(57)【要約】【課題】排出ガスを効率良く浄化処理する炭素化装置を提供する。【解決手段】処理物を炭素化する炭素化装置であって、炭化室（第一炭化室３、第二炭化室４）に隣接しない炭化前処理室（投入予備室１）と炭化後処理室（第二冷却室６、冷却予備室７）とから排出されるガスを集めて第一消臭消煙装置５１に導く第一排気通路５０と、炭化室（第一炭化室３、第二炭化室４）とこれに隣接する炭化前処理室（予備加熱室２）と炭化後処理室（第一冷却室５）とから排出されるガスを集めて第二消臭消煙装置６１に導く第二排気通路６０とを備える。【選択図】図１
2008222901.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理物を熱分解する前の処理が行われる複数の炭化前処理室と、
処理物を加熱して熱分解する炭化室と、
処理物を熱分解した後の処理が行われる複数の炭化後処理室と、
直列に並ぶ前記各炭化前処理室と前記炭化室と前記各炭化後処理室をそれぞれ閉塞する遮断扉と、
この遮断扉を開閉して処理物を搬送する搬送手段と、
前記各炭化前処理室と前記炭化室と前記各炭化後処理室から排出されるガスを燃焼させて外部に排出する第一、第二消臭消煙装置とを備え、
処理物を炭素化する炭素化装置であって、
前記炭化室に隣接しない前記炭化前処理室と前記炭化室に隣接しない前記炭化後処理室とから排出されるガスを集めて前記第一消臭消煙装置に導く第一排気通路と、
前記炭化室と前記炭化室に隣接する前記炭化前処理室と前記炭化室に隣接する前記炭化後処理室とから排出されるガスを集めて前記第二消臭消煙装置に導く第二排気通路とを備えたことを特徴とする炭素化装置。
【請求項２】
前記炭化前処理室として、外部から処理物を搬入して窒素置換を行う投入予備室と、前記炭化室の手前で処理物を予備加熱する予備加熱室とを備え、
前記炭化後処理室として、前記炭化室から出される処理物を冷却する第一冷却室と、処理物を外部へと搬出する冷却予備室とを備え、
前記第一排気通路は前記投入予備室と前記冷却予備室とから排出されるガスを集めて前記第一消臭消煙装置に導く一方、
前記第二排気通路は前記予備加熱室と前記第一冷却室とから排出されるガスを集めて前記第二消臭消煙装置に導くことを特徴とする請求項１に記載の炭素化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば廃棄されるゴミ等の有機物を炭素化する炭素化装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の炭素化装置として、ゴミ等の処理物を熱分解して油、ガス、炭化物等に再生する資源回収型廃棄物処理システムがある。このシステムは、遮断扉を介して閉塞される複数の処理室が直列に並んで設けられ、各処理室にて搬入工程、予熱工程、熱分解（乾留）工程、冷却工程、搬出工程等が順に行われるものである（特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
特許文献１に開示されたシステムは、各処理室から排出されるガスを冷却して油分を分離するとともに、冷却後の余剰ガスと各処理室から排出されるガスを最終的に２系統に分け、それぞれの系統で集められたガスを２つの消臭消煙装置にて燃焼させて外部に排出するようになっている。
【０００４】
特許文献２に開示されたシステムは、各処理室から排出されるガスを冷却して油分を分離し、ガス中の金属を回収するとともに、これら処理が行われたガスを最終的に１系統に集めて排出するようになっている。
【特許文献１】特開平８−２８３５９４号公報
【特許文献２】特開平９−２４８５４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来の炭素化装置にあっては、熱量等の性状が大幅に異なるガスを集めて浄化処理していたため、排出ガスの浄化処理する効率が低く、浄化装置が大型化を招くという問題点があった。
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、排出ガスを効率良く浄化処理する炭素化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、処理物を熱分解する前の処理が行われる複数の炭化前処理室と、処理物を加熱して熱分解する炭化室と、処理物を熱分解した後の処理が行われる複数の炭化後処理室と、直列に並ぶ各炭化前処理室と炭化室と各炭化後処理室をそれぞれ閉塞する遮断扉と、遮断扉を開閉して処理物を搬送する搬送手段と、各炭化前処理室と炭化室と各炭化後処理室から排出されるガスを燃焼させて外部に排出する第一、第二消臭消煙装置とを備え、処理物を炭素化する炭素化装置であって、炭化室に隣接しない炭化前処理室と炭化室に隣接しない炭化後処理室とから排出されるガスを集めて第一消臭消煙装置に導く第一排気通路と、炭化室と炭化室に隣接する炭化前処理室と炭化室に隣接する炭化後処理室とから排出されるガスを集めて第二消臭消煙装置に導く第二排気通路とを備えたことを特徴とするものとした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、第一排気通路を介して熱量の低いガスが第一消臭消煙装置に導かれることにより、第一消臭消煙装置の炉を小型化してガスの消臭を効率良く行う一方、第二排気通路を介して熱量の高いガスが第二消臭消煙装置に導かれることにより、第二消臭消煙装置炉の容量を十分に確保してガスの消臭を行うとともにガスの可燃成分を燃焼させて無害化し、異常燃焼や爆発を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を廃棄される有機物を熱分解して炭化させる炭素化装置に適用した実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１に示すように、炭素化装置は、炭化工程の流れ方向に沿って投入予備室１、予備加熱室２、第一炭化室３、第二炭化室４、第一冷却室５、第二冷却室６、冷却予備室７が設けられる。図１に矢印で示すように、投入予備室１に投入された処理物（被炭化物）が各処理室１〜７に順に搬送され、後述するように各処理室１〜７にて処理物中の有機物を炭化させるための処理が順に行われ、冷却予備室７から炭化物が取り出される。
【００１１】
なお、上記した各処理室１〜７の設置数はこれに限らず、要求される処理能力等に応じて増減しても良い。例えば、２つの第一、第二炭化室３、４に限らず、３つ以上の炭化室を設けても良い。
【００１２】
炭素化装置は、搬送手段として処理物が入れられるコンテナと、このコンテナを搬送するコンベアを備える。このコンベアは各処理室１〜７の内外に渡って延び、コンテナを矢印で示す流れ方向（略水平方向）に搬送するようになっている。
【００１３】
炭素化装置は、各処理室１〜７を開閉する手段として、遮断扉１１〜１８を備える。各遮断扉１１〜１８は図示しない駆動機構を介して昇降し、所定の開位置に引き上げられると各処理室１〜７の出入口を開き、コンベアを介して搬送されるコンテナが通過できるようにする一方、所定の閉位置に引き下げられると各処理室１〜７の出入口を閉じ、各処理室１〜７を密閉するようになっている。
【００１４】
各処理室１〜７には窒素ガスを注入する窒素ガス注入管２０と、室内のガスを排出する排気管２１〜２７を備える。窒素ガス注入管２０を介して窒素ガスが注入されるとともに、室内のガスが排気管２１〜２７を介して強制的に排出する窒素置換によって低酸素濃度雰囲気を形成するようになっている。
【００１５】
第一炭化室３と第二炭化室４は炭化工程の流れ方向について中央部に並んで設けられる。第一炭化室３と第二炭化室４では図示しないヒータによりコンテナ内の処理物が所定温度条件（例えば３６０℃〜４５０℃程度）で加熱され、処理物を低酸素濃度雰囲気にて燃焼させることなく熱分解（乾留）して炭素化する。第一炭化室３と第二炭化室４ではこの熱分解によって処理物から高熱量の乾留ガスが発生し、窒素置換により第一炭化室３、第二炭化室４から排気管２３、２４へと排出されるガスにおける可燃成分の濃度は高いものとなる。
【００１６】
こうして第一炭化室３、第二炭化室４では処理物を熱分解する炭素化処理が行われるが、第一炭化室３、第二炭化室４の前方には熱分解する前の処理が行われる炭化前処理室として投入予備室１、予備加熱室２が設けられている。
【００１７】
予備加熱室２は第一炭化室３の手前に配置され、遮断扉１３を開閉してコンテナが予備加熱室２から第一炭化室３に搬入される。この予備加熱室２では窒素置換が行われるとともに、ヒータによりコンテナ内の処理物が所定温度条件で予備加熱される。
【００１８】
予備加熱室２では上記した予備加熱時に、処理物から乾留ガスはほとんど発生しないが、遮断扉１３の開閉時に隣接する第一炭化室３内の乾留ガスが流入し、窒素置換により予備加熱室２から排気管２２へと排出されるガスにおける可燃成分の濃度はある程度高いものとなる。
【００１９】
投入予備室１は炭化工程の流れ方向について最前部に配置され、遮断扉１１を開閉してコンテナが投入予備室１に搬入され、窒素置換が行われる。
【００２０】
投入予備室１は予備加熱室２の手前に配置され、遮断扉１２を開閉してコンテナが投入予備室１から予備加熱室２に搬入される。この投入予備室１では処理物の熱分解が行われないため乾留ガスは発生せず、遮断扉１２の開閉時に隣接する予備加熱室２内に残留する少量の乾留ガスが流入するが、窒素置換により投入予備室１から排気管２１へと排出されるガスにおけるガス中の可燃成分の濃度は低いものとなる。
【００２１】
第一炭化室３、第二炭化室４の後方には熱分解した後の処理が行われる炭化後処理室として第一冷却室５、第二冷却室６、冷却予備室７が設けられている。
【００２２】
第一冷却室５は第二炭化室４の後方に配置され、遮断扉１５を開閉してコンテナが第二炭化室４から第一冷却室５に搬入される。この第一冷却室５では、第一冷却室５では処理物の一段目の冷却が行われ、余熱により乾留ガスが発生するとともに、遮断扉１５の開閉時に隣接する第二炭化室４の乾留ガスが流入し、第一冷却室５から排気管２５へと排出されるガスにおける可燃成分の濃度はある程度高いものとなる。
【００２３】
第二冷却室６は第一冷却室５の後方に配置され、遮断扉１６を開閉してコンテナが第一冷却室５から第二冷却室６に搬入される。この第二冷却室６では処理物の二段目の冷却が行われ、余熱による乾留ガスはほとんど発生せず、遮断扉１６の開閉時に隣接する第一冷却室５内に残留する少量の乾留ガスが流入するが、窒素置換により第二冷却室６から排気管２６へと排出されるガスにおける可燃成分の濃度は低いものとなる。
【００２４】
冷却予備室７は第二冷却室６の後方に配置され、遮断扉１７を開閉してコンテナが第二冷却室６から冷却予備室７に搬入される。この冷却予備室７では処理物の三段目の冷却が行われ、余熱による乾留ガスはほとんど発生せず、遮断扉１７の開閉時に隣接する第二冷却室６内に残留するごく少量の乾留ガスが流入するが、窒素置換により冷却予備室７から排気管２７へと排出されるガスにおける可燃成分の濃度は低いものとなる。
【００２５】
冷却予備室７は炭化工程の流れ方向について最後部に配置され、遮断扉１８を開閉してコンテナが冷却予備室７から外部へと搬出される。
【００２６】
各処理室１〜７から排出されるガスを処理する設備として、ガスを冷却して油分を分離する冷却器８と、ガスの逆流を止める安全器９と、ガスを燃焼させる第一、第二消臭消煙装置５１、６１とを備える。
【００２７】
投入予備室１、第二冷却室６、冷却予備室７のガスをそれぞれ排出する各排気管２１、２６、２７には安全器９のみが介装される。
【００２８】
予備加熱室２、第一、第二炭化室３、４、第一冷却室５のガスをそれぞれ排出する排気管２２、２３、２４、２５には冷却器８と安全器９が介装される。
【００２９】
第一炭化室３と第二炭化室４では処理物の熱分解時に、処理物から高熱量の乾留ガスが発生し、この乾留ガスは炭化水素系の可燃成分を大量に含んでおり、排気管２３、２４を介して冷却器８にて冷却されることによりこの可燃成分が液化して可燃性の油が回収されるが、冷却器８を通過した余剰ガスには低沸点で液化しなかった可燃成分が含まれ、この余剰ガスは例えば千〜１万ｋｃａｌ／ｍ3程度の熱量を持つ。
【００３０】
予備加熱室２では処理物の予備加熱時に、処理物から乾留ガスはほとんど発生しないが、遮断扉１３の開閉時に隣接する第一炭化室３内の乾留ガスが流入しており、排気管２２を介して冷却器８にて冷却されることによりこの可燃成分が液化して可燃性の油が回収されるが、冷却器８を通過した余剰ガスには低沸点で液化しなかった可燃成分がある程度含まれる。
【００３１】
第一冷却室５では処理物の冷却時に、余熱により乾留ガスが発生するとともに、遮断扉１５の開閉時に隣接する第二炭化室４の乾留ガスが流入しており、排気管２５を介して冷却器８にて冷却されることによりこの可燃成分が液化して可燃性の油が回収されるが、冷却器８を通過した余剰ガスには低沸点で液化しなかった可燃成分がある程度含まれる。
【００３２】
そして本発明の要旨とするところであるが、投入予備室１と第二冷却室６と冷却予備室７から排出されるガスを第一消臭消煙装置５１に導く第一排気通路５０を備えるとともに、予備加熱室２と第一、第二炭化室３、４と第一冷却室５から排出されるガスを第二消臭消煙装置６１に導く第二排気通路６０を備える。
【００３３】
これにより、投入予備室１と第二冷却室６と冷却予備室７から排出される可燃成分の少ないガスは第一排気通路５０を通って第一消臭消煙装置５１に導かれ、第一消臭消煙装置５１の高温雰囲気にて消臭消煙され、第一消臭消煙装置５１から外部に排出される。
【００３４】
第一消臭消煙装置５１は、ガスを滞留させる炉５４と、この炉５４内に臨む炉内温度保持用のバーナ５３と、炉５４内で燃焼したガスを外部に排出する排熱筒５５とを備える。
【００３５】
炉内温度保持用のバーナ５３は、炉５４内の出口寄りに設けられ、これに供給される燃料を炉５４内で燃焼し、炉５４内を所定温度（例えば８００℃程度）に保つようになっている。
【００３６】
第一消臭消煙装置５１は、その炉５４を所要のガス滞留時間が得られる容量とし、ガス（乾留ガス＋窒素）が炉５４内の高温雰囲気を通過することにより、ガスの消臭が効率良く行われる。
【００３７】
一方、予備加熱室２と第一、第二炭化室３、４と第一冷却室５から排出される可燃成分の多いガスは第二排気通路６０を通って第二消臭消煙装置６１に導かれ、第二消臭消煙装置６１にて燃焼するとともに、第二消臭消煙装置６１の高温雰囲気にて消臭消煙され、第二消臭消煙装置６１から外部に排出される。
【００３８】
第二消臭消煙装置６１は、ガスを滞留させる炉６４と、この炉６４内に臨む可燃ガス点火用の小容量バーナ６２と、炉内温度保持用の大容量バーナ６３と、炉６４内で燃焼したガスを外部に排出する排熱筒６５とを備える。
【００３９】
可燃ガス点火用の小容量バーナ６２は、炉６４内の入口寄りに設けられ、これに供給される燃料を炉６４内で燃焼し、炉６４内に流入するガス中に含まれる可燃成分に着火するようになっている。
【００４０】
炉内温度保持用の大容量バーナ６３は、炉６４内の出口寄りに設けられ、これに供給される燃料を炉６４内で燃焼し、炉６４内を所定温度（例えば８００℃程度）以上に保つようになっている。
【００４１】
第二消臭消煙装置６１は、ガス（乾留ガス＋窒素）の可燃成分を燃焼させて無害化するとともにガスの消臭をするものであり、ガスの可燃成分が燃焼するのに伴って炉６４内の温度が許容値（例えば千数百℃）を超えて高くならないように炉６４の容量を確保する。そして、炉６４は異常燃焼を防止するとともに、爆発を防止するようになっている。
【００４２】
以上のように、処理物を熱分解する前の処理が行われる複数の炭化前処理室（投入予備室１、予備加熱室２）と、処理物を加熱して熱分解する炭化室（第一炭化室３、第二炭化室４）と、処理物を熱分解した後の処理が行われる複数の炭化後処理室（第一冷却室５、第二冷却室６、冷却予備室７）と、直列に並ぶ各炭化前処理室と炭化室と各炭化後処理室をそれぞれ閉塞する遮断扉１１〜１８と、遮断扉１１〜１８を開閉して処理物を搬送する搬送手段と、各炭化前処理室と炭化室と各炭化後処理室から排出されるガスを燃焼させて外部に排出する第一、第二消臭消煙装置５１、６１とを備え、処理物を炭素化する炭素化装置であって、炭化室（第一炭化室３、第二炭化室４）に隣接しない炭化前処理室（投入予備室１）と炭化後処理室（第二冷却室６、冷却予備室７）とから排出されるガスを集めて第一消臭消煙装置５１に導く第一排気通路５０と、炭化室（第一炭化室３、第二炭化室４）とこれに隣接する炭化前処理室（予備加熱室２）と炭化後処理室（第一冷却室５）とから排出されるガスを集めて第二消臭消煙装置６１に導く第二排気通路６０とを備えるため、第一排気通路５０を介して熱量の低いガスが第一消臭消煙装置５１に導かれることにより、第一消臭消煙装置５１をガスの消臭をするものとして炉５４を小型化する一方、第二排気通路６０を介して熱量の高いガスが第二消臭消煙装置６１に導かれることにより、第二消臭消煙装置６１をガスを消臭するとともにガスの可燃成分を燃焼させて無害化するものとして炉６４の容量を十分に確保して異常燃焼や爆発を防止できる。
【００４３】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態を示す炭素化装置の構成図。
【符号の説明】
【００４５】
１  投入予備室（炭化前処理室）
２  予備加熱室（炭化前処理室）
３  第一炭化室（炭化室）
４  第二炭化室（炭化室）
５  第一冷却室（炭化後処理室）
６  第二冷却室（炭化後処理室）
７  冷却予備室（炭化後処理室）
８  安全器
９  冷却器
１１〜１８  遮断扉
５０  第一排気通路
５１  第一消臭消煙装置
６０  第二排気通路
６１  第二消臭消煙装置
【図１】
2008222901.tif 000003