JP2000097567A - 廃棄物乾燥装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】熱効率・乾燥効率が高く、保守性・信頼性に優
れる廃棄物乾燥装置を提供する。 【解決手段】上流側から下流側に向けて下方に傾斜して
配設された外筒と、外筒と同軸に外筒に回転自在に挿設
された内筒と、外筒と内筒との間に形成された加熱風路
と、を有するロータリーキルンを備えた廃棄物乾燥装置
であって、外筒の下流側に連通し加熱風路に加熱空気を
送入する外筒送風路と、外筒の上流側に連通する外筒排
気路と、外筒排気路と内筒の下流側とに連通する戻り路
と、内筒の上流側に連通する排ガス排気路とを備えた構
成より成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、焼却灰や下水汚
泥、生ゴミ等の廃棄物を乾燥させる廃棄物乾燥装置に関
するものである。

【０００２】

【従来技術】近年、都市ゴミの焼却灰や下水汚泥の脱水
ケーキ等を減容化・無害化処理する為の廃棄物熔融装置
が研究・開発されている。廃棄物熔融装置は、廃棄物を
熔融炉内部で１３００℃以上に高温化処理し廃棄物を熔
融し、熔融スラグとして取り出す装置であり、熔融炉と
しては表面熔融炉・電気抵抗炉・電気アーク熔融炉・プ
ラズマ熔融炉・テルミット反応炉等が知られている。こ
のような廃棄物熔融装置においては、熔融炉内で廃棄物
を極めて高温化し熔融する必要がある。従って、廃棄物
中に水分が含まれていると、その気化熱により熱が放散
し、熔融炉の熱効率の著しい低下を招くこととなり、ラ
ンニングコストが増大するという問題を有する。また、
高温により水分が急激に気化・膨張し、水蒸気爆発を生
じたり、炉圧制御が困難になるという問題を有する。こ
のような問題を解決するため、廃棄物の熔融処理の前処
理として廃棄物を乾燥化処理することが行われており、
そのための、高い熱効率での廃棄物の乾燥処理が可能な
廃棄物乾燥装置が求められている。

【０００３】従来の廃棄物乾燥装置としては、特開平５
−１３８０５３号公報（以下イ号公報と呼ぶ）に「湿灰
用破砕乾燥装置」が開示されている。以下に従来のイ号
公報に開示された廃棄物乾燥装置について、図面を用い
て説明する。

【０００４】図６は従来の廃棄物乾燥装置の要部側面図
である。図６において、６０は上流側端部から下流側端
部へ下方に傾斜して回転自在に配設されたロータリーキ
ルン、６０ａはロータリーキルン６０の一端部に形設さ
れた廃棄物投入口、６０ｂはロータリーキルン６０の上
流側内室に形成された破砕部、６０ｃはロータリーキル
ン６０の下流側内室に形成された乾燥部、６１は廃棄物
投入口６０ａに挿設された振動コンベア、６２はロータ
リーキルン６０の下流側端部に連通する大粒灰ホッパ、
６２ａは大粒灰ホッパ６２の下部排出口に配設された二
重ダンパ、６３はロータリーキルン６０の中央付近下部
に配設された細粒灰ホッパ、６３ａは細粒灰ホッパ６３
の下部排出口に配設された二重ダンパ、６４はロータリ
ーキルン６０の下部の細粒灰ホッパ６３の下流側に配設
された中粒灰ホッパ、６４ａは中粒灰ホッパ６４の下部
排出口に配設された二重ダンパ、６５はロータリーキル
ン６０の内壁に複数個配設された掻揚羽根、６６はロー
タリーキルン６０の内壁に形設され細粒灰ホッパ６３及
び中粒灰ホッパ６４に連通する灰出口、６６ａは灰出口
６６に配設された網状の篩であるスクリーン体、６７は
ロータリーキルン６０の内部の細粒灰ホッパ６３の上流
側に配設され破砕部６０ｂと乾燥部６０ｃとを仕切る仕
切板、６７ａは仕切板６７に複数個挿通された通孔、６
８は大粒灰ホッパ６２の上部に配設された乾燥ガス入
口、６９は廃棄物投入口６０ａに連通するガス排出口、
７０は破砕部６０ｂの内部に複数個入れられた剛体球で
ある加撃用剛体である。

【０００５】以上のように構成された従来の廃棄物乾燥
装置について、以下その動作を説明する。まず、湿灰は
廃棄物投入孔６０ａ上へ定量供給され、廃棄物投入孔６
０ａによりロータリーキルン６０内へ移送供給される。
ロータリーキルン６０内へ供給された湿灰は、まず、破
砕部６０ｂへ導入される。破砕部６０ｂ内では、湿灰
は、掻揚羽根６５により加撃用剛体７０とともに上方に
持ち上げられ、上方から落下されることにより破砕され
細粒化される。この時、乾燥ガス入口６８から乾燥部６
０ｃ、破砕部６０ｂを通してガス排出口６９へ乾燥用ガ
スが送風され、破砕部６０ｂ内の湿灰は乾燥される。破
砕部６０ｂで破砕された湿灰は、通孔６７ａを通り乾燥
部６０ｃへ移送される。乾燥部６０ｃ内では、湿灰は掻
揚羽根６５により掻き混ぜられると同時に、乾燥ガス入
口６８から送風される乾燥用ガスにより乾燥され、乾燥
灰となる。細粒化された乾燥灰は、灰出口６６を通過し
て、細粒灰ホッパ６３へ回収される。また、中程度の粒
径の乾燥灰は、灰出口６６を通して中粒灰ホッパ６４へ
回収される。また、大粒径の乾燥灰は、大粒灰ホッパ６
２へ回収される。大粒灰ホッパ６２、細粒灰ホッパ６
３、中粒灰ホッパ６４の下部には、それぞれ、二重ダン
パ６２ａ、細粒灰ホッパ６３ａ、中粒灰ホッパ６４ａが
配設されており、ロータリーキルン６０内部と外界との
気密性が保たれている。

【０００６】また、特開平１０−９６５０９号公報（以
下ロ号公報と呼ぶ）には「炉内に供給した廃棄物を、外
部の高温ガスにより加熱、乾燥、熱分解させ、取り出し
た熱分解ガスの一部を、再度炉内に循環させる廃棄物の
熱分解ガス化装置」が開示されている。

【０００７】また、特開平６−１３７５３０号公報（以
下ハ号公報と呼ぶ）には「内部に加熱ガスを通す加熱炉
と、加熱炉を水平方向に貫通する回転がまと、回転がま
内に回転がまと二重管を形成する内筒と、加熱炉から流
出する加熱ガスを被加熱物の移動方向と逆方向から内筒
内に導入する加熱ガス循環流路と、を備えたロータリー
キルン」が開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の廃棄物乾燥装置では、以下のような問題点を有してい
た。 （１）イ号公報に開示の廃棄物乾燥装置では、加熱ガス
は一度廃棄物の乾燥に使われた後に排気されるため、熱
効率が悪いという問題点を有していた。 （２）イ号公報に開示の廃棄物乾燥装置では、生ゴミの
ような、紐状の成分を有する廃棄物を乾燥させる場合、
仕切板の通孔やスクリーン体に目詰まりを起こすため、
このような廃棄物の乾燥には使用できないという問題点
を有していた。 （３）ロ号公報に開示の廃棄物乾燥装置では、一度炉内
で発生したガスの一部を、再度炉内に循環させるため、
炉内で廃棄物から発生した水蒸気を再び炉内へ戻すこと
になり、炉内が高湿となるため、廃棄物の乾燥効率が悪
く、乾燥炉としては使用し難いという問題点を有してい
た。 （４）ハ号公報に開示の廃棄物乾燥装置では、炉の構造
が複雑であり、保守性・信頼性に欠けるという問題点を
有していた。 （５）ハ号公報に開示の廃棄物乾燥装置では、炉内に投
入された廃棄物は、炉の底部に堆積するため、廃棄物が
回転がまの内筒に直接接触することがなく、回転がまの
内筒に戻された加熱ガスから廃棄物に熱が伝わりにく
く、熱効率はあまり改善されないという問題点を有して
いた。

【０００９】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、熱効率・乾燥効率が高く、保守性・信頼性に優れる
廃棄物乾燥装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の廃棄物乾燥装置は、上流側から下流側に向け
て下方に傾斜して配設された外筒と、外筒と同軸に外筒
に回転自在に挿設された内筒と、外筒と内筒との間に形
成された加熱風路と、を有するロータリーキルンを備え
た廃棄物乾燥装置であって、外筒の下流側に連通し加熱
風路に加熱空気を送入する外筒送風路と、外筒の上流側
に連通する外筒排気路と、外筒排気路と内筒の下流側と
に連通する戻り路と、内筒の上流側に連通する排ガス排
気路とを備えた構成より成る。この構成により、熱効率
・乾燥効率が高く、保守性・信頼性に優れる廃棄物乾燥
装置を提供することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】この目的を達成するために、本発
明の請求項１に記載の廃棄物乾燥装置は、上流側から下
流側に向けて下方に傾斜して配設された外筒と、外筒と
同軸に外筒に回転自在に挿設された内筒と、外筒と内筒
との間に形成された加熱風路と、を有するロータリーキ
ルンを備えた廃棄物乾燥装置であって、外筒の下流側に
連通し加熱風路に加熱空気を送入する外筒送風路と、外
筒の上流側に連通する外筒排気路と、外筒排気路と内筒
の下流側とに連通する戻り路と、内筒の上流側に連通す
る排ガス排気路と、を備えた構成としたものであり、こ
の構成により、 （１）外筒送風路から加熱風路に加熱空気を送風するこ
とによって、内筒内部は外部からの熱伝導により加熱さ
れる。 （２）加熱風路から外筒排気路に排出された加熱空気
は、戻り路から内筒の下流側端部に送風され、内筒内部
を通過した加熱空気は、内筒の上流側端部から排ガス排
気路に送風され排出される。これにより、内筒の内部の
廃棄物は加熱空気により直接加熱されるため、更に熱効
率が改善され、また、内筒の内部に乾燥した空気を通風
させ内筒の内部の湿度を低下させることにより、内筒の
内部が除湿され、廃棄物の乾燥効率が改善される。 （３）加熱風路に送入された加熱空気は、下流側から上
流側に向けて送風され、下流側では温度の高い加熱空気
で内筒を加熱し、上流側では内筒に熱が移動して温度の
下がった加熱空気により内筒を加熱する。逆に、内筒内
の廃棄物の温度は上流側では低く、下流側では加熱空気
からの熱を吸収して高くなるため、上流側から下流側ま
で加熱風路内の加熱空気と内筒の内部の廃棄物との温度
差が大きくなり、加熱空気から廃棄物への熱伝導の効率
が高くなる。という作用が得られる。

【００１２】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１に記載の廃棄物乾燥装置において、排ガス排気路に連
通し内筒で発生する排ガスを加熱燃焼させる燃焼室と、
燃焼室に連通する熱交換器と、熱交換器内を通り外筒送
風路に連通する冷却空気通気路と、を備えた構成とした
ものであり、この構成により、請求項１に記載の作用に
加え、 （１）内筒内で廃棄物を乾燥させる際に廃棄物から発生
する排ガスは、燃焼室で加熱燃焼され、廃棄物から発生
する排ガス中に含まれる有害物質は無害化される。 （２）燃焼室で排ガスを加熱燃焼した際に発生する熱
は、熱交換器において、冷却空気路に送風される空気に
より回収され、回収された空気は加熱空気として外筒送
風路に送風され、再び廃棄物の乾燥に用いられる。これ
により、エネルギー効率が改善される。という作用が得
られる。

【００１３】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１又は２に記載の廃棄物乾燥装置において、外筒の下流
側端部に配設され加熱風路が連設された外筒送風口と、
外筒の上流側端部に配設され外筒排気路が連設された外
筒排気口と、を備え、外筒送風口は、外筒の中心軸に対
して垂直な断面が渦巻型となるように外筒の一側部に偏
倚して配設されており、外筒排気口は、外筒の中心軸に
対して垂直な断面が外筒送風口と逆巻の渦巻型となるよ
うに外筒の一側部に偏倚して配設された構成としたもの
であり、この構成により、請求項１又は２に記載の作用
に加え、 （１）外筒送風口から加熱風路に送風される加熱空気
は、加熱風路内を内筒の周囲を旋回しながら外筒排気口
へ送られるため、内筒の周囲は均等に加熱される。 （２）加熱空気が加熱風路内を巡回する時間も長くな
り、加熱風路内の加熱空気の流路は内筒を巻く螺旋状と
なり加熱空気が内筒と接触する距離も長くなるため、熱
効率が上昇する。という作用が得られる。

【００１４】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
１乃至３の何れか一項に記載の廃棄物乾燥装置におい
て、外筒の中央より下流側端部付近に加熱風路に連通し
て配設されたバーナを備えた構成としたものであり、こ
の構成により、請求項１乃至３の何れか一項に記載の作
用に加え、廃棄物の含水率が高く、加熱空気だけでは十
分に乾燥することができない場合、バーナにより加熱風
路内に加熱空気を送入することにより、廃棄物を乾燥さ
せることができるという作用が得られる。

【００１５】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
１乃至４の何れか一項に記載の廃棄物乾燥装置におい
て、内筒の内壁に突設された複数の攪拌爪を備えた構成
としたものであり、この構成により、請求項１乃至４の
何れか一項に記載の作用に加え、 （１）内筒の内部の廃棄物は攪拌爪により攪拌され、水
分が含まれた灰や下水汚泥の脱水ケーキ等の粘度の高い
廃棄物や生ゴミのような糾纏し易い廃棄物は、掻き混ぜ
られ細粒化若しくは解きほぐされながら乾燥される。 （２）廃棄物が細粒化若しくは解きほぐされながら乾燥
されるため、加熱空気と接触する表面積が大きくなり、
乾燥効率が向上する。という作用が得られる。

【００１６】以下に本発明の一実施の形態について、図
面を参照しながら説明する。 （実施の形態１）図１は、本発明の実施の形態１におけ
る廃棄物乾燥装置の装置構成図である。図１において、
１は廃棄物の乾燥を行うロータリーキルン、２は略円筒
形状のロータリーキルン１の外筒、２ａは外筒２の下流
側端部付近の上部に形設され水平断面が矩形や正方形、
丸形状に形成された外筒送風口、２ｂは外筒２の上流側
端部付近の上部に形設され水平断面が矩形や正方形、丸
形状に形成された外筒排気口、２ｃは外筒２の下部に配
設されたドレン抜き孔、２ｄは外筒２の下部を支持する
架台、３は外筒２と同軸に外筒２内に回転自在に挿設さ
れた円筒状のロータリーキルン１の内筒、３ａは内筒３
の内壁に上流側から下流側にかけて複数個突設された攪
拌爪、３ａ'は内筒３の上流側端部付近の内壁に螺旋状
に突設されたスクリュ型攪拌羽、３ｂ及び３ｃは外筒２
から突出した内筒３の上流側及び下流側端部の外壁に周
設された転支リング、３ｄは外筒２から突出した内筒３
の上流側端部の外壁に周設されたガースギア、３ｅは内
筒３の上流側端部付近及び下流側端部付近を下方から支
持する架台である。内筒３は上流側から下流側に向けて
下方に傾斜して配設されている。外筒２の内壁と内筒３
の外壁との間には加熱された気体が送風される加熱風路
Ｓが形成されており、加熱風路Ｓに加熱気体を通風させ
ることにより内筒３を外部から加熱する。外筒２は断熱
性のキャスタブル耐火物により構成されている。外筒２
の熱伝導率は、キャスタブル耐火物の種類にもよるが、
加熱風路Ｓに流す加熱気体の温度範囲内で０．０１〜３
ｋｃａｋ／ｍｈｒ℃、より好ましくは０．０５〜０．３
ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃とすることが好ましい。熱伝導率が
０．３ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃よりも大きくなるにつれ廃棄
物乾燥装置の熱効率が悪くなる傾向が認められ、熱伝導
率が０．０５ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃よりも小さくなると、
キャスタブル耐火物の断熱性を高めることが難しくなる
傾向が認められる。また、内筒３は、外部からの熱の伝
導を良好とし、且つ、廃棄物の乾燥時に発生するガスに
対する耐腐食性を高めるために、ステンレス鋼等の耐腐
食性鋼材が用いられる。４は一側部に内筒３の上流側端
部が回転自在に挿設された廃棄物投入部、４ａは廃棄物
投入部４の上部に形設され内筒３内部の排ガスを排気す
る投入部排気口、５は一側部に内筒３の下流側端部が回
転自在に挿設された廃棄物排出部、５ａは廃棄物排出部
５の上部に形設された排出部送風口、５ｂは廃棄物排出
部５の下部に形設され内筒３から排出される乾燥した廃
棄物を排出する廃棄物排出口、６は乾燥させる廃棄物を
貯留する為の廃棄物貯留ホッパ、７ａ，７ｂは廃棄物貯
留ホッパ６の下部及び廃棄物投入部４に連通し廃棄物貯
留ホッパ６に貯留された廃棄物を内筒３の上流側端内部
へ搬送するスクリュフィーダである。外筒２の両端部に
おける内筒３との接触部Ｓ１，Ｓ２は、加熱風路Ｓから
大気中へ加熱気体が漏洩することを防止するためにシー
ル（図示せず）が設けられている。また、内筒３の上流
側端部と廃棄物投入部４との接触部Ｓ３、及び、内筒３
の下流側端部と廃棄物排出部５との接触部Ｓ４には、内
筒３の内部の気体が大気中へ漏洩することを防止する為
にシール（図示せず）が設けられている。接触部Ｓ１，
Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４のシール材としては、アルミナ・シリ
カ繊維やアルミナ繊維、カオウールなどのセラミックフ
ァイバ、ジルコニア繊維、炭素繊維、炭化珪素繊維、ボ
ロン繊維、グラスファイバ等の断熱性耐火繊維からなる
ブランケットが使用される。１０は外筒送風口２ａに連
通し外筒２に加熱された気体を送風する外筒送風路、１
１は上流側端部が外筒排気口２ｂに連通した外筒排気
路、１２は外筒排気路１１の下流側端部に連通した排気
路、１２ａは排気路１２の下流側に連通した煙突、１２
ｂは排気路１２に配設された流量調節弁である排気弁、
１３は外筒排気路１１の下流側端部と排出部送風口５ａ
とに連通した戻り路、１３ｂは戻り路１３に配設された
流量調節弁である戻り弁、１４は投入部排気口４ａに連
通し内筒３の内部で発生する排ガスを回収する排ガス回
収路、１５は排ガス回収路１４の下流側に連通し排ガス
回収路１４から送入される排ガスを燃焼させる燃焼室、
１６は燃焼室１５で燃焼された排ガスから熱を回収する
熱交換器、１６ａは下流側端部が外筒送風路１０の上流
側端部に連通し熱交換器１６の冷却空気を通気させる冷
却空気通気路、１７は熱交換器１６と煙突１２ａとに連
通し熱交換器１６で冷却された排ガスを煙突１２ａへ送
出するための排ガス排気路、１８，１９は内筒３の上流
側端部付近及び下流側端部付近にそれぞれ配設され内筒
３の下部を転支する内筒担持ローラ、２０は内筒３の上
流側端部付近の内筒３の下部に配設されガースギア３ｄ
を回転駆動する内筒回転駆動機である。内筒３の上流側
端部と下流側端部とは外筒２から突出しており、内筒３
は、該突出部の外壁に周設された転支リング３ｃ及びガ
ースギア３ｄにおいて、内筒３ｅ上面に配設された内筒
担持ローラ１８及び内筒担持ローラ１９により転支され
ている。

【００１７】図２は実施の形態１の廃棄物乾燥装置のロ
ータリーキルンの側面図であり、図３は実施の形態１の
廃棄物乾燥装置のロータリーキルンの平面図である。図
２及び図３において、１はロータリーキルン、２は外
筒、２ａは外筒送風口、２ｂは外筒排気口、２ｃはドレ
ン抜き孔、２ｄは架台、３は内筒、３ｂ及び３ｃは転支
リング、３ｄはガースギア、３ｅは架台、４は廃棄物投
入部、４ａは投入部排気口、５は廃棄物排出部、５ａは
排出部送風口、５ｂは廃棄物排出口、６は廃棄物貯留ホ
ッパ、７ａ及び７ｂはスクリュフィーダ、１８及び１９
は内筒担持ローラ、２０は内筒回転駆動機であり、これ
らは図１と同様のものであるため、同一の符号を付して
説明を省略する。２０ａは内筒回転駆動機２０を駆動す
るモータ、２０ｂはガースギア３ｄと噛合し内筒３を回
転駆動する駆動歯車、２０ｃはモータ２０ａの回転動力
を駆動歯車２０ｂに減速して伝達する減速機、２１はロ
ータリーキルン１により乾燥した廃棄物を貯留する乾燥
廃棄物貯留部、２２は排出部送風口５ａの下部と乾燥廃
棄物貯留部２１の上部とに連設され乾燥した廃棄物を排
出部送風口５ａから乾燥廃棄物貯留部２１に搬送する乾
燥廃棄物搬送部、２３は外筒２の内部を加熱するバー
ナ、２４は外筒送風口２ａ付近の外筒２の下側部に配設
されたバーナ取付口である。

【００１８】図４（ａ）は図２のＡ−Ａ線の矢視断面端
面図であり、図４（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線の矢視断面端
面図であり、図４（ｃ）は図２のＣ−Ｃ線の矢視断面端
面図であり、図５（ａ）は図２のＤ−Ｄ線の矢視断面端
面図であり、図５（ｂ）は図２のＥ−Ｅ線の矢視断面端
面図であり、図５（ｃ）は図３のＦ−Ｆ線の矢視断面端
面図である。図４及び図５において、２は外筒、２ａは
外筒送風口、２ｂは外筒排気口、２ｄは架台、３は内
筒、３ａは攪拌爪、３ｂ及び３ｃは転支リング、３ｄは
ガースギア、３ｅは架台、Ｓは加熱風路、１８及び１９
は内筒担持ローラ、２０は内筒回転駆動機、２０ａはモ
ータ、２０ｂは駆動歯車、２０ｃは減速機、２３はバー
ナ、２４はバーナ取付口であり、これらは図１乃至図３
と同様のものであるため、同一の符号を付して説明を省
略する。１９ｂは転支リング３ｂの下流側側面に当接し
転支リング３ｂの回転に従動して回転することが可能と
なるよう軸支された係止ローラである。内筒３は上流側
から下流側に向けて、下方に傾斜して配設されている
が、係止ローラ１９ｂが内筒３の上流端付近の外壁に周
設された転支リング３ｂの側部に当接し転支することに
より、内筒３が下流側方向へずれるのが防止されてい
る。外筒送風口２ａは、図５（ａ）に示したように、外
筒２の側部上方に上流側から下流側の方向に見て右側に
偏倚して外筒２の接線方向に配設されており、外筒送風
口２ａの外周側内面２ａ'は、外筒２の内面側部の子午
線Ｐを通る外筒２内面の接面に沿って延設されており、
外筒送風口２ａの中心側内面２ａ"は、外筒２の中心軸
Ｏに対して子午線Ｐ側に偏倚して外筒２の内面上方に形
設されている。従って、外筒送風口２ａの上流側から見
た外筒中心軸に対して垂直な断面は左巻きの渦巻型を呈
す。また、外筒排気口２ｂは、図５（ｂ）に示したよう
に、外筒２の側部上方に上流側から下流側の方向に見て
左側に偏倚して外筒２の接線方向に配設されており、外
筒排気口２ｂの外周側内面２ｂ'は、外筒２の内面側部
の子午線Ｑを通る外筒２内面の接面に沿って延設されて
おり、外筒排気口２ｂの中心側内面２ｂ"は、外筒２の
中心軸Ｏに対して子午線Ｑ側に偏倚して外筒２の内面上
方に形設されている。従って、外筒排気口２ｂの上流側
から見た外筒中心軸に対して垂直な断面は右巻きの渦巻
型を呈す。バーナ取付口２４は、図５（ｃ）に示したよ
うに、上流側から下流側の方向に見て右側の外筒２の下
部側方に下側に偏倚して接線方向に配設されており、外
筒排気口２ｂの外周側内面２４'は、外筒２の内面下部
の子午線Ｒを通る外筒２内面の接面に沿って延設されて
いる。

【００１９】以上のように構成された実施の形態１の廃
棄物乾燥装置について、以下その動作を説明する。ま
ず、水分が多く含まれた廃棄物は、廃棄物貯留ホッパ６
に投入され、一時貯留される。運転を開始すると、冷却
空気通気路１６ａに通風した状態で燃焼室１５で燃焼を
行う。このとき、熱交換器１６により燃焼室１５で発生
する高温の廃ガスから熱を回収することにより外筒送風
路１０から加熱風路Ｓに送風する空気を１５０℃〜４０
０℃程度に加熱する。次に、内筒回転駆動機２０を駆動
し内筒３を上流側から下流側の方向に見て左回りに回転
させながら、スクリュフィーダ７ａ及びスクリュフィー
ダ７ｂを駆動し廃棄物貯留ホッパ６に貯留された廃棄物
を内筒３の内部に搬送する。内筒３は内筒回転駆動機２
０により回転駆動され、内筒３の内部に搬送投入された
廃棄物は、内筒３の回転に伴って内筒３の内面下部を転
動する。また、内筒３の内面には、多数の攪拌爪３ａが
突設されており、廃棄物は攪拌爪３ａに引っかかり、内
筒３の回転に伴って、内筒３の内面下部から側部乃至上
部まで掬い上げられた後、上方から落とされる。これに
より、水分が含まれた灰や下水汚泥の脱水ケーキ等の粘
度の高い廃棄物や生ゴミのような糾纏し易い廃棄物は、
掻き混ぜられ細粒化若しくは解きほぐされながら乾燥さ
れる。内筒３は上流側から下流側に向けて下方に傾斜し
ているため、廃棄物は内筒３の内面下部を転動しなが
ら、内筒３の上流側から下流側へ移動する。このとき、
内筒３は外筒送風路１０から加熱風路Ｓに送風された加
熱空気により外部から加熱されており、この外熱により
内筒３の内部の廃棄物は乾燥される。加熱風路Ｓを通過
した加熱空気は冷やされて外筒排気口２ｂより外筒排気
路１１へ排気されるが、排気された加熱空気の一部乃至
全部は戻り路１３を通り排出部送風口５ａから内筒３の
内部へ戻され、廃棄物を直接乾燥させる。この時、廃棄
物からは水蒸気と共に廃ガス（臭気や低融点物質の気化
したもの等）が発生するが、廃ガスは投入部排気口４ａ
から排ガス回収路１４へ回収され、燃焼室１５内へ送ら
れ高温雰囲気下で燃焼・分解される。外筒排気路１１に
排気された加熱空気の一部乃至全部は、排気路１２を通
り煙突１２ａから大気中へ放出される。外筒排気路１１
から内筒３の内部へ送入される加熱空気の量は、加熱空
気の温度と廃棄物の含水率に従って、排気弁１２ｂ及び
戻り弁１３ｂの開度を調節することにより調節される。
煙突１２ａから大気中へ放出する加熱空気の量は、排気
弁１２ｂ及び戻り弁１３ｂの開度を調節することにより
調節することができる。内筒３の下流側端部まで移動し
た廃棄物は、廃棄物排出口５ｂへ落下し排出され、乾燥
廃棄物搬送部２２により乾燥廃棄物貯留部２１へ搬送さ
れ貯留される。加熱風路Ｓに送入された加熱空気は、下
流側から上流側に向けて送風される。従って、下流側で
は温度の高い加熱空気で内筒３を加熱し、上流側では内
筒３に熱が移動して温度の下がった加熱空気により内筒
３を加熱する。逆に、内筒３内の廃棄物の温度は上流側
では低く、下流側では熱を吸収して高くなるため、上流
側から下流側まで加熱風路Ｓ内の加熱空気と内筒３内の
廃棄物との温度差が大きくなり、加熱空気から廃棄物へ
の熱伝導の効率が高くなる。また、加熱風路Ｓを通過し
て外筒排気口２ｂから排出された加熱空気の一部は、内
筒３の下流側から内筒３の内部へ送風され内筒３の上流
側から排出される。これにより、内筒３内部の廃棄物は
加熱空気により直接加熱されるため、更に熱効率が改善
され、また、内筒３内部に乾燥した空気を通風させ内筒
３内部の相対湿度を低下させることにより、内筒３の内
部が除湿され、廃棄物の乾燥効率が改善される。外筒送
風口２ａは上流側から下流側の方向に見て右側に偏倚し
て外筒２の上部に配設されており、外筒排気口２ｂは上
流側から下流側の方向に見て左側に偏倚して外筒２の上
部に配設されているため、外筒送風口２ａから加熱風路
Ｓに送風される加熱空気は、加熱風路Ｓ内を中心軸Ｏを
中心に内筒３の周囲を旋回しながら外筒排気口２ｂへ送
られる。従って、加熱空気のチャネリングを防ぎ内筒３
の周囲を均等に加熱するので、廃棄物の乾燥に斑が生じ
にくく、加熱空気が加熱風路Ｓ内を滞留する時間も長く
なり、加熱風路Ｓ内の加熱空気の流路は内筒３を巻く螺
旋状となり加熱空気が内筒３と接触する距離も長くなる
ため、熱効率が上昇する。廃棄物の含水率が高く、加熱
空気だけでは十分に乾燥することができない場合、外筒
送風口２ａの配設された位置付近の外筒２の下側部に配
設されたバーナ２３により加熱風路Ｓ内に加熱空気を送
入する。バーナ２３ａは加熱風路Ｓ内の加熱空気の旋回
方向と同方向に向けて配設されており、バーナ２３から
の加熱空気は外筒送風口２ａから送入される加熱空気と
合流して、同方向に旋回しながら外筒排気口２ｂに送ら
れる。

【００２０】尚、内筒３の傾斜角は０．５゜〜５゜、よ
り好ましくは１．１゜〜２゜とするのが好適である。
１．１゜よりも小さくなるにつれ、廃棄物が内筒３の上
流側から下流側へ移動しにくく内筒３の上流側端部付近
に滞留する傾向が認められ、また、２゜よりも大きくな
るにつれ、廃棄物が内筒３の上流側から下流側へ速く移
動し廃棄物を十分に乾燥することができない傾向が認め
られ、特に０．５゜よりも小さく又は５゜よりも大きい
とこの傾向が著しい。また、内筒３は、１．３〜１０ｒ
ｐｍの回転速度で回転することが好ましい。これによ
り、廃棄物の投入速度の調節により、内筒３に投入され
た廃棄物を、内筒３の内部を１〜２時間で通過させ、廃
棄物を十分に乾燥させることが可能となる。

【００２１】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の廃棄物
乾燥装置によれば、上流側から下流側に向けて下方に傾
斜して配設された外筒と、外筒と同軸に外筒に回転自在
に挿設された内筒と、外筒と内筒との間に形成された加
熱風路と、を有するロータリーキルンを備えた廃棄物乾
燥装置であって、外筒の下流側に連通し加熱風路に加熱
空気を送入する外筒送風路と、外筒の上流側に連通する
外筒排気路と、外筒排気路と内筒の下流側とに連通する
戻り路と、内筒の上流側に連通する排ガス排気路と、を
備えたことにより、熱効率及び廃棄物の乾燥効率の高い
廃棄物乾燥装置を提供することができるという有利な効
果が得られる。

【００２２】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の廃棄物乾燥装置において、排ガス排気路に連通
し内筒で発生する排ガスを加熱燃焼させる燃焼室と、燃
焼室に連通する熱交換器と、熱交換器内を通り外筒送風
路に連通する冷却空気通気路と、を備えたことにより、
請求項１に記載の効果に加え、 （１）乾燥の過程において廃棄物から発生する排ガス中
に含まれる有害物質は無害化することが可能な廃棄物乾
燥装置を提供することができる。 （２）燃焼室で排ガスを加熱燃焼した際に発生する熱
は、熱交換器において、冷却空気路に送風される空気に
より回収され、回収された空気は加熱空気として外筒送
風路に送風され、再び廃棄物の乾燥に用いられるため、
エネルギー効率が高い廃棄物乾燥装置を提供することが
できる。という有利な効果が得られる。

【００２３】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
又は２に記載の廃棄物乾燥装置において、外筒の下流側
端部に配設され加熱風路が連設された外筒送風口と、外
筒の上流側端部に配設され外筒排気路が連設された外筒
排気口と、を備え、外筒送風口は、外筒の中心軸に対し
て垂直な断面が渦巻型となるように外筒の一側部に偏倚
して配設されており、外筒排気口は、外筒の中心軸に対
して垂直な断面が外筒送風口と逆巻の渦巻型となるよう
に外筒の一側部に偏倚して配設されたことにより、請求
項１又は２に記載の効果に加え、 （１）内筒の周囲は均等に加熱されるため、廃棄物がむ
らなく乾燥することのできる廃棄物乾燥装置を提供する
ことができる。 （２）加熱空気が内筒と接触する距離も長くなるため、
熱効率が更に高い廃棄物乾燥装置を提供することができ
る。という有利な効果が得られる。

【００２４】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
乃至３の何れか一項に記載の廃棄物乾燥装置において、
外筒の中央より下流側端部付近に加熱風路に連通して配
設されたバーナを備えたことにより、請求項１乃至３の
何れか一項に記載の効果に加え、廃棄物の含水率が高
く、加熱空気だけでは十分に乾燥することができない場
合、バーナにより加熱風路内に加熱空気を送入すること
により、廃棄物を乾燥させることが可能な廃棄物乾燥装
置を提供することができるという有利な効果が得られ
る。

【００２５】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
乃至４の何れか一項に記載の廃棄物乾燥装置において、
内筒の内壁に突設された複数の攪拌爪を備えたことによ
り、請求項１乃至４の何れか一項に記載の効果に加え、 （１）廃棄物を細粒化若しくは解きほぐしながら乾燥す
ることのできる廃棄物乾燥装置を提供することができ
る。 （２）廃棄物が細粒化若しくは解きほぐされながら乾燥
されるため、加熱空気と接触する表面積が大きくなり、
乾燥効率が高い廃棄物乾燥装置を提供することができ
る。という有利な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における廃棄物乾燥装置
の装置構成図

【図２】実施の形態１の廃棄物乾燥装置のロータリーキ
ルンの側面図

【図３】実施の形態１の廃棄物乾燥装置のロータリーキ
ルンの平面図

【図４】（ａ）図２のＡ−Ａ線の矢視断面端面図 （ｂ）図２のＢ−Ｂ線の矢視断面端面図 （ｃ）図２のＣ−Ｃ線の矢視断面端面図

【図５】（ａ）図２のＤ−Ｄ線の矢視断面端面図 （ｂ）図２のＥ−Ｅ線の矢視断面端面図 （ｃ）図３のＦ−Ｆ線の矢視断面端面図

【図６】従来の廃棄物乾燥装置の要部側面図

【符号の説明】

１ ロータリーキルン ２ 外筒 ２ａ 外筒送風口 ２ａ' 外周側内面 ２ａ" 中心側内面 ２ｂ 外筒排気口 ２ｂ' 外周側内面 ２ｂ" 中心側内面 Ｐ，Ｑ，Ｒ 子午線 Ｏ 中心軸 ２ｃ ドレン抜き孔 ２ｄ 架台 ３ 内筒 ３ａ 攪拌爪 ３ａ' スクリュ型攪拌羽 ３ｂ，３ｃ 転支リング ３ｄ ガースギア ３ｅ 架台 Ｓ 加熱風路 ４ 廃棄物投入部 ４ａ 投入部排気口 ５ 廃棄物排出部 ５ａ 排出部送風口 ５ｂ 廃棄物排出口 ６ 廃棄物貯留ホッパ ７ａ，７ｂ スクリュフィーダ １０ 外筒送風路 １１ 外筒排気路 １２ 排気路 １２ａ 煙突 １２ｂ 排気弁 １３ 戻り路 １３ｂ 戻り弁 １４ 排ガス回収路 １５ 燃焼室 １６ 熱交換器 １６ａ 冷却空気通気路 １７ 排ガス排気路 １８，１９ 内筒担持ローラ １９ｂ 係止ローラ ２０ 内筒回転駆動機 ２０ａ モータ ２０ｂ 駆動歯車 ２０ｃ 減速機 ２１ 乾燥廃棄物貯留部 ２２ 乾燥廃棄物搬送部 ２３ バーナ ２４ バーナ取付口 ２４' 外周側内面 ６０ ロータリーキルン ６０ａ 廃棄物投入口 ６０ｂ 破砕部 ６０ｃ 乾燥部 ６１ 振動コンベア ６２ 大粒灰ホッパ ６２ａ 二重ダンパ ６３ 細粒灰ホッパ ６３ａ 二重ダンパ ６４ 中粒灰ホッパ ６４ａ 二重ダンパ ６５ 掻揚羽根 ６６ 灰出口 ６６ａ スクリーン体 ６７ 仕切板 ６７ａ 通孔 ６８ 乾燥ガス入口 ６９ ガス排出口 ７０ 加撃用剛体

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K061 NA05 NA19 3K065 AA08 AC01 AC02 AC03 BA04 CA12 CA13 3L113 AA06 AA09 AB02 AB05 AC03 AC20 AC45 AC46 AC54 AC68 BA01 BA37 CA02 CB12 CB23 DA02 DA03 DA11 DA26

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上流側から下流側に向けて下方に傾斜し
   て配設された外筒と、前記外筒と同軸に前記外筒に回転
   自在に挿設された内筒と、前記外筒と前記内筒との間に
   形成された加熱風路と、を有するロータリーキルンを備
   えた廃棄物乾燥装置であって、前記外筒の下流側に連通
   し前記加熱風路に加熱空気を送入する外筒送風路と、前
   記外筒の上流側に連通する外筒排気路と、前記外筒排気
   路と前記内筒の下流側とに連通する戻り路と、前記内筒
   の上流側に連通する排ガス排気路と、を備えたことを特
   徴とする廃棄物乾燥装置。
2. 【請求項２】 前記排ガス排気路に連通し前記内筒で発
   生する排ガスを加熱燃焼させる燃焼室と、前記燃焼室に
   連通する熱交換器と、前記熱交換器内を通り前記外筒送
   風路に連通する冷却空気通気路と、を備えたことを特徴
   とする請求項１に記載の廃棄物乾燥装置。
3. 【請求項３】 前記外筒の下流側端部に配設され前記加
   熱風路が連設された外筒送風口と、前記外筒の上流側端
   部に配設され前記外筒排気路が連設された外筒排気口
   と、を備え、前記外筒送風口は、前記外筒の中心軸に対
   して垂直な断面が渦巻型となるように前記外筒の一側部
   に偏倚して配設されており、前記外筒排気口は、前記外
   筒の中心軸に対して垂直な断面が前記外筒送風口と逆巻
   の渦巻型となるように前記外筒の一側部に偏倚して配設
   されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の廃
   棄物乾燥装置。
4. 【請求項４】 前記外筒の中央より下流側端部付近に前
   記加熱風路に連通して配設されたバーナを備えているこ
   とを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の廃
   棄物乾燥装置。
5. 【請求項５】 前記内筒の内壁に突設された複数の攪拌
   爪を備えたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一
   項に記載の廃棄物乾燥装置。