JP2927379B2 - 水分を含んだ有機物の炭化装置 - Google Patents

水分を含んだ有機物の炭化装置

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JP2927379B2
JP2927379B2 JP4300519A JP30051992A JP2927379B2 JP 2927379 B2 JP2927379 B2 JP 2927379B2 JP 4300519 A JP4300519 A JP 4300519A JP 30051992 A JP30051992 A JP 30051992A JP 2927379 B2 JP2927379 B2 JP 2927379B2
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田 隆 木
藤 正 寿 佐
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  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば刈り芝、おが
屑、籾殻、豆腐おから、生ごみ等のような水分を含んだ
有機物の炭化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、例えばゴルフ場で刈り取られた
芝は、堆肥とするため、ゴルフ場の片隅に廃棄される
か、または、焼却炉で焼却処分されているのが普通であ
るが、焼却処分のためには、大規模な設備を必要とし、
設備費や燃焼のための燃料使用量が多く、維持費がかか
る。
【0003】ところで、刈り芝等の草炭は、ゴルフ場等
において、次のようなメリットがある。即ち、草炭は30
0 m2 /gといった多孔質のアルカリ性肥料となるの
で、フェアウエイ等に散布すると、微細な孔中に微生物
が繁殖して土が肥え、地力の回復が促され、芝の根の張
りがよくなり、芝の成育が促進される。そして、多孔質
の草炭は、養分、水分をよく吸着し、それらの持続効果
を高める保持剤としての効果があり、草炭の活性炭効果
により散布農薬の成分が吸着され、農薬の持続効果が向
上され、同農薬の場外への流出が防止される。また、比
較的低い温度で処理された草炭に含まれたカリ、リン等
の成分は、水溶性であるため、植物に吸収され易く、同
草炭には、カルシュウム、マグネシウム、珪素等のミネ
ラル分も多く含まれているため、有効な肥料となる。
【0004】したがって、刈り芝等の水分を含んだ有機
物は、焼却するのではなく、草炭化して土壌に還元する
のが効果的な処分方法であるけれども、従来では、ゴル
フ場の刈り芝は、図5に示すような炭化装置を用いて炭
化している。即ち、図5は、ゴルフ場の刈り芝の処理の
ために用いられている従来のロータリキルン型炭化装置
を示し、長さ方向に隣合った複数個の燃焼バーナAを備
えた炉体Bの内部には、炉体Bの両側の回転軸受けC
1 ,C2 により支持される円筒状のロータリキルンDが
やや傾いた状態で貫通状態におかれている。そして、同
ロータリキルンDの内部には、その一端に設けた原料投
入口Eから原料が投入され、キルン駆動モータFの駆動
によりロータリキルンD内部の原料が攪拌混合されつ
つ、燃焼バーナAの熱により加熱され、炭化された草炭
が排出口Gから取出される。なお、図5中、符号”H”
は炉体Bの煙突、”I”はロータリキルンD中で蒸発し
た水分を外部へ排除するための排出ダクトである。
【0005】したがって、このような従来の炭化装置に
よると、ロータリキルンDの回転運動によって原料投入
口Eから投入された刈り芝等の原料が混合されるが、こ
のロータリキルンDの傾斜により刈り芝が排出口G方向
に向かって徐々に前進され、草炭化された刈り芝が排出
口Gから取出されることになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の炭化装置は、ロータリキルン型のため、全体
寸法が非常に大型となるばかりでなく、間接加熱のため
に熱効率が悪く、多量の燃料を消費し、ロータリキルン
D中の温度制御が難しく、炉体B内部にロータリキルン
Dが貫通する構造であるから、炉体Bと口径の大きなロ
ータリキルンDとの間のシールが大掛かりとなり、ロー
タリキルンDの内部を貧酸素状態に維持する必要性のた
め、原料投入口E、排出グクトI、排出口Gの構造が複
雑になり、製造原価が高くなる問題があった。本発明の
目的は、以上に述べたような従来の炭化装置の問題に鑑
み、装置全体が小型で、省エネルギ型で、得られる製品
が品質のよい草炭となる炭化装置を得るにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するた
め、本発明は、天井面に熱輻射源を有しかつ炉内を貧酸
素状態においた細長い乾燥炉の内部に、水分を含んだ有
機物を撹拌しつつ一方向に送るパドルを配置し、水分を
含んだ有機物を投入できる原料投入口及び内部で蒸発し
た水分を外部に排出できる排気口を同乾燥炉の一端に設
け、前記乾燥炉の他端に設けるオーバフローシュートを
介して、前記乾燥炉よりも高い炉内温度に保つ熱輻射源
を天井面にかつ有機物を撹拌しつつ一方向に送るパドル
を内部に有すると共に炉内を貧酸素状態においた炭化炉
の一端と前記乾燥炉の他端とを結合し、前記オーバフロ
ーシュートとは反対側の端部に形成した製品排出口に炭
化成品を取出す開閉弁を設けたことを特徴とする水分を
含んだ有機物の炭化装置を提案するものである。
【0008】
【実施例】以下、図1から図4について本発明の実施例
の詳細を説明する。図1は本発明による炭化装置の全体
図であり、同炭化装置のフレーム1には内部を貧酸素状
態に保たれる乾燥炉2及び炭化炉3が組付けてある。前
記乾燥炉2及び炭化炉3は略水平な筒状に作られるが、
後述から明らかになるように、ほぼ同一の内部構造をも
っている。
【0009】前記乾燥炉2の一端部には原料投入口4が
形成され、刈り芝等の有機物原料を貯留される有機物ホ
ッパ5から伸びた供給コンベア8が同原料投入口4に結
合されている。したがって、刈り芝等の原料は、常時閉
鎖状態におかれるシャッタ9の開放により必要に応じて
前記原料投入口4中に取込まれる。また、前記原料投入
口4に近い乾燥炉2の側面には排気口10が形成され、
この排気口10に結合された排気ダクト11から乾燥炉
2の内部の水分が外部に吸引・放出される。
【0010】前記原料投入口4とは反対側の乾燥炉2の
端部には、乾燥炉2よりも下の水準にある炭化炉3の端
部とを連絡するオーバフローシュート12があり、乾燥
炉2の内部で乾燥された原料が、図3に示す乾燥炉2の
オーバフロー開口13から自然に流出され、同オーバフ
ローシュート12を通って炭化炉3の一端部に流入す
る。また、前記オーバフローシュート12とは反対側の
炭化炉3の端部底面には、炭化された草炭が流出できる
成品排出口14が形成され、この成品排出口14には必
要に応じて開放されるロータリバルブ15が付設され
る。即ち、同ロータリバルブ15の出口側には排出コン
ベア16が結合されているので、この排出コンベア16
の働きにより成品即ち草炭が外部に排出される。
【0011】図3及び図4に示すように、前記乾燥炉2
及び前記炭化炉3の内部にはこれらの長さ方向に延長さ
れた一対のパドル17及びパドル18がそれぞれ内蔵さ
れ、これらのパドル17及びパドル18によって刈り芝
等の原料が攪拌されながら、乾燥炉2及び炭化炉3の長
さ方向に送られる。即ち、同パドル17及びパドル18
のパドル軸17a ,18a は対応乾燥炉2及び炭化炉3の端
壁に貫通され、これらのパドル軸17a ,18a は前記フレ
ーム1に据付けられるパドル駆動モータ19及びパドル
駆動モータ20によりそれぞれ図3及び図4の矢印方向
に駆動されることになる。
【0012】前記乾燥炉2及び炭化炉3のそれぞれの天
井面には熱輻射源であるラジアントカップバーナ21及
びラジアントカップバーナ22がそれらの長さ方向に隣
合って複数基設けられる。これらのラジアントカップバ
ーナ21及びラジアントカップバーナ22は同一構造で
あるので、図4に示すラジアントカップバーナ21で説
明すると、ラジアントカップバーナ21は火炎が沿わさ
れる同心円状の耐熱カップ21a を備えており、同耐熱カ
ップ21a の中心部には燃料ノズル21b 及び支燃空気を供
給する空気ノズル21c が配置される。換言すると、ラジ
アントカップバーナ21の燃焼火炎は耐熱カップ21a に
沿った状態となり、同耐熱カップ21a の下方には到達せ
ず、耐熱カップ21a からの輻射熱により乾燥炉2内部の
原料が加熱されることになる。しかしながら、熱輻射源
として用いる同ラジアントカップバーナ21は、この構
造のものに限定されるものではなく、面熱源として用い
ることができる構造のものであればよい。
【0013】図示実施例による炭化装置は、以上のよう
な構造であるので、刈り芝等の原料を乾燥させる乾燥炉
2中の温度を原料の発火温度以下、例えば約950 Cに
保ち、炭化炉3中の温度を約250 〜4000Cに保つことに
より、品質の高い草炭を得ることができる。詳細を説明
すると、乾燥炉2のシャッタ9を閉じ、炭化炉3のロー
タリバルブ15を閉じておくと、乾燥炉2及び炭化炉3
の内部は略密閉状態になり、ラジアントカップバーナ2
1及びラジアントカップバーナ22の燃焼により、これ
らの乾燥炉2及び炭化炉3の内部は貧酸素状態に保たれ
る。したがって、乾燥炉2の内部に投入された原料は、
パドル17の攪拌・送り運動により均一に加熱されされ
ながら、乾燥炉2の長さ方向に進行する。このため、原
料中に含まれた水分は、乾燥炉2のラジアントカップバ
ーナ21の熱輻射により蒸発され、排気口10から外部
に排出される。
【0014】このようにして乾燥された原料は軽量とな
るので、乾燥炉2のオーバフロー開口13からオーバフ
ローし、オーバフローシュート12を通じて炭化炉3に
自動的に供給されることになるけれども、乾燥炉2中で
の同乾燥工程中、乾燥炉2の内部が貧酸素状態におか
れ、乾燥炉2の内部温度も発火点に達しない比較的低い
温度に保たれているため、乾燥炉2中で原料の一部が燃
焼したり、炭化してしまうことはない。
【0015】また、比較的高い温度に保たれた炭化炉3
中では、ラジアントカップバーナ22の熱輻射により原
料が更に加熱されるが、この炭化炉3中の雰囲気も貧酸
素状態にあるので、乾燥された原料中に含まれた有機物
のみが蒸散され、パドル18の攪拌・送り運動中に原料
全体が均一に炭化される。炭化された同成品は、オーバ
フローシュート12とは逆の成品排出口14中に落下
し、同成品排出口14中に一時的に貯留されるが、炭化
成品はロータリバルブ15の開放により定期的又は不定
期に外部に取出されることになる。
【0016】以上をまとめると、図示実施例の炭化装置
においては、天井面に設ける面状熱輻射源により原料を
直接に加熱するので、熱効率が高く、使用する燃料が比
較的少なくなり、乾燥炉2及び炭化炉3の内部を比較的
容易に貧酸素状態に置くことができるため、品質のよい
草炭を得ることができる。そして、図示実施例の炭化装
置は、原料を比較的低い温度で加熱処理するため、原料
中に含まれるカリ、リン等の成分が水溶性の形で残留す
るから植物の根から吸収され易い状態となり、得られた
成品中にはカルシウム、マグネシウム、けい素等のミネ
ラル成分が分解されずに含まれているので、同成品はそ
れ自体有効な肥料となる。
【0017】なお、前記実施例の説明においては、刈り
芝の草炭化について述べたけれども、同炭化装置は、ゴ
ルフ場のバンカー砂、目土用砂の殺菌・加熱処理、製材
所で得られるおが屑の炭化、籾殻の炭化、豆腐おからの
炭化等に使用しても、充分の処理結果を得た。言換える
と、本発明の炭化装置は、基本的に水分を含んだ有機物
の炭化処理に適した装置として設計されるものではある
けれども、無機物の加熱・殺菌にも使用できる。
【0018】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、装置全体が小型で、直接加熱による省エネル
ギ型の炭化装置を得ることができる。また、本発明によ
る炭化装置においては、乾燥炉及び炭化炉の内部を確実
に貧酸素状態におくことができ、原料を比較的低い温度
で処理できるため、得られる草炭成品は肥料としての品
質も優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による炭化装置の全体正面図である。
【図2】同炭化装置の側面図である。
【図3】同炭化装置の拡大側断面図である。
【図4】同炭化装置の乾燥炉の拡大断面図である。
【図5】従来の炭化装置の一部切欠き正面図である。
【符号の説明】
1 フレーム 2 乾燥炉 3 炭化炉 4 原料投入口 7,8 パドル 10 排気口 14 ロータリバルブ 15 ロータリバルブ 19,20 パドル駆動モータ 21,22 ラジアントカップバーナ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C05F 11/06 C10B 47/44 C10B 47/44 B09B 3/00 ZAB (72)発明者 田 中 公 平 東京都中央区八丁堀3丁目3番5号 株 式会社ティーディーイー内 (72)発明者 高 橋 啓 造 東京都中央区八丁堀3丁目3番5号 株 式会社ティーディーイー内 (56)参考文献 特開 昭54−102303(JP,A) 特開 昭52−91779(JP,A) 特公 昭48−6042(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C10B 53/02 B09B 3/00 C01B 31/08 C05F 9/00 C05F 11/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 天井面に熱輻射源を有しかつ炉内を貧酸
    素状態においた細長い乾燥炉の内部に、水分を含んだ有
    機物を撹拌しつつ一方向に送るパドルを配置し、水分を
    含んだ有機物を投入できる原料投入口及び内部で蒸発し
    た水分を外部に排出できる排気口を同乾燥炉の一端に設
    け、前記乾燥炉の他端に設けるオーバフローシュートを
    介して、前記乾燥炉よりも高い炉内温度に保つ熱輻射源
    を天井面にかつ有機物を撹拌しつつ一方向に送るパドル
    を内部に有すると共に炉内を貧酸素状態においた炭化炉
    の一端と前記乾燥炉の他端とを結合し、前記オーバフロ
    ーシュートとは反対側の端部に形成した製品排出口に炭
    化製品を取出す開閉弁を設けたことを特徴とする水分を
    含んだ有機物の炭化装置。
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