WO2003106063A1 - 有機廃棄物の炭化方法及び炭化装置 - Google Patents

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WO2003106063A1
WO2003106063A1 PCT/JP2003/007469 JP0307469W WO03106063A1 WO 2003106063 A1 WO2003106063 A1 WO 2003106063A1 JP 0307469 W JP0307469 W JP 0307469W WO 03106063 A1 WO03106063 A1 WO 03106063A1
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carbonization
water
organic waste
gas
drying
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PCT/JP2003/007469
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飯田　克己
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Iida Katsumi
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B47/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion
    • C10B47/28—Other processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • C10B53/07—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of solid raw materials consisting of synthetic polymeric materials, e.g. tyres
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141—Feedstock
    • Y02P20/143—Feedstock the feedstock being recycled material, e.g. plastics

Definitions

  • the present invention relates to a novel method and apparatus for use in carbonizing organic waste.
  • the organic waste includes various types of sludge, human wings, livestock manure, okara, garbage, food residue, organic industrial waste such as wood-based plastic waste, rubber-based waste, and bandages, gauze, Medical waste such as ommum can be mentioned.
  • organic carbonizers are available in various markets, that is, they are on the market.
  • these carbonization devices are either separate dehydration / drying means (drying equipment) and carbonization means (carbonization equipment), or gas generated by carbonization (carbonization gas). ) was burned and used as thermal energy.
  • both a drying unit and a carbonization unit are necessary, and both of them burn the carbonization gas.
  • the combustion components of the organic waste are contained. It was necessary to take countermeasures and other exhaust gas measures. Disclosure of the invention
  • the present invention solves the above-mentioned problems (objects) by the following constitution.
  • the dry distillation is performed while forcibly reducing the pressure.
  • the waste is solvent-containing waste such as solvent-based paint
  • drying and carbonization can be performed without raising the temperature to a high temperature that causes ignition.
  • the solvent can be collected with high efficiency.
  • the carbide obtained from the organic waste as the rubber waste can be suitably used as a carbon black for a rubber molding material.
  • the carbon black content is high, as in the case of waste disposal, the recovery rate of the carbon black is high, and even if part of the car pump black is replaced to a considerable ratio, a good product is obtained. Can be expected to be obtained.
  • the carbonized gas is also dissolved / dispersed in water, it is not necessary to burn the carbonized gas to suppress odor.
  • an ejector as a decompression means for forced decompression.
  • the structure is simple without mechanical contacts.
  • it can be introduced into the decompression means at a high temperature without cooling, and since it is introduced into the water while being in contact with the first fluid (water) of the ejector, the dissolution rate of the carbonization gas and the like in the water increases, and deodorization occurs. Great effect.
  • the dissolution rate of the carbonized gas in water is further increased, and a further increase in the deodorizing effect can be expected.
  • a carbonizing apparatus for performing each of the above carbonizing methods has the following configuration.
  • An apparatus for treating organic waste comprising: a dry carbonization vessel for carbonizing by charging the organic waste and vacuum-distilling the organic waste; a water tank for introducing carbonized gas or the like from the drying / carbonization vessel into water; A decompression means for introducing a carbonization gas into the vulcanization gas introduction tank while decompressing the carbonization chamber.
  • the mode of the dry distillation container is a stationary horizontal cylinder equipped with a horizontal stirrer or a horizontal cylinder that rotates.
  • the pressure reducing means is an ejector, and the liquid in the water tank is circulated and used as a first fluid of the ejector.
  • Another aspect of the present invention is that no dioxin is generated, there is no odor problem, high-quality carbides, oils and gases can be obtained by low-temperature treatment and energy saving, and useful materials can be converted from wastes.
  • the aim is to provide a method for carbonization of organic waste, which is easy to produce, zero emission or closed system.
  • the present invention solves the above problems (objects) by the following configuration.
  • the organic waste is carbonized by vacuum distillation, and the steam or carbonization gas (hereinafter referred to as “carbonization gas”) generated by the carbonization is introduced into water, and the water to be treated for biological treatment is treated.
  • carbonization gas steam or carbonization gas
  • a method for drying and carbonizing organic waste comprising circulating and using treated water as a first fluid (injection fluid) of an ejector, and introducing degassing gas into water together with depressurization of the depressurization and drying.
  • Scum oil-based material
  • the scum was separated into solid and liquid to be recovered as an oil fuel and introduced into the water. It is characterized by recovering non-dissolvable gas (non-condensable gas) among the carbonized gas as gas fuel.
  • Combustible gas and oil components generated by carbonization can be recovered as fuel (useful materials), respectively, and contribute to zero emission as much as possible. Also, if fuel is used as a carbonization heat source, a closed system can be realized.
  • cyclone dust is collected during the introduction of the carbonization gas into the water, and the solid matter containing liquid generated by the cyclone dust is solid-liquid separated, and the waste solid matter generated is dried. It is desirable to have a structure in which secondary carbides are obtained and the generated liquids are separated as necessary and recovered as useful materials. As a result, the contribution to zero emission increases.
  • the sediment obtained by storing the overflow water and the drain water in the water to be treated and separating (decanting) is subjected to solid-liquid separation, if necessary, and dried to obtain a salt-containing material. It is desirable to collect them as items. Furthermore, the contribution to zero emission increases.
  • the organic waste when the organic waste is a waste tire, the effect becomes more remarkable. A large amount of discarded tires is generated, and its incineration is regarded as impossible due to the generation of bad smell.
  • the carbonized material from waste tires can be reused as carbon black of the same rubber composition, and the non-condensable (water-insoluble) carbonized gas contains a large amount of hydrogen, etc., and is of high value. It can be recovered as useful material.
  • the dry carbonization plant used in the method for dry carbonizing organic waste having each of the above-mentioned configurations has the following configuration.
  • a carbonization device, and a biological treatment device for biologically treating the water to be treated are prepared,
  • the carbonization apparatus includes a horizontal cylinder (carbonization chamber) provided with a paddle-type stirrer having a rotation axis in the axial direction in water of carbonization gas or the like, and an indirect heating means for heating the carbonization chamber. Configuration.
  • the biological treatment device includes a water tank, a biological treatment means, and an ejector, and a first fluid (jet fluid) inflow port of the ejector is connected to a circulation pipe for ejector from the water tank. Further, an inlet of the second fluid (suction fluid) is connected to a discharge pipe such as a dry distillation gas from the dry distillation apparatus, and further comprises a scum recovery means and a combustible gas recovery means.
  • centrifugal separator for centrifuging scum from the scum recovery means and converting the scum into oil fuel is provided.
  • the horizontal cylinder (carbonized chamber) in the carbonization apparatus may be provided in a plurality of stages, and the workpiece may be transferred from the upper carbonized chamber to the lower carbonized chamber.
  • the organic waste has a high water content
  • water can be blown off on the upper side and carbonization can be performed on the lower side, and carbonization can be continuously performed.
  • a cyclone is disposed in the middle of a discharge pipe for the carbonization gas and the like, and that the collected particles of the cyclone be transported to a centrifuge.
  • a cooling / transferring device provided with a stirring / transferring means and a cooling means inside is connected to the carbide discharge port side of the carbonization device. It becomes easy to make the carbonization process continuous.
  • the biological treatment apparatus further includes a cooling water tower that circulates and cools the water in the water tank, and includes a pH adjusting liquid supply unit in the middle of the cooling water tower circulation pipe. It is desirable. Biological treatment conditions can be optimized, contributing to improved biological treatment efficiency.
  • the present invention will be described more generally.
  • the oil in the sucked gaseous matter is collected by a floating oil removing machine installed in a circulation treatment tank, and the upper part of the tank is sealed.
  • a gas holder will be installed to collect the carbonized gas, reuse the oil and gas generated, and purify the water in the circulation treatment tank by biological treatment means, and use a heat exchanger and cooling tower. Cooling of circulating water at, and acid and alkaline washing equipment. Blow water and overflow water of the circulating treatment tank are treated with non-polluting waste water using an evaporator for waste water. It can be said to be a method of drying and carbonizing organic waste.
  • 1 (A) and 1 (B) are flowcharts (system diagrams) showing an example of the organic waste carbonizing apparatus according to the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic side view of the drying / distilling apparatus in FIG.
  • FIG. 3 is also a schematic sectional view.
  • FIG. 4 is a partial flow chart on the drying / vulcanizing apparatus side when the drying / carbonization container 2 in FIG. 1 is a rotary type.
  • FIG. 5 is a schematic side view of the dry distillation apparatus in FIG.
  • FIG. 6 is a schematic vertical sectional view showing another embodiment of the drying Z carbonization apparatus.
  • FIGS. 7 (A) and 7 (B) are system diagrams showing an example of the method of dry carbonizing organic waste according to the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic side sectional view showing an example of the same sludge drying apparatus.
  • FIG. 9 is a vertical sectional view of FIG.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing another example of the dry carbonization device used in the dry carbonization treatment system of the present invention.
  • FIG. 7 is a system diagram corresponding to FIG. 7 (A) in the case.
  • a drying and drying vessel 2 is installed in a hot blast stove (heating furnace) 1 whose inner wall is heat-insulated.
  • the hot blast stove 1 is a box (rectangular box type).
  • the heat insulating material used for heat insulating processing of the hot stove 1 is not particularly limited as long as it has required heat resistance and heat insulating properties. Normally, ceramic fiber, calcium silicate insulation and Rockwell insulation are used alone or in combination as appropriate from the viewpoint of weight reduction. This is because these insulation materials are easier to reduce the weight than refractory bricks and refractory casters.
  • the drying / distilling vessel 2 is an inverted kamaboko-shaped (reverse arched) horizontal cylinder.
  • the cross-sectional shape of the drying / distilling vessel 2 is not particularly limited as long as it can be operated with a stirrer 3 described below, and may be a cylindrical type, a rectangular tube type, or the like. Further, if a stirring means capable of sufficiently stirring can be installed inside, a vertical container may be used.
  • the material for forming the drying / distilling container 2 is not particularly limited as long as the material has excellent heat resistance and corrosion resistance.
  • a paddle (paddle-shaped) stirrer 3 is provided in the drying / distilling container 2 via a heat-resistant bearing 4 as stirring means.
  • the stirrer 3 has a configuration in which a holding rod 3c provided with a wing 3b at the tip is connected by being shifted by 90 degrees around the rotation axis 3a. Is desirable. This is because the removal of carbides becomes easy. Further, the heat-resistant bearing 4 is provided with a packing so that the heat-resistant bearing 4 can be dried / carbonized under reduced pressure from the outside air. At the bottom side of one end (right side in the example in the figure) of the dry distillation container 2, a carbide outlet 35 for taking out the carbide as a processed product is provided. The carbide outlet 35 may be provided on the peripheral wall (side) as shown in FIG. 3, and is determined as appropriate depending on the installation location.
  • one end of the rotating shaft 3 a of the stirrer 3 is connected to a drive motor for the stirrer via a packing case 15 mounted on the outer wall of the hot stove 1.
  • the packing case 15 is for preventing hot air from flowing out of the hot blast stove 1.
  • the number of stirrers is not limited to one, and a plurality of stirrers may be used. Further, the stirrer is not limited to the above stirrer, and various stirrers (for example, a screw type) can be applied. is there.
  • a burner 6 is provided on the bottom side of the hot blast stove 1 as a combustion chamber 6, and the air heated by the burner 5 is turned into hot air, which is formed between the inner wall of the hot stove 1 and the peripheral wall of the drying / carbonization vessel 2.
  • a hot air baffle (baffle plate) 9 provided with a hot air passage 8 between them is used to turn the outer surface of the outer wall of the drying and distillation vessel 2 while guiding the outer wall of the outer wall along the meridian in order from below, and then use the exhaust pipe 10 Exhaust. That is, the drying / distillation container 2 is externally heated by hot air.
  • a cooling air inlet 36 connected to a cooling fan 34 is provided below the panner 5 in the hot blast stove 1 to cool the carbide in the drying / distillation vessel 2 so as to be early. It can be removed.
  • the fuel of the parna 5 is arbitrary such as kerosene, heavy oil, city gas, and LPG. It is desirable to install a seismic extinguishing system at Pana 5.
  • the hot air may be introduced into the hot air stove 1 from outside using a duct or the like.
  • the drying / dry distillation container 2 is heated by the hot air, and the object to be treated 1 (organic waste) is introduced from the treatment object inlet (raw material inlet) 13 of the drying / carbonization container 2 and the stirrer 3 To be stirred.
  • the above carbonization device is for batch processing, but in the case of continuous processing, the processing object inlet 13 and the carbide outlet 35 are each equipped with a rotary valve or double valve to shut off the outside air. It is necessary to
  • heat-resistant stainless steel is used as a material of the drying / distilling container 2.
  • the inside of the drying / carbonization vessel 2 is heated by hot air, and the moisture (water vapor) and carbonization gas emitted from the treatment object 1 2 are deodorized / purified from the exhaust port (gas outlet) of the drying / carbonization vessel 2. It is injected into the water in the water tank 17 through the suction port 18a of the ejector (jet pump, vacuum suction device) 18 for the purpose of.
  • the inside of the drying / distilling vessel 2 can be forcibly depressurized.
  • the degree of pressure reduction is usually 0.05 MPa or less in absolute pressure, preferably 0.09 MPa or less.
  • exhaust port 16 of the drying Z distillation vessel 2 and the suction port 18a of the ejector 18 are connected to each other by a gas pipe (intake pipe 19).
  • a cyclone (dust collector) 20 is arranged in the intake pipe 19, though not inevitable.
  • This cyclone 20 enables soot and the like to be caught in the event that soot and the like are generated. In the case of inclusions, it also plays a role in collecting the solvent in addition to the wood vinegar solution and the bamboo vinegar solution. For the purpose of collecting these, it is desirable to provide a cooling jacket outside the cyclone 20.
  • a check valve 48 is provided before the cyclone 20 in the intake pipe 19. Dealt Have been. This is to prevent the back flow of water into the dry distillation container 2 and the incorporation of air when the re-ejector 18 does not operate due to a stoppage of the circulating pump of the water tank 17 described later. Further, a safety valve 49 is arranged in front of the check valve 48 of the intake pipe 19. Drying This is to prevent air from entering into the dry distillation container 2 and explosion due to overheating of the carbonized gas itself.
  • the first fluid (water) injected into the ejector 18 may be introduced from the outside, in the present embodiment, the water in the water tank 17 is supplied to the circulation pump 21 arranged on the bottom side of the water tank 17. As a result, it can be ejected into the ejector 18 as the first fluid via the return pipe (discharge side pipe) 24 and used for circulation. This is because the dissolution / dispersion of the carbonized gas in water is promoted, and the biological treatment described later is also promoted.
  • a high-lift pump for example, a turbine pump, a centrifugal pump
  • a decompression degree of -600 700 mmHg (0.08 to 0.09 Pa) can be achieved, and the boiling point becomes 60 to 40.
  • the degree of decompression should be considered higher if the equipment cost / operating cost is not taken into consideration.
  • a countercurrent contact bed is provided in the water tank 17 so that the dry distillation gas components dissolved and dispersed in water can be biologically treated (aerobic treatment).
  • a commercial product can be used as the countercurrent contact bed 22.
  • those described in Patent No. 19083332, 1979590, etc. previously proposed by the present inventor can be preferably used.
  • 47 is a new water supply pipe.
  • a cooling and filling tower (cooling means) 26 is disposed above the water tank 17 to suppress a rise in the liquid temperature of the stored water.
  • a circulation pump 21 for the cooling and filling tower 26 may be separately installed, but in the present embodiment, a branch pipe 27 is provided in the middle of the liquid sending pipe (discharge pipe) of the circulation pump 21 described above. Is provided.
  • a shower pipe 32 is connected to a branch pipe 27 so that water can be showered on a filler layer (Raschig layer, etc.) 28.
  • cooling air from the air intake (gully) 30 provided on the lower side of the cooling and filling tower 26 is sucked so that it can pass through the filler layer 28.
  • Fans 29 are arranged.
  • the cooling means is not limited to the above-mentioned cooling and filling, and is not particularly limited as long as it has a required cooling capacity.
  • As the cooling packed tower a commercially available cooling packed tower may be used, and it can be used regardless of whether it is a countercurrent type or a cocurrent type.
  • the water cooling tower of Patent No. 1931 1319 previously proposed by the present inventor can be suitably used.
  • cooling / packing tower (cooling means) 26 is unnecessary in places with sewage treatment plants and large wastewater treatment plants. It is only necessary to inject water from those treatment plants into the ejector 18 by the circulation pump 21 as the first fluid. In this case, the amount of water stored in the treatment plant with respect to the amount of dry distillation gas introduced into the water tank 17 by the ejector 18 is extremely large, and it is not necessary to consider the temperature rise of the stored water.
  • an alkaline supply pipe must be installed in the middle of the discharge pipe 24. It is desirable to connect and make PH adjustment.
  • a predetermined amount of the material to be treated (organic waste) 12 is put into the drying / distillation container 2, and the lid 13a of the material to be treated (material inlet) 13 is opened, and then charged. Close your mouth. Then, the parna 5 is ignited, the stirring drive mode 14 is operated, and the circulation pump 21 of the water tank 17 is operated, The water stored in the water tank 17 is injected into the ejector 18 as the first fluid.
  • the rotation speed of the stirrer 3 is set to about 1 to 15 rpm (average peripheral speed: 3 to 45 tn / min).
  • the temperature in the hot blast stove 1 is set to 300 to 600 ° C. in the case of carbonization by low-temperature carbonization (600 ° C.). If it is too high, it is necessary to have a high heat-resistant structure. If the carbonization device can be made to have a high heat-resistant structure, high-temperature carbonization (more than 600 ° C and around 100 ° C) may be used. In the case of high-temperature carbonization, the carbonization time can be shortened, and an increase in the types of applied materials to be treated 12 can be expected.
  • the object to be treated 12 is heated by external heating by hot air while being stirred by the stirrer 3.
  • the hot air 7 is efficiently guided by the baffles 9 arranged in order from below along the meridian of the drying and carbonizing vessel 2 while meandering the drying and carbonizing vessel along the meridian. Perform external heating.
  • the inside of the drying / distilling vessel 2 is depressurized by the action of the ejector 18 through the intake pipe 19.
  • the object to be treated 12 is carbonized by being continuously carbonized while being rapidly dried.
  • the water vapor and the carbonization gas generated in the drying / carbonization step are sucked into the ejector 18 through the intake pipe 19 and injected into the water in the water tank 17 together with the first fluid.
  • the contaminants in the steam / carbonized gas are condensed and dissolved / dispersed in the water, and are subjected to biological treatment by coming into contact with the countercurrent contact bed 22 in the circulating water stream 25. , Deodorized and purified.
  • the stored water tends to rise in temperature.
  • the temperature does not adversely affect the biological treatment (for example, 50%). ⁇ 40 ° C or less).
  • the carbonization of the treatment target 12 is completed by the dry distillation, the gas burner 5 is extinguished.
  • the carbonization conditions required for carbonization at this time are as follows: after the water in the material to be treated (organic waste) has completely flown, for example, in the case of household garbage, 300 to 600 ° C x 2 to 6 h.
  • the cooling fan 34 is operated to send cooling air into the hot blast stove 1 to cool the carbide (usually 60: or less). If not in a hurry, natural cooling may be used.
  • the carbonized organic waste obtained in this way is carbonized under reduced pressure while constantly sucking the carbonized gas, so that the following high-quality carbides can be obtained.
  • the carbide can be expected to be effectively used over a wide range as a soil improver, a deodorant, a filter adsorbent, a snow melting agent, a purifier for sewage treatment, and a solid fuel.
  • iron can be separated by rotating the stirrer 3 in the drying / drying distillation vessel 2.
  • it is crushed by a crusher to a size (10 to 30 cm) that can be put into the drying / distillation container 2.
  • the drying / distilling apparatus can be used not only as a carbonization apparatus but also as a processing apparatus for solvent-containing waste (eg, waste paint). sand
  • solvent-containing waste eg, waste paint
  • a cyclone-type centrifugal separator is used to recover the solvent.
  • a cyclone 20 for solvent recovery is provided in the middle of the gas pipe between the evaporating gas outlet of the drying vessel 2 and the drying vessel 2. This cyclone 20 has a cooling jacket 20a for temperature control.
  • the solvent such as thinner can be recovered in the cyclone 20 and can be reused as a paint diluent for cleaning the coating equipment.
  • the inorganic pigment can be recovered from the inside of the drying container by the drying process.
  • FIGS. 4 and 5 correspond to FIGS. 1 and 2 showing the above embodiment, respectively.
  • the internal stirrer is eliminated as the horizontal cylinder that rotates the dry distillation container 2A.
  • a cylindrical or prismatic first rotary shaft 37 is connected to one end of the dry distillation vessel 2A, and a hollow second rotary shaft 38 is connected to the other end.
  • the porous suction unit 3 9 is made of, for example, a heat-resistant stainless steel perforated pipe (pore diameter: 1 to 10 mm) having a pipe diameter of 15 to 300 mm or a heat-resistant stainless steel mesh having an aperture ratio of 20 to 60%.
  • the suction pipe 40 communicates with the suction pipe 19 connected to the suction port 18a of the ejector 18 via the rotary joint 41.
  • the first and second rotary shafts 37, 38 are supported by heat-resistant bearings 4, 4 via packing cases 15, 15, respectively, mounted on the outer wall of the hot blast stove 1. I have.
  • a drive wheel 42 driven by a drive motor 43 is attached to the second rotary shaft 38.
  • 50 is a rotary joint fixture.
  • the object to be treated 12 is stirred by the rotation of the chamber, and the steam / carbonizing gas generated by the drying / drying of the drying and drying vessel 2 is supplied to the porous suction section 39 and Air is sucked in through the suction pipe 40.
  • the drum rotation speed of the drying / distillation container (drum) 2 is set to a peripheral speed of 0.3 to 9 m / min.
  • Other parts are the same as those of the above-described embodiment, and the parts corresponding to the embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
  • the horizontal cylinder is a cylinder in the illustrated example, but may be a polygonal cylinder, and furthermore, a lifting plate 2a or the like may be arranged on the inner peripheral wall. Further, even if the horizontal installation angle is not horizontal, it may be slightly inclined, and a lifting plate on a spiral may be disposed inside to alternately rotate forward and reverse.
  • Country 6 shows another variation. FIG. 6 corresponds to FIG. 1 showing the embodiment.
  • the drying / distilling containers 2B and 2C which are horizontal cylinders, are provided in a plurality of stages (two stages in the example in the figure), and the object to be processed can be transferred from the upper stage to the lower stage. For this reason, the same portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the drying and distillation apparatus is suitable for carbonizing seasoning waste liquid and waste liquid (substance to be treated) having a high water content such as manure.
  • Waste liquid storage tank (Treatment storage tank) 5 1 Store the substance to be treated in 1 and stack the drying / distillation container in two stages to drain water in the upper 2A and carbonize in the lower 2B to waste liquid. However, continuous carbonization can be performed.
  • the material to be treated stored in the waste liquid storage tank 51 is supplied from the inlet 2a of the upper drying / drying container 2A via the transfer pipe 52 by the transfer pipe 52, and is stirred by the stirrer 3 to Evaporation occurs due to the heat of indirect heating at 5, and the water is sucked from the upper exhaust port (gas outlet) 16 A to the water tank (biological treatment tank) 17 ejector (vacuum suction device) 18.
  • the treated material 1 2 from which the moisture has fluttered is pushed out by the discharge function of the stirrer 3 of the upper vessel 2A, guided to the lower vessel 2B by the connecting pipe 56, and carbonized by the lower vessel 2B.
  • the gas is sucked from the lower exhaust port (outlet pipe) 16 B to the ejector (vacuum suction unit) 18 and is beaten into the water tank (biological treatment tank) 17.
  • the carbonized product is discharged from the outlet pipe (carbide outlet) 35 A to the carbide recovery container 46 via a discharge conveyor 59 equipped with a cooling function.
  • the inlet side (the carbide outlet 35A side of the lower vessel 2B) and the outlet side (the carbide recovery container 46 side) of the discharge conveyor 59 are one-way so that continuous operation is possible. Connected via tally valve 5 7 .
  • reference numerals 60 and 61 denote cooling air inlets and outlets, respectively.
  • Reference numeral 62 denotes an electromagnetic valve that opens and closes in response to a detection signal.
  • a heating means a resistance heating source other than hot air, an induction heating source (for example, an electric furnace), and a dielectric heating source May be provided as an alternative heating source or as a combined heating source. Then, the internal heating and the external heating may be used in combination.
  • an ejector was used as an example of the depressurizing means (vacuum suction device).
  • a gas transporter such as a fan, blower, compressor, or vacuum pump may be used instead of the ejector. May be used or supplementary.
  • FIGS. 7 (A) and 7 (B) show an example of the entire system of the dry carbonization method in the present embodiment.
  • a dry carbonization chamber 102 is installed inside a dry carbonization apparatus 101 with a jacket structure in which the inside or outside is heat-insulated, and a self-rotating paddle-shaped inside the dry carbonization chamber 102 is installed.
  • a stirrer 103 is provided with a heat-resistant bearing 104.
  • the bearing 104 has a structure that is isolated from the outside air via packing.
  • hot air generated by the panner 106 or hot air generator 117 is covered by a jacket section 107 formed by the dry carbonization chamber 102 and the outer wall of the device. Through which the object 108 to be treated is heated indirectly.
  • a hot air passage baffle (as shown by reference numeral 109 in FIG.
  • the indirect heating means is not limited to the above, and it is possible to use induction heating as well as resistance heating and induction heating, and they can be used alone or in combination as appropriate.
  • the to-be-processed material (organic waste) 108 is fed into the dry carbonization chamber 102 from the charging hopper 1.12 through the screw feeder 113 and the rotary valve 114. The mixture is stirred by a paddle-shaped stirrer 103 and a stirrer motor 116.
  • the reason why the rotary valve 114 is used is to block the dry carbonization chamber 102 from the outside air and to prevent the inflow of the outside air and the leakage of the carbonization gas as much as possible.
  • a double damper or a double structure of a double valve of upper and lower stages may be used instead of the rotary valve. In this way, either a batch operation or a continuous operation is possible.
  • the carbonization chamber 102 is heated by the hot air 117, and the moisture and gas generated by the carbonization of the object to be treated (organic waste) 108 are connected to the piping (suction) from the carbonization chamber gas outlet 118. It is injected into the biological treatment tank (circulation treatment tank) 1 19 by the ejector (vacuum suction unit) 120 via the pipe 1 2 1.
  • the carbonization chamber gas outlet 1 18 and the ejector 120 are connected by a connecting pipe (intake pipe) 121, and although not necessarily in the middle, a cyclone (centrifugal dust collector) 1 2 2 is attached.
  • the carbonized product gas treatment equipment consists of a biological treatment tank (circulation treatment tank) with a countercurrent contact bed (biological treatment means) and a water level control pipe to keep the water level constant.
  • a water level control tank (water level control unit) 1 24 having a water level control unit 1 2 4, and the biological treatment tank 1 19 sucks water from the bottom of the water level control unit 1 24, and a circulation pump 1 2 Ejector circulation piping with 5 1 2 8
  • a treated water circulation mechanism is provided to return to the biological treatment tank (main unit) 119 via the ejector (vacuum suction unit) 120 after passing through the ejector.
  • the ejector 120 ejects water and gas discharged from the object 108 by injecting it into the liquid in the biological treatment tank 119 by the power of the circulation pump 125. Reduce the pressure inside the dry carbonization chamber 102 by vacuum suction.
  • the biological treatment tank (circulation treatment tank) 119 is provided with a biological treatment means (countercurrent contact bed) 126 as described above.
  • the biological treatment tank 119 is provided with a suction port 127 of a circulating pump 125, and the suctioned water passes through a circulation pipe 122, passes through an ejector 120, and undergoes biological treatment.
  • a structure is provided to return to the treatment tank 1 19 and return to the water level adjustment tank 1 2 4 from the water level adjustment pipe 1 2 3.
  • the water level in the biological treatment tank 1 19 can be maintained at a fixed level by raising and lowering the water level control pipes 1 2 3.
  • the inside of the dry carbonization chamber 102 becomes negative pressure (vacuum state), and moisture and gas are sucked into the intake pipe (connection pipe).
  • the dry carbonization chamber 102 which is sprayed below the surface of the biological treatment tank 1 19, is depressurized and evaporates even at low temperatures. It progresses in a while.
  • the generated steam and carbonized gas (called carbonized gas etc.) sucked in by the ejector 120 are condensed by being put under the surface of the biological treatment tank 119, and are included in the carbonized water vapor. Organic matter is purified by contacting the countercurrent contact bed 1 2 6.
  • the oil contained in the gas is liquefied in the water in the biological treatment tank 119 and floats on the biological treatment tank 119 as scum (oil).
  • the floating oil is drawn by the floating bar of the floating oil collecting device (scum collecting means) 1 29, and the tube tube 1 3 After passing through 0, it is discharged to the oil receiving tank 13 1 (not shown, but a drum type oil extractor may be used.).
  • the water level of the biological treatment tank 1 19 can be adjusted to a level that allows only oil to be drawn by adjusting (adjusting) the water level control pipe 1 23.
  • the non-condensable gas in the gas is collected in a gas holder 13 2 installed in a closed manner on the biological treatment tank 1 19.
  • the gas collected in the gas holder 13 2 is transferred to the first fuel pipe 14 9 A to the gas tank 13 4 by a blower or a vacuum pump or a blower 13 3 etc. It can be reused as fuel for the burner 106 for generating hot air through 49 B.
  • the cooling tower 135 has a new water supply pipe 138 for supplying water reduced by evaporation.
  • the water to be cooled (liquid to be cooled) to the body 1 36 b of the heat exchanger ⁇ 36 is sucked into the suction port 1 3 9 of the water level adjustment tank 124, and the heat exchanger circulating pump 14 At 0, the heat is passed through the heat exchanger 13 6 and is showered to the cooling tower packing material 14 2 via the shower pipe 14 1 to be circulated and circulated.
  • acids such as sulfuric acid may be supplied in the middle of the cooling circulation pipe 144 to neutralize the same.
  • the sludge collected by the cyclone 1 2 2 is guided to the sludge receiving tank 1 5 5 by the valve ⁇ 5 4, and is transferred by the sludge transfer pump 1 5 6 via the transfer pipe 1 5 7. Feed into centrifuge 1 58.
  • the oil in the oil receiving tank 1311 is sent to the centrifugal separator (three-phase separation type) 158 via the pipe 160 by the transfer pump 159.
  • the oil-containing sludge sent to the centrifugal separator 158 is separated into three phases, and separated into waste liquid 191, sludge 1992, and oil 161, and the waste liquid 191 is stored in the waste liquid storage tank 1. 5 and the sludge 192 is stored in the centrifuge sludge receiving tank 162, and the oil 161 is stored in the oil tank 164 by the oil pump 163.
  • waste liquid stored in the waste liquid storage tanks 15 3 is fed into the inlet 16 8 of the waste liquid evaporative sludge dryer 16 7 through the pipe 16 6 by the waste liquid transfer pump 16 5 and processed.
  • the centrifuge sludge 169 is similarly input from the input port 168 and processed.
  • overflow water 1 51 from the overflow pipe 150 provided in the water level control tank 124 and biological treatment tank 115 9 salt concentration is increasing.
  • drain (pro-I) water is sent to the waste liquid storage tank 15 3 to be stored, and the stored material is transferred to the drying device 16 7 by the transfer pipe 16 6 equipped with the transfer pump 16 5. It is desirable to conduct the drying process through the drying process.
  • the overflow water 15 1 of the water level adjusting tank 1 24 flowing into the waste liquid storage tank 15 3 and the professional water 15 2 of the biological treatment tank 1 19 If the liquid of the blow water of about 10% per day) and the separated water 19 1 of the centrifuge 15 8 are treated by the waste liquid evaporative sludge drying device 16 7, the dried salt and dry sludge will be obtained. Only 189 is subject to disposal, which is several hundred to several thousandth of the amount of raw organic waste.
  • a heater or a panner 106 for generating hot air 117 is installed at the lower part of the drying unit 167.
  • a PANA fuel may be utilized oil which was stored in Oiruta tank 1 6 4 exiting Li by excess gas and or waste accumulated in Antofagasta tank 1 3 4 generated Ri by waste 0
  • oil When using oil (oil), supply oil to the parner 106 via an oil supply pipe 17 1 equipped with an oil pump 170.
  • Waste liquids 15 1, 15 2, 19 1 and sludge 16 9 are stirred by a stirrer 103 driven by a motor 116 and indirectly heated by hot air 117 to evaporate water. Occurs.
  • Evaporated water is removed from the outlet 1 18 of the dry carbonization chamber 102 via the pipe 1 72 After passing through the erector 120, it returns to the hot air generator ⁇ 73.
  • the hot air generator 105 By applying the wind pressure of the hot air generator 105 to the ejector 120, more steam is drawn in, the heated steam is generated, and the dryer is heated more. Exhaust heat / exhaust 1 1] is exhausted from the stack 10.
  • the dried product is salted and dried sludge is obtained and discharged from the outlet 174.
  • the basic structure of the device itself is almost the same as that of the dry carbonization device 101.
  • organic waste containing a large amount of salt for example, carbonized products such as oil cake, is washed and desalinated in this carbonization device 101, and dried with this device, which is extremely valuable.
  • Some carbides can be obtained.
  • the carbonized product of the carbonization device 101 is discharged from the outlet pipe 175 to the cooling discharge conveyor (cooling transfer device) 176 via the rotary valve 114 or a double valve.
  • the discharge conveyor has stirring discharge blades 177 installed.
  • the main body has a jacket structure 178, and the jacket has a water-cooled or air-cooled inlet pipe 179 and an outlet pipe 180. It cools the carbonized product put inside.
  • the cooled treated product is discharged to the treated product container 181 by the rotation of the stirring discharge blade 177.
  • the carbonized product is discharged from the outlet pipe 17 5 to the treated product container 81 via the cooling discharge conveyor 1 76.
  • the rotation speed of the stirrer 103 in the dry carbonization chamber 102 may be about 1 to 5 rpm (average peripheral speed of 3 to 45 m / min), and therefore a low power and high torque motor may be used.
  • the cooling tower 135 may be a commercially available one, the cooling tower 135 and the cooling tower filler 142 of Patent No. 1931 1319 previously proposed by the present inventor may be used. Use is desirable because of its good cooling efficiency.
  • the countercurrent contact bed 1 2 6 of the biological treatment tank 1 1 9 was previously proposed by the inventor. It is desirable to apply what is described in Japanese Patent No. 199083223 ⁇ 1979590.
  • the material of the dry carbonizing device 101 is preferably heat-resistant stainless steel, and the heat insulating material of the device may be fire-resistant bricks or fire-resistant casters, but the weight increases, so the ceramic fiber refractory material, calcium silicate heat insulating material, b It is applied because the heat insulation material is light and the construction is slow.
  • Depressurization by the ejector (ejector) 120 can be achieved by using a high-lift pump (20 to 40 mH) for the selection of the circulation pump 125.
  • Gauge pressure 180,000 kPa (-600) 0 700 mmHg), the boiling point is 60 to 40 ° C, and the evaporative drying step is shortened.
  • a check valve 1886 is installed in the middle of the piping 1 21, it is possible to prevent backflow of water and air mixing even if the circulation pump stops, and if a safety valve 18 7 is also installed, an explosion can be prevented. .
  • the fuel of the burner for generating hot air 117 may be kerosene, heavy oil, city gas, LPG, etc., and may use surplus gas or oil generated from waste as fuel.
  • the carbonization of seasoning waste liquid and waste liquid with high water content (substance to be treated) such as manure is shown in Fig.
  • Fig. 7 (A) instead of supplying the object to the carbonization device from the hopper 11 through the screw feeder 113, it is stored in the hopper waste liquid storage tank 153A, and It is desirable to supply it to the dry carbonization device 101 A as shown in Fig. 1.
  • the dry carbonization device 101 A As shown in Fig. 7 (A), instead of supplying the object to the carbonization device from the hopper 11 through the screw feeder 113, it is stored in the hopper waste liquid storage tank 153A, and It is desirable to supply it to the dry carbonization device 101 A as shown in Fig. 1.
  • water is blown off in the upper row 102A and carbonization is performed in the lower row 102B, so that continuous carbonization can be performed even for waste liquid. .
  • the object to be treated, 108 A, from which the moisture has scattered, is pushed out by the discharge function of the stirrer, 103, in the upper-stage carbonization chamber, and is guided to the lower-stage carbonization chamber, 102B, by the connecting pipe, 185.
  • the carbonization proceeds in the lower stage, and the gas is sucked into the rejector (ejector) 120 from the outlet pipe 118 and is beaten into the biological treatment tank 119.
  • the effect of the method for drying and carbonizing organic waste of the present invention is remarkable when applied to waste vulcanized rubber, particularly to waste tires. This is because waste tires are generated in large quantities, and incineration is difficult because of bad smell. Furthermore, when the waste tire is dried and carbonized by the method of the present invention, since the device of the present invention has a stirrer, the carbide and the steel are completely separated by rotation, and high-quality carbon without any solidification of smooth is obtained. be one that can be due capable carbonization at low temperatures, sufficient reusable to the tire is obtained, H 2 gas is also obtained, use applications as diverse is obtained, et al.
  • FIG. 11 shows a system diagram corresponding to FIG. 7 (A) when the method for carbonizing organic waste of the present invention is applied to a waste tire.
  • tire tubes include tire tubes.
  • the part that differs from Fig. 7 (A) is that the waste tire 108 A, which is the material to be treated, can be put into the coarse crusher 112 A and then put into the carbonization chamber 102 of the dry carbonization unit 101.
  • the powder is crushed to a size (for example, 10 to 30 cm) and charged into the carbonization chamber 102 via the screw feeder 113 and the double valve 115. If a low-speed shearing crusher is selected as the coarse crusher 1 1 A, even large tires such as trucks and buses can be crushed as they are. Power is small.
  • a dry carbonization device as shown in FIG. It is desirable to use one provided with a plurality of carbonization chambers (two in the example in the figure), as shown in Fig. 1. Moisture evaporation (drying) is performed in the upper carbonization chamber 102A, and carbonization is smoothly performed in the lower carbonization chamber 102B.
  • the injected crushed waste tire is carbonized while vulcanized rubber and organic components such as carcass are carbonized, and the reinforcing wire (steel) is separated and collected by rotation of a paddle-type stirrer. it can.
  • the non-condensable gas of the carbonized gas generated by the carbonization process is collected by the gas holder 132 and stored in the gas tank 1334 as described above, and the fuel gas 1 94 and hydrogen gas 195, and the fuel gas 194 and hydrogen gas 195 are used as fuel for carbonization or drying, as described above, or hydrogen gas is used for fuel cells. It can also be used. When used as a fuel cell, it can also be used as operating electricity for the motor and the like of this system.
  • the apparatus of the present embodiment provides a carbonization method and a carbonization apparatus for organic waste that can efficiently perform dry and dry distillation with a single apparatus, and includes a carbonization product as well as an oil component generated in a carbonization process. It is a device that effectively uses pyrolysis gas.
  • the carbonization of organic waste by dry distillation is characterized in that the dry distillation is performed while forcibly depressurizing, and the forced depressurization includes organic waste with a high water content (high liquid content) in combination with heating for the dry distillation.
  • efficient drying is possible, and the drying / distilling process (processing) can be performed continuously in the same container. Therefore, even if the organic waste has a high moisture content, a separate drying device There is no need to provide
  • the water retained by the organic waste is reduced to the inside of the waste because the pressure is reduced. It can be pulled out under vacuum, constantly activated, and even at low temperatures (250-350), carbides with good pores can be obtained.
  • a vacuum pump, a blower, or a compressor may be used as a decompression means for forced decompression.
  • a mechanical contact part is provided by using an ejector.
  • the structure is simple and simple, and it can be introduced into the decompression means at a high temperature without cooling. Since it is introduced into the water while being in contact with the first fluid (water) of the ejector, all of the carbonized gas is drowned in the water. However, oil and water, which are condensed components in the gas, are condensed, and the oil is recovered by a floater.
  • Water with condensed organic components can be recycled by being subjected to a biological treatment (microbiological purification treatment) in a countercurrent contact bed.
  • the BOD concentration of condensed water discharged from ordinary garbage is 200-500 m / L, a value that can be sufficiently purified.
  • Noncondensable gas stored in the gas holder, and a combustible gas, as a chemical raw material, H 2 gas may be used as a fuel cell.
  • the collected oil is separated into water, sludge, and oil by the centrifuge 58, and the oil can be reused for tar pitch and asphalt, and can also be used as fuel .
  • the device of the present invention uses bulky non-uniform materials such as organic waste, carbon as fuel, soil improvement material, humidity control material, filtration material, JP03 / 07469
  • snow material As a snow material, it can be used as a compost material, and gas and oil can be converted into fuel and industrial raw materials, which has a great advantage in suppressing the generation and volatilization of environmental pollution.
  • the carbide of the waste tire is obtained in an activated state and can be reused as a carbon black for a rubber compound, particularly for a similar rubber tire. And even if a considerable amount is replaced with virgin carbon black, it can be expected that the compatibility with the rubber is good and the physical properties of the vulcanized rubber hardly decrease.
  • the oil generated and collected by dry distillation of waste tires is subjected to vacuum distillation again to separate low-boiling oil and high-boiling oil, so that low-boiling oil can be used as fuel and high-boiling oil.
  • As a process oil for rubber compounds it has good affinity for rubber and can be reused.

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Description

明 細 書 有機廃棄物の炭化方法及び炭化装置 技術分野
本発明は、 有機廃棄物を炭化するに際して使用する新規な方法及び 装置に関する。
ここで、 有機廃棄物としては、 各種汚泥、 人翼、 家畜糞尿、 オカラ、 生ごみ、 食品残渣、 木質系ノプラスチック系 ゴム系廃棄物等の有機物 系産業廃棄物、 さらには、 包帯、 ガーゼ、 ォ厶ッ等の医療廃棄物を挙げ ることができる。 背景技術
各種汚泥、 人糞、 家畜糞尿、 オカラ、 生ごみ、 食品残渣等の有機廃 棄物は、 乾燥処理して肥料等に再利用できるが、 他の木質系/プラスチ ック系/ゴム系廃棄物や上記医療廃棄物は、 そのような形での再利用は できない。
そこで、 それらを一緒に炭化することが考えられる。 このため、 有機 物の炭化装置が各種市場に出回っている、 すなわち、 上市されている。 そして、 これらの炭化装置は、 含水廃棄物においては、 脱水 ， 乾燥処 理手段（乾燥装置） と乾留手段 （乾留装置） は別手段と したものであつ たり、 乾留にょリ発生したガス（乾留ガス） は、 燃焼させ熱エネルギー と して利用したりするものであったリ した。 前者の場合は、 乾燥装置と 乾留装置の双方が必要であり、 又、 両者ともに乾留ガスを燃焼させるた め、 結果的に有機廃棄物の燃焼成分が含まれて、 焼却炉と同様、 ダイォ キシン対策等の排ガス対策が必要であった。 発明の開示
( 1 ) 本発明の一つは上記にかんがみて、 乾燥/乾留処理を一つの 装置で効率よくできる有機廃棄物の新規な炭化方法及び炭化装置を提供 することを目的とする。
本発明は、 上記課題 （目的） を、 下記構成により解決するものである 有機廃棄物を乾留により炭化するに際して、 乾留を強制減圧しながら 行うことを特徴とする。
強制減圧にょリ、 乾留のための加熱と相まって高含水率 （高含液率） の有機廃棄物が含まれていても、 効率よく乾燥が可能であり、 乾燥ノ乾 留工程 （処理） を同一容器内で連続的に可能である。 したがって、 有機 廃棄物が高含水率であっても、 別に乾燥装置を設ける必要がない。
さらには、 廃棄物が、 溶剤系塗料のような溶剤含有廃棄物であっても 、 引火するような高い温度に昇温させなくても、 乾燥 ， 乾留が可能とな リ、 さらに、 途中にサイクロンで捕集することにより溶剤を高効率で回 収可能となる。
なお、 上市されている有機廃棄物の炭化装置の場合、 前述の如く、 乾 留ガスを燃焼させて熱エネルギーとして利用するため、 高含水率の有機 廃棄物が被炭化物に含まれていると、 水蒸気の発生が少なくなるまで、 燃焼させることができない。
また、 有機廃棄物を乾燥後、 有機物の乾留 （熱分解 Z炭化） が開始す るが、 強制減圧しながら乾燥した後、 連続的に乾留に移るため、 酸素含 有率が格段に小さい雰囲気で有機廃棄物の炭化が可能となる。 したがつ て、 灰分 （燃焼により生成する酸化物が主体） の発生が少ない良質の炭 化物を得易い。 さらには、 強制減圧により臭気成分も排気されながら炭 ィ匕されるため、 無臭のかつ多孔質さらには賦活された炭化物を得易く、 この点からも良質の炭化物が得られる。
したがって、 有機廃棄物をゴ厶系廃棄物から得られた炭化物は、 ゴム 成形材料用のカーボンブラ ック と して好適に使用できる。 特に、 廃棄夕 ィャの如く 、 カーボンブラ ック高配合の場合、 そのカーボンブラ ック と しての回収率は高く 、 カーポンプラ ックの一部を相当比率まで置換して も、 良好な製品が得られることが期待できる。
また、 本発明者らが知る限り においては、 内部加熱方式においては勿 論、 外部加熱方式においても強制減圧しながら乾留する技術は、 存在せ ず、 勿論、 そのような乾留装置も上市されていない。
そして、 上記構成において、 さ らに、 強制減圧の減圧手段を使用 して 乾留ガス等を水中に導入するこ とによ り 、 上市されている有機廃棄物の 炭化装置において必要な乾留ガス燃焼に伴なうダイォキシン対策等の排 ガス対策が不要となる。
すなわち、 乾留ガス等も水中に溶解/分散させるため、 臭気を抑制す るための乾留ガスの燃焼を しなく てもよい。
そ して、 強制減圧の減圧手段と してェジェクタを使用することが望ま しい。 減圧ポンプ (コ ンプレッサ等） と異な り、 機械的接触部を備えず 構造が簡単である。 また、 冷却せずに高温のままで減圧手段に導入でき 、 しかも、 ェジェクタの第一流体 （水） と接触しながら水中へ導入する ため乾留ガス等の水中における溶解率が増大して、 消臭効果が大きい。
さ らに、 ェジェクタ （ジェ ッ トポンプ） の第一流体を循環使用するこ とによ り 、 さ らなる乾留ガスの水中溶解率が増大して、 さ らなる消臭効 果の増大が期待できる。
そして、 水中に生物学的処理手段を配することがさ らに望ま しい。 乾 留ガス成分が環境汚染成分であっても、 生物学的処理 （微生物浄化処理 ) されること によ り 、 容易に外部へ排水可能となる。 また、 上記各炭化方法を実施するための炭化装置は下記構成のものと なる。
有機廃棄物を処理する装置であって、 該有機廃棄物を投入し減圧乾留 すること によ り 炭化を行う乾燥 乾留容器と、 該乾燥/乾留容器からの 乾留ガス等を水中導入する水槽と、 乾留室を減圧しながら乾留ガスを加 硫ガス導入槽へ導入する減圧手段とを備えてなることを特徴とする。 そして、 乾燥ノ乾留容器の態様は、 横型攪拌機を備えた静置横置筒体 、 または、 自転する横置き筒体とする。
そして、 通常、 減圧手段がェジエクタであ り 、 該ェジェクタの第一流 体と して水槽の液を循環使用する構成となる。
さ らに、 水槽内に生物学的処理手段を配して構成とすることが望ま し い。
( 2 ) 本発明の他の一つは、 ダイォキシンの発生はなく 、 臭気の問 題もなく 、 低温処理で省エネのもとに良質の炭化物、 油分及びガスが得 られ、 廃棄物から有用物を生み、 ゼロェミ ッ シ ョ ン化ないしク ローズ ド システム化が容易となる有機廃棄物の炭化処理方法を提供することを目 的とする。
上記課題 （目的） を本発明は、 下記構成にょ リ解決するものである。 有機廃棄物を減圧乾留によ り炭化するとともに、 該乾留に伴い発生す る発生蒸気ないし乾留ガス （以下 「乾留ガス等」 という。 ） を水中に導 入して生物学的処理の被処理水となし、
被処理水をェジェクタの第一流体 （噴射流体） と して循環使用するこ とによ り 、 前記減圧乾留の減圧とともに乾留ガスの水中への導入を行う 有機廃棄物の乾燥炭化方法であって、
前記乾留ガス等含有水からスカ厶 （油性物） 分離を行って、 該スカム を固液分離して油燃料と して回収するとともに、 前記水中へ導入させた 乾留ガス等のうち非溶解性ガス （非凝縮性ガス） をガス燃料と して回収 することを特徴とする。
乾留で発生する燃焼性ガス · 油成分をそれぞれ燃料 （有用物） と して 回収することができ、 可及的にゼロェミ ッシ ョ ンに寄与する。 また、 燃 料を乾留熱源と して使用すれば、 ク ローズ ドシステム化が可能となる。 上記構成において、 乾留ガスの水中への導入途中でサイクロ ン集塵を 行ない、 該サイク ロ ン集塵で発生する含液固形物を固液分離して発生す る廃棄固形物を乾燥処理させて二次炭化物を得ると ともに、 発生した液 状物を、 必要によ り液分離して有用物と して回収を行う構成とすること が望ま しい。 よ り 、 ゼロェミ ッショ ン化への寄与度が増大する。
上記構成において、 前記被処理水中の溢流水及び ド レン水を貯留させ て、 分離 （デカ ン 卜） させた沈殿物を、 必要によ り 、 固液分離して、 乾 燥処理して塩含有物と して回収することが望ま しい。 さ らに、 ゼロエミ ッシ ヨ ン化への寄与度が増大するためである。
上記各構成において、 油燃料及びガス燃料の全部又は一部を、 前記減 圧乾留、 さ らには、 乾燥処理の燃料と して使用することが望ま しい。 ク ローズ ドシステム化に寄与するためである。
上記において、 有機廃棄物が廃棄タイヤである場合、 その効果はより 顕著となる。 廃棄タイヤは、 多量に発生し、 その焼却処分は悪臭等が発 生し不可能視化されている。 しかし、 廃棄タイヤの乾留物は同系ゴム配 合物のカーボンブラックと して再使用可能となると ともに、 非凝縮性 （ 水不溶性） の乾留ガス中には、 水素等も多量に含まれ高価値の有用物と して回収可能となる。
上記各構成の有機廃棄物の乾燥炭化方法に使用する乾燥炭化プラン 卜 は、 下記構成となる。
乾留装置と、 前記被処理水を生物学的処理する生物学的処理装置とを 備え、
前記乾留装置が、 乾留ガス等を水中に軸方向に回転軸を有する櫂形攪 拌機を備えた横置き筒体 （炭化室） と、 該炭化室を加熱する間接加熱手 段とを備えた構成であ り 、
前記生物学的処理装置が、 水槽と生物学的処理手段とェジェクタ とを 備え、 該ェジェクタの第一流体 （噴射流体） 流入口が前記水槽からのェ ジェクタ用循環配管と接続されているとと もに、 同第二流体 （吸引流体 ) 流入口が前記乾留装置からの乾留ガス等排出配管と接続され、 さ らに 、 スカ厶回収手段及び燃焼性ガス回収手段を備えており 、
さ らに、 前記スカ厶回収手段からのスカムを遠心分離して、 油燃料化 する遠心分離器を備えているこ とを特徴とする。
上記構成において、 乾留装置における前記横置き筒体 （炭化室） を複 数段配設を し、 上側の炭化室から下側の炭化室へ被処理物を移送可能と する構成と してもよい。 当該構成と した場合は、 有機廃棄物が高含水率 であっても、 上段側で水分を飛ばし、 下段側で炭化を行う こ とができ、 連続的に炭化処理が可能となる。
上記構成において、 乾留ガス等排出配管の途中にサイ クロ ンが配され ていると と もに、 該サイク ロンの捕集粒子が遠心分離器へ移送可能とさ れていることが望ま しい。 サイク ロ ン捕集することによ り、 生物学的処 理が困難な無機系固形物の生物学的処理手段への流入が少なく な リ 、 生 物学的処理効率の向上に寄与する。
また、 乾留装置の炭化物排出口側に、 内側に攪拌移送手段を備えると ともに冷却手段を備えた冷却移送装置が接続されていることが望ま しい 。 乾留処理の連続化が容易となる。
生物学的処理装置が、 さ らに、 水槽内の水を循環冷却させる冷水塔を 備え、 該冷水塔用循環配管の途中に p H調整液の供給手段を備えている ことが望ましい。 生物学的処理条件を最適化でき、 生物学的処理効率の 向上に寄与する。
本発明をさらに概略的に説明すると、 吸引されたガス状物中の油分は 循環処理槽内に設置された、 浮上油搔き取り機にて回収を行ない、 槽上 部には、 密閉型にガスホルダーを設置し、 乾留ガスの捕集を行ない、 派 生した油及びガスの再利用を行うとともに、 循環処理槽の水は、 生物学 的処理手段にて浄化し、 熱交換器及び冷却塔にて循環水の冷却を行ない 、 さらに、 酸 ， アルカ リ洗浄設備を有し、 循環処理槽のブロー水及びォ 一バーフロー水は廃液蒸発散装置にて無公害処理を行ない、 クローズ卜 システムを行う有機廃棄物の乾燥炭化方法と言える。
図面の簡単な説明
図 1 ( A ) · ( B ) は、 本発明における有機廃棄物の炭化装置の一例を 示す流れ図 （系統図） である。
図 2は、 図 1 における乾燥/乾留装置の概略側面図である。
図 3 は、 同じく概略断面図である。
図 4は、 図 1 において乾燥/乾留容器 2を回転型とした場合の乾燥/加 硫装置側の部分流れ図である。
図 5 は、 図 4 における乾燥 乾留装置の概略側面図である。
図 6は、 乾燥 Z乾留装置の別の実施形態を示す概略縦断面図である。 図 7 ( A ) · ( B ) は、 本発明における有機廃棄物の乾燥炭化処理方法 の一例を示す系統図である。
図 8は、 同じくスラッジ乾燥装置の一例を示す概略側面断面図である。 図 9 は、 図 8の垂直断面図である。
1 0 は、 本発明の乾燥炭化処理システムに使用する乾燥炭化装置の他 の例を示す概略断面図である。
図 1 1 は、 本発明の有機廃棄物の炭化処理方法を廃棄タイヤに適用した 場合の図 7 ( A ) に対応する系統図である。
発明を実施するための最良の形態
( 1 ) 本発明の一つにおける一実施形態を、 図 1 ~ 3 に基づいて説明 する。 以下、 有機廃棄物と して含水廃棄物を例に採りながら説明する。 内壁が断熱加工された熱風炉 （加熱炉） 1 内に乾燥 乾留容器 2が配 設されて乾燥 Z乾留装置 D 1 とされている。
こ こで、 熱風炉 1 は、 ボックス （矩形箱型） とされている。 また、 熱 風炉 1 の断熱加工に使用する断熱材と しては、 所要の耐熱性及び断熱性 を有すれば特に限定されない。 通常、 軽量化の見地から、 セラミ ックス ファイバー、 けい酸カルシウム保温材及びロ ック ウェル保温材を単独又 は適宜組み合わせて使用する。 これらの断熱材は、 耐火レンガゃ耐火キ ヤス夕に比して軽量化を図 り易いためである。
また、 乾燥 乾留容器 2 は、 図例では、 断面逆かまぼこ型 （逆アーチ 型） の横置き筒体である。 乾燥/乾留容器 2 の断面形状は、 後述の攪拌 機 3 を内設して運転可能であれば特に限定されず、 円筒型、 角筒型等任 意である。 さ らには、 十分な攪拌が可能な攪拌手段を内設可能なら縦型 容器と してもよい。
乾燥/乾留容器 2 の形成材料は、 耐熱性および防食性に優れた材料で あれば特に限定されない。 例えば、 耐熱性ステンレスを使用可能である 0
上記乾燥/乾留容器 2 内には、 攪拌手段と してパ ドル （櫂形） の攪拌 機 3 が耐熱軸受 4 を介して付設されている。
攪拌機 3 は、 回転軸 3 aの回 り に 9 0度ずつずら して先端に翼部 3 b を備えた保持棒 3 c が連結された構成のものでぁ リ 、 回転方向に応じて 搬送作用を奏するものが望ま しい。 炭化物の取り 出しが容易となるため である。 また、 耐熱軸受 4 はパッキンを備えて、 外気とは遮断されて減圧乾燥 /炭化が可能とされている。 そして、 乾燥 乾留容器 2 の一端 （図例で は右側） の底部側には処理済みの処理品である炭化物を取り出す炭化物 取り 出し口 3 5 が設けられている。 なお、 炭化物取出し口 3 5 は、 図 3 に示す如く 、 周壁 （横腹） に設けてもよく 、 設置場所によって適宜決め る。
こ こで、 攪拌機 3 の回転軸 3 aの一端は熱風炉 1 の外壁に組み付けら れたパッキンケース 1 5 を介して攪拌機用の駆動モータを接続されてい る。 パッキンケース 1 5 は、 熱風炉 1 の外部へ熱風を流出させないため である。
なお、 上記において、 攪拌機は一本に限られず、 複数本でもよく 、 さ らには、 攪拌手段と しては上記攪拌機に限られず、 種々の攪拌機 （例え ば、 スク リ ュータイプ）を適用可能である。
熱風炉 1 内の底部側には、 パーナ 5 が配され燃焼室 6 とされ、 バ一ナ 5 で熱せられた空気は熱風となって、 熱風炉 1 内壁と乾燥/乾留容器 2 の周壁との間に熱風通過口 8 を備えて配された熱風バッフル（邪魔板） 9 で、 乾燥 乾留容器 2外壁の外面を下方から順次経線に沿ってガイ ド されながら回った後、 排気筒 1 0 によ り排気 1 1 されるよう になつてい る。 すなわち、 熱風によ り乾燥/乾留容器 2が外部加熱されるよう にな つている。
さ らに、 熱風炉 1 内のパーナ 5 の下方には、 冷却フ ァ ン 3 4 と接続さ れた冷却エア送入口 3 6 が配され、 乾燥/乾留容器 2 内の炭化物を冷却 して早期取り 出 し可能とされている。
上記パーナ 5 の燃料は、 灯油、 重油、 都市ガス、 L P G等任意である 。 パーナ 5 には、 感震消火装置を付設しておく ことが望ま しい。
なお、 熱風は、 熱風をダク ト等で外部から熱風炉 1 に導入してもよい 熱風によ り 乾燥/乾留容器 2 が熱せられ、 被処理物 1 2 (有機廃棄物 ) は、 乾燥/乾留容器 2 の被処理物投入口 （原料投入口） 1 3 よ り投入 されて攪拌機 3 によ り攪拌されるよう になっている。
ここでは、 上記炭化装置は、 バッチ処理用であるが、 連続処理する場 合は、 被処理物投入口 1 3及び炭化物取出口 3 5 をそれぞれ、 ロータ リ バルブ又は二重バルブ等で外気遮断構造とする必要がある。
なお、 乾燥/乾留容器 2の材質と しては、 例えば、 耐熱性ステンレス を使用する。
そして、 熱風にて乾燥/乾留容器 2 内が熱せられ、 被処理物 1 2 から 出た水分 （水蒸気） や乾留ガスは、 乾燥/乾留容器 2 の排気口 （ガス出 口） から、 脱臭/浄化を目的と して水槽 1 7 の水中にェジェクタ （ジェ ッ 卜ポンプ、 真空吸引器） 1 8 の吸引口 1 8 aを介して噴射されるもの である。 こう して、 乾燥/乾留容器 2 内が強制減圧可能となっている。 このときの、 減圧度 （真空度） は、 通常、 絶対圧で 0 . 0 5 M P a以下、 望ま しく は 0 . 0 9 M P a以下とする。
さ らに、 乾燥 Z乾留容器 2 の排気口 1 6 とェジェクタ 1 8 の吸引 口 1 8 a とはガス配管 （吸気配管 1 9 ) によリ接続されている。
なお、 該吸気配管 1 9 の途中には、 必然的ではないが、 サイク ロ ン （ 集塵器） 2 0が配設されている。 このサイク ロ ン 2 0 は、 万一煤等が発 生した場合に、 煤等をキャ ッチ可能と し、 さ らには、 被処理品が木質系 及び竹質系さ らには溶剤高含有物の場合、 木酢液及び竹酢液さ らには溶 剤の回収をする役割も担う ものである。 これらの回収を目的とする とき は、 サイク ロン 2 0 の外側に冷却用ジャケッ 卜を設けることが望ま しい また、 吸気配管 1 9 のサイク ロ ン 2 0 の手前には、 逆止弁 4 8 が配さ れている。 万一、 後述の水槽 1 7の循環ポンプが停止等によリエジェク タ 1 8が作動しなくなつたとき、 乾燥 乾留容器 2内への水の逆流や空 気の混入を防止するためである。 さらに、 吸気配管 1 9の逆止弁 4 8の 手前には、 安全弁 4 9が配されている。 乾燥 乾留容器 2 内への空気混 入や乾留ガス自体の過熱による爆発を防止するためである。
ェジェクタ 1 8 内へ噴射する第一流体 （水） は外部から導入してもよ いが、 本実施形態では、 水槽 1 7の水を、 水槽 1 7の底部側に配された 循環ポンプ 2 1 により、 戻り配管 （吐出側配管） 2 4を介して第一流体 と してェジェクタ 1 8内に噴射可能とさせて、 循環使用する。 乾留ガス の水中への溶解/分散が促進されるとともに、 後述の生物学的処理も促 進されるためである。
ここで、 循環ポンプ 2 1 としては、 ェジェクタ 1 8 により乾燥 Z乾留 容器 2を減圧させるために、 高揚程ポンプ （例えば、 タービンポンプ、 渦巻きポンプ） を使用することが望ましい。 例えば、 上記揚程 2 0〜 4 O m Hで— 6 00 700 m mH g ( 0 . 0 8 ~ 0 . 0 9 P a ) の減圧度を達成でき、 沸 点が 6 0 〜 4 0でとなる。 なお、 減圧度は設備費/運転費を考慮しなけ れぱ、 高い程のぞましい。
また、 水槽 1 7 内には向流接触床が配され、 水中に溶解 分散した乾 留ガス成分を生物学的処理 （好気処理） 可能とされている。 向流接触床 2 2 としては、 市販のものを適用可能である。 特に、 本発明者が先に提 案した特許第 1 90 8 3 2 3 · 1 9 7 9 5 90号等に記載されているものを好適に使 用可能である。 なお、 4 7 は新水補給配管である。
さらに、 水槽 1 7の上方には、 貯水の液温上昇を抑制するために冷却 充填塔 （冷却手段） 2 6が配設されている。 ここで、 冷却充填塔 2 6用 の循環ポンプ 2 1 を別途設置してもよいが、 本実施形態では、 前述の循 環ポンプ 2 1 の送液配管 （吐出配管） の途中に分岐配管 2 7を設け、 該 分岐配管 2 7 にシャワーパイプ 3 2 を接続して充填材層 （ラシヒ リ ング 層等） 2 8上に貯水をシャ ワー リ ング可能と してある。 なお、 シャ ワー パイプ 3 2 の上方には、 冷却充填塔 2 6 の下方側方に設けられた空気取 入れ口 （ガラ リ ） 3 0 からの冷却エアが充填材層 2 8 を通過可能に吸気 フ ァ ン 2 9 が配されている。
冷却手段は、 上記冷却充填等に限らず、 所要の冷却能を有するもので あれば特に限定されない。 冷却充填塔と しては、 一般に市販されている ものを使用すればよく 、 向流式、 並流式を問わず使用可能である。 とく に、 本発明者が先に提案した特許第 1 9 3 1 3 1 9 号の水冷却塔を好適 に使用できる。
なお、 下水処理場や大型の排水処理場を有する場所においては、 上記 冷却充填塔 （冷却手段） 2 6 は不要である。 それらの処理場の水を循環 ポンプ 2 1 でェジェクタ 1 8 に第一流体と して噴入させるだけでよい。 この場合は、 ェジェクタ 1 8で水槽 1 7 内へ導入される乾留ガス量に対 する処理場の貯水量が格段に大きく 、 貯水の昇温を考慮する必要がない ためである。
また、 被処理品を乾留処理する際発生するガスが酸性の場合、 貯水が 酸性化して、 生物学的処理が困難となるような場合は、 吐出側配管 2 4 の途中にアルカ リ供給配管を接続して、 P H調整を行う ことが望ま しい „
次に、 上記実施形態の有機廃棄物の炭化装置の使用態様について説明 をする。
先ず、 被処理物 （有機廃棄物） 1 2 を所定量、 乾燥/乾留容器 2 に被 処理物投入口 （原料投入口） 1 3 の蓋 1 3 aをあけてから投入して、 原 料投入口を閉 じる。 そして、 パーナ 5 を点火するとともに攪拌駆動モー 夕 1 4 を稼動させ、 さ らに、 水槽 1 7 の循環ポンプ 2 1 を稼動させて、 水槽 1 7 の貯水を第一流体と してェジェクタ 1 8 内に噴射させる。
このとき、 攪拌機 3 の回転数は、 1 〜 1 5 r p m (平均周速 ： 3 〜 4 5 tn / m i n ) 程度とする。 また、 熱風炉 1 内の温度は、 低温乾留 （ 6 0 0 °C ) によ リ炭化させる場合は、 3 0 0 〜 6 0 0 °Cとする。 余り高く すると 、 高度の耐熱構造とする必要ある。 なお、 炭化装置を高度耐熱構造とす ることが可能な場合は、 高温乾留 （ 6 0 0 °C超 1 0 0 0 °C前後） と して もよい。 高温乾留と した場合は、 炭化時間を短く でき、 適用被処理物 1 2 の種類の増大が期待できる。
なお、 一般に有機物は 30 0〜 400 で炭化を起こすとされている （化学 大辞典編集委員会編「化学大辞典 8」（昭和 3 7年）共立出版 p . 6 9 1 ) ) 。
すると、 被処理物 1 2 は、 攪拌機 3 によ リ攪拌されながら、 熱風によ る外部加熱によ り昇温する。 このとき、 熱風 7 は、 乾燥 乾留容器 2 の 経線に沿って下方から順に配された邪魔板 （バッ フル） 9 によ リガィ ド されながら、 乾燥ノ乾留容器を経線に沿って蛇行しながら効率よく 外部 加熱を行う。 そして乾燥/乾留容器 2 内は、 ェジェクタ 1 8 の作用によ リ 、 吸気配管 1 9 を介して減圧状態となる。
したがって、 被処理物 1 2 は急速に乾燥されながら連続的に乾留され て炭化される。 このとき、 乾燥 · 乾留工程で発生する水蒸気及び乾留ガ スは、 吸気配管 1 9 を介してェジェクタ 1 8 内に吸引され、 第一流体と ともに、 水槽 1 7 の水中に噴射される。 このため、 水蒸気 · 乾留ガス中 の汚染成分は、 水中で凝縮さ らには溶解/分散され、 循環水流 2 5 にの つて、 向流接触床 2 2 と接触して生物学的処理をう け、 脱臭 浄化され る。
また、 同時に水蒸気 · 乾留ガスの水中へ導入にょ リ、 貯水は昇温しよ う とするが、 冷却充填塔 2 6 の作用によ り 、 生物学的処理に悪影響がで ない温度 （例えば 5 0 〜 4 0 °C以下） に制御できる。 こ う して、 乾留処理によ り被処理物 1 2 の炭化が完了 したらガスバー ナ 5 を消火する。 このときの炭化に要する乾留条件は、 被処理物 （有機 廃棄物） の水分が完全に飛んだ後において、 例えば、 家庭用生ごみの場 合、 3 0 0 〜 6 0 0 °Cx 2 ~ 6 h とする。
そして、 冷却フ ァ ン 3 4 を稼動させて冷却エアを熱風炉 1 内 に送り込 んで、 炭化物を冷却 （通常 6 0 :以下） する。 なお、 急がないときは、 自然冷却 してもよい。
そ して、 乾燥/乾留容器 2 の炭化物取出し口 3 5 を開いて、 攪拌機 3 を搬送方向に回転させて、 炭化物 3 3 を炭化物回収コ ンテナ 4 6等へ取 リ 出す。
こ う して得た有機廃棄物の炭化物は、 乾留ガスを常時、 吸引 しながら 減圧状態で炭化させるため、 下記のような良質の炭化物が得られる。
①臭いの強い動物性廃棄物 （肉、 魚、 糞尿等） においても、 炭化物 に嫌な臭いが残存することがない。
②温度に比して多孔質の炭化物を得易い。
したがって、 当該炭化物は、 土壌改良剤、 脱臭剤、 ろ過吸着剤、 融雪 剤、 汚水処理の浄化剤等、 さ らには、 固体燃料と して広範囲に渡り有効 利用が期待できる。
また、 被処理物と して、 加硫ゴム、 特に、 廃棄タイヤを使用 した場合 は、 乾燥ノ乾留容器 2 内で、 攪拌機 3 の回転にょリ く ず鉄の分離も可能 であり、 さ らには、 同系のゴム配合物になじみ良好なカーボンブラ ック が得られ、 バージンブラックの一部を置換しても、 ほとんど物性が低下 しないことが期待できる。 なお、 廃棄タイヤの場合は、 粗砕機で乾燥/ 乾留容器 2 に投入可能な大きさ （ 1 0 〜 3 0 c m) に粗砕して行う。
また、 上記乾燥 · 乾留装置は、 炭化装置と してばかりでなく 、 溶剤含 有廃棄物 （例えば廃棄塗料） の処理装置と しても使用可能となる。 すな わち、 溶剤含有廃棄物を、 減压乾燥させ、 蒸発物を水槽へ導入する途中 でサイク ロ ン型の遠心分離を行ない、 溶剤回収を行う ことが可能となる 当該装置と した場合は、 溶剤含有廃棄物を外部加熱で乾燥し揮発溶剤 を回収する溶剤含有廃棄物処理装置であって、 該被処理物を投入し強制 減圧しながら乾燥容器 2 と、 該乾燥容器 2 からの蒸発ガス等を導入する 水槽 1 7 と、 前記乾燥容器 2 を強制減圧しながら前記蒸発ガスを前記水 槽へ導入する減圧手段 （ェジ Iクタ 1 8 ) とを備え、 さ らには、 減圧手 段 1 8 と乾燥容器 2 の蒸発ガス出口とのガス配管の途中に溶剤回収用の サイ ク ロ ン 2 0 を設けてなる構成となる。 このサイク ロ ン 2 0 が温度調 整用の冷却ジャケッ 卜 2 0 aを備えている。
そして、 廃棄塗料を処理した場合には、 サイク ロ ン 2 0 でシンナー等 の溶剤の回収ができ、 塗料の希釈液と して、 塗装機器の洗浄用と して再 利用できる。 乾燥処理によ り乾燥容器内からは無機物顔料が回収できる 図 4 · 5 に変形態様を示す。 図 4 · 5 は上記実施形態を示す図 1 ■ 2 にそれぞれ対応させてある。
すなわち、 上記実施形態において、 乾燥ノ乾留容器 2 Aを自転する横 置筒体と して、 内部攪拌機を廃したものである。
横筒体の乾燥 乾留容器 2 Aの一端に円柱または角柱の第一回転シャ フ ト 3 7 が連結され、 他端に中空の第二回転シャフ 卜 3 8 が達結されて いる。
そ して、 乾燥/乾留容器 2 Aが自転するため、 該室内には、 先端に多 孔吸引部 3 9 を備えた吸引管 4 0が配され該吸引管は第二回転シャ フ ト 3 8 内を通過して、 ロータ リ ジ ョイ ン ト 4 1 に固定されている。 また、 熱風炉 1 にも原料投入口 4 4が形成されている。 ここで、 多孔吸引部 3 9 は、 例えば、 管径 1 5 〜 3 0 0 mm φの耐熱ステンレスの有孔管 （孔径 1 〜 1 0 mm ) 又は開口率 2 0 〜 6 0 %の耐熱ステンレス金網等で形成す る。
そして、 吸引管 4 0 は、 ロータ リ ジ ョイ ン ト 4 1 を介して前述のェジ ェクタ 1 8 の吸引口 1 8 a と接続された吸気配管 1 9 と連通している。 第一 · 第二回転シャフ 卜 3 7 、 3 8 は、 それぞれ熱風炉 1 の外壁に取付 けられた熱風遮断のためのパッキンケース 1 5 、 1 5 を介して耐熱軸受 4 、 4 で支持されている。 第二回転シャフ ト 3 8 には、 駆動モータ 4 3 で駆動される駆動ホイール 4 2 が取付けられている。 なお、 5 0 はロー タ リ ジョ イ ン ト固定具である。
この乾燥ノ乾留容器 2 Aでは、 被処理物 1 2 の攪拌は室の自転により 行ない、 また、 乾燥 乾留容器 2 の乾燥/乾留によ り 発生する水蒸気/ 乾留ガスは、 多孔吸引部 3 9 及び吸引管 4 0 を介して吸気される。
この乾燥 乾留容器 2 Aからの炭化物の取り 出しは、 炭化物取出 し口 3 5 Aを開けるとともに、 乾燥 乾留容器 2 Aの被処理物投入口 1 3 を 開け、 乾燥ノ乾留容器 2 Aを ドラム駆動モータを稼動させて、 被処理物 投入口 1 3 を下方に向く よう に回動させれば、 炭化物は落下し、 炭化物 排出シュー ト 4 5 を経て炭化物取出し口 3 5 Aから炭化物回収コ ンテナ 4 6 に落下するものである。
乾燥/乾留容器 （ ドラム） 2 の ドラム回転速度は、 周速 0 . 3 〜 9 m / m i n とする。 他は、 上記実施形態と同様であるので、 実施形態に対 応する部分は、 同一図符号を付してそれらの説明は省略する。
本変形態様では、 横置き筒は、 図例では、 円筒であるが、 多角筒体と でもよく 、 さ らには、 内周壁に搔揚げ板 2 a等を配してもよい。 また、 横置き角度も水平でなく ても、 若干傾斜させ、 内部にスパイラル上の搔 揚げ板を配して、 正転 · 逆転を交互に行う構成と してもよい。 國 6 に別の変形態様を示す。 図 6は前記実施形態を示す図 1 に対応さ せてある。
前記実施形態において、 横置き筒体である乾燥/乾留容器 2 B 、 2 C を複数段 （図例では二段） にし、 上段から下段に被処理物を移送可能と したものである。 このため、 同一部分については、 同一図符号を付して それらの説明を省略する。
すなわち、 この乾燥 乾留装置は、 調味廃液や糞尿等の水分の多い廃 液 （被処理物） の炭化に好適なものである。
廃液貯槽 （被処理物貯留槽） 5 1 に被処理物を貯留しておき、 乾燥/ 乾留容器を二段重ねとすることによって上段 2 Aで水分を飛ばし、 下段 2 Bで炭化を行えば廃液であっても連続炭化処理ができる。
廃液貯槽 5 1 に貯留された被処理物は、 移送ポンプ 5 2 によリ配管 5 3を経て上段の乾燥/乾留容器 2 Aの投入口 2 aより供給され、 攪拌機 3 にて攪拌され、 パーナ 5 にて間接加熱の熱を受けて蒸発が起き上段の 排気口 （ガス出口） 1 6 Aより水槽 （生物学的処理槽） 1 7のェジェク タ （真空吸引器） 1 8へ吸引される。
あらかた水分が飛んだ被処理物 1 2は、 上段容器 2 Aの攪拌機 3の排 出機能によって押し出され連結管 5 6 にて下段容器 2 Bへ導かれ下段容 器 2 Bにて炭化が進み、 ガスは下段排気口 （出口管） 1 6 Bよりェジェ クタ （真空吸引器） 1 8へ吸引され水槽 （生物学的処理槽） 1 7の槽内 へたたき込まれる。
炭化処理品は出口管 （炭化物取出し口） 3 5 Aより冷却機能を備えた 排出コンベア 5 9 を経て炭化物回収コンテナ 4 6へ排出される。
本装置では、 連続運転可能なように、 排出コンベア 5 9の入口側 （下 段容器 2 Bの炭化物取り出し口 3 5 A側） 及び出口側 （炭化物回収コン テナ 4 6側） は、 それぞれ口一タリバルブ 5 7 を介して接続されている 。 なお、 図例中 6 0 、 6 1 は、 それぞれ冷却用のエア入口 ' 出口である 。 また、 6 2 は検知信号により開閉する電磁バルブである。
なお、 上記各実施形態の説明においては、 熱風による外部加熱を例に とって説明したが、 加熱手段としては、 熱風以外の抵抗加熱源や誘導加 熱源 （例えば電気炉） 、 さらには誘電加熱源を代替加熱源として又は併 用加熱源と して付設してもよい。 そして、 内部加熱と外部加熱を併用し てもよい。
また、 減圧手段 （真空吸引器） としてェジェクタを例に採ったが、 所 要の減圧度及び耐熱性があれば、 ファン、 ブロア一、 コンプレッサ、 真 空ポンプ等の気体輸送機をェジェクタの代わり に使用したり、 補助使用 したり してもよい。
そして、 図 1 に示す乾燥/乾留装置を用いて、 一般都市ゴミ 3 8 k g 及び廃棄タイヤ 5 k gを乾留処理 （熱分解最高温度前者 ： 3 5 0 °C , 後 者 ： 3 0 0 °C ) 処理した結果、 それぞれ前者 ： 3 k g、 後者 ： 1 . 3 k gの炭化物 （カーポンプラック） が得られた。
( 2 ) 本発明の他の一つにおける実施形態を、 図例に基づいて説明する 図 7 ( A ) 、 ( B ) に本実施形態における乾燥炭化法の全体システム の一例を示す。
室内側又は外側が断熱加工されたジャケッ ト構造の乾燥炭化装置 1 0 1 内に乾燥炭化室 1 0 2が設置され、 乾燥炭化室 1 0 2の内部には、 自 在回転可の櫂形の攪拌機 1 0 3が耐熱軸受 1 0 4 にて付設されている。 軸受 1 0 4 はパッキンを介し、 外気とは遮断された構造である。 乾燥炭 化室 1 0 2の下部には、 パーナ 1 0 6又は熱風発生機により発生した熱 風 1 1 7が、 乾燥炭化室 1 0 2 と装置外壁とで形成されたジャケッ ト部 1 0 7を通り、 内部の被処理物 1 0 8を間接加熱するもので、 ジャケッ 卜部 1 0 7 の通路は、 ショ ー 卜パスを防ぐ熱風通路バッフル （図 8 の図 符号 1 0 9 で示す如く ） が設けられ、 熱風 1 1 7 は、 乾燥炭化室 1 0 2 の外周を回 リ 廻っ て排気筒 1 1 0 ょ リ排気 1 1 1 される。 ここで、間接 加熱手段と しては、 上記に限られず、 抵抗加熱、 誘導加熱さ らには、 誘 電加熱等も使用でき、 適宜、単独又は組み合わせて使用可能である。 被処理物 （有機廃棄物） 1 0 8 は、 装入ホッパー 1 .1 2 よ リ スク リ ュ 一フ ィ ーダ 1 1 3 及びロータ リバルブ 1 1 4 を経て乾燥炭化室 1 0 2 内 に投入され、 櫂形の攪拌機 1 0 3 と攪拌モータ 1 1 6 にて攪拌される。 ここで、 ロータ リバルブ 1 1 4 とするのは、 乾燥炭化室 1 0 2 を外気と 遮断して、 外気の流入及び乾留ガスの漏出を可及的に阻止するためであ る。 このとき、 乾燥炭化室 1 0 2 の外気遮断のために、 ロータ リバルブ の代わり に、 ダブルダンパー又は上下 2段のダブルバルブの二重構造と してよい。 こ う して、 バッチ式運転、 連続的運転のどち らの運転方法も 可能である。
熱風 1 1 7 にて炭化室 1 0 2が熱せられ、 被処理物 （有機廃棄物） 1 0 8 の炭化に伴い発生した水分やガスは、 炭化室ガス出口 1 1 8 から連 結配管 （吸引配管） 1 2 1 を経てェジェクタ （真空吸引器） 1 2 0 によ り生物学的処理槽 （循環処理槽） 1 1 9 へ噴射される。
炭化室ガス出口 1 1 8 とェジェクタ 1 2 0 は、 連結配管 （吸気配管） 1 2 1 にて連結されており 、 その途中には必然的ではないが、 サイ クロ ン （遠心型集塵機） 1 2 2 が付設されている。
炭化生成ガス処理装置は、 向流接触床 （生物学的処理手段） 1 2 6 を 備えた生物学的処理槽 （循環処理槽） 1 1 9 と、 水位を一定に保っため の水位調節管 〗 2 3 を有した水位調節槽 （水位調節部） 1 2 4 とを備え 、 そして、 該生物学的処理槽 1 1 9 は、 水位調節部 1 2 4の底部から水 を吸い込み、 循環ポンプ 1 2 5 を備えたェジェクタ用循環配管 1 2 8を 経て、 ェジェクタ （真空吸引器） 1 2 0 を介して生物学的処理槽 （本体 部） 1 1 9 に戻す処理水循環機構を備えている。
このェジェクタ 1 2 0 は、 循環ポンプ 1 2 5 の動力によ り生物学的処 理槽 1 1 9 の液中に噴射させるこ とによって被処理物 1 0 8 よ り 出た水 分やガスを真空吸引 して乾燥炭化室 1 0 2 内部を減圧させる。
生物学的処理槽 （循環処理槽） 1 1 9 の内部には、 上記の如く 、 生物 学的処理手段 （向流接触床） 1 2 6 を備えている。 また、 該生物学的処 理槽 1 1 9 は、 循環ポンプ 1 2 5 の吸引 口 1 2 7 ょ リ 吸引された水が、 循環配管 1 2 8 を通り、 ェジェクタ 1 2 0 を経て生物学的処理槽 1 1 9 へ戻り 、 水位調節管 1 2 3 より水位調節槽 1 2 4 へ戻る構造を備えてい る。 なお、 水位調節管 1 2 3 の上げ下げによって生物学的処理槽 1 1 9 の水位は設定の一定水位を保つことができる。
循環ポンプ 1 2 5 にてェジェクタ 1 2 0 に水を噴射させると、 乾燥炭 化室 1 0 2 の内部が負圧 （真空状態） になり 、 水分とガスが吸気配管 （ 連結配管） 1 2 1 を通リ、 生物学的処理槽 1 1 9 の水面下に噴射される 乾燥炭化室 1 0 2 は減圧され、低温でも蒸発が起き、 被処理物 1 0 8 の乾燥炭化が短時間で低温のう ちに進行する。
ェジェクタ 1 2 0で吸引された発生蒸気や乾留ガス （乾留ガス等とい う。 ） は、 生物学的処理槽 1 1 9 の水面下に入れられることによ り凝縮 され、 乾留された水蒸気に含む有機物は向流接触床 1 2 6 に接触されて 浄化されるのである。
ガス中に含まれる油分は，生物学的処理槽 1 1 9 の水にて液化され、 生物学的処理槽 1 1 9 上にスカ厶 （油分） と して浮上するのである。 浮上した油分は、 浮上油分接き取り機 （スカム回収手段） 1 2 9 の搔 き寄せバーにて搔き寄せられ、外気を遮断可能とされたチューブ管 1 3 0 を経て油分受槽 1 3 1 に排出される （図は省略したが、 ドラム式油分 搔き取り機でもよい。 ） 。 生物学的処理槽 1 1 9の水位は、水位調節管 1 2 3を調節 （アジヤス 卜） することによって油分のみを搔き寄せる水 位に調節できるのである。
ガス中の非凝縮性ガスは、生物学的処理槽 1 1 9上に密閉型に設置さ れたガスホルダー 1 3 2 に回収される。
ガスホルダー 1 3 2で回収されたガスは、 ブロワ—又は真空ポンプ又 は送風機 1 3 3等にて前段燃料配管 1 4 9 Aをガスタンク 1 3 4 に移送 - 貯槽させ、 更に、 後段燃料配管 1 4 9 Bを介して熱風発生用のバーナ 1 0 6の燃料等として再利用することができる。
乾燥炭化室 1 0 2より出た蒸気やガスの熱が生物学的処理槽 1 1 9へ 移行するため、 生物学的処理槽 1 1 9の水温上昇が起きる。 この水温上 昇を抑制するために、 生物学的処理槽 1 1 9 内の水を冷却循環配管 1 4 4で循環させながら冷却塔 1 3 5及び熱交換器 1 3 6を設置することが 望ましい。
熱交換器 1 3 6の熱交換パイプ 1 3 6 aの両端と、 冷却塔 1 3 5 との 間には、 冷却塔循環ポンプ 1 3 7を備えた循環配管 1 4 3を介して冷却 水 （冷却媒体） が循環可能とされている。 そして、 冷却塔 1 3 5 は、 蒸 発により減少した水を補給するための新水補給管 1 3 8を備えている。 熱交換器〗 3 6の胴部 1 3 6 bへの被冷却水 （被冷却液） は、 水位調 節槽 1 2 4の吸引口 1 3 9 ょリ吸引され、 熱交換器循環ポンプ 1 4 0 に て熱交換器 1 3 6を経てシャワー管 1 4 1 にて冷却塔充填材 1 4 2 にシ ャヮ一されて循環されるようになっている。
このとき、 廃棄物が、 ポリ塩化ビニル （ P V C ) 等が混入したゴミゃ 、 塩分を含む場合、 乾燥炭化室 （炭化炉） 1 0 2で、 塩化水素が発生し 、 水に吸収されて塩酸となる。 このため、 本実施形態では、 アルカ リ洗 浄を行うために、 熱交換器 1 3 6 の後段に配された冷却循環配管 1 4 4 の途中に、 アルカ リ タンク （通常、 苛性ソーダタンク） 1 4 7 と元部が 接続されアルカ リ供給ポンプ 1 4 5 を備えたアルカ リ供給配管 1 4 6が 接続されている。 即ち、 該アルカ リ供給配管 1 4 6 を介して、 冷却液循 環配管 1 4 4 にて注入されてシャ ワー管 1 4 1 でシャ ワー リ ングされて 中和される。 このとき、 p Hセンサー （ p H検知器） 1 4 8で生物学的 処理槽 1 1 9 内の p Hを検知 し、 該検知信号をアルカ リ供給ポンプ ΐ 4 5 に入力させて、 アル力 リ供給量を調節可能となっている。
逆に、 アンモニア、 アミ ン類等の窒素化合物等が流入してく る場合は 、 同様に、 硫酸等の酸を冷却循環配管 1 4 4 の途中に供給して、 中和す ればよい。
サイク ロ ン 1 2 2 にて捕集したスラ ッジは、 バルブ Ί 5 4 をスラ ッジ 受槽 1 5 5 へ導き、 スラ ッ ジ移送ポンプ 1 5 6 にて移送配管 1 5 7 を介 して遠心分離機 1 5 8へ送り込む。 また、 油分受槽 1 3 1 の油分は移送 ポンプ 1 5 9 にて配管 1 6 0 を経て遠心分離機 （三相分離型） 1 5 8 へ 送られる。
遠心分離機 1 5 8 へ送られてきた油含有スラッジは、 三相分離されて 、 廃液 1 9 1 とスラ ッジ 1 9 2 と油分 1 6 1 に分離され、 廃液 1 9 1 は 廃液貯槽 1 5 3 へ貯槽され、 スラ ッジ 1 9 2 は遠心分離機スラ ッジ受槽 1 6 2 に貯められ、 油分 1 6 1 はオイルポンプ 1 6 3 にてオイルタ ンク 1 6 4へ貯槽される。
廃液貯槽 1 5 3 へ貯槽された廃液は廃液移送ポンプ 1 6 5 にて配管 1 6 6 を経て廃液蒸発散スラッジ乾燥装置 1 6 7 の投入口 1 6 8 へ投入さ れ処理される。
遠心分離機スラ ッ ジ 1 6 9 は、 同 じく投入口 1 6 8 から投入され、 処 理される。 水分が非常に多い廃棄物や、 濃厚廃液を処理する場合、 水位調節槽 1 2 4 に設けられたオーバーフロー管 1 5 0 よ り 出たオーバ一フロー水 1 5 1 及び生物学的処理槽 1 1 9 の塩濃度が高まってく る。
そのときは、 ド レン （プロ一） 水を廃液貯槽 1 5 3へ送液して貯留さ せ、 該貯留物を、 乾燥装置 1 6 7 に移送ポンプ 1 6 5 を備えた移送配管 1 6 6 を介して導き、 乾燥処理を行う ことが望ま しい。
なお、 廃液貯槽 1 5 3 に流入してく る水位調節槽 1 2 4 のオーバーフ ロー水 1 5 1 、 生物学的処理槽 1 1 9 のプロ一水 1 5 2 (被処理対象物 によって異なるが 1 日 当た リ 1 割程度のブロー水量） 及び遠心分離機 1 5 8 の分離水 1 9 1 の各液を、 廃液蒸発散スラッジ乾燥装置 1 6 7 にて 処理すれば、 乾燥塩分と乾燥スラ ッジ 1 8 9 のみが廃棄の対象になリ、 原料有機廃棄物量の数百〜数千分の 1 になる。
こ こで使用する乾燥装置 1 6 7 の正面断面図と側面図とを図 8 〜 9 に 示すが、 前述の乾燥装置と構成的には略同 じであるので、 対応部分につ いては同一の図符号を付してそれらの説明の全部又は一部を省略する。 乾燥装置 1 6 7 の下部には、 熱風 1 1 7 を発生させるための、 ヒータ 一又はパーナ 1 0 6 が設置されている。 ここで、 パーナ燃料と しては廃 棄物よ り発生したガスタ ンク 1 3 4 に貯留した余剰ガス及び 又は廃棄 物よ リ 出たオイルタ ンク 1 6 4 に貯留した油分を利用すること もできる 0
オイル （油分） を利用する場合、 オイルポンプ 1 7 0 を備えたオイル 供給配管 1 7 1 を介してパーナ 1 0 6 にオイルを供給する。
廃液 1 5 1 、 1 5 2 、 1 9 1 及びスラッジ 1 6 9 は、 モータ 1 1 6 で 駆動される攪拌機 1 0 3 にて攪拌されるとともに、 熱風 1 1 7 にて間接 加熱され、 水分蒸発が発生する。
蒸発水分は乾燥炭化室 1 0 2 の出口 1 1 8 から、 配管 1 7 2 にてェジ ェクタ 1 2 0 を通リ 、 熱風発生炉 〗 7 3 へ戻るのである。 ェジェクタ 1 2 0 には、 熱風発生機 1 0 5 の風圧を与える ことによって、 よ り蒸気を 引き込み、 加熱蒸気を生み、 よ り乾燥機への加熱を加えるものである。 排熱 · 排気 1 1 ] は排気筒 1 0 ょ リ排出される。
乾燥処理品は塩分と乾燥スラッ ジが得られ出口 1 7 4 よ り排出される 。 装置自体の基本的構造は、 乾燥炭化装置 1 0 1 とほぼ同様である。 ま た、 この炭化装置 1 0 1 にて、 塩分を多く含む有機廃棄物、 例えば、 し よ う油粕等の炭化品を、 水洗 · 脱塩して、 この装置にて乾燥してやれば 、 非常に価値がある炭化物を得られる。
炭化装置 1 0 1 の炭化処理品は、 出口管 1 7 5 よ り ロータ リバルブ 1 1 4又は二重バルブにて冷却排出コ ンベア （冷却移送装置） 1 7 6 に排 出される。 排出コ ンベア内には攪拌排出羽根 1 7 7 が設置され、 本体は ジャケッ ト構造 1 7 8 でジャケッ ト内には、 水冷又は空冷の入口管 1 7 9 、 出口管 1 8 0 を有し、 内部に投入された炭化処理品を冷却するもの である。
冷却された処理品は、 攪拌排出羽根 1 7 7 の回転によ り処理品コ ンテ ナ 1 8 1 に排出されるのである。
炭化処理品は出口管 1 7 5 よ り冷却排出コ ンベア 1 7 6 を経て処理品 コ ンテナ 】 8 1 へ排出される。
乾燥炭化室 1 0 2 の攪拌機 1 0 3 の回転数は、 1 〜 5 r p m (平均 周速 3 〜 4 5 m / m i n ) 程度でよく 、 従って低動力、 高 トルクモータ 一でよい。
冷却塔 1 3 5 は、 一般に市販されているものでもよいが、 本発明者が 先に提案した特許第 1 9 3 1 3 1 9号の冷却塔 1 3 5 や冷却塔充填材 1 4 2 を使用することが、 冷却効率が良好で望ま しい。
生物学的処理槽 1 1 9 の向流接触床 1 2 6 は、 本発明者が先に提案し た特許第 1 9 0 8 3 2 3 · 1 9 7 9 5 9 0 号等に記載されているものを 適用する ことが望ま しい。
乾燥炭化装置 1 0 1 の材質は耐熱性ステンレス鋼がよく 、 装置の断熱 材は、 耐火レンガゃ耐火キャスターでも良いが、 重量が増加するため、 セラミ ックファイバー耐火材ゃ、 けい酸カルシウム保温材、 ロ ック ウー ル保温材等が軽く て施工がしゃすいため適用されるものである。
ェジェクタ （ェジェクタ） 1 2 0 による減圧は、 循環ポンプ 1 2 5 の 選定に高揚程ポンプ （ 2 0 〜 4 0 m H ) を使用すればゲージ圧 ： 一 8 0 9 0 k P a ( - 6 0 0 7 0 0 m m H g ) が達成され、 沸点は 6 0 〜 4 0 °Cとなり 、 蒸発乾燥工程が短縮される。
また配管 1 2 1 の途中に逆止弁 1 8 6 を設置すれば万一循環ポンプが 停止しても水の逆流や空気の混入が防止でき、 安全弁 1 8 7 も設置すれ ば爆発も防止できる。
熱風 1 1 7 発生用のパーナの燃料は、 灯油、 重油、 都市ガス、 L P G 等で良く 、 廃棄物よ り発生した余剰ガスや油分を燃料に してもよい。 なお、 調味廃液や糞尿等の水分の多い廃液 （被処理物） の炭化は、 図
7 ( A ) における如く 、 ホッノ 1 1 2 からスク リ ューフィ ーダ 1 1 3で 被処理物を炭化装置に供給する代わり に、 ホッパ廃液貯槽 1 5 3 A に貯 留 しておき、 図 1 0 に示すような乾燥炭化装置 1 0 1 A に供給する こと が望ま しい。 乾燥炭化室 1 0 2 A、 1 0 2 Bを複数段積み重ねるこ とに よって上段 1 0 2 Aで水分を飛ばし、 下段 1 0 2 B で炭化を行えば廃液 であっても連続炭化処理ができる。
すなわち、 廃液貯槽 1 5 3 ょ リ吸引された廃液は、 廃液移送ポンプ 1
8 2 及び配管 1 8 3 にて乾燥炭化装置 1 0 1 Aの上段炭化室 〗 0 2 Aの 投入口 1 8 4 ょ リ供給され、 攪拌機 1 0 3 にて攪拌され、 パーナ 1 0 6 にて間接加熱の熱を受けて蒸発が起きガス出口 1 1 8 aよ り生物学的処 理槽 1 1 9のェジェクタ （ェジェクタ） 1 2 0へ吸引される。
あらかた水分が飛んだ被処理物 1 0 8 Aは、 上段炭化室 1 0 2 Aの攪 拌機 1 0 3の排出機能によって押し出され連結管 1 8 5 にて下段炭化室 1 0 2 Bへ導かれ下段にて炭化が進み、 ガスは出口管 1 1 8よリエジェ クタ （ェジェクタ） 1 2 0へ吸引され生物学的処理槽 1 1 9の槽内へた たき込まれる。
本発明の有機廃棄物の乾燥炭化方法は、 廃棄加硫ゴム、 特に、 廃棄タ ィャに適用した場合、 その効果は顕著となる。 廃棄タイヤは、 多量に発 生するとともに、 焼却処分は悪臭が発生するため困難されているためで ある。 さらに、 本発明の方法で廃棄タイヤを乾燥炭化処理した場合は、 本発明装置は、 攪拌機を有するため、 炭化物とスチールが回転によって 完全に分離され、 サラサラの全く固まリのない良質なカーボンが低温で の乾留が可能な為できるものであって、 タイヤへの再利用が充分可能な ものが得られ、 H 2 ガスも得られ、 利用用途が多岐にわたるものが得ら れる。
図 1 1 に、 本発明の有機廃棄物の炭化処理方法を廃棄タイヤに適用し た場合の、 図 7 ( A ) に対応するシステム図を示す。
ここで、 同一部分については、 同一図符号を付してそれらの説明を省 略する。 以下、 異なる部分についてのみ説明をする。 なお、 廃棄タイヤ にはタイヤチューブも含まれる。
図 7 ( A ) と異なる部分は、 被処理物である廃棄タイヤ 1 0 8 Aを、 粗破砕機 1 1 2 Aに投入し、 乾燥炭化装置 1 0 1 の炭化室 1 0 2 に投入 可能な大きさ （例えば、 1 0 ~ 3 0 c m ) に破砕して、 スク リ ュウーフ ィ ーダ 1 1 3及びダブルバルブ 1 1 5 を経て炭化室 1 0 2 に投入する。 そして、 粗破砕機 1 1 2 Aとして、 剪断低速破碎機を選択すれば、 トラ ックゃバス等の大型タイヤでも、 そのまま破砕することができ、 所要動 力も小さいもので済む。
なお、 野積みされた廃棄タイヤ 〗 0 8 Aを処理する場合、 タイヤの内 部に水が溜り、 水がなかなかでにく いが、 そのような場合は、 乾燥炭化 装置として前述の図 1 0 に示すような、 炭化室を複数段 （図例では二段 ) 備えたものを使用することが望ましい。 上段の炭化室 1 0 2 Aで水分 蒸発 （乾燥） が行なわれ、 下段の炭化室 1 0 2 Bで炭化が円滑に行なわ れる。
そして、 投入された破砕廃棄タイヤは、 炭化室 1 0 2内で、 加硫ゴム 及びカーカス等の有機成分は炭化されるとともに、 補強ワイヤ （スチ一 ル） を櫂形攪拌器の回転によって分離回収できる。
そして、 乾留処理により発生した乾留ガスのうちの非凝縮性ガスは前 記同様ガスホルダー 1 3 2で捕集してガスタンク 1 3 4 に貯留し、 ガス 精製塔 1 9 3 によリ燃料ガス 1 9 4 と水素ガス 1 9 5 とに分離し、 燃料 ガス 1 9 4及び水素ガス 1 9 5 は、 前記と同様、 乾留ないし乾燥用の燃 料として利用するか、 又は、 水素ガスは燃料電池用等にも利用できる。 そして、 燃料電池として利用する場合は、 本システムのモータ等の運転 用電気と しても利用できる。
本実施形態の装置は、 乾燥 乾留処理を一つの装置で効率よくできる 有機廃棄物の炭化方法及び炭化装置を提供するものでぁリ、 炭化処理品 は勿論のこと、 炭化工程で発生する油分及び熱分解ガスも有効利用する 装置である。
有機廃棄物を乾留により炭化するに際して、 乾留を強制減圧しながら 行うことを特徴とし、 強制減圧により、 乾留のための加熱と相まって高 含水率 （高含液率） の有機廃棄物が含まれていても効率よく乾燥が可能 であり、 乾燥/乾留工程 （処理） を同一容器内で連続的に可能ならしめ たのである。 従って、 有機廃棄物が高含水率であっても、 別の乾燥装置 を設ける必要がない。
また、 有機廃棄物を乾燥後、 有機物の乾留 （熱分解/炭化） が開始す るが、 強制減圧しながら乾燥した後、 連続的に乾留に移るため、 酸素含 有率が格段に小さい雰囲気で有機廃棄物の炭化が可能となリ、 従って灰 分 （燃焼による生成する酸化物が主体） の発生が少ない良質の炭化物が 得られるのである。 さらには強制減圧にょリ臭気成分も排気されながら 炭化されるため、 無臭の多孔質の炭化物を得やすく、 また通常の炭化装 置の場合、 良質な炭化物を得るには水蒸気又は二酸化炭素を用いて炭化 物を高温熱処理する賦活 （温度条件 8 0 0 ~ 1 0 0 0 ） を行わねばな らないが、 本発明装置の場合、 減圧するため、 有機廃棄物が保持する水 分を廃棄物の内部から真空で引っ張リ出されることになリ、 常に賦活処 理されている状態になリ、 低温 （ 2 5 0 ~ 3 5 0 ） でも良好な細孔を 持った炭化物が得られる。
そして強制減圧の減圧手段として真空ポンプやブロア一やコンプレツ サーを使用しても良いが、 ェジェクタを使用することにより減圧ポンプ (真空ポンプ ■ ブロア一■ コンプレッサー等） と異なり、 機械的接触部 を備えず構造が簡単でぁリ、 冷却せずに高温のままで減圧手段に導入で き、 ェジェクタの第一流体 （水） と接触しながら水中へ導入するため乾 留ガスが全量水中にたたき込まれ、 ガス中の凝縮成分の油と水は凝縮し 、 油は浮上搔き取リ機にて回収されるのである。
凝縮した有機成分を持った水は、 向流接触床にょリ生物学的処理 （微 生物浄化処理） されることによリ、 再循環利用できるのである。 通常の —般ゴミより排出される凝縮水の B O D濃度は 2 0 0 - 5 0 0 m / L であり、 充分浄化できる数値である。
非凝縮性ガスは、 ガスホルダー内に貯留され、 可燃ガスと して、 化学 原料として、 H 2ガスは燃料電池用として利用できる。 7469
29 搔き寄せられた油分は、 遠心分離機 5 8 にて水と、 スラ ッジと油に分 離され、 油は、 タールピッチや、 アスファル トに再利用でき、 燃料と し ても利用できる。
次に（1)一般都巿ゴミ及び （ 2 ) 廃タイヤについてそれぞれ、 本発明 の方法に基づいて実験 （処理） した結果は、 下記の如く であった。
( 1 ) 一般都市ゴミを熱分解最高温度 3 5 0 °Cにて実験
①油分 4 0質量％ 発熱量 約 S O O O k c a l Z k g
②ガス 3 0質量％ 発熱量 約 2 0 0 0 k c a l / k g
ガス組成 （モル％ )
H 2： 1 2 % , C O : 3 7 %、 C 02： 3 7 % C H 4 : 6 %、 C 2H 4： 3 %
③炭化物 2 0 質量％ 発熱量 約 4 5 0 0 k c a l Z k g
④水分 1 0質量％
( 2 ) 廃タイヤを熱分解最高温度 3 0 0 °Cで実験
①油分 5 3質量％ 発熱量 約 1 0 5 0 0 k c a l Z k g
②炭化物 3 4 質量％ 発熱量 約 T S O O k c a l Z k g
(カーボンブラ ック）
③ガス 6 質量％ 発熱量 約 l O O O O k c a l / N m 3
ガス組成 （モル％ )
H 2 : 4 0〜 5 0 %， C O ： 2 0〜 3 0 %、 C O 2 : 1 0〜 1 5 %、 C
H 8 %
④屑鉄 5 %
⑤水 1 . 5 %
⑥カーボンスラ ッジ 0 . 5 % が得られた。
本発明装置は、 有機廃棄物という嵩張った性状の不均一の物を、 炭化 物は燃料と して、 土壌改良材と して、 調湿材と して、 濾過材と して、 融 JP03/07469
3 0 雪材と して、 堆肥材と して利用でき、 ガスや油は燃料や工業原料に転換 することができ、 環境汚染の発生、 揮散を抑制することに大きな利点が ある。
そして耐久性のある、 操作が簡単で、 運転技術者が不要で危険性が全 く なく 安全で、 コ ンパク 卜で、 二次汚染が発生せず、 安価な装置である また、 有機廃棄物を加硫ゴム廃棄物、 特に廃棄タイヤと した場合、 下 記のような顕著な効果を奏する。
廃棄タイヤの炭化物は、 前述の如く 、 賦活処理された状態で得られ、 ゴム配合物の、 特に同系のゴムタイヤ用のカーボンブラ ック と して、 再 利用できる。 そして、 相当量をバージンカーボンブラックと置換しても 、 ゴムとの馴染みが良好であり 、 加硫ゴム物性はほとんど低下 しないこ とが期待できる。
また、 廃棄タイヤの乾留によ り発生し回収した油は、 再度減圧蒸留を 行って、 低沸点油と高沸点油に分離させれば、 低沸点油は燃料と して、 また、 高沸点油は、 ゴム配合物用のプロセス油と して、 ゴムに対する親 和性が良好であるため、 再利用が可能となる。

Claims

請 求 の 範 囲
Ί . 有機廃棄物を乾留によ り 炭化する に際して、 前記乾留を強制減 圧しながら行う ことを特徴とする有機廃棄物の炭化方法。
2 . さ らに、 前記強制減圧の減圧手段を使用 して発生蒸気ない し乾留 ガス （以下 「乾留ガス等」 という。 ） を水中に導入することを特徴とす る請求項 1 記載の有機廃棄物の炭化方法。
3 . 前記減圧手段と してェジェクタを使用することを特徴とする請求 項 2記載の有機廃棄物の炭化方法。
4 . 前記ェジェクタの第一流体を循環使用することを特徴とする請求 項 3記載の有機廃棄物の炭化方法。
5 . 前記水中に生物学的処理手段を配することを特徴とする請求項 2 記載の有機廃棄物の炭化方法。
6 . 前記有機廃棄物を木質系又は竹質系と し、 乾留ガスの水中への導 入の途中でサイ ク ロ ン型遠心分離を行ない、 発生した捕集粒子を、 適宜
、 固液分離を行って木酢液又は竹酢液と して回収することを特徴とする 請求項 2 記載の有機廃棄物の炭化方法。
7 . 前記有機廃棄物を加硫ゴム系廃棄物とすることを特徴とする請求 項 2記載の有機廃棄物の炭化方法。
8 . 有機廃棄物を外部加熱で乾留によ り炭化する装置であって、 該有 機廃棄物を投入し強制減圧しながら乾留する乾燥ノ乾留容器と、 該乾燥 ノ乾留容器からの乾留ガス等を導入する水槽と、 前記乾留室を強制減圧 しながら前記乾留ガスを前記水槽へ導入する減圧手段とを備えてなるこ とを特徴とする有機廃棄物の炭化装置。
9 . 前記乾燥/乾留容器が攪拌手段を備えた横置き筒体であることを 特徴とする請求項 8記載の有機廃棄物の炭化装置。
1 0 . 前記乾燥 乾留容器が自転する横置き筒体であることを特徴とす る請求項 8記載の有機廃棄物の炭化装置。
1 1 . 前記減圧手段がェジ； 1：クタであ り 、 該ェジェクタの第一流体と して前記水槽の液を循環使用する構成であることを特徴とする請求項 8 記載の有機廃棄物の炭化装置。
1 2 . 前記水槽内に生物学的処理手段が配されていることを特徴とす る請求項 8 に記載の有機廃棄物の炭化装置。
1 3 . 溶剤含有廃棄物を、 減圧乾燥させ、 蒸発物を水槽へ導入する途 中でサイク ロ ン型遠心分離を行ない、 溶剤回収を行う ことを特徴とする 溶剤含有廃棄物の処理方法。
1 4 . 溶剤含有廃棄物を外部加熱で乾燥し揮発溶剤を回収する溶剤含 有廃棄物処理装置であって、 該被処理物を投入し強制減圧しながら乾燥 容器と、 該乾燥容器からの蒸発ガス等を導入する水槽と、 前記乾燥室を 強制減圧しながら前記蒸発ガスを前記水槽へ導入する減圧手段とを備え 、 さ らには、 前記減圧手段と乾燥容器の蒸発ガス出口とのガス配管の途 中に溶剤回収サイク ロ ンを設けてなることを特徴とする溶剤含有廃棄物 の処理装置。
1 5 . 有機廃棄物を減圧乾留によ り 炭化すると と も に、 該乾留に伴 い発生する発生蒸気ないし乾留ガス （以下 「乾留ガス等 J と いう。 ） を 水中に導入して生物学的処理の被処理水となし、
前記被処理水をェジェクタの第一流体 （噴射流体） と して循環使用す ることによ り 、 前記減圧乾留の減圧とともに乾留ガス等の水中への導入 を行なう有機廃棄物の乾燥炭化方法であって、
前記被処理水からスカ厶 （油性物） 分離を行って、 該スカ厶を固液分 離して油燃料と して回収すると ともに、 前記水中へ導入させた乾留ガス 等の内の非溶解ガス （非凝縮性ガス） をガス燃料と して回収することを 特徴とする有機廃棄物の乾燥炭化方法。
1 6 . 前記乾留ガスの水中への導入途中でサイク ロ ン集塵を行ない、 該サイク ロ ン集塵で発生する含液固形物を、 固液分離して発生した廃棄 固形物を乾燥処理させて二次炭化物を得るとともに、 発生した液状物を 、 必要によ り液液分離して有用物と して回収を行う こ とを特徴とする請 求項 1 5 記載の有機廃棄物の乾燥炭化方法。
1 7 . 前記被処理水中の溢流水及び ド レン水を貯留させて、 分離 （デ カ ン 卜） させた沈殿物を、 必要によ り 、 固液分離して、 乾燥処理して塩 含有物と して回収するこ とを特徴とする請求項 1 5記載の有機廃棄物の 乾燥炭化方法。
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