(57)【要約】      （修正有）【課題】可燃性廃棄物を炭化あるいは炭化促進させた取り扱い性の良い圧縮固形物を連続して排出生成できる可燃性廃棄物処理装置及び処理方法を提供する。【解決手段】可燃性廃棄物の処理装置１は、搬入側から炉室７に可燃性廃棄物を受け入れて搬出側に案内する処理炉３であって、可燃性廃棄物の搬入側から搬出側にかけて断面径をしだいに小さく形成した処理炉３と、処理炉３に導入された可燃性廃棄物を加熱する加熱手段４と、処理炉３の内壁側となる可燃性廃棄物の外周堆積部分を可燃性廃棄物の搬入側から搬出側に向けて強制搬送することにより可燃性廃棄物全体を搬出側に向けて圧縮搬送し加熱圧縮物を連続して生成する圧縮搬送機構５と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉室に投入された可燃性廃棄物を加熱しつつ該可燃性廃棄物を圧縮し炭化に向けた処理を行う処理炉を含む可燃性廃棄物の処理装置であり、
搬入側から炉室に可燃性廃棄物を受け入れて搬出側に案内する処理炉であって、可燃性廃棄物の搬入側から搬出側にかけて断面径をしだいに小さく形成した処理炉と、
処理炉に導入された可燃性廃棄物を加熱する加熱手段と、
処理炉の内壁側となる可燃性廃棄物の外周堆積部分を可燃性廃棄物の搬入側から搬出側に向けて強制搬送することにより可燃性廃棄物全体を搬出側に向けて圧縮搬送し加熱圧縮物を連続して生成する圧縮搬送機構と、を含むことを特徴とする可燃性廃棄物の処理装置。
【請求項２】
処理炉での搬送時に可燃性廃棄物全体を同可燃性廃棄物の搬送移動方向と交差方向に押圧して厚密化させる厚密手段を有し、
厚密手段による可燃性廃棄物の厚密化により処理炉内の可燃性廃棄物全体を一体的に搬出側に向けて圧縮搬送することを特徴とする請求項１記載の可燃性廃棄物の処理装置。
【請求項３】
加熱手段は、投入される可燃性廃棄物に接触又は近接するように設けられ処理炉の炉壁の一部を形成して内部に熱風が供給される中空加熱ケースを含むことを特徴とする請求項１又は２記載の可燃性廃棄物の処理装置。
【請求項４】
厚密手段は、炉壁の一部が厚密化のために可燃性廃棄物の搬送移動方向と交差方向に駆動されて移動する可動壁を含む請求項２又は３記載の可燃性廃棄物の処理装置。
【請求項５】
圧縮搬送機構は、処理炉に一体的に組み込まれ、処理炉の内壁側において可燃性廃棄物の外周堆積部分を搬入側から搬出側となる一方向のみに押送する強制搬送装置からなることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の可燃性廃棄物の処理装置。
【請求項６】
加熱手段は、処理炉の搬入側において、可燃性廃棄物の搬入側から搬出側に向けて可燃性廃棄物の堆積物中央部に熱風又は蒸気を吹出す内部加熱部を含むことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の可燃性廃棄物の処理装置。
【請求項７】
処理炉の搬出側の加熱圧縮物が排出される排出間隙において、処理された可燃性廃棄物が通過する加熱圧縮物は扁平な厚板状固形物であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の可燃性廃棄物の処理装置。
【請求項８】
処理炉の排出間隙に隣接配置され排出間隙から押し出された可燃性廃棄物をさらに板厚方向に押圧圧縮する押圧圧縮部が設けられていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の可燃性廃棄物の処理装置。
【請求項９】
強制搬送装置は、処理炉の内壁から出没しつつ可燃性廃棄物の外周堆積部分を搬出部側に向けて押送する１個又は複数の起立片付き搬送コンベア体からなることを特徴とする請求項５ないし８のいずれかに記載の可燃性廃棄物の処理装置。
【請求項１０】
処理炉の前段側となる処理炉の搬入部に接続され処理炉に搬入される前の可燃性廃棄物を大気又は無酸素下で加熱して炭化させた炭化状処理物として処理炉に連続的に搬入させる前処理炉が設置されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の可燃性廃棄物の処理装置。
【請求項１１】
前処理炉から処理炉への前処理物の落下を受けて前処理炉から処理炉の搬送部に導入させる落下導入部が設けられていることを特徴とする請求項１０記載の可燃性廃棄物の処理装置。
【請求項１２】
前処理炉の加熱温度は３０℃〜９００℃であることを特徴とする請求項１０又は１１記載の可燃性廃棄物の処理装置。
【請求項１３】
搬入側から搬出側にかけて断面径をしだいに小さく形成した処理炉の加熱圧縮室に可燃性廃棄物を搬入する工程と、
処理炉の加熱圧縮室内を所定温度以上に加熱させる工程と、
可燃性廃棄物の体積を小さくするように加熱圧縮室の内側に向けて炉壁を強制移動させて室内に投入された可燃性廃棄物を厚密化させる工程と、
処理炉の内壁側となる可燃性廃棄物の外周堆積部分を接触加熱しつつ搬出側に向けて強制搬送することにより可燃性廃棄物全体を搬出側に向けて圧縮搬送する工程と、を含むことを特徴とする処理された可燃性廃棄物の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は可燃性廃棄物の処理装置及びその処理方法に係り、特に処理後の可燃性廃棄物を圧縮させた圧縮固体を生成する可燃性廃棄物の処理装置及びその処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有害汚泥や感染性廃棄物等の特別管理が必要な廃棄物以外の廃棄物で、炭材として有用なものは少なくない。例えば、可燃性のプラスチック系廃棄物、木質系廃棄物、有機汚泥、生ごみ等が挙げられ、これらは日常の国民生活からあらゆる産業分野において日々排出される。すなわち、工鉱業、建設、土木、農林、水産、商業等を含め、あらゆる産業分野にわたり、具体的には、食品残渣、農産系廃棄物、都市可燃有機廃棄物、建設木質廃材等があり、さらに、籾殻、ヤシ殻、おから、間伐材（バーク）、木くず、焼酎滓、布・紙くず等も可燃による炭化が可能な廃棄物である。これらの可燃性廃棄物に何らかの処理を施して有価物を生成させる方法として、特許文献１の炭化炉が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２９３２５８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の炭化炉は、原料を炉部の一端側にある投入口側から他端側にある排出口側へ送る螺旋状のスパイラルを筒状の炉部内に配置し、炉部の軸線に沿って中央部に中空流路が形成されるように、帯状の部材を炉部の内周面に固定して螺旋状に設け、炉部の投入口側の区間において、スパイラルにおける螺旋の１ピッチの間隔に相当する隣合う部位同士の間に、原料を掻き上げることのできる掻き上げ用羽根を設けたものであり、これによって、炉内での原料の送り操作を安定して行なって装置を長大化させないようにしようとするものである。この特許文献１の炭化炉は、円筒形の両端開放型の炉であって筒状の炉部を軸線中心に回転させながら炉部の排出口外側からバーナー火炎を筒状炉部内軸線方向に吹き込みながら炭化物を生成するものとしている。しかしながら、この特許文献１の炭化炉では、排出口外側となる一方向からバーナー火炎を炉内に吹き込みつつ、スパイラル３４と掻き上げ用羽根７０により原料を排出するものであり、炭材としての利用を意図するにも拘らず、排出される処理物は細片あるいは微細片状に分離された多数の細片炭であって、そのままでは炭材としては利用できず、炭材として具体的に利用するためには別に何らかの加工が必要で加工コストがかかって炭材コストを高くするだけでなく、細片あるいは微細片状の細片炭のため、運搬や加工の途中で粉粒化して減容し炭材製品の歩留まりを低下させる問題があった。さらに、この特許文献１の炭化炉では、開放型の一方の排出口外側から火炎を吹き込むため炉体が長い場合には原料供給側の加熱処理が不十分で良質の炭材を得にくい上に、排出口外側からバーナー火炎を炉内に吹き込む際に空気も同時に巻き込んで炉内に供給することとなり、燃焼が進んで原料の灰化が進み、炭材の回収効率が低くなる問題があった。
【０００５】
本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、可燃性廃棄物を炭化あるいは炭化促進させた取り扱い性の良い圧縮固形物を連続して排出生成することのできる可燃性廃棄物の処理装置またはその処理方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、種々の可燃性廃棄物を連続かつ安定的に炭化させかつエネルギー効率の高い炭材製品を得ることのできる可燃性廃棄物の処理装置またはその処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、炉室７に投入された可燃性廃棄物を加熱しつつ該可燃性廃棄物を圧縮し炭化に向けた処理を行う処理炉を含む可燃性廃棄物の処理装置１であり、搬入側から炉室に可燃性廃棄物を受け入れて搬出側に案内する処理炉であって、可燃性廃棄物の搬入Ｋ側から搬出Ｌ側にかけて断面径をしだいに小さく形成した処理炉３と、処理炉３に導入された可燃性廃棄物を加熱する加熱手段４と、処理炉３の内壁側となる可燃性廃棄物の外周堆積部分ＯＰを可燃性廃棄物の搬入側から搬出側に向けて強制搬送することにより可燃性廃棄物全体を搬出側に向けて圧縮搬送し加熱圧縮物を連続して生成する圧縮搬送機構５と、を含む可燃性廃棄物の処理装置１から構成される。
【０００７】
また、処理炉３での搬送時に可燃性廃棄物全体を同可燃性廃棄物の搬送移動方向と交差方向に押圧して厚密化させる厚密手段３０を有し、厚密手段による可燃性廃棄物の厚密化により処理炉３内の可燃性廃棄物全体を一体的に搬出側に向けて圧縮搬送するとよい。
【０００８】
また、加熱手段４は、投入される可燃性廃棄物に接触又は近接するように設けられ処理炉３の炉壁の一部を形成して内部に熱風が供給される中空加熱ケース１３を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の可燃性廃棄物の処理装置。
【０００９】
厚密手段３０は、炉壁の一部が厚密化のために可燃性廃棄物の搬送移動方向と交差方向に駆動されて移動する可動壁３２を含むとよい。
【００１０】
また、圧縮搬送機構５は、処理炉に一体的に組み込まれ、処理炉の内壁側において可燃性廃棄物の外周堆積部分ＯＰを搬入側から搬出側となる一方向のみに押送する強制搬送装置１４からなるようにしてもよい。
【００１１】
また、加熱手段４は、処理炉３の搬入側において、可燃性廃棄物の搬入側から搬出側に向けて可燃性廃棄物の堆積物中央部ＣＭに熱風又は蒸気を吹出す内部加熱部５０を含むこととするとよい。
【００１２】
また、処理炉３の搬出側の加熱圧縮物が排出される排出間隙９１において、処理された可燃性廃棄物が通過する加熱圧縮物は扁平な厚板状固形物ＰＭであるとよい。
【００１３】
また、処理炉３の排出間隙９１に隣接配置され排出間隙から押し出された可燃性廃棄物をさらに板厚方向に押圧圧縮する押圧圧縮部６０を設けるとよい。
【００１４】
また、強制搬送装置１４は、処理炉３の内壁から出没しつつ可燃性廃棄物の外周堆積部分ＯＰを搬出側に向けて押送する１個又は複数の起立片１６付き搬送コンベア体１２からなるようにするとよい。
【００１５】
また、主処理炉２の前段側となる処理炉３の搬入部に接続され処理炉３に搬入される前の可燃性廃棄物を大気又は無酸素下で加熱して炭化させた炭化状処理物として主処理炉２に連続的に搬入させる前処理炉１１０が設置されているとよい。
【００１６】
また、前処理炉１１０から主処理炉２への前処理物の落下を受けて前処理炉から主処理炉の搬送部(１２１ｂ、１２２ｂ、１２３ｂ、１２４ｂ、１２５ｂ）に導入させる落下導入部１４２が設けられるとよい。
【００１７】
また、前処理炉１１０の加熱温度は３０℃〜９００℃であるとよい。
【００１８】
また、本発明は、搬入側から搬出側にかけて断面径をしだいに小さく形成した処理炉の加熱圧縮室に可燃性廃棄物を搬入する工程と、処理炉の加熱圧縮室内を所定温度以上に加熱させる工程と、可燃性廃棄物の体積を小さくするように加熱圧縮室の内側に向けて炉壁を強制移動させて室内に投入された可燃性廃棄物を厚密化させる工程と、処理炉の内壁側となる可燃性廃棄物の外周堆積部分を接触加熱しつつ搬出側に向けて強制搬送することにより可燃性廃棄物全体を搬出側に向けて圧縮搬送する工程と、を含むことを特徴とする処理された可燃性廃棄物の処理方法から構成される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の可燃性廃棄物の処理装置によれば、炉室に投入された可燃性廃棄物を加熱しつつ該可燃性廃棄物を圧縮し炭化に向けた処理を行う処理炉を含む可燃性廃棄物の処理装置であり、搬入側から炉室に可燃性廃棄物を受け入れて搬出側に案内する処理炉であって、可燃性廃棄物の搬入側から搬出側にかけて断面径をしだいに小さく形成した処理炉と、処理炉に導入された可燃性廃棄物を加熱する加熱手段と、処理炉の内壁側となる可燃性廃棄物の外周堆積部分を可燃性廃棄物の搬入側から搬出側に向けて強制搬送することにより可燃性廃棄物全体を搬出側に向けて圧縮搬送し加熱圧縮物を連続して生成する圧縮搬送機構と、を含む構成であるから、可燃性廃棄物を炭化あるいは炭化促進された取り扱い性の良い圧縮固形物を連続して生成することができる。また、種々の可燃性廃棄物を連続かつ安定的に炭化させかつエネルギー効率の高い炭材製品を得ることが可能である。
【００２０】
また、処理炉での搬送時に可燃性廃棄物全体を同可燃性廃棄物の搬送移動方向と交差方向に押圧して厚密化させる厚密手段を有し、厚密手段による可燃性廃棄物の厚密化により処理炉内の可燃性廃棄物全体を一体的に搬出側に向けて圧縮搬送する構成とすることにより、処理炉へ投入される可燃性廃棄物が形状不定の柔軟物や炭化物のようにフレーク状のものであっても投入される可燃性廃棄物全体を一体の固形物にまとめた状態で搬出方向に確実に搬送させることができる。また、可燃性廃棄物の内側方向への厚密化により処理炉での加熱による乾燥を促進しさらに搬送方向への圧縮による厚密とあいまって取り扱いに優れ、かつエネルギー効率に優れた圧縮固形物の生成を促進させることができる。
【００２１】
加熱手段は、投入される可燃性廃棄物に接触又は近接するように設けられ処理炉の炉壁の一部を形成して内部に熱風が供給される中空加熱ケースを含む構成とすることにより、投入される可燃性廃棄物を受け入れて処理する処理炉の炉壁の一部又は全部で熱風吹出し、接触加熱等により可燃性廃棄物を加熱処理する結果、投入された可燃性廃棄物の搬送方向全体について可燃性廃棄物の外周堆積部分を炉壁への直接接触と炉壁からの吹き出しにより確実に加熱させることができる。
【００２２】
また、厚密手段は、炉壁の一部が厚密化のために可燃性廃棄物の搬送移動方向と交差方向に駆動されて移動する可動壁を含む構成とすることにより、炉室内の可燃性廃棄物全体を搬送方向と交差方向に移動させて圧縮作用を行う構成を実現することができる。
【００２３】
また、圧縮搬送機構は、処理炉の内壁に一体的に組み込まれ、処理炉の内壁側において可燃性廃棄物の外周堆積部分を搬入側から搬出側となる一方向のみに押送する強制搬送装置からなる構成とすることにより、可燃性廃棄物の外周堆積部分を搬入側から搬出側に圧縮搬送する構成を実現することができる。
【００２４】
また、加熱手段は、処理炉の搬入側において、可燃性廃棄物の搬入側から搬出側に向けて可燃性廃棄物の堆積物中央部に熱風又は蒸気を吹出す内部加熱部を含む構成とすることにより、ケース体や中空加熱ケース等により処理炉内の廃棄物の外周部への加熱に加えて中央部分へも直接に熱風が加えられ、投入された可燃性廃棄物全体の内外からの加熱により廃棄物全体を満遍なく加熱し処理炉内での処理の実効を図れる。
【００２５】
また、処理炉の搬出側の加熱圧縮物が排出される排出間隙において、処理された可燃性廃棄物が通過する加熱圧縮物は扁平な厚板状固形物である構成とすることにより、厚板状のプレートとして取り扱い性、加工性が良好で、圧縮によりエネルギー効率に優れた炭材燃料を確実に製造することができる。
【００２６】
また、処理炉の排出口に隣接配置され排出口から押し出された可燃性廃棄物をさらに板厚方向に押圧圧縮する押圧圧縮部が設けられている構成とすることにより、処理炉の排出口から排出される扁平に連続する加熱圧縮物を例えば上下対向の複数対の圧縮ローラ等により、さらに圧縮して加熱圧縮物の固体としての結合強度を強化することができる。
【００２７】
また、強制搬送装置は、処理炉の内壁から出没しつつ可燃性廃棄物の外周堆積部分を搬出部側に向けて押送する１個又は複数の起立片付き搬送コンベア体からなる構成とすることにより、処理炉に投入された可燃性廃棄物の外周堆積部分の搬送方向への圧縮搬送を具体的に実現することができる。
【００２８】
また、処理炉の前段側となる処理炉の搬入部に接続され処理炉に搬入される前の可燃性廃棄物を大気又は無酸素下で加熱して炭化させた炭化状処理物として処理炉に連続的に搬入させる前処理炉が設置されている構成とすることにより、種々の可燃性廃棄物を炭化させ、フレーク状の固形物としたものを連続して処理炉に搬送し、さらに、処理炉でこれを加熱圧縮して搬出させることにより、可燃性廃棄物の投入から堅いプレート状の炭化状成形物を得ることが可能である。
【００２９】
また、前処理炉から処理炉への前処理物の落下を受けて前処理炉から処理炉の搬送部に導入させる落下導入部が設けられている構成とすることにより、種々の可燃性廃棄物を炭化させ、フレーク状の固形物としたものを連続して処理炉に搬送する構成を具体的に実現し得る。
【００３０】
前処理炉の加熱温度は３０℃〜９００℃である構成とすることにより、ほとんどの可燃性廃棄物を炭化することができる。
【００３１】
また、本発明の可燃性廃棄物の処理方法によれば、搬入側から搬出側にかけて断面径をしだいに小さく形成した処理炉の加熱圧縮室に可燃性廃棄物を搬入する工程と、処理炉の加熱圧縮室内を所定温度以上に加熱させる工程と、可燃性廃棄物の体積を小さくするように加熱圧縮室の内側に向けて炉壁を強制移動させて室内に投入された可燃性廃棄物を厚密化させる工程と、処理炉の内壁側となる可燃性廃棄物の外周堆積部分を接触加熱しつつ搬出側に向けて強制搬送することにより可燃性廃棄物全体を搬出側に向けて圧縮搬送する工程と、を含む構成であるから、可燃性廃棄物を炭化あるいは炭化促進された取り扱い性の良い圧縮固形物を連続して生成することができる。また、種々の可燃性廃棄物を連続かつ安定的に炭化させかつエネルギー効率の高い炭材製品を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の可燃性廃棄物の処理装置の概略縦断面構成説明図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ線矢視の一部分の図である。
【図４】図１の処理装置の主処理炉の一部を切り欠いて示した斜視説明図である。
【図５】図１の処理装置の概略外観斜視図である。
【図６】図５の処理装置の主処理炉内の搬送装置の破線示を伴う概略外観斜視図である。
【図７】図１の可燃性廃棄物の処理装置の作用説明図である。
【図８】図１の可燃性廃棄物の処理装置を含む可燃性廃棄物の処理システムの構成説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。本発明は、ある程度多量の可燃性の廃棄物を燃料、建築材料、パルプ材として利用しやすい状態に確実かつ短時間で処理することのできる可燃性廃棄物の処理装置、並びにその処理方法である。
【００３４】
ここで、可燃性廃棄物には、プラスチック系廃棄物、木質系廃棄物、有機質汚泥、食品系廃棄物、生ごみ、炭材、ヤシ殻系廃棄物、医療系廃棄物、古紙、布等を含み、金属、ガラス、陶器等の不燃物は除かれる。プラスチック系廃棄物としては、例えば樹脂製フィルム袋、食品容器、ボトル、文具、玩具等がある。プラスチック系廃棄物は、廃家電や廃自動車から金属回収後に排出される可燃性廃棄物、プラスチック原料生産工場や、プラスチック製品の生産・加工ロスなどで排出されるもの、一般家庭、事業所などからの一般廃棄物としてのプラスチック系廃棄物がある。
【００３５】
木質系廃棄物としては、建築あるいは建設廃材、林業における間伐材、製材工場端材、一般家具廃材等がある。また、食品・飲料品製造における食品・飲料製品廃棄物がある。有機質汚泥には農畜産系廃棄物、食品残渣、生ごみ、一般都市ゴミ等がある。その他、炭材、ヤシ殻系廃棄物、医療系廃棄物、古紙、布、ヤシ殻、籾殻、おから、焼酎カス、繊維製品、都市下水等から発生する有機汚泥、製紙スラッジ等がある。可燃性廃棄物中で、水分を多く含むものはフィルタプレスや機械プレス、乾燥機等により含水率２０％程度にして事前の脱水処理を施したものが好ましいが、本発明の可燃性廃棄物の処理装置に投入して処理する対象物は、脱水、乾燥等の処理を行っていない廃棄物についても処理が可能である。また、これらの可燃性廃棄物は、事前に破砕して細片化されたものを投入するのが好ましいが、細片化等未処理のものについても投入し処理可能である。
【００３６】
図１ないし図７は、本発明の第１実施形態に係る可燃性廃棄物の処理装置を示している。図１ないし図４に示すように、第１実施形態の可燃性廃棄物の処理装置１は、処理炉３と、加熱手段４と、圧縮搬送機構５と、を含む。
【００３７】
図１において、変形の筐体からなる機体６内に処理炉３が収容設置されている。機体６は、処理炉３のカバー兼、支持体であり、処理炉３全体を内部に配置させて閉鎖した空間に収容する。機体６は、耐熱性金属や耐熱煉瓦その他耐熱性素材により構成されている。実施形態において機体６は、縦長筐体部８２と、縦長筐体部の側壁に連通して設けられた横長筐体部８４と、を含み、縦長筐体部８２の上端は開口されて投入口８３を形成している。投入口８３は、開閉扉８８により開閉されて可燃性廃棄物投入後、処理中は閉鎖される。横長筐体部８４の他側壁は開放されており、さらにその開放側が圧接部筐体部９２に連通接続されている。横長筐体部８４には、排気口８５が設けられて図示しない排気ファンに連通する排気管８６が接続されている。横長筐体部８４の他側壁は開放されており、その開放側がさらに圧接部筐体部９２に連通接続されている。実施形態において、横長筐体部８４に処理炉３が収容配置され、圧接部筐体部９２に押圧圧縮部６０が配設されている。処理炉３の圧縮搬送機構５の搬送端までを内部に収容するように外側から覆って横長筐体部８４が配置される。圧縮搬送機構５は、圧接部筐体部９２の押圧圧縮部６０に機構的に接続されており、圧縮搬送機構から排出される圧縮加熱処理物が排出間隙から扁平な厚板状固形物として排出され、さらに、押圧圧縮部６０にこれらが連続供給されて押圧圧縮部からさらに締め固めされた扁平な厚板状固形物が連続排出される。
【００３８】
処理炉３は処理すべき可燃性廃棄物を炉室に受け入れて無酸素下で直接又は間接に加熱し、かつ圧縮して処理する加熱圧縮手段であり、例えば炉室への導入開口が横１〜２メートル、縦２〜３メートルで、長さ数メートル以上程度の大型の炉体からなる。なお、加熱圧縮手段の条件としての無酸素下は、処理炉内に物理的に酸素が存在しない状態を言うものではなく、処理中において処理炉内に積極的に酸素供給を行なわないことを意味する。したがって、気密性の問題により自然に酸素が流入する場合もある。その点から希薄酸素下も含まれる。処理炉３は、中空内部を炉壁で取り囲んで閉鎖し一端Ｋ側から他端Ｌ側にかけてその断面径をしだいに小さくした側面視略三角形状を成しており、その内部に処理炉３と同様の立体形状の炉室７を画成している。炉室７内には酸素は非供給で無酸素状態とされ、無酸素状態下で加熱手段４により乾燥、焙煎され、さらに乾留、熱分解等の作用を付与しながら可燃性廃棄物を処理する。実施形態において、処理炉３は、搬入側から炉室７に可燃性廃棄物を受け入れて搬出側に案内する搬出側を開口した処理ハウジングであり、可燃性廃棄物の処理炉機能と搬入側から搬出側への案内体としての機能を有する。処理炉３は、可燃性廃棄物の搬入側から搬出側にかけて断面径をしだいに小さく形成して構成されている。
【００３９】
実施形態において、処理炉３は、図２に示すように、機体６内において、左右に対向する側壁としての縦壁部１０ａ，１０ｂと、上下に対向する上可動壁部１１ａと下壁部１１ｂとを含み、これら縦壁部１０ａ，１０ｂ、上可動壁部１１ａ、下壁部１１ｂとに囲まれた四角形断面を有する三角柱状の横長状立体空間により炉室７が形成される。図１に示すように、下壁部１１ｂは、複数の強制搬送装置の搬送部が水平列状に配置されて水平状面で導入される可燃性廃棄物を受けるとともに、上可動壁部１１ａは、複数の強制搬送装置の搬送部が搬入側から搬出側にかけて斜め下がり列状に配置されて斜め下方に向けて可燃性廃棄物を強制搬送するように設けられている。そして、左右に対向する側壁としての縦壁部１０ａ，１０ｂとで三角柱状の横長状立体空間の処理部が形成される。本実施形態において、処理炉３の炉壁中、縦壁部１０ａ，１０ｂは機体６に固定支持された固定壁であるが上可動壁部１１ａ及び下壁部１１ｂは、内壁部分自体が処理物に対して強制搬送時に動的に作用し、さらに上可動壁部１１ａはさらに処理物を圧縮する方向にも駆動されて動的に作用する。本実施形態では、処理炉３は横長状とされて可燃性廃棄物を処理しながら横方向に搬送するようにしているが、縦方向あるいは斜め方向に送るものであってもよい。また、断面形状は、四角形に限定されることなく、楕円、円、他の多角形形状でもよい。
【００４０】
図２において、処理炉３全体は中空壁体の炉壁により炉室７を囲んで形成されている。すなわち、左右に対向する縦壁部１０ａ，１０ｂは組み付け構成要素として中空加熱ケース８を基体として有するとともに、上可動壁部１１ａ及び下壁部１１ｂは第２の中空加熱ケース１３を基体とする搬送コンベア体１２（１２１ａ、１２２ａ、１２３ａ、１２４ａ、１２１ｂ、１２２ｂ、１２３ｂ、１２４ｂ、１２５ｂ）で構成されている。中空加熱ケース８、１３は、中空厚板状のケース体からなり、処理炉３内に投入される可燃性廃棄物をケース壁との直接接触、あるいは吹出孔８ａ、１３ａからの熱風吹出しにより可燃性廃棄物を加熱する。中空加熱ケース８、１３は加熱チャンバ室として機能する。ここに、加熱手段４は、中空加熱ケース８，１３を含む。
【００４１】
実施形態において、縦壁部１０ａ，１０ｂの中空加熱ケース８の炉室７に面する板面には複数の吹出し孔８ａが設けられて加熱送風源ＴＨから供給される熱風を吹出して内部の可燃性廃棄物を加熱する。また、中空加熱ケース８の炉室７に面する板面部分は可燃性廃棄物に直接接触により可燃性廃棄物を加熱する。また、後述する搬送コンベア体１２の第２中空加熱ケース１３も供給される熱風を保持しつつ吹出孔１３ａを介して炉室内の可燃性廃棄物を熱風吹出し、または直接加熱処理する。加熱送風源ＴＨは熱風配管１５ａ、１７ａ及び分岐管１５ｂ、１７ｂにより、各縦壁部１０ａ，１０ｂのケース体８並びに上可動壁部１１ａ及び下壁部１１ｂの搬送コンベア体１２の中空加熱ケース１３に接続されており、常温〜３００℃程度の高温熱風が供給されて四周壁から炉室内に投入される可燃性廃棄物に向けて熱風を吹出す。このとき、上可動壁部１１ａの４個の搬送コンベア体１２の中空加熱ケースに接続される分岐管１７ｂは、蛇腹等の伸縮部１９を有しており、可動壁３２の搬送方向と交差する方向への移動時にも熱風供給を維持するようにしている。なお、図上、吹出孔８ａ、１３ａは、各中空加熱ケース８、１３の一部にしか示していないが、実際は、各ケースのほぼ全面にわたって吹出し孔が設けられ、熱風が炉室側に圧送供給される。また、中空加熱ケース８、１３の一方から供給された熱風は他方側の流通管から排出され図示しない還流管構成により熱風配管１５ａ，１７ａに戻されて還流する。なお、中空加熱ケース８、１３は、それぞれ吹出孔８ａ、１３ａを有して、それらの孔から熱風吹出し構成により炉室内の可燃性廃棄物を加熱するが、中空加熱ケースは各吹出孔を設けていない加熱チャンバとしてそれらのケースの外壁と可燃性廃棄物との直接接触により加熱する構成としてもよい。
【００４２】
なお、処理炉３内の三角柱状空間について、処理される廃棄物の搬送方向の周囲部分は、上可動壁部１１ａの移動時にも例えばメカニカルシール等により気密にされて閉鎖されており、したがって、可燃性廃棄物の加熱圧縮等処理時には、上可動壁部の第４搬送コンベア体１２４ａと下壁部の第５搬送コンベア体１２５ｂのそれぞれ排出端の小さな断面径の上下ローラ間隙９１部分のみが開放されている。しかしながら、この間隙９１部分には高密度に圧縮された廃棄物が詰め込まれた状態となるから実質的には、炉室内は閉鎖気密状態と同様の状態で処理が行われる。
【００４３】
一方、搬送コンベア体１２は、中空加熱ケース１３を基体としこれを本体として搬送機構を取り付けて一体化している。これによって、処理炉３全体の断面四周外郭の炉壁は中空加熱ケース８，１３で全て構成され、炉壁自体によって、投入される可燃性廃棄物の加熱作用を行う。図１,２において、処理炉３は中空壁体により構成され加熱手段４によりそれらの中空部に熱風が供給されて炉室内の可燃性廃棄物を熱風吹出し及び直接接触加熱処理する。本実施形態において、加熱手段４は、加熱送風源ＴＨと、中空加熱ケース８，１３と、吹出し孔８ａ、１３ａと、熱風配管１５ａ、１７ａと、分岐管１５ｂ、１７ｂと、を含む。加熱手段はこの実施形態のように中空加熱ケースに取り囲ませて炉壁を形成し、中空加熱ケースでの可燃性廃棄物との接触加熱、あるいは熱風吹き出し加熱構成だけに限らない。例えば、機体に支持させて炉室７に向けて火炎を吹出すバーナを設けたり、熱保持可能な石材、セラミック、金属等を炉室内に配置させた構成のものでも良い。
【００４４】
圧縮搬送機構５は、処理炉３の内壁側となる可燃性廃棄物の外周堆積部分ＯＰを可燃性廃棄物の搬入側から搬出側に向けて強制搬送する強制搬送手段であり、断面径をしだいに小さくし例えば搬入側の最大径から２００分の１程度の大きさの搬出側の上下ローラ間隙（排出間隙）９１に向けて強制搬送することにより搬送方向に対して可燃性廃棄物を圧縮する。さらに、このとき、圧縮搬送機構５は、処理炉３の内壁に接して位置する可燃性廃棄物の外周堆積部分ＯＰを強制搬送することにより、可燃性廃棄物全体を搬出側に向けて圧縮搬送する。また、可燃性廃棄物の圧縮と同時に前述の加熱手段４による加熱を行えば、可燃性廃棄物中から空気を追い出して加熱するから乾燥を早期に終了させ、その後の炭化に向けたプロセスを迅速に進めることとなる。これによって、可燃性廃棄物全体を搬出側に向けて圧縮搬送し加熱圧縮物を連続して生成する。
【００４５】
具体的には、本実施形態において圧縮搬送機構５は、図１ないし図４に示すように、処理炉３の内壁に一体的に組み込まれ、可燃性廃棄物の外周堆積部分ＯＰ（図７参照）を搬入側Ｋから搬出側Ｌとなる一方向のみに押送する強制搬送装置１４から構成されている。実施形態において、強制搬送装置１４は、処理炉３の内壁から出没しつつ可燃性廃棄物の外周堆積部分ＯＰを搬出側Ｌに向けて押送する１個又は複数の起立片１６付き搬送コンベア体１２で構成されている。具体的には、本実施形態において、上可動壁部１１ａでは搬入側から搬出側に向けて隣接配置された２個の搬送コンベア体１２１ａ、１２２ａに強制搬送装置１４が設けられていると共に、下壁部１１ｂでは搬入側から搬出側に隣接配置された３個の搬送コンベア体１２１ｂ、１２２ｂ、１２３ｂについて強制搬送装置１４が設けられている。詳しくは、上可動壁部及び下壁部の搬送コンベア体は、厚板状中空加熱ケース１３と、同中空加熱ケース１３の対向両側端に平行に配置した駆動及び従動ローラ１８，２０とローラ１８，２０に調帯されて無端回転する開口２８付きの帯状連結鋼板２２を含み、各連結された鋼板のいくつか（複数）には、単位鋼板の平面からＬ字状に起立する起立片１６が取り付けられている。各搬送コンベア体１２は、ローラのいずれかの端部に連結した図示しない取付板に支持されて駆動モータを設置し、ギヤあるいはベルト等によりモータ軸に連結したローラを駆動することにより帯状連結鋼板２２が無端回転し、その際に上道部、あるいは下道部（上可動壁部１１ａの場合）に取り付けられている各起立片１６が搬入Ｋ側から搬出Ｌ側に向けた一方向のみに可燃性廃棄物を強制搬送し炉体に充填された処理対象物全体を圧縮させる。なお、強制搬送装置１４が設けられていない上可動壁部１１ａの第３，４番目のコンベア体１２３ａ，１２４ａ並びに下壁部１１ｂの第４，５番目のコンベア体１２４ｂ，１２５ｂには各ケース体８、中空加熱ケース１３の吹出し孔８ａ，１３ａから熱風が吹出される。なお、実施形態の装置では、可燃性廃棄物の強制搬送作用を直接的に行なわせる起立片を一体に組み込んだ搬送コンベア体により実現しているが、搬送コンベア体の回転とは無関係に起立片群のみが無端回転する無端ベルトを設けて搬送駆動させる構成とすることもできる。また、内部が加熱されたローラーテーブルで搬送送りさせるようにしても良い。また、起立片の具体的な形状や構造は搬出方向への押送による強制搬送作用を行なうことができるものであれば、任意に設定できる。
【００４６】
さらに、本実施形態において、可燃性廃棄物の処理装置１は、処理炉３への搬入時に可燃性廃棄物全体を同可燃性廃棄物の搬送移動方向と交差方向に押圧して厚密化させる厚密手段３０を有している。本実施形態において、厚密手段３０は、炉壁の一部が厚密化のために可燃性廃棄物の搬送移動方向と交差方向に駆動されて移動する可動壁３２を含む。すなわち、本実施形態においては炉壁自体が処理炉の中央方向に駆動されて投入された全体の可燃性廃棄物の側面側から圧接して圧縮する。具体的には、本実施形態において、上可動壁部１１ａの搬送コンベア体１２が処理炉３の内壁に出没する帯状連結鋼板２２を有して炉壁の一部を成しており、この上可動壁部１１ａの搬送コンベア体１２が炉室の内部方向に押圧駆動される。詳しくは、側面視斜め下がりに設けられた４個の搬送コンベア体１２１ａ，１２２ａ，１２３ａ，１２４ａはそれぞれシリンダ装置４０のロッド４２に吊支状に連結されており、ロッド４２が伸縮駆動されることにより各搬送コンベア体の姿勢が変化する。４個の搬送コンベア体はそれぞれ上下端側にシリンダ装置４０のロッド４２が連結されてそれぞれ平行移動、あるいは任意の角度への変位が可能なように駆動される。最上位の第１のコンベア体の背面側には遮蔽板４４が上下動可能なようにシリンダ装置４０のロッドに連結して設けられており、最上位の搬送コンベア体の上下方向（処理堆積物の内部方向）移動時に炉体内の可燃性廃棄物が圧縮を離脱して縦長筐体部８２の投入口側に逃げないようにして処理物の圧縮を実効させるようにしている。図示は簡略化して示しているが、機体６内に各搬送コンベア体１２は閉鎖して収容されており、図４において機体６内に駆動ローラ１８、従動ローラ２０、帯状連結鋼板２２が収容されると共に、各ローラ軸２４の両端が機体６の側壁から突出されて、それらのローラ軸の突出端にシリンダ装置４０のロッド４２端部が枢支４３連結されている（図５参照）。機体６には各ローラ軸の移動方向、長さについての移動用長孔４５が設けられており、コンベヤの角度や中央部側への移動時にこの長孔に沿って該長孔を貫通突設したローラ軸がシリンダ装置４０に駆動されて移動する。この際、ローラ軸部分と移動用長孔とはメカニカルシール等により気密が保持されている。
【００４７】
さらに、本実施形態において、加熱手段４は、処理炉３の搬入側において、可燃性廃棄物の搬入側から搬出側に向けて可燃性廃棄物の堆積物中央部ＣＭに熱風又は蒸気を吹出す内部加熱部５０を含む。内部加熱部５０は、廃棄物の堆積物中央部を加熱して四周壁の中空加熱ケース８、３からの加熱とともに廃棄物の堆積物をその外周部と中央部との両方から加熱してサンドイッチ状の加熱部分を形成し、搬送方向と交差方向への圧縮、搬送方向への圧縮とともに表面乾燥、内部乾燥、焙煎、熱分解、乾留等の炭化さらに処理廃棄物の密着化へ向けた作用を実効化させる。実施形態において内部加熱部５０は、縦長筐体部８２の投入口８３の下部壁において、搬入側から搬出側に向けて炉室内に突出した二重管５２からなり、内管５４からは粉体、液体等の流体燃料が炉室内に圧送供給されると共に、内管と外管との間隙からは、熱風又は蒸気が同時に供給されて二重管の先端部となる搬入側に充填されている可燃性廃棄物の内部に向けて無酸素に近い燃焼を供給する。実施形態において、流体燃料としては、例えば可燃性廃棄物の粉体（生ごみ、炭材、ヤシ殻、おから、工業用シュレッダーダスト等のプラスチック系、木質系、有機性汚泥、食品系、医療系廃棄物粉体）が用いられている。二重管５２からの熱風も常温〜９００℃程度の高温熱風が供給され、二重管５２の先端部分において蒸し焼き状の燃焼状態を生起させる。
【００４８】
さらに、実施形態において、処理炉３の搬出側の加熱圧縮物が排出される排出間隙９１において、処理された可燃性廃棄物が通過する加熱圧縮物は扁平な厚板状固形物ＰＭとして排出される。すなわち、下壁部の搬送コンベア体中の図中右端のコンベア体１２５ｂの駆動ローラ１８ｂと、その上方位置で対向して斜めに配置されたコンベア体１２４ａの駆動ローラ１８ａとの間隙９１が炉室中で最も断面径が小さくされている部分であり、実施形態において、この断面形状は加熱圧縮物が押し出されたときに扁平な厚板形状となる横長四角形状で形成されている。これによって、通過する加熱圧縮物は扁平な厚板状固形物ＰＭとして排出され、しかも厚密手段３０と圧縮搬送機構５により連続した圧延状態で間隙９１から排出される。
【００４９】
炉体内で圧縮加熱された可燃性廃棄物は、３０℃以上に加熱されて無酸素状態下で蒸し焼き状に焙煎され、熱分解を生じて例えば含水率５％程度以下の炭化物が生成される。このままでも十分に炭化物燃料として利用可能であり、例えばフレーク状、粒状、粉状の炭材を得ることができる。本実施形態では、十分な圧縮と加熱により板状の固形物として排出させるようにしている。これによって取り扱い性に優れた炭材を連続して製造することができ、製品として市場提供が可能となる。
【００５０】
図１において、本実施形態では、処理炉３の排出間隙９１に隣接配置されて間隙９１から押し出された厚板状固形物ＰＭをさらに板厚方向に押圧圧縮する押圧圧縮部６０が設けられ、さらに最終の搬送端部に任意の長さに切断するカッター部６２が設けられている。押圧圧縮部６０は、水平状に送られる帯状に長い厚板状固形物ＰＭを上下ローラ間に挟み付けながらさらに押圧して締め固めつつ横方向に送る上下対向の複数対の圧縮ローラ装置６４を有している。各圧縮ローラ装置の１つのローラには押圧シリンダに連結されてローラが伸縮され、それによって帯状連結鋼板の面の成す角度や廃棄物中央部に対する押圧強さを調整することができる。押圧圧縮部６０は上下圧縮ローラに限らず、圧縮プレート、押し出し筒、その他の圧縮成形装置を用いても良い。
【００５１】
次に、本実施形態の可燃性廃棄物の処理装置の作用について説明すると、予め、加熱手段４の縦壁部ケース体８及び上可動壁部、下壁部の搬送コンベア体１２の中空加熱ケース１３に加熱送風源ＴＨから配管を介して常温〜３００℃程度の熱風を圧送供給し各中空加熱ケースの多数の吹出し孔８ａ、１３ａから熱風が炉室内に吹出されて炉室７内を予熱する。多数の吹出孔８ａ、１３ａや内部加熱部５０の二重管から熱風は吹出されるが、炉体に投入された可燃性廃棄物を燃焼するための酸素としては、外部から積極的に供給されることはなく、可燃性廃棄物の燃焼に足る酸素は炉室内に供給されることなく、可燃性廃棄物は不完全燃焼し蒸し焼きされる。最初は、最排出端側の搬送コンベヤ体１２のローラ間隙を小さくし、あるいは上下ローラ同士を密着させておく。縦長筐体部８２の投入口８３から可燃性廃棄物を投入し、縦長筐体部８２全体が充満状態となるまで投入し、充満すると下壁部の搬送コンベア体１２を例えば１時間に数センチメートル程度の超低速で搬送するように無端回転駆動させて搬送させる。縦長筐体部８２内に空隙ができると再び投入口８３から新たに可燃性廃棄物を投入し、縦長筐体部８２が充満するとさらに下壁部の搬送コンベア体１２を搬送駆動させ、この作業を数回繰り返す。２回目以降の縦長筐体部８２内への可燃性廃棄物の投入時には下壁部の搬送コンベア体１２の無端回転速度を増速し、廃棄物の搬送方向についての圧縮作用を加熱と同時に行う。次の可燃性廃棄物の投入時にはさらに増速し、加熱圧縮作用を加速させる。そして、充填された可燃性廃棄物で上可動壁部１１ａの水平方向長さ程度まで廃棄物が充満してくると、下壁部１１ｂの搬送コンベア体に加えて上可動壁部１１ａの搬送コンベア体も無端回転駆動し、それぞれの起立片１６による搬出側へ向けた強制搬送を行う。投入された廃棄物の下部とその他の壁部についての外周堆積部分を強制搬送することにより、廃棄物全体で搬入側から小断面径の排出口に向けて搬送され、廃棄物の圧縮作用が行われる。さらに、炉壁の一部である可動壁３２を駆動手段により搬送方向と交差方向に駆動させて厚密手段３０により厚密化させることにより、廃棄物全体が確実に厚密化されて乾燥速度を早くし、焙煎、熱分解作用を促進させて廃棄物の炭化を確実に進めることができる。そして、設定された処理時間経過時に最後端の搬送コンベアのローラ間隙を板厚程度に開き、その状態で加熱圧縮処理後の廃棄物を圧延状に排出させる。そして、締め固め後に所用の長さで切断することにより例えば四角形プレート状の堅い炭材成形物９４が圧接部筐体部９２の開口９６から排出され、そのまま製品化することができる。なお、最終段の搬送コンベア体の排出間隙から排出された処理物の最終成形形状は、プレート状、ペレット状、球形その他任意の異形形状としてもよい。
【００５２】
なお、処理炉３の無酸素下の加熱圧縮処理を本体機能として、具体的な装置の使用方法として排出側を開放状態で使用してもよい。無酸素下の加熱圧縮処理は、処理炉の主たる機能を言うものであり、処理装置の具体的な使用において任意の使用態様を選択しても、装置が本発明に含まれることは言うまでもない。
【００５３】
次に、図８により、本発明の第２実施形態の可燃性廃棄物の処理装置１０１について説明するが、第１実施形態と同一部材には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。この第２実施形態の可燃性廃棄物の処理装置１０１では、処理炉３の前段側となる同処理炉の搬入部に接続して前処理炉１１０が設けられている点が第１実施形態と異なる。前処理炉１１０は、処理炉３（前処理炉１１０との区別では主処理炉ともいう。）に搬入される前の可燃性廃棄物を乾燥、焙煎、乾留又は炭化のいずれかあるいは複合により投入前にそれらの乾燥、炭化状等処理物として大気あるいは無酸素下で加熱処理し、その状態で処理炉３に連続的に搬入させる処理手段であり、搬送端側を処理炉３の投入口に開放した一端開放型の連続投入、連続処理型の装置からなる。
【００５４】
本実施形態の前処理炉１１０は、処理炉への投入前に可燃性廃棄物を炭化処理した炭化状処理物としての固形物を生成する炭化炉であり、この前処理炉１１０での処理を経由した処理物は、可燃性廃棄物を無酸素（少量の酸素が供給される状態を含む）下で加熱して蒸し焼きし炭化状処理を行った完全並びに不完全炭化物が含まれる。すなわち、可燃性有機物を不完全燃焼させることにより炭としての固形物を生成し、事前に炭化状処理した固形物を主処理炉に投入することにより、処理炉でさらに加熱圧縮されて取り扱いのしやすい炭材を連続して製造することができる。前処理炉としての炭化炉の具体的構成は、任意であるが、連続して炭化状処理物を生成しその生成物を連続して処理炉に投入できる構成であることが必要である。例えば超低速で回転し内部の可燃性廃棄物を移動させる回転式加熱炉であって、排出口側を開口し酸素供給を遮断して３０℃〜９００℃の広い温度範囲で加熱させながら蒸し焼きする炭化炉構成が考えられる。この場合、ほとんどの可燃性廃棄物は程度の差は存しても炭化することができる。
【００５５】
図８の第２の実施形態の可燃性廃棄物の処理装置１０１での前処理炉１１０は、可燃性廃棄物からなる被処理物を炭化する炭化炉であり、処理炉３と同様の可燃性廃棄物が投入されて処理される。特に、この実施形態では例えば２００℃程度の加熱により溶融し溶融状態で粘結性を有するプラスチック廃棄物を一種のバインダとして用い、木質系排気物、食品・飲料品廃棄物、農畜産系廃棄物、食品残渣、一般都市ごみ、間伐材、ヤシ殻、籾殻、おから、焼酎粕等を合せて投入して着火後、自燃により炭化する処理炉構成としている。すなわち、本実施形態において、前処理炉１１０は、それに投入される可燃性廃棄物の乾燥、熱分解、乾留、焙焼を生起させ得るように、所定の加熱温度と処理時間と投入される可燃性廃棄物の空気比とを設定して処理する回転熱処理炉で構成されている。
【００５６】
具体的には、実施形態の前処理炉１１０は、予め数百℃以上に加熱され、内部が閉鎖されて一端閉鎖壁１１２側に被処理物の投入部１１４を有すると共に他端１１６側を開放した被処理部の排出部１１８を有する半開放型の炉体１２０と、炉体１２０内に投入された被処理物を投入部１１４から排出部１１６へ向けて搬送する搬送部１１８と、投入部１１４と同じ側であって投入部の近傍に設けられ限定された量の酸素を炉体内に供給する酸素供給部１２２と、を含み、酸素供給部１２２は、投入部１１４から投入される固形物の総量の理論酸素量未満の酸素量を供給する酸素供給部であり、炉体１２０は、投入される被処理物を受けるとともに酸素供給を受けて燃焼による炉体温度を維持するとともに、理論酸素量に不足の乾留により被処理物を炭化させるようにしている。
【００５７】
図８において、該前処理炉１１０は、炉体１２０と、加熱部１２４と、被処理物の投入部１１４と、投入される固形物の総量の理論酸素量未満の酸素量を供給する酸素供給部１２２と、被処理物の搬送部１２６と、炭化炭材生成部１２８と、を備えている。
【００５８】
図８において、実施形態では、炭化装置はロータリーキルンと同様の回転式窯構成であり、一端を閉鎖壁１１２により閉鎖するとともに他端を開放した中空円筒形の炉体１２０を備えている。炉体１２０は、例えば、厚さ１５〜３０ｍｍの炭素鋼で外周が形成され、内部は耐火煉瓦で内張りされた例えば直径１〜２ｍ、長さ２ｍ以上程度の中空回転円筒管で構成されている。炉体の胴部外側には図示しない駆動受ギヤ、鉄製タイヤ部材を含む駆動装置並びに支持装置が設置されて炉体全体が円筒軸周りに超低速回転するようになっている。閉鎖壁１１２には、被処理物投入用のシュート１３０と、シュート１３０に可燃性廃棄物を投入するホッパ１３２、搬送装置１３４、揚送装置１３６を含む廃棄物供給装置１３８が接続されている。投入用シュート１３０の斜め下がり先端で閉鎖壁１１２下部側に設けられた開口を介して炉体内部と連通接続して、可燃性廃棄物が閉鎖壁１１２の近接位置で炉体内底部に投下される。閉鎖壁１１２には、炉体予熱用の加熱部１２４が設けられている。実施形態では、炉体内加熱用の加熱部１２４としてのバーナが火炎を炉体内に吹き出すように取り付けられている。被処理物の投入部１１４は閉鎖壁１１２及び投入シュート１３０を含む。バーナ燃料には例えば重油やガスが用いられ、それらの火炎により炉体内部は数百℃〜千℃以上に加熱され得る。加熱部１２４は、被処理物の炭化処理のために被処理物の炉体への投入前に予め炉体内を数百℃以上（３００℃〜９００℃以上）に予熱するものであり、数百℃以上に炉内温度の立上上昇が完了したら、被処理物が投入される際に加熱は停止され、以降は被処理物の自己燃焼による温度で炉内温度が維持される。
【００５９】
さらに、閉鎖壁１１２には酸素供給部１２２が設置されている。酸素供給部１２２は、被処理物の炉体１２０への投入と共に投入部１１４近傍で投入される固形物の総量の理論酸素量未満の酸素を炉体内に連続して供給する部位であり、実施形態において、閉鎖壁１１２のやや上部位置に設置されて炉体内に必要な量の酸素を供給する。すなわち、投入予定の被処理物の種類に応じて元素分析により燃焼に必要な理論酸素量を算出し、算出された固形物の総量の理論酸素量未満の酸素を炉体内に連続して供給する。酸素供給部１２２には、図示しない制御弁による吐出量調節機構が設置されている。酸素は吐出口位置において拡散状に吹き出されて吐出位置から周囲に拡散するように吹き出しされる。この際、例えば、吹出口正面離隔位置に邪魔板などを設置したり、多孔板や、多方向設定の吹出口からの吹き出し構成とするのが好ましい。酸素供給部１２２から供給される酸素の代わりに空気を炉体内に供給して空気中の酸素を用いることとしてもよい。この場合、燃焼のための理論酸素量に対応した空気量を算出し、それ以下の空気量を炉体内に供給することとなる。酸素供給部１２２からの例えば理論酸素量の５０％程度の酸素は連続して、かつ被処理物の炭化完了まで継続して炉体内に供給され、例えば吐出口近傍から排出部方向に広がる前段部の燃焼領域ＦＲにおいて、被処理物を燃焼させる。
【００６０】
搬送部１２６は、炉体内に投入された被処理物を投入部１１４から排出部１１８へ向けて搬送する搬送手段であり、実施形態では、図示しない駆動装置と、駆動受ギヤと、駆動受ギヤを外周に固定し排出部側に向けてわずかに軸心を下がり傾斜とした円筒形炉体と、からなるロータリーキルンで形成されている。駆動装置の駆動力で炉体を円筒軸周りに低速回転させることにより炉体内に投入された被処理物は排出部１１８方向に搬送される。搬送されながら被処理物である不定形固形物は、酸素を含む炉体前段では燃焼領域ＦＲを形成して燃焼し、その燃焼熱により炉体の温度を維持するとともに、排出部１１８側にいくにつれて酸素濃度が低下し無酸素状態で高温が維持される炉体後段では乾留領域ＤＬを形成して固形物中の揮発成分のみを揮発させながら原料を焼成して炭化させる。
【００６１】
図８において、前処理炉１１０から処理炉３への前処理物の落下を受けて前処理炉から主処理炉の搬送部(１２１ｂ、１２２ｂ、１２３ｂ、１２４ｂ）に導入させる落下導入部１４２が設けられている。実施形態において、処理炉３の縦長筐体部８２の側壁の一部が開口１４４されて前処理炉１１０の炉体内と連通すると共に、前処理炉炉体１２０と横長筐体部８４の搬入側側壁とは直角又は湾曲状に連続面として接続して前処理物を前処理部から処理炉に押し出し式に落下させる落下導入部１４２が設けられている。これによって、前処理炉において炭化物あるいは未炭化物を含む前処理物が連続して処理炉３に導入され、さらに処理炉において加熱圧縮処理されて例えば固体プレート化された炭化状処理物を得ることができる。なお、落下導入部１４２を含む煙管１４６には排気ファン１４８が接続されて前処理炉での炭化状処理により生じる廃棄ガスの気体成分を吸引排出させる。排出時には、図示しない装置により、排ガスを燃焼し、急冷させた後サイクロン等により粉体を分離して焼却されない残留灰分等を回収させる。
【００６２】
次に、前処理炉１１０での作用について説明すると、被処理物の炉体投入に先立って、事前に炉体自体を３００℃以上に予熱させておく。被処理物原料は、多様な炭素材原料を含み、炉体内での温度、処理時間、酸素（空気）との混合状態等の炭化処理条件が変動するから、炉内温度は、３００℃〜１１００℃の予熱温度であると良い。３００℃以上とするのは、乾留炭化のための下限温度であり、それ以下の温度であれば炭化による炭材回収効率が劣るとともに、１１００℃以上の場合には、不必要に炉体内温度を高くして装置の運転コストを高くするだけとなり炭材製品コストの低廉なレベル維持には１１００℃程度までで充分と考えられるからである。但し、乾燥のみとする場合は、３０℃以上の適温であればよい。
【００６３】
次に、炉体内の予熱状態で、被処理物としての固形物を投入部から炉体内に投下する。これは、一定した投下量で、一定の投下位置において、回転駆動される炉体内の内周壁に静かに投下される。
【００６４】
さらに、固形物の投入とともに、酸素供給部１２２から炉体１２０内に固形物の総量の理論酸素量未満の酸素を炉体内に供給し、さらに供給を連続して維持させる。炉体内に供給する酸素量は、時間当たりに投入される固形物の総量の理論酸素量を踏まえて、炉体の予熱後の放熱、投入原料の予熱温度までの昇温（吸熱反応）による温度補償のための酸化燃焼量も考慮して決定される。実験によれば、燃焼効率を８０％とすると、酸素比（実酸素量／理論酸素量）（空気比の場合は（実空気量／理論空気量））は、０．４〜０．７が好ましい。したがって、逆にこれに対応する量の被処理物原料を投入するように設計するようにしてもよい。
【００６５】
そして、炉体内に投入された被処理物固形物は、炉体の軸回り低速回転により軸方向に向けて低速度で搬送移動される。
【００６６】
炉体内に投入された固形物は、いきなり例えば６００℃程度の温度空間に置かれ、急激に加熱され例えば２００℃程度で固形物中のプラスチック系原料は燃焼し始め、このときに揮発分を気化させるとともに高い燃焼エネルギーにより炉内を加温する。さらに昇温して３００℃程度以上になると有機質系廃棄物が燃焼し始め、それらの揮発成分はガス化される。さらに昇温すると固形物中の揮発分の気化が進む。一方、酸素供給部から供給される酸素は理論酸素量以下に抑制されているから、例えば酸素比０．５の場合には、単純には被処理物の炉体内への投入直後から昇温の間中、被処理物固形物の半分が燃焼し他の半分は無酸素状態の高温で乾留状態となりそれらの炭化が行われる。この間、同時に被処理固形物は排出部方向に低速度で移動する。そして、予熱温度としての６００℃まで固形物が加熱される時点で被処理固形物の原料の種類や配合等に応じて炭材を生成し、炭材製品として利用可能なものが回収される。これによって、被処理物を連続投入しつつその燃焼熱で炉内温度を略予熱温度に維持し、同時に理論酸素量に不足の酸素量で生じる乾留による被処理物を炭化させて自燃炭化を行なう。
【００６７】
上記の第２実施形態の前処理炉１１０は、処理炉３への投入前に可燃性廃棄物を無酸素状態での加熱により炭化処理した炭化状処理物としての固形物を生成する炭化炉として構成しているが、前処理炉１１０の構成はこれに限らず、大気化での加熱処理を行なう構成も含む。この場合、例えば炭化あるいは炭化状の処理に限らず、乾燥、焙煎、乾留あるいはそれらの複合的な変成により処理されたものであってもよい。
【００６８】
本実施形態の前処理炉１１０は、処理炉への投入前に可燃性廃棄物を炭化処理した炭化状処理物としての固形物を生成する炭化炉であり、この前処理炉１１０での処理を経由した処理物は、可燃性廃棄物を無酸素（少量の酸素が供給される状態を含む）下で加熱して蒸し焼きし炭化状処理を行った完全並びに不完全炭化物が含まれる。すなわち、可燃性有機物を不完全燃焼させることにより炭としての固形物を生成し、事前に炭化状処理した固形物を主処理炉に投入することにより、処理炉でさらに加熱圧縮されて取り扱いのしやすい炭材を連続して製造することができる。前処理炉としての炭化炉の具体的構成は、任意であるが、連続して炭化状処理物を生成しその生成物を連続して処理炉に投入できる構成であることが必要である。例えば超低速で回転し内部の可燃性廃棄物を移動させる回転式加熱炉であって、排出口側を開口し酸素供給を遮断して３０℃〜９００℃の広い温度範囲で加熱させながら蒸し焼きする炭化炉構成が考えられる。この場合、ほとんどの可燃性廃棄物は程度の差は存しても炭化することができる。
【００６９】
次に、本発明の可燃性廃棄物の取得方法は、搬入側から搬出側にかけて断面径をしだいに小さく形成した処理炉３の加熱圧縮室に可燃性廃棄物を搬入する工程と、処理炉３の加熱圧縮室内を所定温度以上に加熱させる工程と、可燃性廃棄物の体積を小さくするように加熱圧縮室の内側に向けて炉壁を強制移動させて室内に投入された可燃性廃棄物を厚密化させる工程と、処理炉の内壁側となる可燃性廃棄物の外周堆積部分を接触加熱しつつ搬出側に向けて強制搬送することにより可燃性廃棄物全体を搬出側に向けて圧縮搬送する工程と、を含む構成である。これにより、可燃性廃棄物の炭化処理を行いつつ圧縮し、さらに高効率で取り扱いに優れたプレート状の燃料炭材製品を製造することができる。なお、最終段の搬送コンベア体から排出された処理物の最終成形形状は、プレート状、ペレット状、球形その他任意の異形形状としてもよい。
【００７０】
以上説明した本発明の廃棄物の可燃性廃棄物の処理装置並びにその処理方法は、上記の実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の本質を逸脱しない範囲においてなされる任意の改変も本発明に含まれる。例えば、可燃性廃棄物は、上記したもの以外にも、木炭、竹炭、ヤシガラ炭など脱水あるいは非脱水を問わず、可燃性廃棄物原料となり得るすべての有機質系廃棄物を含む。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明の可燃性廃棄物の処理装置及びその処理方法は、産業廃棄物や一般廃棄物において処分自体が有料とされる廃棄物を有効に利用できるとともに、特に、燃料としての炭材製品製造分野において新たなビジネス創出を期待できる。
【符号の説明】
【００７２】
１、１０１  可燃性廃棄物の処理装置
３  処理炉
４  加熱手段
５  圧縮搬送機構
７  炉室
８  縦壁部の中空加熱ケース
１０ａ、１０ｂ  縦壁部
１１ａ  上可動壁部
１１ｂ  下壁部
１２  搬送コンベア体（１２１ａ、１２２ａ、１２３ａ、１２４ａ）
１２  搬送コンベア体（１２１ｂ、１２２ｂ、１２３ｂ、１２４ｂ、１２５ｂ）
１３  中空加熱ケース（搬送コンベア体）
１４  強制搬送装置
１６  起立片
１７ａ  熱風配管
１７ｂ  分岐管
１８  駆動ローラ
２０  従動ローラ
２２  帯状連結鋼板
３０  厚密手段
３２  可動壁
５０  内部加熱部
５２  二重管
６０  押圧圧縮部
８２  縦長筐体部
８３  投入口
８４  横長筐体部
９１  上下ローラ間隙
１１０  前処理炉
１１４  投入部
１２０  炉体
１２２  酸素供給部
１２４  加熱部
１２６  搬送部
１３０  シュート
１４２  落下導入部
ＣＭ  堆積物中央部
ＯＰ  外周堆積部分
ＰＭ  厚板状固形物
ＦＲ  燃焼領域
ＤＬ  乾留領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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