JPH09234446A - 微生物による熱エネルギー発生装置 - Google Patents

微生物による熱エネルギー発生装置

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JPH09234446A
JPH09234446A JP8073242A JP7324296A JPH09234446A JP H09234446 A JPH09234446 A JP H09234446A JP 8073242 A JP8073242 A JP 8073242A JP 7324296 A JP7324296 A JP 7324296A JP H09234446 A JPH09234446 A JP H09234446A
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JP
Japan
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burner
treatment tank
air
temperature
microorganisms
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JP8073242A
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Masashige Nishi
正成 西
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ITO TOMI
ITOU TOMI
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ITO TOMI
ITOU TOMI
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24VCOLLECTION, PRODUCTION OR USE OF HEAT NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F24V99/00Subject matter not provided for in other main groups of this subclass

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 有機廃棄物を高温で水分を蒸発させると共に
炭化させる過程で発生する排ガスと炭化物粉を燃焼させ
て熱エネルギーとしても利用でき、その際、排ガスによ
る悪臭や煙の発生もなく残留物も少ないので市街地にあ
る施設や農業用ハウスの暖房等に使用できる。 【解決手段】 自力発熱する微生物により炭化する有機
廃棄物を入れる処理槽1内に、攪拌装置2を設け、この
攪拌装置2を制御して、攪拌装置2の運転・停止を制御
する制御装置を設けると共に、処理槽1内に空気を供給
する空気噴出ノズル3を設け、これをコンプレッサー4
に接続し、処理槽1の排ガス35を排出する排気管6を設
け、この排気管6を燃焼釜28の燃焼室29のバーナー32に
接続して、このバーナー32に近接して着火バーナー33を
設けて、排ガス35中に含まれる可燃性ガスや炭化物粉を
燃焼することを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は有機物を微生物により、
高温で短時間に炭化処理し、炭化処理の過程で発生する
排ガスを燃焼させて熱エネルギーに転換する装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】生ごみなどの廃棄物は、通常、焼却炉で
処分しているが、水分を多量に含む食品廃棄物などは埋
め立て処理などにより処分されている。また焼却炉で焼
却した時に出る排熱を熱エネルギーとして利用している
所もあるが、この焼却による方法では、焼却灰の処理
や、煤煙処理などの問題がある。
【0003】また近年、微生物を利用して生ごみなどを
発酵させて有機肥料にすることも行なわれているが、こ
の方法では発酵に長時間かかり、また事業所などの有機
肥料を必要としない所では、生産された有機肥料を利用
できず、またその販売などのルートが確立できず処分に
困っているところも多い。特に豆腐の製造工場で排出さ
れるオカラは分解発酵しにくく堆肥化するのに3日程度
かかり、このため現状では大部分が埋め立て処分されて
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
除去し、有機廃棄物を微生物により高温で炭化させ、こ
の時発生する排ガスと炭化物粉を 300℃程度に燃焼させ
て有機物を短時間で処理すると共に熱エネルギーに転換
し、有機廃棄物の処理に伴う残留物が殆どなく、排ガス
による悪臭や煙の発生もないので市街地にある施設や農
業用ハウスの暖房などにも使用できる微生物による熱エ
ネルギー発生装置を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
微生物による熱エネルギー発生装置は、 高熱を自力発
熱する微生物と有機廃棄物を入れる処理槽内に、攪拌装
置を設けると共に、処理槽内に空気を供給する空気噴出
ノズルを設け、これを空気供給管を介してコンプレッサ
ーに接続し、処理槽内の温度を検出する温度センサーに
接続して前記攪拌装置の運転・停止を制御する制御装置
を設けると共に、処理槽の排ガスを排出する排気管を設
け、この排気管をボイラーや焼却室などの燃焼室のバー
ナーに接続して、このバーナーに近接して着火バーナー
を設けて、排ガス中に含まれる可燃性ガスや炭化物粉を
燃焼することを特徴とするものである。
【0006】本発明の処理装置により有機廃棄物を炭化
処理する場合、先ず処理槽内に微生物を混ぜた菌床を入
れる。次に制御装置の温度設定を行なってから処理槽内
に有機廃棄物を投入する。この後、攪拌装置を運転して
微生物を混ぜた菌床と有機廃棄物を撹拌しながら同時に
コンプレッサーを運転し、ここから空気を有機廃棄物に
供給する。
【0007】このように空気を供給しながら攪拌装置で
有機廃棄物を撹拌すると、ここに含まれる微生物は空気
中の窒素ガスや酸素を吸収して自力発熱して温度が次第
に上昇し、これを温度センサーで検知すると、この測定
信号を制御装置に出力して攪拌装置を停止させる。攪拌
装置が停止すると微生物は安定を取り戻して急激に温度
が上昇する。このようにして設定した温度に達すると、
温度センサーがこれを検知して、その測定信号を制御装
置に出力し、ここから駆動信号が攪拌装置に出力されて
再び攪拌を開始し、微生物は安定を失って温度が下降す
る。このように攪拌装置の作動・停止を繰り返しながら
所定の温度範囲で有機廃棄物の炭化が進行する。
【0008】また有機廃棄物から蒸発した水蒸気や可燃
性のガスなどの排ガスは、排気管を通ってボイラーや焼
却室の燃焼室に設けたバーナーに供給される。一方、バ
ーナーに近接して設けた着火バーナーに液化天然ガスを
供給して、ここに点火すると燃焼してその炎がバーナー
の上に噴射される。バーナーからは排ガスが噴出してい
るので、ここに含まれる可燃性のガスや炭化物粉が、着
火バーナーの炎により着火されて燃焼し、熱エネルギー
として利用することができる。
【0009】また有機廃棄物の炭化が進んで来ると、処
理槽内にはコンプレッサーで空気を供給しながら攪拌し
ているので、排ガス中には炭化した微粉が含まれ、これ
が排ガスと共に燃焼室に送られ、ここで着火バーナーに
より着火されて燃焼するので、残留物や煙の発生もな
く、水蒸気も完全に蒸発し、しかも悪臭を完全に除去す
ることができる。
【0010】また請求項2記載の発明は、空気を処理槽
内に供給するガス供給管にヒーターを取付けたことを特
徴とするもので、加熱した空気を供給することにより、
処理槽内に投入した微生物の自力発熱を促進するもの
で、発熱する温度を温度センサーで検出してヒーターを
停止させる。
【0011】また請求項3記載の発明は、処理槽の側壁
に水タンクを形成し、この水タンクに連通する循環パイ
プを燃焼室の熱交換器に接続したことを特徴とするもの
で、処理槽内の有機廃棄物が発酵して上昇した温度の熱
エネルギーを利用できると共に、有機廃棄物から発生し
た可燃性ガスや炭化物粉を燃焼させて、この熱エネルギ
ーも利用して効率よく温水や蒸気を得るようにしたもの
である。
【0012】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の一形態を図1
を参照して詳細に説明する。図において1は処理槽、2
は処理槽1内に設けた攪拌装置、3は処理槽1内に設け
た空気噴出ノズル、4は空気を供給するコンプレッサー
である。前記処理槽1の外周には水タンク5が形成さ
れ、処理槽1の上部には排気管6が取付けられている。
また処理槽1の排気管6の横には生ごみ8を処理槽1内
に投入する投入シューター9が設けられ、投入シュータ
ー9と処理槽1の上部との間には遮蔽板10が開閉自在に
取付けられている。
【0013】また前記攪拌装置2は、処理槽1の中央部
にシャフト12が立設され、この外周に複数枚の撹拌羽根
13…が取付けられている。またシャフト12の下部側は処
理槽1の底面を貫通して基台14に支持されている。15は
モーターで、これは減速器16に接続され、ここに取付け
たチェーンホイール17と前記シャフト12の下部に取付け
たチェーンホイール18とがチェーン19で連結されてい
る。
【0014】また基台14に取付けられたコンプレッサー
4には空気供給管21が接続され、この先端は処理槽1の
底部側に導かれ、この先端部が空気噴出ノズル3となっ
ている。また空気供給管21の中間には棒状ヒーター22が
設けられている。更に処理槽1内の下部には、内部の温
度を測定する温度センサー23が取付けられ、これは図示
しない制御装置を介して前記攪拌装置2に接続され、攪
拌装置2の作動・停止の運転を制御するようになってい
る。なお24は水タンク5に設けられた給水管、25は給湯
管である。
【0015】また水タンク5の隣には燃焼釜28が設置さ
れている。この燃焼釜28の燃焼室29には、水タンク5に
接続した循環パイプ30が蛇行して配置され熱交換器31が
形成されている。また熱交換器31の下方には排気管6に
接続するバーナー32が設けられ、更にこれに近接して着
火バーナー33が設けられ、これはプロパンガスボンベ34
に接続されている。
【0016】次に上記構造の微生物による熱エネルギー
発生装置により生ごみ8を処理する方法について説明す
る。先ず処理槽1内に窒素や酸素を吸収して有機廃棄物
を炭化させる微生物を混ぜた菌床を入れる。次に図示し
ない制御装置の温度設定を行なう。この制御装置では例
えば処理槽1内の最高温度を 300℃に設定すると、内部
温度がこれに達すると攪拌装置2が作動して、これより
50℃マイナスの 250℃になると再び攪拌装置2が停止す
るようになっている。
【0017】この後、投入シューター9から生ごみ8を
入れると遮蔽板10が回動して、ここから処理槽1内に投
入される。一方、モーター15を回転させて、これを減速
器16で減速し、この回転力をチェーンホイール17からチ
ェーン19を介してチェーンホイール18に伝達してシャフ
ト12を回転させると、攪拌装置2の撹拌羽根13…が回転
して微生物を混ぜた菌床と生ごみ8が撹拌される。また
同時にコンプレッサー4を運転して、ここから空気を空
気供給管21に供給し、中間に設けた棒状ヒーター22で空
気を約50℃程度に加熱して空気噴出ノズル3から処理槽
1内に噴出させて生ごみ8に供給する。
【0018】このように加熱した空気を供給しながら攪
拌装置2で生ごみ8を撹拌すると、ここに含まれる微生
物は空気中の窒素分や酸素分を吸収して自力発熱し温度
が上昇する。80℃に達したら攪拌装置2の作動を停止さ
せると微生物の自力発熱が促進され、 110℃になったら
棒状ヒーター22への通電を停止して空気だけを供給す
る。微生物の自力発熱により生ごみ8が炭化していく過
程で処理槽1内の温度が上昇してくるが、この外周は水
タンク5に囲まれているので、内部の水が加熱されて温
度が上昇していく。
【0019】また蒸発した水蒸気や可燃性のガスなどの
排ガス35は、処理槽1の上部に設けた排気管6を通って
燃焼釜28のバーナー32に供給される。一方、バーナー32
に近接して設けた着火バーナー33にプロパンガスボンベ
34からプロパンガスを供給してここに点火すると、プロ
パンガスが燃焼してその炎がバーナー32の上に噴射され
る。バーナー32からは排ガス35が噴出しているので、こ
こに含まれる可燃性のガスや炭化物が、着火バーナー33
の炎により着火されて燃焼する。高温の炎は燃焼室29内
の熱交換器31と接触して、この内部を循環する水が加熱
されて温水となり循環パイプ30を通って水タンク5に戻
される。
【0020】この後、更に温度が上昇して、設定した 3
00℃になるとこれを温度センサー23が検知して、その測
定信号が制御装置に出力され、ここから始動信号が攪拌
装置2に出力されて作動が開始される。このように攪拌
装置2の作動によって生ごみ8が攪拌されると、微生物
は安定を失って活動が抑えられ、処理槽1内の温度が次
第に低下してくる。温度が 250℃まで低下したらこれを
温度センサー23で検知して、攪拌装置2を停止させると
微生物は安定を取り戻して活動が活発となり処理槽1内
の温度が上昇していく。
【0021】この状態をグラフで示すと図2のようにな
り、処理槽1内の温度が 250〜 300℃の範囲に調整され
て、生ごみ8の炭化が進行していく。生ごみ8は通常水
分の含有量が80%はあり、この水分を除去して更に炭化
させると同時にコンプレッサー4で空気を供給している
ので炭化物粉は排ガス35と共に排出される。
【0022】なおこの場合、排ガス35は高温になってい
るので可燃性ガスの燃焼は容易である。また排ガス35中
には炭化した微粉が含まれ、これが排ガス35と共に燃焼
室29に送られ、ここで着火バーナー33により着火されて
燃焼するので、煙が排出されず、悪臭も除去されるの
で、市街地にある施設でも使用することができる。従っ
て、処理槽1内にはバッチ式で運転した場合、炭化物も
残留せず、従来のように灰などの残留物の処理の手間を
省くことができる。
【0023】図3は本発明の他の実施の形態を示すもの
で、処理槽1はその壁面が断熱材36で形成され、内部に
設けた攪拌装置2やこれを駆動する機構、およびコンプ
レッサー4による空気の供給機構などは図1に示すもの
と同様である。処理槽1の隣にはボイラー37が設置さ
れ、この燃焼室29の上には水ドラム39が設けられ、ここ
を燃焼室29に連通する複数本の煙管40…が上方に貫通し
ている。また水ドラム39の下方の燃焼室29には、排気管
6に接続するバーナー32が設けられ、更にこれに近接し
て着火バーナー33が設けられ、これはプロパンガスボン
ベ34に接続されている。
【0024】上記構成の微生物による熱エネルギー発生
装置では、投入シューター9から処理槽1内に生ごみ8
を投入する。またモーター15により攪拌装置2の撹拌羽
根13…を回転させて微生物を混ぜた菌床と生ごみ8を撹
拌すると同時に、コンプレッサー4を運転してここから
空気を空気供給管21に供給し、中間に設けた棒状ヒータ
ー22で空気を加熱して空気噴出ノズル3から処理槽1内
に噴出させて微生物に供給する。
【0025】このように加熱した空気を供給しながら攪
拌装置2で生ごみ8を撹拌し、微生物の活性化を促して
温度を上昇させる。温度が80℃になった次点で攪拌装置
2の運転を停止し、微生物の活性化を促し、そのまま一
気に 300℃まで上昇させる。このようにして 250〜 300
℃の間で温度を調整する。この過程で発生する水蒸気や
可燃性のガスなどの排ガス35は、排気管6を通ってボイ
ラー37の燃焼室29に設けたバーナー32に供給される。一
方、バーナー32に近接して設けた着火バーナー33にプロ
パンガスボンベ34からガスを供給して、ここに点火する
と、プロパンガスが燃焼してその炎がバーナー32の上に
噴射される。バーナー32からは排ガス35が噴出している
ので、ここに含まれる可燃性のガスや炭化物粉が、着火
バーナー33の炎により着火されて燃焼する。高温の炎は
煙管40…を上昇し、水ドラム39内の水を加熱して蒸気に
することができる。
【0026】なお上記説明では、生ごみ8をバッチ式で
処理槽1に投入する場合について示したがコンベアーや
バケットで連続的に供給しても良い。また有機廃棄物と
しては生ごみに限らず、オカラなどを処理することがで
きる。
【0027】
【発明の効果】以上説明した如く本発明に係る微生物に
よる熱エネルギー発生装置によれば、熱エネルギーを発
生するための手段として、産業界や農水産業界などで排
出される有機廃棄物を微生物の特性を利用して、熱エネ
ルギーに転換することにより、畜産廃棄物、農業廃棄
物、豆腐のオカラなどの食品廃棄物など種々の有機廃棄
物の処理を容易にすると共に、ボイラーの熱源、農業用
ハウスの暖房などに広く何処でも利用することができ
る。しかも発生した可燃性ガスを含む排ガスと炭化物粉
を燃焼させるので、残留物もなく、排ガスによる悪臭や
煙の発生もないので市街地にある施設や農業用ハウスで
も使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態による微生物による熱エ
ネルギー発生装置の断面図である。
【図2】処理槽内の温度制御状態を示す説明図である。
【図3】本発明の他の実施の形態によるボイラーの熱源
に利用した微生物による熱エネルギー発生装置の断面図
である。
【符合の説明】
1 処理槽 2 攪拌装置 3 空気噴出ノズル 4 コンプレッサー 5 水タンク 6 排気管 8 生ごみ 9 投入シューター 13 撹拌羽根 14 基台 15 モーター 21 空気供給管 22 棒状ヒーター 23 温度センサー 28 燃焼釜 29 燃焼室 30 循環パイプ 31 熱交換器 32 バーナー 33 着火バーナー 34 プロパンガスボンベ 35 排ガス 36 断熱材 37 ボイラー 39 水ドラム 40 煙管

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高熱を自力発熱する微生物と有機廃棄物
    を入れる処理槽内に、攪拌装置を設けると共に、処理槽
    内に空気を供給する空気噴出ノズルを設け、これを空気
    供給管を介してコンプレッサーに接続し、処理槽内の温
    度を検出する温度センサーに接続して前記攪拌装置の運
    転・停止を制御する制御装置を設けると共に、処理槽の
    排ガスを排出する排気管を設け、この排気管をボイラー
    や焼却室などの燃焼室のバーナーに接続して、このバー
    ナーに近接して着火バーナーを設けて、排ガス中に含ま
    れる可燃性ガスや炭化物粉を燃焼することを特徴とする
    微生物による熱エネルギー発生装置。
  2. 【請求項2】 空気を処理槽内に供給する空気供給管に
    ヒーターを取付けたことを特徴とする請求項1記載の微
    生物による熱エネルギー発生装置。
  3. 【請求項3】 処理槽の側壁に水タンクを形成し、この
    水タンクに連通する循環パイプを燃焼室内の熱交換器に
    接続したことを特徴とする請求項1または2記載の微生
    物による熱エネルギー発生装置。
JP8073242A 1996-03-04 1996-03-04 微生物による熱エネルギー発生装置 Pending JPH09234446A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010042845A (ja) * 2008-08-13 2010-02-25 Cosmo Oil Co Ltd タンクミキサーの制御システム
WO2012105240A1 (ja) * 2011-01-31 2012-08-09 株式会社地球ワクチン 炭化物の製造方法、炭化物、木酢液、放射性物質除去材および除塩材
CN108526204A (zh) * 2017-12-20 2018-09-14 中山市和智电子科技有限公司 一种厨余垃圾净化器

Cited By (4)

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