JP2003286487A - 廃棄物炭化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【発明の課題】 有機廃棄物の炭化の際の炭化効率を向
上させて加熱消費電力を低減する炭化炉を提供する。 【課題を解決するための手段】 窒素等の不活性ガス
雰囲気の炉内に設置されたコンテナを電力と熱源とする
ヒータからの放射熱で加熱することによりコンテナ内部
に収容された廃棄物を炭化する炭化炉において、前記ヒ
ータとして遠赤外線領域に主たる放射スペクトルを有す
る炭素フィラメントヒータを用いることを特徴とする炭
化炉、前記炭素フィラメントヒータを反射板に沿って設
け、コンテナの外周面にはフィラメントヒータと同質の
炭素材の被覆を設けることが好ましい。 【効果】 ヒータからの遠赤外線が被処理廃棄物の内
部に効果的に到達して炭化効率が向上消費電力が軽減さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱処理炉、特に有
機質を主成分とする廃棄物を炭素化する炭化炉に係り、
廃棄物の処理に際して無酸素雰囲気で加熱することによ
り従来の焼却処理によるＣＯ_２の発生を回避し、かつ処
理生成物を炭素材料として再利用する廃棄物の加熱処理
技術に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】前記有機廃棄物の炭化
炉では、従来炉内のコンテナに収容した廃棄物をニクロ
ム線その他の電熱線などからなるシーズヒータ等からの
熱源により加熱することにより炭化が行われているが目
標とする炭化温度まで被処理物を加熱し維持するために
相当の電力を必要とし処理コストの点で実用上大きな課
題となっていた。

【０００３】本発明者等は前記炭化炉における加熱源と
し従来のニクロム線又はセラミック発熱体を用いるシー
ズヒータに代えて炭素フィラメントヒータを利用するこ
とにより、炭化のための熱効率が著しく改善され被処理
物である有機廃棄物を所定の炭化率にまで加熱するのに
必要な電力が従来に比較して大幅に低減されることを発
見して本発明を完成するに到った。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の課題は、窒素等
の不活性ガス雰囲気の炉内に設置されたコンテナを電力
を熱源とするヒータからの放射熱で加熱することにより
コンテナ内部に収容された有機廃棄物を炭化する炭化炉
において、前記ヒータとして遠赤外線領域に主たる放射
スペクトルを有する炭素フィラメントヒータを用いるこ
とを特徴とする請求項１記載の炭化炉によって解決され
る。

【０００５】前記本発明の炭化炉によれば、コンテナ内
部に収容した廃棄物の中心温度を炭化の目標温度にまで
加熱する時間が従来のニクロム線やセラミック発熱体を
用いるシーズヒータ等に比較して著しく短縮され、その
結果炭化に要する電力コストが低減される。炭素フィラ
メントヒータを用いることによりこのような優れた効果
を生じる理由は必ずしも明らかではないが、所定波長領
域にある遠赤外線の放射エネルギーが他の熱線の場合よ
りもより効果的に被処理体としての有機物特にその深部
に到達しやすくかつ炭化作用に関してもより有効に作用
するためと推測される。

【０００６】本発明においては前記請求項１記載の構成
を有する炭化炉において、炭素フィラメントヒータを設
置する炉壁の周辺に反射板を設け、好ましくはこの反射
板面にヒータの反射光線がコンテナに収束するような曲
面を形成することにより、より優れた電力低減効果が得
られる（請求項２記載の炭化炉）。

【０００７】また前記遠赤外光線の入射するコンテナの
外周面に炭素フィラメントヒータと同質の炭素材を設け
ることによりさらにより優れた電力低減効果が得られる
（請求項３記載の炭化炉）。

【０００８】

【実施例】以下本発明を実際の有機廃棄物の炭化炉に適
用した実施例について図面を参照して説明する。図１は
本発明の実施例としての炭化炉の断面を示す説明図、図
２は従来のシーズヒータを加熱源として用いる炭化炉の
断面を示す説明図である。

【０００９】まず従来の図２に示す炭化炉１では、耐熱
性の炉壁２でかこまれた炉内に有機廃棄物（７）を収容
したステンレス製のコンテナ３を設置し、炉壁２に取付
けたニクロム線のシーズヒータ４（定格約１０ＫＷ）に
より電熱によってコンテナ３の外壁を加熱し、それによ
って内部の廃棄物を炭化させる。図示の例ではコンテナ
３に収容した２ｋｇ重量の廃棄物としての生ごみ７の中
心部が４５０℃の炭化温度に上昇する時点までに必要と
する処理時間が約４０分であった。尚炉内は１気圧のＮ
_２ガスの雰囲気とした。

【００１０】図１に示す本発明の実施例の炭化炉におい
ては、その基本的構成は図２に示す前記従来の炭化炉と
同様であり対応する部分は同一の符号で示してある。こ
の実施例では図２のニクロム線シーズヒータに代えて植
物性繊維を原料としてこれを活性炭の形態に炭化させた
フィラメントヒータを用い、これを反射板５に取付けて
炉壁２に設置してある。

【００１１】反射板のコンテナに対する面はフィラメン
トからの放射がコンテナ周面に集束するような凹面とし
て形成してある。またステンレス製のコンテナ３の外周
面には前記炭素フィラメントヒータ４と同質の炭素材料
からなる吸熱炭素ボード６が取付けてある。

【００１２】このような炭化炉において、前記図２に示
す従来の炭化炉と同一の処理条件で生ごみを炭化処理し
たところ処理完了までの時間は約３０分であり、消費電
力は従来の炭化炉に比較して大幅に低減された。

【００１３】尚前記炭素ボード６は図示の例ではコンテ
ナ３の全周面にわたってスリット付ボードとして設けた
が、この部分はメッシュとして形成してもよく、また帯
状の被覆を所定間隔で形成してもよい。このような効果
は被処理物として生ゴミ以外の有機廃棄物、たとえばプ
ラスチックボトルおよび紙等を用いる場合にも同様に得
られる。

【００１４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、窒素等の
不活性ガス雰囲気の炉内に設置されたコンテナを電力と
熱源とするヒータからの放射熱で加熱することによりコ
ンテナ内部に収容された廃棄物を炭化する炭化炉におい
て、前記ヒータとして遠赤外線領域に主たる放射スペク
トルを有する炭素フィラメントヒータを用いることによ
り、炭化効率が著しく向上し炭化に必要な加熱電力コス
トを低下させることができる。

【００１５】また前記炭素フィラメントヒータをコンテ
ナ周面に対して凹となる曲面を有する反射板に取付け、
またコンテナ周面に前記炭素フィラメントヒータと同質
の炭素被覆を取付けることにより炭化効率がさらに改善
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の炭化炉に断面を示す説明図である。

【図２】従来の炭化炉に断面を示す説明図である。

【符号の説明】

１…炭化炉 ２…炉壁 ３…コンテナ ４…ヒータ（ニクロムヒータ、炭素フィラメントヒー
タ） ５…反射板 ６…炭素ボード ７…廃棄物

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 窒素等の不活性ガス雰囲気の炉内に設置
   されたコンテナを電力で熱源とするヒータからの放射熱
   で加熱することによりコンテナ内部に収容された有機廃
   棄物を炭化する炭化炉において、前記ヒータとして遠赤
   外線領域に主たる放射スペクトルを有する炭素フィラメ
   ントヒータを用いることを特徴とする炭化炉。
2. 【請求項２】 前記コンテナの外周面に対して凹曲面を
   なす反射板を有し、この凹曲面に炭素フィラメントヒー
   タを配置した請求項１記載の炭化炉。
3. 【請求項３】 前記コンテナの外周面に前記炭素フィラ
   メントヒータと同質の炭素材からなる吸熱炭素被覆を取
   付けた請求項１又は２記載の炭化炉。