(57)【要約】【課題】可燃性廃棄物及び含水有機汚泥を、高い熱効率で複合的に処理することのできる方法を提供する。【解決手段】（Ａ）廃プラスチック等の可燃性廃棄物をガス化炉２内で熱分解して、可燃性ガス及び熱分解残渣を得る工程と、（Ｂ）可燃性ガスを、セメントキルン１９の燃料として用いる工程と、（Ｃ）熱分解残渣を燃焼炉３内で燃焼させて、燃焼排ガスを得る工程と、（Ｄ）燃焼排ガス流通路１０によって導かれた燃焼排ガスを熱源として、乾燥装置１１にて含水有機汚泥を乾燥させて、乾燥有機汚泥を得る工程と、（Ｅ）乾燥有機汚泥をセメントキルン１９の固体燃料として用いる工程を含む可燃性廃棄物及び含水有機汚泥の処理方法。【選択図】図１
2006159096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）可燃性廃棄物をガス化炉内で熱分解して、可燃性ガス及び熱分解残渣を得る工程と、
（Ｂ）前記可燃性ガスを、ガス燃料利用装置のガス燃料として用いる工程と、
（Ｃ）前記熱分解残渣を燃焼炉内で燃焼させて、燃焼排ガスを得る工程と、
（Ｄ）前記燃焼排ガスを熱源として、含水有機汚泥を乾燥させて、乾燥有機汚泥を得る工程と
を含むことを特徴とする可燃性廃棄物及び含水有機汚泥の処理方法。
【請求項２】
（Ｅ）工程（Ｂ）のガス燃料利用装置において、工程（Ｄ）で得られた前記乾燥有機汚泥を固体燃料として用いる工程、を含む請求項１に記載の可燃性廃棄物及び含水有機汚泥の処理方法。
【請求項３】
工程（Ｂ）のガス燃料利用装置が、無機材料の焼成装置である請求項１又は２に記載の可燃性廃棄物及び含水有機汚泥の処理方法。
【請求項４】
（ａ）可燃性廃棄物を熱分解して、可燃性ガス及び熱分解残渣を得るためのガス化炉と、
（ｂ）前記ガス化炉で生じる熱分解残渣を燃焼させて、燃焼排ガスを得るための燃焼炉と、
（ｃ）含水有機汚泥を乾燥させて、乾燥有機汚泥を得るための乾燥装置と、
（ｄ）前記燃焼炉で生じる燃焼排ガスを前記乾燥装置に導いて、前記乾燥装置にて含水有機汚泥を間接的に加熱して乾燥させるための燃焼排ガス流通路と、
（ｅ）ガス燃料利用装置と、
（ｆ）前記ガス化炉で生じる可燃性ガスを前記ガス燃料利用装置に導いて、前記ガス燃料利用装置のガス燃料として供給するための可燃性ガス流通路と
を含むことを特徴とする可燃性廃棄物及び有機汚泥の処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃プラスチック等の可燃性廃棄物、及び含水有機汚泥を複合的に処理することができ、かつ、処理時に生成するガス等を有効利用することのできる処理方法及び処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
廃プラスチック等の可燃性廃棄物は、高いエネルギーを有することから、従来の焼却処分や埋め立て処分に代えて、エネルギーを熱として回収し、その熱を有効利用することが望まれている。かかる状況下において、近年、廃プラスチック等の廃棄物をセメントキルン等の燃料として使用する技術が、開発されている。さらに、この技術において、廃棄物の処理システム全体の熱効率を高めるための方法が、提案されている。
例えば、カーシュレッダーダスト等の廃棄物を間接的に加熱して熱分解残渣と熱分解ガスに熱分解する熱分解ドラムを備えた熱分解設備と、この熱分解設備から生じた炭化物を焼成用燃料としてセメント焼成部に供給するようになっている廃棄物処理システムにおいて、前記熱分解ドラムに加熱ガスを供給する熱分解ガス燃焼装置に、前記セメント焼成部から発生した熱源の一部を供給するようになっていることを特徴とする廃棄物処理システムが提案されている（特許文献１）。
【０００３】
一方、含水有機汚泥についても、埋め立て処分場等の確保が困難になる中で、セメントキルンの燃料等として有効利用する技術が、開発されている。
例えば、含水有機性汚泥が造粒且つ乾燥されてなる粒状物であって、含水率が１０％以下であり、粒径が０．１〜１０ｍｍであることを特徴とするセメント焼成用補助燃料が、提案されている（特許文献２）。この技術において、含水有機性汚泥の乾燥手段として、熱風並流式回転乾燥ドラムが用いられている。
【特許文献１】特開２００４−１４８１７１号公報
【特許文献２】特開平１１−２１７５７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の各文献に記載されている廃棄物等の処理技術は、可燃性廃棄物と含水有機汚泥のいずれか一方のみを処理対象とするものであり、可燃性廃棄物及び含水有機汚泥を複合的に処理して、処理システム全体の熱効率の向上を図るものではない。
一方、含水有機汚泥を原料として、固体燃料を製造するためには、含水有機汚泥を乾燥させるための多大な熱エネルギーが必要である。この点、上述の文献には、熱風並流式回転乾燥ドラムを用いて有機汚泥を乾燥させるとの記載があるにすぎない。
そこで、本発明は、可燃性廃棄物及び含水有機汚泥を、高い熱効率で複合的に処理することのできる方法及びシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、廃プラスチック等の可燃性廃棄物をガス化炉内で熱分解して、可燃性ガス及び熱分解残渣を得た後、この可燃性ガスをセメントキルン等の燃料として用いる一方、前記熱分解残渣を燃焼炉内で燃焼させ、該燃焼炉で生じる燃焼排ガスを熱源として、含水有機汚泥を乾燥させて、固体燃料として用いうる乾燥汚泥を得るようにすれば、前記の課題を達成することができることを見出し、本発明を完成した。
【０００６】
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［４］を提供するものである。
［１］  （Ａ）可燃性廃棄物（例えば、廃プラスチック）をガス化炉内で熱分解して、可燃性ガス及び熱分解残渣を得る工程と、（Ｂ）前記可燃性ガスを、ガス燃料利用装置（例えば、セメントキルンや、火力発電所のボイラー）のガス燃料として用いる工程と、（Ｃ）前記熱分解残渣を燃焼炉内で燃焼させて、燃焼排ガスを得る工程と、（Ｄ）前記燃焼排ガスを熱源として、含水有機汚泥（例えば、下水汚泥）を乾燥させて、乾燥有機汚泥を得る工程とを含むことを特徴とする可燃性廃棄物及び含水有機汚泥の処理方法。
［２］  （Ｅ）工程（Ｂ）のガス燃料利用装置において、工程（Ｄ）で得られた前記乾燥有機汚泥を固体燃料として用いる工程、を含む前記［１］の可燃性廃棄物及び含水有機汚泥の処理方法。
［３］  工程（Ｂ）のガス燃料利用装置が、無機材料の焼成装置（例えば、セメントキルン）である前記［１］又は［２］の可燃性廃棄物及び含水有機汚泥の処理方法。
［４］  （ａ）可燃性廃棄物を熱分解して、可燃性ガス及び熱分解残渣を得るためのガス化炉と、（ｂ）前記ガス化炉で生じる熱分解残渣を燃焼させて、燃焼排ガスを得るための燃焼炉と、（ｃ）含水有機汚泥を乾燥させて、乾燥有機汚泥を得るための乾燥装置と、（ｄ）前記燃焼炉で生じる燃焼排ガスを前記乾燥装置に導いて、前記乾燥装置にて含水有機汚泥を間接的に加熱して乾燥させるための燃焼排ガス流通路と、（ｅ）ガス燃料利用装置と、（ｆ）前記ガス化炉で生じる可燃性ガスを前記ガス燃料利用装置に導いて、前記ガス燃料利用装置のガス燃料として供給するための可燃性ガス流通路とを含むことを特徴とする可燃性廃棄物及び有機汚泥の処理システム。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の処理方法及び処理システムは、可燃性廃棄物を熱分解して得られる可燃性ガスを、セメントキルンの如きガス燃料利用装置のガス燃料として用いる一方、可燃性廃棄物を熱分解して得られる熱分解残渣を燃焼して得られる燃焼排ガスを、含水有機汚泥を乾燥させるための熱源として用いるので、可燃性廃棄物及び含水有機汚泥を、同時に、高い熱効率で複合的に処理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の処理方法を工程毎に詳しく説明する。
［工程（Ａ）］
工程（Ａ）は、可燃性廃棄物をガス化炉内で熱分解して、可燃性ガス及び熱分解残渣を得る工程である。
ここで、可燃性廃棄物の例としては、都市ごみ、廃プラスチック、カーシュレッダーダスト（ＡＳＲ）、建設廃材、家電廃棄物、バイオマス廃棄物、掘起こし廃棄物等が挙げられる。
ガス化炉は、可燃性廃棄物を熱分解して可燃性ガスを発生させるものであればよく、特に種類が限定されることはない。ガス化炉内に酸素が存在すると、燃焼が生じるので、炉内のガスは、酸素を含まないか、あるいは酸素の含有率の低いガスであることが好ましい。
ガス化炉における可燃性廃棄物の加熱温度は、好ましくは４００〜９００℃、より好ましくは６００〜８５０℃、特に好ましくは７００〜８５０℃である。該温度が４００℃未満では、可燃性廃棄物の熱分解の進行速度が遅くなり、処理の効率が低下する。該温度が９００℃を超えると、ガス化炉の運転コストが増大する。
ガス化炉内の酸素濃度は、好ましくは３体積％以下、より好ましくは１体積％以下、特に好ましくは０体積％である。該濃度が３体積％を超えると、燃焼が生じて、二酸化炭素が生成し、生成するガス中に占める炭化水素ガス等の可燃性ガスの割合が小さくなるので、可燃性ガスを利用しようとする本発明の目的を十分に達成できないことがある。
可燃性ガスは、炭化水素ガス（例えば、メタンガス等）、塩化水素ガス、一酸化炭素等を含む。熱分解残渣は、チャー（未燃炭素）、タール等を含む。
【０００９】
［工程（Ｂ）］
工程（Ｂ）は、工程（Ａ）で得られた可燃性ガスを、ガス燃料利用装置のガス燃料として用いる工程である。
ガス燃料利用装置の例としては、無機材料（例えば、クリンカ、人工骨材、タイル、陶磁器、ガラス等）の製造用の焼成炉や、該焼成炉の関連装置（例えば、仮焼炉等）や、火力発電所のボイラーや、製鉄所の高炉等が挙げられる。
ガス燃料利用装置がセメントキルン（クリンカ製造用焼成炉）である場合を例にとると、セメントキルン内の温度は、最も高温の箇所で１，３００〜１，５００℃程度である。本工程の可燃性ガスは、セメントキルンの窯前にてガス燃料としてキルン内に供給されると、このような高温の炉内雰囲気を作りうるものである。
【００１０】
［工程（Ｃ）］
工程（Ｃ）は、熱分解残渣を燃焼炉内で燃焼させて、燃焼排ガスを得る工程である。
燃焼炉は、酸素含有ガスの存在下で熱分解残渣を燃焼して燃焼排ガスを発生させるものであればよく、特に種類が限定されることはない。
燃焼炉内の温度は、好ましくは８００〜１，０００℃、より好ましくは８５０〜９５０℃である。該温度が８００℃未満では、燃焼能力が低くなり、熱分解残渣の処理の効率が低下する傾向がある。該温度が１，０００℃を超えると、燃焼炉の運転コストが増大する。
燃焼炉内の酸素濃度は、好ましくは３体積％以上、より好ましくは５体積％以上、特に好ましくは５〜１０体積％である。該濃度が３体積％未満では、燃焼能力が低くなり、熱分解残渣の処理の効率が低下する。
燃焼炉で用いられる酸素含有ガスの例として、空気、酸素ガス等が挙げられる。
熱分解残渣は、燃焼炉内で燃焼して、燃焼排ガス及び燃焼残渣（不燃物）となる。
燃焼排ガスは、二酸化炭素を主成分とする高温（例えば、８００〜１，０００℃）のガスである。燃焼排ガスは、次の工程において、含水有機汚泥を乾燥させるための熱源となる。
燃焼残渣（不燃物）の内、金属を除くガレキや土砂等の無機物は、粉砕した後、ガス燃料利用装置であるセメントキルンの窯尻にてキルン内に供給し、セメント原料の一部として用いることができる。
【００１１】
［工程（Ｄ）］
工程（Ｄ）は、工程（Ｃ）で得られた燃焼排ガスを熱源として、含水有機汚泥を乾燥させて、乾燥有機汚泥を得る工程である。
ここで、含水有機汚泥の例としては、下水処理場、食品加工場、製紙工場等で発生する汚泥や、家畜の糞尿や、厨芥等が挙げられる。これらの含水有機汚泥は、通常、７０〜９０質量％の水分含有率を有する。
乾燥は、例えば、含水有機汚泥を収容した乾燥装置本体を、工程（Ｃ）で得られた燃焼排ガスが流通する燃焼排ガス流通路によって間接的に乾燥することによって行われる。
乾燥時の加熱温度は、好ましくは８０〜４００℃、より好ましくは１００〜３５０℃、特に好ましくは１２０〜３００℃である。該温度が８０℃未満では、含水有機汚泥の乾燥の効率が低下する。該温度が４００℃を超えると、一部の揮発分が蒸発し、酸素の存在下で含水有機汚泥が燃焼するおそれがある。
【００１２】
［工程（Ｅ）］
工程（Ｅ）は、工程（Ｂ）のガス燃料利用装置において、工程（Ａ）で得られた可燃性ガス（ガス燃料）と共に、工程（Ｄ）で得られた乾燥有機汚泥を固体燃料として用いる工程である。
例えば、ガス燃料利用装置がセメントキルンである場合、工程（Ｄ）で得られた乾燥有機汚泥は、粉砕した後、セメントキルンの窯前にて、可燃性ガス（ガス燃料）と共にキルン内に投入される。乾燥有機汚泥は、高いエネルギー量を有しているので、セメントキルンの如き高温の炉内雰囲気を有する焼成炉の固体燃料として、好適に用いることができる。
【００１３】
次に、本発明の処理システムの一例を、図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の可燃性廃棄物及び含水有機汚泥の処理システムの一例を模式的に示す図であり、図２は、図１に示す統合炉（ガス化炉と燃焼炉とが一体化したもの）を模式的に示す平面図、図３は、図２に示す統合炉をＡ−Ａ線で切断した状態を示す断面図、図４は、図２に示す統合炉をＢ−Ｂ線で切断した状態を示す断面図、図５は、図２に示す統合炉をＣ−Ｃ線で切断した状態を示す断面図、図６は、図２に示す統合炉をＤ−Ｄ線で切断した状態を示す断面図である。
なお、図１では、統合炉１を平面的に展開して示しているため、ガス化炉２と第一の燃焼室３ａの間が離間して描かれているが、実際には図２に示すように、ガス化炉２と第一の燃焼室３ａは、隔壁２７を介して隣接している。
【００１４】
図１及び図２に示すように、統合炉１は、廃棄物供給口３１を有するガス化炉２と、第一の燃焼室３ａ及び第二の燃焼室３ｂを含む燃焼炉３とから構成されている。ガス化炉２と第一の燃焼室３ａの間、第一の燃焼室３ａと第二の燃焼室３ｂの間、第二の燃焼室３ｂとガス化炉２の間には、各々、隔壁２７，２８，２９が設けられている。
統合炉１を構成する各室、すなわち、ガス化炉２、第一の燃焼室３ａ及び第二の燃焼室３ｂの各々の内部空間には、珪砂の如き材料からなる流動媒体３０が収容されている（図３〜図６）。流動媒体３０は、図４〜図６中に矢印ａ，ｂ，ｃで示すように、統合炉１を構成する各室２，３ａ，３ｂの相互間の連通路を通じて、ガス化炉２、第一の燃焼室３ａ、第二の燃焼室３ｂ、ガス化炉２・・・の順に循環している。
なお、ガス化炉と燃焼炉は、統合炉１のような一体化したものに限定されることはなく、各々、独立した装置として構成してもよい。また、加熱媒体は、珪砂等の流動媒体３０を用いた流動床に限定されず、例えば、所定の温度のガスのみを用いてもよい。ただし、本発明においては、熱効率を高める観点から、ガス化炉２と燃焼炉３とが一体化され、かつ珪砂等の流動媒体３０を用いた流動床式の統合炉１が、好ましく用いられる。
【００１５】
本発明において、可燃性廃棄物は、廃棄物投入口３１から、統合炉１の構成部分であるガス化炉２内に供給される（図１、図２参照）。なお、廃棄物投入口３１は、統合炉１内の流動媒体（例えば、珪砂）３０の上面よりも高い位置に設けられている。
ガス化炉２内の流動媒体３０は、ガス化炉２の底部に設けられた複数のガス供給口（図示せず）から供給されるガスが、ガス供給口毎に異なる噴射速度を有することによって、常に、所定の回流を伴って流動している。
ガス化炉２内の流動媒体３０の温度（可燃性廃棄物の加熱温度）は、上述のとおり、好ましくは５００〜９００℃、より好ましくは６００〜８５０℃、特に好ましくは７００〜８５０℃である。
ガス化炉２の底部の複数のガス供給口から供給されるガスは、好ましくは、酸素を含まないかまたは酸素の含有率の小さい可燃性ガスや水蒸気等のガス化剤である。このようなガス化剤の例として、ガス化炉２内で可燃性廃棄物が高温の流動媒体３０によって熱分解されて生じる可燃性ガスの一部を回収し、この回収した可燃性ガスを圧縮してなるガス（回収ガス）や、系外から導入した可燃性ガス（例えば、メタンガス）等が挙げられる。中でも、回収ガスは、化石燃料の消費量の低減の観点から、好ましく用いられる。
【００１６】
ガス化炉２内に投入された可燃性廃棄物は、ガス化炉２の流動媒体３０と共に流動しながら、流動媒体３０の熱によって熱分解され、可燃性ガス及び熱分解残渣となる。
ガス化炉２内の流動媒体３０の上方の空間（図３参照）は、複数のガス供給口から供給されたガス（ガス化剤）と、ガス化炉２内で可燃性廃棄物が高温の流動媒体によって熱分解されて生成する可燃性ガスとの混合ガス（可燃性ガス）３２によって満たされている。この混合ガス（可燃性ガス）３２は、可燃性ガス流通路７，９を介してセメントキルン１９及び／又は仮焼炉２１に導かれる。
なお、本発明のシステムで用いられる可燃性ガス流通路７，９等の各種の流通路は、ステンレス製の管路等によって構成される。
ガス化炉２内の混合ガス（可燃性ガス）３２の酸素濃度は、ガス化炉内の酸素濃度として既述したとおり、好ましくは３体積％以下、より好ましくは１体積％以下、特に好ましくは０体積％である。
可燃性廃棄物が熱分解して生じる熱分解残渣は、流動媒体３０と共に、隔壁２７の下端と統合炉１の底面の間の連通路を通じて、第一の燃焼室３ａ内に流入する（図４中の矢印ａ）。
一方、ガス化炉２で生じた可燃性ガスは、可燃性ガス流通路７等（図１参照）を介して、ガス燃料利用装置であるセメントキルン１９に導かれ、セメントキルン１９の窯前にて炉内にガス燃料として供給されるか、あるいは、仮焼炉２１に導かれ、ガス燃料として供給される。可燃性ガスの処理工程については、後述する。
【００１７】
第一の燃焼室３ａ内の流動媒体３０は、第一の燃焼室３ａの底部に設けられた複数のガス供給口（図示せず）から供給される酸素含有ガスが、ガス供給口毎に異なる噴射速度を有することによって、常に、所定の回流を伴って流動している。
第一の燃焼室３ａ内の流動媒体３０の温度（熱分解残渣の加熱温度）は、上述のとおり、好ましくは８００〜１，０００℃、より好ましくは８５０〜９５０℃である。
第一の燃焼室３ａの底部の複数のガス供給口から供給される酸素含有ガスの例としては、空気、酸素等が挙げられる。
なお、流動媒体３０の温度は、第一の燃焼室３ａの底部の複数のガス供給口から供給される酸素含有ガスの酸素含有量を調整することによって、所望の温度に調整することができる。また、熱分解残渣の少ない可燃性廃棄物を使用する場合、所望の温度に達しないことも想定されるため、必要に応じて、第一の燃焼室３ａ内に燃料投入口（図示せず）より可燃性廃棄物を投入し燃焼させることも可能である。
【００１８】
第一の燃焼室３ａ内に流入した熱分解残渣は、流動媒体３０と共に流動しながら、複数のガス供給口から供給される酸素含有ガスの存在下で、流動媒体３０の熱によって燃焼し、燃焼排ガス３３及び燃焼残渣（不燃物）となる。なお、熱分解残渣の一部は、第一の燃焼室３ａ内で燃焼せずに、第二の燃焼室３ｂ内で燃焼することもある。
第一の燃焼室３ａ内の流動媒体３０の上方の空間（図４参照）は、熱分解残渣が完全燃焼して生じる燃焼排ガスによって満たされている。燃焼排ガス３３は、窒素ガス及び二酸化炭素を主成分とする高温のガスである。燃焼排ガス３３は、燃焼排ガス流通路１０を介して乾燥装置１１に導かれる。
第一の燃焼室３ａ内の流動媒体３０の上方の空間と、ガス化炉２内の流動媒体３０の上方の空間は、相互にガスが流通することのないように、隔壁２７を介して隔てられている。つまり、第一の燃焼室３ａ内の燃焼排ガス３３と、ガス化炉２内の可燃性ガス３２は、混合されることがない。
第一の燃焼室３ａ内で生じる燃焼残渣（不燃物）、及び未燃焼のまま残った少量の熱分解残渣は、流動媒体３０と共に、隔壁２８の上端と統合炉１の天井面の間の連通路を通じて、第二の燃焼室３ｂ内に流入する（図５中の矢印ｂ）。なお、このような流入を可能とするために、隔壁２８は、その上端が流動媒体３０の上面よりも低くなるように形成されている。
【００１９】
第二の燃焼室３ｂは、第一の燃焼室３ａと比べて内部空間が狭くかつ流動媒体３０の回流の速度が大きい点を除いて、第一の燃焼室３ａと同様に構成されている。
第二の燃焼室３ｂ内に流入した未燃焼の少量の熱分解残渣は、第一の燃焼室３ａと同様に、第二の燃焼室３ｂの底部の複数のガス供給口から供給される酸素含有ガスの存在下で、流動媒体３０の熱によって完全燃焼し、燃焼排ガス３３及び燃焼残渣（不燃物）となる。燃焼排ガス３３は、第一の燃焼室３ａ内で生じた燃焼排ガス３３と共に、燃焼排ガス流通路１０を介して乾燥装置１１に導かれる。なお、第一の燃焼室３ａの上部空間と、第二の燃焼室３ｂの上部空間は、連通している（図５参照）。
第二の燃焼室３ｂ内の流動媒体３０の上方の空間と、ガス化炉２内の流動媒体３０の上方の空間は、相互にガスが流通することのないように、隔壁２９を介して隔てられている。つまり、第二の燃焼室３ｂ内の燃焼排ガス３３と、ガス化炉２内の可燃性ガス３２は、混合されることがない。
第二の燃焼室３ｂ内の燃焼残渣（不燃物）は、流動媒体３０と共に、隔壁２９の下端と統合炉１の底面の間の連通路を通じて、ガス化炉２内に流入する（図６中の矢印ｃ）。ガス化炉２内に流入した燃焼残渣（不燃物）は、図１に示すように、流動媒体３０の一部と共に、ガス化炉２から流動媒体流通路４を介して不燃物分離装置５に導かれ、不燃物分離装置５によって流動媒体３０から分離されて回収される。不燃物分離装置５で処理した後の流動媒体３０は、流動媒体流通路６を介してガス化炉２に戻される。
【００２０】
ガス化炉２から排出された可燃性ガスは、図１に示すように、可燃性ガス流通路７、中和処理装置８及び可燃性ガス流通路９を通って、セメントキルン１９の窯前にてキルン内に供給されるか、あるいは仮焼炉２１内に供給される。
中和処理装置８は、必要に応じて配設される装置であり、特に、処理される廃棄物の成分に起因して、可燃性ガスが高濃度の酸性ガス（例えば、塩化水素ガス等）を含む場合に設けられる。中和処理装置８を設けることによって、セメントキルン１９で焼成されるクリンカに含まれる塩素の含有率を低減することができ、また、可燃性ガス流通路９を構成する管体の腐食等を抑制することができる。
中和処理装置８は、乾式の装置と湿式の装置のいずれも用いることができる。
乾式の中和処理装置の例としては、可燃性ガス流通路の途中に配設した中和剤（例えば、消石灰等）の供給手段と、該中和剤の供給手段の後流側に配設されたバグフィルター等の固体分捕集手段とを組み合わせた装置等が挙げられる。
湿式の中和処理装置の例としては、中和剤（例えば、消石灰等）を含む水溶液を貯留し、この水溶液中に可燃性ガスを通過させるように構成してなるスクラバー等が挙げられる。
なお、中和処理装置８の前流側に、ガス改質装置や微粒子捕集装置等を配設してもよい。また、ガス改質装置を設けた場合は、中和処理装置の前流側に、可燃性ガスの温度を低下させるための冷却装置を設置することが望ましい。
微粒子捕集装置は、可燃性ガスに含まれているチャーの微粒子等の固体分を捕集するためのものである。微粒子捕集装置の例としては、サイクロン等が挙げられる。微粒子捕集装置で捕集された固体分は、セメントキルン１９の窯尻からキルン内に投入して、セメント原料の一部とすることができる。
【００２１】
ガス化炉２からの可燃性ガスが供給されるセメントキルン１９と、その関連設備の概略について説明する。
図１中、セメント原料は、プレヒーター２２及び仮焼炉２１にて予熱等された後、セメントキルン１９の窯尻にてキルン内に供給される。なお、プレヒーター２２は、サイクロン２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを含む。セメント原料は、セメントキルン１９内で焼成されてクリンカとなる。クリンカは、セメントキルン１９の窯前にてクーラー２０に導かれ、クーラー２０で冷却された後、排出される。クリンカは、石膏と混合して粉砕され、セメントとなる。セメントキルン１９の窯尻には、クリンカの副材料２３（例えば、粉砕した不燃物や、チャーの微粒子等）を投入するための投入口を設けることができる。
セメントキルン１９内で生じた排ガスは、プレヒーター２２等の内部を上方に向かって流通した後、排ガス流通路２４を介して、廃熱回収装置２５に導かれ、廃熱回収装置２５にて熱回収された後、さらに、集塵装置２６にて排ガス中のダストが除去されて、排気される。
【００２２】
燃焼炉３から排出された燃焼排ガスは、図１に示すように、燃焼排ガス流通路１０を介して、乾燥装置１１の収容部１１ａの周囲に配設された乾燥用ヒーター（間接加熱用管路）１１ｂに導かれ、乾燥装置１１の熱源として利用された後、管路を介して排ガス処理装置１２に導かれ、排ガス処理装置１２にて排ガス中のダスト等を除去されて、排気される。
含水有機汚泥は、乾燥装置１１の収容部１１ａの中に供給され、収容部１１ａの周囲の乾燥用ヒーター１１ｂによって間接的に加熱されて、乾燥有機汚泥となる。乾燥装置１１の収容部１１ａの例としては、含水有機汚泥の投入口を一端に備え、かつ乾燥有機汚泥の排出口を他端に備えた連続処理式の円筒状の回転ドラム等が挙げられる。
乾燥装置１１の収容部１１ａ内の温度（含水有機汚泥の加熱温度）は、上述のとおり、好ましくは８０〜４００℃、より好ましくは１００〜３５０℃、特に好ましくは１２０〜３００℃である。
乾燥装置１１から排出された乾燥汚泥は、粉砕装置１３を用いて粉砕された後、セメントキルン１９の窯前にてキルン内に固体燃料として供給される。
粉砕装置１３の例としては、乾燥汚泥を所定の供給速度で粉砕機に供給するためのフィードビンと、乾燥汚泥を粉砕するための粉砕機と、粉砕された乾燥汚泥を分級するための分級機と、粉砕機で発生するダストを回収するための集塵機と、分級機で得られた所定の粒度を有する乾燥汚泥を貯留するためのサイロを備えたものが挙げられる。
ここで、粉砕機としては、円筒状の回転ドラム内に所定のサイズ及び個数の粉砕用ボールを収容したチューブミルや、回転するテーブルとローラー間で粉砕対象物を粉砕するローラーミル等が挙げられる。なお、これらの粉砕機は、既存のセメントプラント内の固形燃料粉砕機としても用いられている。
本発明において、乾燥汚泥は、汎用の固形燃料と混合した後に、粉砕機で粉砕してもよい。
なお、乾燥有機汚泥は、セメントキルン１９の固体燃料以外の用途（例えば、所望の大きさの粒度に成形した市販の固形燃料）に用いてもよい。
【００２３】
乾燥装置１１の収容部１１ａから排出されたガスは、含水有機汚泥に由来する悪臭物質及び水蒸気を含むもの（水蒸気含有ガス）である。水蒸気含有ガスは、水蒸気含有ガス流通路１４を介して凝縮装置１５に導かれ、凝縮装置１５において液分とガス分とに分離される。このうち、液分は、排水処理設備１６で処理された後、排水される。ガス分は、ガス流通路１７を介して、クーラー２０に導かれ、クリンカの冷却用ガスとして利用された後、セメントキルン１９の燃焼用空気の一部として利用される。利用後の残余のガスは、さらにガス流通路１８を介して仮焼炉２１に導かれ、セメントキルンの排ガスと合流して、以後、セメントキルンの排ガスと共に処理される。この際、含水有機汚泥に由来する悪臭物質は、高温のガスによって分解される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の可燃性廃棄物及び含水有機汚泥の処理システムの一例を模式的に示す図である。
【図２】図１に示す統合炉（ガス化炉と燃焼炉とが一体化されたもの）を模式的に示す平面図である。
【図３】図２に示す統合炉をＡ−Ａ線で切断した状態を示す断面図である。
【図４】図２に示す統合炉をＢ−Ｂ線で切断した状態を示す断面図である。
【図５】図２に示す統合炉をＣ−Ｃ線で切断した状態を示す断面図である。
【図６】図２に示す統合炉をＤ−Ｄ線で切断した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１    統合炉
２    ガス化炉
３    燃焼炉
３ａ    第一の燃焼室
３ｂ    第二の燃焼室
４，６    流動媒体流通路
５    不燃物分離装置
７，９    可燃性ガス流通路
８    中和処理装置
１０    燃焼排ガス流通路
１１    乾燥装置
１１ａ    収容部
１１ｂ    乾燥用ヒーター
１２    排ガス処理装置
１３    粉砕装置
１４    水蒸気含有ガス流通路
１５    凝縮装置
１６    排水処理装置
１７，１８    ガス流通路
１９    セメントキルン
２０    クーラー
２１    仮焼炉
２２    プレヒーター
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ    サイクロン
２３    セメントの副原料
２４    排ガス流通路
２５    廃熱回収装置
２６    集塵装置
２７，２８，２９    隔壁
３０    流動媒体（珪砂）
３１    廃棄物供給口
３２    可燃性ガス
３３    燃焼排ガス
【図１】
2006159096.tif 000003
【図２】
2006159096.tif 000004
【図３】
2006159096.tif 000005
【図４】
2006159096.tif 000006
【図５】
2006159096.tif 000007
【図６】
2006159096.tif 000008