(57)【要約】【課題】回転キルンの両端部からの放熱損失を防止する。【解決手段】回転キルン１３の両端部の外周には、回転キルン１３の径より多少大きい円筒状の回転キルン支持手段３１を配設し、その一端を回転キルン１３に固着し、その他端は、熱風ガスジャケット１７と連通される開口部３２に形成する。回転支持手段３１の外周部には、回転キルン１３を駆動させる回転駆動手段１６や支持ローラ１４，１５が配設される。また、回転支持手段３１の外周部には、熱風ガスジャケット１７がシール３６を介して構成されるとともに、熱風ガスジャケット１７に熱風ガスを導入する熱風ガス導入部３７が構成される。【選択図】  図１
2005030609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端部が回転自在に支持されて回転駆動される回転キルンと、回転キルンをその外周部から間接加熱する固定加熱手段とを備え、回転キルンの一端側から投入した被処理物を間接加熱しながら攪拌と搬送を行い他端側から排出する回転加熱処理設備において、
回転キルン両端部の回転キルン支持手段を中空構造に構成し、この中空部に通流する熱媒体を循環導入して構成したことを特徴とする回転加熱処理設備。
【請求項２】
回転キルン支持手段の外周側内壁に断熱材を設けたことを特徴とする請求項１記載の回転加熱処理設備。
【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（各種の有機性・無機性廃棄物、汚泥、土壌、土砂など）を原料としてこれを加熱処理して水分、有機系物質を除去して、乾燥物、炭化物などに、加工処理することで循環資源材料として有効活用に供する加工を行なえる回転加熱処理設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
各種の被処理物（各種の有機性・無機性廃棄物、汚泥、土壌、土砂など）を回転キルンによる間接加熱処理により、含有する水分、有機系物質を除去し、乾燥物、炭化物などに加工して、再利用することが行なわれている。
【０００３】
上記回転キルンによる間接加熱処理装置として、（ａ）回転キルンの両端を回転自在に支持し、回転キルンを包囲する固定した熱風ガスジャケットに熱風ガスを導入して加熱する方式が、（ｂ）回転キルンと熱風ガスジャケットとを一体化し、両者を回転駆動させ、回転支持は、熱風ガスジャケットの部位で行なう加熱方式がある。
【０００４】
ここで、上記（ａ）における加熱方式の従来の一例を図３に示す。図３において、投入手段１１から投入された被処理物（この例では原料と称す）は、搬送手段１２により回転キルン１３内に搬送される。
【０００５】
回転キルン１３は、その両端部が支持ローラ１４、１５で回転自在に支持されるとともに、回転駆動手段１６により回転駆動される駆動源を備えている。回転キルン１３の外周は、回転キルンの両端部（回転キルン支持部）を除いた部分を包囲して固定加熱手段である熱風ガスジャケット１７が固定支持されている。
【０００６】
熱風ガスジャケット１７には、熱風ガスが導入され、回転キルン１３を外部から加熱して回転キルン内部の原料を間接加熱している。しかし、回転キルン１３の両端部（支持ローラや回転駆動手段が配置されている図示部位Ａ，Ｂ）は、断熱処理されることなく大気中に露出されたままである。
【０００７】
なお、１８は投入ボックス、１９は排出ボックス、２０は回転キルン１３の内周壁に設けられた攪拌羽根、２１はシールである。
【０００８】
上記のように支持ローラ、駆動源を回転キルンの両端部に備え、その両端部は大気中に露出されているものがある。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００９】
また、駆動源は明示されていないが、回転キルンの両端部は支持ローラで支持され、その両端部は大気中に露出されているものがある。（例えば、特許文献２参照。）。
【００１０】
さらに、支持ローラ、駆動源を回転キルンの両端部に備え、両端部は大気中に露出している。（例えば、特許文献３参照。）。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００１−３１１５８３号公報（図１、図６）
【００１２】
【特許文献２】
特開２０００−２７４９４９号公報
【００１３】
【特許文献３】
特開２０００−０９７５６７号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上記回転キルンによる間接加熱処理装置として示した（ａ）の加熱方式では、熱風ガスジャケットが固定であることから、断熱処理を充分に行なうことができ、大きい表面積を具備する熱風ガスジャケットからの放熱を充分に抑制できる。
【００１５】
一方、回転キルンの両端部には、回転支持手段（支持ローラ、駆動源）があることから、断熱処理が複雑になる。従って、一般的には、その両端部は断熱処理を行なうことなく大気中に晒されて露出され、この部位からの放熱損失が生じる問題がある。
【００１６】
また、上記回転キルンによる間接加熱処理装置として示した（ｂ）の加熱方式では、熱風ガスジャケットが回転することから、重量が増大し大きな駆動力が必要となることから断熱処理を上記の加熱方式のようには施せない。これにより、熱風ガスジャケットからの放熱損失が大きなものとなる問題がある。
【００１７】
この他、熱風ガスジャケットは回転支持手段を具備することから、熱風ジャケットの強度が必要となり、大きな駆動力も必要となる問題がある。なお、この（ｂ）の加熱方式による回転キルンの両端部は、回転支持手段を具備しないことから、固定ジャケットで包囲してこの部分に熱風ガスを導入することで、この回転キルンの両端部からの放熱損失は抑制される。
【００１８】
従って、回転キルンの両端部を回転支持手段で支持し、駆動する上記（ａ）の加熱方式の場合には、回転キルンの放熱抑制を行なうために断熱処理を施すことができず、その両端部は大気に晒されるために、回転キルンは、その部位での温度低下が生じ、回転キルンの有効長さが減少することとなる。
【００１９】
この問題を防止するには、熱風ガスジャケットに導入する熱風ガス温度を高く設定することで緩和できるが、このようにすると燃費が嵩み、ランニングコストが増加する新たな問題が生じる。
【００２０】
一方、上記熱風ガス温度を高くしないと、原料の加熱処理に影響が生じることとなり、加熱処理時間が長くなって、上記と同様に燃費が嵩み、ランニングコストが増加する問題がある。
【００２１】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、回転キルンの両端部に位する回転支持手段の部位を中空構造に構成し、その中空部内に熱風ガスを導入して、回転キルン両端部からの放熱損失を防止するようにした回転加熱処理設備を提供することを課題とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を達成するために、両端部が回転自在に支持されて回転駆動される回転キルンと、回転キルンをその外周部から間接加熱する固定加熱手段とを備え、回転キルンの一端側から投入した被処理物を間接加熱しながら攪拌と搬送を行い他端側から排出する回転加熱処理設備において、
回転キルン両端部の回転キルン支持手段を中空構造に構成し、この中空部に通流する熱媒体を循環導入して構成した。これにより、回転キルン両端部は大気に晒されないので、そこからの放熱損失が防止でき、回転キルンの有効長さが増加し、よって、回転キルン全長を短縮でき、また処理時間の短縮が図れる。さらに、燃費の低減も図れるとともに、ランニングコストが減少する。なお、通流する熱媒体は、熱風ガス、水蒸気を含む。
【００２３】
また、回転キルン支持手段の外周側内壁に断熱材を設けたことにより、駆動源の歯車とチェーン、また支持ローラ、支持リング部等への伝熱を防止でき、回転キルン支持手段からの放熱損失を抑制することが出来る。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明するに、図３と同一部分には同一符号を付して述べる。図１は本発明の実施の形態を示す要部の拡大断面図で、図１において、回転キルン１３の両端部の外周には、回転キルン１３の径より多少大きい円筒状の回転キルン支持手段３１を配設し、その一端を回転キルン１３に固着し、その他端は、熱風ガスジャケット１７と連通される開口部３２に形成される。
【００２５】
回転キルン支持手段３１の外周部には、回転キルン１３を駆動させる回転駆動手段１６と歯車やチェーン３３および支持ローラ１４，１５や支持リング３４が配設される。また、回転キルン支持手段３１の外周側内壁には、断熱材３５を設け、この断熱材３５で回転キルン支持手段３１の外周部に設けられる回転駆動手段１６、歯車やチェーン３３、支持ローラ１４，１５、支持リング３４への伝熱を防止する。
【００２６】
なお、回転キルン支持手段３１の外周部には、熱風ガスジャケット１７がシール３６を介して構成されている。３７は熱風ガスジャケット１７内に熱媒体（熱風ガス、水蒸気を含む）を導入する熱媒体導入部（以下熱風ガス導入部と称す）で、この熱風ガス導入部３７には、後述する熱風炉から熱風ガスが導入される。
【００２７】
図２は回転加熱処理設備のシステム構成図で、図１と同一部分には同一符号を付して説明する。４１は熱風炉で、この熱風炉４１では、燃焼バーナ４２により熱風ガスを得る。
【００２８】
また、熱風炉４１には、後述のように、ガス燃焼処理炉４３で燃焼した排ガスを、気体−気体熱交換器４４で空気と熱交換して得られた熱ガスが導入される。このようにして得られた熱ガスを、熱風炉４１に導入することにより、燃焼バーナ４２による熱風ガス発生用の燃料の削減を図ることができる。
【００２９】
ガス燃焼処理炉４３には、投入ジャケット１８からの水蒸気／分解ガスがエゼクタブロア４５を介して導入されるとともに、熱風ガスジャケット１７からの熱風ガスの一部が循環ブロア４６を介して導入される。
【００３０】
ガス燃焼処理炉４３には燃焼バーナ４７が具備され、この燃焼バーナ４７により前記水蒸気／分解ガスなどの発生ガスを８００℃以上、２秒以上燃焼処理して無害化処理される。
【００３１】
その後、無害化処理された排ガスは、熱交換器４４を介して、２００〜１５０℃に冷却されて、バグフィルタ４８を介して、排ガスの浄化を行い、浄化された排ガスは、排気ブロア４９により吸引され、煙突５０を介して大気に排出される。
【００３２】
上記のように構成された回転加熱処理設備において、原料として脱水汚泥（含水率約８５％）を投入手段１１から投入し、搬送手段１２により回転キルン１３内に搬送して、ここで、原料の乾燥と炭化処理を行なう。
【００３３】
例えば、乾燥と炭化処理を、単一の回転キルン１３で行なう場合には、熱風炉４１から熱風ガスジャケット１７に導入する熱風ガスの温度を４００〜６００℃で２時間加熱する。このような加熱条件で回転キルン１３により乾燥、炭化処理された乾燥物、炭化物等は、排出ジャケット１９から排出される。
【００３４】
なお、原料の乾燥、炭化処理を別々の回転キルンで行なう場合には、乾燥処理は、１５０〜３５０℃の加熱条件で、炭化処理は、４５０〜６００℃の加熱条件で行なう。
【００３５】
上記のような加熱条件で乾燥・炭化処理する場合でも、回転キルン１３の両端部の回転キルン支持手段３１には、熱風ガスジャケット１７に導入される熱風ガスが導入される中空部が形成されているため、回転キルン１３の両端部の放熱損失が防止できるようになる。
【００３６】
このような構成によって、回転キルン１３の有効長さを、実質的に増加したことと同じになる。従って、回転キルン１３の全長を短縮できるようになり、加熱処理時間の短縮を図ることが出来る。また、燃費の低減が図れ、ランニングコストも減少させるできるようになる。
【００３７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、回転キルン両端部の放熱損失の防止を図るように、回転キルン両端部の回転キルン支持手段と回転キルンとの間に中空部を形成し、この中空部に通流する熱媒体を導入するようにしたので、回転キルンの有効長さが増加したことになり、従って、回転キルン全長の短縮を図ることができ、また加熱処理時間の短縮が図れることができるとともに、燃費の低減を図り、かつランニングコストを減少させることできるなどの種々の作用効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す要部の拡大断面図。
【図２】本発明の実施の形態を回転加熱処理設備に適用したシステム構成図。
【図３】従来の回転キルンの断面図。
【符号の説明】
１３…回転キルン
１４、１５…支持ローラ
１６…回転駆動手段
１７…熱風ガスジャケット
３１…回転キルン支持手段
３２…開口部
３３…歯車とチェーン
３４…支持リング
３５…断熱材
３６…シール
３７…熱媒体導入部
【図１】
2005030609.tif 000003
【図２】
2005030609.tif 000004
【図３】
2005030609.tif 000005