JP2002517599A - 熱分解に起因する気体流出力の埃抽出を伴う熱分解炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 炭素含有固体の粒子がバーナへの燃料供給停止を引き起こす。 【解決手段】 本発明は熱分解炉に関し、熱分解炉は、内部に廃棄物を挿入する出口インタフェースと、熱分解から得られた気体流用の出口（５４）とを含んだ気密空洞（５０）を備えている。燃焼室（６０）は空洞（５０）を覆い、バーナ（８０）は空洞出口（２４）に接続された入口（８４）と、燃焼室（６０）内へ燃料気体を送る出口（８６）とを有する。空洞気体流出口（５４）は少なくとも一つの吐出導管（ＧＡ）を有し、吐出導管は、空洞に接続された第１端部とバーナ（８０）に接続された第２端部とを備え、吐出導管（ＧＡ）がコアレス・スクリュー（１１７）を収容可能であり、コアレス・スクリューが、熱分解から生じた気体流内で存在する固体炭素含有粒子の少なくとも一部分を捕獲し、制御中に回転し、捕獲された粒子を熱分解炉の空洞内に送り戻すようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は特に都市廃棄物、及び／又は、産業廃棄物の熱分解に関する。

【０００２】 本発明は一般的に廃棄物および、更に詳細には、家庭系ごみの処理に適用され
る。本発明はタイヤ、下水設備の汚泥、プラスチック、紙工場廃棄物、プラスチ
ック、廃車廃棄物、固形産業廃棄物、バイオマス、及び、汚染土壌等の処理にも
適用可能である。

【０００３】

【従来の技術】

複数の廃棄物熱分解設備が既に知られている。

【０００４】 例えば、フランス国特許第６５４ １１２号、第６７９ ００９号、及び第６
７８ ８５０号において、廃棄物熱分解炉（オーブン）は、長さ方向軸のまわり
に回転する略円筒形の気密空洞と、廃棄物を空洞に導入するための入力インタフ
ェースと、気体流出力とを有する。覆い（エンベロープ）は空洞を囲む。バーナ
は、空洞の出力へ接続された入力と、覆いに燃焼気体を供給する出力とを備える
。

【０００５】 実際には、空洞を囲む覆い内を循環する燃焼流から得られた空洞の温度上昇に
よって、空洞内に含まれる廃棄物を固体炭素含有物質へ分解することが可能にな
る。

【０００６】 汚染物質は、熱分解から得られた炭素含有固体物質を使用（一般に燃焼）する
以前に処理されるので、廃棄物の元の中身が汚染物質の点からかなり変化したと
きでさえも、熱分解における汚染物質の中和実施は比較的容易である。

【０００７】 従って、異質廃棄物に対しては、廃棄物燃焼後に汚染物質が処理される焼却よ
りも熱分解の方が一層適切である。

【０００８】 熱分解反応は、空気に対して密封された炉（オーブン）内において、４５０℃
から６００℃の間の温度で発生される。この温度の選択は、処理される廃棄物の
性質に依存する。これらの温度に対する反応（クラッキング）は気体および炭素
含有固体を生成する。回転式炉のシール（密封体）に応力が作用することを回避
するために、この反応は圧力をかけないで実施される。

【０００９】 この圧力欠如は、反応によって生成された合成気体の出力の低速を招く。これ
にもかかわらず、また、粒子サイズが小さくかつ低密度であることに起因して、
炭素含有固形物の粒子は気体によって運ばれる。

【００１０】 炉の出力において、熱分解から得られた気体は配管に送られ、バーナに向かっ
て導かれる。これが気体燃焼の発生を保証する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】

徐々に、炭素含有固体の粒子は、先ず吐出導管の解放された断面が次第に減少
され、最終的に完全に閉塞されるまで、吐出導管の周辺上に堆積され、バーナへ
の燃料供給停止を引き起こす。

【００１２】 本発明はこの問題の解決策を提供する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

本発明は、特に都市廃棄物、及び／又は、産業廃棄物用熱分解炉に関し、気密
空洞、前記気密空洞を囲む燃焼室、及び、少なくとも一つのバーナから成り、前
記気密空洞が、内部へ廃棄物を挿入する取入れインタフェースと、熱分解から得
られた気体流出口とを有し、前記少なくとも一つのバーナが、前記空洞の前記気
体流出力に接続された入力と、燃焼ガスを燃焼室に供給可能な出力とを有する。

【００１４】 本発明の一般的な形態によれば、前記空洞の前記気体流出力が、前記空洞に接
続された第１端部と前記バーナに接続された第２端部とを備えた少なくとも一つ
の吐出導管を有し、前記吐出導管がコアレス・スクリューを収容可能であり、前
記熱分解から得られた前記気体流内に存在する固体炭素含有粒子の少なくとも一
部分を回収可能であり、そして回収された粒子を前記炉空洞内へ戻すために、制
御下で回転され得る。

【００１５】 コアレス・スクリューは、第一に、固体炭素含有粒子の回収を行い、次に、こ
のようにして回収された粒子を、例えば、プログラムされた期間で炉空洞に戻す
ことにより、吐出導管の清掃を保証する。

【００１６】 前記コアレス・スクリューが螺旋状ねじ山を有し、その幅およびピッチが、前
記熱分解から得られた前記気体流の吐出平均速度に従って選択され、前記気体流
内に存在する前記粒子の少なくとも幾らかの流れを止めるようにする。

【００１７】 本発明の好適な態様によれば、前記空洞からの前記気体流出力が第１および第
２吐出導管を有し、各吐出導管が第１および第２端部を備え、各第１端部が前記
空洞に接続され、各第２端部が共通ノードに接続され、その前記出力が前記燃焼
室の前記バーナに接続され、各吐出導管が、制御下で、関連された導管から前記
埃を抽出可能とするシャッタ及びコアレス・スクリューを有し、前記埃を抽出す
る一方の前記導管の前記シャッタが閉じられた場合には、他方の前記導管のシャ
ッタが前記熱分解気体を吐出するために開いている。

【００１８】 実際には、前記シャッタが交互に閉じられる。従って、吐出導管のうち一つが
使用中のとき、この導管の掃除を本質的にする掃除シーケンスを容認するために
、他方のシャッタを閉じる。

【００１９】 本発明の目的もまた炉であり、その空洞内への廃棄物の改良された導入である
。

【００２０】 熱分解炉の更なる特徴によれば、廃棄物導入手段が、処理されるべき廃棄物を
受け取り、圧縮し、前記空洞の前記入力インタフェースに充填し、そして前記空
洞への空気の進入を防止可能とし、前記空洞の前記入力インタフェースが、少な
くとも１つの第１および第２入力を有し、前記廃棄物導入手段が、前記空洞の第
１および第２入力にそれぞれ接続された第１および第２導入チャネルと、前記廃
棄物を圧縮し、そして前記第１および第２導入チャネル内にそれを押し込むため
圧縮機を形成する手段と、前記空洞の不浸透性を維持している間に、前記空洞の
前記第１および第２入力内への前記廃棄物の圧縮および充填をジグザグに制御可
能である制御手段とを備える。

【００２１】 都合の良いことに、空洞の２つの入力内で廃棄物の圧縮および充填のジグザグ
制御は、導入手段の復帰における無駄時間の影響を低減し、それによって空洞へ
の廃棄物の実際上連続的な導入と、その結果として、処理された廃棄物の処理量
の点での増加とを容認する。

【００２２】 このタイプの装置もまた、導入チャネルの直径を増大することなく、そして空
洞内への空気取り入れ口を作ることなく、処理された廃棄物の処理量を増大させ
るという利点を持つ。

【００２３】 事実上連続的に廃棄物を導入することによって、バーナに気体の一定処理量を
供給することが可能になり、そのことが廃棄物の逐次的な気体抜きを防止する。

【００２４】 非常に都合の良いことに、空洞への廃棄物導入の不浸透性を更に改良するため
に、２つの導入チャネルが空気抜きチャネルによって相互に接続される。

【００２５】 本発明の別の特徴によれば、各導入チャネルが第１および第２端部を有し、前
記第１端部が、前記空洞に関係される前記入力に接続され、そして制御中に前記
空洞の前記入力を閉じる落下シャッタを有し、前記第２端部が、制御中に前記導
入チャネル内の２方向に配置可能である押し込み機構を収容し、前記廃棄物を前
記関連された落下シャッタに向かって押し込み、前記制御の手段が前記押し込み
機構の変位と、前記落下シャッタの開閉とを制御可能である。

【００２６】 都合の良いことに、各導入チャネルの上部が、前記廃棄物を受け取るトラップ
ドアを有する。

【００２７】 実際には、各導入チャネルは、略平行六面体であり、空洞の長さ方向軸に略平
行である。

【００２８】 本発明はまた熱分解空洞に関し、その熱分解炉は、前記熱分解空洞から得られ
た固体炭素含有物質の回収ユニットを更に有し、前記回収ユニットが、吸い上げ
／密封を形成する吐出チャネルを有し、前記吐出チャネルが、前記空洞に接続さ
れた容器と、分離および洗浄ユニットに向けてこのように蓄積された前記固体炭
素含有物質を導き可能である回収機構とを備え、前記容器の根元には前記固体炭
素含有物質が、空気の浸透を防止するストッパの形で集まっている 都合の良いことに、特に、水と固体炭素含有物質との混合物（ＫＫ）を供給し
、前記混合物の発熱量を促進可能にするために、前記回収ユニットに関係される
前記分離および洗浄ユニットが、注ぎ及び洗浄容器内に回転可能である穴あき円
筒形容器を有する。

【００２９】 都合の良いことに、前記分離および洗浄ユニットが前記水処理手段に接続され
、前記水処理手段が、相互に接続され、各々異なって段々減少する複数のデカン
テーションおよびウォッシング容器と、汚染メータおよび水位コンタクタによっ
て制御されるポンプおよび電磁弁とを有し、所定のしきい値より大きい濃度を備
えた容器から、前の容器に洗浄液を排出し、前記デカンテーションおよびウォッ
シング容器における洗浄液の水位が、次の容器の薄い洗浄液を前記デカンテーシ
ョンおよびウォッシング容器に供給することによって、一定に維持される。

【００３０】 更に、本発明の目的は、前述のタイプの熱分解炉によって、このように得られ
た前記固体炭素含有物質をガラス製造炉内で使用することを含んでいる。

【００３１】 本装置の他の特徴および利点は、以下の詳細な説明および図面から明白になる
だろう。

【００３２】

【発明の実施の形態】

図面は、本発明の理解を助けることができる一種の特質を持った要素に等しく
、適用可能である場合には後者を定義する。

【００３３】 図１に関して、廃棄物熱分解装置は一般に、廃棄物を受領しかつ破砕するため
のユニットＲＥＣと、乾燥ユニットＳＥＣと、熱分解ユニットＴＨＥと、熱分解
ユニットから得られた固体炭素含有物質の回収ＲＥＰと洗浄ＬＡＶとのためのユ
ニットとによって構成される。

【００３４】 受け入れユニットＲＥＣはピット（くぼみ）２を有し、そのピット２内には例
えばトラック４によって運ばれ、処理されるべき廃棄物が捨てられる。都合の良
いことに、廃棄物は、処理されるべき容量を均一寸法に縮小するために、破砕さ
れる（押しつぶされる）。例えば、天井クレーン６は、廃棄物を破砕機８に入れ
るために、ピット２に含まれた廃棄物を集める。この後で更に詳細に説明される
熱分解方法における熱移送および熱交換を助けるために、破砕機８のメッシュサ
イズは例えば１００から１５０ｍｍである。

【００３５】 都合の良いことに、大きい廃棄物（金属棒、パイプ）は符号１０で取り除かれ
る。破砕機８から得られた破砕廃棄物はピット１２内に捨てられる。コンベヤベ
ルト１４は、破砕生成物１２を乾燥ユニットＳＥＣに向かって運搬する。

【００３６】 ピット１２は、ＮＣＶ（正味発熱量）を増大させるために、破砕機８とコンベ
ヤベルト１４との間で緩衝装置として働く。その緩衝装置は回転乾燥機２０への
一定供給を保証し、緩衝装置の目的は、処理されるべき生成物に含まれた水蒸気
の略一部分を排出する。実際には、乾燥機に入る前に、鉄金属１６を除去するた
めに、廃棄物が磁気的に分類され得る。熱分解後に、この磁気分類が実行される
。

【００３７】 乾燥産業生成物を処理する場合には、この乾燥ステップは除去可能であり、そ
の時、廃棄物は熱分解炉のホッパに直接入ることに注意されたい。ホッパは以下
に説明される。

【００３８】 廃棄物は、受け取りユニットＲＥＣから得られた高温空気２４の流れに接触さ
れることによって、回転容器２２内で乾燥される。この高温空気２４は、気体／
気体型の熱交換器３０を通過されることによって、加熱される。熱交換器の加熱
流３２は熱分解ユニットＴＨＥから得られる。

【００３９】 受け取りピット２は部分的に真空下に置かれ、トラック４の荷降ろし中にドア
が開いたとき、埃や不快臭の伝播を防止する。

【００４０】 都合の良いことに、ビニール袋用のシュレッダ（図示せず）が回転乾燥機２０
の投入口の前に設けられている。

【００４１】 次に、乾燥生成物と、乾燥することから得られた気体で充満した水蒸気とが、
気体生成物から固体生成物を分離できる分離機（サイクロン容器）４０によって
、分離される。

【００４２】 分離ユニット４０は、乾燥ユニットＳＥＣから得られた廃棄物を受け取る入力
４２と、固体廃棄物を供給する第１出力４４と、気体廃棄物を供給する第２出力
４６とを有する。

【００４３】 熱分解ユニットＴＨＥは熱分解炉を有する。その熱分解炉は円筒形気密空洞５
０を含み、好ましくは長さ方向軸のまわりに回転する。熱分解炉は、更に、前記
空洞５０を取り囲む容器６０を有する。

【００４４】 廃棄物導入手段７０は、分離ユニット４０の出力４４から得られ、処理される
べき廃棄物を受け取る。このようにして受け取られた廃棄物は次に圧縮され、空
気が空洞に入らない間に、圧縮された状態で空洞に詰め込まれる。

【００４５】 熱分解炉は、分離器４０の出力４６から得られた気体廃棄物８５を受け取る第
１入力８２と、空洞５０の出力５４から得られた気体流を受け取る第２入力８４
と、空洞５０を囲む容器６０に燃焼気体流を供給する出力８６とを備えた少なく
とも１つのバーナ８０によって加熱される。廃棄物の熱分解を実施するために、
前記空洞５０内に導入された廃棄物を選択された所定温度にするように設計され
ているので、この気体流は燃焼気体流と呼ばれる。

【００４６】 都合の良いことに、乾燥過程８５および熱分解過程５４から得られる気体流は
バーナ燃料８０として使用され、略自己加熱的に機能することを可能にする。

【００４７】 本装置は気体／気体型熱交換器９０によって完成され、第２ユニット内では設
置されたこの熱交換器は加熱された流れを有し、この流れは分離ユニット４０の
第２出力４６からバーナの第１入力８２に行き、一次ユニット内には熱分解炉Ｔ
ＨＥの二重容器６０の出力６６から得られる加熱流が在る。

【００４８】 都合の良いことに、バーナ８０を有する燃焼室は耐火物を装備するこが有利で
ある。例えば、バーナ８０は低ＮＯ_xタイプであり、炎温度で１５００℃および
出力８６における温度１０００℃〜１１００℃を保証することが可能である。

【００４９】 本発明に依る装置がダイオキシン、ＮＯ_x、および、芳香族化合物に起因する
全ての汚染を除去することに注意されたい。

【００５０】 ３００℃よりも高い温度に保持される（炭化水素の凝縮を防止するために）熱
分解５４から得られる気体混合物は、その構成故に、一切の汚染因子（エージェ
ント）を含まないことを条件に、バーナ８０において前処理および燃焼可能であ
る。

【００５１】 実際には、乾燥に際して気化される水銀のみが回収システムを必要とする。例
えば、図１に関して、回収システム５５０は外部に向かって吐出（放出）５６０
が行われる前に設置されている。このシステム５５０は、例えば、活性炭装置（
水銀粒子が付着状態になる）を有する。

【００５２】 当出願人は、図１に関して説明される装置を更に改良すること、更に詳細には
、廃棄物処理能力を改良するために特に空洞への廃棄物導入に関して改良するこ
とを意図している。

【００５３】 本発明に従った図２Ａ〜図２Ｄまで、および、図３に関して、空洞５０は廃棄
物用の第１および第２入力５１，５３を有する。

【００５４】 廃棄物導入手段７０は、それぞれ空洞の入力５２と５３に接続された導入チャ
ネル７２と７４を有する。

【００５５】 一方のチャネル７２は端部７１，７５を備え、他方のチャネル７４は端部７３
と７７を備える。端部７１は空洞の入力５１に接続される。端部７３は入力５３
に接続される。チャネル７２に収納されているドロップシャッタ７６は、当該空
洞の入力５１制御の下で閉じられる。チャネル７４に収納されているドロップシ
ャッタ７８は、当該空洞の入力５３制御の下で閉じられる。各チャネルは、連携
チャネル内の２つの方向における制御の下に、空洞の連携入力を閉じるドロップ
シャッタに向かって廃棄物に推力を加えるように変位可能なスラストメカニズム
（推力機構）７９，８１（例えばピストンタイプ又はジャッキタイプ）を収納す
る。

【００５６】 制御手段（図示せず）は、固められた不浸透性の小さい断片を空洞内へ動揺す
る仕方において導入を可能にするために、スラスト機構の変位、および各導入チ
ャネルのドロップシャッタの開／閉を制御可能とする。

【００５７】 実際には、各導入チャネルの上側部分は、廃棄物を受け取るためにホッパ８３
に対向して配置されたトラップ（流れ止め）ドア８５，８７を有する。

【００５８】 更に、各導入チャネルは、廃棄物を不浸透性の断片形に固めることを助けるた
めに、ジャッキ７９，８１に垂直なジャッキ８９，９１を有する。

【００５９】 実際には、各導入チャネルは略平行六面体であり、かつ空洞の長さ方向軸に略
平行である。

【００６０】 受け取りホッパ８３内で処理されるべき廃棄物の通路は、例えば、廃棄物を第
２の双方向コンベヤ９７上に投下する例えば第１の一方向コンベヤ９５を含む。
第２双方向コンベヤは廃棄物を導入チャネルのそれぞれのトラップドア８５、８
７内へ投下するように配列される。

【００６１】 空洞への廃棄物導入の不浸透性を更に改良するするために、２つの導入チャネ
ルは、空気を通しても差し支えないチャネル８８によって相互に接続される。

【００６２】 図３に関して、ピストン８１は前部位置にあり、他方、ピストン７９は後部位
置にある。ピストンが後部位置にあるときには廃棄物９６は取り扱われない（固
められない）が、ピストンが前部位置にあるときには廃棄物は圧縮される。当出
願人は、熱分解から得られる気体吐出導管内に蓄積された微粒子を除去する問題
についても言及している。

【００６３】 図４〜図６に関して、埃抽出デバイスは、熱分解から得られた気体流用吐出導
管内に収納されるように設計されている。

【００６４】 埃抽出デバイスは、気体流用吐出導管ＧＡ内に挿入されているコアレス・スク
リュー１１７を有する。スクリューの外径は導管の内径に略等しく、数ｍｍのわ
ずかな遊びが残されている。例えば、合計に加えられた４ｍｍの遊びは、直径２
０ｃｍの導管と一貫性を保つために全く適切である。コアレス・スクリュー１１
７は、或るピッチを持った螺旋形であり、元は断面が矩形である平たい棒で構成
される。平たい棒の断面の最大寸法部分は吐出導管の内部母線に対して９０°の
角度を形成する。

【００６５】 コアレス・スクリュー１１７は環状空間を占有し、導管ＧＡの中心部位は自由
空間のままに残される。ねじ山の幅およびスクリューのピッチは回収されるべき
埃および気体流の構成の定性分析に従って算定される。

【００６６】 都合の良いことに、コアレス・スクリューは、スクリューが回転するにつれて
捩れることを防止するために、特に、駆動モータＭＯの近辺において長さ方向に
補強される。

【００６７】 スクリューの螺旋形のジオメトリ（幾何学）は、吐出導管における軸のまわり
の回転で接線方向の流れを誘起する。自由空間である中心部位において、埃抽出
器のジオメトリ（幾何学）は気体に接線方向の流れを獲得させるように強いてい
ない。この流れの構成は安定していて、確立した流れ構成を形成する。剪断応力
（周辺層間摩擦）は流体の体積質量および流体自体の動粘度に依存する。確立さ
れた螺旋形の流れは、遠心力の影響の下で、埃の解放を引き起こす。これらの粒
子は、埃抽出器を形成するスクリュー１１７によってトラップされる（流れ止め
される）。埃抽出器の効率は、図７に示す曲線に従って粒子の等級（クラス）に
依存する。

【００６８】 本発明による埃抽出デバイスの利点は、効率の点で、粒子サイズが２μより大
きい埃の流れを止めることにある。２μより小さい埃の流れは極くわずかであり
、熱分解から得られる気体流の伝播方向におけるスクリューから下流の装置の機
能には一切影響しない。

【００６９】 装置の機能低下を避けるために、埃抽出装置は二重に設置される。第１吐出導
管は、気体流を確保するために、炉の後部ボックス４９に取り付けられる。トラ
ップ（流れ止め）作用がその標準値に到達すると、吐出導管の内部を占有する螺
旋スクリューが自動または手動制御により、流れ止めされた埃を気体の伝播方向
Ｆ１と反対の方向Ｆ２に向かって炉に戻すために、アントレイメント（巻き込み
、移動）機構ＭＯによって回転する。この動作には、動力化されたシャッタによ
る配管の閉鎖が先行する。これら２つの動作の制御は、埃抽出後の負荷損失の変
動を測定する差動圧力スイッチに、これらの動作を依存させることによって自動
化することができる。

【００７０】 装置機能の混乱を避けるために、第１吐出導管内での掃き集め動作の開始が、
第１吐出導管と平行な供給施設内へ第２吐出導管を置くことによって、そして第
２吐出導管を設けた自動化シャッタの開閉を命令することによって、先行する。
次に、前回と同じ新規な一掃（掃き集め）動作を始める標準値に達するまで、埃
の流れ止めをする一連の動作が第２導管内で確立される。

【００７１】 この手段、および、一方の吐出導管から他方の吐出導管へ交互に移すことによ
って、熱分解から得られた気体流を大きく変えることなしに、連続的な機能が得
られる。

【００７２】 低流速気体から埃を抽出するための高度に効率的なこの装置は、埃抽出を９８
％から９９％の間に保持することを可能にする。２μ以下のサイズのエーロゾル
（煙霧質）に限り回収を免れる（図７）。

【００７３】 図４及び５においては、本発明によれば、バーナ８０の入力８４に接続された
空洞５０の気体出力５４が変更されている。本発明によれば、この出力５４は少
なくとも２つの吐出導管１０２，１０４を有する。

【００７４】 一方の吐出導管１０２は端部１０３，１０５を備え、他方の吐出導管１０４は
端部１０７，１０９を備える。端部１０３，１０７は、熱分解から得られた固体
炭素含有物質ＭＳＣを含む炉５０の後部ボックス４９の固定部分（前端面）へ接
続される。端部１０５，１０９は共通ノード１１０に接続され、その出力１１２
はバーナ８０の入力８４に接続される。

【００７５】 図６において、導管ＧＡの端部１０３，１０７は炉の後部ボックス４９の上側
部分（最上面）へ接続される。

【００７６】 各吐出導管はシャッタ１１４および個別導管埃抽出機構１１６を有する。埃中
質導管のシャッタ１１４が閉位置に置かれるのに対し、埃が抽出された導管から
の埃抽出の間に、他方の導管のシャッタは熱分解気体を吐出するため、開位置に
置かれている。

【００７７】 図５において、埃抽出器機構１１６は導管内部に収納されているコアレス・ス
クリュー１１７を有する。

【００７８】 変更として、埃抽出機構は中性気体による吹き付け機構、又は、そこから埃が
抽出されるべき導管に振動で衝撃を引き起こす機構を有する。

【００７９】 従って、本発明は、それぞれの吐出導管用に１つずつ、埃分離用の２つの気体
出力と２つのシステムを有する。

【００８０】 実際には、堆積した埃によって引き起こされる負荷損失が、制御圧力スイッチ
（図示せず）上にディスプレイされる或る限度以上に増大すると、第２導管での
吐出を可能にするために動力化シャッタ１１４が作動される。従って、この場合
、汚れた吐出導管の掃除は、スクリュー１１７を回転することにより自動的に実
施され得る。

【００８１】 水平配管の長さは数メータ、例えば６ｍであり、コアレス・スクリューの長さ
は数メータ、例えば３ｍである。

【００８２】 コアレス・スクリューは渦巻き螺旋状流を引き起こし、遠心分離器の役割を果
たす。更に、スクリューによって発生した螺線状流は、その中にはスクリュー配
管の直線区間の重要な部分においても維持され、その区間にはスクリューは存在
しないにも関わらず、その遠心分離器の役割を継続する。その結果、埃抽出器の
総合効率はスクリューの存在する範囲によってほとんど影響されない。従って、
最も可能性の高い仮説において、配管の全長に沿ったスクリューの存在する範囲
は、１．５μ〜２．５μの間でのサイズを持った全粒子を回収するためにのみ有
用なはずである。このサイズの粒子は投入される粒子の全質量のわずか２％に相
当する（図７）。更に、これらの粒子の大部分が、スクリューから下流の直線区
分に沿って維持される渦巻き流によって回収される可能性がある。

【００８３】 吐出導管の半径は０．１ｍに相当し、スクリューのピッチは約０．０６ｍであ
ることもあり得る。変更として、廃棄物の処理能力が更に高い場合には、吐出導
管の半径は、０．１８５ｍであり、ピッチは０．１２ｍであることもあり得る。

【００８４】 図８において、熱分解装置は、廃棄物の熱分解が実施された後で、空洞５０か
ら得られる固体炭素含有物質ＭＳＣを回収するためのユニットＲＥＰを有する。

【００８５】 本発明によれば、回収ユニットＲＥＰは吸い上げ／密封（サイホン／シール）
を形成する吐出チャネル２００を有し、炉（オーブン）４９の出力の根元の固定
部に接続される。

【００８６】 吐出チャネル２００は、根元から傾斜した容器２０２を有し、その根元では固
体炭素含有物質ＭＳＣが空気に対して不浸透性を持つストッパの形で蓄積される
。

【００８７】 回収機構２０４（例えばスクリュータイプ）は、水および固体炭素含有物質の
混合物ＫＫと不活性物質ＩＮとを分離するために、根元から分離ＳＰおよび洗浄
用の別のユニットに向けて蓄積された固体炭素含有物質ＭＳＣを導く。

【００８８】 都合の良いことに、吐出チャネル２００はデカンテーション容器２０８内で回
転可能な穴あきドラム（穴あき円筒形容器）２０６を有する。前記容器の出力２
１０は、以下に詳細に説明される廃棄物処理ユニットＬＡＶに接続される。

【００８９】 この出力２１０は、その発熱量の強化について、後で説明される水と固体炭素
含有物質との混合物ＫＫを供給する。

【００９０】 炉（オーブン）４９（図４，図５及び図８）の出力における根元の固定部は、
生成物出力ＭＳＣにおける炉の密封性を保証する作動油、空気、或いは、機械式
ジャッキによって作動化される例えば２つのバルブ／ドロップ（落下）シャッタ
を有する。

【００９１】 再び、図１を参照すると、本発明にれば、熱分解ユニットＴＨＥから出力され
る固体物質ＭＳＣが洗浄され、図８に関して説明されたデバイスＲＥＰ内では、
一方において不活性物質ＩＮに、他方において水と固体炭素含有物質の混合物Ｋ
Ｋに分離される。出力２１０から得られる水と固体炭素含有物質の混合物ＫＫは
一連の容器３００において回収される。前記物質ＫＫを洗浄し、これらの物質か
ら塩化物または硫酸塩の形で炭素粒子に付着した汚染物質を除去する。

【００９２】 炭素微細粒子は、デカント（静かに注がれ）およびウォッシング（洗浄され）
された後で、湿った媒体を用いてぜん動運動ポンプ４００によりベルトタイプ乾
燥機４０２に向かって運ばれる。このようにして、熱分解から得られた固体炭素
含有物質ＫＫに含まれる水分の大部分が除去される。次に、ベルトタイプ乾燥機
４０２からの滴下物４０４は炭素含有固体洗浄チェーンに向かって戻される。

【００９３】 炭素部分ＰＣは、前述の熱交換器９０，３０から得られた気体５１０が自動的
に供給されるミクロン乾燥機（ドライヤ）５００に向かって導かれる。固体炭素
含有物質ＫＫは貯蔵６００され、選定された使用場所へ輸送６０２される。

【００９４】 炭素含有固体用洗浄水は、例えば次に示すように機能する機械式蒸気圧縮によ
って処理される。

【００９５】 一次洗浄容器３０２から得られる水は、溶解塩の濃度が標準値に達すると、蒸
発器３０４に向かって導かれる。水の温度は、一次容器の恒久水回路によって維
持され、前記一次容器は熱分解炉から得られた炭素含有固体ＫＫの流れによって
加熱される。

【００９６】 前の容器の濃度より高い濃度の容器洗浄溶液を排出するために、汚染メータお
よび水位コンタクタによって制御されたポンプおよび電磁弁が装備されるのに対
し、次の容器内の小濃度の洗浄溶液をそれに供給することによって前記容器の洗
浄溶液のレベル（水位）が一定に保たれる。

【００９７】 蒸発器３０４内に存在する水蒸気はコンプレッサ３０６によって連続的に抽出
され、凝縮器３０８に向かって導かれる。凝縮器３０８の温度は、最終水洗容器
３０５から水を循環させることにより、凝縮器の設定圧力における水蒸気の露点
以下に恒久的に保持される。回収されるべき凝縮液は、前の容器の濃度よりも低
い濃度の最終水洗容器３０５に向かって周期的に再循環される。

【００９８】 塩、及び／又は、塩水３１０が蒸発器３０４から周期的に抽出される。抽出は
、塩水の場合にはロックチャンバを介して重力によって実施され、又は、結晶化
した塩の場合にはロックチャンバ内に備えられたスクリューによって実施される
。

【００９９】 本発明の利点の１つは、システムによって生成された水は、ドライヤ（乾燥機
）の後、または、蒸発による凝縮の後のどちらかにおいて、処置後に再循環され
るので、水３２０が消費されないことである。従って、本方法に使用される水は
過剰に有るので、圧縮解除が必要である。この操作は水が処理された後で実施さ
れるので、ネットワークへ放出された水は汚染しない。

【０１００】 このように処理および乾燥された熱分解から得られる固体炭素含有物質ＫＫは
回収可能な燃料になり、その発熱量は強化可能である。これら固体炭素含有物質
は貯蔵が可能であり、例えば、燃えかすをガラス化し、炭素に含まれるか又は流
動化されたベッドに含まれる重金属を流れ止めすることを可能にする溶融燃えか
すサイクロン炉のような、種々のタイプの使用場所へ輸送することができる。

【０１０１】 本発明に関して別の用途も構想可能である。これは、ガラス製作炉内において
固体炭素含有物質を使用することであり、この場合、生成物は実質的な２つの機
能、即ち、炉の加熱および陶磁器の作成を可能にする燃えかす部分のガラス化に
おいて有利である。

【０１０２】 獲得される生成物（気体および固体炭素含有物質またはコークス）の品質は実
質的に制御／命令手段の選択、ならびに、熱分解チェーンにおける前記手段の配
置場所に依存する。

【０１０３】 これらの制御／命令手段のエレメントを次に示す（燃焼室の場合）： 燃焼気体における高温度センサ（ｌ１００℃）； 燃焼ガス管における圧力センサ； 燃焼気体の圧力を表示する送信機； 燃焼気体用サンプラ； 燃焼気体用サンプラに接続された酸素アナライザ； 法規に従った、例えば８５０℃のレベルに燃焼を保持するようにバーナへの外
部燃料供給源解放に対応する安全シーケンスを作動化するための燃焼気体におけ
る極度の低温用（例えば８５０℃未満）コンタクタ； 熱分解炉の廃棄物の供給停止から成る安全シーケンスを始動する、燃焼気体に
おける極度の高温用（例えば１２５０℃超過）コンタクタ。この安全シーケンス
はバーナへの外部燃料供給停止、および、気体を冷却するための空気パイプの開
放にも対応； 熱交換機９０と３０の出力に配置され、下流ファン３１の速度調整機に作用す
る圧力を表示する送信機； 上流ファン３１の回転速度調整機。

【０１０４】 熱分解炉の機能制御／命令ユニットのエレメントを次に示す： 回転シリンダの表面温度用センサ（この温度は７００℃を越えないこと）； 回転シリンダの極度に高い表面温度用警報であり、安全プロセスを作動させる
。

【０１０５】 例えば、安全プロセスを特徴付けるステップを次に示す： 炉への廃棄物供給を停止するステップ； バーナへの外部燃料の供給を停止するステップ； 煙霧冷却のため空気入力のバイパスを開くステップ； 正常機能状態が再確立されないならば、ユニットを停止するステップ。

【０１０６】 調整設備も同様に、シリンダの種々セクションに配置されるシリンダ表面温度
用センサ３個、ならびに、炉から出力される煙霧用温度センサと炉の出力におけ
る固体炭素含有物質の温度用センサと炉内圧力用センサとを有する。

【０１０７】 熱分解によって、煙霧を処理する重い装置を用いないで済ますことを可能にす
る。それは、実装の簡素性、および、同一能力を有する他の装置と比較して装置
を可能にする節約性の観点から焼却と比較して実に有利である。

【０１０８】 本発明による埃抽出システム（コアレス・スクリュー）は、固体粒子を伴った
気体を輸送するためのあらゆるパイプへ適用可能である。コアレス・スクリュー
は主として移送速度が低い（８ｍ／ｓ未満）場合、及び／又は、気体温度が高い
場合に適用される。

【０１０９】 一例として標準を次に示す： 燃焼煙霧パイプ； 集合体移送のために空気を吐出するパイプ； 小さい石炭移送のためのパイプ。

【０１１０】 埃抽出システムの使用は交換、または、従来のフィルタリング（濾過）システ
ム（バリスチックフィルタ、バグフィルタ、サイクロン、等々）から上流への追
加として構想可能である。

【０１１１】 本発明は、例えばバイオマスまたは汚染された土地の再吸収のような、都市／
産業廃棄物の熱分解以外の用途にも適応可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による熱分解装置の全体図である。

【図２Ａ】 本発明に従うと共に、廃棄物導入用である二重入力ユニットの概略図である。

【図２Ｂ】 本発明に従うと共に、廃棄物導入用である二重入力ユニットの概略図である。

【図２Ｃ】 本発明に従うと共に、廃棄物導入用である二重入力ユニットの概略図である。

【図２Ｄ】 本発明に従うと共に、廃棄物導入用である二重入力ユニットの概略図である。

【図３】 本発明に従うと共に、廃棄物導入用である２チャネルを下から見た概略図であ
る。

【図４】 本発明に従うと共に、熱分解気体用である二重出力の斜視図である。

【図５】 図４に関して説明された二重気体出力の断面図である。

【図６】 本発明に従うと共に、熱分解から得られた気体流用である吐出導管内の収納コ
アレス・スクリューの概略図である。

【図７】 本発明による埃抽出器の効率を表す曲線を示す図である。

【図８】 本発明による熱分解炉から得られた固体炭素含有物質の回収および分離ユニッ
トの断面図である。

【記号の説明】

２ ピット ４ トラック ６ 天井クレーン ８ 破砕機 １２ 破砕生成物 １４ コンベヤベルト １６ 鉄金属 ２０ 回転乾燥機 ２２ 回転式容器 ２４ 高温空気 ３０ 熱交換機 ３１ ファン ３２ 加熱流 ４０ 分離器 ４２ 入力 ４４ 第１出力 ４６ 第２入力 ４９ 後部ボックス ５０ 気密空洞 ５１ 第１入力 ５３ 第２入力 ５４ 気体出力 ６０ 燃焼室（容器） ６６ 出力 ７０ 廃棄物導入手段 ７１ 第１端部 ７２ 導入チャネル ７３ 第１端部 ７４ 導入チャネル ７６ シャッタ ７８ シャッタ ７９ スラスト機構（ピストン） ８０ バーナ ８１ スラスト機構（ピストン） ８２ 第１入力 ８３ ホッパ ８４ 第２入力 ８５ トラップドア ８６ 出力 ８７ トラップドア ８９ ジャッキ ９１ ジャッキ ９６ 廃棄物 １０２ 吐出導管 １０３ 端部 １０４ 吐出導管 １０５ 端部 １０７ 端部 １０９ 端部 １１４ シャッタ １１６ 個別導管埃抽出機構 １１７ コアレス・スクリュー ３００ 容器 ３０２ 一次洗浄容器 ３０４ 蒸発器 ３０５ 最終洗浄容器 ３０６ コンプレッサ ３０８ 凝縮器 ３１０ 塩又は塩水 ４００ ポンプ ４０２ 乾燥機 ４０４ 滴下物 ５００ ミクロン乾燥機 ５１０ 気体 ５５０ 回収システム ５６０ 吐出（放出） ６００ 貯蔵 ６０２ 輸送

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年３月２６日（２０００．３．２６）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，Ｚ Ａ，ＺＷ

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気密空洞（５０）、前記気密空洞（５０）を囲む燃焼室（６
   ０）、及び、少なくとも一つのバーナ（８０）から成り、 前記気密空洞が、内部へ廃棄物を挿入する取入れインタフェースと、熱分解か
   ら得られた気体流出口（５４）とを有し、 前記少なくとも一つのバーナが、前記空洞の前記出力（５４）に接続された入
   力（８４）と、燃焼ガスを燃焼室（６０）に供給可能な出力（５４）とを有する
   特に都市廃棄物用、及び／又は、産業廃棄物用熱分解炉であって、 前記空洞（５０）の前記気体流出力が、前記空洞に接続された第１端部と前記
   バーナ（８０）に接続された第２端部とを備えた少なくとも一つの吐出導管（Ｇ
   Ａ）を有し、 前記吐出導管がコアレ・ススクリュー（１１７）を収容可能であり、前記熱分
   解から得られた前記気体流内に存在する固体炭素含有粒子の少なくとも一部分を
   回収可能であり、そして回収された粒子を前記炉空洞内へ戻すために、制御下で
   回転され得ることを特徴とする熱分解炉。
2. 【請求項２】 請求項１記載の熱分解炉において、 前記コアレス・スクリューが螺旋状ねじ山を有し、その幅およびピッチが、前
   記熱分解から得られた前記気体流の吐出平均速度に従って選択され、前記気体流
   内に存在する前記粒子の少なくとも幾らかの流れを止めるようにすることを特徴
   とする熱分解炉。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の熱分解炉において、 前記空洞（５０）からの前記気体流出力が 第１および第２吐出導管（１０２
   ，１０４）を有し、各吐出導管が第１および第２端部を備え、 各第１端部が前記空洞に接続され、各第２端部が共通ノード（１１０）に接続
   され、 その前記出力が前記燃焼室の前記バーナ（８０）に接続され、 各吐出導管が、制御下で、関連された導管から前記埃を抽出可能とするシャッ
   タ（１１４）及びコアレス・スクリュー（１１６）を有し、 前記埃を抽出する一方の前記導管の前記シャッタ（１１４）が閉じられた場合
   には、他方の前記導管のシャッタ（１１４）が前記熱分解気体を吐出するために
   開いていることを特徴とする熱分解炉。
4. 【請求項４】 請求項３記載の熱分解炉において、 前記シャッタ（１１４）が交互に閉じられることを特徴とする熱分解炉。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか一項に記載の前記コアレス・スクリ
   ューを埃抽出機として、固体粒子を満たされた気体輸送用の導管に適用すること
   を特徴とするコアレス・スクリュー。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか一項に記載の熱分解炉において、 廃棄物導入手段が、処理されるべき廃棄物を受け取り、圧縮し、前記空洞の前
   記入力インタフェースに充填し、そして前記空洞への空気の進入を防止可能とし
   前記空洞（５０）の前記入力インタフェースが、少なくとも１つの第１および
   第２入力（５１，５３）を有し、 前記廃棄物導入手段が、前記空洞の第１および第２入力（５１，５３）にそれ
   ぞれ接続された第１および第２導入チャネル（７２，７４）と、 前記廃棄物を圧縮し、そして前記第１および第２導入チャネル（７２，７４）
   内にそれを押し込むため圧縮機（７９，８１）を形成する手段と、 前記空洞の不浸透性を維持している間に、前記空洞の前記第１および第２入力
   （５１，５３）内への前記廃棄物の圧縮および充填をジグザグに制御可能である
   制御手段とを備えることを特徴とする熱分解炉。
7. 【請求項７】 請求項６記載の熱分解炉において、 各導入チャネル（７２，７４）が第１および第２端部（７１，７５；７３，７
   ７）を有し、 前記第１端部（７１，７３）が、前記空洞に関係される前記入力（５１，５３
   ）に接続され、そして制御中に前記空洞の前記入力を閉じる落下シャッタ（７６
   ，７８）を有し、 前記第２端部（７５，７７）が、制御中に前記導入チャネル内の２方向に配置
   可能である押し込み機構（７９，８１）を収容し、 前記廃棄物を前記関連された落下シャッタに向かって押し込み、前記制御の手
   段が前記押し込み機構の変位と、各導入チャネルにおける前記落下シャッタの開
   閉とを制御可能であることを特徴とする熱分解炉。
8. 【請求項８】 請求項６または７記載の熱分解炉において、 各導入チャネルの上部が、前記廃棄物を受け取るトラップドア（８５，８７）
   を有することを特徴とする熱分解炉。
9. 【請求項９】 請求項１〜８のいずれか一項に記載の熱分解炉において、 前記熱分解炉が、前記熱分解空洞から得られた固体炭素含有物質（ＭＳＣ）の
   回収ユニットを更に有し、 前記回収ユニット（ＲＥＰ）が、吸い上げ／密封を形成する吐出チャネル（２
   ００）を有し、 前記吐出チャネル（２００）が、前記空洞に接続された容器（２０２）と、分
   離および洗浄ユニット（２０６）に向けて前記固体炭素含有物質（ＭＳＣ）を導
   き可能である回収機構（２０４）とを備え、前記容器の根元には前記固体炭素含
   有物質（ＭＳＣ）が、空気の浸透を防止するストッパの形で集まっていることを
   特徴とする熱分解炉。
10. 【請求項１０】 請求項９記載の熱分解炉において、 前記回収ユニット（ＲＥＰ）に関係される前記分離および洗浄ユニットが、注
    ぎ及び洗浄容器（２０８）内に回転可能である穴あき円筒形容器（２０６）を有
    することを特徴とする熱分解炉。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載の熱分解炉において、 前記穴あき円筒形容器が水と固体炭素含有物質との混合物（ＫＫ）を供給し、
    前記混合物の発熱量を促進可能にすることを特徴とする熱分解炉。
12. 【請求項１２】 請求項１０記載の熱分解炉において、 前記分離および洗浄ユニット（２０６）が前記水処理手段（ＬＡＶ）に接続さ
    れ、 前記水処理手段が、相互に接続され、各々異なって段々減少する複数のデカン
    テーションおよびウォッシング容器（３００）と、汚染メータおよび水位コンタ
    クタによって制御されるポンプおよび電磁弁とを有し、 所定のしきい値より大きい濃度を備えた容器から、前の容器に洗浄液を排出し
    、前記デカンテーションおよびウォッシング容器における洗浄液の水位が、次の
    容器の薄い洗浄液を前記デカンテーションおよびウォッシング容器に供給するこ
    とによって、一定に維持されることを特徴とする熱分解炉。
13. 【請求項１３】 請求項９〜１２のいずれか一項に従って得られた前記固体
    炭素含有物質をガラス製造炉内で使用することを特徴とするガラス製造炉内での
    使用方法。