(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼炉の近傍に炭化容器が配設される設備によって有機物を主体とする廃棄物や動物糞や木竹材の廃物（以下、有機廃棄物等という。）を処理する処理方法であって、前記炭化容器の形状を、水平断面が円形で且つ下面の中央部が下方に窪んだ形態にするとともに、前記炭化容器の上部に、内部に溜まったガスを放出するためのガス放出部を設け、前記炭化容器内に、沸点が２７０℃を超える廃油及び／又は沸点が３００℃以上のパラフィンと有機廃棄物等とを収容し、この炭化容器を任意の手段で３００℃以上に加熱することにより、炭化容器内の廃油及び／又はパラフィンを蒸発させ、この際、前記ガス放出部から放出されるガスを前記燃焼炉で燃焼させるか、または前記炭化容器が収容される炭化炉で燃焼させて有機廃棄物等を炭化し、炭化容器内の廃油及び／又はパラフィンが蒸発し尽した段階で有機廃棄物等の炭化処理を完了することを特徴とする有機廃棄物等の処理方法。
【請求項２】
燃焼炉の近傍に炭化容器が配設される設備によって有機物を主体とする廃棄物や動物糞や木竹材の廃物（以下、有機廃棄物等という。）を処理する処理方法であって、前記燃焼炉の炉内または炉内に連通する領域に、前記炭化容器を流通させることのできる炭化容器流通路を設け、前記炭化容器の上部に、内部に溜まったガスを放出するためのガス放出部を設け、この炭化容器内に、沸点が２７０℃を超える廃油及び／又は沸点が３００℃以上のパラフィンと有機廃棄物等とを収容するとともに、前記燃焼炉内の炭化容器流通路に前記炭化容器を送り込んで３００℃以上に加熱することにより、前記炭化容器内の廃油及び／又はパラフィンを蒸発させて有機廃棄物等を炭化し、炭化容器内の廃油及び／又はパラフィンが蒸発し尽した段階で炭化容器を燃焼炉外に払い出し、炭化処理を完了することを特徴とする有機廃棄物等の処理方法。  
【請求項３】
燃焼炉の近傍に炭化容器が配設される設備によって有機物を主体とする廃棄物や動物糞や木竹材の廃物（以下、有機廃棄物等という。）を処理する処理方法であって、前記燃焼炉の周囲に複数の炭化炉を配設し、それぞれの炭化炉内に炭化容器を収容し、これら炭化容器の上部に、内部に溜まったガスを放出するためのガス放出部を設け、それぞれの炭化容器内に、沸点が２７０℃を超える廃油及び／又は沸点が３００℃以上のパラフィンと有機廃棄物等とを収容するとともに、各炭化容器を任意の手段で３００℃以上に加熱することにより、炭化容器内の廃油及び／又はパラフィンを蒸発させて有機廃棄物等を炭化し、この際、それぞれの炭化炉と前記燃焼炉の間をそれぞれの連通路で連通させるか、またはそれぞれの炭化容器のガス放出部と前記燃焼炉の間をそれぞれの連通路で連通させるようにしたことを特徴とする有機廃棄物等の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば食品廃棄物や産業廃棄物や動物糞や木質材、竹材等の有機物を主体とする廃物を処理するにあたり、これをより効果的に炭化して熱エネルギー源として活用できるようにするための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば有機物を主体とする廃棄物等を炭化して熱エネルギーとして活用を図る技術として、本出願人の提案に係る有機物処理・熱利用装置（例えば、特許文献１参照。）のような技術が知られており、この技術では、一対の燃焼炉の間に炭化炉を設け、それぞれの燃焼炉を連通させる連通室内を炭化炉として構成するとともに、この連通路に被処理物を収容した炭化箱を連続的に送り込むことにより、炭化箱内の被処理物を連続的に炭化させるようにしている。
【０００３】
一方、炭素含有化合物からなる生ごみ等の被処理材を有効に処理する技術として、処理槽内に炭素含有化合物の被処理材を投入し、この処理槽内に加熱した油液を供給することで、被処理材を変性、炭化させて炭化物とするような技術（例えば、特許文献２参照。）も知られており、さらに、廃棄処分が困難な廃木材や廃竹材と廃油とを、搬送性等に優れた燃料に加工する技術として、廃木材を加熱した廃油中に浸漬することにより廃木材を乾留して炭化させ、生成した炭化物に油分を吸着させるようにした処理方法も知られている（例えば、特許文献３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５４３１６１５号公報
【特許文献２】特開平１１−３１９７７２号公報
【特許文献３】特開２００８−４５０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１のように一対の燃焼炉の間の連通路を炭化炉として構成する技術の場合、ダイオキシン類の発生を抑制しつつ、炭化処理を効率的に行うことができ、しかも、炭化処理中に発生した異臭成分が外部に漏れ出すことなく、燃焼炉内の高温で脱臭処理されるため衛生管理上良好な設備にすることができるが、炭化箱内の被処理物を効果的に炭化させるため、炭化箱内部の熱を均一に行き渡らせようとすると、炭化箱の形状を例えば水平断面が幅狭の長方形状にするなどの必要が生じて被処理物の収容量、すなわち同時に炭化できる処理量に制限を受けやすいという問題があった。
また、特許文献２のような処理技術の場合、処理槽に充填される被処理材に１５０〜３５０℃（好ましくは、２００〜３００℃）に昇温された油液を供給、浸漬させるようにしている（同明細書段落〔「０００９」など）ため、炭化処理のため発生する異臭成分などの処理が完全でなく、衛生管理上の問題があった。また、特許文献３の場合も、廃木材を加熱した廃油中に浸漬して乾留、炭化させるだけの技術であるため、引用文献２と同様な難点があった。
【０００６】
そこで本発明は、有機物を主体とする廃棄物等を有効処理するにあたり、炭化容器内に収容する被処理材をより大量により効率良く炭化させることができ、また、時によっては、廃油等の処理も可能な設備を構築するとともに、ダイオキシン類や異臭の発生を防止し、しかも被処理物から発生するガスを有効活用して炭化処理できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明は、燃焼炉の近傍に炭化容器が配設される設備によって有機物を主体とする廃棄物や動物糞や木竹材の廃物（以下、有機廃棄物等という。）を処理する処理方法において、前記炭化容器の形状を、水平断面が円形で且つ下面の中央部が下方に窪んだ形態にするとともに、前記炭化容器の上部に、内部に溜まったガスを放出するためのガス放出部を設け、前記炭化容器内に、沸点が２７０℃を超える廃油及び／又は沸点が３００℃以上のパラフィンと有機廃棄物等とを収容し、この炭化容器を任意の手段で３００℃以上に加熱することにより、炭化容器内の廃油及び／又はパラフィンを蒸発させ、この際、前記ガス放出部から放出されるガスを前記燃焼炉で燃焼させるか、または前記炭化容器が収容される炭化炉で燃焼させて有機廃棄物等を炭化し、炭化容器内の廃油及び／又はパラフィンが蒸発し尽した段階で有機機廃棄物等の炭化処理を完了するようにした。
【０００８】
ここで、「有機物を主体とする廃棄物」としては、例えば食品廃棄物や産業廃棄物等であり、これらに加えて動物糞や木質材・竹材等の廃物を炭化処理して有効利用を図る。また、「燃焼炉の近傍に炭化容器が配設される設備」とは、燃焼炉の発熱を利用して炭化容器を加熱するような設備とか、燃焼炉の近傍に炭化炉を設けて炭化炉内に炭化容器を収容して炭化炉の発熱を利用して炭化容器を加熱するような設備とする。この際、燃焼炉の発熱を利用する場合に、燃焼炉で燃焼させる燃焼物としては任意であるが、例えば、水分含有量１５重量％以下に乾燥させた乾燥物とすれば、炉内の温度が不均一となって排気ガスにダイオキシン類が発生するような不具合を防止することができ、しかも、炉床温度が低下して焼却灰にダイオキシン類が含まれるような不具合も抑制されて好適である。この際、燃焼させる水分含有量１５重量％以下の乾燥物としては、特に、最大寸法１０ｍｍ以下のサイズの粒状物に粉砕しておくことが好ましく、炭化まで至らない水分含有量１５重量％以下の乾燥物を燃焼させるときは、炭化物と混ぜて一緒に燃焼させることにより、ダイオキシン類の発生を一層抑制することができる。なお、この燃焼物として、炭化したものとすれば一層好適であり、この場合、炭化した燃焼物を予め所定サイズ以下の粒径に粉砕しておくことにより、燃焼効率が良くなって一層好適である。
また、炭化炉の発熱を利用して炭化容器を加熱する場合、その加熱方法は任意であり、ヒーターやガスバーナー等を利用してもよく、または炭化物等を燃焼させる方式のものでもよい。
【０００９】
また、炭化容器内に廃油及び／又はパラフィンと有機廃棄物等とを収容することにより、炭化容器の周囲を３００℃程度以上に加熱すれば、炭化容器の局部だけを加熱しても、廃油及び／又はパラフィンの流動性、熱伝導性を利用して容器内全域を均一な温度で加熱することができ、熱源から遠い場所などに存在する有機廃棄物等をも効率的に加熱、炭化させることができ、炭化効率を高めることができる。
なお、廃油としては、沸点が２７０〜３３０℃程度のテンプラ油等が特に好ましく、また、パラフィンとしては、融点が６０℃以上、沸点が３００℃以上の程度のパラフィンであって、特に廃パラフィンが好ましい。この場合、３００℃程度以上の温度で加熱することにより、容器内の廃油や溶融して液体化したパラフィンが蒸発すると、同時に有機廃棄物等の熱分解が開始され、容器内の熱伝導を均一にするのに効果的であり、有機廃棄物等はＣＯやＨ２などの可燃ガスのほか、水蒸気（Ｈ２Ｏ）に分解され、また、廃油やパラフィンも蒸発すると、同様に可燃性の油蒸気ガスになって、いずれもガス放出部から放出されて可燃ガスは燃焼炉内または炭化炉内で燃焼し、炭化容器を加熱する助けとなる。なお、必要に応じて、ガス放出部の近傍に、着火部を設け、当初の段階で着火部に着火するようにしてもよい。この場合、最初に着火すると、ガス放出部から放出される可燃ガスに着火され、その後は、着火を停止しても可燃ガスが出ている限り燃焼を継続する。
また、加熱された炭化容器内は、可燃ガス等により加圧状態下にあるため、周囲の空気が容器内に逆流することはなく、内部の廃油等に火がつく恐れはない。また、分解に伴って発生する異臭等も高温で処理されるため、異臭の発生が抑制される。また、パラフィンとしては、固形でも液状のものでもよいが、固形の廃パラフィンであればより安価で好ましい。
一方、沸点が２７０℃程度以下の油、例えば、軽油やガソリンなどの場合は、蒸発速度が速すぎるため容器内に充填する廃油等としては適していない。
【００１０】
この際、前記炭化容器の形状を、水平断面が円形であり、且つ下面の中央部を下方に窪ませるようにすることが好ましい。このように、炭化容器の形状として、水平断面が円形の円筒形状であると、体積の割合に対して有機廃棄物等の収容量を多くすることができ、この場合でも、廃油等の熱伝導性により容器中央の有機廃棄物等を均一に加熱することができ、すべての有機廃棄物等の炭化が確実に行われるため、炭化効率を高めることができる。
また、下面の中央部を下方に窪ませることで、廃油等を収容したときに、廃油等が窪みの中に溜まるようになり、加熱した際に外部から熱が届きにくい容器の中央部付近の有機廃棄物等の炭化を効果的に行うことができる。
なお、炭化容器のサイズが大きいようなときは、下面中央部の窪みのサイズを小型化し、その周辺に複数の窪みを設けるようにしてもよい。
【００１１】
また、本発明では、燃焼炉の近傍に炭化容器が配設される設備によって有機物を主体とする廃棄物や動物糞や木竹材の廃物（以下、有機廃棄物等という。）を処理する処理方法において、前記燃焼炉の炉内または炉内に連通する領域に、炭化容器を流通させることのできる炭化容器流通路を設け、前記炭化容器の上部に、内部に溜まったガスを放出するためのガス放出部を設けるとともに、この炭化容器内に、沸点が２７０℃を超える廃油及び／又は沸点が３００℃以上のパラフィンと有機廃棄物等とを収容し、前記燃焼炉内の炭化容器流通路に前記炭化容器を送り込んで３００℃以上に加熱することにより、前記炭化容器内の廃油及び／又はパラフィンを蒸発させて有機廃棄物等を炭化し、炭化容器内の廃油及び／又はパラフィンが蒸発し尽した段階で炭化容器を燃焼炉外に払い出し、炭化処理を完了するようにした。
このように、燃焼炉の炉内または炉内に連通する領域に炭化容器を設ければ、炭化容器を収容する炭化炉などを格別に設けなくても済むようになり、装置の簡素化が図れる。
なお、炭化容器を炭化容器流通路に投入する時点で、予め燃焼炉の炉内温度を６００〜７００℃程度に加熱しておくことが好ましい。
【００１２】
また、本発明では、燃焼炉の近傍に炭化容器が配設される設備によって有機物を主体とする廃棄物や動物糞や木竹材の廃物（以下、有機廃棄物等という。）を処理する処理方法において、前記燃焼炉の周囲に複数の炭化炉を配設し、それぞれの炭化炉内に炭化容器を収容し、これら炭化容器の上部に、内部に溜まったガスを放出するためのガス放出部を設け、それぞれの炭化容器内に、沸点が２７０℃を超える廃油及び／又は沸点が３００℃以上のパラフィンと有機廃棄物等とを収容するとともに、各炭化容器を任意の手段で３００℃以上に加熱することにより、炭化容器内の廃油及び／又はパラフィンを蒸発させて有機廃棄物等を炭化し、この際、それぞれの炭化炉と前記燃焼炉の間をそれぞれの連通路で連通させるか、またはそれぞれの炭化容器のガス放出部と前記燃焼炉の間をそれぞれの連通路で連通させるようにした。
このような構成によって、有機物を主体とする廃棄物等を大量に処理したい場合、効率的に処理することができる。
【発明の効果】
【００１３】
燃焼炉の近傍に炭化容器が配設される設備によって有機廃棄物等を有効処理するにあたり、炭化容器内に有機廃棄物のみならず沸点が２７０℃を超える廃油及び／又は沸点が３００℃以上のパラフィンを一緒に充填し、これを３００℃以上に加熱することで、廃油等の流動性、熱伝達性により、容器内の温度を均一に加熱することができ、有機廃棄物等の炭化を効率的に行うことができる。そして、有機廃棄物等を炭化することによりこれを燃焼させれば、熱エネルギー源として有効活用が図られる。この際、炭化容器の形状として、水平断面が円形の円筒形状にすれば、体積の割合に対して有機廃棄物等の収容量を増やすことができ、炭化効率を高めることができる。
燃焼炉の炉内または炉内に連通する領域に、炭化容器を流通させることのできる炭化容器流通路を設ければ、炭化容器を収容する炭化炉などを格別に設けなくても済むようになり、装置の簡素化が図れ、また、燃焼炉の周囲に複数の炭化炉を配設し、それぞれの炭化炉内に炭化容器を収容するとともに、それぞれの炭化炉と燃焼炉の間をそれぞれの連通路で連通させるか、またはそれぞれの炭化容器のガス放出部と前記燃焼炉の間をそれぞれの連通路で連通させるようにすれば、有機物を主体とする廃棄物等を大量に処理したい場合、効率的に処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る有機廃棄物等の処理方法に使用される基本的な設備構成であり、不図示の燃焼炉の近傍に配置される炭化炉と炭化容器の配置の一例を示す説明図である。
【図２】炭化容器の一例を示す説明図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は縦断面図である。
【図３】本発明に係る有機廃棄物等の処理方法に使用される他の設備構成であり、燃焼炉の炉内に連通する領域に炭化容器流通路を設ける場合の説明図である。
【図４】同設備構成の縦断面図である。
【図５】同設備構成の横断面図である。
【図６】炭化容器流通路の説明図である。
【図７】払出路に冷却構造を設ける場合の一例を示す説明図である。
【図８】本発明に係る有機廃棄物等の処理方法に使用される他の設備構成であり、燃焼炉の周囲に複数の炭化炉を配設する例を示す説明図である。
【図９】図８の設備のうち燃焼炉を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施に形態について添付した図面に基づき説明する。
本発明に係る有機廃棄物等の処理方法は、燃焼炉の近傍に炭化容器が配設される設備によって有機物を主体とする廃棄物等を処理するにあたり、これをより効果的に炭化して熱エネルギー源として活用できるようにされ、炭化容器内に収容する被処理材をより大量にしてより効率良く炭化させることができるとともに、ダイオキシン類や異臭の発生を防止し、しかも被処理物から発生するガスを有効活用して処理できるようにされ、特に炭化容器内に有機廃棄物等のみならず廃油やパラフィンを充填して、加熱時に、容器内の熱伝導性を良好にして炭化効率を向上させることを特徴としている。
【００１６】
すなわち、本発明に係る有機廃棄物等の処理方法の基本構成は、図１に示すように、不図示の燃焼炉の近傍に配設される炭化炉１内の炭化容器１１内で処理するようにされ、この炭化炉１には、炭化容器１１を加熱するための加熱手段２が設けられている。そしてこの加熱手段２の具体的な加熱方法は任意であり、ガスを燃焼させるガスバーナーでもよく、電気ヒーターでもよく、その他の炭化物等を燃焼させる方式のものでもよい。
【００１７】
前記炭化容器１１は、図２にも示すように円筒形状の本体部１１ａと蓋部１１ｂを備えるとともに、蓋部１１ｂの側方部には側方に張り出した後、下方に折れ曲がって所定距離延出しているガス放出部１１ｃが形成されており、このガス放出部１１ｃは、蓋部１１ｂを被せた状態で容器内部と容器外部を連通せしめるとともに、本体部１１ａの内部に充填物が充填されて蓋部１１ｂが被せられると、ガス放出部１１ｃ以外の箇所はほぼ密封状態になるようにされている。そして、このようにガス放出部１１ｃの取り付け位置を本体部１１ａの上部側面とし、また、その形状を、下方に折れ曲がる略Ｌ字型にするとともに、ガス放出部１１ｃから放出されるガスに着火して燃焼させ、炭化炉１内の温度を高めるためのガスバーナー等の着火部３を炭化炉１内に設けている。また、ガス放出部１１ｃの形状を下方に折れ曲がる略Ｌ字型にすることで、ガスを燃焼させたときの本体部１１ａへの加熱補助効果を高めることができるようにしている。
【００１８】
この炭化容器１１内への充填物は、例えば、木質材や竹材や産業廃棄物のチップなどの有機廃棄物等Ｙのほか、廃油Ｚも一緒に充填するようにしている。
このように、廃油Ｚを充填することにより、炭化容器１１の周囲を加熱すれば、炭化容器１１の局部だけを加熱しても、廃油Ｚの流動性、熱伝導性を利用して容器内全域を均一な温度で加熱することができ、熱源から遠い部分などに存在する有機廃棄物等Ｙをも効率的に加熱、炭化させることができ、炭化効率を高めることができる。
この際、本体部１１ａの下面の中央部を、図２（ｂ）の一点鎖線に示すように、下方に窪ませるようにしてもよい。このように、下面の中央部を下方に窪ませることで、廃油等を収容したときに、廃油等が窪みの中に溜まるようになり、加熱した際に外部から熱が届きにくい容器の中央部付近の有機廃棄物等の炭化をより効果的に行うことができる。
【００１９】
なお、廃油Ｚとしては、沸点が２７０〜３３０℃程度のテンプラ油等が、有機物の蒸発による炭化容器１１内の温度の均一化や、それに伴う植物分解速度の速まりによって特に好ましく、この程度の温度で油が蒸発すると、同時に有機廃棄物等Ｙの熱分解が開始され、容器内の熱伝導を均一にするのに効果的であり、有機廃棄物等ＹはＣＯやＨ２などの可燃ガスのほか、水蒸気（Ｈ２Ｏ）に分解され、また、廃油Ｚも気化すると、同様に可燃性の油蒸気ガスになって、いずれもガス放出部１１ｃから放出されて可燃ガスは炭化炉１で燃焼し、炭化容器１１を加熱する助けとなる。なお、前記着火部３における着火は、最初の段階だけでよく、その後、着火を停止しても、ガス放出部１１ｃから可燃ガスが流出する限り、燃焼は継続する。  
【００２０】
また、蓋部１１ｂの下面には、容器内に発生するガスを通過させてガス放出部１１ｃの通路内に導き、異物等がガス放出部１１ｃの通路内に入り込むのを防止するためのフィルター部材７を設けている。また、蓋部１１ｂの中央部には、冷却水を供給するための給水部４を設けるとともに、蓋部１１ｂの内面側には、給水部４から供給された水をシャワー状に容器内のほぼ全域に噴霧して内部を冷却するための噴霧部５が設けられており、炭化容器１１内の有機廃棄物等Ｙの炭化処理が完了した状態で炭化炉１が開放され、炭化容器１１が炭化炉１外に取り出された時点で、給水部４から水を供給することで、噴霧部５から炭化容器１１内のほぼ全域に水を噴霧し、炭化容器１１内の温度を１５０℃程度付近まで冷却するようにしている。なお、炭化処理を行うときは、給水部４にキャップ６を被せて内部を密封するようにしている。
【００２１】
なお、ガス放出部１１ｃの先端に、ガス放出圧で弁が開き、放出圧がなくなると、自動的に閉まる弁とか、ガス放出部１１ｃの通路を一時的に塞ぐことのできるフタ等を設けておき、後述する冷却手段を炭化容器１１が通過して外部に払い出される時点で、それまで開放していたガス放出部１１ｃに弁やフタをして内部の炭化物等に着火しやすくなるのを防止するようにしてもよい。
【００２２】
以上のような炭化炉１内の炭化容器１１における有機廃棄物等Ｙの炭化方法について説明する。
炭化容器１１内に有機物を主体とする木質材や竹材や産業廃棄物等の有機廃棄物等Ｙを所定寸法に切断して収容し、さらに、テンプラ油等の廃油Ｚを容器内の約１／３程度充填する。この際、廃油Ｚの沸点は２９０〜３００℃程度である。
そして、このような炭化容器１１を炭化炉１内に収容し、加熱手段２で加熱する。そして、炭化容器１１が加熱され、３００℃程度以上に加熱されると、廃油Ｚが液状で容器内に存在するかぎり、その流動性と熱伝達性により、炭化容器１１の中央部まで熱が届き全体を均一に加熱することができ、容器の中央部付近や熱源から遠い箇所に存在する有機廃棄物等Ｙの炭化も効率的に行われる。
【００２３】
一方、内部に収容した廃油Ｚは油蒸気ガスとして気化し、同時に有機廃棄物等Ｙも熱分解し、ＣＯやＨ２の可燃ガスや水蒸気Ｈ２Ｏに分解し、これらはガス放出部１１ｃを通して容器外に流出する。そして、内部の有機廃棄物等Ｙの炭化が開始されるが、当初の段階で、ガス放出部１１ｃから放出される油蒸気ガスや可燃ガス等に対して着火部３を着火させれば、ガス放出部１１ｃから放出される可燃ガス等が燃焼を始め、炭化炉１内の温度が上昇して炭化容器１１を加熱する際の助けとなる。なお、着火部３の着火は当初の段階だけでよく、その後着火を停止しても、可燃ガス等が放出されるかぎり、燃焼は継続する。
そしてこの炭化処理は、内部の廃油Ｚが蒸発し尽す時点まで行われるが、この廃油Ｚの蒸発し尽す時点の判断は、有機廃棄物Ｙの種類や水分含有量や充填量や、廃油Ｚの種類や充填量や、燃焼炉２の炉内温度や、連通面積調整部材１３の位置等によって、炭化させる時間（炭化容器１１を炭化炉１内に収容して加熱する時間）によって制御する。
【００２４】
炭化処理が完了すると、加熱手段２による加熱を停止して炭化炉１内から炭化容器１１を取り出し、キャップ６を外して給水部４から水を供給して噴霧部５から水をシャワー状に噴霧し、炭化容器１１内の温度を１５０℃程度付近まで冷却する。そして、冷却が完了すると、炭化容器１１の蓋部１１ｂを開放して炭化処理された炭を取り出す。
なお、本実施例では、ガス放出部１１ｃの形状を下方にＬ字型に折り曲げた形状にしているが、この形状は必須のものではなく、ガス放出部１１ｃから放出したガスを近接する不図示の燃焼炉に導いて燃焼処理する場合、ガス放出部１１ｃと燃焼炉を連通路などで連通させるようにしてもよい。
【００２５】
次に、有機廃棄物等の処理方法に使用される他の設備構成として、燃焼炉の炉内に連通する領域に炭化容器流通路を設ける場合の構成例について図３乃至図７に基づき説明する。
【００２６】
この燃焼設備は、図３に示すように、燃焼物を燃焼させる燃焼炉２１と、この燃焼炉２１に連通した領域部分に組み込まれる炭化容器流通路２２（図４）を備えており、この炭化容器流通路２２には、図５、図６に示すように、上流側の投入路２３と下流側の払出路２４が設けられるとともに、これら投入路２３や払出路２４は後述するシャッター部材２５により、炭化容器流通路２２との連通が遮断可能にされている。そして、この炭化容器流通路２２には、図２に示す炭化容器１１内に収容した有機廃棄物等Ｙを投入路２３側から送り込み、炭化容器流通路２２内で加熱することにより有機廃棄物等Ｙを炭化させ、炭化が完了すると、払出路２４から払い出すようにしている。
【００２７】
このため、図２に示す炭化容器１１の下面側には、車輪１１ｓを設けるとともに、投入路２３から払出路２４にかけて炭化容器１１を移送するための移送レール２６を設けており、炭化容器１１の車輪１１ｓを載せて走行可能にしている。なお、このような炭化容器１１を移送するための手段は任意であり、炭化容器１１側の車輪１１ｓを廃止してベルトコンベア等で移送するようにしてもよい。
【００２８】
燃焼炉２１では、燃焼物を燃焼させて熱エネルギーを得てこれを利用できるようにされ、本実施例では、水分含有量１５重量％以下の炭化物を投入するための投入部２７と、投入された被燃焼物に最初の段階で着火することのできる不図示の着火部と、燃焼炉２１内に空気を送り込むための不図示のエア供給部などを備えており、投入部２７には、粉砕して粒状にした炭化物を連続的に投入するためのスクリューコンベアが配設されるとともに、投入部２７の下方の炉内には、耐熱性素材で且つ孔空き素材である受台２８が設けられ、前記不図示の着火部は受台２８の前方などに配置され、また、炉内の下方部には、上方から落下してくる焼却灰等を溜めることのできる灰溜部２９が設けられている。そしてこの灰溜部２９には、一定量の焼却灰等が溜まった時点でこれを外部に排出するための排出手段３０が設けられている。このような排出手段３０は、ベルコンベア等を利用するようにしてもよい。
【００２９】
なお、受台２８の近傍に、送り込まれた被燃焼物を炉内で水平方向に送りつつ燃焼させ、焼却灰等を炉内の下方部に落下させるための水平無限軌道等を設けるようにしてもよい。
この際、投入部２７から投入される炭化物としては、完全に炭化させたものだけでなく水分含有量１５重量％以下に乾燥させた乾燥物であっても良く、この水分含有量１５重量％以下に乾燥させた乾燥物を燃焼させる際は、ある程度の割合で炭化物を混ぜて一緒に燃焼させることがダイオキシン類発生防止のため好ましい。
【００３０】
また本実施例では、燃焼させる炭化物として、後述する要領により本燃焼設備で生成した炭化物を使用するとともに、予め最大寸法１０ｍｍ以下のサイズの粒状物に粉砕するようにしている。これは、それ以上のサイズになると、燃焼時に必要量以上の酸素を必要とするようになって効率的に燃焼させることができないためであり、より効率的に燃焼させるためには、なるべく細かいサイズに粉砕することが好ましい。
また、この燃焼炉２１の下方の側方部には、前述のように、炭化容器流通路２２が炉内に連通して設けられている。
【００３１】
なお、燃焼炉２１の炉内の所定箇所に、発電用熱交換器を設けてもよく、燃焼した熱エネルギーを利用して発電等に使用するようにしてもよい。
また、燃焼炉２１の上部には、燃焼ガスを排出するため、ガス排出路３１が設けられており、本実施例では、このガス排出路３１から排出された高温のガスを利用して、特に、有機物を主体とする廃棄物等が水分の多い生ゴミや動物糞等の場合に、これらを所定の水分量以下に乾燥させるための乾燥機等に導くようにしている。
【００３２】
また、燃焼炉２１と炭化容器流通路２２の境界部分には、図５に示すように、耐熱性材料からなる連通面積調整部材３２がスライド可能に設けられている。
これは、燃焼炉２１の炉内温度が、発電等のために１０００℃を超える温度まで加熱された場合、大量の高温ガスが炭化容器流通路２２に流れ込むと、問題が生じることがあるからであり、この連通面積調整部材２２によって炭化容器流通路２２に流れ込む高温ガスの流入量を調整するためである。
【００３３】
前記投入路２３と払出路２４は、前述のように、炭化容器流通路２２の搬路上流側と下流側にそれぞれ接続されており、投入路２３側の入り口付近の所定箇所には、不図示の押し込みシリンダユニットなどの移送駆動手段を設け、炭化容器１１を炭化容器流通路２２内に送り込むことができるようにされている。なお、この移送駆動手段の具体的構成も任意である。
【００３４】
また、炭化容器流通路２２と投入路２３及び払出路２４との境界部分には、図５、図６に示すように、炭化容器流通路２２内と外部との空気の流通を遮断するための断熱性材料からなるシャッター部材２５が昇降自在に配設されている。また、払出路２４の内部には、炭化容器１１を所定温度以下に冷却するための冷却手段３３が設けられているが、この冷却手段３３については後述する。
【００３５】
前記冷却手段３３は、図７に示すように、炭化容器１１が搬送される通路の周囲四面を取り囲むボックス状の囲繞部材３４と、この囲繞部材３４の内部の所定箇所を流通する冷却水通路と、この冷却水通路に冷却水を給排水するための給水部ａ、排水部ｂを備えており、囲繞部材３４の内部を流通する冷却水通路としては、炭化容器１１を取り囲む四周壁の内部のほぼ全域を冷却水が流通するようにしている。なお、払出路２４の最も下流側に、炭化容器１１の温度を測定することができる温度センサを設け、所定温度（例えば２５０℃以下程度）に冷却されることを検知できるようにしてもよい。
【００３６】
以上のような燃焼設備における有機廃棄物等Ｙの炭化方法について説明する。
燃焼炉２１において、最初の段階で炉内に任意の被燃焼物を投入して任意の着火手段により燃焼させ、燃焼室内の燃焼が定常的に安定して行われるようになると、投入部２７から水分含有量１５重量％以下の炭化物を投入して燃焼させ、炉内温度を少なくとも６００〜７００℃以上に保持する。
【００３７】
一方、炭化容器１１側においては、基本構成の欄で説明した要領と同じ要領で炭化容器１１内に有機物を主体とする木質材や竹材や産業廃棄物等の有機廃棄物等Ｙを所定寸法に切断して収容し、さらに、テンプラ油等の廃油Ｚを容器内の約１／３程度充填する。
【００３８】
そして、このような炭化容器１１を投入路２３に投入し、不図示の移送駆動手段によって炭化容器流通路２２内に送り込み、所定数の炭化容器１１が押し込まれるとシャッター部材２５を閉じる。
【００３９】
このため、炭化容器１１は燃焼炉２１内の高温ガスによって３００℃以上に加熱され、基本構成の欄で説明した要領と同じ要領で廃油Ｚは油蒸気ガスとして気化し、同時に有機廃棄物等Ｙも熱分解する。すると、廃油Ｚが液状で容器内に存在するかぎり、その流動性と熱伝達性により、炭化容器１１の一部を加熱するだけで容器内部の熱は均一に加熱され、容器の中央部付近や熱源から遠い箇所に存在する有機廃棄物等Ｙの炭化も効率的に行われる。また、ＣＯやＨ２の可燃ガスや水蒸気Ｈ２Ｏに分解し、これらはガス放出部１１ｃを通して容器外に流出し、不図示の着火部によって着火する。そしてこのガス放出部１１ｃから放出されるガスの燃焼によって炭化容器１１の加熱の補助となる。
【００４０】
そして炭化が終了すると、シャッター部材１４が開放されて炭化容器１１は払出路２４の冷却手段３３の囲繞部材３４内に送り込まれ、少なくとも２５０℃程度以下に冷却された後、外部に払い出される。
以上のような要領により、廃油Ｚを利用して有機廃棄物等Ｙの炭化を効率的に行うことができ、しかも、有機廃棄物等Ｙや廃油Ｚから発生する可燃ガスを利用して炭化容器１１を効果的に加熱することができる。
【００４１】
次に、有機廃棄物等の処理方法に使用される他の設備構成として、燃焼炉の周囲に複数の炭化炉を配設する構成例について、図８および図９に基づき説明する。
【００４２】
この構成については、中央の一個の燃焼炉２１Ｂの周囲に複数個（実施例では４個）の炭化炉１Ｂが配設され、それぞれの炭化炉１Ｂ内にそれぞれの炭化容器１１が配設されるとともに、炭化炉１Ｂと燃焼炉２１Ｂとの間には、炉内同士を連通する連通路３４が連通路遮断・解放機構３５を介して遮断・解放自在に設けられている。
【００４３】
そして、炭化炉１Ｂは、炭化容器１１を出し入れ可能にされるとともに、その構成は、図１に示す基本構成とほぼ同様な形態とされ、炭化炉１Ｂ内における炭化処理要領も、図１に示す基本構成の場合と同様である。そして、炭化処理が完了した後の炭化炉１Ｂからの炭化容器１１の取り出しや、その後の炭化容器１１の冷却・炭化物取り出し要領も、該当する連通路３４を連通路遮断・解放機構３５で遮断した後は、基本構成の場合と同様である。また、燃焼炉２１Ｂにおける燃焼炉２１Ｂの構成は、図９に示す通りであり、投入部２７や受台２８や灰溜部２９や排出手段３０等の構成や燃焼方法等については、前記炭化容器流通路２２における燃焼炉２の場合と同様である。
そして、この構成例では、有機廃棄物等Ｙの量が大量に発生するような場合に、効率的に処理することができる。
【００４４】
なお、この実施例では、炭化炉１Ｂと燃焼炉２１Ｂとをそれぞれの連通路３４で連通させているが、この連通路３４の代わりに、それぞれの炭化容器１１のガス放出部１１ｃの先端と燃焼炉２１Ｂとを連通させ、炭化容器１１内のガスを燃焼炉２１Ｂ内で燃焼させてもよく、この場合でも、炭化容器１１内の廃油Ｚの流動性と熱伝達性により、炭化容器１１の中央部まで熱が届き全体を均一に加熱することができ、容器の中央部付近や熱源から遠い箇所に存在する有機廃棄物等Ｙの炭化も効率的に行うことができる。
【００４５】
以上のような要領により、いずれの場合も廃油Ｚを利用して有機廃棄物等Ｙの炭化を効率的に行うことができ、しかも、有機廃棄物等Ｙや廃油Ｚから発生する可燃ガスを利用して炭化容器１１を効果的に加熱することができる。また、廃油Ｚは、特に有機廃棄物等Ｙの周囲の空間部を隙間無く埋め、発生するガスも炭化容器１１内を埋め尽くすため、容器１１内の発熱量を有機廃棄物等Ｙに効果的に伝達することができる。
【００４６】
なお、以上の各実施例のうち、適切な場合には、燃焼炉２に設けた発電用熱交換器によって水を熱湯に変換し、発電を行うようにしており、このため、炭化作業を連続的に行うようにしているが、発電用熱交換器を使用することや、連続的に運転することは必須の要件ではなく、バッチ式に運転するようにしてもよい。
【００４７】
以上のように本発明に係る有機廃棄物等の炭化方法は、有機物を主体とする廃棄物等を有効処理するにあたり、炭化容器内に収容する被処理材をより大量により効率良く炭化させることができ、また、特に廃油等の処理も可能な設備であり、また処理中に発生するダイオキシン類や異臭の発生を防止し、しかも有機物の有するエネルギーを集中して取り出して有効活用することができる。また、特に、炭化被処理物が鶏糞や牛糞のような異臭が激しい場合でも、本発明に係る処理方法の場合は、鶏糞や牛糞を袋に詰めたままで炭化容器内に収容し、これに廃油等を混ぜて処理するだけで、リン酸ジカルシウム分に富んだ肥料や土壌改良材が生成されるため便利である。
【００４８】
なお、本発明は以上のような実施形態に限定されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載した事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは本発明の技術的範囲に属する。例えば、炭化容器１１内に収容するテンプラ油の代わりに、融点が６０℃程度、沸点が３００℃以上の固形パラフィンを使用するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
有機廃棄物等を処理するにあたり、効果的に炭化処理してその有するエネルギーを有効活用できるため今後の広い普及が期待される。
【符号の説明】
【００５０】
１、１Ｂ…炭化炉、１１…炭化容器、１１ｃ…ガス放出部、２１、２１Ｂ…燃焼炉、２２…炭化容器流通路、Ｙ…有機廃棄物等、Ｚ…廃油。
【要約】
【課題】  有機物を主体とする廃棄物等を有効処理するにあたり、ダイオキシン類や異臭の発生を防止し、しかも被処理物から発生するガスを有効活用して処理できるようにする。
【解決手段】  燃焼物を燃焼させる燃焼炉の近傍に、炭化容器１１が収容される炭化炉１を設け、炭化容器１１の上部に、内部に溜まったガスを放出するためのガス放出部１１ｃを設ける。また、炭化容器１１内に、有機廃棄物等Ｙとテンプラ油等の廃油Ｚを収容し、炭化炉１内で炭化容器１１を加熱することにより、炭化容器１１内の廃油Ｚを蒸発させて有機廃棄物等Ｙを炭化し、炭化容器１１内の廃油Ｚが蒸発し尽した段階で炭化容器１１を燃焼炉２外に払い出し、炭化処理を完了する。また、ガス放出部１１ｃから放出されるガスを近傍の燃焼炉で燃焼させるか、または炭化炉１内で燃焼させる。
【選択図】      図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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