(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向の一端を入口とし他端を出口として回転駆動可能に横向き配置した外筒内に、内管と外管とにより二重管構造としてなる複数本の内筒を収納させて固定し、且つ該内筒の内管と外管との間の隙間を、加熱用ガスを流通させる加熱流路とすると共に、上記各内筒の内管内を廃棄物が通過させられるようにして、該廃棄物が各内筒の内管内を通過させられる間に熱分解されるようにし、更に、上記外筒と内筒との間の空間部を、空気封入による断熱層とした構成を有することを特徴とするロータリーキルン。
【請求項２】
外筒と内筒との間の空間部に空気を封入させるようにすることに代えて、断熱材を充填した請求項１記載のロータリーキルン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は廃棄物（たとえば、都市ごみなど）を熱分解ガス化処理するようにした間接加熱式のロータリーキルンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、次世代の廃棄物処理方式として、廃棄物を不活性雰囲気下で加熱して熱分解し、発生した熱分解ガスと熱分解残留物（炭素分および灰分）を燃焼・溶融炉で少ない空気量で高温にして燃焼させ、ごみ中の灰分を溶融スラグとして取り出すようにしたガス化・溶融方式が開発され、一部で実証運転が行われている。かかる方式では、廃棄物を熱分解ガス化するために、ロータリーキルンを採用し、外部からの熱で廃棄物を間接的に加熱、乾燥させて熱分解させるようにしている。
【０００３】
廃棄物を熱分解ガス化するために用いられている間接加熱式のロータリーキルンは、図３にその一例の概要を示す如く、約３度ほど下傾させて回転駆動可能に横向き配置した二重管構造とした外筒１の長手方向一端の入口２に、給じん機４を介して投入ホッパ５を設けると共に、上記外筒１の長手方向他端の出口３に、熱分解ガス６ａと熱分解残渣６ｂとを分離する分離室７を設け、外筒１を低速で回転させた状態において、投入ホッパ５内に投入された廃棄物６を給じん機４によって外筒１内に徐々に供給しつつ、外筒１の二重管部に形成された加熱流路８内に、出口３側から入口２側へ向けて加熱用ガス９を流通させることにより、外筒１内の廃棄物６を加熱、乾燥させて熱分解し、発生した熱分解ガス６ａを、分離室７の上部から取り出して下流の燃焼・溶融炉に直接送るようにし、一方、金属類を含む熱分解残留物６ｂを、分離室７の下部から一旦取り出して金属類の分別工程を経てから燃焼・溶融工程へ送るようにしてある。
【０００４】
１０は回転継手、１１はシールプレートを示す。
【０００５】
しかし、上記ロータリーキルンの場合、間接加熱方式であって伝熱効率が悪いので、廃棄物６との接触面積を充分に確保する必要があり、そのため、外筒１が長大化してしまう問題がある。更に、外筒１が長大化することから、据付面積も広く必要となり、土地利用に大きく影響を与える問題もある。
【０００６】
一方、外筒１を比較的長大化させることなく処理量を増やすことができるものとしては、ダイオキシン含有廃棄物の処理などに用いられている多筒型のロータリーキルンが知られている。すなわち、該多筒型のロータリーキルンは、図４に概略を示す如く、回転駆動可能に横向き配置した単管構造の外筒１２内に、複数本の内筒１３を収納させて固定し、これら内筒１３と外筒１２との間に形成される空間部を加熱流路８として、加熱用ガスを流通させるようにしてある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図４に示す如き間接加熱式で多筒型のロータリーキルンの場合、外筒１２の外周寸法が大きいため放熱量が多く、又、加熱流路８の面積は必然的に決まり、その面積は大きいので、邪魔板を入れる等の構造にしないと流量に応じた最適流速の調整が難しいと共に、加熱用ガスに偏流や温度のむらができるため、各内筒１３を加熱用ガスで均等に加熱することも難しいという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、間接加熱式で多筒型のロータリーキルンにおいて、加熱用ガスの流量に応じて最適流速を調整できるようにすると共に、各内筒に同一条件の加熱用ガスを流すことができるようにし、更に、放熱量を少なくすることができるようにしようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、長手方向の一端を入口とし他端を出口として回転駆動可能に横向き配置した外筒内に、内管と外管とにより二重管構造としてなる複数本の内筒を収納させて固定し、且つ該内筒の内管と外管との間の隙間を、加熱用ガスを流通させる加熱流路とすると共に、上記各内筒の内管内を廃棄物が通過させられるようにして、該廃棄物が各内筒の内管内を通過させられる間に熱分解されるようにし、更に、上記外筒と内筒との間の空間部を、空気封入による断熱層とした構成とする。
【００１０】
内筒を構成する内、外管の隙間を加熱流路としたことから、外管の大きさを調整すれば加熱用ガスの流量に応じた最適な流速調整が可能であり、又、各内筒に同一条件の加熱用ガスを流すことができ、しかも内、外筒間が断熱層としてあることから放熱量を少なくすることができるようになる。
【００１１】
又、外筒と内筒との間の空間部に空気を封入させるようにすることに代えて、断熱材を充填した構成とすることにより、断熱性が高められ、放熱量をより少なくすることができるようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１３】
図１（イ）（ロ）は本発明の実施の一形態を示すもので、長手方向の一端を入口２とし他端を出口３として耐火材１４を内張りした単管構造の外筒１２を、約３度ほど下傾させて回転駆動可能に横向き配置し、該外筒１２内に、所要の隙間をあけて同心状に配置した内管１３ａと外管１３ｂとにより二重管構造として該内管１３ａと外管１３ｂの間を加熱用ガス９の加熱流路１８としてなる複数本（図では３本）の内筒１３を収納させて、該内筒１３の長手方向の両端部を外筒１２との間及び各内筒１３同士の間を隔板１５にて仕切るようにすると共に、該各内筒１３の内管１３ａを、各端部位置で集合させて集合管部１６，１７とし、一方の集合管部１６を入口２内に、又、他方の集合管部１７を出口３内にそれぞれ位置させ、外筒１２の出口３側から加熱用ガス９を流入させることにより、上記隔板１５で規制されて上記内筒１３の内管１３ａと外管１３ｂとの間の加熱流路１８を流されるようにし、更に、上記外筒１２の内面と内筒１３の外管１３ｂの外面との間及び内筒１２同士の間に形成される空間部１９に空気の封入による断熱層を形成させるようにする。
【００１４】
なお、図１において図３と同一部分には同一符号が付してある。
【００１５】
外筒１２と内筒１３とを低速で一体に回転させた状態として、給じん機４により入口２の集合管部１６を通して廃棄物６を供給しつつ、各内筒１３の内管１３ａと外管１３ｂとの間に形成された加熱流路１８に加熱用ガス９を流通させるようにすると、廃棄物６は、各内筒１３の内管１３ａ内を通過させられる間に加熱、乾燥させられて熱分解され、発生した熱分解ガス６ａは、出口３の集合管部１７を通り分離室７の上部から取り出され、一方、熱分解残渣６ｂは分離室７の下部から取り出される。
【００１６】
上記において、廃棄物６を間接加熱するための加熱用ガス９は、内筒１３を構成する内管１３ａと外管１３ｂとの間に形成した加熱流路１８を流通させるようにしてあることから、図４に示す如き内筒１３の外側の必然的に面積が決まり、その面積が大きい加熱流路８内を流す場合に比して流量に応じた流速調整が容易であり、したがって、各内筒１３には同一条件（温度、流量、流速）の加熱用ガス９を流すことができて、各内筒１３を均一に加熱することができる。又、内筒１３の外側の空間部１９には空気封入による断熱層を形成させるようにしてあることから、外筒１２外への放熱量を少なくすることができ、効率的な運転を行うことができる。
【００１７】
次に、図２は本発明の他の実施の形態を示すもので、図１（イ）（ロ）に示したものと同様な構成において、外筒１２と内筒１３との間及び内筒１３同士の間の空間部１９に空気を封入させるようにすることに代えて、断熱材２０を充填したものである。
【００１８】
図２に示すようにすると、断熱性を更に高めることができて外部への放熱量をより少なくすることができる。
【００１９】
なお、上記実施の形態では、外筒１２内に二重管構造とした内筒１３を３本収納させるようにした場合を示したが、２本であっても、４本以上であってもよいこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２０】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明のロータリーキルンによれば、次の如き優れた効果を発揮する。
(1) 長手方向の一端を入口とし他端を出口として回転駆動可能に横向き配置した外筒内に、内管と外管とにより二重管構造としてなる複数本の内筒を収納させて固定し、且つ該内筒の内管と外管との間の隙間を、加熱用ガスを流通させる加熱流路とすると共に、上記各内筒の内管内を廃棄物が通過させられるようにして、該廃棄物が各内筒の内管内を通過させられる間に熱分解されるようにし、更に、上記外筒と内筒との間の空間部を、空気封入による断熱層とした構成としてあるので、内筒を構成する内、外管間の隙間に加熱用ガスを流すことができることにより、流量に応じて最適な流速を調整することができると共に、各内筒に同一条件の加熱用ガスを流すことができ、したがって、各内筒を均等に加熱することができ、更に、内、外筒間空間部の空気封入による断熱層で外部への放熱を抑えることができることから、運転効率を高めることができる。
(2) 外筒と内筒との間の空間部に空気を封入させるようにすることに代えて、断熱材を充填した構成とすることにより、断熱効果を更に高めることができるので、外部への放熱量をより少なくすることができて有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のロータリーキルンの実施の一形態を示すもので、（イ）は概略切断側面図、（ロ）は（イ）のＡ−Ａ方向矢視図である。
【図２】本発明の他の実施の形態を示すもので、図１（ロ）に対応する断面図である。
【図３】ロータリーキルンの一例を示す概要図である。
【図４】多筒式のロータリーキルンの一例を示す概略縦断面図である。
【符号の説明】
２  入口
３  出口
９  加熱用ガス
１２  外筒
１３  内筒
１３ａ  内管
１３ｂ  外管
１８  加熱流路
１９  空間部
２０  断熱材
【図１】
0004078701.tif 000002
【図２】
0004078701.tif 000003
【図３】
0004078701.tif 000004
【図４】
0004078701.tif 000005