(57)【要約】【課題】  ごみの発火を防止できることは勿論のこと、乾燥空気の排気による熱エネルギーの放出がなくてエネルギー効率を高められると共に、ランニングコストの低減を図れ、また、ごみの臭気成分をドレン水に移行溶解させて臭気の発生を防止でき、更に、不活性ガスの使用量や加熱に使用する電力量を減少させる。【解決手段】  発火の可能性があるごみの乾燥に使用する空気に不活性ガスを加えて加熱し、加熱したガスを系内で循環させてごみの乾燥を行うようにしたごみ乾燥装置であって、ごみの乾燥室１０を有する乾燥機本体１と、乾燥機本体１内に導入されるガスを加熱するヒータ２と、乾燥機本体１から排出された高湿度ガスを冷却・凝縮する凝縮器３と、乾燥機本体１とヒータ２と凝縮器３とを環状に接続するガス循環ライン４と、ガス循環ライン４に介設されたガス循環送風機５と、ごみ乾燥装置の系内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給装置６と、を備えている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発火の可能性があるごみの乾燥に使用する空気に不活性ガスを加えて加熱し、加熱したガスを系内で循環させてごみの乾燥を行うようにしたごみ乾燥装置であって、ごみを設置する乾燥室を有する乾燥機本体と、乾燥機本体内に導入されるガスを加熱するヒータと、乾燥機本体から排出された高湿度ガスを冷却・凝縮する凝縮器と、乾燥機本体とヒータと凝縮器とを環状に接続するガス循環ラインと、ガス循環ラインに介設されたガス循環送風機と、ごみ乾燥装置の系内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給装置と、を備えていることを特徴とするごみ乾燥装置。
【請求項２】
前記ごみ乾燥装置の系内に不活性ガスを充填し、系内の酸素濃度を１０％以下となるように設定したことを特徴とする請求項１に記載のごみ乾燥装置。
【請求項３】
前記ごみ乾燥装置は、凝縮器の入口側のガス循環ラインを流れる高湿度ガスと凝縮器の出口側のガス循環ラインを流れてヒータにより加熱される前のガスとを熱交換する熱交換器を更に備えていることを特徴とする請求項１に記載のごみ乾燥装置。
【請求項４】
前記ごみ乾燥装置は、凝縮器の出口側のガス循環ラインに分岐状に接続され、凝縮器で高湿度ガス中の水分を冷却・凝縮させて発生したドレン水をガスの出入なしに排水する水封排水装置を更に備えていることを特徴とする請求項１に記載のごみ乾燥装置。
【請求項５】
前記乾燥機本体は、内部に乾燥室を有し、開閉可能な扉を備えたボックス状の本体と、本体の乾燥室内に配設され、ごみを収容した複数のカゴ状のケースを多段状に収容する多段式収容ラックと、多段式収容ラックに設けられ、多段式収容ラックに多段状に収容した各ケースに加熱したガスをそれぞれ導く複数のガス誘導板と、乾燥室の入口側及び出口側にそれぞれ設けられ、乾燥室内全域に加熱したガスを均一に流すと共に、加熱室内のガスを均一に排出する多数の穴を均等に形成したガス整流板と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載のごみ乾燥装置。
【請求項６】
前記ヒータは、電気式のヒータとしたことを特徴とする請求項１に記載のごみ乾燥装置。
【請求項７】
前記不活性ガス供給装置は、不活性ガス供給源と、ごみ乾燥装置の立ち上げ時に不活性ガス供給源からの不活性ガスを系内に供給し、系内の空気を不活性ガスに置換する不活性ガス供給ラインと、不活性ガス供給ラインに分岐状に接続され、系内から漏れた不活性ガスを系内に補給する不活性ガス補給ラインと、を備えていることを特徴とする請求項１に記載のごみ乾燥装置。
【請求項８】
前記ごみ乾燥装置は、不活性ガス供給ラインから系内に供給された不活性ガスにより系内の圧力が高くなったときに、系内のガスを系外に逃して圧力を低下させる圧力逃がしラインを更に備えていることを特徴とする請求項７に記載のごみ乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、都市ごみ処理プラントで焼却処理するごみ（例えば、各家庭から排出される発火の可能性がある一般ごみ等）のごみ質分析を行う際に用いられるものであり、ごみ質分析の対象となるごみを乾燥処理するためのごみ乾燥装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、一般ごみ等のごみを焼却処理する都市ごみ処理プラントにおいては、ごみ発電によるＦＩＴ事業（固定価格買取制度）に伴うごみ質分析が定期的に行われるようになっている。
【０００３】
前記ごみ質分析には、分析対象となるごみの乾燥が必要であり、ごみを秤量した後、乾燥機を用いて１０５℃±５℃で恒量を得るまで乾燥することとなっており、一般的に熱風乾燥機でごみの乾燥が行われている。ここで、恒量を得るまでとは、もうそれ以上、値（重量）が変化しない（減らない）ことが確認できるまでと言う意味である。
【０００４】
しかし、ごみの乾燥に熱風乾燥機を用いた場合には、次に示すような問題があった。
（１）熱風乾燥機は、乾燥空気温度が１０５℃前後と比較的低温であるにも拘らず、乾燥    中にごみが発火すると言う問題がしばしば発生した。
（２）また、熱風乾燥機は、乾燥空気が熱風乾燥機自体から一過性で排気されるため、乾    燥空気の持つ熱エネルギーがそのまま捨てられており、エネルギー効率が悪いうえ、    ランニングコストが高くなると言う問題があった。
（３）更に、熱風乾燥機は、熱風乾燥機から排気される乾燥空気の悪臭濃度が高く、脱臭    装置等により脱臭処理を行う必要があり、コスト高になると言う問題があった。
【０００５】
一方、熱風乾燥機には、ごみや被処理物を乾燥する際にごみの発火や被処理物の爆発を防止するようにしたゴミ乾燥装置（特許文献１参照）や高温熱風乾燥装置（特許文献２参照）が開発されている。
【０００６】
即ち、前者のゴミ乾燥装置は、ごみ質分析に用いるのではなく、ごみを乾燥させて固形燃料化するためのものであり、ごみを乾燥する乾燥機と、乾燥機に高温空気を供給する熱風発生炉と、乾燥機の下流側に設けた誘引ファンと、乾燥機と熱風発生炉と誘引ファンとを環状に接続する空気循環ライン等を備えている（図示省略）。
【０００７】
前記ゴミ乾燥装置は、乾燥機から排出された低酸素濃度の空気を誘引ファン及び空気循環ラインにより循環させ、熱風発生炉により加熱された低酸素濃度の空気を乾燥機に戻してごみを乾燥するようにしているため、乾燥機内でのごみの発火を防止することができるようになっている。
【０００８】
しかし、前記ゴミ乾燥装置は、空気循環ラインに設けた排気バルブにより空気の循環量と排気量とを調整するようになっており、乾燥機から排出された空気の一部を排気バルブから系外へ排気するようにしているため、空気の持つ熱エネルギーがそのまま捨てられてエネルギー効率が悪くなると共に、ランニングコストが高くなるうえ、排気される空気の悪臭濃度が高いと言う問題がある。
【０００９】
一方、後者の高温熱風乾燥装置は、ごみ質分析に用いるのではなく、有機溶剤による洗浄が行われた鋼板等の被処理物を乾燥するのに用いるものであり、被処理物を乾燥する乾燥機と、乾燥機に窒素ガスを供給する窒素ガス供給装置と、窒素ガスを加熱するガス加熱装置と、乾燥機の上流側に設けたガス循環機と、乾燥機とガス加熱装置とガス循環機とを環状に接続する熱ガス循環回路等を備えている（図示省略）。
【００１０】
前記高温熱風乾燥装置は、窒素ガス供給装置から熱ガス循環回路に供給された窒素ガスをガス循環機により乾燥機とガス加熱装置との間で循環させ、ガス加熱装置により窒素ガスを加熱して熱風ガスとし、この熱風ガスを乾燥機に戻して被処理物を乾燥するようにしているため、乾燥機内で有機溶剤が付着した被処理物を乾燥しても爆発するのを防止することができるようになっている。
【００１１】
しかし、前記高温熱風乾燥装置は、熱ガス循環回路に設けた排ガス調整弁により乾燥機から排出された排ガスの一部を熱ガス循環回路外へ排気するようにしているため、排ガスの持つ熱エネルギーがそのまま捨てられてエネルギー効率が悪くなると共に、ランニングコストが高くなるうえ、排気される排ガスの悪臭濃度が高いと言う問題がある。
【００１２】
また、高温熱風乾燥装置は、排ガス調整弁により排ガスの一部を系外へ排気しているため、窒素ガスを熱ガス循環回路内へ補給しなければならず、窒素ガスの使用量が非常に多くなると言う問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０００−１３０９４３号公報
【特許文献２】特開平６−３３７１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、このような問題点に鑑みて為されたものであり、その目的は、ごみの乾燥時における発火事故を防止できることは勿論のこと、ごみの乾燥中における乾燥空気の排気による熱エネルギーの放出がなくてエネルギー効率を高めることができると共に、ランニングコストを低減することができ、また、ごみの乾燥により発生する臭気成分をドレン水に移行溶解させて臭気の発生を防止することができ、更に、不活性ガスの使用量や加熱に使用する電力量を減少させることできるうえ、乾燥効率を高められるようにしたごみ乾燥装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載のごみ乾燥装置は、発火の可能性があるごみの乾燥に使用する空気に不活性ガスを加えて加熱し、加熱したガスを系内で循環させてごみの乾燥を行うようにしたごみ乾燥装置であって、ごみを設置する乾燥室を有する乾燥機本体と、乾燥機本体内に導入されるガスを加熱するヒータと、乾燥機本体から排出された高湿度ガスを冷却・凝縮する凝縮器と、乾燥機本体とヒータと凝縮器とを環状に接続するガス循環ラインと、ガス循環ラインに介設されたガス循環送風機と、ごみ乾燥装置の系内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給装置と、を備えていることに特徴がある。
【００１６】
本発明の請求項２に記載のごみ乾燥装置は、請求項１に記載のごみ乾燥装置において、前記ごみ乾燥装置の系内に不活性ガスを充填し、系内の酸素濃度を１０％以下となるように設定したことに特徴がある。
【００１７】
本発明の請求項３に記載のごみ乾燥装置は、請求項１に記載のごみ乾燥装置において、前記ごみ乾燥装置は、凝縮器の入口側のガス循環ラインを流れる高湿度ガスと凝縮器の出口側のガス循環ラインを流れてヒータにより加熱される前のガスとを熱交換する熱交換器を更に備えていることに特徴がある。
【００１８】
本発明の請求項４に記載のごみ乾燥装置は、請求項１に記載のごみ乾燥装置において、前記ごみ乾燥装置は、凝縮器の出口側のガス循環ラインに分岐状に接続され、凝縮器で高湿度ガス中の水分を冷却・凝縮させて発生したドレン水をガスの出入なしに排水する水封排水装置を更に備えていることに特徴がある。
【００１９】
本発明の請求項５に記載のごみ乾燥装置は、請求項１に記載のごみ乾燥装置において、前記乾燥機本体は、内部に乾燥室を有し、開閉可能な扉を備えたボックス状の本体と、本体の乾燥室内に配設され、ごみを収容した複数のカゴ状のケースを多段状に収容する多段式収容ラックと、多段式収容ラックに設けられ、多段式収容ラックに多段状に収容した各ケースに加熱したガスをそれぞれ導く複数のガス誘導板と、乾燥室の入口側及び出口側にそれぞれ設けられ、乾燥室内全域に加熱したガスを均一に流すと共に、加熱室内のガスを均一に排出する多数の穴を均等に形成したガス整流板と、を備えていることに特徴がある。
【００２０】
本発明の請求項６に記載のごみ乾燥装置は、請求項１に記載のごみ乾燥装置において、前記ヒータは、電気式のヒータとしたことに特徴がある。
【００２１】
本発明の請求項７に記載のごみ乾燥装置は、請求項１に記載のごみ乾燥装置において、前記不活性ガス供給装置は、不活性ガス供給源と、ごみ乾燥装置の立ち上げ時に不活性ガス供給源からの不活性ガスを系内に供給し、系内の空気を不活性ガスに置換する不活性ガス供給ラインと、不活性ガス供給ラインに分岐状に接続され、系内から漏れた不活性ガスを系内に補給する不活性ガス補給ラインと、を備えていることに特徴がある。
【００２２】
本発明の請求項８に記載のごみ乾燥装置は、請求項７に記載のごみ乾燥装置において、前記ごみ乾燥装置は、不活性ガス供給ラインから系内に供給された不活性ガスにより系内の圧力が高くなったときに、系内のガスを系外に逃して圧力を低下させる圧力逃がしラインを更に備えていることに特徴がある。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のごみ乾燥装置は、乾燥機本体、ヒータ、凝縮器、ガス循環ライン、ガス循環送風機及び不活性ガス供給装置を備え、ごみの乾燥に使用する空気に不活性ガスを加えて系内の酸素濃度を１０％以下となるように設定すると共に、不活性ガスを加えた空気を加熱し、この加熱したガスを系内で循環させてごみの乾燥を行うようにしているため、発火の可能性があるごみであっても、ごみの乾燥時における発火事故を防止することができる。
【００２４】
また、本発明のごみ乾燥装置は、ごみの乾燥に使用する空気に不活性ガスを加えて加熱し、この加熱したガスを系内で循環させているため、ごみの取り換え時以外は、不活性ガスを使用することが殆どなく、不活性ガスの使用量が非常に少なくて済み、コスト低減を図ることができる。
【００２５】
更に、本発明のごみ乾燥装置は、加熱したガスを系内で循環させているため、加熱ガスが持つ熱エネルギーを系外へ放出すると言うことがなく、エネルギー効率を高めることができると共に、ランニングコストの低減を図ることができる。
【００２６】
更に、本発明のごみ乾燥装置は、凝縮器の入口側のガス循環ラインを流れる高湿度ガスと凝縮器の出口側のガス循環ラインを流れてヒータにより加熱される前のガスとを熱交換する熱交換器を備えているため、乾燥機本体から排出された高湿度ガスの冷却・凝縮が促進されることなり、乾燥効率を高めることができる。また、熱交換器でヒータ加熱前のガスをプレヒートすることで、ヒータの電気使用量を減少させることができる。
【００２７】
更に、本発明のごみ乾燥装置は、凝縮器で高湿度ガス中の水分を冷却・凝縮させて発生したドレン水をガスの出入なしに排水する水封排水装置を備えているため、ごみの乾燥により発生する臭気成分がドレン水に移行溶解されて排水されることになり、ごみの乾燥作業に伴う装置周辺での臭気の発生を無くすことができる。
【００２８】
更に、本発明のごみ乾燥装置は、乾燥機本体が、内部に乾燥室を有するボックス状の本体と、本体の乾燥室内に配設された多段式収容ラックと、多段式収容ラックに設けられ、当該多段式収容ラックに多段状に収容したごみ入りの各ケースに加熱したガスをそれぞれ導く複数のガス誘導板と、乾燥室の入口側及び出口側にそれぞれ設けられ、乾燥室内全域に加熱したガスを均一に流すと共に、加熱室内のガスを均一に排出する多数の穴を均等に形成したガス整流板と、を備えているため、乾燥機本体内のごみを均一に乾燥処理することができる。
【００２９】
更に、本発明のごみ乾燥装置は、ヒータに電気式のヒータを使用し、電気式のヒータで加熱した加熱ガスを系内で循環させているため、ガスの加熱に使用する電力量を減少させることできる。
【００３０】
更に、本発明のごみ乾燥装置は、不活性ガス供給装置が、不活性ガスを発生する不活性ガス供給源と、ごみ乾燥装置の立ち上げ時に不活性ガス供給源からの不活性ガスを系内に供給し、系内の空気を不活性ガスに置換する不活性ガス供給ラインと、不活性ガス供給ラインに分岐状に接続され、系内から漏れた不活性ガスを系内に補給する不活性ガス補給ラインと、を備えているため、乾燥機本体の扉部分やガス循環ラインを形成するダクトの接続部分から不活性ガスが漏れても、不活性ガス補給ラインから系内に不活性ガスを補給することによって、系内の酸素濃度が１０％以下となるように確実且つ良好に保つことができる。
【００３１】
更に、本発明のごみ乾燥装置は、不活性ガス供給ラインから系内に供給された不活性ガスにより系内の圧力が高くなったときに、系内のガスを系外に逃して圧力を低下させる圧力逃がしラインを備えているため、系内の圧力が高くなり過ぎて装置に障害を引き起こすと言うこともない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係るごみ乾燥装置の概略系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３４】
図１は本発明の一実施形態に係るごみ乾燥装置を示し、当該ごみ乾燥装置は、ごみを設置する乾燥室１０を有する乾燥機本体１と、乾燥機本体１内に導入されるガスを加熱するヒータ２と、乾燥機本体１から排出された高湿度ガスを冷却・凝縮する凝縮器３と、乾燥機本体１とヒータ２と凝縮器３とを環状に接続するガス循環ライン４と、ガス循環ライン４に介設されたガス循環送風機５と、ごみ乾燥装置の系内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給装置６と、凝縮器３の入口側のガス循環ライン４を流れる高湿度ガスと凝縮器３の出口側のガス循環ライン４を流れてヒータ２により加熱される前のガスとを熱交換する熱交換器７と、凝縮器３の出口側のガス循環ライン４に分岐状に接続され、凝縮器３で高湿度ガス中の水分を冷却・凝縮させて発生したドレン水をガスの出入なしに排水する水封排水装置８と、不活性ガス供給装置６から系内に供給された不活性ガスにより系内の圧力が高くなったときに、系内のガスを系外に逃して圧力を低下させる圧力逃がしライン９と、を備えている。
【００３５】
而して、前記ごみ乾燥装置は、発火の可能性があるごみの乾燥に使用する空気に不活性ガスを加えて系内の酸素濃度が１０％以下となるように設定すると共に、不活性ガスを加えた空気を加熱し、この加熱したガスを系内で循環させてごみの乾燥を行い、ごみの乾燥によりガス中に移行した水分を冷却・凝縮させて系外へ排水するようにしたものである。
【００３６】
尚、本実施形態では、不活性ガスには、窒素ガスが使用されている。従って、不活性ガス供給装置６には、窒素ガスを発生させる装置が使用されている。
【００３７】
前記乾燥機本体１は、鋼板材によりボックス状に形成され、内部に乾燥室１０を有すると共に、前面に観音開き式の開閉可能な扉（図示省略）を備えた本体１１と、本体１１の乾燥室１０内に配設され、ごみを収容した複数のカゴ状のケース１２を多段状に収容するキャスター付きの多段式収容ラック１３と、多段式収容ラック１３の格段にそれぞれ傾斜状に設けられ、多段式収容ラック１３に多段状に収容した各ケース１２に加熱したガスをそれぞれ導く複数のガス誘導板１４と、乾燥室１０の入口側及び出口側にそれぞれ設けられ、乾燥室１０内全域に加熱したガスを均一に流すと共に、乾燥室１０内のガスを均一に排出する多数の穴を均等に形成したガス整流板１５と、を備えている。
【００３８】
尚、図示していないが、本体１１に設けた観音開き式の扉（図示省略）の裏面には、耐熱ゴムパッキンが設けられており、扉を閉めたときに扉と本体１１との間を密封するようになっている。
【００３９】
前記ヒータ２は、本体１１の外側位置で且つ乾燥室１０の入口側に設けたガス整流板１５（図１の右側のガス整流板１５）と対向するように配設されており、本体１１の乾燥室１０の入口に向って加熱したガスを供給するようになっている。本実施形態では、ヒータ２には、電気式のヒータ２が使用されている。
【００４０】
前記凝縮器３は、乾燥機本体１から排出された高湿度ガスを冷却・凝縮して高湿度ガス中の水分をドレン水とするものであり、ガス循環ライン４に介設されて高湿度ガスが流れるケーシング３ａと、ケーシング３ａ内に配設されて冷却水が流れる伝熱管３ｂとを備え、ケーシング３ａ内の高湿度ガスと伝熱管３ｂ内の冷却水とが伝熱管３ｂを介して熱交換されるようになっている。
【００４１】
前記ガス循環ライン４は、断面形状が円形又は矩形のダクトにより形成されており、乾燥機本体１と熱交換器７、熱交換器７と凝縮器３（ケーシング３ａの入口）、凝縮器３（ケーシング３ａの出口）と熱交換器７、熱交換器７とヒータ２をそれぞれ連通状に接続するものである。このガス循環ライン４により、乾燥機本体１、熱交換器７、凝縮器３及びヒータ２は、環状に接続されることになる。
【００４２】
前記ガス循環送風機５は、ヒータ２と熱交換器７の間のガス循環ライン４に介設されており、ヒータ２で加熱されたガスを系内で循環させ、ガスをヒータ２、乾燥機本体１、熱交換器７、凝縮器３、熱交換器７の順で流すようにしたものである。
【００４３】
前記不活性ガス供給装置６は、不活性ガス供給源１６と、ごみ乾燥装置の立ち上げ時に不活性ガス供給源１６からの不活性ガスを系内に供給し、系内の空気を不活性ガスに置換する不活性ガス供給ライン１７と、不活性ガス供給ライン１７に分岐状に接続され、系内から漏れた不活性ガスを系内に補給する不活性ガス補給ライン１８と、を備えている。
【００４４】
尚、不活性ガス供給源１６は、不活性ガスとして窒素ガスを供給するものである。この不活性ガス供給源１６には、液体窒素ガスボンベと液体窒素を蒸発させる蒸発器を備えたものを使用しても良く、或いは、空気中の酸素を吸着剤により吸着分離して窒素を得るようにした構造のものを使用しても良い。
【００４５】
また，不活性ガス供給ライン１７は、配管やホースにより形成されており、上流側端部が不活性ガス供給源１６に接続され、下流側端部が乾燥機本体１の乾燥室１０に接続されている。この不活性ガス供給ライン１７には、不活性ガスの圧力を制御するガバナ１９と、ガバナ１９の下流側の不活性ガス供給ライン１７に介設され、不活性ガスの流量を制御する電磁弁２０と、不活性ガス供給ライン１７に電磁弁２０を跨ぐように接続されたバイパスライン２１と、バイパスライン２１に介設された開閉弁２２と、を備えている。
【００４６】
更に、不活性ガス補給ライン１８は、配管やホースにより形成されており、上流側端部がガバナ１９と電磁弁２０の間の不活性ガス供給ライン１７に接続され、下流側端部が乾燥機本体１の出口側のガス循環ライン４に接続されている。この不活性ガス補給ライン１８には、不活性ガスの圧力を減圧する減圧弁２３と、減圧弁２３の下流側の不活性ガス補給ライン１８に介設された電磁弁２４と、電磁弁２４の下流側の不活性ガス補給ライン１８に介設され、不活性ガスの補給量を制御する流量制御弁２５と、流量制御弁２５の下流側の不活性ガス補給ライン１８に介設されたフローメーター２６と、を備えている。
【００４７】
前記熱交換器７は、凝縮器３の入口側のガス循環ライン４及び凝縮器３の出口側のガス循環ライン４に介設されており、凝縮器３の入口側のガス循環ライン４を流れる高湿度ガスと凝縮器３の出口側のガス循環ライン４を流れてヒータ２により加熱される前のガスとを熱交換するものである。本実施形態では、熱交換器７には、プレート式の熱交換器７が使用されている。
【００４８】
前記水封排水装置８は、凝縮器３の下方位置に配置され、一定量の水を貯留する水封タンク２７と、水封タンク２７内を仕切って水封タンク２７内に貯留室２８と排水室２９を形成する仕切り壁３０と、凝縮器３の出口側のガス循環ライン４に接続され、下端部の開口が貯留室２８の水面下に位置するドレン排水管３１と、水封タンク２７内の貯留室２８に補給水を補給するためのフロースイッチ３２と、水封タンク２７の排水室２９に接続された排水管３３と、を備えている。
【００４９】
この水封排水装置８によれば、凝縮器３からのドレン水は、ドレン排水管３１から貯留室２８に落下し、仕切り壁３０をオーバーフローして排水室２９に流入した後、排水室２９から排水管３３を通って系外へ排水される。
【００５０】
前記圧力逃がしライン９は、配管やホースにより形成されており、一端部が乾燥機本体１と熱交換器７との間のガス循環ライン４に接続され、他端部が水封排水装置８の水封タンク２７内の貯留室２８に浸漬されている。この圧力逃がしライン９は、不活性ガス供給装置６から系内に供給された不活性ガスにより系内の圧力が高くなったときに、系内のガスを系外に逃して系内の圧力を低下させるものである。
【００５１】
尚、上述したごみ乾燥装置は、運転中において系内に不活性ガスとして窒素ガスを供給し、系内の酸素濃度がごみの発火を防止できる１０％以下となるように不活性ガスの供給量を制御しており、乾燥機本体１内に配置した酸素濃度検出器３４により乾燥機本体１内の酸素濃度を検出し、その検出値に基づいて不活性ガスの供給量を制御している。
【００５２】
次に、上述したごみ乾燥装置を用いてごみ質分析の対象となるごみを乾燥処理する場合について説明する。
【００５３】
先ず、乾燥機本体１の乾燥室１０内に配置した多段式収容ラック１３にごみを入れた複数のケース１２を多段状に収容した後、乾燥機本体１の扉を閉じて乾燥機本体１を密閉する。
【００５４】
次に、ガス循環送風機５を作動させると共に、不活性ガス供給源１６からの不活性ガス（窒素ガス）を高圧の状態で不活性ガス供給ライン１７から乾燥機本体１内に供給し、系内の空気に不活性ガスを加える。
【００５５】
このとき、ごみ乾燥装置の系内に供給した不活性ガスにより系内の圧力が高くなり過ぎてごみ乾燥装置の各装置に障害を起こさないように、圧力逃がしライン９から系内の空気及び不活性ガスを水封排水装置８内に逃がしている。また、圧力逃がしライン９を形成する配管やホースの端部を水封タンク２７内の貯留水に浸漬しているため、貯留水に浸漬した深さ以上の圧力が系内にかかったときに圧力逃がしライン９から系内の空気及び不活性ガスが放出されることになる。
【００５６】
そして、ごみ乾燥装置の系内に不活性ガスが充填されて系内の酸素濃度が１０％以下になると、不活性ガス供給ライン１７からの不活性ガスの供給を停止し、不活性ガスの供給を不活性ガス供給ライン１７から不活性ガス補給ライン１８に切り換え、ごみ乾燥装置の系内に不活性ガス補給ライン１８から低圧の不活性ガスを系内に常時供給しつつ、ヒータ２を作動させて系内の不活性ガスを加えた空気を１０５℃±５℃まで加熱する。
【００５７】
このとき、乾燥機本体１内の酸素濃度検出器３４により乾燥機本体１内の酸素濃度を検出し、系内の酸素濃度が１０％以下に保たれるように、不活性ガス補給ライン１８の流量制御弁２５を制御して低圧の不活性ガスの供給量を制御している。これにより、乾燥機本体１の扉部分やガス循環ライン４を形成するダクトの接続部分から不活性ガスが漏れても、系内の酸素濃度を１０％以下に保つことができる。
【００５８】
ヒータ２により加熱されたガスは、乾燥機本体１の乾燥室１０内に流入し、乾燥室１０内の多段式収容ラック１３に多段状に収容した複数のケース１２内のごみを乾燥して行く。
【００５９】
このとき、乾燥機本体１の乾燥室１０の出入口にガス整流板１５を設け、また、多段式収容ラック１３に複数のガス誘導板１４を設けているため、乾燥室１０内全域に加熱したガスを均一に流すことができ、乾燥機本体１内のごみを均一に乾燥処理することができる。
【００６０】
乾燥機本体１内でごみを乾燥したガスは、ごみの水分を吸収して高湿度ガスとなり、乾燥機本体１から排出されて熱交換器７に流入し、ここで凝縮器３から排出されて水分が除去されたヒータ２加熱前のガスと熱交換される。これにより、乾燥機本体１から排出された高湿度ガスの冷却・凝縮が促進されることなり、乾燥効率を高めることができる。
【００６１】
熱交換器７から排出されて温度が低下した高湿度ガスは、引き続き凝縮器３に流入し、ここで冷却・凝縮されて高湿度ガス中の水分がドレン水となる。
【００６２】
このとき、ごみの乾燥により発生して高湿度ガスに含まれている臭気成分がドレン水に移行溶解される。
【００６３】
臭気成分が溶解されたドレン水は、水封排水装置８のドレン排水管３１から水封タンク２７内の貯留室２８に排水された後、排水管３３を通って系外へ排水される。これにより、ごみの乾燥作業に伴う装置周辺での臭気の発生を無くすことができる。
【００６４】
凝縮器３から排出されて水分が除去されたガスは、熱交換器７に流入し、ここで乾燥機本体１から排出された高湿度ガスと熱交換して温度を上げた後、ヒータ２に流入してここで加熱されて乾燥機本体１内の乾燥室１０に流入し、乾燥室１０内のごみを乾燥する。
【００６５】
以下、同様にして上述したサイクルが繰り返されて行き、ごみを１０５℃±５℃で恒量を得るまで乾燥する。
【００６６】
このように、前記ごみ乾燥装置は、ごみの乾燥に使用する空気に不活性ガスを加えて系内の酸素濃度を１０％以下となるように設定すると共に、不活性ガスを加えた空気を加熱し、この加熱したガスを系内で循環させてごみの乾燥を行うようにしているため、発火性のあるごみであっても、ごみの乾燥時における発火事故を防止することができる。
【００６７】
また、ごみ乾燥装置は、不活性ガスを加えたガスを加熱して系内で循環させているため、ごみの取り換え時以外は、不活性ガスを使用することが殆どなく、不活性ガスの使用量が非常に少なくて済む。
【００６８】
更に、ごみ乾燥装置は、加熱したガスを系内で循環させているため、加熱ガスが持つ熱エネルギーを系外へ放出すると言うことがなく、エネルギー効率を高めることができると共に、ランニングコストを低減させることができる。
【００６９】
更に、ごみ乾燥装置は、ヒータ２に電気式のヒータ２を使用し、電気式のヒータ２で加熱した加熱ガスを系内で循環させていると共に、熱交換器７で凝縮器３から排出されたガスを加熱するようにしているため、ガスの加熱に使用する電力量を減少させることできる。
【００７０】
尚、上記の実施形態においては、不活性ガス供給装置６から不活性ガスとして窒素ガスを系内に供給するようにしたが、他の実施形態においては、不活性ガス供給装置６から不活性ガスとしてアルゴンガス等の他の不活性ガスを系内に供給するようにしても良い。
【００７１】
また、上記の実施形態においては、ヒータ２を電気式のヒータ２としたが、他の実施形態においては、ヒータ２をガスヒータや蒸気ヒータ等の他の形式のヒータを使用しても良い。
【符号の説明】
【００７２】
１は乾燥機本体
２はヒータ
３は凝縮器
４はガス循環ライン
５はガス循環送風機
６は不活性ガス供給装置
７は熱交換器
８は水封排水装置
９は圧力逃がしライン
１０は乾燥室
１１は本体
１２はケース
１３は多段式収容ラック
１４はガス誘導板
１５はガス整流板
１６は不活性ガス供給源
１７は不活性ガス供給ライン
１８は不活性ガス補給ライン
【図１】
2020091082.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】令和1年5月15日(2019.5.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発火の可能性があるごみの乾燥に使用する空気に不活性ガスを加えて加熱し、加熱したガスを系内で循環させてごみの乾燥を行うようにしたごみ乾燥装置であって、ごみを設置する乾燥室を有する乾燥機本体と、乾燥機本体内に導入されるガスを加熱するヒータと、乾燥機本体から排出された高湿度ガスを冷却・凝縮する凝縮器と、乾燥機本体とヒータと凝縮器とを環状に接続するガス循環ラインと、ガス循環ラインに介設されたガス循環送風機と、ごみ乾燥装置の系内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給装置と、凝縮器の出口側のガス循環ラインに分岐状に接続され、凝縮器で高湿度ガス中の水分を冷却・凝縮させて発生したドレン水をガスの出入なしに排水する一定量の水を貯留する水封タンクを有する水封排水装置と、一端部がガス循環ラインに接続され、他端部が水封排水装置の水封タンク内の貯留水に浸漬され、系内に供給された不活性ガスにより系内の圧力が高くなったときに、系内のガスを系外に逃して圧力を低下させる圧力逃がしラインと、を備え、前記不活性ガス供給装置は、不活性ガス供給源と、ごみ乾燥装置の立ち上げ時に不活性ガス供給源からの不活性ガスを系内に供給し、系内の空気を不活性ガスに置換する不活性ガス供給ラインと、上流側端部が不活性ガス供給ラインに接続され、下流側端部が乾燥機本体の出口側のガス循環ラインに接続され、系内から漏れた不活性ガスを系内に補給する不活性ガス補給ラインと、を備えていることを特徴とするごみ乾燥装置。
【請求項２】
前記ごみ乾燥装置の系内に不活性ガスを充填し、系内の酸素濃度を１０％以下となるように設定したことを特徴とする請求項１に記載のごみ乾燥装置。
【請求項３】
前記ごみ乾燥装置は、凝縮器の入口側のガス循環ラインを流れる高湿度ガスと凝縮器の出口側のガス循環ラインを流れてヒータにより加熱される前のガスとを熱交換する熱交換器を更に備えていることを特徴とする請求項１に記載のごみ乾燥装置。
【請求項４】
前記乾燥機本体は、内部に乾燥室を有し、開閉可能な扉を備えたボックス状の本体と、本体の乾燥室内に配設され、ごみを収容した複数のカゴ状のケースを多段状に収容する多段式収容ラックと、多段式収容ラックに設けられ、多段式収容ラックに多段状に収容した各ケースに加熱したガスをそれぞれ導く複数のガス誘導板と、乾燥室の入口側及び出口側にそれぞれ設けられ、乾燥室内全域に加熱したガスを均一に流すと共に、加熱室内のガスを均一に排出する多数の穴を均等に形成したガス整流板と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載のごみ乾燥装置。
【請求項５】
前記ヒータは、電気式のヒータとしたことを特徴とする請求項１に記載のごみ乾燥装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載のごみ乾燥装置は、発火の可能性があるごみの乾燥に使用する空気に不活性ガスを加えて加熱し、加熱したガスを系内で循環させてごみの乾燥を行うようにしたごみ乾燥装置であって、ごみを設置する乾燥室を有する乾燥機本体と、乾燥機本体内に導入されるガスを加熱するヒータと、乾燥機本体から排出された高湿度ガスを冷却・凝縮する凝縮器と、乾燥機本体とヒータと凝縮器とを環状に接続するガス循環ラインと、ガス循環ラインに介設されたガス循環送風機と、ごみ乾燥装置の系内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給装置と、凝縮器の出口側のガス循環ラインに分岐状に接続され、凝縮器で高湿度ガス中の水分を冷却・凝縮させて発生したドレン水をガスの出入なしに排水する一定量の水を貯留する水封タンクを有する水封排水装置と、一端部がガス循環ラインに接続され、他端部が水封排水装置の水封タンク内の貯留水に浸漬され、系内に供給された不活性ガスにより系内の圧力が高くなったときに、系内のガスを系外に逃して圧力を低下させる圧力逃がしラインと、を備え、前記不活性ガス供給装置は、不活性ガス供給源と、ごみ乾燥装置の立ち上げ時に不活性ガス供給源からの不活性ガスを系内に供給し、系内の空気を不活性ガスに置換する不活性ガス供給ラインと、上流側端部が不活性ガス供給ラインに接続され、下流側端部が乾燥機本体の出口側のガス循環ラインに接続され、系内から漏れた不活性ガスを系内に補給する不活性ガス補給ラインと、を備えていることに特徴がある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明の請求項４に記載のごみ乾燥装置は、請求項１に記載のごみ乾燥装置において、前記乾燥機本体は、内部に乾燥室を有し、開閉可能な扉を備えたボックス状の本体と、本体の乾燥室内に配設され、ごみを収容した複数のカゴ状のケースを多段状に収容する多段式収容ラックと、多段式収容ラックに設けられ、多段式収容ラックに多段状に収容した各ケースに加熱したガスをそれぞれ導く複数のガス誘導板と、乾燥室の入口側及び出口側にそれぞれ設けられ、乾燥室内全域に加熱したガスを均一に流すと共に、加熱室内のガスを均一に排出する多数の穴を均等に形成したガス整流板と、を備えていることに特徴がある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本発明の請求項５に記載のごみ乾燥装置は、請求項１に記載のごみ乾燥装置において、前記ヒータは、電気式のヒータとしたことに特徴がある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【補正の内容】