付着粘着性が強い高含水率の汚泥の乾燥 / テスト事例 / 汚泥乾燥機, 産廃費削減, 産廃量削減

付着粘着性が強い汚泥は乾燥が難しいものです。乾燥機の種類によっては汚泥の乾燥時に乾燥機の機内で目詰まりし排出されない場合があります。KENKI DRYER は世界特許の独自の機構でどんな付着性、粘着性が強い高含水率の汚泥であっても乾燥機内に目詰まりすることなくスムーズに乾燥することが出来ます。KENKI DRYER は連続式の低温乾燥ですので、乾燥後は乾燥対象物の成分変化が少なく様々な用途に利活用が可能です。

排水処理施設から排出される汚泥は、濃縮、調質工程を経て次の脱水工程での脱水機で汚泥を搾り、ある程度含水率を下げ排出されます。その汚泥を乾燥機 KENKI DRYER で乾燥させ、乾燥対象物の含水率を大幅に下げ廃棄物重量を大幅に減らせます。
排水処理施設で使用される脱水機は多くの種類がありますが、処理方法としてはバッチ式、連続式の2種類があります。KENKI DRYER は連続式で乾燥を行うため、脱水機が連続式であれば脱水機の次にKENKI DRYER を設置した場合、脱水機含め1日24時間連続無人運転が可能です。実際、連続式脱水機の次にKENKI DRYER は多く設置されており1日24時間無人運転が行われています。ベルトプレス脱水機は連続式の脱水機で多くの排水処理場で設置されています。

排水処理場から必ず排出される汚泥のアップリサイクル、再資源化は、環境保護、脱炭素そして輸入に頼っている資源の確保から重要視されておりその需要は増加する一方です。汚泥を乾燥させるとアップリサイクル、再資源化等有効利用ができ、ゼロエミッションが可能となり、廃棄物だった排水処理場から排出される汚泥の利活用は、今後広がって行くものと期待されています。脱炭素、CO2排出削減からも汚泥の有効活用は環境貢献としても重要な役目を担っています。現在、下水汚泥については、国家プロジェクトとして汚泥内に含まれるリンの活用が推進されています。

排水処理施設より発生する汚泥は、濃縮、調質が行なわれ、その次の工程が脱水です。
脱水工程では、含水率が95％W.B.以上ある脱水前の汚泥を固形物と水分とに分離し、水分を搾り出し固めます。この工程により液状の汚泥がケーキ状（脱水ケーキと呼ばれる）になり、含水率は85％W.B.以下に下がり、脱水後の処理、取り扱いが容易になります。
この脱水は脱水機と言われる機械機器で行なわれ、この脱水機には様々な種類があります。脱水する汚泥の性状、凝集剤の種類、コスト、運転状況等により機械の選定が行なわれ、それには、低コスト、低い含水率の脱水ケーキ、処理量、メンテナンス性などが考慮されます。
脱水工程手前の調質工程で凝集剤を注入し汚泥を塊(フロック)状にし、脱水性を向上させます。脱水機では、ろ布、ふるい、遠心力などを利用しており、凝集剤でフロック状、大きな粒子にすることにより閉塞等のトラブルを発生しにくくします。
最近では、汚泥の濃縮と脱水を同時に行なうハイブリット型脱水機も製品化されています。

汚泥脱水機の種類について / 汚泥乾燥, リサイクル乾燥

ベルトプレス脱水機は2枚のろ布が汚泥を挟み込み圧搾、ろ過し脱水します。ベルトプレス脱水機とは2枚のろ布が汚泥を挟み込み多数のロールの間を進行する構造をしています。排水処理より発生した汚泥は濃縮後、凝集剤で調質されフロック状にされます。フロック状にされた汚泥は2枚のろ布の間に供給されそれらのろ布間に挟みこまれその状態で進行します。ろ布間に挟まれた汚泥は様々な位置に配置されたロールを通過するこにより圧搾、ろ過され脱水されます。脱水された脱水ケーキは2枚のろ布が離れる際にスクレーパにより剥がされ、排出されます。脱水ケーキをはぎとられたろ布は、目詰まりしないように圧力水により洗浄された後、再び汚泥を挟み込み脱水工程へ進行します。
凝集剤は一液注入では高分子凝集剤、二液注入では無機と高分子凝集剤が使用されます。

ベルトプレス脱水機について / 汚泥乾燥, リサイクル乾燥, 産廃費削減

出典：ChatGPT

出典：（一社）日本下水道施設業協会「汚泥濃縮・脱水用凝集剤の手引き案　3-1-2　ベルトプレス脱水機」

• 乾燥物：付着粘着性が強い汚泥
• 乾燥の目的：産廃費の削減。産廃量の削減。短期間で機械代回収。
• 含水率：乾燥前87.3％W.B.、乾燥後12.2％W.B.
• 乾燥機への要請：乾燥物が付着しやすいため乾燥機内部で詰まらない。24時間無人運転。短期間で機械代回収。
• テスト結果：問題なし。

汚泥乾燥

乾燥機競合比較

汚泥（おでい、淤泥）は、下水処理場の処理過程や工場の廃液処理過程などで生じる、有機質の最終生成物が凝集して出来た泥状の固体のことである。スラッジ（英語: Sludge）ともいう。産業廃棄物として最終処分場に埋設処分されるだけでなく、下水汚泥については肥料やバイオマス発電の燃料として有用利用されている。

汚泥のうち活性汚泥とは、好気性菌などの微生物群によって水処理を行ったときに生じる微生物を含んだ集塊を指す。活性汚泥の一部を種として汚水に添加し、空気を吹き込んでこれらの微生物の繁殖を促し、溶存有機物などの汚染物質を、微生物を含んだ新たな活性汚泥に転換する水処理技術を活性汚泥法と呼ぶ。

出典：Wiki 汚泥

乾燥装置 KENKI DRYER の国際特許技術の一つが Steam Heated Twin Screw technology （SHTS technology）でセルフクリーニング機構です。この機構によりどこもできないどんなに付着、粘着、固着する乾燥対象https://kenkidryer.jp/products/patents/物でも独自の構造で機械内部に詰まることなく乾燥できます。
例えば乾燥対象物が羽根に付着したとしても、その付着物を乾燥機内の左右の羽根が強制的に剥がしながら回転します。どんなに付着、粘着、固着性がある乾燥物でも左右の羽根が剥がしながら回転するため羽根に付着することなく、そして停止することなく羽根は常に回転し続け、剥がし、撹拌、加熱乾燥を繰り返しながら搬送されます。又、常に羽根の表面は更新され綺麗なため羽根よりの熱は遮るものなく乾燥物にいつも直接伝えることができます。どこも乾燥ができない付着、粘着性が強い物あるいは原料スラリー等の液体状に近い状態で投入したとしてもこのテクノロジーで全く問題なく確実に乾燥ができます。このSHTSテクノロジーは約７年以上を経て完成させており国内はもとより海外でも特許を取得、出願しております。

日本、米国、台湾、フランス、ドイツ、イギリス、スイス、カナダ 8ケ国11件特許取得済。

セルフクリ－ニング

乾燥装置 KENKI DRYER の特徴ある独自の乾燥の機構も国際特許技術です。粉砕乾燥、撹拌乾燥、循環乾燥そして間接乾燥 と言った４つの乾燥機構が同時に乾燥対象物に対し加熱乾燥動作を絶え間なく繰り返し行われることにより乾燥対象物の内部まで十分に乾燥され乾燥後の製品の品質が一定です。乾燥対象物投入時から乾燥後排出まで乾燥対象物の乾燥が不十分になりやすい塊化を防ぎ、乾燥対象物の内部まで熱が十二分に行き渡るよう様々な工夫がなされており常に安定した加熱乾燥が行われています。
熱源が飽和蒸気のみの伝導伝熱式での乾燥方式でありながら、外気をなるべく取り入れない他にはない独自の機構で乾燥機内の温度は、外気温度に影響されず常に高温で一定に保たれています。それは外気を取り入れない特徴ある独自の乾燥機構で内部の空気をブロワ、ファンで吸い込み乾燥機内部の上部に設置されている熱交換器で加熱し、その加熱された空気熱風をせん断、撹拌を繰り返しながら加熱搬送されている乾燥対象物へ吹き付け当てています。わざわざ熱風を起こしそれを乾燥対象物へ吹き付け当てているのですが、外気を取り入れそれを加熱するのではなく乾燥機内部の高温の空気をさらに加熱しながら乾燥対象物へ当て乾燥を促進しています。洗濯物が風でよく乾くという乾燥機構を取り入れ熱風対象物に熱風を当てることによる熱風乾燥です。今内容により、KENKI DRYERは乾燥の熱源は飽和蒸気のみながら伝導伝熱と熱風対流伝熱併用での他にはない画期的な乾燥方式での乾燥機と言えます。

日本、米国、台湾、フランス、ドイツ、イギリス、スイス、カナダ 8ケ国11件特許取得済。

乾燥機構

熱源である飽和蒸気の使用量は少ないため、新規にボイラー導入せず工場内余剰蒸気を利用することにより脱炭素、燃料費削減が可能です。

KENKI DRYERの乾燥の熱源は飽和蒸気のみながら伝導伝熱と熱風併用で他にはない画期的な乾燥方式を取り入れ安全衛生面で優れ、安定した蒸気を熱源とするため乾燥後の乾燥物の品質は均一で安定しています。蒸気圧力は最大0.7MpaGまで使用可能で、乾燥条件により蒸気圧力の変更つまり乾燥温度の調整は簡単に行なえます。飽和蒸気は一般の工場では通常利用されており取り扱いに慣れた手軽な熱源だと言えます。バーナー、高温の熱風を利用する乾燥と比較すると、飽和蒸気はパイプ内を通し熱交換で間接乾燥させる熱源であることから、低温で燃える事はなく安全衛生面、ランニングコスト面で優れています。
飽和蒸気には特有の特徴があります。蒸気圧力の変更に伴い蒸気温度が変わるため、乾燥温度の調整が簡単に行なます。又、凝縮熱、潜熱を利用できるため温水、油等の顕熱利用と比較すると熱量が2~5倍で乾燥に最適な熱源と言えます。
飽和蒸気は乾燥後ドレンとなりますがそれは回収ができ蒸気発生装置ボイラーへの供給温水として利用すれば燃料費等のランニングコストは安価で済みます。

熱源 蒸気