JPH0139035B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はロータリーキルンに関するものであ
つて、更に詳細には可燃性物質を混有する廃棄
物をロータリーキルンの加熱筒中で焼却するに際
し廃棄物から発生する可燃性ガス燃焼室中へ噴出
自燃させて焼却用燃料を節減したり、原料を加
熱筒中で加熱処理するにあたり燃焼室中の高温燃
焼ガスを加熱筒中に導入して加熱処理を促進する
ことのできるロータリーキルンに関するものであ
る。

近年、産業廃棄物の飛躍的増加に伴い、この種
廃棄物の効率的な処理対策が、環境汚染防止との
関係において種々講じられている。これら産業廃
棄物の中でも、特に油を含浸した廃土のように可
燃性物質を混有している物質については、通常そ
のままの状態で焼却炉中に投入しても良好に燃焼
し難いため、一般に埋立地へ運搬して投棄処理し
ているのが現状である。しかし、この埋立処理
は、高額の投棄料の支出を要し、また油分が地中
に浸透して地下水汚染の二次公害を生じたり、悪
臭の原因になる等、周囲環境に大きな悪影響を及
ぼすことが懸念される。また、バーナ等で火炎を
照射して、強制的に廃棄物の焼却を図る手段もあ
るが、燃料費が大幅に嵩む難点がある。

更に、原料物質をロータリーキルンで加熱処理
するに際し、次のような欠点が指摘される。すな
わち、燃焼室中に加熱筒を回転自在に貫通配置
し、該加熱筒の一端から投入された原料を加熱筒
の回転により他端へ移送しつつ撹拌加熱するロー
タリーキルンでは、加熱筒を介して原料を間接的
に均一加熱することができ、またバーナからの燃
焼ガスが原料に直接触れないため、加熱筒中で微
粉が飛散する惧れもないものである。しかし、熱
効率の見地からは、加熱筒からの伝導熱だけで原
料の加熱を行うものであるので、熱効率は低いも
のとなつている。そこで、効率を上げるために燃
焼室から排出された燃焼排ガスを煙道を介してフ
アンにより加熱筒中に送給する手段も採られてい
るが、燃焼室から一旦取出した燃焼排ガスは温度
がかなり低下し、余り効率の増加は期待し得なか
つた。

本発明は、このような諸搬の事情に鑑み案出さ
れたものであつて、この種産業廃棄物、殊に、可
燃性物質を混有しており、かつ加熱により可燃性
ガスを発生する廃棄物を焼却する際の省エネルギ
ーを図ると共に、完全燃焼させて２次公害を誘発
することのないロータリーキルンを提供すること
を目的とする。

また、原料を加熱処理するにあたり、加熱筒の
単なる間接加熱のみによらず、燃焼ガスの導入に
より熱効率を向上させることを目的とする。

この目的を達成するため、本発明では、燃焼室
中に加熱筒を回転自在に貫通配置し、前記加熱筒
の一端から投入された被処理物を外加熱筒の回転
により他端へ移送しつつ撹拌して加熱焼却するロ
ータリーキルンにおいて、加熱筒周壁の適宜位置
に適当数の通孔を穿設することを特徴とする。

このとき、加熱筒中に投入される被処理物が可
燃性物質を混有する廃棄物の場合は、加熱撹拌に
より廃棄物から発生する可燃性ガスを前記貫通孔
を介して燃焼室中に噴出し得るように構成され
る。

また、燃焼室中で発生する高温燃焼ガスを前記
貫通孔を介して加熱筒内に導入し得るよう構成さ
れる。

この場合、前記通孔には所定メツシユの金網を
張設して、加熱筒内の被処理物が前記通孔を介し
て燃焼室中へ落下するのを防止するようにしてお
くのが好適である。また同様の被処理物落下防止
対策として、前記通孔に加熱筒の略中心方向に向
けて筒体を突設するのも有効である。更に、前記
通孔に加熱筒の略中心方向に指向する筒体を突設
し、この筒体の開口部に所定メツシユの金網を張
設するようにすれば、一層効果的である。

更に、前記筒体はその先端を屈曲させ、筒体開
口部が加熱筒の被処理物供給側に指向するよう構
成すれば好適である。

なお、本発明に係るロータリーキルンでは、後
に詳述するように加熱筒内に投じられた物質が加
熱されるに従つて発生する可燃性ガスを、前記通
孔を介して燃焼室中へ吹出させて自燃させるもの
であるから、そのガス噴出位置近傍に外部空気が
供給されるようになつていれば、一層効率的な燃
焼促進が図られるものである。従つて、燃焼室の
壁部に、前記加熱筒の通孔穿設位置と略対応的に
所定数の外部空気供給孔を穿設するのが好まし
い。

また、前記通孔から可燃性ガスを燃焼室に向け
て噴射させるには、加熱筒内を加圧するのが好ま
しく、この目的のため、及び併せて加熱筒内にお
ける被処理物の酸化焼却を促進させる目的のた
め、加熱筒の焼却残渣排出側に空気供給管を臨ま
せるよう構成する。

このように構成することにより、可燃性物質を
混有する廃棄物の完全燃焼、及び焼却に要する外
部燃料の大幅節減による省エネルギーが効果的に
達成される。

次に、本発明に係るロータリーキルンについ
て、好適な実施例を挙げて添付図面を参照しなが
ら、以下詳細に説明する。

第１図は本発明に係るロータリーキルンの一実
施例の概略構成を示す縦断面図であつて、参照符
号１０はキルン本体を構成する燃焼室を示す。こ
の燃焼室１０は、壁部を耐熱性れんがで築造さ
れ、燃焼室１０内の長手方向に、円筒状の加熱筒
１２が回転自在に貫通配置されている。前記加熱
筒１２は、燃焼室１０を貫通して突出する両端部
外周にリング１４が夫々固定され、燃焼室外部に
設けた基台１６の頂部に配設した各１対のローラ
１８上に前記リング１４を当接させることによ
り、回転自在に支持される。また、加熱筒１２の
一方の端部には、被処理物投入用のホツパ２０と
連通する被処理物供給筒２２が挿通されて加熱筒
１２内に臨み、他方の端部には、被処理物排出筒
２４が接続されている。前記供給筒２２中には、
被処理物を加熱筒１２中へ強制移送するためのス
クリユーコンベア２６を回転自在に挿通配置し、
また加熱筒１２は図示のように被処理物投入側か
ら被処理物排出側へ向けて下降するよう、若干の
緩傾斜を付しておくのが好ましい。なお、図示し
ないが、前記加熱筒１２は、その外周に設けたギ
ヤリングと駆動源に接続するピニオンとの噛合、
その他チエン等の適宜の動力伝達手段により緩や
かに回転するようになつていることは勿論であ
る。

また、燃焼室１０の内部には、その壁部下方に
適宜数のバーナ２８（燃焼源は都市ガスその他重
油等である）を開口させて、バーナによる燃焼加
熱帯域を形成し、更にこの帯域に図示の如く隔壁
３０を設けて前記帯域に隣接する煙道３２を画成
する。この煙道３２に排気管５０を連通接続し
て、後述する可燃性ガス燃焼後の気体を外部へ排
出するようにしておく。

このように構成したロータリーキルンにおい
て、前記加熱筒１２の周壁の適宜位置に貫通孔３
４を適当数穿設し、加熱筒１２内部と燃焼室１０
内とを前記貫通孔３４を介して連通する。この通
孔３４は、後述するように被加熱物から発生する
可燃性ガスを燃焼室１０中に向けて噴出させるた
めのものであるから、ガスの通過のみを許容し加
熱筒１２中の被処理物の落下は防止するような構
造にしておくのが望ましい。第３図乃至第５図に
示す構造は、その要請を満たすものであつて、第
３図では通孔３４に所定メツシユ（廃棄物の小塊
が通過しない程度のメツシユ寸法が、選択され
る）の耐熱性金網３６が張設されている。また、
第４図に示す如く加熱筒１２の内部において、前
記通孔３４に、加熱筒１２の略中心に指向する中
空筒体３８を突設すれば、加熱筒内の被処理物は
この中空筒体３８の開口部にまで届かないので、
被処理物の落下が防止される。更に、この中空筒
体３８の開口部に耐熱性金網４０を張設するよう
にすれば、一層効果的である。

加熱筒１２に穿設した前記貫通孔３４から噴出
する可燃性ガスの良好な燃焼を促進する目的で、
燃焼室１０の壁部の適当位置、すなわち加熱筒１
２の貫通孔３４穿設位置と略対応する位置に、所
定数の外部空気供給孔４２の穿設し、この供給孔
４２を送気管４４に接続する。更に、加熱筒１２
内で発生した可燃性ガスの通孔３４からの噴出を
効率良く行い、併せて加熱筒１２中での被処理物
の酸化焼却を促進するために、第１図に示すよう
に加熱筒１２の被処理物排出側に空気供給管４６
を開口接続し、この空気供給管４６を図示しない
好ましくは熱風源に接続して、熱風を加熱筒１２
中に強制送気し得るよう構成しておく。この空気
供給管４６にはダンパ４８を配設して、供給風量
の調節を可能とするのが好ましい。

このように構成した本発明に係るロータリーキ
ルンの作用効果につき、実際の供試実験に沿つて
以下説明する。

米糠製油工場から廃棄物として出される廃土の
成分は、酸性白土50％、水分25％、油25％から成
つていた。先ず、燃焼室１０の下部に開口してい
るバーナ２８に点火して、このバーナ火炎により
加熱筒１２内の温度を約800℃に昇温し、また燃
焼室壁に設けた外部空気供給孔４２から空気を燃
焼室１０中に供給すると共に空気供給管４６に配
設したダンパ４８の開度を調節して熱風を加熱筒
１２中に強制的に送り込む。このとき、加熱筒１
２は回転状態に保持しておく。次いで、前記廃土
をホツパ２０より投入し、スクリユーコンベア２
６で供給筒２２中を搬送して、加熱筒１２内に順
次投入する。投入された廃土は加熱筒１２の回転
につれて撹拌加熱されながら軸線方向に徐々に前
進して脱水乾燥が行われ、貫通孔３４に到る頃ま
でには加熱された廃土から可燃性ガスが発生す
る。加熱筒１２中には熱風が供給されて加圧状態
になつているので、可燃性ガスは貫通孔３４を介
して燃焼室１０中に噴出し、ここでバーナ２８の
火炎により着火されて、以後は自己燃焼を継続す
る。この可燃性ガスの燃焼により加熱筒１２は更
に加熱されて、内部温度は略840℃〜850℃に上昇
し、その結果廃土は白味のグレー色を呈する程度
にまで焼かれ、このとき残留油性分は全く認めら
れなかつた。なお、加熱筒１２中に、酸素を大量
に含んだ熱風が空気供給管４６から強制供給され
る結果として、廃土の酸化焼却も促進される。

可燃性ガスの燃焼が安定した時点でバーナ２８
による燃焼を停止したところ、加熱筒１２中の温
度は780℃〜800℃程度にまで降下し、焼却廃土の
呈する色もグレーから黒色に変化したが、残留油
性分は認められず、この焼却廃土はそのまま投
棄、埋立等に使用しても２次公害を惹起する惧れ
は全くないことが確認された。

このように、本発明に係るロータリーキルンで
可燃性物質を混有する廃棄物を焼却するようにす
れば、従来投棄その他処理が困難で、かつそのま
ま投棄すれば２次公害の原因となるような含油廃
棄物を無公害な焼却土に変換させることができ、
しかもその焼却過程において廃棄物自体が発生す
る可燃性ガスを積極的に利用して自己燃焼させる
ことにより、外部消費燃料の節約を大幅に達成す
ることができるので、省エネルギーの見地からも
極めて有益なものである。

次に、第６図乃至第８図は本発明に係るロータ
リーキルンの他の実施例を概略図示する。基本構
成は第１図に示したロータリーキルンと同じなの
で、説明の重複を避けるため同一の部材について
は同じ参照符号で指示するものとする。燃焼室１
２中の排ガスは、排気管５０に接続する吸引フア
ン５２により外部を排出されるが、一部は分岐排
気管５４により原料投入用ホツパ２０に分配され
て、原料５６の予熱を行う。またバーナ２８の上
方には、耐熱性れんがで製造した通孔付の仕切板
５８が水平に配設され、前記バーナ２８の火焔が
加熱筒１２に直接放射されないようになつてい
る。加熱筒１２の周壁部適宜位置に貫通孔３４が
所定数穿設され、この貫通孔３４に加熱筒１２の
中心に指向する筒体３８が夫々接続される。この
筒体３８の開口部における開口形状は、第７図ａ
乃至ｄに示すように斜めに裁断したり、水平に裁
断したりすることが提案されるが、第６図及び第
７図ｃに示すように筒体３８の先端を略直角に屈
曲させ、その開口部を加熱筒１２の原料投入側に
指向させるように構成するのが好適である。

このような構成において、原料５６をホツパ２
０に投入して加熱筒１２中に供給すれば、加熱筒
１２の回転に伴い原料１２は撹拌加熱されながら
排出側に向けて移送される。このとき、燃焼室１
０中には、バーナ２８の稼動により高温の燃焼ガ
スが充満し、この燃焼ガスの一部は前記貫通孔３
４に設けた筒体３８を介して加熱筒１２中に導入
され、この燃焼ガスの熱により加熱筒１２内の原
料５６を直接加熱するので、極めて熱効率の高い
加熱処理を達成することが可能である。なお、第
６図では貫通孔３４を加熱筒１２の略中央から排
出側にかけて穿設した例となつているが、この貫
通孔３４を加熱筒１２の原料供給側に近接した位
置に穿設するようにすれば、導入された高温燃焼
ガスにより原料５６の予熱も同時に行えるので、
熱効率は更に向上する。また、筒体３８の開口部
を第６図に示すように加熱筒１２の原料供給側に
指向させておくことにより、同じく原料予熱を達
成することができ、省エネルギーに寄与し得るも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るロータリーキルンの一実
施例の概略構成を示す縦断面図、第２図は第１図
の−線断面図、第３図乃至第５図は本発明に
係るロータリーキルンにおいて廃棄物が加熱筒か
ら焼却室中へ落下するのを防止するための各実施
例の斜視図、第６図は本発明の別の実施例に係る
ロータリーキルンの縦断面図、第７図ａ乃至第７
図ｄは筒体の開口形態の実施例を示す概略図、第
８図は第６図のＡ−Ａ線断面図である。 １０；燃焼室、１２；加熱筒、３４；貫通孔、
３６；金網、３８；筒体、４０；金網、４２；外
部空気供給孔、４６；空気供給管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 燃焼室中に加熱筒を回転自在に貫通配置し、
   前記加熱筒の一端から投入された被処理物を該加
   熱筒の回転により他端へ移送しつつ撹拌加熱する
   ロータリーキルンにおいて、加熱筒周壁の適宜位
   置に適当数の貫通孔を穿設したことを特徴とする
   ロータリーキルン。 ２ 加熱筒中に投入される被処理物が可燃性物質
   を混有する物質であつて、加熱撹拌により被処理
   物から発生する可燃性ガスを前記貫通孔を介して
   燃焼室中に噴出し得るよう構成したことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のロータリーキル
   ン。 ３ 燃焼室中で発生する高温燃焼ガスを前記貫通
   孔を介して加熱筒内に導入し得るよう構成したこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のロー
   タリーキルン。 ４ 前記貫通孔に所定メツシユの金網を張設した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３
   項の何れかに記載のロータリーキルン。 ５ 前記貫通孔に加熱筒の略中心方向に向けて筒
   体を突設したことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項乃至第３項の何れかに記載のロータリーキル
   ン。 ６ 前記筒体の開口部に所定メツシユの金網を張
   設したことを特徴とする特許請求の範囲第５項記
   載のロータリーキルン。 ７ 前記筒体の先端を屈曲させ、筒体開口部を加
   熱筒の被処理物供給側に指向させたことを特徴と
   する特許請求の範囲第５項記載のロータリーキル
   ン。 ８ 燃焼室壁部に、前記加熱筒の貫通孔穿設位置
   と略対応的に所定数の外部空気供給孔を穿設した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第
   ２項記載のロータリーキルン。 ９ 加熱筒の被処理物排出側に空気供給管を臨ま
   せたことを特徴とする特許請求の範囲第１項、第
   ２項及び第８項の何れかに記載のロータリーキル
   ン。