(57)【要約】【課題】加熱処理装置の任意の箇所におけるリークの有無を検査し、リーク箇所を特定することで、装置の保守点検を確実にし、安定した加熱処理を実現する。【解決手段】加熱処理装置１内及びその周辺部内の酸素濃度を酸素センサー２１によって監視して、酸素濃度が一定の値を超えて継続した場合にリーク発生と推定し、次いで、この加熱処理装置に外部から検査ガス吹付け手段（図示省略）によって検査ガスを吹き付けると共に加熱処理装置内及び周辺部におけるガス中の検査ガス成分の有無を確認することにより、加熱処理装置１及びその周辺部の欠損の有無を判定する。【選択図】  図１
2005009907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱処理装置内及びその周辺部内の酸素濃度を監視して、酸素濃度が一定の値を超えて継続した場合にリーク発生と推定し、次いで、この加熱処理装置に外部から検査ガスを吹き付けると共に加熱処理装置内及び周辺部におけるガス中の検査ガス成分の有無を確認することにより、加熱処理装置及びその周辺部の欠損の有無を判定すること
を特徴とする加熱処理装置におけるリークの検査方法。
【請求項２】
加熱処理装置において、加熱処理装置内の酸素濃度を測定する酸素センサーと、加熱処理装置の外部から吹き付けた検査ガスを加熱処理装置内及びその周辺部内で吸引し検査ガス成分の有無を確認するためのガス吸引手段とを着脱自在に備えたこと
を特徴とする加熱処理装置。
【請求項３】
前記加熱処理装置は、一端側から被処理物を導入して他端側から排出する回転炉の両端に、被処理物を導入する導入側接続ボックスと、処理物を排出する排出側接続ボックスとを備え、回転炉の外部からの間接加熱によって回転炉内部の被処理物を加熱処理すること
を特徴とする請求項２記載の加熱処理装置。
【請求項４】
酸素センサーを、排出側接続ボックスに着脱自在に設け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】
酸素センサーを、排出側接続ボックスに接続した分解ガス導管に着脱自在に設けたこと
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】
ガス吸引手段を、排出側接続ボックスに着脱自在に設けたことを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の加熱処理装置。
【請求項７】
ガス吸引手段を、排出側接続ボックスに接続した分解ガス導管に着脱自在に設けたこと
を特徴とする請求項３から６のいずれか１項に記載の加熱処理装置。
【請求項８】
加熱処理装置は、被処理物を乾燥処理するものであること
を特徴とする請求項３から７のいずれか１項に記載の加熱処理装置。
【請求項９】
加熱処理装置は、被処理物を熱分解処理するものであること
を特徴とする請求項３から８のいずれか１項に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、各種の被処理物（廃棄物等）を乾燥、熱分解処理する加熱処理装置に係わり、特に、加熱処理装置内に外部から空気の侵入を防止した間接加熱方式の加熱処理装置におけるリークの検査方法とこれを有する加熱処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
有機性物質の各種廃棄物等、例えば各種汚泥，植物由来の各種廃棄物，プラスチック類を含む石油製品由来の高分子物質の廃棄物，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（段落番号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（段落番号００６４〜００７６，図１，図２に関する記載）。
【０００７】
図４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施設を示す概略図である。図において、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処理装置１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５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、導入側の接続ボックス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】
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排出側の接続ボックス１３を介して取り出される。
【００１０】
尚、排出側接続ボックス１３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４中では配管１３１）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。
【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内に導入された被処理ガスを燃焼するための燃焼バーナー等が備えられる。
【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５に供した後、ブロア５１によって煙突５２から屋外に開放される。
【００１３】
尚、図４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５は、前記加熱処理装置の一例を示す概略図である。尚、図４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５に示すように、接続ボックス１０，１３は、シール部材１４を介して、回転炉１１の両端に回転自在に封止して備えられる。接続ボックス１０，１３には、例えば原料を導入するためのホッパー１０１やボックス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）１０３，１３２，１３３が設けられる。また、接続ボックス１０には、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、接続ボックス１３や各配管等には、各種の目的に応じてフレキシブル継手６２や開閉バルブ６３等が適宜接続される。
【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。このため、加熱処理装置を備えたシステムにおいて、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、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できず、例えば炉内の温度が上昇し過ぎてしまい、そのシステムの各構成部材が損傷（例えば、焼損）してしまう恐れがある。
【００１７】
従って、加熱処理装置を備えたシステムでは、そのシステムに用いられる各構成部材の溶接，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、そのシステム（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、加熱処理装置を備えたシステム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。
【００１８】
前記のように意図しない空気の浸入を防止する場合、加熱処理装置を備えたシステム内（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おける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、そのシステム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。
【００１９】
しかしながら、加熱処理装置を備えたシステムは、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、リーク箇所を特定することは困難であった。
【００２０】
本発明は、かかる事情に鑑みなされたもので、その目的は、加熱処理装置の任意の箇所におけるリークの有無を検査し、リーク箇所を特定することで、装置の保守点検を確実にし、安定した加熱処理を実現する加熱処理装置におけるリークの検査方法とこの工程を有する加熱処理装置の提供にある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の加熱処理装置におけるリークの検査方法は、加熱処理装置内及びその周辺部内の酸素濃度を監視して、酸素濃度が一定の値を超えて継続した場合にリーク発生と推定し、次いで、この加熱処理装置に外部から検査ガスを吹き付けると共に加熱処理装置内及び周辺部におけるガス中の検査ガス成分の有無を確認することにより、加熱処理装置及びその周辺部の欠損の有無を判定することを特徴とする。
【００２２】
請求項２記載の加熱処理装置は、加熱処理装置において、加熱処理装置内の酸素濃度を測定する酸素センサーと、加熱処理装置の外部から吹き付けた検査ガスを加熱処理装置内及びその周辺部内で吸引し検査ガス成分の有無を確認するためのガス吸引手段とを着脱自在に備えたことを特徴とする。
【００２３】
請求項３記載の加熱処理装置は、前記加熱処理装置が、一端側から被処理物を導入して他端側から排出する回転炉の両端に、被処理物を導入する導入側接続ボックスと、処理物を排出する排出側接続ボックスとを備え、回転炉の外部からの間接加熱によって回転炉内部の被処理物を加熱処理することを特徴とする。
【００２４】
請求項４記載の加熱処理装置は、請求項３記載の加熱処理装置において、酸素センサーを、排出側接続ボックスに着脱自在に設けたことを特徴とする。
【００２５】
請求項５記載の加熱処理装置は、請求項３または４記載の加熱処理装置において、酸素センサーを、排出側接続ボックスに接続した分解ガス導管に着脱自在に設けたことを特徴とする。
【００２６】
請求項６記載の加熱処理装置は、請求項３から５のいずれか１項に記載の加熱処理装置において、ガス吸引手段を、排出側接続ボックスに着脱自在に設けたことを特徴とする。
【００２７】
請求項７記載の加熱処理装置は、請求項３から６のいずれか１項に記載の加熱処理装置において、ガス吸引手段を、排出側接続ボックスに接続した分解ガス導管に着脱自在に設けたことを特徴とする。
【００２８】
請求項８記載の加熱処理装置は、請求項３から７のいずれか１項に記載の加熱処理装置が、被処理物を乾燥処理するものであることを特徴とする。
【００２９】
請求項９記載の加熱処理装置は、請求項３から８のいずれか１項に記載の加熱処理装置が、被処理物を熱分解処理するものであることを特徴とする。
【００３０】
以上の発明によれば、加熱処理装置から排出されるガスの酸素濃度を監視し、酸素濃度が一定の値を超えた状態が継続した場合には、リーク発生と推定し、次いで、加熱処理装置に検査ガスを吹き付けているので、加熱処理装置におけるリーク箇所の発見及び特定ができる。したがって、加熱処理装置の保守点検を確実にし、安定した加熱処理が実現する。
【００３１】
ここで、検査ガスとしては、例えば、二酸化炭素、酸素、水素またはアルゴン若しくはこれらを適宜混合させたものがある。尚、検査ガスに酸素を使用するとき、酸素センサーを検査ガス検出のための手段としてそのまま利用してもよい。
【００３２】
検査ガスを吹き付ける箇所としては、加熱処理装置においては例えば各構成部分の溶接部や接続部等のリーク発生が起こりやすいと懸念される箇所がある。例えば、導入側並びに排出側の接続ボックス、点検窓、ホッパー、回転炉及び配管類等の溶接部や、ホッパーと導入側接続ボックスとの接続部、接続ボックスと回転炉とをシールするシール部材、排出側接続ボックスと分解ガス導管との接続部等が挙げられる。また、加熱処理装置周辺部においては、例えば、ホッパーと導入側接続ボックスとの接続部や、加熱処理装置下流側の配管と排出側接続ボックスとの接続部またはダクトと継ぎ手類やバルブ類との接続部等が挙げられる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００３４】
本発明の加熱処理装置におけるリーク検査の方法は、加熱処理装置から排出されるガスの酸素濃度を監視し、酸素濃度が一定の値を超えた状態が継続した場合にリーク発生と推定し、次いで、加熱処理装置の外周側に検査ガスを吹き付けると共にその加熱処理装置内部のガスを吸引し、こ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している。
【００３５】
図１及び図２は、本発明のリーク検査方法の実施形態例の概略を示す。特に、図１は加熱処理装置内及びその周辺部内の酸素濃度を監視する形態例を、図２は加熱処理装置内及びその周辺部内のガスを検査する形態例を示すものである。尚、図４，図５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した。
【００３６】
図１及び図２に示された本実施形態の加熱処理装置１は、酸素センサー２１とガス吹付け手段２２とガス吸引手段２３とを備えている。
【００３７】
図１に示された酸素センサー２１は、加熱処理装置１内及びその周辺部内のガス中の酸素濃度を測定するもので、ここでは排出側の接続ボックス１３と配管１３１に接続されている。酸素センサー２１は、既知のものを使用してよい。例えば、特開平６−１３８０８３に開示された酸素濃度測定装置がある。
【００３８】
図２に示されたガス吹付け手段２２は、検査ガスを吹付けるもので加熱処理装置１外周の所定箇所に配置される。ガス吹付け手段は、既知のものを採用してよく、例えば特開平６−７４８５５号に開示されたスプレーガンが挙げられる。
【００３９】
ガス吹付け手段２２が配置される位置は、加熱処理装置１の想定される各リーク箇所、例えば加熱処理装置１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、本実施形態においては、ホッパー１０１、接続ボックス１０，１３、配管１３１、点検窓１０３，１３３、シール部材１４、フレキシブル継手１５、開閉バルブ１６や後述する酸素センサー等を取り付けるフランジ付配管１３４における接続箇所，溶接箇所，シール箇所）に対して、検査ガスを吹付けることが可能な位置とする。さらに、ガス吹付け手段２２は、単一のガス吹付け手段を前記所定箇所に対して順次移動できるように配置してもよく、また各所定箇所に対してそれぞれ配置してもよい。
【００４０】
検査ガスとしては、例えば二酸化炭素ガス，酸素ガス，水素ガス，アルゴン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１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、酸素ガスや水素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。
【００４１】
図２に示されたガス吸引手段２３は、検査ガス成分を検出するために加熱処理装置１内及び周辺部内のガスを吸引するもので、ここでは接続ボックス１３や配管１３１に接続される。ガス吸引手段２３は、ガスを吸引できるものであれば既知のものでよい。
【００４２】
また、酸素センサー２１とガス吸引手段２２は、取替接続できるように、接続ボックス１３と配管１３１に対して着脱自在に接続するとよい。例えば図３の概略図のように、測定箇所（接続ボックス１３、配管１３１）にフランジ付配管１３４を接続し、これに酸素センサー２１とガス吸引手段２３（図示省略）がそれぞれボルトとナット等の固定手段で気密に接続及び取り外すことのできる形態とするとよい。尚、検査ガスに酸素を使用するとき、酸素センサー２１を取り外さないでそのまま検査ガスを検出するための手段として利用してもよい。
【００４３】
次に、本発明の加熱処理装置のリーク検査方法の手順の一例を説明する。
【００４４】
先ず、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１内の酸素濃度を酸素センサー２１によって監視する。そして、測定された酸素濃度が設定値を超え状態が一定時間経過した場合、加熱処理装置１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る。このとき、加熱処理装置１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）するとよい。
【００４５】
次いで、測定箇所において、酸素センサー２１をガス吸引手段２３に取替え接続する。そして、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２２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、接続ボックス１３または配管１３１に接続されたガス吸引手段２３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。このとき、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。
【００４６】
尚、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よい。
【００４７】
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。例えば、ガス吸引手段において、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、酸素センサーにおいても、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。
【００４８】
【発明の効果】
本発明の加熱処理装置におけるリークの検査方法と加熱処理装置によれば、酸素センサーによって加熱処理装置内の酸素濃度を監視しているので、リークの発生を早期に発見できる。次いで、検査ガスを装置の各所の外部に供して、装置内に滞留するガスを吸引しているので、リーク箇所の特定を迅速に行うことができる。そして、リーク箇所を発見した場合には、直ちに修理などの対応が行えるので、装置の損傷の拡大を防ぐことができる。しかも、装置を安定した状態に維持できるので、安定した被処理物の加熱処理（乾燥、熱分解）を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】加熱処理装置内及びその周辺部内の酸素濃度を監視する形態例を示す概略図。
【図２】加熱処理装置内及びその周辺部内のガスを検査する形態例を示す概略図。
【図３】酸素センサーの設置形態例を示す概略図。
【図４】加熱処理装置を備えた施設を示す概略図。
【図５】加熱処理装置の一例を示す概略図。
【符号の説明】
１…加熱処理装置、１０，１３…接続ボックス、１１…回転炉、１２…外部加熱手段、１４…シール部材、１０１…ホッパー、１０３，１３２，１３３…点検窓、１３１…配管
１５…フレキシブル継手、１６…開閉バルブ
２１…酸素センサー、２２…ガス吹付け手段、２３…ガス吸引手段、
【図１】
2005009907.tif 000003
【図２】
2005009907.tif 000004
【図３】
2005009907.tif 000005
【図４】
2005009907.tif 000006
【図５】
2005009907.tif 000007