JPS58124192A - ロ−タリ−キルン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はロータリーキルンに関するものであって、更
に詳細には■可燃性物質を混有する廃棄物をロータリー
キルンの加熱筒中で焼却するに際し廃棄物から発生する
可燃性ガスを燃焼室中へ噴出自燃させて焼却用燃料を節
減したり、■原料を加熱筒中で加熱処理するにあたり燃
焼室中の高温燃焼ガスを加熱筒中に導入して加熱処理を
促進することのできるロータリーキルンに関するもので
ある。

近年、産業廃棄物の飛躍的増加に伴い、この種廃棄物の
効率的な処理対策が、環境汚染防止との関係において種
々講じられている。これら産業廃棄物の中でも、特に油
を含浸した廃止のように可燃性物質を混有している物質
については、通常そのままの状態で焼却炉中に投入して
も良好に燃焼し難いため、一般に埋立地へ運搬して投棄
処理し　　　□ているのが現状である。しかし、この埋
立処理は、高額の投棄料の支出を要し、また油分が地中
に浸透して地下水汚染の二次公害を生じたり、悪臭の原
因になる等、周囲環境に大きな悪影響を及ぼすことが懸
念される。また、バーナ等で火炎を照射して、強制的に
廃棄物の焼却を図る手段もあるが、燃料費が大幅に嵩む
難点がある。

更に、原料物質をロータリーキルンで加熱処理するに際
し、次のような欠点が指摘される。すなオ〕ら、燃焼室
中に加熱筒を回転自在に貫通配置し、該加熱筒の一端か
ら投入された原料を加熱筒の回転により他端へ移送しつ
つ攪拌加熱するロータリーキルンでは、加熱筒を介して
原料を間接的に均一加熱することができ、またバーナか
らの燃焼ガスが原料に直接触れないため、加熱筒中で微
粉が飛散する惧れもないものである。しかし、熱効率の
見地からは、加熱筒からの伝導熱だけで原料の加熱を行
うものであるので、熱効率は低いものとなっている。そ
こで、効率を上げるために燃焼室から排出された燃焼排
ガスを煙道を介してファンにより加熱筒中に送給する手
段も採られているが、燃焼室から一旦取出した燃焼排ガ
スは温度がかなり低下し、余り効率の増加は期待し得な
かった。

本発明は、このような諸搬の事情に鑑み案出されたもの
であって、この種産業廃棄物、殊に、可燃性物質を混有
しており、かつ加熱により可燃性カスを発生する廃棄物
を焼却する際の省エネルギーを図ると共に、完全燃焼さ
せて２次公害を誘発することのないロータリーキルンを
提供することを目的とする。

また、原料を加熱処理するにあたり、加熱筒の単なる間
接加熱のみによらず、燃焼ガスの導入により熱効率を向
上させることを目的とする。

この目的を達成するため、本発明では、燃焼室中に加熱
筒を回転自在に貫通配置し、前記加熱筒の一端から投入
された被処理物を該加熱筒の回転　・により他端へ移送
しつつ攪拌して加熱焼却するロータリーキルンにおいて
、加熱筒周壁の適宜位置に適当数の通孔を穿設すること
を特徴とする。

このとき、加熱筒中に投入される被処理物が可燃性物質
を混有する廃棄物の場合は、加熱攪拌により廃棄物から
発生する可燃性ガスを前記貫通孔を介して燃焼室中に噴
出し得るように構成される。

また、燃焼室中で発生する高温燃焼ガスを前記貫通孔を
介して加熱筒内に導入し得るよう構成される。

この場合、前記通孔には所定メツシュの金網全張設して
、加熱筒内の被処理物が前記通孔を介して燃焼室中へ落
下するのを防止するようにしておくのが好適である。ま
た同様の被処理物落下防止対策として、前記通孔に加熱
筒の略中心方向に向けて筒体を突設するのも有効である
。更に、前記通孔に加熱筒の略中心方向に指向する筒体
を突設し、この筒体の開口部に所定メツシュの金網を張
設するようにすれば、一層効果的である。

更に、前記筒体はその先端を屈曲させ、筒体開口部が加
熱筒の被処理物供給側に指向するよう構成すれば好適で
ある。

なお、本発明に係るロータリーキルンでは、後に詳述す
るように加熱筒内に投じられた物質が加熱されるに従っ
て発生する可燃性ガスを、前記通孔を介して燃焼室中へ
吹出させて自燃させるものであるから、そのガス噴出位
置近傍に外部空気が供給されるようになっていれば、一
層効率的な燃焼促進が図られるものである。従って、燃
焼室の壁部に、前記加熱筒の通孔穿設位置と略対応的に
所定数の外部空気供給孔を穿設するのが好ましい。

また、前記通孔から可燃性ガスを燃焼室に向けて噴射さ
せるには、加熱筒内を加圧するのが好ましく、この目的
のため、及び併せて加熱筒内における被処理物の酸化焼
却を促進させる目的のため、加熱筒の焼却残渣排出側に
空気供給管を臨ませるよう構成する。

このように構成することにより、可燃性物質を混有する
廃棄物の完全燃焼、及び焼却に要する外部燃料の大幅節
減による省エネルギーが効果的に達成される。

次ニ、本発明に係るロータリーキルンについて、好適な
実施例を挙げて添付図面を参照しながら、以下詳細に説
明する。

第１図は本発明に係るロータリーキルンの一実施例の概
略構成を示す縦断面図であって、参照符号１０はキルン
本体を構成する燃焼室を示す。この燃焼室１０は、壁部
を耐熱性れんがで築造され、燃焼室１０内の長手方向に
、円筒状の加熱筒１２が回転自在に貫通配置されている
。前記加熱筒１２は、燃焼室１０を貫通して突出する両
端部外周にリング１４が夫々固定され、燃焼室外部に設
けた基台１６の頂部に配設した各１対のローラ１８上に
前記リング１４を当接させることにより、回転自在に支
持される。また、加熱筒１２の一方の端部には、被処理
物投入用のホッパ２０と連通ずる被処理物供給筒２２が
挿通されて加熱筒１２内に臨み、他方の端部には、被処
理物排出筒２４が接続されている。前記供給筒２２中に
は、被処理物を加熱筒１２中へ強制移送するためのスク
リューコンベア２６を回転自在に挿通配置し、また加熱
筒１２は図示のように被処理物投入側から被処理物排出
側へ向けて下降するよう、若干の緩傾斜を付しておくの
が好ましい。なお、図示しないが、前記加熱筒１２は、
その外周に設けたギヤリングと駆動源に接続するピニオ
ンとの噛合、その他チェン等の適宜の動力伝達手段によ
り緩やかに回転するようになっていることは勿論である
。

また、燃焼室１０の内部には、その壁部下方に適宜数の
バヘーナ２８（燃焼源は都市ガスその他重熱帯域を形成
し、更にこの帯域に図示の如く隔壁３０を設けて前記帯
域に隣接する煙道３２を画成する。この煙道８２に排気
管５０を連通接続して、後述する可燃性ガス燃焼後の気
体を外部へ排出するようにしておく。

このように構成したロータリーキルンにおいて、前記加
熱筒１２の周壁の適宜位置に貫通孔３４を適当数穿設し
、加熱筒１２内部と燃焼室ｌｏ内とを前記貫通孔８４を
介して連通ずる。この通孔３４は、後述するように被加
熱物から発生する可燃性ガスを燃焼室１０中に向けて噴
出させるためのものであるから、ガスの通過のみを許容
し加熱筒１２中の被処理物の落下は防止するような構造
に　　　　□しておくのが望ましい。第３図乃至第５図
に示す構造は、その要請を満たすものであって、第３図
では通孔３４に所定メツシュ（廃棄物の小塊が通過しな
い程度のメツシュ寸法が、選択される）の耐熱性金＃５
３６が張設されている。また、第４図に示す如く加熱筒
１２の内部において、前記通孔３４に、加熱筒１２の略
中心に指向する中空筒体３８を突設すれば、加熱筒内の
被処理物はこの中空筒体３８の開口部にまで届かないの
で、被処理物の落下が防止される。更に、この中空筒体
３８の開口部に耐熱性金網４０を張設するようにすれば
、一層効果的である。

加熱筒１２に穿設した前記貫通孔３４から噴出する可燃
性ガスの良好な燃焼を促進する目的で、燃焼室１０の壁
部の適当位置、すなわち加熱筒１２の貫通孔３４穿設位
置と略対応する位置に、所定数の外部空気供給孔４２を
穿設し、この供給孔４２を送気管４４に接続する。更に
、加熱筒１２丙で発生した可燃性ガスの通孔３４からの
噴出を効率良く行い、併せて加熱筒１２中での被処理物
の酸化焼却を促進するために、第１図に示すように加熱
筒１２の被処理物排出側に空気供給管４６を開口接続し
、この空気供給管４６を図示しない好ましくは熱風源に
接続して、熱風を加熱筒１２中に強制送気し得るよう構
成しておく。この空気供給管４６にはダンパ４８を配設
して、供給風量の調節を可能とするのが好ましい。

このように構成した本発明に係るロータリーキルンの作
用効果につき、実際の供試実験に沿って以下説明する。

米糠製油工場から廃棄物として出される焼土の成分は、
酸性白土５０％、水分２５％、油２５％から成っていた
。先ず、燃焼室１０の下部に開口しているバーナ２８に
点火して、このバーナ火炎により加熱筒１２内の温度を
約８００℃に昇温し、まｔコ燃焼室壁に設けｔコ外部空
気供給孔４２がら空気を燃焼室ＩＯ中に供給すると共に
空気供給管４６に配設したダンパ４８の開度を調節して
熱風を加熱筒１２中に強制的に送り込む。このとき、加
熱筒１２は回転状態に保持しておく。次いで、前記焼土
をホッパ２０より投入し、スクリューコンベア２６で供
給筒２２中を搬送して、加熱筒１２内に順次投入する。

投入された焼土は加熱筒１２の回転につれて攪拌加熱さ
れながら軸線方向に徐々に前進して脱水乾燥が行われ、
貫通孔８４に到る頃までには加熱された焼土から可燃性
ガスが発生する。加熱筒１２中には熱風が供給されて加
圧状態になっているので、可燃性ガスは貫通孔３４を介
して燃焼室１０中に噴出し、ここでバーナ２８の火炎に
より着火されて、以後は自己燃焼を継続する。この可燃
性ガスの燃焼により加熱筒１２は更に加熱されて、内部
温度は略８４０℃〜８５０℃に上昇し、その結果廃止は
白味のグレー色を呈する程度にまで焼かれ、このとき残
留油性分は全く認められなかった。なお、加熱筒１２中
に、酸素を大量に含んだ熱風が空気供給管４６から強制
供給される結果として、焼土の酸化焼却も促進される。

可燃性ガスの燃焼が安定し１３時点でバーナ２８による
燃焼を停止したところ、加熱筒１２中の温度は７８０℃
〜８００℃程度にまで降下し、焼却廃土の呈する色もグ
レーから黒色に変化したが、残留油性分は認められず、
この焼却廃土はそのまま投棄、埋立等に使用しても２次
公害を惹起する惧れは全くないことが確認された。

このように、本発明に係るロータリーキルンで可燃性物
質を混有する廃棄物を焼却するようにすれば、従来投棄
その他処理が困難で、かつそのまま投棄すれば２次公害
の原因となるような含油廃棄物を無公害な焼却上に変換
させることができ、しかもその焼却過程において廃棄物
自体が発生する可燃性ガスを積極的に利用して自己燃焼
させることにより、外部消費燃料の節約を大幅に達成す
ることができるので、省エネルギーの見地からも極めて
有益なものである。

次に、第６図乃至第８図は本発明に係るロータリーキル
ンの他の実施例を概略図示する。基本構成は第１図に示
したロータリーキルンと同じなので、説明の重複を避け
るため同一の部材については同じ参照符号で指示するも
のとする。燃焼室１２中の排ガスは、排気管５０に接続
する吸引ファン５２により外部を排出されるが、一部は
分岐排気管５４により原料投入用ホッパ２０に分配され
て、原料５６の予熱を行う。またバーナ２８の上方には
、耐熱性れんがで製造した通孔付の仕切板５８が水平に
配設され、前記バーナ２８の火焔が加熱筒１２に直接放
射されないようになっている。

加熱筒１２の周壁部適宜位置に貫通孔３４が所定数穿設
され、この貫通孔３４に加熱筒１２の中心に指向する筒
体８８が夫々接続される。この筒体８８の開口部におけ
る開口形状は、第７図（ａ）乃至（（Ｉ）に示すように
斜めに裁断したり、水平に裁断したりすることが提案さ
れるが、第６図及び第７図（Ｃ）に示すように筒体８８
の先端を略直角に屈曲させ、その開口部を加熱筒１２の
原料投入側に指向させるように構成するのが好適である
。

このような構成において、原料５６をホッパ２０に投入
して加熱筒１２中に供給すれば、加熱筒１２の回転に伴
い原料１２は攪拌加熱されながら排出側に向けて移送さ
れる。このとき、燃焼室１０中には、バーナ２８の稼動
により高温の燃焼ガスが充満し、この燃焼ガスの一部は
前記貫通孔３４、に設けた筒体８８を介して加熱筒１２
中に導入され、この燃焼ガスの熱により加熱筒１２内の
原料５６を直接加熱するので、極めて熱効率の高い加熱
処理を達成することが可能である。なお、第６図では貫
通孔３４を加熱筒１２の略中央から排出側にかけて穿設
した例となっているが、この貫通孔３４を加熱筒１２の
原料供給側に近接した位置に穿設するようにすれば、導
入された高温燃焼ガスにより原料５６の予熱も同時に行
えるので、熱効率は更に向上する。また、筒体３８の開
口部を第６図に示すように加熱筒１２の原料供給側に指
向させておくことにより、同じく原料予熱を達成するこ
とができ、省エネルギーに寄与し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るロータリーキルンの一実施例の概
略構成を示す縦断面図、第２図は第１図のＩ−１線断面
図、第８図乃至第５図は本発明に係るロータリーキルン
において廃棄物が加熱筒から焼却室中へ落下するのを防
止するための各実施例の斜視図、第６図は本発明の別の
実施例に係るロータリーキルンの縦断面図、第７図（ａ
）乃至第７図（ｄ）は筒体の開口形態の実施例を示す概
略図、第８図は第６図のＡ−Ａ線断面図である。 １０９燃焼室　１２ｉ加熱筒　８４ｉ貫通孔３６；金網
　３８；筒体　４０；金網　４２：外部空気供給孔　４
６；空気供給管 出願人　高砂工業株式会社 代理人　　弁理士　野　口　　宏 ｌＰ；４回 １２ ｊＩ／ｆ５回

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃焼室中に加熱筒を回転自在に貫通配置し、前記
   加熱筒の一端から投入された被処理物を該加熱筒の回転
   により他端へ移送しつつ攪拌加熱するロータリーキルン
   において、加熱筒周壁の適宜位置に適当数の貫通孔を穿
   設したことを特徴とするロータリーキルン。
2. （２）加熱筒中に投入される被処理物が可燃性物質を混
   有する物質であって、加熱攪拌により被処理物から発生
   する可燃性ガスを前記貫通孔を介して燃焼室中に噴出し
   得るよう構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のロータリーキルン。
3. （３）燃焼室中で発生する高温燃焼ガスを前記貫通孔を
   介して加熱筒内に導入し得るよう構成したことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のロータリーキルン。
4. （４）前記貫通孔に所定メツシュの金網を張設したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項の何れか
   に記載のロータリーキルン。
5. （５）前記貫通孔に加熱筒の略中心方向に向けて筒体を
   突設したことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第
   ３項の何れかに記載のロータリーキルン。
6. （６）前記筒体の開口部に所定メツシュの金網を張設し
   たことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載のロー・
   タリーキルン。
7. （７）　　前記筒体の先端を屈曲させ、筒体開口部を加
   熱筒の被処理物供給側に指向させたことを特徴とする特
   許請求の範囲第５項記載のロータリーキルン。
8. （８）燃焼室壁部に、前記加熱筒の貫通孔穿設位置と略
   対応的に所定数の外部空気供給孔を穿設したことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項または第２項記載のロータ
   リーキルン。
9. （９）　　加熱筒の被処理物排出側に空気供給管を臨ま
   せたことを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項及
   び第８項の何れかに記載のロータリーキルン。