JP2000167508A - 廃棄物の乾留熱分解装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 廃棄物の乾留熱分解装置に於いて、ランニン
グコスト等の低減を図れると共に、塩化水素に起因する
高温腐食等の問題を生ずることがなく、然も、制御性に
優れたものとする。 【解決手段】 廃棄物Ｃを乾留熱分解する乾留熱分解反
応器２と、乾留熱分解反応器２へ廃棄物Ｃを加熱する加
熱空気Ｋ₁ を供給する蒸気式加熱器３０と、乾留熱分解
反応器２へ廃棄物Ｃを加熱する加熱ガスＫ₂ を供給する
熱風発生炉１２とを具備して居り、乾留熱分解反応器２
の反応室を上流側反応室Ｓ₁ と下流側反応室Ｓ₂ に二分
割し、上流側反応室Ｓ₁ 内に供給された廃棄物Ｃを蒸気
式加熱器３０からの加熱空気Ｋ₁ により上流側加熱管３
５を介して間接的に加熱すると共に、上流側反応室Ｓ₁
から下流側反応室Ｓ₂ 内へ供給された廃棄物Ｃを熱風発
生炉１２からの加熱ガスＫ₂ により下流側加熱管３６を
介して間接的に加熱する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみ等の廃棄
物の乾留熱分解溶融燃焼装置に用いられる乾留熱分解装
置の改良に係り、廃棄物を乾留熱分解する乾留熱分解反
応器の反応室を上流側反応室と下流側反応室に分割し、
上流側反応室の加熱源を乾留熱分解溶融燃焼装置の廃熱
ボイラから発生する高温蒸気により加熱された加熱空気
とすると共に、下流側反応室の加熱源を化石燃料の燃焼
により発生した加熱ガスとするようにした廃棄物の乾留
熱分解装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は従前の廃棄物の乾留熱分解溶融燃
焼装置の一例を示すものであり、供給装置１により乾留
熱分解反応器２内へ供給された廃棄物Ｃは、ここで空気
の遮断下に於いて３００℃〜６００℃の温度に加熱さ
れ、熱分解ガスＧと熱分解残渣Ｄに分解される。

【０００３】前記乾留熱分解反応器２内の熱分解生成物
は、搬出装置３に於いて熱分解ガスＧと熱分解残渣Ｄに
分離され、前者の熱分解ガスＧは溶融燃焼装置４へ送ら
れて燃焼される。又、後者の熱分解残渣Ｄは分離装置５
へ送られ、この中から比較的粗い不燃性固形物が除去さ
れると共に、残った可燃性の固形物Ｉは粉砕装置６に於
いて微粉砕された後、前記溶融燃焼装置４へ供給され、
前記熱分解ガスＧや廃熱ボイラ７及び集塵器８からのダ
ストＥと一緒に１２００℃以上の温度下で溶融燃焼され
る。更に、前記溶融燃焼装置４内に形成された溶融スラ
グＦは水砕スラグとして順次取り出されて行くと共に、
溶融燃焼装置４からの燃焼排ガスＧ₀ は廃熱ボイラ７、
集塵器８、ガス浄化装置９、煙突１０を通して大気中へ
排出されて行く。

【０００４】前記乾留熱分解反応器２は、回転式の円筒
状のドラム本体内にその軸線方向に沿って複数本の加熱
管１１を配設することにより構成されて居り、各加熱管
１１内へは、廃棄物Ｃを加熱する為の加熱ガスＫが循環
流通されている。

【０００５】ところで、乾留熱分解反応器２内の廃棄物
Ｃを加熱する為のエネルギ源としては、溶融燃焼装置４
からの高温の燃焼排ガスＧ₀ を用い、これを直接に乾留
熱分解反応器２へ供給するのが熱経済上最も好ましい方
策である。

【０００６】しかし、溶融燃焼装置４からの高温の燃焼
排ガスＧ₀ 内には、廃棄物Ｃに含まれている塩化ビニー
ル等の主として有機塩素化合物の燃焼によって生成する
塩化水素（ＨＣｌ）ガスが多量に含有されて居り、その
高温に於ける激しい腐食性の為、この高温の燃焼排ガス
Ｇ₀ を直接に乾留熱分解反応器２の加熱用熱源として用
いることは、一般に忌避されている。

【０００７】その為、従前の乾留熱分解溶融燃焼装置に
於ける乾留熱分解装置にあっては、図４に示す如く、乾
留熱分解反応器２のガス入口側とガス出口側との間にオ
イル又はガス焚きの熱風発生炉１２を接続し、当該熱風
発生炉１２からの加熱ガスＫを乾留熱分解反応器２の加
熱管１１内へ供給して廃棄物Ｃを加熱したり、或いは図
５に示す如く、溶融燃焼装置４の出口側に高温空気加熱
器１３を設け、定常運転中はこの空気加熱器１３で加熱
した高温空気（加熱ガスＫ）を乾留熱分解反応器２内へ
供給して廃棄物Ｃを加熱するようにしている。

【０００８】尚、図４及び図５に於いて、１４は蒸気タ
ービン発電装置、１５は送風機、１６は誘引通風機、１
７は冷却コンベア、１８は可燃性の微粉固形物貯留槽、
１９は加熱ガス配管、２０は送風機、２１は熱交換器、
２２はオイルバーナ又はガスバーナ、２３は廃棄物ピッ
ト、２４は廃棄物供給用クレーンである。

【０００９】ところで、前者の乾留熱分解装置（図４に
示すもの）は、化石燃料を燃料とする熱風発生炉１２内
で生成された燃焼ガス（加熱ガスＫ）が通常所謂クリー
ンなガスであり、腐食性物質を殆んど含有していない
為、腐食によるトラブルを防止することができる。又、
後者の乾留熱分解装置（図５に示すもの）は、空気加熱
器１３からの高温空気（加熱ガスＫ）を熱源としている
為、乾留熱分解反応器２の加熱管１１等の高温腐食を有
効に防止することができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、熱風発生炉１
２を利用した乾留熱分解装置は、装置の運転中にオイル
やガス等の外部燃料（化石燃料）を常時必要とする為、
外部燃料の消費量が莫大な量になり、ランニングコスト
が必然的に上昇して廃棄物Ｃの処理費の大幅な引き下げ
を図り難いと云う問題がある。

【００１１】一方、空気加熱器１３を利用した乾留熱分
解装置は、空気加熱器１３が溶融燃焼装置４の下流側の
燃焼排ガスＧ₀ 中に設置されている為、空気加熱器１３
が塩化水素を含有する燃焼排ガスＧ₀ と直接接触するこ
とになり、空気加熱器１３自体に高温腐食が生じて空気
加熱器１３を短期間で取り替える必要が生じる。又、こ
の空気加熱器１３の取り替え時にはその設置個所によっ
てプラント全体を長期に亘って停止しなければならず、
然も、空気加熱器１３が内部に設置されている為、取替
えが著しく困難となり、メンテナンス費が大幅に高騰す
ると云う問題がある。更に、空気加熱器１３が燃焼排ガ
スＧ₀ 中に設置されている為、空気加熱器１３に燃焼排
ガスＧ₀ 中のダストが付着して熱の回収効率が低下する
等の問題もある。加えて、廃棄物Ｃの性質や量が変化し
た場合には、空気加熱器１３による加熱空気の温度制御
等が困難になる等の問題も発生する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従前の廃棄
物の乾留熱分解装置に於ける上述の如き問題、即ち、
廃棄物の加熱用にオイル等の外部燃料（化石燃料）を大
量に必要とする為、省エネルギー化が困難で廃棄物の処
理費の大幅な引き下げを図れないこと、溶融燃焼装置
の燃焼排ガスを加熱源に利用した場合には、塩化水素に
よる高温腐食が発生し、空気加熱器の取り替え時や補修
時にはプラント全体の運転を長期に亘って停止しなけれ
ばならないこと、溶融燃焼装置の下流側に空気加熱器
を設置した場合には、空気加熱器の取り替え時や補修時
に費用が嵩むこと、廃棄物の性質や量が変化した場合
に制御が困難になること、等の問題を解決せんとするも
のであり、ランニングコストやメンテナンス費の大幅な
低減を図れると共に、塩化水素に起因する高温腐食等の
問題を生ずることがなく、然も、制御性に優れた廃棄物
の乾留熱分解装置を提供するものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本発明の請求項１に記載の発明は、回転自在なドラ
ム本体内をその中間部に形成した熱媒体の流入用空間及
び流出用空間により前後に二分割してドラム本体内に廃
棄物が供給される上流側反応室及び下流側反応室を形成
すると共に、両反応室を連絡パイプで連通し、又、上流
側反応室内に複数本の上流側加熱管を配設してその両端
部を流入用空間及びドラム本体の上流側端部に形成した
熱媒体の出口に連通接続すると共に、下流側反応室内に
複数本の下流側加熱管を配設してその両端部を流出用空
間及びドラム本体の下流側端部に形成した熱媒体の入口
に連通接続して成る廃棄物の乾留熱分解反応器と、廃熱
ボイラからの蒸気により加熱された加熱空気を熱媒体と
して乾留熱分解反応器の上流側加熱管へ供給する蒸気式
加熱器と、化石燃料の燃焼により発生した加熱ガスを熱
媒体として乾留熱分解反応器の下流側加熱管へ供給する
熱風発生炉とを具備したことに特徴がある。

【００１４】又、本発明の請求項２に記載の発明は、ド
ラム本体の上流側反応室内に上流側反応室内の廃棄物を
連絡パイプ内へ掻き上げる掻き上げ板を設ける共に、連
絡パイプ内に連絡パイプ内の廃棄物を下流側反応室内へ
搬送するスクリュー羽根を設けたことに特徴がある。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態
に係る乾留熱分解装置を用いた廃棄物の乾留熱分解溶融
燃焼装置の全体系統図を示すものであり、図４及び図５
に示す廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置と同一の部材・
部位には同じ参照番号を使用している。

【００１６】尚、図１に於いて、１は廃棄物Ｃの供給装
置、２は乾留熱分解反応器、３は搬出装置、４は溶融燃
焼装置、５は分離装置、６は粉砕装置、７は廃熱ボイ
ラ、８は集塵器、９はガス浄化装置、１０は煙突、１２
は熱風発生炉、１４は蒸気式タービン発電装置、１５は
送風機、１６は誘引通風機、１７は冷却コンベヤ、１８
は可燃性の微粉固形物貯留槽、１９は加熱ガス配管、２
０は送風機、２２はバーナ、２３は廃棄物ピット、２４
は廃棄物供給用クレーン、２５はドラム本体、２６は加
熱空気入口ケーシング、２７は加熱空気出口ケーシン
グ、２８は加熱ガス入口ケーシング、２９は加熱ガス出
口ケーシング、３０は蒸気式加熱器、３１は加熱空気配
管、３２は蒸気配管、３３は空気予熱器、３４は送風機
である。

【００１７】本発明の実施の形態に係る廃棄物の乾留熱
分解装置は、図２に示す如く、廃棄物Ｃを乾留熱分解す
る乾留熱分解反応器２と、乾留熱分解反応器２へ廃棄物
Ｃを加熱する熱媒体として加熱空気Ｋ₁ を供給する蒸気
式加熱器３０と、同じく乾留熱分解反応器２へ廃棄物Ｃ
を加熱する熱媒体として加熱ガスＫ₂ を供給する熱風発
生炉１２とを具備して居り、乾留熱分解反応器２の反応
室を上流側反応室Ｓ₁と下流側反応室Ｓ₂ に二分割し、
上流側反応室Ｓ₁ 内に供給された廃棄物Ｃを蒸気式加熱
器３０からの加熱空気Ｋ₁ により間接的に加熱すると共
に、上流側反応室Ｓ₁ から下流側反応室Ｓ₂ 内へ供給さ
れた廃棄物Ｃを熱風発生炉１２からの加熱ガスＫ₂ によ
り間接的に加熱するようにしたものである。

【００１８】即ち、前記乾留熱分解反応器２は、図２に
示す如く、ドラム本体２５、加熱空気入口ケーシング２
６、加熱空気出口ケーシング２７、加熱ガス入口ケーシ
ング２８、加熱ガス出口ケーシング２９、上流側加熱管
３５、下流側加熱管３６、連絡パイプ３７、スクリュー
羽根３８、廃棄物供給パイプ３９、排出パイプ４０及び
スクリュー羽根４１等から構成されている。

【００１９】具体的には、ドラム本体２５は、その中間
部に形成した加熱空気Ｋ₁ の流入用空間Ｓ₃ 及び加熱ガ
スＫ₂ の流出用空間Ｓ₄ により内部空間を前後に二分割
して上流側反応室Ｓ₁ 及び下流側反応室Ｓ₂ としたもの
であり、外壁の中間部に加熱空気Ｋ₁ 及び加熱ガスＫ₂
が夫々通過する複数の貫通穴２５ａ，２５ｂを形成した
円筒状の胴部２５ｃと、胴部２５ｃの上流側端部に連設
され、加熱空気Ｋ₁ の出口２５ｄを形成した上流側鏡板
２５ｅと、胴部２５ｃの下流側端部に連設され、加熱ガ
スＫ₂ の入口２５ｆを形成した下流側鏡板２５ｇと、胴
部２５ｃ内の中間部位置に気密状に配設され、加熱空気
Ｋ₁ が通過する貫通穴２５ａと加熱ガスＫ₂ が通過する
貫通穴２５ｂとを不連通状態にする仕切板２５ｈと、上
流側鏡板２５ｅと仕切板２５ｈとの間の胴部２５ｃ内に
対向状で且つ気密状に配設した一対の上流側管板２５ｉ
と、下流側鏡板２５ｇと仕切板２５ｈとの間の胴部２５
ｃ内に対向状で且つ気密状に配設した一対の下流側管板
２５ｊとから構成されている。

【００２０】而して、前記ドラム本体２５に於いては、
胴部２５ｃと仕切板２５ｈと一方の上流側管板２５ｉと
で囲まれた空間が加熱空気Ｋ₁ の流入用空間Ｓ₃ となっ
ていると共に、胴部２５ｃと仕切板２５ｈと一方の下流
側管板２５ｊとで囲まれた空間が加熱ガスＫ₂ の流出用
空間Ｓ₄ となっている。又、胴部２５ｃと両上流側管板
２５ｉとで囲まれた空間が上流側反応室Ｓ₁ となってい
ると共に、胴部２５ｃと両下流側管板２５ｊとで囲まれ
た空間が下流側反応室Ｓ₂ となっている。

【００２１】前記ドラム本体２５は、複数の支持ローラ
４２上に上流側端部が下流側端部よりも上方に位置する
傾斜姿勢（水平に対して約１．５度の傾斜角度）でもっ
て回転自在に支持されて居り、モータ４３ａ及び歯車式
伝動機構４３ｂから成る駆動装置４３によって、約１〜
３ｒｐｍの回転速度で回転駆動されるようになってい
る。尚、ドラム本体２５の外周面には、回転用のリング
４４が設けられて居り、このリング４４が支持ローラ４
２に支持されている。

【００２２】前記加熱空気入口ケーシング２６は、ドラ
ム本体２５の胴部２５ｃの中間部分（流入用空間Ｓ₃ を
形成した部分）を囲繞する状態で且つドラム本体２５が
加熱空気入口ケーシング２６に対して回転できるように
ドラム本体２５の周囲に配設されて居り、その内部空間
は胴部２５ｃに形成した加熱空気Ｋ₁ の貫通穴２５ａを
介して流入用空間Ｓ₃ に連通されている。又、加熱空気
出口ケーシング２７は、ドラム本体２５の加熱空気Ｋ₁
の出口２５ｄにドラム本体２５が加熱空気出口ケーシン
グ２７に対して回転できるように接続されて居り、その
内部空間はドラム本体２５の加熱空気Ｋ₁ の出口２５ｄ
に連通されている。

【００２３】前記加熱ガス入口ケーシング２８は、ドラ
ム本体２５の加熱ガスＫ₂ の入口２５ｆにドラム本体２
５が加熱ガス入口ケーシング２８に対して回転できるよ
うに接続されて居り、その内部空間はドラム本体２５の
加熱ガスＫ₂ の入口２５ｆに連通されている。又、加熱
ガス出口ケーシング２９は、ドラム本体２５の胴部２５
ｃの中間部分（流出用空間Ｓ₄ を形成した部分）を囲繞
する状態で且つドラム本体２５が加熱ガス出口ケーシン
グ２９に対して回転できるようにドラム本体２５の周囲
に配設されて居り、その内部空間は胴部２５ｃに形成し
た加熱ガスＫ₂ の貫通穴２５ｂを介して流出用空間Ｓ₄
に連通されている。

【００２４】尚、ドラム本体２５と加熱空気入口ケーシ
ング２６との間、ドラム本体２５と加熱空気出口ケーシ
ング２７との間、ドラム本体２５と加熱ガス入口ケーシ
ング２８との間、ドラム本体２５と加熱ガス出口ケーシ
ング２９との間には、加熱空気Ｋ₁ 及び加熱ガスＫ₂ の
外部への漏洩を防止するシール機構４５が夫々設けられ
ている。これらのシール機構４５は、図３に示す如く、
シールプレート４５ａ、シールリング４５ｂ、スプリン
グ４５ｃ及び伸縮部材４５ｄから成る。

【００２５】前記上流側加熱管３５は、上流側反応室Ｓ
₁ 内にドラム本体２５の軸線方向に沿う姿勢で配置され
て居り、その両端部が上流側管板２５ｉに気密状に挿通
支持されている。従って、加熱空気入口ケーシング２６
に供給された加熱空気Ｋ₁ は、貫通穴２５ａ、流入用空
間Ｓ₃ 、上流側加熱管３５及びドラム本体２５の出口２
５ｄを通って加熱空気出口ケーシング２７から排出され
ることになる。又、下流側加熱管３６は、下流側反応室
Ｓ₂ 内にドラム本体２５の軸線方向に沿う姿勢で配置さ
れて居り、その両端部が下流側管板２５ｊに気密状に挿
通支持されている。従って、加熱ガス入口ケーシング２
８に供給された加熱ガスＫ₂ は、ドラム本体２５の入口
２５ｆ、下流側加熱管３６、流出用空間Ｓ₄ 及び貫通穴
２５ｂを通って加熱ガス出口ケーシング２９から排出さ
れることになる。

【００２６】前記連絡パイプ３７は、流入用空間Ｓ₃ 及
び流出用空間Ｓ₄ を貫通する状態で且つドラム本体２５
の軸線位置に配置されて居り、上流側反応室Ｓ₁ と下流
側反応室Ｓ₂ とを連通して上流側反応室Ｓ₁ 内の熱分解
ガスＧや廃棄物Ｃを下流側反応室Ｓ₂ 内へ送り込むもの
である。又、連絡パイプ３７内には、上流側反応室Ｓ₁
から連絡パイプ３７内へ送り込まれた廃棄物Ｃを下流側
反応室Ｓ₂ 内へ搬送するスクリュー羽根３８（リボンス
クリュー）が設けられている。

【００２７】前記廃棄物供給パイプ３９は、加熱空気出
口ケーシング２７を貫通する状態で且つドラム本体２５
の軸線位置に配置されて居り、上流側管板２５ｉに上流
側反応室Ｓ₁ 内に連通するように接続されている。この
廃棄物供給パイプ３９内には、上流側反応室Ｓ₁ へ廃棄
物Ｃを供給する供給装置１（スクリューフィーダー）が
配設されている。

【００２８】前記排出パイプ４０は、加熱ガス入口ケー
シング２８を貫通する状態で且つドラム本体２５の軸線
位置に配置されて居り、下流側管板２５ｊに下流側反応
室Ｓ ₂ 内に連通するように接続されている。この排出パ
イプ４０内には、下流側反応室Ｓ₂ から排出パイプ４０
内へ送り込まれた熱分解残渣Ｄを搬出装置３内へ搬送す
るスクリュー羽根４１（リボンスクリュー）が設けられ
ている。

【００２９】尚、図２に於いて、４６は上流側反応室Ｓ
₁ 内に配設され、上流側反応室Ｓ₁内の廃棄物Ｃを連絡
パイプ３７内へ掻き上げる掻き上げ板、４７は下流側反
応室Ｓ₂ 内に配設され、下流側反応室Ｓ₂ 内の熱分解残
渣Ｄを排出パイプ４０内へ掻き上げる掻き上げ板であ
る。又、４５は加熱空気出口ケーシング２７と廃棄物供
給パイプ３９との間、廃棄物供給パイプ３９と供給装置
１との間、加熱ガス入口ケーシング２８と排出パイプ４
０との間、排出パイプ４０と搬出装置３との間に夫々介
設されたシール機構である。

【００３０】前記蒸気式加熱器３０は、廃熱ボイラ７か
らの高温（約４００℃）の蒸気Ｂにより加熱された加熱
空気Ｋ₁ を廃棄物加熱用の熱媒体として上流側加熱管３
５へ供給するものである。即ち、蒸気式加熱器３０は、
従来公知のシェルアンドチューブ式熱交換器から成り、
内部に導入した低温の空気を廃熱ボイラ７から蒸気配管
３２により導いた高温の蒸気Ｂで加熱することによっ
て、熱媒体として使用される加熱空気Ｋ₁ を発生させる
ものであり、送風機４８を介設した加熱空気配管３１に
より加熱空気入口ケーシング２６及び加熱空気出口ケー
シング２７に夫々接続されている。従って、蒸気式加熱
器３０により発生した高温（約３５０℃）の加熱空気Ｋ
₁は、加熱空気配管３１、加熱空気入口ケーシング２
６、貫通穴２５ａ、流入用空間Ｓ₃ 、上流側加熱管３
５、ドラム本体２５の出口２５ｄ、加熱空気出口ケーシ
ング２７、加熱空気配管３１、送風機４８、加熱空気配
管３１等から成るループ管路内を循環流通して居り、上
流側加熱管３５を通過する間に廃棄物Ｃに熱エネルギー
を供給し、自らは低温（約３００℃）の加熱空気Ｋ₁ と
なって加熱空気出口ケーシング２７から流出するように
なっている。

【００３１】尚、乾留熱分解反応器２に入る加熱空気Ｋ
₁ の温度は、蒸気式加熱器３０の下流側の加熱空気配管
３１に設けた温度制御器４９により蒸気配管３２に設け
た制御弁５０を制御し、蒸気式加熱器３０への蒸気量を
調整することにより制御されている。又、乾留熱分解反
応器２から出る加熱空気Ｋ₁ の温度は、送風機４８の上
流側の加熱空気配管３１に設けた温度制御器５１により
送風機４８を制御し、送風機４８の回転数を調整して加
熱空気Ｋ₁ の吸引量を変えることにより制御されてい
る。

【００３２】前記熱風発生炉１２は、化石燃料Ｏの燃焼
により発生した加熱ガスＫ₂ を廃棄物加熱用の熱媒体と
して下流側加熱管３６へ供給するものである。即ち、熱
風発生炉１２は、石油や天然ガス等の化石燃料Ｏを燃料
とするバーナ２２（オイルバーナやガスバーナ）を備え
て居り、送風機３４から空気予熱器３３を経て予熱され
た新鮮な空気を燃焼用空気Ａとして導入し、化石燃料Ｏ
を直接燃焼させることにより、熱媒体として使用される
加熱ガスＫ₂ を発生させるものである。この加熱ガスＫ
₂ は、石油や天然ガス等の化石燃料を燃料Ｏとしている
為、ＨＣｌ等の腐食性物質を含有しないクリーンなガス
体である。又、前記熱風発生炉１２は、送風機２０を介
設した加熱ガス配管１９により加熱ガス入口ケーシング
２８及び加熱ガス出口ケーシング２９に夫々接続されて
いる。従って、熱風発生炉１２により発生した高温（約
５２０℃）の加熱ガスＫ₂ は、加熱ガス配管１９、加熱
ガス入口ケーシング２８、ドラム本体２５の入口２５
ｆ、下流側加熱管３６、流出用空間Ｓ₄ 、貫通穴２５
ｂ、加熱ガス出口ケーシング２９、加熱ガス配管１９、
送風機２０、加熱ガス配管１９等から成るループ管路内
を循環流通して居り、下流側加熱管３６を通過する間に
廃棄物Ｃに熱エネルギーを供給し、自らは低温（約３５
０℃）の加熱ガスＫ₂ となって加熱ガス出口ケーシング
２９から流出するようになっている。又、加熱ガスＫ₂
の余剰分は、熱風発生炉１２の上流側の加熱ガス配管１
９に分岐接続した余剰ガス排出管５２を介して排出され
るようになっている。

【００３３】尚、乾留熱分解反応器２に入る加熱ガスＫ
₂ の温度は、熱風発生炉１２の下流側の加熱ガス配管１
９に設けた温度制御器５３により燃料配管５４に設けた
制御弁５５を制御し、熱風発生炉１２への燃料量を調整
することにより制御されている。又、乾留熱分解反応器
２から出る加熱ガスＫ₂ の温度は、送風機２０の上流側
の加熱ガス配管１９に設けた温度制御器５６により送風
機２０を制御し、送風機２０の回転数を調整して加熱ガ
スＫ₂ の吸引量を変えることにより制御されている。

【００３４】次に、上述した廃棄物の乾留熱分解装置の
作用について説明する。供給装置１から乾留熱分解反応
器２の上流側反応室Ｓ₁ 内に供給された廃棄物Ｃは、ド
ラム本体２５の回転に伴って攪拌・混合されつつ、ドラ
ム本体２５の傾斜に従って連絡パイプ３７側へ移動され
て行き、この間に於いて、上流側加熱管３５内を流れる
加熱空気Ｋ₁ により間接的に加熱される。即ち、廃棄物
Ｃは、上流側反応室Ｓ₁ 内に於いて酸素が遮断された状
態の下で加熱空気Ｋ₁ により上流側加熱管３５の管壁を
介して所定の温度に加熱される。これにより、上流側反
応室Ｓ₁ 内に於いては、廃棄物Ｃに含まれている水分が
蒸発すると共に、廃棄物Ｃがある程度熱分解反応し、水
分等を主成分とする熱分解ガスＧが生成される。

【００３５】このとき、加熱空気Ｋ₁ は、蒸気式加熱器
３０に於いて廃熱ボイラ７からの高温の蒸気Ｂにより約
３５０℃の温度に加熱されてから加熱空気配管３１、加
熱空気入口ケーシング２６、貫通穴５ａ及び流入用空間
Ｓ₃ を通って上流側加熱管３５内に流入し、上流側加熱
管３５を通過する間に廃棄物Ｃに熱エネルギーを供給し
て自らは約３００℃の加熱空気Ｋ₁ となった後、送風機
４８により吸引されてドラム本体２５の出口２５ｄ及び
加熱空気出口ケーシング２７を通って蒸気式加熱器３０
に流入し、ここで廃熱ボイラ７からの高温の蒸気Ｂによ
り約３５０℃に再加熱されて循環するようにようになっ
ている。

【００３６】上流側反応室Ｓ₁ 内の熱分解ガスＧは、連
絡パイプ３７内を通って下流側反応室Ｓ₂ 内へ送り込ま
れ、又、上流側反応室Ｓ₁ 内のある程度熱分解反応した
廃棄物Ｃは、ドラム本体２５の回転及び掻き上げ板４６
の掻き上げ作用によって連絡パイプ３７内に送り込ま
れ、連絡パイプ３７内のスクリュー羽根３８により下流
側反応室Ｓ₂ 内へ送り込まれる。

【００３７】下流側反応室Ｓ₂ 内に送り込まれた廃棄物
Ｃは、ドラム本体２５の回転に伴って攪拌・混合されつ
つ、ドラム本体２５の傾斜に従って排出パイプ４０側へ
移動されて行き、この間に於いて、下流側加熱管３６内
を流れる加熱ガスＫ₂ により間接的に加熱される。即
ち、廃棄物Ｃは、下流側反応室Ｓ₂ 内に於いて酸素が遮
断された状態の下で加熱ガスＫ₂ により下流側加熱管３
６の管壁を介して所定の温度に加熱される。これによ
り、下流側反応室Ｓ₂ 内に於いては、廃棄物Ｃが完全に
熱分解され、熱分解ガスＧと熱分解残渣Ｄが生成され
る。

【００３８】このとき、加熱ガスＫ₂ は、熱風発生炉１
２に於いて燃料Ｏの燃焼により約５２０℃に加熱されて
から加熱ガス配管１９、加熱ガス入口ケーシング２８及
びドラム本体２５の入口２５ｆを通って下流側加熱管３
６内に流入し、下流側加熱管３６を通過する間に廃棄物
Ｃに熱エネルギーを供給して自らは約３５０℃の加熱ガ
スＫ₂ となった後、送風機２０により吸引されて流出用
空間Ｓ₄ 、貫通穴２５ｂ及び加熱空気出口ケーシング２
７を通って熱風発生炉１２に流入し、ここで燃料Ｏの燃
焼により約５２０℃に再加熱されて循環するようによう
になっている。

【００３９】尚、乾留熱分解反応器２内に発生した熱分
解ガスＧは、水分、ＣＯ、ＣＯ₂ 、Ｈ₂ 及び炭化水素を
主成分とするものであり、ダスト及びタールが若干含ま
れている。その低位発熱量は約１５００〜２０００ｋｃ
ａｌ／ｋｇである。又、乾留熱分解反応器２内に発生し
た熱分解残渣Ｄは、乾留熱分解反応器２内で攪拌・混合
されることにより均一化され、一様な大きさの粒子とな
り、主成分が炭素と灰分で構成されるチャーと、鉄やア
ルミニウム、ガラス等の不燃物との混合物である。

【００４０】そして、下流側反応室Ｓ₂ 内の熱分解ガス
Ｇは、排出パイプ４０内を通って搬出装置３内へ送り込
まれ、又、下流側反応室Ｓ₂ 内の熱分解残渣Ｄは、ドラ
ム本体２５の回転及び掻き上げ板４７の掻き上げ作用に
よって排出パイプ４０内に送り込まれた後、排出パイプ
４０内のスクリュー羽根４１により搬出装置３内へ送り
込まれる。

【００４１】搬出装置３内へ排出された熱分解ガスＧ及
び熱分解残渣Ｄは、ここで重力により熱分解ガスＧと熱
分解残渣Ｄとに分離される。分離された熱分解ガスＧは
熱分解ガス導管５７により溶融燃焼装置４へ送られてこ
こで燃焼される。又、熱分解残渣Ｄは、冷却コンベア１
７で冷却されてから分離装置５へ送られ、ここで可燃物
の固形物Ｉと砂、ガラス、金属等の不燃性の固形物とに
分離される。

【００４２】前記可燃性の固形物Ｉは、粉砕装置６で微
粒化されて微粉固形物貯留槽１８に貯留された後、送風
機１５により空気輸送されて溶融燃焼装置４へ供給さ
れ、前記熱分解ガスＧや廃熱ボイラ及び集塵器８からの
ダストＥと一緒に１２００℃以上の温度下で溶融燃焼さ
れる。又、前記溶融燃焼装置４内に形成された溶融スラ
グＦは水砕スラグとして順次取り出されて行くと共に、
溶融燃焼装置４からの燃焼排ガスＧ₀ は廃熱ボイラ７、
集塵器８、ガス浄化装置９、煙突１０を通して大気中へ
排出されて行く。

【００４３】尚、溶融燃焼装置４から排出される高温の
燃焼排ガスＧ₀ 中の熱エネルギーは、廃熱ボイラ７で熱
回収される。これによって、廃熱ボイラ７では高温の蒸
気Ｂが発生し、この蒸気Ｂは蒸気配管３２を通って蒸気
式加熱器３０へ供給され、加熱空気Ｋ₁ の加熱に利用さ
れる。

【００４４】ところで、上述した乾留熱分解装置を用い
て、乾留熱分解反応器２に於ける加熱空気Ｋ₁ の入口側
温度：３５０℃、加熱空気Ｋ₁ の出口側温度：３００
℃、加熱ガスＫ₂ の入口側温度：５２０℃、加熱ガスＫ
₂ の出口側温度：３５０℃、蒸気Ｂの温度：４００℃の
条件下で水分含有量が４０％の１０００ｋｇの標準的な
都市ごみ（廃棄物）を乾留熱分解する場合、乾留熱分解
反応器２に於いて必要とする総熱量は計算上３７２８０
０ｋｃａｌである。又、乾留熱分解反応器２の上流側反
応室Ｓ₁ に於いては３１９２００ｋｃａｌの熱量を、下
流側反応室Ｓ₂ に於いては５３６００ｋｃａｌの熱量を
夫々必要とする。従って、オイル燃料（例えば発熱量が
１００００ｋｃａｌ／ｋｇのオイル燃料）を使用する熱
風発生炉１２のみを利用した従来の乾留熱分解装置に於
いては、乾留熱分解反応器２に於いて必要とする総発熱
量（３７２８００ｋｃａｌ）を得るに、３７２８００ｋ
ｃａｌ÷１００００ｋｃａｌ／ｋｇ＝３７．２８ｋｇの
オイル燃料を必要とすることになる。これに対して、本
発明の乾留熱分解装置を用いた場合には、熱風発生炉１
２のオイル燃料量は５３６００ｋｃａｌ÷１００００ｋ
ｃａｌ／ｋｇ＝５．３６ｋｇで済むことになり、オイル
燃料の消費量が従来の乾留熱分解装置に比較して約１／
７となる。即ち、オイル等の外部燃料の消費量が大幅に
減少し、ランニングコストが大幅に低下して極めて経済
的である。

【００４５】

【発明の効果】上述の通り、本発明の請求項１の乾留熱
分解装置は、乾留熱分解反応器の反応室を上流側反応室
と下流側反応室に二分割し、上流側反応室内に供給され
た廃棄物を蒸気式加熱器からの加熱空気により間接加熱
すると共に、上流側反応室から下流側反応室内へ供給さ
れた廃棄物を熱風発生炉からの加熱ガスにより間接加熱
するようにしている。その結果、従前の熱風発生炉のみ
を使用する乾留熱分解装置に比較して、加熱ガスを発生
させる為に用いる外部燃料の消費量が大幅に減少し、ラ
ンニングコストの大幅な低減を図れる。又、廃棄物を乾
留熱分解するのに必要な加熱ガスは、化石燃料を熱風発
生炉で燃焼させたクリーンな燃焼ガスである為、乾留熱
分解反応器等の各部材がＨＣｌに起因する高温腐蝕を生
ずることも少なくなり、メンテナンス費の大幅な低減を
図ることができる。更に、蒸気式加熱器を乾留熱分解反
応器の外方位置に単独で設置している為、蒸気式加熱器
の取替えや補修工事等も簡単且つ容易に行うことができ
ると共に、高温腐食を生じることもない。そのうえ、蒸
気式加熱器及び熱風発生炉から加熱空気及び加熱ガスを
乾留熱分解反応器へ供給するようにしている為、ごみ質
が変化した場合でも、乾留熱分解反応器へ供給する加熱
空気及び加熱ガスの温度制御等を正確且つ簡単に行え、
安定した廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼を行なうことがで
きる。加えて、回転自在なドラム本体内に上流側反応室
及び下流側反応室を形成し、両反応室を連絡パイプで連
通するようにしている為、一つの駆動装置でドラム本体
を回転させることができると共に、完全分離型に比較し
て全長も短くなり、設置スペースも少なくて済む。

【００４６】本発明の請求項２の乾留熱分解装置は、上
記効果に加えて更に次のような効果を奏することができ
る。即ち、上流側反応室内に廃棄物の掻き上げ板を設け
ると共に、連絡パイプ内にスクリュー羽根を設けている
為、廃棄物の搬送を良好且つ確実に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る乾留熱分解装置を用
いた廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置の概略系統図であ
る。

【図２】本発明の実施の形態に係る廃棄物の乾留熱分解
装置の概略断面図である。

【図３】本発明の実施の形態に係る廃棄物の乾留熱分解
装置の要部の拡大概略断面図である。

【図４】従前の廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置の一例
を示す全体系統図である。

【図５】従前の廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置の他の
例を示す全体系統図である。

【符号の説明】

２は乾留熱分解反応器、７は廃熱ボイラ、１２は熱風発
生炉、２５はドラム本体、２５ｄは加熱空気の出口、２
５ｆは加熱ガスの入口、３０は蒸気式加熱器、３５は上
流側加熱管、３６は下流側加熱管、３７は連絡パイプ、
３８はスクリュー羽根、Ｓ₁ は上流側反応室、Ｓ₂ は下
流側反応室、Ｓ₃ は流入用空間、Ｓ₄ は流出用空間、Ｃ
は廃棄物、Ｋ₁ は加熱空気、Ｋ₂ は加熱ガス、Ｏは燃
料、Ｂは蒸気。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転自在なドラム本体内をその中間部に
   形成した熱媒体の流入用空間及び流出用空間により前後
   に二分割してドラム本体内に廃棄物が供給される上流側
   反応室及び下流側反応室を形成すると共に、両反応室を
   連絡パイプで連通し、又、上流側反応室内に複数本の上
   流側加熱管を配設してその両端部を流入用空間及びドラ
   ム本体の上流側端部に形成した熱媒体の出口に連通接続
   すると共に、下流側反応室内に複数本の下流側加熱管を
   配設してその両端部を流出用空間及びドラム本体の下流
   側端部に形成した熱媒体の入口に連通接続して成る廃棄
   物の乾留熱分解反応器と、廃熱ボイラからの蒸気により
   加熱された加熱空気を熱媒体として乾留熱分解反応器の
   上流側加熱管へ供給する蒸気式加熱器と、化石燃料の燃
   焼により発生した加熱ガスを熱媒体として乾留熱分解反
   応器の下流側加熱管へ供給する熱風発生炉とを具備した
   ことを特徴とする廃棄物の乾留熱分解装置。
2. 【請求項２】 ドラム本体の上流側反応室内に上流側反
   応室内の廃棄物を連絡パイプ内へ掻き上げる掻き上げ板
   を設ける共に、連絡パイプ内に連絡パイプ内の廃棄物を
   下流側反応室内へ搬送するスクリュー羽根を設けたこと
   を特徴とする請求項１に記載の廃棄物の乾留熱分解装
   置。