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技術 乾燥装置およびこれを具備する乾燥焼却システム

出願人 日立造船株式会社
発明者 岸田央範古林通孝堀井裕太
出願日 2018年8月7日 (1年10ヶ月経過) 出願番号 2018-148072
公開日 2020年2月13日 (4ヶ月経過) 公開番号 2020-024057
状態 未査定
技術分野 汚泥処理 固体廃棄物の処理 ガスの乾燥 固体の乾燥
主要キーワード 同乾燥装置 気体回収 産業施設 多孔質吸着材 湿潤気体 乾燥材 伐採木 工場排水処理
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年2月13日)のものです。
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図面 (17)

課題

使用するエネルギーを低減し得る乾燥装置を提供する。

解決手段

乾燥装置1は、汚泥Oを内部に導入する本体2と、汚泥Oの乾燥に使用される前の気体である乾燥気体を本体2に供給する気体供給部3と、汚泥Oの乾燥に使用された後の気体である湿潤気体を本体2から回収する気体回収部4とを備える。乾燥装置は、さらに、気体回収部4で回収された湿潤気体の除湿および加熱により、気体供給部3で供給させる乾燥気体を生成する、気体除湿加熱部5を備える。気体除湿加熱部5は、気体の水分を吸収することで発熱し、十分に水分を吸収した後でも高温の気体に曝すことにより、気体の熱を吸収することで水分を発散再生が可能な、乾燥材6を有する。

概要

背景

生ごみ汚泥などの高湿潤廃棄物(以下、単に汚泥など)を乾燥させるための乾燥装置の一例としてバンド式乾燥装置がある。一般に、バンド式乾燥装置は、バンドコンベヤ金網または多孔板に載置した汚泥などを乾燥室の内部に導き、乾燥室の内部で乾燥した温風を吹き付けることで、汚泥などを乾燥させる。従来のバンド式乾燥装置として、汚泥などに温風を吹き付ける位置を工夫することで、効率的に汚泥などを乾燥し得るものが提案されている(例えば、特許文献1および特許文献2参照)

概要

使用するエネルギーを低減し得る乾燥装置を提供する。乾燥装置1は、汚泥Oを内部に導入する本体2と、汚泥Oの乾燥に使用される前の気体である乾燥気体を本体2に供給する気体供給部3と、汚泥Oの乾燥に使用された後の気体である湿潤気体を本体2から回収する気体回収部4とを備える。乾燥装置は、さらに、気体回収部4で回収された湿潤気体の除湿および加熱により、気体供給部3で供給させる乾燥気体を生成する、気体除湿加熱部5を備える。気体除湿加熱部5は、気体の水分を吸収することで発熱し、十分に水分を吸収した後でも高温の気体に曝すことにより、気体の熱を吸収することで水分を発散再生が可能な、乾燥材6を有する。

目的

本発明は、使用するエネルギーを低減し得る乾燥装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

乾燥させる対象物を内部に導入する本体と、前記対象物の乾燥に使用される前の気体である乾燥気体を前記本体に供給する気体供給部と、前記対象物の乾燥に使用された後の気体である湿潤気体を前記本体から回収する気体回収部と、前記気体回収部で回収された前記湿潤気体の除湿および加熱により前記気体供給部で供給させる前記乾燥気体を生成する気体除湿加熱部とを備え、前記気体除湿加熱部は、気体の水分を吸収することで発熱し、気体の熱を吸収することで水分を発散する、乾燥材を有することを特徴とする乾燥装置

請求項2

本体から回収された湿潤気体を脱臭する脱臭部を備えることを特徴とする請求項1に記載の乾燥装置。

請求項3

本体、気体回収部、気体除湿加熱部および気体供給部は、閉じた経路を形成するものであることを特徴とする請求項1または2に記載の乾燥装置。

請求項4

乾燥材は、気体の水分を吸収することで水和反応により発熱し、水分を吸収した後でも当該乾燥材よりも高温の気体に曝されることにより、当該気体から熱を吸収し脱水反応により水分を発散し再生が可能なものであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の乾燥装置。

請求項5

乾燥材は、気体の水分を吸着することで水の凝縮潜熱により発熱し、水分を吸着した後でも当該乾燥材よりも高温の気体に曝されることにより、当該気体から蒸発潜熱を吸収し水分を蒸発させ再生が可能なものであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の乾燥装置。

請求項6

乾燥材が吸収した水分を発散させることで、再び当該乾燥材を水分の吸収により発熱が可能なようにする、再生器を備え、前記再生器は、湿潤気体よりも高温低湿の気体を前記乾燥材に送る送風部を有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の乾燥装置。

請求項7

請求項6に記載の乾燥装置と、前記乾燥設備で乾燥された対象物を焼却する焼却施設とを具備する乾燥焼却システムであって、前記焼却施設は、前記対象物を焼却した熱で湿潤気体よりも高温且つ低湿の気体を生成する温風生成手段を備え、前記乾燥装置が有する再生器の送風部は、前記温風生成手段で生成された気体を前記乾燥装置の乾燥材に送るものであることを特徴とする乾燥焼却システム。

請求項8

再生器と焼却施設とを接続する送風管を備え、前記送風管は、前記再生器で乾燥材に曝された後の気体を前記焼却施設に送ることで、前記焼却施設での対象物の焼却に前記気体を利用するものであることを特徴とする請求項7に記載の乾燥焼却システム。

技術分野

0001

本発明は、高湿潤廃棄物乾燥装置およびこれを具備する乾燥焼却システムに関するものである。

背景技術

0002

生ごみ汚泥などの高湿潤廃棄物(以下、単に汚泥など)を乾燥させるための乾燥装置の一例としてバンド式乾燥装置がある。一般に、バンド式乾燥装置は、バンドコンベヤ金網または多孔板に載置した汚泥などを乾燥室の内部に導き、乾燥室の内部で乾燥した温風を吹き付けることで、汚泥などを乾燥させる。従来のバンド式乾燥装置として、汚泥などに温風を吹き付ける位置を工夫することで、効率的に汚泥などを乾燥し得るものが提案されている(例えば、特許文献1および特許文献2参照)

先行技術

0003

特開2011−174654号公報
特開平6−146812号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、前記特許文献1に記載のバンド式乾燥装置では、乾燥に用いられた温風のうち、大半は循環ファンにより乾燥のために再利用されるが、一部は排気されることになる。この排気には汚泥からの臭気が含まれているので、前記バンド式乾燥装置から悪臭大気放散させることになる。

0005

また、前記特許文献1および2のバンド式乾燥装置では、その特許文献1で符号19、特許文献2で符号6として示されているように、再利用する気体を加熱する必要がある。また、特許文献2には、再利用する気体は汚泥などの乾燥に使用されたことで水分を多く含んでおり、当該気体を再利用するには加熱および除湿する必要もあることが示されている。このように、前記バンド式乾燥装置では、加熱のためのエネルギーに加えて、除湿のためのエネルギーまでも必要になる。

0006

そこで、本発明は、使用するエネルギーを低減し得る乾燥装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

前記課題を解決するため、第1の発明に係る乾燥装置は、乾燥させる対象物を内部に導入する本体と、
前記対象物の乾燥に使用される前の気体である乾燥気体を前記本体に供給する気体供給部と、
前記対象物の乾燥に使用された後の気体である湿潤気体を前記本体から回収する気体回収部と、
前記気体回収部で回収された前記湿潤気体の除湿および加熱により前記気体供給部で供給させる前記乾燥気体を生成する気体除湿加熱部とを備え、
前記気体除湿加熱部は、気体の水分を吸収することで発熱し、十分に水分を吸収した後でも気体除湿加熱部に高温の気体を通じることにより、気体の熱を吸収することで水分を発散再生が可能な、乾燥材を有するものである。

0008

また、第2の発明に係る乾燥装置は、第1の発明に係る乾燥装置において、本体から回収された湿潤気体を脱臭する脱臭部を備えるものである。

0009

さらに、第3の発明に係る乾燥装置は、第1または第2の発明に係る乾燥装置において、本体、気体回収部、気体除湿加熱部および気体供給部は、閉じた経路を形成するものである。

0010

加えて、第4の発明に係る乾燥装置は、第1乃至第3のいずれかの発明に係る乾燥装置における乾燥材は、気体の水分を吸収することで水和反応により発熱し、水分を吸収した後でも当該乾燥材よりも高温の気体に曝されることにより、当該気体から熱を吸収し脱水反応により水分を発散し再生が可能なものである。

0011

また、第5の発明に係る乾燥装置は、第1乃至第3のいずれかの発明に係る乾燥装置における乾燥材は、気体の水分を吸着することで水の凝縮潜熱により発熱し、水分を吸着した後でも当該乾燥材よりも高温の気体に曝されることにより、当該気体から蒸発潜熱を吸収し水分を蒸発させ再生が可能なものである。

0012

また、第6の発明に係る乾燥装置は、第1乃至第5のいずれかの発明に係る乾燥装置において、乾燥材が吸収した水分を発散させることで、再び当該乾燥材を水分の吸収により発熱が可能なようにする、再生器を備え、
前記再生器は、湿潤気体よりも高温低湿の気体を前記乾燥材に送る送風部を有するものである。

0013

また、第7の発明に係る乾燥焼却システムは、第6の発明に係る乾燥装置と、前記乾燥設備で乾燥された対象物を焼却する焼却施設とを具備する乾燥焼却システムであって、
前記焼却施設は、前記対象物を焼却した熱で湿潤気体よりも高温且つ低湿の気体を生成する温風生成手段を備え、
前記乾燥装置が有する再生器の送風部は、前記温風生成手段で生成された気体を前記乾燥装置の乾燥材に送るものである。

0014

また、第8の発明に係る乾燥焼却システムは、第7の発明に係る乾燥焼却システムにおいて、再生器と焼却施設とを接続する送風管を備え、
前記送風管は、前記再生器で乾燥材に曝された後の気体を前記焼却施設に送ることで、前記焼却施設での対象物の焼却に前記気体を利用するものである。

発明の効果

0015

第1の発明に係る前記乾燥装置によると、乾燥させる対象物の乾燥に使用された湿潤気体から乾燥気体を生成するのに、当該湿潤気体を除湿および加熱するためのエネルギーが不要になるので、使用するエネルギーを低減することができる。

0016

第2または第3の発明に係る前記乾燥装置によると、気体除湿加熱部の前に脱臭部を設置し、乾燥材に悪臭成分が付着することを防止することによって、乾燥材を再生させる際に悪臭成分が大気中に放散されるのを防ぐことができる。

図面の簡単な説明

0017

本発明の実施の形態に係る乾燥装置の概略構成図である。
同乾燥装置の乾燥材で湿潤気体を除湿および加熱する原理を説明するための概略図であり、乾燥材が湿潤気体に曝されて間もない状態を示す。
同乾燥装置の乾燥材で湿潤気体を除湿および加熱する原理を説明するための概略図であり、乾燥材が湿潤気体に曝されて一定時間が経過した状態を示す。
同乾燥装置の乾燥材で湿潤気体を除湿および加熱する原理を説明するための概略図であり、乾燥材が湿潤気体に曝されて長時間が経過した状態を示す。
同乾燥材の再生を説明するための概略図であり、乾燥材が高温低湿気体に曝されて間もない状態を示す。
同乾燥材の再生を説明するための概略図であり、乾燥材が高温低湿気体に曝されて一定時間が経過した状態を示す。
同乾燥材の再生を説明するための概略図であり、乾燥材が高温低湿気体に曝されて長時間が経過した状態を示す。
同乾燥装置が再生器を備える場合の概略構成図であり、再生器により乾燥材を再生している状態を示す。
同乾燥装置が再生器を備える場合の概略構成図であり、再生器により再生が完了した乾燥材を気体除湿加熱部に戻した状態を示す。
同乾燥装置が切換式のハウジングを有する場合の概略構成図である。
図6に示すハウジングが切換えられた状態を示す概略構成図である。
同乾燥装置を備える第1の具体例に係る乾燥焼却システムの概略構成図である。
同乾燥装置を備える第2の具体例に係る乾燥焼却システムの概略構成図である。
同乾燥装置を備える第3の具体例に係る乾燥焼却システムの概略構成図である。
同乾燥装置を備える第4の具体例に係る乾燥焼却システムの概略構成図である。
同乾燥装置を備える第5の具体例に係る乾燥焼却システムの概略構成図である。

実施例

0018

以下、本発明の実施の形態に係る乾燥装置について図面に基づき説明する。
[乾燥装置]

0019

この乾燥装置は、図1に示すように、乾燥させる対象物Oを内部に導入する本体2と、前記対象物Oの乾燥に使用される前の気体(以下、乾燥気体)を前記本体2に供給する気体供給部3と、前記対象物Oの乾燥に使用された後の気体(以下、湿潤気体)を前記本体2から回収する気体回収部4とを備える。また、前記乾燥装置1は、前記気体回収部4で回収された前記湿潤気体の除湿および加熱により、前記気体供給部3で供給させる前記乾燥気体を生成する、気体除湿加熱部5を備える。この気体除湿加熱部5は、気体の水分を吸収することで発熱し、気体の熱を吸収することで水分を発散する、乾燥材6を有する。

0020

前記乾燥させる対象物Oは、特に限定されないが、例えば、バイオマス石炭、汚泥、および、高湿潤廃棄物である。前記バイオマスは、水分を多く含む木質バイオマス伐採木剪定枝、および、雑草混じり木質などである。前記石炭は、水分を多く含む低品質の石炭、および、褐炭などである。前記汚泥は、下水汚泥し尿、および、工場排水処理の汚泥などである。前記高湿潤廃棄物は、生ごみ、および、パルプスラッジなどである。これら乾燥させる対象物のうち、前記汚泥および高湿潤廃棄物は、悪臭を放つので、乾燥において慎重な処理が必要である。なお、以下では説明を簡単にするために、前記乾燥させる対象物Oを、単に汚泥Oとして説明する。

0021

前記本体2は、例えば、図1に示すようなバンド式乾燥装置の本体2であり、内部に汚泥Oを搬送するバンドコンベア10を有する。このため、前記本体2は、バンドコンベア10に搬送されている汚泥Oを前記気体供給部3からの前記乾燥気体に曝すことで、当該汚泥Oを乾燥させるものである。この乾燥気体は、前記汚泥Oの乾燥に使用されることで、当該汚泥Oから水分を吸収するとともに当該汚泥Oに熱を奪われて、前記気体回収部4で回収される前記湿潤気体となる。

0022

前記本体2、気体供給部3、気体回収部4および気体除湿加熱部5は、前記湿潤気体および前記乾燥気体を外部に漏らさないためにも、閉じた経路を形成することが好ましい。閉じた経路の具体的な例として、前記気体供給部3および気体回収部4は、それぞれ、配管で構成されるとともに、本体2と気体除湿加熱部5とを接続する。また、前記閉じた経路には、内部の気体を循環させる循環用送風機14が必要に応じて設けられる。なお、図1には、前記気体供給部3に循環用送風機14が設けられた例を示す。前記気体供給部3で供給される乾燥気体は、前記汚泥Oを乾燥させることが可能な程度に高温且つ低湿である。前記気体回収部4で回収される湿潤気体は、前記汚泥Oから水分を吸収するとともに当該汚泥Oに熱を奪われた気体であるから、前記乾燥気体よりも低温且つ高湿である。

0023

前記気体回収部4に、好ましくは、気体回収部4で回収された湿潤気体を脱臭する脱臭部8が設けられる。前記気体回収部に脱臭部8が設けられることで、前記汚泥Oが悪臭を放ち、前記湿潤気体が悪臭を有しても、当該湿潤気体から悪臭が除去される。このため、乾燥材6に悪臭の成分が付着せず、さらに、悪臭を大気に放散させない。

0024

前記脱臭剤8には、吸着方式活性炭などを利用する方式)、薬液洗浄方式(水、硫酸苛性ソーダおよび次亜塩素酸ソーダなどの薬剤を利用する方式)、生物分解方式、または、オゾン酸化方式などの、既存の脱臭方式が採用される。

0025

前記悪臭の臭気成分低濃度の場合、前記脱臭部8には、吸着方式(活性炭などを利用する方式)を採用することが望ましい。前記悪臭の臭気成分が中濃度の場合、前記脱臭部8には、薬液洗浄方式(水、硫酸、苛性ソーダおよび次亜塩素酸ソーダなどの薬剤を利用する方式)を採用することが望ましい。前記悪臭の臭気成分が高濃度の場合、前記脱臭部8には、生物分解方式を採用することが望ましい。

0026

前記気体除湿加熱部5は、前記気体回収部4からの湿潤気体に乾燥材6を曝すとともに、前記乾燥材6を曝したことで生成された乾燥気体を前記気体供給部3に送るように構成されている。また、前記気体除湿加熱部5は、乾燥気体を速やかに生成するためにも、乾燥材6の表面積が大きくされるなど、乾燥材6を湿潤気体に十分に曝す構成であることが好ましい。表面積が大きくされた乾燥材6の具体例として、乾燥材6は、粒状、粉状またはハニカム状にされたものである。

0027

前記乾燥材6は、気体の水分を吸収することで発熱し、気体の熱を吸収することで水分を発散する材料であれば特に限定されないが、例えば、水和反応および脱水反応等の化学反応を利用する材料、または、水の吸着および脱着のような物理現象に伴う凝縮潜熱および蒸発潜熱を利用する材料である。

0028

前記化学反応を利用する材料としては、無機化合物または有機化合物が水と結合することで分子集団を形成する水和物、または、無機化合物と水酸基が結合することで分子集団を形成する水酸化物が挙げられる。前記水和物の具体例は、CaCl2・n1H2O、または、Na2SO4・n2H2Oなどである。前記水酸化物の具体例は、Mg(OH)2、または、Ca(OH)2などである。

0029

ここで、水和物であるCaCl2・n1H2Oの水和反応および脱水反応は次の通りである。
水和反応:CaCl2+n1H2O → CaCl2・n1H2O+熱
脱水反応:CaCl2・n1H2O+熱 → CaCl2+n1H2O

0030

また、水酸化物であるMg(OH)2の水和反応および脱水反応は次の通りである。
水和反応:MgO+H2O → Mg(OH)2+熱
脱水反応:Mg(OH)2+熱 → MgO+H2O

0031

一方で、前記物理現象を利用する材料としては、気体に含まれる水蒸気凝縮し水として保持する孔が多数形成された多孔質吸着材料が挙げられる。この多孔質吸着材料の具体例は、人工的に合成されたもの、天然鉱物を利用したもの、または、有機物などである。人工的に合成されたものとしては、活性アルミナシリカアルミナシリカゲル、または、合成ゼオライトなどが挙げられる。天然鉱物を利用したものとしては、モンモリロナイトイモゴライト、または、活性白土などが挙げられる。有機物としては、活性炭などが挙げられる。

0032

ここで、多孔質吸着材料の吸着および脱着は次の通りである。
吸着:多孔質吸着材料(乾燥)+H2O → 多孔質吸着材料(湿潤)+熱
脱着:多孔質吸着材料(湿潤)+熱 → 多孔質吸着材料(乾燥)+H2O

0033

前記乾燥材6について、水分を吸収することで発熱する作用を図2A図2Cに基づき説明し、気体の熱を吸収することで水分を発散する作用を図3A図3Cに基づき説明する。

0034

図2A図2Cのうち、図2Aは、水分を殆ど吸収していない乾燥材6が湿潤気体40に曝されて間もない状態を示し、図2Bは、図2Aから一定時間が経過した状態を示し、図2Cは、図2Bからさらに一定時間が経過した状態を示す。

0035

図2Aに示す前記乾燥材6は、湿潤気体40に曝されて間もないので、一部で湿潤気体40から水分を吸収したが、他の大部分で湿潤気体40から水分を十分に吸収可能な余力のある状態である。図2Bに示す前記乾燥材6は、湿潤気体40に曝されて一定時間が経過したので、図2Aよりも多くの水分を吸収したが、湿潤気体40から水分をまだ吸収可能な余力のある状態である。図2Cに示す前記乾燥材6は、湿潤気体40に曝されて長時間が経過したので、水分を限界近くまで吸収して、前記余力のない状態である。図2A図2Cのいずれの前記乾燥材6も、湿潤気体40から水分を吸収することで発熱し、これにより、当該湿潤気体から乾燥気体30を生成している。図2Cに示すように、水分を限界近くまで吸収した乾燥材6は、乾燥気体30を生成する能力が低下するので、水分を発散することで、再度水分を吸収可能な状態にする(以下、再生する)必要がある。

0036

図3A図3Cのうち、図3Aは、水分を限界近くまで吸収した乾燥材6が高温且つ低湿の気体73に曝されて間もない状態を示し、図3Bは、図3Aから一定時間が経過した状態を示し、図3Cは、図3Bからさらに一定時間が経過した状態を示す。なお、前記高温且つ低湿の気体73は、乾燥材6を再生することが可能な程度に高温且つ低湿であればよく、以下では高温低湿気体73と称する。再生する乾燥材6が水酸化物の場合、この高温低湿気体73は、おおよそ300℃以上であることが好ましく、500℃以上であることが一層好ましいが、特に温度範囲が限定されるものではない。再生する乾燥材6が水和物の場合、この高温低湿気体73は、おおよそ150℃以上であることが好ましく、300℃以上であることが一層好ましいが、特に温度範囲が限定されるものではない。再生する乾燥材6が多孔質吸着材の場合、この高温低湿気体73は、おおよそ100℃以上であることが好ましいが、当該高温低湿気体73の湿度が低ければ50℃程度でもよいが、特に温度範囲が限定されるものではない。

0037

図3Aに示す前記乾燥材6は、高温低湿気体73に曝されて間もないので、一部で高温低湿気体73に水分を発散したが、他の大部分で多くの水分が残留した状態である。図3Bに示す前記乾燥材6は、高温低湿気体73に曝されて一定時間が経過したので、図3Aよりも多くの水分を発散したが、まだ多くの水分が残留した状態である。図3Cに示す前記乾燥材6は、高温低湿気体73に曝されて長時間が経過したので、水分を十分に発散して、再生がほぼ完了した状態である。図3A図3Cのいずれの前記乾燥材6も、高温低湿気体73の熱を吸収することで水分を発散し、これにより、当該高温低湿気体73が低温且つ高湿の気体74となる。図3Cに示すように、高温低湿気体73は、再生がほぼ完了した乾燥材6を曝した後でも、なお高温且つ低湿である。このため、高温低湿気体73に乾燥材6を曝した後の気体74の温度および湿度を計測することで、乾燥材6の再生が完了を知ることが可能である。

0038

以下、前記再生のための再生器も備える乾燥装置1について図4および図5に基づき説明する。

0039

図4に示すように、前記再生器7は、気体除湿加熱部5からの乾燥材6に高温低湿気体73を供給して、当該乾燥材6を再生するものである。このため、前記再生器7は、高温低湿気体73を送る送風部71を有する。また、前記再生器7は、送風部71から乾燥材6に送られる高温低湿気体73を加熱する加熱部72を有してもよい。再生器7により再生が完了した乾燥材6は、図5に示すように、再び前記気体除湿加熱部5に戻されて、前記気体回収部4で回収された湿潤気体の除湿および加熱のために使用される。

0040

以下、前記乾燥装置1の使用方法について説明する。

0041

図1に示す本体2の内部に導入された汚泥Oは、バンドコンベア10で搬送されながら乾燥気体に曝される。乾燥気体に曝された汚泥Oは、含有していた水分が蒸発することで乾燥した汚泥Oとなり、本体2の内部から排出される。

0042

汚泥Oの乾燥に使用された乾燥気体は、湿潤気体となる。この湿潤気体は、気体回収部4で回収されて、気体除湿加熱部5に送られる。気体除湿加熱部5では、気体回収部4からの湿潤気体に乾燥材6が曝される。この乾燥材6は、湿潤気体から水分を吸収することで発熱する。これにより、乾燥材6を曝した湿潤気体は、乾燥気体となる。この乾燥気体は、気体供給部3で本体2に供給される。

0043

気体回収部4に脱臭部8が設けられていれば、湿潤気体は、悪臭を有していても、脱臭部8で悪臭が除去されてから気体除湿加熱部5に送られる。これにより、乾燥材6に悪臭の成分が付着することを防止する。

0044

気体除湿加熱部5において、水分を限界まで吸収した乾燥材6は、図4および図5に示す再生器7で再生され得る。乾燥装置1が再生器7を備えることで、水分を限界まで吸収した乾燥材6を、廃棄せずに再生することで、再び気体除湿加熱部5で使用することが可能である。なお、気体回収部4に脱臭部8が設けられていれば、乾燥材6に悪臭の成分が付着していないので、当該乾燥材6を再生して再び気体除湿加熱部5で使用しても、悪臭を大気に放散させることはない。

0045

乾燥材6を再生するための高温低湿気体73を再生器7で発生させる代わりに、例えば、ごみ焼却施設産業施設の高温の排ガス等を高温湿潤気体73として使用してもよい。

0046

乾燥材6の再生を、必ずしも乾燥装置1と同一の施設で行う必要は無い。例えば、乾燥材6を、単体でまたは気体除湿加熱部5ごと別の施設に輸送し、当該別の施設で再生してもよい。

0047

このように、前記乾燥装置1によると、汚泥Oの乾燥に使用された湿潤気体から乾燥気体を生成するのに、当該湿潤気体を除湿および加熱するためのエネルギーが不要になるので、使用するエネルギーを低減することができる。

0048

また、前記乾燥装置1の本体2、気体供給部3、気体回収部4および気体除湿加熱部5が閉じた経路を形成することにより、湿潤気体および乾燥気体が外部に漏れないので、乾燥させる対象物Oが汚泥および高湿潤廃棄物のように悪臭を放つものであっても、悪臭を大気に放散させることはない。

0049

さらに、前記乾燥装置1の乾燥材6にMg(OH)2のような水酸化物を乾燥に使用した場合、乾燥材が水分を吸収して発熱することができる単位体積あたりの発熱量は、物質によって異なるが、おおよそ、1.5〜3.0GJ/m3であり、水和物や多孔質吸着材を使用したときよりも高温の乾燥空気を多量に発生させることができる。一方で、水分を吸収した乾燥材を再生させるためには、物質によって異なるが、おおよそ、水和物や多孔質水和物よりも高い300〜500℃程度の高温低湿気体73に曝す必要がある。

0050

乾燥材6にCaCl2・6H2Oのような水和物を使用した場合、水分を吸収した乾燥材6を再生させるためには、物質によって異なるが、おおよそ、100〜300℃程度の高温低湿気体73に曝せばよく、水酸化物を再生させるときよりも低温でよい。一方で、水和物を乾燥に使用するとき、乾燥材6が水分を吸収し発熱することができる単位体積あたりの発熱量は、物質によって異なるが、おおよそ、1.0〜1.5GJ/m3程度であり、水酸化物よりも少ない。

0051

加えて、前記乾燥装置1の乾燥材6にゼオライトのような多孔質吸着材を使用した場合、水分を吸収した乾燥材6を再生させるためには、物質によって異なるが、おおよそ、50〜150℃程度の高温低湿気体73に曝せばよく、水酸化物や水和物を再生させるときよりも低温でよい。一方で、水和物を乾燥に使用するとき、乾燥材6が水分を吸収し発熱することができる単位体積あたりの発熱量は、物質によって異なるが、おおよそ、0.3〜1.0GJ/m3程度であり、水酸化物や水和物よりも少ない。

0052

また、前記実施の形態では、図4および図5に、再生器7として気体除湿加熱部5から取り出された乾燥材6を乾燥するものについて説明したが、必ずしも乾燥材6の取り出しを必要としない。例えば、図6および図7に示すように、湿潤気体の除湿および加熱に使用される乾燥材6と、再生される乾燥材6とを異なる室51,52に収納する、切換式のハウジング50を有してもよい。このハウジング50には、図6に示すように、第一の乾燥材61が配置される第一室51と、第二の乾燥材62が配置される第二室52と、第一室51に連通した第一上側口51aおよび第一下側口51bと、第二室52に連通した第二上側口52aおよび第二下側口52bとが形成されている。図6では、第一室51が第一上側口51aおよび第一下側口51bを介して気体供給部3および気体回収部4に接続されるとともに、第二室52が第二上側口52aを介して再生器7に接続されているが、前記ハウジング50の切換えにより、図7に示すように、第一室51と第二室52との位置が入れ替わる。すなわち、前記切換えにより、第二室52が第二上側口52aおよび第二下側口52bを介して気体供給部3および気体回収部4に接続されるとともに、第一室51が第一上側口51aを介して再生器7に接続されるようになる。この構成により、第一の乾燥材61が湿潤気体の除湿に使用されている際には第二の乾燥材62が再生され、第二の乾燥材62が湿潤気体の除湿に使用されている際には第一の乾燥材61が再生されるので、乾燥材6の再生の際に汚泥Oの乾燥を停止させる必要がなく、乾燥装置1としての効率を高めることができる。なお、第一上側口51a(第二上側口52a)および第一下側口51b(第二下側口52b)は、必ずしも第一室51(第二室52)のそれぞれ上側および下側に形成される必要は無く、いずれか一方が吸気側で他方が排気側であればよい。

0053

次に、前記乾燥装置1を具備する乾燥焼却システムについて、第1〜第5の具体例として図8図12に基づき説明する。
[第1の具体例に係る乾燥焼却システム]

0054

図8に示すように、第1の具体例に係る乾燥焼却システム100は、前記乾燥装置1と、この乾燥装置1で乾燥された汚泥Oを焼却する焼却施設101とを具備する。

0055

前記焼却施設101は、汚泥Oを焼却するための設備である焼却炉110と、前記焼却炉110で汚泥Oの焼却により発生した排ガス中の余熱を回収するための空気加熱器121と、この空気加熱器121により予熱が回収された排ガスを処理して排出する設備122,123とを備える。

0056

送風機115により空気加熱器121に送られた後の気体は、排ガスからの余熱を吸収することで、前記湿潤気体よりも高温且つ低湿の気体73(高温低湿気体73)となる。この温風生成手段で生成された高温低湿気体73に曝される位置107(以下、再生位置107)に、再生が必要な乾燥材6を配置する。このため、前記送風機115が図4に示す前記再生器7の送風部71に相当し、前記空気加熱器121が図4に示す前記再生器7の加熱部72に相当する。

0057

再生位置107で乾燥材6を曝した高温低湿気体73は、低温且つ高湿の気体74となり、大気中に放散される。

0058

再生した乾燥材6は、前記再生位置107から乾燥装置1の気体除湿加熱部5まで輸送されて、前記気体回収部4で回収された湿潤気体の除湿および加熱のために使用される。このとき、乾燥装置1には脱臭部8が備えてあるため、乾燥材6に悪臭成分が付着することはない。

0059

一方で、気体除湿加熱部5の乾燥材6は、再生が必要になると、焼却施設101の再生位置107まで輸送される。このため、記乾燥焼却システム100は、図示しないが、必要に応じて、再生位置107と気体除湿加熱部5との間で乾燥材6を輸送する輸送手段を具備する。また、再生位置107と乾燥装置1は別の設備や別の施設であっても良い。なお、乾燥装置1と焼却施設101は、同一の敷地内にある必要は無い。乾燥装置1は、下水汚泥の乾燥に使用される場合、下水汚泥施設にあってもよい。この場合、乾燥材6のみ、乾燥装置1の気体除湿加熱部5と焼却施設101の再生位置107との間で輸送すればよい。この場合の乾燥焼却システム100は、焼却施設101(具体的にはごみ焼却施設)で再生位置107により熱回収し、これにより乾燥材6が得た熱を、乾燥装置1の気体除湿加熱部5で湿潤気体の除湿に利用(つまり熱利用)することができる。

0060

このように、前記乾燥焼却システム100によると、汚泥Oの焼却により発生した熱で乾燥材6を再生し、こうして再生された乾燥材6を焼却する前の汚泥Oの乾燥に使用するので、悪臭を放散させることなく使用するエネルギーを極めて低減することができる。さらには、焼却炉110において安定して汚泥Oを焼却することができる。
[第2の具体例に係る乾燥焼却システム]

0061

図9に示すように、第2の具体例に係る乾燥焼却システム100は、前記第1の具体例に係る焼却システムと同様の機器構成であるが、脱臭部8の位置のみが異なっている。

0062

第2の具体例に係る乾燥焼却システム100において、脱臭部8は、焼却炉101の中の前記再生位置107よりも下流の位置108(以下、脱臭位置108)に設置され、乾燥機1の中に設置される必要はない。

0063

前記低温且つ高湿の気体74が、悪臭成分を含んでいたとしても、脱臭部8によって除去されるため、悪臭成分が大気に放散されることはない。
[第3の具体例に係る乾燥焼却システム]

0064

図10に示すように、第3の具体例に係る乾燥焼却システム100は、前記乾燥装置1と、この乾燥装置1で乾燥された汚泥Oを焼却する焼却施設101とを具備する。このとき、乾燥装置1および焼却炉101の中には脱臭部8を設置する必要はない。

0065

前記焼却施設101は、汚泥Oを焼却するための設備である焼却炉110と、前記焼却炉110で汚泥Oの焼却により発生した排ガス中の余熱を回収するための空気加熱器121とを備える。

0066

送風機115により空気加熱器121に送られた気体は、排ガスからの余熱を吸収することで、前記湿潤気体よりも高温且つ低湿の前記高温低湿気体73となる。前記再生位置107に再生が必要な乾燥材6を配置すると、高温低湿気体73は乾燥材6から水分を吸収し、乾燥材6を再生させ、低温且つ高湿の気体74となる。

0067

前記低温且つ高湿の気体74が、悪臭成分を含んでいたとしても、燃焼空気として前記焼却炉110に供給することで、悪臭成分は焼却され、悪臭成分が大気に放散されることはない。このために、前記再生器6と焼却施設101の焼却炉110とは、送風管で接続される。この送風管は、前記再生器6で汚泥O(例えば下水汚泥)に曝された後の気体74を前記焼却施設に送ることで、前記焼却施設での対象物の焼却に前記気体を利用するものである。

0068

再生した乾燥材6は、前記再生位置107から乾燥装置1の気体除湿加熱部5まで輸送されて、前記気体回収部4で回収された湿潤気体の除湿および加熱のために使用される。
[第4の具体例に係る乾燥焼却システム]

0069

図11に示すように、第4の具体例に係る乾燥焼却システム100は、第2の具体例と第3の具体例を複合させた焼却システムである。

0070

前記低温且つ高湿の気体74の量が多い場合、その一部の気体を焼却炉101に供給し、残りの気体を脱臭部8に通過させた後、大気放散させても良い。
[第5の具体例に係る乾燥焼却システム]

0071

図12に示すように、第5の具体例に係る乾燥焼却システム100は、第4の具体例で再生位置107を脱臭位置108の直上流に配置させて、空気加熱器121からの高温低湿気体73を焼却炉110に送るようにした焼却システムである。

0072

前記高温低湿気体73の量が多い場合、その一部の気体を焼却炉101に供給し、残りの気体を乾燥材6の乾燥に用いることができる。低温且つ高湿の気体74は悪臭を含んでいたとしても、脱臭部8で脱臭されるため、悪臭成分が大気中に放散されることはない。

0073

また、前記実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は、前述した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。前記実施の形態で説明した構成のうち「課題を解決するための手段」での第1の発明として記載した構成以外については、任意の構成であり、適宜削除および変更することが可能である。

0074

O対象物
1乾燥装置
2 本体
3気体供給部
4気体回収部
5気体除湿加熱部
6乾燥材
7再生器
8脱臭部
10バンドコンベア
14循環用送風機
30乾燥気体
40湿潤気体
71送風部
72 加熱部
73高温且つ低湿の気体(高温低湿気体)
74低温且つ高湿の気体
101ごみ焼却施設
107再生位置
108 脱臭位置
110焼却炉
115送風機
121 空気加熱器

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