JPH10158658A - 廃棄物炭化処理装置 - Google Patents
廃棄物炭化処理装置Info
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- JPH10158658A JPH10158658A JP8325463A JP32546396A JPH10158658A JP H10158658 A JPH10158658 A JP H10158658A JP 8325463 A JP8325463 A JP 8325463A JP 32546396 A JP32546396 A JP 32546396A JP H10158658 A JPH10158658 A JP H10158658A
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- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
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- Incineration Of Waste (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Coke Industry (AREA)
Abstract
処理の熱効率を高める。 【解決手段】 廃棄物炭化処理装置1は炭化室3、その
周囲の1次燃焼室4、炭化室3と1次燃焼室4に接続さ
れる2次燃焼室5により構成される。炭化室3の内部に
は回転駆動される攪拌移送装置30が設けられている。
炭化室3の外表面には熱伝達用のフィンを炭化室3の軸
方向に沿って形成してある。また、1次燃焼室4内は仕
切板31により上下2つの室4a,4bに区画されてお
り、第1バーナ16によって生じる燃焼ガスは下部室4
a内を炭化室3の下部の外周面に沿って流れ、次に上部
室4b内の炭化室3の上部の外周面に沿って流れるよう
にしてある。
Description
脂、台所からの生ゴミ等の可燃性廃棄物の処理装置に関
し、特に、廃棄物を完全に炭化するとともに炭化処理工
程で発生するガスを完全燃焼させて外部に排出する煙や
有害ガスを低減することのできる廃棄物炭化処理装置に
関する。
物の出る量は増加の一途を辿っており大きな社会問題と
なっている。廃棄物は大きく分けて不燃物と可燃物とに
分かれるが、可燃物は全体の70%以上を占めるといわ
れ、その内容は、新聞紙、段ボール等の紙類、木材、布
や繊維、プラスチック、食物等生ゴミ等その種類は種々
雑多である。
般的なものとして燃焼焼却して処分する方法がある。こ
の燃焼による処理は、燃焼による煙、煤塵等の排出が避
けられず、周辺への直接の影響をなくすためには、焼却
炉の煙突を高くしなければならず、したがって、装置が
大型化にならざるを得ず、その設置場所も限られたもの
となる。また、多量の廃棄物を燃焼により処理する場
合、多量の煤煙や悪臭ガスの発生を伴い、地球環境汚染
の一因ともなっている。
ルロース、タンパク質、炭水化物、油脂、合成樹脂であ
り、分子式でみるといずれも炭素、水素を主成分とし、
窒素、酸素をよりなる有機物である。したがって、最近
ではこの可燃物の成分に着目して、可燃物を全て燃焼し
て大気中に放出することなく、有機物中の炭素を固定化
して、廃棄物を処理するいわゆる廃棄物の炭化処理が注
目されつつある。この廃棄物の炭化処理により、廃棄物
の減量化が可能となり、また、得られた炭化物(炭)を
吸着材、土壌改良剤等に再利用が可能となり、さらに、
炭酸ガスやメタンの増加を防ぎ、地球の温暖化の防止に
も役立てようとするものである。
を炭化処理する装置はいくつか提案されてはいるが、炭
化炉内に搬入された炭化処理すべき炭化材を均一熱加熱
して効率よく炭化するためには解決すべき問題が未だ種
々残されているのが現状である。特に、炭化室がある程
度の大きさ以上となり、また、炭化処理すべき材料が均
一な材料でなく、木材、プラスチック、生ゴミなど種々
の材料と種々の形状、形態が混在しているような廃棄物
である場合には熱の伝達が一様でなく全体を十分に加熱
して均一に効率よく炭化させるためには、満足な結果が
得られないというのが現状である。均一な炭化処理が達
成されないと、上質な炭化物(炭)が得られず、得られ
た炭化物の再利用にも支障を来すこととなる。
もので、構造が簡単で小型化することができ、炭化材料
を均一にしかも効率的に加熱することができ、したがっ
て、再利用可能な良質な炭化物を得ることが可能とする
ことのできる廃棄物炭化処理装置を提供することにあ
る。
物の材料を投入する投入口と炭化物を取り出すための取
出口とを備える炭化室と、前記炭化室を囲み前記炭化室
を加熱するための少なくとも一つの加熱手段を備えた1
次燃焼室と、前記炭化室と前記1次燃焼室とに連通し、
廃棄物から発生したガスを燃焼するガス燃焼手段を備
え、排気通路を備えた2次燃焼室とを有する廃棄物炭化
処理装置において、前記炭化室の外周面に熱伝達促進手
段を形成したことを特徴とする。
投入する投入口と、炭化物を取り出すための取出口と、
を備える炭化室と、前記該炭化室を囲み前記該炭化室を
加熱するための少なくとも一つの加熱手段を備えた1次
燃焼室と、前記炭化室と前記1次燃焼室とに連通し、廃
棄物から発生したガスを燃焼するガス燃焼手段を備え、
排気通路を備えた2次燃焼室とを有する廃棄物炭化処理
装置において、前記1次燃焼室は少なくとも一枚の仕切
板により互いに連通する複数室に区画され、前記複数室
の最下部の室に前記加熱手段を設けたことを特徴とす
る。
て、炭化室の外周面に熱伝達促進用手段を設けたことを
特徴とする。請求項1の発明によれば、1次燃焼室内に
配置された炭化室の外周面に熱伝達促進用手段を設けた
ことにより、熱伝達面積が大きくなり、1次燃焼室内の
燃焼による高温ガスから効率的に炭化室内に温度が伝達
され、炭化室内を効率的に昇温することができ、熱効率
を高めることができる。
室内で発生した高温の燃焼ガスが仕切板により連通した
複数室に区画された1次燃焼室内を炭化室の外表面を加
熱しつつ下方より順次上方に移動するため加熱効率を高
めることが可能となる
参照して説明する。図1は本発明の実施例に係る廃棄物
炭化処理装置1の全体構成図を示し、(a)は正面断面
構造を、(b)は側面断面構造を示すものである。
れる炭化室3とその炭化室3を加熱するための1次燃焼
室4、炭化室3で発生したガスを完全燃焼させるための
2次燃焼室5がケーシング2に収容された構造をなして
いる。炭化室3は、耐熱性のある鋼鉄材料で作られ円筒
形状をなすもので、外周面には熱伝達促進手段を形成す
る。本発明での熱伝達促進手段には、形状変化によるも
のと、材質変化によるものの2種類があり、前者は、熱
伝達用フィン32を円筒状炭化室の円筒軸の方向に沿っ
て形成させたり、外周面に凹凸を設けることにより熱伝
達を促進することが可能となる。後者は、熱伝導率のよ
い金属、即ちアルミニウム、銅等を円筒状炭化室の外周
面に張り付けることにより熱伝達を促進することが可能
となる。これらの方法は、組み合わせることにより更に
高い熱伝達を達成できるものであり、任意に選択可能な
ものである。
1次燃焼室4内にスペーサ(図示せず)を介して設置さ
れている。1次燃焼室4は炭化室3と同様に鋼鉄製で円
筒形状をなし、炭化室より大型のサイズとされており、
したがって炭化室3の外壁と1次燃焼室4の内壁の間に
は所定の空間が形成される。 一次燃焼室4の内壁と炭
化室3の外壁の空間は、後に詳述するように仕切板31
によって上部と下部に区画されている。
により上方に配置される2次燃焼室5に連通している。
同様に2次燃焼室4も炭化室3の連通路6と同心状に
2次燃焼室5に連通する連通路7を有し、連通路6との
間で環状の通路が形成されている。
の上部に取り付けられた拡大部81より排気ガスが放出
されるようにしてある。また、排気筒8と同心状に排気
筒9が設けられて環状通路を形成しケーシング2内の空
気が拡大部81を経て放出されるようにしてある。なお
10は触媒であり、2次燃焼室での排気ガスを完全燃焼
させて放出させるためのものである。
室3の内部に通じる投入口11が形成されており、投入
口11は取り外し可能な内蓋12と1次燃焼室4に開閉
自在に取り付けられた外蓋13により閉じられるように
なっている。また、炭化室3の一端側の下方には開閉自
在な扉15を備える取出し口14が設けられている。
室4を加熱する加熱手段として第1バーナ16が取付け
られている。また、2次燃焼室5にもガス燃焼手段とし
ての第2バーナ17が設けられている。なお、第1バー
ナ16及び第2バーナ17は石油バーナあるいはLPG
ガス等を燃料とするガスバーナが使用される。
拌するとともに炭化物を取出し口14に移送するための
攪拌移送装置30が設けられている。攪拌移送装置30
は、後に詳述する構造を有し、炭化室3に軸37、38
により軸支されている。一方の軸37にはモータ20に
よって回転駆動されるスプロケット21とチェーン22
により駆動されるスプロケット21が装着されている。
機25が設置されている。送風機25はそれぞれ独立に
開閉操作できる遮断弁をそなえる2つの吹き出し口25
a,25bを有し、一方の吹き出し口25aはケーシン
グ2と1次燃焼室4及び2次燃焼室5との間の空間に外
部空気を送り込み、他方25bは1次燃焼室内に送風で
きるようになっている。
られており、廃棄物炭化処理装置1の運転操作スイッチ
や後述する各種運転制御を実行する制御装置(いずれも
図示せず)を備えている。図2は、前述の炭化室3の外
周壁の構成と炭化室3の外周壁と一次燃焼室4との間の
空間を区画する仕切板31を説明するために、1次燃焼
室4と仕切板31及び炭化室3を分解して示した図であ
る。尚、図2においては、炭化室3内に設けられる攪拌
移送装置30は省略している。また、図中41は第1バ
ーナ16が挿入されるための穴である。
向に平行に鋼鉄材料の熱伝達用のフィン32が多数設け
られている。炭化室3の内部は、その外周面において1
次燃焼4室内に設置される第1バーナ16(図1参照)
によって生ずる高温ガスと接触して加熱されるが、炭化
室外表面は、この熱伝達用フィン32によって表面積が
増大し、高温ガスから炭化室3への熱伝達の効率を高め
ることができる。
化処理装置1における燃焼ガスの流れを説明する図であ
り、(a)は正面の断面構造図を、(b)は側面の断面
構造図を示している。1次燃焼室4と炭化室3との間に
形成される空間は、仕切板31によって、上下の2つの
空間、すなわち下部室4a及び上部室4bに区画され
る。仕切板31は図2に示すようにコの字状の形状をな
し、1次燃焼室4の1次バーナ16が設けられる側の端
部壁43と炭化室3の外壁との間は仕切板31により完
全に遮断されている。一方、1次燃焼室4の他方の端部
壁43と炭化室3との間は間隙dを残して仕切られてい
る。
化処理装置1における炭化室3の加熱及び排気ガスの放
出について説明する。先ず、第1バーナ16が燃焼する
と、これに伴い1次燃焼室4内の温度は上昇し、内部の
炭化室3の外壁はこれにより加熱され、したがって、炭
化室3内はその外側から加熱される。第1バーナ16の
燃焼に伴い発生する燃焼ガスは、先ず、仕切板31によ
って仕切られた下方の下部室4a内を図中矢印で示すよ
うに炭化室の下方の周壁を加熱しがら反対側の端部壁4
3の方向に送られる。端部壁43に到達した燃焼ガスは
仕切板31との間隙dを通って上部室4bに流入する。
上部室4bに流入した燃焼ガスは炭化室3の上部の外周
壁を加熱しながら端部壁42の方向に流れていき、上方
の連通路7を経て上部の2次燃焼室5内に流入する。
生した高温の燃焼ガスは、1次燃焼室の下部室4aの一
方の端部から他方の端部へ、また上部室4bの一方の端
部から他方の端部へと炭化室3の熱伝達フィン32が形
成された外周面を加熱しつつ2次燃焼室5に流れる。こ
れにより、炭化室3は、これを加熱するために設けられ
た第1バーナ16が1次燃焼室4の一方の端部に設置さ
れていても、均等に加熱され、したがって、炭化室3内
部に投入された材料を均一に加熱して炭化することがで
きる。
され炭化する過程で発生する種々のガスは連通路6より
上方の2次燃焼室5内に流入し、連通路7を経て流入す
る第1バーナ16の燃焼ガスと混合される。2次燃焼室
5内に流入したガスは第2バーナによって燃焼させら
れ、排気筒8より外部に放出される。この際、不完全燃
焼のガスは触媒10を通過する過程で完全燃焼して外部
に放出され、これにより外部の大気汚染を低減するよう
にしている。
中は、ケーシング2内の下方位置に設置されている送風
機25が運転され、ケーシング2に形成された開口2a
より流入する外部空気をノズル25aより供給するよう
にして、1次燃焼室4及び2次燃焼室5の外壁を冷却す
る。そして、この冷却用の空気は排気筒8の周囲に設け
た排気筒9より、2次燃焼室5から排気ガスと共に拡大
筒部91より外部に放出される。このように2次燃焼室
5からの排気ガスを外部から導入した冷却ガスとともに
放出するようにしているため、排気ガスの温度を下げる
ことができ、周囲の環境への影響を少なくすることがで
きる。尚、図中83は、雨よけであり、雨天の場合に炭
化室3内に雨水が入り込むのを防ぐものである。
理装置1の排ガス排出部の詳細構造を示す。図4では2
次燃焼室5の上部に設けられた排気筒8及び排気筒9を
示し、ケーシング2より上部に突出した部分を示す。2
次燃焼室5に連通する排気筒8は断面四角形の筒状体で
あり、その周囲をケーシング2内に連通する同じく断面
四角形状の筒状体である排気筒9により囲まれている。
排気筒9の上部には拡大筒部91が支持棒94によって
取り付けられており、この拡大筒部91の上部には支持
棒94により雨よけ93が取り付けられている。
と連通する開口部85が形成されている。開口部85は
矩形状をなし、その上辺及び下辺には空気ガイド片8
6、87が設けられいる。空気ガイド片86は開口部8
5の上辺より排気筒8の外方、すなわち排気筒9の通路
内に斜め下方に向けて突出するように設けられている。
空気ガイド片87は開口部85の下辺より排気筒8の内
部の通路内に斜め上方に向けて突出するようにして設け
られている。
取り付けられているが、触媒10は、図6に示すよう
に、引出し構造をなした矩形状の枠体10aと、枠体1
0a金属製(白金或いはパラジウム)の帯状片を格子状
にして取り付けて構成したものである。そして、引出し
構造の触媒10は通路8内に着脱自在に装着されるもの
である。触媒10は、使用とともに、適宜、取り外して
新しいものと交換したり、あるいは、煤等による目詰ま
りを清掃することが必要となるが、これらの作業が容易
となる。
筒9の燃焼ガス及び空気の流れを示す。2次燃焼室5で
燃焼した排ガスは触媒10を通り拡大筒部91より外部
に放出される。また、ケーシング2内に導入され、1次
加熱室4及び2次加熱室の周囲に導入された外部空気は
排気筒9の環状通路より拡大筒部91を経て外部2次燃
焼室5からの排ガスと共に外部に放出される。このと
き、排気筒9内を流れる冷却空気の一部は排気筒8に形
成されている開口部85より、その空気ガイド片86に
より排気筒8の通路内に案内される。これによって、2
次燃焼室5の排気ガスと冷却空気とが拡大筒部91内に
おいて混合され外部に放出されることなり、炭化処理に
伴う排気ガスの温度を下げることができる。
ーシング2内に導入された冷却用空気とを混合させるた
めの他の変形例を示す。この変形例においては、排気筒
8の周囲に前述の例のケーシング2内に導入された空気
の排気筒9を設けてなく、ケーシング2内より排気筒8
内にケーシング内の空気を導くための管路95を設けて
いる。管路95は、一方の端部96はケーシング2内の
上部に開口し、他方の端部97は排気筒8の通路内に開
口するようにして設けられている。ケーシング内の端部
96にはファン98が設けられており、ケーシング2内
の空気の流出を促進されるようにしている。
物炭化処理装置1の運転操作について説明する。先ず、
投入口11の内蓋12及び外蓋13を開けて炭化処理す
べき廃棄物の材料を炭化室3内に投入する。この場合、
所定量投入する毎に攪拌移送装置を適宜駆動させて投入
した材料を炭化室の奥の他方の端部方向に移送させつつ
材料の投入を行う。
蓋12及び外蓋13を閉鎖する。そして、1次燃焼室4
の第1バーナ16及び2次燃焼室5の第2バーナの点火
を行い燃焼が開始する。第1バーナ16の燃焼により、
1次加熱室3内は昇温し、炭化室3は炭化室3の壁面を
通して加熱されることとなる。
は、攪拌移送装置30を駆動するモータ20を駆動する
とともに、送風機25の駆動を開始する。第1バーナ1
6の燃焼中は回転駆動装置30は、正回転、逆回転をゆ
っくりとした回転速度で回転し、これにより炭化室3内
の材料は上下左右に攪拌されながら加熱される。
炭化室3内の材料は酸素が遮断された状態で高温に加熱
されることとなり、材料は燃焼することなく炭化が進行
する。 材料の炭化に伴い材料より、一酸化炭素や有機
ガス等が発生することになるがここで発生したガスは連
通管6を経て上部の2次燃焼室5に流入する。2次燃焼
室5に流入したガスはここで第2バーナ17により完全
燃焼する。そして燃焼により生じたガスは水蒸気や炭酸
ガスとして排気筒8より触媒10を通過して外部に排出
される。なお、この排出ガスが触媒10を通過すること
により有機ガスが確実に燃焼して外部に排出される。
始するが、炭化処理中は送風機25は、その送風ノズル
25aからのみ送風されるようにされ、25bから送風
は遮断される。送風機25はケーシング1の下方に適宜
設けられた開口2aより外部空気をケーシング内に導入
するとともに、1次燃焼室4及び2次燃焼室5の周壁に
冷却空気が供給してケーシング2が過度に高温にならな
いようにしている。ケーシング2内に導入された空気
は、ケーシング2の上方の排気筒9より2次燃焼室5か
らの排気ガスと混合されて排気筒8の拡大径部91より
放出される。
300℃〜600℃まで加熱して行われるが、最終的に
得られた炭化物(炭)を、例えば、土壌改良剤に使用す
る場合、材料中のリグニン(lignin:木質素)を
除去する必要があるが、リグニンを除去するためには一
度は500℃以上加熱することが条件となる。したがっ
て、例えば、300℃前後で運転していた場合、炭化終
了直前に強制的に一気に500℃以上まで加熱するよう
にする。
より変わるが、例えば、100kgの材料を処理する場
合、約3時間程度加熱することにより炭化させることが
できる。炭化室3内の材料が完全に炭化した時点で、第
1バーナ16の燃焼は停止するが、第2バーナ17の燃
焼及び攪拌移送手段30の回転は、炭化炉温度が設定温
度以下に下がるまで運転を続ける。これは加熱された炭
による上昇ガスが減少するまで運転し、この上昇ガスを
完全燃焼させて煙りの発生を防ぐ目的である。
時点で、送風機25の送風ノズル25及び25bも開弁
されて外部より1次燃焼室4内及び2次燃焼室外部に冷
却空気が供給され装置全体の冷却が行なわれる。加熱終
了後所定時間経過後、取出し口14の扉15を開け、炭
化室3の底部に堆積している炭化物を排出するが、この
際、攪拌移送装置30を回転駆動させる。これにより、
炭化物は順次取出し口14に向けて移送され、取出し口
14より適宜の回収容器に回収する。
理装置1によれば、炭化室3内の材料を周囲の1次燃焼
室での燃焼加熱により加熱して材料を燃焼させることな
く、完全に炭化処理を行うことができる。そして、炭化
室3内に設けた攪拌移送装置により内部の材料を好適に
攪拌しつつ加熱処理することができ、均一に加熱するこ
とが可能となり、結果として炭化処理の効率を高めるこ
とができる。また、本実施例による廃棄物炭化処理装置
1は、炭化室3の外壁に熱伝達用のフィンを形成したこ
とにより、1次燃焼室4の第1バーナによる燃焼加熱の
熱効率を高めることができる。また、1次燃焼室4内を
仕切板31により上下2つの室に区画し、第1バーナ1
6により生じた燃焼ガスを炭化室3の外周面に順次供給
するようにしたため、炭化室3の外周全体を加熱するこ
とができ、したがって、加熱室3内を均一に加熱するこ
とが可能となる。これにより、少ない熱量により、再利
用可能な上質な炭化物(炭)を得ることができる。
置1は、1次燃焼室4及び2次燃焼室5とケーシング2
との間の空間に冷却空気を供給するとともに、2次燃焼
室2の排気ガスを冷却空気と混合して外部に放出するよ
うにしているため、排気筒8からの排気ガスの温度を低
下させることができ、周囲に与える排気熱の影響を少な
くするこができる。
却空気を1次燃焼室4内に導入できるようにしているた
め、炭化終了後、短時間で装置全体を冷却することがで
き、次の処理を早期に始めることができ、装置の使用効
率を高めることができる。以上、本発明を実施例により
説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、種
々の態様で実施することができる。例えば、炭化室の外
周面に形成した熱伝達用のフィンは、炭化室の軸方向に
平行な形体としたが、傾斜翼としたり、表面に不連続な
凹部又は凸部を形成するようにしても良い。
で囲む構造とし、炭化室外周面には熱伝達用のフィンを
形成したため、1次燃焼室での燃焼熱を効率よく炭化室
に伝達することができる。また、1次燃焼室内を仕切板
により複数の室に区画し、バーナにより生じた燃焼ガス
を炭化室の外周面に順次供給するようにしたため、炭化
室の外周全体を加熱することができ、したがって、炭化
室内を均一に加熱することが可能となる。これにより、
少ない熱量により、再利用可能な良質な炭化物(炭)を
得ることができる。
体構成を示す図である。(a)は正面内部構造図を、
(b)は側面内部構造図を示す図である。
する分解説明図である。
部構造図である。
ある。
Claims (3)
- 【請求項1】 廃棄物の材料を投入する投入口と炭化物
を取り出すための取出口とを備える炭化室と、 前記炭化室を囲み前記炭化室を加熱するための少なくと
も一つの加熱手段を備えた1次燃焼室と、 前記炭化室と前記1次燃焼室とに連通し、廃棄物から発
生したガスを燃焼するガス燃焼手段と排気通路を備えた
2次燃焼室とを有する廃棄物炭化処理装置において、 前記炭化室の外周面に熱伝達促進手段を形成したことを
特徴とする廃棄物炭化処理装置。 - 【請求項2】 廃棄物の材料を投入する投入口と炭化物
を取り出すための取出口とを備える炭化室と、 前記炭化室を囲み前記炭化室を加熱するための少なくと
も一つの加熱手段を備えた1次燃焼室と、 前記炭化室と前記1次燃焼室とに連通し、廃棄物から発
生したガスを燃焼するガス燃焼手段を備え、排気通路を
備えた2次燃焼室とを有する廃棄物炭化処理装置におい
て、 前記1次燃焼室は少なくとも一枚の仕切板により互いに
連通する複数室に区画され、 前記複数室の最下部の室に前記加熱手段を設けたことを
特徴とする廃棄物炭化処理装置。 - 【請求項3】 炭化室の外周面に熱伝達促進用手段を設
けたことを特徴とする請求項2記載の廃棄物炭化処理装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8325463A JPH10158658A (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | 廃棄物炭化処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8325463A JPH10158658A (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | 廃棄物炭化処理装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10158658A true JPH10158658A (ja) | 1998-06-16 |
Family
ID=18177161
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8325463A Pending JPH10158658A (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | 廃棄物炭化処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10158658A (ja) |
-
1996
- 1996-12-05 JP JP8325463A patent/JPH10158658A/ja active Pending
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