(57)【要約】【課題】  熱分解ドラムの加熱管へのダストの堆積を軽減し、熱分解ドラムのメンテナンスを軽減する。【解決手段】  加熱管１１を配設したドラム本体９の一端に加熱ガス入口ハウジング１２を、ドラム本体９の他端に加熱ガス出口ハウジング１３を夫々設けた熱分解ドラム１と、熱分解ガスＧの一部を燃焼させた燃焼排ガスを加熱ガスＧ′として加熱ガス入口ハウジング１２へ供給する熱分解ガス燃焼炉４とを備え、加熱ガス入口ハウジング１２から加熱管１１内へ加熱ガスＧ′を流し、加熱管１１内を流れる加熱ガスＧ′によりドラム本体９内の廃棄物Ｗを間接加熱して熱分解ガスＧと熱分解残渣Ｄに熱分解する廃棄物の熱分解設備に於いて、加熱ガス入口ハウジング１２内に流入した加熱ガスＧ′を、加熱ガス入口ハウジング１２内の仕切板１８により加熱ガス入口ハウジング１２内で反転させ、加熱ガスＧ′中のダストＤ′を加熱ガス入口ハウジング１２内で振り落とす。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部空間に複数本の加熱管を配設したドラム本体の一端部に各加熱管内に連通する加熱ガス入口ハウジングを、又、ドラム本体の他端部に各加熱管内に連通する加熱ガス出口ハウジングを夫々設けた熱分解ドラムと、熱分解ガスの一部を燃焼させた燃焼排ガスを加熱ガスとして熱分解ドラムの加熱ガス入口ハウジングへ供給する熱分解ガス燃焼炉とを備え、前記加熱ガス入口ハウジングからドラム本体の各加熱管内へ加熱ガスを流し、各加熱管内を流れる加熱ガスによりドラム本体内に供給した廃棄物を間接的に加熱して熱分解ガスと熱分解残渣に熱分解する廃棄物の熱分解設備に於いて、加熱ガス入口ハウジング内に流入した加熱ガスを、加熱ガス入口ハウジング内に配設した仕切板により加熱ガス入口ハウジング内で反転させ、加熱ガス中に含まれているダストを加熱ガス入口ハウジング内で振り落としてから加熱管内へ流すようにしたことを特徴とする廃棄物の熱分解設備に於ける加熱ガス中のダスト除去方法。
【請求項２】
加熱ガス入口ハウジングの底部に形成したダスト排出口にダスト排出装置を設け、当該ダスト排出装置により加熱ガス入口ハウジングのダスト排出口をシールしながら加熱ガス入口ハウジング内に溜まったダストを定期的に外部へ排出するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の廃棄物の熱分解設備に於ける加熱ガス中のダスト除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、都市ごみ等の廃棄物を乾留熱分解して発生した熱分解ガスの一部を熱分解ガス燃焼炉で燃焼させ、その高温の燃焼排ガスを加熱ガスとして熱分解ドラムの加熱管へ供給し、熱分解ドラムに供給した廃棄物を加熱管内の加熱ガスにより間接的に加熱して熱分解ガスと熱分解残渣にする廃棄物の熱分解設備に於いて、加熱ガス中に含まれているダストを熱分解ドラム内で除去し、加熱管内へのダストの堆積及び熱分解ドラムのメンテナンスを軽減できるようにした廃棄物の熱分解設備に於ける加熱ガス中のダスト除去方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の廃棄物の熱分解設備としては、廃棄物を乾留熱分解する間接加熱式の熱分解ドラムから発生した熱分解ガスの一部を熱分解ガス燃焼炉で燃焼させ、この高温の燃焼排ガスを熱分解ドラムの間接加熱用熱源として循環使用する熱分解設備が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
即ち、前記廃棄物の熱分解設備は、図３に示す如く、間接加熱式の熱分解ドラム２０、分離器２１、熱分解ガス燃焼炉２２、加熱ガス集塵器２３、加熱ガス循環送風機２４、加熱ガス引抜き送風機２５及びガス配管２６等から構成されており、都市ごみ等の廃棄物Ｗを熱分解ドラム２０内で乾留熱分解して熱分解ガスＧと熱分解残渣Ｄにすると共に、熱分解ドラム２０から排出された熱分解ガスＧ及び熱分解残渣Ｄを分離器２１で分離し、分離器２１から高温燃焼溶融（図示省略）炉へ導かれる熱分解ガスＧの一部を熱分解ガス燃焼炉２２へ導き、ここで熱分解ガスＧを燃焼させて高温の燃焼排ガス（約５３０℃）を発生させ、この高温の燃焼排ガスを加熱ガスＧ′として熱分解ドラム２０、加熱ガス集塵器２３、加熱ガス循環送風機２４及び熱分解ガス燃焼炉２２等から成るループ状の循環路内で循環流通させるようにしている。
又、熱分解設備の主要部を構成する熱分解ドラム２０は、図４に示す如く、内部空間に複数本の加熱管２７を配設した円筒状のドラム本体２８と、ドラム本体２８の一端部に接続された加熱ガス入口ハウジング２９と、ドラム本体２８の他端部に接続された加熱ガス出口ハウジング（図示省略）等から構成されており、加熱ガス入口ハウジング２９に供給された加熱ガスＧ′が加熱ガス入口ハウジング２９から加熱管２７内を通って加熱ガス出口ハウジング側へ流れ、その間にドラム本体２８内の廃棄物Ｗを間接加熱により熱分解するようになっている。
【０００４】
ところで、前記熱分解設備に於いては、熱分解ガスＧの一部を燃焼させてその燃焼排ガスを加熱ガスＧ′とし、この加熱ガスＧ′を熱分解ドラム２０へ供給して廃棄物Ｗの間接加熱用熱源として使用しているが、この記加熱ガスＧ′中にはダストや酸性ガス（塩化水素ガス等）が含まれている。
そのため、従来の熱分解設備に於いては、ダストによる加熱管２７の閉塞や酸性ガスによる加熱ラインの酸化腐食を防止するために、熱分解ドラム２０の後段に加熱ガス集塵器２３を設置すると共に、熱分解ドラム２０の出口側のガス配管２６に酸性ガス除去薬剤Ｃを吹き込み、加熱ガスＧ′中のダストの捕集及び酸性ガスの除去を行っている。
【０００５】
然し乍ら、熱分解設備を長期間に亘って運転した場合、たとえ加熱ガスラインに加熱ガス集塵器２３等を設置していても、熱分解ドラム２０の加熱管２７内に加熱ガスＧ′中のダストが徐々に堆積して行くと云う問題が発生している。このように、加熱管２７内のダスト堆積が進行すると、加熱ガスＧ′の円滑な流通が阻害されるため、１００日以上の連続運転を行う場合には加熱管２７内のダストを除去する等、定期的なメンテナンスを必要とすることになる。
【０００６】
尚、熱分解ドラム２０の前段に加熱ガス集塵器２３を設置し、熱分解ドラム２０へ供給される加熱ガスＧ′中のダストを除去するようにした場合、加熱ガスＧ′の温度が約５３０℃と高温のため、加熱ガスＧ′中の酸性ガスを除去するための薬剤Ｃが使用できなくなると共に、加熱ガス集塵器２３の容量も増大し、然も、酸性ガス除去用の集塵器も別途必要になる等、別の問題が発生することになる。
【特許文献１】特開２００２−２６３６２６号公報
【特許文献２】特開２００３−２７９０１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような問題点に鑑みて為されたものであり、その目的は熱分解ドラムの加熱管へのダストの堆積を軽減し、熱分解ドラムのメンテナンスを軽減できるようにした廃棄物の熱分解設備に於ける加熱ガス中のダスト除去方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１の発明は、内部空間に複数本の加熱管を配設したドラム本体の一端部に各加熱管内に連通する加熱ガス入口ハウジングを、又、ドラム本体の他端部に各加熱管内に連通する加熱ガス出口ハウジングを夫々設けた熱分解ドラムと、熱分解ガスの一部を燃焼させた燃焼排ガスを加熱ガスとして熱分解ドラムの加熱ガス入口ハウジングへ供給する熱分解ガス燃焼炉とを備え、前記加熱ガス入口ハウジングからドラム本体の各加熱管内へ加熱ガスを流し、各加熱管内を流れる加熱ガスによりドラム本体内に供給した廃棄物を間接的に加熱して熱分解ガスと熱分解残渣に熱分解する廃棄物の熱分解設備に於いて、加熱ガス入口ハウジング内に流入した加熱ガスを、加熱ガス入口ハウジング内に配設した仕切板により加熱ガス入口ハウジング内で反転させ、加熱ガス中に含まれているダストを加熱ガス入口ハウジング内で振り落としてから加熱管内へ流すようにしたことに特徴がある。
【０００９】
本発明の請求項２の発明は、加熱ガス入口ハウジングの底部に形成したダスト排出口にダスト排出装置を設け、当該ダスト排出装置により加熱ガス入口ハウジングのダスト排出口をシールしながら加熱ガス入口ハウジング内に溜まったダストを定期的に外部へ排出するようにしたことに特徴がある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、熱分解ドラムの加熱ガス入口ハウジング内に仕切板を配設し、加熱ガス入口ハウジング内に流入した加熱ガスを前記仕切板により加熱ガス入口ハウジング内で反転させ、加熱ガス中に含まれているダストを加熱ガス入口ハウジング内で振り落として除去するようにしているため、ダストを除去された加熱ガスが熱分解ドラムの加熱管内へ流れることになり、加熱管内へのダストの堆積を軽減することができる。その結果、熱分解ドラムのメンテナンスを軽減することができる。
又、本発明は、加熱ガス入口ハウジングの底部に形成したダスト排出口にダスト排出装置を設け、このダスト排出装置により加熱ガス入口ハウジングのダスト排出口をシールしながら加熱ガス入口ハウジング内に溜まったダストを定期的に外部へ排出するようにしているため、熱分解設備の運転を停止することなく加熱ガス入口ハウジング内のダストを排出することができ、熱分解設備の連続運転を行えると共に、加熱ガス入口ハウジングがダストで閉塞されるのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の加熱ガス中のダスト除去方法を実施するための廃棄物の熱分解設備の概略系統図を示し、当該廃棄物の熱分解設備は、都市ごみ等の廃棄物Ｗを加熱ガスＧ′による間接加熱により熱分解して熱分解ガスＧと熱分解残渣Ｄにする間接加熱式の熱分解ドラム１と、熱分解ドラム１から排出された熱分解ガスＧ及び熱分解残渣Ｄを重力により分離する分離器２と、分離器２から燃焼溶融炉３へ導かれる熱分解ガスＧの一部を燃焼させ、その燃焼排ガスを加熱ガスＧ′として熱分解ドラム１へ供給する熱分解ガス燃焼炉４と、熱分解ドラム１の後段に設置された加熱ガス集塵器５と、熱分解ドラム１、熱分解ガス燃焼炉４及び加熱ガス集塵器５をループ状に接続するガス配管６と、ガス配管６に介設した加熱ガス循環送風機７と、ガス配管６に分岐状に接続した加熱ガス引抜き送風機８等から構成されており、燃焼溶融炉３へ導かれる熱分解ガスＧの一部を熱分解ガス燃焼炉４で燃焼させ、その高温の燃焼排ガス（約５３０℃）を加熱ガスＧ′として熱分解ドラム１へ供給し、熱分解ドラム１内の廃棄物Ｗを前記加熱ガスＧ′により間接的に熱分解して熱分解ガスＧと熱分解残渣Ｄにし、その後温度の下がった加熱ガスＧ′（約３００℃）を加熱ガス循環送風機７により吸引して熱分解ガス燃焼炉４へ流入させ、ここで加熱ガスＧ′を再加熱して熱分解ドラム１、加熱ガス集塵器５、加熱ガス循環送風機７及び熱分解ガス燃焼炉４等から成るループ状の循環路内で循環流通させるようにしている。
【００１２】
熱分解設備の主要部を構成する熱分解ドラム１は、図２に示す如く、回転自在に支持された円筒状のドラム本体９と、ドラム本体９内の両端部位置に気密状に配設された一対の管板１０と、ドラム本体９内に軸心方向に沿って配設され、両端部が両管板１０に夫々気密状に挿通支持された複数本の加熱管１１と、ドラム本体９の下流側端部にドラム本体９が回転できるように接続され、ドラム本体９内の加熱管１１に連通する加熱ガス入口ハウジング１２と、ドラム本体９の上流側端部にドラム本体９が回転できるように接続され、ドラム本体９内の加熱管１１に連通する加熱ガス出口ハウジング１３と、加熱ガス入口ハウジング１２を貫通して下流側の管板１０に接続され、ドラム本体９内に連通する残渣排出用パイプ１４と、加熱ガス出口ハウジング１３を貫通して上流側の管板１０に接続され、ドラム本体９内に連通する廃棄物供給用パイプ１５等から成り、熱分解ガス燃焼炉４からの高温の加熱ガスＧ′をガス配管６、加熱ガス入口ハウジング１２、加熱管１１及び加熱ガス出口ハウジング１３を順次通過させ、廃棄物供給用パイプ１５内に配設したスクリューフィーダー１６からドラム本体９内へ供給された廃棄物Ｗを加熱管１１内を流れる加熱ガスＧ′により間接的に加熱して熱分解するように構成されている。
【００１３】
尚、ドラム本体９と加熱ガス入口ハウジング１２との間、ドラム本体９と加熱ガス出口ハウジング１３との間、加熱ガス入口ハウジング１２と残渣排出用パイプ１４との間、残渣排出用パイプ１４と分離器２との間、加熱ガス出口ハウジング１３と廃棄物供給用パイプ１５との間、廃棄物供給用パイプ１５とスクリューフィーダー１６との間には、加熱ガスＧ′が外部へ漏洩するのを防止するシール機構１７が夫々設けられている。
【００１４】
そして、熱分解ドラム１の加熱ガス入口ハウジング１２内には、加熱ガス入口ハウジング１２内に流入した加熱ガスＧ′を加熱ガス入口ハウジング１２内で反転させてからドラム本体９内の加熱管１１へ流す仕切板１８が設けられている。この仕切板１８は、加熱ガス入口ハウジング１２の天井部に形成した加熱ガス入口１２ａから加熱ガス入口ハウジング１２の胴部に形成した加熱ガス出口１２ｂへ至る経路の途中に配置されている。
即ち、仕切板１８は、耐食性及び耐熱性等に優れた金属板により形成されており、加熱ガス入口ハウジング１２内に加熱ガス出口１２ｂに対向する状態で且つ加熱ガス入口ハウジング１２内の上部の空間及び中間部の空間を前後方向（図２の左右方向）に区画するように配置されている。又、仕切板１８の下端部は、加熱ガス入口ハウジング１２内に流入した加熱ガスＧ′が加熱ガス入口ハウジング１２の底面へ当たるようにドラム本体９から離れる方向へ傾斜状に折り曲げられている。
従って、加熱ガス入口１２ａから加熱ガス入口ハウジング１２内に流入した加熱ガスＧ′は、加熱ガス入口ハウジング１２内を下向きに流れて行き、その大部分が仕切板１８の傾斜している下端部に衝突して流れの向きを変え、加熱ガス入口ハウジング１２の底面に当たって反転してから加熱ガス入口ハウジング１２の加熱ガス出口１２ｂへ流れて行くことになる。
【００１５】
又、熱分解ドラム１の加熱ガス入口ハウジング１２の底部には、ダスト排出口が形成されており、このダスト排出口に加熱ガス入口ハウジング１２の底部に溜まったダストＤ′を定期的に排出するためのダスト排出装置１９が設けられている。このダスト排出装置１９には、加熱ガス入口ハウジング１２内のダストＤ′を排出する際に加熱ガス入口ハウジング１２のダスト排出口をシールし、加熱ガスＧ′が外部へ排出されないようにする二重ダンパ等が使用されている。
【００１６】
尚、仕切板１８の大きさ、形状及び取付け位置等は、加熱ガス入口ハウジング１２内に流入した加熱ガスＧ′が加熱ガス入口ハウジング１２内で反転してから加熱管１１内へ流れて行くように夫々選定されている。又、仕切板１８には、残渣排出用パイプ１４が回転自在な状態で挿通されている。
【００１７】
次に、上述した廃棄物の熱分解設備により都市ごみ等の廃棄物Ｗを熱分解処理する場合について説明する。
【００１８】
熱分解設備の運転を開始する場合、熱分解ガス燃焼炉４に設けたバーナ（図示省略）で化石燃料を燃焼させて加熱ガスＧ′を生成し、この加熱ガスＧ′を熱分解ドラム１へ供給する。そうすると、スクリューフィーダー１６から熱分解ドラム１のドラム本体９内へ供給された廃棄物Ｗは、ドラム本体９内に於いて無酸素又は低酸素状態の下で加熱管１１内を流れる加熱ガスＧ′により間接的に加熱され、ドラム本体９の回転による攪拌・混合作用を受けながら約１時間程度ドラム本体９内に滞留する。これによって、ドラム本体９内の廃棄物Ｗは、乾留熱分解されて熱分解ガスＧと熱分解残渣Ｄになる。
【００１９】
尚、熱分解ガスＧは、水分、ＣＯ、ＣＯ2 、Ｈ2 及び炭化水素を主成分とするものであり、その他にダストＤ′等も含まれている。この熱分解ガスＧの低位発熱量は、約６０００ｋＪ／ｋｇ〜８０００ｋＪ／ｋｇである。又、熱分解残渣Ｄは、カーボン残渣と、鉄やアルミニウム等の有価物と、砂やコンクリート片等の溶融不適物との混合物である。
【００２０】
熱分解ドラム１から熱分解ガスＧ及び熱分解残渣Ｄが排出されるようになると、一部の熱分解ガスＧを熱分解ガス燃焼炉４へ導いて燃焼させると共に、バーナで燃焼させる化石燃料の量を徐々に少なくして行く。
そして、熱分解ドラム１から排出される熱分解ガスＧの量が設定量になると、バーナの運転を停止し、熱分解ガスＧだけを熱分解ガス燃焼炉４で燃焼させて燃焼排ガスを発生させ、この燃焼排ガスを加熱ガスＧ′として熱分解ドラム１へ供給する。
【００２１】
前記加熱ガスＧ′は、ガス配管６を経て加熱ガス入口１２ａから加熱ガス入口ハウジング１２内に流入する。このとき、加熱ガスＧ′は、加熱ガス入口ハウジング１２内に仕切板１８を配設しているため、加熱ガス入口ハウジング１２内を仕切板１８に沿って下向きに流れて行き、その大部分が仕切板１８の傾斜している下端部に衝突して流れの向きを変え、加熱ガス入口ハウジング１２の底面に当たって反転してから加熱ガス入口ハウジング１２の加熱ガス出口１２ｂへ流れて行くことになる。
【００２２】
このように、加熱ガスＧ′を加熱ガス入口ハウジング１２内で反転させているため、加熱ガスＧ′の流速が遅くなり、この間に加熱ガスＧ′中のダストＤ′が重力により分離されて取り除かれ、加熱ガス入口ハウジング１２の底部へ溜まることになる。
加熱ガス入口ハウジング１２の底部に溜まったダストＤ′は、ダスト排出装置１９によって加熱ガス入口ハウジング１２のダスト排出口をシールしつつ定期的に外部へ排出される。
【００２３】
加熱ガス入口ハウジング１２内でダストＤ′が除去された加熱ガスＧ′は、加熱ガス入口ハウジング１２の加熱ガス出口１２ｂからドラム本体９の加熱管１１内へ流入し、加熱管１１内を通過する間にドラム本体９内の廃棄物Ｗに熱エネルギーを供給して自らは約３００℃の加熱ガスＧ′となって加熱ガス出口ハウジング１３から排出され、その後熱分解ガス燃焼炉４に流入して再加熱されるようになっている。又、加熱ガス出口ハウジング１３からの余分な加熱ガスＧ′は、分岐管を通してボイラ（図示省略）へ供給される。
【００２４】
このように、この熱分解設備に於いては、加熱ガス入口ハウジング１２内に流入した加熱ガスＧ′を仕切板１８により加熱ガス入口ハウジング１２内で反転させ、加熱ガスＧ′中に含まれているダストＤ′を加熱ガス入口ハウジング１２内で振り落として除去するようにしているため、ダストＤ′を除去された加熱ガスＧ′が熱分解ドラム１の加熱管１１内へ流れることになり、加熱管１１内へのダストＤ′の堆積を軽減することができる。その結果、熱分解ドラム１のメンテナンスを軽減することができる。
又、加熱ガス入口ハウジング１２内に溜まったダストＤ′を、ダスト排出装置１９により加熱ガス入口ハウジング１２のダスト排出口をシールしながら定期的に外部へ排出するようにしているため、熱分解設備の運転を停止することなく加熱ガス入口ハウジング１２内のダストＤ′を排出することができ、熱分解設備の長期連続運転を行えると共に、加熱ガス入口ハウジング１２がダストＤ′で閉塞されるのを防止することができる。
更に、加熱ガス入口ハウジング１２に仕切板１８を配設するだけで加熱ガスＧ′中のダストＤ′を除去することができるため、構造も極めて簡単でコストもあまりかからず、経済的である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の方法を実施する廃棄物の熱分解設備の概略系統図である。
【図２】熱分解ドラムの概略縦断面図である。
【図３】従来の廃棄物の熱分解設備の概略系統図である。
【図４】従来の熱分解ドラムの要部の概略縦断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１は熱分解ドラム、４は熱分解ガス燃焼炉、９はドラム本体、１１は加熱管、１２は加熱ガス入口ハウジング、１３は加熱ガス出口ハウジング、１８は仕切板、１９はダスト排出装置、Ｇは熱分解ガス、Ｇ′は加熱ガス、Ｄは熱分解残渣、Ｄ′はダスト、Ｗは廃棄物。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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