(57)【要約】【課題】  廃棄物処理設備に用いられ、廃棄物（ごみ）を乾留して熱分解ガスと熱分解残渣とに分離する熱分解ドラム装置に於て、熱分解ドラムの小型化が図れるだけでなく、製作が容易でコストの低減を可能にする。【解決手段】  供給手段２、熱分解ドラム３、排出手段４、加熱管５、加熱ガス供給チャンバ６、加熱ガス排出チャンバ７、加熱ガスジャケット８、バイパス管９とで構成し、とりわけ熱分解ドラム３の前部外側に加熱ガスジャケット８を設けると共に、加熱ガス供給チャンバ６の加熱ガスＤの一部を加熱ガスジャケット８を経て加熱ガス排出チャンバ７へバイパスするバイパス管９を設け、所謂加熱ガスジャケット８とバイパス管９を熱分解ドラム３の外側に設ける。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物を供給する供給手段と、供給手段からの廃棄物を熱分解ガスと熱分解残渣に熱分解し得る熱分解ドラムと、熱分解ドラム内の熱分解ガスと熱分解残渣を排出する排出手段と、熱分解ドラム内に設けられた加熱管と、熱分解ドラムの下流側に排出手段を囲繞すべく設けられて加熱管に加熱ガスを供給する加熱ガス供給チャンバと、熱分解ドラムの上流側に供給手段を囲繞すべく設けられて加熱管からの加熱ガスを排出する加熱ガス排出チャンバとを備えた熱分解ドラム装置に於て、前記熱分解ドラムの前部外側に加熱ガスジャケットを設けると共に、加熱ガス供給チャンバの加熱ガスの一部を加熱ガスジャケットを経て加熱ガス排出チャンバへバイパスするバイパス管を設けた事を特徴とする熱分解ドラム装置。
【請求項２】
加熱ガスジャケットは、加熱ガスを螺旋状に通流させる螺旋通路が形成されている請求項１に記載の熱分解ドラム装置。
【請求項３】
加熱ガスジャケットと加熱ガス排出チャンバ間のバイパス管には、流量調整弁が設けられている請求項１に記載の熱分解ドラム装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば廃棄物処理設備に用いられ、廃棄物（ごみ）を乾留して熱分解ガスと熱分解残渣とに分離する熱分解ドラム装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の熱分解ドラム装置としては、例えば特許文献１の図２に記載されたものが知られている。
当該熱分解ドラム装置は、廃棄物を供給する供給手段と、供給手段からの廃棄物を熱分解ガスと熱分解残渣に熱分解し得る熱分解ドラムと、熱分解ドラム内の熱分解ガスと熱分解残渣を排出する排出手段と、熱分解ドラム内に設けられた加熱管と、熱分解ドラムの下流側に排出手段を囲繞すべく設けられて加熱管に加熱ガスを供給する加熱ガス供給チャンバと、熱分解ドラムの上流側に供給手段を囲繞すべく設けられて加熱管からの加熱ガスを排出する加熱ガス排出チャンバとを備えている。
【０００３】
而して、この様な熱分解ドラム装置に供給される加熱ガスは、熱分解ドラムの入口側で約５３０℃あり、熱分解ドラム内の加熱管を通り、順次対向して流れる廃棄物に熱を与えて温度が低下し、約３００℃で熱分解ドラムから出て行く。熱分解ドラム内に於ては、前半部で廃棄物に含まれている水分（３０〜６０％程度）を蒸発する乾燥反応と、中間及び後半部で乾燥後の廃棄物を熱分解する熱分解反応との二反応が起こっている。必要な熱量は、乾燥反応が大きく、廃棄物中の水分にもよるが全体の６５〜８０％を占める。加熱ガスは、加熱管を廃棄物の流れと対向して流れる為に乾燥（蒸発）ゾーンに流入する時には、熱分解に必要な熱を取られると共に、放熱に依り温度が下がっている（約４００〜４５０℃）。従って、従来の熱分解ドラム装置は、廃棄物との温度差を大きく取る事ができずに伝熱面積が大きくなり、熱分解ドラムが長くなる難点があった。
この様な難点を解消するものとしては、次のものが知られている。
（１）  加熱ガス供給チャンバ内の加熱ガスと接触する部分に耐火物を内張りしたもの（特許文献１の図１参照）。
（２）  加熱管を廃棄物の移動方向に沿って複数に分割し、各加熱管毎に加熱ガス供給手段を設けたもの（特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１５２１５９号公報
【特許文献２】特開平９−２１７９１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、前記（１）及び（２）の何れのものも、加熱ガス供給チャンバ内や熱分解ドラム内の加熱管等の所謂内部構造を大きく改変せねばならなかったので、製作に手間が掛かりコストが高く付く難点があった。
【０００６】
本発明は、叙上の問題点に鑑み、これを解消する為に創案されたもので、その課題とする処は、熱分解ドラムの小型化が図れるだけでなく製作が容易でコストが余り掛からない様にした熱分解ドラム装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の熱分解ドラム装置は、基本的には、廃棄物を供給する供給手段と、供給手段からの廃棄物を熱分解ガスと熱分解残渣に熱分解し得る熱分解ドラムと、熱分解ドラム内の熱分解ガスと熱分解残渣を排出する排出手段と、熱分解ドラム内に設けられた加熱管と、熱分解ドラムの下流側に排出手段を囲繞すべく設けられて加熱管に加熱ガスを供給する加熱ガス供給チャンバと、熱分解ドラムの上流側に供給手段を囲繞すべく設けられて加熱管からの加熱ガスを排出する加熱ガス排出チャンバとを備えた熱分解ドラム装置に於て、前記熱分解ドラムの前部外側に加熱ガスジャケットを設けると共に、加熱ガス供給チャンバの加熱ガスの一部を加熱ガスジャケットを経て加熱ガス排出チャンバへバイパスするバイパス管を設けた事に特徴が存する。
【０００８】
廃棄物は、供給手段に依り熱分解ドラムに供給されて熱分解ガスと熱分解残渣に熱分解される。熱分解された熱分解ガスと熱分解残渣は、排出手段に依り熱分解ドラムから排出される。
加熱ガス供給チャンバに供給された加熱ガスは、加熱管に送られて加熱ガス排出チャンバから排出される。この時、加熱管を流れる加熱ガスに依り熱分解ドラム内の廃棄物が加熱されて熱分解ガスと熱分解残渣に熱分解される。
加熱ガス供給チャンバに供給された加熱ガスの一部は、バイパス管に依り加熱ガスジャケットに送られた後に加熱ガス排出チャンバに達し、加熱管からの加熱ガスと合流して加熱ガス排出チャンバから排出される。
熱分解ドラム内の前部（乾燥ゾーン）は、加熱管内の加熱ガスと、加熱ガスジャケット内の加熱ガスに依り加熱されるので、廃棄物を効果的に乾燥する事ができる。その結果、熱分解ドラムを短くでき、小型化を図る事ができる。
熱分解ドラムの前部外側に加熱ガスジャケットを設けると共に、加熱ガス供給チャンバの加熱ガスの一部を加熱ガスジャケットを経て加熱ガス排出チャンバへバイパスするバイパス管を設け、所謂加熱ガスジャケットとバイパス管とを熱分解ドラムの外側に設けたので、内部を改変する場合に比べて、製作が容易であると共に、コストの低減を図る事ができる。
【０００９】
加熱ガスジャケットは、加熱ガスを螺旋状に通流させる螺旋通路が形成されているのが好ましい。この様にすれば、加熱ガスジャケット内に加熱ガスが不用意に滞留する事がなく、一方向に円滑に流れて加熱ガスの熱を有効に廃棄物に伝達する事ができ、伝熱効率が向上する。
【００１０】
加熱ガスジャケットと加熱ガス排出チャンバ間のバイパス管には、流量調整弁が設けられているのが好ましい。この様にすれば、廃棄物の性状等に応じて加熱ガスジャケットに供給する加熱ガスの流量を調整する事ができ、廃棄物の乾燥を適正に制御する事ができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に依れば、次の様な優れた効果を奏する事ができる。
（１）  供給手段、熱分解ドラム、排出手段、加熱管、加熱ガス供給チャンバ、加熱ガス排出チャンバ、加熱ガスジャケット、バイパス管とで構成し、とりわけ熱分解ドラムの前部外側に加熱ガスジャケットを設けると共に、加熱ガス供給チャンバの加熱ガスの一部を加熱ガスジャケットを経て加熱ガス排出チャンバへバイパスするバイパス管を設け、所謂加熱ガスジャケットとバイパス管を熱分解ドラムの外側に設けたので、熱分解ドラムの小型化が図れるだけでなく、製作が容易でコストの低減が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の熱分解ドラム装置を示す概要図である。
【００１３】
本発明の熱分解ドラム装置１は、供給手段２、熱分解ドラム３、排出手段４、加熱管５、加熱ガス供給チャンバ６、加熱ガス排出チャンバ７、加熱ガスジャケット８、バイパス管９とからその主要部が構成されている。
【００１４】
供給手段２は、廃棄物（ごみ）Ａを供給するもので、この例では、スクリューコンベアにしてあり、熱分解ドラム３の上流側に臨ませてある。
【００１５】
熱分解ドラム３は、供給手段２からの廃棄物Ａを熱分解ガスＢと熱分解残渣Ｃに熱分解し得るもので、この例では、円筒状を呈し、下流側が若干下がるべく傾斜して配されて居り、回転支持手段１０と回転駆動手段１１が設けられている。
【００１６】
回転支持手段１０は、固定側に対して熱分解ドラム３を回転可能に支持するもので、この例では、前後に二組設けられて居り、熱分解ドラム３の外周に設けられたリングと、固定側に回転可能に設けられてリングを回転可能に支持する適数のローラとを備えている。
【００１７】
回転駆動手段１１は、熱分解ドラム３を回転させるもので、この例では、熱分解ドラム３の外周に固定されたリングギヤと、これに噛合するピニオンギヤと、これを回転させるモータ（電動機）とを備えて居り、図略した常用電源に依り熱分解ドラム３を一方向に回転する様になっている。
【００１８】
排出手段４は、熱分解ドラム３内の熱分解ガスＢと熱分解残渣Ｃを排出するもので、この例では、熱分解ドラム３の下流側に連設されて熱分解ドラム３の回転に伴って熱分解ガスＢと熱分解残渣Ｃとを順次排出するパイプにしてある。排出手段４には、分離手段１２が接続されている。
【００１９】
分離手段１２は、排出手段４からの熱分解ガスＢと熱分解残渣Ｃとを分離して排出するもので、この例では、上部には熱分解ガスＢが排出されるガス出口が形成されていると共に、下部には熱分解残渣Ｃを排出する残渣出口が形成された縦筒状の出口ハウジングにしてある。
【００２０】
加熱管５は、熱分解ドラム３内に設けられたもので、この例では、熱分解ドラム３の長手方向に沿った複数のものが熱分解ドラム３の内周に等角度毎に配されている。
【００２１】
加熱ガス供給チャンバ６は、熱分解ドラム３の下流側に排出手段４を囲繞すべく設けられて加熱管５に加熱ガスＤを供給するもので、この例では、前後のチャンバとこれらを連結するダクトとを備えて居り、後側のチャンバには、加熱ガスＤの入口が形成されている。
【００２２】
加熱ガス排出チャンバ７は、熱分解ドラム３の上流側に供給手段２を囲繞すべく設けられて加熱管５からの加熱ガスＤを排出するもので、この例では、加熱ガス供給チャンバ６と略対称状を為し、前後のチャンバとこれらを連結するダクトとを備えて居り、前側のチャンバには、加熱ガスＤの出口が形成されている。
【００２３】
加熱管５と加熱ガス供給チャンバ６と加熱ガス排出チャンバ７は、加熱手段を構成して居り、加熱ガス供給チャンバ６の入口と加熱ガス排出チャンバ７の出口には、図略しているが、熱風発生炉が介設された循環路が接続されている。
【００２４】
加熱ガスジャケット８は、熱分解ドラム３の前部外側に設けられたもので、この例では、円筒状を呈し、加熱ガスＤを螺旋状に通流させる螺旋通路１３が形成されている。
螺旋通路１３は、円筒状の内部を螺旋状の仕切板１４で仕切る事に依り形成されて居り、その両端には、入口と出口を備えている。
【００２５】
バイパス管９は、加熱ガス供給チャンバ６の加熱ガスＤの一部を加熱ガスジャケット８を経て加熱ガス排出チャンバ７へバイパスするもので、この例では、加熱ガス供給チャンバ６の前側のチャンバに形成された分流口と加熱ガスジャケット８の入口を接続する第一バイパス管１５と、加熱ガスジャケット８の出口と加熱ガス排出チャンバ７の後側のチャンバに形成された合流口を接続する第二バイパス管１６とを備えている。
バイパス管９のうち第一バイパス管１５は、回転支持手段１０のリングや回転駆動手段１１のリングギヤの機能に支障がない様にこれらの一部を貫通して設けられている。
加熱ガスジャケット８と加熱ガス排出チャンバ７間のバイパス管９には、加熱ガスＤの流量を調整する流量調整弁１７が設けられて居り、この例では、第二バイパス管１６と加熱ガス排出チャンバ７の合流口との間に流量調整弁１７が介設されている。
【００２６】
尚、図略しているが、回転部分である熱分解ドラム３と固定部分である熱分解ドラム３以外のものとの間や各部の接続箇所には、気密を保持する為のシール手段が介設されている。
【００２７】
次に、この様な構成に基づいてその作用を述解する。
熱分解ドラム３は、回転支持手段１０に依り回転可能に支持されると共に、回転駆動手段１１に依り一方向に回転される。
廃棄物Ａは、供給手段２に依り熱分解ドラム３に供給されて熱分解ガスＢと熱分解残渣Ｃに熱分解される。熱分解された熱分解ガスＢと熱分解残渣Ｃは、排出手段４に依り熱分解ドラム３から排出された後、分離手段１２に依り分離されて熱分解ガスＢがガス出口から排出されると共に、熱分解残渣Ｃが残渣出口から排出される。
加熱ガス供給チャンバ６に供給された加熱ガスＤは、加熱管５に送られて加熱ガス排出チャンバ７から排出される。この時、加熱管５を流れる加熱ガスＤに依り熱分解ドラム３内の廃棄物Ａが加熱されて熱分解ガスＢと熱分解残渣Ｃに熱分解される。
加熱ガス供給チャンバ６に供給された加熱ガスＤの一部は、バイパス管９の第一バイパス管１５に依り加熱ガスジャケット８に送られた後に第二パイパス管１６及び流量調整弁１７を介して加熱ガス排出チャンバ７に達し、加熱管５からの加熱ガスＤと合流して加熱ガス排出チャンバ７から排出される。加熱ガスジャケット８へバイパスされる加熱ガスＤの流量は、流量調整弁１７に依り調整される。
【００２８】
高温の加熱ガスＤを熱分解ドラム３内の前部にある乾燥ゾーンに利用できるので、廃棄物Ａとの温度差（対数平均温度）を従来より大きく取れる。この為、伝熱面積を少なくでき、その分、乾燥ゾーンを短くできる。つまり、従来の乾燥ゾーンの外周部は、放熱面になっていて加熱には利用されなかったが、加熱ガスジャケット８を設ける事に依り伝熱面積が増え、加熱管５の伝熱面積を少なくでき、その分、乾燥ゾーンを短くできる。その結果、熱分解ドラム３を短くでき、これを含めた装置全体の小型化を図る事ができる。
加熱管５での圧力損失は、３００ｍｍＨ2Ｏ 程度である為に、バイパス管９を流れる加熱ガスＤの圧力損失は充分まかなえ、特別なファン等は必要なく、流量を調節できる流量調整弁１７を設ける事ができる。
従来と比べて加熱管５を短くできるので、圧力損失がその分少なくなり、加熱ガスＤの循環系のファン等の容量を小さくでき、電力消費量を低減できる。
【００２９】
因みに、加熱ガスＤの１０％をバイパス管９のルートに流した場合を試算してみると、加熱管５のルートで吸収熱量の９０％、バイパス管９のルートで吸収熱量の１０％をまかなう事になり、加熱管５からの廃棄物Ａへの熱貫流率と加熱ガスジャケット８から廃棄物Ａへの熱貫流率とが廃棄物Ａ側の伝達率の要素が大きい為に略同じになる（加熱ガス流速は同程度とする）。その結果、熱分解ドラム３の加熱管５を約１０％短くできる。
【００３０】
尚、排出手段４は、先の例では、パイプのみで構成したが、これに限らず、例えば特開２００１−１５２１５９号に記載されている如く、パイプと、これの内部に固定されたスパイラル（リボンスクリュ）とで構成したものでも良い。
加熱ガスジャケット８は、先の例では、螺旋通路１３を備えていたが、これに限らず、例えばこれ以外の通路を備えていたり、特定の通路を備えていないものでも良い。
流量調整弁１７は、先の例では、第二バイパス管１６側に設けたが、これに限らず、例えば第一パイパス管１５側に設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の熱分解ドラム装置を示す概要図。
【符号の説明】
【００３２】
１…熱分解ドラム装置、２…供給手段、３…熱分解ドラム、４…排出手段、５…加熱管、６…加熱ガス供給チャンバ、７…加熱ガス排出チャンバ、８…加熱ガスジャケット、９…バイパス管、１０…回転支持手段、１１…回転駆動手段、１２…分離手段、１３…螺旋通路、１４…仕切板、１５…第一パイパス管、１６…第二バイパス管、１７…流量調整弁、Ａ…廃棄物、Ｂ…熱分解ガス、Ｃ…熱分解残渣、Ｄ…加熱ガス。
【図１】
2006070219.tif 000003