JPH11257622A

JPH11257622A - 廃棄物処理方法及び処理設備

Info

Publication number: JPH11257622A
Application number: JP10062499A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Taniguchi; 正行谷口; Yoshinobu Kobayashi; 啓信小林; Toshiaki Arato; 利昭荒戸; Tsuyoshi Shibata; 強柴田; Shin Tamada; 愼玉田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-03-13
Filing date: 1998-03-13
Publication date: 1999-09-21

Abstract

(57)【要約】【課題】水分含有率の異なる廃棄物が持ち込まれても、
安定かつ効率良く処理設備を運転できる廃棄物の処理方
法と処理設備を提供する。【解決手段】廃棄物はゴミＳＴから最終処理設備５０へ
集める。水分含有率が高い廃棄物は、第一集積所２０に
集め、一旦乾燥した後、熱分解する。ＲＤＦ等の水分含
有率が低い廃棄物は第二集積所２１に集め、直接熱分解
する。熱分解後のチャー７は、粉砕後、溶融炉５で燃焼
し、不燃物を溶融スラグとして取り出す。粉体ＲＤＦ等
の微粒化された廃棄物は、第三集積所７１に集め、直接
溶融炉５で燃焼することもできる。水分含有率の異なる
廃棄物が持ち込まれても、安定かつ効率良く処理設備を
運転できる。また、廃棄物の燃焼熱を用いて発電する場
合、電力需要に合わせた発電がしやすい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物の処理方法
と処理設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】廃棄物を、加熱した水蒸気でまず乾燥
し、乾燥させた後の廃棄物を４５０℃で熱分解させ、可
燃ガスとチャーを生成し、生成したチャーを燃焼炉で燃
焼させ、このときのチャーの燃焼熱でチャー中の不燃物
を溶融させる技術が特開平8−135935号公報に公開され
ている。この方法では、廃棄物中に含まれる水分が燃焼
炉へ送られることがなく、燃焼炉の温度を高く保つこと
ができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ただし、廃棄物には、
水分含有率の多いものと少ないものがある。特に、広い
地域から廃棄物を集め、処理するときには、水分含有率
の異なるさまざまな廃棄物が持ち込まれる。これは、廃
棄物処理装置を安定に運転するための障害となる。たと
えば、水分含有率が多すぎるときには、熱分解による可
燃ガスの生成量が不足する可能性がある。一方、水分を
ほとんど含まない廃棄物が持ち込まれたときには、乾燥
炉中で発火する可能性がある。従来技術では、水分含有
率の異なるさまざまな廃棄物が持ち込まれたときにも、
安定に乾燥炉と熱分解炉を運転する方法は開示されてい
ない。

【０００４】本発明の目的は、水分含有率の異なるさま
ざまな廃棄物が持ち込まれても、安定かつ効率良く処理
設備を運転できる、廃棄物の処理方法と処理設備を提供
することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、廃棄物を熱分
解炉に供給して乾留ガスと熱分解残留物とに分離し、熱
分解残留物から分別したチャーを溶融炉に供給してチャ
ー中に含まれる不燃物を溶融させる廃棄物処理方法にお
いて、水分含有率の高い廃棄物は予め乾燥して水分含有
率を低くしてから熱分解炉へ供給し、水分含有率の低い
廃棄物は直接熱分解炉へ供給するようにしたことを特徴
とする廃棄物処理方法にある。

【０００６】また、廃棄物を熱分解炉に供給して乾留ガ
スと熱分解残留物とに分離し、熱分解残留物から分別し
たチャーを溶融炉に供給してチャー中に含まれる不燃物
を溶融させる廃棄物処理方法において、廃棄物を予め乾
燥，減容し固形燃料化して水分含有率を低くしてから熱
分解炉へ供給するようにしたことを特徴とする廃棄物処
理方法にある。

【０００７】熱分解炉へ供給するときの水分含有率の目
安は１０重量％とし、１０重量％以下のものを熱分解炉
へ供給することが望ましい。

【０００８】また、廃棄物を熱分解炉に供給して乾留ガ
スと熱分解残留物とに分離し、熱分解残留物から分別し
たチャーを溶融炉に供給してチャー中に含まれる不燃物
を溶融させる廃棄物処理方法において、廃棄物を予め乾
燥，減容し固形燃料化して水分含有率を低くし、固形燃
料化された廃棄物のうちで粒径の大きいものは熱分解炉
へ供給し、粒径の小さいものは直接溶融炉へ供給するよ
うにしたことを特徴とする廃棄物処理方法にある。粒径
の目安は１mmとし、１mm以下のものを溶融炉へ供給する
ことが望ましい。

【０００９】また、廃棄物を熱分解炉に供給して乾留ガ
スと熱分解残留物とに分離し、熱分解残留物から分別し
たチャーを溶融炉に供給してチャー中に含まれる不燃物
を溶融させる廃棄物処理方法において、前記熱分解炉に
供給する廃棄物の水分含有率を設定し、水分含有率が高
く熱分解炉に供給する廃棄物の条件を満たさないものは
予め乾燥して水分含有率を低くしてから熱分解炉へ供給
するようにしたことを特徴とする廃棄物処理方法にあ
る。水分含有率の設定値は１０重量％あるいはそれ以下
が望ましい。

【００１０】また、廃棄物を集積する設備と、廃棄物を
乾燥する乾燥器と、廃棄物を乾留して乾留ガスと熱分解
残留物とに分離する熱分解炉と、該熱分解炉で発生した
熱分解残留物から分別したチャーを燃焼してチャー中に
含まれる不燃物をチャーの燃焼熱により溶融させる溶融
炉とを有する廃棄物処理設備において、前記廃棄物を集
積する設備を水分含有率の高い廃棄物を集積する設備と
水分含有率の低い廃棄物を集積する設備とに分けて独立
して設けたことを特徴とする廃棄物処理設備にある。水
分含有率の高低を示す目安は１０重量％とし、１０重量
％より高いか低いかによって集積設備を分けることが望
ましい。

【００１１】また、前記廃棄物処理設備において、水分
含有率の低い廃棄物を集積する設備を更に粒径の大きい
廃棄物を集積する設備と粒径の小さい廃棄物を集積する
設備とに分けて独立して設けたことを特徴とする廃棄物
処理設備にある。

【００１２】また、廃棄物を集積する設備と、廃棄物を
乾燥する乾燥器と、廃棄物を乾留して乾留ガスと熱分解
残留物とに分離する熱分解炉と、該熱分解炉で発生した
熱分解残留物から分別したチャーを燃焼してチャー中に
含まれる不燃物をチャーの燃焼熱により溶融させる溶融
炉とを有する廃棄物処理設備において、前記廃棄物の水
分含有率を測定する測定器と、水分含有率により廃棄物
を分別する分別器と、分別した廃棄物毎に独立して集積
する廃棄物集積設備とを備えたことを特徴とする廃棄物
処理設備にある。

【００１３】本発明の実施態様の例を以下に示す。

【００１４】（１）廃棄物を収集して処理施設に運搬
し、処理施設にて集積後、当該廃棄物を加熱して乾燥，
熱分解し、乾留ガスと固体の熱分解残留物に分離し、前
記熱分解残留物から分別したチャーを燃焼させ、チャー
中に含まれる不燃物をチャーの燃焼熱により溶融させる
廃棄物の処理方法において、水分含有率の多い廃棄物と
水分含有率の少ない廃棄物を一つの処理施設内の異なる
場所に分けて集積し、集積後、前記廃棄物を乾燥，熱分
解させる、廃棄物の処理方法。

【００１５】（２）廃棄物を収集して処理施設に運搬
し、処理施設にて集積後、当該廃棄物を加熱して乾燥，
熱分解し、乾留ガスと固体の熱分解残留物に分離し、前
記熱分解残留物から分別したチャーを燃焼させ、チャー
中に含まれる不燃物をチャーの燃焼熱により溶融させる
廃棄物の処理方法において、水分含有率の少ない廃棄物
と水分含有率の少ない廃棄物を異なる場所に集積し、集
積後、前記水分含有率の多い廃棄物を乾燥させ、乾燥
後、前記水分含有率の少ない廃棄物と混合したのち熱分
解させることを特徴とする廃棄物の処理方法。

【００１６】（３）廃棄物を加熱して熱分解し、乾留ガ
スと固体の熱分解残留物に分離し、前記熱分解残留物か
ら分別したチャーを燃焼させ、チャー中に含まれる不燃
物を溶融固化させる廃棄物の処理方法において、一部の
廃棄物は予め乾燥させた後熱分解させ、残りの廃棄物は
乾燥させずに直接熱分解させる、廃棄物の処理方法。

【００１７】（４）廃棄物を加熱して熱分解し、乾留ガ
スと固体の熱分解残留物に分離し、前記熱分解残留物か
ら分別したチャーを燃焼させ、チャー中に含まれる不燃
物をチャーの燃焼熱で溶融固化させる廃棄物の処理方法
において、一部の廃棄物を予め乾燥させた後、残りの廃
棄物と混合して熱分解させる廃棄物の処理方法。

【００１８】（５）廃棄物を収集して処理施設に運搬
し、当該廃棄物を乾燥させた後加熱して熱分解し、乾留
ガスと固体の熱分解残留物に分離し、前記熱分解残留物
から分別したチャーを燃焼させ、チャー中に含まれる不
燃物をチャーの燃焼熱により溶融固化させる廃棄物の処
理方法において、一部の廃棄物は複数の廃棄物処理施設
において予め乾燥，減容し、固形燃料化させた後、最終
処理施設に運搬し、残りの廃棄物は前記最終処理施設に
直接運搬して乾燥し、乾燥した廃棄物を前記固形燃料と
混合して熱分解させる、廃棄物の処理方法。

【００１９】（６）廃棄物を集積する設備と、当該廃棄
物を加熱して熱分解し、乾留ガスと固体の熱分解残留物
に分離する加熱炉と、前記熱分解残留物から分別したチ
ャーを燃焼させ、チャー中に含まれる不燃物を溶融させ
る溶融炉と、前記廃棄物集積設備に保管された廃棄物
を、前記加熱炉へ搬送する手段を備えた、廃棄物の処理
設備において、水分含有率の多い廃棄物を集積する設備
と、水分含有率の少ない廃棄物を集積する設備を独立し
て設け、それぞれの廃棄物集積設備に、廃棄物の搬送手
段を独立して設けた、廃棄物の処理設備。

【００２０】（７）廃棄物を集積する設備と、当該廃棄
物を加熱して熱分解し、乾留ガスと固体の熱分解残留物
に分離する加熱炉と、前記熱分解残留物から分別したチ
ャーを燃焼させ、チャー中に含まれる不燃物を溶融させ
る溶融炉と、前記廃棄物集積設備に保管された廃棄物
を、前記加熱炉へ搬送する手段を備えた、廃棄物の処理
設備において、水分含有率の多い廃棄物を集積する設備
と、水分含有率の少ない廃棄物を集積する設備を独立し
て設け、それぞれの廃棄物集積設備に、廃棄物の搬送量
を独立に制御できる搬送手段を設けた、廃棄物の処理設
備。

【００２１】（８）廃棄物を集積する設備と、当該廃棄
物を乾燥させる乾燥器と、加熱して熱分解し、乾留ガス
と固体の熱分解残留物に分離する熱分解炉と、前記熱分
解残留物から分別したチャーを燃焼させ、チャー中に含
まれる不燃物を溶融させる溶融炉と、前記廃棄物集積設
備に保管された廃棄物を、前記加熱炉へ搬送する手段を
備えた、廃棄物の処理設備において、水分含有率の多い
廃棄物を集積する設備と、水分含有率の少ない廃棄物を
集積する設備を独立して設け、水分含有率の多い廃棄物
を集積する設備から前記乾燥器に廃棄物を搬送する手段
と、水分含有率の少ない廃棄物を集積する設備から前記
熱分解炉に廃棄物を搬送する手段とを設けた、廃棄物の
処理設備。

【００２２】（９）廃棄物およびゴミ固形化燃料を集積
する設備と、当該廃棄物を乾燥させる乾燥器と、加熱し
て熱分解し、乾留ガスと固体の熱分解残留物に分離する
熱分解炉と、前記熱分解残留物から分別したチャーを燃
焼させ、チャー中に含まれる不燃物を溶融させる溶融炉
と、前記廃棄物集積設備に保管された廃棄物を、前記加
熱炉へ搬送する手段を備えた、廃棄物の処理設備におい
て、前記廃棄物を集積する設備と、前記ゴミ固形化燃料
を集積する設備を独立して設け、前記廃棄物を集積する
設備から前記乾燥器に廃棄物を搬送する手段と、前記ゴ
ミ固形化燃料を集積する設備から前記熱分解炉にゴミ固
形化燃料を搬送する手段とを設けた、廃棄物の処理設
備。

【００２３】（１０）廃棄物を略２００℃以下であって
脱水しうる温度に加熱して乾燥する乾燥器と、当該可燃
性廃棄物を加熱して熱分解し、乾留ガスと固体の熱分解
残留物に分離する熱分解反応器と、前記熱分解残留物か
ら分別したチャーを燃焼させる燃焼器とを備えたことを
特徴とする、廃棄物処理装置において、前記乾燥器の入
口と前記熱分解反応器の入口の双方に、乾燥前の前記廃
棄物を供給する手段を設けた、廃棄物の処理設備。

【００２４】（１１）粒径の大きい廃棄物と粒径の小さ
い廃棄物を一つの処理施設内の異なる場所に分けて集積
し、集積後、前記粒径の大きい廃棄物を熱分解させ、乾
留ガスと固体の熱分解残留物に分離し、前記熱分解残留
物から分別したチャーを燃焼させ、前記粒径の小さい廃
棄物は熱分解させずに直接燃焼させ、前記チャー及び前
記粒径の小さい廃棄物中の不燃物を、チャーおよび廃棄
物の燃焼熱により溶融させる、廃棄物の処理方法。

【００２５】（１２）廃棄物を集積する設備と、当該廃
棄物を加熱して熱分解し、乾留ガスと固体の熱分解残留
物に分離する熱分解炉と、前記熱分解残留物から分別し
たチャーを燃焼させ、チャー中に含まれる不燃物を溶融
させる溶融炉と、前記廃棄物集積設備に保管された廃棄
物を、前記加熱炉へ搬送する手段を備えた、廃棄物の処
理設備において、粒径の大きい廃棄物を集積する設備
と、粒径の小さい廃棄物を集積する設備を独立して設
け、粒径の大きい廃棄物を集積する設備から前記熱分解
炉に廃棄物を搬送する手段と、粒径の小さい廃棄物を集
積する設備から、前記溶融炉に粒径の小さい廃棄物を供
給する手段を設けた廃棄物の処理設備。

【００２６】（１３）廃棄物を加熱して熱分解し、乾留
ガスと固体の熱分解残留物に分離し、前記熱分解残留物
から分別したチャーを燃焼させる、廃棄物の燃焼装置に
おいて、前記チャーを気流で搬送し、前記燃焼装置内へ
噴出し、燃焼させるチャー燃焼用バーナと、粒径の小さ
い廃棄物を気流で搬送し、前記燃焼装置内へ噴出し、燃
焼させる粉体廃棄物燃焼用バーナとを設けた、廃棄物の
燃焼装置。

【００２７】（１４）前記（１３）において、チャー燃
焼用バーナと、粉体廃棄物燃焼用バーナを燃焼装置内の
同一平面上に配置した廃棄物の燃焼装置。

【００２８】（１５）廃棄物を集積する設備と、当該廃
棄物を加熱して熱分解し、乾留ガスと固体の熱分解残留
物に分離する熱分解炉と、前記熱分解残留物から分別し
たチャーを燃焼させ、チャー中に含まれる不燃物を溶融
させる溶融炉と、前記廃棄物集積設備に保管された廃棄
物を、前記加熱炉へ搬送する手段を備えた、廃棄物の処
理設備において、廃棄物の一部を粉砕，分級し、粒径の
大きい廃棄物を前記熱分解炉へ供給する手段と、粒径の
小さい廃棄物を前記溶融炉へ供給する手段を設けた、廃
棄物の処理設備。

【００２９】（１６）（１）〜（１５）のいずれか一つ
において、乾燥器に供給される廃棄物、乾燥器から排出
される廃棄物、熱分解炉に供給される廃棄物、および、
溶融炉に供給される廃棄物のうち少なくともひとつにつ
いて、廃棄物中に含まれる水分含有率を測定する手段を
備えた廃棄物の処理設備。

【００３０】（１７）廃棄物の受け入れ設備と、廃棄物
を集積する設備と、当該廃棄物を加熱して熱分解し、乾
留ガスと固体の熱分解残留物に分離する熱分解炉と、前
記熱分解残留物から分別したチャーを燃焼させ、チャー
中に含まれる不燃物を溶融させる溶融炉と、前記廃棄物
集積設備に保管された廃棄物を、前記加熱炉へ搬送する
手段を備えた、廃棄物の処理設備において、受け入れた
廃棄物の水分含有率を測定する手段と、水分含有率によ
り前記廃棄物を分別する手段と、分別した廃棄物を分け
て集積する集積設備を備えた、廃棄物の処理設備。

【００３１】廃棄物の水分含有率は地域により異なる。
生ゴミの多い地域では水分含有率が多く、生ゴミの少な
い地域では水分含有率が少ない。また、廃棄物を固形燃
料（ＲＤＦ）化した場合の水分含有率は、通常１０重量
％以下であり、乾燥の必要がない程度である。これらの
廃棄物を一ヶ所に集積し、処理をすると、水分含有率が
運転中に変動し、装置の制御が難しくなる。これは、集
積した廃棄物をさらに混合し、水分含有率のムラをなく
すことが困難なためである。このため、あるときは生ゴ
ミの多い廃棄物が投入され、その直後に水分をほとんど
含まないＲＤＦが投入されることが起こり得る。また、
この水分含有率の変動は予測困難である。

【００３２】一方、廃棄物の水分含有率が異なると、乾
燥炉や熱分解炉の運転条件を変えなければいけない。こ
れは、廃棄物の加熱と熱分解に必要なエネルギーより
も、水分を蒸発させるときの蒸発潜熱のほうが大きいた
めである。このため、水分含有量に応じて、乾燥炉や熱
分解炉へ投入する入熱量、及び／或いは、乾燥炉や熱分
解炉での廃棄物の滞留時間を制御しなければいけない。
水分含有率の変動を予測することは困難なため、制御は
困難である。

【００３３】乾燥炉や熱分解炉の運転状態を容易に制御
するためには、水分含有率の変動を少なくし、時間的な
変動を予測できるようにすればよい。このためには、予
め水分含有率の少ない廃棄物と多い廃棄物を分けて集積
し、供給量を個別に制御すればよい。また、水分含有率
の少ない廃棄物は乾燥の必要がないので、水分含有率の
多い廃棄物のみを乾燥器へ供給するとよい。この場合、
熱分解炉へは常に水分をあまり含まない廃棄物のみが供
給されるので、熱分解炉の制御は容易である。また、乾
燥器には、水分の少ない廃棄物は供給されない。このた
め、乾燥時に温度が上がりすぎ、廃棄物が自然発火する
可能性は少なくなる。

【００３４】廃棄物中の水分は、大部分が生ごみに由来
する。したがって、廃棄物中の水分が少なくなる理由
は、主に以下の２点である。

【００３５】１）廃棄物中に生ごみがほとんど含まれな
い。

【００３６】２）廃棄物がいったん乾燥されている。

【００３７】オフィス街など、紙やプラスチックの廃棄
量が多い地域，生ごみと他の可燃ごみを分別している地
域，生ごみ処理装置が普及している地域では、１）の理
由により水分含有率の少ない廃棄物が得られる。また、
ごみ固形燃料（ＲＤＦ）化設備を導入している地域で
は、２）の理由により水分含有率の少ない廃棄物が得ら
れる。

【００３８】これらの点を考慮すると、収集した廃棄物
中の水分含有率が多いか少ないかは、収集した地域から
わかる。従って、廃棄物中の水分含有率が多い地域から
収集した廃棄物と、廃棄物中の水分含有率が少ない地域
から収集した廃棄物とを分けて集積すれば、水分量の制
御は容易であり、収集した廃棄物を改めて分別する必要
はない。

【００３９】

【発明の実施の形態】［実施例１］図１に、本発明の一
実施例である、廃棄物の処理方法と、廃棄物処理設備の
概略構成を示す。廃棄物はまず、ゴミＳＴ（ゴミステー
ション）に集められ、ここから廃棄物運搬車等で最終処
理設備５０へ集められる。最終処理設備５０の近くにあ
るゴミＳＴからは、直接最終処理設備５０へ廃棄物を持
ち込む。最終処理設備近くのゴミＳＴから持ち込まれた
廃棄物には生ゴミが含まれることが多いので、水分含有
率が高い。これらの廃棄物は、第一集積所２０に集め
る。最終処理設備では、廃棄物の広域処理を想定してい
るので、遠隔地からも廃棄物が持ち込まれる。しかし、
遠隔地から少量の廃棄物を運ぶのは、輸送コストの面で
不利なことがある。この場合は、廃棄物をＲＤＦ製造所
５２へいったん集め、乾燥，固形燃料化する。ある程度
固形化燃料がたまった段階で、最終処理設備５０へ輸送
する。

【００４０】ごみ固形化燃料（ＲＤＦ）には、燃料の粒
径や加工の程度に関し、さまざまな種類がある。ただ、
処理前の廃棄物に比べ、水分含有率が少ない点はほぼ共
通している。これらのごみ固形化燃料は第二集積所２１
に集める。

【００４１】遠隔地であっても、廃棄物の輸送に問題が
ないときもある。このときは、最終処理場に直接運び、
第一集積所２０に集める。

【００４２】スーパー等では、生ごみからコンポストが
製造されていることがある。これらのコンポストも最終
処理場へ運んでよい。特開平８−135935 号公報による
と、都市ゴミの水分含有率はおよそ３０−６０重量％で
ある。これより水分が少ないとき即ち３０重量％以下の
ときには、第二集積所２１に集める。３０重量％よりも
水分含有率が多いときには第一集積所２０に集める。

【００４３】廃棄物の水分含有率は、地域によっても特
徴がある。たとえば、オフィス街では紙やプラスチック
屑が多く、生ごみは少ないので、水分含有率が少ない。
また、生ごみのコンポスト化装置が普及している地域
や、生ごみと他の可燃ごみの分別収集が進んでいる地域
でも同様である。廃棄物中の水分含有率が少ないことが
判明しているときには、加工されていない廃棄物でも、
第二集積所２１に集める。

【００４４】最終処理設備５０は、第一，第二集積所の
他に、乾燥器１，熱分解炉４，溶融炉５、等で構成され
ている。乾燥器１では、廃棄物を１００℃程度に加熱
し、廃棄物中の水分を除く。熱分解炉４では、廃棄物を
２５０−５００℃程度に加熱，熱分解し、乾留ガスと固
体の熱分解残留物を生成する。熱分解残留物から鉄，ア
ルミニウム，ガレキ等を取り除いたチャー７を微粉砕し
て溶融炉５に送り燃焼させる。このとき、乾留ガスも合
わせて溶融炉５に送り、燃焼させてもよい。溶融炉５で
はチャー中の不燃物を溶融し、スラグとして取り出す。
溶融炉５から排出される燃焼ガス５１をボイラ９に送
る。ボイラ９では、燃焼ガスの熱により蒸気１３を発生
させ、図示しない蒸気タービンを駆動させて発電する。

【００４５】第一集積所２０に集められた廃棄物は水分
が多いので、第一搬送装置２により乾燥器１に送る。乾
燥した廃棄物２４を熱分解炉４に送り、乾留ガスと固体
の熱分解残留物を生成する。第二集積所２１に集められ
た廃棄物は水分が少ないので、第二搬送装置３により直
接熱分解炉４に送り、乾留ガスと固体の熱分解残留物を
生成する。

【００４６】廃棄物を乾燥するとき、水分含有率が変動
すると下記の問題が生じる。まず、水分含有率の変動に
応じて乾燥器１への入熱量と廃棄物の滞留時間を変えな
くてはいけない。もし、入熱量や滞留時間を制御しない
と、熱分解炉４に送られる廃棄物中の水分量が変動する
ので、熱分解炉４への入熱量や滞留時間を制御しなけれ
ばいけない。また、水分含有率の少ない廃棄物を乾燥器
１に投入すると、この廃棄物を加熱するためのエネルギ
ーが無駄になる。さらに、廃棄物中に水分が含まれてい
るときは、乾燥器内での廃棄物温度は約１００℃に保た
れるが、水分がなくなると、温度が高くなり、自然発火
するおそれがある。

【００４７】本発明の方法では、水分含有率に応じて複
数の集積所を設けているので、それぞれの集積所の中で
の水分含有率の変動は少ない。したがって、乾燥器１や
熱分解炉４の制御が容易である。また、水分が少ない廃
棄物は乾燥器１に供給されないので、エネルギーの無駄
が少なく、自然発火のおそれも少ない。

【００４８】また、廃棄物を広域処理する方法として、
各自治体で廃棄物から固形燃料（ＲＤＦ）を製造し、こ
れを１ケ所に集めて、循環流動層燃焼炉などで集中処理
する方法が、エネルギー学会誌７５号７９７ページ（１
９９６年）に紹介されている。この方法の欠点は、ＲＤ
Ｆの粒径等の規格を統一しなければならないこと、ＲＤ
Ｆ製造設備を一度に導入しなければいけないこと、等で
ある。これに対して本発明の方法では、ＲＤＦの規格を
統一する必要はない。また、加工しない廃棄物とＲＤＦ
が混在しても処理できるので、ＲＤＦ製造設備を一度に
導入する必要もない。

【００４９】図２は、本発明の廃棄物処理設備のシステ
ム系統図である。第一集積所２０に集められた水分の多
い廃棄物２２は、第一搬送装置２により、乾燥器１へ送
られる。乾燥器１へは、高温の乾燥用流体３１を送り、
廃棄物を乾燥する。乾燥した廃棄物２４は、熱分解炉４
へ送られる。第二集積所２１に集められた水分の少ない
廃棄物２３は、第二搬送装置３により、熱分解炉４へ送
られる。廃棄物の供給は、水分の少ない廃棄物２３と乾
燥した廃棄物２４をそれぞれ別個に熱分解炉４に送る方
法としてもよいし、これらの廃棄物をいったん混ぜたの
ち、熱分解炉４に送る方法としてもよい。

【００５０】熱分解炉４では、およそ２５０℃ー５００
℃の温度で、廃棄物が熱分解し、熱分解ガス６と固体６
１が生成する。固体６１中には、可燃性物質を多く含む
チャー７と粒径の大きな不燃物質が含まれる。粒径の大
きな不燃物質は主に、鉄くず，アルミニウムくず，ガレ
キ等からなる。固体６１は、分別装置１７にて鉄くず，
アルミニウムくず，ガレキ等に分別する。粒径の大きな
不燃物質を除去した後のチャー７は、図示しない粉砕器
で微粉砕したのち溶融炉５へ送り、空気１１と混ぜて燃
焼させる。熱分解炉で生成した熱分解ガス６は溶融炉５
で燃焼させる、または、図示しない他のバーナで燃焼さ
せる、等の方法で処理する。

【００５１】熱分解炉４は、加熱用ガス２５で加熱す
る。加熱用ガス２５には、溶融炉５、あるいは他の燃焼
器で発生した燃焼排ガス等を用いることができる。乾燥
器１は、乾燥用流体３１で加熱する。乾燥用流体には、
燃焼排ガス，ボイラ９で発生した蒸気１３の一部、等、
加熱されたガスを用いるのがよい。加熱後の加熱用ガス
２５および乾燥用流体３１は、大気中に放出するか、溶
融炉５、または煙道６６中に放出する。これらのガスを
溶融炉５に放出すると、溶融炉５内の温度が制御でき
る。

【００５２】溶融炉５には、固体用バーナ６８と液体，
ガス用バーナ６７が設けけられている。固体用バーナ６
８からはチャー７を供給し、燃焼させる。液体，ガス用
バーナ６７は装置の起動時に用いる。ただ、チャー７の
燃焼のみでは溶融炉５内の温度が充分高くならないとき
には、定常運転時にも液体，ガス用バーナ６７を使用す
る。液体，ガス用バーナ６７の燃料は、軽油，重油，天
然ガス等であり、図示しないタンクから供給する。ま
た、熱分解ガスも燃料として使用できる。

【００５３】溶融炉５内の温度は、燃料の燃焼熱によ
り、約１２００℃−１４００℃に保たれる。チャーに含
まれる不燃物質はこの熱で溶かされ、溶融スラグ１６と
して炉外へ取り出される。

【００５４】溶融炉５内で発生した燃焼ガスは、煙道６
６を通り、ボイラ９へ導かれる。ボイラ内９では、燃焼
ガスの熱により水１４から蒸気１３が発生する。この蒸
気１３により、図示しない蒸気タービンと蒸気タービン
に接続された発電機を駆動する。ボイラ９から排出され
た燃焼ガス中に含まれる粉塵は、バグフィルタ８で除去
される。バグフィルタで除去された粉塵２７は、チャー
７と混合し、溶融炉５内へ再び供給される。バグフィル
タ８を通過した燃焼ガスは、排ガス浄化装置１８により
ＮＯｘあるいはＳＯｘを除去した後、煙突１９より大気
中へ放出される。

【００５５】また、煙道中の燃焼ガスの一部は、排ガス
再循環ライン２６を通して溶融炉５内に供給してもよ
い。これにより、溶融炉５内の温度と気体の流動状態を
制御できる。

【００５６】［実施例２］図３は、乾燥器を用いないと
きの、廃棄物処理設備の構成である。この方法では、装
置の数が少なく、構成が簡便になる。ただし、熱分解ガ
ス６中に含まれる水分が多くなるので、加熱用ガス２５
や溶融炉５の温度が充分に上がらない可能性がある。温
度が充分に上がらないときには、重油等を助燃剤として
用いるとよい。

【００５７】本発明の設備では、水分の多い廃棄物２２
と水分の少ない廃棄物２３を異なる集積所に集め、異な
る搬送装置を用いて熱分解炉へ供給する。それぞれの搬
送装置は、独立した制御装置すなわち第一搬送装置の制
御装置４１と第二搬送装置の制御装置４２を用いて制御
信号４３，４４により運転し、供給量を独立に制御す
る。

【００５８】水分の多い廃棄物と、少ない廃棄物を同じ
集積所に集めたとき、廃棄物中の水分含有率が均一にな
るように混合されていることはない。したがって、熱分
解炉に供給される廃棄物の水分含有率は変動する。ま
た、どのように変動するか予測できない。本発明のよう
に、水分含有率の多い廃棄物と少ない廃棄物を分けて供
給する場合には、個々の供給量を変えることで廃棄物の
水分含有率を人為的に制御できる。また、水分含有率の
変動も予測できるので、熱分解炉の制御が容易になる。

【００５９】［実施例３］ＲＤＦのなかには、単に乾
燥，成形しただけでなく、鉄，アルミニウム，ガレキ等
を分別した後、１mm以下に粉砕されたものもある。この
ような粉体ＲＤＦは、熱分解せずに直接溶融炉５で燃焼
することもできる。

【００６０】図４に、収集される廃棄物のなかに、粉体
ＲＤＦが含まれるときの、廃棄物処理方法と処理設備の
構成を示す。ここでは、水分含有率の高い廃棄物を集積
する第一集積所２０，水分含有率の低い廃棄物を集積す
る第二集積所２１、の他に粒径の小さな廃棄物を集積す
る第三集積所７１を設ける。ここに、粉体ＲＤＦ製造所
８２で製造された粉体ＲＤＦを搬入し、集積する。粉体
ＲＤＦ製造所８２では、廃棄物を乾燥し、鉄くず等の粒
径の大きな不燃物を取り除いた後、１mm以下に微粉砕す
る。得られたＲＤＦの平均粒径はおよそ２００−５００
μｍである。微粉砕されたＲＤＦは燃え切り時間が短い
ので、熱分解せずに、直接溶融炉５で燃焼させる。

【００６１】粒径の大きな廃棄物は、第二集積所２１に
集める。第一集積所２０に集められた水分含有率の高い
廃棄物は、乾燥器１でまず乾燥させる。ここで、乾燥器
１への廃棄物供給系の途中に水分測定器１０２を設ける
と、乾燥器１への入熱量の制御が容易である。乾燥後の
廃棄物を熱分解炉４へ供給する。同時に、第二集積所２
１から水分含有率の少ない廃棄物を供給する。熱分解炉
４へ供給する廃棄物についても、水分含有率を測定する
と、熱分解炉４への入熱量の制御が容易である。熱分解
後に得られる固体は、粗粉砕機７２へ送る。鉄，アルミ
ニウムくず，ガレキ等は粉砕されないので、分別装置１
７で、粒径の大きな粒子を取り除き、チャー７を得る。
チャー７は微粉砕機７３で２００μｍ以下に粉砕した
後、溶融炉５で燃焼させる。このときのチャー７の平均
粒径は約５０μｍである。熱分解炉４で発生した熱分解
ガスは、乾燥器１と熱分解炉４の加熱用燃料として用い
る。あるいは、溶融炉５へ供給し、燃焼させる。

【００６２】チャー７と粉体RDF110はそれぞれ別の設備
を用いて溶融炉５へ供給するのがよい。これは、チャー
７と粉体RDF110では粒径が５−１０倍違うからである。
いずれの粉体も、空気等で気流搬送して溶融炉５へ供給
するが、粒径により、最適な搬送気体の流速，粉体濃度
等は異なる。チャー７の粒径を粉体RDF110と同程度に粗
くして、混合する方法もあるが、この場合には、溶融炉
５での燃焼が難しくなる。一方、粉体RDF110の粒径をチ
ャー７と同程度にすることは出来ない。発明者らは、廃
棄物の熱分解温度を変えて、得られた固体の粉砕性能を
検討した。熱分解温度が３００℃以上のときは、容易に
２００μｍ以下に粉砕できた。ただし、この温度では、
可燃ガスが発生するので、ＲＤＦ製造の温度としては高
すぎる。一方、２５０℃以下では可燃ガスはあまり発生
しないが、残留固体の粉砕は難しかった。粉砕後の粒径
は粉体ＲＤＦと同程度であった。

【００６３】粉体ＲＤＦおよびチャー７にも水分は含ま
れる。この水分量の変化により、溶融炉５の温度は変動
する。粉体ＲＤＦおよびチャー７の水分含有率を測定す
ると、溶融炉の温度の制御も容易になる。

【００６４】図５および図６に、溶融炉５の構造を示
す。図５は、縦断面図である。溶融炉５は円筒系であ
り、周囲にはキャスタが張られている。チャー燃焼用バ
ーナ103と粉体廃棄物燃焼用バーナ１０４が溶融炉５の
上部に設けられている。それぞれのバーナには、粉体の
供給部と燃焼用空気の供給部から構成されている。それ
ぞれの粉体は空気搬送し、溶融炉５へ供給する。粉体供
給部の周囲から、空気１１を供給する。チャー燃焼用バ
ーナ１０３と粉体廃棄物燃焼用バーナ１０４は同一面上
に設置し、バーナから供給された気体により、ひとつの
旋回流を形成させる。供給され気体と粉体は下降旋回流
７５を形成する。粉体は燃焼しながら溶融炉５の下部へ
向かう。燃焼熱により溶けた不燃物は、溶融スラグ１６
として、溶融炉５の下部から取り出す。燃焼した気体は
その後上昇流７４となり、燃焼ガス出口７６から放出さ
れる。この溶融炉５では、下降旋回流７５を形成するこ
とにより、溶融炉５内での粉体の滞留時間が長くなる。
このため、燃焼ガス出口から放出される燃焼灰や固体の
未燃焼成分の量が少なくなる。

【００６５】図６は、バーナ設置面での横断面図であ
る。バーナは、同一面上に複数本配置する。起動用バー
ナ１０６および熱分解ガス燃焼用バーナ１０５を同時に
配置してもよい。それぞれのバーナから供給された燃料
と空気は、燃焼しながら混合し、ひとつの旋回流を形成
する。それぞれのバーナから供給される燃料は燃焼性が
異なる。最も燃焼しやすいのは起動用燃料８１である。
起動用燃料には、軽油，重油等が用いられるが、これ
は、溶融炉５が冷えた状態でも自然できる。次に燃焼し
やすいのはチャー７である。溶融炉５が加熱されていれ
ば自然できる。熱分解ガス６には、廃棄物中の水分が含
まれる。水分量が多い時には自然は困難である。粉体廃
棄物は粒径が大きいので、自然は困難である。しかし、
それぞれのバーナから供給される気体を混合し、ひとつ
の旋回流を形成することで、燃焼が容易な起動用燃料と
チャーの燃焼熱により、燃焼が困難な熱分解ガス６と粉
体廃棄物の燃焼を促進することができる。

【００６６】なお、図６には４本のバーナが示されてい
るが、全てのバーナを同時に運転する必要はない。少な
くとも１本のバーナが運転されていればよい。使用しな
いバーナには、空気のみを流す。

【００６７】［実施例４］図７は、粉体廃棄物を使用す
る廃棄物処理設備の変形例である。ここでは、搬入され
たＲＤＦを処理設備内で粉砕する。ＲＤＦの中には比較
的粉砕しやすい成分としにくい成分が含まれている。第
四集積所９１に搬入されたＲＤＦを、粉砕，分級機９２
に供給する。１mm以下に粉砕された成分は、微粉として
分離し、溶融炉５へ直接供給し、燃焼させる。１mm以上
の成分は、熱分解炉４へ供給する。［実施例５］図８は、本発明の変形例のひとつである。
ここでは、搬入された廃棄物の一部を、さらに分別す
る。

【００６８】廃棄物をまず、受け入れ設備１０１へ搬入
する。次に、水分測定，分別器100により、搬入された
廃棄物の水分を測定し、水分の多い廃棄物と少ない廃棄
物に分別し、それぞれの集積所へ運ぶ。なお、ＲＤＦ
等、水分含有率が少ないことが明らかな廃棄物は、水分
測定，分別器１００を通さずに、直接第二集積所２１へ
運ぶ。

【００６９】廃棄物の燃焼熱を用いて発電する場合、電
力需要の多い時期と少ない時期で発電量を変動させるこ
とが望ましい。このためには、廃棄物を一時保管し、電
力需要にあわせて処理量を変動させることが望ましい。
しかし、廃棄物を一時保管すると、腐敗する。廃棄物を
水分量により分別することで、廃棄物を腐敗させずに、
一時保管できる。廃棄物が腐敗するのは、廃棄物中に水
分が多く含まれるからである。そこで、分別された廃棄
物のうち水分の多いものは、保管せずにすぐ乾燥させ
る。一方、水分の少ない廃棄物は一時保管し、電力需要
にあわせて熱分解炉に供給し、処理する。

【００７０】

【発明の効果】本発明により、水分含有率の異なるさま
ざまな廃棄物が持ち込まれても、安定かつ効率良く処理
設備を運転できる、廃棄物の処理方法と処理設備が提供
される。また、廃棄物の広域処理を促進することができ
る。また、廃棄物の燃焼熱を用いて発電する場合、電力
需要にあわせた発電をしやすくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である、廃棄物処理方法と設
備の構成を示す図。

【図２】本発明の一実施例である、廃棄物処理設備の系
統図。

【図３】本発明の一実施例である、廃棄物処理設備の変
形例の系統図。

【図４】本発明の一実施例である、廃棄物処理設備の他
の変形例の系統図。

【図５】本発明の一実施例である溶融炉の縦断面図。

【図６】本発明の一実施例である溶融炉の横断面図。

【図７】本発明の一実施例である、ＲＤＦの粉砕，分級
機を備えた廃棄物処理設備の系統図。

【図８】本発明の変形例のひとつである、搬入された廃
棄物を水分含有率で分別する廃棄物処理方法と設備の構
成を示す図。

【符号の説明】

１…乾燥器、２…第一搬送装置、３…第二搬送装置、４
…熱分解炉、５…溶融炉、６…熱分解ガス、７…チャ
ー、８…バグフィルタ、９…ボイラ、１０…加熱用燃焼
器、１１，２８…空気、１２…乾燥用空気、１３，３０
…蒸気、１４…水、１６…溶融スラグ、１７…分別装
置、１８…排ガス浄化装置、１９…煙突、２０…第一集
積所、２１…第二集積所、２２…水分の多い廃棄物、２
３…水分の少ない廃棄物、２４…乾燥した廃棄物、２５
…加熱用ガス、２６…排ガス再循環ライン、２７…粉
塵、３１…乾燥用流体、３２…乾燥後の燃焼ガス、４１
…第一搬送装置の制御装置、４２…第二搬送装置の制御
装置、４３，４４…制御信号、５０…最終処理設備、５
１…燃焼ガス、５２…ＲＤＦ製造所、５４…コンポスト
製造所、６０…熱交換器、６１…固体、６３…乾燥用燃
焼ガス、６６…煙道、６７…液体，ガス用バーナ、６８
…固体用バーナ、７１…第三集積所、７２…粗粉砕機、
７３…微粉砕機、７４…上昇流、７５…下降旋回流、７
６…燃焼ガス出口、７７…チャーと搬送空気、７８…粉
体廃棄物と搬送空気、７９…キャスタ、８０…スラグ取
り出し口、８１…起動用燃料、８２…粉体ＲＤＦ製造
所、９１…第四集積所、９２…粉砕，分級機、１００…
水分測定，分別器、１０１…受け入れ設備、１０２…水
分測定器、１０３…チャー燃焼用バーナ、１０４…粉体
廃棄物燃焼用バーナ、１０５…熱分解ガス燃焼用バー
ナ、１０６…起動用バーナ、１１０…粉体ＲＤＦ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ２３Ｇ 5/04 ＺＡＢＦ２３Ｇ 5/14 ＺＡＢＤ 5/14 ＺＡＢＢ０９Ｂ 3/00 ３０２Ｇ (72)発明者柴田強茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者玉田愼茨城県日立市幸町三丁目１番１号株式会社日立製作所日立工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】廃棄物を熱分解炉に供給して乾留ガスと熱
分解残留物とに分離し、熱分解残留物から分別したチャ
ーを溶融炉に供給してチャー中に含まれる不燃物を溶融
させる廃棄物処理方法において、水分含有率の高い廃棄
物は予め乾燥して水分含有率を低くしてから熱分解炉へ
供給し、水分含有率の低い廃棄物は直接熱分解炉へ供給
するようにしたことを特徴とする廃棄物処理方法。
【請求項２】廃棄物を熱分解炉に供給して乾留ガスと熱
分解残留物とに分離し、熱分解残留物から分別したチャ
ーを溶融炉に供給してチャー中に含まれる不燃物を溶融
させる廃棄物処理方法において、廃棄物を予め乾燥，減
容し固形燃料化して水分含有率を低くしてから熱分解炉
へ供給するようにしたことを特徴とする廃棄物処理方
法。
【請求項３】廃棄物を熱分解炉に供給して乾留ガスと熱
分解残留物とに分離し、熱分解残留物から分別したチャ
ーを溶融炉に供給してチャー中に含まれる不燃物を溶融
させる廃棄物処理方法において、廃棄物を予め乾燥，減
容し固形燃料化して水分含有率を低くし、固形燃料化さ
れた廃棄物のうちで粒径の大きいものは熱分解炉へ供給
し、粒径の小さいものは直接溶融炉へ供給するようにし
たことを特徴とする廃棄物処理方法。
【請求項４】廃棄物を熱分解炉に供給して乾留ガスと熱
分解残留物とに分離し、熱分解残留物から分別したチャ
ーを溶融炉に供給してチャー中に含まれる不燃物を溶融
させる廃棄物処理方法において、前記熱分解炉に供給す
る廃棄物の水分含有率を設定し、水分含有率が高く熱分
解炉に供給する廃棄物の条件を満たさないものは予め乾
燥して水分含有率を低くしてから熱分解炉へ供給するよ
うにしたことを特徴とする廃棄物処理方法。
【請求項５】廃棄物を集積する設備と、廃棄物を乾燥す
る乾燥器と、廃棄物を乾留して乾留ガスと熱分解残留物
とに分離する熱分解炉と、該熱分解炉で発生した熱分解
残留物から分別したチャーを燃焼してチャー中に含まれ
る不燃物をチャーの燃焼熱により溶融させる溶融炉とを
有する廃棄物処理設備において、前記廃棄物を集積する
設備を水分含有率の高い廃棄物を集積する設備と水分含
有率の低い廃棄物を集積する設備とに分けて独立して設
けたことを特徴とする廃棄物処理設備。
【請求項６】請求項５に記載の廃棄物処理設備におい
て、前記水分含有率の低い廃棄物を集積する設備を更に
粒径の大きい廃棄物を集積する設備と粒径の小さい廃棄
物を集積する設備とに分けて独立して設けたことを特徴
とする廃棄物処理設備。
【請求項７】廃棄物を集積する設備と、廃棄物を乾燥す
る乾燥器と、廃棄物を乾留して乾留ガスと熱分解残留物
とに分離する熱分解炉と、該熱分解炉で発生した熱分解
残留物から分別したチャーを燃焼してチャー中に含まれ
る不燃物をチャーの燃焼熱により溶融させる溶融炉とを
有する廃棄物処理設備において、前記廃棄物の水分含有
率を測定する測定器と、水分含有率により廃棄物を分別
する分別器と、分別した廃棄物毎に独立して集積する廃
棄物集積設備とを備えたことを特徴とする廃棄物処理設
備。