JPH11290810A - 廃棄物の処理方法および廃棄物処理装置 - Google Patents

廃棄物の処理方法および廃棄物処理装置

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JPH11290810A
JPH11290810A JP10094995A JP9499598A JPH11290810A JP H11290810 A JPH11290810 A JP H11290810A JP 10094995 A JP10094995 A JP 10094995A JP 9499598 A JP9499598 A JP 9499598A JP H11290810 A JPH11290810 A JP H11290810A
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cooling
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Abstract

(57)【要約】 【課題】廃棄物のガス化処理を効率良く行えるととも
に、有害物質とされるダイオキシンおよび塩素ガスなど
が環境へ排出されるのを防止できる廃棄物の処理方法お
よび廃棄物処理装置を提供する。また、廃棄物を熱エネ
ルギーに変換して、電気エネルギーとして有効に活用す
るとともに、二次廃棄物の量を大幅に削減することがで
きる廃棄物の処理方法および廃棄物処理装置を提供す
る。 【解決手段】有機物を含む廃棄物ａを、空気を遮断した
状態で乾留し、熱分解ガスｂと乾留残さｃとに分離する
熱分解工程と、熱分解ガスｂを熱分解により低分子の炭
化水素を含有する改質ガスｅを得るガス改質工程と、乾
留残さｃを冷却して固形化する残さ冷却工程と、この固
形化した乾留残さを粉砕および選別して熱分解チャーｇ
を得る機械的処理工程と、この熱分解チャーｇを導入し
て高温燃焼を行い、無機質成分を溶融させるとともに、
低分子の炭化水素を含有するガス化ガスｉを得る溶融ガ
ス化工程とを有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、産業廃棄物および
一般廃棄物を有効利用することにより新たなエネルギー
を得る廃棄物の処理方法および廃棄物処理装置に関する
ものであり、特に、ガス化処理の効率を向上させた技術
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】廃棄物は、一般廃棄物（家庭ごみ、いわ
ゆる都市ごみ）と産業廃棄物（産業廃棄物（産業系ご
み）に大別される。
【０００３】これらのごみは、紙、繊維、木竹、ゴム、
金属、プラスチック、ガラス、陶磁器および土砂など多
岐にわたるが、これらのごみの可燃成分の発熱量は、水
分を除いた乾ベースにおいては、４０００〜５０００ｋ
ｃａｌと試算され、石炭の発熱量の約３分の２に相当す
る。このため、ごみは大きなエネルギー源と考えられて
いる。
【０００４】近年、廃棄物を原料としてエネルギーを得
る廃棄物処理方法が様々開発されている。
【０００５】例えば、特公平８−２４９０４号公報およ
び特開平９−７９５４８号公報などに掲載されているよ
うに、廃棄物の処理に関する廃棄物の処理方法および処
理装置が提案されている。
【０００６】図６は、従来における廃棄物処理装置の構
成を示す図である。
【０００７】図６に示すように、廃棄物処理装置は、概
略的には、初段の処理装置として、原料となる廃棄物１
を熱分解して熱分解ガス２と固形物３とに分離する熱分
解装置４と、この熱分解装置４により得られた固形物３
を微粉砕し、かつ固形物３に含有される金属を分離する
機械的処理装置５とが備えられる。そして、この後段
に、機械的処理装置５により得られた熱分解チャー６お
よび熱分解装置４により得られた熱分解ガス２とを、酸
化剤７および必要に応じてコークス等の製司チャー８を
添加して、低炭化物とした加熱ガス９に変換する高温ガ
ス化装置１０が備えられる。
【０００８】熱分解装置４には、廃棄物１を微粉砕する
シュレッダ１１が設けられており、一方、高温ガス化装
置１０の二次側には、ＨＣｌ、ＨＦおよび塵挨などを除
去するガススクラバ１２が設けられており、このガスス
クラバ１２の二次側に順次、加熱ガス９を供給するため
のエネルギ応用装置１３と、煙道ガス１４を脱硫する煙
道ガス脱硫プラント１５とが設けられている。
【０００９】この装置を用いて、廃棄物を処理する方法
について以下に説明する。
【００１０】有機物が付着した金属屑を主体とする廃棄
物１をシュレッダ１１により微粉砕した後、熱分解装置
４において、空気１６およびエネルギー１７の供給を行
い、約５５０〜６００℃の温度で作動させ、熱分解ガス
２と固形物３とを分離する。この固形物３は、機械的処
理装置５における粉砕および選別により、固形物３中に
含まれる金属１８が選別されて、この金属１８は浄化後
に除去される。一方、金属１８を除去した炭化有機物と
無機質成分とからなる熱分解チャー６は、熱分解ガス２
とともに高温ガス化装置１０に導入する。
【００１１】高温ガス化装置１０では、酸化剤７および
エネルギー１９を供給して、１６００℃で作動させ、熱
分解チャー６と熱分解ガス２とを低炭化物の加熱ガス９
に変換する。この高温ガス化装置１０では、無機質成分
が加熱によりガラス化構造の一部２０となり、無機質成
分が除去される。
【００１２】加熱ガス９に含まれる塵挨などをガススク
ラバ１２内で除去した後、加熱ガス９をエネルギ応用装
置１３に導入する。さらに、エネルギー応用装置１３か
ら生じる煙道ガス１４と、熱分解装置４から生じる排ガ
ス２１とを一緒に、煙道ガス脱硫プラン卜１５内に導入
して脱硫を行い、低温のクリーンな排ガス２２を得る。
【００１３】なお、ガススクラバ１２内で塵挨などを除
去して浄化されたガスの一部２３は、熱分解装置４に供
給される。また、高温ガス化装置１０およびエネルギー
応用装置１３から得られたエネルギー２４は、他のプラ
ントなどで再利用される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た廃棄物の処理方法は、廃棄物中に含まれる粗粒不燃性
成分の再利用を図れる点において優れていたが、以下に
示すような問題を有していた。
【００１５】従来においては、乾留により発生する熱分
解ガス２と機械的処理を施した後に得られた熱分解チャ
ー６との両方を同時に高温ガス化装置１０に導入して、
この高温ガス化装置１０において、熱分解ガス２のガス
変換と熱分解チャー６のガス化ガス変換とを行うことに
より加熱ガス９に変換していた。ところが、熱分解ガス
２と熱分解チャー６とを同時に処理するための最適な条
件を満たすのは難しく、このため、熱分解チャー６から
効率良く加熱ガス９を得ることができないため、ガス処
理効率が良くないという問題があった。
【００１６】また、従来における上記のような廃棄物処
理装置では、熱分解装置４において廃棄物１に含まれる
塩素と酸素とが結合して、有害とされるダイオキシンが
発生してしまい、環境汚染の問題となっていた。また、
廃棄物１には、塩素などが含まれているために、熱分解
を行う装置がこれらの物質により腐食され易く、劣化し
やすいという問題を有していた。
【００１７】さらに、加熱ガス９をエネルギー応用装置
１３に供給するに当たっては、エネルギー供給装置１３
の腐食等の点から、事前に脱硫などの処理を行うのが好
ましいが、このような処理は施されていなかったため、
廃棄物から得られた加熱ガス９を有効利用することがで
きいという問題があった。
【００１８】本発明は、これらの問題を解決するために
なされたものであり、熱分解ガスのガス変換と熱分解チ
ャーのガス化ガス変換とを個別に処理してコントロール
を容易とし、熱分解ガスのガス変換と熱分解チャーのガ
ス化ガス変換とのガス処理効率を向上させた廃棄物の処
理方法を提供することを目的とする。
【００１９】また、熱分解ガスのガス変換と熱分解チャ
ーのガス化ガス変換とを個別に処理して効率良く廃棄物
処理を行える装置を提供するとともに、熱分解の際、大
気中の空気と遮断される装置とすることにより、有害物
質とされるダイオキシン等の発生を削減できる廃棄物処
理装置を提供することを目的とする。
【００２０】さらに、廃棄物をガスに変換し、このガス
に精製処理を施した後、他の機関および装置にガスを供
給することにより、このガスを電気エネルギーとして有
効活用できる廃棄物の処理方法および廃棄物処理装置を
提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の廃棄物の
処理方法は、有機物を含む廃棄物を、空気を遮断した状
態で乾留し、熱分解ガスと乾留残さとに分離する熱分解
工程と、前記熱分解工程後、前記熱分解ガスを導入し、
この熱分解ガス中の酸化性成分を酸化反応させ、その酸
化反応によって発生した熱により前記熱分解ガス中の高
分子炭化水素成分を熱分解して低分子の炭化水素を含有
する改質ガスを得るガス改質工程と、前記熱分解工程で
発生した前記乾留残さを冷却して固形化する残さ冷却工
程と、この残さ冷却工程で固形化した前記乾留残さを粉
砕および選別して炭化有機物と無機質成分とからなる熱
分解チャーを得る機械的処理工程と、この機械的処理工
程により得られた熱分解チャーに燃料および酸素または
空気を混合させて高温燃焼を行い、前記熱分解チャーの
無機質成分を溶融させるとともに、炭素成分をガス化さ
せて低分子の炭化水素を含有するガス化ガスを得る溶融
ガス化工程とを有することを特徴とする。
【００２２】本発明においては、熱分解工程において得
られた熱分解ガスを単独でガス改質工程に導入してガス
改質を行い、一方、乾留残さは専用のプロセスで溶融ガ
ス化工程を実施する。このため、熱分解ガスおよび乾留
残さがそれぞれの処理量に応じて適切な処理を施せるた
め、熱分解ガスを効率的に燃料ガスに変換でき、ガス化
処理の効率を向上させることができる。
【００２３】また有機成分の多い熱分解ガスを直接燃焼
にそのまま使用すると機器の腐食、臭気および煤等の悪
影響が生じるが、本発明によれば、ガスを改質すること
によりこれらの悪影響を防止することができる。
【００２４】請求項２記載の廃棄物の処理方法は、請求
項１記載の廃棄物の処理方法において、ガス改質工程で
は、熱分解ガスを１０００〜１２００℃の温度で、少な
くとも１秒間保持することを特徴とする。
【００２５】本発明によれば、熱分解ガスを１０００〜
１２００℃の温度で加熱することにより、熱分解ガス中
の高分子炭化水素成分を熱分解して低分子の炭化水素を
含有する改質ガスを得ることができる。
【００２６】請求項３記載の廃棄物の処理方法は、請求
項１記載の廃棄物の処理方法において、機械的処理工程
において前記乾留残さを微粉砕して得られた乾留残さを
金属物と炭化有機物と無機質成分とに選別し、前記炭化
有機物と前記無機質成分とからなる熱分解チャーを得る
ことを特徴とする。
【００２７】本発明によれば、乾留残さのうち、金属物
は選別した後に回収されるため、この金属物を有用物と
して再利用することができる。
【００２８】請求項４記載の廃棄物の処理方法は、請求
項１記載の廃棄物の処理方法において、溶融ガス化工程
では、炭化有機物を１２００〜１６００℃の温度で加熱
し、一方無機質成分をスラグ化させることを特徴とす
る。
【００２９】本発明によれば、高温の燃焼により、炭化
物の炭化成分はガス化でき、廃棄物は有用な回収物およ
びエネルギー源として再利用することができる。なお、
廃棄物中に含まれ、金属物として回収されなかった重金
属等も無機材料成分であるガラス状のスラグに封入固化
されるため、環境に流出することがない。
【００３０】また本発明によれば、廃棄物の残さをガス
化して燃料化するため残さの処理量が減少し、廃棄場所
および運搬費用が少なくて済み経済的に有利となる。
【００３１】請求項５記載の廃棄物の処理方法は、請求
項１から４までのいずれかに記載の廃棄物の処理方法に
おいて、前記ガス改質工程により得られた改質ガスおよ
び前記溶融ガス化工程により得られたガス化ガスを導入
して、前記改質ガスおよび前記ガス化ガスを冷却するガ
ス冷却工程を施した後、前記ガスを洗浄する洗浄処理
と、硫化水素を除去する脱硫処理と、活性炭フィルター
により残留有機ガスを吸収する残留有機ガス除去処理と
を施すことにより精製ガスを得るガス精製工程を施すこ
とを特徴とする。
【００３２】本発明によれば、廃棄物処理により生じた
ガスは、腐食、悪臭の影響が少なくなるように処理した
後に利用するため、設備品の腐食の問題および悪臭など
の公害のない施設を提供できる。
【００３３】請求項６記載の廃棄物の処理方法は、請求
項１から５までのいずれかに記載の廃棄物の処理方法に
おいて、ガス精製工程から得られた精製ガスを圧縮する
圧縮処理工程を施した後、得られた圧縮ガスを一旦貯留
して、ガスエンジンもしくはボイラーなどのガス利用装
置へと供給することを特徴とする。
【００３４】本発明によれば、一旦貯留した精製ガスを
ガスエンジンもしくはボイラー等に供給し、エネルギー
に変換して廃棄物処理プロセスで使用するとともに、余
剰電力を売却するなどして活用することができる。
【００３５】請求項７記載の廃棄物の処理方法は、請求
項１から６までのいずれかに記載の廃棄物の処理方法に
おいて、熱分解工程における熱分解炉の燃焼ガスから熱
回収し、その回収した燃焼ガスによって空気を加熱し、
これによって生じた加熱空気を前記熱分解炉の燃焼用空
気として供給し、または、溶融ガス化工程における溶融
ガス化炉の周囲に断熱材を設け、この断熱材を水冷却す
ることにより生じた温水の熱エネルギーを当該処理設備
もしくは他の処理設備に供給することを特徴とする。
【００３６】本発明によれば、廃棄物の処理により得ら
れたエネルギーを無駄なく廃棄物処理設備もしくは他の
処理設備に供給することにより、有効にエネルギーを活
用することができる。
【００３７】請求項８記載の廃棄物の処理方法は、請求
項１から７までのいずれかに記載の廃棄物の処理方法に
おいて、廃棄物処理により生じたガスを貯留し、そのガ
スを前記熱分解炉の加熱源として、もしくは溶融ガス化
工程における溶融ガス化炉の加熱源として供給すること
を特徴とする。
【００３８】本発明によれば、ガスを一旦貯留すること
により、発生量が一定で、脈動が少なく、利用する際に
過不足が生じない、安定したガス供給を行うことができ
る。
【００３９】また、本発明によれば、ガスホルダーに貯
留したガスを熱分解炉および溶融ガス化炉の加熱源とし
て利用すること、さらにこのガスをガス発電等で電気エ
ネルギーに変換し、廃棄物の処理設備内で使用するエネ
ルギーの一部または全部をまかなうようにすることによ
り、廃棄物処理に要するコストを最小限にすることがで
きる等の効果を得られる。
【００４０】請求項９記載の廃棄物の処理方法は、請求
項１から８までのいずれかに記載の廃棄物の処理方法に
おいて、廃棄物処理により生じたガスを貯留し、そのガ
スを当該処理設備もしくは他の処理設備に、熱エネルギ
ー源または電気エネルギー源として供給することを特徴
とする。
【００４１】本発明によれば、一旦精製ガスを貯留し
て、この精製ガスを廃棄物処理プロセス中の熱源とする
ことにより、運転上のコストを軽減することができる。
【００４２】請求項１０記載の廃棄物処理装置は、有機
物を含む廃棄物を供給する供給装置と、前記廃棄物を導
入して空気を遮断した状態で乾留し、熱分解ガスと乾留
残さとに分離する熱分解炉と、前記熱分解炉で発生した
熱分解ガスを導入し、この熱分解ガス中の酸化性成分を
酸化反応させて、その酸化反応によって発生した熱によ
り前記熱分解ガス中の高分子炭化水素成分を熱分解して
低分子の炭化水素を含有する改質ガスを得るガス改質器
と、前記熱分解炉で発生した前記乾留残さを導入して冷
却により固形化する残さ冷却装置と、固形化した前記乾
留残さを粉砕および選別して炭化有機物と無機質成分と
からなる熱分解チャーを得る機械的処理装置と、この機
械的処理装置により選別された熱分解チャーに燃料およ
び酸素または空気を混合させて高温燃焼を行い、前記熱
分解チャーの無機質成分を溶融させるとともに、炭素成
分をガス化させて低分子の炭化水素を含有するガス化ガ
スを得る溶融ガス化炉と、前記ガス改質器で得られた改
質ガスおよび前記溶融ガス化炉で得られたガス化ガスを
冷却するガス冷却装置と、前記ガス中に含有される不純
物を除去することにより精製ガスを得るガス精製装置
と、このガス精製装置により得られた精製ガスを圧縮す
るガス圧縮器と、圧縮された精製ガスを貯留するガスホ
ルダーとを備えることを特徴とする。
【００４３】本発明によれば、熱分解ガスおよび乾留残
さを個別の処理装置によりガス化することにより、効率
良くガスに変換でき、ガス化処理の効率を向上させるこ
とができる。
【００４４】請求項１１記載の廃棄物処理装置は、請求
項１０記載の廃棄物処理装置において、機械的処理装置
は、乾留残さを粉砕する粉砕機と、金属、炭化有機物お
よび無機質成分とを選別する選別機とからなることを特
徴とする。
【００４５】本発明によれば、乾留残さを粉砕してガス
化と溶融スラグ化で処理するため、従来の廃棄物の埋め
立て処理に比較しても、焼却処分方法に比較しても減容
効果が大きいため、二次廃棄物の量が大幅に少なくな
り、埋め立て場所の確保が容易となり、環境上の問題を
大幅に改善することができる。
【００４６】請求項１２記載の廃棄物処理装置は、請求
項１０記載の廃棄物処理装置において、溶融ガス化炉の
出口に、ガス化ガスを急冷するためのガス化ガス冷却器
を設けたことを特徴とする。
【００４７】本発明によれば、廃棄物に含まれている塩
素化した炭化水素とハロゲン化分子成分を１４００℃程
度の高温状態で安定化させた後、ガス化ガス冷却器によ
って１００℃未満まで急冷することにより、再びガス成
分が低温度域（３００℃近傍）でダイオキシン類に合成
されるのを確実に避けることができる。このため、有害
物質を環境に影響を与えないで安定な燃焼生成物に変換
できるなどの効果を得られる。
【００４８】請求項１３記載の廃棄物処理装置は、請求
項１０記載の廃棄物処理装置において、ガス冷却装置
は、ガスが保有する熱エネルギーを回収しかつガスを冷
却するためのボイラーもしくはその他の熱交換器である
ことを特徴とする。
【００４９】ガス改質炉および溶融ガス化炉から排出さ
れたガスは４００〜５００℃の高い温度を有しており、
後段に設けられたガスの精製処理を行うには適当ではな
い。このため、本発明において、ガス処理を行う前にガ
スが保有する熱エネルギーを有効に活用するため、ボイ
ラーその他の熱交換器を設置して、排出ガスを冷却する
とともに、加熱蒸気に変換することにより、熱利用を図
ることができる。
【００５０】また、このようにガス改質炉および溶融ガ
ス化炉から排出されたガスを急速に冷却することによ
り、ダイオキシン類のような有害物質の再合成を防止す
ることができる。
【００５１】請求項１４記載の廃棄物処理装置は、請求
項１０記載の廃棄物処理装置において、ガス精製装置
は、ガスを洗浄するガス洗浄装置と、硫化水素を除去す
る脱硫装置と、残留有機ガスを吸収する活性炭フィルタ
ー装置とからなることを特徴とする。
【００５２】本発明においては、低分子の炭化水素を含
む改質ガスとガス化ガスとの混合ガスを貯留する前に、
ガス洗浄装置において塩化水素などを洗浄し、脱硫装置
において硫化水素を除去し、また活性炭フイルター装置
において未分解ガスおよび残存したダイオキシン類等の
有臭物質を吸着するなどして、ガスを清浄化している。
このため本発明によれば、ガスをクリーンな精製ガスと
するため、環境に有害物質を排出する危険性がなく、ま
たエネルギー応用機器、装置を構成する機器および配管
の腐食を防止して寿命の長い装置を提供することができ
る。
【００５３】請求項１５記載の廃棄物処理装置は、請求
項１０記載の廃棄物処理装置において、熱分解炉は、廃
棄物が導入される円筒状の内筒と、この内筒の外側に設
けられた内筒加熱用の外筒とから構成される二重構造の
ものであり、前記内筒は前記外筒より長く、かつ前記内
筒の両端が前記外筒の両端から突出し、その突出部分が
ローラに支持されて転動する構成とし、少くとも前記内
筒を廃棄物の入り口側から出口側に向かって５°以上の
下向き勾配で傾斜させたことを特徴とする。
【００５４】本発明によれば、内筒に傾斜を付けて、か
つ内筒を支持するローラを設けることにより、内筒が転
動する構成としているため、熱分解炉に投入された廃棄
物は、熱分解炉の中で内筒の回転により転動され、出口
側に向かい少しずつ進み熱分解ガスと乾留残さとに分解
されて、ガス体と流動体として排出される。
【００５５】請求項１６記載の廃棄物処理装置は、請求
項１５記載の廃棄物処理装置において、熱分解炉におけ
る内筒と外筒との間に空間部を設け、前記外筒の軸方向
に前記空間部を複数の空間に分割し、この空間に燃焼ガ
スを通過させて前記内筒を加熱する燃焼室を設けたこと
を特徴とする。
【００５６】廃棄物の被熱分解程度は、加熱温度と内筒
の回転速度および傾斜角度とに依存するものであるが、
本発明によれば、燃焼室を４個以上の空間に分割して、
各燃焼室の温度を制御することにより、内筒の加熱温度
を容易に制御することができる。
【００５７】請求項１７記載の廃棄物処理装置は、請求
項１５記載の廃棄物処理装置において、熱分解炉の廃棄
物挿入部に、挿入側圧縮用の油圧プレスもしくはスクリ
ュウプレスを設け、かつ前記油圧プレスもしくは前記ス
クリュウプレスの出口に廃棄物を圧縮するための抵抗板
を設けたことを特徴とする。
【００５８】本発明によれば、熱分解炉の挿入部分でス
クリュウプレスにより廃棄物を引き抜き、抵抗板により
廃棄物を圧縮することで、熱分解炉の内部に廃棄物を連
続的に投入しても廃棄物の空隙以上に空気が侵入しない
ため、熱分解炉内の熱分解ガスと大気とが直接接触する
のを防止することができる。このため本発明によれば、
熱分解炉において、廃棄物に含まれる塩素と大気中の酸
素との化合を防止でき、塩素と酸素との結合によるダイ
オキシンの発生を最小限に抑えることができる。
【００５９】請求項１８記載の廃棄物処理装置は、請求
項１７記載の廃棄物処理装置において、抵抗板の外側に
圧縮された廃棄物を掻き取るスクレーパを設けたことを
特徴とする。
【００６０】本発明によれば、スクレーパを設けること
により、抵抗板に付着している圧縮された廃棄物を薄く
掻き取ることができる。このため、熱分解炉内で廃棄物
に熱が容易に伝わり、熱分解が進行し易い。従って、本
発明によれば、従来では処理できない大きさであった、
５０ｍｍ以上の廃棄物の場合においても熱分解を行うこ
とが可能である。
【００６１】請求項１９記載の廃棄物処理装置は、請求
項１５記載の廃棄物処理装置において、熱分解炉の乾留
残さ排出部に排出側圧縮用の油圧プレスもしくはスクリ
ュウプレスを設け、かつ前記油圧プレスもしくは前記ス
クリュウプレスの出口に廃棄物を圧縮するための抵抗板
を設けたことを特徴とする。
【００６２】本発明によれば、熱分解炉の乾留残さ排出
部においてもスクリュウプレスにより空気を遮断してい
るため、熱分解炉の内部で発生した熱分解ガスと大気と
が遮断される。このため、熱分解ガスに含まれている塩
素と大気中の酸素との結合によるダイオキシンの発生を
防止することができる。
【００６３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図１〜
図５を用いて説明する。
【００６４】図ｌは、本発明による廃棄物処理装置を示
す構成図である。
【００６５】図１に示すように、廃棄物処理装置は初段
の処理装置として、有機物を含む廃棄物を供給する供給
装置３０と、この供給装置３０に接続され、廃棄物を乾
留する熱分解炉３１とを備え、その後段に、熱分解炉３
１で発生した熱分解ガスを熱分解してガス改質を行うガ
ス改質器３２を備える。
【００６６】また、ガス改質器３２と並列に、熱分解炉
３１で発生した乾留残さを冷却する残さ冷却装置３３
と、この残さ冷却装置３３に接続され、乾留残さを粉砕
および選別する機械的処理装置３４とを備え、その後段
に、機械的処理装置３４により選別された熱分解チャー
を高温燃焼してガス化を行う溶融ガス化炉３５を備え
る。
【００６７】さらに、ガス改質器３２と溶融ガス化炉３
５とのガス配管が統合され、その下流側に、ガスの冷却
を行うガス冷却装置３６を備え、その後段にガスから不
純物の除去を行うガス精製装置３７を備える。そして、
このガス精製装置３７の後段には、精製ガスを圧縮する
ガス圧縮器３８と圧縮された精製ガスを貯留するガスホ
ルダー３９とを備える。
【００６８】初段の処理装置である供給装置３０は、廃
棄物ａを受け入れるホッパー４０と、このホッパー４０
に接続された挿入側圧縮用のスクリュウプレス４１とか
ら構成され、このスクリュウプレス４１により圧縮され
た廃棄物ａが熱分解炉３１内に供給される。
【００６９】熱分解炉３１は、廃棄物ａを乾留して熱分
解ガスｂと乾留残さｃとに分離する装置である。この熱
分解炉３１の廃棄物排出側には、ガス配管４２を介して
ガス改質器３２が接続されており、熱分解炉３１で発生
した熱分解ガスｂが、ガス改質器３２に導入される。
【００７０】ガス改質器３２は、熱分解ガスｂを改質す
る装置であり、具体的には、熱分解ガスｂと空気中の酸
素ｄとを酸化反応させ、この酸化反応により発生した熱
により、熱分解ガスｂ中の高分子炭化水素成分を熱分解
し、低分子の炭化水素を含有する改質ガスｅを得るもの
である。
【００７１】また熱分解炉３１の廃棄物排出側には、ガ
ス改質器３２に接続したガス配管４２と並列に、熱分解
炉３１で発生した乾留残さｃを排出するための排出側圧
縮用のスクリュウプレス４３が接続され、このスクリュ
ウプレス４３を介して、乾留残さｃは、残さ冷却装置３
３に導入される。
【００７２】残さ冷却装置３３は、排出側圧縮用のスク
リュウプレス４３から乾留残さｃを導入後、冷却により
乾留残さｃを固形化する装置である。この残さ冷却装置
３３は、スクリュウプレス４３と接続した水浴導入側圧
縮用のスクリュウプレス４４と、このスクリュウプレス
４４から投入される水を貯留した水浴４５と、この水浴
４５から固形化した乾留残さｃを取り出す水浴排出側圧
縮用のスクリュウプレス４６とから構成され、後述する
搬送器を介して固形化した乾留残さｃが、この後段に設
けられた機械的処理装置３４に導入される。
【００７３】機械的処理装置３４は、乾留残さｃを投入
して微粉砕粒に粉砕する粉砕機４７と、この後段に設け
られ、粉砕後の乾留残さｃを金属物と炭化有機物と無機
質成分とに選別する選別機４８とから構成される。この
選別機４８により選別された金属物ｆは回収され、炭化
有機物と無機質成分とからなる熱分解チャーｇは、ガス
配管４９を介して溶融ガス化炉３５に供給される。
【００７４】溶融ガス化炉３５は、粉砕された熱分解チ
ャーｇ、ガス状燃料および酸素ｈを混合させて高温燃焼
させる装置である。この溶融ガス化炉３５では、熱分解
チャーｇ中の炭素成分をガス化して低分子の炭化水素を
含有するガス化ガスｉを得るとともに、無機質成分は溶
融させてガラス状として固化させ、無機材料ｊとして回
収して再利用できるようにする。そして、この溶融ガス
化炉３５の排出側には、ガス化ガス冷却器５０が備えら
れ、このガス化ガス冷却器５０により高温のガス化ガス
ｉが急冷される。
【００７５】上述したガス改質器３２および溶融ガス化
炉３５のガス配管５１が統合されて改質ガスｅとガス化
ガスｉとが合流して混合ガスｋとなり、その下流側に設
けられたガス冷却装置３６に混合ガスｋが導入される。
【００７６】このガス冷却装置３６には、混合ガスｋを
冷却するためのボイラー５２が備えられ、このボイラー
５２により混合ガスｋが保有する熱エネルギーが回収さ
れて、混合ガスｋが冷却される。この冷却された混合ガ
スｋは、ガス冷却装置３６の後段に設けられたガス精製
装置３７に導入される。
【００７７】ガス精製装置３７は、混合ガスｋを洗浄す
るガス洗浄装置５３と、このガス洗浄装置５３の後段に
接続され、硫化水素を除去する脱硫装置５０と、この脱
硫装置５０の後段に設けられた残留有機ガスを吸収する
活性炭フィルター装置５１とから構成される。このガス
精製装置３７により混合ガスｋが精製され、この精製ガ
スｌがガス圧縮器３８に導入される。
【００７８】さらに、このガス圧縮器３８の後段にはガ
スホルダー３９を備え、このガスホルダー３９により、
精製ガスｌが貯留される。貯留された精製ガスｌは、必
要に応じてガスホルダー３７の下流側に接続された供給
配管５６を介してガスエンジン５７に供給される。ま
た、ガスホルダー３７には、別のガス供給配管５８が接
続され、このガス供給配管５８を介して、精製ガスｌが
熱分解炉３１および溶融ガス化炉３５に供給される。
【００７９】なお、熱分解炉３１には熱交換器５９が接
続され、熱分解炉３１で燃焼により発生した燃焼ガスｍ
が燃焼ガス配管６０を介して熱交換器５９の一方に供給
される。また熱交換器５９には、熱分解炉３１の加熱源
に使用する燃焼用空気ｎを供給する空気供給配管６１が
接続され、この空気供給配管６１を介して温度上昇させ
た燃焼用空気ｎが熱分解炉３１に送り込まれ、熱分解炉
３１の燃焼効率を向上させている。
【００８０】また、本実施形態の熱分解炉３１では、内
筒と外筒とからなる二重構造の燃焼炉を用いて熱分解処
理を行っている。
【００８１】図２は、この熱分解炉３１の構造を示す断
面図である。
【００８２】図２に示すように、熱分解炉３１は、廃棄
物ａが導入される円筒状の内筒６１を有し、この内筒６
１の外側に内筒６１を加熱するための外筒６２が設置さ
れ、二重構造となっている。この熱分解炉３１は、廃棄
物ａの挿入側から排出側に向かって５°以上の下向き勾
配で傾斜させてある。内筒６１は外筒６２より長く、そ
の両端が外筒６２の両端から突出している。
【００８３】この内筒６１の突出した両端部に、リング
状の支持板６３が設けられ、これらの支持板６３がロー
ラ６４を介して支持台６５に支持されて転動可能となっ
ている。そして、内筒６１の突出した廃棄物挿入側の端
部外周面にリング状のスプロケット６６が備えられ、こ
のスプロケット６６には、図示しない駆動源となるモー
タがチェーンを介して連結され、これにより内筒６１が
転動するようになっている。
【００８４】熱分解炉３１における内筒６１と外筒６２
との間には、空間部６７が形成されており、この空間部
６７に外筒６２の軸方向に沿って少なくとも４個以上の
独立した燃焼室６８が内筒６１を囲む形で設けられてい
る。これらの各燃焼室６８の下部には、図示しない燃料
供給系が設けられるとともに、供給された燃料を燃焼さ
せるバーナ６９がそれぞれ設けられている。そして、各
燃焼室６８に供給される各送風機７０からの空気によっ
てバーナ６９で燃焼を行わせ、燃焼ガスを各燃焼室６９
に流通させて内筒６１を加熱するようになっている。
【００８５】なお、各独立した燃焼室６８には、それぞ
れの区画の温度を測定する測定装置（図示しない）が設
置され、燃焼を制御することができる。
【００８６】また、各燃焼室６８の上部には、燃焼ガス
ｍを排出する排ガス流路７１および排ガス配管７２が設
けられ、これらによって燃焼ガスｍが他の設備に供給さ
れる。
【００８７】熱分解炉３１に導入された廃棄物ａの被熱
分解程度は、加熱温度と、内筒６１の回転速度と、傾斜
角度とに依存するので、バーナ６９による燃焼および内
筒６１の回転速度を制御することによって廃棄物ａの熱
分解を行わせ、熱分解ガスｂと乾留残さｃとに分解さ
せ、ガス体および流動体として排出する。
【００８８】熱分解ガスｂは、ガス配管４２を介してガ
ス改質器３２に供給され、一方、乾留残さｃは、スクリ
ュウプレス４３、水浴４５およびスクリュウプレス４６
を介して、搬送機７３により搬送されて、機械的処理装
置３４に導入される。
【００８９】図３は、熱分解炉３１の廃棄物挿入部の構
造を拡大して示す断面図であり、図４は、図３のＡ−Ａ
矢視図である。
【００９０】これらの図に示すように、廃棄物ａを受け
入れるホッパー４０にスクリュウプレス４１の軸方向一
端が接続されている。このスクリュウプレス４１の他端
は熱分解炉３１に接続され、熱分解炉３１とほぼ同軸的
に配置されている。
【００９１】スクリュウプレス４１は、ホッパー４０に
連結された筒状のケーシング７４内に一本の回転軸７５
を設け、この回転軸７５の周囲にらせん状のスクリュウ
７６を設けた構成となっている。
【００９２】回転軸７５のホッパー４０側の端部には、
回転の駆動源となる電動モータ、油圧モータ等の回転駆
動装置７７が設置されている。そして、この回転駆動装
置７７の出力軸７８に、フレキシブル軸継手７９を介し
てスクリュウプレス４１の回転軸７５が接続されてい
る。
【００９３】また、スクリュウプレス４１から内筒６１
への廃棄物押出し位置には、押出される廃棄物ａを圧縮
するための鍔状の抵抗板８０が、回転軸７５方向と垂直
に設置されている。
【００９４】そして、抵抗板８０のさらに内筒６１側
に、廃棄物掻取り用のスクレーパ８１が設けられてい
る。このスクレーパ８１は、抵抗板８０の円周方向に４
〜８ヵ所配置されている。これにより、スクリュウプレ
ス４１から押出される廃棄物ａは、抵抗板８０で圧縮さ
れた後、その抵抗板８０の孔８２から排出され、さらに
スクレーパ８１により掻き取られ、内筒６１の下部内面
に導入されるようになっている。
【００９５】この抵抗板８０には、図４に示すように、
円周方向に等間隔をおいて複数、例えば、８個の孔８２
を有し、スクリュウプレス３９から押出される廃棄物ａ
をこの抵抗板８０の板面で邪魔することで圧縮状態と
し、圧縮された廃棄物ａの一部が順次に孔８２を通過す
るようになっている。つまり、抵抗板８０による抵抗分
の圧力だけ廃棄物ａが圧縮され、この圧縮力により、熱
分解炉３１の内部とホッパー４０側の大気が遮断され
る。
【００９６】図５は、熱分解炉３１の廃棄物排出側の構
造を示す断面図である。
【００９７】図５に示すように、廃棄物ａの乾留を行い
熱分解ガスｂと乾留残さｃとに分離する熱分解炉３１
に、熱分解炉３１から乾留残さｃを排出する排出側圧縮
用のスクリュウプレス４３の軸方向一端が接続されてい
る。このスクリュウプレス４３の他端は、別の水浴導入
側圧縮用のスクリュウプレス４４に接続され、スクリュ
ウプレス４３とほぼ直交する方向に配置されている。こ
の水浴導入側圧縮用のスクリュウプレス４４の下部位置
に、水を貯留した水浴３５が接続されている。そして、
この水浴４５に、さらに水浴排出側圧縮用のスクリュウ
プレス４６が接続されている。
【００９８】熱分解炉３１から乾留残さｃを排出する排
出側圧縮用のスクリュウプレス４３は、熱分解炉３１に
スクリュウプレス４３の端部が挿入され、この挿入され
た端部上方が開口して連結された筒状のケーシング８３
内に一本の回転軸８４を設け、この回転軸８４の周囲に
らせん状のスクリュウ８５を設けた構成となっている。
【００９９】回転軸８４の水浴４５側の端部には、回転
の駆動力となる電動モータ、油圧モータ等の回転駆動装
置（図示せず）が設置されている。そして、この回転駆
動装置の出力軸（図示せず）に、フレキシブル軸継手
（図示せず）を介してスクリュウプレス４３の回転軸８
４が接続されている。
【０１００】水浴導入側圧縮用のスクリュウプレス４４
は、上部側面が排出側圧縮用のスクリュウプレス４３と
接続して、かつ下部端部が水浴４５に連結して、スクリ
ュウプレス４３の軸方向と垂直に設けられた筒状のケー
シング８６内に一本の回転軸８７を設け、この回転軸８
７の周囲にらせん状のスクリュウ８８を設けた構成とな
っている。
【０１０１】回転軸８７の上端部には、回転の駆動力と
なる電動モータ、油圧モータ等の回転駆動装置（図示せ
ず）が設置されている。そして、この回転駆動装置の軸
方向の出力軸（図示せず）には、フレキシブル軸継手
（図示せず）を介してスクリュウプレス４４の回転軸８
７が接続されている。
【０１０２】排出側圧縮用のスクリュウプレス４３から
水浴導入側圧縮用のスクリュウプレス４４への廃棄物押
出し位置には、押出される廃棄物ａを圧縮するための鍔
状の抵抗板８９が、スクリュウプレス４３側に、回転軸
８４方向と垂直に設置されている。この抵抗板８９に
は、図４に示す抵抗板８０と同様に、円周方向に等間隔
をおいて複数、例えば、８個の孔を有し、スクリュウプ
レス４３から押出される廃棄物ａをこの抵抗板８９の板
面で邪魔することで圧縮状態とし、圧縮された廃棄物ａ
の一部が順次に孔を通過するようになっている。つま
り、抵抗板８９による抵抗分の圧力だけ廃棄物ａが圧縮
され、この圧縮力により、熱分解炉３１の内部と水浴４
５側の大気が遮断される。
【０１０３】水浴４５は、乾留残さｃを一旦水に浸けて
固形化するために設けられた水を貯留する容器である。
この水浴４５には、高温の乾留残さｃを急速に水冷却す
るときに大量に発生する水蒸気ｏを吸引する誘引ファン
（図示しない）が水浴４５の外部に設けられている。
【０１０４】また、この水浴４５には、下端部を水浴４
５中に挿入し、上端部を水浴４５の上側に突出して水浴
排出側圧縮用のスクリュウプレス４６が備えられ、この
スクリュウプレス４６は上端部から下端部に向かい下向
きの傾斜を設けて配置されている。
【０１０５】水浴排出側圧縮用のスクリュウプレス４６
は、上端部および下端部が開口した筒状のケーシング９
０内に一本の回転軸９１を設け、この回転軸９１の周囲
にらせん状のスクリュウ９２を設けた構成となってい
る。
【０１０６】回転軸９１の上端部側に、回転の駆動力と
なる電動モータ、油圧モータなどの回転駆動装置（図示
せず）が設置されている。そして、この回転駆動装置の
軸方向の出力軸（図示せず）には、フレキシブル軸継手
（図示せず）を介してスクリュウプレス４６の回転軸９
１が接続されている。
【０１０７】スクリュウプレス４６の突出した上端部の
真下には、搬送機（図示せず）が設置され、固形化され
た乾留残さｃが搬送されるようになっている。
【０１０８】次に、本実施形態による廃棄物の処理方法
について説明する。
【０１０９】まず、廃棄物ａは、あらかじめ金属物を分
離除去し、廃棄物の大きさを５０ｍｍ以上でかつ５０ｍ
ｍに近い寸法となるように裁断された有機物を主成分と
するものとする。
【０１１０】廃棄物ａを、ホッパー４０に投入すること
により、廃棄物ａがスクリュウプレス４１により水平方
向に引き抜かれ、圧縮された廃棄物ａが熱分解炉３１内
に供給される。
【０１１１】図３に示すように、ホッパー４０に投入さ
れた廃棄物ａは、回転駆動装置７７の駆動により回転す
る回転軸７５およびスクリュウ７６により水平方向に引
き抜かれ、内筒６１の回転により転動して、排出側に向
かって加熱しながら少しずつ進んでゆく。この廃棄物ａ
は、熱分解炉３１の排出側に設けられた抵抗板８０より
圧縮され、圧縮された廃棄物ａは熱分解炉３１の内筒６
１内に供給される。
【０１１２】熱分解炉３１に供給された廃棄物ａは、熱
分解炉３１の中で空気を遮断した状態で乾留され、熱分
解ガスｂと乾留残さｃとに分離される。
【０１１３】熱分解炉３１の乾留により得られた熱分解
ガスｂは、ガス改質器３２に導入され、このガス改質器
３２において熱分解ガスｂと酸素ｄとの酸化反応が行わ
れる。この酸化反応により発生した熱により熱分解ガス
ｂを１０００〜１２００℃の温度で、少なくとも１秒間
保持し、熱分解ガスｂ中の高分子炭化水素成分を熱分解
して低分子の炭化水素である改質ガスｅとする。
【０１１４】一方、乾留残さｃは、回転している熱分解
炉３１からスクリュウプレス４３により水平方向に引き
抜かれ、抵抗板８９により圧縮される。圧縮された乾留
残さｃは、スクリュウプレス４４を介して水浴４５に導
入される。
【０１１５】水浴４５では、乾留残さｃを冷却して固形
化する。そして、粉砕機４７により固形化した乾留残さ
ｃを微粉砕し、選別機４８に導入して、金属物と炭化有
機物と無機質成分とを選別する。金属物ｉは回収され、
炭化有機物と無機質成分とからなる熱分解チャーｆは、
溶融ガス化炉３５に導入される。
【０１１６】溶融ガス化炉３５において、熱分解チャー
ｆに燃料および酸素ｈを混合して、１２００〜１６００
℃の温度で加熱して高温燃焼を行い、熱分解チャーｆの
炭素成分をガス化させて低分子の炭化水素を含有するガ
ス化ガスｉを得るとともに、炭素以外の無機質成分を溶
融させる。
【０１１７】上記のようにして得られた改質ガスｅとガ
ス化ガスｉとの混合ガスｋをボイラー５２に導入して、
急冷する。その後、混合ガスｋをガス洗浄装置５３にお
いて洗浄した後、脱硫装置５４で硫化水素を除去する。
そして、活性炭フィルター装置５５により、残留有機ガ
スを除去し、ガスをガス圧縮器３８により圧縮して精製
ガスｌをガスホルダー３９に貯留する。
【０１１８】ガスホルダー３９に貯留された精製ガスｌ
は、必要に応じてガスエンジン５７、またはボイラー、
熱分解炉３１、溶融ガス化炉３５に供給される。
【０１１９】このような廃棄物の処理方法によれば、熱
分解炉３１から得られた熱分解ガスｂおよび乾留残さｃ
を別々に処理するため、操作が容易となり、かつ、ガス
化処理の効率を向上させることができる。
【０１２０】具体的には、乾留残さをｃを個別に処理す
ることにより、水蒸気ｏと熱分解ガスｂとを容易に遮断
できるため、爆発等の危険を無くすことができ、廃棄物
の処理操作を容易とすることができる。
【０１２１】また、乾留残さｃ中に重金属が混入してい
た場合においても、機械的処理装置３４および溶融ガス
化炉３５で高温燃焼させることにより、重金属がガラス
状化の中に封入されてしまい外部に溶出する危険性がな
くなり、操作を容易とすることができる。
【０１２２】さらに、乾留残さｃをさらに燃焼させてガ
ス化することにより、二次廃棄物である乾留残さｃから
ガスを得ることができるため、ガス化処理の効率向上を
図ることができるとともに、乾留残さｃのガス化により
乾留残さｃ量が大幅に減少するため、埋め立て場所が長
い期間試用できる等の多大な効果を有する。
【０１２３】また、このような構成によれば、熱分解炉
３１にスクリュウプレス４３，４４を接続することによ
り、熱分解炉３１の内部で発生した熱分解ガスｂと大気
とを遮断することができるため、熱分解ガスｂに含まれ
ている塩素と大気の酸素ｄとの結合により発生するダイ
オキシン量を大幅に削減することができる。
【０１２４】さらに、この熱交換器５９の一方に熱分解
炉３１の燃焼ガスｍを通し、他の一方に熱分解炉３１の
加熱源に使用する燃焼用空気ｎを通して燃焼用空気ｎの
温度を上げることにより、熱分解炉３１の燃焼効率を向
上させることができる。
【０１２５】本実施形態の構成によれば、抵抗板８０
に、廃棄物掻取り用のスクレーパ８１を設け、抵抗板８
０を通過して圧縮された廃棄物ａを薄く掻き取ることに
より、廃棄物ａが熱分解炉３１の中で熱が伝わり易く熱
分解が進行しやすい効果が得られる。このため、廃棄物
ａの大きさが５０ｍｍ以上でも熱分解に支障がない。
【０１２６】公知例では、５０ｍｍ以下に細断した、有
機物が付着した金属屑を主体とした廃棄物に限定してい
るのに対し、本発明の実施形態においては、５０ｍｍ以
上の細断された廃棄物、他の廃棄物中間処理過程におい
て、塊状に圧縮成型された、有機物を主成分とする、
紙、プラスチック、木片を混在した一般廃棄物および産
業廃棄物も含むものも処理可能となる。
【０１２７】さらに、公知例では金属屑を主体とした廃
棄物としているが、本発明の実施形態によれば、熱分解
過程に投入する前に金属屑は、磁選機により除去される
構成としているので、部分的に金属屑が混入しても支障
はないが、対象は有機物を主体とした廃棄物ａとするも
のである。
【０１２８】従って、廃棄物ａの大きさは、５０ｍｍ以
下の裁断されたものに限定するされることなく、広く５
０ｍｍ以上でかつ、５０ｍｍに近い寸法となるように細
断された廃棄物、もしくは、他の処理場所で製造された
廃棄物の固形燃料化（ＲＤＦ）をも処理対象とするもの
であるため、容易に原料を確保することができる。
【０１２９】さらに、本実施形態によれば、廃棄物処理
に使用する熱エネルギーおよび電気エネルギーの一部あ
るいは全部を廃棄物処理により生じたガスでまかなうこ
とができるため、エネルギーの有効活用を図ることがで
きる。
【０１３０】また、このようにして廃棄物処理により得
られたガスを洗浄および脱硫などの処理を施して精製し
たガスｌを再利用することで、ガスが供給される設備な
どの腐食を防止することができる。
【０１３１】なお、溶融ガス化炉３５は内部が高温とな
るので炉壁を冷却する必要があるが、溶融ガス化炉３５
に断熱材を設けて、この断熱材を水冷却することにより
生じた温水の熱エネルギーを利用することにより、廃棄
物処理により生じたガスを熱分解炉３１の加熱源として
あるいは溶融ガス化炉３５の加熱源として使用すること
ができる。
【０１３２】また本実施形態においては、ガスが保有す
る熱エネルギーを回収して、かつガスを冷却するガス冷
却装置３６としてボイラー５２を適用したが、ボイラー
５２代わりにその他の熱交換器を用いてもよい。
【０１３３】さらに、本実施形態においては、乾留残さ
ｃの挿入部および排出部などにスクリュウプレス４１，
４２などのスクリュウプレスを適用したが、このスクリ
ュウプレスの代替えとして油圧プレスを用いてもよい。
【０１３４】
【発明の効果】以上で説明したように、本発明による廃
棄物の処理方法によれば、熱分解により生じた熱分解ガ
スと乾留残さとを別々に処理することにより、従来より
も無駄なくガスを得ることができるとともに、二次廃棄
物の量を大幅に削減することができる。また、本発明に
よる廃棄物処理装置によれば、熱分解を行う際に、空気
が混入しない装置とすることにより、有害物質とされる
ダイオキシン等の発生を削減できる。さらに、本発明に
よる廃棄物処理装置によれば、廃棄物により得られたガ
スを洗浄および脱硫などの処理を施して精製ガスを得た
後にガスを再利用することで、ガスが供給される機関お
よび装置などの腐食等を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態における、廃棄物の処理方法を示す
構成図。
【図２】本実施形態における、熱分解炉の構造を示す断
面図。
【図３】本実施形態における、熱分解炉の廃棄物挿入部
の構造を示す断面図。
【図４】本実施形態における、図３におけるＡ−Ａ矢視
部を示す図。
【図５】本実施形態における、熱分解炉の廃棄物排出部
の構造を示す断面図。
【図６】従来における、廃棄物処理装置を示す構成図。
【符号の説明】
３０ 供給装置 ３１ 熱分解炉 ３２ ガス改質器 ３３ 残さ冷却装置 ３４ 機械的処理装置 ３５ 溶融ガス化炉 ３６ ガス冷却装置 ３７ ガス精製装置 ３８ ガス圧縮器 ３９ ガスホルダー ４０ ホッパー ４１ スクリュウプレス ４２ ガス配管 ４３ スクリュウプレス ４４ スクリュウプレス ４５ 水浴 ４６ スクリュウプレス ４７ 粉砕機 ４８ 選別機 ４９ ガス配管 ５０ ガス化ガス冷却器 ５１ ガス配管 ５２ ボイラー ５３ ガス洗浄装置 ５４ 脱硫装置 ５５ 活性炭フィルター装置 ５６ 供給配管 ５７ ガスエンジン ５８ ガス供給配管 ５９ 熱交換器 ６０ 空気供給配管 ６１ 内筒 ６２ 外筒 ６３ 支持板 ６４ ローラ ６５ 支持台 ６６ スプロケット ６７ 空間部 ６８ 燃焼室 ６９ バーナ ７０ 送風機 ７１ 排ガス流路 ７２ 排ガス配管 ７３ 搬送機 ７４ ケーシング ７５ 回転軸 ７６ スクリュウ ７７ 回転駆動装置 ７８ 出力軸 ７９ フレキシブル軸継手 ８０ 抵抗板 ８１ スクレーパ ８２ 孔 ８３ ケーシング ８４ 回転軸 ８５ スクリュウ ８６ ケーシング ８７ 回転軸 ８８ スクリュウ ８９ 抵抗板 ９０ ケーシング ９１ 回転軸 ９２ スクリュウ ａ 廃棄物 ｂ 熱分解ガス ｃ 乾留残さ ｄ 酸素 ｅ 改質ガス ｆ 金属物 ｇ 熱分解チャー ｈ 酸素 ｉ ガス化ガス ｊ 無機材料 ｋ 混合ガス ｌ 精製ガス ｍ 燃焼ガス ｎ 燃焼用空気 ｏ 水蒸気
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ２３Ｇ 5/16 ＺＡＢ Ｆ２３Ｇ 5/16 ＺＡＢＥ // Ｃ１０Ｊ 3/00 Ｃ１０Ｊ 3/00 Ａ Ｇ Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０２Ｆ

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 有機物を含む廃棄物を、空気を遮断した
    状態で乾留し、熱分解ガスと乾留残さとに分離する熱分
    解工程と、前記熱分解工程後、前記熱分解ガスを導入
    し、この熱分解ガス中の酸化性成分を酸化反応させ、そ
    の酸化反応によって発生した熱により前記熱分解ガス中
    の高分子炭化水素成分を熱分解して低分子の炭化水素を
    含有する改質ガスを得るガス改質工程と、前記熱分解工
    程で発生した前記乾留残さを冷却して固形化する残さ冷
    却工程と、この残さ冷却工程で固形化した前記乾留残さ
    を粉砕および選別して炭化有機物と無機質成分とからな
    る熱分解チャーを得る機械的処理工程と、この機械的処
    理工程により得られた熱分解チャーに燃料および酸素ま
    たは空気を混合させて高温燃焼を行い、前記熱分解チャ
    ーの無機質成分を溶融させるとともに、炭素成分をガス
    化させて低分子の炭化水素を含有するガス化ガスを得る
    溶融ガス化工程とを有することを特徴とする廃棄物の処
    理方法。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の廃棄物の処理方法におい
    て、ガス改質工程では、熱分解ガスを１０００〜１２０
    ０℃の温度で、少なくとも１秒間保持することを特徴と
    する廃棄物の処理方法。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の廃棄物の処理方法におい
    て、機械的処理工程において前記乾留残さを微粉砕して
    得られた乾留残さを金属物と炭化有機物と無機質成分と
    に選別し、前記炭化有機物と前記無機質成分とからなる
    熱分解チャーを得ることを特徴とする廃棄物の処理方
    法。
  4. 【請求項４】 請求項１記載の廃棄物の処理方法におい
    て、溶融ガス化工程では、炭化有機物を１２００〜１６
    ００℃の温度で加熱し、一方無機質成分をスラグ化させ
    ることを特徴とする廃棄物の処理方法。
  5. 【請求項５】 請求項１から４までのいずれかに記載の
    廃棄物の処理方法において、前記ガス改質工程により得
    られた改質ガスおよび前記溶融ガス化工程により得られ
    たガス化ガスを導入して、前記改質ガスおよび前記ガス
    化ガスを冷却するガス冷却工程を施した後、前記ガスを
    洗浄する洗浄処理と、硫化水素を除去する脱硫処理と、
    活性炭フィルターにより残留有機ガスを吸収する残留有
    機ガス除去処理とを施すことにより精製ガスを得るガス
    精製工程を施すことを特徴とする廃棄物の処理方法。
  6. 【請求項６】 請求項１から５までのいずれかに記載の
    廃棄物の処理方法において、ガス精製工程から得られた
    精製ガスを圧縮する圧縮処理工程を施した後、得られた
    圧縮ガスを一旦貯留して、ガスエンジンもしくはボイラ
    ーなどのガス利用装置へと供給することを特徴とする廃
    棄物の処理方法。
  7. 【請求項７】 請求項１から６までのいずれかに記載の
    廃棄物の処理方法において、熱分解工程における熱分解
    炉の燃焼ガスから熱回収し、その回収した燃焼ガスによ
    って空気を加熱し、これによって生じた加熱空気を前記
    熱分解炉の燃焼用空気として供給し、または、溶融ガス
    化工程における溶融ガス化炉の周囲に断熱材を設け、こ
    の断熱材を水冷却することにより生じた温水の熱エネル
    ギーを当該処理設備もしくは他の処理設備に供給するこ
    とを特徴とする廃棄物の処理方法。
  8. 【請求項８】 請求項１から７までのいずれかに記載の
    廃棄物の処理方法において、廃棄物処理により生じたガ
    スを貯留し、そのガスを前記熱分解炉の加熱源として、
    もしくは溶融ガス化工程における溶融ガス化炉の加熱源
    として供給することを特徴とする廃棄物の処理方法。
  9. 【請求項９】 請求項１から８までのいずれかに記載の
    廃棄物の処理方法において、廃棄物処理により生じたガ
    スを貯留し、そのガスを当該処理設備もしくは他の処理
    設備に、熱エネルギー源または電気エネルギー源として
    供給することを特徴とする廃棄物の処理方法。
  10. 【請求項１０】 有機物を含む廃棄物を供給する供給装
    置と、前記廃棄物を導入して空気を遮断した状態で乾留
    し、熱分解ガスと乾留残さとに分離する熱分解炉と、前
    記熱分解炉で発生した熱分解ガスを導入し、この熱分解
    ガス中の酸化性成分を酸化反応させて、その酸化反応に
    よって発生した熱により前記熱分解ガス中の高分子炭化
    水素成分を熱分解して低分子の炭化水素を含有する改質
    ガスを得るガス改質器と、前記熱分解炉で発生した前記
    乾留残さを導入して冷却により固形化する残さ冷却装置
    と、固形化した前記乾留残さを粉砕および選別して炭化
    有機物と無機質成分とからなる熱分解チャーを得る機械
    的処理装置と、この機械的処理装置により選別された熱
    分解チャーに燃料および酸素または空気を混合させて高
    温燃焼を行い、前記熱分解チャーの無機質成分を溶融さ
    せるとともに、炭素成分をガス化させて低分子の炭化水
    素を含有するガス化ガスを得る溶融ガス化炉と、前記ガ
    ス改質器で得られた改質ガスおよび前記溶融ガス化炉で
    得られたガス化ガスを冷却するガス冷却装置と、前記ガ
    ス中に含有される不純物を除去することにより精製ガス
    を得るガス精製装置と、このガス精製装置により得られ
    た精製ガスを圧縮するガス圧縮器と、圧縮された精製ガ
    スを貯留するガスホルダーとを備えることを特徴とする
    廃棄物処理装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１０記載の廃棄物処理装置にお
    いて、機械的処理装置は、乾留残さを粉砕する粉砕機
    と、金属、炭化有機物および無機質成分とを選別する選
    別機とからなることを特徴とする廃棄物処理装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１０記載の廃棄物処理装置にお
    いて、溶融ガス化炉の出口に、ガス化ガスを急冷するた
    めのガス化ガス冷却器を設けたことを特徴とする廃棄物
    処理装置。
  13. 【請求項１３】 請求項１０記載の廃棄物処理装置にお
    いて、ガス冷却装置は、ガスが保有する熱エネルギーを
    回収しかつガスを冷却するためのボイラーもしくはその
    他の熱交換器であることを特徴とする廃棄物処理装置。
  14. 【請求項１４】 請求項１０記載の廃棄物処理装置にお
    いて、ガス精製装置は、ガスを洗浄するガス洗浄装置
    と、硫化水素を除去する脱硫装置と、残留有機ガスを吸
    収する活性炭フィルター装置とからなることを特徴とす
    る廃棄物処理装置。
  15. 【請求項１５】 請求項１０記載の廃棄物処理装置にお
    いて、熱分解炉は、廃棄物が導入される円筒状の内筒
    と、この内筒の外側に設けられた内筒加熱用の外筒とか
    ら構成される二重構造のものであり、前記内筒は前記外
    筒より長く、かつ前記内筒の両端が前記外筒の両端から
    突出し、その突出部分がローラに支持されて転動する構
    成とし、少くとも前記内筒を廃棄物の入り口側から出口
    側に向かって５°以上の下向き勾配で傾斜させたことを
    特徴とする廃棄物処理装置。
  16. 【請求項１６】 請求項１５記載の廃棄物処理装置にお
    いて、熱分解炉における内筒と外筒との間に空間部を設
    け、前記外筒の軸方向に前記空間部を複数の空間に分割
    し、この空間に燃焼ガスを通過させて前記内筒を加熱す
    る燃焼室を設けたことを特徴とする廃棄物処理装置。
  17. 【請求項１７】 請求項１５記載の廃棄物処理装置にお
    いて、熱分解炉の廃棄物挿入部に、挿入側圧縮用の油圧
    プレスもしくはスクリュウプレスを設け、かつ前記油圧
    プレスもしくは前記スクリュウプレスの出口に廃棄物を
    圧縮するための抵抗板を設けたことを特徴とする廃棄物
    処理装置。
  18. 【請求項１８】 請求項１７記載の廃棄物処理装置にお
    いて、抵抗板の外側に圧縮された廃棄物を掻き取るスク
    レーパを設けたことを特徴とする廃棄物処理装置。
  19. 【請求項１９】 請求項１５記載の廃棄物処理装置にお
    いて、熱分解炉の乾留残さ排出部に排出側圧縮用の油圧
    プレスもしくはスクリュウプレスを設け、かつ前記油圧
    プレスもしくは前記スクリュウプレスの出口に廃棄物を
    圧縮するための抵抗板を設けたことを特徴とする廃棄物
    処理装置。
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