処理が難しい付着粘着性が強い有機汚泥の乾燥 / テスト事例 / 汚泥乾燥機, 産廃費削減, 産廃量削減

どこもできない高含水率の付着物、粘着物が乾燥できる KENKI DRYER は、日本 2件、海外7ケ国 9件 合計11件の特許を取得済み独自技術を持つ画期的な乾燥装置で、液体状の乾燥対象物でも乾燥が可能です。
付着粘着性が強く処理が難しい高含水率の乾燥対象物であっても KENKI DRYER であれば、容易にスムーズに乾燥ができます。例えば、付着粘着性の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。又、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な上、1日24時間無人運転が可能です。

バーナー等による直火乾燥機は乾燥機より二酸化炭素が排出され環境保護、脱炭素の点でも時代に逆行し、高温での乾燥のため燃料費は高額で、部品の消耗が早くメンテンナンスに費用が掛かります。KENKI DEYER は熱源には蒸気を利用していますが、乾燥熱効率が良いため蒸気使用量が少なくて済み、現在ご使用されている蒸気を利用でき、余った蒸気、余剰蒸気を使用すれば燃料費のコストはかからず、乾燥時には乾燥機からは二酸化炭素が排出されず脱炭素乾燥が出来ます。又、乾燥機の本体の羽根の回転数は5RPM以下で非常にゆっくりのため部品の消耗が少なく、メンテナンスが楽で安価で済みます。KENKI DRYER は連続式での乾燥装置で乾燥対象物を貯めて乾燥させるバッチ式ではありません。そのため、運転管理が楽で1日24時間無人運転が可能です。

日本は鉱物資源をほぼ100％輸入に頼っています。今後も特に貴金属、レアメタルは重要な資源で国際競争力の維持・強化にはこれらの資源を確保するのは必須です。鉱物資源の確保に向けた対策の一つに汚泥の中に含まれる鉱物を再利用、リサイクルすることは重要で環境保護に貢献ができ温室効果ガスの削減に繋がります。又、現在輸入それも中国に頼っているリンもなくてはならない鉱物です。そのため下水汚泥からのリンの取り出しは国家プロジェクトとして推進されています。
排水処理場から必ず排出される汚泥のリサイクルは、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。

どこもできない付着物、粘着物が乾燥できる KENKI DRYER は、日本 2件、海外7ケ国 9件 合計11件の特許を取得済み独自技術を持つ画期的な乾燥装置で、液体状の乾燥対象物でも乾燥が可能です。
付着性、粘着性が強い原料スラリーの乾燥でも KENKI DRYER の能力は存分に発揮し、どんなに付着性、粘着性が強くても乾燥機内部に詰まることなく安定運転乾燥ができます。低温での乾燥ですので乾燥対象物の成分が変化せず原料の乾燥として全く問題がありません。連続式の乾燥機ですので乾燥に人手を全く必要とせず無人で24時間運転ができます。

工場や事業所から排出される排水については、排水基準値が定められています。公共用水域（河川、湖沼等）に排出する場合は水質汚濁防止法があり、その水質汚濁法の排出基準には「有害物質に係る排水基準」と「生活環境項目に係る排水基準」があります。又、下水道に排出する場合は下水道法の適用を受けます。
これら基準を満たすためには、何らかの排水に対する処理が必要でその排水処理方法には様々な方法があります。排水処理後には濃縮、脱水工程を経て多くの水分を含んだ汚泥と呼ばれる固形物が排出されます。この汚泥は、通常、費用を掛け産廃処理業者での処理が行なわれていますが、場合によってはその処理費用は高騰し続け、最終処分場も少なくなる一方です。弊社 KENKI DRYER で汚泥を乾燥することにより、汚泥の量を減らし産廃費の削減でき、KENKI DRYER であれば短期間で乾燥機の機械代金の償却が可能です。産廃量の削減は環境への貢献とも言えます。

排水処理方法の種類について / 汚泥乾燥, リサイクル乾燥

膜分離活性汚泥法とは、活性汚泥法と膜分離技術を組み合わせた排水処理方法です。活性汚泥法は、微生物を用いて有機物を分解・浄化する処理方法です。膜分離技術は、膜を用いて液体と固体や液体と液体を分離する技術です。
膜分離活性汚泥法では、反応槽内で活性汚泥が有機物を分解し、処理水を生成します。生成された処理水は、膜を用いて活性汚泥と分離されます。活性汚泥は、再び反応槽に戻され、有機物の分解に利用されます。

膜分離活性汚泥法の特徴は、以下のとおりです。

• 処理水の水質が良く、消毒が不要
• 活性汚泥の流失を防ぐため、沈殿槽が不要
• 反応槽内の活性汚泥の濃度を高めることができるため、省スペース化が可能

膜分離活性汚泥法は、下水処理や産業排水処理など、さまざまな排水処理に適用されています。

膜分離活性汚泥法の原理

膜分離活性汚泥法では、反応槽内で活性汚泥が有機物を分解し、処理水を生成します。生成された処理水は、膜を用いて活性汚泥と分離されます。膜は、微生物や有機物などの粒子が通らない孔を持つ構造になっています。
処理水は、膜の孔を通して反応槽から出ていきます。活性汚泥は、膜の孔を通ることができないため、反応槽内に残ります。活性汚泥は、再び反応槽に戻され、有機物の分解に利用されます。

膜分離活性汚泥法のメリット

• 処理水の水質が良く、消毒が不要

膜分離活性汚泥法では、膜を用いて処理水から微生物や有機物などの粒子を除去するため、処理水の水質が良好になります。そのため、消毒が不要になります。

• 活性汚泥の流失を防ぐため、沈殿槽が不要

膜分離活性汚泥法では、膜を用いて活性汚泥の流失を防ぐため、沈殿槽が不要になります。沈殿槽が不要になることで、省スペース化が可能になります。

• 反応槽内の活性汚泥の濃度を高めることができるため、省スペース化が可能

膜分離活性汚泥法では、膜を用いて反応槽内の活性汚泥の濃度を高めることができます。反応槽内の活性汚泥の濃度を高めることで、省スペース化が可能になります。

膜分離活性汚泥法のデメリット

• 膜の汚染や目詰まりが発生する

膜分離活性汚泥法では、膜の汚染や目詰まりが発生する可能性があります。膜の汚染や目詰まりが発生すると、処理水の水質が低下したり、処理能力が低下したりする可能性があります。

• 膜の交換やメンテナンスが必要

膜分離活性汚泥法では、膜の交換やメンテナンスが必要になります。膜の交換やメンテナンスには、コストや時間がかかります。

膜分離活性汚泥法の応用

膜分離活性汚泥法は、下水処理や産業排水処理など、さまざまな排水処理に適用されています。
下水処理では、膜分離活性汚泥法を用いることで、処理水の水質を向上させることができます。また、沈殿槽が不要になるため、省スペース化が可能になります。
産業排水処理では、膜分離活性汚泥法を用いることで、さまざまな種類の排水を処理することができます。また、高濃度の有機物を処理することも可能です。

膜分離活性汚泥法は、1960年代にアメリカで開発され、1990年頃から世界的に普及が進み始めました。現在、欧米や日本、中国を中心に普及しており、特に中国では排水の再利用を目的とした需要の伸びが著しいです。

1. 高コスト: MBR法の導入および運用には高い初期投資が必要です。膜モジュールの設置、定期的なメンテナンス、膜の交換などが費用を増加させます。
2. エネルギー消費: 膜のろ過にはポンプやエアレーションが必要であり、エネルギー消費が大きいです。これは運用コストに影響を及ぼします。
3. メンテナンスの必要性: 膜は定期的に洗浄や交換が必要です。膜の目詰まりや劣化に対処するため、適切なメンテナンスが求められます。
4. 膜の耐久性: 膜は繊細で壊れやすい部品です。過度な圧力、化学物質、微生物の付着などが膜の寿命に影響を与えます。
5. スペースの制約: MBR法は設備が小型化されているとはいえ、膜モジュールのスペースを確保する必要があります。場所に制約のある施設では適切な配置が難しいことがあります。

これらの欠点は、MBR法を導入する際に考慮すべきポイントです。適切な設計と運用により、これらの課題を最小限に抑えることが求められます 。

出典：記載なきものはWiki、ChatGPT及びBard

様々な排水処理方法の内、膜分離活性汚泥法とは、活性汚泥法の一種で、処理水と活性汚泥との分離を、従来の沈殿槽に代えて精密ろ過膜 (MF膜) 又は 限外ろ過膜（UF膜）を使って行う方法です。英語でMembrane Bioreactorと称することからMBR法、又はMBRと呼ばれることが多いです。他に膜式活性汚泥法とも呼ばれます。
従来の活性汚泥法では、バルキング（活性汚泥が浮きやすくなること）などの原因により自然沈降で分離しきれずに処理水側に流失（キャリーオーバーと呼ばれる）することがありました。又、反応タンクに保持できる活性汚泥の濃度が、自然の沈降性と最終沈殿槽の大きさに依存することにもなります。
そこで、処理水と活性汚泥を強制的に分離させることで活性汚泥の流失を防ぐと共に、反応タンクでの活性汚泥の濃度を上げてその小型化を図り、最終沈殿槽やその後の砂などを使ったろ過、および消毒などの工程を無くすことができる技術として開発されたのが膜分離活性汚泥法です。
1960年代にアメリカで開発され、分離膜の技術革新に伴って1990年頃から世界的に普及が進み始めました。

膜分離活性汚泥法は、活性汚泥法従来のの沈殿槽に代わって精密ろ過膜や限外ろ過膜などの分離膜で処理水と活性汚泥とを分離します。

■ 特徴
・従来の活性汚泥法と比較すると設備が小型になります。
・活性汚泥が処理水へ流失（キャリーオーバー）しません。
・処理水が精密ろ過膜や限外ろ過膜を通るため水質がよく、従来の活性汚泥法での砂などによるろ過が不要となり、処理水の再利用も容易となります。
・大腸菌など大きな微生物も除去できるため、通常河川などに放流する場合は処理水の消毒も不要です。但し、ウイルスなどの流失を防ぐため消毒を行う場合はあります。

■欠点
・分離膜の目詰まり（ファウリング（Fouling）と呼ばれる）を防ぐため、これを定期的に次亜塩素酸やアルカリなどの薬品で洗浄する必要があります
・分離膜は膜素材や使用状況で異なりますが、1～5年程度で定期的な交換が必要です。
・分離膜表面の曝気または活性汚泥の循環、および処理水の吸引のため、必要な電力などのエネルギーが従来の活性汚泥法より増加します。

参考サイト：Wiki 膜分離活性汚泥法

膜分離活性汚泥法（MBR法）について / 汚泥乾燥, リサイクル乾燥

• 乾燥物：高含水率の付着粘着性が強い有機汚泥
• 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86.7％W.B.、乾燥後11.8％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