JP5152668B2 - Drying and carbonization equipment - Google Patents
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Description
本発明は、水分の多い生ゴミ、汚水処理場の汚泥、鶏糞、おから等のような食品廃棄物等の被乾燥物を効果的に加熱し効率よく乾燥および炭化させることができる乾燥装置に関する。 The present invention relates to a drying apparatus capable of effectively heating and efficiently drying and carbonizing food to be dried such as food waste such as raw garbage with a lot of water, sludge from a sewage treatment plant, chicken manure, and okara. .
生ゴミ分別機で分別されると共に、破砕された生ゴミについて言えば、従来の生ゴミの乾燥機は、乾燥室内に生ゴミを収容し、撹拌して乾燥させるか或いは乾燥室内を通過させて生ゴミを乾燥させていた。 For garbage that has been separated by a garbage separator and is crushed, conventional garbage dryers store garbage in a drying chamber and dry it by stirring or passing it through the drying chamber. The garbage was dried.
ところが、生ゴミは多量の水分を含有するため、生ゴミを固形化燃料等として利用する場合は、十分に乾燥させなければならない。 However, since raw garbage contains a large amount of moisture, when using raw garbage as a solidified fuel or the like, it must be sufficiently dried.
しかし、長時間乾燥させるためには大きな乾燥室を必要とし、そのため設置スペースに問題点を有すると共に、燃料の消費量も多くなるのである。また、燃焼ガス中に含まれる有害物質が大気中に放出されることによる公害の発生という環境問題に関しても課題を有している。 However, in order to dry for a long time, a large drying chamber is required, so that there is a problem in the installation space and the amount of fuel consumption increases. There is also a problem with respect to environmental problems such as the generation of pollution due to the release of harmful substances contained in combustion gases into the atmosphere.
一方、生ゴミ以外のもので、汚水処理場の汚泥、鶏糞、おから等のような食品廃棄物では、乾燥機を使用しない場合は、例えば、天日に干したり、風乾燥させたりすることも行われているが、極めて効率が悪い。 On the other hand, food waste such as sludge, chicken manure, okara, etc., other than raw garbage, should be dried in the sun or wind-dried, for example, when the dryer is not used. Is also performed, but it is extremely inefficient.
下記特許文献1は、生ゴミ分別機で分別されると共に、破砕された生ゴミを乾燥するための生ゴミ乾燥機である。
前記特許文献1の生ゴミ乾燥機は、図10に示すように、乾燥室2は、薄い方形体であり、内部に多段(図面では8段)に横方向に延長した筒体6が水平に設けられ、この筒体6は端部が上または下の筒体6の端部に交互に連結部6Aにより連通されて一本に形成されている。
As shown in FIG. 10, in the garbage dryer of Patent Document 1, the
そして、最上部の筒体6に乾燥室2外に通じる投入口7が設けられ、また最下部の筒体6に乾燥室2外に通じる排出口8が設けられている。
The uppermost
図示は省略するが、投入口7の上方に生ゴミ投入管口より投入された生ゴミを筒体6に押し込むための押圧シリンダーが設けられている。また、排出口8の下方に搬送用のベルトコンベアが設けられている。
Although not shown in the drawing, a pressing cylinder for pushing the garbage introduced from the garbage input pipe port into the
各段の筒体6内に夫々スクリューコンベア12が内蔵され、各段のスクリューコンベア12は往路と復路が上下に交互になるよう配設されている。各スクリューコンベア12はモーター13の回転がチェーン14とスプロケット15による連動機構により伝達され、同一回転する。
また、乾燥室2内の筒体6の周囲に耐熱性材料のガラスまたはセラミックス等の細粒体16が充填されている。
In addition,
また、筒体6の連結部6Aに筒体6内で発生した蒸気が送出される蒸気送出口17が設けられ、この蒸気送出口17に蒸気送出管の一端が連結され、各蒸気送出管の他端は一本にもとめられ、一次燃焼室の上部に設けた蒸気導入管に連結されている。
Further, a
このようにして、筒体6内の生ゴミは投入口7より押し込まれ、スクリューコンベア12により圧搾されながら搬送されるので、生ゴミ中に含まれる水分は筒体6内で分離される。そして、分離された水分は筒体6が受ける熱気で蒸気と化し、筒体6から送給手段により一次燃焼室に送り込まれ、一次燃焼室で気化される。
Thus, the garbage in the
前記特許文献1の生ゴミ乾燥機は、生ゴミが搬送される筒体が多段に設けられて端部が交互に上又は下の筒体の端部に連通されて一本に形成されるようにしたものであり、そのため、生ゴミは長距離搬送され、乾燥時間も長くなり、小さな乾燥室であっても十分な乾燥を受けることができ、設置スペースも小さくて済むものである。 In the garbage dryer of Patent Document 1, the cylinders to which the garbage is conveyed are provided in multiple stages so that the ends are alternately communicated with the ends of the upper and lower cylinders. For this reason, the garbage is transported for a long distance, the drying time becomes long, and it can be sufficiently dried even in a small drying chamber, and the installation space can be reduced.
また、筒体は間接熱で熱せられることと、筒体の周囲が細粒体で充填されていることにより、熱による変形が防止され、耐久性が増大する。 Further, since the cylinder is heated by indirect heat and the periphery of the cylinder is filled with fine particles, deformation due to heat is prevented and durability is increased.
しかし、生ゴミでも含水率が数十パーセントから高いものでは90%程度のものもあり、汚水処理場の汚泥、鶏糞、おから等のような食品廃棄物でも同様である。このような含水率高いものでは筒体6内に蒸気が大量に発生して燃焼効率が極めて悪くなる。いわば、蒸し焼き状態となるものであり、筒体6内での蒸気の発生で、筒体6内の温度が下がってしまい、被燃焼物をうまく炭化させることができないことになる。
However, some raw garbage has a moisture content of several tens of percent to as high as 90%, and the same applies to food waste such as sludge, chicken manure, and okara in sewage treatment plants. When the water content is high, a large amount of steam is generated in the
なお、前記特許文献1でも筒体6内で発生した蒸気の排出手段はある。これは、筒体6の連結部6Aに蒸気送出口17を設けたものであるが、このような連結部6Aからの筒体6内の蒸気の排出では十分な排出を行うことができない。
Note that, in Patent Document 1 as well, there is a means for discharging steam generated in the
けだし、筒体6内の被燃焼物からの蒸気の発生は、スクリューコンベア12に沿って長い範囲となり、筒体6の端部に連結する連結部6Aからの排出では不完全なものとなる。また、排出のために、吸引圧や送気圧をかけると風の流れを生じ、筒体6の温度上昇に支障をきたすことになる。
However, the generation of steam from the combusted material in the
その結果、筒体6は上下方向に多段に設けられ、端部が交互に上下に連通されて一本に形成されているため、長距離搬送され、乾燥時間も長くなり、小さな乾燥室であっても十分な乾燥を受けることができるが、その分バーナー燃焼のための燃料費が高騰する。
As a result, the
また、筒体6内に蒸気排出のための吸引管を配設することも考えられなくはないが、そのスペース分筒体6の径を大きく取らなければならず、装置全体が大型化してしまう。
In addition, it is not considered that a suction pipe for discharging steam is provided in the
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、粘度が高い被燃焼物や固体を多く含む被燃焼物(一例としては、汚泥や鶏糞や食品廃棄物等)等であってもそれから発生する蒸気を除去して被燃焼物をうまく炭化させることができ、その結果として、燃料費も節約できる乾燥・炭化装置を提供することにある。 The object of the present invention is to eliminate the disadvantages of the above-mentioned conventional examples, and even burnable materials with high viscosity and burned materials containing a large amount of solids (for example, sludge, chicken manure, food waste, etc.) are generated therefrom. An object of the present invention is to provide a drying / carbonizing apparatus that can remove steam and carbonize a combusted material well, and as a result, can save fuel costs.
前記目的を達成するため請求項1記載の本発明は、乾燥室内に、上下方向に多段に横方向に延長する内部にスクリューコンベアが内蔵された筒体が設けられると共に、各筒体は端部が上または下の筒体の端部と交互に連通されて一本に形成され、前記スクリューコンベアは往路と復路が上下に交互になるよう配設され、端部の筒体に乾燥室外に通じる投入口が設けられると共に、他の端部の筒体に乾燥室外に通じる排出口が設けられる乾燥・炭化装置において、スクリューコンベアの筒体の上半分に排気分岐管を長さ方向に適宜間隔で取付け、これら排気分岐管を筒体にその長さ方向に併設する蛇行排気管に接続したことを要旨とするものである。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention according to claim 1 is provided with a cylindrical body in which a screw conveyor is incorporated in a drying chamber and is extended in the horizontal direction in multiple stages in the vertical direction, and each cylindrical body has an end portion. Are connected to the end of the upper or lower cylinder alternately and formed into one, and the screw conveyor is arranged so that the forward path and the return path are alternated vertically, and the end cylinder communicates with the outside of the drying chamber. In the drying / carbonization apparatus in which a discharge port leading to the outside of the drying chamber is provided in the cylindrical body at the other end while being provided with a charging port, an exhaust branch pipe is arranged at an appropriate interval in the length direction in the upper half of the cylindrical body of the screw conveyor. The gist of the invention is that these exhaust branch pipes are connected to a meandering exhaust pipe that is provided along the length of the cylindrical body.
請求項1記載の本発明によれば、筒体内の被乾燥物は投入口より押し込まれ、スクリューコンベアにより圧搾されながら搬送されるので、被乾燥物中に含まれる水分は筒体内で分離される。そして、分離された水分は筒体が受ける熱気で蒸気等のガス化し、筒体から送給手段により一次燃焼室に送り込まれ、一次燃焼室で気化される。 According to the first aspect of the present invention, the material to be dried in the cylinder is pushed in from the inlet and conveyed while being squeezed by the screw conveyor, so that the moisture contained in the material to be dried is separated in the cylinder. . The separated moisture is gasified as steam or the like by the hot air received by the cylinder, is sent from the cylinder to the primary combustion chamber by the feeding means, and is vaporized in the primary combustion chamber.
また、筒体は上下方向に多段に設けられ、端部が交互に上下に連通されて一本に形成されているため、被乾燥物は長距離搬送され、乾燥時間も長くなり、小さな乾燥室であっても十分な乾燥を受け、かつ炭化される。 In addition, since the cylinders are provided in multiple stages in the vertical direction, and the ends are alternately communicated with each other in a vertical direction, the object to be dried is transported over a long distance, the drying time is increased, and a small drying chamber Even it is sufficiently dried and carbonized.
さらに、筒体は直接火炎が当たらず、間接熱によること及び筒体の周囲を細粒体で充填してあることにより、筒体の熱による変形が防止されると共に、細粒体により保温性を有し、燃料の節約になる。 In addition, the cylindrical body is not directly exposed to flames, and due to indirect heat and the periphery of the cylindrical body is filled with fine particles, the cylindrical body is prevented from being deformed by heat, and the fine particles maintain heat retention. Which saves fuel.
これに加えて、筒体内で被乾燥物から発生する蒸気は筒体の上半分に適宜間隔で取付けた排気分岐管を介して蛇行排気管に排出することができる。この排気分岐管は筒体の長さ方向に設けられるものであり、長い範囲で被乾燥物から発生する蒸気もまんべんなく吸い取ることができる。 In addition, the steam generated from the material to be dried in the cylinder can be discharged to the meandering exhaust pipe through an exhaust branch pipe attached to the upper half of the cylinder at an appropriate interval. This exhaust branch pipe is provided in the length direction of the cylindrical body, and it is possible to evenly suck out the steam generated from the material to be dried over a long range.
また、蛇行排気管が蛇行することは重要であり、これにより、十分な距離を乾燥室内で確保して、その間に水蒸気の水分を消失させ、ガスのみを取り出すことができる。このガスは燃料として利用できる。 In addition, it is important that the meandering exhaust pipe meanders, so that a sufficient distance can be ensured in the drying chamber, during which water vapor can be lost and only gas can be taken out. This gas can be used as fuel.
請求項2記載の本発明は、上下に並ぶ筒体のうち、最上段の筒体の排気分岐管の数をそれより下段の筒体の排気分岐管の数よりも多くしたことを要旨とするものである。
The gist of the present invention described in
請求項2記載の本発明によれば、一番水蒸気が多く発生しやすい最上段の筒体の排気分岐管の数をそれより下段の筒体の排気分岐管の数よりも多くすることにより、端部が上または下の筒体の端部に交互に連結部により連通されて一本に形成されている筒体の水蒸気を効率良く排出することができる。 According to the second aspect of the present invention, by increasing the number of exhaust branch pipes of the uppermost cylindrical body where water vapor is most likely to be generated more than the number of exhaust branch pipes of the lower cylindrical body, It is possible to efficiently discharge the water vapor of the cylindrical body in which the end portions are alternately connected to the end portions of the upper or lower cylindrical body by the connecting portions.
請求項3記載の本発明は、蛇行排気管は、給気配管と排気配管間に架設され、排気配管はその排気口端をバーナーまたは乾燥室へのバーナー接続部に開口することを要旨とするものである。
The gist of the present invention described in
請求項3記載の本発明によれば、前記のように蛇行排気管が蛇行することで十分な距離を乾燥室内で確保して、その間に水蒸気の水分を消失させ、ガスのみを取り出すことができるが、このガスは燃料として燃やすことができる。また、排気配管の排気口端をバーナーまたは乾燥室へのバーナー接続部に開口することで、乾燥室内で再燃焼させることができる。 According to the third aspect of the present invention, it is possible to secure a sufficient distance in the drying chamber by meandering the meandering exhaust pipe as described above, and to dissipate water vapor in the meantime and to extract only the gas. However, this gas can be burned as fuel. Further, by opening the exhaust port end of the exhaust pipe to the burner or the burner connection part to the drying chamber, it is possible to re-combust in the drying chamber.
請求項4記載の本発明は、蛇行排気管は、扁平な角パイプであり、断面横長矩形とすることを要旨とするものである。 The gist of the present invention described in claim 4 is that the meandering exhaust pipe is a flat rectangular pipe having a horizontally long cross section.
請求項4記載の本発明によれば、蛇行排気管の形状を乾燥室内で十分下からの熱を受け易く設定でき、効果的に水蒸気の水分を消失させることを実現できる。 According to the fourth aspect of the present invention, the shape of the meandering exhaust pipe can be set to be easily subjected to heat from below in the drying chamber, and the water vapor can be effectively eliminated.
以上述べたように本発明の乾燥・炭化装置は、粘度が高い被燃焼物や固体を多く含む被燃焼物(一例としては、汚泥や鶏糞や食品廃棄物等)等であってもそれから発生する蒸気を効率よく除去して被燃焼物をうまく炭化させることができ、その結果として、ガスを取り出し、燃料として利用できるので、燃料費も節約できるものである。 As described above, the drying / carbonizing apparatus of the present invention generates a combustible material having a high viscosity or a combustible material containing a large amount of solids (for example, sludge, chicken manure, food waste, etc.). Steam can be efficiently removed and the combusted material can be successfully carbonized. As a result, the gas can be taken out and used as fuel, so that fuel costs can be saved.
以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は本発明の乾燥・炭化装置の縦断正面図、図2は同上縦断背面図、図3は同上縦断側面図で、前記従来技術と同一構成要素には同一参照符号を付したものである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal front view of a drying / carbonizing apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a longitudinal rear view thereof, and FIG. 3 is a longitudinal sectional side view thereof. .
図中2は燃焼用バーナー5を付設した立長方形体の乾燥室で、内部に多段(図面では8段)に横方向に延長した筒体6を水平に設け、これら筒体6は端部が上又は下の筒体6の端部に交互に連結部6Aにより連通して全体として一本に形成する。
In the figure,
そして、最上部の筒体6に乾燥室2外に通じる投入口7を設け、また、最下部の筒体6には乾燥室2外に通じる排出口8を設ける。
The uppermost
さらに、本実施形態では、前記8段の横方向に延長した筒体6の縦の列は2組を乾燥室2内に並べて設けた。
Furthermore, in this embodiment, two sets of the vertical rows of the
各段の筒体6内には夫々スクリューコンベア12を内蔵している。図中12aはスクリュー軸、12bはスクリュー羽根である。
A
各段のスクリューコンベア12は往路と復路が上下に交互になるよう配設されていて、各スクリューコンベア12はモーター13の回転がチェーン14とスプロケット15による連動機構により伝達され、同一回転する。
The screw conveyors 12 at each stage are arranged so that the forward path and the return path are alternated up and down, and the rotation of the
図中1は脱臭処理室で、これは乾燥室2と二室接続ダクトで接続され、バーナーで乾燥室2の燃焼ガスを加熱して、ダイオキシンを分解する(800℃)。乾燥室2も脱臭処理室1も負圧(ブロアー吸引)をかけるが、3は吸引用のブロアーである。
In the figure, reference numeral 1 denotes a deodorizing treatment chamber, which is connected to the drying
前記スクリューコンベア12を収めた筒体6の上半分には、適宜に小孔を形成し、この小孔を利用して円形パイプによる排気分岐管9を長さ方向に適宜間隔で取付けた。
Small holes were appropriately formed in the upper half of the
これら排気分岐管9を筒体6にその長さ方向に併設する蛇行排気管10に接続した。(なお、図3ではこれら排気分岐管9は蛇行排気管10は省略している。)
These
蛇行排気管10は角パイプであり、断面横長矩形とする扁平なパイプによるもので、図7に示すように端部をつづら折りに折り返して筒体6の長さ方向に沿うように配設する。なお、この蛇行排気管10は扁平なものであれば、楕円形のパイプによるものでもよい。
The meandering
排気分岐管9は、蛇行排気管10よりも細い径のパイプであり、適宜な曲率を有する。
The
上下に並ぶ筒体6のうち、最上段の筒体6の排気分岐管9の数をそれより下段の筒体の排気分岐管9の数よりも多くした。図5が上段の筒体6の排気分岐管9の例であり、図6がそれ以外の筒体6の排気分岐管9の例である。
Among the upper and
乾燥室2内には、比較的太径のパイプである給気配管18と排気配管19とを立ち上げ、このうち給気配管18はその端部を乾燥室2へ出し、ここに手動ダンパー20をした給気口を形成する。該手動ダンパー20は手動でなく、電動でもよいが、給気口の空気取り込み量を調整する。
In the drying
また、排気配管19はこれを一旦乾燥室2外へ導出し、この導出部分19a内中間ファン21を配設するとともに導出部分19aの先の排気口端は乾燥室2内に開口させる。導出部分19aに中間ファン21を配設するのは乾燥室2内の熱を直接受けないためである。中間ファン21に変えてブロアーを用いることもできる。
Further, the
前記蛇行排気管10は、前記給気配管18と排気配管19間に架設される。
The meandering
給気配管18と排気配管19はそれぞれ一対の筒体6の縦の列に対応して2本づつ立ち上げ、相互に連通させた。
Two
このようにして、生ゴミ、汚泥等の被乾燥物は投入口7より筒体6内に押し込まれ、スクリューコンベア12により搬送され、乾燥室2内で加熱(約500℃)される。
In this way, to-be-dried materials such as raw garbage and sludge are pushed into the
なお、前記上下方向に多段に横方向に延長する筒体6の内部に設けるスクリューコンベア12のスクリュー軸12aを中空とし、このスクリュー軸12a内に電気ヒーターを配設してもよい。このようにすれば、スクリューコンベア12の内側からもスクリュー軸12a内に電気ヒーターで加熱され(約350℃)、乾燥が行われる。
In addition, the screw shaft 12a of the
このように、筒体6は上下方向に多段に設けられ、端部が交互に上下に連通されて一本に形成されているため、被乾燥物は長距離搬送され、乾燥時間も長くなり、小さな乾燥室であっても十分な乾燥を受ける。
In this way, the
筒体6内の被乾燥物は投入口7より押し込まれ、スクリューコンベア12により圧搾されながら搬送されるので、被乾燥物中に含まれる水分及びガスは水蒸気として筒体6内で分離される。そして、分離された水分及びガスは筒体6が受ける熱気で蒸気等のガス化し、排気分岐管9から蛇行排気管10へと排出される。
Since the material to be dried in the
蛇行排気管10ではさらにガス化した蒸気等は、水蒸気の水分を消失させ、ガスのみを取り出すことができる。このガスは燃料として利用でき、例えば、バーナー5または乾燥室2へのバーナー接続部(管)に送られ、再燃焼させることができる。
Further gasified steam etc. In
このように、筒体6は上下方向に多段に設けられ、端部が交互に上下に連通されて一本に形成されているため、被乾燥物は長距離搬送され、乾燥時間も長くなり、小さな乾燥室であっても十分な乾燥を受け、かつ炭化される。
In this way, the
さらに、筒体6は直接火炎が当たらず、間接熱によること及び筒体の周囲を細粒体で充填してあることにより、筒体の熱による変形が防止される。
Furthermore, since the
なお、被乾燥物が、水分の多い生ゴミや、汚泥や鶏糞や食品廃棄物等粘度が高いものであるが、これを単に乾燥させるに留めるか、炭化させるまで加熱させるかは、加える温度の高さや時間の選択による。 The material to be dried is a high-viscosity product such as raw garbage with a lot of moisture, sludge, chicken manure, food waste, etc. Depending on height and time selection.
1…脱臭処理室 2…乾燥室
3…吸引用のブロアー
5…バーナー 6…筒体
6A…連結部
7…投入口 8…排出口
9…排気分岐管 10…蛇行排気管
12…スクリューコンベア 12a…スクリュー軸
12b…スクリュー羽根
13…モーター 14…チェーン
15…スプロケット
16…細粒体 17…蒸気送出口
18…給気配管 19…排気配管
19a…導出部分 20…手動ダンパー
21…中間ファン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
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