JP5368004B2 - Crushing air dryer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、破砕気流乾燥機に関し、特に、セメントキルン燃焼排ガスを乾燥熱源として高含水汚泥等の含水有機廃棄物を乾燥するために用いられる破砕気流乾燥機に関する。 The present invention relates to a crushing air dryer, and more particularly, to a crushing air dryer used for drying water-containing organic waste such as highly water-containing sludge using a cement kiln flue gas as a drying heat source.
高含水汚泥は、40質量%以上の水分を含む粘土のような塊状の汚泥であり、このような見掛け比表面積の小さい汚泥を乾燥させるため、ケージミルやチェーン打撃式破砕機等の破砕気流乾燥機が使用されている。破砕気流乾燥機は、破砕機能を有する乾燥機であり、破砕によって高含水汚泥の比表面積を拡大しながら乾燥を行う。 High water content sludge is a clay-like sludge containing 40% by mass or more of moisture. In order to dry such sludge with a small apparent specific surface area, a crushing air dryer such as a cage mill or a chain blow type crusher is used. Is used. The crushing air dryer is a dryer having a crushing function, and performs drying while expanding the specific surface area of the high water content sludge by crushing.
代表的な破砕気流乾燥機の一例として、特許文献1に記載のチェーン打撃式破砕機は、円筒状のケース内に回転軸を軸心として高速回転する複数の打撃チェーンを配列し、ケースの上部より被乾燥物である高含水汚泥を投入し、下部より乾燥熱源ガスを導入し、打撃チェーンの打撃と乾燥熱源ガスとの接触により高含水汚泥を破砕しながら乾燥させる。
As an example of a typical crushing air dryer, a chain crushing crusher described in
特許文献1に記載の鎖式打撃破砕機においては、図4に示すように、ケース52内の回転軸53に取り付けられた打撃チェーン54の高速回転時に、打撃チェーン54を構成する複数のリンク54a同士の微小な動きにより、汚泥S2の付着防止を図ることができるという利点があるが、逆に、このリンク54a同士の微小な動きが、リンク54a同士の繋ぎ目54bの摩耗を促進して打撃チェーン54の寿命を短くするという欠点があった。特に、乾燥熱源ガスG2として、セメントキルン燃焼排ガスを利用した場合には、該ガス中の高温ダストがリンク54aの繋ぎ目54bに侵入し、リンク54aの摩耗を助長するという問題もあった。
In the chain-type hitting / breaking machine described in
このようにしてリンク54aの摩耗が進むと、打撃チェーン54の寿命が短くなるのみならず、リンク54aが外れて底板(不図示)とケース52の間に挟まって過電流を引き起こすため、鎖式打撃破砕機51の運転を停止して挟まったリンク54aを除去しなくてはならず、長期連続運転の障害となっていた。
When the wear of the link 54a progresses in this way, not only the life of the
また、上記摩耗に関する問題以外にも、鎖式打撃破砕機51の運転状態は安定性に欠ける点もあり改善の余地があった。
In addition to the above-mentioned problems related to wear, the operating state of the chain-
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、セメントキルン燃焼排ガスを乾燥熱源ガスとして利用しても破砕手段の摩耗を防止することができるとともに、連続安定運転を維持することができ、高含水汚泥等見掛け比表面積が小さく乾燥させ難い含水有機廃棄物を効率よく乾燥させることのできる破砕気流乾燥機を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the problems in the above-described conventional technology, and can prevent wear of the crushing means even when cement kiln combustion exhaust gas is used as a drying heat source gas, and can be continuously stable. An object of the present invention is to provide a pulverized air flow dryer that can maintain operation and can efficiently dry water-containing organic waste that has a small apparent specific surface area such as high water content sludge and is difficult to dry.
上記目的を達成するため、本発明は、セメントキルン燃焼排ガスが供給され、含水有機廃棄物を乾燥させる破砕気流乾燥機であって、下部にセメントキルン燃焼排ガスを供給する供給口と、上部に含水有機廃棄物を投入する投入口とを備えた円筒状の本体と、該本体内に設けられ、鉛直方向に延設された回転軸と、該回転軸に一端が固定された横断面矩形状の棒状打撃子とを備え、該棒状打撃子の他端と前記本体の内壁面との隙間が、30mm以上60mm以下であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a crushing air flow dryer which is supplied with cement kiln combustion exhaust gas and dries the water-containing organic waste, and has a supply port for supplying the cement kiln combustion exhaust gas at the lower part, and a water content at the upper part. A cylindrical main body having an input port for introducing organic waste, a rotary shaft provided in the main body and extending in the vertical direction, and a rectangular cross section having one end fixed to the rotary shaft It has a rod-shaped striker, and a gap between the other end of the rod-like striker and the inner wall surface of the main body is 30 mm or more and 60 mm or less.
そして、本発明によれば、従来の打撃チェーンのような繋ぎ目がなく一体形成された棒状打撃子を破砕手段として用いるため、部分的に摩耗することがなく、また、棒状打撃子の表面に適度の量の被乾燥物が付着した状態で運転が継続するため、棒状打撃子の摩耗を防止することができ、長期連続運転が可能となる。さらに、従来より少ない数の打撃子でより効率のよい安定した運転を実現することができる。また、従来のようなチェーン同士の摩擦による火花の発生の虞もないため、含水有機廃棄物を被乾燥物とした場合でも爆発防止の点で着火源対策が施されている。さらに、棒状打撃子の他端と前記本体の内壁面との隙間を30mm以上60mm以下とすることで、本体の内壁面に付着した含水有機廃棄物を継続的に掻き落とすことができ、効率よく含水有機廃棄物を乾燥させることができる。
また、下部にセメントキルン燃焼排ガスを供給する供給口と、上部に含水有機廃棄物を投入する投入口とを備えた円筒状の本体を備えるため、含水有機廃棄物は、自重により下方に落下して排ガスと向流接触しながら回転する複数の打撃子に次々に接触し、破砕されながら乾燥して行く。
さらに、前記棒状打撃子を、横断面矩形状とすることで、入手容易な角鋼を用いて棒状打撃子を構成することができる。
And, according to the present invention, since the rod-like impactor integrally formed without a joint like the conventional impact chain is used as the crushing means, it is not partially worn, and the surface of the rod-like impactor is not damaged. Since the operation is continued with an appropriate amount of the object to be dried attached, it is possible to prevent the rod-shaped striker from being worn and to perform a long-term continuous operation. Furthermore, more efficient and stable operation can be realized with a smaller number of strikers than in the past. In addition, since there is no risk of occurrence of sparks due to friction between chains as in the prior art, even when water-containing organic waste is used as a material to be dried, measures against ignition sources are taken in terms of preventing explosion. Furthermore, by setting the gap between the other end of the rod-shaped striker and the inner wall surface of the main body to be 30 mm or more and 60 mm or less, the water-containing organic waste adhering to the inner wall surface of the main body can be continuously scraped off efficiently. Hydrous organic waste can be dried.
In addition, since it has a cylindrical main body with a supply port for supplying cement kiln combustion exhaust gas at the lower part and an inlet for supplying water-containing organic waste at the upper part, the water-containing organic waste drops downward due to its own weight. Then, it comes into contact with the rotating batters rotating in contact with the exhaust gas one after another, and is dried while being crushed.
Furthermore, a rod-shaped striker can be configured using square steel that is easily available by making the rod-shaped striker have a rectangular cross section.
前記破砕気流乾燥機において、前記棒状打撃子を、複数段にわたって螺旋階段状に配置することができる。これにより、破砕気流乾燥機の内部において、セメントキルン燃焼排ガスが螺旋状に流れるガス通路を形成することができ、破砕気流乾燥機内のガスの流れを円滑に維持することで、乾燥効率を高めることができる。 In the crushing air dryer, the rod-shaped striker can be arranged in a spiral staircase over a plurality of stages. As a result, a gas passage in which the cement kiln combustion exhaust gas flows spirally can be formed inside the crushing air dryer, and the drying efficiency can be improved by smoothly maintaining the gas flow in the crushing air dryer. Can do.
以上のように、本発明によれば、高含水汚泥等の含水有機廃棄物を効率よく乾燥させることができ、セメントキルン燃焼排ガスを乾燥熱源ガスとして利用しても、破砕手段の摩耗を防止することができ、安定連続運転を維持することができる破砕気流乾燥機を提供することができる。 As described above, according to the present invention, water-containing organic waste such as high water content sludge can be efficiently dried, and even if cement kiln combustion exhaust gas is used as a drying heat source gas, wear of the crushing means is prevented. It is possible to provide a crushing air dryer that can maintain a stable continuous operation.
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明にかかる破砕気流乾燥機の一実施の形態を示し、この破砕気流乾燥機1は、大別して、基台2と、支持脚3に固定され、円筒状に形成される本体4と、本体4の中心部に軸受9を介して垂設され、高速回転する回転軸8と、この回転軸8に支持部材12及び取付部材13を介し、複数段にわたって螺旋階段状に固定される打撃子15とで構成される。
FIG. 1 shows an embodiment of a crushing air dryer according to the present invention. The crushing
本体4は、円筒状に形成され、上部に高含水有機汚泥(以下、適宜「汚泥」という)Sを投入するための投入口5と、下部に熱源ガスとしてのセメントキルン燃焼排ガス(以下、適宜「排ガス」という)Gを供給するための供給口7とを備える。また、最上部に破砕乾燥した汚泥Pと乾燥後の排ガスG’をともに取り出すための排出口6とを備える。尚、汚泥には、下水汚泥、製紙汚泥、ビルピット汚泥、食品汚泥等が存在するが、いずれの汚泥も破砕気流乾燥機1の被乾燥物として取り扱うことができる。
The
回転軸8は、本体4の下方に突出する下端部9aに軸支される駆動プーリー11に、図示しない駆動モータからの駆動力が駆動ベルト10を介して伝達されて回転する。また、この駆動力によって、回転軸8の本体4の底部付近に固定された回転円板16も回転する。
The rotating
打撃子15は、図2に示すように、横断面矩形状の棒状部材であって、例えば、角鋼を使用することができる。本発明は、打撃子15を棒状にしたことに特徴があり、これにより、後述するように、摩耗を防止することができるなど種々の効果を奏する。
As shown in FIG. 2, the
取付部材13は、図2に示すように、平面視面取長方形型で、打撃子15と溶接によって一体的に形成された板状部材であって、回転軸8に固定された支持部材12(図1参照)とボルト及びナットで連結するための挿通穴13aを備える。
As shown in FIG. 2, the
図3は、上記打撃子15の配置図(展開図)であって、水平方向は、図1(b)の回転軸8を中心とした基準位置(0°)からの回転角度を示している。例えば、図3の最下段には、図1(b)の120°と300°の位置に各々打撃子15が配置されていることを示す。従って、両図に示すように、打撃子15は、複数段(本実施例では23段)にわたって螺旋階段状に配置される。このような配置により、本体4の内部において、排ガスが螺旋状に流れるガス通路を形成することができ、本体4内のガスの流れを円滑に維持することで、乾燥効率を高めることができる。
FIG. 3 is an arrangement view (development view) of the
また、破砕気流乾燥機1の組立に際し、打撃子15の先端と本体4の内壁面4aとの隙間D(図1(a)参照)を30mm以上60mm以下となるように設定する。これにより、内壁面4aに付着した汚泥Sを継続的に掻き落とすことができ、本体4の閉塞を防止しながら効率よく汚泥Sを乾燥させることができる。
Further, when assembling the crushing
回転円板16は、回転軸8の回転とともに回転し、回転円板16上に落下した汚泥Sを飛散させて排出口6へ導くために備えられる。
The rotating
次に、上記構成を有する破砕気流乾燥機1の動作について図面を参照しながら説明する。
Next, operation | movement of the crushing
回転軸8を回転させ、本体4内に供給口7から排ガスGを導入し、本体4の投入口5から汚泥Sを投入すると、汚泥Sは、自重により下方に落下して排ガスGと向流接触しながら、高速回転する複数の打撃子15に次々に接触し、破砕されながら乾燥して行く。十分に乾燥した汚泥Sは、乾燥後の排ガスG’とともに排出口6に案内され、破砕気流乾燥機1から排出される。
When the rotating
破砕気流乾燥機1の運転中に、打撃子15の表面に適度の量の被乾燥物が付着し、その状態で運転が継続するため、打撃子15の摩耗を防止することができる。また、破砕気流乾燥機1の運転中に、本体4の内壁面4aに汚泥Sが付着し、徐々にその厚さが増加するが、上述のように、打撃子15の先端と本体4の内壁面との隙間を、30mm以上60mm以下に設定しているため、打撃子15の先端で汚泥Sを継続的に掻き落とすことができ、本体4の内壁面にコーチング(付着物)が発達することなく、連続して効率よく含水有機廃棄物を乾燥させることができる。
During operation of the crushing
尚、破砕気流乾燥機1において、打撃子15を横断面矩形状の角鋼で構成したが、棒状であれば打撃子15の横断面矩形状は矩形状に限定されることなく、種々の形状とすることができ、角鋼以外の材料で構成することもできる。
In the crushing
打撃子15の設置段数、取付角度等についても上記実施の形態に限定されず、排ガスGの温度、汚泥Sの性状に合わせて適宜変更することができる。また、螺旋階段状でなくとも、排ガスGと汚泥Sとの接触が効率よく行われ、本体4内の排ガスGの流れを円滑に維持できれば他の配置形態であってもよい。
The number of installation stages, the mounting angle, etc. of the
実施例として上記打撃子15を備えた破砕気流乾燥機1を、比較例としてチェーン打撃式の破砕気流乾燥機を用い、下水汚泥の乾燥試験を行った。試験条件及び結果を表1に示す。両乾燥機の本体の寸法は同一であり、同表に示すように、実施例では、比較例の半数の打撃子を用いた。下水汚泥は、水分約80%程度のものを用い、セメントキルンに付設されたプレヒータからキルン燃焼排ガスを抽気し、乾燥機に導入した。
A sewage sludge drying test was conducted using the crushing
同表に示すように、乾燥機電流値を比較すると、平均値及び偏差ともに実施例の方が低く、特に、偏差は比較例に比べて大幅に低下し、安定して運転できていることが判る。また、比較例では、トルク不足により電流値が乱れるため、乾燥機の回転数を高く設定していたが、実施例では、電流値の乱れが生じないため、乾燥機の回転数を上げる必要がない。これは、実施例において打撃子の本数を半減させたことにより本体内の内部循環量が低下したためと考えられ、これに伴い実施例において乾燥機差圧も下がっている。熱容量係数も実施例の方が勝り、打撃子の本数低下による熱容量の低下は見られない。比較例では、1ヶ月の運転により再三チェーンの摩耗によりリンクが外れ運転を停止したが、実施例では、6ヶ月以上運転しても打撃子の脱落は生じず、連続運転を維持できた。 As shown in the table, when comparing the dryer current value, both the average value and the deviation are lower in the examples, in particular, the deviation is significantly lower than in the comparative examples, and it can be stably operated. I understand. Further, in the comparative example, since the current value is disturbed due to insufficient torque, the rotational speed of the dryer is set high. However, in the example, since the current value is not disturbed, it is necessary to increase the rotational speed of the dryer. Absent. This is considered to be because the amount of internal circulation in the main body was reduced by halving the number of strikers in the examples, and accordingly, the dryer differential pressure was also reduced in the examples. The heat capacity coefficient is superior to that of the embodiment, and no decrease in heat capacity due to a decrease in the number of strikers is observed. In the comparative example, the link was detached due to repeated wear of the chain after one month of operation, and the operation was stopped. However, in the example, the striker did not fall off even when operated for more than six months, and the continuous operation could be maintained.
1 破砕気流乾燥機
2 基台
3 支持脚
4 本体
4a 内壁面
5 (汚泥)投入口
6 排出口
7 (排ガス)供給口
8 回転軸
9 軸受
9a 下端部
10 駆動ベルト
11 駆動プーリー
12 支持部材
13 取付部材
13a 挿通穴
15 打撃子
16 回転円板
DESCRIPTION OF
Claims (2)
下部にセメントキルン燃焼排ガスを供給する供給口と、上部に含水有機廃棄物を投入する投入口とを備えた円筒状の本体と、
該本体内に設けられ、鉛直方向に延設された回転軸と、
該回転軸に一端が固定された横断面矩形状の棒状打撃子とを備え、
該棒状打撃子の他端と前記本体の内壁面との隙間が、30mm以上60mm以下であることを特徴とする破砕気流乾燥機。 Crushing air dryer supplied with cement kiln combustion exhaust gas and drying water-containing organic waste,
A cylindrical main body having a supply port for supplying cement kiln combustion exhaust gas at the lower part and an input port for supplying water-containing organic waste at the upper part ,
A rotating shaft provided in the main body and extending in the vertical direction;
A rod-shaped striker having a rectangular cross section whose one end is fixed to the rotating shaft;
A crushing air dryer, wherein a gap between the other end of the rod-shaped striker and the inner wall surface of the main body is 30 mm or more and 60 mm or less.
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