專利名稱：連續(xù)碳化裝置和碳化方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種對包括下水道污泥和殘余食物、動物的糞尿和動物尸體等多種多樣廢棄物不產(chǎn)生惡臭迅速連續(xù)進行碳化的碳化方法，以及實施這種碳化方法的連續(xù)碳化裝置。
背景技術：
現(xiàn)有技術中的這種碳化裝置是單獨型碳化裝置，這種單獨型碳化裝置，例如在干燥爐內(nèi)進行預干燥獲得規(guī)定的含水率后，供給這種干燥品進行干餾處理。
另外，作為對下水道污泥進行碳化處理的裝置，專利公報中公開的有所謂的旋轉(zhuǎn)式碳化處理裝置(特開平11-37645號公報)。在這種裝置中，向干燥爐內(nèi)壁面上設置有數(shù)個提升楞的轉(zhuǎn)筒內(nèi)提供含水率為75～85％的污泥，在轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動的同時反復進行用提升楞將所述污泥從轉(zhuǎn)筒的底部提升到頂部后再落下的工序；通過把來自熱風發(fā)生爐的高溫干燥氣體提供給該轉(zhuǎn)筒，在污泥含水量小于50％前對污泥進行干燥，同時轉(zhuǎn)動配置在轉(zhuǎn)筒內(nèi)部的破碎葉片破碎污泥，將從干燥爐獲得的干燥污泥供應到碳化爐的轉(zhuǎn)筒中，在轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)筒的同時利用加熱部件進行加熱，對內(nèi)部的干燥污泥進行碳化。
在同一公報中公開的轉(zhuǎn)式碳化處理裝置中，碳化裝置具有供給污泥的干燥爐；向該干燥爐供應高溫干燥用氣體的熱風發(fā)生爐；供應前述干燥爐干燥后干燥污泥，并對干燥污泥進行加熱碳化的碳化爐。前述干燥爐包括供給前述污泥的轉(zhuǎn)筒、設置在該轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁面上的數(shù)個提升楞、設置的在轉(zhuǎn)筒內(nèi)部可自由轉(zhuǎn)動的破碎葉片。在從熱風發(fā)生爐向轉(zhuǎn)筒供應干燥用氣體的同時，使轉(zhuǎn)筒和破碎葉片轉(zhuǎn)動，同時對污泥進行干燥和破碎。前述碳化爐包括提供由前述干燥爐干燥后的干燥污泥的轉(zhuǎn)筒和對供給到該轉(zhuǎn)筒內(nèi)部的干燥污泥進行加熱的加熱裝置。在轉(zhuǎn)動前述轉(zhuǎn)筒的同時對干燥污泥進行加熱，就對該干燥污泥進行碳化。
發(fā)明要解決的技術問題但是，對前述單獨型碳化裝置來說，由于每次能碳化處理的最大數(shù)量是確定的，而且，每次都必須實施從裝筒作業(yè)開始、經(jīng)過碳化處理和冷卻工序、再至出筒作業(yè)為止的一連串作業(yè)，這些操作需要勞力和熟練技術，不能同時碳化處理大量的需要碳化物質(zhì)，所以存在難以控制碳化量，需要比預想時間更多的時間，不能提高生產(chǎn)效率的問題。另外，還存在能量浪費大、碳化成本非常高的問題。
此外，存在碳化物變成大塊的傾向，只在現(xiàn)有碳化處理裝置不能獲得作為土壤改良劑使用的適合粒度的碳化物，因此必須需要作為附帶設備的破碎機，所以存在增大設備成本的問題。
在這方面，特開平11-37645號公報所記載的各種旋轉(zhuǎn)式碳化處理裝置，由于碳化爐是旋轉(zhuǎn)式的，無需在后續(xù)工序中使用粉碎機等進行破碎，但存在以下問題必須要求需要碳化物質(zhì)的材質(zhì)、形狀大小和含水率是一定的；在轉(zhuǎn)筒內(nèi)移動中的碳化物過度粉碎時會產(chǎn)生大量碳粉；如果需要碳化物質(zhì)的尺寸大，則需要較長的碳化時間，不能在短時間內(nèi)完成碳化；設備整體大型化，需要大的設置空間；在運轉(zhuǎn)管理方面需要較高技術，同時因需要時常維修，必須要有專用的操作人員；即使進行少量碳化，碳化成本也特別高，不能調(diào)整制造數(shù)量。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于前述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠迅速連續(xù)地把大量需要碳化物質(zhì)進行碳化處理而不產(chǎn)生惡臭、且碳化效率高的碳化方法，以及實施這種碳化方法的連續(xù)碳化裝置。
解決問題的技術方案為了實現(xiàn)前述目的，本發(fā)明所采用的技術方案是本發(fā)明第一方面的一種連續(xù)碳化裝置，其由橫長的隧道式爐和再燃脫臭爐構成。所述隧道式爐依次由通過安裝門與用門封閉入口的準備帶連接的預熱帶、連接該預熱帶在爐壁上成列設置有燃燒噴嘴的碳化帶、通過安裝門與連接該碳化帶用門封閉出口的運出帶連接的冷卻帶構成；所述再然脫臭爐對從所述隧道式爐中排出的排氣進行加熱處理；在前述隧道式爐內(nèi)鋪設有通過出入口延伸到隧道式爐外的軌道，在使載置有用于收放需要碳化物質(zhì)的碳化用儲存箱的臺車沿前述軌道行走且在依次運入前述隧道式爐內(nèi)至從該隧道式爐運出期間，完成對前述需要碳化物質(zhì)進行的一切碳化處理工序。
本發(fā)明第二方面，在第一方面的連續(xù)碳化裝置中，前述碳化用儲存箱包括上面有開口的箱主體以及中央部具有干餾氣體排出孔且安裝在前述開口上的蓋體。
本發(fā)明第三方面是一種碳化方法，在依次由通過安裝門與用門封閉入口的準備帶連接的預熱帶、連接該預熱帶在爐壁上成列設置有燃燒噴嘴的碳化帶、通過安裝門與連接該碳化帶用門封閉出口的運出帶連接的冷卻帶構成的橫長隧道式爐中，鋪設通過該隧道式爐的出入口延伸出爐外的軌道，在沿前述軌道行走的臺車上面，載置在上部具有干餾氣體排出孔且內(nèi)部收放有需要碳化物質(zhì)的碳化用儲存箱；在把該臺車依運入所述隧道式爐內(nèi)至從該隧道式爐內(nèi)運出期間，完成對前述需要碳化物質(zhì)的一切碳化處理工序。


圖1是示意表示實施本發(fā)明碳化方法所用連續(xù)碳化裝置全貌中局部斷開的平面圖；圖2是構成連續(xù)碳化裝置100的隧道式爐的主要部分的縱剖面圖；圖3是表示在臺車上載置多個碳化用儲存箱的狀態(tài)的模式平面圖；圖4是表示本發(fā)明碳化裝置的碳化用儲存箱的正視圖；圖5是構成該碳化用儲存箱的箱主體縱剖面圖；圖6是構成該儲存箱的蓋體平面圖；圖7是沿圖6中A-A線所做的縱剖面圖；圖8是本發(fā)明碳化裝置的另一種碳化用儲存箱主要部分的剖面圖，顯示疊置多個箱的模式狀態(tài)；圖9是與本發(fā)明碳化裝置相關的又一種碳化用儲存箱主要部分的剖面圖，顯示疊置多個箱的模式狀態(tài)；圖10是表示圖9所示與本發(fā)明相關的又一種碳化用儲存箱主要部分的剖面圖；圖11是示意表示本發(fā)明碳化方法的流程圖；圖12是隧道式爐內(nèi)的熱特性曲線。
附圖標記說明1軌道3臺車5砂封構造體10 隧道式爐11 準備帶11a 門12 預熱帶12a 門13 碳化帶14 冷卻帶14a 冷卻帶15 運出帶15a 門16 燃燒噴嘴20 再燃燒脫臭爐22 再燃燒噴嘴24 排出氣體輸送通道26 煙道30 碳化用儲存箱31 箱主體32 開口33a 中空管34 嵌合部件34a 環(huán)形槽34’ 環(huán)形槽35a 升降用鉤掛固定部35b 升降用鉤掛固定部36 蓋體37 干餾氣體排出孔
40 碳化用儲存箱41 箱主體42 開口43a 中空管43b 干餾氣體引導管44 嵌合部件44a 環(huán)形槽44b 肋45a 升降用鉤掛固定部45b 升降用鉤掛固定部46 蓋體47 干餾氣體排出孔50 碳化用儲存箱51 箱主體52 開口53a 中空管53b 干餾氣體引導管54 嵌合部件54a 升降用鉤掛固定部54b 肋55a 升降用鉤掛固定部55b 升降用鉤掛固定部56 蓋體57 干餾氣體排出孔60 碳化用儲存箱61 箱主體66 蓋體67 干餾氣體排出口R臺車卸載裝置S需要碳化物質(zhì)裝填裝置T臺車裝載裝置
具體實施例方式
首先，參照附圖以用于實施本發(fā)明碳化方法的連續(xù)碳化裝置的最佳實施方式為例進行說明，所述僅是本發(fā)明的代表性示例，本發(fā)明并不局限于此。
圖1是示意表示實施本發(fā)明碳化方法所用連續(xù)碳化裝置100全貌中局部斷開的平面圖，圖2是構成連續(xù)碳化裝置100的隧道式爐的主要部分的縱剖面圖。
在圖中，連續(xù)碳化裝置100包含隧道式爐10、對從前述隧道式爐10中排出的排出氣體進行熱處理的再燃燒脫臭爐20；在使車輪在所述軌道1上轉(zhuǎn)動的同時而移動的臺車3上面，載置有存儲需要碳化物質(zhì)的碳化用儲存箱30；在臺車依次進入隧道式爐10內(nèi)至從所述隧道式爐10中出來為止期間，執(zhí)行完一系列碳化工序(預熱、碳化、冷卻)全過程。在隧道式爐10的爐壁和臺車3之間，設置用于阻斷外部空氣的熱密封裝置5(在該連續(xù)碳化裝置100上采用砂封構造體)。
隧道式爐10是橫長結構，依次是，通過安裝門12a與由門11a封閉入口并能夠收放1臺臺車的準備帶11連接的預熱帶12、在與該預熱帶12連接的爐壁上成列設置有燃燒噴嘴16的碳化帶13、由門15a封閉與該碳化帶13連接著的出口并能收放1臺臺車的運出帶15通過安裝門14a與運出帶15連接的冷卻帶14；通過出入口延伸出爐外的軌道1是沿縱向鋪設。
另外，在需要碳化物質(zhì)含水率高的情況下，例如需要碳化物質(zhì)為污泥(所謂的‘脫水餅’)等情況下，在準備帶11和預熱帶12之間設置干燥帶(圖中未示)，就能在干燥帶干燥到所需含水量，能把這種干燥污泥供應到碳化帶進行加熱處理。本實施例雖也屬于本發(fā)明，但在下文中，只對不具有干燥帶的隧道式爐10進行說明。
再燃燒脫臭爐20被安置在前述隧道式爐10的外部。在其爐壁上安裝有再燃噴嘴22。此外，在再燃燒脫臭爐20內(nèi)，以合適間隔分開安裝多個蜂窩形蓄熱體(圖中未示)，該蓄熱體由耐熱性筒體(外徑25～150mm、內(nèi)徑20～100mm、長度50～200mm)交替組合成1～6列塊狀結構。耐熱性筒體可以采用如耐熱不銹鋼制的，或者碳化硅、莫來石或氧化鋁陶瓷制造的。
在再燃燒脫臭爐20和上述預熱帶12(以及碳化帶13)之間連通有排出氣體輸送通道24，在碳化帶13上產(chǎn)生的燃燒排出氣體(包含干餾氣體)從預熱帶12一側(cè)送到再燃燒脫臭爐20內(nèi)，在燃燒排出氣體中(煤煙)含的惡臭物質(zhì)、二噁英等污染環(huán)境物質(zhì)和有害物質(zhì)等被完全分解后，從煙道26排放到外部。
在臺車3的上面左右方向間隔開并列數(shù)個支板，數(shù)個棚板橫跨在這些支板之間，在所述棚板上面裝載著碳化用儲存箱(圖3)。此外，在臺車的左右兩端，側(cè)翼板向下插在隧道式爐10地面上的軌道1外側(cè)的槽內(nèi)砂中，利用側(cè)翼板和槽內(nèi)的砂形成所述的砂封構造體5。此外，把由耐熱材料制成的密封塊(圖中未示)以前方和后方長長突出狀安裝在臺車3的前后兩端部，同時，把由耐熱材料制成的密封塊以前方和后方長長突出狀安裝在臺車3的左右兩端部，由此，防止從臺車3的上方空間向包圍臺車3下側(cè)的車輪和軌道1的空間吹入氣體，車輪和軌道1不會暴露在火炎形成的高溫下。
以下對本發(fā)明的碳化用儲存箱進行說明。
圖4是碳化用儲存箱30的正視圖，圖5是構成該碳化用儲存箱30的箱主體31的縱剖面圖，圖6是構成該儲存箱30的蓋體36的平面圖，圖7是沿圖6中A-A線所做的縱剖面圖。
在圖中，所述碳化用儲存箱30的上方具有開口32，利用嵌合部件34，將中間部分設置了干餾氣體排出孔36a的蓋體36安裝在相對側(cè)壁之間水平地固定了多個中空管33a的有底箱主體31的開口32上，如上所述，在其內(nèi)裝填了需要碳化物質(zhì)的狀態(tài)放置在臺車3上(參考圖3)。
嵌合部件34由形成在箱主體31開口32的外周端的嵌合用環(huán)形槽34a以及設置在蓋體36的外周端下方的肋34b組成。肋34b的前端插進環(huán)形槽34a內(nèi)。嵌合部件并不局限于此，可以包括在蓋體外周端部形成向下開口的環(huán)形槽且環(huán)形槽彼此配合等所有公知的嵌合部件。
此外，由于箱主體和蓋體利用凸凹嵌合部件大體形成一體，當大量產(chǎn)生干餾氣體箱主體內(nèi)處于加壓狀態(tài)時，蓋體象茶壺蓋那樣飛離，這樣，能夠在瞬間排出干餾氣體，蓋體再次起到箱主體蓋的作用。即達到了箱主體難以變形、提高耐久性的目的。
本發(fā)明的其他的碳化用儲存箱可舉出碳化用儲存箱40(參考圖8)和碳化用儲存箱50(參考圖a)，該碳化用儲存箱40由在上面具有開口42，在中央部具有上下方向的干餾氣體引導管43b，在相對側(cè)壁之間水平地固定了多個中空管43a的箱主體41以及蓋體46組成，其中，蓋體46上有直徑比干餾氣體引導管43b的外徑稍大的干餾氣體排出孔47；該碳化用儲存箱50在前述箱主體41上所具有的干餾氣體引導管43b的下端部分形成向下方直徑變大的圓錐形，其它結構與前述碳化用儲存箱40實質(zhì)上是相同結構。
由于使用碳化用儲存箱40、50，干餾氣體排出孔48(57)和干餾氣體引導管43b(53b)之間形成間隙，通過這種間隙，能將箱主體內(nèi)的干餾氣體排出，并向上方引導。也就是說，可以在臺車3上層疊放置多個碳化用儲存箱(參考圖8和9)。
另外，也可以使用由形成牛奶瓶形的有底箱主體61以及設置有干餾氣體排出孔67的蓋體66組成的碳化用儲存箱60(參考圖10)。
此外，如果前述箱主體的側(cè)壁和底壁任一方或雙方形成波形，能夠吸收由熱引起的變形，能夠阻止箱主體的變形等。
使用前述各種儲存箱，由于在蓋體的中央部設置干餾氣體排出孔，儲存箱內(nèi)產(chǎn)生的干餾氣體可以從干餾氣體排出孔排出，能直接接觸碳化帶的高溫包圍氣體，能夠進行完全燃燒處理。
下文結合附圖，對使用本連續(xù)碳化裝置100的需要碳化物質(zhì)的碳化方法進行簡要說明。
圖11是示意表示本發(fā)明碳化方法的流程圖，圖12是隧道式爐內(nèi)的熱特性曲線。
在圖中，首先，將需要碳化物質(zhì)原樣或進行必要的粉碎，或者與水或漿液進行混合攪拌形成所需尺寸大小和形狀或者造粒后，將其裝填到碳化用儲存箱內(nèi)，裝填了適合數(shù)量后將儲存箱安置在臺車的棚板上面，使臺車在軌道1上行走并移動到隧道式爐10的入口。
然后，將安置了碳化用儲存箱的臺車3運入隧道式爐10的準備帶11處；在關閉入口的門11a的同時，打開預熱帶12一側(cè)的門12a；將驅(qū)動裝置的鏈連接到臺車3的連接部(圖中未示)的同時，驅(qū)動前述驅(qū)動裝置；按照預熱帶12(大約3小時)、碳化帶13(大約10小時)、冷卻帶14(大約11小時)的順序移動臺車3。另外，當然也可以把安置有碳化用儲存箱的多個臺車3依次運入隧道式爐10內(nèi)，能對多個臺車逐次連續(xù)地進行碳化處理。
進行一系列碳化處理后的臺車3經(jīng)運出帶15按順序被移出隧道式爐10，使用臺車卸載裝置R從臺車上取下儲存箱，然后，取出箱內(nèi)部的碳化物；如果必要，進行粉碎，裝入袋中儲藏。
當然，在清空后的儲存箱移送到需要碳化物質(zhì)裝填裝置S所在位置重新使用的同時，把空置的臺車3移送到臺車裝載裝置T所在位置重新使用。
所獲得的碳化物能夠作為土壤改良劑和脫臭劑、融雪劑有效應用。
發(fā)明效果如上所述，本發(fā)明的碳化處理裝置中，由于在至少具有碳化帶和冷卻帶的隧道式爐內(nèi)鋪設軌道，并使多個載置用于收放需要碳化物質(zhì)的碳化用儲存箱的臺車同時行走，所以能夠從向儲存箱內(nèi)進行裝填的主要作業(yè)開始，進行臺車裝載作業(yè)、碳化和冷卻工序、卸下臺車作業(yè)、然后取出碳化物結束作業(yè)一系列的作業(yè)工序連續(xù)地實施。因此，能夠晝夜連續(xù)地極安全地進行對爐的操作，與現(xiàn)有技術相比，在一定時間內(nèi)能夠碳化處理的數(shù)量飛越地增大，提高了生產(chǎn)率。
另外，這種操作作業(yè)無需勞力和熟練技術，容易調(diào)整碳化數(shù)量。進一步來說，由于不象現(xiàn)有技術中的單獨型碳化爐那樣，每次需要點著燃燒噴嘴使爐內(nèi)達到高溫、再關閉燃燒噴嘴對爐內(nèi)進行冷卻，所以，能大幅降低燃料消耗量，能夠減少工作成本。
此外，由于能夠防止排出氣體等逆流泄漏，即使多臺臺車連續(xù)運行，也能夠完全燃燒、熱分解環(huán)境污染物質(zhì)和有害物質(zhì)等。因此，能夠提供一種能使環(huán)境污染物質(zhì)和有害物質(zhì)等無毒化、脫臭和無煙化等實用性很強的優(yōu)化碳化裝置(碳化方法)。
權利要求
1.一種連續(xù)碳化裝置，其由橫長的隧道式爐和再燃脫臭爐構成；所述隧道式爐依次由通過安裝門與用門封閉入口的準備帶連接的預熱帶、連接該預熱帶在爐壁上成列設置有燃燒噴嘴的碳化帶、通過安裝門與連接該碳化帶用門封閉出口的運出帶連接的冷卻帶構成；所述再然脫臭爐對從所述隧道式爐中排出的排氣進行加熱處理；其特征在于，在前述隧道式爐內(nèi)鋪設通過出入口延伸到隧道式爐外的軌道，在使載置有用于收放需要碳化物質(zhì)的碳化用儲存箱的臺車沿前述軌道行走且在依次運入前述隧道式爐內(nèi)至從該隧道式爐運出期間，完成對前述需要碳化物質(zhì)的一切碳化處理工序。
2.如權利要求1所述連續(xù)碳化裝置，其特征在于，前述碳化用儲存箱包括上面有開口的箱主體以及中央部分具有干餾氣體排出孔且安裝在前述開口上的蓋體。
3.一種碳化方法，其特征在于在依次由通過安裝門與用門封閉入口的準備帶連接的預熱帶、連接該預熱帶在爐壁上成列設置有燃燒噴嘴的碳化帶、通過安裝門與連接該碳化帶用門封閉出口的運出帶連接的冷卻帶構成的橫長隧道式爐中，鋪設通過該隧道式爐的出入口延伸出爐外的軌道，在沿前述軌道行走的臺車上面，載置在上部具有干餾氣體排出孔且內(nèi)部收放有需要碳化物質(zhì)的碳化用儲存箱；在把該臺車依運入所述隧道式爐內(nèi)至從該隧道式爐內(nèi)運出期間，完成對前述需要碳化物質(zhì)的一切碳化處理工序。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種碳化處理方法以及實施這種方法的連續(xù)碳化裝置。該方法能夠迅速連續(xù)地碳化處理大量需要碳化物質(zhì)而不產(chǎn)生惡臭，在提高碳化效率的同時能大幅度減少燃料，達到減少工作成本的目的。連續(xù)碳化裝置包括依次由準備帶、預熱帶、碳化帶(13)、冷卻帶、運出帶構成的橫長隧道式爐(10)以及對從該隧道式爐(10)中排出氣體進行熱處理的再燃脫臭爐(20)。在把載置收放有需要碳化物質(zhì)的碳化用儲存箱(30)的多個臺車(3)依次運入隧道式爐(10)中行走至運出隧道式爐(10)為止，完成前述需要碳化物質(zhì)的碳化處理工序全過程。
文檔編號F23G5/38GK1605797SQ200310118110
公開日2005年4月13日 申請日期2003年10月8日 優(yōu)先權日2003年10月8日
發(fā)明者板津雅春, 板津孝治, 板津博之, 三品仁 申請人:C.Y.C.株式會社, 日本臟器制藥株式會社