JPH11124582A - 大容量炭化設備 - Google Patents

大容量炭化設備

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JPH11124582A
JPH11124582A JP9292355A JP29235597A JPH11124582A JP H11124582 A JPH11124582 A JP H11124582A JP 9292355 A JP9292355 A JP 9292355A JP 29235597 A JP29235597 A JP 29235597A JP H11124582 A JPH11124582 A JP H11124582A
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drying
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  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大量に排出される有機質の可燃廃棄物から大
量に、また効率的且つ安価に炭を造る。 【解決手段】 大容量炭化設備1は、台車5の移動経路
8上に上流側から下流側にかけて順次配列された乾燥・
予熱炉10と、炭化・乾留炉20と、精錬炉30と、冷
却炉40と;炭化・乾留炉20の各入口と出口に設けら
れた外気を遮断する開閉可能なシャッター50と;乾燥
・予熱炉20に設けられた熱風供給手段13と;炭化・
乾留手段に対向位置に設けられた着火手段25及び排気
手段28と、内部に連通した開度調節可能な燃焼空気供
給手段27と;台車上に搭載され、側壁に多数の貫通孔
を有し、木片やゴム片、プラスチック片、可燃性廃棄物
製固形燃料、鶏糞等の有機物を収容するバケット3と;
台車の移動駆動手段2とから構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、大量の木片やゴ
ム片、プラスチック片、可燃性廃棄物製固形燃料、鶏糞
等の有機物を酸欠状態で蒸し焼きして炭化物を造る大容
量炭化設備に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、一般の可燃廃棄物は、大部分
多くの自治体の焼却場で焼却処分されていたが、燃焼温
度の管理が不十分な焼却場では猛毒のダイオキシンが発
生し、今日では安易に焼却処分できない状況である。こ
のように、近年廃棄物を取り巻く環境も変わり、また、
資源再利用の観点からも、廃棄物から炭を造る装置が開
発される兆しがある。炭は、カロリーが高く無臭で保管
が比較的容易な上にゴルフ場や山林、田畑の土壌改良材
として、また水質改良材として注目されており、安価に
大量に生産される必要がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そのような炭化設備と
しては、大規模なものが無く、木炭の製造釜を大型に改
造した程度のものが散見される程度である。今日、可燃
廃棄物も毎日大量に排出されており、炭焼き釜のような
バッチ方式では、産出量に制約があり、コストが高く成
らざるを得ない上に、用途が拡大している炭に対する需
要にも十分に応えられない。
【0004】本発明は、上記に鑑み案出されたものであ
って、事業所や家庭等から大量に排出される有機質の可
燃廃棄物から大量に、また効率的且つ安価に炭を造るこ
とができる大容量炭化設備を提供することを目的として
いる。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の請求項1記載の大容量炭化設備は、台車の移動経路
上に上流側から下流側にかけて順次配列された乾燥・予
熱手段、炭化・乾留手段、精錬手段及び冷却手段と;少
なくても上記炭化・乾留手段の各入口と出口に設けられ
た外気を遮断する開閉可能なシャッターと;上記乾燥・
予熱手段に設けられた熱風供給手段と;上記炭化・乾留
手段に対向位置に設けられた着火手段及び排気手段と、
内部に連通した開度調節可能な燃焼空気供給手段と;上
記台車上に搭載され、少なくても側壁に多数の貫通孔を
有し、木片やゴム片、プラスチック片、可燃性廃棄物製
固形燃料、鶏糞等の有機物を収容するバケットと;上記
台車の移動駆動手段とから構成されていることを特徴と
している。
【0006】従って、上記の構成を有した請求項1記載
の大容量炭化設備をでは、事業所や家庭等から廃棄され
る大量の木片やゴム片、プラスチック片、可燃性廃棄物
製固形燃料、鶏糞等の有機物を移動台車上のバケットに
収容して、先ず乾燥・予熱手段に移動し、そこで高温ガ
ス等で水分を蒸発除去すると共に予熱して後続の炭化・
乾留作業を安定化すると共に作業時間を短縮する。次に
炭化・乾留手段へと移動され、入口と出口をシャッター
で密閉後に燃焼空気供給手段から空気を供給しながら着
火手段によって乾燥・予熱済みの有機物に点火し、部分
燃焼させた後に燃焼空気供給手段からの空気の供給量を
絞って280〜350℃で蒸し焼きする。その際、排気
手段で排気しつつ、バケットの側壁の多数の貫通孔から
燃焼ガスと燃焼空気供給手段からの若干の空気の供給を
受けて蒸し焼きを継続して行く。
【0007】炭化・乾留の終わった段階で、精錬手段に
移動して十分に空気を供給して800℃以上で残留揮発
分や重金属類を焼却する。その後に水冷や自然放冷等に
よって冷却手段で冷却して、大量の炭を得る。移動駆動
手段によって移動する台車上のバケット内に有機物を収
容して、流れ作業方式で移動経路に沿って上流側から下
流側にかけて乾燥・予熱、炭化・乾留、精錬、冷却と順
次作業分担して行く為に効率的に且つ大量に炭製造が可
能になり、コストも低減できる。
【0008】請求項2に記載のように、熱風供給手段
は、精錬手段から排気熱の供給を受ける配管を有し、精
錬手段からの廃棄熱を減らし、熱の再利用が可能に成
る。
【0009】請求項3に記載のように、炭化・乾留手段
は、内部の酸素濃度を検出する酸素濃度計を備えてお
り、燃焼空気供給手段は、該酸素濃度計によって開度調
節される空気量制御弁を備えることができ、酸素濃度計
によって燃焼空気供給手段の空気量制御弁の絞り制御の
精度を上げて、蒸し焼き作業の効率化及び時間短縮を図
ることができる。
【0010】請求項4に記載のように、少なくても炭化
・乾留手段は、トンネル形状の炭化・乾留室を有し、そ
の天井部分は、平滑な略放物形状を成すことができ、平
滑で略放物形状の天井部分からの反射熱を活用して蒸し
焼き作業の効率化及び時間短縮を図ることができる。
【0011】請求項5に記載のように、炭化・乾留手段
の排気手段は、その排気ガスの煙道に補助バーナ又はア
ルカリ性水溶液を入れたスクラバーを備えることがで
き、塩素を含んだプラスチックが有機物に混入して、炭
化・乾留作業中にダイオキシンが発生しても煙道の補助
バーナによって800℃以上で燃焼させて無害化する
か、又はアルカリ性水溶液を入れたスクラバーで吸収す
ることができる。
【0012】請求項6に記載のように、台車は、一対の
レール上を移動する車輪付き台車とし、耐火煉瓦製のバ
ケット搭載台を備えると共に、該バケット搭載台の両側
端部から耐熱性スカートを上記レールの外側の溝内に延
設することができ、耐火煉瓦製のバケット搭載台と耐熱
性スカートとによって台車の車輪を炭化・乾留作業の熱
や精錬作業の熱から防護でき、また台車及び車輪の保守
が比較的容易にできるように成る。
【0013】
【発明の実施の形態と実施例】図1は本発明に係る大容
量炭化設備の代表実施例の概略平面図、図2は図1にお
けるII−II線に沿った断面図、図3は同設備におけ
る時間に対する温度管理を説明するグラフである。図1
から図3に示すように、代表実施例の大容量炭化設備1
は、車輪走行台車5用の一対のレール9、9から成る移
動経路8上に上流側から下流側にかけて順次配列された
乾燥・予熱炉10と、炭化・乾留炉20と、精錬炉30
と、冷却炉40とから構成されており、各炉10〜40
は、トンネル形状のほぼ同じ長さの作業室11〜41を
有しており、また各入口と出口には外気を遮断する開閉
可能なシャッター50が設けられている。特に炭化・乾
留炉20のシャッター50は、ネジジャッキや楔ロッ
ク、油圧ラムで密閉される構造となっている。また炭化
・乾留炉20の天井部分24は、平滑な略放物形状を成
しており、放射熱をその天井部分24で反射して熱の有
効活用で蒸し焼き作業の効率化及び時間短縮を図るよう
にしている。台車5の移動駆動手段2としては、ウイン
チ等で巻かれて移動するワイヤが使用される。
【0014】木片やゴム片、プラスチック片、可燃性廃
棄物製固形燃料、鶏糞等の片状有機物から成る炭原料M
を収容するバケット3は、天井開放の箱形で、周囲側壁
3Aに多数の貫通孔を有しており、燃焼ガスや燃焼空気
の通りを良くしている。炭原料Mが、細かい場合に対応
して耐熱金網4を内張りすることができる。また、台車
5は、耐火煉瓦製のバケット搭載台6を備えると共に、
該バケット搭載台6の両側端部から耐熱性スカート7、
7をレール9、9の外側の溝8A、8A内に延設してお
り、台車5の車輪5Aや軸受部5Bを炭化・乾留作業の
熱や精錬作業の熱から防護している。溝8Aには、砂や
水が満たされている。
【0015】バケット搭載台6の前後端部からは耐熱性
フレキシブルスカート7A、7Aを移動経路面まで垂下
しており、台車5の車輪5Aや軸受部5Bを炭化・乾留
作業の熱や精錬作業の熱から防護すると共に、余分な空
気が炭化・乾留に影響しないようにしている。この場
合、移動経路をローラで構成した場合に比較すると台車
5及び車輪5Aの保守が比較的容易にできる。台車5
は、2両連結となっているが、台車5自体の長さや上記
各炉10〜40の長さに応じて適宜連結数を加減できる
ことは言うまでもない。更に、バケット3は、搭載台6
上に一体に固定しても、着脱可能にも構成され、また搭
載台6とバケット3の底とに間隔を設けると共に底壁3
Bにも多数の貫通孔を設けて燃焼ガスや燃焼空気を底壁
からも供給するようにも構成される。また乾燥・予熱炉
10から冷却炉40にかけての移動経路8を直線条に構
成して、台車同士の連結も隙間のほとんど無い最小長さ
で行っている。連結器は、台車同士がカーブ出来る伸張
状態と直進のみ出来る収縮状態に転換できる構造として
いる。
【0016】乾燥・予熱炉10は、その一方の側壁に乾
燥・予熱用ガスを内部に供給する熱風供給部13を有し
ており、その熱風供給部13を配管15によって精錬炉
30の煙突35に接続してその煙突35から排気熱の供
給を受けるようにしている。他方の側壁には、ガス排出
孔17が設けられている。この構成によって、炭原料M
が濡れたり湿っていても高温ガスで水分を蒸発除去する
と共に予熱して後続の炭化・乾留作業を安定化すると共
に作業時間を短縮する。乾燥・予熱炉10の入口と出口
は、そこから高温ガスが大量に吹き出すのを防ぐために
シャッター50で閉鎖される。
【0017】炭化・乾留炉20は、その対向側壁22、
23に各々複数の着火装置のバーナ25及び排気収集用
煙突28を、また着火装置25に炭化・乾留作業室21
内部に連通し空気量制御弁27Aによって開度調節可能
な燃焼空気供給装置27を組み込んでいる。炭化・乾留
炉20の入口と出口をシャッター50で密閉した後に、
バーナ25は、燃焼空気供給装置27のブロワー27B
を作動させて燃焼空気を供給しながらガスや灯油で火炎
を乾留作業室21内へ延ばしてバケット3内の上部の炭
原料Mに点火する。点火後に炉内が280〜300℃に
なった後は、バーナ25を止めるが、しばらくブロワー
27Bを作動させたままにして炭原料Mを部分的に燃材
として自己燃焼させるが、燃焼が安定した後は酸化燃焼
を止めるべく空気量制御弁27Aを絞って炭原料Mの熱
分解による発熱反応による炭化のみを行わせる、即ち若
干の空気の供給で280〜350℃に維持して蒸し焼き
を継続する。この場合、炉内部の酸素濃度を検出する酸
素濃度計26を備けて、各炉に適した設定値で酸素濃度
計による空気量制御弁27Aの開度制御を行うようにす
ることもできる。
【0018】排気ガスは、排気収集用煙突28によるド
ラフトで炉の下方部から吸引して、炭化が炭原料Mの上
部から下部へ進行するようにしている。炭原料M中に塩
素を含んだプラスチックが有機物に混入していて炭化・
乾留作業中にダイオキシンが発生する場合、煙道の補助
バーナ29によって800℃以上で燃焼させて無害化で
きる。補助バーナ29に替えてアルカリ性水溶液を入れ
たスクラバーで吸収するようにも構成される。
【0019】バケット3内の炭原料Mの炭化が終了した
後は、精錬炉30内に台車5を移動して、入口と出口を
シャッター50で密閉後に自然通風によって十分な空気
の供給を受けて800℃以上で残留揮発分や重金属類を
焼却する。この時の高温排気ガスは、上記のように煙突
35から乾燥・予熱炉10の熱風供給部13に配管15
によって乾燥・予熱炉10へ供給される。その後に冷却
炉40内に移動して、入口と出口をシャッター50で密
閉して空気を遮断して完全に消火すると共に、水冷ジャ
ケット43に冷却水を循環させて自然発火しない温度ま
で下げる。完全に消火後は、自然放冷で冷やしてもよ
い。かくして、移動駆動手段2によって移動する台車5
上のバケット3内に有機物を収容して、流れ作業方式で
移動経路に沿って上流側から下流側にかけて乾燥・予
熱、炭化・乾留、精錬、冷却と順次作業分担して行く為
に効率的に且つ大量に炭製造が可能になり、コストも低
減できる。
【0020】台車5の移動駆動方式は、耐熱性と保守を
考慮して上記以外の方式も採用される。また上記実施例
では、一列の大容量炭化設備1について説明したが、二
列等複数列にも構成され、煙突を共用するようにしても
よい。また炭化・乾留作業と冷却作業が一番長い作業時
間を要するが、炭原料Mの量や各炉10〜40の能力を
加減して同じ作業時間に調節して、流れ作業がスムース
にいくように構成されよう。
【0021】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の請求項1記載の大容量炭化設備によれば、台車の移動
経路上に上流側から下流側にかけて順次配列された乾燥
・予熱手段、炭化・乾留手段、精錬手段及び冷却手段
と;少なくても上記炭化・乾留手段の各入口と出口に設
けられた外気を遮断する開閉可能なシャッターと;上記
乾燥・予熱手段に設けられた熱風供給手段と;上記炭化
・乾留手段に対向位置に設けられた着火手段及び排気手
段と、内部に連通した開度調節可能な燃焼空気供給手段
と;上記台車上に搭載され、少なくても側壁に多数の貫
通孔を有し、木片やゴム片、プラスチック片、可燃性廃
棄物製固形燃料、鶏糞等の有機物を収容するバケット
と;上記台車の移動駆動手段とから構成されているため
に、事業所や家庭等から廃棄される大量の木片やゴム
片、プラスチック片、可燃性廃棄物製固形燃料、鶏糞等
の有機物を移動台車上のバケットに収容して、先ず乾燥
・予熱手段に移動し、そこで高温ガス等で水分を蒸発除
去すると共に予熱して後続の炭化・乾留作業を安定化す
ると共に作業時間を短縮することができる。
【0022】次に炭化・乾留手段へと移動され、入口と
出口をシャッターで密閉後に燃焼空気供給手段から空気
を供給しながら着火手段によって乾燥・予熱済みの有機
物に点火し、部分燃焼させた後に燃焼空気供給手段から
の空気の供給量を絞って280〜350℃で蒸し焼き
し、その際、排気手段で排気しつつ、バケットの側壁の
多数の貫通孔から燃焼ガスと燃焼空気供給手段からの若
干の空気の供給を受けて蒸し焼きを継続して行くことが
できる。炭化・乾留の終わった段階で、精錬手段に移動
して十分に空気を供給して800℃以上で残留揮発分や
重金属類を焼却する。その後に水冷や自然放冷等によっ
て冷却手段で冷却して、大量の炭を得る。移動駆動手段
によって移動する台車上のバケット内に有機物を収容し
て、流れ作業方式で移動経路に沿って上流側から下流側
にかけて乾燥・予熱、炭化・乾留、精錬、冷却と順次作
業分担して行く為に効率的に且つ大量に炭製造が可能に
なり、コストも低減できる。
【0023】請求項2記載の大容量炭化設備によれば、
熱風供給手段は、精錬手段から排気熱の供給を受ける配
管を有するので、精錬手段からの廃棄熱を減らし、熱の
再利用が可能に成る。
【0024】請求項3記載の大容量炭化設備によれば、
炭化・乾留手段は、内部の酸素濃度を検出する酸素濃度
計を備え、燃焼空気供給手段は、該酸素濃度計によって
開度調節される空気量制御弁を備えているために、酸素
濃度計によって燃焼空気供給手段の空気量制御弁の絞り
制御の精度を上げて、蒸し焼き作業の効率化及び時間短
縮を図ることができる。
【0025】請求項4記載の大容量炭化設備によれば、
少なくても炭化・乾留手段は、トンネル形状の炭化・乾
留室を有し、その天井部分は、平滑な略放物形状を成し
ているために、平滑で略放物形状の天井部分からの反射
熱を活用して蒸し焼き作業の効率化及び時間短縮を図る
ことができる。
【0026】請求項5記載の大容量炭化設備によれば、
炭化・乾留手段の排気手段は、その排気ガスの煙道に補
助バーナ又はアルカリ性水溶液を入れたスクラバーを備
えているために、塩素を含んだプラスチックが有機物に
混入して、炭化・乾留作業中にダイオキシンが発生して
も煙道の補助バーナによって800℃以上で燃焼させて
無害化するか、又はアルカリ性水溶液を入れたスクラバ
ーで吸収することができる。
【0027】請求項6記載の大容量炭化設備によれば、
台車は、一対のレール上を移動する車輪付き台車とし、
耐火煉瓦製のバケット搭載台を備えると共に、該バケッ
ト搭載台の両側端部から耐熱性スカートを上記レールの
外側の溝内に延設しているために、耐火煉瓦製のバケッ
ト搭載台と耐熱性スカートとによって台車の車輪を炭化
・乾留作業の熱や精錬作業の熱から防護でき、また台車
及び車輪の保守が比較的容易にできるように成る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る大容量炭化設備の代表実施例の概
略平面図である。
【図2】図1におけるII−II線に沿った断面図であ
る。
【図3】同設備における時間に対する温度管理を説明す
るグラフである。
【符号の説明】 1 大容量炭化設備 2 移動駆動手段 3 バケット 5 台車 5A 車輪 6 耐火煉瓦製のバケット搭載台 7、7A 耐熱性スカート 8 移動経路 8A 溝 9 レール 10 乾燥・予熱手段 3 熱風供給手段 15 配管 20 炭化・乾留手段 21 炭化・乾留作業室 22、23 側壁 24 天井部分 25 着火手段 26 酸素濃度計 27 燃焼空気供給手段 27A 空気量制御弁 28 排気手段 29 補助バーナ 30 精錬手段 35 煙突 40 冷却手段

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 台車の移動経路上に上流側から下流側に
    かけて順次配列された乾燥・予熱手段、炭化・乾留手
    段、精錬手段及び冷却手段と;少なくても上記炭化・乾
    留手段の各入口と出口に設けられた外気を遮断する開閉
    可能なシャッターと;上記乾燥・予熱手段に設けられた
    熱風供給手段と;上記炭化・乾留手段に対向位置に設け
    られた着火手段及び排気手段と、内部に連通した開度調
    節可能な燃焼空気供給手段と;上記台車上に搭載され、
    少なくても側壁に多数の貫通孔を有し、木片やゴム片、
    プラスチック片、可燃性廃棄物製固形燃料、鶏糞等の有
    機物を収容するバケットと;上記台車の移動駆動手段と
    から構成されていることを特徴とする大容量炭化設備。
  2. 【請求項2】 上記熱風供給手段は、上記精錬手段から
    排気熱の供給を受ける配管を有している請求項1記載の
    大容量炭化設備。
  3. 【請求項3】 上記炭化・乾留手段は、内部の酸素濃度
    を検出する酸素濃度計を備えており、上記燃焼空気供給
    手段は、該酸素濃度計によって開度調節される空気量制
    御弁を備えている請求項1記載の大容量炭化設備。
  4. 【請求項4】 少なくても上記炭化・乾留手段は、トン
    ネル形状の炭化・乾留室を有しており、その天井部分
    は、平滑な略放物形状を成している請求項1記載の大容
    量炭化設備。
  5. 【請求項5】 上記炭化・乾留手段の排気手段は、その
    排気ガスの煙道に補助バーナ又はアルカリ性水溶液を入
    れたスクラバーを備えている請求項1記載の大容量炭化
    設備。
  6. 【請求項6】 上記台車は、一対のレール上を移動する
    車輪付き台車であり、耐火煉瓦製のバケット搭載台を備
    えると共に、該バケット搭載台の両側端部から耐熱性ス
    カートを上記レールの外側の溝内に延設している請求項
    1記載の大容量炭化設備。
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