JP4015181B1 - Method and apparatus for thermal decomposition of waste containing organic matter - Google Patents

Method and apparatus for thermal decomposition of waste containing organic matter Download PDF

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Abstract

有機物含有廃棄物を無酸素で熱分解するとともに、熱分解により発生した熱分解ガスの漏洩および／または逆流を防止しながら、通常運転時の連続処理を実現する方法を提供する。本方法は、有機物含有廃棄物を熱分解ガスと残渣の炭化物とに連続的に熱分解する方法であって、上流側から投入された有機物含有廃棄物が熱分解され、下流側から発生した熱分解ガスが排気され、且つ残渣の炭化物が排出される熱分解加熱部を上流側と下流側との間に形成する密閉室に、不活性ガス注入手段を用いて不活性ガスを送込み、密閉室の不活性ガス圧力が大気圧を常に上回るようにし、外気を遮断して前記密閉室を無酸素状態にするとともに、発生する熱分解ガスのガス圧力をも上回るように密閉室の上流側から下流側に不活性ガスの圧力勾配を形成し、熱分解ガスを下流側から上流側に逆流させることなく密閉室から排気する方法である。
【選択図】図１Provided is a method for realizing continuous treatment during normal operation while thermally decomposing organic matter-containing waste without oxygen and preventing leakage and / or backflow of pyrolysis gas generated by pyrolysis. This method is a method in which organic matter-containing waste is continuously pyrolyzed into pyrolysis gas and residual carbides, and the organic matter-containing waste introduced from the upstream side is pyrolyzed to generate heat generated from the downstream side. The inert gas is fed into the sealed chamber that forms the pyrolysis heating section between the upstream side and the downstream side from which the cracked gas is exhausted and the residual carbides are discharged, and sealed. The inert gas pressure in the chamber always exceeds atmospheric pressure, the outside air is shut off to make the sealed chamber oxygen-free, and from the upstream side of the sealed chamber so as to exceed the gas pressure of the generated pyrolysis gas. In this method, a pressure gradient of an inert gas is formed on the downstream side, and the pyrolysis gas is exhausted from the sealed chamber without flowing backward from the downstream side to the upstream side.
[Selection] Figure 1

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機物含有廃棄物の連続的熱分解方法および装置に関し、より具体的には、熱分解加熱部を形成した密閉室に、常に大気圧を上回るように不活性ガスを送込み、不活性ガス溜まりを形成し、その密閉室の断面形状にほぼ一致するプッシャー板を有する往復動手段によって、不活性ガスが往復動するプッシャー板の前後を移動できる連通手段を介して不活性ガス溜まりを維持しながら、不活性ガス溜まりに有機物含有廃棄物を順次投入および送込み、外気を遮断して、いわゆる限界酸素濃度以下の無酸素状態で有機物含有廃棄物を熱分解する方法および装置に関する。
【０００２】
限界酸素濃度とは、継続的に可燃物を燃焼または燃焼爆発させるための必要最小限の酸素濃度をいう。この値以下の酸素濃度であれば、無酸素状態と同様に可燃物の燃焼または燃焼爆発が起こらないので、本発明においては、この限界酸素濃度以下の状態を無酸素状態という。
【０００３】
熱分解とは、以下の公知例から明らかなように、可燃物を通常は外気を遮断した状態で約５００〜６００℃で加熱すると熱分解反応が促進され、燃焼または燃焼爆発させることなく熱分解ガスと残渣とにすることができる。いわゆる可燃物の蒸し焼き状態である。熱分解反応は、キルンなどの加熱炉の外被をガスバーナーなどで加熱するかまたは１０００℃以上の高温空気を外周に配送させる方法を用いて加熱炉自体を加熱し、空気を絶った状態で加熱炉内部を５００℃程度に加熱することによって実現することができる。また、電磁誘導を利用して加熱することを誘導加熱または電磁誘導加熱という。原理は、導線に交流電流を流すと周りに磁力線が発生する。導線をコイル状に巻き中心線に沿って置かれた金属などの導電性材料に渦電流が流れ、導電性材料の電気抵抗によってジュール熱が発生し、その金属自体を加熱する。この原理を採用して導電性材料からなる熱分解加熱部を形成し、その内部において可燃物を無酸素状態で熱分解反応させる方法もある。
【０００４】
都市ごみ、産業廃棄物、特に医療廃棄物などは有機材料を含有しており、焼却炉などによる燃焼によって塩素ガスや許容以上のダイオキシンを発生させることにもなる。１９９４年の焼却飛灰の特別管理廃棄物指定や１９９７年の第２次のダイオキシン類の抑制ガイドラインなどの環境・公害に関する規制の強化にともなって、例えば、医療機関においては自前の焼却炉を閉鎖ないし廃棄し、医療廃棄物処理業者に医療廃棄物が入ったプラスチック容器毎引き取らせて処理をしているのが現状である。そのため、プラスチック容器を細かく裁断し高周波加熱などによる滅菌処理を施し、圧縮梱包後の埋め立てや加熱分解処理する技術および／またはシステムなどが実用化され、公知技術化している。
【０００５】
従来技術についてみると、特開平７−３２３２７０号公報には、開口部が熱分解物によってマテリアルシーリングされ、それに続く気密状の熱分解菅に沿う加熱外被にガスバーナーによって２５０〜５００℃に熱分解菅を加熱し、その内部で廃棄物を熱分解する装置が記載されている。同じく特許３３７７３５９号公報に記載の装置は、横向き加熱ドラムの下流側に設けた燃焼溶融炉内の空気加熱器で生成された熱風を加熱ドラムの外周に供給し、加熱ドラム内で被燃焼物を熱分解させるものであって、空気に代わる不活性ガスの注入により加熱ドラム内を低酸素状態のまま大気圧近くに維持するようにした特徴を有する。次に、電磁誘導加熱による廃棄物の熱分解方法および装置についてみると、特開平１０−４３７１４号公報には、密閉容器に廃棄物を充填し、その容器毎に電磁誘導加熱源に挿入して、外気を完全に遮断して廃棄物を蒸し焼き状態にすることで廃棄物中の塩素成分を効果的に抽出できるようにしたものが記載されている。特開２００３−１４２１６号公報には、電磁誘導加熱による熱分解反応のための電磁誘導加熱ドラムに関するドラム内雰囲気が発生した熱分解ガスを抜気ポンプの吸引によって抜気し、ほぼ真空状態（無酸素状態の雰囲気）にし、ジュール熱で加熱したドラム内で廃棄物を熱分解反応させるものが記載されている。具体的には、加熱ドラムは、廃棄物の取入口および排出口、熱分解ガスの排気孔の各々に密閉自在シャッターを設け、ドラム外からの大気の流入を阻止する。ドラム内は気密状態に維持され、投入された廃棄物がスクリューコンベアで移送されながら無酸素状態で熱分解反応することができるように、取入口および排出口のいずれか一方を交互に開閉自在とする２重シャッター装置と、内部の気圧を低くするための抜気口とが別途設けられている。同系列の特許文献としては、特開２００５−１２７６８０号公報、特開２００５−１２７６８２号公報、特開２００４−２０９３３９号公報を挙げることができる。これらの特許文献に開示された電磁誘導加熱装置は、粉砕・乾燥部、加熱部および冷却部を１つの横向きドラム状燃焼室の前後に乾燥部および冷却部を配する構造か、または各部に取入口および排出口を有する複数段の横向きドラム状燃焼室を設け、前段燃焼室の排出口と後段燃焼室の取入口とを着脱可能とした構造かのいずれかである。後者の場合、被燃焼物の誘導加熱部への搬入および排出を前処理乾燥工程および後処理冷却工程とする構造であれば、いずれの構造のものも可能である。少なくとも電磁誘導加熱部は、外壁を断熱材および／またはウォータ・ジャケットで覆い、その周壁を交流電流が流れる導線をコイル状に巻き、２重シャッターを有する取入口および排出口を両端部に少なくとも設けた導電性材料からなる横向きドラム状燃焼室構造であり、必要に応じて軸線の周りに回転自在とすることもできる。さらに燃焼室内の被燃焼物の攪拌機能を高めるべくスクリューコンベアを採用し回転軸上に攪拌バトルを配するかドラム内壁にコルクスクリュー状羽などを配することもできる。
【０００６】
次に、特開２００５−８３７１８号公報に記載された加熱ドラム内における不活性ガス（又は流体）の置換および気密性の維持方法および装置についてみると、上記した特開平１０−４３７１３号公報に記載された、完全に大気を遮断した開閉自在の密閉蓋を有する密閉室に配した加熱筒に被燃焼物を投入し、加熱筒の電磁誘導加熱により被燃焼物を蒸し焼き状態にして被燃焼物に含まれる塩素成分をガス化させることなく塩素または塩素化合物として処理できるようにした被燃焼物の処理方法と同様に、大気を遮断しつつ被燃焼物の電磁誘導加熱によるバッチ処理をより効率的な処理できるように、開閉自在な密閉蓋に代えて上蓋と底蓋を交互に開閉自在にした２重シャッターを有する被燃焼物の投入ホッパーを設け、かつ被燃焼物の燃焼にともなう可燃性ガスの燃焼または燃焼爆発させないように、投入ホッパーと密閉室との内部を不活性ガス雰囲気に置換する方法が開示されている。開示された装置は、投入ホッパーと密閉室と密閉室に配した加熱筒が縦型に配されており、それらの外部に設けた不活性ガス貯蔵タンクから配管によってそれぞれに連通させバルブを介し不活性ガス流量を調整できるようにしたものである。具体的には、不活性ガス貯蔵タンクからバルブを介し不活性ガスを投入ホッパーおよび密閉室に連通させる。投入ホッパーおよび密閉室において被燃焼物から発生したガスをそれぞれのバルブを介し排ガス処理施設に連通させ排出する。その際に、可燃性ガスが発生するので、事前に投入ホッパーおよび密閉室に酸素濃度センサーを配し、酸素(大気)と窒素（Ｎ２）などの不活性ガスとの置換状態を常に監視できるようにしている。さらにまた、同文献においては被燃焼物の燃焼温度の上昇にともない発生ガス量が増加するが、密閉室内への大気の流入を抑えるべく密閉室内を大気圧より若干高い圧力に保たせるように不活性ガスの流量を初期段階で多くし、発生ガス量の増加にともない僅かな流量で間に合うようにすることも開示されている。但し、こうした密閉室内の処理は一回毎に解除と設定とを繰返さなければならない。
【０００７】
ところで、不活性ガスによる廃棄物の燃焼環境の形成は、これ以外にも様々な方法および装置が提案されている。例えば特開平６−２８１３６２号公報に記載されているように、半導体製造におけるリフローのような熱処理は、本来不活性ガス雰囲気炉内での処理であり、被処理物の出入口に不活性ガスを含むガス膜を形成し炉内雰囲気と炉外雰囲気とを完全遮断する方法が採用されている。その中には、出入口のそれぞれに一定の距離をおいて不活性ガス膜を形成する２重ゲートなども含まれるものとして特許２６３５４５９号公報に記載のものが挙げられる。この他にも、爆発性または引火性処理対象物の焼却処理装置において不活性ガスで常時封入させる装置に関する提案として、上記した特許３３７７３５９号公報および特開２００５−２０７６８４号公報を挙げることができる。特に後者は、例えば廃棄物を大気に曝さないような、または、作業者が接触する恐れがないような取扱の大変難しい医療系廃棄物の処理を含むものでもある。
【０００８】
さらに、医療廃棄物処理方法および装置として開示された被燃焼物の前処理方法および装置に関する提案として特表２００２−５１６７２０号公報には、減菌処理など事前の粉砕および／または加熱処理であっても出入口を複数のエアロックを用いて完全に大気と遮断した予備的処理室で行う医療廃棄物処理である。また。同文献では、加熱処理により発生する汚染空気を漏洩および／または逆流させないように処理室内を負圧状態に保つエアフィルタを装備した大型ファン装置も開示されている。
【０００９】
（特許文献１） 特開平７−３２３２７０号公報
（特許文献２） 特許３３７７３５９号公報
（特許文献３） 特開平１０−４３７１４号公報
（特許文献４） 特開２００３−１４２１６号公報
（特許文献５） 特開２００５−１２７６８０号公報
（特許文献６） 特開２００５−１２７６８２号公報
（特許文献７） 特開２００４−２０９３３９号公報
（特許文献８） 特開２００５−８３７１８号公報
（特許文献９） 特開平６−２８１３６２号公報
（特許文献１０） 特許２６３５４５９号公報
（特許文献１１） 特開２００５−２０７６８４号公報
（特許文献１２） 特表２００２−５１６７２０号公報
【００１０】
有機物含有廃棄物を焼却炉などで燃焼加熱をすると、発生する汚染物質やダイオキシンなどの有毒ガスの発生は避けられない。汚染物質の除去および有毒ガス排出を抑制するための解決手段の一つが無酸素状態での加熱分解を可能にする方法および装置の開発である。そのことにより、一酸化炭素、ダイオキシンなどを含む有毒ガスの発生を抑制するとともに、併せてウイルスおよび病原菌などの汚染物質を除去することもできる。ところが無酸素状態の形成は容易ではない。有機物含有廃棄物の熱分解室を抜気による真空またはほぼ真空状態に形成するか、形成された真空またはほぼ真空状態に不活性ガスなどを導入させることなどが提案されている。有機含有廃棄物の熱分解室を真空またはほぼ真空状態に形成する技術的課題は、処理室内を負圧状態にすると外気流入環境となるため、廃棄物の投入口、排出口および排気孔などの大気との接点に完全な遮蔽手段を採用しなければならない。
【００１１】
これまでに提示されている機械的シャッター、エアロックまたはエアシャッター、マテリアルシーリング、窒素（Ｎ２）などの不活性ガスによる置換方法などの手段によって加熱装置の内部を大気と完全遮断することは極めて難しく、より完全なものを求める場合には手段も高価なものにならざるを得ない。そこで次善の策として、機械的およびエア手段における２重シャッター構造や内部を大気圧より高い不活性ガスの圧力勾配を形成するようにした点を含まない単なる不活性ガス雰囲気形成方法などを挙げることができる。
【００１２】
さらなる技術的課題は、熱分解により発生した熱分解ガスの漏洩および／または逆流を防止することである。有機物含有廃棄物の熱分解反応により発生する熱分解ガスの処理室からの漏洩および／または逆流防止は、有機物含有廃棄物の処理方法における汚染または有毒ガスの処理室からの漏洩という観点から重要な技術的課題の一つである。そのため、従来技術の多くは、通常は出入口および排気孔の密閉性を保ちつつ室内の負圧状態を形成することによって、この技術的課題を克服してきた。ところが、こうした室内を負圧状態に形成することは、上記したように有機物含有廃棄物の熱分解室内を負圧状態にすることによって大気の流入を完全に遮断することが困難になるという問題に直面することにもなる。トレードオフ関係にあるこの２つの課題を同時に解決することが求められる。
【００１３】
次なる技術課題は、高分子材料を含む有機物含有廃棄物の加熱処理工程中に一時的に発生する溶融および／または粘性付着にともなう装置機能の低下を防止することである。例えば、医療廃棄物処理など、有機物含有廃棄物が充填されたプラスチック容器毎破砕する前工程を含む熱分解または燃焼処理の場合に、高分子材料が大量に含まれる被燃焼物は、高温に曝され溶融された粘性の高い高分子材料を含んだ状態で横向きのドラム状加熱室内を排出口へと搬送されるため、搬送手段として通常採用されているスクリューコンベアに溶融した粘性のある高分子材料が付着蓄積することは避けられない。このことによる装置機能の低下を回避しようとすると、かなりの頻度で装置全体を止め、燃焼室内およびスクリューコンベア自体を分解してクリーニングするしかない。
【００１４】
問題は、有機物含有廃棄物の熱分解反応の連続性をどう維持するかである。特に不活性ガス雰囲気を形成し大量の有機物含有廃棄物の処理をする場合、始動時を除き通常運転時は連続処理を前提としなければならない。ところが、上記したような技術的課題を解決しつつ通常運転時の連続処理を実現する手段はこれまでに提案されておらず、そうした提案が待たれるところでもあった。
【発明の開示】
【００１５】
上述したような課題の解決は、上流側から投入された有機物含有廃棄物が熱分解され、下流側から発生した熱分解ガスが排気され、且つ残渣の炭化物が排出される熱分解加熱部を上流側と下流側との間に形成する密閉室に、不活性ガス注入手段を用いて不活性ガスを送込み、密閉室の不活性ガス圧力が大気圧を常に上回るようにし、外気を遮断して前記密閉室を無酸素状態にするとともに、発生する熱分解ガスのガス圧力をも上回るように密閉室の上流側から下流側に不活性ガスの圧力勾配を形成し、熱分解ガスを下流側から上流側に逆流させることなく密閉室から排気するようにした有機物含有廃棄物を連続的に熱分解するという以下の特徴を有する本発明によって達成することができる。
【００１６】
請求の範囲１に記載の発明は、有機物含有廃棄物の連続的熱分解方法であって、上流側から投入された有機物含有廃棄物が熱分解され、下流側から発生した熱分解ガスが排気され、残渣の炭化物が排出される熱分解加熱部を上流側と下流側との間に形成する密閉室に、不活性ガス注入手段を用いて不活性ガスを送込むことによって不活性ガス溜まりを形成し、前記密閉室の投入口から前記不活性ガス溜まりに前記有機物含有廃棄物を順次投入し、前記密閉室の断面形状にほぼ一致するプッシャー板を有する往復動手段によって、前記不活性ガスが往復動する前記プッシャー板の前後を移動できる連通手段を介して前記不活性ガス溜まりを維持しながら、前記有機物含有廃棄物を下流側に順次送込み、且つ密閉室の不活性ガス圧力が大気圧を常に上回るようにして外気を遮断することによって前記密閉室を無酸素状態にするとともに、発生する熱分解ガスのガス圧力をも上回るように密閉室の上流側から下流側に不活性ガスの圧力勾配を形成し、熱分解ガスを下流側から上流側に逆流させることなく密閉室から排気するようにしたことを特徴とする。
【００１７】
請求の範囲２に記載の発明は、請求の範囲１に記載の発明の特徴に加えて、有機物含有廃棄物の連続的熱分解方法であって、ａ）上流側から有機物含有廃棄物を受入れる投入口と、下流側から有機物含有廃棄物の熱分解によって発生する熱分解ガスを排気する排気孔および残渣の炭化物を排出する排出口とを有し、上流側と下流側との間に熱分解加熱部を形成する密閉室に、不活性ガス注入手段が不活性ガスを送込むことによって不活性ガス溜まりを形成し、ｂ）密閉室の投入口から不活性ガス溜まりに有機物含有廃棄物を順次投入し、ｃ）密閉室の断面形状にほぼ一致するプッシャー板を有する往復動手段によって、不活性ガスが往復動する前記プッシャー板の前後を移動できる連通手段を介して不活性ガス溜まりを維持しながら有機物含有廃棄物を密閉室の熱分解加熱部に順次送込み、ｄ）密閉室に送込まれた不活性ガスによって熱分解加熱部の有機物含有廃棄物を無酸素状態で熱分解ガスと残渣の炭化物とに連続的に熱分解し、ｅ）密閉室に送込まれた不活性ガスのガス圧力が常に熱分解ガスのガス圧力を上回るように密閉室に上流側から下流側への不活性ガスの圧力勾配を形成することによって、密閉室の排気孔から熱分解ガスを回収し、ｆ）排出手段によって密閉室の排出口から残渣の炭化物を回収する工程を含み、ｇ）前記ａ）からｆ）の一連の工程による有機物含有廃棄物の連続的熱分解は、不活性ガス注入手段によって密閉室内に送込まれた不活性ガスのガス圧力Ｐが常に大気圧Ｐ０を上回る、
Ｐ＞Ｐ０・・・・（１）
すなわち、密閉室に不活性ガスによる正圧状態が形成されており、そのことにより、密閉室への大気の流入を遮断して無酸素状態でなされるとともに、密閉室の不活性ガスのガス圧力が熱分解によって発生する熱分解ガスのガス圧力を常に上回る、
ＰＮ＞ＰＧ≧ＰＨ＞Ｐ０・・・・（２）
すなわち、密閉室の上流側の不活性ガスのガス圧力ＰＮと熱分解加熱部の不活性ガスと熱分解ガスとの混合ガス圧力ＰＧと下流側の主に熱分解ガスのガス圧力ＰＨとが、大気圧Ｐ０を上回る不活性ガスの圧力勾配を形成し、そのことにより、密閉室において熱分解ガスの下流側から上流側への逆流を阻止するようになされることを特徴とする。
【００１８】
請求の範囲３に記載の発明は、請求の範囲２に記載の発明の特徴に加えて、上流側から有機物含有廃棄物を受入れる投入口と、下流側から有機物含有廃棄物の熱分解によって発生する熱分解ガスを排気する排気孔および残渣の炭化物を排出する排出口と有し、上流側と下流側との間に熱分解加熱部を形成する密閉室が、横設された密閉室であることを特徴とする。
【００１９】
請求の範囲４に記載の発明は、請求の範囲３に記載の発明の特徴に加えて、密閉室の熱分解加熱部が導電性材料からなり、熱分解加熱部の外壁が電磁誘導加熱コイルで巻回されており、電磁誘導加熱コイルへの電圧制御によって熱分解加熱部の内部温度を調整するようにしたことを特徴とする。
【００２０】
請求の範囲５に記載の発明は、請求の範囲２から４に記載の発明の特徴に加えて、密閉室の投入口から不活性ガス溜まりに有機物含有廃棄物を順次投入する工程が、有機物含有廃棄物を密閉室の投入口に連続する密閉搬送路を経由して投入口に順次搬送する工程をさらに含むことを特徴とする。
【００２１】
請求の範囲６に記載の発明は、請求の範囲５に記載の発明の特徴に加えて、有機物含有廃棄物を投入口へ順次搬送する工程が、有機物含有廃棄物を破砕し、乾燥した後に固化整形する工程をさらに含むことを特徴とする。
【００２２】
請求の範囲７に記載の発明は、請求の範囲２から６のいずれかに記載の発明の特徴に加えて、密閉室の投入口に少なくとも交互に開閉する上下２段のシャッターで形成される密閉自在な搬送室を有する投入手段によって、有機物含有廃棄物を一時的に搬送室に滞留させながら、密閉室に順次投入するようにしたことを特徴とする。
【００２３】
請求の範囲８に記載の発明は、請求の範囲７に記載の発明の特徴に加えて、密閉室の投入口の密閉自在な搬送室および／または密閉室の最上流側に不活性ガス注入口を有する不活性ガス注入手段によって、搬送室および／または密閉室に不活性ガスを送込み、少なくとも密閉室の不活性ガスのガス圧力が大気圧を上回るように制御することを特徴とする。
【００２４】
請求の範囲９に記載の発明は、請求の範囲８に記載の発明の特徴に加えて、少なくとも密閉室の投入口の密閉自在な搬送室、密閉室の最上流側の不活性ガス注入口の近傍、密閉室の熱分解加熱部の上流側、および密閉室の熱分解加熱部の下流側のいずれかの位置にガス圧力センサーを適宜設け、そのことにより、熱分解が開始される上流側の有機物含有廃棄物を投入した不活性ガス溜まりの不活性ガス圧力と、往復動手段のプッシャー板の前進ストロークにともない発生する熱分解ガスおよび不活性ガスの混合ガス圧力と、熱分解が完了する下流側の主に熱分解ガスのガス圧力とを監視しながら、不活性ガスの送込量を制御して密閉室に上流側から下流側への不活性ガスの圧力勾配を形成するようにしたことを特徴とする。
【００２５】
請求の範囲１０に記載の発明は、請求の範囲２から９のいずれかに記載の発明の特徴に加えて、連通手段は、往復動手段のプッシャー板に穿設された１つまたは複数の孔であり、有機物含有廃棄物を投入した不活性ガス溜まりの不活性ガスが、往復動手段のプッシャー板の前進ストロークにともないプッシャー板の複数孔を通じて徐々にプッシャー板の後方に流入し、且つ往復動手段のプッシャー板の後退ストロークにともないプッシャー板の複数孔を通じて徐々に前記プッシャー板の前方に流入するようにして不活性ガスの形成された圧力勾配を維持するようにしたことを特徴とする。
【００２６】
請求の範囲１１に記載の発明は、請求の範囲２から１０のいずれかに記載の発明の特徴に加えて、密閉室に送込まれた不活性ガスのガス圧力が常に熱分解ガスのガス圧力を上回るように密閉室に上流側から下流側への不活性ガスの圧力勾配を形成することによって、密閉室の排気孔から熱分解ガスを回収する工程は、回収される熱分解ガスをガス洗浄および／または冷却手段を経由させ、油水分離手段によって油成分として回収する工程をさらに含むことを特徴とする。
【００２７】
請求の範囲１２に記載の発明は、請求の範囲１１に記載の発明の特徴に加えて、回収される熱分解ガスをガス洗浄および／または冷却手段を経由させ、油水分離手段によって油成分として回収する工程は、ミスト分離手段を経由させ、排気ファンによって残渣の熱分解ガスを排気する工程をさらに含むことを特徴とする。
【００２８】
請求の範囲１３に記載の発明は、請求の範囲２から１２のいずれかに記載の発明の特徴に加えて、密閉室に順次送込まれる有機物含有廃棄物を往復動手段のプッシャー板の前進ストロークによる押込動作によって、密閉室の排出口から残渣の炭化物を排出するようにしたことを特徴とする。
【００２９】
請求の範囲１４に記載の発明は、請求の範囲２から１３にいずれかに記載の発明の特徴に加えて、排出手段によって密閉室の排出口から残渣の炭化物を回収する工程は、排出口に接続された上流側の投入口および回収容器に接続された下流側の排出口を有する炭化物冷却室を経由させ、回収容器に残渣の炭化物を回収する工程をさらに含むことを特徴とする。
【００３０】
請求の範囲１５に記載の発明は、有機物含有廃棄物の連続的熱分解装置であって、ａ）上流側から有機物含有廃棄物を受入れる投入口、および、下流側から有機物含有廃棄物の熱分解によって発生する熱分解ガスを排気する排気孔と残渣の炭化物を排出する排出口を有する、上流側と下流側との間に熱分解加熱部を形成する密閉室と、ｂ）密閉室に不活性ガスを送込むことによって不活性ガス溜まりを形成する密閉室に連通する不活性ガス注入装置と、ｃ）密閉室の投入口から不活性ガス溜まりに有機物含有廃棄物を順次投入し、密閉室の熱分解加熱部に順次送込む密閉室の断面形状にほぼ一致するプッシャー板を有する往復動装置と、ｄ）往復動装置と連動し、往復動するプッシャー板の前後を移動する不活性ガスによって不活性ガス溜まりを維持しながら、有機物含有廃棄物を密閉室の熱分解加熱部に順次送込むようにする不活性ガスの連通装置と、ｅ）密閉室の熱分解加熱部の有機物含有廃棄物を熱分解ガスと残渣の炭化物とに連続的に熱分解する熱分解加熱部に配した熱分解加熱装置と、ｆ）密閉室に送込まれた不活性ガスのガス圧力を常に熱分解ガスのガス圧力より上回らせて密閉室に上流側から下流側への不活性ガスの圧力勾配を形成する熱分解ガスの回収装置と、ｇ）密閉室の排出口から残渣の炭化物を回収する排出装置とを含み、ｈ）通常の運転中には、不活性ガス注入装置を用いて送込まれた不活性ガスのガス圧力が少なくとも大気圧を上回るようにし、外気を遮断して密閉室を無酸素状態にするとともに、熱分解加熱装置の熱分解によって発生し徐々に増大する熱分解ガスのガス圧力と密閉室の上流側から送込まれる不活性ガスのガス圧力とが、少なくとも密閉室の下流側で均衡するような密閉室の上流側から下流側に不活性ガスの圧力勾配を形成し、熱分解ガスを下流側から上流側に逆流させることなく密閉室から排気するように密閉室内への不活性ガスの送込量を制御するようにしたことを特徴する。
【００３１】
請求の範囲１６に記載の発明は、請求の範囲１５に記載の発明の特徴に加えて、上流側から有機物含有廃棄物を受入れる投入口、および、下流側から有機物含有廃棄物の熱分解によって発生する熱分解ガスを排気する排気孔と残渣の炭化物を排出する排出口を有する、上流側と下流側との間に熱分解加熱部を形成する密閉室が、横設された密閉室であることを特徴とする。
【００３２】
請求の範囲１７に記載の発明は、請求の範囲１５または１６に記載の発明の特徴に加えて、熱分解加熱部に配した熱分解加熱装置が電磁誘導加熱装置であり、導電性材料からなる熱分解加熱部に巻回された電磁誘導コイルに交流電流を流すことによって熱分解加熱部を加熱するとともに、熱分解加熱部の外壁を断熱構造にする、および／または、冷媒が循環するウォータ・ジャケットで覆うようにしたことを特徴とする。
【００３３】
請求の範囲１８に記載の発明は、請求の範囲１７に記載の発明の特徴に加えて、電磁誘導加熱コイルへの電圧制御によって熱分解加熱部の内部温度を調整するようにしたことを特徴とする。
【００３４】
請求の範囲１９に記載の発明は、請求の範囲１５または１８に記載の発明の特徴に加えて、有機物含有廃棄物を順次投入する密閉室の投入口に接続する密閉搬送路をさらに含むことを特徴とする。
【００３５】
請求の範囲２０に記載の発明は、請求の範囲１９に記載の発明の特徴に加えて、密閉搬送路が有機物含有廃棄物を破砕し、乾燥した後に固化整形する装置をさらに含むことを特徴とする。
【００３６】
請求の範囲２１に記載の発明は請求の範囲１５から２０のいずれかに記載の発明の特徴に加えて、密閉室の投入口に有機物含有廃棄物を一時的に滞留させながら密閉室に順次投入する、少なくとも交互に開閉する上下２段のシャッターで形成される密閉自在な搬送室を有する投入装置をさらに含むことを特徴とする。
【００３７】
請求の範囲２２に記載の発明は、請求の範囲１５から２１のいずれかに記載の発明の特徴に加えて、密閉室に不活性ガスを送込む不活性ガス注入装置が、密閉室の投入口の密閉自在な搬送室および／または密閉室の最上流側に不活性ガス注入口を設けるようにしたことを特徴とする。
【００３８】
請求の範囲２３に記載の発明は、請求の範囲１５から２２のいずれかに記載の発明の特徴に加えて、少なくとも密閉室の投入口の密閉自在な搬送室、密閉室の最上流側に不活性ガス注入口の近傍、密閉室の熱分解加熱部の上流側、および密閉室の熱分解加熱部の下流側のいずれかの位置にガス圧力センサー適宜設け、そのことにより、熱分解が開始される上流側の有機物含有廃棄物を投入した不活性ガス溜まりの不活性ガス圧力と、往復動装置のプッシャー板の前進ストロークにともない発生する熱分解ガスおよび不活性ガスの混合ガス圧力と、熱分解が完了する下流側の主に熱分解ガスのガス圧力とを監視しながら、ガス圧力センサーと連動させた不活性ガス注入装置が、不活性ガスの送込量を制御し、密閉室に上流側から下流側への不活性ガスの圧力勾配を形成するようにしたことを特徴とする。
【００３９】
請求の範囲２４に記載の発明は、請求の範囲１５から２３のいずれかの記載の発明の特徴に加えて、連通装置は、往復動装置のプッシャー板に穿設された１つまたは複数の孔であり、有機物含有廃棄物を投入した不活性ガス溜まりの不活性ガスが、往復動装置のプッシャー板の前進ストロークにともないプッシャー板の複数孔を通じて徐々にプッシャー板の後方に流入し、且つ往復動装置のプッシャー板の後退ストロークにともないプッシャー板の複数孔を通じて徐々にプッシャー板の前方に流入するようにして不活性ガスの形成された圧力勾配を維持するようにしたことを特徴とする。
【００４０】
請求の範囲２５に記載の発明は、請求の範囲１５から２４のいずれかに記載の発明の特徴に加えて、密閉室に送込まれた不活性ガスのガス圧力を常に熱分解ガスのガス圧力より上回らせて密閉室に上流側から下流側への不活性ガスの圧力勾配を形成する熱分解ガスの回収装置は、回収される熱分解ガスをガス洗浄および／または冷却装置を介して油成分として回収する油水分離装置をさらに含むことを特徴とする。
【００４１】
請求の範囲２６に記載の発明は、請求の範囲２５に記載の発明の特徴に加えて、回収される熱分解ガスをガス洗浄および／または冷却装置を介して油成分として回収する油水分離装置は、排気ファンによって残渣の熱分解ガスを排気するミスト分離装置をさらに含むことを特徴とする。
【００４２】
請求の範囲２７に記載の発明は、請求の範囲１５から２６のいずれかに記載の発明の特徴に加えて、密閉室に順次送込まれる有機物含有廃棄物を往復動装置のプッシャー板の前進ストロークによる押込動作によって、密閉室の排出口から残渣の炭化物を排出するようにしたことを特徴とする。
【００４３】
請求の範囲２８に記載の発明は、請求の範囲１５から２７にいずれかに記載の発明の特徴に加えて、密閉室の排出口から炭化物を回収する排出装置は、排出口に接続された上流側の投入口と回収容器に接続された下流側の排出口を有する炭化物冷却室を経由させて回収容器に前記炭化物を回収するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００４４】
上記したような特徴を有する本発明によれば、以下の如き優れた効果を発揮する。
（１）例えば医療廃棄物などの有機物含有廃棄物の連続的熱分解を可能にする方法および装置並びに熱分解ガス化システムにおいて、熱分解加熱部を有する密閉室を抜気するのではなく大気圧より常に高い圧力で不活性ガスを送込み、且つ密閉室の上流から下流に向かって不活性ガスの圧力勾配を形成することによって、密閉室内の無酸素状態を容易に形成できるようにしたことである。
（２）このことにより、熱分解加熱部を有する密閉室に外気が流入し燃焼または燃焼爆発を誘発することがないようにするとともに、不活性ガスの圧力勾配を利用して熱分解によって発生した熱分解ガスを逆流させことなく下流側の排気孔から確実に排気できるようにしたことである。
（３）さらに密閉室の断面形状にほぼ一致する形状のプッシャー板によって有機物含有廃棄物を密閉室の熱分解加熱部に送込むようにしたことにより、高分子材料を含む有機物含有廃棄物の加熱処理工程中に一時的に発生する溶融および／または粘性付着にともなう装置機能の低下を防止できるようにしたことである。
（４）さらに密閉室内の不活性ガス圧力を監視しながら不活性ガスの送込量を制御するようにしたことにより、大量の有機物含有廃棄物の連続的熱分解処理を可能にした。
（５）さらにまた、有機物含有廃棄物の連続的熱分解によって発生する熱分解ガスおよび残渣の炭化物を回収し、公害化させることなく再資源化できるようにしたことなどである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
本発明に係る有機物含有廃棄物の熱分解方法および装置並びに熱分解ガス化システムの実施例を図面に基づいて説明する。実施例の全体構成を図１に示し、図２のフローチャートにより動作手順を示した。本発明の実施例は、電磁誘導による熱分解手段または装置を示す。しかしながら、本発明における熱分解は電磁誘導手段または装置に限定されるものではなく、図示されてはいないが加熱空気またはガス、或いは熱分解装置自体をガスバーナーなどで直接加熱する手段をも含むことができる。
【００４６】
図１は全体構成図であるとともに概念図である。医療廃棄物などの有機物含有廃棄物１は、外部から搬送コンベアなどにより破砕装置に送込まれ裁断されて、例えばドラム式の乾燥装置を経由させて固化成型装置において成型され、密閉搬送路２に順次送込まれる。ここに示される破砕装置、乾燥装置および固化成型装置は、有機物含有廃棄物１が汚染物質を含むかまたは爆発性や引火性などの危険物質を含むこともあり、有機物含有廃棄物１の熱分解の前処理工程として全体装置の一部とすることもできる。図１から明らかなように、密閉搬送路２は、後述する密閉室３の投入装置４の投入口４１に通じている。
【００４７】
密閉搬送路２の終端は投入装置４の上流側に続く。投入装置４の下流側は密閉室３への投入口４１を含む。投入装置４には、搬送されてきた有機物含有廃棄物１を密閉室３に順次投入する際に、一時的に滞留させるための搬送室４２を設けることができる。搬送室４２は、上下２段のシャッター装置４３を含むことができる。上段のシャッター装置４３１および下段のシャッター装置４３２は、アクチュエータなどにより交互に開閉するシャッターを有する。密閉搬送路２を経由してきた有機物含有廃棄物１は、開状態の上段シャッターと閉状態の下段シャッターとで構成される搬送室４２に一時的に滞留する。次に上段シャッター４３１を閉状態とし、下段シャッター４３２を開状態とすることにより、有機物含有廃棄物１を投入口４１から密閉室３に投入することができる。
密閉搬送路２と密閉室３とを接続する投入装置４に交互に開閉自在な上下２段シャッター装置４３１および４３２を設けることにより、密閉室３を密閉搬送路２との間を密閉自在に維持することができる。
【００４８】
密閉室３の全体構成は図１に示される。図３は、密閉室の一部を構成する電磁誘導の熱分解加熱部３１の断面図および側面図である。図１から明らかなように、密閉室３の上流側には、上記した有機物含有廃棄物１の投入口４１と、アクチュエータなどにより密閉室３の内部を往復動する往復動装置５のプッシャー板５１の裏面の最上流側に後述する不活性ガス注入装置６からバルブを有する配管により密閉室３に連通する不活性ガス注入口６１とが設けられる。プッシャー板５１の引込位置すなわち最後退位置は、投入口４１とプッシャー板５１との間になるように構成される。往復動装置５のプッシャー板５１は密閉室３の断面形状にほぼ一致する外周を有し、密閉室３に送込まれた不活性ガスの流出入を可能にする表裏を貫通する１つまたは複数の連通孔５１１からなる不活性ガスの連通装置５２を設けることができる。具体的には、図４の模式図に示すように、密閉室３に不活性ガス注入装置６によって送込まれた不活性ガスが、往復動装置５のプッシャー板５１の前進ストロークにともないプッシャー板の連通孔５１１からなる連通装置５２を通じて徐々にプッシャー板の後方に流入し、且つ往復動装置５のプッシャー板５１の後退ストロークにともないプッシャー板５１の連通孔５１１からなる連通装置５２を通じて徐々にプッシャー板５１の前方に流入するようにすることができる。図４の模式図に示した連通装置５２は、プッシャー板５１の表裏を貫通する１つまたは複数の連通孔５１１からなるが、こうした構成に限定されることなく、プッシャー板５１の前進ストロークにともないプッシャー板５１の後方に流入し、且つプッシャー板５１の後退ストロークにともないプッシャー板５１の前方に流入するようにして密閉室３に送込まれた不活性ガスによって形成された圧力勾配を維持することができる構成にあればよく、例えば往復動装置５のプッシャー板５１の前進および後退ストロークの前進位置および後退位置の内壁に連通孔を有するガス連通路を密閉室の外壁に併設し、そのガス連通路を介して不活性ガスの流出入を可能にする連通装置５２とすることもできる。
【００４９】
また、高分子材料を含む有機物含有廃棄物１の加熱処理工程中に一時的に発生する溶融および／または粘性付着にともなう装置機能の低下を防止することは、有機物含有廃棄物１の熱分解反応の連続性をどう維持するか、すなわち、始動時を除き通常運転時は連続処理を前提としなければならないという点で重要な技術的課題である。そのため必要に応じ密閉室３の内壁への付着物を掻き落す着脱自在な掻き落し爪５１２を装着することもできる。
【００５０】
上記した不活性ガス注入装置６は、窒素（Ｎ２）またはアルゴン（Ａｒ）などのガスを貯蔵するタンクである。バルブを有する配管によって密閉室３の最上流側の不活性ガス注入口６１を介して不活性ガスを送込むとともに、上記した搬送室４２にもバルブを有する配管によって同じく不活性ガス注入口６２を介して不活性ガスを送込むようにすることもできる。不活性ガスが密閉室３に送込まれることによって、プッシャー板５１の往復動によってもプッシャー板５１に設けた連通孔５１１からなる連通装置５２を介して不活性ガスが流出入でき、密閉室３に不活性ガス溜まりまたは不活性ガス雰囲気６３を形成し、維持させることができる。密閉室３の内部に形成されるＮ２またはＡｒなどの不活性ガス雰囲気６３を監視するために、少なくとも密閉室３の投入口４１の密閉自在な搬送室４２、密閉室３の最上流側の不活性ガス注入口６１の近傍、密閉室３の熱分解加熱部３１の上流側、および密閉室３の熱分解加熱部３１の下流側のいずれかの位置にガス圧力センサー６４１、６４２、６４３、６４４（まとめて６４）を適宜設ける必要がある。これらのガス圧力センサー６４１から６４４によって、後述するように熱分解が開始される上流側の有機物含有廃棄物１を投入した不活性ガス溜まりまたは不活性ガス雰囲気６３の不活性ガス圧力と、往復動装置５のプッシャー板５１の前進ストロークにともない発生する熱分解ガスおよび不活性ガスの混合ガス圧力と、熱分解が完了する下流側の主に熱分解ガスのガス圧力とを監視することができる。さらに、不活性ガス注入装置６は、これらのガス圧力センサー６４１から６４４と連動させて搬送室４２および密閉室３への不活性ガスの送込量を制御することができる。
【００５１】
密閉室３の下流側には、有機物含有廃棄物１の熱分解反応により発生する熱分解ガスを排気回収する装置７に接続される排気孔７１と、有機物含有廃棄物１の熱分解反応の残渣である炭化物を回収する排出装置８に接続される排出口８１とが設けられる。熱分解ガス回収装置７および残渣の炭化物排出装置８に関する詳細は後述する。通常は、排気孔７１および排出口８１の近傍には外気の流入を阻止するためのシャッター装置が適宜設けられるが、後述するように本発明の特徴の１つは、こうした装置を必ずしも必要としないことにある。
【００５２】
電磁誘導による熱分解加熱部３１は、密閉室３の上流側と下流側との間に形成される。図３にみるように熱分解加熱部３１は電磁誘導加熱により発熱する導電性材料の円筒形容器３１１からなり、その外周を断熱材３１２が覆う。円筒形容器３１１の外周両端に設けたコイル支持部材３１４により、断熱材３１２の外周に巻回された電磁誘導加熱コイル３１３を支持することができる。さらに電磁誘導加熱コイル３１３上を冷却水などの冷媒が循環する冷却パイプ（「ウォータ・ジャケット」という。）３１５を巻回し、巻回された冷却パイプ３１５を円筒形容器３１１の長手方向に支持する支持部材３１６を設ける。図示しないが、冷却水を冷却パイプ３１５に供給するポンプ装置および電磁誘導コイル３１３に電流を供給する高周波電源を設けることはいうまでもない。図３に示す高周波電源接続端子位置３１７は、電磁誘導コイル３１３との端子位置である。また、図３から明らかなようにコイル支持部材３１４および３１６を解除することによって、密閉室３内のクリーニングのために円筒形容器３１１を電磁誘導コイル３１３と一体的に２分割できるように設計することも可能である。取付けボルト位置３１８は円筒容器３１１と密閉室３の上流側との接合部であり、取付けボルト位置３１９は円筒容器３１１と密閉室３の下流側との接合部であるが、これらは密閉室３として一体的に形成するようにしてもよい。電磁誘導加熱による円筒形容器３１１の温度を計測し、電磁誘導コイル３１３の高周波電源への電圧を制御することによって円筒形容器３１１の内部温度を調整するために、断熱材３１２を貫通する熱電対の温度センサー３２０を円筒形容器３１１に適宜設けることができる。熱分解加熱部３１を円筒形容器３１１と断熱材３１２とウォータ・ジャケット３１５から構成したことにより、円筒容器３１１が電磁誘導による５００から１０００℃に熱した場合であっても熱分解加熱部３１の外周温度は約４０℃程度に保たせることができるので、円筒形容器内部への外気流入にともなう燃焼または燃焼爆発さえ制御できれば、作業上の安全性や火災の危険は一切生じない。
【００５３】
密閉室３を上記のように構成することにより、不活性ガス注入装置６を用いて送込まれた不活性ガスのガス圧力が少なくとも大気圧を上回るようにし、外気を遮断して密閉室３を無酸素状態にすることができる。さらに密閉室３における熱分解によって発生し徐々に増大する熱分解ガスのガス圧力と密閉室３の上流側から送込まれる不活性ガスのガス圧力とが少なくとも密閉室３の下流側で均衡するような、密閉室３の上流側から下流側への不活性ガスの圧力勾配を形成し、熱分解ガスを下流側から上流側に逆流させることなく密閉室３から排気するように密閉室３内への不活性ガスの送込量を制御するようにすることもできる。より具体的には、密閉室３に投入され熱分解加熱部３１に順次送込まれた有機物含有廃棄物１の連続的熱分解は、不活性ガス注入装置６によって密閉室３の内部に送込まれた不活性ガスのガス圧力Ｐが常に大気圧Ｐ０を上回る、
Ｐ＞Ｐ０・・・・（１）
すなわち、密閉室３に不活性ガスによる正圧状態が形成され、そのことにより、密閉室への大気の流入を遮断して無酸素状態にすることができるとともに、密閉室の不活性ガスのガス圧力が熱分解によって発生する熱分解ガスのガス圧力を常に上回る、
ＰＮ＞ＰＧ≧ＰＨ＞Ｐ０・・・・（２）
すなわち、密閉室３の上流側の不活性ガスのガス圧力ＰＮと熱分解加熱部３１の不活性ガスと熱分解ガスとの混合ガス圧力ＰＧと下流側の主に熱分解ガスのガス圧力ＰＨとが、大気圧Ｐ０を上回る不活性ガスの圧力勾配を形成し、そのことにより、密閉室において熱分解ガスの下流側から上流側への逆流を阻止し、熱分解ガスを排気孔７１を経由させて排気回収することができる。
【００５４】
次に、発生した熱分解ガスは、排気孔７１を経由させて排気回収装置７によって回収される。より具体的には、大気を上回る密閉室３の不活性ガスのガス圧力によって、発生した熱分解ガスは排気孔７１およびガス誘導管７２を通り外周を冷却水で冷やされる冷却装置７３を経由して油水分離装置７４に送られる。ここで油化物と水に分離され、次に排気ファン７６によって、残渣の熱分解ガスは油水分離装置７４からミスト分離装置７５に吸引され、ここで洗浄された後に外部に排気される。油水分離装置７４によって分離され、回収装置によって回収された油化物は、重油並みの発熱量を有しており、例えば上記した乾燥装置の燃料として再利用することができる。
【００５５】
熱分解反応による残渣の炭化物は、排出口８１を経由させて排出装置８によって回収される。排出装置８は横設された円筒形冷却装置８２と容器型回収装置８３とからなる。円筒形冷却装置８２は、上流側に密閉室３の排出口８１に接続する投入口８２１から投入された残渣の炭化物が搬送スクリューによって送られ、ここで冷却された後に、下流側に設けた排出口８２２から容器型回収装置８３に排出されるようにしたものである。残渣の炭化物は飛散し粉塵状態になりやすいので、そうした飛散を防ぐために排出口８２２または容器型回収装置８３の入口に機密性シャッターを設けるようにすることが好ましい。ところで、回収された炭化物は固形燃料とすることによって石炭並みの発熱量を有し、固形燃料として再資源化できることも指摘しておく。
【００５６】
図２からは、本発明に係る有機物含有廃棄物１の熱分解方法および装置並びに熱分解ガス化システムの始動時から通常運転に至る動作手順が明らかになる。破砕、乾燥および固化成型された有機物含有廃棄物１の処理物量が準備され、不活性ガス注入装置６の作動確認、密閉室３の熱分解加熱部３１の冷却水循環の確認、その他の各部の設定と動作を確認した後に、主電源をオン状態にする。熱分解加熱部３１の温度は８５０℃に設定し、図２にみるように、密閉搬送路２の搬送装置を駆動する。搬送されてきた有機物含有廃棄物１は、上段シャッターが開状態で下段シャッターが閉状態の搬送室４２に至り一時的に滞留される。その搬送室４２に連通された不活性ガス注入口６２を介して不活性ガスが送込まれる。送込まれた不活性ガスは開状態の上段シャッターを通り密閉搬送路２に流れ込む。
【００５７】
同様に不活性ガス注入口６１を介して密閉室３に不活性ガスが送込まれ、連通孔５１１からなる連通装置５２により、送込まれた不活性ガスは密閉室３の下流側に流れ込み密閉室の空気を追い出すとともに、密閉室３の内部には不活性ガス雰囲気が形成される。次に、搬送室４２の上段シャッターが閉じられ下段シャッターが開かれることよって、不活性ガス注入口６２から送込まれた不活性ガスは、不活性ガス雰囲気の密閉室３に流れ込み、不活性ガス溜まりが形成される。滞留された有機物含有廃棄物１は、こうして形成された不活性ガス溜まりに投入される。その投入された有機物含有廃棄物１は、往復動装置５のプッシャー板５１の前進ストロークによって、少なくとも熱分解加熱部３１まで送込まれる。
【００５８】
密閉室３の熱分解加熱部３１に送込まれた有機物含有廃棄物１は、８５０℃の熱分解加熱部において熱分解反応が生じる。ここで有機物含有廃棄物１に含まれるプラスチックなどが熱分解ガスになり、紙や繊維などが炭化物になる。こうした熱分解反応が生じるまでの密閉室３の不活性ガス溜まりまたは不活性ガス雰囲気において、図２からも明らかなように、搬送室４２の上段シャッターが閉じられ下段シャッターが開かれた際には、搬送室４２の不活性ガスのガス圧力は、不活性ガス注入口６２を介して送込まれる不活性ガスによって、不活性ガス注入口６１を介して送込まれる不活性ガスによって形成される不活性ガス雰囲気の密閉室３のガス圧力を上回る。熱分解加熱部３１において熱分解反応が始まり、それにともない発生する熱分解ガスのガス圧力を常に上回るように、ガス圧力センサー６４１から６４４を用いて密閉室３のガス圧力を監視しながら、それらと連動させて、不活性ガス注入装置６から密閉室３への不活性ガスの送込量を制御する。このことにより、密閉室３の内部のガス圧力が常に大気圧を上回るようにすることが可能となり、同時に密閉室の上流側から下流側に向かって不活性ガスの圧力勾配を形成することも可能となる。
【００５９】
密閉搬送路２を経由して送られてくる有機物含有廃棄物１は、２段シャッター装置４３で区画される搬送室４２おいて一時的に滞留しながら順次密閉室３に投入され、順次投入された有機物含有廃棄物１は、往復動装置５のプッシャー板５１の往復動により密閉室３の熱分解加熱部３１に順次送込まれる。発生した熱分解ガスは、密閉室３の内部に形成された不活性ガスの圧力勾配によって、排気孔７１に確実に送込まれることになる。また残渣の炭化物は、例えばプッシャー板５２の前進ストロークを排出口８１近傍にまで伸ばすことによって排出することもできる。これ以外に排出装置を別途設けることも可能である。
【００６０】
本発明は、実施例およびフローチャートで示した動作手順からも明らかなように、上記したような効果を奏するものである。さらに、大気汚染物質をほとんど発生させることなく有機物含有廃棄物を連続的に熱分解可能にし、加熱温度設定を処理物の性状、種類に応じて調整することも可能にするものである。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】 本発明に係る有機物含有廃棄物の熱分解方法および装置を表す全体構成図である。
【図２】 本発明に係る有機物含有廃棄物の熱分解方法および装置における動作手順を表すフローチャートである。
【図３】 密閉室の熱分解加熱部の縦断面図（ａ）および左側面図（ｂ）である。
【図４】 往復動装置のプッシャー板の往復動動作による密閉室内の不活性ガス流れを示す模式図である。【Technical field】
[0001]
The present invention relates to a method and apparatus for continuous pyrolysis of waste containing organic matter, and more specifically, an inert gas is always fed into a sealed chamber in which a pyrolysis heating unit is formed so as to exceed atmospheric pressure, Forming an active gas reservoir, While maintaining the inert gas pool through the communication means that can move back and forth of the pusher plate where the inert gas reciprocates by the reciprocating means having the pusher plate that substantially matches the cross-sectional shape of the sealed chamber, The present invention relates to a method and apparatus for thermally decomposing organic substance-containing waste in an oxygen-free state below a so-called critical oxygen concentration by sequentially charging and feeding organic substance-containing waste into an inert gas reservoir, blocking outside air.
[0002]
The critical oxygen concentration refers to the minimum oxygen concentration necessary for continuously burning or exploding a combustible material. If the oxygen concentration is less than this value, the combustion or combustion explosion of combustible materials does not occur as in the oxygen-free state. Therefore, in the present invention, the state below this critical oxygen concentration is called the oxygen-free state.
[0003]
As is apparent from the following known examples, the thermal decomposition promotes a thermal decomposition reaction when a combustible is heated at about 500 to 600 ° C. in a state where the outside air is normally shut off, and does not cause combustion or combustion explosion. Gas and residue. It is a so-called steamed and burned state of combustible material. In the pyrolysis reaction, the heating furnace itself such as a kiln or the like is heated with a gas burner or the high temperature air of 1000 ° C. or higher is delivered to the outer periphery, and the air is cut off. This can be realized by heating the inside of the heating furnace to about 500 ° C. Heating using electromagnetic induction is called induction heating or electromagnetic induction heating. The principle is that when an alternating current is passed through a conducting wire, lines of magnetic force are generated around it. An eddy current flows through a conductive material such as a metal wound around the center line in a coil shape, Joule heat is generated by the electrical resistance of the conductive material, and the metal itself is heated. There is also a method in which a pyrolysis heating portion made of a conductive material is formed by adopting this principle, and a combustible material is pyrolyzed in an oxygen-free state inside.
[0004]
Municipal waste, industrial waste, especially medical waste, etc. contain organic materials, and combustion in an incinerator or the like can generate chlorine gas or unacceptable dioxins. With the strengthening of environmental and pollution regulations such as the specially designated wastes for incineration fly ash in 1994 and the second dioxin control guidelines in 1997, medical institutions closed their own incinerators. In addition, the present situation is that it is disposed of, and the medical waste disposal contractor takes out the plastic container containing the medical waste and treats it. For this reason, a technique and / or system for finely cutting a plastic container and performing sterilization treatment by high-frequency heating or the like to perform landfill after compression packing or thermal decomposition treatment has been put into practical use and has become a publicly known technology.
[0005]
As for the prior art, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-323270 discloses that an opening is material-sealed by a pyrolyzate and heated to 250 to 500 ° C. by a gas burner on a heating jacket along a hermetic pyrolyzed soot. An apparatus is described that heats crackers and pyrolyzes waste within them. Similarly, the apparatus described in Japanese Patent No. 3377359 supplies hot air generated by an air heater in a combustion melting furnace provided on the downstream side of a horizontal heating drum to the outer periphery of the heating drum, and burns the combustible in the heating drum. It is thermally decomposed and has a feature that the inside of the heating drum is maintained near atmospheric pressure in a low oxygen state by injecting an inert gas in place of air. Next, regarding the method and apparatus for thermal decomposition of waste by electromagnetic induction heating, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-43714 discloses that a sealed container is filled with waste, and each container is inserted into an electromagnetic induction heating source. Further, there is described a technique in which the chlorine component in the waste can be effectively extracted by completely blocking the outside air and making the waste steamed. In Japanese Patent Laid-Open No. 2003-14216, the pyrolysis gas generated by the atmosphere in the drum relating to the electromagnetic induction heating drum for the thermal decomposition reaction by electromagnetic induction heating is extracted by suction of an extraction pump, and is almost in a vacuum state (none In which the waste is pyrolyzed in a drum heated with Joule heat. Specifically, the heating drum is provided with a sealable shutter at each of the waste intake port and the discharge port and the pyrolysis gas exhaust hole to prevent the air from flowing in from the outside of the drum. The drum is maintained in an airtight state, and either the intake port or the discharge port can be opened and closed alternately so that the input waste can be thermally decomposed in an oxygen-free state while being transferred by a screw conveyor. A double shutter device and a vent for reducing the internal atmospheric pressure are provided separately. As patent documents of the same series, JP-A-2005-127680, JP-A-2005-127682, and JP-A-2004-209339 can be mentioned. The electromagnetic induction heating apparatus disclosed in these patent documents has a structure in which a pulverizing / drying unit, a heating unit, and a cooling unit are arranged before and after one horizontal drum-like combustion chamber, or each unit is provided with a drying unit and a cooling unit. It is one of the structures in which a plurality of horizontal drum combustion chambers having an inlet and an outlet are provided, and the outlet of the front combustion chamber and the intake of the rear combustion chamber are detachable. In the latter case, any structure can be used as long as the preheat-drying process and the post-process cooling process are used to carry in and discharge the combusted material into the induction heating unit. At least the electromagnetic induction heating unit covers the outer wall with a heat insulating material and / or a water jacket, winds a conductive wire through which an alternating current flows around the peripheral wall in a coil shape, and has at least both intake and discharge ports having double shutters at both ends. Further, it is a horizontal drum-shaped combustion chamber structure made of a conductive material, and can be freely rotated around an axis line as necessary. Furthermore, a screw conveyor can be adopted to enhance the stirring function of the combusted material in the combustion chamber, and a stirring battle can be arranged on the rotating shaft, or cork screw-like wings can be arranged on the inner wall of the drum.
[0006]
Next, regarding the method and apparatus for maintaining the inert gas (or fluid) replacement and airtightness in the heating drum described in JP-A-2005-83718, it is described in JP-A-10-43713. The combustible material is put into a heating cylinder disposed in a sealed chamber having an openable and closable sealing lid that is completely shut off from the atmosphere, and the combustible material is steamed and burned by electromagnetic induction heating of the heating cylinder. In the same way as the method of treating combustibles that can be processed as chlorine or chlorine compounds without gasifying the contained chlorine components, batch processing by electromagnetic induction heating of the combusted materials is more efficient while blocking the atmosphere. A combustible material input hopper having a double shutter in which an upper lid and a bottom lid are alternately opened and closed in place of an openable and closable sealing lid is provided, and the combustible material is combusted. So as not to burn or combustion explosion of the combustible gas with a method of replacing the inside of the input hopper and the closed chamber an inert gas atmosphere is disclosed. In the disclosed apparatus, a charging hopper, a sealed chamber, and a heating cylinder arranged in the sealed chamber are arranged in a vertical shape, and they are communicated with each other by a pipe from an inert gas storage tank provided outside them, and are not connected via a valve. The active gas flow rate can be adjusted. Specifically, the inert gas is communicated from the inert gas storage tank through the valve to the charging hopper and the sealed chamber. The gas generated from the combusted material in the charging hopper and the sealed chamber communicates with the exhaust gas treatment facility via each valve and is discharged. At that time, flammable gas is generated, so an oxygen concentration sensor is placed in advance in the charging hopper and sealed chamber, and oxygen (atmosphere) and nitrogen (N 2 ) And other inert gas replacement states can be monitored at any time. Furthermore, in this document, the amount of gas generated increases as the combustion temperature of the combusted material increases, but it is not possible to keep the sealed chamber at a pressure slightly higher than atmospheric pressure in order to suppress the inflow of air into the sealed chamber. It is also disclosed that the flow rate of the active gas is increased in the initial stage so that the flow rate can be met with a small flow rate as the amount of generated gas increases. However, such processing in the sealed room must be repeatedly canceled and set every time.
[0007]
By the way, various methods and apparatuses other than this have been proposed for forming a combustion environment of waste by an inert gas. For example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-281362, heat treatment such as reflow in semiconductor manufacturing is originally performed in an inert gas atmosphere furnace, and contains an inert gas at the inlet / outlet of the workpiece. A method is employed in which a gas film is formed to completely shut off the atmosphere inside the furnace and the atmosphere outside the furnace. Among them, the one described in Japanese Patent No. 2635459 is cited as including a double gate that forms an inert gas film at a certain distance from each of the entrances and exits. In addition to the above, as proposals relating to an apparatus that always encloses with an inert gas in an incineration processing apparatus for explosive or flammable processing objects, the above-mentioned Japanese Patent No. 3377359 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-207684 can be cited. In particular, the latter includes treatment of medical waste that is very difficult to handle, for example, so that the waste is not exposed to the atmosphere or where there is no risk of contact with the operator.
[0008]
Further, as a proposal related to a pretreatment method and apparatus for combustible materials disclosed as a medical waste treatment method and apparatus, Japanese Patent Application Publication No. 2002-516720 discloses prior pulverization and / or heat treatment such as sterilization treatment. The medical waste treatment is also performed in a preliminary treatment chamber whose entrance and exit are completely shut off from the atmosphere by using a plurality of air locks. Also. The document also discloses a large fan device equipped with an air filter that keeps the processing chamber in a negative pressure state so as not to leak and / or reversely flow contaminated air generated by heat treatment.
[0009]
(Patent Document 1) Japanese Patent Laid-Open No. 7-323270
(Patent Document 2) Japanese Patent No. 3377359
(Patent Document 3) Japanese Patent Laid-Open No. 10-43714
(Patent Document 4) Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-14216
(Patent Document 5) Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-127680
(Patent Document 6) JP-A-2005-127682
(Patent Document 7) Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-209339
(Patent Document 8) Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-83718
(Patent Document 9) JP-A-6-281362
(Patent Document 10) Japanese Patent No. 2635459
(Patent Document 11) JP-A-2005-207684
(Patent Document 12) JP 2002-516720 A
[0010]
When waste containing organic matter is burned and heated in an incinerator or the like, the generation of toxic gases such as pollutants and dioxins is inevitable. One solution to control pollutant removal and toxic gas emissions is the development of methods and devices that allow thermal decomposition in the absence of oxygen. As a result, generation of toxic gases including carbon monoxide and dioxins can be suppressed, and contaminants such as viruses and pathogens can be removed. However, the formation of an oxygen-free state is not easy. It has been proposed to form a pyrolysis chamber of organic-containing waste in a vacuum or almost vacuum state by venting, or to introduce an inert gas or the like into the formed vacuum or almost vacuum state. The technical problem of forming a pyrolysis chamber for organic-containing waste in a vacuum or almost vacuum state is that when the processing chamber is in a negative pressure state, it becomes an inflow environment of the outside air, so the waste input port, discharge port, exhaust port, etc. Complete shielding must be adopted at the point of contact with the atmosphere.
[0011]
Mechanical shutter, air lock or air shutter, material sealing, nitrogen (N 2 It is extremely difficult to completely shut off the inside of the heating device from the atmosphere by means such as a replacement method using an inert gas, etc., and if a more complete one is required, the means must be expensive. Therefore, as a next best measure, there are a double shutter structure in mechanical and pneumatic means, a simple inert gas atmosphere forming method that does not include a point in which an inert gas pressure gradient higher than atmospheric pressure is formed inside, etc. be able to.
[0012]
A further technical problem is to prevent leakage and / or backflow of pyrolysis gas generated by pyrolysis. Leakage and / or prevention of backflow of pyrolysis gas generated by pyrolysis reaction of organic matter-containing waste is important from the viewpoint of contamination or leakage of toxic gas from the treatment chamber of organic matter-containing waste. One of the technical issues. For this reason, many of the prior arts have overcome this technical problem by creating a negative pressure state in the room while usually maintaining the hermeticity of the inlet / outlet and the exhaust hole. However, the formation of such a chamber in a negative pressure state has the problem that it becomes difficult to completely block the inflow of air by placing the pyrolysis chamber of the organic matter-containing waste in a negative pressure state as described above. You will also face. It is required to solve these two problems in a trade-off relationship at the same time.
[0013]
The next technical problem is to prevent deterioration of the apparatus function due to melting and / or viscous adhesion temporarily generated during the heat treatment process of the organic substance-containing waste containing the polymer material. For example, in the case of thermal decomposition or combustion treatment that includes a pre-process for crushing plastic containers filled with organic matter-containing waste such as medical waste treatment, combustibles containing large amounts of polymer materials are exposed to high temperatures. In order to be transported to the discharge port in the horizontal drum-shaped heating chamber in a state of containing the melted high-viscosity polymer material, the viscous polymer material melted in the screw conveyor that is usually employed as a transport means It is inevitable that adhesion accumulates. In order to avoid deterioration of the apparatus function due to this, the entire apparatus must be stopped at a considerable frequency, and the combustion chamber and the screw conveyor itself must be disassembled and cleaned.
[0014]
The problem is how to maintain the continuity of the pyrolysis reaction of organic waste. In particular, when an inert gas atmosphere is formed and a large amount of organic substance-containing waste is to be treated, continuous treatment must be assumed during normal operation except during startup. However, no means for realizing continuous processing during normal operation while solving the technical problems as described above has been proposed so far, and such a proposal has been awaited.
DISCLOSURE OF THE INVENTION
[0015]
The solution to the above-mentioned problem is that the organic substance-containing waste introduced from the upstream side is pyrolyzed, the pyrolysis gas generated from the downstream side is exhausted, and the pyrolysis heating section where residual carbides are discharged is upstream. An inert gas injection means is used to feed an inert gas into the sealed chamber formed between the side and the downstream side so that the inert gas pressure in the sealed chamber always exceeds atmospheric pressure, and the outside air is shut off. In addition to making the sealed chamber oxygen-free, a pressure gradient of an inert gas is formed from the upstream side to the downstream side of the sealed chamber so as to exceed the gas pressure of the generated pyrolysis gas, and the pyrolysis gas is discharged from the downstream side. This can be achieved by the present invention having the following characteristics of continuously pyrolyzing organic matter-containing waste that is exhausted from the sealed chamber without flowing back to the upstream side.
[0016]
The invention according to claim 1 is a continuous pyrolysis method of organic matter-containing waste, wherein the organic matter-containing waste introduced from the upstream side is pyrolyzed, and the pyrolysis gas generated from the downstream side is exhausted. An inert gas reservoir is formed by sending inert gas using an inert gas injection means into a sealed chamber that forms a pyrolysis heating part between the upstream side and the downstream side from which residual carbides are discharged. And sequentially introducing the organic substance-containing waste into the inert gas reservoir from the inlet of the sealed chamber, By means of a reciprocating means having a pusher plate that substantially matches the cross-sectional shape of the hermetic chamber, through a communicating means that can move back and forth of the pusher plate in which the inert gas reciprocates. While maintaining the inert gas pool , The organic material-containing waste is sequentially sent to the downstream side, and the sealed chamber is made oxygen-free by shutting off the outside air so that the inert gas pressure in the sealed chamber always exceeds the atmospheric pressure. An inert gas pressure gradient is formed from the upstream side to the downstream side of the sealed chamber so as to exceed the gas pressure of the cracked gas, and the pyrolysis gas is exhausted from the sealed chamber without flowing backward from the downstream side to the upstream side. It is characterized by that.
[0017]
The invention described in claim 2 In addition to the features of the invention described in claim 1, A method for continuous pyrolysis of waste containing organic matter, comprising: a) an inlet for receiving waste containing organic matter from the upstream side, and an exhaust hole for exhausting pyrolysis gas generated by pyrolysis of the waste containing organic matter from the downstream side And an inert gas injecting means that feeds an inert gas into a sealed chamber that forms a pyrolysis heating section between the upstream side and the downstream side. A gas reservoir is formed, b) organic substance-containing waste is sequentially introduced into the inert gas reservoir from the inlet of the sealed chamber, and c) inert by reciprocating means having a pusher plate substantially matching the sectional shape of the sealed chamber. The waste containing organic substances is sequentially sent to the pyrolysis heating part of the sealed chamber through the communication means that can move back and forth of the pusher plate where the gas reciprocates, and d) the waste is sent to the sealed chamber. Rare The pyrolysis gas continuously decomposes organic matter-containing waste in the pyrolysis heating section into pyrolysis gas and residual carbides in the absence of oxygen. E) The gas pressure of the inert gas sent to the sealed chamber is always constant. By forming a pressure gradient of the inert gas from the upstream side to the downstream side in the sealed chamber so as to exceed the gas pressure of the pyrolysis gas, the pyrolysis gas is recovered from the exhaust hole of the sealed chamber, and f) by the discharge means A step of recovering residual carbide from the outlet of the sealed chamber, and g) continuous pyrolysis of the waste containing organic matter by the series of steps a) to f) is sent into the sealed chamber by an inert gas injection means. The gas pressure P of the introduced inert gas is always atmospheric pressure P 0 Exceeding
P> P 0 (1)
That is, a positive pressure state by an inert gas is formed in the sealed chamber, and thereby, the inflow of air to the sealed chamber is blocked and an oxygen-free state is achieved, and the gas pressure of the inert gas in the sealed chamber is Always exceeds the gas pressure of pyrolysis gas generated by pyrolysis,
P N > P G ≧ P H > P 0 (2)
That is, the gas pressure P of the inert gas upstream of the sealed chamber N Gas pressure P of inert gas and pyrolysis gas in the pyrolysis heating section G And gas pressure P of pyrolysis gas mainly on the downstream side H And atmospheric pressure P 0 The pressure gradient of the inert gas exceeding the above is formed, thereby preventing the backflow of the pyrolysis gas from the downstream side to the upstream side in the sealed chamber.
[0018]
In addition to the features of the invention described in claim 2, the invention described in claim 3 is generated by an inlet for receiving organic matter-containing waste from the upstream side and thermal decomposition of the organic matter-containing waste from the downstream side. The sealed chamber that has the exhaust hole for exhausting the pyrolysis gas and the exhaust port for discharging the residual carbides and forms the pyrolysis heating section between the upstream side and the downstream side is a closed sealed chamber It is characterized by.
[0019]
In addition to the features of the invention described in claim 3, the pyrolysis heating unit of the sealed chamber is made of a conductive material, and the outer wall of the pyrolysis heating unit is an electromagnetic induction heating coil. It is wound, and is characterized in that the internal temperature of the pyrolysis heating unit is adjusted by controlling the voltage to the electromagnetic induction heating coil.
[0020]
In addition to the features of the invention described in claims 2 to 4, the invention described in claim 5 includes the step of sequentially introducing waste containing organic matter into an inert gas reservoir from the inlet of the sealed chamber. The method further includes a step of sequentially transferring the waste to the input port via a sealed transfer path continuous to the input port of the sealed chamber.
[0021]
In addition to the features of the invention described in claim 5, the invention described in claim 6 includes a step of sequentially conveying the organic substance-containing waste to the inlet, and the organic substance-containing waste is solidified after being crushed and dried. The method further includes a step of shaping.
[0022]
In addition to the features of the invention described in any one of claims 2 to 6, the invention described in claim 7 is a hermetic seal formed by two upper and lower shutters that open and close alternately at the inlet of the hermetic chamber. The organic material-containing waste is sequentially put into the sealed chamber while being temporarily retained in the transfer chamber by the input means having a free transfer chamber.
[0023]
In addition to the features of the invention described in claim 7, the invention described in claim 8 includes an insulative gas injection port on the most upstream side of the sealed chamber and / or the transfer chamber that can be sealed in the inlet of the sealed chamber. The inert gas is injected into the transfer chamber and / or the sealed chamber by the inert gas injecting means, and at least the gas pressure of the inert gas in the sealed chamber is controlled to exceed the atmospheric pressure.
[0024]
In addition to the features of the invention described in claim 8, the invention described in claim 9 includes at least a sealable transfer chamber at the inlet of the sealed chamber and an inert gas inlet on the most upstream side of the sealed chamber. A gas pressure sensor is appropriately provided in the vicinity, upstream of the pyrolysis heating section of the sealed chamber, and downstream of the pyrolysis heating section of the sealed chamber, so that the upstream side where pyrolysis is started Inert gas pressure in the inert gas reservoir charged with organic substance-containing waste, mixed gas pressure of pyrolysis gas and inert gas generated with the forward stroke of the pusher plate of the reciprocating means, and downstream where pyrolysis is completed The pressure of the inert gas was controlled while monitoring the gas pressure of the pyrolysis gas mainly on the side, and a pressure gradient of the inert gas from the upstream side to the downstream side was formed in the sealed chamber It is characterized by.
[0025]
In the invention described in claim 10, in addition to the features of the invention described in any one of claims 2 to 9, the communication means includes one or a plurality of holes formed in the pusher plate of the reciprocating means. The inert gas in the inert gas reservoir charged with organic substance-containing waste gradually flows to the rear of the pusher plate through the plurality of holes in the pusher plate as the pusher plate of the reciprocating means moves forward, and reciprocates. The pressure gradient in which the inert gas is formed is maintained by gradually flowing to the front of the pusher plate through the plurality of holes of the pusher plate in accordance with the retreating stroke of the pusher plate of the means.
[0026]
In addition to the features of the invention according to any one of claims 2 to 10, the invention described in claim 11 is characterized in that the gas pressure of the inert gas sent into the sealed chamber is always the gas pressure of the pyrolysis gas. The step of recovering the pyrolysis gas from the exhaust hole of the sealed chamber by forming a pressure gradient of the inert gas from the upstream side to the downstream side in the sealed chamber so as to exceed the And / or further comprising a step of recovering as an oil component by the oil / water separation means via the cooling means.
[0027]
In addition to the features of the invention described in claim 11, the invention described in claim 12 collects the recovered pyrolysis gas as an oil component by the oil / water separation means via the gas cleaning and / or cooling means. The step of performing further includes a step of exhausting residual pyrolysis gas by an exhaust fan through the mist separation means.
[0028]
In addition to the features of the invention described in any one of claims 2 to 12, the invention described in claim 13 moves the organic substance-containing waste sequentially fed into the sealed chamber into the forward stroke of the pusher plate of the reciprocating means. The residual carbides are discharged from the discharge port of the sealed chamber by the pushing-in operation.
[0029]
In addition to the features of the invention described in any one of claims 2 to 13, the process described in claim 14 includes a step of recovering residual carbide from the discharge port of the sealed chamber by the discharge means. The method further includes a step of recovering residual carbide in the recovery container through a carbide cooling chamber having a connected upstream inlet and a downstream outlet connected to the recovery container.
[0030]
The invention according to claim 15 is an apparatus for continuously pyrolyzing organic matter-containing waste, comprising a) an inlet for accepting organic matter-containing waste from the upstream side, and thermal decomposition of the organic matter-containing waste from the downstream side. A closed chamber having an exhaust hole for exhausting the pyrolysis gas generated by the gas and an exhaust port for discharging residual carbides, and forming a pyrolysis heating section between the upstream side and the downstream side; and b) inert to the sealed chamber An inert gas injection device that communicates with a sealed chamber that forms an inert gas reservoir by feeding gas; and c) wastes containing organic matter are sequentially introduced into the inert gas reservoir from the inlet of the sealed chamber, A reciprocating device having a pusher plate substantially matching the cross-sectional shape of the sealed chamber sequentially fed to the pyrolysis heating unit; Active gas reservoir An inert gas communication device that sequentially feeds organic matter-containing waste to the pyrolysis heating section of the sealed chamber while maintaining e), and e) organic matter-containing waste in the pyrolysis heating section of the sealed chamber And a pyrolysis heating device arranged in a pyrolysis heating section that continuously pyrolyzes the residue and carbides, and f) the gas pressure of the inert gas sent into the sealed chamber is always higher than the gas pressure of the pyrolysis gas. A pyrolysis gas recovery device that forms a pressure gradient of the inert gas from the upstream side to the downstream side in the sealed chamber, and g) a discharge device that recovers the residual carbide from the discharge port of the sealed chamber, h ) During normal operation, the gas pressure of the inert gas sent using the inert gas injection device must be at least above atmospheric pressure, the outside air is shut off and the sealed chamber is made oxygen-free, Generated and gradually increased by pyrolysis of pyrolysis heater The pressure of the inert gas from the upstream side of the sealed chamber to the downstream side so that the gas pressure of the pyrolysis gas and the gas pressure of the inert gas sent from the upstream side of the sealed chamber are balanced at least on the downstream side of the sealed chamber A gradient is formed, and the amount of inert gas fed into the sealed chamber is controlled so that the pyrolysis gas is exhausted from the sealed chamber without flowing back from the downstream side to the upstream side.
[0031]
In addition to the features of the invention described in claim 15, the invention described in claim 16 is generated by an inlet for receiving organic matter-containing waste from the upstream side and thermal decomposition of the organic matter-containing waste from the downstream side. The sealed chamber that forms the pyrolysis heating section between the upstream side and the downstream side, having an exhaust hole for exhausting the pyrolysis gas to be discharged and an exhaust port for discharging residual carbides, is a horizontally installed sealed chamber It is characterized by.
[0032]
In addition to the features of the invention described in claim 15 or 16, the pyrolysis heating device arranged in the pyrolysis heating unit is an electromagnetic induction heating device, and the invention described in claim 17 is made of a conductive material. Water that heats the pyrolysis heating section by flowing an alternating current through an electromagnetic induction coil wound around the pyrolysis heating section, and has a heat insulating structure on the outer wall of the pyrolysis heating section, and / or a water circulating refrigerant. It is characterized by being covered with a jacket.
[0033]
The invention described in claim 18 is characterized in that, in addition to the features of the invention described in claim 17, the internal temperature of the pyrolysis heating section is adjusted by controlling the voltage to the electromagnetic induction heating coil. To do.
[0034]
In addition to the features of the invention described in claim 15 or 18, the invention described in claim 19 further includes a sealed conveyance path connected to the inlet of the sealed chamber into which the organic substance-containing waste is sequentially input. Features.
[0035]
The invention described in claim 20 is characterized in that, in addition to the feature of the invention described in claim 19, the sealed conveyance path further includes an apparatus for solidifying and shaping the organic substance-containing waste after being crushed and dried. To do.
[0036]
In addition to the features of the invention described in any one of claims 15 to 20, the invention described in claim 21 is sequentially charged into the sealed chamber while organic matter-containing waste is temporarily retained at the inlet of the sealed chamber. And a charging device having a sealable transfer chamber formed by at least two upper and lower shutters that open and close alternately.
[0037]
The invention described in claim 22 is characterized in that, in addition to the features of the invention described in any of claims 15 to 21, an inert gas injecting device for feeding an inert gas into the sealed chamber has an inlet for the sealed chamber. An inert gas inlet is provided on the most upstream side of the airtight transfer chamber and / or the airtight chamber.
[0038]
In addition to the features of the invention described in any one of claims 15 to 22, the invention described in claim 23 is not at least provided in a sealable transfer chamber at the inlet of the sealed chamber and the most upstream side of the sealed chamber. A gas pressure sensor is appropriately provided in the vicinity of the active gas inlet, upstream of the pyrolysis heating section of the sealed chamber, and downstream of the pyrolysis heating section of the sealed chamber, thereby starting pyrolysis. The inert gas pressure of the inert gas reservoir charged with the waste containing organic matter on the upstream side, the mixed gas pressure of pyrolysis gas and inert gas generated with the forward stroke of the pusher plate of the reciprocating device, and pyrolysis The inert gas injection device linked with the gas pressure sensor controls the amount of inert gas sent to the sealed chamber upstream while monitoring the gas pressure of the pyrolysis gas mainly on the downstream side Inactive downstream Characterized in that so as to form a pressure gradient of the gas.
[0039]
In the invention described in claim 24, in addition to the features of the invention described in any one of claims 15 to 23, the communication device includes one or more holes formed in a pusher plate of the reciprocating device. The inert gas in the inert gas reservoir charged with organic substance-containing waste gradually flows to the rear of the pusher plate through the plurality of holes of the pusher plate as the pusher plate of the reciprocating device moves forward, and reciprocates. The pressure gradient in which the inert gas is formed is maintained by gradually flowing in front of the pusher plate through the plurality of holes of the pusher plate in accordance with the backward stroke of the pusher plate of the apparatus.
[0040]
In addition to the features of the invention according to any one of claims 15 to 24, the invention described in claim 25 always uses the gas pressure of the inert gas sent into the sealed chamber as the gas pressure of the pyrolysis gas. The pyrolysis gas recovery device that further increases the pressure gradient of the inert gas from the upstream side to the downstream side in the sealed chamber further improves the oil component through the gas cleaning and / or cooling device. It further includes an oil / water separation device to be recovered.
[0041]
In addition to the features of the invention described in claim 25, the invention described in claim 26 is an oil-water separator that recovers recovered pyrolysis gas as an oil component through a gas cleaning and / or cooling device. The apparatus further includes a mist separation device for exhausting residual pyrolysis gas by an exhaust fan.
[0042]
In addition to the features of the invention according to any one of claims 15 to 26, the invention described in claim 27 is a forward stroke of the pusher plate of the reciprocating device for transferring the organic-containing waste sequentially fed into the sealed chamber. The residual carbides are discharged from the discharge port of the sealed chamber by the pushing-in operation.
[0043]
The invention described in claim 28 is characterized in that, in addition to the features of the invention described in any one of claims 15 to 27, the discharge device for recovering carbide from the discharge port of the sealed chamber has an upstream connected to the discharge port. The carbide is recovered in the recovery container through a carbide cooling chamber having a downstream side inlet and a downstream outlet connected to the recovery container.
【The invention's effect】
[0044]
According to the present invention having the above-described features, the following excellent effects are exhibited.
(1) In a method and apparatus and a pyrolysis gasification system that enable continuous pyrolysis of organic-containing waste such as medical waste, for example, atmospheric pressure is used instead of venting a sealed chamber having a pyrolysis heating unit. By supplying inert gas at a higher pressure at all times and forming a pressure gradient of the inert gas from upstream to downstream of the sealed chamber, an oxygen-free state in the sealed chamber can be easily formed. is there.
(2) Due to this, outside air does not flow into the sealed chamber having the pyrolysis heating section and induces combustion or combustion explosion, and is generated by pyrolysis using the pressure gradient of the inert gas. This is to ensure that the pyrolysis gas can be exhausted from the downstream exhaust hole without backflow.
(3) Heating of organic matter-containing waste containing polymer material by sending organic matter-containing waste to the pyrolysis heating section of the sealed chamber with a pusher plate having a shape substantially matching the cross-sectional shape of the sealed chamber This is to prevent the apparatus function from being lowered due to melting and / or viscous adhesion temporarily generated during the treatment process.
(4) Further, the amount of inert gas fed in is controlled while monitoring the inert gas pressure in the sealed chamber, thereby enabling continuous pyrolysis treatment of a large amount of organic substance-containing waste.
(5) Furthermore, the pyrolysis gas generated by the continuous pyrolysis of organic matter-containing waste and the residual carbides can be recovered and recycled without causing pollution.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0045]
Embodiments of a pyrolysis method and apparatus for organic matter-containing waste and a pyrolysis gasification system according to the present invention will be described with reference to the drawings. The overall configuration of the embodiment is shown in FIG. - The operation procedure is shown in the chart. An embodiment of the present invention shows a thermal decomposition means or apparatus by electromagnetic induction. However, the thermal decomposition in the present invention is not limited to electromagnetic induction means or apparatus, but includes means for directly heating heated air or gas, or the thermal decomposition apparatus itself with a gas burner, although not shown. Can do.
[0046]
FIG. 1 is an overall configuration diagram and a conceptual diagram. The organic matter-containing waste 1 such as medical waste is externally sent to a crushing device by a conveyor, etc., and cut, for example, is formed in a solidification molding device via a drum-type drying device, and is sent to a sealed conveyance path 2. Sent sequentially. In the crushing device, drying device and solidification molding device shown here, the organic matter-containing waste 1 may contain pollutants or may contain dangerous substances such as explosive or flammable. The pretreatment process can be a part of the entire apparatus. As is clear from FIG. 1, the sealed conveyance path 2 leads to a loading port 41 of a loading device 4 of the sealed chamber 3 described later.
[0047]
The end of the sealed conveyance path 2 continues to the upstream side of the charging device 4. The downstream side of the charging device 4 includes a charging port 41 to the sealed chamber 3. The input device 4 can be provided with a transfer chamber 42 for temporarily retaining the organic substance-containing waste 1 that has been transferred into the sealed chamber 3. The transfer chamber 42 can include two upper and lower shutter devices 43. The upper shutter device 431 and the lower shutter device 432 have shutters that are alternately opened and closed by an actuator or the like. The organic matter-containing waste 1 that has passed through the sealed conveyance path 2 temporarily stays in a conveyance chamber 42 that is configured by an open upper shutter and a closed lower shutter. Next, when the upper shutter 431 is closed and the lower shutter 432 is opened, the organic substance-containing waste 1 can be introduced into the sealed chamber 3 from the inlet 41.
By providing the upper and lower two-stage shutter devices 431 and 432 that can be opened and closed alternately in the charging device 4 that connects the sealed conveyance path 2 and the sealed chamber 3, the sealed chamber 3 is kept hermetically sealed between the sealed conveyance path 2. can do.
[0048]
The overall configuration of the sealed chamber 3 is shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view and a side view of the electromagnetic induction pyrolysis heating unit 31 constituting a part of the sealed chamber. As is clear from FIG. 1, on the upstream side of the sealed chamber 3, the pusher plate 51 of the reciprocating device 5 that reciprocates inside the sealed chamber 3 by the input port 41 of the organic substance-containing waste 1 and an actuator or the like. An inert gas injection port 61 that communicates with the sealed chamber 3 by a pipe having a valve from an inert gas injection device 6 that will be described later is provided on the most upstream side of the rear surface of the gas generator. The retracting position of the pusher plate 51, that is, the last retracted position is configured to be between the insertion port 41 and the pusher plate 51. One or a plurality of pusher plates 51 of the reciprocating device 5 have an outer periphery that substantially matches the cross-sectional shape of the sealed chamber 3, and penetrate through the front and back surfaces that allow the inert gas fed into the sealed chamber 3 to flow in and out. An inert gas communication device 52 comprising the communication holes 511 can be provided. Specifically, as shown in the schematic diagram of FIG. 4, the pusher plate is generated in accordance with the forward stroke of the pusher plate 51 of the reciprocating device 5 when the inert gas sent into the sealed chamber 3 by the inert gas injection device 6. Gradually flows through the communication device 52 including the communication hole 511, and gradually flows through the communication device 52 including the communication hole 511 of the pusher plate 51 in accordance with the backward stroke of the pusher plate 51 of the reciprocating device 5. It can be made to flow in front of the plate 51. The communication device 52 shown in the schematic diagram of FIG. 4 includes one or a plurality of communication holes 511 penetrating the front and back of the pusher plate 51. However, the communication device 52 is not limited to such a configuration. Maintaining the pressure gradient formed by the inert gas that flows into the sealed chamber 3 so as to flow into the rear of the pusher plate 51 and into the front of the pusher plate 51 as the pusher plate 51 moves backward. For example, a gas communication passage having a communication hole on the inner wall of the forward and backward strokes of the forward and backward strokes of the pusher plate 51 of the reciprocating device 5 is provided on the outer wall of the sealed chamber. It is also possible to provide a communication device 52 that allows inflow and outflow of inert gas through the passage.
[0049]
In addition, preventing degradation of the device function due to melting and / or viscous adhesion that temporarily occurs during the heat treatment process of the organic matter-containing waste 1 containing the polymer material is a thermal decomposition reaction of the organic matter-containing waste 1 This is an important technical problem in terms of how to maintain the continuity of the system, that is, continuous processing must be premised during normal operation except during startup. Therefore, a removable scraping claw 512 that scrapes off deposits on the inner wall of the sealed chamber 3 can be attached as necessary.
[0050]
The inert gas injection device 6 described above is nitrogen (N 2 ) Or a gas such as argon (Ar). An inert gas is sent through an inert gas inlet 61 on the most upstream side of the sealed chamber 3 by a pipe having a valve, and an inert gas inlet 62 is also provided in the transfer chamber 42 by a pipe having a valve. An inert gas can also be sent through. By feeding the inert gas into the sealed chamber 3, the inert gas can flow in and out through the communication device 52 including the communication holes 511 provided in the pusher plate 51 even when the pusher plate 51 is reciprocated. An inert gas pool or inert gas atmosphere 63 can be formed and maintained. N formed inside the sealed chamber 3 2 Alternatively, in order to monitor an inert gas atmosphere 63 such as Ar, at least the sealable transfer chamber 42 of the inlet 41 of the sealed chamber 3, the vicinity of the inert gas inlet 61 on the most upstream side of the sealed chamber 3, the sealed chamber Gas pressure sensors 641, 642, 643, and 644 (collectively 64) need to be provided as appropriate at any position upstream of the pyrolysis heating unit 31 and downstream of the pyrolysis heating unit 31 of the sealed chamber 3. is there. By these gas pressure sensors 641 to 644, as will be described later, the inert gas pressure in the inert gas reservoir or inert gas atmosphere 63 into which the organic substance-containing waste 1 on the upstream side where thermal decomposition is started and the reciprocating motion are added. It is possible to monitor the mixed gas pressure of pyrolysis gas and inert gas generated with the forward stroke of the pusher plate 51 of the apparatus 5 and the gas pressure of mainly pyrolysis gas on the downstream side where the pyrolysis is completed. Further, the inert gas injection device 6 can control the amount of inert gas fed into the transfer chamber 42 and the sealed chamber 3 in conjunction with these gas pressure sensors 641 to 644.
[0051]
On the downstream side of the sealed chamber 3, an exhaust hole 71 connected to a device 7 that exhausts and collects pyrolysis gas generated by the pyrolysis reaction of the organic matter-containing waste 1, and a residue of the pyrolysis reaction of the organic matter-containing waste 1 And a discharge port 81 connected to the discharge device 8 for collecting the carbide. Details regarding the pyrolysis gas recovery device 7 and the residue carbide discharge device 8 will be described later. Normally, a shutter device for preventing the inflow of outside air is appropriately provided in the vicinity of the exhaust hole 71 and the exhaust port 81. However, as will be described later, one of the features of the present invention does not necessarily require such a device. There is.
[0052]
The pyrolysis heating unit 31 by electromagnetic induction is formed between the upstream side and the downstream side of the sealed chamber 3. As shown in FIG. 3, the pyrolysis heating unit 31 is composed of a cylindrical container 311 made of a conductive material that generates heat by electromagnetic induction heating, and a heat insulating material 312 covers the outer periphery thereof. The electromagnetic induction heating coil 313 wound around the outer periphery of the heat insulating material 312 can be supported by the coil support members 314 provided at both ends of the outer periphery of the cylindrical container 311. Further, a cooling pipe (referred to as “water jacket”) 315 in which a coolant such as cooling water circulates on the electromagnetic induction heating coil 313 is wound, and the wound cooling pipe 315 is supported in the longitudinal direction of the cylindrical container 311. A support member 316 is provided. Although not shown, it goes without saying that a pump device that supplies cooling water to the cooling pipe 315 and a high-frequency power source that supplies current to the electromagnetic induction coil 313 are provided. A high frequency power supply connection terminal position 317 shown in FIG. 3 is a terminal position with the electromagnetic induction coil 313. Further, as apparent from FIG. 3, the cylindrical container 311 is designed to be divided into two integrally with the electromagnetic induction coil 313 for cleaning the inside of the sealed chamber 3 by releasing the coil support members 314 and 316. It is also possible. The mounting bolt position 318 is a joint between the cylindrical container 311 and the upstream side of the sealed chamber 3, and the mounting bolt position 319 is a joint between the cylindrical container 311 and the downstream side of the sealed chamber 3. May be formed integrally. A thermocouple that penetrates the heat insulating material 312 to measure the temperature of the cylindrical container 311 by electromagnetic induction heating and adjust the internal temperature of the cylindrical container 311 by controlling the voltage to the high frequency power source of the electromagnetic induction coil 313. The temperature sensor 320 can be provided in the cylindrical container 311 as appropriate. By constituting the pyrolysis heating unit 31 from the cylindrical container 311, the heat insulating material 312 and the water jacket 315, even if the cylindrical container 311 is heated to 500 to 1000 ° C. by electromagnetic induction, Since the outer peripheral temperature can be maintained at about 40 ° C., there is no danger of work safety or fire as long as combustion or combustion explosion associated with the inflow of outside air into the cylindrical container can be controlled.
[0053]
By configuring the sealed chamber 3 as described above, the gas pressure of the inert gas sent using the inert gas injection device 6 is set to exceed at least atmospheric pressure, the outside air is shut off, and the sealed chamber 3 is Anoxia can be achieved. Further, the gas pressure of the pyrolysis gas generated by pyrolysis in the sealed chamber 3 and gradually increasing so that the gas pressure of the inert gas sent from the upstream side of the sealed chamber 3 is balanced at least on the downstream side of the sealed chamber 3. In addition, a pressure gradient of the inert gas from the upstream side to the downstream side of the sealed chamber 3 is formed, and the pyrolysis gas is exhausted from the sealed chamber 3 without flowing back from the downstream side to the upstream side. The amount of inert gas fed in can be controlled. More specifically, the continuous pyrolysis of the organic substance-containing waste 1 that has been put into the sealed chamber 3 and sequentially sent to the pyrolysis heating unit 31 is sent into the sealed chamber 3 by the inert gas injection device 6. The gas pressure P of the inert gas is always atmospheric pressure P 0 Exceeding
P> P 0 (1)
That is, a positive pressure state is formed in the sealed chamber 3 by the inert gas, which can block the inflow of the atmosphere into the sealed chamber to make an oxygen-free state, and the inert gas gas in the sealed chamber 3 The pressure always exceeds the gas pressure of the pyrolysis gas generated by pyrolysis,
P N > P G ≧ P H > P 0 (2)
That is, the gas pressure P of the inert gas upstream of the sealed chamber 3 N Pressure P of the inert gas and pyrolysis gas of the pyrolysis heating unit 31 G And gas pressure P of pyrolysis gas mainly on the downstream side H And atmospheric pressure P 0 A pressure gradient of the inert gas that exceeds the above, thereby preventing the backflow of the pyrolysis gas from the downstream side to the upstream side in the sealed chamber, and exhausting and recovering the pyrolysis gas via the exhaust hole 71 Can do.
[0054]
Next, the generated pyrolysis gas is recovered by the exhaust recovery device 7 via the exhaust hole 71. More specifically, the pyrolysis gas generated by the gas pressure of the inert gas in the sealed chamber 3 exceeding the atmosphere passes through the exhaust hole 71 and the gas induction pipe 72 and passes through a cooling device 73 whose outer periphery is cooled with cooling water. To the oil / water separator 74. Here, it is separated into oily products and water, and then the residual pyrolysis gas is sucked into the mist separation device 75 from the oil / water separation device 74 by the exhaust fan 76, cleaned here, and then exhausted to the outside. The liquefied product separated by the oil / water separator 74 and recovered by the recovery device has a calorific value similar to that of heavy oil, and can be reused as fuel for the drying device described above, for example.
[0055]
Residual carbides resulting from the thermal decomposition reaction are collected by the discharge device 8 via the discharge port 81. The discharge device 8 includes a horizontal cylindrical cooling device 82 and a container type recovery device 83. In the cylindrical cooling device 82, the residual carbide introduced from the inlet 821 connected to the outlet 81 of the sealed chamber 3 is sent to the upstream side by a conveying screw, cooled here, and then discharged to the downstream side. The product is discharged from the outlet 822 to the container mold recovery device 83. Since the residual carbides are likely to be scattered and become dusty, it is preferable to provide a confidential shutter at the outlet 822 or the inlet of the container type recovery device 83 in order to prevent such scattering. By the way, it is also pointed out that the recovered carbide has a calorific value similar to that of coal when it is used as a solid fuel, and can be recycled as a solid fuel.
[0056]
From FIG. 2, the thermal decomposition method and apparatus of the organic matter-containing waste 1 according to the present invention and the operation procedure from the start of the pyrolysis gasification system to the normal operation become clear. The amount of treated organic waste 1 that has been crushed, dried and solidified is prepared, the operation of the inert gas injection device 6 is confirmed, the cooling water circulation of the pyrolysis heating unit 31 of the sealed chamber 3 is confirmed, and other settings are made. After confirming the operation, turn on the main power. The temperature of the pyrolysis heating unit 31 is set to 850 ° C., and the conveying device of the sealed conveying path 2 is driven as shown in FIG. The organic matter-containing waste 1 that has been conveyed reaches the conveyance chamber 42 in which the upper shutter is open and the lower shutter is closed, and is temporarily retained. An inert gas is sent through an inert gas inlet 62 communicated with the transfer chamber 42. The inert gas sent flows through the upper shutter in the open state and flows into the sealed conveyance path 2.
[0057]
Similarly, an inert gas is fed into the sealed chamber 3 through the inert gas inlet 61, and the fed inert gas flows into the downstream side of the sealed chamber 3 and is sealed by the communication device 52 including the communication holes 511. While expelling the air in the chamber, an inert gas atmosphere is formed inside the sealed chamber 3. Next, when the upper shutter of the transfer chamber 42 is closed and the lower shutter is opened, the inert gas sent from the inert gas inlet 62 flows into the sealed chamber 3 in the inert gas atmosphere, and the inert gas. A pool is formed. The retained organic substance-containing waste 1 is put into the inert gas reservoir thus formed. The charged organic matter-containing waste 1 is fed to at least the pyrolysis heating unit 31 by the forward stroke of the pusher plate 51 of the reciprocating device 5.
[0058]
The organic matter-containing waste 1 sent to the pyrolysis heating section 31 of the sealed chamber 3 undergoes a pyrolysis reaction in the pyrolysis heating section at 850 ° C. Here, plastic or the like contained in the organic matter-containing waste 1 becomes pyrolysis gas, and paper or fiber becomes carbide. In the inert gas pool or the inert gas atmosphere in the sealed chamber 3 until such thermal decomposition reaction occurs, as is apparent from FIG. 2, when the upper shutter of the transfer chamber 42 is closed and the lower shutter is opened. The gas pressure of the inert gas in the transfer chamber 42 is an inert gas formed by the inert gas sent through the inert gas inlet 61 by the inert gas sent through the inert gas inlet 62. It exceeds the gas pressure in the sealed chamber 3 in the active gas atmosphere. While the pyrolysis reaction starts in the pyrolysis heating unit 31 and the gas pressure of the pyrolysis gas generated accordingly is constantly exceeded, the gas pressure in the sealed chamber 3 is monitored using the gas pressure sensors 641 to 644, In conjunction with this, the amount of inert gas fed from the inert gas injection device 6 to the sealed chamber 3 is controlled. As a result, the gas pressure inside the sealed chamber 3 can always exceed the atmospheric pressure, and at the same time, a pressure gradient of the inert gas can be formed from the upstream side to the downstream side of the sealed chamber. It becomes.
[0059]
The organic matter-containing waste 1 sent via the sealed transfer path 2 is sequentially put into the sealed chamber 3 while being temporarily retained in the transfer chamber 42 partitioned by the two-stage shutter device 43, and then sequentially put on. The organic matter-containing waste 1 is sequentially sent to the pyrolysis heating unit 31 of the sealed chamber 3 by the reciprocating motion of the pusher plate 51 of the reciprocating device 5. The generated pyrolysis gas is surely sent into the exhaust hole 71 by the pressure gradient of the inert gas formed inside the sealed chamber 3. Residual carbides can also be discharged, for example, by extending the forward stroke of the pusher plate 52 to the vicinity of the discharge port 81. In addition to this, a discharge device can be provided separately.
[0060]
The present invention includes examples and flow. - As is apparent from the operation procedure shown in the chart, the above-described effects are exhibited. Furthermore, the organic matter-containing waste can be continuously thermally decomposed without generating almost any air pollutants, and the heating temperature setting can be adjusted according to the properties and types of the processed materials.
[Brief description of the drawings]
[0061]
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a thermal decomposition method and apparatus for organic substance-containing waste according to the present invention.
FIG. 2 is a method and apparatus for pyrolyzing organic-containing waste according to the present invention. In Flow showing the operation procedure - It is a chart.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view (a) and a left side view (b) of a pyrolysis heating section of a sealed chamber.
FIG. 4 is a schematic view showing an inert gas flow in the sealed chamber by a reciprocating operation of a pusher plate of a reciprocating device.

Claims (28)

有機物含有廃棄物の連続的熱分解方法であって、上流側から投入された前記有機物含有廃棄物が熱分解され、下流側から発生した熱分解ガスが排気され、残渣の炭化物が排出される熱分解加熱部を前記上流側と前記下流側との間に形成する密閉室に、不活性ガス注入手段を用いて不活性ガスを送込むことによって不活性ガス溜まりを形成し、前記密閉室の投入口から前記不活性ガス溜まりに前記有機物含有廃棄物を順次投入し、前記密閉室の断面形状にほぼ一致するプッシャー板を有する往復動手段によって、前記不活性ガスが往復動する前記プッシャー板の前後を移動できる連通手段を介して前記不活性ガス溜まりを維持しながら、前記有機物含有廃棄物を下流側に順次送込み、且つ前記密閉室の不活性ガス圧力が大気圧を常に上回るようにして外気を遮断することによって前記密閉室を無酸素状態にするとともに、発生する前記熱分解ガスのガス圧力をも上回るように前記密閉室の上流側から下流側に前記不活性ガスの圧力勾配を形成し、前記熱分解ガスを下流側から上流側に逆流させることなく前記密閉室から排気するようにしたことを特徴とする方法。A method for continuously pyrolyzing organic matter-containing waste, wherein the organic matter-containing waste introduced from the upstream side is pyrolyzed, the pyrolysis gas generated from the downstream side is exhausted, and the residual carbide is discharged. An inert gas reservoir is formed by feeding an inert gas using an inert gas injection means into a sealed chamber in which a decomposition heating unit is formed between the upstream side and the downstream side. Before and after the pusher plate in which the inert gas reciprocates by reciprocating means having a pusher plate that substantially matches the cross-sectional shape of the sealed chamber , and sequentially putting the organic substance-containing waste into the inert gas reservoir from the mouth wherein while maintaining the reservoir inert gas through the communicating means can be moved, the organic substance-containing waste narrowing sequentially sent to the downstream side, and as the inert gas pressure in the sealed chamber exceeds at all times the atmospheric pressure Then, the sealed chamber is made oxygen-free by shutting off the outside air, and the pressure gradient of the inert gas from the upstream side to the downstream side of the sealed chamber so as to exceed the gas pressure of the generated pyrolysis gas. And the pyrolysis gas is exhausted from the sealed chamber without flowing backward from the downstream side to the upstream side. 有機物含有廃棄物の連続的熱分解方法であって、
ａ）上流側から前記有機物含有廃棄物を受入れる投入口と、下流側から前記有機物含有廃棄物の熱分解によって発生する熱分解ガスを排気する排気孔および残渣の炭化物を排出する排出口とを有し、前記上流側と前記下流側との間に熱分解加熱部を形成する密閉室に、不活性ガス注入手段が不活性ガスを送込むことによって不活性ガス溜まりを形成し、
ｂ）前記密閉室の前記投入口から前記不活性ガス溜まりに前記有機物含有廃棄物を順次投入し、
ｃ）前記密閉室の断面形状にほぼ一致するプッシャー板を有する往復動手段によって、前記不活性ガスが往復動する前記プッシャー板の前後を移動できる連通手段を介して前記不活性ガス溜まりを維持しながら前記有機物含有廃棄物を前記密閉室の前記熱分解加熱部に順次送込み、
ｄ）前記密閉室に送込まれた不活性ガスによって前記熱分解加熱部の前記有機物含有廃棄物を無酸素状態で前記熱分解ガスと前記残渣の炭化物とに連続的に熱分解し、
ｅ）前記密閉室に送込まれた前記不活性ガスのガス圧力が常に前記熱分解ガスのガス圧力を上回るように前記密閉室に上流側から下流側への前記不活性ガスの圧力勾配を形成することによって、前記密閉室の前記排気孔から前記熱分解ガスを回収し、
ｆ）排出手段によって前記密閉室の前記排出口から前記残渣の炭化物を回収する、
工程を含み、
ｇ）前記ａ）からｆ）の一連の工程による前記有機物含有廃棄物の連続的熱分解は、前記不活性ガス注入手段によって前記密閉室内に送込まれた前記不活性ガスのガス圧力Ｐが常に大気圧Ｐ０を上回る、
Ｐ＞Ｐ０・・・・（１）
すなわち、前記密閉室に前記不活性ガスによる正圧状態が形成されており、そのことにより、前記密閉室への大気の流入を遮断して無酸素状態でなされるとともに、前記密閉室の前記不活性ガスのガス圧力が前記熱分解によって発生する前記熱分解ガスのガス圧力を常に上回る、
ＰＮ＞ＰＧ≧ＰＨ＞Ｐ０・・・・（２）
すなわち、前記密閉室の上流側の不活性ガスのガス圧力ＰＮと熱分解加熱部の不活性ガスと熱分解ガスとの混合ガス圧力ＰＧと下流側の主に熱分解ガスのガス圧力ＰＨとが、大気圧Ｐ０を上回る前記不活性ガスの圧力勾配を形成し、そのことにより、前記密閉室において前記熱分解ガスの下流側から上流側への逆流を阻止するようになされる、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。A method for continuous pyrolysis of waste containing organic matter,
a) An inlet for receiving the organic substance-containing waste from the upstream side, an exhaust hole for exhausting the pyrolysis gas generated by the thermal decomposition of the organic substance-containing waste from the downstream side, and an outlet for discharging residual carbides. And, an inert gas reservoir is formed by sending an inert gas into the sealed chamber that forms a pyrolysis heating unit between the upstream side and the downstream side,
b) sequentially putting the organic substance-containing waste into the inert gas reservoir from the inlet of the sealed chamber;
c) The inert gas reservoir is maintained by the reciprocating means having a pusher plate that substantially matches the cross-sectional shape of the hermetic chamber through the communication means that can move back and forth of the pusher plate where the inert gas reciprocates. While sequentially sending the organic matter-containing waste to the pyrolysis heating section of the sealed chamber,
d) The organic substance-containing waste in the pyrolysis heating unit is continuously pyrolyzed into the pyrolysis gas and the residue carbide in an oxygen-free state by the inert gas sent into the sealed chamber;
e) A pressure gradient of the inert gas from the upstream side to the downstream side is formed in the sealed chamber so that the gas pressure of the inert gas sent into the sealed chamber always exceeds the gas pressure of the pyrolysis gas. By collecting the pyrolysis gas from the exhaust hole of the sealed chamber,
f) recovering the residual carbide from the outlet of the sealed chamber by a discharge means;
Including steps,
g) In the continuous pyrolysis of the organic substance-containing waste by the series of steps a) to f), the gas pressure P of the inert gas sent into the sealed chamber by the inert gas injection means is always constant. above atmospheric pressure P 0,
P> P 0 (1)
That is, a positive pressure state due to the inert gas is formed in the sealed chamber, whereby the inflow of air to the sealed chamber is blocked and an oxygen-free state is achieved, and The gas pressure of the active gas always exceeds the gas pressure of the pyrolysis gas generated by the pyrolysis,
P N > P G ≧ P H > P 0 (2)
That is, the gas pressure P of the main pyrolysis gas in the mixed gas pressure P G and downstream of the inert gas and pyrolysis gas the gas pressure P N pyrolysis heating portion of the upstream side of the inert gas in the sealed chamber H forms a pressure gradient of the inert gas above the atmospheric pressure P 0 , thereby preventing backflow of the pyrolysis gas from the downstream side to the upstream side in the sealed chamber.
The method according to claim 1 . 上流側から前記有機物含有廃棄物を受入れる投入口と、下流側から前記有機物含有廃棄物の熱分解によって発生する熱分解ガスを排気する排気孔および残渣の炭化物を排出する排出口とを有し、前記上流側と前記下流側との間に熱分解加熱部を形成する前記密閉室が、横設された密閉室であることを特徴とする請求項２に記載の方法。  An inlet for receiving the organic substance-containing waste from the upstream side, an exhaust hole for exhausting the pyrolysis gas generated by the thermal decomposition of the organic substance-containing waste from the downstream side, and an outlet for discharging the residual carbides, The method according to claim 2, wherein the sealed chamber forming a pyrolysis heating unit between the upstream side and the downstream side is a horizontally closed sealed chamber. 前記熱分解加熱部が導電性材料からなり、前記熱分解加熱部の外壁が電磁誘導加熱コイルで巻回されており、前記電磁誘導加熱コイルへの電圧制御によって前記熱分解加熱部の内部温度を調整するようにしたことを特徴とする請求項３に記載の方法。  The pyrolysis heating unit is made of a conductive material, and an outer wall of the pyrolysis heating unit is wound with an electromagnetic induction heating coil, and the internal temperature of the pyrolysis heating unit is controlled by voltage control to the electromagnetic induction heating coil. The method according to claim 3, wherein the method is adjusted. 前記密閉室の前記投入口から前記不活性ガス溜まりに前記有機物含有廃棄物を順次投入する前記工程が、前記有機物含有廃棄物を前記密閉室の前記投入口に連続する密閉搬送路を経由して前記投入口に順次搬送する工程をさらに含む請求項２から４のいずれかに記載の方法。  The step of sequentially feeding the organic substance-containing waste from the inlet of the sealed chamber into the inert gas reservoir via the sealed conveyance path that continues the organic substance-containing waste to the inlet of the sealed chamber. The method in any one of Claim 2 to 4 further including the process of conveying sequentially to the said inlet. 前記有機物含有廃棄物を前記投入口へ順次搬送する前記工程が、前記有機物含有廃棄物を破砕し、乾燥した後に固化整形する工程をさらに含む請求項５に記載の方法。  The method according to claim 5, wherein the step of sequentially conveying the organic matter-containing waste to the input port further includes a step of solidifying and shaping the organic matter-containing waste after being crushed and dried. 前記密閉室の前記投入口に少なくとも交互に開閉する上下２段のシャッターで形成される密閉自在な搬送室を有する投入手段によって、前記有機物含有廃棄物を一時的に前記搬送室に滞留させながら、前記密閉室に順次投入するようにしたことを特徴とする請求項２から６のいずれかに記載の方法。  While the organic matter-containing waste is temporarily retained in the transfer chamber by the input means having a sealable transfer chamber formed by upper and lower two-stage shutters that open and close alternately at the input port of the closed chamber, The method according to any one of claims 2 to 6, wherein the sealed chamber is sequentially charged. 前記密閉室の前記投入口の密閉自在な前記搬送室および／または前記密閉室の最上流側に不活性ガス注入口を有する前記不活性ガス注入手段によって、前記搬送室および／または前記密閉室に前記不活性ガスを送込み、少なくとも前記密閉室の不活性ガスのガス圧力が大気圧を上回るように制御することを特徴とする請求項７に記載の方法。  The transfer chamber and / or the sealed chamber can be sealed by the inert gas injection means having an inert gas injection port on the most upstream side of the closed chamber and / or the transfer chamber that can be sealed at the inlet of the sealed chamber. The method according to claim 7, wherein the inert gas is fed and controlled so that at least a gas pressure of the inert gas in the sealed chamber exceeds an atmospheric pressure. 少なくとも前記密閉室の前記投入口の密閉自在な前記搬送室、前記密閉室の最上流側の不活性ガス注入口の近傍、前記密閉室の前記熱分解加熱部の上流側、および前記密閉室の前記熱分解加熱部の下流側のいずれかの位置にガス圧力センサーを適宜設け、そのことにより、熱分解が開始される前記上流側の前記有機物含有廃棄物を投入した前記不活性ガス溜まりの不活性ガス圧力と、前記往復動手段の前記プッシャー板の前進ストロークにともない発生する前記熱分解ガスおよび前記不活性ガスの混合ガス圧力と、熱分解が完了する前記下流側の主に前記熱分解ガスのガス圧力とを監視しながら、前記不活性ガスの送込量を制御して前記密閉室に上流側から下流側への前記不活性ガスの圧力勾配を形成するようにしたことを特徴とする請求項８に記載の方法。  At least the transfer chamber that can be sealed at the inlet of the sealed chamber, the vicinity of the inert gas inlet on the most upstream side of the sealed chamber, the upstream side of the pyrolysis heating unit of the sealed chamber, and the closed chamber A gas pressure sensor is appropriately provided at any position on the downstream side of the pyrolysis heating unit, so that the inert gas pool filled with the organic substance-containing waste on the upstream side where pyrolysis is started is prevented. Active gas pressure, mixed gas pressure of the pyrolysis gas and the inert gas generated with the forward stroke of the pusher plate of the reciprocating means, and the pyrolysis gas mainly on the downstream side where the pyrolysis is completed The pressure of the inert gas is controlled while monitoring the gas pressure of the gas to form a pressure gradient of the inert gas from the upstream side to the downstream side in the sealed chamber. Claim The method according to. 前記連通手段は、前記往復動手段の前記プッシャー板に穿設された１つまたは複数の孔であり、前記有機物含有廃棄物を投入した前記不活性ガス溜まりの前記不活性ガスが、前記往復動手段の前記プッシャー板の前進ストロークにともない前記プッシャー板の前記複数孔を通じて徐々に前記プッシャー板の後方に流入し、且つ前記往復動手段の前記プッシャー板の後退ストロークにともない前記プッシャー板の前記複数孔を通じて徐々に前記プッシャー板の前方に流入するようにして前記不活性ガスの形成された前記圧力勾配を維持するようにしたことを特徴とする請求項２から９のいずれかに記載の方法。The communication means is one or a plurality of holes drilled in the pusher plate of the reciprocating means, and the inert gas in the inert gas reservoir into which the organic substance-containing waste is charged is reciprocated. The plurality of holes of the pusher plate gradually flow into the rear of the pusher plate through the plurality of holes of the pusher plate with the forward stroke of the pusher plate of the means, and with the backward stroke of the pusher plate of the reciprocating means. gradually method according to any of claims 2 9, characterized in that as so as to flow into the front of the pusher plate to maintain the pressure gradient formed in the inert gas through. 前記密閉室に送込まれた前記不活性ガスのガス圧力が常に前記熱分解ガスのガス圧力を上回るように前記密閉室に上流側から下流側への前記不活性ガスの圧力勾配を形成することによって、前記密閉室の前記排気孔から前記熱分解ガスを回収する前記工程は、回収される前記熱分解ガスをガス洗浄および／または冷却手段を経由させ、油水分離手段によって油成分として回収する工程をさらに含む請求項２から１０のいずれかに記載の方法。  Forming a pressure gradient of the inert gas from the upstream side to the downstream side in the sealed chamber so that the gas pressure of the inert gas sent into the sealed chamber always exceeds the gas pressure of the pyrolysis gas; The step of recovering the pyrolysis gas from the exhaust hole of the sealed chamber by the step of recovering the recovered pyrolysis gas as an oil component by an oil-water separation unit through a gas cleaning and / or cooling unit The method according to claim 2, further comprising: 回収される前記熱分解ガスをガス洗浄および／または冷却手段を経由させ、油水分離手段によって油成分として回収する前記工程は、ミスト分離手段を経由させ、排気ファンによって残渣の熱分解ガスを排気する工程をさらに含む請求項１１に記載の方法。  The step of recovering the recovered pyrolysis gas as an oil component by the oil / water separation means through the gas cleaning and / or cooling means passes the mist separation means and exhausts the residual pyrolysis gas by the exhaust fan. The method of claim 11, further comprising a step. 前記密閉室に順次送込まれる前記有機物含有廃棄物を前記往復動手段の前記プッシャー板の前進ストロークによる押込動作によって、前記密閉室の前記排出口から前記残渣の炭化物を排出するようにしたことを特徴とする請求項２から１２のいずれかに記載の方法。  The residue-containing carbides are discharged from the discharge port of the sealed chamber by pushing the organic substance-containing waste sequentially fed into the sealed chamber by a forward stroke of the pusher plate of the reciprocating means. 13. A method according to any of claims 2 to 12, characterized in that 排出手段によって前記密閉室の前記排出口から前記残渣の炭化物を回収する前記工程は、前記排出口に接続された上流側の投入口および回収容器に接続された下流側の排出口を有する炭化物冷却室を経由させ、前記回収容器に前記残渣の炭化物を回収する工程をさらに含む請求項２から１３のいずれかに記載の方法。The step of recovering the residual carbide from the discharge port of the sealed chamber by a discharge means includes cooling the carbide having an upstream input port connected to the discharge port and a downstream discharge port connected to a recovery container. The method according to any one of claims 2 to 13 , further comprising a step of recovering the residual carbide in the recovery container through a chamber. 有機物含有廃棄物の連続的熱分解装置であって、
ａ）上流側から前記有機物含有廃棄物を受入れる投入口、および、下流側から前記有機物含有廃棄物の熱分解によって発生する熱分解ガスを排気する排気孔と残渣の炭化物を排出する排出口を有する、前記上流側と前記下流側との間に熱分解加熱部を形成する密閉室と、
ｂ）前記密閉室に不活性ガスを送込むことによって不活性ガス溜まりを形成する前記密閉室に連通する不活性ガス注入装置と、
ｃ）前記密閉室の前記投入口から前記不活性ガス溜まりに前記有機物含有廃棄物を順次投入し、前記密閉室の前記熱分解加熱部に順次送込む前記密閉室の断面形状にほぼ一致するプッシャー板を有する往復動装置と、
ｄ）前記往復動装置と連動し、往復動する前記プッシャー板の前後を移動する前記不活性ガスによって前記不活性ガス溜まりを維持しながら、前記有機物含有廃棄物を前記密閉室の前記熱分解加熱部に順次送込むようにする不活性ガスの連通装置と、
ｅ）前記熱分解加熱部の前記有機物含有廃棄物を前記熱分解ガスと前記残渣の炭化物とに連続的に熱分解する前記熱分解加熱部に配した熱分解加熱装置と、
ｆ）前記密閉室に送込まれた前記不活性ガスのガス圧力を常に前記熱分解ガスのガス圧力より上回らせて前記密閉室に上流側から下流側への前記不活性ガスの圧力勾配を形成する前記熱分解ガスの回収装置と、
ｇ）前記密閉室の前記排出口から前記残渣の炭化物を回収する排出装置と、
を含み、
ｈ）通常の運転中には、前記不活性ガス注入装置を用いて送込まれた前記不活性ガスのガス圧力が少なくとも大気圧を上回るようにし、外気を遮断して前記密閉室を無酸素状態にするとともに、前記熱分解加熱装置の熱分解によって発生し徐々に増大する前記熱分解ガスのガス圧力と前記密閉室の上流側から送込まれる前記不活性ガスのガス圧力とが、少なくとも前記密閉室の下流側で均衡するような前記密閉室の上流側から下流側に前記不活性ガスの圧力勾配を形成し、前記熱分解ガスを下流側から上流側に逆流させることなく前記密閉室から排気するように前記密閉室内への前記不活性ガスの送込量を制御するようにした、
ことを特徴する装置。An apparatus for continuous pyrolysis of waste containing organic matter,
a) An inlet for receiving the organic substance-containing waste from the upstream side, an exhaust hole for exhausting pyrolysis gas generated by thermal decomposition of the organic substance-containing waste from the downstream side, and an outlet for discharging residual carbides A sealed chamber forming a pyrolysis heating section between the upstream side and the downstream side;
b) an inert gas injection device communicating with the sealed chamber for forming an inert gas reservoir by feeding an inert gas into the sealed chamber;
c) A pusher that substantially sequentially matches the cross-sectional shape of the sealed chamber in which the organic substance-containing waste is sequentially charged from the inlet of the sealed chamber into the inert gas reservoir and is sequentially fed to the pyrolysis heating section of the sealed chamber. A reciprocating device having a plate;
d) In conjunction with the reciprocating device, the organic substance-containing waste is heated in the closed chamber while the inert gas pool is maintained by the inert gas moving in front of and behind the reciprocating pusher plate. An inert gas communication device that sequentially feeds into the unit;
e) a pyrolysis heating device disposed in the pyrolysis heating unit that continuously pyrolyzes the organic matter-containing waste of the pyrolysis heating unit into the pyrolysis gas and the carbide of the residue;
f) A pressure gradient of the inert gas from the upstream side to the downstream side is formed in the sealed chamber by constantly increasing the pressure of the inert gas sent into the sealed chamber above the gas pressure of the pyrolysis gas. The pyrolysis gas recovery device,
g) a discharge device for recovering the residual carbide from the discharge port of the sealed chamber;
Including
h) During normal operation, the gas pressure of the inert gas sent using the inert gas injection device is at least above atmospheric pressure, the outside air is shut off, and the sealed chamber is in an oxygen-free state. And the gas pressure of the pyrolysis gas generated by pyrolysis of the pyrolysis heating device and gradually increasing and the gas pressure of the inert gas fed from the upstream side of the sealed chamber are at least sealed. A pressure gradient of the inert gas is formed from the upstream side to the downstream side of the sealed chamber so as to be balanced on the downstream side of the chamber, and the pyrolysis gas is exhausted from the sealed chamber without backflowing from the downstream side to the upstream side. So as to control the amount of the inert gas fed into the sealed chamber,
A device characterized by that. 上流側から前記有機物含有廃棄物を受入れる投入口、および、下流側から前記有機物含有廃棄物の熱分解によって発生する熱分解ガスを排気する排気孔と残渣の炭化物を排出する排出口を有する、前記上流側と前記下流側との間に熱分解加熱部を形成する前記密閉室が、横設された密閉室であることを特徴とする請求項１５に記載の装置。  An inlet for receiving the organic substance-containing waste from the upstream side, an exhaust hole for exhausting the pyrolysis gas generated by thermal decomposition of the organic substance-containing waste from the downstream side, and an outlet for discharging the residual carbide. The apparatus according to claim 15, wherein the sealed chamber that forms a pyrolysis heating unit between the upstream side and the downstream side is a horizontally closed sealed chamber. 前記熱分解加熱部に配した熱分解加熱装置が電磁誘導加熱装置であり、導電性材料からなる前記熱分解加熱部に巻回された電磁誘導コイルに交流電流を流すことによって前記熱分解加熱部を加熱するとともに、前記熱分解加熱部の外壁を断熱構造にする、および／または、冷媒が循環するウォータ・ジャケットで覆うようにしたことを特徴とする請求項１５または１６に記載の装置。  The pyrolysis heating device disposed in the pyrolysis heating unit is an electromagnetic induction heating device, and the pyrolysis heating unit is caused to flow an alternating current through an electromagnetic induction coil wound around the pyrolysis heating unit made of a conductive material. The apparatus according to claim 15 or 16, wherein the outer wall of the pyrolysis heating section is insulated and / or covered with a water jacket in which the refrigerant circulates. 前記電磁誘導加熱コイルへの電圧制御によって前記熱分解加熱部の内部温度を調整するようにしたことを特徴とする請求項１７に記載の装置。  18. The apparatus according to claim 17, wherein an internal temperature of the pyrolysis heating unit is adjusted by voltage control to the electromagnetic induction heating coil. 前記有機物含有廃棄物を順次投入する前記密閉室の前記投入口に接続する密閉搬送路をさらに含む請求項１５または１８に記載の装置。  The apparatus according to claim 15 or 18, further comprising a sealed conveyance path connected to the charging port of the sealed chamber into which the organic substance-containing waste is sequentially charged. 前記密閉搬送路が前記有機物含有廃棄物を破砕し、乾燥した後に固化整形する装置をさらに含む請求項１９に記載の装置。  The apparatus according to claim 19, further comprising an apparatus in which the sealed conveyance path crushes the organic matter-containing waste and dries and solidifies and shapes the waste. 前記密閉室の前記投入口に、前記有機物含有廃棄物を一時的に滞留させながら前記密閉室に順次投入する、少なくとも交互に開閉する上下２段のシャッターで形成される密閉自在な搬送室を有する投入装置をさらに含む請求項１５から２０のいずれかに記載の装置。  At the input port of the sealed chamber, there is a sealable transfer chamber formed by at least two upper and lower shutters that are sequentially input into the sealed chamber while temporarily stagnating the organic substance-containing waste. 21. An apparatus according to any of claims 15 to 20, further comprising a dosing device. 前記密閉室に不活性ガスを送込む前記不活性ガス注入装置が、前記密閉室の前記投入口の密閉自在な前記搬送室および／または前記密閉室の最上流側に不活性ガス注入口を設けるようにしたことを特徴とする請求項１５から２１のいずれかに記載の装置。  The inert gas injecting device for sending an inert gas into the sealed chamber is provided with an inert gas inlet at the most upstream side of the sealed chamber and / or the transfer chamber that is sealable at the inlet of the sealed chamber. An apparatus according to any one of claims 15 to 21, characterized in that: 少なくとも前記密閉室の前記投入口の密閉自在な前記搬送室、前記密閉室の最上流側に不活性ガス注入口の近傍、前記密閉室の前記熱分解加熱部の上流側、および前記密閉室の前記熱分解加熱部の下流側のいずれかの位置にガス圧力センサー適宜設け、そのことにより、熱分解が開始される前記上流側の前記有機物含有廃棄物を投入した前記不活性ガス溜まりの不活性ガス圧力と、前記往復動装置の前記プッシャー板の前進ストロークにともない発生する前記熱分解ガスおよび前記不活性ガスの混合ガス圧力と、熱分解が完了する前記下流側の主に前記熱分解ガスのガス圧力とを監視しながら、前記ガス圧力センサーと連動させた前記不活性ガス注入装置が、前記不活性ガスの送込量を制御し、前記密閉室に上流側から下流側への前記不活性ガスの圧力勾配を形成するようにしたことを特徴とする請求項１５から２２のいずれかに記載の装置。  At least the transfer chamber that can be sealed at the inlet of the sealed chamber, the vicinity of the inert gas inlet on the most upstream side of the sealed chamber, the upstream side of the pyrolysis heating unit of the sealed chamber, and the sealed chamber A gas pressure sensor is appropriately provided at any position on the downstream side of the pyrolysis heating unit, so that the inert gas reservoir into which the organic substance-containing waste on the upstream side where pyrolysis is started is charged is inert. The gas pressure, the mixed gas pressure of the pyrolysis gas and the inert gas generated with the forward stroke of the pusher plate of the reciprocating device, and the downstream side of the pyrolysis gas mainly completing the pyrolysis While the gas pressure is monitored, the inert gas injection device linked with the gas pressure sensor controls the feed amount of the inert gas, and the inert gas from the upstream side to the downstream side of the sealed chamber is controlled. Apparatus according to claim 15, characterized in that so as to form a pressure gradient of the scan 22. 前記連通装置は、前記往復動装置の前記プッシャー板に穿設された１つまたは複数の孔であり、前記有機物含有廃棄物を投入した前記不活性ガス溜まりの前記不活性ガスが、前記往復動装置のプッシャー板の前記前進ストロークにともない前記プッシャー板の前記複数孔を通じて徐々に前記プッシャー板の後方に流入し、且つ前記往復動装置の前記プッシャー板の後退ストロークにともない前記プッシャー板の前記複数孔を通じて徐々に前記プッシャー板の前方に流入するようにして前記不活性ガスの形成された前記圧力勾配を維持するようにしたことを特徴とする請求項１５から２３のいずれかに記載の装置。The communication device is one or a plurality of holes formed in the pusher plate of the reciprocating device, and the inert gas in the inert gas reservoir into which the organic substance-containing waste is charged is reciprocated. The plurality of holes in the pusher plate gradually flow into the rear of the pusher plate through the plurality of holes of the pusher plate with the forward stroke of the pusher plate of the device, and the reverse stroke of the pusher plate of the reciprocating device. The apparatus according to any one of claims 15 to 23, wherein the pressure gradient in which the inert gas is formed is maintained by gradually flowing forward through the pusher plate. 前記密閉室に送込まれた前記不活性ガスのガス圧力を常に前記熱分解ガスのガス圧力より上回らせて前記密閉室に上流側から下流側への前記不活性ガスの圧力勾配を形成する前記熱分解ガスの回収装置は、回収される前記熱分解ガスをガス洗浄および／または冷却装置を介して油成分として回収する油水分離装置をさらに含む請求項１５から２４のいずれかに記載の装置。  The pressure of the inert gas sent into the sealed chamber is always higher than the gas pressure of the pyrolysis gas to form a pressure gradient of the inert gas from the upstream side to the downstream side in the sealed chamber. 25. The apparatus according to any one of claims 15 to 24, wherein the pyrolysis gas recovery device further includes an oil-water separator that recovers the recovered pyrolysis gas as an oil component through a gas cleaning and / or cooling device. 回収される前記熱分解ガスをガス洗浄および／または冷却装置を介して油成分として回収する前記油水分離装置は、排気ファンによって残渣の熱分解ガスを排気するミスト分離装置をさらに含む請求項２５に記載の装置。  26. The oil-water separator for recovering the recovered pyrolysis gas as an oil component through a gas cleaning and / or cooling device further includes a mist separator for exhausting residual pyrolysis gas by an exhaust fan. The device described. 前記密閉室に順次送込まれる前記有機物含有廃棄物を前記往復動装置の前記プッシャー板の前進ストロークによる押込動作によって、前記密閉室の前記排出口から前記残渣の炭化物を排出するようにしたことを特徴とする請求項１５から２６のいずれかに記載の装置。  The residue-containing carbides are discharged from the discharge port of the sealed chamber by pushing the organic substance-containing waste sequentially fed into the sealed chamber by a forward stroke of the pusher plate of the reciprocating device. 27. Apparatus according to any of claims 15 to 26, characterized in that 前記密閉室の前記排出口から前記炭化物を回収する排出装置は、前記排出口に接続された上流側の投入口と回収容器に接続された下流側の排出口を有する炭化物冷却室を経由させて前記回収容器に前記炭化物を回収するようにしたことを特徴とする請求項１５から２７のいずれかに記載の装置。The discharge device for recovering the carbide from the discharge port of the sealed chamber passes through a carbide cooling chamber having an upstream input port connected to the discharge port and a downstream discharge port connected to the recovery container. apparatus according to any one of 27 claims 15, characterized in that so as to recover the carbide into the collection container.
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