JP2000117220A - 廃棄物の炭化処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生ごみその他の廃棄物を、簡単な設備で且つ
少ない燃費で経済的に効率よく、無臭、無煙で処理す
る。 【解決手段】 予め乾燥された廃棄物を炭化処理するた
めの炭化室１と、炭化室１の外側に設けられた廃棄物炭
化用加熱室２と、炭化処理時に炭化室１から発生した排
ガスおよび加熱室２から発生した排ガスを燃焼し、脱
煙、脱臭する燃焼室５と、炭化処理される廃棄物を、燃
焼室５から発生した排ガスによって乾燥する乾燥室６
と、乾燥室６の外側に設けられた廃棄物乾燥用加熱室７
と、乾燥室６で乾燥された廃棄物を炭化室１に供給する
廃棄物供給用ダクト１８と、乾燥室６から発生した排ガ
スを燃焼室５に戻す排ガス導管２４とからなり、廃棄物
の炭化を乾燥室６での乾燥工程と炭化室１での炭化工程
の２工程によって行う。

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、会社、工場、ホ
テル、旅館、飲食店、一般家庭等から排出された生ごみ
その他の廃棄物を、公害が生ずることなく、無害、無臭
で且つ経済的に炭化処理するための、廃棄物の炭化処理
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】会社、工場、ホテル、旅館、飲食店、一
般家庭等から排出された生ごみその他の廃棄物の量は極
めて多量であり、これらの廃棄物を公害が生ずることな
く、無煙、無臭で処理することが大きな社会的課題にな
っている。

【０００３】廃棄物の処理は、一般に、焼却処理、発酵
処理、埋立て投棄処理等によって行われている。このよ
うな従来の廃棄物処理手段特に焼却処理の場合に、次の
ような問題が生ずる。即ち、廃棄物の焼却処理時に、排
ガス中に存在するダストおよび有害物質が飛散するた
め、公害を引き起こさずに無煙、無臭で処理することが
できず、また、処理に際し廃棄物を分別しなければなら
ず、これらの処理のために多額の設備費を要し、処理コ
ストが高騰する上、処理作業が複雑になる。

【０００４】上述した問題を解決する廃棄物処理装置と
して、例えば、特許第２７０７２１０号公報には、廃棄
物を収納する蒸焼室と、蒸焼室を囲んで設けられ蒸焼室
の外側を加熱する加熱室と、加熱室および蒸焼室の上方
に連通接続され、内部で燃焼する燃焼手段を備えた燃焼
室とからなり、前記加熱室および燃焼室との連通接続部
位は、蒸焼室に連通する内側のガス上昇管と、ガス上昇
管を囲んで設けられた加熱室に連通する外側の排ガス上
昇管とで二重に形成されるとともに、外側の排ガス上昇
管に空気流入孔が形成された廃棄物処理装置（以下、先
行技術という）が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記先行技術によれ
ば、廃棄物を収納した蒸焼室を、加熱室に設けられたバ
ーナでその外側から加熱することによって、廃棄物は蒸
焼きされて炭化される。一方、蒸焼室で廃棄物の蒸焼き
中に発生した排ガスは、加熱室で発生した燃焼排ガスと
共に、加熱室および蒸焼室に連通接続された燃焼室に流
入し、燃焼室においてバーナにより燃焼され、大気中に
放散される。

【０００６】しかしながら、先行技術には次のような問
題がある。即ち、蒸焼室内に供給された生ごみ類は、相
当量の水分を含有している。そのために、蒸焼室内に供
給された生ごみ類は、蒸焼きの初期段階において長時間
にわたる乾燥を必要とし、このような乾燥工程を経た
後、乾留工程に入り炭化される。従って、廃棄物の乾燥
および乾留のために、加熱室に設けられたバーナーから
の長時間にわたる大量の燃料の噴射を必要とし、多額の
燃費を要する。

【０００７】更に、廃棄物の蒸焼時に蒸焼室から発生し
た排ガスも、蒸焼きの初期段階においては多量の水蒸気
を含有するために、燃焼が不完全になりやすく、排ガス
中からの白煙および悪臭の発生を十分に防止することが
できない。

【０００８】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、会社、工場、ホテル、旅館、飲食店、一般家
庭等から排出された生ごみその他の廃棄物を、簡単な設
備で且つ少ない燃費で経済的に効率よく、無煙、無臭で
処理することができる省エネルギーおよび省力化の優れ
た、廃棄物の炭化処理装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この出願の請求項１に記
載された発明は、廃棄物を炭化処理するための、乾燥廃
棄物供給口および炭化物排出口を有する気密の炭化室
と、前記炭化室の外側にこれを囲んで設けられた、前記
炭化室を加熱するための、加熱バーナを有する廃棄物炭
化用加熱室と、廃棄物の炭化処理時に前記炭化室内から
発生した排ガス、および、前記加熱室において前記炭化
室の加熱時に発生した燃焼排ガスを完全燃焼させ、脱煙
および脱臭するための、前記炭化室および前記加熱室の
各々とそれぞれ別の独立した排出管で接続された、２次
燃焼用バーナを有する燃焼室と、前記炭化室内において
炭化処理される廃棄物を、前記燃焼室から発生した燃焼
排ガスによって乾燥し予熱するための、廃棄物供給口お
よび乾燥廃棄物排出口を有する乾燥室と、前記乾燥室の
外側にこれを囲んで設けられた、前記燃焼室から発生し
た燃焼排ガスによって前記乾燥室を加熱するための、導
管によって前記燃焼室と接続された廃棄物乾燥用加熱室
と、前記乾燥室で乾燥し予熱された廃棄物を、前記炭化
室に供給するための、途中に開閉ゲートを有する廃棄物
供給用ダクトと、前記乾燥室から発生した排ガスを前記
燃焼室に戻すための、前記乾燥室と前記燃焼室とを連結
する排ガス導管とからなることに特徴を有するものであ
る。

【００１０】請求項２に記載の発明は、前記廃棄物炭化
用加熱室と前記燃焼室との間に熱交換器が設けられてお
り、廃棄物炭化用加熱室から排出された燃焼排ガスを熱
交換器に導き、熱交換器において燃焼用空気と熱交換し
た後、大気中に放散し、熱交換された高温の燃焼用空気
を燃焼室に送り込み、炭化室から発生した燃焼排ガスを
完全燃焼させることに特徴を有するものである。

【００１１】請求項３に記載の発明は、前記炭化室内に
供給された廃棄物を、炭化物排出口に向けて攪拌しなが
ら移送するための移送機構が、炭化室の軸線に沿って回
転可能に設けられ、そして、前記乾燥室内に供給された
廃棄物を、廃棄物排出口に向けて攪拌しながら移送する
ための移送機構が、乾燥室の軸線に沿って回転可能に設
けられていることに特徴を有するものである。

【００１２】この発明の廃棄物炭化処理装置によれば、
処理すべき廃棄物は、乾燥室内において、乾燥室の外側
にこれを囲んで設けられた加熱室内に吹き込まれる、燃
焼室からの高温の燃焼排ガスによって乾燥し予熱された
後、炭化室内において、その外側にこれを囲んで設けら
れた加熱室の加熱用バーナから噴射される燃料による加
熱により乾留されて炭化し細粒状の炭化物となる。

【００１３】このように、廃棄物の炭化は、乾燥室にお
ける乾燥工程と、炭化室における炭化工程の２工程によ
って行われ、しかも、乾燥室における廃棄物の乾燥は、
燃焼室において生成した燃焼排ガスを有効利用して行わ
れるので、炭化処理のための燃料消費量は、乾燥処理を
行わない場合に比べて約半分に減少し、廃棄物を少ない
燃費により効率高く炭化処理することができる。また、
生成した排ガスは完全燃焼されて脱煙、脱臭され、無煙
且つ無臭状となるため、公害が生ずるようなこともな
い。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、この発明を図面を参照しな
がら説明する。図１はこの発明の装置の一実施態様を示
す概略垂直断面図である。図面に示すように、この発明
の装置は、予め乾燥された廃棄物を炭化処理するための
炭化室１と、炭化室１の外側にこれを囲んで設けられ
た、炭化室１を加熱し炭化室１内の廃棄物を炭化するた
めの加熱室２と、炭化室１および加熱室２の上方に、炭
化室１からのガス排出管３および加熱室２からのガス排
出管４を介して接続された、炭化室１内から発生した排
ガスおよび加熱室２内から発生した燃焼排ガスを燃焼
し、脱煙および脱臭するための水平円筒状の燃焼室５
と、炭化室１内において炭化処理される廃棄物を、予め
燃焼室５から発生する燃焼排ガスにより乾燥し予熱する
ための乾燥室６と、乾燥室６の外側にこれを囲んで設け
られた、乾燥室６を加熱するための加熱室７とからなっ
ている。

【００１５】炭化室１の一端側上部には、ゲート９を有
する乾燥廃棄物供給口８が設けられており、その他端側
下部には同じくゲート９を有する炭化物排出口１０が設
けられている。炭化室１内には、供給口８から炭化室１
の一端側に供給された乾燥廃棄物を他端側の排出口１０
に向け攪拌しながら移送するための移送機構として、図
示しないモータにより軸棒１１ａを中心として回転可能
なスパイラルのスクリュー状移送体１１が、炭化室１の
両側壁に軸棒１１ａによって軸支されている。

【００１６】移送機構としては、図３(a) に正面図で、
図３(b) に側面図で示すように、炭化室１の一端側から
供給された乾燥廃棄物をその他端側に向けて移送する１
つの連続したスパイラルのスクリュー状移送体１１のほ
か、図４(a) に正面図で、図４(b) に側面図で示すよう
に、炭化室１の両端側から供給された乾燥廃棄物をその
中央部の排出口に向けて移送する２つのスパイラルのス
クリュー状移送体１１，１１、または、図５(a) に正面
図で、図５(b) に側面図で示すような、フィン状の移送
体１１′であってもよい。

【００１７】炭化室１の外側に、これを囲んで設けられ
た加熱室２の下部には、複数個の加熱用バーナ１２が設
けられている。燃焼室５の一端には、二次燃焼用バーナ
１３が設けられ、その他端には、燃焼排ガスの排出口２
０が設けられている。二次燃焼用バーナ１３から燃焼室
５内に旋回状に噴射された火炎によって、ガス排出管３
を通り燃焼室５内に送り込まれた炭化室１からの排ガ
ス、および、別のガス排出管４を通り燃焼室５内に送り
込まれた加熱室２からの燃焼排ガスは、完全燃焼され
る。

【００１８】乾燥室６の一端側上部には、ゲート１６を
有する廃棄物供給口１５が設けられており、その他端側
には乾燥された廃棄物の排出口１７が設けられている。
乾燥室６内には、廃棄物供給口１５から乾燥室６の一端
側に供給された廃棄物を他端側の廃棄物排出口１７に向
け攪拌しながら移送するための移送機構として、図示し
ないモータにより軸棒１４ａを中心として回転可能なス
パイラルのスクリュー状移送体１４が、乾燥室６の両側
壁に軸棒１４ａによって軸支されている。上記移送機構
としては、炭化室と同様に、図３、図４、図５に示すよ
うな各種の移送体が使用される。

【００１９】廃棄物排出口１７にはダクト１８の一端が
接続され、ダクト１８の他端は炭化室１の上部の廃棄物
供給口８に接続されている。供給口１５から乾燥室６の
一端側に供給された廃棄物は、回転するスクリュー状移
送体１４によって他端側の排出口１７に向け攪拌されな
がら移送される。

【００２０】乾燥室６の外側にこれを囲んで設けられた
加熱室７の下部にはガス供給口１９が設けられ、ガス供
給口１９と、燃焼室５の他端に設けられたガス排出口２
０との間は導管２１によって接続されている。乾燥室６
の他端側上部にはガス排出口２２が設けられ、ガス排出
口２２と燃焼室５の一端に設けられたガス供給口２３と
の間は導管２４によって接続されている。加熱室７の上
部には排ガス排気口２５が設けられ、排気口２５には排
気筒２６が接続されている。

【００２１】この発明の装置は、上述したように構成さ
れているので、ゲート１６を開き廃棄物供給口１５から
乾燥室６内の一端側に供給された廃棄物は、乾燥室６内
に設けられたスクリュー状移送体１４の回転によって攪
拌されながら、乾燥室６の他端の排出口１７に向けて移
送される間に、乾燥室６の外側にこれを囲んで設けられ
た加熱室７内に吹き込まれる、燃焼室５からの約８００
℃以上の高温の燃焼排ガスによって乾燥し予熱される。

【００２２】乾燥室６において廃棄物が乾燥されたとき
は、炭化室１の供給口８に設けられたゲート９を開き、
乾燥室６内の廃棄物は、排出口１７からダクト１８を通
り、炭化室１内にその一端側上部に設けられた供給口８
から装入する。炭化室１内に装入された廃棄物は、スク
リュー状移送体１１によって攪拌されながら排出口１０
に向けて移送される間に、炭化室１の外側にこれを囲ん
で設けられた加熱室２の加熱用バーナ１２から噴射され
る燃料による炭化室１の直火加熱により乾留されて炭化
し細粒状の炭化物となって排出口１０から排出される。

【００２３】廃棄物の乾留によって炭化室１内から発生
した約５００〜６００℃の温度の排ガスおよび加熱室２
において炭化室１を加熱した後の同じく約５００〜６０
０℃の温度の燃焼排ガスは、各々独立した別のガス排出
管３およびガス排出管４を通り、燃焼室５内に送り込ま
れ、燃焼室５において、２次燃焼用バーナ１３から噴射
される燃料によってらせん状に旋回しながら約８００℃
以上の温度で完全燃焼され、脱煙および脱臭されて無煙
且つ無臭状になる。

【００２４】このようにして燃焼室５において脱煙およ
び脱臭された燃焼排ガスは、ガス排気口２０から導管２
１を通って排出され、乾燥室６の外側にこれを囲んで設
けられた加熱室７内に供給口１９から送り込まれ、乾燥
室６を加熱し、その中の廃棄物を乾燥し予熱する。

【００２５】乾燥室６内において廃棄物の乾燥時に発生
した排ガスは、乾燥室６の上部に設けられた排気口２２
から排出され、導管２４を通って燃焼室５内にその供給
口２３から吹き込まれ、２次燃焼用バーナ１３から噴射
される燃料によって脱煙、脱臭された後、排気筒２６か
ら大気中に放散される。

【００２６】図２はこの発明の装置の他の実施態様を示
す概略垂直断面図である。図面に示すように、この実施
態様においては、廃棄物炭化用加熱室２と燃焼室５との
間に熱交換器２７が設けられており、加熱室２に取り付
けられたガス排出管４は、熱交換器２７に接続されてい
る。熱交換器２７には、燃焼室５内に燃焼用空気を供給
する燃焼用空気供給管２８が通っており、加熱室２から
排出された約５００〜６００℃の温度の高温の燃焼排ガ
スは、熱交換器２７において燃焼用空気供給管２８を通
る燃焼用空気と熱交換された後、大気中に放散され、一
方、熱交換された約５００の温度の高温の燃焼用空気
は、燃焼用空気供給管２８を通って燃焼室５内に吹き込
まれる。

【００２７】この実施態様においては、上述したよう
に、廃棄物炭化用加熱室２から排出された高温の燃焼排
ガスは、直接燃焼室５には吹き込まれず、熱交換器２７
において燃焼用空気と熱交換され、熱交換された高温の
燃焼用空気が、燃焼用空気供給管２８を通って燃焼室５
内に吹き込まれるようになっている。従って、炭化室１
内から発生した排ガスの燃焼室５における燃焼を、より
完全に且つ効率的に行うことができる。

【００２８】上述したように、この発明においては、廃
棄物は、乾燥室６内において、乾燥室６の外側にこれを
囲んで設けられた加熱室７内に吹き込まれる、燃焼室５
からの高温の燃焼排ガスによって乾燥し予熱された後、
炭化室１内において、炭化室１の外側にこれを囲んで設
けられた加熱室２の加熱用バーナ１２から噴射される燃
料による加熱により乾留されて炭化し細粒状の炭化物と
なる。

【００２９】このように、廃棄物の炭化は、乾燥室６に
おける乾燥工程と、炭化室１における炭化工程の２工程
によって行われ、しかも、乾燥室６における廃棄物の乾
燥は、燃焼室５において生成した燃焼排ガスを有効利用
して行われるので、炭化処理のための燃料消費量は、乾
燥処理を行わない場合に比べて約半分で済み、極めて少
ない燃費により効率高く炭化処理を行うことができ、ま
た、生成した排ガスは完全燃焼されて脱煙、脱臭され、
無煙且つ無臭状となり、公害が生ずることなく放散させ
ることができる。

【００３０】また、廃棄物の処理に際しては、乾燥され
た廃棄物を炭化室１において炭化処理すると同時に、次
の炭化すべき廃棄物を乾燥室６内において乾燥処理し、
炭化室１における炭化処理が終了したときは、炭化室１
から炭化物を排出した後、上記乾燥室６における乾燥処
理の終了した廃棄物を炭化室１内に装入し、これを炭化
処理すると同時に、乾燥室６内に次の廃棄物を装入して
これを乾燥処理するように、乾燥された廃棄物の炭化室
１における炭化処理と、乾燥室における廃棄物の乾燥処
理とを同時に行うことにより、半連続的に効率的に廃棄
物の炭化処理を行うことができる。

【００３１】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
会社、工場、ホテル、旅館、飲食店その他一般家庭等か
ら排出された生ごみその他の廃棄物を、どのような形状
のものでも、無煙、無臭で且つダストが飛散することな
く、簡単な設備で且つ少ない燃費で経済的に効率よく安
定して処理することができる等、多くの工業上優れた効
果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の装置の一実施態様を示す垂直断面正
面図である。

【図２】この発明の装置の他の実施態様を示す垂直断面
正面図である。

【図３】廃棄物移送機構の一例を示す図である。

【図４】廃棄物移送機構の他の例を示す図である。

【図５】廃棄物移送機構の更に他の例を示す図である。

【符号の説明】

１ 炭化室 ２ 加熱室 ３ ガス排出管 ４ ガス排出管 ５ 燃焼室 ６ 乾燥室 ７ 加熱室 ８ 乾燥廃棄物供給口 ９ ゲート 10 炭化物排出口 11 スクリユー状移送体 12 加熱用バーナ 13 ２次燃焼用バーナ 14 スクリユー状移送体 15 廃棄物供給口 16 ゲート 17 廃棄物排出口 18 ダクト 19 ガス供給口 20 ガス排気口 21 導管 22 ガス排気口 23 ガス供給口 24 導管 25 排ガス排気口 26 排気筒 27 熱交換器 28 燃焼用空気供給管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神尾 誠 神奈川県横浜市鶴見区弁天町３番地の７ エヌケーケープラント建設株式会社内 (72)発明者 北村 昭 神奈川県横浜市鶴見区弁天町３番地の７ エヌケーケープラント建設株式会社内 Ｆターム(参考） 4D004 AA46 AC04 BA03 CA26 CA28 CA44 CB02 CB27 CB34 CB41 CB50

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 廃棄物を炭化処理するための、乾燥廃棄
   物供給口および炭化物排出口を有する気密の炭化室と、 前記炭化室の外側にこれを囲んで設けられた、前記炭化
   室を加熱するための、加熱バーナを有する廃棄物炭化用
   加熱室と、 廃棄物の炭化処理時に前記炭化室内から発生した排ガ
   ス、および、前記加熱室において前記炭化室の加熱時に
   発生した燃焼排ガスを完全燃焼させ、脱煙および脱臭す
   るための、前記炭化室および前記加熱室の各々とそれぞ
   れ別の独立した排出管で接続された、２次燃焼用バーナ
   を有する燃焼室と、 前記炭化室内において炭化処理される廃棄物を、前記燃
   焼室から発生した燃焼排ガスによって乾燥し予熱するた
   めの、廃棄物供給口および乾燥廃棄物の排出口を有する
   乾燥室と、 前記乾燥室の外側にこれを囲んで設けられた、前記燃焼
   室から発生した燃焼排ガスによって前記乾燥室を加熱す
   るための、導管によって前記燃焼室と接続された廃棄物
   乾燥用加熱室と、 前記乾燥室で乾燥し予熱された廃棄物を、前記炭化室に
   供給するための、途中に開閉ゲートを有する廃棄物供給
   用ダクトと、 前記乾燥室から発生した排ガスを前記燃焼室に戻すため
   の、前記乾燥室と前記燃焼室とを連結する排ガス導管と
   からなることを特徴とする、廃棄物の炭化処理装置。
2. 【請求項２】 前記廃棄物炭化用加熱室と前記燃焼室と
   の間に熱交換器が設けられており、前記廃棄物炭化用加
   熱室から排出された燃焼排ガスを前記熱交換器に導き、
   前記熱交換器において燃焼用空気と熱交換した後、大気
   中に放散し、熱交換された高温の燃焼用空気を前記燃焼
   室に送り込み、前記炭化室から発生した燃焼排ガスを完
   全燃焼させる、請求項１に記載の炭化処理装置。
3. 【請求項３】 前記炭化室内には、前記乾燥廃棄物供給
   口から前記炭化室内に供給された廃棄物を、前記炭化物
   排出口に向けて攪拌しながら移送するための移送機構
   が、前記炭化室の軸線に沿って回転可能に設けられ、そ
   して、前記乾燥室内には、前記廃棄物供給口から乾燥室
   内に供給された廃棄物を、前記廃棄物排出口に向けて攪
   拌しながら移送するための移送機構が、前記乾燥室の軸
   線に沿って回転可能に設けられている、請求項１または
   ２記載の炭化処理装置。