JP2005279569A - Charring apparatus and method for processing exhaust gas thereof - 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。
しかしながら、上記特許文献1、2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。
However, in the method of purifying combustible gas by combustion as described in
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、前記炭化室から導入されるガスを凝縮して液化させる凝縮槽と、
該凝縮槽に連通されるとともに、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と、
一端が前記水槽に連通されるとともに他端が前記凝縮槽に連通された排液回収用通路と、
該排液回収用通路の途中に介装された排液回収用開閉弁と、を備え、
前記排液回収用通路は、前記水槽の喫水面の高さ位置にて前記水槽と連通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
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 condensing tank communicating with the carbonization chamber and condensing and liquefying the gas introduced from the carbonization chamber;
An exhaust gas purifying apparatus having a water tank in which water is stored and an oxidant introduction device for introducing an oxidant into the water tank, and being in communication with the condensing tank;
A drainage collecting passage having one end communicating with the water tank and the other end communicating with the condensing tank;
A drainage recovery on-off valve interposed in the middle of the drainage recovery passage,
The drainage recovery passage communicates with the water tank at a height position of the draft surface of the water tank.
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凝縮槽に導入される。凝縮槽では、炭化室から導入された排出ガスが一部凝縮して液化する。この凝縮槽で液化しない排出ガス、及び、凝縮槽で再び気化したガスは、該凝縮槽に連通した水槽に導入される。水槽に導入されたガスは、水槽内に貯留された水により冷却されて凝縮する。ここで、水槽に導入されたガスのうち、水蒸気ガスは水となって水槽内の水と混じるが、水蒸気以外の排出ガス(可燃性ガス等)は、一般に疎水性であるために液状体となっても水に混ざらない。この場合において、本発明では、酸化剤発生手段により水槽内に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上記液状体が酸化されて気泡状態となる。この気泡状態となって水槽上部に浮遊し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
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.
また、本炭化処理装置が炭化終了と判断されると、炭化室内の加熱が停止されるが、この加熱停止によって炭化室の温度が低下するために、凝縮槽が水槽に対して負圧となり、水槽側から凝縮槽側に逆流しようとする流れが発生する。この場合において、本願発明の構成によれば、一端が水槽の喫水面の高さ位置にて水槽と連通され、他端が凝縮槽に連通された排液回収用通路と、この排液回収用通路の途中に介設された排液回収用開閉弁が設けられているため、この排液回収用開閉弁を開成作動させることによって、水槽内の気体が排液回収用通路を通って凝縮槽内に逆流する。ここで、排液回収用通路の一端は、上述のように水槽の喫水面の高さ位置にて水槽と連通しているため、排液回収用通路によって水槽上部の気体とともに、喫水面に浮遊する気泡状物を一緒に吸込んで凝縮槽内に逆流させることができる。この作用によって、凝縮槽内で全ての凝縮物をトラップすることができる上に、水槽内から凝縮物を取り除くための作業を行うことを省略することができるという効果を奏する。 Further, when it is determined that the carbonization treatment apparatus is finished, the heating in the carbonization chamber is stopped, but because the temperature of the carbonization chamber is reduced by the heating stop, the condensing tank becomes a negative pressure with respect to the water tank, A flow that tries to flow backward from the water tank side to the condensing tank side is generated. In this case, according to the configuration of the present invention, the drainage recovery passage having one end communicated with the water tank at the height of the draft surface of the water tank and the other end communicated with the condensation tank, and the drainage recovery path Since a drainage recovery opening / closing valve provided in the middle of the passage is provided, by opening the drainage recovery opening / closing valve, the gas in the water tank passes through the drainage recovery passage and is condensed into the condensation tank. It flows backward. Here, one end of the drainage recovery passage communicates with the water tank at the height of the draft surface of the water tank as described above, so that the drainage recovery path floats on the draft surface together with the gas at the top of the water tank. Can be sucked together and allowed to flow back into the condensing tank. By this action, it is possible to trap all the condensate in the condensing tank, and it is possible to omit the work for removing the condensate from the water tank.
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。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いて、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14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 condensation tank 40 is a tank for condensing the gas (mainly water vapor) discharged from 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
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-like wire mesh 41 is disposed in the condensing tank 40 in the horizontal direction, and the condensing tank 40 is partitioned into an
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 tank 40. The condensing tank heater 44 is used when the liquid accumulated in the condensing tank 40 is to be evaporated. Further, the condensing tank 40 is provided with a 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
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いる。
As shown in the figure, 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62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 figure, 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 circulation pump 64 has a
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
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
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
水槽61の本体部62には、排液回収用通路75の一端75aが連通されている。この排液回収用通路75の一端75aは、図に示すように、本体部62内に貯留された水の喫水面と同じ高さ位置にて、即ち水位センサー62aと同じ高さ位置にて本体部62と連通している。一方、排液回収用通路75の他端75bは、凝縮槽40の上部空間に連通されている。そして、排液回収用通路75の途中には、排液回収用電磁弁76が介装されている。
One
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、排液回収用電磁弁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。炭化室加熱ヒータ20の作動により炭化室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。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 tank 40 is heated by contact with the exhaust gas discharged from the
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 tank 40, but water vapor and some oil and carbon suspended matters (including tar content) are discharged from the condensing tank 40 as gas. These pass through the
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内に効果的に導入される。
Since the circulation pump 64 of the exhaust gas purification device 60 is operating during the carbonization treatment, the water in 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
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より効率的に循環通路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。
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排液回収用電磁弁76を開成作動させるとともに、水量調節用電磁弁74を閉じる。排液回収用電磁弁76の開成作動により、凝縮槽40と本体部62とが排液回収用通路75を介して連通するので、連通路50側から凝縮槽40へは逆流せず、より逆流抵抗の少ない排液回収用通路75側から凝縮槽40へと逆流する。この場合において、排液回収用通路75の一端側75aは、水槽61の本体部62内に貯留する水の喫水面の高さ位置、即ち水位センサー62aと同じ高さ位置にて本体部62と連通している。したがって、排液回収用通路75からは、本体部62の上部の気体のみならず、喫水面に浮遊する気泡状物をも一緒に吸込んで凝縮槽40内に逆流させることができる。このような作用、つまり、炭化処理停止時における負圧の発生による逆流現象を利用して水槽61内で凝縮した気泡状物を凝縮槽40に戻すという作用によって、凝縮槽40内で全ての凝縮物をトラップすることができる。また、本体部62から凝縮物を取り除くための作業を行うことを省略することもできる。尚、排液化回収用電磁弁76を開くとともに、水量調節用電磁弁74を閉じるのは、本体部62から凝縮槽40への逆流により本体部62内に貯留されている水の水位の低下に伴なって水量調節用電磁弁74が開き、補給水通路73より水が本体部62内に補給されてくることを防止するためである。もし水位を保とうとして水が補給水通路73から補給されると、補給されて増加した分が次々と排液回収用通路75から凝縮槽40内に逆流することとなり、凝縮槽40又は炭化槽10内の逆流溜室15が溢れてしまうおそれがある。このようなことを防止するために、排液回収用電磁弁76を開く場合には、水量調節用電磁弁74を閉じておくのである。
Since the condensed water from the condensing tank 40 flows back into the
そして、炭化室温度センサー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。尚、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。
When the temperature detected by the carbonization
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 tank 40 is maintained at room temperature in the initial stage of carbonization, but eventually the gas discharged from the carbonizing
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 tank 40 is maintained at approximately 100 ° C. even at the end of carbonization. As shown in the figure, the temperature begins to drop at the final stage of the end of carbonization. This is because the gas discharged from the carbide is no longer exhausted after the carbonization is completed, so that no gas is introduced from the
図3は、上記例の変形例である。図3に記載の炭化処理装置100は、排液回収用通路75の他端75bが直接凝縮槽40に連通している図1の構成とは異なり、他端75bが連通路50の途中に連通されているものである。その他の構成は、図1の炭化処理装置と同一である。
FIG. 3 is a modification of the above example. 3 is different from the configuration of FIG. 1 in which the
このような構成においては、炭化処理が終了して炭化室加熱ヒータ20が停止された後速やかに排液回収用電磁弁76が開成作動されると、排液回収用通路75の一端側75aから本体部62の上部の気体及び喫水面に浮遊する気泡状物が吸込まれ、排液回収用通路75を通って連通路50に導入される。そして、連通路50を経由して凝縮槽40内に逆流する。したがって、図3の構成でも、凝縮槽40内で全ての凝縮物をトラップすることができる。尚、この場合においては、排液回収用通路の一部が連通路50で共用される構成となるため、配管を省略することができるという効果も期待できる。
In such a configuration, when the drainage recovery solenoid valve 76 is opened immediately after the carbonization treatment is finished and the
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:排液回収用通路 75a:一端 75b:他端
76:排液回収用電磁弁
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:
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 quantity adjusting solenoid valve 75: Waste
81: Ozone generator (oxidizer generator)
82: Ozone introduction passage (oxidant introduction passage)
90: Controller 100: Carbonizing apparatus
Claims (1)
前記炭化室に連通され、前記炭化室から導入されるガスを凝縮して液化させる凝縮槽と、
該凝縮槽に連通されるとともに、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と、
一端が前記水槽に連通されるとともに他端が前記凝縮槽に連通された排液回収用通路と、
該排液回収用通路の途中に介装された排液回収用開閉弁と、を備え、
前記排液回収用通路は、前記水槽の喫水面の高さ位置にて前記水槽と連通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 condensing tank communicating with the carbonization chamber and condensing and liquefying the gas introduced from the carbonization chamber;
An exhaust gas purifying apparatus having a water tank in which water is stored and an oxidant introduction device for introducing an oxidant into the water tank, and being in communication with the condensing tank;
A drainage collecting passage having one end communicating with the water tank and the other end communicating with the condensing tank;
A drainage recovery on-off valve interposed in the middle of the drainage recovery passage,
The drainage recovery passage is communicated with the water tank at a height position of the draft surface of the water tank.
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JP2007181784A (en) * | 2006-01-06 | 2007-07-19 | Maeda Corp | Waste treatment apparatus |
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- 2004-03-30 JP JP2004100346A patent/JP2005279569A/en active Pending
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