JP2001214177A - 過熱水蒸気を利用した有機廃棄物等の炭化及び再資源化システム - Google Patents
過熱水蒸気を利用した有機廃棄物等の炭化及び再資源化システムInfo
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- Y02E50/14—
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- Y02T10/166—
-
- Y02T10/17—
Abstract
(57)【要約】
【課題】 過熱水蒸気を利用した有機廃棄物等の炭化及
び再資源化システムを提供する。 【解決手段】 有機廃棄物等を炭化し、再資源化するシ
ステムであって、次の手段；（１）水素、ＣＯを含むガ
スを生成するガス化炉、（２）上記ガス燃料で駆動する
エンジン、ラジエーター、及び発電機を備えたコージェ
ネレーション、（３）過熱水蒸気を生成する高温蓄熱
槽、（４）上記過熱水蒸気を熱源として利用する炭化装
置、（５）炭化物を冷却する冷却機、を構成要素として
含み、ガス化炉で生成したガスをコージェネレーション
に供給し、該コージェネレーションで上記ガスによりエ
ンジンを駆動し、生成した電気及び温水を高温蓄熱槽に
供給し、該高温蓄熱槽で過熱水蒸気を生成し、該過熱水
蒸気を炭化装置に供給し、該炭化装置で有機廃棄物等を
炭化し、生成した炭化物を冷却機に移送し、炭化物／炭
化製品とするように上記手段をシステム化したことを特
徴とする炭化システム、及び該システムを利用した炭化
製品の製造方法。
び再資源化システムを提供する。 【解決手段】 有機廃棄物等を炭化し、再資源化するシ
ステムであって、次の手段；（１）水素、ＣＯを含むガ
スを生成するガス化炉、（２）上記ガス燃料で駆動する
エンジン、ラジエーター、及び発電機を備えたコージェ
ネレーション、（３）過熱水蒸気を生成する高温蓄熱
槽、（４）上記過熱水蒸気を熱源として利用する炭化装
置、（５）炭化物を冷却する冷却機、を構成要素として
含み、ガス化炉で生成したガスをコージェネレーション
に供給し、該コージェネレーションで上記ガスによりエ
ンジンを駆動し、生成した電気及び温水を高温蓄熱槽に
供給し、該高温蓄熱槽で過熱水蒸気を生成し、該過熱水
蒸気を炭化装置に供給し、該炭化装置で有機廃棄物等を
炭化し、生成した炭化物を冷却機に移送し、炭化物／炭
化製品とするように上記手段をシステム化したことを特
徴とする炭化システム、及び該システムを利用した炭化
製品の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、過熱水蒸気を利用
して有機廃棄物等を炭化し、再資源化する新しい炭化シ
ステムに関するものであり、更に詳しくは、有機廃棄物
をガス化炉でガス化して得られる有機資源のガス化エネ
ルギーを過熱水蒸気に変換し、この過熱水蒸気を熱源と
して利用して、有機廃棄物を炭化し、得られた炭化物の
一部又は全部をガス化炉に供給して、有機廃棄物を炭化
／再資源化する装置系、この装置系を使用して有機廃棄
物等を炭化する炭化システム、及びこの炭化システムを
使用して炭化製品を製造する方法に関するものである。
して有機廃棄物等を炭化し、再資源化する新しい炭化シ
ステムに関するものであり、更に詳しくは、有機廃棄物
をガス化炉でガス化して得られる有機資源のガス化エネ
ルギーを過熱水蒸気に変換し、この過熱水蒸気を熱源と
して利用して、有機廃棄物を炭化し、得られた炭化物の
一部又は全部をガス化炉に供給して、有機廃棄物を炭化
／再資源化する装置系、この装置系を使用して有機廃棄
物等を炭化する炭化システム、及びこの炭化システムを
使用して炭化製品を製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】本発明者は、多年に亘り、過熱水蒸気の
高度利用技術の研究及び開発に取り組んでおり、これま
でに、例えば、常圧過熱水蒸気の特性を食品加工技術と
して利用することを可能にした新しい食品加工方法及び
装置等を開発し、製品化してきた。そして、最近、過熱
水蒸気に関する学術的、基礎的研究が進展する中で、過
熱水蒸気のもつ熱放射性ガス、無酸素ガス、還元的ガス
としての特性を利用して、有機廃棄物を炭化し、減量化
できることを見出し、この過熱水蒸気の特性を利用した
新しい炭化製品の製造方法及びその装置を開発すること
に成功した（特願平１１−３０９９８２号）。
高度利用技術の研究及び開発に取り組んでおり、これま
でに、例えば、常圧過熱水蒸気の特性を食品加工技術と
して利用することを可能にした新しい食品加工方法及び
装置等を開発し、製品化してきた。そして、最近、過熱
水蒸気に関する学術的、基礎的研究が進展する中で、過
熱水蒸気のもつ熱放射性ガス、無酸素ガス、還元的ガス
としての特性を利用して、有機廃棄物を炭化し、減量化
できることを見出し、この過熱水蒸気の特性を利用した
新しい炭化製品の製造方法及びその装置を開発すること
に成功した（特願平１１−３０９９８２号）。
【０００３】一方、従来、過熱水蒸気を生成する装置と
して、ボイラーにより生成した蒸気をヒーター等で加熱
して所定の温度に制御された過熱水蒸気を作製する装置
及び手段が利用されているが、ごく最近になって、本発
明者は、従来、夜間電力を利用して高温の熱水を製造す
る手段として利用されていた電力蓄熱槽を使用して過熱
水蒸気を発生させる電力蓄熱槽式過熱水蒸気発生機を共
同研究により開発することに成功し、この高温蓄熱槽を
過熱水蒸気発生装置として利用し得る方法を確立した。
して、ボイラーにより生成した蒸気をヒーター等で加熱
して所定の温度に制御された過熱水蒸気を作製する装置
及び手段が利用されているが、ごく最近になって、本発
明者は、従来、夜間電力を利用して高温の熱水を製造す
る手段として利用されていた電力蓄熱槽を使用して過熱
水蒸気を発生させる電力蓄熱槽式過熱水蒸気発生機を共
同研究により開発することに成功し、この高温蓄熱槽を
過熱水蒸気発生装置として利用し得る方法を確立した。
【０００４】この高温蓄熱槽は、従来、一般に、夜間電
力を利用して高温の熱水を製造するシステムとして考え
られていたが、本発明者は、有機廃棄物の高度有効利用
とその再資源化のための新しい技術の研究及び開発を進
める中で、有機廃棄物をガス化炉でガス化し、得られた
水素、ＣＯを含むガスでロータリーエンジンを駆動する
と共に、得られたエネルギーをラジエーター及び発電機
で温水及び電力に変換し、この温水及び電力を上記高温
蓄熱槽に供給して、有機資源のガス化エネルギーを過熱
水蒸気に変換する新しい装置系を開発することに成功し
た。
力を利用して高温の熱水を製造するシステムとして考え
られていたが、本発明者は、有機廃棄物の高度有効利用
とその再資源化のための新しい技術の研究及び開発を進
める中で、有機廃棄物をガス化炉でガス化し、得られた
水素、ＣＯを含むガスでロータリーエンジンを駆動する
と共に、得られたエネルギーをラジエーター及び発電機
で温水及び電力に変換し、この温水及び電力を上記高温
蓄熱槽に供給して、有機資源のガス化エネルギーを過熱
水蒸気に変換する新しい装置系を開発することに成功し
た。
【０００５】従来、食品廃棄物等を粉砕及び乾燥処理し
た後、これを炭化装置で炭化し、冷却して、種々の炭化
製品を製造し、食品廃棄物等の再資源化を図る試みが種
々行われている。しかし、従来の方法は、通常の燃料を
使用し、その燃焼エネルギーを利用して食品廃棄物等を
乾留して炭化するものであり、乾留生成ガスに有害物
（ダイオキシンなど）が発生する可能性が高いこと、炭
化及び冷却にかなりの時間がかかること、多くのエネル
ギーがかかること、装置が大型のバッチ方式になるこ
と、高コストの熱源を利用した高コストの炭化製品にな
ること、等の問題があり、その改良化が強く要請されて
いた。また、夜間電力を利用した電力蓄熱槽により高温
の熱水を作製する方法は知られていたものの、この高温
蓄熱槽で過熱水蒸気を生成すること、及びこれを炭化装
置の熱源として利用すること、については何ひとつ提案
されていなかった。
た後、これを炭化装置で炭化し、冷却して、種々の炭化
製品を製造し、食品廃棄物等の再資源化を図る試みが種
々行われている。しかし、従来の方法は、通常の燃料を
使用し、その燃焼エネルギーを利用して食品廃棄物等を
乾留して炭化するものであり、乾留生成ガスに有害物
（ダイオキシンなど）が発生する可能性が高いこと、炭
化及び冷却にかなりの時間がかかること、多くのエネル
ギーがかかること、装置が大型のバッチ方式になるこ
と、高コストの熱源を利用した高コストの炭化製品にな
ること、等の問題があり、その改良化が強く要請されて
いた。また、夜間電力を利用した電力蓄熱槽により高温
の熱水を作製する方法は知られていたものの、この高温
蓄熱槽で過熱水蒸気を生成すること、及びこれを炭化装
置の熱源として利用すること、については何ひとつ提案
されていなかった。
【０００６】さらに、有機廃棄物を大型のガス化炉でガ
ス化すること、そして、そのガス化エネルギーを通常の
燃焼エネルギーとして利用することを試みた例は多々報
告されているものの、そのガス化エネルギーを有機資源
の再資源化に直結させて効率よく再資源化を図る技術は
いまだ確立されていないのが実情である。このように、
従来、食品廃棄物等を通常の炭化装置で乾留して炭化
し、炭化製品を製造すること、また、夜間電力を利用し
て高温の熱水を製造し、供給すること、また、有機廃棄
物を大型ガス化炉でガス化し、通常の燃焼エネルギーと
して利用すること、等については、種々の研究及び開発
がなされ、数多くの報告例があるが、このような方法で
は、例えば、乾留生成ガスに含まれる有害物（ダイオキ
シンなど）の処理の問題、大型のバッチ方式による非効
率性の問題、処理に多くの時間とコストがかかる問題
等、解決すべき問題が多々あり、その解決が強く求めら
れていた。また、これらの問題から、当技術分野では、
有機廃棄物等の再資源化に直結する新しい有機廃棄物等
の再資源化システムの開発が強く要請されていた。
ス化すること、そして、そのガス化エネルギーを通常の
燃焼エネルギーとして利用することを試みた例は多々報
告されているものの、そのガス化エネルギーを有機資源
の再資源化に直結させて効率よく再資源化を図る技術は
いまだ確立されていないのが実情である。このように、
従来、食品廃棄物等を通常の炭化装置で乾留して炭化
し、炭化製品を製造すること、また、夜間電力を利用し
て高温の熱水を製造し、供給すること、また、有機廃棄
物を大型ガス化炉でガス化し、通常の燃焼エネルギーと
して利用すること、等については、種々の研究及び開発
がなされ、数多くの報告例があるが、このような方法で
は、例えば、乾留生成ガスに含まれる有害物（ダイオキ
シンなど）の処理の問題、大型のバッチ方式による非効
率性の問題、処理に多くの時間とコストがかかる問題
等、解決すべき問題が多々あり、その解決が強く求めら
れていた。また、これらの問題から、当技術分野では、
有機廃棄物等の再資源化に直結する新しい有機廃棄物等
の再資源化システムの開発が強く要請されていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このような状況の中
で、本発明者は、上記従来技術に鑑みて、上記のような
問題を生起することなく、有機廃棄物等の再資源化を可
能とする新しい有機廃棄物等の炭化システムを開発する
ことを目標として鋭意研究を積み重ねた結果、有機資源
のガス化エネルギーを過熱水蒸気に変換する新しい装置
系と、該装置系を利用した新しい炭化システムを構築す
ることにより所期の目的を達成し得ることを見出し、本
発明を完成するに至った。
で、本発明者は、上記従来技術に鑑みて、上記のような
問題を生起することなく、有機廃棄物等の再資源化を可
能とする新しい有機廃棄物等の炭化システムを開発する
ことを目標として鋭意研究を積み重ねた結果、有機資源
のガス化エネルギーを過熱水蒸気に変換する新しい装置
系と、該装置系を利用した新しい炭化システムを構築す
ることにより所期の目的を達成し得ることを見出し、本
発明を完成するに至った。
【０００８】即ち、本発明は、過熱水蒸気を利用して有
機廃棄物等を炭化し、再資源化する新しい炭化及び再資
源化システムを提供することを目的とする。また、本発
明は、過熱水蒸気を発生させる熱源として、電力蓄熱槽
を利用した新しいシステムを提供することを目的とす
る。また、本発明は、有機廃棄物等を小型ガス化炉でガ
ス化したガス化エネルギーを過熱水蒸気に変換する新し
い装置系を提供することを目的とする。さらに、本発明
は、上記ガス化エネルギーを電力及び温水に変換するロ
ータリーエンジンによるコージェネレーション系を利用
した新しいエネルギー変換系を提供することを目的とす
る。
機廃棄物等を炭化し、再資源化する新しい炭化及び再資
源化システムを提供することを目的とする。また、本発
明は、過熱水蒸気を発生させる熱源として、電力蓄熱槽
を利用した新しいシステムを提供することを目的とす
る。また、本発明は、有機廃棄物等を小型ガス化炉でガ
ス化したガス化エネルギーを過熱水蒸気に変換する新し
い装置系を提供することを目的とする。さらに、本発明
は、上記ガス化エネルギーを電力及び温水に変換するロ
ータリーエンジンによるコージェネレーション系を利用
した新しいエネルギー変換系を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明は、以下の技術的手段から構成される。 （１）有機資源のガス化エネルギーを過熱水蒸気に変換
する装置系であって、次の手段； （ａ）水素、ＣＯを含むガスを生成するガス化炉、
（ｂ）上記ガス燃料で駆動するエンジン、ラジエータ
ー、及び発電機を備えたコージェネレーション、（ｃ）
過熱水蒸気を生成する高温蓄熱槽、を構成要素として含
み、ガス化炉で生成したガスをコージェネレーションに
供給し、該コージェネレーションで上記ガスによりエン
ジンを駆動し、生成した電気及び温水を高温蓄熱槽に供
給し、該高温蓄熱槽で過熱水蒸気を生成し、該過熱水蒸
気を他の装置に供給するように上記手段をシステム化し
たことを特徴とする装置系。 （２）前記（１）記載の装置系を使用して有機廃棄物等
を炭化し、再資源化するシステムであって、次の手段； （ａ）水素、ＣＯを含むガスを生成するガス化炉、
（ｂ）上記ガス燃料で駆動するエンジン、ラジエータ
ー、及び発電機を備えたコージェネレーション、（ｃ）
過熱水蒸気を生成する高温蓄熱槽、（ｄ）上記過熱水蒸
気を熱源として利用する炭化装置、（ｅ）炭化物を冷却
する冷却機、を構成要素として含み、ガス化炉で生成し
たガスをコージェネレーションに供給し、該コージェネ
レーションで上記ガスによりエンジンを駆動し、生成し
た電気及び温水を高温蓄熱槽に供給し、該高温蓄熱槽で
過熱水蒸気を生成し、該過熱水蒸気を炭化装置に供給
し、該炭化装置で有機廃棄物等を炭化し、生成した炭化
物を冷却機に移送し、炭化物／炭化製品とするように上
記手段をシステム化したことを特徴とする炭化システ
ム。 （３）有機資源をガス化するガス化炉、ロータリーエン
ジンを備えたコージェネレーション、高温蓄熱槽として
の電力蓄熱槽式過熱水蒸気発生機、過熱水蒸気を熱源と
して利用する連続式炭化装置、を構成要素として含む前
記（１）記載の炭化システム。 （４）前記（２）記載の炭化システムを使用して有機廃
棄物等を炭化し、炭化製品を製造する方法であって、ガ
ス化炉で生成したガスでコージェネレーションのエンジ
ンを駆動し、コージェネレーションで生成した電気及び
温水を高温蓄熱槽に供給し、該高温蓄熱槽で生成した過
熱水蒸気を炭化装置に供給し、該炭化装置で過熱水蒸気
により有機廃棄物等を炭化し、該炭化物を冷却機で冷却
して炭化物／炭化製品を得ることを特徴とする炭化製品
の製造方法。 （５）有機系資源、有機廃棄物、炭化物、木材、その他
の廃棄物から選択される１種以上をガス化炉でガス化
し、コージェネレーションに供給する前記（３）記載の
炭化製品の製造方法。 （６）一般有機系資源、食品製造過程で排出される有機
廃棄物、醸造過程で排出される有機廃棄物、農畜産廃棄
物のいずれか１種以上を炭化装置で炭化し、炭化物／炭
化製品を得る前記（３）記載の炭化製品の製造方法。 （７）高温蓄熱槽で生成した過熱水蒸気を炭化装置へ、
また、飽和水蒸気を冷却機へ供給する前記（３）記載の
炭化製品の製造方法。 （８）有機廃棄物等を炭化して得られた炭化物の一部又
は全部をガス化炉に供給し、該炭化物をガス化する前記
（３）記載の方法。
の本発明は、以下の技術的手段から構成される。 （１）有機資源のガス化エネルギーを過熱水蒸気に変換
する装置系であって、次の手段； （ａ）水素、ＣＯを含むガスを生成するガス化炉、
（ｂ）上記ガス燃料で駆動するエンジン、ラジエータ
ー、及び発電機を備えたコージェネレーション、（ｃ）
過熱水蒸気を生成する高温蓄熱槽、を構成要素として含
み、ガス化炉で生成したガスをコージェネレーションに
供給し、該コージェネレーションで上記ガスによりエン
ジンを駆動し、生成した電気及び温水を高温蓄熱槽に供
給し、該高温蓄熱槽で過熱水蒸気を生成し、該過熱水蒸
気を他の装置に供給するように上記手段をシステム化し
たことを特徴とする装置系。 （２）前記（１）記載の装置系を使用して有機廃棄物等
を炭化し、再資源化するシステムであって、次の手段； （ａ）水素、ＣＯを含むガスを生成するガス化炉、
（ｂ）上記ガス燃料で駆動するエンジン、ラジエータ
ー、及び発電機を備えたコージェネレーション、（ｃ）
過熱水蒸気を生成する高温蓄熱槽、（ｄ）上記過熱水蒸
気を熱源として利用する炭化装置、（ｅ）炭化物を冷却
する冷却機、を構成要素として含み、ガス化炉で生成し
たガスをコージェネレーションに供給し、該コージェネ
レーションで上記ガスによりエンジンを駆動し、生成し
た電気及び温水を高温蓄熱槽に供給し、該高温蓄熱槽で
過熱水蒸気を生成し、該過熱水蒸気を炭化装置に供給
し、該炭化装置で有機廃棄物等を炭化し、生成した炭化
物を冷却機に移送し、炭化物／炭化製品とするように上
記手段をシステム化したことを特徴とする炭化システ
ム。 （３）有機資源をガス化するガス化炉、ロータリーエン
ジンを備えたコージェネレーション、高温蓄熱槽として
の電力蓄熱槽式過熱水蒸気発生機、過熱水蒸気を熱源と
して利用する連続式炭化装置、を構成要素として含む前
記（１）記載の炭化システム。 （４）前記（２）記載の炭化システムを使用して有機廃
棄物等を炭化し、炭化製品を製造する方法であって、ガ
ス化炉で生成したガスでコージェネレーションのエンジ
ンを駆動し、コージェネレーションで生成した電気及び
温水を高温蓄熱槽に供給し、該高温蓄熱槽で生成した過
熱水蒸気を炭化装置に供給し、該炭化装置で過熱水蒸気
により有機廃棄物等を炭化し、該炭化物を冷却機で冷却
して炭化物／炭化製品を得ることを特徴とする炭化製品
の製造方法。 （５）有機系資源、有機廃棄物、炭化物、木材、その他
の廃棄物から選択される１種以上をガス化炉でガス化
し、コージェネレーションに供給する前記（３）記載の
炭化製品の製造方法。 （６）一般有機系資源、食品製造過程で排出される有機
廃棄物、醸造過程で排出される有機廃棄物、農畜産廃棄
物のいずれか１種以上を炭化装置で炭化し、炭化物／炭
化製品を得る前記（３）記載の炭化製品の製造方法。 （７）高温蓄熱槽で生成した過熱水蒸気を炭化装置へ、
また、飽和水蒸気を冷却機へ供給する前記（３）記載の
炭化製品の製造方法。 （８）有機廃棄物等を炭化して得られた炭化物の一部又
は全部をガス化炉に供給し、該炭化物をガス化する前記
（３）記載の方法。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に、本発明について更に詳細に
説明する。図１に、本発明の過熱水蒸気を利用した有機
廃棄物等の炭化及び再資源化システムを示す。本発明で
は、ガス化炉に有機廃棄物等を供給し、これをガス化し
て、水素、ＣＯを含むガスを生成させる。この場合、有
機廃棄物等として、例えば、有機系資源、有機廃棄物、
炭化物、木材、その他の廃棄物から選択される１種以上
が利用されるが、これらは、その種類を問わず適宜のも
のを利用することができる。これらは、投入装置（図示
せず）で適宜粉砕又は細切し、脱水及び乾燥し、ガス化
炉に投入される。また、ガス化炉は、水素、ＣＯを含む
ガスを生成し、好適には、ロータリーエンジンを駆動で
きるガス成分を供給し得る小型のガス化炉であれば、適
宜のものが使用される。このガス化炉には、本発明にお
ける炭化装置で作製した炭化物の一部又は全部を供給す
ることが可能であり、これにより、有機資源の再エネル
ギー化を達成できる。
説明する。図１に、本発明の過熱水蒸気を利用した有機
廃棄物等の炭化及び再資源化システムを示す。本発明で
は、ガス化炉に有機廃棄物等を供給し、これをガス化し
て、水素、ＣＯを含むガスを生成させる。この場合、有
機廃棄物等として、例えば、有機系資源、有機廃棄物、
炭化物、木材、その他の廃棄物から選択される１種以上
が利用されるが、これらは、その種類を問わず適宜のも
のを利用することができる。これらは、投入装置（図示
せず）で適宜粉砕又は細切し、脱水及び乾燥し、ガス化
炉に投入される。また、ガス化炉は、水素、ＣＯを含む
ガスを生成し、好適には、ロータリーエンジンを駆動で
きるガス成分を供給し得る小型のガス化炉であれば、適
宜のものが使用される。このガス化炉には、本発明にお
ける炭化装置で作製した炭化物の一部又は全部を供給す
ることが可能であり、これにより、有機資源の再エネル
ギー化を達成できる。
【００１１】次に、上記ガス化炉で生成したガスを該ガ
ス燃料で駆動するエンジン、ラジエーター、及び発電機
を備えたコージェネレーションに供給し、該コージェネ
レーションで上記ガスによりエンジンを駆動し、生成し
た電力及び温水を高温蓄熱槽に供給する。上記コージェ
ネレーションで使用するエンジンとしては、好適には、
ロータリーエンジンが使用されるが、これに限定される
ものではなく、レシプロエンジン等も利用できる。しか
し、ロータリーエンジンは、例えば、都市ガスより低カ
ロリーの生成ガスを助燃剤を用いることなくエンジン駆
動用のガスとして利用できるので好適である。即ち、上
記コージェネレーションは、好適には、駆動用エンジン
としてロータリーエンジンを使用し、これに通常のラジ
エーター及び発電機を構成要素として含むように構成し
たロータリーエンジン式ガスコージェネレーションとす
ることが望ましい。
ス燃料で駆動するエンジン、ラジエーター、及び発電機
を備えたコージェネレーションに供給し、該コージェネ
レーションで上記ガスによりエンジンを駆動し、生成し
た電力及び温水を高温蓄熱槽に供給する。上記コージェ
ネレーションで使用するエンジンとしては、好適には、
ロータリーエンジンが使用されるが、これに限定される
ものではなく、レシプロエンジン等も利用できる。しか
し、ロータリーエンジンは、例えば、都市ガスより低カ
ロリーの生成ガスを助燃剤を用いることなくエンジン駆
動用のガスとして利用できるので好適である。即ち、上
記コージェネレーションは、好適には、駆動用エンジン
としてロータリーエンジンを使用し、これに通常のラジ
エーター及び発電機を構成要素として含むように構成し
たロータリーエンジン式ガスコージェネレーションとす
ることが望ましい。
【００１２】次に、上記高温蓄熱槽としては、例えば、
電気ヒータ、伝熱管、蓄熱材、内部ケーシング、外部ケ
ーシング、断熱材を構成要素として含み、上記内部ケー
シング内に、電気ヒータと伝熱管を取り付け、電気ヒー
タの熱エネルギーを蓄熱する蓄熱材を充填したものが例
示される。蓄熱材としては、例えば、硝酸塩、具体的に
はクリンカ状のマグネシアと硝酸ナトリウム／亜硝酸ナ
トリウム／硝酸カリウムの混合剤が例示される。この硝
酸塩は１４２℃以上において溶融し、液体になる。断熱
材としては、ロックウール又は酸化ケイ素／酸化チタン
を主成分とする多孔質断熱材が例示され、この断熱材は
外部ケーシングと内部ケーシングの間に挿入される。こ
の高温蓄熱槽に、コージェネレーションで生成した電力
及び温水を供給し、この電力を利用して電気ヒータに通
電して高温蓄熱槽の蓄熱材に熱エネルギーを蓄え、一
方、伝熱管内に温水を供給し、蓄熱材の熱エネルギーを
利用して蒸気に変換し、この蒸気を過熱水蒸気として取
り出す。通常、電気ヒータで蓄熱材を約５００℃に加熱
するが、これに制限されない。さらに、この過熱水蒸気
をヒータ等で加熱することも適宜可能であり、この過熱
水蒸気は常圧又は低圧で供給することも適宜可能であ
る。これにより、約１００〜９００℃の常圧又は低圧の
過熱水蒸気を生成し、供給することができる。この高温
蓄熱槽に、初回蓄熱開始用電力又はバックアップ用電力
として、夜間電力等を供給することができる。
電気ヒータ、伝熱管、蓄熱材、内部ケーシング、外部ケ
ーシング、断熱材を構成要素として含み、上記内部ケー
シング内に、電気ヒータと伝熱管を取り付け、電気ヒー
タの熱エネルギーを蓄熱する蓄熱材を充填したものが例
示される。蓄熱材としては、例えば、硝酸塩、具体的に
はクリンカ状のマグネシアと硝酸ナトリウム／亜硝酸ナ
トリウム／硝酸カリウムの混合剤が例示される。この硝
酸塩は１４２℃以上において溶融し、液体になる。断熱
材としては、ロックウール又は酸化ケイ素／酸化チタン
を主成分とする多孔質断熱材が例示され、この断熱材は
外部ケーシングと内部ケーシングの間に挿入される。こ
の高温蓄熱槽に、コージェネレーションで生成した電力
及び温水を供給し、この電力を利用して電気ヒータに通
電して高温蓄熱槽の蓄熱材に熱エネルギーを蓄え、一
方、伝熱管内に温水を供給し、蓄熱材の熱エネルギーを
利用して蒸気に変換し、この蒸気を過熱水蒸気として取
り出す。通常、電気ヒータで蓄熱材を約５００℃に加熱
するが、これに制限されない。さらに、この過熱水蒸気
をヒータ等で加熱することも適宜可能であり、この過熱
水蒸気は常圧又は低圧で供給することも適宜可能であ
る。これにより、約１００〜９００℃の常圧又は低圧の
過熱水蒸気を生成し、供給することができる。この高温
蓄熱槽に、初回蓄熱開始用電力又はバックアップ用電力
として、夜間電力等を供給することができる。
【００１３】次に、この高温蓄熱槽（電力蓄熱槽）で生
成した過熱水蒸気を炭化装置に供給し、過熱水蒸気を熱
源として該炭化装置で有機廃棄物等を炭化する。この場
合、有機廃棄物等として、一般有機系資源、食品製造過
程で排出される種々の食品廃棄物、醸造過程で排出され
る酒の搾りかす等の有機廃棄物、農畜産廃棄物等が代表
的なものとして例示されるが、これらの限らず、適宜の
ものを対象とすることができる。これらの有機廃棄物等
は、投入装置で粉砕し、乾燥化して炭化装置に投入され
る。
成した過熱水蒸気を炭化装置に供給し、過熱水蒸気を熱
源として該炭化装置で有機廃棄物等を炭化する。この場
合、有機廃棄物等として、一般有機系資源、食品製造過
程で排出される種々の食品廃棄物、醸造過程で排出され
る酒の搾りかす等の有機廃棄物、農畜産廃棄物等が代表
的なものとして例示されるが、これらの限らず、適宜の
ものを対象とすることができる。これらの有機廃棄物等
は、投入装置で粉砕し、乾燥化して炭化装置に投入され
る。
【００１４】炭化装置としては、例えば、有機廃棄物等
をネットコンベアーに積載して搬送し、その過程で、過
熱水蒸気による還元的雰囲気で加熱処理を多段で施し、
炭化する連続炭化装置が好適なものとして例示される
が、これに限らず、過熱水蒸気を熱源として利用するも
のであれば適宜の装置を使用することができる。この炭
化装置で有機廃棄物等を乾燥することも適宜可能であ
り、この場合、過熱水蒸気を熱源として利用し、有機廃
棄物を乾燥し、炭化することができる。この炭化装置で
炭化した炭化物は冷却機に移送され、炭化物／炭化製品
となるが、この場合、上記高温蓄熱槽で生成した飽和水
蒸気を冷却に供給し、該飽和水蒸気で炭化物を冷却する
ことができる。また、この炭化装置の駆動用電力とし
て、前記コージェネレーションで生成した電力を利用す
ることも適宜可能である。得られた炭化物の一部又は全
部を冷却の前又は後にガス化炉に供給し、この炭化物を
ガス化炉の有機資源として再利用することができる。ま
た、得られた炭化製品は、各種用途に使用される。
をネットコンベアーに積載して搬送し、その過程で、過
熱水蒸気による還元的雰囲気で加熱処理を多段で施し、
炭化する連続炭化装置が好適なものとして例示される
が、これに限らず、過熱水蒸気を熱源として利用するも
のであれば適宜の装置を使用することができる。この炭
化装置で有機廃棄物等を乾燥することも適宜可能であ
り、この場合、過熱水蒸気を熱源として利用し、有機廃
棄物を乾燥し、炭化することができる。この炭化装置で
炭化した炭化物は冷却機に移送され、炭化物／炭化製品
となるが、この場合、上記高温蓄熱槽で生成した飽和水
蒸気を冷却に供給し、該飽和水蒸気で炭化物を冷却する
ことができる。また、この炭化装置の駆動用電力とし
て、前記コージェネレーションで生成した電力を利用す
ることも適宜可能である。得られた炭化物の一部又は全
部を冷却の前又は後にガス化炉に供給し、この炭化物を
ガス化炉の有機資源として再利用することができる。ま
た、得られた炭化製品は、各種用途に使用される。
【００１５】本発明は、上記各構成要素を有機廃棄物等
のガス化エネルギーをその再資源化に直結することを可
能とする新しい有機廃棄物等の炭化システムを構築した
点にその特徴を有するものであり、各構成要素は、上記
各手段と同効のものであれば適宜の手段を使用すること
ができる。本発明で使用されるガス化炉は、水素、ＣＯ
を含有するガスを生成し、ロータリーエンジンを駆動で
きるガス成分を生成し得るレベルのものでよく、小型の
ガス化炉を使用できる利点がある。また、上記ガス燃料
で駆動するエンジン、ラジエーター、及び発電機を備え
たコージェネレーションは、好適には、駆動用エンジン
としてロータリーエンジンを使用することが可能であ
り、これにより、レシプロエンジン等と比べて、都市ガ
スより低カロリーの生成ガスで高出力の駆動が可能とな
り、これを電力及び温水に容易に変換できるので、クリ
ーンで低コストなエネルギーを生成できる利点がある。
のガス化エネルギーをその再資源化に直結することを可
能とする新しい有機廃棄物等の炭化システムを構築した
点にその特徴を有するものであり、各構成要素は、上記
各手段と同効のものであれば適宜の手段を使用すること
ができる。本発明で使用されるガス化炉は、水素、ＣＯ
を含有するガスを生成し、ロータリーエンジンを駆動で
きるガス成分を生成し得るレベルのものでよく、小型の
ガス化炉を使用できる利点がある。また、上記ガス燃料
で駆動するエンジン、ラジエーター、及び発電機を備え
たコージェネレーションは、好適には、駆動用エンジン
としてロータリーエンジンを使用することが可能であ
り、これにより、レシプロエンジン等と比べて、都市ガ
スより低カロリーの生成ガスで高出力の駆動が可能とな
り、これを電力及び温水に容易に変換できるので、クリ
ーンで低コストなエネルギーを生成できる利点がある。
【００１６】また、本発明で使用される高温蓄熱槽は、
基本的に、上記コージェネレーションから供給される電
力及び温水を利用して、これを過熱水蒸気に変換できる
ので、本発明のシステム内で調達した熱エネルギーを直
接的に過熱水蒸気に変換できる利点がある。さらに、本
発明で使用される炭化装置では、熱源として過熱水蒸気
を使用するので、過熱水蒸気の熱放射性ガス、無酸素ガ
ス、及び還元的ガスとしての特性から、炭化生成ガスと
して有害物（ダイオキシンなど）が発生する恐れがない
こと、炭化時間が短いこと、無酸素ガスによる連続処理
が容易であること、そのため装置のコンパクト化が可能
であること、廃ガスによる大気汚染の問題がないこと、
従来の焼却方式に代わる新しい有機廃棄物の処理システ
ムを提供できること、等の優れた利点がある。
基本的に、上記コージェネレーションから供給される電
力及び温水を利用して、これを過熱水蒸気に変換できる
ので、本発明のシステム内で調達した熱エネルギーを直
接的に過熱水蒸気に変換できる利点がある。さらに、本
発明で使用される炭化装置では、熱源として過熱水蒸気
を使用するので、過熱水蒸気の熱放射性ガス、無酸素ガ
ス、及び還元的ガスとしての特性から、炭化生成ガスと
して有害物（ダイオキシンなど）が発生する恐れがない
こと、炭化時間が短いこと、無酸素ガスによる連続処理
が容易であること、そのため装置のコンパクト化が可能
であること、廃ガスによる大気汚染の問題がないこと、
従来の焼却方式に代わる新しい有機廃棄物の処理システ
ムを提供できること、等の優れた利点がある。
【００１７】
【発明の効果】本発明により、１）過熱水蒸気を利用し
た新しい有機廃棄物等の炭化及び再資源化システムを提
供することができる、２）従来の有機廃棄物等の処理は
燃焼による方式が主流であるため、廃ガス等による大気
汚染が問題となっていたが、本発明では、クリーンで低
コストの系内調達エネルギーを直接的に過熱水蒸気に変
換できるので、有害物を発生することなく、有機廃棄物
等を再資源化することができる、３）有機廃棄物等のガ
ス化エネルギーを過熱水蒸気に変換する新しい装置系を
提供することができる、４）本発明で使用するコージェ
ネレーションにより、都市ガスより低カロリーの生成ガ
スで高出力のエネルギーを取り出すことができるので、
ガス化炉を小型化することができる、５）高温蓄熱槽を
利用してボイラー等を使用することなく過熱水蒸気を生
成し、供給できるので、装置の小型化が容易である、
６）焼却によらない新しい有機廃棄物等の処理システム
を提供することができる、７）地球環境にやさしい処理
システムとして有機廃棄物処理の主流になることが期待
できる、等の格別の効果が得られる。
た新しい有機廃棄物等の炭化及び再資源化システムを提
供することができる、２）従来の有機廃棄物等の処理は
燃焼による方式が主流であるため、廃ガス等による大気
汚染が問題となっていたが、本発明では、クリーンで低
コストの系内調達エネルギーを直接的に過熱水蒸気に変
換できるので、有害物を発生することなく、有機廃棄物
等を再資源化することができる、３）有機廃棄物等のガ
ス化エネルギーを過熱水蒸気に変換する新しい装置系を
提供することができる、４）本発明で使用するコージェ
ネレーションにより、都市ガスより低カロリーの生成ガ
スで高出力のエネルギーを取り出すことができるので、
ガス化炉を小型化することができる、５）高温蓄熱槽を
利用してボイラー等を使用することなく過熱水蒸気を生
成し、供給できるので、装置の小型化が容易である、
６）焼却によらない新しい有機廃棄物等の処理システム
を提供することができる、７）地球環境にやさしい処理
システムとして有機廃棄物処理の主流になることが期待
できる、等の格別の効果が得られる。
【図１】本発明の有機廃棄物等の炭化及び再資源化シス
テムの説明図である。
テムの説明図である。
Claims (8)
- 【請求項１】 有機資源のガス化エネルギーを過熱水蒸
気に変換する装置系であって、次の手段； （１）水素、ＣＯを含むガスを生成するガス化炉、
（２）上記ガス燃料で駆動するエンジン、ラジエータ
ー、及び発電機を備えたコージェネレーション、（３）
過熱水蒸気を生成する高温蓄熱槽、を構成要素として含
み、ガス化炉で生成したガスをコージェネレーションに
供給し、該コージェネレーションで上記ガスによりエン
ジンを駆動し、生成した電気及び温水を高温蓄熱槽に供
給し、該高温蓄熱槽で過熱水蒸気を生成し、該過熱水蒸
気を他の装置に供給するように上記手段をシステム化し
たことを特徴とする装置系。 - 【請求項２】 請求項１記載の装置系を使用して有機廃
棄物等を炭化し、再資源化するシステムであって、次の
手段； （１）水素、ＣＯを含むガスを生成するガス化炉、
（２）上記ガス燃料で駆動するエンジン、ラジエータ
ー、及び発電機を備えたコージェネレーション、（３）
過熱水蒸気を生成する高温蓄熱槽、（４）上記過熱水蒸
気を熱源として利用する炭化装置、（５）炭化物を冷却
する冷却機、を構成要素として含み、ガス化炉で生成し
たガスをコージェネレーションに供給し、該コージェネ
レーションで上記ガスによりエンジンを駆動し、生成し
た電気及び温水を高温蓄熱槽に供給し、該高温蓄熱槽で
過熱水蒸気を生成し、該過熱水蒸気を炭化装置に供給
し、該炭化装置で有機廃棄物等を炭化し、生成した炭化
物を冷却機に移送し、炭化物／炭化製品とするように上
記手段をシステム化したことを特徴とする炭化システ
ム。 - 【請求項３】 有機資源をガス化するガス化炉、ロータ
リーエンジンを備えたコージェネレーション、高温蓄熱
槽としての電力蓄熱槽式過熱水蒸気発生機、過熱水蒸気
を熱源として利用する連続式炭化装置、を構成要素とし
て含む請求項１記載の炭化システム。 - 【請求項４】 請求項２記載の炭化システムを使用して
有機廃棄物等を炭化し、炭化製品を製造する方法であっ
て、ガス化炉で生成したガスでコージェネレーションの
エンジンを駆動し、コージェネレーションで生成した電
気及び温水を高温蓄熱槽に供給し、該高温蓄熱槽で生成
した過熱水蒸気を炭化装置に供給し、該炭化装置で過熱
水蒸気により有機廃棄物等を炭化し、該炭化物を冷却機
で冷却して炭化物／炭化製品を得ることを特徴とする炭
化製品の製造方法。 - 【請求項５】 有機系資源、有機廃棄物、炭化物、木
材、その他の廃棄物から選択される１種以上をガス化炉
でガス化し、コージェネレーションに供給する請求項３
記載の炭化製品の製造方法。 - 【請求項６】 一般有機系資源、食品製造過程で排出さ
れる有機廃棄物、醸造過程で排出される有機廃棄物、農
畜産廃棄物のいずれか１種以上を炭化装置で炭化し、炭
化物／炭化製品を得る請求項３記載の炭化製品の製造方
法。 - 【請求項７】 高温蓄熱槽で生成した過熱水蒸気を炭化
装置へ、また、飽和水蒸気を冷却機へ供給する請求項３
記載の炭化製品の製造方法。 - 【請求項８】 有機廃棄物等を炭化して得られた炭化物
の一部又は全部をガス化炉に供給し、該炭化物をガス化
する請求項３記載の方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000026876A JP2001214177A (ja) | 2000-02-03 | 2000-02-03 | 過熱水蒸気を利用した有機廃棄物等の炭化及び再資源化システム |
| US09/772,892 US6474067B2 (en) | 2000-02-03 | 2001-01-31 | Apparatus and method for resource recovery from organic substance |
| EP01102404A EP1122296A3 (en) | 2000-02-03 | 2001-02-02 | Apparatus and method for resource recovery from organic substance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000026876A JP2001214177A (ja) | 2000-02-03 | 2000-02-03 | 過熱水蒸気を利用した有機廃棄物等の炭化及び再資源化システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001214177A true JP2001214177A (ja) | 2001-08-07 |
Family
ID=18552542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000026876A Pending JP2001214177A (ja) | 2000-02-03 | 2000-02-03 | 過熱水蒸気を利用した有機廃棄物等の炭化及び再資源化システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001214177A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7113695B2 (en) | 2004-05-12 | 2006-09-26 | Aoki Kogyo Kabushikikaisha | Heat treatment system using superheated steam |
| JP2008248793A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | エンジンシステム |
| JP2008297509A (ja) * | 2007-06-04 | 2008-12-11 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | タール改質反応器 |
| CN102304372A (zh) * | 2011-08-03 | 2012-01-04 | 杨艺明 | 处理有机垃圾的过热蒸汽炭化炉 |
| CN102504843A (zh) * | 2011-11-21 | 2012-06-20 | 北京神雾环境能源科技集团股份有限公司 | 蓄热式燃气辐射管转底炉生活垃圾干馏方法 |
| US8257771B2 (en) | 2004-07-16 | 2012-09-04 | Umeda Jimusho Ltd. | Innovative pasteurization method, use thereof and apparatus |
| CN105561884A (zh) * | 2014-10-31 | 2016-05-11 | 特电株式会社 | 油提炼装置 |
| CN107762561A (zh) * | 2016-08-23 | 2018-03-06 | 吴茂盛 | 水动力发电装置 |
| KR101924972B1 (ko) * | 2018-04-18 | 2018-12-04 | 한상동 | 축열매체를 이용한 난분해성 폐기물 탄화 시스템 |
| CN112300817A (zh) * | 2019-12-05 | 2021-02-02 | 上海敏建环保科技有限公司 | 一种生活垃圾热解气化方法 |
| JP2021031328A (ja) * | 2019-08-22 | 2021-03-01 | 高彰 岡本 | グラフェン前駆体の製造システム、グラフェン前駆体の製造方法およびグラフェン前駆体 |
| CN114656987A (zh) * | 2022-04-22 | 2022-06-24 | 深圳国华科源数字科技有限公司 | 一种垃圾处理用低压高温蒸汽热裂解炭化系统 |
-
2000
- 2000-02-03 JP JP2000026876A patent/JP2001214177A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7113695B2 (en) | 2004-05-12 | 2006-09-26 | Aoki Kogyo Kabushikikaisha | Heat treatment system using superheated steam |
| US8257771B2 (en) | 2004-07-16 | 2012-09-04 | Umeda Jimusho Ltd. | Innovative pasteurization method, use thereof and apparatus |
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| CN102304372A (zh) * | 2011-08-03 | 2012-01-04 | 杨艺明 | 处理有机垃圾的过热蒸汽炭化炉 |
| CN102504843A (zh) * | 2011-11-21 | 2012-06-20 | 北京神雾环境能源科技集团股份有限公司 | 蓄热式燃气辐射管转底炉生活垃圾干馏方法 |
| CN105561884A (zh) * | 2014-10-31 | 2016-05-11 | 特电株式会社 | 油提炼装置 |
| CN107762561A (zh) * | 2016-08-23 | 2018-03-06 | 吴茂盛 | 水动力发电装置 |
| KR101924972B1 (ko) * | 2018-04-18 | 2018-12-04 | 한상동 | 축열매체를 이용한 난분해성 폐기물 탄화 시스템 |
| JP2021031328A (ja) * | 2019-08-22 | 2021-03-01 | 高彰 岡本 | グラフェン前駆体の製造システム、グラフェン前駆体の製造方法およびグラフェン前駆体 |
| CN112300817A (zh) * | 2019-12-05 | 2021-02-02 | 上海敏建环保科技有限公司 | 一种生活垃圾热解气化方法 |
| CN114656987A (zh) * | 2022-04-22 | 2022-06-24 | 深圳国华科源数字科技有限公司 | 一种垃圾处理用低压高温蒸汽热裂解炭化系统 |
| CN114656987B (zh) * | 2022-04-22 | 2023-07-25 | 深圳国华科源数字科技有限公司 | 一种垃圾处理用低压高温蒸汽热裂解炭化系统 |
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Legal Events
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