JPH1137644A - 汚泥の炭化処理方法および装置 - Google Patents
汚泥の炭化処理方法および装置Info
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- JPH1137644A JPH1137644A JP9210027A JP21002797A JPH1137644A JP H1137644 A JPH1137644 A JP H1137644A JP 9210027 A JP9210027 A JP 9210027A JP 21002797 A JP21002797 A JP 21002797A JP H1137644 A JPH1137644 A JP H1137644A
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Abstract
に、破砕撹拌翼を備える回転軸が回転自在に配設され、
該破砕撹拌翼20で汚泥を細かく破砕する。乾燥炉12
に熱風発生炉17が接続され、該熱風発生炉17で発生
した高温の乾燥用気体が乾燥炉12に供給される。乾燥
炉12で乾燥された乾燥汚泥は、炭化炉26の回転筒3
7に供給される。回転筒37を回転させつつ加熱するこ
とにより、内部の乾燥汚泥を炭化する。
Description
方法および装置に関し、更に詳細には、例えば下水処理
施設の汚水処理過程で発生する汚泥を、乾燥・炭化して
土壌改良剤等として使用し得るようにする汚泥の炭化処
理方法および装置に関するものである。
ン等から出る家庭汚水は、下水処理施設で汚水処理さ
れ、その過程で有機物を多量に含む汚泥が発生する。こ
の汚泥を乾燥した後に更に加熱して炭化し、得られた炭
化物を土壌改良剤や融雪剤等として使用することが行な
われている。汚泥を炭化処理する装置では、乾燥炉に汚
泥(所謂「脱水ケーキ」)を供給して所要の含水率まで乾燥
した後、この乾燥汚泥を炭化炉に供給して加熱処理する
ことにより、空隙・孔に富んだ炭化物を製造するよう構
成される。
造された炭化物は大きな塊となっており、これを例えば
土壌改良剤として使用する場合には、得られた炭化物を
破砕機等により細かく粉砕して土壌改良剤として好適な
粒度とする必要がある。すなわち、従来の炭化処理装置
のみでは土壌改良剤等として好適に使用し得る粒度の炭
化物が得られず、付帯設備として破砕機が必要になるた
めに設備コストが嵩む問題が指摘される。また、破砕機
を付設するために設備全体が大型化し、大きな設置スペ
ースが必要となる難点もある。
化処理方法および装置に内在している前記欠点に鑑み、
これを好適に解決するべく提案されたものであって、後
工程での破砕を行なうことなく、例えば土壌改良剤等と
して好適に使用し得る粒度の炭化物を得ることのできる
汚泥の炭化処理方法および装置を提供することを目的と
する。
の目的を達成するため、本発明に係る汚泥の炭化処理方
法は、乾燥炉における内壁面に複数の持上げ棧が配設さ
れた回転筒に含水率が約75〜85%の汚泥を供給し、
この回転筒を回転して前記持上げ棧で回転筒の底部側か
ら頂部側へ汚泥を持上げた後に落下させる工程を繰返し
つつ、該回転筒に熱風発生炉から高温の乾燥用気体を供
給することで汚泥を含水率が約50%以下となるまで乾
燥すると共に、前記回転筒の内部に配設した破砕翼を回
転して汚泥を破砕し、前記乾燥炉で得られた乾燥汚泥を
炭化炉の回転筒に供給し、この回転筒を回転しつつ加熱
手段で加熱することで内部の乾燥汚泥を炭化するように
したことを特徴とする。
装置は、汚泥が供給される乾燥炉と、この乾燥炉に高温
の乾燥用気体を供給する熱風発生炉と、前記乾燥炉で乾
燥された乾燥汚泥が供給され、この乾燥汚泥を加熱して
炭化させる炭化炉とから構成される炭化処理装置におい
て、前記乾燥炉は、前記汚泥が供給される回転筒と、こ
の回転筒の内壁面に配設された複数の持上げ棧と、前記
回転筒の内部に回転自在に配設された破砕翼とを備え、
前記熱風発生炉から回転筒に乾燥用気体を供給しつつ回
転筒および破砕翼を回転させることで汚泥を乾燥すると
共に破砕するよう構成され、前記炭化炉は、前記乾燥炉
で乾燥された乾燥汚泥が供給される回転筒と、この回転
筒の内部に供給された乾燥汚泥を加熱する加熱手段とを
備え、前記回転筒を回転させつつ乾燥汚泥を加熱するこ
とで該乾燥汚泥を炭化するよう構成したことを特徴とす
る。
理方法および装置につき、好適な実施例を挙げて、添付
図面を参照しながら詳細に説明する。
処理装置の概略構成を示すものであって、下水処理施設
からトラック等で運搬された汚泥(含水率が約75〜8
5%の脱水ケーキ)が貯留される受入ホッパ10に、モ
ーノポンプ(登録商標)等の定量供給装置11が接続され
ている。この定量供給装置11は、ロータリキルン型式
の乾燥炉12に接続され、定量供給装置11から乾燥炉
12に所定量の汚泥を連続的に供給するよう構成され
る。乾燥炉12は、図2および図3に示す如く、図示し
ない駆動手段により所定方向に回転される円筒状の回転
筒13の軸方向一端に、スクリューコンベヤ14を内蔵
した投入ホッパ15が投入口13aを介して連通接続さ
れ、前記定量供給装置11からの汚泥は投入ホッパ15
に供給された後にスクリューコンベヤ14を介して回転
筒13の内部に供給されるようになっている。また回転
筒13の内壁面に、周方向に離間して複数の持上げ棧1
6が配設され、回転筒13に供給された汚泥は、該回転
筒13の回転に伴って持上げ棧16により底部側から頂
部側へ持上げられた後に自重で底部へ落下する工程を繰
返しながら出口13bに向けて移動されるようになって
いる。なお、汚泥が底部に落下する過程で、後述する熱
風発生炉17から供給される高温(例えば700℃程度)
の乾燥用気体と接触して乾燥がなされる。
3の軸中心から偏位した位置に回転軸18が回転自在に
配設され、該回転軸18は駆動モータ19によって所定
方向に回転されるよう構成される。この回転軸18に
は、図2に示す如く、軸方向に離間して複数の破砕翼と
しての破砕撹拌翼20が配設され、回転軸18の回転に
より一体的に回転する破砕撹拌翼20で、前記持上げ棧
16により底部側から頂部側へ持上げられた後に自重で
底部へ落下する汚泥を細かく破砕するようになってい
る。なお、破砕撹拌翼20の形状や配設数および回転軸
18の回転数を変更することにより、当該乾燥炉12で
得られる乾燥汚泥の粒度を任意に設定することができ
る。
発生炉17の出口17aに一端が接続する供給管21の
他端が接続されている。この熱風発生炉17には、パイ
ロットバーナ用のLPG、加熱バーナ用の灯油および燃
焼空気が供給され、気体を所定温度まで加熱して乾燥用
気体を発生させ、この高温の乾燥用気体を供給管21を
介して乾燥炉12に供給するよう構成してある。また乾
燥炉12の排気口12bに第1戻し管22の一端が接続
され、この第1戻し管22の他端は集塵機23の吸気口
23aに接続されている。更に、集塵機23の排気口2
3bに、前記熱風発生炉17の入口17bに接続する第
2戻し管24が接続され、この第2戻し管24に介挿し
た循環用ブロワ25を回転することにより、熱風発生炉
17で発生した高温の乾燥用気体を乾燥炉12に引込む
と共に前記集塵機23で塵埃の除去された処理後気体を
熱風発生炉17に戻すよう構成される。
く、後述する炭化炉26で発生した高温の排気ガスが流
通する排ガス管27が接続される第1熱交換器28と、
前記供給管21から分岐するバイパス管29が接続され
る第2熱交換器30とが直列に介挿されている。バイパ
ス管29における第2熱交換器30の出口側に排気用ブ
ロワ31が介挿されると共に、第2熱交換器30と排気
用ブロワ31との間に排ガス管27が接続されており、
該ブロワ31を回転することで供給管21を流通する一
部の乾燥用気体をバイパス管29に導入すると共に、炭
化炉26で発生した排気ガスを排ガス管27に流通させ
るよう構成してある。すなわち、前記乾燥炉12で熱交
換を行なって降温された処理後気体は、第1熱交換器2
8において排気ガスと熱交換すると共に第2熱交換器3
0で乾燥用気体と熱交換して所要温度まで昇温された後
に、前記熱風発生炉17に戻されるようになっている。
なお、乾燥炉12に供給される乾燥用気体の風量は、前
記循環用ブロワ25および排気用ブロワ31の回転を制
御すると共に、供給管21に介挿した調整弁46、第2
戻し管24に介挿した調整弁47およびバイパス管29
に介挿した調整弁48を調整することにより最適な状態
に保持される。
2が接続され、乾燥炉12で所要の含水率(約50%以
下)まで乾燥された乾燥汚泥を移送装置32で炭化炉2
6に供給するようになっている。この炭化炉26は、図
4に示す如く、炉本体33の内部に2基の相互に連通す
る1次炉体34,34と2次炉体35とが配設され、1
次炉体34,34と2次炉体35とは通孔36を介して
連通するよう構成される。また炉本体33には、2基の
1次炉体34,34に貫通された円筒状の回転筒37が
回転自在に支持され、駆動モータ38によって所定方向
に回転するよう構成されると共に、前記移送装置32で
移送された乾燥汚泥が投入口37aを介して供給され
る。この回転筒37には、1次炉体34の内部に画成さ
れた第1次燃焼室34aに連通する複数の乾留ガス供給
管39が配設され、回転筒37の内部で発生した乾留ガ
スが第1次燃焼室34aに噴出するようになっている。
また1次炉体34の内部に複数の助燃バーナ40が配設
され、該バーナ40によって回転筒37を加熱して、乾
留ガスを発生させ得る状態(蒸し焼き状態)とするよう構
成される。そして、乾留ガスが発生した以後において
は、回転筒37から第1次燃焼室34aに噴出させた乾
留ガスを燃焼させることで、回転筒37の内部を乾留状
態に保持するよう構成される。なお、1次炉体34に
は、パイロットバーナ用のLPG、助燃バーナ用の灯油
が供給されると共に、回転筒37には乾留状態を維持す
るに足るだけの酸素(空気)が供給されるようになってい
る。
5aが画成されると共に2次燃焼バーナ41が配設さ
れ、前記第1次燃焼室34aで燃焼しきれなかった未燃
ガスが通孔36から第2次燃焼室35aに供給されて燃
焼するよう構成される。なお、第2次燃焼室35aに
は、未燃ガスを完全に燃焼させ得る量の酸素(空気)が供
給されるようになっている。そして、第2次燃焼室35
aでの燃焼により生じた高温の排気ガスは、炉本体33
に設けた排気口33aに接続する前記排ガス管27を介
して第1熱交換器28に供給されるよう構成される。な
お、炭化炉26の内部圧力は、前記排気用ブロワ31の
回転制御および排ガス管27に介挿した調整弁49の調
整により制御される。
内壁面には、図5に示す如く、周方向に離間して複数の
持上げ棧42が配設され、回転筒37に供給された乾燥
汚泥は、該回転筒37の回転に伴って持上げ棧42によ
り底部側から頂部側へ持上げられた後に自重で底部へ落
下する工程を繰返しながら出口37bに向けて移動され
るようになっている。なお、前記持上げ棧42は必須の
要件ではなく、省略することも可能である。
例に係る汚泥の炭化処理装置の作用につき、処理方法と
の関係において説明する。前記熱風発生炉17で発生し
た高温の乾燥用気体は、前記循環用ブロワ25の運転に
よって乾燥炉12に吸引される。また、前記定量供給装
置11から乾燥炉12に連続的に供給される汚泥(例え
ば含水率75〜85%)は、回転筒13の回転(例えば8
rpm)によって前記持上げ棧16により底部側から頂部側
へ持上げられた後に自重で底部へ落下する過程で、乾燥
用気体に晒されつつ出口13bに向けて移動される。ま
た、前記回転軸18の回転(例えば300〜380rpm)
により一体的に回転する破砕撹拌翼20で汚泥が細かく
破砕される。なお、破砕撹拌翼20によって破砕される
汚泥の粒径は、該翼20の形状や配設数および回転軸1
8の回転数を変更することにより任意に設定される。
0%以下)まで乾燥された乾燥汚泥は、移送装置32を
介して炭化炉26の回転筒37に供給される。この回転
筒37の内部は前記助燃バーナ40により乾留状態とさ
れており、該回転筒37に供給された乾燥汚泥からは乾
留ガスが発生し、このガスが乾留ガス供給管39から第
1次燃焼室34aに噴出される。そして、第1次燃焼室
34aに噴出された乾留ガスを燃焼することにより、回
転筒37の内部は乾留状態に保持されて、内部の乾燥汚
泥は炭化される。なお、乾留ガスの燃焼により回転筒3
7の内部が乾留状態に保持される状態となった以後は、
前記助燃バーナ40を消してもよい。前記第1次燃焼室
34aで燃焼しきれなかった未燃ガスは、前記通孔36
から第2次燃焼室35aに供給されて燃焼し、この第2
次燃焼室35aで発生した高温の排気ガスは前記排ガス
管27を介して第1熱交換器28に供給される。また第
1次燃焼室34aで燃焼しきれなかった未燃ガスを第2
次燃焼室35aで完全に燃焼することで脱臭がなされ
る。
水率が約75〜85%から約50%以下となるまで乾燥
させつつ破砕すると共に、得られた乾燥汚泥を炭化炉2
6において回転筒37を回転させつつ加熱して炭化する
よう構成したので、後工程で破砕することなく細かな炭
化物を製造することができる。例えば園芸等で用いられ
る土壌改良剤としては、5mm程度のものが好適であ
り、このような粒径の炭化物を後工程で破砕することな
く得ることができるものである。なお、乾燥炉12にお
ける回転軸18の回転数等を変更することにより、任意
の粒径の炭化物を製造することも可能である。
処理後気体は、前記集塵機23で塵埃が除去された後に
第1熱交換器28を通過する過程で、前記第2次燃焼室
35aで発生した高温の排気ガスとの間で熱交換され、
この昇温された処理後気体が第2熱交換器30に供給さ
れる。この第2熱交換器30には、前記供給管21から
分岐したバイパス管29を流通する高温の乾燥用気体が
供給されているから、該第2熱交換器30を通過する処
理後気体は乾燥用気体との間で更に熱交換が行なわれ、
この昇温された処理後気体が前記熱風発生炉17に戻さ
れる。
26で発生した高温の排気ガスを利用して昇温させた処
理後気体を熱風発生炉17に戻すよう構成したことで、
該熱風発生炉17での省エネルギーを達成し得る。また
乾燥炉12から排気される処理後気体には汚泥から生ず
る臭気が混じっているが、熱風発生炉17で燃焼させる
ことにより臭気は除去される。
処理装置を示すものであって、前記炭化炉26で発生す
る排気ガスを乾燥炉12に直接供給することで、熱エネ
ルギーを有効に利用するようにしたものである。なお、
熱風発生炉17や乾燥炉12および炭化炉26等の基本
的な構成は前述した第1実施例と同一であるので、異な
る部分についてのみ説明する。
に一端が接続する排ガス管27の他端は、図に示す如
く、前記供給管21におけるバイパス管27と乾燥炉1
2との間に連通接続されている。従って、炭化炉26で
発生した高温の排気ガスを乾燥炉12での汚泥の乾燥に
利用することができ、熱エネルギー効率を向上させ得る
ものである。なお、前記第2戻し管24には、第2熱交
換器30のみが介挿され、処理後気体はバイパス管29
を流通する乾燥用気体との間で熱交換されるようになっ
ている。
処理装置を示すものであって、前記炭化炉26で発生す
る排気ガスを処理後気体と熱交換させることなく熱風発
生炉17に供給することで、熱風発生炉17での更なる
省エネルギーを図るようにしたものである。なお、熱風
発生炉17や乾燥炉12および炭化炉26等の基本的な
構成は前述した第1実施例と同一であるので、異なる部
分についてのみ説明する。
に一端が接続する排ガス管27の他端は、図に示す如
く、前記第2戻し管24における第2熱交換器30と熱
風発生炉17の入口17bとの間に連通接続されてい
る。従って、炭化炉26で発生した高温の排気ガスを、
熱風発生炉17に直接供給することができるので、熱風
発生炉17での省エネルギーを達成し得る。なお、前記
第2戻し管24には、前記第2実施例と同様に第2熱交
換器30のみが介挿され、処理後気体はバイパス管29
を流通する乾燥用気体との間で熱交換されるようになっ
ている。
発生炉に戻して脱臭するよう構成したが、本願はこれに
限定されるものでなく、処理後気体を別に設けた脱臭装
置に供給して脱臭させるよう構成してもよい。また、実
施例では炭化炉における炉本体の内部に分割された2基
の1次炉体を配設した場合につき説明したが、炉本体内
の略全長に亘って1基の1次炉体を配設してもよい。
の炭化処理方法および装置は、乾燥炉において汚泥を、
含水率が約75〜85%から約50%以下となるまで乾
燥させつつ破砕すると共に、得られた乾燥汚泥を炭化炉
の回転筒に供給して該回転筒を回転させつつ加熱して炭
化するよう構成したので、後工程で破砕することなく細
かな炭化物を製造することができる。例えば園芸等で用
いられる土壌改良剤としては、5mm程度のものが好適
であり、このような粒径の炭化物を後工程で破砕するこ
となく得ることができる。すなわち、後工程で炭化物を
破砕する必要はないので、破砕機を不要として設備コス
トを低減し得ると共に装置全体の小型化を図り得る。ま
た汚泥の処理時間を短縮することができ、製造能力を向
上し得る。更には、乾燥炉における回転軸の回転数等を
変更することにより、任意の粒径の炭化物を製造するこ
とも可能となる。
乾燥炉での汚泥の乾燥に使用したり、熱風発生炉に直接
供給するよう構成することで、熱エネルギーの有効利用
および省エネルギーを図り得、ランニングコストを低廉
に抑えることができる。
の概略構成図である。
正面図である。
側面図である。
正面図である。
側面図である。
の概略構成図である。
の概略構成図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 乾燥炉(12)における内壁面に複数の持上
げ棧(16)が配設された回転筒(13)に含水率が約75〜8
5%の汚泥を供給し、この回転筒(13)を回転して前記持
上げ棧(16)で回転筒(13)の底部側から頂部側へ汚泥を持
上げた後に落下させる工程を繰返しつつ、該回転筒(13)
に熱風発生炉(17)から高温の乾燥用気体を供給すること
で汚泥を含水率が約50%以下となるまで乾燥すると共
に、前記回転筒(13)の内部に配設した破砕翼(20)を回転
して汚泥を破砕し、 前記乾燥炉(12)で得られた乾燥汚泥を炭化炉(26)の回転
筒(37)に供給し、この回転筒(37)を回転しつつ加熱手段
(34)で加熱することで内部の乾燥汚泥を炭化するように
したことを特徴とする汚泥の炭化処理方法。 - 【請求項2】 汚泥が供給される乾燥炉(12)と、この乾
燥炉(12)に高温の乾燥用気体を供給する熱風発生炉(17)
と、前記乾燥炉(12)で乾燥された乾燥汚泥が供給され、
この乾燥汚泥を加熱して炭化させる炭化炉(26)とから構
成される炭化処理装置において、 前記乾燥炉(12)は、前記汚泥が供給される回転筒(13)
と、この回転筒(13)の内壁面に配設された複数の持上げ
棧(16)と、前記回転筒(13)の内部に回転自在に配設され
た破砕翼(20)とを備え、前記熱風発生炉(17)から回転筒
(13)に乾燥用気体を供給しつつ回転筒(13)および破砕翼
(20)を回転させることで汚泥を乾燥すると共に破砕する
よう構成され、 前記炭化炉(26)は、前記乾燥炉(12)で乾燥された乾燥汚
泥が供給される回転筒(37)と、この回転筒(37)の内部に
供給された乾燥汚泥を加熱する加熱手段(34)とを備え、
前記回転筒(37)を回転させつつ乾燥汚泥を加熱すること
で該乾燥汚泥を炭化するよう構成したことを特徴とする
汚泥の炭化処理装置。 - 【請求項3】 前記炭化炉(26)で発生した高温の排気ガ
スを、前記乾燥炉(12)に供給するよう構成した請求項2
記載の汚泥の炭化処理装置。 - 【請求項4】 前記炭化炉(26)で発生した高温の排気ガ
スを、前記熱風発生炉(17)に供給するよう構成した請求
項2記載の汚泥の炭化処理装置。 - 【請求項5】 前記炭化炉(26)における回転筒(37)の内
壁面に複数の持上げ棧(42)が配設され、該回転筒(37)の
回転により持上げ棧(42)で乾燥汚泥を底部側から頂部側
に持上げた後に落下させるよう構成した請求項2,3ま
たは4の何れかに記載の汚泥の炭化処理装置。
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JP21002797A JP3811834B2 (ja) | 1997-07-17 | 1997-07-17 | 汚泥の炭化処理方法および装置 |
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JP21002797A JP3811834B2 (ja) | 1997-07-17 | 1997-07-17 | 汚泥の炭化処理方法および装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH1137644A true JPH1137644A (ja) | 1999-02-12 |
JP3811834B2 JP3811834B2 (ja) | 2006-08-23 |
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ID=16582613
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JP21002797A Expired - Fee Related JP3811834B2 (ja) | 1997-07-17 | 1997-07-17 | 汚泥の炭化処理方法および装置 |
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