JP2004238460A

JP2004238460A - 炭焼き窯

Info

Publication number: JP2004238460A
Application number: JP2003028185A
Authority: JP
Inventors: Taketo Hamada; 濱田武人; Toshihiro Hoaki; 帆秋利洋; Muneyuki Kawashima; 川島宗幸; Tsuyoshi Konno; 今野剛志
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2003-02-05
Filing date: 2003-02-05
Publication date: 2004-08-26

Abstract

【課題】伐採材などの不要材を簡便かつ確実に炭化するための炭焼き窯を提供することを目的とする。
【解決手段】地盤６０を掘削して形成する炭焼き窯１であって、掘削した内周面に火山岩１１を積み上げ、粘土１２でライニングした窯内壁１０と、水を収容可能な凹部２３を形成し、窯天井に開閉自在に設置する窯蓋２０と、薫蒸工程の後半に密閉可能な煙突３０と、薫蒸時に密閉する焚き口４０と火を上部にまわす焚き口隔壁５０とからなる。窯天端１３を周辺地盤６０より高く構築すると共にコンクリート１４を打設して窯蓋２０との隙間をなくした。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炭焼き窯に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
伐採工事にともなって、用材として利用できない雑木や枝葉、除根材などが工事現場で大量に発生する。
かつて宅地造成やゴルフ場など多くの開発工事現場では、このような不要材を現場内で焼却処分していたが、近年では安全上の問題や環境への配慮から現場焼却は厳しく制限されている。
このため、従来は細かくチップ化したり、チップ後に堆肥化（肥料化）したり（例えば特許文献１、２参照）、あるいは産業廃棄物として処理している。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−６７５８９号公報（第２−３頁、図１）
【０００４】
【特許文献２】
特開平１１−２９３８６号公報（第３頁、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
＜イ＞しかしながら、チップ化した場合はかさばり、取り扱いに不便である。マルチング材として公園内や遊歩道等に利用しても腐敗、発酵し、後処理が困難である。
＜ロ＞また、肥料化したとしてもこれを引き取る者がほとんどおらず、不経済である。現地で肥料として使うほどの緑地面積があればよいが、ない場合は問題が生じる。
＜ハ＞産業廃棄物としての処理は、処理コストがかかるほか、最終的には焼却処分なので環境上問題がある。
【０００６】
【発明の目的】
本発明は上記したような従来の問題点に鑑みて考えられたもので、伐採材などの不要材を簡便かつ確実に炭化するための炭焼き窯を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明の炭焼き窯の構造は、地盤を掘削して形成する炭焼き窯であって、掘削した内周面に火山岩を積み上げ、粘土でライニングした窯内壁と、水を収容可能な凹部を形成し、窯天井に開閉自在に設置する窯蓋と、薫蒸工程の後半に密閉可能な煙突と、薫蒸時に密閉する焚き口と、からなるものである。
また、上記した炭焼き窯の構造に、火を上部にまわす焚き口隔壁を設けることも可能である。
【０００８】
【本発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る実施の形態について説明する。
図１及び図２は炭焼き窯を示し、図３は窯蓋を示し、図４は炭焼き窯の設置レイアウトを示す。
【０００９】
＜イ＞炭焼き窯
炭焼き窯１は、工事現場内の地盤６０を山留などの補強を行うことなく、そのまま掘削した素堀の窯であって、窯内壁１０と、開閉自在の窯蓋２０と、密閉可能な煙突３０及び焚き口４０と焚き口隔壁５０とからなる。
炭焼き窯１は、窯内の通気を防ぎ、半ば密閉された空間に原料となる木材６１を詰めて、小さな孔から僅かに送り込む微量の空気によって不完全燃焼をさせながら気化成分を抜きつつ炭を焼き上げるものである。
炭化の薫蒸工程においては、窯内温度が８００℃にも上昇するため、炭焼き窯１の構造物には高温で耐性のある材料を使用する。
【００１０】
＜ロ＞窯内壁
円形または楕円形に掘削し、掘削した内周面に火山岩１１を積み上げて窯内壁１０を構築する。
火山岩１１と火山岩１１の隙間に粘土１２を詰め、さらに粘土１２で内周面をライニングする。
このように内周面を粘土１２でライニングして窯内壁１０からの通気を防いで気密性を確保し、密閉された空間をつくる。
コンクリートや堆積岩は熱で劣化して割れるため、使用することができない。同様に間詰めモルタルも使用することができない。
降雨時の雨水が炭焼き窯１内に侵入するのを防ぐために、窯内壁１０の天端１３を周辺地盤６０より高く形成し、さらに後述する窯蓋２０を載せたときに、窯蓋２０との間で隙間が生じることがないように天端コンクリート１４を打設して平らにしておく。
【００１１】
＜ハ＞窯蓋
本発明の炭焼き窯１は、窯内壁１０の上方の天井部が大きく開口している。このため、開口部を覆う窯蓋２０は天井部を兼ねる。
窯蓋２０は、木材６１や製造炭の搬出入が容易な移動開閉式または取外し式が好ましい。
本例では、窯蓋２０は、例えば鉄板からなる矩形の蓋２１を複数用意し、この蓋２１を敷き並べて開口部を塞ぐようにした取外し式である。
熱による変形を防止するために、蓋２１の周囲の縁２２を高くして全体に凹部２３を形成し、この凹部２３に水を張れる構造とする（図３参照）。
【００１２】
＜ニ＞煙突
煙道となる煙突３０を、焚き口４０とは反対の奥側に設ける。
窯内壁１０の外側に火山岩１１を積み上げて煙突設置部３１を形成し、煙突３０が倒れないようにアンカーボルトなどで固定する。
窯内壁１０の下部を開口３２し、開口部３２から煙が煙突３０へ抜けていく。
煙突３０は、薫蒸工程の後半には密閉できるようにワンタッチで塞いで密閉するか、煙突３０を移動可能にして移動した箇所を密閉する。
【００１３】
＜ホ＞焚き口
焚き口４０は最初に火をつけるための開口部で、窯内壁１０の下部に設ける。
焚き口４０の前方には焚き口４０からの火が窯の上部から奥へまわるように焚き口隔壁５０を設ける。焚き口隔壁５０は火山岩５１を積み上げ、積み上げた火山岩５１と火山岩５１の隙間に粘土５２を詰め、さらに粘土５２で内周面をライニングして形成することができる（図１，図２参照）。
薫蒸時には、焚き口４０に例えば小さめの火山岩１１を積み上げ、僅かな空気孔を残して粘土１２で塞ぐ。
なお、周辺地盤６０から焚き口４０へ至る通路の両側に土止板柵６２を設けておく。
【００１４】
次に、上記構造の炭焼き窯１で炭を製造する場合について説明する。
【００１５】
＜イ＞木材の搬入
工事現場で生じる大量の間伐材、伐採後の枝打ち材、根株などの木材６１を搬出入道路６５から原料仮置場６３に小割にして置いておく（図４参照）。
窯蓋２０を取り外して木材６１を搬入する。木材６１は長手方向に立てて窯内に隙間なく収納する。小割にした伐材は、上部に積み重ねておく。
また、焚き口４０の付近には、比較的燃えやすい木材６１を入れておく。
窯蓋２０が取り外し可能なため、炭焼き窯１内が大きく開口し、木材６１の搬入が極めて容易である。
【００１６】
＜ロ＞炭焼き（薫蒸工程）
窯蓋２０を載せ焚き口４０から火をつけて、火が十分にまわったら、焚き口４０に火山岩１１を積んで、僅かな空気孔だけ残して密閉する。
火は焚き口隔壁の上部から奥へまわり、奥へまわった火が奥から手前に燃えてくる。
このときは、煙突３０を密閉することなく、開放しておく。
窯蓋２１の凹部２３に水を入れ、薫蒸中に蒸発したら適宜補給する。
始めの内は黒いモクモクした煙が出る。煙が透明になったら煙突３０も密閉して空気を完全に遮断する。
約１週間の薫蒸で炭を製造することができる。
炭焼き窯１が冷えたら、窯蓋２０を取り外して炭を取り出し、製品炭仮置場６４に置く。天井部が大きく開口するので、炭出し作業が極めて容易である。
【００１７】
このようにして製造した炭の品質を表１に示す。
【００１８】
【表１】

【００１９】
製造された炭は、いずれの材料から製造した場合も市販のバーベキュー用炭と比較して高い炭素含有率を示しており、高品質の炭であることが分かる。
製造された炭は、水質浄化材、土壌改良材、脱臭剤、床下防湿材、燃料など用途は豊富である。さらに炭素の固定を行なうことで、二酸化炭素の排出抑制にも効果的である。
また、現場では、２基の炭焼き窯１で夫々５０回以上の炭焼きを実施したが、強度が低下することなく、また材料的な劣化損傷がなく、繰返し使用に耐えることができる。
このように本発明の炭焼き窯１は、伐採工事現場で大量に発生する不要材を、そのまま工事現場で炭化処理することができる。
炭の原料は、伐採木以外でも有機物であれば製造可能であり、椰子殻やコーヒーかす、ビールかすを始め定常的に排出される各種有機性廃棄物を炭化することができる。
【００２０】
【本発明の効果】
本発明は、以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜イ＞伐採材は木質有機物であり、そのままでは腐敗などにより管理上問題があるが、炭化処理は伐採材が炭化により炭素固定されるので、変質しない発生炭（固体）としてそのまま仮置き可能であるため、管理が容易である。
＜ロ＞製造した炭は池などに沈めて水質浄化材として使用したり、植樹帯や緑地、農地などの土壌改良材として使用できる。また、住居空間の臭気を吸収する脱臭剤、住宅の床下防湿材、燃料など多くの用途があり、現場内や近隣地区で再利用できる。
＜ハ＞薫蒸に多少なりとも火を使うので、完全な二酸化炭素の抑制にならないが、通常の廃棄物よりもはるかに二酸化炭素発生の低減に寄与する。
＜ニ＞発生炭は、燃料として再利用することは少なく、土中において自然に土へ還す使い方が多いので、環境にやさしい。
【図面の簡単な説明】
【図１】炭焼き窯の側面の断面図。
【図２】炭焼き窯の平面図。
【図３】窯蓋の斜視図。
【図４】炭焼き窯の設置レイアウト図。
【符号の説明】
１・・・・炭焼き窯
１０・・・窯内壁
１１・・・火山岩
１２・・・粘土
１４・・・天端コンクリート
２０・・・窯蓋
２３・・・凹部
３０・・・煙突
４０・・・焚き口
５０・・・焚き口隔壁
５１・・・火山岩
５２・・・粘土
６０・・・周辺地盤
６１・・・木材

Claims

地盤を掘削して形成する炭焼き窯であって、
掘削した内周面に火山岩を積み上げ、粘土でライニングした窯内壁と、
水を収容可能な凹部を形成し、窯天井に開閉自在に設置する窯蓋と、
薫蒸工程の後半に密閉可能な煙突と、
薫蒸時に密閉する焚き口と、からなる、
炭焼き窯。