【手続補正書】
【提出日】平成17年10月20日(2005.10.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】明細書
【発明の名称】木質系バイオマスの処理装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】木質系バイオマスの炭化処理容器と、この炭化処理容器内の被処理物を前記炭化処理容器外に排出する排出手段と、を有する木質系バイオマスの処理装置であって、
前記炭化処理容器が、中央筒部と、この中央筒部の両端に位置する前記中央筒部の径よりも短い径とされた細筒部と、を有する軸心周りに回転可能な横型円筒状とされ、かつ前記細筒部と連通する非回転の排気容器が、前記細筒部の周壁周りと接した状態で設けられているとともに、
前記排出手段が、前記細筒部の側面に設けられた排出口と、この排出口へ前記炭化処理容器内の被処理物を搬送するスクリュー羽根とで構成されている、ことを特徴とする木質系バイオマスの処理装置。
【請求項２】木質系バイオマスの炭化処理容器と、この炭化処理容器を加熱する加熱手段と、前記炭化処理容器内に木質系バイオマスを供給する供給手段とを有する木質系バイオマスの処理装置であって、
前記炭化処理容器が横型円筒状とされ、かつ前記加熱手段が前記炭化処理容器の周壁周りに設けられた外筒とこの外筒内に熱源を供給する熱源供給手段とで構成されているとともに、
前記供給手段が、前記炭化処理容器の側面に抜き差し自在に設けられている、ことを特徴とする木質系バイオマスの処理装置。
【請求項３】木質系バイオマスの炭化処理容器と、この炭化処理容器を加熱する加熱手段とを有する木質系バイオマスの処理装置であって、
前記炭化処理容器が軸心回りに回転可能な横型円筒状とされ、かつ前記加熱手段が前記炭化処理容器の周壁周りに設けられた外筒とこの外筒内に熱源を供給する熱源供給手段とで構成されているとともに、
前記炭化処理容器の内壁に軸方向に延在する突出部材が取り付けられている、ことを特徴とする木質系バイオマスの処理装置。
【請求項４】木質系バイオマスの炭化処理容器と、この炭化処理容器内の被処理物に水蒸気をあてる賦活手段とを有する木質系バイオマスの処理装置であって、
前記炭化処理容器が軸心回りに回転可能な横型円筒状とされ、
かつ前記賦活手段が前記炭化処理容器上側内壁に沿って軸方向に延在し、かつ周壁に軸方向に並ぶ複数の孔が設けられた管体で構成されている、ことを特徴とする木質系バイオマスの処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木質系バイオマスを炭化や賦活する処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、資源の有効利用を図るために、製材残材、建築廃材、ダム・河川の流木などの木質系バイオマスを炭化し、得られた炭化物をエネルギー源として利用することがなされている。また、木質系バイオマスをエネルギー源として利用するのみでは、その利用量が限られてくることから、さらなる用途が模索され、現在では、かかる炭化物を、土壌改良材や、融雪材、調湿材、吸着材などとして利用する試みがなされている。
【０００３】
そして、従来の木質系バイオマスを炭化する処理装置としては、例えば、木質系バイオマスの炭化室や、この炭化室内を加熱するバーナ、炭化室内に木質系バイオマスを供給する搬入口、被処理物（炭化物）に水蒸気をあてる散水装置等から主になるものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１‐５５５８０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来の木質系バイオマスの処理装置は、現実に運用するための装置としては、十分なものとはいえない。木質系バイオマスの処理装置を現実に運用するためには、安定性、耐久性、経済性、出来上がる炭化物の品質などの様々な考慮が必要になるところ、従来の処理装置は、これらの点についての考慮が十分とはいえなかったからである。特に、かかる従来の装置は、土壌改良材や、融雪材、調湿材、吸着材などとしての利用効果を高めようと、炭化物を賦活するための散水装置が設けられているが、その賦活効果は、著しく不十分なものとなっている。
【０００５】
そこで、本発明の主たる課題は、現実に運用するに好適な木質系バイオマスの処理装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明は、次のとおりである。
＜請求項１記載の発明＞
木質系バイオマスの炭化処理容器と、この炭化処理容器内の被処理物を前記炭化処理容器外に排出する排出手段と、を有する木質系バイオマスの処理装置であって、
前記炭化処理容器が、中央筒部と、この中央筒部の両端に位置する前記中央筒部の径よりも短い径とされた細筒部と、を有する軸心周りに回転可能な横型円筒状とされ、かつ前記細筒部と連通する非回転の排気容器が、前記細筒部の周壁周りと接した状態で設けられているとともに、
前記排出手段が、前記細筒部の側面に設けられた排出口と、この排出口へ前記炭化処理容器内の被処理物を搬送するスクリュー羽根とで構成されている、ことを特徴とする木質系バイオマスの処理装置。
【０００７】
（作用効果）
炭化処理容器が、中央筒部と、この中央筒部の両端に位置する細筒部と、を有する軸心周りに回転可能な横型円筒状とされ、かつ前記細筒部と連通する非回転の排気容器が、前記細筒部の周壁周りと接した状態で設けられているが、細筒部の径が中央筒部の径よりも短い径とされているので、細筒部（回転）と排気容器（非回転）との接触部分が短く、狭くなる。したがって、「安定性・耐久性」という観点において運用するに好適な木質系バイオマスの処理装置となる。
この点、従来の装置では、細筒部の径が中央筒部の径よりも短くされていると、炭化処理容器内の被処理物を炭化処理容器外に排出するのが困難になった。しかし、本発明の装置は、排出手段が、細筒部の側面に設けられた排出口と、この排出口へ炭化処理容器内の被処理物を搬送するスクリュー羽根とで構成されているので、被処理物の排出が困難になるとの問題は、生じない。
【０００８】
＜請求項２記載の発明＞
木質系バイオマスの炭化処理容器と、この炭化処理容器を加熱する加熱手段と、前記炭化処理容器内に木質系バイオマスを供給する供給手段とを有する木質系バイオマスの処理装置であって、
前記炭化処理容器が横型円筒状とされ、かつ前記加熱手段が前記炭化処理容器の周壁周りに設けられた外筒とこの外筒内に熱源を供給する熱源供給手段とで構成されているとともに、
前記供給手段が、前記炭化処理容器の側面に抜き差し自在に設けられている、ことを特徴とする木質系バイオマスの処理装置。
【０００９】
（作用効果）
炭化処理容器が横型円筒状とされ、かつ加熱手段が前記炭化処理容器の周壁周りに設けられた外筒とこの外筒内に熱源を供給する熱源供給手段とで構成されているとともに、木質系バイオマスの供給手段が前記炭化処理容器の側面に抜き差し自在に設けられているので、炭化処理容器の周壁全てを伝熱面として利用することができる。したがって、加熱効率を向上させることができ、「経済性」という観点において運用するに好適な木質系バイオマスの処理装置とすることができる。
【００１０】
＜請求項３記載の発明＞
木質系バイオマスの炭化処理容器と、この炭化処理容器を加熱する加熱手段とを有する木質系バイオマスの処理装置であって、
前記炭化処理容器が軸心回りに回転可能な横型円筒状とされ、かつ前記加熱手段が前記炭化処理容器の周壁周りに設けられた外筒とこの外筒内に熱源を供給する熱源供給手段とで構成されているとともに、
前記炭化処理容器の内壁に軸方向に延在する突出部材が取り付けられている、ことを特徴とする木質系バイオマスの処理装置。
【００１１】
（作用効果）
炭化処理容器内に攪拌手段が設けられている処理装置では、木質系バイオマスの攪拌が十分なものとはならない。特に、加熱手段が炭化処理容器の周壁周りに設けられた外筒とこの外筒内に熱源を供給する熱源供給手段とで構成されている外熱式の場合は、攪拌手段によると加熱温度が不均一になること著しいため、出来上がる被処理物（炭化品や活性炭）の品質は、ばらつきが大きいものとなる。
これに対して、本発明の処理装置は、炭化処理容器が軸心回りに回転可能な横型円筒状とされているので、木質系バイオマスの攪拌が十分なものとなる。加えて、本発明の処理装置は、炭化処理容器の内壁に軸方向に延在する突出部材が取り付けられているので、木質系バイオマスが炭化処理容器内壁を滑るおそれがない。したがって、本発明の処理装置によると、木質系バイオマスの攪拌が十分かつ確実なものとなるので、出来上がる被処理物（炭化品や活性炭）の品質が均一なものとなり、「品質」という観点において運用するに好適な木質系バイオマスの処理装置となる。
【００１２】
＜請求項４記載の発明＞
木質系バイオマスの炭化処理容器と、この炭化処理容器内の被処理物に水蒸気をあてる賦活手段とを有する木質系バイオマスの処理装置であって、
前記炭化処理容器が軸心回りに回転可能な横型円筒状とされ、
かつ前記賦活手段が前記炭化処理容器上側内壁に沿って軸方向に延在し、かつ周壁に軸方向に並ぶ複数の孔が設けられた管体で構成されている、ことを特徴とする木質系バイオマスの処理装置。
【００１３】
（作用効果）
炭化処理容器が軸心回りに回転可能な横型円筒状とされているので、木質系バイオマスの攪拌が十分なものとなる。
また、この際、木質系バイオマスは、炭化処理容器の下側内壁付近において、炭化処理容器の軸方向を軸として旋回する状態で攪拌されるところ、本発明においては、被処理物に水蒸気をあてる賦活手段が炭化処理容器上側内壁に沿って軸方向に延在し、かつ周壁に軸方向に並ぶ複数の孔が設けられた管体で構成されているので、被処理物（炭化物）に様々な角度から均一に水蒸気があてられることになる。したがって、賦活反応が均一に進むことになり、出来上がる被処理物（活性炭）の品質が均一なものとなる。また、かかる管体は、炭化処理容器「上側」内壁に沿って延在しているので、その孔が被処理物によって詰まるおそれがなく、賦活効率は常に一定となる。したがって、「品質」という観点において運用するに好適な木質系バイオマスの処理装置となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
〔木質系バイオマス〕
本発明の装置が処理対象とする木質系バイオマスとは、木質由来のバイオマスである。木質の主要成分であるリグノセルロースを含む木質バイオマスと、リグノセルロースを含まない古紙、黒液、製紙工場排水汚泥などと、を含む。上記木質バイオマスは、森林バイオマス、製材残材、建築廃材、ダム・河川の流木、街路樹剪定枝、造園業・果樹園から発生する剪定枝などを含む。上記森林バイオマスは、林地残材、間伐材、未利用樹、短周期伐採木材、伐根材などを含む。
間伐材とは、人工林において林分の混み具合に応じて、目的とする樹種の個体密度を調整する作業（間伐）に伴って発生する材（素材）である。林地残材とは、主伐、間伐、除伐に伴って発生する素材（丸太）以外の材であり、末木、枝条などを含む。未利用樹には、例えば、かつて薪炭林として利用されていたが現在は利用されていない広葉樹林などが含まれる（里山林、旧薪炭林などともいう。）。この他にも、未利用樹には、素材生産を目的として植林された針葉樹の人工林が、除伐、間伐をされずに放置され、もやし状態となっているものをも含む。製材残材、建築廃材とは、素材を加工する過程で発生した廃材である。製材業、木材加工業で発生する木質バイオマスが製材残材、建築業、建設業、家屋解体業で発生する木質バイオマスが建築廃材である。製材残材には、チップ、背板、端材、おがくず、バークなどがある。建築廃材には、建築物の建設時に発生する建設時廃材と、建築物の解体時に発生する解体時廃材とがある。
【００１５】
〔処理システム及び処理装置〕
図１に、本実施の形態の木質系バイオマスの処理装置１が備えられた処理システムのプロセスフロー図を示した。
本処理システムは、所定量の木質系バイオマスを処理装置１に自動搬送する搬送手段を有する。木質系バイオマスの搬送を自動とすることにより、システム稼働のための人員が削減され、好適な運用が可能となる。この搬送手段は、その形態が特に限定されるものではないが、以下に示す形態のものを推奨する。
【００１６】
本形態の搬送手段においては、まず、所定量の木質系バイオマスＢを、管などの搬送路４１を介して、切出し装置２のホッパー２Ａ内に供給する。このホッパー２Ａには、本形態におけるロードセル２Ｒのような計量手段を取り付けておくとよい。ロードセル２Ｒなどの計量手段を取り付けておくと、供給された木質系バイオマスＢの計量が可能となり、１回に供給される木質系バイオマスの量を所定量に確実に設定することができる。
【００１７】
ホッパー２Ａ内の木質系バイオマスＢは、コンベア３の基端に備わるホッパー３Ａ内に切り出す。ホッパー３Ａ内に切り出された木質系バイオマスＢは、コンベア３によって上方に搬送される。コンベア３の先端まで搬送された木質系バイオマスＢは、炭化及び賦活を切り替えて行う本実施の形態の処理装置１に送られる。
【００１８】
本実施の形態の処理装置１は、図２に示すように、木質系バイオマスＢの炭化処理容器１０１と、この炭化処理容器１０１を加熱する加熱手段１０２と、炭化処理容器１０１内に搬送手段（具体的にはコンベア３）からの木質系バイオマスＢを供給する供給手段１０３と、炭化処理容器１０１内の被処理物（炭化物や活性炭）を炭化処理容器１０１外に排出する排出手段１０４とを主に有する。
【００１９】
炭化処理容器１０１は、軸心回りに回転可能な密閉構造の横型円筒状とされており、図２中に拡大して示すように、その両端部が、中央筒部１０１Ａと同一径とされた延在筒部１０１Ｂと、中央筒部１０１Ａよりも短い径とされた円錐部１０１Ｃを介してつながる細筒部１０１Ｄとの二重管構造とされている。この細筒部１０１Ｄは、開口しているが、この細筒部１０１Ｄと連通する非回転の排気容器１０７が、細筒部１０１Ｄの周壁周りと接した状態で設けられ、もって密閉構造となっている。細筒部１０１Ｄ（回転する）と排気容器１０７（回転しない）との接触部分は、例えば、グランドパッキン１０２Ｄなどを介在させて封じることができる。
【００２０】
かかる細筒部１０１Ｄの一方の開口部（紙面左側の開口部）は、木質系バイオマスＢの排出口１０１Ｅとなっている。また、排出口１０１Ｅを有する細筒部１０１Ｄの内壁には、スクリュー羽根（１０５，１０６）が取り付けられている。以上の排出口１０１Ｅとスクリュー羽根（１０５，１０６）とで本実施の形態の排出手段１０４が構成されている。
【００２１】
本実施の形態のスクリュー羽根は、細筒部１０１Ｄの内壁に取り付けられているため、炭化処理容器１０１の回転にともなって回転し、炭化処理容器１０１内の被処理物（炭化品や活性炭）を排出口１０１Ｅまで搬送する。
【００２２】
スクリュー羽根としては、被処理物を排出口１０１Ｅまで搬送することができるものであれば足り、その形態が特に限定されるものではない。ただし、本実施の形態のようなディスチャージブレード１０５とスクリューブレード１０６とからなるものが好ましい。
【００２３】
本実施の形態のディスチャージブレード１０５は、炭化処理容器１０１の円錐部１０１Ｃに沿って取り付けられている。より具体的には、図３から図６に示すように、ディスチャージブレード１０５は、一枚の平板が所定軸１０５ａで折れ曲がった形態となっており、この折れ曲がりにより形成された二平面１０５Ａ及び１０５Ｂと円錐部１０１Ｃの内壁とで、被処理物（炭化物や活性炭）が通り抜ける搬送路１０５Ｃが形成される状態に取り付けられている。また、二平面１０５Ａ及び１０５Ｂのうちの一方の面１０５Ａは、他方の面１０５Ｂよりも延在する延在面１０５ｂを有している。したがって、炭化処理容器１０１の回転にともなってディスチャージブレード１０５が一方の面１０５Ａ側から他方の面１０５Ｂ側に向けて回転すると、中央筒部１０１Ａ内の被処理物（炭化物や活性炭Ｔ）が、かかる延在面１０５ｂで掻き上げられ、先の搬送路１０５Ｃを通して、細筒部１０１Ｄ内に送られることになる。
【００２４】
そして、この細筒部１０１Ｄには、その内壁に沿って、図７に示すように、スクリューブレード１０６が取り付けられている。したがって、炭化処理容器１０１の回転にともなって、スクリューブレード１０６も回転する。この回転に伴いスクリューブレード１０６は、ディスチャージブレード１０５によって送られてきた被処理物を排出口１０１Ｅに向けて搬送する。スクリューブレード１０６は、被処理物を排出口１０１Ｅに向けて搬送することができるものであれば足り、特にその構造が限定されるものではない。ただし、円錐部１０１Ｃ側が排出口１０１Ｅ側よりも多条ねじ構造となるように、例えば、本実施の形態のように、円錐部１０１Ｃ側を４条ねじ構造とし、排出口１０１Ｅ側を２条ねじ構造とするのが好ましい。円錐部１０１Ｃ側の条数を多くすることにより、ディスチャージブレード１０５によって送られてきた被処理物が中央筒部１０１Ａ内に戻ってしまうのを防止することができる。排出口１０１Ｅ側の条数を少なくすることにより、被処理物が解きほぐされ、被処理物が塊状となってしまうのを防止することができる。
【００２５】
なお、炭化処理容器１０１の回転は、炭化・賦活処理中と被処理物の排出作業中とで相互に逆回転とする。これにより、炭化・賦活処理中は、被処理物に対して、中央筒部１０１Ａ方向への搬送力が働き、排出処理中は、被処理物に対して、排出口１０１Ｅ方向への搬送力が働くことになる。また、炭化処理容器１０１を回転させるための方法は、特に限定されず、公知の方法を利用することができる。本実施の形態では、図２に示すように、延在筒部１０１Ｂ，１０１Ｂをタイヤ１１０，１１０で回転自在に支持しつつ、可変駆動モーターＭ２を駆動源として回転させている。
【００２６】
本実施の形態の炭化処理容器１０１を加熱する加熱手段１０２は、炭化処理容器１０１の周壁周りにグランドパッキン１０２Ｃを介して設けられた回転しない（非回転）外筒１０２Ａと、この外筒１０２Ａ内に熱風などの熱源を供給する熱源供給手段１０２Ｂ，１０２Ｂとで構成されている。熱源供給手段１０２Ｂ，１０２Ｂは、特にその形態が限定されるものではないが、本実施の形態では、熱風炉となっている。この熱風炉の詳細については、後述する。なお、加熱手段１０２としては、以上に変えて、例えば、電気ヒーターなどを使用することもできる。
【００２７】
本実施の形態の供給手段１０３は、炭化処理容器１０１の側面に、具体的には、排出口１０１Ｅに、抜き差し自在に設けられたスクリューコンベアで構成されている。スクリューコンベア１０３を炭化処理容器１０１の側面に設けることで、炭化処理容器１０１の周壁全てを伝熱面として利用することができる。なお、本実施の形態では、中央筒部１０１Ａの周壁部分を伝熱面とする形態を示しているが、更に延在筒部１０１Ｂの周壁部分をも伝熱面とするなど、種々の形態に変更することもできる。
【００２８】
スクリューコンベア１０３は、図８から図１０に拡大して示すように、筒体１０３Ａと、この筒体１０３Ａ内を軸方向に延在するシャフト１０３Ｂ周りに取り付けられた螺旋状のスクリュー１０３Ｃと、筒体１０３Ａの基端上部に設けられた供給口１０３Ｄとで主に構成されている。シャフト１０３Ｂは、モーターなどの駆動源Ｍによって軸回りに回転させられ、これにともなってスクリュー１０３Ｃも回転させられる。ベルトコンベア３からの木質系バイオマスＢは、供給口１０３Ｄからスクリューコンベア１０３内に取り込まれ、スクリュー１０３Ｃによって筒体１０３Ａ内をその先端へ搬送され、炭化処理容器１０１内に供給される。
【００２９】
スクリューコンベア１０３を抜き差し自在とするための構造は特に限定されない。本実施の形態では、レール材１０８に吊持された状態でレール材方向に移動自在とされた移動枠１０９に、スクリューコンベア１０３を取り付けた構造としている。移動枠１０９を炭化処理容器１０１側に移動すると、スクリューコンベア１０３の筒体１０３Ａと細筒部１０１Ｄとが二重管構造となる。したがって、筒体１０３Ａと細筒部１０１Ｄとの間にスクリューブレード１０６が位置する状態となる。被処理物の炭化・賦活処理にあたっては、スクリューコンベア１０３を炭化処理容器１０１から抜き、排気容器１０７の蓋材１０３Ｅを閉める。これにより、炭化処理容器１０１は、密閉状態となる。
【００３０】
以上、本実施の形態では、供給手段として、スクリューコンベア１０３を利用したが、この他にも、例えば、炭化処理容器１０１の側面に抜き差し自在に設けられたダブルダンパーなどを利用することができる。ダブルダンパーを利用する場合、ベルトコンベア３からの木質系バイオマスＢをダブルダンパー内を通して、直接中央筒部１０１Ａ内に供給することもできるが、細筒部１０１Ｄの先端部（排出口１０１Ｅ近傍）に落下させ、これを先のスクリューブレード１０６を利用して中央筒部１０１Ａ内まで搬送するようにしてもよい。
【００３１】
ところで、炭化処理容器１０１の内壁には、図２に示すように、軸方向に延在する複数の、本実施の形態では４つの突出部材１１１，１１１・が取り付けられている。この突出部材１１１は、例えば、掻き上げ羽根や、リフター等で構成することができる。突出部材１１１を掻き上げ羽根で構成した場合は、炭化処理容器１０１の回転にともなって、その下側内壁付近に溜まった被処理物が掻き上げられ、熱伝導率が向上する。突出部材１１１の形状は、特に限定されるものではないが、本実施の形態ように、くの字状となっているのが好ましい。攪拌効果が向上するためである。
【００３２】
本実施の形態においては、以上のほか、更に被処理物（炭化物）に水蒸気をあてる賦活手段１１２が設けられている。この賦活手段は、炭化処理容器１０１の上側内壁に沿って軸方向に延在し、かつ周壁に軸方向に並ぶ複数の図示しない孔が設けられた管体で構成されている。
【００３３】
より具体的には、管体１１２は、排出口１０１Ｅを有する細筒部１０１Ｄとは反対側の細筒部１０１Ｄ側面から炭化処理容器１０１内に挿入され、かかる細筒部１０１Ｄと同軸的に延在し、円錐部１０１Ｃの内壁に沿った状態に上側に折れ曲がった後、中央筒部１０１Ａの上側内壁に沿った状態でディスチャージブレード１０５近傍まで延在した状態となっている。管体１１２の周壁に設けられた孔からの水蒸気が被処理物にあてられ、もって賦活されることになる。
【００３４】
以上の処理装置１においては、炭化及び賦活処理を「切り替えて（同じ場所（領域）において、炭化と賦活とがなされることになる。）」行うことになる。炭化及び賦活を同時並行的に行わず、切り替えて行うと、処理時間や処理温度などの炭化及び賦活条件を各別に設定することができ、得られる活性炭の品質を向上させることができる。
【００３５】
次に、先述した加熱手段１０２の熱源供給手段１０２Ｂについて説明する。本実施の形態においては、熱源供給手段１０２Ｂとして、適宜の数の、本実施の形態では、２つの、熱風炉が、外筒１０２Ａに取り付けられている。この熱風炉１０２Ｂ，１０２Ｂには、図１に示すように、供給路４２を介してブロワ６０からの空気Ａが、供給路４３を介して灯油Ｒが、供給路４４を介して液化石油ガス（ＬＰＧ）が、供給路４５を介して圧縮空気が、供給される。熱風炉１０２Ｂ，１０２Ｂで発生した熱風は、外筒１０２Ａ内に送られる。炭化処理容器１０１内の温度は、かかる熱風の温度や流通量によって、設定することができる。ただし、本システムにおいては、炭化終了後、炭化処理容器１０１内の温度を昇温させ賦活するのが好ましい。本実施の形態において、この昇温は、熱風炉１０２Ｂ，１０２Ｂ内に供給する灯油Ｒの量を多くすることにより、行うことができる。なお、本システムにおいて、ＬＰＧは、着火時に使用する。
【００３６】
本処理装置１においては、賦活に際して、輸送管４６及びこの輸送管４６から分岐する分岐管４６Ａを介して送られてきた水Ｗが、管体１１２を通して水蒸気として噴射供給される（水Ｗは、炭化処理容器１０１内で水蒸気となる。ただし、あらかじめ水蒸気として供給することもできる。）。これにより、炭化物に微孔が形成され、活性炭Ｔが得られる。
【００３７】
なお、炭化処理容器１０１内には、輸送管４７及び散水パイプ（管体１１２）を介して窒素ガスＮを供給することができるようになっている。かかる窒素ガスＮは、運転開始前に炭化処理容器１０１内に溜まっている空気等をパージ（追い出す）するために、あるいは賦活時に発生する乾留ガスをパージするために、さらには高温となっている被処理物を冷却するために使用する。
【００３８】
炭化及び賦活により得られた活性炭Ｔは、炭化処理容器１０１内からスクリューコンベア４内に排出される。スクリューコンベア４内において、活性炭Ｔは、搬送されつつ、冷却される。この冷却は、スクリューコンベア４の周壁周りに設けられた外部ジャケット４Ａ内に冷媒たる水Ｗを通すことによって、なされる。外部ジャケット４Ａ内において、活性炭Ｔの冷却により温度が上昇した水Ｗは、輸送管４８を介して、冷媒冷却装置７２に送られ、冷却（空冷）される。冷却された冷媒は、輸送管４９を介して、再度、外部ジャケット４Ａ内に供給され、冷却の用に供される。なお、冷媒冷却装置７２には、輸送管５０を介して、冷媒たる水Ｗが補給される。
【００３９】
スクリューコンベア４内において、冷却された活性炭Ｔは、活性炭搬送コンベア５１を介して、篩い分け手段５に送られる。この篩い分け手段５は、その内部に所定の枚数の、本実施の形態では２枚の篩が備えられている。これら篩の目の大きさを変えることにより、活性炭Ｔは、その大きさによって篩い分けされる。本実施の形態では、上側の篩は、その目が５００μｍ（３２メッシュ）と、下側の篩は、その目が２１０μｍ（６５メッシュ）とされている。したがって、篩い分け手段５内の上段には、５００μｍ超の活性炭Ｔ１が、中段には、２１０μｍ超〜５００μｍ以下の活性炭Ｔ２が、下段には、２１０μｍ以下の活性炭Ｔ３が回収される。篩い分け手段５によって活性炭Ｔの篩い分けを行うことにより、各用途に適した大きさの活性炭Ｔを回収することが可能となり、その利用価値が高くなる。例えば、本実施の形態では、上段で回収された活性炭Ｔ１（５００μｍ超）を農地改良等の土壌改良材や融雪材などに、中段で回収された活性炭Ｔ２（２１０μｍ超〜５００μｍ以下）を品質の良い調湿材や、吸着材などに、下段で回収された活性炭Ｔ３（２１０μｍ以下）を建材の副資材や、造粒後排ガス処理材（ダイオキシン等の吸着）などに利用することができる。篩い分け手段５で回収された活性炭Ｔは、そのまま貯留することも（Ｔ１，Ｔ３）、適宜造粒などしてから貯留することも（Ｔ２）できる。
【００４０】
ところで、処理装置１においては、木質系バイオマスＢの炭化・賦活にともなって、乾留ガスＧ１が発生する。本実施の形態において、この乾留ガスＧ１は、排気容器１０７の上端面に設けられた排気管５２を介して、燃焼手段たるバーナー６Ａの備わる燃焼炉６に送られる。この燃焼炉６には、供給管５３を介してブロワ６１から空気Ａが送り込まれ、乾留ガスＧ１の燃焼がなされる。この燃焼は、バーナー６Ａによって、点火され、助燃される。この点火、助燃に利用されるバーナー６Ａには、供給路４３から分岐する分岐管４３Ａを介して灯油Ｒが、供給路４４から分岐する分岐管４４Ａを介してＬＰＧが、供給路４５を介して圧縮空気が、供給管５３から分岐する分岐管５３Ａを介してブロワ６１から空気Ａが、それぞれ供給される。これらの供給に関して、その供給量は、適宜調節するのが好ましい。燃焼炉６に送られてくる乾留ガスＧ１の量は、時間とともに変化するので（例えば、炭化時よりも賦活時の方が多くなる。もちろん、炭化時、賦活時それぞれにおいても、一定ではない。）、供給量を調節し、燃焼を安定させる（例えば、炉内温度を約８５０℃にする。）ためである。
【００４１】
以上の供給量の調節方法は、特に限定されない。ただし、乾留ガスＧ１の確実な燃焼という観点からは、本実施の形態のようにするのが好ましい。
すなわち、後述する排気管５４の途中に排ガスＧ３の温度を検出するセンサーＣ１を設け、このセンサーＣ１による検出信号をケーブルＫ１を介して、分岐管４３Ａの途中に設けられたセンサーＣ２に送信する。そして、この受信信号をもとに、分岐管４３Ａの途中に設けられたバルブＶを調節して、バーナー６Ａに供給する灯油Ｒの量を調節する。また、センサーＣ２の受信信号をケーブルＫ２を介して、分岐管５３Ａの途中に設けられたセンサーＣ３に送信する。そして、この受信信号をもとに、分岐管５３Ａの途中に設けられたバルブＶを調節して、バーナー６Ａに供給する空気Ａの量を調節する。さらに、本実施の形態では、先のセンサーＣ１による検出信号により、ケーブルＫ３を介してつながる供給管５３の途中に設けられたバルブＶを調節することができる。したがって、このバルブＶと、先の分岐管５３Ａの途中に設けられたバルブＶとにより、燃焼炉６に供給する空気Ａの量を調節することができる。
【００４２】
乾留ガスＧ１の燃焼により発生した排ガスＧ３は、排気管５４を介して、熱交換器７に送られる。この熱交換器７には、先の空気Ａの供給管５３と接続された、接続管５５及び５６が接続されている。ブロワ６１からの空気Ａは、接続管５５を介して、熱交換器７に送られ、排ガスＧ３の熱エネルギーによって、加熱される（熱エネルギーの回収）。加熱された空気Ａは、接続管５６を介して、供給管５３に戻される。空気Ａをどの程度加熱するか（熱交換するか）は、供給管５３の途中に設けられたセンサーＣ４によって空気の温度を検出し、この検出値に基づいてバルブＶを調節することにより、行うことができる。
【００４３】
熱エネルギーを回収された排ガスＧ３は、この排ガスＧ３に清浄液を接触させて除塵する方式の除塵手段に送られる。この除塵手段は、その形態が特に限定されるものではないが、本実施の形態のベンチュリースクラバー８とスプレー塔９とでなるものを推奨する。
【００４４】
この本形態の除塵手段においては、まず、熱エネルギーが回収された排ガスＧ３は、排気管５７を介して、ベンチュリースクラバー８に送られ、除塵（洗浄）される。除塵された排ガスＧ３は、排気管５８を介して、スプレー塔９に送られ、再度除塵される。再度除塵された排ガスＧ３は、スプレー塔９の上部に備わる煙突１０を介して、大気中に排気される。
【００４５】
なお、ベンチュリースクラバー８及びスプレー塔９における清浄液たる水Ｗは、以下のような流れになっている。
すなわち、水Ｗは、輸送管４６を介して、スプレー塔９内に噴射供給される。この噴射供給により、スプレー塔９の底部に溜まった水Ｗは、いったんスプレー塔９外に抜き出され、その一部は、移送管５９Ａを介して、再度スプレー塔９内に噴射供給され、その一部は、移送管５９Ｂを介して、ベンチュリースクラバー８に供給され、残部は、移送管５９Ｃを介して、系外に排出される。この系外に排出する水Ｗの量は、スプレー塔９に設けられたセンサーＣ５により、スプレー塔９の底部に溜まった水Ｗのレベル（水面高さ）を検出し、この検出値に基づいて、移送管５９Ｃの途中に設けられたバルブＶを調節することにより、行う。
【００４６】
本処理システム、本処理装置は、運用性に優れているので、大量・長期に渡り運用され、環境に与える影響が大きくなりうるが、以上の燃焼・除塵を行うことにより、かかる影響は、ほぼ皆無となる。
【００４７】
ところで、本実施の形態では、先述したように処理装置１の外筒１０２Ａ内に、熱風を供給することにより、木質系バイオマスＢを加熱する。そして、かかる熱風は、木質系バイオマスＢの加熱に利用後も、なお熱エネルギーを有する。そこで、この熱エネルギーを更に利用する。すなわち、熱風排ガスＧ２を排気管８１を介して、煙突１０に供給し、排ガスＧ３に混入する。これにより、ベンチュリースクラバー８及びスプレー塔９を通過するに際して、清浄液たる水Ｗと接触して冷却された排ガスＧ３（例えば、約２２０〜５９０℃であった排ガスＧ３が、約８０℃にまで低下する。）の温度が上昇する。したがって、排ガスＧ３を煙突１０から大気中に排出しても、白煙が生じることがない。
【００４８】
以上に関して、本実施の形態においては、熱風排ガスＧ２を煙突１０に供給するに先立って、かかる熱風排ガスＧ２中に空気Ａを混入している。これは、熱風排ガスＧ２は、例えば、約８５０〜９５０℃と大変に高温であるので、温度を下げて、ブロワ等の機器を保護するためである。本実施の形態では、約２０℃の空気を混入し、混合ガスＧ２＋Ａの温度を約４００℃にしている。
【００４９】
また、本実施の形態においては、排ガスＧ３を煙突１０下側部から抜き出し、煙突１０外部に設けられたブロワ６２を介して再度煙突１０中間部に戻している。ブロワ６２を設けたのは、排ガスＧ３は、ベンチュリースクラバー８及びスプレー塔９の通過により、除塵され、また約８０℃まで温度低下しているため、安定運転が可能であることによる。また、外部に設けたのは、ブロワ６２保護・補修容易性の観点からである。
【００５０】
以上で説明した本処理システム、本処理装置の運用にあたっては、処理装置１の炭化処理容器１０１内に、所定量の木質系バイオマスＢを供給し、所定時間炭化及び賦活した後、自然冷却する回分式作業とするのが好ましい。特に、木質系バイオマスＢの供給から賦活までが６〜１０時間、特に８時間となるように、設定するのが好ましい。この６〜１０時間サイクルとすると、例えば、始業時に木質系バイオマスＢの供給を行うと、終業時に賦活処理までが終了することになる。したがって、場合により監視する作業を必要とする炭化・賦活が就業時間中になされるとの利点、及び就業時間外において活性炭Ｔが自然冷却されることになりスクリューコンベア４の負荷が減少するとの利点、を有する。このことは、従たる業として、活性炭の製造を行うことが可能となることを意味する。
【００５１】
本発明者らが運用実験を行ったところによると、図１１に示す約７．５時間サイクルでの運用は、作業の効率化、設備負担の低減という観点からして、大変優れた運用方法となることがわかった。もちろん、得られた活性炭の品質も優れたものであった。なお、経過時間について、０〜１．５ｈｒは、前回分の活性炭排出・木質系バイオマスの供給作業、０．５〜４ｈｒは、処理装置内昇温作業、４〜５ｈｒは、炭化作業、５〜５．５ｈｒは、処理装置内昇温作業、５．５〜７．５ｈｒは、賦活作業である。
【００５２】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、現実に運用するに好適な木質系バイオマスの処理装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本実施の形態の処理装置が備えられた処理システムのプロセスフロー図である。
【図２】
本実施の形態の処理装置の縦断面図である。
【図３】
ディスチャージブレードの正面図である。
【図４】
ディスチャージブレードの側面図である。
【図５】
ディスチャージブレードの展開図である。
【図６】
ディスチャージブレードの断面図である。
【図７】
スクリューブレードの側面図である。
【図８】
供給手段の側面図である。
【図９】
供給手段の正面図である。
【図１０】
供給手段の背面図である。
【図１１】
運用実験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１…処理装置、２…切出し装置、３…コンベア、４…スクリューコンベア、５…篩い分け手段、６…燃焼炉、７…熱交換器、８…ベンチュリースクラバー、９…スプレー塔、１０１…炭化処理容器、１０２…加熱手段、１０３…供給手段、１０４…排出手段、１０５…ディスチャージブレード、１０６…スクリューブレード、Ａ…空気、Ｂ…木質系バイオマス、Ｇ１〜３…ガス、Ｒ…灯油、Ｔ…炭化物・活性炭、Ｗ…水。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2004223360.tif 000001
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2004223360.tif 000002
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2004223360.tif 000003
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2004223360.tif 000004