JPH0146200B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、下水汚泥脱水ケーキなど種々の含水
物の省エネルギー型乾燥装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

一般に下水、し尿などの有機性廃水を処理する
には、活性汚泥法などの生物処理が行われる。生
物処理を行うには、微生物の呼吸に必要な酸素を
供給する必要がある。このためにエアレーシヨン
タンクにブロワーによつて空気など酸素含有ガス
を散気する方法が通常採用されているが、例えば
下水処理の場合、処理量50000m³／日の下水処理
場において必要とされるエアレーシヨン動力は
12000〜14000kwh／日という膨大なエネルギーに
達する。

〔発明の目的〕

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなさ
れたもので、エアレーシヨンブロワーからエアレ
ーシヨンタンクへ供給される曝気空気の保有熱を
含水物の乾燥用に有効利用できるうえ、乾燥排ガ
スの脱臭処理をも簡便・的確に行いうる装置を提
供することを目的とするものである。

〔発明の構成〕

本発明は、エアレーシヨンブロワーの吐出空気
の温度が、熱力学における気体の断熱圧縮の理論
から明らかなように、吸入空気の温度よりもはる
かに高温度に上昇するという現象をとらえ、ブロ
ワー吐出空気の保有する熱を積極的に含水物の乾
燥に利用すると共に、この乾燥工程で発生する乾
燥排ガスを汚水の曝気処理用に使用し、同時に該
排ガスの脱臭処理を行うという技術思想にもとづ
いている。

本発明は、含水物の供給口と排出口を設けた密
閉型竪型乾燥槽内に撹拌翼を上下方向多段に連設
し、さらに前記竪型乾燥槽に曝気ブロワー吐出空
気の流入部、流出部を配備し、該空気流出部をエ
アレーシヨンタンク内の散気部と管路で連絡せし
めるとともに、該散気部として前記乾燥槽からの
排出空気中に含まれるダストによつて閉塞されな
い口径の空気噴出口を有するものを設けたことを
特徴とする含水物の乾燥装置である。

〔実施例〕

次に、本発明の一実施例を図面を参照しながら
説明すると、エアレーシヨンタンク１及び沈殿池
２１は有機性廃水１０の好気性生物処理工程を、
汚泥濃縮装置１４及び機械脱水機１６は余剰活性
汚泥１３の処理工程をそれぞれ構成しているが、
本発明の乾燥装置は上記両工程と結合され、含水
物たる脱水ケーキ１７の乾燥処理とエアレーシヨ
ンタンク１への曝気用空気の供給を行うように構
成されている。

すなわち、５は外壁を保温材によつて包囲し断
熱構造とした、密閉型で円筒状の乾燥槽であつ
て、下部に含水物供給部７、上部に乾燥物排出部
８、底部（又は下部）に乾燥用空気すなわち曝気
ブロワー３からの吐出空気の流入部４、頂部（又
は上部）に排出空気の流出部６が配設され、内部
に撹拌翼１８′を上下方向多段に連設した撹拌機
１８が設けられている。

前記含水物供給部７には所望により密閉可能な
スクリユーコンベヤ等の含水物供給装置（図示せ
ず）が設けられ、乾燥物排出部８は傾斜管（シユ
ート）により形成され、該傾斜管は乾燥物貯留槽
９の上部に接続されている。

前記排出空気の流出部６は排出空気管２を介し
てエアレーシヨンタンク１の散気部２０に連結さ
れているが、この散気部２０の散気口径は、曝気
用空気中に含まれる乾燥槽５から排出されるダス
トによつて閉塞しないような口径（好ましくは５
mm以上の口径）にしてある。なお、４′は吐出空
気管、１９はバイパス管である。

上記装置の運転の態様などについて述べると、
以下のとおりである。

下水、し尿などの有機性廃水１０を生物処理す
るためのエアレーシヨンタンク１内に散気部２０
が設けられ空気が供給されている。

エアレーシヨンタンク１内の活性汚泥は沈殿池
２１にて分離され、処理水１１と返送汚泥１２お
よび余剰活性汚泥１３とに区分される。余剰活性
汚泥１３は遠心濃縮機などの汚泥濃縮装置１４に
て濃縮され、濃縮汚泥１５がカチオンポリマーな
どの脱水助剤の添加など、各種の汚泥改質法（コ
ンデイシヨニングと呼ばれる）によつて脱水性が
改善されたのちベルトプレス、スクリユープレ
ス、フイルタープレス、遠心脱水機など各種機械
脱水機１６で脱水され脱水ケーキ１７が得られ
る。

ところが、脱水ケーキ１７の含水率を機械脱水
機１６のみによつて充分低下させることは容易で
はなく、通常75〜80％の含水率を示す。このため
従来は、種々の乾燥機において重油などの燃料を
用いて乾燥したのち、肥料化、コンポスト化、焼
却を行つていた。

しかしながら、従来の乾燥工程では多量のエネ
ルギーを消費しており、最も省エネルギーの必要
性が大きい工程となつていた。

本実施例では、上記問題点を解消するべく次の
ような技術思想を導入し、著しい省エネルギー化
を達成しようとするものである。

すなわち、曝気ブロワー３（ルーツブロワー、
ターボブロワーなどが採用される）からの温度80
〜90℃程度の吐出空気と脱水ケーキ１７を前記構
造の乾燥槽５に供給し、撹拌機１８の作動下で脱
水ケーキ１７に前記吐出空気を直接接触させる。
これにより、脱水ケーキ１７は乾燥槽５内に所定
時間滞留する間に乾燥を受けながら撹拌翼１８′
の運動によつて造粒される。

一方、脱水ケーキ１７から蒸発した水分を含む
高湿空気は、流出部６より流出し、エアレーシヨ
ンタンク１内に散気される。

乾燥槽５の運転の方法は、一定量の脱水ケーキ
を投入後含水物供給部７のバルブを閉じ所定時間
滞留させたのち乾燥物を取り出すというサイクル
を繰返す回分操作法も容易に実施できるが、図示
例のように、乾燥槽５の側壁に乾燥物の溢流口
８′を開口しておき、脱水ケーキ１７を連続的に
供給し乾燥物を連続的に溢流口８′から乾燥物貯
留槽９に移送するという連続操作もでき維持管理
性が秀れている。また、この乾燥物貯留槽９の底
部に接続される取出し機構９′としては、ロータ
リーバルブもしくはダブルダンパが特に好まし
く、これにより乾燥槽５の運転と乾燥物の取出し
を連続的に行える利点がある。

この実施例においては撹拌翼１８′の機能は重
要であり、含水率80％程度の高水分脱水ケーキを
乾燥対象物とする場合、撹拌翼１８′の回転によ
つて乾燥用空気の偏流、脱水ケーキ相互の固着お
よびケーキの壁面への付着を非常に効果的に防止
することが可能となる。しかも、造粒機能もある
ため乾燥物が粒状物となるのでハンドリングが容
易になる。

この実施例においては乾燥用空気を乾燥槽５の
下方部から流入させるので、脱水ケーキを空気の
上向流によつて流動化させることができ、従つて
撹拌翼１８′に大きなトルクがかからないので撹
拌動力が節減できる利点があるが、吐出空気管
４′を乾燥槽内壁の接線方向に設けるのが好まし
く（複数本設けてもよい）、これにより脱水ケー
キの流動化が促進され、通気乾燥をより効果的に
行うことができる。なお、上記と反対に乾燥用空
気を下向流で通気させてもよい。

すなわち、曝気用空気のもつ運動エネルギーを
利用して流動層乾燥操作が可能になるので、流動
化のための別個の動力が不要になるだけでなく、
熱移動の容量係数を著しく大きくできる（4000〜
6000Kcal／m³・℃・hr程度）。この結果、高水分
含水物の壁面への付着、相互の付着集合による団
塊化現象を効果的に防止しながら乾燥することが
できる。

従来の曝気ブロワーはエアレーシヨンだけにし
か利用されていないので、曝気ブロワーの吐出空
気の配管は何ら断熱、保温の考慮がなされておら
ず、またその必要性もないと考えられていたが、
本発明では乾燥操作にも利用するので曝気ブロワ
ー３の吐出空気管４′が乾燥槽５に達するまでの
経路には断熱材を巻くか、または地下に埋設する
ことが極めて好ましい。

なお、乾燥槽を複数基設けておき、脱水ケーキ
が乾燥してから乾燥物を取り出す場合は、乾燥用
空気をもう一つの別の乾燥槽のほうに切り替えて
送るようにバルブを配備すれば運転上の管理が極
めて容易となる。いずれにしても、含水物に対し
乾燥用空気を供給通気し両者を直接接触させて乾
燥する構造のものであればどのようなものでもよ
い。

〔発明の効果〕

以上のような本発明によれば、次のような工業
上重要な効果が得られる。

従来全く利用されることがなかつた曝気ブロ
ワー吐出空気の保有する熱エネルギーを乾燥用
の熱源にするので、重油などの燃料をいつさい
使用することなく含水物の省エネルギー的な乾
燥が可能である。

すなわち、本来曝気の目的に使用されている
ブロワーの駆動動力を利用して乾燥も同時に行
うという複合効果が発揮されるため、実質的に
乾燥に必要なエネルギーをゼロとすることがで
きる。

従来の乾燥機は乾燥排ガス中のダストと悪臭
成分の除去工程を必要としており設備費および
維持費に問題があつたが、本発明では乾燥排ガ
スが曝気用空気となつているため、汚水処理用
タンクがダストの除去および脱臭工程として機
能する。したがつて、特別のダスト除去および
脱臭工程を必要としない。

また、前記散気部はその空気供給口の口径を
ダストによつて閉塞しない値に設定してあるの
で、該散気部の目詰まりが防止できるうえ、空
気吐出抵抗が小さいため充分な散気効果（散気
空気量）を得ることができる。

曝気ブロワー吐出空気を直接乾燥室内に通気
するため熱交換器が不要となるので、設備費及
び維持管理上の著しいメリツトがある。

従来から難脱水性の汚泥として知られている
下水余剰汚泥、し尿余剰汚泥などの有機性汚泥
を極めて容易に含水率40〜30％以下の乾燥物と
することができ、しかも、その経費は従来の機
械脱水工程のみに必要な経費と同等にとどめる
ことができる。何故なら、本発明の乾燥経費は
実質的にゼロであるからである。したがつて、
事後の焼却・熱分解・投棄・肥料化・コンポス
ト化の各処分が極めて容易になるなど、本発明
の効果は著大なものがある。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の一実施例のフローシートであ
る。 １……エアレーシヨンタンク、２……排出空気
管、３……曝気ブロワー、４……流入部、４′…
…吐出空気管、５……乾燥槽、６……流出部、７
……含水物供給部、８……乾燥物排出部、８′…
…溢流口、９……乾燥物貯留槽、９′……取出し
機構、１６……機械脱水機、１７……脱水ケー
キ、１８……撹拌機、１８′……撹拌翼、１９…
…バイパス管、２０……散気部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 含水物の供給口と排出口を設けた密閉型竪型
   乾燥槽内に撹拌翼を上下方向多段に連設し、さら
   に前記竪型乾燥槽に曝気ブロワー吐出空気の流入
   部、流出部を配備し、該空気流出部をエアレーシ
   ヨンタンク内の散気部と管路で連絡せしめるとと
   もに、該散気部として前記乾燥槽からの排気空気
   中に含まれるダストによつて閉塞されない口径の
   空気噴出口を有するものを設けたことを特徴とす
   る含水物の乾燥装置。