(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
乾燥機に供給された汚泥を前記乾燥機に供給された加熱蒸気で乾燥し前記汚泥から発生した蒸気とガスを排気ファンで排出する汚泥乾燥装置において、前記乾燥機の下部に設けられたキャリアエア吸気口と、前記乾燥機の内部の温度を検出する温度検出器と、前記温度検出器の検出信号が設定値以上のときには前記排気ファンの回転数を上げる制御手段とを設けたことを特徴とする汚泥乾燥装置。
【請求項２】
乾燥機に供給された汚泥を前記乾燥機に供給された加熱蒸気で乾燥し前記汚泥から発生した蒸気とガスを排気ファンで排出する汚泥乾燥装置において、前記乾燥機の下部に設けられたキャリアエア吸気口と、前記乾燥機の内部に供給されたキャリアエアの流速を検出する流速計と、前記流速計の検出信号が設定値以下のときには前記排気ファンの回転数を上げる制御手段とを設けたことを特徴とする汚泥乾燥装置。
【請求項３】
前記制御装置によって制御されて前記蒸気とガスの排気流路に洗浄水を供給するフラッシング装置を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の汚泥乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浄水場及び下水処理場や工場廃水処理施設などから排出される汚泥に含まれる水分を除去する汚泥乾燥装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の汚泥乾燥装置の一例を加熱源に蒸気を採用した間接加熱式の場合について図９のブロック図で説明する。
例えば、下水処理施設では、下水から分離された汚泥の貯留槽から汚泥ライン17Ａを経て汚泥供給ポンプ１で汚泥ライン17Ｂから乾燥機８に汚泥が供給される。この乾燥機８に供給された汚泥は、ボイラ３から蒸気ライン17Ｃを介して供給された加熱用の蒸気と間接的に熱交換されて、内部に含有している水分が蒸発され、含水率の低い乾燥汚泥となって矢印Ｌで示すように外部に排出される。
【０００３】
乾燥機８で乾燥される汚泥から発生したガスと細かいダストを含んだ蒸発蒸気は、排ガスライン17Ｄから排出され、排ガス処理装置５で冷却水によって凝縮された後、非水溶性のガスは排ガスライン17Ｅに接続された排ガスファン４を介して排ガスライン17Ｆから脱臭装置６に送られて分解され、排ガスライン17Ｇから矢印Ｍに示すように排出される。
制御装置７は、汚泥乾燥装置を構成するこれらの機器を制御するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このように構成された汚泥乾燥装置においては、所定の汚泥処理状態を維持するためには、乾燥機８で乾燥される汚泥から発生するガスと細かいダストを含んだ蒸発蒸気を効率よく排気しなければならない。
【０００５】
しかし、排ガスラインやこの排ガスラインで接続された排ガス処理装置の機器の内部が、万一、ダストなどの堆積によって部分的に流路が狭くなると、図９の矢印Ｍで示す排気量が減少し、乾燥機８の内部で蒸発した蒸気が内部に滞留して飽和状態となり、汚泥からの水分の蒸発が阻害されて乾燥不良を引き起こすおそれがある。
【０００６】
そのため、排ガスファン４の容量を上げる方法も考えられるが、すると、乾燥機８から排ガスとともに排出されるダストの量も増えるので、前述した排ガスラインの閉塞を助長するだけでなく、排ガスファン４の消費電力が増え、保守・点検の頻度を上げなければならないので、設備の稼動率が低下し、運転費も増えるおそれがある。
【０００７】
さらに、この汚泥乾燥装置による乾燥工程の後工程となるリサイクル処理工程にも波及し、このリサイクル処理装置も所定の運転ができなくなって、リサイクル品の品質が低下するおそれもある。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、たとえ乾燥機で発生した蒸発蒸気の排気状態が悪化しても、運転費を上げることなく、所定の乾燥処理状態を維持することのできる汚泥乾燥装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に対応する発明は、乾燥機に供給された汚泥を前記乾燥機に供給された加熱蒸気で乾燥し前記汚泥から発生した蒸気とガスを排気ファンで排出する汚泥乾燥装置において、前記乾燥機の下部に設けられたキャリアエア吸気口と、前記乾燥機の内部の温度を検出する温度検出器と、前記温度検出器の検出信号が設定値以上のときには前記排気ファンの回転数を上げる制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に対応する発明は、乾燥機に供給された汚泥を前記乾燥機に供給された加熱蒸気で乾燥し前記汚泥から発生した蒸気とガスを排気ファンで排出する汚泥乾燥装置において、前記乾燥機の下部に設けられたキャリアエア吸気口と、前記乾燥機の内部に供給されたキャリアエアの流速を検出する流速計と、前記流速計の検出信号が設定値以下のときには前記排気ファンの回転数を上げる制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に対応する発明は、前記制御装置によって制御されて前記蒸気とガスの排気流路に洗浄水を供給するフラッシング装置を備えていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の汚泥乾燥装置の一実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の汚泥乾燥装置の第１の実施の形態を示すブロック図で、前述した従来の技術で示した図９に対応する図である。
【００１４】
図１において、前述した従来の技術で示した図９と異なるところは、乾燥機の内部の蒸発蒸気の排気状態を検出する手段として、乾燥機の内部に温度検出器を設け、この温度検出器で検出した乾燥機の内部の温度によって、排ガスファンの回転数をインバータで制御して、乾燥機の内部で蒸発した蒸気の飽和と排ガスラインの閉塞を防いだことで、他は、図９で示した汚泥乾燥装置と同一である。  ただし、乾燥機は、図２で詳述する遠心薄膜乾燥機を採用した例で示している。
【００１５】
すなわち、図１に示した汚泥乾燥装置に組み込まれた遠心薄膜乾燥機２においては、汚泥ライン17Ｂから内部に供給される汚泥は、図２の拡大縦断面図の伝熱胴９の上部から内部に導かれる。
【００１６】
この汚泥は、伝熱胴９の上端の電動機２ａで回転駆動され下端が軸受10ａで支承された回転軸10の上端に固定された分配リング11の外周にまず付着する。
この付着した汚泥は、回転軸10とともに回転する分配リング11の外周上面から遠心力によって飛散して、伝熱胴９の内周面に付着する。
【００１７】
この伝熱胴９の内周面に付着した汚泥は、図２の部分横断面拡大図を示す図３に示すように、同じく回転軸10に取り付けられた複数枚のブレード12によって掻き取られて全体が均一厚さの薄膜状となり、図９と同様にボイラから伝熱胴９に供給された加熱蒸気と熱交換され、含有する水分が蒸発して含水率が低下する。
【００１８】
図３に示す汚泥17は、伝熱胴９内周面を重力によって徐々に流下する過程で水分が蒸発し、所定の含水率の乾燥汚泥となって図１の矢印Ｂ及び図２の矢印Ｄに示すように下部から排出される。
【００１９】
遠心薄膜乾燥機２で汚泥を乾燥する過程で発生した蒸気は、この乾燥機の下部に図１の矢印Ａで示すように供給されるキャリアエアとともに排ガスファン４の吸入作用で排ガス処理装置５に吸引され、この排ガス処理装置５の内部の冷却水によって凝縮された後排出され、非水溶性のガスは脱臭装置６によって分解される。
【００２０】
一方、遠心薄膜乾燥機２の下部のキャリアエア吸気口の上部の内面には、乾燥機の内部の温度を測定する温度検出器14が取り付けられている。
この温度検出器14の検出値は、この汚泥乾燥装置が所定の運転状態では汚泥ライン17Ｂから供給される汚泥と同様に外気とほぼ等しい値を示すが、排ガスラインや排ガス処理装置を構成する機器の内部が閉塞して排気状態が悪化すると、蒸発蒸気が乾燥機の内部に滞留して乾燥機の下部にも充満するため、温度検出器14の測定値ＴM は上昇する。
【００２１】
この温度検出器14の測定値ＴMは制御装置７に入力され、この制御装置７では、測定値ＴM に対応する排ガスファン４の回転数を設定する排ガスファン設定値ＦS を演算で求め、この値をインバータ13に出力して排ガスファン４の回転数を制御する。
【００２２】
図４は、このように構成された汚泥乾燥装置における排ガスファン４のインバータ13による制御フローチャートを示す。
図４において、ステップＳ１では、遠心薄膜乾燥機２の内部における上昇温度の設定許容値ＴA があらかじめ制御装置７に入力され、ステップＳ２では排ガスファン４による排ガス量の設定許容値ＦA が制御装置７に入力される。
【００２３】
ステップＳ３では、温度検出器14の測定値ＴM が制御装置７に入力され、次のステップＳ４で前述していた上昇温度の設定許容値ＴA と比較し、この設定許容値ＴA 以下の場合にはステップＳ３に戻り、設定許容値ＴA を超えると次のステップＳ５で所要の排ガスファン設定値ＦS を求め、次のステップＳ６でこの排ガスファン設定値ＦS と排ガスファン設定許容値ＦA と比較し、この排ガスファン設定許容値ＦA 以下のときには、排ガスファン設定値ＦS をインバータ13に出力する。
【００２４】
この制御サイクルを温度検出器14の測定値ＴM が設定許容値ＴA 以下となるまで行う。また、ステップＳ６で排ガスファン設定値ＦS が排ガスファン設定許容値ＦA を超えた場合には、排ガスラインや排ガス処理装置の機器の内部の流路の閉塞が著しく進行していると判断し、ステップＳ８で遠心薄膜乾燥機８への汚泥の供給を停止する。
【００２５】
したがって、このように構成された汚泥乾燥装置においては、乾燥機の内部の温度を温度検出器14で測定することによって蒸発蒸気の排気状況を監視し、定常時には排ガスファンの回転数を最小限に抑えて運転費の増加を防ぐとともに、蒸発蒸気の排気状態が悪化するとそれに対応して排気ファンの排気量を増やしたので、運転費を増やすことなく、所定の乾燥処理を維持することのできる汚泥乾燥装置を得ることができる。
【００２６】
図５は、本発明の汚泥乾燥装置の第２の実施の形態を示すブロック図で、前述した第１の実施の形態で示した図１に対応する図である。
図５において、第１の実施の形態で示した図１と異なるところは、乾燥機の内部の蒸発蒸気の排気状態を検出する手段として、温度検出器の代りに乾燥機の下部に流入するキャリアエアの流速を検出する流速計を設けたことで、他は第１の実施の形態で示した図１と同様である。
【００２７】
流速計15の測定値ＳM は、正常な乾燥処理運転においては給気量に対応した値を示すが、排ガスラインや排ガス処理装置内が閉塞して排気状態が減少して、蒸発蒸気が乾燥機内に滞留し乾燥機の下部にも充満してキャリアエアの吸気量が減少すると、その値ＳM が減少する。
【００２８】
したがって、流速計15の測定値によって、蒸発蒸気の排気状態を検知し、第１の実施の形態と同様に制御装置７を介してインバータ13を制御して、乾燥機の内部の排気状態に対応する排気量に排ガスファン４を制御する。
【００２９】
図６は、この第２の実施の形態の汚泥乾燥装置のインバータ13による排ガスファン４を制御する制御のフローチャートを示し、図４に対応する図である。
図６において、ステップＳ１ではキャリアエアの流入口から流入するエアの流速許容値ＳA を制御装置７に入力し、次のステップＳ12では第１の実施の形態と同様に排ガスファン設定許容値ＦA を入力する。
【００３０】
次のステップＳ13では、流速計15の測定値ＳM が制御装置７に入力され、次のステップＳ14では前述した乾燥機の下部に流入するキャリアエアの流速許容値ＳA と比較される。
【００３１】
もし、測定値ＳM の値が流速許容値ＳA 以下の場合には、排ガスファン設定値ＦS を次のステップＳ15で求め、流速許容値ＳA 以上の場合にはステップＳ13に戻る。
【００３２】
排ガスファン設定値ＦS は排ガスファン４の設定許容値ＦA と次のステップＳ16で比較して、排ガスファン設定値ＦS が設定許容値ＦA 以下の場合には排ガスファン設定値ＦS をインバータ13に出力して、排ガスファン４の回転数を制御する。
【００３３】
この制御サイクルを流速センサ15の測定値ＳM が流速許容値ＳA 以上となるまで行う。また、排ガスファン設定値ＦS が設定許容値ＦA を超えた場合には、排ガスラインや排ガス処理装置内の閉塞が進行していると判断し、ステップＳ18で遠心薄膜乾燥機８への汚泥の供給を停止する。
【００３４】
したがって、このように構成された汚泥乾燥装置においても、乾燥機の内部に流入するキャリアエアの流速を流速計15で計測することで、内部の蒸発蒸気の排気状態を監視し、定常時には排気ガスファンの回転数を抑えて運転費の増加を防ぐとともに、蒸発蒸気の排気状態が悪化するとそれに対応して排気ファンの排気量を増やしたので、運転費を増やすことなく所定の乾燥処理を維持することのできる汚泥乾燥装置を得ることができる。
【００３５】
図７は、本発明の汚泥乾燥装置の第３の実施の形態を示すブロック図で、前述した実施の形態で示した図１及び図５に対応し、特に請求項１の他の実施例に対応する図である。
【００３６】
図７において、前述した第１の実施の形態で示した図１と異なるところは、遠心薄膜乾燥機２から排出された排ガスを排ガス処理装置５に供給する排ガスライン17Ｄに対して、以下説明するように高圧の洗浄水を排ガスラインに流入するフラッシング装置16を接続し、このフラッシング装置16と制御装置７を信号線で接続したことで、他は図１と同一である。
【００３７】
図８は、このように構成された汚泥乾燥装置のフローを示すフローチャートである。
図８において、ステップＳ21では、第１の実施の形態で示した図４と同様に、遠心薄膜乾燥機８の内部における上昇温度の設定許容値ＴA が制御装置７にあらかじめ入力され、次のステップＳ22では排ガスファン設定値ＦS が入力される。
【００３８】
次のステップＳ23でも、第１の実施の形態で示した図４と同様に温度センサの測定値ＴM が入力され、次のステップＳ24では測定値ＳM と上昇温度の許容値ＴA と比較される。
【００３９】
もし、測定値ＴM が設定許容値ＴA を超えていない場合にはステップＳ23に戻り、超えていた場合には、次のステップＳ25に進んでフラッシング装置16を作動させ、高圧の洗浄水を排ガスラインに流してこの排ガスラインの内部に堆積しているダストなどを除去し、狭くなった流路を元の状態に復旧する。
【００４０】
フラッシング装置16の作動後も次のステップＳ26では、温度センサ14の測定値ＴM が設定許容値ＴA を超えている場合には、排ガスラインがほとんど閉塞されていると判断して、ステップＳ27に進んで遠心薄膜乾燥機８への汚泥の供給を停止する。測定値ＴM が設定許容値ＴA を超えていない場合には、ステップＳ23に戻る。
【００４１】
したがって、このように構成された汚泥乾燥装置においても、第１の実施の形態と同様に、乾燥機の内部の温度を温度検出器14で測定して蒸発蒸気の排気状況を監視し、定常時には排ガスファンの回転数を最小限に抑えて運転費の増加を防ぎ、蒸発蒸気の排気状態が悪化するとそれに対応して排気ファンの排気量を増やすとともに、万一排気ラインの閉塞が解消されない場合には、フラッシング装置が元の状態に復旧可能としたので、所定の乾燥処理を維持し、万一の場合にも設備の稼動停止を最小限に抑えることのできる汚泥乾燥装置を得ることができる。
【００４２】
【発明の効果】
請求項１に対応する発明によれば、乾燥機に供給された汚泥を前記乾燥機に供給された加熱蒸気で乾燥し前記汚泥から発生した蒸気とガスを排気ファンで排出する汚泥乾燥装置において、前記乾燥機の下部に設けられたキャリアエア吸気口と、前記乾燥機の内部の温度を検出する温度検出器と、前記温度検出器の検出信号が設定値以上のときには前記排気ファンの回転数を上げる制御手段とを設けたので、たとえ、乾燥機の内部の排気状態が悪化しても、運転費を上げることなく、所定の乾燥処理状態を維持することのできる汚泥乾燥装置を得ることができる。
【００４３】
請求項２に対応する発明によれば、乾燥機に供給された汚泥を前記乾燥機に供給された加熱蒸気で乾燥し前記汚泥から発生した蒸気とガスを排気ファンで排出する汚泥乾燥装置において、前記乾燥機の下部に設けられたキャリアエア吸気口と、前記乾燥機の内部に供給されたキャリアエアの流速を検出する流速計と、前記流速計の検出信号が設定値以下のときには前記排気ファンの回転数を上げる制御手段とを設けたので、たとえ、乾燥機の内部の排気状態が悪化しても、運転費を上げることなく、所定の乾燥処理状態を維持することのできる汚泥乾燥装置を得ることができる。
請求項３に対応する発明によれば、排気流路にダストが堆積するとフラッシング装置が作動して排気流路に洗浄水が供給されダストを除去するので、所定の乾燥処理を維持し、万一の場合にも設備の稼動停止を最小限に抑えることのできる汚泥乾燥装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の汚泥乾燥装置の第１の実施の形態を示すブロック図。
【図２】本発明の汚泥乾燥装置の第１の実施の形態を構成する遠心薄膜乾燥機の縦断面拡大図。
【図３】図２の部分横断面拡大図。
【図４】本発明の汚泥乾燥装置の第１の実施の形態の作用を示す流れ図。
【図５】本発明の汚泥乾燥装置の第２の実施の形態を示すブロック図。
【図６】本発明の汚泥乾燥装置の第２の実施の形態の作用を示す流れ図。
【図７】本発明の汚泥乾燥装置の第３の実施の形態を示すブロック図。
【図８】本発明の汚泥乾燥装置の第３の実施の形態の作用を示す流れ図。
【図９】従来の汚泥乾燥装置の一例を示すブロック図。
【符号の説明】
１…汚泥供給ポンプ、２…遠心薄膜乾燥機、３…ボイラ、４…排ガスファン、５…排ガス処理装置、６…脱臭装置、７Ａ，７Ｂ…制御装置、８…乾燥機、９…伝熱胴、10…回転軸、11…分配リング、12…ブレード、13…インバータ、14…温度検出器、15…流速計、16…フラッシング装置、17Ａ，17Ｂ…汚泥ライン、17Ｃ…蒸気ライン、17Ｄ，17Ｅ，17Ｆ，17Ｇ…排ガスライン、ＦA …排ガスファン設定許容値、ＦS …排ガスファン設定値、ＳA …流速許容値、ＳM …流速計測定値、ＴA …温度許容値、ＴM …温度計測値。
【図１】
0003949329.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003949329.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
0003949329.tif 000008
【図８】
0003949329.tif 000009
【図９】
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