JPS6321544Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案はごみ屑または厨芥から集められた有機
質の材料の分解式蒸留装置に関し、さらに詳しく
はそのような装置における一体式の押出機に特徴
を有する乾留装置に関する。

従来の技術 産業および都市廃棄物の処理において、金属等
のような基礎材料の部分を回収することが試みら
れたが、有機材料は普通焼却されまたは埋立地に
埋められている。焼却は処理をしなければならな
い材料の容積を減少させるだけであり、また焼却
の蒸気および煙、更には費用に障害がありまた禁
止されるので不満足である。埋立地へ廃棄物を埋
めることは、廃棄物中の殆んどの有機材料が不活
性であり、作物の育成のような有用な目的に対し
て土地を破壊するので不満足である。

そこで有機材料を分解蒸留することが試みら
れ、特開昭48−75680号に開示された熱分解方法
の発明において、それを実施する装置とともに具
体例が提案された。それによれば、軸方向にスク
リユーを内蔵するシリンダ内でホツパから供給さ
れる被処理物を移動させながらシリンダを加熱
し、前後方の部分ごとに所定に温度を変化させ、
その区分ごとに分解ガスを抜き出して処理する合
成高分子混合物の熱分解装置が示されている。一
方、産業廃棄物や都市塵芥などを対象として乾留
処理を行い、生成ガスを処理するとともに加熱さ
れた炭化生成物を冷却するようにした装置が特開
昭48−102480号に記載されていて公知である。ま
た、前記したようなシリンダ内のスクリユーの軸
を被処理物の供給側から移動方向に向かつて次第
に太くなるように形成して、移動に伴つてシリン
ダ内壁との間で圧縮を行わせるようにしたものも
文献の記載によつて知られている（「ラバーダイ
ジエスト」第23巻２号）。

考案が解決しようとする問題点 しかしながら、上記した従来技術では、目的別
に、各種の屑から分別したような有機材料を連続
的に乾留するための装置として、その基本の構成
を示すほか、対象ごとに個々の技術を開示するに
とどまり、これらを有機的に総合して一連の乾留
装置としたものは提案されたことはなく、業界に
望まれているものであつた。

問題点を解決するための手段 本考案によれば、屑から分別した有機材料を第
１の域において加熱しそこから気体を抜出す押出
機の形にした蒸留器（レトルト）へ連続的に導
く。その後、押出機を次の域または複数域におい
て一層高い温度に加熱し、かような域から気体を
別々に抜出す。最終の域において、押出機−レト
ルトおよびその内容物を冷却し、残渣を固体形に
おいて抜出す。また、種々の域において抜出した
気体を赤熱にした管もしくは導管を通して処理す
るようにし、気体をなお他の気体に転換してから
分離のための凝縮器へ送るようにする。

すなわち、本考案の乾留装置は、一端に導入口
および他端に排出開口を有する細長いバレルと、
該バレル中に同軸に内装されて廻転する連続らせ
ん状のスクリユーとを有し、バレル内壁との間に
空間室を形成する押出機を主部とし、該スクリユ
ーの軸は導入口から排出開口に向つて漸次太くな
つて該導入口から排出開口へ前記空間室の容積を
漸次減少させており、上記押出機は導入口に隣接
する第１域、該第１域に隣接する第２域、第２域
から末端までの第３域、前記各域と関連する取出
口、各取出口に接続する気体貯蔵設備の域、なら
びに第１域を加熱するための手段、第２域を該第
１域の温度から第２域の温度まで加熱するための
手段、第３域を第１域の温度より実質的に低い温
度に冷却する手段を一連一体に形成してなる乾留
装置である。

実施例 図面は本考案による乾留装置を前処理部分のフ
ローシートを加えて断面図で示した概要図であ
る。

図面によれば、屑を有機材料と無機材料とに分
別する前段の作業について、フローシートの形に
て示し、また有機材料を乾留する装置を記号１０
により全般的に示す。

金属およびガラスのような無機材料および紙、
木材、合成樹脂および野菜物質のような有機材料
の両方を包含する屑は１１に示した運搬位置にも
ち込まれる。続いて、第２の位置１２において屑
を小粒子に細断し、ここから１４に示した液体の
浮揚槽へ運搬する。かような槽は水を満すことが
でき、紙、木材、厨芥および合成樹脂のよのな有
機材料の断片は浮揚する傾向があり、一方、金属
およびガラスのような一層重い無機材料は底に沈
み、そこから連続的にまたは周期的に抜出されて
更に処理するため位置１５へ運搬される。

槽１４中において浮揚する傾向のある有機材料
は次の位置１６において乾燥および粉砕するため
に取出してこの材料をより細かく乾燥した粒子に
形成する。その後、この有機材料を位置１８にお
いて更に粉砕し乾燥して多少とも均一な寸法の断
片にする。

粉砕した有機材料は位置１８から導管２０へ送
られ、１０に示したレトルト装置へ運搬される。
以上は前処理である。

屑から取出した有機材料の処理はプラステイツ
ク工業において使用する型と類似した型の押出機
の形ではあるがレトルトとして連続的に操作され
るレトルト１０の中において行う。押出機は長い
円筒状のバレル３２を有し、その中にて、バレル
３２の空胴３６中における廻転のためにらせんス
クリユー３４を支持している。バレルの空胴３６
はその長さ全体に均一な直径のものである。スク
リユー３４は均一なピツチの羽根部３８とスクリ
ユーの一端から他端へ直径の増大する軸部４０と
を有する。この形態により、バレル空胴３６の内
面とスクリユー３４の軸との間に形成される材料
を閉じこめる空間４２の断面積はスクリユー３４
の一端から他端へ減少する。断面積は均一に減少
する必要はなく、断面積が段階または域ごとに減
少するようにしてもよい。

押出機スクリユー３４は歯車減速装置４５を介
してモーター４４により連続的に廻転駆動され
る。

スクリユー３４の駆動端に隣接して、すなわち
図面の左方に見られるように、バレル３２の壁を
通つて半径方向に伸びる導入口４８がある。導入
口４８は材料受けホツパー５０のしぼり部４９と
連結する。ホツパー５０は缶体であつて粉砕した
材料を受けるための導管２０と接続している。ホ
ツパー５０には、押出機の導入口４８へ材料を導
く時できるだけ空気を除くために、空気ぬきの孔
５２を設けてある。

ホツパー５０における開口５６を制御するため
に円錐形の閉塞部材５４を設ける。閉塞部材５４
はホツパー５０が空である場合の密閉した位置か
ら材料をホツパーへ導入する開放位置へ動くよう
に釣合わせる。閉塞部材５４は、ホツパー５０へ
の材料の導入が中断した場合に押出機内からの気
体の逃散をさまたげるように作用する。

ホツパーのしぼり部４９には振動装置６０を結
合するのがよく、これによつて粉砕した有機材料
のしぼり部への供給を均一にすることができる。

バレル３２の右端に、排出開口６２を設け、全
般に６４で示す位置で各種の押出しダイス、成形
型または造粒器などと接続させる。

バレル３２の壁体の軸線上で、ホツパ５０のし
ぼり部４９から間隔をおいた位置にガスの取出口
６６を設け、この区域を第１域Ｉとする。この取
出口６６から気体貯蔵設備の域が分岐し、管また
は導管６８によつて貯蔵槽７２と配管７１を通じ
て連絡することのできる凝縮器７０に連通してい
る。凝縮器７０は導管６８から受ける種々のガス
および揮発物を凝縮分離するために使用する。取
出口６６から凝縮器７０へのガスの除去を助ける
ため真空ポンプ７４を導管６８中に配置すること
ができる。

取出口６６には、バレル３２内部で発生する分
解ガスの空間４２からの逸散を許すが固体材料の
排出を妨害するセラミツクフイルタ７６を備え
る。

取出口６６に類似の第２の取出口７８を別の管
または導管８０により凝縮器８２に結合し、この
区域を第２域とする。凝縮器８２は配管８３を
通して貯蔵槽８４に結合し、また取出口７８から
のガスの除去を助けるため導管８０中に真空ポン
プ８６を備える。取出口６６と同様に、取出口７
８にはセラミツクフイルタ８８を備える。

取出口７８と押出機バレル３２の右端における
排出口６２との間の区域を第３域とし、この部
分の押出機３２のバレルにはジヤケツト８９を形
成し、バレルの末端部およびその内容物を冷却す
る目的のための水のような冷却材を供給する。

導管６８および８０のそれぞれには電源９２か
ら制御される電気エネルギーを供給された誘導加
熱装置のような別々の加熱装置９０を備えること
ができる。加熱装置９０は管または導管６８，８
０を処理すべき赤熱に加熱するために使用して、
導管を通過するガス中において化学反応を引起こ
す。

導入口４８と取出口６６との間の押出機バレル
３２の第１域は複数の電気加熱用要素９６を備
え、それによりバレル３２の第１域およびその内
容物を加熱することができる。かような加熱用装
置は在来型のものであり、常用の熱電対制御およ
び電力源を使用することができる。また取出口６
６と取出口７８との間の第２域にも加熱用装置
９６と同様に配電し制御されるもう一つの複数の
加熱用装置９８を配置する。

作 用 粉砕し、乾燥した前処理によつて分別した有機
材料は導管２０を通してホツパー５０へ連続的に
導く。進入する材料は閉塞部材５４を開き、しぼ
り部４９と押出機バレル３２中への材料の通過を
許す。押出機スクリユー３４は連続的に回転し
て、材料を導入口４８から、排出開口６２および
押出機の右端に向つて進行させる。スクリユー
は、押出機の排出端に近づくにつれてバレル３２
中の空間４２の材料収容容積を減少する型のもの
であるので、空間４２内の材料はスクリユー３４
により圧し縮められ、これはまた材料の温度を上
昇させるように作用する。温度の上昇は電気加熱
用帯９６によつて補い、バレル３２およびその内
容物の両方を加熱する。

材料が第１の取出口６６に接近するにつれて、
この第１域では域る予め定めた高さ、例えば、
200゜ないし320℃（400〜600〓）の範囲内におい
て選択することのできる高温に加熱する。材料が
取出口６６に達した時、有機材料からのガスをセ
ラミツクフイルタ７６を通して導管６８および凝
縮器７０へ追出す。バレル３２中の残りの固体材
料は第１域から第２域の方向へ進める。

もう１つの加熱用要素９８は誘導加熱型のもの
とすることができ、これを取出口６６と取出口７
８との間の第２域に配置し、バレルおよびその
内容物の温度を選択した、予め決定した高さ、例
えば820℃（1500〓）程度に上昇させるために使
用し、バレル３２内の加熱した材料が取出口７８
に達するにつれて、さらに別のガスが、セラミツ
クフイルタ８８を通り、ついで導管８０を通つて
凝縮器８２へ逃げる。この第２域においては高
温を使用するため、導管８０を経て逃げるガスは
導管６８を通過するガスとは異つた化学組成のも
のである。

取出口７８に達する時のバレル３２内の材料は
容積が大いに減少されているが、残つたものは第
３の冷却域を通して右方へ運搬される。残りの
材料は幾分かの揮発物を含むだろうから、例えば
100℃（200〓）またはそれ以下の温度まで冷却す
るのが好ましく、炭物質が６４の位置のダイスま
たは他の機構を通して押出され、外気に接したと
きに発火しないようにする。取出口６２を通して
押出した材料はダイスまたは型によつて成形する
ことができ、また燃料のような以後の用途のため
に冷却するのである。次に気体貯蔵設備の作用に
ついてのべると、加熱した有機材料から取出口６
６を通つて逃げるガスはメタン、幾らかのエタ
ン、一酸化炭素および二酸化炭素を含んでいる。
例れば誘導加熱器をもつて導管６８を赤熱まで加
熱することにより、或種のガスが化合することが
見出された。例えば、メタンのようなガスは水素
の除去によりオレフインとなり、取出口６６から
導管６８へ送られるガスよりも高いエネルギーの
ガスを形成する。

同様に、取出口７８を去る揮発物は酢酸、メチ
ルアルコールおよびアセトンのような液体に凝縮
する。液体に変えるため凝縮器へ通す代りに、誘
導加熱器を用いて導管８０を赤熱にすることによ
つて、揮発物を導管８０中においてオレフインお
よびパラフイン系のガスに還元することができ
る。

導管６８および８０の加熱は、処理する有機材
料から得ることを希望するものがガスであるかま
たは液体であるかによつて任意とすることができ
る。例えば、もし取出口７８から流出するものを
揮発物として希望するならば導管８０の加熱は中
止すればよい。

前記の２つの域に加えて、バレル内の材料を尚
一層高温に加熱するために加熱した域を設けるこ
とができること、および２つ以上の取出口を各々
の域と結合させて、それぞれの域に接続された凝
縮器と貯蔵設備にガスを送ることができることも
理解できる。

以上は屑から分離した有機材料の処理を例示し
たが、その他の有機材料および石炭および油母頁
岩のようなその他の炭素質材料を類似の方法にて
処理することができることを理解すべきである。

考案の効果 以上に説明したように、本考案は既往の技術を
根幹とするものでありながら、有用な個別の技術
を有機的に組合わせて総合的な一体一連の装置を
完成したものであるから、レトルトとして運転さ
れる押出機装置において、屑から回収された有機
材料のような固体の廃棄物を連続的に運転する押
出機に導いて処理することができ、ことに各域に
おける加熱装置の付加により生成ガスを別々の位
置において有用な気体または液体に転換する自由
度が大きい。また残渣を燃料または肥料のような
有用な市場性のある製品に形成するようにして、
連続的分解蒸留を実施する装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の乾留装置をフローシートと一部
の断面図で示す概略図である。 １０……レトルト装置、３２……押出機のバレ
ル、３４……スクリユー、３６……バレル空胴、
３８……羽根部、４０……軸、４２……空間、４
４……モーター、４８……導入口、５０……ホツ
パー、６２……排出開口、６６，７８……取出
口、７６，８８……フイルタ、８９……ジヤケツ
ト、９０……加熱装置、９６，９８……加熱要
素、……第１域、……第２域、……第３
域。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 処理すべき有機材料の導入口を一端に有し且
   つ排出開口を他端に有してなる円筒バレル内に
   スクリユーを回転自在に軸装して押出機として
   のレトルト装置に形成し、その円筒バレルを導
   入口から排出開口にかけて長手方向に複数域に
   区分し、その区分の後端ごとに取出口を設ける
   とともに、各域ごとに加熱要素を設けて順次に
   高温に加熱し内容物から温度別に発生する分解
   ガスのみを取出し貯蔵設備に送るようにした分
   解式蒸留装置において、上記スクリユーの軸の
   太さを円筒バレルの導入口から排出開口まで漸
   次に太く形成して円筒バレル内壁とスクリユー
   との間に形成される空間の断面積を軸方向に減
   小させて有機材料を圧縮するようにし、円筒バ
   レルの最終の圧縮域には円筒バレルのその部分
   と内容物を第１域の温度より実質的に低い温度
   に冷却するジヤケツト冷却手段を設けて固形分
   を利用可能に排出開口に押出すようにし、上記
   各取出口から各分解ガスを各貯蔵設備に送る導
   管を設けたことを特徴とする有機廃棄材料の乾
   留装置。 (2) 上記取出口はそれぞれ気体を通過させるが固
   形分を阻止する形式のセラミツクフイルタを内
   蔵している実用新案登録請求の範囲第１項に記
   載の乾留装置。 (3) 上記取出口からの導管には電気誘導加熱装置
   を設けた実用新案登録請求の範囲第１項または
   第２項に記載の乾留装置。