JP2002267126A

JP2002267126A - ガス機関発電施設を備えた熱分解処理施設と熱分解処理方法

Info

Publication number: JP2002267126A
Application number: JP2001071310A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Kashiwagi; 佳行柏木
Original assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-03-14
Filing date: 2001-03-14
Publication date: 2002-09-18

Abstract

(57)【要約】【課題】ガス機関発電施設を長期間安定に運転使用す
ることができる。【解決手段】隔壁103で熱分解処理施設ゾーンＡと発
電施設ゾーンＢは区画されるとともに、発電施設ゾーン
Ｂの外側には外壁110が設けられる。このように、熱分
解処理施設ゾーンＡと発電施設ゾーンＢとを隔壁103と
外壁110により囲んで両ゾーンＡ，Ｂを区画し、かつ発
電施設ゾーンＢの圧力Ｐ₀が、熱分解処理施設ゾーンＡ
の圧力Ｐ₁より常に高く（Ｐ₀＞Ｐ₁）なるように設定す
る。このように圧力を高めるためには、ファン111を設
ける。なお、両ゾーンＡ，Ｂ間には、通風が生じ無いよ
うに構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種廃棄物、汚
泥、焼却灰、飛灰、土壌などの被処理物を間接加熱処理
して乾燥、炭化、灰化などにより減容化する熱分解処理
技術に関し、特に、ガスタービンやガスエンジンによる
ガス機関発電施設を設置し、得られた電力を施設内の設
置機器の電源として利用し、且つガス機関発電施設から
発生する排気ガスを、被処理物の熱分解の加熱手段に利
用してトータルエネルギーのランニングコストの低減を
図るようにするとともに、ガス機関発電施設は高度精密
機械から構成されるので、吸い込む空気に塵埃などが含
まれていると故障の原因となるため、廃棄物などの熱分
解処理施設とは、隔離（区画）したレイアウトとして塵
埃などをガス機関発電施設が吸い込むことが無いように
するとともに、ガス機関発電施設内圧力が、熱分解処理
施設内圧力より高くなるようにしたガス機関発電施設を
備えた熱分解処理施設と熱分解処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種の廃棄物は年々増加し、その処理に
ついて種々の技術が提案されている。その１つに廃棄物
を加熱して熱分解し、熱分解により生成された分解ガス
と熱分解残留物を燃焼させ、生じた灰分を溶融スラグに
して処理し、燃焼により発生した熱エネルギー（排気ガ
ス→蒸気）を発電装置に利用して熱エネルギーを電力に
変換して回収することが知られている。

【０００３】また、ガスタービン発電機によって電力を
得ると共に生じた排気ガスを廃棄物の熱分解の熱源とし
て利用することが知られている（特開平８−４９８２１
号、特開平８−４９８２２号、特開平１１−１８２２１
１号）。

【０００４】また、ガスタービンの燃焼効率を高めるた
めに、燃焼器に入る加圧空気を加熱することが一般的に
行われているが、特開平１１−１８２２１１号では、廃
棄物処理装置に高温の空気加熱器を設け、ガスタービン
によって駆動される空気圧縮機からの空気を、この高温
空気加熱器で高温に加熱して燃焼器に燃焼空気として供
給し、また、ガスタービンから排出される排気ガスを熱
分解反応器の熱源として使用することで、トータルエネ
ルギー効果を向上させるようにしている。

【０００５】さらに、ガスタービンの排気ガスに追加燃
料を供給して、燃焼を促進するものとして特開平５−２
６４０４０号などが知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、ガスタ
ービン発電機により電力を得、且つガスタービンの排気
ガスを被処理物の加熱源とすることは、ランニングコス
トの低減に寄与する。しかし、ガスタービンの排気ガス
の温度は、一般的には、４００〜５５０℃程度であり、
被処理物の熱分解温度としては、必ずしも十分な温度で
はない場合がある。

【０００７】即ち、実際の加熱処理にあたっては、熱分
解を行う機器からの放熱等によって５０〜１００℃程度
は降温する。従って熱分解に必要な温度を確保すること
はできない場合がある。

【０００８】更には、この熱分解温度は、被処理物の性
状によっても異なることから、安定した熱分解を行うこ
とは困難となる。

【０００９】また、ガスタービンの排気ガスの温度のみ
では、被処理物の投入を開始する所定の温度への到達時
間が長くなるという問題もある。この温度は、ガスター
ビン自体を工夫することで排気ガスの温度を高くするこ
とは可能であるが、温度を高いものにすると、熱耐久性
などの点で長期間安定して使用することが困難となり、
保守点検による運転停止が頻繁となることになり、ラン
ニングコストの上昇につながり得策ではない。

【００１０】しかし、ガスタービンは、高度精密機械で
あり、吸い込む空気に塵埃などが含まれていると故障を
誘発する原因となる。そこで、廃棄物などの熱分解施設
とは、隔離したレイアウトとして塵埃などをガスタービ
ンが吸い込むことがないように工夫することが重要であ
る。このため、一般的には、空気吸い込み口にフィルタ
などの空気浄化手段を設けることが考えられるが、フィ
ルタは頻繁に交換するなどの作業性を考慮すると、あま
り得策ではない。

【００１１】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、熱分解処理施設とガス機関発電施設とを隔壁など
で隔離配置となるレイアウトとして塵埃などをガス機関
発電施設が吸い込むことが無いようにするとともに、ガ
ス機関発電施設内圧力が熱分解処理施設内圧力より高く
なるように調整して、ガス機関発電施設を長期間安定に
運転使用することができるようにし、かつ施設運転に必
要な電力の一部又は全部を発電するようにするととも
に、高温の熱風ガスを短時間で得られるようにして、起
動から被処理物投入までの時間の短縮化を図り、各種被
処理物の性状に適合した温度条件で加熱することがで
き、安定した熱分解を可能とし、しかも、被処理物を熱
分解して炭化し、この炭化物を燃焼して灰化することが
できるガス機関発電施設を備えた熱分解処理施設と熱分
解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】本発明は、上記の課題を
達成するために、廃棄物などの熱分解処理施設とガス機
関発電施設とを隔壁で隔離してレイアウトすることによ
り、塵埃などをガス機関発電施設が吸い込むことが無い
ようにするとともに、ガス機関発電施設と熱分解処理施
設との通風を遮断し、且つガス機関発電施設内の圧力Ｐ
₀と熱分解処理施設内の圧力Ｐ₁との関係をＰ０＞Ｐ１と
なるように調整して、ガス機関発電施設内に熱分解処理
施設内の塵埃を含む大気が侵入しないようにし、しか
も、ガス機関発電施設の排気ガスを利用して被処理物を
熱分解し、得た処理物（炭化物）を燃焼して灰化するこ
とで、安定に被処理物を減容化処理することができるよ
うにした。

【００１３】即ち、被処理物→炭化→灰化の工程を経た
方が、燃焼を安全・安定して行われることを見出した。
要は、ガス機関発電施設を用いて、確実に発電して、得
られた電力を施設稼働に使用し、ガス機関発電施設の運
転により得た排気ガスを利用して廃棄物などの被処理物
を加熱処理するようにした。以下に課題を解決する手段
を述べる。

【００１４】まず、被処理物を投入する投入手段と、投
入された被処理物を加熱しながら移動させて熱分解する
熱分解手段と、加熱処理時に発生する被処理物からの分
解ガスを燃焼する分解ガス燃焼手段と、この燃焼手段に
よる熱分解後の処理物を燃焼して灰化する手段とを備え
た熱分解処理施設を有し、前記熱分解手段の加熱源とな
る高温排気ガスを得るガス機関発電施設を有し、前記熱
分解処理施設とガス機関発電施設とを区画し、両施設内
圧力が、ガス機関発電施設＞熱分解処理施設となるよう
に、圧力調整手段で調整したことを特徴とするものであ
る。

【００１５】上記圧力調整手段としては、回転送風機を
用いたことである。

【００１６】上記ガス機関発電施設の排気ガス中に燃料
を注入し、燃焼させて高温の熱風ガスを得ることであ
る。

【００１７】また、上記ガス機関発電施設からの排気ガ
スを、燃焼バーナを備えた熱風炉に導入して合成熱風ガ
スを得るようにしたことである。

【００１８】ガス機関発電施設は、ガスタービン発電装
置又はガスエンジン発電装置からなるものである。

【００１９】さらに上記灰化する手段は、燃焼炉からな
り、この燃焼炉の熱風を分解ガス燃焼手段に導入して分
解ガスを燃焼させることを特徴とするものである。

【００２０】上記熱分解手段は、内部に被処理物を導入
して撹拌搬送する手段を備えた分解容器を有し、その分
解容器の外部から熱風ガスにより間接加熱するように
し、被処理物を導入して間接加熱する分解容器は、複数
個併設配置して構成したものである。また、複数個併設
した分解容器は、加熱ジャケットで個々に包囲するか、
若しくは一括包囲して構成してもよい。

【００２１】上記ガスタービン発電装置の圧縮機で圧縮
された空気を加熱してガスタービンの燃焼器に導入する
ようにしたことがタービンの効率を向上させることで好
ましい。

【００２２】熱分解処理方法として、被処理物を投入す
る投入工程と、投入された被処理物を加熱しながら移動
させて熱分解する熱分解工程と、加熱処理時に発生する
被処理物からの分解ガスを燃焼する分解ガス燃焼工程
と、この燃焼工程による熱分解後の処理物を燃焼して灰
化する工程とを備えた熱分解処理施設を有し、この熱分
解処理施設とは区画され、前記熱分解工程に高温の排気
ガスを供給するガス機関発電施設を有し、両施設内圧力
が、ガス機関発電施設＞熱分解処理施設となるように調
整し、前記ガス機関発電施設から発生する排気ガスによ
り、被処理物を加熱分解して分解ガスを発生させ、この
発生した分解ガスをガス燃焼炉に導入して燃焼させ、前
記熱分解後の処理物は、灰化焼却炉に導入して灰化さ
せ、灰化時に発生した排気ガスを前記ガス焼却炉に導入
して燃焼させ、燃焼後の排気ガスは浄化して排出する。

【００２３】上記ガス機関発電施設からの排気ガスは、
その排気ガス中に燃料を注入燃焼して高温の熱風ガスと
するか、燃焼バーナを備えた熱風炉に導入して合成熱風
ガスとして使用する。

【００２４】また、被処理物に、加熱分解により発生す
る有機ハロゲン物質と接触反応して無害な塩化物を生成
する処理剤（薬剤）を添加して加熱処理を行うことが好
ましく、処理剤を使用することで加熱処理施設の無害化
処理が実現できる。

【００２５】処理剤（薬剤）には、アルカリ金属、アル
カリ金属化合物、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属
化合物中の少なくとも１種類を、選択又は２種以上を混
合する。

【００２６】アルカリ金属化合物は、リチウム、ナトリ
ウム、カリウム、ルビジウム、カリウムの酸化物、水酸
化物、炭酸水素塩、炭酸塩、珪酸塩、燐酸塩、アルミン
酸塩、硝酸塩、硫酸塩である。

【００２７】具体的なアルカリ金属化合物の処理剤とし
ては、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、セスキ炭
酸ナトリウム、天然ソーダ、炭酸カリウム、炭酸水素カ
リウム、炭酸ナトリウムカリウム、水酸化ナトリウム、
水酸化カリウムを使用し、炭酸水素ナトリウムとして
は、酸性炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、重炭酸ソ
ーダを、炭酸ナトリウムとしては、炭酸ソーダ、ソー
ダ、ソーダ灰、洗濯ソーダ、結晶ソーダを、セスキ炭酸
ナトリウムとしては、二炭酸−水素ナトリウム、三二炭
酸水素ナトリウム、ナトリウムセスキカーボネートを、
天然ソーダとしては、トロナをそれぞれ使用する。

【００２８】アルカリ土類金属化合物の処理剤は、石灰
（ＣａＯ）消石灰（Ｃａ（ＯＨ）₂）、炭酸カルシウム（ＣａＣ
Ｏ₃）ドロマイト（ＣａＣＯ₃・ＭｇＣＯ₃）を使用する。

【００２９】アルカリ金属の処理剤は、Ｌｉ，Ｎａ，
Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓ，Ｆｒを使用する。

【００３０】アルカリ土類金属の処理剤は、Ｃａ，Ｓ
ｒ，Ｂａ，Ｒａを使用する。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
によって説明する。

【００３２】図１は、本発明の実施の第１形態を示す熱
分解処理施設とガス機関発電施設とを隔壁と外壁とで区
画し、かつ両施設間で通風が生じないようにするととも
に、両施設内の圧力関係をガス機関発電施設の圧力が熱
分解処理施設の圧力より高くなるように構成したガス機
関発電施設を備えた熱分解処理施設をブロック化した概
念図である。

【００３３】図１において、101は被処理物の搬入、貯
留、破砕、薬剤混合などを行う前処理施設手段で、この
前処理施設手段101で処理された被処理物は熱分解施設
手段102に送られる。この熱分解施設手段102には、隔壁
103で区画配置されたガスタービン発電施設手段104から
の排気ガスによる熱風が供給され、この熱風により被処
理物は、熱分解施設手段102で乾燥、脱塩素、炭化処理
される。熱分解処理施設ゾーンＡと発電施設ゾーンＢ
は、隔壁103で区画される。

【００３４】熱分解施設手段102の処理中に発生した水
蒸気、乾留ガスなどはガス燃焼炉105に導入されて燃焼
される。また、熱分解施設手段102で炭化された炭化物
は、灰化施設手段106に供給され焼却されて灰化され
る。灰化施設手段106の熱の一部は、ガス燃焼炉105に供
給される。ガス燃焼炉105の熱は、エネルギ回収手段107
で一部が回収された後に、浄化手段108を経て排出され
る。

【００３５】前記隔壁103で熱分解処理施設ゾーンＡと
発電施設ゾーンＢは区画されるとともに、発電施設ゾー
ンＢの外側には外壁110が設けられる。このように、熱
分解処理施設ゾーンＡと発電施設ゾーンＢとを隔壁103
と外壁110により囲んで両ゾーンＡ，Ｂを区画し、かつ
発電施設ゾーンＢの圧力Ｐ₀が、熱分解処理施設ゾーン
Ａの圧力Ｐ₁より常に高く（Ｐ₀＞Ｐ₁）なるように設定
する。このように圧力を高めるためには、ファン111を
設ける。なお、両ゾーンＡ，Ｂ間には、通風が生じ無い
ように構成した。

【００３６】具体的な構成としては、図２及び図３に示
すような配置構成とした。図２は、２系統の熱分解処理
施設100と発電施設104とを平面配置構成とした例を示す
構成説明図で、熱分解処理施設ゾーンＡを中央部に配置
し、発電施設ゾーンＢを熱分解処理施設ゾーンＡの両側
に配置し、両ゾーンＡ，Ｂを隔壁103により囲んで区画
するようにしたものである。そして、発電施設ゾーンＢ
の外壁110には、ファン111を設けて、常時、発電施設ゾ
ーンＢ内に送風を行ってゾーンＢ内の圧力Ｐ₀を高めて
いる。

【００３７】一方、熱分解処理施設ゾーンＡには、送風
用のファン112と換気用ファン113を外壁110に設けて、
ゾーンＡ内の圧力Ｐ₁がＰ₁＜Ｐ₀となるにしている。な
お、両ゾーン間の送風は生じないように設定されてい
る。

【００３８】また、図３は２系統の熱分解処理施設100
と発電施設104とを上下配置構成とした例を示す構成説
明図で、熱分解処理施設ゾーンＡと発電施設ゾーンＢと
を隔壁103と外壁110により囲んで上下に区画し、上部に
は熱分解処理施設ゾーンＡを、下部には発電施設ゾーン
Ｂとを配置構成する。そして、発電施設ゾーンＢの外壁
110には、ファン111を設けて、常時、発電施設ゾーンＢ
内に送風を行ってゾーンＢ内の圧力Ｐ₀を高めている。

【００３９】一方、熱分解処理施設ゾーンＡには、送風
用のファン112と換気用ファン113を外壁110に設けて、
熱分解処理施設ゾーンＡ内の圧力Ｐ₁が、Ｐ₁＜Ｐ₀とな
るにしている。なお、両ゾーン間の送風は生じないよう
に設定されている。

【００４０】上記第１形態のように構成することによ
り、発電施設ゾーンＢにおけるガスタービンが熱分解処
理施設ゾーンＡで生じる塵埃などを吸い込むことが無く
なり、しかも、上記のようにＰ₀＞Ｐ₁にして、発電施設
ゾーンＢ内に熱分解処理施設内の塵埃を含む大気が侵入
しないようにした。この結果、ガスタービンを故障させ
る原因を解消することができるようになる。

【００４１】次に、上記した熱分解処理施設ゾーンＡと
発電施設ゾーンＢの概略構成説明図を述べる。

【００４２】図４は本発明の実施の第２形態を示すガス
機関発電施設の１つであるガスタービン発電機を備えた
熱分解処理施設の概念図で、スクリュー式の撹拌と搬送
手段を備えた分解容器を２段積みとした場合の実施の第
４形態である。

【００４３】図４において、１０は被処理物を投入する
投入手段で、ホッパ１１とモータＭで駆動されるスクリ
ューコンベア１２とからなる。

【００４４】２０は被処理物を加熱して熱分解する熱分
解手段で、該熱分解手段２０は上下に配設された２つの
分解容器２１と２２とからなり、上段の分解容器２１の
一端の供給口２１ａから被処理物を投入し、搬送手段２
１ｂによって撹拌しながら排出口２１ｃに移送し、フレ
キシブル継手２３を介して下段の分解容器２２にその供
給口２２ａから搬入し、分解容器２２の搬送手段２２ｂ
によって撹拌しながら排出口２２ｃに移送して該排出口
２２ｃから排出するように構成されている。搬送手段２
１ｂおよび２２ｂはスクリュー又はスパイラルコンベア
からなり、夫々モータＭ₁およびＭ₂で回転駆動される。

【００４５】分解容器２１および２２は、夫々外部加熱
手段により加熱される。この外部加熱手段は、分解容器
２１，２２全体を覆う加熱ジャケットＨＪを、仕切板２
４，２８ａ，２８ｂで仕切って分解容器２１と２２を別
々に包囲する熱風ガス室２１ｄおよび２２ｄを形成し、
これら両室を仕切板２４の一端側に設けた連通口２５で
連通する。

【００４６】３０は、隔壁103で区画された発電施設ゾ
ーンＢに設けられるガス機関発電施設の１つであるガス
タービン発電装置で、ガスタービン３１と、該ガスター
ビン３１に燃焼ガスを供給する燃焼器３２と、ガスター
ビン３１によって駆動される空気圧縮機３３と発電機３
４とから構成される。このガスタービン３１から排出さ
れる排気ガスは、加熱ジャケットＨＪに接続される排気
管３６を介して排気ガスによる加熱手段としての熱風炉
３９内に導入されるとともに、燃焼バーナー３７による
熱風ガスと合わされて分解容器２１および２２を加熱す
る熱源として利用される。

【００４７】すなわち、熱風炉３９は、ガスタービン発
電装置３０からの排気ガスと燃焼バーナー３７からの熱
風ガスにより所定温度に上昇させ、その上昇した熱風ガ
スを熱分解手段２０の加熱熱源として利用し、分解容器
２２を例えば６００℃に加熱する。分解容器２２が所定
温度に到達したなら燃焼バーナー３７を停止又は絞るよ
うに制御する。なお、ガスタービン発電装置３０の排気
ガス温度（４００〜５５０℃）で熱分解が可能な被処理
物であれば燃焼バーナー３７は必要ない。

【００４８】また、分解容器２１および２２で加熱処理
中に発生した分解ガス（乾留ガスや水蒸気）は、分解容
器２２の下部に設けられた乾留ガス燃焼炉４０に、水蒸
気管２６および乾留ガス管２７により導入して燃焼され
る。水蒸気管２６および乾留ガス管２７は、加熱ジャケ
ットＨＪ内に配置して加熱するようにしているので、有
機成分が付着固化して閉塞するなどの問題を回避でき
る。

【００４９】一方、分解容器２１は、乾燥・脱塩素を行
う炉で、例えば、炉を３５０℃で加熱できるように、熱
風ガスに温度調節用空気供給ブロア４４から空気を導入
して降温し温度調節を行う。加熱ジャケットＨＪから出
た熱風ガスは、一部を循環させて再利用する。その他は
熱交換器を介して煙突から排出される。

【００５０】４１はガス乾留ガス燃焼炉４０を加熱する
燃焼バーナーで、燃料を燃焼して乾留ガス燃焼炉４０の
温度を８５０℃以上にし、分解ガスを燃焼して無害化す
る。分解ガスを乾留ガス燃焼炉４０に導入するには、循
環ブロア４２を用いて、ノズル４３から分解ガスを乾留
ガス燃焼炉４０内に誘引する。

【００５１】５０は熱分解手段２０で熱分解して得た処
理物（炭化物）を回収する回収手段で、この回収手段５
０で回収された処理物はパイプコンベアなどの搬送手段
５１を用いて炭化物燃焼炉５２導入し、ここで処理物を
燃焼させて灰化する。炭化物燃焼炉５２で燃焼時に発生
した排気ガスは灰キャッチャー５３を介して乾留ガス燃
焼炉４０に導入して燃焼させる。乾留ガス燃焼炉４０で
の燃焼後の排気ガスは、熱交換器により、蒸気、温水を
回収し、且つ排気ガス温度を２００℃以下に下げ、排気
ガスはバグフィルタで浄化して排気ブロアを介して煙突
から排出される。

【００５２】次に上記実施の第２形態の一連の加熱処理
について説明する。まず、被処理物を投入する前に、ガ
スタービン発電装置３０のガスタービン３１を起動し、
ガスタービン３１からの排気ガスを熱風炉３９に導入す
る。必要に応じて燃焼バーナ３７により熱風ガスを発生
させて、両者で所定温度の熱風ガスを得る。

【００５３】この熱風ガスは、矢印で示すように熱風ガ
ス導入口５４→下段の熱風ガス室２２ｄ→連通口２５→
上段の熱風ガス室２１ｄを通って分解容器２２および２
１を加熱した後、その一部は循環ブロア４２によって乾
留ガス燃焼炉４０内に導入される。また、他の一部はガ
スタービン発電装置３０に設けた熱交換器等で形成され
た加熱手段３５で導入して燃焼器３２に送る圧縮空気を
加熱するために供給される、さらに、他の一部は熱交換
器等で熱の一部を回収した後、排出される。

【００５４】今、上段の分解容器２１で乾燥・脱塩素処
理を行わせ、下段の分解容器２２で炭化による減容化処
理を行わせる場合は、熱風ガスによって下段の分解容器
２２内の温度を例えば、６００℃に加熱するように調整
する。上段の分解容器２１内の温度は例えば、３５０℃
に加熱するように、熱風ガスに温度調整手段であるブロ
ア４４によって温度調整用空気を導入して降温調整す
る。

【００５５】そして、所定温度に到達後（起動後１時間
以内）、投入手段１０から被処理物を投入して、加熱分
解を開始する。加熱分解により発生した分解ガスは、水
蒸気導管２６および乾留ガス管２７を介して乾留ガス燃
焼炉４０に導入され、循環ブロア４２による循環ガスと
共に燃焼される。

【００５６】なお、下段の分解容器２２内の温度を６０
０℃に維持するには、熱風ガス室２２ｄ内の温度を、そ
れより５０〜１００℃高くする必要があり、ガスタービ
ンの排気ガス温度では上げることが出来ない。その足ら
ない温度を燃焼バーナー３７の燃焼温度で補う。この燃
焼バーナー３７の燃焼は、所定温度に到達した後は停止
又は絞ることができるように設定されている。

【００５７】上段の分解容器２１での脱塩素処理は、被
処理物に、有機ハロゲン化合物と接触反応して無害な塩
化物を生成する処理剤（薬剤：例えば炭酸水素ナトリウ
ムの粉末）を混合して投入手段１０から投入された混合
物を加熱処理する。この加熱処理は、混合した被処理物
の混合割合から、有害成分が析出する温度、時間、析出
量および有害成分と反応して十分除去できる薬剤の添加
量等の処理条件を事前に調査しておき、これをカバーで
きる温度（２００℃〜３５０℃）と時間で処理する。

【００５８】上記上段の分解容器２１により、乾燥を行
い、且つ発生した有機ハロゲン化合物と添加した薬剤と
を接触反応させて、無害な塩化物（塩化ナトリウムな
ど）を生成し、被処理物、分解ガス中に有害な有機ハロ
ゲン化合物（ダイオキシン類など）が残存しないように
する。

【００５９】被処理物に混合又は添加する処理剤は、有
機ハロゲン化合物のＨＣｌ（塩化水素）と接触反応して
無害な塩化物（塩化ナトリウムなど）を生成するアルカ
リ物質を使用する。例えば、本願の出願人が先に出願し
た特開平９−１５５３２６号、特開平１０−４３７３１
号、特開平１０−２３５１８６号、特開平１０−２３５
１８７号に示すように、アルカリ土類金属、アルカリ土
類金属化合物、アルカリ金属、アルカリ金属化合物で、
具体的には、カルシウム、石灰、消石灰、炭酸カルシウ
ム、ドロマイト、珪酸塩（珪酸カルシウムなど）、炭酸
水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、セスキ炭酸ナトリウ
ム、天然ソーダ、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、
炭酸水素カリウム、炭酸カリウムの中から１種類選択す
るか、数種類混合して使用する。使用量としては、被処
理物に対して５〜３０重量％を混合または添加する。

【００６０】例えば、上記の炭酸水素ナトリウム（Ｎａ
ＨＣＯ₃）を使用した場合、第１の加熱処理炉である脱
塩素炉内においてＨＣｌ成分の分解ガスが発生するが、
直ちに炭酸水素ナトリウムと反応して（ＮａＨＣＯ₃）
＋（ＨＣｌ）→（ＮａＣｌ）＋（Ｈ₂Ｏ）＋（ＣＯ₂）と
なり、無害な塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）を生成し、分
解ガスから有害なＨＣｌが無くなる。このことによっ
て、分解ガス中のＨＣｌ成分の無害化と被処理物の無害
化が同時に行われる。

【００６１】この有害成分を析出した後の被処理物は上
記のようにフレキシブル継手２３を介して下段の分解容
器２２に送り込まれ、ここで炭化処理され、炭化物は回
収手段５０によって回収される。この分解容器２２内に
は、ＨＣｌ、ダイオキシン類などの有害成分を含むガス
は存在しないので、炭化物がこれらの有害物質を吸着す
ることはないため、無害な炭化物として燃料などとして
必要ならば再利用できる。

【００６２】上記のようにして生成された炭化物、すな
わち炭化された処理物は、搬送手段５１により灰化燃焼
させるために、炭化物（灰化）燃焼炉５２に導入されて
燃焼される。この燃焼炉５２は、例えば回転キルン方式
の燃焼炉を使用し、一端側から導入された炭化物を回転
させながら燃焼して灰化し、他端側から灰化物を排出す
る。なお、炭化物燃焼炉５２で発生した排気ガスは、灰
キャッチャー５３を介して乾留ガス燃焼炉４０に導入し
て、水蒸気・乾留ガスとともに燃焼する。また、灰キャ
ッチャー５３は、乾留ガス燃焼炉４０への灰の移動を極
力抑えるためのものである。

【００６３】所定温度に到達後（起動後１時間以内）、
被処理物を投入して、加熱分解を開始する。加熱分解に
より、発生した分解ガスは、導管を介して乾留ガス燃焼
炉４０に導入して８５０℃以上で燃焼して無害化する。

【００６４】上記実施の第２形態のように、乾留ガス燃
焼炉４０と炭化物燃焼炉５２とを別構成にしたのは以下
の理由からである。

【００６５】乾留ガス燃焼炉４０で燃焼された排気ガス
は、バグフィルタ後の排気ブロアにより吸引しているこ
とから、両炉を一体形成すると、灰が吸引されて熱交換
器およびバグフィルタにまで運ばれることになり、これ
を防止して排気ガスに含まれて移動する灰分を最小限と
なるようにするためである。なお、灰キャッチャー５３
を設けて、乾留ガス燃焼炉４０に移動する灰を減少させ
ているのも上記理由からである。

【００６６】上記実施の第２形態において、乾留ガス燃
焼炉４０は別置置き形成としてもよく、また、ガスター
ビンは、排気ガスに燃料を追加噴霧して燃焼させるアフ
ターバーナで構成してもよい。さらに、熱分解手段とし
ては、回転キルン方式に構成してもよく、この構成の場
合には、反応炉（乾燥・脱塩素炉、炭化炉）で発生する
分解ガスなどは水蒸気管、乾留ガス管を介して乾留ガス
燃焼炉に導入される。この際に各管が大気中に露出する
と、分解発生した有機物などが冷やされて管壁に付着固
化し、管閉塞を引き起こすことになるので、加熱ジャケ
ットで包囲し、乾留ガス燃焼炉から熱風を導入して、熱
分解に使用した温度（例えば炭化６００℃）以上の温度
で加熱保温するようにする。

【００６７】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、電力
を供給するガス機関発電施設（ガスタービン発電装置）
の排気ガスを利用し、且つ併設の燃焼バーナーによる熱
風ガスと併合した熱風ガスを短時間で得ることができ
る。よって、熱分解処理施設の起動から被処理物投入ま
での所謂「立ち上げ時間」の短縮ができるようになる。
また、ガス機関発電施設の排気ガス温度（４００〜５５
０℃）以上の熱風ガスを得ることが出来、各種被処理物
の性状に合わせた温度条件で加熱することができるの
で、安定した熱分解を行うことができる。

【００６８】しかも、熱分解処理施設と発電施設とを隔
壁などにより区画し、しかも通風が制限されるように発
電施設内の圧力を熱分解処理施設内の圧力よりも高くし
て、熱分解処理施設内の大気がガス機関発電施設内に流
入することがなく、ガス機関発電施設（ガスタービン）
が塵埃を含む空気を吸い込むこともなく、ガスタービン
を長期間安定に運転使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の熱分解処理施設の実施の第１形態をブ
ロック化して示す概念図。

【図２】第１形態を２系統にしたときの平面配置構成説
明図。

【図３】第１形態を２系統にしたときの上下配置構成説
明図。

【図４】本発明の熱分解処理施設の実施の第２形態の概
念図。

【符号の説明】

１０…投入手段１１…ホッパ１２…スクリューコンベア２０…熱分解手段２１、２２…分解容器２３…フレキシブル継手２４、２８ａ、２８ｂ…仕切板２５…連通口２６…分解ガス導管２７…温度調整手段３０…ガスタービン発電装置３１…ガスタービン３２…燃焼器３３…空気圧縮機３４…ガスタービン発電機３５…圧縮空気加熱手段３６…排ガス配管３７、４１…燃焼バーナー３９…熱風炉４０…乾留ガス燃焼炉４２…循環ブロア４３…ノズル４４…温度調節用空気供給ブロア５０…回収手段５１…搬送手段５２…炭化物燃焼炉５３…灰キャッチャー１０１…前処理施設手段１０２…熱分解施設手段１０３…隔壁１０４…ガスタービン発電施設手段１０５…ガス燃焼炉１０６…灰化施設手段１０７…エネルギ回収手段１０８…浄化手段１１０…外壁１１１〜１１３…ファン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ２３Ｇ 5/46 ＺＡＢＦ２３Ｇ 5/46 ＺＡＢＺ 5/50 ＺＡＢ 5/50 ＺＡＢＡＦターム(参考） 3K061 AA24 AB02 AC01 AC02 AC03 BA05 CA01 CA07 FA03 FA10 FA21 3K062 AA24 AB02 AC01 AC02 AC03 BA02 DA12 DB05 3K065 AA24 AB02 AC01 AC02 AC03 BA05 JA05 JA15 3K078 AA05 BA08 BA13 CA02 CA07 CA21 CA24

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理物を投入する投入手段と、投入さ
れた被処理物を加熱しながら移動させて熱分解する熱分
解手段と、加熱処理時に発生する被処理物からの分解ガ
スを燃焼する分解ガス燃焼手段と、この燃焼手段による
熱分解後の処理物を燃焼して灰化する手段とを備えた熱
分解処理施設を有し、前記熱分解手段の加熱源となる高温排気ガスを得るガス
機関発電施設を有し、前記熱分解処理施設とガス機関発電施設とを区画し、両
施設内圧力が、ガス機関発電施設＞熱分解処理施設とな
るように、圧力調整手段で調整したことを特徴とするガ
ス機関発電施設を備えた熱分解処理施設。
【請求項２】圧力調整手段としては、回転送風機を用
いたことを特徴とする請求項１記載のガス機関発電施設
を備えた熱分解処理施設。
【請求項３】ガス機関発電施設からの排気ガス中に燃
料を注入し、燃焼させて高温の熱風ガスを得ることを特
徴とする請求項１記載のガス機関発電施設を備えた熱分
解処理施設。
【請求項４】ガス機関発電施設からの排気ガスを、燃
焼バーナを備えた熱風炉に導入して合成熱風ガスを得る
ようにしたことを特徴とする請求項１記載のガス機関発
電施設を備えた熱分解処理施設。
【請求項５】ガス機関発電施設は、ガスタービン発電
装置からなることを特徴とする請求項２から請求項４記
載のガス機関発電施設を備えた熱分解処理施設。
【請求項６】ガス機関発電施設は、ガスエンジン発電
装置からなることを特徴とする請求項２から請求項４記
載のガス機関発電施設を備えた熱分解処理施設。
【請求項７】灰化する手段は、燃焼炉からなり、この
燃焼炉の熱風を分解ガス燃焼手段に導入して分解ガスを
燃焼させることを特徴とする請求項１から請求項６記載
のガス機関発電施設を備えた熱分解処理施設。
【請求項８】熱分解手段は、内部に被処理物を導入し
て撹拌搬送する手段を備えた分解容器を有し、その分解
容器の外部から熱風ガスにより間接加熱するようにした
ことを特徴とする請求項１から請求項７記載のガス機関
発電施設を備えた熱分解処理施設。
【請求項９】被処理物を導入して間接加熱する分解容
器は、複数個併設配置して構成したことを特徴とする請
求項１から請求項８記載のガス機関発電施設を備えた熱
分解処理施設。
【請求項１０】複数個併設した分解容器は、加熱ジャ
ケットで個々に包囲するか、若しくは一括包囲して構成
したことを特徴とする請求項１から請求項８記載のガス
機関発電施設を備えた熱分解処理施設。
【請求項１１】ガスタービン発電装置の圧縮機で圧縮
された空気を加熱してガスタービンの燃焼器に導入する
ようにしたことを特徴とする請求項５記載のガス機関発
電施設を備えた熱分解処理施設。
【請求項１２】被処理物を投入する投入工程と、投入
された被処理物を加熱しながら移動させて熱分解する熱
分解工程と、加熱処理時に発生する被処理物からの分解
ガスを燃焼する分解ガス燃焼工程と、この燃焼工程によ
る熱分解後の処理物を燃焼して灰化する工程とを備えた
熱分解処理施設を有し、この熱分解処理施設とは区画さ
れ、前記熱分解工程に高温の排気ガスを供給するガス機
関発電施設を有し、両施設内圧力が、ガス機関発電施設＞熱分解処理施設と
なるように調整し、前記ガス機関発電施設から発生する
排気ガスにより、被処理物を加熱分解して分解ガスを発
生させ、この発生した分解ガスをガス燃焼炉に導入して
燃焼させ、前記熱分解後の処理物は、灰化焼却炉に導入
して灰化させ、灰化時に発生した排気ガスを前記ガス焼
却炉に導入して燃焼させ、燃焼後の排気ガスは浄化して
排出することを特徴とするガス機関発電施設を備えた熱
分解処理方法。
【請求項１３】ガス機関発電施設からの排気ガスは、
その排気ガス中に燃料を注入燃焼して高温の熱風ガスと
したことを特徴とする請求項１２記載のガス機関発電施
設を備えた熱分解処理方法。
【請求項１４】ガス機関発電施設からの排気ガスは、
燃焼バーナを備えた熱風炉に導入して合成熱風ガスとし
たことを特徴とする請求項１２記載のガス機関発電施設
を備えた熱分解処理方法。
【請求項１５】被処理物に、加熱分解により発生する
有機ハロゲン物質と接触反応して無害な塩化物を生成す
る処理剤を添加して加熱処理を行うことを特徴とする請
求項１２から請求項１４記載のガス機関発電施設を備え
た熱分解処理方法。