(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理槽に設けたジェットバーナーから噴出する熱ガスを非酸化性雰囲気下で対象である取扱物に吹き付けて該取扱物を乾燥粉砕する処理を行い、該処理において前記取扱物から発生したガスと前記熱ガスが変化したガスとが混った排ガスおよび前記取扱物が乾燥粉砕されてできた固形物を固気分離手段で固気分離して固形物を回収する方法において、
前記固気分離後に該固形物がジェットバーナーから噴出する熱ガスより得た熱エネルギーを維持している間に該固形物を酸化性雰囲気下に導き、前記固形物に付着している油分を酸化気化させて除去することを特徴とするジェットバーナーによる固形物の回収方法。
【請求項２】
上記請求項１において、固形物を酸化性雰囲気下に導き前記固形物に付着している油分を酸化気化させる際に燃料を供給して油分の酸化気化を促進させることを特徴とするジェットバーナーによる固形物の回収方法。
【請求項３】
上記請求項１または請求項２において、前記固形物の一部が塩である場合に付着している油分を除去した後に該固形物を水洗し、該固形物から塩分を除去することを特徴とするジェットバーナーによる固形物の回収方法。
【請求項４】
ジェットバーナーから噴出する熱ガスを非酸化性雰囲気下で対象である取扱物に吹き付けて該取扱物を乾燥粉砕する処理槽と、該取扱物の乾燥粉砕で該取扱物から発生したガスと前記熱ガスが変化したガスとが混った排ガスおよび前記取扱物が乾燥粉砕されてできた固形物を固気分離する固気分離手段とを有するジェットバーナーによる固形物の回収装置において、
前記固気分離手段の後段に、前記ジェットバーナーから噴出する熱ガスより得た熱エネルギーを維持している前記固形物を酸化性雰囲気下に配置せしめ該固形物に付着している油分を酸化気化させ除去する油分除去手段を設けたことを特徴とするジェットバーナーによる固形物の回収装置。
【請求項５】
上記請求項４において、油分除去手段は任意の高さを有する仕切板で区分された前記固形物に下方から酸素を供給する区画と該仕切板を乗り越えた固形物を回収する区画を備えたものであることを特徴とするジェットバーナーによる固形物の回収装置。
【請求項６】
上記請求項４または請求項５において、前記固形物の一部が塩である場合に、前記油分除去手段の後段に、該固形物を水洗し該固形物から塩分を除去する塩分除去手段を設けたことを特徴とするジェットバーナーによる固形物の回収装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、処理槽に設けたジェットバーナーから噴出する熱ガスを非酸化性雰囲気下で対象である取扱物に吹き付けて該取扱物を乾燥粉砕する処理を行い、該処理において前記取扱物から発生したガスと前記熱ガスが変化したガスとが混った排ガスおよび前記取扱物が乾燥粉砕されてできた固気物を固気分離手段で固気分離して固形物を回収する方法およびその装置に係り、特に、固気分離手段で固気分離された固形物に付着している油分を除去するジェットバーナーによる固形物の回収方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のジェットバーナーを利用して油性廃棄物を処理する装置としては、特開平7−275897 号公報で提案されたものがある。
【０００３】
この従来技術では、図５に示す密閉構造の処理槽１の上部に設置したジェットバーナー２からの完全燃焼後の酸素を殆で含んでいない１０００〜２０００℃の燃焼ガスが噴出し、スクリューコンベア１６で取扱物受けタンク１４から石油スラッジや廃油等の油性廃棄物を処理槽１に搬送し、ジェットバーナー２から噴出する燃焼ガスに接触させて燃焼ガスの超高速にして高温のエネルギーで油性廃棄物中の固形物は乾燥粉砕させ油分やガスあるいは水分を気化させ、この乾燥粉砕され気化されたものを３００〜５００℃に保持して、固気分離器１７で気化物と固形物とに物理的に分離し、前記気化物はコンデンサ２１で冷却して油分と液化して、固形物は回収容器３８に回収する。
【０００４】
このようにして油性廃棄物を燃焼させずに、無煙，無臭で、短時間に上記油性廃棄物から油分，水分、および固形物を効率良く分離する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来技術では、処理槽１内でジェットバーナー２の噴出口から噴出する高温の熱ガスに処理対象物（油性廃棄物または取扱物）を曝すと、処理対象物が油性廃棄物なら油分，含水物なら水分がそれぞれ気化する。
【０００６】
その過程は、処理対象物が高温の熱ガスと接触することにより徐々に油分または水分が気化していくものであり、固形物に着目してみると、周囲に存在する油分または水分と、固形物に直に付着している油分または水分も徐々に除去されて、粒状となっていく。処理対象物によっては、固形物の種類は複数であり、粒状の複数種類の固形物が処理槽１内に存在する。また、処理槽１内には高温の熱ガスが循環を繰り返した後、排ガスとして排出口に達する気流が形成されている。粒状になった固形物は、この気流に従って浮遊し、排ガス，気化した油分または水分から成る気化物と共に排出口から排出されて導管を介して固気分離器１７に至る。
【０００７】
粒状の固形物が処理槽１から排出されるのは、完全に油分または水分が除去された時点ではなく、あくまで気流により浮遊しうる状態となった時点であるため、固気分離器１７に至った固形物には一定量の油分または水分が付着している。処理槽１内の温度，気流の速度，気流の量を厳密に管理しても、複数種類の固形物が存在し、あるいは単一種類であっても固形物の形態は一粒一粒異なることが多く、排出口から排出される固形物に付着する油分または水分を皆無とすることは極めて困難である。
【０００８】
本発明者らは、固形物に油分が付着している事実を実験で確認している。
【０００９】
また固気分離器１７は、通常、単に物理的に固体と気体を分ける装置である。従って、固気分離器１７から回収される固形物は一定量の油分または水分が付着した状態で回収することになる。
【００１０】
固形物が単一種類ではないこと、あるいは一定量の油分または水分を含んでいること、特に微量の油分を含んでいることは、固形物を他の産業分野で再利用する上で、または自然界に還元する上で重大な阻害原因となり、ひいては新たな廃棄物を作り出すことにつながる。
【００１１】
本発明の目明は、ジェットバーナーの処理槽から排出され、固気分離器で分離した後の油分を含む固形物から油分を除去すること、さらには複数種類からなる固形物から個別に単一種類固形物を回収し、利用価値のある固形物を回収することができるジェットバーナーによる固形物の回収方法およびその装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の特徴とするところは、処理槽に設けたジェットバーナーから噴出する熱ガスを非酸化性雰囲気下で対象である取扱物に吹き付けて該取扱物を乾燥粉砕する処理を行い、該処理において前記取扱物から発生したガスと前記熱ガスが変化したガスとが混った排ガスおよび前記取扱物が乾燥粉砕されてできた固形物を固気分離手段で固気分離して固形物を回収するものにおいて、前記固気分離後に該固形物がジェットバーナーから噴出する熱ガスより得た熱エネルギーを維持している間に該固形物を酸化性雰囲気下に導き、前記固形物に付着している油分を酸化気化させて除去することまたは前記固気分離後に該固形物を有機溶剤に接触させ、前記固形物に付着している油分を該有機溶剤で洗浄除去することにある。
【００１３】
さらに、前記固形物の一部が塩である場合に付着している油分を除去した後に該固形物を水洗し、該固形物から塩分を除去することにある。
【００１４】
また、上記目的を達成する本発明装置の特徴とするところは、上記の本発明方法を実施する装置である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明ジェットバーナーによる固形物の回収方法およびその装置の実施形態について説明する。
【００１６】
図１は本発明の第一の実施形態を示し、図２は処理槽１での処理状況を示している。
【００１７】
両図において、処理槽１の上部に設けたジェットバーナー２は内壁と外壁の間に冷却水９の通路を設けた燃焼室を備えており、この燃焼室内に圧縮した空気７と燃料８を噴射して燃焼し、その燃焼した酸素を殆ど含んでいない熱ガス４は、燃焼室の下部の噴出口１１から火炎ジェット流３となって噴出する。噴出口１１での噴出熱ガス体４は温度にして約１０００〜２０００℃、流速はマッハ約３の高いエネルギーを有している。
【００１８】
取扱物１３である油性廃棄物または含水物は、取扱物受けタンク１４からスクリューコンベア１６により処理槽１の熱ガス４の流れの中に供給され、ジェットバーナー２から噴出した熱ガス４に曝されることにより、徐々に油分または水分は気化して乾燥砕壊され、一部油分または水分を含んだ固形物６となる。気化した油分または水分は変質した熱ガス４と混合されて排ガス５となる。固形物６は、処理槽１内で流動する排ガス５により処理槽１内を浮遊し始める。浮遊し始めるか否かは第一に処理槽１内に形成される排ガス５の流速分布、第二に取扱物
１３中の固形物形状の投影面積からなる大きさ、第三に油分を含む固形物６の一塊あたりの重量などにより決まる。一塊中の油分または水分が気化して軽くなり、塊が粉砕されて固形物は粒状になってさらに軽くなると、処理槽１内を浮遊し始めて排出口１２に達し、排ガス５と共に導管３７ａを介して固気分離器１７に至る。
【００１９】
固気分離器１７で分離された排ガス５は、導管３７ｂを介してフィルター１９に至る。
【００２０】
フィルター１９では、固気分離器１７で分離できなかった排ガス５中の細かい粒子を除去し、除去した粒子は導管３７ｄを介して固気分離器１７の下に設置した油分除去手段１８に戻す。一方、フィルター１９を通過した排ガス５は、導管３７ｃを介して湿式コンデンサ２０に至る。
【００２１】
湿式コンデンサ２０では、温度にして約６０〜１５０℃程度にまで冷却するため、排ガス５中の油分と水分は凝縮して液化する。なお、３９ａは循環用ポンプである。湿式コンデンサ２０で凝縮しない水，窒素，炭酸ガス等は、気体のまま導管３７ｅを介して大気中に放出される。湿式コンデンサ２０で液化した油分と水分は、導管３７ｆを介して分離槽２２に至る。
【００２２】
分離槽２２では、上層部の油分４１と下層部の水分４２とに分けて回収する。ポンプ３９ｂは水分４２の回収用である。
【００２３】
図３は、取扱物１３が油分を含む砂と塩の混合物であることから、固気分離器１７やフィルター１９で得た固形物について、燃焼（酸化気化）により固形物に付着している油分を除去する油分除去手段１８を示す。
【００２４】
固気分離器１７の固体側の下流（後段）に設けた油分除去手段１８の燃焼室
２３に被処理物である油分を含む砂と塩の混合物である固形物６を投入する。この被処理物（固形物６）の温度は、処理槽１での温度より僅かに低い約３００〜６００℃である。燃焼室２３には二つの堰（任意の高さを有する仕切板）２５ａ，２５ｂを設けており、両堰２５ａ，２５ｂで区分された図の左側の２個の区画の底側から固形物の外形より小さい孔径の多孔板２４を介して空気７ａが送られ、固形物に下方から酸素が供給されることで油分を含む砂と塩の混合物は燃焼室２３内で湧き上がるように流動する。被処理物６は油分が燃焼するに充分な高温を維持しており、被処理物６は燃焼室２３内で流動するために、被処理物６上の油分に燃焼室２３内に充満された空気７ａが充分行き渡り、空気７ａ中の酸素を酸化剤として流動しながら被処理物６の全表面で自然に燃焼する。油分を完全に燃焼させてから最後の堰２５ｂを通過させる。燃焼後の排ガスは、燃焼室２３に設けた燃焼室排気口２６から外部へ排出する。
【００２５】
油分を除去した後の被処理物（図形物６）は、燃焼室２３に設けた堰２５ｂで区分された図の右側の区画の底側における燃焼室取出口２７から取出される。なお、燃焼室２３に供給する空気７ａには、必要に応じて燃焼混合器３６で灯油
８ａ等の燃料を混合して被処理物（固形物６）に付着している油分の燃焼を促進させても良い。
【００２６】
処理槽１で熱ガス４が噴出される結果、処理槽１から固気分離器１７までは非酸化性雰囲気になっているので、回転式バルブ４３を固気分離器１７と燃焼室
２３の間に設けて燃焼室２３に供給する空気７ａが固気分離器１７まで逆流することがないようにする。
【００２７】
油分除去手段１８の燃焼室２３で油分を除去した後の砂と塩の二種類からなる固形物から砂と塩を分離する例を、図１を用いて説明する。
【００２８】
先ず撹拌機２９に砂と塩の混合物を投入する。撹拌機２９にはさらに塩を溶解するための洗浄水１０を供給する。砂と水に溶解した塩とは遠心分離機３２ａに送り、水を一部含んだ砂と溶解した塩を含む水とに分離される。溶解した塩を含む水は蒸発固化機３４により加熱して水分を蒸発させ、塩のみを析出させて回収容器３８に回収する。この時の加熱には、ジェットバーナー２からの排ガス５の熱エネルギーを利用しても良い。他方、遠心分離した後の水を一部含んだ砂は、乾燥機３５で送風機３３からの熱風を受けて水分を蒸発させ、低含水率の砂として回収容器３８に回収する。なお、４０ａは遠心分離器３２ａにおける駆動用モータである。
【００２９】
図４は油分除去手段１８の他の例を示している。
【００３０】
この例では図２の燃焼室２３の替わりに、撹拌機３０を用いている。
【００３１】
固気分離器１７の固体側の下流に設けた撹拌機３０に、被処理物である油分を含む砂と塩の混合物（固形物）６を投入する。また撹拌機３０には他方から洗浄液として例えば洗浄灯油１５を供給する。モータ４０ｂで撹拌され、油分を含む砂と塩からは油分が洗浄灯油１５に抽出されて固形物と分離される。固形物から分離抽出した油分を含む洗浄灯油１５は、遠心分離機３２ｂの排出管２８を通して排出され、必要に応じてジェットバーナー２の燃料８として利用しても良い。一方、油分が除去された後の、砂と塩からなる固形物は遠心分離機３２ｂの取出口３１から取出す。なお、４０ｃは遠心分離機３２ｂのモータである。
【００３２】
図１に示す装置で油性廃棄物を処理した場合の供給した取扱物，回収固体分，回収液体などの各成分の重量割合を表１に示す。
【００３３】
【表１】
0003673606.tif 000002
【００３４】
表１に示す結果から、当初３８％であった油分が固気分離器１７，フィルター１９で回収した固形物６では４％〜８％程度含まれているが、油分除去手段１８で酸素に接触させるだけで自然燃焼を起こし２％以下となり、砂及び塩に付着した油分はほぼ除去できることがわかる。
【００３５】
なお、取扱物に塩分が含まれない場合には、固気分離器の下には油分除去手段１８だけで撹拌機２９以下の設備を設置せず、油分除去手段１８から固形物を回収するだけで良い。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、油分，水分，固形分等を他の混入物を含まずに分離し再利用のために効率良く回収することができる。さらには油分を含まない砂，油分を含まない塩，また砂と塩の分離を効率良く行いそれぞれを回収し、再利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態になる全体のシステムを示す図である。
【図２】図１に示す処理槽での処理状況を示す図である。
【図３】図１に示す油分除去手段を一部切断して示す図である。
【図４】図３に示す油分除去手段に替わる油分除去手段を示す図である。
【図５】従来のジェットバーナーを用いて油分を除去する方法を示す図である。
【符号の説明】
１…処理槽、２…ジェットバーナー、３…火炎ジェット流、４…熱ガス、５…排ガス、６…固形物、７，７ａ…空気、８…燃料、８ａ…灯油、９…冷却水、１０…洗浄水、１１…噴出口、１２…排出口、１３…取扱物、１４…取扱物受けタンク、１５…洗浄灯油、１６…スクリューコンベア、１７…固気分離器、１８…油分除去手段、１９…フィルター、２０…湿式コンデンサ、２２…分離槽、２３…燃焼室、２４…多孔板、２５ａ，２５ｂ…堰（仕切板）、２６…燃料室排気口、２７…燃焼室取出口、２８…排出管、２９〜３０…撹拌機、３１…遠心分離機取出口、３２ａ，３２ｂ…遠心分離機、３３…送風機、３４…蒸発固化機、３５…乾燥機、３６…燃料混合器、３７ａ〜３７ｆ…導管、３８…回収容器、３９ａ…循環用ポンプ、３９ｂ…ポンプ、４０ａ〜４０ｃ…モータ、４３…回転式バルブ。
【図１】
0003673606.tif 000003
【図２】
0003673606.tif 000004
【図３】
0003673606.tif 000005
【図４】
0003673606.tif 000006
【図５】
0003673606.tif 000007