(57)【要約】【課題】炭化物の品質低下を防止し、且つ炭化物を円滑に搬送できる廃棄物の処理技術を提供することを課題とする。【解決手段】排出管８０が、炉体３１の長手方向中間点８８と熱媒ジャケット３５の上流側内壁面７６との間に設けられている。【効果】排出管を炉体３１の長手方向終点に設けた場合に比べ、排出管８０から廃棄物の炭化時に発生する乾留ガスや水蒸気を速やかに炉体３１外に排出できる。乾留ガスが速やかに排出されると、炭化物に乾留ガスの悪臭成分が付着し難くなるので、炉体３１から取出される炭化物が悪臭を放つ可能性が低減される。また、乾留ガスや水蒸気を速やかに排出できるので、取出し管３３の下流側で水分が発生し難くなる。そのため、水分で取出し管３３の下流側配管内等に炭化物が固着し難くなり、炭化物を円滑に搬送できる。【選択図】図３
2011236313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平又は斜めに延びて有機物が含まれる廃棄物を貯留する炉体と、この炉体の一端に設けられ前記炉体内へ前記廃棄物を投入する廃棄物投入口と、前記炉体に設けられ前記廃棄物を前記炉体の一端から他端へ搬送する搬送機構と、前記炉体に設けられ前記搬送機構で搬送される廃棄物を蒸し焼きして炭化させる加熱手段と、前記炉体の他端に設けられ前記炉体内から炭化物を取出す炭化物取出し口と、前記廃棄物投入口と前記炭化物取出し口との間に前記炉体の外周面を覆うようにして設けられ前記炉体の周壁を熱するために熱媒を導入する熱媒ジャケットとからなる廃棄物の処理装置において、
前記炉体内で発生するガスを炉外へ排出するガス排出口が前記炉体に設けられており、前記ガス排出口は、前記炉体の長手方向中間点と前記熱媒ジャケットの廃棄物投入口側内壁面との間に設けられていることを特徴とする廃棄物の処理装置。
【請求項２】
有機物が含まれる廃棄物を、炉体の一端に設けられた廃棄物投入口に投入し、前記廃棄物を、前記炉体に設けられた搬送機構で炉体の他端に向けて搬送し、搬送されている廃棄物を、前記炉体に設けられた加熱手段で蒸し焼きして炭化させ、炭化により得られた炭化物を、前記炉体の他端に設けられた炭化物取出し口から取出し、前記炉体の周壁を、炉体の外周面を覆うように設けられた熱媒ジャケット内の熱媒で熱してなる廃棄物の処理方法において、
前記炉体内で発生するガスを、前記炉体の長手方向中間点と前記熱媒ジャケットの廃棄物投入口側内壁面との間に設けられているガス排出口から排出するようにしたことを特徴とする廃棄物の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機物が含まれる廃棄物を蒸し焼きして炭化させることで、炭化物を得る廃棄物の処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車体塗装工場では、塗料を車体に塗布するときにスプレー塗装が用いられる。スプレー塗装では、塗料の全てが車体に塗布されることはなく、一部が空中に浮遊した後に落下する。車体に塗布されずに捨てられる塗料は、塗料滓と呼ばれる。塗料滓は通常高圧水を用いて収集され、ピットに溜められるため、有機物を含む廃棄物として取り扱われる。有機物を含む廃棄物の処理技術の一つに焼却処理がある。焼却処理は廃棄物を直接燃焼させるため、二酸化炭素やダイオキシン等が排出される。したがって、環境負荷が大きくなる。環境保護の観点から、有機物を含む廃棄物は、再資源化させることが好ましい。
【０００３】
従来、有機物が含まれる廃棄物を再資源化させる技術として各種の廃棄物処理技術が提案されている（例えば、特許文献１（図１）参照。）。
【０００４】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図５は従来の技術の基本構成を説明する図であり、廃棄物処理装置２００は、装置上流側に配置され有機物が含まれる廃棄物を溜めている廃棄物貯留槽２０１と、この廃棄物貯留槽２０１から投入された廃棄物を搬送する廃棄物搬送機２０２と、この廃棄物搬送機２０２の下流側に配置され廃棄物を炭化させて炭化物を得る炭化炉２０３とを有する。
【０００５】
炭化炉２０３は、廃棄物搬送機２０２の端部開口２０４から供給される廃棄物を内部に導入すると共に回転側部材である炉体２０５と、この炉体２０５を囲むように設けられ静止側部材である加熱部２０６とからなる。炉体２０５の内周面に、炉体２０５を回転させたときに廃棄物を下流側へ送る複数の送り羽根２０７が設けられ、炉体２０５の側壁に、炉体２０５内で発生するガスを排出する複数の排気穴２０８が設けられている。また、炉体２０５の下流側に、炉体２０５内から炭化物を取出す炭化物取出し管２０９が設けられ、炭化物取出し管２０９の下方にバルブ２１１が配置されている。加えて、加熱部２０６に複数のバーナ２１２が設けられている。また、加熱部２０６の下流側上部にガス排出管２１３が設けられ、ガス排出管２１３に燃焼脱臭装置２１４が接続されている。
【０００６】
炉体２０５を回転させ、バーナ２１２を着火させた状態で、廃棄物を炉体２０５内へ導入すると、廃棄物は、送り羽根２０７によって装置下流側へ送られる。廃棄物が装置下流側へ送られると同時に、バーナ２１２の炎で発生する熱が炉体２０５を介して廃棄物に伝わるので、廃棄物は、空気との接触を断った状態で６００℃で加熱される。加熱後、炉体２０５内に炭化物や乾留ガスが生成される。また、有機物を含む廃棄物は、前述の塗料滓のように水分を含んでいるので、炉体２０５内に水蒸気が発生する。
【０００７】
炭化物は、炭化物取出し管２０９及びバルブ２１１を通じて、炭化物貯留槽２１５に投入される。乾留ガスは、排気ファン２１６の運転により、炉体２０５の排気穴２０８及びガス排出管２１３を通じて、燃焼脱臭装置２１４に流入する。乾留ガスは、燃焼脱臭装置２１４で無害化され、排気ファン２１６を通じて排気される。廃棄物処理装置２００で得られた炭化物は、防振材の材料に用いられるので、有機物が含まれる廃棄物を再資源化できたことになる。
【０００８】
ところで、廃棄物処理装置２００では、ガス排出管２１３が装置下流側に設けられているので、炉体２０５内で発生する乾留ガスや水蒸気が炭化物取出し管２０９近傍へ流れることがある。乾留ガスや水蒸気が炭化物取出し管２０９近傍に存在しているとき、炉体２０５内から炭化物を取り出すと、炭化物に乾留ガスや水蒸気が付着し易くなる。このような炭化物を、炭化物貯留槽２１５に貯留させると、乾留ガスに含まれる悪臭成分が炭化物に付着するため、炭化物の品質低下を招く。また、炭化物に付着する乾留ガスや水蒸気は、６００℃の炉体２０５内から常温の炭化物貯留槽２１５内へ移動するので、炉体２０５内と炭化物貯留槽２１５内の温度差によって結露して水分となる。この水分は炭化物貯留槽２１５内で炭化物を固着させる原因になるため、炭化物の搬送に支障が生じる。
【０００９】
そこで、炭化物の品質低下を防止し、且つ炭化物を円滑に搬送できる廃棄物の処理技術が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平９−０４７７９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、炭化物の品質低下を防止し、且つ炭化物を円滑に搬送できる廃棄物の処理技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に係る発明は、水平又は斜めに延びて有機物が含まれる廃棄物を貯留する炉体と、この炉体の一端に設けられ前記炉体内へ前記廃棄物を投入する廃棄物投入口と、前記炉体に設けられ前記廃棄物を前記炉体の一端から他端へ搬送する搬送機構と、前記炉体に設けられ前記搬送機構で搬送される廃棄物を蒸し焼きして炭化させる加熱手段と、前記炉体の他端に設けられ前記炉体内から炭化物を取出す炭化物取出し口と、前記廃棄物投入口と前記炭化物取出し口との間に前記炉体の外周面を覆うようにして設けられ前記炉体の周壁を熱するために熱媒を導入する熱媒ジャケットとからなる廃棄物の処理装置において、前記炉体内で発生するガスを炉外へ排出するガス排出口が前記炉体に設けられており、前記ガス排出口は、前記炉体の長手方向中間点と前記熱媒ジャケットの廃棄物投入口側内壁面との間に設けられていることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に係る発明は、有機物が含まれる廃棄物を、炉体の一端に設けられた廃棄物投入口に投入し、前記廃棄物を、前記炉体に設けられた搬送機構で炉体の他端に向けて搬送し、搬送されている廃棄物を、前記炉体に設けられた加熱手段で蒸し焼きして炭化させ、炭化により得られた炭化物を、前記炉体の他端に設けられた炭化物取出し口から取出し、前記炉体の周壁を、炉体の外周面を覆うように設けられた熱媒ジャケット内の熱媒で熱してなる廃棄物の処理方法において、前記炉体内で発生するガスを、前記炉体の長手方向中間点と前記熱媒ジャケットの廃棄物投入口側内壁面との間に設けられているガス排出口から排出するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明では、ガス排出口は、炉体内で発生するガスを炉外へ排出すると共に、炉体の長手方向中間点と熱媒ジャケットの廃棄物投入口側内壁面との間に設けられている。ガス排出口を、炉体の長手方向中間点と熱媒ジャケットの廃棄物投入口側内壁面の間に設けたので、ガス排出口が炉体の長手方向終点に設けられる場合に比べて、廃棄物を炭化させたときに発生する乾留ガスや水蒸気を速やかに炉外に排出することができる。乾留ガスが速やかに排出されると、炭化物に乾留ガスの悪臭成分が付着し難くなるので、炉体から取出される炭化物が悪臭を放つ可能性が低減される。したがって、炭化物の品質低下を防止できる。
【００１５】
加えて、ガス排出口を、炉体の長手方向中間点と熱媒ジャケットの廃棄物投入口側内壁面との間に設けたことで、廃棄物を炭化させたときに発生する乾留ガスや水蒸気が、炭化物取出し口側へ流れることが少なくなる。仮に乾留ガスや水蒸気が炭化物取出し口側へ流れると、炉体内から炭化物を取り出したときに、炭化物に乾留ガスや水蒸気が付着する。この乾留ガスや水蒸気が付着した炭化物が、高温の炉体内から低温の炭化物取出し口の下流側近傍へ流れ込むと、炉体内と炭化物取出し口の下流側近傍の温度差により、炭化物取出し口の下流側近傍の配管内で乾留ガスや水蒸気が結露する。同様に、乾留ガスや水蒸気が付着した炭化物が、炭化物取出し口の下流側に配置される炭化物貯留槽へ流れると、炉体内と炭化物貯留槽内の温度差により、炭化物貯留槽内で乾留ガスや水蒸気が結露する。このような結露が生じれば、配管内や炭化物貯留槽内に水分が発生するため、配管内や炭化物貯留槽内に炭化物が固着し易くなる。
【００１６】
その点、本発明では、炉体の長手方向中間点と熱媒ジャケットの廃棄物投入口側内壁面との間に設けたガス排出口から、乾留ガスや水蒸気を速やかに排出できるので、配管内や炭化物貯留槽内に水分が発生することがない。したがって、配管内や炭化物貯留槽内に炭化物が固着し難くなり、炭化物を円滑に搬送できる。本発明によれば、炭化物の品質低下を防止し、且つ炭化物を円滑に搬送できる廃棄物の処理装置を提供することができる。
【００１７】
請求項２に係る発明では、炉体内で発生するガスを、炉体の長手方向中間点と熱媒ジャケットの廃棄物投入口側内壁面との間に設けられているガス排出口から排出するようにした。炉体の長手方向中間点と熱媒ジャケットの廃棄物投入口側内壁面との間に設けたガス排出口から、炉体内で発生するガスを排出するので、炉体の長手方向終点に設けたガス排出口からガスを排出する場合に比べて、廃棄物を炭化させたときに発生する乾留ガスや水蒸気を速やかに炉外に排出することができる。乾留ガスが速やかに排出されると、炭化物に乾留ガスの悪臭成分が付着し難くなるので、炉体から取出される炭化物が悪臭を放つ可能性が低減される。したがって、炭化物の品質低下を防止できる。
【００１８】
加えて、炉体の長手方向中間点と熱媒ジャケットの廃棄物投入口側内壁面との間に設けたガス排出口から、炉体内で発生するガスを排出することで、廃棄物を炭化させたときに発生する乾留ガスや水蒸気が、炭化物取出し口側へ流れることが少なくなる。仮に乾留ガスや水蒸気が炭化物取出し口側へ流れると、炉体内から炭化物を取り出したときに、炭化物に乾留ガスや水蒸気が付着する。この乾留ガスや水蒸気が付着した炭化物が、高温の炉体内から低温の炭化物取出し口の下流側近傍へ流れ込むと、炉体内と炭化物取出し口の下流側近傍の温度差により、炭化物取出し口の下流側近傍の配管内で乾留ガスや水蒸気が結露する。同様に、乾留ガスや水蒸気を付着した炭化物が、炭化物取出し口の下流側に配置される炭化物貯留槽へ流れると、炉体内と炭化物貯留槽内の温度差により、炭化物貯留槽内で乾留ガスや水蒸気が結露する。このような結露が生じれば、配管内や炭化物貯留槽内に水分が発生するため、配管内や炭化物貯留槽内に炭化物が固着し易くなる。
【００１９】
その点、本発明では、炉体の長手方向中間点と熱媒ジャケットの廃棄物投入口側内壁面との間に設けたガス排出口から、乾留ガスや水蒸気を速やかに排出できるので、配管内や炭化物貯留槽内に水分が発生することがない。したがって、配管内や炭化物貯留槽内に炭化物が固着し難くなり、炭化物を円滑に搬送できる。本発明によれば、炭化物の品質低下を防止し、且つ炭化物を円滑に搬送できる廃棄物の処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】廃棄物処理設備の構成を説明する図である。
【図２】本発明に係る廃棄物の処理装置の構成を説明する図である。
【図３】ガス排出口の最適位置を説明する図である。
【図４】本発明に係る別の廃棄物の処理装置の構成を説明する図である。
【図５】従来の技術の基本構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【実施例】
【００２２】
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に示されるように、廃棄物処理設備１０は、設備上流側に配置され有機物が含まれる廃棄物（詳細後述）を貯留する廃棄物貯留槽１１と、この廃棄物貯留槽１１から投入される廃棄物を内部に導入し廃棄物を乾燥させる廃棄物乾燥装置２０（詳細後述）と、この廃棄物乾燥装置２０から取出される廃棄物を内部に導入し廃棄物を炭化させて炭化物を得る廃棄物炭化装置３０（詳細後述）と、この廃棄物炭化装置３０から取出される炭化物を貯留する炭化物貯留槽６１とを有する。
【００２３】
有機物が含まれる廃棄物は、実施例では、自動車の車体塗装工場で生じる廃棄物を適用する。自動車の車体塗装工場で生じる廃棄物は、脱脂処理工程後の水洗いで排出される排水汚泥、皮膜形成工程で排出される化成スラッジ、塗膜形成工程で排出される塗料滓の３つである。これらの排水汚泥、化成スラッジ、塗料滓は、水分を含んだ廃棄物である。また、排水汚泥、化成スラッジ、塗料滓は、廃棄物貯留槽１１よりも上流側に配置される混合機で混合された後、廃棄物として廃棄物配管１２を介して廃棄物貯留槽１１に投入される。
【００２４】
廃棄物乾燥装置２０は、水平に延びて廃棄物を貯留する乾燥炉体２１と、この乾燥炉体２１の上流側端部に設けられ乾燥炉体２１内へ廃棄物を投入する乾燥側廃棄物投入管２２と、乾燥炉体２１の下流側端部に設けられ乾燥炉体２１内から廃棄物を取出す乾燥側廃棄物取出し管２３と、乾燥側廃棄物投入管２２と乾燥側廃棄物取出し管２３との間に乾燥炉体２１の外周面を覆うようにして設けられ乾燥炉体２１の周壁を熱するために高温排気ガス（詳細後述）を導入する乾燥側熱媒ジャケット２４（詳細後述）と、乾燥炉体２１の上流側端部に設けられ水蒸気（詳細後述）を取出す水蒸気取出し管２５とで構成される。廃棄物は、乾燥炉体２１に設けられる乾燥側搬送機構で装置上流側から下流側へ搬送される。また、搬送中に高温排気ガスの熱が乾燥炉体２１の周壁を介して廃棄物に伝わることで、廃棄物の乾燥が実施される。
【００２５】
廃棄物炭化装置３０は、水平に延びて廃棄物を貯留する炭化炉体３１と、この炭化炉体３１の上流側端部に設けられ炭化炉体３１内へ廃棄物を投入する炭化側廃棄物投入管３２と、炭化炉体３１の下流側端部に設けられ炭化炉体３１内から炭化物を取出す炭化物取出し管３３と、炭化炉体３１に設けられ廃棄物を蒸し焼きして炭化させるために過熱蒸気（詳細後述）を導入する過熱蒸気導入管３４（詳細後述）と、炭化側廃棄物投入管３２と炭化物取出し管３３との間に炭化炉体３１の外周面を覆うようにして設けられ炭化炉体３１の周壁を熱するために高温排気ガス（詳細後述）を導入する炭化側熱媒ジャケット３５（詳細後述）とで構成される。廃棄物は、炭化炉体３１に設けられる炭化側搬送機構（詳細後述）で装置上流側から下流側へ搬送され、廃棄物の炭化は、搬送中に実施される。また、炭化物取出し管３３に、炭化物の取出しを調節する炭化物取出し調節部４０（詳細後述）が接続されている。なお、高温排気ガスは、６００℃のガスである。
【００２６】
加えて、廃棄物処理設備１０は、液化天然ガスなどの燃料を燃焼させて水蒸気を生成するボイラ６２と、水蒸気をさらに過熱させて過熱蒸気を生成する過熱機６３とを有する。過熱機６３で生成された過熱蒸気は、過熱蒸気配管６７を介して炭化炉体３１内に供給される。
【００２７】
炭化炉体３１にガス排出管８０（詳細後述）が設けられ、このガス排出管８０に排出ガス配管８１を介して乾留ガス排出ブロワ７５が接続されている。乾留ガス排出ブロワ７５を運転させることにより、廃棄物炭化時に生じる乾留ガスや水蒸気は、炭化炉体３１内から乾留ガス排出ブロワ７５へ吸引される。さらに、乾留ガス排出ブロワ７５は、吸引した乾留ガスを過熱機６３に送る。過熱機６３で乾留ガスが熱分解されると、高温排気ガスが発生する。この高温排気ガスを乾燥側熱媒ジャケット２４及び炭化側熱媒ジャケット３５に投入することで、高温排気ガスの熱を有効に利用することができる。
【００２８】
乾燥側熱媒ジャケット２４内に流入した高温排気ガスは、乾燥炉体２１の周壁を介して廃棄物に熱を伝える。乾燥炉体２１内に投入される廃棄物は、大量の水分を含むが、高温排気ガスの熱によって乾燥側廃棄物取出し管２３から取出されるときには含水率が３５％程度に低下する。また、乾燥炉体２１の水蒸気取出し管２５から水蒸気が取出される。すなわち、含水率３５％程度の廃棄物が、廃棄物炭化装置３０に投入される。次に廃棄物炭化装置３０の詳細構造を図２で説明する。
【００２９】
図２に示されるように、廃棄物炭化装置３０の炭化炉体３１は、長手部材である筒部８２と、この筒部８２の上流側端８３に取付けられている上流側蓋８４と、筒部８２の下流側端８５に取付けられている下流側蓋８６とからなる。なお、炭化炉体３１は、実施例では水平に延ばしたが、斜めに延ばして設置してもよい。
【００３０】
筒部８２の上流側端８３に炭化側廃棄物投入管３２が取付けられ、筒部８２の下流側端８５に炭化物取出し管３３が取付けられている。また、上流側蓋８４に過熱蒸気導入管３４が取付けられている。なお、廃棄物炭化装置３０に設けられる加熱手段とは、熱源である過熱蒸気を炭化炉体３１内に導入する過熱蒸気導入管３４のことである。
【００３１】
炭化側熱媒ジャケット３５は、筒部８２の廃棄物投入管３２側に設けられている上流側熱媒リング部材５３と、筒部８２の炭化物取出し管３３側に設けられている下流側熱媒リング部材５４と、筒部８２の外周面７９を覆うように設けられ上流側熱媒リング部材５３及び下流側熱媒リング部材５４を繋ぐ熱媒筒部５５とで構成される。熱媒筒部５５の上流側端部に、炭化側高温排気ガス導入管３６が設けられ、熱媒筒部５５の下流側端部に、炭化側高温排気ガス取出し管３７が設けられている。炭化側高温排気ガス導入管３６から炭化側熱媒ジャケット３５の内部へ導入した高温排気ガスで、筒部８２の周壁７８を熱する。高温排気ガスで周壁７８を熱することにより、炭化炉体３１内に過熱蒸気が導入されたとき、炭化炉体３１内を高温に保つことが可能となる。
【００３２】
筒部８２の長手方向中間位置に筒部軸方向に交差する直線８７を引き、この直線８７上に長手方向中間点８８を描く。また、上流側熱媒リング部材５３の内壁面を炭化側熱媒ジャケット３５の上流側内壁面７６として、この上流側内壁面７６に沿って直線８９を引き、この直線８９上に点９１を描く。このとき、ガス排出管８０は、長手方向中間点８８と点９１の間に配置されている。すなわち、筒部８２の長手方向中間点８８と炭化側熱媒ジャケット３５の上流側内壁面７６との間に、ガス排出管８０が設けられている。このガス排出管８０から、炭化炉体３１内で発生する乾留ガスや水蒸気を炭化炉体３１外へ排出する。
【００３３】
また、炭化炉体３１に炭化側搬送機構９２が設けられている。この炭化側搬送機構９２は、上流側蓋８４に設けた上流側軸受部９３及び下流側蓋８６に設けた下流側軸受部９４に回転自在に支持され廃棄物を炭化炉体３１の上流側端部から下流側端部へ送るスクリュー形の搬送部９５と、この搬送部９５の軸９６に連結され搬送部９５を回転させると共に制御部９７で運転が制御される電動機９８とからなる。なお、搬送部９５の型式は、実施例ではスクリュー形を適用したが、パドル形やリボン形を適用してもよい。
【００３４】
さらに、上流側蓋８４に、搬送部９５の軸貫通部を密封する上流側密封部９９が設けられ、下流側蓋８６に、搬送部９５の軸貫通部を密封する下流側密封部１０１が設けられている。炭化炉体３１は、筒部８２が上流側蓋８４及び下流側蓋８６で閉止されていると共に、上流側蓋８４及び下流側蓋８６の軸貫通部が上流側密封部９９及び下流側密封部１０１で密封されているので、炭化炉体３１の気密性を確保できる。すなわち、炭化炉体３１内に外部から空気が侵入することを防止できる。
【００３５】
炭化物取出し調節部４０は、炭化物取出し管３３に接続され炭化物を一時貯留する第１取出し容器４１と、この第１取出し容器４１に接続され第１アクチュエータ４２で第１弁体４３を開閉する第１取出しバルブ４４と、この第１取出しバルブ４４に接続され炭化物を一時貯留する第２取出し容器４５と、この第２取出し容器４５に接続され第２アクチュエータ４６で第２弁体４７を開閉する第２取出しバルブ４８とからなる。第１アクチュエータ４２及び第２アクチュエータ４６の開閉を制御部９７で制御することにより、炭化物貯留槽（図１の符号６１）への炭化物の供給量を調節できる。
【００３６】
加えて、第２取出し容器４５を取り囲むように冷却ジャケット４９が設けられ、冷却ジャケット４９に冷却水供給配管５１及び冷却水取出し配管５２が接続されている。冷却ジャケット４９内に冷却水を供給し、冷却水で炭化物を冷却することによって、炭化物が軟化し難くなり、炭化物の型崩れが防止できる。炭化物は防振材の材料として出荷されるので、型崩れ防止により炭化物の品質が向上する。
【００３７】
電動機９８を起動して搬送部９５が回転し、過熱蒸気導入管３４から過熱蒸気が供給されている状態で、廃棄物を炭化側廃棄物投入管３２から筒部８２内へ投入すると、廃棄物は炭化炉体３１の上流側端部から下流側端部へ向けて搬送される。この搬送時に廃棄物がスクリュー形の搬送部９５で攪拌されると共に過熱蒸気と接触するので、廃棄物を蒸し焼きして炭化させることができる。廃棄物を炭化させることにより、炭化物が得られる。なお、過熱蒸気により廃棄物に含まれた水分が蒸発する。また、廃棄物を炭化させたときに発生する乾留ガスは、ガス排出管８０から排出され、過熱機（図１の符号６３）に投入される。次に廃棄物を炭化させたときに炭化炉体３１内で生じる、蒸発水分量及び乾留ガス量を図３で説明する。
【００３８】
図３（ａ）は炭化炉体（図２の符号３１）内で発生する蒸発水分量と廃棄物の炭化時間の相関を示すグラフであり、横軸に炭化時間、縦軸に蒸発水分量を示す。本発明者等は以下の条件で試験を行った。
Ａ−１、廃棄物炭化装置への廃棄物の投入量：毎時４００ｋｇ
Ａ−２、廃棄物の含水率：３５％
Ａ−３、炉内温度：４５０℃
Ａ−４、廃棄物の炭化時間：３０分
【００３９】
蒸発水分が発生するピークＴ１は、廃棄物の炭化時間を３０分としたとき、廃棄物投入後８分から１２分の間であった。次に乾留ガス量と廃棄物の炭化時間の相関を説明する。
【００４０】
図３（ｂ）は炭化炉体（図２の符号３１）内で発生する乾留ガス量と廃棄物の炭化時間の相関を示すグラフであり、横軸に炭化時間、縦軸に乾留ガス量を示す。本発明者等は以下の条件で試験を行った。
Ｂ−１、廃棄物炭化装置への廃棄物の投入量：毎時４００ｋｇ
Ｂ−２、廃棄物の含水率：３５％
Ｂ−３、炉内温度：４５０℃
Ｂ−４、廃棄物の炭化時間：３０分
【００４１】
乾留ガスが発生するピークＴ２は、廃棄物の炭化時間を３０分としたとき、廃棄物投入後１２分から１５分の間であった。次に蒸発水分量及び乾留ガス量と、ガス排出口の関係を説明する。
【００４２】
図３（ｃ）は廃棄物炭化装置３０を模式的に示した図である。なお、前述した廃棄物の炭化時間３０分を、炭化側熱媒ジャケット３５の上流側内壁面７６から下流側内壁面７７までの長さに対応させ、時間０分に該当する上流側内壁面７６を０％とし、時間３０分に該当する下流側内壁面７７を１００％とする。
【００４３】
蒸発水分量のピークＴ１の始点は、廃棄物投入後８分であり、炭化側熱媒ジャケット３５の上流側内壁面７６から２５％の位置となる。また、乾留ガス量のピークＴ２の終点は、廃棄物投入後１５分であり、炭化側熱媒ジャケット３５の上流側内壁面７６から５０％の位置となる。ガス排出管８０を、炭化側熱媒ジャケット３５の上流側内壁面７６から２５％〜５０％の位置に配置させることで、水蒸気及び乾留ガスを円滑に炭化炉体３１の外方へ排出させることができる。すなわち、炭化側熱媒ジャケット３５の上流側内壁面７６から下流側内壁面７７までの長さを１００％としたとき、上流側内壁面７６から２５％〜５０％の位置がガス排出管８０の最適な設置部位となる。
【００４４】
なお、ガス排出管８０は、実施例では、炭化側熱媒ジャケット３５の上流側内壁面７６から３０％の位置に配置したが、上流側内壁面７６から２５％〜５０％の位置であれば、ガス排出口の位置は任意に決めることができる。
【００４５】
ガス排出管８０を、炭化炉体３１の長手方向中間点８８と炭化側熱媒ジャケット３５の上流側内壁面７６の間に設けたので、ガス排出管８０が炭化炉体３１の長手方向終点に設けられる場合に比べて、廃棄物を炭化させたときに発生する乾留ガスや水蒸気を速やかに炭化炉体３１外に排出することができる。乾留ガスが速やかに排出されると、炭化物に乾留ガスの悪臭成分が付着し難くなるので、炭化炉体３１から取出される炭化物が悪臭を放つ可能性が低減される。したがって、炭化物の品質低下を防止できる。
【００４６】
加えて、ガス排出管８０を、炭化炉体３１の長手方向中間点８８と炭化側熱媒ジャケット３５の上流側内壁面７６の間に設けたことで、廃棄物を炭化させたときに発生する乾留ガスや水蒸気が、炭化物取出し管３３側へ流れることが少なくなる。仮に乾留ガスや水蒸気が炭化物取出し管３３側へ流れると、炭化炉体３１内から炭化物を取り出したときに、炭化物に乾留ガスや水蒸気が付着する。この乾留ガスや水蒸気が付着した炭化物が、高温の炭化炉体３１内から低温の炭化物取出し管３３の下流側近傍へ流れ込むと、炭化炉体３１内と炭化物取出し管３３の下流側近傍の温度差により、炭化物取出し管３３の下流側近傍の配管内で乾留ガスや水蒸気が結露する。同様に、乾留ガスや水蒸気が付着した炭化物が、炭化物取出し管３３の下流側に配置される炭化物貯留槽（図１の符号６１）へ流れると、炭化炉体３１内と炭化物貯留槽内の温度差により、炭化物貯留槽内で乾留ガスや水蒸気が結露することがある。このような結露が生じれば、配管内や炭化物貯留槽内に水分が発生するため、配管内や炭化物貯留槽内に炭化物が固着し易くなる。
【００４７】
その点、本発明では、炭化炉体３１の長手方向中間点８８と炭化側熱媒ジャケット３５の上流側内壁面７６の間に設けたガス排出管８０から、乾留ガスや水蒸気を速やかに排出できるので、配管内や炭化物貯留槽内に水分が発生することがない。したがって、配管内や炭化物貯留槽内に炭化物が固着し難くなり、炭化物を円滑に搬送できる。本発明によれば、炭化物の品質低下を防止し、且つ炭化物を円滑に搬送できる廃棄物炭化装置３０を提供することができる。
【００４８】
以上に述べた廃棄物炭化装置３０を用いた廃棄物炭化方法を次に述べる。
図２において、廃棄物の処理方法は、有機物が含まれる廃棄物を、筒部８２の上流側端部に設けられた炭化側廃棄物投入管３２に投入し、廃棄物を、炭化炉体３１に設けられた炭化側搬送機構９２で炭化炉体３１の下流側端部に向けて搬送し、搬送されている廃棄物を、上流側蓋８４に過熱蒸気導入管３４から供給される過熱蒸気で蒸し焼きして炭化させ、炭化により得られた炭化物を、筒部８２の下流側端部に設けられた炭化物取出し管３３から取出してなり、炭化炉体３１内で発生するガスを、炭化炉体３１の長手方向中間点８８と炭化側熱媒ジャケット３５の上流側内壁面７６との間に設けられているガス排出管８０から排出するようにして実施される。
【００４９】
炭化炉体３１の長手方向中間点８８と炭化側熱媒ジャケット３５の上流側内壁面７６の間に設けたガス排出管８０から、炭化炉体３１内で発生するガスを排出するので、炭化炉体３１の長手方向終点に設けたガス排出口からガスを排出する場合に比べて、廃棄物を炭化させたときに発生する乾留ガスや水蒸気を速やかに炉外に排出することができる。乾留ガスが速やかに排出されると、炭化物に乾留ガスの悪臭成分が付着し難くなるので、炭化炉体３１から取出される炭化物が悪臭を放つ可能性が低減される。したがって、炭化物の品質低下を防止できる。
【００５０】
加えて、炭化炉体３１の長手方向中間点８８と炭化側熱媒ジャケット３５の上流側内壁面７６の間に設けたガス排出管８０から、炭化炉体３１内で発生するガスを排出することで、廃棄物を炭化させたときに発生する乾留ガスや水蒸気が、炭化物取出し管３３側へ流れることが少なくなる。仮に乾留ガスや水蒸気が炭化物取出し管３３へ流れると、炭化炉体３１内から炭化物を取り出したときに、炭化物に乾留ガスや水蒸気が付着する。この乾留ガスや水蒸気が付着した炭化物が、高温の炭化炉体３１内から低温の炭化物取出し管３３の下流側近傍へ流れ込むと、炭化炉体３１内と炭化物取出し管３３の下流側近傍の温度差により、炭化物取出し管３３の下流側近傍の配管内で乾留ガスや水蒸気が結露する。同様に、乾留ガスや水蒸気が付着した炭化物が、炭化物取出し管３３の下流側に配置される炭化物貯留槽（図１の符号６１）へ流れると、炉体内と炭化物貯留槽内の温度差により、炭化物貯留槽内で乾留ガスや水蒸気が結露する。このような結露が生じれば、配管内や炭化物貯留槽内に水分が発生するため、配管内や炭化物貯留槽内に炭化物が固着し易くなる。
【００５１】
その点、本発明では、炭化炉体３１の長手方向中間点８８と炭化側熱媒ジャケット３５の上流側内壁面７６の間に設けたガス排出管８０から、乾留ガスや水蒸気を速やかに排出できるので、配管内や炭化物貯留槽内に水分が発生することがない。したがって、配管内や炭化物貯留槽内に炭化物が固着し難くなり、炭化物を円滑に搬送できる。本発明によれば、炭化物の品質低下を防止し、且つ炭化物を円滑に搬送できる廃棄物の処理方法を提供することができる。
【００５２】
これまでに説明した廃棄物炭化装置３０は、炭化炉体３１が静止側部材で、炭化炉体３１に設けた搬送部９５が回転側部材であった。廃棄物炭化装置の他の形式として、炭化炉体が回転側部材となる形式がある。次に炭化炉体が回転する廃棄物炭化装置を図４で説明する。
【００５３】
図４に示されるように、廃棄物炭化装置１１０は、斜めに延びて廃棄物を貯留する中間炭化炉体１１１（詳細後述）と、この中間炭化炉体１１１の上流側端を覆うように設けられている上流側炭化炉体１１２（詳細後述）と、中間炭化炉体１１１の下流側端を覆うように設けられている下流側炭化炉体１１３（詳細後述）とからなる。すなわち、廃棄物炭化装置１１０を１つの炭化炉体とすれば、炭化炉体が３分割されているので、炭化炉体の上流側端に上流側炭化炉体１１２が配置され、炉体の下流側端に下流側炭化炉体１１３が配置されている。
【００５４】
中間炭化炉体１１１は、上流側設置面１２３に設けた中間炭化炉体駆動部１１５と、下流側設置面１１７に回転自在に設けた下流側ローラ１１８とで支持されている。中間炭化炉体駆動部１１５は、設置面１２３に設けられている電動機１２４と、設置面１２３に回転自在に設けられ電動機１２４の出力軸に繋がっている駆動ギヤ１２５と、中間炭化炉体１１１の外周面１１９に取付けられ駆動ギヤ１２５に噛合っている従動ギヤ１２６とからなる。電動機１２４を起動させることで駆動ギヤ１２５が回転し、この駆動ギヤ１２５のトルクが従動ギヤ１２６に伝達されるので、中間炭化炉体１１１が回転する。すなわち、駆動ギヤ１２５は、従動ギヤ１２６にトルクを伝達すると共に、中間炭化炉体１１１の上流側を支持している。
【００５５】
中間炭化炉体１１１の内周面１２７に、中間炭化炉体１１１の長手方向に延びる複数の羽根１２８、１２９、１３１、１３２、１３３が設けられている。中間炭化炉体１１１を回転させた状態で、中間炭化炉体１１１内に廃棄物を投入すると、廃棄物は複数の羽根１２８、１２９、１３１、１３２、１３３で攪拌される。
【００５６】
なお、羽根１２８、１２９、１３１、１３２、１３３は、実施例では、長手方向に延ばしたが、羽根を軸方向に対して傾斜させ、且つ羽根の先端を下流側へ向けて羽根を内周面に取付けてもよい。また、羽根の数量や取付間隔は、運転条件を考慮して任意に決めてよい。
【００５７】
上流側炭化炉体１１２は、設置面１３４の上流側に設けられている投入側ケーシング１３５と、この投入側ケーシング１３５の上板１１４に設けられ炭化炉体の中間部付近まで延びる略Ｊ字状のガス排出管１３７（詳細後述）と、投入側ケーシング１３５の上流側側板１３６に取付けられ炭化炉体内へ廃棄物を投入する炭化側廃棄物投入管１４２と、中間炭化炉体１１１の外周面１１９の上流側端部に取付けた投入回転側リング１４３を囲うように投入側ケーシング１３５に設けられ中間炭化炉体１１１の回転時に外気が侵入することが防ぐ投入側密封部１４４とからなる。
【００５８】
下流側炭化炉体１１３は、設置面１３４の下流側に設けられている取出し側ケーシング１４５と、この取出し側ケーシング１４５の側板１１６に取付けられ炭化炉体内に過熱蒸気を導入する過熱蒸気導入管１３９と、取出し側ケーシング１４５の下流側底板１４６に設けられ炭化炉体内から炭化物を取出す炭化物取出し管１４７と、中間炭化炉体１１１の外周面１１９の下流側端部に取付けた取出し回転側リング１４８を囲うように取出し側ケーシング１４５に形成され中間炭化炉体１１１の回転時に外気が侵入することが防ぐ取出し側密封部１４９とからなる。投入側密封部１４４と取出し側密封部１４９により、炭化炉体内に空気が侵入することが防ぐことができる。なお、炭化物取出し管１４７の下流側には、炭化物取出し調節部（図２の符号４０）が設けられる。
【００５９】
廃棄物炭化装置１１０の炭化側搬送機構１５１は、中間炭化炉体１１１と、複数の羽根１２８、１２９、１３１、１３２、１３３とで構成される。また、炭化側搬送機構１５１は、電動機１２４、駆動ギヤ１２５、従動ギヤ１２６で駆動される。中間炭化炉体１１１内に投入された廃棄物の搬送には、中間炭化炉体１１１及び複数の羽根１２８、１２９、１３１、１３２、１３３の回転と共に、中間炭化炉体１１１を傾斜角が１°になるように設置することが好ましい。なお、中間炭化炉体１１１は、水平に延ばして設置してもよい。
【００６０】
加えて、中間炭化炉体１１１の外周面１１９に、上流側熱媒シール部１２１及び下流側熱媒シール部１２２を介して円筒状の炭化側熱媒ジャケット１３８が設けられている。すなわち、炭化側熱媒ジャケット１３８は、炭化側廃棄物投入管１４２の廃棄物投入口１５４と炭化物取出し管１４７との間に配置されていると共に中間炭化炉体１１１の外周面１１９を覆うようにして設けられている。さらに、炭化側熱媒ジャケット１３８の上流側端部に、炭化側高温排気ガス導入管１４１が設けられ、炭化側熱媒ジャケット１３８の下流側端部に、炭化側高温排気ガス取出し管１５５が設けられている。
【００６１】
炭化側高温排気ガス導入管１４１から炭化側熱媒ジャケット１３８の内部へ高温排気ガスを導入することにより、高温排気ガスの熱で中間炭化炉体１１１の周壁１６８を熱することができる。高温排気ガスで周壁１６８を熱することにより、中間炭化炉体１１１内に過熱蒸気が導入されたとき、中間炭化炉体１１１内を高温に保つことが可能となる。
【００６２】
上流側熱媒シール部１２１に、６００℃のガス温度で使用できる上流側熱媒シール部材１６２が設けられ、下流側熱媒シール部１２２に、６００℃のガス温度で使用できる下流側熱媒シール部材１６３が設けられているので、中間炭化炉体１１１の回転中に高温排気ガスが炭化側熱媒ジャケット１３８の外方へ漏れることが防ぐことができる。
【００６３】
電動機１２４を起動して中間炭化炉体１１１が回転し、過熱蒸気導入管１３９から過熱蒸気が供給されている状態で、廃棄物を炭化側廃棄物投入管１４２から炭化炉体内へ投入すると、廃棄物は炭化炉体の上流側端部から下流側端部へ向けて搬送される。この搬送時に廃棄物が複数の羽根１２８、１２９、１３１、１３２、１３３で攪拌されると共に過熱蒸気と接触するので、廃棄物を蒸し焼きして炭化させることができる。廃棄物を炭化させることにより、炭化物が得られる。なお、廃棄物を炭化させたときに発生する乾留ガスと水蒸気は、ガス排出管１３７から排出され、過熱機（図１の符号６３）に投入される。
【００６４】
加えて、ガス排出管１３７のガス排出口１５２は、３つの炉体１１２、１１１、１１３の合計長さの長手方向中間点１５３と、炭化側熱媒ジャケット１３８の上流側内壁面１６５に沿って引いた直線１６６上の点１６７との間に設けられている。
【００６５】
ガス排出管１３７のガス排出口１５２を、長手方向中間点１５３と炭化側熱媒ジャケット１３８の上流側内壁面１６５との間に設けたので、ガス排出口１５２が下流側炭化炉体１１３側に設けられる場合に比べて、廃棄物を炭化させたときに発生する乾留ガスや水蒸気を速やかに炉体外に排出することができる。乾留ガスが速やかに排出されると、炭化物に乾留ガスの悪臭成分が付着し難くなるので、炭化炉体から取出される炭化物が悪臭を放つ可能性が低減される。したがって、炭化物の品質低下を防止できる。
【００６６】
加えて、ガス排出管１３７のガス排出口１５２を、長手方向中間点１５３と炭化側熱媒ジャケット１３８の上流側内壁面１６５との間に設けたことで、廃棄物を炭化させたときに発生する乾留ガスや水蒸気が、炭化物取出し管１４７側へ流れることが少なくなる。仮に乾留ガスや水蒸気が炭化物取出し管１４７側へ流れると、炭化炉体内から炭化物を取り出したときに、炭化物に乾留ガスや水蒸気が付着することがある。この乾留ガスや水蒸気が付着した炭化物が、高温の炭化炉体内から低温の炭化物取出し管１４７の下流側近傍へ流れ込むと、炉体内と炭化物取出し管１４７の下流側近傍の温度差により、炭化物取出し管１４７の下流側近傍の配管内で乾留ガスや水蒸気が結露する。同様に、乾留ガスや水蒸気を付着した炭化物が、炭化物取出し管１４７の下流側に配置される炭化物貯留槽（図１の符号６１）へ流れると、炭化炉体内と炭化物貯留槽内の温度差により、炭化物貯留槽内で乾留ガスや水蒸気が結露する。このような結露が生じれば、配管内や炭化物貯留槽内に水分が発生するため、配管内や炭化物貯留槽内に炭化物が固着し易くなる。
【００６７】
その点、本発明では、炭化炉体の長手方向中間点１５３と炭化側熱媒ジャケット１３８の上流側内壁面１６５との間に設けたガス排出管１３７のガス排出口１５２から、乾留ガスや水蒸気を速やかに排出できるので、配管内や炭化物貯留槽内に水分が発生することがない。したがって、配管内や炭化物貯留槽内に炭化物が固着し難くなり、炭化物を円滑に搬送できる。本発明によれば、炭化物の品質低下を防止し、且つ炭化物を円滑に搬送できる廃棄物炭化装置１１０を提供することができる。
【００６８】
尚、本発明に係る有機物が含まれる廃棄物は、実施の形態では排水汚泥、化成スラッジ、塗料滓を含んだ廃棄物を適用したが、油脂、接着剤、樹脂などを含んだ廃棄物、家庭や建設現場等で排出される汚泥を含んだ廃棄物も適用可能である。
また、本発明に係る熱媒ジャケットに導入される熱媒は、実施の形態では高温排気ガスを適用したが、この他に加熱空気、油、水蒸気等を適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明の廃棄物の処理技術は、自動車の車体塗装工場で生じる廃棄物処理に好適である。
【符号の説明】
【００７０】
３０、１１０…廃棄物の処理装置（廃棄物炭化装置）、３１…炉体（炭化炉体）、３２、１４２…廃棄物投入口（炭化側廃棄物投入管）、３３、１４７…炭化物取出し口（炭化物取出し管）、３４、１３９…加熱手段（過熱蒸気導入管）、３５、１３８…熱媒ジャケット（炭化側熱媒ジャケット）、７６、１６５…廃棄物投入口側内壁面（上流側内壁面）、７８、１６８…周壁、７９、１１９…外周面、８０、１３７…ガス排出口（ガス排出管）、８３…一端（上流側端）、８５…他端（下流側端）、８８、１５３…長手方向中間点、９２、１５１…搬送機構（炭化側搬送機構）、１１１…炉体（中間炭化炉体）、１１２…炉体（上流側炭化炉体）、１１３…炉体（下流側炭化炉体）、１３６…一端（上流側側板）、１４６…他端（下流側底板）、１５２…ガス排出口、１５４…廃棄物投入口。
【図１】
2011236313.tif 000003
【図２】
2011236313.tif 000004
【図３】
2011236313.tif 000005
【図４】
2011236313.tif 000006
【図５】
2011236313.tif 000007