(57)【要約】【解決手段】炭化炉１においては、供給部から供給された処理物を加熱して炭化処理した炭化物を排出部６から排出するとともにその炭化処理の際に生じる排気を排気部７から排出する。排出部６には、炭化物が排出される排出室６ａと、磁石２６により水に磁気を発生させた磁気水を排出室６ａに吹き付ける磁気水導入管２５とを備えている。【効果】排出室６ａに排出された炭化物に磁気水導入管２５から磁気水を吹き付けて活性炭を効率的に製造することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁石により水に磁気を発生させた磁気水を炭化物に当てて炭化物を活性化した活性炭を製造することを特徴とする活性炭の製造方法。
【請求項２】
前記炭化物は炭化炉で処理物を加熱して炭化処理したものであることを特徴とする請求項１に記載の活性炭の製造方法。
【請求項３】
供給部から供給された処理物を加熱して炭化処理した炭化物を排出部から排出するとともにその炭化処理の際に生じる排気を排気部から排出する炭化炉において、この排出部には、炭化物が排出される排出室と、磁石により水に磁気を発生させた磁気水をこの排出室に吹き付ける磁気水導入管とを備えたことを特徴とする炭化炉。
【請求項４】
前記排出部から排出された炭化物を回収する回収部には、排出室からの炭化物、または、排出室で磁気水導入管により炭化物に磁気水を吹き付けて生成した活性炭含有物に処理物を混ぜた混合処理物を収容する混合室を備えたことを特徴とする請求項３に記載の炭化炉。
【請求項５】
前記排出部から排出された炭化物を回収する回収部には、排出室からの炭化物、または、排出室で磁気水導入管により炭化物に磁気水を吹き付けて生成した活性炭含有物に処理物を混ぜた混合処理物を収容する混合室と、排出室からの炭化物、または、排出室で磁気水導入管により炭化物に磁気水を吹き付けて生成した活性炭含有物を収容する単独回収室とを備え、この排出室からの炭化物または活性炭含有物をこの混合室と単独回収室とに区分する区画路を備えたことを特徴とする請求項３に記載の炭化炉。
【請求項６】
前記混合室に収容した混合処理物を前記供給部に搬送するコンベヤを備えたことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の炭化炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、活性炭の製造方法、並びに、その製造方法の実施に敵した炭化炉に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１，２などには、廃棄物などの処理物を用いた活性炭の製造方法が開示されている。また、下記の特許文献３などで開示された炭化炉においては、供給部から供給された廃棄物などの処理物を加熱して炭化処理した炭化物を排出部から排出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２９１０号公報
【特許文献２】特開平９−２０８９６３号公報
【特許文献３】特開平１１−２８６６８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明は、効率的な活性炭の製造方法、並びに、活性炭を効率的に製造するための炭化炉を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
後記実施形態の図面（図１〜６）の符号を援用して本発明を説明する。
請求項１の発明においては、磁石２６により水に磁気を発生させた磁気水を炭化物に当てて炭化物を活性化した活性炭を製造する。請求項１の発明では、磁気水により、炭化物から活性炭を容易に製造することができる。
【０００６】
請求項１の発明を前提とする請求項２の発明において、前記炭化物は炭化炉１で処理物を加熱して炭化処理したものである。請求項２の発明では、炭化炉１で処理物を炭化処理した炭化物に磁気水を当てて活性炭を容易に製造することができる。
【０００７】
請求項３の発明にかかる炭化炉１においては、供給部５から供給された処理物を加熱して炭化処理した炭化物を排出部６から排出するとともにその炭化処理の際に生じる排気を排気部７から排出する。例えば、横型または縦型の炭化炉１においては、炭化室１０を有する処理筒３を供給部５と排出部６との間で外筒２内に支持し、この外筒２の内周と処理筒３の外周壁８の外周との間には排気部６に連通する加熱室９を設けるとともに、処理筒３の外周壁８には処理筒３内の炭化室１０と外筒２内の加熱室９とを連通する通気孔１１ａを設け、外筒２内の加熱室９で発生させた燃焼熱により処理筒３の外周壁８及び通気孔１１ａを介して処理筒３内の炭化室１０を加熱して、供給部５から供給した処理物を処理筒３内の炭化室１０で炭化処理した炭化物を排出部６から排出するとともに、その炭化処理時に処理筒３内の炭化室１０で生じた燃焼熱により処理筒３の外周壁８及び通気孔１１ａを介して外筒２内の加熱室９を加熱し得るようにした。この排出部６には、炭化物が排出される排出室６ａと、磁石２６により水に磁気を発生させた磁気水をこの排出室６ａに吹き付ける磁気水導入管２５とを備えている。請求項３の発明では、排出室６ａに排出された炭化物に磁気水導入管２５により磁気水を吹き付けて活性炭を容易に製造することができる。
【０００８】
請求項３の発明を前提とする請求項４の発明において、前記排出部６から排出された炭化物を回収する回収部２８には、排出室６ａからの炭化物、または、排出室６ａで磁気水導入管２５により炭化物に磁気水を吹き付けて生成した活性炭含有物に処理物を混ぜた混合処理物を収容する混合室２９を備えた。請求項４の発明では、混合室２９で必要量の炭化物または活性炭含有物を処理物と混ぜて乾燥または消臭させた混合処理物を回収することができる。そのため、その混合処理物を供給部５から供給すると、より一層良好な炭化処理を行うことができる。
【０００９】
請求項３の発明を前提とする請求項５の発明において、前記排出部６から排出された炭化物を回収する回収部２８には、排出室６ａからの炭化物、または、排出室６ａで磁気水導入管２５により炭化物に磁気水を吹き付けて生成した活性炭含有物に処理物を混ぜた混合処理物を収容する混合室２９と、排出室６ａからの炭化物、または、排出室６ａで磁気水導入管２５により炭化物に磁気水を吹き付けて生成した活性炭含有物を収容する単独回収室３０とを備え、この排出室６ａからの炭化物または活性炭含有物をこの混合室２９と単独回収室３０とに区分する区画路３１を備えた。請求項５の発明では、混合室２９で必要量の炭化物または活性炭含有物を処理物と混ぜて乾燥または消臭させた混合処理物を回収することができる。そのため、その混合処理物を供給部５から供給すると、より一層良好な炭化処理を行うことができる。また、その混合処理物に利用しない炭化物または活性炭含有物を単独回収室３０から回収して有効利用することもできる。
【００１０】
請求項４または請求項５の発明を前提とする請求項６の発明においては、前記混合室２９に収容した混合処理物を前記供給部５に搬送するコンベヤ３５を備えた。請求項６の発明では、混合室２９で必要量の炭化物または活性炭含有物を処理物と混ぜて乾燥または消臭させた混合処理物をコンベヤ３５により供給部５に自動搬送することができる。
【００１１】
次に、請求項以外の技術的思想について実施形態の図面の符号を援用して説明する。
請求項４または請求項５または請求項６の発明を前提とする第７の発明においては、前記排気部７に設けた排気管１６で生じる熱を前記混合室２９に供給する加熱路３８を設けた。第７の発明では、混合室２９で必要量の炭化物または活性炭含有物を処理物と混ぜて乾燥または消臭させた混合処理物を排気管１６で生じる熱によりさらに乾燥させることができる。
【００１２】
請求項６の発明を前提とする第８の発明においては、前記排気部７に設けた排気管１６で生じる熱を前記コンベヤ３５に供給する加熱路３８を設けた。第８の発明では、混合室２９で必要量の炭化物または活性炭含有物を処理物と混ぜて乾燥または消臭させた混合処理物を混合室２９からコンベヤ３５により供給部５に自動搬送する際に排気管１６で生じる熱によりさらに乾燥させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は活性炭を効率的に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態にかかる炭化炉を示す概略正面図である。
【図２】本実施形態にかかる炭化炉を示す概略背面図である。
【図３】本実施形態にかかる炭化炉を示す概略平面図である。
【図４】本実施形態にかかる炭化炉を示す概略側面図である。
【図５】本実施形態にかかる炭化炉を正面側から見て示す概略部分断面図である。
【図６】本実施形態にかかる炭化炉を側面側から見て示す概略部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
まず、本発明の一実施形態にかかる横型炭化炉について図１〜６を参照して説明する。
この炭化炉１において、断熱材により覆われた外筒２の周壁２ａ内の中心部に横方向へ延設された円筒状の処理筒３（回転筒）は、外筒２の両端壁２ｂに対し回転中心線３ａの方向の両側で軸受４により回転可能に支持され、外筒２の外側に設置された電動モータ（図示せず）により回転する。回転中心線３ａの方向の両側のうち、供給側で外筒２の端壁２ｂに面して供給部５が配設され、排出側で外筒２の端壁２ｂに面して排出部６が配設されている。また、外筒２の周壁２ａに排気部７が配設されている。外筒２の周壁２ａの内周と処理筒３の外周壁８の外周との間には加熱室９が設けられている。処理筒３の外周壁８には処理筒３内の炭化室１０へ突出する多数の通気管１１が取着され、各通気管１１内の通気孔１１ａは処理筒３内の炭化室１０と外筒２内の加熱室９とを連通する。
【００１６】
供給室５ａを有する供給部５と処理筒３との間、排出室６ａを有する排出部６と処理筒３との間には、それぞれ、搬送筒１２を備えている。各搬送筒１２は、処理筒３に対しねじ締結部１２ａにより着脱することができ、処理筒３の回転に伴い回転するとともに供給部５及び排出部６に対し摺動部１２ｂで摺動する。それら搬送筒１２間で処理筒３内には炭化室１０が設けられている。これらの搬送筒１２内には螺旋状の搬送羽根１３が設けられている。搬送羽根１３は、搬送筒１２の内周に連続して螺旋状に延設され、搬送筒１２の回転に伴い回転する。供給部５においては、供給室５ａで供給羽根１４が搬送筒１２内の搬送羽根１３に連続している。供給羽根１４は回転軸（図示せず）の外周に連続して螺旋状に延設されている。排出部６においては、搬送筒１２内の搬送羽根１３が排出室６ａに連続している。
【００１７】
排気部７においては、外筒２内の加熱室９で外筒２の周壁２ａの隅部に外筒２の両端壁２ｂ間にわたり排気室１５が設けられ、排気室１５と加熱室９とが通気孔１５ａにより連通されているとともに、排気室１５に排気管１６が接続されている。また、排気管１６で消臭消煙された排気により生じる熱を排気ファン１７により加熱室９に戻したり、排気管１６の途中で得られた熱をファン（図示せず）により加熱室９に戻したりする循環路１８が設けられている。なお、排気管１６で生じる熱を冷暖房や発電にも利用することもできる。
【００１８】
外筒２の周壁２ａの外側にはガスや油などを燃料とする複数のバーナー１９が取着されている。ジャッキ２０により外筒２の排出側を支点にして外筒２の供給側を持ち上げ、処理物の種類に応じて外筒２の傾斜角度を変更した状態で、各バーナー１９を点火すると、各バーナー１９により外筒２内の加熱室９に供給されたガス等は燃焼して燃焼熱を発生させる。その燃焼熱により処理筒３の外周壁８及び通気孔１１ａを介して処理筒３内の炭化室１０が加熱される。
【００１９】
供給部５の供給室５ａに供給された処理物は、処理物の種類や大きさなどに応じて破砕され、その供給部５内の供給羽根１４により搬送筒１２に供給された後に、処理筒３の回転に伴い、搬送筒１２内の搬送羽根１３の回転により処理筒３内の炭化室１０に供給され、炭化室１０の下半部に溜まりながら攪拌される。燃焼熱により炭化室１０において略真空状態で炭化処理された処理物は、処理筒３の回転に伴い、排出部６の搬送筒１２に供給され、搬送筒１２内の搬送羽根１３の回転により排出室６ａに排出されて回収部２８で回収される。その炭化処理時に炭化室１０で生じた燃焼ガスが処理筒３の通気孔１１ａから加熱室９に流出し、その燃焼熱により処理筒３の外周壁８及び通気孔１１ａを介して外筒２内の加熱室９が加熱される。加熱室９の温度検出に伴い各バーナー１９の点火を制御し、処理物に応じて予め設定された温度に加熱室９の温度を保つことができる。外筒２の周壁２ａ上には加熱室９の酸素濃度の上昇時に開いて圧力を逃がす弁（図示せず）が設けられている。ちなみに、供給部５内の供給羽根１４や各搬送筒１２内の搬送羽根１３や処理筒３については、それらの回転数を処理物の種類に応じて変更することができる。
【００２０】
外筒２の周壁２ａの外側には複数の磁気空気導入管２１が取着されている。各磁気空気導入管２１においては、ファン２２や外筒２の内外の差圧により外筒２内の加熱室９に供給される空気に対し磁気を発生させる永久磁石２３（例えば１２０００〜１５０００ガウス）を有し、磁気空気の供給及び停止を手動により行って供給空気量を変更し得る開閉弁２４が設けられている。より具体的には、例えば、複数の永久磁石２３を環状に並べて同極を互いに対向させたり異極を互いに対向させたりして、各永久磁石２３間に設けた通路に空気を通すと、空気がマイナスイオン化されて磁気空気になる。外筒２内の加熱室９においては、マイナスイオン化された磁気空気の供給により燃焼熱の温度を各バーナー１９の熱エネルギー以上に効率良く上昇させて約６００〜１２００度の高温にすることができる。なお、開閉弁２７を電動にして自動的に開閉制御したり、ファン２２を自動的に駆動制御したりしてもよい。
【００２１】
排出部６上には水道管に接続された水導入管２５ａを有する磁気水導入管２５が取着されている。磁気水導入管２５においては、水道水に磁気を発生させる永久磁石２６（例えば１２０００〜１５０００ガウス）を有し、磁気水の供給及び停止を行って磁気水供給量を変更し得る開閉弁２７が設けられている。より具体的には、例えば、複数の永久磁石２６を環状に並べて同極を互いに対向させたり異極を互いに対向させたりして、各永久磁石２６間に設けた通路に水導入管２５ａを通すと、水道水に含まれる空気がマイナスイオン化され、水道水もマイナスイオン化されて磁気水になる。排出室６ａに排出された炭化物に磁気水導入管２５により磁気水を吹き付けることができる。磁気水が炭化物に吹き付けられると、炭化物が冷却されるとともに、炭化物の熱（５００〜８００度）により磁気水蒸気が発生し、炭化物に含まれる二酸化炭素や燃焼ガスや炭化物周辺の空気とその磁気水蒸気との反応により、炭素が部分反応して炭化物が活性化された活性炭含有物（活性炭）に変化する。
【００２２】
排出部６の下方に設置された回収部２８においては、混合箱２９（混合室）と単独回収箱３０（単独回収室）とが並設されている。排出部６の底部に設けられた排出室６ａの区画路３１においては、回動操作可能な開閉蓋３１ａと、混合箱２９と連通し得る落下口３２と、単独回収箱３０と連通し得る落下口３３とが設けられている。開閉蓋３１ａを落下口３２側に回動操作すると、落下口３３が開放され、開閉蓋３１ａを落下口３３側に回動操作すると、落下口３２が開放され、開閉蓋３１ａの中立状態では落下口３２と落下口３３とが共に開放される。各落下口３２，３３にも同様な磁気水導入管２５が取着されている。前記排出部６上の磁気水導入管２５や落下口３２の磁気水導入管２５や落下口３３の磁気水導入管２５の使用の有無に応じて、排出室６ａからの炭化物と、排出室６ａで磁気水導入管２５により炭化物に磁気水を吹き付けて生成した活性炭含有物とのうち、いずれかのものが、落下口３２を通って混合箱２９に収容されるとともに、落下口３３を通って単独回収箱３０に収容される。
【００２３】
混合箱２９内には回転軸（図示せず）の外周に連続して螺旋状に延設された供給羽根３４ａを有する供給室３４が設けられている。外筒２の外側で混合箱２９の供給室３４と供給部５との間には搬送トンネル３６を通過する搬送ベルト３７を備えたコンベヤ３５が設けられている。
【００２４】
排出室６ａからの活性炭含有物（活性炭）または炭化物は、開閉蓋３１ａの開閉に伴い落下口３２を通って混合箱２９の供給室３４に収容された後に、供給室３４に収容された処理物と混ぜられて混合処理物として収容され、開閉蓋３１ａの開閉に伴い落下口３３を通って単独回収箱３０収容される。単独回収箱３０の活性炭含有物（活性炭）または炭化物はそのまま回収される。混合箱２９の混合処理物または炭化物は、供給室３４の供給羽根３４ａによりコンベヤ３５の搬送ベルト３７に搬送されてその搬送ベルト３７により供給部５の供給室５ａに搬送され、処理筒３に戻されて再処理される。
【００２５】
また、排気管１６で消臭消煙された排気により生じる熱を排気ファン１７によりコンベヤ３５の搬送トンネル３６や混合箱２９の供給室３４に戻したり、排気管１６の途中で得られた熱をファン（図示せず）により搬送トンネル３６や供給室３４に戻したりする加熱路３８が設けられている。
【００２６】
本実施形態は下記の効果を有する。
（１）  排出室６ａの炭化物を水で冷却すると活性炭になることが一般的に古くから知られている。この炭化物に磁気水を吹き付けると、前述したように、炭化物の熱（５００〜８００度）により磁気水蒸気が発生し、炭化物に含まれる二酸化炭素や燃焼ガスや炭化物周辺の空気とその磁気水蒸気との反応により、炭素が部分反応して炭化物が活性化された活性炭含有物（活性炭）に変化する。特にミネラルなどの不純物を含む水では、磁気による相互吸引力によりクラスターが小さくなって微細で均一な多孔質となり、吸着力の高い良好な活性炭になる。
【００２７】
（２）  排出室６ａの活性炭含有物または炭化物を区画路３１で区分して混合箱２９に供給し、混合箱２９で必要量の活性炭含有物または炭化物を処理物と混ぜた混合処理物をコンベヤ３５により供給部５に供給することができる。排出された炭化物は高い熱エネルギーを有しているため、水分率の高い処理物を乾燥させて水分率を低くし、８００度以上の高温で効率よく炭化処理することができる。従って、化石燃料の使用量を低減するとともに排気ガス中の化学物質を低減させることができる。例えば、粘着性の高いうどんやチーズやみそや汚泥などの処理物を炭化物でコーティングするため、それらの処理物を供給部５に円滑に収容するとともに、処理筒３に対するそれら処理物の付着も防止することができる。また、活性炭含有物と混ぜた混合処理物を消臭することができる。
【００２８】
（３）  混合処理物に利用しない活性炭含有物または炭化物のみを区画路３１で区分して単独回収箱３０から回収し、その活性炭含有物を各種の用途に利用することもできる。例えば、圧縮機で処理してペレット状に加工した燃料や、土壌改良材や、水及び空気の浄化及び消臭や、水分取りなどに再利用することができる。
【００２９】
（４）  排気管１６で生じる熱を加熱路３８により混合箱２９の供給室３４やコンベヤ３５の搬送トンネル３６に供給したので、混合箱２９で必要量の活性炭含有物または炭化物を処理物と混ぜて乾燥または消臭させた混合処理物をさらに乾燥させることができる。
【００３０】
前記実施形態以外にも例えば下記のように構成してもよい。
・  前記実施形態では、磁気水導入管２５に開閉弁２７が設けられているが、この開閉弁２７を省略してもよく、その場合には開閉栓を有する水道ホースを磁気水導入管２５に対し着脱可能に接続してもよい。
【００３１】
・  前記実施形態では横型炭化炉１を開示したが、例えば、外筒の周壁内の中心部に縦方向へ延設された円筒状の処理筒を外筒の上下両端壁間で回転不能に支持し、外筒の上端壁に供給部及び排気部を配設するとともに、外筒の下端壁に排出部及び回収部を配設した縦型炭化炉にも応用することができる。その際、処理筒内の炭化室には、例えば、供給部と排出部とを結ぶ軸線に沿って複数の区画板を配設してこの各区画板間には連通孔により互いに連通する区画室を設け、この各区画室にはその軸線を中心に回転し得る攪拌羽根を設けることができる。その縦型炭化炉の場合も、前記実施形態の横型炭化炉１と同様に、排出部や回収部やコンベヤを設けることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１…炭化炉、５…供給部、６…排出部、６ａ…排出室、７…排気部、１６…排気管、２５…磁気水導入管、２６…永久磁石、２８…回収部、２９…混合箱（混合室）、３０…単独回収箱（単独回収室）、３１…区画路、３８…加熱路、３５…コンベヤ。
【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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