[发明专利]间接加热式干燥装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于对各种生物物质或者污水污泥、食品废弃物等含水状态的被干燥物进行干燥(减少水分)处理的间接加热式干燥装置。

背景技术

以往，对作为废弃物而处理的各种生物物质进行资源化并加以有效利用，例如直接燃烧生物物质并利用其热能进行发电、或对生物物质进行气化并热分解而制造甲醇等生物物质燃料、碳化物等。当如上述直接燃烧生物物质、或对其进行气化并热分解而资源化时，需要使用干燥装置进行将生物物质干燥处理为规定含水率以下的前处理。并且，还要利用干燥装置干燥处理污水污泥、工厂废水污泥、食品废弃物/厨房垃圾、粪尿污泥、家畜粪尿、植物榨汁残渣等废弃物(含水状态的被干燥物)来进行减容化、资源化。

而作为这种干燥装置多使用间接加热式干燥装置。该间接加热式干燥装置A例如图6以及图7所示，包括壳体1、外罩(jacket)2、旋转轴4、多个搅拌翼(搅拌板)5。壳体1是具有截面为大致U字状的底部的容器。外罩2以覆盖壳体1的底部侧的外表面的方式设置，且通过使蒸汽、热介质油、温水等加热介质流通而加热壳体1(进而加热被干燥物)。旋转轴4以轴线O1方向朝向壳体1的前后方向T的方式从壳体1的前部侧S1(被干燥物的流动方向R的上游侧、一端侧)贯穿设置到后部侧S3(下游侧、另一端侧)的内部，在发动机等旋转驱动装置3的驱动下绕轴线O1旋转。多个搅拌翼(搅拌板)5将内周端连接于旋转轴4，以向旋转轴4的轴线O1中心的径向突出且中心角θ1为100～140°左右的方式沿周向延伸而形成为大致扇形(半月状)(例如参照专利文献1、专利文献2、专利文献3)。

壳体1具有投入口6和排出口7。投入口6设置于前部侧S1，用于投入被干燥物。排出口7设于后部侧S3，用于排出被干燥处理后的被干燥物。壳体1以前部侧S1配置在比后部侧S3高的位置处的方式与旋转轴4一起以规定的倾斜角度θ2倾斜设置。另外，在间接加热式干燥装置A中，通常例如在壳体1的内部横向排列设置有向彼此相反方向旋转的2条旋转轴(多个旋转轴)4。在各旋转轴4的轴线O1方向的相同位置，沿轴线O1中心的周向空开规定间隙(流路开口10)地配设有2片扇形搅拌翼5，将这些配置在轴线O1方向的相同位置的一对搅拌翼5设为一级。在各旋转轴4，从壳体1的前部侧S1到后部侧S3沿轴线O1方向隔开规定间隔地设置多级(n1、n2····n10)一对搅拌翼5。另外，旋转轴4和搅拌翼5形成为中空状，使加热流体在内部流通以加热所接触的被干燥物。

在如上所述构成的间接加热式干燥装置A中，如图6至图8所示，使加热介质在外罩2中流通以加热壳体1，另外，使加热介质在旋转轴4、搅拌翼5的内部流通以加热旋转轴4、搅拌翼5，并使旋转轴4旋转，从而使多个搅拌翼5在壳体1的内部旋转。于是，当从壳体1的前部侧S1的投入口6向内部投入含水状态的被干燥物P时，被干燥物P利用旋转轴4的旋转而被搅拌翼5切入，从而被反复搅拌混合。另外，由于壳体1倾斜，因此，被干燥物P通过各级(n1…n10)的一对搅拌翼5的周向间隙的流路开口10且一边被加热一边依次从前部侧S1的上游侧向后部侧S3的下游侧移动。这样，通过从前部侧S1依次向后部侧S3移动并被搅拌翼5搅拌混合，被干燥物P随着朝向后部侧S3而被依次进行干燥(减少水分)处理，并以干燥处理至所希望的含水率的状态从排出口7排出。

在这里，如图8所示，被干燥物P从壳体1内的前部侧S1向后部侧S3移动且其中的水分被蒸发，被干燥物P的体积减少，因此，相对于前部侧S1，被干燥物P在壳体1内的中间部S2和后部侧S3的填充率降低。通过如上所述降低被干燥物P在壳体1内的中间部S2和后部侧S3的填充率，使搅拌翼5越从前部侧S1向后部侧S3配置，越不会与被干燥物P接触而较大露出。即，随着被干燥物P的被干燥处理，在壳体1内产生无用空间，并进而从露出的搅拌翼5的导热面产生无用的散热(空烧)，从而产生大的热损失，甚至产生干燥效率低下的问题。

另外，具有如下构成的间接加热式干燥装置A：如图9所示，在壳体1内的后部侧S3设有挡板(排出门)11，利用该挡板11暂时拦挡进行了干燥处理的被干燥物P’(P)，越过挡板11的被干燥物P’从排出口7排出。于是，在该间接加热式干燥装置A中，由于利用挡板11拦挡进行了干燥处理的被干燥物P’，因此能够提高后部侧S3的填充率。但是，即使如上述具备挡板11的情况下，也不能从前部侧S1至后部侧S3均匀地维持高填充率，在壳体1的中间部S2，填充率降低。因此，在该中间部S2的壳体1和搅拌翼5的导热面露出，从露出的搅拌翼5的导热面产生无用散热，从而产生大的热损失，甚至产生干燥效率的降低。