JP2005089508A - Apparatus for carbonization treatment and method for treating discharged gas - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、炭化処理装置に関するものであり、特に、炭化処理によってガスとして排出される排出ガスの浄化処理技術に係るものである。 The present invention relates to a carbonization apparatus, and particularly relates to a purification treatment technique of exhaust gas discharged as a gas by carbonization.
従来、廃棄物の処理方法としては、焼却、埋め立て、リサイクル、固形燃料化等、様々な処理が行われているが、生ゴミの処理においては、堆肥にする技術が盛んに進められてきた。ところが、堆肥の需要は意外に低く、そのため新たに「炭化処理」技術が脚光を浴びはじめてきた。「炭化処理」は、生ゴミのような可燃性有機物を炭化して「炭」にすることによりゴミのリサイクルを目指すもので、炭化処理により生成される炭は、堆肥に比べて需要が高い(吸着材、燃料、トナー等)。 Conventionally, various methods such as incineration, landfilling, recycling, and solid fuel processing have been performed as waste treatment methods, and in the treatment of garbage, composting techniques have been actively promoted. However, the demand for compost is unexpectedly low, and new “carbonization” technology has begun to attract attention. “Carbonization” aims to recycle garbage by carbonizing combustible organic substances such as garbage to “charcoal”, and the charcoal produced by carbonization is more demanding than compost ( Adsorbent, fuel, toner, etc.).
炭化処理は、生ゴミのような可燃性の有機廃棄物を燃焼させずに蒸し焼き状態にすることにより炭化させるものであるが、この炭化によって、多量のガスが発生する。発生するガスの大部分は水蒸気であるが、可燃性ガスも含まれており、この可燃性ガスを含む排出ガスを無害なものにするための方策を講じる必要がある。 In the carbonization treatment, a combustible organic waste such as garbage is carbonized by burning it into a steamed state without burning, and a large amount of gas is generated by this carbonization. Most of the generated gas is water vapor, but combustible gas is also included, and it is necessary to take measures to make the exhaust gas containing this combustible gas harmless.
特許文献1、2、3には、炭化処理で発生した排出ガスを燃焼して浄化するために、燃焼室を設け、燃焼室で未燃分のガスを完全燃焼させることによって浄化する炭化処理装置について記載されている。また、特許文献4には、炭化処理で発生した排出ガスを触媒や活性炭に通し、化学反応若しくは吸着によって除去する技術について記載されている。
しかしながら、上記特許文献1〜3に記載されるような、燃焼によって可燃性ガスを浄化する方法では、燃焼によりダイオキシンが発生する懸念がある。燃焼温度を非常に高温にした場合には、ダイオキシンの発生は減少するが、燃焼又は焼却という用語が消費者にダイオキシンの発生をイメージさせるため、販売力に欠けるという問題がある。また、上記特許文献4に記載されるような、触媒による化学反応又は活性炭による吸着によって可燃性ガスを浄化する方法では、触媒や活性炭を常時メンテナンスして再生する必要があり、非常に手間がかかるといった問題がある。 However, in the method of purifying combustible gas by combustion as described in Patent Documents 1 to 3, there is a concern that dioxin is generated by combustion. When the combustion temperature is very high, the generation of dioxins is reduced, but the term combustion or incineration causes consumers to imagine the generation of dioxins, and there is a problem that sales power is lacking. Moreover, in the method of purifying combustible gas by the chemical reaction by a catalyst or adsorption by activated carbon as described in the above-mentioned Patent Document 4, it is necessary to always maintain and regenerate the catalyst and activated carbon, which is very laborious. There is a problem.
ゆえに、本発明は、上記実情に鑑みて成されたものであり、燃焼によらず、また手間がかからず簡単な方法で排出ガスを浄化することのできる炭化処理装置を提供することを、技術的課題とするものである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a carbonization apparatus that can purify exhaust gas by a simple method that does not depend on combustion and does not require time and effort. It is a technical issue.
上記技術的課題を解決するためになされた請求項1の発明は、
可燃性有機物が収容される炭化室と、該炭化室内の可燃性有機物を加熱する加熱手段とを備え、該加熱手段で可燃性有機物を加熱することによって可燃性有機物を炭化させる炭化処理装置において、
前記炭化室に連通され内部に水が貯留された水槽と、該水槽中に酸化剤を導入する酸化剤導入装置とを有する排出ガス浄化装置を具備することを特徴とする炭化処理装置とすることである。
The invention of claim 1 made to solve the above technical problem is:
In a carbonization apparatus comprising a carbonization chamber in which a combustible organic material is accommodated, and a heating unit for heating the combustible organic material in the carbonization chamber, and carbonizing the combustible organic material by heating the combustible organic material with the heating unit.
A carbonization apparatus comprising an exhaust gas purification device having a water tank communicating with the carbonization chamber and having water stored therein and an oxidant introduction device for introducing an oxidant into the water tank. It is.
また、請求項2の発明は、請求項1の発明において、
前記水槽は、内部に水が貯留された本体部と、該本体部の一部及び他部に両端が接続され該本体部内の水が循環される循環通路と、該循環通路の途中に介装された循環ポンプと、前記循環通路を流れる水を冷却する冷却手段を具備することを特徴としている。
The invention of claim 2 is the invention of claim 1,
The water tank includes a main body part in which water is stored, a circulation passage through which both ends are connected to a part of the main body part and the other part, and the water in the main body part is circulated, and is provided in the middle of the circulation passage. And a cooling means for cooling the water flowing through the circulation passage.
また、請求項3の発明は、請求項2の発明において、
前記炭化室及び前記酸化剤導入装置は、前記循環通路において前記水槽と連通してなり、かつ、前記酸化剤導入装置と前記循環通路との連通部分は前記循環ポンプが前記循環通路に介装された部分の下流に位置し、前記炭化室と前記循環通路との連通部分は前記酸化剤導入装置と前記循環通路との連通部分の下流に位置してなることを特徴としている。
The invention of
The carbonization chamber and the oxidant introduction device communicate with the water tank in the circulation passage, and the circulation pump is interposed in the circulation passage at a communication portion between the oxidant introduction device and the circulation passage. The communication portion between the carbonization chamber and the circulation passage is located downstream of the communication portion between the oxidant introduction device and the circulation passage.
また、請求項4の発明は、請求項3の発明において、
前記炭化室は、該炭化室と前記循環通路とを連通する連通路によって前記循環通路に連通され、
前記酸化剤導入装置は、酸化剤を発生する酸化剤発生装置及び該酸化剤発生装置と前記循環通路とを連通する酸化剤導入通路とを備え、
前記連通路が前記循環通路へ連通する部分における前記連通路の開口部及び前記酸化剤導入通路が前記循環通路へ連通する部分における前記酸化剤導入通路の開口部は、前記循環通路内を循環する水の流れ方向に沿った方向に開口してなることを特徴としている。
The invention of claim 4 is the invention of
The carbonization chamber is communicated with the circulation passage by a communication passage communicating the carbonization chamber and the circulation passage.
The oxidant introduction device includes an oxidant generator that generates an oxidant, and an oxidant introduction passage that communicates the oxidant generator and the circulation passage.
An opening portion of the communication passage in a portion where the communication passage communicates with the circulation passage and an opening portion of the oxidant introduction passage in a portion where the oxidant introduction passage communicates with the circulation passage circulates in the circulation passage. It is characterized by opening in a direction along the water flow direction.
また、上記技術的課題を解決するためになされた請求項5の発明は、
可燃性有機物を加熱して炭化する際に発生する排出ガスの処理方法であって、
前記ガスを、酸化剤が混入された水中に導入することにより、前記ガス中の水蒸気を凝縮して水とし、前記ガス中の水蒸気以外の排出ガスを凝縮して液状とするとともに前記酸化剤を作用させて気泡状物とし、該気泡状物を採取することにより処理する方法とすることである。
Further, the invention of claim 5 made to solve the above technical problem is:
A method for treating exhaust gas generated when carbonizing a combustible organic substance by heating,
By introducing the gas into water mixed with an oxidant, water vapor in the gas is condensed into water, exhaust gas other than water vapor in the gas is condensed into a liquid state, and the oxidant is It is set as the method of making it operate and making it a bubble-like thing, and processing by extract | collecting this bubble-like thing.
また、上記技術的課題を解決するためになされた請求項6の発明は、
可燃性有機物が収容される炭化室と、該炭化室内の可燃性有機物を加熱する加熱手段とを備え、該加熱手段で可燃性有機物を加熱することによって可燃性有機物を炭化させる炭化処理装置において、
一端開口部及び他端開口部を備え、前記一端開口部側で前記炭化室に連通し、可燃性有機物を加熱することにより前記炭化室で発生するガスを排出する排出通路と、
該排出通路の他端開口部側に連通し、前記炭化室から前記排出通路を経て導入されるガスを凝縮する凝縮槽とを備え、
前記他端開口部は、前記凝縮槽内の凝縮水に接触可能に配置されてなることを特徴とする炭化処理装置とすることである。
The invention of claim 6 made to solve the technical problem is as follows:
In a carbonization apparatus comprising a carbonization chamber in which a combustible organic material is accommodated, and a heating unit for heating the combustible organic material in the carbonization chamber, and carbonizing the combustible organic material by heating the combustible organic material with the heating unit.
A discharge passage that includes one end opening and the other end opening, communicates with the carbonization chamber on the one end opening side, and discharges gas generated in the carbonization chamber by heating the combustible organic matter;
A condensing tank that condenses the gas introduced from the carbonization chamber through the discharge passage, and communicates with the other end opening side of the discharge passage;
The other end opening is arranged to be in contact with the condensed water in the condensing tank so as to be a carbonization apparatus.
また、請求項7の発明は、請求項6の発明において、
前記他端開口部は、下向きに開口して配置されてなることを特徴としている。
The invention of claim 7 is the invention of claim 6,
The other end opening is arranged to open downward.
また、請求項8の発明は、請求項6又は7のいずれか1項の発明において、
前記他端開口部は前記一端開口部よりも高い位置に設置されており、
前記一端開口部と前記炭化室との間には、前記他端開口部側から前記一端開口部側へと逆流する液体を溜める逆流溜室が設けられてなることを特徴としている。
The invention of claim 8 is the invention of any one of claims 6 or 7,
The other end opening is installed at a position higher than the one end opening,
Between the one end opening and the carbonization chamber, a backflow storage chamber for storing a liquid that flows back from the other end opening to the one end opening is provided.
また、請求項9の発明は、請求項6〜8のいずれか1項の発明において、
前記凝縮槽を加熱する凝縮槽加熱手段をさらに具備することを特徴としている。
The invention of claim 9 is the invention of any one of claims 6 to 8,
It further comprises a condensing tank heating means for heating the condensing tank.
また、請求項10の発明は、請求項3の発明において、
前記炭化室と前記循環通路とを連通する連通路と、前記本体部の上方部分と前記連通路とを連通するバイパス通路と、該バイパス通路の途中に介装された逆流防止用弁手段とをさらに具備することを特徴としている。
The invention of
A communication passage communicating the carbonization chamber and the circulation passage, a bypass passage communicating the upper portion of the main body and the communication passage, and a backflow prevention valve means interposed in the middle of the bypass passage. Furthermore, it is characterized by comprising.
請求項1の発明によれば、加熱手段によって炭化室内の可燃性有機物を加熱すると、炭化室内における可燃性有機物の炭化に伴って多量の排出ガスが発生する。このガスは、炭化室に連通している水槽に導入される。炭化室内で発生したガスのうちの大部分は水蒸気であるので、この水蒸気ガスは水槽内に貯留された水により冷却されて凝縮し、水となって水槽内の水と混じる。一方、炭化室内で発生したガスのうちの水蒸気以外の排出ガス(可燃性ガス等)は、水槽内の水によって冷却されて凝縮し、液状物となるが、この液状物は一般に疎水性であるために水に混ざらない。ところが、水槽には、酸化剤発生手段により酸化剤が導入されているため、この酸化剤の作用によって液状物が酸化されて気泡状態となる。この気泡状態となったものを採取して除去し、処分することにより、排出ガスを浄化処理することができる。 According to the invention of claim 1, when the combustible organic substance in the carbonization chamber is heated by the heating means, a large amount of exhaust gas is generated along with the carbonization of the combustible organic substance in the carbonization chamber. This gas is introduced into a water tank communicating with the carbonization chamber. Since most of the gas generated in the carbonization chamber is water vapor, the water vapor gas is cooled and condensed by the water stored in the water tank, and becomes water and is mixed with the water in the water tank. On the other hand, exhaust gas other than water vapor (flammable gas, etc.) out of the gas generated in the carbonization chamber is cooled and condensed by the water in the water tank to become a liquid material, which is generally hydrophobic. In order not to mix with water. However, since the oxidant is introduced into the water tank by the oxidant generating means, the liquid substance is oxidized by the action of the oxidant to be in a bubble state. The exhausted gas can be purified by collecting, removing and disposing of the bubbles.
このように、請求項1の発明では、燃焼によらず、また水循環槽から気泡状態の液状酸化物を取り除くといった手間がかからず簡単な方法で排出ガスを浄化することができる。 Thus, according to the first aspect of the present invention, the exhaust gas can be purified by a simple method without combustion and without the trouble of removing the liquid oxide in the bubble state from the water circulation tank.
酸化剤を作用させることにより、液状体が気泡状物となる理由は、以下のように考えられる。即ち、凝縮した液状体中の油脂成分に酸化剤が作用して親水性を帯び、エマルジョンを形成するとともに、酸化作用によってO2やCO2等が細かい気泡として生成し、気泡状物となったと考えられる。 The reason why the liquid becomes a foam by the action of the oxidizing agent is considered as follows. In other words, the oxidizing agent acts on the oil and fat component in the condensed liquid to make it hydrophilic, forming an emulsion, and O 2 , CO 2, etc. are generated as fine bubbles by the oxidizing action, and become a foam. Conceivable.
酸化剤としては、オゾン、過酸化水素などを用いることができるが、特にオゾンは簡単且つ安価に発生装置が入手できるので、本発明に有効に利用できる。 As the oxidizing agent, ozone, hydrogen peroxide, or the like can be used. Particularly, ozone can be used effectively in the present invention because a generator can be obtained easily and inexpensively.
請求項2の発明によれば、本体部に貯留された水が循環ポンプの作動により循環通路中を循環し、かつ冷却手段によって循環通路中を流れる水が冷却される。水槽中の水は炭化室から排出されるガスと熱交換することにより加熱されるが、上述のようにして、水槽中の水を冷却手段によって十分冷却することにより、安定して継続的に排出ガスを冷却、凝縮することができる。 According to the invention of claim 2, the water stored in the main body circulates in the circulation passage by the operation of the circulation pump, and the water flowing in the circulation passage is cooled by the cooling means. The water in the water tank is heated by exchanging heat with the gas discharged from the carbonization chamber, but as described above, the water in the water tank is sufficiently cooled by the cooling means to be discharged stably and continuously. The gas can be cooled and condensed.
請求項3の発明によれば、炭化室及び酸化剤導入装置は、循環通路において水槽と連通してなり、かつ、酸化剤導入装置と循環通路との連通部分は循環ポンプが循環通路に介装された部分の下流に位置し、炭化室と循環通路との連通部分は酸化剤導入装置と循環通路との連通部分の下流に位置してなる。つまり、循環通路の上流側から、循環ポンプ、酸化剤導入装置、炭化室が、それぞれ循環通路に介設又は連通されていることとなる。循環ポンプの下流側に酸化剤導入装置、炭化室を連通させることによって、これらから循環通路中に導入される酸化剤や排出ガスが循環ポンプに悪影響を与えることを防止でき、循環ポンプの長寿命化を図ることができる。また、炭化室と循環通路の連通部分を酸化剤導入装置と循環通路との連通部分の下流側に位置させることにより、炭化室から循環通路に導入される排出ガスに対して、酸化剤導入装置から循環通路に導入される酸化剤を効果的に作用させることができ、気泡状物を効果的に形成することができる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、炭化室に連通する排出通路の循環通路への開口部と、酸化剤発生装置に連通する酸化剤導入通路の循環通路への開口部は、共に、循環通路内を循環する水の流れ方向に沿った方向、即ち循環通路の上流から下流に向かう方向に開口してなるため、循環通路内の水の流れに沿って、排出通路から排出ガスが、また酸化剤導入通路から酸化剤が誘引され、効率よく排出ガス及び酸化剤を循環通路に導入することができる。 According to the invention of claim 4, the opening to the circulation passage of the discharge passage communicating with the carbonization chamber and the opening to the circulation passage of the oxidant introduction passage communicating with the oxidant generator are both in the circulation passage. The exhaust gas is opened in the direction along the flow direction of the water circulating through the circulation passage, that is, in the direction from the upstream to the downstream of the circulation passage. The oxidant is attracted from the introduction passage, and the exhaust gas and the oxidant can be efficiently introduced into the circulation passage.
請求項5の発明によれば、可燃性有機物を加熱して炭化する際に発生する排出ガスを、酸化剤が混入された水中に導入することにより、ガス中の水蒸気を凝縮して水とし、ガス中の水蒸気以外のガスを凝縮して液状とするとともに酸化剤を作用させて気泡状物とし、該気泡状物を採取することにより処理するので、燃焼によらず、また水循環槽から気泡状の液状酸化剤を取り除くといった手間がかからず簡単な方法で排出ガスを浄化することができる。 According to the invention of claim 5, by introducing the exhaust gas generated when the combustible organic substance is heated and carbonized into the water in which the oxidant is mixed, the water vapor in the gas is condensed into water, Gases other than water vapor in the gas are condensed to form a liquid, and an oxidant is allowed to act to form a foam, which is processed by collecting the foam. The exhaust gas can be purified by a simple method without the trouble of removing the liquid oxidizing agent.
請求項6の発明によれば、炭化室で可燃性有機物を加熱して炭化する際に発生するガスは、排出通路を通って凝縮槽に導入される。そして、この凝縮槽で凝縮する。ここで、炭化室から導入されるガスのうちの大部分が水蒸気であるので、凝縮槽ではこの水蒸気が凝縮して凝縮水となり、凝縮槽内に溜まる。また、排出通路の他端開口部(凝縮槽と連通している側の開口部)は、凝縮槽内の凝縮水と接触可能に配置されている。したがって、排出通路から凝縮槽に導入される後続の排出ガスは、凝縮水との接触によって冷却され、凝縮される。この場合において、凝縮水の温度は100℃以下であり、一方、排出ガスのうちの水蒸気以外の可燃性ガスの沸点は、ほとんどが100℃以上である。よって、可燃性ガスのほとんどがこの凝縮槽で凝縮水と接触することによって凝縮し、油分として凝縮水の水面上に浮遊した状態で捕集される。このようにして可燃性ガスを捕集することにより、簡単な方法で排出ガスを浄化することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the gas generated when the combustible organic material is heated and carbonized in the carbonization chamber is introduced into the condensing tank through the discharge passage. And it condenses in this condensing tank. Here, since most of the gas introduced from the carbonization chamber is water vapor, the water vapor condenses in the condensing tank to become condensed water and accumulates in the condensing tank. Moreover, the other end opening part (opening part on the side communicating with the condensing tank) of the discharge passage is disposed so as to come into contact with the condensed water in the condensing tank. Therefore, the subsequent exhaust gas introduced into the condensing tank from the exhaust passage is cooled and condensed by contact with the condensed water. In this case, the temperature of the condensed water is 100 ° C. or lower, while the boiling point of the combustible gas other than water vapor in the exhaust gas is almost 100 ° C. or higher. Therefore, most of the combustible gas is condensed by coming into contact with the condensed water in this condensing tank, and is collected in a state of floating on the surface of the condensed water as an oil component. By collecting the combustible gas in this way, the exhaust gas can be purified by a simple method.
また、請求項7の発明によれば、排出通路の凝縮槽に連通している側の開口部(他端開口部)は、下向きに配置されてなるため、凝縮槽に溜まっている凝縮水に面して開口していることとなり、この開口部分を凝縮水内に水没させることにより、排出通路から凝縮槽に導入される排出ガスは、凝縮槽内の凝縮水とバブリングすることとなる。このバブリングにより、凝縮水と排出ガスとを効率的に接触させることができる。 According to the invention of claim 7, since the opening (the other end opening) on the side of the discharge passage communicating with the condensing tank is disposed downward, the condensate collected in the condensing tank When the opening is immersed in the condensed water, the exhaust gas introduced from the discharge passage into the condensing tank is bubbled with the condensed water in the condensing tank. By this bubbling, the condensed water and the exhaust gas can be contacted efficiently.
また、請求項8の発明によれば、排出通路の凝縮槽に連通している側の開口部(他端開口部)は、排出通路の炭化室に連通している側の開口部(一端開口部)よりも高い位置に配されているため、凝縮槽内の凝縮水が一定量以上となると、サイホンの原理によって、凝縮水が凝縮槽内から排出通路を通って炭化室側に逆流する。また、排出通路の一端開口と炭化室との間には、逆流溜室が設けられているため、逆流してきた凝縮水は、この逆流溜室内に流入する。このようにして、凝縮槽内の余剰の凝縮水を逆流させて常に凝縮槽内の凝縮水の量を適正な量に維持することができるとともに、逆流した凝縮水を逆流溜室に流入させることにより、炭化室へ直接凝縮水が流入することを防止できるため、凝縮水の逆流により炭化処理に悪影響を及ぼすことはない。 According to the invention of claim 8, the opening (the other end opening) on the side of the discharge passage that is in communication with the condensing tank is the opening (the one end opening) on the side of the discharge passage that is in communication with the carbonization chamber. Therefore, when the condensed water in the condensing tank exceeds a certain amount, the condensed water flows backward from the condensing tank through the discharge passage to the carbonization chamber side by the principle of siphon. In addition, since a backflow storage chamber is provided between the one end opening of the discharge passage and the carbonization chamber, the condensed water that has flowed back flows into the backflow storage chamber. In this way, excess condensed water in the condensing tank can be made to flow backward to always maintain the amount of condensed water in the condensing tank at an appropriate amount, and the condensed water that has flowed back is allowed to flow into the backflow reservoir. Therefore, it is possible to prevent the condensed water from directly flowing into the carbonization chamber, so that the carbonization process is not adversely affected by the backflow of the condensed water.
また、請求項9の発明によれば、凝縮槽を加熱する凝縮槽加熱手段が設けられているため、必要に応じて適宜凝縮槽加熱手段により凝縮槽を加熱して、凝縮槽内に滞留した液体を蒸発させることができる。 Further, according to the invention of claim 9, since the condensing tank heating means for heating the condensing tank is provided, the condensing tank is appropriately heated by the condensing tank heating means as necessary and stayed in the condensing tank. The liquid can be evaporated.
また、請求項10によれば、炭化室と循環通路とを連通する連通路と水槽の本体部の上方部分とをバイパス通路で連通し、このバイパス通路の途中に逆流防止用弁手段を介装させた構成としている。炭化室での炭化が終了して炭化室の加熱を停止すると、炭化室の温度低下により炭化室内の圧力が低下し、水槽内の水が連通路を通って炭化室内に逆流するおそれがある。このような場合に上記逆流防止用弁手段を開成作動させれば、本体部の上方部分の気体がバイパス通路を通って炭化室に流れるため、水槽内の水が炭化室へ逆流することを効果的に防止できる。 According to the tenth aspect of the present invention, the communication passage communicating the carbonization chamber and the circulation passage and the upper portion of the main body of the water tank are communicated by the bypass passage, and the backflow prevention valve means is interposed in the middle of the bypass passage. It is made the composition made to do. When the carbonization in the carbonization chamber is completed and the heating of the carbonization chamber is stopped, the pressure in the carbonization chamber decreases due to the temperature decrease in the carbonization chamber, and the water in the water tank may flow back into the carbonization chamber through the communication path. In such a case, if the backflow prevention valve means is opened, the gas in the upper part of the main body flows into the carbonization chamber through the bypass passage, so that the water in the water tank flows back to the carbonization chamber. Can be prevented.
上記「本体部の上方部分」とは、本体に貯留される水の水面よりも上の位置であれば足りる。即ち、本体部にバイパス通路を連通したとき、バイパス通路の開口部が本体部に貯留される水の表面よりも上側に位置され、逆流防止用弁手段を開成作動させたときに、本体部内の水ではなく、上部に溜まった気体がバイパス通路を流れるようにされていれば良い。 The “upper part of the main body part” may be a position above the surface of the water stored in the main body. That is, when the bypass passage communicates with the main body, the opening of the bypass passage is positioned above the surface of the water stored in the main body, and when the backflow prevention valve means is opened, It is only necessary that the gas accumulated in the upper part flows in the bypass passage instead of water.
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態における炭化処理装置の構成概略図である。図1から分かるように、炭化処理装置100は、炭化槽10と、加熱手段としての炭化室加熱ヒータ20と、凝縮槽40と、排出ガス浄化装置60とを備える。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a carbonization apparatus in an embodiment of the present invention. As can be seen from FIG. 1, the
炭化槽10は、その外郭がセラミックファイバーを含有した耐火性材料で形成されている。また、炭化槽10は、図に示すように内部に仕切り壁13が立設されている。この仕切り壁13によって、炭化槽10内が、炭化室14及び逆流溜室15に区画されている。尚、炭化室14と逆流溜室15は、連通している必要があるが、必ずしも本例のように仕切り壁13で仕切って一つの炭化槽に形成されている必要はなく、各室がそれぞれ別々に形成されていても、両室が連通してさえすれば良い。
The outer shell of the
また、炭化槽10は、その側壁10aに形成された排気口10bを除き、槽内の密閉状態を維持できるように、可燃性有機物の投入口(図示せず)や電気配線等の出入り口部がシール材(例えばゴムパッキン、シールテープ等)でシール処理されている。
In addition, the
炭化室14の内部には、上部が開口したトレー11が設置されている。このトレー11の内側には炭化室加熱ヒータ20が配設されている。本例では炭化室加熱ヒータ20はセラミックヒータで構成されている。尚、炭化室加熱ヒータ20は、トレー11を加熱する構成であれば、トレー11と別体に構成されていてもよく、また本例のようにトレー11の内部に一体的に構成されていても良い。そして、生ゴミなどの可燃性有機物Aは、トレー11内に投入されるようになっている。
Inside the
また、炭化槽10の側壁10cには炭化室温度センサー12が取り付けられている。この炭化室温度センサー12は、温度の検知部分が側壁10cから炭化室14及びトレー11の内壁に突出されて、トレー11内の内壁温度が検出できるようになっている。
A carbonization
上述したように、炭化槽10の側壁10aには、排気口10bが形成されている。この排気口10bに、排出通路30が連通している。この排出通路30は、その一端開口部31が炭化槽10の逆流溜室15に開口しており、他端開口部32が後述の凝縮槽40に開口している。
As described above, the
凝縮槽40は、その内部空間が排出通路30によって炭化室14内に連通されており、該内部空間において炭化室14から排出されてきた気体(主に水蒸気)を凝縮させるための槽である。この凝縮槽40には、その側壁40aに吸入口40bが形成されているとともに、側壁40cに排出口40dが形成されている。そして、吸入口40bには排出通路30が、排出口40dには連通路50が接続されている。凝縮槽40も炭化室と同様密閉性を維持する必要があるので、吸入口40b及び排出口40dを除き、密閉状態を保てるようにシール加工が施されている。
The
排出通路30の他端開口部32は、図1に示すように凝縮槽40内で下向きに開口されている。一方、連通路50の一端開口部51は、図1に示すように凝縮槽40内で上向きに開口されている。また、排出通路30の他端開口部32は、炭化室14内に開口した一端開口部31よりも高い位置若しくは同等の高さ位置になるように、その開口高さが調整されている。
The other end opening 32 of the discharge passage 30 is opened downward in the condensing
また、凝縮槽40内には、メッシュ状の金網41が水平方向に配設されており、この金網41によって、凝縮槽40が上部空間42及び下部空間43に区画される。図に示すように、下部空間43に排出通路30の他端開口部32が、上部空間42に連通路50の一端開口部51が連通するようにされている。
Further, a mesh-
また、図に示すように、凝縮槽40の下部には凝縮槽加熱ヒータ44が取付けられている。この凝縮槽加熱ヒータ44は、凝縮槽40内に溜まる液体を蒸発させたいときなどに使用する。さらに、凝縮槽40には、上部空間42の温度を測定するための凝縮槽温度センサー45が配設されている。
Further, as shown in the figure, a condensing tank heater 44 is attached to the lower part of the condensing
排出ガス浄化装置60は、水槽61と、酸化剤発生装置としてのオゾン発生装置80とを備えて構成されている。
The exhaust gas purification device 60 includes a
水槽61は、本体部62と、循環通路63と、循環ポンプ64と、冷却手段としてのラジエター65と、冷却ファン装置66を備えて構成されている。
The
本体部62は、内部が中空の筒状体であり、内部に水が貯留されている。貯留されている水は、本体部62の所定の高さ位置に取り付けられた水位センサー62aによって水位が検知される。また、本体部62の内部には紫外線ランプ67が設置されている。この紫外線ランプ67は、オゾン発生装置80から導入されるオゾンの活性化を行うものであり、本例では紫外線ランプとしたが、これに限定されるものではなく、オゾンなどの酸化剤の活性化を行い得るものであれば、例えば超音波素子等でも良い。
The
また、本体部62内には、乱流翼68が設置されている。この乱流翼68は、本体部62に循環されてくる水や浮遊物を衝突させて攪拌させるためのものであり、攪拌が適当に生じるような形状をしているのが好ましいが、衝突の勢いや設置場所によっては単なる平板であっても良い。
A turbulent airfoil 68 is installed in the
本体部62の上部の形状は、図に示すように、上に行くほど内部空間が狭められた円錐台形状に構成されてなり、最上部にはフィルター69が取り付けられている。
As shown in the drawing, the shape of the upper portion of the
本体部62の下部からは、排水管70が連通している。この排水管70は、図に示すようにその先で分岐され、一方の端71が外部に開放され、他方の端72が本体部62の上部空間に上向きに開口されている。また、この排水管70には、補給水通路73が連通している。補給水通路73の途中には、循環水量調整手段としての水量調節用電磁弁74が介装されてなり、水位センサー62aからの検知情報に応じて水量調節用電磁弁74が開閉することにより、水槽61中の水量の調整を行う。
A
循環通路63は、図に示すように、本体部62の略中間部に一端63aが接続され、本体部の下部に他端63bが接続されてなる。この循環通路63の途中には、循環ポンプ64及びラジエター65が介装されてなる。
As shown in the drawing, the circulation passage 63 is configured such that one end 63a is connected to a substantially middle portion of the
循環ポンプ64は、吸入ポート64a及び吐出ポート64bを有し、吸入ポート64a側から吸入される水を吐出ポート64b側へと圧送するものである。したがって、本例では、循環ポンプ64を駆動させることによって、循環通路63内の水が図示矢印B方向に流れる。
The
ラジエター65には冷却ファン装置66が対向配置されており、冷却ファン装置66が駆動することによりラジエター65に通風されて、ラジエター65内を流れる水が冷却されるものである。 A cooling fan device 66 is disposed opposite to the radiator 65. When the cooling fan device 66 is driven, the air is passed through the radiator 65, and water flowing through the radiator 65 is cooled.
また、循環通路63には、オゾン発生装置80が連通している。このオゾン発生装置80は、オゾンを発生させるオゾン発生器81と、該オゾン発生器81に連通したオゾン導入通路82を備えて構成され、オゾン導入通路82が循環通路63に連通することによって、オゾンが循環通路63内に導入されるようになっている。尚、オゾン導入通路82が循環通路63に連通する部分Cは、図に示すように循環ポンプ64の下流側が好ましい。このように配置することにより、発生したオゾンを効果的に水槽61内に循環、攪拌することができる。
Further, the ozone generator 80 communicates with the circulation passage 63. The ozone generator 80 includes an ozone generator 81 that generates ozone, and an ozone introduction passage 82 that communicates with the ozone generator 81, and the ozone introduction passage 82 communicates with the circulation passage 63. Is introduced into the circulation passage 63. The portion C where the ozone introduction passage 82 communicates with the circulation passage 63 is preferably downstream of the
また、循環通路63には、連通路50も連通している。尚、連通路50が循環通路63に連通する部分Dは、図に示すようにオゾン導入通路82が循環通路63に連通する部分Cよりも下流側に配置することが好ましい。このように配置することにより、連通路50から循環通路63に排出されたガスにオゾンを効果的に作用させることができる。
In addition, the
また、図に示すように、連通路50と本体部62の上部空間とは、バイパス通路75によって連通されている。バイパス通路75は、本体部62の上方部分、即ち、貯留されている水よりも上側の空間部分に連通される。尚、本例のように本体部62に水位センサー62aが取り付けられている場合には、水位センサー62aよりも上側の部分にバイパス通路75を連通させれば良い。さらにこのバイパス通路75の途中には逆流防止用電磁弁76介装されている。この逆流防止用電磁弁76は、通常時は閉成している常閉弁であり、装置停止時等に開成させるものである。
Further, as shown in the drawing, the
尚、炭化室温度センサー12、炭化室加熱ヒータ20、凝縮槽温度センサー45、凝縮槽加熱ヒータ44、冷却ファン装置66、循環ポンプ64、オゾン発生器81、逆流防止用電磁弁76、紫外線ランプ67、水位センサー62a、水量調節用電磁弁74は、それぞれコントローラ90と電気的に接続されている。このコントローラ90は電源Eに接続されており、各種機器に制御指令を与えるものである。
The carbonization
上記構成の炭化処理装置100において、以下にその作動について説明する。
The operation of the
まず、生ゴミや食品残渣などの可燃性有機物を、炭化室14内のトレー11内に投入する。次いで、コントローラ90の運転スイッチ(図示略)を押圧して炭化処理装置100を作動させる。すると、コントローラ90は、まず水位センサー62aからの検知情報により排出ガス浄化装置60の本体部62内に貯留された水が所定の水位に達しているかどうかを判断する。所定の水位に達していないと判断された場合、即ち水位センサー62aが水を検知していない場合には、水量調節用電磁弁74を開成作動させる。すると、補給水通路73から水が排水管70に流れ、排水管70から本体部62内に水が補給される。所定の水位に達していると判断された場合には、冷却ファン装置66、循環ポンプ64、紫外線ランプ67、オゾン発生器81、炭化室加熱ヒータ20を作動させる。これにより炭化室14が加熱され、トレー11内に投入された可燃性有機物の炭化が開始されるとともに、排出ガス浄化装置60が作動して本体部62内の水が循環通路63中を循環する。尚、炭化室加熱ヒータ20による炭化室14内の加熱温度は、約400℃となるよう、炭化室温度センサー12の検出温度に基づいて制御される。
First, combustible organic substances such as garbage and food residues are put into the
炭化室14内のトレー11内の可燃性有機物は、加熱されるにつれて、水分を主体としたガスを発生する。この発生したガスは、排気口10bから排出通路30を通って炭化室14から排出され、さらに凝縮槽40へと導入される。凝縮槽40では、排出通路30から導入されてきたガスが凝縮し、液体となる。この場合において、凝縮槽40内には金網41が配設されているため、排出通路30から凝縮槽40内に導入されたガスがこの金網41に衝突して熱を奪われ、効果的に凝縮槽40内で凝縮される。
The combustible organic matter in the
炭化処理装置100の初回運転時または運転初期時には、凝縮槽40で凝縮した液体が凝縮槽40の下部に溜まる。図に示すように、排出通路30の他端開口部32は凝縮槽40の下側に下を向いて開口しているため、凝縮槽40の下部に溜まる液体が増加してくると、排出通路30の他端開口部32が凝縮水により塞がれる。このため、排出通路30から排出されるガスは、凝縮槽40の下部に溜まった凝縮水中をバブリングすることになる。ここで、排出通路30から排出されるガスのうちの大部分は水蒸気であるので、凝縮槽40内で凝縮される液体の大部分は水である。水の温度は100℃以下であるので、沸点が100℃以上のガスは、この凝縮槽40で水とバブリングすることによって効果的に凝縮され、凝縮槽40で捕集されることとなる。
During the initial operation or the initial operation of the
一方、凝縮槽40内に溜まった水は、排出通路30から排出される排出ガスと接触することにより加熱され、一部蒸発して水蒸気となる。そして、このようにして蒸発した水蒸気、及び、凝縮槽40では凝縮しなかったガスは、連通路50を通って凝縮槽40から排出される。
On the other hand, the water accumulated in the condensing
尚、炭化室14内で可燃性有機物を炭化している最中は、連通路50を通って凝縮槽40から排出される水蒸気よりも、炭化槽10から排出通路30を通って凝縮槽40に導入されてくる水蒸気の方が多いので、凝縮槽下部の凝縮水が全て蒸発して無くなくことはなく、むしろ増加してくる。この場合において、排出通路30の他端開口部32の高さ位置の方が、一端開口部31の高さ位置よりも高くなるように排出通路30が設計されているため、凝縮槽40下部の凝縮水量が一定量以上となると、サイホンの原理によって、排出通路30を通って凝縮槽40から炭化槽10内に凝縮水が逆流する。図に示すように、排出通路30の一端開口部31は、炭化槽10の逆流溜室15に連通しているため、逆流して炭化槽10に導入される液体は炭化室14には入らず、この逆流溜室15に流入する。逆流溜室15に流入した液体は、炭化室加熱ヒータ20の熱によって再加熱され、ガスとなって再び排出通路30から凝縮槽40に導入される。
During the carbonization of the combustible organic substance in the
また、炭化室14内で可燃性有機物を炭化している最中は、凝縮槽温度センサー45で検出される凝縮槽40の上部空間42の温度は、ほぼ100℃で一定となる。これは、蒸発した水蒸気の温度がほぼ100℃であるからである。
During the carbonization of the combustible organic substance in the
上述のように、凝縮槽40によって大部分の可燃性ガスが凝縮されるが、水蒸気及び一部の油分・炭素浮遊物(タール分などを含む)がガスとして凝縮槽40から排出される。これらは、連通路50を通り、排ガス浄化装置60の循環通路63に導入される。
As described above, most of the combustible gas is condensed by the condensing
炭化処理中、排ガス浄化装置60の循環ポンプ64が作動しているため、本体部62及び循環通路63中の水は、図示矢印B方向に循環している。また、連通路50と循環通路63との連通部分Dは、循環ポンプ64の下流に位置されているため、循環通路63内の水の流れに誘引されて、連通路50から排出ガスが循環通路63内に導入される。
Since the
また、図に示すように、オゾン導入通路82も循環通路63に連通しており、その連通部分Cは、循環ポンプ64の下流であり、かつ連通路50と循環通路63との連通部分Dよりも上流に位置する。よって、オゾン発生器81で発生されたオゾンはオゾン導入通路82を通って循環通路63内に部分Cから導入される。
Further, as shown in the figure, the ozone introduction passage 82 also communicates with the circulation passage 63, and the communication portion C is downstream of the
図からわかるように、循環通路63に連通した連通路50及びオゾン導入通路82のそれぞれの開口部は、循環通路63内を循環する水の流れ方向に沿って開口している。このため、連通路50からのガス及びオゾン導入通路82からのオゾンが循環通路63内の水の流れに誘引されて効率的に循環通路63内に導入される構造となっている。
As can be seen from the figure, the respective openings of the
連通路50から循環通路63に導入されたガスのうち、水蒸気は、循環通路63中を流れる水によって冷却されて凝縮し、水となって循環通路63中を流れる水に混入する。一方、水蒸気以外の可燃性ガスは、循環通路63中を流れる水によって冷却されて凝縮し、液状となるが、このような液状物の多くは油分やタールなどの疎水性のものであるので、水中に溶け込むことはなく、循環通路63内を浮遊する。そして、オゾン導入通路82から循環通路63中に導入されたオゾンによって循環通路63中を浮遊しているこれらの液状物が酸化される。オゾンによって酸化された液状物は、さらに乱流翼68に衝突して気泡状態を構成する。気泡状態となった液状物は、浮力を得て、本体部62に貯留された水の水面上に浮遊する。ここで、本体部62の上部空間は上に行くほど狭くなっているため、水面上に浮遊した液状物は、本体部62の上記構造的特徴によって上に押し上げられ、本体部62の最上部に配置されたフィルター69によって捕集される。尚、このフィルター69は、網の目の細かい金網状のもので、この金網に液状物が引っかかることによって捕集される。このようにして、排ガス浄化装置60に導入された可燃性ガス成分が取り除かれる。
Of the gas introduced from the
上記作用による排出ガスの浄化中、本体部62及び循環通路63を循環する水は、連通路50より導入されるガスにより熱を受けるため、温度が上昇する。このため、循環水の温度を一定に保つために本例では循環通路63にラジエター65を取り付けている。したがって、本体部62から循環通路63に流れた水は、ラジエター65に入り、このラジエター65に対向して配置された冷却ファン装置66から送風されて熱交換し、冷却される。このラジエター65の作用により、循環水が高温化することはない。
During the purification of exhaust gas by the above action, the water circulating through the
また、本体部62には、紫外線ランプ67が設けられている。このため、オゾン発生装置80から循環通路63に導入されたオゾンは、紫外線ランプ67からの照射によって酸化力が向上され、油分などを含む液状物を効率的に酸化することができる。
Further, the
また、連通路50より導入される排ガスのうちの大部分を占める水蒸気は、循環通路63に導入されると凝縮して水となり、循環通路63を流れる水に混入するため、水槽61中の水量は炭化処理中徐々に増加する。そして、水位センサー62aで検知される水位以上に水位が上昇すると、排水管70より外部に水が放出される。この場合において、排水管70は本体部62の下部に連通しており、本体部62の下部より排水管70を通って水が放出されるようになっているため、本体部62の水面上部に浮遊している気泡状の液状物を巻き込んで外部に放出することはなく、清浄な水のみを放出することができる。
Further, the water vapor occupying most of the exhaust gas introduced from the
炭化室14内のトレー11内の可燃性有機物が全て炭化されると、可燃性有機物から発生するガスがなくなる。したがって、凝縮槽40にガスが導入されなくなり、凝縮槽40内の空間部分の温度が速やかに低下し始める。そして、凝縮槽温度センサー45で検出される検出温度が炭化終了判定温度以下(本例では95℃以下)になると、コントローラ90は炭化が終了したと判断し、炭化室内加熱ヒータ20への通電を停止する。
When all the combustible organic substances in the
炭化室内加熱ヒータ20への通電を停止すると、炭化室14内の温度が低下してくる。炭化室14内の温度が低下すると、炭化槽10内の圧力も低下し、凝縮槽40に対して炭化槽10が負圧状態となるため、凝縮槽40内に溜まった液体が排出通路30を逆流し、炭化槽10内の逆流溜室15に導入される。
When the energization of the
尚、凝縮槽40からの凝縮水が炭化槽10に逆流することにより、凝縮槽40も負圧となるため、連通路50で凝縮槽40に連通している循環通路63中の水が連通路50を逆流して凝縮槽40に、さらに凝縮槽40から炭化槽10内に逆流するおそれがある。これを防止するため、コントローラ90は、炭化室加熱ヒータ20が停止された後速やかに、逆流防止用電磁弁76を開成作動させる。逆流防止用電磁弁76の開成作動により、連通路50と本体部62の上部空間とがバイパス通路75により連通し、本体部62の上部空間の気体がバイパス通路75を通って凝縮槽40に逆流する。このため、循環通路63の中の水が凝縮槽40を通って炭化槽10内に逆流することはない。
Since the condensed water from the condensing
そして、炭化室内温度センサー12による検出温度が停止設定温度以下(本例では50℃)になると、コントローラ90は各種機器に停止指令を出力し、炭化処理装置100の運転を終了する。
Then, when the temperature detected by the carbonization
上記のような炭化処理装置100の運転により、本体部62の最上部に取り付けられたフィルター69に気泡状の液状物が捕集される。したがって、フィルター69に付着した気泡状の液状物を定期的にメンテナンス(洗浄)したり、フィルター69を交換したりすることにより、装置の清潔さを保つことができる。また、装置100を停止することによって逆流溜室15に逆流して溜まった液体は、次回の炭化処理にて再加熱され蒸発する。
By the operation of the
図2は、本例における炭化処理装置100を運転する際における、各機器やヒータ、センサーの動作状態と、炭化室温度センサー12、凝縮槽温度センサー45から検出される温度及び炭化される有機性可燃物(炭化物)の温度を経時的に測定した結果を併記したものである。尚、図中、温度を示すグラフのうち、実線で示したものが炭化室温度センサー12から検出される炭化室14内の温度の経時変化を、太い点線で示したものが炭化物の温度の経時変化を、細い点線で示したものが凝縮槽温度センサー45から検出される凝縮槽40の気相部分の温度の経時変化を示す。図からわかるように、炭化処理装置100が起動されると、炭化室14の温度及び内部の炭化物の温度が急上昇する。そして、炭化室14内の温度は400℃となるように制御される。一方、炭化物の温度は、炭化の初期及び中期にかけてほぼ100℃で一定の温度を示す。これは、炭化の初期及び中期は、加熱によって炭化物中の水分が主に蒸発するため、その蒸発温度である100℃が炭化物温度として現れるためである。
FIG. 2 shows the operating state of each device, heater, and sensor, the temperature detected from the carbonization
また、凝縮槽40内の気相部分の温度は、炭化初期は室温を維持しているが、やがて炭化室14から排出されるガスが凝縮槽40に導入されることによって加熱され、温度が上昇してくる。そして、100℃付近の温度で一定となる。凝縮槽40内の気相部分の温度が100℃で一定となる理由は、上述したように、炭化処理中に凝縮槽40内に溜まった凝縮水が蒸発して水蒸気となるときの温度(100℃)が検出されるためである。
The temperature of the gas phase portion in the condensing
炭化終期になると、炭化物中の水分が減少して水蒸気の発生が少なくなる一方で、より沸点の高い油分などが蒸発して可燃性ガスを発生する。このため、炭化物の温度も可燃性ガスの発生により上昇する。そして、炭化物が完全に炭化し、それ以上ガスの発生が無い状態となると、炭化物の温度が炭化室内の温度(400℃)となる。 At the end of carbonization, the moisture in the carbide decreases and the generation of water vapor decreases, while the oil component having a higher boiling point evaporates and generates a combustible gas. For this reason, the temperature of the carbide also rises due to the generation of combustible gas. When the carbide is completely carbonized and no further gas is generated, the temperature of the carbide becomes the temperature in the carbonization chamber (400 ° C.).
一方、凝縮槽40内の気相部分の温度は、炭化終期になってもほぼ100℃を維持している。そして、図に示すように炭化終期の最終段階で温度が降下し始める。これは、炭化が終了して炭化物から排出されるガスがもはや無くなっているため、炭化室14から凝縮槽40に導入されるガスも無くなり、この結果、凝縮水が加熱されなくなるためである。凝縮水が加熱されなくなると、凝縮水からの水蒸気の発生も抑えられるため、凝縮槽40の気相部分の温度が降下するのである。よって、凝縮槽40内の気相部分の温度の降下は、炭化が終了した合図にもなるため、この部分の温度を凝縮槽温度センサー45で検出し、検出温度が所定温度以下(本例では95℃以下)となったときに炭化終了と判断することにより、精度の良い炭化終了判断を行うことができる。そして、炭化室温度センサー12の検出温度が所定温度(本例では50℃)以下になると、全ての機器への通電をOFFとする。
On the other hand, the temperature of the gas phase portion in the condensing
以上のように、本例の炭化処理装置100は、炭化室14に連通され内部に水が貯留された水槽61と、水槽61中に酸化剤を導入する酸化剤導入手段としてのオゾン発生装置80とを有する排出ガス浄化装置60を具備する構成としたので、炭化室14内における可燃性有機物の炭化に伴って発生する多量の排出ガスは、炭化室14に連通している水槽61に導入され、導入ガスのうちの水蒸気ガスは水槽61内に貯留された水により冷却され、水となって水槽61内の水と混じる。一方、導入ガスのうち可燃性ガスは、水槽61内の水によって冷却されて凝縮し、液状物となり、さらにオゾン発生装置80から発生されるオゾンの酸化剤の作用によって液状物が酸化されて気泡状態となる。この気泡状態となったものをフィルターで採取して除去し、処分することにより、排出ガスを浄化処理することができる。
As described above, the
また、水槽61を、内部に水が貯留された本体部62と、本体部62の一部及び他部に両端が接続され本体部62内の水が循環される循環通路63と、循環通路63の途中に介装された循環ポンプ64と、循環通路63を流れる水を冷却する冷却手段(ラジエター65、冷却ファン装置66)とを具備して構成し、炭化室14から排出されるガスとの熱交換により加熱された循環水を冷却手段によって十分冷却する構成としたので、安定かつ継続的に排出ガスを凝縮することができる。
Further, the
また、図に示すように、連通路50と循環通路63との連通部分をD,オゾン導入通路82と循環通路63との連通部分をCとすると、部分Cは循環ポンプ64が循環通路63に介装された部分の下流に位置し、部分Dは部分Cの下流に位置するように設計されている。また、部分Dは、炭化室14に連通し、部分Cは、オゾン発生器81に連通している。したがって、循環通路63の上流側から、循環ポンプ64、オゾン発生器81、炭化室14が、それぞれ循環通路63に介設又は連通されていることとなる。循環ポンプ64の下流側にオゾン発生器81、炭化室14を連通させることによって、これらから循環通路63中に導入されるオゾンや排出ガスが循環ポンプ64に影響を与えることを防止でき、循環ポンプ64の長寿命化を図ることができる。また、炭化室14と循環通路63の連通部分Dをオゾン発生器81と循環通路63との連通部分Cの下流側に位置させることにより、炭化室14から循環通路63に導入される排出ガスに対して、オゾン発生器81から循環通路63に導入されるオゾンを効果的に作用させることができ、気泡状物を効果的に形成することができる。
As shown in the figure, if the communication portion between the
また、炭化室14に連通する連通路50の循環通路63への開口部(図1において部分Dの開口部)と、オゾン発生装置81に連通するオゾン導入通路82の循環通路63への開口部(図1において部分Cの開口部)は、共に、循環通路63内を循環する水の流れ方向に沿った方向、即ち循環通路63の上流から下流に向かう方向に開口してなるため、循環通路63内の水の流れに沿って、連通路50からは排出ガスが、またオゾン導入通路82からはオゾンが誘引される。このため効率よく排出ガス及び酸化剤を循環通路63に導入することができる。
Further, an opening to the circulation passage 63 of the
また、本例の炭化処理装置100は、一端開口部31及び他端開口部32を備え、一端開口部31側で炭化室14内に連通し、炭化室14内のガスを排出する排出通路30と、排出通路30の他端開口部32側に連通し、炭化室14内から排出通路30を経て導入されるガスを凝縮する凝縮槽40とを備えており、排出通路30の他端開口部32は、凝縮槽40内で凝縮した凝縮水に接触可能に配置されている。したがって、炭化室14で可燃性有機物を加熱して炭化する際に発生するガスが排出通路30を通って凝縮槽40に導入される排出ガスは、凝縮槽40内の凝縮水との接触によって冷却され、凝縮される。この場合において、凝縮水の温度は100℃以下であり、一方、排出ガスのうちの水蒸気以外の可燃性ガスの沸点は、ほとんどが100℃以上である。よって、可燃性ガスのほとんどがこの凝縮槽40で凝縮水と接触することによって凝縮し、油分として凝縮水の水面上に浮遊した状態で捕集される。このようにして可燃性ガスを捕集することにより、簡単な方法で排出ガスを浄化することができる。
Moreover, the
また、排出通路30の他端開口部32は、凝縮槽40内で下向きに開口して配置されてなるため、凝縮槽40に溜まっている凝縮水に面して開口していることとなり、この開口部分を凝縮水内に水没させることにより、排出通路30から凝縮槽40に導入される排出ガスが凝縮槽40内の凝縮水とバブリングすることとなる。このバブリングにより、凝縮水と排出ガスとを効率的に接触させることができる。
In addition, the other end opening 32 of the discharge passage 30 is arranged to open downward in the condensing
また、排出通路30の他端開口部32は、一端開口部31よりも高い位置に配されているため、凝縮槽40内の凝縮水が一定量以上となると、サイホンの原理によって、凝縮水が凝縮槽40内から排出通路30を通って炭化槽10側に逆流する。また、排出通路30の一端開口部31と炭化室14との間には、逆流溜室15が設けられているため、逆流してきた凝縮水は、この逆流溜室15に流入する。このようにして、凝縮槽40内の余剰の凝縮水を逆流させて常に凝縮槽40内の凝縮水の量を適正な量に維持することができるとともに、逆流した凝縮水を逆流溜空間に流入させることにより、炭化室(炭化空間)へ直接凝縮水が流入することを防止できるため、凝縮水の逆流により炭化処理に悪影響を及ぼすことはない。
In addition, the other end opening 32 of the discharge passage 30 is arranged at a position higher than the one end opening 31. Therefore, when the condensed water in the condensing
また、凝縮槽40を加熱する凝縮槽加熱ヒータ44が設けられているため、必要に応じて適宜凝縮槽加熱ヒータ45で凝縮槽40を加熱して、凝縮槽40内に滞留した液体を蒸発させることができる。
Moreover, since the condensing tank heater 44 for heating the
また、炭化室14と循環通路63とを連通する連通路50と水槽61の本体部62の上方の空間部分とをバイパス通路75で連通し、このバイパス通路75の途中に逆流防止用電磁弁76を介装させた構成としている。炭化室での炭化が終了して炭化室の加熱を停止すると、炭化室の温度低下により炭化室内の圧力が低下し、水槽内の水が連通路を通って炭化室内に逆流するおそれがある。このような場合に上記逆流防止用弁手段を開成作動させれば、本体部62の上方部分の気体がバイパス通路75を通って凝縮槽40を経て炭化室14に流れるため、水槽10内の水が炭化室14へ逆流することを効果的に防止できる。
In addition, a
10:炭化槽 10a:側壁 10b:排気口 10c:側壁
11:トレー
12:炭化室温度センサー
13:仕切り壁
14:炭化室
15:逆流溜室
20:炭化室加熱ヒータ(加熱手段)
30:排出通路 31:一端開口部 32:他端開口部
40:凝縮槽 40a:側壁 40b:吸入口 40c:側壁 40d:排出口
41:金網
42:上部空間 43:下部空間
44:凝縮槽加熱ヒータ(凝縮槽加熱手段)
45:凝縮槽温度センサー
50:連通路 51:一端開口部
60:排出ガス浄化装置
61:水槽
62:本体部
62a:水位センサー
63:循環通路 63a:一端 63b:他端
64:循環ポンプ 64a:吸入ポート 64b:吐出ポート
65:ラジエター(冷却手段)
66:冷却ファン装置(冷却手段)
67:紫外線ランプ
68:乱流翼
69:フィルター
70:排水管 71:一方の端 72:他方の端
73:補給水通路
74:水量調節用電磁弁
75:バイパス通路
76:逆流防止用電磁弁(逆流防止用弁手段)
80:オゾン発生装置(酸化剤導入装置)
81:オゾン発生器(酸化剤発生装置)
82:オゾン導入通路(酸化剤導入通路)
90:コントローラ
100:炭化処理装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10:
30: Discharge passage 31: Opening at one end 32: Opening at the other end 40:
45: Condensation tank temperature sensor 50: Communication path 51: One end opening 60: Exhaust gas purification device 61: Water tank 62: Main body 62a: Water level sensor 63: Circulation path 63a: One
66: Cooling fan device (cooling means)
67: Ultraviolet lamp 68: Turbulent blade 69: Filter 70: Drain pipe 71: One end 72: The other end 73: Supply water passage 74: Water amount adjusting solenoid valve 75: Bypass passage 76: Backflow preventing solenoid valve ( Backflow prevention valve means)
80: Ozone generator (oxidizer introduction device)
81: Ozone generator (oxidizer generator)
82: Ozone introduction passage (oxidant introduction passage)
90: Controller 100: Carbonizing apparatus
Claims (10)
前記炭化室に連通され内部に水が貯留された水槽と、該水槽中に酸化剤を導入する酸化剤導入装置とを有する排出ガス浄化装置を具備することを特徴とする炭化処理装置。 In a carbonization apparatus comprising a carbonization chamber in which a combustible organic material is accommodated, and a heating unit for heating the combustible organic material in the carbonization chamber, and carbonizing the combustible organic material by heating the combustible organic material with the heating unit.
A carbonization apparatus comprising: an exhaust gas purification device having a water tank communicating with the carbonization chamber and having water stored therein; and an oxidant introduction device for introducing an oxidant into the water tank.
前記水槽は、内部に水が貯留された本体部と、該本体部の一部及び他部に両端が接続され該本体部内の水が循環される循環通路と、該循環通路の途中に介装された循環ポンプと、前記循環通路を流れる水を冷却する冷却手段を具備することを特徴とする炭化処理装置。 In claim 1,
The water tank includes a main body part in which water is stored, a circulation passage through which both ends are connected to a part of the main body part and the other part, and the water in the main body part is circulated, and is provided in the middle of the circulation passage. And a cooling means for cooling the water flowing through the circulation passage.
前記炭化室及び前記酸化剤導入装置は、前記循環通路において前記水槽と連通してなり、かつ、前記酸化剤導入装置と前記循環通路との連通部分は前記循環ポンプが前記循環通路に介装された部分の下流に位置し、前記炭化室と前記循環通路との連通部分は前記酸化剤導入装置と前記循環通路との連通部分の下流に位置してなることを特徴とする、炭化処理装置。 In claim 2,
The carbonization chamber and the oxidant introduction device communicate with the water tank in the circulation passage, and the circulation pump is interposed in the circulation passage at a communication portion between the oxidant introduction device and the circulation passage. A carbonization processing apparatus, wherein the carbonization chamber and the circulation passage are located downstream of a communication portion between the oxidant introduction device and the circulation passage.
前記炭化室は、該炭化室と前記循環通路とを連通する連通路によって前記循環通路に連通され、
前記酸化剤導入装置は、酸化剤を発生する酸化剤発生装置及び該酸化剤発生装置と前記循環通路とを連通する酸化剤導入通路とを備え、
前記連通路が前記循環通路へ連通する部分における前記連通路の開口部及び前記酸化剤導入通路が前記循環通路へ連通する部分における前記酸化剤導入通路の開口部は、前記循環通路内を循環する水の流れ方向に沿った方向に開口してなることを特徴とする、炭化処理装置。 In claim 3,
The carbonization chamber is communicated with the circulation passage by a communication passage communicating the carbonization chamber and the circulation passage.
The oxidant introduction device includes an oxidant generator that generates an oxidant, and an oxidant introduction passage that communicates the oxidant generator and the circulation passage.
An opening portion of the communication passage in a portion where the communication passage communicates with the circulation passage and an opening portion of the oxidant introduction passage in a portion where the oxidant introduction passage communicates with the circulation passage circulates in the circulation passage. A carbonization processing apparatus, characterized by being opened in a direction along a water flow direction.
前記ガスを、酸化剤が混入された水中に導入することにより、前記ガス中の水蒸気を凝縮して水とし、前記ガス中の水蒸気以外の排出ガスを凝縮して液状とするとともに前記酸化剤を作用させて気泡状物とし、該気泡状物を採取することにより処理する方法。 A method for treating exhaust gas generated when carbonizing a combustible organic substance by heating,
By introducing the gas into water mixed with an oxidant, water vapor in the gas is condensed into water, exhaust gas other than water vapor in the gas is condensed into a liquid state, and the oxidant is A method of treating by making a foam by acting and collecting the foam.
一端開口部及び他端開口部を備え、前記一端開口部側で前記炭化室に連通し、可燃性有機物を加熱することにより前記炭化室で発生するガスを排出する排出通路と、
該排出通路の他端開口部側に連通し、前記炭化室から前記排出通路を経て導入されるガスを凝縮する凝縮槽とを備え、
前記他端開口部は、前記凝縮槽内の凝縮水に接触可能に配置されてなることを特徴とする炭化処理装置。 In a carbonization apparatus comprising a carbonization chamber in which a combustible organic material is accommodated, and a heating unit for heating the combustible organic material in the carbonization chamber, and carbonizing the combustible organic material by heating the combustible organic material with the heating unit.
A discharge passage that includes one end opening and the other end opening, communicates with the carbonization chamber on the one end opening side, and discharges gas generated in the carbonization chamber by heating the combustible organic matter;
A condensing tank that condenses the gas introduced from the carbonization chamber through the discharge passage, and communicates with the other end opening side of the discharge passage;
The carbonization apparatus according to claim 1, wherein the other end opening is disposed so as to be in contact with the condensed water in the condensing tank.
前記他端開口部は、下向きに開口して配置されてなることを特徴とする炭化処理装置。 In claim 6,
The carbonization apparatus according to claim 1, wherein the other end opening is arranged to open downward.
前記他端開口部は前記一端開口部よりも高い位置に設置されており、
前記一端開口部と前記炭化室との間には、前記他端開口部側から前記一端開口部側へと逆流する液体を溜める逆流溜室が設けられてなることを特徴とする炭化処理装置。 In any one of Claim 6 or 7,
The other end opening is installed at a position higher than the one end opening,
A carbonization treatment apparatus, wherein a reverse flow storage chamber is provided between the one end opening and the carbonization chamber to store a liquid that flows backward from the other end opening to the one end opening.
前記凝縮槽を加熱する凝縮槽加熱手段をさらに具備することを特徴とする炭化処理装置。 In any one of Claims 6-8,
A carbonization apparatus further comprising a condensing tank heating means for heating the condensing tank.
前記炭化室と前記循環通路とを連通する連通路と、前記本体部の上方部分と前記連通路とを連通するバイパス通路と、該バイパス通路の途中に介装された逆流防止用弁手段とをさらに具備することを特徴とする炭化処理装置。 In claim 3,
A communication passage communicating the carbonization chamber and the circulation passage, a bypass passage communicating the upper portion of the main body and the communication passage, and a backflow prevention valve means interposed in the middle of the bypass passage. A carbonization apparatus characterized by further comprising.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003321128A JP2005089508A (en) | 2003-09-12 | 2003-09-12 | Apparatus for carbonization treatment and method for treating discharged gas |
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JP2003321128A JP2005089508A (en) | 2003-09-12 | 2003-09-12 | Apparatus for carbonization treatment and method for treating discharged gas |
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JP2005089508A true JP2005089508A (en) | 2005-04-07 |
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JP2003321128A Pending JP2005089508A (en) | 2003-09-12 | 2003-09-12 | Apparatus for carbonization treatment and method for treating discharged gas |
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JP (1) | JP2005089508A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015213550A (en) * | 2014-05-08 | 2015-12-03 | 陳登癸 | Ball housing bag having expansion/contraction function |
-
2003
- 2003-09-12 JP JP2003321128A patent/JP2005089508A/en active Pending
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JP2015213550A (en) * | 2014-05-08 | 2015-12-03 | 陳登癸 | Ball housing bag having expansion/contraction function |
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