JP6308933B2 - Sludge dewatering method and sludge dewatering device - Google Patents

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本発明は、汚泥脱水方法および汚泥脱水装置に関し、特に、上水、下水、し尿処理時に発生する汚泥、および工業製品の製造時に発生する汚泥の汚泥脱水方法および汚泥脱水装置に関する。   The present invention relates to a sludge dewatering method and a sludge dewatering device, and more particularly to a sludge dewatering method and a sludge dewatering device for sludge generated during the treatment of clean water, sewage and human waste, and sludge generated during the manufacture of industrial products.

汚泥を脱水するために、スクリュープレス式、ベルトプレス式、あるいはフィルタプレス式といった様々な方式の汚泥脱水機が用いられている。汚泥脱水機で処理される汚泥には、上水、下水、またはし尿の処理時に発生する汚泥のみならず、食料品、化粧品、紙などの工業製品の製造時に発生する産業廃棄物としての汚泥が含まれる。   In order to dewater sludge, various types of sludge dewatering machines such as a screw press type, a belt press type, and a filter press type are used. Sludge treated with a sludge dehydrator includes not only sludge generated during the treatment of clean water, sewage, or human waste, but also sludge as industrial waste generated during the manufacture of industrial products such as food, cosmetics, and paper. included.

上記した方式の汚泥脱水機で汚泥を脱水すると、汚泥脱水機から脱水汚泥(脱水ケーキとも称される)が排出される。汚泥脱水機から排出された脱水汚泥は、焼却されるか、または埋立地に廃棄されるのが一般的である。   When sludge is dewatered by the sludge dewatering machine of the above-described type, dewatered sludge (also referred to as dewatered cake) is discharged from the sludge dewatering machine. In general, the dewatered sludge discharged from the sludge dewatering machine is incinerated or discarded in a landfill.

脱水汚泥を焼却するためには、脱水汚泥に含まれる水分を蒸発させる必要がある。したがって、脱水汚泥の含水率が高い場合、焼却処理に使用される補助燃料の量が増えてしまうので、処分コストが高くなると共に、多くのエネルギーが消費される。また、脱水汚泥の含水率が高いと、脱水汚泥の体積が増えてしまうので、処分コストが高くなると共に、広い埋立地を確保しなければならない。したがって、脱水汚泥の含水率を低下させて、脱水汚泥を減容化する技術が望まれている。   In order to incinerate the dewatered sludge, it is necessary to evaporate the water contained in the dewatered sludge. Therefore, when the moisture content of the dewatered sludge is high, the amount of auxiliary fuel used for the incineration process increases, so that the disposal cost increases and a lot of energy is consumed. Further, if the moisture content of the dewatered sludge is high, the volume of the dewatered sludge increases, so that the disposal cost becomes high and a large landfill site must be secured. Therefore, a technique for reducing the water content of dehydrated sludge and reducing the volume of dehydrated sludge is desired.

上記した問題を解消するために、汚泥を加熱して脱水する方式や、汚泥を真空状態で加熱乾燥する方式などが従来から検討されている。汚泥を加熱するこれらの方式を用いれば、脱水汚泥の含水率を低下させることは可能である。しかしながら、汚泥を加熱するために必要なエネルギー量が、これらの方式を用いたことによって低減される水分量を焼却処理で蒸発させるために必要なエネルギー量を上回ると、汚泥を加熱する意義が小さくなってしまう。   In order to solve the above-mentioned problems, a method of heating and dewatering sludge and a method of heating and drying sludge in a vacuum state have been studied. If these methods of heating sludge are used, it is possible to reduce the moisture content of dewatered sludge. However, if the amount of energy required for heating the sludge exceeds the amount of energy required for evaporating the amount of water reduced by using these methods, the significance of heating the sludge is small. turn into.

特開2003−88711号公報JP 2003-88711 A

本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、汚泥の加熱に必要なエネルギーが小さくても、脱水汚泥の含水率を著しく低下させて、脱水汚泥の減容化を達成することができる汚泥脱水方法および汚泥脱水装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and sludge capable of significantly reducing the water content of dehydrated sludge and achieving volume reduction of dehydrated sludge even when the energy required for heating the sludge is small. An object is to provide a dewatering method and a sludge dewatering device.

上述した目的を達成するために、本発明の一態様は、汚泥を加熱しながら脱水して脱水汚泥を形成する加熱脱水工程を行い、前記加熱脱水工程で形成された前記脱水汚泥を真空チャンバー内に移送し、前記真空チャンバー内にある前記脱水汚泥に含まれる水分を真空下で蒸発させる真空蒸発工程を行い、前記加熱脱水工程および前記真空蒸発工程は、汚泥脱水装置内で行われ、前記真空チャンバーの脱水汚泥出口は、該真空チャンバーから排出された前記脱水汚泥によりシールされることを特徴とする汚泥脱水方法である。 In order to achieve the above-described object, according to one embodiment of the present invention, a heating and dehydration process is performed in which sludge is dehydrated while heating to form dehydrated sludge, and the dehydrated sludge formed in the heating and dehydration process is placed in a vacuum chamber. A vacuum evaporation step of evaporating moisture contained in the dewatered sludge in the vacuum chamber under vacuum, the heating dehydration step and the vacuum evaporation step are performed in a sludge dewatering device, and the vacuum The dewatered sludge outlet of the chamber is sealed with the dewatered sludge discharged from the vacuum chamber .

本発明の好ましい態様は、前記真空チャンバーの脱水汚泥入口は、該真空チャンバーに移送される前記脱水汚泥によりシールされることを特徴とする In a preferred aspect of the present invention, the dewatered sludge inlet of the vacuum chamber is sealed by the dewatered sludge transferred to the vacuum chamber .

本発明の好ましい態様は、前記加熱脱水工程は、前記汚泥脱水装置に組み込まれたスクリュープレス式脱水機で行われることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記加熱脱水工程の前に、汚泥を濃縮する汚泥濃縮工程を行うことを特徴とする。
In a preferred aspect of the present invention, the heating and dehydrating step is performed by a screw press type dehydrator incorporated in the sludge dewatering device.
In a preferred aspect of the present invention, a sludge concentration step for concentrating sludge is performed before the heating and dehydration step.

本発明の他の態様は、汚泥を加熱しながら脱水することで脱水汚泥を形成する加熱脱水機と、前記加熱脱水機に接続され、前記脱水汚泥が移送される真空チャンバーと、前記真空チャンバー内に真空を形成する真空源と、前記真空チャンバーの脱水汚泥出口に接続された搬送装置と、を備え、前記搬送装置は、前記真空チャンバーから排出された前記脱水汚泥を圧縮して前記真空チャンバーの脱水汚泥出口をシールするシールプラグを形成することを特徴とする汚泥脱水装置である。 Another aspect of the present invention includes a heating dehydrator that forms dehydrated sludge by dewatering while heating the sludge, a vacuum chamber that is connected to the heating dehydrator and to which the dehydrated sludge is transferred, and the interior of the vacuum chamber A vacuum source for forming a vacuum, and a transport device connected to a dewatered sludge outlet of the vacuum chamber, the transport device compressing the dewatered sludge discharged from the vacuum chamber to A sludge dewatering apparatus is characterized in that a seal plug for sealing a dewatered sludge outlet is formed .

本発明の好ましい態様は、前記加熱脱水機は、前記脱水汚泥を圧縮して前記真空チャンバーの脱水汚泥入口をシールするシールプラグを形成することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記加熱脱水機は、スクリュープレス式脱水機であり、前記スクリュープレス式脱水機は、前記真空チャンバーの脱水汚泥入口に接続された脱水汚泥通過管と、前記真空チャンバーの脱水汚泥入口に対向して配置された背圧板と、前記脱水汚泥を前記背圧板に押し付けて前記脱水汚泥入口をシールするシールプラグを前記脱水汚泥通過管内に形成するスクリュー羽根とを備えることを特徴とする
In a preferred aspect of the present invention, the heating dehydrator forms a seal plug that compresses the dewatered sludge and seals the dewatered sludge inlet of the vacuum chamber.
In a preferred aspect of the present invention, the heating dehydrator is a screw press dehydrator, and the screw press dehydrator includes a dewatered sludge passage pipe connected to a dehydrated sludge inlet of the vacuum chamber, and a vacuum chamber of the vacuum chamber. A back pressure plate disposed opposite to the dewatered sludge inlet, and a screw blade that forms a seal plug in the dewatered sludge passage pipe that seals the dewatered sludge inlet by pressing the dewatered sludge against the back pressure plate. to.

本発明によれば、汚泥は、最初に、加熱されながら脱水される。汚泥を加熱すると、汚泥の粘性が低下して汚泥からろ液が分離しやすくなると共に、汚泥の熱変性が起こって汚泥の保水力が低下するので、生成される脱水汚泥の含水率を効率良く低下させることができる。さらに、汚泥を加熱しながら脱水することにより、汚泥に含まれる水は、汚泥の加熱が完了する前から速やかにろ液として汚泥から分離する。したがって、ろ液の分離に、余計なエネルギーが消費されることを防止することができる。さらに、真空蒸発工程では、加熱脱水工程で加熱された脱水汚泥を真空下に置くことにより、脱水汚泥からの水の蒸発が促進されるので、脱水汚泥の含水率を著しく低下させることができる。この真空蒸発工程は、加熱脱水工程で十分脱水された汚泥から水分を蒸発させる。したがって、水分の蒸発過程で消費されるエネルギー(蒸発潜熱)を最小限にすることができる。また、本発明では、汚泥を加熱しながら脱水する加熱脱水工程、および加熱脱水工程後に行われる真空蒸発工程は、1台の汚泥脱水装置で行われる。したがって、含水率が著しく低下した脱水汚泥を1台の汚泥脱水装置で生成することができる。特に、真空チャンバーのシール状態が維持された状態で、加熱脱水工程を経た脱水汚泥は真空チャンバー内に送られる。このような方法によれば、脱水汚泥を連続して処理することができる。   According to the present invention, the sludge is first dehydrated while being heated. When sludge is heated, the viscosity of the sludge decreases and the filtrate is easily separated from the sludge, and the sludge is thermally denatured and the water retention capacity of the sludge decreases. Can be reduced. Furthermore, by dewatering while heating the sludge, water contained in the sludge is promptly separated from the sludge as filtrate before the heating of the sludge is completed. Therefore, it is possible to prevent excessive energy from being consumed for the separation of the filtrate. Furthermore, in the vacuum evaporation process, the water content of the dewatered sludge can be remarkably reduced because the evaporation of water from the dehydrated sludge is promoted by placing the dehydrated sludge heated in the heat dehydration process under vacuum. This vacuum evaporation process evaporates water from the sludge sufficiently dehydrated in the heating and dehydration process. Therefore, the energy (latent heat of vaporization) consumed in the evaporation process of moisture can be minimized. Moreover, in this invention, the heat | fever dehydration process which spin-dry | dehydrates sludge and the vacuum evaporation process performed after a heat | fever dehydration process are performed by one sludge dehydration apparatus. Therefore, the dewatered sludge having a significantly reduced moisture content can be generated with one sludge dewatering device. In particular, the dewatered sludge that has been subjected to the heat dehydration step while the sealed state of the vacuum chamber is maintained is sent into the vacuum chamber. According to such a method, dewatered sludge can be processed continuously.

加熱脱水工程で加熱された脱水汚泥の温度が高いまま搬送装置を用いて該脱水汚泥を搬送すると、搬送装置内で脱水汚泥が冷やされて結露水が生成され、この結露水が搬送装置の腐食の原因となることがある。また、高温の脱水汚泥をそのまま貯留すると、脱水汚泥が発酵してしまうことがある。本発明によれば、加熱脱水工程で加熱された脱水汚泥内の水分を真空蒸発工程で蒸発させるので、蒸発潜熱としてのエネルギーが脱水汚泥から奪われ、脱水汚泥の温度を低下させることができる。その結果、搬送装置の腐食および脱水汚泥の発酵を防止することがさらにできる。   When the dewatered sludge is transported using the transport device while the temperature of the dewatered sludge heated in the heat dehydration process is high, the dewatered sludge is cooled in the transport device to generate condensed water, and this condensed water is corroded by the transport device. It may cause. Moreover, if high temperature dehydrated sludge is stored as it is, the dehydrated sludge may be fermented. According to the present invention, moisture in the dewatered sludge heated in the heat dehydration step is evaporated in the vacuum evaporation step, so that energy as latent heat of evaporation is taken away from the dewatered sludge, and the temperature of the dewatered sludge can be lowered. As a result, it is possible to further prevent corrosion of the conveying device and fermentation of dehydrated sludge.

本発明の一実施形態に係る汚泥脱水装置が配置された汚泥処理装置の概略図である。It is the schematic of the sludge processing apparatus by which the sludge dehydration apparatus which concerns on one Embodiment of this invention is arrange | positioned. 本発明の一実施形態に係る汚泥脱水装置を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing the sludge dehydration device concerning one embodiment of the present invention. 図2のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line of FIG. 図2に示す汚泥脱水装置の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the sludge dehydration apparatus shown in FIG. 背圧板の変形例を示す正面図である。It is a front view which shows the modification of a back pressure plate. 図6(a)は、図5に示すカッターの側面図であり、図6(b)は、図5に示すカッターの斜視図である。Fig.6 (a) is a side view of the cutter shown in FIG. 5, FIG.6 (b) is a perspective view of the cutter shown in FIG. 真空源として水駆動のエゼクタ装置が用いられた汚泥脱水装置の変形例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the modification of the sludge dehydration apparatus in which the water drive ejector apparatus was used as a vacuum source. 別の実施形態に係る汚泥脱水装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the sludge dehydration apparatus which concerns on another embodiment.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る汚泥脱水装置を備えた汚泥処理装置の概略図である。図1に示される汚泥処理装置で処理される汚泥には、上水、下水、またはし尿の処理時に発生する汚泥のみならず、食料品、化粧品、紙などの工業製品の製造時に発生する産業廃棄物としての汚泥も含まれる。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view of a sludge treatment apparatus provided with a sludge dewatering apparatus according to an embodiment of the present invention. The sludge treated by the sludge treatment apparatus shown in FIG. 1 includes not only sludge generated during the treatment of clean water, sewage, or human waste, but also industrial waste generated during the manufacture of industrial products such as food, cosmetics, and paper. Sludge as a thing is also included.

図1に示されるように、この汚泥処理装置では、汚泥は、まず凝集槽30に供給される。凝集槽30には、凝集剤などの薬品が投入され、モータなどの駆動源32により回転される攪拌羽根31によって薬品と汚泥とが攪拌される。凝集槽30内で薬品と汚泥を攪拌することにより、汚泥内の懸濁物質が集合した凝集フロックが形成される。図1に示される凝集槽30は2段であるが、凝集槽30は、1段であってもよいし、3段以上の複数段であってもよい。   As shown in FIG. 1, in this sludge treatment apparatus, sludge is first supplied to a coagulation tank 30. A chemical such as a flocculant is charged into the coagulation tank 30, and the chemical and sludge are stirred by a stirring blade 31 that is rotated by a driving source 32 such as a motor. Aggregating flocs in which suspended substances in the sludge are gathered are formed by stirring the chemicals and sludge in the aggregating tank 30. Although the flocculation tank 30 shown in FIG. 1 has two stages, the flocculation tank 30 may be one stage or a plurality of stages of three or more stages.

凝集フロックが形成された汚泥は、次に、濃縮装置35に供給される。濃縮装置35は、汚泥内の水分量を減少させることにより、汚泥を濃縮する装置である。濃縮装置35として、ベルト型濃縮機のような公知の濃縮装置を用いることができる。濃縮装置35は、省略されてもよい。   Next, the sludge on which the aggregated flocs are formed is supplied to the concentrating device 35. The concentration device 35 is a device that concentrates sludge by reducing the amount of water in the sludge. As the concentrating device 35, a known concentrating device such as a belt type concentrator can be used. The concentrating device 35 may be omitted.

濃縮装置35で濃縮された汚泥は、汚泥脱水装置40に搬送される。図2は、本発明の一実施形態に係る汚泥脱水装置40を示す模式図である。以下、図2を参照して、汚泥脱水装置40を説明する。   The sludge concentrated by the concentrating device 35 is conveyed to the sludge dewatering device 40. FIG. 2 is a schematic diagram showing a sludge dewatering device 40 according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, the sludge dewatering device 40 will be described with reference to FIG.

図2に示す汚泥脱水装置40は、汚泥を加熱しながら脱水するスクリュープレス式脱水機(加熱脱水機)41と、スクリュープレス式脱水機41で形成された脱水汚泥が移送される真空チャンバー42と、真空チャンバー42に配管45を介して接続される真空源44と、脱水汚泥を真空チャンバー42から排出するためのスクリュー式搬送コンベア(搬送装置)20とを備える。真空源44は、例えば真空ポンプである。真空源44を駆動することにより、真空チャンバー42内の空気が排気され、真空チャンバー42内に真空が形成される。真空源44により達成される真空チャンバー42内の真空圧力は、例えば、−90kPaである。なお、以下では、加熱脱水機としてスクリュープレス式脱水機41が説明される。しかしながら、加熱脱水機として、スクリュープレス式脱水機41に代えて、ベルトプレス式脱水機を用いてもよい。   A sludge dewatering device 40 shown in FIG. 2 includes a screw press type dehydrator (heated dehydrator) 41 that dehydrates while heating sludge, and a vacuum chamber 42 into which the dewatered sludge formed by the screw press type dehydrator 41 is transferred. A vacuum source 44 connected to the vacuum chamber 42 via a pipe 45 and a screw-type transport conveyor (transport device) 20 for discharging dewatered sludge from the vacuum chamber 42 are provided. The vacuum source 44 is, for example, a vacuum pump. By driving the vacuum source 44, the air in the vacuum chamber 42 is exhausted, and a vacuum is formed in the vacuum chamber 42. The vacuum pressure in the vacuum chamber 42 achieved by the vacuum source 44 is, for example, −90 kPa. In the following, a screw press type dehydrator 41 will be described as a heating dehydrator. However, instead of the screw press dehydrator 41, a belt press dehydrator may be used as the heating dehydrator.

図2に示すように、スクリュープレス式脱水機41は、円筒状のスクリーンケーシング(ろ過筒)1と、スクリーンケーシング1内に同心状に配置されたスクリュー軸3と、スクリュー軸3の外面に固定されたスクリュー羽根4と、スクリュー羽根4を回転させて汚泥を真空チャンバー42に向かって送る回転機構7とを有している。スクリーンケーシング1は、スクリュー羽根4を囲む円筒スクリーン1Aと、円筒スクリーン1Aの下流側端部に接続された脱水汚泥通過管1Bとを備えている。円筒スクリーン1Aは、パンチングメタルなどの多孔板から構成されているが、脱水汚泥通過管1Bは孔のない板から構成されている。脱水汚泥通過管1Bは、真空チャンバー42に接続されており、脱水汚泥通過管1Bは円筒スクリーン1Aと真空チャンバー42との間に位置している。   As shown in FIG. 2, the screw press dehydrator 41 is fixed to a cylindrical screen casing (filter cylinder) 1, a screw shaft 3 concentrically arranged in the screen casing 1, and an outer surface of the screw shaft 3. The screw blade 4 is rotated, and the rotation mechanism 7 is configured to rotate the screw blade 4 and send the sludge toward the vacuum chamber 42. The screen casing 1 includes a cylindrical screen 1A that surrounds the screw blades 4, and a dewatered sludge passage pipe 1B that is connected to the downstream end of the cylindrical screen 1A. The cylindrical screen 1A is composed of a perforated plate such as punching metal, while the dewatered sludge passage tube 1B is composed of a plate without holes. The dewatered sludge passage pipe 1B is connected to the vacuum chamber 42, and the dewatered sludge passage pipe 1B is located between the cylindrical screen 1A and the vacuum chamber 42.

スクリュー軸3は、スクリーンケーシング1(円筒スクリーン1Aおよび脱水汚泥通過管1B)、および真空チャンバー42内を貫通して延びている。円筒スクリーン1A内のスクリュー軸3は、下流側に向かってその径が徐々に大きくなる円錐台形状を有している。円筒スクリーン1Aの上流側の端部は閉塞壁8によって密封されている。スクリュー軸3はこの閉塞壁8を貫通して延びており、スクリュー軸3の端部は回転機構7に連結されている。回転機構7は、モータおよび減速機構などから構成されている。なお、回転機構7として、ディーゼルエンジンなどの他の駆動源を用いてもよい。   The screw shaft 3 extends through the screen casing 1 (the cylindrical screen 1A and the dewatered sludge passage pipe 1B) and the vacuum chamber 42. The screw shaft 3 in the cylindrical screen 1A has a truncated cone shape whose diameter gradually increases toward the downstream side. The upstream end of the cylindrical screen 1 </ b> A is sealed by a blocking wall 8. The screw shaft 3 extends through the blocking wall 8, and the end of the screw shaft 3 is connected to the rotation mechanism 7. The rotation mechanism 7 includes a motor and a speed reduction mechanism. In addition, as the rotation mechanism 7, other drive sources such as a diesel engine may be used.

閉塞壁8には、スクリュー軸3を回転自在に支持し、かつシール機能を有する軸受10が設置されている。スクリュー軸3の他方の端部は、真空チャンバー42の側壁42aに設置された軸受11により回転自在に支持されている。この軸受11もシール機能を有しており、スクリュー軸3と側壁42aとの隙間は軸受11によりシールされている。   A bearing 10 is installed on the closing wall 8 to rotatably support the screw shaft 3 and to have a sealing function. The other end of the screw shaft 3 is rotatably supported by a bearing 11 installed on the side wall 42 a of the vacuum chamber 42. This bearing 11 also has a sealing function, and the gap between the screw shaft 3 and the side wall 42 a is sealed by the bearing 11.

スクリュー羽根4は、スクリュー軸3の長手方向に沿って螺旋状に延びる一枚羽根であり、スクリュー羽根4の軸方向の長さは、多孔板から構成された円筒スクリーン1Aの軸方向の長さとほぼ同じである。円筒スクリーン1Aの内面とスクリュー羽根4との間には微小な隙間が形成されており、スクリュー羽根4は円筒スクリーン1Aに接触することなく回転することができる。スクリーンケーシング1の上流側端部には、汚泥投入口2が形成されている。汚泥投入口2に投入された汚泥は、回転するスクリュー羽根4により円筒スクリーン1A内を脱水汚泥通過管1Bおよび真空チャンバー42に向かって移送される。   The screw blade 4 is a single blade that spirally extends along the longitudinal direction of the screw shaft 3, and the axial length of the screw blade 4 is the same as the axial length of the cylindrical screen 1A made of a perforated plate. It is almost the same. A minute gap is formed between the inner surface of the cylindrical screen 1A and the screw blades 4, and the screw blades 4 can rotate without contacting the cylindrical screen 1A. A sludge inlet 2 is formed at the upstream end of the screen casing 1. The sludge thrown into the sludge inlet 2 is transferred to the dewatered sludge passage pipe 1B and the vacuum chamber 42 through the cylindrical screen 1A by the rotating screw blades 4.

汚泥が円筒スクリーン1A内で移送される空間は、円筒スクリーン1Aの内面と、スクリュー羽根4と、スクリュー軸3とによって形成される。この移送空間の容積は、図2に示すように、汚泥の進行方向に沿って漸次減少する。したがって、この空間をスクリュー羽根4によって移動されるに従って、汚泥は圧搾され、脱水される。円筒スクリーン1Aを通過したろ液は、円筒スクリーン1Aの下方に配置されたろ液受け14によって回収される。   A space in which the sludge is transferred in the cylindrical screen 1 </ b> A is formed by the inner surface of the cylindrical screen 1 </ b> A, the screw blade 4, and the screw shaft 3. As shown in FIG. 2, the volume of the transfer space gradually decreases along the direction of sludge progression. Therefore, as this space is moved by the screw blades 4, the sludge is squeezed and dehydrated. The filtrate that has passed through the cylindrical screen 1A is collected by a filtrate receiver 14 disposed below the cylindrical screen 1A.

スクリュー軸3は中空に構成され、スクリュー軸3の内部空間に蒸気、加温水、または加熱された油脂などの加熱媒体を供給するための供給配管3aが該スクリュー軸3の下流側端部に接続される。供給配管3aを介して供給された加熱媒体により、スクリュー軸3が加熱されるので、該スクリュー軸3に接触している汚泥を加熱することができる。スクリュー軸3の内部空間に供給された加熱媒体は、スクリュー軸3の上流側端部に接続された排出配管3bを介して、スクリュー軸3の外部に排出される。   The screw shaft 3 is configured to be hollow, and a supply pipe 3 a for supplying a heating medium such as steam, heated water, or heated oil to the internal space of the screw shaft 3 is connected to the downstream end of the screw shaft 3. Is done. Since the screw shaft 3 is heated by the heating medium supplied via the supply pipe 3a, the sludge in contact with the screw shaft 3 can be heated. The heating medium supplied to the internal space of the screw shaft 3 is discharged to the outside of the screw shaft 3 through a discharge pipe 3 b connected to the upstream end of the screw shaft 3.

スクリュー軸3の上流側端部に接続された排出配管3bの代わりに、スクリュー軸3の下流側端部に接続された排出配管3cを設けてもよい。この場合、スクリュー軸3の内部には、スクリュー軸3の上流側で互いに連通する外側流路と内側流路とで構成される2重管構造が設けられる。供給配管3aは、外側流路に接続される一方で、排出配管3cは、内側流路に接続される。供給配管3aを介して外側流路に供給された加熱媒体は、内側流路を通って、スクリュー軸3の下流側端部に接続される排出配管3cからスクリュー軸3の外部に排出される。   Instead of the discharge pipe 3b connected to the upstream end of the screw shaft 3, a discharge pipe 3c connected to the downstream end of the screw shaft 3 may be provided. In this case, the screw shaft 3 is provided with a double pipe structure including an outer flow path and an inner flow path communicating with each other on the upstream side of the screw shaft 3. The supply pipe 3a is connected to the outer flow path, while the discharge pipe 3c is connected to the inner flow path. The heating medium supplied to the outer flow path via the supply pipe 3 a passes through the inner flow path and is discharged to the outside of the screw shaft 3 from the discharge pipe 3 c connected to the downstream end of the screw shaft 3.

スクリュー軸3の内部空間を満たした加熱媒体は、スクリュー軸3に接触している汚泥を間接的に加熱し、汚泥に含まれる水分を蒸発させることができる。また、汚泥を加熱すると、汚泥の粘性が低下して汚泥からろ液が分離しやすくなると共に、汚泥の熱変性が起こって汚泥の保水力が低下するので、汚泥の含水率を効率良く低下させることができる。円筒スクリーン1Aに投入された汚泥は、スクリュー軸3を介して加熱媒体により加熱されながら、スクリュー羽根4により圧搾され、脱水されて、脱水汚泥を形成する。   The heating medium filling the internal space of the screw shaft 3 can indirectly heat the sludge in contact with the screw shaft 3 and evaporate the moisture contained in the sludge. In addition, when sludge is heated, the viscosity of the sludge decreases and the filtrate is easily separated from the sludge, and the sludge is thermally denatured and the water retention capacity of the sludge decreases, so the water content of the sludge is efficiently reduced. be able to. The sludge thrown into the cylindrical screen 1A is squeezed and dehydrated by the screw blades 4 while being heated by the heating medium through the screw shaft 3 to form dehydrated sludge.

円筒スクリーン1Aは脱水汚泥通過管1Bに接続され、脱水汚泥通過管1Bは真空チャンバー42に接続される。脱水汚泥通過管1Bは、円筒状の形状を有しており、脱水汚泥通過管1Bの内径は、円筒スクリーン1Aの内径と等しい。スクリュー軸3は、脱水汚泥通過管1B内を貫通して延びているが、脱水汚泥通過管1B内にスクリュー羽根4は設けられていない。脱水汚泥は、スクリュー軸3の外面と脱水汚泥通過管1Bの内面で形成される空間を通過して真空チャンバー42に移送される。   The cylindrical screen 1 </ b> A is connected to the dewatered sludge passage pipe 1 </ b> B, and the dehydrated sludge passage pipe 1 </ b> B is connected to the vacuum chamber 42. The dewatered sludge passage pipe 1B has a cylindrical shape, and the inner diameter of the dewatered sludge passage pipe 1B is equal to the inner diameter of the cylindrical screen 1A. The screw shaft 3 extends through the dewatered sludge passage pipe 1B, but the screw blade 4 is not provided in the dewatered sludge passage pipe 1B. The dewatered sludge passes through a space formed by the outer surface of the screw shaft 3 and the inner surface of the dewatered sludge passage pipe 1B and is transferred to the vacuum chamber 42.

脱水汚泥通過管1Bの下流側端部は、真空チャンバー42の脱水汚泥入口42cに接続されている。この脱水汚泥入口42cに対向して環状の背圧板16が配置されている。この背圧板16は、ステンレスや真鍮などの金属または樹脂から形成されており、脱水汚泥通過管1B内を移送される脱水汚泥を受けるためのテーパ面16aを有する円錐台の形状を有している。背圧板16の中央部には、スクリュー軸3が貫通する貫通孔が形成されており、背圧板16はスクリュー軸3と同心状に配置されている。背圧板16はスクリュー軸3に固定されておらず、背圧板16は回転しない。   The downstream end of the dewatered sludge passage pipe 1B is connected to the dewatered sludge inlet 42c of the vacuum chamber 42. An annular back pressure plate 16 is disposed opposite to the dewatered sludge inlet 42c. The back pressure plate 16 is made of a metal such as stainless steel or brass, or a resin, and has a truncated cone shape having a tapered surface 16a for receiving dewatered sludge transferred through the dewatered sludge passage pipe 1B. . A through-hole through which the screw shaft 3 passes is formed at the center of the back pressure plate 16, and the back pressure plate 16 is disposed concentrically with the screw shaft 3. The back pressure plate 16 is not fixed to the screw shaft 3, and the back pressure plate 16 does not rotate.

背圧板16は、背圧板駆動装置18に連結されている。この背圧板駆動装置18は、背圧板16を、スクリュー軸3の軸方向に移動させるように構成されている。したがって、背圧板16と真空チャンバー42の脱水汚泥入口42cとの間の隙間は、背圧板駆動装置18によって調整される。背圧板駆動装置18は、例えば油圧シリンダーまたは電動シリンダーなどから構成されている。背圧板16は、スクリュー羽根4に接触しない範囲内で軸方向に移動するように構成されている。なお、図に示す例では、背圧板16の外径はスクリーンケーシング1の内径よりも大きく、背圧板16がスクリーンケーシング1内に進入できないようになっているが、本発明はこの例に限られず、背圧板16が、スクリュー羽根4に接触しない範囲内でスクリーンケーシング1内に進入可能としてもよい。   The back pressure plate 16 is connected to a back pressure plate driving device 18. The back pressure plate driving device 18 is configured to move the back pressure plate 16 in the axial direction of the screw shaft 3. Accordingly, the gap between the back pressure plate 16 and the dewatered sludge inlet 42 c of the vacuum chamber 42 is adjusted by the back pressure plate driving device 18. The back pressure plate driving device 18 is constituted by, for example, a hydraulic cylinder or an electric cylinder. The back pressure plate 16 is configured to move in the axial direction within a range that does not contact the screw blades 4. In the example shown in the figure, the outer diameter of the back pressure plate 16 is larger than the inner diameter of the screen casing 1 so that the back pressure plate 16 cannot enter the screen casing 1, but the present invention is not limited to this example. The back pressure plate 16 may be allowed to enter the screen casing 1 within a range that does not contact the screw blades 4.

真空源44と真空チャンバー42の間には、凝集装置49が配置される。真空チャンバー42は、配管45に配置された凝集装置49を介して真空源44に接続されている。凝集装置49には冷却水が流通している。この冷却水は、真空源44により排気される空気と熱交換を行い、該空気中に含まれる水蒸気を凝集させて水を生成する。生成された水は、凝集装置49からドレインを通じて排出される。   An aggregating device 49 is arranged between the vacuum source 44 and the vacuum chamber 42. The vacuum chamber 42 is connected to a vacuum source 44 via an aggregating device 49 disposed in the pipe 45. Cooling water flows through the aggregating device 49. This cooling water exchanges heat with the air exhausted from the vacuum source 44 and agglomerates the water vapor contained in the air to generate water. The generated water is discharged from the aggregating device 49 through the drain.

真空チャンバー42は、脱水汚泥を真空チャンバー42から排出するためのスクリュー式搬送コンベア(搬送装置)20に接続されている。より具体的には、スクリュー式搬送コンベア20の脱水汚泥排出管21は、真空チャンバー42の下端に接続されている。真空チャンバー42は、スクリュープレス式脱水機41とスクリュー式搬送コンベア20との間に配置されている。脱水汚泥排出管21には、脱水汚泥が投入される脱水汚泥投入口22が形成されている。この脱水汚泥投入口22は、真空チャンバー42の脱水汚泥出口42dに接続されている。脱水汚泥出口42dは、真空チャンバー42の下端に位置している。本実施形態の脱水汚泥排出管21は、水平方向に対して傾斜して配置されている。具体的には、脱水汚泥排出管21は、脱水汚泥の搬送方向に沿って上向きの勾配を有している。脱水汚泥排出管21は、水平に配置されてもよい。   The vacuum chamber 42 is connected to a screw-type transfer conveyor (transfer device) 20 for discharging dehydrated sludge from the vacuum chamber 42. More specifically, the dewatered sludge discharge pipe 21 of the screw type conveyor 20 is connected to the lower end of the vacuum chamber 42. The vacuum chamber 42 is disposed between the screw press type dehydrator 41 and the screw type conveyer 20. The dewatered sludge discharge pipe 21 is formed with a dewatered sludge inlet 22 into which dehydrated sludge is charged. The dewatered sludge inlet 22 is connected to a dewatered sludge outlet 42 d of the vacuum chamber 42. The dewatered sludge outlet 42 d is located at the lower end of the vacuum chamber 42. The dewatered sludge discharge pipe 21 of the present embodiment is disposed to be inclined with respect to the horizontal direction. Specifically, the dewatered sludge discharge pipe 21 has an upward gradient along the conveying direction of the dewatered sludge. The dewatered sludge discharge pipe 21 may be disposed horizontally.

図3は、図2のA−A線断面図である。図3に示されるように、脱水汚泥排出管21は、1対の平行な直線部と、外側に凸となって対向する1対の円弧部とからなる楕円形状の断面を有する。脱水汚泥排出管21内には、2本のスクリュー軸23が配置されており、各スクリュー軸23の外面には、スクリュー羽根24が固定されている。スクリュー軸23およびスクリュー羽根24は、脱水汚泥排出管21と同様に、脱水汚泥の搬送方向に沿って上向きの勾配を有している。脱水汚泥排出管21が水平に配置される場合、スクリュー羽根24は、脱水汚泥排出管21と同様に、水平方向に延びる。   FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. As shown in FIG. 3, the dewatered sludge discharge pipe 21 has an elliptical cross section composed of a pair of parallel straight portions and a pair of arc portions that protrude outward and face each other. Two screw shafts 23 are arranged in the dewatered sludge discharge pipe 21, and screw blades 24 are fixed to the outer surface of each screw shaft 23. Similar to the dewatered sludge discharge pipe 21, the screw shaft 23 and the screw blade 24 have an upward gradient along the transport direction of the dewatered sludge. When the dewatered sludge discharge pipe 21 is disposed horizontally, the screw blades 24 extend in the horizontal direction in the same manner as the dewatered sludge discharge pipe 21.

図2に示されるように、脱水汚泥排出管21の上流側の端部は閉塞壁25によって密封されている。スクリュー軸23はこの閉塞壁25を貫通して延びており、スクリュー軸23の端部は回転機構27に連結されている。閉塞壁25には、スクリュー軸23を回転自在に支持し、かつシール機能を有する軸受26が設置されている。脱水汚泥排出管21の下流側の端部は閉塞壁28によって密封されており、スクリュー軸23の他方の端部は閉塞壁28に設置された軸受29により回転自在に支持されている。回転機構27は、モータおよび減速機構などから構成されている。なお、回転機構27として、ディーゼルエンジンなどの他の駆動源を用いてもよい。   As shown in FIG. 2, the upstream end of the dewatered sludge discharge pipe 21 is sealed by a blocking wall 25. The screw shaft 23 extends through the blocking wall 25, and an end portion of the screw shaft 23 is connected to a rotation mechanism 27. The blocking wall 25 is provided with a bearing 26 that rotatably supports the screw shaft 23 and has a sealing function. The downstream end of the dewatered sludge discharge pipe 21 is sealed by a closing wall 28, and the other end of the screw shaft 23 is rotatably supported by a bearing 29 installed on the closing wall 28. The rotation mechanism 27 includes a motor and a speed reduction mechanism. Note that another driving source such as a diesel engine may be used as the rotation mechanism 27.

脱水汚泥排出管21は、脱水汚泥投入口22を有する上流部21aと、断面積が漸次減少していく縮小部21bと、縮小部21bで減少した断面積を有する下流部21cとを有する。真空チャンバー42は上流部21aに接続され、上流部21aは縮小部21bに接続され、縮小部21bは下流部21cに接続されている。下流部21cは、脱水汚泥が排出される脱水汚泥排出口21dが備えられている。スクリュー軸23は、上流部21a、縮小部21b、および下流部21cを貫通して延びている。スクリュー羽根24は、上流部21a内にのみ設けられており、縮小部21bおよび下流部21c内には設けられていない。   The dewatered sludge discharge pipe 21 has an upstream portion 21a having a dewatered sludge inlet 22, a reduced portion 21b in which the cross-sectional area gradually decreases, and a downstream portion 21c having a cross-sectional area reduced in the reduced portion 21b. The vacuum chamber 42 is connected to the upstream part 21a, the upstream part 21a is connected to the reduction part 21b, and the reduction part 21b is connected to the downstream part 21c. The downstream portion 21c is provided with a dewatered sludge discharge port 21d through which dehydrated sludge is discharged. The screw shaft 23 extends through the upstream portion 21a, the reduced portion 21b, and the downstream portion 21c. The screw blades 24 are provided only in the upstream portion 21a, and are not provided in the reducing portion 21b and the downstream portion 21c.

スクリュー羽根24は、スクリュー軸23の長手方向に沿って螺旋状に延びる一枚羽根である。脱水汚泥排出管21の内面とスクリュー羽根24との間には微小な隙間が形成されており、スクリュー羽根24は脱水汚泥排出管21に接触することなく回転することができる。   The screw blade 24 is a single blade that extends spirally along the longitudinal direction of the screw shaft 23. A minute gap is formed between the inner surface of the dewatered sludge discharge pipe 21 and the screw blade 24, and the screw blade 24 can rotate without contacting the dewatered sludge discharge pipe 21.

スクリュー軸23の上流側部位は中空に構成される。すなわち、脱水汚泥排出管21の上流部21a内に位置する、スクリュー軸23の上流側部位は中空に形成されている。図2に示されるように、スクリュー軸23の上流側部位の内部空間には、蒸気、加温水、または加熱された油脂などの加熱媒体を供給するための供給配管37と、加熱媒体を排出する排出配管38が接続されている。   The upstream portion of the screw shaft 23 is hollow. That is, the upstream part of the screw shaft 23 located in the upstream part 21a of the dewatered sludge discharge pipe 21 is formed hollow. As shown in FIG. 2, a supply pipe 37 for supplying a heating medium such as steam, heated water, or heated oil and fat, and the heating medium are discharged into the internal space in the upstream portion of the screw shaft 23. A discharge pipe 38 is connected.

次に、汚泥の加熱脱水工程および真空蒸発工程について説明する。図4は、図2に示す汚泥脱水装置40の動作を説明する図である。汚泥は、汚泥投入口2からスクリーンケーシング1の円筒スクリーン1A内に投入される。汚泥は、スクリーン軸3内を流れる加熱媒体によって加熱されながら、回転するスクリュー羽根4により円筒スクリーン1A内を脱水汚泥通過管1Bに向かって移送される。円筒スクリーン1A内を移動されるに従って、汚泥は圧搾され、脱水される。円筒スクリーン1Aを通過したろ液は、円筒スクリーン1Aの下方に配置されたろ液受け14によって回収される。汚泥は、円筒スクリーン1A内で加熱脱水されて、脱水汚泥を形成する(加熱脱水工程)。   Next, the heat dehydration process and the vacuum evaporation process of sludge will be described. FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the sludge dewatering device 40 shown in FIG. Sludge is introduced into the cylindrical screen 1A of the screen casing 1 from the sludge inlet 2. The sludge is transported through the cylindrical screen 1A toward the dehydrated sludge passage pipe 1B by the rotating screw blades 4 while being heated by the heating medium flowing in the screen shaft 3. The sludge is squeezed and dehydrated as it moves through the cylindrical screen 1A. The filtrate that has passed through the cylindrical screen 1A is collected by a filtrate receiver 14 disposed below the cylindrical screen 1A. The sludge is heated and dehydrated in the cylindrical screen 1A to form dehydrated sludge (heating and dehydrating step).

円筒スクリーン1A内を移動してきた脱水汚泥は、スクリュー羽根4が設けられていない脱水汚泥通過管1Bに達する。この脱水汚泥通過管1B内では、脱水汚泥はスクリュー羽根4により移送される後続の脱水汚泥によって脱水汚泥通過管1B内を移動され、さらに背圧板16に押し付けられる。脱水汚泥は、背圧板16によって移動を妨げられることで圧縮される。この圧縮された脱水汚泥は、真空チャンバー42の脱水汚泥入口42cをシールするシールプラグを脱水汚泥通過管1B内に形成する。脱水汚泥通過管1B内に存在する脱水汚泥は、スクリュー軸3の外周面に接触しているので、このスクリュー軸3内を流れる加熱媒体により加熱される。   The dewatered sludge that has moved through the cylindrical screen 1A reaches the dewatered sludge passage pipe 1B in which the screw blades 4 are not provided. In the dewatered sludge passage pipe 1B, the dewatered sludge is moved in the dewatered sludge passage pipe 1B by the subsequent dewatered sludge transferred by the screw blades 4 and further pressed against the back pressure plate 16. The dewatered sludge is compressed by being prevented from moving by the back pressure plate 16. The compressed dewatered sludge forms a seal plug for sealing the dewatered sludge inlet 42c of the vacuum chamber 42 in the dewatered sludge passage pipe 1B. Since the dewatered sludge existing in the dewatered sludge passage pipe 1B is in contact with the outer peripheral surface of the screw shaft 3, it is heated by the heating medium flowing in the screw shaft 3.

真空源44を駆動すると、真空チャンバー42内に真空が形成される。真空チャンバー42の脱水汚泥入口42cは、背圧板16に押し付けられた脱水汚泥通過管1B内の脱水汚泥によりシールされる。脱水汚泥は、脱水汚泥通過管1B内でシールプラグを形成しながら、背圧板16と脱水汚泥入口42cとの間の隙間を通過して、真空チャンバー42内に導入される。真空チャンバー42内の脱水汚泥は、真空下に置かれ、脱水汚泥に含まれる水分が蒸発する(真空蒸発工程)。   When the vacuum source 44 is driven, a vacuum is formed in the vacuum chamber 42. The dewatered sludge inlet 42c of the vacuum chamber 42 is sealed by the dewatered sludge in the dewatered sludge passage pipe 1B pressed against the back pressure plate 16. The dehydrated sludge is introduced into the vacuum chamber 42 through a gap between the back pressure plate 16 and the dehydrated sludge inlet 42c while forming a seal plug in the dehydrated sludge passage pipe 1B. The dewatered sludge in the vacuum chamber 42 is placed under vacuum, and the water contained in the dewatered sludge evaporates (vacuum evaporation process).

脱水汚泥は、脱水汚泥投入口22を通ってスクリュー式搬送コンベア20の脱水汚泥排出管21に投入される。脱水汚泥は、回転するスクリュー羽根24により脱水汚泥排出管21内を排出口21dに向かって移送される。加熱媒体は、供給配管37を通ってスクリュー軸23の上流側部位内に供給され、スクリュー軸23に接触している脱水汚泥を加熱する。スクリュー軸23内に供給された加熱媒体は、スクリュー軸23に接続された排出配管38を介して、スクリュー軸23の外部に排出される。   The dehydrated sludge is input to the dehydrated sludge discharge pipe 21 of the screw type conveyor 20 through the dehydrated sludge inlet 22. The dewatered sludge is transported through the dewatered sludge discharge pipe 21 toward the discharge port 21d by the rotating screw blades 24. The heating medium is supplied into the upstream portion of the screw shaft 23 through the supply pipe 37 and heats the dewatered sludge in contact with the screw shaft 23. The heating medium supplied into the screw shaft 23 is discharged outside the screw shaft 23 through a discharge pipe 38 connected to the screw shaft 23.

脱水汚泥が脱水汚泥排出管21内で移送される空間の断面積は、縮小部21bで漸次減少する。したがって、縮小部21bでは、脱水汚泥に作用する抵抗が増加する。この縮小部21b内では、脱水汚泥は、スクリュー羽根24によって移送される後続の脱水汚泥によって圧縮されて下流部21c内でシールプラグを形成する。真空源44を動作させたとき、真空チャンバー42の脱水汚泥出口42dは、このシールプラグとなった脱水汚泥によりシールされる。脱水汚泥は、スクリュー式搬送コンベア20内でシールプラグを形成しながら、後続の脱水汚泥により押されて少しずつ排出口21dから排出される。このように、真空チャンバー42の脱水汚泥入口42cおよび脱水汚泥出口42dが脱水汚泥によって連続的にシールされるので、真空チャンバー42のシール状態を維持しながら、脱水汚泥を連続的に真空チャンバー42に移送し、かつ真空チャンバー42から連続的に排出することができる。   The cross-sectional area of the space where the dewatered sludge is transferred in the dewatered sludge discharge pipe 21 is gradually reduced by the reduction portion 21b. Therefore, in the reduced portion 21b, the resistance acting on the dewatered sludge increases. In the reduced portion 21b, the dewatered sludge is compressed by the subsequent dewatered sludge transferred by the screw blades 24 to form a seal plug in the downstream portion 21c. When the vacuum source 44 is operated, the dewatered sludge outlet 42d of the vacuum chamber 42 is sealed by the dewatered sludge that becomes the seal plug. The dehydrated sludge is pushed by the subsequent dehydrated sludge and discharged from the discharge port 21d little by little while forming a seal plug in the screw type conveyor 20. As described above, the dewatered sludge inlet 42c and the dewatered sludge outlet 42d of the vacuum chamber 42 are continuously sealed by the dewatered sludge, so that the dewatered sludge is continuously supplied to the vacuum chamber 42 while maintaining the sealed state of the vacuum chamber 42. It can be transferred and continuously discharged from the vacuum chamber 42.

加熱脱水工程で加熱された脱水汚泥を真空チャンバー42内で真空下に置くことにより、脱水汚泥からの水の蒸発が促進される。さらに、真空チャンバー42に連通する脱水汚泥排出管21の上流部21a内の脱水汚泥からも水分が蒸発する。蒸発した水分は、真空源44により排気され、その結果、脱水汚泥の含水率を大きく低下させることができる。   By placing the dewatered sludge heated in the heat dehydration step under vacuum in the vacuum chamber 42, evaporation of water from the dewatered sludge is promoted. Further, moisture evaporates from the dewatered sludge in the upstream portion 21 a of the dewatered sludge discharge pipe 21 communicating with the vacuum chamber 42. The evaporated water is exhausted by the vacuum source 44. As a result, the moisture content of the dewatered sludge can be greatly reduced.

図4に示されるスクリュー式搬送コンベア20の代わりに、搬送装置として、一軸ねじ式ポンプまたはピストン式ポンプなどの容積式ポンプを用いてもよい。このような容積式ポンプに供給された脱水汚泥は、スクリュープレス式脱水機41で形成されたシールプラグが有する脱水汚泥の圧密状態を維持しながら圧縮および搬送される。したがって、これら容積式ポンプを用いても、真空チャンバー42の脱水汚泥出口42dをシールするシールプラグを形成することができる。   Instead of the screw-type transport conveyor 20 shown in FIG. 4, a positive displacement pump such as a single screw pump or a piston pump may be used as the transport device. The dewatered sludge supplied to such a positive displacement pump is compressed and conveyed while maintaining the compacted state of the dewatered sludge that the seal plug formed by the screw press dehydrator 41 has. Therefore, even if these positive displacement pumps are used, a seal plug for sealing the dewatered sludge outlet 42d of the vacuum chamber 42 can be formed.

本実施形態では、汚泥は、最初に、スクリュープレス式脱水機41で加熱されながら脱水される(加熱脱水工程)。汚泥を加熱すると、汚泥の粘性が低下して汚泥からろ液が分離しやすくなると共に、汚泥の熱変性が起こって汚泥の保水力が低下するので、生成される脱水汚泥の含水率を効率良く低下させることができる。さらに、汚泥を加熱しながら脱水すると、汚泥に含まれる水は、汚泥の加熱が完了する前から速やかにろ液として汚泥から分離する。したがって、ろ液の分離に、余計なエネルギーが消費されることを防止することができる。さらに、真空チャンバー42では、スクリュープレス式脱水機41で形成された脱水汚泥の水分を真空下で蒸発させる真空蒸発工程を実施する。真空蒸発工程では、加熱脱水工程で加熱された脱水汚泥を真空下に置くことにより、脱水汚泥からの水の蒸発が促進されるので、脱水汚泥の含水率を著しく低下させることができる。この真空蒸発工程は、加熱脱水工程で十分脱水された汚泥から水分を蒸発させる。したがって、水分の蒸発過程で消費されるエネルギー(蒸発潜熱)を最小限にすることができる。また、汚泥を加熱しながら脱水する加熱脱水工程を実施するスクリュープレス式脱水機41と、スクリュープレス式脱水機41で形成された脱水汚泥の水分を真空下で蒸発させる真空蒸発工程を実施する真空チャンバー42とが1台の汚泥脱水装置40に設けられる。特に、真空チャンバー42の脱水汚泥入口42cおよび脱水汚泥出口42dが脱水汚泥によって連続的にシールされながら、真空チャンバー42内に脱水汚泥が連続的に移送される。したがって、含水率が低下した脱水汚泥を連続処理で生成することができる。   In the present embodiment, sludge is first dehydrated while being heated by the screw press dehydrator 41 (heating dehydration step). When sludge is heated, the viscosity of the sludge decreases and the filtrate is easily separated from the sludge, and the sludge is thermally denatured and the water retention capacity of the sludge decreases. Can be reduced. Further, when the sludge is dehydrated while being heated, the water contained in the sludge is promptly separated from the sludge as filtrate before the heating of the sludge is completed. Therefore, it is possible to prevent excessive energy from being consumed for the separation of the filtrate. Further, in the vacuum chamber 42, a vacuum evaporation step is performed in which the moisture of the dewatered sludge formed by the screw press dehydrator 41 is evaporated under vacuum. In the vacuum evaporation step, the water content from the dewatered sludge is promoted by placing the dehydrated sludge heated in the heat dehydration step under vacuum, so that the water content of the dewatered sludge can be significantly reduced. This vacuum evaporation process evaporates water from the sludge sufficiently dehydrated in the heating and dehydration process. Therefore, the energy (latent heat of vaporization) consumed in the evaporation process of moisture can be minimized. Moreover, the vacuum which implements the vacuum evaporation process which evaporates the water | moisture content of the dewatering sludge formed with the screw press-type dehydrator 41 and the screw press-type dehydrator 41 which performs the heat | fever dehydration process which dehydrates, heating sludge A chamber 42 is provided in one sludge dewatering device 40. In particular, the dewatered sludge is continuously transferred into the vacuum chamber 42 while the dewatered sludge inlet 42c and the dewatered sludge outlet 42d of the vacuum chamber 42 are continuously sealed by the dewatered sludge. Therefore, dehydrated sludge having a reduced water content can be produced by continuous treatment.

加熱脱水工程で加熱された脱水汚泥の温度が高いまま搬送装置(例えば、スクリュー式搬送コンベア20)を用いて該脱水汚泥を搬送すると、搬送装置内で脱水汚泥が冷やされて結露水が生成され、この結露水が搬送装置の腐食の原因となることがある。また、高温の脱水汚泥をそのまま貯留すると、脱水汚泥が発酵してしまうことがある。本発明によれば、加熱脱水工程で加熱された脱水汚泥内の水分を真空蒸発工程で蒸発させるので、蒸発潜熱としてのエネルギーが脱水汚泥から奪われ、脱水汚泥の温度を低下させることができる。その結果、低温の脱水汚泥が生成され、搬送装置の腐食および脱水汚泥の発酵を防止することができる。   When the dewatered sludge is transported using a transport device (for example, the screw-type transport conveyor 20) while the temperature of the dewatered sludge heated in the heat dehydration process is high, the dewatered sludge is cooled in the transport device to generate dew condensation water. The condensed water may cause corrosion of the transport device. Moreover, if high temperature dehydrated sludge is stored as it is, the dehydrated sludge may be fermented. According to the present invention, moisture in the dewatered sludge heated in the heat dehydration step is evaporated in the vacuum evaporation step, so that energy as latent heat of evaporation is taken away from the dewatered sludge, and the temperature of the dewatered sludge can be lowered. As a result, low-temperature dehydrated sludge is generated, and corrosion of the transfer device and fermentation of the dehydrated sludge can be prevented.

し尿処理場で発生する余剰汚泥を使用して、汚泥脱水方法の比較実験を行った。実験では、汚泥を加熱しながら脱水する加熱脱水工程で脱水汚泥を生成した後、この脱水汚泥に対して真空蒸発工程を実施して、真空蒸発工程後の脱水汚泥の含水率を測定した(実験1:本実施形態の汚泥脱水方法)。実験1における真空蒸発工程の真空圧は、−97kPaであった。さらに、汚泥を加熱しないで脱水した脱水汚泥を真空蒸発させない場合(比較例1)の脱水汚泥の含水率と、汚泥を加熱しながら脱水する加熱脱水工程を実施した脱水汚泥に対して、真空蒸発工程を行わない場合(比較例2)の脱水汚泥の含水率を測定した。実験1、比較例1、および比較例2の脱水汚泥は、図2に示されるようなスクリュープレス式脱水機41および真空チャンバー42を用いて生成された。汚泥の固形物乾物重量(処理固形物量)は、7kg−DS/hであり、スクリュープレス式脱水機41に汚泥を投入する前に、濃縮機で汚泥を10%まで濃縮している。また、濃縮汚泥には、ポリマと無機凝集剤(ポリ鉄)が添加されている。   A comparative experiment of sludge dewatering methods was conducted using surplus sludge generated at a human waste treatment plant. In the experiment, dehydrated sludge was generated in the heating and dehydration process that dehydrates while heating the sludge, and then the vacuum evaporation process was performed on the dehydrated sludge, and the moisture content of the dewatered sludge after the vacuum evaporation process was measured (experiment). 1: Sludge dewatering method of this embodiment). The vacuum pressure in the vacuum evaporation step in Experiment 1 was −97 kPa. Furthermore, when the dewatered sludge dehydrated without heating the sludge is not vacuum evaporated (Comparative Example 1), the water content of the dewatered sludge and the dewatered sludge subjected to the heat dewatering process of dewatering while heating the sludge are vacuum evaporated. The moisture content of the dewatered sludge when the process was not performed (Comparative Example 2) was measured. The dewatered sludge of Experiment 1, Comparative Example 1, and Comparative Example 2 was generated using a screw press dehydrator 41 and a vacuum chamber 42 as shown in FIG. The sludge solid matter dry matter weight (processed solid matter amount) is 7 kg-DS / h, and the sludge is concentrated to 10% with a concentrator before the sludge is put into the screw press dehydrator 41. In addition, a polymer and an inorganic flocculant (polyiron) are added to the concentrated sludge.

比較例1の脱水汚泥の含水率は80%であり、比較例2の脱水汚泥の含水率は73%であった。比較例1と比較例2の結果から、汚泥を加熱しながら脱水すると、脱水汚泥の含水率を大幅に低減できることが分かる。   The water content of the dewatered sludge of Comparative Example 1 was 80%, and the water content of the dewatered sludge of Comparative Example 2 was 73%. From the results of Comparative Examples 1 and 2, it can be seen that when the sludge is dehydrated while heating, the water content of the dehydrated sludge can be significantly reduced.

実験1の脱水汚泥の含水率は71%であった。実験1と比較例2の結果から、加熱脱水工程を実施した後に、真空蒸発工程を実施した脱水汚泥は、さらに含水率を低減できることが分かる。   The water content of the dewatered sludge in Experiment 1 was 71%. From the results of Experiment 1 and Comparative Example 2, it can be seen that the moisture content of the dewatered sludge that has been subjected to the vacuum evaporation step after the heat dehydration step can be further reduced.

このように、汚泥を加熱しながら脱水して脱水汚泥を形成する加熱脱水工程を行い、この加熱脱水工程後に、脱水汚泥に含まれる水分を真空下で蒸発させる真空蒸発工程を行うと、脱水汚泥の含水率を著しく低減できる。しかしながら、低含水率の脱水汚泥を得るための汚泥脱水方法で必要なエネルギー量が多ければ、その汚泥脱水方法は、省エネルギーの観点から不利益である。そこで、加熱脱水工程および真空蒸発工程を行う本実施形態の汚泥脱水方法で得られた脱水汚泥の含水率を基準として、この汚泥脱水方法で必要とされる熱エネルギーと、以下の比較汚泥脱水方法で必要とされる熱エネルギーとを比較する。   Thus, when the sludge is heated and dehydrated by dehydrating to form dehydrated sludge, and after the heated and dehydrated step, the vacuum evaporation step of evaporating the moisture contained in the dehydrated sludge is performed. The water content of can be significantly reduced. However, if the amount of energy required for the sludge dewatering method for obtaining a low water content dewatered sludge is large, the sludge dewatering method is disadvantageous from the viewpoint of energy saving. Therefore, based on the moisture content of the dewatered sludge obtained by the sludge dewatering method of the present embodiment that performs the heating dewatering step and the vacuum evaporation step, the thermal energy required by this sludge dewatering method and the following comparative sludge dewatering method Compare the thermal energy required by

比較汚泥脱水方法1は、汚泥を加熱しないで脱水した後に、脱水汚泥を加熱しながら該脱水汚泥に含まれる水分を真空蒸発させる汚泥脱水方法である。比較汚泥脱水方法2は、汚泥を所望の温度まで昇温させた後に汚泥を脱水して脱水汚泥を生成し、この脱水汚泥を真空蒸発させる汚泥脱水方法である。   The comparative sludge dewatering method 1 is a sludge dewatering method in which the water contained in the dewatered sludge is vacuum evaporated while the dewatered sludge is heated after dewatering without heating the sludge. The comparative sludge dewatering method 2 is a sludge dewatering method in which after sludge is heated to a desired temperature, the sludge is dehydrated to generate dehydrated sludge, and the dewatered sludge is vacuum evaporated.

最初に、本実施形態の汚泥脱水方法で必要な熱エネルギーを検討する。固形物乾物重量(処理固形物量)が50kg−DS/hで、汚泥濃度が2.5%の汚泥を想定する。この場合、処理されるべき汚泥量は、4000kg/hとなる。4000kg/hの汚泥をスクリュープレス式脱水機41で20℃から60℃まで加熱しながら脱水する場合、必要な熱エネルギーは503MJ/hである。4000kg/hの汚泥を加熱しながら脱水する場合に必要とされる熱量は、4000kg/hの汚泥全量を加熱するのに必要な熱量の50%程度である。放熱により消費される熱エネルギーの割合は、50%と仮定している。汚泥を加熱しないでスクリュープレス式脱水機41で汚泥を脱水したときの脱水汚泥の含水率は80%であり、汚泥を60℃まで加熱してスクリュープレス式脱水機41で汚泥を脱水したときの脱水汚泥の含水率は72%である。汚泥を加熱しながら脱水することで低減できる水分量は、142.9kg/hとなる。さらに、60℃まで加熱された脱水汚泥が−97kPaの真空下に置かれる。脱水汚泥の温度が−97kPaの水の飽和温度である30℃まで低下すると仮定すると、脱水汚泥から奪われる熱量は44.89MJ/hである。蒸発潜熱は、2.35MJ/kgとした。この熱量によって、蒸発させることのできる水分量は、19.1kg/hである。したがって、真空蒸発工程を実施することにより、脱水汚泥の含水率を、72%から70.4%に低下させることができる。また、本実施形態の汚泥脱水方法で必要とされる熱エネルギーは、上記したように、503MJ/hである。   First, the thermal energy necessary for the sludge dewatering method of the present embodiment is examined. Assume sludge having a dry matter weight (processed solid amount) of 50 kg-DS / h and a sludge concentration of 2.5%. In this case, the amount of sludge to be treated is 4000 kg / h. When dewatering 4000 kg / h sludge while heating from 20 ° C. to 60 ° C. with the screw press type dehydrator 41, the required thermal energy is 503 MJ / h. The amount of heat required to dehydrate while heating 4000 kg / h sludge is about 50% of the amount of heat required to heat the entire amount of 4000 kg / h sludge. It is assumed that the ratio of thermal energy consumed by heat radiation is 50%. When the sludge is dehydrated with the screw press dehydrator 41 without heating the sludge, the water content of the dehydrated sludge is 80%. When the sludge is heated to 60 ° C. and the sludge is dehydrated with the screw press dehydrator 41 The water content of the dewatered sludge is 72%. The amount of water that can be reduced by dehydrating the sludge while heating is 142.9 kg / h. Furthermore, dehydrated sludge heated to 60 ° C. is placed under a vacuum of −97 kPa. Assuming that the temperature of the dewatered sludge decreases to 30 ° C., which is the saturation temperature of water of −97 kPa, the amount of heat deprived from the dewatered sludge is 44.89 MJ / h. The latent heat of vaporization was 2.35 MJ / kg. The amount of water that can be evaporated by this amount of heat is 19.1 kg / h. Therefore, the water content of dewatered sludge can be reduced from 72% to 70.4% by carrying out the vacuum evaporation step. Further, as described above, the thermal energy required in the sludge dewatering method of the present embodiment is 503 MJ / h.

次に、汚泥を加熱しないで脱水した後に、脱水汚泥を加熱しながら該脱水汚泥に含まれる水分を真空蒸発させる比較汚泥脱水方法1を検討する。汚泥を加熱しないでスクリュープレス式脱水機41で汚泥を脱水したときの脱水汚泥の含水率は80%である。脱水汚泥の含水率を、80%から70.4%まで低減させるには、162kg/hの水分量を蒸発させる必要がある。脱水汚泥を加熱しながら該脱水汚泥に含まれる水分を真空蒸発させて、162kg/hの水分を蒸発させるには、585.5MJ/hの熱エネルギーが必要となる。熱効率は、間接蒸気乾燥機の一般的な値である0.65を使用した。したがって、比較汚泥脱水方法1で必要とされる熱エネルギーは、585.5MJ/hである。   Next, after dewatering without heating the sludge, a comparative sludge dewatering method 1 in which moisture contained in the dewatered sludge is vacuum evaporated while the dewatered sludge is heated will be examined. When the sludge is dehydrated by the screw press dehydrator 41 without heating the sludge, the water content of the dehydrated sludge is 80%. In order to reduce the water content of the dewatered sludge from 80% to 70.4%, it is necessary to evaporate a water content of 162 kg / h. In order to evaporate the moisture contained in the dewatered sludge by vacuum evaporation while heating the dewatered sludge, the heat energy of 585.5 MJ / h is required. As the thermal efficiency, 0.65 which is a general value of an indirect steam dryer was used. Therefore, the thermal energy required for the comparative sludge dewatering method 1 is 585.5 MJ / h.

次に、汚泥を60℃まで昇温させた後に汚泥を脱水して脱水汚泥を生成し、この脱水汚泥を真空蒸発させる比較汚泥脱水方法2を検討する。この比較汚泥脱水方法2の場合、4000kg/hの汚泥全量を60℃まで加熱する必要がある。4000kg/hの汚泥を60℃まで昇温するのに必要な熱量は、1006MJ/hである。放熱により消費される熱エネルギーの割合は、50%と仮定している。この昇温された汚泥をスクリュープレス式脱水機41を用いて脱水すると、得られる脱水汚泥の含水率は72%である。この脱水汚泥が−97kPaの真空下に置かれると、脱水汚泥の含水率を、72%から70.4%に低下させることができる。したがって、比較汚泥脱水方法2で必要とされる熱エネルギーは、1006MJ/hである。   Next, a comparative sludge dewatering method 2 in which the sludge is heated to 60 ° C. and then dehydrated to produce dehydrated sludge, and the dewatered sludge is evaporated in vacuum will be examined. In the case of this comparative sludge dewatering method 2, it is necessary to heat a total amount of 4000 kg / h sludge to 60 ° C. The amount of heat required to raise the temperature of 4000 kg / h sludge to 60 ° C. is 1006 MJ / h. It is assumed that the ratio of thermal energy consumed by heat radiation is 50%. When this heated sludge is dehydrated using the screw press type dehydrator 41, the water content of the dehydrated sludge obtained is 72%. When this dewatered sludge is placed under a vacuum of -97 kPa, the water content of the dewatered sludge can be reduced from 72% to 70.4%. Therefore, the heat energy required in the comparative sludge dewatering method 2 is 1006 MJ / h.

本実施形態の汚泥脱水方法で必要とされる熱エネルギー(503MJ/h)を、比較汚泥脱水方法1で必要とされる熱エネルギー(585.5MJ/h)、および比較汚泥脱水方法2で必要とされる熱エネルギー(1006MJ/h)と比較すると、本実施形態の汚泥脱水方法で必要とされる熱エネルギーが最も少ない。したがって、本実施形態の汚泥脱水方法は、省エネルギーの観点から最も有効であることが分かる。このように、本実施形態の汚泥脱水方法では、加熱脱水工程で十分脱水された汚泥から、真空蒸発工程で水分を蒸発させる。したがって、水分の蒸発過程で消費されるエネルギー(蒸発潜熱)を最小限にすることができる。   The heat energy (503 MJ / h) required in the sludge dewatering method of the present embodiment is required in the heat energy (585.5 MJ / h) required in the comparative sludge dewatering method 1 and the comparative sludge dewatering method 2. Compared with the heat energy (1006 MJ / h) to be used, the heat energy required in the sludge dewatering method of this embodiment is the smallest. Therefore, it turns out that the sludge dehydration method of this embodiment is the most effective from a viewpoint of energy saving. Thus, in the sludge dewatering method of this embodiment, moisture is evaporated in the vacuum evaporation step from the sludge sufficiently dehydrated in the heat dehydration step. Therefore, the energy (latent heat of vaporization) consumed in the evaporation process of moisture can be minimized.

図2および図4に示されるように、脱水汚泥通過管1Bの外面を覆う加温ジャケット46を設けてもよい。加温ジャケット46は、蒸気、加温水、または加熱された油脂などの加熱媒体を加温ジャケット46に供給するための供給配管47と、加温ジャケット46から加熱媒体を排出するための排出配管48とに接続される。加熱媒体は供給配管47を通じて加温ジャケット46内に供給されて該加温ジャケット46を満たし、排出配管48を通じて加温ジャケット46から排出される。加温ジャケット46の内部を通過する加熱媒体は、真空チャンバー42に導入される前の脱水汚泥に熱エネルギーを与えることができる。   As shown in FIGS. 2 and 4, a heating jacket 46 that covers the outer surface of the dewatered sludge passage pipe 1 </ b> B may be provided. The heating jacket 46 includes a supply pipe 47 for supplying a heating medium such as steam, heated water, or heated oil and fat to the heating jacket 46, and a discharge pipe 48 for discharging the heating medium from the heating jacket 46. And connected to. The heating medium is supplied into the heating jacket 46 through the supply pipe 47, fills the heating jacket 46, and is discharged from the heating jacket 46 through the discharge pipe 48. The heating medium passing through the inside of the heating jacket 46 can give thermal energy to the dewatered sludge before being introduced into the vacuum chamber 42.

図2に示されるように、背圧板16は中空に構成されてもよい。背圧板16の内部空間は、蒸気、加温水、または加熱された油脂などの加熱媒体を背圧板16に供給するための供給配管17aと、背圧板16から加熱媒体を排出するための排出配管17bとに接続される。加熱媒体は供給配管17aを通じて背圧板16内に供給されて該背圧板16の内部空間を満たし、排出配管17bを通じて背圧板16から排出される。背圧板16の内部を通過する加熱媒体は、背圧板16に接触している脱水汚泥に熱エネルギーを与えることができる。   As shown in FIG. 2, the back pressure plate 16 may be configured to be hollow. The internal space of the back pressure plate 16 includes a supply pipe 17a for supplying a heating medium such as steam, heated water, or heated oil and fat to the back pressure plate 16, and a discharge pipe 17b for discharging the heating medium from the back pressure plate 16. And connected to. The heating medium is supplied into the back pressure plate 16 through the supply pipe 17a, fills the internal space of the back pressure plate 16, and is discharged from the back pressure plate 16 through the discharge pipe 17b. The heating medium passing through the back pressure plate 16 can give thermal energy to the dewatered sludge in contact with the back pressure plate 16.

スクリュー軸3、加温ジャケット46、および背圧板16を介して加熱媒体から脱水汚泥に与えられた熱エネルギーは、真空チャンバー42内に移送された脱水汚泥中の水の蒸発に使用される。その結果、含水率が極めて低下した脱水汚泥を生成することができる。脱水汚泥から水が蒸発するとき、蒸発潜熱として熱エネルギーが脱水汚泥から奪われるので、真空チャンバー42内では、温度の低下した脱水汚泥が形成される。   Thermal energy given to the dewatered sludge from the heating medium via the screw shaft 3, the heating jacket 46, and the back pressure plate 16 is used to evaporate water in the dewatered sludge transferred into the vacuum chamber 42. As a result, dehydrated sludge having a very low moisture content can be generated. When water evaporates from the dewatered sludge, heat energy is taken away from the dehydrated sludge as latent heat of vaporization, so that dehydrated sludge having a reduced temperature is formed in the vacuum chamber 42.

脱水汚泥排出管21内を搬送される脱水汚泥は、脱水汚泥排出管21の下流部21c内でシールプラグを形成する。したがって、真空チャンバー42に連通する脱水汚泥排出管21の上流部21a内には真空が形成される。スクリュー軸23の上流側部位に供給された加熱媒体は、該スクリュー軸23の上流側部位に接触する脱水汚泥に熱エネルギーを与える。この熱エネルギーは、脱水汚泥排出管21の上流部21a内を搬送される脱水汚泥中の水の蒸発に使用される。脱水汚泥排出管21内で脱水汚泥に与えられた熱エネルギーは、蒸発潜熱として脱水汚泥から奪われるので、脱水汚泥排出管21内の脱水汚泥の温度はほとんど上昇しない。したがって、低温の脱水汚泥をスクリュー式搬送コンベア20から排出することができる。   The dewatered sludge conveyed through the dewatered sludge discharge pipe 21 forms a seal plug in the downstream portion 21 c of the dewatered sludge discharge pipe 21. Therefore, a vacuum is formed in the upstream portion 21 a of the dewatered sludge discharge pipe 21 communicating with the vacuum chamber 42. The heating medium supplied to the upstream portion of the screw shaft 23 gives thermal energy to the dewatered sludge that contacts the upstream portion of the screw shaft 23. This thermal energy is used to evaporate the water in the dewatered sludge transported in the upstream portion 21a of the dewatered sludge discharge pipe 21. Since the heat energy given to the dewatered sludge in the dewatered sludge discharge pipe 21 is deprived from the dehydrated sludge as latent heat of evaporation, the temperature of the dewatered sludge in the dewatered sludge discharge pipe 21 hardly rises. Therefore, low-temperature dehydrated sludge can be discharged from the screw type conveyor 20.

スクリュー軸3、加温ジャケット46、背圧板16、およびスクリュー軸23の内部に供給される加熱媒体として、消化槽から取り出した消化ガスを燃焼させる燃焼炉から発生する蒸気や温水を使用することができる。また、消化ガスを用いて発電する発電機から発生する廃熱の蒸気や温水を使用してもよい。この消化槽は、汚泥を発酵させるための設備である。加熱媒体として、汚泥脱水装置40から排出された脱水汚泥を焼却する焼却炉から発生する蒸気を使用してもよい。   As a heating medium supplied to the inside of the screw shaft 3, the heating jacket 46, the back pressure plate 16, and the screw shaft 23, steam or hot water generated from a combustion furnace that burns digestion gas taken out from the digestion tank may be used. it can. Further, waste heat steam or hot water generated from a generator that generates power using digestion gas may be used. This digester is a facility for fermenting sludge. As the heating medium, steam generated from an incinerator that incinerates the dewatered sludge discharged from the sludge dewatering device 40 may be used.

図5は、背圧板16の変形例を示す正面図である。図5に示されるように、背圧板16のテーパ面16a上に、複数のカッター19が設けられる。これらカッター19は、環状の背圧板16の円周方向に沿って等間隔で配置され、背圧板16の半径方向に延びている。   FIG. 5 is a front view showing a modified example of the back pressure plate 16. As shown in FIG. 5, a plurality of cutters 19 are provided on the tapered surface 16 a of the back pressure plate 16. These cutters 19 are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the annular back pressure plate 16 and extend in the radial direction of the back pressure plate 16.

図6(a)は、図5に示すカッター19の側面図であり、図6(b)は、図5に示すカッター19の斜視図である。図6(a)および図6(b)に示されるように、本実施形態のカッター19は、三角柱の形状を有し、三角柱を構成する3つの四角面(三角柱の側面)のうちの1つの四角面19aが背圧板16のテーパ面16aに固定される。他の2つの四角面19b,19cは、辺19dで互いに接し、これら四角面19b,19cは、刃面を構成する。辺19dは、背圧板16の半径方向に延びる。三角柱を構成する2つの三角面(三角柱の頂面および底面)19e,19fは、辺19dと垂直に接続される。背圧板16のテーパ面16aは水平方向に対して傾斜しているので、四角形19b,19cは、台形となる。   6A is a side view of the cutter 19 shown in FIG. 5, and FIG. 6B is a perspective view of the cutter 19 shown in FIG. As shown in FIG. 6A and FIG. 6B, the cutter 19 of the present embodiment has a triangular prism shape, and is one of three square surfaces (side surfaces of the triangular prism) constituting the triangular prism. The square surface 19 a is fixed to the tapered surface 16 a of the back pressure plate 16. The other two square surfaces 19b and 19c are in contact with each other at a side 19d, and these square surfaces 19b and 19c constitute a blade surface. The side 19 d extends in the radial direction of the back pressure plate 16. Two triangular surfaces (the top surface and the bottom surface of the triangular prism) 19e and 19f constituting the triangular prism are connected perpendicularly to the side 19d. Since the tapered surface 16a of the back pressure plate 16 is inclined with respect to the horizontal direction, the quadrangles 19b and 19c are trapezoidal.

背圧板16に押し付けられた脱水汚泥は、これらカッター19により細かく分断される。その結果、脱水汚泥内の水分がより真空圧力に近づきやすくなり、脱水汚泥から蒸発する水分量を増加させることができる。本実施形態のカッター19は16個設けられている(図5参照)。しかしながら、カッター19の個数は、16個よりも少なくてもよく、または16個よりも多くてもよい。   The dewatered sludge pressed against the back pressure plate 16 is finely divided by these cutters 19. As a result, the water in the dewatered sludge becomes more likely to approach the vacuum pressure, and the amount of water evaporated from the dewatered sludge can be increased. Sixteen cutters 19 according to this embodiment are provided (see FIG. 5). However, the number of cutters 19 may be less than 16, or more than 16.

図7は、真空チャンバー42を真空排気する真空源44として水駆動のエゼクタ装置が用いられた汚泥脱水装置40の変形例を示す模式図である。図7に示されるように、真空源44として使用されるエゼクタ装置は、エゼクタ50と、該エゼクタ50の駆動流体としての水(以下、駆動水という)を貯留する駆動水タンク51と、駆動水を昇圧するための駆動ポンプ52と、を有する。エゼクタ50は、配管45に配置された凝集装置49を介して真空チャンバー42に接続される。駆動水タンク51内の駆動水は、駆動ポンプ52により昇圧されて、エゼクタ50に供給される。高圧の駆動水がエゼクタ50を通過する過程で、真空チャンバー42内の空気が吸い込まれる。エゼクタ50から排出される駆動水と真空チャンバー42内の空気は、駆動水タンク51に戻され、該駆動水タンク51で水と空気とに分離される。分離された空気は、駆動水タンク51から排気され、分離された水は、駆動水タンク51に貯留されて、駆動水として再度使用される。   FIG. 7 is a schematic view showing a modification of the sludge dewatering device 40 in which a water-driven ejector device is used as the vacuum source 44 for evacuating the vacuum chamber 42. As shown in FIG. 7, the ejector device used as the vacuum source 44 includes an ejector 50, a drive water tank 51 that stores water as drive fluid of the ejector 50 (hereinafter referred to as drive water), and drive water. And a drive pump 52 for boosting the pressure. The ejector 50 is connected to the vacuum chamber 42 via an aggregating device 49 disposed in the pipe 45. The drive water in the drive water tank 51 is boosted by the drive pump 52 and supplied to the ejector 50. In the process in which the high-pressure driving water passes through the ejector 50, the air in the vacuum chamber 42 is sucked. The driving water discharged from the ejector 50 and the air in the vacuum chamber 42 are returned to the driving water tank 51 and separated into water and air by the driving water tank 51. The separated air is exhausted from the driving water tank 51, and the separated water is stored in the driving water tank 51 and used again as driving water.

本実施形態では、汚泥は、スクリュープレス式脱水機41で加熱されながら脱水される。汚泥を加熱すると、揮発性臭気成分が増大する。真空チャンバー42を減圧するための真空源44として、水駆動のエゼクタ装置を用いた場合、真空チャンバー42から排気される空気に含まれる揮発性臭気成分を、駆動水に溶解させることができる。その結果、駆動水タンク51から排気される空気に含まれる臭気成分を低減させることができるので、汚泥から発生する臭気成分を処理する脱臭装置の負荷が低減される。駆動水に溶解した臭気成分は、使用済み駆動水が移送される排水処理設備で処理される。   In the present embodiment, the sludge is dehydrated while being heated by the screw press dehydrator 41. When sludge is heated, volatile odor components increase. When a water-driven ejector device is used as the vacuum source 44 for depressurizing the vacuum chamber 42, volatile odor components contained in the air exhausted from the vacuum chamber 42 can be dissolved in the driving water. As a result, since the odor component contained in the air exhausted from the drive water tank 51 can be reduced, the load on the deodorizing device for processing the odor component generated from the sludge is reduced. The odor component dissolved in the driving water is processed in a wastewater treatment facility to which used driving water is transferred.

図8は、別の実施形態に係る汚泥脱水装置40を示す模式図である。図8に示される汚泥脱水装置40では、真空源44は、脱水汚泥通過管1Bに連通し、脱水汚泥通過管1Bを減圧する。本実施形態では、スクリュープレス式脱水機41に接続された図2に示す真空チャンバー42の代わりに、スクリュープレス式脱水機41とスクリュー式搬送コンベア20とを連通する連通チャンバー60が設けられる。連通チャンバー60の側壁60aには、上記した軸受11が設置されており、スクリュー軸3の端部が該軸受11に回転自在に支持される。上記した脱水汚泥通過管1Bは、連通チャンバー60の脱水汚泥入口60cに接続される。また、スクリュー式搬送コンベア20の脱水汚泥投入口22は、連通チャンバー60の脱水汚泥出口60dに接続される。脱水汚泥は、脱水汚泥通過管1Bから脱水汚泥入口60cを通って連通チャンバー60に供給される。連通チャンバー60に供給された脱水汚泥は、脱水汚泥出口60dを通って、脱水汚泥投入口22からスクリュー式搬送コンベア20に供給される。連通チャンバー60に真空源44は接続されていないので、連通チャンバー60内の圧力は、大気圧である。また、上述の実施形態とは異なり、スクリュー式搬送コンベア20の脱水汚泥排出管21の断面積は一定である。それ以外の構成は、図2に示した汚泥脱水装置40と同じである。   FIG. 8 is a schematic diagram showing a sludge dewatering device 40 according to another embodiment. In the sludge dewatering device 40 shown in FIG. 8, the vacuum source 44 communicates with the dewatered sludge passage pipe 1B and depressurizes the dewatered sludge passage pipe 1B. In the present embodiment, instead of the vacuum chamber 42 shown in FIG. 2 connected to the screw press dehydrator 41, a communication chamber 60 that communicates the screw press dehydrator 41 and the screw conveyor 20 is provided. The above-described bearing 11 is installed on the side wall 60 a of the communication chamber 60, and the end of the screw shaft 3 is rotatably supported by the bearing 11. The dehydrated sludge passage pipe 1B described above is connected to the dehydrated sludge inlet 60c of the communication chamber 60. Further, the dewatered sludge inlet 22 of the screw type conveyor 20 is connected to the dehydrated sludge outlet 60 d of the communication chamber 60. The dehydrated sludge is supplied from the dehydrated sludge passage pipe 1B to the communication chamber 60 through the dehydrated sludge inlet 60c. The dewatered sludge supplied to the communication chamber 60 is supplied to the screw-type transport conveyor 20 from the dehydrated sludge inlet 22 through the dehydrated sludge outlet 60d. Since the vacuum source 44 is not connected to the communication chamber 60, the pressure in the communication chamber 60 is atmospheric pressure. Moreover, unlike the above-mentioned embodiment, the cross-sectional area of the dewatered sludge discharge pipe 21 of the screw type conveyance conveyor 20 is constant. The other configuration is the same as the sludge dewatering device 40 shown in FIG.

脱水汚泥通過管1Bの外面には、環状の真空チャンバー55が設けられる。真空チャンバー55は、配管45の一方の端部に接続され、真空源44は、配管45の他方の端部に接続されている。配管45には、凝集装置49が配置される。脱水汚泥通過管1Bの外面には、真空チャンバー55に連通する多数の開口(図示せず)が設けられている。真空源44を作動させると、真空チャンバー55内に真空が形成され、真空チャンバー55に連通する脱水汚泥通過管1Bの内部が真空排気される。真空源44として、真空ポンプを用いてもよいし、図7に示すエゼクタ装置を用いてもよい。   An annular vacuum chamber 55 is provided on the outer surface of the dewatered sludge passage pipe 1B. The vacuum chamber 55 is connected to one end of the pipe 45, and the vacuum source 44 is connected to the other end of the pipe 45. An aggregating device 49 is disposed in the pipe 45. A large number of openings (not shown) communicating with the vacuum chamber 55 are provided on the outer surface of the dewatered sludge passage pipe 1B. When the vacuum source 44 is operated, a vacuum is formed in the vacuum chamber 55, and the inside of the dewatered sludge passage pipe 1B communicating with the vacuum chamber 55 is evacuated. A vacuum pump may be used as the vacuum source 44, or an ejector device shown in FIG.

上述したように、脱水汚泥通過管1Bの内部には、シールプラグとなった脱水汚泥が存在している。したがって、真空チャンバー55の上流側と下流側に存在する脱水汚泥によって、脱水汚泥通過管1Bの内部空間はシールされ、脱水汚泥通過管1B内に真空を形成することができる。   As described above, the dewatered sludge that has become a seal plug is present inside the dewatered sludge passage pipe 1B. Therefore, the internal space of the dewatered sludge passage pipe 1B is sealed by the dewatered sludge existing on the upstream side and the downstream side of the vacuum chamber 55, and a vacuum can be formed in the dewatered sludge passage pipe 1B.

加熱脱水工程で加熱された脱水汚泥を真空下に置くことにより、脱水汚泥からの水の蒸発が促進される。蒸発した水分は、真空源44により排気される。その結果、脱水汚泥の含水率をさらに低下させることが可能となり、著しく含水率が低下した脱水汚泥を得ることができる。さらに、本実施形態では、汚泥を加熱しながら脱水する加熱脱水工程と、脱水汚泥の水分を真空蒸発させる真空蒸発工程は、スクリュープレス式脱水機41のスクリーンケーシング1内で連続して行われる。したがって、含水率が著しく低下した脱水汚泥を連続処理で生成することができる。   By placing the dewatered sludge heated in the heat dehydration step under vacuum, evaporation of water from the dewatered sludge is promoted. The evaporated water is exhausted by the vacuum source 44. As a result, the moisture content of the dewatered sludge can be further reduced, and a dehydrated sludge having a significantly reduced moisture content can be obtained. Further, in the present embodiment, the heating and dehydrating process for dewatering while heating the sludge and the vacuum evaporating process for evaporating the moisture of the dewatered sludge are continuously performed in the screen casing 1 of the screw press type dehydrator 41. Therefore, dehydrated sludge having a significantly reduced moisture content can be produced by continuous treatment.

図8に示した実施形態において、脱水汚泥通過管1Bは、蒸気、加温水または加熱された油脂などの加熱媒体が供給される加温ジャケット46により加熱される。加温ジャケット46は、真空チャンバー55の上流側に配置される上流側加温ジャケット46aと、真空チャンバー55の下流側に配置される下流側加温ジャケット46bとから構成され、上流側加温ジャケット46aと下流側加温ジャケット46bにそれぞれ加熱媒体が供給される。   In the embodiment shown in FIG. 8, the dewatered sludge passage pipe 1 </ b> B is heated by a heating jacket 46 to which a heating medium such as steam, heated water or heated oil is supplied. The warming jacket 46 includes an upstream warming jacket 46 a disposed on the upstream side of the vacuum chamber 55 and a downstream warming jacket 46 b disposed on the downstream side of the vacuum chamber 55. A heating medium is supplied to 46a and the downstream heating jacket 46b.

上述した図1に示す実施形態では、汚泥脱水装置40で汚泥を脱水する前に、濃縮装置35で汚泥を濃縮している。汚泥を濃縮することで、汚泥に含まれる水分量が減少するので、汚泥脱水装置40に含まれる加熱脱水機41で加熱される汚泥量を低減することができる。したがって、加熱脱水機41で消費される熱エネルギーを低減することができる。一方で、間接蒸気乾燥機を用いて汚泥をそのまま加熱し、汚泥内の水分を蒸発させる汚泥乾燥方法が従来から知られている。以下では、間接蒸気乾燥機を用いた汚泥乾燥方法により消費される熱エネルギーと、濃縮されていない汚泥および濃縮装置35によって濃縮された汚泥を加熱脱水機41で加熱することにより消費される熱エネルギーとを比較する。   In the embodiment shown in FIG. 1 described above, the sludge is concentrated by the concentrating device 35 before the sludge is dehydrated by the sludge dewatering device 40. Since the amount of water contained in the sludge is reduced by concentrating the sludge, the amount of sludge heated by the heating dehydrator 41 included in the sludge dewatering device 40 can be reduced. Therefore, the heat energy consumed by the heat dehydrator 41 can be reduced. On the other hand, a sludge drying method that heats sludge as it is using an indirect steam dryer and evaporates moisture in the sludge has been conventionally known. Below, the thermal energy consumed by the sludge drying method using an indirect steam dryer and the thermal energy consumed by heating the sludge not concentrated and the sludge concentrated by the concentrator 35 with the heating dehydrator 41 And compare.

まず、濃縮されていない汚泥を検討する。固形物乾物重量(処理固形物量)が100kg−DS/hの汚泥を想定する。一般的な下水消化汚泥の場合、汚泥濃度は2%である。この場合、処理されるべき汚泥量は、5000kg/hとなる。5000kg/hの汚泥を汚泥脱水装置40で20℃から80℃まで加熱しながら脱水する場合、必要な熱エネルギーは943MJ/hである。5000kg/hの汚泥を加熱しながら脱水する場合に必要とされる熱量は、5000kg/hの汚泥全量を加熱するのに必要な熱量の50%程度である。放熱により消費される熱エネルギーの割合は、50%と仮定している。汚泥を加熱しないで加熱脱水機41で汚泥を脱水したときの脱水汚泥の含水率は80%であり、汚泥を80℃まで加熱して加熱脱水機41で汚泥を脱水したときの脱水汚泥の含水率は70%である。汚泥を加熱しながら脱水することで低減できる水分量は、166.7kg/hとなる。これに対して、166.7kg/hの水分量を間接蒸気乾燥機で蒸発させた場合、乾燥に必要な熱エネルギーは、579.5MJ/hである。熱効率は、間接蒸気乾燥機の一般的な値である0.65を使用した。これらの熱エネルギーを比較すると、間接蒸気乾燥機で汚泥を乾燥させた方が消費される熱エネルギーが少ない。したがって、省エネルギーの観点からは、間接蒸気乾燥機の方が優位であることが分かる。   First, consider unconcentrated sludge. A sludge having a dry matter weight (amount of treated solid matter) of 100 kg-DS / h is assumed. In the case of general sewage digested sludge, the sludge concentration is 2%. In this case, the amount of sludge to be treated is 5000 kg / h. When dewatering 5000 kg / h sludge while heating from 20 ° C. to 80 ° C. with the sludge dewatering device 40, the required thermal energy is 943 MJ / h. The amount of heat required to dehydrate while heating 5000 kg / h sludge is about 50% of the amount of heat required to heat the entire amount of 5000 kg / h sludge. It is assumed that the ratio of thermal energy consumed by heat radiation is 50%. The moisture content of the dewatered sludge when the sludge is dehydrated by the heating dehydrator 41 without heating the sludge is 80%, and the water content of the dewatered sludge when the sludge is heated to 80 ° C. and the sludge is dehydrated by the heat dehydrator 41 The rate is 70%. The amount of water that can be reduced by dewatering the sludge while heating is 166.7 kg / h. On the other hand, when the moisture content of 166.7 kg / h is evaporated by an indirect steam dryer, the thermal energy required for drying is 579.5 MJ / h. As the thermal efficiency, 0.65 which is a general value of an indirect steam dryer was used. Comparing these heat energies, less heat energy is consumed when the sludge is dried with an indirect steam dryer. Therefore, it can be seen that the indirect steam dryer is superior from the viewpoint of energy saving.

濃縮装置35で汚泥濃度を6%まで濃縮した場合、処理されるべき汚泥量は、1667kg/hとなる。1667kg/hの汚泥を加熱脱水機41で20℃から80℃まで加熱しながら脱水する場合、必要な熱エネルギーは、314MJ/hである。1667kg/hの汚泥を加熱しながら脱水する場合に必要とされる熱量は、1667kg/hの汚泥全量を加熱するのに必要な熱量の50%程度である。汚泥を加熱しないで加熱脱水機41で汚泥を脱水したときの脱水汚泥の含水率は80%であり、汚泥を80℃まで加熱して加熱脱水機41で汚泥を脱水したときの脱水汚泥の含水率は70%である。汚泥を加熱しながら脱水することで低減できる水分量は、166.7kg/hとなる。これに対して、166.7kg/hの水分量を間接蒸気乾燥機で蒸発させた場合、乾燥に必要な熱エネルギーは、579.5MJ/hである。熱効率は、間接蒸気乾燥機の一般的な値である0.65を使用した。これらの熱エネルギーを比較すると、濃縮装置35によって6%まで濃縮された汚泥を汚泥脱水装置40で加熱しながら脱水する方が消費される熱エネルギーが少ない。したがって、省エネルギーの観点からは、濃縮装置35によって6%まで濃縮された汚泥を加熱脱水機41で加熱しながら脱水する方が優位であることが分かる。   When the sludge concentration is concentrated to 6% with the concentrator 35, the amount of sludge to be treated is 1667 kg / h. When the 1667 kg / h sludge is dehydrated while being heated from 20 ° C. to 80 ° C. by the heating dehydrator 41, the necessary heat energy is 314 MJ / h. The amount of heat required to dehydrate while heating 1667 kg / h sludge is about 50% of the amount of heat required to heat the entire amount of 1667 kg / h sludge. The moisture content of the dewatered sludge when the sludge is dehydrated by the heating dehydrator 41 without heating the sludge is 80%, and the water content of the dewatered sludge when the sludge is heated to 80 ° C. and the sludge is dehydrated by the heat dehydrator 41 The rate is 70%. The amount of water that can be reduced by dewatering the sludge while heating is 166.7 kg / h. On the other hand, when the moisture content of 166.7 kg / h is evaporated by an indirect steam dryer, the thermal energy required for drying is 579.5 MJ / h. As the thermal efficiency, 0.65 which is a general value of an indirect steam dryer was used. When these heat energies are compared, less heat energy is consumed when the sludge concentrated to 6% by the concentrating device 35 is dehydrated while being heated by the sludge dewatering device 40. Therefore, it can be seen that, from the viewpoint of energy saving, it is more advantageous to dehydrate sludge concentrated to 6% by the concentrator 35 while heating with the heating dehydrator 41.

濃縮装置35で汚泥濃度を8%まで濃縮した場合、処理されるべき汚泥量は、1250kg/hとなる。1250kg/hの汚泥を加熱脱水機41で20℃から80℃まで加熱しながら脱水する場合、必要な熱エネルギーは、236MJ/hである。1250kg/hの汚泥を加熱しながら脱水する場合に必要とされる熱量は、1250kg/hの汚泥全量を加熱するのに必要な熱量の50%程度である。汚泥を加熱しないで加熱脱水機41で汚泥を脱水したときの脱水汚泥の含水率は80%であり、汚泥を80℃まで加熱して加熱脱水機41で汚泥を脱水したときの脱水汚泥の含水率は70%である。汚泥を加熱しながら脱水することで低減できる水分量は、166.7kg/hとなる。これに対して、166.7kg/hの水分量を間接蒸気乾燥機で蒸発させた場合、乾燥に必要な熱エネルギーは、579.5MJ/hである。熱効率は、間接蒸気乾燥機の一般的な値である0.65を使用した。これらの熱エネルギーを比較すると、濃縮装置35によって8%まで濃縮された汚泥を加熱脱水機41で加熱しながら脱水する方が消費される熱エネルギーが少ない。したがって、省エネルギーの観点からは、濃縮装置35によって8%まで濃縮された汚泥を加熱脱水機41で加熱しながら脱水する方が優位であることが分かる。   When the sludge concentration is concentrated to 8% by the concentrator 35, the amount of sludge to be treated is 1250 kg / h. When dewatering 1250 kg / h of sludge while heating from 20 ° C. to 80 ° C. with the heating dehydrator 41, the required thermal energy is 236 MJ / h. The amount of heat required to dehydrate while heating 1250 kg / h sludge is about 50% of the amount of heat required to heat the entire amount of 1250 kg / h sludge. The moisture content of the dewatered sludge when the sludge is dehydrated by the heating dehydrator 41 without heating the sludge is 80%, and the water content of the dewatered sludge when the sludge is heated to 80 ° C. and the sludge is dehydrated by the heat dehydrator 41 The rate is 70%. The amount of water that can be reduced by dewatering the sludge while heating is 166.7 kg / h. On the other hand, when the moisture content of 166.7 kg / h is evaporated by an indirect steam dryer, the thermal energy required for drying is 579.5 MJ / h. As the thermal efficiency, 0.65 which is a general value of an indirect steam dryer was used. When these heat energies are compared, less heat energy is consumed when the sludge concentrated to 8% by the concentrator 35 is dehydrated while being heated by the heating dehydrator 41. Therefore, it can be seen that, from the viewpoint of energy saving, it is more advantageous to dehydrate sludge concentrated to 8% by the concentrator 35 while heating with the heating dehydrator 41.

以上の結果から、汚泥脱水装置40で加熱しながら脱水する汚泥は、濃縮装置35で6%以上に濃縮されているのが好ましいことが分かる。濃縮装置35で濃縮される汚泥の、さらに好ましい濃度は、8〜14%である。   From the above results, it can be seen that the sludge dehydrated while being heated by the sludge dewatering device 40 is preferably concentrated to 6% or more by the concentrating device 35. A more preferable concentration of the sludge concentrated by the concentrator 35 is 8 to 14%.

以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea described in the claims.

1 スクリーンケーシング(ろ過筒)
1A 円筒スクリーン
1B 脱水汚泥通過管
2 汚泥投入口
3 スクリュー軸
3a 供給配管
3b 排出配管
3c 排出配管
4 スクリュー羽根
7 回転機構
10 軸受
11 軸受
14 ろ液受け
16 背圧板
16a テーパ面
18 背圧板移動装置
17a 供給配管
17b 排出配管
19 カッター
20 スクリュー式搬送コンベア
21 脱水汚泥排出管
21a 上流部
21b 縮小部
21c 下流部
22 脱水汚泥投入口
23 スクリュー軸
24 スクリュー羽根
25 閉塞壁
26 軸受
27 回転機構
28 閉塞壁
29 軸受
30 凝集槽
31 攪拌羽根
32 モータ
35 濃縮装置
37 供給配管
38 排出配管
40 汚泥脱水装置
41 加熱脱水機(スクリュープレス式脱水機)
42 真空チャンバー
42a 側壁
42c 脱水汚泥入口
42d 脱水汚泥出口
44 真空源
45 配管
46 加温ジャケット
46a 上流側加温ジャケット
46b 下流側加温ジャケット
47 供給配管
48 排出配管
49 凝集装置
50 エゼクタ
51 駆動水タンク
52 駆動ポンプ
55 真空チャンバー
60 連通チャンバー
60a 側壁
60c 脱水汚泥入口
60d 脱水汚泥出口
1 Screen casing (filter cylinder)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A Cylindrical screen 1B Dewatered sludge passage pipe 2 Sludge inlet 3 Screw shaft 3a Supply piping 3b Discharge piping 3c Discharge piping 4 Screw blade 7 Rotating mechanism 10 Bearing 11 Bearing 14 Filtlet receiver 16 Back pressure plate 16a Tapered surface 18 Back pressure plate moving device 17a Supply piping 17b Discharge piping 19 Cutter 20 Screw-type conveyor 21 Dehydrated sludge discharge pipe 21a Upstream portion 21b Reduced portion 21c Downstream portion 22 Dehydrated sludge inlet 23 Screw shaft 24 Screw blade 25 Blocking wall 26 Bearing 27 Rotating mechanism 28 Blocking wall 29 Bearing DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 Coagulation tank 31 Stirring blade 32 Motor 35 Concentrator 37 Supply pipe 38 Drain pipe 40 Sludge dehydrator 41 Heating dehydrator (screw press type dehydrator)
42 Vacuum chamber 42a Side wall 42c Dehydrated sludge inlet 42d Dehydrated sludge outlet 44 Vacuum source 45 Piping 46 Heating jacket 46a Upstream heating jacket 46b Downstream heating jacket 47 Supply piping 48 Discharge piping 49 Condensing device 50 Ejector 51 Drive water tank 52 Drive pump 55 Vacuum chamber 60 Communication chamber 60a Side wall 60c Dehydrated sludge inlet 60d Dehydrated sludge outlet

Claims (7)

汚泥を加熱しながら脱水して脱水汚泥を形成する加熱脱水工程を行い、
前記加熱脱水工程で形成された前記脱水汚泥を真空チャンバー内に移送し、
前記真空チャンバー内にある前記脱水汚泥に含まれる水分を真空下で蒸発させる真空蒸発工程を行い、
前記加熱脱水工程および前記真空蒸発工程は、汚泥脱水装置内で行われ
前記真空チャンバーの脱水汚泥出口は、該真空チャンバーから排出された前記脱水汚泥によりシールされることを特徴とする汚泥脱水方法。
A heating and dehydration process is performed to form dehydrated sludge by dewatering while heating the sludge.
Transferring the dewatered sludge formed in the heating and dehydrating step into a vacuum chamber;
Performing a vacuum evaporation step of evaporating moisture contained in the dewatered sludge in the vacuum chamber under vacuum;
The heating dehydration step and the vacuum evaporation step are performed in a sludge dewatering device ,
The dewatered sludge outlet of the vacuum chamber is sealed with the dewatered sludge discharged from the vacuum chamber .
前記真空チャンバーの脱水汚泥入口は、該真空チャンバーに移送される前記脱水汚泥によりシールされることを特徴とする請求項1に記載の汚泥脱水方法。   The sludge dewatering method according to claim 1, wherein the dewatered sludge inlet of the vacuum chamber is sealed by the dewatered sludge transferred to the vacuum chamber. 前記加熱脱水工程は、前記汚泥脱水装置に組み込まれたスクリュープレス式脱水機で行われることを特徴とする請求項1または2に記載の汚泥脱水方法。 The sludge dewatering method according to claim 1 or 2, wherein the heating and dewatering step is performed by a screw press type dehydrator incorporated in the sludge dewatering device. 前記加熱脱水工程の前に、汚泥を濃縮する汚泥濃縮工程を行うことを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載の汚泥脱水方法。 The sludge dewatering method according to any one of claims 1 to 3 , wherein a sludge concentration step of concentrating sludge is performed before the heating and dehydration step. 汚泥を加熱しながら脱水することで脱水汚泥を形成する加熱脱水機と、
前記加熱脱水機に接続され、前記脱水汚泥が移送される真空チャンバーと、
前記真空チャンバー内に真空を形成する真空源と、
前記真空チャンバーの脱水汚泥出口に接続された搬送装置と、を備え
前記搬送装置は、前記真空チャンバーから排出された前記脱水汚泥を圧縮して前記真空チャンバーの脱水汚泥出口をシールするシールプラグを形成することを特徴とする汚泥脱水装置。
A heating dehydrator that forms dehydrated sludge by dewatering while heating the sludge;
A vacuum chamber connected to the heating dehydrator and into which the dewatered sludge is transferred;
A vacuum source for forming a vacuum in the vacuum chamber;
A transport device connected to the dewatered sludge outlet of the vacuum chamber ,
2. The sludge dewatering apparatus according to claim 1, wherein the transfer device forms a seal plug that compresses the dewatered sludge discharged from the vacuum chamber and seals the dewatered sludge outlet of the vacuum chamber .
前記加熱脱水機は、前記脱水汚泥を圧縮して前記真空チャンバーの脱水汚泥入口をシールするシールプラグを形成することを特徴とする請求項に記載の汚泥脱水装置。 6. The sludge dewatering apparatus according to claim 5 , wherein the heat dehydrator forms a seal plug that compresses the dewatered sludge and seals the dewatered sludge inlet of the vacuum chamber. 前記加熱脱水機は、スクリュープレス式脱水機であり、
前記スクリュープレス式脱水機は、前記真空チャンバーの脱水汚泥入口に接続された脱水汚泥通過管と、前記真空チャンバーの脱水汚泥入口に対向して配置された背圧板と、前記脱水汚泥を前記背圧板に押し付けて前記脱水汚泥入口をシールするシールプラグを前記脱水汚泥通過管内に形成するスクリュー羽根とを備えることを特徴とする請求項に記載の汚泥脱水装置。
The heating dehydrator is a screw press type dehydrator,
The screw press type dehydrator includes a dewatered sludge passage pipe connected to a dewatered sludge inlet of the vacuum chamber, a back pressure plate disposed opposite to the dehydrated sludge inlet of the vacuum chamber, and the dehydrated sludge to the back pressure plate. The sludge dewatering device according to claim 6 , further comprising: a screw blade that forms a seal plug in the dewatered sludge passage pipe to be pressed against the dewatered sludge inlet.
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