JP2007303749A - Highly water bearing waste drying apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、オムツや生ゴミ等の高含水廃棄物の処理と、その際に発生する悪臭の処理とを行うための高含水廃棄物乾燥処理装置に関する。 The present invention relates to a high water content waste drying treatment apparatus for processing high water content waste such as diapers and garbage and processing malodors generated at that time.
従来から、廃棄物の処理装置は一般に、ダイオキシンを発生させないために800℃以上の高温で廃棄物を燃焼している(特許文献1)。廃棄物の中にはオムツや生ゴミ等のような多量の水分を含む高含水廃棄物があるが、そのような高含水廃棄物に対しては800℃以上の高温で処理する必要は無いため、それより低い温度で燃焼処理がされている。しかし、高含水廃棄物を燃焼した場合に、高含水廃棄物から水蒸気と悪臭成分が発生する。この悪臭成分を除去するために、悪臭成分を含んだガスを800℃付近で燃焼(2次燃焼)している。 Conventionally, a waste treatment apparatus generally burns waste at a high temperature of 800 ° C. or higher so as not to generate dioxins (Patent Document 1). Among the wastes, there are high-water-containing wastes containing a large amount of water such as diapers and garbage, but such high-water-containing wastes do not need to be treated at a high temperature of 800 ° C or higher. The combustion process is performed at a lower temperature. However, when high water content waste is burned, water vapor and malodorous components are generated from the high water content waste. In order to remove this malodorous component, the gas containing the malodorous component is burned (secondary combustion) at around 800 ° C.
オムツや生ゴミ等の高含水廃棄物から発生する悪臭成分を消去する他の方法として、密閉容器内に高含水廃棄物を収容し、酸素を介在しないで燃焼処理する方法が知られている(特許文献2)。密閉容器内で無酸素で高含水廃棄物を熱分解することによって、悪臭成分の発生を防止することができる。 As another method for eliminating malodorous components generated from high water content waste such as diapers and garbage, a method is known in which high water content waste is contained in an airtight container and burned without oxygen. Patent Document 2). Generation of malodorous components can be prevented by thermally decomposing highly water-containing wastes without oxygen in a sealed container.
2次燃焼を行う場合には、2次燃焼の燃料費がかかるという欠点と、加熱によって水蒸気の体積が更に膨張するために、2次燃焼室の容積を大きくしなければならないという欠点があった。また、2次燃焼を行うと、廃棄物から生じる揮発成分を燃焼するためにダイオキシンが発生し、ダイオキシンを処理する装置を設置しなければならず、ダイオキシン処理装置の製造コストやランニングコストが高くなるという欠点があった。また、特許文献2の技術では、密閉容器内に高含水廃棄物を収容するために、高含水廃棄物を大量に処理することができないという欠点と、製造コストやランニングコストが高くなるという欠点があった。 In the case of performing secondary combustion, there are a drawback that the fuel cost of the secondary combustion is required and a disadvantage that the volume of the secondary combustion chamber has to be increased because the volume of the steam is further expanded by heating. . In addition, when secondary combustion is performed, dioxins are generated in order to burn volatile components generated from waste, and a device for treating dioxins must be installed, which increases the manufacturing cost and running cost of the dioxin treatment device. There was a drawback. Moreover, in the technique of patent document 2, in order to accommodate a highly water-containing waste in an airtight container, there are a fault that a high water-containing waste cannot be processed in large quantities, and a fault that a manufacturing cost and a running cost become high. there were.
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、高含水廃棄物を乾燥処理すると共に、その乾燥の際に発生する悪臭成分を外部に排出させることなく処理することができる高含水廃棄物乾燥処理装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above points, and it is possible to dry a high water content waste, and to dry the high water content waste that can be processed without discharging malodorous components generated during the drying to the outside. The object is to provide a processing apparatus.
本発明に係る高含水廃棄物乾燥処理装置は、高含水廃棄物を収容する乾燥室と、その乾燥室内に収容される高含水廃棄物に含まれる細菌を滅菌する温度で高含水廃棄物を加熱するための加熱手段と、前記乾燥室と連絡する気液混合器と、前記乾燥室と前記気液混合器との間に備えられるベンチュリー部と、ベンチュリー部またはそのベンチュリー部付近の上流に備えられるものであって水をベンチュリー部から前記気液混合器側に向けて噴射する水噴射ノズルとを有することを特徴とするものである。本発明は、前記乾燥室内に前記高含水廃棄物を切断するための螺旋状の切断刃を回転自在に備え、その切断刃がその軸方向から見た360度の円周方向において一部の角度の外縁に切欠を設けたことを特徴とするものである。本発明は、前記螺旋状の切断刃の互いに隣り合う360度の円周方向において軸方向から見た前記切欠の位置を互いに異なる位置としたことを特徴とするものである。本発明は、前記乾燥室と前記気液混合器との間に圧力変動を減少させるためのバッファタンクを備えることを特徴とするものである。本発明は、前記気液混合器と連絡する水収容タンクを備え、その水収容タンクと前記水噴射ノズルとを水循環通路で連絡し、その水循環通路の途中にポンプを備え、前記ポンプの作動によって前記水収容タンク内の水を前記水循環通路を経て前記水噴射ノズルから噴射させることを特徴とするものである。 A highly water-containing waste drying treatment apparatus according to the present invention heats a highly water-containing waste at a temperature for sterilizing bacteria contained in the water-containing waste contained in the drying chamber containing the water-containing waste. Heating means, a gas-liquid mixer communicating with the drying chamber, a venturi section provided between the drying chamber and the gas-liquid mixer, and a venturi section or provided upstream in the vicinity of the venturi section And a water injection nozzle that injects water from the venturi portion toward the gas-liquid mixer side. The present invention is provided with a spiral cutting blade for cutting the highly water-containing waste in the drying chamber so that the cutting blade can rotate freely, and the cutting blade has a partial angle in a circumferential direction of 360 degrees viewed from the axial direction. This is characterized in that a notch is provided in the outer edge of the. The present invention is characterized in that the positions of the notches viewed from the axial direction in the circumferential direction of 360 degrees adjacent to each other of the spiral cutting blades are different from each other. The present invention includes a buffer tank for reducing pressure fluctuation between the drying chamber and the gas-liquid mixer. The present invention includes a water storage tank that communicates with the gas-liquid mixer, connects the water storage tank and the water injection nozzle through a water circulation passage, includes a pump in the middle of the water circulation passage, and operates the pump. Water in the water storage tank is jetted from the water jet nozzle through the water circulation passage.
本発明は、高含水廃棄物を加熱して発生するガス(水蒸気と悪臭成分)が存在する空間において、水噴射ノズルから噴射される水を断面積の小さいベンチュリー部に向けて噴射するものである。この水の噴射によって負圧が発生し、その負圧によって水蒸気と悪臭成分とが混じったガスを高速で気液混合器内に導入する。高速でガスと水とを気液混合器内に導入することで悪臭成分と水との接触割合を高め、悪臭成分を水に吸着させることができ、悪臭成分の除去ができる。 The present invention injects water injected from a water injection nozzle toward a venturi portion having a small cross-sectional area in a space where gas (water vapor and malodorous components) generated by heating high water content waste is present. . A negative pressure is generated by this water injection, and a gas in which water vapor and malodorous components are mixed by the negative pressure is introduced into the gas-liquid mixer at a high speed. By introducing gas and water into the gas-liquid mixer at high speed, the contact ratio between the malodorous component and water can be increased, and the malodorous component can be adsorbed to water, and the malodorous component can be removed.
本発明は、高含水廃棄物をその中に含まれる細菌を滅菌する180℃程度で加熱するものであって、廃棄物を燃焼させるものではない。このため、本発明ではダイオキシンが発生することはない。よって、ダイオキシン対策が不用であることから、装置のコストを低く抑えることができる。 The present invention heats a highly water-containing waste at about 180 ° C., which sterilizes bacteria contained therein, and does not burn the waste. For this reason, dioxins are not generated in the present invention. Therefore, since the dioxin countermeasure is unnecessary, the cost of the apparatus can be kept low.
本発明では、切断刃の軸方向から見た360℃の角度の一部に切欠を設けることによって、高含水廃棄物に含まれるゴム紐等が切断刃に引っ掛かることが無くなり、ゴム紐等が切断刃に引っ掛かって駆動手段に大きなトルクが掛かるのを防止することができる。 In the present invention, by providing a notch at a part of an angle of 360 ° C. viewed from the axial direction of the cutting blade, the rubber string or the like contained in the high water content waste is not caught on the cutting blade, and the rubber string or the like is cut. It is possible to prevent a large torque from being applied to the driving means by being caught by the blade.
本発明では、乾燥室からのガスを気液混合器に導入する前に気液混合器より断面積の大きいバッファタンクに一旦導入することで、高含水廃棄物の加熱により発生する水蒸気による圧力変動を、バッファタンクで吸着することができる。この結果、圧力変動を一定にして装置の制御を安定させることができる。また、本発明は、廃棄物を加熱させるだけのもの(約180℃で加熱)で、燃焼させるもの(約800℃で燃焼)ではない。このことから、本発明では水蒸気の膨張率が燃焼させるものの膨張率と比べて小さくなり、バッファタンクの容積を小さくすることができ、装置の小型化が可能となる。 In the present invention, before the gas from the drying chamber is introduced into the gas-liquid mixer, it is once introduced into a buffer tank having a larger cross-sectional area than the gas-liquid mixer, so that the pressure fluctuation due to water vapor generated by the heating of the high water content waste Can be adsorbed by a buffer tank. As a result, it is possible to stabilize the control of the apparatus while keeping the pressure fluctuation constant. Further, the present invention only heats the waste (heated at about 180 ° C.), and does not burn it (burns at about 800 ° C.). For this reason, in the present invention, the expansion rate of water vapor is smaller than that of the combusted material, the volume of the buffer tank can be reduced, and the apparatus can be miniaturized.
本発明では、気液混合器を通過した水のうち、きれいな水を水循環通路を経て水噴射ノズルから噴射することができ、水の有効利用を図ることができる。 In the present invention, of the water that has passed through the gas-liquid mixer, clean water can be injected from the water injection nozzle through the water circulation passage, so that effective use of water can be achieved.
次に本発明を図面に基づいて説明する。
図1は本発明に係る高含水廃棄物乾燥処理装置の概略構成図である。本発明の高含水廃棄物乾燥処理装置で処理される被処理物は、オムツや生ゴミ等のような水分を多く含む高含水廃棄物10である。本発明の高含水廃棄物乾燥処理装置は、高含水廃棄物10を収容するための乾燥室12を形成した本体14を有する。本体14には、高含水廃棄物10の投入口16と、乾燥後の廃棄物の吐出口18とが備えられている。その本体14に隣接して、乾燥室12内に投入された高含水廃棄物10を加熱するための加熱手段20が備えられている。加熱手段20は乾燥室12に収容される高含水廃棄物10を加熱するためのものであり、高含水廃棄物10を燃焼させるものではない。加熱手段20による高含水廃棄物10を加熱する温度は、高含水廃棄物10に含まれる各種細菌を滅菌する温度(約180℃)を越える程度とする。加熱手段20は、例えば約200℃とすれば、乾燥室12内の高含水廃棄物10は、各種細菌が滅菌される温度となる。
Next, the present invention will be described based on the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a high water content waste treatment apparatus according to the present invention. The to-be-processed object processed with the high water content waste drying processing apparatus of this invention is the high
乾燥室12の内部には切断刃22が回転自在に備えられている。切断刃22は、乾燥室12内に投入された高含水廃棄物10を細かく切断するものである。切断刃22は、例えば回転軸24を中心とする螺旋状とするのが望ましい。切断刃22を螺旋状とすることで、乾燥室12内での高含水廃棄物10の移動をスムースに行わせることができる。回転軸24の一端は本体14の外部に突出しており、その突出箇所に駆動手段としてのモータ26が取付けられる。モータ26の駆動によって螺旋状の切断刃22が回転させられ、高含水廃棄物10が切断されると共に移動させられる。
A
切断刃22は、回転軸24の軸方向から見て、360度の円周方向において、一部の角度(例えば60度〜150度)の外縁に切欠28を設けるように設定することが望ましい。切欠28の箇所の半径方向の縁も円弧縁も刃を形成する。回転軸24の軸方向における最初の360度の切断刃22と、次の360度の切断刃22と、その後の隣り合う360度毎の切断刃22との円周方向において、軸方向から見た切欠28の位置が互いに異なる位置に形成するように設定する。切断刃が、円周方向に均一間隔に形成されたギザギザな刃である場合には、ゴム紐等が刃に引っ掛かってモータ26に大きなトルクが掛かる不具合があった。それに対して、切断刃22の外縁の円周方向位置に切欠28を設け、しかも軸方向から見て切欠28の形成位置をずれた位置に設けることによって、高含水廃棄物10が切断刃22にからまることがなくなり、高含水廃棄物10をスムースに切断でき、モータ26に大きなトルクが掛かる不具合を解消することができる。
The
本体14の近傍にバッファタンク30を備え、そのバッファタンク30と本体14の乾燥室12とを排気管32で連結する。バッファタンク30は、乾燥室12から排気管32を通って導入される排気を一旦収容するためのものである。バッファタンク30の底部はベンチュリー部34となっており、ベンチュリー部34より下方には気液混合器36が備えられ、気液混合器36の下方に水収容タンク38が備えられている。ベンチュリー部34は、バッファタンク30と気液混合器36との間の通路に形成したものであっても良い。気液混合器36はその内部で気体と液体とを効率良く混合するためのものである。バッファタンク30内に水噴射ノズル40が備えられ、水噴射ノズル40からの水がベンチュリー部34に噴射され、その水噴射ノズル40からの水がベンチュリー部34から気液混合器36を経て水噴射ノズル40に向けて移動させられる。水噴射ノズル40からの水は、断面積の大きい位置から断面積の小さいベンチュリー部34に向けて噴射するために、水噴射ノズル40はベンチュリー部34かそのベンチュリー部34付近の上流位置に備える。
A
水収容タンク38の下部と前記水噴射ノズル40とは水循環通路42で連結されている。水循環通路42の途中にはポンプ44が備えられ、ポンプ44の作動によって水収容タンク38内のきれいな水(悪臭成分を吸着していない水)が水循環通路42を経て水噴射ノズル40から水が噴射される。水収容タンク38の上部には水供給通路46が連結され、その水供給通路46から必要に応じて新鮮な水が水収容タンク38内に供給される。水収容タンク38の側面のやや上方位置には排水通路48が連結され、水収容タンク38の内部の水で悪臭成分を吸着した水がオーバーフローによって外部に排出される。水収容タンク38の上部には、水収容タンク38の上部と外部の大気とを連絡する大気連絡通路50とが連絡されている。空気連絡通路50の途中に、水収容タンク38内の空気圧が所定以上になった時にその圧力を放出するための圧力放出弁52が備えられている。
A lower portion of the
次に、本発明の高含水廃棄物乾燥処理装置の働きについて説明する。高含水廃棄物10を本体14内の乾燥室12に投入し、乾燥室12内に収容した高含水廃棄物10を加熱手段20によって細菌を滅菌する温度で加熱する。即ち、本発明では、高含水廃棄物10を燃焼させるのではない。加熱手段20で加熱する際に、モータ26を駆動して回転軸24を回転させることで、螺旋状の切断刃22で高含水廃棄物10を細かく切断すると共に、乾燥室12内で、切断した高含水廃棄物10を移動させることができる。高含水廃棄物10を細かく切断することと、切断した高含水廃棄物10を移動させることで、切断した高含水廃棄物10に加熱手段20からの熱を効率良く伝えることができ、燃料コストを低減することができる。また、切断刃22に切欠28を設けることによって、高含水廃棄物10に含まれるゴム紐等の引っ掛かりを防いで、モータ26に高いトルクがかかるのを防止することができる。
Next, the function of the high water content waste drying apparatus of the present invention will be described. The high
乾燥室12内で例えば200℃に加熱された高含水廃棄物10からは、水蒸気と悪臭成分が発生する。その水蒸気と悪臭成分は、乾燥室12から排気管32を経てバッファタンク30内に導入される。乾燥室12で発生するガス(水蒸気と悪臭成分)の量やガス圧は、高含水廃棄物10に含まれる水分の量によって大幅に変わる。このため、断面積の広い乾燥室12から断面積の狭い排気管32に至ったガスの圧力が変動し、水噴射ノズルからの水の噴射量の制御が難しくなる。本発明では、大容積のバッファタンク30に排気管32を通るガスを一旦収容して、バッファタンク30内でガスの圧力変動を無くすることで、水噴射ノズルからの水の噴射量の制御を安定させることができる。
For example, water and malodorous components are generated from the highly water-containing
ポンプ44の作動によって、バッファタンク30内に備えられる水噴射ノズル40からは、ベンチュリー部34に向けて水が噴射される。ベンチュリー部34に向けての水の噴射によって、ベンチュリー部34では負圧が発生し、その負圧によってバッファタンク30内のガス(水蒸気と悪臭成分)と水噴射ノズル40からの水とは、速い速度で気液混合器36内に導入される。気液混合器36内では、悪臭成分が水とが効率良く攪拌混合し、悪臭成分が水に吸着される。
By the operation of the
気液混合器36によって悪臭成分を吸着した水は、気液混合器36の下位に位置する水収容タンク38内に収容される。悪臭成分を吸着した水は水収容タンク38内の上方に位置するが、悪臭成分を吸着しないきれいな水は水収容タンク38内の下方に位置し、きれいな水はポンプ44によって水循環通路42を経由して水噴射ノズル40から噴射される。水収容タンク38内の上方に位置する悪臭成分を吸着した水は、オーバーフローにより排水通路48から外部に排出される。必要に応じて、水収容タンク38内には新鮮な水が水供給通路46から導入される。水収容タンク38内の気圧が所定以上の高さになった時には圧力放出弁52を開いて、大気連絡通路50から水収容タンク38内の圧力を大気に放出する。
The water that has adsorbed malodorous components by the gas-
乾燥室12内で細菌を滅菌する温度で加熱された高含水廃棄物10は、滅菌された状態で乾燥させられた廃棄物として排出口18から排出される。乾燥させられた廃棄物は無害なものとして捨てることが可能であり、かつ燃料や骨材として利用することができる。
The high
10 高含水廃棄物
12 乾燥室
20 加熱手段
22 切断刃
26 モータ
28 切欠
30 バッファタンク
34 ベンチュリー部
36 気液混合器
38 水収容タンク
40 水噴射ノズル
42 水循環通路
44 ポンプ
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