特許 7496341 炭化物処理装置及び炭化物処理方法

(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】2024-05-29

(45)【発行日】2024-06-06

(54)【発明の名称】炭化物処理装置及び炭化物処理方法

(51)【国際特許分類】

   C10B 53/00 20060101AFI20240530BHJP

   C10L 9/00 20060101ALI20240530BHJP

【ＦＩ】

C10B53/00 A

C10L9/00

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021159382

(22)【出願日】2021-09-29

(65)【公開番号】P2023049577

(43)【公開日】2023-04-10

【審査請求日】2023-06-05

(73)【特許権者】

【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

(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】竹田 尚弘

(72)【発明者】

【氏名】坂井 義広

【審査官】齊藤 光子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０１２０６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０７７０３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／１４３４３３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ１０Ｂ １／００－５７／１８

Ｃ１０Ｌ ５／４０－４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自己発熱性を有する炭化物を層状に堆積させて貯留する貯留部と、
酸素を含有する養生ガスを前記貯留部に供給する通気部と、
前記養生ガスの通気量を制御する制御部と、を備え、
前記貯留部は、
前記炭化物を貯留する第一貯留槽と、
前記第一貯留槽から排出された前記炭化物を貯留する第二貯留槽と、を有し、
前記通気部は、前記第一貯留槽から排気されたガスを前記第二貯留槽に供給し、
前記制御部は、前記第一貯留槽から排出された前記炭化物の酸素消費特性に基づいて前記第二貯留槽に供給する前記ガスの通気量を制御する炭化物処理装置。

【請求項2】

自己発熱性を有する炭化物を層状に堆積させて貯留する貯留部と、
酸素を含有する養生ガスを前記貯留部に供給する通気部と、を備え、
前記貯留部は、
前記炭化物を貯留する第一貯留槽と、
前記第一貯留槽から排出された前記炭化物を貯留する第二貯留槽と、を有し、
前記第一貯留槽は、前記炭化物を収容する第一本体部と、当該第一本体部から当該炭化物を排出する第一排出口とを有し、
前記第二貯留槽は、前記炭化物を収容する第二本体部と、当該第二本体部から当該炭化物を排出する第二排出口とを有し、
前記第一排出口の流路断面積は、前記第二排出口の流路断面積よりも大きく、
前記通気部は、前記第一貯留槽から排気されたガスを前記第二貯留槽に供給する炭化物処理装置。

【請求項3】

前記第一貯留槽と前記第二貯留槽との間に、前記第一貯留槽から排出された前記炭化物を冷却可能な冷却部を更に備えた請求項１又は２に記載の炭化物処理装置。

【請求項4】

自己発熱性を有する炭化物を層状に堆積させて貯留する貯留ステップと、
前記貯留ステップにおいて酸素を含有する養生ガスを前記炭化物の堆積層に通気する通気ステップと、を含み、
前記貯留ステップは、
前記炭化物を第一所定期間貯留する第一貯留ステップと、
前記第一貯留ステップを経た前記炭化物を第二所定期間貯留する第二貯留ステップと、を含み、
前記通気ステップは、前記第一貯留ステップを経て排気されたガスであって、前記第一貯留ステップを経た前記炭化物の酸素消費特性に基づいて通気量を制御された前記ガスを前記第二貯留ステップで使用する炭化物処理方法。

【請求項5】

自己発熱性を有する炭化物を層状に堆積させて貯留する貯留ステップと、
前記貯留ステップにおいて酸素を含有する養生ガスを前記炭化物の堆積層に通気する通気ステップと、を含み、
前記貯留ステップは、
前記炭化物を第一貯留槽にて第一所定期間貯留する第一貯留ステップと、
前記第一貯留ステップを経て前記第一貯留槽の第一排出口から排出された前記炭化物を第二貯留槽にて第二所定期間貯留する第二貯留ステップと、を含み、前記第一排出口の流路断面積が、前記第二貯留槽において前記炭化物を排出する第二排出口の流路断面積よりも大きく構成されており、
前記通気ステップは、前記第一貯留ステップを経て排気されたガスを前記第二貯留ステップで使用する炭化物処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、炭化物処理装置及び炭化物処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

下水汚泥などの有機性廃棄物は、例えば加熱により炭化処理されて、燃料として再利用されている。このようにして得た有機性廃棄物の炭化物は、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１参照）。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処理（いわゆる、エージング処理、以下では、単に「炭化物処理」と称する場合がある）がされている（例えば、特許文献１、２参照）。

【0003】

特許文献１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た炭化物の処理方法が記載されている。この処理方法は、炭化処理により得た炭化物を低温酸化雰囲気中で酸化処理することで、炭化物の表面酸化反応を予め収束させている。これにより、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している。

【0004】

特許文献２には、酸素不足下で木質系バイオマスを炭化する炭化炉、当該炭化炉で生成された炭化物を貯留する貯留ホッパ、及び当該炭化炉より排出された炭化物を酸素不足下で冷却しながら貯留ホッパまで搬送する冷却手段を有する炭化物搬送系を備えた炭化物貯留搬送装置が記載されている。炭化物貯留搬送装置は、炭化物処理において炭化物を発火させることなく搬送可能とし、かつ、炭化物を微粉炭として利用することを目的として提供されたものである。この炭化物貯留搬送装置では、利用可能な貯留ホッパの一例として、貯留ホッパの貯留槽の内部に設けられた仕切り壁と、仕切り壁により形成された２層の仕切り空間と、それぞれの仕切り空間内の炭化物を正逆転可能に排出する払出コンベアと、仕切り壁上に形成される空間に設けられた炭化物の流路を切り替える流路切替手段と、不活性ガスを注入可能に構成した不活性ガス注入手段とで構成されたものが例示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００４－２６７９５０号公報

【文献】特開２００９－０７９１１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

このように、従来技術においても、炭化物処理による炭化物の安全性の向上や、炭化物処理時の安全性向上の工夫がなされていた。しかし、炭化物処理につき、依然として安全性向上の要請がある。

【0007】

本発明は、かかる実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、炭化物処理の安全性を向上させた炭化物処理装置及び炭化物処理方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するための本発明に係る炭化物処理装置の特徴構成は、自己発熱性を有する炭化物を層状に堆積させて貯留する貯留部と、酸素を含有する養生ガスを前記貯留部に供給する通気部と、前記養生ガスの通気量を制御する制御部と、を備え、前記貯留部は、前記炭化物を貯留する第一貯留槽と、前記第一貯留槽から排出された前記炭化物を貯留する第二貯留槽と、を有し、前記通気部は、前記第一貯留槽から排気されたガスを前記第二貯留槽に供給し、前記制御部は、前記第一貯留槽から排出された前記炭化物の酸素消費特性に基づいて前記第二貯留槽に供給する前記ガスの通気量を制御する点にある。

【0009】

上記構成によれば、貯留部において、例えば粒子状の炭化物を層状に堆積させて堆積層とした状態で、通気部が貯留部に酸素を含有するガスである養生ガスを供給することで、当該堆積層に養生ガスを通気させることができる。これにより、炭化物粒子表面の高活性な表面官能基を酸化させて、自己発熱性を低下させる炭化物処理を行える。当該炭化物処理の際、酸化によって炭化物は発熱するが、養生ガスの通気により炭化物は冷却される。

【0010】

上記構成によれば、貯留部は第一貯留槽と第二貯留槽とを有し、第一貯留槽から排出された炭化物を第二貯留槽で貯留すべく、第二貯留槽が第一貯留槽の下流側に直列に接続される。これにより、所定時間の間炭化物処理を行う場合に、貯留槽一つあたりの貯留量（滞留量）を少なくすることができる。また、第二貯留槽に貯留される炭化物を、第一貯留槽で貯留される炭化物よりも、自己発熱性の低下した安全なものとすることができる。その結果、より注意深く安全管理を行う対象を第一貯留槽とすることが可能となって、炭化物処理装置全体の安全管理に関する負担の軽減と安全性の向上とを両立できる。

【0011】

上記構成によれば、第二貯留槽での炭化物処理を促進できる。第二貯留槽に貯留されている炭化物は、第一貯留槽に貯留されている炭化物よりも自己発熱性が小さい。そのため、第二貯留槽の炭化物の温度を、炭化物処理を適切に進行させるために十分高い温度に維持できない場合もある。一方、第一貯留槽に貯留されている炭化物は、自己発熱性が大きいから、第一貯留槽からの排ガスの温度は高くなる。そこで、第一貯留槽を通過して温度が上昇した排ガスを第二貯留槽へ供給する養生ガスに混入させるなどして第二貯留槽に供給することで、第二貯留槽の炭化物の温度を、炭化物処理の促進に適切な温度に維持し、第二貯留槽での炭化物処理を促進して炭化物処理の処理効率を向上させることができる。
上記構成によれば、制御部は、第一貯留槽から排出された炭化物の酸素消費特性に基づいて第二貯留槽に供給するガスの通気量を制御する。これにより、例えば、第一貯留槽から排出された炭化物の自己発熱性が依然として高い（酸素消費特性が高い）場合、第二貯留槽に供給するガスの通気量を上昇させれば、ガスにより持ち去る熱量が多くなるので、第二貯留槽での炭化物処理を促進しながら炭化物の発火を防止することができる。一方、第一貯留槽から排出された炭化物の自己発熱性が低く（酸素消費特性が低く）、第二貯留槽に供給された炭化物が冷却され過ぎる場合でも、第二貯留槽に供給するガスの通気量を低下させれば、ガスにより持ち去る熱量が少なくなるので、第二貯留槽の炭化物の温度を、炭化物処理の促進に適切な温度に維持し、第二貯留槽での炭化物処理を促進して処理効率を向上させることができる。

【0012】

本発明に係る炭化物処理装置の更なる特徴構成は、前記第一貯留槽と前記第二貯留槽との間に、前記第一貯留槽から排出された前記炭化物を冷却可能な冷却部を更に備えた点にある。

【0013】

上記構成によれば、第一貯留槽から排出された炭化物の自己発熱性が依然として高い場合であっても、冷却部にて冷却された炭化物を第二貯留槽に投入すれば、第二貯留槽に貯留される炭化物を、第一貯留槽で貯留される炭化物よりも、自己発熱性の低下した安全なものとすることができる。

【0016】

本発明に係る炭化物処理装置の更なる特徴構成は、自己発熱性を有する炭化物を層状に堆積させて貯留する貯留部と、酸素を含有する養生ガスを前記貯留部に供給する通気部と、を備え、前記貯留部は、前記炭化物を貯留する第一貯留槽と、前記第一貯留槽から排出された前記炭化物を貯留する第二貯留槽と、を有し、前記第一貯留槽は、前記炭化物を収容する第一本体部と、当該第一本体部から当該炭化物を排出する第一排出口とを有し、前記第二貯留槽は、前記炭化物を収容する第二本体部と、当該第二本体部から当該炭化物を排出する第二排出口とを有し、前記第一排出口の流路断面積は、前記第二排出口の流路断面積よりも大きく、前記通気部は、前記第一貯留槽から排気されたガスを前記第二貯留槽に供給する点にある。

【0017】

上記構成によれば、第一排出口の流路断面積を、第二排出口の流路断面積よりも大きくすることで、第一貯留槽における第一本体部内を通過する炭化物の流れを、第二貯留槽における第二本体部内を通過する炭化物の流れよりも、相対的に均質なものとすることができる。ここで、均質とは、滞留時間分布が小さいことをいう。均質とは、換言すれば、プラグフローにより近い流れを形成している状態のことをいう。一方、第二貯留槽については、流路断面積の小さな第二排出口に設けられるロータリバルブ等の排出装置を小型化することが可能となり、第一貯留槽に比べて安価なものとすることができる。

【0018】

上述のように、第一貯留槽に貯留されている炭化物は、第二貯留槽に貯留されている炭化物よりも自己発熱性が大きい。そのため、第一本体部においてショートパスが生じ、第一貯留槽で予定した程度の炭化物処理がなされていないものが第二貯留槽に供給されると、第二貯留槽では予定していない局所的な発熱を生じたり、十分に自己発熱性が低減されていない炭化物が第二貯留槽から排出されたりする不具合の原因となる。しかし、第一本体部内を通過する炭化物の流れを均質なものとすることで、この不具合を回避できる。

【0019】

逆に、第二貯留槽に貯留されている炭化物の自己発熱性は小さいから、多少のショートパスが生じたとしても、第二貯留槽の下流側の装置等における発熱等の原因とはならない。そこで、第二貯留槽については第二排出口の流路断面積を小さくすることを許容して設備のコストダウンを実現できる。このように、各貯留槽に貯留された炭化物の自己発熱性に応じてそれぞれの排出口の断面積を調整し、炭化物処理の品質（確実さ）と設備コストとのバランスを適切なものとすることができる。

【0020】

上記目的を達成するための本発明に係る炭化物処理方法の特徴は、自己発熱性を有する炭化物を層状に堆積させて貯留する貯留ステップと、前記貯留ステップにおいて酸素を含有する養生ガスを前記炭化物の堆積層に通気する通気ステップと、を含み、前記貯留ステップは、前記炭化物を第一所定期間貯留する第一貯留ステップと、前記第一貯留ステップを経た前記炭化物を第二所定期間貯留する第二貯留ステップと、を含み、前記通気ステップは、前記第一貯留ステップを経て排気されたガスであって、前記第一貯留ステップを経た前記炭化物の酸素消費特性に基づいて通気量を制御された前記ガスを前記第二貯留ステップで使用する点にある。
また、本発明に係る炭化物処理方法の更なる特徴構成は、自己発熱性を有する炭化物を層状に堆積させて貯留する貯留ステップと、前記貯留ステップにおいて酸素を含有する養生ガスを前記炭化物の堆積層に通気する通気ステップと、を含み、前記貯留ステップは、前記炭化物を第一貯留槽にて第一所定期間貯留する第一貯留ステップと、前記第一貯留ステップを経て前記第一貯留槽の第一排出口から排出された前記炭化物を第二貯留槽にて第二所定期間貯留する第二貯留ステップと、を含み、前記第一排出口の流路断面積が、前記第二貯留槽において前記炭化物を排出する第二排出口の流路断面積よりも大きく構成されており、前記通気ステップは、前記第一貯留ステップを経て排気されたガスを前記第二貯留ステップで使用する点にある。

【0021】

上記方法によれば、上述の炭化物処理装置と同様の作用効果を得ることができる。

【発明の効果】

【0022】

処理中の自己発熱を適切に制御しつつ炭化物の自己発熱性を低下させる処理を行う炭化物処理装置、及びその方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】有機汚泥リサイクルシステムの構成の説明図

【図2】第一貯留槽の構成の説明図

【図3】第二貯留槽の構成の説明図

【図4】有機汚泥リサイクルシステムの変形例を示す説明図

【発明を実施するための形態】

【0024】

図面に基づいて、本発明の実施形態に係る炭化物処理装置及び炭化物処理方法について説明する。

【0025】

〔全体構成の説明〕
図１には、本実施形態に係る炭化物処理装置１００を含む、有機汚泥リサイクルシステム２００を示している。有機汚泥リサイクルシステム２００は、例えば、下水汚泥などの有機汚泥の燃料としてのリサイクルを実現する。

【0026】

有機汚泥リサイクルシステム２００は、下水汚泥をあらかじめ乾燥及び造粒した乾燥汚泥Ｌを炭化する炭化炉１０、炭化炉１０で炭化された炭化物Ｍを冷却する冷却装置１１、炭化炉１０で生じた可燃性ガスを燃焼処理する二次燃焼炉１２、二次燃焼炉１２で生じた排ガスを脱臭や集塵により浄化する排ガス処理設備１３、炭化物Ｍの自己発熱性を低下させる処理（いわゆる、エージング処理ないし低温酸化処理、以下では、「炭化物処理」と称する）を行いリサイクル燃料Ｆを得る炭化物処理装置１００、及び、リサイクル燃料Ｆを出荷に備えて貯留するストックタンク１９を備える。

【0027】

乾燥汚泥Ｌは、リサイクル燃料Ｆの粒子形状、かさ密度などの粒子物性を所望の特性とし、また、炭化物処理時などのハンドリング性を向上させる目的で、例えば押し出し造粒法により円筒ペレット状に造粒されている。

【0028】

各装置間の炭化物Ｍの搬送（例えば冷却装置１１から炭化物処理装置１００への搬送）は、例えばフライトコンベアなどの搬送機構を用いたり、重力を用いた搬送機構を用いたりするなど、適宜適切な搬送機構を利用可能である。

【0029】

炭化物Ｍないしリサイクル燃料Ｆは、炭化炉１０、冷却装置１１、炭化物処理装置１００及びストックタンク１９の順に搬送される。以下では、この炭化物Ｍもしくはリサイクル燃料Ｆの搬送経路の上流側及び下流側をそれぞれ、単に「上流」ないし「上流側」及び「下流」ないし「下流側」と称する。

【0030】

炭化炉１０は、乾燥汚泥Ｌを低酸素雰囲気下で加熱して炭化物Ｍを得る装置である。炭化炉１０は、例えばロータリーキルン、流動床式、もしくはスクリュー式の加熱装置である。炭化炉１０は、乾燥汚泥Ｌを温度２５０℃から６００℃程度で加熱して炭化する。炭化物Ｍは、炭化炉１０から排出された後、シュートなどの搬送機構を介して下流側の冷却装置１１に搬送されて冷却される。冷却装置１１では、冷却水を噴霧供給するなどして炭化物Ｍを冷却する。シュートや冷却装置１１には窒素などの不活性ガスが下流から上流に向けて供給されており、炭化物Ｍの発火が防止されている。冷却装置１１で冷却された炭化物Ｍは、フライトコンベアなどにより下流側の炭化物処理装置１００へ搬送される。炭化物Ｍは、炭化物処理装置１００で炭化物処理され、リサイクル燃料Ｆとしてフライトコンベアなどにより下流側のストックタンク１９へ搬送される。リサイクル燃料Ｆは、出荷に備えてストックタンク１９に貯留される。

【0031】

〔炭化物処理装置の説明〕
〔炭化物処理装置の全体構成〕
以下では炭化物処理装置１００について詳述する。炭化物処理装置１００は、上述のように、炭化物Ｍを炭化物処理して、リサイクル燃料Ｆを得る装置である。

【0032】

炭化物処理装置１００について詳述する。炭化物処理装置１００は、図１に示すように、炭化物Ｍを貯留して炭化物処理を行う貯留部Ｈ、酸素を含有する養生ガスＧ１，Ｇ２を貯留部Ｈに供給する通気部Ｋ、貯留部Ｈの酸素消費量を計測する酸素濃度計測部を構成するセンサＳ１１，Ｓ１２，Ｓ２１，Ｓ２２及び養生ガスＧ１，Ｇ２の通気量を検知する風量計Ｕ１，Ｕ２、及び、貯留部Ｈや通気部Ｋの動作を制御するＣＰＵや、当該ＣＰＵの制御を実現するプログラムやパラメータを記憶した記憶装置を有する制御部９を備えている。

【0033】

貯留部Ｈは、炭化物処理装置１００の上流側（冷却装置１１）から供給された炭化物Ｍを貯留して炭化物処理を行う第一貯留槽４と、第一貯留槽４から排出された炭化物Ｍを貯留し、引き続いて炭化物処理をおこなってリサイクル燃料Ｆを得る第二貯留槽６とを備えている。第一貯留槽４及び第二貯留槽６の詳細は後述する。

【0034】

〔制御部〕
制御部９は、通気部Ｋを制御する通気制御部９１と、第一貯留槽４や第二貯留槽６内の炭化物Ｍの滞留時間を制御する滞留時間制御部９２とを含む。通気制御部９１と滞留時間制御部９２との動作については、通気部Ｋ、第一貯留槽４及び第二貯留槽６の説明と共に行う。

【0035】

〔通気部〕
通気部Ｋは、第一貯留槽４に養生ガスＧ１を通気（一例として送風）するファンやブロワなどの第一送風機３１、第二貯留槽６に養生ガスＧ２を通気（一例として送風）するファンやブロワなどの第二送風機３２、第一送風機３１、第一貯留槽４、第二送風機３２及び第二貯留槽６に接続された送風管などの配管に設けられた弁５１～５６を有する。弁５１～５６は、バタフライバルブなどの開度調整可能な開度調整弁である。第一送風機３１、第二送風機３２、及び弁５１～５６は、例えば制御部９の通気制御部９１の動作指令に基づいて回転数や開度が調整されて、第一貯留槽４や第二貯留槽６の養生ガスＧ１，Ｇ２の通気量を調整するようになっている。以下では、第一貯留槽４から排気された養生ガスＧ１を排ガスＥ１、第二貯留槽６から排気された養生ガスＧ２を排ガスＥ２と称する。

【0036】

養生ガスＧ１，Ｇ２は、炭化物Ｍを炭化物処理するための酸素を含有するガスである。養生ガスＧ１，Ｇ２は、炭化物処理によって生じた反応熱で加熱された炭化物Ｍの冷却にも寄与する。養生ガスＧ１，Ｇ２の酸素濃度は、第一貯留槽４や第二貯留槽６内の炭化物Ｍの酸化反応の速度を緩やかなものとして発火を回避すべく、空気中の酸素濃度以下に調整されている。養生ガスＧ１，Ｇ２は、空気と低酸素ガス（例えば、窒素ガスや排ガスＥ１ないし排ガスＥ２、本実施形態では排ガスＥ１）を混和して、空気よりも酸素濃度が低くなるように調整されている。

【0037】

排ガスＥ１，Ｅ２は、第一貯留槽４及び第二貯留槽６からの排気ガスである。第一貯留槽４や第二貯留槽６では、炭化物処理によって養生ガスＧ１，Ｇ２に含まれる酸素が消費される。そのため、排ガスＥ１の酸素濃度は、養生ガスＧ１の酸素濃度未満である。また、排ガスＥ２の酸素濃度は、養生ガスＧ２の酸素濃度未満である。

【0038】

第一送風機３１は、後述するように、外気Ａと排ガスＥ２とを吸気し、これを混和して養生ガスＧ１として第一貯留槽４に送風する。第一送風機３１による外気Ａの吸気量は、一端が第一送風機３１に接続され、他端が外部に開放された吸気管に設けられた弁５５の開度調整により制御される。なお、第一送風機３１に吸気される外気Ａや排ガスＥ２は、必要に応じて水（霧化された水）などにより、冷却や加湿される。本実施形態では、養生ガスＧ１の温度が４０℃以下となるように、養生ガスＧ１、もしくは第一送風機３１に吸気される外気Ａや排ガスＥ２が冷却される場合がある。また、第一送風機３１に吸気される外気Ａや排ガスＥ２は、必要に応じて水（霧化された水）などにより、加湿される場合がある。

【0039】

弁５１は、第一送風機３１と第一貯留槽４との間の送風管に設けられ、その開度調整により第一送風機３１から第一貯留槽４に送風される養生ガスＧ１の流量を制御する。

【0040】

弁５３は、第一貯留槽４から排ガスＥ１を排気する排気管に設けられ、その開度調整により第一貯留槽４の内部圧力を正圧（陽圧）に制御する。弁５３の下流側の排気管は外部に連通しており、排ガスＥ１を外部に放出可能である。

【0041】

第二送風機３２は、後述するように、外気Ａと、必要に応じて排ガスＥ１とを吸引し、これを混和して養生ガスＧ２として第二貯留槽６に送風する。第二送風機３２による排ガスＥ１の吸気量は、第二送風機３２が外気Ａを吸引する吸気管にその一端が接続され、他端が弁５３の下流側に接続されたバイパス管に設けられた弁５６の開度調整により制御される。本実施形態では、養生ガスＧ２の温度が４０℃以下となるように、養生ガスＧ２、もしくは第二送風機３２に吸気される外気Ａや排ガスＥ１が冷却される場合がある。また、第二送風機３２に吸気される外気Ａや排ガスＥ１は、必要に応じて水（霧化された水）などにより、加湿される場合がある。なお、一端が弁５６と第二送風機３２との間に接続され、他端が外部に開放された吸気管には、第二送風機３２による外気Ａの吸気量を制御する開度調整弁を設けても良い。また、第一貯留槽４から排ガスＥ１を排気する排気管において、弁５３の下流側に接続されたバイパス管に分岐した後、系外に排ガスＥ１を排出する排気ラインに開度調整弁を設けても良い。

【0042】

弁５２は、第二送風機３２と第二貯留槽６との間の送風管に設けられ、その開度調整により第二送風機３２から第二貯留槽６に通気される養生ガスＧ２の流量を制御する。

【0043】

弁５４は、第二貯留槽６から排ガスＥ２を排気する排気管に設けられ、その開度調整により第二貯留槽６の内部圧力を正圧（陽圧）に制御する。弁５４の下流側の排気管は外部に連通しており、排ガスＥ２を外部に放出可能である。なお、上述の第一送風機３１は、弁５４の下流側から排ガスＥ２を吸引しているが、第一送風機３１が外気Ａを吸引する吸気管にその一端が接続され、他端が弁５４の下流側に接続されたバイパス管には、第一送風機３１による排ガスＥ２の吸気量を制御する開度調整弁を設けても良い。また、第二貯留槽６から排ガスＥ２を排気する排気管において、弁５４の下流側に接続されたバイパス管に分岐した後、系外に排ガスＥ２を排出する排気ラインに開度調整弁を設けても良い。

【0044】

〔酸素濃度計測部〕
センサＳ１１は、弁５１と第一貯留槽４との間の送風管に設けられ、養生ガスＧ１の酸素濃度を検知する。センサＳ１２は、第一貯留槽４と弁５３との間の排気管に設けられ、排ガスＥ１の酸素濃度を検知する。通気制御部９１は、センサＳ１１，Ｓ１２が検出した酸素濃度（本実施例では濃度差）又は中間体Ｎのサンプリングにより演算又は計測された、第一貯留槽４から排出された中間体Ｎの酸素消費特性に基づいて、後述するように、第二貯留槽６に供給する養生ガスＧ２の通気量を制御する。

【0045】

センサＳ２１は、弁５２と第二貯留槽６との間の送風管に設けられ、養生ガスＧ２の酸素濃度を検知する。センサＳ２２は、第二貯留槽６と弁５４との間の排気管に設けられ、排ガスＥ２の酸素濃度を検知する。滞留時間制御部９２は、センサＳ２１，Ｓ２２が検出した酸素濃度（本実施例では濃度差）に基づいて、後述するように、第二貯留槽６の目標とする滞留時間を決定しても良い。

【0046】

〔風量計〕
風量計Ｕ１，Ｕ２は、ピトー管（総静圧管）や熱線式風速計などを有する通気量の計測装置である。風量計Ｕ１は、弁５１と第一貯留槽４との間の送風管に設けられ、養生ガスＧ１の通気量を検知する。風量計Ｕ２は、弁５２と第二貯留槽６との間の送風管に設けられ、養生ガスＧ２の通気量を検知する。

【0047】

〔貯留部〕
〔第一貯留槽〕
第一貯留槽４は、図２に示すように、炭化物Ｍを層状に積層して貯留（貯留ステップの一例、第一貯留ステップの一例）する収容容器である。「層状に積層」とは、上流側から供給される炭化物Ｍを順次、第一貯留槽４内に堆積させた状態であって、炭化物Ｍが静止層として貯留されている状態のことを言う。

【0048】

第一貯留槽４は、上端に天板を有し、胴部分が円筒状の上部容器４１と、上部容器４１の下部に連続し、下端に向かうにつれてやや窄まったすり鉢状に形成された下部容器４２とを有し、断面が円形状の槽本体４０（第一本体部の一例）を備えた金属製（例えばステンレスなどの鉄合金）の容器である。また、第一貯留槽４は、槽本体４０の槽内雰囲気と外部の雰囲気とを縁切りした状態で、上部容器４１の上部から槽内に炭化物Ｍを導入（供給）する供給部４３と、槽本体４０の槽内雰囲気と外部の雰囲気とを縁切りした状態で、上部容器４１の下部（本実施形態では下端）から炭化物Ｍを排出（下流側へ供給）する排出部４４と、弁５１と接続されており、下部容器４２の下端（第一排出口の一例）から養生ガスＧ１を槽本体４０の槽内に導入（通気ステップの一例）する給気部４８と、弁５３に接続されており、上部容器４１の上部（本実施形態では天板）から、槽本体４０内部の排ガスＥ１を排気する開口を有する排気部４９とを備えている。以下では、第一貯留槽４の槽本体４０内に層状に貯留された炭化物Ｍを単に堆積層Ｂ１と称する場合がある。

【0049】

図２中、上部容器４１の水平断面の直径を直径Ｄ１１、下部容器４２の下端の水平断面の直径を直径Ｄ１２で示している。直径Ｄ１２は、直径Ｄ１１に対して４割以上１０割未満の直径にするとよい。

【0050】

供給部４３は、例えばロータリバルブのような粉粒体の定量供給機構であって、前後の雰囲気を縁切りする機能を有する粉粒体の供給装置である。供給部４３は、上部容器４１の天板に設けられ、上流側から供給される炭化物Ｍを槽本体４０の上部から槽内へ供給する。これにより、槽本体４０の槽内において、炭化物Ｍが層状に積層される。供給部４３は、ロータリバルブの上流に、第一貯留槽４の上流側から供給される炭化物Ｍを一次貯留するバッファタンクを備えてもよい。

【0051】

排出部４４は、例えば供給部４３のものよりも水平断面の直径の大きな、ロータリバルブやテーブルフィーダなどの粉粒体の排出（供給）装置である。排出部４４は、堆積層Ｂ１の層状態をできるだけ維持しながら、堆積層Ｂ１の下部から炭化物Ｍを切り出して槽本体４０から排出し、下流側に供給する。本実施形態では、排出部４４のケーシング４４ａは、円筒状であり、全体的に同一の直径Ｄ１２となっている。排出部４４が、堆積層Ｂ１の層状態をできるだけ維持しながら堆積層Ｂ１の下部から炭化物Ｍを切り出して槽本体４０から排出するためには、直径Ｄ１２の直径は極力大きく設定されることが好ましい。以下では、槽本体４０から排出された炭化物Ｍを、特に中間体Ｎと称する。中間体Ｎは、例えば重力落下やフライトコンベアによる搬送により第二貯留槽６（図１、図３参照）へ搬送される。

【0052】

給気部４８は、例えば下部容器４２の下端部分から槽本体４０内に連通する短管を有し、養生ガスＧ１を槽本体４０内に導入することで、堆積層Ｂ１に下端に養生ガスＧ１を供給する。養生ガスＧ１は堆積層Ｂ１を通過し、堆積層Ｂ１の上端から槽本体４０内の上部空間に放出される。養生ガスＧ１は、堆積層Ｂ１を通過する際に、炭化物Ｍと固気接触し、粒子表面における表面官能基などを酸化する。槽本体４０内の上部空間に放出された養生ガスＧ１は、排ガスＥ１として排気部４９から槽本体４０の外部へ排気される。

【0053】

本実施形態では、槽本体４０の側部に、堆積層Ｂ１の温度を計測する温度センサＴ１が設けられている。温度センサＴ１は、槽本体４０内部（堆積層Ｂ１）の内、最も温度が高くなる箇所（炭化物Ｍの温度）の温度検知が少なくとも可能となるように取り付けられる。

【0054】

なお、本実施形態では通気制御部９１は、センサＳ１２で検知した酸素濃度に基づいて、養生ガスＧ１に含まれる酸素が所定範囲（例えば、１７体積％～１９体積％）となるように、養生ガスＧ１の酸素濃度（センサＳ１１で検知される酸素濃度）と供給量とを調整する。この所定範囲は、堆積層Ｂ１の上部でも酸化反応が緩やかに進行するように排ガスＥ１中に酸素を残留させておくように設定される。

【0055】

第一貯留槽４に貯留されている炭化物Ｍは、発火性があり、また、後述する第二貯留槽６（図１参照）に貯留されている炭化物Ｍに比べて自己発熱性が高いため、炭化物Ｍの温度管理と養生ガスＧ１の酸素濃度の管理とが重要である。堆積層Ｂ１（炭化物Ｍ）の温度が高くなりすぎると発火のリスクが高まる。養生ガスＧ１の酸素濃度が高くなる場合でも、炭化物処理による発熱量が増加し、その結果、炭化物Ｍの温度が高くなって発火の危険が生じる場合もある。一方、堆積層Ｂ１の温度が低くなると、炭化物処理の反応速度が低下するため不経済である。そこで、通気制御部９１は、後述するように養生ガスＧ１の酸素濃度、温度、及び供給量を適宜調整している。

【0056】

〔第二貯留槽〕
第二貯留槽６は、図３に示すように、また、第一貯留槽４の場合と同様に、炭化物Ｍを層状に積層して貯留（貯留ステップの一例、第二貯留ステップの一例）する収容容器である。

【0057】

第二貯留槽６は、上端に天板を有し、胴部分が円筒状の上部容器６１と、上部容器６１の下部に連続し、下端に向かうにつれて窄まったすり鉢状に形成された下部容器６２とを有し、断面が円形状の槽本体６０（第二本体部の一例）を備えた金属製（例えばステンレスなどの鉄合金）の容器である。また、第二貯留槽６は、槽本体６０の槽内雰囲気と外部の雰囲気とを縁切りした状態で、上部容器６１の上部から槽内に中間体Ｎとしての炭化物Ｍを導入（供給）する供給部６３と、槽本体６０の槽内雰囲気と外部の雰囲気とを縁切りした状態で、上部容器６１の下部（本実施形態では下端）からリサイクル燃料Ｆとなった炭化物Ｍを排出（下流側へ供給）する排出部６４と、弁５２と接続されており、下部容器６２の下端（第二排出口の一例）から養生ガスＧ２を槽本体６０の槽内に導入（通気ステップの一例）する給気部６８と、弁５４に接続されており、上部容器６１の上部（本実施形態では天板）から、槽本体６０内部の排ガスＥ１を排気する開口を有する排気部６９とを備えている。以下では、第二貯留槽６の槽本体６０内に層状に貯留された炭化物Ｍを単に堆積層Ｂ２と称する場合がある。

【0058】

図３中、上部容器６１の水平断面の直径を直径Ｄ２１、下部容器６２の下端の水平断面の直径を直径Ｄ２２で示している。直径Ｄ２２は、直径Ｄ２１に対して２割以上４割未満の直径にするとよい。このようにすれば、第二貯留槽６のイニシャルコストをコストダウンできる。本実施形態では、直径Ｄ２２は直径Ｄ１２よりも小さくてもよい。換言すれば、下部容器４２の下端の流路断面積（水平断面の面積）は、下部容器６２の下端の流路断面積（水平断面の面積）よりも大きい。このようにすれば、第二貯留槽６のイニシャルコストを、第一貯留槽４のそれらに比べてコストダウンできる。

【0059】

なお、本実施形態では、第二貯留槽６の槽本体６０の槽高は、第一貯留槽４の槽本体４０（図２参照）の槽高と等しい。また、本実施形態では、第二貯留槽６の上部容器６１の直径Ｄ２１は第一貯留槽４の上部容器４１の直径Ｄ１１と等しい。このようにすることで、装置設計を共通化し、槽本体４０，６０の製造コストを低減できる。なお、第二貯留槽６の上部容器６１の直径Ｄ２１と第一貯留槽４の上部容器４１の直径Ｄ１１とを異ならせても良い。この場合、Ｄ１２／Ｄ１１＞Ｄ２２／Ｄ２１とすることにより、第一貯留槽４内を通過する炭化物Ｍの流れを、第二貯留槽６内を通過する中間体Ｎ（炭化物Ｍ）の流れよりも、相対的に均質なものとすることができる。

【0060】

供給部６３は、例えばロータリバルブを有する粉粒体の供給装置である。供給部６３は、上部容器６１の天板に設けられ、上流側から供給される中間体Ｎを槽本体６０の上部から槽内へ供給する。これにより、槽本体４０の槽内において、中間体Ｎが層状に積層される。供給部６３は、ロータリバルブの上流に、第二貯留槽６の上流側から供給される炭化物Ｍを一次貯留するバッファタンクを備えてもよい。また、供給部６３を省略して、第一貯留槽４の排出部４４が第二貯留槽６の供給部６３を兼ねていてもよい。

【0061】

排出部６４は、例えば供給部６３のものよりも水平断面の直径がやや大きい程度のロータリバルブや、供給部４３に適したものよりも小型のテーブルフィーダなどの粉粒体の排出（供給）装置である。排出部６４は、堆積層Ｂ２の層状態をある程度維持しながら、堆積層Ｂ２の下部からリサイクル燃料Ｆを切り出して槽本体６０から排出し、下流側に供給する。本実施形態では、排出部６４のケーシング６４ａは円筒状であり、全体的に同一の直径Ｄ２２となっている。リサイクル燃料Ｆは、例えばフライトコンベアのコンベア上に自由落下し、当該フライトコンベアによりストックタンク１９（図１参照）に搬送されて貯留される。

【0062】

給気部６８は、例えば下部容器６２の下端部分から槽本体６０内に連通する短管を有し、養生ガスＧ２を槽本体６０内に導入することで、堆積層Ｂ２に下端に養生ガスＧ２を供給する。養生ガスＧ２は堆積層Ｂ２を通過し、堆積層Ｂ２の上端から槽本体６０内の上部空間に放出される。養生ガスＧ２は、堆積層Ｂ２を通過する際に、中間体Ｎと固気接触し、粒子表面における表面官能基などを酸化する。槽本体６０内の上部空間に放出された養生ガスＧ２は、排ガスＥ２として排気部６９から槽本体６０の外部へ排気される。

【0063】

本実施形態では、槽本体６０の側部に、堆積層Ｂ２の温度を計測する温度センサＴ２が設けられている。温度センサＴ２は、槽本体６０内部（堆積層Ｂ２）の内、最も温度が高くなる箇所（中間体Ｎの温度）の温度検知が少なくとも可能となるように取り付けられる。

【0064】

なお、本実施形態では通気制御部９１は、センサＳ２２で検知した酸素濃度に基づいて、養生ガスＧ２に含まれる酸素が堆積層Ｂ２で消費し尽くされないように、養生ガスＧ２の酸素濃度（センサＳ２１で検知される酸素濃度）と供給量とを調整する。ここで、酸素が堆積層Ｂ２で消費し尽くされない条件、とは、センサＳ２２で検知される酸素濃度が１体積％以上であることを意味し、堆積層Ｂ２の上部でも酸化反応が進行するように排気ガスＥ中に酸素をある程度残留させておくことを言う。これにより排ガスＥ２は、空気と比べると比較的窒素及び二酸化炭素の割合が高く、酸化反応に対して活性が低下したガスとなる。

【0065】

第二貯留槽６に貯留されている中間体Ｎ（炭化物Ｍ）は、発火性があり、また、依然としてリサイクル燃料Ｆよりも高い自己発熱性を有するため、第一貯留槽４の場合と同様に、炭化物Ｍの温度管理と養生ガスＧ２の酸素濃度の管理とが重要である。しかし、中間体Ｎは、第一貯留槽４に貯留されている炭化物Ｍに比べて自己発熱性は低い。そのため、第一貯留槽４の場合に比べて、堆積層Ｂ２の温度が高くなり発火の危険が生じるようなリスクは減少する。したがって、第二貯留槽６の場合には通常、養生ガスＧ２の酸素濃度が高くなる場合でも（例えば後述する養生ガスＧ２による冷却作用が不足するなどして）炭化物Ｍの温度が高くなって発火の危険が生じることはなく、むしろ、炭化物処理の反応速度の低下を避けるべく、堆積層Ｂ２の温度が低くなりすぎないような制御が重要となる。そのため、通気制御部９１は後述するように養生ガスＧ２の酸素濃度、温度、及び供給量を適宜調整している。

【0066】

〔制御部〕
〔通気制御部〕
図１に示すように、通気制御部９１は、センサＳ１２，Ｓ２２が検知した酸素濃度、及び温度センサＴ１，Ｔ２が検知した堆積層Ｂ１，Ｂ２の温度に基づいて、通気部Ｋを制御して養生ガスＧ１，Ｇ２の酸素濃度、温度、及び供給量を制御する機能部である。

【0067】

通気制御部９１は、排ガスＥ１の酸素濃度、すなわち、センサＳ１２で検知される酸素濃度が１体積％から３体積％になるように養生ガスＧ１の酸素濃度を制御する。

【0068】

通気制御部９１は、センサＳ１２で検知される酸素濃度が減少して１体積％に近づいて、養生ガスＧ１の酸素濃度を増大させる必要が生じた場合は、弁５５の開度を大きくし、排ガスＥ２に対して外気Ａの混合割合を大きくする。通気制御部９１は、センサＳ１２で検知される酸素濃度が増大して３体積％に近づいて、養生ガスＧ１の酸素濃度を減少させる必要が生じた場合は、弁５５の開度を小さくし、排ガスＥ２に対して外気Ａの混合割合を小さくする。

【0069】

通気制御部９１は、堆積層Ｂ１の温度、すなわち、温度センサＴ１が検知する温度が４０℃以上６０℃未満になるように養生ガスＧ１の供給量や温度を制御する。

【0070】

通気制御部９１は、温度センサＴ１が検知する温度が上昇して６０℃に近づくと、弁５１の開度を増大させることで養生ガスＧ１の供給量を増大させて、堆積層Ｂ１を冷却する。これにより、炭化物Ｍの発火が防止される。通気制御部９１は、温度センサＴ１が検知する温度が低下して４０℃に近づくと、弁５１の開度を減少させることで養生ガスＧ１の供給量を減少させて、堆積層Ｂ１の冷却を防止する。これにより、炭化物処理の反応速度の低下を防止する。

【0071】

通気制御部９１は、排ガスＥ２の酸素濃度、すなわち、センサＳ２２で検知される酸素濃度が１体積％以上になるように養生ガスＧ２の酸素濃度を制御する。

【0072】

通気制御部９１はセンサＳ２２で検知した酸素濃度が減少して所定範囲以下（例えば、１７体積％以下）となり養生ガスＧ２の酸素濃度を増大させる場合は、弁５６の開度を小さくし、排ガスＥ１に対して外気Ａの混合割合を大きくする。

【0073】

通気制御部９１は、温度センサＴ２が検知する温度が４０℃以上６０℃未満になるように養生ガスＧ２の供給量や温度を制御する。なお、第二貯留槽６にて炭化物処理される中間体Ｎが冷却される過ぎることを防止するため、第二貯留槽６に供給される養生ガスＧ２の通気量は、第一貯留槽４に供給される養生ガスＧ１の通気量よりも少ないほうが好ましい。

【0074】

通気制御部９１は、温度センサＴ２が検知する温度が上昇して６０℃に近づくと、弁５６の開度を小さくし、排ガスＥ１に対して外気Ａの混合割合を大きくすることで、養生ガスＧ２の温度を低下させつつ酸素濃度を増大させて、堆積層Ｂ２を冷却しつつ炭化物処理の反応速度の低下を防止／促進する。弁５６が全閉である場合は、弁５２の開度を大きくして養生ガスＧ２の供給量を増大させて、堆積層Ｂ２を冷却する。

【0075】

通気制御部９１は、温度センサＴ２が検知する温度が低下して６０℃から離れて４０℃に近づくと、弁５２の開度を減少させることで養生ガスＧ２の供給量を減少させて、堆積層Ｂ２の冷却を防止する。これにより、炭化物処理の反応速度の低下を防止する。

【0076】

ここで、酸素消費特性について説明する。酸素消費特性とは、単位質量あたりの炭化物Ｍ（中間体Ｎ）が単位時間当たりに消費する酸素の質量である。酸素消費特性は、第一貯留槽４にて養生され排出された中間体Ｎの第二貯留槽６内における活性（酸素により酸化される活性）の度合いを意味する。酸素消費特性が大きいほど、中間体Ｎは酸素含有雰囲気下で発熱し、発火などの危険が増大する。したがって、中間体Ｎをリサイクル燃料Ｆとするためには、この酸素消費特性を規定値（例えば、５mgO₂/g/day）以下に低下させることが要請される。酸素消費特性は、炭化物Ｍ（中間体Ｎ）の質量と、第一貯留槽４に供給される酸素量と、第一貯留槽４から排出される酸素量により求めることができる。また、第一貯留槽４から排出された中間体Ｎをサンプリングして、直接計測することもできる。本実施形態では、第一貯留槽４に供給される養生ガスＧ１に含まれる酸素濃度から、第一貯留槽４から排出される排ガスＥ１に含まれる酸素濃度を差し引いた濃度差に、養生ガスＧ１の単位時間当たりの通気量である通風速度を乗じた値に比例する値として求めることができる。第一貯留槽４に供給される養生ガスＧ１に含まれる酸素濃度および第一貯留槽４から排出される排ガスＥ１に含まれる酸素濃度はセンサＳ１２，Ｓ２２で計測される酸素濃度を用いればよい。例えば、第一貯留槽４にて養生され排出された中間体Ｎの酸素消費特性は、センサＳ１１で計測される酸素濃度からセンサＳ１２で計測される酸素濃度の差分に風量計Ｕ１が検知した養生ガスＧ１の通気量（通風速度）を乗じた値に比例する値として求められる。また、本実施形態では、第一貯留槽４から排出された中間体Ｎをサンプリングして、所定時間（例えば１時間）に亘って中間体Ｎを密閉容器に収容し、所定時間経過後に中間体Ｎの酸素消費特性を計測することができる。以下では、酸素消費特性および酸素消費特性に比例する値を包括して単に「酸素特性値」と称する場合がある。

【0077】

本実施形態における通気制御部９１は、第一貯留槽４から排出された中間体Ｎ（炭化物の一例）の酸素消費特性に基づいて第二貯留槽６に供給する養生ガスＧ２の通気量を制御する。この通気制御部９１は、中間体Ｎの酸素特性値が所定値より大きい場合又は中間体Ｎの酸素特性値の低減量が予め定められた低減閾値（第一貯留槽４で養生される炭化物Ｍにおける酸素特性値の目標低減量）よりも小さい場合、養生ガスＧ２の弁５２の開度を増大させる及び／又は第二送風機３２の駆動力を増大させることにより、養生ガスＧ２の供給量を増加させて、養生ガスＧ２により持ち去る熱量を多くして、第二貯留槽６での炭化物処理を促進しながら堆積層Ｂ２の発火を防止する。一方、通気制御部９１は、中間体Ｎの酸素特性値が所定値以下の場合又は中間体Ｎの酸素特性値の低減量が予め定められた低減閾値よりも大きい場合、養生ガスＧ２の弁５２の開度及び／又は第二送風機３２の駆動力を維持又は低下させることにより、第二貯留槽６の堆積層Ｂ２の炭化物処理を実行する。その結果、第二貯留槽６に供給された中間体Ｎが冷却され過ぎる場合でも、第二貯留槽６に供給する養生ガスＧ２の通気量を低下させれば、養生ガスＧ２により持ち去る熱量が少なくなるので、第二貯留槽６の堆積層Ｂ２の温度を、炭化物処理の促進に適切な温度に維持し、第二貯留槽６での炭化物処理を促進して処理効率を向上させることができる。また、１つの貯留槽による養生処理ではリサイクル燃料Ｆの酸素特性値を出荷に適した規定値とすることは難しいが、第一貯留槽４の養生処理で中間体Ｎを得て、その中間体Ｎの酸素特性値（又は酸素特性値の低減量）に基づいて、第二貯留槽６での養生処理を制御することにより、リサイクル燃料Ｆの酸素特性値を出荷に適した規定値とすることができる。なお、判定閾値となる所定値又は低減閾値は、中間体Ｎを第二貯留槽６にて養生して生成されたリサイクル燃料Ｆの酸素特性値を、出荷に適した規定値とするために、第二貯留槽６のスペックを考慮して予め設定される。

【0078】

図４に示すように、中間体Ｎの酸素特性値が所定値より大きい場合又は中間体Ｎの酸素特性値の低減量が予め定められた低減閾値よりも小さい場合、第一貯留槽４から排出された中間体Ｎの発火を防止するために、第一貯留槽４と第二貯留槽６との間に、第一貯留槽４から排出された中間体Ｎ（炭化物の一例）を冷却可能な冷却部２０を設けても良い。この冷却部２０では、冷却水を噴霧供給する等して中間体Ｎを冷却する。なお、図示では第一貯留槽４と第二貯留槽６とを接続する経路に冷却部２０を設けているが、「第一貯留槽４と第二貯留槽６との間」とは、第一貯留槽４及び／又は第二貯留槽６に冷却部２０を設けることが含まれる。第一貯留槽４及び第二貯留槽６に冷却部２０を設ければ、第一貯留槽４及び第二貯留槽６のいずれか一方で発火の危険性があって冷却部２０にて炭化物Ｍ（中間体Ｎ）の含水率が上がって出荷出来ない状態となっても、第一貯留槽４及び第二貯留槽６のいずれか他方で養生された炭化物Ｍ（中間体Ｎ）を用いてリサイクル燃料Ｆを生成することができる。また、第一貯留槽４及び第二貯留槽６のいずれか一方で発火の危険性があった場合の運転条件を参考にして、第一貯留槽４及び第二貯留槽６のいずれか他方の運転条件を変更すれば、良好なリサイクル燃料Ｆを生成することができる。

【0079】

図４に示すように第一貯留槽４と第二貯留槽６との間に、第一貯留槽４から排出された炭化物Ｍ（中間体Ｎ）を冷却可能な冷却部２０を設けることにより、第一貯留槽４から排出された中間体Ｎの自己発熱性が依然として高い場合であっても、冷却部２０にて冷却された中間体Ｎを第二貯留槽６に投入すれば、第二貯留槽６に貯留される中間体Ｎを、第一貯留槽４で貯留される炭化物Ｍよりも、自己発熱性の低下した安全なものとすることができる。

【0080】

〔滞留時間制御部〕
滞留時間制御部９２は、供給部４３、排出部４４、供給部６３、及び排出部６４の供給ないし排出速度を制御して、第一貯留槽４及び第二貯留槽６における炭化物Ｍの滞留時間を制御する機能部である。

【0081】

滞留時間制御部９２は、通常、供給部４３及び供給部６３を所定の供給速度で動作させる。滞留時間制御部９２は、第一貯留槽４や第二貯留槽６の炭化物Ｍの滞留量が所定の値（たとえば、槽容量の９０％）を超える場合は、供給部４３や供給部６３の供給速度を減速し、もしくは供給を停止させる。

【0082】

滞留時間制御部９２は、通常、第一貯留槽４における炭化物Ｍの滞留時間が所定の値（例えば１．５日間）に維持されるように、排出部４４を所定の排出速度で動作させる。滞留時間制御部９２は、第一貯留槽４の滞留量が所定の値（たとえば、槽容量の７０％以上８０％以下）を維持するように、排出部４４の排出速度を増速ないし減速する場合がある。

【0083】

滞留時間制御部９２は、まず、第二貯留槽６における炭化物Ｍの滞留時間が規定の値（例えば１．５日間、以下、「既定の滞留時間」と記載する場合がある）に維持されるように、排出部６４を所定の排出速度で動作させる。

【0084】

滞留時間制御部９２は、センサＳ１１，Ｓ１２が検知した養生ガスＧ１及び排ガスＥ１の酸素濃度と、風量計Ｕ１が検知した養生ガスＧ１の通気量とに基づいて、排出部６４の排出速度を制御する。

【0085】

滞留時間制御部９２は、冷却装置１１から炭化物処理装置１００へ供給される炭化物Ｍの物性が一定（例えば、原料とした乾燥汚泥Ｌが同一のロット）である場合、以下の制御を行う。

【0086】

滞留時間制御部９２は、第一貯留槽４から排出された中間体Ｎの酸素特性値が所定値以下であれば、第一貯留槽４での炭化物処理が予め定めた目標値を超えて進行していると判定する。そして、当該判定結果に基づいて、滞留時間制御部９２は、第二貯留槽６での炭化物Ｍの滞留時間が既定の滞留時間より短くなるように、排出部６４の排出速度を増大させる。第一貯留槽４での炭化物処理が十分に進行していれば、第二貯留槽６での滞留時間を短くしても、所望の程度まで自己発熱性を低下させたリサイクル燃料Ｆを得ることができるためである。また、後述するような第二貯留槽６での炭化物Ｍの滞留時間を長くする場合に備えて第二貯留槽６の滞留量を減少させておくためである。

【0087】

これにより本実施形態における滞留時間制御部９２は、第一貯留槽４から排出された中間体Ｎの酸素消費特性がより小さくなれば、排出部６４の排出速度をより増大させる。

【0088】

滞留時間制御部９２は、第一貯留槽４から排出された中間体Ｎの酸素特性値が所定値より大きければ、第一貯留槽４での炭化物処理が予め定めた目標値よりも進行していないと判定する。そして、第二貯留槽６での炭化物Ｍの滞留時間が既定の滞留時間より長くなるように、排出部６４の排出速度を減少させる。第一貯留槽４での炭化物処理が十分に進行していない場合は、第二貯留槽６での滞留時間を長くすることで炭化物処理を進行させることで、所望の程度まで自己発熱性を低下させたリサイクル燃料Ｆを得ることができるためである。

【0089】

これにより本実施形態における滞留時間制御部９２は、第一貯留槽４から排出された中間体Ｎの酸素消費特性がより大きくなれば、排出部６４の排出速度をより減少させる。

【0090】

なお、滞留時間制御部９２は、第一貯留槽４の場合と同様に、第二貯留槽６の滞留量が所定の値（たとえば、槽容量の７０％以上８０％以下）を維持するように、排出部６４の排出速度を増速ないし減速する場合がある。

【0091】

以上のようにして、炭化物処理の安全性を向上させた炭化物処理装置及び炭化物処理方法を提供することができる。

【0092】

〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、第一送風機３１は、外気Ａと排ガスＥ２とを吸気し、これを養生ガスＧ１として第一貯留槽４に送風する場合を説明した。しかしながら、第一送風機３１は排ガスＥ２を吸引しない場合もある。この場合、養生ガスＧ１に排ガスＥ２が混合されない場合もあるし、排ガスＥ２に代えて、排ガスＥ１を吸引したり、窒素などの不活性ガスを吸引したりする場合もある。

【0093】

（２）上記実施形態では、第二送風機３２は、外気Ａと排ガスＥ１とを吸気し、これを養生ガスＧ２として第二貯留槽６に送風する場合を説明した。しかしながら、第二送風機３２は排ガスＥ１を吸引しない場合もある。この場合、養生ガスＧ２に排ガスＥ１が混合されない場合もあるし、排ガスＥ１に代えて、排ガスＥ２を吸引したり、窒素などの不活性ガスを吸引したりする場合もある。

【0094】

（３）上記実施形態では、滞留時間制御部９２が、センサＳ１１，Ｓ１２が検知した養生ガスＧ１及び排ガスＥ１の酸素濃度と、風量計Ｕ１が検知した養生ガスＧ１の通気量とに基づいて、排出部６４の排出速度を制御する場合を説明したが、このような排出部６４の排出速度の制御は必須ではない。

【0095】

（４）上記実施形態では、滞留時間制御部９２が、第一貯留槽４から排出された中間体Ｎの酸素消費特性に基づいて排出部６４の排出速度を制御し、排出部４４は所定の供給速度で動作させる場合を説明した。しかしながら、第二貯留槽６の排出部６４の排出速度の制御に加えて、第一貯留槽４の排出部４４の排出速度の制御が行われてもよい。滞留時間制御部９２が、中間体Ｎの酸素消費特性に基づいて、第一貯留槽４での排出部４４の排出速度の制御を行う場合もある。

【0096】

例えば滞留時間制御部９２は、中間体Ｎの酸素特性値が所定値以下であれば、第一貯留槽４の排出部４４の排出速度を増大させ、中間体Ｎの酸素特性値が所定値より大きければ、第一貯留槽４の排出部４４の排出速度を減少させてもよい。このようにすれば、炭化物処理装置１００の炭化物処理の処理効率（処理能力）を全体的に高めることができる。

【0097】

（５）上記実施形態では、冷却装置１１から炭化物処理装置１００へ供給される炭化物Ｍの物性が一定（例えば、原料とした乾燥汚泥Ｌが同一のロット）である場合、滞留時間制御部９２は、中間体Ｎの酸素消費特性がより小さくなれば、第二貯留槽６の排出部６４の排出速度をより増大させ、中間体Ｎの酸素消費特性がより大きくなれば、排出部６４の排出速度をより減少させる場合を説明した。

【0098】

これに対し、冷却装置１１から炭化物処理装置１００へ供給される炭化物Ｍの物性が一定ではない（例えば、原料とした乾燥汚泥Ｌの物性が不明であったり、当該物性に大きなムラがあったりすることが予め把握されている）場合には、リサイクル燃料Ｆの自己発熱量を確実に所望の値とすべく、滞留時間制御部９２は、第二貯留槽６の排出部６４の排出速度を以下のように制御する場合もある。

【0099】

滞留時間制御部９２は、中間体Ｎの酸素特性値が所定値以下でより大きければ、第二貯留槽６での滞留時間を長くすべく、第二貯留槽６の排出部６４の排出速度をより減少させる場合がある。中間体Ｎの酸素消費特性が大きい場合は、冷却装置１１から炭化物処理装置１００へ供給される炭化物Ｍの初期の自己発熱量が大きい場合も想定される。この場合は、第二貯留槽６での滞留時間を長くして、炭化物処理を十分に行い、リサイクル燃料Ｆの自己発熱量を十分に低下させる。これにより、リサイクル燃料Ｆの安全性を確実ならしめることができる。

【0100】

（６）上記実施形態では、第一送風機３１による外気Ａの吸気量は、一端が第一送風機３１に接続され、他端が外部に開放された吸気管に設けられた弁５５の開度調整により制御される場合を説明した。しかし、弁５５を省略し、弁５１と弁５４との開度調整により第一送風機３１による外気Ａの吸気量を調整してもよい。

【0101】

なお、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0102】

本発明は、炭化物処理装置及び炭化物処理方法に適用できる。

【符号の説明】

【0103】

４ ：第一貯留槽
６ ：第二貯留槽
９ ：制御部
２０ ：冷却部
３１ ：第一送風機
３２ ：第二送風機
４０ ：槽本体（第一本体部）
４１ ：上部容器
４２ ：下部容器
６０ ：槽本体（第二本体部）
６１ ：上部容器
６２ ：下部容器
９１ ：通気制御部
９２ ：滞留時間制御部
１００ ：炭化物処理装置
２００ ：有機汚泥リサイクルシステム
Ａ ：外気
Ｂ１ ：堆積層
Ｂ２ ：堆積層
Ｅ１ ：排ガス（養生ガス）
Ｅ２ ：排ガス（養生ガス）
Ｆ ：リサイクル燃料
Ｇ１ ：養生ガス
Ｇ２ ：養生ガス
Ｈ ：貯留部
Ｋ ：通気部
Ｌ ：乾燥汚泥
Ｍ ：炭化物
Ｎ ：中間体（第一貯留槽から排出された炭化物）
Ｓ１１ ：センサ（酸素濃度計測部）
Ｓ１２ ：センサ（酸素濃度計測部）
Ｓ２１ ：センサ（酸素濃度計測部）
Ｓ２２ ：センサ（酸素濃度計測部）
Ｕ１ ：風量計
Ｕ２ ：風量計

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】