JP3764578B2 - 廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は都市ごみ等の廃棄物の熱分解溶融燃焼処理に利用されるものであり、溶融燃焼装置からの燃焼排ガスの熱回収システムに改良を加えることにより、燃焼排ガスの熱を用いて乾留熱分解ドラムに高温腐食を生ずることなく、経済的に廃棄物を熱分解できるようにした廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３及び図４は従前の廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置の一例を示すものであり、供給装置１により乾留熱分解ドラム２内へ供給された廃棄物Ｃは、ここで空気の遮断下で３００℃〜６００℃の温度に一定時間加熱され、熱分解ガスＧと熱分解残渣Ｄに変換されたあと、搬出装置３に於いて熱分解ガスＧと熱分解残渣Ｄとに分離される。
【０００３】
分離された熱分解ガスＧは引き続き溶融燃焼装置４へ送られ、高温燃焼される。又、熱分解残渣Ｄは選別装置５へ送られ、比較的粗い不燃性固形物と細かい可燃性固形物とに分離される。更に、分離された可燃性固形物Ｉは粉砕装置６で微粉砕されたあと、溶融燃焼装置４へ供給され、１２００℃以上の温度下で溶融燃焼される。
尚、溶融燃焼装置４内で形成された溶融スラグＦは水砕スラグとして順次取り出され、また、溶融燃焼装置４からの燃焼排ガスＧO は廃熱ボイラ７、集じん器８、ガス浄化装置９、煙突１０を通して大気中へ排出されて行く。
【０００４】
乾留熱分解ドラム２は、加熱管１１を備えた回転式のドラムから形成されており、ドラムの長手方向に配設した複数の加熱管１１内へは、廃棄物を加熱する為の加熱ガスＫが循環流通されている。
ところで、乾留熱分解ドラム２内の廃棄物Ｃを加熱する為の加熱ガスＫとしては、溶融燃焼装置４からの高温燃焼排ガスＧO を用い、これを乾留熱分解ドラム２へ供給するのが熱経済上最も好ましい方策である。
しかし、溶融燃焼装置４からの高温燃焼排ガスＧO 内には、廃棄物Ｃに含まれている塩化ビニール等の有機塩素化合物の燃焼により生成する塩化水素（ＨＣｌ）ガスが多量に含有されており、その高温に於ける激しい腐食性の故に、これを乾留熱分解ドラム２の加熱ガスＫとして用いることは一般に忌避されている。
【０００５】
その為、従前の乾留熱分解溶融燃焼装置に於いては、乾留熱分解ドラム２のガス入口側とガス出口側との間にオイル又はガス焚きの熱風発生炉１２を接続し、当該熱風発生炉１２からの加熱ガスＫを乾留熱分解ドラム２の加熱管１１内へ供給して廃棄物Ｃを加熱したり（図３）、或いは、溶融燃焼装置４の出口側に高温空気加熱器１３を設け、定常運転中はこの空気加熱器１３で加熱した高温空気（加熱ガスＫ）を乾留熱分解ドラム２内へ供給して廃棄物Ｃを加熱するようにしている（図４）。
【０００６】
尚、図３及び図４に於いて、１４は蒸気タービン発電装置、１５は送風機、１６は誘引通風機、１７は冷却コンベア、１８は可燃性微粉貯留槽、１９は加熱ガス流路、２０は循環ファン、２１は熱交換器、２２はオイルバーナ又はガスバーナ、２３は廃棄物ピット、２４は廃棄物供給用クレーンである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記化石燃料を用いる熱風発生炉１２内で生成された燃焼ガス（加熱ガスＫ）は、通常所謂クリーンなガスであって腐食性物質を殆んど含有していない。そのため、高温腐食によるトラブルはほぼ完全に防止される。
同様に、空気加熱器１３からの高温空気（加熱ガスＫ）には腐食性物質が含まれていないため、乾留熱分解ドラム２の加熱管１１等の高温腐食によるトラブルはほぼ完全に防止される。
【０００８】
しかし、熱風発生炉１２を利用した乾留熱分解溶融燃焼装置では、装置の運転中オイルやガス等の外部燃料を必要とし、ランニングコストが必然的に上昇して廃棄物Ｃの処理費の大幅な引き下げを図り難いと云う問題がある。
【０００９】
又、空気加熱器１３を利用した乾留熱分解溶融燃焼装置では、空気加熱器１３が塩化水素を含有する燃焼排ガスＧO と直接接触するため、空気加熱器１３自体に高温腐食が生じてこれを短時間で取り替えねばならなくなる。その結果、メンテナンス費が大幅に高騰したり、燃焼排ガスＧO 中のダストが付着して熱の回収効率が低下する等の問題を生ずるうえ、廃棄物Ｃの性質や量が変化した場合には、空気（加熱ガスＫ）の温度制御が困難になる等の問題がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従前の廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置に於ける上述の如き問題、即ち、▲１▼廃棄物の加熱にオイル等の燃料を用いた場合には、省エネルギー化が困難で、廃棄物処理費の大幅な引き下げを図れないこと、▲２▼溶融燃焼装置の燃焼排ガスを加熱源として利用した場合には、塩化水素による高温腐食の発生が不可避であること、▲３▼廃棄物の性質や量が変化した場合に、加熱ガスの温度制御がし難くなること等の問題を解決せんとするものであり、ランニングコストやメンテナンス費の大幅な低減を図れると共に、塩化水素に起因する高温腐食等の問題を生ずることがなく、然も、制御性に優れた廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、廃棄物を乾留熱分解して熱分解ガスと熱分解残渣にする乾留熱分解ドラムと、熱分解ガスと熱分解残渣内の可燃物を溶融燃焼させる溶融燃焼装置と、溶融燃焼装置の下流側に設けられ、溶融燃焼装置からの燃焼排ガスにより熱媒体である砂を加熱するロータリーキルン型の砂加熱装置と、砂加熱装置の下流側に設けられ、砂加熱装置からの高温の砂により廃棄物の加熱ガスを加熱する熱分解用ガス加熱装置と、砂加熱装置の下流側に設けられ、砂加熱装置から排出した燃焼排ガスの熱を回収する廃熱ボイラと、前記熱分解用ガス加熱装置から排出した砂を砂加熱装置の入口側へ戻す砂搬送装置とを発明の基本構成とするものである。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１の発明に於いて熱分解用ガス加熱装置を、下方に砂排出口を設けた筒状の胴本体と、胴本体内に配設した加熱管と、加熱管の下方に配設した加熱ガスの一部を砂内へ噴出するパージ用ノズルとから形成するようにしたものである。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の発明に於いて熱分解用ガス加熱装置を、振動可能に支持され且つ振動装置により微振動させるようにしたものである。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１の発明に於いて砂搬送装置を、熱分解用ガス加熱装置から砂を導出する砂出しスクリュー装置と、導出した砂を搬送するバケットコンベア装置と、砂内から異物を除去するスクリーン装置とから形成するようにしたものである。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項２の発明に於いて熱分解用ガス加熱装置の加熱管を、ダンパ装置を介設したバイパス流路により、ガス入口側とガス出口側を連通した構成としたものである。
【００１６】
【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。
図１は本発明の実施態様に係る廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置の全体系統図であり、図１に於いて、前記図３及び図４の場合と同じ部位・部材には、これと同じ参照番号が使用されている。
図１に於いて、１は廃棄物Ｃの供給装置、２は乾留熱分解ドラム、３は搬出装置、４は溶融燃焼装置、５は選別装置、６は粉砕装置、７は廃熱ボイラ、８は集塵器、９はガス浄化装置、１０は煙突、１５は送風機、１６は誘引通風機、１７は冷却コンベア、１８は可燃性微粉貯留槽、１９は加熱ガス流路、２０は循環ファン、２３は廃棄物ピット、２４は廃棄物供給用クレーンであって、前記図３及び図４の場合と全く同一の構成のものである。
【００１７】
又、図１及び図２に於いて、２５は砂加熱装置、Ｓは熱媒体である砂、２６は補給砂供給装置、２７は廃棄物Ｃの熱分解用ガス加熱装置、２７ａは胴本体、２７ｂは加熱管、２７ｃはパージ用ノズル、２８は砂搬送装置、２８ａは砂出しスクリュー装置、２８ｂはバケットコンベア装置、２８ｃはスクリーン装置、２９はスラグ水冷槽、３０はバイパス流路、３１はダンパ装置、３２は振動発生装置、３３は温度制御装置、３４はヘッダ、３５は集塵灰サイロ、３６は送風機、３７はロータリーキルン駆動装置、３８は燃焼排ガス流路であり、図番２５〜図番３８までの部材が本発明の要部を構成する部材である。
【００１８】
前記乾留熱分解ドラム２は、水平に対して約１．５度の傾斜角度で入口側を上方に、出口側を下方に位置せしめた状態で回転自在に軸支されており、運転中は約１〜３ｒｐｍの回転速度で回転駆動される。又、乾留熱分解ドラム２の内部には、複数本の加熱管（図示省略）がドラムの軸芯方向に平行に配設されている。この各加熱管は、両端部を入口ケーシング及び出口ケーシングへ夫々連通せしめた状態で支持固定されており、乾留熱分解ドラム２と一体となって回転する。
【００１９】
前記高温溶融燃焼装置４は、縦円筒状の本体４ａと傾斜状の底面４ｂと燃焼排ガスＧO の排出流路４ｃ等を備えており、本体４ａの上方より熱分解ガスＧ、熱分解残渣Ｄ内のカーボン残渣ＩO 及び集塵灰サイロ３５からの集塵灰Ｅ等が噴射され、ここで高温溶融燃焼される。
また、溶融燃焼により形成された溶融スラグＦは底面４ｂに沿って流下し、スラグ排出口４ｄからスラグ水冷槽２９内へ落下する。
【００２０】
前記砂加熱装置２５は、図２に示す如く所謂ロータリーキルン型の加熱装置であり、ロータリーキルン２５ａは、入口側を上方に出口側を下方に位置せしめた傾斜姿勢で支持架台２５ｂ上に回転自在に支持されており、ロータリーキルン駆動装置３７により矢印方向へ所定の速度で回転駆動される。
また、ロータリーキルン２５ａの入口側は溶融燃焼装置４のガス排出流路４ｃへ連通されており、更にその出口側は、後述する熱分解用ガス加熱装置２７を形成する胴本体２７ａの上方へ開口されている。
【００２１】
前記熱分解用ガス加熱装置２７は、底面を逆円錐状に形成した筒状の胴本体２７ａと、胴本体２７ａ内に配設した加熱管２７ｂと、加熱管２７ｂの下方に設置したパージ用ノズル２７ｃ等から形成されており、前記ロータリーキルン２５ａの出口側から高温の砂Ｓが、順次胴本体２７ａの上方へ排出されてくる。
また、胴本体２７ａの上方は、高温の燃焼排ガスＧO を廃熱ボイラ７へ導出するための燃焼排ガス流路３８へ連通状に接続されており、ロータリーキルン２５ａから排出された燃焼排ガスＧO は、燃焼排ガス流路３８を通して廃熱ボイラ７へ導入されて行く。
更に、胴本体２７ａの最下端部には砂排出口２７ｄが設けられており、後述する砂出しスクリュー装置２８ａを通して砂Ｓが所定の流量で排出されて行く。
【００２２】
尚、本実施形態に於いては、熱分解用ガス加熱装置２７を伸縮継手２７ｅ・２７ｆ、支持スプリング２７ｇ及びフレキシブル管２７ｈ等を介して所謂振動自在に吊下げ支持するようにしており、振動発生装置（振動モータ）３２を作動することにより胴本体２７ａに所定周波数の微振動を与え、これによって砂Ｓと加熱管２７ｂ間の熱伝達率を高めるように工夫されている。
【００２３】
また、前記加熱管２７ｂは、胴本体２７ａ内に複数本並設されている。そして、各加熱管２７ｂのガス入口側及びガス出口側は夫々ヘッダ３４へ連結されており、加熱ガス流路１９を通して循環ファン２０により加熱ガス（空気）Ｋが所定の流量で循環流通されている。
尚、前記加熱管２７ｂのガス入口側とガス出口側とは、ダンパ装置３１を介設したバイパス流路３０によって連通されており、温度制御装置３３からの信号によってダンパー装置３１の開度を調整することにより、乾留熱分解ドラム２へ環流する高温加熱ガスＫの温度が調整される。
【００２４】
前記砂搬送装置２８は、熱分解用ガス加熱装置２７内から砂Ｓを取り出す砂出しスクリュー装置２８ａと、取り出した砂Ｓを搬送するバケットコンベア装置２８ｂと、バケットコンベア装置２８ｂから排出した砂Ｓ内の固形物等を除くスクリーン装置２８ｃ等から形成されている。
尚、熱媒体用の砂Ｓとしては、粒径１〜３ｍｍの炭化けい素が使用されている。
【００２５】
次に、本発明の廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置の作動について説明する。
廃棄物ピット２３内に貯えられた廃棄物Ｃは、供給装置１によって順次乾留熱分解ドラム２内へ供給され、略酸素が遮断された状態の下で、加熱管内を流通する加熱ガスＫにより常温から３００℃〜６００℃、好ましくは４００℃〜５００℃の温度に加熱される。この状態で約１時間程ど攪拌混合されることにより、乾留熱分解ドラム２内の廃棄物Ｃは熱分解され、熱分解ガスＧと固形の熱分解残渣Ｄが生成される。
【００２６】
前記廃棄物Ｃの熱分解は通常約１時間程度で完了し、概ね７５ｗｔ％の熱分解ガスＧと２５ｗｔ％の熱分解残渣Ｄとが生成される。
尚、生成された熱分解残渣Ｄは、乾留熱分解ドラム２内で攪拌・混合されることにより均一化され、一様な大きさの粒子となる。
また、発生した熱分解ガスＧは、水分、ＣＯ、ＣＯ2 、Ｈ2 及び炭化水素を主成分とするものであり、ダスト及びタールも若干含まれており、その低位発熱量は約１５００〜２０００ｋｃａｌ／ｋｇである。
更に、熱分解残渣Ｄは炭素と灰分がその主体を成すものであるが、炭素含有量は熱分解残渣Ｄの粒径によって変化し、粒径が小さいものほど炭素の含有量が増加する。例えば、熱分解残渣Ｄの粒径が５ｍｍ以下の場合には、炭素の含有量は概ね３５ｗｔ％となる。
【００２７】
乾留熱分解ドラム２内の熱分解ガスＧと熱分解残渣Ｄは隣接する搬出装置３内へ排出され、ここで熱分解ガスＧと熱分解残渣Ｄとに分離される。
分離された熱分解ガスＧは溶融燃焼装置４へ供給され、後述するカーボン残渣ＩO や集塵灰Ｅと共に所謂溶融燃焼される。
また、熱分解残渣Ｄの方は、冷却コンベア１７上で約４００℃〜５００℃の温度から約８０℃の温度にまで冷却され、選別装置５に於いて有価物である鉄、アルミや不燃物である砂、ガラス等が選別されることにより、可燃物を主体とする可燃性固形物Ｉが分離される。
更に、分離された可燃性固形物Ｉは、粉砕装置６で微粒化されたあと可燃性微粉貯留槽１８に貯えられ、前述の如く廃熱ボイラ７や集塵装置８等からの集塵灰Ｅと共に空気輸送によって溶融燃焼装置４へ送られ、ここで熱分解ガスＧと共に燃焼される。
即ち、溶融燃焼装置４内へ供給された炭素含有量の高いカーボン残渣ＩO は、熱分解ガスＧと共に溶融燃焼装置４内で、灰の溶融温度より１００〜１５０℃ほど高い約１３００℃の高温で燃焼され、溶融スラグＦとなって傾斜状の底面４ｂに沿って流下し、スラグ排出口４ｄからスラグ水冷槽２９内へ排出されることにより、所謂水砕スラグとなる。
【００２８】
溶融燃焼装置４内で発生した約１１００〜１２００℃の高温燃焼排ガスＧO は、ガス排出流路４ｃを通して砂加熱装置２５のロータリーキルン２５ａ内へ導入される。また、導入された高温燃焼排ガスＧO は、ロータリーキルン２５ａ内を通過する間にその保有熱を砂Ｓやロータリーキルン２５ａに与え、燃焼排ガス流路３８を通して廃熱ボイラ７へ導入される。
【００２９】
前記砂加熱装置２５のロータリーキルン２５ａ内へは、上流側の側面に設けた砂供給口２５ｃから熱媒体用の砂Ｓが所定の流量で供給されており、この投入された砂Ｓは、ロータリーキルン２５ａの回転により前記高温燃焼排ガスＧO やキルン内壁面と接触し、加熱される。
具体的には、ロータリーキルン２５ａの回転数は約２〜５ｒｐｍに設定されており、また高温燃焼排ガスＧO は入口温度１０００〜１１００℃、出口温度７００〜８００℃、砂Ｓは入口温度３００〜４００℃、出口温度６００〜７００℃に夫々設定されている。
【００３０】
砂加熱装置２５に於いて６００〜７００℃に加熱された砂Ｓは、ロータリーキルン２５ａの下流側の砂出口２５ｄから燃焼排ガスＧO と共に熱分解用ガス加熱装置２７の上方へ排出され、胴本体２７ａの上方へ重力により下降する。また、排出された燃焼排ガスＧO は、前述の通り燃焼排ガス流路３８を通して廃熱ボイラ７へ送られ、廃熱ボイラでの熱回収により約２００℃位にまで冷却された排ガスＧO は、集塵装置８によってダストが除去された後、ガス浄化装置９で洗浄され、ＨＣｌやＳＯｘ、ＮＯｘなどの有害物質を除去した後煙突１０より大気中へ排出されて行く。
【００３１】
前記熱分解用ガス加熱装置２７の胴本体２７ａ内には、熱媒体である砂Ｓが層状に溜った状態となっており、砂加熱装置２５から流入してくる砂Ｓの量と、砂出しスクリュー装置２８ａにより胴本体２７ａ内から排出される砂Ｓの量とがほぼバランスした状態になっている。
即ち、熱媒体である砂Ｓは、砂加熱装置２５・熱分解用ガス加熱装置２７・砂搬送装置２８で形成される循環路内を循環しており、後述する補給砂供給装置２６から系内へ砂Ｓの不足分が補給される。
【００３２】
熱分解用ガス加熱装置２７内では、高温の砂Ｓが胴本体２７ａ内を流下する間に加熱管２７ｂを介してその保有熱が加熱ガス（空気）Ｋに熱が与えられ、加熱ガスＫが加熱される。
具体的には、本実施形態の熱分解用ガス加熱装置２７では、砂の入口温度７００〜８００℃、出口温度４００〜５００℃、加熱ガスの入口温度２５０〜３５０℃、出口温度５００〜６００℃に夫々設定されている。
【００３３】
尚、熱分解用ガス加熱装置２７の底部に設けたパージ用ノズル２７ｃからは、乾留熱分解ドラム２から環流した加熱ガス（空気）Ｋの一部が砂Ｓ内へ噴出されている。当該加熱ガスＫを砂Ｓ内へ噴出することにより、砂Ｓに付着して熱分解用ガス加熱装置２７内へ持ち込まれたＨＣｌ等を含む燃焼排ガスＧO が上方へ放散され、胴本体２７ａ内がより清浄な状態に保持される。
また、前記砂Ｓと加熱管２７ｂ間の熱交換性を高めるため、胴本体２７ａは微振動可能に保持されており、必要に応じて振動発生装置３２を作動させ、熱分解用ガス加熱装置２７を微振動させるようにしてもよい。
更に、加熱ガスＫの出口側温度を調整するため、前記加熱管２７ｂの入口側と出口側とがダンパ装置３１を設けたバイパス流路３０によって連結されており、温度制御装置３３によりダンパ装置３１を開閉制御して、高温の加熱ガスＫ内へ混入する低温加熱ガスＫの流量を調整することにより、乾留熱分解ドラム２へ戻す加熱ガスＫの温度を５００〜６００℃に保持している。
【００３４】
熱分解用ガス加熱装置２７に於いて、高温の砂Ｓにより約５００℃〜６００℃に加熱された加熱ガス（空気）Ｋは、加熱ガス流路１９を通して前述の如く乾留熱分解ドラム２へ送られ、廃棄物Ｃの加熱により温度が２５０〜３５０℃に低下した状態で環流されてくる。
【００３５】
前記熱分解用ガス加熱装置２７内から砂出しスクリュー装置２８ａにより排出された砂Ｓは、バケットコンベア装置２８ｂによってスクリーン装置２８ｃ上へ搬送され、ここで砂加熱装置２５内で発生したクリンカー等の固形異物や燃焼排ガスＧO 内に含まれていたダスト等が除去されたあと、砂加熱装置２５内へ戻される。
また、補給砂供給装置２６により適宜量の砂が補給砂サイロ２６ａより系内へ供給される。
【００３６】
【発明の効果】
本発明に於いては、熱媒体として砂を用い、溶融燃焼装置からの高温排ガスによって砂を加熱すると共に、砂の顕熱により廃棄物の加熱ガスを所定の温度にまで加熱する構成としている。
その結果、従前のこの種廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置のように化石燃料を用いる加熱ガスの発生装置が不要となり、廃棄物処理コストの大幅な引き下げが可能となる。
また、溶融燃焼装置からの燃焼排ガスとの熱交換により得られた高温の砂は、燃焼排ガスに含まれる塩化水素ガスのような腐食性ガス成分を殆んど含有せず、クリーンな熱源となるものである。
その結果、熱分解用ガス加熱装置に設けた加熱管は高温腐食を殆んど生じない条件下に置かれることになり、長期に亘って安定した運転が行なえる。
更に、熱分解用ガス加熱装置を微振動させるようにした場合には、砂と加熱ガス間の熱交換性が向上し、熱回収を図るうえで好都合である。
加えて、加熱管に並列状に配設したバイパス流路のダンパ装置を開閉制御することにより、加熱ガスの温度は極めて容易に制御することができ、好都合である。
そのうえ、パージ用ノズルから所定量の加熱ガス（空気）を砂層内へ噴出することにより、砂加熱装置からの砂に随伴して熱分解用ガス加熱装置内へ侵入した燃焼排ガスは容易に排出されることになり、加熱管の高温腐食がより完全に防止されることになる。
本発明は上述の通り優れた実用的効用を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施態様に係る廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置の全体系統図である。
【図２】本発明に係る廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置の要部を示す部分拡大縦断面図である。
【図３】従前の廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置の一例を示す全体系統図である。
【図４】従前の廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置の他の例を示す全体系統図である。
【符号の説明】
Ｃ…廃棄物、Ｄ…熱分解残渣、Ｇ…熱分解ガス、Ｉ…可燃性固形物、ＩO …カーボン残渣、Ｆ…溶融スラグ、ＧO …燃焼排ガス、Ｋ…加熱ガス、Ｅ…集塵灰、Ｓ…砂、１…供給装置、２…乾留熱分解ドラム、３…搬出装置、４…溶融燃焼装置、４ａ…本体、４ｂ…底面、４ｃ…排出流路、４ｄ…スラグ排出口、５…選別装置、６…粉砕装置、７…廃熱ボイラ、８…集塵器、９…ガス浄化装置、１０…煙突、１５…送風機、１６…誘引通風機、１７…冷却コンベア、１８…可燃性微粉貯留槽、１９…加熱ガス流路、２０…循環ファン、２１…熱交換器、２２…オイルバーナ（又はガスバーナ）、２３…廃棄物ピット、２４…廃棄物供給用クレーン、２５…砂加熱装置、２５ａ…ロータリーキルン、２５ｂ…支持架台、２５ｃ…砂供給口、２５ｄ…砂出口、２６…補給砂供給装置、２６ａ…補給砂サイロ、２７…熱分解用ガス加熱装置、２７ａ…胴本体、２７ｂ…加熱管、２７ｃ…パージ用ノズル、２７ｄ…砂排出口、２７ｅ…伸縮継手、２７ｆ…伸縮継手、２７ｇ…支持スプリング、２７ｈ…フレキシブル管、２８…砂搬送装置、２８ａ…砂出しスクリュー装置、２８ｂ…バケットコンベア装置、２８ｃ…スクリーン装置、２９…スラグ水冷槽、３０…バイパス流路、３１…ダンパ装置、３２…振動発生装置、３３…温度制御装置、３４…ヘッダ、３５…集塵灰サイロ、３６…送風機、３７…ロータリーキルン駆動装置、３８…燃焼排ガス流路。
【発明の属する技術分野】
本発明は都市ごみ等の廃棄物の熱分解溶融燃焼処理に利用されるものであり、溶融燃焼装置からの燃焼排ガスの熱回収システムに改良を加えることにより、燃焼排ガスの熱を用いて乾留熱分解ドラムに高温腐食を生ずることなく、経済的に廃棄物を熱分解できるようにした廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３及び図４は従前の廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置の一例を示すものであり、供給装置１により乾留熱分解ドラム２内へ供給された廃棄物Ｃは、ここで空気の遮断下で３００℃〜６００℃の温度に一定時間加熱され、熱分解ガスＧと熱分解残渣Ｄに変換されたあと、搬出装置３に於いて熱分解ガスＧと熱分解残渣Ｄとに分離される。
【０００３】
分離された熱分解ガスＧは引き続き溶融燃焼装置４へ送られ、高温燃焼される。又、熱分解残渣Ｄは選別装置５へ送られ、比較的粗い不燃性固形物と細かい可燃性固形物とに分離される。更に、分離された可燃性固形物Ｉは粉砕装置６で微粉砕されたあと、溶融燃焼装置４へ供給され、１２００℃以上の温度下で溶融燃焼される。
尚、溶融燃焼装置４内で形成された溶融スラグＦは水砕スラグとして順次取り出され、また、溶融燃焼装置４からの燃焼排ガスＧO は廃熱ボイラ７、集じん器８、ガス浄化装置９、煙突１０を通して大気中へ排出されて行く。
【０００４】
乾留熱分解ドラム２は、加熱管１１を備えた回転式のドラムから形成されており、ドラムの長手方向に配設した複数の加熱管１１内へは、廃棄物を加熱する為の加熱ガスＫが循環流通されている。
ところで、乾留熱分解ドラム２内の廃棄物Ｃを加熱する為の加熱ガスＫとしては、溶融燃焼装置４からの高温燃焼排ガスＧO を用い、これを乾留熱分解ドラム２へ供給するのが熱経済上最も好ましい方策である。
しかし、溶融燃焼装置４からの高温燃焼排ガスＧO 内には、廃棄物Ｃに含まれている塩化ビニール等の有機塩素化合物の燃焼により生成する塩化水素（ＨＣｌ）ガスが多量に含有されており、その高温に於ける激しい腐食性の故に、これを乾留熱分解ドラム２の加熱ガスＫとして用いることは一般に忌避されている。
【０００５】
その為、従前の乾留熱分解溶融燃焼装置に於いては、乾留熱分解ドラム２のガス入口側とガス出口側との間にオイル又はガス焚きの熱風発生炉１２を接続し、当該熱風発生炉１２からの加熱ガスＫを乾留熱分解ドラム２の加熱管１１内へ供給して廃棄物Ｃを加熱したり（図３）、或いは、溶融燃焼装置４の出口側に高温空気加熱器１３を設け、定常運転中はこの空気加熱器１３で加熱した高温空気（加熱ガスＫ）を乾留熱分解ドラム２内へ供給して廃棄物Ｃを加熱するようにしている（図４）。
【０００６】
尚、図３及び図４に於いて、１４は蒸気タービン発電装置、１５は送風機、１６は誘引通風機、１７は冷却コンベア、１８は可燃性微粉貯留槽、１９は加熱ガス流路、２０は循環ファン、２１は熱交換器、２２はオイルバーナ又はガスバーナ、２３は廃棄物ピット、２４は廃棄物供給用クレーンである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記化石燃料を用いる熱風発生炉１２内で生成された燃焼ガス（加熱ガスＫ）は、通常所謂クリーンなガスであって腐食性物質を殆んど含有していない。そのため、高温腐食によるトラブルはほぼ完全に防止される。
同様に、空気加熱器１３からの高温空気（加熱ガスＫ）には腐食性物質が含まれていないため、乾留熱分解ドラム２の加熱管１１等の高温腐食によるトラブルはほぼ完全に防止される。
【０００８】
しかし、熱風発生炉１２を利用した乾留熱分解溶融燃焼装置では、装置の運転中オイルやガス等の外部燃料を必要とし、ランニングコストが必然的に上昇して廃棄物Ｃの処理費の大幅な引き下げを図り難いと云う問題がある。
【０００９】
又、空気加熱器１３を利用した乾留熱分解溶融燃焼装置では、空気加熱器１３が塩化水素を含有する燃焼排ガスＧO と直接接触するため、空気加熱器１３自体に高温腐食が生じてこれを短時間で取り替えねばならなくなる。その結果、メンテナンス費が大幅に高騰したり、燃焼排ガスＧO 中のダストが付着して熱の回収効率が低下する等の問題を生ずるうえ、廃棄物Ｃの性質や量が変化した場合には、空気（加熱ガスＫ）の温度制御が困難になる等の問題がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従前の廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置に於ける上述の如き問題、即ち、▲１▼廃棄物の加熱にオイル等の燃料を用いた場合には、省エネルギー化が困難で、廃棄物処理費の大幅な引き下げを図れないこと、▲２▼溶融燃焼装置の燃焼排ガスを加熱源として利用した場合には、塩化水素による高温腐食の発生が不可避であること、▲３▼廃棄物の性質や量が変化した場合に、加熱ガスの温度制御がし難くなること等の問題を解決せんとするものであり、ランニングコストやメンテナンス費の大幅な低減を図れると共に、塩化水素に起因する高温腐食等の問題を生ずることがなく、然も、制御性に優れた廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、廃棄物を乾留熱分解して熱分解ガスと熱分解残渣にする乾留熱分解ドラムと、熱分解ガスと熱分解残渣内の可燃物を溶融燃焼させる溶融燃焼装置と、溶融燃焼装置の下流側に設けられ、溶融燃焼装置からの燃焼排ガスにより熱媒体である砂を加熱するロータリーキルン型の砂加熱装置と、砂加熱装置の下流側に設けられ、砂加熱装置からの高温の砂により廃棄物の加熱ガスを加熱する熱分解用ガス加熱装置と、砂加熱装置の下流側に設けられ、砂加熱装置から排出した燃焼排ガスの熱を回収する廃熱ボイラと、前記熱分解用ガス加熱装置から排出した砂を砂加熱装置の入口側へ戻す砂搬送装置とを発明の基本構成とするものである。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１の発明に於いて熱分解用ガス加熱装置を、下方に砂排出口を設けた筒状の胴本体と、胴本体内に配設した加熱管と、加熱管の下方に配設した加熱ガスの一部を砂内へ噴出するパージ用ノズルとから形成するようにしたものである。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の発明に於いて熱分解用ガス加熱装置を、振動可能に支持され且つ振動装置により微振動させるようにしたものである。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１の発明に於いて砂搬送装置を、熱分解用ガス加熱装置から砂を導出する砂出しスクリュー装置と、導出した砂を搬送するバケットコンベア装置と、砂内から異物を除去するスクリーン装置とから形成するようにしたものである。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項２の発明に於いて熱分解用ガス加熱装置の加熱管を、ダンパ装置を介設したバイパス流路により、ガス入口側とガス出口側を連通した構成としたものである。
【００１６】
【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。
図１は本発明の実施態様に係る廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置の全体系統図であり、図１に於いて、前記図３及び図４の場合と同じ部位・部材には、これと同じ参照番号が使用されている。
図１に於いて、１は廃棄物Ｃの供給装置、２は乾留熱分解ドラム、３は搬出装置、４は溶融燃焼装置、５は選別装置、６は粉砕装置、７は廃熱ボイラ、８は集塵器、９はガス浄化装置、１０は煙突、１５は送風機、１６は誘引通風機、１７は冷却コンベア、１８は可燃性微粉貯留槽、１９は加熱ガス流路、２０は循環ファン、２３は廃棄物ピット、２４は廃棄物供給用クレーンであって、前記図３及び図４の場合と全く同一の構成のものである。
【００１７】
又、図１及び図２に於いて、２５は砂加熱装置、Ｓは熱媒体である砂、２６は補給砂供給装置、２７は廃棄物Ｃの熱分解用ガス加熱装置、２７ａは胴本体、２７ｂは加熱管、２７ｃはパージ用ノズル、２８は砂搬送装置、２８ａは砂出しスクリュー装置、２８ｂはバケットコンベア装置、２８ｃはスクリーン装置、２９はスラグ水冷槽、３０はバイパス流路、３１はダンパ装置、３２は振動発生装置、３３は温度制御装置、３４はヘッダ、３５は集塵灰サイロ、３６は送風機、３７はロータリーキルン駆動装置、３８は燃焼排ガス流路であり、図番２５〜図番３８までの部材が本発明の要部を構成する部材である。
【００１８】
前記乾留熱分解ドラム２は、水平に対して約１．５度の傾斜角度で入口側を上方に、出口側を下方に位置せしめた状態で回転自在に軸支されており、運転中は約１〜３ｒｐｍの回転速度で回転駆動される。又、乾留熱分解ドラム２の内部には、複数本の加熱管（図示省略）がドラムの軸芯方向に平行に配設されている。この各加熱管は、両端部を入口ケーシング及び出口ケーシングへ夫々連通せしめた状態で支持固定されており、乾留熱分解ドラム２と一体となって回転する。
【００１９】
前記高温溶融燃焼装置４は、縦円筒状の本体４ａと傾斜状の底面４ｂと燃焼排ガスＧO の排出流路４ｃ等を備えており、本体４ａの上方より熱分解ガスＧ、熱分解残渣Ｄ内のカーボン残渣ＩO 及び集塵灰サイロ３５からの集塵灰Ｅ等が噴射され、ここで高温溶融燃焼される。
また、溶融燃焼により形成された溶融スラグＦは底面４ｂに沿って流下し、スラグ排出口４ｄからスラグ水冷槽２９内へ落下する。
【００２０】
前記砂加熱装置２５は、図２に示す如く所謂ロータリーキルン型の加熱装置であり、ロータリーキルン２５ａは、入口側を上方に出口側を下方に位置せしめた傾斜姿勢で支持架台２５ｂ上に回転自在に支持されており、ロータリーキルン駆動装置３７により矢印方向へ所定の速度で回転駆動される。
また、ロータリーキルン２５ａの入口側は溶融燃焼装置４のガス排出流路４ｃへ連通されており、更にその出口側は、後述する熱分解用ガス加熱装置２７を形成する胴本体２７ａの上方へ開口されている。
【００２１】
前記熱分解用ガス加熱装置２７は、底面を逆円錐状に形成した筒状の胴本体２７ａと、胴本体２７ａ内に配設した加熱管２７ｂと、加熱管２７ｂの下方に設置したパージ用ノズル２７ｃ等から形成されており、前記ロータリーキルン２５ａの出口側から高温の砂Ｓが、順次胴本体２７ａの上方へ排出されてくる。
また、胴本体２７ａの上方は、高温の燃焼排ガスＧO を廃熱ボイラ７へ導出するための燃焼排ガス流路３８へ連通状に接続されており、ロータリーキルン２５ａから排出された燃焼排ガスＧO は、燃焼排ガス流路３８を通して廃熱ボイラ７へ導入されて行く。
更に、胴本体２７ａの最下端部には砂排出口２７ｄが設けられており、後述する砂出しスクリュー装置２８ａを通して砂Ｓが所定の流量で排出されて行く。
【００２２】
尚、本実施形態に於いては、熱分解用ガス加熱装置２７を伸縮継手２７ｅ・２７ｆ、支持スプリング２７ｇ及びフレキシブル管２７ｈ等を介して所謂振動自在に吊下げ支持するようにしており、振動発生装置（振動モータ）３２を作動することにより胴本体２７ａに所定周波数の微振動を与え、これによって砂Ｓと加熱管２７ｂ間の熱伝達率を高めるように工夫されている。
【００２３】
また、前記加熱管２７ｂは、胴本体２７ａ内に複数本並設されている。そして、各加熱管２７ｂのガス入口側及びガス出口側は夫々ヘッダ３４へ連結されており、加熱ガス流路１９を通して循環ファン２０により加熱ガス（空気）Ｋが所定の流量で循環流通されている。
尚、前記加熱管２７ｂのガス入口側とガス出口側とは、ダンパ装置３１を介設したバイパス流路３０によって連通されており、温度制御装置３３からの信号によってダンパー装置３１の開度を調整することにより、乾留熱分解ドラム２へ環流する高温加熱ガスＫの温度が調整される。
【００２４】
前記砂搬送装置２８は、熱分解用ガス加熱装置２７内から砂Ｓを取り出す砂出しスクリュー装置２８ａと、取り出した砂Ｓを搬送するバケットコンベア装置２８ｂと、バケットコンベア装置２８ｂから排出した砂Ｓ内の固形物等を除くスクリーン装置２８ｃ等から形成されている。
尚、熱媒体用の砂Ｓとしては、粒径１〜３ｍｍの炭化けい素が使用されている。
【００２５】
次に、本発明の廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置の作動について説明する。
廃棄物ピット２３内に貯えられた廃棄物Ｃは、供給装置１によって順次乾留熱分解ドラム２内へ供給され、略酸素が遮断された状態の下で、加熱管内を流通する加熱ガスＫにより常温から３００℃〜６００℃、好ましくは４００℃〜５００℃の温度に加熱される。この状態で約１時間程ど攪拌混合されることにより、乾留熱分解ドラム２内の廃棄物Ｃは熱分解され、熱分解ガスＧと固形の熱分解残渣Ｄが生成される。
【００２６】
前記廃棄物Ｃの熱分解は通常約１時間程度で完了し、概ね７５ｗｔ％の熱分解ガスＧと２５ｗｔ％の熱分解残渣Ｄとが生成される。
尚、生成された熱分解残渣Ｄは、乾留熱分解ドラム２内で攪拌・混合されることにより均一化され、一様な大きさの粒子となる。
また、発生した熱分解ガスＧは、水分、ＣＯ、ＣＯ2 、Ｈ2 及び炭化水素を主成分とするものであり、ダスト及びタールも若干含まれており、その低位発熱量は約１５００〜２０００ｋｃａｌ／ｋｇである。
更に、熱分解残渣Ｄは炭素と灰分がその主体を成すものであるが、炭素含有量は熱分解残渣Ｄの粒径によって変化し、粒径が小さいものほど炭素の含有量が増加する。例えば、熱分解残渣Ｄの粒径が５ｍｍ以下の場合には、炭素の含有量は概ね３５ｗｔ％となる。
【００２７】
乾留熱分解ドラム２内の熱分解ガスＧと熱分解残渣Ｄは隣接する搬出装置３内へ排出され、ここで熱分解ガスＧと熱分解残渣Ｄとに分離される。
分離された熱分解ガスＧは溶融燃焼装置４へ供給され、後述するカーボン残渣ＩO や集塵灰Ｅと共に所謂溶融燃焼される。
また、熱分解残渣Ｄの方は、冷却コンベア１７上で約４００℃〜５００℃の温度から約８０℃の温度にまで冷却され、選別装置５に於いて有価物である鉄、アルミや不燃物である砂、ガラス等が選別されることにより、可燃物を主体とする可燃性固形物Ｉが分離される。
更に、分離された可燃性固形物Ｉは、粉砕装置６で微粒化されたあと可燃性微粉貯留槽１８に貯えられ、前述の如く廃熱ボイラ７や集塵装置８等からの集塵灰Ｅと共に空気輸送によって溶融燃焼装置４へ送られ、ここで熱分解ガスＧと共に燃焼される。
即ち、溶融燃焼装置４内へ供給された炭素含有量の高いカーボン残渣ＩO は、熱分解ガスＧと共に溶融燃焼装置４内で、灰の溶融温度より１００〜１５０℃ほど高い約１３００℃の高温で燃焼され、溶融スラグＦとなって傾斜状の底面４ｂに沿って流下し、スラグ排出口４ｄからスラグ水冷槽２９内へ排出されることにより、所謂水砕スラグとなる。
【００２８】
溶融燃焼装置４内で発生した約１１００〜１２００℃の高温燃焼排ガスＧO は、ガス排出流路４ｃを通して砂加熱装置２５のロータリーキルン２５ａ内へ導入される。また、導入された高温燃焼排ガスＧO は、ロータリーキルン２５ａ内を通過する間にその保有熱を砂Ｓやロータリーキルン２５ａに与え、燃焼排ガス流路３８を通して廃熱ボイラ７へ導入される。
【００２９】
前記砂加熱装置２５のロータリーキルン２５ａ内へは、上流側の側面に設けた砂供給口２５ｃから熱媒体用の砂Ｓが所定の流量で供給されており、この投入された砂Ｓは、ロータリーキルン２５ａの回転により前記高温燃焼排ガスＧO やキルン内壁面と接触し、加熱される。
具体的には、ロータリーキルン２５ａの回転数は約２〜５ｒｐｍに設定されており、また高温燃焼排ガスＧO は入口温度１０００〜１１００℃、出口温度７００〜８００℃、砂Ｓは入口温度３００〜４００℃、出口温度６００〜７００℃に夫々設定されている。
【００３０】
砂加熱装置２５に於いて６００〜７００℃に加熱された砂Ｓは、ロータリーキルン２５ａの下流側の砂出口２５ｄから燃焼排ガスＧO と共に熱分解用ガス加熱装置２７の上方へ排出され、胴本体２７ａの上方へ重力により下降する。また、排出された燃焼排ガスＧO は、前述の通り燃焼排ガス流路３８を通して廃熱ボイラ７へ送られ、廃熱ボイラでの熱回収により約２００℃位にまで冷却された排ガスＧO は、集塵装置８によってダストが除去された後、ガス浄化装置９で洗浄され、ＨＣｌやＳＯｘ、ＮＯｘなどの有害物質を除去した後煙突１０より大気中へ排出されて行く。
【００３１】
前記熱分解用ガス加熱装置２７の胴本体２７ａ内には、熱媒体である砂Ｓが層状に溜った状態となっており、砂加熱装置２５から流入してくる砂Ｓの量と、砂出しスクリュー装置２８ａにより胴本体２７ａ内から排出される砂Ｓの量とがほぼバランスした状態になっている。
即ち、熱媒体である砂Ｓは、砂加熱装置２５・熱分解用ガス加熱装置２７・砂搬送装置２８で形成される循環路内を循環しており、後述する補給砂供給装置２６から系内へ砂Ｓの不足分が補給される。
【００３２】
熱分解用ガス加熱装置２７内では、高温の砂Ｓが胴本体２７ａ内を流下する間に加熱管２７ｂを介してその保有熱が加熱ガス（空気）Ｋに熱が与えられ、加熱ガスＫが加熱される。
具体的には、本実施形態の熱分解用ガス加熱装置２７では、砂の入口温度７００〜８００℃、出口温度４００〜５００℃、加熱ガスの入口温度２５０〜３５０℃、出口温度５００〜６００℃に夫々設定されている。
【００３３】
尚、熱分解用ガス加熱装置２７の底部に設けたパージ用ノズル２７ｃからは、乾留熱分解ドラム２から環流した加熱ガス（空気）Ｋの一部が砂Ｓ内へ噴出されている。当該加熱ガスＫを砂Ｓ内へ噴出することにより、砂Ｓに付着して熱分解用ガス加熱装置２７内へ持ち込まれたＨＣｌ等を含む燃焼排ガスＧO が上方へ放散され、胴本体２７ａ内がより清浄な状態に保持される。
また、前記砂Ｓと加熱管２７ｂ間の熱交換性を高めるため、胴本体２７ａは微振動可能に保持されており、必要に応じて振動発生装置３２を作動させ、熱分解用ガス加熱装置２７を微振動させるようにしてもよい。
更に、加熱ガスＫの出口側温度を調整するため、前記加熱管２７ｂの入口側と出口側とがダンパ装置３１を設けたバイパス流路３０によって連結されており、温度制御装置３３によりダンパ装置３１を開閉制御して、高温の加熱ガスＫ内へ混入する低温加熱ガスＫの流量を調整することにより、乾留熱分解ドラム２へ戻す加熱ガスＫの温度を５００〜６００℃に保持している。
【００３４】
熱分解用ガス加熱装置２７に於いて、高温の砂Ｓにより約５００℃〜６００℃に加熱された加熱ガス（空気）Ｋは、加熱ガス流路１９を通して前述の如く乾留熱分解ドラム２へ送られ、廃棄物Ｃの加熱により温度が２５０〜３５０℃に低下した状態で環流されてくる。
【００３５】
前記熱分解用ガス加熱装置２７内から砂出しスクリュー装置２８ａにより排出された砂Ｓは、バケットコンベア装置２８ｂによってスクリーン装置２８ｃ上へ搬送され、ここで砂加熱装置２５内で発生したクリンカー等の固形異物や燃焼排ガスＧO 内に含まれていたダスト等が除去されたあと、砂加熱装置２５内へ戻される。
また、補給砂供給装置２６により適宜量の砂が補給砂サイロ２６ａより系内へ供給される。
【００３６】
【発明の効果】
本発明に於いては、熱媒体として砂を用い、溶融燃焼装置からの高温排ガスによって砂を加熱すると共に、砂の顕熱により廃棄物の加熱ガスを所定の温度にまで加熱する構成としている。
その結果、従前のこの種廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置のように化石燃料を用いる加熱ガスの発生装置が不要となり、廃棄物処理コストの大幅な引き下げが可能となる。
また、溶融燃焼装置からの燃焼排ガスとの熱交換により得られた高温の砂は、燃焼排ガスに含まれる塩化水素ガスのような腐食性ガス成分を殆んど含有せず、クリーンな熱源となるものである。
その結果、熱分解用ガス加熱装置に設けた加熱管は高温腐食を殆んど生じない条件下に置かれることになり、長期に亘って安定した運転が行なえる。
更に、熱分解用ガス加熱装置を微振動させるようにした場合には、砂と加熱ガス間の熱交換性が向上し、熱回収を図るうえで好都合である。
加えて、加熱管に並列状に配設したバイパス流路のダンパ装置を開閉制御することにより、加熱ガスの温度は極めて容易に制御することができ、好都合である。
そのうえ、パージ用ノズルから所定量の加熱ガス（空気）を砂層内へ噴出することにより、砂加熱装置からの砂に随伴して熱分解用ガス加熱装置内へ侵入した燃焼排ガスは容易に排出されることになり、加熱管の高温腐食がより完全に防止されることになる。
本発明は上述の通り優れた実用的効用を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施態様に係る廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置の全体系統図である。
【図２】本発明に係る廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置の要部を示す部分拡大縦断面図である。
【図３】従前の廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置の一例を示す全体系統図である。
【図４】従前の廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置の他の例を示す全体系統図である。
【符号の説明】
Ｃ…廃棄物、Ｄ…熱分解残渣、Ｇ…熱分解ガス、Ｉ…可燃性固形物、ＩO …カーボン残渣、Ｆ…溶融スラグ、ＧO …燃焼排ガス、Ｋ…加熱ガス、Ｅ…集塵灰、Ｓ…砂、１…供給装置、２…乾留熱分解ドラム、３…搬出装置、４…溶融燃焼装置、４ａ…本体、４ｂ…底面、４ｃ…排出流路、４ｄ…スラグ排出口、５…選別装置、６…粉砕装置、７…廃熱ボイラ、８…集塵器、９…ガス浄化装置、１０…煙突、１５…送風機、１６…誘引通風機、１７…冷却コンベア、１８…可燃性微粉貯留槽、１９…加熱ガス流路、２０…循環ファン、２１…熱交換器、２２…オイルバーナ（又はガスバーナ）、２３…廃棄物ピット、２４…廃棄物供給用クレーン、２５…砂加熱装置、２５ａ…ロータリーキルン、２５ｂ…支持架台、２５ｃ…砂供給口、２５ｄ…砂出口、２６…補給砂供給装置、２６ａ…補給砂サイロ、２７…熱分解用ガス加熱装置、２７ａ…胴本体、２７ｂ…加熱管、２７ｃ…パージ用ノズル、２７ｄ…砂排出口、２７ｅ…伸縮継手、２７ｆ…伸縮継手、２７ｇ…支持スプリング、２７ｈ…フレキシブル管、２８…砂搬送装置、２８ａ…砂出しスクリュー装置、２８ｂ…バケットコンベア装置、２８ｃ…スクリーン装置、２９…スラグ水冷槽、３０…バイパス流路、３１…ダンパ装置、３２…振動発生装置、３３…温度制御装置、３４…ヘッダ、３５…集塵灰サイロ、３６…送風機、３７…ロータリーキルン駆動装置、３８…燃焼排ガス流路。
Claims (5)
- 廃棄物を乾留熱分解して熱分解ガスと熱分解残渣にする乾留熱分解ドラムと、熱分解ガスと熱分解残渣内の可燃物を溶融燃焼させる溶融燃焼装置と、溶融燃焼装置の下流側に設けられ、溶融燃焼装置からの燃焼排ガスにより熱媒体である砂を加熱するロータリーキルン型の砂加熱装置と、砂加熱装置の下流側に設けられ、砂加熱装置からの高温の砂により廃棄物の加熱ガスを加熱する熱分解用ガス加熱装置と、砂加熱装置の下流側に設けられ、砂加熱装置から排出した燃焼排ガスの熱を回収する廃熱ボイラと、前記熱分解用ガス加熱装置から排出した砂を砂加熱装置の入口側へ戻す砂搬送装置とから構成したことを特徴とする廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置。
- 熱分解用ガス加熱装置を、下方に砂排出口を設けた筒状の胴本体と、胴本体内に配設した加熱管と、加熱管の下方に配設した加熱ガスの一部を砂内へ噴出するパージ用ノズルとから形成するようにした請求項１に記載の廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置。
- 熱分解用ガス加熱装置を、振動可能に支持され且つ振動装置により微振動させる構成とした請求項１又は請求項２に記載の廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置。
- 砂搬送装置を、熱分解用ガス加熱装置から砂を導出する砂出しスクリュー装置と、導出した砂を搬送するバケットコンベア装置と、砂内から異物を除去するスクリーン装置とから構成するようにした請求項１に記載の乾留熱分解溶融燃焼装置。
- 熱分解用ガス加熱装置の加熱管を、ダンパ装置を介設したバイパス流路により、ガス入口側とガス出口側とを連通した構成とした請求項２に記載の廃棄物の乾留熱分解溶融燃焼装置。
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