(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部において燃焼させる一方、上部において冷却すべく設計された柱状の形態の背の高い炉内に導入されるように、処理された木材を木片に粉砕し、
前記木片が、前記炉の下部において、４００℃の温度に加熱された酸素含有量の低い高温ガスによって引き起こされる断熱燃焼にかけられ、前記燃焼の領域の上方に配置された木片の柱が、前記ガスによって運ばれた過剰の熱を印加され、かつ、６５℃以下の温度になるまでこのガスを漸次冷却し、それによって、温度の逆勾配を形成し、かつ、前記燃焼ガスに含有されている、特定金属粒子、タール粒子および有毒ガス粒子をこれらの木片との接触において、これらの木片上に析出させる凝縮を引き起こし、
全ての重金属を含まない非圧縮性の燃焼ガスを炉外に引き出し、
前記木片の発火を回避しかつ還元効果を増大させるべく、前記炉の下部に導入される前記燃焼ガス内の酸素含有量を非常に低くし、
前記木片の燃焼後に得られる木炭が、他の処理アプリケーションにおいて再利用されるように、還元された重金属および他の汚染成分を含んでいることを特徴とする処理木材の再利用プロセス。
【請求項２】
前記木片が炉内に導入される前に加湿されることを特徴とする請求項１記載のプロセス。
【請求項３】
前記燃焼ガスが、安全性の理由により、該ガス内の有害な粒子を、確実に封じ込めかつその存否を監視するために、１以上の加湿チャンバー内の炉排気装置を通して排出されることを特徴とする請求項１または請求項２記載のプロセス。
【請求項４】
前記炉内における前記燃焼ガスの冷却が、前記木片の加湿の程度を変化させかつ炉の周囲に冷却回路を追加することにより達成されかつ監視されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のプロセス。
【請求項５】
燃焼ガス温度およびその酸素含有量の制御のためのセンサが、前記炉の下部の吸い込み側に配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のプロセス。
【請求項６】
ＣＣＡで処理されたものを含む全ての形式の処理木材の再利用のためのアプリケーションにより特徴づけられる請求項１から請求項５のいずれかに記載のプロセス。
【請求項７】
請求項１から請求項６に記載のいずれかのプロセスを使用するようにせけいされた処理木材の処理および再利用のための装置であって、
連続的に供給される予め粉砕された処理木材の木片によって上部から重力で充填される大きな容量の炉を具備し、該炉の下部が、該下部における前記木片の炭化を可能とする４００℃の温度で、酸素含有量の低い高温ガスを導入するように設計され、前記炉が、所定体積の木片をその中に導入しかつ前記燃焼ガスの冷却および排出を可能とする柱状の形態に設計され、
前記炉が、酸素含有量の低い高温燃焼済ガスの分配装置により、高温ガスを４００℃に監視しかつ制御する熱発生器に接続されていることを特徴とする装置。
【請求項８】
前記炉を通して高温ガスを引くように設計された通風装置と、温度、圧力、流量および酸素含有量のような種々のパラメータを監視するための監視手段と、炉内に分配される前に、新鮮な空気を高温燃焼ガスと混合するために混合手段とを具備することを特徴とする請求項７記載の装置。
【請求項９】
炉の出力側に、可能性のある汚染元素の制御および検知を可能とするガス浄化システムを含む追加の安全システムを具備することを特徴とする請求項７または請求項８記載の装置。
【請求項１０】
柱状の炉（１）が、下から上に向かって、
灰排出システムを備えた密封された灰皿と、
前記炉の下部に配置された高温ガス入口（１ａ）と、
振動動作によって、炭化された生産物の排出と、木片の下降の制御を可能とする振動格子（５）と、
壁面に耐火層が設けられた燃焼領域と、
該燃焼領域の上方に配置された炉冷却領域と、
前記炉の上部に配置された密封された木片供給口と、
該木片供給口と同じ高さに配置され、木片の上昇を防止すべく設計された格子で防護された燃焼ガス排気口および木片を均一に放射状に分配するための分配手段とを具備することを特徴とする請求項７記載の装置。
【請求項１１】
前記冷却領域の周囲および、その高さの一部において、前記柱状の炉に、冷却および熱交換の二重の機能を満足する水冷却ジャケットが設けられていることを特徴とする請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
前記熱発生器と前記炉の下部との間に配置され、４００℃の温度の高温ガスを燃焼領域に供給するように設計され、かつ、前記燃焼ガスが前記炉内の木片柱を通過することを可能とする遠心通風ファンを具備し、該ファンが、熱発生器からのガスの吸い込みをも可能とすることを特徴とする請求項８記載の装置。
【請求項１３】
装置外部から取り入れた新鮮な空気と熱発生器から取り入れた燃焼済ガスとを配合するための混合箱を具備することを特徴とする請求項８から請求項１２のいずれかに記載の装置。
【請求項１４】
貯蔵ホッパから取り入れた木片が、予め設定された加湿の程度で確実に炉内に入るように、炉の上部の配置される加湿器を通過させられることを特徴とする請求項７記載の装置。
【請求項１５】
ガス浄化によって、炉から放出される排気ガス内に含まれている粒子を制御するように設計された安全システムを具備し、
前記浄化システムが、１または複数のガス洗浄行程と、閉じた回路内で洗浄水を循環するための手段とからなっていることを特徴とする請求項７記載の装置。
【請求項１６】
ガス排出ファンが、前記ガス浄化システムの出口側に配置され、かつ、炉から排出される燃焼ガスの流量および圧力を制御するように設計されていることを特徴とする請求項１５記載の装置。
【請求項１７】
熱発生器が、炉から取り入れられ、かつ、少なくとも２秒間１１００℃より高い温度に保持され、燃焼後に排出される酸素含有量の低いガスを燃焼させるためのバーナを有するボイラを具備し、かつ、タッピング（tapping）によって、４００℃の温度で炉内に分配されるように燃焼したガスの一部の再利用を達成することを特徴とする請求項７記載の装置。
【発明の詳細な説明】
この発明は、処理木材、特に、砒素を含有しているために再利用することが最も困難でありかつ種々のアプリケーション、主として動力線、電話線の電柱や線路の枕木、パレット等において使用されているＣＣＡ（銅、クロミウム、砒素）で処理された処理木材の再利用のための技術的分野に適用されるものである。
木材よりなる製品の再利用は、現在では、経済的理由のみならず環境保護の必要性および規制に従うために、非常に限定された程度に請け負われている。
処理されていない木材の再利用は、これらの材料の複合製品が、燃焼されあるいは寸断され、あるいは、他の天然副生産物の合成に使用するため、または、他の合成樹脂成分と混合するために粉にされ得るので、重大な問題を何ら生じるものではない。
処理木材の再利用は、現在解決策の見いだされていない問題を提供するものであるために、非常に困難である。再利用は、１９９４年１２月２２日の欧州会議の決議および１９９１年１２月１２日のＥＣ宣言９１／６８９の適用によりＥＣ内における義務的事項とされた。
もし、我々が、電線もしくは電話線の電柱や線路の枕木の製造における処理木材の応用を考慮するならば、この問題の範囲は、どのくらい多くの電柱や枕木がフランスおよび海外において使用されているかを心に留めることにより明らかになる。これらの電柱や枕木の平均的耐用年数は、約２５年である。これらの電柱の処理は、一般には、真空含浸処理を用いて実施される。フランスにおいては、この処理が非常に良好な効果を与えるものであるのみならず、最も重要なこととして、その防腐性の品質、清潔さおよびＣＣＡそれ自体の木材への固着能力によって、今日、他に匹敵するものがなく、他の全ての現存する木材保護製品のそれよりも非常に優れた長寿命を保持するものであるために、電柱は一般にＣＣＡを用いて処理されている。
遭遇する問題の１つは、クレオソートまたはペンタクロロフェノール（pentachlorphenol）で処理された木材がその外面によって容易に認識可能であるのに対して、金属塩（metallic salt）で処理された木材と、特に、ＣＣＡで処理された木材と、他の古い未処理木材との相違を、知らされていない者が言い当てることが実際には不可能であるという事実にある。
さらに、処理木材の燃焼は、非常に危険であり、ＣＣＡで処理された木材の場合にはなおさらである。しかも、このことは起こりうる環境汚染に関してのみならず、人の健康に関しても当てはまる。
電柱および枕木から処理木材および未処理木材が経験に基づいてかつ無秩序な方法で収集されるという事実を考えれば、公共の安全に関して、古い処理木材の収集およびその後の消滅または再利用のための合理的な構造が必要であることはたやすく理解できることである。
一般の処理木材および特にＣＣＡによる処理木材の再利用により生ずる問題を解決するための種々の試みがなされている。
まず第１に、木材を再利用することが示唆されているが、これは経済的利益が少なく、十分な経済的条件の下での商品化ができない。
他の可能性は、その木材を粉にした後に加圧滅菌器（オートクレーブ）内で彩色処理することにより花壇の装飾要素として再利用することである。この技術は、製品の販路が少ないために追求されていない。
木材の埋め立て地への廃棄による解決策も、法律的な制限のために不可能である。
貯蔵も、そのスペース的な要求から、解決策としてはほとんど考慮されないものである。
従来の焼却炉において、他の廃棄物と一緒に燃焼することも、処理木材に含有されている成分、特に、ＣＣＡ内の砒素が、廃棄物内に存在する他の成分と結合して制御できない複合物を形成しがちであるために、不可能である。さらに、周囲の空気温度と焼却炉温度との間の熱衝撃の効果により、ＣＣＡにより処理された木材に含有されている砒素のほとんどが蒸発し、他の重金属になる。
４５０℃以上では、三酸化砒素の粒子は極端に細かくなり、捕獲のための相当の手段の使用および煙の洗浄をしなければ、除去することは困難である。さらに、ＣＣＡで処理された木材と一緒に燃焼した他の成分が、ＣＣＡの砒素と結合したときにアルシンを形成することとなる発生期水素を生成するという、より重大な状況が発生する。
これらの実験の結果に基づき、かつ、関連する制約を考慮することにより、処理製品からまず第一に木材を分離するために、他の再利用方法を用いることが決定された。これを達成するために、化学的洗浄、微生物学、調整燃焼（controlled combustion）のような種々の分離システムが研究されている。
化学的洗浄方法は、最初に、木材をできる限り細かい粉にして、その後、それを酸性溶液を貯留した液槽内に沈めることにより、湿り気とともに重金属を分離するものである。その後、湿った塵から液体を分離するためにフィルタが用いられる。これにより、湿った塵は清潔であると考えられ、かつ、任意の燃焼装置において汚染の危険性なく処理され得る。しかしながら、この技術には、いくつかの不都合がある。
使用される化学的混合物に関わらず、それは常に酸を含んでおり、溶液の濃度に関係なく、必要な体積は常に膨大なものとなる。
この技術はカスケードシステムを用いており、そこにおいては、酸性溶液内において木材を洗浄した後に、その酸は水で洗浄されなければならず、その水は再使用の前に処理されなければならない。このことは、処理されるべき体積および装置の大きさを増大させることになる。
さらに、１サイクルに要する時間が長く、装置サイズがかなりのものであり、投資コストが高い。
結局、そのようなシステムは、選択的であり、一度に、１つの特定の形式の処理製品において使用されるだけである。
微生物学的分離は、未だに初期段階であり、近い将来の問題を解決するための工業的な実用性を何も提供していない。マッシュルームの異なる台木における研究がなされているが、現在ではまだ実験段階である。
アルシンが形成されるか否か、および、ＣＣＡにより処理された木材において砒素がどのように挙動するかを判断するために、種々の研究が燃焼分離に関して行われている。
たとえ、最初のケースにおいて、著者および専門家が、ＣＣＡで処理された木材を単独で燃焼したときにアルシンが形成される危険性が全くないと合意しかつ考えたとしても、第２のケースにおいては、正反対のことが真である。使用される実験手順は、かなり相違するので、その結果も、ほとんどの関係国において、行政上の権威が同様の方法で反対し、かつ、「待って成り行きをみる」という回答、すなわち、古い処理木材の一時的な貯蔵または埋没処理を採用する程度に相違している。
これに従い、処理材木の燃焼という解決策を研究しているチームのほとんどがあきらめた。それにも関わらず、現在の知識およびコストおよび必要な投下資金の見地から、燃焼による分離方法のみが、今日において、処理木材の再利用の工業化を可能にするために、現実的に採用され得るものである。
全てを揮発させるために、特殊な炉内において、約１３００℃の温度で木材を燃焼し、その後、燃焼ガス内に含まれている全ての生産物を複雑な装置を用いて回収することは、実行可能ではあるが、高価な解決策である。この技術および重金属を含むガスを高温状態において操作することに関連する危険性はかなりのものである。このためには、安全なシステムおよび施設の完成のみならず、継続した保守プログラムを伴う信頼性の高い多くの検査手続が必要である。さらに、そのような高温を維持するためには、大量のエネルギが必要であり、全ての場合、木材の燃焼から回収できるよりも多くのエネルギが必要である。この方法に適合される安全なシステムの完成のために必要なかなりの投下資本は、これらのコストを釣り合わせるために巨大な装置の建設を必要とする。このような巨大な装置の必要性は、しかしながら、そのようなシステムの操作を全く非現実的なものとしている。
したがって、これらの制約、ここで着手されかつ述べられた種々の作業に基づいて、この特許出願の出願人は、その問題、特に、ＣＣＡで処理された電柱のための解決策を見つけることに着手した。
本特許出願人は、灰の中に回収するために、全ての重金属有毒ガス、特に、燃焼の間に発せられる砒素粒子を封じ込めるように管理することにより、初期の研究および試験に関して新たな方向に前進した。
さらなる要求は、正のエネルギバランスを確保するために低い温度で作動させ、より複雑でなくかつより高価でない装置を要求し、それによって、ランニングコストおよび保守を容易にすることである。
研究は、ＣＣＡで処理された木材の燃焼から生ずる問題がより複雑であるために、その問題を解決することに向けられているとともに、それゆえに、処理産物の如何に関わりなく全ての形式の処理木材を燃焼させることができるシステムを開発することを目的として、他の処理木材の燃焼と関連した要件を満たしていなければならない。
ＣＣＡの各構成要素の物理的、原子的性質、および、世界中の科学チームによて、ＣＣＡで処理された木材の燃焼に関してなされた観察、特に、砒素の揮発性に関してなされた観察を考慮に入れて、出願人の創意に富んだアイデアは、ＣＣＡで処理された木材の燃焼から生ずる砒素蒸気を調整および封じ込めることができる手段および条件の研究により、従前に行われた研究、調査および実験に関して異なるアプローチをとることである。出願人は、試験された多くのパラメータ、すなわち、可能な限り低い温度における作動、最小空気流、燃焼ガスの急冷および燃焼灰の冷却を調整する必要があることを発見した。
このため、この発明の独創性は、処理木材の燃焼による新規な再利用プロセスにあり、特に、処理木材を木片（チップ）に砕き、その後、非常に背の高い柱状の炉内に導いて、下部において木片の燃焼を行い、上部において冷却し、
炉の下部において、木片が、低い酸素含有率と４００℃の温度での高温ガスにより誘発される断熱燃焼（adiabatic combustion）にかけられ、燃焼領域の上方に配置された木片の集合体が、ガスによって運ばれた過剰の熱を印加され、６５℃以下の温度が達成されるまで、これらのガスの連続的な冷却を誘発し、木片と接触して、特に、燃焼ガス内に含有されている金属、タールおよび有毒ガスの粒子を析出させる凝縮を生じさせる温度の逆勾配を提供し、
これらの重金属の全てが同時に除かれた非圧縮性（non-compressible）の燃焼ガスが炉から抜き出され、
炉の下部に導かれた燃焼ガスの酸素含有量が、木片の発火を回避しかつ還元効果を増大させるために低く保持され、
木片の燃焼によって得られる木炭が、他の処理アプリケーションに再利用され得る還元された重金属および他の汚染成分含んでいることを特徴としている。
この発明の他の特徴によれば、前記プロセスを使用した処理木材の処理および再利用のための装置は、主として、連続的に供給される上述の砕かれた処理木材片を上部から重力によって導入するための大きな炉を具備し、該炉の下部は、該炉の下部において木片の炭化を可能とする４００℃の温度において低酸素含有量で高温ガスを導入するための手段を具備し、前記炉は、所定容積の木材の導入と燃焼ガスの冷却および排出を可能とするための柱状の形態に設計されており、
前記炉は、低酸素含有量の高温燃焼済ガスの分配のために、前記高温ガスを４００℃の温度に容易に調整しかつ制御する熱発生器に接続されていることを特徴としている。
これらの特徴および他の特徴は、以下の記載によってより明確になる。
この発明に係る燃焼装置の目的は、限定しない方法で、図面により示されている。
例えば、動力線、電話線の電柱、線路の枕木その他からとられた処理木材は、第１に、所定の大きさの木片（チップ）に、任意の適当な機械または方法を用いて粉砕される。この粉砕は、後に述べるように、後続の燃焼を容易にするように木目の方向に沿って実施されなければならない。処理の間に防腐性の製品により含浸された木材からなるこれらの木片（Ｃ）は、任意の好適な搬送手段を使用して、受入タンク（２）まで運ばれる。木片はその後、搬送手段（４）を用いてタンクから炉（１）に運ばれる。前述の炉は、下部に断熱燃焼チャンバーを具備し、上部に木片の供給および均一な散布のためのシステムを具備する非常に背の高い柱状の形態を有している。
さらに詳細には、炉の下部では、特定の領域において、有利には、振動格子（５）上に置かれ、かつ取り外し可能な灰皿（６）内に木炭の形態で燃焼生産物を排出し得る、木片の燃焼が予定されている。下部の炉領域における温度は、約４００°である。この温度は、砒素の昇華温度より低く、かつ、ＣＣＡで処理された木材の発火点（３９２℃）より高く保持するために、特別に選択されている。燃焼領域の上方に配置された全ての木片は、冷却柱を形成し、それによって、排気ガス温度が確実に６５℃以下に保持される。
この発明の有利な設計の構成要素によれば、木片は収集タンク（２）の出口への木片予備加湿チャンバー（８）内のホッパ（７）を介した移動の間に、炉内に導入される前に加湿される。
前記木片は、炉内に積み上げられ、下部において徐々に燃焼されながら、格子の振動により、重力によって炉心内に貫通し、該炉心は連続動作サイクルに従って満たされる。
このように、この発明に係る処理木材の再利用プロセスは、木片の形態で炉内に導入された処理木材の断熱燃焼を確実にし、かつ、燃焼ガスの急冷を確実にすることを目的としている。この燃焼は、木片の発火を避けるために酸素含有量の低い高温空気を供給して、炉の下部の温度を約４００℃に制御することにより確保される。燃焼領域の上方に配置された木片の集合体は、燃焼プロセスにおいて発せられたガスにより搬送された過剰の熱を印加され、かつ、このガスを確実に連続的に冷却し、炉の柱の上部において温度の逆勾配を与える。この温度の逆勾配により、今度は、木片と接触して、その上に漸減的に全ての粒子、特に、金属、タール、および燃焼ガスに含まれる有毒ガスの粒子を析出される凝縮を引き起こす。この燃焼プロセスの結果は、柱の上部における排出口において可燃ガスを、下部において、全ての重金属および処理の間に木材に含浸された防腐性生産物内に含まれている他の危険な成分が捕獲された木炭を得ることである。例えば、ＣＣＡで処理された木材の場合には、木炭は、含浸後に木材に存在する全ての銅、クロムおよび砒素を含んでいる。
炉の上部において、木片を通過した後の排気ガスの温度は、柱の高さに反比例する。さらに、そして、有利な仮設では、木片は加湿され、柱の上部における加湿の程度が大きければ大きいほど、その逆勾配も大きくなり、したがって、同一排気温度に対する柱の高さも低くなることは注目すべきことである。
したがって、炉内の木片の高さおよびこれらの木片の加湿の程度は、排気ガス温度が６５℃以下に確実に下がるために十分となるように計算されている。したがって、温度の逆勾配、木片柱のフィルタ機能および各汚染部材の凝縮点よりずっと低い温度の結合効果によって、砒素を含む全ての危険な部材が木片内に捕らえられるので、この燃焼ガスは、清浄なものであると考えることができる。また、炉の上部における排気ガス温度が低ければ低いほど、炉の下部から取り出される木炭の組成がより豊かになることもこのプロセスにより得られかつ注目すべきことである。
燃焼ガスの冷却の制御および調整における本質的なパラメータを与えるこの発明に係るプロセスは、燃焼チャンバーの位置の上方の高さに、炉の周囲の水の流路よりなる追加の冷却ジャケットを配置することにより、木片の冷却が促進されるならば、より改良されたものとなる。システムの熱的降伏はこれにより改良される。連続的に運転された場合におけるプロセスの信頼性を長期にわたって確保するために、他のパラメータ、特に、炉内への木片の均整のとれた供給、予備加湿の有無に従って、得られた木炭が定期的に、好ましくは得られたときに引き出されなければならない。この加湿の制御は、規則的かつ制御された動作のための本質的なものである。加湿の程度の変化は、炉の周囲の冷却ジャケットの水の流量を必要に応じて調整することにより修正される。
さらに、このプロセスは、炉から発せられる排気ガスの制御のための追加の保安行程を提供することをも目的としている。一以上の追加の洗浄行程および１つのガス浄化行程が、有利には、閉じた回路内において水を分配しかつ再利用するために、システム内において実施される。この有利なプロセスは、事故の場合に、炉から逃げる有毒ガスの封じ込めおよび回復を可能にする装置の範囲において、追加の安全性を保証するものである。
ガス洗浄水を読み取りかつ採取することにより、重金属、または、塩素や砒素のような他の慢性粒子（chronical particles）の存否を監視しかつ検知することができる。
そのような成分の存在が検知されることにより、確実な矯正動作を迅速に実行することができる。
上述したことから、処理木材の再利用のためのプロセスは、特に、ＣＣＡで処理された木材のために、非常に興味深いものである。重金属を含んだ木炭は、他の公知の特定のアプリケーションにおいて、総合安全確保のもとに再利用される。
この発明に係るプロセスにおいて使用されるように設計された装置の主な構成要素について、関連図面を参照しながら、以下に説明する。
このプロセスの適用される装置の主な構成要素は、連続的な燃焼のために炉に木片を供給するための供給手段を具備している。前記炉は、上述した燃焼温度および排気ガス条件の下で、これらの木片を炭化することができる。炉は、木片の燃焼と同様に、汚染ガスの制御および監視を確実にするために、低酸素含有量の高温ガスの分配により、予め設定された４００℃の温度の制御および調整のための熱源発生器にしっかりと連結されている。
加えて、この装置は、前記炉を通した高温ガスの通風および供給手段と、種々のパラメータ（温度、圧力、流量、酸素含有量）を制御しかつ監視するための手段と、炉からガスを引き出す手段と、新鮮な空気と燃焼済ガスとを混合するための手段とを組み込んでいる。
さらに、前記装置は、炉の出口側に、特定の重金属の存否の検査および検知のための追加の安全および監視システムを具備しており、この手段もガス浄化システムを具備している。
以下には、このプロセスを適用するための装置を詳細に説明する。
この装置は、炭化されるべき木片の供給量に比例した直径を有する鋼製の柱よりなっている。この柱は、下から上に向かって、
灰排出システムが設けられた密封された灰皿と、
炉の適当な高さ（ｈ１）にわたって断熱された炉の下部における高温ガス入口（１ａ）と、
下方に流れる木片の炭化された産物および組成物を、振動によって排出することを可能とする振動格子（５）と、
その内壁が、前記振動格子の上方の高さ（ｈ２）まで耐火材料で覆われた燃焼領域と、
前記燃焼領域の上方に配置された炉冷却領域と、
炉の上部に配置された密封された木片供給口と、
その同じ高さにおいて、木片の上昇を防止するように設計された格子で防護された燃焼ガス出口とを具備している。
前記振動格子は、任意の公知の駆動装置を用いて動かされる。
前記燃焼領域の高さ（ｈ２）は、例えば、約２５ｃｍである。
前記冷却領域は、有利には、炉の直径の約２．５倍であり、炉柱を形成している。追加の冷却ジャケットがこの領域の周囲に、有利には、３分の２の比率でその高さの一部に配置され、これによって、冷却装置および熱交換器としての２重の機能を満たしている。
想定し得る追加の部材として、炉には、木片の均一な放射状の散布のための装置が設けられていてもよい。この装置は、炉の上部に配置される。
さらに、この装置は、木材の発火を回避しかつ汚染成分を還元させるために低酸素含有量で、４００℃の温度で高温ガスを供給するように設計された熱発生器と、炭化されるべき木片の供給量に比例した高温ガス体積の制御のため装置とを具備している。
この装置は、熱発生器と炉の下部との間に配置され、４００℃の温度で高温ガスを燃焼領域に供給するように設計された遠心通風ファンを具備している。このファンの能力により、前記ガスを炉内の木片の柱を通過させることができる一方、同時に、熱発生器から燃焼済ガスを引き出すことができる。
低酸素含有量の高温空気を確実に分配するために、この装置は、装置の外部から取り入れた新鮮な空気と熱発生器から引き出した燃焼済ガスとを混合するのに用いられる追加の混合箱を具備しており、これによって、該混合箱からの排気温度と酸素含有量とを調整している。
加えて、木片供給システムが組み込まれており、外部環境に対して密封されかつ炉の上部に木片を供給している。貯蔵サイロから取り出された前記木片は、有利には、所定の程度に加湿された木片を確実に連続的に供給するために、炉の上部の上方に配置された加湿器を通過させられる。
さらに、この装置は、ガス浄化によって、炉から放出される排気ガス内の粒子の含有量を制御するように設計された安全システムを具備している。この浄化システムは、閉じた回路、浄化収集器、および、フィルタ内で水を循環させた、１または複数の水スプレーカーテン洗浄行程を具備している。このシステムは、特に、事故の際に、炉から逃げる有毒ガスの封じ込めおよび回収を可能にする安全装置である。洗浄水の定期的な採取によって、銅、クロム、砒素、塩素等のような危険な成分の量を監視するためにも用いられる。
１つの有利な形態では、炉から引き出されかつ浄化システムを通過する燃焼ガスの流量および圧力を制御することを目的として、ガス浄化システムの排気側には、ガス換気扇が設けられている。
この装置は、排気側に、換気扇および１１００℃より高い温度でガスを燃焼しかつ少なくとも２秒間、この温度を維持するための低酸素ガスバーナを有するボイラを具備している。そして、排気は、正規の基準に従って煙突から排出される。
有利な形態では、この装置は、閉じた回路のなかで、ボイラを通し、その後、装置の外部から取り入れた新鮮な空気と混合し、酸素含有量を制御した後に４００℃の温度で炉内に循環される燃焼済ガスの一部を引き出すことを可能とするように設計されている。
さらに詳細には、ガス燃焼ボイラ（１５）は、高温ガス貫通部（１７）を介して該高温ガスの一部を加熱通風ファン（１８）によって、４００℃の温度で、炉に送ることを可能とするように、炉の下部に連結されている。温度監視センサ（１９）および酸素監視センサ（２０）は、所望の性質が確実に得られるように、炉のガス回路内に装備されている。酸素監視センサの目的は、炉に送られるガス内の酸素含有量をチェックすることである。この含有量は、急燃性フレームの発生を回避して木片の炭化を確実にし、かつ、全ての不揮発性成分の還元を補助するように低くなければならない。
新鮮な空気は、高温ガスの温度と酸素含有量を調整するために、再燃器（２２）を介してボイラ（１５）を通過し、その後、混合ブロック（２３）内において再利用高温ガスと混合される。
このように、装置の動作および処理木材、特に、ＣＣＡで処理された木材の炭化が、特定のプロセスにしたがって実施される。この特別のプロセスでは、一方では、加湿された木片を供給し、他方では炉の冷却を制御することにより、燃焼ガスの急速な冷却を達成しながら、４００℃に設定された、砒素の昇華温度より低く木材の発火点より高いきわめて低い温度で木片の燃焼が行われる。炉の排気側における燃焼ガスの温度は６５℃以下である。
炭化された木片は、含浸物質、特に、砒素の分子を捕獲する。この木炭は、他の公知のアプリケーションのために再利用される。
還元されかつ木炭に捕獲された全ての重金属は、もはや、溶性でも、環境あるいはそれとともに労働しまたはそれらを操作する人間にとって危険なものでもない。
この発明に係るプロセスは、非限定的な例として記載されたような装置に適用されたときには、したがって、砒素の昇華温度より低く保持される燃焼温度を制御することによって、重金属および塩素または砒素のような有害な成分の揮発を回避することにより、処理木材の燃焼を制御するように設計されている。さらに、このプロセスは、その全体サイクルにおいて、燃焼ガスの温度を低減し、それによって、装置の操作をより安全に、より複雑でなく、それによって、より低い運転コストを確保するように設計されている。
木片を加湿する、この発明の独創性により、ガスを連続的に冷却して温度を低減することができる。凝縮物は、その後、断熱燃焼によって木炭となる木材上に保持される。それ故に、変換連鎖（transformation chain）は、総合的に制御され、有害な成分の揮発は回避される。したがって、外部環境は完全に保護される。この発明に係るプロセスおよびこのプロセスを適用するための装置によれば、該プロセスのいかなる時点においても連続的な制御を確保し、かつ、必要に応じて燃焼システムの迅速な調整を可能とすることにより、砒素や塩素が確実に蒸発しないようにすることができる。したがって、この発明は、特に効果的であり、かつ、耐用年数の終わりに達した古い処理木材一般の処理、特にＣＣＡで処理された木材の処理に関する上述した問題に対する非常に満足のいく解決策を提供するものである。
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