JP2006220372A - 回転ドラム式乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】胴体に汚泥等の被乾燥物の付着がなく高能率に乾燥を行う多重構成の回転ドラム式乾燥機の提供。
【解決手段】投入口から投入された被乾燥物をドラム状の胴体で回転とともに回転軸線方向に移動させる。胴体２は回転駆動装置により回転させられ、この胴体２は外胴体１６と内胴体１７の二重構造をなし、この胴体２内に熱風供給体１１からの熱風を吹き込む。外胴体１６と内胴体１７はそれぞれ羽根１９，２０を有している。被乾燥物はメディア２４とともに混在し熱風を受け熱交換しながら二重構造の胴体空間を移動し乾燥する。乾燥経路の最終端で原料は排出口１５から胴体２外に排出され、メディア２４は再び内胴体１７に戻され環流する。原料はメディア２４との間で又羽根１９，２０との間で擦りあい、胴体２等へのこびりつきを解消している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、生ごみ等湿気を含む被乾燥物を乾燥させる回転ドラム式の乾燥機に関する。更に詳しくは、湿気を含む水処理装置から排出される汚泥等を回転させながら熱風により乾燥させ、乾燥させたものを再使用するために寄与する回転ドラム式の乾燥機に関する。

近年、生ごみ等のごみを飼料等に、あるいは廃棄土壌等を再生し、再資源化して再使用することは、環境保全対策面で一般化している。例えば、生ごみ等を再資源化するのにバイオ処理や乾燥機を利用して小容積化処理することが行なわれている。乾燥させることは処理が早いのでよく利用される方法である。この乾燥のためには乾燥機が使用され例えば回転式の乾燥機が使用される。一般的にはバッチ式方法により生ごみ等を乾燥処理することが行なわれているが、最近は回転ドラムの回転を利用して連続的に乾燥処理を行うことも普及してきている（例えば、特許文献１及び２参照）。本出願人もドラムを回転させ、連続的に被乾燥物を乾燥処理できる乾燥機を提案している（例えば、特許文献３参照）。
特開２００２−３５００６１号公報 特開２００３−１４８８６７号公報 特開平１１−１３１５１号公報

しかしながら、現状の乾燥機は、種々問題点を有していて、例えば、被乾燥物が乾燥される過程でドラム内壁にこびりつくことが多いが、これを完全に除去させる点等においてはまだ不十分である。また乾燥機自体が乾燥工程を長くするため、形状的にはどうしても長くなり、更に傾斜させるようなことも必要となってくる。このため所要の床面積を多く要することになる。又、早く乾燥させようとすると熱風供給体をより被乾燥物近くに寄せることになるが、これは被乾燥物を焼却してしまうおそれが生じ、強すぎるとダイオキシン発生のおそれもあり限界がある。

又、回転ドラムを逆回転させ乾燥を早めることも行なわれているが、どうしても構成が複雑になる傾向がある。この回転ドラム式の乾燥機形態は、廃棄を目的に原料を焼却する形態のものではなく、再生のためのものである。従って、原料を炭化させることなく均一に乾燥させることが求められる。又、乾燥に伴ない、ごみのこびりつきはどうしてもつきまとう。このこびりつきも解消しなければならない問題点である。本出願人はこれらの問題点を解決するための開発努力を重ねてきた。本発明はこのような従来の問題点を解決するものであり、次の目的を達成した。
本発明の目的は、連続的に乾燥処理が可能でこびりつきがなくコンパクトな構成で高効率に乾燥を行う回転ドラム式の乾燥機の提供にある。

本発明は、前記目的を達成するために次の手段をとる。
本発明１の回転ドラム式乾燥機は、基台と、この基台に回転可能に支持され、投入口から投入された被乾燥物を回転とともに回転軸線方向にドラム空間内を移動させながら乾燥させ排出口から排出させる多重ドラムの胴体と、前記基台に設けられ前記胴体の外部から熱風を前記胴体内に吹き込むための熱風供給体と、前記基台に設けられ前記胴体を回転駆動させる回転駆動装置と、前記熱風供給体からの熱風を受けて被乾燥物とともに混在しながら前記胴体内を往復環流し熱交換を行なう複数のメディアとからなっている。

本発明２の回転ドラム式乾燥機は、本発明１において、前記胴体は二重ドラム構造を有し、壁面に回転に伴ない回転軸線方向に被乾燥物と前記メディアを移動させる羽根を有する外胴体と、前記外胴体内に一端を開放状態で支持され壁面に回転に伴ない回転軸線方向に被乾燥物と前記メディアを移動させる羽根を有する内胴体と、前記内胴体の内側回転中心部に設けられ前記熱風を噴出案内するための筒状体とから構成され、前記投入口から投入された被乾燥物に前記熱風を吹きつけ混在する前記メディアとの熱交換を行いながら、被乾燥物を前記筒状体と前記内胴体との空間及び前記内胴体と前記外胴体との空間を通過させ乾燥させて前記排出口から排出させるようにしたことを特徴とする。

本発明３の回転ドラム式乾燥機は、本発明１において、前記メディアは、パイプであることを特徴とする。前記メディアは、コイルスプリング、セラミックスボール、自然石等であっても良い。

本発明４の回転ドラム式乾燥機は、本発明２において、前記被乾燥物を前記筒状体と前記内胴体との空間及び前記内胴体と前記外胴体との空間を通過させる過程で、前記被乾燥物を前記開放状態の一端を通過させてから方向を変え回転軸線方向に沿って逆方向移動させる構成にしていることを特徴とする。

本発明５の回転ドラム式乾燥機は、本発明２において、前記外胴体の壁面及び前記内胴体の壁面に設けられた羽根は傾斜面を有し相互に逆向きの傾斜に形成されていることを特徴とする。

本発明６の回転ドラム式乾燥機は、本発明２において、前記投入口に被乾燥物を貯留し供給するホッパーを設けたことを特徴とする。

本発明７の回転ドラム式乾燥機は、本発明２において、前記内胴体内の前記投入口近傍に、前記筒状体との間を仕切る仕切部材を設けたことを特徴とする。

本発明８の回転ドラム式乾燥機は、本発明２において、前記内胴体に前記メディアを前記外胴体から前記内胴体へ戻すための通過孔を設け、前記メディアを前記外胴体と前記内胴体との間で環流させる構成にしたことを特徴とする。

本発明９の回転ドラム式乾燥機は、本発明２において、前記胴体に熱風排出のための排気口を設けたことを特徴とする。

以上説明したように、本発明の回転ドラム式乾燥機は、回転するドラム形状の胴体を外胴体と内胴体の二重構造として、原料をこの二重構造の空間内を熱風を受けて移動させるようにしたので、構成がコンパクトになった上乾燥効率の高いものとなった。又、メディアを原料とともに混在させて環流し熱交換を行ないながら乾燥させるようにした。このため効率のよい乾燥が行えると同時に胴体内壁にこびりつく原料もメディアの接触で除去することができるようになった。

以下、本発明の回転ドラム式乾燥機について、図面をもとに詳細にその実施の形態を説明する。図１は、本発明の回転ドラム式乾燥機の全体構成を示す断面図、図２は、回転ドラム式乾燥機の側面図である。この回転ドラム式乾燥機１は、同心に配置された二重のドラム形状を有する胴体２を回転させ、この内部に送り込む熱風により汚泥等の被乾燥物である原料を乾燥させるものである。この原料は、生ごみ以外に、汚泥物、牛糞、茶殻、コーヒーカス等のものが対象となり、特定化されるものでなくどのようなものであってもよい。基台３は、胴体２を回転自在に支承するために鋼製で作られた構造物の支持台である。基台３の上は、胴体２を回転させる回転駆動装置４が配置されている。

回転駆動装置４は、駆動モーター５の駆動により駆動モーター５の出力軸に固定されたスプロケット７、チェーン６、及び胴体２側に取り付けられたスプロケット８で構成され、胴体２を回転駆動させる装置である。基台３の上は、２個で対の従動ローラー９が４個配置されている。従動ローラー９は、基台３上に固定配置された軸受で回転自在に支持されている。２対の従動ローラー９は、胴体２の前後を支承しており、胴体２は回転可能である。この従動ローラー９を支持している胴体２の外周部には、巻きリング１０が設けられている。この巻きリング１０は、胴体２の外周面からスペーサを置いて配置されている。

巻きリング１０は、胴体２を支承するための支承構造を強化し、又、熱風で温められた胴体２の熱が回転駆動装置４へ直接熱伝達されるのを遮断する機能を有している。この胴体２の中央部近傍には、胴体２に隣接してガスバーナー等の熱風供給体１１が基台３に設けられている。この熱風供給体１１の熱風を送り出す噴出口１１ａが胴体２内に入り込んでいる。この噴出口１１ａから高温の熱風を胴体２内に吹き込んでいる。一方、この熱風供給体１１が設置された反対側の胴体２の回転軸線部近傍には、生ごみ等の原料を胴体２内に投入するための投入口１２が設けられている。

この投入口１２に原料を貯留して供給するための原料ホッパー１３が基台３上に取り付けられ、この原料ホッパー１３の原料は螺旋コンベア１４を介して投入口１２から胴体２内に送り込まれるようになっている。原料ホッパー１３は、上端に原料受け入れ口１３ａを有し、原料ホッパー１３に投入された原料を下部に設けられた供給用の螺旋コンベア１４で胴体２の投入口１２に送り込む。この投入口１２から送り込まれた原料は後述する内胴体１７内の空間２７に導かれ、塊状体２４（「メディア」とも称す。）と混在して胴体２内を移動する。他方、乾燥された原料は、胴体２近傍下部に設けられた排出口１５から胴体２外に排出される。本実施の形態の回転ドラム式乾燥機１は基本的に以上のような構成になっている。

次に、胴体２の構成について詳述する。胴体２は二重のドラム構成になっていて、外側を構成する外胴体１６とこの外胴体１６内に略同様構成の内胴体１７とから構成された二重構造となっている。二重構造にしたことで、１重構造のものに比して胴体２の長さを短くすることができ、結果的に所要床面積を小さくすることができる。内胴体１７は外胴体１６に支持され、一方の端部は外胴体１６との間が開放された空間１８が配置された構成になっている。外胴体１６の内壁面１６ａには、胴体２の回転中心軸線と傾斜して配置された羽根１９が複数枚設けられ、この外胴体１６に送り込まれた原料は羽根１９の形状に従って回転とともに回転軸線方向に強制的に移動するようになっている。

同様に、内胴体１７の内壁面１７ａにも傾斜状の羽根２０が複数枚設けられており、この傾斜状の羽根２０は外胴体１６の羽根１９に対し逆方向の傾斜形状となっている。この羽根１９，２０は螺旋形状であってもよい。従って、この内胴体１７に送り込まれた原料は空間１８に達した後、内胴体１７の羽根２０と逆向きの外胴体１６の羽根１９により、回転軸線方向に沿って矢印に示すように強制的に逆方向に移動させられるようになっている。一方、胴体２の回転軸線に沿った位置には、筒状体２１が内胴体１７に平行に張り出し設置されている。

この筒状体２１はガスバーナー等の熱風供給体１１の噴出口１１ａを受け入れ、噴出する熱風が広がらないように適正な熱風状態にして内胴体１７内へ導いているものである。さらに胴体内１７には、原料の投入口１２と筒状体２１の端部との間に仕切部材２２が配置されている。この位置に仕切部材２２が配置されているので、熱風供給体１１から放射された炎が原料に直接的に接することがないので、原料が燃焼、又は高温にされることがなくダイオキシン等の発生を防ぐことができる。又、この胴体２の投入口１２側で、かつ外胴体１６の端部の近傍の下部には、乾燥させた原料を排出するための排出口１５が基台３上に固定配置されている。排出口１５は、乾燥した原料を排出させるものである。この胴体２の投入口１２側の外胴体１６の端部の近傍で上部には、筒状体２１から送り出された熱風を胴体２内を循環して外部に排出するための排気口２３が上部に固定配置されている。

排出口１５側の外胴体１６の端部には、メディア２４の粒径より小さい寸法のメッシュを有する網１６ｂで構成されている。乾燥された原料はこの網１６ｂを通過し排出口に導かれるが、メディア２４はこの網１６ｂ上に残留するようになっている。又、熱風は外胴体１６の上方に設けられた排気口２３を通して胴体２外に排出される。内胴体１７の投入口１２側端面１７ｂには、外胴体１６から循環して送られたメディア２４を内胴体１７に戻すための通過孔２５が設けられている。

この通過孔２５の近傍の内胴体１７の端面１７ｂには、外胴体１６側に張り出してメディア戻し部材２６が固定されている。メディア２４は本実施の形態では、鋼製のガス管を短く切断したパイプである。メディア２４は内胴体１７から外胴体１６に向かって移動する間に原料とともに攪拌されながら、その温度は均一になり原料との間で混在して熱交換を行なっていく。胴体２はこのような構成になっているが、次に原料の乾燥工程について説明する。原料ホッパー１３から送り込まれた原料は、胴体２の投入口１２に供給される。投入口１２は外胴体１６と内胴体１７に設けられており、螺旋コンベア１４がこの２つの投入口１２を貫通して設置され、原料は内胴体１７の投入口１２から内胴体１７内に投入される。

原料ホッパー１３により投入された原料は、仕切部材２２に規制され内胴体１７内に張り出している筒状体２１に直接接触しないようになっている。このため、原料は筒状体２１からの熱風を直接受けることはなく、熱風が強い場合でも焼却してしまうようなことは避けられる。原料はこの仕切部材２２に衝接して内胴体１７の端部寄りの空間２７に投入される。投入された原料は、胴体２の回転に伴ない内胴体１７内周に寄せられながら、羽根２０の傾斜形状に従い強制的に回転軸線方向に移動させられる。このときメディア２４と一緒に混合した状態であり、原料とメディア２４は攪拌されながら筒状体２１からの熱風を受けて、内胴体１７内を移動することになる。この移動に伴ない、原料はパイプ等のメディア２４から熱交換で熱を受け乾燥が促進される。

又メディア２４にこびりついた原料はメディア２４同志の衝接で擦れ合い、又羽根１９、２０に衝接して、メディア２４表面の原料は互いに磨耗又は破砕されて粉末化しメディア２４から剥がれる。剥がれた原料は外胴体１６の端部１６ａの網１６ｂから排出口１５を介して外部に排出される。メディア４は胴体２内を循環するようになっており、次にその構成について説明する。このメディア２４は、図３、図４に示すように外胴体１６と内胴体１７との間を往復循環する。図３及び４は、図１のＸ−Ｘ断面図を模式的に示している。

図３に示すのは、外胴体１６の網１６ｂの下部に留まっているメディア２４を胴体２の回転に伴ない、内胴体１７に固定されたメディア戻し部材２６で掻き揚げようとしている状態を示している。複数のメディア２４をこのメディア戻し部材２６で抱え込み、この掻き揚げたままの状態でメディア戻し部材２６が上方に達すると、図４に示すように、メディア２４は自重でメディア戻し部材２６上を下方向に転がり、通過孔２５に導かれる。この通過孔２５に導かれたメディア２４は内胴体１７に戻される。メディア２４は仕切部材２２に案内され内胴体１７の空間２７に落下し、再び原料と一緒に混在して胴体２内を循環する。網１６ｂを介して原料とメディア２４を分離し、原料は胴体２外に回収し、メディア２４は胴体２内に戻し再使用する。

以上、種々の例について説明したが、本発明は、本実施の形態に限定されないことはいうまでもない。本発明は胴体を多重構造にしていることを特徴にし、本実施の形態においては二重構造として説明した。しかし、三重以上の構造であってもよいことはいうまでもない。又、内胴体内の羽根は内壁面でなく外壁面にあるいは両方に取り付けることも可能である。更に、熱風は筒状体の端部から噴出す構成で説明したが、筒状体の外周筒面に小穴を設け、この小穴から移動中の原料に熱風の一部を吹きつけ乾燥を早めることも可能である。

図１は、本発明の全体構成を示す回転ドラム式乾燥機の断面図である。 図２は、回転駆動装置を示す回転ドラム式乾燥機の側面図である。 図３は、図１のＸ−Ｘ断面図で、メディアが掻き揚げられる状態の環流構成を示す図である。 図４は、図１のＸ−Ｘ断面図で、メディアが内胴体に回収される状態の環流構成を示す図である。

符号の説明

１…回転ドラム式乾燥機
２…胴体
３…基台
４…回転駆動装置
１１…熱風供給体
１３…原料ホッパー
１６…外胴体
１７…内胴体
１９、２０…羽根
２１…筒状体
２２…仕切部材
２４…メディア
２５…通過孔
２６…メディア戻し部材

Claims (9)

1. 基台と、
   この基台に回転可能に支持され、投入口から投入された被乾燥物を回転とともに回転軸線方向にドラム空間内を移動させながら乾燥させ排出口から排出させる多重ドラムの胴体と、
   前記基台に設けられ前記胴体の外部から熱風を前記胴体内に吹き込むための熱風供給体と、
   前記基台に設けられ前記胴体を回転駆動させる回転駆動装置と、
   前記熱風供給体からの熱風を受けて被乾燥物とともに混在しながら前記胴体内を往復環流し熱交換を行なう複数のメディアと
   からなる回転ドラム式乾燥機。
2. 請求項１に記載された回転ドラム式乾燥機において、
   前記胴体は二重ドラム構造を有し、壁面に回転に伴ない回転軸線方向に被乾燥物と前記メディアを移動させる羽根を有する外胴体と、前記外胴体内に一端を開放状態で支持され壁面に回転に伴ない回転軸線方向に被乾燥物と前記メディアを移動させる羽根を有する内胴体と、前記内胴体の内側回転中心部に設けられ前記熱風を噴出案内するための筒状体とから構成され、
   前記投入口から投入された被乾燥物に前記熱風を吹きつけ混在する前記メディアとの熱交換を行いながら、被乾燥物を前記筒状体と前記内胴体との空間及び前記内胴体と前記外胴体との空間を通過させ乾燥させて前記排出口から排出させるようにした
   ことを特徴とする回転ドラム式乾燥機。
3. 請求項１に記載された回転ドラム式乾燥機において、
   前記メディアは、パイプであることを特徴とする回転ドラム式乾燥機。
4. 請求項２に記載された回転ドラム式乾燥機において、
   前記被乾燥物を前記筒状体と前記内胴体との空間及び前記内胴体と前記外胴体との空間を通過させる過程で、前記被乾燥物を前記開放状態の一端を通過させてから方向を変え回転軸線方向に沿って逆方向移動させる構成にしている
   ことを特徴とする回転ドラム式乾燥機。
5. 請求項２に記載された回転ドラム式乾燥機において、
   前記外胴体の壁面及び前記内胴体の壁面に設けられた羽根は傾斜面を有し相互に逆向きの傾斜に形成されている
   ことを特徴とする回転ドラム式乾燥機。
6. 請求項２に記載された回転ドラム式乾燥機において、
   前記投入口に被乾燥物を貯留し供給するホッパーを設けた
   ことを特徴とする回転ドラム式乾燥機。
7. 請求項２に記載された回転ドラム式乾燥機において、
   前記内胴体内の前記投入口近傍に、前記筒状体との間を仕切る仕切部材を設けた
   ことを特徴とする回転ドラム式乾燥機。
8. 請求項２に記載された回転ドラム式乾燥機において、
   前記内胴体に前記メディアを前記外胴体から前記内胴体へ戻すための通過孔を設け、前記メディアを前記外胴体と前記内胴体との間で環流させる構成にした
   ことを特徴とする回転ドラム式乾燥機。
9. 請求項２に記載された回転ドラム式乾燥機において、
   前記外胴体に前記熱風排出のための排気口を設けた
   ことを特徴とする回転ドラム式乾燥機。
   

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