JPH10122536A

JPH10122536A - 熱分解反応器の排出装置

Info

Publication number: JPH10122536A
Application number: JP27112596A
Authority: JP
Inventors: Suminao Tomoyasu; 純直友保; Hiroyuki Fujio; 弘幸藤尾; Toshimi Tsukada; 俊美塚田
Original assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Current assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority date: 1996-10-14
Filing date: 1996-10-14
Publication date: 1998-05-15

Abstract

(57)【要約】【課題】外部空気のシール性と熱分解残留物の排出が
良好で、装置を単純化し構造が簡便である。【解決手段】投入された廃棄物ａを熱分解ガスと熱分
解残留物ｂとに熱分解する熱分解反応器２の出口に設け
られ、該熱分解反応器２で生成した熱分解ガスと熱分解
残留物とを分離して排出すると共に熱分解残留物ｂの排
出路から外部空気が侵入するのを防ぐシール手段１６を
備えた熱分解反応器の排出装置１２において、前記シー
ル手段１６は、先方に送られる熱分解残留物ｂ自体を外
部空気侵入防止部材とするマテリアルシール構造のスク
リューコンベヤ１７より成ると共に、熱分解残留物ｂを
冷却する冷却手段２７を備える。更に、降下部２３に蓄
積された熱分解残留物ｂの高さ３５に応じてスクリュー
コンベヤ１７にオン・オフ又は回転数を制御する制御信
号３４を送る送出量制御手段３１を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、投入された廃棄物
（家庭やオフィスなどから出される都市ごみ等の一般廃
棄物、廃プラスチック、カーシュレッダー・ダスト、廃
オフィス機器、電子機器、化成品等の産業廃棄物など可
燃物を含むもの）を熱分解ガスと主として不揮発性成分
からなる熱分解残留物とに熱分解する熱分解反応器の出
口に設けられ、該熱分解反応器で生成した熱分解ガスと
熱分解残留物とを分離して排出すると共に熱分解残留物
の排出路から外部空気が侵入するのを防ぐシール手段を
備えた熱分解反応器の排出装置及びこれを用いた廃棄物
処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】都市ごみ等の一般廃棄物や廃プラスチッ
クなどの可燃物を含む廃棄物の処理装置の一つとして廃
棄物を熱分解反応器に入れて低酸素雰囲気中で加熱して
熱分解し、熱分解ガス（乾流ガス）と主として不揮発性
成分からなる熱分解残留物とを生成し、この熱分解ガス
と熱分解残留物とを排出装置において分離し、更に熱分
解残留物を冷却した後、分離装置に供給してカーボンを
主体とする燃焼性成分と、例えば金属や陶器、砂利、コ
ンクリート片等の瓦礫よりなる不燃焼性成分とに分離
し、燃焼性成分を粉砕し、この粉砕された燃焼性成分と
前記した熱分解ガスとを燃焼溶融炉に導いて燃焼させ、
生じた燃焼灰を該燃焼溶融炉の前記燃焼による燃焼熱に
より加熱して溶融スラグとなし、この溶融スラグを外部
に排出して冷却固化させるようにした廃棄物処理装置が
知られている（特公平６−５６２５３号公報）。

【０００３】前記熱分解残留物の排出装置は、熱分解ガ
スを上部排出口から、又熱分解残留物を下部排出口から
排出するが、下部排出口から排出された熱分解残留物は
冷却された後、大気下に排出されるため、この下部排出
口はシールされ熱分解反応器や排出装置内が低酸素雰囲
気に保持されている。

【０００４】図５は、従来技術に係る熱分解反応器の排
出装置の一例を示したものである。この図において、投
入部１０１に投入された廃棄物ａは、図示していない供
給装置により熱分解反応器１０２内に供給され、ここで
加熱空気等の熱媒体によって加熱され、熱分解ガスＧ₁
と熱分解残留物ｂに熱分解される。これら熱分解ガスＧ
₁と熱分解残留物ｂは、隣接する排出装置１０３に移送
され、熱分解ガスＧ₁は上部から、熱分解残留物ｂは下
部から凡そ４５０℃の温度で排出される。

【０００５】排出装置１０３の下部にはシール装置１０
４が設けられている。このシール装置１０４は二つのス
ライド式ゲート１０５、１０６から成り、その出口側に
冷却装置１０７が接続されている。すなわち、熱分解反
応器１０２及び排出装置１０３内は、負圧で外部から空
気が侵入し易いが、二つのスライド式ゲート１０５、１
０６が交互に開閉され、外部空気の侵入が防止されなが
ら熱分解残留物ｂが排出されるようになってる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
熱分解反応器の排出装置１０３は、そのシール装置１０
４としてスライド式ゲート１０５、１０６を採用してい
たので、処理量が多くなった場合に、スライド式ゲート
１０５、１０６が大きくなり、製作精度の問題で外部空
気のシールを損なう恐れがあった。

【０００７】更に、排出装置１０３から排出される熱分
解残留物ｂは、凡そ４５０℃の温度で排出されるので、
ゲート１０５、１０６その他の部分が熱変形し、この点
からもゲート１０５、１０６の開閉、冷却装置１０７の
作動等に悪影響を与え、外部空気のシール性に支障を来
す恐れがあった。

【０００８】本発明の目的は、上記従来技術のスライド
式ゲート構造の課題を解決し、外部空気のシール性と熱
分解残留物の排出が良好で、構造が簡便な熱分解反応器
の排出装置及びこれを備えた廃棄物処理装置を提供する
ことである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、投入された廃棄物を熱分解ガスと主として不
揮発性成分からなる熱分解残留物とに熱分解する熱分解
反応器の出口に設けられ、該熱分解反応器で生成した熱
分解ガスと熱分解残留物とを分離して排出すると共に熱
分解残留物の排出路から外部空気が侵入するのを防ぐシ
ール手段を備えた熱分解反応器の排出装置において、前
記排出装置のシール手段は、先方に送られる熱分解残留
物自体を外部空気侵入防止部材とするマテリアルシール
構造の送出装置より成ると共に、前記熱分解残留物を冷
却する冷却手段を備えたものである。

【００１０】排出装置のシール手段がマテリアルシール
構造の送出装置より成るため、外部空気のシール性が安
定し向上する。又、該シール手段が熱分解残留物を冷却
する冷却手段とを備えているので、熱分解残留物を低い
温度で送り出すことが出来ると共に、装置の熱変形が防
止され熱分解残留物の排出を良好にする。この結果、後
段の冷却装置を省略出来、全体として構造が簡便にな
る。更に、上記熱分解反応器の排出装置において、前記
送出装置部分における熱分解残留物の滞留量に応じて前
記送出装置に送出量を制御するための制御信号を送る送
出量制御手段を備えたものである。送出装置部分におけ
る熱分解残留物の滞留量に応じて送出装置に送出量を制
御するための制御信号を送る送出量制御手段を備えたも
のは、上記熱分解反応器の排出装置の作用に加え、熱分
解残留物自体を外部空気侵入防止部材とするマテリアル
シール機能を一層向上する。即ち、送出装置部分にある
熱分解残留物の滞留量を適正に維持し、外部空気の侵入
を防止してシール性を良好に保つ。更に、上記いずれか
の熱分解反応器の排出装置において、前記送出装置は、
オン・オフ（駆動・停止）又は回転数制御によって送出
量を制御出来るスクリューコンベヤである。送出装置が
オン・オフ又は回転数制御によって送出量を制御出来る
スクリューコンベヤであるものは、上記いずれかの熱分
解反応器の排出装置の作用に加え、スクリューコンベヤ
のオン・オフ又は回転数制御によって送出量を制御出来
る。その上、構造が簡単で故障が少なく、熱分解残留物
を装置内部に保持して外部空気の侵入を一層確実に防止
する。そして、上記送出量制御手段を備えたいずれかの
熱分解反応器の排出装置において、前記送出量制御手段
は、前記排出装置の熱分解残留物降下部に蓄積している
熱分解残留物の高さを検出するレベルセンサーを備えた
ものである。このレベルセンサーを備えたものは、上記
送出量制御手段を備えたいずれかの熱分解反応器の排出
装置の作用に加え、汎用的なセンサーにより滞留量を高
さで検出でき、排出装置の駆動、停止又は回転数制御動
作を確実にする。又、廃棄物を熱媒体によって熱分解
し、熱分解ガスと主として不揮発性成分からなる熱分解
残留物とを生成する熱分解反応器と、該熱分解反応器で
生成された熱分解ガスと熱分解残留物とを分離して排出
する排出装置と、該排出装置から排出される前記熱分解
残留物を燃焼性成分と不燃焼性成分とに分離する分離装
置と、前記熱分解ガス及び前記燃焼性成分を移送し燃焼
させる燃焼溶融炉とを有する廃棄物処理装置において、
前記熱分解反応器の排出装置は、上記いずれかに記載の
排出装置を備えたものである。上記いずれかに記載の熱
分解反応器の排出装置を備えた廃棄物処理装置は、処理
効率が向上する。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明に係る熱分解反応器の排出
装置及びこれを備えた廃棄物処理装置の実施の形態を図
面に基づいて説明する。尚、以下の図１〜４において、
同じ構造、作用部分には同じ参照番号を付けて示す。図
４は、本発明に係る熱分解反応器の排出装置を備えた廃
棄物処理装置１の一実施の形態を示す系統図である。本
実施の形態の廃棄物処理装置１において、都市ごみ等の
廃棄物ａは、例えば二軸剪断式等の破砕機で、１５０ｍ
ｍ角以下に破砕され、コンベア等により投入部３に投入
される。投入部３に投入された廃棄物ａはスクリューフ
ィーダ４を経て熱分解反応器２内に供給される。熱分解
反応器２のドラム本体７部分は回転する。廃棄物ａは熱
分解反応器２内で、燃焼炉、例えば熱分解残留物等を燃
焼そせ溶融させる燃焼溶融炉４１の後流側に配置された
図示していない熱交換器により加熱され加熱空気ライン
Ｌ₁を介して供給される加熱空気ｇ（熱媒体）により３
００〜６００℃に、通常は４５０℃程度に加熱される。

【００１２】更に、加熱空気ｇにより加熱された廃棄物
ａは、熱分解して熱分解ガスＧ₁と、主として不揮発性
成分からなる熱分解残留物ｂとになり、排出装置１２に
送られる。排出装置１２は、排出室１３とシール手段１
６とよりなり、前記熱分解ガスＧ₁と熱分解残留物ｂは
排出室１３で分離される。排出室１３で分離された熱分
解ガスＧ₁は、排出室１３の上部から熱分解ガスライン
Ｌ₂を経て燃焼溶融炉４１のバーナ４２に供給される。
排出室１３の下部から排出される熱分解残留物ｂは、シ
ール手段１６を介して次工程に送り出される。シール手
段１６は次工程に送られる熱分解残留物自体を外部空気
侵入防止部材とするマテリアルシール構造の送出装置、
例えばスクリューコンベヤ１７を有する。この位置の熱
分解残留物ｂは４５０℃程度の比較的高温であるため、
シール手段１６に備えられた冷却手段２７、例えばジャ
ケット式の流通路２８中を流通する水により８０℃程度
に冷却されるようになっている。

【００１３】更に、熱分解残留物ｂは、例えば磁選式、
うず電流式、遠心式又は風力選別式等の公知の単独又は
組み合わされた分離装置４５に供給され、ここで細粒の
燃焼性成分ｃ（灰分を含む）と粗粒の不燃焼性成分ｄと
に分離され、不燃焼性成分ｄはコンテナ４６に回収され
再利用される。燃焼性成分ｃは、粉砕機４７により、例
えば１ｍｍ以下に微粉砕され、燃焼性成分ラインＬ₃を
経て燃焼溶融炉４１のバーナ４２に供給され、熱分解ガ
スラインＬ₂から供給された熱分解ガスＧ₁と送風機４８
により燃焼用空気ラインＬ₄から供給された燃焼用空気
ｅと共に１,３００℃程度の高温域で燃焼され、このと
き発生した燃焼灰は溶融スラグｆとなって、この燃焼溶
融炉４１の内壁に付着し、更に、内壁を流下し底部排出
口４３から水槽４４に落下し冷却固化される。

【００１４】燃焼溶融炉４１で生じた高温排ガスＧ
₂は、図示していない熱交換器を経て煙道ガスラインＬ₅
を介して廃熱ボイラ５０で熱回収され集塵器５１で除塵
され、更に排ガス浄化器５２で有害成分が除去された
後、低温のクリーンな排ガスＧ₃となって誘引送風機５
３を介して煙突５４から大気へ放出される。廃熱ボイラ
５０で生成した蒸気は、蒸気タービンを有する発電機５
６で発電に利用される。

【００１５】図１は、上記廃棄物処理装置１に備えられ
た熱分解反応器の排出装置の一実施の形態を示す一部省
略断面図である。廃棄物ａは、先に記したように投入部
３から熱分解反応器２内に供給される。図において５は
駆動モーター及び減速機を示す。熱分解反応器２は、廃
棄物ａの入口から出口に向かって傾斜すると共に回転し
ながら廃棄物ａを順次図１の右方の出口へ移動させる横
型回転式のもので、内部は、大気圧より低く維持され、
４５０℃程度の低酸素雰囲気にコントロールされてい
る。

【００１６】熱分解反応器２に供給された廃棄物ａは、
その一端側８から他端側９の方へ移動される。他方、加
熱空気ｇは、例えば熱分解反応器２のドラム本体７に設
けられたジャケット式流通路１０内を他端側９から一端
側８の方へ流通し、廃棄物ａを間接的に加熱し、熱分解
ガスＧ₁と主として不揮発性成分からなる熱分解残留物
ｂとに熱分解させる。

【００１７】先に述べたように、熱分解反応器２の出口
には排出装置１２が設けられている。排出装置１２は、
排出室１３とシール手段１６とで構成されているが、排
出装置の排出室１３は熱分解反応器２で生成した熱分解
ガスＧ₁と熱分解残留物ｂとを分離して排出する。前記
シール手段１６は、先方に送られる熱分解残留物ｂ自体
を外部空気侵入防止部材とするマテリアルシール構造の
送出装置であるスクリューコンベヤ１７と、熱分解残留
物ｂを冷却する冷却手段２７とを備えている。そして冷
却手段２７は、スクリューコンベヤ１７及びスクリュー
コンベヤ１７内の熱分解残留物ｂを冷却するようになっ
ている。

【００１８】スクリューコンベヤ１７は、そのスクリュ
ー軸１８の外側に沿って螺旋状のスクリュー（羽根）２
４が形成され、モーター及び減速機２５によって回転、
駆動され熱分解残留物ｂをマテリアルシール状態を維持
しつつ送り出す。冷却手段２７は、スクリューコンベヤ
１７自体を冷却する部分と熱分解残留物ｂを冷却する部
分とが設けられている。スクリューコンベヤ１７自体を
冷却する部分は、スクリューコンベヤのスクリュー軸１
８を冷却するが、熱分解残留物ｂも冷却することにな
る。スクリュー軸１８は、図２に示すように、円筒状で
内部に水供給管１９が設けられ、水供給管１９に冷却水
ｉが供給され適宜複数設けられた孔２０から吹き出しシ
ャフト内を流通して外側に排出される。

【００１９】図１に示すように、熱分解残留物ｂを冷却
する部分は、例えばスクリューコンベヤ１７の外側を囲
み、冷却水ｈが流通するジャケット式の流通路２８を設
けたものである。ジャケット式の流通路２８は、排出装
置１２の熱分解残留物ｂ降下部２３下端と、スクリュー
コンベア１７の本体２２との両方に形成されている。
尚、上記熱分解残留物ｂを冷却する部分は、ジャケット
式のものであるが、図３に示すように、略半割りパイプ
２１をスクリューコンベヤ１７の外側に巻きつけること
も出来る。半割りパイプ２１を巻きつける冷却手段は、
冷却水ｈの通路がスクリューコンベヤ１７の一端から他
端に形成され、バイパスすることなしに確実に流通し冷
却する。この際、半割りパイプ２１の入口、出口はそれ
ぞれ複数設けられても良い。

【００２０】更に、図１において、排出装置１２の降下
部２３に蓄積された熱分解残留物ｂの滞留量、例えば熱
分解残留物ｂの高さ（レベル）３５に応じてスクリュー
コンベヤ１７に駆動、停止又は回転数を制御する制御信
号３４を送る送出量制御手段３１を備えている。送出量
制御手段３１は、降下部２３の熱分解残留物ｂの高さ３
５を検出する二つのレベルセンサー３３ａ、３３ｂを備
えている。

【００２１】尚、スクリューコンベヤ１７の出口におけ
る熱分解残留物ｂは、流動性が良いので、傾斜角θ（安
息角）は小さくなり、スクリューコンベヤ１７本体の軸
が水平だと長くなるので出口側を高い位置に設定して傾
斜させることも出来る。他方スクリューコンベヤ１７の
軸を水平にして、２点鎖線で示す堰３７を設けても良
い。この場合、熱分解残留物ｂは、２点鎖線３８のよう
にオーバーフローするようになるのでマテリアルシール
性が向上する。

【００２２】以上の構造を有する本実施の形態の熱分解
反応器の排出装置１２は、次のように作用する。即ち、
熱分解残留物ｂを送り出すスクリューコンベヤ１７と、
スクリューコンベヤ１７自体及び熱分解残留物ｂを冷却
する冷却手段２７とを備えたものは、熱分解残留物ｂを
冷却することにより熱分解残留物ｂを低い温度、例えば
８０℃で送り出すことが出来ると共に、後段の冷却装置
を省略でき、装置を単純化し構造を簡便にする。又、ス
クリューコンベヤ１７自体を冷却することによりスクリ
ューコンベヤ１７の熱変形を防止し、装置の作動を正常
に維持すると共に熱分解残留物ｂの排出を良好にする。

【００２３】更に、熱分解残留物ｂの高さ３５に応じて
スクリューコンベヤ１７にオン・オフ又は回転数を制御
するための制御信号を送る送出量制御手段３１を備えた
ものは、降下部２３の熱分解残留物ｂの高さ３５を適正
に維持し、外部空気の侵入を防止してシール性（マテリ
アルシール）を良好に保つ。又、スクリューコンベヤ１
７は、構造が簡単で故障が少なく、熱分解残留物ｂを装
置内部に保持して外部空気の侵入を一層確実に防止す
る。

【００２４】更に、スクリューコンベヤ１７における熱
分解残留物ｂの滞留量に応じてスクリューコンベヤ１７
に送出量を制御するための制御信号３４を送る送出量制
御手段３１を備えたものは、熱分解残留物ｂ自体を外部
空気侵入防止部材とするマテリアルシール機能を一層向
上する。即ち、スクリューコンベヤ１７にある熱分解残
留物ｂの滞留量を適正に維持し、外部空気の侵入を防止
してシール性を良好に保つ。

【００２５】そして、送出量制御手段３１が排出装置の
熱分解残留物降下部２３に蓄積している熱分解残留物ｂ
の高さを検出するレベルセンサー３３ａ、３３ｂを備え
たものは、汎用的なセンサーにより高さで検出でき、ス
クリューコンベヤ１７のオン・オフ又は回転数制御を確
実にする。正常運転時においては、図１に示すように、
熱分解残留物ｂの高さ（レベル）３５は、レベルセンサ
ー３３ａとレベルセンサー３３ｂとの間に位置し、熱分
解残留物ｂが更に供給されてレベルセンサー３３ａの位
置まで上昇した時に、スクリューコンベヤ１７が駆動さ
れ、レベルセンサー３３ｂの位置まで下降した時にスク
リューコンベヤ１７が停止する。或いは、降下部２３に
降下して来る熱分解残留物ｂの流量とスクリューコンベ
ヤ１７で搬出される流量が釣り合うようにスクリューコ
ンベヤ１７のスクリュー回転数が制御され、高さ（レベ
ル）３５がレベルセンサー３３ａとレベルセンサー３３
ｂとの間に維持される時、スクリューコンベヤ１７は連
続的に駆動され、シール性は保たれる。そして、汎用的
なレベルセンサー３３ａ、３３ｂを使用することによ
り、滞留量を高さで検出し、制御を確実にする。

【００２６】又、熱分解反応器が上記排出装置１２を備
えた廃棄物処理装置１は、処理効率が向上する。

【００２７】

【発明の効果】本発明の熱分解反応器の排出装置によれ
ば、外部空気のシール性と熱分解残留物の排出が良好
で、構造が簡便である。又後段の冷却装置を省略でき
る。又、本発明の廃棄物処理装置によれば、処理効率が
向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る熱分解反応器の排出装置の一実施
の形態を示す一部省略断面図である。

【図２】図１に示したスクリューコンベヤのスクリュー
軸の要部拡大断面図である。

【図３】排出装置の冷却手段の他の実施の形態を示す正
面図である。

【図４】本発明に係る熱分解反応器の排出装置を備えた
廃棄物処理装置の一実施の形態を示す系統図である。

【図５】従来技術に係る熱分解反応器の排出装置の例を
示す一部省略系統図である。

【符号の説明】

１廃棄物処理装置２熱分解反応器１２排出装置１６シール手段１７スクリューコンベヤ（送出装置）２７冷却手段３１送出量制御手段３３ａ、３３ｂレベルセンサー３４制御信号４１燃焼溶融炉４５分離装置Ｇ₁ 熱分解ガスａ廃棄物ｂ熱分解残留物ｃ燃焼性成分ｄ不燃焼性成分ｇ加熱空気（熱媒体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ２３Ｇ 5/50 ＺＡＢＦ２３Ｇ 5/50 ＺＡＢＡ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】投入された廃棄物を熱分解ガスと主とし
て不揮発性成分からなる熱分解残留物とに熱分解する熱
分解反応器の出口に設けられ、該熱分解反応器で生成し
た熱分解ガスと熱分解残留物とを分離して排出すると共
に熱分解残留物の排出路から外部空気が侵入するのを防
ぐシール手段を備えた熱分解反応器の排出装置におい
て、前記排出装置のシール手段は、先方に送られる熱分解残
留物自体を外部空気侵入防止部材とするマテリアルシー
ル構造の送出装置より成ると共に、前記熱分解残留物を
冷却する冷却手段を備えたものであることを特徴とする
熱分解反応器の排出装置。
【請求項２】請求項１において、前記送出装置部分に
おける熱分解残留物の滞留量に応じて前記送出装置に送
出量を制御するための制御信号を送る送出量制御手段を
備えたものであることを特徴とする熱分解反応器の排出
装置。
【請求項３】請求項１又は２において、前記送出装置
は、オン・オフ又は回転数制御によって送出量を制御出
来るスクリューコンベヤであることを特徴とする熱分解
反応器の排出装置。
【請求項４】請求項２又は３において、前記送出量制
御手段は、前記排出装置の熱分解残留物降下部に蓄積し
ている熱分解残留物の高さを検出するレベルセンサーを
備えたものであることを特徴とする熱分解反応器の排出
装置。
【請求項５】廃棄物を熱媒体によって熱分解し、熱分
解ガスと主として不揮発性成分からなる熱分解残留物と
を生成する熱分解反応器と、該熱分解反応器で生成され
た熱分解ガスと熱分解残留物とを分離して排出する排出
装置と、該排出装置から排出される前記熱分解残留物を
燃焼性成分と不燃焼性成分とに分離する分離装置と、前
記熱分解ガス及び前記燃焼性成分を移送し燃焼させる燃
焼溶融炉とを有する廃棄物処理装置において、前記熱分
解反応器の排出装置は、請求項１乃至４のいずれかに記
載の排出装置を備えたものであることを特徴とする廃棄
物処理装置。