(57)【要約】【課題】従来の焼却炉は有害な排気ガスや炭酸ガスの排出量が多く環境問題が多出している。比較的多く採用されてきたコンポストプラントも生産される堆肥の需給のバランスが取りにくく、保管期間が長くなると、においの問題で周辺住民から苦情は出て社会問題になっている。また従来のバッチ式炭化炉は品質の均一化、粒度分布、連続生産性に問題を残している。通常、炭化炉は含水量の高いバイオマス系などの有機系産業廃棄物を低コストで、大気汚染を起こさず、排出炭酸ガス量を低減させること出来なかった。この問題を解決する為、開発されたのが本発明である。【解決手段】炭化熱源を電機ヒーターと当該炭化対象有機物の自己燃焼エネルギーを最大限有効に複合循環させ、運転コストの低減、製品の均質化、排出ガスの浄化、炭酸ガス量の低減、実現させた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
最高６５％までの高含水率の感染性医療廃棄物を直接に閉鎖系循環乾留方式で、当該乾留条件を操作することにより出来上がる炭化物に完全無菌化及び選択吸着機能を付加できる連続式密閉型減容積電熱炭化炉（以下炉という）
【請求項２】
炉のスクリューコンベヤー式燃焼形態に適した形状に紙オムツなどの繊維質系バイオマス産業廃棄物炭化原料を有効に切断する１００ＭＰＡから３５０ＭＰＡの超高圧水による切断機構を有する。
【請求項３】
電熱炭化炉の温度制御をコストの安価なモジュール式電熱ヒーターを複数分散配置し、アナログ制御、デジタル制御及びインバーター制御を組み合わせ予備乾燥、強制乾燥、炭化工程に対して炉内温度分布の均一化、ピーク電力の低減、全体使用電力の最小化を達成しつつ、目的に合わせた良質な炭化処理を可能にする制御システムを有する。
【請求項４】
連続炭化処理にかかわらず閉鎖系で乾留ガスを燃焼エネルギーとして循環させながら有効利用することにより、排出ガスの浄化、脱臭及び炭化処理により炭素の固定が行われ、排出する炭酸ガス量を２０％前後に現象させる機能を有する。
【請求項５】
基本的構造は最上段が乾燥炉、中段が第一炭化炉、下段が第二還流賦活炭化炉の３層構造を持ち、極めて小スペース化を達成可能な構造を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、炭化炉技術分野に関するものである
【背景技術】
【０００２】従来、活性炭を製造する場合はバッチ式炭化炉で行われていた。
又殆どが化石燃料を補助燃料として使用する。そのため炭酸ガスの排出量が多く環境問題の原因になる。
またバッチ式炭化炉は品質の均一化、粒度分布、連続生産性に問題を残している。
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】この問題に対して業界で始めて対応したのが当該炉である。
従来の炭化炉は含水量の高い感染性医療廃棄物の焼却処理する際、細菌の外部流出を完全に阻止し大気汚染を起こさず、排出炭酸ガスも低減させること出来なかった。また焼却コストも高く問題になっていた。この問題を解決する為に開発されたのが本発明である。
【課題を解決する為の手段】
【０００４】発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究重ねた結果、本発明を完成するに至った。即ち、炭化熱源を電機ヒーターと当該炭化対象有機物の燃焼エネルギーを有効に循環利用し、運転コストの低減を実現させた。
【発明の効果】
【０００５】本発明の効果は従来の石油系燃料助燃式バッチ式炭化炉に対して電気ヒーター加熱式にかかわらず、特殊耐熱金属性スクリューコンベヤーによる移動処理より小型機でも多量な処理量をローコストで可能にした。
【発明の実施するための最良の形態】
【０００６】１．炭化処理対象廃棄物の切断装置
機械仕様
従来の切断刃を採用した設備は紙オムツなどのラミネートされた繊維質の物を適切な大きさに切断する事が出来なかった。刃に絡みつくような物性の物は効率的な処理が不可能であった。この問題を１００ＭＰＡより３５０ＭＰＡの超高圧水による切断システムにより可能になった。
２．予備乾燥装置
機械仕様
加熱分解熱源  炭化処理炉より発生した熱量を当該装置に誘導し呼び乾燥を行うが、立ち上がり時、及び含水量に応じて炭化珪素系電熱ヒーターによる加熱も併用する
３．強制乾燥炉および熱分解装置
機械仕様
密閉された炉内及び炉心管を外部よりセラミック系電気ヒーターで加熱し、上段で強制乾燥し、下段で炭化処理を行う。
４．脱臭装置
乾燥、炭化工程で発生する臭いとガス等を高温処理により完全に分解処理をする。
【実施例】
【０００７】▲１▼．超高圧切断システム
機械仕様
２４７ＭＰＡ前後の超高圧水を１００ミクロンφ前後のダイヤモンドノズルから噴出させ紙おむつなどの繊維質系ラミネート素材を効率的に切断する事が出来る。
超高圧発生装置      油圧ブースター式超高圧ポンプ
１２０馬力×２４７ＭＰＡ×１４Ｌ毎分
切断装置            切断速度  毎秒１０００ｍｍ
ＸＹ  耐熱防水型２軸制御
搬送装置            上下コンパクション爪付きコンベヤー
▲２▼．予備乾燥装置
機械仕様
加熱分解熱源  炭化処理炉より発生した熱量を当該装置に誘導し呼び乾燥を行うが、立ち上がり時、及び含水量に応じて炭化珪素系電熱ヒーターによる加熱も併用する
乾燥方式    ２軸スクリューコンベヤー搬送乾燥処理
Ｌ５０００ｍｍ×φ３００ｍｍ×２本
吸引風量          ３ＮＭ／ｍｉｎ
設定温度          １８５度
乾燥速度          毎分８０ｃｃ
回転動力          インバーター制御によるか変速式
左右軸スプロケット作動
外筒構造素材      ＳＵＳ３０４熱処理鋼板
断熱素材          独立気泡セラミック断熱材
ｔ＝３００ｍｍ
本体重量          １２００ｋｇ
▲３▼．強制乾燥炉および熱分解装置
機械仕様
密閉された炉内及び炉心管を外部よりセラミック系電気ヒーターで加熱し、上段で強制乾燥し、下段で炭化処理を行う。
炭化処理量          ３０００ｋｇ／時間
稼働時間            ２４時間
炉心管比熱          １５０Ｋｃａｌ・℃／ｋｇ
処理物比熱          ２２０Ｋｃａｌ・℃／ｋｇ
乾燥速度            １８００ｋｇＨ２Ｏ／ｈｒ
加熱分解方式        ２軸スクリューコンベヤー搬送乾燥処理
熱分解スクリュウ    ＳＵＳ３０４Ｓ−３５０φ
設定温度            １段目      ８００度
設定温度            ２段目      ６２０
処理条件により可変対応
加熱ヒーター        炭化珪素系棒状ヒーター
ヒーター電力量      最大２００ＫＷ
▲４▼．脱臭装置
乾燥、炭化工程で発生する臭いとガス等を高温処理により完全に分解処理をする。
機械仕様
設定温度          ９８０度以上
電力量            ３相２００Ｖ    最大１２０ＫＷ
温度加熱          窒化ホウ素系棒状ヒーター
温度制御          デジタル温度指示調節計
ヒーター保護管    セリサイトアルミナ系
吸引圧力          １０ｍｍＡＱ    レジデンスタイム６秒
本体寸法          幅  １５００ｍｍ
高  ２３００ｍｍ
長  ３６００ｍｍ
処理物発熱量      ３２００ｋｃａｌ／ｋｇ
処理量            ３２００ｋｇ
燃焼室負荷        ４，０００，０００Ｋｃａｌ／立法メートル以下
処理温度          ９８０度以上
外装              ＳＵＳ３０４特殊表面処理鋼板
断熱材            特殊セラミックボード
厚み              ３５０ｍｍ
熱遮断率          ０．１５／１０００℃・ｈ
排気ファン        電力    ３相２００Ｖ  １２．５ＫＷ
静圧    ６００ｍｍＡｑ
吸引方式          ベンチュリー方式
▲５▼．．冷却装置
炭化処理された処理物は１００℃以上の高温のため空気と接触すると発火燃焼するため排出口にてウォータースプレイにより散布冷却するとともに、ブロワ−により、２重構造の処理機の外装を強制冷却する。
冷却スプレー量    毎分５００ｃｃ
噴射角度  ４５度
排出温度により自動散布
スプレー制御      ８０度以上で排出口センサーによりイン
バーター制御
冷却ブロワ−      ＡＣ２００Ｖ    ３．７５ＫＷ
風量    ５０ｍ３／ｍｉｎ    静圧  ３３０Ａｑ
搬送性能          最大０．１ｍ３／ｍｉｎ
冷却外筒          ＳＵＳ３０４−３００Ａ−３０Ｓ
処理物搬送外筒    ＳＵＳ３０４−２７５Ａ−３０Ｓ
スクリュー        ＳＵＳ３０４−φ２５０
搬送ギヤ−ドモーター  直結型ＡＣ２００Ｖ  ０．７５ＫＷ
減速比  ．１／６００
冷却ブロワ−      ＡＣ２００Ｖ    ３．７５ＫＷ
装置寸法          長              ８０００ｍｍ
設計角度        ３５度
装置全体寸法      幅              １５，０００ｍｍ
高              ８，０００ｍｍ
長              １０，０００ｍｍ
乾燥重量        ２２トン
【産業上の利用可能性】
【０００８】当該発明は最近問題化してきているバイオマス系や有機系産業廃棄物の焼却やコンポスト処理による諸問題を解決するための最有力な手段として利用可能である。
炭化による減容積効果は５分の一から２０分の一になり最終処分場の試用期間の延命効果に寄与するとともに、従来の焼却やコンポストに比べ画期的に違うのは排出する炭酸ガスが５分の一に低減する事と、出来上がる物が活性炭として再資源化できることである。限り在る地球上の有機物資源を再資源化させる事業は極めて重大な社会的使命をおびており、２１世紀最大規模の事業のひとつとなると確信する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】密閉型電熱式乾燥乾留炭化炉の全体システム概念図  １．密閉チャンバー式ウォータージェット切断供給ホッパー  ２．予備乾燥装置  ３．熱分解装置（上下２段）  ４．脱臭装置  ５．冷却装置  以上の装置の集合システムである。いずれも熱源はセラミック電熱ヒーターを効率的に分散配置し、温度管理をデジタル、アナログおよびインバーター制御を採用し稼動経費の低減と加熱ヒーター及び炉の長寿命化を達成している。
【図２】密閉式ウォータージェト切断装置付き原料供給ホッパー概念図  医療用廃棄物の６０％近くを占める紙オムツの切断破砕に最適なシステムである。
【符号の説明】
【００１０】▲１▼原料搬送爪付コンパクションコンベヤー
▲２▼ウォータージェト切断装置付き原料供給ホッパー
▲３▼原料投入量調整装置
▲４▼予備乾燥パドルスクリュウ式炉心
▲５▼パドルスクリュウ式炭化処理炉心管上段
▲６▼パドルスクリュウ式炭化処理炉心管下段
▲７▼排気ダクト
▲８▼乾燥炉心管熱風供給ダクト
▲９▼乾燥炉心管排気ダクト
▲１０▼脱臭排気加熱再燃焼式浄化装置
▲１１▼排気チャンバー
▲１２▼炭化処理物排出口
▲１３▼冷却散水ノズル
▲１４▼冷却ブロワー
▲１５▼排出スクリューコンベヤー
【図１】
2006241425.tif 000003
【図２】
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