(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気口および排気口が形成され、処理液を貯留する密閉式のケーシングと、
前記ケーシングの内部に、前記吸気口から前記処理液を経由して前記排気口に至るガス流路を区画形成する流路形成部材と、
前記ガス流路内に設置され、前記ガス流路内のガスを冷却して前記ガスに含まれる水分を凝縮させる冷却器と、を備え、
前記冷却器は、凝縮した水分が前記ケーシング内に貯留されている処理液に向かって自然落下するように、前記ケーシングの頂部よりも下方かつ前記処理液の液面よりも上方に配置され、前記ガスが上方から下方に向かって通過するように形成されている湿式集塵装置。
【請求項２】
前記冷却器は、前記ガス流路の前記処理液よりも下流側部分に設置されている、請求項１に記載の湿式集塵装置。
【請求項３】
前記冷却器は、プレート式熱交換器からなる、請求項２に記載の湿式集塵装置。
【請求項４】
前記吸気口は、前記排気口よりも前方かつ前記排気口よりも左方に形成され、
前記吸気口よりも後方かつ前記排気口よりも前方において前記ケーシング内の左右に架け渡され、左側部分の上端部が前記ケーシングの頂部から離間し、右側部分の上端部が前記ケーシングの頂部と隙間無く接し、下端部が前記ケーシングの底部よりも上方かつ前記処理液の液面よりも下方に位置する第１区画部材と、
前記排気口よりも左方に位置するとともに前記第１区画部材の左側部分と右側部分との間から後方に延び、上端部が前記ケーシングの頂部と隙間無く接し、下端部が前記処理液の液面よりも上方に位置する第２区画部材と、
前記第１区画部材の左側部分の前側と前記ケーシングの内面との間で前後に架け渡され、上端部が屈曲して左方に延びるとともに前記吸気口の上方を覆い、下端部が前記ケーシングの底部よりも上方かつ前記処理液の液面よりも下方に位置する流路形成板と、を備え、
前記冷却器は、前記第１区画部材の後方かつ前記第２区画部材の左方に配置されている、請求項２または３に記載の湿式集塵装置。
【請求項５】
生ごみを加熱することによって乾燥させる乾燥装置と、
前記乾燥装置内の生ごみから発生したガス中に含まれる塵埃を除去する、請求項１〜４のいずれか一つに記載の湿式集塵装置と、
を備えた生ごみ乾燥システム。
【請求項６】
内部に生ごみ収容室を形成し、前記生ごみ収容室内にガスを導入する導入部を有する乾燥機と、
前記生ごみ収容室内の生ごみを加熱する第１の加熱装置と、
前記生ごみ収容室内の生ごみから発生したガスの少なくとも一部を前記導入部に導くガス返送通路と、
前記ガス返送通路内のガス中に含まれる塵埃を除去する、請求項１〜４のいずれか一つに記載の湿式集塵装置と、
前記ガス返送通路内における前記湿式集塵装置よりも下流側のガスを加熱する第２の加熱装置と、
を備えた生ごみ乾燥システム。
【請求項７】
内部に生ごみ収容室を形成する乾燥機と、
前記生ごみ収容室内の生ごみを加熱する第１の加熱装置と、
前記生ごみ収容室内の生ごみから発生したガスの少なくとも一部を外部へ排気する排気通路と、
前記排気通路内のガス中に含まれる塵埃を除去する、請求項１〜４のいずれか一つに記載の湿式集塵装置と、
前記排気通路内の前記湿式集塵装置よりも下流側のガスを加熱する第２の加熱装置を有し、前記第２の加熱装置によって加熱された前記排気通路内のガスを触媒を用いて脱臭する脱臭装置と、
を備えた生ごみ乾燥システム。
【請求項８】
前記乾燥機は、前記生ごみ収容室内にガスを導入する導入部を有しており、
前記排気通路内の前記第２の加熱装置よりも上流側のガスを、前記排気通路内の前記脱臭装置よりも下流側のガスと熱交換させる熱交換器と、
前記排気通路の前記熱交換器よりも下流側かつ前記第２の加熱装置よりも上流側部分に接続され、前記排気通路内のガスの一部を前記生ごみ収容室の前記導入部に導くガス返送通路と、
を備えている、請求項７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、湿式集塵装置およびそれを備えた生ごみ乾燥システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、様々な機器から排出される排ガス等の集塵を目的として、湿式集塵機が用いられている。湿式集塵機は、塵埃を含んだ気体を液体と接触させることにより、当該気体から塵埃を除去する装置である。
【０００３】
通常、湿式集塵機は密閉式のケーシングを備え、このケーシングの内部には、塵埃を含んだ気体を流通させる流路が形成されている。流路は上下に蛇行するように形成され、流路を形成する部材の下側は集塵用の液体（以下、処理液という）に浸されている。
【０００４】
ケーシング内に導入された気体は、上記流路を通過する際に処理液と接触する。この際、気体に含まれる塵埃は処理液によって除去される。そして、流路を流出した気体は、集塵された気体としてケーシングから排出される。
【０００５】
ところで、除塵後の処理液は、塵埃濃度が高くなる。しかし、塵埃濃度が高くなると、処理液の除塵性能は著しく低下する。そこで、湿式集塵機では、定期的に処理液の一部を抜き出し、新たな水を補給することにより処理液を希釈化し、除塵性能の低下を防止している。
【０００６】
しかし、上述のような湿式集塵機では、集塵動作に伴って外部から多量の水を補給しなければならないため、水の消費量が多くなるという問題があった。一方、排ガスの中には、ボイラや生ごみ乾燥装置等から排出された排ガス等のように、水分を多く含有する排ガスがあり、これらの含有水分を処理液の一部として有効利用することが望まれていた。
【０００７】
そこで、従来より、このような含水率の高い排ガス中に含まれる水分を凝縮させて回収し、湿式集塵機の補給水として利用する湿式集塵装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
上記湿式集塵装置は、排ガス中の塵埃を除去する湿式集塵機と、排ガス中に含まれる水分を凝縮させる過冷却器と、凝縮水を貯留する凝縮水貯留槽と、該凝縮水貯留槽に貯留された凝縮水を湿式集塵機に補給するための補給水供給ラインおよび補給水供給ポンプとを備えている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−３２７８３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記湿式集塵装置では、排ガス中の水分を回収するために、湿式集塵機の外部に、過冷却器、凝縮水貯留槽、補給水供給ラインおよび補給水供給ポンプを設けなければならず、装置が大型化し、コストがかかるという問題があった。
【００１１】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、排ガスに含まれる水分を回収して補給水として利用する湿式集塵装置およびそれを備えた生ごみ乾燥システムの小型化を図り、また、これらを安価に提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る湿式集塵装置は、吸気口および排気口が形成され、処理液を貯留する密閉式のケーシングと、前記ケーシングの内部に、前記吸気口から前記処理液を経由して前記排気口に至るガス流路を区画形成する流路形成部材と、前記ガス流路内に設置され、前記ガス流路内のガスを冷却して前記ガスに含まれる水分を凝縮させる冷却器と、を備えたものである。
【００１３】
このように、上記湿式集塵装置は、冷却器を備えている。そのため、ガス流路内のガスを処理液によって除塵するとともに、ガス中に含まれる水分を上記冷却器によって凝縮させることにより、ガスを除湿することができる。また、当該冷却器はケーシング内に設けられている。そのため、冷却器によって凝縮させられたガス中の水分をケーシング内にて回収し、そのまま処理液として利用することができる。したがって、上記湿式集塵装置によれば、従来のように、外部から多量の水を補給せずに済み、ランニングコストの低減を図ることができる。さらに、冷却器をケーシング内に設けたことにより、補給水をケーシング内に搬送する補給用ポンプが不要になり、また、装置全体の小型化を図ることができる。
【００１４】
前記冷却器は、凝縮した水分が前記ケーシング内に貯留されている処理液に向かって自然落下するように、前記ケーシングの頂部よりも下方かつ前記処理液の液面の上方に配置されている。
【００１５】
このことにより、冷却器によって凝縮した水分が円滑に回収される。従来のように、ポンプ等を設けなくても凝縮水を回収することができ、装置の小型化を図ることができる。また、このような湿式集塵装置を安価に提供することができる。
【００１６】
前記冷却器は、前記ガスが上方から下方に向かって通過するように形成されている。
【００１７】
このことにより、凝縮した水分は、ガスの流れに乗って落下しやすくなる。そのため、凝縮した水分を更に円滑に回収することができる。
【００１８】
ところで、湿式集塵装置では、処理液中にガスを流入させて除塵するため、除塵後のガスは比較的含水率が高く、湿度が高い。また、ガスが生ごみ乾燥機等から排出される臭気を有するガスの場合、排気する前に除湿に加え脱臭することが必要となる。ここで、触媒脱臭を行う場合、予めガスを所定の温度に加熱しておくことが必要となる。ところが、ガスの湿度が高いと加熱しても温度上昇し難く、所定温度まで加熱するための消費熱量が多くなる。また、加熱脱臭してもガス中に水分が多いと、排気する際に白煙となる。さらに、含水率の高いガスを排気ダクト等を利用して排気する場合、排気ダクトに結露や錆が発生するおそれがある。また、当該ガスを生ごみ等の乾燥用熱源として再利用しようとしても、含水率が高いと生ごみに逆に水分を与え、乾燥を阻害してしまうおそれもあり、有用でない。
【００１９】
そこで、前記冷却器は、前記ガス流路の前記処理液よりも下流側部分に設置されていることが好ましい。
【００２０】
このことにより、除塵後にガスを除湿することができる。そのため、本湿式集塵装置から排出されるガスの湿度を下げることが可能となる。したがって、当該ガスを排気しても白煙化せず、また、脱臭の際に必要とされる消費熱量を削減することができる。また、当該ガスを生ごみ乾燥機等において再利用する場合、湿度が低いので、効果的に被乾燥物を乾燥することができる。
【００２１】
前記冷却器は、プレート式熱交換器からなることが好ましい。
【００２２】
一般的に、冷却器としては、熱交換効率の高いプレート式熱交換器を使用することが好ましい。しかし、プレート式熱交換器は、塵埃等が吸着すると、熱交換効率が落ちるという性質があり、塵埃交じりのガスの熱交換には適していなかった。
【００２３】
しかし、本湿式集塵装置では、除塵後にガスを冷却する。そのため、ガスは塵埃を含まないきれいな状態で冷却器内を通過する。これにより、冷却器に塵埃等が吸着することを防止することができる。したがって、本湿式集塵装置では、冷却器として熱交換効率の高いプレート型熱交換器を好適に使用することが可能となる。
【００２４】
前記吸気口は、前記排気口よりも前方かつ前記排気口よりも左方に形成され、前記湿式集塵装置は更に、前記吸気口よりも後方かつ前記排気口よりも前方において前記ケーシング内の左右に架け渡され、左側部分の上端部が前記ケーシングの頂部から離間し、右側部分の上端部が前記ケーシングの頂部と隙間無く接し、下端部が前記ケーシングの底部よりも上方かつ前記処理液の液面よりも下方に位置する第１区画部材と、前記排気口よりも左方に位置するとともに前記第１区画部材の左側部分と右側部分との間から後方に延び、上端部が前記ケーシングの頂部と隙間無く接し、下端部が前記処理液の液面よりも上方に位置する第２区画部材と、前記第１区画部材の左側部分の前側と前記ケーシングの内面との間で前後に架け渡され、上端部が屈曲して左方に延びるとともに前記吸気口の上方を覆い、下端部が前記ケーシングの底部よりも上方かつ前記処理液の液面よりも下方に位置する流路形成板と、を備え、前記冷却器は、前記第１区画部材の後方かつ前記第２区画部材の左方に配置されていてもよい。
【００２５】
このことにより、湿式集塵装置の小型化を図ることができる。
【００２６】
本発明に係る生ごみ乾燥システムは、生ごみを加熱することによって乾燥させる乾燥装置と、前記乾燥装置内の生ごみから発生したガス中に含まれる塵埃を除去する、前記湿式集塵装置と、を備えたものである。
【００２７】
上記生ごみ乾燥システムによれば、上記湿式集塵装置を用いることにより、生ごみから発生したガス中に含まれる水分を湿式集塵装置において回収し、処理液の補給水として利用することができる。そのため、従来のように、外部から多量の水を湿式集塵装置に補給せずに済み、ランニングコストの低減を図ることができる。
【００２８】
本発明に係る生ごみ乾燥システムは、内部に生ごみ収容室を形成し、前記生ごみ収容室内にガスを導入する導入部を有する乾燥機と、前記生ごみ収容室内の生ごみを加熱する第１の加熱装置と、前記生ごみ収容室内の生ごみから発生したガスの少なくとも一部を前記導入部に導くガス返送通路と、前記ガス返送通路内のガス中に含まれる塵埃を除去する、前記湿式集塵装置と、前記ガス返送通路内における前記湿式集塵装置よりも下流側のガスを加熱する第２の加熱装置と、を備えたものである。
【００２９】
上記生ごみ乾燥システムによれば、生ごみから発生したガスは、生ごみ収容室からガス返送通路に流出し、湿式集塵装置によって除塵され、さらに第２の加熱装置によって加熱され、生ごみ収容室に返送される。そのため、生ごみから発生したガスを加熱源として再利用することができる。また、生ごみは第１の加熱装置および上記返送ガスの両方によって加熱されるので、生ごみを十分に加熱乾燥させることができる。ところで、生ごみから発生し、湿式集塵されたガスには多量の水分が含まれている。このような湿度の高いガスを加熱する場合、湿度の低いガスに比べ、より多くの熱量が必要となる。しかし、当該システムによれば、湿式集塵装置において上記返送ガスを除湿することができるため、第２の加熱装置で消費される熱量を低減することができる。したがって、本発明によれば、熱量消費量が少なく乾燥性能の高い生ごみ乾燥システムを安価に提供することができる。
【００３０】
本発明に係る生ごみ乾燥システムは、内部に生ごみ収容室を形成する乾燥機と、前記生ごみ収容室内の生ごみを加熱する第１の加熱装置と、前記生ごみ収容室内の生ごみから発生したガスの少なくとも一部を外部へ排気する排気通路と、前記排気通路内のガス中に含まれる塵埃を除去する、前記湿式集塵装置と、前記排気通路内の前記湿式集塵装置よりも下流側のガスを加熱する第２の加熱装置を有し、前記第２の加熱装置によって加熱された前記排気通路内のガスを触媒を用いて脱臭する脱臭装置と、を備えたものである。
【００３１】
上記生ごみ乾燥システムによれば、生ごみから発生したガスは、生ごみ収容室から排気通路に流出し、湿式集塵装置によって除塵され、さらに第２の加熱装置によって加熱されて外部へ排気される。ところで、生ごみから発生し、湿式集塵されたガスには多量の水分が含まれている。このような湿度の高いガスを排気すると、白煙となってしまったり結露したりし、排気ダクト等に錆が生じる等の問題を引き起こす。しかし、当該システムによれば、湿式集塵装置において上記ガスを除湿することができるため、排気ガスが白煙化するのを防止し、また、結露を防止することができる。また、ガスの湿度を下げることにより、脱臭装置内の第２の加熱装置で消費される熱量を低減することができる。
【００３２】
前記乾燥機は、前記生ごみ収容室内にガスを導入する導入部を有しており、前記排気通路内の前記第２の加熱装置よりも上流側のガスを、前記排気通路内の前記脱臭装置よりも下流側のガスと熱交換させる熱交換器と、前記排気通路の前記熱交換器よりも下流側かつ前記第２の加熱装置よりも上流側部分に接続され、前記排気通路内のガスの一部を前記生ごみ収容室の前記導入部に導くガス返送通路と、を備えていることが好ましい。
【００３３】
上記生ごみ乾燥システムによれば、脱臭装置のための第２の加熱装置を加熱源として、排気通路内のガスを加熱することができる。そのため、脱臭による廃熱を有効利用することができる。また、当該システムでは、熱交換器で加熱された排気通路内のガスの一部が生ごみ収容室内に返送される。そのため、生ごみから発生したガスを加熱源として再利用することができる。ところで、生ごみから発生するガスを排気するためには、脱臭することが必要不可欠であり、脱臭するために多量の熱量が必要となる。そのため、当該システムからの排気量が多ければ多いほど、システム内の消費熱量が多くなり、ランニングコストがかかる。しかし、本生ごみ乾燥システムによれば、上述のように排ガスを再利用することにより、当該システム内から排出されるガス排気量を低減することができる。したがって、熱量消費量が少なく乾燥性能の高い生ごみ乾燥システムを安価に提供することができる。
【発明の効果】
【００３４】
以上のように、本発明によれば、排ガスに含まれる水分を回収して補給水として利用する湿式集塵装置およびそれを備えた生ごみ乾燥システムの小型化を図り、また、これらを安価に提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３６】
図１に示すように、実施形態に係る生ごみ処理装置１は、生ごみ粉砕システム２と、生ごみ乾燥システム３とからなっている。この生ごみ処理装置１は、生ごみ粉砕システム２において生ごみを粉砕して細かくした後、生ごみ乾燥システム３において生ごみを加熱乾燥し、乾燥ごみとして排出する装置である。
【００３７】
生ごみ粉砕システム２は、生ごみを粉砕する粉砕機４と、粉砕機４で粉砕された生ごみを回収する生ごみホッパ５とを備えている。生ごみホッパ５は、後述する乾燥機６の生ごみ流路５２とごみ供給管１６を介して接続されている。
【００３８】
生ごみ乾燥システム３は、乾燥機６と、ボイラ７と、湿式集塵装置８と、脱臭装置２０と、熱交換器２３とを備えている。
【００３９】
乾燥機６は、内筒３２と、外筒３３とを備えた二重円筒構造をしている。内筒３２は、外筒３３の内部に設けられ、外筒３３と同軸状に配置されている。内筒３２により、内筒３２の内部には生ごみが流通する生ごみ流路５２が区画形成され、内筒３２の外部かつ外筒３３の内部には蒸気流路５０が区画形成されている。
【００４０】
また、内筒３２の中央部には、筒状の回転軸３６が設けられている。回転軸３６は、生ごみ流路５２内を上下方向に延びている。回転軸３６の外周面の下側部分には、複数の吐出口５６が形成されている。ただし、乾燥機６の構成はこれに限られない。
【００４１】
ボイラ７には、灯油等の燃料が使用される。図示は省略するが、ボイラ７には、燃焼用空気を取りいれる空気取入部と、水を取りいれる給水部とを備えている。ボイラ７は、給水部から取りいれた水を沸騰させることにより、蒸気を発生させる。
【００４２】
ボイラ７の蒸気排出部（図示せず）と乾燥機６の蒸気流路５０とは、蒸気配管１１を介して接続されている。また、蒸気流路５０とボイラ７の上記給水部とは、配水管１２を介して接続されている。
【００４３】
湿式集塵装置８は、吸気口７１および排気口７３が形成され、処理液Ｗを貯留する密閉式のケーシング７０を備えている。湿式集塵装置８の吸気口７１は、乾燥機６の生ごみ流路５２とガス配管１３を介して接続されている。また、ケーシング７０内には、ガス配管１３からケーシング７０内に流入したガスを冷却する冷却器７４が設けられている。なお、湿式集塵装置８の詳細な構成については、後述する。
【００４４】
湿式集塵装置８の排気口７３と熱交換器２３とは、第１排気管８５を介して接続されている。また、第１排気管８５には、吸気ファン４０が設けられている。なお、熱交換器２３は、低温側流路と高温側流路を備えており、低温側流路内の流体と高温側流路内の流体とを熱交換させる。第１排気管８５は、熱交換器２３の低温側流路の上流端に接続されている。一方、熱交換器２３の低温側流路の他端側は、第２排気管８６を介して脱臭装置２０と接続されている。
【００４５】
脱臭装置２０は、湿式集塵装置８を経て第２排気管８６から供給される臭気を含んだガス（以下、「臭気排ガス」と称する。）を酸化触媒に接触させ、臭気排ガス中の有害なガスを酸化分解する装置である。酸化触媒の触媒機能を発揮させるためには、予め臭気排ガスを摂氏３００度前後に加熱しておくことが好ましい。そこで、脱臭装置２０は、臭気排ガスを予熱する加熱機２４と、臭気排ガスを酸化触媒によって酸化分解する触媒槽２５とを備えている。なお、加熱機２４は、脱臭装置２０と一体的に形成されていてもよく、別体としてもよい。また、加熱機２４としては、加熱ヒータや熱交換器等、ガスを加熱するいずれのものを用いてもよい。酸化触媒は、臭気排ガス中に含まれる有害なガスの種類に応じて、白金、パラジウム等の貴金属および、鉄、マンガン、ニッケル等の酸化物等を適宜用いる。
【００４６】
脱臭装置２０と熱交換器２３の高温側流路の上流端とは、第３排気管８７を介して接続されている。これにより、脱臭装置２０によって加熱および脱臭された高温のガスが熱交換器２３の高温側流路内に供給されることとなる。また、熱交換器２３の高温側流路の下流側には、一端部が大気中において開口する第４排気管８８の他端部が接続されている。これにより、生ごみ流路５２から排出された後、湿式集塵装置８によって集塵および除湿され、脱臭装置２０によって脱臭されて無害化されたガスが大気中に排気されることとなる。
【００４７】
一方、第２排気管８６の中途部には、ガス返送管２１が接続されている。ガス返送管２１の他端部は乾燥機６の回転軸３６に接続されている。これにより、生ごみ流路５２から排出された後、湿式集塵装置８によって集塵および除湿され、熱交換器２３において加温されたガスの一部は、乾燥機６の筒状の回転軸３６内に導入される。回転軸３６内に導入されたガスは、吐出口５６を通じてごみ流路５２内に供給される。
【００４８】
乾燥機６の生ごみ流路５２は、ごみ排出管１７を介してコレクタ１０に接続されている。コレクタ１０は、乾燥後の乾燥ごみを一時的に貯留するものである。
【００４９】
次に、湿式集塵装置８の構成を説明する。
【００５０】
図２に示すように、湿式集塵装置８は、中央部が谷状に折れ曲がった底板Ｅと、平板状の４つの側板Ａ〜Ｄと、平板状の天板Ｆとから構成される、縦長の略直方体形状の密閉式ケーシング７０を備えている。以下、説明の便宜上ケーシング７０の４つの側面Ａ〜Ｄを図に示すように、左側板Ａ、正面板Ｂ、右側板Ｃ、背面板Ｄと称する。
【００５１】
ケーシング７０の左側板Ａには、ガスを導入する吸気口７１が形成されている。吸気口７１は、左側板Ａにおける上下方向中央部よりも若干上側であって、正面板Ｂ側端部に形成されている。吸気口７１には、ガス配管１３が接続されている。ケーシング７０の右側板Ｃには、ガスを導出する排気口７３が形成されている。排気口７３は、右側板Ｃにおける上下方向中央部よりも若干上側であって、背面板Ｄ側端部に形成されている。排気口７３には、第１排気管８５が接続されている。ケーシング７０の右側板Ｃの底部には、処理液Ｗを排出する排水管２７が接続されている。
【００５２】
図３に示すように、ケーシング７０の内部には、処理液Ｗが貯留されている。ケーシング７０の背面板Ｄには、増水した処理液Ｗを排出するオーバーフロー管７２が接続されている。したがって、処理液Ｗの液面ＷＬの高さは、オーバーフロー管７２以下の高さになっている。なお、オーバーフロー管７２は、吸気口７１よりも低い位置に設けられている。
【００５３】
ケーシング７０の内部には、区画部材７５が配置されている。図４に示すように、区画部材７５は、上下および左右方向に延びる第１区画部７５ａと、第１区画部７５ａの上下方向中央部よりも上側かつ中央部から後方に延びる第２区画部７５ｂとを備えている。図３に示すように、区画部材７５は、第１区画部７５ａが、左側板Ａと右側板Ｃとの間に架け渡され、第２区画部７５ｂが第１区画部７５ａと背面板Ｄとの間に架け渡される様に設置されている。第１区画部７５ａおよび第２区画部７５ｂの上端部は、ケーシング７０の頂部と隙間無く接している。また、第１区画部７５ａの下端部は、ケーシング７０の底部よりも上方かつ液面ＷＬよりも下方に位置し、第２区画部７５ｂの下端部は、液面ＷＬよりも上方に位置している。このような形状により、区画部材７５は、第１区画部７５ａにより、第１区画部７５ａの前方に第１空間Ｒ１を区画し、第２区画部７５ｂにより、第１区画部７５ａの後方の空間を左側板Ａ側の第２空間Ｒ２と右側板Ｃ側の第３空間Ｒ３とに区画する（図４参照）。前述の吸気口７１は、第１空間Ｒ１に形成され、排気口７３は、第３空間Ｒ３に形成されている。
【００５４】
図４に示すように、区画部材７５の第１空間Ｒ１側の面には、複数の流路形成板５７ａ〜５７ｄが固定されている。
【００５５】
図５に示すように、第１流路形成板５７ａは、吸気口７１の上方において、左側板Ａから右方向に所定間隔離れた位置に配置され、左側板Ａと平行に鉛直方向に延びている。第１流路形成板５７ａの上端部は屈曲して左方向に延び、左側板Ａの吸気口７１の上部と隙間無く接している。一方、第１流路形成板５７ａの下端部は、右斜め下方向に向かって屈曲した後、さらに屈曲して右方向に延びている。
【００５６】
第２流路形成板５７ｂは、第１流路形成板５７ａの鉛直下方に配置され、左側板Ａと平行に鉛直方向に延びている。第２流路形成板５７ｂの上端部は、右斜め上方向に向かって屈曲した後、さらに屈曲して右方向に延びている。この第２流路形成板５７ｂの右方向に延びる屈曲部は、第１流路形成板５７ａの右方向に延びる屈曲部よりも左右方向長さが短く、略４分の１程度の長さに形成されている。第１流路形成板５７ａの下端屈曲部と第２流路形成板５７ｂの屈曲部との間には、左右方向に延びる隙間４１が形成されている。
【００５７】
第３流路形成板５７ｃは、第１流路形成板５７ａの鉛直部分および第２流路形成板５７ｂの鉛直部分から右方向に所定間隔離れた位置に配置され、第１流路形成板５７ａの鉛直部分および第２流路形成板５７ｂの鉛直部分と平行に鉛直方向に延びている。第３流路形成板５７ｃの上端部は、第１流路形成板５７ａの上下方向の中央部分よりも下方に位置し、左斜め上方向に向かって屈曲した後、さらに屈曲して左方向に延びている。第３流路形成板５７ｃの屈曲部の左端部は、第１流路形成板５７ａの鉛直部分よりも右方かつ第１流路形成板５７ａの屈曲部の右端部よりも左方に位置している。第３流路形成板５７ｃの屈曲部は、第１流路形成板５７ａの下端屈曲部から上方向に離れた位置において、第１流路形成板５７ａの下端屈曲部と平行に延びている。一方、第３流路形成板５７ｃの鉛直部分の下端部は、第２流路形成板５７ｂの鉛直部分の下端部と略等しい高さに位置している。
【００５８】
第４流路形成板５７ｄは、第１流路形成板５７ａの鉛直部分の上下方向中央部分よりも上方において、第１流路形成板５７ａから右方向に延びている。第４流路形成板５７ｄの右端部は、右斜め下方向に屈曲している。第４流路形成板５７ｄは、第３流路形成板５７ｃの屈曲部から上方向に離れた位置において、第３流路形成板５７ｃの屈曲部と平行に延びている。第４流路形成板５７ｄの右端部と第３流路形成板５７ｃの右端部とにより、排出口５８が形成されている。
【００５９】
第１流路形成板５７ａ、第２流路形成板５７ｂ、第３流路形成板５７ｃ、および第４流路形成板５７ｄは、吸気口７１から排気口７３へガスを流通させるガス流路７７（図６参照）の一部を、処理液Ｗ中を経由する様に区画形成している。なお、これら流路形成板５７ａ〜５７ｄは、説明の便宜のために分類して説明したものであり、それらの一部または全部は一体化されていてもよい。また、流路形成板５７ａ〜５７ｄの一部または全部が複数の板の組み合わせからなっていてもよい。また、ガス流路７７の形状は何ら限定されず、ガス流路７７を形成する流路形成板の枚数も何ら限定されるものではない。ガス流路７７を形成する部材は、板状部材に限らず、ブロック体等の他の部材であってもよい。
【００６０】
図３に示すように、第１区画部７５ａと第２区画部７５ｂとによって区画された第２空間Ｒ２には、冷却器７４が設置されている。冷却器７４は、上下方向において、ケーシング７０の頂部より下方かつ処理液Ｗの液面ＷＬよりも上方に位置する様に設置されている。また、冷却器７４は、第１区画部７５ａ、第２区画部７５ｂ、左側板Ａおよび背面板Ｄと隙間無く接しており、第２空間Ｒ２を上下に２つの空間に区画する。
【００６１】
図７に示すように、冷却器７４は、プレート式熱交換器からなり、鉛直方向において平行に設置された複数の伝熱プレート７４ａを備えている。図３に示すように、冷却器７４の背面板Ｄ側端には冷却水を伝熱プレート７４ａに導くための給水管７４ｂが接続されている。給水管７４ｂは、ケーシング７０の外部から背面板Ｄを貫き、冷却器７４に接続されている。一方、冷却器７４の正面板Ｂ端には、伝熱プレート７４ａ内を流通した冷却水を排出するための排水管７４ｃが接続されている。排水管７４ｃは、屈曲して左方向に延び、左側板Ａを貫いてケーシング７０の外部へ延びている。給水管７４ｂは、ケーシング７０の外部で図示しない冷却水供給装置に接続されている。このような構造により、冷却器７４の伝熱プレート７４ａは、給水管７４ｂから導かれた冷却水により冷却される。これにより、第２空間Ｒ２内に流入したガスは、冷却器７４を上方から下方に向かって通過する際に、伝熱プレート７４ａにより冷却されることとなる。このとき、当該ガス中の水分は凝縮して水滴となり、処理液Ｗの液面ＷＬに向かって落下する。
【００６２】
ケーシング７０の右側板Ｃには、自動給水装置６０が設けられている。自動給水装置６０は、タンク６１と、タンク６１の前側面に接続された給水管６３と、給水管６３の流路を開閉するボールタップ式の自動開閉機構６２とを備えている。本実施形態では、給水管６３は水道管（図示せず）に接続されており、給水管６３から水道水が必要に応じて供給されるようになっている。したがって、液面ＷＬが所定位置よりも低くなると、自動開閉機構６２によって給水管６３が解放され、給水管６３を通じてケーシング７０内に水道水が補給される。しかし、本湿式集塵装置８では、前述のように、ケーシング内７０のガス中の水分が凝縮し、処理液Ｗに補給されるため、当該自動給水装置６０は、ほとんど作動しない。処理液Ｗを多量に引き抜いた場合等に補給される。
【００６３】
以上が生ごみ処理装置１の構成である。次に、生ごみ処理装置１の動作について説明する。
【００６４】
図１に示すように、ボイラ７から供給された高温の蒸気は、蒸気配管１１を流通した後、乾燥機６の蒸気流路５０に流入する。蒸気流路５０を下向きに流通した蒸気は、生ごみ流路５２内の生ごみと熱交換を行い、生ごみを加熱する。この際、蒸気は冷却され、凝縮することによって凝縮水となる。凝縮水は排出口（図示せず）を通じて排出され、配水管１２を通ってボイラ７の給水部（図示せず）に戻される。ボイラ７に返送された凝縮水は、ボイラ７によって加熱されて蒸発し、再び蒸気となって蒸気配管１１を通じて乾燥機６の蒸気流路５０に供給される。
【００６５】
処理対象となる生ごみは、初めに粉砕機４に投入され、当該粉砕機４によって粉砕された後、生ごみホッパ５に回収される。生ごみホッパ５に回収された生ごみは、図示しないスクリューによって、乾燥機６の生ごみ流路５２に搬送される。
【００６６】
生ごみ流路５２内に搬送された生ごみは、生ごみ流路５２内を上方に向かって搬送される。この際、生ごみは、内筒３２の壁面を介して蒸気流路５０内の蒸気で加熱される。また、生ごみは、生ごみ流路５２内で、回転軸３６に取り付けられたブレード５７により攪拌される。その結果、生ごみに含まれる水分が蒸発し、生ごみは乾燥する。
【００６７】
一方、生ごみ流路５２内で発生した排ガス（粉塵混じりの高湿ガス）は、ガス配管１３を通じて湿式集塵装置８内に導入される。当該排ガスは、湿式集塵装置８内で集塵されると共に、除湿された後、第１排気管８５を通り、熱交換器２３内で、後述する脱臭装置２０から排出された蒸気と熱交換を行う。このとき、脱臭装置２０から排出された蒸気は、脱臭装置２０内で脱臭前の加熱により摂氏３００度前後の高温状態にあるため、湿式集塵装置８通過後の排ガスを加熱することとなる。
【００６８】
このようにして熱交換器２３において、加熱された排ガスは、第２排気管８６を通り、脱臭装置２０の加熱機２４内に導入される。加熱機２４内で摂氏３００度前後まで加熱された排ガスは、触媒槽２５内へ送られ、脱臭される。
【００６９】
脱臭後の排ガスは、第３排気管８７を通り、熱交換器２３内で、上述した湿式集塵装置８通過後の排ガスと熱交換を行う。熱交換の後、脱臭後の排ガスは、第４排気管８８を通り、大気中へ排気される。
【００７０】
一方、熱交換器２３において、加熱された排ガスの一部は、ガス返送管２１を通り、乾燥機６の筒状の回転軸３６内に導入される。回転軸３６内に導入された排ガスは、吐出口５６を通じてごみ流路５２内に供給される。ごみ流路５２内に供給された排ガスは、生ごみと接触することにより、媒体を介さずに生ごみを直接加熱する。
【００７１】
次に、湿式集塵装置８の動作について詳述する。
【００７２】
図６に示すように、上記排ガスは、吸気ファン４０（図１参照）の作動により、ケーシング７０内に導入される。吸気ファン４０（図１参照）が作動すると、排気口７３から第１排気管８５側へ空気が吸引され、ケーシング７０内の第３空間Ｒ３内の気圧が降下する。第３空間Ｒ３は、第２空間Ｒ２を介して第１空間Ｒ１と連通しているため、第３空間Ｒ３内の気圧の降下とともに、第１空間Ｒ１の気圧も降下する。これにより、吸気口７１に接続されたガス配管１３内にも負圧が生じ、上記排ガスは、当該負圧によって吸気口７１からケーシング７０内に吸引される。
【００７３】
図５に示すように、ケーシング７０内に吸引された排ガスは、初めに第１空間Ｒ１の第１流路形成板５７ａによって区画された空間に流れ込む。このとき、第１空間Ｒ１の流路形成板５７ａ〜５７ｄ内では、排出口５８側の気圧が吸気口７１側の気圧よりも低くなる。そのため、吸気ファン４０停止時には、ケーシング７０内のどの位置でも同じであった液面ＷＬの高さ（実線）が、右側板Ｃ側では高くなり、左側板Ａ側では、第１流路形成板５７ａと第２流路形成板５７ｂによって形成される隙間４１よりも低くなる（二点鎖線）。これにより、上記排ガスは、隙間４１より第４流路形成板５７ｄ側に流入し、処理液Ｗ中に流入する。
【００７４】
図６に示すように、処理液Ｗ中に流入した排ガスは、処理液Ｗにより除塵されつつ、排出口５８から排出され、第１空間Ｒ１内を上昇する。その後、吸気ファン４０（図１参照）により第２空間Ｒ２側に吸引され、第２空間Ｒ２に流入する。第２空間Ｒ２に流入した排ガスは、第３空間Ｒ３側へ吸引され、冷却器７４を上方から下方に向かって通過する。このとき、冷却器７４の伝熱プレート７４ａを介して伝熱プレート７４ａ内の冷却水と熱交換し、冷却される。これにより、該ガス中の水分は凝縮して水滴となり、処理液Ｗの液面ＷＬに向かって自然落下する。
【００７５】
冷却器７４により除湿された排ガスは、冷却器７４の下方から第３空間Ｒ３内に流入する。第３空間Ｒ３に流入した排ガスは、吸気ファン４０（図１参照）により排気口７３から第１排気管８５（図１参照）へ排出される。
【００７６】
ところで、前述のように、排ガス中の水分が凝縮されて処理液Ｗに回収されると、処理液Ｗの水位が増す。そこで、処理液Ｗは、所定水位以上となると、オーバーフロー管７２からケーシング７０外へ自動的に排出される。これにより、処理液Ｗは少量ながら常時入れ替えられるため、処理液Ｗは比較的きれいな状態を保つことが可能となる。
【００７７】
一方、湿式集塵装置８を長時間運転させると、処理液Ｗの底部に汚泥が沈殿する。そこで、ある程度の運転時間が経過した後には、排水管２７から処理液Ｗと共に汚泥を排出する。ケーシング７０から排出された汚泥混じりの処理液Ｗは、搬送装置（図示せず）等を用いてホッパ５（図１参照）に返送することにより、生ごみと共に乾燥機６（図１参照）にて乾燥処理することができる。
【００７８】
以上のように、本実施形態に係る湿式集塵装置８は、冷却器７４を備えている。そのため、当該装置８では、ガス流路７７内のガスを処理液Ｗによって除塵するとともに、ガス中に含まれる水分を凝縮させることにより、ガスを除湿することができる。また、当該冷却器７４はケーシング７０内に設けられている。そのため、冷却器７４によって凝縮させられたガス中の水分をケーシング７０内にて回収し、処理液として利用することができる。したがって、上記湿式集塵装置８によれば、従来のように、多量の水を処理液Ｗに補給せずに済み、ランニングコストの低減を図ることができる。また、冷却器７４をケーシング０内に設けたことにより、装置全体の小型化を図ることができる。
【００７９】
また、本湿式集塵装置８では、ガス流路７７内のガスは冷却器７４内を上方から下方に向かって流通し、冷却器７４の下方で処理液Ｗの液面に向かって排出されることとなる。そのため、冷却器７４によって冷却されて生じた凝縮水は、自然落下により処理液Ｗまで導かれる。したがって、従来のように、ポンプ等を設けなくても凝縮水を回収することができ、装置の小型化を図ることができる。また、このような湿式集塵装置８を安価に提供することができる。また、ガスは冷却器７４内を上方から下方に向かって流れるので、凝縮水はガスの流れに乗って下方に落下しやすい。そのため、凝縮水の回収を円滑に行うことができる。
【００８０】
本実施形態に係る生ごみ乾燥システム３では、触媒脱臭を行う際、予めガスを所定の温度に加熱しておくことが必要である。ところが、湿式集塵装置では、処理液中にガスを流入させて除塵するため、除塵後のガスは比較的含水率が高く、湿度が高い。ガスの湿度が高いと加熱しても温度上昇し難く、所定温度まで加熱するために消費する熱量が多くなる。また、加熱脱臭してもガス中に水分が多いと排気する際、白煙となる。さらに、含水率の高いガスを排気ダクト等を利用して排気する場合、排気ダクトに結露や錆が発生するおそれがある。また、当該ガスを生ごみ等の乾燥用熱源として再利用しようとしても、含水率が高いと生ごみに逆に水分を与え、乾燥を阻害してしまうおそれもあり、有用でない。
【００８１】
しかし、本湿式集塵装置８では、冷却器７４は、ガス流路７７の処理液Ｗよりも下流側の第２空間Ｒ２に設置されている。そのため、本湿式集塵装置８では、ガスは、除塵後に除湿される。これにより、本湿式集塵装置８から排出されるガスの湿度を下げることが可能となる。したがって、当該ガスを排気しても白煙化を防止することができる。また、脱臭の際に必要とされる消費熱量（加熱機２４での消費電力量）を削減することができる。また、本湿式集塵装置８から排出されるガスは湿度が低いので、乾燥機６内で生ごみ乾燥用熱源として適しており、当該ガスを再利用することができる。
【００８２】
冷却器としては、装置の小型化および熱交換効率の観点よりプレート式熱交換器を使用することが好ましい。しかし、プレート式熱交換器は、塵埃等が吸着すると、熱交換効率が落ちるという性質があり、塵埃交じりのガスの熱交換には適していない。
【００８３】
ところが、本湿式集塵装置８では、除塵後にガスを冷却する。そのため、ガスは塵埃を含まないきれいな状態で冷却器７４内を通過する。これにより、冷却器７４に塵埃等が吸着することを防止することができる。したがって、本湿式集塵装置８では、冷却器７４として熱交換効率の高いプレート型熱交換器を使用することが可能となる。
【００８４】
本湿式集塵装置８のケーシング７０内は、区画部材７５の第１区画部７５ａにより、第１区画部７５ａの前方に第１空間Ｒ１が区画され、第２区画部７５ｂにより、第１区画部７５ａの後方の空間が左側板Ａ側の第２空間Ｒ２と右側板Ｃ側の第３空間Ｒ３とに区画されている。そのため、平面視において、第２空間Ｒ２と第３空間Ｒ３とは左右方向に隣り合い、第２空間Ｒ２および第３空間Ｒ３は、前記第１空間Ｒ１と前後方向に隣り合っている。このような空間構成により、本湿式集塵装置８によれば、装置の小型化を図ることができる。
【００８５】
本生ごみ乾燥システム３によれば、生ごみから発生したガスは、湿式集塵装置８によって除塵され、さらに加熱機２４によって加熱され、生ごみ流路５２に返送される。そのため、生ごみから発生したガスを加熱源として再利用することができる。また、生ごみは蒸気流路５０の蒸気および上記返送ガスの両方によって加熱されるので、生ごみを十分に加熱乾燥させることができる。ところで、生ごみから発生し、湿式集塵されたガスには多量の水分が含まれている。このような湿度の高いガスを加熱する場合、湿度の低いガスに比べ、より多くの熱量が必要となる。しかし、当該システム３によれば、湿式集塵装置８において上記返送ガスを除湿することができるため、加熱機２４で消費される熱量を低減することができる。したがって、本生ごみ乾燥システム３によれば、熱量消費量が少なく乾燥性能の高い生ごみ乾燥システム３を安価に提供することができる。
【００８６】
また、生ごみ乾燥システム３によれば、生ごみから発生したガスは、湿式集塵装置８によって除塵され、さらに加熱機２４によって加熱されて外部へ排気される。ところで、生ごみから発生し、湿式集塵されたガスには多量の水分が含まれている。このような湿度の高いガスを排気すると、白煙となってしまったり結露したりし、排気ダクト等に錆が生じる等の問題を引き起こす。しかし、当該システム３によれば、湿式集塵装置８において上記ガスを除湿することができるため、排気ガスが白煙化するのを防止し、また、結露を防止することができる。また、ガスの湿度を下げることにより、脱臭装置２０の加熱機２４で消費される熱量を低減することができる。
【００８７】
さらに、生ごみ乾燥システム３によれば、脱臭装置２０のための加熱機２４を加熱源として、第１排気管８５内のガスを加熱することができる。そのため、脱臭による廃熱を有効利用することができる。また、当該システム３では、熱交換器２３で加熱されたガスの一部が生ごみ流路５２内に返送される。そのため、生ごみから発生したガスを加熱源として再利用することができる。ところで、生ごみから発生するガスを排気するためには、脱臭することが必要不可欠であり、脱臭するために多量の熱量が必要となる。そのため、当該システム３からの排気量が多ければ多いほど、当該システム３内の消費熱量が多くなり、ランニングコストがかかる。しかし、本生ごみ乾燥システム３によれば、上述のように排ガスを再利用することにより、当該システム３内から排出されるガス排気量を低減することができる。したがって、熱量消費量が少なく乾燥性能の高い生ごみ乾燥システム３を安価に提供することができる。
【００８８】
なお、本湿式集塵装置８は、生ごみ乾燥システム３以外のシステムにおいても使用可能である。特に、粉塵交じりの高湿ガスの除塵を好適に行う。また、他のシステムにおいても、使用水量の低減により、ランニングコストを軽減することができる。
【００８９】
また、本実施形態に係る生ごみ乾燥システム３では、ボイラ７によって生成された高温の蒸気を、乾燥機６の蒸気流路５０に流入させ、生ごみ流路５２内の生ごみと熱交換させることにより、生ごみを加熱することとしていた。しかし、生ごみを乾燥させる加熱源（第１の加熱装置）は、ボイラ７等により生成される高温の蒸気に限られない。例えば、電気ヒータやガスバーナーを用いて加熱することとしてもよい。この場合においても、上述のような効果を発揮することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
以上説明したように、本発明は、湿式集塵装置およびそれを備えた生ごみ乾燥システムについて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本実施形態に係る生ごみ処理装置の構成図である。
【図２】湿式集塵装置の外観図である。
【図３】湿式集塵装置の内部斜視図である。
【図４】図３における区画部材および流路形成板を拡大して示す図である。
【図５】湿式集塵装置の正面断面図である。
【図６】湿式集塵装置の内部斜視図においてガス流路を示す図である。
【図７】図３における冷却器を拡大して示す図である。
【符号の説明】
【００９２】
３      生ごみ乾燥システム
６      乾燥機
７      ボイラ（加熱装置、第１の加熱装置）
８      湿式集塵装置
１３    ガス配管（排気通路）
２０    脱臭装置
２１    ガス返送管（ガス返送通路）
２３    熱交換器
２４    加熱機（第２の加熱装置）
３２    内筒（区画部材）
５０    蒸気流路
５２    生ごみ流路
５６    吐出口（導入部）
５７ａ  流路形成板（流路形成部材）
５７ｂ  流路形成板（流路形成部材）
５７ｃ  流路形成板（流路形成部材）
５７ｄ  流路形成板（流路形成部材）
７０    ケーシング
７１    吸気口
７３    排気口
７４    冷却器
７５    区画部材
７７    ガス流路
８５    第１排気管（排気通路）
８６  第２排気管（排気通路）
８７    第３排気管（排気通路）
８８    第４排気管（排気通路）
Ｒ１    第１空間（第１の空間）
Ｒ２    第２空間（第２の空間）
Ｒ３    第３空間（第３の空間）
Ｗ      処理液
ＷＬ    液面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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