JPH11344212A - 廃棄物処理装置における熱分解残留物分離方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱分解反応器より排出された熱分解残留物か
ら、燃焼成分と不燃焼性成分とに分離する簡単な装置を
提供する。 【解決手段】 廃棄物ａを加熱して熱分解し、乾留ガス
Ｇ₁と主として不揮発性成分からなる熱分解残留物ｃと
を生成する熱分解反応器１と、乾留ガスＧ₁と熱分解残
留物ｃとを分離する排出装置５と、前記熱分解残留物ｃ
を燃焼性成分ｅと不燃焼性成分ｆとに分離する分離装置
15と、乾留ガスＧ₁と燃焼性成分ｅとを燃焼させ、生じ
た燃焼灰ｋを溶融する燃焼溶融炉６とよりなる廃棄物処
理装置において、分離装置を流動層装置９で構成し、燃
焼性成分ｅを流動化ガスｄに同伴させて排出するととも
に、不燃焼性成分ｆをベット材と共に排出して分離器15
へ供給し、該分離器15でベット材11と不燃焼性成分とを
分離するようにした廃棄物処理装置における熱分解残留
物分離方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物処理装置に
おける熱分解残留物分離方法、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し、この熱分解残留物を燃焼
性成分と不燃焼性成分とに分離し、この燃焼性成分と前
記乾留ガスとを燃焼処理するようにした廃棄物処理装置
における熱分解残留物分離方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】都市ごみ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供給して大気圧下（低酸
素雰囲気）において加熱して熱分解し、乾留ガスと主と
して不揮発性成分からなる熱分解残留物とを生成し、さ
らにこの熱分解残留物を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
クリート片等のガレキよりなる不燃焼性成分とに分離
し、この燃焼性成分と乾留ガスとを燃焼溶融炉に供給し
て燃焼処理し、生じた燃焼灰を溶融スラグとなし、この
溶融スラグを排出して冷却固化するようにした廃棄物処
理装置が提案され、実施されている。

【０００３】そしてこのような廃棄物処理装置において
熱分解残留物を、燃焼性成分と不燃焼性成分とに分離す
る手段として篩い装置が用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで前記廃棄物処
理装置における熱分解残留物の分離方法においては数種
の機器を必要とするという問題がある。即ち、かゝる廃
棄物処理装置において熱分解により生成された熱分解残
留物はカーボンを主体とする燃焼性成分と金属やガレキ
の不燃焼性成分とが混在するが、その大きさは種々雑
多である。

【０００５】そしてこのような性状の熱分解残留物から
燃焼性成分を分離回収するために網目の異なる篩い装置
を多段に配置するとともに、燃焼溶融炉での燃焼効率及
びスラグ化率を向上させるために、この燃焼性成分を例
えば１ｍｍ以下の微粉に粉砕するための粉砕機を配置し
なければならず、その結果として数種の機器を必要とす
るに至っている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】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、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、該熱分解反応器から排出される前記乾留ガスと
熱分解残留物とを分離する排出装置と、該排出装置から
排出される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、前記乾留ガスと前記燃焼性成分
とを燃焼させ生じた燃焼灰を溶融する燃焼溶融炉とより
なる廃棄物処理装置において、前記分離装置を流動層装
置で構成し、燃焼性成分からなる粉体を流動化ガスに同
伴させて排出するとともに不燃焼性成分をベット材と共
に排出して分離器へ供給し、該分離器でベット材と不燃
焼性成分とを分離するようにした廃棄物処理装置におけ
る熱分解残留物分離方法を提供せんとするものである。

【０００７】かゝる廃棄物処理装置において、排出装置
から排出される熱分解残留物は流動層装置に供給され、
そしてこの装置において熱分解残留物中の微細な燃焼性
成分はベット材を流動化するためのガスに同伴して排出
され、比較的大径の燃焼性成分は流動するベット材の粉
砕作用により微細化された後、ガスに同伴して排出され
る。更に不燃焼性成分に付着している燃焼性の粉体成分
も流動するベット材により剥離されて前記と同様にして
ガスに同伴して排出される。

【０００８】前記のように分離装置を流動層装置で構成
することによって、熱分解残留物は優れた分離作用で処
理されて大きさに応じて分離され、そして比較的大粒径
の燃焼性成分のものは流動層内で粉砕処理されて流動化
ガスに同伴できる小粒径のものとなる。また、この流動
化ガスに同伴して排出される燃焼性の粉体成分は直接燃
焼溶融炉へ導かれるか、又はバグフィルターの如き捕集
器で分離回収されてホッパー等に貯えられた後、燃焼溶
融炉へ供給され燃焼処理される。

【０００９】一方、流動層装置において燃焼性の粉体成
分が分離された熱分解残留物（不燃焼性成分）は、ベッ
ト材と共に排出され、分離器においてベット材とこの不
燃焼性成分とは分離される。そしてこの不燃焼性成分は
金属選別機に供給され、鉄、アルミ等の金属性成分と、
陶器、砂利、コンクリート片等のガレキ等の非金属性成
分とに分離され、この非金属性成分は粉砕された後燃焼
溶融炉に供給され溶融スラグ化されるのがよい。

【００１０】流動層装置のベット材を流動させるための
流動化ガスとしては、空気や低酸素流体、例えば不活性
ガスが用いられる。この低酸素流体を用いてベット材を
流動させるようにすれば、この流動層装置において冷却
作用を得ることができる。即ち、排出装置から排出され
る熱分解残留物は約４５０℃程度の高温であるため通常
の酸素濃度を有する空気で流動させると酸化することと
なる。したがって、冷却器で酸化の恐れのない温度まで
冷却した後、この流動層装置に供給することとなるが，
この流動層を低酸素雰囲気で流動化させることにより熱
分解残留物を高温のまま流動層装置内に供給してここで
冷却することができる。勿論この場合、分離器により分
離されたベット材も冷却器で冷却した後、流動層装置に
供給するように構成するのがよい。

【００１１】本発明において分離装置を構成する流動層
装置は、流動層型燃焼装置に使用するような円筒状の本
体と、その下部に配置した多数のノズルと、本体の中間
部分に設けたコンベア等の熱分解残留物の供給装置とで
構成されており、このノズルより流動化ガスを噴出する
ことによって本体の下部に収容されているベッド材を流
動化させながら熱分解残留物に攪拌・粉砕作用を与えて
分離作用を与えるようになっている。

【００１２】そして前記コンベアより熱分解残留物を供
給し、上部より微細な熱分解残留物をベッド材と共に流
動化ガスに同伴させて排出するように構成されている。
また、流動化ガスを低温にすることにより、高温の熱分
解残留物を流動攪拌しながら冷却して分離することもで
きる。

【００１３】

【発明の実施の形態】（実施例１）以下、図１乃至図３
を参照して本発明による廃棄物処理装置における熱分解
残留物分離方法の実施形態を説明する。図１は本発明に
よる廃棄物処理装置における熱分解残留物分離方法を実
施するための装置の系統図であって、１は、例えば横型
回転式ドラムよりなる熱分解反応器で、この熱分解反応
器１には投入装置２により予め図示しない破砕機により
例えば１５０ｍｍ程度に破砕された廃棄物ａが投入され
る。

【００１４】この熱分解反応器１に対して空気加熱器３
により加熱された加熱空気ｂがラインＬ₁ を経由して供
給されて３００℃〜６００℃に、通常は４５０℃程度に
加熱されるとともに、その内部は図示しないシール機構
を設けてガスが漏出しないように構成されている。そし
て一連の装置の終端部に設けてある誘引送風機４によっ
て一連の装置の内部を大気圧以下（低酸素雰囲気）に保
持することによって熱分解ガスが系外に漏出しないよう
になっている。

【００１５】このような熱分解反応器１内に供給された
廃棄物ａは、ここで加熱されて熱分解し、乾留ガスＧ₁
と熱分解残留物ｃとが生成される。そしてこの乾留ガス
Ｇ₁と熱分解残留物ｃとは熱分解反応器１の後段に接続
されている排出装置５内で分離され、乾留ガスＧ₁ はラ
インＬ₂ を経由して燃焼溶融炉６のバーナ７に供給され
る。

【００１６】一方、熱分解残留物ｃは冷却装置８に供給
されて酸化の恐れのない温度まで冷却され後、ラインＬ
₃ を経由して分離装置としての流動層装置９にシール機
能を持つスクリューコンベア１０によって所定の割合で
供給される。前記流動層装置９は本発明において適用し
た装置であって、例えば流動層型燃焼炉等に使用されて
いるものと実質的に同一の構造を有するものであって、
竪型の円筒状の本体９ａの下部にノズル９ｂを配置する
と共に砂等からなるベット材１１が収容されている。そ
して前記本体９ａの上部はバグフィルタ１２に接続され
ており、このバグフィルター１２で分離された流動化ガ
スｄが送風機１３によりラインＬ₄ を経由して前記本体
９ａ内に供給されてこのベット材１１を流動化させるよ
うになっている。

【００１７】前記本体９ａの下部にシール機能を持つス
クリューコンベア１４が接続され、ベット材１１を流動
層装置９から排出するようになっている。そしてこのス
クリューコンベア１４に続いて分離器１５が設けられて
いるが、この分離器１５は例えば篩い装置のような砂分
級機で構成されており、ベット材１１と後述する不燃焼
性成分ｆとを分離する機能を持っている。また、１６は
金属選別機、１７は粉砕機、１８はカーボンホッパ、１
９は細目（１ｍｍ〜２ｍｍ程度）の篩い装置である。

【００１８】かゝる構成において熱分解反応器１に接続
された排出装置５より排出された熱分解残留物ｃは流動
層装置９へ供給される。この流動層装置９内において
は、粗粒の燃焼性成分がベッド材１１の流動化作用で粉
砕されて微細な燃焼性成分となる。また、金属やガレキ
等に付着している燃焼性の粉体成分はベット材１１の流
動により剥離粉砕されて微細な燃焼性成分となり、この
微細な燃焼性成分ｅは流動化ガスｄに同伴してラインＬ
₅ を経由して捕集器であるバグフィルター１２に導かれ
てここで分離回収される。そしてこの分離回収された燃
焼性成分ｅは、ラインＬ₆ を経由してカーボンホッパ１
８に貯えられた後、ラインＬ₇ を経由して燃焼溶融炉６
に供給されて燃焼処理される。

【００１９】バグフィルター１２で捕集された燃焼性成
分ｅは一部塊状物ｅ′となることがある。そのため予め
細目の篩い、例えば１ｍｍ程度の網目を持つ篩い装置１
９によりこの塊状物ｅ′を分離して粉砕機１７に供給す
るよう考慮している。そして流動層装置９で分離された
金属やガレキ等の不燃焼性成分ｆは、ベット材１１と共
にスクリューコンベア１４により排出され、更に分離器
１５によりこの不燃焼性成分ｆとベット材１１とは分離
され、不燃焼性成分ｆは例えば、磁選機、アルミ選別機
等の金属選別機１６に供給されここで鉄ｆ₁ 、アルミｆ
₂ 及び陶器、砂利、コンクリート片等の非金属性成分ｆ
₃ とに分離され、この非金属性成分ｆ₃は粉砕機１７に
供給されて粉砕され、燃焼性成分ｅとともに燃焼溶融炉
６に供給されてスラグ化されることになる。

【００２０】一方、分離器１５により不燃焼性成分ｆが
分離されたベット材１１は、ラインＬ₈ を経由して再び
流動層９内に供給される。このようにして燃焼溶融炉６
に供給された乾留ガスＧ₁ と燃焼性成分ｅとは、送風機
２０でラインＬ₉ を経由して供給される燃焼用空気ｈと
により、約１，３００℃程度の高温で燃焼され、このと
き生じた燃焼灰は溶融し、溶融スラグｋとなって水槽２
１内に流下して冷却固化される。

【００２１】燃焼溶融炉６内で発生した燃焼ガスＧ
₂ は、空気加熱器３及び廃熱ボイラ２２で熱回収された
後、集塵装置２３により除塵され、かつガス洗浄装置２
４により洗浄されて比較的低温のクリーンな排ガスＧ₃
となって煙突２５から大気中に放出される。そして集塵
装置２３により捕集されたダストｍは、ラインＬ₁₁を経
由して粉砕機１７に導かれて粉砕された後、燃焼溶融炉
６に供給されるようになっている。２６は廃熱ボイラ２
２により得られた蒸気Ｓを利用して発電する発電装置で
ある。

【００２２】（実施例２）前記実施形態において流動層
装置９より流動化ガスｄに同伴して排出される燃焼性成
分ｅは、捕集器であるバグフィルター１２で分離回収さ
れる場合を示したが、本発明はこれに限られるものでは
なく、例えば流動化ガスｄに同伴して排出される燃焼性
成分ｅを直接燃焼溶融炉６へ導くようにしてもよい。

【００２３】図２は、このような流動化ガスｄに同伴し
て排出される燃焼性成分ｅを燃焼溶融炉６へ直接供給す
るとともに、この流動化ガスｄとして低酸素濃度流体を
用いて流動層装置９内を低酸素雰囲気としてベット材１
１を流動させるようにしたものである。そのため排出装
置５から排出される熱分解残留物ｃは、例えば４５０℃
程度の比較的高温のままこの流動層装置９内に供給され
てここで冷却され、かつ燃焼性成分と不燃焼性成分とが
分離されるのである。そして分離器１５により分離され
たベット材１１は冷却器２７により冷却された後、流動
層装置９に供給されるようになっている。

【００２４】（実施例３）図３は、更に他の実施形態を
示すものであって、図１及び図２と同一符号は同一名称
を示している。この図３に示される実施形態においても
流動層装置９内を低酸素雰囲気としてベット材１１を流
動させるようにしたものである。そして流動化ガスｄに
同伴して排出される燃焼性成分ｅを、捕集器であるバグ
フィルター１２により分離回収し、この燃焼性成分ｅを
図１に示す実施例１と同様にカーボンホッパ１８に貯え
た後、燃焼溶融炉６に供給するようにしたものである。

【００２５】このように、流動層装置９内を低酸素雰囲
気に保持した状態でベット材１１を流動させることによ
り、熱分解残留物ｃをこの流動層装置９において冷却す
ることができ、機器をより簡略化することができるので
ある。

【００２６】

【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における熱分解残留物分離方法によ
れば、排出装置から排出される熱分解残留物を流動層装
置内に供給し、この流動層装置より流動化ガスに燃焼性
粉体成分を同伴させて排出するとともに、不燃焼性成分
をベット材と共に排出し、このベット材と不燃焼性成分
とを分離するようにしたため、分離装置を簡略化するこ
とができる。

【００２７】加えてベット材の流動により粗粒の燃焼性
成分を微細化することができ燃焼性成分を微粉化するた
めの特別の粉砕機を設ける必要がなくなる。更に流動層
内を低酸素雰囲気とすることにより、熱分解残留物をこ
の流動層内で冷却することができるので、特別の冷却装
置を設ける必要がなくなり、廃棄物処理装置を構成する
機器をより一層簡略化することができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による廃棄物処理装置における熱分解残
留物分離方法を実施するための装置の系統図である。

【図２】本発明による廃棄物処理装置における熱分解残
留物分離方法を実施するための他の装置の系統図であ
る。

【図３】本発明による廃棄物処理装置における熱分解残
留物分離方法を実施するための更に他の装置の系統図で
ある。

【符号の説明】

１ 熱分解反応器 ２ 投入装置 ３ 空気加熱器 ４ 誘引送風機 ５ 排出装置 ６ 燃焼溶融炉 ７ バーナ ８ 冷却装置 ９ 流動層装置 ９ａ 本体 ９ｂ
ノズル １０，１４ スクリューコンベア １１ ベット材 １２ バグフィル
ター １３ 送風機 １５ 分離器 １６ 金属選別機 １７ 粉砕機 １８ カーボンホッパ １９ 篩い装置 ２０ 送風機 ２１ 水槽 ２２ 廃熱ボイラ ２３ 集塵装置 ２４ ガス洗浄装置 ２５ 煙突 ２６ 発電装置 ２７ 冷却器 ａ 廃棄物 ｃ 熱分解残留物 ｄ 流動化ガス ｅ 燃焼性成分

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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、該熱分解反応器から排出される前記
   乾留ガスと熱分解残留物とを分離する排出装置と、該排
   出装置から排出される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、前記乾留ガスと前記
   燃焼性成分とを燃焼させ生じた燃焼灰を溶融する燃焼溶
   融炉とよりなる廃棄物処理装置において、 前記分離装置を流動層装置で構成し、燃焼性成分を流動
   化ガスに同伴させて排出するとともに、不燃焼性成分を
   ベット材と共に排出して分離器へ供給し、該分離器でベ
   ット材と不燃焼性成分とを分離するようにしたことを特
   徴とする廃棄物処理装置における熱分解残留物分離方
   法。
2. 【請求項２】 熱分解残留物のうち燃焼性成分からなる
   粉体を流動層装置に供給した流動化ガスに同伴させて燃
   焼溶融炉に供給するように構成した請求項１記載の廃棄
   物処理装置における熱分解残留物分離方法。
3. 【請求項３】 分離器により分離された不燃焼性成分を
   金属選別機に供給して金属性成分と非金属性成分とに分
   離し、更に非金属性成分を粉砕して燃焼溶融炉へ供給す
   るように構成した請求項１記載の廃棄物処理装置におけ
   る熱分解残留物分離方法。
4. 【請求項４】 流動化ガスに同伴する燃焼性成分からな
   る粉体を捕集器で分離回収し、該分離回収された燃焼性
   成分からなる粉体を貯えた後、燃焼溶融炉へ供給するよ
   うにした請求項１及び３記載の廃棄物処理装置における
   熱分解残留物分離方法。
5. 【請求項５】 流動層装置における流動化を低酸素雰囲
   気で行なうように構成した請求項１乃至４記載の廃棄物
   処理装置における熱分解残留物分離方法。
6. 【請求項６】 分離器により分離されたベット材を冷却
   した後、流動層装置に供給するように構成した請求項１
   乃至５記載の廃棄物処理装置における熱分解残留物分離
   方法。
7. 【請求項７】 排出装置から排出される熱分解残留物を
   冷却器に供給し、該冷却器で冷却された熱分解残留物を
   流動層装置に供給するように構成した請求項１乃至４記
   載の廃棄物処理装置における熱分解残留物分離方法。