JPS6331759Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、各種排水処理装置から排出される余
剰活性汚泥など粘着性の強い泥状物を、これに直
接熱風を作用させて乾燥せしめる熱風乾燥装置に
関するものである。

従来、上記のような泥状物を乾燥せしめるため
の装置としては、回転撹拌乾燥機のような横型円
筒状のものが代表的である。

しかし、この形式ではその構造上装置内部にむ
だな空間が多く、実際に材料が充幹されて有効に
用いられる容積は極くわずかとなる欠点がある。

この欠点を解決するには、竪型円筒状の構造と
し上部に乾燥物の排出口を設け、材料の充填され
ている部分の充填密度を高くしなければならな
い。

しかし、従来の竪型熱風乾燥装置は乾燥室の最
下部に単段の撹拌機構を備え、乾燥物を細かくし
て気流によつて輸送する形式のものであり、撹拌
機構はむしろ解砕機構として作用し、また乾燥が
気流乾燥によるものであるため材料の充填密度が
低く、やはり装置容積が大きくなるという問題点
がある。

本考案は、従来装置の上記問題点を排除し、粘
着性泥状物を効率良く、安定してかつ省エネルギ
ー的に乾燥することができる熱風乾燥装置を提供
することを目的とするものである。

本考案は、竪型円筒状の乾燥室に鉛直回転軸に
撹拌羽根を設けた撹拌機構を配備すると共に、前
記乾燥室の下部に泥状物供給口と熱風導入口を、
前記乾燥室の上部に乾燥排ガス排気口と乾燥物排
出口をそれぞれ配設した熱風乾燥装置において、
回転方向に下降して傾斜する上面を有する板状の
撹拌羽根をほぼ水平方向に、かつ前記乾燥物排出
口の直下位置から乾燥室底部に至る間に上下方向
に複数段配備すると共に、前記撹拌羽根の少なく
とも前記乾燥室側壁の直近位置に、上下方向に板
状部材を設けたことを特徴とする泥状物熱風乾燥
装置である。

次に本考案の作用について説明すると、乾燥室
下部から供給される汚泥が、一旦最下段の撹拌羽
根の剪断力によつて小さく切りとられて乾燥室内
に分配され、次いで中段及び上段の撹拌羽根の回
転によつて強制転動造粒作用を受けて丸味のある
造粒物に形成されると共に、この造粒粒子群が、
撹拌羽根により乾燥室側壁に沿う円運動と、該側
壁側で上昇し乾燥室の直径方向中心部で下降する
対流運動とを伴う混合作用を受ける間に、乾燥室
内を上昇する熱風と接触するので、汚泥が熱風に
よつて飛散しない程度の大きさの粒状物となり、
乾燥室内に滞留する汚泥の充填密度が増大するう
え、その乾燥が極めて効率良く進行する。

以上が撹拌羽根の作用であるが、前記板状部材
の作用については次のとおりである。すなわち、
粘着性の強い汚泥を乾燥する場合、この汚泥が乾
燥室側壁に付着しリング状に成長するのを防止す
るためのものであつて、前記側壁に付着した汚泥
を掻き落とす作用、前記側壁近傍の汚泥の運動を
促進し、効果的な転動を行わせることにより撹拌
羽根の造粒作用を強化する作用、及び大粒径の汚
泥を選択的に解砕し、粒径分布の均一を促進する
作用などを行うものである。

したがつて本考案装置では、前記撹拌羽根と板
状部材を併設したことにより、粘着性の強い材料
を極めて効率良く、安定、かつ省エネルギー的に
造粒乾燥することができ、小型の装置でも大なる
乾燥能力を有するものである。

本考案の実施例を図面に基づいて説明すると、
竪型円筒状の乾燥室１の底板９にはピストンポン
プまたはスネークポンプなどの圧送装置（図示せ
ず）に連なる泥状物供給管６が該底板９の中心点
に関して対称的に２本分岐して（３本以上として
もよい）、かつ鉛直方向に接続されているが、泥
状物供給管６は乾燥室１の側壁下部に接続しても
よい。乾燥室１の側壁下部にはブロワ（図示せ
ず）に連なる熱風導入管８が該側壁に対して接線
方向かつ水平方向に２本（３本以上としてもよ
い）接続されているが、乾燥室１の底板に接続し
てもよい。さらに、前記側壁上方には乾燥物排出
管３が下方に傾斜して接続され、乾燥室１の頂部
には乾燥排ガス排気管２が接続されている。

乾燥室１には、さらに泥状物の撹拌機構５が配
備されているが、この撹拌機構５は乾燥室中心に
鉛直方向に設けた回転軸４と該回転軸４に上、
中、下３段にかつ、上下方向に隣り合う羽根が互
いに直交するように設けた撹拌羽根５′を備えて
いる。

この撹拌羽根５′は、いずれも板体をほぼ水平
方向に設けたものであつて、その上面は該板体の
回転方向に下降する傾斜面となつているが、この
傾斜面の水平面に対する傾斜角度は５〜45゜の範
囲内とすることが望ましく、２枚の板体を図のよ
うに回転軸４について互いに反対側に組み合わせ
た２枚羽根型のものが最適であり、上記のように
２枚羽根を互いに直交配備することにより、回転
軸４に作用する応力を均一化することができる。

また、撹拌羽根５′を構成する板体としては均
一肉厚のものでもよいが、断面くさび状のものが
好ましく、その上面と下面とのなす角度がその回
転方向側の端部において90゜未満となつているも
のが効果的であり、図示例のように乾燥室底部か
ら材料を供給する場合には該底部の材料を撹拌羽
根によつて速やかにけずりとり材料層内に均一分
散できるようにするため、最下段の撹拌羽根の先
端角度を上記範囲にすると共に羽根を底板９に極
く接近して設けることが特に好ましい。

なお、前記板体の上面、下面は単一の平面又は
複数の平面からなるものとすることが好ましい
が、曲面状としてもよい（板体は平面板、曲面板
のいずれでもよい）。

さらに、前記各撹拌羽根５′には板状部材７が
上下方向に、撹拌羽根５′の前記回転軸４側の端
部と乾燥室側壁側の端部の間に複数設けられてい
る。

これらの板状部材７は、上段の撹拌羽根５′に
ついてはその下面側に、中段の撹拌羽根５′につ
いては上下両面に、下段の撹拌羽根５′について
はその上面に、かつこれら撹拌羽根の厚み方向
（該方向は、水平面に対し傾斜している）すなわ
ち、これら取付面の法線方向に設けてあるが、鉛
直方向（回転軸４と平行）に設けてもよい。ま
た、これらの板状部材７の長さ、すなわちその上
下方向の寸法は、任意に選んだ上下方向に隣り合
う撹拌羽根５′，５′間に配設されたものについて
考えた場合に、上段の任意の板状部材７の一枚の
長さと下段の任意の板状部材７の一枚の長さとの
和が前記隣り合う撹拌羽根の離隔間隙の0.8倍以
上となるよう設定することが好ましく、これによ
り、乾燥室壁面に付着した汚泥の掻取り効果が向
上する。

なお、板状部材７の幅、すなわちその水平方向
の寸法は、撹拌羽根５′の幅より大でも、該幅よ
り小でもよい。いずれにしても、板状部材７の幅
と厚さは、その強度計算によつて定まり、装置の
規模によつて異なるものである。

これら板状部材７の断面形状は撹拌羽根５′の
それと同様にくさび状とすることが好ましく、そ
の表面と裏面のなす角度は同様にその回転方向側
の端部において90゜未満とし、かつ、図示するよ
うに裏面すなわち回転軸４側に向く面を乾燥室側
壁側に傾斜させたものが特に有効である。

なお、前記下段の撹拌羽根５′及び乾燥室側壁
側の端部の前記板状部材７は、図示のようにそれ
ぞれ乾燥室の底板９、乾燥室側壁に極く接近させ
て設けることが好ましい。また、４枚羽根型の撹
拌羽根を設ける場合には、各羽根の角度間隔を
90゜とすると共に、互いに対向する２枚の羽根の
各上面に、また別の２枚の羽根の各下面にそれぞ
れ板状部材７を突設することがよく、これにより
該板状部材の掻取り効果が向上する。

しかして、泥状物は前記圧送装置により泥状物
供給管６を経て乾燥室１に供給され、熱風は前記
ブロワにより熱風導入管８を経て乾燥室１に導入
される。

乾燥室１内に入つた泥状物は、乾燥されつつ撹
拌羽根５′の作用によつて一種の強制転動造粒作
用を受け丸味のある粒状になる。乾燥室１に入つ
たばかりの含水率の高い泥状物は、撹拌羽根５′
の作用によりすでに粒状となつた乾燥物の表面に
薄く平均的に付着する。このため水分蒸発速度は
常に最高の状態に保たれる。表面に乾燥物が付
着・成長して大粒径となつた粒子は、ある時点で
２分割あるいは３分割され、乾燥物の粒径範囲は
泥状物の性質と撹拌羽根５′の周速によつて定ま
る値で平衡状態となる。

上記粒子群は、撹拌羽根５′によつて乾燥室側
壁に沿つた円運動をするとともに、外周側が最も
周速が速いため側壁側で上昇、中心部で下降とい
う対流運動を行なう。このため、乾燥室１内での
混合性は良好で含水率むらは極めて少ない。

しかして、泥状物の供給量に見合つた量の乾燥
造粒物は、溢流堰としての乾燥室側壁をこえ乾燥
物排出管３を経て、連続的にあるいはロータリダ
ンパ（図示せず）によつて断続的に排出される。
このように、泥状物を乾燥室１内下方に供給し上
方から溢流排出することによつて、乾燥室１内の
泥状物・乾燥物の充填密度を高くとることがで
き、したがつて乾燥装置を小型化することができ
る。

前述のように熱風は側壁下部に接線方向に設け
たダクトから導入することが望ましいが、これ
は、乾燥室１内での熱風と泥状物の接触時間を最
大限にとることができ、撹拌羽根５′と同じ方向
の熱風旋回流とすることによつて、熱風導入部の
泥状物による閉塞を防ぎ、熱風のシヨートパスを
防ぐことができるからである。

また、泥状物の供給は図示例のように乾燥室１
の底部から何本かの分岐管によつて行なうように
するのがよいが、これは、底部から供給すること
によつて乾燥物排出管３への未乾燥物のシヨート
パスを防ぐことができ、泥状物供給管６から出た
泥状物は、最下段の撹拌羽根の剪断力によつて小
さく切りとられ、泥状物供給管６を多数本に分岐
したのと同じように、泥状物の乾燥室１内での速
やかな均一分散を可能にすることができるからで
ある。このような操作は泥状物をパイプ輸送する
ことによつて容易なものとなる。

前記従来の解砕式気流乾燥機では、底部に単段
の回転撹拌羽根を持つが、本考案ではこれを多段
に設けてある。これは本考案にかかわる乾燥装置
の機能上材料（泥状物）充填層で既存の粒子と新
規供給物の速やかな混合を行なうと共に、材料充
填層内で材料を効果的対流運動させるためであ
る。

本考案の乾燥装置において乾燥能力を充分なも
のとしかつ材料の円滑な旋回流動による造粒作用
を得るためには各撹拌羽根５′の上下方向の離隔
間隔は100〜600mmとすること、撹拌羽根５′の乾
燥室側壁側先端部の周速は（材料によつて異なる
が）0.5〜10ｍ／secとすることが好ましい。

撹拌羽根５′は材料を旋回させると共に若干浮
揚させるべく作用することが望ましく、鉛直面で
は材料に与える力が強すぎ造粒は行なわれない。
従つて、撹拌羽根５′の上面は羽根が回転してい
く側に下降するよう傾斜しているのが良く、望ま
しい傾斜角度は前記したとおりである。

本考案装置のように粘着性の強い材料を処理す
る場合、撹拌羽根の直上あるいは直下の乾燥室側
壁に材料が付着し、次第に成長する。これは羽根
の作用によつてわずかづつ材料が前記側壁に押し
つけられて付着するためである。この付着物が次
第に大きくなると側壁全周に亘つて成長したリン
グ状となり、材料の混合を阻害し熱風通過時の圧
力損失が増大して運転不能となつてしまうことも
ある。

撹拌羽根５′に設けた前記板状部材７は、この
ようなリングの発生を防止するためのものであ
る。この板状部材７の長さは短かすぎるとこの板
状部材７の直近にリングができてしまうので前記
した範囲内に設定することが好ましく、これによ
り、大きなリングに成長することはなくなる。粘
着性の強い材料でも含水率を減少調整して塑性を
示す状態にすれば前記形状の撹拌機構５によつて
粒径が４〜５mmとなるが、材料によつては含水率
の調整のみでは望ましい粒径とならず大粒径のも
のが排出され、乾燥物の用途によつては受け入れ
ることができない場合もある。このような場合大
きな粒子を解砕するためには、既述のように撹拌
羽根の回転軸４側から乾燥室側壁側の先端部に至
るまでの間に前記した形状の板状部材７を複数設
けるのが良い。

しかして、上記図示例において最下段の撹拌羽
根は材料の乾燥室底板９からの掻き取りと撹拌
を、最上段の撹拌羽根は材料の粒径を揃える（大
粒径のものを解砕して小粒径にする）作用、撹拌
及び乾燥物を乾燥室外へ排出する作用を、そして
中段の撹拌羽根は材料の粒径を揃える作用、材料
を対流させて完全混合状態をつくる作用及び撹拌
を、それぞれ行なう。

なお、図示例では上段の撹拌羽根は乾燥物排出
管３の直下位置に、下段のそれは乾燥室の底板９
の直近位置に設けられ、中段の撹拌羽根は単段と
なつているが、これを２段以上（全体で４段以上
となる）かつ上下方向に隣り合う羽根が互いに直
交するように配設すれば更に効果的な乾燥処理を
行なうことができる。

以上述べたように本考案によれば、粘着性の強
い泥状物を安定、高効率かつ省エネルギー的に乾
燥することができ、飛散性粒子が伴わない粒状で
付加価値の高い乾燥物が得られるうえ、装置構造
も簡単で安価に製作でき、運転操作・維持管理も
簡便に行なえるなど、多大の実益が得られるもの
である。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図は断面正
面図、第２図は断面平面図である。 １……乾燥室、２……乾燥排ガス排気管、３…
…乾燥物排出管、４……回転軸、５……撹拌機
構、５′……撹拌羽根、６……泥状物供給管、７
……板状部材、８……熱風導入管、９……底板。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 竪型円筒状の乾燥室に鉛直回転軸に撹拌羽根
   を設けた撹拌機構を配備すると共に、前記乾燥
   室の下部に泥状物供給口と熱風導入口を、前記
   乾燥室の上部に乾燥排ガス排気口と乾燥物排出
   口をそれぞれ配設した熱風乾燥装置において、
   回転方向に下降して傾斜する上面を有する板状
   の撹拌羽根をほぼ水平方向に、かつ前記乾燥物
   排出口の直下位置から乾燥室底部に至る間に上
   下方向に複数段配備すると共に、前記撹拌羽根
   の少なくとも前記乾燥室側壁の直近位置に、上
   下方向に板状部材を設けたことを特徴とする泥
   状物熱風乾燥装置。 (2) 前記板状部材の表面と裏面のなす角度が、該
   板状部材の回転方向側の端部において90゜未満
   となつている実用新案登録請求の範囲第１項記
   載の乾燥装置。 (3) 前記撹拌羽根のうち任意に選んだ上下方向に
   隣りあう撹拌羽根の間に配設され上下方向に隣
   りあう前記板状部材の一枚ずつの長さの和が、
   前記隣りあう撹拌羽根の離隔間隔の0.8倍以上
   となつている実用新案登録請求の範囲第２項記
   載の乾燥装置。