JP2627630B2

JP2627630B2 - 有機質物質の処理方法とその装置

Info

Publication number: JP2627630B2
Application number: JP62320055A
Authority: JP
Inventors: ヨハーネスヘンリーカスシパズビルヘルムス
Original assignee: アイリスマリアパロマバンデルハイデン
Priority date: 1968-07-18
Filing date: 1987-12-17
Publication date: 1997-07-09
Anticipated expiration: 2012-07-09
Also published as: DE1935566A1; JPS63190689A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、第１の相で圧縮された固体状の有機質物質
を処理する方法に係わる。

（従来の技術、発明が解決しようとする問題点）ここで言う有機質物質とは、広義の意味のものを言
い、ピート、海草、廃木等の植物源のみならずゴム、合
成物質等の固体炭素化合物から、動物性の排出物をも含
めたものである。

処理される物質は、少しなら金属やセラミック物質の
ような無機質物質を含んでいても良い。

この方法は家庭や動物の排出物を利用するのにも極め
て好適な方法である。

この方法をこのような排出物に適用する限り、このよ
うな排出物を使用するだけでなく、どのようにして破壊
するかという問題も勿論解決しておかねばならない。

このような方法の一つの条件は、安価で能率的である
ことである。

家庭の排出物を利用する方法はオランダ特許出願第6,
802,199号公報が公知である。

この公知の方法によると、家庭の排出物の油圧方式で
圧縮してブリケットとし、その後得られたブリケットを
空気遮断性で防水性の材料の層をその上に被覆させる。

前記圧縮中に、この排出物中に含まれている水分の大
部分が押し出され、残った固形物は変形して均質化す
る。この中に残った水分は圧縮物中に不均一に分散して
いる。

得られたブリケットは建築用煉瓦として使われてい
る。この方法では家庭の排出物は、ある限られた範囲に
しか利用できない。

本発明の目的は一般的な圧縮化方式で得られるよりも
利用度の高い有機質物質の処理方法を提供することにあ
る。

（問題点を解決するための手段）この目的のために第１の相で圧縮化した物質を、第２
の相で少なくとも300MHz〜300GHzの周波数の電磁波パル
スを照射した後、この圧縮化し、照射した物質を空気の
供給を避けながら熱分解を起こさせて第２の相から第３
の相へ移した。

本発明の特別な実施例では、この圧縮物をパルス数が
１〜20の範囲の電磁波に約５秒間、第２の相の状態で照
射処理した。

本発明の顕著な実施例では、ある物質を第１の相で少
なくとも5MPaの圧力下で圧縮した。

また、本発明の好ましい実施例では、ある物質の第１
の相で圧縮して少なくとも280kg/m³の密度に到達させ
た。

本発明の効果的な実施例では、第２の相で照射処理し
た物質の温度は熱分解に達する前に85〜90℃まで上がっ
ていた。

本発明は、上記の実施例の一つに基づく方法を実施す
るのに極めて好適な装置にも係わるものである。

従って、本発明は有機質物質を処理する装置にも係わ
るもので、この中にはプレス、300MHz〜300GHzの周波数
の電磁波パルスを発振できる照射装置、ブレス中で圧縮
化した有機質物質をプレスから照射装置まで運ぶ搬送手
段、熱分解炉、照射装置で照射された物質を外気に触れ
させないで熱分解炉まで運ぶ搬送手段、が包含される。

好ましくは、この照射装置は、準備部、それに続く照
射部、さらにこの照射部に続く醗酵部でできている。

本発明の他の詳細と利点は本発明に基づく有機質物質
を処理する方法とその装置に関する以下の記述中に記載
されている。これらの記述はごく限られた一例として示
したもので、本発明を制約するものではない。また、参
照番号は添付図面に付したものと同じである。

（実施例）添付図によれば、本装置は処理する物質を貯蔵してお
く貯槽（１）を有している。

これらの物質は元来有機質であるが、金属、ガラス、
セラミック等の無機質を20重量％以下含有していても良
い。

また、この処理する物質は有機質物質として、廃紙、
廃織物、廃木材および植物性廃棄物等を含んでいても良
い。

さらに処理する物質は、組成に関してだけではなく、
水分含有量についても均一なものである。この物質中に
存在する植物性源の大部分は95重量％以下の水分を含ん
でいても良いが、紙のような他のものでは実質的には水
分を含んでいない方が好ましい。

処理する物質の平均含水率は概ね30重量％である。

これらの物質はバルブで貯槽（１）からプレス（２）
へ送られる。

このプレスは圧入プレス（20）に通じる投入ホッパー
（３）と、この圧入プレス（20）から送入され、その中
に往復動するピストン（５）が装着された加圧質（４）
と、この加圧室（４）の他端に装着された回転式の排出
機構（６）とを有している。

このピストン（５）の動きで，有機質物質はこの閉じ
た加圧室（４）中で少なくとも15MPaの圧力を受けて加
圧処理されて、密度が少なくとも280kg/m³にされる。次
で、これを均質化し、一部水分を圧縮搾取する。こうし
て搾取した水分は集めてドレイン（７）を経て排水処理
プラントへ送る。

上記のような条件の下で、均質なブリケットがこの加
圧室（４）中ででき、このブリケット中の水分含有量は
９重量％以下にされるが、温度は30〜35℃となる。

ピストン（５）の移動部の末端で、得られたブリケッ
トは、ピストンの作用で加圧室の末端を開いて室外に押
し出される。

このブリケットは回転式排出機構（６）に入り、ここ
で回転してブリケットはコンベヤー（８）に移される。

コンベヤー（８）とプレス（２）は共に構造的には公
知のもので、一般に入手が容易なものである。従って、
これらの装置については、ここでは詳細には述べないこ
とにする。

本発明に使用するのに適したプレスは、「テズカ（Te
zuka）」の名前で市販されている。

また、好ましいコンベヤー（８）は例えばエンドレス
型の鋼製ベルトである。このコンベヤー（８）はプレス
（２）で連続的に製作したブリケットを照射装置（９）
へ運ぶ。

プレス（２）で圧縮化した結果得られたブリケットの
酸素含有量は極めて低く、またその温度も30〜35℃まで
しか上らない。

照射装置（９）はトンネル型をなしており、準備部
（10）と、照射部（11）と醗酵部（12）の３つの部分に
分けることができる。

圧縮物質であるブリケットはこのエンドレス鋼製ベル
ト（13）によってこれらの３部分（10,11,12）を通過す
る。

準備部（10）で、この圧縮物質製のブリケットは所定
の含水率にされ、高温ガスでさらに加熱される。この高
温ガスは照射装置（９）を照射部（11）と醗酵部（12）
の逆方向に流れてトンネルの前端で分離され、ここで集
めて排出される。

圧縮物質製ブリケットの温度は、この照射部（11）に
入る時44〜46℃の範囲にあるように注意しなければなら
ない。

照射部（11）では、この圧縮物質は300MHz〜300GHz、
特に好ましくは、800〜2000MHzの１〜20個の電磁波パル
スを５秒間照射される。

このため、１台以上のいわゆる「マグネトロン」及び
／または「アイオノトロン」照射装置を使用する。この
ような装置は公知のものであり、冷凍食肉の霜取り用そ
の他の用途では頻用されている。

電磁波パルスはこの圧縮物質中の分子を振動させ、使
用する物質の密度と電磁波パルスの波長により、この分
子振動数は35,000/秒のオーダーとなる。

このパルスが前記圧縮物質中のバクテリア効果を活性
化して、生物学的醗酵処理を開始させる。

特に、自然に醗酵・腐敗を起こさせるステアロ・サー
モフィリス・バクテリア（Stearo Thermophylis Bacter
ia）等のバクテリアを活性化させる。

これらのバクテリアは元来急速増殖するが、電磁波パ
ルスを受けないと、有機質物質を迅速に分解して有機質
廃棄物を経済的かつ能率的に処理する有用な工業的方法
には適用できない。

従って、電磁波パルスはこれらの有機質物質を分解す
るのに僅か20分しか必要としない。

従って、照射部（11）で始まったこの分解は次ぎの醗
酵部（12）でも継続している。

このような生物学的分解によって、醗酵部（12）の温
度は85〜90℃まで上昇する。

上記の醗酵部（12）の生物学的分解はほぼ完全に嫌気
性工程である。この醗酵部（12）への外気の供給は照射
装置（９）のトンネルの後端に連結された取出しロック
室（14）で防止されている。

照射装置（９）で醗酵処理したブリケットが240〜600
℃の加熱分解を受ける熱分解炉（15）の間にはロック室
（14）が設けられている。

ブリケットの加熱分解は空気が存在しない状態で行な
われ、圧縮物質が熱物分解炉（15）に入れられると、こ
の熱分解炉（15）中へ酸素の導入は止められ、圧縮物質
中にも酸素が無くなるように上記のロックが行なわれ
る。

このロック室（14）は、その両端にロック・ドアを持
った室でできており、処理物質が一方のロック・ゲート
を経てこの室内に運ばれ、ゲートが閉じられると、続い
て室内には窒素ガスが充満され、その後もう一方のゲー
トを経て室外へ搬出される。

ロック室（14）を経由する搬送と熱分解炉（15）への
送入はロック室（14）内に装着したコンベヤー・ベルト
で行われる。

熱分解炉（15）は普通の構造のもので、この中で処理
物質は複数の管の中を移動し、この管の中で外側から高
温ガスまたは照射熱で加熱される。この熱分解炉（15）
の構造についてもここでは詳細に述べない。

熱分解は常圧だが、勿論、処理物質の引火点以上の温
度で行なう。

熱分解炉（15）中では、有機質物質は一種の乾溜作用
によってガス化される。

熱分解炉（15）に搬入された無機質物質その他の処理
物質の固体または液体状の残渣はスクリュー・コンベア
（16）で熱分解炉（15）から取り出されて密閉容器（1
7）に入れられる。

発生ガスはコンデンサー（18）中で凝縮されて油状物
となり、この中には重質炭素化合物が分散している。

少なくとも12時間沈降させ、さらにデカンター（19）
中室温で冷却して、この分解液を固相と液相に分離させ
る。

分離した液体の一部は熱分解炉（15）の加熱用燃料と
して使用できる。

前に述べたように、有機質物質は金属やガラスのよう
な無機質物質を含んでいても良い。

これらの無機質物質を、本発明の方法を実施する前に
有機質物質から除去するのは得策ではないかも知れな
い。と言うのは、これらの無機質物質特に金属は熱分解
炉（15）中で熱伝導物質になり、熱分解炉（15）中で処
理物質中に熱を均一に分布させる働きをする。

処理物質中に含まれているガラスは熱分解炉（15）中
で融けて、固体残渣が冷却される時粒塊状に分離する。
これらの金属やガラス粒子は元の有機質物質からよりも
ずっと容易にこの冷却残渣から除去できるようになる。

上記の装置は幾分簡単化したものである。本発明の方
法は比較的安価で極めて能率的である。有機質物質の廃
棄物は、連続的に高価な最終製品、即ち燃料として使用
できるガスと液体となる。得られた燃料は熱分解炉（1
5）の加熱にも有効で廃棄物を処理できるだけでなく、
多量の燃料も得られる。

本発明は、決して上記の実施例に制約されるものでは
なく、記載した実施例は、実施に際して使用できる形
状、組成、配置、部品数についても、特許申請の骨子の
範囲内で多大の修正を可能とするものである。

特に、プレスは投入用ホッパー、押込みプレス、往復
動ピストン付きの加圧室を包含することを必ずしも必要
とするものではない。この加圧室は種々の方向に移行可
能な数本のピストンを有していても良く、また、プレス
は１本以上のピストンを有する加圧室を持っていても良
い。

従って、所望の密度への圧縮化は同じ室または別の室
で別のステップで行なっても良い。要は、処理する有機
質物質が所望の密度に圧縮化されなければならないこと
と、この物質から水分を除去せねばならないことであ
る。

種々のコンベヤーも必ずしも上記の構造を取る必要は
ない。

プレスと照射装置間で、ブリケットの大きさが照射装
置のトンネルの大きさに適合しない時は、このブリケッ
トを切断しても良い。

【図面の簡単な説明】

添付図は、本発明に基づく有機質物質を処理するための
装置のブロック・ダイアグラムである。１……貯槽、２……プレス、３……投入ホッパー、４…
…加圧室、５……ピストン、７……ドレイン、8,13……
ベルト・コンベア、９……照射装置、10……準備部、11
……照射部、12……醗酵部、14……ロック室、15……熱
分解炉、18……コンデンサー、19……デカンター、

フロントページの続き (56)参考文献特開昭56−56299（ＪＰ，Ａ) 特開昭53−53576（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−281091（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−39772（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】固体状の有機質物質を処理する方法におい
て、少なくとも15MPaの圧力で前記有機質物質を少なく
とも280kg/m³の密度まで圧縮し、この圧縮物質を44〜46
℃の温度まで加熱し、この加熱した圧縮物質を800〜200
0MHzの周波数を持つ電磁波パルスで照射してバクテリア
を発酵状態まで急速に活性化し、照射済みの物質を発酵
させて生物学的に分解させ、発酵ガスを発生させると共
に前記圧縮物質の温度を85〜90℃まで上昇させ、前記発
酵ガスを利用して前記圧縮物質を照射前に44〜46℃の前
記温度まで加熱し、前記の圧縮し、照射し、生物学的に
分解させた物質を空気の存在しない状態で熱分解させて
熱分解ガスを発生させることを特徴とする方法。
【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の方法におい
て、前記熱分解を240℃〜600℃の範囲の温度で実施する
ことを特徴とする方法。
【請求項３】特許請求の範囲第１項記載の方法におい
て、さらに、前記熱分解で得たガスを凝縮させて凝縮物
を生成し、この凝縮物を固体相と液体相とに分離する段
階を包含することを特徴とする方法。
【請求項４】特許請求の範囲第１項記載の方法におい
て、前記照射を、１から20個の約５秒間継続する電磁波
パルスで実施することを特徴とする方法。
【請求項５】特許請求の範囲第１項記載の方法におい
て、有機質物質が圧縮前には約30重量％の含水率を有
し、圧縮後に７〜10重量％までこの含水率が低下するこ
とを特徴とする方法。
【請求項６】固体状の有機質物質の処理装置であって、処理物質に少なくとも15MPaの加圧をすることにより前
記処理物質を少なくとも280kg/m³の密度まで圧縮するプ
レス手段と、前記プレス手段に設けられた回転式排出機構とこれに連
なるコンベアーとからなり圧縮した処理物質を前記プレ
ス手段から電磁波照射装置へ搬送する手段と、処理物質
を所定の含水率にし温度が44℃から46℃になるように加
熱する準備室と処理物質に800〜2000MHzの周波数の電磁
波パルスを照射する照射部と前記処理物質を生物学的に
分解させる醗酵部とを有する前記電磁波照射装置と、前記電磁波照射装置で照射した有機質物質を前記電磁波
照射装置から熱分解炉へ外気に触れさせないで搬送する
手段と、前記熱分解炉と、を包含することを特徴とする有機質物質の処理装置。
【請求項７】特許請求の範囲第６項記載の処理装置であ
って、さらに前記熱分解炉の下方に設けられた残渣搬送手段と、前記残渣を入れる密閉容器と、前記熱分解炉で発生するガスを凝縮させる手段と、凝縮されたガスを個体相と液体相とに分離する手段と、を包含することを特徴とする有機質物質の処理装置。
【請求項８】特許請求の範囲第６項または第７項記載の
処理装置において、前記照射装置の照射部がマグネトロ
ン炉であることを特徴とする有機質物質の処理装置。
【請求項９】特許請求の範囲第６項から第８項のいずれ
か一つに記載の処理装置において、前記電磁波照射装置
で照射した有機質物質を前記電磁波照射装置から熱分解
炉へ外気に触れさせないで搬送する手段が、ロック室を
有することを特徴とする有機質物質の処理装置。