is returned to the hot air generating furnace 17 through the inlet 17b. Then, the treated gas returned to the hot air generating furnace 17 is combusted and heated to a required temperature, and is reused as a drying gas.
[0017]
That is, by configuring a part of the drying gas and the treated gas that has been heated using the high-temperature exhaust gas generated in the carbonization furnace 26 to be returned to the hot air generation furnace 17, Energy saving can be achieved. The treated gas exhausted from the drying furnace 12 is mixed with odor generated from sludge, but the odor is removed by burning in the hot air generating furnace 17. Therefore, it is not necessary to provide a separate deodorization furnace on the exhaust side of the drying furnace 12, and the equipment cost can be reduced and the apparatus can be downsized. Furthermore, by combining the generation of the drying gas and the deodorization of the treated gas in the hot air generating furnace 17, the fuel cost can be reduced and the running cost can be kept low.
[0018]
In addition, although the Example demonstrated about the case where the drying apparatus which consists of a drying furnace and a hot-air generation furnace was comprised as some facilities in a carbonization processing apparatus, this application is not limited to this, Only drying of sludge. It is also possible to configure as a main purpose facility. Further, the type of the drying furnace is not limited to the rotary kiln type as in the embodiment, and various types of types can be adopted.
[0019]
【The invention's effect】
As described above, the sludge drying apparatus according to the invention of claim 1 is configured to return the gas after the heat exchange with the sludge in the drying furnace to the hot air generating furnace and burn it. After treatment, the gas can be deodorized without providing an independent deodorizing furnace. That is, it is not necessary to provide a separate deodorizing furnace on the exhaust side of the drying furnace, so that the equipment cost can be reduced and the apparatus can be downsized. Further, by combining the generation of the drying gas and the deodorization of the treated gas in the hot air generating furnace, the fuel cost can be reduced and the running cost can be kept low. Furthermore, energy can be saved in the generating furnace by returning the treated gas to the hot air generating furnace. That is, the treated gas has a required amount of heat even if heat is exchanged in the drying furnace, so that energy is saved as compared with the case where the air for normal temperature is always heated to generate the drying gas. And since it heated up using a part of drying gas, and after the process gas was comprised so that it might return to a hot-air generator, the further energy saving in a hot-air generator can be achieved.
[0020]
According to the second aspect of the present invention, the temperature is raised using the high-temperature exhaust gas generated in the carbonization furnace, and then the treated gas is returned to the hot-air generator. Therefore, further energy saving in the hot-air generator Can be achieved. According to the invention of claim 3, the sludge that is lifted from the bottom side to the top side of the rotating cylinder by the lifting rod along with the rotation of the rotating cylinder and then falls to the bottom by its own weight is crushed by the crushing stirring blade. Thus, the sludge can be crushed to a predetermined size.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a carbonization apparatus employing a drying apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional front view showing a schematic configuration of a drying furnace according to an embodiment.
FIG. 3 is a longitudinal side view showing a schematic configuration of a drying furnace according to an embodiment.
FIG. 4 is a longitudinal sectional front view showing a schematic configuration of a carbonization furnace according to an embodiment.
FIG. 5 is a longitudinal side view showing a schematic configuration of a carbonization furnace according to an embodiment.
[Explanation of symbols]
12 Drying furnace 12a Intake port 12b Exhaust port
13 Rotating cylinder
16 Lifting bag
18 Axis of rotation
19 Drive motor
20 Crushing blade
17 Hot air generator 17a Outlet 17b Inlet 21 Supply pipe (pipe)
22 First return pipe (tube)
24 Second return pipe (tube)
26 Carbonization furnace
27 Exhaust gas pipe
28 1st heat exchanger ( another heat exchanger )
29 Bypass pipe
30 Second heat exchanger ( heat exchanger )

Claims (3)

汚泥が供給される乾燥炉(12)に、熱風発生炉(17)で発生させた高温の乾燥用気体を供給することで、該汚泥を乾燥させるよう構成した乾燥装置において、
前記熱風発生炉(17)の出口(17a)と乾燥炉(12)の吸気口(12a)とを供給管(21)で連通接続して、該供給管 (21) を介して熱風発生炉 (17) から乾燥炉 (12) へ乾燥用気体を供給し、
前記乾燥炉(12)の排気口(12b)と熱風発生炉(17)の入口(17b)とを戻し管(22,24)で連通接続して、該戻し管 (22,24) を介して乾燥炉(12)で汚泥と熱交換して降温された処理後気体を前記熱風発生炉(17)に戻し、
前記戻し管 (24) に熱交換器 (30) を介挿し、
前記供給管 (21) から分岐して前記熱交換器 (30) に接続するバイパス管 (29) を介して、該供給管 (21) を流通する乾燥用気体の一部を熱交換器 (30) に導入し、
前記処理後気体を、前記熱交換器 (30) で乾燥用気体と熱交換して所要温度まで昇温した後に、前記熱風発生炉 (17) に戻すよう構成した
ことを特徴とする汚泥の乾燥装置。
In the drying apparatus configured to dry the sludge by supplying the high-temperature drying gas generated in the hot air generator (17) to the drying furnace (12) to which the sludge is supplied,
Exit (17a) and the drying oven inlet (12) and (12a) are communicatively connected with the supply pipe (21) of the hot air generator furnace (17), hot air generator furnace via the feed pipe (21) ( 17) supply drying gas from the drying furnace (12)
The drying furnace (12) at the inlet (17b) tube back and (22, 24) are communicatively connected exhaust port (12b) and a hot air generator furnace (17), via said return to pipe (22, 24) it returns the drying oven (12) is cooled by sludge heat exchange the processed gas to the hot air generator furnace (17),
A heat exchanger (30) is inserted in the return pipe (24) ,
Via a bypass pipe (29) branched from the supply pipe (21) and connected to the heat exchanger (30) , a part of the drying gas flowing through the supply pipe (21) is converted into a heat exchanger (30 introduced into),
The post-treatment gas is configured to return to the hot air generating furnace (17) after heat-exchanging with a drying gas in the heat exchanger (30) and raising the temperature to a required temperature. Sludge drying equipment.
前記戻し管The return pipe (24)(twenty four) には、前記乾燥炉In the drying oven (12)(12) で乾燥した乾燥汚泥を炭化する炭化炉Carbonization furnace for carbonizing dry sludge dried with (26)(26) から排ガス管From exhaust pipe (27)(27) を介して該炭化炉Through the carbonization furnace (26)(26) で発生した排ガスが流通される別の熱交換器Heat exchanger in which exhaust gas generated in (28)(28) が介挿され、前記処理後気体を、別の熱交換器Is inserted into the gas after the treatment, another heat exchanger (28)(28) で排ガスと熱交換させる請求項1記載の汚泥の乾燥装置。The sludge drying apparatus according to claim 1, wherein heat exchange with exhaust gas is performed. 前記乾燥炉The drying furnace (12)(12) は、駆動手段により回転されると共に、内壁面に複数の持上げ棧Is rotated by the driving means and has a plurality of lifting rods on the inner wall surface. (16)(16) が配設され、汚泥が供給される回転筒Rotating cylinder in which sludge is supplied (13)(13) と、この回転筒And this rotating cylinder (13)(13) に回転自在に配設され、駆動モータThe drive motor is rotatably arranged (19)(19) により回転する回転軸Rotating shaft rotated by (18)(18) と、この回転軸And this axis of rotation (18)(18) に軸方向に離間して配設した複数の破砕撹拌翼A plurality of crushing and stirring blades arranged axially apart from each other (20)(20) とを備え、前記回転筒And the rotating cylinder (13)(13) の回転に伴って持上げ棧Lifting rod along with the rotation of (16)(16) により該回転筒By the rotating cylinder (13)(13) の底部側から頂部側に持上げられた後に自重で底部へ落下する汚泥を、前記破砕撹拌翼The sludge that is lifted from the bottom side to the top side after falling to the bottom by its own weight, (20)(20) で破砕するようにした請求項1または2記載の汚泥の乾燥装置。The sludge drying apparatus according to claim 1, wherein the sludge drying apparatus is crushed with a slag.
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