(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周壁に囲まれた乾燥室と、該乾燥室の周壁から内部に燃焼筒を挿入した超音速高温ガス発生バーナと、上記乾燥室内において該バーナの燃焼筒のほぼ延長線上の離れた箇所に水分を含んだ付着性流動廃棄物を連続的に供給する流動廃棄物供給手段と、上記乾燥室内において周壁の部分の内面に摺接する回転羽根と、上記乾燥室の周壁に設けられた乾燥物吸引手段とを有した付着性流動廃棄物の乾燥処理装置において、上記超音速高温ガス発生バーナは、１０００〜２５００℃の高温ガスを５００〜２０００ｍ／秒でノズルから送り出すジェットバーナから構成されていることを特徴とする付着性流動廃棄物の乾燥処理装置。
【請求項２】
上記乾燥室は、竪形で、正回転円錐台形状の上部乾燥室と逆回転円錐台形状の下部乾燥室とから構成されており、上記超音速高温ガス発生バーナは、上記上部乾燥室の上端壁に垂直に設けられており、上記流動廃棄物供給手段は、上記下部乾燥室の周側壁中間部に水平に設けられており、上記回転羽根は、上記流動廃棄物供給手段の配置部分を境に区分された上部回転羽根と下部回転羽根とから構成されている請求項１記載の装置。
【請求項３】
上記乾燥室は、水平又は傾斜の横形の回転円筒体形状を成しており、上記超音速高温ガス発生バーナは、上記乾燥室の周壁の一端部分に直交状態に設けられており、上記流動廃棄物供給手段は、上記乾燥室の上記一端部分の端壁の中心部に設けられており、上記回転羽根は、上記超音速高温ガス発生バーナの配置部分を除いた周壁部分の内面に摺接する螺旋状回転羽根から構成されている請求項１記載の装置。
【請求項４】
上記超音速高温ガス発生バーナは、その上端部から圧縮空気と高圧灯油の供給を受けて燃焼筒内で噴霧状態で完全燃焼させて燃焼筒先端ノズルから１０００〜２５００℃の高温ガスのフレームジェットを圧力を５〜１０ｋｇ／ｃｍ２、速度を５００〜２０００ｍ／秒の範囲で噴出でき、また燃焼筒の冷却の為に上端部から冷却水が供給されて排出されている上記請求項１乃至３のいずれか一つに記載の装置。
【請求項５】
上記乾燥物吸引手段は、吸引ファンによって負圧の吸引力がかけられるサイクロンセパレータと、該セパレータの分離物排出部のダブルダンパー弁と、上記吸引ファンの排出部に接続されたアフターバーナとから構成されている請求項１記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、低粘度のさらさらした焼酎製造廃液から高粘度の粘稠な残飯まで各種の付着性流動廃棄物を超音速高温ガス発生バーナを使用して炭化状態で乾燥する付着性流動廃棄物の乾燥処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
過去には、いも糟を含んだ焼酎製造廃液は海洋に投棄していたし、また毎日レストラン等から多量に排出される残飯やコーヒーガラ等も一般ゴミとして焼却処理していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、海洋汚染防止の観点から焼酎製造廃液の海洋投棄はできなくなってきており、また水分の多い残飯はゴミ焼却炉の燃焼温度を低下させることになり、ダイオキシン発生防止上混入は望ましくない。コーヒーガラは、ヤシ殻活性炭と同様に活性炭として利用可能な物で、再利用が望まれている。
【０００４】
本発明は、上記に鑑み提案されたものであって、コンパクトな構造にできて、適宜廃棄物の排出場所に移動設置でき、多量の水を含んで大量に排出されて来る低粘度の焼酎製造廃液から高粘度の残飯まで、またコーヒーガラ等の各種の流動性廃棄物を無公害裏に水分の一瞬の気化で短時間で完全乾燥や炭化させることができて、乾燥室内でのこびり付き蓄積を防止して連続運転が可能な付着性流動廃棄物の乾燥処理装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明の請求項１記載の付着性流動廃棄物の乾燥処理装置は、周壁に囲まれた乾燥室と、該乾燥室の周壁から内部に燃焼筒を挿入した超音速高温ガス発生バーナと、上記乾燥室内において該バーナの燃焼筒のほぼ延長線上の離れた箇所に水分を含んだ付着性流動廃棄物を連続的に供給する流動廃棄物供給手段と、上記乾燥室内において周壁の部分の内面に摺接する回転羽根と、上記乾燥室の周壁に設けられた乾燥物吸引手段とを有したものにおいて、上記超音速高温ガス発生バーナは、１０００〜２５００℃の高温ガスを５００〜２０００ｍ／秒でノズルから送り出すジェットバーナから構成されていることを特徴としている。
【０００６】
従って、被処理物に対する熱移動量も大きく、格段の水分気化能力を発揮することができ、多量の水を含んで大量に排出されて来る付着性流動廃棄物は、その供給手段によって超音速高温ガス発生バーナ燃焼筒の先に連続的に供給され、その大部分を占める水分は超音速高温ガス発生バーナから吐出される超音速高温ガス流と衝突し、その衝撃波によってバラバラに分散されて表面積が増加し且つ大量の熱移動を受けて一瞬の内に気化され、廃棄物はほぼ完全な乾燥状態に処理される。その際、酸欠状態で高温にさらされる為に、炭素含有量の多い物は炭化状態で乾燥される。
【０００７】
乾燥物は、乾燥物吸引手段によって乾燥室から排出される。乾燥室に対して流動廃棄物供給手段や乾燥物吸引手段、超音速高温ガス発生バーナが組み込まれた単純な構造と成っており、超音速高温ガス発生バーナの高い水分気化能力と相まってコンパクトなものとすることができ、廃棄物の排出される場所に移動され、大きな場所を占めずに容易に設置される。また、乾燥室の周壁は、少なくとも部分的に回転体周壁から構成されている為に、その周壁部分の内面に回転羽根は摺接して廃棄物の内面への焦げ付き等でこびり付いた物を掻き落とし、付着物が蓄積して行くのを防止して連続運転を可能にする。
【０００８】
請求項２記載のように、乾燥室は、竪形で、正回転円錐台形状の上部乾燥室と逆回転円錐台形状の下部乾燥室とから構成されており、超音速高温ガス発生バーナは、上部乾燥室の上端壁に垂直に設けられており、流動廃棄物供給手段は、下部乾燥室の周側壁中間部に水平に設けられており、回転羽根は、流動廃棄物供給手段の配置部分を境に区分された上部回転羽根と下部回転羽根とから構成され、所謂茶がま形を成した乾燥室の上部乾燥室の上端壁に超音速高温ガス発生バーナが垂直に設けられ、下部乾燥室の周側壁中間部に流動廃棄物供給手段が水平に設けられ、最も合理的に流動廃棄物を超音速高温ガス発生バーナの先に供給でき、また非常にまとまった配置構成とできる。回転羽根の回転に邪魔になる流動廃棄物供給手段を避けて回転羽根は、上下に２分され、周壁内面の大部分に対してこびり付いた物を掻き落とすことができる。
【０００９】
請求項３記載のように、乾燥室は、水平又は傾斜の横形の回転円筒体形状を成しており、超音速高温ガス発生バーナは、乾燥室の周壁の一端部分に直交状態に設けられており、流動廃棄物供給手段は、乾燥室の一端部分の端壁の中心部に設けられており、回転羽根は、超音速高温ガス発生バーナの配置部分を除いた周壁部分の内面に摺接する螺旋状回転羽根から構成され、乾燥室の他方端部から広範囲を受け持つ一体の螺旋状回転羽根を回転駆動でき、回転羽根の駆動装置を簡略化できる
【００１０】
請求項４記載のように、上記超音速高温ガス発生バーナは、その上端部から圧縮空気と高圧灯油の供給を受けて燃焼筒内で噴霧状態で完全燃焼させて燃焼筒先端ノズルから１０００〜２５００℃の高温ガスのフレームジェットを圧力を５〜１０ｋｇ／ｃｍ２、速度を５００〜２０００ｍ／秒の範囲で適宜変更でき、また燃焼筒の冷却の為に上端部から冷却水が供給されて排出され、大気状態で燃焼を行う普通のバーナとは違って被処理物に対する熱移動量も大きく、格段の水分気化能力を発揮することができる。
【００１１】
請求項５記載のように、乾燥物吸引手段は、吸引ファンによって負圧の吸引力がかけられるサイクロンセパレータと、該セパレータの分離物排出部のダブルダンパー弁と、吸引ファンの排出部に接続されたアフターバーナとから構成され、乾燥物を効率的に連続して収集でき且つダブルダンパー弁によって負圧空間から外部に乾燥物をサイクロンセパレータ性能に悪影響を与えずに取り出すことができる。また、微細な乾燥物は、アフターバーナによって燃焼され、大気汚染が防止される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の付着性流動廃棄物の乾燥処理装置の実施例を添付図を参照にして以下に詳細に説明する。
図１は本発明の第一実施例に係る付着性流動廃棄物の竪形乾燥処理装置の部分断面の側面図、図２は同乾燥処理装置の正面図、図３は本発明の第二実施例に係る付着性流動廃棄物の水平横形乾燥処理装置の縦断面図である。
【００１３】
図１と図２において、第一実施例に係る付着性流動廃棄物の乾燥処理装置１は、竪形の周壁１１に囲まれ、正回転円錐台形状の上部乾燥室１０Ａと逆回転円錐台形状の下部乾燥室１０Ｂとから成る、所謂茶がま形を成した乾燥室１０と、該乾燥室１０の内部に燃焼筒２１を挿入して上部乾燥室１０Ａの上端壁に垂直に設けられ超音速高温ガス発生バーナ２０と、乾燥室内において該バーナ２０の燃焼筒２１の延長線上の離れた箇所に付着性流動廃棄物を連続的に供給するように下部乾燥室１０Ｂの周側壁中間部に水平に設けられた流動廃棄物供給機３０と、該供給機３０と温度計取付座１９の配置部分を境に区分された上部回転羽根４０Ａと下部回転羽根４０Ｂとから成り、乾燥室１０の内面に摺接する回転羽根４０と、上部乾燥室１０Ａの円錐状周壁１１Ａに設けられた乾燥物吸引器５０とから構成されている。
【００１４】
乾燥室１０は、支持台５上にブラケット６を介して据え付けられている。下部乾燥室１０Ｂには、乾燥室内部の燃焼筒２１の近くの温度を計測する温度計取付座１９が設けられている。超音速高温ガス発生バーナ２０は、その上端部から圧縮空気と高圧灯油の供給を受けて燃焼筒２１内で噴霧状態で完全燃焼させて燃焼筒先端ノズルから１０００〜２５００℃の高温ガスのフレームジェットを約１２００ｍ／ｓｅｃの超音速で発生させる。燃焼筒２１の冷却の為に上端部から冷却水が供給され、また排出される。
【００１５】
燃料は、灯油の代わりにガソリン、天然ガス又は重油等も使用可能である。供給圧力等を調整して燃焼筒２１内での反応条件を変えるとフレームジェットの温度を１０００〜２５００℃、圧力を５〜１０ｋｇ／ｃｍ2 速度を５００〜２０００ｍ／秒の範囲で適宜変更できる。バーナ２０は、大気状態で燃焼を行う普通のバーナとは違って被処理物に対する熱移動量も大きく、格段の水分気化能力を発揮し、また酸欠状態で高温にして炭化することができる。
【００１６】
流動廃棄物供給機３０は、水平状態に支持脚７によって支持され、中間部に流動廃棄物受け３２を備えた供給筒３１と、その内部の一対のスクリュウ３３、３３と、これらスクリュウ３３、３３の回転駆動装置３４とから構成されており、コーヒーガラ等の供給に好適である。粘稠性流体にはＩＭＯポンプが、また残飯等の粘稠流動物にはモーノポンプが採用され、乾燥室１０の近くに冷却ジャケットが設けられる。流動廃棄物供給機３０としてモーノポンプが採用された場合は、空気の吸い込みを防ぐ為に流動廃棄物受け３２に水が張られる。
【００１７】
回転羽根４０は、乾燥室１０の内面にこびり付いた物を掻き落とすことを主眼としているが、乾燥攪拌の作業も行う。上部回転羽根４０Ａは、上部乾燥室１０Ａの上端壁上において超音速高温ガス発生バーナ２０の周りに回転可能に設けられたリング歯車４１に連結されており、このリング歯車４１に噛み合ったウォーム歯車４２をモータ４３で回転駆動することで回動される。下部回転羽根４０Ｂは下部乾燥室１０Ｂの底端壁下に搭載された回転駆動装置４５によって回動される。回転駆動装置４５は、モータ４６によって伝達機構４７を介して回動される。流動廃棄物供給機３０と温度計取付座１９が配置された乾燥室内面部分に対しては、必要に応じて往復回動式の羽根を設けて、底端壁側から駆動するようにも構成される。
【００１８】
乾燥物吸引器５０は、上部乾燥室１０Ａの円錐状周壁１１Ａに設けられた吸引口５１に接続した第１サイクロンセパレータ５２と、このセパレータ５２の排気部５２Ａに接続した第２サイクロンセパレータ５３と、このセパレータ５３の排気部５３Ａに接続した吸引ファン５４と、この吸引ファン５４の排気部５４Ａに接続したアフターバーナ５５と、セパレータ５２、５３の分離乾燥物排出部のダブルダンパー弁５６、５６から構成されており、吸引ファン５４による負圧の吸引力によって乾燥室１０内の乾燥物を順次第１サイクロンセパレータ５２と第２サイクロンセパレータ５３へと吸引し、それぞれ重い物と軽い物とを遠心力で分離する。ダブルダンパー弁５６は、交互に２つの弁が開放して外気がセパレータ５２、５３内に吸引されないようにして分離乾燥物Ｄ１、Ｄ２を排出する。最後の粉塵状の微細な乾燥物を、アフターバーナ５５によって燃焼する。アフターバーナ５５に替えてバグフィルターを設けることもできる。
【００１９】
図３において、第二実施例に係る付着性流動廃棄物の乾燥処理装置２は、水平な横形の回転円筒体形状を成した乾燥室６０と、その周壁６１の一端部分において直交状態で乾燥室６０の内部に燃焼筒２１を挿入して固定された超音速高温ガス発生バーナ２０と、乾燥室内において該バーナ２０の燃焼筒２１の下方に付着性流動廃棄物を連続的に供給するように乾燥室６０の当該一端部分の端壁６２の中心部に設けられてた流動廃棄物供給機３０と、超音速高温ガス発生バーナ２０の配置部分を除いた周壁部分の内面に摺接する螺旋状回転羽根７１から成る回転羽根７０と、乾燥室６０の周壁６１の他方端部分に設けられた乾燥物吸引器５０とから構成されている。超音速高温ガス発生バーナ２０と、流動廃棄物供給機３０と、乾燥物吸引器５０の構成は、上記第一実施例のものと同じである。
【００２０】
回転羽根７０は、螺旋状回転羽根７１の他に乾燥室６０の両端壁６２、６３の内面に摺接する直状回転羽根７２、７３を備えており、上記他方端部分側に設置された回転駆動装置７５によって直状回転羽根７２と一体の螺旋状回転羽根７１が回転駆動されると共に、上記一方端壁側の直状回転羽根７３は流動廃棄物供給機３０の供給円筒３１の周りのリング軸７６を介して回転駆動装置７７によって回転駆動される。
上記横形の乾燥室６０は、設置場所の条件に応じて傾斜させることもできる。
【００２１】
第一実施例及び第二実施例に係る付着性流動廃棄物の乾燥処理装置１、２でも、大量に排出されて来る流動廃棄物は、その供給機３０によって超音速高温ガス発生バーナ燃焼筒２０の先に連続的に供給され、多量の水を含んでいてもその水分は超音速高温ガス発生バーナ２０から吐出される超音速高温ガス流と衝突し、その衝撃波によってバラバラに分散されて表面積が増加し且つ大量の熱移動を受けて一瞬の内に気化され、廃棄物はほぼ完全な乾燥状態に、又は炭化状態に処理される。
【００２２】
乾燥室１０、６０に対して流動廃棄物供給機３０や乾燥物吸引器５０、超音速高温ガス発生バーナ２０が組み込まれた単純な構造と成ており、超音速高温ガス発生バーナ２０の高い水分気化能力と相まってコンパクトなものとすることができ、廃棄物の排出される場所に移動され、大きな場所を占めずに容易に設置される。また、乾燥室１０、６０の周壁１１、６１は、少なくとも部分的に回転体周壁から構成されている為に、その周壁部分の内面に回転羽根４０、７０は摺接して廃棄物の内面への焦げ付き等でこびり付いた物を掻き落とし、付着物が蓄積して行くのを防止して連続運転を可能にする。
【００２３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の請求項１記載の付着性流動廃棄物の乾燥処理装置は、周壁に囲まれた乾燥室と、該乾燥室の周壁から内部に燃焼筒を挿入した超音速高温ガス発生バーナと、上記乾燥室内において該バーナの燃焼筒のほぼ延長線上の離れた箇所に水分を含んだ付着性流動廃棄物を連続的に供給する流動廃棄物供給手段と、上記乾燥室内において周壁の部分の内面に摺接する回転羽根と、上記乾燥室の周壁に設けられた乾燥物吸引手段とを有したものにおいて、上記超音速高温ガス発生バーナは、１０００〜２５００℃の高温ガスを５００〜２０００ｍ／秒でノズルから送り出すジェットバーナから構成されていることを特徴としている。
【００２４】
従って、被処理物に対する熱移動量も大きく、格段の水分気化能力を発揮することができ、多量の水を含んで大量に排出されて来る付着性流動廃棄物は、その供給手段によって超音速高温ガス発生バーナ燃焼筒の先に連続的に供給され、その大部分を占める水分は超音速高温ガス発生バーナから吐出される超音速高温ガス流と衝突し、その衝撃波によってバラバラに分散されて表面積が増加し且つ大量の熱移動を受けて一瞬の内に気化され、廃棄物はほぼ完全な乾燥状態に処理される。
【００２５】
その乾燥処理の際、流動廃棄物は酸欠状態で高温にさらされる為に、炭素含有量の多い物は炭化状態で乾燥される。乾燥物は、乾燥物吸引手段によって乾燥室から排出される。乾燥室に対して流動廃棄物供給手段や乾燥物吸引手段、超音速高温ガス発生バーナが組み込まれた単純な構造と成っており、超音速高温ガス発生バーナの高い水分気化能力と相まってコンパクトなものとすることができ、廃棄物の排出される場所に移動され、大きな場所を占めずに容易に設置される。また、乾燥室の周壁は、少なくとも部分的に回転体周壁から構成されている為に、その周壁部分の内面に回転羽根は摺接して廃棄物の内面への焦げ付き等でこびり付いた物を掻き落とし、付着物が蓄積して行くのを防止し、連続運転を可能にできる。
【００２６】
請求項２記載の付着性流動廃棄物の乾燥処理装置によれば、乾燥室は、竪形で、正回転円錐台形状の上部乾燥室と逆回転円錐台形状の下部乾燥室とから構成されており、超音速高温ガス発生バーナは、上部乾燥室の上端壁に垂直に設けられており、流動廃棄物供給手段は、下部乾燥室の周側壁中間部に水平に設けられており、回転羽根は、流動廃棄物供給手段の配置部分を境に区分された上部回転羽根と下部回転羽根とから構成される為に、所謂茶がま形を成した乾燥室の上部乾燥室の上端壁に超音速高温ガス発生バーナが垂直に設けられ、下部乾燥室の周側壁中間部に流動廃棄物供給手段が水平に設けられ、最も合理的に流動廃棄物を超音速高温ガス発生バーナの先に供給でき、また非常にまとまった配置構成とできる。回転羽根の回転に邪魔になる流動廃棄物供給手段を避けて回転羽根は、上下に２分され、周壁内面の大部分に対してこびり付いた物を掻き落とすことができる。
【００２７】
請求項３記載の付着性流動廃棄物の乾燥処理装置によれば、乾燥室は、水平又は傾斜の横形の回転円筒体形状を成しており、超音速高温ガス発生バーナは、乾燥室の周壁の一端部分に直交状態に設けられており、流動廃棄物供給手段は、乾燥室の一端部分の端壁の中心部に設けられており、回転羽根は、超音速高温ガス発生バーナの配置部分を除いた周壁部分の内面に摺接する螺旋状回転羽根から構成される為に、乾燥室の他方端部から広範囲を受け持つ一体の螺旋状回転羽根を回転駆動でき、回転羽根の駆動装置を簡略化できる。
【００２８】
請求項４記載の付着性流動廃棄物の乾燥処理装置によれば、超音速高温ガス発生バーナは、その上端部から圧縮空気と高圧灯油の供給を受けて燃焼筒内で噴霧状態で完全燃焼させて燃焼筒先端ノズルから１０００〜２５００℃の高温ガスのフレームジェットを圧力を５〜１０ｋｇ／ｃｍ２、速度を５００〜２０００ｍ／秒の範囲で適宜変更でき、また燃焼筒の冷却の為に上端部から冷却水が供給されて排出され、大気状態で燃焼を行う普通のバーナとは違って被処理物に対する熱移動量も大きく、格段の水分気化能力を発揮することができる。
【００２９】
請求項５記載の付着性流動廃棄物の乾燥処理装置によれば、乾燥物吸引手段は、吸引ファンによって負圧の吸引力がかけられるサイクロンセパレータと、該セパレータの分離物排出部のダブルダンパー弁と、吸引ファンの排出部に接続されたアフターバーナとから構成され、乾燥物を効率的に連続して収集でき且つダブルダンパー弁によって負圧空間から外部に乾燥物をサイクロンセパレータ性能に悪影響を与えずに取り出すことができる。また、微細な乾燥物は、アフターバーナによって燃焼され、大気汚染が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例に係る付着性流動廃棄物の竪形乾燥処理装置の部分断面の側面図である。
【図２】同乾燥処理装置の正面図である。
【図３】本発明の第二実施例に係る付着性流動廃棄物の水平横形乾燥処理装置の縦断面図である。
【符号の説明】
１    第一実施例に係る付着性流動廃棄物の乾燥処理装置
２    第二実施例に係る付着性流動廃棄物の乾燥処理装置
１０  乾燥室
１０Ａ  上部乾燥室
１０Ｂ  下部乾燥室
１１  周壁
２０  超音速高温ガス発生バーナ
２１  燃焼筒
３０  流動廃棄物の供給手段
４０  回転羽根
４０Ａ  上部回転羽根
４０Ｂ  下部回転羽根
５０  乾燥物吸引手段
５２、５３  サイクロンセパレータ
５４  吸引ファン
５５  アフターバーナ
６０  乾燥室
６１  周壁
６２  一方端側端壁
６３  他方端側端壁
７０  回転羽根
７１  螺旋状回転羽根
【図１】
0003869932.tif 000002
【図２】
0003869932.tif 000003
【図３】
0003869932.tif 000004