(57)【要約】【課題】炭化処理時に粉塵を発生させることがなく、また、乾燥機の伝熱面への汚泥の付着を防止することができる含水有機性廃棄物燃料化システム及び含水有機性廃棄物の処理方法を提供することである。【解決手段】実施形態の含水有機性廃棄物燃料化システムは、粘度調整物投入調整装置と、乾燥機と、熱分解炭化炉とを持つ。粘度調整物投入調整装置は、含水有機性廃棄物に粘度調整物を添加して混合させる。乾燥機は、粘度調整物が添加された含水有機性廃棄物を乾燥させて乾燥有機性廃棄物とする。熱分解炭化炉は、乾燥有機性廃棄物を還元雰囲気下で熱分解炭化処理して炭化物を生成させる。【選択図】図１
2020089801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
含水有機性廃棄物に粘度調整物を添加して混合させる粘度調整物投入調整装置と、
前記粘度調整物が添加された前記含水有機性廃棄物を乾燥させて乾燥有機性廃棄物とする乾燥機と、
前記乾燥有機性廃棄物を還元雰囲気下で熱分解炭化処理して炭化物を生成させる熱分解炭化炉と、
を備えることを特徴とする含水有機性廃棄物燃料化システム。
【請求項２】
前記熱分解炭化炉において生成した前記炭化物の一部を、前記粘度調整物として、前記粘度調整物投入調整装置に送る搬送手段が備えられている請求項１に記載の含水有機性廃棄物燃料化システム。
【請求項３】
前記熱分解炭化炉において前記炭化物とともに生成した熱分解ガスを燃焼させる燃焼炉と、
前記燃焼炉において前記熱分解ガスの燃焼により生成した灰分を、前記粘度調整物として、前記粘度調整物投入調整装置に送る搬送手段と、
が備えられている請求項１に記載の含水有機性廃棄物燃料化システム。
【請求項４】
前記熱分解炭化炉において前記炭化物とともに生成した熱分解ガスを燃焼させる燃焼炉と、
前記熱分解炭化炉において生成した前記炭化物の一部及び前記燃焼炉において前記熱分解ガスの燃焼により生成した灰分を、前記粘度調整物として、前記粘度調整物投入調整装置に送る搬送手段と、
が備えられている請求項１に記載の含水有機性廃棄物燃料化システム。
【請求項５】
前記燃焼炉の後段に、前記熱分解ガスから前記灰分を分離する第１集塵装置が備えられ、
前記搬送手段は、前記第１集塵装置によって分離された前記灰分を、前記粘度調整物として、前記粘度調整物投入調整装置に送るものである請求項３または請求項４に記載の含水有機性廃棄物燃料化システム。
【請求項６】
前記第１集塵装置の後段に、前記熱分解ガスから前記灰分を分離する第２集塵装置が備えられ、
前記搬送手段は、前記第２集塵装置によって分離された前記灰分を、前記粘度調整物として、前記粘度調整物投入調整装置に送るものである請求項５に記載の含水有機性廃棄物燃料化システム。
【請求項７】
前記熱分解炭化炉において生成した前記炭化物を、小粒径炭化物と、前記小粒径炭化物よりも大きな粒径を有する大粒径炭化物とに分別する炭化物振分け装置と、
前記炭化物振分け装置によって分別された前記小粒径炭化物を、前記粘度調整物として、前記粘度調整物投入調整装置に送る搬送手段と、が備えられている請求項２乃至請求項６の何れか一項に記載の含水有機性廃棄物燃料化システム。
【請求項８】
前記粘度調整物投入調整装置に、前記含水有機性廃棄物の粘度を測定する粘度測定センサと、前記粘度測定センサの測定値に基づき前記粘度調整物及び前記含水有機性廃棄物の投入量を調整する粘度調整部とが備えられていることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の含水有機性廃棄物燃料化システム。
【請求項９】
前記粘度調整物投入調整装置に、前記含水有機性廃棄物の含水率を測定する含水率測定センサと、前記含水率測定センサの測定値に基づき前記粘度調整物及び前記含水有機性廃棄物の投入量を調整する含水率調整部とが備えられている請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の含水有機性廃棄物燃料化システム。
【請求項１０】
含水有機性廃棄物に粘度調整物を添加して混合する粘度調整工程と、
前記粘度調整物が添加された前記含水有機性廃棄物を乾燥させて乾燥有機性廃棄物とする乾燥工程と、
前記乾燥有機性廃棄物を還元雰囲気下で熱分解炭化処理して炭化物及び熱分解ガスを生成させる熱分解炭化工程と、
を備えることを特徴とする含水有機性廃棄物の処理方法。
【請求項１１】
前記熱分解工程において生成した前記炭化物の一部を、前記粘度調整物として、前記粘度調整工程に返送する請求項１０に記載の含水有機性廃棄物の処理方法。
【請求項１２】
前記熱分解炭化工程において生成した前記熱分解ガスを燃焼する燃焼工程を有し、
前記燃焼工程において生成した灰分を、前記粘度調整物として、前記粘度調整工程に返送する請求項１０に記載の含水有機性廃棄物の処理方法。
【請求項１３】
前記熱分解炭化工程において生成した前記熱分解ガスを燃焼する燃焼工程を有し、
前記熱分解炭化工程において生成した前記炭化物の一部及び前記燃焼工程において生成した灰分を、前記粘度調整物として、前記粘度調整工程に返送する請求項１０に記載の含水有機性廃棄物の処理方法。
【請求項１４】
前記熱分解炭化工程において生成した前記炭化物を、小粒径炭化物と、前記小粒径炭化物よりも大きな粒径を有する大粒径炭化物とに分別する炭化物振分け工程と、
前記炭化物振分け工程によって分別された前記小粒径炭化物を、前記粘度調整物として、前記粘度調整工程に返送する請求項１１乃至請求項１３の何れか一項に記載の含水有機性廃棄物の処理方法。
【請求項１５】
前記粘度調整工程において、粘度測定センサによって前記含水有機性廃棄物の粘度を測定し、前記粘度測定センサの測定値に基づき前記粘度調整物及び前記含水有機性廃棄物の投入量を調整する請求項１０乃至請求項１４の何れか一項に記載の含水有機性廃棄物の処理方法。
【請求項１６】
前記粘度調整工程において、含水率測定センサにより前記含水有機性廃棄物の含水率を測定し、前記含水率測定センサの測定値に基づき前記粘度調整物及び前記含水有機性廃棄物の投入量を調整する請求項１０乃至請求項１４の何れか一項に記載の含水有機性廃棄物の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、含水有機性廃棄物燃料化システム及び含水有機性廃棄物の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、化石エネルギー資源の逼迫や枯渇、地球温暖化問題が懸念されるなか、カーボンニュートラルで再生可能なバイオマス資源が新しいエネルギー源として注目されている。なかでも、下水汚泥等の含水有機性廃棄物は集積性や性状の安定性が優れ、下水汚泥、産廃汚泥等の含水有機性廃棄物の有効利用に関する技術開発が盛んに行われている。
【０００３】
含水有機性廃棄物の有効利用については、脱水処理により含水率を低下させ脱水汚泥とした後、従来の大半が埋め立て処理或いは焼却処理されており、エネルギーの有効利用がされていないのが実情である。そこで、ＣＯ２排出量を抑制するため、即ち化石燃料の使用を抑制するために、安定した収集量が見込める下水汚泥、産廃汚泥等の含水有機性廃棄物を、炭化処理により固体燃料化して、セメント製造用、石炭火力発電用等で混焼利用することにより、地球温暖化防止に貢献すると共に、長期・安定的な下水汚泥のリサイクルの実現が求められている。ここで、下水汚泥とは、例えば、一般家庭等から排出された下水を浄化処理する際に生成した汚泥を指し、また、産廃汚泥とは、例えば、事業活動に伴って発生した下水を消化処理する際に生成した汚泥を指す。
【０００４】
一般に下水汚泥、産廃汚泥等の含水有機性廃棄物は、脱水処理により含水率を５０〜８０％に低下された脱水汚泥として水処理施設から排出される。従来、この脱水汚泥を炭化処理する場合は、炭化処理前に、脱水汚泥の含水率を低下させる乾燥処理が行われる。
【０００５】
乾燥処理によって含水率が低減された脱水汚泥を炭化処理すると、炭化処理中に粉塵が発生する場合がある。発生した粉塵は、炭化処理によって生成した排ガスとともに、必要応じて熱回収手段に送られ、更に排ガス処理手段に送られるが、粉塵が熱回収手段の伝熱面に付着することで、熱回収効率が低下したり、配管内に粉塵が付着することで設備の劣化が加速されてしまう場合があった。
【０００６】
また、脱水汚泥を乾燥処理する乾燥手段としては、熱風などの加熱用熱媒体と含水有機性廃棄物を直接接触させて加熱乾燥させる直接加熱式乾燥法と、蒸気等の加熱用熱媒体をディスクやチューブ等の伝熱面の内部に流し、汚泥等の含水有機性廃棄物を伝熱面を介して間接的に加熱させる間接加熱式乾燥法とに大別される。
【０００７】
直接加熱式乾燥法は、熱風などの加熱用熱媒体の温度が高く、排ガス量が多くなり、排ガス処理設備が大型になるのに対し、間接加熱式乾燥法はこのような問題がなくなり安全でシンプルな設備になる。しかし、一般に下水汚泥、産廃汚泥等の含水有機性廃棄物中には、油分、脂肪分、たんぱく質等の有機成分が多く含まれ、間接加熱部を有する乾燥機で乾燥すると、被乾燥物である脱水汚泥中の水分の蒸発とともに汚泥の粘度が高まり、伝熱面に汚泥が付着し、伝熱性能が低下するだけでなく、ディスク式のように伝熱部が可動、攪拌するような方式では、伝熱部の可動、攪拌を阻害し、乾燥が進まなくなる現象が生じることもある。
【０００８】
通常、含水有機性廃棄物の粘性は成分により変わるが、含水率５０〜６０％程度がピークである。このため、乾燥機内の伝熱面に汚泥が付着しやすい場合には、事前に含水有機性廃棄物に含水率の少ない固形分等を混入させて含水率を低下させる等の対策も必要になる。そこで例えば、乾燥機で得られた乾燥物の一部を戻し乾燥物（返流乾燥物）として新たな被乾燥物とともに、乾燥機に供給することが提案されている。
【０００９】
しかしながら、例えば含水率８０％の含水有機性廃棄物を乾燥機入口で含水率５０％以下にするには、乾燥機出口の乾燥物（乾燥機出口含水率２０％）を新たな被乾燥物とほぼ同量もの乾燥物を投入することが必要で、これにより乾燥機の容量が大きくなり、設備全体の大型化を招くだけでなく、ランニングコストも高くなる場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１１−１６３６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明が解決しようとする課題は、炭化処理時に粉塵を発生させることがなく、また、乾燥機の伝熱面への汚泥の付着を防止することができる含水有機性廃棄物燃料化システム及び含水有機性廃棄物の処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
実施形態の含水有機性廃棄物燃料化システムは、粘度調整物投入調整装置と、乾燥機と、熱分解炭化炉とを持つ。
粘度調整物投入調整装置は、含水有機性廃棄物に粘度調整物を添加して混合させる。
乾燥機は、粘度調整物が添加された含水有機性廃棄物を乾燥させて乾燥有機性廃棄物とする。
熱分解炭化炉は、乾燥有機性廃棄物を還元雰囲気下で熱分解炭化処理して炭化物を生成させる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態における含水有機物燃料化システムの模式図。
【図２】第２の実施形態における含水有機物燃料化システムの模式図。
【図３】第３の実施形態における含水有機物燃料化システムの模式図。
【図４】第４の実施形態における含水有機物燃料化システムの模式図。
【図５】第５の実施形態における含水有機物燃料化システムの模式図。
【図６】第６の実施形態における含水有機物燃料化システムの模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態の含水有機性廃棄物燃料化システム及び含水有機性廃棄物の処理方法を、図面を参照して説明する。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態の含水有機性廃棄物燃料化システムは、含水有機性廃棄物１に粘度調整物２を添加して混合させる粘度調整物投入調整装置５と、粘度調整物２が添加された含水有機性廃棄物１を乾燥させて乾燥有機性廃棄物２１とする乾燥機２０と、乾燥有機性廃棄物２１を還元雰囲気下で熱分解炭化処理して炭化物１００を生成させる熱分解炭化炉４０と、を備えている。
【００１６】
本実施形態によれば、粘度調整物２を、被乾燥物である含水有機性廃棄物１と共に乾燥機２０に投入することで、乾燥機２０内に投入した含水有機性廃棄物１の含水率を低減することができる。また、乾燥後の乾燥有機性廃棄物２１の含水率を、粘度調整物２を添加しない場合に比べて低くすることができる。乾燥機２０内に投入した含水有機性廃棄物１の含水率が低減されることで、乾燥機２０内部の伝熱面に含水有機性廃棄物１が付着しにくくなり、乾燥機２０の乾燥性能の低下を防止できる。また、乾燥有機性廃棄物２１の含水率が低減することで、乾燥後の乾燥有機性廃棄物２１からの微粉の発生が抑制され、これにより、熱分解炭化炉４０において粉塵が発生しにくくなり、粉塵による不具合を抑制できるようになる。
【００１７】
以下、図１の含水有機性廃棄物燃料化システムについて詳細に説明する。
図１に示す含水有機性廃棄物燃料化システムは、含水有機性廃棄物１に粘度調整物２を添加して混合させる粘度調整物投入調整装置５と、含水有機性廃棄物１を乾燥して乾燥有機性廃棄物２１とする乾燥機２０と、乾燥有機性廃棄物２１を熱分解炭化処理して炭化物１００と熱分解ガス５１Ａとを生成する熱分解炭化炉４０と、炭化物１００を冷却する炭化物冷却器４２と、炭化物貯留装置１２０と、熱分解炭化炉４０において生成した熱分解ガス５１Ａを燃焼して燃焼排ガス７１とする燃焼炉６０と、燃焼排ガス７１から灰分を分離する第１集塵装置６４と、燃焼排ガス７１から熱を回収し、その熱を乾燥機２０に供給する熱回収装置８０と、熱回収後の燃焼排ガス７１から灰分を分離する第２集塵装置７０と、灰分を除去した燃焼排ガス７１を洗浄する洗浄装置７２と、洗浄後の燃焼排ガス７１を外部に排出する排気塔７３とを備えている。
【００１８】
粘度調整物投入調整装置５には、含水有機性廃棄物１を貯留する含水有機性廃棄物貯留ホッパ３と、粘度調整物２を貯留する粘度調整物貯留ホッパ４とが備えられている。夫々のホッパ下部に粘度調整物投入調整装置５が設置されている。粘度調整物投入調整装置５の下部には、乾燥機投入機１０が設置されている。尚、粘度調整物投入調整装置５内の含水有機性廃棄物１と粘度調整物２の混合方式としては、粘度調整物投入調整装置５内に攪拌機を設置する方式や、攪拌効率を上げる為に粘度調整物投入調整装置５内で不活性ガス等をバブリングする方式、粘度調整物投入調整装置５内を振動させる方式等を用いることができる。
【００１９】
乾燥機２０としては、間接加熱式乾燥機が用いられることが好ましい。乾燥機２０の内部には、加熱源として内部に蒸気８４を流すディスク、チューブが設置されており、そのドラム内表面にも加熱源として内部に蒸気８４を流すように構成されている。乾燥機２０は、蒸気８４を加熱源として、連続投入された粘度調整物２を含む含水有機性廃棄物１を加熱し、含水有機性廃棄物１中の水分を蒸発させ、乾燥有機性廃棄物２１とする。
【００２０】
乾燥機２０には、含水有機性廃棄物１を乾燥処理した際に発生する臭気をおびた乾燥機排ガス２２Ａを燃焼炉６０に送るための配管２２が接続されている。配管２２には、乾燥機排ガス２２Ａに水をスプレーするスクラバ２３と、乾燥機排ガス２２Ａを吸引する乾燥機排ガスブロワ２４とが備えられている。
【００２１】
熱分解炭化炉４０は、乾燥有機性廃棄物２１を受け入れる受入ホッパ３０と、乾燥有機物投入機３２と、炭化物排出ダクト４１とが備えられている。また、熱分解炭化炉４０には、外側ジャケット部４０ａが備えられ、外側ジャケット部４０ａには、燃焼排ガスライン６１、６２が接続されている。更に、熱分解炭化炉４０には、熱分解ガス５１Ａを燃焼炉６０に送るための熱分解ガス配管５１が接続されている。熱分解炭化炉４０に連続投入された乾燥有機性廃棄物２１は、無酸素に近い還元雰囲気下で連続熱分解炭化処理される。連続熱分解炭化処理により、炭化物１００と熱分解ガス５１Ａが生成される。
【００２２】
燃焼炉６０は、乾燥機排ガス２２Ａ及び熱分解ガス５１Ａを燃焼させて例えば８５０℃以上の高温の燃焼排ガス７１を生成させる。これにより、乾燥機排ガス２２Ａ及び熱分解ガス５１Ａ中の有害成分を熱分解する。燃焼炉６０には、燃焼排ガス７１を熱分解炭化炉４０の外側ジャケット部４０ａに送る燃焼排ガスライン６１が接続されている。また、燃焼排ガスライン６１には、乾式の第１集塵装置６４が設置されている。
【００２３】
また、燃焼排ガスライン６２は、熱分解炭化炉４０の外側ジャケット部４０ａと熱回収装置８０とを接続し、熱分解炭化炉４０の外側ジャケット部４０ａから熱回収装置８０に燃焼排ガス７１を送る。
【００２４】
熱回収装置８０は、廃熱回収ボイラで構成され、燃焼排ガス７１を加熱源として蒸気８４を発生させる。熱回収装置８０を通過した燃焼排ガス７１は、燃焼排ガス循環ブロワ６５及び燃焼排ガス誘引ブロワ７４によって抜出しされる。燃焼排ガス循環ブロワ６５の先には、燃焼排ガス７１の一部を燃焼排ガスライン６１に戻すためのバイパスライン６６が設けられている。図１においては、燃焼排ガス７１の保有熱を有効活用すべく、燃焼排ガス循環ブロワ６５によって、燃焼排ガス７１を、燃焼排ガスライン６１、第１集塵装置６４、外側ジャケット部４０ａ、燃焼排ガスライン６２、熱回収装置８０及びバイパスライン６６を経て循環させる。
【００２５】
燃焼排ガス循環ブロワ６５の先には、燃焼排ガス７１の残部を排出する燃焼排ガスライン６３が接続されている。燃焼排ガスライン６３の先には、乾式の第２集塵装置７０、燃焼排ガス誘引ブロワ７４、洗浄装置７２が接続され、更に、排気塔７３が接続されている。
【００２６】
熱分解炭化炉４０の炭化物排出ダクト４１の先には、炭化物冷却器４２が設けられている。炭化物冷却器４２には、炭化物冷却器下部仕切弁１０１が設けられている。高温の炭化物１００は空気と接触すると自己発熱する場合があるため、炭化物冷却器４２は、無酸素に近い還元雰囲気状態を保持しつつ炭化物１００を例えば約５０℃以下まで冷却させる。
【００２７】
炭化物冷却器４２の後段には、炭化物貯留装置１２０が備えられている。炭化物冷却器４２と炭化物貯留装置１２０とは、出荷用炭化物搬送装置１１０によって接続されている。出荷用炭化物搬送装置１１０は、無酸素に近い還元雰囲気状態を保持しつつ炭化物貯留装置１２０に炭化物１００を送れるようになっている。
【００２８】
炭化物貯留装置１２０の内部は、不活性ガスが注入され、酸素濃度が上昇しないよう監視制御されている。炭化物貯留装置１２０には、図示略の非常用散水スプレーノズルが備えられており、炭化物１００の温度が「炭化物安全貯留判定温度」（例えば５０℃に設定）以上に上昇した場合には非常散水スプレーがなされるようになっている。炭化物貯留装置１２０の下部には炭化物排出装置１３０が備えられている。また、炭化物排出装置１３０には炭化物貯留装置下部仕切弁１８０が設けられている。炭化物貯留装置下部仕切弁１８０の先には、炭化物排出密閉ダクト１９０が配置されている。炭化物排出密閉ダクト１９０を介して、密閉式炭化物搬送車１５０に炭化物１００を供給できるようになっている。密閉式炭化物搬送車１５０には、粉塵吸引ダクト１４５が接続可能とされており、粉塵吸引ダクト１４５は集塵機１４０に接続されている。
【００２９】
次に、図１を参照しながら、本実施形態の含水有機性廃棄物の処理方法を説明する。本実施形態の含水有機性廃棄物の処理方法は、含水有機性廃棄物１に粘度調整物２を添加して混合する粘度調整工程と、粘度調整物２が添加された含水有機性廃棄物１を乾燥させて乾燥有機性廃棄物２１とする乾燥工程と、乾燥有機性廃棄物２１を還元雰囲気下で熱分解炭化処理して炭化物１００及び熱分解ガス５１Ａを生成させる熱分解炭化工程とを備える。このように、含水有機性廃棄物１を乾燥後、熱分解炭化処理することにより炭化物１００を生成し、含水有機性廃棄物１を炭化物１００として再資源化する。
【００３０】
図１に示すように、粘度調整工程では、含水有機性廃棄物１を含水有機性廃棄物貯留ホッパ３に一旦貯留する。また、粘度調整物２を粘度調整物貯留ホッパ４に一旦貯留する。その後、含水有機性廃棄物１及び粘度調整物２は、粘度調整物投入調整装置５に送られる。粘度調整物投入調整装置５では、含水有機性廃棄物１及び粘度調整物２を混合して混合物とする。
【００３１】
尚、粘度調整物投入調整装置５内での含水有機性廃棄物１と粘度調整物２の混合方式としては、攪拌方式を用いることができる。攪拌効率を向上させるために、不活性ガス等をバブリングしてもよく、粘度調整物投入調整装置５内を振動させてもよい。
【００３２】
含水有機性廃棄物１に対する粘度調整物２の添加量は、乾燥機２０内の伝熱面への被乾燥物の付着が防止できる最適比率となるよう調整する。
【００３３】
含水有機性廃棄物１としては、例えば、下水汚泥または産廃汚泥を用いることができる。これら下水汚泥または産廃汚泥は、脱水処理により含水率を５０〜８０％に低下された脱水汚泥である。下水汚泥とは、例えば、一般家庭等から排出された下水を浄化処理する際に生成した汚泥を指し、また、産廃汚泥とは、例えば、事業活動に伴って発生した下水を消化処理する際に生成した汚泥を指す。
【００３４】
また、粘度調整物２としては、含水率がほぼ０％の粉末状、繊維状の媒体が挙げられ、特に吸水性の高い材料が挙げられる。吸水性の高い材料の例としては、高吸収性ポリマー、高吸水性樹脂、高分子吸収体等の汚泥中の水分を吸収する特性を有する高吸水性高分子素材、ゼオライト、シリカ、粉末状活性炭等の他、おがくず、木粉、乾燥繊維、粉砕古紙等の吸水性廃棄物等、或いはこれらの混合物等が挙げられる。
【００３５】
次に乾燥工程について説明する。
粘度調整物投入調整装置５内で含水有機性廃棄物１と粘度調整物２とを混合したのち、粘度調整物投入調整装置５の下部に設置された乾燥機投入機１０によって、含水有機性廃棄物１と粘度調整物２との混合物を、乾燥機２０に連続定量投入する。
【００３６】
乾燥機２０では、蒸気８４を加熱源として、連続投入された含水有機性廃棄物１及び粘度調整物２を連続間接加熱乾燥処理する。これにより、含水有機性廃棄物１中の水分を蒸発させて乾燥有機性廃棄物２１とする。乾燥有機性廃棄物２１の含水量は、例えば２０％以下が好ましい。乾燥有機性廃棄物２１は、熱分解炭化炉４０の受入ホッパ３０に送られて一時的に貯留される。
【００３７】
また、乾燥機２０にて含水有機性廃棄物１を乾燥処理することで発生した臭気をおびた乾燥機排ガス２２Ａは、配管２２によって燃焼炉６０に送られる。乾燥機排ガス２２Ａは、配管２２の途中に設けられたスクラバ２３によって水をスプレーして、乾燥機排ガス２２Ａ中の凝縮成分を凝縮させつつ乾燥機排ガス２２Ａを冷却する。乾燥機排ガス２２Ａは、スクラバ２３で除去されなかった臭気成分とともに乾燥機排ガスブロワ２４により吸引され、空気源として燃焼炉６０に送られる。
【００３８】
次に熱分解炭化工程について説明する。
受入ホッパ３０に貯留された乾燥有機性廃棄物２１は、乾燥有機物投入機３２により熱分解炭化炉４０に連続定量投入する。投入された乾燥有機性廃棄物２１は無酸素に近い還元雰囲気状態を保持しつつ連続熱分解炭化処理されて、熱分解ガス５１Ａ及び炭化物１００が連続生成する。
【００３９】
熱分解炭化炉４０にて発生した熱分解ガス５１Ａは、熱分解ガス配管５１を経由して燃焼炉６０に送られる。また、乾燥機２０にて含水有機性廃棄物１を乾燥処理することで発生した乾燥機排ガス２２Ａも、上述したように、配管２２を介して燃焼炉６０に送られる。燃焼炉６０では、熱分解ガス５１Ａを燃料とし、乾燥機排ガス２２Ａを空気源として、熱分解ガス５１Ａを燃焼して高温の燃焼排ガス７１とする。このとき、乾燥機排ガス２２Ａ中の臭気成分も燃焼時に熱分解されて脱臭処理される。生成直後の燃焼排ガス７１の温度は８００℃以上とすることが、有機物を分解させることができる点で好ましい。
【００４０】
燃焼炉６０から排出された燃焼排ガス７１は、燃焼排ガスライン６１を経由して熱分解炭化炉４０の外側ジャケット部４０ａに送られる。燃焼排ガス７１中には微量の灰分が含有されているため、燃焼排ガスライン６１の途中に設置された乾式の第１集塵装置６４によって燃焼排ガス７１中の粉塵が除去される。燃焼排ガス７１は、熱分解炭化炉４０の加熱源として利用された後、燃焼排ガスライン６２を経由して熱回収装置８０に供給される。
【００４１】
熱回収装置８０では、燃焼排ガス７１を加熱源として蒸気８４を発生させる。図１においては、燃焼排ガス７１の保有熱を有効活用すべく、燃焼排ガス７１の一部は、燃焼排ガス循環ブロワ６５にて、燃焼排ガスライン６１、第１集塵装置６４、外側ジャケット部４０ａ、熱回収装置８０、燃焼排ガスライン６２、バイパスライン６６の間を循環する。燃焼排ガス７１の残部は、燃焼排ガスライン６３を経由して燃焼排ガス誘引ブロワ７４で抜出し、更に乾式の第２集塵装置７０によって燃焼排ガス７１中の粉塵を除去する。更に、燃焼排ガス７１は、洗浄装置７２にて無害化処理した後、排気塔７３より大気放出する。
【００４２】
一方、熱分解炭化炉４０にて連続生成された炭化物１００は、炭化物排出ダクト４１から流下排出され、炭化物冷却器４２に送られる。炭化物１００は、炭化物冷却器４２にて間接冷却され、空気と接触しても自己発熱しないように約５０℃以下に冷却される。
【００４３】
冷却後の炭化物１００は、炭化物冷却器下部仕切弁１０１を経て炭化物貯留装置１２０側に向けて出荷用炭化物搬送装置１１０にて機械的に連続搬送する。熱分解炭化炉４０から排出されてから炭化物貯留装置１２０に供給されるまでの間、炭化物１００は無酸素に近い還元雰囲気状態に保たれる。
【００４４】
炭化物１００は、炭化物貯留装置１２０において一時的に貯留される。炭化物貯留装置１２０内には不活性ガスが注入されていて、炭化物貯留装置１２０内の雰囲気中の酸素濃度が上昇しないよう監視制御されている。また、炭化物貯留装置１２０内の炭化物１００の温度が「炭化物安全貯留判定温度」（例えば５０℃に設定）超に上昇した場合には、炭化物貯留装置１２０内の上部に設置した図示略の非常用散水スプレーノズルから散水して、炭化物１００の温度が「炭化物安全貯留判定温度」以下になるように制御する。
【００４５】
炭化物１００を出荷する際は、炭化物貯留装置１２０の下部において、密閉式炭化物搬送車１５０（例えばジェットパッカー車）と炭化物排出密閉ダクト１９０とを密閉接続し、炭化物１００を密閉式炭化物搬送車１５０に供給する。尚、炭化物１００の温度が十分低く空気に晒されても発熱の心配のない場合には、天蓋車等の上部開放式炭化物搬送車等を設置して排出するようにしてもよい。
【００４６】
ここで、密閉式炭化物搬送車１５０に炭化物１００を排出する場合には、まず密閉式炭化物搬送車１５０内の炭化物貯留タンク１２０内を窒素ガス等の不活性ガスで置換、パージしてから、炭化物排出装置１３０を駆動させ、密閉式炭化物搬送車１５０に炭化物１００を受入れさせる。その際、密閉式炭化物搬送車１５０内に炭化物１００を受入れ注入する前に、密閉式炭化物搬送車１５０内を不活性ガスパージしておく。このとき、密閉式炭化物搬送車１５０内をパージ後の不活性ガスは、図示略の吸引パージダクトを経由して集塵機１４０に吸引され、大気放出される。
【００４７】
炭化物貯留装置１２０内、炭化物排出装置１３０内及び密閉式炭化物搬送車１５０内では、炭化物１００の流動に伴い、炭化物１００同士がぶつかり合って表面が砕けることで炭化粉塵が発生するが、これらの粉塵は、粉塵吸引ダクト１４５または図示略の吸引パージダクトを経由して集塵機１４０にまとめて吸引回収される。吸引されたガス量に相当する分の不活性ガスは、炭化物貯留装置１２０内、炭化物排出装置１３０内、及び、密閉式炭化物搬送車１５０内にそれぞれ注入される。
【００４８】
尚、図１においては、燃焼炉６０から排出された燃焼排ガス７１は、まず熱分解炭化炉４０の加熱源として利用した後、熱回収装置８０の熱源として供給されて、蒸気８４を発生させるようにしているが、熱分解炭化炉４０、熱回収装置８０等の熱源は、燃焼排ガス７１だけでなく、装置、プラントの規模等を鑑み、他の熱源や電気ヒータ等で加熱するようにしてもよい。
【００４９】
乾燥機２０の内部には、加熱源として蒸気８４を流すディスク、チューブが設置されており、また、そのドラム内表面にも加熱源として内部に蒸気８４を流している。このような乾燥機２０に、粘度調整物２を含有する含水有機性廃棄物１が投入されて連続間接加熱乾燥処理される。ここで、含水有機性廃棄物１のみが投入される場合は、含水有機性廃棄物１の粘性はその成分により変わるが、含水率５０〜６０％程度になった時点で乾燥機２０内のディスク、チューブ等の伝熱面に含水有機性廃棄物１が付着しやすくなる。本実施形態では、乾燥機２０による乾燥処理前に、含水有機性廃棄物１に粘度調整物２を含有させることで、乾燥機２０内の伝熱面への含水有機性廃棄物１の付着が防止できるようになる。
【００５０】
このように、粘度調整物２を被乾燥物である含水有機性廃棄物１と共に乾燥機２０に投入することにより、被乾燥物は含水率が低下し付着性が低下するため、乾燥機２０内の伝熱面への含水有機性廃棄物１の付着、及び含水有機性廃棄物１の乾燥性能の低下を防ぐことができる。
【００５１】
また、含水有機性廃棄物１のみを乾燥処理して得られた有機性廃棄物は、含水有機性廃棄物１を粘度調整物２とともに乾燥処理した場合に比べて、微粉の発生量が多くなる。乾燥後の有機性廃棄物に微粉が多く含まれると、熱分解炭化炉４０での連続熱分解炭化処理において多量の粉塵を発生させる。この粉塵は、燃焼炉６０から熱回収装置８０の間の燃焼排ガスライン６１、６２の配管内壁に付着して配管を劣化させ、また、熱回収装置８０内部にも堆積して熱回収装置８０における熱回収効率を低減させる。更には、粉塵が燃焼排ガスライン６３にまで到達し、燃焼排ガスライン６３の配管を劣化させる。
【００５２】
一方、本実施形態によれば、含水有機性廃棄物１を粘度調整物２とともに乾燥処理して乾燥有機性廃棄物２１とすることで、熱分解炭化炉４０において粉塵の発生が低減され、燃焼排ガスライン６１〜６３の劣化や、熱回収装置８０における熱回収効率の低下を防止できる。
【００５３】
更に、本実施形態によれば、設備の動力、消費電力、メンテナンス作業の手間を抑え、ランニングコストを押さえ、処理設備の設置面積を小さくすることができる含水有機性廃棄物燃料化システムを提供できる。
【００５４】
また、本実施形態によれば、含水有機性廃棄物１の粘性が高い場合においても、乾燥機２０内の伝熱面に含水有機性廃棄物１が付着するのを防止し、乾燥機２０の容量を大きくすることなく、システム全体の効率アップが図れる含水有機性廃棄物燃料化システム及び含水有機性廃棄物の処理方法を提供でき、安定的な含水有機性廃棄物燃料化システムの運転が行うことができる。
【００５５】
（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態の含水有機性廃棄物燃料化システム及び含水有機性廃棄物の処理方法を、図面を参照して説明する。
【００５６】
図２に示す本実施形態の含水有機性廃棄物燃料化システムは、図１に示す第１の実施形態の含水有機性廃棄物燃料化システムに、次の構成を加えたものである。すなわち、本実施形態の含水有機性廃棄物燃料化システムは、熱分解炭化炉４０において生成した炭化物１００の一部と、燃焼炉６０において生成した灰分とを、粘度調整物２として、粘度調整物投入調整装置５に返送する搬送手段２１０を備えている。以下、搬送手段２１０について説明する。なお、図２に示す構成要素のうち、図１に示す構成要素と同一の構成要素には図１と同じ符号を付してその説明を省略する。
【００５７】
本実施形態の含水有機性廃棄物燃料化システムには、炭化物１００の一部及び灰分を搬送する搬送手段２１０が備えられている。搬送手段２１０は、熱分解炭化炉４０において生成した炭化物１００の一部と、燃焼炉６０において熱分解ガス５１Ａの燃焼により生成した灰分を、粘度調整物２として、粘度調整物投入調整装置５に送るものである。
【００５８】
搬送手段２１０は、密閉式の少なくとも１つ以上の搬送装置を少なくとも備える。搬送装置として例えばベルトコンベアを例示できる。図２は、搬送手段２１０として第１ベルトコンベア１１１、第２ベルトコンベア１１５を備える場合を示す。第１ベルトコンベア１１１は、炭化物冷却器４２から排出された炭化物１００や、第１集塵装置６４及び第２集塵装置７０から排出された灰分を受け入れ、これら炭化物１００及び灰分を、炭化物貯留装置１２０または第２ベルトコンベア１１５に搬送する。第１ベルトコンベア１１１は、炭化物貯留装置１２０と第２ベルトコンベア１１５との間に配置されており、搬送方向を切り替えることで、搬送物を炭化物貯留装置１２０または第２ベルトコンベア１１５の何れかに搬送できるようになっている。第１ベルトコンベア１１１は、第１の実施形態の出荷用炭化物搬送装置１１０の機能、すなわち、炭化物１００を炭化物貯留装置１２０に搬送する機能を有している。このため、本実施形態では、第１ベルトコンベア１１１が、第１の実施形態の出荷用炭化物搬送装置１１０を代替する。
【００５９】
第２ベルトコンベア１１５は、第１ベルトコンベア１１１によって搬送された炭化物１００の一部及び灰分を、粘度調整物投入調整装置５まで搬送し、粘度調整物貯留ホッパ４に投入する。
【００６０】
なお、搬送物の搬送距離が比較的短いために、第１ベルトコンベア１１１のみで炭化物１００及び灰分を粘度調整物投入調整装置５まで搬送可能であれば、第２ベルトコンベア１１５は設置しなくてもよい。この場合、第１ベルトコンベア１１１は、炭化物貯留装置１２０と粘度調整物投入調整装置５との間に配置すればよい。
【００６１】
また、炭化物１００と灰分を共通の第１ベルトコンベア１１１でまとめて搬送するに限らず、炭化物１００と灰分とを別々の搬送手段で搬送するようにしてもよい。この場合、炭化物１００はその一部を粘度調整物２として、粘度調整物投入調整装置５に搬送するようにすればよい。また、灰分は、その全量を粘度調整物２として、粘度調整物投入調整装置５に搬送するようにすればよい。
【００６２】
第１、第２集塵装置６４、７０にはそれぞれ、燃焼排ガス７１から分離した灰分を切り出す仕切弁６４ａ、７０aと、灰分を第１ベルトコンベア１１１に搬送する搬送ライン６４ｂ、７０ｂとが備えられている。搬送ライン６４ｂ、７０ｂは、本実施形態の搬送手段２１０に含まれる。
【００６３】
炭化物冷却器４２の炭化物冷却器下部仕切弁１０１の更に下流側には、炭化物１００の温度を測定する炭化物冷却器下部温度センサ１０２が設置されている。炭化物冷却器４２から排出された炭化物１００の温度が或る基準値よりも低い場合は、第１ベルトコンベア１１１の回転を正回転させて炭化物１００を炭化物貯留装置１２０側へ、逆に炭化物１００の温度が或る基準値よりも高い場合は、第１ベルトコンベア１１１の回転を逆回転させて炭化物１００を粘度調整物貯留ホッパ４側へ、それぞれ搬送するように構成してもよい。
【００６４】
次に、図２に示す含水有機性廃棄物燃料化システムを用いた本実施形態の含水有機性廃棄物の処理方法を説明する。
【００６５】
図２に示すように、本実施形態の含水有機性廃棄物の処理方法は、含水有機性廃棄物１の添加する粘度調整物２を、含水有機性廃棄物燃料化システム内で発生した炭化物及び灰分とするものである。すなわち、本実施形態では、熱分解炭化工程において生成した熱分解ガス５１Ａを燃焼する燃焼工程を有し、熱分解炭化工程において生成した炭化物１００の一部及び燃焼工程において生成した灰分を、粘度調整物２として、粘度調整工程に返送する。
【００６６】
図２において、粘度調整工程、乾燥工程及び熱分解炭化工程を経て、炭化物冷却器４２から排出された炭化物１００は、第１ベルトコンベア１１１に送られる。また、燃焼工程を経て、第１、第２集塵装置６４、７０によって燃焼排ガス７１から分離された灰分は、仕切弁６４ａ、７０ａ及び搬送ライン６４ｂ、７０ｂを経由して第１ベルトコンベア１１１に送られる。灰分は、燃焼炉６０において熱分解ガス５１Ａを燃焼した後に残る不燃物である。
【００６７】
第１ベルトコンベア１１１は、上述のように、搬送方向を切り替えることで、搬送物を炭化物貯留装置１２０または第２ベルトコンベア１１５の何れかに搬送できるようになっている。炭化物冷却器４２から排出される炭化物１００は、第１ベルトコンベア１１１の回転を正回転、逆回転に切り替えることより炭化物貯留装置１２０側へ、或いは、粘度調整物貯留ホッパ４側へ切り替え搬送される。また、第１、第２集塵装置６４、７０から排出される灰分についても、第１ベルトコンベア１１１の回転を正回転、逆回転に切り替えることより、炭化物貯留装置１２０側へ、或いは、粘度調整物貯留ホッパ４側へ切り替え搬送される。
【００６８】
また、炭化物冷却器下部温度センサ１０２によって炭化物１００の温度を測定し、炭化物１００の温度が或る基準値よりも低い場合は第１ベルトコンベア１１１によって炭化物１００及び灰分を炭化物貯留装置１２０側へ、逆に、炭化物１００の温度が或る基準値よりも高い場合は、第１ベルトコンベア１１１によって炭化物１００及び灰分を粘度調整物貯留ホッパ４側へ、それぞれ搬送してもよい。高温の炭化物１００を出荷のために炭化物貯留装置１２０側へ送ると、その搬送中、または、炭化物貯留装置１２０内で発熱、発火等の恐れがあるため、ある基準温度以上の炭化物１００は出荷しないほうがよい。
【００６９】
粘度調整物貯留ホッパ４に投入する粘度調整物２としては、含水有機性廃棄物燃料化システム内で発生する炭化物、灰分の他に、第１の実施形態における粘度調整物２である高吸収性ポリマー、高吸水性樹脂、高分子吸収体等の高吸水性高分子素材、ゼオライト、シリカ、粉末状活性炭等や、おがくず、木粉、乾燥繊維、粉砕古紙等の吸水性廃棄物等、或いはこれらの混合物等を、炭化物、灰分に混合して粘度調整物２としてもよい。これらの粘度調整物２を含水有機性廃棄物１にどれだけ混入させるかは、乾燥機２０内の伝熱面への含水有機性廃棄物１の付着が防止できる最適比率となるよう調整すればよい。
【００７０】
ここで、乾燥機２０に投入される含水有機性廃棄物１の粘度調整を行う為に投入する粘度調整物２の内、特に含水有機性廃棄物燃料化システム内で発生する炭化物１００は、微視的にはポーラス状で保水機能を有しており、含水有機性廃棄物１中の水分を吸湿する特性とともに、水分と接触すると発熱する発熱性を有しており、乾燥機２０に投入する含水有機性廃棄物１の温度を高める特性を有する。この為、含水有機性廃棄物１の粘度調整を行うためには、少量の炭化物１００の添加で粘度調整機能を発揮する大きなメリットがある。
【００７１】
また、灰分は、燃焼排ガス７１中の燃焼しなかったシリカ、リン、カリウム、マグネシウム、カルシウム、鉄等の無機成分であり、これらの無機成分は内部表面積が大きく周囲の水分を多量に吸着でき、吸水性が高く、含水有機性廃棄物１に少量添加することで、乾燥時に含水有機性廃棄物１の粘度を下げる調整ができ、乾燥機２０内の伝熱面に含水有機性廃棄物１が付着しにくくなる効果が高まる。
【００７２】
含水有機性廃棄物燃料化システム内で発生する炭化物１００は、燃料化物として出荷するものであり、粘度調整物２として返送する量は極力少なくしたい。ただし、出荷分の炭化物１００以外の炭化物だけでは粘度調整物２の量として不足する場合は、本実施形態の含水有機性廃棄物燃料化システム以外で得られた炭化物、灰分を受入れてもよい。
【００７３】
本実施形態では、含水有機性廃棄物燃料化システム内で発生する炭化物、灰分を、粘度調整物２として、含水有機性廃棄物１に対して最適比率になるように添加することで、被乾燥物の含水率を低下させて乾燥機２０内部への付着性を低下させることができ、伝熱面への含水有機性廃棄物１の付着を予防し、また、乾燥有機性廃棄物２１の塊状化を促進することができ、乾燥有機性廃棄物２１の微粉化による粉塵の発生を低減できる。
【００７４】
なお、本実施形態の粘度調整物２としての炭化物、灰分は、熱分解炭化炉４０にて生成する炭化物１００や、第１、第２集塵装置６４、７０において分離される灰分に限るものではなく、炭化物貯留装置１２０や、搬送手段の各コンベアから排気回収する炭化物粉塵、乾燥機２０等から排出される乾燥排ガス中の粉塵等の灰分等を用いてもよい。
【００７５】
また、本実施形態では、炭化物１００の一部及び灰分を粘度調整物投入調整装置５に送る構成について説明したが、第１、第２集塵装置６４、７０から第１ベルトコンベア１１１に灰分を送る搬送ライン６４ｂ、７０ｂを省略し、炭化物１００の一部のみを粘度調整物投入調整装置５に返送するようにしてもよい。
【００７６】
（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態の含水有機性廃棄物燃料化システム及び含水有機性廃棄物の処理方法を、図面を参照して説明する。
【００７７】
図３に示す本実施形態の含水有機性廃棄物燃料化システムは、図１に示す第１の実施形態の含水有機性廃棄物燃料化システムに、次の構成を加えたものである。すなわち、本実施形態の含水有機性廃棄物燃料化システムは、燃焼炉６０において生成した灰分を、粘度調整物２として、粘度調整物投入調整装置５に返送する搬送手段３１０を備えている。以下、搬送手段３１０について説明する。なお、図３に示す構成要素のうち、図１に示す構成要素と同一の構成要素には図１と同じ符号を付してその説明を省略する。
【００７８】
本実施形態の含水有機性廃棄物燃料化システムには、灰分を搬送する搬送手段３１０が備えられている。搬送手段３１０は、燃焼炉６０において熱分解ガス５１Ａの燃焼により生成した灰分を、粘度調整物２として、粘度調整物投入調整装置５に送るものである。
【００７９】
搬送手段３１０は、密閉式の少なくとも１つ以上の搬送装置を少なくとも備えている。搬送装置として例えばベルトコンベアを例示できる。図３は、搬送手段３１０が乾燥機粘度調整用灰分返流搬送装置１１６である場合を示す。乾燥機粘度調整用灰分返流搬送装置１１６は、第１集塵装置６４及び第２集塵装置７０から排出された灰分を受け入れ、これら灰分を粘度調整物貯留ホッパ４まで搬送し、投入する。
【００８０】
第１、第２集塵装置６４、７０にはそれぞれ、燃焼排ガス７１から分離した灰分を切り出す仕切弁６４ａ、７０aと、灰分を搬送ライン６４ｂ、７０ｂを経由して、乾燥機粘度調整用灰分返流搬送装置１１６に送る装置で構成されている。
【００８１】
次に、図３に示す含水有機性廃棄物燃料化システムを用いた本実施形態の含水有機性廃棄物の処理方法を説明する。
【００８２】
図３に示すように、本実施形態の含水有機性廃棄物の処理方法は、含水有機性廃棄物１の添加する粘度調整物２を、含水有機性廃棄物燃料化システム内で発生した灰分とするものである。すなわち、本実施形態の処理方法は、熱分解炭化工程において生成した熱分解ガス５１Ａを燃焼する燃焼工程を有し、燃焼工程において生成した灰分を、粘度調整物２として、粘度調整工程に返送する。
【００８３】
図３において、燃焼工程を経て、第１、第２集塵装置６４、７０によって燃焼排ガス７１から分離された灰分は、仕切弁６４ａ、７０ａ及び搬送ライン６４ｂ、７０ｂを経由して乾燥機粘度調整用灰分返流搬送装置１１６に送られる。灰分は、主に燃焼炉６０において熱分解ガス５１Ａを燃焼した後に残る不燃物である。灰分は乾燥機粘度調整用灰分返流搬送装置１１６により粘度調整物貯留ホッパ４まで搬送され、粘度調整物投入調整装置５において含水有機性廃棄物１に添加され、含水有機性廃棄物１の粘度が調整される。
【００８４】
このように、乾燥機２０に投入される含水有機性廃棄物１の粘度調整を行う為の粘度調整物２として、第１、第２除塵装置６４、７０で捕集された灰分を用いることで、含水有機性廃棄物燃料化システム外から粘度調整物２を収集し投入することなく被乾燥物の含水率を低下させることができる。これにより、乾燥機２０内部での被乾燥物の付着性を低下させることができ、伝熱面への含水有機性廃棄物１の付着を予防できる。また、乾燥有機性廃棄物２１の塊状化を促進することができ、乾燥有機性廃棄物２１の微粉化による粉塵の発生を低減できる。
【００８５】
（第４の実施形態）
以下、第４の実施形態の含水有機性廃棄物燃料化システム及び含水有機性廃棄物の処理方法を、図面を参照して説明する。
【００８６】
図４に示す本実施形態の含水有機性廃棄物燃料化システムは、図１に示す第１の実施形態の含水有機性廃棄物燃料化システムに、次の構成を加えたものである。すなわち、本実施形態の含水有機性廃棄物燃料化システムは、炭化物振分け装置１０３と、搬送手段４１０と、を備えている。更に、第２の実施形態において説明した炭化物冷却器下部仕切弁１０１と炭化物冷却器下部温度センサ１０２を備えている。以下、本実施形態について説明する。なお、図４に示す構成要素のうち、図１及び図２に示す構成要素と同一の構成要素には図１と同じ符号を付してその説明を省略する。
【００８７】
炭化物振分け装置１０３は、炭化物冷却器４２と、出荷用炭化物搬送装置１１０との間に配置されている。炭化物振分け装置１０３は、熱分解炭化炉４０において生成した炭化物１００を、小粒径炭化物１００’と、小粒径炭化物１００’よりも大きな粒径を有する大粒径炭化物１００”とに分別するものである。炭化物振分け装置１０３は例えば篩い選別機を用いることができる。
【００８８】
ここで小粒径炭化物１００’は、例えば粒子径が０．５ｍｍ以下の炭化物である。また、この場合の大粒径炭化物１００”は、例えば粒子径が０．５ｍｍ超の炭化物である。粒子径が０．５ｍｍ以下の炭化物は、粉末状活性炭と同等の微視的にはポーラス状で保水機能を有しており、吸水性が高く、含水有機性廃棄物１に少量添加することで、乾燥時における粘度を下げる調整ができ、乾燥機２０内の伝熱面に含水有機性廃棄物１が付着しにくくする効果が高まる。この為、含水有機性廃棄物１の粘度調整を行うのに少量の添加量で粘度調整機能を発揮する大きなメリットがある。
【００８９】
なお、粒子径が０．５ｍｍ以下の炭化物を小粒径炭化物１００’とし、粒子径が０．５ｍｍ超の炭化物を大粒径炭化物１００”としたが、これに限定されるものではない。熱分解炭化炉４０から排出された炭化物１００のうち、吸水性が高く、含水有機性廃棄物１に少量添加することで十分な効果が得られるのであれば、小粒径炭化物１００’を粒子径が０．５ｍｍ以下の炭化物に限定する必要はなく、小粒径炭化物１００’及び大粒径炭化物１００”の分別の目安となる粒子径を、適宜設定してもよい。
【００９０】
炭化物振分け装置１０３には、出荷用炭化物搬送装置１１０が接続されている。出荷用炭化物搬送装置１１０は、炭化物振分け装置１０３によって大粒径炭化物１００”とされたものを、炭化物貯留装置１２０に供給する。
【００９１】
また、炭化物振分け装置１０３には、搬送手段４１０が接続されている。搬送手段４１０は、炭化物振分け装置１０３によって小粒径炭化物１００’とされたものを、粘度調整物投入調整装置５に供給する。
【００９２】
搬送手段４１０は、密閉式の少なくとも１つ以上の搬送装置を少なくとも備える。搬送装置として例えばベルトコンベアを例示できる。図４は、搬送手段４１０として乾燥機粘度調整用小粒子炭化物返流搬送装置１１７により構成される。炭化物振分け装置１０３から排出された小粒径炭化物１００’を受け入れ、この小粒径炭化物１００’を粘度調整物貯留ホッパ４に投入する。
【００９３】
次に、図４に示す含水有機性廃棄物燃料化システムを用いた本実施形態の含水有機性廃棄物の処理方法を説明する。
【００９４】
本実施形態の処理方法では、熱分解炭化工程において生成した炭化物１００を、小粒径炭化物１００’と、小粒径炭化物１００’よりも大きな粒径を有する大粒径炭化物１００”とに分別する炭化物振分け工程と、炭化物振分け工程によって分別された小粒径炭化物１００’を、粘度調整物２として、粘度調整工程に返送する。
【００９５】
より具体的には、粘度調整工程、乾燥工程及び熱分解炭化工程を経て、炭化物冷却器４２によって冷却された炭化物１００を、炭化物振分け装置１０３に送る。そして、炭化物振分け工程として、炭化物振分け装置１０３において、炭化物を、例えば、粒子径０．５ｍｍ以下の小粒径炭化物１００’と、粒径０．５ｍｍ超の大粒径炭化物１００”とに分別する。
【００９６】
小粒径炭化物１００’は、第１ベルトコンベア４１１に送られる。小粒径炭化物１００’は更に、第２、第３ベルトコンベア４１５、４１６によって粘度調整物貯留ホッパ４まで搬送され、粘度調整物投入調整装置５において含水有機性廃棄物１に添加され、含水有機性廃棄物１の粘度が調整される。一方、大粒径炭化物１００”は、出荷用炭化物搬送装置１１０によって炭化物貯留装置１２０に供給され、燃料化物として出荷される。
【００９７】
本実施形態によれば、炭化物振分け装置１０３にて振分けされた小粒径炭化物１００’を含水有機性廃棄物１に添加して、含水有機性廃棄物１の粘度調整を行うことで、含水有機性廃棄物燃料化システム外から粘度調整物２を収集し投入することなく被乾燥物の含水率を低下させることができる。これにより、乾燥機２０内部での被乾燥物の付着性を低下させることができ、伝熱面への含水有機性廃棄物１の付着を予防できる。また、乾燥有機性廃棄物２１の塊状化を促進することができ、乾燥有機性廃棄物２１の微粉化による粉塵の発生を低減できる。
【００９８】
また、外部の燃料利用先に出荷され、燃料として活用される炭化物は、その貯留・排出・搬送等の段階での粉塵の発生を極力抑制したい要望がある。本実施形態の含水有機性廃棄物燃料化システム及び含水有機性廃棄物の処理方法では、炭化物振分け装置１０３にて分別された大粒径炭化物１００”を出荷用の炭化物とし、粉塵の発生源となり得る小粒径炭化物１００’は外部に出荷せずに粘度調整物２として利用することで、炭化物の出荷に伴う貯留・排出・搬送等の段階での粉塵発生を防止することもできる。
【００９９】
なお、図４に示す本実施形態の含水有機性廃棄物燃料化システムには、第１集塵装置６４または第２集塵装置７０において燃焼排ガス７１から分離された灰分を、粘度調整物投入調整装置５に搬送する搬送手段があってもよい。
【０１００】
（第５の実施形態）
以下、第５の実施形態の含水有機性廃棄物燃料化システム及び含水有機性廃棄物の処理方法を、図面を参照して説明する。
【０１０１】
図５に示す本実施形態の含水有機性廃棄物燃料化システムは、図４に示す第４の実施形態の含水有機性廃棄物燃料化システムに、次の構成を加えたものである。すなわち、本実施形態の含水有機性廃棄物燃料化システムは、粘度調整物投入調整装置５に、含水有機性廃棄物１の粘度を測定する粘度測定センサ６ａと、粘度測定センサ６ａの測定値に基づき粘度調整物２の投入量を調整する粘度調整部６ｂとが備えられている。なお、図５に示す構成要素のうち、図４に示す構成要素と同一の構成要素には図４と同じ符号を付してその説明を省略する。
【０１０２】
粘度測定センサ６ａは、例えば、連続式の粘度計であり、粘度調整物投入調整装置５内の含水有機性廃棄物１の粘度を測定し、その測定値を粘度調整部６ｂに出力する。粘度調整部６ｂは、含水有機性廃棄物１の粘度の測定値に基づき、含水有機性廃棄物１の粘度を適正値にするために必要な粘度調整物２の添加量を算出し、この算出値に基づき、所定量の粘度調整物２及び含水有機性廃棄物１を、粘度調整物貯留ホッパ４及び含水有機性廃棄物貯留ホッパ３から粘度調整物投入調整装置５に供給させる。
【０１０３】
粘度調整物貯留ホッパ４と粘度調整物投入調整装置５との間には、粘度調整物２の投入量を調整する調整バルブ７が備えられている。また、含水有機性廃棄物貯留ホッパ３と粘度調整物投入調整装置５との間には、含水有機性廃棄物１の投入量を調整する調整バルブ８が備えられている。
【０１０４】
本実施形態では、粘度測定センサ６ａの測定値に基づき粘度調整部６ｂにおいて粘度調整物２の添加量を算出し、更に、粘度調整部６ｂが調整バルブ７、８の開度を調整することで、所定量の粘度調整物２及び含水有機性廃棄物１を、粘度調整物投入調整装置５に供給させ、含水有機性廃棄物１の粘度調整を行う。
【０１０５】
このように、連続式の粘度測定センサ６ａの測定値に基づき粘度調整物投入調整装置５における含水有機性廃棄物１の粘度調整を行うことで、的確で精度の高い粘度調整を行うことができ、乾燥機２０に投入する含水有機性廃棄物１の粘度を一定に保持させることができる。これにより、乾燥機２０内部での被乾燥物の付着性を低下させることができ、伝熱面への含水有機性廃棄物１の付着を予防できる。また、乾燥有機性廃棄物２１の塊状化を促進することができ、乾燥有機性廃棄物２１の微粉化による粉塵の発生を低減できる。
【０１０６】
本実施形態は図５に示したものに限られず、例えば、図１〜４に示した含水有機性廃棄物燃料化システム及び含水有機性廃棄物の処理方法に適用してもよい。
【０１０７】
（第６の実施形態）
以下、第６の実施形態の含水有機性廃棄物燃料化システム及び含水有機性廃棄物の処理方法を、図面を参照して説明する。
【０１０８】
図６に示す本実施形態の含水有機性廃棄物燃料化システムは、図４に示す第４の実施形態の含水有機性廃棄物燃料化システムに、次の構成を加えたものである。すなわち、本実施形態の含水有機性廃棄物燃料化システムは、粘度調整物投入調整装置５に、含水有機性廃棄物１の含水率を測定する含水率測定センサ１６ａと、含水率測定センサ１６ａの測定値に基づき粘度調整物の投入量を調整する含水率調整部１６ｂとが備えられている。なお、図６に示す構成要素のうち、図４に示す構成要素と同一の構成要素には図４と同じ符号を付してその説明を省略する。
【０１０９】
含水率測定センサ１６ａは、例えば、連続式の含水率測定計であり、粘度調整物投入調整装置５内の含水有機性廃棄物１の含水量を測定し、その測定値を含水率調整部１６ｂに出力する。含水率調整部１６ｂは、含水有機性廃棄物１の含水率の測定値に基づき、含水有機性廃棄物１の粘度を適正値にするために必要な粘度調整物２の添加量を算出し、この算出値に基づき、所定量の粘度調整物２及び含水有機性廃棄物１を、粘度調整物貯留ホッパ４及び含水有機性廃棄物貯留ホッパ３から粘度調整物投入調整装置５に供給させる。
【０１１０】
粘度調整物貯留ホッパ４と粘度調整物投入調整装置５との間には、粘度調整物２の投入量を調整する調整バルブ７が備えられている。また、含水有機性廃棄物貯留ホッパ３と粘度調整物投入調整装置５との間には、含水有機性廃棄物１の投入量を調整する調整バルブ８が備えられている。
【０１１１】
本実施形態では、含水率測定センサ１６ａの測定値に基づき含水率調整部１６ｂにおいて粘度調整物２の添加量を算出し、更に、含水率調整部１６ｂが調整バルブ７、８の開度を調整することで、所定量の粘度調整物２及び含水有機性廃棄物１を、粘度調整物投入調整装置５に供給し、含水有機性廃棄物１の粘度調整を行う。
【０１１２】
このように、連続式の含水率測定センサ１６ａの測定値に基づき粘度調整物投入調整装置５における含水有機性廃棄物１の粘度調整を行うことで、的確で精度の高い粘度調整を行うことができ、乾燥機２０に投入する含水有機性廃棄物１の粘度を一定に保持させることができる。これにより、乾燥機２０内部での被乾燥物の付着性を低下させることができ、伝熱面への含水有機性廃棄物１の付着を予防できる。また、乾燥有機性廃棄物２１の塊状化を促進することができ、乾燥有機性廃棄物２１の微粉化による粉塵の発生を低減できる。
【０１１３】
本実施形態は図６に示したものに限られず、例えば、図１〜４に示した含水有機性廃棄物燃料化システム及び含水有機性廃棄物の処理方法に適用してもよい。
【０１１４】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、含水有機性廃棄物に粘度調整物を添加して混合させる粘度調整物投入調整装置を持つことにより、含水有機性廃棄物の粘性が高い場合においても、乾燥機内の伝熱面に汚泥が付着するのを防止し、乾燥機の容量を大きくすることなく、システム全体の効率アップが図れる含水有機性廃棄物燃料化システム及び含水有機性廃棄物の処理方法を提供できる。
【０１１５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１１６】
１…含水有機性廃棄物、２…粘度調整物、３…含水有機性廃棄物貯留ホッパ、４…粘度調整物貯留ホッパ、５…粘度調整物投入調整装置、６a…粘度測定センサ、６ｂ…粘度調整部、７…調整バルブ、８…調整バルブ、１０…乾燥機投入機、１６ａ…含水率測定センサ、１６ｂ…含水率調整部、２０…乾燥機、２１…乾燥有機性廃棄物、２２Ａ…乾燥機排ガス、２２…配管、２３…スクラバ、２４…乾燥機排ガスブロワ、３０…受入ホッパ、３２…乾燥有機物投入機、４０…熱分解炭化炉、４０ａ…外側ジャケット部、５１…熱分解ガス配管、５１Ａ…熱分解ガス、６０…燃焼炉、６１、６２、６３…燃焼排ガスライン、６４…第１集塵装置、６５…燃焼排ガス循環ブロワ、７０…第２集塵装置、７１…燃焼排ガス、７２…洗浄装置、７３…排気塔、７４…燃焼排ガス誘引ブロワ、１００…炭化物、１００’…小粒径炭化物、１００”…大粒径炭化物、１０１…炭化物冷却器下部仕切弁、１０２…炭化物冷却器下部温度センサ、１１０…出荷用炭化物搬送装置、１１１…炭化物・灰分搬送装置、１１５…乾燥機粘度調整用炭化物返流搬送装置、１１６…乾燥機粘度調整用灰分返流搬送装置、１２０…炭化物貯留装置、１３０…炭化物排出装置、１４０…集塵機、１４５…粉塵吸引ダクト、１５０…密閉式炭化物搬送車、１８０…炭化物貯留装置下部仕切弁、１９０…炭化物排出密閉ダクト、２１０、３１０、４１０…搬送手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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