(57)【要約】【目的】回転炉内に過剰な空気が流入する事を防止できる連続式炭化処理装置の提供。【構成】水平状に支持される回転炉１、その外周部を覆う固定外胴８、固定外胴と回転炉との間に形成される加熱室９を加熱するバーナ１０、回転炉の一端開口部１Ａ内に挿入される筒状体１２、該筒状体内を通じて回転炉内に有機性処理物を搬入する搬入機１３、及び回転炉の他端開口部１Ｂを覆う出口フード２９を備える。搬入機１３は、筒状体１２内に挿入される円筒状のトラフ１４と、外周に螺旋状の羽根を有してトラフ１４内に回転自在に設けられるスクリュー軸１５とを備える。トラフ１４の先端部には有機性処理物の押圧力によって開かれる内蓋２３が設けられ、スクリュー軸１５には内蓋２３を閉鎖方向に間欠的に押圧せしめる加圧レバー２４が取り付けられる。又、筒状体１２の先端部にはトラフ１４内から排出された有機性処理物により押し開けられる外蓋２６が設けられる。【選択図】図１
2006160860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平状にして回転自在に支持される回転炉と、該回転炉の外周部を覆う固定外胴と、該固定外胴と前記回転炉との間に形成される加熱室を加熱する加熱手段と、前記回転炉の一端開口部内に第１の封止手段を介して挿入される筒状体と、該筒状体内を通じて前記回転炉内に有機性処理物を搬入する搬入機と、前記回転炉の他端開口部を覆う出口フードとを備えた連続式炭化処理装置であり、
前記搬入機は、第２の封止手段を介して前記筒状体内に挿入される円筒状のトラフと、外周に螺旋状の羽根を有して前記トラフ内に回転自在に設けられるスクリュー軸とを備え、前記トラフの先端部には前記スクリュー軸の回転により移送される有機性処理物の押圧力によって開かれる開閉自在な内蓋が設けられると共に、前記スクリュー軸には有機性処理物の押圧力に抗して前記内蓋を閉鎖方向に間欠的に押圧せしめる加圧レバーが取り付けられ、前記筒状体の先端部には前記内蓋の開放によって前記トラフ内から排出される有機性処理物により押し開けられる開閉自在な外蓋が設けられることを特徴とする連続式炭化処理装置。
【請求項２】
出口フードの下部に、回転炉内における有機性処理物の加熱によって生成された炭化物を外部に誘導するための排出路が形成され、その排出路に炭化物の重量によって開かれる第１の開閉蓋が設けられると共に、その下流に前記炭化物の重量によって開かれる第２の開閉蓋が設けられることを特徴とする請求項１記載の連続式炭化処理装置。
【請求項３】
回転炉内で発生する乾留ガスを回収して燃焼させる燃焼室を備えた請求項１、又は２記載の連続式炭化処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生ゴミその他の有機性処理物を炭化処理する横型の連続式炭化処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、家庭から排出される生ゴミ（動植物性残渣）ほか、下水処理場などから排出される有機性汚泥、又は家畜の排泄物などを有効利用するため、それらを熱処理して炭化物とすることのできる炭化処理装置が実用化されている。
【０００３】
係る炭化処理装置には、処理を定量ずつ行うバッチ式と連続的に行う連続式があり、連続式も処理物の送り方向によって縦型と横型に分けられる。横型の連続式炭化処理装置は水平状に配される回転炉を有し、その回転炉内が処理物を炭化するための炭化室とされるが、炭化室の加熱方式により内熱式と外熱式が知られる。
【０００４】
このうち、外熱式の炭化処理装置は、回転炉の外周部を固定外胴により覆い、回転炉と固定外胴との間に形成される加熱室を加熱しながら、回転炉の一端側よりその内部に有機性処理物を供給するようにしている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２００２６６号公報（実施例）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
然し乍ら、特許文献１のような炭化処理装置によれば、回転炉（キルン）内への有機性処理物の供給に際し、高温状態の回転炉内に過剰の空気が流入して処理中の有機性処理物が爆発的に燃焼し、その火炎がバックファイアとして有機性処理物の供給部分から吹き出す危険性があり、しかも過剰空気の流入による処理物の燃焼により炭化物の生成に悪影響を生ずるという問題があった。
【０００７】
又、回転炉の出口側からも過剰の空気が流入し、これによって上記と同様の問題を生ずることがあった。更に、回転炉内で発生した乾留ガスが大気中に放出されることによって大気汚染を引き起こすという問題があった。
【０００８】
本発明は以上のような事情に鑑みて成されたものであり、その主たる目的は回転炉内に過剰な空気が流入することを防止することのできる連続式炭化処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するため、水平状にして回転自在に支持される回転炉と、該回転炉の外周部を覆う固定外胴と、該固定外胴と前記回転炉との間に形成される加熱室を加熱する加熱手段と、前記回転炉の一端開口部内に第１の封止手段を介して挿入される筒状体と、該筒状体内を通じて前記回転炉内に有機性処理物を搬入する搬入機と、前記回転炉の他端開口部を覆う出口フードとを備えた連続式炭化処理装置であり、前記搬入機は、第２の封止手段を介して前記筒状体内に挿入される円筒状のトラフと、外周に螺旋状の羽根を有して前記トラフ内に回転自在に設けられるスクリュー軸とを備え、前記トラフの先端部には前記スクリュー軸の回転により移送される有機性処理物の押圧力によって開かれる開閉自在な内蓋が設けられると共に、前記スクリュー軸には有機性処理物の押圧力に抗して前記内蓋を閉鎖方向に間欠的に押圧せしめる加圧レバーが取り付けられ、前記筒状体の先端部には前記内蓋の開放によって前記トラフ内から排出される有機性処理物により押し開けられる開閉自在な外蓋が設けられることを特徴とする。
【００１０】
又、上記のような炭化処理装置において、出口フードの下部に、回転炉内における有機性処理物の加熱によって生成された炭化物を外部に誘導するための排出路が形成され、その排出路に炭化物の重量によって開かれる第１の開閉蓋が設けられると共に、その下流に前記炭化物の重量によって開かれる第２の開閉蓋が設けられることを特徴とする。
【００１１】
更に、回転炉内で発生する乾留ガスを回収して燃焼させる燃焼室を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、有機性処理物が供給される回転炉の入口側が内蓋と外蓋との二重構造とされていることから、過剰な空気が回転炉内に流入することを防止できる。このため、回転炉内における有機性処理物の爆発的な燃焼による火炎の吹き出しがなく安全であり、しかも回転炉内の空気量や温度を適正に制御できるようになることから良質な炭化物を得ることが可能になる。
【００１３】
加えて、回転炉の出口側も第１の開閉蓋と第２の開閉蓋による二重構造とされることから、上記のような効果が更に上がる。
【００１４】
又、回転炉内で発生した乾留ガスを回収して燃焼させる燃焼室を備えていることから、大気汚染を抑制する効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面に基づいて本発明を詳しく説明する。図１は、本発明に係る連続式炭化処理装置の全体構造を示した概略図である。図１において、１は水平状に支持される円筒状の回転炉であり、その両端部外周には鋼帯２が固着され、その鋼帯２がローラなどから成る支持装置３により回転自在に支持されている。又、回転炉１の一端開口部１Ａは他端開口部１Ｂよりも口径の小さい筒状とされ、その外周にはスプロケット４が固着され、そのスプロケット４と駆動源５の軸に固着したスプロケット６とにチェーン７が巻き掛けられる構成としてある。
【００１６】
８は回転炉の外周部を覆う円筒形をした断熱構造の固定外胴であり、その両端は回転炉１の外周面に摺接する状態で閉じられ、該固定外胴８の内側には回転炉１の外周面との間で加熱室９が形成される。
【００１７】
１０は加熱室を加熱するための加熱手段を構成するバーナ（本例において石油バーナ）であり、このバーナ１０からは加熱室９内に向けて火炎が噴射され、これによって加熱室９を形成する回転炉１の外周面が加熱され、その熱伝導により回転炉１の内部が加熱されるようになっている。尚、加熱室９には図示せぬ温度センサが設けられ、その検出信号に基づいてバーナ１０の火力が自動調整されるようにしてある。
【００１８】
一方、回転炉１の一端開口部１Ａ内には耐熱性のパッキン１１（第１の封止手段）を介して筒状体１２が挿入される。尚、パッキン１１に代えて、回転炉の一端開口部１Ａを図示せぬフードにより覆い、そのフードに筒状体１２を貫通せしめ、その貫通部分を溶接するなどして密閉するようにしてもよい。
【００１９】
ここで、筒状体１２は長手方向両側が端板１２Ａ，１２Ｂにより閉鎖されており、その内側には回転炉１内に有機性処理物を搬入するための搬入機１３が設けられる。
【００２０】
搬入機１３は、第２の封止手段を構成する端板１２Ａを貫通して筒状体１２内に挿入される円筒状のトラフ１４と、該トラフの長手方向に沿ってその内部に回転自在に設けられるスクリュー軸１５とで構成されるスクリューフィーダであり、トラフ１４の一端部上には有機性処理物の供給口となるホッパ１６が設けられる。
【００２１】
又、スクリュー軸１５は外周に螺旋状の羽根を有するもので、その一端にはスプロケット１７が固着され、そのスプロケット１７と駆動源１８の軸に固着したスプロケット１９とにチェーン２０が巻き掛けられている。
【００２２】
そして、以上のような搬入機１３によれば、駆動源１８の駆動によってスクリュー軸１５が所定方向に回転し、その回転駆動によりホッパ１６内の有機性処理物がトラフ１４の長手方向に沿って移送されるようになっている。尚、ホッパ１６の下部には図示せぬ粉砕機が設けられ、これによって有機性処理物を細かく粉砕して供給できる構成とされる。
【００２３】
特に、図２から明らかなように、トラフ１４の先端面下部には有機性処理物を排出する吐出口２１が形成されると共に、その吐出口２１の部分にはヒンジ２２により内蓋２３が取り付けられ、その内蓋２３がスクリュー軸１５の回転により移送される有機性処理物の押圧力で開かれる構成としてある。
【００２４】
又、トラフ１４の先端面より突出するスクリュー軸１５には、有機性処理物の押圧力に抗して内蓋２３を閉鎖方向に間欠的に押圧せしめる加圧レバー２４が偏心状態に取り付けられ、スクリュー軸１５が一回転する毎に内蓋２３が加圧レバー２４で強制的に閉鎖されるようにしてある。
【００２５】
一方、筒状体１２の先端下部には回転炉１の底部に向かって傾斜するシュート部２５が形成され、そのシュート部２５の上流側にトラフ１４内から排出された有機性処理物が落下する構成としてある。特に、筒状体１２の先端面（端板１２Ｂ）の下部は、シュート部２５の下流端に対応する開閉自在な外蓋２６とされ、その外蓋２６がトラフ１４内から排出された有機性処理物により押し開かれる構成としてある。尚、２７は外蓋２６を開閉自在とするヒンジである。
【００２６】
これによれば、トラフ１４を通じて外部の空気が回転炉１内に過剰に流入することがなく、このため回転炉１内に供給された有機性処理物が爆発的に燃焼することが防止され、他の原因により回転炉１内の有機性処理物が爆発的に燃焼した場合でも、内蓋２３及び外蓋２６により外部への火炎噴射を確実に防止することができる。
【００２７】
しかして、回転炉１内に供給された有機性処理物は、回転炉１の内壁に所定の角度を有して固着された撹拌羽根２８により撹拌されつつ他端開口部１Ｂ側へ送られ、その過程で炭化が進行し、これによって生成された炭化物が回転炉の他端開口部１Ｂを覆う出口フード２９内を通じて外部に排出される。
【００２８】
特に、図１のように出口フード２９の下部には、回転炉１内で生成された炭化物を外部に誘導するための排出路３０が連続して形成され、その下端がスクリューフィーダから成る搬出装置３１の一端に接続されている。
【００２９】
図３から明らかなように、排出路３０には第１の開閉蓋３２が設けられると共に、その下流に第２の開閉蓋３３が設けられる。開閉蓋３２は排出路３０内の上流部に形成される排出口３４を開閉するもので、排出口３４の一端縁にヒンジ３５によって揺動自在に取り付けられ、該開閉蓋３２の支点側（ヒンジ３５側）の一端には錘３６が固着される。そして、係る開閉蓋３２は錘３６の作用で排出口３４に押し付けられ、その上に炭化物が積載されたときには、その重量によって開かれるようになっている。
【００３０】
一方、開閉蓋３３は排出口３４よりも下流で排出路３０内に形成される排出口３７を開閉するもので、排出口３７の一端縁にヒンジ３８によって揺動自在に取り付けられ、該開閉蓋３３の支点側（ヒンジ３８側）の一端には錘３９が固着される。そして、係る開閉蓋３３も錘３９の作用で排出口３７に押し付けられ、その上に炭化物が積載されたときには、その重量によって開かれるようになっている。
【００３１】
このような二重の開閉蓋３２，３３によれば、搬出路３０を通じて回転炉１内に外部から空気が過剰に流入することを防止でき、これによって回転炉１内を冷やさず、しかも有機性処理物の爆発的な燃焼を防止して回転炉１内の温度や空気量を好適に制御しながら良質な炭化物を得ることに貢献する。
【００３２】
又、図１において、４０は回転炉１内で発生した乾留ガスを燃焼させるための燃焼室であり、これは固定外胴８を支持する図示せぬフレームに取り付けられ、その内部は隔壁４１により２つの領域Ｒ１，Ｒ２に区分されている。一方の領域Ｒ１と出口フード２９の内部はガス回収路４２により連結されており、そのガス回収路４２に接続する送風機４３により領域Ｒ１側に向かって外気が吹き込まれることにより、回転炉１内の乾留ガスがガス回収路４２を通じて燃焼室４０内の領域Ｒ１に流入するようにしてある。
【００３３】
又、燃焼室４０内の領域Ｒ１にはバーナ４４から火炎が吹き込まれるようになっており、その火炎により領域Ｒ１に流入した乾留ガスの燃焼が行われる構成としてある。尚、燃焼室４０の上部には排気筒４５が設けられ、その排気筒４５から乾留ガスの燃焼排ガスが大気中に放出されるようにしてあるが、係る排気筒４５内には脱臭剤が設けられ、これによって悪臭成分の吸着除去が行われる。
【００３４】
一方、燃焼室４０内の領域Ｒ２と加熱室９内は排風機４６を介在せしめた排気管４７で連結される。これにより、加熱室９内の高温ガスは排風機４６により吸い出され、加熱室４０内の領域Ｒ２を経由して排気筒４５から大気中に放出される。
【００３５】
尚、上記のように、固定外胴８の両端は回転炉１の外周面に摺接する状態で閉じられるが、その部分で高温ガスが若干ながら漏れ出すため、回転炉１の入口側（有機性処理物の供給側）で固定外胴８の摺接部分はケーシング４８により覆われる。そして、そのケーシング４８の内部と排風機４６が排気管４９で連結され、ケーシング４８内に流出した高温ガスも排風機４６により吸い出されて燃焼室４０内の領域Ｒ２から排気筒４５を通じて大気中に放出されるようにしてある。
【００３６】
ここで、以上のように構成される連続式炭化処理装置の作用について説明する。先ず、処理を行うに際し、回転炉１を回転させながら加熱室９内にバーナ１０から火炎を吹き込んで回転炉１の予熱を行う。そして、回転炉１内が所定の温度に達した段階で、一端開口部１Ａから回転炉１内に有機性処理物（例えば、生ゴミ）を供給する。これには、駆動源１８の駆動によりスクリュー軸１５を一方向に回転させながら、ホッパ１６内に有機性処理物を投入する。
【００３７】
すると、その有機性処理物はトラフ１４に沿ってその先端側に移送され、トラフ１４の先端部に到達した段階で内蓋２３を押し開ける。これにより、トラフ１４の内部から有機性処理物が排出されるが、スクリュー軸１５の回転に伴ってこれに取り付けた加圧レバー２４の先端が下向きになると、その加圧レバー２４が有機性処理物の押圧力に抗して内蓋２３を閉鎖方向に押圧し、これを強制的に閉鎖する。しかして、有機性処理物は断続的にトラフ１４内から排出される。
【００３８】
トラフ１４内から排出された有機性処理物は、筒状体１２内においてシュート部２５の上流に落下し、そのシュート部２５を滑落し、しかる後、外蓋２６を押し開けて回転炉１内に排出される。尚、外蓋２６は、次の有機性処理物がトラフ１４内から排出される間に自重により自動的に閉鎖する。
【００３９】
こうして、回転炉１内に有機性処理物が供給されると、これが撹拌羽根２８により撹拌されつつ出口フード２９側に送られ、その過程で炭化が進行し、出口フード２９の位置に到達する頃には炭化物となる。
【００４０】
その炭化物は、回転炉１の開口部１Ｂから排出路３０内に落下するが、排出口３４の位置において開閉蓋３２により一時的にせき止められる。そして、開閉蓋３２上における炭化物が所定の重量に達すると、その炭化物により開閉蓋３２が押し開かれ、その炭化物が下流の排出口３７を閉鎖している第２の開閉蓋３３上に落下する。これにより、開閉蓋３３が押し開かれるが、その直前に第１の開閉蓋３２が錘３６の作用により押し上げられて排出口３４を閉鎖するので、炭化物の排出に際して排出路３０から回転炉１内への過剰空気の流入は防止される。
【００４１】
以上、本発明について説明したが、係る連続式炭化処理装置は上記のような構成に限らず、例えば加熱室９内にバーナ１０で火炎を吹き込む方式に代えて、高温ガスを吹き込むようにしてもよい。又、上記例では排出路３０の下端にスクリューフィーダから成る搬出装置３１が接続される構成としたが、搬出装置３１を省略して排出路３０の下端位置に回収容器を設置するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係る連続式炭化処理装置を示した構成図
【図２】回転炉の入口側を示した部分断面図
【図３】回転炉の出口側を示した部分断面図
【符号の説明】
【００４３】
１  回転炉
８  固定外胴
９  加熱室
１０  バーナ（加熱手段）
１１  パッキン（第１の封止手段）
１２  筒状体
１３  搬入機
１４  トラフ
１５  スクリュー軸
２３  内蓋
２４  加圧レバー
２６  外蓋
２９  出口フード
３０  排出路
３２  第１の開閉蓋
３３  第２の開閉蓋
【図１】
2006160860.tif 000003
【図２】
2006160860.tif 000004
【図３】
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