(57)【要約】【課題】比較的簡単にスラリー状材料を能率良く乾燥する装置を提供する。【解決手段】燃料噴射ノズルとスラリー状材料噴射ノズルとが互いに平行に設けられているパルス燃焼装置を利用して前記スラリー状材料を乾燥するための装置であって、前記燃料噴射ノズルが上下方向に複数段平行に配置され、そして、これらの上下方向に複数段配置された前記燃料噴射ノズルの上下方向の段と段との間に前記スラリー状材料噴射ノズルが挟まれる状態で、このスラリー状材料噴射ノズルが設けられているスラリー状材料の乾燥装置。【選択図】  図３（ａ）
2009285634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス燃焼装置に取り付けられた燃料噴射ノズルとスラリー状材料噴射ノズルとが互いに平行に設けられているスラリー状材料を乾燥するための装置であって、
前記燃料噴射ノズルが上下方向に複数段平行に配置され、そして、これらの複数段に配置された前記燃料噴射ノズルの上方の段と下方の段との間に前記スラリー状材料噴射ノズルが挟まれる状態で、スラリー状材料噴射ノズルが平行に配設されていることを特徴とするスラリー状材料の乾燥装置。
【請求項２】
外側のハウジングと、その中に配設されたパルス燃焼装置を収納した容器と、その容器を取り囲むように外側のハウジングと内側の容器との間に充填された砂層とからなることを特徴とする請求項１記載のスラリー状材料の乾燥装置。
【請求項３】
前記スラリー状材料が焼酎粕であることを特徴とする請求項１又は２に記載されたスラリー状材料の乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスラリー状材料の乾燥装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水分を多く含むスラリー状の材料、例えば、焼酎の生産工程で発生する多量の水分（８５〜９７重量％）を含むスラリー状の焼酎粕は、生物化学的酸素要求量が高く、そのまま水に流すと水中の酸素が減少し、生態系が乱れたり、メタンガスによる悪臭の原因となることから、川や海への直接廃棄が禁止されている。
そのため、焼酎の生産に伴って大量に生ずる焼酎粕の適切な処理又は処分は焼酎の生産業界において従来より大きな問題となっている。
【０００３】
近年は、前記焼酎粕を廃棄することなく、有効な利用方法が提案されており、例えば、焼酎粕を乾燥させて牛や豚などの飼料化する方法、分解酵素によりアミノ酸にして堆肥や健康維持効果のある製品にする方法などがある。
このような方法による焼酎粕の有効利用が広く普及することで、焼酎粕を廃棄する必要がなくなり、環境汚染を防止することができる。
しかし、上記方法は、いずれも焼酎粕を乾燥させる必要がある。焼酎粕のように水分を多く含むスラリー状の材料を簡単に、かつ能率的に乾燥させることは非常に困難であって、このようなスラリー状材料を乾燥させる技術としては、従来脱水した後に乾燥させる方法や加熱により乾燥させる方法などが一般的である。
スラリー状材料を脱水した後に乾燥させる方法としては、例えば特開平０１−１９６２８６号公報に「（イ）焼酎排液を脱水機に通して、液体と固形物とに分離させる、（ロ）分離させた液体を炭化バルブスラッジ粉を、濾過材として使用した濾過機に通す、（ハ）固形物は乾燥機を通して、飼料として再利用する、以上のことを特徴として成る焼酎排液処理システム。」が開示されている。
また、加熱により乾燥させる方法としては、特公昭５７−３４３１号公報に、「もろみ廃液を回転コイルで加熱して濃縮し、濃縮液を中和したのち乾燥ドラム上で乾燥させ、乾燥物をドラム面から掻取ることを特徴とするもろみ廃液の処理方法」が開示されている。
【０００４】
一方、スラリー状の材料、例えば生物系廃棄物（生ゴミなど食品残滓や収集屎尿）の処理の方法として、スラリーをパルス燃焼器から送入されるパルス燃焼ガスに接触させて、スラリーを乾燥粉末と水蒸気にする方法も提案されている。
例えば、特開２００１−８７７３７号公報には、
「食品残滓粉砕物を収集屎尿及び収集浄化槽汚泥の内の少なくとも一方と混合して粘度が５００ｃＰ（センチポイズ）以下になるように調整したスラリーを、垂直円筒形の乾燥室の頂部に設けたパルス燃焼器から下向きに送入されるパルス燃焼ガスに接触させ乾燥室温度１２０℃〜１９０℃の条件下で乾燥粉末と水蒸気にし、乾燥室底部から乾燥粉末、乾燥室下部側面から水蒸気を含む燃焼排ガスを抜き出すことよりなる生物系廃棄物の処理方法。」が開示されている。
【特許文献１】特開平０１−１９６２８６号公報
【特許文献２】特公昭５７−３４３１号公報
【特許文献３】特開２００１−８７７３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記の特開平０１−１９６２８６号公報に開示されるようなスラリーを脱水した後に乾燥させるという従来の方法では脱水機と乾燥機に多大な燃料を必要とするいう問題があり、また、上記の特公昭５７−３４３１号公報に開示されるような加熱により乾燥させる方法では、スラリーの濃縮時にポンプが詰まる等の障害が発生しやすく、さらにこれをドラム型ドライヤー等で乾燥すると焦げてしまい、能率的に乾燥させるのは難しいという問題があった。
【０００６】
更に、パルス燃焼装置を利用する上記の乾燥方法では、供給口から乾燥室に供給されるスラリー状の材料が、そのまま落下して燃焼ガス中に十分分散されない結果、そのスラリー状材料において満足な乾燥状態が能率良く得られないという問題があった。
【０００７】
そこで本発明は、上記のような種々の問題のないスラリー状材料の乾燥装置、特に焼酎粕において、大がかりの設備も多くの燃料も必要としないで、比較的簡単に能率よくスラリー状材料を乾燥させる装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、焼酎粕のようなスラリー状材料を乾燥させる方法や装置が前述のような問題を抱えていることに鑑みて種々研究を重ねた結果、
（１）燃料噴射ノズルとスラリー状材料噴射ノズルとが互いに平行に設けられているパルス燃焼装置を利用して前記スラリー状材料を乾燥させるための装置において、前記燃料噴射ノズルを上下方向に複数段平行に配置し、そして、これらの複数段に配置した前記燃料噴射ノズルの上方の段と下方の段との間に前記スラリー状材料噴射ノズルを挟ませる状態で、このスラリー状材料噴射ノズルを設けると、このスラリー状材料の噴射距離が増大し、それによって前記燃料の燃焼によって生ずる燃焼ガス中でスラリー状材料が広範囲にわたって霧状に分散される結果、このスラリー状材料が均質に乾燥された状態の乾燥粉末として能率良く得られること、及び
（２）前記のパルス燃焼装置を、そのパルス燃焼装置を収納するための容器に収め
、そしてこの容器の外側を砂で囲んだ状態で、この容器よりも大きなハウジングの中に収めると、スラリー状材料がより均質に、かつより十分に乾燥され、その結果、乾燥効果が向上すること、
を見出した。
【０００９】
本発明は、このような知見に基づいて発明されたもので、以下のスラリー状材料の乾燥装置に関するものである。
（１）パルス燃焼装置に取り付けられた燃料噴射ノズルとスラリー状材料噴射ノズルとが互いに平行に設けられているスラリー状材料を乾燥するための装置であって、前記燃料噴射ノズルが上下方向に複数段平行に配置され、そして、これらの複数段に配置された前記燃料噴射ノズルの上方の段と下方の段との間に前記スラリー状材料噴射ノズルが挟まれる状態で、スラリー状材料噴射ノズルが平行に配設されていることを特徴とするスラリー状材料の乾燥装置。
（２）外側のハウジングと、その中に配設されたパルス燃焼装置を収納した容器と、その容器を取り囲むように外側のハウジングと内側の容器との間に充填された砂層とからなることを特徴とする前記（１）記載のスラリー状材料の乾燥装置。
（３）前記スラリー状材料が焼酎粕であることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載されたスラリー状材料の乾燥装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、パルス燃焼装置に取り付けられた燃料噴射ノズルとスラリー状材料噴射ノズルとが互いに平行に設けられているスラリー状材料を乾燥するための装置であって、前記燃料噴射ノズルが上下方向に複数段平行に配置され、そして、これらの複数段に配置された前記燃料噴射ノズルの上方の段と下方の段との間に前記スラリー状材料噴射ノズルが挟まれる状態で、スラリー状材料噴射ノズルが平行に配設されているので、スラリー状材料の噴射距離が増大し、それによって燃料の燃焼によって生じるパルス燃焼ガス中でスラリー状材料が広範囲にわたって霧状に分散され、また、スラリー状材料噴射ノズルから噴射されるスラリー状材料が噴射口から落下することなく、パルス燃料ガス中に十分に分散されるため、均質に乾燥された状態の乾燥粉末を能率よく得られる。
また、本発明のスラリー状材料の乾燥装置は、外側のハウジングと、その中に配設されたパルス燃焼装置を収納した容器と、その容器を取り囲むように外側のハウジングと内側の容器との間に充填された砂層とからなるので、パルス燃焼装置の燃焼によって発生した熱がハウジングの外部、容器の外部に放散され難くなり、また、この燃焼熱に伴って発生した高い圧力と衝撃波も容器の内部に留まり易くなるので、大がかりの設備も多量の燃料も必要としないで、水分を多く含むスラリー状材料を比較的簡単に能率良く乾燥することができる。
また、パルス燃焼装置を収容する容器の外側が砂で取り囲まれているので、防音・防振効果が高く、騒音や振動問題の発生を防止することができる。
さらに、本発明のスラリー状材料の乾燥装置で、焼酎粕スラリーを乾燥させることにより、多量の燃料を必要とせずに、十分に焼酎粕を乾燥することができ、その後乾燥焼酎粕を飼料等に利用できるので、焼酎粕を廃棄する必要がなく、さらに莫大なコストをかけることなく、焼酎粕を有効利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明のスラリー状材料の乾燥装置を実施するための最良の形態を実施例の図に基づいて説明する。
図１（ａ）は本発明によるスラリー状材料の乾燥装置の一例を概括的に示す側面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の概略斜視図、図２（ａ）は図１に示される乾燥装置におけるノズルの配置状態の一例を示す拡大斜視図、図２（ｂ）は図１に示される乾燥装置におけるノズルの配置状態の一例を示す拡大斜視図、図２（ｃ）は図１に示される乾燥装置におけるノズルの配置状態の一例を示す拡大斜視図、図２（ｄ）は図１に示される乾燥装置におけるノズルの配置状態の一例を示す拡大斜視図、図３（ａ）は本発明のスラリー状材料の乾燥装置を示す縦断側面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ横断面図である。
図中は、１は乾燥装置、２はパルス燃焼装置、３、３ａ、３ｂは燃料噴射ノズル、４、４ａ、４ｂはスラリー状材料噴射ノズル４、５は燃料タンク、６は管路（ライン）、７は攪拌タンク、８はポンプ、９は管路、１０は乾燥装置、１１はパルス燃焼装置、１２は容器、１３は砂層、１４はハウジング、１００は誘引送風装置である。
【００１２】
図１（ａ）は、本発明による乾燥装置の一例を概括的に示す側面図であって、ここに示される乾燥装置１の主要部は、パルス燃焼装置２、燃料タンク５から管路（ライン）６を通してパルス燃焼装置２へ供給される燃料を、前記燃料と同時に誘引送風装置１００から送給される燃焼用空気で燃焼させパルス燃焼ガスとし、前記パルス燃料ガスをパルス状にパルス燃焼装置２から外気へ噴射するための燃料噴射ノズル３、攪拌タンク７で攪拌されたスラリー状材料をポンプ８及び管路９を通して外気へ噴射するためのスラリー状材料噴射ノズル４から構成されている。
【００１３】
図１（ｂ）は、図１（ａ）の本発明による乾燥装置の一例を概括的に示す側面図の概略斜視図である。図１（ａ）に示した燃料噴射ノズル３とスラリー状材料噴射ノズル４とが、上下方向に沿って２段に配置された２本、又は３本の燃料噴射ノズル３ａ、３ａと３ｂ、３ｂ、３ｂとの間に３本のスラリー状材料噴射ノズル４ａ、４ａ、４ａが挟まれた状態に配置されている。
【００１４】
図２は、図１に示されるような乾燥装置におけるノズルの配置状態の例を示すために、そのノズル部分だけを拡大して示す斜視図である。
図２（ａ）は、上下方向に沿って２段に配置されたそれぞれ２本の燃料噴射ノズル３ａ、３ａと３ｂ、３ｂとの間に３本のスラリー状材料噴射ノズル４ａ、４ａ、４ａが挟まれた状態で、これらの噴射ノズル４ａ、４ａ、４ａが本発明の乾燥装置に設けられている場合を示している。
【００１５】
これらのノズルの本数と配置状態は上記の図２（ａ）に示されたノズルの本数と配置状態に限られるものではなく、例えば、図２（ｂ）に示されるように、上下方向に沿って２段に配置されている２本の燃料噴射ノズル３ａ、３ａと３本の燃料噴射ノズル３ｂ、３ｂ、３ｂとの間に、２本のスラリー状材料噴射ノズル４ａ、４ａを設けてもよく、あるいは、図２（ｃ）に示されるように、上下方向に沿って２段に配置されているそれぞれ３本の燃料噴射ノズル３ａ、３ａ、３ａと３ｂ、３ｂ、３ｂとの間に、それぞれ２本のスラリー状材料噴射ノズル４ａ、４ａと４ｂ、４ｂとが上下方向に２段に重ねた状態で、これらの噴射ノズル４ａ、４ａと４ｂ、４ｂを設けてもよく、あるいは更に、図２（ｄ）に示されるように、上下方向に沿って２段に配置されたそれぞれ２本の燃料噴射ノズル３ａ、３ａと３ｂ、３ｂとの間に３本のスラリー状材料噴射ノズル４ａ、４ａ、４ａを設け、そして上段の２本の燃料噴射ノズル３ａ、３ａの上に２本のスラリー状材料噴射ノズル４ｂ、４ｂを設けてもよい。
【００１６】
図３（ａ）は、本発明による乾燥装置を構成しているパルス燃焼装置１１が、このパルス燃焼装置１１を収納するための容器１２の中に収められ、そしてこの容器１２の外側が砂層１３に囲まれた状態で、この容器１２よりも大きなハウジング１４の中に収められている乾燥装置１０を示す斜視図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ横断面図である。
【００１７】
このような乾燥装置１０では、パルス燃焼装置１１の燃焼によって発生した熱がハウジング１４の外部、したがって容器１２の外部に放散され難くなり、また、この燃焼熱に伴って発生した高い圧力と衝撃波も容器１２の内部に留まり易くなるので、この乾燥装置１０による乾燥は、上記のように容器１２、砂層１３及びハウジング１４で囲まれていない乾燥装置に比べて十分な乾燥効果を奏することができる。
また、容器１２を取り囲むように砂が充填されているので、防音・防振効果が高く、騒音や振動対策をする必要がない。
【実施例】
【００１８】
ついで、スラリー状材料を焼酎粕とした実施例を参照して本発明を具体的に説明するが、本発明は勿論この実施例に限定されない。
図３（ａ）に示す本発明による乾燥装置の斜視図において、焼酎粕タンク（図示しない）に収納されている焼酎粕は攪拌タンク７０に供給され、ここで焼酎粕は全体が十分な流動性を有する均質なスラリーとなるように攪拌された後、ポンプ８０によって乾燥装置１０に供給される。
【００１９】
燃料タンク５０には燃料、例えば灯油が収納され、燃料タンク５０から燃料が、そして誘引送風装置１００から燃焼用空気が乾燥装置１０のパルス燃焼装置１１に供給される。
そして、パルス燃焼装置１１に供給された燃料が、誘引送風装置１００から供給される燃焼用空気によって燃焼され、パルス燃焼ガスを発生させる。
【００２０】
乾燥装置１０の前方には、焼酎粕スラリーを噴射するスラリー状材料噴射ノズル４ａ、４ａ、４ａ及び、パルス燃焼装置１１からパルス燃焼ガスを放出する燃焼ノズル３ａ、３ａ及び３ｂ、３ｂ、３ｂが備えられている。
【００２１】
そして、焼酎粕スラリーはポンプ８０によって、スラリー状材料噴射ノズル４ａ、４ａ、４ａから噴射され、衝撃波を伴って均等にパルス燃焼ガスが放出される燃料噴射ノズル３ａ、３ａ及び３ｂ、３ｂ、３ｂの付近に供給される。
このように、燃料が燃焼用空気によって燃焼するときに生ずるパルス燃焼ガスを噴射するための上記燃料噴射ノズル３ａ、３ｂとは別の噴射ノズルであるスラリー状材料噴射ノズル４ａから焼酎粕スラリーが噴射されるので、この焼酎粕スラリーは、噴射距離が増大し、前記パルス燃焼ガス中に広範囲に霧状に分散され、均等にかつ確実に所望の水分含有率に乾燥される。
【００２２】
本実施例においては、燃料噴射ノズル３ａ、３ｂとスラリー状材料噴射ノズル４ａとが、互いに平行に設けられている。
さらに、燃料噴射ノズルは複数段に配置され、スラリー状材量噴射ノズル４ａを挟む状態で配設される。
図３においては、燃料噴射ノズルは、上下２段（上方の段が燃料噴射ノズル３ａ、３ａ、下方の段が３ｂ、３ｂ、３ｂ）に、かつ上方の段は２本、下方の段は３本のノズルが配設されている。そして、燃料噴射ノズルの上段と下段の間に挟まれるようにスラリー状材量噴射ノズル４ａが燃料噴射ノズル３ａ、３ｂに平行に配設されている。
このように各ノズルを配置することで、パルス燃焼ガス中でスラリー状材料がより広範囲にわたって霧状に分散され、また、スラリー状材料噴射ノズルから噴射されるスラリー状材料が噴射口から落下することなく、パルス燃料ガス中に十分に分散され、均質に乾燥された状態の乾燥粉末を能率よく得られるものとなる。
なお、上記燃料噴射ノズルの配置段数や個数は限定されるものではなく、任意の数を配設することができる。
【００２３】
また、図３に示す乾燥装置１０は、パルス燃焼装置１１を、そのパルス燃焼装置１１を収納するための容器１２に収め、そしてこの容器１２の外側を砂で囲み容器１２の外周に砂層１３を形成した状態となるよう、この容器１２よりも大きなハウジング１４の中に収められる。
パルス燃焼装置１１の外側を砂層１３で囲むことにより、スラリー状材料がより均質に、かつより十分に乾燥され、乾燥効果を向上させることができる。
【００２４】
本発明のスラリー状材料の乾燥装置におけるパルス燃焼装置は、特別な装置でなく一般に市販されている装置でよく、燃料噴射ノズルの配置及び本数を適宜変更するだけでよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１（ａ）】本発明によるスラリー状材料の乾燥装置の一例を概括的に示す側面図
【図１（ｂ）】図１（ａ）の概略斜視図
【図２（ａ）】図１に示される乾燥装置におけるノズルの配置状態の一例を示す拡大斜視図
【図２（ｂ）】図１に示される乾燥装置におけるノズルの配置状態の一例を示す拡大斜視図
【図２（ｃ）】図１に示される乾燥装置におけるノズルの配置状態の一例を示す拡大斜視図
【図２（ｄ）】図１に示される乾燥装置におけるノズルの配置状態の一例を示す拡大斜視図
【図３（ａ）】本発明のスラリー状材料の乾燥装置を示す縦断側面図
【図３（ｂ）】図３（ａ）のＡ−Ａ横断面図
【符号の説明】
【００２６】
１    乾燥装置
２    パルス燃焼装置
３、３ａ、３ｂ  燃料噴射ノズル
４、４ａ、４ｂ  スラリー状材料噴射ノズル
５    燃料タンク
６    管路（ライン）
７    攪拌タンク
８    ポンプ
９    管路
１０    乾燥装置
１１    パルス燃焼装置
１２    容器
１３    砂層
１４    ハウジング
５０    燃料タンク
７０    撹拌タンク
８０    ポンプ
１００  誘引送風装置
【図１（ａ）】
2009285634.tif 000003
【図１（ｂ）】
2009285634.tif 000004
【図２（ａ）】
2009285634.tif 000005
【図２（ｂ）】
2009285634.tif 000006
【図２（ｃ）】
2009285634.tif 000007
【図２（ｄ）】
2009285634.tif 000008
【図３（ａ）】
2009285634.tif 000009
【図３（ｂ）】
2009285634.tif 000010