炭化処理装置および方法

【課題】処理対象物の炭化処理に要する燃料消費を少なくする。
【解決手段】炭化処理装置１が、畜糞（処理対象物）を加熱して乾燥処理を行う乾燥炉３と、畜糞を乾燥部内に供給するためのホッパ２と、乾燥部３に連通し乾燥部３において乾燥処理を施した畜糞を電熱ヒータ４８により加熱して炭化処理する炭化炉４と、廃棄物を焼却処理する焼却発熱炉５に一体に設けられ廃棄物の燃焼熱により炭化炉４において発生する乾留ガスを加熱し乾燥炉３において乾燥処理を行うための熱ガスを発生する乾留ガス加熱室５１と、乾留ガス加熱室５１と乾燥炉３とを繋ぎ乾留ガス加熱室５１からの熱ガスを乾燥炉３に導く熱ガス供給路６２，６３と、炭化炉４と乾留ガス加熱室５１とを繋ぎ炭化炉４において発生する乾留ガスを乾留ガス加熱室５１に導く乾留ガス路６１，６５とを有して構成される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物の炭化処理装置および方法に関し、特に、廃棄物を加熱させて乾燥処理を行う乾燥部と、乾燥部により乾燥処理を施した後に炭化処理を行う炭化部を有する炭化処理装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、この種の炭化処理装置としては以下に示すようなものが知られている（例えば、特許文献１参照）。すなわち、このような炭化処理装置は、廃棄物を加熱することで含水率を低下させる乾燥部と、この乾燥部における処理を終えた廃棄物を燃焼させることで炭化させる炭化部と、乾燥部での加熱を行うための乾燥用のバーナーと、炭化部での加熱を行うための炭化用のバーナーと、炭化部において発生する乾留ガスを乾留ガス加熱バーナーにより加熱して乾燥部および炭化部に供給する乾留ガス加熱供給部とを備えている。
【特許文献１】特許第２９７４０６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記ように、従来の炭化処理装置は、乾燥部と、炭化部と、乾留ガス加熱供給部とに各々重油や灯油を燃料とする加熱バーナーが設けられ、これらが同時に稼動し、もしくはこれらのうち一部が稼動して廃棄物の炭化処理を行うようになっている。しかしながら、特に複数のバーナーを稼動する場合には、重油や灯油といった化石燃料を加熱源として大量に消費してしまい、有害物質を含む燃焼ガスが大量に放出されて大気を汚染するという問題がある。ここで、乾留ガス加熱供給部から出る熱ガスと、炭化部における炭化処理の過程で発生する排ガスとを混合して乾燥部や炭化部に供給することで、炭化部での加熱源を乾燥部での加熱源と炭化部自体での加熱源とに再利用することで燃料消費をなるべく抑えるような構成も考案されているが、このような構成に加え、乾燥部や炭化部の加熱方法を改善することで燃料消費をさらに抑えることができるような構成が望まれている。
【０００４】
以上のような問題に鑑みて、本発明では、炭化処理に要する燃料消費が少なくて済む廃棄物等の炭化処理装置および方法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】
【０００５】
前記課題を解決するために本発明に係る炭化処理装置は、処理対象物を加熱して乾燥処理を行う乾燥部（例えば、実施形態における乾燥炉３）と、脱水手段（例えば、実施形態における上部脱水処理部１０１および下部脱水処理部１１０）により脱水処理を施された処理対象物を乾燥部内に供給するためのホッパと、乾燥部に連通し乾燥部において乾燥処理を施した処理対象物を電熱ヒータからなる加熱手段により加熱して炭化処理する炭化部（例えば、実施形態における炭化炉４）と、廃棄物を焼却処理する焼却炉に一体に設けられ廃棄物の燃焼熱により炭化部において発生する乾留ガスを加熱し乾燥部において乾燥処理を行うための熱ガスを発生させる乾留ガス加熱部（例えば、実施形態における乾留ガス加熱室５１）と、乾留ガス加熱部と乾燥部とを繋ぎ乾留ガス加熱部からの熱ガスを乾燥部に導く熱ガス供給路と、炭化部と乾留ガス加熱部とを繋ぎ炭化部において発生する乾留ガスを乾留ガス加熱部に導く乾留ガス路とを有して構成される。
【０００６】
また、上記構成の炭化処理装置において、乾燥部と乾留ガス加熱部とが還流ガス路により繋がれ、乾燥部において処理対象物を加熱して乾留ガス加熱部に戻る還流ガスが乾留ガスとともに乾留ガス加熱部において加熱されるのが好ましい。
【０００７】
さらに、上記構成の炭化処理装置において、乾燥部が、横長型の略円筒状の乾燥炉本体（例えば、実施形態における乾燥炉筒３１）と、乾燥炉本体内に乾燥炉本体の長手軸回りに回転可能に設けられホッパから供給された処理対象物を撹拌する第１の撹拌部材（例えば、実施形態におけるスクリューコンベア３５）とを有して構成されるのが好ましい。
【０００８】
また、上記構成の炭化処理装置において、炭化部が、横長型の略円筒状の炭化炉本体（例えば、実施形態における炭化筒４１）と、炭化炉本体内に炭化炉本体の長手軸回りに回転可能に設けられ乾燥部から移送された処理対象物を撹拌する第２の撹拌部材（例えば、実施形態におけるスクリューコンベア４７）と、炭化炉本体の長手軸心と同心状に炭化炉本体の外周側に設けられ炭化炉本体内の処理対象物を昇温する略円筒状の電熱ヒータとを有して構成するのが好ましい。
【０００９】
さらに、上記構成の炭化処理装置において、脱水手段が、一端側が他端側よりも高くなるように傾斜支持され底部に篩網（例えば、実施形態におけるスクリーンネット１１３）を有して水分を透過する振動篩と、振動篩に取り付けられ振動篩を振動させる振動発生手段（例えば、実施形態における振動モータ１４０）と、振動篩に向けて空気を送風する送風手段（例えば、実施形態における乾燥ファン１５０）とを有して構成され、振動篩の一端側に落下した篩網上の処理対象物を振動発生手段により振動篩を振動させながら振動篩の他端側に搬送するとともに、送風手段から送風される空気を当てて処理対象物の水分を除去し、振動篩の振動により処理対象物の水分が篩網を通して篩い落とされるのが好ましい。
【００１０】
一方、前記課題を解決するために本発明に係る炭化処理方法は、廃棄物の燃焼熱を利用して処理対象物の乾燥処理を行い、乾燥処理された処理対象物を電熱ヒータからなる加熱手段により加熱して炭化処理を行う方法において、炭化処理により発生する乾留ガスを廃棄物の燃焼熱により加熱し、加熱した乾留ガスを処理対象物の乾燥処理のための熱ガスとして利用する。
【００１１】
また、上記構成の炭化処理方法において、熱ガスにより処理対象物を乾燥処理した後の還流ガスを乾留ガスとともに加熱するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に関する炭化処理装置および方法によれば、加熱バーナーを使用するのは乾留ガス加熱部のみであり、乾燥部においては加熱バーナーを使用せずに乾留ガス加熱部で加熱された乾留ガスを利用して乾燥処理し、炭化部においては加熱バーナーを使用する代わりに電熱ヒータを用いて炭化処理を行う。このため、本発明では、乾燥部および炭化部のいずれもが灯油等を燃料とする加熱バーナーにより処理対象物を加熱する従来の場合と比較して、灯油等の燃料消費を抑えることが可能である。そして、燃料消費を低く抑えることで、有害物質を含む燃焼ガスの放出を低下させ、大気の汚染を抑える、といった効果を有する。また、乾留ガス加熱部において乾燥部からの還流ガスや炭化部からの乾留ガスを加熱するために、乾留ガス加熱部に一体化している生ゴミ等の廃棄物を焼却処理する焼却炉の燃焼熱を利用するため、生ゴミ等も同時に焼却処分が可能であり、また、廃棄物の燃焼熱を有効利用することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る炭化処理装置および方法の好ましい実施形態について図１乃至図６を参照して説明する。この炭化処理装置１は、ホッパ２と、乾燥炉３と、炭化炉４と、焼却発熱炉５とからなり、これら各部は配管によって接続される。この炭化処理装置１で処理する処理原料として、例えば、牛糞、豚糞、鶏糞などの家畜糞が用いられる。
【００１４】
ホッパ２はその上部の投入口２２に近い方が広口状に形成され、この投入口２２からホッパ２の下部に向けて畜糞などの原料を投入することができる。ホッパ２には、投入口２２に近い乾燥用撹拌機２３と、ホッパ２下部のスクリューコンベア２１に近い落下用撹拌機２４からなる複数の撹拌機が設けられている。また、ホッパ２内部であって投入口２２の近傍には、原料である畜糞の投入時の衝撃を受けて乾燥用撹拌機２３を保護するための複数の保護柵２５が図４に示すように前後に延びて取り付けられている。
【００１５】
乾燥用撹拌機２３は、投入口２２から投入された畜糞に対して外部から熱風を当てながら畜糞の撹拌を行うもので、モータ７３によって回転する左右に延びる回転軸２３ａと回転軸２３ａに回転軸２３ａの径方向に延びて取り付けられた複数の撹拌羽根２３ｂからなる。また、図３に示すように、投入口２２から斜め上方に延びる取付アングル２６には、熱風装置（いわゆるドライヤ）２７が取り付けられており、回転軸２３ａの回転とともに回転する撹拌羽根２３ｂにより畜糞の撹拌を行いながら、熱風装置２７からの熱風を畜糞に吹き付けて乾燥を行う。
【００１６】
落下用撹拌機２４は、乾燥用撹拌機２３を通して落下した畜糞を撹拌して下方のスクリューコンベア２１に確実に入るようにするためのもので、乾燥用撹拌機２３と同様に、モータ７３によって回転する左右に延びる回転軸２４ａに回転軸２４ａの径方向に延びて取り付けられた複数の撹拌羽根２４ｂからなる。そして、この撹拌羽根２４ｂによって撹拌されつつ畜糞がスクリューコンベア２１に送られる。
【００１７】
スクリューコンベア２１は、ホッパ２の最下部に位置して取り付けられており、モータ７３の回転によりベルト７４等を介して回転する回転軸２１ａと回転軸２１ａの回りを螺旋状に巻き付くようにして取り付けられた羽根部と２１ｂからなるリボンスクリューで構成される。ホッパ２の最下部に落下した畜糞は、回転軸２１ａの回転ともに回転する羽根部２１ｂにより適度な大きさに粉砕され、乾燥炉３の原料誘導口３７と連通するホッパ２下面の原料誘導口２８から乾燥炉３内へと移送される。
【００１８】
スクリューコンベア２１を収容するホッパ２の最下部の外郭は、多数の略円形の孔が形成されたパンチングプレートで構成され、ホッパ２内における乾燥によって発生する畜糞に含有されていた水分が、ホッパ２の最下部から外部へと滴下するようになっている。そして、図３に示すように、ホッパ２の下方にはホッパ２から滴下する水分を受容可能な受皿７５が設けられている。この受皿７５の底面は傾斜面となっており、受皿７５に受容された水分は、この傾斜面を伝わって受皿７５の斜め下方に備えられた貯水槽７６内に貯留できるようになっている。
【００１９】
乾燥炉３は、処理原料である畜糞を撹拌しながら加熱することで、ホッパ２から投入された処理原料の含水率を低下させる。この乾燥炉３は、横方向を長手軸方向とする略円筒状の乾燥炉筒３１で構成され、乾燥炉筒３１の内部には左右横方向に延びて形成され処理原料の通路である内部空間３２が形成され、乾燥炉筒３１の外側を覆うようにして左右に延びて形成された熱ガス供給路６３と、熱ガス供給路６３の外周側全周を覆うステンレス鋼からなる外筒３４と、外筒３４の外周側全周を覆うセラミックウール等からなる断熱材３３とから構成される多層構造になっている。内部空間３２内には乾燥炉筒３１の長手軸方向に渡され撹拌用羽根３５ａを有するスクリューコンベア３５が設けられており、このスクリューコンベア３５の回転軸３６は乾燥炉３の左端側から乾燥炉３の外部に出されてベルト７１等を介して炭化処理装置１を支持する架台７上に設置されたモータ７２によって回転される。なお、乾燥炉筒３１の外径は４１０ｍｍ程度で、長手軸方向の長さは３０００ｍｍ程度であるが、必ずしもこのような寸法に限られるわけではない。
【００２０】
乾燥炉３の右端側上部には内部空間３２から乾燥炉３の外部へと通じる原料誘導口３７が形成され、この原料誘導口３７を通ってホッパ２から乾燥炉３の内部空間３２へ誘導された畜糞は、回転するスクリューコンベア３５により乾燥炉３の右端側から左端側へと移送される。図５に示すように、乾燥炉筒３１の上部には平面視矩形に開けられて４箇所（必ずしもこの数に限られない）の点検口３８が形成されている。この点検口３８は、乾燥炉筒３１内の内部空間３２を移動する畜糞が内部空間３２において固まっているか否か、あるいは詰まっているか否かを外部から点検するために設けられている。そして、通常は、図５に示すような点検口３８の大きさに合わせた点検口用蓋３８ａを点検口３８に被せるようにした上で、乾燥炉筒３１の外周面であって点検口３８付近に設けられた複数の固定用ボルト３８ｂにパッキングを介して締結することで、点検口３８は閉塞されている。畜糞の詰まり等の事態が生じた場合には、この点検口用蓋３８ａを取り外すことで、乾燥炉筒３１内の畜糞を取り出すといった対応をすることが可能である。
【００２１】
焼却発熱炉５は、生ゴミなどの廃棄物を焼却処理するためのもので、正面に設けられた開閉扉５４を開けて焼却発熱炉５内に廃棄物を投入可能になっている。焼却発熱炉５上部には、焼却発熱炉５と一体に縦長の円筒形をなす乾留ガス加熱室５１が設けられている。この乾留ガス加熱室５１は、乾燥炉３を流れて戻される還流ガスや炭化炉４内で発生する乾留ガスを廃棄物の燃焼熱により加熱して乾燥炉３へ再供給する。乾留ガス加熱室５１の下端部には乾留ガス路６１の先端が接続され、上部には乾燥炉３の左端側に延びる熱ガス供給路６２が接続されている。乾留ガス加熱室５１の下端部近傍には乾留ガス加熱バーナー５２が設けられ、乾留ガス加熱室５１に供給された乾留ガスは、この乾留ガス加熱バーナー５２で加熱される。
【００２２】
乾留ガス加熱室５１の外部には送風機８１が設けられ、この送風機８１から送られる空気流は、送風機８１から乾留ガス加熱室５１の内部に延びる空気流噴射管５３の周壁に配列形成された多数の空気噴射孔から噴射する。この噴射空気流によって、乾留ガス加熱室５１内の燃焼炎は上昇する。上記のように熱ガス供給路６２は乾留ガス加熱室５１の上部から延びており、乾留ガス加熱バーナー５２によって加熱された熱ガスは、熱ガス供給路６２を流れ、送風機８２に通されてから熱ガス供給路６２に連通し乾燥炉筒３１の周囲を覆う熱ガス供給路６３に供給される。
【００２３】
原料誘導口３７から乾燥炉３の乾燥炉筒３１の内部空間３２へと投入された畜糞は、スクリューシャフト３５の回転作用によって十分撹拌されながら乾燥炉３の右端側から左端側へと移動する。この移動の過程で畜糞は、熱ガス供給路６２から乾燥炉筒３１の周囲を覆う熱ガス供給路６３へと導入された熱ガスによって１００℃乃至１５０℃程度に加熱され、それに含まれていた水分が蒸発する。
【００２４】
炭化炉４は、乾燥炉３において乾燥を終えた畜糞を炭化させる。この炭化炉４は、横方向を長手軸方向とする略円筒状の炭化筒４１で構成され、炭化筒４１の内部には左右横方向に延びて形成され畜糞の通路である内部空間４２が形成され、炭化筒４１の外周を覆うように取り付けられた複数の電熱ヒータ４８と、炭化筒４１や電熱ヒータ４８の外側を覆うセラミックウール等からなる断熱材４３と、この断熱材４３の外周側全周を覆うステンレス鋼からなる外被４４とから構成される多層構造になっている。内部空間４２内を左右に渡され撹拌用羽根４５を有するスクリューコンベア４７が設けられており、このスクリューコンベア４７の回転軸４６は炭化炉４の左端側から炭化炉４の外部に出されて炭化処理装置１を支持する架台７上に設置されたモータ７２によって回転される。なお、炭化筒４１の外径は４１０ｍｍ程度で、長手軸方向の長さは３０００ｍｍ程度であるが必ずしもこのような寸法に限られるわけではない。
【００２５】
炭化炉４はその左端側上部に乾燥炉３に繋がる誘導口４９が形成され、この誘導口４９に挿入され乾燥炉３とを上下に連結する断面略円形状の連結部７７内を通って畜糞が乾燥炉３から炭化炉４内へと供給される。すなわち、炭化炉４には、乾燥炉３での加熱によって含水量が減少した状態の畜糞が供給される。スクリューコンベア４７は、回転軸４６と回転軸４６の回りを螺旋状に巻き付くようにして取り付けられた撹拌用羽根４５とからなり、内部空間４２内の畜糞は回転軸４６の回転ともに回転する撹拌用羽根４５により炭化炉４の左端側から右端側へと移送される。
【００２６】
炭化炉４に設けられた電熱ヒータ４８は、炭化珪素等を材質とする抵抗発熱体で構成され、図６に示すようにフランジ部４８ａおよびフランジ部４８ｂを互いに重ねてこれらをボルト締結することで炭化筒４１に対して固定される。全体として略円筒形の電熱ヒータ４８は、左右に間隔を置いて炭化筒４１に複数取り付けられており、隣接する炭化筒４１の間隙のうち１つ置きに、熱電対等からなる温度センサ７８，７８，…が設けられている。炭化炉４は、温度センサ７８による測温に基づいて電熱ヒータ４８に供給される電力が温調器によって制御され、炉内の温度が４００℃乃至４５０℃に保持される。
【００２７】
ここで、１つの温度センサ７８に対し左右の電熱ヒータ４８，４８に供給される電力が制御される。このように、複数の温度センサ７８，７８，…に基づく測温により炭化筒４１の一部分の温度が制御されることで、１つの温度センサ７８に基づいて炭化筒４１の全体の温度が制御される場合と比較して炭化筒４１全体の温度分布を均一にすることが可能であり、消費電力の無駄を軽減させることができる。
【００２８】
このように構成される炭化炉４における畜糞の炭化処理の過程では、無酸素状態で間接的に上記の温度に加熱され、窒素、リン酸、カリウムといった肥料の有効成分が保持される。また、畜糞と酸素との反応を最小限に抑えた無酸素雰囲気における炭化反応が行われるため、有害物質の発生を抑えることができる。
【００２９】
炭化炉４の右端側端面の下部には、斜め下方に突出する断面略円形状の排出口７９が設けられ、炭化炉４の内部空間４１内を左端側から右端側まで移送され炭化処理されて有機肥料となった畜糞は、この排出口７９から炭化炉４の外部へと排出される。
【００３０】
還流ガス路６４は乾燥炉３の右端側から乾燥炉３の外部に延びており、この還流ガス路６４には乾燥炉３内の畜糞を乾燥処理した熱ガスが還流ガスとして流れる。また、乾留ガス路６５は炭化炉４の右端側から炭化炉４の外部に延びており、この乾留ガス路６５には炭化炉４における炭化処理で発生した乾留ガスが流れる。そして、還流ガス路６４と乾留ガス路６５とは合流して乾留ガス路６１となり送風機８３を通してから前述のように乾留ガス加熱室５１の下端部に接続される。すなわち、乾留ガス加熱室５１には、乾燥炉３からの還流ガスおよび炭化炉４からの乾留ガスが導入される。
【００３１】
焼却発熱炉５上部の上端部には圧力調整弁を備えたダンパー８４が設けられており、所定以上の燃焼ガスの圧力がこのダンパー８４に掛かったときに燃焼ガスの一部を後述する浄化部８５の側に送り込むことにより、焼却発熱炉５内の燃焼ガスの圧力は、略一定に保持される。
【００３２】
ダンパー８４の上側には、ろ過式の集塵機で構成される浄化部８５が設けられている。ダンパー８４を通過して浄化部８５内に送り込まれた燃焼ガスは、この浄化部８５を通過することにより有害物質が捕集されて浄化処理され、脱臭、減温がなされて、浄化部８５からは無毒のガスが外部へと放出される。
【００３３】
なお、ホッパ２に投入される畜糞に含有する水分を予め低くするために、図７乃至図１０を用いて以下に説明するような脱水処理部１００が炭化処理装置１に装備されている。
【００３４】
この脱水処理部１００は、図７に示すように、上部脱水処理部１０１および上部脱水処理部１０１の下方に設置された下部脱水処理部１１０に大別される。上部脱水処理部１０１は、バースクリーン１０２で構成される。このバースクリーン１０２は、畜糞に含まれる水分を除去するもので、目幅が４００〜６００ｍｍ程度の縦形のバースクリーンが、略水平方向に対して５０度程度の角度をなして傾斜配置されている。
【００３５】
バースクリーン１０２は、上部脱水処理部１０１の上部に設置されたモータ（図示せず）によりエンドレスに周回する。畜糞はバースクリーン１０２によって掻き揚げられ、掻き揚げられる際に、畜糞に含まれていた水分はバースクリーン１０２を透過して下方に流れ、バースクリーン１０２によって畜糞から除去された水分は下方に流れ、バースクリーン１０２の下方に設けられた排水溝１０３に排水される。水分を除去された畜糞は、周回するバースクリーン１０２とともに上部脱水処理部１０１の上部に運搬される。
【００３６】
下部脱水処理部１１０は、図８および図９に示すように、一端側が他端側よりも低くなるように傾斜する振動篩１１１と、振動篩１１１を支持する４本の支柱１２０，１２０，…と、支柱１２０の下部に各々取り付けられた防振ゴム１２５，１２５，…と、防振ゴム１２５を介して支柱１２０を支持する１３０，１３０，…と、振動篩１１１の下面に取り付けられた振動モータ１４０と、振動篩１１１に向くように立設された乾燥ファン１５０等を有して構成される。
【００３７】
振動篩１１１は、上下に開口する断面コ字状の篩本体１１２と、篩本体１１２の上面に敷かれ左右（図８の紙面に対して）を長手方向とするシート状のスクリーンネット１１３と、スクリーンネット１１３の上面の周囲を抑えるスクリーン枠１１４とで構成される。篩本体１１２とスクリーン枠１１４本体とが振動篩１１１の長手方向に並ぶ複数のボルト１１５，１１５，…によりボルト締結されることで、篩本体１１２とスクリーン枠１１４本体とがスクリーンネット１１３を挟持する。このスクリーンネット１１３は水分を透過させることが可能な程度の目の粗さを有している。
【００３８】
４本の支柱１３０は、いずれも略同一の長さを有しており、それらの上部は防振ゴム１２５を介してロックピン１２３により支柱１２０の下部に各々固定されている。４本の支柱１２０の上部は、いずれも受け具１２１を介して振動篩１１１に取り付けられている。ここで、４本の支柱１２０のうち、振動篩１１１の図８の紙面右端側（上部脱水処理部１０１側）を支持している２本の支柱１２０は、振動篩１１１の図８の紙面左端側（上部脱水処理部１０１とは反対の側）を支持している２本の支柱１２０よりも長く設定されている。このため、振動篩１１１は、上部脱水処理部１０１側が高くなるように傾斜しており、振動篩１１１のスクリーンネット１１３上の畜糞が、左方に移動し易くなっている。
【００３９】
電気駆動する振動モータ１４０は、取付板１２２を介して振動篩１１１の底面側に取り付けられている。この振動モータ１４０を駆動させることにより、振動篩１１１全体を振動させることが可能であり、振動篩１１１のスクリーンネット１１３上の畜糞に振動を与えることで、畜糞に含まれている水分をスクリーンネット１１３の目を通して滴下させ、畜糞の水分の含有率を低下させる。ここで、支柱１２０と支柱１３０との間に防振ゴム１２５を介することで、振動モータ１４０の駆動による振動篩１１１の振動とともに振動篩１１１から支柱１２０側に伝達される振動を支柱１３０の側に伝達させないようにして、振動モータ１４０の駆動中において下部脱水処理部１１０全体を安定させるようにしている。
【００４０】
振動篩１１１の下方には、振動篩１１１の長手方向と同じ方向を長手方向とする平面視略矩形状の液槽１６０が設置されている。この液槽１６０には、振動篩１１１のスクリーンネット１１３の目を通過して滴下する水分を貯留することができる。また、液槽１６０の内壁面は、排水ダクト１６５を介して排水溝１７０に連通しており、液槽１６０内にある程度貯留した水分は、排水溝１７０に向けて排水することが可能である。
【００４１】
振動篩１１１の左端側（上部脱水処理部１０１とは反対の側）であって振動篩１１１の下方には、いわゆるヒレ付きのクライマーベルト式ベルトコンベア１８０の一端側が向けられて設置されている。図１１に示すように、ベルトコンベア１８０は、その他端側がホッパ２の投入口２２の近傍に向き、他端側から一端側に向けて下方に傾斜するように傾斜配置されている。振動篩１１１の左端からベルトコンベア１８０上に落下した畜糞は、このベルトコンベア１８０によりホッパ２の投入口２２に向けて運搬される。
【００４２】
ここで、脱水処理部１００を用いた畜糞の脱水処理（ホッパ２に投入するまでの工程）について簡単に説明する。まず、上部脱水処理部１０１に投入された畜糞は、前述のように、バースクリーン１０２によって掻き揚げられることによってそれに含まれていた水分が除去され、バースクリーン１０２を透過して下方に流れた水分は排水溝１０３に排水される。バースクリーン１０２上に残った畜糞は、周回するバースクリーン１０２とともに上部脱水処理部１０１の上部に運搬された後、下方に設置された下部脱水処理部１１０の振動篩１１１に向けて落下する。
【００４３】
上部脱水処理部１０１から振動篩１１１の右端側に向けて落下する畜糞は、落下の衝撃によりその中に含まれている水分が撥ね飛ばされ、比較的水分の含有量の少ない部分が振動篩１１１上に残る。そして、振動モータ１４０により振動を受けながらスクリーンネット１１３上をその傾斜方向に移送される畜糞に含まれている水分は、畜糞が振動を受けることでスクリーンネット１１３の目を透過して滴下し、液槽１６０に貯留される。液槽１６０に貯留された水分は、排水ダクト１６５を介して排水溝１７０に流入する。なお、スクリーンネット１１３上における畜糞の振動篩１１１の傾斜方向への移動に際して、スクリーンネット１１３の目を通過せずにスクリーンネット１１３上に付着している水滴は、スクリーンネット１１３に向いている乾燥ファン１５０からの風により吹き飛ばされる。
【００４４】
振動モータ１４０からの振動を受けつつ振動篩１１１の左端側まで移動した畜糞は、振動篩１１１の他端側直下に一端が設けられたベルトコンベア１８０上に落下し、電機駆動するベルトコンベア１８０によってホッパ２の側に向けて搬送され、搬送される間に乾燥が進行し、ホッパ２の投入口２２に投入される。
【００４５】
次に、この炭化処理装置１による炭化処理について簡単に説明する。脱水処理部１００における脱水処理を終えてホッパ２に投入された処理原料としての畜糞は、このホッパ２を通過する間に粉砕され水分が除去される。焼却発熱炉５の開閉扉５４から投入された廃棄物は焼却発熱炉５内で燃焼され、この燃焼ガスが乾留ガス加熱室５１の側に流入する。乾留ガス加熱室５１に流入した燃焼ガスは、乾留ガス加熱バーナー５２により加熱された後、熱ガス供給路６２に送られる。ホッパ２から乾燥炉３に送られた畜糞は、熱ガス供給路６２を介して熱ガス供給路６３に流入する熱ガスによって１００℃乃至１５０℃加熱された乾燥炉３内を通過する間に乾燥される。
【００４６】
乾燥炉３で乾燥された畜糞は、炭化炉４に投入され、ここで加熱燃焼して炭化される。炭化炉４における加熱は、複数の電熱ヒータ４８，４８，…により４００℃乃至４５０℃の炉温になるように制御されて行われ、炭化処理されて有機肥料となった畜糞は、排出口７９から排出される。炭化処理の過程で発生した乾留ガスは、乾留ガス路６５に排出された後、還流ガス路６４を流れる還流ガスと合流して焼却発熱炉５の乾留ガス加熱室５１内に入る。乾留ガス加熱室５１内に入った乾留ガスは、焼却発熱炉５からの廃棄物の燃焼ガスと合流して乾留ガス加熱バーナー５２の燃焼炎によって燃焼され、乾留ガス中の二酸化炭素や塩化水素、窒素酸化物等の有害物質が無害物質に変換される。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係る炭化処理装置の全体を示す正面図である。
【図２】上記炭化処理装置の右側面図である。
【図３】上記炭化処理装置を構成するホッパ周辺を示す部分図である。
【図４】上記ホッパの投入口周辺を示す平面図である。
【図５】上記炭化処理装置を構成する乾燥炉の乾燥炉筒を示す部分斜視図である。
【図６】上記炭化処理装置を構成する炭化炉に設けられた電熱ヒータを示す部分斜視図である。
【図７】上記炭化処理装置に設けられた脱水処理部を示す概略図である。
【図８】上記炭化処理装置に設けられた下部脱水処理部を示す側面図である。
【図９】上記下部脱水処理部を示す正面図である。
【図１０】上記下部脱水処理部に設けられた振動篩を示す図で、（ａ）はその平面図を、（ｂ）はその正面図を示す。
【図１１】上記下部脱水処理部と上記ホッパとの間に設けられたコンベアを表す概略図である。
【符号の説明】
【００４８】
１炭化処理装置
２ホッパ
３乾燥炉（乾燥部）
４炭化炉（炭化部）
５焼却発熱炉（焼却炉）
２１スクリューコンベア
２２投入口
２３乾燥用撹拌機
２４落下用撹拌機
３１乾燥炉筒（乾燥炉本体）
３５スクリューコンベア（第１の撹拌部材）
４１炭化筒（炭化炉本体）
４７スクリューコンベア（第２の撹拌部材）
４８電熱ヒータ
５１乾留ガス加熱室（乾留ガス加熱部）
５２乾留ガス加熱バーナー
６１乾留ガス路
６２熱ガス供給路
６３熱ガス供給路
６４還流ガス路
６５乾留ガス路
７８温度センサ
７９排出口
１００脱水処理部
１０１上部脱水処理部（脱水手段）
１０２バースクリーン
１１０下部脱水処理部（脱水手段）
１１１振動篩
１１３スクリーンネット（篩網）
１４０振動モータ（振動発生手段）
１５０乾燥ファン（送風手段）
１６０液槽
１８０ベルトコンベア

【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象物を加熱して乾燥処理を行う乾燥部と、脱水手段により脱水処理を施された処理対象物を前記乾燥部内に供給するためのホッパと、前記乾燥部に連通し前記乾燥部において乾燥処理を施した処理対象物を電熱ヒータからなる加熱手段により加熱して炭化処理する炭化部と、廃棄物を焼却処理する焼却炉に一体に設けられ前記廃棄物の燃焼熱により前記炭化部において発生する乾留ガスを加熱し前記乾燥部において乾燥処理を行うための熱ガスを発生させる乾留ガス加熱部と、前記乾留ガス加熱部と前記乾燥部とを繋ぎ前記乾留ガス加熱部からの熱ガスを前記乾燥部に導く熱ガス供給路と、前記炭化部と前記乾留ガス加熱部とを繋ぎ炭化部において発生する乾留ガスを前記乾留ガス加熱部に導く乾留ガス路とを有して構成されることを特徴とする炭化処理装置。
【請求項２】
前記乾燥部と前記乾留ガス加熱部とが還流ガス路により繋がれ、前記乾燥部において処理対象物を加熱して前記乾留ガス加熱部に戻る還流ガスが乾留ガスとともに前記乾留ガス加熱部において加熱されることを特徴とする請求項１に記載の炭化処理装置。
【請求項３】
前記乾燥部が、横長型の略円筒状の乾燥炉本体と、前記乾燥炉本体内に前記乾燥炉本体の長手軸回りに回転可能に設けられ前記ホッパから供給された処理対象物を撹拌する第１の撹拌部材とを有して構成されることを特徴とする請求項１もしくは２に記載の炭化処理装置。
【請求項４】
前記炭化部が、横長型の略円筒状の炭化炉本体と、前記炭化炉本体内に前記炭化炉本体の長手軸回りに回転可能に設けられ前記乾燥部から移送された処理対象物を撹拌する第２の撹拌部材と、前記炭化炉本体の長手軸心と同心状に前記炭化炉本体の外周側に設けられ前記炭化炉本体内の処理対象物を昇温する略円筒状の前記電熱ヒータとを有して構成されることを特徴とする請求項１〜３に記載の炭化処理装置。
【請求項５】
前記脱水手段が、一端側が他端側よりも高くなるように傾斜支持され底部に篩網を有して水分を透過する振動篩と、前記振動篩に取り付けられ前記振動篩を振動させる振動発生手段と、前記振動篩に向けて空気を送風する送風手段とを有して構成され、
前記振動篩の一端側に落下した前記篩網上の処理対象物を前記振動発生手段により前記振動篩を振動させながら前記振動篩の他端側に搬送するとともに、前記送風手段から送風される空気を当てて処理対象物の水分を除去し、前記振動篩の振動により処理対象物の水分が前記篩網を通して篩い落とされることを特徴とする請求項１〜４に記載の炭化処理装置。
【請求項６】
廃棄物の燃焼熱を利用して処理対象物の乾燥処理を行い、乾燥処理された前記処理対象物を電熱ヒータからなる加熱手段により加熱して炭化処理を行う方法において、
炭化処理により発生する乾留ガスを前記廃棄物の燃焼熱により加熱し、加熱した乾留ガスを処理対象物の乾燥処理のための熱ガスとして利用することを特徴とする炭化処理方法。
【請求項７】
前記熱ガスにより処理対象物を乾燥処理した後の還流ガスを乾留ガスとともに加熱することを特徴とする請求項６に記載の炭化処理方法。

【図１】