炭化乾燥連結装置および乾燥装置とその構築方法
【課題】構造が非常に単純かつコンパクトで製造コストが低く、炭化装置から発生する廃熱を乾燥に有効利用し得る、炭化乾燥連結装置を提供する。
【解決手段】本発明の炭化乾燥連結装置１は、炭化装置２において炭化原料をバーナーにより低酸素下で炭化し、この際生じた熱風を第１熱路を介して炭化用煙突３４に流入させ、排気ガス燃焼室３０で生じた熱とともに第３熱路５４を介して乾燥室１３８に熱風を送り込み、乾燥室１３８内の乾燥原料を乾燥させる。駆動室１３６でバーナーを添加させる場合は、その際生じる熱とともに、乾燥室１３８に送り込まれた熱風は第２熱路５２を介して、炭化装置２の炭化用煙突３４に再び循環され、再度乾燥室１３８に送られ、乾燥減量の乾燥に利用される。このように、本発明の炭化乾燥連結装置１は、きわめて高い効率で熱を循環させ、炭化製品と乾燥製品とを別々に取り出すことができる。
【解決手段】本発明の炭化乾燥連結装置１は、炭化装置２において炭化原料をバーナーにより低酸素下で炭化し、この際生じた熱風を第１熱路を介して炭化用煙突３４に流入させ、排気ガス燃焼室３０で生じた熱とともに第３熱路５４を介して乾燥室１３８に熱風を送り込み、乾燥室１３８内の乾燥原料を乾燥させる。駆動室１３６でバーナーを添加させる場合は、その際生じる熱とともに、乾燥室１３８に送り込まれた熱風は第２熱路５２を介して、炭化装置２の炭化用煙突３４に再び循環され、再度乾燥室１３８に送られ、乾燥減量の乾燥に利用される。このように、本発明の炭化乾燥連結装置１は、きわめて高い効率で熱を循環させ、炭化製品と乾燥製品とを別々に取り出すことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭化装置と乾燥装置とを並列に連結した装置に関し、より詳しくは、炭化装置と乾燥装置を熱連結路で結合した炭化乾燥連結装置および当該炭化乾燥連結装置から構築した乾燥装置及びその構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、主に農家では、いわゆる一斗缶の上面に煙突を立て、その一斗缶および煙突の周囲に籾殻を山積みにして空気を略遮断する状態とし、一斗缶内で焚いた火により籾殻を炭化している。そして炭化物は、土地改良材や肥料等として田畑に撒かれてリサイクルに供される。
【０００３】
近年では、籾殻や蕎麦殻等を炭化する炭化装置が多数開発されている。また、水分を含むものを乾燥させる乾燥装置も広く普及している。さらに、乾燥装置と炭化装置を結合した炭化乾燥装置も公開されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、水分を含んだ有機物の炭化装置およびその方法が開示されている。すなわち、刈り芝等の水分の多い芝から多孔質のアルカリ性肥料を得るため、まず、天井面に熱輻射源を有し且つ炉内を貧酸素状態においた乾燥炉の一端から、上記水分を含んだ有機物を投入し、攪拌しながら乾燥させる。次に貧酸素状態を保ったまま、天井面に位置された熱輻射源により上記乾燥炉よりも高く炉内温度を保ち、当該乾燥炉と連結された炭化炉の上端から、乾燥された上記有機物を取入れ、同炭化炉内で攪拌送りしつつ炭化することを特徴としている。
【０００５】
また、特許文献２には、含水性有機廃棄物の乾燥炭化装置が開示されている。この装置は、畜産廃棄物等の含水性有機廃棄物を炭化する際、乾燥炉を上側に、２重円筒状の炭化炉を下側として外側円筒と内側円筒の隙間空間を熱路とし、これを乾燥炉の排気口と連結し、炭化路下部に設置された燃焼炉で発生させた熱風を上記熱路に送りつつ上記有機廃棄物を炭化し、炭化時にでた熱風を乾燥炉に送り、乾燥に必要な熱量を節約するというものである。
【０００６】
上記のような従来の炭化装置は、原料を乾燥後炭化することを目的として、乾燥炉と炭化路とを連結したものであり、特に特許文献２の発明は、炭化路の廃熱を乾燥炉に送り、熱を有効利用しようとするものである。
【０００７】
一方、乾燥炉で乾燥させた乾燥製品と、炭化路で炭化した炭化製品を、それぞれ別々に取り出せる炭化乾燥並列システムが特許文献３に開示されている。本装置１００１は、図４に示すように、ホッパＭ×Ｈに投入された炭化用原料を混合しつつ横方向に移送するスクリュー１０２０と、このスクリュー１０２０で送られてくる炭化用原料をドラム１０１４内側に受け入れて、その内側に設置された羽根根１０２２で上記スクリュー１０２０の送り方向と同一方向に送る回転ドラム１０１４と、この回転ドラム１０１４の終端位置に配置された炭化製品搬出口１００８と、上記スクリュー１０２０の設置位置付近に配された熱交換廃熱回収器と、からなる炭化装置１００２と、これと類似の乾燥装置１００３とを、上記廃熱回収器により回収された暖気を乾燥原料の乾燥熱源とする暖気供給管１００６で連結したことを特徴としている。
【０００８】
【特許文献１】特開平０６−１２２８７９号公報
【特許文献２】特開２００２−１９２１０７号公報
【特許文献３】特開２００４−１９６８９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献３に開示される装置は、乾燥製品と炭化製品とを別々に得ることができるものの、回転ドラムの全長は例えば４．８ｍと、かなり大型となり、また、熱交換廃熱回収器やミキサホッパの機構はかなり煩雑で、全体として大掛かりな装置となり、コスト高となることは避けられない。
【００１０】
スーパーマーケットやコンビニエンスストア、学校、お総菜屋、病院等では、毎日膨大な残飯等が発生し、これらを自前では処理できず、廃棄するのが通常であった。しかし、これらを乾燥及び／又は炭化し、再利用できれば、非常に効率的なリサイクルシステムを構築することができる。また、残飯等の廃棄物を自前の店等で乾燥及び／又は炭化処理できれば、当該廃棄物の収集、運搬の手間も省け、更に効率的である。
【００１１】
このような事情に鑑み、本発明は、構造が非常に単純かつコンパクトで製造コストが低く、炭化装置から発生する廃熱を乾燥に有効利用し得る、炭化乾燥連結装置を提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る炭化乾燥連結装置は、上部に開閉式の蓋を有する投入口を、下部に床部を備える函体を含む炭化装置であって、前記函体の内部を前記床部と平行に仕切る１又は複数の空気遮断板と、前記空気遮断板と前記床部とで画される空間であり、バーナーを設置可能な加熱室と、前記空気遮断板と前記函体の上部とで画される空間であり、前記投入口と前記炭化用煙突に通気可能な炭化室と、前記投入口と並列して前記函体の上部に設けられ、前記炭化室に通じる炭化用煙突と、前記炭化室の側部に設けられた排出口と、前記炭化装置に設置され、前記炭化室の温度を制御する温度制御装置と、前記炭化用煙突の略中腹に設けられ、該炭化用煙突を介して前記炭化室から発生する排気ガスを燃焼するバーナーを設置可能な排気ガス燃焼室と、前記加熱室と炭化用煙突とを前記排気ガス燃焼室の下方で連結し、通気する第１熱路と、を含む炭化装置と、
上部に開閉式の蓋を有する投入口を、下部に床部を備えるドラムを含む乾燥装置であって、前記乾燥装置の内部を前記床部と平行に仕切る耐熱煉瓦と、前記耐熱煉瓦と前記ドラムの上部とで画される空間であり、該耐熱煉瓦を貫通して中央に設置された回転軸に取付けられた複数の攪拌羽根とを有する乾燥室と、前記耐熱煉瓦と床部とで画される空間であり、バーナーを設置可能で、かつ、前記回転軸を回転させる駆動機を有する駆動室とを含み、前記乾燥室の側部に設けられた排出口と、
前記投入口と並列して前記ドラムの上部に設けられ、前記乾燥室と炭化用煙突とを前記排気ガス燃焼室の下方で連結する、あるいは該乾燥室と該排気ガス燃焼室とを直接連結する第２熱路と、
前記炭化装置の前記排気ガス燃焼室の上方と、あるいは該排気ガス燃焼室と、前記乾燥室とを連結する第３熱路とを含む乾燥装置と、を備える。
【００１３】
本発明に係る炭化乾燥連結装置は、前記函体、炭化用煙突、ドラム、第１熱路、第２熱路および第３熱路は鉄又はステンレスから形成されるのが好ましい。
【００１４】
本発明に係る炭化乾燥連結装置は、前記炭化装置の加熱室及び／又は炭化室の内面を、耐熱煉瓦で覆うのが好ましい。
【００１５】
本発明に係る炭化乾燥連結装置は、前記炭化室から排出する排ガス調整板を前記炭化用煙突に設け得る。
【００１６】
本発明に係る炭化乾燥連結装置は、前記炭化装置の炭化室を画する複数の空気遮断板の枚数を調整可能であり得る。
【００１７】
本発明に係る炭化乾燥連結装置は、前記炭化室に通じる炭化用煙突と、前記乾燥室とを連結する前記第２熱路、および、該炭化用煙突と前記乾燥室とを連結する前記第３熱路は着脱自在であってよい。
【００１８】
本発明に係る乾燥装置の構築方法は、上記炭化乾燥連結装置と、バーナーおよび該バーナーの上方に熱交換器を備える乾燥用煙突と、該熱交換器と前記乾燥室とを連結する第４熱路と、を準備するステップと、前記炭化室に通じる炭化用煙突と、前記乾燥室とを連結する第２熱路を取外すステップと、前記炭化用煙突の排気ガス燃焼室の上方と、前記乾燥室とを連結する第３熱路を取外すステップと、前記ドラム上部の前記第２熱路の取外し口に、前記乾燥用煙突を取り付け、固定するステップと、前記熱交換器と前記乾燥室とを前記第４熱路で連結するステップと、を含む。
【００１９】
本発明に係る乾燥装置は、上部に開閉式の蓋を有する投入口を、下部に床部を備えるドラムを含む乾燥装置であって、前記乾燥装置の内部を前記床部と平行に仕切る耐熱煉瓦と、前記耐熱煉瓦と前記ドラムの上部とで画される空間であり、該耐熱煉瓦を貫通して中央に設置された回転軸に取付けられた複数の攪拌羽根とを有する乾燥室と、前記耐熱煉瓦と床部とで画される空間であり、バーナーを設置可能で、かつ、前記回転軸を回転させる駆動機を有する駆動室と、前記投入口と並列して前記ドラムの上部に設けられ、前記乾燥室に通じる炭化用煙突と、を含み、前記炭化用煙突内部にバーナー、および、該バーナーの上方に熱交換器を備え、該熱交換器と前記乾燥室とを連結する第４熱路を含む。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る炭化乾燥連結装置は、炭化装置において炭化原料をバーナーにより低酸素下で炭化し、この際生じた熱風を第１熱路を介して炭化用煙突に流入させ、排気ガス燃焼室で生じた熱とともに第３熱路を介して乾燥室に熱風を送り込み、乾燥室内の乾燥原料を乾燥させる。駆動室でバーナーを添加させる場合は、その際生じる熱とともに、乾燥室に送り込まれた熱風は第２熱路を介して、炭化装置の炭化用煙突に再び循環され、再度乾燥室に送られ、乾燥減量の乾燥に利用される。
【００２１】
このように、本発明の炭化乾燥連結装置は、きわめて高い効率で熱を循環させ、炭化製品と乾燥製品とを別々に取り出すことができる。また、本発明の炭化乾燥連結装置は、十分にコンパクト化できるので、学校や店舗、病院等にも設置可能である。
【００２２】
更に、本発明の炭化乾燥連結装置から構築した乾燥装置または炭化装置は、単独で乾燥、炭化を行え、乾燥のみ又は炭化のみを行う場合に、装置の省スペース化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１（ａ）】本発明に係る炭化乾燥連結装置を構成する炭化装置の正面図。
【図１（ｂ）】本発明に係る炭化乾燥連結装置を構成する炭化装置の側面図。
【図２】本発明に係る炭化乾燥連結装置の概略図（点線及び実線）および乾燥装置（実線）の断面図。
【図３】本発明に係る乾燥装置の側面図。
【図４】特許文献３に係る炭化乾燥並列システムの側面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照しながら本発明に係る炭化乾燥連結装置の実施形態について説明する。なお、以下各図面を通して同一の構成要素には同一の符号を使用するものとする。
【００２５】
本発明の炭化乾燥連結装置１（図２を参照）は、図１（ａ）、図１（ｂ）を参照して、
上部に開閉式の蓋１４を有する投入口１６を、下部に床部１２を備える函体１０を含む炭化装置２であって、
函体１０の内部を床部１２と平行に仕切る１又は複数の空気遮断板２４と、
空気遮断板２４と床部１２とで画される空間であり、バーナー２２を設置可能な加熱室３６と、
空気遮断板２４と函体１０の上部とで画される空間であり、投入口１６と炭化用煙突３４に通気可能な炭化室３８と、
投入口１６と並列して函体１０の上部に設けられ、炭化室３８に通じる炭化用煙突３４と、
炭化室３８の側部に設けられた排出口１７と、
炭化装置２に設置され、炭化室３８の温度を制御する温度制御装置４４と、
炭化用煙突３４の略中腹に設けられ、炭化用煙突３４を介して炭化室３８から発生する排気ガスを燃焼するバーナー３２を設置可能な排気ガス燃焼室３０と、
加熱室３６と炭化用煙突３４とを排気ガス燃焼室３０の下方で連結し、あるいは加熱室３６と排気ガス燃焼室３０とを直接連結し、通気する第１熱路５０と、
を含む炭化装置２を備える。
【００２６】
さらに、本発明の炭化乾燥連結装置１は、図２を参照して、
上部に開閉式の蓋１１４を有する投入口１１６を、下部に床部１１２を備えるドラム１１０を含む乾燥装置３であって、
乾燥装置３の内部を床部１１２と平行に仕切る耐熱煉瓦１２５と、
耐熱煉瓦１２５とドラム１１０の上部とで画される空間であり、耐熱煉瓦１２５を貫通して中央に設置された回転軸１５１に取付けられた複数の攪拌羽根１５２とを有する乾燥室１３８と、
耐熱煉瓦１２５と床部１１２とで画される空間であり、バーナー４０を設置可能で、かつ、回転軸１５１を回転させる駆動機１５０を有する駆動室１３６とを含み、
前記乾燥室１３８の側部に設けられた排出口１１５と、
投入口１１６と並列してドラム１１０の上部に設けられ、乾燥室１３８と炭化用煙突３４とを排気ガス燃焼室３０の下方で連結する、あるいは乾燥室１３８と排気ガス燃焼室３０とを直接連結する第２熱路５２と、
炭化用煙突３４の排気ガス燃焼室３０の上方と、あるいは排気ガス燃焼室３０と、乾燥室１３８とを連結する第３熱路５４とを含む乾燥装置３と、を備える。
【００２７】
本発明の炭化乾燥連結装置１は、上記のように炭化装置２と乾燥装置３とを第２熱路５２と第２熱路５４とを連結して構成される。
【００２８】
炭化装置２は、下部に床部１２を、上部に投入口１６と炭化用煙突３４とを備える函体１０を含み、その内部は床部１２と平行な１又は複数の空気遮断板２４によって仕切られている。函体１０は、例えば図１（ｂ）に示すように、５角形の断面であり、その斜面部分に投入口１６を設けてもよい。
【００２９】
加熱室３６は、空気遮断板２４と床部１２とで画される空間であり、バーナー２２をバーナー取り出し口１９を介して設置可能である。
【００３０】
また、炭化室３８は、空気遮断板２４と函体１０の上部とで画される空間であり、投入口１６と炭化用煙突３４および排出口１７を介して外部と通気可能である。炭化用煙突３４は、例えば図１（ｂ）のように、斜面部に設けられた投入口１６の後部の平面部に、これと並列して設置される。
【００３１】
なお、空気遮断板２４が複数の場合、その枚数を外部から調整することによって、炭化室３８の室温を調節してもよい。炭化室３８の室温は、炭化時に、３００〜３５０℃に保たれるのが好ましい。
【００３２】
炭化装置２の開閉式の蓋１４は、例えば図１（ａ）に示すように、ローラー１５付きの開閉式の蓋１４であり、蓋１４を開口状態にして、炭化原料を投入口１６から炭化室３８に投入することができる。
【００３３】
炭化原料としては、籾殻、蕎麦殻、木材、竹材、スーパーマーケットやレストランで生じる残飯、野菜等の残渣物、ゴルフ場の芝、植木の枝、木の葉、おが屑、おから、うどん、そば、サザエ、ハマグリ、牡蠣、ホタテなど、多数の原料が挙げられる。ただし、炭化の過程で有害物を発する石油系物質等は炭化原料から除かれる。
【００３４】
また、炭化装置２は、炭化室３８の温度を制御する温度制御装置４４を有する。この温度制御装置４４は点火スイッチ４６及び図示しない温度センサを備え、炭化室３８内の温度を感知して、炭化室３８の温度を所望の温度に調整する。
【００３５】
また、バーナー取り出し口３３を介してバーナー３２を設置可能な排気ガス燃焼室３０が炭化用煙突３４の略中腹に設けられ、炭化用煙突３４を介して炭化室３８から発生する排気ガスを燃焼させる。このため、炭化過程で有毒ガスが炭化室３８から発生しても、あるいは他の熱路５０、５２、５４から有毒ガスが流入しても、排気ガス燃焼室３０でバーナー３２により燃焼することにより、無害なガスとして炭化用煙突３４から外気に放出することができる。炭化用煙突３４の排気ガス燃焼室３０の下方に、炭化室３８から発生する排気ガスの排出量を調整する排ガス調整板２８を設け、例えば外部からこの排ガス調整板を出し入れして、排気ガス燃焼室３０に流入する排気ガス量を調整してもよい。
【００３６】
さらに、加熱室３６と炭化用煙突３４とを排気ガス燃焼室３０の下方で、あるいは加熱室３６と排気ガス燃焼室３０とを直接に、第１熱路５０で連結し、加熱室３６で発生する熱を再利用するのが好ましい。例えば、加熱室３６と、炭化用煙突３４の略中腹に設けられた排気ガス燃焼室３０とを第１熱路５０で連結し、バーナー３２により炭化室３８から発生する排気ガスを燃焼させる。
【００３７】
炭化室３８において、低酸素中で炭化された炭化原料は、炭化製品として排出口１７からシャベルやスコップ等で取り出すことができる。なお、排出口１７は炭化室３８内と外気を通気させるダンパを取付けてよく、加熱室３６にダンパ兼掃除口２０を取付けてもよい。
【００３８】
次に、本発明に係る炭化乾燥連結装置１の乾燥装置３（図２を参照）は、下部に床部１１２を、上部に開閉式の蓋１１４を有する投入口１１６を備えるドラム１１０からなり、炭化装置２と同様に、図２に示すような斜面部分に投入口１１６を設けてもよい。
【００３９】
ドラム１１０の内部は、床部１１２と平行に当該内部を仕切る耐熱煉瓦１２５で区切られ、耐熱煉瓦１２５の上部に設けられた乾燥室１３８と、耐熱煉瓦１２５の下部に設けられた駆動室１３６とに画される。
【００４０】
乾燥室１３８は、耐熱煉瓦１２５とドラム１１０の上部で画される空間であり、耐熱煉瓦１２５を貫通して中央に設置された回転軸１５１に取付けられた複数の攪拌羽根１５２を有する。
【００４１】
一方、駆動室１３６は、耐熱煉瓦１２５とドラム１１０の下部で画される空間であり、耐熱煉瓦１２５を貫通する回転軸１５１を回転させる駆動機１５０を備える。乾燥室１３８を乾燥させるため、バーナー取り出し口４１を介してバーナー４０を設置してもよい。
【００４２】
また、ドラム１１０の上部には、図２に示すように、投入口１１６の側方にこれと並列して設けられ、乾燥室１３８と、炭化装置２の炭化室３８に通じる炭化用煙突３４とを連結する第２熱路５２が形成される。第２熱路５２は、炭化用煙突３４と排気ガス燃焼室３０の下方で連結されてもよく、あるいは排気ガス燃焼室３０とを直接に連結されてもよい。
【００４３】
さらに、本発明の炭化乾燥連結装置１は、炭化装置２の炭化用煙突３４に連結された第１熱路５０、第２熱路５２、および、排気ガス燃焼室３０の上方と、あるいは燃焼室３０と、乾燥室１３８とを連結する第３熱路５４を備える。
【００４４】
炭化装置２の加熱室３６と、乾燥装置３の乾燥室１３８で生じた熱は、それぞれ、第１熱路５０と第２熱路５２を介して炭化用煙突３４に流入し、排気ガス燃焼室３０で生じた熱とともに第３熱路５４を介して再び乾燥室１３８に熱風を送り込む。
【００４５】
乾燥室１３８には、蓋１１４を開口した状態で、米や魚の皮、骨、アラなど湿り気のある材料が乾燥原料として投入口１１６から投入される。乾燥原料としては、他にご飯粒、うどん、そば、魚腸骨、屠殺場の残、羽根、内臓類、鶏や牛や馬の糞、とうもろこしの実、軸、葉、麦、野菜、おから、豆腐等、多種の材料が挙げられる。
【００４６】
投入された乾燥原料は、駆動機１５０によって回転軸１５１を介して回転される攪拌羽根１５２によって攪拌され、第３熱路５４を介して流入された熱風、及び／又は駆動室１３６のバーナー４０により乾燥される。乾燥時の乾燥室１３８の温度は、３０℃〜１００℃が望ましい。
【００４７】
乾燥が修了すると、排出口１１５等から乾燥製品が取り出され、養殖所などで魚の餌などに供される。また、木のみを炭化する際得られる木酢液は野菜、食物の養分として好適に用いられ、竹のみを炭化する際得られる竹酢液は１０００〜２０００倍に薄めて悪臭や虫の除去に用いることができる。また、同時に得られる木炭、竹炭は、用水路から田んぼに水を取り入れる取入れ口に配置することにより、田に取り入れる水を浄化するのにも役に立つ。
【００４８】
上記炭化乾燥連結装置１において、函体１０、炭化用煙突３４、ドラム１１０、第１熱路５０、第２熱路５２および第３熱路５４は、熱伝導率の高い鉄やステンレス等から形成されるのが好ましい。
【００４９】
また、図１（ａ）、図１（ｂ）に示すように、炭化装置２の加熱室３６、炭化室３８の内面を耐熱煉瓦で覆い、炭化装置２の外部素材(例えば鉄、ステンレス等)を保護してもよい。
【００５０】
さらに、炭化装置２の加熱室３６と炭化室３８とを画する複数の空気遮断板２４は、外部から出し入れ自在とし、その枚数を調整可能としてもよい。このように構成することにより、炭化室３８内の温度を調節することができる。
【００５１】
以上のように、本発明に係る炭化乾燥連結装置１は、炭化装置２において炭化原料をバーナー２２により低酸素下で炭化し、この際生じた熱風を第１熱路を介して炭化用煙突３４に流入させ、排気ガス燃焼室３０で生じた熱とともに第３熱路５４を介して乾燥室１３８に熱風を送り込み、乾燥室１３８内の乾燥原料を乾燥させる。駆動室１３６でバーナー４０を添加させる場合は、その際生じる熱とともに、乾燥室１３８に送り込まれた熱風は第２熱路５２を介して、炭化装置２の炭化用煙突３４に再び循環され、再度乾燥室１３８に送られ、乾燥原料の乾燥に再利用される。
【００５２】
このように、本発明の炭化乾燥連結装置１は、きわめて高い効率で熱を循環させ、炭化製品と乾燥製品とを別々に取り出すことができる。
【００５３】
次に、本発明に係る乾燥装置４について、図３を用いて説明する。乾燥装置４は、上記炭化乾燥連結装置１の第２熱路５２および第３熱路５４を取り外し、炭化用煙突１３４および第４熱路５６を取付けることで組立て可能である。
【００５４】
すなわち、上記炭化乾燥連結装置１は、乾燥室１３８と、炭化室３８に通じる炭化用煙突３４とを連結する第２熱路５２を取外し可能であるように構成され得る。
【００５５】
更に、炭化乾燥連結装置１は、排気ガス燃焼室３０の上方と乾燥室１３８とを連結する第３熱路５４を取外し可能に構成され得る。
【００５６】
上記構成の炭化乾燥連結装置１から乾燥装置３を分離し、本発明に係る乾燥装置４を構成する方法は、下記のようである。
【００５７】
すなわち、本発明に係る乾燥装置４の構築方法は、上記炭化乾燥連結装置１、バーナー４２およびバーナー４２の上方に熱交換器１５４を備える乾燥用煙突１３４と、熱交換器１５４と乾燥室１３８とを連結する第４熱路５６と、を準備するステップと、乾燥室１３８と、炭化室３８に通じる炭化用煙突３４とを連結する第２熱路５２を取外すステップと、
排気ガス燃焼室３０の上方で炭化用煙突３４と乾燥室１３８とを連結する第３熱路５４を取外すステップと、上記ドラム１１０上部の第２熱路５２の取外し口に、乾燥用煙突１３４を取り付け、固定するステップと、熱交換器１５４と乾燥室１３８とを第４熱路５６で連結するステップと、を含む。
【００５８】
上記のように炭化乾燥連結装置１から構築された本発明の乾燥装置４は、図３に示すように、以下のような構成を有する。
【００５９】
すなわち、本発明に係る乾燥装置４は、上部に開閉式の蓋１１４を有する投入口１１６を、下部に床部１１２を備えるドラム１１０を含む乾燥装置４であって、乾燥装置４の内部を床部１１２と平行に仕切る耐熱煉瓦１２５と、耐熱煉瓦１２５とドラム１１０の上部とで画される空間であり、耐熱煉瓦１２５を貫通して中央に設置された回転軸１５１に取付けられた複数の攪拌羽根１５２とを有する乾燥室１３８と、耐熱煉瓦１２５と床部１１２とで画される空間であり、バーナー４０を設置可能で、かつ、回転軸１５１を回転させる駆動機１５０を有する駆動室１３６と、投入口１１６と並列してドラム１１０の上部に設けられ、乾燥室１３８に通じる乾燥用煙突１３４と、を含み、乾燥用煙突１３４内部にバーナー４２、および、バーナー４２の上方に熱交換器１５４を備え、熱交換器１５４と乾燥室１３８とを連結する第４熱路５６を含む。
【００６０】
ドラム１１０内の構成は、上記炭化乾燥連結装置１を構成する乾燥装置３のドラム１１０と同様であるが、第３熱路５４の代わりに第４熱路５６が乾燥室１３８に取付けられる。
【００６１】
乾燥室１３８に通じる乾燥用煙突１３４は、図３に示すように、ドラム１１０の上部に第２熱路５２の代わりに取付けられる。
【００６２】
乾燥用煙突１３４の内部には、バーナー４２が備えられ、その上方に設置された熱交換器１５４に熱を送る。また、乾燥室１３８およびバーナー４２から熱交換器１５４に流入された熱は、第４熱路５６を介して再度乾燥室１３８に送り込まれる。送熱効率を高めるために、送風機１５５を使用してもよい。
【００６３】
このように、本発明の乾燥装置４は、高効率で熱を循環させ、乾燥製品を製造することができる。
【００６４】
以上、本発明に係る炭化乾燥連結装置および乾燥装置とその構築方法について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。第２熱路５２と、第３熱路５４とを取外した取り外し口を、開閉式の弁で塞いで、単独の炭化装置を構成してもよい。また、熱路中の熱風の循環を高効率にするため、必要に応じて送風機を装置内外に設置してもよい。
【００６５】
また、炭化原料、乾燥原料を上記したが、これら材料は特に限定されるものではなく、炭化、乾燥に適し、環境汚染を引き起こす有毒ガスを発生しない材料であれば好適に用いられる。
【００６６】
その他、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明に係る炭化乾燥連結装置は、日常生活で生じる生ごみや草や木の葉などを、炭化及び／又は乾燥し、それぞれ炭化製品、乾燥製品としてリサイクルして利用することが出来る。
【符号の説明】
【００６８】
１：炭化乾燥連結装置
２：炭化装置
３、４：乾燥装置
１０：函体
１２、１１２：床部
１４、１１４：蓋
１５：ローラー
１６、１１６：投入口
１７：排出口
１９、３３、４１：バーナー取り出し口
２０：ダンパ（掃除口）
２２、３２、４０、４２：バーナー
２４：空気遮断板
２５、１２５：耐熱煉瓦
２８：排ガス調整板
３０：排気ガス燃焼室
３４：炭化用煙突
３６：加熱室
３８：炭化室
４４：温度制御装置
４６：点火スイッチ
５０：第１熱路
５２：第２熱路
５４：第３熱路
５６：第４熱路
１１０：ドラム
１１５：排出口
１３４：乾燥用煙突
１３６：駆動室
１３８：乾燥室
１５０：駆動機
１５１：回転軸
１５２：攪拌羽根
１５４：熱交換器
１５５：送風機
１５６：排出口
１００１：炭化乾燥並列システム
１００２：炭化装置
１００３：乾燥装置
１００６：暖気供給管
１００８：炭化製品搬出口
１０１４：回転ドラム
１０２０：スクリュー
１０２２：羽根根
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭化装置と乾燥装置とを並列に連結した装置に関し、より詳しくは、炭化装置と乾燥装置を熱連結路で結合した炭化乾燥連結装置および当該炭化乾燥連結装置から構築した乾燥装置及びその構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、主に農家では、いわゆる一斗缶の上面に煙突を立て、その一斗缶および煙突の周囲に籾殻を山積みにして空気を略遮断する状態とし、一斗缶内で焚いた火により籾殻を炭化している。そして炭化物は、土地改良材や肥料等として田畑に撒かれてリサイクルに供される。
【０００３】
近年では、籾殻や蕎麦殻等を炭化する炭化装置が多数開発されている。また、水分を含むものを乾燥させる乾燥装置も広く普及している。さらに、乾燥装置と炭化装置を結合した炭化乾燥装置も公開されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、水分を含んだ有機物の炭化装置およびその方法が開示されている。すなわち、刈り芝等の水分の多い芝から多孔質のアルカリ性肥料を得るため、まず、天井面に熱輻射源を有し且つ炉内を貧酸素状態においた乾燥炉の一端から、上記水分を含んだ有機物を投入し、攪拌しながら乾燥させる。次に貧酸素状態を保ったまま、天井面に位置された熱輻射源により上記乾燥炉よりも高く炉内温度を保ち、当該乾燥炉と連結された炭化炉の上端から、乾燥された上記有機物を取入れ、同炭化炉内で攪拌送りしつつ炭化することを特徴としている。
【０００５】
また、特許文献２には、含水性有機廃棄物の乾燥炭化装置が開示されている。この装置は、畜産廃棄物等の含水性有機廃棄物を炭化する際、乾燥炉を上側に、２重円筒状の炭化炉を下側として外側円筒と内側円筒の隙間空間を熱路とし、これを乾燥炉の排気口と連結し、炭化路下部に設置された燃焼炉で発生させた熱風を上記熱路に送りつつ上記有機廃棄物を炭化し、炭化時にでた熱風を乾燥炉に送り、乾燥に必要な熱量を節約するというものである。
【０００６】
上記のような従来の炭化装置は、原料を乾燥後炭化することを目的として、乾燥炉と炭化路とを連結したものであり、特に特許文献２の発明は、炭化路の廃熱を乾燥炉に送り、熱を有効利用しようとするものである。
【０００７】
一方、乾燥炉で乾燥させた乾燥製品と、炭化路で炭化した炭化製品を、それぞれ別々に取り出せる炭化乾燥並列システムが特許文献３に開示されている。本装置１００１は、図４に示すように、ホッパＭ×Ｈに投入された炭化用原料を混合しつつ横方向に移送するスクリュー１０２０と、このスクリュー１０２０で送られてくる炭化用原料をドラム１０１４内側に受け入れて、その内側に設置された羽根根１０２２で上記スクリュー１０２０の送り方向と同一方向に送る回転ドラム１０１４と、この回転ドラム１０１４の終端位置に配置された炭化製品搬出口１００８と、上記スクリュー１０２０の設置位置付近に配された熱交換廃熱回収器と、からなる炭化装置１００２と、これと類似の乾燥装置１００３とを、上記廃熱回収器により回収された暖気を乾燥原料の乾燥熱源とする暖気供給管１００６で連結したことを特徴としている。
【０００８】
【特許文献１】特開平０６−１２２８７９号公報
【特許文献２】特開２００２−１９２１０７号公報
【特許文献３】特開２００４−１９６８９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献３に開示される装置は、乾燥製品と炭化製品とを別々に得ることができるものの、回転ドラムの全長は例えば４．８ｍと、かなり大型となり、また、熱交換廃熱回収器やミキサホッパの機構はかなり煩雑で、全体として大掛かりな装置となり、コスト高となることは避けられない。
【００１０】
スーパーマーケットやコンビニエンスストア、学校、お総菜屋、病院等では、毎日膨大な残飯等が発生し、これらを自前では処理できず、廃棄するのが通常であった。しかし、これらを乾燥及び／又は炭化し、再利用できれば、非常に効率的なリサイクルシステムを構築することができる。また、残飯等の廃棄物を自前の店等で乾燥及び／又は炭化処理できれば、当該廃棄物の収集、運搬の手間も省け、更に効率的である。
【００１１】
このような事情に鑑み、本発明は、構造が非常に単純かつコンパクトで製造コストが低く、炭化装置から発生する廃熱を乾燥に有効利用し得る、炭化乾燥連結装置を提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る炭化乾燥連結装置は、上部に開閉式の蓋を有する投入口を、下部に床部を備える函体を含む炭化装置であって、前記函体の内部を前記床部と平行に仕切る１又は複数の空気遮断板と、前記空気遮断板と前記床部とで画される空間であり、バーナーを設置可能な加熱室と、前記空気遮断板と前記函体の上部とで画される空間であり、前記投入口と前記炭化用煙突に通気可能な炭化室と、前記投入口と並列して前記函体の上部に設けられ、前記炭化室に通じる炭化用煙突と、前記炭化室の側部に設けられた排出口と、前記炭化装置に設置され、前記炭化室の温度を制御する温度制御装置と、前記炭化用煙突の略中腹に設けられ、該炭化用煙突を介して前記炭化室から発生する排気ガスを燃焼するバーナーを設置可能な排気ガス燃焼室と、前記加熱室と炭化用煙突とを前記排気ガス燃焼室の下方で連結し、通気する第１熱路と、を含む炭化装置と、
上部に開閉式の蓋を有する投入口を、下部に床部を備えるドラムを含む乾燥装置であって、前記乾燥装置の内部を前記床部と平行に仕切る耐熱煉瓦と、前記耐熱煉瓦と前記ドラムの上部とで画される空間であり、該耐熱煉瓦を貫通して中央に設置された回転軸に取付けられた複数の攪拌羽根とを有する乾燥室と、前記耐熱煉瓦と床部とで画される空間であり、バーナーを設置可能で、かつ、前記回転軸を回転させる駆動機を有する駆動室とを含み、前記乾燥室の側部に設けられた排出口と、
前記投入口と並列して前記ドラムの上部に設けられ、前記乾燥室と炭化用煙突とを前記排気ガス燃焼室の下方で連結する、あるいは該乾燥室と該排気ガス燃焼室とを直接連結する第２熱路と、
前記炭化装置の前記排気ガス燃焼室の上方と、あるいは該排気ガス燃焼室と、前記乾燥室とを連結する第３熱路とを含む乾燥装置と、を備える。
【００１３】
本発明に係る炭化乾燥連結装置は、前記函体、炭化用煙突、ドラム、第１熱路、第２熱路および第３熱路は鉄又はステンレスから形成されるのが好ましい。
【００１４】
本発明に係る炭化乾燥連結装置は、前記炭化装置の加熱室及び／又は炭化室の内面を、耐熱煉瓦で覆うのが好ましい。
【００１５】
本発明に係る炭化乾燥連結装置は、前記炭化室から排出する排ガス調整板を前記炭化用煙突に設け得る。
【００１６】
本発明に係る炭化乾燥連結装置は、前記炭化装置の炭化室を画する複数の空気遮断板の枚数を調整可能であり得る。
【００１７】
本発明に係る炭化乾燥連結装置は、前記炭化室に通じる炭化用煙突と、前記乾燥室とを連結する前記第２熱路、および、該炭化用煙突と前記乾燥室とを連結する前記第３熱路は着脱自在であってよい。
【００１８】
本発明に係る乾燥装置の構築方法は、上記炭化乾燥連結装置と、バーナーおよび該バーナーの上方に熱交換器を備える乾燥用煙突と、該熱交換器と前記乾燥室とを連結する第４熱路と、を準備するステップと、前記炭化室に通じる炭化用煙突と、前記乾燥室とを連結する第２熱路を取外すステップと、前記炭化用煙突の排気ガス燃焼室の上方と、前記乾燥室とを連結する第３熱路を取外すステップと、前記ドラム上部の前記第２熱路の取外し口に、前記乾燥用煙突を取り付け、固定するステップと、前記熱交換器と前記乾燥室とを前記第４熱路で連結するステップと、を含む。
【００１９】
本発明に係る乾燥装置は、上部に開閉式の蓋を有する投入口を、下部に床部を備えるドラムを含む乾燥装置であって、前記乾燥装置の内部を前記床部と平行に仕切る耐熱煉瓦と、前記耐熱煉瓦と前記ドラムの上部とで画される空間であり、該耐熱煉瓦を貫通して中央に設置された回転軸に取付けられた複数の攪拌羽根とを有する乾燥室と、前記耐熱煉瓦と床部とで画される空間であり、バーナーを設置可能で、かつ、前記回転軸を回転させる駆動機を有する駆動室と、前記投入口と並列して前記ドラムの上部に設けられ、前記乾燥室に通じる炭化用煙突と、を含み、前記炭化用煙突内部にバーナー、および、該バーナーの上方に熱交換器を備え、該熱交換器と前記乾燥室とを連結する第４熱路を含む。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る炭化乾燥連結装置は、炭化装置において炭化原料をバーナーにより低酸素下で炭化し、この際生じた熱風を第１熱路を介して炭化用煙突に流入させ、排気ガス燃焼室で生じた熱とともに第３熱路を介して乾燥室に熱風を送り込み、乾燥室内の乾燥原料を乾燥させる。駆動室でバーナーを添加させる場合は、その際生じる熱とともに、乾燥室に送り込まれた熱風は第２熱路を介して、炭化装置の炭化用煙突に再び循環され、再度乾燥室に送られ、乾燥減量の乾燥に利用される。
【００２１】
このように、本発明の炭化乾燥連結装置は、きわめて高い効率で熱を循環させ、炭化製品と乾燥製品とを別々に取り出すことができる。また、本発明の炭化乾燥連結装置は、十分にコンパクト化できるので、学校や店舗、病院等にも設置可能である。
【００２２】
更に、本発明の炭化乾燥連結装置から構築した乾燥装置または炭化装置は、単独で乾燥、炭化を行え、乾燥のみ又は炭化のみを行う場合に、装置の省スペース化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１（ａ）】本発明に係る炭化乾燥連結装置を構成する炭化装置の正面図。
【図１（ｂ）】本発明に係る炭化乾燥連結装置を構成する炭化装置の側面図。
【図２】本発明に係る炭化乾燥連結装置の概略図（点線及び実線）および乾燥装置（実線）の断面図。
【図３】本発明に係る乾燥装置の側面図。
【図４】特許文献３に係る炭化乾燥並列システムの側面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照しながら本発明に係る炭化乾燥連結装置の実施形態について説明する。なお、以下各図面を通して同一の構成要素には同一の符号を使用するものとする。
【００２５】
本発明の炭化乾燥連結装置１（図２を参照）は、図１（ａ）、図１（ｂ）を参照して、
上部に開閉式の蓋１４を有する投入口１６を、下部に床部１２を備える函体１０を含む炭化装置２であって、
函体１０の内部を床部１２と平行に仕切る１又は複数の空気遮断板２４と、
空気遮断板２４と床部１２とで画される空間であり、バーナー２２を設置可能な加熱室３６と、
空気遮断板２４と函体１０の上部とで画される空間であり、投入口１６と炭化用煙突３４に通気可能な炭化室３８と、
投入口１６と並列して函体１０の上部に設けられ、炭化室３８に通じる炭化用煙突３４と、
炭化室３８の側部に設けられた排出口１７と、
炭化装置２に設置され、炭化室３８の温度を制御する温度制御装置４４と、
炭化用煙突３４の略中腹に設けられ、炭化用煙突３４を介して炭化室３８から発生する排気ガスを燃焼するバーナー３２を設置可能な排気ガス燃焼室３０と、
加熱室３６と炭化用煙突３４とを排気ガス燃焼室３０の下方で連結し、あるいは加熱室３６と排気ガス燃焼室３０とを直接連結し、通気する第１熱路５０と、
を含む炭化装置２を備える。
【００２６】
さらに、本発明の炭化乾燥連結装置１は、図２を参照して、
上部に開閉式の蓋１１４を有する投入口１１６を、下部に床部１１２を備えるドラム１１０を含む乾燥装置３であって、
乾燥装置３の内部を床部１１２と平行に仕切る耐熱煉瓦１２５と、
耐熱煉瓦１２５とドラム１１０の上部とで画される空間であり、耐熱煉瓦１２５を貫通して中央に設置された回転軸１５１に取付けられた複数の攪拌羽根１５２とを有する乾燥室１３８と、
耐熱煉瓦１２５と床部１１２とで画される空間であり、バーナー４０を設置可能で、かつ、回転軸１５１を回転させる駆動機１５０を有する駆動室１３６とを含み、
前記乾燥室１３８の側部に設けられた排出口１１５と、
投入口１１６と並列してドラム１１０の上部に設けられ、乾燥室１３８と炭化用煙突３４とを排気ガス燃焼室３０の下方で連結する、あるいは乾燥室１３８と排気ガス燃焼室３０とを直接連結する第２熱路５２と、
炭化用煙突３４の排気ガス燃焼室３０の上方と、あるいは排気ガス燃焼室３０と、乾燥室１３８とを連結する第３熱路５４とを含む乾燥装置３と、を備える。
【００２７】
本発明の炭化乾燥連結装置１は、上記のように炭化装置２と乾燥装置３とを第２熱路５２と第２熱路５４とを連結して構成される。
【００２８】
炭化装置２は、下部に床部１２を、上部に投入口１６と炭化用煙突３４とを備える函体１０を含み、その内部は床部１２と平行な１又は複数の空気遮断板２４によって仕切られている。函体１０は、例えば図１（ｂ）に示すように、５角形の断面であり、その斜面部分に投入口１６を設けてもよい。
【００２９】
加熱室３６は、空気遮断板２４と床部１２とで画される空間であり、バーナー２２をバーナー取り出し口１９を介して設置可能である。
【００３０】
また、炭化室３８は、空気遮断板２４と函体１０の上部とで画される空間であり、投入口１６と炭化用煙突３４および排出口１７を介して外部と通気可能である。炭化用煙突３４は、例えば図１（ｂ）のように、斜面部に設けられた投入口１６の後部の平面部に、これと並列して設置される。
【００３１】
なお、空気遮断板２４が複数の場合、その枚数を外部から調整することによって、炭化室３８の室温を調節してもよい。炭化室３８の室温は、炭化時に、３００〜３５０℃に保たれるのが好ましい。
【００３２】
炭化装置２の開閉式の蓋１４は、例えば図１（ａ）に示すように、ローラー１５付きの開閉式の蓋１４であり、蓋１４を開口状態にして、炭化原料を投入口１６から炭化室３８に投入することができる。
【００３３】
炭化原料としては、籾殻、蕎麦殻、木材、竹材、スーパーマーケットやレストランで生じる残飯、野菜等の残渣物、ゴルフ場の芝、植木の枝、木の葉、おが屑、おから、うどん、そば、サザエ、ハマグリ、牡蠣、ホタテなど、多数の原料が挙げられる。ただし、炭化の過程で有害物を発する石油系物質等は炭化原料から除かれる。
【００３４】
また、炭化装置２は、炭化室３８の温度を制御する温度制御装置４４を有する。この温度制御装置４４は点火スイッチ４６及び図示しない温度センサを備え、炭化室３８内の温度を感知して、炭化室３８の温度を所望の温度に調整する。
【００３５】
また、バーナー取り出し口３３を介してバーナー３２を設置可能な排気ガス燃焼室３０が炭化用煙突３４の略中腹に設けられ、炭化用煙突３４を介して炭化室３８から発生する排気ガスを燃焼させる。このため、炭化過程で有毒ガスが炭化室３８から発生しても、あるいは他の熱路５０、５２、５４から有毒ガスが流入しても、排気ガス燃焼室３０でバーナー３２により燃焼することにより、無害なガスとして炭化用煙突３４から外気に放出することができる。炭化用煙突３４の排気ガス燃焼室３０の下方に、炭化室３８から発生する排気ガスの排出量を調整する排ガス調整板２８を設け、例えば外部からこの排ガス調整板を出し入れして、排気ガス燃焼室３０に流入する排気ガス量を調整してもよい。
【００３６】
さらに、加熱室３６と炭化用煙突３４とを排気ガス燃焼室３０の下方で、あるいは加熱室３６と排気ガス燃焼室３０とを直接に、第１熱路５０で連結し、加熱室３６で発生する熱を再利用するのが好ましい。例えば、加熱室３６と、炭化用煙突３４の略中腹に設けられた排気ガス燃焼室３０とを第１熱路５０で連結し、バーナー３２により炭化室３８から発生する排気ガスを燃焼させる。
【００３７】
炭化室３８において、低酸素中で炭化された炭化原料は、炭化製品として排出口１７からシャベルやスコップ等で取り出すことができる。なお、排出口１７は炭化室３８内と外気を通気させるダンパを取付けてよく、加熱室３６にダンパ兼掃除口２０を取付けてもよい。
【００３８】
次に、本発明に係る炭化乾燥連結装置１の乾燥装置３（図２を参照）は、下部に床部１１２を、上部に開閉式の蓋１１４を有する投入口１１６を備えるドラム１１０からなり、炭化装置２と同様に、図２に示すような斜面部分に投入口１１６を設けてもよい。
【００３９】
ドラム１１０の内部は、床部１１２と平行に当該内部を仕切る耐熱煉瓦１２５で区切られ、耐熱煉瓦１２５の上部に設けられた乾燥室１３８と、耐熱煉瓦１２５の下部に設けられた駆動室１３６とに画される。
【００４０】
乾燥室１３８は、耐熱煉瓦１２５とドラム１１０の上部で画される空間であり、耐熱煉瓦１２５を貫通して中央に設置された回転軸１５１に取付けられた複数の攪拌羽根１５２を有する。
【００４１】
一方、駆動室１３６は、耐熱煉瓦１２５とドラム１１０の下部で画される空間であり、耐熱煉瓦１２５を貫通する回転軸１５１を回転させる駆動機１５０を備える。乾燥室１３８を乾燥させるため、バーナー取り出し口４１を介してバーナー４０を設置してもよい。
【００４２】
また、ドラム１１０の上部には、図２に示すように、投入口１１６の側方にこれと並列して設けられ、乾燥室１３８と、炭化装置２の炭化室３８に通じる炭化用煙突３４とを連結する第２熱路５２が形成される。第２熱路５２は、炭化用煙突３４と排気ガス燃焼室３０の下方で連結されてもよく、あるいは排気ガス燃焼室３０とを直接に連結されてもよい。
【００４３】
さらに、本発明の炭化乾燥連結装置１は、炭化装置２の炭化用煙突３４に連結された第１熱路５０、第２熱路５２、および、排気ガス燃焼室３０の上方と、あるいは燃焼室３０と、乾燥室１３８とを連結する第３熱路５４を備える。
【００４４】
炭化装置２の加熱室３６と、乾燥装置３の乾燥室１３８で生じた熱は、それぞれ、第１熱路５０と第２熱路５２を介して炭化用煙突３４に流入し、排気ガス燃焼室３０で生じた熱とともに第３熱路５４を介して再び乾燥室１３８に熱風を送り込む。
【００４５】
乾燥室１３８には、蓋１１４を開口した状態で、米や魚の皮、骨、アラなど湿り気のある材料が乾燥原料として投入口１１６から投入される。乾燥原料としては、他にご飯粒、うどん、そば、魚腸骨、屠殺場の残、羽根、内臓類、鶏や牛や馬の糞、とうもろこしの実、軸、葉、麦、野菜、おから、豆腐等、多種の材料が挙げられる。
【００４６】
投入された乾燥原料は、駆動機１５０によって回転軸１５１を介して回転される攪拌羽根１５２によって攪拌され、第３熱路５４を介して流入された熱風、及び／又は駆動室１３６のバーナー４０により乾燥される。乾燥時の乾燥室１３８の温度は、３０℃〜１００℃が望ましい。
【００４７】
乾燥が修了すると、排出口１１５等から乾燥製品が取り出され、養殖所などで魚の餌などに供される。また、木のみを炭化する際得られる木酢液は野菜、食物の養分として好適に用いられ、竹のみを炭化する際得られる竹酢液は１０００〜２０００倍に薄めて悪臭や虫の除去に用いることができる。また、同時に得られる木炭、竹炭は、用水路から田んぼに水を取り入れる取入れ口に配置することにより、田に取り入れる水を浄化するのにも役に立つ。
【００４８】
上記炭化乾燥連結装置１において、函体１０、炭化用煙突３４、ドラム１１０、第１熱路５０、第２熱路５２および第３熱路５４は、熱伝導率の高い鉄やステンレス等から形成されるのが好ましい。
【００４９】
また、図１（ａ）、図１（ｂ）に示すように、炭化装置２の加熱室３６、炭化室３８の内面を耐熱煉瓦で覆い、炭化装置２の外部素材(例えば鉄、ステンレス等)を保護してもよい。
【００５０】
さらに、炭化装置２の加熱室３６と炭化室３８とを画する複数の空気遮断板２４は、外部から出し入れ自在とし、その枚数を調整可能としてもよい。このように構成することにより、炭化室３８内の温度を調節することができる。
【００５１】
以上のように、本発明に係る炭化乾燥連結装置１は、炭化装置２において炭化原料をバーナー２２により低酸素下で炭化し、この際生じた熱風を第１熱路を介して炭化用煙突３４に流入させ、排気ガス燃焼室３０で生じた熱とともに第３熱路５４を介して乾燥室１３８に熱風を送り込み、乾燥室１３８内の乾燥原料を乾燥させる。駆動室１３６でバーナー４０を添加させる場合は、その際生じる熱とともに、乾燥室１３８に送り込まれた熱風は第２熱路５２を介して、炭化装置２の炭化用煙突３４に再び循環され、再度乾燥室１３８に送られ、乾燥原料の乾燥に再利用される。
【００５２】
このように、本発明の炭化乾燥連結装置１は、きわめて高い効率で熱を循環させ、炭化製品と乾燥製品とを別々に取り出すことができる。
【００５３】
次に、本発明に係る乾燥装置４について、図３を用いて説明する。乾燥装置４は、上記炭化乾燥連結装置１の第２熱路５２および第３熱路５４を取り外し、炭化用煙突１３４および第４熱路５６を取付けることで組立て可能である。
【００５４】
すなわち、上記炭化乾燥連結装置１は、乾燥室１３８と、炭化室３８に通じる炭化用煙突３４とを連結する第２熱路５２を取外し可能であるように構成され得る。
【００５５】
更に、炭化乾燥連結装置１は、排気ガス燃焼室３０の上方と乾燥室１３８とを連結する第３熱路５４を取外し可能に構成され得る。
【００５６】
上記構成の炭化乾燥連結装置１から乾燥装置３を分離し、本発明に係る乾燥装置４を構成する方法は、下記のようである。
【００５７】
すなわち、本発明に係る乾燥装置４の構築方法は、上記炭化乾燥連結装置１、バーナー４２およびバーナー４２の上方に熱交換器１５４を備える乾燥用煙突１３４と、熱交換器１５４と乾燥室１３８とを連結する第４熱路５６と、を準備するステップと、乾燥室１３８と、炭化室３８に通じる炭化用煙突３４とを連結する第２熱路５２を取外すステップと、
排気ガス燃焼室３０の上方で炭化用煙突３４と乾燥室１３８とを連結する第３熱路５４を取外すステップと、上記ドラム１１０上部の第２熱路５２の取外し口に、乾燥用煙突１３４を取り付け、固定するステップと、熱交換器１５４と乾燥室１３８とを第４熱路５６で連結するステップと、を含む。
【００５８】
上記のように炭化乾燥連結装置１から構築された本発明の乾燥装置４は、図３に示すように、以下のような構成を有する。
【００５９】
すなわち、本発明に係る乾燥装置４は、上部に開閉式の蓋１１４を有する投入口１１６を、下部に床部１１２を備えるドラム１１０を含む乾燥装置４であって、乾燥装置４の内部を床部１１２と平行に仕切る耐熱煉瓦１２５と、耐熱煉瓦１２５とドラム１１０の上部とで画される空間であり、耐熱煉瓦１２５を貫通して中央に設置された回転軸１５１に取付けられた複数の攪拌羽根１５２とを有する乾燥室１３８と、耐熱煉瓦１２５と床部１１２とで画される空間であり、バーナー４０を設置可能で、かつ、回転軸１５１を回転させる駆動機１５０を有する駆動室１３６と、投入口１１６と並列してドラム１１０の上部に設けられ、乾燥室１３８に通じる乾燥用煙突１３４と、を含み、乾燥用煙突１３４内部にバーナー４２、および、バーナー４２の上方に熱交換器１５４を備え、熱交換器１５４と乾燥室１３８とを連結する第４熱路５６を含む。
【００６０】
ドラム１１０内の構成は、上記炭化乾燥連結装置１を構成する乾燥装置３のドラム１１０と同様であるが、第３熱路５４の代わりに第４熱路５６が乾燥室１３８に取付けられる。
【００６１】
乾燥室１３８に通じる乾燥用煙突１３４は、図３に示すように、ドラム１１０の上部に第２熱路５２の代わりに取付けられる。
【００６２】
乾燥用煙突１３４の内部には、バーナー４２が備えられ、その上方に設置された熱交換器１５４に熱を送る。また、乾燥室１３８およびバーナー４２から熱交換器１５４に流入された熱は、第４熱路５６を介して再度乾燥室１３８に送り込まれる。送熱効率を高めるために、送風機１５５を使用してもよい。
【００６３】
このように、本発明の乾燥装置４は、高効率で熱を循環させ、乾燥製品を製造することができる。
【００６４】
以上、本発明に係る炭化乾燥連結装置および乾燥装置とその構築方法について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。第２熱路５２と、第３熱路５４とを取外した取り外し口を、開閉式の弁で塞いで、単独の炭化装置を構成してもよい。また、熱路中の熱風の循環を高効率にするため、必要に応じて送風機を装置内外に設置してもよい。
【００６５】
また、炭化原料、乾燥原料を上記したが、これら材料は特に限定されるものではなく、炭化、乾燥に適し、環境汚染を引き起こす有毒ガスを発生しない材料であれば好適に用いられる。
【００６６】
その他、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明に係る炭化乾燥連結装置は、日常生活で生じる生ごみや草や木の葉などを、炭化及び／又は乾燥し、それぞれ炭化製品、乾燥製品としてリサイクルして利用することが出来る。
【符号の説明】
【００６８】
１：炭化乾燥連結装置
２：炭化装置
３、４：乾燥装置
１０：函体
１２、１１２：床部
１４、１１４：蓋
１５：ローラー
１６、１１６：投入口
１７：排出口
１９、３３、４１：バーナー取り出し口
２０：ダンパ（掃除口）
２２、３２、４０、４２：バーナー
２４：空気遮断板
２５、１２５：耐熱煉瓦
２８：排ガス調整板
３０：排気ガス燃焼室
３４：炭化用煙突
３６：加熱室
３８：炭化室
４４：温度制御装置
４６：点火スイッチ
５０：第１熱路
５２：第２熱路
５４：第３熱路
５６：第４熱路
１１０：ドラム
１１５：排出口
１３４：乾燥用煙突
１３６：駆動室
１３８：乾燥室
１５０：駆動機
１５１：回転軸
１５２：攪拌羽根
１５４：熱交換器
１５５：送風機
１５６：排出口
１００１：炭化乾燥並列システム
１００２：炭化装置
１００３：乾燥装置
１００６：暖気供給管
１００８：炭化製品搬出口
１０１４：回転ドラム
１０２０：スクリュー
１０２２：羽根根
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に開閉式の蓋を有する投入口を、下部に床部を備える函体を含む炭化装置であって、
前記函体の内部を前記床部と平行に仕切る１又は複数の空気遮断板と、
前記空気遮断板と前記床部とで画される空間であり、バーナーを設置可能な加熱室と、
前記空気遮断板と前記函体の上部とで画される空間であり、前記投入口と前記炭化用煙突に通気可能な炭化室と、
前記投入口と並列して前記函体の上部に設けられ、前記炭化室に通じる炭化用煙突と、
前記炭化室の側部に設けられた排出口と、
前記炭化装置に設置され、前記炭化室の温度を制御する温度制御装置と、
前記炭化用煙突の略中腹に設けられ、該炭化用煙突を介して前記炭化室から発生する排気ガスを燃焼するバーナーを設置可能な排気ガス燃焼室と、
前記加熱室と炭化用煙突とを前記排気ガス燃焼室の下方で連結し、あるいは該加熱室と該排気ガス燃焼室とを直接連結し、通気する第１熱路と、
を含む炭化装置と、
上部に開閉式の蓋を有する投入口を、下部に床部を備えるドラムを含む乾燥装置であって、
前記乾燥装置の内部を前記床部と平行に仕切る耐熱煉瓦と、
前記耐熱煉瓦と前記ドラムの上部とで画される空間であり、該耐熱煉瓦を貫通して中央に設置された回転軸に取付けられた複数の攪拌羽根とを有する乾燥室と、
前記耐熱煉瓦と床部とで画される空間であり、バーナーを設置可能で、かつ、前記回転軸を回転させる駆動機を有する駆動室とを含み、
前記乾燥室の側部に設けられた排出口と、
前記投入口と並列して前記ドラムの上部に設けられ、前記乾燥室と炭化用煙突とを前記排気ガス燃焼室の下方で連結する、あるいは該乾燥室と該排気ガス燃焼室とを直接連結する第２熱路と、
前記炭化装置の前記排気ガス燃焼室の上方と、あるいは該排気ガス燃焼室と、前記乾燥室とを連結する第３熱路とを含む乾燥装置と、を備える炭化乾燥連結装置。
【請求項２】
前記函体、炭化用煙突、ドラム、第１熱路、第２熱路および第３熱路は鉄又はステンレスからなる請求項１に記載の炭化乾燥連結装置。
【請求項３】
前記炭化装置の加熱室及び／又は炭化室の内面を、耐熱煉瓦で覆った請求項１または請求項２に記載の炭化乾燥連結装置。
【請求項４】
前記炭化室から排出する排ガス調整板を前記炭化用煙突に設けた、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の炭化乾燥連結装置。
【請求項５】
前記炭化装置の炭化室を画する複数の空気遮断板の枚数を調整可能な、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の炭化乾燥連結装置。
【請求項６】
前記炭化室に通じる炭化用煙突と、前記乾燥室とを連結する前記第２熱路、および、該炭化用煙突と前記乾燥室とを連結する前記第３熱路は着脱自在な、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の炭化乾燥連結装置。
【請求項７】
請求項１に記載の炭化乾燥連結装置と、バーナーおよび該バーナーの上方に熱交換器を備える乾燥用煙突と、該熱交換器と前記乾燥室とを連結する第４熱路と、を準備するステップと、
前記炭化室に通じる炭化用煙突と、前記乾燥室とを連結する第２熱路を取外すステップと、
前記炭化用煙突の排気ガス燃焼室の上方と前記乾燥室とを連結する第３熱路を取外すステップと、
前記ドラム上部の前記第２熱路の取外し口に、前記乾燥用煙突を取り付け、固定するステップと、
前記熱交換器と前記乾燥室とを前記第４熱路で連結するステップと、を含む、乾燥装置の構築方法。
【請求項８】
上部に開閉式の蓋を有する投入口を、下部に床部を備えるドラムを含む乾燥装置であって、
前記乾燥装置の内部を前記床部と平行に仕切る耐熱煉瓦と、
前記耐熱煉瓦と前記ドラムの上部とで画される空間であり、該耐熱煉瓦を貫通して中央に設置された回転軸に取付けられた複数の攪拌羽根とを有する乾燥室と、
前記耐熱煉瓦と床部とで画される空間であり、バーナーを設置可能で、かつ、前記回転軸を回転させる駆動機を有する駆動室と、
前記投入口と並列して前記ドラムの上部に設けられ、前記乾燥室に通じる炭化用煙突と、
を含み、
前記炭化用煙突内部にバーナー、および、該バーナーの上方に熱交換器を備え、
該熱交換器と前記乾燥室とを連結する第４熱路を含む、乾燥装置。
【請求項１】
上部に開閉式の蓋を有する投入口を、下部に床部を備える函体を含む炭化装置であって、
前記函体の内部を前記床部と平行に仕切る１又は複数の空気遮断板と、
前記空気遮断板と前記床部とで画される空間であり、バーナーを設置可能な加熱室と、
前記空気遮断板と前記函体の上部とで画される空間であり、前記投入口と前記炭化用煙突に通気可能な炭化室と、
前記投入口と並列して前記函体の上部に設けられ、前記炭化室に通じる炭化用煙突と、
前記炭化室の側部に設けられた排出口と、
前記炭化装置に設置され、前記炭化室の温度を制御する温度制御装置と、
前記炭化用煙突の略中腹に設けられ、該炭化用煙突を介して前記炭化室から発生する排気ガスを燃焼するバーナーを設置可能な排気ガス燃焼室と、
前記加熱室と炭化用煙突とを前記排気ガス燃焼室の下方で連結し、あるいは該加熱室と該排気ガス燃焼室とを直接連結し、通気する第１熱路と、
を含む炭化装置と、
上部に開閉式の蓋を有する投入口を、下部に床部を備えるドラムを含む乾燥装置であって、
前記乾燥装置の内部を前記床部と平行に仕切る耐熱煉瓦と、
前記耐熱煉瓦と前記ドラムの上部とで画される空間であり、該耐熱煉瓦を貫通して中央に設置された回転軸に取付けられた複数の攪拌羽根とを有する乾燥室と、
前記耐熱煉瓦と床部とで画される空間であり、バーナーを設置可能で、かつ、前記回転軸を回転させる駆動機を有する駆動室とを含み、
前記乾燥室の側部に設けられた排出口と、
前記投入口と並列して前記ドラムの上部に設けられ、前記乾燥室と炭化用煙突とを前記排気ガス燃焼室の下方で連結する、あるいは該乾燥室と該排気ガス燃焼室とを直接連結する第２熱路と、
前記炭化装置の前記排気ガス燃焼室の上方と、あるいは該排気ガス燃焼室と、前記乾燥室とを連結する第３熱路とを含む乾燥装置と、を備える炭化乾燥連結装置。
【請求項２】
前記函体、炭化用煙突、ドラム、第１熱路、第２熱路および第３熱路は鉄又はステンレスからなる請求項１に記載の炭化乾燥連結装置。
【請求項３】
前記炭化装置の加熱室及び／又は炭化室の内面を、耐熱煉瓦で覆った請求項１または請求項２に記載の炭化乾燥連結装置。
【請求項４】
前記炭化室から排出する排ガス調整板を前記炭化用煙突に設けた、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の炭化乾燥連結装置。
【請求項５】
前記炭化装置の炭化室を画する複数の空気遮断板の枚数を調整可能な、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の炭化乾燥連結装置。
【請求項６】
前記炭化室に通じる炭化用煙突と、前記乾燥室とを連結する前記第２熱路、および、該炭化用煙突と前記乾燥室とを連結する前記第３熱路は着脱自在な、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の炭化乾燥連結装置。
【請求項７】
請求項１に記載の炭化乾燥連結装置と、バーナーおよび該バーナーの上方に熱交換器を備える乾燥用煙突と、該熱交換器と前記乾燥室とを連結する第４熱路と、を準備するステップと、
前記炭化室に通じる炭化用煙突と、前記乾燥室とを連結する第２熱路を取外すステップと、
前記炭化用煙突の排気ガス燃焼室の上方と前記乾燥室とを連結する第３熱路を取外すステップと、
前記ドラム上部の前記第２熱路の取外し口に、前記乾燥用煙突を取り付け、固定するステップと、
前記熱交換器と前記乾燥室とを前記第４熱路で連結するステップと、を含む、乾燥装置の構築方法。
【請求項８】
上部に開閉式の蓋を有する投入口を、下部に床部を備えるドラムを含む乾燥装置であって、
前記乾燥装置の内部を前記床部と平行に仕切る耐熱煉瓦と、
前記耐熱煉瓦と前記ドラムの上部とで画される空間であり、該耐熱煉瓦を貫通して中央に設置された回転軸に取付けられた複数の攪拌羽根とを有する乾燥室と、
前記耐熱煉瓦と床部とで画される空間であり、バーナーを設置可能で、かつ、前記回転軸を回転させる駆動機を有する駆動室と、
前記投入口と並列して前記ドラムの上部に設けられ、前記乾燥室に通じる炭化用煙突と、
を含み、
前記炭化用煙突内部にバーナー、および、該バーナーの上方に熱交換器を備え、
該熱交換器と前記乾燥室とを連結する第４熱路を含む、乾燥装置。
【図１（ａ）】
【図１（ｂ）】
【図２】
【図３】
【図４】
【図１（ｂ）】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−２６５４１８（Ｐ２０１０−２６５４１８Ａ）
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１９２９２（Ｐ２００９−１１９２９２）
【出願日】平成２１年５月１５日（２００９．５．１５）
【出願人】（３０５０４３４１２）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月１５日（２００９．５．１５）
【出願人】（３０５０４３４１２）
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]