(57)【要約】      （修正有）【課題】粒度の比較的小さい被処理物の微粉末が熱風に舞い上げられて飛散する現象を抑制し、ロータリーキルンによる加熱効率を向上させ、回収率を向上させる加熱処理用ロータリーキルン及びこれを用いた加熱処理方法の提供。【解決手段】回転自在に配置されている円筒状ドラム２の内周壁に、当該円筒状ドラム２に対して被処理物が供給される側から、当該円筒状ドラム２から加熱処理を受けた被処理物が排出される側に向けて、連続する螺旋状の溝が形成されている加熱処理用ロータリーキルン１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱処理に用いられるロータリーキルンであって、
回転自在に配置されている円筒状ドラムの内周壁に、当該円筒状ドラムに対して被処理物が供給される側から、当該円筒状ドラムから加熱処理を受けた被処理物が排出される側に向けて、連続する螺旋状の溝が形成されている
ことを特徴とする加熱処理用ロータリーキルン。
【請求項２】
前記螺旋状の溝には、当該溝が延びる方向に所定の間隔を空けて、前記円筒状ドラムの内周壁から前記円筒状ドラムの中心方向に向かって突出する複数の突起部が形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の加熱処理用ロータリーキルン。
【請求項３】
請求項１又は２記載の加熱処理用ロータリーキルンを用い、前記円筒状ドラム内に熱風供給用のバーナで熱風を供給しつつ、前記円筒状ドラムを所定の速度で回転させ、前記円筒状ドラムの被処理物が供給される側から被処理物を円筒状ドラム内に供給し、前記被処理物を加熱処理して前記円筒状ドラムの排出側から排出させていく
ことを特徴とする加熱処理方法。
【請求項４】
被処理物が廃石膏ボードを破砕・分別処理して二水石膏の状態にある廃石膏であって、当該廃石膏をロータリーキルンを用いて加熱処理することにより半水石膏あるいは無水石膏に転位させることを特徴とする請求項３記載の加熱処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚泥や廃石膏などの加熱処理装置及び加熱処理方法に関し、特に、汚泥や廃石膏などの加熱処理用のロータリーキルン及びこれを用いた加熱処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、建築物の解体などに伴って多量に発生する廃石膏ボードについては、これを破砕・分別処理して二水石膏（ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ）の状態にある廃石膏とし、これをロータリーキルンを用いて加熱処理することにより半水石膏（ＣａＳＯ４・１／２Ｈ２Ｏ）や、無水石膏（ＣａＳＯ４）に転位させて再利用することが行われている(例えば、特許文献１、２)。
【０００３】
また、従来から、加熱処理用ロータリーキルンを用いて下水汚泥、排水汚泥、汚染土壌、汚染廃棄物などを加熱処理することが知られている（特許文献３）。
【０００４】
このような加熱処理に用いられるロータリーキルンは、例えば、加熱対象である被処理物の供給方向と熱風の供給方向とが同一となる並流加熱方式のものの場合、次のようなものであった。
【０００５】
多数の掻き上げ羽根が内周壁に周設されている円筒状ドラムが回転自在に配置され、この円筒状のドラムの被処理物供給側に熱風供給用のバーナを、排出側に排ガス導出用の排気ダクトを連結する。熱風供給用のバーナで熱風を円筒状ドラム内に供給しつつ、駆動用モータにより円筒状ドラムを所定の速度で回転させ、被処理物供給側から被処理物を円筒状ドラム内に供給する。円筒状ドラム内に供給された被処理物は掻き上げ羽根によって掻き上げられながら加熱処理による乾燥を受けて加熱処理される。
【０００６】
ここで、被処理物が廃石膏の場合には、前記熱風の温度に応じて、二水石膏から半水石膏へ、あるいは、半水石膏から無水石膏へと転位させられ、円筒状ドラムの排出側から排出されていく。
【特許文献１】特開２００５−１０４７５９号公報
【特許文献２】特開２００８−２４５６３号公報
【特許文献３】特開２００６−４３６６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述した従来の加熱処理用のロータリーキルン及びこれを用いた加熱処理方法においては、粒度の比較的小さい被処理物の微粉末が熱風に舞い上げられて飛散するので、この飛散を効果的に抑えることが求められていた。また、ロータリーキルンによる加熱効率を向上させ、回収率を向上させることが求められていた。
【０００８】
そこで、この発明は、廃石膏や汚泥（例えば、下水汚泥や、排水汚泥など）、汚染土壌、汚染廃棄物などの加熱処理に用いられる加熱処理用ロータリーキルン及びこれを用いた加熱処理方法において、粒度の比較的小さい被処理物の微粉末が熱風に舞い上げられて飛散する現象を抑制し、ロータリーキルンによる加熱効率を向上させ、回収率を向上させることを目的にしている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、
加熱処理に用いられるロータリーキルンであって、
回転自在に配置されている円筒状ドラムの内周壁に、当該円筒状ドラムに対して被処理物が供給される側から、当該円筒状ドラムから加熱処理を受けた被処理物が排出される側に向けて、連続する螺旋状の溝が形成されている
ことを特徴とする加熱処理用ロータリーキルンである。
【００１０】
請求項２記載の発明は、
前記螺旋状の溝には、当該溝が延びる方向に所定の間隔を空けて、前記円筒状ドラムの内周壁から前記円筒状ドラムの中心方向に向かって突出する複数の突起部が形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の加熱処理用ロータリーキルンである。
【００１１】
請求項３記載の発明は、
請求項１又は２記載の加熱処理用ロータリーキルンを用い、前記円筒状ドラム内に熱風供給用のバーナで熱風を供給しつつ、前記円筒状ドラムを所定の速度で回転させ、前記円筒状ドラムの被処理物が供給される側から被処理物を円筒状ドラム内に供給し、前記被処理物を加熱処理して前記円筒状ドラムの排出側から排出させていく
ことを特徴とする加熱処理方法である。
【００１２】
請求項４記載の発明は、
被処理物が廃石膏ボードを破砕・分別処理して二水石膏の状態にある廃石膏であって、当該廃石膏をロータリーキルンを用いて加熱処理することにより半水石膏あるいは無水石膏に転位させることを特徴とする請求項３記載の加熱処理方法である。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、廃石膏や汚泥（例えば、下水汚泥や、排水汚泥など）、汚染土壌、汚染廃棄物などの加熱処理に用いられる加熱処理用ロータリーキルン及びこれを用いた加熱処理方法において、粒度の比較的小さい被処理物の微粉末が熱風に舞い上げられて飛散する現象を抑制し、ロータリーキルンによる加熱効率を向上させ、回収率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の加熱処理用ロータリーキルンが廃石膏の加熱処理に用いられる場合について添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。
【００１５】
本発明による加熱処理用ロータリーキルン１は、従来、この技術分野で用いられているものと同じく、円筒状ドラム２が駆動モータ３などによって回転自在に配置されているものである。
【００１６】
この円筒状ドラム２には、その内周壁２ａに、図１、図３（ａ）、図４（ａ）図示のように、円筒状ドラム２に対して被処理物である廃石膏が供給される側（図１中、左側）から、円筒状ドラム２から加熱処理を受けた被処理物（この実施例の場合、加熱処理を受けた廃石膏）が排出される側（図１中、右側）に向けて、連続する螺旋状の溝４が形成されている。
【００１７】
この螺旋状の溝４には、図４（ａ）図示のように、溝４が延びる方向に所定の間隔を空けて、円筒状ドラム２の内周壁ａから円筒状ドラム２の中心方向に向かって突出する複数の突起部５、５が形成されている。
【００１８】
突起部５、５を含めた円筒状ドラム２の内周壁２ａは、１６００℃程度の高温に耐え得るセラミック部材などの耐火材で形成されている。
【００１９】
本発明による加熱処理用ロータリーキルン１を用いて廃石膏の加熱処理が行なわれる工程についてその一例を図１、図２を用いて説明する。
【００２０】
建築物の解体などに伴って多量に発生する廃石膏ボードは、破砕機１１によって破砕される。
【００２１】
こうして、廃石膏ボードを破砕・分別処理して二水石膏の状態にある廃石膏が、スクリューコンベアあるいはバケットコンベア１２によって、加熱処理用ロータリーキルン１を構成する円筒状ドラム２の廃石膏が供給される側（図１中、左側）に矢印１４で示すように供給される。
【００２２】
ここで、円筒状ドラム２内には熱風供給用のバーナ１３によって熱風が矢印１５方向に供給されており、円筒状ドラム２は駆動モータ３によって所定の回転数で矢印１６方向（図３（ａ）、（ｂ））に回転している。
【００２３】
円筒状ドラム２内に供給された廃石膏ボード１７は円筒状ドラム２の矢印１６方向への回転につれて、円筒状ドラム２の内壁２ａに形成されている螺旋状の溝４内を案内されて矢印４２（図３（ａ））で示すように、廃石膏が排出される側（図１中、右側）に向けて移動していく。
【００２４】
この際、廃石膏ボード１７は円筒状ドラム２の断面図を表わす図３（ｂ）の右側において、円筒状ドラム２の回転につれて、溝４内を矢印１６で示すように上昇しようとする。しかし、自らの重量のために、上昇することができず、円筒状ドラム２の下側の領域において、図３（ａ）、（ｂ）に示すように溝４内に常に留まりつつ、順次、矢印４２方向へ移動させられていく。
【００２５】
このように、本発明の加熱処理用ロータリーキルン１では、円筒状ドラム２に供給された廃石膏ボード１７は、常に、円筒状ドラム２の内周壁２ａに円筒状ドラム２に対して廃石膏が供給される側から円筒状ドラム２から廃石膏が排出される側に向けて連続して形成されている螺旋状の溝４内に留まりつつ、排出側に向けて移動していく。そこで、粒度の比較的小さい石膏微粉末が熱風に舞い上げられて飛散する現象を効果的に抑制することができる。
【００２６】
また、廃石膏ボード１７は、円筒状ドラム２の断面図を表わす図３（ｂ）の右側において、円筒状ドラム２の回転につれて、溝４内を矢印１６で示すように上昇しようとし、自らの重量のために、図３（ｂ）中、下側に戻るという動作を円筒状ドラム２内で繰り返す。そこで、円筒状ドラム２を通過していく廃石膏ボード１７が均一に加熱されることになる。これによって、加熱効率を向上させ、回収率を向上させることができる。
【００２７】
特に、螺旋状の溝４に、図４（ａ）図示のように、溝４が延びる方向に所定の間隔を空けて、円筒状ドラム２の内周壁ａから円筒状ドラム２の中心方向に向かって突出する複数の突起部５、５が形成されているので、円筒状ドラム２の断面図を表わす図３（ｂ）の右側において、円筒状ドラム２の回転につれて、溝４内を矢印１６で示すように上昇しようとし、自らの重量のために、図３（ｂ）中、下側に戻るという現象が生じる際に、溝４内において、突起部５、５の存在により、廃石膏ボード１７が効果的に混合され、廃石膏ボード１７の均一な加熱がより効果的に行われる。これによって、一層、加熱効率を向上させ、回収率を向上させることができる。
【００２８】
こうして、円筒状ドラム２内に熱風供給用のバーナ１３から供給される熱風の温度（例えば、１３０℃以上、あるいは１８０℃以上）に応じて、廃石膏ボード１７は、二水石膏の状態から半水石膏に、あるいは、半水石膏から無水石膏へと転位されて、円筒状ドラム２の排出側(図１中、右側)から排出されていく。
【００２９】
加熱処理用ロータリーキルン１の下流側には、図２図示のように、従来公知の廃石膏ボードの加熱処理装置・方法と同様に、煙突２４にダンパー２５を介して誘引排風機２６が接続されており、円筒状ドラム２の排出側(図１中、右側)に配備されているホッパー２２内に円筒状ドラム２の排出側から排出された処理済みの石膏が搬送される。
【００３０】
ホッパー２２には不図示のフィルタなどが配備されており、処理済みの石膏は矢印１９、２０のようにホッパー２１内に回収される。
【００３１】
ホッパー２１に回収されなかった処理済みの石膏や排ガスなどは、ホッパー２２に接続されているダクト２８を介して、矢印１８、２３で示すように、冷却ホッパー２９に送られる。
【００３２】
冷却ホッパー２９で分離された処理済みの石膏はロータリーバルブ３０を介して矢印３１のように回収される。
【００３３】
残りの処理済みの石膏や排ガスなどは、ダクト３２内を矢印３３方向に搬送されて集塵サイクロン３４に入る。塵サイクロン３４で分離された処理済みの石膏は集塵サイクロン３４の下側に配備されているロータリーバルブを介して矢印４１のように回収される。
【００３４】
残りの処理済みの石膏や排ガスなどは、ダクト３５内を矢印３６方向に搬送されてバグフィルター（不図示）を備えているホッパー３８に入る。ホッパー３８へはコンプレッサー３７から圧縮空気が送り込まれている。バグフィルター（不図示）を備えているホッパー３８で分離された処理済みの石膏はホッパー３８の下側に配備されているロータリーバルブを介して矢印３９のように回収される。
【００３５】
残りの排ガスなどは、誘引排風機２６によって吸引され、矢印４０、２７のように煙突２４から排出されていく。
【００３６】
ダクト２８、ダクト３２、ダクト３５には不図示のスクリューコンベアあるいはバケットコンベアを配備して搬送用に用いることができる。
【００３７】
以上、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態、実施例を説明したが、本発明は前述した実施形態、実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲から把握される技術的範囲において種々の形態に変更可能である。
【００３８】
例えば、前記では、被処理物が、廃石膏ボードを破砕・分別処理して二水石膏の状態にある廃石膏の場合について説明したが、被処理物が、汚泥（例えば、下水汚泥や、排水汚泥など）、汚染土壌、汚染廃棄物などであっても同様である。
【００３９】
円筒状ドラム２内に供給された汚泥（例えば、下水汚泥や、排水汚泥など）、汚染土壌、汚染廃棄物などの被処理物は、円筒状ドラム２の矢印１６方向への回転につれて、円筒状ドラム２の内壁２ａに形成されている螺旋状の溝４内を案内されて矢印４２で示すように、排出される側（図１中、右側）に向けて移動していく。
【００４０】
この際、被処理物は円筒状ドラム２の断面図を表わす図３（ｂ）の右側において、円筒状ドラム２の回転につれて、溝４内を矢印１６で示すように上昇しようとする。しかし、自らの重量のために、上昇することができず、円筒状ドラム２の下側の領域において溝４内に常に留まりつつ、順次、矢印４２方向へ移動させられていく。
【００４１】
円筒状ドラム２に供給された被処理物は、常に、円筒状ドラム２の内周壁２ａに円筒状ドラム２に対して被処理物が供給される側から円筒状ドラム２から加熱処理を受けた被処理物が排出される側に向けて連続して形成されている螺旋状の溝４内に留まりつつ、排出側に向けて移動していく。そこで、粒度の比較的小さい被処理物の微粉末が熱風に舞い上げられて飛散する現象を効果的に抑制できる。
【００４２】
また、被処理物は、円筒状ドラム２の断面図を表わす図３（ｂ）の右側において、円筒状ドラム２の回転につれて、溝４内を矢印１６で示すように上昇しようとし、自らの重量のために、図３（ｂ）中、下側に戻るという動作を円筒状ドラム２内で繰り返す。そこで、円筒状ドラム２を通過していく被処理物が均一に加熱されることになる。これによって加熱効率を向上させ、回収率を向上させることができる。
【００４３】
特に、螺旋状の溝４に、図４（ａ）図示のように、溝４が延びる方向に所定の間隔を空けて、円筒状ドラム２の内周壁ａから円筒状ドラム２の中心方向に向かって突出する複数の突起部５、５が形成されているので、円筒状ドラム２の断面図を表わす図３（ｂ）の右側において、円筒状ドラム２の回転につれて、溝４内を矢印１６で示すように上昇しようとし、自らの重量のために、図３（ｂ）中、下側に戻るという現象が生じる際に、溝４内において、突起部５、５の存在により、被処理物が効果的に混合され、被処理物の均一な加熱がより効果的に行われる。これによって、一層、加熱効率を向上させ、回収率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の加熱処理方法が実施される加熱処理装置が廃石膏の加熱処理装置として構成されている場合において、本発明による加熱処理用ロータリーキルンが配備されている箇所までの概略構成の一例を説明する図である。本発明による加熱処理用ロータリーキルンを構成する円筒状ドラムは破切され、その内周壁が表わされている。
【図２】本発明の加熱処理方法が実施される加熱処理装置が廃石膏の加熱処理装置として構成されている場合において、本発明による加熱処理用ロータリーキルンが配備されている箇所以降の概略構成の一例を説明する図。
【図３】（ｂ）本発明による加熱処理用ロータリーキルンを構成する円筒状ドラムの内周壁を表わす図であって、当該内周壁に形成されている螺旋状溝を説明する一部を省略した内周壁の正面図、（ｂ）図３（ａ）のＤ−Ｄ線端面の状態を概説する図。
【図４】（ａ）図３（ａ）の一部を拡大して表わした図、（ｂ）図４（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）図４（ａ）のＣ−Ｃ断面図。
【符号の説明】
【００４５】
１    加熱処理用ロータリーキルン
２    円筒状ドラム
２ａ  円筒状ドラムの内周壁
３    駆動モータ
４    螺旋状の溝
５    突起部
１３  熱風供給用のバーナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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