JP3905619B2

JP3905619B2 - 廃棄物の熱分解炉および該熱分解炉を備えた廃棄物の処理装置

Info

Publication number: JP3905619B2
Application number: JP32180197A
Authority: JP
Inventors: 正樹片岡; 光三原
Original assignee: Tsukishima Kikai Co Ltd
Current assignee: Tsukishima Kikai Co Ltd
Priority date: 1997-11-21
Filing date: 1997-11-21
Publication date: 2007-04-18
Anticipated expiration: 2017-11-21
Also published as: JPH11153310A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に有機物および水分を含有する廃棄物を焼却処理するのに先立って廃棄物中の有機物を熱分解するための廃棄物の熱分解炉、および該熱分解炉を備えた廃棄物の処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、都市ゴミ等の有機物を含有する廃棄物はその大部分が焼却処分されているが、通常このような廃棄物を焼却する際には、理論的に必要とされる量の２倍以上の空気を供給して、廃棄物を十分に完全燃焼させるようにしている。ところが、このように焼却の際に供給する空気量が多いと、排ガスの量も多くなって排ガス処理設備も大きくなるのは勿論、廃熱回収の効率も低下し、非経済的となる。そこで、このような欠点を補うために、廃棄物を焼却処理するのに先立って廃棄物中の有機物を熱分解することが行われており、これにより有機物は熱分解排ガス、チャー、およびタールに分解されて理論空気量の１．２倍〜１．４倍程度の空気で完全燃焼可能となるため、経済的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような有機物を含有する廃棄物は、同時に多量の水分をも含有しているのが一般的であり、しかもその水分量も一定ではなく、２０％〜６０％程度の範囲で変動する。従って、かかる廃棄物中の有機物を熱分解するには、有機物の分解熱に加えて水分の顕熱および蒸発熱が必要となり、また有機物の熱分解温度を維持するためには、これら水分の顕熱および蒸発熱をも含めた熱を与え続ける必要があり、しかも変動する水分量に応じて加熱量も変化させなければならない。ここで、このような廃棄物に熱を与えるための加熱方法としては、例えば流動層のように加熱媒体を循環させる方法や間接加熱方法、あるいは廃棄物中の有機物の一部を燃焼させる方法等があるが、いずれにしても上述のような変動の大きな水分量に対応して加熱量を変化させるには運転が煩雑となり、却って非経済的な結果となる。
【０００４】
本発明は、このような背景のもとになされたもので、廃棄物に含有される水分量の変動に影響を受けることなく、安定して廃棄物中の有機物の熱分解を行うことが可能な廃棄物の熱分解炉を提供し、さらにかかる熱分解炉を備えて、より効率的な廃棄物の処理を図ることが可能な廃棄物の処理装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、炉内に形成される流動層によって廃棄物中の有機物を熱分解する廃棄物の熱分解炉であって、上記炉内を、炉底部に配設された分散板との間に間隔を開けて設けられる隔壁によって複数の流動室に分割し、これらの流動室のうち一の流動室においては、上記炉内に供給された上記廃棄物を乾燥させる乾燥流動層部を形成する一方、他の一の流動室においては、上記乾燥流動層部により乾燥された廃棄物を熱分解する熱分解流動層部を形成し、上記乾燥流動層部には、低酸素濃度の流動用気体を供給する一方、上記熱分解流動層部には、上記乾燥流動層部よりも高い酸素濃度の流動用気体を供給することを特徴とする。
【０００６】
従って、廃棄物は、乾燥流動層部において乾燥させられて水分が除去された後、熱分解流動層部において有機物が熱分解させられるため、この熱分解の際の加熱量が水分量の変動に影響を受けることはなく、ほぼ廃棄物の処理量に比例するので、熱分解温度の管理が容易となり、安定した有機物の熱分解を図ることが可能となる。また、上記乾燥流動層部と熱分解流動層部とは、炉内を隔壁によって分割することにより画成される複数の流動室にそれぞれ形成されるものであるから、例えば熱分解炉とは別に乾燥装置を設ける場合等に比べて経済的である。しかも、両流動層部は上記隔壁と分散板との間を介して連通していて、乾燥流動層部において乾燥させられた廃棄物がそのまま直ぐに熱分解流動層部に供給されるので、乾燥させられた高温の廃棄物が熱分解流動層部に供給される途中で発火してしまったりするのが避けられるとともに、この廃棄物の有する熱を熱分解に有効に利用することができる。
【０００７】
ここで、上記乾燥流動層部には、低酸素濃度の流動用気体を供給する一方、上記熱分解流動層部には、上記乾燥流動層部よりも高い酸素濃度の流動用気体を供給することにより、乾燥流動層部における廃棄物の発火をより確実に防止することができるとともに、熱分解流動層部においては有機物の部分燃焼を促して熱分解に必要な熱量を十分に確保することが可能となる。また、上記隔壁と分散板との間の間隔は、上記分散板から上記流動層のフリーボード部までの高さよりも小さく、かつ上記乾燥流動層部により乾燥された廃棄物の最大粒子径よりも大きく設定されるのが望ましく、これにより、廃棄物は乾燥流動層部から熱分解流動層部に円滑に供給される一方、乾燥流動層部において廃棄物を乾燥した水分含有量の高い流動用気体が熱分解流動層部に流れ込んで安定した熱分解に影響を及ぼすような事態を防止することができる。
【０００８】
一方、本発明の廃棄物の処理装置は、上記構成の熱分解炉を備えた廃棄物の処理装置であって、第一には、上記乾燥流動層部から排出される乾燥排ガスと上記熱分解流動層部から排出される熱分解排ガスとを混合して燃焼する燃焼装置を備え、この燃焼装置から排出される燃焼排ガスを、少なくとも上記乾燥流動層部に流動用気体として供給することを特徴とする。しかるに、これら乾燥排ガスおよび熱分解排ガスのうち特に熱分解排ガスは高カロリーであって、これらを燃焼させることにより高温でしかも低酸素濃度の燃焼排ガスが得られるので、この燃焼排ガスを乾燥流動層部の流動用気体として利用することにより、乾燥流動層部における廃棄物の発火をさらに確実に防ぎつつ、効率的な乾燥を促すことが可能となるとともに、熱分解炉からの排気が直接的に処理装置外に排出されるのを避けることができる。また、これに併せて、上記燃焼排ガスに空気を混合して酸素濃度を調節した上で、上記熱分解流動層部にも流動用気体として供給することにより、熱分解流動層部における有機物の部分燃焼を制御して熱分解温度を安定的に維持することが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の廃棄物の熱分解炉の一実施形態を示すものである。本実施形態の熱分解炉１は略箱体状をなしており、その炉内の底部には水平方向に分散板２が取り付けられている。そして、この分散板２上には流動層３が形成されるとともに、分散板２の下部は流動用気体が導入される加圧室４とされている。また、この熱分解炉１の水平方向一端側（図１において左側）の壁部５には、消石灰等が混合されて組成調整された廃棄物Ａが供給される供給口６が設けられるとともに、他端側（図１において右側）には熱分解された廃棄物Ａが排出される排出口７が設けられており、炉内に供給された廃棄物Ａは、流動層３を形成する硅砂等の流動用媒体とともに上記流動用気体によって流動しつつ、上記分散板２上を図中に矢線で示す移送方向Ｓに向けて移送されることとなる。
【００１０】
なお、本実施形態では、分散板２の上方から上記排出口７にかけて粉体圧抑制板８が設けられている。この粉体圧抑制板８は、流動層３を形成する上記流動用媒体および廃棄物Ａの粒子のうち、流動層３の下部を流動する粒径や密度の大きな粒子が、排出口７の近傍において粒径や密度の小さな粒子により形成される充填層からの粉体圧を受けて上記移送方向Ｓへの移動が阻害されるのを防止し、各粒子の滞留時間の均一化を図るために設けられたものであり、本実施形態では分散板２の排出口７側の上方から排出口７内を通ってその下端に延びるように配設され、上記移送方向Ｓ側に向けて全体的に下方に傾斜するとともに、分散板２の上記他端の直上において鈍角に曲折させられている。
【００１１】
また、図２は上記分散板２の断面を示す拡大図であるが、本実施形態ではこの図２に示されるように、分散板２には多数の空気導入口９…が、それぞれ上記移送方向Ｓに直交する方向に延びるように、かつ該移送方向Ｓには互いに間隔を置いて形成されているとともに、分散板２上には各空気導入口９…を覆うように半円筒状のキャップ１０が、同じく移送方向Ｓに直交する方向に敷設されている。そして、このキャップ１０には、その敷設方向に適当間隔をおいて複数のノズル１１…が、それぞれ上記移送方向Ｓ側を向いて、かつ分散板２に対する傾斜角θが３０°以下となるように斜め上方に傾斜した方向に形成されている。さらに、上記移送方向Ｓに互いに隣接するキャップ１０同士の間には、分散板２の上面から移送方向後方側のキャップ１０の上部にかけて、上記傾斜角θと等しい角度で斜め上方に傾斜するように板状のジャンプ台１２が配設されている。
【００１２】
なお、上記ノズル１１の形状は、その断面が円形のものでもよく、また上記敷設方向に延びる長円状や楕円状、あるいは長方形状や台形状のものであってもよく、さらに流動層３の各部分においてノズル１１の断面形状を変えるようにしてもよい。さらにまた、上記半円筒状のキャップ１０と板状のジャンプ台１２に代えて、例えば図３に示すようにノズル１１とジャンプ台１２とが形成された断面「へ」の字型の板材よりなるキャップ１３を分散板２上に敷設したり、あるいは図４に示すように分散板２自体を階段状に形成してノズル１１とジャンプ台１２とを設けるようにしてもよい。ただし、これらのノズル１１…は、分散板２の平面視において千鳥状等に配置されて均一に分散形成されるのが望ましく、また、上述のように分散板２自体を階段状に形成したりする場合などには、ジャンプ台１２も同様に均一に分散形成されるようにしてもよい。
【００１３】
一方、当該熱分解炉１の炉内には、上記移送方向Ｓについてその略中央部に、分散板２との間に間隔を開けて移送方向Ｓに直交するように隔壁１４が設けられており、これによって炉内は、隔壁１４を挟んで移送方向Ｓに並ぶ２つの流動室１５，１６に分割されている。そして、これに伴い上記流動層３も、上記供給口６側、すなわち上記移送方向Ｓの後方側の流動室１５に形成される乾燥流動層部１７と、上記排出口７側、すなわち移送方向Ｓ側の流動室１６に形成される熱分解流動層部１８とに分割させられている。ここで、上記分散板２から隔壁１４の下端までの間隔は、分散板２から上記各流動層部１７，１８の上部のフリーボード部１９，２０までの高さよりも小さく、かつ上記乾燥流動層部１７によって乾燥された廃棄物Ａの最大粒子径よりも大きく設定されており、従って隔壁１４の下端は各流動層部１７，１８に埋没するように配設されることとなる。
【００１４】
また、上記分散板２の下の上記加圧室４にも、上記隔壁１４の位置に合わせて隔壁２１が設けられており、この隔壁２１によって加圧室４は、上記乾燥流動層部１７の下方の乾燥用ガス加圧室２２と、上記熱分解流動層部１８の下方の熱分解用ガス加圧室２３とに分割され、さらに各加圧室２２，２３にはそれぞれ流動用気体の供給口２４，２５が設けられていて、互いに独立して流動用気体が供給されて分散板２から各流動層部１７，１８に噴出されるようになされている。そして、上記乾燥流動層部１７の下方に配設される乾燥用ガス加圧室２２には、低酸素濃度の乾燥用ガスＢが供給される一方、上記熱分解流動層部１８の下方に配設される熱分解用ガス加圧室２３には、上記乾燥用ガスＢよりも高酸素濃度に調整された熱分解用ガスＣが供給されている。また、熱分解炉１の天井部２６は、図１に示すように上記各流動室１５，１６ごとに上記移送方向Ｓに向けて山型をなす三角屋根状に形成されており、その頂部にはそれぞれ乾燥排ガス排出口２７および熱分解排ガス排出口２８が設けられている。
【００１５】
次に、図５は、このように構成された熱分解炉１を備えた本発明の廃棄物の処理装置の一実施形態を示すものである。この図５に示すように、本実施形態の処理装置において上記熱分解炉１の乾燥排ガス排出口２７から排出された乾燥排ガスＤは、乾燥排ガスサイクロン３１によって除塵され、次いで空気Ｅが混合されてその酸素濃度が調整された後、本実施形態における燃焼装置としてのアフターバーナ３２に供給される。なお、上記乾燥排ガスサイクロン３１において乾燥排ガスＤから取り除かれたダスト分は、熱分解炉１の上記流動室１５の乾燥流動層部１７に戻される。また、熱分解炉１の上記熱分解排ガス排出口２８から排出された可燃性の熱分解排ガスＦは、熱分解排ガスサイクロン３３によって除塵された後に上記アフターバーナ３２に供給され、酸素濃度が調整された上記乾燥排ガスＤとともに燃焼させられる。
【００１６】
そして、こうして得られた燃焼排ガスＧは、熱交換器等の排熱回収装置３４によって熱回収された後に２つに分岐させられ、一部はそのまま送風機３５によって供給量が自動制御されながら熱分解炉１の乾燥用ガス加圧室２２に上記乾燥用ガスＢとして供給されるとともに、過剰分は排気Ｈとして排出される一方、残りは空気Ｉが混合させられて酸素濃度が調整された後、送風機３６によって熱分解炉１の熱分解用ガス加圧室２３に上記熱分解用ガスＣとして供給される。従って、これにより、本実施形態においては上述したように、熱分解炉１において乾燥流動層部１７に流動用気体として供給される乾燥用ガスＢは低酸素濃度とされる一方、熱分解流動層部１８に流動用気体として供給される熱分解用ガスＣは、この乾燥用ガスＢよりも高酸素濃度に設定されることとなる。
【００１７】
一方、熱分解炉１の熱分解流動層部１８において熱分解されて上記排出口７から排出された廃棄物Ａの粒子および流動用媒体は、スクリューコンベア３７によって風力分級機等の分級装置３８に供給され、廃棄物Ａの粒子のうち比較的粒径の小さい粒子より成る小粒子Ｊおよび上記流動用媒体を含む中間粒子Ｋと、廃棄物Ａの粒子のうち比較的粒径の大きい粒子より大粒子Ｌとに分級される。そして、上記小粒子Ｊと中間粒子Ｋとは、分級装置３８の分級ガスとともに第１分級ガスサイクロン３９に供給されて分離させられ、中間粒子Ｋは上記乾燥流動層部１７に戻される一方、小粒子Ｊは上記分級ガスとともにさらに第２分級ガスサイクロン４０により分離させられ、次いで溶融炉４１に供給されて空気Ｍにより燃焼、溶融させられる。また、第２分級ガスサイクロン４０において小粒子Ｊが除塵された分級ガスは、排気Ｎとして排出される。
【００１８】
さらに、本実施形態では、上記熱分解排ガスサイクロン３３において熱分解排ガスＦから分離されたダストＯも、上記廃棄物Ａ中のアルカリあるいはアルカリ土類成分と反応して生成された該ダストＮ中の塩類が脱塩処理装置４２によって脱塩された後、上記溶融炉４１に供給されて小粒子Ｊとともに溶融させられるようになされている。さらにまた、この溶融炉４１から排出された排ガスは、上記アフターバーナ３２から排出された燃焼排ガスＧと混合されて上記廃熱回収装置３４に送られ、熱分解炉１の乾燥流動層部１７および熱分解流動層部１８の流動用気体として利用される。
【００１９】
しかるに、このように構成された廃棄物Ａの熱分解炉１および該熱分解炉１を備えた廃棄物Ａの処理装置において、熱分解炉１の供給口６から乾燥流動層部１７に供給された廃棄物Ａは、この乾燥流動層部１７において分散板２から噴出される上記乾燥用ガスＢにより、流動用媒体とともに流動させられて乾燥させられる。そして、こうして乾燥処理された廃棄物Ａが、隔壁１４と分散板２との間を通って隣接する熱分解流動層部１８に供給され、ここで熱分解用ガスＣにより流動させられて有機物が熱分解されるため、上記構成の熱分解炉１によれば、上記供給口６から供給される廃棄物Ａに含有される水分量に関わらず、廃棄物Ａの処理量に略比例した加熱量で有機物の熱分解を行うことができ、これにより熱分解流動層部１８における熱分解温度の管理が容易となって、廃棄物Ａの水分量の変動が著しい場合でも、安定した有機物の熱分解を促することが可能となる。
【００２０】
また、上記熱分解炉１においては、その炉内に隔壁１４を設けることによって流動層３が上記乾燥流動層部１７と熱分解流動層部１８とに分割されており、従って、熱分解炉１とは別に廃棄物Ａの乾燥装置を設ける場合等に比べ、経済的であるとともに、乾燥流動層部１７において乾燥された廃棄物Ａが、そのまま隔壁１４と分散板２との間を通って熱分解流動層部１８に供給されるので、乾燥させられて高温となった廃棄物Ａが熱分解流動層部１８に供給される途中で発火してしまったりするような事態を防止することができる。さらにまた、かかる高温の廃棄物Ａが有する熱量を、熱分解流動層部１８における有機物の熱分解に利用することも可能となり、より効率的な熱分解を促すことができるという利点も得られる。
【００２１】
しかも、本実施形態では上述のように、上記隔壁１４と分散板２との間の間隔が、分散板２から流動層３の各流動層部１７，１８のフリーボード部１９，２０までの高さよりも小さく、かつ上記乾燥流動層部１７により乾燥された廃棄物Ａの最大粒子径よりも大きく設定されており、これにより、廃棄物Ａは隔壁１４と分散板２との間を通って乾燥流動層部１７から熱分解流動層部１８に円滑に供給される一方、乾燥流動層部１７において廃棄物Ａを乾燥した水分含有量の高い流動用気体や乾燥排ガスＤが熱分解流動層部１８に流れ込んで安定した熱分解に影響を及ぼすような事態を防止することができる。すなわち、上記間隔が分散板からフリーボード部１９，２０までの高さよりも大きいと、乾燥流動層部１７の水分含有量の高い流動用気体や乾燥排ガスＤが熱分解流動層部１８に流入し、水分の顕熱や蒸発熱によって熱分解温度が低下してしまうおそれがあり、逆に上記間隔が廃棄物Ａの最大粒子径よりも小さいと、この隔壁１４と分散板２との間で詰まりが生じるおそれがある。
【００２２】
さらに本実施形態の廃棄物Ａの熱分解炉１および処理装置では、熱分解炉１の乾燥流動層部１７に流動用気体として供給される乾燥用ガスＢが、上記乾燥排ガスＤおよび空気Ｅと熱分解排ガスＦとをアフターバーナ３２により燃焼させた燃焼排ガスＧであって、通常３vol％程度の低酸素濃度であるとともに、特に有機物の熱分解生成物である熱分解排ガスＦは高カロリーであるので、その燃焼排ガスＧは排熱回収装置３４によって熱回収された後でも５００℃程度の高温であり、従ってかかる燃焼排ガスＧを乾燥用ガスＢとして供給することにより、乾燥流動層部１７における廃棄物Ａの発火等も確実に防止することができるとともに、一層効率的な乾燥を図ることができる。ただし、本実施形態の処理装置では、このように乾燥排ガスＤと熱分解排ガスＦとを燃焼させた燃焼排ガスＧを乾燥用ガスＢとして供給しているが、廃棄物Ａの乾燥には２５０℃〜３５０℃程度の比較的低温の気体でも十分であるので、本発明の熱分解炉においては、例えば他の設備で熱回収した後の排ガスを利用することも可能である。
【００２３】
また一方、本実施形態では、熱分解流動層部１８に流動用気体として供給される熱分解用ガスＣにも上記燃焼排ガスＧが利用されており、しかもこの燃焼排ガスＧに空気Ｉが混合させられることにより、上記乾燥用ガスＢよりも高い酸素濃度とされている。従って、このような熱分解用ガスＣを供給することにより、熱分解流動層部１８においては乾燥流動層部１７とは逆に有機物の部分燃焼を促すことができ、これによって熱分解に必要な熱量や熱分解温度を維持することが可能となる。しかも、本実施形態の処理装置では、上述したように低酸素濃度である燃焼排ガスＧに空気Ｉを混合することによって、上記熱分解用ガスＣの酸素濃度を比較的正確かつ容易に所定の濃度に調節可能であるので、熱分解流動層部１８における部分燃焼を確実に制御して一層安定した有機物の熱分解を図ることができる。ただし、このような部分燃焼は、高カロリーの熱分解生成物を得るためには抑えられるのが望ましく、従って熱分解用ガスＣの温度は、室温から５００℃程度までの範囲が使用可能であるものの、より高温であることが望ましい。
【００２４】
さらにまた、本実施形態の処理装置では、熱分解炉１の排出口７から排出された廃棄物Ａおよび流動用媒体が、分級装置３８によって小粒子Ｊおよび中間粒子Ｋと大粒子Ｌとに分級させられ、さらに小粒子Ｊと中間粒子Ｋとは第１分級ガスサイクロン３９によって分離させられて、中間粒子Ｋは上記乾燥流動層部１７に戻される一方、小粒子Ｊは第２分級ガスサイクロン４０によって分級ガスから分離させられ、溶融炉４１に供給されて燃焼、溶融させられる。従って、本実施形態によれば、流動層３の流動用媒体を多く含む中間粒子Ｋについては、これを再び流動層３の流動用媒体として再利用することができる一方、廃棄物Ａが熱分解されて生成したチャーを主とする高カロリーの小粒子Ｊが供給されることにより、溶融炉４１においては効率的な溶融処理を図ることが可能となる。
【００２５】
しかも、本実施形態では、熱分解流動層部１８から排出された熱分解排ガスＦ中の塩化物、チャー、およびその他の無機物からなるダストＯも、熱分解排ガスサイクロン３３によって分離され、さらに脱塩処理装置４２によって脱塩処理がなされた後、溶融炉４１に供給されて、チャーは燃焼し、無機物は溶融させられる。従って、溶融炉４１における溶融処理の一層の効率化を図ることができるとともに、ダストＯ中に含まれる塩類によって溶融炉４１の寿命が短縮されるような事態を防止することができる。ただし、本実施形態では上述のように小粒子Ｊと中間粒子Ｋとを第１分級ガスサイクロン３９によって分級して、中間粒子Ｋは乾燥流動層部１７に、また小粒子Ｊは溶融炉４１に供給するようにしているが、例えば熱分解炉１から排出された排出物中における小粒子Ｊがあまり多くないような場合には、第２分級ガスサイクロン４０を設けることなく、第１分級ガスサイクロン３９によって小粒子Ｊと中間粒子Ｋとを分級ガスから分離して、これらを合わせて乾燥流動層部１７に供給するようにしてもよい。
【００２６】
【実施例】
次に、本発明の具体的な実施例を挙げて、その効果について実証する。本実施例では、図１および図２に示した実施形態の熱分解炉１を備えた図５の廃棄物Ａの処理装置を用いて、有機分４７wt％、無機分９wt％、水分４４wt％で発熱量２０００kcal/kgの廃棄物Ａ２５０kg/hrに対し、水を２時間ごとに添加量を０，５０，１００kg/hrで増大させて添加したものを、この熱分解炉１に供給し、その際の熱分解流動層部１８における炉内温度および熱分解排ガスＦの発熱量を測定した。従って、供給される廃棄物Ａの水分含有量は４４wt％〜６０wt％の間で変化し、また廃棄物Ａの発熱量は２０００kcal/kg〜１４３０kcal/kgの間で変化することとなる。この結果を図６に実線で示す。また、比較例として、上記熱分解炉１において熱分解流動層部１８だけが形成された熱分解炉を用いて、上記と同じ廃棄物Ａに同じ添加量で水を添加したものを供給して熱分解を行い、その際に炉内温度を一定に保つように送風機３６によって熱分解用ガスＣの供給量を調節しながら、炉内温度および熱分解排ガスＦの発熱量の変化を測定した。この結果を図６に破線で示す。
【００２７】
ただし、これら実施例および比較例においては、流動用媒体として平均粒径３３０μｍの硅砂を静止層高５００mmで張り込み、特に実施例においては隔壁１４の下端から２００mmの高さまで張り込んだ。また、実施例において乾燥流動層部１７には、酸素濃度３．２vol％で５００℃の燃焼排ガスＧを乾燥用ガスＢとして、送風機３５により供給量を５８０Nm³/hr〜１１３０Nm³/hrで自動制御して流動用媒体の温度が略１００℃となるようにした。一方、実施例および比較例において熱分解流動層部１８には、上記燃焼排ガスＧに空気Ｉを混合して酸素濃度６．６vol％に調整した５００℃の熱分解用ガスＣを送風機３６により供給した。なお、熱分解排ガスＦの発熱量は、熱分解排ガスサイクロン３３から排出された熱分解排ガスＦをガスクロマトグラフィーにより分析した結果である。
【００２８】
しかるに、図６の結果より、まず乾燥流動層部１７を備えない比較例においては、廃棄物Ａの水分含有量を増大させると、この水分を昇温させるための顕熱および蒸発熱によって熱分解流動層部１８における炉内温度が低下してしまうので、これを一定に保持するためには、熱分解用ガスＣへの空気混入量を多くして部分燃焼を促進させなければならず、これに伴い、生成された熱分解排ガスＦの発熱量は低下することとなる。ところが、これに対して本発明の実施例によれば、廃棄物Ａの水分含有量を増大させても、廃棄物Ａは乾燥流動層部１７において十分に乾燥された後に、熱分解流動層部１８に供給されて熱分解されるので、熱分解流動層部１８における炉内温度が変化することはなく、従って熱分解排ガスＦの発熱量も一定に保持することができた。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、炉内を隔壁によって分割して、供給された廃棄物を乾燥させる乾燥流動層部と、廃棄物を熱分解する熱分解流動層部とを形成することにより、廃棄物中の水分含有量の変動に関わらず、熱分解温度を維持して安定した有機物の熱分解を促すことができ、これにより発熱量が一定した熱分解排ガスやチャーを生成して、その後の燃焼、溶融処理の安定化、効率化を図ることが可能となるとともに、熱分解炉とは別に乾燥装置を設けたりする場合に比べて経済的であり、しかも乾燥した廃棄物が発火したりするおそれが少なく、運転の管理が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の熱分解炉の一実施形態を示す図である。
【図２】図１に示す実施形態の分散板２の拡大断面図である。
【図３】分散板２の変形例を示す拡大断面図である。
【図４】分散板２の他の変形例を示す拡大断面図である。
【図５】本発明の廃棄物の処理装置の一実施形態を示す図である。
【図６】本発明の実施例と比較例とにおいて、廃棄物Ａの水分含有量を変動させた際の熱分解流動層部１８の炉内温度および熱分解排ガスＦの発熱量の変動を示す図である。
【符号の説明】
１熱分解炉
２分散板
３流動層
４加圧室
６廃棄物Ａの供給口
７廃棄物Ａの排出口
１４，２１隔壁
１５，１６流動室
１７乾燥流動層部
１８熱分解流動層部
１９，２０フリーボード部
２２乾燥用ガス加圧室
２３熱分解用ガス加圧室
３２アフターバーナ（燃焼装置）
３８分級装置
４１溶融炉
４２脱塩処理装置
Ａ廃棄物
Ｂ乾燥用ガス
Ｃ熱分解用ガス
Ｄ乾燥排ガス
Ｅ，Ｉ，Ｍ空気
Ｆ熱分解排ガス
Ｇ燃焼排ガス

Claims

炉内に形成される流動層によって廃棄物中の有機物を熱分解する廃棄物の熱分解炉であって、上記炉内は、炉底部に配設された分散板との間に間隔を開けて設けられる隔壁によって複数の流動室に分割されており、これらの流動室のうち一の流動室においては、上記炉内に供給された上記廃棄物を乾燥させる乾燥流動層部が形成される一方、他の一の流動室においては、上記乾燥流動層部により乾燥された廃棄物を熱分解する熱分解流動層部が形成され、上記乾燥流動層部には、低酸素濃度の流動用気体が供給される一方、上記熱分解流動層部には、上記乾燥流動層部よりも高い酸素濃度の流動用気体が供給されることを特徴とする廃棄物の熱分解炉。
上記隔壁と分散板との間の間隔は、上記分散板から上記流動層のフリーボード部までの高さよりも小さく、かつ上記乾燥流動層部により乾燥された廃棄物の最大粒子径よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項１に記載の廃棄物の熱分解炉。
請求項１または請求項２に記載の熱分解炉を備えた廃棄物の処理装置であって、上記乾燥流動層部から排出される乾燥排ガスと上記熱分解流動層部から排出される熱分解排ガスとを混合して燃焼する燃焼装置を備え、この燃焼装置から排出される燃焼排ガスを、少なくとも上記乾燥流動層部に流動用気体として供給することを特徴とする熱分解炉を備えた廃棄物の処理装置。
上記燃焼排ガスに空気を混合して酸素濃度を調節し、上記熱分解流動層部に流動用気体として供給することを特徴とする請求項３に記載の熱分解炉を備えた廃棄物の処理装置。