(57)【要約】【課題】本発明が解決しようとする課題は、汚泥等含水物の乾燥機の排ガスは高温であり、水分をより多く含ませる余裕があるにもかかわらず大気に放出しており、再生可能エネルギーとしての改善が望まれていた。また、汚泥等含水物の乾燥機の排ガスに多量の水分が含まれれば火の粉止め装置の省略による省資材化とシステム全体の小型化を低コストで実現することが期待されていた。【解決手段】この課題にたいして、含水物２２を投入口２１に投入し、乾燥した製品２４を排出口２３から取り出す乾燥機２０であり、乾燥熱源は焼却炉１１から吸引ブロワー１４を介して得て、水蒸気を含むガスは乾燥機サイクロン１５を介して煙突１３から大気に放出する乾燥機２０において、乾燥機サイクロン１５と煙突１３の間に第一ジャンクション４０を設け、焼却炉サイクロン１２と吸引ブロワー１４の間に設けた第二ジャンクション４２にコントロール弁３１を介してパイプ連結したことを特徴とする含水物乾燥機の廃熱利用システムとすることで主要な解決が出来る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
含水物２２を投入口２１に投入し、乾燥した製品２４を排出口２３から取り出す乾燥機２０であり、乾燥熱源は焼却炉１１から吸引ブロワー１４を介して得て、水蒸気を含むガスは乾燥機サイクロン１５を介して煙突１３から大気に放出する乾燥機２０において、乾燥機サイクロン１５と煙突１３の間に第一ジャンクション４０を設け、焼却炉サイクロン１２と吸引ブロワー１４の間に設けた第二ジャンクション４２にコントロール弁３１を介してパイプ連結したことを特徴とする含水物乾燥機の廃熱利用システム。
【請求項２】
請求項１において、前記コントロール弁３１は、第一ジャンクション４０と第二ジャンクション４２の間に設けられ、吸引ブロワー１４と乾燥機２０の間のガス温度をセンサー３３で検出し、中央処理装置３０によって弁開度を自動コントロールする含水物乾燥機の廃熱利用システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は汚泥等含水物を乾燥機によって乾燥させ燃料等有用な材に加工するとき、焼却炉の熱源を最大限有効利用する廃熱利用システムに関する。
【背景技術】
【０００２】  汚泥等含水物には、家庭排出生ゴミ、し尿処理場の沈殿物、産業排出沈殿物、畜産排出糞類等、一般的に水分を５０％以上含んでおり貯蔵や運搬が困難であるが、乾燥させて軽量化し、もしくは粒状化・粉体化すれば燃料や建材にリサイクルできる。【０００３】  また、汚泥等含水物の乾燥機の排ガスは高温であり、水分をより多く含ませる余裕があった。省エネルギーとしても、再生可能エネルギーを大気に放出してしまっていることにおいても、改善が望まれていた。【０００４】  汚泥等含水物の乾燥機としては、構造が簡単で効率が良いパドルドライヤーが最近多く使われるようになってきた。
（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【０００５】
【特許文献１】  特開２０１２−１３７２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  本発明が解決しようとする課題は、汚泥等含水物の乾燥機の排ガスは高温であり、水分をより多く含ませる余裕があるにもかかわらず大気に放出しており、再生可能エネルギーとしての改善が望まれていた。【０００７】  また、汚泥等含水物の乾燥機の排ガスに多量の水分が含まれれば火の粉止め装置の省略による省資材化とシステム全体の小型化を低コストで実現することが期待されていた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  この課題にたいして、含水物２２を投入口２１に投入し、乾燥した製品２４を排出口２３から取り出す乾燥機２０であり、乾燥熱源は焼却炉１１から吸引ブロワー１４を介して得て、水蒸気を含むガスは乾燥機サイクロン１５を介して煙突１３から大気に放出する乾燥機２０において、乾燥機サイクロン１５と煙突１３の間に第一ジャンクション４０を設け、焼却炉サイクロン１２と吸引ブロワー１４の間に設けた第二ジャンクション４２にコントロール弁３１を介してパイプ連結したことを特徴とする含水物乾燥機の廃熱利用システムとすることで主要な解決が出来る。【０００９】  さらにまた、前記コントロール弁３１は、第一ジャンクション４０と第二ジャンクション４２の間に設けられ、吸引ブロワー１４と乾燥機２０の間のガス温度をセンサー３３で検出し、中央処理装置３０によって弁開度を自動コントロールする含水物乾燥機の廃熱利用システムとするのがよい。
【発明の効果】
【００１０】  前述のような手段をとることにより、汚泥等含水物の乾燥機の排ガスは高温であり、水分をより多く含ませる余裕があるにもかかわらず大気に放出していたものが改善され、再生可能エネルギーとして廃熱利用システムができた。【００１１】  また、前記発明の副次的効果として、汚泥等含水物の乾燥機の排ガスに多量の水分が含まれれば火の粉止め装置の省略による省資材化とシステム全体の小型化を低コストで実現すること可能になった。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のシステムの実施例を示す組織図である。
【図２】従来のシステムの例を示す組織図である。
【図３】本発明のシステムの実験値を図１に記載した図である。
【図４】従来のシステムの実験値を図２に記載した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】  本発明のシステムは現場において従来のシステムに改良を加えては性能を測定しつつ開発したものである。測定困難なものは理論から数値計算をした。以下実施例として詳細に開示していく。
【実施例】
【００１４】  図２により、従来のシステムを説明する。
含水物２２を投入口２１に投入し、乾燥した製品２４を排出口２３から取り出す乾燥機２０の性能は、いかに少ない熱エネルギーで多量の製品を生産するかにある。乾燥熱源２５０℃のガスであり、このガスは焼却炉１１からでる８００℃のガスを２０℃の大気で希釈して吸引ブロワー１４を介して得ている。希釈には大気と第二ジャンクション４２の間に設けたコントロール弁３１の開度調節によっている。【００１５】  コントロール弁３１は、吸引ブロワー１４と乾燥機２０の間のガス温度２５０℃であるか否かをセンサー３３で検出し、中央処理装置３０によって弁開度を自動コントロールして２５０℃を保持している。測定後分かった事項であるが、自動吸引する大気の量が多すぎることで性能を阻害していたのである。【００１６】  乾燥機２０が排出するガス１００℃は乾燥機サイクロン１５で固形物を取り除き、煙突１３から大気に放出する。煙突１３は焼却炉１１には不要で、蒸気を含むガスの排出には制度として煙突が必須であるから焼却炉１１からの借り物である。【００１７】  図１により、本発明のシステムを説明する。
乾燥機２０は、含水物２２を投入口２１に投入し、乾燥した製品２４を排出口２３から取り出す乾燥機２０があり、乾燥熱源は焼却炉１１から吸引ブロワー１４を介して２５０℃のガスを得ている。水蒸気を含むガス１００℃は乾燥機サイクロン１５を介して煙突１３から大気に放出する。ここで乾燥機サイクロン１５と煙突１３の間に第一ジャンクション４０を設け、焼却炉サイクロン１２と吸引ブロワー１４の間に設けた第二ジャンクション４２にコントロール弁３１を介してパイプ連結した。【００１８】  コントロール弁３１は、第一ジャンクション４０と第二ジャンクション４２の間に設けられ、吸引ブロワー１４と乾燥機２０の間のガス温度２５０℃であるか否かをセンサー３３で検出し、中央処理装置３０によって弁開度を自動コントロールして２５０℃を保持している。従来との相違は、コントロール弁３１が第一ジャンクション４０と第二ジャンクション４２の間に設けられているか否かである。【００１９】  図４従来のシステムと図３本発明のシステムの測定値等を一緒に説明する。
焼却炉１１の燃料についてである。燃料は主として木屑で水分３０％、灰分１％、可燃分６９％から、低位発熱量３００８Ｋｃａｌ／Ｋｇは計算で求めた。両システム共にこの燃料を毎時１００Ｋｇ／Ｈの平均速度で焚いた。両システム共に焼却炉サイクロン１２を出るガスの温度は８００℃、平均流量は９１８Ｎｍ３／Ｈである。Ｎｍ３は温度、圧力による体積変化を標準状態（１気圧、０℃）換算したものである。【００２０】  次いで、吸引ブロワー１４について説明する。
両システム共に吸引ブロワー１４は同じ物を使用している。吸引負圧２ＫＰａで引き、最大送風能力６６００Ｎｍ３／Ｈ、５．５Ｋｗである。吸引ブロワー１４の出口（乾燥機２０入り口も同じ）の温度は両システム共に２５０℃に制御されているが、平均流量は従来システムでは３００８Ｎｍ３／Ｈであったのに対して、本発明のシステムでは４３７１Ｎｍ３／Ｈに増大した。【００２１】  乾燥機２０主要な機能は、含水物２２を投入口２１に投入し、乾燥した製品２４を排出口２３から排出する。良い機能の乾燥機とは製品の生産速度Ｋｇ／Ｈが大きい機械である。生産速度は従来システムでは１６８Ｋｇ／Ｈであったのに対して、本発明のシステムでは２４６Ｋｇ／Ｈに４６％増大した。それに伴って投入速度についても従来システムでは３７８Ｋｇ／Ｈであったのに対して、本発明のシステムでは５５４Ｋｇ／Ｈに増大している。ここで投入物は含水物２２のみならず、相当量の空気が投入口２１を通過する。【００２２】  乾燥機２０からは製品のほかに多量の水蒸気を含んだガス１００℃が排出される。必須ではないので図示していないが実験機では吸引ブロワー１４と同じ能力で吸引して乾燥機サイクロン１５に送り込んでいる。平均流量は従来システムでは３２７０Ｎｍ３／Ｈであったのに対して、本発明のシステムでは４７８４Ｎｍ３／Ｈに増大した。【００２３】  乾燥機サイクロン１５を出たガスの行方は従来システムと本発明のシステムでは大いに異なる。従来システムでは３２７０Ｎｍ３／Ｈがそのまま煙突１３から大気に放出されていた。発明者は３２７０Ｎｍ３／Ｈで１００℃の熱量が再生可能と考え乾燥機２０へ帰還するシステム開発に至った。【００２４】  本発明のシステムでは、乾燥機サイクロン１５と煙突１３の間に第一ジャンクション４０を設け、焼却炉サイクロン１２と吸引ブロワー１４の間に設けた第二ジャンクション４２にコントロール弁３１を介してパイプ連結した。ジャンクションというのは単にパイプの３方合流点にすぎない。こうしたところ、煙突１３へは１３３０Ｎｍ３／Ｈ、１００℃になり、コントロール弁３１を介して第二ジャンクション４２に向かう流れは３４５３Ｎｍ３／Ｈ、１００℃になった。【００２５】  本発明のシステムの性能と従来のシステムの性能の要部を纏めると〔表１〕のようになる。燃料（木屑）は低位発熱量３００８Ｋｃａｌ／Ｋｇであり、同じ速度１００Ｋｇ／Ｈで焚いた。製品は乾燥度、水分１０％になったものを取り出しているところ、生産速度は従来システムでは１６８Ｋｇ／Ｈであったのに対して、本発明のシステムでは２４６Ｋｇ／Ｈに４６％増大した。含水物（汚泥）の投入速度は乾燥機２０内の処理量を自動的に充足したまのである。大気に放出される排ガスには大差が生じた。従来システムでは３２７０Ｎｍ３／Ｈであったものが、本発明のシステムでは１３３０Ｎｍ３／Ｈに減じた。従来システムでは乾きガスであったものが、本発明のシステムでは水蒸気分圧が相当量上がったことが煙突１３から昇る白煙から見て取れる。【００２６】
【表１】
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【００２７】  本発明のシステムの副次的効果として、パイプ系に多量の水分が含まれるのでグリ石の隙間をとおす火の粉止め６０装置の省略が可能となった。省資材化とシステム全体の小型化を低コストで実現できた。
【産業上の利用可能性】
【００２４】  本発明は、小規模な乾燥機の廃熱利用システムで実機・実験し販売したものを開示した。中規模・大規模の乾燥機の廃熱利用システムもシミュレーションできるから、即産業に利用できる。
【符号の説明】
【００２５】１０    本発明のシステム
１１    焼却炉
１２    焼却炉サイクロン
１３    煙突
１４    吸引ブロワー
１５    乾燥機サイクロン
２０    乾燥機
２１    乾燥機投入口
２２    含水物
２３    乾燥機排出口
２４    製品
３０    中央処理装置
３１    コントロール弁
３２    コントロールライン
３３    温度センサー
３４    センサーライン
４０    第一ジャンクション
４２    第二ジャンクション
５０    従来のシステム
６０    火の粉止め
Ａ      焼却炉から第二ジャンクションまでのパイプ
Ｂ      第二ジャンクションから吸引ブロワーまでのパイプ
Ｃ      吸引ブロワーから乾燥機までのパイプ
Ｄ      乾燥機から第一ジャンクションまでのパイプ
Ｅ      コントロール弁から第一ジャンクションまでのパイプ
Ｆ      第一ジャンクションから煙突までのパイプ
Ｇ      コントロール弁から第二ジャンクションまでのパイプ
Ｍ      投入含水物（インプット汚泥）
Ｎ      乾燥物（アウトプット）
Ｐ      燃料（木屑）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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