(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱室をほぼ水平に貫通したレトルト内で発生した乾留ガスを前記加熱室内に放出して燃焼させるようにした外熱式ロータリキルンにおいて、
前記レトルトの少なくとも前記加熱室に対応する部分の外周を断熱材で覆ったことを特徴とする外熱式ロータリキルン。
【請求項２】
前記断熱材はセラミックファイバである請求項１に記載の外熱式ロータリキルン。
【請求項３】
前記断熱材を前記レトルトの長さ方向または円周方向に間隔をあけて配置した請求項１又は２に記載の外熱式ロータリキルン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱室をほぼ水平に貫通したレトルト内で発生した乾留ガスを加熱室内に放出して燃焼させるようにした外熱式ロータリキルンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
被熱処理物を炭化する場合、加熱時に発生する乾留ガスを加熱室に導いて燃焼させるようにした外熱式ロータリキルンは、特別な乾留ガス処理室が不要となって装置がコンパクトになるとともに、加熱室の燃料の一部を乾留ガスで補うことができることから、熱効率が高いという利点があって、近年、一般に使用されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、加熱室で乾留ガスを燃焼させるには最低でも６５０℃の温度が必要であり、この温度以下で炭化させる被処理物の場合、例えば、下水道汚泥を炭化処理する場合には、４５０℃以上に加熱すると炭素が分解して収量が減少してしまうため、加熱室内の温度を５００℃に保たなければならないのであるが、そうすると、レトルト内から流入した乾留ガスは加熱室内で燃焼することができなくて、加熱室と一体または別体に設けた処理室で燃焼しなければならず、熱効率が低下してしまうという課題があり、また、ダイオキシンの発生を抑制するために、排ガスを８００℃以上の温度で２秒以上滞留させることが義務付けられているが、加熱室の温度が低いと二次燃焼室を多くのバーナーを備えた大型のものにしなければならず、設備費が高くなるという課題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
このような課題を解決するための手段として、請求項１の発明は、レトルトの少なくとも加熱室に対応する部分の外周を断熱材で覆ったから、加熱室の温度を乾留ガスの燃焼に十分な６５０℃以上にしても、レトルト内の温度を例えば４５０℃に保つことができて、高い熱効率を維持しつつ炭素の収量を高めることができる効果があり、また、加熱室の温度を８００℃以上にしてダイオキシンの発生を抑制するようにしても、レトルト内の温度を低く保つことができる効果がある。
【０００６】
また、請求項１の発明は、レトルトの外周をセラミックファイバーなどの断熱材で覆ったから、比較的簡単な作業で熱伝達制御の効果を達成することができ、低コストで製造することができる効果がある。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１において、１は耐火物製の炉体であって、その上部を金属製の円筒からなるレトルト２がわずかな間隙をあけてほぼ水平に貫通している。
【０００８】
このレトルト２は、図２に示すように、内筒３とこれに一体的に結合された外筒４からなりその間に空間５が構成されている。
【０００９】
内筒３は炉体外に長く延出していてその両端部近くにリング６が固定され、図示しないスタンドに支持されたローラー７にリング６が支承されることにより、レトルト２が一方向に回転駆動されるようになっているとともに、内筒３の入り口側には遮断板８を貫通するスクリューコンベア９が設けられており、出口側には被処理物排出口１０が形成され、さらに、内筒３の出口を囲むように、被処理物回収筒１１が設けられている。
【００１０】
外筒４の入り口には冷却空気導入筒１２が設けられ、出口は炉体１内に開放されている。
【００１１】
レトルト２の炉体１内に対応する部分には、内端が出口向きに屈曲して外端がレトルト２外に突出した多数の排出筒１３が内筒３と外筒４を貫通して設けられている。
【００１２】
炉体１のレトルト２の下方には吸引孔１５を有する炉床１４が設けられていて、その上側が加熱室１８に、下側が二次燃焼室１９になっており、加熱室１８には多数のバーナー１６が、二次燃焼室１９には１個のバーナー１７が設けられていて、二次燃焼室１９は図示しない煙突に連通している。
【００１３】
本実施の形態は上記構成になり、加熱室１８のバーナー１６を燃焼させてレトルト２内を加熱してからスクリューコンベア９により有機質の被処理物をレトルト２内に投入すると、レトルト２の回転により出口側へ移動しつつ加熱されるのであるが、レトルト２内は外気とほぼ遮断されているから、乾留ガスが発生して排出筒１３から加熱室１８内へ流入し、バーナー１６の火炎により燃焼して加熱室１８内の温度上昇に寄与する。
【００１４】
このため、バーナー１６の幾つかを消しても加熱室１８内の温度を一定に保つことができる。
【００１５】
一方、レトルト２の内筒３と外筒４の間に構成された空間５には冷却空気導入筒１２から圧送された空気が流れているため、レトルト２内の温度は加熱室１８内の温度より低く保たれ、熱交換により加熱された空気は空間５の端末から加熱室１８内へ供給されて燃焼に供される。
【００１６】
加熱室１８内のガスは炉床１４の吸引孔１５を通って二次燃焼室１９に入り、バーナー１７の燃焼炎により加熱されて臭気や有害物質が分解され、煙突から大気中へ放出される。
【００１７】
乾留により生じた炭化物は被処理物排出口１０から被処理物回収筒１１へ排出されて回収される。
【００１８】
実施例１
直径４００ｍｍ、炉内有効長さ３．５ｍの円筒２０の外周に、溝の深さ２０ｍｍのチャンネル鋼材２１を１２本溶接して溝状の空間２２を構成して円筒２０の外表面のほぼ８０％を占める溝状の二重構造としたレトルト２を用い、他の構造は上記実施の形態と同一にしたロータリキルンに、別の乾燥炉で水分２５％に調整した下水道汚泥を６０ｋｇ／ｈの割合で供給し、炉内の滞留時間を４０分とし、加熱室１８内の温度を８５０℃に保持してレトルト２内の最高温度が４５０℃になるように、空間２２へ導入する冷却空気の量を自動制御した。
【００１９】
この時の冷却空気の流量は平均で２．５ｍ3／ｍｉｎであった。
【００２０】
二次燃焼室１９内の温度もバーナー１７の火炎により８５０℃に保ち、加熱室１８と合わせて燃焼ガスが８５０℃の温度に２秒以上さらされるようにした。
【００２１】
その結果、良好な炭化物が得られるとともに、排ガス中のダイオキシンの量は基準値以下であった。
【００２２】
実施例２
図４に示すように、円筒２０の周りにセラミックファイバ層２３を形成した直径４００ｍｍ、炉内有効長さ３．５ｍのレトルト２を用い、その他は上記実施の形態と同一構造にしたロータリキルンに、別途乾燥炉で水分を２５％に調整した下水道汚泥を６０ｋｇ／ｈの割合で供給し、炉内の滞留時間を４０分とし、加熱室１８内の温度を８５０℃に保持して、レトルト２内の最高温度が４５０℃になるようにした。
【００２３】
セラミックファイバ２３の厚さは、予備実験の結果から上記した条件を満たすため１２ｍｍとした。
【００２４】
レトルト２内で発生した乾留ガスは排出筒１３を通って加熱室１８内へ流入して８５０℃の雰囲気の中で完全に燃焼した。
【００２５】
二次燃焼室１９内の温度もバーナー１７の火炎により８５０℃に保ち、加熱室１８と合わせて燃焼ガスが８５０℃の温度に２秒以上さらされるようにした。
【００２６】
その結果、良好な炭化物が得られるとともに、排ガス中のダイオキシンの量は基準値以下であった。
【００２７】
実施例１に比べて制御遅れがやや大きかったが実用上問題はなかった。
【００２８】
なお、二次燃焼室１９は炉体１と別体に設けても良く、また、排ガスも直接にまたは熱交換器を介して乾燥、予熱または燃焼に利用できる。
【００２９】
また、実施例２の場合に、セラミックファイバ層１３は円筒２０の長さ方向または円周方向にある程度の間隔をあけてゼブラ状に張り付けてもよく、厚さを変えても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の断面図である。
【図２】そのレトルトの断面図である。
【図３】レトルトの一実施例の断面図である。
【図４】レトルトの他の実施例の断面図である。
【符号の説明】
１：炉体
２：レトルト
３：内筒
４：外筒
５、２２：空間
１２：冷却空気導入筒
１３：排出筒
１８：加熱室
２１：チャンネル鋼材
２３：セラミックファイバ層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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