【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種の被処理物（各種の有機性・無機性廃棄物、汚泥、土壌、土砂など）を原料としてこれを加熱処理して水分、有機系物質を除去して、乾燥物、炭化物などに、加工処理することで循環資源材料として有効活用に供する加工を行なえる回転加熱処理設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
各種の被処理物（各種の有機性・無機性廃棄物、汚泥、土壌、土砂など）を回転キルンによる間接加熱処理により、含有する水分、有機系物質を除去し、乾燥物、炭化物などに加工して、再利用することが行なわれている。
【０００３】
上記回転キルンによる間接加熱処理装置として、（ａ）回転キルンの両端を回転自在に支持し、回転キルンを包囲する固定した熱風ガスジャケットに熱風ガスを導入して加熱する方式が、（ｂ）回転キルンと熱風ガスジャケットとを一体化し、両者を回転駆動させ、回転支持は、熱風ガスジャケットの部位で行なう加熱方式がある。
【０００４】
ここで、上記（ａ）における加熱方式の従来の一例を図３に示す。図３において、投入手段１１から投入された被処理物（この例では原料と称す）は、搬送手段１２により回転キルン１３内に搬送される。
【０００５】
回転キルン１３は、その両端部が支持ローラ１４、１５で回転自在に支持されるとともに、回転駆動手段１６により回転駆動される駆動源を備えている。回転キルン１３の外周は、回転キルンの両端部（回転キルン支持部）を除いた部分を包囲して固定加熱手段である熱風ガスジャケット１７が固定支持されている。
【０００６】
熱風ガスジャケット１７には、熱風ガスが導入され、回転キルン１３を外部から加熱して回転キルン内部の原料を間接加熱している。しかし、回転キルン１３の両端部（支持ローラや回転駆動手段が配置されている図示部位Ａ，Ｂ）は、断熱処理されることなく大気中に露出されたままである。
【０００７】
なお、１８は投入ボックス、１９は排出ボックス、２０は回転キルン１３の内周壁に設けられた攪拌羽根、２１はシールである。
【０００８】
上記のように支持ローラ、駆動源を回転キルンの両端部に備え、その両端部は大気中に露出されているものがある。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００９】
また、駆動源は明示されていないが、回転キルンの両端部は支持ローラで支持され、その両端部は大気中に露出されているものがある。（例えば、特許文献２参照。）。
【００１０】
さらに、支持ローラ、駆動源を回転キルンの両端部に備え、両端部は大気中に露出している。（例えば、特許文献３参照。）。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００１−３１１５８３号公報（図１、図６）
【００１２】
【特許文献２】
特開２０００−２７４９４９号公報
【００１３】
【特許文献３】
特開２０００−０９７５６７号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上記回転キルンによる間接加熱処理装置として示した（ａ）の加熱方式では、熱風ガスジャケットが固定であることから、断熱処理を充分に行なうことができ、大きい表面積を具備する熱風ガスジャケットからの放熱を充分に抑制できる。
【００１５】
一方、回転キルンの両端部には、回転支持手段（支持ローラ、駆動源）があることから、断熱処理が複雑になる。従って、一般的には、その両端部は断熱処理を行なうことなく大気中に晒されて露出され、この部位からの放熱損失が生じる問題がある。
【００１６】
また、上記回転キルンによる間接加熱処理装置として示した（ｂ）の加熱方式では、熱風ガスジャケットが回転することから、重量が増大し大きな駆動力が必要となることから断熱処理を上記の加熱方式のようには施せない。これにより、熱風ガスジャケットからの放熱損失が大きなものとなる問題がある。
【００１７】
この他、熱風ガスジャケットは回転支持手段を具備することから、熱風ジャケットの強度が必要となり、大きな駆動力も必要となる問題がある。なお、この（ｂ）の加熱方式による回転キルンの両端部は、回転支持手段を具備しないことから、固定ジャケットで包囲してこの部分に熱風ガスを導入することで、この回転キルンの両端部からの放熱損失は抑制される。
【００１８】
従って、回転キルンの両端部を回転支持手段で支持し、駆動する上記（ａ）の加熱方式の場合には、回転キルンの放熱抑制を行なうために断熱処理を施すことができず、その両端部は大気に晒されるために、回転キルンは、その部位での温度低下が生じ、回転キルンの有効長さが減少することとなる。
【００１９】
この問題を防止するには、熱風ガスジャケットに導入する熱風ガス温度を高く設定することで緩和できるが、このようにすると燃費が嵩み、ランニングコストが増加する新たな問題が生じる。
【００２０】
一方、上記熱風ガス温度を高くしないと、原料の加熱処理に影響が生じることとなり、加熱処理時間が長くなって、上記と同様に燃費が嵩み、ランニングコストが増加する問題がある。
【００２１】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、回転キルンの両端部に位する回転支持手段の部位を中空構造に構成し、その中空部内に熱風ガスを導入して、回転キルン両端部からの放熱損失を防止するようにした回転加熱処理設備を提供することを課題とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を達成するために、両端部が回転自在に支持されて回転駆動される回転キルンと、回転キルンをその外周部から間接加熱する固定加熱手段とを備え、回転キルンの一端側から投入した被処理物を間接加熱しながら攪拌と搬送を行い他端側から排出する回転加熱処理設備において、
回転キルン両端部の回転キルン支持手段を中空構造に構成し、この中空部に通流する熱媒体を循環導入して構成した。これにより、回転キルン両端部は大気に晒されないので、そこからの放熱損失が防止でき、回転キルンの有効長さが増加し、よって、回転キルン全長を短縮でき、また処理時間の短縮が図れる。さらに、燃費の低減も図れるとともに、ランニングコストが減少する。なお、通流する熱媒体は、熱風ガス、水蒸気を含む。
【００２３】
また、回転キルン支持手段の外周側内壁に断熱材を設けたことにより、駆動源の歯車とチェーン、また支持ローラ、支持リング部等への伝熱を防止でき、回転キルン支持手段からの放熱損失を抑制することが出来る。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明するに、図３と同一部分には同一符号を付して述べる。図１は本発明の実施の形態を示す要部の拡大断面図で、図１において、回転キルン１３の両端部の外周には、回転キルン１３の径より多少大きい円筒状の回転キルン支持手段３１を配設し、その一端を回転キルン１３に固着し、その他端は、熱風ガスジャケット１７と連通される開口部３２に形成される。
【００２５】
回転キルン支持手段３１の外周部には、回転キルン１３を駆動させる回転駆動手段１６と歯車やチェーン３３および支持ローラ１４，１５や支持リング３４が配設される。また、回転キルン支持手段３１の外周側内壁には、断熱材３５を設け、この断熱材３５で回転キルン支持手段３１の外周部に設けられる回転駆動手段１６、歯車やチェーン３３、支持ローラ１４，１５、支持リング３４への伝熱を防止する。
【００２６】
なお、回転キルン支持手段３１の外周部には、熱風ガスジャケット１７がシール３６を介して構成されている。３７は熱風ガスジャケット１７内に熱媒体（熱風ガス、水蒸気を含む）を導入する熱媒体導入部（以下熱風ガス導入部と称す）で、この熱風ガス導入部３７には、後述する熱風炉から熱風ガスが導入される。
【００２７】
図２は回転加熱処理設備のシステム構成図で、図１と同一部分には同一符号を付して説明する。４１は熱風炉で、この熱風炉４１では、燃焼バーナ４２により熱風ガスを得る。
【００２８】
また、熱風炉４１には、後述のように、ガス燃焼処理炉４３で燃焼した排ガスを、気体−気体熱交換器４４で空気と熱交換して得られた熱ガスが導入される。このようにして得られた熱ガスを、熱風炉４１に導入することにより、燃焼バーナ４２による熱風ガス発生用の燃料の削減を図ることができる。
【００２９】
ガス燃焼処理炉４３には、投入ジャケット１８からの水蒸気／分解ガスがエゼクタブロア４５を介して導入されるとともに、熱風ガスジャケット１７からの熱風ガスの一部が循環ブロア４６を介して導入される。
【００３０】
ガス燃焼処理炉４３には燃焼バーナ４７が具備され、この燃焼バーナ４７により前記水蒸気／分解ガスなどの発生ガスを８００℃以上、２秒以上燃焼処理して無害化処理される。
【００３１】
その後、無害化処理された排ガスは、熱交換器４４を介して、２００〜１５０℃に冷却されて、バグフィルタ４８を介して、排ガスの浄化を行い、浄化された排ガスは、排気ブロア４９により吸引され、煙突５０を介して大気に排出される。
【００３２】
上記のように構成された回転加熱処理設備において、原料として脱水汚泥（含水率約８５％）を投入手段１１から投入し、搬送手段１２により回転キルン１３内に搬送して、ここで、原料の乾燥と炭化処理を行なう。
【００３３】
例えば、乾燥と炭化処理を、単一の回転キルン１３で行なう場合には、熱風炉４１から熱風ガスジャケット１７に導入する熱風ガスの温度を４００〜６００℃で２時間加熱する。このような加熱条件で回転キルン１３により乾燥、炭化処理された乾燥物、炭化物等は、排出ジャケット１９から排出される。
【００３４】
なお、原料の乾燥、炭化処理を別々の回転キルンで行なう場合には、乾燥処理は、１５０〜３５０℃の加熱条件で、炭化処理は、４５０〜６００℃の加熱条件で行なう。
【００３５】
上記のような加熱条件で乾燥・炭化処理する場合でも、回転キルン１３の両端部の回転キルン支持手段３１には、熱風ガスジャケット１７に導入される熱風ガスが導入される中空部が形成されているため、回転キルン１３の両端部の放熱損失が防止できるようになる。
【００３６】
このような構成によって、回転キルン１３の有効長さを、実質的に増加したことと同じになる。従って、回転キルン１３の全長を短縮できるようになり、加熱処理時間の短縮を図ることが出来る。また、燃費の低減が図れ、ランニングコストも減少させるできるようになる。
【００３７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、回転キルン両端部の放熱損失の防止を図るように、回転キルン両端部の回転キルン支持手段と回転キルンとの間に中空部を形成し、この中空部に通流する熱媒体を導入するようにしたので、回転キルンの有効長さが増加したことになり、従って、回転キルン全長の短縮を図ることができ、また加熱処理時間の短縮が図れることができるとともに、燃費の低減を図り、かつランニングコストを減少させることできるなどの種々の作用効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す要部の拡大断面図。
【図２】本発明の実施の形態を回転加熱処理設備に適用したシステム構成図。
【図３】従来の回転キルンの断面図。
【符号の説明】
１３…回転キルン
１４、１５…支持ローラ
１６…回転駆動手段
１７…熱風ガスジャケット
３１…回転キルン支持手段
３２…開口部
３３…歯車とチェーン
３４…支持リング
３５…断熱材
３６…シール
３７…熱媒体導入部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention uses various materials to be treated (various organic and inorganic wastes, sludge, soil, earth and sand, etc.) as raw materials to remove moisture and organic substances, and to obtain dried products, carbides In particular, the present invention relates to a rotary heat treatment facility capable of performing processing for effective utilization as a circulating resource material by processing.
[0002]
[Prior art]
Various materials to be treated (various organic / inorganic waste, sludge, soil, earth and sand, etc.) are removed by indirect heat treatment with a rotary kiln to remove contained moisture and organic substances, and processed into dried products and carbides. And reuse is done.
[0003]
As the indirect heat treatment apparatus using the rotary kiln, (a) a method in which both ends of the rotary kiln are rotatably supported and hot air gas is introduced into a fixed hot air gas jacket surrounding the rotary kiln and heated (b) is rotated. There is a heating method in which the kiln and the hot air gas jacket are integrated, both are driven to rotate, and the rotation support is performed at the site of the hot air gas jacket.
[0004]
Here, FIG. 3 shows a conventional example of the heating method in (a). In FIG. 3, an object to be processed (referred to as a raw material in this example) input from the input unit 11 is transferred into the rotary kiln 13 by the transfer unit 12.
[0005]
The rotary kiln 13 is provided with a drive source that is rotatably supported by support rollers 14 and 15 at both ends and is rotationally driven by a rotational drive means 16. The outer periphery of the rotary kiln 13 surrounds a portion excluding both end portions (rotary kiln support portions) of the rotary kiln, and a hot air gas jacket 17 as fixed heating means is fixedly supported.
[0006]
Hot air gas is introduced into the hot air gas jacket 17, and the rotary kiln 13 is heated from the outside to indirectly heat the raw material inside the rotary kiln. However, both end portions of the rotary kiln 13 (the illustrated portions A and B where the support roller and the rotation driving means are disposed) remain exposed to the atmosphere without being heat-insulated.
[0007]
In addition, 18 is an input box, 19 is a discharge box, 20 is a stirring blade provided on the inner peripheral wall of the rotary kiln 13, and 21 is a seal.
[0008]
As described above, some support rollers and drive sources are provided at both ends of the rotary kiln, and both ends thereof are exposed to the atmosphere. (For example, refer to Patent Document 1).
[0009]
Further, although the drive source is not clearly shown, there are some in which both ends of the rotary kiln are supported by support rollers and the both ends are exposed to the atmosphere. (For example, refer to Patent Document 2).
[0010]
Furthermore, a support roller and a drive source are provided at both ends of the rotary kiln, and both ends are exposed to the atmosphere. (For example, refer to Patent Document 3).
[0011]
[Patent Document 1]
JP 2001-311583 A (FIGS. 1 and 6)
[0012]
[Patent Document 2]
JP 2000-274949 A
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-097567
[Problems to be solved by the invention]
In the heating method (a) shown as the indirect heat treatment apparatus using the rotary kiln, since the hot air gas jacket is fixed, heat insulation can be sufficiently performed, and heat is released from the hot air gas jacket having a large surface area. Can be sufficiently suppressed.
[0015]
On the other hand, since there is a rotation support means (support roller, drive source) at both ends of the rotary kiln, the heat insulation process becomes complicated. Therefore, in general, both ends thereof are exposed to the atmosphere without being subjected to heat insulation treatment and exposed, and there is a problem in that heat radiation loss from this portion occurs.
[0016]
Further, in the heating method (b) shown as the indirect heat treatment apparatus using the rotary kiln, since the hot air gas jacket rotates, the weight increases and a large driving force is required. It cannot be applied like. As a result, there is a problem that the heat radiation loss from the hot air gas jacket becomes large.
[0017]
In addition, since the hot air gas jacket includes the rotation support means, there is a problem that the strength of the hot air jacket is required and a large driving force is also required. In addition, since both ends of the rotating kiln by the heating method of (b) are not provided with a rotation support means, by enclosing with a fixed jacket and introducing hot air gas into this portion, The heat dissipation loss is suppressed.
[0018]
Therefore, in the case of the heating method (a) in which both ends of the rotary kiln are supported and driven by the rotation support means, heat insulation treatment cannot be performed to suppress heat dissipation of the rotary kiln. Since the rotary kiln is exposed to the atmosphere, the temperature of the rotary kiln is lowered, and the effective length of the rotary kiln is reduced.
[0019]
In order to prevent this problem, it can be mitigated by setting the hot air gas temperature introduced to the hot air gas jacket high. However, if this is done, there will be a new problem of increasing fuel consumption and increasing running costs.
[0020]
On the other hand, if the hot air gas temperature is not increased, the heat treatment of the raw material will be affected, the heat treatment time will be prolonged, the fuel consumption will increase, and the running cost will increase as described above.
[0021]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and the rotation support means located at both ends of the rotary kiln are configured to have a hollow structure, and hot air gas is introduced into the hollow portion, thereby rotating both ends of the rotary kiln. It is an object of the present invention to provide a rotary heat treatment facility that prevents heat loss from heat.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention comprises a rotary kiln that is rotatably supported with both ends rotatably supported, and a fixed heating means that indirectly heats the rotary kiln from the outer periphery thereof. In the rotary heat treatment equipment that stirs and conveys the workpiece to be processed that is charged from one end side and discharges it from the other end side,
The rotary kiln support means at both ends of the rotary kiln was constructed in a hollow structure, and a heat medium flowing through the hollow part was circulated and introduced. As a result, both ends of the rotary kiln are not exposed to the atmosphere, so heat dissipation loss can be prevented, the effective length of the rotary kiln is increased, and thus the total length of the rotary kiln can be shortened and the processing time can be shortened. Furthermore, fuel consumption can be reduced and running costs can be reduced. The flowing heat medium includes hot air gas and water vapor.
[0023]
In addition, by providing a heat insulating material on the outer peripheral side inner wall of the rotary kiln support means, heat transfer to the gear and chain of the drive source, the support roller, the support ring, etc. can be prevented, and heat dissipation loss from the rotary kiln support means Can be suppressed.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The same parts as those in FIG. FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, cylindrical rotary kiln support means 31 slightly larger than the diameter of the rotary kiln 13 is provided on the outer periphery of both ends of the rotary kiln 13. The one end is fixed to the rotary kiln 13, and the other end is formed in the opening 32 communicating with the hot air gas jacket 17.
[0025]
On the outer periphery of the rotary kiln support means 31, a rotary drive means 16 for driving the rotary kiln 13, a gear, a chain 33, support rollers 14 and 15, and a support ring 34 are disposed. Further, a heat insulating material 35 is provided on the outer peripheral side inner wall of the rotary kiln support means 31, and the rotary drive means 16, gears and chains 33, support rollers 14, 15. Heat transfer to the support ring 34 is prevented.
[0026]
A hot air gas jacket 17 is formed on the outer periphery of the rotary kiln support means 31 via a seal 36. Reference numeral 37 denotes a heat medium introduction part (hereinafter referred to as a hot air gas introduction part) for introducing a heat medium (including hot air gas and water vapor) into the hot air gas jacket 17. The hot air gas introduction part 37 includes a hot air furnace described later. Hot air gas is introduced.
[0027]
FIG. 2 is a system configuration diagram of the rotary heat treatment equipment, and the same parts as those in FIG. Reference numeral 41 denotes a hot stove. In the hot stove 41, hot air gas is obtained by a combustion burner 42.
[0028]
Further, as will be described later, hot gas obtained by exchanging heat of the exhaust gas burned in the gas combustion processing furnace 43 with air in the gas-gas heat exchanger 44 is introduced into the hot air furnace 41. By introducing the hot gas thus obtained into the hot air furnace 41, it is possible to reduce the fuel for generating hot air gas by the combustion burner 42.
[0029]
In the gas combustion processing furnace 43, the steam / decomposed gas from the charging jacket 18 is introduced through the ejector blower 45, and part of the hot air gas from the hot air gas jacket 17 is introduced through the circulation blower 46. .
[0030]
The gas combustion treatment furnace 43 is provided with a combustion burner 47. The combustion burner 47 burns the generated gas such as the water vapor / decomposition gas at 800 ° C. or more for 2 seconds or more to render it harmless.
[0031]
Thereafter, the detoxified exhaust gas is cooled to 200 to 150 ° C. via the heat exchanger 44 and purified through the bag filter 48, and the purified exhaust gas is exhausted by the exhaust blower 49. It is sucked and discharged to the atmosphere through the chimney 50.
[0032]
In the rotary heat treatment equipment configured as described above, dehydrated sludge (water content of about 85%) is input from the input means 11 as a raw material, and is transferred into the rotary kiln 13 by the transfer means 12, where Dry and carbonize.
[0033]
For example, when drying and carbonization are performed in the single rotary kiln 13, the temperature of the hot air gas introduced from the hot air furnace 41 into the hot air gas jacket 17 is heated at 400 to 600 ° C. for 2 hours. Dry matter, carbide and the like dried and carbonized by the rotary kiln 13 under such heating conditions are discharged from the discharge jacket 19.
[0034]
In addition, when performing drying of a raw material and carbonization process with a separate rotation kiln, a drying process is performed on 150-350 degreeC heating conditions, and a carbonization process is performed on 450-600 degreeC heating conditions.
[0035]
Even when drying and carbonization is performed under the above heating conditions, the rotary kiln support means 31 at both ends of the rotary kiln 13 is formed with a hollow portion into which hot air gas introduced into the hot air gas jacket 17 is introduced. Therefore, heat loss at both ends of the rotary kiln 13 can be prevented.
[0036]
With this configuration, the effective length of the rotary kiln 13 is substantially the same as having been increased. Accordingly, the entire length of the rotary kiln 13 can be shortened, and the heat treatment time can be shortened. In addition, fuel consumption can be reduced and running costs can be reduced.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a hollow portion is formed between the rotary kiln support means at both ends of the rotary kiln and the rotary kiln so as to prevent heat loss at both ends of the rotary kiln. The introduction of the heat medium that flows through the part increases the effective length of the rotary kiln, and therefore the overall length of the rotary kiln can be shortened and the heat treatment time can be shortened. In addition, it is possible to obtain various functions and effects such as a reduction in fuel consumption and a reduction in running cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a system configuration diagram in which the embodiment of the present invention is applied to a rotary heat treatment facility.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional rotary kiln.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 ... Rotary kiln 14, 15 ... Support roller 16 ... Rotation drive means 17 ... Hot air gas jacket 31 ... Rotation kiln support means 32 ... Opening 33 ... Gear and chain 34 ... Support ring 35 ... Thermal insulation 36 ... Seal 37 ... Heat medium Introduction
