JP2005029600A

JP2005029600A - 廃棄物の乾留炭化処理装置と乾留炭化処理方法

Info

Publication number: JP2005029600A
Application number: JP2003193120A
Authority: JP
Inventors: Yoshimitsu Oshima; 義光大島; Yuji Shibata; 裕二柴田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-07-07
Filing date: 2003-07-07
Publication date: 2005-02-03

Abstract

【課題】磁界内を通過させて励起した燃焼用空気を処理室に導入することによって、ダイオキシンの発生なく廃棄物を乾留炭化処理するに際して、安定した操業を可能とする手段を提供すること。
【解決手段】磁界内を通過させて励起した燃焼用空気を処理室１に導入し、処理室１内に投入した廃棄物を乾留炭化処理するにあたって、磁界内を通過させて励起した燃焼用空気を、処理室１の周囲の複数箇所の空気導入口５から処理室１内に所定量強制導入するようにした。これによって、処理室１内に投入された廃棄物は、９０〜１２０℃のダイオキシンの発生温度（約４００℃前後）以下で安定的に乾留炭化される。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生ゴミ、紙類、草木類、衣類、ゴム、プラスチック類などの可燃廃棄物を乾留炭化処理する廃棄物の乾留炭化処理装置と乾留炭化処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
種々の廃棄物の処理に際して、従来から、単純な燃焼方式のもの、処理物を乾留させる方式のもの、微生物による処理方式のもの等、種々の方式のものが知られている。
【０００３】
近年、各種燃焼炉においてダイオキシンの発生が問題視されるようになり、その問題解決のための提案が種々行われている。例えば、特許文献１には、廃棄物の焼却装置において、燃焼用空気すなわち導入空気を磁界内を通過させることによって励起し、この励起した導入空気を焼却炉内に吹込むことによってダイオキシンの発生が抑制できることが開示されている。
【０００４】
この磁界によって励起させた導入空気を使用することによって低温でも燃焼効率等の処理効率が向上し、廃棄物処理に有効に使用できることが知られるようになり、導入空気を磁界によって励起させる磁界発生手段を備えた廃棄物処理装置が多く提案されるようになった。
【０００５】
例えば、特許文献２には、微生物による生ゴミの処理において、導入空気を磁化させることによって微生物による処理効率を挙げ得ることが開示され、さらに処理時間を短縮するために、導入空気を加熱するための手段とともに、収容された被処理物を攪拌する攪拌手段を設けたものが提案されている。
【０００６】
さらに、特許文献３には、耐熱容器の壁に設けられた空気取入口とともに、大気中に放出される排気通路にも磁石手段を設けて、排気中のダイオキシンや悪臭を抑制することが開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−３１６００６号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開２００１−０００９４８号公報
【０００９】
【特許文献３】
特開２００３−１１７５３４号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このように、磁界内を通過させて励起した燃焼用空気を処理室に導入することによって、比較的低温で廃棄物を乾留炭化することはできても、現実の操業状態は不安定であり、その上、発生する排ガスの煤化と、悪臭は免れることはできない。
【００１１】
本発明は、磁界内を通過させて励起した燃焼用空気を処理室に導入して廃棄物を乾留炭化する処理における問題を解消するもので、第１の課題は、磁界内を通過させて励起した燃焼用空気を処理室に導入することによって、ダイオキシンの発生なく廃棄物を乾留炭化処理するに際して、安定した操業を可能とする手段を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の課題は、かかる安定した操業を可能とする簡単な構造の廃棄物の乾留炭化処理装置を提供することにある。また、他の課題は、季節や天候に左右されず、安定した処理が可能な廃棄物の乾留炭化処理装置及び乾留炭化処理方法を提供することにある。さらに、他の課題は、熟練の操作員を必要とせず、誰でもが安全に使用できる廃棄物の乾留炭化処理装置を提供することにある。また、さらに他の課題は、排ガスの悪臭と黒煙の発生がない廃棄物の乾留炭化処理装置及び乾留炭化処理方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、磁界内を通過させて励起した燃焼用空気を処理室に導入し、処理室内に投入した廃棄物を乾留炭化処理するにあたって、磁界内を通過させて励起した燃焼用空気を、処理室の周囲の複数箇所から処理室内に所定量強制導入するようにしたことを特徴とする。
【００１４】
これによって、処理室内に投入された廃棄物は、９０〜１２０℃のダイオキシンの発生温度（約４００℃前後）以下で安定的に乾留炭化される。
【００１５】
処理室の周囲の複数箇所から処理室内に所定量強制導入される燃焼用空気の適正量は、実験によれば、常温で、処理室の容積１ｍ^３当たり総量で６０〜８０Ｌ／ｍｉｎ程度、周囲４箇所から導入するとすれば、１箇所当たり、１５〜２０Ｌ／ｍｉｎが適正であることが分かった。これによって、処理室の上方空間での処理温度は、９０〜１２０℃の温度で、安定して処理される。この強制導入される燃焼用空気がこれよりも増加すると、投入された廃棄物は燃焼してしまってダイオキシンの発生量が増加し、また、この量以下では乾留炭化速度が遅くなって処理効率が低下する。
【００１６】
また、燃焼用空気を通過させる磁界の磁束密度は、実験によれば、０．８〜０．９Ｔが適正であることがわかった。磁束密度がこれよりも小さいと燃焼用空気が充分に励起されず、処理効率が低下するとともにダイオキシンの発生量が増加する。磁束密度が０．９Ｔよりも大きくても燃焼用空気の励起による処理効率向上とダイオキシン発生量低下の効果は変わらないので、経済効率の点から０．９Ｔが上限である。
【００１７】
また、このような条件下で処理しても、排ガスの異臭と排ガス中の多量の煤による黒煙の発生は免れることはできない。そのため、一旦処理室を出た排ガスは、水プール上を循環する煙道を通過せしめたのち、排出前に加熱して排ガス中の異臭発生源と煤を燃焼させるいわゆる「消煙」処理を施すことによって、排ガスはほぼ完全に無害化することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を示す添付図によって本発明の実施の形態を説明する。
【００１９】
図１〜４は本発明の廃棄物の乾留炭化処理装置を示し、図１はその正面図、図２は背面図、図３は右側面図、図４は平面図である。各図では、装置内部の構成を示すために一部透視した状態で示している。
【００２０】
図１〜図３に示すように、本発明の乾留炭化処理装置の処理室１には、その下面に粒状の乾留炭化物を堆積させており、この乾留炭化物層２の上に投入口３の蓋を開けて廃棄物を投入し、バッチ式で乾留炭化処理を行うようになっている。乾留炭化物層２は、初期状態で処理室１の２０％程度の高さまで（実施例では約２００ｍｍ）形成している。
【００２１】
本実施例における処理室１の処理容積は１ｍ^３であり、その前後左右の各側面には１台のブロワ４からの燃焼用空気を乾留炭化物層２内又はその上の処理廃棄物層内に強制導入するための空気導入口５が合計４箇所に設けられてれいる。なお、処理室１の処理容積が大きく多量の燃焼用空気を導入する場合は、ブロワを２台設けても良いし、空気導入口を４箇所以上としても良い。
【００２２】
また、処理室１の正面側には点検口６が設けられ、背面側には、廃棄物の乾留炭化処理によって新たに生成した乾留炭化物を取り出すための乾留炭化物取出口７が設けられている。取り出された粒状の乾留炭化物は、消臭剤加工材、透水性ブロック床材、陶器類混合材等としてリサイクルされる。なお、乾留炭化処理開始の際には、乾留炭化物層２上の木炭等の適当な火種に着火して、その上から廃棄物を投入する。
【００２３】
図５は、燃焼用空気の導入経路の模式図である。ブロア４からの燃焼用空気は一旦エアタンク８に貯められ、そこから４箇所の空気導入口４に分岐して導入されるようになっている。各空気導入口５への空気配管９にはそれを取り囲むようにリング状の磁石手段１０が設けられており、この磁石手段１０によって磁束密度が０．８〜０．９Ｔの磁界を空気配管内に発生させ、空気配管内を通過する燃焼用空気を前記の磁界によって励起させるようにしている。この磁石手段１０は、永久磁石、電磁石等によって構成することができる。
【００２４】
各空気導入口５からは、処理室１の乾留炭化物層２の上方空間での処理温度が９０〜１２０℃となるように、１箇所当たり１５〜２０Ｌ／ｍｉｎ、合計で６０〜８０Ｌ／ｍｉｎの燃焼用空気が強制導入される。適正な燃焼用空気の導入量は、処理室１の処理容積や形状によって変化するが、その処理室に応じた適正な燃焼用空気の導入量、すなわち処理温度が９０〜１２０℃となる量は実験的に求めることができる。
【００２５】
図６は、本発明の乾留炭化処理装置における処理過程のメカニズムを示す概念図である。同図に示すように、投入口３から投入された廃棄物は、処理室１内で層状に積み重ねられて処理される。積み重ねられた廃棄物は、処理室１内でまず乾留され、炭化される。この炭化された廃棄物が、磁界によって励起された燃焼用空気の導入によって高温となっている乾留炭化物層２と接触することで、燃焼せずに炭化されて微粒子化される乾留炭化処理が連続的に進行する。
【００２６】
処理室１内での乾留炭化処理によって発生した排ガスは、図４に示すように、処理室１上部の排ガス排出口１１から煙道１２を経由して消煙装置１３に導かれ、消煙処理を施された後に、大気中に排出される。
【００２７】
煙道１２の下部には水プール１４が設けられ、さらに煙道１２における排ガスの通過経路には複数の仕切板１２ａが設けられている。これによって、処理室１からの排ガスは、煙道１２内において図４に一点鎖線で示すように水プール１４上を循環するように通過し、消煙装置１３に導かれる。この際、排ガス中の煤やガス成分の一部は水プールによってトラップされ、後工程の消煙処理の負荷を軽減できる。また、前記複数の仕切板１２ａは排ガスの流れを妨げる抵抗となるので、処理室１からの排ガスの排出が抑制され、これによって効率的に乾留炭化処理を行うことができる。
【００２８】
消煙装置１３は、その内部に複数の黒鉛ヒーターからなる加熱装置１３ａを備えており、この加熱装置１３ａによって排ガスを８００〜１２００℃に加熱して排ガス中の異臭発生源と煤を燃焼させる。これによって、排ガスはほぼ完全に無害化・無色化される。
【００２９】
表１には消煙装置１３から排出された排ガス中のダイオキシン類の測定結果を、表２には処理室１内で生成した乾留炭化物（処理残さ）中のダイオキシン類の測定結果を示す。排ガス中の２，３，７，８−ＴＣＤＤ毒性等量は１．１（ｎｇ−ＴＥＱ／ｍ^３Ｎ）、処理残さ中の２，３，７，８−ＴＣＤＤ毒性等量は０．００３５（ｎｇ−ＴＥＱ／ｍ^３Ｎ）であり、何れも規制値（排ガス中：５以下、処理残さ中：３以下）を充分に満足するものであった。
【００３０】
【表１】

【表２】

【００３１】
【発明の効果】
本発明によって、以下の効果を奏する。
【００３２】
１．家庭、事業所で発生する種々の廃棄物をダイオキシンの発生なく、効率良く処理できる。
【００３３】
２．励起した燃焼用空気の強制導入によって低い処理温度（９０〜１２０℃）での処理が可能であり、処理室外壁が高温にならないので、火傷等の事故を防止できる。
【００３４】
３．廃棄物の処理残さは粒状乾留炭化物として種々の用途に利用できる。
【００３５】
４．処理廃棄物中に鋼線を含むゴムタイヤがあっても、鋼線は処理室に堆積した乾留炭化物層中で溶融し、鋼線を再処理する必要はない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の廃棄物の乾留炭化処理装置の正面図である。
【図２】本発明の廃棄物の乾留炭化処理装置の背面図である。
【図３】本発明の廃棄物の乾留炭化処理装置の右側面図である。
【図４】本発明の廃棄物の乾留炭化処理装置の左側面図である。
【図５】燃焼用空気の導入経路の模式図である。
【図６】本発明の乾留炭化処理装置における処理過程のメカニズムを示す概念図である。
【符号の説明】
１処理室
２乾留炭化物層
３投入口
４ブロワ
５空気導入口
６点検口
７乾留炭化物取出口
８エアタンク
９空気配管
１０磁石手段
１１排ガス排出口
１２煙道
１２ａ仕切板
１３消煙装置
１３ａ加熱装置
１４水プール

Claims

磁界内を通過させて励起した燃焼用空気を処理室に導入し、処理室内に投入した廃棄物を乾留炭化処理する廃棄物の乾留炭化処理装置において、
磁界内を通過させて励起した燃焼用空気を、処理室の周囲の複数箇所から処理室内に所定量強制導入する手段を有することを特徴とする廃棄物の乾留炭化処理装置。
処理室からの排ガスを加熱して排ガス中の異臭発生源と煤を燃焼させる消煙装置をさらに有する請求項１に記載の廃棄物の乾留炭化処理装置。
磁界内を通過させて励起した燃焼用空気を処理室に導入し、処理室内に投入した廃棄物を乾留炭化処理する廃棄物の乾留炭化処理方法において、
磁界内を通過させて励起した燃焼用空気を、処理室の周囲の複数箇所から処理室内に所定量強制導入するようにした特徴とする廃棄物の乾留炭化処理方法。
処理室からの排ガスを加熱して排ガス中の異臭発生源と煤を燃焼させるようにした請求項３に記載の廃棄物の乾留炭化処理方法。
処理室内に強制導入する燃焼用空気の量を調節することによって、処理室の上方空間での処理温度が９０〜１２０℃となるようにした請求項３又は４に記載の廃棄物の乾留炭化処理方法。