JP2729124B2 - 有用な廃棄物処理生成物を得るための方法 - Google Patents
有用な廃棄物処理生成物を得るための方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、様々な汚染物質を含
み、未分別・未処理の固体及び／又は液体の産業廃棄
物、家庭廃棄物、特殊廃棄物、及び／又は工業製品の残
骸を、高温処理に付すことによって、あらゆるタイプの
使用可能な処理生成物を得るための方法に関する。
み、未分別・未処理の固体及び／又は液体の産業廃棄
物、家庭廃棄物、特殊廃棄物、及び／又は工業製品の残
骸を、高温処理に付すことによって、あらゆるタイプの
使用可能な処理生成物を得るための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】公知の廃棄物処理方法は、環境破壊の本
質的要因であって益々深刻になりつつある廃棄物問題に
満足な解決を与えるものでなかった。
質的要因であって益々深刻になりつつある廃棄物問題に
満足な解決を与えるものでなかった。
【０００３】複合物をなす工業製品の残骸、例えば自動
車及び家庭用品の残骸、並びに油、バッテリー、塗料、
ワニス、毒性スラリー、医薬及び病院の廃棄物は、厳し
い法定廃棄物管理規制を受けている。しかしながら、家
庭廃棄物は無管理状態の不均一な混合物であり、実質的
にあらゆるタイプの特殊廃棄物質及び有機成分を含有す
るものであり、これを処分する際に環境に対する有害性
があまり考慮されていない。
車及び家庭用品の残骸、並びに油、バッテリー、塗料、
ワニス、毒性スラリー、医薬及び病院の廃棄物は、厳し
い法定廃棄物管理規制を受けている。しかしながら、家
庭廃棄物は無管理状態の不均一な混合物であり、実質的
にあらゆるタイプの特殊廃棄物質及び有機成分を含有す
るものであり、これを処分する際に環境に対する有害性
があまり考慮されていない。
【０００４】家庭廃棄物はごみ捨て場に不適切に放置ま
たは貯蔵されており、消化槽等の貯蔵容器内のガスや二
酸化炭素が無管理状態で大気中に散逸し、汚染物質を含
む捨てられた廃棄物の液や溶出液が地下水を汚染してい
る。
たは貯蔵されており、消化槽等の貯蔵容器内のガスや二
酸化炭素が無管理状態で大気中に散逸し、汚染物質を含
む捨てられた廃棄物の液や溶出液が地下水を汚染してい
る。
【０００５】廃棄物の処理量を減らすため、家庭廃棄物
や下水汚泥の有機成分を堆肥にすることも既に提案され
ている。しかしながら、この方法は、これらの有機物質
が不均一であって多くの分解できない毒性成分、例えば
化学薬品、医薬及び重金属残渣を含み、これらが堆肥中
に残存して植物や動物を経由する生物循環に戻される事
実を無視している。
や下水汚泥の有機成分を堆肥にすることも既に提案され
ている。しかしながら、この方法は、これらの有機物質
が不均一であって多くの分解できない毒性成分、例えば
化学薬品、医薬及び重金属残渣を含み、これらが堆肥中
に残存して植物や動物を経由する生物循環に戻される事
実を無視している。
【０００６】いわゆる有価廃棄物を再利用することによ
り廃棄物量を減らす試みも行われている。しかしなが
ら、この試みも、分別収集と斯かる廃棄物の処理に高額
な費用を要すること、および再利用の繰り返しに伴って
費用と環境被害が増大し、得られる生成物の有用性が低
下することを無視している。
り廃棄物量を減らす試みも行われている。しかしなが
ら、この試みも、分別収集と斯かる廃棄物の処理に高額
な費用を要すること、および再利用の繰り返しに伴って
費用と環境被害が増大し、得られる生成物の有用性が低
下することを無視している。
【０００７】公知の廃棄物焼却プラントでは、処理物質
は約１０００℃までの広い温度範囲を通過するが、この
温度では、鉱物質や金属質の残留物質は融解しないし、
残留固形物に含まれるエネルギーも利用できない。処理
物の高温での滞留時間が短いこと及び窒素分の多い焼却
空気を圧縮されていない廃棄物に多量吹き込むことによ
り多量のダストが発生するため、危険な塩素化炭化水素
が生成し易い。従って、廃棄物焼却プラントの廃ガスは
更に高温でアフターバーニングされる。このようなプラ
ントに要する高額な費用を妥当なものにするために、ダ
スト量の多い摩耗性・腐食性の熱ガスを熱交換器に通す
ことになる。熱交換器内の滞留時間が比較的長いため、
ドゥノボ（Ｄe Ｎovo）合成により再度塩素化炭化水素
が生成し、随伴ダストと結合して毒性の高い濾液を形成
する。それによる損害や除去費用は殆ど見積もることが
できない程である。
は約１０００℃までの広い温度範囲を通過するが、この
温度では、鉱物質や金属質の残留物質は融解しないし、
残留固形物に含まれるエネルギーも利用できない。処理
物の高温での滞留時間が短いこと及び窒素分の多い焼却
空気を圧縮されていない廃棄物に多量吹き込むことによ
り多量のダストが発生するため、危険な塩素化炭化水素
が生成し易い。従って、廃棄物焼却プラントの廃ガスは
更に高温でアフターバーニングされる。このようなプラ
ントに要する高額な費用を妥当なものにするために、ダ
スト量の多い摩耗性・腐食性の熱ガスを熱交換器に通す
ことになる。熱交換器内の滞留時間が比較的長いため、
ドゥノボ（Ｄe Ｎovo）合成により再度塩素化炭化水素
が生成し、随伴ダストと結合して毒性の高い濾液を形成
する。それによる損害や除去費用は殆ど見積もることが
できない程である。
【０００８】先行技術を幾ら駆使しても、燃焼後には処
理すべき廃棄物の約４０％が灰、スラグ及び毒性の高い
濾液の形で残存し、その危険レベルは放射性廃棄物のそ
れに匹敵する程であり、費用のかかる方法で廃棄しなけ
ればならない。廃棄容積を減らすため、残留物から金属
部分を分けて別用途に供することも知られている。残り
の灰分やスラグは高温融解プロセスに付されるが、この
プロセスは高いエネルギー費用を要する。融解する出発
物質が不均質であるためスラグも不均質であって、溶融
液に取り囲まれて酸化されない残留有機物の粒子をかな
りの割合で含有する。
理すべき廃棄物の約４０％が灰、スラグ及び毒性の高い
濾液の形で残存し、その危険レベルは放射性廃棄物のそ
れに匹敵する程であり、費用のかかる方法で廃棄しなけ
ればならない。廃棄容積を減らすため、残留物から金属
部分を分けて別用途に供することも知られている。残り
の灰分やスラグは高温融解プロセスに付されるが、この
プロセスは高いエネルギー費用を要する。融解する出発
物質が不均質であるためスラグも不均質であって、溶融
液に取り囲まれて酸化されない残留有機物の粒子をかな
りの割合で含有する。
【０００９】溶融物を水浴内で急激に冷却すると不均質
な溶融物の粒状材料が得られ、この粒状材料はその熱的
破断点で無秩序に砕けるので、取り囲まれていた汚染物
質が再度溶出することがある。このようにして得られる
溶融物粒状材料は道路やビルディング等のフィラーとし
てしか使用できないので、溶融物トン当り燃料油約２０
０リットルという高エネルギー消費は利用されないまま
である。
な溶融物の粒状材料が得られ、この粒状材料はその熱的
破断点で無秩序に砕けるので、取り囲まれていた汚染物
質が再度溶出することがある。このようにして得られる
溶融物粒状材料は道路やビルディング等のフィラーとし
てしか使用できないので、溶融物トン当り燃料油約２０
０リットルという高エネルギー消費は利用されないまま
である。
【００１０】従来の反応器でこれまで使用されてきた熱
分解プロセスは、廃棄物焼却と同様の広範な温度スペク
トルを有する。ガス化域は専ら高温である。生成する熱
ガスは未だ熱分解されていない廃棄材料の予熱に使用さ
れ、冷えて塩素化炭化水素生成温度範囲を通過するので
危険である。
分解プロセスは、廃棄物焼却と同様の広範な温度スペク
トルを有する。ガス化域は専ら高温である。生成する熱
ガスは未だ熱分解されていない廃棄材料の予熱に使用さ
れ、冷えて塩素化炭化水素生成温度範囲を通過するので
危険である。
【００１１】未分別の処理品、固められていない処理品
及び排出された処理品を熱分解する公知のプロセスは全
て、適切なガス透過性床を与えるものではなく、不適切
にガスを生成する場合には、これを処理するのに過大な
エネルギーを要し、かつまた、反応容器内の滞留時間を
長くする必要がある。熱流と内部ガス圧のため多量のダ
ストが生成し、そのためフィルタ容量を大きくする必要
がある。水性ガスを発生させる場合には、別に発生させ
た過熱水蒸気すなわち外部からの水蒸気をガス化域に付
加する必要がある。残存固形分は一般に溶融されず、代
りに別の処理手段に供給せねばならず、従って通常の廃
棄物焼却プラントと似たようなものである。
及び排出された処理品を熱分解する公知のプロセスは全
て、適切なガス透過性床を与えるものではなく、不適切
にガスを生成する場合には、これを処理するのに過大な
エネルギーを要し、かつまた、反応容器内の滞留時間を
長くする必要がある。熱流と内部ガス圧のため多量のダ
ストが生成し、そのためフィルタ容量を大きくする必要
がある。水性ガスを発生させる場合には、別に発生させ
た過熱水蒸気すなわち外部からの水蒸気をガス化域に付
加する必要がある。残存固形分は一般に溶融されず、代
りに別の処理手段に供給せねばならず、従って通常の廃
棄物焼却プラントと似たようなものである。
【００１２】生態学的に問題のない有用な純粋ガスを製
造するため、熱分解ガスは一般に精製の前に分解炉を通
過する。熱交換器を用いて熱ガスの有する熱エネルギー
を利用することも知られている。しかしながら、熱交換
器内の滞留時間の関係から塩素化炭化水素が生成し、こ
れは、得られたガスを熱利用する時に放出される。
造するため、熱分解ガスは一般に精製の前に分解炉を通
過する。熱交換器を用いて熱ガスの有する熱エネルギー
を利用することも知られている。しかしながら、熱交換
器内の滞留時間の関係から塩素化炭化水素が生成し、こ
れは、得られたガスを熱利用する時に放出される。
【００１３】廃棄物の焼却にシャフト炉を使用する際に
は、熱分解する処理品が炉内で相互固着やブリッジ形成
を起こすことが特に重大な欠点であり、そのためつつき
棒、振動手段等の機械的補助手段を反応器に装備する必
要があるが、それでもこの問題に対する満足な解決とは
ならない。
は、熱分解する処理品が炉内で相互固着やブリッジ形成
を起こすことが特に重大な欠点であり、そのためつつき
棒、振動手段等の機械的補助手段を反応器に装備する必
要があるが、それでもこの問題に対する満足な解決とは
ならない。
【００１４】回転チューブガス化器や流動床ガス化器
は、処理物質が部分的に鋭い縁を有するため炉壁を機械
的に摩耗するので、運転休止時間が長くなってダストが
極端に多く生成し、技術的に複雑な気密ロックを必要と
する。このためメンテナンスに多大な労力を要し、従っ
て費用は高額になる。
は、処理物質が部分的に鋭い縁を有するため炉壁を機械
的に摩耗するので、運転休止時間が長くなってダストが
極端に多く生成し、技術的に複雑な気密ロックを必要と
する。このためメンテナンスに多大な労力を要し、従っ
て費用は高額になる。
【００１５】前記の廃棄物の焼却プロセス及び熱分解プ
ロセスの欠点を回避するため、鉱物質若しくは金属質物
質の高温融解により又は溶融浴を用いて廃棄物及び毒性
物質を分解し、或いは廃棄物を溶融浴に供給して処理品
を高温で急速熱分解することも知られている。このよう
な方法の本質的な欠点は、液体の及び／又は湿った廃棄
物を使用できないことである。すなわち、液体の及び／
又は湿った廃棄物は爆発的に急激燃焼する危険があり、
高圧が発生するため生成ガスは有機汚染物質を十分に分
解する適正な滞留時間、溶融物中に滞留できないからで
ある。乾燥・脱気した廃棄物の場合、有機物の分解によ
るガス圧は高過ぎて適正な長さの滞留時間を確保するこ
とができない。短時間で溶融物は溶融液で囲まれた非酸
化性の炭素粒で飽和され、従って更に処理物質を供給す
るには適当でない。
ロセスの欠点を回避するため、鉱物質若しくは金属質物
質の高温融解により又は溶融浴を用いて廃棄物及び毒性
物質を分解し、或いは廃棄物を溶融浴に供給して処理品
を高温で急速熱分解することも知られている。このよう
な方法の本質的な欠点は、液体の及び／又は湿った廃棄
物を使用できないことである。すなわち、液体の及び／
又は湿った廃棄物は爆発的に急激燃焼する危険があり、
高圧が発生するため生成ガスは有機汚染物質を十分に分
解する適正な滞留時間、溶融物中に滞留できないからで
ある。乾燥・脱気した廃棄物の場合、有機物の分解によ
るガス圧は高過ぎて適正な長さの滞留時間を確保するこ
とができない。短時間で溶融物は溶融液で囲まれた非酸
化性の炭素粒で飽和され、従って更に処理物質を供給す
るには適当でない。
【００１６】廃棄物を処理するための別の公知の熱的方
法では、先ず鉱物質及び金属質の物質を有機成分から分
離し、分離後の有機成分を乾燥して粉砕する。この粉末
は適当な温度を有する高温溶融浴又は燃焼室に導入さ
れ、酸素又は酸素富化空気の吹き込みにより直ちに分解
され、汚染物質が分解される。
法では、先ず鉱物質及び金属質の物質を有機成分から分
離し、分離後の有機成分を乾燥して粉砕する。この粉末
は適当な温度を有する高温溶融浴又は燃焼室に導入さ
れ、酸素又は酸素富化空気の吹き込みにより直ちに分解
され、汚染物質が分解される。
【００１７】この方法は、生態学的な観点からは満足す
べき結果を与えるが、それでも重大な欠点を有してい
る。例えば、液体の廃棄物を組み合わせた形で処理する
ことができず、費用も許容できない額になることであ
る。
べき結果を与えるが、それでも重大な欠点を有してい
る。例えば、液体の廃棄物を組み合わせた形で処理する
ことができず、費用も許容できない額になることであ
る。
【００１８】前記の燃焼プロセス及び熱分解プロセス
は、共に、燃焼時又は熱分解時に蒸発する液体又は固体
が混合され、炉内で全汚染物質の分解に必要な温度及び
炉内滞留時間に達する前に、燃焼ガス又は熱分解ガスと
共に排出されるという欠点を有する。蒸発した水は水性
ガスの生成に使用することはできない。従って、一般に
は廃棄物焼却プラントにはアフターバーニング室が設置
され、熱分解プラントでは分解炉が設置されるのであ
る。
は、共に、燃焼時又は熱分解時に蒸発する液体又は固体
が混合され、炉内で全汚染物質の分解に必要な温度及び
炉内滞留時間に達する前に、燃焼ガス又は熱分解ガスと
共に排出されるという欠点を有する。蒸発した水は水性
ガスの生成に使用することはできない。従って、一般に
は廃棄物焼却プラントにはアフターバーニング室が設置
され、熱分解プラントでは分解炉が設置されるのであ
る。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、様々な廃棄
物の処理に関して前記の諸欠点を克服し、従って環境に
無害であると同時に技術的費用及びプロセスのコストを
最小にするとともに、廃棄物から、高品質の広く使用可
能な半仕上若しくは仕上げされた工業製品を得ることが
可能な方法を提供することを目的とする。
物の処理に関して前記の諸欠点を克服し、従って環境に
無害であると同時に技術的費用及びプロセスのコストを
最小にするとともに、廃棄物から、高品質の広く使用可
能な半仕上若しくは仕上げされた工業製品を得ることが
可能な方法を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明によれば、様々な汚染物質を含有し、固体
及び／又は液体の形態にある未分別かつ未処理の産業廃
棄物、家庭廃棄物及び／又は特殊廃棄物並びに工業製品
の残骸を高温処理及び熱分解又は材料転化処理に付し、
かつ、エネルギーを最大に利用して、廃棄物をガス及び
／又は高温溶融物に転化する、あらゆるタイプの有用な
処理生成物を得るための方法であって、随伴する液体部
分を伴った未分割又は大片に分割された廃棄物処理品
を、その混合され複合された構造を維持したまま回分的
に圧縮して緊密パックを形成する工程と、圧力を加える
ことによって該パックを１００℃以上に加熱されたチャ
ンネル内へ該チャンネル内壁にぴったりと接触した状態
になるように導入する工程と、処理品中に初めに存在す
る液体が蒸発し且つ処理品の各成分が持っていた固有の
機械的復元力が無くなるまで及び随伴する有機成分が少
なくとも部分的に結合機能を発揮するようになるまで、
該緊密パックを押圧力によって滑らせながらチャンネル
内壁と摩擦接触した状態に保つ工程、及び、この緊密パ
ックからなる塊状の固形物集合体を形状的及び構造的に
安定な状態に保ちながら該チャンネルから押し出し、チ
ャンネルに隣接していて内部全体が１０００℃以上に保
たれた高温反応器内に導入する工程、を含むことを特徴
とする方法が提供される。
めに、本発明によれば、様々な汚染物質を含有し、固体
及び／又は液体の形態にある未分別かつ未処理の産業廃
棄物、家庭廃棄物及び／又は特殊廃棄物並びに工業製品
の残骸を高温処理及び熱分解又は材料転化処理に付し、
かつ、エネルギーを最大に利用して、廃棄物をガス及び
／又は高温溶融物に転化する、あらゆるタイプの有用な
処理生成物を得るための方法であって、随伴する液体部
分を伴った未分割又は大片に分割された廃棄物処理品
を、その混合され複合された構造を維持したまま回分的
に圧縮して緊密パックを形成する工程と、圧力を加える
ことによって該パックを１００℃以上に加熱されたチャ
ンネル内へ該チャンネル内壁にぴったりと接触した状態
になるように導入する工程と、処理品中に初めに存在す
る液体が蒸発し且つ処理品の各成分が持っていた固有の
機械的復元力が無くなるまで及び随伴する有機成分が少
なくとも部分的に結合機能を発揮するようになるまで、
該緊密パックを押圧力によって滑らせながらチャンネル
内壁と摩擦接触した状態に保つ工程、及び、この緊密パ
ックからなる塊状の固形物集合体を形状的及び構造的に
安定な状態に保ちながら該チャンネルから押し出し、チ
ャンネルに隣接していて内部全体が１０００℃以上に保
たれた高温反応器内に導入する工程、を含むことを特徴
とする方法が提供される。
【００２１】工業製品の残骸、例えばそのままの状態の
冷蔵庫、洗濯機、電気・電子装置、あるいは結合構造を
維持したまま大片にした自動車を、分別・予備処理して
いない他の廃棄物及び廃液と共に、空洞容積が最小にな
るように回分的に圧縮する。この過程で、独立に輸送可
能かつ少なくとも一時的に貯蔵可能な予かじめ定められ
た形状及び寸法を有する十分に殺菌し且つ低臭気にした
緊密パックを、任意の公知の方法によって得るのが好ま
しい。圧縮によって処理物質の固形物成分は機械的に強
い結合を形成し、存在する過剰の液は、圧縮の結果形成
される緊密なパックと共に、外部から加熱される細長い
チャンネルに押し込まれる。気密プラグというべき部分
がチャンネル入口の上流部に形成され、このプラグはガ
ス不透過性であるため封じ込め機能が生じる。液を別の
廃棄処分に付する必要がなく、従来のように大容量の熱
的に絶縁された空気を加熱する必要もない。圧縮して得
られた緊密パックの熱伝導度は、金属成分及び鉱物質成
分の存在並びに高密度化により著しく改善される。分別
収集や寸断、切断、乾燥、ブリケット化など技術的に複
雑な準備等の費用のかかる予備処理過程を必要とせず
に、小プラントでも高い廃棄物処理能力が得られる。
冷蔵庫、洗濯機、電気・電子装置、あるいは結合構造を
維持したまま大片にした自動車を、分別・予備処理して
いない他の廃棄物及び廃液と共に、空洞容積が最小にな
るように回分的に圧縮する。この過程で、独立に輸送可
能かつ少なくとも一時的に貯蔵可能な予かじめ定められ
た形状及び寸法を有する十分に殺菌し且つ低臭気にした
緊密パックを、任意の公知の方法によって得るのが好ま
しい。圧縮によって処理物質の固形物成分は機械的に強
い結合を形成し、存在する過剰の液は、圧縮の結果形成
される緊密なパックと共に、外部から加熱される細長い
チャンネルに押し込まれる。気密プラグというべき部分
がチャンネル入口の上流部に形成され、このプラグはガ
ス不透過性であるため封じ込め機能が生じる。液を別の
廃棄処分に付する必要がなく、従来のように大容量の熱
的に絶縁された空気を加熱する必要もない。圧縮して得
られた緊密パックの熱伝導度は、金属成分及び鉱物質成
分の存在並びに高密度化により著しく改善される。分別
収集や寸断、切断、乾燥、ブリケット化など技術的に複
雑な準備等の費用のかかる予備処理過程を必要とせず
に、小プラントでも高い廃棄物処理能力が得られる。
【００２２】本発明の方法では、廃棄物を圧縮して緊密
パックとし、圧力を加えることによってパックを１００
℃以上に加熱されたチャンネル内へその内壁にぴったり
と接触した状態になるように導入し、随伴する液体及び
易揮発性物質が蒸発して処理品の各成分の復元力が無く
なるまで及び随伴する有機成分が結合機能を少なくとも
部分的に発揮するまで、押圧力を増大させて緊密パック
がチャンネル壁と摩擦接触した状態を維持することも重
要である。本発明では、有機成分はチャンネル内で完全
には熱分解しないが、部分的に分解することはむしろ望
ましいことである。それでも全ての微細な物質を結合し
て形状及び構造的に安定な塊状の固形物集合体を形成す
るには十分である。本発明の一連の工程では、処理品が
加熱されたチャンネル内に短時間滞留した後、処理品と
共に導入されたダストおよび微細な物質が結合された緊
密なストランドが形成される。というのは、圧力が上昇
するのに伴ってストランドの周辺域に適度に急速にガス
が発生する結果、処理品の全体が迅速に暖まり、少なく
とも有機物成分の部分が可塑化されてこれら成分の復元
能が無くなるからである。緊密パックがチャンネルの内
壁にぴったりと接触しているので、高温のチャンネル壁
に接している部分及び内部で生成するガスは、パック内
をチャンネルの出口方向に流れる。処理品は固着、焼結
して互いに結合し、その水分を放出し、その結果チャン
ネル出口端部でダストを含まずに形状的及び構造的に安
定な塊状の固形物集合体が得られる。これらの固形物集
合体がチャンネル端部を通過した後、チャンネルに隣接
する高温反応器内に即時にかつ直接的に導入される（例
えば、高温反応器の竪穴状の導入部に落下する）こと
が、次の高温反応器におけるガス透過性でダストを含ま
ない固体床の形成及びそこでの完全な高温ガス化のため
の必要条件である。
パックとし、圧力を加えることによってパックを１００
℃以上に加熱されたチャンネル内へその内壁にぴったり
と接触した状態になるように導入し、随伴する液体及び
易揮発性物質が蒸発して処理品の各成分の復元力が無く
なるまで及び随伴する有機成分が結合機能を少なくとも
部分的に発揮するまで、押圧力を増大させて緊密パック
がチャンネル壁と摩擦接触した状態を維持することも重
要である。本発明では、有機成分はチャンネル内で完全
には熱分解しないが、部分的に分解することはむしろ望
ましいことである。それでも全ての微細な物質を結合し
て形状及び構造的に安定な塊状の固形物集合体を形成す
るには十分である。本発明の一連の工程では、処理品が
加熱されたチャンネル内に短時間滞留した後、処理品と
共に導入されたダストおよび微細な物質が結合された緊
密なストランドが形成される。というのは、圧力が上昇
するのに伴ってストランドの周辺域に適度に急速にガス
が発生する結果、処理品の全体が迅速に暖まり、少なく
とも有機物成分の部分が可塑化されてこれら成分の復元
能が無くなるからである。緊密パックがチャンネルの内
壁にぴったりと接触しているので、高温のチャンネル壁
に接している部分及び内部で生成するガスは、パック内
をチャンネルの出口方向に流れる。処理品は固着、焼結
して互いに結合し、その水分を放出し、その結果チャン
ネル出口端部でダストを含まずに形状的及び構造的に安
定な塊状の固形物集合体が得られる。これらの固形物集
合体がチャンネル端部を通過した後、チャンネルに隣接
する高温反応器内に即時にかつ直接的に導入される（例
えば、高温反応器の竪穴状の導入部に落下する）こと
が、次の高温反応器におけるガス透過性でダストを含ま
ない固体床の形成及びそこでの完全な高温ガス化のため
の必要条件である。
【００２３】本発明では、熱的に予備処理された緊密パ
ックは、加熱されたチャンネルを通過した後直ちに無圧
力状態になり、高温反応器内ではブリケット状になる。
高温反応器の特徴は、その内部全体が１０００℃以上に
保たれていることである。従って、進入する緊密パック
又はそれから分離して落下する塊状物の少なくとも表面
で、有機成分は急速に炭化する。このブリケット化した
塊状物は、それ自体がもつエネルギーを伴って、ゆるい
ガス透過性の固体床を高温反応器内に形成する。この固
体床の上面はチャンネルの出口付近にあるようにするの
が好ましい。
ックは、加熱されたチャンネルを通過した後直ちに無圧
力状態になり、高温反応器内ではブリケット状になる。
高温反応器の特徴は、その内部全体が１０００℃以上に
保たれていることである。従って、進入する緊密パック
又はそれから分離して落下する塊状物の少なくとも表面
で、有機成分は急速に炭化する。このブリケット化した
塊状物は、それ自体がもつエネルギーを伴って、ゆるい
ガス透過性の固体床を高温反応器内に形成する。この固
体床の上面はチャンネルの出口付近にあるようにするの
が好ましい。
【００２４】チャンネル内で熱的予備処理を施した結果
として、システム全体の中での爆発性混合ガスの形成は
防止される。全てのガス状及び固体状の処理物は、熱的
に反応し得る汚染物質を全て分解する十分な時間にわた
って反応器内で高温の作用にさらされる。固形物集合体
が高温反応器に入るときにその有機物成分は直ちに熱分
解されるので、高温反応器の中で固形物の固着又はブリ
ッジの形成及び反応器壁への付着は起きない。固体床の
上部に炭素含有流動床が自動的に形成され、加熱される
チャンネル内で生成して緊密化により随伴される出発材
料液の水蒸気がその流動床を通過する。このため、外部
水蒸気を必要とせずに一連の水性ガス反応が有利に進行
する。この炭素含有流動床の形成は、公知の空気−炭素
反応を同時に行うための必要条件である。固体床の中で
酸素によって炭素が酸化されて生成する二酸化炭素は、
流動床を通過する際に一酸化炭素に転化する。
として、システム全体の中での爆発性混合ガスの形成は
防止される。全てのガス状及び固体状の処理物は、熱的
に反応し得る汚染物質を全て分解する十分な時間にわた
って反応器内で高温の作用にさらされる。固形物集合体
が高温反応器に入るときにその有機物成分は直ちに熱分
解されるので、高温反応器の中で固形物の固着又はブリ
ッジの形成及び反応器壁への付着は起きない。固体床の
上部に炭素含有流動床が自動的に形成され、加熱される
チャンネル内で生成して緊密化により随伴される出発材
料液の水蒸気がその流動床を通過する。このため、外部
水蒸気を必要とせずに一連の水性ガス反応が有利に進行
する。この炭素含有流動床の形成は、公知の空気−炭素
反応を同時に行うための必要条件である。固体床の中で
酸素によって炭素が酸化されて生成する二酸化炭素は、
流動床を通過する際に一酸化炭素に転化する。
【００２５】高温反応器の流動床の温度は１０００℃以
上であって、全てのガスが十分な滞留時間でそこを通過
するので、塩素化炭化水素は十分に分解され、長鎖炭化
水素も分解される。タールや油等の縮合物の形成は十分
に防止される。
上であって、全てのガスが十分な滞留時間でそこを通過
するので、塩素化炭化水素は十分に分解され、長鎖炭化
水素も分解される。タールや油等の縮合物の形成は十分
に防止される。
【００２６】１０００℃以上の合成ガス混合物は、高温
反応器を出た直後に１００℃に急激に冷却されて、ダス
トが除去されるので、塩素化炭化水素が再生成すること
はない。得られた合成ガスをチャンネル及び高温反応器
の加熱、溶融物の精製、ガスモータ又はガスタービンに
よる酸素プラントの操作などのために使用することがで
きる。
反応器を出た直後に１００℃に急激に冷却されて、ダス
トが除去されるので、塩素化炭化水素が再生成すること
はない。得られた合成ガスをチャンネル及び高温反応器
の加熱、溶融物の精製、ガスモータ又はガスタービンに
よる酸素プラントの操作などのために使用することがで
きる。
【００２７】反応器内での高温反応による固体部分の融
解が、好ましくは２０００℃付近又はそれ以上の高温で
生起する。このような高温は、酸素の添加による炭素の
ガス化時に達成される。
解が、好ましくは２０００℃付近又はそれ以上の高温で
生起する。このような高温は、酸素の添加による炭素の
ガス化時に達成される。
【００２８】固体床の下にある高温反応器の融解域で
は、無機成分すなわち全てのガラス、金属及びその他の
鉱物質が融解する。固形物中に含まれる重金属の一部
は、酸素の添加に伴って、還元雰囲気中で元素形態とな
り、溶融物中の他の成分と合金を形成する。この溶融し
た合金は高温反応器から抜き取られる。
は、無機成分すなわち全てのガラス、金属及びその他の
鉱物質が融解する。固形物中に含まれる重金属の一部
は、酸素の添加に伴って、還元雰囲気中で元素形態とな
り、溶融物中の他の成分と合金を形成する。この溶融し
た合金は高温反応器から抜き取られる。
【００２９】一連の発熱過程での高温処理時に大部分の
熱分解コークスが燃焼し又は固形物中の全ての酸化可能
な成分が酸化され且つ鉱物質成分が完全に液化される場
合、これが行われるのは約２０００℃以上の温度であ
る。分別せずに供給された廃棄物の場合には、除去され
る溶融物は大幅に不均質な構造を有する。炭素や特定の
金属のような高温で融解する成分は、なおかつ固形物集
合体内にあって介在物を形成しているので、このスラグ
に似た固形物集合体の残留物は適正に使用することがで
きない。
熱分解コークスが燃焼し又は固形物中の全ての酸化可能
な成分が酸化され且つ鉱物質成分が完全に液化される場
合、これが行われるのは約２０００℃以上の温度であ
る。分別せずに供給された廃棄物の場合には、除去され
る溶融物は大幅に不均質な構造を有する。炭素や特定の
金属のような高温で融解する成分は、なおかつ固形物集
合体内にあって介在物を形成しているので、このスラグ
に似た固形物集合体の残留物は適正に使用することがで
きない。
【００３０】従って本発明では、溶融物中に存在して出
発処理品の平均１容量％を占める固形物集合体の残留物
を更なる後処理、すなわち得られた合成ガスを用いる熱
的均質化処理に付すのが好ましい。溶融物を１８００℃
付近の酸化雰囲気中に泡のない均質な高温溶融物になる
まで放置するのである。別法では、高温反応器から出て
くる不均質な溶融物を容器内で先ず激しく混合して均質
化する。溶融物の出口流でも部分的に完全混合が起こ
る。所望ならば、一連の連続過程で得られる適当な容積
の溶融物を、精製時又は精製後に密度分離法によって抽
出することもできる。高温融解によって溶融物中の全て
の不均質構造が完全に無くなるので、長期溶出性も無く
なる。この高温溶融物においては、全ての最初の出発材
料が完全に材料転化されていることを特徴とする。ま
た、この溶融物は天然品と同様な組成を有している場合
もある。
発処理品の平均１容量％を占める固形物集合体の残留物
を更なる後処理、すなわち得られた合成ガスを用いる熱
的均質化処理に付すのが好ましい。溶融物を１８００℃
付近の酸化雰囲気中に泡のない均質な高温溶融物になる
まで放置するのである。別法では、高温反応器から出て
くる不均質な溶融物を容器内で先ず激しく混合して均質
化する。溶融物の出口流でも部分的に完全混合が起こ
る。所望ならば、一連の連続過程で得られる適当な容積
の溶融物を、精製時又は精製後に密度分離法によって抽
出することもできる。高温融解によって溶融物中の全て
の不均質構造が完全に無くなるので、長期溶出性も無く
なる。この高温溶融物においては、全ての最初の出発材
料が完全に材料転化されていることを特徴とする。ま
た、この溶融物は天然品と同様な組成を有している場合
もある。
【００３１】本発明の特に有利な特徴は、高温融解によ
り得られる生成物を処理して広範囲の高価な工業品又は
高価値な半仕上げ品にすることができることである。溶
融物を直ちに冷却せずに、溶融物から高品質の工業品を
製造することが可能である。例えば、溶融物を紡糸して
鉱物繊維にすることができる。しかしながら、前記溶融
物から鋳造法により高品質の機械部品、例えば歯車等を
製造することも可能である。その他の高品質工業製品を
製造するため公知の成形法、例えば型を用いる成形法を
用いることができる。膨張法を用いて容積重量の低い絶
縁体を製造することができる。製品や製法に応じて、例
えば紡糸法、鋳造法、又は成形法に応じて高温溶融物の
状態、例えば粘度を、予かじめ最適にするのが好まし
い。
り得られる生成物を処理して広範囲の高価な工業品又は
高価値な半仕上げ品にすることができることである。溶
融物を直ちに冷却せずに、溶融物から高品質の工業品を
製造することが可能である。例えば、溶融物を紡糸して
鉱物繊維にすることができる。しかしながら、前記溶融
物から鋳造法により高品質の機械部品、例えば歯車等を
製造することも可能である。その他の高品質工業製品を
製造するため公知の成形法、例えば型を用いる成形法を
用いることができる。膨張法を用いて容積重量の低い絶
縁体を製造することができる。製品や製法に応じて、例
えば紡糸法、鋳造法、又は成形法に応じて高温溶融物の
状態、例えば粘度を、予かじめ最適にするのが好まし
い。
【００３２】本発明の方法は、第一に分別収集や寸断、
切断、乾燥及びブリケット化等の準備を必要とせず、か
つまた、問題のある材料を再利用する必要のない包括的
・普遍的な廃棄物処理を可能にするものである。随伴す
る液体は水性ガス反応によりエネルギーの形で利用され
る。全ての気体、液体、及び固体の廃棄物は、全ての汚
染物質が熱分解されるまで１０００℃以上の温度の高温
反応器内に保持される。ガスの急冷により塩素化炭化水
素の再生成は完全に防止され、液体の形で排出される残
留物は、場合により金属分を分離した後、更に処理し
て、高品質の工業製品にすることができる。
切断、乾燥及びブリケット化等の準備を必要とせず、か
つまた、問題のある材料を再利用する必要のない包括的
・普遍的な廃棄物処理を可能にするものである。随伴す
る液体は水性ガス反応によりエネルギーの形で利用され
る。全ての気体、液体、及び固体の廃棄物は、全ての汚
染物質が熱分解されるまで１０００℃以上の温度の高温
反応器内に保持される。ガスの急冷により塩素化炭化水
素の再生成は完全に防止され、液体の形で排出される残
留物は、場合により金属分を分離した後、更に処理し
て、高品質の工業製品にすることができる。
Claims (13)
- 【請求項１】 様々な汚染物質を含有し、固体及び／又
は液体の形態にある未分別かつ未処理の産業廃棄物、家
庭廃棄物及び／又は特殊廃棄物並びに工業製品の残骸を
高温処理及び熱分解又は材料転化処理に付し、かつ、エ
ネルギーを最大に利用して、廃棄物をガス及び／又は高
温溶融物に転化する、あらゆるタイプの有用な処理生成
物を得るための方法であって、 随伴する液体部分を伴った未分割又は大片に分割された
廃棄物処理品を、その混合され複合された構造を維持し
たまま回分的に圧縮して緊密パックを形成する工程と、 圧力を加えることによって該パックを１００℃以上に加
熱されたチャンネル内へ該チャンネル内壁にぴったりと
接触した状態になるように導入する工程と、 処理品中に初めに存在する液体が蒸発し且つ処理品の各
成分が持っていた固有の機械的復元力が無くなるまで及
び随伴する有機成分が少なくとも部分的に結合機能を発
揮するようになるまで、該緊密パックを押圧力によって
滑らせながらチャンネル内壁と摩擦接触した状態に保つ
工程、及び この緊密パックからなる塊状の固形物集合体を形状的及
び構造的に安定な状態に保ちながら該チャンネルから押
し出し、チャンネルに隣接していて内部全体が１０００
℃以上に保たれた高温反応器内に導入する工程、 を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 該処理品の回分的緊密化により、処理品
中に初めに存在する空洞の容積が最小になり、かつ、固
形物成分からなる緊密パックをチャンネル内壁にぴった
りと接触した状態になるように圧力を加えながらチャン
ネル内に導入することによって、該固形物成分どうしが
機械的に結合することを特徴とする、請求項１に記載の
方法。 - 【請求項３】 易揮発性成分を含まない、乾燥した断片
的な形で、加熱されたチャンネルから排出される構造的
に安定な固形物集合体を、即時にかつ直接的に高温反応
器内に導入することを特徴とする、請求項１に記載の方
法。 - 【請求項４】 高温反応器内で固形物集合体からガス透
過性の固体床を形成し、かつ、該固体床を加熱されたチ
ャンネルの出口の高さまで維持することを特徴とする、
請求項１乃至請求項３のうちのいずれか１項に記載の方
法。 - 【請求項５】 加熱されたチャンネルを出た直後に該固
形物集合体の有機成分が少なくとも固体床の外側で直ち
に熱分解されるように、該固体床の高さを一定に保つこ
とを特徴とする、請求項４に記載の方法。 - 【請求項６】 高温反応器内で固体床の上部に炭素含有
流動床が形成され、酸素の添加により該固体床中の炭素
成分を酸化して二酸化炭素ガスにし、該二酸化炭素が炭
素含有流動床を通過する際に一酸化炭素に転化すること
を特徴とする、請求項４または請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】 加熱されたチャンネル内で処理品の随伴
液から発生して該チャンネルから高圧下に排出される水
蒸気を、炭素含有流動床に通すことを特徴とする、請求
項６に記載の方法。 - 【請求項８】 流動床の温度を１０００℃以上に維持
し、それによって該流動床において、全ての塩素化炭化
水素化合物（ダイオキシン類及びフラン類）が分解さ
れ、かつ、有機成分の熱分解時に生成した長鎖炭化水素
が熱分解すると同時に、タール及び油類等の濃縮物の生
成が防止されることを特徴とする、請求項６または請求
項７に記載の方法。 - 【請求項９】 １０００℃以上の温度を有して汚染物質
を含有する合成ガス混合物が高温反応器から排出され、
排出された直後に１００℃未満まで急激に水冷され、次
いでガス混合物からダストを除去することを特徴とす
る、請求項１乃至請求項８のうちのいずれか１項に記載
の方法。 - 【請求項１０】 酸素による炭素の酸化に伴って、固体
床中の金属成分及び鉱物質成分が２０００℃以上の温度
で溶融し、得られた溶融物を高温反応器から抜き取るこ
とを特徴とする、請求項６乃至請求項９のうちのいずれ
か１項に記載の方法。 - 【請求項１１】 溶融物を、天然品と同様な組成をもつ
完全に精製されて泡のない均質な溶融物になるまで酸化
雰囲気中に液相のまま放置することを特徴とする、請求
項１０に記載の方法。 - 【請求項１２】 均質化された高温溶融物から、該溶融
物を直ちに冷却せずに、紡糸法、鋳造法、成形法及び／
又は膨張法により高品質の工業製品を得ることを特徴と
する、請求項１１に記載の方法。 - 【請求項１３】 廃棄物処理品をチャンネル内に導入す
る前に、該処理品の圧縮を実施し、独立に輸送可能かつ
少なくとも一時的に貯蔵可能な予かじめ定められた形状
及び寸法を有する十分に殺菌し且つ低臭気にした緊密パ
ックを得ることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
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