JP2000088219A

JP2000088219A - 廃棄物処理装置および処理方法

Info

Publication number: JP2000088219A
Application number: JP25783298A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Shibata; 強柴田; Toshiaki Arato; 利昭荒戸; Masayuki Taniguchi; 正行谷口; Yoshinobu Kobayashi; 啓信小林; Teruyuki Okazaki; 輝幸岡崎; Hideaki Utsuno; 英明宇津野
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-09-11
Filing date: 1998-09-11
Publication date: 2000-03-31

Abstract

(57)【要約】【課題】廃棄物の熱分解・燃焼処理の際に高い効率で金
属類と非金属不燃物類と可燃物を分別し、その後の再生
・燃焼・溶融等の処理を円滑にする。【解決手段】熱分解炉１０から取り出された熱分解残渣
の全量を粉砕器にかける。粉砕器はロールミル，ハンマ
ーミル，ボールミル等にて構成される。粉砕された残渣
は、振動篩等の分級器によって粒径１０mm以上，１〜１
０mm，１mm以下の３種に分級される。粒径１０mm以上の
粉砕物は主として金属類からなり、系外に排出され再資
源化される。粒径１mm以下の粉砕物は主として可燃物か
らなり、燃焼炉２０に送られる。粒径１〜１０mmの粉砕
物は主として非金属不燃物類から成り、最も簡便にはこ
れを再度粉砕器ａに投入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物の熱分解・
燃焼処理において、系外に排出され埋立処分場に回送さ
れる非金属不燃物類の量を極小にする廃棄物処理装置お
よび廃棄物処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】廃棄物の燃焼処理を考えたときに、可燃
物中に混入している不燃物は一旦完全に分離・分別さ
れ、分別された成分ごとに最適な処理に付されるのが理
想であると言える。

【０００３】しかし実際には、廃棄物の焼却処理設備に
おいて、廃棄物中に存在する燃焼不適物すなわち金属類
や非金属不燃物類（瓦礫，土砂，ガラス，コンクリート
等）の取扱いは常に種々の困難を伴い、設備の円滑な稼
働を妨げるだけでなく、回収物の処理コストがかさみ経
済的にも障害となっている。廃棄物として都市ごみを想
定した場合には、受け入れたままの状態では可燃物と不
燃物が複雑に絡み合った状態で混在し、これらの厳密な
分別作業は人手に頼らざるを得ないのが現状である。ま
た現在市販されている工業製品の中には、金属類と非金
属不燃物類と可燃物の複合物からなるものが多数有り、
廃棄物からの不燃物の分別をさらに困難なものにしてい
る。

【０００４】本発明の対象とする廃棄物の熱分解・燃焼
処理設備においては、乾燥・熱分解工程を経ることによ
って廃棄物中の揮発成分の大半が熱分解ガスとして気化
するため、プラスチック等の樹脂類はほぼ全量が気化す
るほか、可燃物の多くは多孔質で脆い残渣となり、受け
入れたままの状態に較べ不燃物類の分別が容易になる。
また、熱分解処理により燃焼性の高い可燃物が得られる
ため、該可燃物を用いた高温燃焼が可能となり、高温燃
焼場を利用して廃棄物自身の持つ熱量を最大限に活用し
つつ不燃物を溶融スラグ化することが可能である。冷却
固化したスラグは、溶融前に比較して２０％程度に減容
されるとともに、有害な重金属類が浸出しないよう固定
されるため、路盤材等の建設資材などに再生できる。

【０００５】このように、廃棄物の熱分解・燃焼処理設
備においては、廃棄物中の不燃物分別を機械化すること
が可能であり、また分別された不燃物のうち資源価値の
高い金属類を除いた非金属不燃物類は、該設備内で溶融
スラグ化して減容・再生することができるなど、従来の
焼却処理設備には無い利点を備えている。このため、不
燃物の分別装置を設けた廃棄物の熱分解・燃焼設備は、
これまでにも各方面で積極的に検討されてきた。

【０００６】特開平1−49816号公報には、廃棄物の熱分
解・燃焼技術全般に関して広く開示されており、熱分解
残渣から金属類および非金属不燃物類を分別する方法に
ついても述べられている。

【０００７】しかしながらこの方法によれば、非金属不
燃物類の内で粒径の粗大なものは金属類とともに系外に
排出されてしまい、その後の処理方法については特に触
れられていない。

【０００８】特開平9−79548号公報には、非金属不燃物
類の分別および溶融処理方法が開示されている。これに
よれば、熱分解残渣は磁選式・遠心式又は風力選別式の
分別器で構成される金属成分分離装置により、まず金属
類が除去される。金属類を除去された熱分解残渣は粉砕
装置に導かれ、非金属不燃物類は可燃物とともに１mm以
下に粉砕され、燃焼炉に供給されて溶融スラグ化され
る。

【０００９】しかしながらこの方法によると、金属類と
非金属不燃物類と可燃物からなる複合物が熱分解残渣中
に多量に存在した場合には、複合物のまま分別されるこ
とになる。したがって、これら複合物が金属側に分別さ
れた場合には、回収金属に非金属不燃物や炭化した可燃
物が分離されないまま混入することとなり、回収金属の
資源価値を大幅に低下させる。また、これら複合物のう
ちで金属類を含有するものが非金属側に分別された場合
には、粉砕器やその後段の粉流体の貯蔵・搬送系のトラ
ブルの原因となるほか、燃焼炉内に金属分が供給された
場合には炉の運転に重大な障害となる可能性がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上述べてきたよう
に、廃棄物の熱分解・燃焼処理の際には燃焼工程の前段
階において、熱分解残渣中に含まれる金属類が高い分別
効率で除かれていることが望ましい。ところが、都市ご
み等の廃棄物中には金属と非金属の複合物が多数含まれ
ている場合があり、従来の技術においてはこのような複
合物を効率良く分離分別できなかった。

【００１１】本発明は、廃棄物の熱分解・燃焼処理の際
に、廃棄物中に金属・非金属の複合物が多数存在する場
合においても、高い効率で金属類と非金属不燃物類と可
燃物を分別し、その後の再生，燃焼，溶融等の処理を円
滑にする廃棄物処理装置および廃棄物処理方法を提供す
ることを課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
には、まず熱分解残渣中に含まれる複合物が金属類と非
金属不燃物類と可燃物の３種に分解されなければならな
い。分解後に適当な方法でこれらを分別することによ
り、高い分別効率が得られる。本発明者らは、こうした
複合物を熱分解した後に粉砕器にかけ、前記３種の素材
に分別することを試みた。

【００１３】市販されている種々の工業製品の中から、
金属と非金属不燃物、及び金属と可燃物で構成された複
合製品のうち、小型・安価で都市ごみとして廃棄され易
い傾向にある製品を数種類選定し、炉中で５００℃・６
０分間の熱分解を実施した後、各種粉砕器に投入して金
属と非金属の分離度合を検討した。

【００１４】その結果、ロールミル，ハンマーミル，ボ
ールミル等の粉砕比５〜２０程度の粉砕器を用いた場合
に最も金属と非金属の分離度合が高くなり、好適な破砕
器であることを見いだした。この際、さらに粉砕比の大
きい粉砕器は、被粉砕物の受け入れ可能最大粒径が１０
mm程度となるため、検討対象から外した。また、粉砕比
が５以下のものは、複合物の分離という点では前記好適
な粉砕器よりも良好であったが、金属類の粉砕がある程
度進行してしまう点において、後に述べる金属類と非金
属類の簡便な分別方法において不都合を生じる。また、
粉砕後の最小粒径が１０〜２０mm程度となるため、後段
においてさらに粒径を小さくするための粉砕器を別途設
置する必要も生じる。

【００１５】前記の好適な粉砕器を用いて熱分解炉より
取り出された熱分解残渣を粉砕することにより、含有さ
れている異種素材からなる複合物も８０％以上の効率で
分離され、複合物の存在による金属類分別の困難は解消
されることがわかった。

【００１６】また、本発明においてもう一方の要点は、
廃棄物性状に合わせて前記粉砕器を適当に選択すること
により、大半の金属類を粒径１０mm以上、ほぼ全ての非
金属不燃物類と可燃物を粒径１０mm以下とするととも
に、大半の可燃物の粒径を１mm以下にできることにあ
る。これは、被粉砕物の性状により粉砕のされかたに大
きな違いが生じるためである。

【００１７】金属類は、上記粉砕器においては変形を受
けるもののほとんど粉砕されず、したがって粉砕前後で
平均粒径の変化が小さい。都市ごみのような廃棄物中に
混入する金属類は、例えば空缶，丸めたアルミホイル，
ガラス瓶のキャップ等であり、大半は１０mm以上の粒径
を有しているため、前記のような分布を取ることにな
る。

【００１８】また、非金属不燃物類としては、ガラス，
陶器，コンクリート片等が代表的であるが、これらはい
ずれも高い硬度を有しているものの脆性素材であり、前
記粉砕器はこれらを粉砕するのに十分な粉砕力を有して
いると考えられる。したがって金属類と異なり、粉砕は
粉砕時間とともに進行し、一部超硬材を除きほぼ全ての
非金属不燃物類の粒径を１０mm以下とする粉砕条件を設
定可能である。

【００１９】また上記の粉砕条件下では、揮発分を失い
非常に脆くなった可燃物は急速に粉砕が進み、大半は粒
径１mm以下となる。

【００２０】以上述べてきたような熱分解残渣の粉砕条
件を設定すると、粉砕後の熱分解残渣を振動篩等の分級
器に導入することにより、容易に高い分別効率で金属類
とそれ以外の成分を分別できる。すなわち、分級器によ
り粒径１０mm以上のものとそれ以下のものに分別すれ
ば、熱分解残渣は主として金属類からなる群と主として
非金属不燃物類および可燃物からなる群に、高い分別効
率でもって分別されることとなる。

【００２１】また、上記主として非金属不燃物類および
可燃物からなる群は、分級器でさらに粒径約１mmで分別
することにより、主として非金属不燃物からなる群と主
として可燃物からなる群を分別することも可能である。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明を実施例に基づき説明す
る。

【００２３】図１は本発明における廃棄物処理設備の主
たる構成の一例を示す。廃棄物受入建屋１内に導入され
た廃棄物は、一旦廃棄物ピット２に貯溜された後粗破砕
器３によって最大粒径が約１５０mmとなるよう調整され
る。破砕された廃棄物からは、磁選式分別器４によって
主として鉄系の金属類が回収され、破砕廃棄物ピット５
に移される。但し、磁選式分別器の設置の適否は、被処
理廃棄物の性状により異なるため、装置の設計者もしく
は使用者の裁量の範囲内である。

【００２４】破砕廃棄物ピット５中の廃棄物は、移送コ
ンベヤーおよびプッシャー等で構成される廃棄物搬送装
置６によって乾燥炉７に投入されて１００〜１５０℃に
加熱され、好ましくは含水率１０重量％程度になるよう
に乾燥処理される。なお、乾燥用の熱媒体は２００〜４
００℃に加熱した高温の気体を使用するのが好ましい。
本実施例においては、外気もしくは燃焼炉排ガスの一部
(２００℃以下のもの)を加熱用気体送風機２８で気体加
熱器２９を介して乾燥炉７に供給する構成を取る。

【００２５】乾燥処理された廃棄物は乾燥廃棄物貯溜槽
８に送られ、スクリューフィーダー等で構成される乾燥
廃棄物搬送装置９によって熱分解炉１０に投入される。
熱分解炉内で廃棄物は４００〜５００℃に加熱され熱分
解される。熱分解処理によって、廃棄物は揮発成分であ
る熱分解ガスと固体成分である熱分解残渣に変換され
る。なお、廃棄物中に含まれていた不燃物（金属類およ
び非金属不燃物類）はほぼ全量が熱分解残渣に含まれ
る。熱分解ガスと熱分解残渣は、熱分解炉より別個に取
り出される。

【００２６】熱分解ガスは、熱分解ガスフィルタ１３に
よって該ガス中に同伴されている微粒熱分解残渣を除去
した後に、熱分解ガス燃焼器１４によって燃焼処理され
る。熱分解ガス燃焼器の高温排ガスは熱分解炉に付設さ
れた熱分解炉加熱装置１１内を貫流し、炉に必要な熱量
を供給する。なお本実施例においては、熱分解炉加熱装
置１１は加熱ジャケットで構成される。

【００２７】また、熱分解炉加熱装置から排出された高
温ガスは、気体加熱器２９を介して、乾燥炉用の熱源と
しても利用される。

【００２８】一方熱分解残渣は、熱分解残渣搬送装置１
２によって熱分解残渣冷却装置１５に移送され、１００
℃以下に冷却される。その後、粉砕器および分別器等で
構成される不燃物分別装置１７に導かれ、非金属不燃物
類および可燃物は１mm以下に粉砕されて粉砕物貯溜槽１
８に蓄えられる。金属類は系外に排出される。

【００２９】なお、不燃物分別装置１７の構成について
は、後に詳細に記述する。

【００３０】粉砕された熱分解残渣は、好ましくは気流
搬送装置で構成される粉砕物搬送装置１９によって燃焼
炉２０に投入され、燃焼処理される。この際、燃焼炉内
は１２００℃以上に保持され、可燃物が燃焼される一
方、非金属不燃物類及び可燃物に含有される灰分は溶融
スラグ化され、図示しないスラグ排出口より炉外に排出
される。

【００３１】燃焼炉２０の詳細については、後に述べ
る。

【００３２】なお、燃焼炉から溶融排出されず、排ガス
に同伴されて飛散した不燃物(飛灰)は、煙道上に設置さ
れた各種装置で回収された後、図示しない搬送装置によ
って燃焼炉に還流される。その際の搬送用気体には、飛
灰吹き込み用送風機２６を介して供給される排ガスが用
いられる。

【００３３】また、燃焼炉において必要な燃焼用空気
は、廃棄物受入建屋１内より燃焼用空気送風機２７によ
り吸引され、燃焼炉排ガス煙道上に設置された空気加熱
器２１を介して３００〜４００℃に加熱された後、燃焼
炉に供給される。

【００３４】燃焼炉２０の排ガスは、燃焼炉を前述した
空気加熱器２１，排ガス冷却装置２２，排ガス処理装置
２３および誘引排風機２４を経て排気塔２５から大気中
に放散される。

【００３５】排ガス冷却装置２２は水スプレー式のもの
で構成するのが好ましいが、必要に応じて水冷二重管式
や空気吹き込み式のもの、あるいはこれらを複合したも
のを使用できる。また、煙道上の機器配置に応じて、複
数個の排ガス冷却装置を設置することもできる。

【００３６】排ガス処理装置としては複数段のバグフィ
ルタを用いるのが最も好適であるが、排ガスの性状や利
用可能なユーティリティに照らして、湿式の洗浄塔や電
気集塵機を単独、もしくはこれら３種から複数個選択し
て併設し使用してもよい。

【００３７】次に、前記実施例における不燃物分別装置
１７と燃焼炉２０の詳細について以下に述べる。

【００３８】図２は、不燃物分別装置１７の構成の一例
を示したものである。

【００３９】熱分解残渣冷却装置１５から取り出された
熱分解残渣は、その全量が粉砕器ａにかけられる。粉砕
器ａは、粉砕比が５〜１５程度、受け入れ可能粒径が１
５０mm以上で、金属類以外の熱分解残渣成分（非金属不
燃物類および可燃物）を選択的に粉砕でき、さらに金属
と非金属から成る複合物の大部分を分離可能な粉砕力を
有するもの、例えばロールミル，ハンマーミル，ボール
ミル等が最も好適である。

【００４０】粉砕された残渣は、分別器ａに投入され
る。分別器ａは複数段の篩で構成される振動篩が使用で
きる。分別器ａによって被粉砕物は粒径１０mm以上，１
〜１０mm，１mm以下の３種に分級される。［課題を解決
するための手段］でも述べたように、前記好適な粉砕器
を用いることにより、粒径１０mm以上の粉砕物は主とし
て金属類からなり、系外に排出され再資源化される。こ
の主として金属から成る群への非金属不燃物および可燃
物の混入量は極小となり、資源価値が非常に高い。

【００４１】一方、粒径１mm以下の粉砕物は主として可
燃物からなり、簡便には直ちに粉砕物貯溜槽１８に送ら
れる。また、粒径１mm以下の粉砕物の一部もしくは全部
を微粉砕器にかけ、粒径０.１mm 以下の可燃物の量を増
加させるようにすることができる。これにより、燃焼炉
２０における可燃物の燃焼速度が向上し、炉の円滑な運
用が可能となる。

【００４２】粒径１〜１０mmの粉砕物は主として非金属
不燃物類から成り、最も簡便にはこれを再度粉砕器ａに
投入し、粒径１mm以下となるまで繰り返し粉砕を行う。
ただし、粒径１０mm未満の非金属不燃物類を微粉砕する
専用の粉砕器ｂを別に設けて粉砕し、粉砕物貯溜槽に送
ることもできる。この場合、粉砕器ｂの後段に分別器ｂ
を設置して、粒径１mm以上のものを分離回収することも
できる。ここで回収される粒径１mm以上のものは、小型
のネジ・クギのように元来の粒径が１〜１０mmであった
ものであり、粉砕器ｂおよび分別器ｂの設置により金属
類の分別効率はさらに高くなる。

【００４３】図３は、不燃物分別装置１７の他の構成例
を示したものである。

【００４４】分別器ａによって得られた粒径１０mm以上
の粉砕物は、磁選式分別器で主に鉄系の金属類が分別さ
れた後、渦電流式分別器でアルミ・銅および非金属に分
別される。このような構成により、系内で金属類の種別
ごとの分別が可能になるとともに、混入していた非金属
類をほぼ完全に分離できる。

【００４５】図４は、燃焼炉２０の構成の一例を示した
ものである。

【００４６】燃焼炉に導入される燃焼用空気は、流量調
整用のバルブを有する分岐ライン１００ａ，１００ｂに
分割されている。分岐ライン１００ａから供給される空
気は、粉砕物搬送装置１９によって供給される熱分解残
渣の初期の燃焼に利用され、炉内に前段燃焼部を形成す
る。前段燃焼部では、燃焼空気比が０.８〜０.９となる
ように分岐ライン１００ａの流量が調整される。前段燃
焼部では還元雰囲気燃焼となるため、熱分解残渣の燃焼
に伴って生成するＮＯｘはＮ₂に還元される。こうして
ＮＯｘ濃度が低減された燃焼ガスは、熱分解炉内のより
下流側で分岐ライン１００ｂにより吹き込まれる空気と
混合され、後段燃焼部を形成する。後段燃焼部では、燃
焼空気比が１.２〜１.３となるように分岐ライン１００
ｂの空気流量が調整されており、燃焼ガス中の未燃分は
この部分で完全燃焼する。

【００４７】また、前段燃焼部では供給空気量が少ない
ために燃焼温度を高温に維持できる。これを利用して、
前段燃焼部を不燃物の溶融ゾーンとし、この部分に溶融
スラグの排出口を設けている。

【００４８】なお、分岐ライン１００ａ，１００ｂは、
燃焼炉２０に吹き込まれる際に複数のノズルで構成され
ていて良い。またこれら複数のノズルは、熱分解炉内で
旋回流を生成するように配置することができる。熱分解
炉内に旋回流を生成した場合には、１）熱分解残渣と燃
焼空気との混合が促進され、また固形物の炉内での滞留
時間が稼げるため燃焼効率が高まる、２）溶融した不燃
物を炉壁に強く押しつける作用があるため燃焼排ガスと
ともに炉外に搬送される灰分量を低減できる、等の利点
がある。

【００４９】図５，図６，図７は、図１〜図４で示した
実施例を基本として、より有利な構成として発展させた
実施例である。したがって、特に記述しない部分の構成
は図１〜図４で述べた実施例と同様である。

【００５０】図５は、図１〜図４で示した実施例に廃熱
回収ボイラ３０と蒸気過熱器３１と汽力発電装置３２を
付設し、廃棄物処理と同時に高効率発電を実施できるよ
うにしたものである。

【００５１】燃焼炉排ガス煙道中に設置された廃熱回収
ボイラ３０で生成された蒸気は、熱分解炉加熱装置の高
温排ガス出口に設置された蒸気過熱器３１で過熱され、
蒸気タービン・発電機・復水器等で構成される汽力発電
装置３２に供給されて、発電に供される。

【００５２】図６は、図５で示した実施例に洗浄槽３３
および脱水器３５等で構成される熱分解残渣の水洗式脱
塩装置を付設し、燃焼に供される熱分解残渣中から塩素
（Ｃｌ）分を除去し、燃焼炉排ガス煙道上に配設される
機器の腐食を低減し、さらに排ガス中でのダイオキシン
類の生成を抑制できる構成としたものである。

【００５３】不燃物分別装置１７で得られる金属類を除
去した熱分解残渣は、洗浄槽３３に投入されて水洗浄を
受けて含有Ｃｌ分の９０％以上が除去される。その後、
脱水器３５で搬送可能なレベルにまで水分が低減され、
粉砕物貯溜槽１８に送られる。本実施例では、脱Ｃｌに
よりボイラ水管の腐食が大幅に低減されるため、廃熱回
収ボイラ３０で生成する蒸気の温度を大幅に高めること
が可能であり、発電効率が飛躍的に向上する。また同じ
理由から、本実施例では蒸気過熱器を燃焼炉排ガス煙道
上の廃熱回収ボイラの上流側に設置することも可能であ
る。

【００５４】図７は、図１〜図４で示した実施例におい
て、熱分解炉加熱装置１１を熱分解炉１０の熱分解ドラ
ムに敷設した伝熱管で構成したものである。

【００５５】本実施例においては、熱分解ガス燃焼器１
４で生成された高温排ガスは、熱分解炉加熱装置１１に
直接供給されず、気体加熱器２９を介して高温空気を生
成するのに利用される。加熱用気体送風機２８で気体加
熱器２９に送られた空気は６００〜７００℃に加熱され
た後、熱分解ドラムに敷設された伝熱管内（図示しな
い）を貫流する。熱分解炉の加熱を終えた該高温空気
は、乾燥炉７に供給されて、乾燥炉の熱源としても利用
される。本実施例では、熱分解炉加熱装置に伝熱管を使
用することにより廃棄物への熱伝達効率が向上してプラ
ント全体の熱効率が改善するほか、８００℃以上のガス
を扱う配管の点数が減少し、構成がシンプルになる等の
利点がある。

【００５６】

【発明の効果】本発明における廃棄物処理装置および廃
棄物処理方法を用いることにより、被処理廃棄物が金属
類と非金属類の複合物を多量に含有する性状であって
も、これらを高い効率で分別することが可能となる。

【００５７】こうして回収された金属類は非金属類の混
入率が低く再資源化が容易であるため資源価値が高い。
また一方、非金属不燃物類はそのほぼ全量が可燃物とと
もに溶融炉に供給され、可燃物中の灰分とともに溶融ス
ラグ化される。冷却固化されたスラグは、路盤材などの
建設資材として再利用が可能であるため、廃棄物中に含
まれた非金属不燃物類の内、再利用不能な形で系外に排
出されるものは極小となる。

【００５８】一般に、廃棄物の熱分解・燃焼処理設備
は、従来型の焼却処理設備に比較して、廃棄物が内包す
る物質的およびエネルギー的資源をより無駄なくしかも
環境に有害物を放出することなく再利用することを指向
して開発されたものであるが、本発明の適用により、物
質的資源の再利用効率の向上と環境負荷性の低減がさら
に徹底したものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した廃棄物処理装置の一例を示す
系統図。

【図２】本発明を適用した不燃物分別装置の一例を示す
系統図。

【図３】本発明を適用した不燃物分別装置の一例を示す
系統図。

【図４】本発明における燃焼炉の一例を示す系統図。

【図５】本発明を適用した廃棄物処理装置の一例を示す
系統図。

【図６】本発明を適用した廃棄物処理装置の一例を示す
系統図。

【図７】本発明を適用した廃棄物処理装置の一例を示す
系統図。

【符号の説明】

１…廃棄物受入建屋、２…廃棄物ピット、３…粗破砕
器、４…磁選式分別器、５…破砕廃棄物ピット、６…廃
棄物搬送装置、７…乾燥炉、８…乾燥廃棄物貯溜槽、９
…乾燥廃棄物搬送装置、１０…熱分解炉、１１…熱分解
炉加熱装置、１２…熱分解残渣搬送装置、１３…熱分解
ガスフィルタ、１４…熱分解ガス燃焼器、１５…熱分解
残渣冷却装置、１７…不燃物分別装置、１８…粉砕物貯
溜槽、１９…粉砕物搬送装置、２０…燃焼炉、２１…空
気加熱器、２２…排ガス冷却装置、２３…排ガス処理装
置、２４…誘引排風機、２５…排気塔、２６…飛灰吹込
用送風機、２７…燃焼用空気送風機、２８…加熱用気体
送風機、２９…気体加熱器、３０…廃熱回収ボイラ、３
１…蒸気過熱器、３２…汽力発電装置、３３…洗浄槽、
３５…脱水器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者谷口正行茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者小林啓信茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者岡崎輝幸茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者宇津野英明茨城県日立市幸町三丁目１番１号株式会社日立製作所日立工場内Ｆターム(参考） 3K061 AA24 AB02 AC01 AC19 BA05 BA07 CA07 FA03 FA08 FA10 FA21 FA25 3K065 AA24 AB02 AC01 AC19 BA05 BA07 HA02 HA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】廃棄物を乾燥して含有水分量を低減せしめ
る乾燥炉，該乾燥廃棄物を乾留して熱分解ガスと熱分解
残渣に分離する熱分解炉，該熱分解ガスのみを燃焼させ
る熱分解ガス燃焼器，該燃焼器からの高温排ガスを直接
もしくは間接的な熱源として熱分解炉を加熱する熱分解
炉加熱装置，熱分解炉より取り出した熱分解残渣に含ま
れる不燃物を分別する不燃物分別装置、および前記不燃
物分別装置にて不燃物が除かれた熱分解残渣を燃焼させ
る燃焼炉を有する廃棄物処理装置において、前記不燃物
分別装置が前記熱分解炉から取り出され冷却された熱分
解残渣の全量を粉砕するように設置された少なくとも１
つの粉砕器と、前記粉砕器により粉砕された熱分解残渣
を、主として金属類から成る群と主として非金属不燃物
類から成る群と主として可燃物から成る群に分別する機
能を有する少なくとも１つの分別器により構成されたこ
とを特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項２】請求項１において、熱分解残渣の全量を粉
砕するように設置された不燃物分別装置の粉砕器が、粉
砕比が５〜２０、受け入れ可能粒径が１５０mm以上であ
り、しかも金属類以外の熱分解残渣成分である非金属不
燃物類および可燃物を選択的に粉砕できるものであるこ
とを特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項３】請求項１において、熱分解残渣の全量を粉
砕するように設置された不燃物分別装置の粉砕器が、ロ
ールミル，ハンマーミル，ボールミル，ロッドミル及び
振動ミルのいずれかであることを特徴とする廃棄物処理
装置。
【請求項４】請求項１〜３のいずれか一項において、前
記不燃物分別装置の分別器が振動篩式の分級器で構成さ
れることを特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項５】請求項１〜３のいずれか一項において、前
記不燃物分別装置の分別器が磁選式或いは渦電流式等の
金属類分別器と振動篩式の分級器とを有することを特徴
とする廃棄物処理装置。
【請求項６】請求項１〜３のいずれか一項において、前
記不燃物分別装置の分別器が風力選別器、もしくは風力
選別器と振動篩式の分級器とからなることを特徴とする
廃棄物処理装置。
【請求項７】請求項１〜６のいずれか一項において、前
記熱分解炉がロータリーキルン炉等の回転式熱分解ドラ
ム装置であり、前記熱分解炉加熱装置が、熱分解ガス燃
焼器の排ガスを用いて生成した高温空気もしくは該燃焼
器排ガスが流通する加熱ジャケットで構成されることを
特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項８】請求項１〜６のいずれか一項において、前
記熱分解炉がロータリーキルン炉等の回転式熱分解ドラ
ム装置であり、前記熱分解炉加熱装置が熱分解ドラムに
敷設された伝熱管で構成され、該伝熱管内を熱分解ガス
燃焼器の排ガスを用いて生成した高温空気もしくは該燃
焼器排ガスが流通することを特徴とする廃棄物処理装
置。
【請求項９】請求項１〜８のいずれか一項において、前
記燃焼炉が、燃焼室内に空気比1.0以下で燃焼される前
段燃焼部と空気比１.０以上で燃焼される後段燃焼部の
少なくとも２段の燃焼空気比の異なる燃焼部と、炉内に
滞留する溶融物の排出口を有していることを特徴とする
廃棄物処理装置。
【請求項１０】請求項１〜８のいずれか一項において、
前記燃焼炉が、絞り部を持たない一本の単純な円筒形の
燃焼室で構成され、該燃焼室内に空気比１.０以下で燃
焼される前段燃焼部と空気比１.０以上で燃焼される後
段燃焼部の少なくとも２段の燃焼空気比の異なる燃焼部
を有し、さらに空気比１.０以下で燃焼される部分に、
炉内に滞留する溶融物の排出口が設けられていることを
特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項１１】請求項１〜１０のいずれか一項におい
て、前記燃焼炉の排ガスが保有する熱を回収する廃熱回
収ボイラと、該ボイラからの蒸気を高温排ガスを利用し
て過熱する蒸気過熱器、および汽力発電装置とで構成さ
れる発電システムを付設したことを特徴とする廃棄物処
理装置。
【請求項１２】請求項１〜１１のいずれか一項におい
て、熱分解残渣中の塩素分を洗浄水を用いて溶解抽出す
る洗浄槽と、洗浄した熱分解残渣から洗浄水を分離する
ための脱水器とを有する水洗式脱塩装置を備えたことを
特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項１３】乾燥炉を用いて廃棄物の含水分量を低減
した後に、該廃棄物を熱分解炉を用いて乾留して熱分解
ガスと熱分解残渣とに分離し、該熱分解ガスを燃焼させ
て得た高温排ガスを熱分解炉運転用の熱源として利用
し、該熱分解残渣を金属類と非金属不燃物類を含有した
まま粉砕器を用いて粉砕し、粉砕された熱分解残渣を分
別器に導入し、主として金属類から成る群と主として非
金属不燃物類からなる群と主として可燃物から成る群に
分別し、主として可燃物から成る群を燃焼炉に供給して
燃焼炉内を高温に保つとともに、主として非金属不燃物
類から成る群の一部または全部を再度粉砕するかもしく
はそのままの状態で該燃焼炉に供給し、主として非金属
不燃物類から成る群および主として可燃物から成る群に
含有される不燃成分を溶融スラグ化することを特徴とす
る、廃棄物処理方法。
【請求項１４】請求項１３において、主として非金属不
燃物類からなる群と主として可燃物から成る群を燃焼炉
に供給する際に、両者を予め混合することを特徴とする
廃棄物処理方法。
【請求項１５】請求項１３もしくは１４において、主と
して可燃物から成る群の一部もしくは全部を微粉砕し、
０.１mm 以下の微粉成分を増加させた後に燃焼炉に供給
することを特徴とする廃棄物処理方法。