(57)【要約】【課題】多段の乾燥床面積を過大にする必要がなく、また、熱媒体ガスに混入する粉塵量を少なくして下水汚泥などの被乾燥物を確実に乾燥できる。【解決手段】乾燥室１に供給した被乾燥物を蒸発蒸気の主熱媒体ガスに接触しながら乾燥して上段乾燥床面３から複数の下段の乾燥床面４〜８に順次に移送して乾燥する。乾燥室１は上側の複数段の乾燥床面３〜８を配設する主乾燥部10と乾燥末期の被乾燥物を主熱媒体ガスより風速が遅い蒸発蒸気の末期乾燥用熱媒体ガスに接触して乾燥する末期乾燥部11とを形成する。主乾燥部10を流動する主熱媒体ガス循環流路14と、末期乾燥部11を流動する末期乾燥用熱媒体ガス循環流路17とをそれぞれ形成する。【選択図】        図１
2004190990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乾燥室の主乾燥部に供給された被乾燥物を蒸発蒸気の主熱媒体ガスに接触させて乾燥しながら上段乾燥床面から複数の下段の乾燥床面に順次に移送し、
この乾燥された乾燥末期の被乾燥物を主乾燥部から末期乾燥部の乾燥床面に移送し、この末期乾燥部の乾燥床面に乾燥末期の被乾燥物を移送させながら前記主熱媒体ガスより風量が少ない蒸発蒸気の末期乾燥用熱媒体ガスに接触させて乾燥する
ことを特徴とするガス接触式乾燥方法。
【請求項２】
乾燥室に供給された被乾燥物を蒸発蒸気の主熱媒体ガスに接触させて乾燥しながら上段乾燥床面から複数の下段の乾燥床面に順次に移送して乾燥する多段ガス接触式乾燥装置において、
前記乾燥室は上側の複数段の乾燥床面を配設する主乾燥部と、この主乾燥部の下側に配設されこの主乾燥部から供給された乾燥末期の被乾燥物を前記主熱媒体ガスより風量が少ない蒸発蒸気の末期乾燥用熱媒体ガスに接触させて乾燥する末期乾燥部とを形成し、
前記主乾燥部を流動する主熱媒体ガス循環流路と、前記末期乾燥部を流動する末期乾燥用熱媒体ガス循環流路とをそれぞれ形成した
ことを特徴とするガス接触式乾燥装置。
【請求項３】
末期乾燥用熱媒体ガス循環流路を流動する末期乾燥用熱媒体ガスの風量を調節可能としたことを特徴とする請求項２に記載のガス接触式乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚泥などの被乾燥物を蒸発蒸気の熱媒体ガスにて乾燥するガス接触式乾燥方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のガス接触式乾燥装置は、図２に示すように、乾燥室40の上段の乾燥床面41に供給された被乾燥物を蒸発蒸気の熱媒体ガス42に接触させて乾燥しながら、下側の複数段の乾燥床面43，44，45，46にレーキ47によって順次移送し、蒸発蒸気の熱媒体ガス42にて被乾燥物を乾燥する構成が知られている(例えば、特許文献１参照。)。
【０００３】
また、乾燥室40の最下段の乾燥床面46を流動する蒸発蒸気の熱媒体ガス42を送風機48で吸引し、熱媒体ガス42に混合した粉塵をサイクロン49にて除去し、この熱媒体ガス42を熱交換器50で燃焼炉51の燃焼ガスと熱交換し、高温となった熱媒体ガス42が乾燥室40の上段の乾燥床面43に流入される循環流路を形成し、また、乾燥室40にて発生したメタンガスなどで余剰となった熱媒体ガス42の一部を燃焼炉51に燃料として供給するガス接触式乾燥装置が知られている(例えば、特許文献２参照。)。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８―２８５４５３号公報（第３頁―第５頁、図１）
【０００５】
【特許文献２】
特開平１０―１７６８８４号公報（第３頁―第４頁、図１、図２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来のガス接触式乾燥方法では、複数段の乾燥床面43，44，45，46に順次移送される被乾燥物を乾燥する蒸発蒸気の熱媒体ガス42は、被乾燥物に対して並流となって一系統の循環流路を流動し、乾燥前の被乾燥物と乾燥末期の被乾燥物とは同一風量の熱媒体ガス42で乾燥するため、被乾燥物の乾燥度を調節するには、熱媒体の温度、または、被乾燥物の供給量を調節する必要があるが、多段の乾燥床面43，44，45，46には多量の被乾燥物が滞留し、調節には長い時間を必要とし、一旦調節を誤ると、３ないし５時間にも及ぶ不安定な運転となり、広い乾燥床面44，45，46を確保する必要があった。
【０００７】
また、複数段の乾燥床面43，44，45，46に沿って流動する主熱媒体ガスは乾燥後期にて温度が下がり、単位面積当りの乾燥率が低下し、乾燥が不充分となって対応が困難であった。
【０００８】
さらに、被乾燥物の含有水分が例えば、５０ないし４０％以下となった乾燥末期には、粉塵が熱媒体ガス42に混入し易く、熱媒体ガス42の循環系には大型の集塵装置が必要となる問題を有していた。
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、多段の乾燥床面積を過大にする必要がなく、また、熱媒体ガスに混入する粉塵量を少なくして下水の汚泥などの被乾燥物を確実に乾燥できるガス接触式乾燥方法及びその装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明のガス接触式乾燥方法は、乾燥室の主乾燥部に供給された被乾燥物を蒸発蒸気の主熱媒体ガスに接触させて乾燥しながら上段乾燥床面から複数の下段の乾燥床面に順次に移送し、この乾燥された乾燥末期の被乾燥物を主乾燥部から末期乾燥部の乾燥床面に移送し、この末期乾燥部の乾燥床面に乾燥末期の被乾燥物を移送させながら前記主熱媒体ガスより風量が少ない蒸発蒸気の末期乾燥用熱媒体ガスに接触させて乾燥するものである。
【００１１】
そして、乾燥室に供給された含水量の多い被乾燥物は高温の蒸発蒸気の主熱媒体ガスに接触されて乾燥されながら上段乾燥床面から複数の下段の乾燥床面に順次に移送されながら乾燥され、乾燥によって含水量が少なくなった乾燥末期の被乾燥物には主熱媒体ガスより風量が少ない蒸発蒸気の末期乾燥用熱媒体ガスに接触させて乾燥することにより粉塵の発生量を少なくして粉塵の熱媒体ガスに混入する量が減少され、大量の被乾燥物を少ない乾燥床面積で確実に乾燥でき、熱媒体ガスの集塵が容易になる。
【００１２】
請求項２記載の発明のガス接触式乾燥装置は、乾燥室に供給された被乾燥物を蒸発蒸気の主熱媒体ガスに接触させて乾燥しながら上段乾燥床面から複数の下段の乾燥床面に順次に移送して乾燥する多段ガス接触式乾燥装置において、前記乾燥室は上側の複数段の乾燥床面を配設する主乾燥部と、この主乾燥部の下側に配設されこの主乾燥部から供給された乾燥末期の被乾燥物を前記主熱媒体ガスより風量が少ない蒸発蒸気の末期乾燥用熱媒体ガスに接触させて乾燥する末期乾燥部とを形成し、前記主乾燥部を流動する主熱媒体ガス循環流路と、前記末期乾燥部を流動する末期乾燥用熱媒体ガス循環流路とをそれぞれ形成したものである。
【００１３】
そして、乾燥室に供給された含水量の多い被乾燥物は、主乾燥部にて主熱媒体ガス循環流路を循環流する高温の蒸発蒸気の主熱媒体ガスに接触されて乾燥されながら上段乾燥床面から複数の下段の乾燥床面に順次に移送され、乾燥によって含水量が少なくなった乾燥末期の被乾燥物は末期乾燥部にて主熱媒体ガスより風量が少ない末期乾燥用熱媒体ガス循環流路を循環する蒸発蒸気の末期乾燥用熱媒体ガスに接触させて乾燥することにより、粉塵の発生量を少なくして粉塵の熱媒体ガスに混入する量が減少され、大量の被乾燥物を少ない乾燥床面積で乾燥でき、熱媒体ガスの集塵が容易になる。
【００１４】
また、主乾燥部にて被乾燥物の乾燥が完了されている場合には、末期乾燥部にて被乾燥物はさらに末期乾燥用熱媒体ガスに接触させて乾燥することにより、被乾燥物は乾留されて炭化され、乾留した被乾燥物は燃料として使用できる。
【００１５】
請求項３記載の発明のガス接触式乾燥装置は、請求項２に記載のガス接触式乾燥装置において、末期乾燥用熱媒体ガス循環流路を流動する末期乾燥用熱媒体ガスの風量を調節可能としたものである。
【００１６】
そして、含水量が少ない乾燥末期の被乾燥物は、熱容量が少なく、少量の熱量で容易に温度が上昇するので、被乾燥物の乾燥度に応じて末期乾燥用熱媒体ガスの風量を調節することにより確実に乾燥ができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明のガス接触式乾燥装置の一実施の形態を図１に基づいて説明する。
【００１８】
乾燥室１は上部に汚泥などの被乾燥物の供給部２が設けられ、この供給部２に供給された被乾燥物を受ける最上段の乾燥床面３が前記乾燥室１内の上部に配設されている。この乾燥室１には最上段の乾燥床面３から順次下方に複数段の乾燥床面４，５，６，７，８が設けられ、この各乾燥床面３，４，５，６，７，８には一端側の搬入端から他端側の搬出端に被搬送物が移送され、他端側の搬出端に移送された被乾燥物は、下方に落下されて下段の各乾燥床面４，５，６，７，８の搬入端に順次に移送されるように交互に変位して配置されている。
【００１９】
また、前記各乾燥床面３，４，５，６，７，８には、被乾燥物を搬入側から搬出側に移送する複数のレーキ９がそれぞれ設けられ、この各レーキ９は各乾燥床面３，４，５，６，７，８に沿って回転され、被乾燥物を送出し移送する(例えば、特許文献１参照。)。
【００２０】
そして、前記乾燥室１は上側の各乾燥床面３，４，５，６，７が配設されている主乾燥部10と最下段の乾燥床面８が配設されている末期乾燥部11とに形成されている。
【００２１】
この主乾燥部10には、前記乾燥床面４の搬入側に臨ませて乾燥室１に主熱媒体ガスの導入部12が形成され、また、前記各乾燥床面７の搬出端に臨ませて主熱媒体ガスの導出部13が形成され、この導入部12から導入された主熱媒体ガスは、乾燥床面４の搬出側から下側の各乾燥床面５，６，７の搬入端から搬出端に順次に流動して導出部13から乾燥室１の外側に流出されるもので、前記各乾燥床面４，５，６，７を順次移送される被乾燥物の移送方向に沿って蒸発蒸気の主熱媒体ガスが被乾燥物に対して並流となる主熱媒体ガス循環流路14が形成されている。
【００２２】
また、前記主乾燥部10の下側に配設された末期乾燥部11には、最下段の乾燥床面８の搬入側に臨ませて乾燥室１には末期乾燥用熱媒体ガスの導入部15が形成され、最下段の乾燥床面８の搬出側に臨ませて乾燥室１には末期乾燥用熱媒体ガスの導出部16が形成され、前記導入部15から導入された末期乾燥用熱媒体ガスは最下段の乾燥床面８に沿って流動して導出部16から乾燥室１の外側に流出されるもので、末期乾燥部11を流動する末期乾燥用熱媒体ガスは被乾燥物の移送方向に対して同一方向の並流となる末期乾燥用熱媒体ガス循環流路17が形成されている。
【００２３】
そして、この末期乾燥用熱媒体ガス循環流路17には前記主乾燥部10の主熱媒体ガス循環流路14を流動する主熱媒体ガスより風速が遅く、すなわち、少ない風量の蒸発蒸気の末期乾燥用熱媒体ガスが流動されるようになっている。
【００２４】
そして、前記主熱媒体ガス循環流路14は、前記乾燥室１の導出部13から送風機18及び熱交換器19を経てこの乾燥室１の導入部12に至る循環流路にて形成され、また、末期乾燥用熱媒体ガス循環流路17は、熱交換器19にて熱交換された主熱媒体ガスが主熱媒体ガス循環流路14から分流されて乾燥室１の末期乾燥部11の導入部15から末期乾燥部11を経て導出部16に至り、この導出部16から送風機20を経て主乾燥部10に配設された第３段の乾燥床面５の搬入側近傍の導入部22から乾燥室１に流入して主熱媒体ガスに合流する循環流路にて形成される。
【００２５】
この主熱媒体ガス循環流路14の送風機18および末期乾燥用熱媒体ガス循環流路17の送風機20は送風風量が調節可能となっている。
【００２６】
また、前記熱交換器19は燃焼炉21で発生した炉ガスと主熱媒体ガス循環流路14を流動する主熱媒体ガスと熱交換する(例えば、特許文献２参照。)。
【００２７】
さらに、乾燥室１にて発生したメタンガスなどが混入して過剰となった余剰の熱媒体ガスは末期乾燥用熱媒体ガス循環流路17から分流されて前記燃焼炉21に燃料として供給させることもできる。
【００２８】
次ぎに、この実施の形態の作用を説明する。
【００２９】
乾燥室１に供給された含水量の多い被乾燥物は、主乾燥部10に配設されている第１段の乾燥床面３の搬入端から搬出端に向ってレーキ９にて移送され、第１段の乾燥床面３の搬出端から落下して下方に位置する第２段の乾燥床面４の搬入端に移送され、被乾燥物はこの第２段の乾燥床面４の搬入端からレーキ９にて順次、第３段の乾燥床面５、第４段の乾燥床面６、第５段の乾燥床面７を移送され、次いで、末期乾燥部11に配設されている第６段の乾燥床面８の搬入端に移送され、この第６段の乾燥床面８をレーキ９にて移送された被乾燥物は乾燥が完了して乾燥室１の排出口部23から排出される。
【００３０】
そして、主熱媒体ガス循環流路14の導入部12から導入された高温の蒸発蒸気の主熱媒体ガスは、主乾燥部10に配設されている第２段の乾燥床面４の搬入端から順次、第３段の乾燥床面５、第４段の乾燥床面６、第５段の乾燥床面７に沿って流動し、第５段の乾燥床面７の搬出端に臨ませた導出部13から乾燥室１の外方に排出される。この乾燥室１から導出された主熱媒体ガスは送風機18に吸引されて熱交換器19に流動し、主熱媒体ガスは熱交換器19にて燃焼炉21で発生した炉ガスと熱交換されて、高温の蒸発蒸気の主熱媒体ガスとなって、乾燥室１の主乾燥部10の導入部12に流動して循環する。
【００３１】
この第２段の乾燥床面４から第５段の乾燥床面７に沿って流動する主熱媒体ガスの流動方向と被乾燥物の移送方向とが同一方向に並流となり、被乾燥物は第２段の乾燥床面４から、第５段の乾燥床面７に順次に沿って流動する主熱媒体ガスに接触されて含水水分が５０％ないし４０％程度まで乾燥される。
【００３２】
この被乾燥物に対して主熱媒体ガスと並流となっているので、乾燥された乾燥物に高温の蒸発蒸気の主熱媒体ガスが長時間接触することがないので、滞留ガスの発生が少なく、滞留ガスが主熱媒体ガスに混入することを防止できる。
【００３３】
この主乾燥部10における乾燥によって含水量が５０％以下に少なくなった乾燥末期の被乾燥物は、末期乾燥部11の乾燥床面８を移送されながら蒸発蒸気の末期乾燥用熱媒体ガスと接触してさらに乾燥されて乾燥した被乾燥物は排出部23から乾燥室１の外方に排出される。
【００３４】
そして、末期乾燥用熱媒体ガス循環流路17には熱交換器19にて熱交換されて高温となった熱媒体ガスが主熱媒体ガス循環流路14から分流されて乾燥室１の末期乾燥部11の導入部15から導入され、主熱媒体ガスより風速が遅い末期乾燥用熱媒体ガスとなって末期乾燥部11を流動し、第６段の乾燥床面８を移送される乾燥末期の被乾燥物に接触しながら被乾燥物を乾燥し、導出部16から主熱媒体ガスは送風機20によって吸引され、次いで、導入部22から主乾燥部10に流入され、主熱媒体ガスと合流して乾燥室１内の主乾燥部10を循環する。
【００３５】
この末期乾燥部11では、主熱媒体ガス循環流路14を流動する主熱媒体ガスより風速が遅いすなわち風量が少ない末期乾燥用熱媒体ガスが流動するため、粉塵の発生量が少なく、粉塵の熱媒体ガスに混入する量が減少され、大量の被乾燥物が少ない乾燥床面積で乾燥でき、熱媒体ガスの集塵が容易になる。
【００３６】
また、含水量が少ない乾燥末期の被乾燥物は、熱容量が少なく、少量の熱量で容易に温度が上昇するので、被乾燥物の乾燥度に応じて末期乾燥用熱媒体ガスの風量を送風機20にて調節することにより確実に乾燥ができる。
【００３７】
例えば、一般的には、含水水分８０％の汚泥を乾燥させる場合、循環する蒸発蒸気の主熱媒体ガスの温度は、４００℃程度に加熱し、乾燥終了後の温度を１５０℃とすると、循環する主熱媒体ガスは蒸発水分量の約４．５倍以上必要となり、水分が５０％〜４０％になった被乾燥物の乾燥負荷は約８３％終了したことになる。
【００３８】
そして、水分が５０％〜４０％になった被乾燥物の乾燥に必要な蒸発蒸気の熱媒体ガス量は全体の２５％〜１７％で充分であり、末期乾燥部11を流動する蒸発蒸気の末期乾燥用熱媒体ガスの供給量は蒸発水分の約０．７７倍で充分であり、末期乾燥用熱媒体ガスの平均温度は３７５℃となる。したがって、１００℃の被乾燥物、例えば、汚泥水分との温度差は１５０℃のときの約５．５倍である必要があるならば、主熱媒体ガスの量を増減することにより、汚泥水分との温度差を調節できて乾燥度合いを任意に調節できる。
【００３９】
そして、主乾燥部10にて乾燥される被乾燥物の汚泥水分が４０％以上であれば、粉塵はほとんど発生することがなく、サイクロンなどの集塵装置を設置する必要がなく、また、末期乾燥部11を流動する末期乾燥用熱媒体ガスの量は汚泥水分の蒸発量以下であるから、高温脱臭のために直接燃焼炉21に吹き込むこともできる。
【００４０】
また、末期乾燥用熱媒体ガス循環流路17には、送風機20を経て主乾燥部10に配設された第３段の乾燥床面５の搬入側近傍に形成した導入部22との間に必要に応じてサイクロンなどの集塵装置24を設けることにより、末期乾燥部11から発生して末期乾燥用熱媒体ガスに混入した粉塵を集塵することができ、粉塵を集塵する末期乾燥用熱媒体ガスは風速が遅く、風量が少ないので、粉塵の集塵処理が容易となる。
【００４１】
また、実施の形態において、乾燥された被乾燥物を乾留することもできる。
【００４２】
図１に示す前記乾燥室１の主乾燥部10にて被乾燥物を乾燥させ、この乾燥した被乾燥物を末期乾燥部11にて末期乾燥用熱媒体ガスに接触させながら移送することにより、蒸発蒸気の末期乾燥用熱媒体ガスにて被乾燥物は、乾燥が進むと、被乾燥物は乾留を開始し、乾留が進むと炭化され、乾留された被乾燥物は燃料として使用できる。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、乾燥によって含水量が少なくなった乾燥末期の被乾燥物には主熱媒体ガスより風量が少ない蒸発蒸気の末期乾燥用熱媒体ガスに接触させて乾燥することにより粉塵の発生量を少なくして粉塵の熱媒体ガスに混入する量が減少され、大量の被乾燥物を少ない乾燥床面積で乾燥でき、熱媒体ガスの集塵が容易になる。
【００４４】
請求項２記載の発明によれば、乾燥によって含水量が少なくなった乾燥末期の被乾燥物は末期乾燥部にて主熱媒体ガスより風量が少ない末期乾燥用熱媒体ガス循環流路を循環する蒸発蒸気の末期乾燥用熱媒体ガスに接触させて乾燥することにより、粉塵の発生量を少なくして粉塵の熱媒体ガスに混入する量が減少され、大量の被乾燥物を少ない乾燥床面積で乾燥でき、熱媒体ガスの集塵が容易になる。
【００４５】
また、主乾燥部にて乾燥が完了した被乾燥物を末期乾燥部にて末期乾燥用熱媒体ガスに接触させながら移送して乾燥することにより、被乾燥物は乾留されて炭化され、乾留した被乾燥物は燃料として使用できる。
【００４６】
請求項３記載の発明によれば、含水量が少ない乾燥末期の被乾燥物は、熱容量が少なく、少量の熱量で容易に温度が上昇するので、被乾燥物の乾燥度に応じて末期乾燥用熱媒体ガスの風量を調節することにより確実に乾燥ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示すガス接触式乾燥装置の説明正面図である。
【図２】従来のガス接触式乾燥装置の説明正面図である。
【符号の説明】
１    乾燥室
３，４，５，６，７，８    乾燥床面
10    主乾燥部
11    末期乾燥部
14    主熱媒体ガス循環流路
17    末期乾燥用熱媒体ガス循環流路
【図１】
2004190990.tif 000003
【図２】
2004190990.tif 000004