JP2010197024A - 乾燥装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被処理物中の水分を比較的短時間で蒸散させることができ、簡素な構造で、省エネルギも図ることができる乾燥装置を提供する。
【解決手段】乾燥装置１０は、横長の箱体状のケーシング１１内に、被処理物を載せる搬送ベルト１２及び搬送ベルト１２を一定方向へ回動させる駆動機構であるモータ１３を有するベルトコンベア１４と、搬送ベルト１２上に載って搬送される被処理物を圧延するため搬送ベルト１２の上方に配列された複数の加圧ローラ１５と、搬送ベルト１２を昇温させるため搬送ベルト１２の内周面の一部に面接触して配置されたベルト加熱手段１６と、を備えている。それぞれの加圧ローラ１２の下流側（矢線Ｘ方向側）には、搬送ベルト１２に載って搬送される被処理物を撹拌する撹拌手段２１が設けられ、その下流側（矢線Ｘ方向側）には、被処理物に熱風を吹き付ける送風手段３１が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、排水処理施設や電子機器工場などで発生する汚泥などの含水廃棄物の水分を蒸散させる乾燥装置に関する。

排水処理施設や電子機器工場などで発生する汚泥などの含水廃棄物は、従来、埋め立て資材としての利用、焼却処分あるいは海洋投棄などによって処理されていた。しかしながら、近年、廃棄物循環型社会を目指す法整備が進み、含水廃棄物を乾燥させて肥料や燃料として再利用する事例が増加している。また、含水廃棄物を乾燥させると、体積及び重量が減少し、減容化を図ることができるので、処理コストも低減する。

そこで、含水廃棄物を減容化する技術として、有機質汚泥を脱水してなる有機質ケーキをマイクロウェーブ域の電磁波を照射して乾燥させる熱処理装置及び熱処理方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１記載の熱処理装置は、被処理物である有機質ケーキを連続的に繰り出す送り出し機構と、送り出し機構によって繰り出される有機質ケーキに電磁波を照射して熱処理する熱処理機構と、熱処理機構において固形化された熱処理物質を仮ストックする貯留機構と、を備えている。

特開２００３−１２６８９９号公報

特許文献１記載の熱処理装置は、含水率７０〜９０重量％の有機質ケーキを体積が１／３以下で含水率５重量％以下の固形物に変えることができるので、含水廃棄物の減容化を図る手段として有効である。しかしながら、被処理物の加熱手段としてマイクロウェーブ域の電磁波が使用されているため、電磁波が照射される部分を耐電磁波性材料で形成したり、電磁波照射領域を電磁波遮蔽材料で覆ったりしなければならないので、構造の複雑化を回避できない。また、電磁波を発生させるのに多大な電力が必要であるため、省エネルギを図ることが困難である。

また、含水率の高い被処理物はマイクロウェーブ域の電磁波で効率良く発熱するが、被処理物の含水率が低くなるにつれて発熱し難くなるので、被処理物を必要レベルまで乾燥させるのに長時間を要することがある。さらに、電磁波照射により被処理物のみを発熱させる方式であるため、被処理物と接している送り出し機構などを介して被処理物の熱が逃散し、乾燥時間の遅延を招くこともある。

本発明が解決しようとする課題は、被処理物中の水分を比較的短時間で蒸散させることができ、簡素な構造で、省エネルギも図ることができる乾燥装置を提供することにある。

本発明の乾燥装置は、被処理物を載せる搬送ベルト及び前記搬送ベルトを一定方向へ回動させる駆動機構を有するベルトコンベアと、前記搬送ベルトを昇温させるため前記搬送ベルトの少なくとも一部に面接触して配置されたベルト加熱手段と、前記搬送ベルト上に載って搬送される被処理物を圧延するため前記搬送ベルトの上方に配列された複数の加圧ローラと、を備えたことを特徴とする。

このような構成とすれば、搬送ベルトの少なくとも一部と面接触しているベルト加熱手段からの熱伝導で加熱された当該搬送ベルトに載って搬送される被処理物は加圧ローラで圧延されることによって厚みが減少し、効率良く加熱されるため、被処理物中の水分は速やかに蒸散する結果、被処理物中の水分を比較的短時間で蒸散させることができる。またベルト加熱手段が搬送ベルトに面接触していることにより、熱の散逸が少なく、熱伝導効率が高いため、省エネルギを図ることもできる。また、ベルトコンベア、加圧ローラ及びベルト加熱手段によって乾燥機構を構成することができるため、構造も簡素である。

ここで、前記搬送ベルトに載って搬送される被処理物を撹拌する撹拌手段を設ければ、被処理物を万遍なく搬送ベルトに接触させることができるため、水分の蒸散が促進され、乾燥時間の短縮化に有効である。

また、前記搬送ベルトに載って搬送される被処理物に熱風を吹き付ける送風手段を設ければ、被処理物の加熱及び被処理物から発生した水蒸気の排除が促進されるため、乾燥時間をさらに短縮することができる。

この場合、前記熱風として、前記ベルト加熱手段の熱影響領域から回収した昇温空気を用いれば、常温よりも高温状態にある昇温空気により被処理物の加熱及び水蒸気の排除が促進されるため、乾燥時間の短縮化に有効である。

さらに、前記熱風の給気経路に気体加熱手段を設ければ、前述よりもさらに高温の熱風を被処理物に吹き付けることができるため、乾燥時間の短縮化に極めて有効である。

本発明により、被処理物中の水分を短時間で蒸散させることができ、比較的簡素な構造で、省エネルギも図ることのできる乾燥装置を提供することができる。

本発明の実施の形態である乾燥装置を示す側面図である。 図１に示す乾燥装置の平面図である。 図１のＡ−Ａ線における一部省略断面図である。 図１のＢ−Ｂ線における一部省略断面図である。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。図１，図２に示すように、本実施形態の乾燥装置１０は、横長の箱体状のケーシング１１内に、被処理物（図示せず）を載せる搬送ベルト１２及び搬送ベルト１２を一定方向へ回動させる駆動機構であるモータ１３を有するベルトコンベア１４と、搬送ベルト１２上に載って搬送される被処理物を圧延するため搬送ベルト１２の上方に配列された複数の加圧ローラ１５と、搬送ベルト１２を昇温させるため搬送ベルト１２の内周面の一部に面接触して配置されたベルト加熱手段１６と、を備えている。

ベルトコンベア１４を構成する搬送ベルト１２は、駆動ローラ１７と従動ローラ１８とに掛け渡され、チェーン１９を介してモータ１３で回転駆動される駆動ローラ１７によって搬送ベルト１２全体が図１において時計方向へ回転する。これにより、ベルトコンベア１４の始端側の搬送ベルト１２上に載せられた被処理物は図１中の矢線Ｘ方向に搬送されながら乾燥処理され、ベルトコンベア１２の終端側から排出される。複数の加圧ローラ１５はその軸心が駆動ローラ１７の軸心と略平行をなすように配置され、各加圧ローラ１５直上のケーシング１１上に配置されたモータ２０によってそれぞれ回転駆動されている。加圧ローラ１５の回転速度は、その外周の周速度が搬送ベルト１２の移動速度と略同一に設定されている。

また、それぞれの加圧ローラ１２の下流側（矢線Ｘ方向側）には、搬送ベルト１２に載って搬送される被処理物を撹拌する撹拌手段２１が設けられている。各撹拌手段２１は、搬送ベルト１２の直上を横断する姿勢で互いに平行に配置された一対の回転軸２３と、各回転軸２３の外周に設けられた螺旋状の撹拌部材２２と、回転軸２３を回転駆動するモータ２７とを有している。また、撹拌部材２１外周と搬送ベルト１２上面との間には隙間が設けられている。それぞれの回転軸２３の軸心は駆動ローラ１７の軸心と平行をなしている。図２に示すように、撹拌手段２１を構成する一対の回転軸２３は、それぞれの撹拌部材２２同士が接触することなく、撹拌部材２２の外周部分が軸心方向に沿って交互に部分的に隣り合うように配置されている。

さらに、それぞれの撹拌手段２１の下流側（矢線Ｘ方向側）には、搬送ベルト１２に載って搬送される被処理物に熱風を吹き付ける送風手段３１が設けられている。送風手段３１は搬送ベルト１２上面を覆う無底箱体状のケーシング３２と、ケーシング３２内を加熱する加熱器３４と、を備え、送風機３３からダクト３５を経由して供給される熱風をケーシング３２内へ供給する。ケーシング３２内へ供給された熱風はその底面開口部から搬送ベルト１２上面に吹き出す。

一方、送風機３３は、ベルト加熱手段１６の熱影響領域であるケーシング１１内からダクト３６を経由して回収した昇温空気をダクト３５を経由して送風手段のケーシング３２内へ供給する。また、送風機３３とダクト３５との間の熱風の給気経路３７には気体加熱手段３８が設けられている。気体加熱手段３８には、その内部を通過する熱風を昇温させるための加熱器３９が設けられている。さらに、ケーシング１１内を移動する被処理物から発生する水蒸気などをケーシング１１外へ排出するための送風機４０がベルトコンベア１４の終端付近のケーシング１１上に配置されている。

さらに、乾燥装置１０を構成するベルトコンベア１４の始端側には、被処理物を搬送ベルト１２上に供給するためのベルトコンベア２４，ホッパ２５及び供給機２６が配置されている。供給機２６は、互いに平行に配置された一対の回転軸２８と、各回転軸２８の外周に設けられた螺旋状の搬送部材２９と、回転軸２８を回転駆動するモータ３０とを有している。一対の回転軸２３の軸心は搬送ベルト１２の搬送方向（矢線Ｘ方向）と平行をなしている。図２，図３に示すように、供給機２６を構成する一対の回転軸２３は、それぞれの供給部材２８同士が接触することなく、供給部材２８の外周部分が軸心方向に沿って交互に部分的に隣り合うように配置されている。ベルトコンベア２４によって搬送されてきた被処理物は、その終端側からホッパ２５内を経由して供給機２６の始端側へ落下し、モータ３０で回転する一対の供給部材２８によって撹拌されながら、搬送ベルト１２の始端側の上面に落下し、矢線Ｘ方向へ移動する。

乾燥装置１０を稼働させる場合、ベルト加熱手段１６、駆動ローラ１７の支軸、従動ローラ１８の支軸、加圧ローラ１５の支軸、撹拌手段２１の回転軸２３、供給機２６の回転軸２８及び加熱器３４，３９に対し、外部の高温水蒸気供給装置（図示せず）から送給される高温水蒸気を送り込むことによって高温に加熱しながら被処理物の乾燥作業を行う。

乾燥装置１０においては、搬送ベルト１２の内周面の一部と面接触しているベルト加熱手段１６からの熱伝導によって加熱された当該搬送ベルト１２に載って搬送される被処理物は複数の加圧ローラ１５で圧延されることによって厚みが減少し、効率良く加熱されるため、昇温した被処理物中の水分が速やかに蒸散する結果、被処理物中の水分を比較的短時間で蒸散させることができる。また、ベルト加熱手段１６が搬送ベルト１２に面接触していることにより、熱の散逸が少なく、熱伝導効率が高いため、省エネルギを図ることもできる。

乾燥装置１０は、電熱ヒータやマイクロ波発生機などを使用することなく、ボイラーなどの高温水蒸気供給装置（図示せず）から供給される水蒸気を加熱源として利用して被処理物を加熱乾燥することができるので、省エネルギに貢献することができる。また、ベルトコンベア１４、加圧ローラ１５及びベルト加熱手段１６によって乾燥機構を構成することができ、電磁波遮蔽手段なども不要であるため、構造も簡素である。

また、搬送ベルト１２に載って搬送される被処理物を撹拌する撹拌手段２１を設けたことにより、被処理物を撹拌して万遍なく搬送ベルト１２に接触させることができるため、水分の蒸散が促進され、乾燥時間の短縮化に有効である。

さらに、搬送ベルト１２に載って搬送される被処理物に熱風を吹き付ける送風手段３１を設けたことにより、被処理物の加熱及び被処理物から発生した水蒸気の排除が促進されるため、乾燥時間をさらに短縮することができる。この場合、前記熱風として、ベルト加熱手段１６の熱影響領域であるケーシング１１内から回収した昇温空気を用いたことにより、常温よりも高温状態にある前記昇温空気により被処理物の加熱及び水蒸気の排除が促進されるため、乾燥時間の短縮化に有効である。さらに、前記熱風の給気経路３７に気体加熱手段３８を設けたことにより、さらに高温の熱風を被処理物に吹き付けることができるため、乾燥時間の短縮化に極めて有効である。

本発明の乾燥装置は、水処理施設や電子機器工場などで発生する汚泥あるいは水分を含む石膏ボード廃材などの含水廃棄物の水分を蒸散させ減容化する装置として広く利用することができる。

１０ 乾燥装置
１１，３２ ケーシング
１２ 搬送ベルト
１３，２０，２７，３０ モータ
１４，２４ ベルトコンベア
１５ 加圧ローラ
１６ ベルト加熱手段
１７ 駆動ローラ
１８ 従動ローラ
１９ チェーン
２１ 撹拌手段
２２ 撹拌部材
２３，２８ 回転軸
２５ ホッパ
２６ 供給機
２９ 搬送部材
３１ 送風手段
３３，４０ 送風機
３４，３９ 加熱器
３５，３６ ダクト
３７ 給気経路
３８ 気体加熱手段

Claims (5)

1. 被処理物を載せる搬送ベルト及び前記搬送ベルトを一定方向へ回動させる駆動機構を有するベルトコンベアと、前記搬送ベルトを昇温させるため前記搬送ベルトの少なくとも一部に面接触して配置されたベルト加熱手段と、前記搬送ベルト上に載って搬送される被処理物を圧延するため前記搬送ベルトの上方に配列された複数の加圧ローラと、を備えたことを特徴とする乾燥装置。
2. 前記搬送ベルトに載って搬送される被処理物を撹拌する撹拌手段を設けた請求項１記載の乾燥装置。
3. 前記搬送ベルトに載って搬送される被処理物に熱風を吹き付ける送風手段を設けた請求項１または２記載の乾燥装置。
4. 前記熱風として、前記ベルト加熱手段の熱影響領域から回収した昇温空気を用いた請求項３記載の乾燥装置。
5. 前記熱風の給気経路に気体加熱手段を設けた請求項３または４記載の乾燥装置。

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