JP2017223396A - 乾燥機システム - Google Patents

Abstract

【課題】乾燥機中の汚泥の含水率を調整して、乾燥機内における汚泥のこびり付きを防ぐ。【解決手段】乾燥機システム１０は乾燥機１と、汚泥供給ライン１１と、汚泥排出ライン１２と、返送ポンプ４を含む返送ライン１３とを備えている。一次側含水率計５および二次側含水率計６からの含水率が最適返送量演算部７に送られる。この最適返送量演算部７は返送ポンプ４を制御して、返送ライン１３により返送される汚泥の返送量を調整して、乾燥機１内の含水率が５０〜６０％の範囲を外れるようにする。【選択図】図１

Description

本実施の形態は、下水汚泥やし尿汚泥、食品廃棄物のように、脂肪分やタンパク質分を含む有機性含水廃棄物等の被処理体を乾燥する乾燥機システムに関する。

一般に下水や排水処理により発生する汚泥等の有機性含水廃棄物（被処理体）は、脱水処理により含水率を低下させた脱水汚泥として水処理施設から排出される。この脱水汚泥は、コンポスト化を行って、農地への利用を図るようにしたり、あるいは焼却処理することにより減量化したりして埋立等に利用される。

従来、脱水汚泥の乾燥手段としては、各種の乾燥機が用いられている。この場合、汚泥は汚泥供給ラインから乾燥機へ供給され、乾燥機で乾燥された汚泥は、乾燥汚泥となって汚泥排出ラインから排出される。

ところで、乾燥機中の汚泥の含水率が５０〜６０％程度になると、汚泥の粘度が高くなり、乾燥機内部への汚泥のこびり付きが生成し、乾燥機の性能が悪化することがある。このため、汚泥排出ラインに排出された乾燥汚泥の一部を汚泥供給ラインに戻している。しかしながら、従来より汚泥排出ラインに排出された乾燥汚泥を適切な量だけ汚泥供給ラインに戻して、乾燥機中の汚泥の含水率を調整する技術は開発されていない。

特開２００６−３２２６８４号公報 特開２００７−３１３３８０号公報 特開２０１１−１６３６４８号公報

本実施の形態はこのような点を考慮してなされたものであり、乾燥機中での汚泥の含水率を適切に調整することができる乾燥機システムを提供することを目的とする。

本発明は、被処理体を乾燥させる乾燥機と、前記乾燥機に対して被処理体を供給する被処理体供給ラインと、前記乾燥機で乾燥された前記被処理体を排出する被処理体排出ラインと、返送ポンプを含み、前記被処理体を前記被処理体排出ラインから前記被処理体供給ラインへ戻す返送ラインとを備え、前記被処理体供給ラインのうち前記返送ラインの合流点より上流側に一次側含水率を計測する一次側含水率計を設けるとともに、前記被処理体排出ラインに被処理体の二次側含水率を計測する二次側含水率計を設け、前記一次側含水率計からの一次側含水率と前記二次側含水率計からの二次側含水率に基づいて前記返送ポンプを制御して、前記返送ラインを経て戻される被処理体の返送量を調整する最適返送量演算部を設けたことを特徴とする乾燥機システムである。

本発明は、被処理体を乾燥させる乾燥機と、前記乾燥機に対して被処理体を供給する被処理体供給ラインと、前記乾燥機で乾燥された前記被処理体を排出する被処理体排出ラインと、返送ポンプを含み、前記被処理体を前記被処理体排出ラインから前記被処理体供給ラインへ戻す返送ラインとを備え、前記被処理体供給ラインのうち前記返送ラインの合流点より下流側に被処理体の含水率を計測する被処理体含水率計を設け、前記被処理体含水率計からの被処理体の含水率に基づいて前記返送ポンプを制御して、前記返送ラインを経て戻される被処理体の返送量を調整する最適返送量演算部を設けたことを特徴とする乾燥システムである。

本発明は、被処理体を乾燥させる乾燥機と、前記乾燥機に対して被処理体を供給する被処理体供給ラインと、前記乾燥機で乾燥された前記被処理体を排出する被処理体排出ラインと、返送ポンプを含み、前記被処理体を前記被処理体排出ラインから前記被処理体供給ラインへ戻す返送ラインとを備え、前記被処理体供給ラインは、被処理体を供給する供給配管と、この供給配管の出口側に設けられ、前記供給配管から放出される被処理体を削ぎ落として前記乾燥機側へ送る回転板とを有することを特徴とする乾燥機システムである。

以上のように本実施の形態によれば、乾燥機中の汚泥の含水率を適切に調整して、乾燥機内における汚泥のこびり付きを防ぎ、乾燥機の性能維持を図ることができる。

第１の実施の形態による乾燥機システムを示す図。 被処理体排出ラインを示す図。 第２の実施の形態による乾燥機システムを示す図。

＜第１の実施の形態＞
以下、図面を参照して第１の実施の形態による乾燥機システムについて説明する。
図１は第１の実施の形態による乾燥機システムを示す図である。
図１に示すように、乾燥機システム１０は、下水や排水処理により発生する脱水汚泥２等の有機性含水廃棄物（被処理体）を乾燥させる乾燥機１と、脱水汚泥２を乾燥機１に供給する汚泥供給ライン（被処理体供給ライン）１１と、乾燥機１で乾燥した乾燥汚泥３を排出する汚泥排出ライン（被処理体排出ライン）１２とを備えている。

また汚泥排出ライン１２に、乾燥汚泥３を汚泥排出ライン１２から汚泥供給ライン１１へ戻す返送ライン１３が設けられ、脱水汚泥２と乾燥汚泥３とからなる混合汚泥を生成する。そして返送ライン１３は返送ポンプ４を備えている。

さらにまた、図１に示すように、汚泥供給ライン１１のうち、返送ライン１３の合流点１３ａより上流側に脱水汚泥２の一次側含水率を計測する一次側含水率計５が設置され、汚泥排出ライン１２に乾燥汚泥３の二次側含水率を計測する二次側含水率計６が設置されている。

そして一次側含水率計５からの一次側含水率と、二次側含水率計６からの二次側含水率が最適返送量演算部７に送られ、この最適返送量演算部７において乾燥機１内における汚泥の含水率が５０〜６０％の範囲を外れるよう返送ライン１３を通る汚泥の最適返送量が求められる。そして最適返送量演算部７は、求められた最適返送量に基づいて返送ライン１３の返送ポンプ４を制御して、返送ライン１３により汚泥供給ライン１１へ戻される返送量を調整する。

次に図２により、汚泥供給ライン１１と乾燥機１の構造について更に述べる。図２に示すように、汚泥供給ライン１１は脱水汚泥２と乾燥汚泥３とからなる混合汚泥２Ａが流れる供給配管１１Ａと、この供給配管１１Ａの出口側に設けられ、供給配管１１Ａから放出される混合汚泥２Ａを削ぎ落とすとともに回転軸２１回りを回転する回転板２０とを有している。

そして回転板２０により削ぎ落とされた混合汚泥２Ａは、形状および大きさが均一化された細かな固まりとなって、乾燥機１の投入フィーダ１Ａ側へ送られる。

なお、本実施の形態において、脱水汚泥２、乾燥汚泥３および脱水汚泥２と乾燥汚泥３とからなる混合汚泥を総称して、被処理体という。

次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
まず汚泥供給ライン１１から脱水汚泥２が乾燥機１側へ送られる。次に汚泥供給ライン１１の供給配管１１Ａから脱水汚泥２と乾燥汚泥３とからなる混合汚泥２Ａが放出される。次に混合汚泥２Ａは、回転板２０により削ぎ落とされて形状および大きさが均一化された細かな固まりとなって乾燥機１の投入フィーダ１Ａ側へ送られる。このように投入フィーダ１Ａに投入される混合汚泥２Ａを、形状および大きさが均一化された細かな固まりとすることにより、脱水汚泥２と乾燥汚泥３とからなる混合汚泥２Ａの混合比率を安定化させることができる。このため、混合汚泥２Ａの含水率の局所的なムラを防止でき、後述する混合汚泥２Ａの含水率調整が容易となる。

次に乾燥機１内において混合汚泥２Ａが乾燥され、乾燥汚泥３となって汚泥排出ライン１２へ送られる。

この間、汚泥排出ライン１２内の乾燥汚泥３は返送ポンプ４を含む返送ライン１３により汚泥供給ライン１１に合流点１３ａを介して返送される。このように汚泥排出ライン１２中の乾燥汚泥３を返送ライン１３により汚泥供給ライン１１に返送することにより、脱水汚泥２と乾燥汚泥３とからなる混合汚泥２Ａを生成し、乾燥機１内における混合汚泥２Ａの含水率が５０〜６０％の範囲を外れるよう調整することができる。そしてこのことにより乾燥機１内における汚泥のこびり付きを未然に防止することができ、乾燥機１の性能低下を防ぐことができる。

次に返送ライン１３により乾燥汚泥３を汚泥供給ライン１１へ返送するために行われる最適返送量演算部７の制御方法について述べる。

まず図１において、乾燥機１の一次側および二次側に各々設けられた一次側含水率計５と二次側含水率計６にて含水率が計測され、計測された含水率は、コントローラ等に実装された最適返送量演算部７に送られる。次にこの最適返送量演算部７にて最適な乾燥汚泥３の返送量を算出し、返送ポンプ４に対して返送量指示値８を与える。最適返送量演算部７では、脱水汚泥２と乾燥汚泥３それぞれの水分量と固形物量を算出し、これらの値をもとに乾燥汚泥３の返送量を決定する。これにより、乾燥機１内部で、粘度の高い含水率５０〜６０％を避けることができる最少量の乾燥汚泥３の返送量を実現し、脱水汚泥２の処理量や処理効率を向上させることができる。

＜第２の実施の形態＞
次に図３により第２の実施の形態による乾燥機システムについて説明する。
図３は第２の実施の形態による乾燥機システムを示す図である。
図３に示すように、乾燥機システム１０は、下水や排水処理により発生する脱水汚泥２等の有機性含水廃棄物（被処理体）を乾燥させる乾燥機１と、脱水汚泥２を乾燥機１に供給する汚泥供給ライン（被処理体供給ライン）１１と、乾燥機１で乾燥した乾燥汚泥３を排出する汚泥排出ライン（被処理体排出ライン）１２とを備えている。

また汚泥排出ライン１２に、乾燥汚泥３を汚泥排出ライン１２から汚泥供給ライン１１へ戻す返送ライン１３が設けられ、返送ライン１３は返送ポンプ４を備えている。

さらにまた、図３に示すように、汚泥供給ライン１１のうち、返送ライン１３の合流点１３ａより下流側に脱水汚泥２と乾燥汚泥３とからなる混合汚泥２Ａの含水率（被処理体の含水率）を計測する被処理体含水率計９が設置されている。

そして被処理体含水率計９からの混合汚泥２Ａの含水率が最適返送量演算部７に送られ、この最適返送量演算部７において乾燥機１内における汚泥の含水率が５０〜６０％の範囲を外れるよう返送ライン１３を通る汚泥の最適返送量が求められる。そして最適返送量演算部７は、求められた最適返送量に基づいて返送ライン１３の返送ポンプ４を制御して、返送ライン１３により汚泥供給ライン１１へ戻される返送量を調整する。

なお、第２の実施の形態における汚泥供給ライン１１と乾燥機１の構造は、図２に示す第１の実施の形態における構造と略同一である。すなわち、図２に示すように、汚泥供給ライン１１は脱水汚泥２と乾燥汚泥３とからなる混合汚泥２Ａが流れる供給配管１１Ａと、この供給配管１１Ａの出口側に設けられ、供給配管１１Ａから放出される混合汚泥２Ａを削ぎ落とすとともに回転軸２１回りを回転する回転板２０とを有している。

そして回転板２０により削ぎ落とされた混合汚泥２Ａは、形状および大きさが均一化された細かな固まりとなって、乾燥機１の投入フィーダ１Ａ側へ送られる。

次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
まず汚泥供給ライン１１から脱水汚泥２が乾燥機１側へ送られる。次に汚泥供給ライン１１の供給配管１１Ａから脱水汚泥２と乾燥汚泥３とからなる混合汚泥２Ａが放出される。次に混合汚泥２Ａは、回転板２０により削ぎ落とされて形状および大きさが均一化された細かな固まりとなって乾燥機１の投入フィーダ１Ａ側へ送られる。このように投入フィーダ１Ａに投入される混合汚泥２Ａを、形状および大きさが均一化された細かな固まりとすることにより、脱水汚泥２と乾燥汚泥３とからなる混合汚泥２Ａの混合比率を安定化させることができる。このため、混合汚泥２Ａの含水率の局所的なムラを防止でき、後述する混合汚泥２Ａの含水率調整が容易となる。

次に乾燥機１内において混合汚泥２Ａが乾燥され、乾燥汚泥３となって汚泥排出ライン１２へ送られる。

この間、汚泥排出ライン１２内の乾燥汚泥３は返送ポンプ４を備える返送ライン１３により汚泥供給ライン１１に合流点１３ａを介して返送される。このように汚泥排出ライン１２中の乾燥汚泥３を返送ライン１３により汚泥供給ライン１１に返送することにより、脱水汚泥２と乾燥汚泥３とからなる混合汚泥２Ａを生成し、乾燥機１内における混合汚泥２Ａの含水率が５０〜６０％の範囲を外れるよう調整することができる。そしてこのことにより乾燥機１内における汚泥のこびり付きを未然に防止することができ、乾燥機１の性能低下を防ぐことができる。

次に返送ライン１３により乾燥汚泥３を汚泥供給ライン１１へ返送するために行われる最適返送量演算部７の制御方法について述べる。

まず図２において、被処理体含水率計９により脱水汚泥２と乾燥汚泥３とからなる混合汚泥２Ａの含水率が計測され、計測された含水率は最適返送量演算部７に送られる。次にこの最適返送量演算部７において、最適な乾燥汚泥３の返送量を算出し、返送ポンプ４に対して返送量指示値１５を与える。これにより乾燥機１内部で粘度の高い含水率５０〜６０％を避けることができる最少量の乾燥汚泥３の返送量を実現し、脱水汚泥２の処理量や処理効率を向上させることができる。

１ 乾燥機
２ 脱水汚泥
２Ａ 混合汚泥
３ 乾燥汚泥
４ 返送ポンプ
５ 一次側含水率計
６ 二次側含水率計
７ 最適返送量演算部
９ 被処理体含水率計
１０ 乾燥機システム
１１ 汚泥供給ライン
１１Ａ 供給配管
１２ 汚泥排出ライン
１３ 返送ライン
１３ａ 合流点
２０ 回転板

Claims (4)

1. 被処理体を乾燥させる乾燥機と、
   前記乾燥機に対して被処理体を供給する被処理体供給ラインと、
   前記乾燥機で乾燥された前記被処理体を排出する被処理体排出ラインと、
   返送ポンプを含み、前記被処理体を前記被処理体排出ラインから前記被処理体供給ラインへ戻す返送ラインとを備え、
   前記被処理体供給ラインのうち前記返送ラインの合流点より上流側に一次側含水率を計測する一次側含水率計を設けるとともに、前記被処理体排出ラインに被処理体の二次側含水率を計測する二次側含水率計を設け、
   前記一次側含水率計からの一次側含水率と前記二次側含水率計からの二次側含水率に基づいて前記返送ポンプを制御して、前記返送ラインを経て戻される被処理体の返送量を調整する最適返送量演算部を設けたことを特徴とする乾燥機システム。
2. 被処理体を乾燥させる乾燥機と、
   前記乾燥機に対して被処理体を供給する被処理体供給ラインと、
   前記乾燥機で乾燥された前記被処理体を排出する被処理体排出ラインと、
   返送ポンプを含み、前記被処理体を前記被処理体排出ラインから前記被処理体供給ラインへ戻す返送ラインとを備え、
   前記被処理体供給ラインのうち前記返送ラインの合流点より下流側に被処理体の含水率を計測する被処理体含水率計を設け、
   前記被処理体含水率計からの被処理体の含水率に基づいて前記返送ポンプを制御して、前記返送ラインを経て戻される被処理体の返送量を調整する最適返送量演算部を設けたことを特徴とする乾燥システム。
3. 前記最適返送量演算部は、前記被処理体含水率に基づいて、前記乾燥機へ供給される被処理体の含水率が５０〜６０％の範囲を外れるよう被処理体の返送量を調整することを特徴とする請求項１または２記載の乾燥機システム。
4. 被処理体を乾燥させる乾燥機と、
   前記乾燥機に対して被処理体を供給する被処理体供給ラインと、
   前記乾燥機で乾燥された前記被処理体を排出する被処理体排出ラインと、
   返送ポンプを含み、前記被処理体を前記被処理体排出ラインから前記被処理体供給ラインへ戻す返送ラインとを備え、
   前記被処理体供給ラインは、被処理体を供給する供給配管と、
   この供給配管の出口側に設けられ、前記供給配管から放出される被処理体を削ぎ落として前記乾燥機側へ送る回転板とを有することを特徴とする乾燥機システム。

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