トップ :: F 機械工学 照明 加熱 武器 爆破 :: F26 乾燥




【発明の名称】 ごみ乾燥機及びこのごみ乾燥機を備えたごみ燃料燃焼システム、並びにこのごみ乾燥機で発生する臭気ガスの処理方法
【発明者】 【氏名】上野 新

【氏名】北條 徹

【氏名】須賀 雅庸

【氏名】渡部 尚

【氏名】山本 進
【要約】 【課題】燃焼炉による微妙な温度制御を可能にし、乾燥効率を向上させることができるとともに、ダイオキシン分解能力を向上させることができるごみ乾燥機を提供するとともに、このごみ乾燥機を備えたごみ燃料燃焼システム、並びにこのごみ乾燥機で発生する臭気ガスの処理方法を提供する。

【解決手段】内筒２と外筒３からなり、該内筒２に被乾燥物を投入するように構成された乾燥機本体１と、上記外筒３に熱風を送給するための燃焼炉７と、上記外筒３から排気される熱風によって上記内筒２に導入する外気を昇温させるための熱交換器１０とからなるごみ乾燥機において、前記内筒２で発生する臭気ガスを脱臭する脱臭炉２５を設けている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 内筒と外筒からなり、該内筒に被乾燥物を投入するように構成された乾燥機本体と、上記外筒に熱風を送給するための燃焼炉と、上記外筒から排気される熱風によって上記内筒に導入する外気を昇温させるための熱交換器とからなるごみ乾燥機において、前記内筒で発生する臭気ガスを脱臭する脱臭炉を設けたことを特徴とするごみ乾燥機。
【請求項２】 内筒と外筒からなり、該内筒に被乾燥物を投入するように構成された乾燥機本体と、上記外筒に熱風を送給するための燃焼炉と、上記外筒から排気される熱風によって上記内筒に導入する外気を昇温させるための熱交換器とを備えてなるごみ乾燥機によってごみを乾燥処理する際に、このごみ乾燥機によるごみの乾燥処理に伴い発生する臭気ガスを処理するための処理方法であって、上記内筒から発生する臭気ガスを既存の溶融炉もしくは焼却炉に導入し、これら溶融炉もしくは焼却炉の燃焼処理により上記臭気ガスを脱臭処理することを特徴とするごみ乾燥機で発生する臭気ガスの処理方法。
【請求項３】 内筒と外筒からなり、該内筒に被乾燥物を投入するように構成された乾燥機本体と、上記外筒に熱風を送給するための燃焼炉と、上記外筒から排気される熱風によって上記内筒に導入する外気を昇温させるための熱交換器とを備えてなるごみ乾燥機と、このごみ乾燥機の内筒から発生する臭気ガスを既存の溶融炉もしくは焼却炉に一次燃焼用空気もしくは二次燃焼用空気として導入するための臭気導入手段を備えたことを特徴とするごみ乾燥機を備えたごみ燃料燃焼システム。
【請求項４】 内筒と外筒からなり、該内筒に被乾燥物を投入するように構成された乾燥機本体と、上記外筒に熱風を送給するための燃焼炉と、上記外筒から排気される熱風によって上記内筒に導入する外気を昇温させるための熱交換器とを備えてなるごみ乾燥機と、このごみ乾燥機で被乾燥物を乾燥処理した乾燥物を既存の溶融炉もしくは焼却炉に粉体燃料として搬送する搬送手段と、この搬送手段で搬送された乾燥物を粉砕する粉砕手段もしくは破砕する破砕手段を備えたことを特徴とするごみ乾燥機を備えたごみ燃料燃焼システム。
【請求項５】 内筒と外筒からなり、該内筒に被乾燥物を投入するように構成された乾燥機本体と、上記外筒に熱風を送給するための燃焼炉とを備えたごみ乾燥機において、前記外筒から排気される熱風を前記内筒に導くための連通管を設けたことを特徴とするごみ乾燥機。
【請求項６】 請求項５記載のごみ乾燥機において、前記内筒から発生する臭気ガスを臭気導入管を通じて導き、この臭気ガスを脱臭処理するための脱臭炉と、上記臭気導入管から分岐され、上記臭気ガスの一部を前記燃焼炉に導入するための第２臭気導入管とを備えたことを特徴とするごみ乾燥機。
【請求項７】 内筒と外筒からなり、該内筒に被乾燥物を投入するように構成された乾燥機本体と、上記外筒に熱風を送給するための燃焼炉とを備えてなるごみ乾燥機によってごみを乾燥処理した際に、このごみ乾燥機によるごみの乾燥処理に伴い発生する臭気を処理するための処理方法であって、上記内筒から発生する臭気ガスの一部を前記燃焼炉に導して脱臭処理するとともに、残りの臭気ガスを既存の溶融炉もしくは焼却炉に導入し、これら溶融炉もしくは焼却炉の燃焼処理により当該臭気ガスを脱臭処理することを特徴とするごみ乾燥機で発生する臭気ガスの処理方法。
【請求項８】 内筒と外筒からなり、該内筒に被乾燥物を投入するように構成された乾燥機本体と、上記外筒に熱風を送給するための燃焼炉と、上記外筒から排気される熱風を内筒に導くための連通管と、上記内筒から発生する臭気ガスを上記燃焼炉に導く第２臭気導入管とを備えてなるごみ乾燥機と、このごみ乾燥機の第２臭気導入管から分岐され、臭気ガスの一部を既存の溶融炉もしくは焼却炉に二次燃焼用空気もしくは排ガス冷却用空気として導入するための臭気導入手段を備えたことを特徴とするごみ乾燥機を備えたごみ燃料燃焼システム。
【請求項９】 内筒と外筒からなり、該内筒に被乾燥物を投入するように構成された乾燥機本体と、上記外筒に熱風を送給するための燃焼炉と、上記外筒から排気される熱風を内筒に導くための連通管とを備えてなるごみ乾燥機と、このごみ乾燥機で被乾燥物を乾燥処理した乾燥物を既存の溶融炉もしくは焼却炉に粉体燃料として搬送する搬送手段と、この搬送手段で搬送された乾燥物を粉砕する粉砕手段もしくは破砕する破砕手段とを備えたことを特徴とするごみ乾燥機を備えたごみ燃料燃焼システム。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ごみ乾燥機及びこのご乾燥機を備えたごみ燃料燃焼システム、並びにこのごみ乾燥機で発生する臭気ガスの処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ごみを乾燥するごみ乾燥機としては、特開平９−１３３４６７号公報記載のものに見られるように、内筒と外筒からなり、該内筒に乾燥対象物としてのごみを供給し、外筒に連設された燃焼炉から送給する熱風により外筒を加熱して内筒内を外部から間接的に加熱するとともに、外気を上記外筒から排気される熱風により熱交換器で昇温させた後に内筒に導入することにより、内筒内のごみを乾燥するように構成されている。そして、内筒内におけるごみの乾燥に伴い当該内筒から発生する臭気ガスは、前述の燃焼炉に戻されて脱臭処理された後、再び熱風として上述のように外筒に送給している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来のごみ乾燥機には、下記のような問題点があった。
【０００４】即ち、燃焼炉は、ごみ乾燥機の加熱源であるとともに、内筒でのごみの乾燥に伴い発生する臭気ガスを脱臭処理する機能をも合わせ持っている。従って、脱臭能力を上げるためには燃焼炉の温度を上昇させる必要があるが、あまり、燃焼炉の温度を上げすぎると、内筒に供給されるごみの水分量が少ない場合に過加熱状態になり乾燥機内で発火する危険性がある。
【０００５】このごみの水分量は発生する地域や季節により大きく変動するものであり、このため上述のようにしてごみの乾燥を行う場合には、その水分量に追従するようなデリケートな制御が要求されるが、従来のように加熱源と脱臭処理機能とを合わせ持ったものでは、そういった制御が達成できないという問題があった。また、ごみ乾燥機内での発火を恐れて燃焼炉から送給する熱風の温度を下げると、臭気ガスの脱臭及び臭気ガス中に含有するダイオキシンを分解する能力低下を招くという問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載のごみ乾燥機は、内筒と外筒からなり、該内筒に被乾燥物を投入するように構成された乾燥機本体と、上記外筒に熱風を送給するための燃焼炉と、上記外筒から排気される熱風によって上記内筒に導入する外気を昇温させるための熱交換器とからなるごみ乾燥機において、前記内筒で発生する臭気ガスを脱臭する脱臭炉を設けたものである。
【０００７】請求項２記載のごみ乾燥機で発生する臭気ガスの処理方法は、内筒と外筒からなり、該内筒に被乾燥物を投入するように構成された乾燥機本体と、上記外筒に熱風を送給するための燃焼炉と、上記外筒から排気される熱風によって上記内筒に導入する外気を昇温させるための熱交換器とを備えてなるごみ乾燥機によってごみを乾燥処理する際に、このごみ乾燥機によるごみの乾燥処理に伴い発生する臭気ガスを処理するための処理方法であって、上記内筒から発生する臭気ガスを既存の溶融炉もしくは焼却炉に導入し、これら溶融炉もしくは焼却炉の燃焼処理により上記臭気ガスを脱臭処理するものである。
【０００８】請求項３記載のごみ乾燥機を備えたごみ燃料燃焼システムは、内筒と外筒からなり、該内筒に被乾燥物を投入するように構成された乾燥機本体と、上記外筒に熱風を送給するための燃焼炉と、上記外筒から排気される熱風によって上記内筒に導入する外気を昇温させるための熱交換器とを備えてなるごみ乾燥機と、このごみ乾燥機の内筒から発生する臭気ガスを既存の溶融炉もしくは焼却炉に一次燃焼用空気もしくは二次燃焼用空気として導入するための臭気導入手段を備えたものである。
【０００９】請求項４記載のごみ乾燥機を備えたごみ燃料燃焼システムは、内筒と外筒からなり、該内筒に被乾燥物を投入するように構成された乾燥機本体と、上記外筒に熱風を送給するための燃焼炉と、上記外筒から排気される熱風によって上記内筒に導入する外気を昇温させるための熱交換器とを備えてなるごみ乾燥機と、このごみ乾燥機で被乾燥物を乾燥処理した乾燥物を既存の溶融炉もしくは焼却炉に粉体燃料として搬送する搬送手段と、この搬送手段で搬送された乾燥物を粉砕する粉砕手段もしくは破砕する破砕手段を備えたものである。
【００１０】請求項５記載のごみ乾燥機は、内筒と外筒からなり、該内筒に被乾燥物を投入するように構成された乾燥機本体と、上記外筒に熱風を送給するための燃焼炉とを備えたごみ乾燥機において、前記外筒から排気される熱風を前記内筒に導くための連通管を設けたものである。
【００１１】請求項６記載のごみ乾燥機は、請求項５記載のごみ乾燥機において、前記内筒から発生する臭気ガスを臭気導入管を通じて導き、この臭気ガスを脱臭処理するための脱臭炉と、上記臭気導入管から分岐され、上記臭気ガスの一部を前記燃焼炉に導入するための第２臭気導入管とを備えたものである。
【００１２】請求項７記載のごみ乾燥機で発生する臭気ガスの処理方法は、内筒と外筒からなり、該内筒に被乾燥物を投入するように構成された乾燥機本体と、上記外筒に熱風を送給するための燃焼炉とを備えてなるごみ乾燥機によってごみを乾燥処理した際に、このごみ乾燥機によるごみの乾燥処理に伴い発生する臭気を処理するための処理方法であって、上記内筒から発生する臭気ガスの一部を前記燃焼炉に導して脱臭処理するとともに、残りの臭気ガスを既存の溶融炉もしくは焼却炉に導入し、これら溶融炉もしくは焼却炉の燃焼処理により当該臭気ガスを脱臭処理するものである。
【００１３】請求項８記載のごみ乾燥機を備えたごみ燃料燃焼システムは、内筒と外筒からなり、該内筒に被乾燥物を投入するように構成された乾燥機本体と、上記外筒に熱風を送給するための燃焼炉と、上記外筒から排気される熱風を内筒に導くための連通管と、上記内筒から発生する臭気ガスを上記燃焼炉に導く第２臭気導入管とを備えてなるごみ乾燥機と、このごみ乾燥機の第２臭気導入管から分岐され、臭気ガスの一部を既存の溶融炉もしくは焼却炉に二次燃焼用空気もしくは排ガス冷却用空気として導入するための臭気導入手段を備えたものである。
【００１４】請求項９記載のごみ乾燥機を備えたごみ燃料燃焼システムは、内筒と外筒からなり、該内筒に被乾燥物を投入するように構成された乾燥機本体と、上記外筒に熱風を送給するための燃焼炉と、上記外筒から排気される熱風を内筒に導くための連通管とを備えてなるごみ乾燥機と、このごみ乾燥機で被乾燥物を乾燥処理した乾燥物を既存の溶融炉もしくは焼却炉に粉体燃料として搬送する搬送手段と、この搬送手段で搬送された乾燥物を粉砕する粉砕手段もしくは破砕する破砕手段とを備えたものである。
【００１５】
【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。
【００１６】図１は、請求項１記載のごみ乾燥機の概略構成を示している。図において、１は乾燥機本体で、乾燥機本体１は、内筒２と該内筒２を覆うよう設けられた外筒３とから構成されている。
【００１７】上記内筒２は、図示しない駆動装置より回転自在に構成された円筒状のもので、該内筒２の一方側にはごみ受入口２ａが形成され、該ごみ受入口２ａにごみ供給装置５が連設されている。また、内筒２の他方側にはごみ排出口２ｂが形成されている。
【００１８】前記内筒２内には、当該内筒２内のごみの撹拌を行う撹拌部材２ｃが設けられている。
【００１９】前記ごみ供給装置５は、内筒２内に被乾燥物としてのごみを定量供給するもので、例えば図示しないごみ貯留室からホッパ５ｂに投入されたごみをスクリューフィーダ５ａによって内筒２内に供給する。なお、上述のようにごみ供給装置５に投入されるごみは、必要によっては予め破砕機により破砕しておいてもよい。
【００２０】前記外筒３には、熱風供給管６を介して燃焼炉７が連通されている。燃焼炉７は、燃焼室７ａと、熱源となるバーナ７ｂとから構成されており、ファン７ｃにより燃焼室７ａに導入された外気を加熱し、この加熱した高温の空気（熱風）を外筒３内に送給する。
【００２１】また、前記外筒３には、排出口３ａが形成されており、該排出口３ａには排出管８の一端部が接続されている。排出管８には、熱交換器１０、排気ファン１１が介装され、その他端部が外気に開放されている。
【００２２】熱交換器１０は、熱交換室１０ａ内に前記排出管８が挿通されるとともに、当該熱交換室１０ａの一端部に外気導入管１３を介してファン１５が接続され、この熱交換室１０ａの他端部が供給管１６の一端部に接続されている。供給管１６の他端部は、前記内筒２のごみ受入口２ａに連設された導入室２ｄに接続されている。
【００２３】よって、この熱交換器１０では、外筒３から排出管８を通じて排気される高温の空気と、ファン１５により導入される外気との間で熱交換を行い、これにより外気は昇温されて供給管１６、導入室２ｄを通じて内筒２内に導入される。
【００２４】このようにして内筒２内へ導入される外気は、前記熱交換器１０で昇温されているため、内筒２内のごみを直接乾燥する効果を奏する。よって、乾燥機本体１では、内筒２内に導入される昇温された外気によりこの内筒２内のごみを直接乾燥させるとともに、燃焼炉７から外筒３に送給される高温の空気により内筒２内のごみを外部から間接的に乾燥させる。
【００２５】前記内筒２のごみ排出口２ｂには排出サイロ１７が連設されている。排出サイロ１７は、その下端にスクリューフィーダ１８ａを備えた搬出装置１８が連設されるとともに、上端部が連通管２０を介してサイクロン２１の上端部側面に連通されている。
【００２６】サイクロン２１は、後述するファン２３により排出サイロ１７から臭気とともに吸引される細かなごみを取り除くもので、その下端部が排出装置２１ａを介して前記搬出装置１８の途中部に連結されている。また、サイクロン２１の上端には臭気導入管２２の一端部が連結されている。この臭気導入管２２には、ファン２３、熱交換器２４が介装されており、その他端部が脱臭炉２５に接続されている。
【００２７】ファン２３は、前記内筒２内で発生する臭気を含む空気（以下、臭気ガスという。）排出サイロ１７を通じて吸引し、脱臭炉２５に導入する。
【００２８】脱臭炉２５は、前記臭気導入管２２の他端部が接続された臭気処理室２５ａと、熱源となるバーナ２５ｂとから構成されており、バーナ２５ｂの燃焼により臭気導入管２２を介して臭気処理室２５ａに導入された臭気ガスを脱臭処理する。
【００２９】前記熱交換器２４は、熱交換室２４ａ内に前記臭気導入管２２が挿通されるとともに、当該熱交換室２４ａの一端部に前記臭気処理室２５ａの先端部に接続された連通管２６が連通されており、臭気処理室２５ａから連通管２６を通じて送給される脱臭処理済の高温の空気と、臭気導入管２２を通じて貫流する臭気ガスとの間で熱交換を行う。つまり、臭気ガスは、熱交換器２４によって脱臭炉２５から排出される高温の空気により予め昇温されてこの脱臭炉２５に導入される。
【００３０】また、熱交換室２４ａの他端部には、連通管２６を通じて熱交換室２４ａ内に導入された脱臭処理済みの高温の空気を排出する排出管２７の一端部が連結されている。この排出管２７は、途中部にファン２８が介装されるとともに、他端部が前記排出管８に連結されており、当該ファン２８により排出管２７を通じて上記熱交換室２４ａ内の脱臭処理済みの空気を吸引し、前記排出管８に合流させた後に外気に放出している。
【００３１】前記排出管８の排気ファン１１よりも上流側と、前記排出管２７のファン２８よりも上流側とには、ダンパ２９ａを有する外気導入管２９がそれぞれ接続されており、外気導入管２９を通じて外気を導入させることで排気管８、２７を通じて外気に放出する空気の排気濃度を調整するようになされている。
【００３２】次に、このように構成されたごみ乾燥機による乾燥処理動作について説明する。
【００３３】ホッパ５ｂを介してごみ供給装置５に投入されたごみは、スクリューフィーダ５ａによりごみ受入口２ａから内筒２内に定量供給される。
【００３４】このようにして内筒２内に供給されたごみは、該内筒２の回転駆動などの作用によりごみ受入口２ａ側からごみ排出口２ｂ側に移送され、この際に燃焼炉７から送給された熱風により内筒２を外側から加熱するのと、熱交換器１０で昇温された外気により内筒２の内部を加熱することとによってごみの乾燥を行う。この時、内筒２内の撹拌部材２ｃによってごみが撹拌されるため、ごみの水分蒸発が促進され、ごみを十分に乾燥した状態でごみ排出口２ｂに送られる。
【００３５】そして、乾燥機本体１で乾燥された乾燥物としての乾燥ごみは、ごみ排出口２ｂから排出サイロ１７に排出され、該排出サイロ１７の下部から搬送装置１８に導入される。搬送装置１８では、この乾燥ごみをスクリューフィーダ１８ａによりサイクロン２１の下端部から導入される細かな乾燥ごみとともに搬出口１８ｂから随時搬出する。
【００３６】また、ごみの乾燥に伴って内筒２内で発生する臭気ガスは、ファン２３により排出サイロ１７の上部から連通管２０を通じてサイクロン２１に導入された後、当該サイクロン２１から臭気導入管２２により脱臭炉２５に導入される。
【００３７】この際、臭気導入管２２の臭気ガスは、熱交換器２４により脱臭炉２５から排出される脱臭処理済みである高温の空気との間で熱交換されて昇温させた状態で上記脱臭炉２５に導入され、この脱臭炉２５により脱臭処理を施した後、連通管２６、熱交換器２４、排出管２７を通じて前記排出管８に合流され、外気に放出される。
【００３８】このように、臭気ガスを、専用の脱臭炉２５によって脱臭処理した後、外気に放出しているため、投入されるごみの水分量の変動等に係わらず脱臭処理を確実にしかも効率良く行うことができる。また、これにより燃焼炉７では、脱臭処理と無関係に、投入されるごみの水分量の変動に対応した微妙な温度制御が可能になり、乾燥効率を向上させることができるとともに、ダイオキシンの分解を確実に行う制御が可能になり、ダイオキシン分解能力を向上させることができる。
【００３９】図２は、請求項５、６記載のごみ乾燥機の構成を示している。なお、前述したごみ乾燥機と同じ構成の部材については、同部材に同符号を付し説明は省略する。
【００４０】このごみ乾燥機は、外筒３の排出口３ａが連通管３０を通じて導入室２ｄに連通されている。つまり、燃焼炉７から外筒３に送られた熱風は、連通管３０、導入室２ｄを経てそのまま内筒２内に導入される。
【００４１】また、臭気導入管２２の熱交換器２４よりも下流側に第２臭気導入管３１の一端が接続され、この第２臭気導入管３１の他端がダンパ３２を介してファン７ｃに接続されている。つまり、臭気導入管２２が熱交換器２４よりも下流側で第２臭気導入管３１によって分岐され、この第２臭気導入管３１により臭気導入管２２を通じて送られてくる臭気ガスの一部をファン７ｃに供給し、この一部の臭気ガスを燃焼炉７により脱臭処理するように構成されている。
【００４２】さらに、排出管２７の途中部に、ダンパ３３が介装されており、前記ダンパ３２とこのダンパ３３との開度を調整することで、燃焼炉７に送給する臭気ガス量と脱臭炉２５に送給する臭気ガス量とを調整する。
【００４３】なお、３５、３６はファンであり、前述したごみ乾燥機と配設している位置が異なるだげであり、その作用は同様である。
【００４４】また、前記第２臭気導入管３１のダンパ３２とファン７ｃとの間に、ダンパ３５ａを有する外気導入管３５が接続されており、外気導入管３５を通じて外気を導入させることで第２臭気導入管３１を通じて燃焼炉７に導入する臭気ガスの濃度を調整するようになされている。
【００４５】このようにごみ乾燥機を構成することで、燃焼炉７から外筒３内に導入された熱風が内筒２の外周面を加熱した後に、連通管３０から内筒２内に導入され、内筒２内のごみを直接乾燥させる。この際、外筒３内に導入された熱風は、当該外筒３に導入されて連通管３０を通じて内筒２に導入される間に、十分に冷却されて温度が低下する。従って、燃焼炉７から外筒２に導入する熱風の温度をある程度高く設定しても、上述した冷却により内筒２内に導入される空気の温度は低くなることから、内筒２内のごみを発火させることがないとともに、第２臭気導入管３１から燃焼炉７に導入させる臭気ガスの一部（例えば半分の量）を十分に脱臭処理することができる。
【００４６】また、臭気導入管２２から脱臭炉２５に導入して脱臭処理する臭気ガスも、全量ではなく第２臭気導入管２２を通じて分流された一部であるため、脱臭処理の負担が軽減され、これにより脱臭炉２５で使用する燃料も低減されることなどから、ランニングコストを燃焼炉７で脱臭処理する分に見合う分だけ低減させることができる。
【００４７】このようにしてなる前述した各ごみ乾燥機は、以下に説明する溶融炉と組み合わせることにより、ごみ乾燥機を備えたごみ燃料燃焼システムを構成することができる。
【００４８】まず、このごみ乾燥機を備えたごみ燃料燃焼システムの構成を説明する前に上記溶融炉の構成について図３を参照して説明する。
【００４９】図３において、４０は溶融炉の主要部である燃焼溶融装置であって、該燃焼溶融装置４０は、上下２段に配置された上段の一次燃焼室４１と下段の二次燃焼室４２とで構成されている。これら一次燃焼室４１及び二次燃焼室４２は、円筒状に形成されている。
【００５０】前記一次燃焼室４１の上部には、予熱バーナ４３が設けられるとともに、下部に二次空気導入口４４が形成されている。
【００５１】二次空気導入口４４には、二次空気を供給する二次空気供給管４５が調整ダンパ４６及びブロワ４７を介して接続されている。
【００５２】また、前記一次燃焼室４１の上部には、燃料供給口４８が形成されており、この燃料供給口４８に後述する粉砕機５７に接続された燃料供給管５１がブロワ５２を介して接続されている。
【００５３】ここで、前記燃料供給管５１及び二次空気供給管４５は、円筒状の一次燃焼室４１に対して接線方向から燃料を含む一次空気や二次空気を供給するように接続されており、一次燃焼室４１では、このように供給される一次空気を含む燃料や二次空気により旋回流を生じさせながら一次燃焼を行い、下段の二次燃焼室４２に導入する。つまり、この燃焼溶融装置４０は、所謂サイクロン方式のものである。
【００５４】前記二次燃焼室４２の上部には、加熱バーナ５３が設けられている。５４は、前記燃焼溶融装置４０に供給する固形燃料を貯留するホッパである。ホッパ５４は、上面に固形燃料を投入する投入口５５が形成されるとともに、下端排出口にスクリューコンベア等の定量供給装置５６が連設されている。 定量供給装置５６の排出端は、請求項４、９に記載の粉砕手段としての粉砕機５７に連通されている。粉砕機５７は、前記定量供給装置５６から供給される固形燃料を所定の大きさの粉体状に粉砕するもので、図示例のようにハンマー式のものや、スクリューに切断刃を備えた方式のものなどが用いられる。
【００５５】上記粉砕機５７で粉砕された固形燃料は前記ブロワ５２により前記燃料供給管５１を通じて燃料供給口４８から第１燃焼室４１の上部に導かれる。
【００５６】ここで、上記固形燃料は、前述したごみ乾燥機により乾燥した乾燥ごみを使用する。つまり、搬送装置１８が請求項４、９に記載の搬送手段を構成し、この搬送装置１８の搬出口１８ｂがホッパ５４の投入口５５に臨んで配置されている。
【００５７】前記二次燃焼室４２の下端排出口には当該下端排出口から排出される溶融灰を回収する回収装置５８が配設されている。
【００５８】回収装置５８は、冷却水が貯留された水槽６０内に水砕スラグコンベア６１が水没配置されており、水槽内６０に落下した溶融灰を水砕スラグとして外部に隣接配置されたスラグ排出ホッパ６２に搬出する。
【００５９】また、前記二次燃焼室４２の側面途中部には、排ガス排出口６３が形成されており、この排ガス排出口６３に、ボイラ６４、サイクロン６５、バグフィルタ６６、吸引ファン６７が接続管によって順次接続されている。
【００６０】前記ボイラ６４は、吸引ファン６７の吸引作用により前記二次燃焼室４２から導入される高温の排ガスを利用して、温水や蒸気を作るもので、その目的に応じて温水ボイラや蒸気ボイラなどが用いられており、このボイラ６４で生成された温水や蒸気は外部に導かれて適宜に利用される。
【００６１】前記サイクロン６５は、排ガス中に含まれるフライアッシュを当該排ガスから分離するもので、分離されたフライアッシュは底部６５ａに堆積するとともに、排ガスは上部からバグフィルタ６６に導入される。
【００６２】このサイクロン６５の底部６５ａは、循環管６９により前記粉砕機５７に接続されており、サイクロン６５の底部６５ａに堆積したフライアッシュを再び粉砕機５７に戻して前記燃焼溶融装置４０で焼却処理するようになされている。
【００６３】前記バグフィルタ６６は、排ガス中に含まれる微量有害物質を除去するとともに、前記サイクロン６５で分離されずに導入されたフライアッシュを捕集するためのものである。
【００６４】このバグフィルタ６６には、石灰吹込装置６８から中和薬剤として例えば石灰が供給されており、この石灰により酸性微量有害物質を中和除去する。また、石灰吹込装置６８からは上記石灰とともに、ダイオキシン類等の微量有害物質を吸着する粉体状の活性炭がバグフィルタ６６に供給されており、この活性炭によりダイオキシン類等の微量有害物質を吸着する。
【００６５】よって、バグフィルタ６６では、排ガス中の微量有害物質を上述のように中和及び吸着より無害化した後、外気に放出するとともに、捕集したフライアッシュと、使用済の石灰と、ダイオキシンを吸着した活性炭とを、適宜な払い落しにより底部に堆積させ、この底部から排出する。これら排出された排出物は、薬剤等で無害化処理された後に廃棄される。
【００６６】なお、図３に示す符号６９ａ、６９ｂ、６９ｃは風量調整用のダンパである。次に、上述のように構成された溶融炉により乾燥ごみを燃焼させる場合について説明する。
【００６７】まず、ごみ乾燥機で乾燥処理した乾燥ごみをホッパ５４に投入し、このホッパ５４に所定量を貯留する。
【００６８】そして、ホッパ５４から定量供給装置５６によって乾燥ごみを粉砕機５７に供給し、この粉砕機５７により粉体状に粉砕した後、燃料輸送管５１を通じてブロワ５２により燃焼溶融装置４０の一次燃焼室４１に導入する。
【００６９】一次燃焼室４１では、予熱バーナ４３により前記乾燥ごみを着火燃焼させる。この際、乾燥ごみは、一次燃焼室４１内において燃料供給管５１及び二次空気供給管４５からの燃料を含む一次空気と二次空気との供給方向の作用により旋回流を生じさせながら燃焼し、下方の二次燃焼室４２に導入され、さらに加熱バーナ５３により火炎を生じさせて十分に燃焼される。
【００７０】上述した燃焼溶融装置４０による燃焼により、溶融灰は二次燃焼室４２の下端排出口から回収装置５８の冷却水に投下され、急激な冷却作用により破砕された水砕スラグとして水砕スラグコンベア６１によりスラグ排出ホッパ６２に搬出される。
【００７１】また、燃焼溶融装置４０による燃焼に伴って発生する排ガスは、吸引ファン６７の吸引作用によりガス排出口６３からボイラ６４に導入され、該ボイラ６４で熱交換されて冷却され、サイクロン６５に導入される。
【００７２】サイクロン６５では、排ガス中に含有するフライアッシュを当該排ガスから分離して、底部に堆積させる。排ガスは、サイクロン６５の上部からバグフィルタ６６に導入される。
【００７３】バグフィルタ６６では、石灰吹込装置６８から供給される石灰により排ガス中の酸性微量有害物質を中和させ、清浄ガスとして吸引ファン６７を経て外気に放出する。
【００７４】また、石灰吹込装置６８から石灰とともに供給される粉体状の活性炭により排ガス中のダイオキシン類等の微量有害物質を吸着する。そして、上述した中和処理用の石灰と、捕集したフライアッシュとともに、適宜な払い落しによって底部に堆積させ、この堆積物を外部に搬出した後、無害化処理される。
【００７５】ここで、前記サイクロン６５の底部６５ａに堆積したフライアッシュは、循環管６９により粉砕機５７へ再び戻され、当該粉砕機５７、燃料輸送管１１を経て前記一次燃焼室４１に導入され、焼却処理される。
【００７６】このように構成された溶融炉に、前述した各ごみ乾燥機が組み合わされる。具体的には、まず、図１に示すごみ乾燥機を組み合わせる場合には、このごみ乾燥機の搬出装置１８の搬出口１８ｂを上述したようにホッパ５４に連設し、該搬出装置１８の搬出口１８ｂから乾燥ごみをホッパ５４に投入してこのごみを上述したように固形燃料として使用する。
【００７７】また、臭気導入管により脱臭炉に導入して脱臭処理していた臭気ガスを燃焼溶融装置４０の一次燃焼用空気もしくは二次燃焼用空気として利用することで、この燃焼溶融装置４０によって脱臭処理する。
【００７８】詳しくは、一次燃焼用空気として利用する場合には、図３に示すように、臭気導入管２２をブロワ５２の吸い込み側などに接続し、この臭気導入管２２で導入される臭気ガスを一次空気として燃料供給管５１を通じて乾燥ごみとともに、一次燃焼室４１に導入する。
【００７９】また、二次燃焼用空気として利用する場合には、臭気導入管２２をブロワ４７に接続し、ブロワ４７によって二次空気導入口４４から第１燃焼室４１に導入する。即ち、臭気導入管２２が請求項３記載の臭気導入手段を構成している。
【００８０】これにより臭気導入管２２で導入された臭気ガスは、燃焼溶融装置４０の燃焼運転により脱臭処理される。つまり、既存の溶融炉にごみ乾燥機を組み合わせることで、ごみ乾燥機側での脱臭処理が不要になる、この結果、脱臭炉２５及び熱交換器２４が不要になり、設備コスト及び運転コストを低減でき、運転効率を高めることができる。
【００８１】次に、前述した図２に示すごみ乾燥機を組み合わせる場合には、上述したごみ乾燥機と同様に、このごみ乾燥機の搬出装置１８の搬出口１８ｂをホッパ５４に連設し、該搬出装置１８の搬出口１８ｂから乾燥ごみをホッパ５４に投入してこの乾燥ごみを上述したように固形燃料として使用し、前記溶融炉を運転する。
【００８２】また、臭気導入管２２により脱臭炉に導入して脱臭処理していた臭気ガスを溶融炉の二次燃焼用空気として利用することで、この溶融炉によって脱臭処理する。
【００８３】具体的には、臭気導入管２２を上述と同様にブロワ４７に接続し、ブロワ４７によって二次空気導入口４４から一次燃焼室４１に導入する。即ち、臭気導入管２２が請求項８記載の臭気導入手段を構成している。
【００８４】これにより第２臭気導入管３１で分流された残りの臭気ガスは、臭気導入管２２によって燃焼溶融装置４０の一次燃焼室４１に導入され、この燃焼溶融装置４０の燃焼運転により脱臭処理される。つまり、既存の溶融炉にごみ乾燥機を組み合わせることで、脱臭炉２５による脱臭処理が不要になる、この結果、脱臭炉２５及び熱交換器２４が不要になり、運転コストを低減でき、運転効率を高めることができる。
【００８５】また、この臭気導入管２２を通じて送られる臭気ガスは、二次燃焼用空気としてだけでなく、燃焼溶融装置４０から排出される排ガスを冷却する冷却用空気としても利用でき、排ガスを冷却することにより上記臭気ガスを昇温させることによって脱臭処理することもできる。
【００８６】また、燃焼溶融装置４０では、搬出装置１８から投入された乾燥ごみを粉砕機５７により一旦粉砕した後、燃焼溶融装置４０で燃焼させているため、粉砕された粉体状の乾燥ごみは空気との接触効率が良く、着火しやすいので、少ない空気で完全燃焼して排ガス性状を安定させる上、排ガス量が少なくなるため、後続の排ガス処理設備を小型にすることができる。また、サイクロン６５の底部６５ａに堆積したフライアッシュを再び燃焼溶融装置ｌで焼却処理するため、フライアッシュの減量化を確実に図れ、システム全体の排出量を減らすことができる。
【００８７】このように、各ごみ乾燥機と溶融炉とを組み合わせてなるごみ燃料燃焼システムにより上述したような請求項２、７に記載のごみ乾燥機で発生する臭気ガスの処理方法を実施することができる。
【００８８】なお、本例では、ごみ乾燥機と溶融炉とを組み合わせてごみ燃料燃焼システムを構成したが、溶融炉の代わりに焼却炉をごみ乾燥機と組み合わせてごみ燃料燃焼システムを構成してもよい。
【００８９】
【発明の効果】以上述べたように、請求項１記載のごみ乾燥機によれば、被乾燥物の乾燥処理に伴い内筒から発生する臭気ガスを、燃焼炉でなく脱臭炉によって脱臭処理することで、この専用の脱臭炉によって投入される被乾燥物の水分量の変動等に係わらず、脱臭処理を確実にしかも効率良く行うことができる。また、これにより燃焼炉では、脱臭処理と無関係に、投入されるごみの水分量の変動に対応した微妙な温度制御が可能になり、乾燥効率を向上させることができるとともに、ダイオキシンの分解を確実に行う制御が可能になり、ダイオキシン分解能力を向上させることができる。
【００９０】請求項２記載のごみ乾燥機で発生する臭気ガスの処理方法、並びに請求項３記載のごみ乾燥機を備えたごみ燃料燃焼システムによれば、被乾燥物の乾燥処理に伴い内筒から発生する臭気ガスを、臭気導入手段により既存の溶融炉もしくは焼却炉に一次燃焼用空気もしくは二次燃焼用空気として導入して脱臭処理することで、ごみ乾燥機側での脱臭処理が不要になり、脱臭炉及びこの脱臭炉に付設する熱交換器などが不要になる。これにより設備コスト及び運転コストを低減でき、運転効率を高めることができる。
【００９１】請求項４、９記載のごみ乾燥機を備えたごみ燃料燃焼システムによれば、ごみ乾燥機で被乾燥物を乾燥した乾燥物を搬送手段で溶融炉もしくは焼却炉に搬送し、溶融炉もしくは焼却炉でこの乾燥物を燃料として燃焼させることで、連続運転が可能になり、システムを安定的に稼働させることができる。また、乾燥物を粉砕手段で粉砕もしくは破砕手段で破砕した後、溶融炉もしくは燃焼炉で燃焼させているため、粉砕等された乾燥ごみは空気との接触効率が良く、着火しやすく、少ない空気で完全燃焼して排ガス性状を安定させる上、排ガス量が少なくなるため、後続の排ガス処理設備を小型にすることができる。
【００９２】請求項５記載のごみ乾燥機によれば、外筒から排気される熱風を前記内筒に導くための連通管を設けたことで、燃焼炉から外筒内に導入された熱風は内筒の外部を加熱した後に、連通管から内筒内に導入され、内筒内のごみを直接乾燥させることなる。この際、上述のようにして外筒内に導入された熱風は、当該外筒に導入されて連通管を通じて内筒に導入される間に、十分に冷却されて温度が低下するため、燃焼炉から外筒に導入する熱風の温度をある程度高く設定しても、上述した冷却により内筒内に導入される空気の温度は低くなることから、内筒内のごみを発火させることがなく安全であるとともに、内筒内に外気を導入する場合にこの外気を昇温させるために必要な熱交換器が不要になることから、設備コストの低減を図ることができる。
【００９３】請求項６記載のごみ乾燥機によれば、臭気導入管から脱臭炉に導入して脱臭処理する臭気ガスの一部を、第２臭気導入管を通じて燃焼炉に導き、この燃焼炉で当該臭気ガスの一部を脱臭処理することで、脱臭炉による脱臭処理の負担が軽減され、これにより脱臭炉で使用する燃料も低減されることなどから、ランニングコストを燃焼炉で脱臭処理する分に見合う分だけ低減させることができる。また、燃焼炉で脱臭処理する臭気ガスも全量でなく第２臭気導入管で分流された一部であるため、この燃焼炉によって被乾燥物の乾燥に悪影響を与えることなく十分に脱臭処理することができる。また、燃焼炉から発生する熱風は外筒で十分に温度が低下されるので、燃焼炉内の温度を脱臭及びダイオキシン分解が可能な比較的高い温度に設定できる。これにより第２臭気導入管から導入される臭気ガスの脱臭処理及びダイオキシン分解を効率的に行うことができる。
【００９４】請求項７記載のごみ乾燥機で発生する臭気ガスの処理方法、並びに請求項８記載のごみ乾燥機を備えたごみ燃料燃焼システムによれば、被乾燥物の乾燥処理に伴い内筒から発生する臭気ガスの一部を、臭気導入手段により既存の溶融炉もしくは焼却炉に二次燃焼用空気もしくは排ガス冷却用空気として導入して脱臭処理することで、ごみ乾燥機側での脱臭炉による脱臭処理が不要になり、脱臭炉及びこの脱臭炉に付設する熱交換器などが不要になる。これにより設備コスト及び運転コストを低減でき、運転効率を高めることができる。また、乾燥機からの排ガスの一部を既存の溶融炉等に導入するようにしたので、溶融炉等の排ガス処理装置への負荷が軽減できるため、溶融炉側の排ガス処理装置の能力アップのための改良が小さくて済むので溶融炉等の設備コストを低減できる。
【出願人】 【識別番号】０００００２３５８
【氏名又は名称】新明和工業株式会社
【出願日】 平成１０年７月３１日（１９９８．７．３１）
【代理人】 【識別番号】１０００７５５０２
【弁理士】
【氏名又は名称】倉内 義朗
【公開番号】 特開２０００−４６４７１（Ｐ２０００−４６４７１Ａ）
【公開日】 平成１２年２月１８日（２０００．２．１８）
【出願番号】 特願平１０−２１７８００