(57)【要約】【課題】比較的簡素な構造で取り扱いが容易であり、乾燥時間を短縮することができ、微粉回収装置も不要な乾燥装置を提供する。【解決手段】乾燥装置１００は、箱体状のケーシング１５内に、被処理物を載せて一定方向に回転する金属製の搬送ベルト９ａを有するベルトコンベア９と、搬送ベルト９ａ上に載って搬送される被処理物を加圧するため搬送ベルト９ａの上方に配列された複数の上ローラ２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと、搬送ベルト９ａの内周下面に接触して配置された複数の下ローラ３，３ａ，３ｂと、複数の上ローラ２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを回転させる駆動モータ５ｂ，５ｄ及び下ローラ３，３ａ，３ｂを回転させる駆動モータ５ｃと、を備え、上ローラ２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ及び下ローラ３，３ａ，３ｂを加熱する水蒸気供給装置が別に設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物を載せて一定方向に回転する搬送ベルトを有するベルトコンベアと、前記搬送ベルト上に載って搬送される被処理物を加圧するため前記搬送ベルトの上方に配列された複数の上ローラと、前記搬送ベルトの内周下面に接触して配置された複数の下ローラと、複数の前記上ローラ及び前記下ローラを回転させる駆動機構と、前記上ローラ及び前記下ローラを加熱する加熱手段と、を備えたことを特徴とする乾燥装置。
【請求項２】
前記搬送ベルトの搬送速度と、前記上ローラ及び前記下ローラの周速度とが同等であることを特徴とする請求項１記載の乾燥装置。
【請求項３】
前記加熱手段として、前記上ローラ及び前記下ローラ内に高温水蒸気を供給することを特徴とする請求項１または２記載の乾燥装置。
【請求項４】
前記上ローラ及び前記下ローラ内に発生する水分を排出する排水機構を設けたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の乾燥装置。
【請求項５】
前記搬送ベルトの蛇行を防止する蛇行修正機構を設けたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の乾燥装置。
【請求項６】
前記ベルトコンベアの下方に、落下物を回収する回収機構を設けたことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排水処理施設で発生する汚泥などの含水廃棄物を乾燥する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
国を挙げて廃棄物循環型社会を目指す法整備が進む中、汚泥などの含水廃棄物の処理方法についても変化が生じている。従来、汚泥などの含水廃棄物は埋め立て、焼却あるいは海洋投棄などによって処理されていた。しかし、近年は、含水廃棄物を乾燥させ、肥料や燃料として再利用する例が増加している。また、含水廃棄物を乾燥させることにより、体積及び重量が減少するので、処理コストの削減を図ることができる。
【０００３】
汚泥などの含水廃棄物の乾燥に使用される乾燥装置としては、熱風とペレットにより粉砕、乾燥するもの（例えば、特許文献１参照。）あるいはロータリキルン内で乾燥するもの（例えば、特許文献２参照。）などがある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２３０７４０号公報
【特許文献２】特開２００１−２１４１６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１，２に記載された従来の乾燥装置は、構造が複雑で取り扱いが難しく、乾燥処理にも長時間を要している。また、従来の乾燥装置は、稼働中に被処理物から微粉が発生するので、サイクロンやバグフィルタなどの微粉回収装置を付帯設備として設置しなければならない。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、乾燥時間を短縮することができ、微粉回収装置も不要な乾燥装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の乾燥装置は、被処理物を載せて一定方向に回転する搬送ベルトを有するベルトコンベアと、前記搬送ベルト上に載って搬送される被処理物を加圧するため前記搬送ベルトの上方に配列された複数の上ローラと、前記搬送ベルトの内周下面に接触して配置された複数の下ローラと、複数の前記上ローラ及び前記下ローラを回転させる駆動機構と、前記上ローラ及び前記下ローラを加熱する加熱手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
このような構成とすれば、ベルトコンベアの搬送ベルト上に載って搬送される被処理物は、加熱された複数の上ローラで加圧されることにより、含有水分を速やかに放出するため、乾燥時間を短縮することができる。また、加熱された複数の下ローラが搬送ベルトの内周下面に接触して支えているため、上ローラの加圧力が搬送ベルト上の被処理物に確実に付加され、被処理物中の水分排除に有効である。また、被処理物は、加熱された上ローラ及び下ローラで加圧、乾燥されることにより固化状態となるため、粉塵が発生せず、粉回収装置も不要である。
【０００９】
ここで、前記搬送ベルトの搬送速度と、前記上ローラ及び前記下ローラの周速度とを同等とすることが望ましい。このような構成とすれば、被処理物を円滑に搬送しながら、加圧、乾燥させることができる。また、搬送ベルト上の被処理物が上ローラと下ローラとの間に嵌り込んでベルトコンベアが停止するようなトラブルを回避することができる。
【００１０】
また、前記加熱手段として、前記上ローラ及び前記下ローラ内に高温水蒸気を供給すれば、下ローラ及び上ローラを均一に加熱することができ、火災や漏電等の心配がないので安全性も高い。また、他の工場設備等から発生する余剰水蒸気を利用すれば、省エネルギ及びランニングコスト低減を図ることができる。
【００１１】
この場合、前記上ローラ及び前記下ローラ内に発生する水分を排出する排水機構を設けることが望ましい。このような構成とすれば、下ローラ及び上ローラ内に供給された高温水蒸気や空気中の水蒸気などが凝縮して下ローラ及び上ローラ内に発生する水分が滞留、貯留されるのを防止することができる。
【００１２】
一方、前記搬送ベルトの蛇行を防止する蛇行修正機構を設けることが望ましい。このような構成とすれば、高温の下ローラ及び上ローラによって加熱され熱膨張した搬送ベルトが稼働中に蛇行して被処理物の搬送にトラブルが生じるのを防止することができる。
【００１３】
さらに、前記ベルトコンベアの下方に、落下物を回収する回収機構を設けることもできる。このような構成とすれば、下ローラ及び上ローラによって加圧、乾燥されながら搬送ベルトに載って移動していく被処理物からの落下物を簡単に回収することができるため、乾燥作業終了後の清掃等が容易となり、メンテナンス性が向上する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、乾燥時間を短縮することができ、微粉回収装置も不要な乾燥装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の実施の形態である乾燥装置の概略構成を示す側面図、図２は図１に示す乾燥装置の要部を示す側面図、図３は図１に示す乾燥装置の要部を示す平面図である。
【００１６】
図１〜図３に示すように、本実施形態の乾燥装置１００は、箱体状のケーシング１５内に、被処理物を載せて一定方向に回転する金属製の搬送ベルト９ａを有するベルトコンベア９と、搬送ベルト９ａ上に載って搬送される被処理物を加圧するため搬送ベルト９ａの上方に配列された複数の上ローラ２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと、搬送ベルト９ａの内周下面に接触して配置された複数の下ローラ３，３ａ，３ｂと、複数の上ローラ２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを回転させる駆動モータ５ｂ，５ｄ及び下ローラ３，３ａ，３ｂを回転させる駆動モータ５ｃと、を備え、上ローラ２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ及び下ローラ３，３ａ，３ｂを加熱する水蒸気供給装置（図示せず）が別に設けられている。
【００１７】
ベルトコンベア９の搬送ベルト９ａは駆動ローラ１０と従動ローラ１１とに掛け渡され、チェーン７ｇを介して駆動モータ５ｄで回転駆動される駆動ローラ１０により搬送ベルト９ａが図２の矢線方向に回転する。搬送ベルト９ａの搬送方向に上流側に５本の上ローラ２ａ，２，２ｂがこの順番に間隔をおいて配置され、下流側に６本の上ローラ２ｃ，２，２ｄがこの順番に間隔をおいて配置されている。
【００１８】
上流側の５本の上ローラ２ａ，２，２ｂにはチェーン７ｄが掛け渡され、チェーン７ｃを介して駆動モータ５ｂで回転駆動される上ローラ２ａの回転により残り４本の上ローラ２，２ｂが回転する。下流側の６本の上ローラ２ｃ，２，２ｄにはチェーン７ｅが掛け渡され、チェーン７ｈを介して駆動モータ５ｄで回転駆動される上ローラ２ｄの回転により残り５本の上ローラ２ｃ，２が回転する。
【００１９】
搬送ベルト９ａの内周下面に接触した状態で間隔をおいて配置された１０本の下ローラ３，３ａ，３ｂにはチェーン７ｉが掛け渡され、チェーン７ｆを介して駆動モータ５ｃで回転駆動される下ローラ３ｂによって残り９本のローラ３，３ａが回転する。最上流側に位置する上ローラ２ａ及び最下流に位置する上ローラ２ｄは他の上ローラ２，２ｂ，２ｃより外径が大きく、上ローラ２，２ｂ，２ｃの外径は互いに同じである。最下流に位置する下ローラ３ｂを除く残り９本の下ローラ３ａ，３はそれぞれ搬送ベルト９ａを挟んで９本の上ローラ２ａ，２，２ｂ，２ｃ，２の直下に配置されている。上ローラ２ｄは、搬送ベルト９ａを挟んで駆動ローラ１０の直上に配置されている。
【００２０】
１１本の上ローラ２ａ，２，２ｂ，２ｃ，２，２ｄにはそれぞれケーシング１５から突出する状態で調整ハンドル４が設けられている。各調整ハンドル４を正逆回転させると、上ローラ２ａ，２，２ｂ，２ｃ，２，２ｄが昇降し、搬送ベルト９ａとの隙間を調整することができる。搬送ベルト９ａの上方には、当該搬送ベルト９ａ上の被処理物に向かって熱風を噴出することによって被処理物を撹拌する複数の撹拌装置１３が間隔をおいて配置されている。なお、撹拌装置１３から噴出するのは熱風に限定しないので、空気やその他の気体を噴出する構成とすることもできる。
【００２１】
上ローラ２，２ｄに付着した被処理物を削り落とすためにスクレーパ６ａ，６ｂがそれぞれ上ローラ２，２ｄの下流側に設けられ、搬送ベルト９ａに付着した被処理物を削り落とすためのスクレーパ６ｃが駆動ローラ１０の下方に設けられている。ベルトコンベア９を構成する駆動ローラ１０及び従動ローラ１１には、搬送ベルト９ａの蛇行を修正するための蛇行修正機構１２が設けられている。ケーシング１５の上面には、ケーシング１５内の空気などを排出するための排気ブロワ１４が配置されている。
【００２２】
上ローラ２ａより上流側には、駆動ローラ２ｘ及び従動ローラ２ｙがそれぞれ一対ずつ対向配置され、上下に間隔をおいて配置された駆動ローラ２ｘと従動ローラ２ｙにチェーン７ｂが掛け渡されている。駆動モータ５ａがチェーン７ａを介して駆動ローラ２ｘを回転駆動し、駆動ローラ２ｘがチェーン７ｂを介して従動ローラ２ｙを回転駆動する。図１中で左側に位置する駆動ローラ２ｘ及び従動ローラ２ｙにはそれぞれ調整ハンドル４が設けられ、これらの調整ハンドル４を正逆回転させることにより、駆動ローラ２ｘ同士及び従動ローラ２ｙ同士の隙間を調整することができる。上方に位置する２本の駆動ローラ２ｘの対向部分の上方に投入シュート１が配置され、下方に位置する２本の従動ローラ２ｙの下方にコンベア投入シュート８が配置されている。
【００２３】
次に、図４〜図６に基づいて、上ローラ２及び下ローラ３等の構造、機能について説明する。図４は図１に示す乾燥装置を構成するローラの一部切欠断面図、図５は図４におけるＡ−Ａ線断面図、図６は図５における矢線Ｂ方向から見た図である。なお、図４は上下ローラ２，３の一部切欠断面図であるが、他の上ローラ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、下ローラ３ａ，３ｂ及び駆動ローラ１０、従動ローラ１１も同じ構造であるため、以下、上下ローラ２，３について説明する。
【００２４】
図４に示すように、上下ローラ２，３は、円筒体２３の両端開口部をそれぞれ閉塞板２４で塞ぎ、円筒体２３の軸心に円管状の支軸２０を配置し、閉塞板２４から突出する支軸２０の端部にそれぞれスプロケット２１ａ，２１ｂ及びエルボ形のロータリジョイント２２ａ，２２ｂなどを取り付けた構造であり、円筒体２３内には気密性の加熱室２５が形成されている。円筒体２３内に位置する支軸２０の内部はその片端部寄りに配置された隔壁２０ｄによって給気経路２０ａと排気経路２０ｂとに区画されている。給気経路２０ａ側の支軸２０には複数の噴出孔２０ｃが開設され、排気経路２０ｂ側の支軸２０には、側面に開口部２６ａを有するボトル形状の掬水部材２６が取り付けられている。
【００２５】
図５，図６に示すように、掬水部材２６は、その本体部２６ｃの底部２６ｂを円筒体２３の内周面２３ａに接近させた状態で、そのネック部２６ｄが支軸２０に取り付けられ、掬水部材２６の内部は排気経路２０ｂに連通している。
【００２６】
外部の高温水蒸気供給装置（図示せず）からロータリジョイント２２ｂへ供給された高温水蒸気は支軸２０内の給気経路２０ａを経由して複数の噴出孔２０ｃから加熱室２５内へ放出され、放出された高温水蒸気により円筒体２３を含む上下ローラ２，３全体が高温に加熱される。複数の噴出孔２０ｃから加熱室２５内へ放出された高温水蒸気は、掬水部材２６の開口部２６ａからその内部へ入り、排気経路２０ｂを経由してロータリジョイント２２ａから他の回収装置（図示せず）等に向かって排出される。
【００２７】
複数の噴出孔２０ｃから加熱室２５内へ放出された高温水蒸気の一部は凝縮して加熱室２５内で水分となることがあるが、図５に示すように、支軸２０とともに矢線Ｃ方向に回転する掬水部材２６の開口部２６ａから掬水部材２６内へ導入され、支軸２０内の排気経路２０ｂを経由して排出される。
【００２８】
次に、図７に基づいて、図１に示す乾燥装置１００を構成する蛇行修正機構１２について説明する。図７は図１に示す乾燥装置を構成する蛇行修正機構を示す平面図である。
【００２９】
図７に示すように、駆動ローラ１０側には、空気バネ１２ａ及びスライド機構１２ｂを備えた蛇行修正機構１２が配置され、従動ローラ１１側には、空気バネ１２ａ及び複数の皿バネ（図示せず）を備えた蛇行修正機構１２が配置されている。四つの蛇行修正機構１２は駆動ローラ１０及び従動ローラ１１の支軸２０の両端部にそれぞれ配置されている。また、ベルトコンベア９の搬送ベルト９ａの両側縁に近接した４つの場所にそれぞれ搬送ベルト９ａの側縁の位置を検知する検知装置２７が配置されている。検知装置２７はそれぞれ二つの位置センサ２７ａ，２７ｂを備えている。
【００３０】
従動ローラ１１側の二つの蛇行修正機構１２には、それぞれ５０枚の皿バネ（図示せず）が重ねて取り付けられているため、乾燥装置１００の稼働中に、搬送ベルト９ａの伸縮によって蛇行が発生しそうなときは、これらの蛇行修正機構１２の皿バネの弾性力により自動的に調整される。なお、皿バネの枚数は５０枚に限定しないので、必要に応じて、増減することができる。
【００３１】
一方、乾燥装置１００の稼働中に、蛇行修正機構１２の皿バネで調整できない程度の蛇行が生じたときは、４つの検知装置２７が搬送ベルト９ａの位置を検知して、いずれかの空気バネ１２ａへ空気を供給する信号を送信する。これにより、駆動ローラ１０と従動ローラ１１との位置関係が自動的に調整され、搬送ベルト９ａは正規の位置へ復帰する。このように、複数の皿バネを備えた従動ローラ１１側の蛇行修正機構１２と、検知装置２７からの信号に従って伸縮する四つの空気バネ１２ａという二段階のステップによって搬送ベルト９ａの蛇行を防止するので、蛇行は殆ど生じない。
【００３２】
次に、図１を参照して、乾燥装置１００の機能について説明する。水分を含む被処理物（例えば、排水処理施設で発生する汚泥など）を投入シュート１に投入すると、被処理物は駆動ローラ２ｘ及び従動ローラ２ｙの間で加圧された後、コンベア投入シュート８を経て、ベルトコンベア９の搬送コンベア９ａ上に落下する。搬送ベルト９ａ上に載って搬送される被処理物は、撹拌装置１３から噴出する熱風で撹拌されながら、加熱された複数の上ローラ２ａ，２，２ｂ，２ｃ，２，２ｄにより順番に加圧されていくため、含有水分が速やかに放出され、短時間で乾燥状態となる。乾燥中の被処理物から発生する水蒸気は排気ブロワ１４によりケーシング１５外へ排出されるため、乾燥時間の短縮化に有効であり、被処理物が水分を再吸収するおそれもない。
【００３３】
また、加熱された複数の下ローラ３ａ，３，３ｂが搬送ベルト９ａの内周下面に接触して支えているため、上ローラ２ａ，２，２ｂ，２ｃ，２，２ｄの加圧力が搬送ベルト９ａ上の被処理物に確実に付加され、被処理物中の水分を効率良く排除することができる。さらに、被処理物は、加熱された上ローラ２ａ，２，２ｂ，２ｃ，２，２ｄ及び下ローラ３ａ，３，３ｂで加圧、乾燥されることにより固化状態となるため、粉塵が発生しない。このため、粉塵回収装置も不要である。
【００３４】
また、搬送ベルト９ａの搬送速度と、上ローラ２，２ｂ，２ｃ，２及び下ローラ３ａ，３，３ｂの周速度が同じであるため、被処理物を円滑に搬送しながら、加圧、乾燥させることができる。また、搬送ベルト９ａ上の被処理物が上ローラ２，２ｂ，２ｃ，２と下ローラ３ａ，３，３ｂとの間に嵌り込んでベルトコンベア９が停止するようなトラブルを回避することができる。
【００３５】
また、上ローラ２ａ，２，２ｂ，２ｃ，２，２ｄ及び下ローラ３ａ，３，３ｂ等の内部へ高温水蒸気を供給することによって加熱しているため、上ローラ２ａ，２，２ｂ，２ｃ，２，２ｄ及び下ローラ３ａ，３，３ｂ等を均一に加熱することができ、火災や漏電等の心配がないので安全性にも優れている。この場合、他の工場設備等から発生する余剰水蒸気を利用すれば、省エネルギ及びランニングコスト低減を図ることができる。
【００３６】
さらに、上ローラ２ａ，２，２ｂ，２ｃ，２，２ｄ及び下ローラ３ａ，３，３ｂ等の内部に生じる水分を排出するため、支軸２０等とともに回転する掬水部材２６（図５参照）を設けているため、高温水蒸気が凝縮して発生する水分が上ローラ２ａ，２，２ｂ，２ｃ，２，２ｄ及び下ローラ３ａ，３，３ｂ等の内部に滞留、貯留されるのを防止することができる。
【００３７】
また、図７で示したように、蛇行修正機構１２及び空気バネ１２ａの二段階からなる蛇行防止システムを設けているため、稼働中、高温に加熱され熱膨張した搬送ベルト９ａが蛇行して、被処理物の搬送にトラブルが生じることがない。なお、乾燥装置１００は一例であり、本発明は乾燥装置１００に限定するものではないので、上ローラ２ａ，２，２ｂ，２ｃ，２，２ｄ及び下ローラ３ａ，３，３ｂのサイズ、本数あるいは配置状態等は被処理物に応じて任意に設定することができる。
【００３８】
次に、図８に基づいて、本発明のその他の実施の形態について説明する。図８は本発明のその他の実施形態である乾燥装置の概略構成を示す側面図である。なお、図８において図１〜図７に示す符号と同じ符号を付している部分は前述した乾燥装置１００の構成部分と同じ構造、機能を有する部分であり、説明を省略する。
【００３９】
本実施形態の乾燥装置２００においては、ベルトコンベア９の下方に、落下物を回収する回収機構３０を設けている。回収機構３０は、２つのコンベアホイール３１，３２に掛け渡されたコンベアチェーン３０ａと、コンベアチェーン３０ａの外周面に一定間隔ごとに突設されたスクレーパ３３と、を備えている。ベルトコンベア９からの落下物がケーシング１５の底部などに溜まった場合、回収機構３０を稼働させると、コンベアチェーン３０ａとともに回転するスクレーパ３３により落下物を回収することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の乾燥装置は、排水処理施設で発生する汚泥などの様々な含水廃棄物を乾燥する装置として広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態である乾燥装置の概略構成を示す側面図である。
【図２】図１に示す乾燥装置の要部を示す側面図である。
【図３】図１に示す乾燥装置の要部を示す平面図である。
【図４】図１に示す乾燥装置を構成するローラの一部切欠断面図である。
【図５】図４におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図５における矢線Ｂ方向から見た図である。
【図７】図１に示す乾燥装置を構成する蛇行修正機構を示す平面図である。
【図８】本発明のその他の実施形態である乾燥装置の概略構成を示す側面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  投入シュート
２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ  上ローラ
２ｘ  駆動ローラ
２ｙ  従動ローラ
３，３ａ，３ｂ  下ローラ
４  調整ハンドル
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ  駆動モータ
６ａ，６ｂ，６ｃ  スクレーパ
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆ，７ｇ，７ｈ，７ｉ  チェーン
８  コンベア投入シュート
９  ベルトコンベア
９ａ  搬送ベルト
１０  駆動ローラ
１１  従動ローラ
１２  蛇行修正機構
１２ａ  空気バネ
１２ｂ  スライド機構
１３  撹拌装置
１４  排気ブロワ
１５  ケーシング
２０  支軸
２０ａ  給気経路
２０ｂ  排気経路
２０ｃ  噴出孔
２０ｄ  隔壁
２１ａ，２１ｂ  スプロケット
２２ａ，２２ｂ  ロータリジョイント
２３  円筒体
２３ａ  内周面
２４  閉塞板
２５  加熱室
２６  掬水部材
２６ａ  開口部
２６ｂ  底部
２６ｃ  本体部
２６ｄ  ネック部
２７  検知装置
２７ａ，２７ｂ  位置センサ
３０  回収機構
３０ａ  コンベアチェーン
３１，３２  コンベアホイール
３３  スクレーパ
１００，２００  乾燥装置
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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