JPH10147785A - 有機物の炭化装置および有機物の炭化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】廃棄処分される有機物を連続かつ簡単に炭化さ
せて、有効的な再利用を行なうことができる有機物の炭
化装置および有機物の炭化方法を提供する。 【解決手段】外框１内の一次燃焼室１３に設けた第一移
送筒２へ、その投入部材６から有機物ｂを連続供給し
て、この第一および第二移送筒２，３を移動する間に加
熱手段１０により加熱させつつ第一および第二搬送手段
８，９によって撹拌移送させて、加熱に伴って発生した
燃焼ガスをこれら第一および第二移送筒に設けた排気孔
４から一次燃焼室１３内に放出させて燃焼させ、この燃
焼ガスへの着火後は、加熱手段１０による加熱を停止
し、ガスの燃焼のみによって有機物を回分燃焼させ、第
二移送筒３の排出部材７から順次処理物ｂを取り出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、廃棄処分される有機物
を連続かつ簡単に炭化させて、有効的な再利用を行なう
ことができる有機物の炭化装置および有機物の炭化方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、有機廃棄物、例えば、製材や他の
木材加工の際に排出される挽き粉や籾殻等は、炭化させ
ることで肥料や植物生長調整材，土壌改良材または粉
炭，活性炭として二次利用されることが知られている。

【０００３】そのため、籾殻は、田んぼ等に山積みにさ
れて焼かれ、その全般に火が回った後水をかけて消火
し、袋詰めして、必要時に田んぼ等に適宜散布して使用
し効果を得ていた。

【０００４】しかし、この方法は、その処理される量は
わずかであるばかりか、屋外での燃焼は危険であり、ま
た、煙害も大きな問題となるものであった。

【０００５】一方、籾殻はそのままの状態であるとあま
り利用価値がなく、大量に排出されるこれら有機廃棄物
はその処分に困り、適当な廃棄場において捨てられてい
るのが現状であった。

【０００６】そのため、これらの業界においては、大量
に排出される有機廃棄物の再利用が計れる装置の出現が
強く要望されていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した要
望にかんがみなされたもので、外框内の一次燃焼室に設
けた第一移送筒へ、その投入部材から有機物を連続供給
して、この第一および第二移送筒を移動する間に加熱手
段により加熱させつつ第一および第二搬送手段によって
撹拌移送させて、加熱に伴って発生したガスをこれら第
一および第二移送筒に設けた排気孔から直接一次燃焼室
内に放出させて燃焼させ、このガスへの着火後は、加熱
手段による加熱を停止し、ガスの燃焼のみによって有機
物を回分燃焼させ、第二移送筒の排出部材から順次処理
物を取り出すことにより、廃棄処分される有機物を連続
かつ簡単に炭化させて、有効的な再利用を行なうことが
できる有機物の炭化装置および有機物の炭化方法を提供
することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ための本発明の手段は、内部に一次燃焼室を形成させた
外框と、該外框の一次燃焼室内の上下に設けて連通部材
により接続された横長で中空の第一および第二移送筒
と、これら第一および第二移送筒の外周部に穿設させた
排気孔と、前記一次燃焼室内において第一および第二移
送筒の外周へ所定間隙を形成させて対設させた被覆体
と、前記第一移送筒の始端側に臨ませた有機物の投入部
材と、前記第二移送筒の終端側に設けた処理物の排出部
材と、これら第一および第二移送筒の内部に挿嵌して駆
動手段により回転駆動される第一および第二搬送手段
と、前記外框における一次燃焼室の適所に設けた加熱手
段と、前記外框の上部に設けてその一次燃焼室と連通さ
せた二次燃焼室を有する副外框と、この副外框に立設さ
せてその二次燃焼室の廃ガスを排出させる煙突と、を備
えさせた有機物の炭化装置の構成にある。

【０００９】また、第二移送筒の終端側に設けた処理物
の排出部材へ、搬出手段を連係させ、該搬出手段の終端
部を、上部の開口に開閉蓋を設けた蓄溜槽を対応させ
る。

【００１０】そして、外框内の一次燃焼室に設けた第一
移送筒へ、その投入部材から有機物を連続供給して、こ
の第一および第二移送筒を移動する間に加熱手段により
加熱させつつ第一および第二搬送手段によって撹拌移送
させて、加熱に伴って発生した燃焼ガスをこれら第一お
よび第二移送筒に設けた排気孔から直接一次燃焼室内に
放出させて燃焼させ、この燃焼ガスへの着火後は、加熱
手段による加熱を停止し、燃焼ガスのみによって有機物
を回分燃焼させ、第二移送筒の排出部材から順次処理物
を取り出す有機物の炭化方法にある。

【００１１】

【実施例】次に、本発明に関する有機物の炭化装置およ
び有機物の炭化方法の一実施例を図面に基づいて説明す
る。

【００１２】図１〜図２および図４においてＡは有機物
ｂ、例えば、籾殻や木粉，チェーンソー屑，木端材、チ
ップの大きさまでの木屑等の炭化方法に採用される炭化
装置で、外框１と、第一および第二移送筒２，３と、排
気孔４と、被覆体５と、投入部材６と、排出部材７と、
第一および第二搬送手段８，９と、加熱手段１０と、副
外框１１と、煙突１２とにより基本的に構成される。

【００１３】そして、前記した外框１は、耐熱性の煉瓦
等の成形体により横長の箱形に形成してあって、その内
部の空洞部を一次燃焼室１３としてあり、該内部の清掃
と補修あるいは分解・組み立て・移動を容易にするため
に、複数段、例えば、縦方向に対して三分割に形成して
ある。

【００１４】前記した第一および第二移送筒２，３は、
横長で断面形状略円形の中空状に形成されて、外框１の
一次燃焼室１３内においてその長さ方向に対して略全長
において該上下に複列に設けてあって、その両端部を外
框１の外部へ突出してあり、第一移送筒２の終端部と第
二移送筒３の始端部とを筒状の連通部材１４により接続
させて、一連的な移送流路が形成されるようにしてあ
る。

【００１５】前記した排気孔４は、第一および第二移送
筒２，３の外周上部へ所定間隔的に多数穿設させてあっ
て、該第一および第二移送筒２，３で発生した燃焼ガス
を直接一次燃焼室１３内へ放出させる。

【００１６】そして、この排気孔４は、図５に示すよう
に、第一移送筒２の始端側にあっては、その穿設ピッチ
Ｌ１を終端側のピッチＬ３より狭く、すなわち、ＬＩ＜
Ｌ２＜Ｌ３となるように形成して、排気効率を向上させ
てあるもので、投入部材６からの有機物ｂの供給開始時
において、加熱手段１０による加熱によって発生した未
燃焼ガスまたは水分を、できるだけ速やかに一次燃焼室
１３内へ脱気することで、未燃焼ガスまたは水分による
後記する第一搬送手段８の移送作用もあって押し固まる
（締まる）不都合を解消させ、良好な有機物ｂのほぐれ
状態を形成させる。

【００１７】前記した被覆体５は、一次燃焼室１３内に
おいて第一および第二移送筒２，３の外周へ、燃焼ガス
が流通する所定間隙１５を形成させた状態で対設させて
あって、図１および図５に示すように、移送筒２，３の
長さ方向に対して所定間隔で取り付けてあり、蓄熱性を
発揮して熱効率を向上させたり、一次燃焼室１３の燃焼
空間を可及的に小さくしたり、あるいは、第一および第
二移送筒２，３の排気孔４より放出される燃焼ガスの効
率的な一次燃焼室１３内への分散を行なう。

【００１８】特に、図５に示すように、加熱手段１０の
対してのその反対側へ行くにしたがって、取り付けられ
た隣り合う被覆体５，５の設置間隔を広く、すなわち、
加熱手段１０の間隔ｈ１と反対側間隔ｈ３との関係を、
ｈ１＜ｈ２＜ｈ３となるように形成してある。

【００１９】この幅広間隔ｈ３により、加熱手段１０か
ら噴出される長い炎が対面壁（排出部材７側に位置する
壁）に当って、跳ね返った熱気を抵抗なく速やかに上方
へ供給することができる。

【００２０】そして、その構成は、耐火性を有するセメ
ント製や煉瓦製により、図３に示すように、移送筒２，
３の外形状に見合う半円状の対応面５ａを形成してある
もので、第一移送筒２の下方には、図３（ａ）に示す形
状のものが用いられ、移送筒２面への対応面５ａの反対
側に一連となる凹部５ｂを形成してあって、該凹部５ｂ
において一次燃焼室１３内のガスの流通が良好となるよ
うにしてある。

【００２１】第一移送筒２の上方は、外框１な上壁がこ
の被覆体５の蓄熱や燃焼ガスの誘導等の作用をなす。

【００２２】また、第二移送筒３の上方には、図３
（ａ）に示すものを、その対応面５ａを移送筒３面に対
応させて、第一移送筒２に設けた被覆体５に近接させて
設けてあり、第二移送筒３の下方には、図３（ｂ）に示
すものを取り付けてある。

【００２３】前記した投入部材６は、下部がつぼまる漏
斗状に形成されて、第一移送筒２の始端側に臨ませて有
機物ｂを投入するものであって、図示してない有機物ｂ
の保留部から移送コンベア１６を介して該投入部材６の
上部に供給される。

【００２４】なお、この投入部材６内には、有機物ｂの
有無を検知する検出手段１７が内設されているもので、
この信号により前記した移送コンベア１６を作動させ
て、該投入部材１６への供給の開始および停止を制御す
る。

【００２５】前記した排出部材７は、第二移送筒３の終
端側に設けて炭化処理を終えた有機物ｂを連続的に取り
出すものであって、この排出部材７の下部には、後記す
る蓄溜槽へ搬送するスクリューコンベア１８を連設して
ある。

【００２６】前記した第一および第二搬送手段８，９
は、第一および第二移送筒２，３の内部に挿嵌してその
処理中または処理済みの有機物ｂを一方向へ、すなわ
ち、排出部材７へ向かって送るもので、慣用のスクリュ
ーコンベア等を用いるものであって、長軸となる場合
は、二分あるいは三分割して自在継手することで、移送
筒２，３の熱湾曲に対応でき、その回転障害を起こさな
い。

【００２７】なお、第一移送筒２に装入された第一搬送
手段８は、図示してないが、該第一移送筒２における始
端側においては、スクリューピッチを他の部分と比較し
て狭くすることで、有機物ｂをゆっくりに移送してかつ
撹拌量を多くして、十分な乾燥が行なわれるようにして
あるもので、特にこの構成は、有機物ｂの投入直後に水
分が加熱により一時的に多くなることで、該有機物ｂが
軟化して第一移送筒２内で固まる現象を防止できる。

【００２８】そして、このスクリューコンベアの端部に
おいて駆動手段１９により回転駆動されるもので、上下
に二列に横架されたこの第一および第二搬送手段８，９
は、減速機付きモータ２０の駆動を、ギア等の連動部材
２１とスプロケット，チェーン等の連係部材２２とによ
り伝達して連続回転される。

【００２９】前記した加熱手段１０は、外框１における
一次燃焼室１３の適所に設けた焚口２３へ取り付けて、
第一および第二移送筒２，３内に供給された有機物ｂの
薫炭に際して、一次燃焼室１３内が発生したガスにより
自然発火するまでの間の加熱を行なうものであり、灯油
や重油等を燃料とする慣用のバーナを用いるものであっ
て、自然発火後は焚口２３から取り外してこの焚口２３
を閉栓しておくこともできる。

【００３０】前記した副外框１１は、外框１の上部に設
けてその一次燃焼室１３とその通口２４により連通させ
た二次燃焼室２５を有しているもので、一次燃焼室１３
において未燃焼のガスをこの二次燃焼室２５内で完了さ
せるようにする。

【００３１】前記した煙突１２は、副外框１１に立設さ
せてその二次燃焼室２５の廃ガスを排出させるもので、
その内部の適所に外部操作部材２６により作動される開
閉ダンパ２７を設けてあって、一次および二次燃焼室１
３，２５内の温度制御や有機物ｂの炭化状態を調整す
る。

【００３２】なお、図２において２８は、一次燃焼室１
３内にその検出部を臨ませた温度センサで、その信号は
直ちに制御手段２９へ送られて、その操作盤（図示せ
ず）に温度表示や警告等の表示がなされるもので、この
センサ２８は取付位置を違えて複数基設けることもあ
る。

【００３３】図１および図２において３０，３１は、開
閉蓋が設けられた覗窓で、覗窓３０は、外框１の下側に
設けて内部点検や灰出し、あるいは、外気の取り入れを
行ない、覗窓３１は、二次燃焼室２５内への外気供給を
行なう。

【００３４】図４において３２は蓄溜槽で、第二移送筒
３の終端側に設けた処理物ｂの排出部材７へ，スクリュ
ーコンベア１８を介してその終端部に始端を対応させた
ベルトコンベア等の搬出手段３３を連係させ、該搬出手
段３３の終端部を上部の開口に対応させてあって、処理
物ｂを連続的に送り込んで一時溜めておく。

【００３５】また、この蓄溜槽３２の上部には開閉蓋３
４を設けて、処理物ｂが満杯となったとき、あるいは、
炭化装置Ａが停止したとき、この開閉蓋３４により開口
を閉塞して外気の流入を抑制することで、処理直後の高
温の処理物ｂの収容であっても、着火による灰化の心配
がない。

【００３６】特に、この蓄溜槽３２は、搬出手段３３に
より次々に送られてくる処理物ｂから発する炭酸ガスに
より、燃焼のための酸素供給が妨げられて消火作用をな
すと共に、蓄溜槽３２内においての再着火も防止でき
る。

【００３７】したがって、前述のように構成される本発
明実施例に係る有機物ｂの炭化装置Ａおよび有機物ｂの
炭化方法は、以下に述べる作用を奏する。

【００３８】まず、移送コンベア１６により保留部から
有機物である籾殻ｂを投入部材６へ送り込むと、検出手
段１７が該投入部材６内へ所定量が充填されたことを検
出して、この信号に基づいて移送コンベア１６による籾
殻ｂの搬入を停止する。

【００３９】また、焚口２３に加熱手段１０を取り付け
て点火すると共に、第一および第二搬送手段８，９を駆
動手段１９により回転させると、第一移送筒２内に供給
された籾殻ｂは所定速度でその始端から終端へ向かって
移動するもので、この間に籾殻ｂの水分は加熱により蒸
発して乾燥される。

【００４０】また、乾燥度の高い籾殻ｂは、加熱手段１
０の加熱に伴って貧酸素状態下において燃焼が始まり、
第一移送筒２の排気孔４から籾殻ｂの煙（燃焼するガ
ス）が一次燃焼室１３内へ放出される。

【００４１】一方、この籾殻ｂは、該第一移送筒２を移
動する間に第一搬送手段８によって撹拌移送され、その
終端の連通部材１４から第二移送筒３の始端へと移動し
て、更に加熱がなされる。

【００４２】そして、所定時間が経過すると、例えば、
第一移送筒２の終端部で約１５０℃に、第二移送筒３の
終端部では３３０℃程度に達するもので、この温度上昇
に伴って、これら第一および第二移送筒２，３内で発生
した燃焼ガスは、その排気孔４から直接一次燃焼室１３
内に放出されて自然着火し、該一次燃焼室１３内におい
て燃焼（自燃）を起こすので、加熱手段１０による加熱
は停止させるものであり、この加熱手段１０は外框１の
焚口２３から外してもよい。

【００４３】こうして、第一および第二移送筒２，３内
の籾殻ｂは、不完全燃焼の状態で炭化状態に移行するも
ので、一次燃焼室１３内の温度が４５０℃程度に上昇す
ると発生した燃焼ガスには完全に着火する。

【００４４】なお、一次燃焼室１３内の温度を降下させ
ると、移送筒２，３内にタールが詰まって円滑な移送が
阻害されると共に、搬送手段８，９に対して回転抵抗を
与える。

【００４５】また、第一および第二移送筒２，３の外周
を包囲させた被覆体５は、一次燃焼室１３内の燃焼に伴
って加熱され、所定温度、例えば、５００〜６００℃を
維持するもので、該一次燃焼室１３内の温度を一定化
し、高効率の炭化処理が行なわれる。

【００４６】更に、移送筒２，３と被覆体５とに設けら
れた間隙１５を通過する排気孔４からのガスは、円滑に
流通すると共に、高温に加熱された被覆体５により一次
燃焼室１３内において着火を助けるもので、この着火が
なされた後は、加熱手段１０による加熱は不要となって
以後自己燃焼するため、炭化のための燃料消費が大幅に
軽減され、コストダウンし、かつ、エネルギーの有効利
用となる。

【００４７】この一次燃焼室１３において完全に燃焼さ
れなかった燃焼ガスは、その上部に設けた第二燃焼室２
５内で再燃焼され、煙突１２から排出される煙量はきわ
めて抑えられる。

【００４８】第二移送筒３の終端部に達した籾殻ｂは、
十分な炭化がなされて排出部材７から落下し、スクリュ
ーコンベア１８の外筒内に送り込まれて、搬出手段３３
上に送出されるもので、こうして、籾殻ｂは連続した回
分燃焼がなされた炭化処理が行なわれるものであって、
籾殻ｂの外形状を保ったそのままに形状では排出され
る。

【００４９】原料である籾殻ｂの含水率の変化に対して
は、搬送手段８，９の送り速度を調整することで適宜対
応できるもので、その操作は、例えば、モータ２０に連
係させたインバータ制御等が挙げられる。

【００５０】また、搬出手段３３上の炭化籾殻ｂは、蓄
溜槽３２へその開口から投入されるもので、このとき、
該籾殻ｂはまだ高温に保たれているが、蓄溜槽３２内の
空間部に滞溜する炭酸ガスにより収容籾殻ｂへの着火は
妨げられる。

【００５１】所定量の槽３２への供給が終わって、上部
の開閉蓋３４により開口を閉塞すれば、収容された炭化
籾殻ｂは徐々に冷却されて、かつ、予熱による燃焼が進
行することはない。

【００５２】

【発明の効果】前述のように構成される本発明は、外框
内における一次燃焼室に設けた第一移送筒へ、その投入
部材から有機物を連続供給して、この第一および第二移
送筒を移動する間に加熱手段により加熱させつつ、第一
および第二搬送手段によって撹拌移送させて、加熱に伴
って発生した燃焼ガスを、これら第一および第二移送筒
に設けた排気孔から一次燃焼室内に放出させてこの一次
燃焼室内において燃焼させ、この燃焼ガスへの着火後
は、加熱手段による加熱を停止し、ガスの燃焼のみによ
って自己燃焼により有機物を回分燃焼させ、第二移送筒
の排出部材から順次処理物を取り出すことにより、有機
物の連続した炭化処理が効率よく行なえて、廃棄処分さ
れる有機物の有効利用が計れる。

【００５３】移送筒の外周部に対設させた被覆体によ
り、加熱された第一燃焼室内の温度を一定化して、有効
な有機物の炭化を促進すると共に、第一燃焼室の空間部
を少なくして一層の保温効率の向上を図ることができ
る。

【００５４】排出部材から排出された処理物を搬出手段
を介して蓄溜槽へ収容することで、短時間に大量の炭化
処理が可能となり、しかも、残留熱を有する処理物であ
っても、再燃焼させることなく保存しておくことができ
る。等の格別の効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関する有機物の炭化方法に適した炭化
装置を示す一部を破断した側面図である。

【図２】図１における概略的な縦断正面図である。

【図３】図１における被覆体を示す斜視図である。

【図４】本発明に関する実施例の有機物の炭化装置に蓄
溜槽を連係した状態を示す背面図である。

【図５】図１における一次燃焼室内を概略的に示す縦断
正面図である。

【符号の説明】

ｂ 有機物 １ 外框 ２ 第一移送筒 ３ 第二移送筒 ４ 排気孔 ５ 被覆体 ６ 投入部材 ７ 排出部材 ８ 第一搬送手段 ９ 第二搬送手段 １０ 加熱手段 １１ 副外框 １２ 煙突 １３ 第一燃焼室 １４ 連通部材 １５ 間隙 １９ 駆動手段 ２５ 二次燃焼室 ３２ 蓄溜槽 ３３ 搬出手段 ３４ 開閉蓋

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０２Ｇ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に一次燃焼室を形成させた外框と、
   該外框の一次燃焼室内の上下に設けて連通部材により接
   続された横長で中空の第一および第二移送筒と、これら
   第一および第二移送筒の外周部に穿設させた排気孔と、
   前記一次燃焼室内において第一および第二移送筒の外周
   へ所定間隙を形成させて対設させた被覆体と、前記第一
   移送筒の始端側に臨ませた有機物の投入部材と、前記第
   二移送筒の終端側に設けた処理物の排出部材と、これら
   第一および第二移送筒の内部に挿嵌して駆動手段により
   回転駆動される第一および第二搬送手段と、前記外框に
   おける一次燃焼室の適所に設けた加熱手段と、前記外框
   の上部に設けてその一次燃焼室と連通させた二次燃焼室
   を有する副外框と、この副外框に立設させてその二次燃
   焼室の廃ガスを排出させる煙突とを備えさせたことを特
   徴とする有機物の炭化装置。
2. 【請求項２】 第二移送筒の終端側に設けた処理物の排
   出部材へ、搬出手段を連係させ、該搬出手段の終端部
   を、上部の開口に開閉蓋を設けた蓄溜槽を対応させたこ
   とを特徴とする請求項１記載の有機物の炭化装置。
3. 【請求項３】 外框内の一次燃焼室に設けた第一移送筒
   へ、その投入部材から有機物を連続供給して、この第一
   および第二移送筒を移動する間に加熱手段により加熱さ
   せつつ第一および第二搬送手段によって撹拌移送させ
   て、加熱に伴って発生した燃焼ガスをこれら第一および
   第二移送筒に設けた排気孔から直接一次燃焼室内に放出
   させて燃焼させ、この燃焼ガスへの着火後は、加熱手段
   による加熱を停止し、燃焼ガスのみによって有機物を回
   分燃焼させ、第二移送筒の排出部材から順次処理物を取
   り出すことを特徴とする有機物の炭化方法。