JP3962641B2

JP3962641B2 - 有機性廃棄物の処理方法

Info

Publication number: JP3962641B2
Application number: JP2002198767A
Authority: JP
Inventors: 和樹谷口; 金子　　保; 秀直田中; 忠明森; 保上中
Original assignee: Chugai Ro Co Ltd
Current assignee: Chugai Ro Co Ltd
Priority date: 2002-07-08
Filing date: 2002-07-08
Publication date: 2007-08-22
Anticipated expiration: 2022-07-08
Also published as: JP2004034003A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば、鶏糞等の畜産廃棄物やバーク等木質系廃棄物等の有機性廃棄物の処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、前記有機性廃棄物の処理方法としては、この廃棄物を空気比１．２以上で焼却灰化物とする第１の方法と、前記廃棄物を酸素不足雰囲気下で乾留することにより燃料、肥料、土壌改良材等として利用できる炭化物あるいはさらに水蒸気を添加することにより脱臭用や脱色用の吸着材として利用できる賦活物とする第２の方法とがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記第１の方法と第２の方法とは、処理方法が根本的に異なるため、１つの装置で両方法を選択的に行なうことができない。
【０００４】
そして、前記のように、有機性廃棄物からの炭化物、賦活物、灰化物にはそれぞれの用途があるが、その需要量は常に一定でなく変動するため、有機性廃棄物を処理するには、少なくとも２つの異なる処理装置を必要とし設備費が高価になるという課題を有する。
【０００５】
また、第１の方法では、有機性廃棄物を空気比１．２以上で高温燃焼により焼却させるが、この場合、有害なダイオキシン類が発生する危険性があるため、ダイオキシン類の発生を抑制する必要があり、設備が高くなるという課題を有する。
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、同一装置を利用して、その処理条件を適宜選択することにより、前記有機性廃棄物を、ダイオキシン類を発生させることなく、炭化物、賦活物、灰化物のいずれかとして取り出すことのできる有機性廃棄物の処理方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために、外筒と、外筒内に位置し両端を前記外筒外方に突出し、回転駆動手段により回転する内部に１以上の貫通する原料搬送通路を軸方向に備えた内筒と、前記外筒と内筒間に形成した内筒加熱手段と、前記内筒の一端に相対回転可能に取り付けられ、前記内筒の原料搬送通路に有機性廃棄物を供給する原料供給手段を備えるとともに、前記原料搬送通路内に一端が突出する水蒸気供給管を備えた装入フードと、前記内筒の他端に相対回転可能に取り付けられ、前記原料搬送通路からの処理物を排出する排出手段と発生ガス排出口とを備えた抽出フードとで構成し、原料供給手段から投入された原料を内筒の回転により原料搬送通路内を移動させ処理物を排出手段から排出する外熱式ロータリーキルンにおいて、前記原料搬送通路内の酸素濃度を３％以下の酸素不足雰囲気とし、前記原料供給手段から投入される原料を前記原料搬送通路内で所定温度に昇温したのち所定時間保持することにより炭化物に、原料を７００℃以上の所定温度に昇温したのち所定時間保持し、その間に水蒸気を原料搬送通路内に供給して賦活物に、原料を７００℃以上に昇温したのち前記賦活物に対する保持時間および／または水蒸気供給量を大とすることにより灰化物に、選択的に前記いずれかの処理物として前記排出手段から取り出すようにしたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態について図にしたがって説明する。
まず、本発明にかかる有機性廃棄物の処理方法に適用する連続処理装置について説明する。
【０００９】
図１は、連続処理装置の１例である外熱式単筒型ロータリーキルンＴ_１を示し、大略、外筒１、内筒５、装入フード１７、水蒸気供給管１９、抽出フード２０とからなる。
【００１０】
そして、原料搬送通路である前記内筒５は固定設置された外筒１を貫通し、外筒１から突出した両外端部５ａ，５ｂ外周には環状にレール９が設けられ、その下部外周は各々基台１１に設けた２つの支持ローラ１２により支持されるとともに、この内筒５はその外周に設けたスプロケット１３に巻回されるチェーン１４をモータ１５により駆動することにより前記支持ローラ１２上を回転するようになっている。なお、前記外筒１の両端部に燃焼ガス供給口２とガス排出口３とを備えている。
【００１１】
前記装入フード１７は前記内筒５の一端部にシール装置Ｓによりシールされ、相対回転自在に装着立設されたもので、その一端上部に原料供給手段１８である原料投入口を、一端中央に先端が前記内筒５の内部に開口する水蒸気供給管１９を備えている。
【００１２】
前記抽出フード２０は、前記装入フード１７と同様、内筒５の他端部にシール装置Ｓによりシールされ、相対回転自在に装着立設され、その一端上部には発生ガス排出口２１、下部に処理物排出手段２２である複数の回転弁を備えている。
【００１３】
そして、前記外筒１および内筒５は抽出フード２０側が下方になるように所定角度傾斜して設置されている。
【００１４】
したがって、内筒５を所定回転数、たとえば、０．３ｒｐｍで回転させ、前記外筒１に設けた燃焼ガス供給口２から、たとえば、９００℃以上の高温の燃焼ガスを内筒５との間に形成された加熱室４に供給して前記内筒５を外周から加熱し、ガス排出口３から排出するとともに、前記原料投入口１８から有機性廃棄物Ｗを供給すると、有機性廃棄物Ｗは内筒５が傾斜状態で回転することと余分な空気が供給されないため、酸素濃度が３％以下の酸素不足雰囲気下で加熱されつつ移動し、やがて所定温度の状態を保持することにより炭化物となり、あるいは、たとえば、有機性廃棄物Ｗが７００℃以上（好ましくは、水性ガス反応に適した７５０℃）になる位置に、７５０℃の水蒸気を水蒸気供給管１９から供給することにより賦活物あるいは灰化物として処理物排出手段２２から取り出す。
【００１５】
また、前記有機性廃棄物Ｗは内筒５内で乾留されるため、その間に発生する可燃性ガスや水性ガス反応により生じた可燃性の水性ガスは発生ガス排出口２１から取り出され、このガスは前記燃焼ガスの原料ガスの一部として利用したり、他の原料ガスとして利用される。
【００１６】
図２は、他の連続処理装置である外熱式多筒型キルンＴ_２を示し、図１と同様、概略、外筒１、内部に複数の原料搬送通路を形成するレトルト８を有する内筒５、装入フード１７と抽出フード２０とからなる。
【００１７】
前記内筒５は内部に複数の区画板６が設けられ、この区画板６に等間隔に設けた開口７（たとえば７ヶ所）に７本のレトルトがそれぞれ挿入固定されている。なお、内筒５の外筒１側の表面には適宜切欠部（図示せず）を有する略環状仕切板１０が設けられるとともに、外筒１の両端部に燃焼ガス供給口２とガス排出口３とを備えている。
【００１８】
また、前記装入フード１７と抽出フード２０は図１と同様、前記内筒５の両端部５ａ，５ｂにシール装置Ｓを介してシールされ、相対回転自在に装着立設されたものである。
【００１９】
そして、前記装入フード１７には原料供給口が外筒１の下部に向かって開口する原料供給管１８が取り付けられるとともに、先端が前記各レトルト８内に開口し、レトルト８の中心部に固定された７本の分岐支管１９ａを備えた水蒸気供給管１９が装入フード１７に設けたロータリージョイント２３にて外部水蒸気供給源に連通している。
【００２０】
また、前記レトルト８の装入フード１７側の先端には、図１では省略しているが、図４，図５に示す掻き上げ羽根８ａを備えている。
【００２１】
なお、その他の構成は、図１に示すものと同様であり、同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
【００２２】
したがって、前記外筒１に設けた燃焼ガス供給口２から高温の燃焼ガスを供給しながら内筒５を回転し、有機性廃棄物Ｗを原料供給管１７から外筒１の底部に供給すると、外筒１の底部に堆積した原料Ｗは、内筒５の回転にもとづき下方に移動してくるレトルト８の掻き上げ羽根８ａにより当該レトルト８内に有機性廃棄物Ｗを所定量受け入れ、内筒５の回転と内筒５の傾斜とにもとづき有機性廃棄物Ｗはレトルト８内を移動し、その間に所定温度に昇温しその後保持され炭化物となり、また、前記過程において水蒸気をレトルト８内に供給して水性ガス反応により賦活物とし、あるいは、さらに多量の水蒸気を供給することにより灰化物として抽出フード２０に設けた処理物排出手段２２から取り出す。
【００２３】
【実施例１】
実験用外熱式単筒型キルン（内筒径φ３００ｍｍ、長さ１６００ｍｍ）を用い有機性廃棄物として鶏糞を処理したところ表１に示す結果を得た。
【００２４】
【表１】

【００２５】
【実施例２】
前記実施例１と同様の外熱式単筒型キルンで有機性廃棄物として杉樹皮等の製材くずを処理したところ表２に示す結果を得た。
【００２６】
【表２】

【００２７】
なお、実施例１，２において、有機性廃棄物Ｗの内筒あるいはキルン内の滞在時間は内筒の傾斜により調整したが、回転数を変化させてもよい。
【００２８】
前記実施例１，２から明らかなように、内筒５あるいはキルン８内で有機性廃棄物Ｗを酸素濃度３％以下の雰囲気下で加熱（乾留）するから、その加熱温度と保持時間を適宜設定することにより、有機性廃棄物Ｗを炭化物として取り出すことができ、また、７００℃以上、好ましくは、水性ガス反応を生じる温度である７５０℃以上に有機性廃棄物Ｗを加熱した状態で水蒸気を所定量供給することにより賦活物として取り出せ、さらに、前記所定時間での保持時間および／または水蒸気量を大とすることにより賦活物中の炭素をさらにガス化させて灰化物として取り出すことができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明の有機性廃棄物の処理方法によれば、有機性廃棄物を酸素濃度を３％以下の酸素不足雰囲気下で加熱して基本的に乾留工程を行なうものであるから、有害なダイオキシン類は発生しない。また、処理時に有機性廃棄物から発生する可燃性ガスを有効利用することができる。
【００３０】
さらに、有機性廃棄物の加熱温度とその保持時間を所定に設定することにより燃料、肥料、土壌改良材として利用できる炭化物に、処理条件としてさらに水蒸気を供給することにより脱臭用、脱色用の吸着材として利用できる賦化物に、さらに、温度および／または水蒸気量を大とすることにより配合飼料のミネラル分として利用できる灰化物とすることができる。
【００３１】
したがって、有機性廃棄物の炭化物、賦活物、灰化物の需要に合わせて１台の装置で処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施に使用する外熱式単筒型ロータリーキルンの断面図。
【図２】本発明の実施に使用する外熱式多筒型ロータリーキルンの断面図。
【図３】図２のIII−III線端面図。
【図４】図２における装入側キルン入口掻き上げ羽根の平面図。
【図５】内筒の回転に基づくキルン先端の掻き上げ羽根の状態を示す図。
【符号の説明】
１〜外筒、５〜内筒、８〜キルン、１７〜装入フード、１８〜原料供給手段、１９〜水蒸気供給管、２０〜抽出フード、２１〜発生ガス排出口、２２〜処理物排出手段、Ｗ〜有機性廃棄物。

Claims

外筒と、外筒内に位置し両端を前記外筒外方に突出し、回転駆動手段により回転する内部に１以上の貫通する原料搬送通路を軸方向に備えた内筒と、前記外筒と内筒間に形成した内筒加熱手段と、前記内筒の一端に相対回転可能に取り付けられ、前記内筒の原料搬送通路に有機性廃棄物を供給する原料供給手段を備えるとともに、前記原料搬送通路内に一端が突出する水蒸気供給管を備えた装入フードと、前記内筒の他端に相対回転可能に取り付けられ、前記原料搬送通路からの処理物を排出する排出手段と発生ガス排出口とを備えた抽出フードとで構成し、原料供給手段から投入された原料を内筒の回転により原料搬送通路内を移動させ処理物を排出手段から排出する外熱式ロータリーキルンにおいて、
前記原料搬送通路内の酸素濃度を３％以下の酸素不足雰囲気とし、前記原料供給手段から投入される原料を前記原料搬送通路内で所定温度に昇温したのち所定時間保持することにより炭化物に、原料を７００℃以上の所定温度に昇温したのち所定時間保持し、その間に水蒸気を原料搬送通路内に供給して賦活物に、原料を７００℃以上に昇温したのち前記賦活物に対する保持時間および／または水蒸気供給量を大とすることにより灰化物に、選択的に前記いずれかの処理物として前記排出手段から取り出すことを特徴とする有機性廃棄物の処理方法。