JPH11323345A - 炭化物製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 有機系廃棄物を炭化処理する装置であって、
排ガスを確実に脱臭することができ、しかも熱効率の良
い炭化物製造装置を提供する。 【解決手段】 汚泥を乾燥キルン３で乾燥した後、水平
管６Ａ〜６Ｃで炭化炉５内を順次移送して炭化する炭化
物製造装置において、臭気を含む乾燥排ガスを脱臭する
脱臭炉１２を設け、炭化炉５の燃焼排ガスを脱臭炉１２
に導入して熱源として利用する。脱臭炉１２の燃焼排ガ
スは乾燥キルン３の熱源とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、下水処理工程等か
ら排出される汚泥、活性汚泥、汚泥の嫌気性発酵によっ
て発生する残渣、畜糞などの畜産廃棄物、動植物性残
渣、その他の有機系廃棄物を炭化処理して土壌改良材、
脱水助剤、活性炭代替物等として有効利用するための炭
化物製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、下水処理工程等から排出される汚
泥は、多くの場合、焼却された後、埋立処分されてい
る。近年、処分場の不足や資源の有効再利用に対する意
識の高まりから、汚泥や畜産廃棄物をコンポスト化して
有効利用することも行われているが、地域によっては製
造したコンポストが十分さばききれないという問題が生
じている。

【０００３】そこで、最近では炭化処理が注目され、汚
泥等を炭化処理して得られる炭化物を活性炭代替物や土
壌改良材などとして有効利用する試みがなされている。
従来、この炭化処理に関する技術としては、次のような
提案がなされている。

【０００４】 汚泥活性炭化法（特開平５−１０４０
９７号公報） 回転式熱処理炉（特開平６−２４７７８４号公報） 活性炭化汚泥の製造方法（特開平９−２４３９２号
公報） 炭化糞粒肥料製造装置（登録実用新案第３００９９
６６号公報） 含水有機性廃棄物の乾燥及び炭化処理装置（特開平
９−６７５８０号公報）

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、に示されて
いる炭化装置は、横長の装置であり設置面積が大きい上
に、脱臭炉の燃焼排ガスの持つ熱量を利用していないた
めに、熱効率が悪い。また、に示されている炭化装置
も、乾燥装置とは分離して設置されているために、乾燥
で使用された熱量が炭化装置に供給されず、やはり熱効
率が悪い。

【０００６】に示されている炭化装置は、１つのキル
ンで乾燥、炭化を行うために横長の装置になっており装
置の設置スペースが大きい。また、温度の低い乾燥排ガ
スを高温である炭化ゾーンに流入させるため、加熱に必
要な燃料使用量が多くなるという問題があった。

【０００７】，に示されている炭化装置は、内部に
複数段の水平搬路を設置したものであるため、装置設置
スペースを小さくすることができるが、臭気を含む乾燥
排ガスの脱臭が不十分であるという欠点があった。即
ち、これらの装置では、臭気を含む乾燥排ガスの全部又
は一部を燃焼室に循環させた後排気するようにしている
が、炭化のための燃焼温度は脱臭に必要な温度より低い
ため、このような循環を行っても十分な脱臭効果は得ら
れない。

【０００８】本発明は上記従来の問題点を解決し、排ガ
スを確実に脱臭することができ、しかも熱効率の良い炭
化物製造装置を提供する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の炭化物製造装置
は、有機系廃棄物を炭化炉内の移送路に通し、該移送路
外部から燃焼ガスによって加熱して該有機系廃棄物を炭
化させる炭化物製造装置において、該有機系廃棄物から
発生する臭気含有ガスを焼却処理する脱臭炉を設けてな
り、該脱臭炉に前記炭化炉の燃焼排ガスを導入するよう
にしたことを特徴とする。

【００１０】本発明の炭化物製造装置では、炭化炉とは
別に、臭気を含む排ガスを処理するための脱臭炉を備え
るため、この脱臭炉において排ガスの臭気を確実に脱臭
することができる。しかも、炭化炉の燃焼排ガスをこの
脱臭炉に導入して熱源として有効利用するため、熱効率
が良い。

【００１１】請求項２の炭化物製造装置であれば、脱臭
炉の燃焼排ガスを乾燥装置の熱源として利用することに
より、より一層熱効率を高めることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。

【００１３】図１は本発明の炭化物製造装置の実施の形
態を示す系統図である。なお、図１では脱水汚泥の炭化
処理を行った場合を例示しているが、本発明は、汚泥に
限らず、各種の有機系廃棄物に適用することができる。

【００１４】図１において、１は汚泥ホッパ、２は投入
機、３は乾燥キルン、３ａは乾燥キルンの外筒、４は乾
燥汚泥排出機、５は炭化炉、６Ａ，６Ｂ，６Ｃは内部に
スクリューコンベアを備える水平管、７は炭化物搬送
機、８は炭化物ホッパ、１０は水冷ジャケット、９Ａ，
９Ｂはそれぞれ水冷ジャケット１０の冷却水の導入口、
排出口、１１は炭化用バーナ、１２は脱臭炉、１３は脱
臭用バーナ、１４はファン、１５は集塵機（バグフィル
タ）、１６は排気ファン、１７は煙突、１８は燃料タン
ク、１９は炭化用燃料バルブ、２０は脱臭用燃料バル
ブ、２１は水供給口を示す。

【００１５】本実施例においては、まず、含水率が７０
〜８５％の脱水汚泥を汚泥ホッパ１に搬入する。汚泥ホ
ッパ１内の脱水汚泥は、投入機２によって乾燥キルン３
内部に連続的に投入される。この乾燥キルン３の外筒３
ａには、脱臭炉１２の燃焼排ガスが送入されており、乾
燥キルン３に投入された汚泥は、乾燥キルン３内を移送
される間に、外筒３ａを通過する燃焼排ガスによって間
接的に加熱され、乾燥キルン３の回転によって造粒され
ながら乾燥される。

【００１６】このように汚泥を予め乾燥キルン３で乾燥
することにより、含水率が高い汚泥（例えば含水率８０
％以上）や下水汚泥のように粘着性があり、炭化炉５の
コンベアに付着しやすい汚泥等を乾燥して炭化炉５での
汚泥の搬送を円滑に行うことができるようになり、従っ
て、含水率の高い汚泥や粘着性の汚泥の処理も可能とな
る。

【００１７】乾燥キルン３で乾燥された汚泥は排出機４
によって排出され、最上段の水平管６Ａの一端側に投下
される。この乾燥汚泥の含水率は通常３０〜７０％であ
る。

【００１８】乾燥汚泥は、水平管６Ａ内部のスクリュー
コンベアによって、炭化炉５の内部を移送される。水平
管６Ａの他端側に到達した乾燥汚泥は、重力によって水
平管６Ｂの一端側に落下し、水平管６Ｂ内部のスクリュ
ーコンベアによって再び炭化炉５内部を移送される。同
様にして、水平管６Ｂの他端側に到達した乾燥汚泥は、
重力によって水平管６Ｃの一端側に落下し、水平管６Ｃ
内部のスクリューコンベアによって再び炭化炉５内部を
移送される。このように水平管６Ａに投入された乾燥汚
泥は、水平管６Ａ，６Ｂ，６Ｃの内部を移送される間
に、炭化用バーナ１１による加熱で炭化され、水平管６
Ｃからは高温の炭化物が排出される。

【００１９】水平管６Ｃの出口から排出された高温の炭
化物は、炭化物搬送機７のコンベアで移送され、その間
に水冷ジャケット１０で間接的に冷却される。冷却され
た炭化物は、炭化物ホッパ８に貯留される。なお、水平
管６Ｃの出口から出た高温の炭化物に、水供給口２１か
ら水を滴下又は噴霧して直接冷却するようにしてもよ
い。

【００２０】炭化炉５の内部の温度は、通常の場合、炭
化用バーナ１１によって、４００〜７００℃の任意の設
定温度に設定される。

【００２１】乾燥キルン３の内部で発生した臭気を含む
ガスはファン１４によって脱臭炉１２に送入される。こ
の乾燥キルン３には、炭化炉５における汚泥の炭化で発
生した熱分解ガスが、水平管６Ｃから６Ｂ，６Ａ、更に
乾燥汚泥排出機４を経て流入しており、従って、炭化で
発生した熱分解ガスも乾燥キルン３を経て脱臭炉１２に
送入される。また、炭化炉５の排ガスも、脱臭炉１２に
送入される。脱臭炉１２では、脱臭用バーナ１３によっ
て臭気ガス、熱分解ガス及び未燃焼ガスが燃焼される。
この脱臭炉１２の温度は通常の場合７５０〜９００℃に
設定される。なお、炭化物を賦活するために、乾燥キル
ン３の内部で発生したガスの一部を水平管６Ａ，６Ｂ，
６Ｃの内部に送入させるようにしても良い。

【００２２】また、水平管６Ａ，６Ｂ，６Ｃの上部に複
数個の孔を設け、汚泥の炭化の過程で発生する熱分解ガ
スを当該孔から排出させて炭化炉５の内部において又は
この炭化炉５から直接脱臭炉１２に送入して燃焼させる
ようにしても良い。

【００２３】脱臭炉１２の燃焼ガスは、脱水汚泥の乾燥
のための熱源として乾燥キルン３の外筒３ａを通過した
後、集塵機１５で除塵され、排気ファン１６により誘引
されて煙突１７から大気放散される。この集塵機１５は
必要により設ければ良く、集塵機１５としてはバグフィ
ルター、サイクロン、電気集塵機など公知のものを用い
ることができる。ＨＣｌを含む排ガスの場合は湿式スク
ラバーを設けるのが好ましい。

【００２４】炭化用燃焼用バーナ１１及び脱臭用燃焼バ
ーナ１３の燃料としては、重油、ＬＰＧなどが使用さ
れ、それぞれ燃料タンク１８から供給される。

【００２５】炭化用燃料バルブ１９及び脱臭用燃料バル
ブ２０は、図示されていない温度計により測定された各
炉の温度によって制御され、燃料使用量が調節される。

【００２６】本実施例の炭化物製造装置では、脱臭炉１
２を炭化炉５の上部に設置しており、また炭化炉５内部
に複数段の水平管６Ａ〜６Ｃを設置し、汚泥が各段の水
平管内を順に通過するような構造となっているため、装
置の設置スペースが小さくて足り、既設の下水処理施設
などにも容易に設置することができる。しかも、熱効率
も良い。

【００２７】また、乾燥排ガス及び熱分解ガスを脱臭炉
１２で燃焼させているため、排ガスに臭気はなく、しか
も炭化炉５の排ガスの熱量を脱臭炉１２の熱源とし、ま
た、脱臭炉１２の燃焼排ガスの熱量を汚泥の乾燥のため
の熱源として利用しているため、熱効率が良く、重油、
ＬＰＧ等の燃料使用量の低減が図れる。

【００２８】なお、本発明において、炭化処理する被処
理物は、製造される炭化物を土壌改良剤などに利用する
場合に、重金属など有害物質の含有量が低いこと、ま
た、発生ガスが問題となるようなＣｌ等の含有量が低い
ことが望ましい。

【００２９】本発明において、被処理物としては次のよ
うなものが挙げられる。

【００３０】即ち、汚泥としては、下水処理場の脱水汚
泥、し尿処理場の脱水汚泥、食品工場の排水処理場で発
生する脱水汚泥などが挙げられ、これらの汚泥は含水率
７０〜８５％程度に脱水された脱水汚泥であることが好
ましい。また、汚泥に古紙などの発熱量の高い他の有機
系廃棄物を添加した後、含水率７０〜８５％程度となる
ように脱水したものであっても良い。

【００３１】また、汚泥以外の有機系廃棄物としては、
製紙スラッジ、古紙、米ぬか、もみがら、コーヒー粕、
豆腐おから、ビール粕、その他畜糞などの畜産廃棄物又
は動植物性残渣が挙げられ、これらの有機系廃棄物の含
水率は５０〜８０％程度であることが好ましい。

【００３２】これらの汚泥や有機系廃棄物を炭化処理し
て得られる炭化物は、土壌改良材、活性炭代替物、脱水
助剤などとして有効利用することが可能である。

【００３３】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の炭化物製造
装置によれば、排ガスを確実に脱臭することができ、し
かも熱効率の良い炭化物製造装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の炭化物製造装置の実施の形態を示す系
統図である。

【符号の説明】

１ 汚泥ホッパ ２ 投入機 ３ 乾燥キルン ４ 乾燥汚泥排出機 ５ 炭化炉 ６Ａ，６Ｂ，６Ｃ 水平管 ７ 炭化物搬送機 ８ 炭化物ホッパ １０ 水冷ジャケット １１ 炭化用バーナ １２ 脱臭炉 １３ 脱臭用バーナ １４ ファン １５ 集塵機 １８ 燃料タンク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大塚 進一郎 東京都中央区日本橋三丁目９番２号 巴工 業株式会社内 (72)発明者 安田 光弘 東京都中央区日本橋三丁目９番２号 巴工 業株式会社内 (72)発明者 宮越 紀雄 秋田県大館市美園町９−11

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有機系廃棄物を炭化炉内の移送路に通
   し、該移送路外部から燃焼ガスによって加熱して該有機
   系廃棄物を炭化させる炭化物製造装置において、 該有機系廃棄物から発生する臭気含有ガスを焼却処理す
   る脱臭炉を設けてなり、 該脱臭炉に前記炭化炉の燃焼排ガスを導入するようにし
   たことを特徴とする炭化物製造装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、有機系廃棄物を乾燥
   して前記炭化炉に供給する乾燥装置が設けられており、 該乾燥装置は前記脱臭炉の燃焼排ガスを熱源とするもの
   であることを特徴とする炭化物製造装置。