有機物の処理装置
【課題】有機物に含有される灰分を有効に利用し、新たに触媒を使用することなく、有機物から効率良くエネルギーを回収することが望まれていた。
【解決手段】有機物１０１が含有する灰分を貯留し、それをガス化前の有機物１０１に混合する。有機物１０１内の灰分濃度が高くなると、必然的に固形分と灰分の接触確率も高くなり、灰分が有する有機物１０１の分解能力を十分に発揮し、水素等の燃料として価値の高いガスを多量に生成することが可能になる。
【解決手段】有機物１０１が含有する灰分を貯留し、それをガス化前の有機物１０１に混合する。有機物１０１内の灰分濃度が高くなると、必然的に固形分と灰分の接触確率も高くなり、灰分が有する有機物１０１の分解能力を十分に発揮し、水素等の燃料として価値の高いガスを多量に生成することが可能になる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機物である食品廃棄物の水蒸気ガス化反応において、食品廃棄物に含有される灰分の触媒効果を利用して反応を促進させる有機物の処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機化合物や有機廃棄物を熱分解あるいはガス化して、原料が有するエネルギーを回収し、有効利用するシステムの研究、開発が盛んに行われている。
【０００３】
このようなシステムで重要なのは、原料が有するエネルギーを最大限に回収することと、その回収に消費するエネルギーを最小限にし、エネルギー回収の効率を向上させることである。
【０００４】
前者の指標としては、回収したガス発熱量を原料発熱量で除した冷ガス効率がある。また、後者の指標は、定義や実測が困難であり、明確な指標や検討例等の報告はほとんど見当たらない。
【０００５】
また、前記有機化合物の水蒸気ガス化反応では、水素等のエネルギーとして価値の高いガスのほかに、タールおよびチャー、灰分等の残渣がある。前記冷ガス効率を向上させるためには、前記タールやチャーをうまくガスに転換することが必要である。また、前記タールは、排気系統の低温部で凝縮し、例えば、長時間運転した場合、排気管の閉塞等の原因となるため、非凝縮性ガスになるまで低分子化することが好ましい。
【０００６】
さらに、前記タールをガス化する方法として、分解触媒を利用する方法がある。ここでいうタールとは、高分子の炭化水素が主成分であるので、石油精製プロセスで使用されるニッケル等を分解触媒とすることにより、効果があると期待されている。また、前記ニッケルより高性能な触媒としてはルテニウム等がある。
【０００７】
また、生成した揮発成分を多孔質粒子で一時的に捕捉し、その後酸素や空気により燃焼する方法がある。この場合、燃焼熱をシステム内で利用することにより、システムのエネルギー消費量を低減することができる。
【０００８】
例えば、媒体粒子を循環させることにより、媒体粒子中に捕集されたチャーの燃焼熱を原料の熱分解に利用する循環流動床がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
図３は、上記特許文献１に記載された従来の統合型循環流動床ガス化炉の基本的構成図である。
【００１０】
図３に示すように、統合型循環流動床ガス化炉は、ガス化室１、捕集装置２、燃焼室３を併せ持つことにより構成されている。ガス化室１には原料ａが供給され、このガス化室１において原料ａの熱分解ガス化、および生成ガスの分解、改質が行われる。
【００１１】
ガス化室１内で生成されたチャーや生成ガスは、矢印ｄで示すように流動媒体とともに捕集装置２に流入する。
【００１２】
捕集装置２では、飛散粒子の捕集と可燃ガスｃの分離回収を行い、ここで分離された飛散粒子は、矢印ｅで示すように燃焼室３へ導入される。燃焼室３では、飛散粒子中にあるチャー等の可燃分の燃焼を行う。
【００１３】
また、ガス化室１の下部には、濃厚流動層または高速流動層が形成されている。そして、ガス化室１の下部が濃厚流動層である場合には、濃厚流動層上部から蒸気または窒素等のガスを、流動化ガスｂ２として供給することによってガス化室１上部を高速流動層としている。
【００１４】
さらに、ガス化室１では、熱分解ガス化により生成したガスを分解、改質することを目的として、高速流動層を高温化するために酸素を含むガスを流動化ガスｂ１、ｂ２として供給してもよく、生成したガスの一部を燃焼させてもよい。前記酸素を含むガスは、流動化ガスｂ１とｂ２のいずれか一方もしくは双方に供給する。
【００１５】
そして、燃焼室３でチャー等を燃焼した飛散粒子は、矢印ｆで示す如く再度ガス化室１に戻される。
【００１６】
以上の動作を繰り返すことにより、有機化合物の熱分解ガス化プロセスにおいて発生するタール等を分解、改質し、さらにチャーを燃焼した燃焼熱を再度熱分解に利用することにより、ガス転換率を向上させるとともに、システムの消費エネルギーを低減することができる。
【特許文献１】特開２００３−１７６４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、上記従来の構成では、原料ａから発生するチャーは、捕集装置２において粒子で捕捉されて燃焼室３で燃焼処理される。
【００１８】
このため、チャーが有するエネルギーは熱として利用されることになる。また、前記チャーと同時に発生する灰分は、補修装置２か燃焼室３に蓄積されるか、チャーと一緒に粒子状態で捕捉される。
【００１９】
前記蓄積された灰分は、使用用途がなく、通常はそのまま廃棄される。また、粒子に捕捉された灰分は、燃焼室３で捕捉チャーが燃焼されるときに高温となり、揮発する。前述の如く灰分が揮発した後の粒子は、矢印ｆで示すように加熱室１に運ばれる。このため、加熱室１内における原料ａの単位重量あたりの灰分量は少なくなる。
【００２０】
前記灰分は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を多量に含んでいるため、有機化合物である原料ａのガス化や、原料ａから発生するタール、チャーの水蒸気ガス化を促進させる機能を有する。
【００２１】
しかしながら、ガス化室１内の灰分濃度が低下しているので、ガス化を促進しようとすると、別途触媒を使用する必要がある。
【００２２】
本発明は、有機化合物に含有される灰分を有効に利用し、新たに触媒を使用することなく、有機化合物から効率良くエネルギーを回収する処理装置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】
【００２３】
上記課題を解決するために本発明は、有機物を収納する収納手段と、前記有機物をガス生成物と固形残留物とに分解する反応手段と、前記反応手段から排出される前記固形残留物を一時的に貯留する貯留手段と、前記貯留手段に流動媒体を供給して前記貯留手段内の前記固形成分を前記収納手段に搬送する搬送手段を具備し、前記有機物を、前記収納手段内で予備乾燥した後に前記反応手段へ供給するようにしたものである。
【００２４】
したがって、固形残留物である灰分を有機化合物と混合状態にして前記反応手段に供給するため、有機化合物内の灰分濃度を高めることができる。その結果、必然的に固形分と灰分の接触する確率も高くなり、灰分が有する有機化合物の分解能力を十分に発揮させることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、有機化合物が含有する灰分を貯留し、それをガス化前の有機化合物に混合し、反応手段にてガス成分と固形残留物（灰分）に分解するため、前記反応手段に供給する有機化合物内の灰分濃度を高くすることができ、その結果、必然的に固形分と灰分の接触確率を高くし、灰分が有する有機化合物の分解能力を十分に発揮させることができるものである。したがって、水素等の燃料として価値の高いガスを効率よく多量に生成することが可能となり、発電等の燃料として供給することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
請求項１に記載の発明は、有機物を収納する収納手段と、前記有機物を熱化学反応してガス生成物と固形残留物とに分解する反応手段と、前記反応手段から排出される前記固形残留物を一時的に貯留する貯留手段と、前記貯留手段に流動媒体を供給して前記貯留手段内の前記固形成分を前記収納手段に搬送する搬送手段を具備し、前記有機物を、前記収納手段内で予備乾燥した後に前記反応手段へ供給するようにしたものである。
【００２７】
かかる構成とすることにより、前記有機物は、前記予備乾燥によって液架橋力が低減し、さらに粉粒化されて流動性が向上した状態となる。そして、前記流動性が向上した有機物と、前記固形残留物は収納手段内で混ざり合い、前記反応手段に供給される。
【００２８】
このように、有機物に含まれる固形残留物は、系内を循環することにより、反応手段に供給される有機物と混ざり合う結果、前記有機物には多量の固形残留物を含有した状態になる。前記固形残留物には、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を多く含むため、これらが有機物の分解を促進し、多くの燃料ガスを生成することができる。
【００２９】
請求項２に記載の発明は、前記有機物を、前記有機物より温度が高い流動媒体と熱交換することにより前記予備乾燥を行うようにしたものである。
【００３０】
かかることにより、前記流動媒体が保有する熱を高効率で有機物の加熱に利用することができる。また、前記流動媒体の有する運動エネルギーが、乾燥して脆くなった有機物の粉砕エネルギー源となり、そのエネルギーによって乾燥した有機物を細かい粉粒状とすることができる。このように粉粒状になった有機物は、表面積が大きくなり、その結果、前記固形残留物に含まれるアルカリ金属またはアルカリ土類金属の接触する頻度が高まり、前記有機物の分解をさらに促進し、より多くの燃料ガスを生成することができる。
【００３１】
請求項３に記載の発明は、前記流動媒体に、１８０℃以上の過熱水蒸気を用いたものである。
【００３２】
かかることにより、高温空気による乾燥速度よりも速い逆転点以上の過熱水蒸気乾燥を行うことにより、さらに短い時間で有機物の乾燥と粉砕を行うことができる。このため、前記有機物と固形残留物に含まれるアルカリ金属またはアルカリ土類金属が接触する頻度が一層高まり、有機物の分解をさらに促進し、より多くの燃料ガスを生成することができる。
【００３３】
請求項４に記載の発明は、前記収納手段を、上段に設けられた収納室と、前記収納室に収納された乾燥状態にある有機物が通過する排出路と、前記収納室の下段に設けられ、前記搬送手段からの搬送物を流動媒体と固形残留物に分離する固気分離手段と、前記排出路から運ばれた有機物と前記固気分離手段で分離された固形残留物を混合する混合手段を具備し、前記固気分離手段で分離された前記流動媒体を、前記収納室に供給するようにしたものである。
【００３４】
かかる構成とすることにより、前記収納室には、搬送手段からの流動媒体が供給され、その流動媒体のエネルギーによって収納された有機物の乾燥と、脆化（脆く、粉粒化し易い状態）が促進される。したがって、前記有機物の乾燥および脆化が、反応後の有機化合物に含有された灰分を利用して行えるため、合理的であり、有機化合物から効率良くエネルギーを回収することができる。
【００３５】
請求項５に記載の発明は、前記収納手段を構成する収納室を、有機物を投入する第１の収納室と、前記第１の収納室と前記固気分離手段の間に位置し、前記第１の収納室で乾燥され、紛粒化した灰状の有機物を収納する第２の収納室を具備する構成とし、さらに、前記第１の収納室と前記第２の収納室を、前記排出路と連通させ、前記固気分離手段で分離された前記流動媒体を、前記第２の収納室および前記第１の収納室に供給するようにしたものである。
【００３６】
かかる構成とすることにより、乾燥した有機物と固形残留物を効率よく混合することができ、有機物と固形残留物に含まれるアルカリ金属またはアルカリ土類金属が接触する頻度が高まり、有機物の分解をさらに促進し、より多くの燃料ガスを生成することができる。
【００３７】
請求項６に記載の発明は、前記有機物を、食品廃棄物としたものである。
【００３８】
前記食品廃棄物は、一般的に含有水分量が多く、さらに灰分も一般的な有機物と比較しても多い。このため、前記食品廃棄物は、前記収納手段に収納された状態でガス化に適した状態となっており、固形残留物中の炭素残留量がさらに低減し、有機物の単位重量当りの灰分量が増加する。その結果、前記有機物の分解をさらに促進し、より多くの燃料ガスを生成することができる。
【００３９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。また、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００４０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における有機物の処理システムである処理装置の構成図である。図２は、同実施の形態１における収納手段の詳細を示す構成図である。
【００４１】
はじめに、図１に基づき処理装置について説明する。
【００４２】
本処理装置に用いる有機物１０１は、食品廃棄物、木屑、汚泥等のいわゆるバイオマスである。例えば、食品廃棄物は、重量基準で約８０％が水分であり、約２％が灰分である。この灰分は卵殻や魚類等の骨に由来するものが多く、カルシウムやナトリウムを含む化合物が主成分である。なお、有機物１０１は、バイオマス以外では石炭等の化石燃料等を用いても差し支えない。
【００４３】
収納手段１０２は、処理前の有機物１０１を一時的に収納する容器である。収納手段１０２は、略大気圧で通常１８０〜２００℃程度の条件で運転されるため、有機物１０１の投入口等は、シリコンやブチルゴム等の耐熱性に優れたシール材で封止される構成となっている。
【００４４】
反応手段１０３は、上下端がフランジ形状に形成された円筒反応容器である。反応手段１０３の外周にはヒーター１０４が備えられ、反応手段１０３を壁面外側から加熱する構成となっている。反応手段１０３の材質は、反応手段１０５の設定温度（機能温度）が低い場合には、ステンレス等の汎用材料で構成されるが、６００℃以上の温度で機能する場合には、インコネルやハステロイ等の耐熱性に優れた材料を用いる。また、熱衝撃が少ない場合には、セラミック材料を用いても構わない。
【００４５】
ヒーター１０４は、通常、温度制御が容易な電気ヒーターを用いるが、灯油バーナーやガスバーナーを用いると運転コストを安価にできる。ヒーター１０４の外周には、高温耐熱用の断熱材１０５を挟んで、改質器１０６が設けられている。改質器１０６内部には、アルミナ等の多孔質粒子を充填した充填層１０７を設けている。さらに、改質器１０６外周には、ヒーター１０８と断熱材１０９が備えられている。ヒーター１０４とヒーター１０８および、断熱材１０５と断熱材１０９はそれぞれ同定格のものを用いるとよい。
【００４６】
反応手段１０３と改質器１０６は、反応手段１０３の下方に設けた開口１０３ａを介して下方で繋がっており、反応手段１０３で発生するガス、揮発成分および水蒸気等は、開口１０３ａから改質器１０６内に流入する。必要に応じて、開口１０３ａに、反応手段１０３内の固形残留物１１２の流出を阻止する網等の手段を講じる構成を設けてもよい。
【００４７】
また、反応手段１０３の下方には、貯留手段１１０がロータリーバルブ１１１を介して備えられており、貯留手段１１０には、反応手段１０３から排出される固形残留物１１２が蓄えられる。また、反応手段１０３の上部は、ロータリーバルブ１１３を介して収納手段１０２と接続されている。
【００４８】
さらに、改質器１０８上方には、排気管１１４が備えられており、この排気管１１４には、改質器１０６からの高温排気ガスと水蒸気１１５を熱交換する熱交換器１１６が配設されている。
【００４９】
熱交換器１１６、貯留手段１１０、収納手段１０２は、同図に示す如く搬送手段１１７によって接続されている。搬送手段１１７は、ステンレス管で構成され、また、熱交換器１１６と貯留手段１１０の間には、搬送手段１１７内を流れる水蒸気１１５を加熱するための蒸気過熱用ヒーター１１８が備えられており、これにより、水蒸気１１５は、搬送手段１１７内部で凝縮しないように十分に過熱される。また、水蒸気１１５は、ボイラー等の圧送手段（図示せず）にて加圧された状態にあり、その圧力は、貯留手段１１０内の固形残留物１１２が収納手段１０２へ圧送される程度に調整されている。
【００５０】
次に、図２に基づき収納手段１０２の構成について説明する。
【００５１】
図２に示すように、収納手段１０２は、外部から投入される有機物１０１を収納する第１の収納室１２１と、格子状の仕切り板１２２を介して第１の収納室１２１の下方に位置する第２の収納室１２３を備えている。
【００５２】
第２の収納室１２３底面は、下方から供給される過熱水蒸気１２４の流れを整える整流板１２５である。整流板１２５は、その上に堆積する有機物１０１の一部が排出口１２６方向へ流動しやすいように傾斜して設置されている。
【００５３】
一方、第１の収納室１２１側面には、有機物１０１を投入するための投入口１２７が設けられている。
【００５４】
さらに、第１の収納室１２１と第２の収納室１２３の背面部には、それぞれの部屋の上部に設けた連通部１２９ａ、１２９ｂを介して各収納室１２１、１２３と連通した排出路１２９が設けられており、この排出路１２９は、第２の収納室１２３の下方に位置した混合手段１２８と連通している。
【００５５】
第２の収納室１２３と混合手段１２９の間には、搬送手段１１７から搬送される過熱水蒸気１２４と固形残留物１１２の混合物を、ガス成分（加熱水蒸気１２４）と固形成分（固形残留物１１２）に分離する固気分離手段１３０が設けられている。そして、固気分離手段１３０は、混合手段１２８に接続されている。
【００５６】
以上のように構成された有機物の処理装置について、以下その動作を説明する。
【００５７】
まず、有機物１０１が投入口１２７から第１の収納室１２１に投入され、仕切り板１２２上に載せられる。
【００５８】
有機物１０１の投入量は、本装置の設置が、飲食店や小店舗等の場合は、排出される有機物１０１の一日の排出量が比較的少量であり、また、ほとんどが食品廃棄物である。したがって、かかる場合であると、毎日閉店後に１回投入され、翌日の同時刻までに一連の処理が完了する程度の投入量でよい。
【００５９】
一方、食品工場や汚泥処理場等のように大量の有機物１０２を処理する必要がある大規模装置の場合は、ベルトコンベアやスクリューフィーダー等の連続供給機を備えると作業性は向上する。
【００６０】
第１の収納室１２１では、下方から供給される過熱水蒸気１２４によって、有機物１０１が乾燥される。
【００６１】
したがって、必要に応じて第１の収納室１２１に、図２の破線で示す如く、モータによって駆動される軸に、放射状に延びる羽根を設けた周知の構成からなる攪拌手段Ｍを具備する構成とすることも可能である。かかる構成の場合は、投入された有機物１０１と加熱水蒸気１２４が攪拌によって混合されるため、加熱水蒸気１２４による予備加熱がより効率よく行えるものである。
【００６２】
過熱水蒸気１２４は、空気乾燥よりも乾燥速度が速くなる逆転点である１８０℃以上に過熱されている。
【００６３】
上記乾燥過程で有機物１０１から発生する水蒸気は、上部の連通部１２９ａから排出路１２９に流通する。また、乾燥状態になった有機物１０１は脆化し、仕切り板１２２から下方の第２の収納室１２３に落下する。ここに落下した有機物１０１は、粉粒状であるので第１の収納室１２１にある有機物１０１と比較して流動性に優れ、特に粉体状になった有機物１０１は、整流板１２５を通過した過熱水蒸気１２４の流れにより流動する。
【００６４】
そして、その一部は、上方の第１の収納室１２１に投入された有機物１０１と混合し、また一部は、背面上部に設けた連通部１２９ｂを通って排出路１２９流れ込み、混合手段１２８に供給される。
【００６５】
混合手段１２８では、固気分離手段１３０から送られる固形残留物１１２と、排出路１２９から供給される粉状の有機物１０１およびその搬送媒体である水蒸気が混合され、下部のロータリーバルブ１１３に運ばれる。ロータリーバルブ１１３は、モータ（図示せず）によって駆動され、連続式に準じた供給が行えるものであり、インバーター制御を用いることにより回転数を可変して単位時間あたりの供給量を調整することができるものである。
【００６６】
ロータリーバルブ１１３より反応手段１０３に供給された有機物１０１と固形残留物１１２の混合物は、ここで加熱される。加熱温度は目的に応じて適宜設定可能で、例えば、水素を多く生成しようとすると８００℃以上にすることが好ましい。この反応場は、水蒸気に富んだ還元雰囲気であり、有機物１０１は水素、メタンを主成分とする非凝縮性ガス、タール等の凝縮性成分および固形残留物１１２に分解される。
【００６７】
この処理装置では、有機物１０１に以前の反応によって生成した固形残留物１１２を混合している。そのため、この固形残留物１１２には、多くのアルカリ金属またはアルカリ土類金属を含んでいる。これらには、有機物１０１の分解を促進する機能を有しており、したがって、反応手段１０３に供給される有機物１０１には、元来含有していたよりも多くのアルカリ金属またはアルカリ土類金属が含まれている。
【００６８】
さらに、これらは混合手段１２８での混合作用によって有機物１０１表面に一様に分散しているので、有機物１０１との接触頻度が高くなっており、分解促進の機能が良好に発揮できる状態になっている。
【００６９】
このような状態のため、有機物１０１に含まれる炭素と水蒸気が高温場で反応して、水素と一酸化炭素および二酸化炭素が豊富に生成される。
【００７０】
有機物１０１が食品廃棄物の場合、それに含有される水分も水蒸気となり、炭素と反応して、水素等を生成する。また、これらの生成ガスと反応剤である水蒸気１１５の流れ方向が一致しているので、反応場における生成ガスが迅速に取り除かれ、その結果、化学平衡が崩れてさらに反応が進行し易くなっている。
【００７１】
有機物１０１から発生した非凝縮性ガスおよび凝縮性成分は、反応手段１０３下方に設けた開口１０３ａから改質器１０６に流入する。
【００７２】
改質器１０６内部の多孔質粒子１０７は約８００℃に加熱されており、ここで分子量の大きな凝縮性成分は、水素やメタン等の非凝縮性ガスに再度分解される。多孔質粒子１０７における雰囲気は、反応手段１０３と同様に水蒸気の還元雰囲気が好ましいが、多孔質粒子１０７表面に炭素分が堆積することにより、凝縮性成分の分解能力が低下するようなことがあれば、酸素等によって酸化除去しても構わない。ただし、この操作をする場合は、価値の高い水素やメタン等の燃料ガスまで燃焼しないように、操作条件を最適化する必要がある。
【００７３】
このようにして得られた非凝縮性ガスは、改質器１０６から排気管１１４へ流れ、その途中において保有する顕熱を熱交換器１１６で水蒸気１１５に与えることにより、冷却されて系外に排気される。
【００７４】
なお、図示していなが、前記排出した非凝縮性ガスをさらに浄化して、ガスエンジン発電機や燃料電池の燃料として用いることにより電力を生み出すことができる。
【００７５】
そして、反応手段１０３の固形残留物１１２は、ロータリーバルブ１１１を介して貯留手段１１０に排出される。
【００７６】
ロータリーバルブ１１１は、モータ（図示せず）によって駆動されるもので、反応手段１０３内に堆積する固形残留物１１２の量によって、ＯＮ・ＯＦＦおよび回転数が制御される。かかる制御として、例えば、固形残留物１１２の上表面位置を検知する位置センサー等を用い、所定の残留量を検出してロータリーバルブ１１１を動作させることができる。
【００７７】
貯留手段１１０に落下した固形残留物１１２は、水蒸気１１５の圧送流によって搬送手段１１７を流動しながら収納手段１０２の固気分離手段１３０まで搬送され、ここで前述の如く加熱水蒸気１２４と固形残留物１１２に分離され、以下上述の動作が繰り返される。
【００７８】
なお、図示していないが、固形残留物１１２が循環経路内に過剰になったときには、貯留手段１１０から適宜量を抜き出す構成とすることによって、適量を維持することができる。
【００７９】
このように、本実施の形態１における有機物の処理装置は、有機物１０１を高温の水蒸気還元雰囲気でガス化するもので、固形残留物１１２である灰分中のアルカリ金属またはアルカリ土類金属の有機物分解能力を十分に発揮し、水素等の燃料として価値の高いガスを多量に生成することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
以上のように、本発明にかかる有機物の処理装置は、例えば燃料電池用の燃料である水素を石炭やバイオマスから小規模でも高効率に製造することができ、発電作用に供することが可能となる。このため、ホテル、飲食店、住宅等のような電力消費地での水素製造が可能となり、送電によるロスが少ない分散型電源システムに適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施の形態１における有機物の処理装置の構成図
【図２】同実施の形態１における処理装置の収納手段の詳細を示す構成図
【図３】従来技術を示す統合型循環流動床ガス化炉の構成図
【符号の説明】
【００８２】
１０１ 有機物
１０２ 収納手段
１０３ 反応手段
１１０ 貯留手段
１１２ 固形残留物
１１５ 水蒸気
１１７ 搬送手段
１２１ 第１の収納室
１２２ 仕切り板
１２３ 第２の収納室
１２４ 過熱水蒸気
１２８ 混合手段
１２９ 排出路
１３０ 固気分離手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機物である食品廃棄物の水蒸気ガス化反応において、食品廃棄物に含有される灰分の触媒効果を利用して反応を促進させる有機物の処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機化合物や有機廃棄物を熱分解あるいはガス化して、原料が有するエネルギーを回収し、有効利用するシステムの研究、開発が盛んに行われている。
【０００３】
このようなシステムで重要なのは、原料が有するエネルギーを最大限に回収することと、その回収に消費するエネルギーを最小限にし、エネルギー回収の効率を向上させることである。
【０００４】
前者の指標としては、回収したガス発熱量を原料発熱量で除した冷ガス効率がある。また、後者の指標は、定義や実測が困難であり、明確な指標や検討例等の報告はほとんど見当たらない。
【０００５】
また、前記有機化合物の水蒸気ガス化反応では、水素等のエネルギーとして価値の高いガスのほかに、タールおよびチャー、灰分等の残渣がある。前記冷ガス効率を向上させるためには、前記タールやチャーをうまくガスに転換することが必要である。また、前記タールは、排気系統の低温部で凝縮し、例えば、長時間運転した場合、排気管の閉塞等の原因となるため、非凝縮性ガスになるまで低分子化することが好ましい。
【０００６】
さらに、前記タールをガス化する方法として、分解触媒を利用する方法がある。ここでいうタールとは、高分子の炭化水素が主成分であるので、石油精製プロセスで使用されるニッケル等を分解触媒とすることにより、効果があると期待されている。また、前記ニッケルより高性能な触媒としてはルテニウム等がある。
【０００７】
また、生成した揮発成分を多孔質粒子で一時的に捕捉し、その後酸素や空気により燃焼する方法がある。この場合、燃焼熱をシステム内で利用することにより、システムのエネルギー消費量を低減することができる。
【０００８】
例えば、媒体粒子を循環させることにより、媒体粒子中に捕集されたチャーの燃焼熱を原料の熱分解に利用する循環流動床がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
図３は、上記特許文献１に記載された従来の統合型循環流動床ガス化炉の基本的構成図である。
【００１０】
図３に示すように、統合型循環流動床ガス化炉は、ガス化室１、捕集装置２、燃焼室３を併せ持つことにより構成されている。ガス化室１には原料ａが供給され、このガス化室１において原料ａの熱分解ガス化、および生成ガスの分解、改質が行われる。
【００１１】
ガス化室１内で生成されたチャーや生成ガスは、矢印ｄで示すように流動媒体とともに捕集装置２に流入する。
【００１２】
捕集装置２では、飛散粒子の捕集と可燃ガスｃの分離回収を行い、ここで分離された飛散粒子は、矢印ｅで示すように燃焼室３へ導入される。燃焼室３では、飛散粒子中にあるチャー等の可燃分の燃焼を行う。
【００１３】
また、ガス化室１の下部には、濃厚流動層または高速流動層が形成されている。そして、ガス化室１の下部が濃厚流動層である場合には、濃厚流動層上部から蒸気または窒素等のガスを、流動化ガスｂ２として供給することによってガス化室１上部を高速流動層としている。
【００１４】
さらに、ガス化室１では、熱分解ガス化により生成したガスを分解、改質することを目的として、高速流動層を高温化するために酸素を含むガスを流動化ガスｂ１、ｂ２として供給してもよく、生成したガスの一部を燃焼させてもよい。前記酸素を含むガスは、流動化ガスｂ１とｂ２のいずれか一方もしくは双方に供給する。
【００１５】
そして、燃焼室３でチャー等を燃焼した飛散粒子は、矢印ｆで示す如く再度ガス化室１に戻される。
【００１６】
以上の動作を繰り返すことにより、有機化合物の熱分解ガス化プロセスにおいて発生するタール等を分解、改質し、さらにチャーを燃焼した燃焼熱を再度熱分解に利用することにより、ガス転換率を向上させるとともに、システムの消費エネルギーを低減することができる。
【特許文献１】特開２００３−１７６４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、上記従来の構成では、原料ａから発生するチャーは、捕集装置２において粒子で捕捉されて燃焼室３で燃焼処理される。
【００１８】
このため、チャーが有するエネルギーは熱として利用されることになる。また、前記チャーと同時に発生する灰分は、補修装置２か燃焼室３に蓄積されるか、チャーと一緒に粒子状態で捕捉される。
【００１９】
前記蓄積された灰分は、使用用途がなく、通常はそのまま廃棄される。また、粒子に捕捉された灰分は、燃焼室３で捕捉チャーが燃焼されるときに高温となり、揮発する。前述の如く灰分が揮発した後の粒子は、矢印ｆで示すように加熱室１に運ばれる。このため、加熱室１内における原料ａの単位重量あたりの灰分量は少なくなる。
【００２０】
前記灰分は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を多量に含んでいるため、有機化合物である原料ａのガス化や、原料ａから発生するタール、チャーの水蒸気ガス化を促進させる機能を有する。
【００２１】
しかしながら、ガス化室１内の灰分濃度が低下しているので、ガス化を促進しようとすると、別途触媒を使用する必要がある。
【００２２】
本発明は、有機化合物に含有される灰分を有効に利用し、新たに触媒を使用することなく、有機化合物から効率良くエネルギーを回収する処理装置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】
【００２３】
上記課題を解決するために本発明は、有機物を収納する収納手段と、前記有機物をガス生成物と固形残留物とに分解する反応手段と、前記反応手段から排出される前記固形残留物を一時的に貯留する貯留手段と、前記貯留手段に流動媒体を供給して前記貯留手段内の前記固形成分を前記収納手段に搬送する搬送手段を具備し、前記有機物を、前記収納手段内で予備乾燥した後に前記反応手段へ供給するようにしたものである。
【００２４】
したがって、固形残留物である灰分を有機化合物と混合状態にして前記反応手段に供給するため、有機化合物内の灰分濃度を高めることができる。その結果、必然的に固形分と灰分の接触する確率も高くなり、灰分が有する有機化合物の分解能力を十分に発揮させることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、有機化合物が含有する灰分を貯留し、それをガス化前の有機化合物に混合し、反応手段にてガス成分と固形残留物（灰分）に分解するため、前記反応手段に供給する有機化合物内の灰分濃度を高くすることができ、その結果、必然的に固形分と灰分の接触確率を高くし、灰分が有する有機化合物の分解能力を十分に発揮させることができるものである。したがって、水素等の燃料として価値の高いガスを効率よく多量に生成することが可能となり、発電等の燃料として供給することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
請求項１に記載の発明は、有機物を収納する収納手段と、前記有機物を熱化学反応してガス生成物と固形残留物とに分解する反応手段と、前記反応手段から排出される前記固形残留物を一時的に貯留する貯留手段と、前記貯留手段に流動媒体を供給して前記貯留手段内の前記固形成分を前記収納手段に搬送する搬送手段を具備し、前記有機物を、前記収納手段内で予備乾燥した後に前記反応手段へ供給するようにしたものである。
【００２７】
かかる構成とすることにより、前記有機物は、前記予備乾燥によって液架橋力が低減し、さらに粉粒化されて流動性が向上した状態となる。そして、前記流動性が向上した有機物と、前記固形残留物は収納手段内で混ざり合い、前記反応手段に供給される。
【００２８】
このように、有機物に含まれる固形残留物は、系内を循環することにより、反応手段に供給される有機物と混ざり合う結果、前記有機物には多量の固形残留物を含有した状態になる。前記固形残留物には、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を多く含むため、これらが有機物の分解を促進し、多くの燃料ガスを生成することができる。
【００２９】
請求項２に記載の発明は、前記有機物を、前記有機物より温度が高い流動媒体と熱交換することにより前記予備乾燥を行うようにしたものである。
【００３０】
かかることにより、前記流動媒体が保有する熱を高効率で有機物の加熱に利用することができる。また、前記流動媒体の有する運動エネルギーが、乾燥して脆くなった有機物の粉砕エネルギー源となり、そのエネルギーによって乾燥した有機物を細かい粉粒状とすることができる。このように粉粒状になった有機物は、表面積が大きくなり、その結果、前記固形残留物に含まれるアルカリ金属またはアルカリ土類金属の接触する頻度が高まり、前記有機物の分解をさらに促進し、より多くの燃料ガスを生成することができる。
【００３１】
請求項３に記載の発明は、前記流動媒体に、１８０℃以上の過熱水蒸気を用いたものである。
【００３２】
かかることにより、高温空気による乾燥速度よりも速い逆転点以上の過熱水蒸気乾燥を行うことにより、さらに短い時間で有機物の乾燥と粉砕を行うことができる。このため、前記有機物と固形残留物に含まれるアルカリ金属またはアルカリ土類金属が接触する頻度が一層高まり、有機物の分解をさらに促進し、より多くの燃料ガスを生成することができる。
【００３３】
請求項４に記載の発明は、前記収納手段を、上段に設けられた収納室と、前記収納室に収納された乾燥状態にある有機物が通過する排出路と、前記収納室の下段に設けられ、前記搬送手段からの搬送物を流動媒体と固形残留物に分離する固気分離手段と、前記排出路から運ばれた有機物と前記固気分離手段で分離された固形残留物を混合する混合手段を具備し、前記固気分離手段で分離された前記流動媒体を、前記収納室に供給するようにしたものである。
【００３４】
かかる構成とすることにより、前記収納室には、搬送手段からの流動媒体が供給され、その流動媒体のエネルギーによって収納された有機物の乾燥と、脆化（脆く、粉粒化し易い状態）が促進される。したがって、前記有機物の乾燥および脆化が、反応後の有機化合物に含有された灰分を利用して行えるため、合理的であり、有機化合物から効率良くエネルギーを回収することができる。
【００３５】
請求項５に記載の発明は、前記収納手段を構成する収納室を、有機物を投入する第１の収納室と、前記第１の収納室と前記固気分離手段の間に位置し、前記第１の収納室で乾燥され、紛粒化した灰状の有機物を収納する第２の収納室を具備する構成とし、さらに、前記第１の収納室と前記第２の収納室を、前記排出路と連通させ、前記固気分離手段で分離された前記流動媒体を、前記第２の収納室および前記第１の収納室に供給するようにしたものである。
【００３６】
かかる構成とすることにより、乾燥した有機物と固形残留物を効率よく混合することができ、有機物と固形残留物に含まれるアルカリ金属またはアルカリ土類金属が接触する頻度が高まり、有機物の分解をさらに促進し、より多くの燃料ガスを生成することができる。
【００３７】
請求項６に記載の発明は、前記有機物を、食品廃棄物としたものである。
【００３８】
前記食品廃棄物は、一般的に含有水分量が多く、さらに灰分も一般的な有機物と比較しても多い。このため、前記食品廃棄物は、前記収納手段に収納された状態でガス化に適した状態となっており、固形残留物中の炭素残留量がさらに低減し、有機物の単位重量当りの灰分量が増加する。その結果、前記有機物の分解をさらに促進し、より多くの燃料ガスを生成することができる。
【００３９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。また、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００４０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における有機物の処理システムである処理装置の構成図である。図２は、同実施の形態１における収納手段の詳細を示す構成図である。
【００４１】
はじめに、図１に基づき処理装置について説明する。
【００４２】
本処理装置に用いる有機物１０１は、食品廃棄物、木屑、汚泥等のいわゆるバイオマスである。例えば、食品廃棄物は、重量基準で約８０％が水分であり、約２％が灰分である。この灰分は卵殻や魚類等の骨に由来するものが多く、カルシウムやナトリウムを含む化合物が主成分である。なお、有機物１０１は、バイオマス以外では石炭等の化石燃料等を用いても差し支えない。
【００４３】
収納手段１０２は、処理前の有機物１０１を一時的に収納する容器である。収納手段１０２は、略大気圧で通常１８０〜２００℃程度の条件で運転されるため、有機物１０１の投入口等は、シリコンやブチルゴム等の耐熱性に優れたシール材で封止される構成となっている。
【００４４】
反応手段１０３は、上下端がフランジ形状に形成された円筒反応容器である。反応手段１０３の外周にはヒーター１０４が備えられ、反応手段１０３を壁面外側から加熱する構成となっている。反応手段１０３の材質は、反応手段１０５の設定温度（機能温度）が低い場合には、ステンレス等の汎用材料で構成されるが、６００℃以上の温度で機能する場合には、インコネルやハステロイ等の耐熱性に優れた材料を用いる。また、熱衝撃が少ない場合には、セラミック材料を用いても構わない。
【００４５】
ヒーター１０４は、通常、温度制御が容易な電気ヒーターを用いるが、灯油バーナーやガスバーナーを用いると運転コストを安価にできる。ヒーター１０４の外周には、高温耐熱用の断熱材１０５を挟んで、改質器１０６が設けられている。改質器１０６内部には、アルミナ等の多孔質粒子を充填した充填層１０７を設けている。さらに、改質器１０６外周には、ヒーター１０８と断熱材１０９が備えられている。ヒーター１０４とヒーター１０８および、断熱材１０５と断熱材１０９はそれぞれ同定格のものを用いるとよい。
【００４６】
反応手段１０３と改質器１０６は、反応手段１０３の下方に設けた開口１０３ａを介して下方で繋がっており、反応手段１０３で発生するガス、揮発成分および水蒸気等は、開口１０３ａから改質器１０６内に流入する。必要に応じて、開口１０３ａに、反応手段１０３内の固形残留物１１２の流出を阻止する網等の手段を講じる構成を設けてもよい。
【００４７】
また、反応手段１０３の下方には、貯留手段１１０がロータリーバルブ１１１を介して備えられており、貯留手段１１０には、反応手段１０３から排出される固形残留物１１２が蓄えられる。また、反応手段１０３の上部は、ロータリーバルブ１１３を介して収納手段１０２と接続されている。
【００４８】
さらに、改質器１０８上方には、排気管１１４が備えられており、この排気管１１４には、改質器１０６からの高温排気ガスと水蒸気１１５を熱交換する熱交換器１１６が配設されている。
【００４９】
熱交換器１１６、貯留手段１１０、収納手段１０２は、同図に示す如く搬送手段１１７によって接続されている。搬送手段１１７は、ステンレス管で構成され、また、熱交換器１１６と貯留手段１１０の間には、搬送手段１１７内を流れる水蒸気１１５を加熱するための蒸気過熱用ヒーター１１８が備えられており、これにより、水蒸気１１５は、搬送手段１１７内部で凝縮しないように十分に過熱される。また、水蒸気１１５は、ボイラー等の圧送手段（図示せず）にて加圧された状態にあり、その圧力は、貯留手段１１０内の固形残留物１１２が収納手段１０２へ圧送される程度に調整されている。
【００５０】
次に、図２に基づき収納手段１０２の構成について説明する。
【００５１】
図２に示すように、収納手段１０２は、外部から投入される有機物１０１を収納する第１の収納室１２１と、格子状の仕切り板１２２を介して第１の収納室１２１の下方に位置する第２の収納室１２３を備えている。
【００５２】
第２の収納室１２３底面は、下方から供給される過熱水蒸気１２４の流れを整える整流板１２５である。整流板１２５は、その上に堆積する有機物１０１の一部が排出口１２６方向へ流動しやすいように傾斜して設置されている。
【００５３】
一方、第１の収納室１２１側面には、有機物１０１を投入するための投入口１２７が設けられている。
【００５４】
さらに、第１の収納室１２１と第２の収納室１２３の背面部には、それぞれの部屋の上部に設けた連通部１２９ａ、１２９ｂを介して各収納室１２１、１２３と連通した排出路１２９が設けられており、この排出路１２９は、第２の収納室１２３の下方に位置した混合手段１２８と連通している。
【００５５】
第２の収納室１２３と混合手段１２９の間には、搬送手段１１７から搬送される過熱水蒸気１２４と固形残留物１１２の混合物を、ガス成分（加熱水蒸気１２４）と固形成分（固形残留物１１２）に分離する固気分離手段１３０が設けられている。そして、固気分離手段１３０は、混合手段１２８に接続されている。
【００５６】
以上のように構成された有機物の処理装置について、以下その動作を説明する。
【００５７】
まず、有機物１０１が投入口１２７から第１の収納室１２１に投入され、仕切り板１２２上に載せられる。
【００５８】
有機物１０１の投入量は、本装置の設置が、飲食店や小店舗等の場合は、排出される有機物１０１の一日の排出量が比較的少量であり、また、ほとんどが食品廃棄物である。したがって、かかる場合であると、毎日閉店後に１回投入され、翌日の同時刻までに一連の処理が完了する程度の投入量でよい。
【００５９】
一方、食品工場や汚泥処理場等のように大量の有機物１０２を処理する必要がある大規模装置の場合は、ベルトコンベアやスクリューフィーダー等の連続供給機を備えると作業性は向上する。
【００６０】
第１の収納室１２１では、下方から供給される過熱水蒸気１２４によって、有機物１０１が乾燥される。
【００６１】
したがって、必要に応じて第１の収納室１２１に、図２の破線で示す如く、モータによって駆動される軸に、放射状に延びる羽根を設けた周知の構成からなる攪拌手段Ｍを具備する構成とすることも可能である。かかる構成の場合は、投入された有機物１０１と加熱水蒸気１２４が攪拌によって混合されるため、加熱水蒸気１２４による予備加熱がより効率よく行えるものである。
【００６２】
過熱水蒸気１２４は、空気乾燥よりも乾燥速度が速くなる逆転点である１８０℃以上に過熱されている。
【００６３】
上記乾燥過程で有機物１０１から発生する水蒸気は、上部の連通部１２９ａから排出路１２９に流通する。また、乾燥状態になった有機物１０１は脆化し、仕切り板１２２から下方の第２の収納室１２３に落下する。ここに落下した有機物１０１は、粉粒状であるので第１の収納室１２１にある有機物１０１と比較して流動性に優れ、特に粉体状になった有機物１０１は、整流板１２５を通過した過熱水蒸気１２４の流れにより流動する。
【００６４】
そして、その一部は、上方の第１の収納室１２１に投入された有機物１０１と混合し、また一部は、背面上部に設けた連通部１２９ｂを通って排出路１２９流れ込み、混合手段１２８に供給される。
【００６５】
混合手段１２８では、固気分離手段１３０から送られる固形残留物１１２と、排出路１２９から供給される粉状の有機物１０１およびその搬送媒体である水蒸気が混合され、下部のロータリーバルブ１１３に運ばれる。ロータリーバルブ１１３は、モータ（図示せず）によって駆動され、連続式に準じた供給が行えるものであり、インバーター制御を用いることにより回転数を可変して単位時間あたりの供給量を調整することができるものである。
【００６６】
ロータリーバルブ１１３より反応手段１０３に供給された有機物１０１と固形残留物１１２の混合物は、ここで加熱される。加熱温度は目的に応じて適宜設定可能で、例えば、水素を多く生成しようとすると８００℃以上にすることが好ましい。この反応場は、水蒸気に富んだ還元雰囲気であり、有機物１０１は水素、メタンを主成分とする非凝縮性ガス、タール等の凝縮性成分および固形残留物１１２に分解される。
【００６７】
この処理装置では、有機物１０１に以前の反応によって生成した固形残留物１１２を混合している。そのため、この固形残留物１１２には、多くのアルカリ金属またはアルカリ土類金属を含んでいる。これらには、有機物１０１の分解を促進する機能を有しており、したがって、反応手段１０３に供給される有機物１０１には、元来含有していたよりも多くのアルカリ金属またはアルカリ土類金属が含まれている。
【００６８】
さらに、これらは混合手段１２８での混合作用によって有機物１０１表面に一様に分散しているので、有機物１０１との接触頻度が高くなっており、分解促進の機能が良好に発揮できる状態になっている。
【００６９】
このような状態のため、有機物１０１に含まれる炭素と水蒸気が高温場で反応して、水素と一酸化炭素および二酸化炭素が豊富に生成される。
【００７０】
有機物１０１が食品廃棄物の場合、それに含有される水分も水蒸気となり、炭素と反応して、水素等を生成する。また、これらの生成ガスと反応剤である水蒸気１１５の流れ方向が一致しているので、反応場における生成ガスが迅速に取り除かれ、その結果、化学平衡が崩れてさらに反応が進行し易くなっている。
【００７１】
有機物１０１から発生した非凝縮性ガスおよび凝縮性成分は、反応手段１０３下方に設けた開口１０３ａから改質器１０６に流入する。
【００７２】
改質器１０６内部の多孔質粒子１０７は約８００℃に加熱されており、ここで分子量の大きな凝縮性成分は、水素やメタン等の非凝縮性ガスに再度分解される。多孔質粒子１０７における雰囲気は、反応手段１０３と同様に水蒸気の還元雰囲気が好ましいが、多孔質粒子１０７表面に炭素分が堆積することにより、凝縮性成分の分解能力が低下するようなことがあれば、酸素等によって酸化除去しても構わない。ただし、この操作をする場合は、価値の高い水素やメタン等の燃料ガスまで燃焼しないように、操作条件を最適化する必要がある。
【００７３】
このようにして得られた非凝縮性ガスは、改質器１０６から排気管１１４へ流れ、その途中において保有する顕熱を熱交換器１１６で水蒸気１１５に与えることにより、冷却されて系外に排気される。
【００７４】
なお、図示していなが、前記排出した非凝縮性ガスをさらに浄化して、ガスエンジン発電機や燃料電池の燃料として用いることにより電力を生み出すことができる。
【００７５】
そして、反応手段１０３の固形残留物１１２は、ロータリーバルブ１１１を介して貯留手段１１０に排出される。
【００７６】
ロータリーバルブ１１１は、モータ（図示せず）によって駆動されるもので、反応手段１０３内に堆積する固形残留物１１２の量によって、ＯＮ・ＯＦＦおよび回転数が制御される。かかる制御として、例えば、固形残留物１１２の上表面位置を検知する位置センサー等を用い、所定の残留量を検出してロータリーバルブ１１１を動作させることができる。
【００７７】
貯留手段１１０に落下した固形残留物１１２は、水蒸気１１５の圧送流によって搬送手段１１７を流動しながら収納手段１０２の固気分離手段１３０まで搬送され、ここで前述の如く加熱水蒸気１２４と固形残留物１１２に分離され、以下上述の動作が繰り返される。
【００７８】
なお、図示していないが、固形残留物１１２が循環経路内に過剰になったときには、貯留手段１１０から適宜量を抜き出す構成とすることによって、適量を維持することができる。
【００７９】
このように、本実施の形態１における有機物の処理装置は、有機物１０１を高温の水蒸気還元雰囲気でガス化するもので、固形残留物１１２である灰分中のアルカリ金属またはアルカリ土類金属の有機物分解能力を十分に発揮し、水素等の燃料として価値の高いガスを多量に生成することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
以上のように、本発明にかかる有機物の処理装置は、例えば燃料電池用の燃料である水素を石炭やバイオマスから小規模でも高効率に製造することができ、発電作用に供することが可能となる。このため、ホテル、飲食店、住宅等のような電力消費地での水素製造が可能となり、送電によるロスが少ない分散型電源システムに適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施の形態１における有機物の処理装置の構成図
【図２】同実施の形態１における処理装置の収納手段の詳細を示す構成図
【図３】従来技術を示す統合型循環流動床ガス化炉の構成図
【符号の説明】
【００８２】
１０１ 有機物
１０２ 収納手段
１０３ 反応手段
１１０ 貯留手段
１１２ 固形残留物
１１５ 水蒸気
１１７ 搬送手段
１２１ 第１の収納室
１２２ 仕切り板
１２３ 第２の収納室
１２４ 過熱水蒸気
１２８ 混合手段
１２９ 排出路
１３０ 固気分離手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機物を収納する収納手段と、前記有機物を熱化学反応してガス生成物と固形残留物とに分解する反応手段と、前記反応手段から排出される前記固形残留物を一時的に貯留する貯留手段と、前記貯留手段に流動媒体を供給して前記貯留手段内の前記固形成分を前記収納手段に搬送する搬送手段を具備し、前記有機物を、前記収納手段内で予備乾燥した後に前記反応手段へ供給するようにした有機物の処理装置。
【請求項２】
前記有機物を、前記有機物より温度が高い流動媒体と熱交換することにより前記予備乾燥を行うようにした請求項１に記載の有機物の処理装置。
【請求項３】
前記流動媒体に、１８０℃以上の過熱水蒸気を用いた請求項１または２に記載の有機物の処理装置。
【請求項４】
前記収納手段を、上段に設けられた収納室と、前記収納室に収納された乾燥状態にある有機物が通過する排出路と、前記収納室の下段に設けられ、前記搬送手段からの搬送物を流動媒体と固形残留物に分離する固気分離手段と、前記排出路から運ばれた有機物と前記固気分離手段で分離された固形残留物を混合する混合手段を具備し、前記固気分離手段で分離された前記流動媒体を、前記収納室に供給するようにした請求項１から３のいずれか一項に記載の有機物の処理装置。
【請求項５】
前記収納手段を構成する収納室を、有機物を投入する第１の収納室と、前記第１の収納室と前記固気分離手段の間に位置し、前記第１の収納室で乾燥され、紛粒化した灰状の有機物を収納する第２の収納室を具備する構成とし、さらに、前記第１の収納室と前記第２の収納室を、前記排出路と連通させ、前記固気分離手段で分離された前記流動媒体を、前記第２の収納室および前記第１の収納室に供給するようにした請求項４に記載の有機物の処理装置。
【請求項６】
前記有機物を、食品廃棄物とした請求項１から５のいずれか一項に記載の有機物の処理装置。
【請求項１】
有機物を収納する収納手段と、前記有機物を熱化学反応してガス生成物と固形残留物とに分解する反応手段と、前記反応手段から排出される前記固形残留物を一時的に貯留する貯留手段と、前記貯留手段に流動媒体を供給して前記貯留手段内の前記固形成分を前記収納手段に搬送する搬送手段を具備し、前記有機物を、前記収納手段内で予備乾燥した後に前記反応手段へ供給するようにした有機物の処理装置。
【請求項２】
前記有機物を、前記有機物より温度が高い流動媒体と熱交換することにより前記予備乾燥を行うようにした請求項１に記載の有機物の処理装置。
【請求項３】
前記流動媒体に、１８０℃以上の過熱水蒸気を用いた請求項１または２に記載の有機物の処理装置。
【請求項４】
前記収納手段を、上段に設けられた収納室と、前記収納室に収納された乾燥状態にある有機物が通過する排出路と、前記収納室の下段に設けられ、前記搬送手段からの搬送物を流動媒体と固形残留物に分離する固気分離手段と、前記排出路から運ばれた有機物と前記固気分離手段で分離された固形残留物を混合する混合手段を具備し、前記固気分離手段で分離された前記流動媒体を、前記収納室に供給するようにした請求項１から３のいずれか一項に記載の有機物の処理装置。
【請求項５】
前記収納手段を構成する収納室を、有機物を投入する第１の収納室と、前記第１の収納室と前記固気分離手段の間に位置し、前記第１の収納室で乾燥され、紛粒化した灰状の有機物を収納する第２の収納室を具備する構成とし、さらに、前記第１の収納室と前記第２の収納室を、前記排出路と連通させ、前記固気分離手段で分離された前記流動媒体を、前記第２の収納室および前記第１の収納室に供給するようにした請求項４に記載の有機物の処理装置。
【請求項６】
前記有機物を、食品廃棄物とした請求項１から５のいずれか一項に記載の有機物の処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−３６４５８（Ｐ２００８−３６４５８Ａ）
【公開日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２０９６７９（Ｐ２００６−２０９６７９）
【出願日】平成１８年８月１日（２００６．８．１）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月１日（２００６．８．１）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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