【技術報告】 新形式炭焼き窯による炭化時間の短縮化
岩﨑 眞理* **
概要:ドラム缶を利用した炭焼き窯は,点火から炭を取り出すまでに約10時間を必要とする1)。また,
一般に使われている黒炭窯も炭化に長時間を必要とする。この炭化時間の短縮化は,炭材に着火
するまでの外部からの熱供給量が大きく関係すると考え検討した。本研究は2つのドラム缶を用い,
1つは半分に輪切りにし,蓋と燃焼部を作り,残りのドラム缶は炭材を入れる炭窯とし,燃焼部と炭窯
を溶接して1つの炭窯を作製した。炭窯は,軽量発砲コンクリートの断熱材で囲い,炭窯と断熱材の
間に乾燥した土を入れ,炭窯に炭材を入れ,蓋をしてから蓋の上部にも乾燥土をかぶせ放熱を防い
だ。燃焼部で小枝や薪を燃焼させ,高温の空気を炭窯に送り炭化した。その結果 ,乾燥した竹材（
マダケ）では３時間,木材（ミズナラ）では５時間以内で炭化が可能となった。
キーワード：岩崎式高速炭焼き窯,リグニン,ドラム缶,炭焼き
Reduction In Carbonization Time with a New Type Charcoal-making Kiln
Masato Iwasaki* **
Abstract : To make charcoal in a kiln made from a steel drum can, about ten hours is required
from the time the firewood is lit until the charcoal is removed from the kiln. A long time is
necessary to carbonize material in the commonly used kiln for making black charcoal. For
reduction in the carbonization time, it was considered that the amount of heat supplied from
the outside strongly influences the time until the heat reaches the material to be carbonized.
In the present research, two drum cans were used to construct the kiln. One can was cut in
half (circular cross-section), and used to make the firewood chamber part and lids for the
carbonization furnace. The second can was used to make the carbonization furnace of the kiln.
The material to be carbonized is put into this furnace. The firewood chamber and
carbonization furnace were welded together to make the kiln. The kiln was surrounded with
autoclaved lightweight concrete insulating material. Dry soil was packed between the kiln and
the insulation. The material to be carbonized was placed in the kiln, and the kiln lids were put
in place. The kiln was covered with dry soil to prevent loss of heat. Small branches were
burned in the firewood chamber, and hot air was blown into the carbonization chamber to
carbonize the material. The result was the formation of dry bamboo charcoal in three hours,
and wood charcoal (from Japanese oak) in five hours.
Keywords: charcoal-making, Iwasaki-type high-speed charcoal-making kiln, lignin, steel drum can.
1.緒言
近年は,各地で森林の荒廃,竹林の蔓延,土壌の酸性化による樹木の立ち枯れが起こっている2)。
樹木や竹の炭の製造は,炭素の固定となり,二酸化炭素の削減には最も確実で有効な方法である。
また炭は,樹木が生長に必要で吸収したカリウムやカルシウム等を,炭酸塩や酸化物として含み,雨
に遭うとアルカリ溶液となり,酸性化した土壌に炭を撒くと中和剤になる3)。残った金属は再び栄養
剤となり,炭は保湿剤となり,細菌の住み家となり,土壌の活性化に役立つ。炭の製造中に同時に生
成する,木酢液は防虫剤や土壌改良材として有効に使用される4-11)。近年は炭の効用が見直さ
れ,炭の製造が各地で行われているが宿泊を伴うような長時間の炭焼きは,環境教育や総合学習
への利用には難問であった。本研究は,何処でも,誰でも,早く焼ける方法を検討した結果
* 足利工業大学附属高等学校
** 連絡先 〒326-0397 栃木県足利市福富町2142 e-mail:iwasaki@ashitech-h.ed.jp
corresponding author:2142 Fukutomicho Ashikaga City Tochigi Pre.326-0397,Japan
,乾燥した竹材（マダケ）は3時間,木材（ミズナラ）は5時間以内で炭化できた。その結果,炭化後,
炭を取り出し土に埋めて強制消火し,炭焼きと,酸性化した土壌で衰退した山林の炭撒が1日で可
能になった。また,研究活動への即応も可能になった7)。
2.炭窯の作製
2.1原型のドラム缶炭窯の構造
原型炭窯の構造は図1に示すようにドラム缶の前面の下部に丸型オイル缶(18?)と同じ大きさの穴
を開け,オイル缶は上下の板を除いたものを溶接し,ドラム缶の後面の下部には煙突が入る大きさの
穴を開け,ドラム缶の上部に炭材が入る穴を開ける。そしてドラム缶内部に燃焼口の前面より約10cm
の所に,空気路を残して耐火レンガで壁を造る。内部に入れるすのこ（ロストル）は太さ約1㎝の鉄棒
数本を組み合わせ,針金で固定して入れた。煙突を取り付け,竹材を入れた後に,窯にトタンを被せ
た。使用に際しては,地面に穴を掘り,窯を直接埋め,その上に土を約10cmの厚さにかけた。
図1 原型炭窯の構造(単位㎜)
2.2 問題点からの改良型炭窯の組立
モウソウチクを利用した図1の原型炭窯では炭化まで約10時間を要した。炭窯の温度が下がった
次の日に炭窯から出した炭材（モウソウチク）は均一に焼けていなかった。検討した結果,以下のこ
とが明らかになった。
(1) 炭窯を完全に埋めていないので熱が外に漏れている。
(2) ドラム缶の注油口のアルミダイカスト製のフタが熱で溶けて,炎が吹き出ていた(鉄の融点は
1200℃以上,アルミダイカストの融点は約600℃であった)。
(3) 炭窯の部分とたき口の境の耐熱煉瓦の隙間から高温の空気が焚き口の方に漏れ奥の炭材に
燃焼熱が届いていない。
(4) フタがトタン板なので炭窯との間に隙間ができた。以上のことから,次の結論を出し,ドラム缶の
給油口のフタの内側部分に図2に示すように厚さ1㎜の鉄板をあて溶接して給油口を塞ぐ。図3,
写真1に示すように改良型窯は3本のドラム缶から2つの炭窯を作った。炭窯の断熱は周囲をブ
ロックで囲い,その間に乾いた土を入れ,窯の上に乾いた土を10cm以上の厚さに被せる。ドラム缶
1本は炭窯とし,燃焼側の炭窯の隔壁の上部を高温の空気通路として開ける。別の缶の4分の1を
輪切りにし燃焼場として空気の通路前に溶接する。残りの4分の2の部分を縦に4分割し,2枚をフ
タとして使う。残りは前面に溶接し,燃焼口の一部として使う。図3に示す新しい炭窯でタケ材を入
れて実験した結果,炭焼き時間は約4時間になった。このとき蓋を開けて光温度計(横河電機㈱
OP-1型)で測定した。炭窯内の温度は700℃であった。
図2 給油口の穴に鉄板をあて溶接して塞ぐ
2.3断熱材使用による炭化時間の短縮
3時間以内の炭焼きの可能性を検討した結果,最も熱が逃げるのが地面であると考えられた。そこ
で,一般に断熱材として利用されている軽量発砲コンクリート(ALC)を図3の炭窯の下部に敷き入れ
て断熱し,さらに,炭窯の前面には窯業で使われているセラミックブランケット(耐熱温度1300℃)を入
れた。そして,内部温度を正確に測るために携帯用熱伝対温度計(アンリツ製HFT-50耐熱温度
1200℃)を燃焼部に1ヶ所と炭窯内に3ケ所に設置した。また炭窯内温度を800℃以上にするために
熱量の増加を考え,燃焼部の長さをドラム缶の4分の1から2分の1の長さにした。炭窯の設置には合
板で枠を作り, 窯と板の間を10cmあけ,その間に乾いた土を入れた。前面には鉄板を置き,炭窯との
間にセラミックブランケット(耐熱温度1300℃)で断熱した。この結果,炭焼き時間は,約3時間となっ
た。しかし燃焼部の壁に近い部分の竹材(モウソウチク,マダケ)が灰になるという別な問題も出た。
2.4壁面に近い部分の灰化対策
竹炭の大きさを炭化前と比較すると2～3割縮小して燃焼場の壁面に近い炭が燃えてしまうためで
あった。この原因は燃し口から空気を送り込み,風の流れを検証した結果,燃焼場から窯側の壁面に
沿って高温の空気が流ズ
途中省略 必要な方は炭化学会の論文を購入してください。
ナラ)でも5時間以内で炭焼きが出来た。これは従来のドラム缶方式1),7-11)では不可能であった
炭化時間の短縮に対して,本方式がすぐれた方式であることを確認した。今後の検討課題は本方
式において,さらに1000℃以上が望ましい白炭の生産を検討中である。
謝辞
実験にご協力を頂いた大森禎子博士および本論文のご指導を頂きました谷田貝光克博士と足利
工業大学電気電子工学科荘司和男教授に感謝申し上げます。
参考文献
1) 岸本定吉,杉浦銀冶,鶴見武道 (2001) エコロジー炭焼き指南, 創森社(東京),pp.12-42,pp.110
2) Omori T.,Yoshiike Y.,Okamura S.,Sugiura
M.,Hashimoto S.,and Iwasaki M. (2004) The 6 International Symposium on Plant-Soil Interractions
at Low pH.S10-6,p.18
3) 大森禎子,岩﨑眞理,吉池雄蔵,岡村 忍 (2005) 地球惑星科学関連学会2005年合同大会,地球
温暖化防止のためのCO2固定とカーボンサイクル部門(CD-ROM-L093-epdf)
4) 岸本定吉 (1998) 炭,創森社(東京).pp.97-103,
pp.115-137,pp.241-250
5) D.W.KELLY (1986) CHARCOAL AND CHARCOAL BURNIBG Shire Album(Buckinghamshire)
,pp.5-8
6) 岸本定吉監修,池島庸元 (2004) 新木炭・竹炭大百貨,株式会社DHC(東京),pp.8-9
7) 岩﨑眞理 (2006) 第4回木質炭化学会発表会,講演要旨集(北見),pp.5-8
8) 立本英機監修 (2004) トコトンやさしい炭の本 日刊工業新聞社(東京),pp.122-123
9) 岸本定吉監修 (1999) 木酢・炭で減農薬 (社)農山魚村文化協会(東京),pp.73-75
10) 内村悦三,谷田貝米克,細川健次監修 (1999),竹炭・竹酢液の利用事典, 創森社(東京),pp.45
11) 杉浦銀治,鳥羽曙,谷田貝光克監修 (2004),竹炭・竹酢液の作り方生かし方,創森社(東京),pp.66
(投稿受付 8月5日 原稿受理9月16日)
著作権は木質炭化学会に属します。
木質炭化学会誌 第4巻第１号 2007 通巻五号
発行日 2007年10月 1日 pp.1-6.
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