炭化物の製造方法及び炭化物の製造システム
【課題】加湿した炭化物の貯留時の発熱の問題を解消し、製品として出荷するまでの貯留時間を短縮することができ、その貯留スペースを低減し、歩留まりを向上させることができる炭化物の製造方法及び炭化物の製造システムを提供する。
【解決手段】炭化物の製造システム１０は、有機性廃棄物を炭化処理して炭化物を生成する炭化炉１２と、炭化物を加湿する加湿機１４と、加湿機１４で加湿され、製品Ｐとして出荷される直前の炭化物を冷却する冷却装置１６ａ〜１６ｃとを備え、冷却装置１６ａ〜１６ｃは、炭化物を充填するための入口４０ａが上部に設けられ、冷却後の炭化物を排出するための開閉可能な出口４０ｂが下部に設けられた筒体４０と、筒体４０を収納配置し、筒体４０の周囲に冷却液を流通可能な冷却槽４２とを備えて構成される。
【解決手段】炭化物の製造システム１０は、有機性廃棄物を炭化処理して炭化物を生成する炭化炉１２と、炭化物を加湿する加湿機１４と、加湿機１４で加湿され、製品Ｐとして出荷される直前の炭化物を冷却する冷却装置１６ａ〜１６ｃとを備え、冷却装置１６ａ〜１６ｃは、炭化物を充填するための入口４０ａが上部に設けられ、冷却後の炭化物を排出するための開閉可能な出口４０ｂが下部に設けられた筒体４０と、筒体４０を収納配置し、筒体４０の周囲に冷却液を流通可能な冷却槽４２とを備えて構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機性廃棄物を炭化処理して得られる炭化物を加湿し、該加湿された炭化物を製品として出荷するための炭化物の製造方法及び炭化物の製造システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、下水汚泥等の有機性廃棄物を有効活用するために、有機性廃棄物を炭化処理して炭化物を製造し、この炭化物を発電用の燃料等に利用することが行われている。
【０００３】
炭化物を発電装置等で使用する際には、微粉炭ボイラーの炉内に入れる直前に、該炭化物をローラ等の粉砕機で砕いて微粉にしているが、その際、炭化物は多くの粉塵を発生し、状況により発熱することになる。そこで、必要に応じて、有機性廃棄物を炭化処理する処理業者は、炭化処理後の炭化物を加湿し、ある程度の水分を含ませた状態で製品（燃料）として出荷することで、上記の粉塵の発生や発熱を防止し、その取り扱い性を向上させている。
【０００４】
このような炭化物の製造方法に関して、特許文献１には、炭化炉で５００〜６００℃で炭化処理した炭化汚泥（炭化物）を冷却器で２００℃程度以下に冷却した後、混合器で第１段階の加湿を行い、この加湿した炭化汚泥を空冷直接式等の冷却器で冷却した後、汚泥炭化燃料貯槽に一時貯留し、さらに、含有する水分が５〜１５重量％となるように混合器で第２段階の加湿を行う方法が開示されている。そして、この特許文献１には、第２段階の加湿を行う混合器は、輸送車に積載する前に最終的に炭化汚泥の水分量を調整するためのものであり、この水分量にすることで、炭化汚泥の飛散防止及び発熱抑制が可能になる、と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３４４０９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、本発明者らの実験によれば、上記特許文献１のように、最終的に５〜１５重量％程度に加湿した炭化物を、そのままホッパ等の貯留設備に投入して保管した場合には、ホッパ内で炭化物が発熱し、例えば、投入前に１０〜２０℃程度のものが、数時間後には５０〜７０℃程度まで上昇することが明らかになった。
【０００７】
ところが、上記特許文献１記載の方法は、炭化物の製品としての最終的な出荷前に、その水分量を５〜１５重量％に加湿し、この加湿した炭化物をそのまま貯留・出荷する方法を採用しているため、最終的な加湿工程（第２段階の加湿）後に炭化物が５０〜７０℃程度まで発熱する懸念がある。従って、この従来技術では、最終的な加湿工程後、発熱した炭化物の温度が安定するまでの長時間の貯留が必要となり、出荷するまでの貯留時間が延び、貯留スペースの増大や歩留まり低下等の問題を生じることになる。さらに、長時間の貯留の間に炭化物が再度温度上昇し、万一の熱暴走を生じることも懸念される。また、炭化物の温度を十分に安定化させることなく製品として出荷した場合には、製品出荷後に温度上昇を生じる懸念がある。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題を考慮してなされたものであり、加湿した炭化物を早期に安定化させて製品として出荷するまでの貯留時間を短縮することができ、その貯留スペースを低減し、歩留まりを向上させることができる炭化物の製造方法及び炭化物の製造システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る炭化物の製造方法は、有機性廃棄物を炭化処理して得られる炭化物を加湿し、該加湿された炭化物を製品として出荷するための炭化物の製造方法であって、前記炭化物の出荷前の最終的な加湿工程を実行した後、該加湿工程によって加湿された炭化物を冷却する冷却工程を実行することを特徴とする。
【００１０】
このような方法によれば、出荷前の最終的な加湿工程後の炭化物の発熱を効果的に抑制することができるため、加湿後の炭化物の温度を製品として出荷が可能となる温度域まで迅速に低下させることができる。このため、加湿炭化物を製品として出荷するまでの貯留時間を短縮することができ、貯留スペースを低減し、歩留まりを向上させることができる。
【００１１】
前記冷却工程では、前記炭化物を収容した冷却容器内にエアを供給してエアパージを行いながら炭化物を冷却するとよい。そうすると、冷却工程時に炭化物の酸化を促進して炭化物を安定化させることができるため、製品出荷後の酸化反応を抑制し、温度上昇を防止することができる。
【００１２】
前記冷却工程の後、炭化物を掻き混ぜる工程を行うと、加湿炭化物の温度状態を均等化させることができ、炭化物を一層安定化させることができる。この場合、前記掻き混ぜる工程は、炭化物を貯留している槽内で上下方向に該炭化物を入れ替え循環させる循環工程であると、炭化物の温度状態をより均等化させることができる。
【００１３】
前記掻き混ぜる工程では、前記炭化物を収容した貯留設備の槽内にエアを供給してエアパージを行いながら炭化物を掻き混ぜるとよい。そうすると、炭化物を掻き混ぜる工程時にも炭化物の酸化を促進することができる。
【００１４】
前記掻き混ぜる工程の後、前記炭化物を収容した貯留設備内で、前記冷却工程での冷却時間よりも長い一定時間貯留する養生工程を行い、その後、炭化物を製品として出荷する直前に、前記貯留設備内で炭化物を再び掻き混ぜる工程を行うと、加湿炭化物の温度をより低温で安定させてから出荷することが可能となる。
【００１５】
前記冷却工程は、前記加湿工程の終了後、２〜４時間以内に実行することが好ましい。すなわち、炭化物の加湿発熱が２時間程度の反応時間を有するため、冷却が早すぎても後段の貯留時に発熱し、遅すぎても冷却前に発熱するため、加湿工程後２〜４時間以内に冷却工程を実行することで、加湿後の炭化物が再度温度上昇し熱暴走等を生じることを回避することができる。
【００１６】
前記冷却工程は、前記炭化物を充填した冷却容器の周囲に冷却液を流通する間接冷却方式によって行うと、加湿炭化物の水分量や性状に影響を与えることを防止できるため好ましい。
【００１７】
本発明に係る炭化物の製造システムは、有機性廃棄物を炭化処理して炭化物を生成する炭化炉と、前記炭化物を加湿する加湿機と、前記加湿機で製品として出荷される前の最終的な加湿が行われた前記炭化物を冷却する冷却装置とを備えることを特徴とする。
【００１８】
このような構成によれば、製品として出荷前の炭化物を加湿後すぐに冷却して温度上昇を抑えることができるため、加湿炭化物を製品として出荷するまでの貯留時間を短縮でき、貯留スペースを低減し、歩留まりを向上させることができる。
【００１９】
前記冷却装置は、前記炭化物を収容して冷却する冷却容器内へとエアを供給してエアパージを行うエア供給口を備えるとよい。そうすると、冷却時に炭化物の酸化を促進することができ、炭化物の状態をより安定化させることができる。
【００２０】
前記冷却装置で冷却された炭化物を貯留するホッパを備え、前記ホッパには、内部に貯留している炭化物を掻き混ぜる掻き混ぜ装置が設けられていると、ホッパ内での炭化物の温度状態を均等化させ、炭化物の状態を一層安定化させることができる。この場合、前記掻き混ぜ装置は、前記ホッパ内で炭化物を上下方向に入れ替え循環させる循環路を有する循環装置であると、ホッパ内で炭化物をより均等に掻き混ぜることができるため好ましい。
【００２１】
前記冷却容器は、前記炭化物を充填するための入口が上部に設けられ、冷却後の前記炭化物を排出するための開閉可能な出口が下部に設けられた筒体であり、前記冷却装置は、前記筒体を収納配置し、前記筒体の周囲に冷却液を流通可能な冷却槽を備えると、炭化物を間接冷却方式で効果的に冷却することができる。
【００２２】
前記筒体は、前記冷却槽内に複数設けられると、筒体の放熱面積を増大させて冷却効率を向上させることができる。
【００２３】
各筒体の入口が前記冷却槽の上部を閉塞する天板の上面で開口しており、前記天板の上面に投入された冷却前の炭化物を均して各筒体の入口へと充填する均し装置を備えると、各筒体内へと炭化物を均等に且つ迅速に充填することができる。
【００２４】
前記筒体の下部に衝撃を与え、前記出口からの炭化物の排出を促進する排出促進装置を備えると、筒体の出口での炭化物の詰まりを防止することができる。
【００２５】
前記冷却装置には、該冷却装置から排出される炭化物を貯留するホッパが連結されており、当該炭化物の製造システムは、前記冷却装置と前記ホッパとを連結した冷却貯留設備を複数台備えると共に、これら複数台の冷却貯留設備は、前記加湿機から搬出される炭化物の搬送ラインに対し、炭化物の搬送方向で前記加湿機側から順に接続され、前記冷却貯留設備から排出された炭化物を前記搬送ラインにおける炭化物の搬送方向で上流側に接続された冷却貯留設備へと供給可能な第２搬送ラインを備えると、搬送ラインで上流側の冷却貯留設備に入りきらずにこれを通過した炭化物を、下流側の冷却貯留設備へと投入することができる。これにより、例えば、上流側の冷却貯留設備にて加湿炭化物の最終的な養生工程を行う場合に、冷却前の加湿炭化物が最終的な養生工程を行う上流側の冷却貯留設備へと誤って投入されることを防止することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、出荷前の最終的な加湿工程後の炭化物の発熱を効果的に抑制することができるため、加湿後の炭化物の温度を製品として出荷が可能となる温度域まで迅速に低下させることができる。このため、加湿炭化物を製品として出荷するまでの貯留時間を短縮することができ、貯留スペースを低減し、歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、炭化物を加湿した後の経過時間と温度変化との関係を示すグラフである。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る炭化物の製造システムの全体構成図である。
【図３】図３は、冷却装置の一部断面側面図である。
【図４】図４は、図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】図５は、循環路を有するホッパの構成を示す一部断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明に係る炭化物の製造方法について、この方法を実施する製造システムとの関係で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２９】
先ず、本実施形態に係る炭化物の製造方法と製造システムの説明に先立ち、加湿後の炭化物の温度変化について、図１に示す実験データを参照して説明する。
【００３０】
図１は、炭化物を加湿した後の経過時間（ｈ）と温度変化（℃）との関係を示すグラフである。図１の実験は、汚泥（有機性廃棄物）を炭化炉内で５００℃程度で炭化処理して得られた炭化物を１０重量％程度に加湿し、加湿された炭化物である加湿炭化物を各条件下で２０時間以上貯留し、そのときの加湿炭化物の温度変化を計測したものである。
【００３１】
図１中の温度変化を示す３本のグラフのうち、「冷却なし」は、炭化物を加湿後すぐに貯留設備であるホッパ内に貯留したものであり、「冷却（１）」及び「冷却（２）」は、炭化物を加湿後すぐに所定時間（２時間）冷却してからホッパ内に貯留したものである。なお、「冷却（１）」及び「冷却（２）」では、加湿炭化物が充填される鋼管の周面に冷却水を流通させた間接冷却方式の冷却装置を用いて実験を行っており、「冷却（１）」は直径２００ｍｍの鋼管を用い、「冷却（２）」は直径２５０ｍｍの鋼管を用いた実験結果である。
【００３２】
図１に示すように、「冷却なし」では、加湿直後は１３℃程度であったものが、加湿後すぐに発熱を開始し、２時間以内に７３℃程度まで上昇した後、徐々に温度が低下している。この「冷却なし」の場合、例えば６時間後でも６０℃近い高温を維持していることから、例えば、加湿炭化物の出荷時の温度を４０℃以下に設定した場合には、加湿炭化物を製品として出荷するまでに、最低でも加湿後１４時間程度はホッパで貯留しておく必要があり、貯留スペースの増大と歩留まりの低下を引き起こすことになる。
【００３３】
一方、「冷却（１）」及び「冷却（２）」の場合には、いずれも加湿直後は１３℃程度であったものが、加湿後すぐに発熱を開始して１時間以内に６５℃程度まで上昇するが、すぐに温度低下を開始し、４〜５時間後にはいずれも４０℃以下となっており、その後迅速に出荷することが可能となっている。
【００３４】
以上の実験結果より、「冷却なし」の場合、つまり単に加湿後の炭化物を貯留しただけでは、該炭化物は加湿後から２時間程度は温度上昇を続け、最高温度は初期温度より５０〜６０℃程度上昇することが分かった。さらに、炭化物は加湿後２時間程度は温度上昇を続けることから、「冷却（１）」及び「冷却（２）」のように、加湿直後から２時間程度を冷却装置によって冷却することで、加湿直後の炭化物を効果的に冷却でき、出荷が可能となる温度域へと迅速に温度低下させることができることが分かった。なお、この傾向は、状態の異なる複数種類の汚泥に基づく炭化物についても同様であった。
【００３５】
次に、本実施形態に係る炭化物の製造システムについて説明する。
【００３６】
図２は、本発明の一実施形態に係る炭化物の製造システム１０の全体構成図である。本実施形態に係る炭化物の製造システム１０（以下、単に「製造システム１０」ともいう）は、下水汚泥等の有機性廃棄物を炭化炉１２で炭化処理し、得られた炭化物（炭化品）を加湿機１４で加湿した後、加湿炭化物（加湿炭化品）を冷却装置１６ａ〜１６ｃで冷却することで製品（加湿炭化物）を製造するためのシステムであり、製造された製品は、例えば発電所等に出荷され、発電装置の燃料として利用される。
【００３７】
図２に示すように、製造システム１０は、下水汚泥等の有機性廃棄物を炭化処理する炭化炉１２と、炭化炉１２で炭化処理され、冷却コンベア１８によって搬送される炭化物を加湿する加湿機１４と、加湿機１４で加湿され、第１搬送ライン２０によって搬送される加湿炭化物を冷却する冷却装置１６ａ〜１６ｃと、冷却装置１６ａ〜１６ｃで冷却された加湿炭化物を貯留するホッパ２２ａ〜２２ｃとを備える。
【００３８】
本実施形態に係る製造システム１０の運用方法の一例として、以下では、中央の冷却装置１６ｂを予備的な冷却手段として通常は運転せず、両側に備えた２台の冷却装置１６ａ，１６ｃで冷却されてホッパ２２ａ，２２ｃに貯留された加湿炭化物を次にホッパ２２ｂに導入し、このホッパ２２ｂ内で循環しながら貯留・養生した後、製品として出荷する場合を例示する。勿論、全ての冷却装置１６ａ〜１６ｃで加湿炭化物を冷却し、各ホッパ２２ａ〜２２ｃに貯留して出荷する等、製造システム１０は各種方法で運用可能である。
【００３９】
炭化炉１２は、公知の外熱式のロータリーキルンであり、投入口１２ａから乾燥させた有機性廃棄物（乾燥品）を炉内に投入し、４００〜８００℃程度、好ましくは６００℃程度で窒素パージしながら加熱・炭化処理して炭化物を生成し、この炭化物を排出口１２ｂから冷却コンベア１８へと排出する。炭化温度を５００〜６００℃程度にすることにより、炭化物は自己発熱によって熱暴走しにくい性状となる。炭化炉１２の炉方式は特に限定されるものではないことは勿論であり、上記ロータリーキルンのような間接加熱式キルン方式以外のものであってよく、例えば流動炭化炉を用いてもよい。
【００４０】
冷却コンベア１８は、炭化炉１２の排出口１２ｂから２重ゲート１７を介して送られる高温の炭化物を、放熱板等を用いた間接冷却方式で冷却しつつ、次工程の加湿機１４へと搬送する搬送手段であり、例えば、炭化炉１２から受け取った６００℃程度の炭化物を４０℃程度まで冷却し、加湿機１４へと投入する。
【００４１】
加湿機１４は、冷却コンベア１８から投入された炭化物に所定量の水分を含ませる加湿手段であり、例えば、パドルやスクリューによって炭化物を攪拌しながら水を噴霧し、投入された炭化物を５〜１５重量％程度、好ましくは１２重量％程度まで加湿した後、第１搬送ライン２０へと排出する。炭化物への加湿割合を１２重量％程度にすることにより、製品受入設備（製品出荷先）での粉塵飛散を適切に抑制することができる。
【００４２】
第１搬送ライン（搬送ライン）２０は、加湿機１４から排出された加湿炭化物を冷却装置１６ａ〜１６ｃへと搬送するための搬送手段である。第１搬送ライン２０は、公知のフライトコンベア等によって構成され、加湿機１４から受け取った加湿炭化物を搬送する第１搬送コンベア２４と、第１搬送コンベア２４で搬送された加湿炭化物を３台の冷却装置１６ａ〜１６ｃにそれぞれ選択的に投入可能な第１投入コンベア２６とを備え、第１搬送コンベア２４と第１投入コンベア２６との間に廃棄ライン２８が接続されている。
【００４３】
第１投入コンベア２６は、通常運転時、２つの投入口２６ａ，２６ｃ（図２中の実線矢印２６ａ，２６ｃ参照）から、２台の冷却装置１６ａ，１６ｃへと加湿炭化物を交互に投入する横方向に延在したコンベアである。第１投入コンベア２６には、炭化物の搬送方向で上流側となる加湿機１４側から下流側に向かって順に、冷却装置１６ａと、冷却装置１６ｂと、冷却装置１６ｃとが接続されている。通常運転時、第１搬送ライン２０からの加湿炭化物は、両側の冷却装置１６ａ，１６ｃに投入され、冷却装置１６ｂへの投入口２６ｂ（図２中の１点鎖線の矢印２６ｂ参照）は閉じられている。
【００４４】
廃棄ライン２８は、当該第１搬送ライン２０の上流側の炭化炉１２や加湿機１４において炭化不良や加湿不良等の不具合があった場合や、下流側の冷却装置１６ａ〜１６ｃ等で冷却不足等の不具合があった場合に、不要となった加湿炭化物を外部に排出して廃棄するためのものである。
【００４５】
冷却装置１６ａ〜１６ｃは、第１搬送ライン２０で搬送された加湿炭化物を間接冷却方式で所定時間冷却した後、ホッパ２２ａ〜２２ｃへと排出するものであるが、その具体的な構成については後述する。なお、通常運転時には、３台の冷却装置１６ａ〜１６ｃのうち、第１投入コンベア２６の投入口２６ａ，２６ｃが接続された２台の冷却装置１６ａ，１６ｃが運転され、中央の冷却装置１６ｂは運転されない。
【００４６】
ホッパ２２ａ，２２ｃは、冷却装置１６ａ，１６ｃで冷却された加湿炭化物を一時保管するための貯留設備であり、それぞれ冷却装置１６ａ，１６ｃの下部に一体的に連結され、これら冷却装置１６ａ，１６ｃと共に冷却貯留設備を構成している。ホッパ２２ａ，２２ｃは、冷却装置１６ａ，１６ｃでの加湿炭化物の冷却容量（充填容量）よりも大きな貯留容量を有する。ホッパ２２ａ，２２ｃに貯留された加湿炭化物は、各ホッパ２２ａ，２２ｃの底部に連結された粉粒体供給機であるサークルフィーダ３０ａ，３０ｃを介して第２搬送ライン（戻しライン）３２（又は輸送車３４）へと供給される。
【００４７】
ホッパ２２ａ，２２ｃ間に設置されたホッパ２２ｂは、ホッパ２２ａ，２２ｃに一時保管され、第２搬送ライン３２を介して投入される加湿炭化物を貯留・養生しつつ、貯留した加湿炭化物を循環路３５によって循環する貯留設備（循環養生設備）であり、ホッパ２２ａ，２２ｃと同程度の貯留容量を有する。ホッパ２２ｂもホッパ２２ａ，２２ｃと同様、冷却装置１６ｂの下部に一体的に連結されることで冷却貯留設備を構成しているが、予備的な冷却手段である冷却装置１６ｂを省略した場合には、ホッパ２２ｂが貯留設備として単体で第２搬送ライン３２に接続される。
【００４８】
第２搬送ライン３２は、サークルフィーダ３０ａ〜３０ｃから供給された加湿炭化物を、冷却装置１６ａ〜１６ｃへと戻すための搬送手段である。第２搬送ライン３２は、公知のフライトコンベア等によって構成され、サークルフィーダ３０ａ〜３０ｃから受け取った加湿炭化物を搬送可能な第２搬送コンベア３６と、第２搬送コンベア３６で搬送された加湿炭化物を３台の冷却装置１６ａ〜１６ｃにそれぞれ選択的に投入可能な第２投入ライン３８とを備える。
【００４９】
第２投入ライン３８は、通常運転時、図２中の実線矢印３７ａ，３７ｃに示すように、冷却装置１６ａ，１６ｂで冷却され、第２搬送コンベア３６によって搬送された加湿炭化物を、第２投入口３８ｂ（図２中の実線矢印３８ｂ参照）から予備用の冷却装置１６ｂを通してホッパ２２ｂへと投入する。この通常運転時には、冷却装置１６ｂでの冷却運転は行われず、冷却装置１６ａ，１６ｃで冷却された加湿炭化物は、第２搬送ライン３２によってホッパ２２ｂへと移送されて保管・養生されると共に、循環路３５によって適宜循環された後、製品Ｐとしてサークルフィーダ３０ｂから輸送車３４へと搬入される（図２中の実線矢印３９ｂ参照）。
【００５０】
次に、冷却装置１６ａ〜１６ｃの具体的な構成の一例について、図３及び図４を参照して説明する。本実施形態の場合、３台の冷却装置１６ａ〜１６ｃは同一構造のものを用いているため、以下では代表的に冷却装置１６ａについて説明する。勿論、冷却装置１６ａ〜１６ｃのそれぞれに異なる構造のものを用いてもよく、また、本実施形態では中央の冷却装置１６ｂでの冷却運転は行わないため、該冷却装置１６ｂを省略してもよい。
【００５１】
図３及び図４に示すように、冷却装置１６ａ（１６ｂ，１６ｃ）は、加湿炭化物を充填する複数の筒体（冷却容器）４０を冷却槽４２内に収納配置することで、筒体４０内の加湿炭化物を冷却する冷却部４４と、冷却部４４の上部（上流側）に連結される投入部４６と、冷却部４４の下部（下流側）に連結される排出部４８とを備える。
【００５２】
冷却部４４は、冷却前の加湿炭化物を充填するための入口４０ａが上端に開口形成されると共に、冷却後の加湿炭化物を排出するための出口４０ｂが下端に設けられた複数の筒体４０と、各筒体４０を起立姿勢で収納配置し、これら筒体４０の周囲に冷却液（例えば、冷却水）を流通可能な冷却槽４２とを備える。
【００５３】
筒体４０は、例えばステンレス鋼管からなる放熱管であり、その上部が冷却槽４２上部を閉塞する天板５０に貫通形成された孔部５０ａに嵌合され、その下部が冷却槽４２底部を閉塞する底板５２に貫通形成された孔部５２ａに嵌合されて、冷却槽４２内に固定されている。筒体４０は、上記のように複数本設けられることにより、その放熱面積（各筒体４０の外周面の合計面積）を増大させることができ、冷却効率を向上させることができる。
【００５４】
筒体４０の上端にある入口４０ａは、天板５０の上面に面一又は略面一となる位置で開口しており、これにより、天板５０の上面に投入された加湿炭化物は、投入部４６の均し装置５４によって各筒体４０内へとそれぞれ均等に充填される。一方、筒体４０の下端にある出口４０ｂは、孔部５２ａを挿通して底板５２のやや下方で開口しており、この出口４０ｂは、排出部４８の開閉ダンパ装置５６によって開閉可能となっている。
【００５５】
冷却槽４２は、上部及び下部がそれぞれ天板５０及び底板５２で閉塞された円筒形状の水槽であり、下部側面に入口ポート４２ａが設けられ、上部側面に出口ポート４２ｂが設けられている。冷却槽４２の外周面には、断熱材（保温材）４３が設けられている。
【００５６】
冷却槽４２内には、上下方向を仕切る３枚の水平な仕切板５８ａ〜５８ｃが、それぞれの各端部が上下方向で互い違いとなるように配設されている。各仕切版５８ａ〜５８ｃは、入口ポート４２ａから出口ポート４２ｂまでの間の冷却槽４２内を上方に向かって蛇行する流路として画成する。これにより、入口ポート４２ａから冷却槽４２内に流入した冷却液（例えば、冷却水）は、各筒体４０の周囲に流通されて該筒体４０を冷却しつつ、仕切板５８ａ〜５８ｃによって画成された流路に沿って流れて出口ポート４２ｂから流出される。
【００５７】
投入部４６は、第１搬送ライン２０の第１投入コンベア２６から導入される加湿炭化物を冷却部４４に投入するためのものであり、冷却槽４２の上部に連結された円筒形状のハウジング６２と、ハウジング６２の内部空間に加湿炭化物を導入するための導入ポート６２ａと、ハウジング６２の内部空間に配設された均し装置５４とを備える。導入ポート６２ａは、第１投入コンベア２６の投入口２６ａ（２６ｂ，２６ｃ）に接続される。
【００５８】
均し装置５４は、導入ポート６２ａからハウジング６２の内部空間に導入され、天板５０の上面に堆積された加湿炭化物を、水平方向に均して各筒体４０の入口４０ａへと均等に充填するための装置である。この均し装置５４は、ハウジング６２内で回転軸６４によって吊り下げられた水平方向の回転バー６６と、回転バー６６の下面から天板５０の上面まで突出した複数の羽体６８と、回転軸６４を介して回転バー６６を回転駆動するための駆動機構７０とを備える。
【００５９】
羽体６８は、鉛直方向に沿った薄い平板であり、図４に示すように、本実施形態の場合、８枚の羽体６８のうち、両端の２枚の羽体６８ａ，６８ｂは、回転バー６６の両端側で該回転バー６６の軸方向に対して僅かに傾いて取り付けられており、残り６枚の羽体６８は、回転バー６６の軸方向に対して羽体６８ａ，６８ｂよりも大きな傾きで取り付けられている。
【００６０】
駆動機構７０は、ハウジング６２の上部に配置されており、モータ７２と、モータ７２からの駆動力を回転軸６４に伝達するためのギア機構（減速機構）７４と、回転軸６４を軸支するための軸受７６ａ、７６ｂとを備える。
【００６１】
従って、モータ７２が駆動され回転軸６４が回転駆動されると、回転バー６６もその長手方向中央部を中心として回転駆動される。そうすると、図４から明らかなように、各羽体６８が天板５０の上面上に積もった加湿炭化物を均すスクレイパーとして機能し、各羽体６８によって均された加湿炭化物は、各筒体４０の入口４０ａ内へと均等に且つ迅速に充填される。
【００６２】
排出部４８は、筒体４０内で冷却された加湿炭化物を貯留設備であるホッパ２２ａ（２２ｂ、２２ｃ）へと排出するためのものであり、冷却槽４２の下部に連結された円筒形状のハウジング８０と、ハウジング８０の内部空間に配設された開閉ダンパ装置５６とを備える。
【００６３】
ハウジング８０の側壁面には、ハウジング８０内にエア（空気）を供給して、筒体４０及びホッパ２２ａ（２２ｂ，２２ｃ）の内部をエアパージするためのエア供給口８１が設けられている。エア供給口８１には図示しないエアコンプレッサ等が接続される。従って、冷却装置１６ａ〜１６ｃでは、筒体４０内をエアパージしながら空気雰囲気（酸素雰囲気）で加湿炭化物を冷却することで、炭化物の酸化を促進してその温度を安定化させることができる。さらに、最終的な養生を行うホッパ２２ｂでは、空気雰囲気で加湿炭化物を養生しながら、循環路３５による循環処理を行うことにより、炭化物を槽内で均等に掻き混ぜることができ、槽内温度を平均化して蓄熱を防止しつつ、炭化物の酸化を一層促進して温度を一層安定化させることができる。すなわち、これら冷却工程時や循環工程時にエアパージを行うことにより、炭化物の酸化を促進し、製品としての出荷後の酸化反応による温度上昇を可及的に低減することができる。
【００６４】
エア供給口８１からのエアパージ量は、外気温や冷却装置１６ａ〜１６ｃの冷却容量、ホッパ２２ａ〜２２ｃの貯留容量等に応じて適宜設定すればよいが、例えば、本実施形態では５〜１５ｍ３／ｈ、好ましくは１０ｍ３／ｈ程度に設定される。
【００６５】
開閉ダンパ装置５６は、全筒体４０を４つのブロックに分け、各ブロックの筒体４０の出口４０ｂをまとめて開閉する開閉蓋８２（図４参照）と、回動軸８４を中心として開閉蓋８２を回動させるモータ８６とを備える。各開閉蓋８２は、回動軸８４の軸方向で両端側が互いに連係されており、回動軸８４の両端側にそれぞれ配置された２台のモータ８６によって４枚の開閉蓋８２が一度に開閉される。
【００６６】
図３に示すように、排出部４８の側部には、例えば底板５２に衝撃を与えることで、該底板５２に嵌合されている各筒体４０に衝撃を与え、これにより筒体４０内からの加湿炭化物の排出を促進する追打装置（排出促進装置）８８が設けられている。万一、開閉蓋８２を開いただけでは筒体４０内の冷却後の加湿炭化物が円滑に排出できず、出口４０ｂ部分にブリッジ状に詰まっている場合には、この追打装置８８を駆動することで、各筒体４０の出口４０ｂ近傍に衝撃を与え、その排出を円滑化することができる。
【００６７】
次に、循環路３５を有するホッパ２２ｂの具体的な構成の一例について、図５を参照して説明する。本実施形態の場合、中央のホッパ２２ｂにのみ循環路３５を設けているが、製造システム１０の運用方法によっては他のホッパ２２ａ，２２ｃに設けても勿論よい。
【００６８】
上記のように、ホッパ２２ｂは、冷却装置１６ａ，１６ｃで冷却された加湿炭化物を出荷直前に貯留・養生するためのものであり、槽内に貯留している加湿炭化物を槽内上下で入替循環するための循環路３５を備える。
【００６９】
循環路３５は、ホッパ２２ｂの下部に接続され、ホッパ２２ｂ内の加湿炭化物を搬出する搬出路３５ａと、ホッパ２２ｂの上部に接続され、搬出路３５ａからコンベア３５ｂによって上方に引き上げられた加湿炭化物をホッパ２２ｂ内へと上部から投入する投入路３５ｃとを備えた循環装置である。本実施形態では、搬出路３５ａをサークルフィーダ３０ｂに接続し、投入路３５ｃをハウジング８０の側面に接続した構成としたが、搬出路３５ａはホッパ２２ｂの容器の底面や側面に接続してもよく、投入路３５ｃはホッパ２２ｂの容器の側面や上面に接続してもよい。コンベア３５ｂは、公知のフライトコンベア等によって構成するとよい。
【００７０】
従って、循環路３５では、ホッパ２２ｂ内部に貯留している加湿炭化物を底側の搬出路３５ａから抜き出してコンベア３５ｂによって搬送し、天側の投入路３５ｃから再びホッパ２２ｂ内部に投入することにより、ホッパ２２ｂ内部で加湿炭化物を上下方向に入替循環することができる。この際、ホッパ２２ｂの槽内には、エア供給口８１からエアが供給されているため、ホッパ２２ｂ内部の加湿炭化物をエアパージしながら循環することができる。
【００７１】
次に、以上のように構成される製造システム１０を用いた炭化物の製造方法について説明する。
【００７２】
先ず、下水汚泥等の有機性廃棄物の乾燥品を炭化炉１２によって所定温度（例えば、６００℃）で炭化処理した後（炭化工程）、得られた炭化物を冷却コンベア１８を介して加湿機１４へと導入する。加湿機１４では、炭化物が所定水分量（例えば、１２重量％）になるまで加湿し、加湿炭化物を生成する（加湿工程）。
【００７３】
続いて、製造システム１０の通常運転時には、加湿機１４で生成された加湿炭化物が第１搬送ライン２０によって迅速に搬送され、第１投入コンベア２６から冷却装置１６ａ，１６ｃへと交互に投入されて冷却される。
【００７４】
例えば、先ず、第１投入コンベア２６の投入口２６ａから冷却装置１６ａへと加湿炭化物が投入され、この冷却装置１６ａでは、均し装置５４の駆動作用下に各筒体４０内へと加湿炭化物が充填される（充填工程）。この際、筒体４０の出口４０ｂは開閉ダンパ装置５６の開閉蓋８２によって閉じられている。そして、冷却装置１６ａの筒体４０内への加湿炭化物の充填が完了すると、この冷却装置１６ａの冷却槽４２に接続された図示しない循環ポンプや冷却チラーを駆動し、入口ポート４２ａから出口ポート４２ｂへと冷却液を循環させ、同時に、図示しないエアコンプレッサ等を駆動し、エア供給口８１からエアを供給する。これにより、冷却容器である筒体４０内の加湿炭化物をエアパージしながら冷却する冷却工程（冷却滞留）が実行され、加湿酸化物の冷却と、酸化による自己発熱の促進とが行われる。この冷却工程は、例えば図１の実験データに基づき、２〜４時間程度行われる。
【００７５】
このような冷却装置１６ａでの冷却運転（冷却工程）の開始と同時に、投入口２６ｃから冷却装置１６ｃへと加湿炭化物が投入され、均し装置５４の駆動作用下に各筒体４０内へと加湿炭化物が充填される（充填工程）。すなわち、先に加湿炭化物が充填された冷却装置１６ａの２〜４時間程度の冷却工程中に、冷却装置１６ｃの筒体４０への加湿炭化物の充填工程が行われるため、各装置の運転効率を高めることができる。
【００７６】
冷却装置１６ａでの冷却工程が完了すると、冷却装置１６ｃでの充填工程も完了する。冷却装置１６ａでは、開閉ダンパ装置５６を駆動して開閉蓋８２を開き（図３中に２点鎖線で示す開閉蓋８２参照）、場合により追打装置８８を駆動して、筒体４０内の冷却後の加湿炭化物をホッパ２２ａ内へと排出する（排出工程）。その後、再び第１投入コンベア２６から搬送される新たな加湿炭化物を冷却装置１６ａの筒体４０内へと充填する充填工程が実行されると共に、この冷却装置１６ａでの排出工程や充填工程の間、冷却装置１６ｃでは、冷却工程が実行される。
【００７７】
以後、冷却装置１６ａと冷却装置１６ｃとで、充填工程と冷却工程（及び排出工程）とが交互に実行されることにより、システムの稼動を停止することなく、２台の冷却装置１６ａ，１６ｃを用いた加湿炭化物の冷却工程が連続的に実行され、冷却後の加湿炭化物はそれぞれのホッパ２２ａ，２２ｃへと順次投入される。
【００７８】
冷却装置１６ａ，１６ｃでは、２〜４時間かけて冷却工程を行うが、この際、エアパージによる加湿酸化物の酸化反応による温度上昇を冷却減温させることにより、炭化物温度を例えば４０〜５０℃以下とする。そして、ホッパ２２ａ，２２ｃでは、冷却後の加湿炭化物の温度上昇を監視しながら貯留・養生し、その貯留量が所定量（例えば、６トン）以上になると、サークルフィーダ３０ａ，３０ｃから第２搬送ライン３２の第２搬送コンベア３６へと加湿炭化物を排出する（図２中の実線矢印３７ａ，３７ｃ参照）。第２搬送コンベア３６へと排出された冷却後の加湿炭化物は、第２投入ライン３８を経て第２投入口（再投入口）３８ｂから中央の冷却装置１６ｂへと投入される。
【００７９】
冷却装置１６ｂに投入された加湿炭化物は、冷却装置１６ａ，１６ｃでの冷却工程によって十分に冷却されているため、冷却装置１６ｂは運転されることなく、ホッパ２２ｂへと排出され、例えば、ホッパ２２ｂには、１日分の出荷量（例えば、１２トン）に相当する加湿炭化物が貯留される。
【００８０】
ホッパ２２ｂでは、１日分の出荷量（例えば、１２トン）に相当する加湿炭化物が集約・貯留されると、その槽内容量（例えば、１２トン）で１回分の加湿炭化物が、エア供給口８１からのエアパージによって酸化されつつ、循環路３５によって入替循環（酸化循環）される（循環工程）。その後、図示しない温度センサでホッパ２２ｂ内の蓄熱温度を監視し、所定温度以下であればそのまま養生を続け、この所定温度を超えた場合には、再び循環路３５による循環運転を行って蓄熱を防止しながら、例えば８時間の養生（最終養生。養生工程）を行う。
【００８１】
そして、出荷のタイミングを考慮し、出荷直前に槽内容量で２回分（例えば、合計２４トン分）をエアパージしながら循環路３５によって入替循環した後（再循環工程）、所定温度（例えば、４５℃）以下に安定した加湿炭化物を、製品Ｐとして、例えば輸送車３４によって出荷する（図２中の実線矢印３９ｂ参照）。
【００８２】
勿論、ホッパ２２ａ，２２ｃに貯留した冷却後の加湿炭化物を第２搬送ライン３２によって循環させず、当該ホッパ２２ａ，２２ｃから直接的に製品Ｐとして出荷することも可能である（図２中の１点鎖線矢印３９ａ，３９ｃ及び１点鎖線で示す製品Ｐ参照）。
【００８３】
なお、当該製造システム１０では、このような通常運転以外にも、加湿炭化物の温度や処理量等の条件の違い等に基づき、他の運転パターンを行うこともできる。
【００８４】
例えば、３台の冷却装置１６ａ〜１６ｃを全て運転して、加湿炭化物の生産を行う場合には、第１搬送ライン２０の第１投入コンベア２６の投入口２６ｂ（図２中の１点鎖線矢印２６ｂ参照）を使用し、３台の冷却装置１６ａ〜１６ｃでの充填工程及び冷却工程を適宜行うことで、各ホッパ２２ａ〜２２ｃから製品Ｐを順次出荷することができる。この場合には、ホッパ２２ｂだけでなく、ホッパ２２ａ，２２ｃにも循環路３５を設置し、各ホッパ２２ａ〜２２ｃでそれぞれ加湿炭化物の酸化循環や入替循環を行ってもよい。
【００８５】
また、図２中に１点鎖線矢印３８ａ，３８ｃで示す第２投入口（再投入口）３８ａ，３８ｃを用いてもよく、この第２投入口３８ａ，３８ｃは、例えば、サークルフィーダ３０ａ〜３０ｃから第２搬送コンベア３６に供給された加湿炭化物の冷却が不足していて温度が高い場合等に使用するとよい。さらに、図２中に１点鎖線矢印３７ｂで示すように、冷却装置１６ｂから排出される加湿炭化物を第２搬送コンベア３６に投入し、各冷却装置１６ａ〜１６ｃに再循環させることもできる。
【００８６】
以上のように、本実施形態に係る炭化物の製造方法によれば、有機性廃棄物を炭化処理して得られる炭化物を加湿し、該加湿された炭化物を製品として出荷する場合において、炭化物の出荷前の最終的な加湿工程を実行した後、該加湿工程によって加湿された炭化物（加湿炭化物）を冷却する冷却工程を実行する。これにより、出荷前の最終的な加湿工程後の炭化物の発熱を効果的に抑制することができ（例えば、図１中の「冷却（１）」及び「冷却（２）」の各グラフ参照）、当該加湿炭化物を製品として出荷するまでの貯留時間を短縮することができるため、貯留スペースを低減し、歩留まりを向上させることができる。すなわち、当該製造方法では、製品として出荷される直前に行われる加湿工程後に、加湿炭化物を冷却する冷却工程を速やかに実行することで、当該加湿炭化物の温度を早期に低温にして安定させ、迅速な出荷を可能とすることができる。
【００８７】
加湿工程は、上記のように加湿機１４による１工程のみを行う以外にも、例えば、炭化物に１段階目の加湿工程を施した後、所定の冷却装置で冷却し、次いで２段階目となる出荷前の最終的な加湿工程によって炭化物中の水分量を適正化した後、上記の冷却工程を実行するようにしてもよい。つまり、加湿工程や冷却工程の実施工程数は限定されるものではないが、少なくとも製品として出荷される前の最終的な加湿工程の後には、冷却工程を実行する必要があり、この冷却工程を実行することにより、加湿炭化物を製品として迅速に出荷することが可能となる。
【００８８】
上記の冷却工程では、加湿炭化物を収容した冷却容器である筒体４０内にエア供給口８１からエアを供給してエアパージを行いながら炭化物を冷却するとよい。すなわち、加湿炭化物を直ぐに冷却し、その後製品として出荷した場合であっても、外気温等によっては当該製品が微発熱を生じる可能性があり、特に出荷先で製品が酸素に触れることにより、製品の利用先で酸化反応による温度上昇する可能性がある。そこで、冷却工程時に、エアパージを行って炭化物の酸化を促進しておくことにより、製品出荷後の酸化反応を抑制し、それによる温度上昇を可及的に回避することができる。この際、エアパージでの酸化反応によって生じた熱は、冷却工程によって迅速に除去することができるため、加湿炭化物の温度が上昇し過ぎることがなく、温度を所望の低温に確実に安定化させることができる。
【００８９】
冷却工程の後、冷却された加湿炭化物を第２搬送ライン３２を介してホッパ２２ｂへと移し、循環路３５を用いてホッパ２２ｂの槽内で加湿炭化物を入替循環させる循環工程を行ってもよい。すなわち、ホッパ２２ｂの槽内で貯留・養生される加湿炭化物は、冷却装置１６ａ，１６ｃにおいて酸化雰囲気中で冷却され、ホッパ２２ａ，２２ｃで一旦貯留・養生されているため、十分に冷却され温度が安定した状態にあるが、ホッパ２２ｂ内で多少なりとも発熱・蓄熱し、温度上昇を生じる可能性がある。そこで、冷却工程を経た加湿炭化物をホッパ２２ｂ内で貯留・養生する際、例えば、循環路３５を用いてその貯留量の１回分が入れ替わる程度の循環工程を行うことにより、ホッパ２２ｂ内での加湿炭化物の温度状態を均等化しつつ、さらなる酸化反応を生じさせて、その温度状態を一層安定化させることができる。
【００９０】
なお、循環路３５を用いた炭化物の循環工程は、第２搬送ライン３２を介して導入されるホッパ２２ｂ以外で行なってもよく、例えば、冷却装置１６ａ，１６ｃで冷却され、ホッパ２２ａ，２２ｂに導入された炭化物を該ホッパ２２ａ，２２ｂ内で図示しない循環路等を用いて入替循環させてもよい。また、炭化物を貯留している槽内で炭化物を循環させる循環路３５に代えて、例えば、ホッパ２２ｂ内に攪拌羽根等を設置することにより、槽内で炭化物を掻き混ぜる構成としてもよい。すなわち、炭化物をホッパ２２ｂ内で十分に掻き混ぜることができれば、循環路３５以外の掻き混ぜ装置（例えば、攪拌羽根）を用いることも可能である。
【００９１】
さらに、循環工程の後、加湿炭化物をホッパ２２ｂ内で冷却工程での冷却時間（例えば、２〜４時間）よりも長い一定時間（例えば８時間）貯留する養生工程を行い、その後、炭化物を製品として出荷する直前に、ホッパ２２ｂの槽内で再び循環路３５を用いて循環させる再循環工程を行ってもよい。そうすると、養生工程により、冷却後にホッパ２２ｂ内に貯留された加湿炭化物の温度をより低下させ、その状態を一層安定化させることができる。しかも、再循環工程により、出荷直前の加湿炭化物の槽内での温度状態をより均一化させることができ、より安定した状態での製品出荷が可能となり、出荷先での温度上昇もより確実に防止することができる。
【００９２】
図１中の「冷却なし」のグラフに示されるように、有機性廃棄物の炭化物を、５〜１５重量％程度に加湿した場合には、加湿後約２時間程度は温度上昇を続けることになる。そこで、冷却装置１６ａ〜１６ｃによる冷却工程は、加湿機１４による加湿工程の終了後２〜４時間以内に実行すると、より効果的に除熱を行うことができ、より好適には、加湿後すぐに冷却を開始し、該冷却を２〜４時間程度継続すると、加湿直後の発熱を効果的に抑えつつ過剰な冷却を防止することができるため、生産効率を一層向上させることができる。すなわち、炭化物の加湿発熱が２時間程度の反応時間を有するため、冷却が早すぎても後段のホッパ２２ａ〜２２ｃでの貯留時に発熱し、遅すぎても冷却装置１６ａ，１６ｃでの冷却前に発熱するため、加湿工程後２時間以内に冷却工程を実行することで、加湿後の炭化物が再度温度上昇し熱暴走等を生じることを回避することができる。
【００９３】
冷却工程は、加湿炭化物を充填した冷却容器である筒体４０の周囲に冷却液を流通する間接冷却方式によって行うことで、炭化物に水等を直接的に噴霧する直接冷却方式に比べて、加湿炭化物の水分量や性状に影響を与えることを防止できる。
【００９４】
上記のように、冷却装置１６ａ，１６ｃによる冷却工程の後、第２搬送ライン３２を経てホッパ２２ｂ内に投入された加湿炭化物をホッパ２２ｂ内で冷却工程の冷却時間（例えば２時間）よりも長い一定時間（例えば８時間）貯留・養生すると、加湿炭化物の温度をより低温にして安定させることが可能となり好ましいが、当該養生工程は必ずしも必須ではなく、冷却後の加湿炭化物をすぐに出荷することも勿論可能である。逆に言えば、最終的な加湿工程の後、冷却工程を行わない従来方法の場合には、貯留工程（養生工程）の時間が長くなるため、加湿後の迅速な出荷が困難となっている。
【００９５】
本実施形態に係る炭化物の製造システム１０によれば、有機性廃棄物を炭化処理して炭化物を生成する炭化炉１２と、該炭化物を加湿する加湿機１４と、該加湿機１４で製品Ｐとして出荷される前の最終的な加湿が行われた炭化物を冷却する冷却装置１６ａ〜１６ｃとを備える。これにより、製品として出荷前の炭化物を加湿後すぐに冷却して温度上昇を抑えることができるため、加湿炭化物を製品として出荷するまでの貯留時間を短縮でき、貯留スペースを低減し、歩留まりを向上させることができる。
【００９６】
製造システム１０では、冷却装置１６ａ〜１６ｃとホッパ２２ａ〜２２ｃとをそれぞれ連結することで、冷却と貯留を行う冷却貯留設備を３台備え、これら３台の冷却貯留設備は、加湿機１４から搬出される炭化物の第１搬送ライン２０を構成する第１投入コンベア２６に対し、炭化物の搬送方向で加湿機１４側から順に接続され、最も下流側の冷却貯留設備（冷却装置１６ｃ及びホッパ２２ｃ）よりも上流側に接続された冷却貯留設備（冷却装置１６ｂ及びホッパ２２ｂ）へと冷却後の加湿炭化物を供給可能な第２搬送ライン３２を備える。
【００９７】
このように、第１投入コンベア２６の上流側から下流側に向かう方向で最も下流側とならない位置に最終的な養生工程を行うホッパ２２ｂを設置し、その下流側にホッパ２２ｂより先に炭化物を冷却等する冷却装置１６ｃ及びホッパ２２ｃを設置したことにより、第１投入コンベア２６で冷却装置１６ａへの投入口２６ａに入りきらずにこれを通過した炭化物を、冷却装置１６ｂを通過させて下流側の冷却装置１６ｃへと投入することができる。これにより、冷却前の加湿炭化物が最終的な養生工程を行う出荷用のホッパ２２ｂへと誤って投入されることを防止することができ、製品の温度をより安定化させ、製品品質を向上させることができる。
【００９８】
なお、本発明は、上記した実施形態及び実施例に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。
【００９９】
例えば、冷却装置１６ａ〜１６ｃの構成は、図３に示す構成以外であっても勿論よく、要は、加湿後の炭化物を冷却可能な構成であればよい。但し、最終的な加湿工程の後に行われる冷却工程では、水分量が調整された出荷前の加湿炭化物の水分量や性状に影響を与えることを回避する必要があるため、冷却装置には、間接冷却方式の構成を用いることが好ましい。勿論、冷却装置の設置台数は、３台以外、例えば１台、２台又は４台以上であってもよい。
【０１００】
図２に示す炭化物の製造システム１０では、有機性廃棄物を炭化炉１２で炭化処理した後、すぐに加湿機１４を導入するシステムを例示したが、炭化物は別のシステムの炭化炉から移送されたものであっても勿論よい。
【符号の説明】
【０１０１】
１０ 炭化物の製造システム
１２ 炭化炉
１４ 加湿機
１６ａ〜１６ｃ 冷却装置
２２ａ〜２２ｃ ホッパ
２０ 第１搬送ライン
３２ 第２搬送ライン
３５ 循環路
４０ 筒体
４２ 冷却槽
４４ 冷却部
４６ 投入部
４８ 排出部
５０ 天板
５２ 底板
５４ 均し装置
５６ 開閉ダンパ装置
８２ 開閉蓋
８８ 追打装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機性廃棄物を炭化処理して得られる炭化物を加湿し、該加湿された炭化物を製品として出荷するための炭化物の製造方法及び炭化物の製造システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、下水汚泥等の有機性廃棄物を有効活用するために、有機性廃棄物を炭化処理して炭化物を製造し、この炭化物を発電用の燃料等に利用することが行われている。
【０００３】
炭化物を発電装置等で使用する際には、微粉炭ボイラーの炉内に入れる直前に、該炭化物をローラ等の粉砕機で砕いて微粉にしているが、その際、炭化物は多くの粉塵を発生し、状況により発熱することになる。そこで、必要に応じて、有機性廃棄物を炭化処理する処理業者は、炭化処理後の炭化物を加湿し、ある程度の水分を含ませた状態で製品（燃料）として出荷することで、上記の粉塵の発生や発熱を防止し、その取り扱い性を向上させている。
【０００４】
このような炭化物の製造方法に関して、特許文献１には、炭化炉で５００〜６００℃で炭化処理した炭化汚泥（炭化物）を冷却器で２００℃程度以下に冷却した後、混合器で第１段階の加湿を行い、この加湿した炭化汚泥を空冷直接式等の冷却器で冷却した後、汚泥炭化燃料貯槽に一時貯留し、さらに、含有する水分が５〜１５重量％となるように混合器で第２段階の加湿を行う方法が開示されている。そして、この特許文献１には、第２段階の加湿を行う混合器は、輸送車に積載する前に最終的に炭化汚泥の水分量を調整するためのものであり、この水分量にすることで、炭化汚泥の飛散防止及び発熱抑制が可能になる、と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３４４０９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、本発明者らの実験によれば、上記特許文献１のように、最終的に５〜１５重量％程度に加湿した炭化物を、そのままホッパ等の貯留設備に投入して保管した場合には、ホッパ内で炭化物が発熱し、例えば、投入前に１０〜２０℃程度のものが、数時間後には５０〜７０℃程度まで上昇することが明らかになった。
【０００７】
ところが、上記特許文献１記載の方法は、炭化物の製品としての最終的な出荷前に、その水分量を５〜１５重量％に加湿し、この加湿した炭化物をそのまま貯留・出荷する方法を採用しているため、最終的な加湿工程（第２段階の加湿）後に炭化物が５０〜７０℃程度まで発熱する懸念がある。従って、この従来技術では、最終的な加湿工程後、発熱した炭化物の温度が安定するまでの長時間の貯留が必要となり、出荷するまでの貯留時間が延び、貯留スペースの増大や歩留まり低下等の問題を生じることになる。さらに、長時間の貯留の間に炭化物が再度温度上昇し、万一の熱暴走を生じることも懸念される。また、炭化物の温度を十分に安定化させることなく製品として出荷した場合には、製品出荷後に温度上昇を生じる懸念がある。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題を考慮してなされたものであり、加湿した炭化物を早期に安定化させて製品として出荷するまでの貯留時間を短縮することができ、その貯留スペースを低減し、歩留まりを向上させることができる炭化物の製造方法及び炭化物の製造システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る炭化物の製造方法は、有機性廃棄物を炭化処理して得られる炭化物を加湿し、該加湿された炭化物を製品として出荷するための炭化物の製造方法であって、前記炭化物の出荷前の最終的な加湿工程を実行した後、該加湿工程によって加湿された炭化物を冷却する冷却工程を実行することを特徴とする。
【００１０】
このような方法によれば、出荷前の最終的な加湿工程後の炭化物の発熱を効果的に抑制することができるため、加湿後の炭化物の温度を製品として出荷が可能となる温度域まで迅速に低下させることができる。このため、加湿炭化物を製品として出荷するまでの貯留時間を短縮することができ、貯留スペースを低減し、歩留まりを向上させることができる。
【００１１】
前記冷却工程では、前記炭化物を収容した冷却容器内にエアを供給してエアパージを行いながら炭化物を冷却するとよい。そうすると、冷却工程時に炭化物の酸化を促進して炭化物を安定化させることができるため、製品出荷後の酸化反応を抑制し、温度上昇を防止することができる。
【００１２】
前記冷却工程の後、炭化物を掻き混ぜる工程を行うと、加湿炭化物の温度状態を均等化させることができ、炭化物を一層安定化させることができる。この場合、前記掻き混ぜる工程は、炭化物を貯留している槽内で上下方向に該炭化物を入れ替え循環させる循環工程であると、炭化物の温度状態をより均等化させることができる。
【００１３】
前記掻き混ぜる工程では、前記炭化物を収容した貯留設備の槽内にエアを供給してエアパージを行いながら炭化物を掻き混ぜるとよい。そうすると、炭化物を掻き混ぜる工程時にも炭化物の酸化を促進することができる。
【００１４】
前記掻き混ぜる工程の後、前記炭化物を収容した貯留設備内で、前記冷却工程での冷却時間よりも長い一定時間貯留する養生工程を行い、その後、炭化物を製品として出荷する直前に、前記貯留設備内で炭化物を再び掻き混ぜる工程を行うと、加湿炭化物の温度をより低温で安定させてから出荷することが可能となる。
【００１５】
前記冷却工程は、前記加湿工程の終了後、２〜４時間以内に実行することが好ましい。すなわち、炭化物の加湿発熱が２時間程度の反応時間を有するため、冷却が早すぎても後段の貯留時に発熱し、遅すぎても冷却前に発熱するため、加湿工程後２〜４時間以内に冷却工程を実行することで、加湿後の炭化物が再度温度上昇し熱暴走等を生じることを回避することができる。
【００１６】
前記冷却工程は、前記炭化物を充填した冷却容器の周囲に冷却液を流通する間接冷却方式によって行うと、加湿炭化物の水分量や性状に影響を与えることを防止できるため好ましい。
【００１７】
本発明に係る炭化物の製造システムは、有機性廃棄物を炭化処理して炭化物を生成する炭化炉と、前記炭化物を加湿する加湿機と、前記加湿機で製品として出荷される前の最終的な加湿が行われた前記炭化物を冷却する冷却装置とを備えることを特徴とする。
【００１８】
このような構成によれば、製品として出荷前の炭化物を加湿後すぐに冷却して温度上昇を抑えることができるため、加湿炭化物を製品として出荷するまでの貯留時間を短縮でき、貯留スペースを低減し、歩留まりを向上させることができる。
【００１９】
前記冷却装置は、前記炭化物を収容して冷却する冷却容器内へとエアを供給してエアパージを行うエア供給口を備えるとよい。そうすると、冷却時に炭化物の酸化を促進することができ、炭化物の状態をより安定化させることができる。
【００２０】
前記冷却装置で冷却された炭化物を貯留するホッパを備え、前記ホッパには、内部に貯留している炭化物を掻き混ぜる掻き混ぜ装置が設けられていると、ホッパ内での炭化物の温度状態を均等化させ、炭化物の状態を一層安定化させることができる。この場合、前記掻き混ぜ装置は、前記ホッパ内で炭化物を上下方向に入れ替え循環させる循環路を有する循環装置であると、ホッパ内で炭化物をより均等に掻き混ぜることができるため好ましい。
【００２１】
前記冷却容器は、前記炭化物を充填するための入口が上部に設けられ、冷却後の前記炭化物を排出するための開閉可能な出口が下部に設けられた筒体であり、前記冷却装置は、前記筒体を収納配置し、前記筒体の周囲に冷却液を流通可能な冷却槽を備えると、炭化物を間接冷却方式で効果的に冷却することができる。
【００２２】
前記筒体は、前記冷却槽内に複数設けられると、筒体の放熱面積を増大させて冷却効率を向上させることができる。
【００２３】
各筒体の入口が前記冷却槽の上部を閉塞する天板の上面で開口しており、前記天板の上面に投入された冷却前の炭化物を均して各筒体の入口へと充填する均し装置を備えると、各筒体内へと炭化物を均等に且つ迅速に充填することができる。
【００２４】
前記筒体の下部に衝撃を与え、前記出口からの炭化物の排出を促進する排出促進装置を備えると、筒体の出口での炭化物の詰まりを防止することができる。
【００２５】
前記冷却装置には、該冷却装置から排出される炭化物を貯留するホッパが連結されており、当該炭化物の製造システムは、前記冷却装置と前記ホッパとを連結した冷却貯留設備を複数台備えると共に、これら複数台の冷却貯留設備は、前記加湿機から搬出される炭化物の搬送ラインに対し、炭化物の搬送方向で前記加湿機側から順に接続され、前記冷却貯留設備から排出された炭化物を前記搬送ラインにおける炭化物の搬送方向で上流側に接続された冷却貯留設備へと供給可能な第２搬送ラインを備えると、搬送ラインで上流側の冷却貯留設備に入りきらずにこれを通過した炭化物を、下流側の冷却貯留設備へと投入することができる。これにより、例えば、上流側の冷却貯留設備にて加湿炭化物の最終的な養生工程を行う場合に、冷却前の加湿炭化物が最終的な養生工程を行う上流側の冷却貯留設備へと誤って投入されることを防止することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、出荷前の最終的な加湿工程後の炭化物の発熱を効果的に抑制することができるため、加湿後の炭化物の温度を製品として出荷が可能となる温度域まで迅速に低下させることができる。このため、加湿炭化物を製品として出荷するまでの貯留時間を短縮することができ、貯留スペースを低減し、歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、炭化物を加湿した後の経過時間と温度変化との関係を示すグラフである。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る炭化物の製造システムの全体構成図である。
【図３】図３は、冷却装置の一部断面側面図である。
【図４】図４は、図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】図５は、循環路を有するホッパの構成を示す一部断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明に係る炭化物の製造方法について、この方法を実施する製造システムとの関係で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２９】
先ず、本実施形態に係る炭化物の製造方法と製造システムの説明に先立ち、加湿後の炭化物の温度変化について、図１に示す実験データを参照して説明する。
【００３０】
図１は、炭化物を加湿した後の経過時間（ｈ）と温度変化（℃）との関係を示すグラフである。図１の実験は、汚泥（有機性廃棄物）を炭化炉内で５００℃程度で炭化処理して得られた炭化物を１０重量％程度に加湿し、加湿された炭化物である加湿炭化物を各条件下で２０時間以上貯留し、そのときの加湿炭化物の温度変化を計測したものである。
【００３１】
図１中の温度変化を示す３本のグラフのうち、「冷却なし」は、炭化物を加湿後すぐに貯留設備であるホッパ内に貯留したものであり、「冷却（１）」及び「冷却（２）」は、炭化物を加湿後すぐに所定時間（２時間）冷却してからホッパ内に貯留したものである。なお、「冷却（１）」及び「冷却（２）」では、加湿炭化物が充填される鋼管の周面に冷却水を流通させた間接冷却方式の冷却装置を用いて実験を行っており、「冷却（１）」は直径２００ｍｍの鋼管を用い、「冷却（２）」は直径２５０ｍｍの鋼管を用いた実験結果である。
【００３２】
図１に示すように、「冷却なし」では、加湿直後は１３℃程度であったものが、加湿後すぐに発熱を開始し、２時間以内に７３℃程度まで上昇した後、徐々に温度が低下している。この「冷却なし」の場合、例えば６時間後でも６０℃近い高温を維持していることから、例えば、加湿炭化物の出荷時の温度を４０℃以下に設定した場合には、加湿炭化物を製品として出荷するまでに、最低でも加湿後１４時間程度はホッパで貯留しておく必要があり、貯留スペースの増大と歩留まりの低下を引き起こすことになる。
【００３３】
一方、「冷却（１）」及び「冷却（２）」の場合には、いずれも加湿直後は１３℃程度であったものが、加湿後すぐに発熱を開始して１時間以内に６５℃程度まで上昇するが、すぐに温度低下を開始し、４〜５時間後にはいずれも４０℃以下となっており、その後迅速に出荷することが可能となっている。
【００３４】
以上の実験結果より、「冷却なし」の場合、つまり単に加湿後の炭化物を貯留しただけでは、該炭化物は加湿後から２時間程度は温度上昇を続け、最高温度は初期温度より５０〜６０℃程度上昇することが分かった。さらに、炭化物は加湿後２時間程度は温度上昇を続けることから、「冷却（１）」及び「冷却（２）」のように、加湿直後から２時間程度を冷却装置によって冷却することで、加湿直後の炭化物を効果的に冷却でき、出荷が可能となる温度域へと迅速に温度低下させることができることが分かった。なお、この傾向は、状態の異なる複数種類の汚泥に基づく炭化物についても同様であった。
【００３５】
次に、本実施形態に係る炭化物の製造システムについて説明する。
【００３６】
図２は、本発明の一実施形態に係る炭化物の製造システム１０の全体構成図である。本実施形態に係る炭化物の製造システム１０（以下、単に「製造システム１０」ともいう）は、下水汚泥等の有機性廃棄物を炭化炉１２で炭化処理し、得られた炭化物（炭化品）を加湿機１４で加湿した後、加湿炭化物（加湿炭化品）を冷却装置１６ａ〜１６ｃで冷却することで製品（加湿炭化物）を製造するためのシステムであり、製造された製品は、例えば発電所等に出荷され、発電装置の燃料として利用される。
【００３７】
図２に示すように、製造システム１０は、下水汚泥等の有機性廃棄物を炭化処理する炭化炉１２と、炭化炉１２で炭化処理され、冷却コンベア１８によって搬送される炭化物を加湿する加湿機１４と、加湿機１４で加湿され、第１搬送ライン２０によって搬送される加湿炭化物を冷却する冷却装置１６ａ〜１６ｃと、冷却装置１６ａ〜１６ｃで冷却された加湿炭化物を貯留するホッパ２２ａ〜２２ｃとを備える。
【００３８】
本実施形態に係る製造システム１０の運用方法の一例として、以下では、中央の冷却装置１６ｂを予備的な冷却手段として通常は運転せず、両側に備えた２台の冷却装置１６ａ，１６ｃで冷却されてホッパ２２ａ，２２ｃに貯留された加湿炭化物を次にホッパ２２ｂに導入し、このホッパ２２ｂ内で循環しながら貯留・養生した後、製品として出荷する場合を例示する。勿論、全ての冷却装置１６ａ〜１６ｃで加湿炭化物を冷却し、各ホッパ２２ａ〜２２ｃに貯留して出荷する等、製造システム１０は各種方法で運用可能である。
【００３９】
炭化炉１２は、公知の外熱式のロータリーキルンであり、投入口１２ａから乾燥させた有機性廃棄物（乾燥品）を炉内に投入し、４００〜８００℃程度、好ましくは６００℃程度で窒素パージしながら加熱・炭化処理して炭化物を生成し、この炭化物を排出口１２ｂから冷却コンベア１８へと排出する。炭化温度を５００〜６００℃程度にすることにより、炭化物は自己発熱によって熱暴走しにくい性状となる。炭化炉１２の炉方式は特に限定されるものではないことは勿論であり、上記ロータリーキルンのような間接加熱式キルン方式以外のものであってよく、例えば流動炭化炉を用いてもよい。
【００４０】
冷却コンベア１８は、炭化炉１２の排出口１２ｂから２重ゲート１７を介して送られる高温の炭化物を、放熱板等を用いた間接冷却方式で冷却しつつ、次工程の加湿機１４へと搬送する搬送手段であり、例えば、炭化炉１２から受け取った６００℃程度の炭化物を４０℃程度まで冷却し、加湿機１４へと投入する。
【００４１】
加湿機１４は、冷却コンベア１８から投入された炭化物に所定量の水分を含ませる加湿手段であり、例えば、パドルやスクリューによって炭化物を攪拌しながら水を噴霧し、投入された炭化物を５〜１５重量％程度、好ましくは１２重量％程度まで加湿した後、第１搬送ライン２０へと排出する。炭化物への加湿割合を１２重量％程度にすることにより、製品受入設備（製品出荷先）での粉塵飛散を適切に抑制することができる。
【００４２】
第１搬送ライン（搬送ライン）２０は、加湿機１４から排出された加湿炭化物を冷却装置１６ａ〜１６ｃへと搬送するための搬送手段である。第１搬送ライン２０は、公知のフライトコンベア等によって構成され、加湿機１４から受け取った加湿炭化物を搬送する第１搬送コンベア２４と、第１搬送コンベア２４で搬送された加湿炭化物を３台の冷却装置１６ａ〜１６ｃにそれぞれ選択的に投入可能な第１投入コンベア２６とを備え、第１搬送コンベア２４と第１投入コンベア２６との間に廃棄ライン２８が接続されている。
【００４３】
第１投入コンベア２６は、通常運転時、２つの投入口２６ａ，２６ｃ（図２中の実線矢印２６ａ，２６ｃ参照）から、２台の冷却装置１６ａ，１６ｃへと加湿炭化物を交互に投入する横方向に延在したコンベアである。第１投入コンベア２６には、炭化物の搬送方向で上流側となる加湿機１４側から下流側に向かって順に、冷却装置１６ａと、冷却装置１６ｂと、冷却装置１６ｃとが接続されている。通常運転時、第１搬送ライン２０からの加湿炭化物は、両側の冷却装置１６ａ，１６ｃに投入され、冷却装置１６ｂへの投入口２６ｂ（図２中の１点鎖線の矢印２６ｂ参照）は閉じられている。
【００４４】
廃棄ライン２８は、当該第１搬送ライン２０の上流側の炭化炉１２や加湿機１４において炭化不良や加湿不良等の不具合があった場合や、下流側の冷却装置１６ａ〜１６ｃ等で冷却不足等の不具合があった場合に、不要となった加湿炭化物を外部に排出して廃棄するためのものである。
【００４５】
冷却装置１６ａ〜１６ｃは、第１搬送ライン２０で搬送された加湿炭化物を間接冷却方式で所定時間冷却した後、ホッパ２２ａ〜２２ｃへと排出するものであるが、その具体的な構成については後述する。なお、通常運転時には、３台の冷却装置１６ａ〜１６ｃのうち、第１投入コンベア２６の投入口２６ａ，２６ｃが接続された２台の冷却装置１６ａ，１６ｃが運転され、中央の冷却装置１６ｂは運転されない。
【００４６】
ホッパ２２ａ，２２ｃは、冷却装置１６ａ，１６ｃで冷却された加湿炭化物を一時保管するための貯留設備であり、それぞれ冷却装置１６ａ，１６ｃの下部に一体的に連結され、これら冷却装置１６ａ，１６ｃと共に冷却貯留設備を構成している。ホッパ２２ａ，２２ｃは、冷却装置１６ａ，１６ｃでの加湿炭化物の冷却容量（充填容量）よりも大きな貯留容量を有する。ホッパ２２ａ，２２ｃに貯留された加湿炭化物は、各ホッパ２２ａ，２２ｃの底部に連結された粉粒体供給機であるサークルフィーダ３０ａ，３０ｃを介して第２搬送ライン（戻しライン）３２（又は輸送車３４）へと供給される。
【００４７】
ホッパ２２ａ，２２ｃ間に設置されたホッパ２２ｂは、ホッパ２２ａ，２２ｃに一時保管され、第２搬送ライン３２を介して投入される加湿炭化物を貯留・養生しつつ、貯留した加湿炭化物を循環路３５によって循環する貯留設備（循環養生設備）であり、ホッパ２２ａ，２２ｃと同程度の貯留容量を有する。ホッパ２２ｂもホッパ２２ａ，２２ｃと同様、冷却装置１６ｂの下部に一体的に連結されることで冷却貯留設備を構成しているが、予備的な冷却手段である冷却装置１６ｂを省略した場合には、ホッパ２２ｂが貯留設備として単体で第２搬送ライン３２に接続される。
【００４８】
第２搬送ライン３２は、サークルフィーダ３０ａ〜３０ｃから供給された加湿炭化物を、冷却装置１６ａ〜１６ｃへと戻すための搬送手段である。第２搬送ライン３２は、公知のフライトコンベア等によって構成され、サークルフィーダ３０ａ〜３０ｃから受け取った加湿炭化物を搬送可能な第２搬送コンベア３６と、第２搬送コンベア３６で搬送された加湿炭化物を３台の冷却装置１６ａ〜１６ｃにそれぞれ選択的に投入可能な第２投入ライン３８とを備える。
【００４９】
第２投入ライン３８は、通常運転時、図２中の実線矢印３７ａ，３７ｃに示すように、冷却装置１６ａ，１６ｂで冷却され、第２搬送コンベア３６によって搬送された加湿炭化物を、第２投入口３８ｂ（図２中の実線矢印３８ｂ参照）から予備用の冷却装置１６ｂを通してホッパ２２ｂへと投入する。この通常運転時には、冷却装置１６ｂでの冷却運転は行われず、冷却装置１６ａ，１６ｃで冷却された加湿炭化物は、第２搬送ライン３２によってホッパ２２ｂへと移送されて保管・養生されると共に、循環路３５によって適宜循環された後、製品Ｐとしてサークルフィーダ３０ｂから輸送車３４へと搬入される（図２中の実線矢印３９ｂ参照）。
【００５０】
次に、冷却装置１６ａ〜１６ｃの具体的な構成の一例について、図３及び図４を参照して説明する。本実施形態の場合、３台の冷却装置１６ａ〜１６ｃは同一構造のものを用いているため、以下では代表的に冷却装置１６ａについて説明する。勿論、冷却装置１６ａ〜１６ｃのそれぞれに異なる構造のものを用いてもよく、また、本実施形態では中央の冷却装置１６ｂでの冷却運転は行わないため、該冷却装置１６ｂを省略してもよい。
【００５１】
図３及び図４に示すように、冷却装置１６ａ（１６ｂ，１６ｃ）は、加湿炭化物を充填する複数の筒体（冷却容器）４０を冷却槽４２内に収納配置することで、筒体４０内の加湿炭化物を冷却する冷却部４４と、冷却部４４の上部（上流側）に連結される投入部４６と、冷却部４４の下部（下流側）に連結される排出部４８とを備える。
【００５２】
冷却部４４は、冷却前の加湿炭化物を充填するための入口４０ａが上端に開口形成されると共に、冷却後の加湿炭化物を排出するための出口４０ｂが下端に設けられた複数の筒体４０と、各筒体４０を起立姿勢で収納配置し、これら筒体４０の周囲に冷却液（例えば、冷却水）を流通可能な冷却槽４２とを備える。
【００５３】
筒体４０は、例えばステンレス鋼管からなる放熱管であり、その上部が冷却槽４２上部を閉塞する天板５０に貫通形成された孔部５０ａに嵌合され、その下部が冷却槽４２底部を閉塞する底板５２に貫通形成された孔部５２ａに嵌合されて、冷却槽４２内に固定されている。筒体４０は、上記のように複数本設けられることにより、その放熱面積（各筒体４０の外周面の合計面積）を増大させることができ、冷却効率を向上させることができる。
【００５４】
筒体４０の上端にある入口４０ａは、天板５０の上面に面一又は略面一となる位置で開口しており、これにより、天板５０の上面に投入された加湿炭化物は、投入部４６の均し装置５４によって各筒体４０内へとそれぞれ均等に充填される。一方、筒体４０の下端にある出口４０ｂは、孔部５２ａを挿通して底板５２のやや下方で開口しており、この出口４０ｂは、排出部４８の開閉ダンパ装置５６によって開閉可能となっている。
【００５５】
冷却槽４２は、上部及び下部がそれぞれ天板５０及び底板５２で閉塞された円筒形状の水槽であり、下部側面に入口ポート４２ａが設けられ、上部側面に出口ポート４２ｂが設けられている。冷却槽４２の外周面には、断熱材（保温材）４３が設けられている。
【００５６】
冷却槽４２内には、上下方向を仕切る３枚の水平な仕切板５８ａ〜５８ｃが、それぞれの各端部が上下方向で互い違いとなるように配設されている。各仕切版５８ａ〜５８ｃは、入口ポート４２ａから出口ポート４２ｂまでの間の冷却槽４２内を上方に向かって蛇行する流路として画成する。これにより、入口ポート４２ａから冷却槽４２内に流入した冷却液（例えば、冷却水）は、各筒体４０の周囲に流通されて該筒体４０を冷却しつつ、仕切板５８ａ〜５８ｃによって画成された流路に沿って流れて出口ポート４２ｂから流出される。
【００５７】
投入部４６は、第１搬送ライン２０の第１投入コンベア２６から導入される加湿炭化物を冷却部４４に投入するためのものであり、冷却槽４２の上部に連結された円筒形状のハウジング６２と、ハウジング６２の内部空間に加湿炭化物を導入するための導入ポート６２ａと、ハウジング６２の内部空間に配設された均し装置５４とを備える。導入ポート６２ａは、第１投入コンベア２６の投入口２６ａ（２６ｂ，２６ｃ）に接続される。
【００５８】
均し装置５４は、導入ポート６２ａからハウジング６２の内部空間に導入され、天板５０の上面に堆積された加湿炭化物を、水平方向に均して各筒体４０の入口４０ａへと均等に充填するための装置である。この均し装置５４は、ハウジング６２内で回転軸６４によって吊り下げられた水平方向の回転バー６６と、回転バー６６の下面から天板５０の上面まで突出した複数の羽体６８と、回転軸６４を介して回転バー６６を回転駆動するための駆動機構７０とを備える。
【００５９】
羽体６８は、鉛直方向に沿った薄い平板であり、図４に示すように、本実施形態の場合、８枚の羽体６８のうち、両端の２枚の羽体６８ａ，６８ｂは、回転バー６６の両端側で該回転バー６６の軸方向に対して僅かに傾いて取り付けられており、残り６枚の羽体６８は、回転バー６６の軸方向に対して羽体６８ａ，６８ｂよりも大きな傾きで取り付けられている。
【００６０】
駆動機構７０は、ハウジング６２の上部に配置されており、モータ７２と、モータ７２からの駆動力を回転軸６４に伝達するためのギア機構（減速機構）７４と、回転軸６４を軸支するための軸受７６ａ、７６ｂとを備える。
【００６１】
従って、モータ７２が駆動され回転軸６４が回転駆動されると、回転バー６６もその長手方向中央部を中心として回転駆動される。そうすると、図４から明らかなように、各羽体６８が天板５０の上面上に積もった加湿炭化物を均すスクレイパーとして機能し、各羽体６８によって均された加湿炭化物は、各筒体４０の入口４０ａ内へと均等に且つ迅速に充填される。
【００６２】
排出部４８は、筒体４０内で冷却された加湿炭化物を貯留設備であるホッパ２２ａ（２２ｂ、２２ｃ）へと排出するためのものであり、冷却槽４２の下部に連結された円筒形状のハウジング８０と、ハウジング８０の内部空間に配設された開閉ダンパ装置５６とを備える。
【００６３】
ハウジング８０の側壁面には、ハウジング８０内にエア（空気）を供給して、筒体４０及びホッパ２２ａ（２２ｂ，２２ｃ）の内部をエアパージするためのエア供給口８１が設けられている。エア供給口８１には図示しないエアコンプレッサ等が接続される。従って、冷却装置１６ａ〜１６ｃでは、筒体４０内をエアパージしながら空気雰囲気（酸素雰囲気）で加湿炭化物を冷却することで、炭化物の酸化を促進してその温度を安定化させることができる。さらに、最終的な養生を行うホッパ２２ｂでは、空気雰囲気で加湿炭化物を養生しながら、循環路３５による循環処理を行うことにより、炭化物を槽内で均等に掻き混ぜることができ、槽内温度を平均化して蓄熱を防止しつつ、炭化物の酸化を一層促進して温度を一層安定化させることができる。すなわち、これら冷却工程時や循環工程時にエアパージを行うことにより、炭化物の酸化を促進し、製品としての出荷後の酸化反応による温度上昇を可及的に低減することができる。
【００６４】
エア供給口８１からのエアパージ量は、外気温や冷却装置１６ａ〜１６ｃの冷却容量、ホッパ２２ａ〜２２ｃの貯留容量等に応じて適宜設定すればよいが、例えば、本実施形態では５〜１５ｍ３／ｈ、好ましくは１０ｍ３／ｈ程度に設定される。
【００６５】
開閉ダンパ装置５６は、全筒体４０を４つのブロックに分け、各ブロックの筒体４０の出口４０ｂをまとめて開閉する開閉蓋８２（図４参照）と、回動軸８４を中心として開閉蓋８２を回動させるモータ８６とを備える。各開閉蓋８２は、回動軸８４の軸方向で両端側が互いに連係されており、回動軸８４の両端側にそれぞれ配置された２台のモータ８６によって４枚の開閉蓋８２が一度に開閉される。
【００６６】
図３に示すように、排出部４８の側部には、例えば底板５２に衝撃を与えることで、該底板５２に嵌合されている各筒体４０に衝撃を与え、これにより筒体４０内からの加湿炭化物の排出を促進する追打装置（排出促進装置）８８が設けられている。万一、開閉蓋８２を開いただけでは筒体４０内の冷却後の加湿炭化物が円滑に排出できず、出口４０ｂ部分にブリッジ状に詰まっている場合には、この追打装置８８を駆動することで、各筒体４０の出口４０ｂ近傍に衝撃を与え、その排出を円滑化することができる。
【００６７】
次に、循環路３５を有するホッパ２２ｂの具体的な構成の一例について、図５を参照して説明する。本実施形態の場合、中央のホッパ２２ｂにのみ循環路３５を設けているが、製造システム１０の運用方法によっては他のホッパ２２ａ，２２ｃに設けても勿論よい。
【００６８】
上記のように、ホッパ２２ｂは、冷却装置１６ａ，１６ｃで冷却された加湿炭化物を出荷直前に貯留・養生するためのものであり、槽内に貯留している加湿炭化物を槽内上下で入替循環するための循環路３５を備える。
【００６９】
循環路３５は、ホッパ２２ｂの下部に接続され、ホッパ２２ｂ内の加湿炭化物を搬出する搬出路３５ａと、ホッパ２２ｂの上部に接続され、搬出路３５ａからコンベア３５ｂによって上方に引き上げられた加湿炭化物をホッパ２２ｂ内へと上部から投入する投入路３５ｃとを備えた循環装置である。本実施形態では、搬出路３５ａをサークルフィーダ３０ｂに接続し、投入路３５ｃをハウジング８０の側面に接続した構成としたが、搬出路３５ａはホッパ２２ｂの容器の底面や側面に接続してもよく、投入路３５ｃはホッパ２２ｂの容器の側面や上面に接続してもよい。コンベア３５ｂは、公知のフライトコンベア等によって構成するとよい。
【００７０】
従って、循環路３５では、ホッパ２２ｂ内部に貯留している加湿炭化物を底側の搬出路３５ａから抜き出してコンベア３５ｂによって搬送し、天側の投入路３５ｃから再びホッパ２２ｂ内部に投入することにより、ホッパ２２ｂ内部で加湿炭化物を上下方向に入替循環することができる。この際、ホッパ２２ｂの槽内には、エア供給口８１からエアが供給されているため、ホッパ２２ｂ内部の加湿炭化物をエアパージしながら循環することができる。
【００７１】
次に、以上のように構成される製造システム１０を用いた炭化物の製造方法について説明する。
【００７２】
先ず、下水汚泥等の有機性廃棄物の乾燥品を炭化炉１２によって所定温度（例えば、６００℃）で炭化処理した後（炭化工程）、得られた炭化物を冷却コンベア１８を介して加湿機１４へと導入する。加湿機１４では、炭化物が所定水分量（例えば、１２重量％）になるまで加湿し、加湿炭化物を生成する（加湿工程）。
【００７３】
続いて、製造システム１０の通常運転時には、加湿機１４で生成された加湿炭化物が第１搬送ライン２０によって迅速に搬送され、第１投入コンベア２６から冷却装置１６ａ，１６ｃへと交互に投入されて冷却される。
【００７４】
例えば、先ず、第１投入コンベア２６の投入口２６ａから冷却装置１６ａへと加湿炭化物が投入され、この冷却装置１６ａでは、均し装置５４の駆動作用下に各筒体４０内へと加湿炭化物が充填される（充填工程）。この際、筒体４０の出口４０ｂは開閉ダンパ装置５６の開閉蓋８２によって閉じられている。そして、冷却装置１６ａの筒体４０内への加湿炭化物の充填が完了すると、この冷却装置１６ａの冷却槽４２に接続された図示しない循環ポンプや冷却チラーを駆動し、入口ポート４２ａから出口ポート４２ｂへと冷却液を循環させ、同時に、図示しないエアコンプレッサ等を駆動し、エア供給口８１からエアを供給する。これにより、冷却容器である筒体４０内の加湿炭化物をエアパージしながら冷却する冷却工程（冷却滞留）が実行され、加湿酸化物の冷却と、酸化による自己発熱の促進とが行われる。この冷却工程は、例えば図１の実験データに基づき、２〜４時間程度行われる。
【００７５】
このような冷却装置１６ａでの冷却運転（冷却工程）の開始と同時に、投入口２６ｃから冷却装置１６ｃへと加湿炭化物が投入され、均し装置５４の駆動作用下に各筒体４０内へと加湿炭化物が充填される（充填工程）。すなわち、先に加湿炭化物が充填された冷却装置１６ａの２〜４時間程度の冷却工程中に、冷却装置１６ｃの筒体４０への加湿炭化物の充填工程が行われるため、各装置の運転効率を高めることができる。
【００７６】
冷却装置１６ａでの冷却工程が完了すると、冷却装置１６ｃでの充填工程も完了する。冷却装置１６ａでは、開閉ダンパ装置５６を駆動して開閉蓋８２を開き（図３中に２点鎖線で示す開閉蓋８２参照）、場合により追打装置８８を駆動して、筒体４０内の冷却後の加湿炭化物をホッパ２２ａ内へと排出する（排出工程）。その後、再び第１投入コンベア２６から搬送される新たな加湿炭化物を冷却装置１６ａの筒体４０内へと充填する充填工程が実行されると共に、この冷却装置１６ａでの排出工程や充填工程の間、冷却装置１６ｃでは、冷却工程が実行される。
【００７７】
以後、冷却装置１６ａと冷却装置１６ｃとで、充填工程と冷却工程（及び排出工程）とが交互に実行されることにより、システムの稼動を停止することなく、２台の冷却装置１６ａ，１６ｃを用いた加湿炭化物の冷却工程が連続的に実行され、冷却後の加湿炭化物はそれぞれのホッパ２２ａ，２２ｃへと順次投入される。
【００７８】
冷却装置１６ａ，１６ｃでは、２〜４時間かけて冷却工程を行うが、この際、エアパージによる加湿酸化物の酸化反応による温度上昇を冷却減温させることにより、炭化物温度を例えば４０〜５０℃以下とする。そして、ホッパ２２ａ，２２ｃでは、冷却後の加湿炭化物の温度上昇を監視しながら貯留・養生し、その貯留量が所定量（例えば、６トン）以上になると、サークルフィーダ３０ａ，３０ｃから第２搬送ライン３２の第２搬送コンベア３６へと加湿炭化物を排出する（図２中の実線矢印３７ａ，３７ｃ参照）。第２搬送コンベア３６へと排出された冷却後の加湿炭化物は、第２投入ライン３８を経て第２投入口（再投入口）３８ｂから中央の冷却装置１６ｂへと投入される。
【００７９】
冷却装置１６ｂに投入された加湿炭化物は、冷却装置１６ａ，１６ｃでの冷却工程によって十分に冷却されているため、冷却装置１６ｂは運転されることなく、ホッパ２２ｂへと排出され、例えば、ホッパ２２ｂには、１日分の出荷量（例えば、１２トン）に相当する加湿炭化物が貯留される。
【００８０】
ホッパ２２ｂでは、１日分の出荷量（例えば、１２トン）に相当する加湿炭化物が集約・貯留されると、その槽内容量（例えば、１２トン）で１回分の加湿炭化物が、エア供給口８１からのエアパージによって酸化されつつ、循環路３５によって入替循環（酸化循環）される（循環工程）。その後、図示しない温度センサでホッパ２２ｂ内の蓄熱温度を監視し、所定温度以下であればそのまま養生を続け、この所定温度を超えた場合には、再び循環路３５による循環運転を行って蓄熱を防止しながら、例えば８時間の養生（最終養生。養生工程）を行う。
【００８１】
そして、出荷のタイミングを考慮し、出荷直前に槽内容量で２回分（例えば、合計２４トン分）をエアパージしながら循環路３５によって入替循環した後（再循環工程）、所定温度（例えば、４５℃）以下に安定した加湿炭化物を、製品Ｐとして、例えば輸送車３４によって出荷する（図２中の実線矢印３９ｂ参照）。
【００８２】
勿論、ホッパ２２ａ，２２ｃに貯留した冷却後の加湿炭化物を第２搬送ライン３２によって循環させず、当該ホッパ２２ａ，２２ｃから直接的に製品Ｐとして出荷することも可能である（図２中の１点鎖線矢印３９ａ，３９ｃ及び１点鎖線で示す製品Ｐ参照）。
【００８３】
なお、当該製造システム１０では、このような通常運転以外にも、加湿炭化物の温度や処理量等の条件の違い等に基づき、他の運転パターンを行うこともできる。
【００８４】
例えば、３台の冷却装置１６ａ〜１６ｃを全て運転して、加湿炭化物の生産を行う場合には、第１搬送ライン２０の第１投入コンベア２６の投入口２６ｂ（図２中の１点鎖線矢印２６ｂ参照）を使用し、３台の冷却装置１６ａ〜１６ｃでの充填工程及び冷却工程を適宜行うことで、各ホッパ２２ａ〜２２ｃから製品Ｐを順次出荷することができる。この場合には、ホッパ２２ｂだけでなく、ホッパ２２ａ，２２ｃにも循環路３５を設置し、各ホッパ２２ａ〜２２ｃでそれぞれ加湿炭化物の酸化循環や入替循環を行ってもよい。
【００８５】
また、図２中に１点鎖線矢印３８ａ，３８ｃで示す第２投入口（再投入口）３８ａ，３８ｃを用いてもよく、この第２投入口３８ａ，３８ｃは、例えば、サークルフィーダ３０ａ〜３０ｃから第２搬送コンベア３６に供給された加湿炭化物の冷却が不足していて温度が高い場合等に使用するとよい。さらに、図２中に１点鎖線矢印３７ｂで示すように、冷却装置１６ｂから排出される加湿炭化物を第２搬送コンベア３６に投入し、各冷却装置１６ａ〜１６ｃに再循環させることもできる。
【００８６】
以上のように、本実施形態に係る炭化物の製造方法によれば、有機性廃棄物を炭化処理して得られる炭化物を加湿し、該加湿された炭化物を製品として出荷する場合において、炭化物の出荷前の最終的な加湿工程を実行した後、該加湿工程によって加湿された炭化物（加湿炭化物）を冷却する冷却工程を実行する。これにより、出荷前の最終的な加湿工程後の炭化物の発熱を効果的に抑制することができ（例えば、図１中の「冷却（１）」及び「冷却（２）」の各グラフ参照）、当該加湿炭化物を製品として出荷するまでの貯留時間を短縮することができるため、貯留スペースを低減し、歩留まりを向上させることができる。すなわち、当該製造方法では、製品として出荷される直前に行われる加湿工程後に、加湿炭化物を冷却する冷却工程を速やかに実行することで、当該加湿炭化物の温度を早期に低温にして安定させ、迅速な出荷を可能とすることができる。
【００８７】
加湿工程は、上記のように加湿機１４による１工程のみを行う以外にも、例えば、炭化物に１段階目の加湿工程を施した後、所定の冷却装置で冷却し、次いで２段階目となる出荷前の最終的な加湿工程によって炭化物中の水分量を適正化した後、上記の冷却工程を実行するようにしてもよい。つまり、加湿工程や冷却工程の実施工程数は限定されるものではないが、少なくとも製品として出荷される前の最終的な加湿工程の後には、冷却工程を実行する必要があり、この冷却工程を実行することにより、加湿炭化物を製品として迅速に出荷することが可能となる。
【００８８】
上記の冷却工程では、加湿炭化物を収容した冷却容器である筒体４０内にエア供給口８１からエアを供給してエアパージを行いながら炭化物を冷却するとよい。すなわち、加湿炭化物を直ぐに冷却し、その後製品として出荷した場合であっても、外気温等によっては当該製品が微発熱を生じる可能性があり、特に出荷先で製品が酸素に触れることにより、製品の利用先で酸化反応による温度上昇する可能性がある。そこで、冷却工程時に、エアパージを行って炭化物の酸化を促進しておくことにより、製品出荷後の酸化反応を抑制し、それによる温度上昇を可及的に回避することができる。この際、エアパージでの酸化反応によって生じた熱は、冷却工程によって迅速に除去することができるため、加湿炭化物の温度が上昇し過ぎることがなく、温度を所望の低温に確実に安定化させることができる。
【００８９】
冷却工程の後、冷却された加湿炭化物を第２搬送ライン３２を介してホッパ２２ｂへと移し、循環路３５を用いてホッパ２２ｂの槽内で加湿炭化物を入替循環させる循環工程を行ってもよい。すなわち、ホッパ２２ｂの槽内で貯留・養生される加湿炭化物は、冷却装置１６ａ，１６ｃにおいて酸化雰囲気中で冷却され、ホッパ２２ａ，２２ｃで一旦貯留・養生されているため、十分に冷却され温度が安定した状態にあるが、ホッパ２２ｂ内で多少なりとも発熱・蓄熱し、温度上昇を生じる可能性がある。そこで、冷却工程を経た加湿炭化物をホッパ２２ｂ内で貯留・養生する際、例えば、循環路３５を用いてその貯留量の１回分が入れ替わる程度の循環工程を行うことにより、ホッパ２２ｂ内での加湿炭化物の温度状態を均等化しつつ、さらなる酸化反応を生じさせて、その温度状態を一層安定化させることができる。
【００９０】
なお、循環路３５を用いた炭化物の循環工程は、第２搬送ライン３２を介して導入されるホッパ２２ｂ以外で行なってもよく、例えば、冷却装置１６ａ，１６ｃで冷却され、ホッパ２２ａ，２２ｂに導入された炭化物を該ホッパ２２ａ，２２ｂ内で図示しない循環路等を用いて入替循環させてもよい。また、炭化物を貯留している槽内で炭化物を循環させる循環路３５に代えて、例えば、ホッパ２２ｂ内に攪拌羽根等を設置することにより、槽内で炭化物を掻き混ぜる構成としてもよい。すなわち、炭化物をホッパ２２ｂ内で十分に掻き混ぜることができれば、循環路３５以外の掻き混ぜ装置（例えば、攪拌羽根）を用いることも可能である。
【００９１】
さらに、循環工程の後、加湿炭化物をホッパ２２ｂ内で冷却工程での冷却時間（例えば、２〜４時間）よりも長い一定時間（例えば８時間）貯留する養生工程を行い、その後、炭化物を製品として出荷する直前に、ホッパ２２ｂの槽内で再び循環路３５を用いて循環させる再循環工程を行ってもよい。そうすると、養生工程により、冷却後にホッパ２２ｂ内に貯留された加湿炭化物の温度をより低下させ、その状態を一層安定化させることができる。しかも、再循環工程により、出荷直前の加湿炭化物の槽内での温度状態をより均一化させることができ、より安定した状態での製品出荷が可能となり、出荷先での温度上昇もより確実に防止することができる。
【００９２】
図１中の「冷却なし」のグラフに示されるように、有機性廃棄物の炭化物を、５〜１５重量％程度に加湿した場合には、加湿後約２時間程度は温度上昇を続けることになる。そこで、冷却装置１６ａ〜１６ｃによる冷却工程は、加湿機１４による加湿工程の終了後２〜４時間以内に実行すると、より効果的に除熱を行うことができ、より好適には、加湿後すぐに冷却を開始し、該冷却を２〜４時間程度継続すると、加湿直後の発熱を効果的に抑えつつ過剰な冷却を防止することができるため、生産効率を一層向上させることができる。すなわち、炭化物の加湿発熱が２時間程度の反応時間を有するため、冷却が早すぎても後段のホッパ２２ａ〜２２ｃでの貯留時に発熱し、遅すぎても冷却装置１６ａ，１６ｃでの冷却前に発熱するため、加湿工程後２時間以内に冷却工程を実行することで、加湿後の炭化物が再度温度上昇し熱暴走等を生じることを回避することができる。
【００９３】
冷却工程は、加湿炭化物を充填した冷却容器である筒体４０の周囲に冷却液を流通する間接冷却方式によって行うことで、炭化物に水等を直接的に噴霧する直接冷却方式に比べて、加湿炭化物の水分量や性状に影響を与えることを防止できる。
【００９４】
上記のように、冷却装置１６ａ，１６ｃによる冷却工程の後、第２搬送ライン３２を経てホッパ２２ｂ内に投入された加湿炭化物をホッパ２２ｂ内で冷却工程の冷却時間（例えば２時間）よりも長い一定時間（例えば８時間）貯留・養生すると、加湿炭化物の温度をより低温にして安定させることが可能となり好ましいが、当該養生工程は必ずしも必須ではなく、冷却後の加湿炭化物をすぐに出荷することも勿論可能である。逆に言えば、最終的な加湿工程の後、冷却工程を行わない従来方法の場合には、貯留工程（養生工程）の時間が長くなるため、加湿後の迅速な出荷が困難となっている。
【００９５】
本実施形態に係る炭化物の製造システム１０によれば、有機性廃棄物を炭化処理して炭化物を生成する炭化炉１２と、該炭化物を加湿する加湿機１４と、該加湿機１４で製品Ｐとして出荷される前の最終的な加湿が行われた炭化物を冷却する冷却装置１６ａ〜１６ｃとを備える。これにより、製品として出荷前の炭化物を加湿後すぐに冷却して温度上昇を抑えることができるため、加湿炭化物を製品として出荷するまでの貯留時間を短縮でき、貯留スペースを低減し、歩留まりを向上させることができる。
【００９６】
製造システム１０では、冷却装置１６ａ〜１６ｃとホッパ２２ａ〜２２ｃとをそれぞれ連結することで、冷却と貯留を行う冷却貯留設備を３台備え、これら３台の冷却貯留設備は、加湿機１４から搬出される炭化物の第１搬送ライン２０を構成する第１投入コンベア２６に対し、炭化物の搬送方向で加湿機１４側から順に接続され、最も下流側の冷却貯留設備（冷却装置１６ｃ及びホッパ２２ｃ）よりも上流側に接続された冷却貯留設備（冷却装置１６ｂ及びホッパ２２ｂ）へと冷却後の加湿炭化物を供給可能な第２搬送ライン３２を備える。
【００９７】
このように、第１投入コンベア２６の上流側から下流側に向かう方向で最も下流側とならない位置に最終的な養生工程を行うホッパ２２ｂを設置し、その下流側にホッパ２２ｂより先に炭化物を冷却等する冷却装置１６ｃ及びホッパ２２ｃを設置したことにより、第１投入コンベア２６で冷却装置１６ａへの投入口２６ａに入りきらずにこれを通過した炭化物を、冷却装置１６ｂを通過させて下流側の冷却装置１６ｃへと投入することができる。これにより、冷却前の加湿炭化物が最終的な養生工程を行う出荷用のホッパ２２ｂへと誤って投入されることを防止することができ、製品の温度をより安定化させ、製品品質を向上させることができる。
【００９８】
なお、本発明は、上記した実施形態及び実施例に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。
【００９９】
例えば、冷却装置１６ａ〜１６ｃの構成は、図３に示す構成以外であっても勿論よく、要は、加湿後の炭化物を冷却可能な構成であればよい。但し、最終的な加湿工程の後に行われる冷却工程では、水分量が調整された出荷前の加湿炭化物の水分量や性状に影響を与えることを回避する必要があるため、冷却装置には、間接冷却方式の構成を用いることが好ましい。勿論、冷却装置の設置台数は、３台以外、例えば１台、２台又は４台以上であってもよい。
【０１００】
図２に示す炭化物の製造システム１０では、有機性廃棄物を炭化炉１２で炭化処理した後、すぐに加湿機１４を導入するシステムを例示したが、炭化物は別のシステムの炭化炉から移送されたものであっても勿論よい。
【符号の説明】
【０１０１】
１０ 炭化物の製造システム
１２ 炭化炉
１４ 加湿機
１６ａ〜１６ｃ 冷却装置
２２ａ〜２２ｃ ホッパ
２０ 第１搬送ライン
３２ 第２搬送ライン
３５ 循環路
４０ 筒体
４２ 冷却槽
４４ 冷却部
４６ 投入部
４８ 排出部
５０ 天板
５２ 底板
５４ 均し装置
５６ 開閉ダンパ装置
８２ 開閉蓋
８８ 追打装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機性廃棄物を炭化処理して得られる炭化物を加湿し、該加湿された炭化物を製品として出荷するための炭化物の製造方法であって、
前記炭化物の出荷前の最終的な加湿工程を実行した後、該加湿工程によって加湿された炭化物を冷却する冷却工程を実行することを特徴とする炭化物の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の炭化物の製造方法において、
前記冷却工程では、前記炭化物を収容した冷却容器内にエアを供給してエアパージを行いながら炭化物を冷却することを特徴とする炭化物の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の炭化物の製造方法において、
前記冷却工程の後、炭化物を掻き混ぜる工程を行うことを特徴とする炭化物の製造方法。
【請求項４】
請求項３記載の炭化物の製造方法において、
前記掻き混ぜる工程では、前記炭化物を収容した貯留設備の槽内にエアを供給してエアパージを行いながら炭化物を掻き混ぜることを特徴とする炭化物の製造方法。
【請求項５】
請求項３又は４記載の炭化物の製造方法において、
前記掻き混ぜる工程の後、前記炭化物を収容した貯留設備内で、前記冷却工程での冷却時間よりも長い一定時間貯留する養生工程を行い、その後、炭化物を製品として出荷する直前に、前記貯留設備内で炭化物を再び掻き混ぜる工程を行うことを特徴とする炭化物の製造方法。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか１項に記載の炭化物の製造方法において、
前記掻き混ぜる工程は、炭化物を貯留している槽内で上下方向に該炭化物を入れ替え循環させる循環工程であることを特徴とする炭化物の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の炭化物の製造方法において、
前記冷却工程は、前記加湿工程の終了後、２〜４時間以内に実行することを特徴とする炭化物の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の炭化物の製造方法において、
前記冷却工程は、前記炭化物を充填した冷却容器の周囲に冷却液を流通する間接冷却方式によって行うことを特徴とする炭化物の製造方法。
【請求項９】
有機性廃棄物を炭化処理して炭化物を生成する炭化炉と、
前記炭化物を加湿する加湿機と、
前記加湿機で製品として出荷される前の最終的な加湿が行われた前記炭化物を冷却する冷却装置と、
を備えることを特徴とする炭化物の製造システム。
【請求項１０】
請求項９記載の炭化物の製造システムにおいて、
前記冷却装置は、前記炭化物を収容して冷却する冷却容器内へとエアを供給してエアパージを行うエア供給口を備えることを特徴とする炭化物の製造システム。
【請求項１１】
請求項９又は１０記載の炭化物の製造システムにおいて、
前記冷却装置で冷却された炭化物を貯留するホッパを備え、
前記ホッパには、内部に貯留している炭化物を掻き混ぜる掻き混ぜ装置が設けられていることを特徴とする炭化物の製造システム。
【請求項１２】
請求項１１記載の炭化物の製造システムにおいて、
前記掻き混ぜ装置は、前記ホッパ内で炭化物を上下方向に入れ替え循環させる循環路を有する循環装置であることを特徴とする炭化物の製造システム。
【請求項１３】
請求項９〜１２のいずれか１項に記載の炭化物の製造システムにおいて、
前記冷却容器は、前記炭化物を充填するための入口が上部に設けられ、冷却後の前記炭化物を排出するための開閉可能な出口が下部に設けられた筒体であり、
前記冷却装置は、前記筒体を収納配置し、前記筒体の周囲に冷却液を流通可能な冷却槽を備えることを特徴とする炭化物の製造システム。
【請求項１４】
請求項１３記載の炭化物の製造システムにおいて、
前記筒体は、前記冷却槽内に複数設けられることを特徴とする炭化物の製造システム。
【請求項１５】
請求項１４記載の炭化物の製造システムにおいて、
各筒体の入口が前記冷却槽の上部を閉塞する天板の上面で開口しており、
前記天板の上面に投入された冷却前の炭化物を均して各筒体の入口へと充填する均し装置を備えたことを特徴とする炭化物の製造システム。
【請求項１６】
請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の炭化物の製造システムにおいて、
前記筒体の下部に衝撃を与え、前記出口からの炭化物の排出を促進する排出促進装置を備えたことを特徴とする炭化物の製造システム。
【請求項１７】
請求項９記載の炭化物の製造システムにおいて、
前記冷却装置には、該冷却装置から排出される炭化物を貯留するホッパが連結されており、
当該炭化物の製造システムは、前記冷却装置と前記ホッパとを連結した冷却貯留設備を複数台備えると共に、これら複数台の冷却貯留設備は、前記加湿機から搬出される炭化物の搬送ラインに対し、炭化物の搬送方向で前記加湿機側から順に接続され、
前記冷却貯留設備から排出された炭化物を前記搬送ラインにおける炭化物の搬送方向で上流側に接続された冷却貯留設備へと供給可能な第２搬送ラインを備えたことを特徴とする炭化物の製造システム。
【請求項１】
有機性廃棄物を炭化処理して得られる炭化物を加湿し、該加湿された炭化物を製品として出荷するための炭化物の製造方法であって、
前記炭化物の出荷前の最終的な加湿工程を実行した後、該加湿工程によって加湿された炭化物を冷却する冷却工程を実行することを特徴とする炭化物の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の炭化物の製造方法において、
前記冷却工程では、前記炭化物を収容した冷却容器内にエアを供給してエアパージを行いながら炭化物を冷却することを特徴とする炭化物の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の炭化物の製造方法において、
前記冷却工程の後、炭化物を掻き混ぜる工程を行うことを特徴とする炭化物の製造方法。
【請求項４】
請求項３記載の炭化物の製造方法において、
前記掻き混ぜる工程では、前記炭化物を収容した貯留設備の槽内にエアを供給してエアパージを行いながら炭化物を掻き混ぜることを特徴とする炭化物の製造方法。
【請求項５】
請求項３又は４記載の炭化物の製造方法において、
前記掻き混ぜる工程の後、前記炭化物を収容した貯留設備内で、前記冷却工程での冷却時間よりも長い一定時間貯留する養生工程を行い、その後、炭化物を製品として出荷する直前に、前記貯留設備内で炭化物を再び掻き混ぜる工程を行うことを特徴とする炭化物の製造方法。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか１項に記載の炭化物の製造方法において、
前記掻き混ぜる工程は、炭化物を貯留している槽内で上下方向に該炭化物を入れ替え循環させる循環工程であることを特徴とする炭化物の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の炭化物の製造方法において、
前記冷却工程は、前記加湿工程の終了後、２〜４時間以内に実行することを特徴とする炭化物の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の炭化物の製造方法において、
前記冷却工程は、前記炭化物を充填した冷却容器の周囲に冷却液を流通する間接冷却方式によって行うことを特徴とする炭化物の製造方法。
【請求項９】
有機性廃棄物を炭化処理して炭化物を生成する炭化炉と、
前記炭化物を加湿する加湿機と、
前記加湿機で製品として出荷される前の最終的な加湿が行われた前記炭化物を冷却する冷却装置と、
を備えることを特徴とする炭化物の製造システム。
【請求項１０】
請求項９記載の炭化物の製造システムにおいて、
前記冷却装置は、前記炭化物を収容して冷却する冷却容器内へとエアを供給してエアパージを行うエア供給口を備えることを特徴とする炭化物の製造システム。
【請求項１１】
請求項９又は１０記載の炭化物の製造システムにおいて、
前記冷却装置で冷却された炭化物を貯留するホッパを備え、
前記ホッパには、内部に貯留している炭化物を掻き混ぜる掻き混ぜ装置が設けられていることを特徴とする炭化物の製造システム。
【請求項１２】
請求項１１記載の炭化物の製造システムにおいて、
前記掻き混ぜ装置は、前記ホッパ内で炭化物を上下方向に入れ替え循環させる循環路を有する循環装置であることを特徴とする炭化物の製造システム。
【請求項１３】
請求項９〜１２のいずれか１項に記載の炭化物の製造システムにおいて、
前記冷却容器は、前記炭化物を充填するための入口が上部に設けられ、冷却後の前記炭化物を排出するための開閉可能な出口が下部に設けられた筒体であり、
前記冷却装置は、前記筒体を収納配置し、前記筒体の周囲に冷却液を流通可能な冷却槽を備えることを特徴とする炭化物の製造システム。
【請求項１４】
請求項１３記載の炭化物の製造システムにおいて、
前記筒体は、前記冷却槽内に複数設けられることを特徴とする炭化物の製造システム。
【請求項１５】
請求項１４記載の炭化物の製造システムにおいて、
各筒体の入口が前記冷却槽の上部を閉塞する天板の上面で開口しており、
前記天板の上面に投入された冷却前の炭化物を均して各筒体の入口へと充填する均し装置を備えたことを特徴とする炭化物の製造システム。
【請求項１６】
請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の炭化物の製造システムにおいて、
前記筒体の下部に衝撃を与え、前記出口からの炭化物の排出を促進する排出促進装置を備えたことを特徴とする炭化物の製造システム。
【請求項１７】
請求項９記載の炭化物の製造システムにおいて、
前記冷却装置には、該冷却装置から排出される炭化物を貯留するホッパが連結されており、
当該炭化物の製造システムは、前記冷却装置と前記ホッパとを連結した冷却貯留設備を複数台備えると共に、これら複数台の冷却貯留設備は、前記加湿機から搬出される炭化物の搬送ラインに対し、炭化物の搬送方向で前記加湿機側から順に接続され、
前記冷却貯留設備から排出された炭化物を前記搬送ラインにおける炭化物の搬送方向で上流側に接続された冷却貯留設備へと供給可能な第２搬送ラインを備えたことを特徴とする炭化物の製造システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−８２８９２（Ｐ２０１３−８２８９２Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１８８９１７（Ｐ２０１２−１８８９１７）
【出願日】平成２４年８月２９日（２０１２．８．２９）
【出願人】（５０７２１４０８３）メタウォーター株式会社 (277)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年８月２９日（２０１２．８．２９）
【出願人】（５０７２１４０８３）メタウォーター株式会社 (277)
【Ｆターム（参考）】
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