JPH11153313A - 炭化処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可燃性廃棄物の炭化処理時に発生する多量の
ガスを完全燃焼させ、その無煙無臭化を図るのに好適な
炭化処理装置を提供する。 【解決手段】 廃棄物１３の投入口９および取出口１０
を有する炭化室３と、上記炭化室３を囲むように形成さ
れるとともに、上記炭化室３を加熱する加熱手段（１次
バーナ１１）を備える１次燃焼室４と、上記炭化室３お
よび１次燃焼室４に連通路６、７を介して連通し、かつ
上記炭化室３内の廃棄物１３から発生するガスを燃焼さ
せるガス燃焼手段（２次バーナ１２）と、その燃焼後の
ガスを排気する排気通路８を備える２次燃焼室５とを有
する炭化処理装置１において、上記２次燃焼室５の内部
に、上記連通路６、７の２次燃焼室側開口端６ａから上
記排気通路８までの最短距離より長いガス流路を形成す
る整流板１４を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術の分野】この発明は木材、紙、合成
樹脂、台所からの生ゴミ等の可燃性廃棄物を炭化処理す
る炭化装置に関し、特に、その可燃性廃棄物の炭化処理
時に発生するガスを完全燃焼させ、その無煙無臭化を図
った後に外部に排出できるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】近時、一般家庭からでるゴミの量および
産業廃棄物の量は増加の一途を辿っており、このような
廃棄物の増加は大きな社会問題となっている。

【０００３】この種の廃棄物は大別すると、不燃性と可
燃性のものに分類されるが、その比率は可燃性の廃棄物
が全体の７０％以上を占めている。また、可燃性廃棄物
としては新聞紙、ダンボール等の紙類、木材、布や繊
維、プラスチック、食物、生ゴミ等が挙げられるが、そ
の種類は種々雑多である。

【０００４】可燃性廃棄物の処理方法の一般的なものと
して、燃焼焼却して処分する方法があるが、この燃焼に
よる処理では、燃焼による煙、煤塵等の排出が起こりや
すくなるので、焼却炉の煙突を高くしなければならな
ず、そのため処理装置が大型化してしまい、その処理装
置の設置場所も限られたものとなる。これに加え、多量
の廃棄物を燃焼により処理すると、多量の煤煙や悪臭ガ
スの発生を伴い、地球環境汚染の一因ともなる等の不具
合がある。

【０００５】ところで、可燃性廃棄物は、その構成主成
分をみると、セルロース、タンパク質、炭水化物、油
脂、合成樹脂であり、また、分子式でみると、いずれも
炭素、水素を主成分とし、窒素、酸素よりなる有機物で
ある。

【０００６】そこで、最近では、上記のような可燃性廃
棄物の成分に着目し、可燃性廃棄物を全て燃焼して大気
中に放出するのではなく、有機物中の炭素を固定化して
可燃性廃棄物を処理する、いわゆる可燃性廃棄物の炭化
処理が注目されつつある。このような炭化処理による
と、可燃性廃棄物の減量化が可能となり、また、炭化処
理で得られた炭化物（炭）を吸着材、土壌改良材等に再
利用することが可能となり、さらに、炭酸ガスの増加を
防ぎ、地球の温暖化の防止にも役立つことができる。

【０００７】上記のような可燃性廃棄物を炭化処理する
ための炭化処理装置は、図５（ａ）（ｂ）に示すように
ケーシング２内に炭化室３、１次燃焼室４および２次燃
焼室５を有し、炭化室３にはその内部に可燃性廃棄物を
投入するための投入口９と、その内部から炭化処理後の
可燃性廃棄物（炭化物）を取り出すための取出口１０が
設けられている。

【０００８】１次燃焼室４は炭化室３を囲むように形成
されるとともに、炭化室３を加熱する加熱手段として１
次バーナ１１を具備し、また、２次燃焼室５は炭化室３
および１次燃焼室４に連通路６、７を介して連通し、か
つ炭化室３内の廃棄物から発生するガスを燃焼させるガ
ス燃焼手段として２次バーナ１２を備える他、その燃焼
後のガスを排気する排気通路８を具備する。

【０００９】なお、１次バーナ１１および２次バーナ１
２としては、石油バーナあるいはＬＰＧガス等を燃料と
するガスバーナが使用される。

【００１０】このような炭化処理装置では、投入口９よ
り炭化室３内に炭化処理すべき可燃性廃棄物（以下単に
廃棄物という。但し、今後述べる廃棄物とは、燃焼前の
廃棄物、燃焼中の廃棄物、燃焼後の炭化物を含めた意味
である。）を投入し、かつ１次バーナ１１および２次バ
ーナ１２の燃焼を開始すると、１次燃焼室４の温度が上
昇するに連れて炭化室３の温度も上昇し、炭化室３内の
可燃性廃棄物が蒸し焼き状態となる。このような蒸し焼
き状態の可燃性廃棄物からはガスが発生し、この発生ガ
スは連通路６を経て２次燃焼室５に流入し、かつ２次燃
焼室５を通過して排気通路８に至る。また、当該発生ガ
スは２次燃焼室５を通過する際、２次バーナ１２により
発生した２次燃焼室５内の熱で燃焼分解される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記のような炭化処理
装置の炭化処理工程において炭化室３の廃棄物１３から
発生したガスを完全に燃焼させ無煙無臭化するために
は、その発生ガスのすべてが２次燃焼室５において十分
長い距離の流路を通り、一般的には７００℃〜１０００
℃で熱せられる必要がある。

【００１２】しかしながら、従来の炭化処理装置にあっ
ては、上記の如く炭化室３が連通路６を介し２次燃焼室
５に連通し、この２次燃焼室５に排気通路８を備える構
成であるため、炭化処理時に炭化室３の廃棄物１３から
発生するガスが大量であると、その発生ガスが２次燃焼
室５で十分熱せられないうちに排気通路８に達してしま
い、その結果、排気通路８から煙や臭気が排出される等
の不具合が生じることもあり、このように十分な無煙無
臭化を行うことができないのでは、炭化処理装置の使用
にも支障をきたすことになる。

【００１３】なお、上記問題点を解決するためには、そ
の一つの方法として２次燃焼室５を大型化することが考
えられるが、これによると、炭化室３の廃棄物より発生
したガスを２次燃焼室５内に取り込むことは可能である
が、２次燃焼室５内では連通路６の２次燃焼室側開口端
６ａから排気通路８までの最短距離のルートを通って排
気通路８側に移行するガスと、その最短距離のルート
外、すなわち２次燃焼室５の隅部に滞留するガスとの２
種類のガスが出現し、完全に発生ガスを燃焼させること
ができない。すなわち、２次燃焼室５を単に大型化する
だけでは、発生ガスの完全燃焼による無煙無臭化は困難
である。

【００１４】この発明は上述の事情に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは可燃性廃棄物の炭化処理
時に発生する多量のガスを完全燃焼させ、その無煙無臭
化を図るのに好適な炭化処理装置を提供することにあ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、図（ａ）（ｂ）に示すよ
うに、廃棄物１３の投入口９および取出口１０を有する
炭化室３と、上記炭化室３を囲むように形成されるとと
もに、上記炭化室３を加熱する加熱手段（１次バーナ１
１）を備える１次燃焼室４と、上記炭化室３および１次
燃焼室４に連通路６、７を介して連通し、かつ上記炭化
室３内の廃棄物１３から発生するガスを燃焼させるガス
燃焼手段（２次バーナ１２）と、その燃焼後のガスを排
気する排気通路８を備える２次燃焼室５とを有する炭化
処理装置１において、上記２次燃焼室５の内部に、上記
連通路６、７の２次燃焼室側開口端６ａから上記排気通
路８までの最短距離より長いガス流路を形成する整流板
１４を設けたことを特徴とする。

【００１６】請求項２に記載の発明は、図２（ａ）
（ｂ）に示すように、整流板１４が、２次燃焼室５の底
面に平行に配置されてなることを特徴とする。

【００１７】請求項３に記載の発明は、図３（ａ）
（ｂ）に示すように、整流板１４が、２次燃焼室５の底
面に垂直に配置されてなることを特徴とする。

【００１８】請求項４に記載の発明は、図４（ａ）
（ｂ）に示すように、整流板１４が、筒状に形成され、
その筒の内外をガス流路としてなることを特徴とする。

【００１９】本発明では、２次燃焼室５の内部には、整
流板１４により、連通路６、７の２次燃焼室側開口端６
ａから排気通路８までの最短距離より長いガス流路と、
対流等の乱れのないスムーズなガスの流れが形成され
る。そして、炭化処理時に炭化室３内の廃棄物１３から
発生したガスは連通路６を経て２次燃焼室５内に流入し
た後、その長いガス流路を通過して排気通路８に到達す
る。したがって、当該発生ガスが上記最短距離のルート
を流れること、および発生ガスの対流等を防止でき、２
次燃焼室５での燃焼熱を当該発生ガスに効率良く伝達す
ることが可能となる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係る炭化処理装
置１の一実施形態について図１ないし図４を基に詳細に
説明する。

【００２１】図１に示す炭化処理装置１はケーシング２
を有し、ケーシング２内には廃棄物１３が投入される炭
化室３、この炭化室３を加熱するための１次燃焼室４、
および炭化室３の廃棄物１３から発生したガスを完全に
燃焼させるための２次燃焼室５が設けられている。

【００２２】炭化室３は耐熱性のある鋼鉄材料で円筒形
状に形成されているとともに、このような円筒体を横に
倒置した形態で１次燃焼室４内にスペーサ（図示省略）
を介して設置されている。

【００２３】１次燃焼室４は炭化室３と同様に鋼鉄製で
円筒形状をなし、かつ炭化室３より大型のサイズとさ
れ、その炭化室３を囲むように形成されている。なお、
炭化室３の外壁と１次燃焼室４の内壁との間には所定の
空間が設けられている。

【００２４】また、１次燃焼室４は炭化室３を加熱する
手段として１次バーナ１１を備えており、このような１
次バーナ１１は１次燃焼室４の一端部下方に取り付けら
れている。

【００２５】炭化室３と１次燃焼室４には外部より炭化
室３の内部に通じる投入口９が設けられ、炭化室３には
その一端下方に取出口１０が設けられており、投入口９
は炭化室３の内部に廃棄物１３を投入するために、ま
た、取出口１０は炭化室３の内部から炭化処理後の廃棄
物１３（炭化物）を取り出すために設置されている。こ
のような投入口９と取出口１０には開閉自在な扉がそれ
ぞれ取り付けられている。

【００２６】２次燃焼室５は炭化室３および１次燃焼室
４の上方に位置し、かつ炭化室３および１次燃焼室４の
上部に設けられた連通路６、７を介して当該炭化室３お
よび１次燃焼室４に連通するように構成されている。

【００２７】２次燃焼室５は、炭化室３内の廃棄物から
発生するガスを燃焼させるガス燃焼手段として２次バー
ナ１２を備える他、その燃焼後のガス（排気ガス）を排
気放出するための排気通路８を有し、この排気通路８は
２次燃焼室５の上部に設けられている。

【００２８】２次燃焼室５の内部には、その底面から任
意の間隔をおいて整流板１４が設けられており、この整
流板１４は２次燃焼室５の底面に対し平行に配置され、
かつ図中矢印で示すように連通路６の２次燃焼室側開口
端６ａから排気通路８に至る一つの屈曲した長いガス流
路Ａ−Ｂ−Ｃを形成する。このガス流路Ａ−Ｂ−Ｃの道
筋は、整流板１４の下面側１４ａと２次燃焼室５の底面
内壁との間Ａを通過した後、整流板１４の一側端１４ｂ
と２次燃焼室５の側面内壁との間ＢでＵ字状に屈曲し、
その後、整流板１４の上面側１４ｃと２次燃焼室５の上
面内壁との間Ｃを通過するものである。

【００２９】つまり、整流板１４は、２次燃焼室５の内
部に、連通路６の２次燃焼室側開口端６ａから排気通路
８までの最短距離より長く、かつ２次燃焼室５の内部全
体を隅々まで巡る一つの屈曲した長いガス流路Ａ−Ｂ−
Ｃを形成し、滞留等のガスの流れに乱れが起こり得る広
い隅部が２次燃焼室５の内部に形成されることをも防止
するように構成されている。

【００３０】次に、上記の如く構成された炭化処理装置
１の運転動作について図１を基に説明する。

【００３１】この炭化処理装置１では、投入口９の蓋を
開き、この投入口９から炭化室３の中部に廃棄物１３を
投入し、当該蓋を閉める。

【００３２】そして、１次バーナ１１および２次バーナ
１２の燃焼を開始すると、１次燃焼室４の温度が上昇
し、これに連れて炭化室３の温度も上昇し、炭化室３内
の廃棄物１３が蒸し焼き状態となる。

【００３３】蒸し焼き状態となった廃棄物１３からはガ
スが発生するが、この発生ガスは連通路６を経て２次燃
焼室５に流入する。

【００３４】上記のように２次燃焼室５に流入した当該
発生ガスは、２次バーナ１２によって発生した２次燃焼
室５内の熱により燃焼分解される。

【００３５】このとき、２次燃焼室５の内部には、その
内部全体を隅々まで巡る一つの屈曲した距離の長いガス
流路Ａ−Ｂ−Ｃと、滞留等の乱れのないスムーズなガス
の流れが整流板１４により形成される。

【００３６】すなわち、廃棄物１３から発生したガス
は、２次燃焼室５の内部においては連通路６の２次燃焼
室側開口端６ａから排気通路８までの最短距離のルート
でなく、それより距離の長いガス流路Ａ−Ｂ−Ｃを通過
して排気通路８に到達するものとなる。

【００３７】このように、２次燃焼室５では、廃棄物１
３から発生したガスが十分長い距離のガス流路Ａ−Ｂ−
Ｃを通り、しかも滞留等のガスの流れに乱れが起こり得
る広い隅部もなく、スムーズなガスの流れが形成される
ことから、当該発生ガスの十分な加熱と、これによる当
該発生ガスの完全な燃焼分解が行われる。

【００３８】上記実施形態の炭化処理装置１にあって
は、２次燃焼室５の内部に、連通路６の２次燃焼室側開
口端６ａから排気通路８までの最短距離より長いガス流
路Ａ−Ｂ−Ｃを形成し、かつ滞留等のガスの流れに乱れ
が起こり得る広い隅部が形成されるのを防止する整流板
１４を設けたものである。このため、整流板１４によ
り、２次燃焼室５の内部には上記最短距離より長いガス
流路Ａ−Ｂ−Ｃと、滞留等の乱れのないガスのスムーズ
な流れが形成され、炭化処理時に炭化室３内の廃棄物１
３から発生したガスが上記最短距離のルートを流れるこ
と、および当該発生ガスの滞留等を防止でき、この種の
発生ガスに２次燃焼室５での燃焼熱を効率よく伝達する
ことが可能となることから、廃棄物の炭化処理時に発生
する多量のガスを完全燃焼させ、その無煙無臭化を図る
ことができる。

【００３９】なお、上記実施形態では板状の整流板１４
を２次燃焼室５の底面に対し平行に１つ設けたが、整流
板１４は１つでなく、それ以上、たとえば図２（ａ）
（ｂ）に示す如く２つ設けるとともに、これらの整流板
１４、１４を２次燃焼室５の底面から任意の間隔で配置
してもよく、また、整流板１４は、図３（ａ）（ｂ）に
示すように２次燃焼室５の底面に対し垂直に設けること
もでき、これにより連通路６の２次燃焼室側開口端６ａ
から排気通路８までのガス流路を、２次燃焼室５の上下
方向に屈曲蛇行する流路とすることもできる。さらに、
整流板１４については、図４（ａ）（ｂ）に示す如く円
筒あるいは角型筒（図示省略）等の筒状に形成し、その
筒の内外をガス流路としてもよい。すなわち、同図に示
す筒状の整流板１４では、図中矢印で示すように、その
筒の内側から筒の一端を経て当該筒の外側に屈曲するガ
ス流路が形成される。

【００４０】

【発明の効果】この発明に係る炭化処理装置にあって
は、上記の如く２次燃焼室の内部に、連通路の２次燃焼
室側開口端から排気通路までの最短距離より長いガス流
路を形成し、かつ滞留等のガスの流れに乱れが起こり得
る広い隅部が形成されるのを防止する整流板を設けたも
のである。このため、整流板により、２次燃焼室の内部
には上記最短距離より長いガス流路と、滞留等の乱れの
ないガスのスムーズな流れが形成され、炭化処理時に炭
化室内の廃棄物から発生したガスが上記最短距離のルー
トを流れること、および発生ガスの滞留等を防止でき、
２次燃焼室での燃焼熱を当該発生ガスに効率良く伝達す
ることが可能となることから、可燃性廃棄物の炭化処理
時に発生する多量のガスを完全燃焼させ、その無煙無臭
化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施形態であり、（ａ）は炭
化処理装置の正面断面図、（ｂ）は炭化処理装置の側面
断面図である。

【図２】図２は本発明の他の実施形態であり、（ａ）は
炭化処理装置の正面断面図、（ｂ）は炭化処理装置の側
面断面図である。

【図３】図３は本発明の他の実施形態であり、（ａ）は
炭化処理装置の正面断面図、（ｂ）は炭化処理装置の側
面断面図である。

【図４】図４は本発明の他の実施形態であり、（ａ）は
炭化処理装置の正面断面図、（ｂ）は炭化処理装置の側
面断面図である。

【図５】図５（ａ）は従来の炭化処理装置の正面断面
図、図５（ｂ）は従来の炭化処理装置の側面断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 炭化処理装置 ２ ケーシング ３ 炭化室 ４ １次燃焼室 ５ ２次燃焼室 ６ 連通路 ６ａ ２次燃焼室側開口端 ７ 連通路 ８ 排気通路 ９ 投入口 １０ 取出口 １１ １次バーナ １２ ２次バーナ １３ 廃棄物 １４ 整流板 １４ａ 下面側 １４ｂ 一側端 １４ｃ 上面側

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ２３Ｇ 5/44 ＺＡＢ Ｆ２３Ｍ 9/06 Ｆ２３Ｍ 9/06 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０２Ｆ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 廃棄物の投入口および取出口を有する炭
   化室と、 上記炭化室を囲むように形成されるとともに、上記炭化
   室を加熱する加熱手段を備える１次燃焼室と、 上記炭化室および１次燃焼室に連通路を介して連通し、
   かつ上記炭化室内の廃棄物から発生するガスを燃焼させ
   るガス燃焼手段と、その燃焼後のガスを排気する排気通
   路を備える２次燃焼室とを有する炭化処理装置におい
   て、 上記２次燃焼室の内部に、上記連通路の２次燃焼室側開
   口端から上記排気通路までの最短距離より長いガス流路
   を形成する整流板を設けたことを特徴とする炭化処理装
   置。
2. 【請求項２】 整流板が、２次燃焼室の底面に平行に配
   置されてなることを特徴とする請求項１に記載の炭化処
   理装置。
3. 【請求項３】 整流板が、２次燃焼室の底面に垂直に配
   置されてなることを特徴とする請求項１に記載の炭化処
   理装置。
4. 【請求項４】 整流板が、筒状に形成され、その筒の内
   外をガス流路としてなることを特徴とする請求項１に記
   載の炭化処理装置。