(57)【要約】【課題】（１）コスト面で低廉性、（２）処理量のスピード、（３）無害化して再生することが実現したがれきの可燃物（木材）の再利用のための処理方の提供。【解決手段】がれきの可燃物(木材)をそのままで原料として使用してチップ化し、更にチップ粒子を２ｍｍ以下に微粉砕して乾燥炉を経由させた後、炭化・炭化物分離装置に投入して、温度２００℃以下において炭化し、かつ、小粒径の炭化物を分離して大粒径の炭化物からなる再資源化可能な炭化物を得ること、発生するガスを二次燃焼炉で二次燃焼させて７００〜１０００℃の温度に上昇させ、高温ガスを乾燥して乾燥炉に循環すること、ならびに、活性炭をつくるために賦活する熱源に使用することを特徴とする、がれきの可燃物（木材）の再利用のための処理方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
がれきの可燃物(木材)をそのままで原料として使用してチップ化し、更にチップ粒子を２ｍｍ以下に微粉砕して乾燥炉を経由させた後、炭化・炭化物分離装置に投入して、温度２００℃以下において炭化し、かつ、小粒径の炭化物を分離して大粒径の炭化物からなる再資源化可能な炭化物を得ること、発生するガスを二次燃焼炉で二次燃焼させて７００〜１０００℃の温度に上昇させ、高温ガスを乾燥して乾燥炉に循環すること、ならびに、活性炭をつくるために賦活する熱源に使用することを特徴とする、がれきの可燃物（木材）の再利用のための処理方法。
【請求項２】
乾燥炉に金属触媒として焼却灰を添加し撹拌することで、２ｍｍ以下の微粉砕物の脱水効果を促進することを特徴とする請求項１に記載のがれきの可燃物（木材）の再利用のための処理方法。
【請求項３】
分級して得た大粒径の炭化物を活性炭の原料として二次燃焼炉へ送り込みそこで７００〜１０００℃の温度で賦活化して活性炭とする請求項１に記載のがれきの可燃物（木材）の再利用のための処理方法。
【請求項４】
炭化・炭化物分離装置は、内部構造がらせん状になっており、バーナーから噴射された熱源が炉内をらせん状に回転し、第一番目の槽に触媒を取り付けて触媒燃焼することを特徴とする請求項１に記載のがれきの可燃物（木材）の再利用のための処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、がれきの可燃物（木材）の再利用のための処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
東日本大震災では、激しい揺れと大津波により、多くの建物などが倒壊したり押し流されたりした。この震災により発生したがれき類を災害廃棄物といい、その量は例えば宮城県内でおよそ１５００万トンと推計されており、これは県内で1年間に排出される一般廃棄物（ごみ）の２０年分に匹敵する膨大な量である。災害廃棄物の処理は、原則として市町村が実施するが、被災状況が甚大であり、必要に応じ委託を受けた市町村が処理を実施する。処理のおおまかな流れとしては、まず、災害廃棄物を被災現場から市町村が設置する一次仮置き場に移動し、粗分別して保管する。その後二次仮置き場（中間処理基地）において、細分別・破砕・焼却などの中間処理を行い、可能な限りリサイクルを行うことになる。
【０００３】
東日本大震災で膨大に発生したがれき類の撤去、処理について、被災地の処理能力だけでは対応しきれず、他府県の自治体や産業廃棄物処理業者に委託せざるを得ない状況にある。がれき類は法律的には一般廃棄物に当たる。一般廃棄物は地方自治体が収集、処理、処分の責任を負うことになっているが、今回の東日本大震災のがれき類は膨大な量に及び、自然災害ということもあって国が撤去、処理費用を全額負担することが決まっている。自動車、家電製品、ペットボトル、金属缶なども含まれており、がれき類からこうしたリサイクルに供する廃棄物を分別する作業も煩雑さを極めることが予測される。
また、一般廃棄物を産業廃棄物処理業者も処理できるような臨時的措置が必要になる。産業廃棄物処理業者は、製造業や建設業など事業者から排出されるものを処理することはできるが、一般家庭から出る廃棄物を処理できない取り決めになっており、早期撤去、早期処理を進めるためには民間の産業廃棄物業者の利活用が不可欠になる。
一般廃棄物や産業廃棄物の処理には、埋め立てに使うか、リサイクルするかの２つの処分方法があるが、処理物が多いのいので、コスト面で低廉性が必要であり、処理量のスピードが求められる。
【０００４】
都市ゴミの無害化・再資源化のための改良された燃焼方法を提供することを目的として、完全焼却に至るまでに、途中で乾留させ、有害物質や重金属公害の発生のない無公害の安定した物質（炭化）を生成する処理方法が開発されている（特許文献１）。不燃物を取り除いた都市ゴミを１００〜１５０メッシュの微粉状に粉砕処理してから、触媒方式乾留プラントにより外気と絶縁された低酸素状態の空間で、２００〜４５０℃の温度下に４０〜６０分間乾留して、有害物や重金属の公害が発生しない安定した炭化物質に変換させることを特徴とする都市ゴミの乾留方法である。
【０００５】
また、下水処理施設で活性汚泥法等により排水処理に伴って発生する有機汚泥を炭化処理を行うための従来の一般的な手法としては、先ず、汚泥ケーキを乾燥炉に供給し、この乾燥炉内において汚泥ケーキを加熱乾燥させる。これにより、汚泥ケーキは含水率が４０％程度になる。その後、この乾燥炉から汚泥ケーキを取り出して炭化炉（炭化乾留炉）に供給する。この炭化炉内においては汚泥ケーキを無酸素状態で加熱し、これによって汚泥ケーキを炭化させていた（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４４９０５４９号公報
【特許文献２】特開２００５−２９８５８６号公報
【特許文献３】特許第３８４０４９４号公報
【特許文献４】特許第３９７１８１３号公報
【特許文献５】特許第４１５０８００号公報
【特許文献６】特許第４１５０８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
東日本大震災によるがれき類は、多種多様の有害性物質が含まれていることを念頭に置き、処理を行わなければならない。しかし、今のところ環境省は処理に当たっての有害物質について、環境保全上の処理に対する意思表示を出していない。
家屋を中心にしたがれき類は約２５００万トンと推定しているが、仮置き場からの二次災害も考慮に入れなければならない。先ずは、処理物が多いのいので、コスト面で低廉性が必要であり、処理量のスピードが求められる。といって、有害性物質を無害化せず再生することは、将来に禍根を残すことになる。マスコミによるとそれらをチップにすることが報道されているが、それこそ大変な量になり、積み上げたチップからは化学変化が発生することになる。
【０００８】
本発明は、がれきの可燃物（木材）の再利用のための処理方法、特に炭化時間を短縮するための炭化システムによるがれき処理方法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】
【０００９】
本発明は、以下の（１）〜（４）のがれきの可燃物（木材）の再利用のための処理方法を要旨とする。
（１）がれきの可燃物(木材)をそのままで原料として使用してチップ化し、更にチップ粒子を２ｍｍ以下に微粉砕して乾燥炉を経由させた後、炭化・炭化物分離装置に投入して、温度２００℃以下において炭化し、かつ、小粒径の炭化物を分離して大粒径の炭化物からなる再資源化可能な炭化物を得ること、発生するガスを二次燃焼炉で二次燃焼させて７００〜１０００℃の温度に上昇させ高温ガスを乾燥して乾燥炉に循環すること、ならびに、活性炭をつくるために賦活する熱源に使用することを特徴とする、がれきの可燃物（木材）の再利用のための処理方法。
（２）乾燥炉に金属触媒として焼却灰を添加し撹拌することで、２ｍｍ以下の微粉砕物の脱水効果を促進することを特徴とする上記（１）に記載のがれきの可燃物（木材）の再利用のための処理方法。
（３）分級して得た大粒径の炭化物を活性炭の原料として二次燃焼炉へ送り込みそこで７００〜１０００℃の温度で賦活化して活性炭とする上記（１）に記載のがれきの可燃物（木材）の再利用のための処理方法。
（４）炭化・炭化物分離装置は、内部構造がらせん状になっており、バーナーから噴射された熱源が炉内をらせん状に回転し、第一番目の槽に触媒を取り付けて触媒燃焼することを特徴とする上記（１）に記載のがれきの可燃物（木材）の再利用のための処理方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、（１）コスト面で低廉性、（２）処理量のスピード、（３）無害化して再生することが実現したがれきの可燃物（木材）の再利用のための処理方を提供することができる。特に炭化時間を短縮するための炭化システムによるがれき処理方法を提供することができる。林業用グラインダーを使用し、可燃物(木材)をチップ化し、更におがくず用のグラインダーを使用し、粒子を２ｍｍ以下にしてから乾燥炉を経由させること、
乾燥炉の物理的な前処理によって可燃物（おがくず）の乾留時間が６分の１に短縮され、５０ｔ処理能力の乾留炉（炭化・炭化物分離キルン）で可燃物３００tが処理できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のがれきの可燃物（木材）の再利用のための処理方法に用いる炭化・炭化物分離システム立体図１である。炭化・炭化物分離キルン側から見た正面図である。
【図２】図１の炭化・炭化物分離システム立体図１を乾燥炉側から見た正面図である。
【図３】図２の炭化・炭化物分離システムを２階と１階の境の断面の平面図である。
【図４】炭化・炭化物分離システム立体図２を炭化・炭化物分離キルン側から見た正面図である。
【図５】図４の炭化・炭化物分離システムを２階と１階の境の断面の平面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の方法は、林業用グラインダーを使用し、可燃物(木材)をチップ化し、更におがくず用のグラインダーを使用し、粒子を２ｍｍ以下にして乾燥炉を経由する。可燃物のチップをおがくずにすることによって乾燥時間は短縮され、自燃するように前処理を物理的に行い、乾留工程（炭化・炭化物分離キルン）で発生する発生ガスを燃焼炉で二次燃焼し、１０００℃の温度域に上昇させ乾燥炉に循環し可燃物の乾燥をする。乾留炉（炭化・炭化物分離装置）の温度は２００℃以下で炭化する。この物理的な前処理によって可燃物の乾留時間が６分の１に短縮され、５０ｔ処理能力の乾留炉で可燃物３００tが処理できる。
【００１３】
本発明では、乾燥工程と乾留工程（炭化・炭化物分離キルン）の前処理として木材の粉砕処理を行う。
本発明のがれき類の可燃物(木材)とは、東日本大震災により発生したがれき類の可燃物(木材)であり、建築物の建設時に発生する建設時廃材と、建築物の解体時に発生する解体時廃材と同様の者であり，いわゆる建築廃材を言う．同様に、ダム・河川の流木、伐根材等を含み、限定されない。
【００１４】
粉砕処理で粉砕するのは前記がれき類の可燃物(木材)であり、その形状や性状等との関係で、そのまま粉砕処理することもできるが、予め公知の破砕機で破砕した短径が５ｍｍ程度以内で長径が５０ｍｍ程度以内のチップ状物としたものを粉砕処理するのが好ましい。木質チップをこのように微粉砕するのは、全体としての表面積を大きくし、次の乾燥処理において木質微粉の表面と熱風とがより多く接触し得るようにして乾燥処理の処理効率を向上させるためであり、乾燥処理の均一化および迅速化を図ることができる。本発明の方法における粉末原料は、具体的にはオガ粉であり、竹粉、オカラ、コーヒーかす、堆肥、製紙スラッジなどを混ぜて用いることができる。
【００１５】
また、炭化乾留は炭化・炭化物分離装置で行われる。炭化・炭化物分離装置内で一定時間保持することによって、水素及び酸素原子を脱離する炭化・乾留工程である。具体的には、加熱炉内に微粉砕原料を送り込み、酸素を遮断した状態で昇温し、この状態を一定時間保持すると自然し、水素及び酸素原子を脱離する炭化・乾留される。２ｍｍ下の瓦礫（可燃物）を２００℃で自燃すると温度が低いので０．５ｍｍ以上の炭化物が７０％は残る。粒子の細かい炭化物は、灰と一緒に灰として分離する。炭化のみならず小粒径の炭化物と大粒径の炭化物を分離して、大粒径の炭化物は再資源化可能な炭化物として回収する。小粒径の炭化物は焼却灰として回収する。大粒径の炭化物は、炭化・炭化物分離装置で発生するガスを二次燃焼炉で二次燃焼させて７００〜１０００℃の温度に上昇させ、その高温ガスを熱源として賦活化され活性炭として回収される。その高温ガスは乾燥炉に循環される。
【００１６】
図１〜図５について説明する。
乾燥炉３からは乾燥処理をされたおがくずをスクリュウコンベア２で炭化・炭化物分離キルン４へ投入して、空気調整による自燃燃焼を促進する。炭化・炭化物分離キルン４にはバーナーがついている。炭化・炭化物分離キルン４は図１の一番手前の左下方にバーナーがつき、その上が一次燃焼室である。次が二次燃焼室で、後二つの燃焼室があり、二次燃焼室から自燃になっている。炭化・炭化物分離キルン４は、内部構造がらせん状になっており、バーナーから噴射された熱源が炉内をらせん状に回転し、第一番目の槽（一次燃焼室）に触媒を取り付けて触媒燃焼することを特徴とする。炭化・炭化物分離キルン４は、４層構造からな内壁に金属触媒を第１層に取り付けたキルンで、キルンは回転しない固定化された装置で、燃焼工程で熱源が炉内をらせん状に回転する。
【００１７】
乾燥炉３では、がれきの可燃物(木材)をチップ化し、更に２ｍｍ以下に微粉砕したオガクズは水分が４０〜５０％ぐらい含まれるので、焼却灰（ニューハード、特許文献３〜６参照）を触媒として利用し、ニューハードと撹拌すると脱水効果が出るので、これを金属触媒として用いた。炭化・炭化物分離キルン４に投入して、温度２００℃以下において炭化し、自然して灰になったもの、小粒径の炭化物を炭化・炭化物分離キルン４の下部から排出し、残留した大粒径の炭化物はその２０％を自動式で二次燃焼炉５へ入り、その他は燃焼炉の下部に導入する。すなわち、粒子が大きいもの２０％を活性炭として製造する。
二次燃焼炉５は、７００〜１０００℃の温度に上昇させ、炭化・炭化物分離キルン４からの高温ガスを乾燥することと活性炭をつくるために賦活する熱源に使用する。
粉末活性炭をつくるには７００℃以上の温度で賦活する必要があるので塩化亜鉛を二次燃焼炉５へ少量添加して粒子が大きいもの２０％を活性炭として製造する。自然して灰になったもの、小粒径の炭化物は炭化・炭化物分離キルン４の下部に排出され、ニューハード等（特許文献３〜６参照）として利用する。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
東日本大震災により発生したがれき類を，災害廃棄物処理物が多いのいのでコスト面での低廉性、処理量のスピード化の視点に基づき、資源回収、再生利用のためのリサイクル技術として実用化した、一般廃棄物ごみの再資源化方法を提供することができる。また、処理されたごみが二次的に公害を発生させないよう、環境保全上、安全化、安定化を図った一般廃棄物ごみの再資源化方法を提供することができる。
本施設は廃棄物処理法でいう炭化炉(乾留炉)とは異なり、微細化された炭化物を分離する際にかなりの量の炭素以外の元素(灰)を除く設備であり、灰の混じった小粒径の炭化物も、大粒径の炭化物もすべて有効に利用するリサイクル施設であり、廃棄物処理法の施設ではない。
【符号の説明】
【００１９】
１  フィダ−付きホッパー（２階の部分）
２  スクリューコンベア
３  乾燥炉
４  炭化・炭化物分離キルン（１階）
５  製品貯蔵タンク
６  二次燃焼炉
【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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