JPH11128878A - 廃棄物処理装置用の熱分解反応器 - Google Patents

廃棄物処理装置用の熱分解反応器

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JPH11128878A
JPH11128878A JP9302362A JP30236297A JPH11128878A JP H11128878 A JPH11128878 A JP H11128878A JP 9302362 A JP9302362 A JP 9302362A JP 30236297 A JP30236297 A JP 30236297A JP H11128878 A JPH11128878 A JP H11128878A
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JP
Japan
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waste
thermal decomposition
jacket
rotary drum
heating
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Withdrawn
Application number
JP9302362A
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English (en)
Inventor
Seigo Ando
清吾 安藤
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Abstract

(57)【要約】 【課題】熱分解反応の過程で生じる廃棄物中の合成樹脂
等の溶融によって、ジャケット内壁面に付着して炭化し
ようとする付着物を剥離除去して、伝熱面の熱伝熱効率
の低下を防止できて、効率よく熱分解できる廃棄物処理
装置用の熱分解反応器を提供する。 【解決手段】廃棄物処理装置用の熱分解反応器を、横型
回転ドラム内に廃棄物を加熱して熱分解するための加熱
管を配設し、前記横型回転ドラムの廃棄物投入側を二重
壁よりなるジャケットで形成して、このジャケットと前
記加熱管とを連通させると共に、前記ジャケットの内壁
面に接近して付着物掻落し部材を配設して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は廃棄物処理装置用の
熱分解反応器、より詳しくは、廃棄物を加熱して熱分解
し、乾留ガスと主として不揮発性成分よりなる熱分解残
留物とを生成する廃棄物処理装置用の熱分解反応器に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】都市ゴミなどの一般廃棄物や廃プラスチ
ックなどの可燃物を含む産業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大気圧以下の低酸素
雰囲気において加熱して、乾留ガスと熱分解残留物に熱
分解し、さら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
や陶器の破片、砂利、コンクリート片等のガレキよりな
る不燃焼性成分とに分離すると共に、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乾留ガスとを
溶融炉に導いて燃焼処理して、生じた燃焼灰と燃焼性成
分中に含まれている灰分とを溶融スラグにして排出して
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(例えば特開平1−49816号)。
【0003】そしてかかる廃棄物処理装置用の熱分解反
応器としては、通常は、間接加熱用の伝熱面を持つ加熱
管を内装した横型回転ドラムが用いられ、この横型回転
ドラム内に投入される廃棄物は、加熱管内に供給される
加熱流体により間接加熱されて300℃〜600℃、通
常は450℃程度で熱分解される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た加熱管を内装した横型回転ドラム式の熱分解反応器に
おいては、廃棄物の種類によっては加熱管の外表面に付
着物が生じ一種の被覆層を形成するので、熱伝導率が悪
くなり廃棄物の加熱が不十分となって熱分解の効率が低
下するという問題がある。
【0005】即ち、この横型回転ドラム式の熱分解反応
器おいては、20℃程度で入ってくる廃棄物が供給口か
ら横型回転ドラム内に投入され、他端の排出口側へ移送
されていく途中の過程において、排出口側から供給口側
に向かって、即ち向流方式で加熱管に供給される加熱流
体により加熱されて、450℃程度になって熱分解され
て、乾留ガスと熱分解残留物とからなる熱分解生成物と
なって排出口から排出されることとなる。
【0006】また一方で、最近の廃棄物中には、様々な
容器やフィルム状の物や衣類等の形態をした合成樹脂成
形品や合成樹脂品が比較的多く含まれているため、この
合成樹脂がこの熱分解の過程において200℃程度で溶
融して、この溶融した合成樹脂が加熱管等の表面に付着
する。この合成樹脂は付着した状態で加熱されると炭化
して固化し、一種の被覆層を形成して伝熱管等の熱伝導
率を低下させるので、熱伝熱効率が低下し、それに伴っ
て廃棄物の加熱効率が低下して効率よく熱分解ができな
くなるという問題がある。
【0007】また、この合成樹脂の溶融による付着は廃
棄物の投入側で発生する傾向があり、この部分の加熱装
置が伝熱管で構成されていると、付着物を剥離する作業
が著しく煩雑になるという問題がある。本発明は前記し
たような従来の問題点を解決するためになされたもので
あって、その目的は、熱分解反応の過程で生じる廃棄物
中の合成樹脂等の溶融によって、ジャケット内壁面に付
着して炭化しようとする付着物を剥離除去して、伝熱面
の熱伝熱効率の低下を防止できて、効率よく熱分解でき
る廃棄物処理装置用の熱分解反応器を提供せんとするも
のである。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の廃棄物処理装置用の熱分解反応器は、横型回転ドラム
内に廃棄物を加熱して熱分解するための加熱管を配設
し、前記横型回転ドラムの廃棄物投入側を二重壁よりな
るジャケットで形成して、このジャケットと前記加熱管
とを連通させると共に、前記ジャケットの内壁面に接近
して付着物掻落し部材を配設して構成される。
【0009】このような廃棄物処理装置用の熱分解反応
器においては、熱分解反応の過程で生じる廃棄物中の合
成樹脂等の溶融によって、ジャケット内壁面に付着して
炭化しようとする付着物を、横型回転ドラムが回転する
際に、このジャケット内壁面に接近して配置された付着
物掻落し部材で剥離除去できる。そして、好ましくはこ
の付着物掻落し部材を前記横型回転ドラムの軸方向に延
設して構成することにより、ジャケット内壁面全体を効
率よく掻落しする。
【0010】更に、前記横型回転ドラム内に廃棄物を供
給するスクリューフィーダを設けると共に、前記付着物
掻落し部材を前記スクリューフィーダのケーシングの廃
棄物排出側の延設部に取付けて構成することにより、軽
量でかつ簡単な構造となる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下図面に基づき本発明の実施の
形態の廃棄物処理装置用の熱分解反応器を説明する。図
1に示すように、廃棄物処理装置用の熱分解反応器1
は、横型回転ドラム式であり、この熱分解反応器1を構
成する回転ドラム2はモータの如き駆動装置3により回
転できるように構成され、その内部には加熱管4と二重
壁よりなるジャケット5と付着物掻落し部材6とを配設
して構成される。
【0012】詳述すれば、加熱管4は、図2に示すよう
に回転ドラム2の内壁に沿って配置される複数の加熱管
4aと回転ドラム2の半径方向に配置された複数の加熱
管4bとから構成され、それらの一端は図1に示すよう
に加熱媒体供給ヘッダー7に、他端はジャケット5の内
端側に設けた突出部5aに連通しており、更に、ジャケ
ット5は加熱媒体排出ヘッダー8に連通して形成されて
いる。
【0013】また、廃棄物aの供給側には、廃棄物aを
回転ドラム2内に投入するために、ケーシング10と、
スクリュー軸11と、スクリュー12とより構成される
スクリューフィーダ9が設けられる。このスクリューフ
ィーダ9の先のケーシング10の外側に回転ドラム2の
軸方向に延設された板状部材で構成される付着物掻落し
部材6が取付けられ、この付着物掻落し部材6の外縁6
aはジャケット5の内壁面5bに接近して配設され、し
かも、廃棄物aの投入を妨げないように、ケーシング1
0の上部に1個、又は図4に示すように所定の角θを有
して2個、或いはそれ以上の個数で、適宜選択され配置
される。
【0014】そして、廃棄物aの供給側と反対側には、
熱分解生成物bを排出する排出装置13を設けて構成す
る。次に、かかる構成による廃棄物処理装置用の熱分解
反応器1が組込まれて使用される廃棄物処理装置につい
て、図5に従って説明する。この廃棄物処理装置には、
都市ごみ等の可燃物を含有する廃棄物aを廃棄物処理装
置用の熱分解反応器1に供給する廃棄物供給装置14が
配設され、この廃棄物供給装置14は、バケット15を
有するクレーン16とスクリューフィーダ9とにより構
成されている。
【0015】そして、廃棄物処理装置用の熱分解反応器
1には、燃焼器である溶融炉17の後流に配置された高
温空気加熱器18により加熱された加熱空気cが加熱媒
体としてラインL1を経由して加熱媒体供給ヘッダー7
を介して、加熱管4からジャケット5内に供給されて、
熱分解反応器1の内部は低酸素雰囲気で300℃〜60
0℃、通常は450℃程度に加熱される。それと同時
に、後流側に配置された誘引送風機19により、その内
部はガス漏れ等を防止するために大気圧以下(負圧)に
保持されて運転される。
【0016】そして、20℃程度の温度で廃棄物供給装
置14により回転ドラム2内に投入された廃棄物aは、
この回転ドラム2内で加熱されて熱分解し、乾留ガスG
1と、不揮発性成分である熱分解残留物dとからなる熱
分解生成物bを生成する。この熱分解生成物bは排出装
置13において乾留ガスG1と熱分解残留物dと分離さ
れ、分離された乾留ガスG1は溶融炉17のバーナ20
に、又熱分解残留物dは冷却装置21に夫々供給され
る。
【0017】一方、図1に示すように、排出装置13に
より分離された熱分解残留物dは、冷却装置21で80
℃程度まで冷却された後、分離装置22に供給され、こ
こでカーボンを主体とした燃焼性成分gと金属や陶器、
砂利、コンクリート片等のガレキよりなる不燃焼性成分
hとに分離される。この不燃焼性成分hはコンテナ23
により回収され、一方の燃焼性成分gは粉砕機24に供
給されて、ここで例えば1mm以下の微粉に粉砕される。
この粉砕された燃焼性成分g′はラインL3を経由して
溶融炉17のバーナ20に供給される。
【0018】この粉砕された燃焼性成分g′と、前記し
たラインL2から供給される乾留ガスG1は、押込送風
機25によりラインL4から供給される燃焼用空気jに
より約1,300℃程度の高温域で燃焼処理され、この
燃焼により生じた燃焼灰と燃焼性成分g中に含まれる灰
分とは溶融して溶融スラグkとなり、溶融炉17の内壁
に沿って流下し水槽26内で冷却固化される。
【0019】そして、発生した燃焼ガスG2はラインL
5で高温空気加熱器18と発電装置に蒸気sを供給する
廃熱ボイラ28により熱回収された後、集塵装置29と
ガス洗浄装置30により除塵及びガス洗浄されて比較的
低温のクリーンな排ガスG3となって大部分は煙突27
から大気中に放出され、一部は押込送風機31によって
ラインL6を経由して冷却装置21に不活性ガスとして
供給される。
【0020】以上のような廃棄物処理装置で使用される
廃棄物処理装置用の熱分解反応器1の作用及び効果は以
下のようなものである。この廃棄物処理装置用の熱分解
反応器1の回転ドラム2内の加熱は、例えば450℃程
度まで加熱するが、その加熱過程において150℃〜2
00℃程度に達すると、廃棄物a中に含まれている合成
樹脂等が溶融する。
【0021】この溶融の発生は回転ドラム2の廃棄物a
の投入側、即ちジャケット5を設けた部分で著しく、そ
のため、この溶融物がジャケット5の内壁面に付着し、
かつ炭化して固化し、図4に示すような付着物eとな
る。しかしながら、この溶融した合成樹脂が付着しやす
い部分を二重壁よりなるジャケット5にして、伝熱面を
大径の円筒状に形成して付着物eの掻落しが容易な構造
にすると共に、このジャケット5の内壁面に接近して、
付着物掻落し部材6を設けたので、図4に示すように、
この付着物eは回転ドラム2が矢印f方向へ回転するこ
とにより、スクリューフィーダ9のケーシング10に固
定された付着物掻落し部材6により掻落すことができ、
ジャケット5の内壁面から剥離させて除去できる。
【0022】従って、ジャケット5の内壁面における熱
伝導率の低下を防止することができ、廃棄物aへの加熱
の効率の低下を防止できる。また、万一付着したとして
も、伝熱管に比較して掃除が容易にできるので、保守管
理が容易となる。また、付着物掻落し部材6を回転ドラ
ム2の軸方向に延在する板状部材で形成し、この板状部
材を廃棄物a投入用のスクリューフィーダ9のケーシン
グ10の廃棄物aの排出側の延設部に取付けるよう構成
したので軽量でかつ簡単な構造となり、効率よく付着物
eを剥離させることができる。
【0023】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よる廃棄物処理装置用の熱分解反応器によれば、熱分解
反応器を構成する横型回転ドラムの廃棄物投入側、即
ち、溶融した合成樹脂が付着しやすい部分を二重壁より
なるジャケット構造にして、伝熱面を大径の円筒状に形
成して付着物の掻落しが容易な構造にすると共に、更
に、このジャケット内壁面に接近して付着物掻落し部材
を配置している。
【0024】従って、回転ドラムの回転に伴って、この
付着物掻落し部材によって、ジャケット内壁面への付着
物を掻落すことができ、ジャケット内壁面の熱伝導率の
低下を防止できる。その結果、廃棄物への加熱効率を維
持することができ、効率よく熱分解できる。また、この
付着物掻落し部材を横型回転ドラムの軸方向に延設して
構成したので、回転ドラム自体の回転によって、ジャケ
ット内壁面全体を効率よく掻落しできる。
【0025】更に、横型回転ドラム内に廃棄物を供給す
るスクリューフィーダを設けると共に、付着物掻落し部
材をスクリューフィーダのケーシングの廃棄物排出側の
延設部に取付けて構成することにより、この付着物掻落
し部材を支持するための構造部材を改めて設ける必要が
無くなるので、軽量でかつ簡単な構造となり、効率よく
付着物を取り除くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る廃棄物処理装置用の熱分解反応器
の一部破断側面図である。
【図2】図1のA−A断面図である。
【図3】図1のB−B矢視図である。
【図4】付着物掻落し部材の他の実施例を示す正面図で
ある。
【図5】本発明による熱分解反応器を組み込んだ廃棄物
処理装置の一実施例の系統図である。
【符号の説明】
1 … 廃棄物処理装置用の熱分解反応器 2 …
横型回転ドラム 3 … 駆動装置 4 … 加熱管 5 … ジャケット 6 … 付着物掻
落し部材 7 … 加熱媒体供給ヘッダ 8 … 加熱媒体
排出ヘッダ 9 … スクリューフィーダ 10 … ケーシン
グ 11 … スクリュー軸 12 … スクリ
ュー 13 … 排出装置 14 … 廃棄物
供給装置 15 … バケット 16 … クレー
ン 17 … 溶融炉 18 … 高温空
気加熱器 19 … 誘引送風機 20 … バーナ 21 … 冷却装置 22 … 分離装
置 23 … コンテナ 24 … 粉砕機 25,31… 押込送風機 26 … 水槽 27 … 煙突 28 … 廃熱ボ
イラ 29 … 集塵装置 30 … ガス洗
浄装置 32 … 発電装置

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 横型回転ドラム内に廃棄物を加熱して熱
    分解するための加熱管を配設し、前記横型回転ドラムの
    廃棄物投入側を二重壁よりなるジャケットで形成して、
    このジャケットと前記加熱管とを連通させると共に、前
    記ジャケットの内壁面に接近して付着物掻落し部材を配
    設した廃棄物処理装置用の熱分解反応器。
  2. 【請求項2】 前記付着物掻落し部材を前記横型回転ド
    ラムの軸方向に延設して構成した請求項1記載の廃棄物
    処理装置用の熱分解反応器。
  3. 【請求項3】 前記横型回転ドラム内に廃棄物を供給す
    るスクリューフィーダを設けると共に、前記付着物掻落
    し部材を前記スクリューフィーダのケーシングの廃棄物
    排出側の延設部に取付けて構成した請求項1又は2に記
    載の廃棄物処理装置用の熱分解反応器。
JP9302362A 1997-11-05 1997-11-05 廃棄物処理装置用の熱分解反応器 Withdrawn JPH11128878A (ja)

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