JP2005048150A - Apparatus for reusing organic waste material by smoking and burning and method for reusing the organic waste material by smoking and burning - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は,金属,ガラス,陶器,等の不燃物を除いた可燃性の有機物廃材を燻焼処理しするとともに,燻焼処理の過程で発生する生成物をリサイクル資源として再利用しようとする技術に関するものである。 The present invention is a technology for smoldering combustible organic waste excluding incombustibles such as metal, glass, ceramics, etc., and reusing products generated during the sinter process as recycling resources. It is about.
従来,金属,ガラス,陶器,等の不燃物を除いた可燃性の有機物廃材は,焼却炉により焼却処理されていた。 Conventionally, combustible organic waste materials excluding non-combustible materials such as metal, glass, and ceramics have been incinerated by an incinerator.
焼却炉による焼却処理には,(1)石油燃料費等の多大なエネルギー費が必要。(2)灰等の残渣物を埋立て処分する土地が必要。(3)NOX,SOX,ダイオキシンなどの有害ガスが発生して公害の原因になる。(4)CO2の発生により地球温暖化の原因になる。等,多くの問題点があった。 Incineration using an incinerator requires (1) significant energy costs such as petroleum fuel costs. (2) Land for landfill disposal of residue such as ash is required. (3) NOx, SOX, dioxin and other harmful gases are generated and cause pollution. (4) The generation of CO2 causes global warming. There were many problems.
請求項1に係る発明は,有機物廃材の投入口と残渣の排出口を有し,電熱棒が挿入され,乾留液回収室を備えた燻焼器の,前記乾留液回収室から溶液タンクへ,同溶液タンクから前記燻焼器へ燻焼ガスを環流させる管路を備えているものである。 The invention according to
請求項2に係る発明は,請求項1の発明において,上記溶液タンクに連通する吸引管と排出管を有する攪拌タービンを備えているものである。 The invention according to
請求項3に係る発明は,請求項1,2の発明において,前記溶液タンクから前記燻焼器へ燻焼ガスを環流させ,外気を混入しながら前記燻焼器へ送給する給気管の付近に,磁石が固設されているものである。 The invention according to
請求項4に係る発明は,請求項1,2,3の発明において,前記溶液タンクが,一部開口した仕切板で少なくとも3区画に分割されており,第1区画の液面下に,前記乾留液回収室から流入する燻焼ガスが吐出され,浮上気泡は前記攪拌タービンへ吸引され,同攪拌タービンで微細化された気泡が第2区画へ吐出され,同微細気泡がフイルターを通して第3画へ流入するように構成されており,第3区画の液面上に前記燻焼器へ環流する燻焼ガスの排出管が設けられているものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the first, second, and third aspects of the invention, the solution tank is divided into at least three sections by a partially opened partition plate, and the liquid tank of the first section is below the liquid level. The smoldering gas flowing from the dry distillation liquid recovery chamber is discharged, the floating bubbles are sucked into the agitating turbine, the bubbles refined by the agitating turbine are discharged to the second section, and the fine bubbles are passed through the filter to the third image. And a discharge pipe for smoldering gas circulating to the smoldering device is provided on the liquid level of the third section.
請求項5に係る発明は,有機物廃材を燻焼器に投入し,電熱棒で前記有機物廃材に着火,燻焼させて有用な残渣を回収し,燻焼ガスは,有用な乾留液を凝縮回収した後,溶液タンクへ送り,含有成分を溶液で溶解除去して,一部は大気へ放出し,残りは燻焼器へ還流させる方法である。 In the invention according to
請求項6に係る発明は,請求項5の発明において,前記溶液タンクの液面下へ吐出した燻焼ガスの気泡を,タービンにより吸引・攪拌して含有成分を溶液で溶解除去する方法である。 A sixth aspect of the present invention is the method of the fifth aspect of the present invention, wherein the bubbles of the smoldering gas discharged below the liquid surface of the solution tank are suctioned and stirred by a turbine to dissolve and remove the contained components with the solution. .
請求項7に係る発明は,請求項5,6の発明において,前記燻焼器へ還流させる前記燻焼ガスと外気との混合気体に,磁気を当てることによって,前記燻焼器内のガスをプラズマ化してマイナスイオン酸素を発生させ,有害物質の酸化分解を促進させる方法である。According to a seventh aspect of the invention, in the fifth and sixth aspects of the invention, by applying magnetism to a mixed gas of the smoldering gas and the outside air to be refluxed to the sinter sinter, It is a method of generating negative ion oxygen by plasma and promoting oxidative decomposition of harmful substances.
本発明には次に述べるような優れたがある。
(1)着火時以外は,燻焼状態で自燃するので,エネルギー費が安く済む。
(2)燻焼器底部から排出される残渣灰は,投入された可燃物の200分の1〜300分の1に減容されるので,埋め立て処分する土地が大幅に減少する。
(3)燻焼方式の為,NOX,SOX,ダイオキシン,CO2等がほとんど発生せず,然も,ほとんどは燻焼器へ戻して循環されるので,排出ガスは非常に少ない。一部の排出ガスも消煙,消臭,清浄化されて無害である。従って,排気ガス公害や地球温暖化等の環境問題が生じない。
(4)燻焼器底部から排出される残渣灰はセラミック化されているので,リサイクル製品として利用出来る。
(5)燻焼ガスから回収される木酢液,タール等は,リサイクル製品として或いは燻焼の助燃材として利用出来る。
(6)炉が小型でかつ燻焼方式なので,大規模な設備を必要とせず,運転にも特殊の資格や技術を要しない。
(7)石油バーナーやガスバーナー等を使用しない為,静寂で粉塵を発生せず,近隣に迷惑をかけない。
(8)燻焼器の外壁温度は50℃程度にしか上昇せず低温なので,火災の心配がない。The present invention has the following advantages.
(1) Since it burns in a fired state except when it is ignited, the energy cost is low.
(2) Residual ash discharged from the bottom of the wood-fired potter is reduced to 1/200 to 1/300 of the combustibles charged, so the land to be landfilled is greatly reduced.
(3) Due to the smoldering method, almost no NOX, SOX, dioxin, CO2 etc. are generated, but most of them are returned to the smoldering machine and circulated, so the amount of exhaust gas is very small. Some exhaust gases are also harmless with smoke, deodorant, and purification. Therefore, environmental problems such as exhaust gas pollution and global warming do not occur.
(4) Residual ash discharged from the bottom of the pottery oven is ceramicized and can be used as a recycled product.
(5) Pyroligneous acid liquid, tar, etc. recovered from the roasting gas can be used as recycled products or as an auxiliary combustion material for roasting.
(6) Because the furnace is small and smoldering, it does not require large-scale equipment and does not require special qualifications or technology for operation.
(7) Since no oil burner or gas burner is used, no dust is generated silently and the neighborhood is not disturbed.
(8) The outer wall temperature of the pottery ware only rises to about 50 ° C and is low temperature, so there is no risk of fire.
次に,本発明の実施例を図1〜図6に基づいて説明する。図1は正面図,図2は図1のII−II矢視図,図3は図2のIII−III矢視図,図4はIV−IV矢視図,図5はV−V矢視図,図6は図1のVI−VI矢視図である。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a front view, FIG. 2 is a view taken along the arrow II-II in FIG. 1, FIG. 3 is a view taken along the arrow III-III in FIG. 2, FIG. 4 is a view taken along the arrow IV-IV, and FIG. FIG. 6 and FIG. 6 are views taken along arrows VI-VI in FIG.
図1において,Aは燻焼部,Bは燻焼ガス処理部である。1は燻焼器,2は乾留液回収室,3は燻焼部Aから,燻焼ガス処理部Bへ燻焼ガスを送る燻焼ガス送給管,4は燻焼ガス処理部Bから燻焼部Aへ燻焼ガスを戻す燻焼ガス戻り管,5は乾留液取出し管,6は燻焼ガス処理部Bのケーシングである。 In FIG. 1, A is a smoldering part and B is a smoldering gas processing part. 1 is a smoldering device, 2 is a carbonization liquid recovery chamber, 3 is a smoldering gas feed pipe for sending a smoldering gas from the smoldering unit A to the smoldering gas processing unit B, and 4 is a sinter from the smoldering gas processing unit B A calcination gas return pipe for returning the calcination gas to the calcination section A, 5 is a dry distillation liquid extraction pipe, and 6 is a casing of the calcination gas treatment section B.
次いで図2〜図6により各部の詳細を説明する。1は燻焼器,7は有機物廃材の投入口,8は投入口の蓋,10は電熱棒で,電力供給用のコード9a,9bが取り付けられている。11は残渣排出口兼点検口,18は引出し式のセラミックス灰取出口である。残渣排出口11が,有機物廃材の投入口7又はセラミックス灰取出口18と兼用されることもある。12は燻焼器1の上部から乾留液回収室2に連通しているダクト,2a,2bは処理区分室,13a,13bは開口部,14は支柱,5は乾留液取出管,5aはその開閉バルブである。なお,図5は燻焼器1の炉底を示すもので,電熱棒10を炉底に適宜な間隔で配設し,有機物廃材に均等に熱が供給されるようにしている。 Next, details of each part will be described with reference to FIGS.
6は燻焼ガス処理部Bのケーシングで,溶液タンク15と,モーター16で駆動されるタービン17とが収納されている。3は燻焼部Aの乾留液回収室2と燻焼ガス処理部Bの溶液タンク15を連通する燻焼ガス送給管である。溶液タンク15は,一部開口するか,又は液面下の適当な深さまで垂下されて下部に開口を有するように構成された仕切板19a,19bで,少なくとも3つの区画15a〜15cに仕切られている。区画15aの上部にはタービン17の吸引管17aが,区画15bにはタービン17の吐出管17bが,仕切板19bにはフィルター20が設けられている。
24は大気への排出管である。4は燻焼ガス処理部Bから燻焼部Aへ燻焼ガスを戻す燻焼ガス戻り管で,ファン21,給気ヘッダー22,給気管23a〜23cを介して燻焼器1へ接続されている。26a〜26cは給気バルブである。給気管23a〜23c又はその付近の燻焼器1壁面には,永久磁石25a〜25cが固設されている。
次いで,本実施例の作用を説明する。農業,漁業,工業,商業,家庭等,各種施設で発生するゴミから金属,ガラス,陶器,等の不燃物を除いた有機物廃材を,燻焼器1の投入口7から投入する。ついで,電気棒10に電力供給用コード9a,9bから電気を供給して電熱棒10を加熱し,有機物廃材に着火する。着火した段階で蓋8を閉め酸素量を制限し,更に,給気バルブ26a〜26cで酸素の供給を調節する。そうすると,有機物廃材は燻焼状態になり,電気棒10等で外部から加熱しなくてもその状態を維持するようになる。Next, the operation of this embodiment will be described. An organic waste material obtained by removing non-combustible materials such as metal, glass, ceramics, etc. from garbage generated in various facilities such as agriculture, fishery, industry, commerce, home, etc., is introduced from the
その状態を模式的に表したのが図4である。上から有機物廃材域(80〜100℃),乾燥域(180〜200℃),炭化域(450〜500℃)灰化域(700〜900℃)高温域(900〜1000℃),セラミックス灰域(800〜900℃)の層状に各域が構成され燻焼が進行する。この時,電磁棒10は800〜900℃に保持すると良い結果が得られる。また,給気管23a〜23cに固設された永久磁石25a〜25cの作用で磁気を帯びたガスは,炉内の高熱(800〜900℃)でプラズマを作り,これに少量の酸素が供給されると,反応性の非常に強い電子状の酸素(マイナスイオン)が形成され,これによって,有機物廃材に含まれる有害物質は酸化分解される。燻焼器1内に出来た炭は土壌改良材,ろ過材,消臭材,調湿材等として,セラミックス灰は釉薬等として利用される。このような有用な残渣は,残渣排出口11やセラミックス灰取出口18から取りだされる。FIG. 4 schematically shows this state. From the top organic waste region (80-100 ° C), dry region (180-200 ° C), carbonized region (450-500 ° C) ashing region (700-900 ° C) high temperature region (900-1000 ° C), ceramic ash region Each region is formed in a layered form (800 to 900 ° C.) and smoldering proceeds. At this time, good results can be obtained by holding the
ついで,900〜1000℃の高温域で,熱分解によって生成された燻焼ガスは,上昇流動し,上層の可燃物を乾燥させながら乾留液回収室2に流入する。そこで処理区分室2a,2bを通過しながら冷却凝縮し,木酢液等の乾留液が生成される。その乾留液は乾留液取出口5から取り出され,土壌改良剤,防腐剤,防虫剤等の有価物として利用される。一方,残存する燻焼ガスは,燻焼ガス送給管3を通って燻焼ガス処理部Bの溶液タンク15へ送られる。Next, the smoldering gas generated by pyrolysis in a high temperature range of 900 to 1000 ° C. flows upward and flows into the dry distillation
溶液タンク15には,木酢液等の乾留液又は消臭液,中和液等が入っている。溶液タンク15において,燻焼ガスは区画15aの液面下へ吐き出され,溶液により,タール,カーボン等の含有成分を溶出しつつ,気泡となって上昇する。そして,浮上した気泡は,上部の吸引管17aからタービン17へ吸引される。タービン17では,気泡を構成する気液が高速回転によって攪拌され,微細気泡となって気液の十分な接触が行なわれるので,気体の含有成分は更に液側へ溶出されつつ区画15bへ入る。区画15bへ入った微細気泡は,フイルター20を通って区画15cへ入るが,フイルター20を通過することによって気泡が壊れて気液が分離される。区画室は,4つ以上に区切ることも可能であるが基本的な技術思想は同じである。なお,投入する有機物廃材の水分が少ない時は,溶液タンク内の溶液面が下降するので溶液を補充し,水分が多い時は,溶液面が上昇するので溶液を抽出する必要がある。抽出した溶液は補充用に再利用するか,燻焼熱で水分を蒸発させて得られるタール,カーボン等を燻焼器の助燃材として利用することも出来る。The
こうして分離された気体(燻焼ガス)は,タール,カーボン等の含有成分を十分に除去され,或いは消臭,中和された無臭,無煙,無害なものである。このように処理された燻焼ガスの一部は,排気管24から大気へ排出されるが,上記のとおり清浄化されているので,環境への問題は起こらない。その他の燻焼ガスは,燻焼ガス戻り管4を通り,ファン21,給気ヘッダー22,給気管23a〜23cを通って燻焼器1へ戻り循環する。この時,ファン21では外気も吸引され,燻焼ガスとともに燻焼器1へ送給される。The gas thus separated (smoked gas) is a odorless, smokeless, harmless, deodorized, neutralized, odorless, smokeless, or harmless component. A part of the smoldering gas treated in this way is discharged from the
A・・・燻焼部
B・・・燻焼ガス処理部
1・・・燻焼器
2・・・乾留液回収室
2a・・処理区分室
2b・・処理区分室
3・・・燻焼ガス送給管
4・・・燻焼ガス戻り管
5・・・乾留液取出し管
6・・・ケーシング
7・・・有機物廃材の投入口
8・・・蓋
10・・・電熱棒
11・・・残渣排出口
12・・・連通ダクト
13a・・開口部
13b・・開口部
14・・・支柱
15・・・溶液タンク
15a・・・区画
15b・・・区画
15c・・・区画
16・・・モーター
17・・・タービン
17a・・・吸引管
17b・・・吐出管
18・・・セラミック灰取出口
19a・・仕切板
19b・・仕切板
20・・・フィルター
21・・・ファン
22・・・給気ヘッダー
23a・・給気管
23b・・給気管
23c・・給気管
24・・・排出管
25a・・・永久磁石
25b・・・永久磁石
25c・・・永久磁石
26a・・・給気バルブ
26b・・・給気バルブ
26c・・・給気バルブA ... smoldering part B ... smoldering
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