脱水汚泥成形器
【課題】脱水汚泥の粘性に影響されにくく、汚泥の付着問題もなく、さらには圧縮ローラーで生じる異物の噛み込みという問題もない、脱水汚泥成形器を提供すること。
【解決手段】脱水された汚泥を乾燥処理する前に当該汚泥を紐状に成形するための脱水汚泥成形器１である。脱水汚泥成形器１は、脱水汚泥が圧入される供給口２ａ、および下方に向かって開口する開口部２ｂを有する本体ケース２と、開口部２ｂに取り付けられ複数の孔７が形成された多孔板３と、を備える。多孔板３に形成された孔７から脱水汚泥が紐状となって下方に押し出されて落下する。
【解決手段】脱水された汚泥を乾燥処理する前に当該汚泥を紐状に成形するための脱水汚泥成形器１である。脱水汚泥成形器１は、脱水汚泥が圧入される供給口２ａ、および下方に向かって開口する開口部２ｂを有する本体ケース２と、開口部２ｂに取り付けられ複数の孔７が形成された多孔板３と、を備える。多孔板３に形成された孔７から脱水汚泥が紐状となって下方に押し出されて落下する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下水を処理する過程で発生する脱水汚泥などを乾燥処理する際の前処理として用いられる脱水汚泥成形器に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術に関しては、例えば、特許文献１〜３に記載されたものが知られている。特許文献１に記載された被乾燥汚泥成形機は、脱水汚泥を複数の角棒状に成形するための仕切りをトラフ上の脱水汚泥出口部分に設けるともに、トラフに振動機を取り付けてなる装置である。脱水汚泥をトラフ上で振動搬送しながら仕切り部を通過させて角棒状に成形する。脱水汚泥が厚い場合を考慮して仕切りの上方に回転カッターを配置し、脱水汚泥を複数の角棒状に切断できるようにしている。
【０００３】
特許文献２に記載された紐状造形乾燥装置は、複数の造形圧縮ローラー、乾燥材料カッターなどを具備してなる装置である。平圧縮ローラー間を通過させて脱水汚泥を帯状に造形した後、乾燥材料カッターで紐状に成形したり、縦溝付きの圧縮ローラーと平圧縮ローラーとの間を通過させて脱水汚泥を紐状に成形したりしている。
特許文献３に記載された乾燥装置も、板状の脱水汚泥を切断ローラを利用してサイコロ状に成形している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３８８００９９号公報
【特許文献２】特開２００８−２０１７２号公報
【特許文献３】特開平０７−２２２９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された被乾燥汚泥成形機では、斜め上方に傾斜した振動するトラフ上の脱水汚泥出口部分で脱水汚泥を角棒状に成形している。この方法では、脱水汚泥の粘性が高いと振動搬送が上手くいかず、脱水汚泥の成形が困難となる場合がある。
【０００６】
一方、特許文献２に記載された紐状造形乾燥装置では、圧縮ローラー間を通過した脱水汚泥が、ローラー表面へ付着し続けて成形されずに堆積するという汚泥の付着問題が懸念される。スクレーパを設けたとしてもその除去効果は確実なものではなく、除去されたとしてもその汚泥は成形されることなく落下してしまう。また、脱水汚泥に含まれる異物が圧縮ローラー間に噛み込んで圧縮ローラーなどが破損してしまうという問題も懸念される。さらには、乾燥材料カッターへの脱水汚泥の付着、乾燥材料カッターの刃の摩耗も懸念される。
特許文献３に記載された乾燥装置では、汚泥の切断のために切断ローラを使用するため、特許文献２同様に切断ローラへの脱水汚泥の付着等が懸念される。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、脱水汚泥の粘性に影響されにくく、汚泥の付着問題もなく、さらには圧縮ローラーで生じる異物の噛み込みという問題もない、脱水汚泥成形器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、脱水された汚泥を乾燥処理する前に当該汚泥を成形するための脱水汚泥成形器であって、前記汚泥が圧入される供給口、および下方に向かって開口する開口部を有する本体ケースと、前記開口部に取り付けられ、複数の孔が形成された多孔板と、を備え、前記多孔板に形成された孔から前記汚泥が紐状となって下方に押し出されて落下することを特徴とする脱水汚泥成形器である。
【０００９】
この構成によると、本体ケースに脱水汚泥を圧入することで脱水汚泥を紐状に成形することができるので、脱水汚泥の粘性に特に影響されることなく脱水汚泥を紐状に成形することができ、かつ、汚泥の付着問題もない。また、ローラーなどの回転部品を用いないので、異物の噛み込みという問題もない。
【００１０】
また本発明において、前記供給口は、前記本体ケースの上端部に設けられており、前記本体ケースは、上部から下部に向かって内部空間が広がるように形成されていることが好ましい。
【００１１】
この構成によると、本体ケース内の隅々まで脱水汚泥を拡散・充満させることができ、その結果、紐状に成形された脱水汚泥が多孔板から均等に押し出される。
【００１２】
さらに本発明において、前記本体ケースの縦断面が前記供給口を頂角の位置とする二等辺三角形状となるように、前記本体ケースが形成されていることが好ましい。この構成によると、本体ケース内の隅々まで脱水汚泥をより拡散・充満させ易い。
【００１３】
さらに本発明において、前記本体ケースの側板の内面に前記汚泥を分散させる邪魔板が取り付けられていることが好ましい。
【００１４】
この構成によると、本体ケース内の脱水汚泥の流れに偏りがあったとしても、脱水汚泥の流れが均一となるように邪魔板で調節することができる。
【００１５】
さらに本発明において、前記多孔板のうち、前記本体ケースに圧入される前記汚泥により前記多孔板が受ける圧力が低い部分は、圧力が高い部分よりも開口率が大きくされていることが好ましい。
【００１６】
この構成によると、脱水汚泥が押し出されにくい多孔板部分が減少する。すなわち、多孔板から脱水汚泥を均等に押し出すことができる。
【００１７】
さらに本発明において、前記多孔板に形成された複数の孔の汚泥入口端の孔面積の合計は、前記供給口の断面積以上の面積とされていることが好ましい。この構成によると、押出成形時の抵抗を軽減できる。
【００１８】
さらに本発明において、前記多孔板に形成された孔の直径が５ｍｍ以上２０ｍｍ以下とされていることが好ましい。
【００１９】
紐状に成形された脱水汚泥の径が大き過ぎるとその中心付近まで乾燥させにくい。この構成によると、多孔板に形成された孔の直径が５ｍｍ以上とされていることで、孔の閉塞を防止できる。また、多孔板に形成された孔の直径が２０ｍｍ以下とされていることで、中心付近まで乾燥させ易い紐状の脱水汚泥を成形することができる。
【００２０】
さらに本発明において、前記多孔板に形成された孔は、汚泥出口端の直径が汚泥入口端の直径よりも大きくされていることが好ましい。
【００２１】
この構成によると、汚泥入口端の直径よりも汚泥出口端の直径のほうが大きいことで、多孔板に形成された孔の閉塞が生じにくい。
【００２２】
さらに本発明において、前記多孔板の厚みが、当該多孔板に形成された複数の孔の汚泥入口端の最小直径の１／２よりも大きく、かつ、当該多孔板に形成された複数の孔の汚泥出口端の最大直径の１．５倍よりも小さくされていることが好ましい。
【００２３】
この構成によると、多孔板の出口部での脱水汚泥の膨張を防ぎつつ、多孔板部での圧損を低く抑えることができる。
【００２４】
さらに本発明において、前記供給口は、前記本体ケースに複数設けられていることが好ましい。
【００２５】
この構成によると、複数の孔から排出される汚泥の量を均等にできる。
【００２６】
さらに本発明において、複数の前記供給口に圧入される前記汚泥の圧力を制御する圧力制御手段を備えることが好ましい。
【００２７】
この構成によると、複数の孔から排出される汚泥の量をより均等にできる。
【００２８】
また本発明の第２の態様は、前記した脱水汚泥成形器を備える汚泥乾燥装置である。紐状に成形された脱水汚泥は、風との接触効率が高いので乾燥させ易い。すなわち、この構成によると、汚泥乾燥装置の乾燥性能が向上する。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によると、本体ケースに脱水汚泥を圧入することで脱水汚泥を紐状に成形することができるので、脱水汚泥の成形に際しその粘性に影響されにくく、かつ、汚泥の付着問題もない。また、ローラーなどの回転部品を用いないので、異物の噛み込みという問題も生じない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係る脱水汚泥成形器を備える汚泥乾燥装置を示す模式図である。
【図２】図１に示す乾燥処理部の上部を拡大した図である。
【図３】図２に示す脱水汚泥成形器の多孔板を示す図である。
【図４】脱水汚泥成形器の多孔板から脱水汚泥が押し出される様子を示す斜視図である。
【図５】乾燥処理部の上段のベルト上に落下して搬送される脱水汚泥の様子を示す斜視図である。
【図６】汚泥乾燥装置の乾燥性能比較実験の結果を示すグラフである。
【図７】変形例の脱水汚泥成形器等を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。以下の説明では、下水を処理する過程で発生する脱水汚泥（有機汚泥）を成形対象の汚泥としているが、無機汚泥にも本発明に係る脱水汚泥成形器を適用することができる。なお、汚泥（脱水汚泥）の含水率は、７０ｗｔ％〜８５ｗｔ％程度である。含水率が７８ｗｔ％〜８２ｗｔ％程度の脱水汚泥を成形対象の汚泥とすることが多い。
【００３２】
（汚泥乾燥装置の構成）
図１を参照しつつ本発明の一実施形態に係る脱水汚泥成形器１を備える汚泥乾燥装置１００について説明する。図１に示すように、本実施形態の汚泥乾燥装置１００は、乾燥処理部５１と図示しない乾燥空気発生部とを有する。なお、汚泥乾燥装置１００は、乾燥空気発生部と乾燥処理部５１とが別々に分かれていても、一体化していてもよい。
【００３３】
（乾燥空気発生部）
乾燥空気発生部は、乾燥処理部５１内に高温の乾燥空気を送風するための装置である。高温の乾燥空気としては４０〜２４０℃に加熱した空気を利用することができる。なお、高温の乾燥空気として、臭気を抑える観点から４０〜９０℃に加熱（低温の熱源を利用する）した空気を使用することが好ましい。また、加熱前の空気としては予め除湿した乾燥空気を用いることが好ましい。
【００３４】
（乾燥処理部）
乾燥処理部５１は、その外部から供給された脱水汚泥に対して、乾燥空気発生部から供給された高温の乾燥空気と接触させて脱水汚泥を乾燥させる装置である。この乾燥処理部５１は、脱水汚泥が供給される側から順に、脱水汚泥成形器１、上段側ベルトコンベア１６、下段側ベルトコンベア１７、および汚泥排出装置１８を備えている。上段側ベルトコンベア１６のベルト１６ａには、脱水汚泥が落下しない大きさの多数のスリット（孔）が形成されており、空気が通過しやすいようになっている（下段側ベルトコンベア１７のベルト１７ａについても同様）。脱水汚泥成形器１へは、例えば回転容積式一軸偏心ねじポンプにより脱水汚泥を圧入供給する。
【００３５】
（乾燥原理）
乾燥処理部５１の脱水汚泥成形器１に圧入された脱水汚泥は、紐状となって上段側ベルトコンベア１６上に落下し、上段側ベルトコンベア１６のベルト１６ａ上を搬送される。上段側ベルトコンベア１６の下流側端部まで搬送された脱水汚泥は、下段側ベルトコンベア１７のベルト１７ａ上に落下してさらに搬送される。ベルト１６ａおよびベルト１７ａ上を搬送される際に、乾燥空気発生部からの高温の乾燥空気と接触することで脱水汚泥は乾燥する。乾燥汚泥は、汚泥排出装置１８で排出される。
【００３６】
なお、図示しない送風ファンによって乾燥処理部５１に送られた高温の乾燥空気は、脱水汚泥の水分を取り込み、湿り空気となる。湿り空気は乾燥処理部５１から排出され、必要に応じて排ガス処理が行われる。排ガス処理としては、脱臭処理（生物脱臭、活性炭処理）、洗浄処理（湿式洗浄）、熱の有効利用のための熱回収処理、及び、吸着剤や凝縮操作による乾燥処理といった処理のうちいずれか１つを単独で行っても良く、これらを組み合わせて行っても良い。脱臭処理や洗浄処理を行うことによって排ガスを系外（汚泥乾燥装置１００の外部）に放出することができる。また、乾燥処理を行うことによって、排ガスを汚泥乾燥用の乾燥空気として再利用することができる。
【００３７】
（脱水汚泥成形器の構成）
次に、図２および図３を参照しつつ脱水汚泥成形器１について説明する。図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ矢視図である。脱水汚泥成形器１は、本体ケース２と多孔板３とを備えている。
【００３８】
（本体ケース）
図２に示したように、本体ケース２は、その縦断面（内部空間）が下方（下流）に向かって広がる二等辺三角形状の容器であり、下方に向かって広がるように配置された２枚の側板４と、鉛直方向に配置された二等辺三角形状の２枚の側板５とを有する。なお、「下方」には、鉛直下向きだけでなく、斜め下向きも含む（以下の「下方」も同様）。二等辺三角形の頂角に位置する部分に、脱水汚泥が圧入される供給口２ａが設けられている。二等辺三角形の底辺に位置する部分は開口部２ｂとされており、この部分に多孔板３が取り付けられている。供給口２ａにはフランジ１９が取り付けられている。このフランジ１９を介して本体ケースの供給口２ａに、汚泥配管２０が接続され、一軸偏心ねじポンプＰから脱水汚泥が圧入される。供給口２ａの口径は、汚泥配管２０の口径と等しい。
【００３９】
２枚の側板５の内面には、それぞれ、邪魔板６が取り付けられている。邪魔板６は、四角形のプレートであり、本体ケース２内に供給された脱水汚泥を分散させるためのものである。本体ケース２内の脱水汚泥の流れに偏りがあった場合に邪魔板６を取り付けることで、脱水汚泥の流れが均一になるように調節することができる。なお、邪魔板６の形状は、四角形に限られるものではない。２枚の側板５のいずれか一方のみに邪魔板６を取り付けてもよい。また、邪魔板６は、本体ケース２内の脱水汚泥の流れに偏りがあった場合の調節用のプレートであって、必ずしも必要なものではない。
【００４０】
本実施形態のように、本体ケース２の縦断面（内部空間）が下方に向かって広がる二等辺三角形状となるように本体ケース２を形成することで、本体ケース２内の隅々まで脱水汚泥を拡散・充満させることができ、その結果、紐状に成形された脱水汚泥を多孔板３から均等に押し出すことができる。なお、本体ケース２の縦断面（内部空間）を二等辺三角形状とし、かつ、その頂角に位置する部分に供給口２ａを設けることは、本体ケース２内の隅々まで脱水汚泥を拡散・充満させ易く好ましい構成であるが、必ずしも二等辺三角形状とする必要はない。上部から下部に向かって内部空間が広がるように本体ケースを形成することで、脱水汚泥の拡散性・充満性を向上させることができる。
【００４１】
（多孔板）
図３に示したように、多孔板３は、複数の孔７が形成されたプレートである。この多孔板３から脱水汚泥が紐状となって下方に押し出されて落下する。なお、多孔板３は、本体ケース２（図２参照）に対して着脱容易に固定される。具体的には、多孔板３は、本体ケース２に対して例えばネジ止め固定される。多孔板３を本体ケース２から取り外すことで、多孔板３を容易に洗浄できる。
【００４２】
本実施形態の二等辺三角形状の本体ケース２では、多孔板３の中央部の圧力（圧入される脱水汚泥による圧力）が、多孔板３の端部分の圧力よりも高くなる。そのため、多孔板３の端部分の孔７の数を、多孔板３の中央部の孔７の数よりも多くしている。これにより、多孔板３部での壁面抵抗により脱水汚泥が押し出されにくい多孔板部分が減少する。結果として、多孔板３から脱水汚泥を均等に押し出すことができる。
【００４３】
本実施形態では、孔７の直径を全て同じにして、中央部分と両端部分とで孔７の数を変えているが、中央部分と両端部分とで孔７の数を変えずに、両端部分の孔７の直径を中央部分の孔７の直径よりも大きくしてもよい。すなわち、多孔板３が受ける圧力が低い部分（両端部分）の開口率を、圧力が高い部分（中央部分）の開口率よりも大きくすればよい。
【００４４】
また、本実施形態では、多孔板３の中央部分でも両端部分でも、互い違いにずらして孔７が配置されている。こうすることで、孔７から押し出される紐状の脱水汚泥同士がひっつきにくくなる。また、多孔板３に形成された孔７は、脱水汚泥の出口直径Ｄｏｕｔ（汚泥出口端の直径）が入口直径Ｄｉｎ（汚泥入口端の直径）よりも大きくされている。こうすることで、脱水汚泥に含まれている夾雑物（髪の毛など）による孔７の閉塞が生じにくくなる。
【００４５】
ここで、多孔板３に形成された孔７の汚泥入口端の孔面積の合計は、本体ケース２の供給口２ａ（汚泥配管２０）の断面積以上の面積とされていることが好ましい。これにより、押出成形時の抵抗を軽減できる。
【００４６】
また、多孔板３に形成された孔７の直径は、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下とされていることが好ましい。ここで、多孔板３に形成された孔７の直径が５ｍｍ以上２０ｍｍ以下というのは、多孔板３の厚み方向における全ての部分における孔７の直径が、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下ということである。入口直径Ｄｉｎと出口直径Ｄｏｕｔとが異なる本実施形態のような場合は、入口直径Ｄｉｎおよび出口直径Ｄｏｕｔのいずれもが、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下ということである。紐状に成形された脱水汚泥の径が大き過ぎるとその中心付近まで乾燥させにくい。多孔板３に形成された孔７の直径が５ｍｍ以上とされていることで、夾雑物（髪の毛など）による孔７の閉塞を防止できる。また、孔７の直径が２０ｍｍ以下とされていることで、中心付近まで乾燥させ易い紐状の脱水汚泥を成形することができる。
【００４７】
さらには、多孔板３の厚みが、多孔板３に形成された複数の孔７の最小入口直径Ｄｉｎの１／２よりも大きく、かつ、孔７の最大出口直径Ｄｏｕｔの１．５倍よりも小さくされていることが好ましい。多孔板３に形成された複数の孔７の形状・寸法が全て等しい本実施形態では、多孔板３の厚みが、孔７の入口直径Ｄｉｎの１／２よりも大きく、かつ、孔７の出口直径Ｄｏｕｔの１．５倍よりも小さくされている。さらには、多孔板３の厚みは、多孔板３に形成された複数の孔７の平均直径と同程度であることが好ましい（本実施形態の場合、（入口直径Ｄｉｎ＋出口直径Ｄｏｕｔ）／２＝孔７の平均直径）。こうすることで、多孔板３の出口部での脱水汚泥の膨張を防ぎつつ、多孔板３部での圧損を低く抑えることができる。
【００４８】
なお、多孔板３に設ける孔の形状は真円である必要はない。楕円であってもよいし、三角形、四角形などの多角形であってもよい。
【００４９】
以上説明した多孔板３から脱水汚泥が紐状となって下方に押し出されて落下する。このとき、図４に示したように、紐状に成形された脱水汚泥は、その自重で切れる。本実施形態では、多孔板３を水平に配置しているが、水平方向に対して少し傾斜させて多孔板３を配置してもよい。なお、図４では、フランジ１９の図示を省略している。脱水汚泥が適当な長さに切れることで、乾燥処理部５１のベルト１６ａ上に脱水汚泥が均一に散布され、十分な空隙を保ちつつ脱水汚泥はベルト１６ａ・１７ａ上を乾燥されながら搬送される。
【００５０】
本体ケース２と多孔板３とを具備してなる本実施形態の脱水汚泥成形器１によると、本体ケース２に脱水汚泥を圧入することで脱水汚泥を多孔板３部で紐状に成形することができるので、脱水汚泥の粘性に特に影響されることなく脱水汚泥を紐状に成形することができ、かつ、汚泥の付着問題もない。また、ローラーなどの回転部品を用いないので、異物の噛み込みという問題も生じない。また、構造が簡単なため、メンテナンスが容易である。さらには、ローラーなどを用いないため、脱水汚泥成形器１自体に動力は不要である。
【００５１】
（実施例）
次に、脱水汚泥を乾燥処理する際の前処理として脱水汚泥成形器１を用いる場合と、脱水汚泥成形器１を用いない場合とで、汚泥乾燥装置１００の乾燥性能にどの程度の差が生じるか比較実験を行った。なお、脱水汚泥成形器１を用いない場合とは、汚泥乾燥装置１００に脱水汚泥成形器１が無い場合、すなわち、一軸偏心ねじポンプＰから上段側ベルトコンベア１６へ脱水汚泥を直接投入した場合のことをいう。
【００５２】
多孔板３の仕様は下記の通りである。
幅Ｗ：１００ｍｍ×長さＬ：５２０ｍｍ×厚み９ｍｍ
孔７の入口直径Ｄｉｎ：７．６ｍｍ、出口直径Ｄｏｕｔ：８ｍｍ
孔７の形状・配置・個数：図３の通り
成形対象である脱水汚泥（乾燥前）の含水率：７８〜８２ｗｔ％
【００５３】
多孔板３から脱水汚泥が押し出される様子を図４に示し、乾燥処理部５１の上段のベルト１６ａ上に落下して搬送される脱水汚泥の様子を図５に示した。
【００５４】
比較実験結果を図６に示したように、脱水汚泥成形器１を用いて脱水汚泥を紐状に成形した後に乾燥処理したほうが、明らかに脱水汚泥からの蒸発水量が増加した。紐状に成形され、かつ適度な長さに自重で切れた脱水汚泥は、風との接触効率が高く乾燥させ易いことがわかる。
【００５５】
（変形例）
図７を参照して、変形例の脱水汚泥成形器２０１等について、上記実施形態との相違点を説明する。なお、図７の図示の向きは図２（ａ）と同じであり、図７の矢印Ａ２の向きは図２（ａ）の矢印Ａの向きに対応する。図２（ａ）に示す脱水汚泥成形器１では、本体ケース２に１つの供給口２ａが設けられた。一方、図７に示す脱水汚泥成形器２０１では、本体ケース２に複数の供給口２ａが設けられる。また、複数の供給口２ａに圧入される汚泥の圧力は制御弁２２１で制御される。以下、上記相違点をさらに説明する。
【００５６】
複数の供給口２ａそれぞれには、汚泥配管２２０が接続される。具体的には、１つのポンプＰに接続された１本の汚泥配管２２０を複数の汚泥配管２２０に枝分かれさせる。そして、枝分かれした汚泥配管２２０それぞれが別個の供給口２ａに接続される。なお、図７ではポンプＰを１つのみ示しているが、ポンプＰを複数設け、複数のポンプＰと複数の供給口２ａとを複数の汚泥配管２２０を介して接続してもよい。
【００５７】
制御弁２２１（圧力制御手段）は、複数の供給口２ａに圧入される汚泥の圧力を制御する弁である。制御弁２２１は、汚泥配管２２０に設けられる。制御弁２２１は、汚泥配管２２０と供給口２ａとの間に設けられてもよい。制御弁２２１は、複数の汚泥配管２２０のうち全ての汚泥配管２２０に設けることが好ましい（一部の汚泥配管２２０に設けてもよい）。
【００５８】
ポンプＰ（圧力制御手段）を複数設けた場合は、複数のポンプＰのうち一部または全部の吐出圧を制御することにより、複数の供給口２ａに圧入される汚泥の圧力を制御してもよい。また、制御弁２２１による圧力制御と、ポンプＰによる圧力制御とを組み合わせて行ってもよい。
【００５９】
次に、この変形例による効果を説明する。図２（ａ）に示すように、本体ケース２に１か所のみ供給口２ａを設けた場合、本体ケース２の開口部２ｂの面積を広くすると、供給口２ａから離れた位置の孔７（図３参照）から汚泥が排出されにくくなる。この問題は、孔７の開口率、面積、及び直径の調整（上述）だけでは解消できない場合もある。
一方、図７に示す脱水汚泥成形器２０１では、本体ケース２に複数の供給口２ａが設けられている。よって、本体ケース２の開口部２ｂの面積を広くした場合でも、複数の孔７（図３参照）から排出される汚泥の量を均等にできる。
【００６０】
なお、複数の孔７から均等に汚泥が排出できるように、本体ケース２の開口部２ｂの面積に応じて、供給口２ａの数を設定することが好ましい。また、供給口２ａの数の調整と、孔７（図３参照）の開口率等の調整とを組み合わせることで、孔７から排出される汚泥の量をさらに均等にできる。
【００６１】
脱水汚泥成形器２０１では、複数の供給口２ａに圧入される汚泥の圧力が制御弁２２１（またはポンプＰ）で制御される。汚泥が排出されやすい孔７の近くの供給口２ａよりも、汚泥が排出されにくい孔７の近くの供給口２ａでの汚泥の圧力を高く制御することで、複数の孔７から排出される汚泥の量をより均等にできる。
【００６２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することが可能なものである。
【符号の説明】
【００６３】
１、２０１：脱水汚泥成形器
２：本体ケース
２ａ：供給口
２ｂ：開口部
３：多孔板
６：邪魔板
２２１：制御弁（圧力制御手段）
１００：汚泥乾燥装置
Ｐ：ポンプ（圧力制御手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下水を処理する過程で発生する脱水汚泥などを乾燥処理する際の前処理として用いられる脱水汚泥成形器に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術に関しては、例えば、特許文献１〜３に記載されたものが知られている。特許文献１に記載された被乾燥汚泥成形機は、脱水汚泥を複数の角棒状に成形するための仕切りをトラフ上の脱水汚泥出口部分に設けるともに、トラフに振動機を取り付けてなる装置である。脱水汚泥をトラフ上で振動搬送しながら仕切り部を通過させて角棒状に成形する。脱水汚泥が厚い場合を考慮して仕切りの上方に回転カッターを配置し、脱水汚泥を複数の角棒状に切断できるようにしている。
【０００３】
特許文献２に記載された紐状造形乾燥装置は、複数の造形圧縮ローラー、乾燥材料カッターなどを具備してなる装置である。平圧縮ローラー間を通過させて脱水汚泥を帯状に造形した後、乾燥材料カッターで紐状に成形したり、縦溝付きの圧縮ローラーと平圧縮ローラーとの間を通過させて脱水汚泥を紐状に成形したりしている。
特許文献３に記載された乾燥装置も、板状の脱水汚泥を切断ローラを利用してサイコロ状に成形している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３８８００９９号公報
【特許文献２】特開２００８−２０１７２号公報
【特許文献３】特開平０７−２２２９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された被乾燥汚泥成形機では、斜め上方に傾斜した振動するトラフ上の脱水汚泥出口部分で脱水汚泥を角棒状に成形している。この方法では、脱水汚泥の粘性が高いと振動搬送が上手くいかず、脱水汚泥の成形が困難となる場合がある。
【０００６】
一方、特許文献２に記載された紐状造形乾燥装置では、圧縮ローラー間を通過した脱水汚泥が、ローラー表面へ付着し続けて成形されずに堆積するという汚泥の付着問題が懸念される。スクレーパを設けたとしてもその除去効果は確実なものではなく、除去されたとしてもその汚泥は成形されることなく落下してしまう。また、脱水汚泥に含まれる異物が圧縮ローラー間に噛み込んで圧縮ローラーなどが破損してしまうという問題も懸念される。さらには、乾燥材料カッターへの脱水汚泥の付着、乾燥材料カッターの刃の摩耗も懸念される。
特許文献３に記載された乾燥装置では、汚泥の切断のために切断ローラを使用するため、特許文献２同様に切断ローラへの脱水汚泥の付着等が懸念される。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、脱水汚泥の粘性に影響されにくく、汚泥の付着問題もなく、さらには圧縮ローラーで生じる異物の噛み込みという問題もない、脱水汚泥成形器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、脱水された汚泥を乾燥処理する前に当該汚泥を成形するための脱水汚泥成形器であって、前記汚泥が圧入される供給口、および下方に向かって開口する開口部を有する本体ケースと、前記開口部に取り付けられ、複数の孔が形成された多孔板と、を備え、前記多孔板に形成された孔から前記汚泥が紐状となって下方に押し出されて落下することを特徴とする脱水汚泥成形器である。
【０００９】
この構成によると、本体ケースに脱水汚泥を圧入することで脱水汚泥を紐状に成形することができるので、脱水汚泥の粘性に特に影響されることなく脱水汚泥を紐状に成形することができ、かつ、汚泥の付着問題もない。また、ローラーなどの回転部品を用いないので、異物の噛み込みという問題もない。
【００１０】
また本発明において、前記供給口は、前記本体ケースの上端部に設けられており、前記本体ケースは、上部から下部に向かって内部空間が広がるように形成されていることが好ましい。
【００１１】
この構成によると、本体ケース内の隅々まで脱水汚泥を拡散・充満させることができ、その結果、紐状に成形された脱水汚泥が多孔板から均等に押し出される。
【００１２】
さらに本発明において、前記本体ケースの縦断面が前記供給口を頂角の位置とする二等辺三角形状となるように、前記本体ケースが形成されていることが好ましい。この構成によると、本体ケース内の隅々まで脱水汚泥をより拡散・充満させ易い。
【００１３】
さらに本発明において、前記本体ケースの側板の内面に前記汚泥を分散させる邪魔板が取り付けられていることが好ましい。
【００１４】
この構成によると、本体ケース内の脱水汚泥の流れに偏りがあったとしても、脱水汚泥の流れが均一となるように邪魔板で調節することができる。
【００１５】
さらに本発明において、前記多孔板のうち、前記本体ケースに圧入される前記汚泥により前記多孔板が受ける圧力が低い部分は、圧力が高い部分よりも開口率が大きくされていることが好ましい。
【００１６】
この構成によると、脱水汚泥が押し出されにくい多孔板部分が減少する。すなわち、多孔板から脱水汚泥を均等に押し出すことができる。
【００１７】
さらに本発明において、前記多孔板に形成された複数の孔の汚泥入口端の孔面積の合計は、前記供給口の断面積以上の面積とされていることが好ましい。この構成によると、押出成形時の抵抗を軽減できる。
【００１８】
さらに本発明において、前記多孔板に形成された孔の直径が５ｍｍ以上２０ｍｍ以下とされていることが好ましい。
【００１９】
紐状に成形された脱水汚泥の径が大き過ぎるとその中心付近まで乾燥させにくい。この構成によると、多孔板に形成された孔の直径が５ｍｍ以上とされていることで、孔の閉塞を防止できる。また、多孔板に形成された孔の直径が２０ｍｍ以下とされていることで、中心付近まで乾燥させ易い紐状の脱水汚泥を成形することができる。
【００２０】
さらに本発明において、前記多孔板に形成された孔は、汚泥出口端の直径が汚泥入口端の直径よりも大きくされていることが好ましい。
【００２１】
この構成によると、汚泥入口端の直径よりも汚泥出口端の直径のほうが大きいことで、多孔板に形成された孔の閉塞が生じにくい。
【００２２】
さらに本発明において、前記多孔板の厚みが、当該多孔板に形成された複数の孔の汚泥入口端の最小直径の１／２よりも大きく、かつ、当該多孔板に形成された複数の孔の汚泥出口端の最大直径の１．５倍よりも小さくされていることが好ましい。
【００２３】
この構成によると、多孔板の出口部での脱水汚泥の膨張を防ぎつつ、多孔板部での圧損を低く抑えることができる。
【００２４】
さらに本発明において、前記供給口は、前記本体ケースに複数設けられていることが好ましい。
【００２５】
この構成によると、複数の孔から排出される汚泥の量を均等にできる。
【００２６】
さらに本発明において、複数の前記供給口に圧入される前記汚泥の圧力を制御する圧力制御手段を備えることが好ましい。
【００２７】
この構成によると、複数の孔から排出される汚泥の量をより均等にできる。
【００２８】
また本発明の第２の態様は、前記した脱水汚泥成形器を備える汚泥乾燥装置である。紐状に成形された脱水汚泥は、風との接触効率が高いので乾燥させ易い。すなわち、この構成によると、汚泥乾燥装置の乾燥性能が向上する。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によると、本体ケースに脱水汚泥を圧入することで脱水汚泥を紐状に成形することができるので、脱水汚泥の成形に際しその粘性に影響されにくく、かつ、汚泥の付着問題もない。また、ローラーなどの回転部品を用いないので、異物の噛み込みという問題も生じない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係る脱水汚泥成形器を備える汚泥乾燥装置を示す模式図である。
【図２】図１に示す乾燥処理部の上部を拡大した図である。
【図３】図２に示す脱水汚泥成形器の多孔板を示す図である。
【図４】脱水汚泥成形器の多孔板から脱水汚泥が押し出される様子を示す斜視図である。
【図５】乾燥処理部の上段のベルト上に落下して搬送される脱水汚泥の様子を示す斜視図である。
【図６】汚泥乾燥装置の乾燥性能比較実験の結果を示すグラフである。
【図７】変形例の脱水汚泥成形器等を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。以下の説明では、下水を処理する過程で発生する脱水汚泥（有機汚泥）を成形対象の汚泥としているが、無機汚泥にも本発明に係る脱水汚泥成形器を適用することができる。なお、汚泥（脱水汚泥）の含水率は、７０ｗｔ％〜８５ｗｔ％程度である。含水率が７８ｗｔ％〜８２ｗｔ％程度の脱水汚泥を成形対象の汚泥とすることが多い。
【００３２】
（汚泥乾燥装置の構成）
図１を参照しつつ本発明の一実施形態に係る脱水汚泥成形器１を備える汚泥乾燥装置１００について説明する。図１に示すように、本実施形態の汚泥乾燥装置１００は、乾燥処理部５１と図示しない乾燥空気発生部とを有する。なお、汚泥乾燥装置１００は、乾燥空気発生部と乾燥処理部５１とが別々に分かれていても、一体化していてもよい。
【００３３】
（乾燥空気発生部）
乾燥空気発生部は、乾燥処理部５１内に高温の乾燥空気を送風するための装置である。高温の乾燥空気としては４０〜２４０℃に加熱した空気を利用することができる。なお、高温の乾燥空気として、臭気を抑える観点から４０〜９０℃に加熱（低温の熱源を利用する）した空気を使用することが好ましい。また、加熱前の空気としては予め除湿した乾燥空気を用いることが好ましい。
【００３４】
（乾燥処理部）
乾燥処理部５１は、その外部から供給された脱水汚泥に対して、乾燥空気発生部から供給された高温の乾燥空気と接触させて脱水汚泥を乾燥させる装置である。この乾燥処理部５１は、脱水汚泥が供給される側から順に、脱水汚泥成形器１、上段側ベルトコンベア１６、下段側ベルトコンベア１７、および汚泥排出装置１８を備えている。上段側ベルトコンベア１６のベルト１６ａには、脱水汚泥が落下しない大きさの多数のスリット（孔）が形成されており、空気が通過しやすいようになっている（下段側ベルトコンベア１７のベルト１７ａについても同様）。脱水汚泥成形器１へは、例えば回転容積式一軸偏心ねじポンプにより脱水汚泥を圧入供給する。
【００３５】
（乾燥原理）
乾燥処理部５１の脱水汚泥成形器１に圧入された脱水汚泥は、紐状となって上段側ベルトコンベア１６上に落下し、上段側ベルトコンベア１６のベルト１６ａ上を搬送される。上段側ベルトコンベア１６の下流側端部まで搬送された脱水汚泥は、下段側ベルトコンベア１７のベルト１７ａ上に落下してさらに搬送される。ベルト１６ａおよびベルト１７ａ上を搬送される際に、乾燥空気発生部からの高温の乾燥空気と接触することで脱水汚泥は乾燥する。乾燥汚泥は、汚泥排出装置１８で排出される。
【００３６】
なお、図示しない送風ファンによって乾燥処理部５１に送られた高温の乾燥空気は、脱水汚泥の水分を取り込み、湿り空気となる。湿り空気は乾燥処理部５１から排出され、必要に応じて排ガス処理が行われる。排ガス処理としては、脱臭処理（生物脱臭、活性炭処理）、洗浄処理（湿式洗浄）、熱の有効利用のための熱回収処理、及び、吸着剤や凝縮操作による乾燥処理といった処理のうちいずれか１つを単独で行っても良く、これらを組み合わせて行っても良い。脱臭処理や洗浄処理を行うことによって排ガスを系外（汚泥乾燥装置１００の外部）に放出することができる。また、乾燥処理を行うことによって、排ガスを汚泥乾燥用の乾燥空気として再利用することができる。
【００３７】
（脱水汚泥成形器の構成）
次に、図２および図３を参照しつつ脱水汚泥成形器１について説明する。図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ矢視図である。脱水汚泥成形器１は、本体ケース２と多孔板３とを備えている。
【００３８】
（本体ケース）
図２に示したように、本体ケース２は、その縦断面（内部空間）が下方（下流）に向かって広がる二等辺三角形状の容器であり、下方に向かって広がるように配置された２枚の側板４と、鉛直方向に配置された二等辺三角形状の２枚の側板５とを有する。なお、「下方」には、鉛直下向きだけでなく、斜め下向きも含む（以下の「下方」も同様）。二等辺三角形の頂角に位置する部分に、脱水汚泥が圧入される供給口２ａが設けられている。二等辺三角形の底辺に位置する部分は開口部２ｂとされており、この部分に多孔板３が取り付けられている。供給口２ａにはフランジ１９が取り付けられている。このフランジ１９を介して本体ケースの供給口２ａに、汚泥配管２０が接続され、一軸偏心ねじポンプＰから脱水汚泥が圧入される。供給口２ａの口径は、汚泥配管２０の口径と等しい。
【００３９】
２枚の側板５の内面には、それぞれ、邪魔板６が取り付けられている。邪魔板６は、四角形のプレートであり、本体ケース２内に供給された脱水汚泥を分散させるためのものである。本体ケース２内の脱水汚泥の流れに偏りがあった場合に邪魔板６を取り付けることで、脱水汚泥の流れが均一になるように調節することができる。なお、邪魔板６の形状は、四角形に限られるものではない。２枚の側板５のいずれか一方のみに邪魔板６を取り付けてもよい。また、邪魔板６は、本体ケース２内の脱水汚泥の流れに偏りがあった場合の調節用のプレートであって、必ずしも必要なものではない。
【００４０】
本実施形態のように、本体ケース２の縦断面（内部空間）が下方に向かって広がる二等辺三角形状となるように本体ケース２を形成することで、本体ケース２内の隅々まで脱水汚泥を拡散・充満させることができ、その結果、紐状に成形された脱水汚泥を多孔板３から均等に押し出すことができる。なお、本体ケース２の縦断面（内部空間）を二等辺三角形状とし、かつ、その頂角に位置する部分に供給口２ａを設けることは、本体ケース２内の隅々まで脱水汚泥を拡散・充満させ易く好ましい構成であるが、必ずしも二等辺三角形状とする必要はない。上部から下部に向かって内部空間が広がるように本体ケースを形成することで、脱水汚泥の拡散性・充満性を向上させることができる。
【００４１】
（多孔板）
図３に示したように、多孔板３は、複数の孔７が形成されたプレートである。この多孔板３から脱水汚泥が紐状となって下方に押し出されて落下する。なお、多孔板３は、本体ケース２（図２参照）に対して着脱容易に固定される。具体的には、多孔板３は、本体ケース２に対して例えばネジ止め固定される。多孔板３を本体ケース２から取り外すことで、多孔板３を容易に洗浄できる。
【００４２】
本実施形態の二等辺三角形状の本体ケース２では、多孔板３の中央部の圧力（圧入される脱水汚泥による圧力）が、多孔板３の端部分の圧力よりも高くなる。そのため、多孔板３の端部分の孔７の数を、多孔板３の中央部の孔７の数よりも多くしている。これにより、多孔板３部での壁面抵抗により脱水汚泥が押し出されにくい多孔板部分が減少する。結果として、多孔板３から脱水汚泥を均等に押し出すことができる。
【００４３】
本実施形態では、孔７の直径を全て同じにして、中央部分と両端部分とで孔７の数を変えているが、中央部分と両端部分とで孔７の数を変えずに、両端部分の孔７の直径を中央部分の孔７の直径よりも大きくしてもよい。すなわち、多孔板３が受ける圧力が低い部分（両端部分）の開口率を、圧力が高い部分（中央部分）の開口率よりも大きくすればよい。
【００４４】
また、本実施形態では、多孔板３の中央部分でも両端部分でも、互い違いにずらして孔７が配置されている。こうすることで、孔７から押し出される紐状の脱水汚泥同士がひっつきにくくなる。また、多孔板３に形成された孔７は、脱水汚泥の出口直径Ｄｏｕｔ（汚泥出口端の直径）が入口直径Ｄｉｎ（汚泥入口端の直径）よりも大きくされている。こうすることで、脱水汚泥に含まれている夾雑物（髪の毛など）による孔７の閉塞が生じにくくなる。
【００４５】
ここで、多孔板３に形成された孔７の汚泥入口端の孔面積の合計は、本体ケース２の供給口２ａ（汚泥配管２０）の断面積以上の面積とされていることが好ましい。これにより、押出成形時の抵抗を軽減できる。
【００４６】
また、多孔板３に形成された孔７の直径は、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下とされていることが好ましい。ここで、多孔板３に形成された孔７の直径が５ｍｍ以上２０ｍｍ以下というのは、多孔板３の厚み方向における全ての部分における孔７の直径が、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下ということである。入口直径Ｄｉｎと出口直径Ｄｏｕｔとが異なる本実施形態のような場合は、入口直径Ｄｉｎおよび出口直径Ｄｏｕｔのいずれもが、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下ということである。紐状に成形された脱水汚泥の径が大き過ぎるとその中心付近まで乾燥させにくい。多孔板３に形成された孔７の直径が５ｍｍ以上とされていることで、夾雑物（髪の毛など）による孔７の閉塞を防止できる。また、孔７の直径が２０ｍｍ以下とされていることで、中心付近まで乾燥させ易い紐状の脱水汚泥を成形することができる。
【００４７】
さらには、多孔板３の厚みが、多孔板３に形成された複数の孔７の最小入口直径Ｄｉｎの１／２よりも大きく、かつ、孔７の最大出口直径Ｄｏｕｔの１．５倍よりも小さくされていることが好ましい。多孔板３に形成された複数の孔７の形状・寸法が全て等しい本実施形態では、多孔板３の厚みが、孔７の入口直径Ｄｉｎの１／２よりも大きく、かつ、孔７の出口直径Ｄｏｕｔの１．５倍よりも小さくされている。さらには、多孔板３の厚みは、多孔板３に形成された複数の孔７の平均直径と同程度であることが好ましい（本実施形態の場合、（入口直径Ｄｉｎ＋出口直径Ｄｏｕｔ）／２＝孔７の平均直径）。こうすることで、多孔板３の出口部での脱水汚泥の膨張を防ぎつつ、多孔板３部での圧損を低く抑えることができる。
【００４８】
なお、多孔板３に設ける孔の形状は真円である必要はない。楕円であってもよいし、三角形、四角形などの多角形であってもよい。
【００４９】
以上説明した多孔板３から脱水汚泥が紐状となって下方に押し出されて落下する。このとき、図４に示したように、紐状に成形された脱水汚泥は、その自重で切れる。本実施形態では、多孔板３を水平に配置しているが、水平方向に対して少し傾斜させて多孔板３を配置してもよい。なお、図４では、フランジ１９の図示を省略している。脱水汚泥が適当な長さに切れることで、乾燥処理部５１のベルト１６ａ上に脱水汚泥が均一に散布され、十分な空隙を保ちつつ脱水汚泥はベルト１６ａ・１７ａ上を乾燥されながら搬送される。
【００５０】
本体ケース２と多孔板３とを具備してなる本実施形態の脱水汚泥成形器１によると、本体ケース２に脱水汚泥を圧入することで脱水汚泥を多孔板３部で紐状に成形することができるので、脱水汚泥の粘性に特に影響されることなく脱水汚泥を紐状に成形することができ、かつ、汚泥の付着問題もない。また、ローラーなどの回転部品を用いないので、異物の噛み込みという問題も生じない。また、構造が簡単なため、メンテナンスが容易である。さらには、ローラーなどを用いないため、脱水汚泥成形器１自体に動力は不要である。
【００５１】
（実施例）
次に、脱水汚泥を乾燥処理する際の前処理として脱水汚泥成形器１を用いる場合と、脱水汚泥成形器１を用いない場合とで、汚泥乾燥装置１００の乾燥性能にどの程度の差が生じるか比較実験を行った。なお、脱水汚泥成形器１を用いない場合とは、汚泥乾燥装置１００に脱水汚泥成形器１が無い場合、すなわち、一軸偏心ねじポンプＰから上段側ベルトコンベア１６へ脱水汚泥を直接投入した場合のことをいう。
【００５２】
多孔板３の仕様は下記の通りである。
幅Ｗ：１００ｍｍ×長さＬ：５２０ｍｍ×厚み９ｍｍ
孔７の入口直径Ｄｉｎ：７．６ｍｍ、出口直径Ｄｏｕｔ：８ｍｍ
孔７の形状・配置・個数：図３の通り
成形対象である脱水汚泥（乾燥前）の含水率：７８〜８２ｗｔ％
【００５３】
多孔板３から脱水汚泥が押し出される様子を図４に示し、乾燥処理部５１の上段のベルト１６ａ上に落下して搬送される脱水汚泥の様子を図５に示した。
【００５４】
比較実験結果を図６に示したように、脱水汚泥成形器１を用いて脱水汚泥を紐状に成形した後に乾燥処理したほうが、明らかに脱水汚泥からの蒸発水量が増加した。紐状に成形され、かつ適度な長さに自重で切れた脱水汚泥は、風との接触効率が高く乾燥させ易いことがわかる。
【００５５】
（変形例）
図７を参照して、変形例の脱水汚泥成形器２０１等について、上記実施形態との相違点を説明する。なお、図７の図示の向きは図２（ａ）と同じであり、図７の矢印Ａ２の向きは図２（ａ）の矢印Ａの向きに対応する。図２（ａ）に示す脱水汚泥成形器１では、本体ケース２に１つの供給口２ａが設けられた。一方、図７に示す脱水汚泥成形器２０１では、本体ケース２に複数の供給口２ａが設けられる。また、複数の供給口２ａに圧入される汚泥の圧力は制御弁２２１で制御される。以下、上記相違点をさらに説明する。
【００５６】
複数の供給口２ａそれぞれには、汚泥配管２２０が接続される。具体的には、１つのポンプＰに接続された１本の汚泥配管２２０を複数の汚泥配管２２０に枝分かれさせる。そして、枝分かれした汚泥配管２２０それぞれが別個の供給口２ａに接続される。なお、図７ではポンプＰを１つのみ示しているが、ポンプＰを複数設け、複数のポンプＰと複数の供給口２ａとを複数の汚泥配管２２０を介して接続してもよい。
【００５７】
制御弁２２１（圧力制御手段）は、複数の供給口２ａに圧入される汚泥の圧力を制御する弁である。制御弁２２１は、汚泥配管２２０に設けられる。制御弁２２１は、汚泥配管２２０と供給口２ａとの間に設けられてもよい。制御弁２２１は、複数の汚泥配管２２０のうち全ての汚泥配管２２０に設けることが好ましい（一部の汚泥配管２２０に設けてもよい）。
【００５８】
ポンプＰ（圧力制御手段）を複数設けた場合は、複数のポンプＰのうち一部または全部の吐出圧を制御することにより、複数の供給口２ａに圧入される汚泥の圧力を制御してもよい。また、制御弁２２１による圧力制御と、ポンプＰによる圧力制御とを組み合わせて行ってもよい。
【００５９】
次に、この変形例による効果を説明する。図２（ａ）に示すように、本体ケース２に１か所のみ供給口２ａを設けた場合、本体ケース２の開口部２ｂの面積を広くすると、供給口２ａから離れた位置の孔７（図３参照）から汚泥が排出されにくくなる。この問題は、孔７の開口率、面積、及び直径の調整（上述）だけでは解消できない場合もある。
一方、図７に示す脱水汚泥成形器２０１では、本体ケース２に複数の供給口２ａが設けられている。よって、本体ケース２の開口部２ｂの面積を広くした場合でも、複数の孔７（図３参照）から排出される汚泥の量を均等にできる。
【００６０】
なお、複数の孔７から均等に汚泥が排出できるように、本体ケース２の開口部２ｂの面積に応じて、供給口２ａの数を設定することが好ましい。また、供給口２ａの数の調整と、孔７（図３参照）の開口率等の調整とを組み合わせることで、孔７から排出される汚泥の量をさらに均等にできる。
【００６１】
脱水汚泥成形器２０１では、複数の供給口２ａに圧入される汚泥の圧力が制御弁２２１（またはポンプＰ）で制御される。汚泥が排出されやすい孔７の近くの供給口２ａよりも、汚泥が排出されにくい孔７の近くの供給口２ａでの汚泥の圧力を高く制御することで、複数の孔７から排出される汚泥の量をより均等にできる。
【００６２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することが可能なものである。
【符号の説明】
【００６３】
１、２０１：脱水汚泥成形器
２：本体ケース
２ａ：供給口
２ｂ：開口部
３：多孔板
６：邪魔板
２２１：制御弁（圧力制御手段）
１００：汚泥乾燥装置
Ｐ：ポンプ（圧力制御手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脱水された汚泥を乾燥処理する前に当該汚泥を成形するための脱水汚泥成形器であって、
前記汚泥が圧入される供給口、および下方に向かって開口する開口部を有する本体ケースと、
前記開口部に取り付けられ、複数の孔が形成された多孔板と、
を備え、
前記多孔板に形成された孔から前記汚泥が紐状となって下方に押し出されて落下することを特徴とする、脱水汚泥成形器。
【請求項２】
請求項１に記載の脱水汚泥成形器において、
前記供給口は、前記本体ケースの上端部に設けられており、
前記本体ケースは、上部から下部に向かって内部空間が広がるように形成されていることを特徴とする、脱水汚泥成形器。
【請求項３】
請求項２に記載の脱水汚泥成形器において、
前記本体ケースの縦断面が前記供給口を頂角の位置とする二等辺三角形状となるように、前記本体ケースが形成されていることを特徴とする、脱水汚泥成形器。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の脱水汚泥成形器において、
前記本体ケースの側板の内面に前記汚泥を分散させる邪魔板が取り付けられていることを特徴とする、脱水汚泥成形器。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の脱水汚泥成形器において、
前記多孔板のうち、前記本体ケースに圧入される前記汚泥により前記多孔板が受ける圧力が低い部分は、圧力が高い部分よりも開口率が大きくされていることを特徴とする、脱水汚泥成形器。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の脱水汚泥成形器において、
前記多孔板に形成された複数の孔の汚泥入口端の孔面積の合計は、前記供給口の断面積以上の面積とされていることを特徴とする、脱水汚泥成形器。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の脱水汚泥成形器において、
前記多孔板に形成された孔の直径が５ｍｍ以上２０ｍｍ以下とされていることを特徴とする、脱水汚泥成形器。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の脱水汚泥成形器において、
前記多孔板に形成された孔は、汚泥出口端の直径が汚泥入口端の直径よりも大きくされていることを特徴とする、脱水汚泥成形器。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の脱水汚泥成形器において、
前記多孔板の厚みが、当該多孔板に形成された複数の孔の汚泥入口端の最小直径の１／２よりも大きく、かつ、当該多孔板に形成された複数の孔の汚泥出口端の最大直径の１．５倍よりも小さくされていることを特徴とする、脱水汚泥成形器。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の脱水汚泥成形器において、
前記供給口は、前記本体ケースに複数設けられていることを特徴とする、脱水汚泥成形器。
【請求項１１】
請求項１０に記載の脱水汚泥成形器において、
複数の前記供給口に圧入される前記汚泥の圧力を制御する圧力制御手段を備える、脱水汚泥成形器。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の脱水汚泥成形器を備える汚泥乾燥装置。
【請求項１】
脱水された汚泥を乾燥処理する前に当該汚泥を成形するための脱水汚泥成形器であって、
前記汚泥が圧入される供給口、および下方に向かって開口する開口部を有する本体ケースと、
前記開口部に取り付けられ、複数の孔が形成された多孔板と、
を備え、
前記多孔板に形成された孔から前記汚泥が紐状となって下方に押し出されて落下することを特徴とする、脱水汚泥成形器。
【請求項２】
請求項１に記載の脱水汚泥成形器において、
前記供給口は、前記本体ケースの上端部に設けられており、
前記本体ケースは、上部から下部に向かって内部空間が広がるように形成されていることを特徴とする、脱水汚泥成形器。
【請求項３】
請求項２に記載の脱水汚泥成形器において、
前記本体ケースの縦断面が前記供給口を頂角の位置とする二等辺三角形状となるように、前記本体ケースが形成されていることを特徴とする、脱水汚泥成形器。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の脱水汚泥成形器において、
前記本体ケースの側板の内面に前記汚泥を分散させる邪魔板が取り付けられていることを特徴とする、脱水汚泥成形器。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の脱水汚泥成形器において、
前記多孔板のうち、前記本体ケースに圧入される前記汚泥により前記多孔板が受ける圧力が低い部分は、圧力が高い部分よりも開口率が大きくされていることを特徴とする、脱水汚泥成形器。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の脱水汚泥成形器において、
前記多孔板に形成された複数の孔の汚泥入口端の孔面積の合計は、前記供給口の断面積以上の面積とされていることを特徴とする、脱水汚泥成形器。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の脱水汚泥成形器において、
前記多孔板に形成された孔の直径が５ｍｍ以上２０ｍｍ以下とされていることを特徴とする、脱水汚泥成形器。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の脱水汚泥成形器において、
前記多孔板に形成された孔は、汚泥出口端の直径が汚泥入口端の直径よりも大きくされていることを特徴とする、脱水汚泥成形器。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の脱水汚泥成形器において、
前記多孔板の厚みが、当該多孔板に形成された複数の孔の汚泥入口端の最小直径の１／２よりも大きく、かつ、当該多孔板に形成された複数の孔の汚泥出口端の最大直径の１．５倍よりも小さくされていることを特徴とする、脱水汚泥成形器。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の脱水汚泥成形器において、
前記供給口は、前記本体ケースに複数設けられていることを特徴とする、脱水汚泥成形器。
【請求項１１】
請求項１０に記載の脱水汚泥成形器において、
複数の前記供給口に圧入される前記汚泥の圧力を制御する圧力制御手段を備える、脱水汚泥成形器。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の脱水汚泥成形器を備える汚泥乾燥装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１７９５９１（Ｐ２０１２−１７９５９１Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２４６２５（Ｐ２０１２−２４６２５）
【出願日】平成２４年２月８日（２０１２．２．８）
【出願人】（０００１９２５９０）株式会社神鋼環境ソリューション (534)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年２月８日（２０１２．２．８）
【出願人】（０００１９２５９０）株式会社神鋼環境ソリューション (534)
【Ｆターム（参考）】
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