JP2000160166A - 廃木材の処理設備 - Google Patents

廃木材の処理設備

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JP2000160166A
JP2000160166A JP10333102A JP33310298A JP2000160166A JP 2000160166 A JP2000160166 A JP 2000160166A JP 10333102 A JP10333102 A JP 10333102A JP 33310298 A JP33310298 A JP 33310298A JP 2000160166 A JP2000160166 A JP 2000160166A
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JP
Japan
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gas
wood
waste
wood vinegar
combustion
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JP10333102A
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English (en)
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Shoji Kurosawa
渉二 黒沢
Kiyomine Taniguchi
清峰 谷口
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KOKUSHO RECYCLE CENTER KK
KOKUSHO RECYCLE CT KK
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KOKUSHO RECYCLE CENTER KK
KOKUSHO RECYCLE CT KK
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel

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  • Chimneys And Flues (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 廃木材を焼却処理するにあたり、有害な煤煙
を発生させずに、有効利用可能な木炭や木酢液を製造す
ることができ、かつ、原料となる廃木材の供給量や処理
量に応じて、炭化ガス処理・木酢液製造ライン及び単純
な燃焼焼却ラインを適宜選択し得る廃木材の処理設備を
提供すること。 【解決手段】 空気吹込み量の調整可能な廃木材の炭化
もしくは燃焼を行うための燃焼炉1を設け、該燃焼炉の
上部に設けた排ガス配管2を二方向に分岐する。分岐の
一方に、炭化により生じたガスを常温程度にまで冷却す
る冷却装置6と、該冷却装置の上部に接続した無害化排
ガスの排出装置8と、前記冷却装置6の下部に木酢液分
離槽9を経て接続した木酢液貯槽11を配置すると共
に、他方に、燃焼ガス洗浄装置12を接続する。これら
炭化ガス処理・木酢液製造ラインと燃焼ガス洗浄ライン
とは分岐位置にて切替え可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、廃木材の処理設
備、特に、廃パレットや建築廃材等の有効利用とリサイ
クルを可能とする処理設備に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、製紙工場などから排出される多量
の廃パレットや、木造建築物の解体により生じる建築用
廃材は、有効な活用法がなく、そのほとんどは焼却処分
されていた。しかしながら、廃木材の焼却は多量の煤煙
を排出することから、煤煙に有害物が含まれていなくと
も、環境を汚染し住民の健康を害するおそれがあり、規
制を受ける方向にあり、大量に発生する灰の処理につい
ても考慮しなければならず、このため単純に全ての廃木
材を焼却処分することが困難になってきている。しか
し、焼却時の無煙化、無煤化を図るためには複雑な処理
工程が必須であり、設備面及びコスト面での不利が大き
い。
【0003】一方、木材の焼却の面からの有効利用を考
えた場合、木材を炭化(乾留)して木炭を得ると共に、
その際に派生する煙を冷却することによって得られる木
酢液の製造法が知られている。木炭は、良質のものは調
理用や茶道用として、余り良質のものでないものは汚水
処理剤、消臭剤、土壌改良剤等に使用されており、ま
た、木酢液は、消臭剤、植物成長剤、害虫忌避剤等に利
用されている。
【0004】しかしながら、廃木材の場合、このような
木炭や木酢液製造の原料として考えられてはいなかっ
た。これは廃木材の処理に際しては燃焼焼却して全て灰
にすることが最も簡単であったし、また、このような質
の多様な廃木材から木炭や木酢液を製造しても、その利
用価値があるか否かが不明であったことにもよる。しか
し、最近の社会情勢の変化は、全ての廃木材の燃焼焼却
を許さない事態になってきており、早急な対策が必要と
される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情に鑑みなされたもので、一つの連続的な処理ライン
にて廃木材を焼却処理するにあたり、有害な煤煙を発生
させずに、有効利用可能な木炭や木酢液を製造すること
ができ、かつ、原料となる廃木材の供給量や処理量(場
合によっては廃木材の履歴(古さの程度)、水分含有
量)に応じて、炭化ガス処理・木酢液製造ライン及び単
純な燃焼焼却ラインを適宜選択し得る廃木材の処理設備
を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項1に係る本発明の廃木材の処理設備は、空気吹
込み量の調整可能な廃木材の炭化もしくは燃焼を行うた
めの燃焼炉を設け、該燃焼炉の上部に設けた排ガス配管
を二方向に分岐し、一方に、炭化により生じたガスを常
温程度にまで冷却する冷却装置と、該冷却装置の上部に
接続した無害化排ガスの排出装置と、前記冷却装置の下
部に木酢液分離槽を経て接続した木酢液貯槽を配置する
と共に、他方に、燃焼ガス洗浄装置を接続し、これら炭
化ガス処理・木酢液製造ラインと燃焼ガス洗浄ラインと
を前記分岐位置にて切替え可能とすることを特徴とす
る。
【0007】通常は、分岐位置にて燃焼ガス洗浄ライン
側を閉鎖し、炭化ガス・木酢液製造処理ライン側を開放
し、炭化ガスの処理と木酢液の製造を行うが、廃木材供
給量の急激な変動等の要因で、反対に燃焼ガス洗浄ライ
ン側を開放し、炭化ガス・木酢液製造処理ライン側を閉
鎖し、燃焼炉を単純な廃木材の燃焼に使用することが可
能である。
【0008】また、本発明の請求項2では、請求項1記
載の処理設備において、燃焼炉の炉体を水冷構造とする
と共に、炉内下部に水冷ロストルを配設したことを特徴
とする。これによって炉体の耐久性を高めると共に、燃
焼効率を上げ、焼却後の灰や木炭の取り出しに便なるよ
うにしている。
【0009】また、本発明の請求項3では、請求項1ま
たは2記載の処理設備において、炭化ガス処理・木酢液
製造ラインにおける冷却装置の前に、炭化ガスの温度を
降下させる消炎装置を設置したことを特徴とする。高温
の炭化ガスを直接冷却装置に導く時に、燃焼の危険を起
こすおそれがある場合に、予めこの消炎装置でガスの消
火と温度をある程度下げておくことが好ましい。
【0010】さらに、本発明の請求項4では、請求項1
〜3のいずれか1項記載の処理設備において、木酢液製
造ラインにおける木酢液分離槽と木酢液貯槽は、複数組
用意し、適宜切替え可能にしたことを特徴とする。分離
槽は時間単位で、木酢液貯槽は月単位でそのまま設置す
ることから、槽が一杯になったときには他の槽と交換す
る。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す廃木材
の処理設備の概要と各処理ラインのフローに基づいて説
明する。図1及び図2(実際には両図は※印で接続して
いる)は、本発明に係る処理設備の具体例を示す概要図
であり、上流側には、空気の吹込み量の調整(或いは遮
断)が可能で廃木材の炭化もしくは燃焼を行うための燃
焼炉1が設置され、該燃焼炉1の上部側面に、炭化によ
って発生したガスもしくは燃焼ガスを排出するための排
ガス配管(ダクト)2が設置されており、該排ガス配管
2の後は二方向に分岐されて二つのライン、即ち排ガス
処理・木酢液製造ラインと燃焼ガス洗浄ラインに続いて
いる。これら燃焼ガス洗浄ラインと排ガス処理・木酢液
製造ラインは、分岐後のそれぞれの配管内に設けた二つ
のダンパ3、4によっていずれかのラインに切替え可能
となっている。
【0012】一方の排ガス処理・木酢液製造ラインは、
図2に示すように、排ガス配管2を通って排出される炭
化ガスを消炎装置5を経て常温程度にまで冷却する冷却
装置6と、該冷却装置6の上部後位に送風機7を介して
接続した排ガス燃焼装置8と、前記冷却装置6下部に設
けた分離槽9と、該分離槽9に送液ポンプ10を介して
接続する木酢液貯槽11とからなる。また、他方の燃焼
ガス洗浄ラインは、図1に示す如く、排ガス配管2及び
ダンパ4を通って排出される燃焼ガスを清浄化する燃焼
排ガス洗浄装置12と、該洗浄装置12に続き送風機1
3を介して設置した排ガス排出塔14とからなる。
【0013】原料となる廃木材(そのままの形でもよい
し或いはチップ状に解砕してもよい)を装入して気化も
しくは燃焼させるための燃焼炉1は、図1に示すよう
に、矩形断面の炉体を鉄皮や耐火物にて構築され、その
上部の投入口17を開閉自在にする蓋15を有してい
る。炉体そのものは耐久性を考慮して水冷ジャケット構
造となっており、その内部を冷却水が循環する。また、
炉体内部の下部には水冷ロストル16が配設され、廃木
材を受けて燃焼を効率よく行わせ、燃焼後の木炭や灰等
をその下部に落下させるようにしている。なお、ロスト
ル下に落下した灰や木炭等を炉外に取り出すために、ロ
ストル下方に受け箱を設けて適宜引き出し可能にしてお
けばよい。さらに、炉体には、図示していないが、燃焼
させるためのバーナや調整弁を有する空気供給用羽口等
が設けられている。
【0014】冷却装置6の前に設置する消炎装置5は、
冷却装置6に高温の可燃性ガス火炎が入り込まないよう
にするため設けたもので、ここでガスを一旦300℃程
度まで降下させている。火炎が冷却装置6に入り込むお
それがない場合には、該消炎装置5は省略することがで
きる。また、冷却装置6は炭化ガスを常温まで冷却する
と共に酢酸、酪酸等を含む液体を凝縮させるもので、例
えば、内部に冷却水が循環する蛇管を配設した構造とな
っている。さらに、排ガス燃焼装置8は、排ガスに含ま
れる可燃物をほぼ完全に燃焼させて無害化して排出する
ものである。
【0015】なお、上記燃焼炉1以外の消炎装置5、冷
却装置6、更には排ガス洗浄装置12等においても冷却
水(或いは洗浄水)が使用されているが、これら各装置
に供給された冷却水は、その役目を終えて排水された
後、例えば、別途設けた冷却水循環・冷却装置に送り込
まれてそこで必要に応じて洗浄されてから所望温度にま
で冷却され、再度燃焼炉1、消炎装置5、冷却装置6、
排ガス洗浄装置12に導入される。
【0016】以下、図示の実施形態例を用いて実際の処
理を行う場合を説明する。まず、本発明の処理設備を主
たる目的の排ガス処理・木酢液製造ラインを選択した場
合を説明する。ダンパ4を閉鎖し、ダンパ3を開放した
状態で、燃焼炉1内に投入口17から廃木材を装入し、
蓋15を閉めてから、羽口からの空気の送給をほとんど
停止し、炉内を一定の温度(大体650℃以下)に抑え
て燃焼させる。この燃焼により、リグニン、セルロース
等の木材を構成する高分子化合物成分が分解し、低分子
量の有機化合物に転化する。また、このような酸素不足
の燃焼により、廃木材は蒸し焼き状態となり、燃焼ガス
量は少なく、ガス排出速度も小さいため、燃焼ガスに随
伴する媒塵の量も低減される。
【0017】排ガス配管2を経た低分子量有機化合物を
含む燃焼ガスは、安全性を確保するため一旦消炎装置5
を通してから冷却装置6に入れられ、10℃〜40℃の
大気温度に冷却される。これによって、水を主体とし、
酢酸、酪酸等を含む液体を凝縮させる一方、少量ではあ
るが、燃焼ガスに随伴する媒塵は、液体に捕集される。
液体を除去した燃焼ガスには、低沸点のため大気温度で
も凝縮しない可燃物が含まれているので、この燃焼ガス
は送風機7を経て適宜排ガス燃焼装置8に送られて、そ
こで燃焼させられ、水と炭酸ガスからなる無害の完全燃
焼ガスとなって大気中に放散される。
【0018】木酢液製造ラインは、前記冷却装置6の底
部に接続し冷却装置内で発生した木酢液を受けるための
分離槽9と、該分離槽9に吸引用の送液ポンプ10を介
して連絡する木酢液貯槽11とから構成される。分離槽
9は冷却装置6の底部からの木酢液とタール分の分離を
行うもので、該分離槽9の下部には分離されたタール分
の受槽19が設置されている。分離槽9にて数時間程度
おかれて、ほとんどのタール分を下の受槽19に排出し
た後、木酢液は送液ポンプ10により木酢液貯槽11内
に送り込まれる。該木酢液貯槽11内で溜められた木酢
液は、約6ケ月程度貯蔵された後、その上澄液を木酢液
として取りだし、製品として出荷する。木酢液貯槽11
における最上部のA部分が油分、中間のB部分が木酢
液、最下部のC部分がタール分である。なお、分離槽9
及び木酢液貯槽11は、複数個用意しておき、満タンに
なった時点で順次切り替えて使用すればよい。
【0019】本発明では、主として上記した排ガス処理
・木酢液製造ラインを使用することが前提となるが、廃
木材の供給量が排ガス処理・木酢液製造ラインの処理能
力を大幅に超えてしまう場合のように、何等かの理由で
当該ラインを継続使用できないとき、或いは燃焼炉の立
ち上げ時の昇温目的の場合のように、応急的に廃木材の
燃焼ラインを選択し得るようにしている。また、廃木材
の履歴や含水量によっては、燃焼させた方がよい場合も
あり得る。
【0020】このような場合には、ダンパ3を閉鎖し、
ダンパ4を開放した状態で、燃焼炉1内に廃木材を装入
し、蓋15を閉めてから、羽口から十分な量の空気を送
給して燃料による燃焼を行わせて炉内を所定温度(70
0℃以上)まで上昇させ、廃木材を燃焼させる。燃焼排
ガスは排ガス配管2からダンパ4を経て燃焼ガス洗浄装
置12に送られる。該燃焼ガス洗浄装置12では冷却水
スプレー18により燃焼排ガスの温度は常温まで低下さ
れると共に、排ガス中の媒塵は集塵され、冷却水と共に
排出される。集塵され無害化されたガスは、送風機13
により燃焼ガス洗浄装置12の頂部から吸引され、排ガ
ス排出塔14から排出される。
【0021】本発明の排ガス処理・木酢液製造ライン
で、蒸し焼き状態にされた廃木材は、木炭状に変質する
が、良質の木炭とはいえないため、例えば、調湿剤、融
雪剤、汚水処理剤、消臭剤等に使用される。また、木酢
液は消臭剤、植物成長剤、害虫忌避剤等に使用可能であ
る。場合によっては上記の木炭に木酢液をしみ込ませて
上記の用途に用いることもできる。
【0022】
【実施例】[条件] ・廃木材:廃パレット550kg ・燃焼炉:燃焼温度(炭化温度)650℃(中心部)、
燃焼時間120分 ・消炎装置:ガス導入温度350℃、ガス排出温度25
0℃ ・冷却装置:ガス導入温度200℃、ガス排出温度35
℃ [結果] ・木酢液:比重1.03、pH3、褐色透明の有機酸3〜
5%(酢酸に換算)含有43リットル ・木炭:143kg、多孔質(見掛け比重0.65) なお、排ガス燃焼装置から排出されたガスは水と炭酸ガ
スから成る無害のものであることが確認された。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る廃木
材の処理設備によれば、今まで焼却処理されていた廃パ
レットや建築廃材を炭化させて、木酢液と木炭を得ると
共に、僅かに排出するガスも完全に無害化することが可
能となったことから、煤煙を出すことなく環境衛生面で
優れており、しかも、有用な廃木材のリサイクルが実現
し得る。また、応急的には単純な焼却処理ライン(これ
も媒塵を出さない)も容易に選択できることから、操業
面でのメリットも非常に大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る処理設備の実施形態例の概要とそ
の処理フローを示す説明図。
【図2】図1のダンパ3の位置に続く本発明の要部であ
る排ガス・木酢液製造ラインを示す説明図。
【符号の説明】
1 燃焼炉 2 排ガス配管 3、4 ダンパ 5 消炎装置 6 冷却装置 7、13 送風機 8 排ガス燃焼装置 9 木酢液分離槽 10 送液ポンプ 11 木酢液貯槽 12 燃焼ガス洗浄装置 14 排ガス排出
塔 15 炉の蓋 16 水冷ロスト
ル 17 投入口 18 洗浄水スプ
レー 19 タール分受槽
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F23J 15/04 ZAB F23J 15/00 ZABD

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 空気吹込み量の調整可能な廃木材の炭化
    もしくは燃焼を行うための燃焼炉を設け、該燃焼炉の上
    部に設けた排ガス配管を二方向に分岐し、一方に、炭化
    により生じたガスを常温程度にまで冷却する冷却装置
    と、該冷却装置の上部に接続した無害化排ガスの排出装
    置と、前記冷却装置の下部に木酢液分離槽を経て接続し
    た木酢液貯槽を配置すると共に、他方に、燃焼ガス洗浄
    装置を接続し、これら炭化ガス処理・木酢液製造ライン
    と燃焼ガス洗浄ラインとを前記分岐位置にて切替え可能
    としたことを特徴とする廃木材の処理設備。
  2. 【請求項2】 燃焼炉は、炉体を水冷構造とすると共
    に、炉内下部に水冷ロストルを配設したことを特徴とす
    る請求項1記載の廃木材の処理設備。
  3. 【請求項3】 炭化ガス処理・木酢液製造ラインにおけ
    る冷却装置の前に、炭化ガスの温度を降下させる消炎装
    置を設置したことを特徴とする請求項1または2記載の
    廃木材の処理設備。
  4. 【請求項4】 木酢液製造ラインにおける木酢液分離槽
    と木酢液貯槽は、複数組用意し、適宜切替え可能にした
    ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載の廃
    木材の処理設備。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005179450A (ja) * 2003-12-18 2005-07-07 Japan Science & Technology Agency 木酢液抽出方法およびその装置
US20140287306A1 (en) * 2012-08-09 2014-09-25 Sony Corporation Electrode material, method for manufacturing electrode material, and secondary battery

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