CN108977209B - 碳化装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供碳化装置。碳化装置(1)的炉主体(3)呈以中心轴(J1)为中心的筒状，以中心轴为中心旋转，且在平行于中心轴的轴向上的两端部分别设有投入口(31)和排出口(32)。加热部对炉主体内的被处理物进行加热。搅拌部(41)在炉主体的内侧面(33)中设置于沿轴向远离排出口的搅拌区域，伴随炉主体的旋转由多个搅拌叶片(411)搅拌被处理物。排出输送部(42)在该内侧面中设置于沿轴向位于搅拌区域和排出口之间的排出输送区域，利用与内侧面接触的部位相对于轴向的倾斜角大于上述搅拌叶片的倾斜角的螺旋叶片(421)，伴随炉主体的旋转将被处理物送往排出口。由此，抑制了被处理物的灰尘在未碳化的状态下从排出口排出。

Description

碳化装置

技术领域

本发明涉及碳化装置。

背景技术

在家畜排泄物的处理中，以农地中的循环利用为目的的堆肥化处理是常见的，但是由于需要量和时期的限制以及供需区域的地理限制，难以全量有效活用。近年来，期望有效利用家畜排泄物等有机废弃物，在日本专利公开公报特开2010-24091号和特开2010-194502号中，公开了通过将有机废弃物转换成碳化物而作为磷肥原料的方法，以及收集和回收磷化合物的方法。

另一方面，作为有机废弃物的碳化系统，根据原料性状和碳化物的用途，已知存在有间歇式而设置面积小的固定台式、连续式而处理时间短的移动台式、伴随原料燃烧的内燃式、以及间接加热原料的外燃式等方法。其中，为了在连续稳定的加热条件下使原料碳化，来制造碳化物作为可溶性高的磷肥原料，适合外燃式移动台炉。而且，为了使高含水率且不定形的有机废弃物碳化，最适合外燃式回转炉。

以往，各种回转炉被实用化或公开。例如，在日本专利公开公报特开2008-122043号中，公开了在炉主体的轴线方向设有多个升降器的回转炉。在所述回转炉中，通过对应于轴线方向的位置使升降器的倾斜角度不同，从而能够改变被处理物的移动速度，能将每个位置调整到期望的层厚。此外，在日本专利公开公报特开2006-299010号的外热式回转炉中，内筒与外筒之间形成有供热风流通的加热区域。而且，通过在所述内筒的外周面设置螺旋升降器，能将堆积于加热区域的灰尘向排出口搂扒。

可是，在回转炉中，通过由搅拌叶片(升降器)抬起被处理物随后使其下落来搅拌被处理物。此外，由于被处理物下落时的冲击，被处理物微小化。在被处理物的碳化中，如果被处理物在回转炉的排出口附近微小化，则形成为小粒径的被处理物的灰尘飞散，可能在未碳化的状态下从所述排出口排出。此时，生成的碳化物的品质降低。

发明内容

本发明涉及从被处理物生成碳化物的碳化装置，其目的在于抑制被处理物的灰尘在未碳化的状态下从排出口排出。

本发明的碳化装置包括：炉主体，呈以中心轴为中心的筒状，且以所述中心轴为中心进行旋转，并且在与所述中心轴平行的轴向上的一侧端部设有用于投入被处理物的投入口，在另一侧端部设有用于排出处理完毕的被处理物的排出口；加热部，对所述炉主体内的被处理物进行加热；搅拌部，在所述炉主体的内侧面上设置于搅拌区域，利用多个搅拌叶片，伴随所述炉主体的旋转而搅拌被处理物，所述搅拌区域在所述轴向上远离所述排出口；以及排出输送部，在所述内侧面上设置于排出输送区域，利用与所述内侧面接触的部位相对于所述轴向的倾斜角比所述多个搅拌叶片大的至少一个输送叶片，伴随所述炉主体的旋转而向所述排出口输送被处理物，所述排出输送区域在所述轴向上位于所述搅拌区域和所述排出口之间，在所述排出输送部中，在所述至少一个输送叶片的在所述轴向上彼此相邻的部位之间，未设置用于伴随所述炉主体的旋转而抬起所述被处理物并随后使所述被处理物下落的搅拌叶片，而是设置有销状的辅助搅拌部，所述销状的辅助搅拌部在被处理物保持着与所述内侧面接触的状态下，搅拌存在于所述部位之间的被处理物。

按照本发明，可以抑制被处理物的灰尘在未碳化的状态下从排出口排出。

在本发明的一个优选方式中，所述至少一个输送叶片遍布以所述中心轴为中心的周向的全周连续或断续设置。

此时优选的是，所述至少一个输送叶片螺旋状设置。

在本发明的另一优选方式中，随着所述多个搅拌叶片在所述轴向的位置远离所述投入口，所述多个搅拌叶片与所述内侧面接触的部位相对于所述轴向的倾斜角以及在所述轴向上输送被处理物的输送速度逐渐变小。

在本发明的又一优选方式中，所述加热部包括：燃烧炉，使所述炉主体内的被处理物产生的热分解气体燃烧；以及外热炉，呈包围所述炉主体的周围的筒状，在所述外热炉与所述炉主体的外侧面之间形成有筒状空间，所述外热炉包括：流入口，在所述轴向上设置在所述排出口侧，使从所述燃烧炉排出的燃烧气体流入所述筒状空间；以及流出口，设置在所述投入口侧，使所述筒状空间内的燃烧气体向外部流出。

此时优选的是，碳化装置还包括外表面引导部，所述外表面引导部具有在所述炉主体的外侧面上螺旋状设置的外表面引导叶片，所述外表面引导部形成流入所述筒状空间的燃烧气体的旋流，并且伴随所述炉主体的旋转，将所述筒状空间内堆积的灰尘在所述轴向上输送。

利用下述的参照附图对本发明进行的具体说明，可以更清楚地了解上述目的及其他目的、特征、方式和优点。

附图说明

图1是表示碳化装置的结构的图。

图2是表示炉主体的内侧面的展开图。

图3是表示炉主体的断面的一部分的图。

图4是表示炉主体的外侧面的展开图。

图5是表示炉主体的外观的图。

图6是表示搅拌部的其他示例的图。

图7是表示排出输送部的其他示例的图。

图8是表示排出输送部的其他示例的图。

附图标记说明

1 碳化装置

3 炉主体

6 燃烧炉

7 外热炉

31 投入口

32 排出口

33 (炉主体的)内侧面

34 (炉主体的)外侧面

41 搅拌部

42 排出输送部

51 外表面引导部

70 筒状空间

71 流入口

72 流出口

331 搅拌区域

332 排出输送区域

411 搅拌叶片

421 螺旋叶片

422 辅助搅拌部

422a 销状的辅助搅拌部

423 输送叶片

511 外表面引导叶片

J1 (炉主体的)中心轴

θ1、θ2 倾斜角

具体实施方式

图1是表示本发明一个实施方式的碳化装置1的结构的图。图1表示了包含后述的中心轴J1、J2的面中的断面。碳化装置1是将家畜排泄物等高含水率的有机废弃物作为被处理物，从被处理物生成碳化物的装置。也可以将利用需氧发酵而预先降低了含水率的有机废弃物作为被处理物。被处理物除了家畜排泄物以外，也可以是食品废弃物、排水污泥、一般废弃物等，能使用各种物质作为被处理物。此外，由碳化装置1生成的碳化物能用于各种用途。

碳化装置1是外热式回转炉，具备碳化炉2、燃烧炉6和外热炉7。碳化炉2在干燥被处理物之后，利用还原加热将被处理物分解为碳化物和热分解气体。燃烧炉6利用燃烧用空气的供给，使包含可燃气体的热分解气体燃烧，产生高温的燃烧气体(燃烧完毕气体)。外热炉7将燃烧气体作为热源，从外侧对碳化炉2进行加热。

碳化炉2具备炉主体3、旋转机构21、搅拌部41、排出输送部42和外表面引导部51。炉主体3呈以第一中心轴J1为中心的筒状，例如由金属材料(包含合金。以下相同)形成。典型的是，与第一中心轴J1垂直的炉主体3的断面形状为圆形。所述断面形状被视为大致圆形时，也可以是多边形等。炉主体3利用旋转机构21而以第一中心轴J1为中心进行旋转。炉主体3在平行于第一中心轴J1的轴向上的一侧端部设有投入口31，在另一侧端部设有排出口32。被处理物从投入口31投入炉主体3内。炉主体3内的处理完毕的被处理物(即碳化物)和热分解气体从排出口32向炉主体3的外部排出。炉主体3除了设有投入口31和排出口32以外，还设有隔断外部空气的密封结构。图1的示例中，第一中心轴J1和轴向为水平或大致水平。根据碳化装置1的设计，第一中心轴J1也可以相对于水平方向倾斜。

图2是表示炉主体3的内侧面33的展开图。图2中，利用带有附图标记D1的箭头表示了炉主体3的旋转方向(后述的图4及图6至图8中相同)。以下的说明中，将图2的下侧称为旋转方向前侧，将上侧称为旋转方向后侧。

搅拌部41和排出输送部42例如由金属材料形成，设置于炉主体3的内侧面33。具体而言，在内侧面33中，在轴向上位于投入口31侧的区域、即远离排出口32的区域331(以下称为“搅拌区域331”)，设有搅拌部41。在轴向上位于排出口32侧的区域、即搅拌区域331与排出口32之间的区域332(以下称为“排出输送区域332”)，设有排出输送部42。图2中，轴向上的搅拌区域331和排出输送区域332的范围同样地利用带有附图标记的箭头进行了表示。搅拌区域331和排出输送区域332在轴向上连续。如后所述，从投入口31朝向排出口32输送炉主体3内的被处理物。图2中，利用带有附图标记D2的箭头表示了被处理物的输送方向(后述的图4及图6至图8中相同)。以下的说明中，将图2的右侧称为输送方向前侧，将左侧称为输送方向后侧。

搅拌部41具备多个搅拌叶片411。多个搅拌叶片411沿着轴向(输送方向D2)以及以第一中心轴J1为中心的周向(旋转方向D1)排列。各搅拌叶片411例如为矩形的平板，相对于炉主体3的内侧面33垂直或大致垂直地固定。垂直于内侧面33的搅拌叶片411的高度例如在炉主体3的半径的0.2倍以上且0.4倍以下。此外，搅拌叶片411中的与内侧面33接触的部位的长边方向(即平板的侧面的长边方向)相对于轴向倾斜。以下的说明中，将所述部位相对于轴向的角度简称为“倾斜角”。图2中，对一个搅拌叶片411的倾斜角赋予附图标记θ1来表示。

各搅拌叶片411中，输送方向后侧的部位比输送方向前侧的部位更靠旋转方向前侧。因此，伴随炉主体3的旋转，炉主体3内的被处理物由搅拌叶片411朝向输送方向前侧输送。此时，搅拌叶片411输送被处理物的输送速度依赖于所述搅拌叶片411的倾斜角，倾斜角也可以被视为输送角度。图2的示例中，配置在轴向的相同位置的搅拌叶片411具有相同的倾斜角。此外，配置在轴向的不同位置的搅拌叶片411的倾斜角彼此不同。在优选的搅拌部41中，对于多个搅拌叶片411而言，倾斜角和在轴向上输送被处理物的输送速度随着轴向的位置远离投入口31而逐渐变小。另外，也可以将搅拌区域331在轴向上分割为多个区间，使包含于同一区间且轴向的位置不同的搅拌叶片411的倾斜角相同。即，在倾斜角和输送速度随着轴向的位置远离投入口31而逐渐变小的多个搅拌叶片411中，也可以包含在轴向上彼此相邻且倾斜角相同的两个以上的搅拌叶片411。

排出输送部42具备螺旋叶片421和多个辅助搅拌部422。螺旋叶片421是螺旋状设置的连成一列的叶片。着眼于以第一中心轴J1为中心的周向时，螺旋叶片421遍布周向的全周连续设置。此外，着眼于轴向时，螺旋叶片421设置成遍布整个排出输送区域332。螺旋叶片421也与搅拌叶片411相同，相对于炉主体3的内侧面33垂直或大致垂直地固定。在螺旋叶片421中，与炉主体3的内侧面33接触的部位相对于轴向的倾斜角遍布整个螺旋叶片421保持恒定。图2中，对螺旋叶片421的倾斜角赋予附图标记θ2来表示。如后所述，螺旋叶片421也可以遍布周向的全周断续设置。

在着眼于螺旋叶片421的各部分时，输送方向后侧的部位比输送方向前侧的部位更靠旋转方向前侧。因此，伴随炉主体3的旋转，炉主体3内的被处理物由螺旋叶片421朝向输送方向前侧输送。如此，螺旋叶片421为输送叶片。实际上，螺旋叶片421的在轴向上彼此相邻的部位之间的间隙作为输送路径而螺旋状连续，在所述输送路径中输送被处理物。螺旋叶片421的倾斜角大于多个搅拌叶片411中的任意一个搅拌叶片的倾斜角。螺旋叶片421的倾斜角例如大于45度，优选大于60度。螺旋叶片421的倾斜角小于90度。

图3是表示与第一中心轴J1垂直的炉主体3的断面的一部分的图。与内侧面33垂直的螺旋叶片421的高度H1例如在炉主体3的半径的0.1倍以上且0.3倍以下。优选的是，螺旋叶片421的高度H1大于图3中标注了平行斜线的被处理物的层9的厚度(在炉主体3的最下部处的厚度)，例如为所述层9的厚度的2倍以下。

各辅助搅拌部422例如为矩形的平板，设置于螺旋叶片421的在轴向上彼此相邻的部位之间，即设置于上述的输送路径上。如图3所示，辅助搅拌部422相对于炉主体3的内侧面33垂直或大致垂直地固定。与内侧面33垂直的辅助搅拌部422的高度H2低于螺旋叶片421的高度H1。例如，辅助搅拌部422的高度H2在螺旋叶片421的高度H1的0.25倍以上且0.5倍以下。

图2中，辅助搅拌部422中的与内侧面33接触的部位的倾斜角为大致0度。此外，在周向上的一个位置处，辅助搅拌部422排列在沿着轴向延伸的直线上。优选的是，在与所述直线相交的螺旋叶片421的全部部位之间的间隙中配置辅助搅拌部422。换句话说，辅助搅拌部422以与螺旋叶片421相同的节距排成一列。图2的示例中，将轴向上排列的辅助搅拌部422的集合作为辅助搅拌部群，多个辅助搅拌部群在周向上以恒定的间隔配置。辅助搅拌部群的个数例如为2～4个，也可以是1个。

图4是表示炉主体3的外侧面34的展开图，图5是表示炉主体3的外观的图。图4中，上侧为旋转方向前侧，下侧为旋转方向后侧。如后所述，炉主体3的外侧面34除了轴向上的两端部以外被外热炉7覆盖。图4中用双点划线表示了轴向上的外热炉7的两端。

外表面引导部51具备外表面引导叶片511。外表面引导叶片511是在炉主体3的外侧面34上螺旋状设置的连成一列的叶片。外表面引导叶片511例如由金属材料形成。着眼于以第一中心轴J1为中心的周向时，外表面引导叶片511遍布周向的全周连续设置。外表面引导叶片511也可以遍布周向的全周断续设置。在将外侧面34中的被外热炉7覆盖的区域341称为“覆盖区域341”时，外表面引导叶片511设置成在轴向上遍布大致整个覆盖区域341。外表面引导叶片511整体被外热炉7覆盖。在覆盖区域341的外部未设置外表面引导叶片511。

外表面引导叶片511相对于外侧面34垂直或大致垂直地固定。在外表面引导叶片511中，与外侧面34接触的部位相对于轴向的倾斜角恒定。外表面引导叶片511的倾斜角可以任意决定。在着眼于外表面引导叶片511的各部分时，输送方向后侧的部位比输送方向前侧的部位更靠旋转方向前侧。因此，伴随炉主体3的旋转，后述的外热炉7内的灰尘被外表面引导叶片511向输送方向前侧输送。外表面引导叶片511将外热炉7内的灰尘在轴向输送即可，也能够以输送方向后侧的部位比输送方向前侧的部位更靠旋转方向后侧的方式，设置外表面引导叶片511。

如图1所示，燃烧炉6(的主体)呈以第二中心轴J2为中心的筒状，所述第二中心轴J2在铅直方向或大致铅直方向延伸。典型的是，与第二中心轴J2垂直的燃烧炉6的断面形状为圆形。炉主体3的排出口32侧的端部连接于燃烧炉6。优选的是，燃烧炉6和碳化炉2为一体型结构。具体而言，碳化炉2的炉主体3与燃烧炉6直接连接，炉主体3的排出口32在燃烧炉6内开口。从炉主体3的排出口32排出的碳化物和热分解气体直接供给到燃烧炉6内。燃烧炉6的下端设有碳化物回收口61。从排出口32下落的碳化物借助碳化物回收口61向碳化装置1的外部排出。

燃烧炉6设有供给喷嘴62。供给喷嘴62配置成比排出口32更靠上侧，向燃烧炉6内喷出燃烧用空气。所述燃烧用空气使从碳化炉2供给的热分解气体完全燃烧并将有害成分分解，生成高温的燃烧气体。热风管道79的一端安装在燃烧炉6的上部，燃烧气体借助热风管道79从燃烧炉6排出。

优选的供给喷嘴62沿着以第二中心轴J2为中心的周向，向燃烧炉6内导入燃烧用空气，形成燃烧用空气的旋流。由此，从碳化炉2供给的热分解气体和燃烧用空气被均匀地搅拌和混合。其结果，防止了局部的高温燃烧，抑制了作为有害成分的氮氧化物的产生。燃烧炉6内的燃烧温度例如在850℃以上。

燃烧炉6也可以沿着周向设置多个供给喷嘴62。由此，能使燃烧用空气和热分解气体更均匀地混合。此外，也可以沿着第二中心轴J2配置多个供给喷嘴62。如此在第二中心轴J2的方向上多级设置供给喷嘴62时，能使热分解气体阶段性燃烧(例如二级燃烧)。其结果，可以应对因高温燃烧而容易产生氮氧化物的问题。

外热炉7(的主体)呈以第一中心轴J1为中心的筒状，包围在碳化炉2的炉主体3的周围。在外热炉7与炉主体3的外侧面34之间形成有筒状空间70。在以第一中心轴J1为中心的径向上，外侧面34与外热炉7之间的宽度、即筒状空间70的宽度略大于外表面引导叶片511的高度。例如，筒状空间70的宽度在外表面引导叶片511的高度的1.6倍以下。在外热炉7中，在轴向上的排出口32侧的端部设有流入口71，在投入口31侧的端部设有流出口72。流入口71与热风管道79连接，从燃烧炉6排出的燃烧气体借助流入口71流入筒状空间70。流出口72使筒状空间70内的燃烧气体作为排气流出到外部。在外热炉7中，燃烧气体朝向与炉主体3内的被处理物的输送方向相反的方向流动，进行对流式的热交换。筒状空间70中的温度分布从流入口71朝向流出口72逐渐变低。

在流入口71的附近设有省略图示的温度计。在热风管道79中能供给稀释用空气，以使从所述温度计取得的燃烧气体的温度达到预先设定的温度的方式，调整稀释用空气的供给流量。在流入口71中，沿着以第一中心轴J1为中心的周向，将燃烧气体导入筒状空间70内。如上所述，炉主体3的外侧面34设有螺旋状的外表面引导叶片511。由此，在筒状空间70内，形成有沿着外表面引导叶片511的燃烧气体的旋流，将炉主体3均匀且高效地加热。炉主体3的加热温度例如为400～500℃。

在图1的碳化装置1的碳化物生成中，从投入口31向炉主体3内投入被处理物。此时，在被处理物处于含水率高、表面湿润的状态的情况下，在投入口31附近，被处理物容易附着于炉主体3的内侧面33。假如被处理物附着于内侧面33，则传热效率降低。因此，如图2所示，在优选的碳化装置1中，将配置在输送方向最后侧的搅拌叶片411的倾斜角加大，以提高投入口31附近的被处理物的输送速度。由此，抑制了被处理物向内侧面33附着。配置在投入口31附近的搅拌叶片411的倾斜角例如在20度以上且45度以下。

在搅拌区域331中，由流经筒状空间70的高温的燃烧气体赋予炉主体3的热量，不仅供给于炉主体3的内侧面33，还借助搅拌叶片411的表面供给于被处理物。如此，通过由搅拌叶片411增加传热面积，从而能将被处理物高效地干燥。搅拌区域331可以被视为用于干燥被处理物的干燥区域。

此外，在搅拌区域331中，通过对搅拌叶片411设置倾斜角，从而在以期望的速度输送被处理物的同时，进行被处理物的搅拌和干燥。因此，随着朝向输送方向前侧输送被处理物，被处理物进一步干燥。优选的是，在轴向上的比搅拌区域331的中央更靠输送方向前侧，被处理物的团块内部的干燥得到促进。此时，使搅拌叶片411的倾斜角例如在5度以上且20度以下的范围内，朝向输送方向前侧阶段性减小。配置在输送方向前侧的这些搅拌叶片411伴随炉主体3的旋转而主动地将被处理物抬起，随后使被处理物下落，从而进行被处理物的搅拌。因此，这些搅拌叶片411对被处理物进行搅拌的搅拌性能比配置在投入口31附近的搅拌叶片411更高。另一方面，输送方向前侧的搅拌叶片411对被处理物进行输送的输送速度，比投入口31附近的搅拌叶片411更低。如此，通过在搅拌区域331中的输送方向前侧的区域确保一定程度的滞留时间，从而被处理物在搅拌区域331中充分地干燥。

在排出输送区域332中，燃烧气体的热量也不仅供给于炉主体3的内侧面33，还借助螺旋叶片421的表面供给于被处理物。通过由螺旋叶片421增加传热面积，从而能高效地加热被处理物。此外，利用倾斜角较大的螺旋叶片421，朝向输送方向前侧以缓慢的输送速度输送被处理物。如此，螺旋叶片421输送被处理物的输送速度受到限制，所以能在排出输送区域332中确保适当的滞留时间。其结果，能够充分地加热被处理物而将被处理物热分解、即能发生碳化。排出输送区域332可以被视为使被处理物碳化的碳化区域。

在此，在炉主体3的内侧面33中，设想了在作为碳化区域的排出输送区域332也设有搅拌叶片411的比较例的碳化装置。在比较例的碳化装置中，排出输送区域332与搅拌区域331相同，被搅拌叶片411抬起的被处理物向炉主体3的底部下落。此时，因下落的冲击而导致被处理物微小化。其结果，形成为小粒径的被处理物的灰尘与朝向炉主体3内流通的气体相伴，飞散到排出口32，产生所谓的短路。此时，被处理物的灰尘在未碳化的状态下从排出口32排出。此外，由于被处理物的粒径和形状的差别，有时朝向排出口32的输送速度也会不同。其结果，生成的碳化物的质地存在偏差。

对此，碳化装置1在排出口32附近的排出输送区域332中，利用倾斜角较大的螺旋叶片421，伴随炉主体3的旋转将被处理物朝向排出口32输送。如此，通过在排出口32的附近不是主动地抬起被处理物来输送被处理物，从而可以抑制被处理物的微小化、灰尘的飞散和短路。由此，可以抑制被处理物的灰尘在未碳化的状态下从排出口32排出。此外，不依赖于被处理物的粒径和形状，可以使排出输送区域332中的被处理物的滞留时间大致恒定。其结果，可以生成高品质且均质的碳化物。

另外，在碳化装置1中，通过变更利用旋转机构21而旋转的炉主体3的旋转速度，还能根据被处理物的加热特性来调整被处理物的滞留时间。此外，在本实施方式的炉主体3中，螺旋叶片421的高度H1恒定，但是螺旋叶片421的高度H1也可以对应于碳化区域中的碳化的发展、即被处理物的减容，而朝向输送方向前侧阶段性或连续性降低。

在排出输送区域332中，主要利用被处理物与炉主体3的内侧面33和螺旋叶片421之间的摩擦而产生被处理物的搅拌。在此，如图3所示，着眼于与第一中心轴J1垂直的炉主体3的断面。在图3中的被处理物的层9的厚度较大的情况下，所述层9中的位于内侧面33附近的被处理物如粗虚线的箭头B1所示，伴随炉主体3的旋转，利用与内侧面33之间的摩擦而朝向旋转方向D1的前侧移动。此外，在所述层9中积存在旋转方向D1的前侧的被处理物如粗虚线的箭头B2所示，滑过所述层9的上表面并朝向旋转方向D1的后侧返回。在排出输送区域332中，被处理物在炉主体3的最下部保持着与内侧面33大致接触的状态，并且被沿着螺旋叶片421(沿着上述的输送路径)向输送方向前侧输送。

此时，图3中被虚线包围的所述层9的中心部91中，几乎不发生被处理物的搅拌，在外热式的炉主体3中，所述中心部91的被处理物的受热量变少。如此，螺旋叶片421对被处理物进行搅拌的搅拌性能低于搅拌叶片411。因此，在优选的碳化装置1中，为了辅助螺旋叶片421的搅拌性能，设有上述的辅助搅拌部422。辅助搅拌部422在利用炉主体3的旋转而经过炉主体3的最下部时，将所述层9的下部的被处理物除去，替换了中心部91的被处理物。由此，能够实现被处理物的层9内的受热量的均匀化，且能抑制不替换中心部91的被处理物时产生的被处理物的加热不均。其结果，能生成更均质的碳化物。

在炉主体3中，从被处理物产生的碳化物和热分解气体被从排出口32直接供给到燃烧炉6内。借助碳化物回收口61回收碳化物。此外，利用燃烧炉6内的热分解气体的燃烧而生成燃烧气体。在此，假设碳化炉2与燃烧炉6分开配置时，热分解气体在配置于两者之间的管道内被冷却，产生散热损失。此外，热分解气体所含的焦油凝结于管道的壁面，使热分解气体的发热量降低，并且还存在产生管道堵塞的可能性。对此，在燃烧炉6与碳化炉2为一体型结构时，能防止热分解气体的发热量的降低以及管道的堵塞等。此外，还可以实现碳化装置1的小型化。

另外，在碳化装置1中，在开始向炉主体3内投入被处理物之前，进行使炉主体3升温至预定温度的启动运转。虽然所述启动运转中采用了预定的辅助燃料，但是在启动运转后的正常运转(开始投入被处理物之后)中，能把被处理物产生的热分解气体用作加热炉主体3的热源的全部或一部分。如此，采用由碳化反应生成的热分解气体的燃烧能量来高效地进行加热处理，从而可以有效地利用原料(被处理物)所保有的热量。其结果，可以不需要辅助燃料，或者可以削减辅助燃料的使用量。在将含水率高的有机废弃物作为被处理物时，烘干废弃物中的水分需要大量的热量。因此，能有效利用被处理物的热量的图1的碳化装置1可以说特别适用于从含水率高的有机废弃物生成碳化物的情况，由此，可以削减有机废弃物的处理所必要的成本。

燃烧气体借助热风管道79供给到流入口71。如上所述，在流入口71中，将燃烧气体沿着以第一中心轴J1为中心的周向导入筒状空间70内。由此，在筒状空间70中形成燃烧气体的旋流。此外，设置在炉主体3的外侧面34上的螺旋状的外表面引导叶片511调整燃烧气体的旋流，并强制性地使燃烧气体沿着外侧面34旋转。如此，在筒状空间70中，防止燃烧气体从流入口71朝向流出口72以大致最短路径流动(即发生短路)，并且可以提高对炉主体3进行传热的传热效率。其结果，能有效地利用燃烧气体所保有的能量。

在燃烧气体中混入有从碳化炉2飞散的被处理物的灰尘以及来自热分解气体的燃烧的灰尘时，一部分灰尘会堆积在外热炉7内。利用炉主体3和外表面引导叶片511的旋转，外热炉7内的灰尘被送往输送方向前侧。在外热炉7的输送方向前侧的端部中的底部设有灰尘回收部73。由外表面引导叶片511输送的灰尘在灰尘回收部73中被回收。灰尘回收部73内的灰尘被适当地向外部排出。由此，在碳化装置1的长期运转中，能防止灰尘堆积于筒状空间70而产生燃烧气体的偏流引起的传热效率降低以及筒状空间70的堵塞。此外，减少了筒状空间70内的清扫等保养作业的频率，可以削减碳化装置1的保养所必要的成本。

上述碳化装置1能进行各种变形。

如图6所示，在搅拌部41中，也可以遍布轴向上的大致整个搅拌区域331设置连续的搅拌叶片411。此时，多个搅拌叶片411在周向上排列。此外，各搅拌叶片411的倾斜角在轴向上阶段性变化。具体而言，随着朝向输送方向前侧，搅拌叶片411的倾斜角逐渐变小。搅拌叶片411的倾斜角也可以在轴向上连续变化。

同样，在排出输送部42中，螺旋叶片421的倾斜角也可以沿着轴向逐渐变化。此外，如图7所示，螺旋叶片421也可以遍布周向的全周断续设置。图7中，彼此分开且螺旋状排列的多个输送叶片423的集合可以被视为一个螺旋叶片421。此外，如图8所示，也可以是多个输送叶片423的倾斜角大于多个搅拌叶片411的倾斜角，多个输送叶片423沿着轴向和周向排列。此时，通过抑制被处理物的微小化、灰尘的飞散和短路，也可以抑制被处理物的灰尘在未碳化的状态下从排出口32排出。

如上所述，在排出输送部42中，只要能利用倾斜角大于多个搅拌叶片411的至少一个输送叶片，伴随炉主体3的旋转将被处理物向排出口32输送，则可以采用各种结构。从增加传热面积以高效地加热被处理物的角度考虑，优选所述至少一个输送叶片遍布以第一中心轴J1为中心的周向的全周连续或断续设置。此外，在排出输送区域332中，为了进一步可靠地调整被处理物的输送速度，优选所述至少一个输送叶片设置为螺旋状。如图2所示，在设有螺旋状的输送叶片(螺旋叶片421)时，即使在炉主体3的第一中心轴J1相对于水平方向存在一定程度倾斜时，也能调整被处理物在排出输送区域332中的输送速度。

辅助搅拌部422也可以是平板以外的形状。例如图7所示，也可以在输送叶片423的在轴向上彼此相邻的部位之间，设置销状的辅助搅拌部422a。此时，也是在被处理物保持着与炉主体3的内侧面33接触的状态下，由销状的辅助搅拌部422a搅拌存在于所述部位之间的被处理物。由此，在排出输送区域332中，可以抑制产生被处理物的加热不均。另外，销状的辅助搅拌部422a的高度也可以大于螺旋叶片421的高度H1。

在图1的碳化装置1中，对炉主体3内的被处理物进行加热的加热部由燃烧炉6和外热炉7实现，但是例如也可以在炉主体3内设置喷射火焰的燃烧器作为加热部，而构成内热式的回转炉。此外，根据碳化装置1的设计，也可以不利用被处理物产生的热分解气体来进行炉主体3内的被处理物的加热。

上述实施方式和各变形例中的结构只要彼此不矛盾则可以适当组合。

以上具体说明了本发明，但是上述的说明仅为例示而非用于进行限定。因此，只要不脱离本发明的范围，则能够以各种变形方式来实施。

Claims (6)

1.一种碳化装置，从被处理物生成碳化物，其特征在于，包括：

炉主体，呈以中心轴为中心的筒状，且以所述中心轴为中心进行旋转，并且在与所述中心轴平行的轴向上的一侧端部设有用于投入被处理物的投入口，在另一侧端部设有用于排出处理完毕的被处理物的排出口；

加热部，对所述炉主体内的被处理物进行加热；

搅拌部，在所述炉主体的内侧面上设置于搅拌区域，利用多个搅拌叶片，伴随所述炉主体的旋转而搅拌被处理物，所述搅拌区域在所述轴向上远离所述排出口；以及

排出输送部，在所述内侧面上设置于排出输送区域，利用与所述内侧面接触的部位相对于所述轴向的倾斜角比所述多个搅拌叶片大的至少一个输送叶片，伴随所述炉主体的旋转而向所述排出口输送被处理物，所述排出输送区域在所述轴向上位于所述搅拌区域和所述排出口之间，

在所述排出输送部中，在所述至少一个输送叶片的在所述轴向上彼此相邻的部位之间，未设置用于伴随所述炉主体的旋转而抬起所述被处理物并随后使所述被处理物下落的搅拌叶片，而是设置有销状的辅助搅拌部，

所述销状的辅助搅拌部在被处理物保持着与所述内侧面接触的状态下，搅拌存在于所述部位之间的被处理物。

2.根据权利要求1所述的碳化装置，其特征在于，所述至少一个输送叶片遍布以所述中心轴为中心的周向的全周连续或断续设置。

3.根据权利要求2所述的碳化装置，其特征在于，所述至少一个输送叶片螺旋状设置。

4.根据权利要求1所述的碳化装置，其特征在于，随着所述多个搅拌叶片在所述轴向的位置远离所述投入口，所述多个搅拌叶片与所述内侧面接触的部位相对于所述轴向的倾斜角以及在所述轴向上输送被处理物的输送速度逐渐变小。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的碳化装置，其特征在于，

所述加热部包括：

燃烧炉，使所述炉主体内的被处理物产生的热分解气体燃烧；以及

外热炉，呈包围所述炉主体的周围的筒状，在所述外热炉与所述炉主体的外侧面之间形成有筒状空间，

所述外热炉包括：

流入口，在所述轴向上设置在所述排出口侧，使从所述燃烧炉排出的燃烧气体流入所述筒状空间；以及

流出口，设置在所述投入口侧，使所述筒状空间内的燃烧气体向外部流出。

6.根据权利要求5所述的碳化装置，其特征在于，所述碳化装置还包括外表面引导部，所述外表面引导部具有在所述炉主体的外侧面上螺旋状设置的外表面引导叶片，所述外表面引导部形成流入所述筒状空间的燃烧气体的旋流，并且伴随所述炉主体的旋转，将所述筒状空间内堆积的灰尘在所述轴向上输送。

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