JP7401919B2 - 低温熱分解装置 - Google Patents
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Description
続いて火入れ工程に移行する。ここでは、収容体68に設けられた開口部70を開けて、図示しない点火された燻燃材を火種として処理炉60の内部に投入する。
このとき、廃有機物は燻燃された状態となり、処理炉60の内部では底部71から上方に向かう気流が発生する。ここで、箱体部64の調節弁(図示せず)を所定の分量に開いて、導入管(図示せず)を介して箱体部64内に空気を導入する。
一方、嵩密度が大きい廃有機物にあっては、空気が廃有機物の間に侵入し難く、処理温度が低くなる。
また、廃有機物全体を均一に熱処理できず、一部が炭化・セラミック化することができないという課題があった。
また、前記制御部は、前記温度センサにより検出された温度が、予め設定した温度範囲より低い場合に、前記調整弁をより開いて酸素供給ノズルによる処理炉内への酸素供給量を増加し、前記温度センサにより検出された温度が、予め設定した温度範囲より高い場合に、前記調整弁をより閉じて酸素供給ノズルによる処理炉内への酸素供給量を減少ないし供給停止することが望ましい。
また、前記処理炉の底部に、廃有機物の処理後物を炉外に搬送するためのスクリューコンベアを備え、前記スクリューコンベアは、処理炉内の一端から排出口が設けられた他端に向かって延びる長尺の回転軸と、該回転軸の周りに連続して形成されたスクリュー羽根とを有し、前記スクリュー羽根のピッチは、前記処理炉の一端側よりも前記排出口が設けられた他端側が大きく形成されていることが望ましい。
また、前記酸素供給ノズルに酸素を供給するエアポンプと、前記エアポンプから供給された酸素に対しカルマン渦を発生させるカルマン渦発生球と、前記カルマン渦を通過させ、酸素を磁化する環状のマグネットとを備え、前記酸素供給ノズルから磁化酸素を前記処理炉内に供給することが望ましい。
また、処理炉内に廃有機物を投入する投入口において、観音開き式の一対の扉を設け、それぞれを独立に開閉可能な構成としたことにより、炉内における廃有機物の収容状態を変化させることができ、均一な熱処理や熱処理後物の排出を容易にすることができる。
また、スクリューコンベアにおけるスクリュー羽根のピッチが、排出方向に向かって大きくなるように形成されているため、熱処理後の廃有機物(熱処理後物)をスクリュー羽根間に詰まらせることなく、炉内に熱処理後物を残さず効率的に排出することができる。
本発明に係る低温熱分解装置は、一般廃棄物、産業廃棄物等の廃有機物を、最低限の酸素(空気)の存在下で乾燥分解し、炎を出さずに蒸し焼き状態で灰とするものである。
図1は、本発明に係る低温熱分解装置の平面図であり、図2は、図1の低温熱分解装置の側面図であり、図3は、図1の低温熱分解装置の正面図である。
また、収容体1の背面側には、熱処理後に生じたダイオキシン等の有害物質を含む空気を浄化するための気体浄化機3が付設されている。この気体浄化機3は、処理炉11から処理後の空気を取り込み、浄化処理後に大気中に排出するものであり、周知の構成を採用することができる。
各磁化酸素ノズル12は、酸素の流れる方向に沿って複数の(図では2つ)の酸素磁化装置34が設けられている。酸素磁化装置34は、カルマン渦を発生させるためのカルマン渦発生球36と、酸素を磁化させるための円環状のマグネット35とが交互に複数(図では6個ずつ)設けられてなる。この磁化酸素装置34においては、流量計33を通過した酸素が供給されると、カルマン渦発生球36によりカルマン渦が発生され、それが環状のマグネット35の中を通過することにより酸素が磁化される構成となっている。
具体的には、内扉6上に廃有機物を乗せた状態から、最初に図4に示すように例えば処理炉11A側において内扉6aのみを開くようにすれば、処理炉11A内の一方側に廃有機物Wが偏って収容される。
続けて一対の内扉6を閉じ、内扉6上に廃有機物を乗せた状態から、図6に示すように処理炉11A側において内扉6a、6bを開くと、処理炉11Aの中央に新たな廃有機物Wが収容される。
これにより処理炉11Aにおいては、略同じ高さに廃有機物Wが収容され、磁化酸素ノズル12から供給される磁化酸素が廃有機物Wに対して均一に行き届き、均一な熱処理を行いやすい状態となる。また、熱処理後物の排出が容易となる。
尚、処理炉11Aと処理炉11Bとに対し、それぞれウェイト駆動シリンダー17が設けられているため、各ウェイト18及び回転アーム19は独立して回動させることが可能となっている。
これにより熱処理後物を出口付近(灰取出し口16側)でスクリューに詰まらせることなく、効率的に排出することができる。
この温度センサ10a、10bにより検出された炉内温度のデータは、前記制御部30において所定の温度範囲内にあるか判断するために用いられ、その結果に従い制御部30は、磁化酸素ノズル12に酸素を送気する電磁弁32と、ウェイト18及び支持アーム19を上昇または下降させるためのウェイト駆動シリンダー17の動作(シリンダーに圧縮空気を送るエアコンプレッサの動作)を制御するようになっている。
例えば、温度センサ10aの検出した炉内上部の温度が所定値よりも上昇した場合には、上部側に配置された磁化酸素ノズル12Cからのエア供給を停止し(上部側の磁化酸素ノズル12から段階的にエア供給停止する)、炉内温度を制御するように構成されている。
或いは、上部の温度が所定値よりも上昇した場合に、ウェイト18により廃有機物を予め設定した回数(例えば廃プラスチックの場合3回、木質系ゴミの場合6回、紙系ゴミの場合0回など)上から叩き押さえるようにしてもよい。そのようにすれば、廃有機物中にエアが入り込む隙間がなくなり、温度を低下させることができる。
例えば、この酸素濃度計40a、40bにより検出された炉内酸素濃度のデータは、前記制御部30において所定の温度範囲内にあるか判断するために用いられ、その結果に従い制御部30は、磁化酸素ノズル12に酸素を送気する電磁弁32と、ウェイト18及び支持アーム19を上昇または下降させるためのウェイト駆動シリンダー17の動作(シリンダーに圧縮空気を送るエア電磁弁の動作)を制御しても良い。
具体的には、酸素濃度が上昇した場合には、磁化酸素ノズル12からのエア供給を停止し、ウェイト18により廃有機物を上から叩き押さえ、熱分解中に発生した隙間(空間)をたたき、廃有機物に密にするが良い。一方、酸素濃度が下降した場合には、磁化酸素ノズル12からのエア供給を供給し、ウェイト18を上昇させ、ウェイト18の廃有機物に対する圧力を解除するのが好ましい。
更に、温度センサ10a、10bと、酸素濃度計40a、40bを用いて、炉内が一定の温度となるよう維持し、炎を出さないための制御、更には、いろりの炭のような燻った状態を維持するための制御を行うのがより好ましい。
先ず、火種として炭を炉外で起こし、これを図示しない投入口から炉内に投入する(図11のステップS1)。
次に、廃有機物Wが投入口2から処理炉11A内の火種上に投入される(図11のステップS2)。具体的には、外扉4を手動で開けて、閉じた状態の内扉6a、6b上に廃有機物Wを投入する。次いで、例えば内扉6aのみを開いて廃有機物Wを処理炉11A内に投入する。これにより処理炉11A内の一方側に廃有機物が偏って収容される。
続けて内扉6bを閉じ、内扉6a、6b上に廃有機物Wを投入し、内扉6a、6bを開いて廃有機物Wを処理炉11A内に投入する。これにより処理炉11A内の中央に廃有機物が収容され、処理炉11A内の廃有機物Wは高さが略均一な状態となる。
これにより廃有機物同士が密着し、廃有機物同士の熱伝導が良好となって低温熱分解処理工程が進行する。
また、処理炉11内に廃有機物を投入する投入口2において、観音開き式の一対の内扉6a、6bを設け、それぞれを独立に開閉可能な構成としたことにより、炉内における廃有機物の収容状態を変化させることができ、均一な熱処理や排出を容易にすることができる。
また、スクリューコンベア14、15におけるスクリュー羽根14b、15bのピッチが、排出方向に向かって(灰取出し口16側に向かって)徐々に大きくなるように形成されているため、熱処理後の廃有機物(熱処理後物)を出口付近(灰取出し口16側)でスクリュー羽根間に詰まらせることなく、炉内に熱処理後物を残さず効率的に排出することができる。
2 投入口
3 気体浄化機
4 外扉
5 仕切り壁
6a 内扉(扉)
6b 内扉(扉)
7 扉開閉シリンダー
8 回転軸
9 リンク板
10a 温度センサ
10b 温度センサ
11 処理炉
11A 処理炉
11B 処理炉
12 磁化酸素ノズル(酸素供給ノズル)
13 スクリューコンベア(排出手段)
14 スクリューコンベア
14a 回転軸
14b スクリュー羽根
15 スクリューコンベア
15a 回転軸
15b スクリュー羽根
16 灰取出し口
17 ウェイト駆動シリンダー
18 ウェイト
19 支持アーム
20 回転軸
21 リンク板
22 V字型底面
30 制御部
40a 酸素濃度計
100 低温熱分解装置
W 廃有機物
Claims (6)
- 廃有機物を処理する処理炉と、前記処理炉内に支持アームを介して回転軸に取り付けられ、廃有機物を押さえ付けるウェイトと、前記回転軸に連結されたウェイト駆動シリンダーと、前記ウェイト駆動シリンダーの駆動を制御する制御部と、前記処理炉内の温度を検出する温度センサと、を備え、
前記制御部は、
前記温度センサにより検出された温度が、予め設定した温度範囲より低い場合に、前記ウェイト駆動シリンダーにより前記ウェイトを上昇させ圧力を減少ないし解除し、
前記温度センサにより検出された温度が、予め設定した温度範囲より高い場合に、前記ウェイト駆動シリンダーにより前記ウェイトを下降させ圧力を増大し、
前記温度センサにより検出された温度に従い、前記ウェイト駆動シリンダーの動作を制御し、前記ウェイトによる廃有機物の圧縮力を可変することを特徴とする低温熱分解装置。 - 前記処理炉内に設けられ、調整弁によって前記処理炉内への酸素供給を制御する酸素供給ノズルを備え、
前記制御部は、前記温度センサにより検出された温度に従い、前記調整弁を制御し、前記酸素供給ノズルによる処理炉内への酸素供給量を可変することを特徴とする請求項1に記載された低温熱分解装置。 - 前記制御部は、
前記温度センサにより検出された温度が、予め設定した温度範囲より低い場合に、前記調整弁をより開いて酸素供給ノズルによる処理炉内への酸素供給量を増加し、
前記温度センサにより検出された温度が、予め設定した温度範囲より高い場合に、前記調整弁をより閉じて酸素供給ノズルによる処理炉内への酸素供給量を減少ないし供給停止することを特徴とする請求項2に記載された低温熱分解装置。 - 前記処理炉への廃有機物の投入口において、観音開き式の一対の扉を備え、
前記一対の扉は、それぞれ独立に開閉可能に構成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載された低温熱分解装置。 - 前記処理炉の底部に、廃有機物の処理後物を炉外に搬送するためのスクリューコンベアを備え、
前記スクリューコンベアは、処理炉内の一端から排出口が設けられた他端に向かって延びる長尺の回転軸と、該回転軸の周りに連続して形成されたスクリュー羽根とを有し、
前記スクリュー羽根のピッチは、前記処理炉の一端側よりも前記排出口が設けられた他端側が大きく形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載された低温熱分解装置。 - 前記酸素供給ノズルに酸素を供給するエアポンプと、前記エアポンプから供給された酸素に対しカルマン渦を発生させるカルマン渦発生球と、前記カルマン渦を通過させ、酸素を磁化する環状のマグネットとを備え、
前記酸素供給ノズルから磁化酸素を前記処理炉内に供給することを特徴とする請求項3乃至請求項5のいずれかに記載された低温熱分解装置。
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