説明

炭素化装置

【課題】排出ガスを効率良く浄化処理する炭素化装置を提供する。
【解決手段】処理物を炭素化する炭素化装置であって、炭化室(第一炭化室3、第二炭化室4)に隣接しない炭化前処理室(投入予備室1)と炭化後処理室(第二冷却室6、冷却予備室7)とから排出されるガスを集めて第一消臭消煙装置51に導く第一排気通路50と、炭化室(第一炭化室3、第二炭化室4)とこれに隣接する炭化前処理室(予備加熱室2)と炭化後処理室(第一冷却室5)とから排出されるガスを集めて第二消臭消煙装置61に導く第二排気通路60とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば廃棄されるゴミ等の有機物を炭素化する炭素化装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の炭素化装置として、ゴミ等の処理物を熱分解して油、ガス、炭化物等に再生する資源回収型廃棄物処理システムがある。このシステムは、遮断扉を介して閉塞される複数の処理室が直列に並んで設けられ、各処理室にて搬入工程、予熱工程、熱分解(乾留)工程、冷却工程、搬出工程等が順に行われるものである(特許文献1、特許文献2参照)。
【0003】
特許文献1に開示されたシステムは、各処理室から排出されるガスを冷却して油分を分離するとともに、冷却後の余剰ガスと各処理室から排出されるガスを最終的に2系統に分け、それぞれの系統で集められたガスを2つの消臭消煙装置にて燃焼させて外部に排出するようになっている。
【0004】
特許文献2に開示されたシステムは、各処理室から排出されるガスを冷却して油分を分離し、ガス中の金属を回収するとともに、これら処理が行われたガスを最終的に1系統に集めて排出するようになっている。
【特許文献1】特開平8−283594号公報
【特許文献2】特開平9−248549号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、このような従来の炭素化装置にあっては、熱量等の性状が大幅に異なるガスを集めて浄化処理していたため、排出ガスの浄化処理する効率が低く、浄化装置が大型化を招くという問題点があった。
【0006】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、排出ガスを効率良く浄化処理する炭素化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】
【0007】
本発明は、処理物を熱分解する前の処理が行われる複数の炭化前処理室と、処理物を加熱して熱分解する炭化室と、処理物を熱分解した後の処理が行われる複数の炭化後処理室と、直列に並ぶ各炭化前処理室と炭化室と各炭化後処理室をそれぞれ閉塞する遮断扉と、遮断扉を開閉して処理物を搬送する搬送手段と、各炭化前処理室と炭化室と各炭化後処理室から排出されるガスを燃焼させて外部に排出する第一、第二消臭消煙装置とを備え、処理物を炭素化する炭素化装置であって、炭化室に隣接しない炭化前処理室と炭化室に隣接しない炭化後処理室とから排出されるガスを集めて第一消臭消煙装置に導く第一排気通路と、炭化室と炭化室に隣接する炭化前処理室と炭化室に隣接する炭化後処理室とから排出されるガスを集めて第二消臭消煙装置に導く第二排気通路とを備えたことを特徴とするものとした。
【発明の効果】
【0008】
本発明によると、第一排気通路を介して熱量の低いガスが第一消臭消煙装置に導かれることにより、第一消臭消煙装置の炉を小型化してガスの消臭を効率良く行う一方、第二排気通路を介して熱量の高いガスが第二消臭消煙装置に導かれることにより、第二消臭消煙装置炉の容量を十分に確保してガスの消臭を行うとともにガスの可燃成分を燃焼させて無害化し、異常燃焼や爆発を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
以下、本発明を廃棄される有機物を熱分解して炭化させる炭素化装置に適用した実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0010】
図1に示すように、炭素化装置は、炭化工程の流れ方向に沿って投入予備室1、予備加熱室2、第一炭化室3、第二炭化室4、第一冷却室5、第二冷却室6、冷却予備室7が設けられる。図1に矢印で示すように、投入予備室1に投入された処理物(被炭化物)が各処理室1〜7に順に搬送され、後述するように各処理室1〜7にて処理物中の有機物を炭化させるための処理が順に行われ、冷却予備室7から炭化物が取り出される。
【0011】
なお、上記した各処理室1〜7の設置数はこれに限らず、要求される処理能力等に応じて増減しても良い。例えば、2つの第一、第二炭化室3、4に限らず、3つ以上の炭化室を設けても良い。
【0012】
炭素化装置は、搬送手段として処理物が入れられるコンテナと、このコンテナを搬送するコンベアを備える。このコンベアは各処理室1〜7の内外に渡って延び、コンテナを矢印で示す流れ方向(略水平方向)に搬送するようになっている。
【0013】
炭素化装置は、各処理室1〜7を開閉する手段として、遮断扉11〜18を備える。各遮断扉11〜18は図示しない駆動機構を介して昇降し、所定の開位置に引き上げられると各処理室1〜7の出入口を開き、コンベアを介して搬送されるコンテナが通過できるようにする一方、所定の閉位置に引き下げられると各処理室1〜7の出入口を閉じ、各処理室1〜7を密閉するようになっている。
【0014】
各処理室1〜7には窒素ガスを注入する窒素ガス注入管20と、室内のガスを排出する排気管21〜27を備える。窒素ガス注入管20を介して窒素ガスが注入されるとともに、室内のガスが排気管21〜27を介して強制的に排出する窒素置換によって低酸素濃度雰囲気を形成するようになっている。
【0015】
第一炭化室3と第二炭化室4は炭化工程の流れ方向について中央部に並んで設けられる。第一炭化室3と第二炭化室4では図示しないヒータによりコンテナ内の処理物が所定温度条件(例えば360℃〜450℃程度)で加熱され、処理物を低酸素濃度雰囲気にて燃焼させることなく熱分解(乾留)して炭素化する。第一炭化室3と第二炭化室4ではこの熱分解によって処理物から高熱量の乾留ガスが発生し、窒素置換により第一炭化室3、第二炭化室4から排気管23、24へと排出されるガスにおける可燃成分の濃度は高いものとなる。
【0016】
こうして第一炭化室3、第二炭化室4では処理物を熱分解する炭素化処理が行われるが、第一炭化室3、第二炭化室4の前方には熱分解する前の処理が行われる炭化前処理室として投入予備室1、予備加熱室2が設けられている。
【0017】
予備加熱室2は第一炭化室3の手前に配置され、遮断扉13を開閉してコンテナが予備加熱室2から第一炭化室3に搬入される。この予備加熱室2では窒素置換が行われるとともに、ヒータによりコンテナ内の処理物が所定温度条件で予備加熱される。
【0018】
予備加熱室2では上記した予備加熱時に、処理物から乾留ガスはほとんど発生しないが、遮断扉13の開閉時に隣接する第一炭化室3内の乾留ガスが流入し、窒素置換により予備加熱室2から排気管22へと排出されるガスにおける可燃成分の濃度はある程度高いものとなる。
【0019】
投入予備室1は炭化工程の流れ方向について最前部に配置され、遮断扉11を開閉してコンテナが投入予備室1に搬入され、窒素置換が行われる。
【0020】
投入予備室1は予備加熱室2の手前に配置され、遮断扉12を開閉してコンテナが投入予備室1から予備加熱室2に搬入される。この投入予備室1では処理物の熱分解が行われないため乾留ガスは発生せず、遮断扉12の開閉時に隣接する予備加熱室2内に残留する少量の乾留ガスが流入するが、窒素置換により投入予備室1から排気管21へと排出されるガスにおけるガス中の可燃成分の濃度は低いものとなる。
【0021】
第一炭化室3、第二炭化室4の後方には熱分解した後の処理が行われる炭化後処理室として第一冷却室5、第二冷却室6、冷却予備室7が設けられている。
【0022】
第一冷却室5は第二炭化室4の後方に配置され、遮断扉15を開閉してコンテナが第二炭化室4から第一冷却室5に搬入される。この第一冷却室5では、第一冷却室5では処理物の一段目の冷却が行われ、余熱により乾留ガスが発生するとともに、遮断扉15の開閉時に隣接する第二炭化室4の乾留ガスが流入し、第一冷却室5から排気管25へと排出されるガスにおける可燃成分の濃度はある程度高いものとなる。
【0023】
第二冷却室6は第一冷却室5の後方に配置され、遮断扉16を開閉してコンテナが第一冷却室5から第二冷却室6に搬入される。この第二冷却室6では処理物の二段目の冷却が行われ、余熱による乾留ガスはほとんど発生せず、遮断扉16の開閉時に隣接する第一冷却室5内に残留する少量の乾留ガスが流入するが、窒素置換により第二冷却室6から排気管26へと排出されるガスにおける可燃成分の濃度は低いものとなる。
【0024】
冷却予備室7は第二冷却室6の後方に配置され、遮断扉17を開閉してコンテナが第二冷却室6から冷却予備室7に搬入される。この冷却予備室7では処理物の三段目の冷却が行われ、余熱による乾留ガスはほとんど発生せず、遮断扉17の開閉時に隣接する第二冷却室6内に残留するごく少量の乾留ガスが流入するが、窒素置換により冷却予備室7から排気管27へと排出されるガスにおける可燃成分の濃度は低いものとなる。
【0025】
冷却予備室7は炭化工程の流れ方向について最後部に配置され、遮断扉18を開閉してコンテナが冷却予備室7から外部へと搬出される。
【0026】
各処理室1〜7から排出されるガスを処理する設備として、ガスを冷却して油分を分離する冷却器8と、ガスの逆流を止める安全器9と、ガスを燃焼させる第一、第二消臭消煙装置51、61とを備える。
【0027】
投入予備室1、第二冷却室6、冷却予備室7のガスをそれぞれ排出する各排気管21、26、27には安全器9のみが介装される。
【0028】
予備加熱室2、第一、第二炭化室3、4、第一冷却室5のガスをそれぞれ排出する排気管22、23、24、25には冷却器8と安全器9が介装される。
【0029】
第一炭化室3と第二炭化室4では処理物の熱分解時に、処理物から高熱量の乾留ガスが発生し、この乾留ガスは炭化水素系の可燃成分を大量に含んでおり、排気管23、24を介して冷却器8にて冷却されることによりこの可燃成分が液化して可燃性の油が回収されるが、冷却器8を通過した余剰ガスには低沸点で液化しなかった可燃成分が含まれ、この余剰ガスは例えば千〜1万kcal/m3程度の熱量を持つ。
【0030】
予備加熱室2では処理物の予備加熱時に、処理物から乾留ガスはほとんど発生しないが、遮断扉13の開閉時に隣接する第一炭化室3内の乾留ガスが流入しており、排気管22を介して冷却器8にて冷却されることによりこの可燃成分が液化して可燃性の油が回収されるが、冷却器8を通過した余剰ガスには低沸点で液化しなかった可燃成分がある程度含まれる。
【0031】
第一冷却室5では処理物の冷却時に、余熱により乾留ガスが発生するとともに、遮断扉15の開閉時に隣接する第二炭化室4の乾留ガスが流入しており、排気管25を介して冷却器8にて冷却されることによりこの可燃成分が液化して可燃性の油が回収されるが、冷却器8を通過した余剰ガスには低沸点で液化しなかった可燃成分がある程度含まれる。
【0032】
そして本発明の要旨とするところであるが、投入予備室1と第二冷却室6と冷却予備室7から排出されるガスを第一消臭消煙装置51に導く第一排気通路50を備えるとともに、予備加熱室2と第一、第二炭化室3、4と第一冷却室5から排出されるガスを第二消臭消煙装置61に導く第二排気通路60を備える。
【0033】
これにより、投入予備室1と第二冷却室6と冷却予備室7から排出される可燃成分の少ないガスは第一排気通路50を通って第一消臭消煙装置51に導かれ、第一消臭消煙装置51の高温雰囲気にて消臭消煙され、第一消臭消煙装置51から外部に排出される。
【0034】
第一消臭消煙装置51は、ガスを滞留させる炉54と、この炉54内に臨む炉内温度保持用のバーナ53と、炉54内で燃焼したガスを外部に排出する排熱筒55とを備える。
【0035】
炉内温度保持用のバーナ53は、炉54内の出口寄りに設けられ、これに供給される燃料を炉54内で燃焼し、炉54内を所定温度(例えば800℃程度)に保つようになっている。
【0036】
第一消臭消煙装置51は、その炉54を所要のガス滞留時間が得られる容量とし、ガス(乾留ガス+窒素)が炉54内の高温雰囲気を通過することにより、ガスの消臭が効率良く行われる。
【0037】
一方、予備加熱室2と第一、第二炭化室3、4と第一冷却室5から排出される可燃成分の多いガスは第二排気通路60を通って第二消臭消煙装置61に導かれ、第二消臭消煙装置61にて燃焼するとともに、第二消臭消煙装置61の高温雰囲気にて消臭消煙され、第二消臭消煙装置61から外部に排出される。
【0038】
第二消臭消煙装置61は、ガスを滞留させる炉64と、この炉64内に臨む可燃ガス点火用の小容量バーナ62と、炉内温度保持用の大容量バーナ63と、炉64内で燃焼したガスを外部に排出する排熱筒65とを備える。
【0039】
可燃ガス点火用の小容量バーナ62は、炉64内の入口寄りに設けられ、これに供給される燃料を炉64内で燃焼し、炉64内に流入するガス中に含まれる可燃成分に着火するようになっている。
【0040】
炉内温度保持用の大容量バーナ63は、炉64内の出口寄りに設けられ、これに供給される燃料を炉64内で燃焼し、炉64内を所定温度(例えば800℃程度)以上に保つようになっている。
【0041】
第二消臭消煙装置61は、ガス(乾留ガス+窒素)の可燃成分を燃焼させて無害化するとともにガスの消臭をするものであり、ガスの可燃成分が燃焼するのに伴って炉64内の温度が許容値(例えば千数百℃)を超えて高くならないように炉64の容量を確保する。そして、炉64は異常燃焼を防止するとともに、爆発を防止するようになっている。
【0042】
以上のように、処理物を熱分解する前の処理が行われる複数の炭化前処理室(投入予備室1、予備加熱室2)と、処理物を加熱して熱分解する炭化室(第一炭化室3、第二炭化室4)と、処理物を熱分解した後の処理が行われる複数の炭化後処理室(第一冷却室5、第二冷却室6、冷却予備室7)と、直列に並ぶ各炭化前処理室と炭化室と各炭化後処理室をそれぞれ閉塞する遮断扉11〜18と、遮断扉11〜18を開閉して処理物を搬送する搬送手段と、各炭化前処理室と炭化室と各炭化後処理室から排出されるガスを燃焼させて外部に排出する第一、第二消臭消煙装置51、61とを備え、処理物を炭素化する炭素化装置であって、炭化室(第一炭化室3、第二炭化室4)に隣接しない炭化前処理室(投入予備室1)と炭化後処理室(第二冷却室6、冷却予備室7)とから排出されるガスを集めて第一消臭消煙装置51に導く第一排気通路50と、炭化室(第一炭化室3、第二炭化室4)とこれに隣接する炭化前処理室(予備加熱室2)と炭化後処理室(第一冷却室5)とから排出されるガスを集めて第二消臭消煙装置61に導く第二排気通路60とを備えるため、第一排気通路50を介して熱量の低いガスが第一消臭消煙装置51に導かれることにより、第一消臭消煙装置51をガスの消臭をするものとして炉54を小型化する一方、第二排気通路60を介して熱量の高いガスが第二消臭消煙装置61に導かれることにより、第二消臭消煙装置61をガスを消臭するとともにガスの可燃成分を燃焼させて無害化するものとして炉64の容量を十分に確保して異常燃焼や爆発を防止できる。
【0043】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【図1】本発明の実施の形態を示す炭素化装置の構成図。
【符号の説明】
【0045】
1 投入予備室(炭化前処理室)
2 予備加熱室(炭化前処理室)
3 第一炭化室(炭化室)
4 第二炭化室(炭化室)
5 第一冷却室(炭化後処理室)
6 第二冷却室(炭化後処理室)
7 冷却予備室(炭化後処理室)
8 安全器
9 冷却器
11〜18 遮断扉
50 第一排気通路
51 第一消臭消煙装置
60 第二排気通路
61 第二消臭消煙装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
処理物を熱分解する前の処理が行われる複数の炭化前処理室と、
処理物を加熱して熱分解する炭化室と、
処理物を熱分解した後の処理が行われる複数の炭化後処理室と、
直列に並ぶ前記各炭化前処理室と前記炭化室と前記各炭化後処理室をそれぞれ閉塞する遮断扉と、
この遮断扉を開閉して処理物を搬送する搬送手段と、
前記各炭化前処理室と前記炭化室と前記各炭化後処理室から排出されるガスを燃焼させて外部に排出する第一、第二消臭消煙装置とを備え、
処理物を炭素化する炭素化装置であって、
前記炭化室に隣接しない前記炭化前処理室と前記炭化室に隣接しない前記炭化後処理室とから排出されるガスを集めて前記第一消臭消煙装置に導く第一排気通路と、
前記炭化室と前記炭化室に隣接する前記炭化前処理室と前記炭化室に隣接する前記炭化後処理室とから排出されるガスを集めて前記第二消臭消煙装置に導く第二排気通路とを備えたことを特徴とする炭素化装置。
【請求項2】
前記炭化前処理室として、外部から処理物を搬入して窒素置換を行う投入予備室と、前記炭化室の手前で処理物を予備加熱する予備加熱室とを備え、
前記炭化後処理室として、前記炭化室から出される処理物を冷却する第一冷却室と、処理物を外部へと搬出する冷却予備室とを備え、
前記第一排気通路は前記投入予備室と前記冷却予備室とから排出されるガスを集めて前記第一消臭消煙装置に導く一方、
前記第二排気通路は前記予備加熱室と前記第一冷却室とから排出されるガスを集めて前記第二消臭消煙装置に導くことを特徴とする請求項1に記載の炭素化装置。

【図1】
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【公開番号】特開2008−222901(P2008−222901A)
【公開日】平成20年9月25日(2008.9.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−64852(P2007−64852)
【出願日】平成19年3月14日(2007.3.14)
【出願人】(304039065)カヤバ システム マシナリー株式会社 (185)
【Fターム(参考)】