JPH10170151A

JPH10170151A - 連続式乾燥装置

Info

Publication number: JPH10170151A
Application number: JP8332275A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Fujita; 滋藤田; Takashi Hirose; 高志廣瀬; Mitsuaki Serizawa; 光明芹澤
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 1996-12-12
Filing date: 1996-12-12
Publication date: 1998-06-26

Abstract

(57)【要約】【課題】エネルギ効率に優れ、大量の処理対象物を短
時間で安定的に処理することが可能な連続式乾燥装置を
提供する。【解決手段】本発明の連続式乾燥装置は、内部にスク
リューコンベア１５〜１８を備えた筒状のバレル３〜６
と、内部に撹拌翼２７〜３０及び破砕機３５〜３８を備
えた撹拌室７〜１０とを交互に複数段、接続することに
よって構成される。ホッパー１からスクリューフィーダ
２を介して供給された汚泥は、スクリュコンベア１５に
よりバレル３の中を移送されている間に、ヒータ１１で
加熱されて徐々に乾燥が行われる。撹拌室７に到達した
汚泥は、破砕機３５により破砕された後、撹拌翼２７で
撹拌される。撹拌室７の内部は、真空ポンプ４３により
減圧されており、水分等の蒸発が促進され、更に乾燥が
進行する。後段のバレル４〜６及び撹拌室８〜１０にお
いても、同様な過程が繰り返される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、下水汚泥の様な多
量の水分を含んだ処理対象物を、連続的に受け入れて、
装置の中を移送しながら次第に乾燥させ、連続的に排出
する連続式乾燥装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】従来、下水汚泥の様な多量の水分を含ん
だ汚泥等を、連続的に乾燥して排出する連続式乾燥装置
では、単位時間当り処理能力を増大することが必ずしも
容易ではなかった。

【０００３】即ち、多量に水分を含んだ汚泥をスクリュ
ーコンベアを用いて移送すると、バレル内で汚泥が凝集
して塊状となり、バレル内を詰まらせるおそれがある。
従って、汚泥の連続処理の場合、単位時間の処理量が制
限されるのみではなく、移送経路を詰まらせずに連続移
送するためには、水分を初期の段階で所定のレベル以下
まで低下させることが必要となり、乾燥に要するエネル
ギー消費が増大するという問題があった。

【０００４】このため、大量の処理対象物を処理する場
合には、バッチ式で乾燥させる方式を採用せざるを得
ず、一度に大量の処理対象物が投入できる大容量の乾燥
筒を使用し、長時間をかけて乾燥させていた。しかし、
バッチ式の乾燥装置は、装置全体のサイズが大きいこ
と、乾燥に長時間を要すること、バッチ式のため自動化
が容易ではないこと、投入排出などに際し粉塵など環境
問題が発生することなど種々の問題を抱えていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の様な問題を抱えるバッチ式の乾燥装置に代って、装置
のコンパクト化及び自動化が比較的容易で、エネルギ効
率に優れた連続式乾燥装置を改良して、大量の処理対象
物を短時間で安定的に処理することが可能な連続式乾燥
装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の連続式乾燥装置
は、投入された処理対象物を、装置の内部を移送しなが
ら次第に乾燥させ、連続的に排出する連続式乾燥装置に
おいて、処理対象物の移送経路を、内部にスクリューコ
ンベアを備えた筒状のバレルと、内部に撹拌手段を備え
た撹拌室とを交互に複数段、接続することによって構成
したことを特徴とする。

【０００７】本発明の連続式乾燥装置では、移送経路
を、筒状のバレルと撹拌室とを交互に複数段、接続する
ことによって構成している。この様に、移送経路の途中
に撹拌室を、複数箇所、挿入することによって、処理対
象物の撹拌及び乾燥が効率良く行われる。この結果、バ
レル内での処理対象物の凝集を防止することができるの
で、大量の処理対象物を連続的に且つ安定的に乾燥させ
ることが可能になる。

【０００８】好ましくは、前記撹拌室を、前記バレルと
比べて大径で、且つ前記バレルの軸方向に対して平行な
軸を有する筒状部材で形成する。これによって、処理対
象物の円滑な流れを確保するとともに、装置全体をコン
パクトに設計することが可能になる。

【０００９】好ましくは、ケ−シング内に配置された前
記スクリューコンベアの一端を、当該ケ−シングの上流
側に配置された撹拌室の内部まで延長する。これによっ
て、撹拌室の内部の処理対象物を、下流側のバレルへ確
実に送り出すことが可能になる。

【００１０】好ましくは、前記撹拌室の内の少なくとも
１つの内部に、破砕手段を設ける。これによって、スク
リューコンベアで移送中に凝集して形成された処理対象
物の塊を破砕して、移送経路の内部での詰まりの発生を
未然に防止し、長時間の連続運転を確保する。

【００１１】なお、前記破砕手段は、当該乾燥室の内部
に備えられた撹拌手段と同一の駆動軸によって駆動する
こともできる。好ましくは、前記乾燥室の内の少なくと
も１つに、減圧排気手段を接続する。これによって、装
置の内部で発生した水蒸気等を速やかに装置の外部へ排
出して、乾燥の効率を向上させることができる。

【００１２】なお、好ましくは、前記乾燥室の内の少な
くとも１つに、減圧排気手段を接続する場合に、更に、
当該乾燥室の内部を大気に開放する開放口を設け、この
開放口に開度の調整可能なバルブを取り付ける。これに
よって、当該乾燥室内部の空気及び水蒸気等の流れを調
整して、乾燥の効率を向上させることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。図１に、本発明に基づ
く連続式乾燥装置の概要を示す。図中、１はホッパ、３
〜６はバレル、７〜１０は撹拌室、１５〜１８はスクリ
ューコンベア、２７〜３０は撹拌翼（撹拌手段）、３５
〜３８は破砕機（破砕手段）、２３〜２６はヒータ、３
９〜４２は排気口、４４〜４７は吸気口、４３は減圧排
気用の真空ポンプ（減圧排気手段）を表す。

【００１４】この連続式乾燥装置は、水平方向の軸を有
する４本のバレル３〜６を、上下方向に４段に重ね、各
バレルを撹拌室７〜１０を介して直列に接続することに
より構成されている。各バレル３〜６の内部には、スク
リューコンベア１５〜１８が設けられている。各撹拌室
７〜１０の内部には、撹拌翼２７〜３０及び破砕機３５
〜３８が設けられている。スクリューコンベア１５は、
バレル３の端部に取り付けられたモータ１９で駆動さ
れ、スクリューコンベア１６〜１８は、それぞれ、撹拌
室の端部に取り付けられたモータ２０〜２２で駆動され
る。各破砕機３５〜３８は、それぞれ、各撹拌翼２７〜
３０と同一の駆動軸で駆動され、各駆動軸は、それぞ
れ、各乾燥室の端部に取り付けられたモータ３１〜３４
で駆動される。

【００１５】最上流側（最上段）のバレル３の入口部に
は、スクリューフィーダ２を介してホッパ１が接続され
ている。スクリューフィーダ２の回転数を変更すること
によって、汚泥の供給量を任意に調整することができ
る。各バレル３〜６の周囲には、それぞれ、ヒータ１１
〜１４が取り付けられ、各撹拌室７〜１０の周囲には、
それぞれ、ヒータ２３〜２６が取り付けられている。

【００１６】各撹拌室７〜１０は、それぞれ、排気口３
９〜４２を備え、これらの排気口は真空ポンプ４３に接
続されている。更に、各撹拌室７〜１０は、それぞれ、
吸気口４４〜４７を備え、これらの吸気口は、開度調節
可能なバルブ４８〜５１を介して大気に開放されてい
る。

【００１７】図２に、図１のＡ−Ａ断面図を示す。撹拌
室７は、水平方向の軸を有する円筒形であり、撹拌室７
の端部の上部付近にはバレル３が接続され、下部付近に
はバレル４が接続されている。撹拌室７の内部には、二
軸式の破砕機３５及び一対の撹拌翼２７が配置されてい
る。この例では、破砕機３５と撹拌翼２７は、共通の一
対の駆動軸によって駆動されている。

【００１８】次に、この連続式乾燥装置の機能について
説明する。ホッパー１から投入された汚泥は、スクリュ
ーフィーダ２により供給量を調節されて最上段のバレル
３に送られる。汚泥は、スクリュコンベア１５によりバ
レル３の中を移送されている間に、周囲に配置されてい
るヒータ１１により加熱されて、徐々に乾燥が行われ
る。

【００１９】バレル３の内部を通過して撹拌室７に到達
した汚泥は、二軸式の破砕機３５の互いに噛み合って回
転する歯の上に落下して破砕された後、撹拌翼２７によ
り撹拌される。撹拌室７の内部は、真空ポンプ４３によ
り減圧されており、水分等の蒸発が促進され、更に乾燥
が進行する。この様に、汚泥の塊を破砕することによっ
て、汚泥の表面積が増大し、汚泥の内部が乾燥雰囲気に
露されるので乾燥の効率が向上する。

【００２０】撹拌室７の底部に到達した汚泥は、スクリ
ュコンベア１６により、二段目のバレル４の中へ送り込
まれる。同様に、後段のバレル４〜６及び撹拌室８〜１
０においても、乾燥、破砕及び撹拌が行われる。

【００２１】以上の様に、汚泥の移送経路の途中の複数
箇所に、撹拌室を配置し、その中に撹拌翼及び破砕機を
設けることによって、スクリュコンベアによる移送の過
程で凝集した汚泥の塊を破砕して、装置の閉塞を防止す
ると同時に、乾燥の効率を高めている。

【００２２】なお、この例では、撹拌室７〜１０の内部
を開度調節可能なバルブ４８〜５１を介して大気に開放
した状態で、真空ポンプ４３を用いて減圧排気する様に
なっている。この様にして、撹拌室の内部に強制的な空
気の流れを形成することによって、汚泥から発生した水
蒸気が効率良く撹拌室から排出され、更に乾燥の効率を
高めることができる次に、この連続式乾燥装置の運転方
法について説明する。

【００２３】先ず、最上流側（最上段）のスクリューコ
ンベア１５及び撹拌翼２７のみを回転させて、撹拌室７
に汚泥を貯える。所定量の汚泥が貯まったところで、次
段のスクリューコンベア１９及び撹拌翼２８をも回転さ
せて、撹拌室８へも所定量の汚泥を貯える。以下同様の
手順によって、全ての撹拌室に所定量の汚泥を貯えた
後、連続運転を開始する。

【００２４】連続運転の際、スクリューコンベア１５〜
１８による移送速度として、大容量移送運転モードと小
容量移送運転モードの二つの速度を設定し、大容量移送
運転モードと小容量移送運転モードとを、以下の様に、
周期的に交互に切替えながら連続運転を行う。なお、撹
拌室７〜１０内の撹拌翼２７〜３０は、これらの運転モ
ードによらず、一定の回転数で運転する。

【００２５】小容量移送運転モードの運転は、撹拌室７
〜１０に延設されたスクリューコンベア１６〜１８、５
２の部分が撹拌の補助機能を行うので定格最高回転数の
１／１０〜１／２０で回転される。大容量移送運転モー
ドの回転数は、必要とする乾燥能力によって自動的に決
まる。

【００２６】即ち、大容量移送運転モードの回転数をｎ
₁ 、この時の移送量をＱ₁ 、小容量移送運転モードの回
転数をｎ₂ 、この時の移送量をＱ₂ とし、両運転モード
の運転時間比率をｍ₁ ／ｍ₂ とすると、得られる平均移
送量Ｑは、

【００２７】

【数１】となり、使用範囲の回転数では回転数と移送量は比例す
るので

【００２８】

【数２】従って、定格最高回転数Ｎでの移送能力をＱmax とする
と、大容量移送運転モードの回転数をｎ₁ は、

【００２９】

【数３】となり、必要な乾燥容量Ｑと、両運転モードの運転時間
比率ｍ₁ ／ｍ₂ および小容量移送運転モードの回転数ｎ
₂ により自動的に決まる値となる。

【００３０】なお、このとき、スクリューフィーダ２を
介してバレル３の中へ供給する汚泥の量は、スクリュー
コンベア１５〜１８の移送能力をやや下回る量に設定
し、また、各撹拌室７〜１０には、その容積の３０〜７
０％程度の汚泥が貯まる様に運転する。大容量移送運転
モードの場合、撹拌室に移送された汚泥は、十分には乾
燥されていない。十分乾燥されていない汚泥を高回転数
で移送すると、バレルの内部で塊状に固まり易く、その
まま長時間、運転を続けるとバレルが閉塞する危険があ
る。

【００３１】そこで、運転モードを周期的に小容量移送
運転モードに切り換える。小容量移送運転モードにおい
ては、スクリューフィーダ２による供給量を減らすと同
時に、各スクリューコンベア１５〜１８を、その定格能
力に比べて低い回転数で運転する。この運転モードで
は、汚泥の処理速度（移送速度）と比較して、特に撹拌
室内での汚泥の乾燥、破砕及び撹拌能力に余裕があるの
で、汚泥の凝集あるいはそれによる移送経路の閉塞など
の問題はなく、先行する大容量移送運転モードの際に凝
集して発生した汚泥の塊を、消滅させることができる。

【００３２】なお、本発明は、上記の例に限定されず、
種々の変形が可能である。例えば、上記の例では、バレ
ル及び撹拌室の加熱手段としてヒータを使用している
が、所定の温度に制御された熱風を循環させる方式を用
いることもできる。二軸式の破砕機と撹拌翼とを共通の
駆動軸を用いて駆動しているが、個別にモーターおよび
駆動軸を設けても良い。また、全ての撹拌室に破砕手段
を設けなくてもよい。撹拌室の内部を減圧排気する真空
ポンプ、及び、開放口に取付けられた開度調整可能なバ
ルブなどは、必要に応じて設ければ良い。また、上記の
例では、大容量移送運転モードと小容量移送運転モード
とを周期的に交互に切り換えて運転を行っているが、装
置内部の状況を監視して随時、運転モードの切り換えを
行ってもよい。例えば、スクリューコンベアの負荷をモ
ニターして、負荷が所定の値を超えた時に小容量移送運
転モードに切り換えることもできる。

【００３３】

【発明の効果】本発明に基づく連続式乾燥装置では、処
理対象物（汚泥等）の移送経路の途中の複数箇所に撹拌
室を配置し、その中に撹拌翼及び破砕機を設けて、装置
の内部を移送する途中で凝集した処理対象物の塊を破砕
しているので、装置の閉塞が防止されると同時に、乾燥
の効率も高く、大量の汚泥を連続的に処理することがで
きる。従って、エネルギ効率に優れ、大量処理が可能
で、しかもコンパクトな連続式乾燥装置が実現される。

【００３４】また、大容量移送運転モードと小容量移送
運転モードとを交互に切り替えて運転することにより、
装置の閉塞の危険を伴わずに、処理能力を更に増大させ
ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく連続式乾燥装置の一例を示す全
体構成図。

【図２】図１の連続式乾燥装置のＡ−Ａ断面図。

【符号の説明】

１・・・ホッパ２・・・スクリューフィーダ、３、４、５、６・・・バレル、７、８、９、１０・・・撹拌室、１１、１２、１３、１４・・・ヒータ（バレル用）１５、１６、１７、１８・・・スクリューコンベア、２３、２４、２５、２６・・・ヒータ（撹拌室用）、２７、２８、２９、３０・・・撹拌翼、３５、３６、３７、３８・・・破砕機、３９、４０、４１、４２・・・排気口、４３・・・真空ポンプ、４４、４５、４６、４７・・・吸気口、４８、４９、５０、５１・・・バルブ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】投入された処理対象物を、装置の内部を
移送しながら次第に乾燥させ、連続的に排出する連続式
乾燥装置において、処理対象物の移送経路を、内部にスクリューコンベアを
備えた筒状のバレルと、内部に撹拌手段を備えた撹拌室
とを交互に複数段、接続することによって構成したこと
を特徴とする連続式乾燥装置。
【請求項２】前記撹拌室は、前記バレルと比べて大径
で、且つ前記バレルの軸方向に対して平行な軸を有する
筒状部材で形成されていることを特徴とする請求項１に
記載の連続式乾燥装置。
【請求項３】バレルの内部に備えられた前記スクリュ
ーコンベアの一端は、当該バレルの上流側に接続された
撹拌室の内部に位置していることを特徴とする請求項１
に記載の連続式乾燥装置。
【請求項４】前記撹拌室の内の少なくとも１つは、そ
の内部に、更に、凝集した処理対象物の塊を破砕する破
砕手段を備えていることを特徴とする請求項１から請求
項３のいずれかに記載の連続式乾燥装置。
【請求項５】前記破砕手段は、当該乾燥室の内部に備
えられた攪拌手段と同一の駆動軸によって駆動されるこ
とを特徴とする請求項４に記載の連続式乾燥装置。
【請求項６】前記乾燥室の内の少なくとも１つは、減
圧排気手段に接続されていることを特徴とする請求項１
から請求項５のいずれかに記載の連続式乾燥装置。
【請求項７】前記乾燥室の内の少なくとも１つは、減
圧排気手段に接続されるとともに大気に開放された開放
口を有し、この開放口には開度の調整可能なバルブが取
り付けられていることを特徴とする請求項１から請求項
５のいずれかに記載の連続式乾燥装置。
【請求項８】前記スクリューコンベアは、乾燥能力に
応じた移送量を確保するための大容量移送運転モード
と、撹拌室での乾燥のために撹拌を補助する小容量移送
運転モードとを有し、大容量移送運転モードと小容量移
送運転モードとを、自動的に交互に入れ替えて運転する
機能を備えていることを特徴とする請求項１から請求項
７のいずれかに記載の連続式乾燥装置。
【請求項９】供給する処理対象物の供給量を制御する
供給装置を、さらに有することを特徴とする請求項１か
ら請求項８のいずれかに記載の連続式乾燥装置。