JP2022104843A - Overheating steam treatment device for organic waste - Google Patents
Overheating steam treatment device for organic waste Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022104843A JP2022104843A JP2020219936A JP2020219936A JP2022104843A JP 2022104843 A JP2022104843 A JP 2022104843A JP 2020219936 A JP2020219936 A JP 2020219936A JP 2020219936 A JP2020219936 A JP 2020219936A JP 2022104843 A JP2022104843 A JP 2022104843A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- superheated steam
- container
- connector
- electric heater
- steam treatment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ゴミの資源回収リサイクル設備に適した過熱水蒸気処理装置に関するものである。 The present invention relates to a superheated steam treatment apparatus suitable for a waste resource recovery and recycling facility.
有機廃棄物(ゴミ)を過熱水蒸気によって熱処理する技術が次の特許文献に開示され、提案されている。 A technique for heat-treating organic waste (garbage) with superheated steam is disclosed and proposed in the following patent documents.
一般に有機廃棄物を過熱水蒸気によって熱処理する場合、予め処理装置を適温にすることが望ましい。しかしながらガスや石油等の燃焼で炉(容器)を加熱する場合、目的の温度に達するまで時間を要する上に燃料代も高くなるという問題があった。また処理装置を処理工程に従って輸送することも難しかった。これに対して本発明は、これらの問題を解決した新規な構成の有機廃棄物処理装置を提供するものである。 Generally, when heat-treating organic waste with superheated steam, it is desirable to heat the treatment equipment to an appropriate temperature in advance. However, when the furnace (container) is heated by burning gas, petroleum, etc., there is a problem that it takes time to reach the target temperature and the fuel cost is high. It was also difficult to transport the processing equipment according to the processing process. On the other hand, the present invention provides an organic waste treatment apparatus having a novel structure that solves these problems.
本発明による過熱水蒸気処理装置は、上面に開閉可能な廃棄物投入口、底面に開閉可能な廃棄物放出口が設けられ、容器壁面に電気ヒーターが内蔵された本体容器と、前記本体容器の内部に配置された攪拌羽と、前記電気ヒーターを電力供給手段に着脱可能に接続させる電源コネクタと、前記本体容器を過熱水蒸気供給手段に着脱可能に接続させる水蒸気コネクタと、前記攪拌羽の回転軸を動力供給手段に着脱可能に接続させる動力コネクタと、前記本体容器をガス回収手段に着脱可能に接続させる排ガスコネクタと、を備えていることを特徴とする。 The superheated steam treatment device according to the present invention is provided with a waste input port that can be opened and closed on the upper surface and a waste discharge port that can be opened and closed on the bottom surface. A stirring blade arranged in the above, a power supply connector for connecting the electric heater to the power supply means detachably, a steam connector for connecting the main body container to the superheated steam supply means detachably, and a rotating shaft of the stirring blade. It is characterized by including a power connector that is detachably connected to the power supply means and an exhaust gas connector that is detachably connected to the gas recovery means.
本発明による有機廃棄物の過熱水蒸気処理装置は、容器壁面に電気ヒーターが内蔵された本体容器を備えるので、目的の温度に達するまで時間がかからず、電気代も安価である。また電力供給手段、過熱水蒸気供給手段、動力供給手段、排ガス回収手段に着脱可能に接続できるので、処理ステーションに順次場所を移動させながら処理が実行できる。 Since the superheated steam treatment device for organic waste according to the present invention is provided with a main body container having an electric heater built in the wall surface of the container, it does not take time to reach a target temperature and the electricity cost is low. Further, since it can be detachably connected to the power supply means, the superheated steam supply means, the power supply means, and the exhaust gas recovery means, the treatment can be executed while sequentially moving the places to the treatment station.
本発明に係る過熱水蒸気処理装置Aは、産業廃棄物等の有機廃棄物を気密な容器本体に収容し過熱水蒸気を注入して分解、減容させるためのものであり、本体容器の壁面に電気ヒーター3を内蔵している点が特徴である。
以下、容器本体の構造を詳細に説明する。
The superheated steam treatment apparatus A according to the present invention is for accommodating organic waste such as industrial waste in an airtight container main body and injecting superheated steam to decompose and reduce the volume, and electricity is applied to the wall surface of the main body container. The feature is that the
Hereinafter, the structure of the container body will be described in detail.
図1は、容器本体の断面図、図2は本体容器の壁面の断面図である。
この図に示す容器本体の壁面は次のような特徴を有する。
1.容器本体1の壁面は、SUS二重構造となっている。
2.容器本体1の内部2に有機廃棄物が入る。
3.電気ヒーター3を複数本埋設し、壁面の温度を600~700°Cに上げることを可能にする。
4.断熱の為に耐火断熱レンガ4が組み込まれる。
5.石綿ウール5で耐火断熱レンガ4を全体で押さえる。
6.ビス付き金網6で石綿ウール5を押さえる。
9.SUS304(9)で壁外面を構成する。
10.SUS316(10)で壁内面を構成する。
11.スペーサー12によって電気ヒーター3を支持する。
FIG. 1 is a cross-sectional view of the main body of the container, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the wall surface of the main body container.
The wall surface of the container body shown in this figure has the following features.
1. 1. The wall surface of the
2. 2. Organic waste enters the
3. 3. A plurality of
4. A refractory
5. Hold the
6. Hold the
9. The outer surface of the wall is composed of SUS304 (9).
10. The inner surface of the wall is composed of SUS316 (10).
11. The
図3は、電気ヒーターの断面図である。
この電気ヒーター3は次のような特徴を有する。
1.発熱体3bは、耐熱材をコーティングしたリボン状金属板である。リボン状金属板に替えて金属線材を用いてもよい。金属としては例えばSUS304を用いることができる。
2.発熱体3bは、らせん状に湾曲された状態で支持管3cの内側に収容されている。支持管3cは例えば銅菅にすることができる。
3.発熱体3bはチューブ配線7を通じて給電する。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the electric heater.
The
1. 1. The
2. 2. The
3. 3. The
図4は、各種ヒーター線の熱変換効率を示す表である。この表に示すように、ニクロム線の熱変換効率は95.8%、SUS304の熱変換効率は87.2%、電気ヒーター3の熱変換効率は92%である。
FIG. 4 is a table showing the heat conversion efficiency of various heater wires. As shown in this table, the heat conversion efficiency of nichrome wire is 95.8%, the heat conversion efficiency of SUS304 is 87.2%, and the heat conversion efficiency of the
図5は、各種ヒーター線の発熱量を示す表である。この表の数値は電圧V=20[V]を90分間ヒーター線のそれぞれに印加したときに算出される発熱量である。
(1)ニクロム線ヒーターの発熱量
電圧V=20[V]、電流I=3.8[A]、抗値R=5.26[Ω]、
効率η=0.872
H=0.24×20×3.1×90×60×0.958=76977[CAL]
(2)SUS304ヒーターの発熱量
電圧V=20[V]、電流I=4.6[A]、抵抗値R=4.35[Q]、
効率η=0.872
H=0.24×20×4.6×90×60×0.872=103970[CAL]
(3)電気ヒーター3の発熱量
電圧V=20[V]、電流I=7.3[A]、抵抗値R=2.74[Ω]、
効率η=0.92
H=0.24×20×7.3×90×60×0.92=174079[CAL]
FIG. 5 is a table showing the calorific value of various heater wires. The numerical values in this table are the calorific value calculated when the voltage V = 20 [V] is applied to each of the heater wires for 90 minutes.
(1) Calorific value of nichrome wire heater Voltage V = 20 [V], current I = 3.8 [A], resistance value R = 5.26 [Ω],
Efficiency η = 0.872
H = 0.24 × 20 × 3.1 × 90 × 60 × 0.958 = 76977 [CAL]
(2) Calorific value of SUS304 heater Voltage V = 20 [V], current I = 4.6 [A], resistance value R = 4.35 [Q],
Efficiency η = 0.872
H = 0.24 × 20 × 4.6 × 90 × 60 × 0.872 = 103970 [CAL]
(3) Calorific value of
Efficiency η = 0.92
H = 0.24 × 20 × 7.3 × 90 × 60 × 0.92 = 174079 [CAL]
図5の表に示したように、電気ヒーター3は、ニクロム線ヒーターあるいはSUS304ヒーターよりも発熱量を多くできる。発熱量は、発熱体3bとされるSUS304の板材の幅、長さで容易に調節できる。電気ヒーター3の発熱量が大きいのは、発熱体3bの抵抗Rが小さく大電流が流れることに加えて、耐熱材からの赤外線輻射の寄与が大きいと考えられる。なお電気ヒーター3を用いると、その周囲を最高1200℃まで加熱できる。また電気ヒーター3が壁面に埋設されているので発熱が有効利用され、外部にガスヒーター、石油ヒーター等を設けた構成よりも低コストで済む。また通電後直ぐに発熱し通電を遮断すると瞬時に通常温度(3秒程度)に戻るという特徴があり、壁面を短時間で加熱できる。
As shown in the table of FIG. 5, the
次いで本発明に係る過熱水蒸気処理装置Aの他例を説明する。
図6(a)~(c)は、過熱水蒸気処理装置の他例の正面図、平面図及び側面図であり、図7(a)~(c)はそれらに対応した正面断面図、平面断面図及び側面断面図である。また図8(a)は廃棄物投入口が開かれた状態の正面断面図、図8(b)は廃棄物放出口が開かれた状態の正面断面図である。
Next, another example of the superheated steam treatment apparatus A according to the present invention will be described.
6 (a) to 6 (c) are front views, plan views and side views of other examples of the superheated steam treatment apparatus, and FIGS. 7 (a) to 7 (c) are front sectional views and planar sectional views corresponding to them. It is a figure and a side sectional view. Further, FIG. 8A is a front sectional view in a state where the waste inlet is open, and FIG. 8B is a front sectional view in a state where the waste discharge port is open.
この本体容器1は、長方体型であり、上面には開閉可能な廃棄物投入口1a、底面には開閉可能な廃棄物放出口1bが設けられている。
The
本体容器1の壁面に埋設する電気ヒーター3は、前記例とは別形式のものを用いている。
本体容器1の正面には、複数の水蒸気コネクタ1cが設けられている。水蒸気コネクタ1cは、外部に設置された水蒸気供給手段に対して簡単に接続、分離できる構造であり、水蒸気の漏出を防止するチェック弁を有し、本体容器1の内部では斜め下を向いたノズル1dに連通されている。
本体容器の背面には、排ガスコネクタ1eが設けられている。排ガスコネクタ1eは、外部に設置された排ガス回収手段に対して簡単に接続、分離できる構造であり、排ガスの漏出を防止するチェック弁を有している。
本体容器の底面には、複数の廃液放出口1fが設けられている。廃液放出口1fは、廃液の漏出を防止するチェック弁を有している。
本体容器の側面には、図示しない電源コネクタが設けられている。電源コネクタは、外部に設置された電力供給手段に簡単に接続、分離できる構造であり、ここから電気ヒーター3に電源を供給する。
本体容器1の内部には、有機廃棄物を攪拌する攪拌羽1gが配置されている。攪拌羽1gの軸棒は本体容器の側面に設けられた軸受1iによって回動可能に支持されている。軸受1iは、外部に設置された動力供給手段と簡単に接続・分離できる動力コネクタになっており、動力コネクタから入力された動力によって攪拌羽1gが回動される。
本体容器の底面の四隅には、過熱水蒸気処理装置Aを車輪付台車等の輸送手段に対応した脚部1hが設けられている。この輸送手段については後述する。
The
A plurality of
An
A plurality of waste
A power connector (not shown) is provided on the side surface of the main body container. The power connector has a structure that can be easily connected to and separated from an externally installed power supply means, and power is supplied to the
Inside the
At the four corners of the bottom surface of the main body container,
図9は、電気ヒーターの他例の全体斜視図である。
この電気ヒーター3は、より具体的には、耐熱材をコーティングしたリボン状金属板を発熱体3bとして全体として板形状をなすように、マイカ板、シリカ板で形成された耐熱支持部材からなる梯子形状の支持枠3dの内側で複数回屈曲させてなる平面型ヒーターである。発熱体3bには、チューブ配線7が接続されている。
このような構造の電気ヒーター3は平面型であるため、本体容器1の周壁に埋設するのが容易であり、また発熱体3bを高密度にできるので、発熱量を大きくできる。なおこの電気ヒーター3をユニットとして本体容器1の周壁の端面に形成されたヒーター挿入口に挿入設置できるようにすれば、メンテナンス性が大きく向上する。
FIG. 9 is an overall perspective view of another example of the electric heater.
More specifically, the
Since the
図10は、本発明に係る過熱水蒸気処理装置を用いて構成された廃棄物処理施設の基本構成図である。
この廃棄物処理施設Aは、有機廃棄物を格納した状態で移動される複数の過熱水蒸気処理装置A…と、過熱水蒸気処理装置A…の移動経路31に沿って順番に配置された複数の処理ステーション20…とで構成されている。このとき移動経路31を一方通行のループにすると効率的である。また処理ステーション20…は、過熱水蒸気処理装置A…と同じ間隔で配置いておけば、複数の過熱水蒸気処理装置A…を並列同時に処理することが可能になる。
処理ステーション20…は、有機廃棄物の熱処理の各段階に対応して設けられる。すなわち本体容器1に有機廃棄物等を投入するためのステーション、本体容器1に過熱水蒸気あるいは特定ガスを注入するための1乃至複数のステーション、炉に冷却用の水ミスト等を注入するためのステーション、本体容器1から処理済廃棄物を放出させるためのステーション等がある。
この例の過熱水蒸気処理装置Aは、本体容器1…の各々が車輪を備えた台車32に搭載され、リンクアーム(図示なし)等によって等間隔に連結されており、適所に配された電動機関車(図示なし)等によって、移動経路31に沿って一斉に移動、停止される。なお電動機関車を用いずに、一部の過熱水蒸気処理装置Aの台車32を電動式にしてもよい。このように廃棄物処理施設Aは、過熱水蒸気処理装置Aの輸送手段30、すなわち台車32や移動経路31等を含むものである。なお輸送手段30はこれに限らず、コンベアー等でもよい。あるいは過熱水蒸気処理炉…の各々を、自動運転機能を備えた車両に搭載してもよく、クレーン等の輸送手段30と組み合わせてもよい。つまり過熱水蒸気処理装置Aは、処理施設内を可能に輸送するための輸送手段30に対応したものになっている。
FIG. 10 is a basic configuration diagram of a waste treatment facility configured by using the superheated steam treatment apparatus according to the present invention.
This waste treatment facility A has a plurality of superheated steam treatment devices A ... that are moved in a state of storing organic waste, and a plurality of treatments that are sequentially arranged along the
The
In the superheated steam treatment device A of this example, each of the
図11は、処理ステーションの概略平面図である。
この処理ステーション20は、本体容器1に過熱水蒸気を注入する過熱水蒸気供給手段21と、本体容器1から排ガスを回収するガス回収手段22と、攪拌羽1gを回動させる動力供給手段23とで構成されている。
過熱水蒸気供給手段21及びガス回収手段22は、移動経路31に対してトンネル形態で設置されており、動力供給手段23は移動経路31に沿う形態で設置されている。また処理ステーション20は、図示しない電源装置も備えている。
水蒸気注入手段21は、図示しないボイラー等を備えており、耐熱チューブ21aを水蒸気コネクタ1cに着脱可能に接続して過熱水蒸気を注入できるように構成されている。なお耐熱チューブ21aの先端は連通コネクタになっている。
排ガス回収手段22は、図示しないガス分離手段、フィルター手段等を備えており、耐熱チューブ22aを排ガスコネクタ1eに着脱可能に接続して排ガスを回収できるように構成されている。なお耐熱チューブ22aの先端は連通コネクタになっている。
モーター手段23は、電動モーターや動力伝達機構を備えており、シャフト23aを動力コネクタに着脱可能に接続して攪拌羽1gを回動できるように構成されている。
なお電力供給手段24は、交流又は直流電源回路を備えており、電源ケーブルを電源コネクタに着脱可能に接続して電気ヒーター3に電力を供給するように構成されている。
FIG. 11 is a schematic plan view of the processing station.
The
The superheated steam supply means 21 and the gas recovery means 22 are installed in a tunnel form with respect to the
The steam injection means 21 is provided with a boiler or the like (not shown), and is configured so that the heat-
The exhaust gas recovery means 22 is provided with gas separation means, filter means, etc. (not shown), and is configured so that the heat-
The motor means 23 includes an electric motor and a power transmission mechanism, and is configured so that the
The power supply means 24 includes an AC or DC power supply circuit, and is configured to detachably connect a power cable to the power connector to supply power to the
この例の説明から理解されるように、本発明に係る過熱水蒸気処理装置は、本体容器に過熱水蒸気を供給する等の機能を備えた処理ステーション20と組み合わせることで、有機廃棄物を過熱水蒸気で熱処理することを可能としている。そして過熱水蒸気の注入と同時に、本体容器1の面壁を電気ヒーター3によって発熱させることで、過熱水蒸気の温度低下が抑えられて効率的な熱処理が可能になる。この熱処理は酸素の供給無しに行われるので、排ガスに含まれる可燃ガス等の資源が多く回収できる。
また過熱水蒸気処理装置A…の個数や、処理ステーション20の個数及び構成を、廃棄物の種別や量に応じて適切に設定することで、無駄のない廃棄物処理施設Aを構築できる。特に有機廃棄物の種別によってどのような温度のときにどのような排ガスを生じるかということは予め予測できるので、その種別に応じた段階的な熱処理を行うことが望ましい。段階的な熱処理は、1つの処理ステーション20において、過熱水蒸気の温度等を段階的に上げていくことで可能になる。あるいは複数の処理ステーション20…を過熱水蒸気処理装置A…の移動経路31に沿って配置し、下流側の処理ステーション20ほど、過熱水蒸気の温度がより高くなるように設定しておいてもよい。
As can be understood from the explanation of this example, the superheated steam treatment apparatus according to the present invention can be combined with a
Further, by appropriately setting the number of superheated steam treatment devices A ... and the number and configuration of the
A 過熱水蒸気処理装置
1 容器本体
1a 廃棄物投入口
1b 廃棄物放出口
1c 水蒸気コネクタ
1e 排ガスコネクタ
1g 攪拌羽
1i 動力コネクタ
21 過熱水蒸気供給手段
22 ガス回収手段
23 動力供給手段
24 電力供給手段
3 電気ヒーター
3b 発熱体
3d 支持枠
3c 支持管
30 輸送手段
A Superheated
Claims (4)
前記本体容器の内部に配置された攪拌羽と、
前記電気ヒーターを電力供給手段に着脱可能に接続させる電源コネクタと、
前記本体容器を過熱水蒸気供給手段に着脱可能に接続させる水蒸気コネクタと、
前記攪拌羽の回転軸を動力供給手段に着脱可能に接続させる動力コネクタと、
前記本体容器をガス回収手段に可能に着脱接続させる排ガスコネクタと、
を備えていることを特徴とする有機廃棄物の過熱水蒸気処理装置。 A main container with a waste input port that can be opened and closed on the top surface and a waste discharge port that can be opened and closed on the bottom surface, and an electric heater built into the wall surface of the container.
With the stirring blades arranged inside the main body container,
A power connector that detachably connects the electric heater to the power supply means,
A steam connector that detachably connects the main body container to the superheated steam supply means,
A power connector that detachably connects the rotating shaft of the stirring blade to the power supply means,
An exhaust gas connector that allows the main body container to be detachably connected to the gas recovery means,
A superheated steam treatment device for organic waste, which is characterized by being equipped with.
前記電気ヒーターは、耐熱材をコーティングしたリボン状金属板を発熱体として、全体として板形状をなすように支持枠の内側で複数回屈曲させてなる平面型ヒーターであることを特徴とする有機廃棄物の過熱水蒸気処理装置。 In claim 1,
The electric heater is a flat type heater in which a ribbon-shaped metal plate coated with a heat-resistant material is used as a heating element and is bent a plurality of times inside a support frame so as to form a plate as a whole. Superheated steam treatment equipment for things.
前記電気ヒーターは、耐熱材をコーティングしたリボン状金属板を発熱体として、全体として円筒形状となるように支持管の内側でらせん状に湾曲させてなる棒型ヒーターであることを特徴とする有機廃棄物の過熱水蒸気処理装置。 In claim 1,
The electric heater is an organic rod-shaped heater in which a ribbon-shaped metal plate coated with a heat-resistant material is used as a heating element and is spirally curved inside a support tube so as to have a cylindrical shape as a whole. Superheated steam treatment equipment for waste.
前記過熱水蒸気処理装置は、処理施設内を可能に輸送するための輸送手段に対応していることを特徴とする有機廃棄物の過熱水蒸気処理装置。
In any one of claims 1 to 3,
The superheated steam treatment device is a superheated steam treatment device for organic waste, which is compatible with a means of transportation for transporting the inside of a treatment facility.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020219936A JP2022104843A (en) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | Overheating steam treatment device for organic waste |
PCT/JP2021/048982 WO2022145478A2 (en) | 2020-12-30 | 2021-12-28 | Mobile treatment tank, waste treatment facility, and resource recovery facility |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020219936A JP2022104843A (en) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | Overheating steam treatment device for organic waste |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022104843A true JP2022104843A (en) | 2022-07-12 |
Family
ID=82361127
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020219936A Pending JP2022104843A (en) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | Overheating steam treatment device for organic waste |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022104843A (en) |
-
2020
- 2020-12-30 JP JP2020219936A patent/JP2022104843A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2016056036A1 (en) | Exhaust gas processing device | |
JP2014029817A (en) | Recycle system for coated wire | |
CN110573816B (en) | Pulp drying apparatus, method for drying pulp and use of a pulp drying apparatus | |
CN107504505B (en) | Energy-saving type recycling tail gas treatment equipment | |
CN210305028U (en) | Be used for administering organic matter contaminated soil ectopic thermal desorption repair equipment | |
JP2011196615A (en) | Waste heat recovery equipment of heating furnace, and method of utilizing waste heat | |
EP2658948B1 (en) | Biochar machine and process for treating agricultural waste | |
JP2022104843A (en) | Overheating steam treatment device for organic waste | |
KR100572241B1 (en) | Resource recycling method, system and container | |
CN105531392A (en) | Carburizing device | |
WO2022145478A2 (en) | Mobile treatment tank, waste treatment facility, and resource recovery facility | |
KR101553475B1 (en) | A recovering method of valuable metals from copper-containing waste using steam plasma | |
US6570906B2 (en) | ARC furnace with DC arc and AC joule heating | |
CN203459054U (en) | Fused salt heating device | |
US9340731B2 (en) | Production of fuel gas by pyrolysis utilizing a high pressure electric arc | |
KR100636612B1 (en) | Using microwave dielectric heating, method and apparatus of activation for the carbonized materials or wasted activated carbon | |
CN210179646U (en) | Novel rotary kiln device | |
JP2022104844A (en) | Mobile tank type waste treatment facility using superheated steam | |
CN217432175U (en) | Enameled wire waste heat utilization device | |
JP2002206868A (en) | Superheated steam treating furnace | |
CN107202329A (en) | A kind of gas cracker and emission-control equipment | |
CN102778133A (en) | Air inlet system of trolley type gas heat treatment furnace | |
JP2004175921A (en) | Carbonization method for organic waste | |
CN106016284A (en) | Waste disposal device and method | |
US1499922A (en) | Electric-arc furnace |