JP7165349B2 - Sludge drying method - Google Patents

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Description

本明細書が開示する技術は、汚泥乾燥方法に関するThe technology disclosed in the present specification relates to a sludge drying method .

特許文献1、2に、含水率が高く、かつ、臭気を伴う汚泥を使って固形燃料を生成する技術が開示されている。特許文献1は、臭気を消すためにコーヒー滓と有機系沈殿汚泥を高含水の活性汚泥に添加して乾燥させる方法を開示している。特許文献1では、含水率50~80%のコーヒー滓を、活性汚泥に対して0.5~2倍の重量割合で混合撹拌する。有機系沈殿汚泥は、エマルジョン又はラテックス含有排水を凝集沈殿処理したときに発生するものを用いる。この有機系沈殿汚泥が効果的に活性汚泥の乾燥を促進する。 Patent Documents 1 and 2 disclose techniques for producing solid fuel using sludge with a high water content and an odor. Patent Literature 1 discloses a method of adding coffee grounds and organic precipitated sludge to activated sludge having a high water content and drying the sludge in order to eliminate odors. In Patent Document 1, coffee grounds having a moisture content of 50 to 80% are mixed and stirred at a weight ratio of 0.5 to 2 times that of activated sludge. As the organic sedimentation sludge, the sludge generated when waste water containing emulsion or latex is subjected to coagulation sedimentation treatment is used. This organic precipitated sludge effectively promotes drying of the activated sludge.

特許文献2が開示する固形燃料製造方法は次の通りである。高含水有機汚泥と食品廃棄物を混合した配合物に粒状乾燥物を添加して撹拌し、乾燥させて固形燃料を得る。添加する粒状乾燥物は、予め同一配合で高含水有機汚泥と食品廃棄物を混合後、乾燥により含水率20%以下で粒径5mm以下の粒状にしたものである。食品廃棄物としては、コーヒー滓、ふすま、米糠、乾燥おから等が挙げられている。食品廃棄物としてコーヒー滓を使用する場合、高含水有機汚泥と食品廃棄物の混合割合は、高含水有機汚泥:食品廃棄物(含水率60%)=1:0.4~1.0(重量比)が好ましいとされている。乾燥したコーヒー滓の場合は、高含水有機汚泥:食品廃棄物(乾燥)=1:0.2~0.5(重量比)が好ましいとされている。 The solid fuel production method disclosed in Patent Document 2 is as follows. Granular dry matter is added to a mixture of high-moisture organic sludge and food waste, which is then stirred and dried to obtain a solid fuel. The dried granules to be added are obtained by previously mixing high water content organic sludge and food waste with the same composition, and then drying to make granules having a water content of 20% or less and a particle size of 5 mm or less. Food waste includes coffee grounds, wheat bran, rice bran, dried bean curd refuse, and the like. When using coffee grounds as food waste, the mixing ratio of high water content organic sludge and food waste is as follows: high water content organic sludge: food waste (moisture content 60%) = 1: 0.4 to 1.0 (weight ratio) is preferred. In the case of dried coffee grounds, a ratio of high water content organic sludge:food waste (dry)=1:0.2 to 0.5 (weight ratio) is said to be preferable.

特許文献2では、得られた乾燥粒状物の一部を、次回の配合物(高含水有機汚泥と食品廃棄物の混合物)の乾燥工程に戻すことが提案されている。配合物と戻す乾燥粒状物との割合は、配合物:粒状乾燥物=1:0.1~1.5(重量比)とされている。特許文献2でも、エマルジョン又はラテックス含有排水を凝集沈殿処理したときに発生する有機系沈殿汚泥を添加すると良いとされている。 Patent document 2 proposes to return part of the resulting dried granules to the drying step of the next formulation (mixture of high water content organic sludge and food waste). The ratio of the blend to the dry granules to be returned is blend: dry granules = 1:0.1 to 1.5 (weight ratio). Patent Document 2 also states that it is preferable to add organic sedimentation sludge generated when waste water containing emulsion or latex is subjected to coagulation sedimentation treatment.

特開2012-122044号公報JP 2012-122044 A 特開2014-185307号公報JP 2014-185307 A

特許文献1、2の発明者らは、さらに試験・研究を重ね、より簡便で汚泥を処理する技術の向上に努めた。特許文献1では食品廃棄物(コーヒー滓)と有機系沈殿汚泥が汚泥の乾燥を早める乾燥促進材として機能する。特許文献2では粒状乾燥物(高含水有機汚泥と食品廃棄物(コーヒー滓)を混合して乾燥させたもの)が汚泥の乾燥を早める乾燥促進材として機能する。特許文献1、2では、コーヒー滓(含水)は、汚泥に対して2倍程度の重量割合で混合される。乾燥コーヒー滓の場合は汚泥に対して0.5倍程度の重量割合で混合される(特許文献2)。 The inventors of Patent Literatures 1 and 2 have further conducted tests and studies, and have endeavored to improve the technique for more easily treating sludge. In Patent Literature 1, food waste (coffee grounds) and organic precipitated sludge function as a drying accelerator that accelerates the drying of sludge. In Patent Document 2, the dried granules (mixed and dried organic sludge with a high water content and food waste (coffee grounds)) function as a drying accelerator that speeds up the drying of the sludge. In Patent Documents 1 and 2, coffee grounds (containing water) is mixed at a weight ratio of about twice that of sludge. In the case of dried coffee grounds, it is mixed at a weight ratio of about 0.5 times the sludge (Patent Document 2).

本願の発明者らは、汚泥に対してもっと多くのコーヒー滓を乾燥促進材として用いることで、予想を超える汚泥乾燥が実現できることを見出した。 The inventors of the present application have found that by using a larger amount of coffee grounds as a drying accelerator for the sludge, it is possible to dry the sludge beyond expectations.

本発明の対象となる汚泥とは、有機系汚泥類と家畜糞尿である。この2つを合わせると、全産業廃棄物中の約50%(有機汚泥1.2億トン/年・家畜糞尿1憶トン/年)を占める膨大な排出量となっている。今現在の処理コスト平均が約10円(処理費や輸送費)であれば、約2兆円規模の処理事業としての規模を有する。発明者らは、前発明(特許文献1、2の発明)に基づく技術により、様々な有機系汚泥類や家畜糞尿の減容化及び排出物の付加価値向上の為の検討を市場で実施してきた。その結果、次のことが明確となった。有機系汚泥類を排出する事業所の数は膨大である。しかもその規模たるや1日の汚泥排出量が5Kg程度/日から100ton/日規模まである。その規模により大きく3つに分類される。即ち、1日の排出量により、小規模施設(1ton以下)・中規模施設(1~10ton)・大規模施設(10ton以上)に分類される。その中でも、小規模施設が全体の95%以上と大部分を占める。それらの小規模施設では、投資効果等より汚泥処理に設備投資などできない。従って、非常に高い処理コストと輸送費(20~35円/kg)をかけて処理をしている。 The sludge targeted by the present invention is organic sludge and livestock manure. Combining these two together, it is a huge amount of waste that accounts for about 50% of all industrial waste (120 million tons/year of organic sludge and 100 million tons/year of livestock manure). If the average processing cost at present is about 10 yen (processing cost and transportation cost), the scale of the processing business is about 2 trillion yen. The inventors have conducted studies on the market to reduce the volume of various organic sludges and livestock manure and to improve the added value of excreta using the technology based on the previous inventions (inventions of Patent Documents 1 and 2). rice field. As a result, the following points became clear. The number of business establishments that discharge organic sludge is enormous. Moreover, the amount of sludge discharged per day ranges from about 5 kg/day to 100 tons/day. They are roughly classified into three types according to their scale. In other words, it is classified into small-scale facilities (1 ton or less), medium-scale facilities (1 to 10 tons), and large-scale facilities (10 tons or more) according to the daily discharge amount. Among them, small-scale facilities occupy more than 95% of the total. In those small-scale facilities, it is not possible to invest in sludge treatment due to the investment effect. Therefore, they are processed at extremely high processing and transportation costs (20-35 yen/kg).

なぜそのようなことになっているのか。それは、今までの汚泥処理技術が中大規模施設のみを対象としたものであり、膨大な設備投資を伴うものであるからに尽きる。例として、下水処理場の場合、全国で10か所以上(全て下水汚泥の1日発生量が50t/日以上の大型施設)に、炭化処理システムを主体とした大型の下水汚泥の乾燥・炭化システムを導入し、下水汚泥の固形燃料化を実施している。下水汚泥の固形燃料に関する日本工業規格(JIS)の制定も行われ、今後も下水汚泥大量排出施設(50t/日以上)を中心に設備投資が進んでいくものと思われる。ただし、その設備費用は、数十億円から80億円程度の規模のものである。 Why is this happening? This is because the conventional sludge treatment technology is only intended for medium- and large-scale facilities and requires a huge capital investment. As an example, in the case of sewage treatment plants, there are more than 10 locations nationwide (all of which are large-scale facilities that generate more than 50 tons of sewage sludge per day), and large-scale drying and carbonization of sewage sludge mainly using carbonization treatment systems. A system has been introduced to turn sewage sludge into solid fuel. The Japanese Industrial Standards (JIS) for solid fuel from sewage sludge has also been enacted, and it is believed that capital investment will continue to advance, centering on sewage sludge mass discharge facilities (50 tons/day or more). However, the equipment cost is on the order of several billion yen to eight billion yen.

それに対し、有機系汚泥類が排出されている施設の95%は、汚泥日量排出量が1t/日以下の小規模排出施設である。例えば化学系の施設を例にとれば、エマルジョン・ラテックス系接着剤や塗料(共に水系)を製造している施設、並びにこれらの水系接着剤や水系塗料を使用している自動車・電気・化学・木材等の各種事業所からは、接着剤や塗料を使用した後に、洗浄等から大量の洗浄水が発生する。それを排水処理することで、1日に発生する排水処理汚泥数十kgから1t/日の事業所が全国に非常に多数存在する。 On the other hand, 95% of the facilities that discharge organic sludge are small-scale facilities that discharge less than 1 t/day of sludge per day. Taking chemical facilities as an example, facilities that manufacture emulsion/latex adhesives and paints (both water-based), as well as automobile, electrical, chemical, and other facilities that use these water-based adhesives and water-based paints. A large amount of washing water is generated from washing, etc., after using adhesives and paints from various businesses such as lumber. There are a large number of business establishments throughout the country that generate tens of kg to 1 t/day of wastewater treatment sludge by treating it.

しかし、これらの施設から排出される汚泥に関しては、処理方法も含めて何の手段も開発されていないのが現実である。何故なら、これらの施設では、多額の投資は不可能であり、設備投資するくらいなら、廃棄物処理業者に産業廃棄物として費用(処理費と運搬費で凡そ25~40円/kg程度かかる)を出して処理してもらった方がいいとの考え方が一般的になっていた。ところが近年、処理する側も、堆肥過剰やセメント利用限界などの様々な問題より、今後処理コストのアップが避けられない状態となってきている。その為、汚泥排出事業所は将来にわたり、安定的に処理できなければ、企業の存続にも影響が出かねない状況となってきている。 However, the reality is that no means, including treatment methods, have been developed for the sludge discharged from these facilities. This is because it is not possible to make a large investment in these facilities, and instead of investing in equipment, it costs a waste disposal company as industrial waste (processing and transportation costs are about 25 to 40 yen/kg). It was common to think that it would be better to take out the waste and have it processed. However, in recent years, it has become inevitable that processing costs will increase in the future due to various problems such as excess compost and limited use of cement. For this reason, if sludge discharge facilities cannot stably treat sludge in the future, it may affect the survival of the company.

これらの現状を踏まえて、本願の発明者は発想の転換を試みた。我々が今まで開発してきた技術を応用し、大型設備だけではなく小規模施設向けのアナログ的な設備で、安い投資で処理でき、且つ処理コストの低減まで可能な方法があれば画期的なスキームになると判断した。その為には、小規模施設向けの安価なアナログ設備が発明を完成するうえで、非常に大きなポイントとなった。我々は、市販されている様々なバッチ式攪拌装置(設備)の検討を試みた。次の6点が選択の基準である。(1)安価であること。(2)設備が投入物の容器として機能すること。(3)ON-OFF程度の操作で使用できる簡単な設備であること。(4)攪拌により粒状物の乾燥を促進するもので、混練方式ではないこと。(5)できるだけ粉化の少ない設備であること。(6)粒状乾燥物に泥状物を添加して速やかに分散混合できるものであること。これらの6つの基準を満たすものとして、検討の結果、最も小規模な施設に対応するものは、攪拌羽根をもつ水平のたらい形のもの(例えばモルタルミキサ)、更に規模が大きくなった場合には、リボン式ミキサ(リボン形状の羽根を有するもの)が前記6つの基準を満たす、最適な攪拌設備として選択された。これらの設備を攪拌乾燥器として使用することで、小規模規模施設(汚泥日量1t/日以下)に適応可能なシステムの提供が可能となり、小規模から大規模施設の全般に適応可能なスキームの提供が可能となる。 Based on these current situations, the inventors of the present application tried to change the way of thinking. It would be epoch-making if we could apply the technology we have developed so far, not only for large-scale facilities but also for small-scale facilities with analog-like facilities, which can process with low investment and can reduce processing costs. I decided that it would be a scheme. For that reason, inexpensive analog equipment for small-scale facilities was a very important point in completing the invention. We tried to examine various commercially available batch-type agitators (equipment). The following six points are criteria for selection. (1) It should be inexpensive. (2) the facility functions as a container for the input; (3) It should be a simple facility that can be used with just an ON-OFF operation. (4) Drying of the granules is accelerated by agitation, not kneading. (5) Equipment should be used with as little powdering as possible. (6) It should be able to quickly disperse and mix the slurry by adding it to the dried granules. As a result of examination, as a result of examination, the one corresponding to the smallest scale facility that satisfies these six criteria is a horizontal basin type with stirring blades (e.g. mortar mixer), and if the scale becomes larger, , a ribbon-type mixer (with ribbon-shaped blades) was selected as the most suitable stirring equipment, satisfying the six criteria. By using these facilities as stirring dryers, it is possible to provide a system that can be applied to small-scale facilities (sludge volume of 1 t/day or less), and a scheme that can be applied to general facilities from small to large scale. can be provided.

発明者らは、これまで、エマルジョンまたはラテックス含有排水を凝集沈殿処理したときに発生する凝集沈殿汚泥とコーヒー滓を使って高含水汚泥を効率良く乾燥させ、固形燃料を得る技術を開発してきた(特許文献1、2)。対象となる汚泥は、下水汚泥、家畜糞尿処理汚泥、各種工場から排出される食品汚泥や凝集沈殿汚泥、飲食関係の厨房等かで発生するグリストラップ汚泥、ペーパースラッジなどであり、様々な業種で大量に発生する。それらの汚泥は、含水率が非常に高く(70%以上)、また、臭気を伴うことから、取扱いが困難である。そのような汚泥は、これまで、専門業者に引き取りを依頼しており、処理に相応のコストを要していた。市場のニーズを調査すると、固形燃料として価値を高めることも有効であるが、それよりも汚泥を低コストで迅速に減容化する技術が望まれていることがわかった。 The inventors have so far developed a technology for obtaining solid fuel by efficiently drying high water content sludge using coagulating sedimentation sludge and coffee grounds generated when emulsion or latex-containing wastewater is coagulated ( Patent Documents 1 and 2). The target sludge is sewage sludge, livestock manure treatment sludge, food sludge and coagulated sedimentation sludge discharged from various factories, grease trap sludge and paper sludge generated in kitchens related to eating and drinking, etc. occur in large numbers. These sludges have a very high moisture content (70% or more) and are accompanied by an odor, making them difficult to handle. Such sludge has hitherto been requested to be collected by a specialized trader, requiring a considerable cost for treatment. A survey of market needs revealed that although it would be effective to increase the value of sludge as a solid fuel, there was a greater need for a technology that rapidly reduced the volume of sludge at a low cost.

発明者らは、凝集沈殿汚泥を使わずに乾燥を早められないか検討した。汚泥は毎日排出される。臭気のある汚泥を蓄えておき一度に大量に処理するよりも、少量であってもその日に発生した汚泥はその日(あるいは短期間のうちに)乾燥させて減容化無臭化する方がよい。また、汚泥の発生する事業所では、毎日ほぼ一定の量の汚泥が発生し続ける。これらは処理業者に引き取ってもらうまで事業所内に蓄えておく。臭気の強い泥状物を事業所内に蓄積することは、環境上・衛生上もいいことではない。発明者らは、毎日発生する汚泥を、前述した撹拌乾燥器(モルタルミキサやリボン式ミキサ)を設置しておき、そこに発生した汚泥を投げこむだけで、自動的に自然乾燥で汚泥処理できるシステムを想定した。そのような方法で使用可能な乾燥促進材の開発を試みた。 The inventors investigated whether drying could be accelerated without using coagulated sedimentation sludge. Sludge is discharged daily. Rather than storing odorous sludge and processing a large amount of it at once, it is better to dry the sludge generated on the same day (or in a short period of time) to reduce the volume and make it odorless, even if it is a small amount. Business establishments that generate sludge continue to generate an almost constant amount of sludge every day. These items are stored at the business site until they are collected by a disposal company. Accumulating muddy matter with a strong odor on the premises is not good from an environmental or sanitary point of view. The inventors set up the above-mentioned stirring dryer (mortar mixer or ribbon mixer) for the sludge generated every day, and simply throw the generated sludge into it, and the sludge can be treated automatically by natural drying. Assumed system. An attempt was made to develop a drying accelerator that can be used in such a method.

乾燥促進材を検討する場合、通常は、如何に少量の乾燥促進材で対象物(汚泥)を乾燥させられるかに焦点を当てるところである。一方、市場で販売されるコーヒー飲料の量は膨大であり、コーヒー滓は大量に排出される。それに伴い産業廃棄物として大量のコーヒー滓が全国各所で排出されている。しかも、コーヒー滓は以外にも有効なリサイクル処理が確立していない。一部には、消臭機能・燃料使用等言われているが、現実的には大部分のコーヒー滓は、処理業者に廃棄物(マイナス原料)として排出され、堆肥等で処理されているのが現実である。しかも、堆肥としての使用に関しては、一部から問題点も指摘されており、現時点では排出飲料水メーカーも有効なリサイクル処方は持っていない。そこで発明者らは、発想を逆転し、非効率的であろうと推測されたが、少量の汚泥を、汚泥の量に対して相対的に大量のコーヒー滓を使って乾燥させることを試みた。 When considering the drying accelerator, the focus is usually on how the object (sludge) can be dried with a small amount of the drying accelerator. On the other hand, the amount of coffee beverages sold in the market is enormous, and a large amount of coffee grounds is discharged. Along with this, a large amount of coffee grounds is discharged as industrial waste all over the country. Moreover, no other effective recycling process has been established for coffee grounds. Some say that it has a deodorant function and uses fuel, but in reality, most coffee grounds are discharged as waste (negative raw materials) to processing companies and processed with compost, etc. is the reality. Moreover, some problems have been pointed out regarding the use as compost, and at present, even the manufacturers of discharged drinking water do not have effective recycling prescriptions. Therefore, the inventors reversed the idea and tried to dry a small amount of sludge using a relatively large amount of coffee grounds relative to the amount of sludge, although it was presumed that it would be inefficient.

発明者らは、コーヒー滓を主成分とする乾燥促進材に対して重量比で1/3以下の高含水の汚泥を混合・撹拌すると、短時間で乾燥できるとともに、乾燥後の混合物が良好な乾燥促進材として再利用できることを見出した。1/3以上では、混合直後の含水率が高くなり、混合物の含水率を25%以下にまで下げるには長時間の攪拌が必要となる。それにより、攪拌に必要な電気エネルギー消費が大幅に大きくなり、処理コストの上昇を招く。汚泥1/3以下の場合、通常の攪拌時間は8時間、汚泥1/3倍以上では12時間以上を要する。コーヒー滓に対する汚泥の割合を減らすほど乾燥が促進されることは当然に予想されることではあるが、汚泥に対して3倍以上の乾燥促進材を用いるという発想は常識的ではない。もはや「促進材」の域を超える量であるし、撹拌乾燥器(例えばモルタルミキサやリボン式ミキサ)の容量の半分未満しか汚泥を処理できなくなり、効率が悪いと推測されるからである。 The inventors have found that when sludge with a high water content of 1/3 or less by weight is mixed and stirred with a drying acceleration material mainly composed of coffee grounds, it can be dried in a short time and the mixture after drying is good. We found that it can be reused as a drying accelerator. If it is more than 1/3, the water content immediately after mixing becomes high, and a long period of stirring is required to reduce the water content of the mixture to 25% or less. As a result, the consumption of electrical energy required for stirring is greatly increased, resulting in an increase in processing costs. When the sludge is 1/3 or less, the normal stirring time is 8 hours, and when the sludge is 1/3 or more, it takes 12 hours or more. It is naturally expected that the drying will be accelerated as the ratio of sludge to coffee grounds is reduced, but the idea of using the drying accelerator in an amount three times or more that of the sludge is not common sense. This is because the amount of sludge exceeds the area of "promoter", and it is presumed that the sludge can be treated with less than half the capacity of the stirring dryer (for example, mortar mixer or ribbon mixer), resulting in poor efficiency.

しかしながら、先に述べたように、少量であっても毎日汚泥を処理できる方がよい。発明者らは、より低コストの乾燥方法を求めて試行錯誤を繰り返し、乾燥促進材に混合する汚泥の量を重量割合で1/3以下にすると、熱量を加えることなく撹拌するだけで、しかも短時間で、混合物の含水率が25%以下まで乾燥できることを見出した。含水率25%は、自然乾燥で到達可能な含水率であるとともに、25%以下に含水率が下がれば、手に取っても全く手に付着しない無臭の乾燥物となり、保存してもかびの発生や腐敗はないものとなり、減容化としても十分である。特に、自然乾燥方式での乾燥は、乾燥物が25%以下まで乾燥された場合は、ほぼ無臭化できる。また、混合物を乾燥させたものが新たに乾燥促進材として利用できる。即ち、乾燥促進材に対して重量比で1/3以下の汚泥を投入して混合物を乾燥させた翌日にまた所定量の汚泥を投入することがきる。乾燥させた混合物に手を加える必要がなく、毎日新たな汚泥を投入して撹拌混合するだけでよい。 However, as mentioned earlier, it is better to be able to treat even small amounts of sludge daily. The inventors repeated trial and error in search of a lower-cost drying method, and found that if the amount of sludge mixed with the drying accelerator is reduced to 1/3 or less by weight, it is possible to simply stir without adding heat. It has been found that the mixture can be dried to a moisture content of 25% or less in a short period of time. A moisture content of 25% is a moisture content that can be reached by natural drying. There is no occurrence or decomposition, and it is sufficient for volume reduction. In particular, drying by the natural drying method can be almost odorless when the dry matter is dried to 25% or less. Moreover, the dried mixture can be newly used as a drying accelerator. That is, a predetermined amount of sludge can be added on the next day after drying the mixture by adding 1/3 or less of the weight of the sludge to the drying accelerator. There is no need to modify the dried mixture, just add new sludge every day and stir and mix.

汚泥よりもはるかに乾燥促進材が多いと、撹拌した際に汚泥が細かく分散し、コーヒー滓の適度な凝集力と耐水性と相まって乾燥が早まるものと推測される。更に撹拌により、分散して粒状化するため、拡散効果により更に乾燥が促進される。乾燥した混合物は、3-5mm以下の粒状となる。汚泥と乾燥促進材を混合撹拌して乾燥させた混合物を新たな乾燥促進材として再利用する毎にコーヒー滓の割合は減っていく。しかしながら、汚泥が大量の粒状物(即ち乾燥促進材)の中に広く拡散することにより、汚泥は素早く乾燥する。結果的に、大量の乾燥促進材の中で少量の汚泥を乾燥させることを繰り返す方が、乾燥効率がよい。 It is presumed that if the amount of the drying accelerator is much larger than that of the sludge, the sludge will be finely dispersed during agitation, and the drying will be accelerated due to the moderate cohesion and water resistance of the coffee grounds. Furthermore, the agitation causes the particles to be dispersed and granulated, and the diffusion effect further promotes drying. The dried mixture becomes granules of 3-5 mm or less. The proportion of coffee grounds decreases each time the mixture obtained by mixing, stirring, and drying the sludge and the drying accelerator is reused as a new drying accelerator. However, the sludge dries quickly because the sludge is widely spread in a large amount of particulate material (ie, drying accelerator). As a result, the drying efficiency is improved by repeatedly drying a small amount of sludge in a large amount of drying accelerator.

乾燥させた混合物が永久に乾燥促進材として再利用できるわけではないが、汚泥の投入量を調整すれば、15回以上は成分調整をせずに連続して汚泥を乾燥させることができる。すなわち、本明細書が開示する乾燥促進材は、最初の乾燥促進材に対して1/3以下の重量比で高含水の汚泥を混合して乾燥させた後の混合乾燥物が、新たな乾燥促進材として少なくとも15回以上は再利用が可能である。1か月30日から休日を除く稼働日が25日程度と仮定すると、概ね1か月に2回以下の成分調整(新たな乾燥促進材との入替を含む)だけで、毎日汚泥を乾燥させることができる。 The dried mixture cannot be reused as a drying accelerator forever, but if the amount of sludge input is adjusted, the sludge can be dried continuously 15 times or more without adjusting the composition. That is, the drying accelerator disclosed in the present specification is a mixed dried product obtained by mixing and drying sludge with a high water content at a weight ratio of 1/3 or less with respect to the initial drying accelerator. It can be reused at least 15 times as an accelerator. Assuming that there are about 25 working days from 30 days a month to 25 days excluding holidays, the sludge is dried every day with only component adjustments (including replacement with new drying accelerators) less than twice a month. be able to.

本明細書が開示する乾燥促進材は、コーヒー滓を主成分とする含水率25%以下のものである。本明細書が開示する乾燥促進材は、コーヒー滓単独、又は、コーヒー滓と汚泥の混合物であってコーヒー滓を固形分重量比率30%以上含有していることが好ましい。固形分重量比率30%とは、コーヒー滓の固形分と汚泥の固形分の総重量の30%以上がコーヒー滓であることを意味する。 The drying accelerator disclosed in the present specification contains coffee grounds as a main component and has a moisture content of 25% or less. The drying accelerator disclosed in the present specification is preferably coffee grounds alone or a mixture of coffee grounds and sludge containing coffee grounds at a solid content weight ratio of 30% or more. The solid content weight ratio of 30% means that 30% or more of the total weight of the solid content of the coffee grounds and the solid content of the sludge is coffee grounds.

本明細書が開示する乾燥促進材は、高含水率の汚泥を乾燥促進材に対して1/3以下の重量割合で混合撹拌して汚泥を乾燥させた後の混合物が新たな乾燥促進材として15回以上再利用可能である。即ち、最初の乾燥促進材に対して毎日新たな汚泥を加えて乾燥することを一か月続けられることになる。 The drying accelerator disclosed in the present specification is a mixture obtained by mixing and stirring sludge with a high water content at a weight ratio of 1/3 or less with respect to the drying accelerator and drying the sludge as a new drying accelerator. Reusable 15 times or more. That is, it is possible to continue adding new sludge to the initial drying accelerating material every day and drying it for one month.

本明細書は、上記した乾燥促進材を用いた汚泥乾燥方法提供する。まず、本明細書が開示する乾燥促進材に、高含水の汚泥を1/3以下の重量割合で混合撹拌し、含水率を25%以下まで低下させる(第一工程)。次に、第一工程で得られた混合乾燥物に、新たな汚泥を1/3以下の重量割合で混合撹拌し、含水率を25%以下まで低下させる(第二工程)。第二工程以降は、前工程で得られた混合乾燥物の一部又は全部に、更に新たな汚泥を1/3以下の重量割合で混合撹拌し、含水率を25%以下まで低下させることを繰り返す。ここで、第二工程以降、汚泥とコーヒー滓の混合物におけるコーヒー滓の固形分重量比が30%を下回らないように別の新たな汚泥の量を調整する、あるいは、新たな乾燥促進材を加えるとよい。コーヒー滓の固形分重量比30%以上を保持することで、汚泥が塊状にならず、撹拌した際に汚泥が細かく分散し、コーヒー滓の適度な凝集力と耐水性と相まって乾燥が早まるものと推測される。 The present specification provides a method for drying sludge using the drying accelerator described above. First, sludge with a high water content is mixed with the drying accelerator disclosed in the present specification at a weight ratio of 1/3 or less and stirred to reduce the water content to 25% or less (first step). Next, fresh sludge is mixed with the dried mixture obtained in the first step at a weight ratio of ⅓ or less and stirred to reduce the moisture content to 25% or less (second step). From the second step onwards, part or all of the dried mixed material obtained in the previous step is further mixed and stirred with new sludge at a weight ratio of 1/3 or less to reduce the moisture content to 25% or less. repeat. Here, after the second step, adjust the amount of another new sludge so that the solid content weight ratio of coffee grounds in the mixture of sludge and coffee grounds does not fall below 30%, or add a new drying accelerator. Good. By keeping the solid content of the coffee grounds at a weight ratio of 30% or more, the sludge does not form clumps, and when stirred, the sludge is finely dispersed. guessed.

より具体的には、前述したように汚泥を毎日処理できるボックスと考え、予めオープン型の攪拌乾燥器(モルタルミキサやリボン式ミキサなど)に乾燥促進材を充填しておき、そこに、重量比で乾燥促進材の1/3以下の汚泥を投入して攪拌乾燥により乾燥させる。乾燥後の混合乾燥物は、新たな乾燥促進材として少なくとも15回以上再利用可能となる。撹拌乾燥器の使用においては、乾燥のための熱量を加える必要はなく、必要なエネルギーは撹拌のための電気エネルギーだけで済む(もちろん、加熱することによる乾燥を否定するものではない)。 More specifically, considering it as a box that can treat sludge every day as described above, an open stirring dryer (mortar mixer, ribbon mixer, etc.) is filled with a drying accelerator in advance, and the weight ratio is 1/3 or less of the drying acceleration material is put in and dried by stirring and drying. The mixed dried product after drying can be reused at least 15 times or more as a new drying accelerator. When using a stirring dryer, it is not necessary to apply heat for drying, and the only energy required is electric energy for stirring (of course, drying by heating is not denied).

コーヒー滓の固形分重量比が30%を下回らないようにするには、別の新たな汚泥の量を調整するか、あるいは、新たな乾燥促進材を加えるとよい。また、撹拌装置の容量にも限界があるので、定期的に、前工程で得られた混合物から所定量を取り除くとよい。その過程で、汚泥の連続投入により、汚泥の固形分が乾燥器内に残存していく為、徐々に乾燥器内の混合乾燥物(乾燥促進材)の重量は徐々に増加していく。したがって、乾燥器内の混合乾燥物(乾燥促進材)の量を調整する為、随時、混合乾燥物(乾燥促進材)の抜き取りを行うことで、乾燥器内の混合乾燥物(乾燥促進材)を適正量に保つ。更に、汚泥の連続投入回数が増加するに伴い、混合乾燥物内の汚泥とコーヒー滓の固形分重量比が連続的に変化する。つまり、汚泥投入回数が増加するに従い、コーヒー滓の固形分重量比率は低下し、汚泥の固形分重量比率が増加していく。その際、コーヒー滓の固形分重量比が30%を下回ると、徐々に乾燥促進機能が低下している。そうなった場合は、新たなコーヒー滓を加えて乾燥促進機能を回復させる方法か、乾燥促進核材の全面入れ替えをおこなう。それにより、乾燥促進材としての機能である汚泥の細粒分散化が回復し、コーヒー滓の適度な凝集力と耐水性と相まって乾燥が早まる。 In order to prevent the solid content weight ratio of coffee grounds from falling below 30%, it is preferable to adjust the amount of another new sludge or add a new drying accelerator. In addition, since the capacity of the stirring device is also limited, it is advisable to periodically remove a predetermined amount from the mixture obtained in the previous step. In the process, the solid content of the sludge remains in the dryer due to the continuous input of sludge, so the weight of the mixed dried matter (drying accelerator) in the dryer gradually increases. Therefore, in order to adjust the amount of the mixed dried matter (drying accelerating material) in the dryer, the mixed dried matter (drying accelerating material) is extracted from time to time, so that the mixed dried matter (drying accelerating material) in the dryer be maintained in an appropriate amount. Furthermore, as the number of continuous sludge inputs increases, the solid content weight ratio of the sludge and coffee grounds in the mixed dry matter continuously changes. That is, as the number of sludge inputs increases, the solid content weight ratio of the coffee grounds decreases and the solid content weight ratio of the sludge increases. At that time, when the solid content weight ratio of the coffee grounds is less than 30%, the drying acceleration function is gradually lowered. If this happens, either add new coffee grounds to restore the drying acceleration function, or replace the entire drying acceleration core material. As a result, fine particle dispersion of sludge, which functions as a drying accelerator, is restored, and drying is accelerated in combination with appropriate cohesion and water resistance of coffee grounds.

本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。 Details and further improvements of the technique disclosed in this specification are described in the following "Mode for Carrying Out the Invention".

実施例の乾燥方法を説明する図である。It is a figure explaining the drying method of an Example. 試験結果の表である。It is a table of test results. 試験結果のグラフである。It is a graph of test results. 別の試験結果のグラフである。10 is a graph of another test result; 比較例のグラフである。It is a graph of a comparative example. 第2実施例の試験結果を示す表である。It is a table|surface which shows the test result of 2nd Example.

乾燥の対象となる汚泥は、下水汚泥、家畜糞尿処理汚泥、各種工場から排出される食品汚泥や凝集沈殿汚泥、飲食関係の厨房等かで発生するグリストラップ汚泥、ペーパースラッジなどである。これらの汚泥は、含水率が非常に高く(通常70%~90%)、また、臭気を伴うことから、取扱いが困難である。そのような汚泥は、これまで、専門業者に引き取りを依頼しており、処理に相応のコストを要していた。 The sludge to be dried includes sewage sludge, livestock manure sludge, food sludge and coagulated sedimentation sludge discharged from various factories, grease trap sludge and paper sludge generated in kitchens related to eating and drinking. These sludges are difficult to handle because they have a very high moisture content (usually 70% to 90%) and are accompanied by an odor. Such sludge has hitherto been requested to be collected by a specialized trader, requiring a considerable cost for treatment.

本発明は、産業廃棄物であるコーヒー滓を乾燥促進材として利用することで、汚泥を安価に迅速に乾燥させることができる。コーヒー滓は以外にも有効なリサイクル処理が確立していない。一部には、消臭機能・燃料使用等言われているが、現実的には大部分のコーヒー滓は、処理業者に廃棄物(マイナス原料)として排出され、堆肥等で処理されているのが現実である。しかも、堆肥としての使用に関しては、一部から問題点も指摘されており、現時点では排出飲料水メーカーも有効なリサイクル処方は持っていない。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, sludge can be dried quickly and inexpensively by using coffee grounds, which are industrial waste, as a drying accelerator. Other than coffee grounds, no effective recycling process has been established. Some say that it has a deodorant function and uses fuel, but in reality, most coffee grounds are discharged as waste (negative raw materials) to processing companies and processed with compost, etc. is the reality. Moreover, some problems have been pointed out regarding the use as compost, and at present, even the manufacturers of discharged drinking water do not have effective recycling prescriptions.

コーヒー滓と汚泥の混合物を乾燥させたもの(乾燥混合物)は、新たな乾燥促進材として再利用ができる。乾燥促進材に汚泥を混合撹拌し、得られる乾燥混合物に新たな汚泥を混合撹拌する工程を繰り返すことで、より安価に汚泥を処理することが可能になる。工程を繰り返すと乾燥混合物におけるコーヒー滓の割合が減少していくが、後述するように、乾燥混合物(即ち乾燥促進材)よりも少ない量(重量比)の新たな汚泥を投入すると、コーヒー滓の割合が多い場合と比較して概して遜色なく新たな汚泥を乾燥させることができる。当然ながら、乾燥促進剤を無限に再利用することはできないが、再利用のサイクルを数回~数十回繰り返す毎に適宜に新たな乾燥促進材(即ち乾燥コーヒー滓)を加えることで、再び乾燥促進効果が戻る。後述するが、試験により、少なくとも15回以上の繰り返しが可能であるとの結果を得ている。 A dried mixture of coffee grounds and sludge (dried mixture) can be reused as a new drying accelerator. By repeating the process of mixing and stirring the sludge with the drying accelerator and mixing and stirring the resulting dry mixture with new sludge, it becomes possible to treat the sludge at a lower cost. As the process is repeated, the proportion of coffee grounds in the dry mixture decreases. Fresh sludge can be dried in general comparable to higher proportions. Of course, the drying accelerator cannot be reused infinitely, but by adding a new drying accelerator (that is, dried coffee grounds) every time the reuse cycle is repeated several times to several tens of times, it can be reused. The drying promotion effect returns. As will be described later, tests have shown that it can be repeated at least 15 times.

本発明の乾燥促進材は、再利用可能であるが、最初に投入する乾燥促進材は、含水率25%以下のコーヒー滓を主成分とするのが好ましい。乾燥促進材の全てがコーヒー滓であってもよいし、汚泥とコーヒー滓の混合物であってコーヒー滓と汚泥の固形分総重量に対してコーヒー滓の割合が固形分重量比で30%以上含有しているとよい。そのような乾燥促進材に対して高含水の汚泥を1/3以下の重量割合で混合撹拌すると、汚泥が迅速に乾燥するだけでなく、乾燥後の混合物が新たな乾燥促進材として25回程度は再利用が可能となる。コーヒー滓を使うので、乾燥後の混合物においては臭気も解消される。 Although the drying accelerator of the present invention can be reused, it is preferable that the first drying accelerator to be added is mainly composed of coffee grounds having a water content of 25% or less. All of the drying accelerator may be coffee grounds, or it may be a mixture of sludge and coffee grounds, and the ratio of coffee grounds to the total solid weight of coffee grounds and sludge is 30% or more in solid content weight ratio. I hope you are. When sludge with a high water content is mixed and stirred at a weight ratio of 1/3 or less with respect to such a drying accelerator, not only the sludge dries quickly, but also the dried mixture can be used as a new drying accelerator about 25 times. can be reused. Due to the use of coffee grounds, odors are also eliminated in the dried mixture.

汚泥乾燥方法の一実施例を、図1を参照して説明する。 An embodiment of the sludge drying method will be described with reference to FIG.

(第一工程)新しい乾燥促進材3をミキサ2に投入する(A)。ミキサとしては、例えば、モルタルミキサやリボン式ミキサなど、汎用のものでよいが、投入口が常に開いているオープン型であることが望ましい。コーヒー滓を主成分とする乾燥促進材3は、含水率が25%以下であり、また、3mm程度の粒状である。ミキサ2に、重量比で乾燥促進材3の1/3以下の高含水汚泥4を投入する(B)。乾燥促進材3と汚泥4の混合物をミキサ2で混合撹拌し、含水率を25%以下まで低下させる(C)。乾燥促進材3の重量が投入する汚泥4の重量よりも3倍以上多いので、混合撹拌の開始とともに汚泥は乾燥促進材3の中に拡散し、コーヒー滓の凝集力と耐水性の作用により粒状化していく。汚泥は練り状になるとミキサ2の羽根に粘着するなどして乾燥の効率が著しく低下する。投入する汚泥に比べて大量の乾燥促進材3を使うことで、汚泥は速やかに粒状化する。汚泥は1日で含水率25%以下まで乾燥する。 (First step) A new drying acceleration material 3 is put into the mixer 2 (A). As the mixer, for example, a general-purpose mixer such as a mortar mixer or a ribbon mixer may be used, but it is desirable that the mixer is an open type in which the inlet is always open. The drying accelerating material 3 containing coffee grounds as a main component has a moisture content of 25% or less and is in the form of granules with a size of about 3 mm. A high water content sludge 4 having a weight ratio of 1/3 or less of the drying acceleration material 3 is put into the mixer 2 (B). A mixture of the drying acceleration material 3 and the sludge 4 is mixed and stirred by the mixer 2 to reduce the moisture content to 25% or less (C). Since the weight of the drying accelerator 3 is at least three times greater than the weight of the sludge 4 to be fed, the sludge diffuses into the drying accelerator 3 as the mixing and agitation is started, and becomes granular due to the cohesive force and water resistance of the coffee grounds. become. When the sludge becomes kneaded, it adheres to the blades of the mixer 2, resulting in a significant decrease in drying efficiency. The sludge is quickly granulated by using a large amount of the drying accelerator 3 compared to the sludge to be fed. The sludge is dried to a moisture content of 25% or less in one day.

(第二工程)第一工程で得られた含水率25%以下の混合物に新たな高含水の汚泥4を加え、混合撹拌する。この工程は、図1の(C)の工程とその次に行われる(B)の工程である。即ち、前の第一工程で得られた混合乾燥物を、新たな乾燥促進材として再利用する。ここで投入する汚泥4の量は、第一工程で得られた含水率25%以下の混合乾燥物の1/3以下の重量割合である。第一工程の場合と比較して、新たな乾燥促進材の中のコーヒー滓の割合は減っているが、高含水の汚泥4に対して乾燥促進材の重量が大きいので、汚泥4は、乾燥促進材の中へ拡散し、練り状にならずに粒状化する。第二工程でも、新たに投入した汚泥と乾燥促進材の混合物の含水率が25%以下となるまで混合撹拌する(図1(B)から(C)へ)。この場合も、1日で含水率が25%以下まで低下する。 (Second step) New sludge 4 with a high water content is added to the mixture with a water content of 25% or less obtained in the first step, and mixed and stirred. This step consists of the step (C) in FIG. 1 and the subsequent step (B). That is, the mixed dried product obtained in the previous first step is reused as a new drying accelerator. The amount of the sludge 4 to be introduced here is a weight ratio of 1/3 or less of the mixed dry matter having a moisture content of 25% or less obtained in the first step. Compared to the first step, the proportion of coffee grounds in the new drying accelerator is reduced, but the weight of the drying accelerator is large relative to the high water content sludge 4, so the sludge 4 can be dried It diffuses into the accelerator and granulates instead of kneading. In the second step as well, the newly added sludge and the drying accelerator are mixed and stirred until the moisture content of the mixture becomes 25% or less (from (B) to (C) in FIG. 1). Also in this case, the water content decreases to 25% or less in one day.

(第三工程)第二工程で得られた含水率25%以下の混合乾燥物に、さらに新たな高含水の汚泥4を加え、混合撹拌する。この第三工程は、第二工程の繰り返しである。ここで加える汚泥4の量も、第二工程の場合と同様に、前工程(第二工程)で得られた混合乾燥物の1/3以下の重量割合とする。 (Third step) New sludge 4 with a high water content is further added to the dried mixture having a water content of 25% or less obtained in the second step, and the mixture is stirred. This third step is a repetition of the second step. The amount of the sludge 4 to be added here is also the weight ratio of 1/3 or less of the mixed dry matter obtained in the previous step (second step), as in the case of the second step.

以後、第三工程を繰り返す。即ち、図1の(B)と(C)を繰り返す。ただし、そのままでは、ミキサ2の中の混合乾燥物の容量が増えてしまう。ミキサ2の中の混合乾燥物の容量がミキサ2の許容値を超える前に、適当な量の混合乾燥物をミキサ2から取り出した後、高含水の汚泥4を加える。この工程は、図1の(C)から(D)を経由して(B)へ移ることに相当する。 Thereafter, the third step is repeated. That is, (B) and (C) of FIG. 1 are repeated. However, if this is left as it is, the capacity of the mixed dry matter in the mixer 2 will increase. Before the volume of the mixed dry matter in the mixer 2 exceeds the allowable value of the mixer 2, the high water content sludge 4 is added after removing the appropriate amount of mixed dry matter from the mixer 2. This process corresponds to moving from (C) to (B) via (D) in FIG.

また、第三工程を繰り返していると、乾燥促進材におけるコーヒー滓の割合が減少していく。第三工程を無限に繰り返すことができるわけではない。汚泥と乾燥促進材の混合物の乾燥度合を見計らい、適当なタイミングで新たな乾燥促進材6(含水率25%以下のコーヒー滓を固形分重量比で30%以上含むもの)を加え、混合撹拌する。この工程は、図1の(B)から(E)を経由して(C)へ移ることに相当する。 Further, when the third step is repeated, the proportion of coffee grounds in the drying accelerator decreases. The third step cannot be repeated infinitely. After determining the degree of dryness of the mixture of sludge and drying accelerator, add a new drying accelerator 6 (containing coffee grounds with a moisture content of 25% or less in a solid content weight ratio of 30% or more) at an appropriate timing, and mix and stir. . This process corresponds to moving from (B) to (C) via (E) in FIG.

高含水の汚泥に対して重量比で3倍以上の乾燥促進材を加えて混合撹拌することを繰り返すことで、結果的に大量の汚泥を乾燥させることができる。 A large amount of sludge can be dried as a result by repeating mixing and stirring after adding a drying accelerating material of 3 times or more by weight to the sludge with high water content.

図2と図3を参照して本明細書が開示する乾燥方法の試験結果を示す。図2は、試験結果を示す表であり、図3は、汚泥と乾燥促進材を混合撹拌した混合物の翌日の含水率と気温の変化を示すグラフである。乾燥促進材は、初日に30[kg]をミキサに入れただけである。投入する汚泥は、食品の汚泥であり、含水率は90%である。なお、3日目と10日目は日曜日に該当し、新たな汚泥の投入は行わなかった。 2 and 3, test results of the drying method disclosed herein are shown. FIG. 2 is a table showing test results, and FIG. 3 is a graph showing changes in moisture content and air temperature on the next day of a mixture obtained by mixing and stirring sludge and a drying accelerator. 30 [kg] of the drying accelerator was added to the mixer on the first day. The sludge to be fed is food sludge and has a moisture content of 90%. The 3rd and 10th days corresponded to Sundays, and no new sludge was added.

日曜を除く毎日、汚泥を6[kg]ずつ投入し、混合撹拌する。使用した攪拌機は、モルタルミキサであり、その容量は100[kg]以上であるので、11日目まで、混合物は取り出さなかった。 Every day except Sunday, 6 [kg] of sludge is added and mixed and stirred. The stirrer used was a mortar mixer with a capacity of 100 [kg] or more, so the mixture was not taken out until the 11th day.

添加した汚泥の乾燥物が増加していくことから、汚泥と乾燥促進材の固形分重量比は日ごとに汚泥乾燥物が増加していく。1日後の汚泥と乾燥促進材の重量比は、汚泥:乾燥促進材=0.1:5である。11日後の重量比は、汚泥:乾燥促進材=1:5である。添加した汚泥の固形分は乾燥促進材中に残るが、水分は蒸発する。 Since the added dried sludge increases, the solid content weight ratio between the sludge and the drying accelerator increases day by day. The weight ratio of the sludge after one day and the drying accelerator was sludge:drying accelerator=0.1:5. The weight ratio after 11 days was sludge:drying accelerator=1:5. The solid content of the added sludge remains in the drying accelerator, but the water evaporates.

2日目は平均気温が低かったので、翌日含水率が23.38[%]まで上昇しているが、その他の日は、翌日含水率は概ね20[%]以下となっている。11日目まで、日曜日を除く毎日6[kg]を投入したが、最終日の翌日含水率は19[%]であり、乾燥促進材の効果が下がっていないことがわかる。 Since the average temperature was low on the second day, the moisture content rose to 23.38 [%] the next day, but on the other days, the moisture content the next day was generally 20 [%] or less. Up to the 11th day, 6 [kg] was added every day except Sunday, but the moisture content on the day after the final day was 19 [%], indicating that the effect of the drying accelerator was not reduced.

図4に別の試験結果を示す。図4は、コーヒー滓単体の乾燥促進材に対して汚泥を毎日、乾燥促進材/汚泥=3/1の割合で混合し撹拌した試験の結果である。グラフは、含水率25%以下まで乾燥後の成分比率(コーヒー滓固形分と汚泥固形分の重量比)を示している。図5は比較例であり、初期の乾燥促進材として、汚泥とコーヒー滓の固形分重量比が汚泥/コーヒー滓=74/26のものを使ったときの結果である。図4及び図5の左端の「初回」グラフは、乾燥対象の汚泥の投入前の乾燥促進材における汚泥/コーヒー滓の割合を示している。図5も、毎日、乾燥促進材/汚泥=3/1の割合で混合し撹拌した試験の結果である。即ち、図5の比較例は、コーヒー滓の固形分含有量が30%に満たない乾燥促進材を使ったときの結果である。比較例では、乾燥促進材として繰り返し利用可能であった回数は5回が限界であった。5回目の段階で乾燥促進材内の固形物全体重量に対するコーヒー滓の固形分比率は21.6%であった。6回目より、含水率が26%以上となり、乾燥性が低下した。 Another test result is shown in FIG. FIG. 4 shows the results of a test in which sludge was mixed with a dryness promoting agent of coffee grounds alone at a ratio of drying promoting agent/sludge=3/1 and stirred every day. The graph shows the component ratio (weight ratio of coffee grounds solids to sludge solids) after drying to a moisture content of 25% or less. FIG. 5 is a comparative example, and shows the results when the initial drying accelerating agent used had a solid content weight ratio of sludge and coffee grounds of sludge/coffee grounds=74/26. The leftmost "initial" graphs in FIGS. 4 and 5 show the ratio of sludge/coffee grounds in the drying accelerator before the sludge to be dried is added. FIG. 5 also shows the results of a test in which the drying accelerator/sludge was mixed and stirred at a ratio of 3/1 every day. That is, the comparative example in FIG. 5 shows the results when using a drying accelerating agent with a solids content of coffee grounds of less than 30%. In the comparative example, the limit of the number of times that it could be used repeatedly as a drying accelerator was 5 times. At the fifth stage, the solid content ratio of coffee grounds to the total weight of solids in the drying accelerator was 21.6%. From the 6th time, the moisture content became 26% or more, and the drying property decreased.

これに対して、初期の乾燥促進材としてコーヒー滓単体を用いた場合(図4)、汚泥を25日間連続して添加しても乾燥促進材としての性能に変化はなく、毎回、含水率20%以下を達成できた。さらに乾燥物の粒度も増大しなかった。25回目における乾燥後の粒度は3mm以下が92%であった。なお、開始時は粒度3mm以下が100%である。 On the other hand, when coffee grounds alone was used as the initial drying accelerator (Fig. 4), there was no change in performance as a drying accelerator even when sludge was added continuously for 25 days. % or less was achieved. Furthermore, the particle size of the dry matter did not increase. The particle size after the 25th drying was 92% with a particle size of 3 mm or less. At the start, the particle size of 3 mm or less is 100%.

以上の結果より、含水率25%以下のコーヒー滓の含有量(固形分比率)が30%以上であれば、乾燥促進材として良好な性能を示すとともに、繰り返し利用も可能となる。そして、含水率25%以下のコーヒー滓の含有量が30%を下回らないように乾燥促進材を追加すれば、毎日(あるいは数日おきに)汚泥を乾燥/減容することをずっと継続することが可能となる。 From the above results, coffee grounds with a water content of 25% or less and a content (solid content ratio) of 30% or more exhibit good performance as a drying accelerator and can be used repeatedly. Then, if a drying accelerator is added so that the content of coffee grounds with a moisture content of 25% or less does not fall below 30%, the sludge can be dried/reduced continuously every day (or every few days). becomes possible.

もう一つの実施例として、リボン式ミキサでの試験結果を示す(図6)。この実施例では、1日当たり凝集沈殿汚泥50kgを処理した。 As another example, test results with a ribbon mixer are shown (FIG. 6). In this example, 50 kg of flocculated sludge was treated per day.

試験条件は以下の通りである。
・攪拌乾燥設備:0.8m3のリボン式ミキサ
・乾燥促進材 :200kgを投入
・汚泥投入量 :1日あたり50kgの汚泥含水率79%の凝集沈殿汚泥を投入
・攪拌乾燥時間:1日あたり8時間
The test conditions are as follows.
・Agitating and drying equipment: Ribbon type mixer of 0.8 m 3・Drying accelerating material: 200 kg input ・Sludge input amount: 50 kg of coagulated sedimentation sludge with a sludge moisture content of 79% per day ・Agitation and drying time: per day 8 hours

ここで、凝集沈殿汚泥とは、より詳しくは、エマルジョンまたはラテックス含有排水を凝集沈殿処理したときに発生する凝集沈殿汚泥である。 Here, the coagulated sedimentation sludge is, more specifically, coagulated sedimentation sludge generated when emulsion or latex-containing wastewater is subjected to coagulation sedimentation treatment.

測定とチェック項目は以下の通りである。
・含水率測定:投入翌日に、その日の汚泥を添加する前に測定
・外気温 :ロガー連続測定
・重量測定 :撹拌機内の重量測定(1週間に1回)
・測定期間 :1ヶ月(投入回数21回)
The measurement and check items are as follows.
・Measurement of moisture content: Measured on the day after input, before adding the sludge of the day ・Outside temperature: Continuous measurement with logger ・Measurement of weight: Measurement of weight inside agitator (once a week)
・Measurement period: 1 month (21 inputs)

なお、図6の表における気温は、24時間の平均気温である。回数の増加に伴う、0.1mm以下の粉化物の発生はほとんど見られず、リボン式ミキサは、モルタルミキサより粉化しないことが明確になった。今回は抜き取りも行わず、土日を除く毎日、1日一回(合計で21回)、汚泥を投入した。それでも全く問題を生じなかった。すなわち、毎回、1日あたり8時間の撹拌だけで、含水率を概ね25%以下に抑えることができた。 In addition, the temperature in the table of FIG. 6 is the average temperature for 24 hours. With an increase in the number of times, generation of powders of 0.1 mm or less was hardly observed, and it became clear that the ribbon mixer does not powder as much as the mortar mixer. Sludge was put in once a day (21 times in total) every day except Saturdays and Sundays. It didn't cause any problems at all. That is, it was possible to suppress the water content to approximately 25% or less only by stirring for 8 hours per day each time.

本明細書が開示する乾燥促進材は、産業廃棄物であるコーヒー滓を主成分とするので安価に入手できる。しかも、コーヒー滓は以外にも有効なリサイクル処理が確立していない。一部には、消臭機能・燃料使用等言われているが、現実的には大部分のコーヒー滓は、処理業者に廃棄物(マイナス原料)として排出され、堆肥等で処理されているのが現実である。しかも、堆肥としての使用に関しては、一部から問題点も指摘されており、現時点では排出飲料水メーカーも有効なリサイクル処方は持っていない。本明細書が開示する乾燥促進材は、その重量よりも少ない汚泥を混合・撹拌することで、得られた乾燥混合物を新たな乾燥促進材として再利用することができる。 The drying accelerator disclosed in the present specification is mainly composed of coffee grounds, which is an industrial waste, and can be obtained at a low cost. Moreover, no other effective recycling process has been established for coffee grounds. Some say that it has a deodorant function and uses fuel, but in reality, most coffee grounds are discharged as waste (negative raw materials) to processing companies and processed with compost, etc. is the reality. Moreover, some problems have been pointed out regarding the use as compost, and at present, even the manufacturers of discharged drinking water do not have effective recycling prescriptions. The drying accelerator disclosed in the present specification can be reused as a new drying accelerator by mixing and agitating sludge that is less than its weight.

再利用する場合にも、乾燥促進材に対して重量比で同量未満の汚泥を混合、撹拌することで、混合物は、多数回の再利用に耐え得る。再利用の毎に、あるいは、特定回数の再利用のたびに、混合物の一部を取出し、混合物の総量を所定の許容量以下に保つとよい。また、乾燥物の粒度をモニタしつつ、適当な再利用回数にて、新たな(乾燥コーヒー滓を主成分とする)乾燥促進材を加えるとよい。 In the case of reuse, the mixture can be reused many times by mixing and stirring less than the same weight ratio of sludge with respect to the drying accelerator. After each reuse, or after a specified number of reuses, a portion of the mixture may be removed to keep the total mixture below a predetermined tolerance. Also, while monitoring the particle size of the dried product, it is advisable to add a new drying accelerator (mainly composed of dried coffee grounds) at an appropriate number of times of reuse.

本明細書が開示する乾燥促進材、および、それを用いた汚泥乾燥方法には、以下の効果が期待できる。
(1)汚泥が発生する現場において小規模施設での施設内処理が可能となる。
(2)汚泥発生現場にて処理可能であるため、汚泥状態での外部搬出が不要。
(3)汚泥発生現場での減容化による乾燥物への転換(扱いが容易となる。また臭気が改善される)。
(4)汚泥減容化によって廃棄物が低減する(1/3~1/4程度に低減できる)。
(5)常温乾燥が可能であり(加熱するコストが不要)、施設内での臭気も改善する。
(6)発生した汚泥を連続的(毎日)に処理することで、汚泥での保存が無くなり衛生的である。
(7)排出乾燥物を、乾燥促進材として有効利用できる。排出乾燥物は、燃料・堆肥等にも利用できる。
(8)設備がシンプルで非常に安価であり、小規模施設でも処理コスト低減が可能である。
(9)省エネルギーシステムであり、二酸化炭素削減効果がある。
The following effects can be expected from the drying accelerator disclosed in the present specification and the sludge drying method using the same.
(1) In-facility treatment in small-scale facilities becomes possible at sites where sludge is generated.
(2) Since it can be treated at the sludge generation site, there is no need to carry out the sludge to the outside.
(3) Conversion to dry matter by volume reduction at the site of sludge generation (handling becomes easier and odor is improved).
(4) Waste is reduced by sludge volume reduction (can be reduced to about 1/3 to 1/4).
(5) Room-temperature drying is possible (heating cost is unnecessary), and odors in facilities are also improved.
(6) By continuously (every day) treating the generated sludge, it is hygienic because it does not need to be stored as sludge.
(7) The discharged dried matter can be effectively used as a drying accelerator. The discharged dried matter can be used as fuel, compost, etc.
(8) Equipment is simple and very inexpensive, and treatment costs can be reduced even in small-scale facilities.
(9) It is an energy-saving system and has the effect of reducing carbon dioxide.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Although specific examples of the present invention have been described in detail above, these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. The technical elements described in this specification or in the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims as of the filing. In addition, the techniques exemplified in this specification or drawings can simultaneously achieve a plurality of purposes, and achieving one of them has technical utility in itself.

Claims (5)

汚泥用の乾燥促進材であってコーヒー滓を主成分とする含水率25%以下の乾燥促進材に、高含水の汚泥を1/3以下の重量割合で混合攪拌し、含水率を25%以下まで低下させる第一工程と、
前記第一工程で得られた混合乾燥物に、新たな汚泥を1/3以下の重量割合で混合攪拌し、含水率を25%以下まで低下させる第二工程と、
を備えており、前記第二工程以降は、前工程で得られた前記混合乾燥物の一部又は全部に、更に新たな汚泥を1/3以下の重量割合で混合攪拌し、含水率を25%以下に低下させることを繰り返す、汚泥乾燥方法。
A drying accelerator for sludge, which is mainly composed of coffee grounds and has a water content of 25% or less , is mixed with sludge with a high water content in a weight ratio of 1/3 or less, and the water content is 25% or less. a first step of lowering to
A second step of mixing and stirring fresh sludge with the mixed dried product obtained in the first step at a weight ratio of 1/3 or less to reduce the moisture content to 25% or less;
After the second step, a part or all of the mixed dried product obtained in the previous step is further mixed and stirred with new sludge at a weight ratio of 1/3 or less, and the water content is 25 A sludge drying method that repeats lowering to % or less.
前記第二工程以降、前記混合乾燥物内の前記コーヒー滓の固形分重量比率が30%を下回らないようにする為に、新たなコーヒー滓を添加する、あるいは、新たな乾燥促進材に切り替える、請求項に記載の汚泥乾燥方法。 After the second step, add new coffee grounds or switch to a new drying accelerator so that the solid content weight ratio of the coffee grounds in the mixed dried product does not fall below 30%. The sludge drying method according to claim 1 . 前記第二工程以降、汚泥の連続投入により乾燥器内の混合乾燥物の重量が増加することから、攪拌乾燥効率が低下しないように、乾燥器から時々乾燥物を所定量抜き取る、請求項1又は2に記載の汚泥乾燥方法。 After the second step, the weight of the mixed dried matter in the dryer increases due to the continuous introduction of sludge, so that a predetermined amount of dried matter is sometimes extracted from the dryer so that the stirring drying efficiency does not decrease. 2. The sludge drying method according to 2. 前記乾燥促進材は、コーヒー滓単独、又は、コーヒー滓と汚泥の混合物であってコーヒー滓を固形分重量比率30%以上含有している、請求項1に記載の汚泥乾燥方法。 2. The sludge drying method according to claim 1, wherein the drying accelerating material is coffee grounds alone or a mixture of coffee grounds and sludge containing coffee grounds at a solid content weight ratio of 30% or more. 前記乾燥促進材に対して1/3以下の重量比で高含水の汚泥を混合して乾燥させた後の混合乾燥物が、新たな乾燥促進材として少なくとも15回以上再利用可能である、請求項1又は4に記載の汚泥乾燥方法。 The mixed dried product after mixing and drying the sludge with a high water content at a weight ratio of 1/3 or less with respect to the drying accelerator can be reused at least 15 times or more as a new drying accelerator. 5. The sludge drying method according to Item 1 or 4.
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