JP3895980B2 - Pyrolysis treatment equipment for organic sludge - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、有機質汚泥を加熱攪拌することでコンポストを生成する有機質汚泥の熱分解処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般的に、下水、し尿あるいは食品加工排水等を処理した残留物である有機質汚泥は、焼却、発酵あるいは炭化等による処理が行われている。
【0003】
焼却処理は、有機質汚泥を可燃性ごみと混ぜて焼却するのが通常であるが、含水率が高い有機質汚泥の不完全燃焼が原因でダイオキシン類を発生することが問題視されている。
【0004】
発酵処理は、有機質汚泥を発酵分解熟成するために、機械的処理で20日程度、堆積方式で180日程度の長期間をかけて微生物分解させる方法である。この処理物は、熟成しても有効成分の含有量はバラツキが多く、有効成分の保証ができず付加価値の少ない特殊肥料としてしか取り扱われない。
【0005】
そのため、最近では低温で熱分解することで有効成分の含有量を安定化させる炭化処理する方法が提案されている。例えば、特開平2000−157949号公報では、破砕した生ごみを熱媒ジャケットを具備する攪拌槽内で攪拌しつつ100℃以上、250℃以下に加熱し、低温炭化処理する方法が記載されている。この方法は、炭素比の高い難分解性の繊維質と高含水率の生ごみを多く含む被処理物を、12〜24時間という短時間で低温炭化処理するとともに、ダイオキシン類やその他の有害性物質が発生することがないとされている。
【0006】
そして、有機質汚泥を熱分解するために適用可能な装置としては、効率、生成物の造粒のし易さや、さらには、設置場所などを考慮すると、特開平7−171546号公報に示されているような横長の攪拌槽を使用した処理装置がある。この処理装置は、外側がジャケット構造をした横長の攪拌槽内に、回転軸が水平になった攪拌羽根を有し、攪拌槽の外側に設けた回転軸を、攪拌槽を支持する架台に設けたモーターで駆動ベルトによって駆動する装置である。
【0007】
しかしながら、この装置は、回転軸の荷重を攪拌槽の側壁で受けているため、装置を大型化する場合には、攪拌槽の強度が不足する。そのため、攪拌槽の壁の強度を上げようとすると、使用する鋼材も厚いものとなり、多大なコストがかかる問題がある。
【0008】
そこで、容器の外部の架台に軸受けを設け、この軸受けで回転軸を保持する方式が考えられる。この場合には、軸受けで加重を受けるため、容器の壁の厚みを小さくすることができ、コスト面での問題は解決する。ところが、ジャケット内に200℃前後の熱媒体を入れて加熱すると、攪拌槽のみが膨張する。そして、この攪拌槽の膨張によって変形や歪が発生し、回転軸との間に隙間が発生したり、回転羽根が攪拌槽の内面に接触して回転しなくなったりする可能性がある。とくに、含水率の高いし尿汚泥などを処理する場合には、回転軸との間の少しの隙間でも漏れやすく、少量もれただけでも、臭気や衛生面で問題が生じる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、有機質汚泥の熱分解処理装置において、攪拌槽の温度が高くなっても、変形や歪の発生によって生じる様々な問題を抑制することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の有機質汚泥の熱分解処理装置は、外側がジャケットで覆われた横長の攪拌槽と、攪拌槽を支持する支持フレームと、攪拌槽内に設けた水平方向に回転軸を有する回転羽根と、回転羽根の駆動源とを有する有機質汚泥の熱分解処理装置において、攪拌槽が複数の支持部によって支持フレームに支持され、前記複数の支持部の中の一つは、回転軸近傍の攪拌槽の駆動源側側壁に設けられて支持フレームに固定されおり、他の支持部は、回転軸とほぼ同じ高さで、しかも、攪拌槽が支持フレームに対して水平方向に移動可能なように支持フレームに支持されていることを特徴とする。
【0011】
攪拌槽の駆動源側の側壁のみを回転軸に近い位置で支持フレームに固定することで、攪拌槽が熱を受けて膨張する際には、この固定した箇所(固定点)が膨張の出発点となる。そして、回転軸と平行な方向の膨張は、攪拌槽が支持フレームに対して水平方向に移動可能なように支持フレームに支持されていることによって、固定点とは反対側へ自由に膨張することができるので、攪拌槽に歪が発生することを防止することができる。
【0012】
また、回転軸に垂直方向の膨張は、固定点が回転軸近傍にあり、かつ支持部が回転軸とほぼ同じ高さにあるため、回転軸付近が膨張の中心となる。このため、攪拌槽は回転軸をほぼ中心に回転軸に対して垂直方向へ膨張することができるため、回転軸と攪拌槽間の隙間の発生や回転羽根と攪拌槽内面との接触を防止することができる。
さらには、駆動源側側壁が支持フレームに固定されてるため、回転軸をチェーンやベルト等を介して駆動源によって駆動する場合にも、チェーンやベルト等のズレがなくなる利点がある。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【0014】
図1は本発明の有機質汚泥の熱分解処理装置の縦断面図、図2は図1のA−A矢視図、図3は正面図、図4は平面図、図5は支持部の詳細図で(a)は正面図、(b)は縦断面図である。
【0015】
本発明の有機質汚泥の熱分解処置装置は、図1及び図2に示すように、攪拌槽10と、攪拌槽を下部から支持する支持フレーム20と、支持フレーム20に保持され攪拌槽内に設けた攪拌羽根30と、攪拌羽根30を駆動するモーター40とからなっている。
【0016】
攪拌槽10は、上部が長方形の箱型で下部が横に長い半円筒形をし、しかも両端面を閉じた容器で、上蓋15を除く外側は熱媒体を循環できるようにジャケット14を有している。攪拌槽の上蓋15には、被処理物を投入するための投入孔11があり、攪拌槽10の下部には被処理物を排出するための排出孔12を有する。攪拌槽10の一方の短辺側側壁25の外面には下側に熱媒体入り口16と上側に熱媒体出口17がある。また、攪拌槽10の2つの短辺側側壁25にはそれぞれ貫通孔13を有し、回転軸31が回転可能に貫通している。この貫通孔13の回転軸31との隙間にはグランドパッキン32とオイルシール33を組み合わせて回転をスムーズにするとともに被処理物の漏れを防止している。
【0017】
さらに、攪拌槽10において、駆動源側の短辺側側壁25には、貫通孔13のすぐ下側に固定板19を有する。この固定板19はフレーム側固定端24にボルト27で固定されている。この場合、ボルト27の中心の延長線は、回転羽根30の回転軸線と交わる位置にある。この駆動源側の短辺側側壁25の支持部のみによって攪拌槽10は回転軸31近傍で支持フレーム20に固定されている。
【0018】
この固定板19とフレーム側固定端24との接触面は、できるだけ回転軸31に近い方が好ましく、回転軸31の下部に回転軸31の中心から500mm以内に設けると、攪拌槽10と回転羽根30との熱膨張によるズレを小さくすることができる。
【0019】
図3及び図4に示すように、支持フレーム20は、攪拌槽10の側面を囲むように回転軸に近い高さに設けた水平フレーム21とそれを支持する垂直フレーム22と垂直フレーム22が立脚する架台部23とからなる。
【0020】
また、攪拌槽10には、図3に示すように、長辺側側壁26の外面に横一列に間隔をおいて片側4箇所の突出部50がある。それぞれの突出部50は、支持フレーム20に設けた槽受け部60によって、お互いは面どうしで接触し水平方向に移動できるように支持されて支持部となっている。
【0021】
この支持部の詳細な構造を図5(a)及び図5(b)に示す。槽受け部60は、水平フレーム21の上面28に設けた固定板61と、固定板61に設けた下部摺動板62と、固定板61に着脱可能にボルトで固定されたL字型の上面押さえ63とからなる。一方、突出部50は攪拌槽10の側面に取り付けられた突出端51とその下面に設けた上部摺動板52とからなる。
【0022】
槽受け部60と突出部50は、下部摺動板62と上部摺動板52のみで水平方向に移動可能なように面接触している。また、攪拌槽10の上下方向の移動は上面押さえ63と上部摺動板52との隙間で規制されている。
【0023】
槽受け部60と突出部50との接触面は、回転羽根30の回転軸線を含む水平面に十分近い位置に設ける必要がある。好ましくは、槽受け部60と突出部50との接触面が、回転軸を含む平面に対して上方向に20mm、下方向に20mmの範囲である。これらの摺動板は、摺動可能なように表面精度が高く、しかも大きな加重下でも十分耐用できるように耐摩耗材を使っている。
図4に示すように、回転羽根30の回転軸31の両端面は、支持フレーム20に固定された軸受け34で回転可能に保持されている。また、回転軸31の一端にはスプロケット41有し、モーターのスプロケット42と駆動チェーン43で連結している。回転軸31を回転するための駆動源としてのモーター40は支持フレーム20の架台部上23で、回転軸31の下部に取り付けられている。
【0024】
次に、この装置の動きについて説明する。
【0025】
攪拌槽10のジャケット14へ加熱したオイルを熱媒体入り口16から導入することで、攪拌槽10内は100〜250℃に加熱される。被処理物である有機質汚泥は、攪拌槽の投入孔11から投入され、回転羽根30によって攪拌される。有機質汚泥は、所定時間加熱攪拌された後、排出孔12から排出される。
【0026】
この処理期間中に攪拌槽10は熱によって膨張するが、駆動源側の短辺側側面25の回転軸近傍のみが支持フレーム20に固定されているため、この固定された支持部が膨張の出発点となる。
【0027】
攪拌槽10はこれ以外の支持部においては、図5に示すように水平方向に移動可能に支持されている。このため、攪拌槽10は回転軸と平行方向にこの攪拌槽10に設けた突出部50の上部摺動板52が下部摺動板62上を膨張量分移動することで、拘束されることなく自由に膨張することができる。
【0028】
また、回転軸芯を含む垂直面に対して直角方向の膨張(図5(b)の矢印Aで表示)については、下部摺動板62に対して上部摺動板52が移動することで膨張代を確保している。しかもこの膨張中心は回転軸に十分近いため、攪拌槽10は回転軸に対して両側に均等に膨張するため、回転軸に対する軸心のズレが非常に少ない。このため攪拌槽10と回転軸との間に隙間が発生したり攪拌羽は攪拌槽内面に接触することもない。
【0029】
また、上下方向の膨張に対しては、この上部摺動板52と下部摺動板62の接触面が上下方向の膨張中心に近いため、この上部摺動板52は回転軸に対してほとんど上下しない。このため攪拌槽10と回転軸との間に隙間が発生したり回転羽根30は攪拌槽10内面に接触することもない。またこの支持部以外に上下方向の膨張を規制するものはないため、歪の発生も少ない。
【0030】
【発明の効果】
本発明は、攪拌槽の熱膨張による歪がなくなるため、攪拌槽と回転軸との間に隙間が発生したり、回転羽根が攪拌槽の内面に接触して回転しなくなったり、溶接部が外れることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の有機質汚泥の熱分解処理装置の縦断面図である。
【図2】図1のA−A矢視図である。
【図3】本発明の有機質汚泥の熱分解処理装置の正面図である。
【図4】本発明の有機質汚泥の熱分解処理装置の平面図である。
【図5】支持部の詳細図で(a)は正面図、(b)は縦断面図である。
【符号の説明】
10 攪拌槽
11 投入孔
12 排出孔
13 貫通孔
14 ジャケット
15 上蓋
16 熱媒体入り口
17 熱媒体出口
19 固定板
20 支持フレーム
21 水平フレーム
22 垂直フレーム
23 架台部
24 フレーム側固定端
25 短辺側側壁
26 長辺側側壁
27 ボルト
30 回転羽根
31 回転軸
32 グランドパッキン
33 オイルシール
34 軸受け34
40 モーター
41 スプロケット
42 モーターのスプロケット
43 チェーン
50 突出部
51 突出端
52 上部摺動板
60 槽受け部
61 固定板
62 下部摺動板
63 上面押さえ[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a thermal decomposition treatment apparatus for organic sludge that generates compost by heating and stirring organic sludge.
[0002]
[Prior art]
In general, organic sludge, which is a residue obtained by treating sewage, human waste, food processing wastewater, or the like, is treated by incineration, fermentation, carbonization, or the like.
[0003]
In the incineration process, organic sludge is usually incinerated with combustible waste, but it is regarded as a problem that dioxins are generated due to incomplete combustion of organic sludge having a high water content.
[0004]
Fermentation treatment is a method in which microorganisms are decomposed over a long period of time of about 20 days by mechanical treatment and about 180 days by sedimentation method in order to ferment and decompose and mature organic sludge. Even if this processed product is aged, the content of active ingredients varies widely, so that the active ingredients cannot be guaranteed and can only be handled as a special fertilizer with little added value.
[0005]
Therefore, recently, a carbonization method has been proposed in which the content of the active ingredient is stabilized by thermal decomposition at a low temperature. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-157949 describes a method in which crushed garbage is heated to 100 ° C. or higher and 250 ° C. or lower while stirring in a stirring tank equipped with a heating medium jacket, and subjected to low-temperature carbonization treatment. . This method is a low-temperature carbonization treatment for 12 to 24 hours in a short time of 12 to 24 hours for a material containing a high carbon ratio of hardly degradable fiber and high moisture content of garbage, and dioxins and other harmful substances. It is said that no material is generated.
[0006]
And as an apparatus applicable for thermally decomposing organic sludge, it is shown in JP-A-7-171546 in consideration of efficiency, easiness of granulation of the product, and installation location. There is a processing apparatus using a horizontally long stirring tank. This processing apparatus has a stirring blade having a horizontal rotating shaft in a horizontally long stirring tank having a jacket structure on the outside, and a rotating shaft provided outside the stirring tank is provided on a frame that supports the stirring tank. It is a device that is driven by a driving belt with a motor.
[0007]
However, since this apparatus receives the load of the rotating shaft on the side wall of the stirring tank, the strength of the stirring tank is insufficient when the apparatus is enlarged. Therefore, when it is going to raise the intensity | strength of the wall of a stirring tank, the steel material to be used will also become thick and there exists a problem which requires great cost.
[0008]
Therefore, a system in which a bearing is provided on a base outside the container and the rotating shaft is held by this bearing can be considered. In this case, since the load is received by the bearing, the thickness of the wall of the container can be reduced, and the cost problem can be solved. However, when a heating medium of about 200 ° C. is put in the jacket and heated, only the stirring tank expands. Then, the expansion and deformation of the stirring tank may cause deformation and distortion, and a gap may be generated between the rotating shaft and the rotating blade may come into contact with the inner surface of the stirring tank and stop rotating. In particular, when treating human waste sludge with a high water content, even a small gap between the rotating shaft is likely to leak, and even a small amount may cause problems in terms of odor and hygiene.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The problem to be solved by the present invention is to suppress various problems caused by the occurrence of deformation and distortion even when the temperature of the stirring tank is increased in the organic sludge pyrolysis apparatus.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The organic sludge pyrolysis apparatus of the present invention includes a horizontally long stirring tank whose outer side is covered with a jacket, a support frame that supports the stirring tank, and a rotary blade that has a rotation axis in the horizontal direction provided in the stirring tank. In the organic sludge pyrolysis apparatus having a drive source for the rotary blades, the stirring tank is supported by the support frame by a plurality of support parts, and one of the plurality of support parts is a stirring tank in the vicinity of the rotation shaft Is provided on the side wall of the drive source and fixed to the support frame, and the other support parts are substantially the same height as the rotation shaft, and support the stirring tank so that it can move horizontally with respect to the support frame. It is supported by a frame.
[0011]
By fixing only the side wall on the drive source side of the agitation tank to the support frame at a position close to the rotation axis, when the agitation tank expands by receiving heat, this fixed location (fixed point) is the starting point for expansion. It becomes. The expansion in the direction parallel to the rotation axis is freely expanded to the opposite side of the fixed point by being supported by the support frame so that the stirring tank can move in the horizontal direction with respect to the support frame. Therefore, distortion can be prevented from occurring in the stirring tank.
[0012]
Further, in the expansion in the direction perpendicular to the rotation axis, since the fixed point is in the vicinity of the rotation axis and the support portion is at substantially the same height as the rotation axis, the vicinity of the rotation axis becomes the center of expansion. For this reason, since the stirring tank can expand in the direction perpendicular to the rotation axis substantially around the rotation axis, the generation of a gap between the rotation axis and the stirring tank and the contact between the rotating blade and the inner surface of the stirring tank are prevented. can do.
Further, since the drive source side wall is fixed to the support frame, there is an advantage that the shift of the chain or the belt is eliminated even when the rotation shaft is driven by the drive source via the chain or the belt.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on examples.
[0014]
1 is a longitudinal sectional view of an organic sludge pyrolysis apparatus of the present invention, FIG. 2 is a view taken along the line AA of FIG. 1, FIG. 3 is a front view, FIG. 4 is a plan view, and FIG. In the figure, (a) is a front view and (b) is a longitudinal sectional view.
[0015]
As shown in FIGS. 1 and 2, the organic sludge thermal decomposition treatment apparatus of the present invention is provided in a
[0016]
The
[0017]
Further, in the
[0018]
The contact surface between the fixed
[0019]
As shown in FIGS. 3 and 4, the
[0020]
Further, as shown in FIG. 3, the stirring
[0021]
The detailed structure of this support portion is shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b). The
[0022]
The
[0023]
The contact surface between the
As shown in FIG. 4, both end surfaces of the
[0024]
Next, the movement of this apparatus will be described.
[0025]
By introducing the heated oil into the
[0026]
During this treatment period, the
[0027]
As shown in FIG. 5, the
[0028]
Further, regarding the expansion in the direction perpendicular to the vertical plane including the rotation axis (indicated by the arrow A in FIG. 5B), the upper sliding
[0029]
Further, with respect to the expansion in the vertical direction, the contact surface of the upper sliding
[0030]
【The invention's effect】
In the present invention, since the distortion due to the thermal expansion of the stirring tank is eliminated, a gap is generated between the stirring tank and the rotating shaft, the rotating blade comes into contact with the inner surface of the stirring tank and does not rotate, or the weld is detached. This can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an organic sludge pyrolysis apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a view taken in the direction of arrows AA in FIG.
FIG. 3 is a front view of an organic sludge pyrolysis apparatus according to the present invention.
FIG. 4 is a plan view of an organic sludge thermal decomposition apparatus according to the present invention.
FIGS. 5A and 5B are detailed views of a support portion, where FIG. 5A is a front view and FIG. 5B is a longitudinal sectional view.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
40
Claims (1)
攪拌槽が複数の支持部によって支持フレームに支持され、
前記複数の支持部の中の一つは、回転軸近傍の攪拌槽の駆動源側側壁に設けられて支持フレームに固定されおり、
他の支持部は、回転軸とほぼ同じ高さで、しかも、攪拌槽が支持フレームに対して水平方向に移動可能なように支持フレームに支持されている有機質汚泥の熱分解処理装置。Organic sludge having a horizontally long stirring tank whose outer side is covered with a jacket, a support frame that supports the stirring tank, a rotary blade having a rotating shaft in the horizontal direction provided in the stirring tank, and a driving source of the rotary blade In the thermal decomposition treatment equipment,
The stirring tank is supported on the support frame by a plurality of support parts,
One of the plurality of support parts is provided on the drive source side wall of the stirring tank in the vicinity of the rotation shaft and is fixed to the support frame,
The other supporting portion is an organic sludge thermal decomposition treatment apparatus that is supported by the support frame so that the stirring tank can move in the horizontal direction with respect to the support frame, and the height of the other support portion is substantially the same as the rotational axis.
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