(57)【要約】【課題】乾燥した生ごみが所望の粒径となるように粉砕することができるとともに、乾燥炉の空気の漏れこみを抑えることができる生ごみ乾燥システムを提供する。【解決手段】生ごみを乾燥させるロータリーキルン型の乾燥炉３と、乾燥炉３に生ごみを投入する生ごみ投入装置４と、乾燥炉３から排出された乾燥した生ごみが投入されるノックアウトボックス５と、を備える生ごみ乾燥システム１において、乾燥炉３は、ドラム６と、ドラム６内に設けられて生ごみを粉砕する第１粉砕部８と、ドラム６内に設けられて第１粉砕部８で粉砕された生ごみを更に粉砕する第２粉砕部９と、を備え、ドラム６、ドラム６とフィーダ４１（生ごみ投入装置４）との接続部、およびドラム６とノックアウトボックス５との接続部がカバー体１０に覆われている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生ごみを乾燥させるロータリーキルン型の乾燥炉と、該乾燥炉に前記生ごみを投入する生ごみ投入装置と、前記乾燥炉から排出された乾燥した生ごみが投入されるノックアウトボックスと、を備える生ごみ乾燥システムにおいて、
前記乾燥炉は、水平面と交差する方向に延在する軸を中心に回転可能な円筒状に形成されて上側となる軸方向の一方側が前記生ごみ投入装置と接続され下側となる前記軸方向の他方側が前記ノックアウトボックスと接続されたドラムと、
該ドラム内に設けられて前記生ごみを粉砕する第１粉砕部と、
前記ドラム内の前記第１粉砕部よりも前記軸方向の他方側に設けられて該第１粉砕部で粉砕された前記生ごみを更に粉砕する第２粉砕部と、を備え、
前記第１粉砕部は、前記ドラムの内周面に沿って設けられて該ドラムとともに該ドラムの軸を中心として回転可能なすり鉢形状の乳鉢部と、該乳鉢部の内周面に沿って該乳鉢部の回転方向と反対方向に回転可能な乳棒部と、を有し、
前記第２粉砕部は、ボールミルを有していて、
前記ドラム、該ドラムと前記生ごみ投入装置との接続部、および前記ドラムと前記ノックアウトボックスとの接続部がカバー体に覆われていることを特徴とする生ごみ乾燥システム。
【請求項２】
前記乳鉢部は、該乳鉢部の中心軸を含む鉛直面による断面形状において、内周面の下端部が水平に延びていることを特徴とする請求項１に記載の生ごみ乾燥システム。
【請求項３】
前記カバー体には、該カバー体の内部が所定の圧力以上となったときに該カバー体の内部と外部とを連通させるベントが設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の生ごみ乾燥システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生ごみからガス化燃料を製造するための生ごみ乾燥システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生ごみからガス化燃料を製造するシステムとして、ロータリーキルン型の乾燥炉を利用した生ごみ乾燥システムが知られている（例えば特許文献１参照）。
ロータリーキルン型の乾燥炉は、ガス化発電装置の排熱を利用して乾燥炉内へ１００℃〜４００℃以上の高温熱風の供給が可能なため、生ごみの乾燥時間が短いという特徴がある。乾燥炉の温度調整は、乾燥炉内に供給する熱風の温度調整によるものだけでなく、乾燥炉内に供給する空気量の調整によっても行うことができる。
【０００３】
また、ロータリーキルン型の乾燥炉は、生ごみが投入されるドラムと、ドラムの内側に設けられた攪拌機とを備えていて、ドラムと攪拌機とをドラムの軸を中心に逆方向に回転させることによって、ドラムに投入された生ごみがほぐされながら乾燥するように構成されている。また、生ごみがドラムの軸方向の一方側から投入されてほぐされて乾燥した後に、他方側から排出されるように構成されているため、ドラム内で生ごみがスムーズに移動できるように、ドラムは、軸方向の一方側が他方側よりも高い位置となるように斜めに設置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−８３３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、生ごみを乾燥させてガス化燃料として利用するためには、乾燥した生ごみが２〜３ｍｍ程度の粒径となるように粉砕する必要がある。
しかしながら、生ごみの中に繊維質の野菜類や魚類の骨や鱗が混入している場合、従来のロータリーキルン型の乾燥炉でほぐしながら乾燥するだけでは２〜３ｍｍ程度の粒径に粉砕することができず、乾燥前の生ごみを予め粉砕する必要があり、労力がかかるという問題がある。
また、ロータリーキルン型の乾燥炉では、ドラム自体が回転するため、ドラムとドラムに生ごみを投入するためのフィーダとの接続部や、トラムとドラムから排出される乾燥した生ごみが投入されるノックアウトボックスとの接続部において、空気の漏れこみが多くドラム内の温度が低下してしまい、乾燥炉内に供給される熱風を有効に活用できていないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、乾燥した生ごみが所望の粒径となるように粉砕することができるとともに、乾燥炉の空気の漏れこみを抑えることができる生ごみ乾燥システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る生ごみ乾燥システムは、生ごみを乾燥させるロータリーキルン型の乾燥炉と、該乾燥炉に前記生ごみを投入する生ごみ投入装置と、前記乾燥炉から排出された乾燥した生ごみが投入されるノックアウトボックスと、を備える生ごみ乾燥システムにおいて、前記乾燥炉は、水平面と交差する方向に延在する軸を中心に回転可能な円筒状に形成されて上側となる軸方向の一方側が前記生ごみ投入装置と接続され下側となる前記軸方向の他方側が前記ノックアウトボックスと接続されたドラムと、該ドラム内に設けられて前記生ごみを粉砕する第１粉砕部と、前記ドラム内の前記第１粉砕部よりも前記軸方向の他方側に設けられて該第１粉砕部で粉砕された前記生ごみを更に粉砕する第２粉砕部と、を備え、前記第１粉砕部は、前記ドラムの内周面に沿って設けられて該ドラムとともに該ドラムの軸を中心として回転可能なすり鉢形状の乳鉢部と、該乳鉢部の内周面に沿って該乳鉢部の回転方向と反対方向に回転可能な乳棒部と、を有し、前記第２粉砕部は、ボールミルを有していて、前記ドラム、該ドラムと前記生ごみ投入装置との接続部、および前記ドラムと前記ノックアウトボックスとの接続部がカバー体に覆われていることを特徴とする。
【０００８】
本発明では、ドラム内に投入された生ごみが、乾燥されるとともに、第１粉砕部の乳鉢部および乳棒部にすりつぶされて粉砕され、第１粉砕部によって粉砕された生ごみが第２粉砕部のボールミルによってさらに粉砕されるため、生ごみを所望の粒径に確実に粉砕することができる。
このため、従来のように、生ごみをドラムに投入して乾燥させる前に粉砕する必要がなく、生ごみの粉砕に係る時間を短縮できるとともに労力を削減することができる。
また、生ごみはドラムの内部で粉砕されながら乾燥されるため、生ごみを効率よく乾燥させることができて、乾燥に係る時間を短縮することができる。
【０００９】
また、ドラム、ドラムと生ごみ投入装置との接続部、およびドラムとノックアウトボックスとの接続部がカバー体に覆われているため、ドラムと生ごみ投入装置との接続部、およびドラムとノックアウトボックスとの接続部から流出したドラム内の熱風をカバー体内に留まらせることができる。これにより、ドラムの空気の漏れこみを抑え、ドラム内を高温に維持することができて、生ごみを効率よく乾燥させることができる。
また、ドラム内を高温に維持することができて、ドラム内の温度低下を抑えることができることにより、ドラムを小型化してドラム内に供給する熱風の量を少なくすることができるため、乾燥炉を小型化することができて生ごみ乾燥システムの小型化を図ることができる。
【００１０】
また、本発明に係る生ごみ乾燥システムでは、前記乳鉢部は、該乳鉢部の中心軸を含む鉛直面による断面形状において、内周面の下端部が水平に延びていることが好ましい。
このように構成されることにより、回転する乳鉢部の内周面の下端部に一時的に生ごみが堆積するため、生ごみを第１粉砕部によって確実に粉砕することができる。
【００１１】
また、本発明に係る生ごみ乾燥システムでは、前記カバー体には、該カバー体の内部が所定の圧力以上となったときに該カバー体の内部と外部とを連通させるベントが設けられていることが好ましい。
このように構成されることにより、カバー体の内部が所定の圧力以上の高圧状態となることがないため、生ごみ乾燥システムをより安全なものとすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ドラム内に投入された生ごみが、乾燥されるとともに、第１粉砕部の乳鉢部および乳棒部にすりつぶされて粉砕され、第１粉砕部によって粉砕された生ごみが第２粉砕部のボールミルによってさらに粉砕されるため、生ごみを所望の粒径に確実に粉砕することができる。
このため、従来のように、生ごみをドラムに投入して乾燥させる前に粉砕する必要がなく、生ごみの粉砕に係る時間を短縮できるとともに労力を削減することができる。
また、生ごみはドラムの内部で粉砕されながら乾燥されるため、生ごみを効率よく乾燥させることができて、乾燥に係る時間を短縮することができる。
【００１３】
また、ドラム、ドラムと生ごみ投入装置との接続部、およびドラムとノックアウトボックスとの接続部がカバー体に覆われているため、ドラムと生ごみ投入装置との接続部、およびドラムとノックアウトボックスとの接続部から流出したドラム内の熱風をカバー体内に留まらせることができる。これにより、ドラムの空気の漏れこみを抑え、ドラム内を高温に維持することができて、生ごみを効率よく乾燥させることができる。
また、ドラム内を高温に維持することができて、ドラム内の温度低下を抑えることができることにより、ドラムを小型化してドラム内に供給する熱風の量を少なくすることができるため、乾燥炉を小型化することができて生ごみ乾燥システムの小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態による生ごみ乾燥システムの一例を示す図である。
【図２】ドラム内の第１粉砕部を説明する図で図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態による生ごみ乾燥システムについて、図１乃至図３に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施形態による生ごみ乾燥システム１は、ガス化発電装置２の排熱を利用して生ごみを乾燥させるロータリーキルン型の乾燥炉３と、乾燥炉３に生ごみを投入する生ごみ投入装置４と、乾燥炉３から排出された乾燥した生ごみが投入されるノックアウトボックス５と、を備えている。
乾燥炉３は、円筒状のドラム６と、ドラム６内に設けられて生ごみを撹拌する撹拌部７と、生ごみを粉砕する第１粉砕部８および第２粉砕部９とを備えている。
【００１６】
ドラム６は、軸方向の一方側６１ａおよび他方側６１ｂが開口した筒状部６１と、筒状部６１の一方側６１ａを覆う蓋部６２とを有している。
筒状部６１は、軸部６３の延在方向が水平面と交差する斜め方向となる向きに設置されていて、軸方向の一方側６１ａが他方側６１ｂよりも上側に配されている。筒状部６１は軸部６３を中心として回転可能に構成されている。
なお、蓋部６２は、回転しないように構成されている。
【００１７】
また、蓋部６２には、外部から筒状部６１内に生ごみを投入するための生ごみ投入口６４と、筒状部６１内に熱風を供給するための熱風供給口６５が形成されている。
生ごみ投入口６４には、生ごみ投入装置４から供給された生ごみを筒状部６１内に投入するフィーダ４１が接続されている。生ごみ投入装置４は、例えばホッパなどで構成されている。
熱風供給口６５には、筒状部６１内にガス化発電装置２の排熱を利用した熱風を供給するため熱風供給管２１が接続されている。筒状部６１内に供給された熱風は、ノックアウトボックス５へ流れ、集塵装置５２を経て排風機５３によって排風されるように構成されている。
【００１８】
また、筒状部６１の他方側６１ｂの開口は、筒状部６１の外部へ乾燥した生ごみを排出するための生ごみ排出口６６を構成している。
生ごみ排出口６６には、ノックアウトボックス５が接続されている。ノックアウトボックス５では、乾燥した生ごみのうち、所定の粒径のものをガス化燃料として分別し、ガス化燃料として利用される乾燥した生ごみが、乾燥生ごみ収容部５１に収容されるように構成されている。
【００１９】
筒状部６１の内部には、一方側６１ａから他方側６１ｂに向かって撹拌部７、第１粉砕部８、第２粉砕部９が順に並んで配置されていて、生ごみ投入口６４から筒状部６１内に投入された生ごみは、撹拌部７、第１粉砕部８、第２粉砕部９の順に通過し、筒状部６１の生ごみ排出口６６からノックアウトボックス５へ排出されるように構成されている。
撹拌部７は、ドラム６の軸部６３の周りに設けられた複数の撹拌翼７１を備えていて、筒状部６１と反対方向に撹拌翼７１が回転することで、筒状部６１内の生ごみを撹拌するように構成されている。
【００２０】
第１粉砕部８は、筒状部６１の内周に沿って設けられた乳鉢部８１と、乳鉢部８１の内側に設けられた複数の乳棒部８２，８２…とを備えている。
図１乃至３に示すように、乳鉢部８１は、筒状部６１と同軸で筒状部６１の軸方向の一方側６１ａよりも他方側６１ｂが窄まるすり鉢形状に形成されている。乳鉢部８１は、軸方向の一方側および他方側が開口していて、内部を生ごみが通過可能に構成されている。
このような、乳鉢部８１は、筒状部６１の内側に固定されている。また、図１に示すように、乳鉢部８１は、その中心軸を含む鉛直面による断面形状において、下端部８１ａが水平となるように構成されている。
乳鉢部８１の内周面は、表面を粗面としたステンレスなどの金属で形成されている。
【００２１】
乳棒部８２は、軸部６３から筒状部６１の径方向外側に延びる棒状部８３（図２および図３参照）と、棒状部８３の先端部に設けられて乳鉢部８１の内周面に生ごみを押し付ける可能な押し付け部８４（図２および図３参照）とを備えている。
押し付け部８４は、乳鉢部８１の内周面と対向する面が、表面を粗面としたステンレスなどの金属で形成されている。
棒状部８３および押し付け部８４は、軸部６３を中心として筒状部６１の回転方向と反対方向に回転可能に構成されている。
【００２２】
第１粉砕部８は、乳鉢部８１が筒状部６１と同じ方向に回転するとともに、乳棒部８２が筒状部６１と反対方向に回転することにより、乳鉢部８１の内部の生ごみを乳鉢部８１の内周面と乳棒部８２の押し付け部８４との間ですり潰して粉砕するように構成されている。
また、乳鉢部８１は、その中心軸を含む鉛直面による断面形状において、下端部が水平となることにより、乳鉢部８１内部の底部に生ごみが一時的に堆積するため、堆積した生ごみを第１粉砕部８によって粉砕するように構成されている。
【００２３】
図１に戻り、第２粉砕部９は、ボールミルを構成していて、筒状部６１内に複数のボール９１，９１…が設けられている。
また、第１粉砕部８と第２粉砕部９との間には網状の第１堰部材９２が設けられている。第１堰部材９２の網目は、第１粉砕部８から第２粉砕部９へ移動する生ごみが通過可能であるとともに、第２粉砕部９のボール９１，９１…が第１粉砕部８へ移動することを防止可能な大きさに形成されている。
また、第２粉砕部９とノックアウトボックス５との間で、筒状部６１の他方側６１ｂの端部には、網状の第２堰部材９３が設けられている。第２堰部材９３の網目は、第２粉砕部９からノックアウトボックス５へ移動する生ごみが通過可能であるとともに、第２粉砕部９のボール９１，９１…がノックアウトボックス５へ移動することを防止可能な大きさに形成されている。
【００２４】
また、ドラム６の外側には、ドラム６を覆うカバー体１０が設けられている。カバー体１０は、ドラム６を覆うとともに、ドラム６とフィーダ４１との接続部、ドラム６とノックアウトボックス５との接続部、およびドラム６と熱風供給管２１との接続部を覆うように構成されている。
カバー体１０は、例えばＳＳ４００などの鋼材で略直方体状の箱型に形成されていて、フィーダ４１、ノックアウトボックス５、および熱風供給管２１が挿通される開口部１０１がそれぞれ形成されている。そして、開口部１０１の縁部と、フィーダ４１、ノックアウトボックス５、および熱風供給管２１との間には、それぞれシール材などが配されていて、カバー体１０内の気密を保持できるように構成されている。
【００２５】
カバー体１０は、一方の端部側１０ａがフィーダ４１に固定され、他方の端部１０ｂ側がノックアウトボックス５に固定されている。
また、カバー体１０には、カバー体１０の内部が所定の圧力以上となったときにカバー体１０の内部と外部とを連通させるベント１０２が設けられている。ベント１０２は、カバー体１０内部の温度が上昇したり、カバー体１０内部に熱風が吹きこまれたりして、カバー体の内部が所定の圧力以上となったときに、放圧するように構成されている。
【００２６】
このような生ごみ乾燥システム１では、生ごみ投入装置４からフィーダ４１を介してドラム６内に投入された生ごみが、ドラム６内で熱風によって乾燥するとともに、撹拌部７で撹拌されてから、第１粉砕部８で一次粉砕されて、第２粉砕部９で二次粉砕される。そして、２次粉砕されて乾燥した生ごみはノックアウトボックスに投入され、所定の粒径の生ごみが乾燥生ごみ収容部５１にガス化燃料として収容されるように構成されている。
【００２７】
次に、上述した本実施形態による生ごみ乾燥システムの作用・効果について図面を用いて説明する。
本実施形態による生ごみ乾燥システム１では、ドラム６内に投入された生ごみが、乾燥されるとともに、第１粉砕部８の乳鉢部８１および乳棒部８２にすりつぶされて粉砕され、第１粉砕部８によって粉砕された生ごみが第２粉砕部９のボールミルによってさらに粉砕されるため、生ごみを所望の粒径に確実に粉砕することができる。
このため、従来のように、生ごみをドラム６に投入して乾燥させる前に粉砕する必要がなく、生ごみの粉砕に係る時間を短縮できるとともに労力を削減することができる。
また、生ごみは、ドラム６の内部で粉砕されながら乾燥されるため、生ごみを効率よく乾燥させることができて、乾燥に係る時間を短縮することができる。
【００２８】
また、ドラム６、ドラム６とフィーダ４１（生ごみ投入装置４）との接続部、およびドラム６とノックアウトボックス５との接続部がカバー体１０に覆われているため、ドラム６とフィーダ４１との接続部、およびドラム６とノックアウトボックス５との接続部から流出したドラム６内の熱風をカバー体１０内に留まらせることができる。これにより、ドラム６の空気の漏れこみを抑え、ドラム６内を高温に維持することができて、生ごみを効率よく乾燥させることができる。
また、ドラム６内を高温に維持することができて、ドラム６内の温度低下を抑えることができることにより、ドラム６を小型化してドラム６内に供給する熱風の量を少なくすることができるため、乾燥炉３を小型化することができて生ごみ乾燥システム１の小型化を図ることができる。
【００２９】
また、乳鉢部８１は、その中心軸を含む鉛直面による断面形状において、内周面の下端部が水平に延びていることにより、回転する乳鉢部８１の内周面の下端部に一時的に生ごみが堆積するため、生ごみを第１粉砕部８によって確実に粉砕することができる。
【００３０】
また、カバー体１０には、ベント１０２が設けられていることにより、カバー体１０の内部が所定の圧力以上となることがないため、生ごみ乾燥システム１をより安全なものとすることができる。
【００３１】
以上、本発明による生ごみ乾燥システムの実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記の実施形態では、カバー体１０は、ＳＳ４００などの鋼材で略直方体状の箱型に形成されているが、ステンレスなどで形成されていてもよく、また円筒状に形成されていてもよい。
また、上記の実施形態では、カバー体１０にベント１０２が設けられているが、設けられていなくてもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１  生ごみ乾燥システム
３  乾燥炉
４  生ごみ投入装置
５  ノックアウトボックス
６  ドラム
８  第１粉砕部
９  第２粉砕部
１０  カバー体
４１  フィーダ
６１  筒状部（ドラム）
６１ａ  一方側
６１ｂ  他方側
６３  軸部
８１  乳鉢部
８２  乳棒部
１０２  ベント
【図１】
2015071143.tif 000003
【図２】
2015071143.tif 000004
【図３】
2015071143.tif 000005