JPH02229588A - 有機廃棄物連続的炭化法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、粉砕有機廃棄物を破壊蒸留し、それらを有用
な炭生成物へ還元する改良された方法に関する． 〔従来の技術〕 ここに記載する方法は、米国特許第４，０９８，６４９
号、第４，１２３，３３２号及び第４，３０８，１０３
号に記載された方法の如き、有機廃棄物を炭物質へ転化
させるため提案されてきた方法の、今まで容易には想到
することができなかった或る有用で新規な改良を含んで
いる．工業的及び都市の廃棄物を慣用的焼却炉で焼却す
るか或はそれを埋立て地に埋めることにより処理するこ
とは、もはや将来に互って見込みのあるものではない．
廃棄物の慣用的焼却は、不快なガス及び煙りを大気中へ
放出し、それらは汚染問題を起こしている．更に、現在
行われている焼却は費用がかかり、焼却費を相殺するこ
とができる有用な生成物を回収する結果にはなっていな
い．埋立て地に廃棄物を埋めることも、全国的に発生す
る膨大な量の廃棄物及び後で殆どの他の目的に用いられ
ることのない埋立て地の犠牲を考えると、この社会では
満足できるものではない．米国特許第４，０９８，６４
９号明細書に記載されている方法の如き従来の方法では
、最初にくずを有機物と無機物に分離している．このく
ず或は廃物を分けることは、原理的には金属及びガラス
を、紙、木、ぼろ、プラスチック、織物及び植物物質の
如き有機物質から分離する結果になる． 米国特許第４，０９８，６４９号明細書に記載された方
法で処理されるのは有機物質であり、それに本発明は関
連がある．米国特許第４　，０９８　，６４９号明細書
に記載された方法のように、有機分離は最初小さな粒子
へ細断し、次に乾燥段階に通し、そこから混合反応器へ
送ってその有機物質を更に処理する．〔発明の開示〕 本発明は、一端から有機物質を入れ、他端から炭として
それを排出する二軸スクリュー混合機を用いる．処理中
、比較的軽い揮発性物質が一つの点から排気され、燃焼
させて利用するか、更に処理してそれらを分離し、有用
な生成物へ還元してもよい．比較的重い揮発性物質は下
流の他の領域から排気され、燃焼して利用してもよく、
或は分離し、更に処理して有用な生成物を与えるように
してもよい． 本発明の方法で非常に満足に用いられる二軸スクリュー
混合・反応器は、一対の同時に回転する軸方向に伸びた
シャフト及び、その上の、バレルの内部を実質的に拭っ
ていく実質的に同時拭取り作用をする物質を前進させる
部材を．具えている．参考に述べた従来の装置で行われ
ている方法により、バレルに外部から熱を供給すること
を求めるよりは、その方法に必要な廃棄物の前進及び圧
縮中に廃棄物に付与される仕事のエネルギーは、その材
料の温度を断熱的に上昇させるのに用いられる．そのよ
うな廃棄物の処理で、勿論莫大なコストの節約は可能で
あり、廃棄物処理は直ちに一層経済的に有望なものにな
る．本質的に本方法は、混合機又は撹拌器部材によって
制御され、それらの幾何学的形態が入力エネルギーを決
定しており、我々は一層小さな処理反応器を用いて以前
よりも多量の炭を生成させることができることを決定し
た． 本発明の方法は、更に都市廃棄物を、例えば前よりも遥
かに低い温度で処理す・ることを含み、その結果排出さ
れる炭物質は、それを後で石炭による火力発電所の如き
プラントで有効に燃焼された場合の、その炭のＢＴＵ発
熱量を増大する一層重質な炭化水素を一層大きな最適％
で含んでいる．本発明の主たる目的の一つは、有機廃棄
物を有用な物質へ転化する方法において、廃棄物及び回
収された熱エネルギーが、かなりの部分で処理コストを
補償することができ、然も、汚染及び埋立て地問題を起
こすことがない方法を与えることである． 本発明の他の目的は、反応器中の物質の熱分解が一層よ
く制御され、混合機中でその物質が円筒状化するのを防
ぎ、嵩密度の低い処理物質が移動する流れとして一層確
実に送られ、得られる生成物が一層均質な生成物になる
結果をもつ方法を与えることである． 本発明の更に別の目的は、都市廃棄物を処理した時、以
前よりも大きなＢＴＵ値を持つ最終生成物で、凝集しな
い乾燥した脆い生成物として排出され、一層容易に取り
扱うことができ、石炭粉末と混合して用いることができ
る最終生成物を与えることである． 本発明の更に別の目的は、経済的な規模効率を与え、こ
れまで望ましくなかった廃棄物質の処分から最大の利益
を得るようなやり方で、大量の廃棄物を非常に効果的に
処理することができる連続的方法を与えることである． 本発明の他の目的及び利点は、付図及び特許請求の範囲
と併せて次の記載を考慮することにより明らかになるか
、又は特に指摘されるであろう．特に付図を参照して、
第一の場合として特に第１図に関し、炭化される廃棄物
は、先ず金属及びガラスを除去するように処理されてい
るものと理解すべきである．換言すれば、それは本質的
に有機物質からなり、都市廃棄物の場合には、典型的に
は生ゴミ、木及びプラスチック材料がらなる有機物質に
対し、比較的紙含有量が多いであろう．廃棄物は次に細
断、粉砕及び乾燥され、全体的にＲで示した混合・反応
器中へ供給物人口（１ｏ）を通って入れられるであろう
．その混合・反応器はホッパーＨと連通しており、その
ホッパーには水平に配置された電力駆動スクリュー供給
部材（１１》によって供給され、そのスクリュー供給部
材は８の字型バレル室（１２）（第３図及び第４図参照
）中へ予め定められた速度で廃棄物を確実に供給する．
典型的には、供給廃棄物は、直径がＩＸｉｎまでの片と
して反応器中へ入り、都市廃棄物の場合には、その廃棄
物が供給前に分類される程度に依存して、４〜８重量％
程度のプラスチック含有量を有するであろう．スクリュ
ー（１１》による廃棄物の供給速度は、第１図及び第２
図の右から左へ移動する、その機械の供給物導入端から
その機械の排出端まで、連続的流れとして廃棄物が進行
するように、バレル室（１２）が廃棄物で部分的に満た
された状態に維持されるような速度であろう． 一般的に言って、都市廃棄物を用いて行われた試験では
、廃棄物は比較的良好な流動性を有することが判明して
おり、商業的に適切な速度でそれを処理するためには、
廃棄物を希望の温度へ加熱するのに必要な仕事のエネル
ギーを与えるため、比較的ふんわりした廃棄物を圧縮し
、それ自体相互に仕事をさせることが必要であることが
見出されている． 数字が示しているように、全体的に（１２ｍ）で示され
ているバレル中に与えられている軸方向に伸びたバレル
室（１２）は、一対の一緒に回転するシャフト（１３）
及び（１４）を囲み、それらシャフトは全体的にＭで示
されているモーターによって、全体的に（１５）で示さ
れているギヤ装置を通して駆動され、そのギヤ装置には
シャフトを同じ方向に同じ回転速度で駆動するための多
かれ少なかれ概略的に（１５ｍ）、（１５ｂ）及び（１
５ｃ）で示したギヤが含まれている． 明らかに分かるように、反応器Ｒの一端から他端へシャ
フト上に与えられた混合・送り部材は、スクリュー及び
パドルの両方の形をしており、反応器室（ｌ２）の異な
った領域で指定された仕事を行なわせるため異なった形
状をしている．反応器Ｒ全体に亘って、それらスクリュ
ー及びパドルは両方共第３図、第４図及び第５図に例示
された同時拭い（ｃｏ−ｗｐｉｎｇ）特性を有し、従っ
て、反応器の一端から他端へ廃棄物が進行するに従って
、８の字型バレル室（１２）の全内部表面と同様に、ス
クリュー及びパドルの径方向の表面が完全に一緒に拭わ
れていく．例示されている特定のスクリュー及びパドル
の断面形状は好ましいものであり、本発明に含まれる方
法を実施した場合に非常に満足に働く．シかし、全体的
に三角形或は三葉型のパドルの如き他のパドル形も可能
であると考えられる．第３図に例示したレンズ状断面を
有する螺旋状送りスクリュー構成体（１６）及び（１７
）が、反応器Ｒの導入、或は供給端の所のシャフト（１
３）及び（１４）上に取り付けられている．これらの部
材（ｌ６）及び（１７）は第一バレル排気口（１８）を
わずかに越えて伸びており、その排気口は反応器から主
として水蒸気を除去する．導入された廃棄物は予め乾燥
されているであろうが、それは典型的には８〜９％の範
囲の低い残留水分含有量を有するであろう．更に、反応
器中の炭化はできるだけ無酸素に近い状態で起きるのが
望ましいが、生成物中には少量の空気が保留されていた
り、或は取り込まれたりしており、それも排気口（１８
）から放出される．図示されていないが、もし望むなら
ば、酸化調節剤として窒素ガスを生成物にあふれさせる
為、反応器（Ｒ）の導入端の所のバレル（１２）中にパ
イプを導入しても良い． 送りスクリュー構成体（１６）及び（ｌ７）の直ぐ下流
には、全体的に（１９》で示されている第一の物質裁断
・圧縮領域が存在し、その中には第４図に示したパドル
（３１ｍ）及び（３ｌｂ）と同じ形状のレンズ状パドル
（ＺＯａ）及び（２０ｂ）が９０゜の位相関係で夫々の
シャフトに配備されている．シャフト（１４》及び《１
３》に夫々固定されたこれらの径方向に嵌合するパドル
（２０ｍ）及び（２０ｂ）は、各シャフト上、軸方向に
進むに従って位相角度がずれて行き、各シャフト上の軸
方向に隣接したパドルは螺旋状に配列されている．領域
（１９）の上流及び中間部分のパドル（２０ｍ）及び（
ｚｏｂ）は螺旋状に配列されており、それは一層大きな
割合の廃棄物を下流方向へ前進させる．廃棄物は引きず
り込む流れによって動かされ、廃棄物の幾らかは、前方
へ動かされていく廃棄物に対し、仕事作用を及ぼす方向
へ動かされる．パドル（２０ｍ）及び（２０ｂ）のこの
廃棄物仕事作用は、第８図のＸで示されているように、
領域（１９）の下流端の所で幾つかのパドル（２０ｍ）
及び（２０ｂ）を各シャフ｝　（１３）及び（１４）上
に逆螺旋形に配列することにより、領域（１９）の排出
端で強められており、その結果反応器のこの部分中の廃
棄物の一層多くの部分が後方即ち逆方向に向けられる傾
向をもつ．勿論、遥かに多くの数のパドル（２０ａ）及
び（２０ｂ）が廃棄物を前方へ押す傾向をもつので、正
味の効果はその物体を前方へ動かすことになる．パドル
の羽根が、螺旋状態を例示するため陰がつけられれてい
る第８図及び第９図で、（２０ａ）及び（ＺＯｂ）が一
層詳細に示されており、前進型のパドルと後退型のパド
ルとの界面は、ｘ′で示されているのが観察されるであ
ろう．パドル（２０ｍ）及び（２０ｂ）は、螺旋状生成
物移送形として配置されているように示されているが、
それらは更に又は別法として、各々が生成物移送目的の
なめに螺旋状の形態をしていてもよいことは分かるであ
ろう．連続的パドル（２０ｍ）及び（２０ｂ）は、第８
図及び第９図で、各シャフト（１３》及び（１４）上３
０゜の位相のずれとして示されているが、一層普通には
、それらは螺旋状に４５〜６０゜の位相のずれになって
いるであろうことは理解されるべきである． 領域（１９）中のパドル（２０ｍ）及び（２０ｂ）の機
能は、導入された廃棄物を圧縮して領域（１９》の下流
端、領域（１９ａ）で蒸気遮蔽物を形成し、廃棄物を切
断或は更に寸断し、それを小さな粒径のものにすること
である．領域（１９）の下流端でバレルを満たし圧搾さ
れた移動廃棄物塊が形成されることを考慮すると、放出
された水蒸気及びどのような少量の空気でも向流状に上
流即ち逆方向へ排気口（１８）へ流れる．これらの蒸気
は、全体的にＨＥで示されている熱交換器で有用になる
ことが見出だされるであろう．その熱交換器は、熱が必
要になる工業的過程、ビルディングの暖房、或は同様な
機能のための有用な目的のための熱を与えるのに用いる
ことができる． 領域（１９）は、生成物を更に乾燥し、水蒸気を除去す
るが、導入廃棄物の実質的な熱分解は起こさない生成物
・水蒸気発生領域として記述するのが適切かも知れない
．パドル部材（２０ａ）及び（２０ｂ）によって廃棄物
へ加えられた仕事のエネルギーによって得られる温度は
、排気口（１８）の所では２２５°Ｆの近辺にあり、領
域《１９》の排出端では４００°Ｆ．の近辺にあるであ
ろう． 排気物が機械へ導入された時の外囲温度から始まって、
領域（１９）の下流端（１９ｍ）で到達する４　０　０
　°Ｆの温度への導入廃棄物の温度上昇は、実質的にパ
ドル（２０ａ）及び（ｚｏｂ）によって廃棄物に仕事を
加えることにより廃棄物へ与えられた仕事のエネルギー
だけの関数であり、領域（ｌ９）中で徐々に或は次第に
到達される．バレル（１２ｍ）を取り巻き、複数の取り
巻く室（２２、２２ｍ、２２ｂ、２２ｃ及び２２ｄ）を
与えるジャケット《２１》には、効果的に金属だけを暖
め、処理される廃棄物には熱を与えない熱移動流体が満
たされている．室（２２）中の金属加温用加熱流体は、
循環する流体であり、それは処理される廃棄物が無いと
きに、最初に金属をその工程の平衡温度まで温めるため
に便宜的に始動時に用いられ、その結果金属は処理中導
入物から熱を奪うことはない．このバレル加温用熱は電
気的にバレルヘ供給されてもよい． 領域（１９）の直ぐ下流には、全体的に２３で示されて
いる第一減圧領域が存在する．こ領域中には、スクリュ
ー構成体く１６》及び（１７）と同じピッチ及びレンズ
状断面を有する、シャフト（１３）及び（１４）上に固
定された螺旋状送りスクリュー構成体（２４）及び（２
５）が存在する．従って、一スクリュー構成体（２４）
及び（２５）は領域（１９ａ）よりも充填度を低くする
形状をしており、廃棄物は第二排気口（２６）から流れ
出なくてもすむように充分に緩和される．これに関し、
スクリュー構成体く２４）及び（２５》は、これらの排
気口の所でバレル（１２》内の圧力が固体廃棄物をそれ
らの排気口から押し出さないような圧力になっていると
言う意味では、スクリュー構成体（１６）及び（１７）
と同じである．不必要に考えられるかも知れないが、一
度び機械が作動したならば、吸引ポンプ或は扇風機を排
気口のいずれかに連結させ、その工程の始動を助けるか
、或は蒸気状物質或は排気ガスの取り出しを助けるよう
に系中で用いてもよく、それは望ましいと考えられるで
あろう． 排気口（２６）は、領域（１９）から下流で放出された
軽い揮発性物質が入る排気口であり、排気口（２６）は
これらの揮発性物質を保留し、それらから有用な生成物
を分離したい理由が存在する場合には、適当な凝縮器へ
導いてそれを与えるようにしてもよく、或はそれらを燃
焼するためのバーナーへ導いてもよい．領域（２３）の
下流には、第５図に示した単頭又は単葉形状の螺旋状ス
クリュー構成体（２７）及び（２８）がシャフト（１３
）及び（１４》上に固定されており、それらは、スクリ
ュー構成体（２４）及び（２５）のピッチに対し、廃棄
物の再圧縮を開始させるようなピッチを有する．スクリ
ュー構成体（２７）及び（２８）によって占められなバ
レルの領域（２９）は、最初の再圧縮領域として働き、
そして領域（３０）へ導き、そこではパドル（２０ｍ）
及び（２０ｂ）と同じレンズ状形態及び螺旋形をしたパ
ドル部材（３１ａ）及び（３ｌｂ）が廃棄物を切断及び
細断しながら更に廃棄物を圧縮し緻密にする．パドル（
３１ａ）及び（３ｌｂ）は、第８図及び第９図に例示さ
れたパドル（ＺＯａ）及び（２０ｂ）と同様に配列され
る．ここでも、界面２で前進パドルと後退パドルとが接
している領域（３０）の下流端で流れを逆にするよりは
、流れを前進させるように遥かに多くのパドル（３１ａ
）及び（３ｌｂ）が螺旋状に配列されており、正味の流
れは前進になる．領域（２３）及び（２９）では、導入
された，ふわふわした廃棄物が焼かれ始め、更に領域（
３０）で焼かれ、その結果廃棄物が隣接下流領域（３１
）に達する時までにそれは暗褐色になっている．領域（
２３）から下流方向へ進む廃棄物の色は、次第に黄褐色
から領域（３０）の排出端の所でとる暗褐色まで変化し
、その排出端では４５０°Ｆ近辺の温度に到達している
． 領域（３１）では、螺旋部材（２７）及び（２８）と同
様な単葉スクリュー構成体（３２）及び（３３》が、領
域（３１）の上流端の所でシャフト（１３）及び（１４
）上に固定されている．全く同じ形状であるが、後退型
のスクリュー構成体（３４）及び（３５）が領域（３１
）の下流端の所のシャフト（１３）及び（１４）上に固
定されており、界面２で前進スクリュー構成体（３２》
及び（３３）と接している．スクリュー構成体（３４）
及び（３５）は、スクリュー楕成体（３２）及び（３３
）と共に廃棄物自体に仕事をさせる働きをし、廃棄物に
かなり大きな仕事熱を与える．領域（２９）、（３０）
及び（３１）を通って進む廃棄物は、その熱分解工程中
体積及び粒径が著しく減少していき、少なくとも領域（
３６）のスクリュー構成体（３４）及び（３５）と（３
２）及び（３３）との間の界面２の近くでは、バレル（
１２）を満たす圧縮廃棄物からなる蒸気遮蔽物が与えら
れる．領域（２９、３０及び３１）中で放出される軽い
揮発物は、このようにして後方即ち上流方向へ向流的に
進み、排気口（２６）で排気される． 領域（３１）の下流には、第二減圧領域（３７）があり
、そこから排気口（３８）が伸びている．この領域（３
７）では、シャフト《１３》及び（１４）上に固定され
、スクリュー構成体（２４、２５及び１６、１７）と同
じ形状をもつ送りスクリュー構成体（３９）及び（４０
）は、排気口（３８）の所での排気物の減圧を可能にす
るようなピッチになっている．排気口（３８）は重質揮
発物排気口であり、有用な重質蒸気の分離及び回収を可
能にする適当な凝縮器へ連結されていてもよい．別法と
して、これらの蒸気は工業的過程等のために必要な熱を
供給するために効果的に燃焼されてもよい．温度が５７
５〜６００°Ｆの近辺の温度に達している領域（３フ）
の下流にはスクリュー構成体（２７）及び（２８）と同
じ形状をもつ送りスクリュー構成体（４１）及び《４２
》が、全体的に４３で示されている領域中のシャフト（
１３）及び（１４）上に固定されており、シャフト《１
３》及び《１４》上に固定された同様な形態をしている
が反対向きの単葉スクリュー構成体（４４）及び（４５
）と共に廃棄物を再圧縮し、界面（４６）の所に第三蒸
気遮蔽物を形成する働きをしており、その遮蔽物はこの
領域及び領域（３７）で発生した重質揮発物を向流的に
逆即ち上流方向に排気口（３８）の所へ押し戻す．蒸気
遮蔽物領域（４６）では、温度が６００°Ｆの近辺の温
度へ上昇しており、廃棄物の最終的炭化が行なわれる．
スクリュー構成体（３９）及び（４０）中の生成物は、
暗褐色／黒色の色になっているのに対し、領域（４３）
中では、廃棄物は完全に黒色で、木炭状の外観をしてい
る．領域（４３）からの廃棄物は直接慣用的エネルギー
回収冷却器へ押し出され、それはその炭を大気中へ放出
される前に自然発火温度より低い温度へ冷却する． 典型的には、冷却器は循環冷却用流体が通過する中空送
りスクリューを取り囲むバレルを有する．そのような加
熱された再循環冷却用流体は勿論利用目的に従い、熱を
供給するために更に用いられてもよい． 反応器Ｒを通過する問に、導入された廃棄物は重量が約
５０〜６０％減少し、体積も著しく減少しているであろ
う．反応器中、温度が上昇し、熱分解が徐々に進行する
に従って、一層高度の緻密化が達成されることが必要で
ある．第１０図は、この方法で起きる緻密化曲線を、相
対的緻密化を例示するため０〜１０のスケールで示して
おり、１０の値は排出口で押し出される緻密化度を示し
ている．生成物は、冷却器から大気中へ乾燥した脆い粒
状物として放出され、それは熱分解された都市廃棄物の
場合には、更に処理されることなく、例えば、実用的発
電所の石炭添加物として用いることができる．そのよう
な添加物は、粉末石炭９０％対本発明の装置で生じた炭
１０％の範囲の石炭対添加物重量比で実用的集合バーナ
ーへ供給される混合物中に用いられてもよい．本発明の
装置から放出される炭生成物は、上述の如き脆く炭粒子
の表面上に粘着性重質タール等の存在により凝集する傾
向はもたないであろう．廃棄物を徐々に熱分解し、その
温度を５５０°Ｆ〜６００°Ｆの範囲の最終温度へ徐々
に上昇させることにより、或る有機物質を化学的に結合
した状態で保持する炭生成物が得られ、その結果その炭
は燃焼した時、以前よりも高いＢＴＵ発熱量を与える．
本発明の低温法により製造された熱分解都市廃棄物炭生
成物は、典型的には高級石炭に非常によく似たＢＴＵ／
ｌｂ値を与えるのに対し、従来の方法により得られる生
成物は、低級石炭に似たＢＴＵ／ｌｂ値を生じている．
本発明の生成物では、燃焼性もかなりよくなっている．
第１１図には、得られる値を例示するグラフが示されて
いる． 車体を取り扱う鋼再溶融施設からの廃棄物を、金属及び
ガラス成分を分離した後、同様に本発明の方法を用いて
転化することができる．典型的には、車体を寸断した後
、磁石による分離を用いて鋼及び他の磁性合金を除去し
、アルミニウム、銅及びガラスもその寸断物質から予め
分離される．残りの物質は、典型的には大部分が合成プ
ラスチック含有物であるが、紙、木及び天然繊維織物の
如き幾らかのセルロース物質も含んでいるであろう．プ
ラスチック物質には、性質が熱可塑性又は熱硬化性であ
る発泡した細胞状材料、合成織物材料、固い成形材料及
びパネル材料が含まれているのが典型的であろう．勿論
、車体の実質的に全て又は部分が合成プラスチック材料
から形成されている或る乗り物もあるであろう． そのような有機工業゛的廃棄物は、都市廃棄物の場合と
本質的に同じ処理条件で、第１図〜第９図に示した混合
反応器を通して送ることができる．第１０図に関する限
り、描かれた曲線は典型的なものであるが、廃棄物のプ
ラスチック含有量が一層高い場合にはそれら温度は幾ら
か変化するであろう．熱分解の結果として得られる乾燥
した均一な黒色炭物質は、最大粒径が大略１／４　ｉｎ
であり、比較的高い灰分含有量を有する．従って、その
ｌｌｂ当たりの向上した生成物加熱値は比較的低く、大
略５０００Ｂ　Ｔ　Ｕ／ｌｂである．そのような炭生成
物は、その炭から全での熱量を回収するためには、かな
り高いＢＴＵ値を有する燃料と混合される必要があると
考えられる．しかし、その炭には別な用途もあり、例え
ば、灰分含有量が非常に高いためコンクリートプラント
中の実質的に不活性な充填剤として有用である． 前述の如く、第一熱分解器排気口（１８）は水蒸気空気
の蒸気を生じ、第二排気口（２６）は軽い有機蒸気を生
じ、第三排気口（３８）は少量の暗い一層液体性の蒸気
を生ずる．炭は、典型的には５３６〜６００°Ｆの範囲
の温度で混合器から排出される．排気口（３８）では、
廃棄物の温度は典型的には５００〜５５フ°Ｆの範囲に
あるであろうが、排気口（２６）ではその温度は４００
〜５３０°Ｆの範囲にあるのが典型的であろう．排気口
（１８》では、その典型的な温度範囲は２２５〜５００
°Ｆであろう．行なわれた試験では、本方法は成功裡に
作動し、一片の金属が供給物質と一緒に熱分解器に入り
、熱分解器内部を破損した時に止められただけであった
． 本発明の幾つかの態様についてだけ詳細に記述してきた
が、記載した方法を修正できることは当業者には明らか
であろう．従って、全での特徴についでの前記記述は何
等限定的なものではなく、例として考えられるべきであ
り、本発明の真の範，囲は特許請求の範囲に規定される
範囲である．

【図面の簡単な説明】

第１図は、廃棄物が処理される反応器を例示する概略的
部分的側断面図である． 第２図は、第１図に例示した反応器の上から見た断面図
である． 第３図は、第１図の線３−３に沿ってとった二軸スクリ
ューを通る横断面図である． 第４図は、第１図の線４−４に沿ってとった、或る領域
で用いられる拭いパドルの横断面図であ゛る．第５図は
、第１図の線５−５に沿ってとった横断面図である． 第６図は、反応器の導入端の上がら見た部分的拡大断面
図である． 第７図は、反応器の排出端の上から見た部分的断面図で
ある． 第８図は、反応器の幾つかの領域中の各シャフト上にパ
ドル部材が螺旋形に配列される仕方を概略的に例示する
拡大側面図である． 第９図は、第８図に例示した部材の側面図である． 第１０図は、廃棄物が反応器を通過する間にどのように
圧縮及び減圧されるかを例示する緻密化グラフである． 第１１図は、本発明の方法により都市廃棄物がら有用な
炭が形成される温度範囲を描いたグラフである． １２−バレル室、　　　　１３．１４−シャフト、１６
，１７，２４，２５，２７，２８，３９．４０−スクリ
ュー構成体、１８，１６．３８−一排気口、　２０ａ，
２０ｂ，３１ａ，３ｌｂ−パドル、１９一圧縮領域、　
　　２３．３７−減圧領域、２９一再圧縮領域．

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. （１）粉砕された主に有機廃棄物からなる混合物を連続
   的に炭化する方法において、 ａ、内容物が実質的に有機物質である粉砕された廃棄物
   流を、軸方向に伸びた一緒に回転する混合機シャフトを
   取り囲む軸方向に長くなったバレルを有する連続的混合
   機の一端へ連続的に供給し、 ｂ、前記廃棄物を前記シャフト上の物質送り部材と接触
   させ、前記混合機の前記一端に導入された前記廃棄物を
   連続的に第一混合機領域を通して前進させ、 ｃ、下流の混合機領域中で、バレル中前記廃棄物のため
   の比較的狭くなった空間体積しか残していない前記シャ
   フト上の物質搬送・圧縮部材に前記廃棄物を通すことに
   より実質的に空気を存在させずに前記廃棄物を次第に圧
   縮し、その空間体積の狭さのため、バレルを満たし且つ
   蒸気遮蔽物として働く移動する廃棄物の塊りを形成し、
   同時に廃棄物自体への仕事により、前記混合機へ外部か
   らの熱物質を与えて前記移動廃棄物へ伝導することなく
   、前記廃棄物の温度を揮発物遊離・廃棄物炭化温度に断
   熱的に維持する熱を前記廃棄物中に発生させ、 ｄ、前記下流領域から揮発物を排気し、そして ｅ、炭化された生成物を排出させる、 諸工程からなる廃棄物連続的炭化法。
2. （２）細断した紙、ゴミ、木、混合物の４〜８重量％位
   のわずかな割合の合成プラスチックからなる主に有機廃
   棄物からなる混合物を連続的に炭化し、前記混合物を有
   用な可燃性炭生成物に還元する方法において、 ａ、実質的に有機物である内容物及び幾らかの水分含有
   量を有する細断した廃棄物流を、軸方向に伸びた一緒に
   回転する一対のシャフトを取り囲む軸方向に長いバレル
   で、一端から他端まで上下同じ大きさの８の字型の断面
   のバレル室をもつバレルを有する二軸スクリュー混合機
   の一端へ連続的に供給し、 ｂ、前記シャフト上の一緒に回転する物質混合・搬送部
   材で、前記同じ大きさのバレル中前記廃棄物のための狭
   くなった空間体積しか残していない物質混合・搬送部材
   を通して前記廃棄物を連続的に前進させることにより、
   前記混合機の前記一端に導入された前記廃棄物を次第に
   圧縮し、その空間体積の狭さのため、第一蒸気遮蔽物と
   して働くバレル充填移動廃棄物塊を形成し、前記廃棄物
   を圧縮して取込まれていた空気を絞り出すのに必要な前
   記廃棄物に加えられた仕事のエネルギーを利用して、前
   記混合機へ外部からの熱物質を与えて前記廃棄物へ伝導
   することなく、前記廃棄物の温度を水分蒸発温度に断熱
   的に上昇させ、ｃ、前記第一蒸気遮蔽物より上流の第一
   排気領域から空気及び気化された水分を排気し、ｄ、前
   記シャフト上の一緒に回転する物質混合・搬送部材を通
   して前記廃棄物を前進させることにより前記廃棄物を前
   記第一蒸気遮蔽物から下流方向へ送り続け、排気口を有
   する第二排気領域中で前記廃棄物を減圧し、前記第二排
   気領域で前記排気口から押出される程にはバレルを満た
   していない移動する廃棄物の塊を与え、 ｅ、前記シャフト上の一緒に回転する物質混合・搬送部
   材で、前記同じ大きさのバレル中前記廃棄物のための比
   較的狭くなった空間体積しか残していない物質混合・搬
   送部材を通して前記廃棄物を送ることにより、第一再圧
   縮領域で空気を存在させずに前記廃棄物を次第に再圧縮
   し、その空間体積の狭さのため、前記バレルを満たし且
   つ第二蒸気遮蔽物として働く移動する廃棄物塊を形成し
   、同時に前記廃棄物を再圧縮するのに必要な仕事のエネ
   ルギーを利用して、前記混合機へ外部からの熱物質を与
   えて前記廃棄物へ伝導することなく、前記廃棄物の温度
   を比較的軽い揮発物の気化温度へ断熱的に上昇させ、 ｆ、前記第二排気領域から前記一層軽い揮発物を排気し
   、 ｇ、前記シャフト上の一緒に回転する物質混合・搬送部
   材を通して前記廃棄物を前進させることにより前記廃棄
   物を送り続け、排気口を有する第三排気領域中で前記廃
   棄物を減圧し、前記第三排気領域で前記排気口から押出
   される程にはバレルを満たしていない移動する廃棄物の
   塊を与え、れ、前記シャフト上の一緒に回転する物質混
   合・搬送部材で、前記同じ大きさのバレル中前記廃棄物
   のための比較的狭くなった空間体積しか残していない物
   質混合・搬送部材を通して前記廃棄物を送ることにより
   、第二再圧縮領域で空気を存在させずに前記廃棄物を再
   び次第に前進再圧縮し、その空間体積の狭さのため、前
   記バレルを満たし且つ第三蒸気遮蔽物として働く移動す
   る廃棄物塊を形成し、同時に前記廃棄物を再圧縮するの
   に必要な仕事のエネルギーを利用して、前記混合機へ外
   部からの熱物質を与えて前記廃棄物へ伝導することなく
   、前記廃棄物の温度を４５０°Ｆ〜６００°Ｆの範囲の
   近辺で前記廃棄物が炭化され且つ一層重い揮発物が遊離
   される温度に断熱的に上昇させ、 ｉ、前記第三排気領域から前記一層重い揮発物を排気し
   、そして ｊ、前記混合機の他端から脆い粒状炭を排出させる、 諸工程からなる廃棄物連続的炭化法。
3. （３）炭が冷却機を通過して自然発火温度よりも低い温
   度へ低下する請求項２に記載の方法。
4. （４）廃棄物の炭化が、バレル中の空気欠乏雰囲気のた
   め第三排気領域の上流で完了する請求項２に記載の方法
   。
5. （５）廃棄物を圧縮して空気を絞り出し、第一遮蔽物を
   形成する物質混合・搬送部材が、実質的にレンズ状の形
   態をした双葉状部材である請求項２に記載の方法。
6. （６）廃棄物を再圧縮して第二遮蔽物として働く移動す
   る廃棄物塊を形成する物質混合・搬送部材が、実質的に
   レンズ状の形態をした双葉状部材である請求項５に記載
   の方法。
7. （７）廃棄物を再圧縮して第三遮蔽物として働く移動す
   る廃棄物塊を形成する導入物混合・搬送部材が、単葉状
   部材である請求項２に記載の方法。
8. （８）第一排気領域で廃棄物の温度が２２５°Ｆの近辺
   の水準に上昇されている請求項２に記載の方法。
9. （９）第二排気領域で廃棄物の温度が４００°Ｆの近辺
   の水準に上昇されている請求項８に記載の方法。
10. （１０）第二再圧縮領域で廃棄物の温度が４００°Ｆの
    近辺の水準に上昇されている請求項２に記載の方法。
11. （１１）第三排気領域で廃棄物の温度が５９０°Ｆの近
    辺の水準に上昇されている請求項２に記載の方法。
12. （１２）第一及び第二再圧縮領域で、物質混合・搬送部
    材が、その物質混合・搬送部材によって下流方向へ動か
    されている廃棄物に対し向流状に仕事をするように廃棄
    物を動かす請求項２に記載の方法。
13. （１３）第一蒸気遮蔽物で、物質混合・搬送部材が、そ
    の物質混合・搬送部材によって下流方向へ前進させられ
    ている廃棄物に対し向流状に仕事をするように廃棄物を
    動かし、圧縮及び仕事エネルギー発生に役立たせる請求
    項２に記載の方法。
14. （１４）工程ｂでの物質混合・搬送部材が、廃棄物に真
    の前進圧縮圧力を与える、シャフト上に対向螺旋状に配
    列された部材を含む請求項２に記載の方法。
15. （１５）主に有機物の細断した廃棄物からなる混合物を
    連続的に炭化し、それを炭生成物へ還元することにより
    製造された高ＢＴＵ／ｌｂ炭で、ａ、実質的に有機物の
    内容物を有する細断した廃棄物流を、軸方向に伸びた混
    合機シャフトを取り囲む軸方向に長いバレルを有する連
    続的混合機の一端へ連続的に供給し、 ｂ、前記シャフト上の物質搬送・圧縮部材で、前記バレ
    ル中前記廃棄物のための狭くなった空間体積しか残して
    いない物質搬送・圧縮部材を通して前記廃棄物を連続的
    に前進させることにより、前記混合機の前記一端に導入
    された前記廃棄物を次第に圧縮し、その空間体積の狭さ
    のため、前記バレルの第一領域で第一蒸気遮蔽物として
    働くバレル充填移動廃棄物塊を形成し、前記廃棄物中に
    取込まれていた空気を絞り出すのに必要な前記廃棄物に
    加えられた仕事のエネルギーを利用して、前記廃棄物の
    温度を維持し、 ｃ、前記第一蒸気遮蔽物より上流の第一排気領域で、前
    記第一領域から絞り出された空気を排気し、 ｄ、前記シャフト上の物質混合・搬送部材を通して前記
    廃棄物を前進させることにより、排気口を有する更に下
    流の排気領域中で前記第一蒸気遮蔽物から下流に前記廃
    棄物を送り続け、然も前記物質混合・搬送部材は、前記
    更に下流の領域で排気口から押出される程にはバレルを
    満たしていない移動する塊を与え、 ｅ、前記シャフト上の物質搬送・圧縮部材で、前記バレ
    ル中前記廃棄物のための比較的狭くなった空間体積しか
    残していない物質搬送・圧縮部材を通して前記廃棄物を
    送ることにより、更に下流の領域で空気を実質的に存在
    させずに前記更に下流の排気領域から下流の廃棄物を次
    第に圧縮し、その空間体積の狭さのため、前記バレルを
    満たし且つ別の蒸気遮蔽物として働く移動する廃棄物塊
    を形成し、同時に廃棄物自体に対し仕事をして、前記混
    合機へ外部からの熱物質を与えて前記移動する廃棄物へ
    伝導することなく、前記廃棄物の温度を４５０°Ｆ〜６
    ００°Ｆの範囲の揮発物遊離・廃棄物炭化温度に断熱的
    に維持し、 ｆ、前記更に下流の排気領域中で前記排気口から揮発物
    を排気し、そして ｇ、前記更に下流の領域から脆い粒状炭を排出させる、 諸工程に従って製造された高ＢＴＵ／ｌｂ炭。