特許 6260071 乾燥装置及び乾燥システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6260071

(24)【登録日】2017年12月22日

(45)【発行日】2018年1月17日

(54)【発明の名称】乾燥装置及び乾燥システム

(51)【国際特許分類】

   F26B 17/20 20060101AFI20180104BHJP

【ＦＩ】

   F26B17/20 B

【請求項の数】7

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2017-181374(P2017-181374)

(22)【出願日】2017年9月21日

【審査請求日】2017年10月18日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】501370370

【氏名又は名称】三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(74)【代理人】

【識別番号】100161702

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 宏之

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100210572

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 太一

(72)【発明者】

【氏名】江草 知通

(72)【発明者】

【氏名】貝田 裕彦

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 弘毅

(72)【発明者】

【氏名】松寺 直樹

【審査官】 土屋 正志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１７−００９２７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２２２４７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−２１７３８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２６Ｂ １７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

高粘性の含水物を粉粒体にして排出する乾燥装置であって、
前部に形成されて前記含水物が投入される投入口と、後部の両側面に形成された一対の側面排出口と、を有するケーシングと、
軸線を前記ケーシングの前記前部から前記後部へ配し、前記前部側から見て右回りに回転する複数の回転軸を備えた第一回転軸組と、
前記前部側から見て前記第一回転軸組の右側に配置され且つ左回りに回転する複数の回転軸を備えた第二回転軸組と、
前記回転軸に間隔を開けて配置され、前記含水物に対して間接加熱を行う複数のディスクと、
前記ケーシングの後部の底面、且つ、前記第一回転軸組のうち前記第二回転軸組に最も近い回転軸と前記第二回転軸組のうち前記第一回転軸組に最も近い回転軸の軸間に形成され、前記含水物の流入を制限する堰が周囲に形成されていない底面排出口と、を備え、
前記軸間で回転する前記ディスクは、回転軌跡が重ならないよう配置され、
前記含水物が前記粉粒体まで乾燥された場合は前記一対の側面排出口から前記粉粒体が排出され、
前記含水物が前記粉粒体まで乾燥されない場合は前記底面排出口から前記粉粒体まで乾燥されない乾燥不十分の含水物が排出され、前記底面排出口から排出された前記乾燥不十分の含水物を前記投入口に投入することを特徴とする乾燥装置。

【請求項2】

前記底面は、複数の前記回転軸の形状に沿った略Ｕ字形状が連なる形状であり、
前記ディスクは、前記回転軸の外側から見て回転方向前方に向かうに従って幅が狭くなるくさび形状であることを特徴とする請求項１に記載の乾燥装置。

【請求項3】

前記底面排出口には、始動時には前記底面排出口を閉じ、定常運転時には前記底面排出口を全開する扉が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の乾燥装置。

【請求項4】

前記底面排出口から排出される乾燥不十分の前記含水物の含水率を計測する含水率計または流量を計測する流量計と、
前記投入口へ投入する前記含水物の投入量または前記第一回転軸組及び前記第二回転軸組の回転数を制御する制御装置とをさらに有し、
前記制御装置は、前記含水率または前記流量に応じて、前記投入量または前記回転数を制御することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の乾燥装置。

【請求項5】

前記制御装置は、前記乾燥装置のメンテナンス時に、前記第一回転軸組及び前記第二回転軸組の回転軸を各々逆回転させる逆回転部を有することを特徴とする請求項４記載の乾燥装置。

【請求項6】

前記後部の前記底面排出口に対応する位置から前記ケーシング内に空気を吸引する空気吸引装置を有し、
前記空気吸引装置は、前記底面排出口に連続する内部シュートと、
前記内部シュートの外側に配置され、複数の通気孔が形成されている外部シュートとを有し、
前記空気を前記複数の通気孔を介して吸引することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の乾燥装置。

【請求項7】

請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の乾燥装置と、
前記乾燥装置と同種または異種の第二の乾燥装置を備えた乾燥システムであって、
前記底面排出口から排出された前記含水物の一部は、前記第二の乾燥装置へ投入されることを特徴とする乾燥システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、乾燥装置及び乾燥システムに関する。

【背景技術】

【0002】

各種バイオマスや廃棄物等の被処理物からなる汚泥は、多量の水分を含有しているため、乾燥装置を用いて加熱による乾燥処理が実施される場合がある。

【0003】

乾燥装置は、搬送方向下流側に向かって下がるように形成されたケーシングを有している。ケーシングの上流端には、汚泥を投入するための投入口が形成されている。ケーシングに投入された汚泥は、回転可能な中空軸の外周に取り付けられたディスクにより攪拌されながら、ディスクの回転による搬送作用とケーシングの傾斜による重力作用によって搬送方向下流側に向かって徐々に移動する。

【0004】

乾燥装置には、蒸気、熱媒油、温水等の加熱媒体が導入されている。そのため、汚泥は、攪拌されながら搬送方向下流側に移動する際に加熱されて、例えば、液体状、粘土状、塊状、粒状、粉体状へと状態を変化させて、ケーシング後端に配される排出口から乾燥された粒体又は粉体（粉粒体）の状態で排出される。

【0005】

特許文献１には、汚泥の滞留時間を調節するために、排出口の上流側に堰板が形成されている乾燥装置が記載されている。当該乾燥装置では、汚泥は、堰板を越流した後、排出口から機外へ排出される。
特許文献２には、ケーシング下流側端部の下部又は側部に排出口が形成されている乾燥装置が記載されている。当該乾燥装置では、汚泥は、排出口に設けられた堰板、スライドゲート等を介して連続的に機外へ排出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】実開平１−８８８００号公報

【特許文献2】特開２００３−２２２４７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、季節変動や時間変動等により汚泥性状が不安定になった場合、或いは汚泥供給ポンプの不具合（摩耗等）により汚泥供給量が不安定になった場合などでは、汚泥が十分に乾燥されず、性状が不安定な状態で汚泥が排出される。また、乾燥装置下流側まで高含水率、高粘性の汚泥が搬送されるため、汚泥が排出口に設置している堰板、スライドゲート等を越流せずに乾燥装置内に滞留して、機内閉塞によるトラブルを発生させることがある。

【0008】

この発明は、乾燥不十分の含水物が排出されるのを防止するとともに、乾燥不十分の含水物が機内に滞留するのを防止することができる乾燥装置及び乾燥システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の第一の態様によれば、乾燥装置は、高粘性の含水物を粉粒体にして排出する乾燥装置であって、前部に形成されて前記含水物が投入される投入口と、後部の両側面に形成された一対の側面排出口と、を有するケーシングと、軸線を前記ケーシングの前記前部から前記後部へ配し、前記前部側から見て右回りに回転する複数の回転軸を備えた第一回転軸組と、前記前部側から見て前記第一回転軸組の右側に配置され且つ左回りに回転する複数の回転軸を備えた第二回転軸組と、前記回転軸に間隔を開けて配置され、前記含水物に対して間接加熱を行う複数のディスクと、前記ケーシングの後部の底面、且つ、前記第一回転軸組のうち前記第二回転軸組に最も近い回転軸と前記第二回転軸組のうち前記第一回転軸組に最も近い回転軸の軸間に形成され、前記含水物の流入を制限する堰が周囲に形成されていない底面排出口と、を備え、前記軸間で回転する前記ディスクは、回転軌跡が重ならないよう配置され、前記含水物が前記粉粒体まで乾燥された場合は前記一対の側面排出口から前記粉粒体が排出され、前記含水物が前記粉粒体まで乾燥されない場合は前記底面排出口から前記粉粒体まで乾燥されない乾燥不十分の含水物が排出され、前記底面排出口から排出された前記乾燥不十分の含水物を前記投入口に投入することを特徴とする。

【0010】

このような構成によれば、乾燥不十分となり、含水物が粉粒体まで乾燥されない場合に、含水物が投入口に再投入されることにより、乾燥不十分の含水物が排出されるのを防止することができる。また、粉粒体がディスクの回転により、ケーシングの両側面に向かって掻き寄せられることによって、十分に乾燥した粉粒体のみを側面排出口から排出することができる。

【0011】

上記乾燥装置において、前記底面は、複数の前記回転軸の形状に沿った略Ｕ字形状が連なる形状であり、前記ディスクは、前記回転軸の外側から見て回転方向前方に向かうに従って幅が狭くなるくさび形状であってよい。

【0012】

このような構成によれば、底面の形状が回転軸の形状に沿う形状となっていることによって、含水物の接触効率が向上するため、乾燥不十分を抑制することができ、また、搬送効率も向上させることができる。

【0013】

上記乾燥装置において、前記底面排出口には、始動時には前記底面排出口を閉じ、定常運転時には前記底面排出口を全開する扉が設けられてよい。

【0014】

このような構成によれば、ケーシング内に何も投入されていない始動時に液体状の含水物が、ケーシングの下部まで流れて、底面排出口から排出するのを防止することができる。

【0015】

上記乾燥装置において、前記底面排出口から排出される乾燥不十分の前記含水物の含水率を計測する含水率計または流量を計測する流量計と、前記投入口へ投入する前記含水物の投入量または前記第一回転軸組及び前記第二回転軸組の回転数を制御する制御装置とをさらに有し、前記制御装置は、前記含水率または前記流量に応じて、前記投入量または前記回転数を制御してよい。

【0016】

このような構成によれば、含水物の含水率または含水物の流量に応じて、含水物の投入量または回転数を制御することによって、より効率的に含水物を乾燥することができる。

【0017】

上記乾燥装置において、前記制御装置は、前記乾燥装置のメンテナンス時に、前記第一回転軸組及び前記第二回転軸組の回転軸を各々逆回転させる逆回転部を有してよい。

【0018】

このような構成によれば、底部に溜まった含水物がケーシングの中央に集められるため、容易にケーシング内の汚泥を全量排出することができる。これにより、側面排出口から汚泥を排出するために行う人力作業による堰の取り外しやハンドル操作が不要となる。

【0019】

上記乾燥装置において、前記後部の前記底面排出口に対応する位置から前記ケーシング内に空気を吸引する空気吸引装置を有し、前記空気吸引装置は、前記底面排出口に連続する内部シュートと、前記内部シュートの外側に配置され、複数の通気孔が形成されている外部シュートとを有し、前記空気を前記複数の通気孔を介して吸引してよい。

【0020】

このような構成によれば、底面排出口に対応する位置には、粉粒体がほとんど存在しないため、この位置から空気を吸引することにより、排ガス中へのダストの巻き込みを抑制することができ、ケーシングに空気吸引用の孔を別途形成することなく、空気を吸引することができる。また、通気孔が形成されている外側管の内側に内部シュートを設けることによって、外部シュートの通気孔から汚泥を流出することを抑制することができる。

【0021】

本発明の第二の態様によれば、乾燥システムは、上記いずれかの乾燥装置と、前記乾燥装置と同種または異種の第二の乾燥装置を備えた乾燥システムであって、前記底面排出口から排出された前記含水物の一部は、前記第二の乾燥装置へ投入されることを特徴とする。

【0022】

このような構成によれば、一台の乾燥装置では、処理が追いつかない場合に、第二の乾燥装置を用いることができる。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、乾燥不十分となり、含水物が粉粒体まで乾燥されない場合に、含水物が投入口に再投入されることにより、乾燥不十分の含水物が排出されるのを防止することができる。また、粉粒体がディスクの回転により、ケーシングの両側面に向かって掻き寄せられることによって、十分に乾燥した粉粒体のみを側面排出口から排出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の第一実施形態の乾燥システムの概略構成図である。

【図2】本発明の第一実施形態の乾燥装置を側方から見た断面図である。

【図3】本発明の第一実施形態の乾燥装置を軸線方向から見た断面図である。

【図4】本発明の第一実施形態の乾燥装置を上方から見た断面図である。

【図5】本発明の第一実施形態の乾燥装置の内部に収容された回転軸およびディスクの斜視図である。

【図6】本発明の第一実施形態の乾燥装置の回転軸およびディスクの平面展開図である。

【図7】本発明の第一実施形態の底面排出口を側方から見た断面図である。

【図8】本発明の第一実施形態の底面排出孔を上方から見た図である。

【図9】本発明の第一実施形態の汚泥の移動を説明する図である。

【図10】本発明の第二実施形態の乾燥システムの概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

〔第一実施形態〕
以下、本発明の第一実施形態の乾燥装置１、及びこの乾燥装置１を備えている乾燥システム５０について図面に基づき説明する。
本実施形態の乾燥装置１は、下水汚泥、工場排水汚泥、食品廃棄物・厨芥、し尿汚泥、家畜糞尿、植物搾汁粕など各種バイオマスや廃棄物、などの高粘性の含水物（以下、汚泥と呼ぶ。）を攪拌および搬送しながら加熱乾燥（含水率を低減）して粉粒体にして排出する装置である。汚泥は、例えば１００（Ｐａ・ｓ）以上の粘度を有し、かつ、３０（％）以上の灰分含有率を有している。
なお汚泥の測定方法としては、例えば灰分含有率であれば、投入汚泥固形物中の無機分含有率として、ＪＩＳ Ｍ８８１２に準拠して求めることができ、さらに、粘度の測定方法はＪＩＳ Ｋ７１９９：１９９９（ＩＳＯ １１４４３：１９９５、キャピラリーレオメータ使用）に準拠して求めることができる。

【0026】

図１に示すように、本実施形態の乾燥システム５０は、乾燥装置１と、乾燥装置１に蒸気を供給する蒸気供給装置５１（蒸気ボイラ）と、汚泥Ｐが加熱されて含有する水分が蒸発することにより発生した蒸気ドレンを排出する蒸気ドレン排出ライン５２と、乾燥装置１に汚泥Ｐを供給する汚泥供給装置５３と、乾燥装置１の内部からガスを吸引して負圧にするガス吸引装置５４と、を備えている。

【0027】

乾燥装置１は、汚泥Ｐが投入される投入口７と、主に乾燥が不十分な汚泥Ｐ１が排出される底面排出口８と、主に十分に乾燥された粉粒体Ｐ２が排出される一対の側面排出口９（図１には片側のみを示す。）を有している。
乾燥システム５０は、乾燥装置１の底面排出口８から排出された汚泥Ｐ１を汚泥供給装置５３を介して投入口７に投入するリターンライン５５と、リターンライン５５上に設けられ、リターンライン５５によって搬送される汚泥Ｐ１の含水率を測定する含水率計５６または流量計７３と、含水率計５６によって測定される汚泥Ｐ１の含水率または流量計７３によって測定される汚泥Ｐ１の流量に基づいて汚泥供給装置５３を制御する制御装置６０と、を有している。

【0028】

ガス吸引装置５４は、ケーシング３内部のガスを吸引することにより、ケーシング３の内部で発生する蒸気を含むガスを機外へ排出し、汚泥の蒸発を促進する装置である。ガス吸引装置５４は、ケーシング３上部に設けられている排ガス口７５に接続された第一排出ライン５７と、第一排出ライン５７を介してガスが導入されるスクラバー５８と、スクラバー５８から排出されるガスが導入される第二排出ライン５９と、を有している。第二排出ライン５９上には、排ガスファン６４が設けられている。第二排出ライン５９の下流側には、脱臭装置６５が設けられている。

【0029】

スクラバー５８は、排ガスに含まれる埃等の飛散物を除去するためのものである。スクラバー５８の上部には処理水供給装置６１によって処理水が供給される。スクラバー５８に供給された処理水は、スクラバー５８の内部に噴射される。スクラバー５８からは、排水ライン６２を介して排水が排出される。スクラバー５８で使用された処理水は、その一部がポンプ６３によって再度スクラバー５８の上部に供給されてもよい。
ガス吸引装置５４により吸引されたガスは、スクラバー５８により洗浄された後、脱臭装置６５により脱臭されて、排出される。

【0030】

図２、図３、及び図４に示すように、本実施形態の乾燥装置１は、ケーシング３と、ケーシング３（ひいては汚泥Ｐ）を加熱するジャケット４と、軸線Ａをケーシング３の前部Ｆから後部Ｂへ配する２本の回転軸５ａ，５ｂを備えた第一回転軸組２１と、前部Ｆ側から見て第一回転軸組２１の右側に配置された２本の回転軸５ｃ，５ｄを備えた第二回転軸組２２と、各々の回転軸５に間隔を開けて配置され、汚泥Ｐに対して間接加熱を行う複数のディスク６（撹拌翼）と、を備えている。即ち、本実施形態の乾燥装置１は、４本の回転軸５を備えている。
また、乾燥装置１は、底面排出口８に対応する位置からケーシング３内に空気を吸引する空気吸引装置７４（図７参照）を有している。

【0031】

４本の回転軸５のうち、前部Ｆ側から（搬送方向Ｔの上流側）見て乾燥装置１の幅方向Ｗの左側の２本の回転軸５ａ，５ｂは、駆動部７２により前部Ｆ側から見て共に右回り（時計回り）に回転している。換言すれば、２本の回転軸５ａ，５ｂは、その上部がケーシング３の幅方向Ｗの中央側に向かって移動する方向に回転している。
４本の回転軸５のうち、前部Ｆ側から見て乾燥装置１の幅方向Ｗの右側、即ち、第一回転軸組２１の右側の２本の回転軸５ｃ，５ｄは、駆動部７２により前部Ｆ側から見て共に左回り（反時計回り）に回転している。換言すれば、２本の回転軸５ｃ，５ｄは、その上部がケーシング３の幅方向Ｗの中央側に向かって移動する方向に回転している。

【0032】

４本の回転軸５のうち、幅方向Ｗの一方側の２本の回転軸５ａ，５ｂと、幅方向Ｗの他方側の２本の回転軸５ｃ，５ｄとは、逆方向に回転する。幅方向Ｗの一方側の２本の回転軸５ａ，５ｂと、幅方向Ｗの他方側の２本の回転軸５ｃ，５ｄとは、その上部が互いに近づく方向に回転する。

【0033】

各々のディスク６の内周端は、回転軸５に接続され、回転軸５の径方向に突出するとともに周方向に延びて略扇形に形成されている。
ケーシング３は、前部Ｆを後部Ｂよりも上方に傾けて配置されている。すなわちケーシング３は、回転軸５とともに所定の傾斜角度で傾斜している。

【0034】

ケーシング３の底面３ａは、４本の回転軸５の形状に沿った略Ｕ字形状が連なる形状である。ケーシング３の底面３ａは、４つの円筒面２４を有しており、隣り合う円筒面２４同士は、軸線Ａに沿って延在する稜線２５を介して接続されている。各々の円筒面２４は、略扇形のディスク６の外周側端部に沿うように形成されている。

【0035】

ケーシング３の前部Ｆの上面には、汚泥Ｐが投入される投入口７が形成されている。ケーシング３の後部Ｂには、底面排出口８と、一対の側面排出口９と、が設けられている。

【0036】

底面排出口８は、搬送方向Ｔの最も下流側（ケーシング３の後部Ｂ）の底面３ａに形成されている。底面排出口８は、乾燥装置１の幅方向Ｗの中央に形成されている。
底面排出口８は、第一回転軸組２１のうち第二回転軸組２２に最も近い回転軸５ｂと、第二回転軸組２２のうち第一回転軸組２１に最も近い回転軸５ｃの軸間に配置されている。底面排出口８の周囲には、汚泥Ｐの流入を制限する堰が形成されていない。さらに、複数の円筒面２４から形成されている底面３ａには、各円筒面２４上の汚泥Ｐの流れを阻害する突起が形成されていない。

【0037】

底面排出口８は、軸線Ａ方向に沿う２辺８ａと、幅方向Ｗに沿う２辺８ｂとからなる矩形状に形成されている。軸線Ａ方向に沿う２辺８ａは、略Ｕ字形状をなす円筒面２４の下端に沿って延在している。換言すれば、底面排出口８は、回転軸５に対応する円筒面２４の最も低い部位を含むように形成されていることが好ましい。
幅方向Ｗに沿う２辺８ｂのうち、搬送方向Ｔの下流側の辺は、ケーシング３の壁面３ｂの際に配置されている。換言すれば、幅方向Ｗに沿う２辺８ｂのうち、搬送方向Ｔの下流側の辺は、ケーシング３の壁面３ｂに可能な限り近い位置に配置されている。

【0038】

側面排出口９は、搬送方向Ｔの最も下流側（ケーシング３の後部Ｂ）の側面に形成されている。側面排出口９には、昇降装置（図示せず）によって昇降自在、すなわち高さ調節可能な排出ゲート２６が設けられている。排出ゲート２６は、堰板として機能し、後述の粉粒体Ｐ２が越流して排出される。
側面排出口９の下辺９ａは、円筒面２４の下端よりも十分に高い位置に配置されている。なお、排出ゲート２６に変えて高さ調節可能な堰板を配置してもよい。

【0039】

次に、第一回転軸組２１の詳細構造について説明する。なお、第二回転軸組２２の詳細構造は、第一回転軸組２１と同様であるため、説明を省略する。
図２、図３、図４、及び図５に示すように、ディスク６は、各々の回転軸５の軸線Ａ方向の同位置に、軸線Ａの周方向に所定の隙間をあけて２つずつ設けられている。ディスク６は、軸線Ａ方向の同位置に配された２つのディスク６を一つの段とし、前部から後部まで、軸線Ａ方向に所定の間隔をあけ、複数段設けられている。このとき、各段における２つのディスク６に形成された所定の隙間は、汚泥Ｐをケーシング３の前部から後部に流通させるための流路開口Ｃとされている。回転軸５とディスク６とは、中空状に形成され、内部に蒸気を流通させ、接触する汚泥Ｐを加熱可能とされている。なお、加熱媒体は蒸気に限ることはなく、熱媒油、温水などでもよい。

【0040】

第一回転軸組２１の２本の回転軸５ａ，５ｂのうち、一方の回転軸５ａに設けられたディスク６ａと、他方の回転軸５ｂに設けられたディスク６ｂとは、軸線Ａ方向で所定の隙間をあけて交互に配置されている。
一方の回転軸５ａに設けられたディスク６ａと、他方の回転軸５ｂに設けられたディスク６ｂとは、回転軸５がそれぞれ回転しているときに軸線Ａ方向から見て径方向で重なるように配されている。即ち、一方の回転軸５ａに設けられたディスク６ａは、他方の回転軸５ｂに設けられた各段のディスク６ｂ間を通過可能とされ、他方の回転軸５ｂに設けられたディスク６ｂも、一方の回転軸５ａに設けられた各段のディスク６ａ間を通過可能とされている。

【0041】

回転軸５に設けられたディスク６は、径方向外側から見て、回転方向前方に向かうにつれて幅が狭くなるくさび型となっている。

【0042】

さらに、軸線Ａ方向に隣り合うディスク６同士は、くさび型を形成する傾斜面とされる側面１８に、軸線Ａ方向で互いに対向する対向部１０を有している。さらに、軸線Ａ方向で隣り合うディスク６同士は、回転軸５の周方向で互いの位相がずれるように配されている。

【0043】

ディスク６は、軸線Ａ方向の両側に突出するパドル部１１（掻き揚げ羽根）を備えている。パドル部１１は、それぞれ回転方向で異なる位置に配される第一パドル部１３と第二パドル部１５とを備えている。

【0044】

第一パドル部１３及び第二パドル部１５は、それぞれ軸線Ａ方向の両側に突出形成された部分に、回転方向前方を向く面１６，１７を備えている。第一パドル部１３及び第二パドル部１５は、回転方向前方を向く面１６，１７によって、軸線Ａ方向で隣り合うディスク６間に存在する汚泥Ｐをひっかけることが可能となっている。

【0045】

図６は、軸線Ａ方向で回転軸５およびディスク６を部分的に平面展開した図である。図６においては、紙面左右方向が回転軸５の周方向であり、紙面上下方向が回転軸５の軸線Ａ方向である。また、回転軸５の回転方向を図６中の矢印で示している。

【0046】

図６に示すように、複数のディスク６は、それぞれ周方向に延びるように形成され、回転方向の前方および後方に、軸線Ａ方向で隣り合うディスク６と対向する対向部１０を備えている。複数のディスク６は、対向部１０の後端にそれぞれパドル部１１を備えている。より具体的には、ディスク６の回転方向の後端部１２に第一パドル部１３を備え、第一パドル部１３よりも回転方向前方の中間部１４に第二パドル部１５を備えている。第二パドル部１５は、隣り合うディスク６の第一パドル部１３の配置に対応して配される。

【0047】

第一パドル部１３、および、第二パドル部１５は、軸線Ａ方向で隣り合うディスク６の対向部１０に向かって張り出すように形成されている。第二パドル部１５は、軸線Ａ方向で隣り合うディスク６の第一パドル部１３に対して互いの端部同士が対向するように、同位相で配置されている。

【0048】

次に、隣り合う回転軸５同士の軸間距離について説明する。
第一回転軸組２１の回転軸５ａに設けられたディスク６ａと、回転軸５ｂに設けられたディスク６ｂとは、回転軸５がそれぞれ回転しているときに軸線Ａ方向から見て径方向で重なるように配されている。
同様に、第二回転軸組２２の回転軸５ｃに設けられたディスク６ｃと、回転軸５ｄに設けられたディスク６ｄとは、回転軸５がそれぞれ回転しているときに軸線Ａ方向から見て径方向で重なるように配されている。

【0049】

一方、４本の回転軸５のうち、幅方向Ｗの中央寄りの２本の回転軸５ｂ，５ｃに設けられたディスク６ｂ，６ｃは、回転軸５ｂ，５ｃがそれぞれ回転しているときに軸線Ａ方向から見て径方向で重ならないように配されている。即ち、ディスク６ｂの回転軌跡とディスク６ｃの回転軌跡との間には、所定の間隔Ｇが設けられている。
つまり、第一回転軸組２１の一対の回転軸５ａ，５ｂのうち、第二回転軸組２２と隣り合う回転軸５ｂに設けられたディスク６ｂと、第二回転軸組２２の一対の回転軸５ｃ，５ｄのうち第一回転軸組２１と隣り合う回転軸５ｃに設けられたディスク６ｃとは、軸線Ａ方向から見てディスク６の回転軌跡が重なっていない。換言すれば、ディスク６ｂは、回転軸５ｃに設けられた各段のディスク６ｃ間を通過せず、ディスク６ｃも、回転軸５ｂに設けられた各段のディスク６ｂ間を通過しない。

【0050】

次に、底面排出口８の詳細構造について説明する。
図７に示すように、空気吸引装置７４は、底面排出口８に連続する内部シュート２８と、内部シュート２８の外側に配置され、複数の通気孔３０が形成されている外部シュート２９と、を有している。外部シュート２９の下方には、フレキシブルシュート７７を介してリターンライン５５であるコンベヤが配置されている。空気吸引装置７４によって吸引される空気の流れを符号ＦＬで示す。
底面排出口８から排出される汚泥Ｐは、内部シュート２８内を滑りながら、リターンライン５５に導入される。

【0051】

図８に示すように、底面排出口８には、乾燥装置１の始動時に底面排出口８を閉じ、定常運転時には底面排出口８を全開する扉３１が設けられている。扉３１としては、例えば、スライドゲートを採用することができる。

【0052】

次に、本実施形態の乾燥装置１に投入された汚泥Ｐの挙動について説明する。
含水率が約７０%以上の状態では、ケーシング３内に充填されている汚泥Ｐの性状は液体状（流動体）である。例えば、液体状の汚泥Ｐは、図４のＲ１で示す範囲にある。図９（ａ）に示すように、含水率が約７０％以上の汚泥Ｐの水面は、略水平である。
本実施形態の乾燥装置１の回転軸５は上部が幅方向Ｗの中央側に向かって移動する方向に回転し、ディスク６の回転により汚泥Ｐが撹拌され、ディスク６の両側面のパドル部１１が汚泥Ｐを掻き揚げる度に、幅方向Ｗの両端側の水面が一時的にその水面が盛り上がる状態を繰り返す。

【0053】

含水率が約４０％〜７０％の状態では、ケーシング３内に充填された汚泥Ｐの性状は、粘土・塊状、粘性体（特に含水率５０％〜６０％付近では極めて高粘度）である。例えば、粘土・塊状、粘性体の汚泥Ｐは、図４のＲ２で示す範囲にある。図９（ｂ）に示すように、含水率が約４０％〜７０％の汚泥Ｐは、粒径が大きく塊状となっているため、ディスク６のパドルへの引っ掛かりが良い。このため、搬送用の軸である中央の２軸（回転軸５ｂ，５ｃ）が粒径が大きな塊状の汚泥Ｐを搬送方向Ｔの下流側へ搬送する。

【0054】

また、第一回転軸組２１を構成する回転軸５ａ，５ｂが同一方向に回転しているため、ケーシング３内の汚泥Ｐが、回転軸５ａの軸方向において隣り合うディスク６ａ、及びディスク６ａの各パドル部１１ａによって回転方向上側に掻きあげられる。すると、汚泥Ｐは、大きな塊の状態で、隣り合うディスク６ａ間に留まる。

【0055】

一方で、ディスク６ｂは、回転軸５ｂの回転により、隣り合うディスク６ａ間を下から上に向かって通過する。そのため、ディスク６ｂ、及びディスク６ｂの各パドル部１１ｂが、隣り合うディスク６ａ間に留まっている汚泥Ｐに切り込みながら衝突する。すると、隣り合うディスク６ａ間に留まっている汚泥Ｐが、ディスク６ｂ及びパドル部１１ｂによって上方に掻きあげられる。これにより、汚泥Ｐは、回転軸５ａの周回から離脱して、回転軸５ｂ周りに移動する。この際、掻きあげられた汚泥Ｐは、ケーシング３の傾斜によって、ディスク６ｂと、その搬送方向Ｔの下流側で隣り合うディスク６ｂとの間に落とし込まれ入り込む。

【0056】

これら隣り合うディスク６ｂ間に落とし込まれた汚泥Ｐは、ディスク６ｂの側面に十分接触しながら各ディスク６ｂに対して、回転方向の後方に相対移動する。すると、汚泥Ｐは、回転方向後側に配されたディスク６ｂのパドル部１１ｂによって、軸線Ａ方向両側から押圧されて、回転軸５ｂ周りを回転軸５ｂの回転に伴い移動する。
この際、汚泥Ｐは、回転軸５ｂとケーシング３との間に溜まっている汚泥Ｐと一体にされる。パドル部１１ｂは、さらに回転軸５ｂとケーシング３との間に溜まっている汚泥Ｐの中を通過して、汚泥Ｐを回転軸５ａ側へと移動させる。

【0057】

そして、回転軸５ａのディスク６ａは、回転軸５ａの回転により、回転軸５ｂの隣り合うディスク６ｂ間を上から下に通過するため、パドル部１１ｂによって回転軸５ａ側に移動された汚泥Ｐは、回転軸５ａのディスク６ａによって攪拌される。この際、汚泥Ｐは、ケーシング３の傾斜により、汚泥Ｐを押圧したディスク６ａの下流側に移動して、隣り合うディスク６ａ間に入り込むこととなる。そして、隣り合うディスク６ａ間に入り込んだ汚泥Ｐは、上述した移動を繰り返して、ケーシング３や回転軸５ａ，５ｂなどにより加熱されながら、徐々に下流側へと搬送されていくこととなる。
つまり、汚泥Ｐは、回転軸５ａ周りと回転軸５ｂ周りとを交互に周回し、その軸線Ａ方向から見た搬送軌跡が、図９（ｂ）及び図９（ｃ）中の矢印で示すような「８の字状」となる。「８の字状」に撹拌された汚泥Ｐは、図９（ｃ）に示すように、底面３ａの幅方向Ｗの中央部に集約される。

【0058】

図９（ｄ）に示すように、含水率が約４０％未満の状態では、ケーシング３内の汚泥Ｐは粉粒体Ｐ２となっている。例えば、粉粒体の汚泥Ｐは、図４のＲ３で示す範囲にある。含水率が約４０％未満の汚泥Ｐの粒径は小さいため、ケーシング３の底面３ａではディスク６のパドル部１１によりケーシング３の幅方向Ｗの中央部の汚泥Ｐが外側へ運ばれる一方、ケーシング３の幅方向Ｗの両側面のパドル部１１により粉粒体Ｐ２が滑り落ちるため、粉粒体Ｐ２を持ち上げる（中央側へ汚泥Ｐを搬送する）ことはできない。このため、底面３ａの中央部に粉粒体Ｐ２は存在せず、外側へ粉粒体Ｐ２が集中する。

【0059】

ここで、季節変動・時間変動等による汚泥性状不安定、或いは補機の不具合等による汚泥供給不安定などにより乾燥不十分となった場合、含水率が概ね４０％〜６０％の高含水率で、粘土・塊状の汚泥Ｐが乾燥装置１の後部Ｂまで搬送される。

【0060】

次に、本実施形態の乾燥システム５０の制御方法について説明する。
図１に示すように、本実施形態の乾燥システム５０の制御装置６０は、含水率計５６によって測定される汚泥Ｐ１の含水率に基づいて汚泥供給装置５３を制御する。具体的には、制御装置６０は、汚泥Ｐの含水率が例えば、６０％〜７０％であった場合、汚泥Ｐの投入量が少なくなるように、汚泥供給装置５３を制御する。また、汚泥Ｐの含水率が４０％〜５０％であった場合、汚泥Ｐの投入量が多くなるように、汚泥供給装置５３を制御する。
このように汚泥供給装置５３を制御することによって、より効率的に汚泥Ｐを乾燥することができる。

【0061】

なお、本実施形態の乾燥システム５０では、リターンライン５５で搬送される汚泥Ｐ１の含水率に基づいて汚泥Ｐの投入量を制御する構成としたがこれに限ることはない。例えば、リターンライン５５に汚泥Ｐ１の流量を計測する流量計７３を設けて、汚泥Ｐ１の流量に基づいて汚泥Ｐの投入量を制御してもよい。

【0062】

また、制御装置６０は、乾燥装置１のメンテナンス時に各々の回転軸５を逆回転させる逆回転部を有している。制御装置６０の逆回転部は、回転軸５を回転駆動する駆動部７２を制御することにより、各々の回転軸５を逆回転させて汚泥Ｐを排出する機能を有している。

【0063】

上記実施形態によれば、塊状の汚泥Ｐ（含水率４０％〜７０％）は図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、ディスク６のパドル部１１への引っ掛かりが良いため、「８の字状」に汚泥Ｐを撹拌し、ケーシング３の幅方向ｗの中央部へ汚泥Ｐが集約されるため（図９（ｃ）参照）、ケーシング３の後部両側面に設けられた側面排出口９から汚泥Ｐが排出されることは少なく、底面３ａ中央に設けられた底面排出口８より多く排出される。底面排出口８から排出された乾燥が不十分な汚泥Ｐ１は、リターンライン５５を介して汚泥供給装置５３に返送されため、粘性の高い粘土・塊状の汚泥Ｐ１がケーシング３内に滞留することなく、機内閉塞によるトラブルを抑制できる。

【0064】

また、十分に乾燥した（概ね含水率４０％未満）汚泥Ｐは、粉粒体Ｐ２であり汚泥粒径が小さいため、ケーシング３の底面３ａではディスク６のパドル部１１によりケーシング３の中央部の汚泥Ｐを外側へ掻き寄せることはできるが、ケーシング３の両側面ではパドル部１１により粉粒体Ｐ２が滑り落ちるため、粉粒体Ｐ２となった汚泥Ｐを持ち上げる（中央側へ汚泥Ｐを搬送する）ことはできない。このため、ケーシング３の中央部に存在する粉粒体Ｐ２はほとんどなく、両側面側へ粉粒体Ｐ２が集中する。（図９（ｄ）参照）このため、十分に乾燥している場合は、ケーシング３の後部中央に設けられた底面排出口８から粉粒体Ｐ２が排出されることはほとんどなく、両側面に設けられた側面排出口９より粉粒体Ｐ２が多く排出されるため、常に十分に乾燥した乾燥汚泥のみが両方の側面排出口９より排出される。

【0065】

即ち、乾燥が不十分な場合は、ケーシング３の底面３ａの中央部へ汚泥Ｐが集約されるため、排出口の設置高さが高い側面排出口９から汚泥Ｐが排出されることは少なく、設置高の低い場所にある底面排出口８より多く排出される。ここから排出された乾燥が不十分な汚泥Ｐ１のみを汚泥供給装置５３へ返送（ドライリターン）することができるため、両側面に設けられた側面排出口９からは常に十分に乾燥した汚泥Ｐ（粉粒体Ｐ２）のみを排出することができる。
特に、１００（Ｐａ・ｓ）以上の粘度を有し、かつ、３０（％）以上の灰分含有率を有している汚泥の場合は、汚泥が乾燥不十分である場合には底面排出口のみから排出され、これを入り口に戻す。底面排出口のみから排出されるときは側面排出口からは排出されないという格別な作用効果を有する。

【0066】

また、制御装置６０が乾燥装置１のメンテナンス時に、第一回転軸組２１及び第二回転軸組２２の回転軸５を各々逆回転させる逆回転部を有することによって、底面３ａに溜まった汚泥Ｐがケーシング３の中央に集められるため、容易にケーシング３内の汚泥Ｐを全量排出することができる。これにより、側面排出口から機内の汚泥を排出するために行う人力作業による堰の取り外しやハンドル操作が不要となる。

【0067】

また、底面排出口８に対応する位置、すなわち底面排出口８である開口（穴）の近辺かつ下方の位置には、粉粒体Ｐ２がほとんど存在しない。ガス吸引装置５４に設置された排ガスファン６４がケーシング内部のガスを吸引し、この位置から空気吸引装置７４が空気を吸引することにより、排ガス中へのダストの巻き込みを抑制することができる。これにより、スクラバー５８から排出される排水のＳＳ（Suspended Solｉds）成分（懸濁物質または浮遊物質）を低減することができる。
また、空気を底面排出口８を介して吸引することによって、ケーシング３に空気吸引用の孔を別途形成することなく、空気を吸引することができる。また、通気孔３０が形成されている外部シュート２９の内側に内部シュート２８を設けることによって、外部シュート２９の通気孔３０から汚泥を流出することを抑制することができる。

【0068】

また、乾燥装置１の始動時に扉を使用して底面排出口８を閉じ、定常運転時に底面排出口８を全開することにより、ケーシング３内に何も投入されていない始動時に液体状の汚泥Ｐが、ケーシング３の後部まで流れて、底面排出口８から排出されるのを防止することができる。

【0069】

〔第二実施形態〕
以下、本発明の第二実施形態の乾燥システムについて図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態では、上述した第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
図１０に示すように、本実施形態の乾燥システム５０Ｂは、第一実施形態の乾燥装置１と、乾燥装置１と同種または異種の第二乾燥装置６７と、を備えている。

【0070】

乾燥システム５０Ｂは、第一汚泥貯留タンク６８に貯留されている汚泥Ｐを乾燥装置１に供給する第一汚泥供給装置５３と、第二汚泥貯留タンク６９に貯留されている汚泥Ｐを第二乾燥装置６７に供給する第二汚泥供給装置７０と、乾燥装置１の底面排出口８から排出される乾燥不十分の汚泥Ｐを第二汚泥貯留タンク６９に搬送する搬送ライン７１と、を有している。
本実施形態の乾燥システム５０Ｂでは、乾燥装置１の底面排出口８から排出される乾燥不十分の汚泥Ｐ１は、再度乾燥装置１に戻されることなく、他の乾燥装置である第二乾燥装置６７で乾燥される。
このような構成によれば、一台の乾燥装置１では、処理が追いつかない場合に、第二乾燥装置６７を用いることができる。

【0071】

〔第三実施形態〕
以下、本発明の第三実施形態の乾燥システムについて説明する。なお、本実施形態では、上述した第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
本実施形態の乾燥システム５０の制御装置６０は、汚泥Ｐの含水率に基づいて、駆動部７２を制御し、第一回転軸組２１及び第二回転軸組２２の回転数を制御する。
具体的には、制御装置６０は、汚泥Ｐの含水率が例えば、６０％〜７０％であった場合、回転軸組２１，２２の回転数を下げるように、回転軸組２１，２２を制御する。また、汚泥Ｐの含水率が４０％〜５０％であった場合、回転軸組２１，２２の回転数を上げるように回転軸組を制御する。
このように回転軸組２１，２２の回転数を制御することによって、乾燥中の汚泥性状を計測して素早く運転を調整できる可能性が上がるため、より効率的に汚泥Ｐを乾燥することができる。
本実施形態の乾燥システム５０では、リターンライン５５で搬送される汚泥Ｐ１の含水率に基づいて回転軸組２１，２２の回転数を制御する構成としたがこれに限ることはない。例えば、リターンライン５５に汚泥Ｐ１の流量を計測する流量計７３を設けて、汚泥Ｐ１の流量に基づいて回転軸組２１，２２の回転数を制御してもよい。

【0072】

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
なお、上記実施形態の乾燥装置１においては、回転軸組２１，２２が２本の回転軸５を備える場合を一例にして説明したが、回転軸５の本数は２本に限られず、３本以上であっても良い。

【符号の説明】

【0073】

１ 乾燥装置
３ ケーシング
３ａ 底面
３ｂ 壁面
４ ジャケット
５ 回転軸
６ ディスク
７ 投入口
８ 底面排出口
９ 側面排出口
１０ 対向部
１１ パドル部
１３ 第一パドル部
１５ 第二パドル部
２１ 第一回転軸組
２２ 第二回転軸組
２４ 円筒面
２５ 稜線
２６ 排出ゲート
２８ 内部シュート
２９ 外部シュート
３０ 通気孔
３１ 扉
５０ 乾燥システム
５１ 蒸気供給装置
５２ 蒸気ドレン排出ライン
５３ 汚泥供給装置
５４ ガス吸引装置
５５ リターンライン
５６ 含水率計
５７ 第一排出ライン
５８ スクラバー
５９ 第二排出ライン
６０ 制御装置
６１ 処理水供給装置
６２ 排水ライン
６５ 脱臭装置
６７ 第二乾燥装置
７０ 第二汚泥供給装置
７１ 搬送ライン
７２ 駆動部
７３ 流量計
７４ 空気吸引装置
７５ 排ガス口
７７ フレキシブルシュート
Ａ 軸線
Ｐ，Ｐ１ 汚泥
Ｐ２ 粉粒体
Ｔ 搬送方向
Ｗ 幅方向

【要約】

【課題】乾燥不十分の含水物が排出されるのを防止し、乾燥不十分の含水物が機内に滞留するのを防止する。
【解決手段】含水物が投入される投入口と、後部の両側面に形成された一対の側面排出口９と、を有するケーシング３と、前部側から見て右回りに回転する複数の回転軸を備えた第一回転軸組２１と、前部側から見て第一回転軸組２１の右側に配置され且つ左回りに回転する複数の回転軸を備えた第二回転軸組２２と、複数のディスク６と、ケーシング３の後部の底面に形成され、堰が周囲に形成されていない底面排出口８と、を備え、前記軸間で回転するディスク６は、回転軌跡が重ならないよう配置され、含水物が粉粒体まで乾燥された場合は一対の側面排出口９から粉粒体が排出され、含水物が粉粒体まで乾燥されない場合は底面排出口８から粉粒体まで乾燥されない含水物が排出され、底面排出口８から排出された含水物を投入口に投入する乾燥装置１を提供する。
【選択図】図４

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】