(57)【要約】【課題】加熱処理装置のリーク箇所を特定および発見し、各構成部材等の損傷の拡大を防止して、安定した被処理物の加熱処理を可能にする。【解決手段】加熱処理装置内の温度変化が設定値を超え、その加熱処理装置の何れかの箇所にリーク箇所が存在し意図しない空気が浸入していると判断された場合、前記加熱処理装置の稼動および被処理物の導入を停止する。その後、加熱処理装置の想定される各リーク箇所に対し、ガス吹付け手段７２を順次配置して検査ガスをそれぞれ吹付けると共に、加熱処理装置の接続ボックス２０または配管２１０に接続されたガス吸引手段７１を介して該加熱処理装置内のガスを順次吸引し、それらガス中の成分をそれぞれ分析する。前記の各ガスのうち何れかに検査ガス成分が含まれていると分析された場合、そのガス吸引時の検査ガス吹付け箇所がリーク箇所であると判断できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状体の炉内に導入された被処理物を該炉の外周部側からの間接加熱により加熱処理する加熱処理装置のリーク検査方法において、
前記加熱処理装置の外周側に検査ガスを吹付け、その加熱処理装置内のガスを吸引し、その吸引されたガス中における検査ガス成分の有無を確認することを特徴とする加熱処理装置のリーク検査方法。
【請求項２】
前記加熱処理装置内の温度変化を検出することを特徴とする請求項１記載の加熱処理装置のリーク検査方法。
【請求項３】
筒状体の炉内に導入された被処理物を該炉の外周部側からの間接加熱により加熱処理する加熱処理装置において、
前記加熱処理装置の外周側に検査ガスを吹付けるガス吹付け手段と、
前記加熱処理装置に対して貫通するように設けられ該加熱処理装置内のガスを吸引するガス吸引手段と、を構成したことを特徴とする加熱処理装置。
【請求項４】
前記加熱処理装置内の温度変化を検出する手段を備えたことを特徴とする請求項３記載の加熱処理装置。
【請求項５】
前記炉の両端部に対しシール部材を介して気密に設けられ、前記炉内に被処理物を導入させるための導入側接続ボックスと該被処理物を排出する排出側接続ボックスとを備え、
前記加熱処理装置内で発生したガスを排出するための配管を備えたことを特徴とする請求項３または４記載の加熱処理装置。
【請求項６】
前記ガス吸引手段は、前記排出側接続ボックスまたは前記配管に設けられたことを特徴とする請求項５記載の加熱処理装置。
【請求項７】
前記被処理物を乾燥処理または熱分解処理することを特徴とする請求項３乃至６記載の加熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種廃棄物等の被処理物を乾燥，熱分解処理することが可能な加熱処理装置のリーク検査方法および加熱処理装置であって、その加熱処理装置におけるリーク箇所を特定および発見し、意図しない空気の浸入を防止するためのものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来は廃棄されている有機性物質、例えば各種汚泥，植物由来の端材物，プラスチック類を含む石油製品由来の高分子物質，生産活動に伴って発生する各種産業汚泥等の被処理物は、乾燥処理，熱分解処理（例えば、炭化等）等の加熱処理を行い、この加熱処理により得られた乾燥物や炭化物を例えば肥料用資材，土壌改良用資材，融雪資材，園芸用土壌資材として有効利用する試みが成されている。
【０００３】
前記の加熱処理では、被処理物を間接加熱により処理する方法が採られている。この間接加熱による方法によれば、被処理物を直接加熱せずに、その被処理物の水分を熱分解により乾燥物を得る、または前記乾燥物を更に間接加熱して該乾燥物中の可燃性成分を除去して炭化物を得ることができるため、被処理物の素材を十分活かして有効利用することが可能となる。
【０００４】
前記のように被処理物を間接加熱により処理する装置としては、例えば特開平１１−３０９４３１号公報や特開平１１−３３３４０号公報に示すように、回転炉から成る乾燥炉や炭化炉を用いた加熱処理装置が知られている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−３０９４３１号公報（段落［００５１］〜［００６３］，図１，図２に関する記載）。
【０００６】
【特許文献２】
特開平１１−３３３４０号公報（段落［００６４］〜［００７６］，図１，図２に関する記載）。
【０００７】
図３の概略説明図は、有機性物質の各種廃棄物等から炭化物を生成することが可能な一般的な加熱処理装置を備えたシステムの一例を示すものである。図３において、符号１は原料（被処理物；例えば、有機性物質の各種廃棄物等）を間接加熱により乾燥処理，熱分解処理することが可能な加熱炉（例えば、乾燥炉，炭化炉）を示すものであり、例えば回転キルン方式を採用した回転自在の回転炉１１と、その回転炉１１の外周側に形成されたガスダクト（図示省略）を介して導入される熱風ガスにより該回転炉１１を外部から加熱することが可能な外部加熱手段１２と、を具備して成る（加熱炉１およびその周辺の詳細を図４に基づいて後述する）。
【０００８】
前記の回転炉１１の一端側には、原料を搬入するための供給口（図示省略）が設けられ、その他端側には排出口（図示省略）が設けられる。また、回転炉１１内部には、例えば搬送物を撹拌搬送するための送り羽根（図示省略）が複数枚具備される。そして、ダクト等のボックス（以下、接続ボックスと称する）１０から供給された原料を前記の供給口側から回転炉１１に導入し、その原料を撹拌しながら回転炉１１の排出口側へ移送することが可能となる。
【０００９】
前記回転炉１１内を前記の熱風ガスで所定温度に加熱することにより、前記回転炉１１内に導入される原料は間接加熱により乾燥（原料の水分が除去）されて乾燥物となり、または前記乾燥物を更に間接加熱することにより熱分解処理（炭化）されて炭化物となり、それら乾燥物や炭化物は接続ボックス２０を介して取り出される。
【００１０】
なお、前記の接続ボックス２０には、前記の回転炉１１内で発生した水蒸気，熱分解ガス，可燃性成分等のガスをガス燃焼炉３に移送（例えば、ブロアにより吸引排出されて移送）するための経路（例えば、図３中では配管２０１）が接続される。また、前記の熱風ガスは、外部加熱手段１２内に導入されて回転炉１１を加熱した後、ブロア等により排気（例えば、屋外へ排気）される。さらに、前記回転炉１１内の温度は、例えば回転炉１１内の軸方向に延設された貫通パイプと、その貫通パイプ内に収容されたセンサと、から成る温度センサ装置（例えば、特開平１１−３０９４３１号公報の図２，特開平１１−３３３４０号公報の図２等参照）を用いて検出することができる。
【００１１】
ガス燃焼炉３は、被処理ガス（例えば、回転炉１１内で発生した水蒸気，熱分解ガス，可燃性成分等）を燃焼し無害化処理する手段である。このガス燃焼炉３には、例えばガス燃焼室３内（燃焼室内）に導入された被処理ガスを燃焼（混合燃焼）するための燃焼バーナー等（図示省略）が備えられる。
【００１２】
熱交換器４は、ガス燃焼炉３にて燃焼処理されたガスを冷却処理する手段であり、例えば空気を冷却媒体とする気体−気体熱交換方式のものが用いられる。この熱交換器４により冷却されたガスは、例えばバグフィルタ５１に供した後、ブロア５２によって煙突５３から屋外に開放される。
【００１３】
なお、図３では１つの炉を用いた構成を示したが、例えば加熱炉１と同様の構造の炉を複数個用い（各炉を乾燥炉や炭化炉として用い）、各炉内に被処理物を導入し、各炉内温度を種々調整することにより乾燥物や炭化物を得る構成も知られている。
【００１４】
図４の概略説明図は、図３に示した加熱処理装置（加熱炉１およびその周辺）の構成例を示すものである。なお、図３に示すものと同様のものには同一符号等を用いて、その詳細な説明を省略する。
【００１５】
図４に示すように、接続ボックス１０，２０は、それぞれシール部材（例えば、動的シール部材）１３を介して、それぞれ回転炉１１の両端に封止して備えられる。また、前記接続ボックス１０，２０には、例えば原料を導入するためのホッパー１０１、該接続ボックス１０，２０内を観察することが可能な点検窓（例えば、開閉可能な点検窓）６１、前記の導入された原料を回転炉１１内へ誘導するガイド１０２等、が備えられる。さらに、例えば接続ボックス２０や各配管等には、フレキシブル継手６２や開閉バルブ６３等の構成部材が必要に応じて適宜用いられる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように構成された加熱処理装置は、例えば加熱炉の排気がブロア等の吸引により行われ、その装置の内部（例えば、炉内，配管内等）は負圧雰囲気となる。
【００１７】
このため、前記の加熱処理装置において、その装置外周部側側からの意図しない空気（特に、酸素）を浸入させてしまう箇所（以下、リーク箇所と称する）が存在する場合には、その浸入した空気により加熱処理装置内の酸素量が増加して、加熱処理中の被処理物や該被処理物中の可燃性成分が発火および燃焼し、適切な被処理物の加工が出来なかったり、例えば炉内の温度が上昇し過ぎてしまう。
【００１８】
その結果、前記の加熱処理装置（および加熱処理装置を備えたシステム）の各構成部材が損傷（例えば、焼損，膨張，変形，亀裂等を惹起）したり、この損傷を放置した場合には前記の空気の浸入が更に進行（被処理物の燃焼，装置の損傷が進行）してしまう恐れがある。すなわち、安定した被処理物の加熱処理が不可能となる。
【００１９】
従って、加熱処理装置では、その各構成部材の溶接，シール部材を用いた接続等において、気密構造を確保，維持することにより、その加熱処理装置（特に、高温状態になる構成部材）内に対する意図しない空気の浸入を極力防止（制限）する必要がある。特に、加熱処理装置における構造的欠陥（例えば、各構成部材の亀裂，シール機能の不足等）に起因した気密構造の不良を防止する必要がある。
【００２０】
前記のように意図しない空気の浸入を防止する場合、加熱処理装置内（例えば、加熱炉内）の温度変化を監視（例えば、加熱処理装置の運転制御手段に備えられた監視画面上において温度変化を監視）することが重要である。例えば、加熱処理装置内において局部的な温度上昇が生じた場合は、被処理物が燃焼していることと推定でき、その加熱処理装置の何れかの箇所にてリーク箇所が存在し、意図しない空気が浸入していることを確認できる。
【００２１】
しかしながら、加熱処理装置は、例えば被処理物を間接加熱できるように種々の構成部材が複雑に係わって構成されるため、リーク箇所を特定，発見することは困難であった。
【００２２】
本発明は、前記課題に基づいてなされたものであり、加熱処理装置においてリーク箇所を特定および発見し、各構成部材等の損傷の拡大を防止して、安定した被処理物の加熱処理を可能にする加熱処理装置のリーク検査方法および加熱処理装置を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題の解決を図るために、請求項１記載の発明は、筒状体の炉（例えば、回転炉）内に導入された被処理物を該炉の外周部側からの間接加熱により加熱処理する加熱処理装置のリーク検査方法において、前記加熱処理装置の外周側に検査ガス（例えば、ＣＯ２ガス，Ｏ２ガス，Ｈ２ガス，Ａｒガスのうち何れか一つ、または前記の各ガスのうち２つ以上から成る混合ガス）を吹付け、その加熱処理装置内のガスを吸引し、その吸引されたガス中における検査ガス成分の有無を確認することを特徴とする。
【００２４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記加熱処理装置内の温度変化を検出することを特徴とする。
【００２５】
請求項３記載の発明は、筒状体の炉内に導入された被処理物を該炉の外周部側からの間接加熱により加熱処理する加熱処理装置において、前記加熱処理装置の外周側に検査ガスを吹付けるガス吹付け手段と、前記加熱処理装置に対して貫通するように設けられ該加熱処理装置内のガスを吸引するガス吸引手段（例えば、吸引補助手段や吸引ポンプを備えた手段）と、を構成したことを特徴とする。
【００２６】
請求項４記載の発明は、前記請求項３記載の発明において、前記加熱処理装置内の温度変化を検出する手段を備えたことを特徴とする。
【００２７】
請求項５記載の発明は、請求項３または４記載の発明において、前記炉の両端部に対しシール部材を介して気密に設けられ、前記炉内に被処理物を導入させるための導入側接続ボックスと該被処理物を排出する排出側接続ボックスとを備え、前記加熱処理装置内で発生したガス（例えば、加熱処理によって被処理物から発生したガス）を排出するための配管を備えたことを特徴とする。
【００２８】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記ガス吸引手段は、前記排出側接続ボックスまたは前記配管に設けられたことを特徴とする。
【００２９】
請求項７記載の発明は、前記請求項３乃至６記載の発明において、前記被処理物を乾燥処理または熱分解処理することを特徴とする。
【００３０】
なお、本発明における被処理物は、例えば有機性物質等（例えば、汚泥由来の物質（例えば、下水汚泥，し尿汚泥，生産活動に伴って発生する各種産業汚泥等），植物由来の物質（例えば、廃木材，建材等），高分子物質由来の物質（例えば、樹脂，ゴム等）が挙げられのうち、何れか一つまたは二つ以上）が挙げられる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態における加熱処理装置のリーク検査方法および加熱処理装置を図面等に基づいて詳細に説明する。なお、図３，図４に示すものと同様なものには同一符号等を用い、その詳細な説明を省略する。
【００３２】
本発明者は、被検査対象の外周側に検査ガスを吹き付けると共に、その被検査対象の内部のガスを吸引し、その吸引したガス中の前記検査ガス成分の有無により、前記被検査対象のリーク箇所を特定および発見する技術に着目した。なお、例えば特開２００２―３５７５０２号公報，特開２００２−２１４０６５号公報，特開平１１−８３６６２号公報，特開平１１―１６７３９号公報，特開平７−１２８１８０号公報，特開平６−７４８５５号公報では、ヘリウムガスを検査ガスとして用い、例えば真空容器のリーク検査を行う技術が開示されている。
【００３３】
すなわち、本発明は、加熱処理装置において前記の検査ガスを用いたリーク検査方法の技術を適用することにより、加熱処理装置のリーク箇所を特定および発見し、各構成部材等の損傷の拡大を防止して、安定した被処理物の加熱処理を可能にしたものである。
【００３４】
図１の概略説明図は、本実施の形態における加熱処理装置のリーク検査方法の一例を示すものである。図１において、符号７１は、接続ボックス２０や配管２０１に接続されるガス吸引手段（詳細を図２に基づいて後述する）を示すものであり、加熱処理装置（例えば、回転炉１１，接続ボックス２０，配管２０１）内のガスを吸引するものである。符号７２は、加熱処理装置の外周側に配置されるガス吹付け手段を示すものであり、そのガス吹付け手段７２の先端部から検査ガスを吹付けることが可能なものである。
【００３５】
前記ガス吹付け手段７２が配置される位置は、加熱処理装置の想定される各リーク箇所、例えば加熱処理装置の各構成部材が互いに接続または溶接されている箇所やシール部材が用いられている箇所等（例えば、ホッパー１０１，接続ボックス１０，２０，配管２０１，点検窓６１，シール部材１３，フレキシブル継手６２，開閉バルブ６３や後述する接続補助部材７１０等における接続箇所，溶接箇所，シール箇所）に対して、前記検査ガスを吹付けることが可能な位置とする。
【００３６】
なお、前記ガス吹付け手段７２は、その一つガス吹付け手段を前記の各リーク箇所に対して順次移動させながら使用しても良く、各リーク箇所に対してそれぞれ配置しても良い（図１中では、一つのガス吹付け手段７２を使用した場合）。
【００３７】
また、前記の検査ガスには、例えばＣＯ２ガス，Ｏ２ガス，Ｈ２ガス，Ａｒガスのうち何れか一つ、または前記の各ガスのうち２つ以上から成る混合ガスを使用することができるが、リーク検査する際の加熱処理装置の状況（例えば、加熱処理装置の稼動状況，炉内の温度等）に応じて適宜選択して使用する。例えば、Ｏ２ガスやＨ２ガスを含んだ検査ガスは、リーク検査する際の回転炉１１内の温度が比較的高い場合、燃焼の恐れがあることを考慮する必要がある。
【００３８】
図２の概略説明図は、前記ガス吸引手段７１の接続構造（図２では接続ボックス２０に接続する構造）の一例を示すものである。図２において、符号７１０は、略筒状で軸方向に対して貫通する孔７１１が穿設され一端側にフランジ部７１２が形成された吸引補助部材を示すものである。
【００３９】
前記の吸引補助部材７１０は、フランジ部７１２が形成されていない側の端部を接続ボックス２０の側壁に対して貫通させるように、その接続ボックス２０に設けられる。符号７１３は、加熱処理装置稼動時に前記接続補助部材７１０の孔７１１を封止するための蓋部材を示すものであり、例えば締付部材７１４等を用いて固定（必要に応じシール部材等により封止して固定）される。
【００４０】
前記の吸引補助部材７１０において、前記蓋部材７１３を取り外し、その取り外された箇所に吸引装置（例えば、吸引ポンプ等を備えた装置；図示省略）を装着することにより、孔７１１を介して加熱処理装置内のガスを吸引することができる。
【００４１】
次に、図１，図２で説明した加熱処理装置のリーク検査方法について、その操作手順の一例を説明する。まず、被処理物の加熱（間接加熱）処理を行っている加熱処理装置内（例えば、回転炉１１内）の温度変化を、その加熱処理装置内に備えられた温度センサ装置（例えば、特開平１１−３０９４３１号公報，特開平１１−３３３４０号公報に示すように、一般的な加熱処理装置で用いられている温度センサ装置；図示省略）により検出する。
【００４２】
そして、前記の温度変化が設定値を超え（例えば、被処理物が燃焼し、その被処理物の加熱処理に適した温度値を超え）、加熱処理装置の何れかの箇所にリーク箇所が存在し意図しない空気が浸入していると判断された場合、前記加熱処理装置の稼動および被処理物の導入を停止（必要に応じて加熱処理装置内から被処理物を速やかに排除）する。
【００４３】
その後、加熱処理装置の想定される各リーク箇所に対し、ガス吹付け手段７２を順次配置して検査ガスをそれぞれ吹付ける（例えば、図１中の白抜き矢印で示すように吹付ける）と共に、加熱処理装置の接続ボックス２０または配管２１０に接続されたガス吸引手段（例えば、吸引補助手段７１０，吸引装置から成るガス吸引手段）７１を介して該加熱処理装置内のガスを順次吸引し、それらガス中の成分をそれぞれ分析する。前記の各ガスのうち何れかに検査ガス成分が含まれていると分析された場合、そのガス（検査ガス成分を含んだガス）吸引時の検査ガス吹付け箇所がリーク箇所であると判断できる。
【００４４】
なお、前記のように検査ガスを吹き付けながら加熱処理装置内のガスを吸引する作業においては、加熱処理装置の状況（例えば、加熱処理装置の稼動状況，炉内の温度等）に応じて検査ガスの種類を適宜選択し、その加熱処理装置の稼動を停止した状態、回転炉１１を回転駆動した状態、回転炉１１を回転駆動かつ該回転炉１１を熱風ガスにより加熱した状態のうち、いずれの状態で行っても良い。
【００４５】
以上、本発明において、記載された具体例に対してのみ詳細に説明したが、本発明の技術思想の範囲で多彩な変形および修正が可能であることは、当業者にとって明白なことであり、このような変形および修正が特許請求の範囲に属することは当然のことである。
【００４６】
例えば、ガス吸引手段において、本実施の形態では吸引補助手段，吸引装置から成るものを示したが、加熱処理装置内のガスを吸引できるものであれば、種々の形態のものを適用しても良い。また、ガス吹付け手段においても、想定される各リーク箇所に対して検査ガスを吹付けることが可能なものであれば、種々の形態のものを適用しても良い。さらに、温度センサ装置においても、加熱処理装置内の温度を検出できるものであれば、種々の形態のものを適用しても良い。
【００４７】
さらにまた、本実施の形態に示した加熱処理装置によれば、種々の原料、例えば汚泥由来の物質（下水汚泥，し尿汚泥，生産活動に伴って発生する各種産業汚泥等），植物由来の物質（廃木材，建材等），高分子物質由来の物質（樹脂，ゴム等）や、それら各物質の混合物から乾燥物，炭化物を得ることができる。
【００４８】
加えて、乾燥炉，炭化炉，精錬炉，ガス燃焼炉，熱交換器等の各処理温度は、例えば被処理物である原料の種類や量に応じて種々変更することができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上示したように本発明によれば、加熱処理装置内の状況（温度変化）に応じて、その加熱処理装置の想定される各リーク箇所に対して検査ガスをそれぞれ吹付けると共に、その加熱処理装置内のガスを吸引することにより、加熱処理装置においてリーク箇所が生じた場合に該リーク箇所の特定および発見を迅速に行うことができる。
【００５０】
また、前記のリーク箇所の補修を速やかに行うことができ、各構成部材等の損傷の拡大を防止することが可能となる。
【００５１】
さらに、加熱処理装置を安定した状態に維持、すなわち安定した被処理物の加熱処理ができるため、従来は廃棄されていた物質を炭化物として資源利用に大きく貢献することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態における加熱処理装置のリーク検査方法の一例を示す概略説明図。
【図２】本実施形態におけるガス吸引手段の一例を示す概略説明図。
【図３】一般的な加熱処理装置を備えたシステムの一例を示す概略説明図。
【図４】加熱処理装置の構成例を示す概略説明図。
【符号の説明】
１…加熱炉
１０，２０…接続ボックス
１０…回転炉
１２…外部加熱手段
１３…シール部材
２０１…配管
６１…点検窓
６２…フレキシブル継手
６３…開閉バルブ
７１…ガス吸引手段
７２…ガス吹付け手段
７１０…吸引補助手段
【図１】
2004263894.tif 000003
【図２】
2004263894.tif 000004
【図３】
2004263894.tif 000005
【図４】
2004263894.tif 000006