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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024152203
(43)【公開日】2024-10-25
(54)【発明の名称】処理システム
(51)【国際特許分類】
C02F 11/10 20060101AFI20241018BHJP
C02F 11/121 20190101ALI20241018BHJP
【ＦＩ】
C02F11/10 Z ZAB
C02F11/121
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023066252
(22)【出願日】2023-04-14
(71)【出願人】
【識別番号】000192590
【氏名又は名称】株式会社神鋼環境ソリューション
(71)【出願人】
【識別番号】522043552
【氏名又は名称】テラノバ エナジー ゲー エム ベー ハー
【氏名又は名称原語表記】ＴｅｒｒａＮｏｖａ Ｅｎｅｒｇｙ ＧｍｂＨ
【住所又は居所原語表記】Ｓｃｈｉｒｍｅｒｓｔｒａｓｓｅ ６１， ４０２１１ Ｄｕｅｓｓｅｌｄｏｒｆ， Ｇｅｒｍａｎｙ
(74)【代理人】
【識別番号】110001818
【氏名又は名称】弁理士法人Ｒ＆Ｃ
(72)【発明者】
【氏名】井上 智行
(72)【発明者】
【氏名】宮本 博司
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 朋弘
(72)【発明者】
【氏名】隅 晃彦
(72)【発明者】
【氏名】竹田 尚弘
(72)【発明者】
【氏名】田中 裕大
(72)【発明者】
【氏名】マーク・バットマン
【テーマコード（参考）】
4D059
【Ｆターム（参考）】
4D059AA01
4D059AA02
4D059AA03
4D059AA07
4D059BA12
4D059BB03
4D059BB06
4D059BE09
4D059BE10
4D059BE15
4D059BE16
4D059BE26
4D059BE37
4D059BE46
4D059BF20
4D059BK30
4D059CA07
4D059DA32
4D059DA33
(57)【要約】
【課題】養生処理の効率化を図ることが可能な処理システムを提供する。
【解決手段】処理システム１００は、水を含む固形物を加熱する水熱炭化器と、水熱炭化器によって加熱された固形物を固液分離する固液分離器４と、固液分離器４によって固形物Ｓ４が固液分離されることにより得られた脱水固形物Ｓ５を養生する養生ホッパ５と、固液分離器４から排出された排ガスＧ２を養生ホッパ５に供給するガス供給路８１と、を備える。
【選択図】図２
【解決手段】処理システム１００は、水を含む固形物を加熱する水熱炭化器と、水熱炭化器によって加熱された固形物を固液分離する固液分離器４と、固液分離器４によって固形物Ｓ４が固液分離されることにより得られた脱水固形物Ｓ５を養生する養生ホッパ５と、固液分離器４から排出された排ガスＧ２を養生ホッパ５に供給するガス供給路８１と、を備える。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
水を含む固形物を加熱する水熱炭化器と、
前記水熱炭化器から排出された前記固形物を固液分離する固液分離器と、
前記固液分離器から排出された脱水固形物を養生処理する養生ホッパと、
前記固液分離器から排出された排ガスを前記養生ホッパに供給するガス供給路と、を備えた処理システム。
前記水熱炭化器から排出された前記固形物を固液分離する固液分離器と、
前記固液分離器から排出された脱水固形物を養生処理する養生ホッパと、
前記固液分離器から排出された排ガスを前記養生ホッパに供給するガス供給路と、を備えた処理システム。
【請求項2】
前記固液分離器は、機械式脱水機である請求項１に記載の処理システム。
【請求項3】
前記固液分離器から排出された前記脱水固形物を冷却する熱交換器を更に備え、
前記熱交換器で冷却された前記脱水固形物が前記養生ホッパに供給される請求項１又は２に記載の処理システム。
前記熱交換器で冷却された前記脱水固形物が前記養生ホッパに供給される請求項１又は２に記載の処理システム。
【請求項4】
前記熱交換器は、酸素含有ガスが供給されるガス供給口と、前記脱水固形物と熱交換した前記酸素含有ガスを排出するガス排出口とを有しており、
前記ガス排出口から排出された前記酸素含有ガスが前記養生ホッパに供給される請求項３に記載の処理システム。
前記ガス排出口から排出された前記酸素含有ガスが前記養生ホッパに供給される請求項３に記載の処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、水を含む固形物を炭化処理する処理システムに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、汚泥を嫌気性消化することにより消化ガス及び消化汚泥を発生させる消化槽と、消化汚泥を脱水することにより含水率が低下した脱水ケーキを得る脱水機と、脱水ケーキを加熱して炭化させる炭化設備と、を備える汚泥処理システムにおいて、炭化設備から排出された炭化汚泥が場外搬出されることが開示されている。
【0003】
上記のように得られた炭化汚泥は、炭化処理直後はその粒子表面に活性の高い表面官能基を有しており、そのままでは自己発熱性を有することが知られている（例えば、特許文献２参照）。そのため、貯蔵時の安全性を確保すべく、自己発熱性を低下させる養生処理（いわゆる、エージング処理）がなされている。
【0004】
特許文献２には、排水処理などで生じた有機物含有汚泥を炭化炉で炭化処理して得た炭化物を低温酸化雰囲気炉で酸化処理することにより、炭化物の表面酸化反応を予め収束させ、貯蔵された炭化物が低温酸化反応による自己発熱によって燃焼を誘発するのを未然に防止する炭化物の処理方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１５－５１４１７号公報
【特許文献2】特開２００４－２６７９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献２に開示の炭化汚泥の酸化処理（養生処理）では酸素含有ガスが必要である。炭化汚泥を効率よく養生処理するため、炭化汚泥の養生処理で必要とされる酸素含有ガスは、常温の外気（空気）よりも高い温度であることが望ましい。
【0007】
そこで、養生処理の効率化を図ることが可能な処理システムが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明に係る処理システムの特徴構成は、水を含む固形物を加熱する水熱炭化器と、前記水熱炭化器から排出された前記固形物を固液分離する固液分離器と、前記固液分離器から排出された脱水固形物を養生処理する養生ホッパと、前記固液分離器から排出された排ガスを前記養生ホッパに供給するガス供給路と、を備えた点にある。
【0009】
固液分離器から排出される排ガス（酸素含有ガス）は、固液分離器で固液分離される固形物からの放熱によって加熱され、常温よりも高温になる。したがって、本構成のように、固液分離器から排出された排ガス（酸素含有ガス）を養生ホッパに供給することにより、常温よりも高い温度の酸素含有ガスを養生ホッパに供給することができ、養生処理の効率化を図ることができる。
【0010】
また、本構成では、固液分離器から排出された常温よりも高温の排ガス（酸素含有ガス）がガス供給路を介して養生ホッパに供給される。このため、養生ホッパに導入するガスの温度が養生ホッパに供給される固形物の温度により近い温度となる。したがって、養生ホッパに導入するガスを加熱する加熱設備を省略又は小型化することができる。
【0011】
他の特徴構成は、前記固液分離器は、機械式脱水機である点にある。
【0012】
本構成のように、固液分離器が機械式脱水機であれば、機械式脱水機からの放熱により、固液分離器から排出される排ガスの温度が高まり、排ガスの温度が養生ホッパに供給される固形物の温度により近い温度となる。したがって、養生ホッパに導入するガスを加熱する加熱設備を省略できる可能性が高まる。
【0013】
他の特徴構成は、前記固液分離器から排出された前記脱水固形物を冷却する熱交換器を更に備え、前記熱交換器で冷却された前記脱水固形物が前記養生ホッパに供給される点にある。
【0014】
本構成のように、固液分離器から排出された脱水固形物を冷却することにより、養生ホッパでの脱水固形物の発火をより効果的に防止できる。
【0015】
他の特徴構成は、前記熱交換器は、酸素含有ガスが供給されるガス供給口と、前記脱水固形物と熱交換した前記酸素含有ガスを排出するガス排出口とを有しており、前記ガス排出口から排出された前記酸素含有ガスが前記養生ホッパに供給される点にある。
【0016】
本構成のように、熱交換器で脱水固形物と熱交換した酸素含有ガスが養生ホッパに供給されることにより、養生ホッパに導入するガスを加熱する加熱設備を省略できる可能性が高まる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明に係る処理システムとしての廃棄物処理設備の実施形態について、図面に基づいて説明する。ただし、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
【0019】
〔廃棄物処理設備の概要〕
まず、図１を参照して、廃棄物を処理する廃棄物処理設備１００の概要について説明する。廃棄物処理設備１００では、被処理物としての廃棄物が処理（炭化処理）されて、再利用可能な燃料（以下、「リサイクル燃料ＲＦ」という）に変換される。廃棄物は、有機性廃棄物からなる汚泥である。有機性廃棄物は、例えば下水汚泥、し尿汚泥、農業集落排水汚泥、浄化槽汚泥、生ごみ等の食品廃棄物（食品系バイオマス）、古紙・廃紙等のリグノセルロース系廃棄物、農業残渣、家畜糞尿等が相当する。これらの有機性廃棄物は、夫々、単独で処理されてもよいし、混合処理されてもよい。以下では、被処理物が下水汚泥である場合を例に実施形態を説明する。
まず、図１を参照して、廃棄物を処理する廃棄物処理設備１００の概要について説明する。廃棄物処理設備１００では、被処理物としての廃棄物が処理（炭化処理）されて、再利用可能な燃料（以下、「リサイクル燃料ＲＦ」という）に変換される。廃棄物は、有機性廃棄物からなる汚泥である。有機性廃棄物は、例えば下水汚泥、し尿汚泥、農業集落排水汚泥、浄化槽汚泥、生ごみ等の食品廃棄物（食品系バイオマス）、古紙・廃紙等のリグノセルロース系廃棄物、農業残渣、家畜糞尿等が相当する。これらの有機性廃棄物は、夫々、単独で処理されてもよいし、混合処理されてもよい。以下では、被処理物が下水汚泥である場合を例に実施形態を説明する。
【0020】
廃棄物処理設備１００は、メタン発酵槽１と、第一固液分離器２と、水熱炭化器３と、第二固液分離器４（固液分離器の一例）と、養生ホッパ５と、を備える。メタン発酵槽１と、第一固液分離器２と、水熱炭化器３と、第二固液分離器４と、養生ホッパ５とは、廃棄物処理設備１００において、被処理物に対する処理工程の上流からこの順で設けられる。
【0021】
〔メタン発酵槽〕
メタン発酵槽１は、下水汚泥Ｓ１（固形物濃度３重量％～１０重量％）を消化（嫌気性発酵）する。メタン発酵槽１は、下水汚泥Ｓ１を収容して消化する消化処理部、下水汚泥Ｓ１（及び／又は消化槽）を加温するための熱交換器等を有する。下水汚泥Ｓ１は、規定の温度で予め規定された滞留時間（例えば、５０℃～６０℃の高温発酵処理において７日～２０日程度、３０℃～４２℃の中温発酵処理において１５日～３０日程度）消化槽で消化される。消化槽において下水汚泥Ｓ１が消化されると、消化ガスＧｄが生成される。消化ガスＧｄは、例えば、メタン約６０容量％、及び、二酸化炭素約４０容量％を含むバイオガスであり、メタン発酵槽１及び／又は水熱炭化器３を加温するための燃料として利用される。
メタン発酵槽１は、下水汚泥Ｓ１（固形物濃度３重量％～１０重量％）を消化（嫌気性発酵）する。メタン発酵槽１は、下水汚泥Ｓ１を収容して消化する消化処理部、下水汚泥Ｓ１（及び／又は消化槽）を加温するための熱交換器等を有する。下水汚泥Ｓ１は、規定の温度で予め規定された滞留時間（例えば、５０℃～６０℃の高温発酵処理において７日～２０日程度、３０℃～４２℃の中温発酵処理において１５日～３０日程度）消化槽で消化される。消化槽において下水汚泥Ｓ１が消化されると、消化ガスＧｄが生成される。消化ガスＧｄは、例えば、メタン約６０容量％、及び、二酸化炭素約４０容量％を含むバイオガスであり、メタン発酵槽１及び／又は水熱炭化器３を加温するための燃料として利用される。
【0022】
詳しくは、消化ガスＧｄは、廃棄物処理設備１００が更に備える熱源器Ｆ１に供給される。熱源器Ｆ１は、消化ガスＧｄを燃料とし、消化ガスＧｄから熱エネルギーＥ１、Ｅ２を回収する。熱源器Ｆ１は、消化ガスＧｄを貯留するガスタンク、ガスタンクから供給された消化ガスＧｄを燃料として発電するガス発電機、ガス発電機の廃熱（排ガス等）を冷却することにより熱エネルギーＥ１を回収する第一熱交換器、及び、ガス発電機の廃熱（排ガス等）により熱エネルギーＥ２を回収する第二熱交換器を有する。第一熱交換器は、冷却水、熱媒油等の第一熱媒をガス発電機の廃熱と熱交換させることによって熱エネルギーＥ１を回収する。熱エネルギーＥ１（第一熱媒）は、メタン発酵槽１に供給され、例えば、下水汚泥Ｓ１の加温に利用される。第二熱交換器は、熱媒油、冷却水等の第二熱媒をガス発電機の廃熱と熱交換させることにより熱エネルギーＥ２を回収する。熱エネルギーＥ２（第二熱媒）は、水熱炭化器３に供給され、例えば、水熱炭化器３で水熱炭化処理される脱水汚泥Ｓ３の加熱に利用される。
【0023】
また、メタン発酵槽１において下水汚泥Ｓ１が消化されると、消化ガスＧｄに加え、発酵処理汚泥Ｓ２が生成される。発酵処理汚泥Ｓ２は、第一固液分離器２に供給される。
【0024】
〔第一固液分離器〕
第一固液分離器２は、発酵処理汚泥Ｓ２を脱水（固液分離）する。第一固液分離器２は、例えば、ベルトプレス脱水機、フィルタープレス脱水機、遠心脱水機、スクリュープレス脱水機、ベルト濃縮機、遠心濃縮機等の脱水機を有する。第一固液分離器２によって発酵処理汚泥Ｓ２から分離された第一分離液（消化脱水ろ液）は、水処理設備（不図示）で浄化される。発酵処理汚泥Ｓ２が脱水されて得られた脱水汚泥Ｓ３は、水熱炭化器３に供給される。なお、脱水汚泥Ｓ３は、含水率６５重量％～８５重量％程度であり、水を含む固形物に相当する。
第一固液分離器２は、発酵処理汚泥Ｓ２を脱水（固液分離）する。第一固液分離器２は、例えば、ベルトプレス脱水機、フィルタープレス脱水機、遠心脱水機、スクリュープレス脱水機、ベルト濃縮機、遠心濃縮機等の脱水機を有する。第一固液分離器２によって発酵処理汚泥Ｓ２から分離された第一分離液（消化脱水ろ液）は、水処理設備（不図示）で浄化される。発酵処理汚泥Ｓ２が脱水されて得られた脱水汚泥Ｓ３は、水熱炭化器３に供給される。なお、脱水汚泥Ｓ３は、含水率６５重量％～８５重量％程度であり、水を含む固形物に相当する。
【0025】
〔水熱炭化器〕
水熱炭化器３は、脱水汚泥Ｓ３を加熱する。本実施形態において、水熱炭化器３は、脱水汚泥Ｓ３に薬品を添加し、低酸素雰囲気下で高温高圧処理して炭化させる水熱炭化処理を行う。薬品は、例えば、硫酸、塩酸、硝酸等の酸である。
水熱炭化器３は、脱水汚泥Ｓ３を加熱する。本実施形態において、水熱炭化器３は、脱水汚泥Ｓ３に薬品を添加し、低酸素雰囲気下で高温高圧処理して炭化させる水熱炭化処理を行う。薬品は、例えば、硫酸、塩酸、硝酸等の酸である。
【0026】
水熱炭化器３は、高温高圧処理（脱水汚泥Ｓ３の温度が例えば１６０℃以上２５０℃以下、且つ、内圧がゲージ圧０．６ＭＰａ以上ゲージ圧３Ｍｐａ以下で処理）するためのリアクタを含んでおり、このリアクタには第二熱媒にて脱水汚泥Ｓ３の温度を調整（加熱）するための第二熱媒が循環するジャケットが形成されている。また、水熱炭化器３の上流側には脱水汚泥Ｓ３を加熱する加熱器、水熱炭化器３の下流側には脱水汚泥Ｓ３が加熱されることにより得られた炭化汚泥スラリーＳ４を冷却する冷却器が配置されている。なお、水熱炭化器３は、脱水汚泥Ｓ３のｐＨを測定するｐＨ測定器を更に有してもよい。
【0027】
水熱炭化器３によって脱水汚泥Ｓ３が加熱されることにより得られた炭化汚泥スラリーＳ４は、第二固液分離器４に供給される。なお、炭化汚泥スラリーＳ４は、水熱炭化処理された固形物に相当する。
【0028】
〔第二固液分離器〕
第二固液分離器４は、炭化汚泥スラリーＳ４を脱水（固液分離）する。第二固液分離器４によって炭化汚泥スラリーＳ４から分離された第二分離液（水熱炭化脱水ろ液）は、メタン発酵槽１の消化槽に供給される（消化槽に送られて再利用される）。なお、第二分離液は、水処理設備（不図示）で浄化されてもよい。炭化汚泥スラリーＳ４が脱水されて得られた炭化汚泥Ｓ５（例えば含水率３０重量％～３５重量％程度）は、養生ホッパ５に供給される。
第二固液分離器４は、炭化汚泥スラリーＳ４を脱水（固液分離）する。第二固液分離器４によって炭化汚泥スラリーＳ４から分離された第二分離液（水熱炭化脱水ろ液）は、メタン発酵槽１の消化槽に供給される（消化槽に送られて再利用される）。なお、第二分離液は、水処理設備（不図示）で浄化されてもよい。炭化汚泥スラリーＳ４が脱水されて得られた炭化汚泥Ｓ５（例えば含水率３０重量％～３５重量％程度）は、養生ホッパ５に供給される。
【0029】
〔養生ホッパ〕
養生ホッパ５は、炭化汚泥Ｓ５を養生（養生処理）する。炭化汚泥Ｓ５はその粒子表面に活性の高い表面官能基を有しており、そのままでは自己発熱性を有することが知られている。そのため、自己発熱性に起因する発火を防止し、貯蔵時の安全性を確保すべく、自己発熱性を低減させる養生処理（いわゆる、エージング処理）を行う。炭化汚泥Ｓ５は、養生処理されると自己発熱性が低減される。つまり、養生は、炭化汚泥Ｓ５の自己発熱性を低減させるための処理である。炭化汚泥Ｓ５は、養生処理されることにより、リサイクル燃料ＲＦへと変換される。リサイクル燃料ＲＦは、市場への出荷に備え、例えば貯留タンク（不図示）で貯留される。
養生ホッパ５は、炭化汚泥Ｓ５を養生（養生処理）する。炭化汚泥Ｓ５はその粒子表面に活性の高い表面官能基を有しており、そのままでは自己発熱性を有することが知られている。そのため、自己発熱性に起因する発火を防止し、貯蔵時の安全性を確保すべく、自己発熱性を低減させる養生処理（いわゆる、エージング処理）を行う。炭化汚泥Ｓ５は、養生処理されると自己発熱性が低減される。つまり、養生は、炭化汚泥Ｓ５の自己発熱性を低減させるための処理である。炭化汚泥Ｓ５は、養生処理されることにより、リサイクル燃料ＲＦへと変換される。リサイクル燃料ＲＦは、市場への出荷に備え、例えば貯留タンク（不図示）で貯留される。
【0030】
【0031】
〔養生ホッパの構成〕
養生ホッパ５は、貯留部６、通気部７、及び制御部１０を有する。制御部１０は、貯留部６及び通気部７の動作を制御するプロセッサ、半導体メモリ等で構成される主記憶装置を含む。主記憶装置には貯留部６及び通気部７の動作を制御するための制御プログラムが記憶される。制御部１０は、プロセッサが制御プログラムを実行することにより供給制御部１０１と排出制御部１０２として機能する。
養生ホッパ５は、貯留部６、通気部７、及び制御部１０を有する。制御部１０は、貯留部６及び通気部７の動作を制御するプロセッサ、半導体メモリ等で構成される主記憶装置を含む。主記憶装置には貯留部６及び通気部７の動作を制御するための制御プログラムが記憶される。制御部１０は、プロセッサが制御プログラムを実行することにより供給制御部１０１と排出制御部１０２として機能する。
【0032】
貯留部６は、貯留物供給部６１、容器本体６２、及び貯留物排出部６３を含む。貯留物供給部６１は、容器本体６２の鉛直方向上側（以下、単に「上側」という）の部分、つまり、容器本体６２の上部に接続される。貯留物排出部６３は、容器本体６２の鉛直方向下側（以下、単に「下側」という）の部分、つまり、容器本体６２の下部に接続される。
【0033】
貯留物供給部６１は、容器本体６２に供給される炭化汚泥Ｓ５が流通する貯留物供給管６１１、及び、貯留物供給管６１１に接続される貯留物供給機構６１２を含む。貯留物供給機構６１２は、例えばロータリバルブである。貯留物供給機構６１２は、供給制御部１０１による制御に応じて動作する。これにより、貯留物供給管６１１内の炭化汚泥Ｓ５が容器本体６２に供給される。なお、本実施形態では、貯留物供給機構６１２は、一定の速度で連続的に炭化汚泥Ｓ５を容器本体６２に供給するように制御される。
【0034】
容器本体６２は、炭化汚泥Ｓ５を貯留する。容器本体６２は、鉛直方向に沿って見て円形の筒状を有し、その下部がロート状（下側へ向かうにつれて縮径する円錐状）に構成され、炭化汚泥Ｓ５を貯留可能な貯留空間６２Ｓを内部に有する。炭化汚泥Ｓ５は、貯留物供給部６１が設けられる容器本体６２の上部から貯留空間６２Ｓに投入される。貯留空間６２Ｓに投入された炭化汚泥Ｓ５は、予め規定された期間（例えば４８時間）、貯留空間６２Ｓで貯留される。炭化汚泥Ｓ５は、貯留空間６２Ｓで貯留される過程において、貯留空間６２Ｓに通気部７によって導入される酸素含有ガス（以下、「処理用ガスＧ１」という）に触れる。この結果、炭化汚泥Ｓ５は、炭化物粒子表面の高活性な表面官能基が酸化されて、自己発熱性が低減されたリサイクル燃料ＲＦへと変換される。
【0035】
貯留物排出部６３は、炭化汚泥Ｓ５が変換されたリサイクル燃料ＲＦが流通する貯留物排出管６３１、及び、貯留物排出管６３１に接続される貯留物排出機構６３２を含む。貯留物排出機構６３２は、例えばロータリバルブである。貯留物排出機構６３２は、排出制御部１０２による制御に応じて動作する。これにより、リサイクル燃料ＲＦが貯留空間６２Ｓから排出される。詳しくは、貯留物排出部６３が設けられる貯留空間６２Ｓの下部からリサイクル燃料ＲＦが排出される。なお、本実施形態では、貯留物排出機構６３２は、一定の速度で連続的にリサイクル燃料ＲＦを容器本体６２（貯留空間６２Ｓ）から排出するように制御される。
【0036】
通気部７は、貯留空間６２Ｓに処理用ガスＧ１を通気させる。通気部７は、処理用ガスＧ１を容器本体６２に導入する処理用ガス導入部７１、処理用ガスＧ１を容器本体６２から排出する処理用ガス排出部７２、及び、処理用ガスＧ１を循環させる処理用ガス循環部７３を含む。なお、通気部７は、処理用ガスＧ１の流通を制御する弁、処理用ガスＧ１の流量を計測する流量計、処理用ガスＧ１の酸素濃度を計測する酸素濃度センサを更に含む。
【0037】
処理用ガス導入部７１は、貯留部６の下部（本実施形態では、貯留物排出管６３１）に接続され、処理用ガスＧ１を容器本体６２の下側から貯留空間６２Ｓに導入する処理用ガス導入管７１１を含む。処理用ガス導入管７１１（処理用ガス導入部７１）には、第二固液分離器４から排出された換気ガスＧ２が処理用ガスＧ１として供給される。なお、処理用ガス導入管７１１に供給される処理用ガスＧ１は、廃棄物処理設備１００の外部からのガス（例えば空気）を含んでもよい。
【0038】
処理用ガス導入管７１１を介して貯留空間６２Ｓの下側から導入された処理用ガスＧ１は、容器本体６２の内部（貯留空間６２Ｓ）を上昇し、容器本体６２の上部に接続された処理用ガス排出部７２を介して貯留空間６２Ｓから排出される。なお、処理用ガスＧ１は、上記のように、貯留空間６２Ｓを上昇する際に、貯留空間６２Ｓに貯留された炭化汚泥Ｓ５に接触する。
【0039】
処理用ガス排出部７２は、貯留空間６２Ｓから処理用ガスＧ１を排出する処理用ガス排出管７２０を含む。本実施形態において、処理用ガス排出管７２０は、処理用ガス循環部７３と連通する第一連通口７２１、及び、養生ホッパ５の外部と連通する第二連通口７２２を含む。つまり、処理用ガスＧ１の一部は、第一連通口７２１を介して処理用ガス循環部７３に導入され、残部は、第二連通口７２２を介して養生ホッパ５の外部に排出される。養生ホッパ５の外部に排出された処理用ガスＧ１は、排ガス処理設備Ｆ２において、消臭、浄化等の処理が施された後、廃棄物処理設備１００の外部（大気）に排出される。
【0040】
処理用ガス循環部７３は、通気部７と容器本体６２（貯留空間６２Ｓ）との間で処理用ガスＧ１を循環させる。換言すると、貯留空間６２Ｓから排出される処理用ガスＧ１の一部は、養生ホッパ５の外部へ排出されずに貯留空間６２Ｓに導入する処理用ガスＧ１として再利用される。
【0041】
処理用ガス循環部７３は、第一連通口７２１からの処理用ガスＧ１を処理用ガス導入部７１に導く処理用ガス循環管７３１を含む。なお、処理用ガス循環部７３は、処理用ガスＧ１を処理用ガス導入部７１へ導くためのブロア、及び、処理用ガス循環管７３１を流れる処理用ガスＧ１を加湿する加湿器を更に含んでもよい。
【0042】
〔第二固液分離器の構成〕
続いて、処理用ガス導入部７１に処理用ガスＧ１を供給する第二固液分離器４の構成について説明する。図２に示すように、第二固液分離器４は、脱水処理機４１とハウジング４２とを有する。
続いて、処理用ガス導入部７１に処理用ガスＧ１を供給する第二固液分離器４の構成について説明する。図２に示すように、第二固液分離器４は、脱水処理機４１とハウジング４２とを有する。
【0043】
脱水処理機４１は、炭化汚泥スラリーＳ４を脱水するための機械式脱水機であって、例えばフィルタープレス脱水機である。なお、脱水処理機４１は、ベルトプレス脱水機、遠心脱水機、スクリュープレス脱水機、ベルト濃縮機、遠心濃縮機等であってもよい。
【0044】
ハウジング４２は、脱水処理機４１を収容する収容空間４２Ｓを有し、収容空間４２Ｓは、炭化汚泥スラリーＳ４及び／又は炭化汚泥Ｓ５から発生する臭気の外部への流出が防止されるように構成される（気密に構成される）とともに、収容空間４２Ｓの換気を目的とする換気ガスＧ２が収容空間４２Ｓを流通するように構成される。本実施形態において、換気ガスＧ２は、酸素を含有するガスであって、例えば空気である。
【0045】
ハウジング４２は、外部から換気ガスＧ２をハウジング４２（収容空間４２Ｓ）に導入する換気ガス導入部４２１と、ハウジング４２（収容空間４２Ｓ）から換気ガスＧ２を排出する換気ガス排出部４２２とを更に有する。
【0046】
換気ガス導入部４２１は、外部からハウジング４２の収容空間４２Ｓに導入される換気ガスＧ２が通過する第一ガス導入口を含む。換気ガス導入部４２１は、外部から換気ガスＧ２を取り込むファン、及び、ファンによって取り込まれる換気ガスＧ２が流通する導入管、換気ガスＧ２の流通を制御する弁を更に含んでもよい。
【0047】
換気ガス排出部４２２は、ハウジング４２の収容空間４２Ｓから外部へ排出される換気ガスＧ２が通過する換気ガス排出口を含む。換気ガス排出部４２２は、換気ガスＧ２を外部へ排出するファン、ファンによって排出される換気ガスＧ２が流通する排出管、及び、換気ガスＧ２の流通を制御する弁を更に含んでもよい。
【0048】
外部から収容空間４２Ｓに導入された換気ガスＧ２は、ハウジング４２の収容空間４２Ｓを流通し、ハウジング４２の外部へ排出される。これにより、ハウジング４２の収容空間４２Ｓの臭気成分が換気ガスＧ２とともに収容空間４２Ｓの外部へ排出される。
【0049】
本実施形態において、廃棄物処理設備１００は、第二固液分離器４から排出された換気ガスＧ２を処理用ガスＧ１として養生ホッパ５に供給するガス供給部８を更に含み、換気ガスＧ２は、養生ホッパ５の炭化汚泥Ｓ５を養生するための処理用ガスＧ１として利用される。
【0050】
〔ガス供給部〕
ガス供給部８は、第二固液分離器４から排出された換気ガスＧ２を養生ホッパ５に供給するガス供給管８１（ガス供給路に相当）と、第二固液分離器４から養生ホッパ５へ向けて換気ガスＧ２を通風させるブロア８２と、を含む。なお、ガス供給部８は、換気ガスＧ２の流量を制御する弁、換気ガスＧ２に含まれる異物を捕獲するフィルタといった集塵部等を更に有してもよい。集塵部は、例えばガス供給管８１の内部に設けられる。
ガス供給部８は、第二固液分離器４から排出された換気ガスＧ２を養生ホッパ５に供給するガス供給管８１（ガス供給路に相当）と、第二固液分離器４から養生ホッパ５へ向けて換気ガスＧ２を通風させるブロア８２と、を含む。なお、ガス供給部８は、換気ガスＧ２の流量を制御する弁、換気ガスＧ２に含まれる異物を捕獲するフィルタといった集塵部等を更に有してもよい。集塵部は、例えばガス供給管８１の内部に設けられる。
【0051】
ガス供給管８１は、養生ホッパ５の通気部７の処理用ガス導入管７１１に接続される。第二固液分離器４から排出された換気ガスＧ２は、処理用ガスＧ１として、ガス供給管８１を介して養生ホッパ５（容器本体６２の貯留空間６２Ｓ）に供給される。なお、換気ガスＧ２は、処理用ガス循環部７３からの処理用ガスＧ１と合流した後に処理用ガス導入部７１に導入されてもよいし、換気ガスＧ２と処理用ガス循環部７３からの処理用ガスＧ１とが別々に処理用ガス導入部７１に導入されてもよい。
【0052】
〔実施形態の作用効果〕
以上説明したように、廃棄物処理設備１００が同一の処理系統に水熱炭化器３と第二固液分離器４と養生ホッパ５とを備えていれば、水熱炭化器３から排出された含水率の比較的高い炭化汚泥スラリーＳ４を場外搬出することなく、養生ホッパ５で養生することができ、良好なリサイクル燃料ＲＦ（有価物）を得ることができる。
以上説明したように、廃棄物処理設備１００が同一の処理系統に水熱炭化器３と第二固液分離器４と養生ホッパ５とを備えていれば、水熱炭化器３から排出された含水率の比較的高い炭化汚泥スラリーＳ４を場外搬出することなく、養生ホッパ５で養生することができ、良好なリサイクル燃料ＲＦ（有価物）を得ることができる。
【0053】
また、第二固液分離器４から排出される換気ガスＧ２（酸素含有ガス）は、第二固液分離器４で脱水される炭化汚泥スラリーＳ４からの放熱によって加熱（加温）され、常温よりも高温になる。つまり、第二固液分離器４から排出された換気ガスＧ２を養生ホッパ５に供給することにより、常温よりも高い温度の処理用ガスＧ１（酸素含有ガス）を養生ホッパ５に供給することができ、養生処理の効率化を図ることができる。
【0054】
また、本実施形態によれば、第二固液分離器４から排出された常温よりも高温の換気ガスＧ２がガス供給管８１を介して養生ホッパ５（容器本体６２の貯留空間６２Ｓ）に処理用ガスＧ１として供給される。このため、養生ホッパ５に導入する処理用ガスＧ１の温度が養生ホッパ５に供給される炭化汚泥スラリーＳ４の温度により近い温度となる。したがって、養生ホッパ５に導入するガスを加熱する加熱設備を省略又はその規模を縮小（小型化）することができる。
【0055】
また、本実施形態のように第二固液分離器４が機械式脱水機であれば、機械式脱水機からの放熱により、第二固液分離器４から排出される換気ガスＧ２（処理用ガスＧ１）の温度が高まり、換気ガスＧ２（処理用ガスＧ１）の温度が養生ホッパ５に供給される炭化汚泥スラリーＳ４の温度により近い温度となる。したがって、養生ホッパ５に導入する処理用ガスＧ１を加熱する加熱設備を省略できる可能性が高まる。
【0056】
〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成してもよい（実施形態と同じ機能を有するものには、実施形態と共通の番号、符号を付している）。
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成してもよい（実施形態と同じ機能を有するものには、実施形態と共通の番号、符号を付している）。
【0057】
（１）上記の実施形態では、第二固液分離器４から養生ホッパ５に炭化汚泥Ｓ５が供給されたが、図３に示すように、廃棄物処理設備１００は、第二固液分離器４によって脱水処理された炭化汚泥Ｓ５を冷却する熱交換器９を更に備えてもよい。つまり、炭化汚泥Ｓ５は、第二固液分離器４から熱交換器９に供給されて冷却された後、養生ホッパ５（貯留物供給部６１）に供給されてもよい。第二固液分離器４から排出された炭化汚泥Ｓ５を冷却することにより、養生ホッパ５での炭化汚泥Ｓ５の発火をより効果的に防止できる。
【0058】
（２）また、熱交換器９で炭化汚泥Ｓ５と熱交換した熱媒Ｇ３（酸素含有ガスの一例）は、養生ホッパ５に供給され、上記の実施形態で説明した処理用ガスＧ１として利用されてもよい。熱媒Ｇ３は、酸素を含むガスであって、例えば空気である。
【0059】
熱交換器９は、熱媒Ｇ３が外部から供給される熱媒導入部９１と、炭化汚泥Ｓ５と熱交換した熱媒Ｇ３を排出する熱媒排出部９２とを有する。熱媒導入部９１は、外部と連通する熱媒導入口９１１を有し、熱媒Ｇ３が熱媒導入口９１１を介して熱交換器９に導入される。熱媒排出部９２は、熱媒Ｇ３が排出される熱媒排出口９２１（ガス排出口の一例）を有し、熱交換器９の熱媒排出口９２１から排出された熱媒Ｇ３は、養生ホッパ５の通気部７の処理用ガス導入部７１を介して容器本体６２の貯留空間６２Ｓに供給されてもよい。なお、熱媒排出口９２１と処理用ガス導入部７１（処理用ガス導入管７１１）とは、例えば、熱媒流通管（不図示）を介して接続される。このように、熱交換器９で炭化汚泥Ｓ５と熱交換した熱媒Ｇ３が処理用ガスＧ１として養生ホッパ５に供給されることにより、処理用ガスＧ１を加熱する加熱設備を省略できる。なお、熱媒排出部９２から排出された熱媒Ｇ３は、ガス供給部８を介して養生ホッパ５に供給されてもよいし、ガス供給部８を介さずに養生ホッパ５に供給されてもよい。
【0060】
（３）上記の実施形態では、通気部７が処理用ガス循環部７３を有する場合を説明したが、通気部７は、処理用ガス循環部７３を省略することも可能である。この場合、通気部７は、処理用ガスＧ１を加熱する加熱設備を有すると好適である。
【0061】
（４）上記の実施形態では、処理用ガスＧ１を加熱する加熱設備が省略されたが、通気部７は、小型化された加熱設備を更に含んでもよい。
【0062】
（５）上記の実施形態では、脱水処理機４１が機械式脱水機である場合を説明したが、脱水処理機４１は、機械式脱水機に限定されない。
【0063】
（６）上記の実施形態で説明した熱源器Ｆ１は、都市ガス、石油等の消化ガスＧｄとは異なる燃料及び／又は消化ガスＧｄによってメタン発酵槽１の加温に用いられる熱媒（例えば温水）を加熱する第一ボイラ（温水ボイラ）を補助熱源として更に有してもよい。同様に、熱源器Ｆ１は、都市ガス、石油等の消化ガスＧｄとは異なる燃料及び／又は消化ガスＧｄによって水熱炭化器３の加温に用いられる熱媒（例えば熱媒油）を加熱する第二ボイラ（熱媒ボイラ）を補助熱源として更に有してもよい。
【0064】
（７）上記の実施形態では、養生ホッパ５が制御部１０を有し、制御部１０が貯留物供給部６１及び貯留物排出部６３の動作を制御したが、貯留物供給部６１及び貯留物排出部６３の動作は、制御部１０とは異なる廃棄物処理設備１００が備える制御装置によって制御されてもよい。この場合、養生ホッパ５は、制御部１０を省略することができる。
【産業上の利用可能性】
【0065】
本発明は、水を含む固形物を炭化処理する処理システムに利用できる。
【符号の説明】
【0066】
３ ：水熱炭化器
４ ：第二固液分離器（固液分離器）
５ ：養生ホッパ
９ ：熱交換器
８１ ：ガス供給路（ガス供給管）
９１１ ：熱媒導入口（ガス供給口）
９２１ ：熱媒排出口（ガス排出口）
Ｇ１ ：処理用ガス（酸素含有ガス）
Ｓ４ ：炭化汚泥スラリー（固形物）
Ｓ５ ：炭化汚泥（脱水固形物）
４ ：第二固液分離器（固液分離器）
５ ：養生ホッパ
９ ：熱交換器
８１ ：ガス供給路（ガス供給管）
９１１ ：熱媒導入口（ガス供給口）
９２１ ：熱媒排出口（ガス排出口）
Ｇ１ ：処理用ガス（酸素含有ガス）
Ｓ４ ：炭化汚泥スラリー（固形物）
Ｓ５ ：炭化汚泥（脱水固形物）
【図1】
【図2】
【図3】