JP2004277655A - 炭化処理方法及び炭化処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】可燃性有機物への熱の伝導を良好に行うことにより、炭化処理に必要な処理エネルギーを低減することができる炭化処理方法及び炭化処理装置を提供する。
【解決手段】炭化処理装置１は、炭化処理が行われる炭化槽３を有し、この炭化槽３内に、可燃性有機物を挟み込んで圧縮する一対のプレート４、５が配置されている。この一対のプレート４、５は、上側プレート４及び下側プレート５とからなり、それぞれの加圧面４ａ、５ａを加熱するための加熱ヒータ６、６が埋設されている。加熱ヒータ６、６により加圧面４ａ、５ａを加熱した状態で、上側プレート４と下側プレート５とにより生ゴミ７を挟み込み、圧縮加熱することにより、生ゴミ７を焼結炭化させ焼結炭化物１４とする。
【選択図】 図１
【解決手段】炭化処理装置１は、炭化処理が行われる炭化槽３を有し、この炭化槽３内に、可燃性有機物を挟み込んで圧縮する一対のプレート４、５が配置されている。この一対のプレート４、５は、上側プレート４及び下側プレート５とからなり、それぞれの加圧面４ａ、５ａを加熱するための加熱ヒータ６、６が埋設されている。加熱ヒータ６、６により加圧面４ａ、５ａを加熱した状態で、上側プレート４と下側プレート５とにより生ゴミ７を挟み込み、圧縮加熱することにより、生ゴミ７を焼結炭化させ焼結炭化物１４とする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炭化処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
家庭や給食施設などから廃棄される生ゴミ等の可燃性有機物の処理方法として、炭化処理がある。この炭化処理は、可燃性有機物を加熱乾留し炭化物として減量化することができるとともに、生成する炭化物を水質改質剤や土壌改質剤等に利用することができるため、環境にやさしい処理方法として注目されている。このような炭化処理の技術としては、例えば下記特許文献に開示されているようなものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２５９９０８号公報
【０００４】
【特許文献２】
特開平８−１７６５４５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１に開示されている炭化処理装置は、可燃性有機物を破砕した後に、攪拌・加熱することにより、可燃性有機物を炭化させるもので、特に可燃性有機物を加熱する際に、遠赤外線輻射セラミックヒータを使用してある。破砕・攪拌して加熱することにより、可燃性有機物への熱の伝導を良好に行うことができ、かつ、遠赤外線輻射熱を使用することにより可燃性有機物を効率的に加熱することができる。一方、特許文献２には、可燃性有機物を加圧固化させた後に炭化させる技術が開示されている。これにより、可燃性有機物を炭化させて得られる炭化物が固形化するため、その炭化物の取り扱いが容易となる。
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に開示されている技術においては、可燃性有機物を、遠赤外線輻射熱により加熱しているが、可燃性有機物に直接加熱手段が接触して加熱しているわけではない。また、炭化槽内に遠赤外線セラミックヒータとは別の加熱手段を有しているが、この加熱手段は炭化槽内の雰囲気や炭化槽自体を加熱する方式であるため、炭化槽を加熱する加熱手段にて消費される消費エネルギーが、効率的に可燃性有機物に伝わりにくいという問題がある。一方、特許文献２においても、可燃性有機物を加熱するための加熱手段は、炭化槽内の雰囲気自体を加熱したり、あるいは炭化槽自体を加熱したりすることによって、可燃性有機物に熱を伝えるものであるために、特許文献１の場合と同様に、加熱手段により消費される消費エネルギーが効率的に可燃性有機物に伝わりにくいという問題がある。そのため、可燃性有機物の炭化処理が完了するまでに、長時間を要したり、能力の大きな熱源が必要となるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記のような問題を鑑みてなされたものであり、可燃性有機物への熱の伝導を良好に行うことにより、炭化処理に必要な処理エネルギーを低減することができる炭化処理方法及び炭化処理装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
上記課題を解決するために、本発明の炭化処理方法は、炭化槽内の可燃性有機物をプレートにより圧縮しつつ、該プレートの可燃性有機物と接する加圧面を加熱手段により加熱して、前記加圧面を介して可燃性有機物を加熱することにより、該可燃性有機物を炭化させることを特徴とする。
【０００９】
このような方法によれば、可燃性有機物を圧縮しつつ加熱することで、可燃性有機物の脱水を行いつつ、加熱を行うことができる。これにより、可燃性有機物に含まれる余計な水分を限りなく除去した状態で炭化処理が行われるので、炭化処理に必要なエネルギーを減少させることができ、結果として、炭化処理に必要な処理時間を短縮することができる。また、プレートの加圧面により可燃性有機物を圧縮する場合、プレートの加圧面と可燃性有機物とは直接接触する状態となり、さらに、可燃性有機物を圧縮するにつれて、可燃性有機物と加圧面とが接触する領域が広がるので、加圧面により可燃性有機物を圧縮しつつ加熱することで、より一層加圧面から可燃性有機物に熱が効率よく伝わりやすくなる。したがって、可燃性有機物の炭化に必要なエネルギーが効果的に可燃性有機物に供給されることになる。そのため、例えば炭化処理に要する時間を短縮することができたり、消費エネルギーの低減により燃料コストを削減することができる。
【００１０】
さらに、本発明の炭化処理方法は、該可燃性有機物を前記プレートにより圧縮しつつ加熱することにより可燃性有機物を炭化焼結させるものとすることができる。可燃性有機物を炭化焼結させることで、可燃性有機物を固形炭化物とすることができ、得られる焼結炭化物の取り扱い、例えば、水質改質剤や土壌改質剤等にリサイクルする際の取り扱いが容易となる。さらに、可燃性有機物を圧縮しつつ加熱するようにしているので、可燃性有機物を固形化するにあたり、可燃性有機物を固形化する工程と、炭化させる工程とを別々に設ける必要がないので、処理時間を短縮することができる。
【００１１】
なお、上記のように可燃性有機物を炭化焼結させる場合、予め可燃性有機物を破砕する破砕工程を行うようにしてもよい。このような破砕工程を行うことで、可燃性有機物が破砕されることにより、この破砕された可燃性有機物を圧縮しつつ加熱することで、可燃性有機物が焼結しやすくなる。
【００１２】
さらに、本発明の炭化処理方法は、前記プレートに、前記加圧面から突出し該加圧面を複数の領域に分ける仕切り部を形成しておき、前記プレートにより可燃性有機物を圧縮しつつ加熱して（以下、圧縮加熱するともいう）、得られる焼結炭化物の表面に、該焼結炭化物を分割するための分割予定溝を、前記仕切り部に対応する形で形成するようにしてもよい。このように、プレートに仕切り部を設けておくことで、圧縮加熱することにより得られる焼結炭化物の表面上に、この仕切り部に対応する形状の分割予定溝を形成することができる。焼結炭化物に分割予定溝を形成することで、焼結炭化物をこの分割予定溝において細分化しやすくなり、例えば、焼結炭化物を水質改質剤や土壌改質剤としてリサイクルする際の取り扱いが容易となる。
【００１３】
また、本発明の課題を解決するための、本発明の炭化処理装置は、可燃性有機物を炭化処理する炭化槽内に、可燃性有機物を圧縮するプレートと、該プレートの可燃性有機物と接触する加圧面を加熱するための加熱手段と、を備え、前記プレートにより可燃性有機物を圧縮しつつ加熱して、可燃性有機物を炭化させることを特徴とする。
【００１４】
上記のように、本発明の炭化処理装置においては、可燃性有機物を炭化処理する炭化槽内に、加熱手段により加圧面が加熱されるプレートを有するので、このプレートにより可燃性有機物を挟み込んで可燃性有機物を圧縮しつつ加熱することができる。そのため、可燃性有機物を圧縮することにより、該可燃性有機物から水分を絞りだし、可燃性有機物中の水分が十分に除去された状態で、可燃性有機物の炭化を行うことができるので、可燃性有機物に炭化処理のためのエネルギーが伝わりやすくなる。そのため、炭化処理が行われる時間を短縮することができたり、プレートの加圧面を加熱するための加熱手段における消費エネルギーを低減できる。さらに、プレートにより可燃性有機物を圧縮すると、圧縮すればするほど、プレートと可燃性有機物との接触する領域が多くなる。そのため、プレートを介して可燃性有機物により一層熱が伝わりやすくなり、可燃性有機物の炭化に必要なエネルギーが、効率よく可燃性有機物に伝わることになる。そのため、加熱手段において消費される消費エネルギーを低減することができるので、炭化処理にかかる時間を短縮することができたり、燃料コストを低減することができる。さらに、可燃性有機物を圧縮しつつ加熱するようにしたので、可燃性有機物を固形状態で炭化させることができ、可燃性有機物の炭化処理により得られる炭化物を水質改質剤や土壌改質剤等に利用する際に、取り扱いが容易となる。さらに、可燃性有機物を圧縮するプレートに、該プレートの加圧面を加熱する加熱手段を設けることで、可燃性有機物を固形化しやすく、また、可燃性有機物を固形化するに際して、可燃性有機物を圧縮する圧縮装置と、可燃性有機物を加熱する加熱装置とを個別に設ける必要がないので、装置の簡略化を実現することができる。
【００１５】
さらに、本発明の炭化処理装置は、前記プレートに、該可燃性有機物から脱水される水分をプレートから逃がすための水分逃がし部が形成されているのがよい。これによれば、可燃性有機物をプレートにより圧縮する際に、可燃性有機物から搾り取られる水分を効果的に除去することができ、可燃性有機物の脱水・乾燥を促進し、ひいては可燃性有機物の炭化を促進することができるのである。プレートによる圧縮により可燃性有機物から搾り出された水分は、水分逃がし部により、プレート（特にプレートの加圧面上）から除去されて、炭化槽内にプレートとは別に設けられた水分受に流し込まれるようにすることができる。なお、プレートに形成される水分逃がし部は、液体状態の水分をプレート上から除去するのは当然のことながら、プレートの加熱により液体水分が蒸発した気体をも、プレートから除去できるものとする。
【００１６】
水分逃がし部の具体的な構造としては、以下のものを採用することができる。つまり、前記水分逃がし部は、前記プレートの前記加圧面に形成された溝を含むものとすることができる。また、前記水分逃がし部は、前記プレートに形成される孔を含むものとすることができる。さらに、水分逃がし部として、前記溝と前記孔との両者を含むものとすることもできる。
【００１７】
また、前記プレートの前記加圧面が、凹凸形状とされているものとすることもできる。このような構成によれば、プレートにより可燃性有機物を圧縮すると、プレートの加圧面と可燃性有機物との接触面積が、加圧面が平坦なプレートを使用する場合よりも大きくなる。そのため、プレートの加圧面から可燃性有機物に対して熱が伝わりやすくなる。したがって、例えば、可燃性有機物の炭化処理にかかる時間を短縮することができたり、加熱手段における消費エネルギーを低減することができ、加熱手段にかかる燃料コストを低減することができる。
【００１８】
さらに、本発明の炭化処理装置は、可燃性有機物を前記プレートにより圧縮しつつ加熱することで、可燃性有機物を焼結させるものとすることができる。可燃性有機物を圧縮しつつ加熱すれば、圧縮と加熱により可燃性有機物を焼結させることができる。可燃性有機物を焼結させることで、炭化処理により得られる炭化物を固形化することができ、例えば、焼結により得られる焼結炭化物を水質改質剤や土壌改質剤等として活用する場合に、炭化物の取り扱いが容易となる。
【００１９】
さらに、可燃性有機物を焼結させる場合、本発明の炭化処理装置は破砕装置を有し、破砕された可燃性有機物を炭化槽に供給するものとすることができる。可燃性有機物を予め破砕装置により破砕しておき、破砕された可燃性有機物を圧縮しつつ加熱することで、可燃性有機物が焼結しやすくなる。
【００２０】
さらに、本発明の炭化処理装置は、前記プレートに、該加圧面から突出し該加圧面を複数の領域に分ける仕切り部が形成されており、前記プレートにより可燃性有機物を圧縮しつつ加熱したときに、得られる焼結炭化物の表面に、該焼結炭化物を分割するための分割予定溝を、前記仕切り部に対応する形で形成するものとすることができる。本発明の炭化処理装置においては、可燃性有機物を圧縮させながら加熱することで、可燃性有機物を炭化焼結させることが可能であり、さらに、プレートの加圧面に仕切り部を設けることで、可燃性有機物の圧縮加熱により形成される焼結炭化物の表面に、該プレートの仕切り部に対応する分割予定溝を形成することができる。このように、焼結炭化物に分割予定溝を形成することにより、焼結炭化物を、この分割予定溝において細分化することが容易となる。そのため、例えば、焼結炭化物を水質改質剤や土壌改質剤としてリサイクルする場合に、取り扱いが容易となるのである。なお、プレートの加圧面に形成されている仕切り部は、焼結炭化物に形成すべき分割予定溝に対して、予め対応する形態で形成されるものであり、焼結炭化物を分割した後に分割後の焼結炭化物の取り扱いが容易となるように、適宜その形状を設定することができる。
【００２１】
なお、本発明に用いられる加熱手段は、プレートの加圧面を加熱することができるものであればどのようなものでもよいが、プレートの加圧面を直接加熱するものがより望ましい。例えば、プレートの内部に加熱手段としての加熱ヒータを埋設しておき、この加熱ヒータによりプレートの加圧面を加熱するようにすることができる。また、加熱手段自体によりプレートの加圧面を構成し、プレートの加圧面を加熱するようにしてもよい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を用いて、本発明の実施の形態について説明する。まず、本実施形態の炭化処理方法は、可燃性有機物を破砕する破砕処理工程と、破砕された可燃性有機物を圧縮しつつ加熱して炭化させる炭化処理工程と、を有するものである。本実施の形態においては、可燃性有機物とは、具体的に生ゴミである。また、図１は、本発明の炭化処理装置の一実施形態を示す概略図である。本実施形態の炭化処理装置１は、生ゴミ７を破砕して細分化するための破砕装置２と、破砕された生ゴミ７を炭化するための炭化槽３と、炭化槽３内から蒸発水分や、炭化処理により発生する発生ガス（例えばアンモニア等）を吸引するための吸引ポンプ９と、蒸発水分を液化するとともに、水分を浄化処理する水分浄化層１１と、発生ガスの脱臭を行う脱臭装置１２と、生ゴミ７を炭化して得られた炭化物を保管する炭化物保管槽１９とを有する。さらに、炭化槽３、水分浄化槽１１、脱臭装置１２及び吸引ポンプ９は、この順序で配管を介して連結されており、吸引ポンプ９の脱臭装置１２とは反対側は排出口１３とされ、外部と連通している。破砕装置２において破砕された生ゴミ７が、炭化槽３内に投入され、炭化槽３内で炭化処理された生ゴミ７が、炭化物となって炭化物保管槽１９に排出されるようになっている。特に、本実施の形態においては、炭化処理により炭化される生ゴミ７は、板状に焼結されて板状焼結炭化物１４となる。
【００２３】
以下、炭化処理装置１を構成する各装置について詳細に説明する。まず、破砕装置２には、生ゴミ７を破砕装置２内に投入する際に開状態となる生ゴミ投入口２２が設けられている。さらに、この破砕装置２内には、投入された生ゴミ７に対して破砕処理を行うための図示しない破砕手段が設けられている。この破砕手段は、例えばカッターをモータで回転させるものとすることもできるし、その他、投入された生ゴミ７を細分化できるものであれば、公知の構成を採用することができる。
【００２４】
破砕装置２と炭化槽３とは、生ゴミ排出口２０を介して連結されており、この生ゴミ排出口２０には、該生ゴミ排出口２０を仕切る第一仕切り板１６が設けられている。この第一仕切り板１６は、破砕装置２と炭化槽３とを遮断する位置と、生ゴミ排出口２０を開状態として、破砕装置２と炭化槽３とを連通させる位置と、の間で移動可能とされている。
【００２５】
炭化槽３内には、破砕された生ゴミ７を圧縮しつつ加熱する一対のプレート４、５が設けられている。この一対のプレート４、５は、破砕された生ゴミ７が配置される下側プレート５と、この下側プレート５の生ゴミ７が配置される面に対向する形態で配置される上側プレート４とからなる。下側プレート５は、炭化槽３の下面に立設される支柱により位置固定されており、一方、上側プレート４は、油圧シリンダ１５によって、下側プレート５に対して進退可能に保持されている。
【００２６】
さらに、このプレート４、５には、生ゴミ７と直接接触する加圧面４ａ、５ａを加熱するための加熱手段としての加熱ヒータ６、６が備えられている。具体的には、この加熱ヒータ６、６は、プレート４、５の内部に埋設されており、この加熱ヒータ６、６が通電により発熱することで、プレート４、５内部を熱が伝導して、生ゴミ７と直接接触する加圧面４ａ、５ａが加熱されるようになっている。なお、加熱手段としては、プレート４、５の加圧面４ａ、５ａを介して生ゴミ７を加熱するものであれば、どのような構成のものでもよい。また、加熱手段としての加熱ヒータにより、プレートの加圧面を構成するようにしてもよい。さらに、加熱ヒータ自体によりプレートの加圧面を構成するようにして、加熱ヒータから直接生ゴミ７に熱を伝えるようにすることができる。
【００２７】
また、これらの上側プレート４及び下側プレート５は、それぞれの加圧面４ａ、５ａがそれぞれ平行になるように配置されている。さらに、それぞれの加圧面４ａ、５ａが、同方向に同角度傾斜するように配置されている。より具体的には、プレート４、５の破砕装置２側の一端よりも、破砕装置２とは反対側の一端の高さが低くなるように傾斜している。
【００２８】
さらに、下側プレート５の破砕装置２とは反対側の一端には、生ゴミ受１８が取り付けられており、下側プレート５の傾斜により下側プレート５上の生ゴミ７がすべり落ちるのを防止できるようになっている。なお、この生ゴミ受１８は、下側プレート５に対して移動が可能とされており、生ゴミ７がすべり落ちるのを防止する位置と、生ゴミ７が下側プレート５上からすべり落ちるのを許容する位置との間で移動できるようになっている。また、下側プレート５の下方には、水分受８が設けられており、より具体的には、下側プレート５の下方に傾斜した一端側に水分受８が設けられている。
【００２９】
図２及び図３は、上側プレート４及び下側プレート５の加圧面４ａ、５ａを示すものである。図１及び図２に示すように、上側プレート４の加圧面４ａには、加圧面４ａを複数の領域に分割する仕切り部４１が賽の目状に形成されている。この仕切り部４１は、上側プレート４の加圧面４ａから突出する形態で形成されており、この上側プレート４の加圧面４ａにより生ゴミ７を圧縮しつつ加熱したときに、生ゴミ７に、この仕切り部４１に対応する溝が形成されることになる。また、図１及び図３に示すように、下側プレート５の加圧面５ａには、水分逃がし部として複数の水分逃がし溝５１が形成されている。具体的には、この水分逃がし溝５１は賽の目状に形成されている。
【００３０】
以下、本実施形態の炭化処理装置１の作用について詳細に説明する。まず、投入口２２から破砕装置２に生ゴミ７を投入し、装置を起動させると、破砕装置２により生ゴミ７の破砕処理工程が行われる。この破砕処理工程により、生ゴミ７が細分化される。破砕装置２と炭化槽３とは、生ゴミ排出口２０において連通しているが、生ゴミ７の破砕が行われるときには、生ゴミ排出口２０を仕切る第一仕切り板１６が、炭化槽３と破砕装置２との連通を遮断する閉状態となる。生ゴミ７の破砕が終了すると、生ゴミ排出口２０を仕切る第一仕切り板１６が移動して、生ゴミ排出口２０が開状態とされる。破砕装置２の下面は、炭化槽３側ほど位置が低くなるように傾斜しており、生ゴミ排出口２０が開状態となると、生ゴミ７はその自重で炭化槽３内に投入されるようになっている。
【００３１】
炭化槽３内の下側プレート５は、その破砕装置２側の一端が、生ゴミ排出口２０よりも低い位置となるように配置されており、第一仕切り板１６が開状態となって、炭化槽３内に投入される生ゴミ７は、下側プレート５の加圧面５ａ上に落ちるようになっている。下側プレート５上に落ちた生ゴミ７は生ゴミ受１８により、下側プレート５上からのすべり落ちが防止される。下側プレート５上に生ゴミ７が載置されると、上側プレート４が下側プレート５に向かって油圧シリンダ１５により下降して、上側プレート４及び下側プレート５により生ゴミ７が挟み込まれる。このとき、下側プレート５及び上側プレート４とに埋設されている加熱ヒータ６、６を作動させて、該加熱ヒータ６、６により上側プレート４の加圧面４ａと、下側プレート５の加圧面５ａとを加熱して、生ゴミ７を上側プレート４及び下側プレート５により圧縮しつつ加熱する（以下、圧縮加熱ともいう）。この圧縮加熱は、生ゴミ７の温度が３００〜４００℃となるように、加圧面４ａ、５ａの温度を加熱ヒータ６、６により調節して、生ゴミ７を圧縮した状態で２〜６時間程度行われる。なお、炭化処理が行われる炭化槽３内の雰囲気は、炭化処理工程中において、吸引ポンプ９により吸引されており、炭化槽３内の圧力は０．２〜１気圧（０．２×１０５〜１×１０５Ｐａ）程度に減圧されている。これにより、生ゴミ７の炭化処理が行われるとともに、炭化処理により炭化された炭化物が焼結することになる。
【００３２】
さらに、破砕された生ゴミ７がプレート４、５により圧縮される際に、生ゴミ７の脱水処理が同時に行われる。具体的には、生ゴミ７に含有されている水分が、プレート４、５による圧縮により生ゴミ７から搾り出されるとともに、下側プレート５の加圧面５ａに形成されている水分逃がし溝５１を流通し、下側プレート５の下方に配置されている水分受８に流れ落ちるようになっている。さらに、この水分逃がし溝５１を通って、生ゴミ７の圧縮加熱に伴って生じる蒸発水分や発生ガス等のガスも、炭化槽３内に排出されることになる。
【００３３】
圧縮加熱により炭化槽３内に生じた蒸発水分及び発生ガスは、吸引ポンプ９を作動させることにより、炭化槽３内から吸引口１０を介して吸引することができる。炭化槽３の吸引口１０から吸引された蒸発水分及び発生ガスは、まず、吸引口１０を介して炭化槽３と連通する水分浄化槽１１に回収される。ここで、回収された蒸発水分は凝縮され液体水分となり、浄化処理された後、下水排出される。一方、炭化処理により生じる発生ガスは、水分浄化槽１１から吸引ポンプ９により吸引されて、脱臭装置１２において脱臭処理された後、吸引ポンプ９によりさらに吸引されて、排気口１３から大気に開放される。
【００３４】
一方、圧縮加熱が所定時間行われて炭化処理が終了すると、油圧シリンダ１５により上側プレート４が上方に移動して、プレート４、５による圧縮が解除される。このとき、生ゴミ７は炭化処理により板状の焼結炭化物１４となっている。そして、下側プレート５の生ゴミ受１８が、生ゴミ７（焼結炭化物１４）のすべり落ちを許容する位置に移動されるとともに、炭化槽３と炭化物保管槽１９との間の炭化物排出口２１を仕切る第二仕切り板１７が、炭化物排出口２１を開状態とする位置に移動して、炭化物排出口２１が開状態となり、板状の焼結炭化物１４が、その自重によりすべり落ち、炭化物保管槽１９に移動する。このあと、炭化物保管槽１９により、焼結炭化物１４に対して強制冷却処理等を施したのち、取出口から焼結炭化物１４を取り出して、一連の処理が終了する。
【００３５】
上記のような炭化処理により、図１に示すように、この板状焼結炭化物の表面には、上側プレート４の加圧面４ａに形成されている仕切り部４１に起因する賽の目状の分割予定溝１４ａが形成される。得られる板状焼結炭化物１４は、賽の目状に形成されている分割予定溝１４ａにより、容易に細分化することができるようになっている。そのため、炭化処理よって得られる炭化物を細分化して、水質改質剤や土壌改質剤等として使用しやすくなり、リサイクルしやすくなっている。
【００３６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、生ゴミ７を圧縮加熱するプレートとして、下側プレート５に代えて、図４に示す下側プレート５Ａを採用することもできる。図４に示すように、下側プレート５Ａには、該下側プレート５Ａを貫通する水分逃がし孔５２が複数形成されている。このような下側プレート５Ａを使用して生ゴミ７の圧縮加熱を行うと、圧縮により生ゴミ７から搾り出された水分が水分逃がし孔５２を流通するので、下側プレート５と同様に、生ゴミ７からの脱水を効果的に行うことができる。なお、下側プレート５Ａに、下側プレート５のような水分逃がし溝５１を形成して、生ゴミ７からの脱水をより一層効果的に行うことも可能である。その場合、水分逃がし溝５１の形成されている箇所に水分逃がし穴５２を設けることで、さらに生ゴミ７に含有される水分が脱水されやすくなる。
【００３７】
また、上側プレート４及び下側プレート５に代えて、図５に示すような上側プレート４Ｂ及び下側プレート５Ｂを採用することもできる。図５（ａ）においては、上側プレート４Ｂ及び下側プレート５Ｂの加圧面４Ｂａ、５Ｂａは、凹凸形状とされている。具体的には、加圧面４Ｂａ、５Ｂａが波状とされている。これにより、生ゴミ７をプレート４Ｂ、５Ｂにより圧縮加熱すると、生ゴミ７とプレート４Ｂ、５Ｂとの接触面がより大きくなり、生ゴミ７へ熱をより一層伝えやすくなる。なお、凹凸形状が加圧面に形成されたプレートとしては、図５（ｂ）に示すように、複数の凸部４２が加圧面４Ｃａ、５Ｃａに形成されたプレート４Ｃ、５Ｃとすることもできる。
【００３８】
なお、図５に示したように、プレート４Ｃ、５Ｃの加圧面４Ｃａ、５Ｃａを凹凸形状にする場合、加圧面４Ｃａ、５Ｃａの基準形状を図５に示すような凹凸形状としておき、さらに、図２に示すような仕切り部４１や、図３及び図４に示すような水分逃がし溝５１あるいは水分逃がし孔５２を形成するようにしてもよい。
【００３９】
【発明の効果】
このように、本発明の炭化処理方法及び炭化処理装置においては、可燃性有機物をプレートで圧縮しながら加熱するようにしたので、可燃性有機物の脱水を行いつつ、加熱を行うことができ、可燃性有機物の炭化に必要なエネルギーを効率的に可燃性有機物に与えることができる。また、可燃性有機物を圧縮するプレートを加熱手段により加熱して、プレートを介して可燃性有機物を加熱しているので、可燃性有機物とプレートとの接触面積が大きくなり、可燃性有機物に熱がより一層伝わりやすくなる。そのため、炭化処理に必要なエネルギーを効率的に可燃性有機物に与えることができる。また、可燃性有機物を圧縮しながら加熱することにより、可燃性有機物を焼結することができ、可燃性有機物を炭化して得られる炭化物の取り扱いが容易となる。
【００４０】
さらに、前記プレートの前記加圧面に、該可燃性有機物から脱水される水分を逃がすための水分逃がし部を形成しているので、プレートによる圧縮により可燃性有機物から搾り出された水分を、効率的に可燃性有機物から除去しやすくなる。
【００４１】
さらに、加圧面を凹凸形状とすることにより、可燃性有機物とプレートとの接触面積が大きくなり、プレートから可燃性有機物に熱がより一層伝わりやすくなるため、炭化処理に必要なエネルギーを効率的に可燃性有機物に与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の炭化処理装置を示す概略図。
【図２】本発明にかかる上側プレートの加圧面を示す平面図。
【図３】本発明にかかる下側プレートの加圧面を示す平面図。
【図４】下側プレートの加圧面の図３とは異なる形態を示す平面図。
【図５】プレートの加圧面における凹凸形状の一例を示す断面図。
【符号の説明】
１ 炭化処理装置
２ 破砕装置
３ 炭化槽
４ 上側プレート（プレート）
４ａ 加圧面
５ 下側プレート（プレート）
５ａ 加圧面
６ 加熱ヒータ（加熱手段）
７ 生ゴミ（可燃性有機物）
【発明の属する技術分野】
本発明は、炭化処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
家庭や給食施設などから廃棄される生ゴミ等の可燃性有機物の処理方法として、炭化処理がある。この炭化処理は、可燃性有機物を加熱乾留し炭化物として減量化することができるとともに、生成する炭化物を水質改質剤や土壌改質剤等に利用することができるため、環境にやさしい処理方法として注目されている。このような炭化処理の技術としては、例えば下記特許文献に開示されているようなものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２５９９０８号公報
【０００４】
【特許文献２】
特開平８−１７６５４５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１に開示されている炭化処理装置は、可燃性有機物を破砕した後に、攪拌・加熱することにより、可燃性有機物を炭化させるもので、特に可燃性有機物を加熱する際に、遠赤外線輻射セラミックヒータを使用してある。破砕・攪拌して加熱することにより、可燃性有機物への熱の伝導を良好に行うことができ、かつ、遠赤外線輻射熱を使用することにより可燃性有機物を効率的に加熱することができる。一方、特許文献２には、可燃性有機物を加圧固化させた後に炭化させる技術が開示されている。これにより、可燃性有機物を炭化させて得られる炭化物が固形化するため、その炭化物の取り扱いが容易となる。
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に開示されている技術においては、可燃性有機物を、遠赤外線輻射熱により加熱しているが、可燃性有機物に直接加熱手段が接触して加熱しているわけではない。また、炭化槽内に遠赤外線セラミックヒータとは別の加熱手段を有しているが、この加熱手段は炭化槽内の雰囲気や炭化槽自体を加熱する方式であるため、炭化槽を加熱する加熱手段にて消費される消費エネルギーが、効率的に可燃性有機物に伝わりにくいという問題がある。一方、特許文献２においても、可燃性有機物を加熱するための加熱手段は、炭化槽内の雰囲気自体を加熱したり、あるいは炭化槽自体を加熱したりすることによって、可燃性有機物に熱を伝えるものであるために、特許文献１の場合と同様に、加熱手段により消費される消費エネルギーが効率的に可燃性有機物に伝わりにくいという問題がある。そのため、可燃性有機物の炭化処理が完了するまでに、長時間を要したり、能力の大きな熱源が必要となるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記のような問題を鑑みてなされたものであり、可燃性有機物への熱の伝導を良好に行うことにより、炭化処理に必要な処理エネルギーを低減することができる炭化処理方法及び炭化処理装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
上記課題を解決するために、本発明の炭化処理方法は、炭化槽内の可燃性有機物をプレートにより圧縮しつつ、該プレートの可燃性有機物と接する加圧面を加熱手段により加熱して、前記加圧面を介して可燃性有機物を加熱することにより、該可燃性有機物を炭化させることを特徴とする。
【０００９】
このような方法によれば、可燃性有機物を圧縮しつつ加熱することで、可燃性有機物の脱水を行いつつ、加熱を行うことができる。これにより、可燃性有機物に含まれる余計な水分を限りなく除去した状態で炭化処理が行われるので、炭化処理に必要なエネルギーを減少させることができ、結果として、炭化処理に必要な処理時間を短縮することができる。また、プレートの加圧面により可燃性有機物を圧縮する場合、プレートの加圧面と可燃性有機物とは直接接触する状態となり、さらに、可燃性有機物を圧縮するにつれて、可燃性有機物と加圧面とが接触する領域が広がるので、加圧面により可燃性有機物を圧縮しつつ加熱することで、より一層加圧面から可燃性有機物に熱が効率よく伝わりやすくなる。したがって、可燃性有機物の炭化に必要なエネルギーが効果的に可燃性有機物に供給されることになる。そのため、例えば炭化処理に要する時間を短縮することができたり、消費エネルギーの低減により燃料コストを削減することができる。
【００１０】
さらに、本発明の炭化処理方法は、該可燃性有機物を前記プレートにより圧縮しつつ加熱することにより可燃性有機物を炭化焼結させるものとすることができる。可燃性有機物を炭化焼結させることで、可燃性有機物を固形炭化物とすることができ、得られる焼結炭化物の取り扱い、例えば、水質改質剤や土壌改質剤等にリサイクルする際の取り扱いが容易となる。さらに、可燃性有機物を圧縮しつつ加熱するようにしているので、可燃性有機物を固形化するにあたり、可燃性有機物を固形化する工程と、炭化させる工程とを別々に設ける必要がないので、処理時間を短縮することができる。
【００１１】
なお、上記のように可燃性有機物を炭化焼結させる場合、予め可燃性有機物を破砕する破砕工程を行うようにしてもよい。このような破砕工程を行うことで、可燃性有機物が破砕されることにより、この破砕された可燃性有機物を圧縮しつつ加熱することで、可燃性有機物が焼結しやすくなる。
【００１２】
さらに、本発明の炭化処理方法は、前記プレートに、前記加圧面から突出し該加圧面を複数の領域に分ける仕切り部を形成しておき、前記プレートにより可燃性有機物を圧縮しつつ加熱して（以下、圧縮加熱するともいう）、得られる焼結炭化物の表面に、該焼結炭化物を分割するための分割予定溝を、前記仕切り部に対応する形で形成するようにしてもよい。このように、プレートに仕切り部を設けておくことで、圧縮加熱することにより得られる焼結炭化物の表面上に、この仕切り部に対応する形状の分割予定溝を形成することができる。焼結炭化物に分割予定溝を形成することで、焼結炭化物をこの分割予定溝において細分化しやすくなり、例えば、焼結炭化物を水質改質剤や土壌改質剤としてリサイクルする際の取り扱いが容易となる。
【００１３】
また、本発明の課題を解決するための、本発明の炭化処理装置は、可燃性有機物を炭化処理する炭化槽内に、可燃性有機物を圧縮するプレートと、該プレートの可燃性有機物と接触する加圧面を加熱するための加熱手段と、を備え、前記プレートにより可燃性有機物を圧縮しつつ加熱して、可燃性有機物を炭化させることを特徴とする。
【００１４】
上記のように、本発明の炭化処理装置においては、可燃性有機物を炭化処理する炭化槽内に、加熱手段により加圧面が加熱されるプレートを有するので、このプレートにより可燃性有機物を挟み込んで可燃性有機物を圧縮しつつ加熱することができる。そのため、可燃性有機物を圧縮することにより、該可燃性有機物から水分を絞りだし、可燃性有機物中の水分が十分に除去された状態で、可燃性有機物の炭化を行うことができるので、可燃性有機物に炭化処理のためのエネルギーが伝わりやすくなる。そのため、炭化処理が行われる時間を短縮することができたり、プレートの加圧面を加熱するための加熱手段における消費エネルギーを低減できる。さらに、プレートにより可燃性有機物を圧縮すると、圧縮すればするほど、プレートと可燃性有機物との接触する領域が多くなる。そのため、プレートを介して可燃性有機物により一層熱が伝わりやすくなり、可燃性有機物の炭化に必要なエネルギーが、効率よく可燃性有機物に伝わることになる。そのため、加熱手段において消費される消費エネルギーを低減することができるので、炭化処理にかかる時間を短縮することができたり、燃料コストを低減することができる。さらに、可燃性有機物を圧縮しつつ加熱するようにしたので、可燃性有機物を固形状態で炭化させることができ、可燃性有機物の炭化処理により得られる炭化物を水質改質剤や土壌改質剤等に利用する際に、取り扱いが容易となる。さらに、可燃性有機物を圧縮するプレートに、該プレートの加圧面を加熱する加熱手段を設けることで、可燃性有機物を固形化しやすく、また、可燃性有機物を固形化するに際して、可燃性有機物を圧縮する圧縮装置と、可燃性有機物を加熱する加熱装置とを個別に設ける必要がないので、装置の簡略化を実現することができる。
【００１５】
さらに、本発明の炭化処理装置は、前記プレートに、該可燃性有機物から脱水される水分をプレートから逃がすための水分逃がし部が形成されているのがよい。これによれば、可燃性有機物をプレートにより圧縮する際に、可燃性有機物から搾り取られる水分を効果的に除去することができ、可燃性有機物の脱水・乾燥を促進し、ひいては可燃性有機物の炭化を促進することができるのである。プレートによる圧縮により可燃性有機物から搾り出された水分は、水分逃がし部により、プレート（特にプレートの加圧面上）から除去されて、炭化槽内にプレートとは別に設けられた水分受に流し込まれるようにすることができる。なお、プレートに形成される水分逃がし部は、液体状態の水分をプレート上から除去するのは当然のことながら、プレートの加熱により液体水分が蒸発した気体をも、プレートから除去できるものとする。
【００１６】
水分逃がし部の具体的な構造としては、以下のものを採用することができる。つまり、前記水分逃がし部は、前記プレートの前記加圧面に形成された溝を含むものとすることができる。また、前記水分逃がし部は、前記プレートに形成される孔を含むものとすることができる。さらに、水分逃がし部として、前記溝と前記孔との両者を含むものとすることもできる。
【００１７】
また、前記プレートの前記加圧面が、凹凸形状とされているものとすることもできる。このような構成によれば、プレートにより可燃性有機物を圧縮すると、プレートの加圧面と可燃性有機物との接触面積が、加圧面が平坦なプレートを使用する場合よりも大きくなる。そのため、プレートの加圧面から可燃性有機物に対して熱が伝わりやすくなる。したがって、例えば、可燃性有機物の炭化処理にかかる時間を短縮することができたり、加熱手段における消費エネルギーを低減することができ、加熱手段にかかる燃料コストを低減することができる。
【００１８】
さらに、本発明の炭化処理装置は、可燃性有機物を前記プレートにより圧縮しつつ加熱することで、可燃性有機物を焼結させるものとすることができる。可燃性有機物を圧縮しつつ加熱すれば、圧縮と加熱により可燃性有機物を焼結させることができる。可燃性有機物を焼結させることで、炭化処理により得られる炭化物を固形化することができ、例えば、焼結により得られる焼結炭化物を水質改質剤や土壌改質剤等として活用する場合に、炭化物の取り扱いが容易となる。
【００１９】
さらに、可燃性有機物を焼結させる場合、本発明の炭化処理装置は破砕装置を有し、破砕された可燃性有機物を炭化槽に供給するものとすることができる。可燃性有機物を予め破砕装置により破砕しておき、破砕された可燃性有機物を圧縮しつつ加熱することで、可燃性有機物が焼結しやすくなる。
【００２０】
さらに、本発明の炭化処理装置は、前記プレートに、該加圧面から突出し該加圧面を複数の領域に分ける仕切り部が形成されており、前記プレートにより可燃性有機物を圧縮しつつ加熱したときに、得られる焼結炭化物の表面に、該焼結炭化物を分割するための分割予定溝を、前記仕切り部に対応する形で形成するものとすることができる。本発明の炭化処理装置においては、可燃性有機物を圧縮させながら加熱することで、可燃性有機物を炭化焼結させることが可能であり、さらに、プレートの加圧面に仕切り部を設けることで、可燃性有機物の圧縮加熱により形成される焼結炭化物の表面に、該プレートの仕切り部に対応する分割予定溝を形成することができる。このように、焼結炭化物に分割予定溝を形成することにより、焼結炭化物を、この分割予定溝において細分化することが容易となる。そのため、例えば、焼結炭化物を水質改質剤や土壌改質剤としてリサイクルする場合に、取り扱いが容易となるのである。なお、プレートの加圧面に形成されている仕切り部は、焼結炭化物に形成すべき分割予定溝に対して、予め対応する形態で形成されるものであり、焼結炭化物を分割した後に分割後の焼結炭化物の取り扱いが容易となるように、適宜その形状を設定することができる。
【００２１】
なお、本発明に用いられる加熱手段は、プレートの加圧面を加熱することができるものであればどのようなものでもよいが、プレートの加圧面を直接加熱するものがより望ましい。例えば、プレートの内部に加熱手段としての加熱ヒータを埋設しておき、この加熱ヒータによりプレートの加圧面を加熱するようにすることができる。また、加熱手段自体によりプレートの加圧面を構成し、プレートの加圧面を加熱するようにしてもよい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を用いて、本発明の実施の形態について説明する。まず、本実施形態の炭化処理方法は、可燃性有機物を破砕する破砕処理工程と、破砕された可燃性有機物を圧縮しつつ加熱して炭化させる炭化処理工程と、を有するものである。本実施の形態においては、可燃性有機物とは、具体的に生ゴミである。また、図１は、本発明の炭化処理装置の一実施形態を示す概略図である。本実施形態の炭化処理装置１は、生ゴミ７を破砕して細分化するための破砕装置２と、破砕された生ゴミ７を炭化するための炭化槽３と、炭化槽３内から蒸発水分や、炭化処理により発生する発生ガス（例えばアンモニア等）を吸引するための吸引ポンプ９と、蒸発水分を液化するとともに、水分を浄化処理する水分浄化層１１と、発生ガスの脱臭を行う脱臭装置１２と、生ゴミ７を炭化して得られた炭化物を保管する炭化物保管槽１９とを有する。さらに、炭化槽３、水分浄化槽１１、脱臭装置１２及び吸引ポンプ９は、この順序で配管を介して連結されており、吸引ポンプ９の脱臭装置１２とは反対側は排出口１３とされ、外部と連通している。破砕装置２において破砕された生ゴミ７が、炭化槽３内に投入され、炭化槽３内で炭化処理された生ゴミ７が、炭化物となって炭化物保管槽１９に排出されるようになっている。特に、本実施の形態においては、炭化処理により炭化される生ゴミ７は、板状に焼結されて板状焼結炭化物１４となる。
【００２３】
以下、炭化処理装置１を構成する各装置について詳細に説明する。まず、破砕装置２には、生ゴミ７を破砕装置２内に投入する際に開状態となる生ゴミ投入口２２が設けられている。さらに、この破砕装置２内には、投入された生ゴミ７に対して破砕処理を行うための図示しない破砕手段が設けられている。この破砕手段は、例えばカッターをモータで回転させるものとすることもできるし、その他、投入された生ゴミ７を細分化できるものであれば、公知の構成を採用することができる。
【００２４】
破砕装置２と炭化槽３とは、生ゴミ排出口２０を介して連結されており、この生ゴミ排出口２０には、該生ゴミ排出口２０を仕切る第一仕切り板１６が設けられている。この第一仕切り板１６は、破砕装置２と炭化槽３とを遮断する位置と、生ゴミ排出口２０を開状態として、破砕装置２と炭化槽３とを連通させる位置と、の間で移動可能とされている。
【００２５】
炭化槽３内には、破砕された生ゴミ７を圧縮しつつ加熱する一対のプレート４、５が設けられている。この一対のプレート４、５は、破砕された生ゴミ７が配置される下側プレート５と、この下側プレート５の生ゴミ７が配置される面に対向する形態で配置される上側プレート４とからなる。下側プレート５は、炭化槽３の下面に立設される支柱により位置固定されており、一方、上側プレート４は、油圧シリンダ１５によって、下側プレート５に対して進退可能に保持されている。
【００２６】
さらに、このプレート４、５には、生ゴミ７と直接接触する加圧面４ａ、５ａを加熱するための加熱手段としての加熱ヒータ６、６が備えられている。具体的には、この加熱ヒータ６、６は、プレート４、５の内部に埋設されており、この加熱ヒータ６、６が通電により発熱することで、プレート４、５内部を熱が伝導して、生ゴミ７と直接接触する加圧面４ａ、５ａが加熱されるようになっている。なお、加熱手段としては、プレート４、５の加圧面４ａ、５ａを介して生ゴミ７を加熱するものであれば、どのような構成のものでもよい。また、加熱手段としての加熱ヒータにより、プレートの加圧面を構成するようにしてもよい。さらに、加熱ヒータ自体によりプレートの加圧面を構成するようにして、加熱ヒータから直接生ゴミ７に熱を伝えるようにすることができる。
【００２７】
また、これらの上側プレート４及び下側プレート５は、それぞれの加圧面４ａ、５ａがそれぞれ平行になるように配置されている。さらに、それぞれの加圧面４ａ、５ａが、同方向に同角度傾斜するように配置されている。より具体的には、プレート４、５の破砕装置２側の一端よりも、破砕装置２とは反対側の一端の高さが低くなるように傾斜している。
【００２８】
さらに、下側プレート５の破砕装置２とは反対側の一端には、生ゴミ受１８が取り付けられており、下側プレート５の傾斜により下側プレート５上の生ゴミ７がすべり落ちるのを防止できるようになっている。なお、この生ゴミ受１８は、下側プレート５に対して移動が可能とされており、生ゴミ７がすべり落ちるのを防止する位置と、生ゴミ７が下側プレート５上からすべり落ちるのを許容する位置との間で移動できるようになっている。また、下側プレート５の下方には、水分受８が設けられており、より具体的には、下側プレート５の下方に傾斜した一端側に水分受８が設けられている。
【００２９】
図２及び図３は、上側プレート４及び下側プレート５の加圧面４ａ、５ａを示すものである。図１及び図２に示すように、上側プレート４の加圧面４ａには、加圧面４ａを複数の領域に分割する仕切り部４１が賽の目状に形成されている。この仕切り部４１は、上側プレート４の加圧面４ａから突出する形態で形成されており、この上側プレート４の加圧面４ａにより生ゴミ７を圧縮しつつ加熱したときに、生ゴミ７に、この仕切り部４１に対応する溝が形成されることになる。また、図１及び図３に示すように、下側プレート５の加圧面５ａには、水分逃がし部として複数の水分逃がし溝５１が形成されている。具体的には、この水分逃がし溝５１は賽の目状に形成されている。
【００３０】
以下、本実施形態の炭化処理装置１の作用について詳細に説明する。まず、投入口２２から破砕装置２に生ゴミ７を投入し、装置を起動させると、破砕装置２により生ゴミ７の破砕処理工程が行われる。この破砕処理工程により、生ゴミ７が細分化される。破砕装置２と炭化槽３とは、生ゴミ排出口２０において連通しているが、生ゴミ７の破砕が行われるときには、生ゴミ排出口２０を仕切る第一仕切り板１６が、炭化槽３と破砕装置２との連通を遮断する閉状態となる。生ゴミ７の破砕が終了すると、生ゴミ排出口２０を仕切る第一仕切り板１６が移動して、生ゴミ排出口２０が開状態とされる。破砕装置２の下面は、炭化槽３側ほど位置が低くなるように傾斜しており、生ゴミ排出口２０が開状態となると、生ゴミ７はその自重で炭化槽３内に投入されるようになっている。
【００３１】
炭化槽３内の下側プレート５は、その破砕装置２側の一端が、生ゴミ排出口２０よりも低い位置となるように配置されており、第一仕切り板１６が開状態となって、炭化槽３内に投入される生ゴミ７は、下側プレート５の加圧面５ａ上に落ちるようになっている。下側プレート５上に落ちた生ゴミ７は生ゴミ受１８により、下側プレート５上からのすべり落ちが防止される。下側プレート５上に生ゴミ７が載置されると、上側プレート４が下側プレート５に向かって油圧シリンダ１５により下降して、上側プレート４及び下側プレート５により生ゴミ７が挟み込まれる。このとき、下側プレート５及び上側プレート４とに埋設されている加熱ヒータ６、６を作動させて、該加熱ヒータ６、６により上側プレート４の加圧面４ａと、下側プレート５の加圧面５ａとを加熱して、生ゴミ７を上側プレート４及び下側プレート５により圧縮しつつ加熱する（以下、圧縮加熱ともいう）。この圧縮加熱は、生ゴミ７の温度が３００〜４００℃となるように、加圧面４ａ、５ａの温度を加熱ヒータ６、６により調節して、生ゴミ７を圧縮した状態で２〜６時間程度行われる。なお、炭化処理が行われる炭化槽３内の雰囲気は、炭化処理工程中において、吸引ポンプ９により吸引されており、炭化槽３内の圧力は０．２〜１気圧（０．２×１０５〜１×１０５Ｐａ）程度に減圧されている。これにより、生ゴミ７の炭化処理が行われるとともに、炭化処理により炭化された炭化物が焼結することになる。
【００３２】
さらに、破砕された生ゴミ７がプレート４、５により圧縮される際に、生ゴミ７の脱水処理が同時に行われる。具体的には、生ゴミ７に含有されている水分が、プレート４、５による圧縮により生ゴミ７から搾り出されるとともに、下側プレート５の加圧面５ａに形成されている水分逃がし溝５１を流通し、下側プレート５の下方に配置されている水分受８に流れ落ちるようになっている。さらに、この水分逃がし溝５１を通って、生ゴミ７の圧縮加熱に伴って生じる蒸発水分や発生ガス等のガスも、炭化槽３内に排出されることになる。
【００３３】
圧縮加熱により炭化槽３内に生じた蒸発水分及び発生ガスは、吸引ポンプ９を作動させることにより、炭化槽３内から吸引口１０を介して吸引することができる。炭化槽３の吸引口１０から吸引された蒸発水分及び発生ガスは、まず、吸引口１０を介して炭化槽３と連通する水分浄化槽１１に回収される。ここで、回収された蒸発水分は凝縮され液体水分となり、浄化処理された後、下水排出される。一方、炭化処理により生じる発生ガスは、水分浄化槽１１から吸引ポンプ９により吸引されて、脱臭装置１２において脱臭処理された後、吸引ポンプ９によりさらに吸引されて、排気口１３から大気に開放される。
【００３４】
一方、圧縮加熱が所定時間行われて炭化処理が終了すると、油圧シリンダ１５により上側プレート４が上方に移動して、プレート４、５による圧縮が解除される。このとき、生ゴミ７は炭化処理により板状の焼結炭化物１４となっている。そして、下側プレート５の生ゴミ受１８が、生ゴミ７（焼結炭化物１４）のすべり落ちを許容する位置に移動されるとともに、炭化槽３と炭化物保管槽１９との間の炭化物排出口２１を仕切る第二仕切り板１７が、炭化物排出口２１を開状態とする位置に移動して、炭化物排出口２１が開状態となり、板状の焼結炭化物１４が、その自重によりすべり落ち、炭化物保管槽１９に移動する。このあと、炭化物保管槽１９により、焼結炭化物１４に対して強制冷却処理等を施したのち、取出口から焼結炭化物１４を取り出して、一連の処理が終了する。
【００３５】
上記のような炭化処理により、図１に示すように、この板状焼結炭化物の表面には、上側プレート４の加圧面４ａに形成されている仕切り部４１に起因する賽の目状の分割予定溝１４ａが形成される。得られる板状焼結炭化物１４は、賽の目状に形成されている分割予定溝１４ａにより、容易に細分化することができるようになっている。そのため、炭化処理よって得られる炭化物を細分化して、水質改質剤や土壌改質剤等として使用しやすくなり、リサイクルしやすくなっている。
【００３６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、生ゴミ７を圧縮加熱するプレートとして、下側プレート５に代えて、図４に示す下側プレート５Ａを採用することもできる。図４に示すように、下側プレート５Ａには、該下側プレート５Ａを貫通する水分逃がし孔５２が複数形成されている。このような下側プレート５Ａを使用して生ゴミ７の圧縮加熱を行うと、圧縮により生ゴミ７から搾り出された水分が水分逃がし孔５２を流通するので、下側プレート５と同様に、生ゴミ７からの脱水を効果的に行うことができる。なお、下側プレート５Ａに、下側プレート５のような水分逃がし溝５１を形成して、生ゴミ７からの脱水をより一層効果的に行うことも可能である。その場合、水分逃がし溝５１の形成されている箇所に水分逃がし穴５２を設けることで、さらに生ゴミ７に含有される水分が脱水されやすくなる。
【００３７】
また、上側プレート４及び下側プレート５に代えて、図５に示すような上側プレート４Ｂ及び下側プレート５Ｂを採用することもできる。図５（ａ）においては、上側プレート４Ｂ及び下側プレート５Ｂの加圧面４Ｂａ、５Ｂａは、凹凸形状とされている。具体的には、加圧面４Ｂａ、５Ｂａが波状とされている。これにより、生ゴミ７をプレート４Ｂ、５Ｂにより圧縮加熱すると、生ゴミ７とプレート４Ｂ、５Ｂとの接触面がより大きくなり、生ゴミ７へ熱をより一層伝えやすくなる。なお、凹凸形状が加圧面に形成されたプレートとしては、図５（ｂ）に示すように、複数の凸部４２が加圧面４Ｃａ、５Ｃａに形成されたプレート４Ｃ、５Ｃとすることもできる。
【００３８】
なお、図５に示したように、プレート４Ｃ、５Ｃの加圧面４Ｃａ、５Ｃａを凹凸形状にする場合、加圧面４Ｃａ、５Ｃａの基準形状を図５に示すような凹凸形状としておき、さらに、図２に示すような仕切り部４１や、図３及び図４に示すような水分逃がし溝５１あるいは水分逃がし孔５２を形成するようにしてもよい。
【００３９】
【発明の効果】
このように、本発明の炭化処理方法及び炭化処理装置においては、可燃性有機物をプレートで圧縮しながら加熱するようにしたので、可燃性有機物の脱水を行いつつ、加熱を行うことができ、可燃性有機物の炭化に必要なエネルギーを効率的に可燃性有機物に与えることができる。また、可燃性有機物を圧縮するプレートを加熱手段により加熱して、プレートを介して可燃性有機物を加熱しているので、可燃性有機物とプレートとの接触面積が大きくなり、可燃性有機物に熱がより一層伝わりやすくなる。そのため、炭化処理に必要なエネルギーを効率的に可燃性有機物に与えることができる。また、可燃性有機物を圧縮しながら加熱することにより、可燃性有機物を焼結することができ、可燃性有機物を炭化して得られる炭化物の取り扱いが容易となる。
【００４０】
さらに、前記プレートの前記加圧面に、該可燃性有機物から脱水される水分を逃がすための水分逃がし部を形成しているので、プレートによる圧縮により可燃性有機物から搾り出された水分を、効率的に可燃性有機物から除去しやすくなる。
【００４１】
さらに、加圧面を凹凸形状とすることにより、可燃性有機物とプレートとの接触面積が大きくなり、プレートから可燃性有機物に熱がより一層伝わりやすくなるため、炭化処理に必要なエネルギーを効率的に可燃性有機物に与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の炭化処理装置を示す概略図。
【図２】本発明にかかる上側プレートの加圧面を示す平面図。
【図３】本発明にかかる下側プレートの加圧面を示す平面図。
【図４】下側プレートの加圧面の図３とは異なる形態を示す平面図。
【図５】プレートの加圧面における凹凸形状の一例を示す断面図。
【符号の説明】
１ 炭化処理装置
２ 破砕装置
３ 炭化槽
４ 上側プレート（プレート）
４ａ 加圧面
５ 下側プレート（プレート）
５ａ 加圧面
６ 加熱ヒータ（加熱手段）
７ 生ゴミ（可燃性有機物）
Claims (10)
- 炭化槽内の可燃性有機物をプレートにより圧縮しつつ、該プレートの可燃性有機物と接する加圧面を加熱手段により加熱して、前記加圧面を介して可燃性有機物を加熱することにより、該可燃性有機物を炭化させることを特徴とする炭化処理方法。
- 可燃性有機物を前記プレートにより圧縮しつつ加熱することにより、可燃性有機物を炭化焼結させることを特徴とする請求項１に記載の炭化処理方法。
- 前記プレートに、該プレートの前記加圧面から突出し該加圧面を複数の領域に分ける仕切り部を形成しておき、
前記プレートにより可燃性有機物を圧縮しつつ加熱して、得られる焼結炭化物の表面に、該焼結炭化物を分割するための分割予定溝を、前記仕切り部に対応する形で形成することを特徴とする請求項２に記載の炭化処理方法。 - 可燃性有機物を炭化処理する炭化槽内に、可燃性有機物を圧縮するプレートと、該プレートの可燃性有機物と接する加圧面を加熱するための加熱手段と、を備え、
前記プレートにより可燃性有機物を圧縮しつつ加熱して、可燃性有機物を炭化させることを特徴とする炭化処理装置。 - 前記プレートに、該可燃性有機物から脱水される水分を前記プレートから逃がすための水分逃がし部が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の炭化処理装置。
- 前記水分逃がし部は、前記プレートの前記加圧面に形成される溝を含むことを特徴とする請求項５に記載の炭化処理装置。
- 前記水分逃がし部は、前記プレートに形成される孔を含むことを特徴とする請求項５又は６に記載の炭化処理装置。
- 前記プレートの前記加圧面が、凹凸形状とされていることを特徴とする請求項４ないし７のいずれか１項に記載の炭化処理装置。
- 可燃性有機物を前記プレートにより圧縮しつつ加熱することで、可燃性有機物を焼結させることを特徴とする請求項４ないし８のいずれか１項に記載の炭化処理装置。
- 前記プレートに、該プレートの前記加圧面から突出し該加圧面を複数の領域に分ける仕切り部が形成されており、
前記プレートにより可燃性有機物を圧縮しつつ加熱したときに、得られる焼結炭化物の表面に、該焼結炭化物を分割するための分割予定溝を、前記仕切り部に対応する形で形成することを特徴とする請求項９に記載の炭化処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003074190A JP2004277655A (ja) | 2003-03-18 | 2003-03-18 | 炭化処理方法及び炭化処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2003074190A JP2004277655A (ja) | 2003-03-18 | 2003-03-18 | 炭化処理方法及び炭化処理装置 |
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|---|---|
| JP2004277655A true JP2004277655A (ja) | 2004-10-07 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2003074190A Pending JP2004277655A (ja) | 2003-03-18 | 2003-03-18 | 炭化処理方法及び炭化処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004277655A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1640691A2 (en) | 2004-09-24 | 2006-03-29 | Aisin Aw Co., Ltd. | Navigation systems, methods, and programs |
| KR101859566B1 (ko) * | 2017-07-31 | 2018-06-28 | (주)비케이 | 정수슬러지를 이용한 탈취도료조성물 및 그 제조방법 |
| CN111790721A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-10-20 | 王里平 | 一种高速公路服务区生活垃圾低温碳化处理装置 |
| JP7401919B2 (ja) | 2021-04-19 | 2023-12-20 | 武松商事株式会社 | 低温熱分解装置 |
-
2003
- 2003-03-18 JP JP2003074190A patent/JP2004277655A/ja active Pending
Cited By (5)
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|---|---|---|---|---|
| EP1640691A2 (en) | 2004-09-24 | 2006-03-29 | Aisin Aw Co., Ltd. | Navigation systems, methods, and programs |
| KR101859566B1 (ko) * | 2017-07-31 | 2018-06-28 | (주)비케이 | 정수슬러지를 이용한 탈취도료조성물 및 그 제조방법 |
| CN111790721A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-10-20 | 王里平 | 一种高速公路服务区生活垃圾低温碳化处理装置 |
| CN111790721B (zh) * | 2020-06-16 | 2022-07-29 | 南京瑞贻电子科技有限公司 | 一种高速公路服务区生活垃圾低温碳化处理装置 |
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