(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面中心線を水平状に支持された１箇のドラム、該ドラム内に加熱水蒸気を供給して該ドラムの外周面を特定温度に保持させると共に、該外周面の頂上箇所を挟んで離間した箇所に一対の前側ローラと後側ローラを設け、これら両ローラ間で挟まれるドラム外周面上を屎尿類汚泥の溜まり部に形成するほか、後側ローラはドラム外周面と常時圧接状態になさしめ、これに対し前側ローラはドラム外周面との間に屎尿類汚泥が流出する隙間が形成されるものとなし、且つ該ドラムを外周面中心線回りに特定回転速度で回転させるさい、前記溜まり部内の屎尿類汚泥を上記前側ローラの隙間から、ドラム外周面上へ連続した薄層状に付着されるようになし、該回動するドラム外周の特定角度範囲で上記薄層状汚泥を７０％以下の含水率となるように乾燥処理することを特徴とした屎尿類汚泥の乾燥処理方法。
【請求項２】
ドラム外周面の頂上箇所を挟んで屎尿類汚泥の溜まり部を形成するべく配設される一対の前側ローラ及び後側ローラは、それぞれの外周面をドラム外周面上で乾燥処理される薄層状汚泥の性状と関連した特定温度以下に保持するものにする冷却手段を備えて実施されることを特徴とした請求項１記載の屎尿類汚泥の乾燥処理方法。
【請求項３】
ドラム外周面の頂上箇所を挟んで離間した箇所に屎尿類汚泥の溜まり部を形成するべく配設される一対の前側ローラ及び後側ローラのうち、後側ローラの下方で、且つドラム回転支軸を通る水平線と凡そ同等になるドラム外周面箇所に対し、ドラム外周面に付着した薄層状汚泥を掻き落とすためのスクレーパを備えて実施されることを特徴とした請求項１又は２記載の屎尿類汚泥の乾燥処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、屎尿類処理の過程で発生する汚泥（屎尿類汚泥）の乾燥処理方法に関する。ここに屎尿類とは狭義の屎尿のほか、下水や家畜糞尿を含む概念である。
【０００２】
【従来の技術】
屎尿処理や該処理の過程で生成される汚泥の乾燥処理については特許文献１及び特許文献２などに開示されているとおりである。
【０００３】
【特許文献１】
特公平７−４５９８号公報（第２頁左欄第３７行〜同頁右欄第２８行、第１図）
【特許文献２】
特開平１１−３４７５９４号公報（段落番号００２０〜段落番号００２６、図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の乾燥機による乾燥処理では、密閉容器内の脱水ケーキの全てを希望する任意な特定値の含水率となるように正確に乾燥させることは極めて難しいのであり、また該乾燥処理はバッチ処理で行われるため、任意量の脱水ケーキの乾燥には適さないのである。本発明はこれらの問題点に対処せんとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、請求項１に記載したように、外周面中心線を水平状に支持された１箇のドラム、該ドラム内に加熱水蒸気を供給して該ドラムの外周面を特定温度に保持させると共に、該外周面の頂上箇所を挟んで離間した箇所に一対の前側ローラと後側ローラを設け、これら両ローラ間で挟まれるドラム外周面上を屎尿類汚泥の溜まり部に形成するほか、後側ローラはドラム外周面と常時圧接状態になさしめ、これに対し前側ローラはドラム外周面との間に屎尿類汚泥が流出する隙間が形成されるものとなし、且つ該ドラムを外周面中心線回りに特定回転速度で回転させるさい、前記溜まり部内の屎尿類汚泥を上記前側ローラの隙間から、ドラム外周面上へ連続した薄層状に付着されるようになし、該回動するドラム外周の特定角度範囲で上記薄層状汚泥を７０％以下の含水率となるように乾燥処理することを特徴とする。
【０００６】
次に、請求項２に記載したように、ドラム外周面の頂上箇所を挟んで屎尿類汚泥の溜まり部を形成するべく配設される一対の前側ローラ及び後側ローラは、それぞれの外周面をドラム外周面上で乾燥処理される薄層状汚泥の性状と関連した特定温度以下に保持するものにする冷却手段を備えて実施されることを特徴とする。
【０００７】
このさい、請求項３に記載したように、ドラム外周面の頂上箇所を挟んで離間した箇所に屎尿類汚泥の溜まり部を形成するべく配設される一対の前側ローラ及び後側ローラのうち、後側ローラの下方で、且つドラム回転支軸を通る水平線と凡そ同等になるドラム外周面箇所に対し、ドラム外周面に付着した薄層状汚泥を掻き落とすためのスクレーパを備えて実施する。
【０００８】
本発明によれば、大量の汚泥の微少量づつが前記ドラムの外周面上に薄層状に付着され前記ドラムから特定量の熱を供給され、加熱されて、大気中で特定量の水分を蒸発されることにより乾燥汚泥となるのであり、また前記ドラムの外周面の特定点上の汚泥の水分の蒸発量は前記ドラムの外周面の温度や、その汚泥が大気中へ移動した時点からの経過時間の長さに関連して変化する。従って、前記ドラムの外周面の温度、外周面に付着した汚泥の大気中での経過時間、前記ドラムの外周面に付着した汚泥の層厚などのそれぞれを特定値に保持することで、大量の汚泥の全てはその含水率が７０％以下の特定値となるように正確に乾燥される。
【０００９】
このさい、屎尿類汚泥の汚泥が前記ドラムと一対の前記ローラのうちドラム回転方向前側のものとで挟み付けられて前記ドラムの外周面上に比較的薄厚の均等厚さ状に付着されるため、前記汚泥はその含水率が一層正確で任意な特定値となるように乾燥されるのである。而して、屎尿処理の過程で発生する汚泥をこれの含水率が７０％以下の任意な特定値となるように連続的に乾燥させることが可能であり、また該汚泥を材料として、さらに高品質な固形燃料や肥料の提供に寄与することができるものとなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明を実施するための屎尿類汚泥の乾燥処理システムを示す概要図、図２は前記乾燥処理システムに使用されるドラムドライヤ及びその関連機構を示す概要図、図３は前記ドラムドライヤの側面図、図４は前記ドラムドライヤの平面図、図５は前記ドラムドライヤの一部を省略して示した平面図、図６は前記ドラムドライヤを後方から見た図である。
【００１１】
図１において、１００は屎尿処理過程での脱水処理で生成される脱水ケーキｗを搬送始端ｐ１に受け入れて送出端ｐ２側へ搬送するベルトコンベア、１０１はベルトコンベア１００から送り出された脱水ケーキｗを入口ｐ３から受け入れてから出口ｐ４から排出するスクリューコンベア、１０２はスクリューコンベア１０１の出口ｐ４から排出された脱水ケーキｗを貯蔵部ｐ５に受け入れてスクリュー搬送部１０２ａの搬送力により送出口ｐ６から任意流量で定量的に落下させるように作動する定量送出ホッパ、１０３は定量送出ホッパ１０２の送出口ｐ６から送り出された脱水ケーキｗを搬送始端ｐ７から送出端ｐ８側へ搬送する傾斜状のベルトコンベア、そして、１０４はベルトコンベア１０３の送出端ｐ８から落下した脱水ケーキｗを受け入れて乾燥処理するドラムドライヤである。
【００１２】
１０５はドラムドライヤ１０４で乾燥された脱水ケーキｗを搬送始端ｐ９から送出端ｐ１０側へ搬送するベルトコンベア、１０６はベルトコンベア１０５の送出端ｐ１０から送り出された脱水ケーキｗを受け取って送出端ｐ１２側へ搬送する傾斜状のベルトコンベア、そして、１０７はベルトコンベア１０３の送出端ｐ１３から落下した脱水ケーキｗを受け入れて任意時に底面の開閉扉１０７ａを開放作動される荷積みホッパである。
【００１３】
上記ドラムドライヤ１０４についてさらに詳細に説明すると、次のとおりである。即ち、図２に示すように、ドラムドライヤ要部１、加熱蒸気供給手段２、排気蒸気系統３及び冷却水供給手段５を備えたものとなされている。
【００１４】
先ずドラムドライヤ要部１について図２〜図６を参照して説明する。
基礎台８の上部にドラム９が配設されており、基礎台８は脚部材１０の上端間を水平部材１１で結合すると共に脚部材１０の高さ途中箇所間を水平補強部材１２で結合したものとなされており、またドラム９は左右の円形端面板１３と周面板１４とを備え、周面板１４の中心線である外周面中心線上に回転中心軸１５を固設されたものとなされている。
【００１５】
基礎台８の左右の各水平部材１１、１１の上面には軸受１６、１６が固定され、これら軸受１６、１６を介して回転中心軸１５の左右端部が回転自在に支承されており、また基礎台８の側部には減速機構付の電動モータ１７が固定され、該電動モータ１７の出力軸に固定された原動スプロケット１８と、回転中心軸１５に固定された従動スプロケット１９との間に無端状のチェーン２０が掛け回されており、該電動モータ１７が特定方向へ回転することによりドラム９が回転中心軸１５回りの矢印方向ｆへ比較的ゆっくりと回転されるようになされている。
【００１６】
ドラム９は内部に密閉状加熱個所としての図示しない蒸気通路を形成され、該蒸気通路に加熱水蒸気を流通されることにより、該加熱水蒸気の熱が周面板１４に伝達され、外周面９ａが任意な適当温度に加熱されるものとなされている。
【００１７】
該ドラム９の外周面９ａの頂上箇所ｐを挟む前後個所に離間した一対の前後ローラ２１、２２が設けてある。ここに後側ローラ２２は後側の支持案内手段２３により上下方向へのみ移動自在に支持されている。該支持案内手段２３は基礎台８の水平部材１１から左右向きの門形枠体２４を起立させて、該門形枠体２４の上辺部の両端箇所と中央箇所の三箇所から片持ち部材２５を前方へ張り出させ、各片持ち部材２５の先端部に縦向き案内筒部材２６を固着し、該案内筒部材２６のそれぞれに縦向き支持軸２７を上下摺動変位自在に内挿して該縦向き支持軸２７の下端に左右向き支持部材２８を固定し、該左右向き支持部材２８の両端部に下方への張出状に軸受部材２９、２９を固定して、これら軸受部材２９、２９に、後側ローラ２２の両端に設けられている回転軸部材３０、３０を支持させ、さらに左右向き支持部材２８を下方へ付勢するためのスプリング又はアクチュエータ３１を縦向き支持軸２７に外挿し、該スプリング又はアクチュエータ３１の付勢力で後側ローラ２２がドラム９の外周面９ａに押し当てられるようになされている。
【００１８】
前側ローラ２１は前側の支持案内手段３２により上下方向へのみ移動自在に支持されている。該支持案内手段３２は基礎台８の前端に位置した水平部材１１から左右向きの門形枠体３３を起立させ、該門形枠体３３の左右の起立辺部の後面に縦向き案内軌道３４、３４を設け、各側の縦向き案内軌道３４に被案内体３５を上下変位のみ可能に装着して、各被案内体３５の後面に軸受部材３６を固定し、前側ローラ２１の両端に設けられている回転軸部材３７、３７をこれら軸受部材３６、３６に支持させ、前側ローラ２１が軸受部材３６、３６と共に上下変位されてドラム９の外周面９ａに押し当てられるようになされている。
各前後ローラ２１、２２は内部に図示しない水通路が形成されていて、該水通路内に供給されて流通される水が各前後ローラ２１、２２の外周面の熱を吸収するものとなされている。
【００１９】
ドラム９の外周面９ａ上で一対の前後ローラ２１、２２間に位置した箇所は被処理液溜まり部３８となされている。該被処理液溜まり部３８はドラム９の外周面９ａと、一対の前後ローラ２１、２２と、これら前後ローラ２１、２２間の左右各側に設けられた囲い板３９、３９とからなっている。各囲い板３９は前後向きで縦向きとなされ、前後ローラ２１、２２巾に適合させるべく長さ途中を屈曲されており、各端部に図示しない軸孔を形成されて該軸孔をその対応する回転軸部材３０、３７に外挿され、図示しない左右方向への押し手段と下方向への押し手段とにより、各端部の側面をその対応する前後ローラ２１、２２の端面に密接され且つ凹み円弧状となされた下辺部をドラム９の外周面９ａに密接されている。
【００２０】
後側ローラ２２の下方で且つドラム回転支軸を通る水平線と凡そ同等となるドラム外周面箇所に対しスクレーパ手段４０が設けてある。該スクレーパ手段４０は、門形枠体２４の左右後面に軸受４１、４１を設け、これら軸受４１、４１を介して左右向き支点軸４２を回動自在に支持し、該左右向き支点軸４２から複数のアーム部材４３を斜め前方へ張り出させ、これらアーム部材４３の先端にスクレーパ支持板４４を固着し、該スクレーパ支持板４４に、ドラム９の外周面９ａの巾方向箇所に密接されるスクレーパ４５を支持させ、さらにスクレーパ支持板４４と門形枠体２４から後方へ張り出させた後向き部材４６との間に空圧伸縮シリンダ装置４７を設け、該空圧伸縮シリンダ装置４７の伸張作動によりスクレーパ４５がドラム９の外周面９ａに押し当てられるようになされているのであり、ここまでがドラムドライヤ１の構成である。
【００２１】
加熱蒸気供給手段２はボイラからの蒸気供給ラインからなるものでドラムドライヤ１のドラム９内に形成された図示しない蒸気通路の入口に接続され、例えば５ｋｇ／ｃｍ２程度の加熱水蒸気を任意流量で供給できるものとなされている。
また排気蒸気系統３はドラムドライヤ１のドラム９内に形成された図示しない蒸気通路の出口に接続されている。
【００２２】
さらに冷却水供給手段５は工業用水供給ライン５６を各ローラ２１、２２内の図示しない水通路の入口個所に弁５７を介して接続させたものとなされている。
なお、前記水通路の出口には該水通路から流出した水を特定場所に導くための図示しない排水ラインが接続される。
【００２３】
次に屎尿処理の過程で生成されるもので含水率が凡そ８０〜８５％程度となされた脱水ケーキｗを上記乾燥処理システムを使用して、乾燥処理する場合の使用例について説明する。
加熱蒸気供給手段２から送られる加熱水蒸気をドラム９内の図示しない蒸気通路内に流入させることにより、ドラム９の外周面９ａを例えば１５０℃程度に保持させる。また冷却水供給手段５から各ローラ２１、２２の図示しない水通路内に工業用水を流入させて、各ローラ２１、２２の外周面を例えば５０℃以下に保持させる。
【００２４】
一方では脱水ケーキｗをベルトコンベア１００の搬送始端ｐ１に順次に供給すると共に各部を作動状態とする。これにより、脱水ケーキｗはベルトコンベヤ１００、スクリューコンベア１０１及び定量送出ホッパ１０２の作動によりドラムドライヤ１０４の被処理液溜まり部３８内に定量的に供給される。
【００２５】
こうして被処理液溜まり部３８内に溜まった脱水ケーキｗのうちドラム９の外周面近傍のものはドラム９に加熱されて被処理液溜まり部３８内にてその外周面９ａに薄層状に付着した状態となり、このように付着した薄厚の脱水ケーキ層ｗ１は時間経過に伴ってなおも外周面９ａから熱を付与されて多数の気泡の発生した状態となる。
【００２６】
該状態の脱水ケーキ層ｗ１は回転するドラム９の外周面９ａと共に脱水ケーキｗ中をドラム９回転方向へ移動され、やがて前側のローラ２１位置に達し、該ローラ２１の外周面でドラム９の外周面９ａ上に押しつけられ、ローラ２１巾方向上の厚さを均等化されつつ、被処理液溜まり部３８内から特定厚となって外方へ移動される。
【００２７】
この作動中、前後のローラ２１、２２は被処理液溜まり部３８内の脱水ケーキｗに接しているが、その外周面が凡そ５０℃以下に保持されているため、該外周面に脱水ケーキｗが付着して漸次に滞積する現象は生じない。
【００２８】
また被処理液溜まり部３８内の脱水ケーキｗはドラム９に付着してドラム９の回転に伴って被処理液溜まり部３８内から漸次に外方の大気中に送り出されるため、被処理液溜まり部３８内の脱水ケーキｗはその分だけ連続的に減少するのであり、効率的な乾燥処理を行わせるにはこの減少に見合うだけの脱水ケーキｗを連続的に送り込ませるようにする。
【００２９】
また前側ローラ２１の外周面はドラム９の外周面９ａに付着した脱水ケーキ層ｗ１に密接して回転し、また後側ローラ２２の外周面もドラム９の外周面９ａに密接して回転するため、被処理液溜まり部３８内の脱水ケーキｗが前後の各前後ローラ２１、２２の外周面とドラム９の外周面９ａとの間を経て外方へ漏れ出ることは生じない。
【００３０】
前側ローラ２１を経て被処理液溜まり部３８内から外方の大気中に送り出された脱水ケーキ層ｗ１はドラム９と共に回転しながらドラム９の外周面９ａから熱を供給されて均等な水分蒸発を促進され、スクレーパ４５近傍に達するまでに含水率０〜７０％程度に乾燥された状態となる。
【００３１】
そして乾燥された脱水ケーキ層ｗ１がスクレーパ４５位置に達したとき、スクレーパ４５は乾燥膜状となった脱水ケーキ層ｗ１をドラム９の外周面９ａから掻き取るのであり、このように掻き取られた乾燥汚泥ｗ２は傾斜案内板５８上に案内されるなどしてベルトコンベア１０５の搬送始端ｐ９に到達され、この後、ベルトコンベア１０６に搬送され、荷積みホッパ１０７内に集積される。
【００３２】
荷積みホッパ１０７内に集積された乾燥汚泥ｗは底面の開閉扉１０７ａ、１０７ａを開放されてトラックに荷積みされ、目的地まで運搬されるなどして、成形装置により固形燃料となされたり、コンポスト装置により肥料となされるのである。
【００３３】
【発明の効果】
上記した本発明によれば、脱水ケーキ（汚泥）ｗの微少量づつがドラム９の外周面９ａ上に薄層状に付着されドラム９から熱を供給され、大気中にて特定量の水分を蒸発されて乾燥汚泥となされるのであり、従ってドラム９の外周面９ａの温度、外周面９ａに付着した汚泥ｗの大気中での経過時間、前記ドラム９の外周面９ａに付着した汚泥ｗの層厚などのそれぞれを特定値に保持することで、大量の汚泥ｗの全てをその含水率が任意な特定値となるように正確に乾燥させることができるのであり、また汚泥ｗの微少量づつを連続的に処理できるため、その量の大小に関係なく汚泥ｗを正確且つ均一に含水率を７０％以下の任意な特定値に乾燥させることができる。具体的には、屎尿類汚泥の溜まり部３８内の汚泥ｗがドラム９とローラ２１とに挟み付けられてドラム９の外周面９ａ上に比較的薄厚の均等厚さ状に付着されるため、汚泥ｗを一層正確な特定含水率となるように乾燥させることができるのである。
【００３４】
請求項３記載の発明によれば、上記効果に加えさらに一層、高品質な固形燃料やコンポストを得ることができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施するための屎尿類処理汚泥の乾燥処理システムを示す概要図である。
【図２】前記乾燥処理システムに使用されるドラムドライヤ及びその関連機構を示す概要図である。
【図３】前記ドラムドライヤの側面図である。
【図４】前記ドラムドライヤの平面図である。
【図５】前記ドラムドライヤの一部を省略して示した平面図である。
【図６】前記ドラムドライヤを後方から見た図である。
【符号の説明】
５  冷却水供給手段（冷却手段）
９  ドラム
９ａ  外周面
１５  回転中心軸（外周面中心線）
２１  ローラ
２２  ローラ
３８  被処理液溜まり部
１０４  ドラムドライヤ
ｐ  前頂上箇所
ｗ  汚泥（脱水ケーキ）
【図１】
0003684551.tif 000002
【図２】
0003684551.tif 000003
【図３】
0003684551.tif 000004
【図４】
0003684551.tif 000005
【図５】
0003684551.tif 000006
【図６】
0003684551.tif 000007