(57)【要約】  【課題】  炭化管内部で発生した乾留ガスを炭化管上部にあけた燃焼ノズルから吐出させて燃焼させる炭化装置で下水汚泥を炭化する場合、付着物により燃焼ノズルが次第に閉塞される。  【解決手段】  本発明は、低酸素雰囲気に保ったスクリュー式炭化管を炭化炉内に略水平に設置して、スクリューコンベヤで搬送する被炭化物を炭化管の外部から加熱して乾留するスクリュー式炭化炉であって、スクリュー式炭化管上部にあけている燃焼ノズルに向けて気体を噴出させ、その閉塞を解除する機構を設けた炭化装置により上記の課題を解決する。スクリューコンベヤの軸端から燃焼ノズルに向けて噴出する気体を導入する手段を使用する。好ましくは燃焼ノズルに向けて気体を噴出する位置と時間を設定可能な機構を使用する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
低酸素雰囲気に保ったスクリュー式炭化管を炭化炉内に略水平に設置して、スクリューコンベヤで搬送する被炭化物を炭化管の外部から加熱して乾留するスクリュー式炭化炉であって、スクリュー式炭化管上部にあけている燃焼ノズルに向けて気体を噴出させ、その閉塞を解除する機構を設けたことを特徴とする炭化装置。
【請求項２】
前記燃焼ノズルに向けて気体を噴出させる機構は、気体を前記スクリューコンベヤの軸芯を貫通する貫通孔から燃焼ノズルに向けて噴出させる機構を有する請求項１の炭化装置。
【請求項３】
前記燃焼ノズルに向けて気体を噴出させる機構は噴出位置と時間を設定可能な機構を有する請求項１又は２の炭化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下水汚泥などを乾留して炭化する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術の詳細を図１に示した。
スクリュー式炭化炉２は、外殻を耐火物で内張した炉体５および炉内部を水平に貫通して配置した１段〜数段のスクリュー式炭化管１ａ〜１ｃ、及び炭化管を加熱するための乾留ガス燃焼室３から構成される。炭化管内部のスクリューコンベヤ９はモータ８により回転駆動される。炭化に要する熱は予熱バーナ６及び炭化管にあけた多数の燃焼ノズル４から吐出する生乾留ガスの燃焼により供給され、排気は管路７を経て排気ファンにより引き出される。被炭化物は、供給口１０から導入され、スクリュー式炭化管１ａ〜１ｃの内部を順に搬送されながら直接火炎と接触することなく４００〜１０００℃の温度に加熱され、水分蒸発及び熱分解の工程を移行する。炭化炉から排出した熱分解後の残渣は、炭化物として炭化物出口１１から取り出す。熱分解で発生する乾留ガスは、炭化管１ａ〜１ｃの上部にあけた燃焼ノズル４から吐出させ乾留ガス燃焼室３で燃焼させる。
炭化炉を長時間運転すると、炭化管内部で発生した乾留ガスは炭化管上部にあけた燃焼ノズルを次第に閉塞し、発生した乾留ガスで炭化管内部の圧力が高くなり、炭化管の軸封部などから炭化炉外部に漏れ出すなどして、安全な運転が出来なくなる問題があるが、従来技術には燃焼ノズルの詰りを解消する手段を設けた装置は存在しない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
炭化管内部で発生した乾留ガスを炭化管上部にあけた燃焼ノズルから吐出させて燃焼させる炭化装置で下水汚泥を炭化する場合、汚泥中に含まれるシロキサンが乾留ガスに伴ってノズルから排出され、燃焼するときに酸化ケイ素となり燃焼ノズルの周りに付着する。
付着した酸化ケイ素は燃焼ノズルの周りで成長するから、最終的には燃焼ノズルを閉塞する。
このような場合、発生した乾留ガスで炭化管内部の圧力が高くなり、炭化管の軸封部などから炭化炉外部に漏れ出して、最悪の場合、漏れた乾留ガスに引火して爆発する可能性もある。
燃焼ノズルが閉塞した場合、従来の炭化装置では、これを解消する手段を持っていないから、点検口などから燃焼ノズルを突っつくか、炭化炉を停止してその内部に人間が入って燃焼ノズルを掃除するなどの厄介な方法でしか閉塞を解消する手段が無い。
本発明は、酸化ケイ素などで閉塞した燃焼ノズルの閉塞を容易に解消する手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、低酸素雰囲気に保ったスクリュー式炭化管を炭化炉内に略水平に設置して、スクリューコンベヤで搬送する被炭化物を炭化管の外部から加熱して乾留するスクリュー式炭化炉であって、スクリュー式炭化管上部にあけている燃焼ノズルに向けて気体を噴出させ、その閉塞を解除する機構を設けた炭化装置により上記の課題を解決する。
より具体的には、スクリューコンベヤの軸端から燃焼ノズルに向けて噴出する気体を導入する手段を使用する。
この場合に、好ましくは、燃焼ノズルに向けて気体を噴出する位置と時間を設定可能な機構を使用する。
【発明の効果】
【０００５】
本発明による炭化装置は、乾留ガスの燃焼ノズルが閉塞したときに閉塞物を噴出気体により吹き飛ばすことにより容易に解除する手段を提供するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下に関連して本発明を詳しく説明する。
図２は図１に示したスクリュー式炭化管（１ａ〜１ｃ）に代わる本発明の燃焼ノズル閉塞掃除手段を備えたスクリュー式炭化管１の実施例を示す。図３は図２の燃焼ノズル閉塞掃除手段を組み込んだ炭化装置の実施例を示す。図３において図１と同様な部分及び部材は同一の参照符号を付して説明を省略する。
図２を参照するに、炭化管１は円筒状でありその内部には軸受１３によりスクリューコンベヤ９の軸１２が回転自在に支持されている。スクリューコンベヤ９は軸１２とそれと一体の螺旋羽根１４から構成されており、軸１２の軸心には貫通孔１５が形成され、その貫通孔１５から燃焼ノズル４の位置に対応して複数の分岐管１７が分岐して燃焼ノズル４に近接した位置に延びている。分岐管１７はスクリューコンベヤ９の羽根１４でサポートし、分岐管１７の先端の気体噴出口１８から気体を燃焼ノズル４に向けて噴出させ、燃焼ノズル４の詰りを解消するように構成されている。なお、この図では、機構を説明する目的で燃焼ノズル４個を例示し、そのうち３個で乾留ガスが燃焼しており、左から２個目の燃焼ノズルで気体噴出口１８から気体を噴出している状態を示しているが、実際には気体の噴出による燃焼ノズルの清掃は、当該炭化管の全ノズルで同時に行う。
この機構では、燃焼ノズルの孔位置とスクリューコンベヤのピッチを温度などの使用条件に合わせて一致させ、搬送スクリューの気体噴出口が燃焼ノズル位置に来たときに気体を噴出させると、炭化管上部にあけた燃焼ノズルを噴出気体で清掃（閉塞の解除）できる。例えば気体噴出口１８の角度位置を検出する手段を軸１２に関連させて設け、気体噴出口が燃焼ノズルに整列する角度が来るタイミングに合わせて気体噴出口１８から圧縮気体を一気に噴出させる。
この装置で使用する気体は、空気、水蒸気、窒素ガスなどを運転時や停止時などの使用条件に合わせて選択する。
【０００７】
図３は上記の燃焼ノズル掃除手段を備えた炭化炉を例示する。この例では３段目の炭化管１ｃに、図２に示した炭化管１が用いられるが、他の段の炭化管にも使用することもできる。説明したように、スクリューコンベヤ９の軸心には貫通孔１５を設け、その貫通孔１５に連結してスクリューコンベヤの羽根１４で支持した分岐管１７の気体噴出口１８を同一方向で直線上に並べて設置したものである。このスクリューコンベヤ９の気体噴出口１８が炭化管１ｃの上部に到達したときに気体の供給弁１９を開き噴出口１８と同じピッチであけた燃焼ノズル４に向かって気体を噴出する。このとき、スクリューコンベヤは回転させておいても、噴出口を上部に向けて停止した状態のいずれでも使用可能である。なお、開いた供給弁１９は、タイマーやその他の手段で適時に閉める。
【０００８】
図３の例では３段目の炭化管のみに気体を供給しているが、使用条件によっては２段目や１段目にも同様の機構を設けても良い。また、必要に応じて、乾留ガス燃焼が盛んに起こる部分だけに設置しても良い。また、図３には、炭化管に原料を供給していない状態を示しているが、原料を供給した状態でも同様の機能を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】従来の炭化炉の構造を示す図である。
【図２】本発明の燃焼ノズルの清掃手段を有するスクリュー式炭化管の実施例を示す図である。
【図３】図２に示するスクリュー式炭化管を組み込んだ炭化炉の構造を示す図である。
【符号の説明】
【００１０】
１ａ，１ｂ，１ｃ  炭化管
２  スクリュー式炭化炉
３  乾留ガス燃焼室
４  燃焼ノズル
６  予熱バーナ
８  モータ
９  スクリューコンベヤ
１０  供給口
１１  出口
１２  軸
１３  軸受
１４  羽根
１５  貫通孔
１７  分岐管
１８  気体噴出口
１９  供給弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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