JP4078771B2 - 廃棄物の熱分解処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は都市ごみ等の廃棄物を不活性ガス雰囲気下で熱分解処理して炭化物とし有効利用を図るようにする廃棄物の熱分解処理装置に関するもので、特に、設置面積を小さくし、且つ熱効率を高くした廃棄物の熱分解処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、都市ごみ等の廃棄物を熱分解（乾留）処理して炭化物（チャー）を生成し、該生成された炭化物を石炭やコークスの代替燃料や活性炭の代替材料、又は土壌改良剤等として活用することが行われている。廃棄物を熱分解処理する従来の熱分解処理装置としては、ロータリーキルン式のものがある。
【０００３】
従来のロータリーキルン式の熱分解処理装置は、図６にその一例の概略を示す如く、長尺の円筒形状の炉体ａを入口側ｂより出口側ｃの方がわずかに下り勾配となるように傾斜させて横向きに配置して、駆動装置ｄにより回転駆動できるようにし、上記炉体ａの入口側ｂには、廃棄物ｅを装入するための装入装置ｆを接続すると共に、出口側ｃには、炭化物ｈ、不燃物ｉと熱分解ガスｊとに分離する分離室ｇが設けてあり、更に、上記炉体ａは、外側に高温の加熱ガスｋを流通させるためのジャケットｌを同心状に設けた構成としてあって、上記廃棄物ｅの出口側の加熱ガス導入口ｍより導入した加熱ガスｋをジャケットｌ内を通して加熱ガス排出口ｎより排出させるようにしてあり、駆動装置ｄにより回転駆動させる炉体ａ内に、装入装置ｆより廃棄物ｅを装入することにより、炉体ａ内の廃棄物ｅを加熱ガスｋにより間接的に加熱して熱分解させ、炭化物ｈと不燃物ｉは分離室ｇの下端より排出させ、熱分解ガスｊは分離室ｇの上部から排出させるようにしてある。なお、ｏは回転部となる炉体ｂと固定部との間をシールするためのシール装置である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記ロータリーキルン式の熱分解処理装置では、▲１▼長尺の炉体ａを横向きに配置するために、広い設置面積を必要とし、狭い場所には設置が難しいこと、▲２▼横向きに配した炉体ａを回転させるために電力等の動力を必要としてランニングコストが嵩むこと、▲３▼炉体ａを回転させることから、炉体ａは真円形状に製作する必要があり、高い加工精度を要して加工コストが嵩むこと、▲４▼廃棄物ｅを加熱ガスｋにより間接加熱する方式であるため、直接加熱する方式に比して熱効率が低くとどまること、▲５▼炉体ａが大径であることからシール装置ｏが大型化してシール装置のシール性が難しくなり、シール装置ｏを通して外気が炉体ａ内に漏れ込み易くなり、外気が炉体ａ内に侵入すると、炉体ａ内で廃棄物ｅが燃焼して、熱分解効率が低くなる可能性があること、等の問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、狭いスペースにも容易に設置することができ、且つ炉体を回転させる必要をなくして、炉体回転のための動力や炉体の加工精度を不要とすることができると共に、炉体内への外気の侵入の虞をなくすことができ、更に、廃棄物を加熱ガスによる直接加熱で熱効率を良くすることができる廃棄物の熱分解処理装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、頂部に廃棄物の投入装置を備え且つ底部に生成された炭化物と不燃物の排出口を有する竪型の炉体の下部位置に、不活性な加熱ガスを炉体内に吹き込む加熱ガス吹込みノズルを接続して設けて、該加熱ガス吹込みノズルに加熱ガス供給管を接続すると共に、上記炉体の上部位置にガス出口を設けて、該ガス出口にガス取出管を接続し、上記廃棄物の投入装置より炉体内に投入された廃棄物を、上記加熱ガス吹込みノズルより炉体内に吹き込まれた加熱ガスの接触で熱分解させ、炉体内で炭化物と熱分解ガスに分離させるようにし、上記加熱ガスを、上記ガス取出管を煙突に導くラインの途中に上流側より順に備えられた集塵器と燃焼器とガス冷却器の該燃焼器からの燃焼排ガスの一部とガス冷却器で冷却された燃焼排ガスの一部を合流させたものとするようにした構成とする。
【０００７】
炉体内に廃棄物を投入して下部の加熱ガス吹込みノズルより加熱ガスを吹き込むと、炉体内を自重で下降する廃棄物に対して加熱ガスは炉体内をガス出口に向けて上昇させられて接触させられる。これにより、上記加熱ガス吹込みノズルから吹き込まれる高温の加熱ガスが接触する部分では、廃棄物が加熱ガスにより加熱されて炭化されて炭化物と熱分解ガスとに分離され、熱分解ガスは更に上昇して炉体内上部に投入されている廃棄物の乾燥、予熱を行い、低温となってガス出口よりガス取出管に取り出される。一方、炭化物は、不燃物と共に自重で下降して底部の排出口より排出される。炉体は竪型のため、廃棄物は自重で下降できるので、動力は必要ではなく、又、狭いスペースにも容易に設置できる。更に、加熱ガスとの直接接触であるため、熱分解効率が高い。
【０００８】
又、頂部に廃棄物の投入装置を備えた竪型の炉体の下部位置に、不活性な加熱ガスを炉体内に吹き込む加熱ガス吹込みノズルを接続して設けて、該加熱ガス吹込みノズルに加熱ガス供給管を接続すると共に、上記炉体の上部位置にガス出口を設けて、該ガス出口にガス取出管を接続し、上記廃棄物の投入装置より炉体内に投入された廃棄物を、上記加熱ガス吹込みノズルより炉体内に吹き込まれた加熱ガスの接触で熱分解させ、炉体内で炭化物と熱分解ガスに分離させるようにし、更に、上記炉体の下部位置の下方に、底部に生成された炭化物と不燃物の排出口を有する炭化物と不燃物を冷却するための冷却用胴部と、該冷却用胴部の下部位置に接続して不活性な冷却ガスを冷却用胴部内に吹き込むようにする冷却ガス吹込みノズルとからなる冷却部を配置し、上記冷却用胴部の上端を上記炉体の下部位置に接合して一体構造として、上記冷却ガス吹込みノズルより吹き込まれた冷却ガスが高温となって上記炉体内に入り、加熱ガスとともに廃棄物を熱分解させるようにし、且つ上記冷却ガス吹込みノズルに冷却ガス供給管を接続した構成とすると、上記作用のほかに、炭化物の温度を低下させることができて、炭化物を取り扱う各種機器の熱損傷のおそれをなくすことができる。
【０００９】
更に、ガス取出管を煙突に導くラインの途中に、上流側より集塵器と燃焼器とガス冷却器を順に備えて、燃焼器からの燃焼排ガスの一部とガス冷却器で冷却された燃焼排ガスの一部を合流させて加熱ガスとして加熱ガス供給管に導入するようにした構成とすることにより、廃棄物を熱分解させるための加熱ガスとして、廃棄物の熱分解によって生じる熱分解ガスを利用することができて、廃棄物の熱分解処理に要するランニングコストを削減することができる。
【００１０】
更に又、ガス取出管を煙突に導くラインの途中に、上流側より集塵器と燃焼器とガス冷却器を順に備えて、集塵器を出た熱分解ガスの一部を冷却ガスとして冷却ガス吹込みノズルに導入するようにした構成、又は、ガス取出管を煙突に導くラインの途中に、上流側より集塵器と燃焼器とガス冷却器を順に備えて、該ガス冷却器で冷却された燃焼排ガスの一部を冷却ガスとして冷却ガス供給管に導入するようにした構成とすることにより、炭化物を冷却するために要するランニングコストを低く抑えることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は本発明の廃棄物の熱分解処理装置の実施の一形態を示すもので、頂部に廃棄物４の投入装置２を備え且つ底部に排出口３を有する竪型の炉体１の下部位置を縮径して、該縮径した下部位置に、周方向の複数個所より炉体１内に高温の加熱ガス（不活性ガス）５を吹き込むための複数本の加熱ガス吹込みノズル６を接続して、該各加熱ガス吹込みノズル６を、加熱ガス供給管８に連通されたヘッダー７に接続し、上記各加熱ガス吹込みノズル６より炉体１内に高温の加熱ガス５が吹き込まれるようにするとともに、上記炉体１の上部位置に、ガス出口９を設けて、該ガス出口９にガス取出管１０を接続し、上記頂部の投入装置２より炉体１内に投入されて自重で下降する廃棄物４に対して、加熱ガス吹込みノズル６から炉体１内に吹き込まれて上昇する高温の加熱ガス５を直接接触させるようにし、炉体１内の上部を廃棄物４の乾燥・予熱帯域Ａとし、且つ炉体１内の下部を廃棄物４の加熱・炭化帯域Ｂとして、炉体１内の上部に投入された廃棄物４を不活性ガス雰囲気下で乾燥と予熱を行い、乾燥、予熱された廃棄物４を炉体１内の下部で加熱ガス５により加熱して炭化させるようにする。
【００１３】
炭化物１１と不燃物１２は、上記加熱・炭化帯域Ｂで熱分解ガス１３と分離されて加熱ガス吹込みノズル６の接続位置と排出口３との間のホッパー１４部に溜められ、一方、熱分解ガス１３は、加熱・炭化帯域Ｂから乾燥・予熱帯域Aに入り、廃棄物４の乾燥、予熱に供された後、ガス出口９よりガス取出管１０へ取り出されるようにする。
【００１４】
上記廃棄物４の投入装置２は、炉体１の頂部中央部に鉛直状態に取り付けた投入筒部１５内の上下２個所に、開閉弁１６と１７を設けて、投入筒部１５内を上部ホッパー１８と下部ホッパー１９に分割し、上部開閉弁１６は、漏斗状の弁座１６ａとコーン状の弁体１６ｂとからなり、又、下部開閉弁１７は、同じく漏斗状の弁座１７ａとコーン状の弁体１７ｂとからなり、上部開閉弁１６の弁体１６ｂに連結したロッドを中空ロッド２０として、該中空ロッド２０内に挿通させたロッド２１の下端を、下部開閉弁１７の弁体１７ｂに連結し、上下の開閉弁１６と１７を交互に開閉させることにより炉体１内と外気とを遮断した状態で上部ホッパー１８内の廃棄物４を下部ホッパー１９内を経て間欠的に炉体１内に投入できるようにしてある。
【００１５】
２２は炉体１内の廃棄物４のレベルを検知するレベル検知装置である。
【００１６】
なお、上記炉体１は、下部の加熱ガス吹込ノズル６の設置位置における径を小径とすると共に、上下方向の中間部より下側を、上記吹込ノズル６の設置位置に向けて縮径するテーパ部２３とした構成としてあって、廃棄物４の熱分解に伴う体積の減少に対応すると共に、加熱ガス吹込ノズル６から吹き込まれる加熱ガス５が炉体１の中央部に投入された廃棄物４に対しても充分に接触することができるようにしてある。
【００１７】
廃棄物４の熱分解処理を行うときは、炉頂部の廃棄物投入装置２より廃棄物４を炉体１内へ順次投入させるようにする。
【００１８】
廃棄物４の投入装置２は、２つの開閉弁１６と１７を上下に備えているので、先ず、上部ホッパー１８内に入れられた廃棄物４を、下部開閉弁１７を閉じた状態で上部開閉弁１６の弁体１６ｂを下降させて開くことにより落下させて下部ホッパー１９に堆積させ、次いで、上部開閉弁１６を閉じた後に、下部開閉弁１７の弁体１７ｂを下降させることにより開いて、下部ホッパー１９に堆積された廃棄物４を炉体１内へ投入させるようにする。かかる操作を繰り返すことにより順次廃棄物４を炉体１内に投入させるようにし、レベル検知装置２２からの信号に基いて廃棄物４の投入が行われる。
【００１９】
一方、上記廃棄物４の投入と併行して加熱ガス供給管８より導入された高温（約４５０℃〜５００℃）の加熱ガス５を、ヘッダー７、炉体１の下部位置の加熱ガス吹込みノズル６を経て炉体１内へ吹き込んで上昇させ、炉体１内を自重で下降する廃棄物１に直接接触させるようにする。
【００２０】
炉体１内の上部の乾燥・予熱帯域Ａで乾燥、予熱された廃棄物４は、炉体１内の下部の加熱・炭化帯域Ｂで高温の加熱ガス５の直接接触により効率よく熱分解されて炭化物１１が生成され、該炭化物１１と不燃物１２は熱分解ガス１３と分離されて、加熱ガス吹込みノズル６部より下方のホッパー部１９へ下降し、熱分解ガス１３は上昇して、乾燥・予熱帯域Ａで廃棄物４の乾燥、予熱に供され、約１００℃となってガス出口９よりガス取出管１０へ取り出される。
【００２１】
上記炭化物１１及び不燃物１２は、ホッパー部１４から排出口３を経て排出された際、高温の状態にあり、炭化物１１を高温のまま回収して使用するような場合は、そのまま回収すればよいが、冷却して使用するような場合は、ホッパー部１４の外周部に任意の冷却手段を施す等して冷却させるようにする。この場合は、炭化物１１と不燃物１２を低温の状態で排出できることになる。
【００２２】
上記において、炉体１は竪型であるため、狭い場所にも容易に設置することができ、又、炉体１内を自重で下方へ移動する廃棄物４に対し、高温の不活性ガスを加熱ガス５として下から吹き込んで炉体１内を上昇させながら直接接触させて炭化させるようにすることから、動力を用いることなく且つ効率よく熱分解させることができ、更に、廃棄物４の投入装置２は、上下２段に開閉弁１６と１７を設けて投入筒部１５内を上下のホッパー１８と１９に分割し、廃棄物４の投入時は上下の開閉弁１６と１７のいずれか一方が閉鎖しているようにするので、炉体１内の雰囲気を外気から容易に遮断することができる。
【００２３】
次に、図２は本発明の廃棄物の熱分解処理装置の実施の他の形態を示すもので、図１に示した加熱ガス吹込みノズル６が接続してある炉体１の下部位置の下方に、底部に排出口３を有し且つ下部位置の周方向の複数個所に冷却ガス吹込みノズル２６を接続して冷却ガス（不活性ガス）２７を吹き込むようにしてある冷却用胴部２５を配置し、該冷却用胴部２５の上端部を、炉体１の下部位置に取り付けて、上記炉体１と冷却用胴部２５とを気密状態に接合させて一体構造とし、且つ上記冷却用胴部２５内を下降した炭化物１１と不燃物１２を、ホッパー部１４を経て排出口３から排出させるようにした冷却部２４を構成し、冷却帯域Ｃとする。又、上記各冷却ガス吹込みノズル２６は、ヘッダー２８ａを介して冷却ガス供給管２８ｂに接続し、冷却ガス２７を冷却用胴部２５内に下部より吹き込んで上昇させることにより炉体１内より下降して来る炭化物１１と不燃物１２と直接接触させ、冷却ガス２７は高温となって炉体１内に入り、加熱ガス５とともに廃棄物４を熱分解させるようにし、冷却されて低温となった炭化物１１と不燃物１２は、ホッパー部１４から排出口３を経て排出させるようにする。
【００２４】
２９は排出装置である。その他の構成は図１のものと同じであり、同一のものには同一符号が付してある。
【００２５】
本実施の形態によれば、図１に示したものと同様に、炉体１内の乾燥・予熱帯域Ａで乾燥、予熱されて加熱・炭化帯域Ｂに下降した廃棄物４は、加熱ガス吹込みノズル６より吹き込まれる加熱ガス５により加熱されて炭化され、炭化物１１が生成される。生成された炭化物１１は不燃物１２とともに冷却部２４の冷却用胴部２５内へ自重により下降し、下降中に冷却ガス吹込みノズル２６より吹き込まれて上昇する低温の冷却ガス２７と直接接触し、炭化物１１及び不燃物１２は約４５０℃〜５００℃の高温状態から徐々に冷却され、一方、冷却ガス２７は徐々に加熱されて、冷却用胴部２５の上端部では加熱ガス吹込みノズル６から吹き込まれる加熱ガス５の温度と同等の温度となって炉体１内の加熱・炭化帯域Ｂへ入り、乾燥、予熱された廃棄物４と接触して炭化作用に供せられる。
【００２６】
上記冷却部２４で冷却された炭化物１１と不燃物１２は、排出口３より排出されるが、冷却されているので、通常の排出装置２９を用いて下流側へ排出させることが可能となる。
【００２７】
図３は本発明の廃棄物の熱分解処理装置の実施の更に他の形態を示すもので、図１に示した実施の形態における加熱ガス５として、熱分解ガス１３を燃焼した排ガスを用いるようにしたものである。すなわち、熱分解ガス１３を取り出すガス取出管１０を煙突３０に導くライン３１の途中に、上流側より熱分解ガス１３を集塵処理するための集塵器３２と、該集塵器３２で集塵処理された後のクリーンガス３３を誘引送風するためのファン３４と、該ファン３４により送られるクリーンガス３３中の熱分解ガス１３由来の可燃成分を、燃焼用空気ファン３５によって送られる燃焼用空気３６により燃焼させるための燃焼器３７と、該燃焼器３７で生じる高温（約８００℃）の燃焼排ガス３８を冷却して、約２００℃の低温の燃焼排ガス３８ａとしてから煙突３９に送るようにするガス冷却器（ガス冷却塔）３９とを順に備え、更に、上記燃焼器３７の下流側位置に、高温の燃焼排ガス３２の一部を分岐して取り出すための高温ガス分岐ライン４０を設け、又、ガス冷却器３９の下流側低温の燃焼排ガス３８ａの一部を分岐して取り出するための低温ガス分岐ライン４１を設けて、該低温ガス分岐ライン４１と上記高温ガス分岐ライン４０とを合流させて加熱ガス供給管８に接続し、且つ低温ガス分岐ライン４１の途中に分岐する低温燃焼排ガス３８ａの流量を調整するための温度調節ファン４２を装備させ、高温の燃焼排ガスを４５０℃〜５００℃の温度に調整して加熱ガス供給管８に導入させるようにした構成とする。
【００２８】
なお、上記燃焼用空気ファン３５は、燃焼器３７に導かれる熱分解ガス１３の燃焼に適切な量の燃焼用空気３６を供給できるようにしてあって、燃焼器３７より排出される燃焼排ガス３８を、残存酸素量が微少で実質的に不活性なガスとすることができるようにしてある。その他、図１に示したものと同一のものには同一符号が付してある。
【００２９】
本実施の形態によれば、上記高温ガス分岐ライン４０を通して取り出した高温の燃焼排ガス３８に対して、該燃焼排ガス３８の温度に応じて温度調節ファン４２により調整した量の低温の燃焼排ガス３８ａを混合させて、所定温度、たとえば、約４５０℃の燃焼排ガスを生成させ、該燃焼排ガスを、加熱ガス５として加熱ガス供給管８を通して加熱ガス吹込ノズル６に導き、炉体１内に不活性な加熱ガスとして吹き込むことができることから、炉体１内で廃棄物４を熱分解させるための熱源として、廃棄物４の熱分解により生じた熱分解ガス１３を燃焼させて得た燃焼排ガスを用いることができて、加熱ガス５を別途用意する必要がなく、廃棄物４の炭化処理に要するランニングコストを低く抑えることができる。
【００３０】
更に、図４は本発明の廃棄物の熱分解処理装置の実施の更に他の形態を示すもので、図２に示した実施の形態における加熱ガス５として、図３に示した熱分解ガス１３を燃焼した排ガスを用いるようにした構成を採用すると共に、冷却ガス２７として、熱分解ガス１３を集塵器３２を通してクリーンガス３３とした一部を用いるようにしたものである。すなわち、集塵器３２の下流側位置に、クリーンガス３３の一部を分岐して取り出すためのクリーンガス分岐ライン４３を設け、該クリーンガス分岐ライン４３を、冷却ガス押込ファン４４を介して冷却ガス供給管２８ｂに接続し、上記分岐ライン４３に取り出したクリーンガス３３を冷却ガスとして冷却ガス吹込ノズル２６より冷却用胴部２５内に吹き込むことができるようにしたものである。
【００３１】
４５は排出口５の下流に接続した不燃物選別ラインであり、鉄分４９を選別するための磁選機の如き鉄分選別機４６と、アルミ５０を選別するための渦電流選別機の如きアルミ選別機４７と、がれき５１を選別するための風力選別機の如きがれき選別機４８とを順に設けた構成として、排出口３より排出される炭化物１１に含まれる上記各種不燃物４９，５０，５１を選別除去することができるようにしてある。その他、図２及び図３に示したものと同一のものには同一符号が付してある。
【００３２】
本実施の形態によれば、図３に示した実施の形態と同様な効果を得ることができるほかに、冷却ガス２７として、低温（約１００℃）となってガス出口９より排出される熱分解ガス１３を集塵処理して得たクリーンガス３３を使用することができることから、冷却ガス２７を別途用意する必要がなく炭化物１１を冷却するために要するランニングコストを低く抑えることができ、更に、鉄分、アルミ、がれき等の不燃物の選別器を用いることにより、廃棄物４としてのごみに、かかる不燃物が混入していても、純度の高い炭化物１１を得ることができる。
【００３３】
更に又、図５は本発明の実施の更に他の形態を示すもので、図４に示したものと同様な構成としてある廃棄物の熱分解処理装置において、集塵器３２の下流側から取り出したクリーンガス３３の一部を冷却ガスとして冷却ガス供給管２８ｂに導入させるようにした構成に代えて、ガス冷却器３９の下流側位置に、該ガス冷却器３９で冷却された低温の燃焼排ガス３８ａの一部を分岐して取り出すための低温ガス分岐ライン５２を設け、該低温ガス分岐ライン５２を冷却ガス押込ファン５３を介して冷却ガス供給管２８ｂに接続した構成として、上記低温の燃焼排ガス３８ａを冷却ガス２７として使用することができるようにしたものである。
【００３４】
本実施の形態によっても図４の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明の廃棄物の熱分解処理装置によれば、頂部に廃棄物の投入装置を備え且つ底部に生成された炭化物と不燃物の排出口を有する竪型の炉体の下部位置に、不活性な加熱ガスを炉体内に吹き込む加熱ガス吹込みノズルを接続して設けて、該加熱ガス吹込みノズルに加熱ガス供給管を接続すると共に、上記炉体の上部位置にガス出口を設けて、該ガス出口にガス取出管を接続し、上記廃棄物の投入装置より炉体内に投入された廃棄物を、上記加熱ガス吹込みノズルより炉体内に吹き込まれた加熱ガスの接触で熱分解させ、炉体内で炭化物と熱分解ガスに分離させるようにし、上記加熱ガスを、上記ガス取出管を煙突に導くラインの途中に上流側より順に備えられた集塵器と燃焼器とガス冷却器の該燃焼器からの燃焼排ガスの一部とガス冷却器で冷却された燃焼排ガスの一部を合流させたものとするようにした構成としてあるので、設置に要する面積を小さくすることができ、炉体内における廃棄物の移動は自重により行わせることができることから動力を要しなくすることができてランニングコストを削減することができ、又、炉体は回転部を有しないことから、高い加工精度を要することなく作成することができて加工コストを低く抑えることができると共に、炉体内へ外気が侵入する虞をなくすことができ、更に、廃棄物を加熱ガスにより直接加熱する方式とすることができて、間接加熱方式に比して熱効率を高めることができる。又、頂部に廃棄物の投入装置を備えた竪型の炉体の下部位置に、不活性な加熱ガスを炉体内に吹き込む加熱ガス吹込みノズルを接続して設けて、該加熱ガス吹込みノズルに加熱ガス供給管を接続すると共に、上記炉体の上部位置にガス出口を設けて、該ガス出口にガス取出管を接続し、上記廃棄物の投入装置より炉体内に投入された廃棄物を、上記加熱ガス吹込みノズルより炉体内に吹き込まれた加熱ガスの接触で熱分解させ、炉体内で炭化物と熱分解ガスに分離させるようにし、更に、上記炉体の下部位置の下方に、底部に生成された炭化物と不燃物の排出口を有する炭化物と不燃物を冷却するための冷却用胴部と、該冷却用胴部の下部位置に接続して不活性な冷却ガスを冷却用胴部内に吹き込むようにする冷却ガス吹込みノズルとからなる冷却部を配置し、上記冷却用胴部の上端を上記炉体の下部位置に接合して一体構造として、上記冷却ガス吹込みノズルより吹き込まれた冷却ガスが高温となって上記炉体内に入り、加熱ガスとともに廃棄物を熱分解させるようにし、且つ上記冷却ガス吹込みノズルに冷却ガス供給管を接続した構成とすることにより、排出される炭化物の温度を低下させることができて、該炭化物を取り扱うために下流側に接続する各種機器の熱損傷を防止することができ、更に、ガス取出管を煙突に導くラインの途中に、上流側より集塵器と燃焼器とガス冷却器を順に備えて、燃焼器からの燃焼排ガスの一部とガス冷却器で冷却された燃焼排ガスの一部を合流させて加熱ガスとして加熱ガス供給管に導入するようにした構成とすることにより、廃棄物を熱分解させるための熱源として、廃棄物の熱分解により生じる熱分解ガスを用いることができて、廃棄物の熱分解処理に要するランニングコストを削減することができ、更に又、ガス取出管を煙突に導くラインの途中に、上流側より集塵器と燃焼器とガス冷却器を順に備えて、集塵器を出た熱分解ガスの一部を冷却ガスとして冷却ガス吹込みノズルに導入するようにした構成、又はガス取出管を煙突に導くラインの途中に、上流側より集塵器と燃焼器とガス冷却器を順に備えて、該ガス冷却器で冷却された燃焼排ガスの一部を冷却ガスとして冷却ガス供給管に導入するようにした構成とすることにより、炭化物を冷却するために要するランニングコストを削減することができるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の廃棄物の熱分解処理装置の実施の一形態の概略を示す切断側面図である。
【図２】本発明の実施の他の形態の概略を示す切断側面図である。
【図３】図１に示す実施の形態における加熱ガスを熱分解ガスから得るようにした別の形態を示す概要図である。
【図４】図２に示す実施の形態における加熱ガスと冷却ガスを熱分解ガスから得るようにした別の形態を示す概要図である。
【図５】本発明の実施の更に別の形態を示す概要図である。
【図６】従来の廃棄物炭化炉の一例の概略を示す切断側面図である。
【符号の説明】
１ 炉体
２ 廃棄物の投入装置
３ 排出口
４ 廃棄物
５ 加熱ガス
６ 加熱ガス吹込ノズル
８ 加熱ガス供給管
９ ガス出口
１０ ガス取出管
１１ 炭化物
１３ 熱分解ガス
２４ 冷却部
２５ 冷却用胴部
２６ 冷却ガス吹込ノズル
２７ 冷却ガス
２８ｂ 冷却ガス供給管
３０ 煙突
３１ ライン
３２ 集塵器
３７ 燃焼器
３８ 高温の燃焼排ガス
３８ａ 低温の燃焼排ガス
３９ ガス冷却器
【発明の属する技術分野】
本発明は都市ごみ等の廃棄物を不活性ガス雰囲気下で熱分解処理して炭化物とし有効利用を図るようにする廃棄物の熱分解処理装置に関するもので、特に、設置面積を小さくし、且つ熱効率を高くした廃棄物の熱分解処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、都市ごみ等の廃棄物を熱分解（乾留）処理して炭化物（チャー）を生成し、該生成された炭化物を石炭やコークスの代替燃料や活性炭の代替材料、又は土壌改良剤等として活用することが行われている。廃棄物を熱分解処理する従来の熱分解処理装置としては、ロータリーキルン式のものがある。
【０００３】
従来のロータリーキルン式の熱分解処理装置は、図６にその一例の概略を示す如く、長尺の円筒形状の炉体ａを入口側ｂより出口側ｃの方がわずかに下り勾配となるように傾斜させて横向きに配置して、駆動装置ｄにより回転駆動できるようにし、上記炉体ａの入口側ｂには、廃棄物ｅを装入するための装入装置ｆを接続すると共に、出口側ｃには、炭化物ｈ、不燃物ｉと熱分解ガスｊとに分離する分離室ｇが設けてあり、更に、上記炉体ａは、外側に高温の加熱ガスｋを流通させるためのジャケットｌを同心状に設けた構成としてあって、上記廃棄物ｅの出口側の加熱ガス導入口ｍより導入した加熱ガスｋをジャケットｌ内を通して加熱ガス排出口ｎより排出させるようにしてあり、駆動装置ｄにより回転駆動させる炉体ａ内に、装入装置ｆより廃棄物ｅを装入することにより、炉体ａ内の廃棄物ｅを加熱ガスｋにより間接的に加熱して熱分解させ、炭化物ｈと不燃物ｉは分離室ｇの下端より排出させ、熱分解ガスｊは分離室ｇの上部から排出させるようにしてある。なお、ｏは回転部となる炉体ｂと固定部との間をシールするためのシール装置である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記ロータリーキルン式の熱分解処理装置では、▲１▼長尺の炉体ａを横向きに配置するために、広い設置面積を必要とし、狭い場所には設置が難しいこと、▲２▼横向きに配した炉体ａを回転させるために電力等の動力を必要としてランニングコストが嵩むこと、▲３▼炉体ａを回転させることから、炉体ａは真円形状に製作する必要があり、高い加工精度を要して加工コストが嵩むこと、▲４▼廃棄物ｅを加熱ガスｋにより間接加熱する方式であるため、直接加熱する方式に比して熱効率が低くとどまること、▲５▼炉体ａが大径であることからシール装置ｏが大型化してシール装置のシール性が難しくなり、シール装置ｏを通して外気が炉体ａ内に漏れ込み易くなり、外気が炉体ａ内に侵入すると、炉体ａ内で廃棄物ｅが燃焼して、熱分解効率が低くなる可能性があること、等の問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、狭いスペースにも容易に設置することができ、且つ炉体を回転させる必要をなくして、炉体回転のための動力や炉体の加工精度を不要とすることができると共に、炉体内への外気の侵入の虞をなくすことができ、更に、廃棄物を加熱ガスによる直接加熱で熱効率を良くすることができる廃棄物の熱分解処理装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、頂部に廃棄物の投入装置を備え且つ底部に生成された炭化物と不燃物の排出口を有する竪型の炉体の下部位置に、不活性な加熱ガスを炉体内に吹き込む加熱ガス吹込みノズルを接続して設けて、該加熱ガス吹込みノズルに加熱ガス供給管を接続すると共に、上記炉体の上部位置にガス出口を設けて、該ガス出口にガス取出管を接続し、上記廃棄物の投入装置より炉体内に投入された廃棄物を、上記加熱ガス吹込みノズルより炉体内に吹き込まれた加熱ガスの接触で熱分解させ、炉体内で炭化物と熱分解ガスに分離させるようにし、上記加熱ガスを、上記ガス取出管を煙突に導くラインの途中に上流側より順に備えられた集塵器と燃焼器とガス冷却器の該燃焼器からの燃焼排ガスの一部とガス冷却器で冷却された燃焼排ガスの一部を合流させたものとするようにした構成とする。
【０００７】
炉体内に廃棄物を投入して下部の加熱ガス吹込みノズルより加熱ガスを吹き込むと、炉体内を自重で下降する廃棄物に対して加熱ガスは炉体内をガス出口に向けて上昇させられて接触させられる。これにより、上記加熱ガス吹込みノズルから吹き込まれる高温の加熱ガスが接触する部分では、廃棄物が加熱ガスにより加熱されて炭化されて炭化物と熱分解ガスとに分離され、熱分解ガスは更に上昇して炉体内上部に投入されている廃棄物の乾燥、予熱を行い、低温となってガス出口よりガス取出管に取り出される。一方、炭化物は、不燃物と共に自重で下降して底部の排出口より排出される。炉体は竪型のため、廃棄物は自重で下降できるので、動力は必要ではなく、又、狭いスペースにも容易に設置できる。更に、加熱ガスとの直接接触であるため、熱分解効率が高い。
【０００８】
又、頂部に廃棄物の投入装置を備えた竪型の炉体の下部位置に、不活性な加熱ガスを炉体内に吹き込む加熱ガス吹込みノズルを接続して設けて、該加熱ガス吹込みノズルに加熱ガス供給管を接続すると共に、上記炉体の上部位置にガス出口を設けて、該ガス出口にガス取出管を接続し、上記廃棄物の投入装置より炉体内に投入された廃棄物を、上記加熱ガス吹込みノズルより炉体内に吹き込まれた加熱ガスの接触で熱分解させ、炉体内で炭化物と熱分解ガスに分離させるようにし、更に、上記炉体の下部位置の下方に、底部に生成された炭化物と不燃物の排出口を有する炭化物と不燃物を冷却するための冷却用胴部と、該冷却用胴部の下部位置に接続して不活性な冷却ガスを冷却用胴部内に吹き込むようにする冷却ガス吹込みノズルとからなる冷却部を配置し、上記冷却用胴部の上端を上記炉体の下部位置に接合して一体構造として、上記冷却ガス吹込みノズルより吹き込まれた冷却ガスが高温となって上記炉体内に入り、加熱ガスとともに廃棄物を熱分解させるようにし、且つ上記冷却ガス吹込みノズルに冷却ガス供給管を接続した構成とすると、上記作用のほかに、炭化物の温度を低下させることができて、炭化物を取り扱う各種機器の熱損傷のおそれをなくすことができる。
【０００９】
更に、ガス取出管を煙突に導くラインの途中に、上流側より集塵器と燃焼器とガス冷却器を順に備えて、燃焼器からの燃焼排ガスの一部とガス冷却器で冷却された燃焼排ガスの一部を合流させて加熱ガスとして加熱ガス供給管に導入するようにした構成とすることにより、廃棄物を熱分解させるための加熱ガスとして、廃棄物の熱分解によって生じる熱分解ガスを利用することができて、廃棄物の熱分解処理に要するランニングコストを削減することができる。
【００１０】
更に又、ガス取出管を煙突に導くラインの途中に、上流側より集塵器と燃焼器とガス冷却器を順に備えて、集塵器を出た熱分解ガスの一部を冷却ガスとして冷却ガス吹込みノズルに導入するようにした構成、又は、ガス取出管を煙突に導くラインの途中に、上流側より集塵器と燃焼器とガス冷却器を順に備えて、該ガス冷却器で冷却された燃焼排ガスの一部を冷却ガスとして冷却ガス供給管に導入するようにした構成とすることにより、炭化物を冷却するために要するランニングコストを低く抑えることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は本発明の廃棄物の熱分解処理装置の実施の一形態を示すもので、頂部に廃棄物４の投入装置２を備え且つ底部に排出口３を有する竪型の炉体１の下部位置を縮径して、該縮径した下部位置に、周方向の複数個所より炉体１内に高温の加熱ガス（不活性ガス）５を吹き込むための複数本の加熱ガス吹込みノズル６を接続して、該各加熱ガス吹込みノズル６を、加熱ガス供給管８に連通されたヘッダー７に接続し、上記各加熱ガス吹込みノズル６より炉体１内に高温の加熱ガス５が吹き込まれるようにするとともに、上記炉体１の上部位置に、ガス出口９を設けて、該ガス出口９にガス取出管１０を接続し、上記頂部の投入装置２より炉体１内に投入されて自重で下降する廃棄物４に対して、加熱ガス吹込みノズル６から炉体１内に吹き込まれて上昇する高温の加熱ガス５を直接接触させるようにし、炉体１内の上部を廃棄物４の乾燥・予熱帯域Ａとし、且つ炉体１内の下部を廃棄物４の加熱・炭化帯域Ｂとして、炉体１内の上部に投入された廃棄物４を不活性ガス雰囲気下で乾燥と予熱を行い、乾燥、予熱された廃棄物４を炉体１内の下部で加熱ガス５により加熱して炭化させるようにする。
【００１３】
炭化物１１と不燃物１２は、上記加熱・炭化帯域Ｂで熱分解ガス１３と分離されて加熱ガス吹込みノズル６の接続位置と排出口３との間のホッパー１４部に溜められ、一方、熱分解ガス１３は、加熱・炭化帯域Ｂから乾燥・予熱帯域Aに入り、廃棄物４の乾燥、予熱に供された後、ガス出口９よりガス取出管１０へ取り出されるようにする。
【００１４】
上記廃棄物４の投入装置２は、炉体１の頂部中央部に鉛直状態に取り付けた投入筒部１５内の上下２個所に、開閉弁１６と１７を設けて、投入筒部１５内を上部ホッパー１８と下部ホッパー１９に分割し、上部開閉弁１６は、漏斗状の弁座１６ａとコーン状の弁体１６ｂとからなり、又、下部開閉弁１７は、同じく漏斗状の弁座１７ａとコーン状の弁体１７ｂとからなり、上部開閉弁１６の弁体１６ｂに連結したロッドを中空ロッド２０として、該中空ロッド２０内に挿通させたロッド２１の下端を、下部開閉弁１７の弁体１７ｂに連結し、上下の開閉弁１６と１７を交互に開閉させることにより炉体１内と外気とを遮断した状態で上部ホッパー１８内の廃棄物４を下部ホッパー１９内を経て間欠的に炉体１内に投入できるようにしてある。
【００１５】
２２は炉体１内の廃棄物４のレベルを検知するレベル検知装置である。
【００１６】
なお、上記炉体１は、下部の加熱ガス吹込ノズル６の設置位置における径を小径とすると共に、上下方向の中間部より下側を、上記吹込ノズル６の設置位置に向けて縮径するテーパ部２３とした構成としてあって、廃棄物４の熱分解に伴う体積の減少に対応すると共に、加熱ガス吹込ノズル６から吹き込まれる加熱ガス５が炉体１の中央部に投入された廃棄物４に対しても充分に接触することができるようにしてある。
【００１７】
廃棄物４の熱分解処理を行うときは、炉頂部の廃棄物投入装置２より廃棄物４を炉体１内へ順次投入させるようにする。
【００１８】
廃棄物４の投入装置２は、２つの開閉弁１６と１７を上下に備えているので、先ず、上部ホッパー１８内に入れられた廃棄物４を、下部開閉弁１７を閉じた状態で上部開閉弁１６の弁体１６ｂを下降させて開くことにより落下させて下部ホッパー１９に堆積させ、次いで、上部開閉弁１６を閉じた後に、下部開閉弁１７の弁体１７ｂを下降させることにより開いて、下部ホッパー１９に堆積された廃棄物４を炉体１内へ投入させるようにする。かかる操作を繰り返すことにより順次廃棄物４を炉体１内に投入させるようにし、レベル検知装置２２からの信号に基いて廃棄物４の投入が行われる。
【００１９】
一方、上記廃棄物４の投入と併行して加熱ガス供給管８より導入された高温（約４５０℃〜５００℃）の加熱ガス５を、ヘッダー７、炉体１の下部位置の加熱ガス吹込みノズル６を経て炉体１内へ吹き込んで上昇させ、炉体１内を自重で下降する廃棄物１に直接接触させるようにする。
【００２０】
炉体１内の上部の乾燥・予熱帯域Ａで乾燥、予熱された廃棄物４は、炉体１内の下部の加熱・炭化帯域Ｂで高温の加熱ガス５の直接接触により効率よく熱分解されて炭化物１１が生成され、該炭化物１１と不燃物１２は熱分解ガス１３と分離されて、加熱ガス吹込みノズル６部より下方のホッパー部１９へ下降し、熱分解ガス１３は上昇して、乾燥・予熱帯域Ａで廃棄物４の乾燥、予熱に供され、約１００℃となってガス出口９よりガス取出管１０へ取り出される。
【００２１】
上記炭化物１１及び不燃物１２は、ホッパー部１４から排出口３を経て排出された際、高温の状態にあり、炭化物１１を高温のまま回収して使用するような場合は、そのまま回収すればよいが、冷却して使用するような場合は、ホッパー部１４の外周部に任意の冷却手段を施す等して冷却させるようにする。この場合は、炭化物１１と不燃物１２を低温の状態で排出できることになる。
【００２２】
上記において、炉体１は竪型であるため、狭い場所にも容易に設置することができ、又、炉体１内を自重で下方へ移動する廃棄物４に対し、高温の不活性ガスを加熱ガス５として下から吹き込んで炉体１内を上昇させながら直接接触させて炭化させるようにすることから、動力を用いることなく且つ効率よく熱分解させることができ、更に、廃棄物４の投入装置２は、上下２段に開閉弁１６と１７を設けて投入筒部１５内を上下のホッパー１８と１９に分割し、廃棄物４の投入時は上下の開閉弁１６と１７のいずれか一方が閉鎖しているようにするので、炉体１内の雰囲気を外気から容易に遮断することができる。
【００２３】
次に、図２は本発明の廃棄物の熱分解処理装置の実施の他の形態を示すもので、図１に示した加熱ガス吹込みノズル６が接続してある炉体１の下部位置の下方に、底部に排出口３を有し且つ下部位置の周方向の複数個所に冷却ガス吹込みノズル２６を接続して冷却ガス（不活性ガス）２７を吹き込むようにしてある冷却用胴部２５を配置し、該冷却用胴部２５の上端部を、炉体１の下部位置に取り付けて、上記炉体１と冷却用胴部２５とを気密状態に接合させて一体構造とし、且つ上記冷却用胴部２５内を下降した炭化物１１と不燃物１２を、ホッパー部１４を経て排出口３から排出させるようにした冷却部２４を構成し、冷却帯域Ｃとする。又、上記各冷却ガス吹込みノズル２６は、ヘッダー２８ａを介して冷却ガス供給管２８ｂに接続し、冷却ガス２７を冷却用胴部２５内に下部より吹き込んで上昇させることにより炉体１内より下降して来る炭化物１１と不燃物１２と直接接触させ、冷却ガス２７は高温となって炉体１内に入り、加熱ガス５とともに廃棄物４を熱分解させるようにし、冷却されて低温となった炭化物１１と不燃物１２は、ホッパー部１４から排出口３を経て排出させるようにする。
【００２４】
２９は排出装置である。その他の構成は図１のものと同じであり、同一のものには同一符号が付してある。
【００２５】
本実施の形態によれば、図１に示したものと同様に、炉体１内の乾燥・予熱帯域Ａで乾燥、予熱されて加熱・炭化帯域Ｂに下降した廃棄物４は、加熱ガス吹込みノズル６より吹き込まれる加熱ガス５により加熱されて炭化され、炭化物１１が生成される。生成された炭化物１１は不燃物１２とともに冷却部２４の冷却用胴部２５内へ自重により下降し、下降中に冷却ガス吹込みノズル２６より吹き込まれて上昇する低温の冷却ガス２７と直接接触し、炭化物１１及び不燃物１２は約４５０℃〜５００℃の高温状態から徐々に冷却され、一方、冷却ガス２７は徐々に加熱されて、冷却用胴部２５の上端部では加熱ガス吹込みノズル６から吹き込まれる加熱ガス５の温度と同等の温度となって炉体１内の加熱・炭化帯域Ｂへ入り、乾燥、予熱された廃棄物４と接触して炭化作用に供せられる。
【００２６】
上記冷却部２４で冷却された炭化物１１と不燃物１２は、排出口３より排出されるが、冷却されているので、通常の排出装置２９を用いて下流側へ排出させることが可能となる。
【００２７】
図３は本発明の廃棄物の熱分解処理装置の実施の更に他の形態を示すもので、図１に示した実施の形態における加熱ガス５として、熱分解ガス１３を燃焼した排ガスを用いるようにしたものである。すなわち、熱分解ガス１３を取り出すガス取出管１０を煙突３０に導くライン３１の途中に、上流側より熱分解ガス１３を集塵処理するための集塵器３２と、該集塵器３２で集塵処理された後のクリーンガス３３を誘引送風するためのファン３４と、該ファン３４により送られるクリーンガス３３中の熱分解ガス１３由来の可燃成分を、燃焼用空気ファン３５によって送られる燃焼用空気３６により燃焼させるための燃焼器３７と、該燃焼器３７で生じる高温（約８００℃）の燃焼排ガス３８を冷却して、約２００℃の低温の燃焼排ガス３８ａとしてから煙突３９に送るようにするガス冷却器（ガス冷却塔）３９とを順に備え、更に、上記燃焼器３７の下流側位置に、高温の燃焼排ガス３２の一部を分岐して取り出すための高温ガス分岐ライン４０を設け、又、ガス冷却器３９の下流側低温の燃焼排ガス３８ａの一部を分岐して取り出するための低温ガス分岐ライン４１を設けて、該低温ガス分岐ライン４１と上記高温ガス分岐ライン４０とを合流させて加熱ガス供給管８に接続し、且つ低温ガス分岐ライン４１の途中に分岐する低温燃焼排ガス３８ａの流量を調整するための温度調節ファン４２を装備させ、高温の燃焼排ガスを４５０℃〜５００℃の温度に調整して加熱ガス供給管８に導入させるようにした構成とする。
【００２８】
なお、上記燃焼用空気ファン３５は、燃焼器３７に導かれる熱分解ガス１３の燃焼に適切な量の燃焼用空気３６を供給できるようにしてあって、燃焼器３７より排出される燃焼排ガス３８を、残存酸素量が微少で実質的に不活性なガスとすることができるようにしてある。その他、図１に示したものと同一のものには同一符号が付してある。
【００２９】
本実施の形態によれば、上記高温ガス分岐ライン４０を通して取り出した高温の燃焼排ガス３８に対して、該燃焼排ガス３８の温度に応じて温度調節ファン４２により調整した量の低温の燃焼排ガス３８ａを混合させて、所定温度、たとえば、約４５０℃の燃焼排ガスを生成させ、該燃焼排ガスを、加熱ガス５として加熱ガス供給管８を通して加熱ガス吹込ノズル６に導き、炉体１内に不活性な加熱ガスとして吹き込むことができることから、炉体１内で廃棄物４を熱分解させるための熱源として、廃棄物４の熱分解により生じた熱分解ガス１３を燃焼させて得た燃焼排ガスを用いることができて、加熱ガス５を別途用意する必要がなく、廃棄物４の炭化処理に要するランニングコストを低く抑えることができる。
【００３０】
更に、図４は本発明の廃棄物の熱分解処理装置の実施の更に他の形態を示すもので、図２に示した実施の形態における加熱ガス５として、図３に示した熱分解ガス１３を燃焼した排ガスを用いるようにした構成を採用すると共に、冷却ガス２７として、熱分解ガス１３を集塵器３２を通してクリーンガス３３とした一部を用いるようにしたものである。すなわち、集塵器３２の下流側位置に、クリーンガス３３の一部を分岐して取り出すためのクリーンガス分岐ライン４３を設け、該クリーンガス分岐ライン４３を、冷却ガス押込ファン４４を介して冷却ガス供給管２８ｂに接続し、上記分岐ライン４３に取り出したクリーンガス３３を冷却ガスとして冷却ガス吹込ノズル２６より冷却用胴部２５内に吹き込むことができるようにしたものである。
【００３１】
４５は排出口５の下流に接続した不燃物選別ラインであり、鉄分４９を選別するための磁選機の如き鉄分選別機４６と、アルミ５０を選別するための渦電流選別機の如きアルミ選別機４７と、がれき５１を選別するための風力選別機の如きがれき選別機４８とを順に設けた構成として、排出口３より排出される炭化物１１に含まれる上記各種不燃物４９，５０，５１を選別除去することができるようにしてある。その他、図２及び図３に示したものと同一のものには同一符号が付してある。
【００３２】
本実施の形態によれば、図３に示した実施の形態と同様な効果を得ることができるほかに、冷却ガス２７として、低温（約１００℃）となってガス出口９より排出される熱分解ガス１３を集塵処理して得たクリーンガス３３を使用することができることから、冷却ガス２７を別途用意する必要がなく炭化物１１を冷却するために要するランニングコストを低く抑えることができ、更に、鉄分、アルミ、がれき等の不燃物の選別器を用いることにより、廃棄物４としてのごみに、かかる不燃物が混入していても、純度の高い炭化物１１を得ることができる。
【００３３】
更に又、図５は本発明の実施の更に他の形態を示すもので、図４に示したものと同様な構成としてある廃棄物の熱分解処理装置において、集塵器３２の下流側から取り出したクリーンガス３３の一部を冷却ガスとして冷却ガス供給管２８ｂに導入させるようにした構成に代えて、ガス冷却器３９の下流側位置に、該ガス冷却器３９で冷却された低温の燃焼排ガス３８ａの一部を分岐して取り出すための低温ガス分岐ライン５２を設け、該低温ガス分岐ライン５２を冷却ガス押込ファン５３を介して冷却ガス供給管２８ｂに接続した構成として、上記低温の燃焼排ガス３８ａを冷却ガス２７として使用することができるようにしたものである。
【００３４】
本実施の形態によっても図４の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明の廃棄物の熱分解処理装置によれば、頂部に廃棄物の投入装置を備え且つ底部に生成された炭化物と不燃物の排出口を有する竪型の炉体の下部位置に、不活性な加熱ガスを炉体内に吹き込む加熱ガス吹込みノズルを接続して設けて、該加熱ガス吹込みノズルに加熱ガス供給管を接続すると共に、上記炉体の上部位置にガス出口を設けて、該ガス出口にガス取出管を接続し、上記廃棄物の投入装置より炉体内に投入された廃棄物を、上記加熱ガス吹込みノズルより炉体内に吹き込まれた加熱ガスの接触で熱分解させ、炉体内で炭化物と熱分解ガスに分離させるようにし、上記加熱ガスを、上記ガス取出管を煙突に導くラインの途中に上流側より順に備えられた集塵器と燃焼器とガス冷却器の該燃焼器からの燃焼排ガスの一部とガス冷却器で冷却された燃焼排ガスの一部を合流させたものとするようにした構成としてあるので、設置に要する面積を小さくすることができ、炉体内における廃棄物の移動は自重により行わせることができることから動力を要しなくすることができてランニングコストを削減することができ、又、炉体は回転部を有しないことから、高い加工精度を要することなく作成することができて加工コストを低く抑えることができると共に、炉体内へ外気が侵入する虞をなくすことができ、更に、廃棄物を加熱ガスにより直接加熱する方式とすることができて、間接加熱方式に比して熱効率を高めることができる。又、頂部に廃棄物の投入装置を備えた竪型の炉体の下部位置に、不活性な加熱ガスを炉体内に吹き込む加熱ガス吹込みノズルを接続して設けて、該加熱ガス吹込みノズルに加熱ガス供給管を接続すると共に、上記炉体の上部位置にガス出口を設けて、該ガス出口にガス取出管を接続し、上記廃棄物の投入装置より炉体内に投入された廃棄物を、上記加熱ガス吹込みノズルより炉体内に吹き込まれた加熱ガスの接触で熱分解させ、炉体内で炭化物と熱分解ガスに分離させるようにし、更に、上記炉体の下部位置の下方に、底部に生成された炭化物と不燃物の排出口を有する炭化物と不燃物を冷却するための冷却用胴部と、該冷却用胴部の下部位置に接続して不活性な冷却ガスを冷却用胴部内に吹き込むようにする冷却ガス吹込みノズルとからなる冷却部を配置し、上記冷却用胴部の上端を上記炉体の下部位置に接合して一体構造として、上記冷却ガス吹込みノズルより吹き込まれた冷却ガスが高温となって上記炉体内に入り、加熱ガスとともに廃棄物を熱分解させるようにし、且つ上記冷却ガス吹込みノズルに冷却ガス供給管を接続した構成とすることにより、排出される炭化物の温度を低下させることができて、該炭化物を取り扱うために下流側に接続する各種機器の熱損傷を防止することができ、更に、ガス取出管を煙突に導くラインの途中に、上流側より集塵器と燃焼器とガス冷却器を順に備えて、燃焼器からの燃焼排ガスの一部とガス冷却器で冷却された燃焼排ガスの一部を合流させて加熱ガスとして加熱ガス供給管に導入するようにした構成とすることにより、廃棄物を熱分解させるための熱源として、廃棄物の熱分解により生じる熱分解ガスを用いることができて、廃棄物の熱分解処理に要するランニングコストを削減することができ、更に又、ガス取出管を煙突に導くラインの途中に、上流側より集塵器と燃焼器とガス冷却器を順に備えて、集塵器を出た熱分解ガスの一部を冷却ガスとして冷却ガス吹込みノズルに導入するようにした構成、又はガス取出管を煙突に導くラインの途中に、上流側より集塵器と燃焼器とガス冷却器を順に備えて、該ガス冷却器で冷却された燃焼排ガスの一部を冷却ガスとして冷却ガス供給管に導入するようにした構成とすることにより、炭化物を冷却するために要するランニングコストを削減することができるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の廃棄物の熱分解処理装置の実施の一形態の概略を示す切断側面図である。
【図２】本発明の実施の他の形態の概略を示す切断側面図である。
【図３】図１に示す実施の形態における加熱ガスを熱分解ガスから得るようにした別の形態を示す概要図である。
【図４】図２に示す実施の形態における加熱ガスと冷却ガスを熱分解ガスから得るようにした別の形態を示す概要図である。
【図５】本発明の実施の更に別の形態を示す概要図である。
【図６】従来の廃棄物炭化炉の一例の概略を示す切断側面図である。
【符号の説明】
１ 炉体
２ 廃棄物の投入装置
３ 排出口
４ 廃棄物
５ 加熱ガス
６ 加熱ガス吹込ノズル
８ 加熱ガス供給管
９ ガス出口
１０ ガス取出管
１１ 炭化物
１３ 熱分解ガス
２４ 冷却部
２５ 冷却用胴部
２６ 冷却ガス吹込ノズル
２７ 冷却ガス
２８ｂ 冷却ガス供給管
３０ 煙突
３１ ライン
３２ 集塵器
３７ 燃焼器
３８ 高温の燃焼排ガス
３８ａ 低温の燃焼排ガス
３９ ガス冷却器
Claims (6)
- 頂部に廃棄物の投入装置を備え且つ底部に生成された炭化物と不燃物の排出口を有する竪型の炉体の下部位置に、不活性な加熱ガスを炉体内に吹き込む加熱ガス吹込みノズルを接続して設けて、該加熱ガス吹込みノズルに加熱ガス供給管を接続すると共に、上記炉体の上部位置にガス出口を設けて、該ガス出口にガス取出管を接続し、上記廃棄物の投入装置より炉体内に投入された廃棄物を、上記加熱ガス吹込みノズルより炉体内に吹き込まれた加熱ガスの接触で熱分解させ、炉体内で炭化物と熱分解ガスに分離させるようにし、上記加熱ガスを、上記ガス取出管を煙突に導くラインの途中に上流側より順に備えられた集塵器と燃焼器とガス冷却器の該燃焼器からの燃焼排ガスの一部とガス冷却器で冷却された燃焼排ガスの一部を合流させたものとするようにした構成を有することを特徴とする廃棄物の熱分解処理装置。
- 頂部に廃棄物の投入装置を備えた竪型の炉体の下部位置に、不活性な加熱ガスを炉体内に吹き込む加熱ガス吹込みノズルを接続して設けて、該加熱ガス吹込みノズルに加熱ガス供給管を接続すると共に、上記炉体の上部位置にガス出口を設けて、該ガス出口にガス取出管を接続し、上記廃棄物の投入装置より炉体内に投入された廃棄物を、上記加熱ガス吹込みノズルより炉体内に吹き込まれた加熱ガスの接触で熱分解させ、炉体内で炭化物と熱分解ガスに分離させるようにし、更に、上記炉体の下部位置の下方に、底部に生成された炭化物と不燃物の排出口を有する炭化物と不燃物を冷却するための冷却用胴部と、該冷却用胴部の下部位置に接続して不活性な冷却ガスを冷却用胴部内に吹き込むようにする冷却ガス吹込みノズルとからなる冷却部を配置し、上記冷却用胴部の上端を上記炉体の下部位置に接合して炉体と冷却用胴部とを一体構造として、上記冷却ガス吹込みノズルより吹き込まれた冷却ガスが高温となってそのまま上記炉体内に入り、加熱ガスとともに廃棄物を熱分解させるようにし、且つ上記冷却ガス吹込みノズルに冷却ガス供給管を接続したことを特徴とする廃棄物の熱分解処理装置。
- ガス取出管を煙突に導くラインの途中に、上流側より集塵器と燃焼器とガス冷却器を順に備えて、燃焼器からの燃焼排ガスの一部とガス冷却器で冷却された燃焼排ガスの一部を合流させて加熱ガスとして加熱ガス供給管に導入するようにした請求項２記載の廃棄物の熱分解処理装置。
- ガス取出管を煙突に導くラインの途中に、上流側より集塵器と燃焼器とガス冷却器を順に備えて、集塵器を出た熱分解ガスの一部を冷却ガスとして冷却ガス吹込みノズルに導入するようにした請求項２記載の廃棄物の熱分解処理装置。
- ガス取出管を煙突に導くラインの途中に、上流側より集塵器と燃焼器とガス冷却器を順に備えて、該ガス冷却器で冷却された燃焼排ガスの一部を冷却ガスとして冷却ガス供給管に導入するようにした請求項２記載の廃棄物の熱分解処理装置。
- ガス取出管を煙突に導くラインの途中に、上流側より集塵器と燃焼器とガス冷却器を順に備えて、燃焼器からの燃焼排ガスの一部とガス冷却器で冷却された燃焼排ガスの一部を合流させて加熱ガスとして加熱ガス供給管に導入するようにし、且つ上記ガス冷却器で冷却された燃焼排ガスの一部又は上記集塵器を出た熱分解ガスの一部を冷却ガスとして冷却ガス供給管に導入するようにした請求項２記載の廃棄物の熱分解処理装置。
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