JP5515160B1 - 汚泥乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】様々な出口含水率条件の汚泥乾燥処理においても、ベルト上の乾燥途中の汚泥が固まって動かなくなることを防止することができる汚泥乾燥機を提供すること。
【解決手段】汚泥乾燥機１００を構成する乾燥処理部５１は、上下（鉛直）方向に間隔をあけて配置された第１〜第３ベルトコンベア（１６、１７、１８）を備えている。第１ベルトコンベア１６の搬送方向下流側端部には第１解砕機８が設置され、第２ベルトコンベア１７の搬送方向下流側端部には第２解砕機９が設置されている。第１解砕機８および第２解砕機９の運転条件が脱水汚泥の乾燥状態に合わせて解砕機制御装置２３にて変更される。
【選択図】図１

Description

本発明は、下水を処理する過程で発生する脱水汚泥などを乾燥処理するための汚泥乾燥機、および汚泥乾燥方法に関する。

この種の技術に関しては、例えば、特許文献１に記載されたものがある。特許文献１に記載された紐状造形乾燥装置は、メッシュベルト上に落下させた汚泥を通風ファンによる通気により乾燥させる方式の汚泥乾燥機であり、ベルトコンベアで汚泥を搬送しながら汚泥を乾燥させる。造形圧縮ローラの回転により汚泥を紐状に成形してメッシュベルト上に落下させ井桁状を形成することで、通気ファンからの通気により汚泥を乾燥する際に内部の水分移動を容易にするとともに、通気を容易にしている。これにより、汚泥を低温で乾燥させることができる、と特許文献１において称されている。

特開２００８−２０１７２号公報

ここで、特許文献１に記載の紐状造形乾燥装置では、ベルトコンベアの搬送方向下流側端部にバイブレータ付きの裏返し案内板を配置している。この裏返し案内板は、複数段に堆積した紐状の汚泥をその堆積状態が崩れることなく裏返そうとするためのものである。

ここで、下水を処理する過程で発生する脱水汚泥を乾燥処理の対象とする場合、汚泥乾燥機に投入される脱水汚泥の含水率は、例えば８０ｗｔ％程度で一定であることが多いが、乾燥汚泥の目標含水率（出口含水率）は、乾燥処理の目的によって様々である。汚泥焼却の前処理として脱水汚泥を乾燥処理する場合には、例えば含水率：７８ｗｔ％となるように脱水汚泥を乾燥処理する。汚泥を固形燃料化する場合には、例えば含水率：１０ｗｔ％となるように脱水汚泥を乾燥処理する。また、客先の要望に合わせて、例えば含水率：３０〜６０ｗｔ％の範囲の中の所望の含水率となるように、脱水汚泥を乾燥処理する場合もある。

ベルトコンベア方式の汚泥乾燥機には、次のような改善すべき課題が存在する。ベルト上の乾燥途中の汚泥（例えば特許文献１に記載のように紐状に形成された汚泥）が固まり、塊となった汚泥がベルト上を搬送されて、ベルトコンベアを収容する筐体の側壁などに衝突し、そのまま動かなくなってしまう（ベルト上で汚泥が固定される）ことがある。

特許文献１に記載のバイブレータ付きの裏返し案内板によると、ある程度は、ベルト上で汚泥が固定される（裏返し案内板に衝突して、そのまま動かなくなってしまう）ことを防止できる。しかしながら、乾燥汚泥の目標含水率（出口含水率）が様々である場合に、特許文献１に記載のバイブレータ付きの裏返し案内板のような手段では、全ての目標含水率（出口含水率）の汚泥に対して、乾燥途中の汚泥がベルト上で固定されることを有効に防止することは難しい。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その解決しようとする課題は、様々な出口含水率条件の汚泥乾燥処理においても、ベルト上の乾燥途中の汚泥が固まって動かなくなることを防止することができる汚泥乾燥機を提供することである。

本発明は、脱水された汚泥を乾燥処理するための汚泥乾燥機であって、前記汚泥の乾燥処理部と、前記乾燥処理部へ乾燥空気を供給するとともに、前記汚泥の乾燥に供された乾燥空気が湿り空気となって戻ってくる乾燥空気発生部と、を備え、前記乾燥処理部は、筐体と、前記筐体に収容され、前記汚泥を搬送しながら乾燥させる第１ベルトコンベアと、前記筐体に収容され、前記第１ベルトコンベアの下方に設置されて、前記第１ベルトコンベアから落下してきた前記汚泥を搬送しながら乾燥させる第２ベルトコンベアと、前記筐体に収容され、前記第１ベルトコンベアの搬送方向下流側端部に設置されて、回転駆動されることで前記汚泥を解砕する第１解砕機と、前記筐体に収容され、前記第２ベルトコンベアの搬送方向下流側端部に設置されて、回転駆動されることで前記汚泥を解砕する第２解砕機と、を有し、前記汚泥の乾燥状態に合わせて前記第１解砕機および前記第２解砕機の運転条件を変更することを特徴とする、汚泥乾燥機である。

また、本発明は方法の発明でもある。すなわち、本発明は、脱水された汚泥を乾燥処理するための汚泥乾燥方法であって、筐体に収容され上下方向に間隔をあけて配置された複数のベルトコンベアを備える乾燥処理部に前記汚泥を供給するとともに、当該乾燥処理部へ乾燥空気を供給して、当該複数のベルトコンベアで前記汚泥を搬送しながら乾燥させる乾燥処理工程を備え、前記乾燥処理工程は、前記複数のベルトコンベアにおいて、少なくとも１以上のベルトコンベアの搬送方向下流側端部まで搬送されてきた前記汚泥を、当該汚泥の乾燥状態に合わせて解砕する汚泥解砕工程を有することを特徴とする汚泥乾燥方法である。

本発明によると、様々な出口含水率条件の汚泥乾燥処理においても、ベルト上の乾燥途中の汚泥が固まって動かなくなることを防止することができる。

本発明の一実施形態に係る汚泥乾燥機を示す模式図である。 図１に示す乾燥処理部の上部を拡大した図である。 図２に示す脱水汚泥成形器の多孔板を示す図である。 乾燥処理部の上段のベルト上に落下して搬送される脱水汚泥の様子を示す斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。以下の説明では、下水を処理する過程で発生する脱水汚泥（有機汚泥）を低温乾燥処理の処理対象としているが、無機汚泥にも本発明に係る汚泥乾燥機を適用することができる。なお、処理前の汚泥（脱水汚泥）の含水率は、例えば、７８ｗｔ％〜８２ｗｔ％程度である。

図１を参照しつつ本発明の一実施形態に係る汚泥乾燥機１００について説明する。図１に示すように、本実施形態の汚泥乾燥機１００は、パッケージ化された汚泥乾燥機であって、乾燥空気発生部５０と乾燥処理部５１とからなり、乾燥空気発生部５０を構成する機器類（不図示）、および乾燥処理部５１を構成するベルトコンベア１６，１７，１８などの機器類は、１つの筐体３０に収容されている。乾燥空気発生部５０と乾燥処理部５１との間は、仕切板３０ｂ（側壁）で仕切られている。なお、乾燥空気発生部５０と乾燥処理部５１とが１つの筐体３０に収容されていなくてもよい。例えば、乾燥空気発生部５０と乾燥処理部５１とが、それぞれ別々に異なる筐体に収容されていてもよい。さらには、乾燥空気発生部５０を構成する機器類がカバー（筐体）の中に入れられていなくてもよい。

（乾燥空気発生部）
乾燥空気発生部５０は、乾燥処理部５１内から戻ってきた例えば２０℃〜４０℃の湿り空気を除湿および昇温して、例えば３０℃以上の除湿空気（乾燥空気）を乾燥処理部５１内に送風するための装置である。

乾燥空気発生部５０からの乾燥空気は、筐体３０内の下部であって第３ベルトコンベア１８の下方へ供給されるようになっている。また、脱水汚泥の乾燥に供されて湿り空気となった空気は、筐体３０内の上部であって第１ベルトコンベア１６の上方から乾燥空気発生部５０に戻るようになっている。筐体３０内に供給された乾燥空気は、ベルト（１８ａ、１７ａ、１６ａ）を通過しながら筐体３０内を上昇し、湿り空気となって乾燥空気発生部５０へ戻る。なお、乾燥処理部５１内への乾燥空気の供給位置、および乾燥処理部５１内からの湿り空気の抜き位置は、本実施形態のものに限られることはない。

（乾燥処理部）
乾燥処理部５１は、その外部から供給された脱水汚泥に対して、乾燥空気発生部５０から供給された乾燥空気を当てて脱水汚泥を乾燥させる装置である。この乾燥処理部５１は、脱水汚泥が供給される側から順に、脱水汚泥成形器１、第１ベルトコンベア１６、第２ベルトコンベア１７、および第３ベルトコンベア１８を備えている。

（脱水汚泥成形器）
まず、図２および図３を参照しつつ脱水汚泥成形器１について説明する。図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ矢視図である。脱水汚泥成形器１は、本体ケース２と多孔板３とを備えている。

<本体ケース>
図２に示したように、本体ケース２は、その縦断面（内部空間）が下方に向かって広がる二等辺三角形状の容器であり、下方に向かって広がるように配置された２枚の側板４と、鉛直方向に配置された二等辺三角形状の２枚の側板５とを有する。二等辺三角形の頂角に位置する部分に、脱水汚泥が圧入される供給口２ａが設けられている。二等辺三角形の底辺に位置する部分は開口部２ｂとされており、この部分に多孔板３が取り付けられている。供給口２ａにはフランジ２２が取り付けられている。このフランジ２２を介して本体ケース２の供給口２ａに汚泥配管２０が接続され、例えば回転容積式の一軸偏心ねじポンプＰから本体ケース２へ脱水汚泥が圧入される。

２枚の側板５の内面には、それぞれ、邪魔板６が取り付けられている。邪魔板６は、四角形のプレートであり、本体ケース２内に供給された脱水汚泥を分散させるためのものである。本体ケース２内の脱水汚泥の流れに偏りがあった場合に邪魔板６を取り付けることで、脱水汚泥の流れが均一になるように調節することができる。なお、邪魔板６の形状は、四角形に限られるものではない。２枚の側板５のいずれか一方のみに邪魔板６を取り付けてもよい。また、邪魔板６は、本体ケース２内の脱水汚泥の流れに偏りがあった場合の調節用のプレートであって、必ずしも必要なものではない。

本実施形態のように、本体ケース２の縦断面（内部空間）が下方に向かって広がる二等辺三角形状となるように本体ケース２を形成することで、本体ケース２内の隅々まで脱水汚泥を拡散・充満させることができ、その結果、紐状に成形された脱水汚泥を多孔板３から均等に押し出すことができる。なお、本体ケース２の縦断面（内部空間）を二等辺三角形状とし、かつ、その頂角に位置する部分に供給口２ａを設けることは、本体ケース２内の隅々まで脱水汚泥を拡散・充満させ易く好ましい構成であるが、必ずしも二等辺三角形状とする必要はない。上部から下部に向かって内部空間が広がるように本体ケースを形成することで、脱水汚泥の拡散性・充満性を向上させることができる。

<多孔板>
図３に示したように、多孔板３は、複数の孔７が形成されたプレートである。この多孔板３から脱水汚泥が紐状となって下方に押し出されて落下する。なお、多孔板３は、本体ケース２に対してネジ止め固定されており、本体ケース２に対して着脱容易である。

本実施形態の二等辺三角形状の本体ケース２では、多孔板３の中央部の圧力（圧入される脱水汚泥による圧力）が、多孔板３の端部分の圧力よりも高くなる。そのため、多孔板３の端部分の孔７の数を、多孔板３の中央部の孔７の数よりも多くしている。これにより、多孔板３部での壁面抵抗により脱水汚泥が押し出されにくい多孔板部分が減少する。結果として、多孔板３から脱水汚泥を均等に押し出すことができる。

本実施形態では、孔７の直径を全て同じにして、中央部分と両端部分とで孔７の数を変えているが、中央部分と両端部分とで孔７の数を変えずに、両端部分の孔７の直径を中央部分の孔７の直径よりも大きくしてもよい。すなわち、多孔板３が受ける圧力が低い部分（両端部分）の開口率を、圧力が高い部分（中央部分）の開口率よりも大きくすればよい。

また、本実施形態では、多孔板３の中央部分でも両端部分でも、互い違いにずらして孔７が配置されている。こうすることで、孔７から押し出される紐状の脱水汚泥同士がひっつきにくくなる。なお、多孔板３に設ける孔の形状は真円である必要はない。楕円であってもよいし、三角形、四角形などの多角形であってもよい。

多孔板３に形成された孔７の直径は、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下とされていることが好ましい。多孔板３に形成された孔７の直径が５ｍｍ以上とされていることで、夾雑物（髪の毛など）による孔７の閉塞を防止できる。また、紐状に成形された脱水汚泥の径が大き過ぎるとその中心付近まで乾燥させにくい。孔７の直径が２０ｍｍ以下とされていることで、中心付近まで乾燥させ易い紐状の脱水汚泥を成形することができる。

（第１ベルトコンベア）
次に、図１および図２を参照しつつ第１ベルトコンベア１６について説明する。第１ベルトコンベア１６は、脱水汚泥成形器１から落下してきた脱水汚泥を搬送しながら乾燥させるベルト式のコンベアである。図１に示したように、第１ベルトコンベア１６は、筐体３０内の上部であって、脱水汚泥成形器１の下方に配置されている。この第１ベルトコンベア１６は、駆動ローラ１６ｂと、従動ローラ１６ｃと、駆動ローラ１６ｂおよび従動ローラ１６ｃに掛け渡された無端状のベルト１６ａとを備えている。駆動ローラ１６ｂは、例えば電動機により回転駆動される。ベルト１６ａには、脱水汚泥が落下しない大きさの多数のスリット（孔）が形成されており、空気が通過しやすいようになっている（後述する、ベルト１７ａ、１８ａについても同様）。なお、脱水汚泥の乾燥に供される乾燥空気（空気）がベルト１６ａを通過せずに短絡することを防止するため、例えば、ベルト１６ａの幅寸法は、筐体３０内の内寸（ベルト１６ａの幅方向における筐体３０内の一方の端から他方の端までの長さ）にほぼ等しくされ、従動ローラ１６ｃは、筐体３０の側壁３０ｂ（仕切板）近くに配置される。

<第１解砕機>
第１ベルトコンベア１６の搬送方向下流側端部には、脱水汚泥を解砕するための第１解砕機８が設置されている。「解砕する」とは、細かい粒子が集まって一塊になっているものをほぐしてばらばらにすることをいう。駆動ローラ１６ｂの近くに設置されたこの第１解砕機８は、例えば電動機により回転駆動される棒状体８ａと、棒状体８ａの外周面に固定された複数のなた状の解砕部材８ｂ（刃）とを備えている。弓なりに曲がった解砕部材８ｂの曲がり方向と、棒状体８ａの回転方向とは逆である。また、棒状体８ａの長さとベルト１６ａの幅とはほぼ等しい。すなわち、ベルト１６ａの幅方向全体にわたって、脱水汚泥を解砕できるようになっている。解砕部材８ｂは、棒状体８ａの長手方向において、所定の間隔をあけて複数、設けられている。なお、解砕部材８ｂの形状は、本実施形態の形状に限られるものではない。

解砕機の刃を弓なりとして、解砕機の回転方向と、弓なりの湾曲方向とを逆方向とすることで、脱水汚泥が解砕機の刃に引っかかることを抑制できる。

（センサ）
第１解砕機８（詳細にはその棒状体８ａ）よりも少し上流側の上方にはセンサ２６（赤外線センサなどのレベルセンサ）が設けられている。センサ２６は、第１ベルトコンベア１６上の脱水汚泥（第１ベルトコンベア１６上を搬送される脱水汚泥）の乾燥状態（塊状態）を検知するためのものである。センサ２６は、その鉛直方向下方にあるものを検知する向きで取り付けられる。

ここで、センサ２６は、乾燥処理部５１をその上方（鉛直上方）から見たときに（平面視において）、駆動ローラ１６ｂ（さらにはベルト１６ａ）と第１解砕機８の棒状体８ａとの間であって、回転する解砕部材８ｂと重ならない位置、かつ棒状体８ａに当たらずベルト１６ａから落下する汚泥を検知しない位置に配置される。すなわち、センサ２６は、ベルト１６ａ、第１解砕機８、および第１解砕機８（詳細にはその棒状体８ａ）に当たらず落下する汚泥を検知しない位置であって、ベルト１６ａと第１解砕機８との間に堆積する汚泥を検知する位置に配置される（第２解砕機９よりも少し上流側の上方にセンサ２６を設置する場合についても同様）。
なお、ベルト１６ａと第１解砕機８との間が十分に離れている場合、前記センサ２６は駆動ローラ１６ｂ（さらにはベルト１６ａ）と第１解砕機８の解砕部材８ｂとの間の空間を検知するように配置してもよい。

なお、第２ベルトコンベア１７上の脱水汚泥の乾燥状態を検知するために、第２解砕機９よりも少し上流側の上方にもセンサ２６を設置してもよい。

また、ベルトコンベア上の脱水汚泥の乾燥状態を検知するためのセンサとして、レベルセンサではなく圧力センサを用いてもよい。例えば、第１ベルトコンベア１６と第１解砕機８との間の脱水汚泥の堆積状態を乾燥処理部５１内の圧力上昇により検知する場合、第１ベルトコンベア１６の上部の空間と、第１ベルトコンベア１６と第２ベルトコンベア１７との間の空間のそれぞれに圧力センサを設置する。これらのセンサによる圧力の差を測定することによって脱水汚泥の乾燥状態を検知することができる。具体的には汚泥がベルト１６ａ上で乾燥した場合、その乾燥状態によってはベルト１６ａの端部で下に落下せずに、汚泥がベルト１６ａ上に乗ったそのままの形状が保持されて側壁３０ａまで移動される。一方で装置内には汚泥の乾燥のために常に空気が供給されており、前記汚泥によって一部の通路（空気の通路）が閉塞することにより、ベルトコンベア１６の上部の空間と下部の空間とで圧力に差が発生する。この差圧を圧力センサで検知することによって汚泥の堆積状態を確認することができる。
また、ベルトコンベア上の脱水汚泥の乾燥状態を検知するためのセンサとして、含水率計を用いてもよい。例えば、解砕機が設置されたベルトコンベア上を移動する汚泥の含水率を測定することによって、脱水汚泥の乾燥状態を測定することができる。具体的には含水率計としては非接触式の一般的な含水率計を利用することができ、赤外線やマイクロ波を利用した含水率計を利用することができる。これら含水率計によってベルト上の脱水汚泥を測定する。測定位置は特に限定されないが、ベルト中央よりも後段側で測定することが好ましく、解砕機に近いベルト端部付近で測定することがより好ましい。
一方で、レベルセンサ、圧力センサなどのセンサは必須のものではない。

（第２ベルトコンベア）
第２ベルトコンベア１７は、第１ベルトコンベア１６から落下してきた脱水汚泥を搬送しながら乾燥させるベルト式のコンベアであり、第１ベルトコンベア１６の下方に設置される。この第２ベルトコンベア１７は、第１ベルトコンベア１６と同様に、例えば電動機により回転駆動される駆動ローラ１７ｂと、従動ローラ１７ｃと、駆動ローラ１７ｂおよび従動ローラ１７ｃに掛け渡された無端状のベルト１７ａとを備えている。また、脱水汚泥の乾燥に供される乾燥空気（空気）がベルト１７ａを通過せずに短絡することを防止するため、例えば、ベルト１７ａの幅寸法は、筐体３０内の内寸（ベルト１７ａの幅方向における筐体３０内の一方の端から他方の端までの長さ）にほぼ等しくされ、従動ローラ１７ｃは、筐体３０の側壁３０ａ近くに配置される。なお、第２ベルトコンベア１７による脱水汚泥の搬送方向は、第１ベルトコンベア１６による脱水汚泥の搬送方向と逆方向である。

<第２解砕機>
第２ベルトコンベア１７の搬送方向下流側端部には、脱水汚泥を解砕するための第２解砕機９が設置されている。第２解砕機９の構成、各構成部材の形状・寸法・配置などは、前記した第１解砕機８と同様である。

（解砕機制御装置）
筐体３０の外面に解砕機制御装置２３が取り付けられている。なお、解砕機制御装置２３の取付位置はこれに限られることはない。

解砕機制御装置２３は、第１解砕機８および第２解砕機９の運転条件を脱水汚泥の乾燥状態に合わせて変更するためのものである。「脱水汚泥の乾燥状態に合わせて」とは、例えば、ベルトコンベアのベルト上の乾燥途中の汚泥（例えば紐状に形成された汚泥）の固まり状態に合わせて、という意味であり、より具体的には、例えば、脱水汚泥の目標含水率（汚泥乾燥機の出口含水率）に応じて、という意味である。第１解砕機８、第２解砕機９の運転条件の変更方法としては、次のような変更方法がある。

前記したように、汚泥乾燥機１００に投入される脱水汚泥の含水率は、例えば８０ｗｔ％程度で一定であることが多いが、乾燥汚泥の目標含水率（出口含水率）は、乾燥処理の目的によって様々である。汚泥焼却の前処理として脱水汚泥を乾燥処理する場合には、例えば含水率：７８ｗｔ％となるように脱水汚泥を乾燥処理する。汚泥を固形燃料化する場合には、例えば含水率：１０ｗｔ％となるように脱水汚泥を乾燥処理する。また、客先の要望に合わせて、含水率：３０〜６０ｗｔ％の範囲の中の所望の含水率となるように、脱水汚泥を乾燥処理する場合もある。なお、含水率の調整は、汚泥乾燥機１００への脱水汚泥の投入量、ベルトコンベアのベルト走行速度などを調製することにより行う。

ここで、目標含水率（出口含水率）が例えば７８ｗｔ％というように高い場合、ベルト上の乾燥途中の汚泥がベルト上で固まってしまうことは少ないため、基本的には、第１解砕機８および第２解砕機９は運転しなくてもよい。これに対して、目標含水率（出口含水率）が例えば１０ｗｔ％というように低い場合、上段側のベルト１６ａ上の乾燥途中の汚泥がベルト１６ａ上で固まってしまうことが頻繁に起こり得るため、例えば、第１解砕機８を運転し、第２解砕機９は停止状態とする。含水率：３０〜６０ｗｔ％というように目標含水率（出口含水率）が７８ｗｔ％と１０ｗｔ％との間の場合には、上段側のベルト１６ａ上ではなく下段側のベルト１７ａ上で乾燥途中の汚泥が固まってしまうことがあるため、例えば、第１解砕機８は停止状態とし、第２解砕機９を運転する。これを表にまとめると、次のようになる。なお、この運転条件はあくまで一例である。

ここで、汚泥の目標含水率（出口含水率）に応じて解砕機の運転条件を変更するのに加えて、ベルトコンベアと解砕機との間の汚泥の堆積状態に応じて解砕機の運転状態（運転か停止か）を変更するのも好ましい。

本実施形態の解砕機制御装置２３は、センサ２６からの信号をもとに第１解砕機８の運転状態を変更するように構成されている。第１ベルトコンベア１６と第１解砕機８との間に汚泥が堆積すると、それをセンサ２６が検知し、センサ２６からの信号を受けた解砕機制御装置２３は、第１解砕機８を停止状態から運転状態にする。第１解砕機８の回転により、固まった汚泥が解砕されて汚泥の堆積がなくなると、その信号をセンサ２６から受けた解砕機制御装置２３は、第１解砕機８を運転状態から停止状態にする。

（第３ベルトコンベア）
第３ベルトコンベア１８は、第２ベルトコンベア１７から落下してきた脱水汚泥を搬送しながら乾燥させるベルト式のコンベアであり、第２ベルトコンベア１７の下方に設置される。この第３ベルトコンベア１８は、第１ベルトコンベア１６と同様に、例えば電動機により回転駆動される駆動ローラ１８ｂと、従動ローラ１８ｃと、駆動ローラ１８ｂおよび従動ローラ１８ｃに掛け渡された無端状のベルト１８ａとを備えている。また、脱水汚泥の乾燥に供される乾燥空気（空気）がベルト１８ａを通過せずに短絡することを防止するため、例えば、ベルト１８ａの幅寸法は、筐体３０内の内寸（ベルト１８ａの幅方向における筐体３０内の一方の端から他方の端までの長さ）にほぼ等しくされ、従動ローラ１８ｃは、筐体３０の側壁３０ｂ近くに配置される。なお、第３ベルトコンベア１８による脱水汚泥の搬送方向は、第１ベルトコンベア１６による脱水汚泥の搬送方向と同方向である。

なお、本実施形態では、ベルトコンベアを計３台としているが、４台以上のベルトコンベアを上下（鉛直）方向に間隔をあけて筐体３０内に配置してもよい。

（乾燥原理）
乾燥処理部５１の脱水汚泥成形器１に圧入された脱水汚泥は、紐状となって落下し、第１ベルトコンベア１６のベルト１６ａ上を搬送される。第１ベルトコンベア１６の下流側端部まで搬送された脱水汚泥は、第２ベルトコンベア１７のベルト１７ａ上に落下してさらに搬送される。第２ベルトコンベア１７の下流側端部まで搬送された脱水汚泥は、第３ベルトコンベア１８のベルト１８ａ上に落下してさらに搬送される。ベルト１６ａ、１７ａ、１８ａ上を脱水汚泥が搬送される際に、乾燥空気発生部５０からの３０℃以上の除湿空気（例えば３０〜６０℃）と接触することで脱水汚泥は乾燥する。乾燥汚泥は、汚泥排出口１９から排出される。

なお、送風ファン（不図示）によって乾燥空気発生部５０から乾燥処理部５１に送られた３０℃以上の除湿空気は、脱水汚泥の水分を取り込み、湿り空気となる。乾燥空気発生部５０に戻った湿り空気は、クーラー１２で冷却され、湿り空気中の水分は凝縮・除去される。水分が除去された除湿空気は、ヒーター１１で昇温され、再び３０℃以上の除湿空気となる。湿り空気の冷却（除湿）・昇温は、冷媒との熱交換で行われる。

（作用・効果）

ここで、乾燥汚泥の目標含水率によっては、ベルト上の乾燥途中の汚泥が固まり、塊となった汚泥がベルト上を搬送されて、ベルトコンベアを収容する筐体の側壁などに衝突し、そのまま動かなくなってしまう（ベルト上で汚泥が固定される）ことがある。しかしながら、本発明によると、脱水汚泥の乾燥状態に合わせて、第１解砕機８および第２解砕機９の運転条件が変更されることで、ベルトコンベアの搬送方向下流側端部まで搬送されてきた固まった汚泥は解砕機により解砕され、ベルト上での汚泥の固定が解除される。すなわち、本発明によると、様々な出口含水率条件の汚泥乾燥処理においても、ベルト上の乾燥途中の汚泥が固まって動かなくなることを防止することができる。
また、解砕機による解砕により、汚泥の新たな乾燥面（空気にさらされる面）が形成されるという効果もある。これにより汚泥の乾燥効率が向上する。

ここで、脱水汚泥の乾燥状態が低い場合、ベルト上を移動する脱水汚泥が柔らかいため、ベルト端部で自重で落下し、解砕機で切断したとしても下方のベルト上で再度結合してしまう。そのため、解砕機による切断作用が低く解砕機の意味が無い。さらに、このような汚泥が解砕機に付着すると、解砕機上で乾燥し、更に汚泥がまとわりついて成長することによって、解砕機自体が障害となり乾燥機自体を停止させる必要がある。これに対して、本発明では、ベルトコンベアの搬送方向下流端から水平方向下流側へ空間を設けて解砕機を設置することにより、脱水汚泥が自重で落下する場合はそのまま解砕機を使用（運転）することなく落下させ、脱水汚泥の一部が乾燥状態となった場合（固まった場合）、解砕機により切断することで解砕機への汚泥の付着を防止しつつ、汚泥の乾燥を行うことができる。

また、ベルトコンベア上の汚泥の乾燥状態（塊状態）を検知するためのセンサを設け、このセンサからの信号をもとに解砕機の運転状態を変更できるようにしておくことで、ベルト上の乾燥途中の汚泥が固まって動かなくなることをより確実に防止することができる。

ベルトコンベアの搬送方向下流側端部に解砕機を設置することの効果は次のようなものもある。解砕機による固まった汚泥の解砕により、空気にさらされていなかった汚泥の内部部分が空気にさらされるようになり、乾燥空気発生部に戻る湿り空気の湿潤度が高まる。すなわち、汚泥の乾燥効率が向上する。

また、各ベルトコンベア（１６、１７，１８）が上下（鉛直）方向に間隔をあけて配置されて、上のベルトコンベアから下のベルトコンベアへ汚泥が落下するように構成されていることで、コンベアからの落下の際に汚泥の乾燥面（空気にさらされる面）が入れ替わり、汚泥の乾燥効率がより向上する。

さらには、ベルトを３段以上配置する（ベルトコンベアを３台以上、上下方向に間隔をあけて配置する）ことで、ベルトが２段以下の場合に比べて、汚泥と除湿空気（乾燥空気）との接触時間が増え、汚泥の乾燥効率がさらに向上する。

また、本実施形態では、乾燥空気発生部５０からの乾燥空気は、筐体３０内の下部であって最下段に位置する第３ベルトコンベア１８の下方へ供給されるようになっている。また、脱水汚泥の乾燥に供されて湿り空気となった空気は、筐体３０内の上部であって最上段に位置する第１ベルトコンベア１６の上方から乾燥空気発生部５０に戻るようになっている。このように構成されていることで、筐体３０内に供給された乾燥空気は、ベルト（１８ａ、１７ａ、１６ａ）を全て通過しながら筐体３０内を上昇するので、汚泥の乾燥効率がさらに向上する。

また、本実施形態では、脱水汚泥成形器１の多孔板３から脱水汚泥が紐状となって下方に押し出されて落下する。このとき、紐状に成形された脱水汚泥は、その自重で切れる。脱水汚泥が適当な長さに切れることで、第１ベルトコンベア１６のベルト１６ａ上に脱水汚泥が均一に散布され、空隙を保ちつつ脱水汚泥はベルト１６ａ上を乾燥されながら搬送される。すなわち、脱水汚泥成形器１によっても、汚泥の乾燥効率が向上する。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することが可能なものである。

例えば、搬送方向下流側端部に解砕機を付属しない第３ベルトコンベア１８を、第２ベルトコンベア１７の下方ではなく、第１ベルトコンベア１６と第２ベルトコンベア１７との間に配置してもよい。換言すれば、第２ベルトコンベア１７の搬送方向下流側端部ではなく、第３ベルトコンベア１８の搬送方向下流側端部（汚泥排出口１９へ乾燥汚泥が落下する近辺）に第２解砕機を設置してもよい。

また、第３ベルトコンベア１８の搬送方向下流側端部（汚泥排出口１９へ乾燥汚泥が落下する近辺）に第３解砕機をさらに設置してもよい。

また、本実施形態では、ベルトコンベアを計３台としているが２台であってもよい。

ここで、搬送方向下流側端部に解砕機を付属しない（搬送方向下流側端部で解砕を行わず脱水汚泥をそのまま落下させる）第３ベルトコンベア１８を、第２ベルトコンベア１７の下方ではなく、第１ベルトコンベア１６の上方に配置すると好ましい。この場合、第３ベルトコンベア１８による脱水汚泥の搬送方向は、第１ベルトコンベア１６による脱水汚泥の搬送方向と逆方向とされる。また、乾燥空気発生部５０からの乾燥空気は、第２ベルトコンベア１７の下方に供給され、脱水汚泥の乾燥に供されてなる湿り空気は、第３ベルトコンベア１８の上方から乾燥空気発生部５０へ戻されることになる。

湿潤状態の汚泥に対して解砕機を作動させると、解砕機に汚泥が付着、成長し、汚泥の塊が解砕機に形成されることがある。解砕機に形成された汚泥の塊が汚泥搬送の障害になったり、最悪は汚泥の塊で閉塞を起こし運転を停止せざるをえなくなったりする場合がある。しかしながら、上記した構成によると、このような不具合を有効に防止することができる。

また、乾燥処理部５１に設けられる脱水汚泥成形器１は、本実施形態のものに限られることはない。さらには、脱水汚泥成形器１などに脱水汚泥を通して、ベルトコンベア上に落下する前の脱水汚泥を紐状に成形する必要は必ずしもない。

１：脱水汚泥成形器
２：本体ケース
３：多孔板
８：第１解砕機
９：第２解砕機
１６：第１ベルトコンベア
１７：第２ベルトコンベア
１８：第３ベルトコンベア
２３：解砕機制御装置
５０：乾燥空気発生部
５１：乾燥処理部
１００：汚泥乾燥機

Claims (4)

1. 脱水された汚泥を乾燥処理するための汚泥乾燥機であって、
   前記汚泥の乾燥処理部と、
   前記乾燥処理部へ乾燥空気を供給するとともに、前記汚泥の乾燥に供された乾燥空気が湿り空気となって戻ってくる乾燥空気発生部と、
   を備え、
   前記乾燥処理部は、
   筐体と、
   前記筐体に収容され、前記汚泥を搬送しながら乾燥させる第１ベルトコンベアと、
   前記筐体に収容され、前記第１ベルトコンベアの下方に設置されて、前記第１ベルトコンベアから落下してきた前記汚泥を搬送しながら乾燥させる第２ベルトコンベアと、
   前記筐体に収容され、前記第１ベルトコンベアの搬送方向下流側端部に設置されて、回転駆動されることで前記汚泥を解砕する第１解砕機と、
   前記筐体に収容され、前記第２ベルトコンベアの搬送方向下流側端部に設置されて、回転駆動されることで前記汚泥を解砕する第２解砕機と、
   を有し、
   前記汚泥の乾燥状態に合わせて前記第１解砕機および前記第２解砕機の運転条件を変更することを特徴とする、汚泥乾燥機。
2. 請求項１に記載の汚泥乾燥機において、
   前記乾燥処理部は、
   前記筐体に収容され、前記第１ベルトコンベアと前記第２ベルトコンベアとの間、前記第１ベルトコンベアの上方、または前記第２ベルトコンベアの下方に配置されて、前記汚泥を搬送しながら乾燥させる第３ベルトコンベアをさらに有し、
   前記乾燥空気発生部から前記筐体内の下部へ乾燥空気が供給されるとともに、前記汚泥の乾燥に供された乾燥空気が湿り空気となって前記筐体内の上部から前記乾燥空気発生部へ戻されることを特徴とする、汚泥乾燥機。
3. 請求項２に記載の汚泥乾燥機において、
   前記第１ベルトコンベアは前記汚泥を一方向に搬送するコンベアであって、
   前記第２ベルトコンベアは、前記一方向とは反対側の方向に前記汚泥を搬送するように形成され、
   前記第３ベルトコンベアは、前記第１ベルトコンベアの上方に配置され、かつ前記汚泥を前記一方向とは反対側の方向に搬送するように形成されており、
   前記乾燥空気発生部から前記第２ベルトコンベアの下方へ乾燥空気が供給されるとともに、前記汚泥の乾燥に供された乾燥空気が湿り空気となって前記第３ベルトコンベアの上方から前記乾燥空気発生部へ戻されることを特徴とする、汚泥乾燥機。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の汚泥乾燥機において、
   前記ベルトコンベア上の前記汚泥の乾燥状態を検知するためのセンサが前記乾燥処理部に設けられており、
   前記センサからの信号をもとに前記第１解砕機および前記第２解砕機のうちの少なくともいずれかの運転状態を変更する解砕機制御装置を備えることを特徴とする、汚泥乾燥機。

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