專利名稱：干燥/炭化裝置及其方法
技術領域：
本發(fā)明涉及干燥/炭化裝置及其方法，能夠高效加熱水分多的廚余垃圾、汚水處理場的污泥、雞糞、豆渣等食品廢棄物等被干燥物，并高效進行干燥及炭化，并且能夠取出能夠用作燃料的燃氣。
背景技術：
對于用廚余垃圾分類機分類并弄碎的廚余垃圾，現有的廚余垃圾干燥機將廚余垃圾收容到干燥室內，在攪拌后進行干燥，或者使廚余垃圾通過干燥室內，從而對廚余垃圾進行干燥。但是，由于廚余垃圾含有大量水分，在把廚余垃圾用作固化燃料等時，必需充分進行干燥。但是，為了長時間進行干燥，需要較大的干燥室，因此設置空間存在問題，并且燃料消耗量也變多。此外，還存在燃燒氣體中所含的有害物質放出到大氣中而造成公害的環(huán)境問題。另一方面，除了廚余垃圾以外，在汚水處理場的污泥、雞糞、豆渣等食品廢棄物不使用干燥機的情況下，例如進行日曬干燥或風干，但是效率極差。專利文獻I公開的是用廚余垃圾分類機分類并對弄碎的廚余垃圾進行干燥的廚余垃圾干燥機。該廚余垃圾干燥機的結構示于圖7。干燥室2是較薄的長方形體，在內部沿著水平方向設置了多級(圖中為8級)筒體6，該筒體6在橫向上延長，該筒體6的端部通過連結部6A交替地與上方或下方的筒體6的端部連通而形成為一根。此外，在最上部的筒體6上設有通到干燥室2外的投入口 7，此外，在最下部的筒體6設有通到干燥室2外的排出口 8。雖然省略了圖示，但是在投入口 7的上方設置了按壓氣缸，該按壓氣缸用于將從廚余垃圾投入管口投入的廚余垃圾推入筒體6。此外，在排出口 8的下方，設有傳送用的帶式輸送器。在各級的筒體6內分別內置了螺旋輸送器12，各級的螺旋輸送器12配設成前進通路和返回通路上下交替。通過鏈14和鏈輪15的聯(lián)動機構，馬達13的旋轉傳遞到各螺旋輸送器12上,從而各螺旋輸送器12 —同旋轉。此外，在干燥室2內的筒體6的周圍填充了耐熱性材料的玻璃或陶瓷等的細小顆粒16。此外，在筒體6的連結部6A設有用于送出在筒體6內產生的蒸氣的蒸氣送出口17，在該蒸氣送出口 17連結了蒸氣送出管的一端，各蒸氣送出管的另一端集中到一根并連結到設在一次燃燒室的上部的蒸氣導入管。這樣，筒體6內的廚余垃圾經由投入口 7被推入，被螺旋輸送器12壓榨的同時被傳送，由此廚余垃圾中所含的水分在筒體6內被分離。
此外，所分離的水分被筒體6所受的熱氣進行蒸氣化，被傳送機構從筒體6傳送到
一次燃燒室，在一次燃燒室被進行氣化。專利文獻I的廚余垃圾干燥機中，傳送廚余垃圾的筒體設置成多級，該筒體的端部與上方或下方的筒體的端部交替地連通而形成為一根。因此，廚余垃圾被傳送長距離，干燥時間也較長，即使是較小的干燥室，也能夠進行充分的干燥，設置空間也小。此外，筒體被間接熱進行加熱，且筒體的周圍被填充了細小顆粒，由此防止熱變形，耐久性增加。但是，即使是廚余垃圾，也有含水率為數十％ 較高的90%左右的垃圾，汚水處理場的污泥、雞糞、豆渣等食品廢棄物也同樣。這種含水率較高的垃圾在筒體6內產生大量蒸氣，導致燃燒效率極差。成為所謂烘烤狀態(tài)，因在筒體6內產生蒸氣，筒體6內的溫度降低，不能夠很好地炭化被燃燒物。此外，在專利文獻I中，也有用于排出筒體6內產生的蒸氣的排出機構。這是在筒體6的連結部6A設置了蒸氣送出口 17的結構，但是僅通過從這種連結部6A排出筒體6內的蒸氣的方式是不能充分地進行排出的。筒體6內的被燃燒物產生蒸氣的范圍是沿著螺旋輸送器12的較長的范圍，只以從連結到筒體6的端部的連結部6A進行排出是不能夠完全排出該蒸氣的。此外，若為了排出該蒸氣而施加吸引壓或送氣壓，則產生風流，對筒體6的溫度上升造成障礙。其結果，由于在上下方向上設置多級筒體6，筒體6的端部交替地上下連通而形成為一根，因此雖然傳送長距離、干燥時間也變長、且是較小的干燥室，也能夠進行充分的干燥，但是用于燃燒器燃燒的燃費也相應增加。此外，并不是沒有考慮在筒體6內側配設用于排出蒸氣的吸引管，但是與其空間相應地必須增大筒體6的直徑，裝置整體大型化。專利文獻2公開的技術為了解決這種不良情況，試圖排出在筒體內從被干燥物產生的蒸氣。專利文獻2的干燥/炭化裝置的結構示于圖8。在干燥室2內，在上下方向上設置了多級筒體6，該筒體6在橫向上延長，且在內部內置了螺旋輸送器12，并且，各筒體6的端部與上方或下方的筒體6的端部交替地連通而形成為一根。上述螺旋輸送器12被配設成前進通路和返回通路上下交替，在端部的筒體6上設有通到干燥室2外的投入口。并且，干燥/炭化裝置是在其另一個端部的筒體6設有通到干燥室2外的排出口的干燥/炭化裝置。在該干燥/炭化裝置中，在螺旋輸送器12的筒體6的上半部分，在長度方向上以適當間隔安裝了排氣分支管9，將這些排氣分支管9連接到彎曲排氣管10，該彎曲排氣管10與筒體6上在其長度方向上并列設置。如圖9所示，干燥室2通過兩室連接管27與脫臭處理室I連接，用燃燒器加熱干燥室2的燃燒氣體，分解二惡英(800°C )。對干燥室2和脫臭處理室I均施加負壓(鼓風機抽吸)，3是抽吸用鼓風機。在先技術文獻專利文獻專利文獻1:日本專利第3595201號公報專利文獻2:日本特開2010 — 101543號公報

發(fā)明內容
發(fā)明所要解決的技術問題在專利文獻2中，在筒體6內，從被干燥物產生的蒸氣能夠經由在筒體6的上半部分以適當間隔安裝的排氣分支管9排出到彎曲排氣管10。在彎曲排氣管10中，進一步氣化的蒸氣等丟失水蒸氣的水分，從而能夠僅取出燃氣，該燃氣被送到連通到燃燒器5或干燥室2的燃燒器連接部(管)，進行二次燃燒。但是，在向該彎曲排氣管10抽吸燃氣時，空氣阻力較大，抽吸量有限度。結果，污泥的處理受限制。特別是，不是在裝置內的二次燃燒實驗中，而是為了將所取出的燃氣用作燃料而儲藏到燃氣箱中時需要強抽吸，在上述彎曲排氣管10中取多個接地部位。此外，橫向延伸的距離較長，抽吸蒸氣和燃氣的阻力較大，因此，若強抽吸，則溫度也同時降低，另一方面，若抽吸力較弱，則不能抽吸蒸氣和燃氣。本發(fā)明的目的在于，提供一種干燥/炭化裝置及其方法，消除上述現有例的不良情況，能夠順利處理筒體內產生的蒸氣，并且能夠高效引出與蒸氣一同產生的燃氣作為燃料。用于解決技術問題的方案為了實現上述目的，第一方案的干燥/炭化裝置，在干燥室內，在上下方向上設置有多級筒體，該筒體在橫向上延長，并且在內部內置有螺旋輸送器，并且，各筒體的端部與上方或下方的筒體的端部交替地連通，從而形成為一根，上述螺旋輸送器以上下交替的方式配設有前進通路和返回通路，在端部的筒體上設置有通到干燥室外的投入口，并且在另一個端部的筒體上設置有通到干燥室外的排出口，上述干燥/炭化裝置的特征在于，在螺旋輸送器的筒體的上半部分，在筒體的長度方向上以適當間隔安裝有水平排氣管作為橫向管，在該橫向管的前端連接垂直的縱向管，在該縱向管的前端連結有橫向的下部集合管，從下部集合管取出燃氣作為燃料。根據第一方案的本發(fā)明，筒體內的被干燥物經由投入口被推入，在被螺旋輸送器壓榨的同時被傳送，因此被干燥物中所含的水分在筒體內分離，被充分干燥且炭化。傳送廚余垃圾的筒體被設置成多級，且端部交替地與上方或下方的筒體的端部連通而形成為一根，廚余垃圾被傳送長距離，干燥時間也變長，即使是較小的干燥室，也能夠進行充分的干燥。另一方面，通過筒體受到的熱氣而在筒體內產生的蒸氣、燃氣經由連結到螺旋輸送器的筒體的上半部分的橫向管被引出，并在連結到該橫向管的前端的垂直的縱向管內流下，能夠連結橫向的下部集合管來從下部集合管取出燃氣。因此，能夠在不彎曲的情況下只沿著水平及垂直方向移動，從而在沒有阻力的情況下引出燃氣。由此，與使用彎曲排氣管的情況相比，能夠將蒸氣、燃氣等的抽吸提高50%以上。此外，橫向管的作用是使在干燥室內被加熱并通過橫向管的蒸氣及燃氣中的水蒸氣的水分消失，從而能夠只取出燃氣。并且，上述橫向管沿著筒體的長度方向設置，能夠將在較長范圍內從被干燥物產生的蒸氣也一同取出并消除。
第二方案的本發(fā)明中，水平排氣管被設置為方管，以確保加熱表面面積。根據第二方案的本發(fā)明，水平排氣管做成方管以便確保加熱表面面積，因此，能夠設定成在干燥室內容易充分受到來自下方的熱，能夠實現高效地消去水蒸氣的水分。第三、四方案的本發(fā)明中，在水平排氣管與縱向管之間設置有上部集合管。根據第三、四方案的本發(fā)明，用水平排氣管引出的燃氣集中到上部集合管，從此在縱向管中流下，因此燃氣不會集中到特定的縱向管中，能夠用縱向管均勻地抽吸燃氣。第五、六、七、八方案的本發(fā)明中，端部與上方或下方的筒體的端部交替地連通而形成為一根的各筒體被橫向配置成2列，來自這些左右排列的筒體的水平排氣管及其前端的縱向管相對置，縱向管的前端連結到共用的下部集合管。根據第五、六、七、八方案的本發(fā)明，在各筒體按橫向排列配置為2列的情況下，從筒體形成的水平排氣管及其前端的縱向管相對置，縱向管的前端連結到共用的下部集合管上，由此從這些筒體向脫水處理室吸引蒸氣、燃氣、煙等時，能夠使左右筒體均勻地引起空氣對流，其結果，能夠將燃燒器燃燒的熱量均勻地傳遞到左右筒體，能夠完全進行干燥/炭化，并且在燃燒室產生的蒸氣、燃氣、煙等的抽吸也變得順利。發(fā)明效果如上所述，本發(fā)明的干燥/炭化裝置，即使是粘度較高的被燃燒物或含很多固體的被燃燒物(作為一例，污泥、雞糞或食品廢棄物等)等，也能夠高效除去由其產生的蒸氣，從而能夠順利炭化被燃燒物，該干燥/炭化裝置在干燥室內在上下方向上設置多級筒體，該筒體在橫向上延長，且在內部內置了螺旋輸送器，并且各筒體的端部與上方或下方的筒體的端部交替地連通而形成為一根，上述螺旋輸送器被設置成前進通路和返回通路上下交替，在端部的筒體設有通到干燥室外的投入口，并且，在另一個端部的筒體設有通到干燥室外的排出口，在該干燥/炭化裝置中，能夠順利處理在筒體內產生的蒸氣，并且能夠高效地引出與蒸氣一同產生的燃氣作為燃料，并儲藏到燃氣箱中。


圖1是示出本發(fā)明的干燥/炭化裝置的一實施方式的縱剖主視圖。圖2是示出本發(fā)明的干燥/炭化裝置的一實施方式的側視圖。圖3是示出本發(fā)明的干燥/炭化裝置的一實施方式的切除一部分的側視圖。圖4是示出本發(fā)明的干燥/炭化裝置的一實施方式的俯視圖。圖5是示出本發(fā)明的干燥/炭化裝置的一實施方式的主要部分的示意說明圖。圖6是示出本發(fā)明的干燥/炭化裝置的一實施方式的縱剖側視圖。圖7是示出現有例的廚余垃圾干燥機的一實施方式的部分縱剖側視圖。圖8是示出其他現有例的縱剖主視圖。圖9是示出圖8所示的現有例的整體概要的說明圖。
具體實施例方式下面，關于附圖，對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。圖1是示出本發(fā)明的干燥/炭化裝置的一實施方式的縱剖主視圖，圖2是上述干燥/炭化裝置的側視圖，圖3是切除了上述干燥/炭化裝置的一部分的側視圖，圖4是俯視圖，圖5是主要部分的示意說明圖。此夕卜，在圖2中，省略了用于內置螺旋輸送器12的筒體。本發(fā)明一實施方式的干燥/炭化裝置的基本結構與圖7所示的結構大體相同，如圖6所示，干燥室2是附加設置了燃燒用燃燒器(未圖示)的立方體型的干燥室，在內部水平設置了多級(圖1中8級)橫向延長的筒體6，該筒體6的端部通過連結部6A交替地與上方或下方的筒體6的端部連通，從而筒體6形成為一根。此外，在最上部的筒體6上設置了通到干燥室2外的投入口 7，此外，在最下部的筒體6設置了通到干燥室2外的排出口 8。在各級的筒體6內分別內置了螺旋輸送器12，各級的螺旋輸送器12配設成前進通路和返回通路上下交替。此外，在干燥室2內的筒體6的周圍填充了耐熱性材料的玻璃或陶瓷等的細小顆粒(參照圖7)。并且，在本實施方式中，在干燥室2內，左右排列設置了兩組上述8級的在橫向上延長的筒體6的縱列。在各級筒體6內，分別內置了螺旋輸送器12。圖中12a是螺桿軸，12b為螺旋葉片。如圖1所示，本發(fā)明的該實施方式中，上下8級排列的筒體6中，在所有8級或除了從下數幾個級(圖示中為2級)之外，將作為導管的水平排氣管22作為橫向管連接到筒體6的上半部分。在筒體6的長度方向上以適當間隔安裝該水平排氣管22。(圖示中為6個)并且，在該橫向管即水平排氣管22的前端連結垂直的縱向管23來能夠在縱向上導出內部的燃氣，在該縱向管23的前端連接橫向的下部集合管24來集中氣體，并從下部集合管24引出燃氣。水平排氣管22與筒體6連結，用于引出在筒體6內產生的燃氣。為了確保加熱表面面積，水平排氣管22優(yōu)選做成截面橫長矩形的扁平的方管，相應地，縱向管23也優(yōu)選設為方管。此外，若該水平排氣管22或縱向管23為扁平的構件，則也可以是橢圓形導管。上述下部集合管24是堵住了兩端的氣體集合管，朝向與筒體6平行的方向設置。在干燥室2內左右排列設置了 2組上述8級的橫向上延長的筒體6的縱列，水平排氣管22在這些對置的左右筒體6之間從各筒體6以相對置的方式延伸，其前端的縱向管23也相互并行排列而相對置，這些縱向管23、23的前端連結到共用的下部集合管24上。這是大通路。此外，構筑了以下兩種情形:與在筒體6的上述左右筒體6之間對置的水平排氣管22獨立地設置了向反方向延伸的水平排氣管22，在其前端直接連接縱向管23，將縱向管23的前端連結到下部集合管24上的情形；以及將平排氣管22的前端連結到上部集合管25上，在該上部集合管25上以適當間隔設置縱向管23，并將該縱向管23的前端連接到下部集合管24上的情形。該下部集合管24不是在左右筒體6中共用的。這是第2通路。在上述水平排氣管22和縱向管28之間設置的上述上部集合管25也是堵住兩端的氣體集合管，朝向與筒體6平行的方向設置。上述左右筒體6共用的下部集合管24和不共用的下部集合管24相互通過連結管26連結，將燃氣從共用的下部集合管24傳送到不共用的下部集合管24，并且，向不共用的下部集合管24連接拉拔配管19。拉拔配管19導出到干燥室2外，在該導出部分配設中間風扇(未圖示)，并且，導出部分的前端連接到燃氣燃料儲藏箱(未圖示)等上。在導出部分配設中間風扇是為了不直接接受干燥室2內的熱。也可以代替中間風扇而使用鼓風機。此外，拉拔配管19也可以將其臨時導出到干燥室2外，在該導出部分內配設中間風扇，并且，導出部分的前端的排氣口端開設在干燥室2內。將該燃氣傳送到燃燒器5或連接到干燥室2的燃燒器連接部(管)，能夠進行二次燃燒(afterburning)。如上，廚余垃圾、污泥等被干燥物經由投入口 7被推入筒體6內，被螺旋輸送器12進行傳送，在干燥室2內進行加熱(約650°C)。接著，對使用方法及動作進行說明。干燥室2將其作為個體來使用，能夠提取燃氣。筒體6內的被干燥物從投入口 7被推入，在由螺旋輸送器12被壓榨的同時被傳送，因此，含在被干燥物中的水分及燃氣以水蒸氣的形式在筒體6內被分離。如上所示，在上下方向上設置了多級的筒體6，端部交替地上下連通而形成為一根，因此，被干燥物被傳送長距離，干燥時間也變長，即使是較小的干燥室，也能夠進行充分的干燥。此外，分離的水分及燃氣通過筒體6所受到的熱氣氣化為蒸氣等，從水平排氣管22向縱向管23流下。在水平排氣管22中，氣化的蒸氣等能夠消除水蒸氣的水分而只提取燃氣，該燃氣在縱向管23中流下而集中到下部集合管24中，從此被提取作為燃料。附圖標記說明 L...脫臭處理室，2…干燥室，3…吸引用鼓風機，5...燃燒器，6...筒體，6A...連結部，7…投入口，8…排出口，9…排氣分支管，10...彎曲排氣管，12...螺旋輸送器，12a…螺桿軸，12b…螺旋葉片，13…馬達，14…鏈，15…鏈輪，16…細小顆粒，17…蒸氣送出口，18…供氣配管，19...拉拔配管，19 a…導出部分，20...手動阻尼器，21...中間風扇，22...水平排氣管，23...縱向管，24...下部集合管，25...上部集合管26…連結管，27...兩室連接管
權利要求
1.一種干燥/炭化裝置， 在干燥室內，在上下方向上設置有多級筒體，該筒體在橫向上延長，并且在內部內置有螺旋輸送器，并且，各筒體的端部與上方或下方的筒體的端部交替地連通，從而各筒體形成為一根， 上述螺旋輸送器以上下交替的方式配設有前進通路和返回通路， 在端部的筒體上設置有通到干燥室外的投入口，并且在另一個端部的筒體上設置有通到干燥室外的排出口， 上述干燥/炭化裝置的特征在于， 在螺旋輸送器的筒體的上半部分，在筒體的長度方向上以適當間隔安裝有水平排氣管作為橫向管，在該橫向管的前端連結有垂直的縱向管，在該縱向管的前端連結有橫向的下部集合管，從下部集合管取出燃氣作為燃料。
2.根據權利要求1所述的干燥/炭化裝置，其特征在于， 上述水平排氣管被設置為方管，以確保加熱表面面積。
3.根據權利要求1所述的干燥/炭化裝置，其特征在于， 在上述水平排氣管與上述縱向管之間設置有上部集合管。
4.根據權利要求2所述的干燥/炭化裝置，其特征在于， 在上述水平排氣管與上述縱向管之間設置有上部集合管。
5.根據權利要求1所述的干燥/炭化裝置，其特征在于， 端部與上方或下方的筒體的端部交替地連通而形成為一根的各筒體被橫向配置成2列，來自這些左右排列的筒體的水平排氣管及其前端的縱向管相對置，縱向管的前端連結到共用的下部集合管。
6.根據權利要求2所述的干燥/炭化裝置，其特征在于， 端部與上方或下方的筒體的端部交替地連通而形成為一根的各筒體被橫向配置成2列，來自這些左右排列的筒體的水平排氣管及其前端的縱向管相對置，縱向管的前端連結到共用的下部集合管。
7.根據權利要求3所述的干燥/炭化裝置，其特征在于， 端部與上方或下方的筒體的端部交替地連通而形成為一根的各筒體被橫向配置成2列，來自這些左右排列的筒體的水平排氣管及其前端的縱向管相對置，縱向管的前端連結到共用的下部集合管。
8.根據權利要求4所述的干燥/炭化裝置，其特征在于， 端部與上方或下方的筒體的端部交替地連通而形成為一根的各筒體被橫向配置成2列，來自這些左右排列的筒體的水平排氣管及其前端的縱向管相對置，縱向管的前端連結到共用的下部集合管。
9.一種干燥/炭化裝置，其特征在于， 在干燥室內設置有: 多個筒體，在一個端部設置有投入口，在另一個端部設置有排出口，與上方或下方的端部交替地連通而形成為一根，在內部具有能夠旋轉的螺旋輸送器，上述螺旋輸送器以上下交替的方式配設有前進通路和返回通路； 橫向管，在這些多個筒體的長度方向上以適當間隔安裝上述橫向管，該橫向管是連結在這些多個筒體上的水平排氣管； 縱向管，連結在該橫向管的前端，被設置在垂直方向上；以及 下部集合管，連結該縱向管的前端，并且在下方被橫向設置，用于取出燃氣。
10.根據權利要求9所述的干燥/炭化裝置，其特征在于， 上述水平排氣管被設置為方管。
11.根據權利要求10所述的干燥/炭化裝置，其特征在于， 在上述水平排氣管與上述縱向管之間設置有上部集合管。
12.根據權利要求9所述的干燥/炭化裝置，其特征在于， 上述筒體的端部與上方或下方的筒體的端部交替地連通而形成為一根的各筒體被橫向配置成2列，連結在這些左右排列的上述筒體上的水平排氣管及其前端的上述縱向管相對置，在上述縱向管的前端連結有共用的下部集合管。
13.根據權利要求10所述的干燥/炭化裝置，其特征在于， 上述筒體的端部與上方或下方的筒體的端部交替地連通而形成為一根的各筒體被橫向配置成2列，連結在這些左右排列的上述筒體上的水平排氣管及其前端的上述縱向管相對置，在上述縱向管的前端連結有共用的下部集合管。
14.根據權利要求10所述的干燥/炭化裝置，其特征在于， 上述筒體的端部與上方或下方的筒體的端部交替地連通而形成為一根的各筒體被橫向配置成2列，連結在這 些左右排列的上述筒體上的水平排氣管及其前端的上述縱向管相對置，在上述縱向管的前端連結有共用的下部集合管。
15.一種干燥/炭化方法，在一個端部設置有投入口、且在另一個端部設置有排出口的多個筒體內，通過能夠在該內部旋轉的螺旋輸送器，使從上述投入口投入的被燃燒物向上述排出口移動， 通過連結在這些多個筒體上的水平排氣管即橫向管，引出在上述多個筒體中產生的燃氣， 通過連結在上述橫向管的前端、且在垂直方向上設置的縱向管，引出上述燃氣， 將通過該縱向管引出的燃氣集中到下部集合管并取出到外部，該下部集合管連結該縱向管的前端并且在下方被橫向設置。
16.根據權利要求15所述的干燥/炭化方法，其特征在于，上述水平排氣管被設置為方管。
17.根據權利要求16所述的干燥/炭化方法，其特征在于，在上述水平排氣管與上述縱向管之間設置有上部集合管。
全文摘要
本發(fā)明的干燥/炭化裝置，在干燥室內設置有多個筒體，在一個端部設置有投入口，在另一個端部設置排出口，與上方或下方的端部交替地連通而形成為一根，在內部具有能夠旋轉的螺旋輸送器，上述螺旋輸送器被配設成前進通路和返回通路上下交替；橫向管，在這些多個筒體的長度方向上以適當間隔進行安裝，是連結在這些多個筒體上的水平排氣管；縱向管，連結在該橫向管的前端，被設置在垂直方向上；以及下部集合管，連結該縱向管的前端，并且在下方被橫向設置，用于取出燃氣。
文檔編號F26B17/20GK103154651SQ20118004848
公開日2013年6月12日 申請日期2011年9月7日 優(yōu)先權日2010年10月20日
發(fā)明者大山俊男, 星政美 申請人:睦和興業(yè)株式會社