(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向の一端を入口とし他端を出口としたロータリーキルン型の熱分解炉内で、上記入口から供給された廃棄物を外熱により間接的に乾燥、熱分解し、熱分解により生成された熱分解ガスを上記出口に接続した熱分解ガス取り出しラインを通して取り出すようにしてある廃棄物の熱分解ガス化装置において、上記熱分解ガス取り出しラインの途中と上記熱分解炉の入口側との間に循環ラインを設け、熱分解ガスの一部を熱分解炉内に入れてごみと直接接触させるようにしたことを特徴とする廃棄物の熱分解ガス化装置。
【請求項２】
熱分解ガス取り出しラインの循環ライン接続位置よりも下流部と、循環ラインの途中に、それぞれ流量計と流量調整ダンパを設け、且つ該各流量計の検出信号を基に各流量調整ダンパを所定の比率で開くように指令する制御器を備えた請求項１記載の廃棄物の熱分解ガス化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は廃棄物（例えば、都市ごみなど）を熱分解ガス化処理するようにした廃棄物の熱分解ガス化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在の廃棄物の処理方式としては、焼却炉にて廃棄物を燃焼するようにした燃焼方式が採用されている。
【０００３】
しかしながら、上記燃焼方式の場合には、▲１▼燃焼排ガス中に含まれるダイオキシンの問題があること、▲２▼ガス量が多く熱エネルギーの利用効率が悪いこと、▲３▼灰が多量に出るのでその処理が大変であること、▲４▼埋立地の容量が限界に近付いてきていること、等の問題が提起されている。
【０００４】
そのため、次世代の廃棄物処理方式として、廃棄物を不活性雰囲気下で加熱して熱分解し、発生した熱分解ガスと熱分解残留物（炭素分および灰分）を燃焼・溶融炉で少い空気量で高温にして燃焼させ、ごみ中の灰分を溶融スラグとして取り出すようにしたガス化・溶融方式が開発され、一部で実証運転が行われている。かかる方式では、廃棄物を熱分解ガス化するために、外熱キルン方式を採用し、外部からの熱で廃棄物を間接的に加熱、乾燥させて熱分解させるようにしている。
【０００５】
廃棄物を熱分解ガス化するために用いられている熱分解ガス化装置は、図２にその一例の概要を示す如く、約３度ほど下傾させて横向きに配置したロータリーキルン型の熱分解炉１の長手方向一端の入口２に、スクリューコンベヤ４を介して投入ホッパ５を設けると共に、上記熱分解炉１の長手方向他端の出口３に、熱分解ガス６ａと熱分解残留物（炭素分および灰分）６ｂとを分離する分離塔８を設け、熱分解炉１をゆっくりと回転させた状態において、投入ホッパ５内に投入された廃棄物６をスクリューコンベヤ４によって熱分解炉１内に徐々に供給しつつ、熱分解炉１を構成する加熱流路９内に、出口３側から入口２側へ向けて高温ガス１０を流通させることにより、熱分解炉１内の廃棄物６を加熱、乾燥させて熱分解し、発生した熱分解ガス６ａを、分離塔８上部の熱分解ガス取り出しライン１１を通して下流の燃焼・溶融工程に直接送るようにし、一方、不燃物を含む熱分解残留物６ｂを、分離塔８下部から一旦取り出して不燃物の分別工程を経てから燃焼・溶融工程へ送るようにしてある。７は熱分解ガス６ａの移送用ファン、１２は回転継手、１３はシールプレートを示す。
【０００６】
上記において、熱分解炉１内での熱分解により生成された熱分解残留物６ｂは、分離塔８の下部より一旦取り出して、アルミニウムや鉄、ガレキ等の不燃物を分別する必要があるが、そのために、熱分解炉１の出口３側から導入する高温ガス１０の温度としては、アルミニウムの融点以下となるように、たとえば、５５０℃程度としてあり、廃棄物６の熱分解及び乾燥に供した後に４５０℃程度として排出され、一方、熱分解ガス６ａは５００℃程度として後工程へ送られるものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記熱分解ガス化装置の場合、間接加熱方式であって伝熱効率が悪いので、廃棄物６との接触面積を充分に確保する必要があり、そのため、熱分解炉１が長大化してしまう問題がある。更に、熱分解炉１が長大化することから、据付面積も広く必要となり、土地利用に大きく影響を与える問題もある。
【０００８】
そこで、本発明は、伝熱効率を促進して、熱分解炉の小型化を図ることができるようにしようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、長手方向の一端を入口とし他端を出口としたロータリーキルン型の熱分解炉内で、上記入口から供給された廃棄物を外熱により間接的に乾燥、熱分解し、熱分解により生成された熱分解ガスを上記出口に接続した熱分解ガス取り出しラインを通して取り出すようにしてある廃棄物の熱分解ガス化装置において、上記熱分解ガス取り出しラインの途中と上記熱分解炉の入口側との間に循環ラインを設け、熱分解ガスの一部を熱分解炉内に入れてごみと直接接触させるようにした構成とする。
【００１０】
運転を開始すると、炉内で生成させられた熱分解ガスは熱分解ガス取り出しラインを通って下流へ送られるが、その際、熱分解ガスの一部が循環ラインを通って炉内の入口部に循環供給される。炉内の入口部に循環供給された熱分解ガスは、無酸素状態の高温ガスであり、直接接触により炉内の廃棄物を加熱するため、乾燥、熱分解が促進される。
【００１１】
又、熱分解ガス取り出しラインの循環ライン接続位置よりも下流部と、循環ラインの途中に、それぞれ流量計と流量調整ダンパを設け、且つ該各流量計の検出信号を基に各流量調整ダンパを所定の比率で開くように指令する制御器を備えた構成とすると、炉内への熱分解ガスの循環量を自動制御することができるようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施の一形態を示すもので、図２に示したと同様な構成において、分離塔８の上部に接続された熱分解ガス取り出しライン１１の途中に循環ライン１４の一端を接続し、該循環ライン１４の他端を、熱分解炉１の入口２に、接続ボックス１５を介して接続し、分離塔８の上部から熱分解ガス取り出しライン１１へ取り出された熱分解ガス６ａの一部を循環ライン１４を通し熱分解炉１内に入口２側から導入して循環させられるようにする。なお１６は下流へ移送される熱分解ガス６ａの流量を調整するための流量調整ダンパ、１７は熱分解炉１へ循環させる熱分解ガス６ａの流量を調整するための流量調整ダンパを示す。  図２に示したのと同様に、熱分解炉１の出口３側から入口２側へ向けて加熱流路９内に５５０℃程度の高温ガス１０を流通させるようにして運転を行うと、熱分解炉１内で生成された５００℃程度の熱分解ガス６ａが分離塔８の上部から熱分解ガス取り出しライン１１へ取り出されることになる。この際、流量調整ダンパ１６，１７の開度を調整して、下流の燃焼・溶解工程へ送られる熱分解ガス６ａの一部を循環ライン１４へ流入させるようにすると、該熱分解ガス６ａは熱分解炉１内に入口２から導かれて循環させられることになる。
【００１４】
上記において、熱分解炉１内は、出口３側よりも入口２側の方が低温であるため、入口２部に５００℃程度の高温の熱分解ガス６ａが循環導入されることにより、炉内の保有熱を上げることができて、炉内温度の高温化、均一化を図ることができ、しかも、炉内に導入された熱分解ガス６ａは廃棄物６と直接接触することになるので、伝熱効率を上げることができる。したがって、炉内での廃棄物６の加熱、乾燥時間を短くすることができ、これにより熱分解炉１の小型化を図ることができる。
【００１５】
又、熱分解炉１内に循環導入された熱分解ガス６ａは無酸素状態であるため、炉内で生成される熱分解ガス６ａの特性を悪化させることはなく、上述した如く、保有熱が上がることに伴って、むしろ低分子化を促進することができる。
【００１６】
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、たとえば、図１において二点鎖線で示す如く、熱分解ガス取り出しライン１１の循環ライン接続位置よりも下流部と、循環ライン１４の途中に、流量計１８と１９を設け、且つ、該流量計１８と１９の検出信号を基に流量調整ダンパ１６と１７を所定の比率で開くように指令を与える制御器２０を設けて、熱分解炉１に循環させる熱分解ガス６ａの流量を自動制御させるようにすることができること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００１７】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明の廃棄物の熱分解ガス化装置によれば、次の如き優れた効果を発揮する。
(1) 長手方向の一端を入口とし他端を出口としたロータリーキルン型の熱分解炉内で、上記入口から供給された廃棄物を外熱により間接的に乾燥、熱分解し、熱分解により生成された熱分解ガスを上記出口に接続した熱分解ガス取り出しラインを通して取り出すようにしてある廃棄物の熱分解ガス化装置において、上記熱分解ガス取り出しラインの途中と上記熱分解炉の入口側との間に循環ラインを設け、熱分解ガスの一部を熱分解炉内に入れてごみと直接接触させるようにした構成としてあるので、高温の熱分解ガスを無酸素状態で炉内の入口部へ循環供給することができ、これにより、炉内の保有熱を上げることができて、炉内温度の高温化、均一化を図ることができると共に、上記循環供給された熱分解ガスを廃棄物に直接接触させることができて伝熱効率を上げることができ、したがって、熱分解炉の小型化を図ることができる。
(2) 熱分解ガス取り出しラインの循環ライン接続位置よりも下流部と、循環ラインの途中に、それぞれ流量計と流量調整ダンパを設け、且つ該各流量計の検出信号を基に各流量調整ダンパを所定の比率で開くように指令する制御器を備えた構成とすることにより、炉内への熱分解ガスの循環量を自動的に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の廃棄物の熱分解ガス化装置の実施の一形態を示す概要図である。
【図２】廃棄物の熱分解ガス化装置の一例を示す概要図である。
【符号の説明】
１  熱分解炉
２  入口
３  出口
６  廃棄物
６ａ  熱分解ガス
１１  熱分解ガス取り出しライン
１４  循環ライン
１６，１７  流量調整ダンパ
１８，１９  流量計
２０  制御器
【図１】
0003687225.tif 000002
【図２】
0003687225.tif 000003