JP5443205B2

JP5443205B2 - 多段バンド式汚泥乾燥装置

Info

Publication number: JP5443205B2
Application number: JP2010038632A
Authority: JP
Inventors: 繁則松本; 隆能登; 眞樹山田
Original assignee: JFE Engineering Corp
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 2010-02-24
Filing date: 2010-02-24
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2030-02-24
Also published as: JP2011174654A

Description

本発明は、汚泥、畜糞、食品、食品残渣、化成品、肥料などの粘性物を効率的に乾燥することができるバンド式粘性物乾燥装置に関するものである。

汚泥などの粘性物の有効利用や製品化等を図る場合、先ずは汚泥などの粘性物を乾燥させる処理が行われる（例えば、特許文献１参照）。

そこで、そのような汚泥などの粘性物の乾燥処理のために、海産物等の乾燥に利用されているバンド式乾燥装置を用いることが考えられる。バンド式乾燥装置は、特許文献２や特許文献３等に記載されているが、その一例を図４に示すように、海産物等の被乾燥物を搬送する網目状のコンベアベルト（バンド）５０を上下方向に複数段備えており、それらのバンド５０で搬送されている被乾燥物に対して熱風や温風を送風することで、被乾燥物を乾燥するようになっている。その際、被乾燥物は各段のバンド５０の折り返し点で落下して次の段のバンド５０に載り移る。

なお、特許文献２に記載のバンド式乾燥装置（多段バンド式乾燥装置）では、熱風や温風が装置の上方から下方に向けて通風するようになっており、特許文献３のバンド式乾燥装置（多段バンド式乾燥装置）では、熱風や温風が装置の下方から上方に向けて通風するようになっている。

ちなみに、バンド式乾燥装置は、バンドが一段のみの場合もある。

特開２００８−０５０４５８号公報特開平０２−０６９１３５号公報実開平０６−０３１４７９号公報

しかしながら、特許文献２、３に記載のバンド式乾燥装置を用いて汚泥などの粘性物を乾燥させようとした場合、以下のような問題が生じる。

すなわち、粘性物は付着性が高いので、乾燥途中の１段目バンドの折り返し点でバンド面から離脱しないことが起こる。バンドから離脱しなかった粘性物が一巡してくると、その上に新たに供給された粘性物が載ってしまい、その結果、被乾燥物の厚みが増して、乾燥が非効率になる。

それに対して、１段目バンドの折り返し点で汚泥などの粘性物がバンドから離脱する程度まで充分に乾燥させる方法、つまり、送風温度の上昇や風量の増大、あるいは、バンド長さを長くすることによって滞留時間を長くするなどの方策が考えられるが、この場合、乾燥に要する消費エネルギーや乾燥装置の設置面積が増加してしまう。

また、１段目バンドの折り返し点にスクレーパを設ける対策が考えられるが、この場合、１段目バンドからの離脱は促進されるものの、一部はスクレーパで押し潰され、バンドの網目が汚泥で埋まってしまう。その結果、通風に偏流や圧力損失の増大が見られ、乾燥が非効率になる。また、バンドの網目のクリーニング頻度が高くなる。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、汚泥、畜糞、食品、食品残渣、化成品、肥料などの粘性物を効率的に乾燥することができるバンド式粘性物乾燥装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有している。

［１］汚泥を乾燥するための多段バンド式汚泥乾燥装置であって、前記汚泥の成形ノズルと、前記成形ノズルで成形された汚泥を搬送する複数段のバンドと、前記バンドで搬送されている汚泥に該装置の上方から下方に向けて温風を送風する温風送風手段と、前記成形ノズルによって成形された汚泥が１段目バンドに載る前に１７０〜２４０℃の温風を吹き付ける温風吹き付け手段とを備え、
前記１段目バンドの送り速度を２段目以降のバンドの送り速度よりも速く設定したことを特徴とする多段バンド式汚泥乾燥装置。

本発明においては、汚泥、畜糞、食品、食品残渣、化成品、肥料などの粘性物を効率的に乾燥することができる。

本発明の実施形態１を示す図である。本発明の実施形態２を示す図である。本発明の実施形態における基本的な考え方を示す図である。通常の多段バンド式乾燥装置を示す図である。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、ここでは、汚泥を乾燥する場合を例にして述べる。

図３は、本発明の実施形態における基本的な考え方を示す図である。汚泥を多段バンド式乾燥装置で乾燥する場合、汚泥を所定の形状（例えば、板状、棒状）にしてから１段目バンドに載せることになるが、本発明の実施形態においては、図３に示すように、汚泥成形ノズル１４によって成形された汚泥（成形汚泥）２が１段目バンド１２に載る前に、１段目バンド１２に接する側の成形汚泥２表面に温風吹き付けノズル２１によって温風を吹き付けるようにしている。

このように、１段目バンド１２に載る直前の成形汚泥２に対して、１段目バンド１２に接する側の表面に温風を吹き付けて僅かに乾燥させることで、バンドへの付着力は小さくなる。したがって、汚泥２全体の平均的な含水率は比較的高くとも、１段目バンド１２の折り返し点では、バンドから離脱しやすくなる。

上記のような基本的な考え方に基づいた本発明の実施形態１、２を以下に示す。

［実施形態１］
図１は、本発明の実施形態１に係る多段バンド式汚泥乾燥装置１０Ａを示す図である。図１に示すように、この実施形態１に係る多段バンド式汚泥乾燥装置１０Ａは、乾燥装置本体１１の内部に複数段のバンド（ここでは、１段目バンド１２と２段目バンド１３）を備えているとともに、脱水汚泥１が貯留されている汚泥貯留槽７から汚泥ポンプ８によって供給されてきた汚泥を所定の形状に成形する成形ノズル１４と、乾燥後の汚泥を排出する乾燥汚泥排出装置１５を備えている。温風は、温風発生熱交換器１９で未利用排熱などと熱交換して所定の温度とし、乾燥装置本体１１に送風されて、１段目バンド１２および２段目バンド１３で搬送されている汚泥２を乾燥するようになっている。その際、汚泥２からの臭気をできるだけ抑制しながら乾燥するためには、１７０〜２４０℃の温風によって汚泥２の表面に殻を形成させるようにする。なお、温風は、大半は循環ファン１８によって温風発生熱交換器１９と乾燥装置本体１１内を循環され、一部は空気導入ファン１７によって大気から導入され、一部は図示しない排気処理装置によって排気される。

その上で、この実施形態１においては、汚泥成形ノズル１４と１段目バンド１２との間に、吹き付けノズル２１と温風発生機２２が設置されていて、汚泥成形ノズル１４によって成形された汚泥２が１段目バンド１２に載る前に、１段目バンド１２に接する側の汚泥表面に吹き付けノズル２１から温風を吹き付けるようになっている。

これによって、汚泥２の１段目バンド１２への付着力は小さくなり、１段目バンド１２の折り返し点では、バンドから離脱しやすくなる。その結果、効率的に汚泥を乾燥することができるようなる。

なお、温風吹き付けノズル２１から吹き付ける温風の温度は、汚泥２からの臭気を抑制できる１７０〜２４０℃が望ましいが、バンドへの付着が抑制される範囲においては、それ以下の温度であっても構わない。

そして、この実施形態１では、図１に示すように、温風発生熱交換器１９で発生させた温風を乾燥装置本体１１の上方から下方に向けて通風するようにしているが、それは以下のような理由である。

すなわち、前述したように、汚泥２からの臭気をできるだけ抑制しながら乾燥するためには、１７０〜２４０℃の温風によって汚泥２の表面に殻を形成する必要がある。その際に、特許文献３のように、乾燥装置の下方から上方に向けて通風させる場合は、１段目バンドでの温風温度を１７０〜２４０℃にするためには、乾燥装置の下方から通風される温風の温度をそれ以上に高くすることになるので、最下段バンド上の比較的含水率の低い汚泥が焦げたり、発火したりする恐れがある。

それに対して、１段目バンドについては下方から上方に温風を通風させ、２段目以降のバンドについては上方から下方に温風を通風させるように、１段目バンドと２段目バンドの間に温風通風用のノズルを設置する方策が考えられるが、この場合は、乾燥装置内の構造が複雑になってしまい、乾燥装置のコストの上昇や、メンテナンス性が難しくなる恐れがある。

したがって、汚泥全体の乾燥用の温風は乾燥装置の上方から下方に向けて通風することが望ましい。

［実施形態２］
図２は、本発明の実施形態２に係る多段バンド式汚泥乾燥装置１０Ｂを示す図である。図２に示すように、この実施形態２に係る多段バンド式汚泥乾燥装置１０Ｂは、上記の実施形態１に係る多段バンド式汚泥乾燥装置１０Ａとほぼ同じであるが、実施形態１における温風発生機２２からの吹き付けノズル２１への温風供給に替えて、温風発生熱交換器１９で発生させた温風の一部を抽出して、吹き付けノズル２１から汚泥表面に吹き付けるようにしている。

実施形態１のように、独立した温風発生機２２から温風を吹き付けノズル２１に供給する場合は、その温風の温度や風量の調整が行い易いという利点があるが、実施形態２のように、汚泥乾燥用の温風の一部を吹き付けノズル２１に供給する場合は、軽微な装置フローの変更で対応できるという利点がある。

そして、上記の実施形態１、２では、複数段のバンドを備えているが、本発明は、１段のみのバンドの場合にも同様に実施することができる。

また、上記の実施形態１、２では、汚泥を乾燥する場合を例にして述べたが、本発明は、畜糞、食品、食品残渣、化成品、肥料などの他の粘性物を乾燥する場合にも適用することができる。

本発明の有効性を確認するために、上記の多段バンド式汚泥乾燥装置１０Ａを用いて、１段目バンド１２の折り返し点での汚泥２の離脱性能について検証した。その際に、汚泥乾燥用の温風の温度は２００℃とした。

そして、本発明例として、吹き付けノズル２１から温風を汚泥２の表面に吹き付けた。吹き付けた温風の温度は２００℃で、風量は全風量の３〜４％程度とした。これに対して、比較例として、吹き付けノズル２１からの温風の吹き付けを行わなかった。

その結果、比較例では、汚泥２を１段目バンド１２から離脱させるためには、１段目バンド１２上での滞留時間を８分程度要したのに対して、本発明例では、１段目バンド１２上での滞留時間を３分に短縮することが可能であった。

通常、多段バンド式乾燥装置の設置スペースはバンドの長さと幅で概ね決定されるので、本発明における１段目バンド上での滞留時間の短縮効果によって、バンドの長さを短くすることができるようになり、設置面積を低減することが可能になる。

また、既存の乾燥装置に本発明を適用することで、１段目バンドの送り速度を速くして滞留時間を短くすることでき、乾燥装置の処理量増大を図ることが可能になる。上記の検証結果から、これらは約６割の滞留時間の短縮、あるいは処理量の増大と言える。

ただし、１段目バンドの折り返し点での汚泥の平均的な含水率は高くなるので、所定の含水率の乾燥汚泥を排出するためには、２段目以降のバンドの送り速度を小さくして滞留時間を長くする。

このようにして、本発明においては、汚泥を効率的に乾燥することができる。

１脱水汚泥
２成形汚泥
７汚泥貯留槽
８汚泥ポンプ
１０Ａ多段バンド式汚泥乾燥装置
１０Ｂ多段バンド式汚泥乾燥装置
１１乾燥装置本体
１２１段目バンド
１３２段目バンド
１４汚泥成形ノズル
１５乾燥汚泥排出装置
１７空気導入ファン
１８循環ファン
１９温風発生熱交換器
２１温風吹き付けノズル
２２温風発生機
５０コンベアベルト（バンド）

Claims

汚泥を乾燥するための多段バンド式汚泥乾燥装置であって、前記汚泥の成形ノズルと、前記成形ノズルで成形された汚泥を搬送する複数段のバンドと、前記バンドで搬送されている汚泥に該装置の上方から下方に向けて温風を送風する温風送風手段と、前記成形ノズルによって成形された汚泥が１段目バンドに載る前に１７０〜２４０℃の温風を吹き付ける温風吹き付け手段とを備え、
前記１段目バンドの送り速度を２段目以降のバンドの送り速度よりも速く設定したことを特徴とする多段バンド式汚泥乾燥装置。