JP2003074829A - 熱分解残渣冷却装置、及びこの熱分解残渣冷却装置を備えた廃棄物処理プラント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 環境を良くすることができ、メンテナンスの
頻度が少なくて済み、装置長さを短くできて装置のコン
パクトを図ることができるようにする。 【解決手段】 熱分解ドラムで廃棄物を間接的に加熱し
て得られる熱分解残渣と熱分解ガスとのうち、熱分解残
渣を受け入れ、冷却して熱分解残渣選別装置側に送る熱
分解残渣冷却装置であって、熱分解残渣を一端側から受
け入れて軸芯Ｏ周りに回転するとともに他端側から排出
する横型のドラム部３０と、ドラム部３０を冷却する冷
却部３１とを設け、ドラム部３０は、軸芯Ｏに沿う複数
のドラム３２を軸芯Ｏ周りに分散配設して構成してあ
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、熱分解ドラムで廃
棄物を間接的に加熱して得られる熱分解残渣と熱分解ガ
スとのうち、前記熱分解残渣を受け入れ、冷却して熱分
解残渣選別装置側に送る熱分解残渣冷却装置、及び、廃
棄物を間接的に加熱して熱分解残渣と熱分解ガスに熱分
解する熱分解ドラムを設けるとともに、前記熱分解ガス
と、前記熱分解残渣から選別されたカーボン残渣とを燃
焼させる燃焼溶融炉を設け、前記熱分解ドラムと燃焼溶
融炉との間に、前記熱分解ドラムからの熱分解残渣を冷
却する熱分解残渣冷却装置を設けてある廃棄物処理プラ
ントに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記の熱分解残渣冷却装置は 特
開２０００−２３３８２５号公報に開示されているよう
に、冷却振動コンベアで構成してあった。この冷却振動
コンベアは、一般に窒素封入水冷ジャケットタイプであ
り、熱分解残渣を発火等が起こらない温度まで窒素雰囲
気中で冷却している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成によれ
ば、熱分解残渣冷却装置を冷却振動コンベアで構成して
あったために、騒音・振動が生じて環境が悪化しやすか
った。また、冷却振動コンベアとこれに隣接する装置と
の接続部に伸縮継ぎ手が必要となり、このような伸縮継
ぎ手は１年に１〜２回の頻度で交換しなければならず、
メンテナンスの頻度が多くなっていた。

【０００４】これらの問題を解消するために、熱分解残
渣を一端側から受け入れて軸芯周りに回転するとともに
他端側から排出する横型の単一のドラムと、このドラム
を冷却する冷却部とから成る熱分解残渣冷却装置が提案
されている。

【０００５】しかしながら、この技術によれば、熱分解
残渣を通すのは単一のドラムだけであるために、ドラム
の軸芯方向視での熱分解残渣に対するドラム内面の接触
部分の長さをあまり長くすることができず、その結果、
冷却面積を大きくして冷却効率を上げるにはドラムの長
さを長くするしかなく、装置の長さが長くなるという問
題があった。

【０００６】本発明の目的は、環境を良くすることがで
き、メンテナンスの頻度が少なくて済み、装置の長さを
短くできて装置のコンパクトを図ることができるように
する点にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１による発明の構
成・作用・効果は次の通りである。

【０００８】［構成］熱分解ドラムで廃棄物を間接的に
加熱して得られる熱分解残渣と熱分解ガスとのうち、前
記熱分解残渣を受け入れ、冷却して熱分解残渣選別装置
側に送る熱分解残渣冷却装置であって、前記熱分解残渣
を一端側から受け入れて軸芯周りに回転するとともに他
端側から排出する横型のドラム部と、前記ドラム部に受
け入れた熱分解残渣を冷却する冷却部とを設け、前記ド
ラム部は、前記軸芯に沿う複数のドラムを前記軸芯周り
に分散配設して、前記複数のドラム内に前記熱分解残渣
を受け入れるよう構成してある。

【０００９】［作用］複数のドラムが熱分解残渣を一端
側から受け入れる。そして、冷却部でドラム内の熱分解
残渣を冷却するとともに、複数のドラムが前記軸芯周り
に回転し、熱分解残渣を軸芯方向に送ってドラムの他端
側から排出する。

【００１０】このように、ドラムを回転させる構造であ
るから、騒音・振動の発生を抑制することができ、しか
も、隣接する装置との接続部を、繰り返して外力が加わ
るような接続部（例えば冷却振動コンベアの場合の伸縮
継ぎ手）で構成する必要がなくなって、接続部の寿命を
長くすることができる。

【００１１】そして、複数のドラムを前記軸芯周りに分
散配設した上記の複胴型の構造を、ドラム部を単一のド
ラムで構成した単胴型の構造と比べると（この場合、両
者は単位時間当たり同じ量の熱分解残渣を冷却処理して
搬送する大きさのものとする）、 1) 複胴型の構造では、各ドラム内の熱分解残渣の厚さ
（例えば図３におけるｌ。図３で３２はドラムである）
が、単胴型の構造におけるドラム内の熱分解残渣の厚さ
よりも薄くなって、熱分解残渣の冷却効率を上げること
ができ、 2) 複胴型の構造でのドラムの軸芯方向視における熱分
解残渣に対する各ドラム内面の接触部分の長さの合計の
長さを、単胴型の構造での熱分解残渣に対するドラム内
面の接触長さよりも長くすることができる。

【００１２】上記の1)，2)により、例えば複胴型の構造
と単胴型の構造とで冷却面積（前記接触部分の長さ×ド
ラムの長さ）を同一となるように設計する場合、複胴型
の構造のドラムの長さが単胴型の構造のドラムの長さよ
りも短くて済む。

【００１３】［効果］従って、騒音・振動の発生を抑制
することができて環境を良くすることができ、隣接する
装置との接続部の寿命を長くすることができて、メンテ
ナンスの頻度が少なくて済み、装置長さを短くできて装
置のコンパクト化を図ることができた。

【００１４】請求項２による発明の構成・作用・効果は
次の通りである。

【００１５】［構成］請求項１による発明の構成におい
て、前記ドラムが前記軸芯周りに回転するに伴って、前
記熱分解ドラムからの熱分解残渣を掬い上げるととも
に、前記ドラム内に流下案内する熱分解残渣流下案内板
を前記ドラムの一端側に設けてある。

【００１６】［作用］請求項１の構成による作用と同様
の作用を奏することができるのに加え、次の作用を奏す
ることができる。

【００１７】ドラムが軸芯周りに回転するに伴って、ド
ラムの一端側の熱分解残渣流下案内板が熱分解ドラムか
らの熱分解残渣を掬い上げるとともにドラム内に流下案
内する。

【００１８】これにより、ドラム内に熱分解残渣を円滑
に導入することができる。また、ドラム内に熱分解残渣
を導入するのに、熱分解残渣流下案内板をドラムの一端
側に設けただけであるから、構造が複雑化するのを回避
することができる。

【００１９】［効果］従って、ドラムの構造の簡素化を
図ることができながら、請求項１の構成による効果と同
様の効果を得やすくなった。

【００２０】請求項３による発明の構成・作用・効果は
次の通りである。

【００２１】［構成］請求項１又は２による発明の構成
において、前記ドラムの他端側の熱分解残渣排出口に対
して設けた熱分解残渣排出ケース内に、前記熱分解残渣
を各ドラムの熱分解残渣排出口から落下排出させるよう
構成してある。

【００２２】［作用］請求項１又は２の構成による作用
と同様の作用を奏することができるのに加え、次の作用
を奏することができる。

【００２３】前記熱分解残渣排出ケース内に熱分解残渣
を各ドラムの熱分解残渣排出口から落下排出させるか
ら、例えばドラムの熱分解残渣排出口からの熱分解残渣
を残渣送りスクリュー付の排出管等で熱分解残渣排出ケ
ースまで送って排出する場合に比べると、装置の長さを
短くすることができる。

【００２４】［効果］従って、請求項１又は２の構成に
よる効果と同様の効果を、より得やすくなった。

【００２５】請求項４による発明の構成・作用・効果は
次の通りである。

【００２６】［構成］請求項１，２，３のいずれか一つ
による発明の構成において、前記ドラム部は、同径の３
本のドラムを互いに外接させて構成してある。

【００２７】［作用］請求項１，２，３のいずれか一つ
の構成による作用と同様の作用を奏することができるの
に加え、ドラム部は、同径の３本のドラムを互いに外接
させて構成してあるから、ドラム部の外径が大きくなり
過ぎるのを回避することができる。

【００２８】［効果］従って、請求項１，２，３のいず
れか一つの構成による作用と同様の作用を奏することが
できるのに加え、ドラム部をコンパクト化することがで
きた。

【００２９】請求項５による発明の構成・作用・効果は
次の通りである。

【００３０】［構成］請求項１，２，３，４のいずれか
一つによる発明の構成において、前記冷却部は、前記ド
ラムに水を噴射して前記ドラムを冷却するよう構成して
ある。

【００３１】［作用］請求項１，２，３，４のいずれか
一つの構成による作用と同様の作用を奏することができ
るのに加え、冷却部は、前記ドラムに水を噴射して前記
ドラムを冷却するよう構成してあるから、冷却部を安価
に構成することができる。

【００３２】［効果］従って、請求項１，２，３，４の
いずれか一つの構成による効果と同様の効果を奏するこ
とができるのに加え、冷却部の製作コストを低廉化する
ことができた。

【００３３】請求項６による発明の構成・作用・効果は
次の通りである。

【００３４】［構成］廃棄物を間接的に加熱して熱分解
残渣と熱分解ガスに熱分解する熱分解ドラムを設けると
ともに、前記熱分解ガスと、前記熱分解残渣から選別さ
れたカーボン残渣とを燃焼させる燃焼溶融炉を設け、前
記熱分解ドラムと燃焼溶融炉との間に、前記熱分解ドラ
ムからの熱分解残渣を冷却する熱分解残渣冷却装置を設
けてある廃棄物処理プラントであって、前記熱分解残渣
冷却装置は、前記熱分解残渣を一端側から受け入れて軸
芯周りに回転するとともに他端側から排出する横型のド
ラム部と、前記ドラム部に受け入れた熱分解残渣を冷却
する冷却部とを設け、前記ドラム部は、前記軸芯に沿う
複数のドラムを前記軸芯周りに分散配設して、前記複数
のドラム内に前記熱分解残渣を受け入れるよう構成して
ある。

【００３５】［作用］廃棄物を間接的に加熱して熱分解
残渣と熱分解ガスに熱分解する熱分解ドラムを設けると
ともに、前記熱分解ガスと、前記熱分解残渣から選別さ
れたカーボン残渣とを燃焼させる燃焼溶融炉を設け、前
記熱分解ドラムと燃焼溶融炉との間に、前記熱分解ドラ
ムからの熱分解残渣を冷却する熱分解残渣冷却装置を設
けてある棄物処理プラントにおいて、請求項１の構成に
よる作用と同様の作用を奏することができる。

【００３６】［効果］従って、上記の廃棄物処理プラン
トにおいて、請求項１の構成による効果と同様の効果を
奏することができた。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００３８】図１に、家庭ゴミ等の一般廃棄物やカーシ
ュレッダーダスト・電化製品等の産業廃棄物の処理プラ
ントである熱分解ガス化溶融プラントを示してある。

【００３９】この熱分解ガス化溶融プラントは前処理設
備１・熱分解設備２・熱分解残渣選別設備３・高温燃焼
溶融設備４・ボイラ発電設備５・排ガス処理設備６から
成る。

【００４０】［前処理設備１］廃棄物ピット７に貯留さ
れた廃棄物を破砕機で破砕し、破砕廃棄物を搬送装置等
で熱分解設備２に送る。

【００４１】［熱分解設備２］廃棄物ピット７からの廃
棄物を熱分解ドラム１２に搬送供給し、加熱ガス供給部
１０２からの加熱ガスで廃棄物を間接的に加熱しなが
ら、無酸素あるいは低酸素雰囲気で約４５０℃の熱分解
ガスと熱分解残渣とに熱分解する。

【００４２】そして、熱分解ドラム１２の熱分解ガス・
熱分解残渣排出ケース４５から熱分解ガスを後述の高温
燃焼溶融炉１３に送り、熱分解残渣を熱分解残渣選別設
備３に送る。

【００４３】［熱分解残渣選別設備３］熱分解ドラム１
２の熱分解ガス・熱分解残渣排出ケース４５からの熱分
解残渣を、振動フィーダ７０で熱分解残渣冷却装置１４
に送って冷却する。この熱分解残渣冷却装置１４の構造
についてはあとで詳述する。

【００４４】冷却された熱分解残渣をバケットコンベア
５５に送り、バケットコンベア５５からの熱分解残渣を
シール用振動コンベア５９で熱分解残渣選別装置９１に
送る。

【００４５】前記熱分解残渣選別装置９１で鉄・アルミ
等を選別された後の熱分解残渣を粉砕する（粉砕したも
のを、以下「カーボン残渣」と呼ぶ）。カーボン残渣は
カーボン残渣サイロ６１に送り、カーボン残渣サイロ６
１内のカーボン残渣を高温燃焼溶融炉１３にその炉頂側
から吹き込む。また、磁選機（図示せず）で選別した鉄
類を鉄類コンテナ９６に回収するとともに、アルミ選別
機（図示せず）で選別したアルミをアルミコンテナ９７
に回収する。

【００４６】［高温燃焼溶融設備４］熱分解ガス・カー
ボン残渣・集塵ダストを高温燃焼溶融炉１３に炉頂側か
ら吹き込み、これらを旋回燃焼する。焼却灰・集塵ダス
トは溶融し、炉底から連続排出する。

【００４７】［ボイラ発電設備５］排ガスはボイラ輻射
ゾーンで冷却し、蒸発管群で均一な温度にした後、過熱
蒸気管群に送る。ボイラ１８で蒸気を熱回収し、タービ
ン・発電機（図示せず）で電気として回収する。

【００４８】［排ガス処理設備６］排ガスをガス冷却室
２１・第１バグフィルタ１７・第２バグフィルタ２２等
で処理して煙突２５から排気する。１３０は誘引ファン
である。

【００４９】次に、前記熱分解残渣選別設備３に設けた
熱分解残渣冷却装置１４について説明する。

【００５０】＜熱分解残渣冷却装置１４の構造＞図２，
図３に示すように、前記熱分解残渣冷却装置１４は、熱
分解残渣受入部３５と、この熱分解受入部３５の熱分解
残渣を一端側から受け入れて、軸芯Ｏ周りに回転すると
ともに他端側から排出する横型のドラム部３０と、熱分
解残渣排出ケース３８と、ドラム部３０に冷却水を噴射
する冷却水噴射機構３１（冷却部に相当）とを設け、横
型のドラム部３０を位置固定状態の外側ケース３７で覆
って構成してある。

【００５１】前記熱分解残渣受入部３５は、熱分解残渣
を受け入れるコンベアケース３４と、このコンベアケー
ス３４内に挿入したスクリューコンベア３６と、スクリ
ューコンベア３６から送られてくる熱分解残渣を収容す
る熱分解残渣収容ケース５１とから成る。

【００５２】前記ドラム部３０は、軸芯Ｏに沿う同径の
３本のドラム３２を、軸芯Ｏ周りに分散する状態に互い
に外接させて、軸芯Ｏ周りに一体回転可能に構成してあ
る。そして、３本のドラム３２の両端面の周り（詳しく
はドラム３２の径方向で前記両端面の外方側）に、外側
ケース３７内の空間（３本のドラム３２の外側の空間）
に対する閉塞板５３を設けてある。前記熱分解残渣収容
ケース５１内の空間は、外側ケース３７内の空間に対し
て閉塞して、熱分解残渣収容ケース５１内への空気の侵
入を防止してある。

【００５３】つまり、熱分解残渣収容ケース５１及びド
ラム３２内への空気の侵入を防止した状態で熱分解残渣
を冷却する。

【００５４】３本のドラム３２は、これら３本のドラム
３２を囲む状態に一体に設けた大径ギア３９と、これに
噛み合う小径ギア４０とから成るギア機構を介して電動
モータ４１で回転駆動する。

【００５５】図３において、ｌはドラム３２内の熱分解
残渣の厚さ、θは、ドラム３２の軸芯方向視で、熱分解
残渣の幅方向両端とドラム３２の中心を結ぶ２本の仮想
線が成す角度である。

【００５６】図１，図５に示すように、ドラム３２が軸
芯Ｏ周りに回転するに伴って、熱分解残渣を掬い上げる
とともに、ドラム３２内に流下案内する熱分解残渣流下
案内板３３をドラム３２の一端側に設けてある。熱分解
残渣流下案内板３３は、ドラム３２の周壁の一部である
円弧状部分をスクリューコンベア３６側に向けて延出し
たもので、延出端部側ほど軸芯Ｏ側に位置する傾斜姿勢
に設定してある。

【００５７】この構造により、図５（イ），図５（ロ）
に示すように、ドラム３２が軸芯Ｏ周りに回転するに伴
って、分解残渣流下案内板３３が、熱分解残渣収容ケー
ス５１内の熱分解残渣内にその上方から入り込んで熱分
解残渣を救い上げ、さらに回転が進むと、図５（ハ），
図５（ニ）に示すように（図５（ニ）は図５（ハ）のＡ
−Ａ視図である）に、分解残渣流下案内板３３が下流側
ほど低所に位置する傾斜姿勢になって、熱分解残渣がド
ラム３２内に滑り込む。

【００５８】図４に示すように、前記ドラム３２の他端
側に形成した熱分解残渣排出口５２を熱分解残渣排出ケ
ース３８に挿入させて、各ドラム３２で冷却した熱分解
残渣を各ドラム３２の熱分解残渣排出口５２から熱分解
残渣排出ケース３８に落下排出させるように構成してあ
る。

【００５９】前記ドラム部３０の軸芯Ｏは下流側ほど低
くなる傾斜姿勢に設定して、熱分解残渣を熱分解残渣排
出口５２から排出しやすくしてある。

【００６０】前記冷却水噴射機構３１は、複数の水噴射
ノズル４２を備えた３本の水噴射管４３を、各ドラム３
２に沿う姿勢に各ドラム３２の外方側に配置し、供水管
路４４Ａを通して水を水噴射管４３に送るポンプＰと、
冷却後の水を回収する回収ケース４６（図３参照）と、
回収した水をポンプ４５に戻す戻し管路４４Ｂとを設
け、戻し管路４４Ｂに熱交換器４７を設けて構成してあ
る。

【００６１】［別実施形態］図６に示すように、前記３
本のドラム３２の他端側に、内周部に熱分解残渣送りス
クリュー４９を備えた一本の筒状の熱分解残渣送りケー
ス４８を連設し、熱分解残渣送りケース４８の一端部を
熱分解残渣排出ケース３８に挿入してあってもよい。

【００６２】図７に示すように、前記ドラム３２の内周
部に熱分解残渣掻上げ羽根５０を設けてあってもよい。

【００６３】上記の実施形態では、前記ドラム部３０の
軸芯Ｏを下流側ほど低くなる傾斜姿勢に設定して、熱分
解残渣を熱分解残渣排出口５２から排出しやすくした
が、この構造に換えて、前記軸芯Ｏを水平姿勢に設定
し、熱分解残渣を送る熱分解残渣送りスクリュー等の送
り機構をドラム３２に設けてあってもよい。

【００６４】前記複数のドラム３２は互いに径が異なっ
ていてもよい。

【００６５】前記ドラム３２の数は２個であってもよ
く、４個以上であってもよい。

【００６６】前記ドラム部３０は、中央の１本のドラム
を複数のドラムが囲む状態に、前記中央の１本のドラム
の外周面に複数のドラムを外接させて構成してあっても
よい。この場合、中央の１本のドラムの軸芯が前記ドラ
ム部３０の前記軸芯Ｏとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】熱分解ガス化溶融プラントの概略図

【図２】熱分解残渣冷却装置の斜視図

【図３】熱分解残渣冷却装置の縦断図

【図４】熱分解残渣の排出状態を示す縦断図

【図５】熱分解残渣流下案内板の作用を示す図

【図６】別実施形態を示す図

【図７】別実施形態を示す図

【符号の説明】

１２ 熱分解ドラム １３ 燃焼溶融炉 １４ 分解残渣冷却装置 ３０ ドラム部 ３１ 冷却部 ３２ ドラム ３３ 熱分解残渣流下案内板 ３８ 熱分解残渣排出ケース ５２ 熱分解残渣排出口 Ｏ 軸芯

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱分解ドラムで廃棄物を間接的に加熱し
   て得られる熱分解残渣と熱分解ガスとのうち、前記熱分
   解残渣を受け入れ、冷却して熱分解残渣選別装置側に送
   る熱分解残渣冷却装置であって、 前記熱分解残渣を一端側から受け入れて軸芯周りに回転
   するとともに他端側から排出する横型のドラム部と、前
   記ドラム部に受け入れた熱分解残渣を冷却する冷却部と
   を設け、前記ドラム部は、前記軸芯に沿う複数のドラム
   を前記軸芯周りに分散配設して、前記複数のドラム内に
   前記熱分解残渣を受け入れるよう構成してある熱分解残
   渣冷却装置。
2. 【請求項２】 前記ドラムが前記軸芯周りに回転するに
   伴って、前記熱分解ドラムからの熱分解残渣を掬い上げ
   るとともに、前記ドラム内に流下案内する熱分解残渣流
   下案内板を前記ドラムの一端側に設けてある請求項１記
   載の熱分解残渣冷却装置。
3. 【請求項３】 前記ドラムの他端側の熱分解残渣排出口
   に対して設けた熱分解残渣排出ケース内に、前記熱分解
   残渣を各ドラムの熱分解残渣排出口から落下排出させる
   よう構成してある請求項１又は２記載の熱分解残渣冷却
   装置。
4. 【請求項４】 前記ドラム部は、同径の３本のドラムを
   互いに外接させて構成してある請求項１，２，３のいず
   れか一つに記載の熱分解残渣冷却装置。
5. 【請求項５】 前記冷却部は、前記ドラムに水を噴射し
   て前記ドラムを冷却するよう構成してある請求項１，
   ２，３，４のいずれか一つに記載の熱分解残渣冷却装
   置。
6. 【請求項６】 廃棄物を間接的に加熱して熱分解残渣と
   熱分解ガスに熱分解する熱分解ドラムを設けるととも
   に、前記熱分解ガスと、前記熱分解残渣から選別された
   カーボン残渣とを燃焼させる燃焼溶融炉を設け、前記熱
   分解ドラムと燃焼溶融炉との間に、前記熱分解ドラムか
   らの熱分解残渣を冷却する熱分解残渣冷却装置を設けて
   ある廃棄物処理プラントであって、 前記熱分解残渣冷却装置は、前記熱分解残渣を一端側か
   ら受け入れて軸芯周りに回転するとともに他端側から排
   出する横型のドラム部と、前記ドラム部に受け入れた熱
   分解残渣を冷却する冷却部とを設け、前記ドラム部は、
   前記軸芯に沿う複数のドラムを前記軸芯周りに分散配設
   して、前記複数のドラム内に前記熱分解残渣を受け入れ
   るよう構成してある廃棄物処理プラント。