JP2004144404A

JP2004144404A - 乾燥装置

Info

Publication number: JP2004144404A
Application number: JP2002310492A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Terasawa; 寺澤　良則; Jun Sato; 佐藤　　淳
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-10-25
Filing date: 2002-10-25
Publication date: 2004-05-20

Abstract

【課題】樹脂系廃棄物が熱により溶融して容器の内周壁に付着することや、廃棄物の着火等を防止することができる乾燥装置を提供すること。
【解決手段】直接加熱式キルン２の容器本体１４には、廃棄物３の投入口１５と、乾燥された廃棄物３を排出する排出口２４と、乾燥用の熱風の導入口１６と、熱風の排気口２４とを備えている。容器本体１４は、容器内にて廃棄物３を撹拌させながら乾燥させている。容器本体１４は、乾燥時における廃棄物３の必要以上の発熱を防止するための冷風を容器本体１４内に導入するようにした。
【選択図】　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物に含まれるプラスチック等の樹脂（高分子材料）を容器内での溶融を防止し、容器の内周壁に樹脂の付着を抑制させる乾燥装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、従来の廃棄物処理設備を示す。廃棄物処理設備５１には、乾燥装置としての加熱式キルン５２が設けられ、ホッパー５３から投入された廃棄物５４は容器本体５５に導入さる。そして、回転軸５６に取り付けている撹拌羽５７を回転させることにより、廃棄物５４が撹拌される。また、廃棄物５４の撹拌と同時に、廃棄物５４を乾燥させる熱風を、容器本体５２の導入口５８から容器本体５２の内部に導入し、廃棄物５４と接触乾燥させた後、排出口５９から排出される。このような乾燥装置には、図に示したように容器本体５２の中心に回転軸５６を設けて、廃棄物５４を撹拌するもの（特許文献１参照）や、容器本体を回転させるもの等や、種々の種類のものがある。
なお、図８に示した廃棄物処理設備５１のその他の設備については、下記の実施の形態で同一の符号を付して説明する。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６３−３１０７００号公報　（図６）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
都市ゴミ、産業廃棄物等の廃棄物には水分が含まれており、これらの廃棄物は乾燥装置により乾燥されてから次工程で処理される。廃棄物の乾燥では、乾燥させる過程で発熱することがあり、廃棄物中の融点の低いゴムや樹脂等（以下、樹脂系廃棄物とする）が乾燥媒体の加熱で溶融し、樹脂系廃棄物が付着しやすい乾燥装置の投入口周辺や容器の内周壁に付着し、それが成長することにより投入口や容器内部を閉塞して、乾燥装置の連続運転を阻害したり、さらには廃棄物が着火したりして有害なガスを発生することがある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、樹脂系廃棄物が熱により溶融して容器の内周壁に付着することや、加熱による廃棄物の着火等を防止することができる乾燥装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の乾燥装置は、被乾燥物の投入口と、乾燥された被乾燥物を排出する排出口と、被乾燥物を乾燥させる熱風の導入口と、該熱風の排気口とを備えた容器が設けられ、該容器内にて被乾燥物を撹拌させながら乾燥させる乾燥装置において、乾燥時における被乾燥物の必要以上の発熱を防止するための冷風を上記容器内に導入するようにした。
上記乾燥装置は、上記冷風が空気、排ガス及び水蒸気であって、上記冷風の導入口を上記容器の被乾燥物の投入口周辺に設けるとより効果的である。
また、上記乾燥装置は、上記容器が直接加熱式ロータリキルンまたは間接加熱式ロータリキルンとすることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態による乾燥装置について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係わる廃棄物処理設備１を示す。図に示すように、廃棄物処理設備１は、加熱式キルン２の上流側に加熱式キルン２に熱を供給する熱風炉４を設けている。熱風炉４には、燃料としてのＬＰガスの供給タンク５と、燃焼空気を加熱式キルン２に送風する燃焼ファン６と、燃焼ガスを希釈化する希釈ファン７とが管路を介して接続されている。
【０００７】
加熱式キルン２の下流側には、固体成分とガスを分離するサイクロン８が管路を介して接続され、サイクロン８はその下端部にある排出口から固体成分を排出する。一方、ガス及びサイクロン８で分離できなかった粉塵を、サイクロン８の上部から下流側に配設したバグフィルタ９で分離若しくは濾過する。バグフィルタ９では、分離された粉塵がその下端部にある排出口から排出され、ガスは、排気ファン１０により、バグフィルタ９から脱臭炉１１へ排出され、清浄された燃焼ガスは、煙突から排気される。
【０００８】
図２は、廃棄物処理設備１における直接加熱式キルン２の拡大図である。
加熱キルン２には容器本体１４が設けられ、容器本体１４は、円筒形状でありその中心軸を水平方向（またはほぼ水平方向）に向けて配設している。容器本体１４の一端（入口）側に配設されている固定部材２１には、ごみ等の廃棄物３のホッパー１１が設けられ、ホッパー１の下部には、廃棄物３の移送スクリュー１２が設けられ、移送スクリュー１２はモータ１３の回転駆動力により、廃棄物３を容器本体１４の固定部材２１の投入口１５まで移送する。
【０００９】
容器本体１４の固定部材２１には、高温ガス１７の導入口１６が設けられ、導入口１６には上述した熱風炉４から送風される高温ガス１７が導入される。さらに、固定部材２１には、低温ガス１８の導入口１９が設けられ、この導入口１９は、図１に示す低温ガス１８を供給する冷却ファン２０と管路を介して接続されている。
図３に示すように、廃棄物３の投入口１５は、容器本体１４に対して中心よりも低い位置に配置され、高温ガス１７の導入口１６は、ほぼ容器本体１４の中心位置に配置され、低温ガス１８の導入口１９は、容器本体１４の上部側に配置されている。
【００１０】
容器本体１４の他端（出口）側にある固定部材２２には、固定部材２２の下側部に乾燥廃棄物の排出口２３が設けられ、固定部材の上側部には容器本体１４内に導入されたガスや廃棄物が生成したガス等の排気口２４を設けている。
図４に示すように、容器本体１４の中央部に位置する筒状の回転胴２８は、固定部材２１，２２に対して回転可能に支持されている。すなわち、回転胴２８の一端側と他端側の外周部には、回転ローラ２５，２６を設け、回転ローラ２５，２６は、図示しない駆動装置の駆動力により回転し、その回転力を容器本体１４の回転胴２８に伝達する。こうして、容器本体１４は固定部材２１，２２に対して回転可能となる。
【００１１】
容器本体１４の内周壁には、廃棄物３を撹拌する撹拌羽２７を容器本体１４の中心側へ突出させるようにして形成している。また、図３に示すように、容器本体１４の投入口１５の周辺には、温度センサー２９を設けている。温度センサー２９は、投入口１５の前後左右のいずれの位置でも、また、設置数も複数個でよいが、本実施の形態では、その一側部に１つ配設した。温度センサー２９は、図示しない制御装置に温度センサー２９の検出温度を出力し、制御装置は図１に示す冷却ファン２０を駆動させて、容器本体１４内に、冷風を送風する。
【００１２】
このような構成により、ホッパー１１に廃棄物３が投入されると、廃棄物３は移送装置１２の駆動により、容器本体１４の投入口１５から容器内へ投入される。回転胴２８は、回転ローラ２５，２６の回転伝達力で所定の回転数で回転し、廃棄物３を撹拌させながら乾燥させる。この際、空気を加熱した高温ガス１７が、その導入口１６から容器本体１４内に送風され、約３００〜６００℃の熱風が容器本体１４内に供給され、廃棄物３は、所定範囲の時間で乾燥処理される。高温ガス１７は、廃棄物３の水分を除去した後、ガス排気口２４から排出され、下流側の設備で浄化処理される。
【００１３】
高温ガス１７は、容器本体１４内では入口側の温度が高いので、廃棄物３の投入口１５では、そこに付着したプラスチック等の樹脂製廃棄物３が高温ガス１７に曝される。投入口１５周辺に設置した温度センサー２９が設定値を超えた場合は、制御装置が冷却ファン２０を駆動させて、容器本体１４の内部に低温ガス１８を送風する。低温ガス１８の温度は、本実施の形態のように常温の空気が経済的であるが、２０〜１００℃以下であれば、水蒸気やその他のガスであってもよい。
【００１４】
低温ガス１８の導入口１９は、容器本体１４の中心軸に対して高温ガス１７の外側に位置するように配置しているので、回転している回転胴２８の導入口１９近傍の内周壁の内周全体に吹き出される。低温ガス１８の吹出し奥行き（容器本体１４の軸方向）量は、樹脂製廃棄物３が付着しやすい、回転胴２９の入口側近傍エリアａに当たるようにすればよい。また、吹出し幅（容器本体１４の径方向）量は、撹拌羽２７の突起幅を超える程度でよく、廃棄物３の乾燥に影響が生じない程度の量だけ送風する。
このようにして、内周壁に付着して熱風に曝されている樹脂製廃棄物３の溶融が回避できる。なお、乾燥した廃棄物３は、排出口２３から排出されて次工程で処理される。
このように、本発明の実施の形態によれば、樹脂製廃棄物３の溶融による容器本体１４の内壁部への付着を防止し、同時に樹脂製廃棄物３のガス化を防止し、溶融した付着物が成長することによる容器本体１４の閉塞を防止することができる。
【００１５】
次に、本発明の乾燥装置の第２の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、上記第１の実施の形態と同一部分については同一の符号を付して説明する。
図５は、廃棄物処理設備１の間接式の加熱式キルン３１の拡大図である。この加熱式キルン３１には容器本体３２が設けられ、容器本体３２の回転胴３３は内外の２重管構造であり、外管３４と内管３５で形成する間隙に位置させて、高温ガス１７の導入口１６が設けられている。高温ガス１７は、内管３５の外周面と接触することにより、内管３５の内部に熱を伝達した後、容器本体３２の出口側に設けた排気口２４ａから排気される。
【００１６】
図６に示すように、内管３５の外周部（外管）側には、低温ガス１８の導入口１８が設けられ、内管３５内に供給された冷風は、容器本体３２の下流側にある排気口２４ｂから排気される。
図７に示すように、回転胴３３は、外管３４が固定部材２１，２２に対して回転可能に支持されている。そして、外管３４の一端側と他端側の外周部には、回転ローラ２５，２６を設け、回転胴３３を回転可能にしている。その他、説明を省略した部分は上記第１の実施の形態と同じである。
【００１７】
このような構成により、ホッパー１１に廃棄物３が投入されると、回転胴３３の回転により、廃棄物３を撹拌させながら乾燥させる。この際、空気を加熱した高温ガス１７が、その導入口１６から外管３４と内管３５との間隙に供給され、廃棄物３は、内管３５を介して加熱されて乾燥される。高温ガス１７は、廃棄物３の水分を除去した後、ガス排気口２４ａから排出される。
廃棄物３の投入口１５では、そこに付着したプラスチック等の樹脂製廃棄物３が高温ガス１７に曝される。投入口１５周辺に設置した温度センサー２９が設定値を超えた場合は、制御装置が冷却ファン２０を駆動させて、容器本体１４の内部に低温ガス１８を送風する。そこで、高温ガス１７に曝されていた、樹脂製廃棄物３は冷却されて、溶融が回避される。
このように、本第２の実施の形態でも上記第１の実施の形態と同様に、樹脂製廃棄物３の溶融による容器本体１４の内壁部への付着を防止し、同時に樹脂製廃棄物３のガス化を防止し、溶融した付着物が成長することによる容器本体１４の閉塞を防止することができる。
【００１８】
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれらに限定されることなく本発明の技術的思想に基いて種々の変形及び変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、加熱式のロータリキルンについて説明したが、高温ガスを注入するその他の静置乾燥タイプの乾燥装置にも使用できる。
【００１９】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の乾燥装置は、被乾燥物の投入口と、乾燥された被乾燥物を排出する排出口と、被乾燥物を乾燥させる熱風の導入口と、該熱風の排気口とを備えた容器が設けられ、該容器内にて被乾燥物を撹拌させながら乾燥させる乾燥装置において、乾燥時における被乾燥物の必要以上の発熱を防止するための冷風を上記容器内に導入するようにしたので、樹脂製廃棄物の溶融による容器本体の内壁部への付着を防止し、同時に樹脂製廃棄物のガス化を防止し、溶融した付着物が成長することによる容器の閉塞を防止することができる。
また、上記乾燥装置は、上記冷風が空気、排ガス及び水蒸気であって、上記冷風の導入口を上記容器の被乾燥物の投入口周辺に設けることにより、特に廃棄物が付着しやすい投入口周辺に付着した樹脂製廃棄物の溶融を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の乾燥装置を備えた廃棄物処理設備の概略システム図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の廃棄物処理設備の乾燥装置の拡大図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線における断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態の廃棄物処理設備の乾燥装置の拡大図である。
【図６】図５のＣ−Ｃ線における断面図である。
【図７】図５のＤ−Ｄ線における断面図である。
【図８】従来の乾燥装置を備えた廃棄物処理設備の概略システム図である。
【符号の説明】
１　廃棄処理設備
２，３１　加熱式キルン
３　廃棄物
４　熱風炉
５　供給タンク
６　燃焼ファン
７　希釈ファン
８　サイクロン
９　バグフィルタ
１０　排気ファン
１１　脱臭炉
１２　移送スクリュー
１４，３２　容器本体
１５　投入口
１６，１９　導入口
１７　高温ガス
１８　低温ガス
２０　冷却ファン
２１，２２　固定部材
２３　排出口
２４　排気口
２５，２６　回転ローラ
２８，３３　回転胴
２９　温度センサー
３４　外管
３５　内管

Claims

被乾燥物の投入口と、乾燥された被乾燥物を排出する排出口と、被乾燥物を乾燥させる熱風の導入口と、該熱風の排気口とを備えた容器が設けられ、該容器内にて被乾燥物を撹拌させながら乾燥させる乾燥装置において、乾燥時における被乾燥物の必要以上の発熱を防止するための冷風を上記容器内に導入するようにしたことを特徴とする乾燥装置。
上記冷風が空気、排ガス及び水蒸気であって、上記冷風の導入口を上記容器の被乾燥物の投入口周辺に設けたことを特徴とする請求項１に記載の乾燥装置。
上記容器が直接加熱式ロータリキルンまたは間接加熱式ロータリキルンであることを特徴とする請求項１または２に記載の乾燥装置。