JP2005263412A - 廃棄物の搬送方法及び搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】投入廃棄物のスムースな搬送を確保しながら、搬送高さなどの点で搬送物を所定形状に変形し得る搬送方法及びそのための装置を提供する。
【解決手段】シュレッダーダスト１１８の最大搬送高さに対応する回転ドラム１３７ａと１３６ｄとにより搬入口を構成し、回転ドラム１３６ｄに連なる第２コンベア１３６と、第２コンベア１３６と最大搬送高さ間隔を保って設けた第３コンベア１３７とを備え、第３コンベアの回転ドラム１３７ａにより搬送高さ規制を行う搬送装置を用い、第２コンベア１３６と第３コンベア１３７とを同速で同期駆動して、シュレッダーダスト１１８を搬送方向へ送り出す。なお、回転ドラム１３７ａと１３６ｄとにより構成される搬入口の前工程部分に、シュレッダーダスト１１８を解すための回転板車１４１を部分解体として設けても良い。
【選択図】図１

Description

本発明は、部分的に固着部分を含む廃棄物の処理工程中の搬送方法及びそのための装置に関する。

産業廃棄物は、樹脂、金属、ガラス、土砂、木片及び油分などの多種類のものが混入した状態であり、費用と手間の観点から、分別処理を行うことなく埋立処分に依存する簡易な処理方法が主流であった。しかしながら、さらに、最近はリサイクル意識の高まりも加わり、難分解性の有機物の新しい処理方法が要望されている。

上記のように樹脂成分は有機物を原料とするため、有機溶剤に選別溶解させて分離すれば良いとの結論に陥り易いが、例えば、廃車起源の樹脂集中部分を多く含む粉砕ダストは、通常、断熱材や木屑、ガラス片やハーネス、塩ビ被覆線、土砂等の多種類のものが複雑に混入した状態で得られ、また、樹脂成分そのものも、耐熱性や耐油性などの機能性付加のため、樹脂成分に添加剤を使用したり、表面処理を行ったりして成分組成が複雑であることが多い。そして、樹脂だけを分離するには、これらにそれぞれ対応した数多くの手順を経ねばならず、現実的な処理方法とは言い難い。

このような事情から、現在の主流は、複数の処理段階を経た後に焼却処分する方法に移行しつつある。即ち、樹脂成分の処理に際して、廃棄物中の樹脂集中部分を粉砕した後に、粉砕状態の廃棄物を水蒸気分解して得られる廃油成分や、固形物を触媒作用により分解した際の分解残渣などを焼却することで処理の完結とするのが一般的な処理方法となっている。

ところが、分解処理時に導入する反応関与物（水蒸気や触媒）は、処理効率優先のため、一定範囲の重量や形状の分解対象物を想定して、時間当たりの供給頻度や供給量を制御するが、一定範囲仕様に揃える調製を経ないまま対象物を搬送すると、所期の分解処理が達成できないことがある。分解装置に対する投入の際に、雑多な形状及び成分から成る廃棄物の状態のままでは部分的に固着部分を含むことが多く、廃棄物が装置内部中枢の分解処理機構に到達するまでの経路において搬送障害が発生し、この搬送障害が原因となってこのような事態を招くことが多い。このため、従来は、投入廃棄物の寸法や量を所定単位に揃える調整が行われる。（例えば特許文献１及び特許文献２参照。）
特開平１１-１７３５２６号公報（第３-５頁、図１及び図２） 特開平１０-１９２２５号公報（第３-４頁、図１）

特許文献１において廃棄物の高さ形状を揃える調整ゲート２は、ゴミ層厚さの高さを調整して廃棄物の完全燃焼を得るためのもので、装置稼動中の出入をも想定している。しかしながら、雑多な成分から成る廃棄物の搬送中に、調整ゲートを出し入れすることは、廃棄物の一部が圧潰され、これに伴い廃棄物が固着化してしまう。そして、調整ゲート下の搬送路上で廃棄物が固着してしまうと、後から搬入されてくる廃棄物にとっては搬送障害となり、この状態が続くと搬送空間の閉塞を招く。この結果、廃棄物を一定量や寸法に変形させることができず、所期通りの完全燃焼を得ることが困難となる。

これを回避するため、特許文献２のものでは、廃棄物の搬送高さを揃えてこれを一定量に変形させる堰４を設け、堰４の形状が円筒形であるときに廃棄物の搬送高さを良好に揃えることを示している。しかしながら、このものでも円筒形状の直径サイズにより、廃棄物中の紐状成分の絡みが発現されており、搬送障害を完全に取り除くに至っていない。

これらの障害は、調整ゲート２（特許文献１）や堰４（特許文献２）が搬送方向に対して進路妨害要因となることで生じることは明らかである。

本発明は、上記問題点に鑑み、投入廃棄物のスムースな搬送を確保しながら、搬送高さなどの点で搬送物を所定形状に変形し得る搬送方法及びそのための装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため、本発明は、搬送路に進む廃棄物に対して、この廃棄物の最大搬送高さを規制すると共に、最大搬送高さに対応する上下両端により構成される搬入ロから搬送方向に廃棄物の搬送を行う方法において、搬入口を構成する上下両端のそれぞれを同期駆動することにより、上下両端のそれぞれを通過して形成される廃棄物の天地両面を同一の相対速度で搬送方向へ送り出す。

これによれば、搬入口の上端で受け止めた廃棄物の上方部分を送り込みながら、廃棄物を最大搬送高さに揃えて変形する。そして、この状態で廃棄物の天地両面で搬送路への送り出しが行われるため、搬送路中に廃棄物が部分的に固着して搬送障害となることなく、スムースな搬送が確保される。

また、搬送路から最大搬送高さに相当する距離を保った上下方向位置と、搬送路位置とのそれぞれを搬送方向に延伸して成る搬送長を、それぞれ平行に同期駆動することにより、前記搬入ロを通過して搬送路に送り出された廃棄物が、天地両面で同一の相対速度を持続するようにした。これにより、廃棄物が搬送路中で回転したり、あるいは搬送路中部分で擦過したりする際に、搬送路中の絡まるなどの搬送障害を引き起こすことがない。

さらに、搬入口への搬入前に、廃棄物を解す工程を挿入することで、予備的な部分解体が進み、所定形状や量に廃棄物を揃えることができる。

そして、廃棄物の最大搬送高さに対応する上下両端により構成される搬入口を備え、この搬入口の上下両端を同期駆動して搬送方向への送り出しを可能とした構成で搬送装置を組み立てることにより、廃棄物を所定形状に揃えたうえで、スムースな搬送を行うことができる。

この場合、搬入ロの下端位置に連なる躯動搬送路から成る搬送手段と、搬送路と最大搬送高さに相当する間隔を保って撤送方向に延伸すると共に撮送方向に駆動可能に設けた撤送高さ規制手段とを備えることにより、搬送路の上下両面で保持された状態で、廃棄物の搬送を行うことができる。このとき、廃棄物は搬送障害となることなく、また、搬送中に圧潰などして固着部分を形成する事態が回避される。そして、廃棄物に対して、その天地両面での保持状態が、搬入口の通過後も維持されることになり、スムースな搬送が確実に確保される。

また、さらに、搬入口を通過する前の廃棄物を解す部分解体手段を備えた構成を追加することで、廃棄物の解す予備的な部分解体作業が行われ、その後の所定形状での搬送が容易になる。

本発明の搬送方法は、搬入口の上下両端で、廃棄物の天地両面の二面を搬送方向に同速度で送り出す。その際に、搬入口の上端が廃棄物の上方部分に当接し、所定の搬送高さに揃えられて搬送路に送り出される。したがって、廃棄物の一部が搬送路空間に引き留められることなくスムースな搬送が確保される。また、送り出し駆動部分を、上下両端において搬送長に亘って延伸することで、搬送中の廃棄物が回転したり、搬送路を外れたりすることなく、確実な搬送が行われる。

また、この方法を用いるに際して、駆動搬送手段と搬送高さ規制手段とに連なる搬入口を設けて搬送装置を構成することで、所定形状に成形した搬送廃棄物をスムースに搬送することが可能となる。

分解対象物たる樹脂成分の分解工程は、この分解工程から発生した分解残渣を用いて行う残渣燃焼工程や焼却灰溶融工程に対する前処理工程と位置付けることができる。

即ち、シュレッダーダストなどの樹脂含有混在物（以下、分解対象物と記す。）の前処理工程における部分工程は、下記にしたがって順次行う主要７工程で構成することが可能である。

第１工程：投入した分解対象物と外気との隔絶。
第２工程：分解対象物中の固結部分に対する固着状態の緩和及び脆弱部分に対する小片化 。
第３工程：分解対象物の略均一寸法への調整。
第４工程：第１予備加熱温度の油分中への分解対象物全体の浸漬。
第５工程：上記油分外に戻した後の分解対象物全体に対するＦｅＯ粉末から成る触媒の添 加。

第６工程：分解対象物に対する第２予備加熱。
第７工程：分解対象物に対する水蒸気接触反応。

この際に、各部分工程が担う役割は以下の通りである。

第１工程：投入後の分解対象物を外気と隔絶することにより工程中の酸素供給を抑制基調 とする。これにより、第４、第５、第６及び第７の各工程で想定される可燃ガ スの自然発火が防止され、加熱条件下での分解反応を確実に行うことができ る。
第２工程：固結部分と脆弱部分とが混在する分解対象物に対して予備的に部分解体を行い 、その後の第３工程における寸法略均一化を容易にする。
第３工程：中枢の水蒸気接触反応（第５及び第７の各工程）において、導入水蒸気が対象 物の細部全体に亘って接触するように分解対象物寸法を反応最適サイズに揃え て最良の反応収率を得る。
第４工程：中枢の水蒸気接触反応時に導入する水蒸気温度と比べて温和な第１予備加熱温 度（約１７０〜２４０℃）の油分に対する完全浸漬工程を経ることにより、こ の予備加熱段階で、樹脂成分に含まれる塩ビ樹脂起源の塩素原子が化合されて ほぼ完全に消費される。化合生成物たる塩化水素は、予備加熱温度（約１７０ 〜２４０℃）において気相転移するものであり、即ち、塩化水素ガスの状態で 得られるので排出ガスとして効率的に除去できる。また、予備加熱温度に昇温 しておくことで、その後に控える中枢第７工程で必要な高温状態（約２８０〜 ３９０℃）到達に要する昇温時間短縮を助長する効果がある。
第５工程：浸漬油分から油分の外に戻された後でも、浸漬していた油分により、分解対象 物の表面全体が濡れて被覆された状態となる。この濡れ面にＦｅＯ粉末から成 る触媒を添加すると、触媒ＦｅＯ粉末が付着状態で保たれることになり、その 後の第６及び第７工程中に亘って反応系に留まることが可能になる。即ち、所 望の水蒸気接触反応が開始されるまでの間に触媒ＦｅＯ粉末が欠落するおそれ が少なく確実な反応関与が可能となる。なお、添加する触媒として、ＦｅＯ以 外にもＦｅ₂Ｏ、ＦｅＯ₃を用いても後の水蒸気接触分解反応に対する触媒作 用を同様に得られる。
第６工程：中枢の水蒸気接触反応時に導入する水蒸気温度程度の第２予備加熱温度（約２ ８０〜３９０℃）の予備加熱工程を経ることにより、除去に至らなかった残留 塩素の塩化水素ガス化を促進し、塩ビ樹脂起源の塩素成分の徹底除去を行う。
この予備加熱工程を経ずに、高温（約２８０〜３９０℃）条件下での水蒸気接 触反応に直接至る場合、急激な昇温により例外的な過熱状態が生じ、残留塩素 原子に由来するダイオキシン発生を招くおそれがある。塩素成分の徹底除去と 段階的な昇温とを兼ねた予備加熱工程を経ることで、水蒸気接触反応により所 期の樹脂成分分解処理を行うことができる。
第７工程：予備加熱温度を維持したまま、約２８０〜３９０℃の水蒸気を導入することに より、最適サイズに細分化された後の表面全体に触媒ＦｅＯ粉末が概ね均等に 付着した状態の分解対象物の隅々で水蒸気接触分解反応が行われ、最終的に樹 脂成分が分解生成ガスに変換して排出される。分解ガスの成分は、主成分たる 炭化水素ガス、水分及び窒素ガスと、僅小成分たる酸素ガスなどである。ま た、水蒸気温度を３９０℃以下に設定することにより、ダイオキシン発生温度 （約４００〜６５０℃）を確実に下回り、所望の樹脂成分分解を得ることがで きる。なお、分解反応の残渣分は、乾燥した後に、その後の燃焼工程により処 理される。

そして、シュレッダーダストなどの樹脂含有混在物（以下、分解対象物と記す。）の残渣燃焼工程や焼却灰溶融工程に先立つ前処理工程としての樹脂成分分解工程を行うためのシュレッダーダスト用樹脂成分分解装置１００の概略を図１に示す。分解装置１００内は、開閉シャッターから成る仕切り板１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７で仕切られて、二重シャッター室１０８、部分解体室１０９、寸法調整室１１０兼油分浸漬室１１１、触媒添加室１１２兼予備加熱室１１３、水蒸気接触反応室１１４、残渣処理室１１５、残渣回収室１１６が構成される。即ち、二重シャッター室１０８を備えるホッパー１１７から投入された分解対象物１１８ａが、上記各室を経由して分解反応に供された後、残渣回収室１１６の床面兼用シャッター１１９上に反応残渣物が回収され、搬送車１２０の天井シャッター１２１及び上記床面兼用シャッター１１９の開閉により、搬送車１２０に搬出されて、その後の工程に持ち込まれる構成となっている。

また、装置内で発生が予想される可燃ガスの発火を防ぐため、装置１００内部には、ガス導入口１２３、１２４を介して一定流量の不活性（窒素）ガスが導入され、吹き出し孔１２５、１２６、１２７などから各室をパージする構造としている。また、触媒添加室１１２兼予備加熱室１１３、水蒸気接触反応室１１４、残渣処理室１１５の各室には、第１排気口１２８、第２排気口１２９、第３排気口１３０が設置され、各室で発生する生成ガスやパージガスの排出を行う。さらに、ホッパー１１７内の二重シャッター室１０８及び部分解体室１０９には、排気ベント１３１に連なる排気口１３２、１３３が設置され、また、二重シャッター室１０８にもガス導入口１３４が設けられ、導入口１３４から導入される不活性（窒素）ガスにより室内パージを行うとともに、流入する外気（特に外気中の酸素）の排出を行う。

また、装置１００内の分解対象物は、装置内各室に搬出入されるが、それを可能にするため搬送機構が設置されている。この搬送機構は、具体的に、部分解体室１０９内の搬送用第１コンベア１３５と、寸法調整室１１０兼油分浸漬室１１１、触媒添加室１１２兼予備加熱室１１３、水蒸気反応室１１４、残渣処理室１１５の各室に亘って渡設され、これら各室の床面を兼ねて敷設される搬送用第２コンベア１３６と、寸法調整室１１０兼油分浸漬室１１１の天井面を兼ねて架設されるレベル調整用第３コンベア１３７とから構成される。

そして、これら各コンベアには、発生が予想される塩素系ガス（塩化水素ガスや塩素ガス）による腐食を防ぐため、例えばＳＵＳ３１６などのステンレス製ベルトが用いられる。また、特に、高温条件下で用いられる第２及び第３の両コンベア１３６、１３７は、各コンベア加熱防止のため、コンベアベルトを送出するドラム１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ、１３６ｄ及び１３７ａ、１３７ｂなどに水冷式のものを用いるとともに、経路の長い第２コンベア１３６の下面は、ベルト延長方向に沿って水冷式ジャケット１３８により覆われる。なお、触媒添加室１１２兼予備加熱室１１３、水蒸気接触反応室１１４においては、第２コンベア１３６は、ベルト下面からヒータ１３９、１４０により加熱される。

次に、装置１００内の各室の構成を詳説する。

二重シャッター室１０８は、雑多な廃棄物状態のシュレッダーダストを分解対象物として収容するホッパー１１７の主要部分を構成する。即ち、天井シャッター１０１と床面シャッター１０２とは夫々独立して開閉可能に設けられている。そして、ガス導入口１３４から不活性（窒素）ガスを導入し、ガス排気口１３２から排気を行うことができる。したがって、外気と遮断して二重シャッター室１０８内をガスパージすることができる。

部分解体室１０９は、回転板車１４１と第１コンベア１３５とを搭載する。即ち、シャッター１０２の開閉により搬入される分解対象物１１８ａに対して、回転板車１４１が回転しながら連続的に接触して衝撃を与えたり、その後の第１コンベアによる搬送中に継続的に振動を与えたりする。また、部分解体室１０９においても、ガス排気口１３３からの排気が可能であり、シャッター１０２の開放時にガス導入口１３４からの不活性（窒素）ガス導入を行うことにより、室内のガスパージが可能である。

上下方向の開閉シャッター１０３、１０４で仕切られた空間は、寸法調整室１１０と油分浸漬室１１１とを兼ねており、上下方向の間隔を一定に保って設置された第２及び第３の両コンベア１３６、１３７が同期可能に設けられている。そして、両コンベア１３６、１３７は間隙を保ったまま、処理槽１４２の油分中に没入する。処理槽１４２は、ドレン１４３の設置位置の最深部を挟む一対の傾斜面により構成され、第２コンベアは、両傾斜面に沿って敷設されるため、処理槽１４２中の油分に対して出没する形態となる。処理槽１４２中の油分量は、ドレン１４３により調整可能である。

なお、両コンベア１３６、１３７で形成される間隙を搬送される分解対象物は、搬送高さが規制されている。したがって、比較的脆弱なものであれば、搬送中に形状が崩れ、高さ方向の寸法が概ね揃った状態で、処理槽１４２の油分中に没入することになる。なお、両コンベア１３６、１３７での搬送中に崩壊した小片は、トレイ１４４により回収される。また、寸法調整室１１０と油分浸漬室１１１に対して、吹き出し孔１２７が設けられ、ガス導入口１２４からの不活性（窒素）ガスがパージガスとして補充される。

上下方向の開閉シャッター１０４、１０５で仕切られた空間は、触媒添加室１１２と予備加熱室１１３とを兼ねている。即ち、第２コンベア１３６の直上位置に設置された触媒供給器１４５により、ＦｅＯ粉末などの触媒が供給される。また、第２コンベア１３６に沿って、その下方にヒータ１３９が複数設置される。さらに、室内天井部分に第１排気口１２８が設けられ、生成ガスの排出を行うとともに、吹き出し孔１２６からパージ用の不活性（窒素）ガス補充を行う。

上下方向の開閉シャッター１０５、１０６で仕切られた空間は、水蒸気反応室１１４である。即ち、水蒸気導入管１４６からの水蒸気が第２コンベア１３６の上方に沿って噴出される。また、また、第２コンベア１３６に沿って、その下方にヒータ１４０が複数設置され、反応温度条件を確保する。さらに、室内天井部分に第２排気口１２９が設けられ、生成ガスの排出を行うとともに、吹き出し孔１２５、１２６からパージ用の不活性（窒素）ガス補充を行う。

上下方向の開閉シャッター１０６以降の空間は、残渣処理室１１５である。即ち、緊急シャッター１２２（通常は開放状態）直後の第２コンベア１３６位置に、付着物剥離用の刃具１４７が圧接状態でコンベア１３６に取付けられる。そして、刃具１４７により剥離された残渣物は、シャッター１０７上に載置される。なお、水蒸気反応室１１４から搬出された後も、分解対象物からガス生成がしばらく継続することが予想されるため、残渣処理室１１５の天井部分に第３排気口１３０が設けられる。吹き出し孔１２５からのパージ用不活性（窒素）ガス補充を行うことは他室と同様である。

シャッター１０７の下方は、残渣回収室１１６である。回収室１１６は、シャッター１０７の開閉により落下する残渣物を回収するものである。なお、パージガスとして窒素ガスを用いる場合、窒素ガスは空気と同程度の比重であり、必ずしも窒素パージが完全に行われないこともある。このため、装置１００内部には、下面部分のガス導入口１２３からもパージ用不活性（窒素）ガスの導入を行う。

そして、上記構成の分解装置１００を用いて、本発明による樹脂成分の分解を行うに際しては、あらかじめ、分解対象物たるシュレッダーダストを１ｍｍ〜２００ｍｍ角程度に粉砕して用意する。これら粉砕した状態のシュレッダーダストの内容内訳が、概ね、ゴム成分を含む樹脂成分約５０％、金属鉄成分約１２％、金属銅成分約８％、及び、土砂成分など約３０％である。

そして、一定量の粉砕シュレッダーダストを、天井シャッター１０１が開放され、床面シャッター１０２が閉鎖された状態のホッパー１１７中の二重シャッター室１０８に投入する。投入後、天井シャッター１０１が閉鎖し、ガス導入口１３４からパージ用不活性（窒素）ガスを導入すると共に、ガス排気口１３２に連なる排気ベント１３１により排気を行う。これにより、シュレッダーダスト１１８ａを収容した二重シャッター室１０８内は定常的に窒素によるパージ状態となる。ガスパージの目的は、外気流入、即ち、酸素供給を遮断し、その後の高温反応時に発生する高温可燃ガスへの引火を防止し、所望の分解反応を継続することにある。（第１工程）

二重シャッター室１０８がガスパージされた定常状態となった後に、シャッター１０２を開放し、シュレッダーダスト１１８ａを部分解体室１０９に移動する。そして、この室内の回転板車１４１のフィンによる連続的な打撃により、シュレッダーダスト１１８ａの固結部分がほぐされ、あるいは、その脆弱部分が小片化されるなどの部分解体が進行する。さらに、その後の第１コンベア１３５上で搬送される際の振動も、搬送中のシュレッダーダスト１１８ａの略均一化を促進するなど予備的な部分解体を助長する。なお、シャッター１０２を開放し、ガス導入口１３４からの不活性（窒素）ガス導入と、ガス排気口１３３からのガス排出とにより、部分解体室１０９内は、定常的なガスパージ状態である。（第２工程）

次に、シャッター１０３を開放して、第１コンベア１３５で搬送されて来たシュレッダーダスト１１８ａを、寸法調整室１１０内の第２コンベア１３６上に移載する。そして、第２コンベア１３６と、これと上下方向の間隙を一定に保って設けられた第３コンベア１３７とが同期運転する。部分解体されて脆弱化が進んだシュレッダーダスト１１８ａは、この間隙を搬送される際に、規制された搬送高さに応じて形状が崩れ、高さ方向の寸法が概ね揃った状態となる。このとき、回転ドラム１３７ａと１３６ｄとが同期的に作動し、特に、回転ドラム１３７ａは、搬送方向への送り出し機能を備えた搬送高さ規制手段として機能する。また、第２コンベア１３６と第３コンベア１３７とを同一速度で作動させることで、シュレッダーダスト１１８ａの搬送障害発生を防ぐことができる。なお、崩壊してコンベア１３６外に落下したシュレッダーダスト小片は、回収トレイ１４４に捕捉される。（第３工程）

そして、シュレッダーダスト１１８ａは、両コンベア１３６、１３７の間隙に挟まれながら、油分浸漬室１１１内の処理槽１４２の油分中に没入する。処理槽１４２は、ドレン１４３の位置の最深部を挟む一対の傾斜面により構成され、さらに、第２コンベア１３６は、両傾斜面に沿って敷設されて処理槽１４２中の油分に対して出没するため、搬送中にシュレッダーダスト１１８ａも油分に出没する。なお、処理槽１４２の最深部の深さは、ドレン１４３により調整可能であり、その深さを両コンベア１３６、１３７の間隙以上とすることにより、搬送中のシュレッダーダスト１１８ａ全体が油分中に完全浸漬する。なお、シュレッダーダスト１１８ａ中の比較的小比重の成分は油分内に浮遊するおそれがあるが、天井部を形成する第３コンベア１３７に当接されているため、搬送路を外れ、自由浮遊するような事態は防止されている。

また、処理槽１４２中の油分は、あらかじめ、約１７０〜２４０℃程度の第１予備加熱温度に加熱されている。このため、加熱状態の油分中に完全浸漬したシュレッダーダスト１１８ａからは、これに含まれる塩ビ樹脂成分の塩素が脱離し、周囲の水素原子と化合して塩素ガスが生成する。

図２は、油分中の塩ビポリマーが、シュレッダーダスト１１８ａに含有される周囲の微量水分と化合し、ポリマー成分としてポリビニルアルコールを生成すると共に、塩化水素ガスとして塩素原子が除去される反応を示す。生成される塩化水素ガスを排気するため、シャッター１０４を開放して、第１排気口１２８から排出する。なお、処理槽１４２内の油分は、上記の第１予備加熱で気化しない油分とする。（第４工程）

次に、シャッター１０４を開放し、第２コンベア１３６によりシュレッダーダスト１１８ａを油分外の触媒添加室１１２に搬出し、搬出後にシャッター１０４を閉鎖する。このとき、シュレッダーダスト１１８ａの表面全体に油分による濡れ面が形成されている。そして、この状態のシュレッダーダスト１１８ａに対して、触媒供給器１４５からシュレッダーダスト１１８ａの概ね５重量％に相当するＦｅＯ粉末触媒を散布する。このとき、シュレッダーダスト１１８ａの濡れ面に触媒ＦｅＯ粉末が付着し、これが長期間保持される。したがって、その後の水蒸気接触反応が開始されるまでの間に触媒ＦｅＯ粉末が欠落するおそれが少なくなる。なお、ＦｅＯ粉末としては、切削加工時に発生する切粉を長期間空気に曝して酸化させたものを用いても良い。あるいは、ＦｅＯ以外にもＦｅ₂Ｏ、ＦｅＯ₃を用いても後の水蒸気接触分解反応に対する触媒作用を同様に得られる。（第５工程）

さらに、ＦｅＯ粉末付着状態のシュレッダーダスト１１８ａを第２コンベア１３６上で搬送させながら予備加熱室１１３に移動させ、コンベア１３６下方のヒータ１３９により、約２８０〜３９０℃の第２予備加熱温度まで加熱する。これには、次の水蒸気接触反応時の高温に近い温度まであらかじめ昇温させておく、という目的に加え、それまでの塩化水素ガスを生成する反応で消費し切れなかった残留塩素成分を徹底除去するという目的がある。この際に生成する塩化水素ガスは、第１排気口１２８から排出される。（第６工程）

次に、シャッター１０５を開放し、約２８０〜３９０℃に加熱されたシュレッダーダスト１１８ａを第２コンベア１３６により水蒸気反応室１１４に移動する。そして、シュレッダーダスト１１８ａに対して、水蒸気導入管１４６から約２８０〜３９０℃の水蒸気を吹き付ける。ヒータ１４０も同温度に加熱され、水蒸気反応の温度条件を確保する。このとき、ＦｅＯ触媒下での水和反応により、シュレッダーダスト１１８ａ中の樹脂成分の炭化水素骨格が分解される。

図３は、ＦｅＯ触媒下での水蒸気接触分解反応の進行を模式的に示すものである。図３（ａ）に示すように、水蒸気導入により、炭化水素骨格の周囲を水分子が包囲する（水蒸気接触）。しかし、図３（ｂ）に示すように、周囲の水蒸気中の水分子に対してＦｅＯ触媒が作用して活性酸素原子が生成する。そして、図３（ｃ）に示すように、この活性酸素原子が炭化水素骨格の水素原子と化合して水分子として炭化水素骨格から脱離する（水和反応）。そして、この際に、炭化水素骨格の主鎖が分断されて分解が生じる（図３（ｄ）参照）。

これに対して、図４は、ＦｅＯ触媒によらない水蒸気接触分解反応の進行を模式的に示すものである。図４（ａ）に示すように、水蒸気導入により、炭化水素骨格の周囲を水分子が包囲する（水蒸気接触）。そして、図４（ｂ）に示すように、この水分子中の酸素原子と炭化水素骨格の水素原子とがお互いの極性により接近し、化合して水分子として炭化水素骨格から脱離する（水和反応）。そして、この際に、炭化水素骨格の主鎖が分断されて分解が生じる（図４（ｃ）参照）。

いずれの場合も、熱分解を導く水和反応を得ることはできる。しかし、図３と図４との比較から明らかなように、炭化水素骨格の水素原子と化合するものが、活性酸素（図３）と、水分子中の負極性酸素原子（図４）とである点で異なる。そして、相対的に高い反応エネルギーを保持する活性酸素による反応、即ち、ＦｅＯ触媒下での水蒸気接触分解反応が、炭化水素骨格の分離に有効であることが分る。

そして、分解時に生成された炭化水素ガス、水、窒素などの主成分ガスや、酸素などの微量成分ガスの排気を第２排気口１２９により行う。（第７工程）

なお、第２排気口１２９に蒸留器を取付けることにより、排気生成ガスの成分ごとに分留し、回収することができる。そして、蒸留して得られる重質油成分は、第１予備加熱（約１７０〜２４０℃）程度では揮発することなく安定状態を保つので、処理槽１４２中の油分として再利用することが可能である。これにより、油分の入手や重質油廃棄に要する作業省略ができ、効率向上の一助となる。なお、反応生成ガスの蒸留に際して、重質油留分と分留されて同時に得られる軽質油留分は揮発性であることが多く、加熱を伴う第４工程用の浸漬油分としては不向きであると考えられる。

ところで、水蒸気導入を停止し、水蒸気接触反応が小康状態になった後は、分解残渣１１８ｂが残る。シャッター１０６を開放し、第２コンベア１３６により分解残渣１１８ｂを残渣処理室１１５に移動する。分解残渣は、水蒸気反応時の高温でコンベア上のベルトに付着した状態となるが、これを刃具１４７で剥離する。このとき、未反応の炭化水素成分などが水蒸気残分と接触して生成ガスが発生することもあるため、これを第３排気口１３０により排気する。

刃具１４７により剥離された残渣１１８ｂは、処理室１１５の床面シャッター１０７上に集積して乾燥され、一定量の集積後、シャッター１０７を開放して回収室１１６内に所蔵する。この残渣１１８ｂがさらに一定量に集積されたら、回収室１１６の床面シャッター１１９及び搬送車１２０の天井シャッター１２１の開閉により、残渣１１８ｂを搬送車１２０に移動させる。搬送車１２０中に収容された残渣１１８ｂは、残渣分として、別設置の焼却炉に運搬され、その後の燃焼工程に供される。

なお、上記した全工程に亘って反応温度を最大で３９０℃に留めたのは、シュレッダーダスト１１８ａ中からの塩素成分完全除去が達成されない場合を想定したためである。この場合でも、ダイオキシン発生温度（約４００〜６５０℃）を確実に下回るため、ダイオキシン発生という不測の事態は回避される。

本発明は、廃プラスチックなどの樹脂成分を含む廃棄物処理法中で、樹脂成分を分離する前処理方法と位置付けることにより、廃棄物処理の効率を向上する重要工程として活用できる。

シュレッダーダスト用の樹脂成分分解装置の概略図 塩ビポリマーから塩化水素ガスとして塩素原子が除去される反応を示す模式図 ＦｅＯ触媒下での水蒸気接触分解反応を示す模式図 ＦｅＯ触媒によらない水蒸気接触分解反応を示す模式図

符号の説明

１００ シュレッダーダスト用樹脂成分分解装置
１０１ 天井シャッター（第２シャッター）
１０２ 床面シャッター（第１シャッター）
１０８ 二重シャッター室
１０９ 部分解体室
１１０ 寸法調整室
１１１ 油分浸漬室
１１３ 予備加熱室
１１４ 水蒸気接触反応室
１１７ ホッパー
１１８ シュレッダーダスト
１３５ 第１コンベア
１３６ 第２コンベア（搬送手段）
１３６ｄ 回転ドラム（搬入口）
１３７ 第３コンベア
１３７ａ 回転ドラム（搬入口）
１３９ 加熱ヒータ
１４０ 加熱ヒータ
１４１ 回転板車（部分解体手段）
１４２ 処理槽（液槽）
１４５ 触媒供給器
１４６ 水蒸気導入管

Claims (6)

1. 搬送路に進む廃棄物に対して、該廃棄物の最大搬送高さを規制すると共に、該最大搬送高さに対応する上下両端により構成される搬入口から搬送方向に廃棄物の搬送を行う方法において、前記搬入口を構成する上下両端のそれぞれを同期駆動することにより、該上下両端のそれぞれを通過して形成される前記廃棄物の天地両面を同一の相対速度で搬送方向へ送り出すことを特徴とする請求項１に記載の廃棄物の搬送方法。
2. 該搬送路から前記最大搬送高さに相当する距離を保った上下方向位置と、該搬送路位置とのそれぞれを搬送方向に延伸して成る搬送長を、それぞれ平行に同期駆動することにより、前記搬入口を通過して搬送路に送り出された前記廃棄物が、前記天地両面で同一の相対速度を持続することを特徴とする請求項１に記載の廃棄物の搬送方法。
3. 前記搬入口への搬入前に、前記廃棄物を解すことを特徴とする請求項１または２に記載の廃棄物の搬送方法。
4. 廃棄物の最大搬送高さに対応する上下両端により構成される搬入口を備え、該搬入口の上下両端を同期駆動して搬送方向への送り出しを可能としたことを特徴とする廃棄物の搬送装置。
5. 前記搬入口の下端位置に連なる駆動搬送路から成る搬送手段と、該搬送路と前記最大搬送高さに相当する間隔を保って搬送方向に延伸すると共に該搬送方向に駆動可能に設けた搬送高さ規制手段とを備えることを特徴とする請求項４に記載の廃棄物の搬送装置。
6. 前記搬入口を通過する前の廃棄物を解す部分解体手段を、さらに備えたことを特徴とする請求項４または５に記載の廃棄物の搬送装置。
   

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