(57)【要約】      （修正有）【課題】処理コストの低廉化と、連続した処理とを実施可能な有機廃棄物処理システムの提供。【解決手段】熱分解炉１と、ガス浄化装置１００とを備え、熱分解炉１は熱分解室１ａを有し、ガス浄化装置１００は、供給管３０、吸着塔４１〜４４、供給弁３７ｄ、回収ホッパ５０、回収弁５３ｄ及び供給ホッパ６０とを有し、吸着塔４１〜４４には、吸着室４１ａ〜４４ａが内部に形成され、吸着室４１ａ〜４４ａには吸着剤が貯留され、供給弁３７ｄは開放によって吸着室４１ａ〜４４ａと供給管３０内とを連通させ、回収ホッパ５０は使用済みの吸着剤を回収し、回収弁５３ｄは開放によって吸着塔４１〜４４と回収ホッパ５０内とを連通させ、供給ホッパ６０は吸着剤を吸着室４１ａ〜４４ａに供給可能である有機廃棄物処理システム。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機廃棄物が供給され、前記有機廃棄物が熱分解されてガス成分を排出するまで、前記有機廃棄物を加熱可能な熱分解室を有する熱分解炉と、
前記熱分解室と接続されて前記ガス成分が供給され、前記ガス成分を浄化するガス浄化装置とを備え、
前記ガス浄化装置は、前記ガス成分を搬送する供給管と、
前記供給管が下方に接続され、前記ガス成分を吸着可能な粒状の吸着剤が貯留される吸着室が内部に形成された吸着塔と、
前記供給管と前記吸着塔との間に設けられ、開放によって前記吸着室と前記供給管内とを連通させる供給弁と、
使用済みの前記吸着剤を回収するための回収ホッパと、
前記吸着塔の下方に接続され、開放によって前記吸着室と前記回収ホッパ内とを連通させる回収弁と、
前記吸着塔の上方に接続され、新たな又は再生された前記吸着剤を前記吸着室に供給可能な供給ホッパとを有していることを特徴とする有機廃棄物処理システム。
【請求項２】
前記ガス浄化装置は、前記吸着塔、前記供給弁及び前記回収弁をそれぞれ複数有し、
各前記供給弁及び各前記回収弁が順次開閉されるようになっている請求項１記載の有機廃棄物処理システム。
【請求項３】
前記熱分解室と接続され、前記ガス成分を凝縮して液状成分を得るコンデンサをさらに備えている請求項１又は２記載の有機廃棄物処理システム。
【請求項４】
前記供給管は、前記熱分解室と接続された上流管と、前記吸着塔と接続された下流管とを含み、
前記コンデンサは、前記上流管から供給される前記ガス成分を冷却し、水分を除去して前記下流管に供給する請求項３記載の有機廃棄物処理システム。
【請求項５】
前記コンデンサと接続され、前記液状成分からオイル成分と水分とを分離する油水分離装置をさらに備えている請求項３又は４記載の有機廃棄物処理システム。
【請求項６】
水蒸気を発生可能な水蒸気発生装置と、
前記水蒸気を前記熱分解室に搬送する水蒸気管とをさらに備えている請求項１乃至５のいずれか１項記載の有機廃棄物処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機廃棄物処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック製品、ゴム製品、木製品等の有機物からなる製品や部品がそれらの使命を終えて有機廃棄物とされた場合、それら有機廃棄物は、焼却されたり、埋め立てられたりして廃棄される他、ナフサ、灯油、軽油等のオイル成分に再生され得る。
【０００３】
特許文献１に従来の有機廃棄物処理システムが開示されている。このシステムは、熱分解炉とガス浄化装置とを備えている。熱分解炉は、有機廃棄物が供給され、有機廃棄物が熱分解されてガス成分を排出するまで、有機廃棄物を加熱可能な熱分解室を有している。ガス浄化装置は、熱分解室と接続されてガス成分が供給され、ガス成分を浄化する。
【０００４】
このシステムでは、ガス浄化装置は、集塵機、灰固化ペレット充填塔及び活性炭充填塔を有している。集塵機には、バグフィルタが用いられている。灰固化ペレット充填塔には、吸着剤としての灰固化ペレットが充填されている。活性炭充填塔には、吸着剤としての粒状活性炭が充填されている。
【０００５】
集塵機では、バグフィルタを用いて、焼却炉から排出されるガス成分に含まれる煤塵を除去する。灰固化ペレット充填塔では、灰固化ペレットの吸着作用により、集塵機から排出されるガス成分に残留した煤塵を除去する。活性炭充填塔では、粒状活性炭の吸着作用により、灰固化ペレット充填塔から排出されるガス成分の有害物質を除去する。こうして、ガス浄化装置では、集塵機、灰固化ペレット充填塔及び活性炭充填塔の浄化装置によって、ガス成分が浄化される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−４１９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記従来のシステムでは、ガス成分を浄化する際、複数の浄化装置を採用しており、処理コストが高騰化する。また、このシステムでは、各浄化装置内の吸着剤等の機能が低下して新たな吸着剤等に交換しようとする際、稼動を停止する必要があるため、連続した処理を行い難い。
【０００８】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、処理コストの低廉化と、連続した処理とを実施可能な有機廃棄物処理システムを提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
有機廃棄物処理システムは、有機廃棄物が供給され、前記有機廃棄物が熱分解されてガス成分を排出するまで、前記有機廃棄物を加熱可能な熱分解室を有する熱分解炉と、
前記熱分解室と接続されて前記ガス成分が供給され、前記ガス成分を浄化するガス浄化装置とを備え、
前記ガス浄化装置は、前記ガス成分を搬送する供給管と、
前記供給管が下方に接続され、前記ガス成分を吸着可能な粒状の吸着剤が貯留される吸着室が内部に形成された吸着塔と、
前記供給管と前記吸着塔との間に設けられ、開放によって前記吸着室と前記供給管内とを連通させる供給弁と、
使用済みの前記吸着剤を回収するための回収ホッパと、
前記吸着塔の下方に接続され、開放によって前記吸着室と前記回収ホッパ内とを連通させる回収弁と、
前記吸着塔の上方に接続され、新たな又は再生された前記吸着剤を前記吸着室に供給可能な供給ホッパとを有していることを特徴とする。
【００１０】
本発明の有機廃棄物処理システムでは、熱分解室から排出されたガス成分が供給管を通じて吸着塔に搬送され、ガス成分内の有害物質が吸着剤によって吸着される。こうして、ガス成分が浄化される。このシステムでは、吸着塔内の吸着剤による処理のみでガス成分を浄化しているため、上記の従来システムのように複数の浄化装置を採用していない。このため、このシステムでは、ガス成分を浄化する際の処理コストを低廉化することができる。
【００１１】
また、このシステムでは、回収弁の開放により使用済みの吸着剤が吸着塔から回収ホッパに回収され、供給ホッパから新たな又は再生された吸着剤が吸着塔に供給される。このため、このシステムでは、吸着塔内に吸着剤が貯留される状態を維持できるため、ガス成分の浄化処理を停止しないで行うことができる。
【００１２】
したがって、本発明の有機廃棄物処理システムによれば、処理コストの低廉化と、連続した処理とを実施することができる。
【００１３】
ガス浄化装置は、吸着塔、供給弁及び回収弁をそれぞれ複数有していることが好ましい。また、各供給弁及び各回収弁が順次開閉されるようになっていることが好ましい。この場合、ガス浄化装置には、１つの吸着塔の吸着剤の機能が低下した場合、この吸着塔に対応する供給弁が閉じられ、この吸着塔に対応する回収弁が開放され、使用済みの吸着剤が回収ホッパに回収される。これと同じようなタイミングで、次の吸着塔に対応する供給弁が開放され、次の吸着塔内にガス成分が搬送される。こうして、このシステムでは、ガス成分の浄化処理をより確実に連続して行うことができる。
【００１４】
有機廃棄物処理システムは、熱分解室と接続され、ガス成分を凝縮して液状成分を得るコンデンサをさらに備えていることが好ましい。この場合、コンデンサの処理により、液状成分を得ることができる。この液状成分には、有用なオイル成分や水が含まれているため、オイル成分や水を資源として再利用することができる。
【００１５】
供給管は、熱分解室と接続された上流管と、吸着塔と接続された下流管とを含んでいることが好ましい。また、コンデンサは、上流管から供給されるガス成分を冷却し、水分を除去して下流管に供給することが好ましい。この場合、コンデンサの処理により、ガス成分から水分が除去される。これにより、水分が除去されたガス成分が下流管を通じて吸着塔に搬送される。このため、吸着室内の吸着剤に水が吸着することを防止し、吸着剤の劣化を防止するとともに、吸着剤の再生を容易にすることができる。除去された水分は、システム内で再利用され得る。
【００１６】
有機廃棄物処理システムは、コンデンサと接続され、液状成分からオイル成分と水分とを分離する油水分離装置をさらに備えていることが好ましい。この場合、油水分離装置により、液状成分から分離されたオイル成分と水分とを再利用することが可能となる。
【００１７】
有機廃棄物処理システムは、水蒸気を発生可能な水蒸気発生装置と、水蒸気を熱分解室に搬送する水蒸気管とをさらに備えていることが好ましい。この場合、熱分解室内の空気に含まれる窒素等を水蒸気と置換し、浄化し易いガス成分を得ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の有機廃棄物処理システムによれば、処理コストの低廉化と、連続した処理とを実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、実施例の有機廃棄物処理システムの全体構成図である。
【図２】図２は、実施例の有機廃棄物処理システムにおけるガス浄化装置の模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。この有機廃棄物処理システムは、図１に示すように、熱分解炉１と、ガス浄化装置１００とを備えている。
【００２１】
熱分解炉１には、熱分解室１ａが内部に形成されている。熱分解炉１の側面には、熱分解室１ａに過熱蒸気を供給する過熱蒸気発生装置３が複数個設けられている。各過熱蒸気発生装置３の上方には、排気管５が接続されている。熱分解室１ａには、有機廃棄物が供給される。熱分解室１ａでは、この有機廃棄物が熱分解されて、ガス成分を排出するまで、この有機廃棄物を加熱可能である。
【００２２】
図１及び図２に示すように、ガス浄化装置１００は、供給管３０、第１〜４吸着塔４１〜４４、第１〜４供給弁３７ａ〜３７ｄ、回収ホッパ５０、第１〜４回収弁５３ａ〜５３ｄ及び供給ホッパ６０を有している。
【００２３】
図１に示すように、供給管３０は、上流管３１と下流管３２とを含んでいる。上流管３１は、熱分解室１ａとコンデンサ７とを接続している。
【００２４】
下流管３２は、第１下流管３３と、第２下流管３４と、第３下流管３５と、第４下流管３６とから構成されている。第１下流管３３は、コンデンサ７と第１ガス冷却装置９ａとを接続している。第２下流管３４は、第１ガス冷却装置９ａと第２ガス冷却装置９ｂとを接続している。第３下流管３５は、第２ガス冷却装置９ｂと第３ガス冷却装置９ｃとを接続している。第４下流管３６は、第３ガス冷却装置９ｃと第１〜４吸着塔４１〜４４とを接続している。これら第１〜３ガス冷却装置は、搬送するガス成分を常温にできるのであれば、３個に限定されるものではない。図２に示すように、第４下流管３６は、第１〜４吸着塔４１〜４４の下方において、第１分岐管３６ａと、第２分岐管３６ｂと、第３分岐管３６ｃと、第４分岐管３６ｄとに分岐されている。
【００２５】
図１及び図２に示すように、第１〜４吸着塔４１〜４４には、第１〜４吸着室４１ａ〜４４ａが内部にそれぞれ形成されている。第１〜４吸着室４１ａ〜４４ａには、ガス成分内の有害物質を吸着可能な粒状の吸着剤４５がそれぞれ貯留されている。吸着剤４５には、ゼオライトが使用されている。なお、吸着塔は４個に限定されるものではない。
【００２６】
また、図２に示すように、第１〜４吸着塔４１〜４４には、第１〜４分岐管３６ａ〜３６ｄが下方にそれぞれ接続されている。また、第１〜４吸着塔４１〜４４には、ガス排出管４７が上方にそれぞれ接続されている。図１に示すように、各ガス排出管４７は、排気管５と接続されている。
【００２７】
図２に示すように、第１〜４供給弁３７ａ〜３７ｄは、第１〜４分岐管３６ａ〜３６ｄにそれぞれ設けられている。第１〜４供給弁３７ａ〜３７ｄは、開放によって、第１〜４吸着室４１ａ〜４４ａと第４下流管３６とをそれぞれ連通させる。こうして、第１〜４吸着塔４１〜４４には、各第１〜４分岐管３６ａ〜３６ｄを介して、ガス成分が供給される。
【００２８】
図１及び図２に示すように、回収ホッパ５０は、第１〜４吸着塔４１〜４４の下方に設けられている。図２に示すように、回収ホッパ５０は、第１〜４回収ホッパ管５１ａ〜５１ｄを介して、第１〜４吸着塔４１〜４４にそれぞれ接続されている。
【００２９】
第１〜４回収弁５３ａ〜５３ｄは第１〜４回収ホッパ管５１ａ〜５１ｄにそれぞれ設けられている。第１〜４回収弁５３ａ〜５３ｄは、開放によって、第１〜４吸着室４１ａ〜４４ａと、回収ホッパ５０内とをそれぞれ連通させる。こうして、回収ホッパ５０は、第１〜４回収弁５３ａ〜５３ｄを介して、使用済みの吸着剤４５を回収する。
【００３０】
図１及び図２に示すように、供給ホッパ６０は、第１〜４吸着塔４１〜４４の上方に設けられている。図２に示すように、供給ホッパ６０は第１〜４供給ホッパ管６１ａ〜６１ｄを介して、第１〜４吸着塔４１〜４４にそれぞれ接続されている。
【００３１】
第１〜４供給ホッパ管６１ａ〜６１ｄには第１〜４供給ホッパ弁６３ａ〜６３ｄが設けられている。第１〜４供給ホッパ弁６３ａ〜６３ｄは、開放によって、供給ホッパ６０と第１〜４吸着室４１ａ〜４４ａ内とをそれぞれ連通させる。こうして、供給ホッパ６０は、第１〜４供給ホッパ弁６３ａ〜６３ｄを介して、新たな又は再生された吸着剤４５を第１〜４吸着室４１ａ〜４４ａに供給可能である。
【００３２】
図２に示すように、第１〜４供給弁３７ａ〜３７ｄ、第１〜４回収弁５３ａ〜５３ｄ及び第１〜４供給ホッパ弁６３ａ〜６３ｄは、図示しない制御装置によって、開閉のタイミングが制御されている。
【００３３】
図１に示すように、コンデンサ７は、案内管１７によって油水分離装置１１と接続されている。コンデンサ７では、上流管３１から供給されるガス成分を凝縮して、液状成分を得ることができる。
【００３４】
油水分離装置１１には、案内管１７によって液状成分が案内される。油水分離装置１１は、この液状成分からオイル成分と水分とを分離する。より具体的には、油水分離装置１１内では、比重の小さいオイル成分が上方に溜まり、比重の大きい水が下方に溜まる。こうして、液状成分は、オイル成分と水分とに分離される。
【００３５】
また、油水分離装置１１は、オイル再利用管１９及び水循環管２１に接続されている。オイル再利用管１９は、油水分離装置１１の上方に接続され、油水分離装置１１内のオイル成分を取り出す。また、水循環管２１は、油水分離装置１１の下方に接続され、水分を取り出す。なお、油水分離装置１１では、オイル成分を沸点等の相違によって分離することも可能である。
【００３６】
水循環管２１は、油水分離装置１１、空冷冷却塔２３、第１〜３ガス冷却装置９ａ〜９ｃ、コンデンサ７、フィルター２５、水生成機２７及びボイラー１３を接続している。
【００３７】
水循環管２１は、第１水循環管２１ａと、第２水循環管２１ｂと、第３水循環管２１ｃと、第４水循環管２１ｄと、第５水循環管２１ｅと、第６水循環管２１ｆと、第７水循環管２１ｇと、第８水循環管２１ｈとから構成されている。
【００３８】
第１水循環管２１ａは、油水分離装置１１と空冷冷却塔２３とを接続している。第２水循環管２１ｂは、空冷冷却塔２３と第３ガス冷却装置９ｃとを接続している。第３水循環管２１ｃは、第３ガス冷却装置９ｃと第２ガス冷却装置９ｂとを接続している。第４水循環管２１ｄは、第２ガス冷却装置９ｂと第１ガス冷却装置９ａとを接続している。第５水循環管２１ｅは、第１ガス冷却装置９ａとコンデンサ７とを接続している。第６水循環管２１ｆは、コンデンサ７とフィルター２５とを接続している。第７水循環管２１ｇは、フィルター２５と水生成機２７とを接続している。第８水循環管２１ｈは、水生成機２７とボイラー１３とを接続している。
【００３９】
油水分離装置１１から分離された水は、第１水循環管２１ａを介して、空冷冷却塔２３に供給される。この際、水は空冷冷却塔２３内で冷却される。この冷却水は、第２水循環管２１ｂを介して第３ガス冷却装置９ｃに供給され、第３水循環管２１ｃを介して第２ガス冷却装置９ｂに供給され、第４水循環管２１ｄを介して第１ガス冷却装置９ａに供給される。この際、第１〜３ガス冷却装置９ａ〜９ｃ内を水が循環し、第１〜３ガス冷却装置９ａ〜９ｃ内に供給されたガス成分の温度を常温まで冷却する。ガス成分の温度を常温にすれば、第１〜４吸着室４１ａ〜４４ａ内において、吸着剤４５の吸着作用が促進される。
【００４０】
また、水は第５水循環管２１ｅを介してコンデンサ７に供給され、第６水循環管２１ｆを介してフィルター２５に供給される。水はフィルター２５によって濾過され、不純物が除去される。水は第７水循環管２１ｇを介して水生成機２７に供給され、第８水循環管２１ｈを介してボイラー１３に供給される。ボイラー１３は、水を加熱し、水蒸気とする。ボイラー１３が本発明の水蒸気発生装置に相当する。なお、水は、図示しないポンプの駆動により、水循環管２１内を循環するように構成されている。
【００４１】
水蒸気管１５は、ボイラー１３と過熱蒸気発生装置３とを接続している。水蒸気管１５は、各過熱蒸気発生装置３の下方において分岐されている。水蒸気管１５は水蒸気を各過熱蒸気発生装置３に搬送する。各過熱蒸気発生装置３は、過熱蒸気を熱分解室１ａに供給する。
【００４２】
以上のように構成された有機廃棄物処理システムでは、図１に示すように、ガス浄化装置１００において、熱分解室１ａから排出されたガス成分が上流管３１を介してコンデンサ７に供給される。コンデンサ７はガス成分を冷却し、液状成分を除去して下流管３２に供給する。液状成分を除去されたガス成分は、第１〜３下流管３３〜３５を介して、第１〜３ガス冷却装置９ａ〜９ｃ内を循環し、常温まで冷却される。常温のガス成分は、第４下流管３６の各第１〜４分岐管３６ａ〜３６ｄを介して、第１〜４吸着塔４１〜４４に供給される。ガス成分は、第１〜４吸着室４１ａ〜４４ａ内の吸着剤４５によって、ガス成分内の有害物質が除去される。有害物質が除去されたガス成分は、ガス排出管４７、排気管５を介して、外部に排出される。こうして、ガス浄化装置１００では、熱分解室１ａから排出されたガス成分が浄化される。
【００４３】
この際、図２に示すように、第１〜４吸着塔４１〜４４内の吸着剤４５による処理のみでガス成分を浄化しているため、上記の従来システムのように複数の浄化装置を採用していない。このため、このシステムでは、ガス成分を浄化する際の処理コストを低廉化することができる。
【００４４】
特に、ガス浄化装置１００では、第１〜４供給弁３７ａ〜３７ｄ及び第１〜４回収弁５３ａ〜５３ｄが順次開閉されるようになっている。具体的には、第１吸着塔４１の吸着剤４５の機能が低下した場合、第１供給弁３７ａが閉じられ、第１回収弁５３ａが開放され、使用済みの吸着剤４５が回収ホッパ５０に回収される。これと同じようなタイミングで、第２供給弁３７ｂが開放され、第２吸着塔４２内にガス成分が搬送される。このような一連の処理は、第２供給弁３７ｂ及び第２回収弁５３ｂ、第３供給弁３７ｃ及び第３回収弁５３ｃ、第４供給弁３７ｄ及び第４回収弁５３ｄにおいても、順次行われるようになっている。こうして、このシステムでは、ガス成分の浄化処理をより確実に連続して行うことができる。
【００４５】
また、このシステムでは、第１〜４回収弁５３ａ〜５３ｄの開放により使用済みの吸着剤４５が第１〜４吸着塔４１〜４４から回収ホッパ５０に回収され、供給ホッパ６０から新たな又は再生された吸着剤４５が第１〜４吸着塔４１〜４４に供給される。このため、このシステムでは、第１〜４吸着塔４１〜４４内に吸着剤４５が貯留される状態を維持できるため、ガス成分の浄化処理を停止しないで行うことができる。
【００４６】
また、図１に示すように、このシステムでは、コンデンサ７の処理により、ガス成分を凝縮して液状成分を得ることができる。この液状成分には、有用なオイル成分や水が含まれているため、オイル成分や水を資源として再利用することができる。
【００４７】
さらに、このシステムでは、コンデンサ７の処理により、ガス成分から水分が除去される。これにより、水分が除去されたガス成分が下流管３２を通じて第１〜４吸着塔４１〜４４に確実に搬送される。このため、第１〜４吸着室４１ａ〜４４ａ内の吸着剤４５に水が吸着することを防止し、吸着剤４５の劣化を防止するとともに、吸着剤４５の再生を容易にすることができる。また、除去された水分は、水循環管２１を介してシステム内で再利用される。また、このシステムは、油水分離装置１１により、液状成分から分離された水分もシステム内で再利用することができる。
【００４８】
また、このシステムでは、ボイラー１３により、熱分解室１ａ内の空気に含まれる窒素等を水蒸気と置換し、浄化し易いガス成分を得ることができる。
【００４９】
したがって、この有機廃棄物処理システムによれば、処理コストの低廉化と、連続した処理とを実施することができる。
【００５０】
以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【００５１】
実施例では、第１〜４吸着塔４１〜４４に対応する第１〜４供給弁３７ａ〜３７ｄ及び第１〜４回収弁５３ａ〜５３ｄが順次開閉される例を挙げたが、この順番に限られない。これらをどの順番で開閉するかについては、適宜変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は有機廃棄物の処理装置等に利用可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１…熱分解炉
１ａ…熱分解室
１００…ガス浄化装置
３０…供給管
３１…上流管
３２…下流管
４１〜４４…第１〜４吸着塔
４５…吸着剤
４１ａ〜４４ａ…第１〜４吸着室
３７ａ〜３７ｄ…第１〜４供給弁
５０…回収ホッパ
５３ａ〜５３ｄ…第１〜４回収弁
６０…供給ホッパ
７…コンデンサ
１１…油水分離装置
１３…ボイラー（水蒸気発生装置）
１５…水蒸気管
【図１】
2019122888.tif 000003
【図２】
2019122888.tif 000004