(57)【要約】      （修正有）【課題】円筒ボウル内に供給した汚泥を乾燥する乾燥機に関して、円筒ボウルとスクリュー羽根の回転により効率よく乾燥することができる回転型汚泥乾燥機の提供。【解決手段】円筒状の円筒ボウル２と、円筒ボウル２内に配置されたスクリュー軸３と、スクリュー軸３に巻き掛けたスクリュー羽根４と、円筒ボウル２内に汚泥を供給する汚泥供給管９と、円筒ボウル２内に温風を供給する温風供給管１０と、を備える回転型汚泥乾燥機１において、円筒ボウル２に接続して回転駆動させるボウル駆動機５と、スクリュー軸３に接続して回転駆動させるスクリュー駆動機６と、を有することで、円筒ボウルとスクリュー軸をそれぞれ別々に駆動させ、汚泥の搬送速度と転動速度の設定が可能な乾燥機。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の円筒ボウル（２）と、円筒ボウル（２）内に配置されたスクリュー軸（３）と、スクリュー軸（３）に巻き掛けたスクリュー羽根（４）と、円筒ボウル（２）内に汚泥を供給する汚泥供給管（９）と、円筒ボウル（２）内に温風を供給する温風供給管（１０）と、を備える回転型汚泥乾燥機（１）において、
円筒ボウル（２）に接続して回転駆動させるボウル駆動機（５）と、
スクリュー軸（３）に接続して回転駆動させるスクリュー駆動機（６）と、を有する
ことを特徴とする回転型汚泥乾燥機。
【請求項２】
前記円筒ボウル（２）は、固定ボウル（２ａ）と回転ボウル（２ｂ）で構成し、
固定ボウル（２ａ）に汚泥供給管（９）と温風供給管（１０）を連結し、
回転ボウル（２ｂ）にボウル駆動機（５）を接続する
ことを特徴とする請求項１に記載の回転型汚泥乾燥機。
【請求項３】
前記円筒ボウル（２）は、始端部に固定した側壁（１４）を備え、
側壁（１４）に汚泥供給管（９）と温風供給管（１０）を連結する
ことを特徴とする請求項１に記載の回転型汚泥乾燥機。
【請求項４】
前記円筒ボウル（２）は、始端部に固定した側壁（１４）を備えると共に、
前記スクリュー軸（３）内に汚泥供給管（９）を形成し、
スクリュー軸（３）に供給孔（１７）を設ける
ことを特徴とする請求項１に記載の回転型汚泥乾燥機。
【請求項５】
前記ボウル駆動機（５）は、
スクリュー駆動機（６）と逆方向に駆動する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の回転型汚泥乾燥機。
【請求項６】
前記温風供給管（１０）に供給する温風は５０〜７０℃の温度である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の回転型汚泥乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排水処理設備から発生する汚泥処理や、製紙向け汚泥処理などに用いられる汚泥乾燥機において、処理場内で稼働している焼却設備や消化設備、エネルギー供給設備から発生する排熱等を利用した回転型汚泥乾燥機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、排水処理設備等から発生する汚泥は、焼却処理を行う前に、脱水機等で予め脱水し、乾燥機によって乾燥処理されている。
乾燥機は、汚泥を搬送しつつ熱媒体を供給することで汚泥を乾燥させるものが用いられており、特許文献１は、円筒形のケーシング内に設けたシャフトに、全長にわたり螺旋状の送り羽根を取付け、ケーシングの上下に熱媒体入口と熱媒体出口をそれぞれ設けた汚泥乾燥機を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭５６−１３３４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された汚泥乾燥機は、送り羽根によって汚泥を搬送するため、十分に乾燥させるには長い搬送距離を必要としていた。
特許文献１に開示された汚泥乾燥機は、熱媒体を供給するのに個別の熱源が必要となるうえ、汚泥の乾燥は高温で行うため、乾燥に要するエネルギー消費量が大きい。
また、高温（８０℃以上）で乾燥を行うと臭気が発生するため、脱臭設備等を別途必要となる。低温で乾燥を行うと、汚泥流入量の変化に対応できずに乾燥が不十分となる。また、十分な乾燥時間を確保するためには装置を大型化する必要があった。
本発明は、汚泥の搬送時間と転動速度を変化させて、汚泥を乾燥することができる回転型汚泥乾燥機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
円筒状の円筒ボウルと、円筒ボウル内に配置されたスクリュー軸と、スクリュー軸に巻き掛けたスクリュー羽根と、円筒ボウル内に汚泥を供給する汚泥供給管と、円筒ボウル内に温風を供給する温風供給管と、を備える回転型汚泥乾燥機において、円筒ボウルに接続して回転駆動させるボウル駆動機と、スクリュー軸に接続して回転駆動させるスクリュー駆動機と、を有することで、円筒ボウルとスクリュー軸をそれぞれ別々に駆動させ、汚泥の搬送速度と転動速度を設定できる。
【０００６】
前記円筒ボウルは、固定ボウルと回転ボウルで構成し、固定ボウルに汚泥供給管と温風供給管を連結し、回転ボウルにボウル駆動機を接続することで、固定ボウルから汚泥を供給し、回転ボウルで汚泥を転動させながら乾燥することができる。
【０００７】
前記円筒ボウルは、始端部に固定した側壁を備え、側壁に汚泥供給管と温風供給管を連結することで、側壁から汚泥を供給し、円筒ボウル全体で汚泥を転動させることができる。
【０００８】
前記円筒ボウルは、始端部に固定した側壁を備えると共に、前記スクリュー軸内に汚泥供給管を形成し、スクリュー軸に供給孔を設けることで、スクリュー軸から汚泥を供給することができる。
【０００９】
前記ボウル駆動機は、スクリュー駆動機と逆方向に駆動することで、汚泥を大きく転動させることができる。
【００１０】
前記温風供給管に供給する温風は５０〜７０℃の温度であることで、乾燥に伴う臭気の発生を低減させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の回転型汚泥乾燥機は、円筒ボウルとスクリュー軸にそれぞれ駆動機を連結し、別々に駆動させることで、汚泥の搬送速度と転動速度を設定できる。
スクリュー軸の駆動機で搬送速度を調整できるため、回転型汚泥乾燥機に供給する温風は高温である必要はなく、回転型汚泥乾燥機を配置する処理場で発生した排熱で十分に乾燥できる。
排熱を５０〜７０℃の温風に変換して回転型汚泥乾燥機に供給すると、乾燥に伴う臭気の発生を低減させることができる。
【００１２】
円筒ボウルの駆動機で転動速度を調整できるため、搬送中の汚泥を破砕・攪拌可能となる。円筒ボウルの回転数を速めると、汚泥が大きく転動し、破砕・撹拌が促進されて乾燥効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る回転型汚泥乾燥機の断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態１における回転型汚泥乾燥機の要部断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態２における回転型汚泥乾燥機の要部断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態３における回転型汚泥乾燥機の要部断面図である。
【図５】本発明の実施例における回転型汚泥乾燥機のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明に係る回転型汚泥乾燥機の断面図である。
本発明に係る回転型汚泥乾燥機１は、円筒状の円筒ボウル２と、円筒ボウル２内に配置されたスクリュー軸３と、スクリュー軸３に巻き掛けたスクリュー羽根４と、円筒ボウル２に接続して回転駆動させるボウル駆動機５と、スクリュー軸３に接続して回転駆動させるスクリュー駆動機６と、円筒ボウル２とスクリュー軸３を回転自在に支持するフレーム７ａ、７ｂと、円筒ボウル２を覆うケーシング８とを備える。
円筒ボウル２には、汚泥を供給する汚泥供給管９と、温風を供給する温風供給管１０を連結する。ケーシング８上部に排気管１１を連結し、円筒ボウル２から排出される温風をケーシング８外に排出する。また、ケーシング８下部に排水管１２を連結し、ケーシング８内で結露した水分をケーシング８外に排出する。
ケーシング８の一端には排出口１３を設け、円筒ボウル２から排出された汚泥は排出部１３から回転型汚泥乾燥機１外に排出される。
【００１５】
円筒ボウル２は始端部に側壁１４を備え、側壁１４には温風供給管１０を連結し、温風を円筒ボウル２内に供給する。円筒ボウル２の終端部は開口１５を有し、円筒ボウル２内に供給された汚泥がスクリュー羽根４で円筒ボウル２終端部へ搬送され、開口１５から排出部１３へ排出される。また、円筒ボウル２内に供給された温風は円筒ボウル２内を通りつつ汚泥を乾燥し、終端部の開口１５を通ってケーシング９に連結した排気管１１から回転型汚泥乾燥機１外に排出される。
【００１６】
円筒ボウル２は、始端部をフレーム７ａに固定する固定ボウル２ａと、終端部をフレーム7ａに回転自在に支持する回転ボウル２ｂとで構成される。固定ボウル２ａと回転ボウル２ｂは摺動自在に接続し、図示しない中間軸受で支持する。
【００１７】
固定ボウル２ａの上部には汚泥供給管９とホッパー１６を連結し、ホッパー１６から汚泥を供給する。
回転ボウル２ｂは終端部をフレーム７ｂで回転自在に支持しており、回転ボウル２ｂから延設したスプロケットをボウル駆動機５と接続して回転駆動させる。
スクリュー軸３は両端をフレーム７ａ、７ｂで回転自在に支持してあり、フレーム７ｂから延設したスクリュー軸３にスプロケットを設け、スクリュー駆動機６と接続することで回転駆動させる。
【００１８】
スクリュー駆動機６は回転数を低速に調整することで、スクリュー羽根４の搬送速度が低下し、汚泥の滞留時間を長時間に設定することができる。ボウル駆動機５は、回転数を高速に調整すると、汚泥が激しく転動して回転ボウル２ｂ内で撹拌が促進される。回転ボウル２ｂの回転をスクリュー軸３と同方向に回転させても良いが、スクリュー軸３と逆方向に回転させることで、より大きな転動作用をもたらす。
【００１９】
図２は、本発明の他の実施形態１における回転型汚泥乾燥機の要部断面である。
図２に示すように、円筒ボウル２は固定ボウル２ａを省略し、側壁１４と回転ボウル２ｂを摺動自在に接続してもよい。このとき側壁１４はフレーム７ａに連結して固定する。汚泥供給管９を側壁１４上部に連結し、温風供給管１０を側壁１４下部に連結しており、側壁１４から汚泥と温風を回転ボウル２ｂ内に供給する。
【００２０】
図３は、本発明の他の実施形態２における回転型汚泥乾燥機の要部断面図である。
図２と同様に回転ボウル２ｂのみで構成し、側壁１４より汚泥と温風を供給する。図３では、側壁１４を貫通するスクリュー軸３の内部に汚泥供給管９を形成しており、スクリュー軸３に供給孔１７を設けることで回転ボウル２ｂ内に汚泥を供給する。温風供給管１０は側壁１４下部に連結し、回転ボウル２ｂ内に温風を供給する。
【００２１】
図４は、本発明の他の実施形態３における回転型汚泥乾燥機の要部断面図である。
側壁１４を貫通するスクリュー軸３の内部に温風供給管１０を形成しており、スクリュー軸３に供給孔１７を設けることで回転ボウル２ｂ内に温風を供給する。汚泥供給管９は側壁１４上部に連結し、回転ボウル２ｂ内に汚泥を供給する。図４に示すように、スクリュー軸３は回転ボウル２ｂの終端部まで内部に温風供給管１０を形成し、供給孔１７を複数設けてもよい。
【００２２】
図２〜４のように、円筒ボウル２の側壁１４側から汚泥を供給する場合、円筒ボウル２に固定ボウル２ａを設ける必要がなく、側壁１４をフレーム７ａに固定し、回転ボウル２ｂを側壁１４と摺動時自在に接続することで、円筒ボウル２全体を回転して汚泥を搬送することができる。
【実施例】
【００２３】
図５は、本発明の実施例における回転型汚泥乾燥機のフロー図である。
本発明の回転型汚泥乾燥機１は例えば下水処理場に配置される。下水処理場には、消化槽１０１、焼却設備１０２、発電設備１０３が配置され、それぞれ熱交換器１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃを備える。
【００２４】
熱交換器１０４は、高温の熱を脱水ケーキの乾燥に適した温度（５０〜７０℃）の温風に変換する。
消化槽１０１の熱交換器１０４ａは、消化槽の加温設備で発生した排熱を温風に変換する。
焼却設備１０２の熱交換器１０４ｂは、焼却で発生した排熱を温風に変換する。
発電設備１０３の熱交換器１０４ｃは、発電で発生した排熱を温風に変換する。
各熱交換器１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃによって変換された温風は、回転型汚泥乾燥機１に送られる。熱交換器１０４は回転型汚泥乾燥機１の温風供給管１０と連結して温風を円筒ボウル２に供給する。
【００２５】
下水処理場に流入した汚泥は脱水処理された後、脱水ケーキとして回転型汚泥乾燥機１に送られる。
回転型汚泥乾燥機１は、円筒ボウル２内の脱水ケーキをスクリュー羽根４で搬送すると共に、下水処理場の各設備の熱交換器１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃで変換した温風を円筒ボウル２内に供給し、乾燥処理を施す。
【００２６】
ここで、汚泥を乾燥させるにあたり、８０℃より高い温度の熱風を用いると、乾燥の際に臭気が発生する。従って、熱交換器１０４は各設備の排熱を５０〜７０℃の温風に変換し、回転型汚泥乾燥機１へ供給する。
【００２７】
回転型汚泥乾燥機１は、ボウル駆動機５とスクリュー駆動機６により、円筒ボウル２とスクリュー軸３を駆動させて汚泥を搬送する。円筒ボウル２とスクリュー軸３の回転速度を調整し、回転型汚泥乾燥機１内での汚泥の滞留時間と転動速度を調整する。
【００２８】
脱水ケーキは搬送設備への付着等を防止するため、回転型汚泥乾燥機１で含水率をおよそ２０〜４０％まで低下させることが望ましい。従って、含水率が高い場合は、スクリュー駆動機６の回転数を下げると共にボウル駆動機５の回転数を上昇させることで、搬送速度を遅くして回転型汚泥乾燥機１での滞留時間を長くすると共に、汚泥を大きく転動させて撹拌・破砕を行うことで脱水ケーキを乾燥する。
【００２９】
回転型汚泥乾燥機１で含水率が２０〜４０％まで乾燥した脱水ケーキは、排出口１３から排出され、次の工程に搬送される。
回転型汚泥乾燥機１に供給された温風は、排気管１１から排ガスとして排出される。また、回転型汚泥乾燥機１内で脱水ケーキから蒸発した水分はケーシング８内で結露し、排出管１２から排水として排出される。
【符号の説明】
【００３０】
１  回転型汚泥乾燥機
２  円筒ボウル
２ａ  固定ボウル
２ｂ  回転ボウル
３  スクリュー軸
４  スクリュー羽根
５  ボウル駆動機
６  スクリュー駆動機
９  汚泥供給管
１０  温風供給管
１４  側壁
１７  供給孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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