JPH11138133A - 含水有機廃棄物の炭化処理方法及びその装置 - Google Patents

含水有機廃棄物の炭化処理方法及びその装置

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JPH11138133A
JPH11138133A JP9326935A JP32693597A JPH11138133A JP H11138133 A JPH11138133 A JP H11138133A JP 9326935 A JP9326935 A JP 9326935A JP 32693597 A JP32693597 A JP 32693597A JP H11138133 A JPH11138133 A JP H11138133A
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gas
combustion
exhaust gas
heating
carbonized
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JP9326935A
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Kozo Kimura
耕三 木村
Hiroyasu Murakami
浩康 村上
Katsumi Minazu
勝美 水津
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HIROSHIMA GAS KAIHATSU KK
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HIROSHIMA GAS KAIHATSU KK
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

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  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 周囲の環境を汚染せず、熱経済的で、しかも
有用炭化物が得られる含水有機廃棄物の炭化処理方法及
びその装置を提供する。 【解決手段】 含水有機廃棄物Wを加熱ガスで直接加熱
し、乾燥し、乾燥物Dを得る乾燥工程1、その乾燥物D
を間接加熱により乾留し、炭化物C及び乾留ガスG1を
得る乾留工程2、乾留ガスG1を燃焼させ、前記乾留工
程2の間接加熱に必要な熱を発生させる乾留ガス燃焼工
程3、その乾留ガス燃焼工程3の排ガスG2中の未燃分
・有害成分・悪臭成分を燃焼させる無害化燃焼工程4、
及びその無害化燃焼工程4の排ガスG3を乾燥工程1の
排ガスAと間接熱交換させ、排ガスAを加熱し、加熱ガ
スG5として、乾燥工程1に戻すと共に、その加熱ガス
G5の一部を無害化燃焼工程4に導く乾燥用ガス加熱・
循環工程5を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】 本発明は含水有機廃棄物の
炭化処理方法及びその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】 出願人によって、含水有機廃棄物を水
蒸気により間接加熱し、乾燥し、得られた乾燥物を間接
加熱により乾留し、炭化物と乾留ガスを得、前記乾燥な
らびに乾留の排ガス中の未燃分・有害成分・悪臭成分を
燃焼させ無害化すると共に、その燃焼排ガスの保有する
熱を利用して、前記乾燥に使用する水蒸気を発生させる
ことを特徴とする含水有機廃棄物の処理方法及び装置に
関する提案が既になされて、次の効果が発揮されること
が確認されている。
【0003】すなわち、得られた炭化物により廃棄物中
の略全量の有害金属成分が捕捉され、排ガスに含まれる
有害金属成分の量が激減し、廃熱回収ボイラの伝熱面へ
の灰の沈積量が減少し、高い伝熱性が長期間保持される
と共に、低温域においてアルカリ等の塩化物から生じる
塩酸その他による下流側の装置の腐食が防止される。そ
のうえ、集塵装置の捕集灰の量が激減するため、例えば
ガラス等による封入無害化処理の負担が著しく軽減され
る。なお、得られた炭化物は断熱材・耐火材として再利
用可能である。
【0004】しかしながら、含水有機廃棄物の種類によ
っては、伝熱壁を介する間接加熱の乾燥手段がなじま
ず、例えば伝熱壁に固形物が固着し、それによって伝熱
が阻害されたり、伝熱壁が腐食したり、磨耗したりする
等の問題を起こすことがある。また、乾留ガスの燃焼に
よって無害化された高温の排ガスを含水有機廃棄物の乾
燥に利用するという従来使用されている手段を適用する
ことも考えられるが、この場合、乾燥工程からの大量の
排ガス中に含まれる有害成分・悪臭成分等の無害化処理
を別に行う必要があるという問題点がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】 解決しようとする課
題は、要約すると、上記出願人による含水有機廃棄物の
処理方法及びその装置は、含水有機廃棄物の種類によっ
ては、伝熱壁を介する間接加熱の乾燥手段がなじまない
ものがあること、乾留ガスの燃焼によって無害化された
高温の排ガスを含水有機廃棄物の乾燥に利用するという
従来使用された手段は、乾燥工程からの大量の排ガス中
に含まれる有害成分・悪臭成分等の無害化処理を別に行
う必要があることであって、本発明は上記問題を解決し
た含水有機廃棄物の炭化処理方法及びその装置を提供す
るものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】 第1の発明の含水有機
廃棄物の炭化処理方法は、図1に示すように、含水有機
廃棄物Wを加熱ガスで直接加熱し、乾燥し、乾燥物Dを
得る乾燥工程1、その乾燥物Dを間接加熱により乾留
し、炭化物C及び乾留ガスG1を得る乾留工程2、乾留
ガスG1を燃焼させ、前記乾留工程2の間接加熱に必要
な熱を発生させる乾留ガス燃焼工程3、その乾留ガス燃
焼工程3の排ガスG2中の未燃分・有害成分・悪臭成分
を燃焼させる無害化燃焼工程4、及びその無害化燃焼工
程4の排ガスG3を乾燥工程1の排ガスAと間接熱交換
させ、排ガスAを加熱し、加熱ガスG5として、乾燥工
程1に戻すと共に、その加熱ガスG5の一部を無害化燃
焼工程4に導く乾燥用ガス加熱・循環工程5を備えてい
る。
【0007】第2の発明の含水有機廃棄物の炭化処理装
置は、図2に示すように、含水有機廃棄物Wを加熱乾燥
し、乾燥物Dを得る乾燥機10、乾燥物Dを回転円筒2
1の一端から供給し、他端から排出させる間に、乾燥物
Dを間接加熱により乾留し、炭化物C及び乾留ガスG1
を得ると共に、その乾留ガスG1の少なくとも一部を燃
焼させることによって生じた熱を回転円筒21の壁面を
介して乾燥物Dに伝達させるよう構成した乾留炉20、
その乾留炉20の排ガスG2の未燃分・有害成分・悪臭
成分を燃焼させる無害化燃焼炉40、無害化燃焼炉40
の排ガスG3を乾燥機10の排ガスAと間接熱交換さ
せ、排ガスAを加熱する間接熱交換器50、及び乾燥機
10の排ガスAを間接熱交換器50を経て、乾燥機10
に戻すと共に、その一部を無害化燃焼炉40に導く、ガ
ス循環路Lを備えたことを特徴とするものである。
【0008】第3の発明は、第2の発明の構成に加え
て、図3に示すように、乾留炉20が、乾燥物Dを転動
させるよう回転すると共に、発生した乾留ガスG1を排
出させる複数のガス排出孔Hを有する回転円筒21と,
その回転円筒21を包囲する乾留ガス燃焼室25と,を
備え、前記回転円筒21からガス排出孔Hを経て導入さ
れた乾留ガスG1を燃焼させることによって生じた熱を
回転円筒21の壁面を介して乾燥物Dに伝達するよう構
成したことを特徴とするものである。
【0009】第1又は第2の発明によれば、含水有機廃
棄物Wから保温材その他に有効利用可能な炭化物Cが得
られる。その炭化物Cによって、炭素のかなりの割合と
有害金属等を含む灰分の殆ど全てが固定されると共に、
排ガスG3から有害成分・悪臭成分が燃焼除去されるた
め、灰分及び排ガスによる環境汚染の問題も一挙に解消
される。さらに、含水有機廃棄物Wの乾燥物Dの乾留の
熱源の大半が、その乾留時に発生する乾留ガスG1の燃
焼熱によって供給されると共に、乾留ガスG1の燃焼後
の排ガスG3が含水有機廃棄物Wの乾燥の熱源として有
効活用される等熱経済性に優れている。
【0010】しかも、含水有機廃棄物Wの乾燥が加熱ガ
スG5との直接接触によってなされるため、伝熱壁を介
する間接加熱の乾燥手段がなじまない場合に対して極め
て有効な手段となる。また乾燥時に含水有機廃棄物Wと
加熱ガスG5との直接接触によって、乾燥工程1又は乾
燥機10の排ガスAに未燃分・有害成分・悪臭成分が含
まれることがあっても、大気中へ放出されるに先立っ
て、無害化燃焼工程4又は無害化燃焼炉40で処理され
るため、環境汚染の問題は起こらない。
【0011】第3の発明によれば、第2の発明の構成に
加えて、乾燥物Dの乾留時に発生する乾留ガスG1が何
等の処理精製を経ずにそのまま燃焼され、その熱が乾燥
物Dの乾留に利用されるため、処理精製に伴う熱損失が
低減されると共に、装置が著しく簡略される。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態例として、含
水有機廃棄物に製紙工場の排水スラッジ(製紙汚泥)を
取上げ、その処理方法及びその装置について図1乃至図
3により説明する。含水率数十%の含水有機廃棄物W
は、 乾燥工程1の回転円筒式の乾燥機10において、
後述する加熱ガスG5で直接加熱されて含水率10%程
度の乾燥物Dが得られる。その際、含水有機廃棄物W
は、乾燥工程1以下の処理が容易になるよう、造粒機P
で予め造粒される。
【0013】次に乾留工程2の乾留炉20において、上
記乾燥物Dが間接加熱により乾留され、炭化物C及び乾
留ガスG1が得られる。そのうち、前者の炭化物Cは回
転円筒式の冷却装置60に送られ、水により間接冷却さ
れ、製品化されるが、後者の乾留ガスG1は乾燥物Dの
間接加熱の燃料として、乾留ガス燃焼工程3において燃
焼される。なお、乾留炉20については詳細後述する。
【0014】さらにその乾留ガス燃焼工程3の排ガスG
2は、無害化燃焼工程4の無害化燃焼炉40に送られ、
後述する加熱空気G5の一部と混合されて、800℃以
上の高温で完全燃焼するため、排ガスG2中の未燃分・
有害成分・悪臭成分は完全に除去される。その無害化燃
焼炉40の高温の排ガスG3は、乾燥用ガス加熱・循環
工程5の間接熱交換器50に送られると共に、乾燥機1
0の排ガスAと間接熱交換し、その排ガスAを400℃
程度に再加熱するために利用される。なお、乾燥機10
と間接熱交換器50との間にガス循環路Lが設けられて
おり、乾燥機10の排ガスAはブロワーB1によって間
接熱交換器50に送られる。
【0015】上記排ガスAの再加熱によって得られた高
温の加熱ガスG5は、ブロワーB2によって、乾燥工程
1の乾燥機10に送られると共に、その一部は前述の通
り無害化燃焼炉40を経て大気中へ放出される。なお、
乾留ガス燃焼工程3の排ガスG2の燃焼用の予熱空気と
しても使用される。また、乾燥機10及び無害化燃焼炉
40には必要に応じて助燃用の燃料が供給される(図示
省略)。
【0016】乾留炉20は次のように構成される。造粒
された乾燥物Dを転動させるよう回転すると共に、発生
した乾留ガスG1を排出させる複数のガス排出孔Hを有
する回転円筒21と,その回転円筒21を包囲する乾留
ガス燃焼室25と,を備えており、前記回転円筒21か
らガス排出孔Hを経て導入された乾留ガスG1を乾留ガ
ス燃焼室25で燃焼させることによって生じた熱を回転
円筒21の壁面を介して乾燥物Dに伝達するよう構成さ
れている。
【0017】その他、乾留炉20は、図3に示すよう
に、前記回転円筒21の入口・出口に乾燥物Dを供給す
る供給室22及び炭化物C並びに必要に応じて乾留ガス
G1を排出する排出室23が設けられている。また、乾
留ガス燃焼室25へエアーを吹き込むファン、助燃用バ
ーナー(何れも図示省略)も付設されている。
【0018】なお、ガス排出孔Hから回転円筒21の固
形分が乾留ガス燃焼室25に落下しないよう、図ではガ
ス排出孔Hから回転円筒21内へ向って直筒状のものが
突設されているが、その他L字状に折り曲げられた筒状
のもの等、乾留ガスG1は通過可能であり、且つ固形分
が乾留ガス燃焼室25に落下しないよう構成されている
ものであれば、これに限定されるものではない。
【0019】しかも、乾留ガス燃焼室25の圧力は、回
転円筒21内で発生した乾留ガスG1の少なくとも一部
が流出可能に、回転円筒21内の圧力よりも僅かに低く
保持されている。なお、70は間接熱交換器50の排ガ
スG4を水洗・冷却する排ガス水洗塔、71はその排ガ
ス水洗塔70に排ガスG4を導く排気ファンである。
【0020】
【実施例】含水有機廃棄物Wとして製紙工場の排水スラ
ッジ(製紙汚泥)を処理した実施例について説明する。 処理量3,600t/年(700Kg/H) 水分 65% 組成(乾式ベース) 有機物 50%, 灰分 50%
【0021】 量・温度 乾燥機加熱ガス 4,150Nm3/H,400℃ 同 排ガス 5,195Nm3/H,150℃ 無害化燃焼炉排ガス 3,080Nm3/H,800℃ 間接熱交換器排ガス 3,385Nm3/H,270℃ (乾燥機排ガス) 間接熱交換器入口 5,663Nm3/H,140℃ 同 出口 400℃ 乾燥物 272Kg/H,水分10%,80℃ 乾留炉出口炭化物 147.5Kg/H ,700℃
【0022】炭化物工業分析(%) 灰分 81.2 揮発分 4.5 固定炭素 14.3
【0023】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されるため、
次の効果を奏する。 (ア)含水有機廃棄物Wから保温材・耐火材その他に有
効利用可能な炭化物Cが得られる。(イ)その炭化物C
により含水有機廃棄物W中の炭素のかなりの割合と有害
金属等を含む灰分の殆ど全てが固定されると共に、排ガ
ス中の有害成分・悪臭成分が燃焼除去されるため、灰分
及び排ガスによる環境汚染の問題も一挙に解消される。 (ウ)さらに、含水有機廃棄物Wの乾燥物Dの乾留に必
要な熱の大半が、その乾留時に発生する乾留ガスG1の
燃焼熱によって供給されると共に、乾留ガスG1の燃焼
後の排ガスG3の顕熱が含水有機廃棄物Wの乾燥の熱源
として有効活用される等熱経済性に優れている。
【0024】(エ)しかも、含水有機廃棄物Wての乾燥
が加熱ガスG5との直接接触によってなされるため、伝
熱壁を介する間接加熱の乾燥手段がなじまない場合に対
して極めて有効な手段となる。 (オ)また、乾燥時に含水有機廃棄物Wと加熱ガスG5
との直接接触によって、乾燥工程1の乾燥機10の排ガ
スAに未燃分・有害成分・悪臭成分が含まれることがあ
っても、大気へ放出されるに先立って、無害化燃焼工程
4の無害化燃焼炉40で処理されるため、環境汚染の問
題は起こらない。 (カ)さらに第3の発明によれば、上記効果に加えて、
乾燥物Dの乾留時に発生する乾留ガスG1が何等の処理
精製を経ずにそのまま燃焼され、その熱が乾燥物Dの乾
留に利用されるため、処理精製に伴う熱損失が低減され
ると共に、装置が著しく簡略される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態例を示す工程構成図であ
る。
【図2】 本発明の実施の形態例を示す機器構成図であ
る。
【図3】 乾留炉を示す断面図である。
【符号の説明】
1 乾燥工程 2 乾留工程 3 乾留ガス燃焼工程 4 無害化燃焼工程 5 乾燥用ガス加熱・循環工程 10 乾燥機 20 乾留炉 21 回転円筒 22 供給室 23 排出室 25 乾留ガス燃焼室 40 無害化燃焼炉 50 間接熱交換器 60 冷却装置 70 排ガス水洗塔 71 排気ファン A 排ガス B1 ブロワー B2 ブロワー C 炭化物 D 乾燥物 G1 乾留ガス G2 排ガス G3 排ガス G4 排ガス G5 加熱ガス H ガス排出孔 P 造粒機 W 含水有機廃棄物

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 含水有機廃棄物(W)を加熱ガスで直接
    加熱し、乾燥し、乾燥物(D)を得る乾燥工程(1)、
    その乾燥物(D)を間接加熱により乾留し、炭化物
    (C)及び乾留ガス(G1)を得る乾留工程(2)、乾
    留ガス(G1)を燃焼させ、前記乾留工程(2)の間接
    加熱に必要な熱を発生させる乾留ガス燃焼工程(3)、
    その乾留ガス燃焼工程(3)の排ガス(G2)中の未燃
    分・有害成分・悪臭成分を燃焼させる無害化燃焼工程
    (4)、及びその無害化燃焼工程(4)の排ガス(G
    3)を乾燥工程(1)の排ガス(A)と間接熱交換さ
    せ、排ガス(A)を加熱し、加熱ガス(G5)として、
    乾燥工程(1)に戻すと共に、その加熱ガス(G5)の
    一部を無害化燃焼工程(4)に導く、乾燥用ガス加熱・
    循環工程(5)を備えたことを特徴とする含水有機廃棄
    物の炭化処理方法。
  2. 【請求項2】 含水有機廃棄物(W)を加熱乾燥し、乾
    燥物(D)を得る乾燥機(10)、乾燥物(D)を回転
    円筒(21)の一端から供給し、他端から排出させる間
    に、乾燥物(D)を間接加熱により乾留し、炭化物
    (C)及び乾留ガス(G1)を得ると共に、その乾留ガ
    ス(G1)の少なくとも一部を燃焼させることによって
    生じた熱を回転円筒(21)の壁面を介して乾燥物
    (D)に伝達させるよう構成した乾留炉(20)、その
    乾留炉(20)の排ガス(G2)の未燃分・有害成分・
    悪臭成分を燃焼させる無害化燃焼炉(40)、無害化燃
    焼炉(40)の排ガス(G3)を乾燥機(10)の排ガ
    ス(A)と間接熱交換させ、排ガス(A)を加熱する間
    接熱交換器(50)、及び乾燥機(10)の排ガス
    (A)を間接熱交換器(50)を経て、加熱ガス(G
    5)として、乾燥機(10)に戻すと共に、その加熱ガ
    ス(G5)の一部を無害化燃焼炉(40)に導く、ガス
    循環路(L)を備えたことを特徴とする含水有機廃棄物
    の炭化処理装置。
  3. 【請求項3】 乾留炉(20)が、乾燥物(D)を転動
    させるよう回転すると共に、発生した乾留ガス(G1)
    を排出させる複数のガス排出孔(H)を有する回転円筒
    (21)と,その回転円筒(21)を包囲する乾留ガス
    燃焼室(25)と,を備え、前記回転円筒(21)から
    ガス排出孔(H)を経て導入された乾留ガス(G1)の
    燃焼によって生じた熱を回転円筒(21)の壁面を介し
    て乾燥物(D)に伝達するよう構成したことを特徴とす
    る請求項2に記載の含水有機廃棄物の炭化処理装置。
JP9326935A 1997-11-12 1997-11-12 含水有機廃棄物の炭化処理方法及びその装置 Pending JPH11138133A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005319374A (ja) * 2004-05-07 2005-11-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 汚泥の燃料化方法及び装置
KR100864542B1 (ko) 2008-03-24 2008-10-21 한국생산기술연구원 폐기물의 유해성분 제거 방법
JP2012157835A (ja) * 2011-02-02 2012-08-23 Chisaki:Kk 下水汚泥の乾燥ガス化装置

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