JPH0968305A

JPH0968305A - 廃棄物処理装置

Info

Publication number: JPH0968305A
Application number: JP13653996A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ono; 孝大野; Seigo Ando; 清吾安藤; Taiichi Okumura; 泰一奥村; Masatoshi Nishizawa; 正俊西沢; Hiroshi Otake; 宏大竹; Hiroaki Harada; 裕昭原田
Original assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Current assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority date: 1995-06-20
Filing date: 1996-05-30
Publication date: 1997-03-11
Anticipated expiration: 2016-05-30
Also published as: JP3530678B2

Abstract

(57)【要約】【目的】廃棄物処理装置において、設備を大型化させ
ることなく、熱分解残留物を効率良く冷却するととも
に、分離装置における分離効率にも悪影響を与えないよ
うにする。【構成】廃棄物を熱分解して生じた乾留ガスと熱分解
残留物のうち、熱分解残留物は冷却装置６内にて冷却さ
れる。冷却装置６はほぼ円筒状の胴体９からなり、モー
タ等で胴体９を回転させると、胴体９が回転して、胴体
９内に供給された熱分解残留物を胴体９内で撹拌混合し
ながら入口部１０から出口部１１へと移送する。また、
胴体９側方には複数のノズル１７が設けられ、ラインＬ
４からの冷却水をノズル１７から噴霧して胴体９内の熱
分解残留物を冷却する。さらに、胴体９内にはラインＬ
３から低酸素ガスが供給されている。

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に係
り、特に一般廃棄物や産業廃棄物（家庭やオフィスなど
から出される都市ごみなどの一般廃棄物、廃プラスチッ
ク、カーシュレッダー・ダスト、廃オフィス機器、電子
機器、化成品等の産業廃棄物など、可燃物を含むもの）
を加熱して乾留ガスと熱分解残留物を生成するととも
に、熱分解残留物から分離された燃焼性成分と乾留ガス
を燃焼器に導入し、該燃焼器内で乾留ガスと燃焼性成分
を燃焼するようにした廃棄物処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】都市ごみなどの一般廃棄物や廃プラスチ
ックなど可燃物を含む産業廃棄物の処理装置に関する従
来例としては、例えばドイツ特許公開 No.３７５７０
４.８、ドイツ特許公開 No.３８１１８２０.３及び特開
平１−４９８１６号公報を挙げることができる。これら
の従来例では、廃棄物を熱分解反応器に入れて低酸素状
態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、さらに熱分
解残留物を分離装置に導き、この分離装置において燃焼
性成分と不燃焼性成分（例えば、金属、陶器など）とに
分離している。そして、燃焼性成分と乾留ガスを燃焼器
に導入して当該燃焼器内で燃焼処理するようにしてい
る。

【０００３】このような廃棄物処理装置においては、熱
分解は例えば３００℃〜６００℃、通常は４５０℃程度
の比較的高温域で行なわれる。そのため、熱分解反応器
から排出される熱分解生成物（乾留ガスと熱分解残留
物）もこの比較的高温の状態となっている。

【０００４】ところで、前記した熱分解残留物のうち、
分離装置で分離された燃焼性成分は主としてカーボンで
あり、このカーボンの酸化反応を防止するためには熱分
解残留物を低酸素雰囲気で冷却する必要がある。熱分解
残留物を冷却する手段として、上記特開平１−４９８１
６号公報においては、ベルトコンベア上で熱分解残留物
と燃焼器からの排ガス（不活性ガス）とを接触させるこ
とが示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術のように、ベルトコンベア上で熱分解残留物と燃
焼器からの排ガスとを接触させる冷却方法では、排ガス
の温度が比較的高いためにその冷却に時間が掛かるとと
もに、十分な冷却を実施するには設備が大型化するとい
う問題がある。

【０００６】そこで、ベルトコンベア上に水を噴霧し潜
熱を利用して冷却することが考えられるが、この場合、
噴霧水が均一に浸透気化しないため冷却効果が悪くなる
ことが予想される。また、撹拌翼等を配置し冷却水を噴
霧するとともに、この熱分解残留物を混合撹拌すること
も考えられるが、この場合は、熱分解残留物の粉粒体が
結合し団子状となる恐れがあり、分離装置における分離
効率に悪影響を与えることが予想される。

【０００７】本発明の目的は、設備を大型化させること
なく、熱分解残留物を効率良く冷却できるとともに、分
離装置における分離効率にも悪影響の無い廃棄物処理装
置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、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から成る熱分解残留物とを生成す
る熱分解反応器と、前記乾留ガスと熱分解残留物とを分
離して排出する排出装置と、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、前記排出装置からの乾留ガスと前記分離装
置からの燃焼性成分を取り込んで、該乾留ガスと燃焼性
成分を燃焼させる燃焼器と、を備えた廃棄物処理装置に
おいて、前記排出装置に接続された入口部を一端に有し
かつ前記分離装置に接続された出口部を他端に有する円
筒状の胴体と、前記胴体を回転駆動して、前記排出装置
から前記胴体内に供給される熱分解残留物を前記入口部
から前記出口部へと移送する駆動手段と、前記胴体内を
移送される熱分解残留物を冷却する冷却手段とを備えた
冷却装置を設けたことを特徴としている。前記冷却手段
としては、次のように構成することができる。まず第１
に、前記胴体の外部にノズルを配置し、該ノズルから前
記胴体の外表面に冷却水を噴霧する構成とする。第２
に、前記胴体下部に冷却水を貯えた水槽を配置し、前記
胴体の少なくとも下部が前記冷却水に浸漬する構成とす
る。第３に、前記胴体内部に冷却管を配置し、該冷却管
に冷却水を供給する構成とする。第４に、前記胴体を少
なくとも二重の殻体構造とし、該殻体同士で形成される
隙間内に冷却水を供給する構成とする。なお、前記排出
装置から前記胴体内に供給される熱分解残留物の温度を
検出し、その検出温度に基づいて前記冷却水の量を制御
する制御手段を設けることもできる。更に胴体内にはス
パイラルフィンが設けられるのがよい。また胴体内に不
活性ガスを供給するか又は大気圧以下の低酸素雰囲気が
形成されるのがよい。上記構成によれば、駆動手段によ
って胴体を回転駆動させることにより、排出装置から胴
体の入口部に供給された熱分解残留物は、胴体内で撹拌
混合されながら入口部から出口部へと移送される。この
ように、熱分解残留物が撹拌混合されながら移送される
ため、この熱分解残留物を冷却手段によって冷却すれば
その冷却を効率良く行うことができ、また熱分解残留物
の粉粒体が団子状に結合することもないので、分離装置
における分離効率にも悪影響は無い。また、胴体内は低
酸素雰囲気が形成されているので、熱分解残留物中のカ
ーボンの酸化反応を抑えることができる。さらに、冷却
を効率良く行うことが可能となるために、装置を大型化
する必要が無く、装置のコンパクト化を図ることができ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一例を図面に従っ
て説明する。図１は本発明の廃棄物処理装置の概略構成
を示している。図において、１は都市ごみ等の可燃物を
含有する廃棄物ａを熱分解反応器２内に供給する廃棄物
供給装置である。熱分解反応器２は、通常、横型回転式
ドラムが用いられ図示しないシール機構によりその内部
は低酸素雰囲気に保持され、また燃焼器４の後流側に配
置される熱交換器（図示せず）により加熱された加熱空
気がラインＬ１から供給され、この加熱空気により内部
は３００℃〜６００℃に、通常は４５０℃程度に加熱さ
れている。そして、廃棄物供給装置１から供給された廃
棄物ａは熱分解反応器２内で熱分解され、乾留ガスＧ１
と主として不揮発性の熱分解残留物ｂとを生成する。熱
分解反応器２内で生成された乾留ガスＧ１と熱分解残留
物ｂは排出装置３により分離され、乾留ガスＧ１はライ
ンＬ２を経て燃焼器４のバーナ５に供給される。

【００１０】一方、熱分解残留物ｂは冷却装置６に供給
され、ここで冷却された後、分離装置７に供給される。
熱分解残留物ｂは金属や陶器等の不燃焼性成分とカーボ
ンを主体とする燃焼性成分とよりなるが、冷却装置６に
供給される熱分解残留物ｂは約４５０℃と比較的高温状
態であるため、大気と接すると酸化反応する恐れがあ
る。それを防ぐために、冷却装置６には排ガスＧ２の一
部がラインＬ３から供給され、冷却装置６の内部は低酸
素雰囲気に保持されている。

【００１１】ここで、冷却装置６の詳細を図２及び図３
を用いて説明する。冷却装置６は図２及び図３に示した
ように、内部に掻き上げ羽根となるスパイラルフィン８
を有するほぼ円筒状の胴体９からなり、その胴体９の一
端には排出装置３に接続された入口部１０が、他端には
分離装置７に接続された出口部１１がそれぞれ設けられ
ている。胴体９は支持ローラ１２，１３上に回転自在に
支持されており、駆動装置（例えばモータ）１４の駆動
回転力がチェーン１５を介して伝達されることにより回
転する。なお、胴体９と入口部１０との結合部、並びに
胴体９と出口部１１との結合部にはシール機構が設けら
れ、胴体９が回転しても胴体９内部の機密が保持される
ようになっている。

【００１２】また、胴体９の側方には植立部材１６が立
設され、この植立部材１６には胴体９の長手方向に沿っ
て所定の間隔で複数のノズル１７が配置されている。こ
れらのノズル１７は全て冷却水ラインＬ４につながって
おり、水槽１８の冷却水Ｗ１がポンプ１９で加圧され、
ノズル１７から胴体９の外表面に噴出されるようになっ
ている。ラインＬ３からは前述したように排ガスＧ２が
供給され、冷却装置６の内部が低酸素雰囲気に保持され
ている。支持ローラ１２，１３、駆動装置１４及び植立
部材１６等は基台２０上に固定されている。また２１は
水槽である。

【００１３】次に、上記構成の廃棄物処理装置の作用に
ついて説明する。図１〜図３において、４５０℃程度の
温度を有する熱分解残留物ｂが入口部１０から胴体９内
に供給されると、この熱分解残留物ｂは、胴体９と共に
回転するスパイラルフィン８により混合撹拌されなが
ら、入口部１０から出口部１１へと移送される。このと
き、胴体９の外表面はノズル７から噴霧される冷却水Ｗ
１により冷却されているため、胴体９内部の熱分解残留
物ｂは十分に冷却され、酸化反応する温度以下、例えば
８０℃以下に冷却される。そして、熱分解残留物ｂは出
口部１１から分離装置７に供給され、ここで大気中にお
いて金属、陶器等の不燃焼性成分ｃとカーボン等の燃焼
性成分ｄとに分離され、この燃焼性成分ｄはラインＬ５
を経て燃焼器４のバーナ５に送られる。

【００１４】バーナ５に送られた燃焼性成分ｄは、ここ
で送風機２２より送られる空気ｅにより乾留ガスＧ１と
ともに燃焼器４内で燃焼処理される。燃焼器４は一般に
溶解炉と言われるものであって前記燃焼性成分ｄは、１
３００℃程度の高温で燃焼され、燃焼灰は溶融スラグと
なって水槽２３内に落下し固化する。一方、燃焼器４内
の燃焼ガスＧ３は排ガスラインＬ６を流れ、廃熱ボイラ
２４の上流側に配置される熱交換器（図示せず）及び廃
熱ボイラ２４で熱回収され、更に集じん器２５，２６で
除塵された後、煙突２７から大気中へ排出される。な
お、図中２８は、蒸気タービンにより作動される発電機
である。

【００１５】図４は本発明の他の例を示している。本例
では、胴体９の下部に水槽２９が設けられ、この水槽２
９内には冷却水Ｗ２が貯えられている。そして、冷却水
Ｗ２の水位ＷＬより下に胴体９の下部が位置するよう、
すなわち胴体９の下部が冷却水Ｗ２中に浸漬するように
構成されている。また、水槽２９にはポンプ３０と冷却
器３１を有する冷却水ラインＬ７が接続され、ポンプ３
０によって水槽２９内の冷却水Ｗ２は冷却水ラインＬ７
を循環するようになっている。冷却水Ｗ２を循環させる
タイミングは、温度検出器３２からの信号Ｖ１によって
決定される。すなわち、冷却水Ｗ２が所定の温度以上に
なると、そのことを温度検出器３２が検知して信号Ｖ１
を出力しポンプ３０を作動させ、冷却水Ｗ２を循環させ
るとともに冷却器３１で冷却するよう構成されている。
これによって、冷却水Ｗ２の温度を常に所定の温度以下
に保持することでき、胴体９内の熱分解残留物ｂを効果
的に冷却することが可能となる。

【００１６】なお、胴体９内の熱分解残留物ｂを冷却す
る設備としては、上述したもの以外に、胴体９内部に冷
却管を配置しこの冷却管に冷却水を供給したり、または
胴体９を少なくとも二重の殻体構造とし、該殻体同士で
形成される隙間内に冷却水を供給する構成としてもよ
い。

【００１７】図５は胴体９内の温度を所定の温度に制御
する温度制御装置の一例を示している。胴体９内の入口
部１０には温度検出器３３と流量計３４が、出口部１１
には温度検出器３５がそれぞれ設けられている。また冷
却水ラインＬ４にも温度検出器３６と流量計３７が設け
られている。

【００１８】上記温度制御装置において、温度検出器３
３からの信号Ｖ２と流量計３４からの信号Ｖ３は中央演
算処理装置３８の演算器３９に入力される。また温度検
出器３６からの信号Ｖ４と流量計３７からの信号Ｖ５も
演算器３９に入力される。そして、演算器３９におい
て、入口部１０から胴体９内に供給される熱分解残留物
ｂの保有する熱量は信号Ｖ２と信号Ｖ３とから求めら
れ、冷却水ラインＬ４からノズル１７に供給される冷却
水Ｗ１の熱量は信号Ｖ４と信号Ｖ５とから求められる。

【００１９】さらに演算器３９において、熱分解残留物
ｂの熱量と冷却水Ｗ１の熱量が求まったら、熱分解残留
物ｂの熱量と冷却水Ｗの熱量との差を求め、その差を信
号Ｖ６として比較器４０に入力する。比較器４０では記
憶装置４１に記憶されている所定の熱量の信号Ｖ７と比
較され、所定値との差があるときは制御信号Ｖ８が出力
され、この制御信号Ｖ８により制御弁４２が制御される
ようになっている。すなわち、冷却水Ｗ１の流量が制御
されるのである。

【００２０】出口部１１に配置された温度検出器３５は
安全装置としての役目をなし、この出口部１１を流れる
冷却された熱分解残留物ｂが所定の温度、例えば８０℃
以上に達すると信号Ｖ９を発生し、この信号Ｖ９を図示
してない警報器の作動や上流側に配置される熱分解反応
器２の運転制御に用いる。

【００２１】上述の例においては、熱分解残留物ｂの温
度と量により給水量を制御するようにした場合について
説明したが、勿論これに限定されるものではなく、例え
ば、熱分解残留物ｂの温度のみの信号またはこの熱分解
残留物ｂの温度の信号と冷却水の温度の信号とにより、
この冷却水の量を制御することも可能である。

【００２２】また胴体９内のスパイラルフィン８は必要
に応じて省くことができ、また胴体９内には熱分解反応
器２と同様に大気圧以下となる低酸素雰囲気として形成
させることもできる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の廃棄物処
理装置によれば、熱分解残留物は冷却装置の胴体内を移
送されているときに、この胴体の回転により撹拌混合さ
れつつ冷却手段によって冷却されるので、熱分解残留物
に対する冷却を効率良く行うことができる。しかもこの
胴体内は低酸素供給手段によって低酸素雰囲気に保持さ
れているために、熱分解残留物中のカーボンが酸化反応
を起こす恐れも無い。また、熱分解残留物をスパイラル
フィンにより撹拌混合し冷却水を直接噴霧しないため、
熱分解残留物の粉粒体が団子状に結合することもなく、
分離装置における分離効率にも悪影響は無い。さらに、
冷却を効率良く行うことが可能となるために、装置を大
型化する必要が無く装置のコンパクト化が図れ、製作コ
ストを低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の廃棄物処理装置の概略構成図である。

【図２】冷却装置の側面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った矢視図である。

【図４】他の実施例による冷却装置の側面図である。

【図５】冷却装置の温度を制御する温度制御装置の系統
図である。

【符号の説明】

１廃棄物供給装置２熱分解反応器３排出装置４燃焼器５バーナ６冷却装置７分離装置８スパイラルフィン９胴体１０入口部１１出口部１２，１３支持ローラ１４駆動装置（モータ）１５チェーン１６植立部材１７ノズル１８，２１，２３，２９水槽１９，３０ポンプ２０基台２２送風機２４廃熱ボイラ２５，２６集じん器２７煙突２８発電機３１冷却器３２，３３，３５，３６温度検出器３４，３７流量計３８中央演算処理装置３９演算器４０比較器４１記憶装置４２制御弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西沢正俊東京都中央区築地５丁目６番４号三井造船株式会社内 (72)発明者大竹宏東京都中央区築地５丁目６番４号三井造船株式会社内 (72)発明者原田裕昭東京都中央区築地５丁目６番４号三井造船株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【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成る熱分解残留物とを生成す
る熱分解反応器と、前記乾留ガスと熱分解残留物とを分
離して排出する排出装置と、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、前記排出装置からの乾留ガスと前記分離装
置からの燃焼性成分を取り込んで、該乾留ガスと燃焼性
成分を燃焼させる燃焼器と、を備えた廃棄物処理装置に
おいて、前記排出装置に接続された入口部を一端に有しかつ前記
分離装置に接続された出口部を他端に有する円筒状の胴
体と、前記胴体を回転駆動して、前記排出装置から前記
胴体内に供給される熱分解残留物を前記入口部から前記
出口部へと移送する駆動手段と、前記胴体内を移送され
る熱分解残留物を冷却する冷却手段を備えたことを特徴
とする廃棄物処理装置。
【請求項２】請求項１に記載の廃棄物処理装置におい
て、前記冷却手段として、前記胴体の外部にノズルを配置
し、該ノズルから前記胴体の外表面に冷却水を噴霧する
構成としたことを特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項３】請求項１に記載の廃棄物処理装置におい
て、前記冷却手段として、前記胴体下部に冷却水を貯えた水
槽を配置し、前記胴体の少なくとも下部が前記冷却水に
浸漬する構成としたことを特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項４】請求項１に記載の廃棄物処理装置におい
て、前記冷却手段として、前記胴体内部に冷却管を配置し、
該冷却管に冷却水を供給する構成としたことを特徴とす
る廃棄物処理装置。
【請求項５】請求項１に記載の廃棄物処理装置におい
て、前記冷却手段として、前記胴体を少なくとも二重の殻体
構造とし、該殻体同士で形成される隙間内に冷却水を供
給する構成としたことを特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項６】請求項２〜５のいずれかに記載の廃棄物
処理装置において、前記排出装置から前記胴体内に供給される熱分解残留物
の温度を検出し、その検出温度に基づいて前記冷却水の
量を制御する制御手段を設けたことを特徴とする廃棄物
処理装置。
【請求項７】請求項１に記載の廃棄物処理装置におい
て、前記胴体内にスパイラルフィンを配置したことを特
徴とする廃棄物処理装置。
【請求項８】請求項１に記載の廃棄物処理装置におい
て、前記胴体内に不活性ガスを供給するか又は大気圧以
下とするかの何れか一方により低酸素雰囲気を形成させ
たことを特徴とする廃棄物処理装置。