特許 7246707 燃焼炉の燃料製造装置および製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-17

(45)【発行日】2023-03-28

(54)【発明の名称】燃焼炉の燃料製造装置および製造方法

(51)【国際特許分類】

   B09B 3/21 20220101AFI20230320BHJP

   B09B 3/60 20220101ALI20230320BHJP

   C10L 5/44 20060101ALI20230320BHJP

   C10L 5/46 20060101ALI20230320BHJP

   C02F 11/02 20060101ALI20230320BHJP

   C02F 11/13 20190101ALI20230320BHJP

【ＦＩ】

B09B3/21

B09B3/60

C10L5/44

C10L5/46

C02F11/02

C02F11/13

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2019063179

(22)【出願日】2019-03-28

(65)【公開番号】P2020164552

(43)【公開日】2020-10-08

【審査請求日】2021-11-12

(73)【特許権者】

【識別番号】517306640

【氏名又は名称】株式会社下瀬微生物研究所

(74)【代理人】

【識別番号】110000947

【氏名又は名称】弁理士法人あーく事務所

(72)【発明者】

【氏名】下瀬 眞一

【審査官】上坊寺 宏枝

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－２１８３１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３１９７３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特公昭４５－０１０４１７（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開２０１０－２２９４１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１７－００４４３３５（ＫＲ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／００２６７６０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開昭５７－０４６８０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－４２６５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１９５９１０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ１０Ｌ ５／００－５／４８

Ｂ０９Ｂ １／００－５／００

Ｃ０２Ｆ １１／００－１１／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

有機性廃棄物を投入装置を介して密閉容器に収容し、減圧下において所定の温度範囲に加熱しながら撹拌するとともに、微生物を利用して有機性廃棄物の有機物を発酵させ、減容した乾燥処理物を得る発酵乾燥装置と、
前記発酵乾燥装置から排出された乾燥処理物を投入し、スティック状に成型する造粒機と、
前記造粒機から排出されたスティック状燃料が供給される燃焼炉と、
を備え、
前記造粒機は、
乾燥処理物を一時貯留し、造粒機本体内の基部に投入するホッパーと、
前記ホッパーから供給された乾燥処理物を、外周にヒータを設け、無数の小穴が穿孔されたダイスに向かって圧縮供給する圧縮供給部と、を備え、
前記ホッパーの近傍には、熱硬化剤を一時貯留し、造粒機本体内に熱硬化剤を適宜添加する添加剤ホッパーを備え、
前記圧縮供給部は、前記造粒機本体内の基部側壁に回転自在に支持され、基部側壁外面に設けた電動モータに連結されスクリューであり、
前記ダイスの外面に押し出された乾燥処理物と熱硬化剤の混合物をスティック状燃料として最適な長さにカットする回転刃を有し、
前記燃焼炉は、
前記造粒機から排出されたスティック状燃料を貯留する貯留装置と、前記貯留装置からロータリバルブを介してスティック状燃料が定量供給されるスクリューフィーダと、を有するバーナを備えており、
前記発酵乾燥装置のタンクの長手方向に直交する水平方向を正面として、
前記造粒機は、正面視において、前記タンクから乾燥処理物が排出される排出部の近傍であって、かつ、前記タンクに重複する位置に配置されるとともに、
前記排出部から前記造粒機に至る搬送経路の間には、乾燥処理物から異物を排出する異物選別機が配置されていることを特徴とする、
燃焼炉の燃料製造装置。

【請求項2】

請求項１に記載の燃料炉の燃料製造装置を使用した燃焼炉の燃料製造方法であって、
有機性廃棄物を密閉容器に収容し、減圧下において所定の温度範囲に加熱しながら撹拌するとともに、微生物を利用して処理対象物の有機物を発酵させ、減容した乾燥処理物を得る発酵乾燥工程と、
前記発酵乾燥工程において得られた乾燥処理物を供給し、造粒機でスティック状燃料に成型する燃料造粒工程と、
前記造粒工程で成形されたスティック状燃料を燃焼炉に供給し、燃焼炉で燃焼させる燃焼工程と、
を備えることを特徴とする燃焼炉の燃料製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、キノコの廃培地や下水汚泥などを含む有機性廃棄物から燃焼炉の燃料を製造する装置および製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来より、生ごみなどを含む有機性廃棄物を燃焼して処理する場合があるが、その燃焼制御が難しく、また発生熱量が少ないことから、この処理方法では有機性廃棄物は余り処理されていない。また、有機性廃棄物を乾燥処理して燃焼炉の燃料とすることもあるが、臭気成分が分解されていないので、臭気の問題が残っており、十分に利用されていない。このような状況であるから、本願の発明者は、臭気対策として特許文献１に示すように生ごみなどの有機性廃棄物をタンクなどの密閉容器に収容し、減圧下において所定の温度範囲に加熱しながら撹拌することによって、効率的に水分を除去し乾燥させることができる装置（発酵乾燥装置）について既に特許出願をしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００７－３１９７３８号公報

【文献】特許第４１５３６８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

有機性廃棄物を発酵乾燥装置で処理した際、有機物は分解、減容化され、乾燥された後、乾燥処理物として排出させることができる。この乾燥処理物からは臭気成分は分解されており、臭気を心配することなく、燃焼炉で燃焼させることも可能であるが、搬送のハンドリング性の悪さから、十分に活用されずにいた。また、この粉状の乾燥処理物をコンベアで搬送する際、この乾燥処理物からは粉塵が飛散し易く、作業環境上好ましくなく、粉塵爆発の危険性もあった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

前記の課題を解決するために本発明では、有機性廃棄物を投入装置で密閉容器に収容し、減圧下において所定の温度範囲に加熱しながら撹拌するとともに、微生物を利用して有機性廃棄物の有機物を発酵させ、減容した乾燥処理物を得る発酵乾燥装置と、前記発酵乾燥装置から排出された乾燥処理物を投入し、スティック状に成型する造粒機と、前記造粒機から排出されたスティック状燃料が供給される燃焼炉とを備えている。

【0006】

したがって、キノコの廃培地や下水汚泥などを含む有機性廃棄物からスティック状燃料を成型することにより、搬送のハンドリング性を改善し、しかも粉塵の飛散を抑えることができることから、作業環境を改善し、さらに粉塵爆発の危険性も排除できる。

【0007】

また、好ましくは、前記造粒機は、乾燥処理物を一時貯留し、造粒機本体内の基部に投入するホッパーと、前記ホッパーから供給された乾燥処理物を、外周にヒータを設け、無数の小穴が穿孔されたダイスに向かって圧縮供給する圧縮供給部であればよい。このことにより、造粒機の構造を簡素化でき、故障のないものとすることができる。

【0008】

さらに、前記圧縮供給部は、造粒機本体内の基部側壁に回転自在に支持され、基部側壁外面に設けた電動モータに連結されスクリューであることが好ましい。そのことにより、造粒機の構造をさらに簡素化でき、故障のないものとすることができる。

【0009】

前記ホッパーの近傍には、熱硬化剤を一時貯留し、造粒機本体内に熱硬化剤を適宜添加可能な添加剤ホッパーを備えることが好ましい。このことにより、この乾燥処理物を造粒機でスティック状燃料に成型すると、確実に強固に成型できるほか、このスティック状燃料を燃焼炉で燃焼すると、今までよりも高い熱エネルギーを発生させることができる。

【0010】

また、本発明は、有機性廃棄物を投入装置で密閉容器に収容し、減圧下において所定の温度範囲に加熱しながら撹拌するとともに、微生物を利用して処理対象物の有機物を発酵させ、減容した乾燥処理物を得る発酵乾燥工程と、前記発酵乾燥工程において得られた乾燥処理物を供給し、造粒機でスティック状燃料に成型する燃料造粒工程と、前記造粒工程で成形されたスティック状燃料を燃焼炉に供給し、燃焼炉で燃焼させる燃焼工程とを備えることを特徴とする燃焼炉の燃料製造方法であり、前記燃焼炉の燃料製造装置と同じ効果が期待できる。

【発明の効果】

【0011】

本発明に係る燃焼炉の燃料製造装置によると、発酵乾燥装置を用いてキノコの廃培地や下水汚泥を含む有機性廃棄物を減圧下で加熱し、効率良く乾燥させるとともに、微生物を利用して有機物の発酵を促進して得られた乾燥処理物として排出させることができる。その後、この乾燥処理物を造粒機に投入し、スティック状に成型された燃料を造粒機から搬送手段を経て、燃焼炉に供給することにより、搬送のハンドリング性も改善される。また、これらスティック状燃料は搬送する際に粉塵の飛散することもなく、粉塵爆発の恐れも解消できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施形態に係る燃焼炉の燃料製造装置の全体概略構成を示すブロック図である。

【図2】同燃料製造装置の投入装置、発酵乾燥装置、異物選別機、造粒機などを示す正面図である。

【図3】図２に示した燃料製造装置の側面図である。

【図4】図１の燃料製造装置に備える発酵乾燥装置の概略構成を模式的に示す図である。

【図5】同燃料製造装置に含む異物選別機の概略構成を示す斜視図である。

【図6】同燃料製造装置に含む造粒機の内部構成を示す断面図である。

【図7】同燃料製造装置に含む燃焼炉の概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係る燃焼炉の燃料製造装置の全体概略構成を示すブロック図、図２は、同燃料製造装置の投入装置、発酵乾燥装置、造粒機などを示す正面図である。図３は、同燃料製造装置の投入装置、発酵乾燥装置、異物選別機などを示す側面図、図４は、同燃料製造装置の発酵乾燥装置の概略構成を模式的に示すブロック図である。

【0014】

図１～図４に示すように、燃焼炉の燃料製造装置１は、投入装置２、発酵乾燥装置３、異物選別機４、造粒機５、貯留装置６、燃焼炉７などを備えている。

【0015】

燃料製造装置１においては、有機性廃棄物として、キノコの廃培地や下水汚泥を対象としているが、生ごみや一般ごみなど有機成分を含む廃棄物であれば、特にこだわりなく利用することができる。

【0016】

図３では、例えば建屋１００内に設置された状態の燃料製造装置１を示しており、建屋１００内の所定位置に、投入装置２、発酵乾燥装置３、異物選別機４などが設置されている。図３では、建屋１００の壁、屋根、シャッターなどを２点鎖線で示している。なお、図３では図示していないが、造粒機５、貯留装置６、燃焼炉７なども建屋１００内に設置されている。

【0017】

以下、燃料製造装置１に備えられる各機器について説明する。

【0018】

－投入装置－
投入装置２は、第１搬送コンベア２１、第２搬送コンベア２２および第３搬送コンベア２３とで構成されている。

【0019】

第１搬送コンベア２１は、図２の紙面裏側から表側に向かう方向に配設された一対の筒体２１ａ，２１ａと、それぞれの筒体２１ａ，２１ａ内に設けられたスクリュー２１ｂ，２１ｂと、筒体２１ａ，２１ａ先端上部に設けられた電動モータ２１ｃと、筒体２１ａ，２１ａ基端上部に設けられ、キノコの廃培地や下水汚泥などを含む有機性廃棄物(以下、キノコの廃培地と言う)を投入するホッパー２１ｄと、筒体２１ａ，２１ａ先端下部に設けられた第１接続部２１ｅとで構成されている。前記電動モータ２１ｃを駆動すると、一対のスクリュース２１ｂ，２１ｂが回転し、ホッパー２１ｄ底部のキノコの廃培地をブリッジ現象もなく、安定して搬送させることができ、第１接続部２１ｅを介して接続された第２搬送コンベア２２に投入させることができる。

【0020】

第２搬送コンベア２２は、図２紙面の左下から右上に斜めに配設された筒体２２ａと、その筒体２２ａ内に設けられたスクリュー２２ｂと、筒体２２ａ先端上部に設けられた電動モータ２２ｃと、筒体２２ａ先端下部に設けられた第２接続部２２ｄとで構成されている。前記電動モータ２２ｃを駆動すると、スクリュー２２ｂが回転し、第２搬送コンベア２２基端からキノコの廃培地は斜め上方に向けて搬送され、第２接続部２２ｄを介して接続された第３搬送コンベア２３に投入させることができる。

【0021】

第３搬送コンベア２３は、図３紙面の中央から右上がりに配設された筒体２３ａと、筒体２３ａ内に設けられたスクリュー２３ｂと、筒体２３ａ先端上部に設けた電動モータ２３ｃと、筒体２３ａ先端下部に設けられた第３接続管２３ｄとで構成されている。前記電動モータ２３ｃを駆動すると、スクリュー２３ｂが回転し、搬送コンベア２３基端からキノコの廃培地を、第３接続管２３ｄを介して接続された後述するタンク３０の投入口３０ａに投入させることができる。

【0022】

発酵乾燥装置３は、以下に詳述するように、キノコの廃培地を減圧下で発酵乾燥させるものであり、この発酵乾燥装置３によって処理された乾燥処理物は、異物選別機４によって金属などの異物を排除することができる。

【0023】

－発酵乾燥装置－
前記発酵乾燥装置３は、特許文献１などに記載されている公知のものであり、以下に説明するように、キノコの廃培地を減圧下において所定の温度範囲に加熱しながら撹拌するとともに、微生物を利用して有機物を発酵させ、減容した乾燥処理物を得るものである。

【0024】

図４において模式的に示すように、発酵乾燥装置３は、上述したように投入装置２によって供給されるキノコの廃培地を収容する密閉容器として、内部を大気圧以下に保持するように気密に形成された筒状のタンク３０を備えている。このタンク３０の周壁部には加熱ジャケット３１が設けられ、蒸気制御装置９２を介して蒸気発生部７２から加熱用蒸気が供給されるようになっている。

【0025】

また、その加熱ジャケット３１に取り囲まれるようにして、タンク３０の内部にはその長手方向（図３の左右方向）に延びる撹拌シャフト３２が設けられ、電動モータ３２ａによって所定の回転速度で回転されるようになっている。この撹拌シャフト３２にはその軸方向に離間して複数の撹拌板３２ｂが設けられており、これにより、ごみを撹拌するとともに、発酵乾燥終了後にはタンク３０の排出部３０ｂに向かって長手方向にも送ることができる。また、３２ａは油圧モータを使用する場合もある。

【0026】

すなわち、タンク３０の長手方向一側（図３の左側）の上部には、投入装置２から供給されるキノコの廃培地の投入口３０ａが設けられており、ここから投入されたキノコの廃培地が、加熱ジャケット３１によって加熱されながら、前記のように撹拌シャフト３２の回転によって撹拌される。そして、所定時間経過した後、タンク３０の下部に設けられた排出部３０ｂから排出される。

【0027】

なお、詳細は図示しないが、本実施形態では前記撹拌シャフト３２の内部にも蒸気の通路が形成されており、ここにも加熱用蒸気が供給されるようになっている。これにより、撹拌シャフト３２によってごみを撹拌しながら、その内側からも加熱することができる。そして、蒸気が復水したドレン水は蒸気経路７０を介して蒸気発生部７２に戻される。

【0028】

キノコの廃培地を加熱するタンク３０の上部には、加熱されたキノコの廃培地から発生する蒸気を凝縮部３３へ案内する案内部３０ｃが突設されている。凝縮部３３は、一対のヘッド３３ａによって支持された複数の冷却管３３ｂを備えており、この冷却管３３ｂと、以下に述べるクーリングタワー３８との間に冷却水経路３８ａが設けられている。

【0029】

すなわち、図４には模式的に示すようにクーリングタワー３８には、凝縮部３３から排出された冷却水が流入する受水槽３８ｂと、この受水槽３８ｂから冷却水を汲み上げる汲み上げポンプ３８ｃと、汲み上げた冷却水を噴射するノズル３８ｄと、が設けられている。ノズル３８ｄから噴射された冷却水は、流下部３８ｅを流下する間にファン３８ｆからの送風を受けて温度が低下し、再び受水槽３８ｂに流入する。

【0030】

このようにしてクーリングタワー３８で冷却された冷却水は、冷却水ポンプ３８ｇによって送水され、冷却水経路３８ａによって凝縮部３３に戻されて、複数の冷却管３３ｂを流通する間に、前記のようにキノコの廃培地から発生した蒸気との熱交換によって温度が上昇する。そして、この冷却水が冷却水経路３８ａによって再びクーリングタワー３８に戻される。つまり、冷却水は凝縮部３３とクーリングタワー３８との間の冷却水経路３８ａを循環する。

【0031】

こうして循環する冷却水の他に、クーリングタワー３８では加熱されたキノコの廃培地から発生する蒸気が凝縮部３３において凝縮した凝縮水も注水される。すなわち、凝縮部３３において生成した凝縮水は、凝縮部３３および連通路３５の内部に滞留する。そして、本実施形態では凝縮部３３に連通路３５を介して真空ポンプ３６が接続され、タンク３０内を減圧するようになっている。

【0032】

このため、真空ポンプ３６が作動すると、前記の連通路３５を介して凝縮部３３から空気および凝縮水を吸い出し、さらに前記の連通路３４および案内部３０ｃを介してタンク３０内の空気および蒸気を凝縮部３３に導くようになる。こうして凝縮部３３からは凝縮水が真空ポンプ３６に吸い出され、この真空ポンプ３６から導水管によってクーリングタワー３８の受水槽３８ｂに導かれる。

【0033】

こうしてクーリングタワー３８の受水槽３８ｂに導かれた凝縮水は、冷却水と混ざり合って前記のように汲み上げポンプ３８ｃに汲み上げられ、ノズル３８ｄから噴射された後に、流下部３８ｅを流下しながら冷却される。なお、凝縮水には、タンク３０内のキノコの廃培地に添加されたものと同じ微生物が含まれており、この凝縮水に含まれる臭気成分などが分解されているので、臭気はタンク外部へ発散しない。

【0034】

－発酵乾燥装置の作動－
前記のように構成された発酵乾燥装置３の作動について説明すると、タンク３０内に収容されたキノコの廃培地は、加熱ジャケット３１（および撹拌シャフト３２などの蒸気通路）に供給される加熱用蒸気によって加熱されながら、撹拌シャフト３２の回転に伴い撹拌される。なお、蒸気制御装置９２から供給される加熱用温度は例えば１４０℃程度が好ましい。

【0035】

そうして、タンク３０内を取り囲む加熱ジャケット３１による外側からの加熱と、撹拌シャフト３２などによる内側からの加熱とを受けて、効果的に昇温されるとともに、撹拌シャフト３２によって撹拌される。加えて、真空ポンプ３６の作動によって減圧されているため、タンク３０内では沸点が低下し、水分の蒸発が早まり、発酵乾燥が促進される。

【0036】

なお、発酵乾燥装置３による発酵乾燥工程では一工程が、例えば２時間であることが好ましく、まず３０分かけてキノコの廃培地を発酵させることとなる。前記タンク３０内を－０．０６～－０．０７ＭＰａ(ゲージ圧、以下ゲージ圧は省略する)に減圧すると、タンク３０内の水分温度は７６℃～６９℃(飽和蒸気温度)に維持される。その結果、キノコの廃培地は下記微生物で主に発酵、分解が促進される。

【0037】

次に、１．５時間かけて発酵中のキノコの廃培地を乾燥させることになる。そのために、前記タンク３０内を－０．０９～－０．１０ＭＰａにさらに減圧すると、タンク内の水分温度は４６～４２℃(飽和蒸気温度)に維持され、キノコの廃培地の乾燥は十分に促進される。そして、そのような乾燥処理を行う際に、タンク３０内のキノコの廃培地に添加する微生物としては、特許文献２に記載されているように複数種類の土着菌をベースとし、これを予め培養した複合有効微生物群が好ましく、通称、SHIMOSE １／２／３群がコロニーの中心になる。

【0038】

なお、SHIMOSE １は、FERM BP-7504 (経済産業省産業技術総合研究所生命工学工業技術研究所特許微生物寄託センター日本国茨城県つくば市東１丁目１－３に2003年3 月14日に国際寄託されたもの)である。また、SHIMOSE ２は、FERM BP-7505 (SHIMOSE １と同様に国際寄託されたもの)、塩に耐性を有するピチアファリノサ（Pichiafarinosa） に属する微生物であり、SHIMOSE ３は、FERM BP-7506 (SHIMOSE １と同様に国際寄託されたもの)、スタフィロコッカス（Staphylococcus） に属する微生物である。

【0039】

そうして、前記加熱用蒸気によってタンク３０内を加熱すると共に、撹拌シャフト３２を所定の回転速度（例えば、８ｒｐｍ程度）で回転させ、更に、真空ポンプ３６の作動によってタンク３０内を減圧し、これにより、タンク３０内の温度が微生物の活動至適環境となり、微生物による内容有機物の有機成分の分解が好適に促進される。なお、撹拌シャフト３２の回転速度（８ｒｐｍ）は一例であって、内容有機物の有機成分の分解が可能であれば他の値であってもよい。

【0040】

このようにしてタンク３０内の温度および圧力を維持しつつ、所定の時間（例えば２時間くらい）が経過した場合、真空ポンプ３６および蒸気制御装置９２の運転を停止し、大気開放バルブを開いて大気圧状態とする。一方、撹拌シャフト３２を逆回転させ、タンク３０の排出部３０ｂの蓋を開いて、タンク３０から乾燥処理物を排出する。このとき、タンク３０から排出される乾燥処理物は減容されている。

【0041】

そして、発酵乾燥装置３によって発酵乾燥処理された乾燥処理物は、排出コンベア４１によって、異物選別機４へ向けて搬送される。つまり、排出コンベア４１によって、発酵乾燥装置３のタンク３０下部の排出部３０ｂから排出される乾燥処理物を、排出部３０ｂよりも高い位置に設けられた異物選別機４まで搬送する。異物選別機４によって、発酵乾燥装置３による発酵乾燥処理では微生物分解されなかった金属などの異物と乾燥処理物に分離するようにしている。

【0042】

－異物選別機－
異物選別機４は、図５に概略を示すように、磁選機４２と振動搬送機４３とを備えている。磁選機４２は、例えば吊り下げ式のもので、排出コンベア４１上に吊り下げられている。磁選機４２は、排出コンベア４１によって搬送される乾燥処理物から異物である金具や、鉄片などの磁性物（黒丸で示す）を磁石によって吸着し、プーリ４１ａ間を移動するベルト４１ｂによって連続的に排出容器４１ｃへ排出するように構成されている。

【0043】

振動搬送機４３は、床面４３ａと、この床面４３ａを振動させる振動モータ４３ｂとを備えている。また、振動搬送機４３は、複数（例えば４つ）のコイルばね４３ｃによって下台４３ｄに支持され、さらに、床面４３ａが斜め下方に向けて傾斜した状態で設けられている。このように、振動搬送機４３は、コイルばね４３ｃによって下台４３ｄに対しフローティング支持されているので、振動モータ４３ｂの駆動により、斜め前後に振動し、排出コンベア４１の先端から投入された乾燥処理物を前方の搬送コンベア４４に投入することができる。なお、搬送ベルトコンベア４４は、図２に示すように基部にシュート４４ａと、先部にベルト駆動モータ４４ｂを設けており、駆動モータ４４ｂを駆動すると、シュート４４ａに投入された乾燥処理物を、搬送ベルトコンベア４４で搬送し、後述する造粒機５のホッパー５２に投入することができる。

【0044】

－造粒機－
図６は造粒機の内部構造を示す。造粒機５は、その本体５１の基端上部に乾燥処理物を一次貯留し、基端上部の投入口５１ａから乾燥処理物を供給可能なホッパー５２と、本体５１の内部に設けられた圧縮供給部としての圧縮スクリュー５３と、圧縮スクリュー５３の先端に設けられ、無数の小穴５４ａが穿設されたダイス５４とで主に構成されている。

【0045】

また、前記ホッパー５２の左近傍には添加剤供給ホッパー５５が同じように設けられており、このホッパー５５から投入口５１ｂを介して熱硬化剤５５ａが供給され、この熱硬化剤５５ａは圧縮スクリュー５３で乾燥処理物と混錬される。なお、添加剤ホッパー５５は、ホッパー５２の近傍に設けているが、乾燥処理物に熱硬化剤５５ａを供給可能な、例えば搬送ベルトコンベア４４上に設けてもよい。

【0046】

前記本体５１の基部壁面５１ｃの外面には電動モータ５６が設けられており、このモータ５６と圧縮スクリュー５３の基部とは接続されており、電動モータ５６を駆動すると圧縮スクリュー５３は基部壁面５１ｃに支持されて回転し、ホッパー５２から投入された乾燥処理物と熱硬化剤５５ａは混錬されながら、ダイス５４に向かって圧縮移動する。

【0047】

前記ダイス５４の外周にはヒータ５７が設けられており、このヒータ５７に電気を供給すると、ダイス５４は加熱され、乾燥処理物と熱硬化剤５５ａの混合物がダイス５４の小穴５４ａに圧縮され、ダイス５４外面に押し出される際、乾燥処理物はダイス５４内で軟化し、外面に出て冷却されて固化する。

【0048】

また、前記ダイス５４の外面には回転刃５８が回転自在に設けられており、電動モータ（図示せず）を駆動すると、回転刃５８は回転し、ダイス５４外面に押し出された乾燥物と熱硬化剤５５ａの混合物は、最適な長さにカットされ、スティック状燃料として成型される。さらに、このスティック状燃料は、図２に示すようにＬ字状排出管５９などを介して投入ベルトコンベア６０の基部に設けたホッパー６１に排出される。この投入ベルトコンベア６０の先端は、図７に示す貯留装置６のホッパー６２の開口部に向かって延設されており、ホッパー６１に投入されたスティック状燃料は、投入ベルトコンベア６０を介して貯留装置６のホッパー６２内に一時貯留される。

【0049】

本発明の実施例では、発酵乾燥装置にキノコの廃培地を投入し、発酵乾燥処理して乾燥処理物を得ているが、キノコの廃培地にプラスチックなどの容器が含まれていると、プラスチックは発酵乾燥処理されないので、そのまま排出される。つまり、この乾燥処理物には、プラスチックが含まれており、このプラスチックが熱硬化剤５５ａを代用するので、この場合には熱硬化剤５５ａを供給する必要はない。

【0050】

また、本発明の実施例では圧縮供給部を圧縮スクリュー５３で説明しているが、本体５１基部に油圧シリンダーを設け、このピストンでホッパー５２から供給された乾燥処理物をダイス５４に向かって圧縮させるようにしてもよく、さらに本体５１を縦型としてダイス５４面に複数のローラを回転自在に設け、このローラで乾燥処理物をダイス５４面に押し当て、スティック状燃料としてダイス５４から押し出すように成型してもよい。

【0051】

－燃焼炉－
次に、スティック状燃料を燃焼させ、高温の蒸気を発生させる燃焼炉７は、図７に模式的に示すように、スティック状燃料を効率良く燃焼させることができるバーナ７１と、その燃焼熱によって水などの熱媒体を加熱し、高温の蒸気を発生させる蒸気発生部７２とを備えている。この蒸気発生部７２において発生した加熱用蒸気が、蒸気経路７０の蒸気制御装置９２を介して発酵乾燥装置３（タンク３０の加熱ジャケット３１など）に供給される。

【0052】

一例として前記バーナ７１は、燃料としてスティック状燃料が貯留されている貯留装置６のホッパー６２と、このホッパー６２から投下されてくるスティック状燃料を送り出すように、電動モータ７４ａによって駆動されるスクリューフィーダー７４と、こうして送られてきたスティック状燃料を熱分解して、可燃ガスを発生させる１次燃焼炉７５と、この可燃ガスを完全燃焼させる２次燃焼炉７６とを備えている。

【0053】

スクリューフィーダー７４は、円筒状のチャンバ７４ｂ内に収容され、その後端側の上方に貯留装置６が接続されている。また、ホッパー６２の下部にはロータリバルブ７３ａが設けられている。一方、スクリューフィーダー７４の前端部（図７の左端部）は、円筒状の１次燃焼炉７５の上流端（図７の右端）の開口に臨んで、ここにスティック状燃料を供給するようになっている。

【0054】

また、前記１次燃焼炉７５の上流端の開口に臨んで電熱式の点火栓７５ａも設けられ、バーナ７１の運転を開始するときに、１次燃焼炉７５内のスティック状燃料に点火するようになっている。このような１次燃焼炉７５には、スクリューフィーダー７４からスティック状燃料が供給されるとともに、そのチャンバ７４ｂ内にファン７７によって押し込まれた空気が流入し、スティック状燃料を燃焼させる。

【0055】

そうして上流端の開口から空気が流入する他に、１次燃焼炉７５内にはその周壁に設けられた複数の穴からも空気が流入するようになるが、これらの空気の量がスティック状燃料の燃焼に対して不足気味になることから、１次燃焼炉７５においては燃焼する一方、その残部が高温下で熱分解されて可燃ガスを発生する。こうして発生した可燃ガスすなわち、１次燃焼炉７５の下流端（図９の左端）には、２次燃焼炉７６内に突出するように先窄まりのノズル部７５ｂが設けられており、ここから２次燃焼炉７６内に可燃ガスが燃焼しながら吹き込まれる。こうして吹き込まれる高温の可燃ガスが、２次燃焼炉７６内に設けられたバーナ部７６ａにおいて、空気吸入路７６ｂから吸入される２次空気と混ざり合って燃焼し、この火炎が下流側の燃焼室７６ｃに吹き出すようになる。

【0056】

この火炎は燃焼室７６ｃ内の空気を巻き込んで、未燃分がほぼなくなるように燃焼し、これにより発生した高温の燃焼ガスが蒸気発生部７２を通過して、その下流側の排気管７８や集塵装置（図示せず）などを通過した後に、大気中に放出されるようになる。このようにスティック状燃料から発生した燃焼ガスを燃焼させるようにしているので、排気中には有害物質が少なく、一般的な集塵装置によって清浄化が可能になる。

【0057】

前記の蒸気発生部７２については一般的な構成であり、詳しい説明は省略するが、火炎の吹き出す２次燃焼炉７６の燃焼室７６ｃを取り囲むよう螺旋状に（或いは燃焼室１７６ｃ内でジグザグに）配管７２ａが設けられており、その内部を流通する蒸気または水が燃焼室７６ｃの火炎や燃焼ガスによって加熱されて、高温の蒸気が発生する。そして、この配管７２ａが蒸気経路７０を介して蒸気タービン発電機９１や蒸気制御装置９２に接続されている。

【0058】

すなわち、前記のような燃料の燃焼熱エネルギーによって蒸気発生部７２では、水を加熱して発電用蒸気を発生させる。本実施形態では、前記のように燃焼炉７の蒸気発生部７２において発生した発電用蒸気が、蒸気タービン発電機９１に供給され、これにより、電力会社に電力を供給するようになっている。

【0059】

また、加熱用蒸気は蒸気制御装置９２を介して発酵乾燥装置３（タンク３０の加熱ジャケット３１など）に供給され、図３を参照して上述したようにタンク３０内を加熱する。これにより蒸気が復水したドレン水は、加熱ジャケット３１などから排出されて蒸気経路７０を流通し、蒸気発生部７２に戻ってくる。

【0060】

今回、開示した実施形態は全ての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。本発明の技術的範囲は、前記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均などの意味および範囲内での全ての変更が含まれる。

【産業上の利用可能性】

【0061】

本発明は、キノコの廃培地や下水汚泥などを含む有機性廃棄物を減圧下で加熱しながら、微生物を利用して発酵させ、さらに乾燥させて排出された乾燥処理物からスティック状燃料を成型し、この燃料を燃焼炉に利用可能である。

【符号の説明】

【0062】

１ 燃料製造装置
２ 投入装置
３ 発酵乾燥装置
４ 異物選別機
５ 造粒機
６ 貯留装置
７ 燃焼炉

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】