(57)【要約】  有機性廃棄物とＭＳＷとを含む廃棄物質を処理する装置および方法では、前記廃棄物質を高温で処理する処理ゾーン（２００、３００）を有する細長い処理チャンバ（１００）を備え、前記チャンバ（１００）は、前記廃棄物質を導入するための投入口（２１０）と、処理済みの固形物を除去するための排出口（５０４）と、前記チャンバの外径領域において前記チャンバ（１００）内に高温ガスを導入するための第１の手段（２０６、３０６）と、前記チャンバ（１００）の中央領域からガスを抽出するための抽出手段（１０２）と、を含む。
2011527236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機性廃棄物とＭＳＷとを含む廃棄物質を処理する装置であって、
前記廃棄物質を高温で処理する処理ゾーン（２００、３００）を有する細長い処理チャンバ（１００）を備え、
前記チャンバ（１００）は、
前記廃棄物質を導入するための投入口（２１０）と、
処理済みの固形物を除去するための排出口（５０４）と、
前記チャンバの外径領域において前記チャンバ（１００）内に高温ガスを導入するための第１の手段（２０６、３０６）と、
前記チャンバ（１００）の中央領域からガスを抽出するための抽出手段（１０２）と、を含む、装置。
【請求項２】
前記第１の手段は、前記チャンバ（１００）の長手方向に配置された少なくとも１つのノズル（２１０）のアレイを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ノズル（２１０）は、前記チャンバ（１００）内に部分円筒アレイに形成される、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記アレイは、１８０度の角度まで拡がる、請求項４に記載の装置。
【請求項５】
前記アレイは前記チャンバ（１００）の長手軸を中心として角運動することが可能であるため、前記アレイは前記チャンバ内に好適な角度位置に配置することができる、請求項３または請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記ノズル（２１０）は、前記チャンバ（１００）に沿って延びるパイプ（２０６）のアレイに形成される、請求項３〜請求項６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記パイプ（２０６）の少なくともあるものは、その長手軸を中心に回転可能であり、かつ前記廃棄物質を粉砕する手段（２０８）を有する、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記パイプ（２０６）は、その長手軸を中心として所定の回転角度まで往復可能である、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記廃棄物質を粉砕する前記手段は、前記パイプ（２０６）上の複数の突出部を備える、請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記パイプ（２０６）の少なくともあるものは、前記廃棄物質を粉砕するための前記手段として作用する角部（２０８）が形成された非平滑断面を有する、請求項７に記載の装置。
【請求項１１】
前記廃棄物質を粉砕するために、前記チャンバ内で移動可能である手段を更に備える、請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記抽出手段（１０２）は、前記チャンバの全長の少なくとも一部に沿って前記ガスを抽出するために前記チャンバ（１００）の長手方向に延びる、請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記抽出手段（１０２）は、細長い１本のパイプ（１０４、１２０）を有し、前記パイプは、前記ガスが前記パイプ（１０２）の中に流入するための複数の開口（１０６、１２２、１１６）を有する、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記チャンバ（１００）は、前記廃棄物質から空気および／または湿気を抽出するための第１のゾーン（２００）と、前記第１のゾーンの下流に位置して合成ガスを抽出するための第２のゾーン（３００）とを有し、
前記抽出手段（１０２）は、前記空気および／または湿気を前記合成ガスとは分離して抽出するように適合される、請求項１〜請求項１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
前記チャンバ（１００）は、前記第１のゾーン（２００）から前記第２のゾーン（３００）への廃棄物質の移動を禁止する第１の位置と、前記第１のゾーンから前記第２のゾーンへの廃棄物質の自由な移動を可能とする第２の位置との間を移動可能なゲート手段（３０８）を有する、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記チャンバと同軸に延びるパイプ手段（１０２）を備え、前記パイプ手段（１０２）は前記ガスが前記パイプ手段の中に流入するための複数の貫通孔を有する、請求項１〜請求項１５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
前記パイプ手段（１０２）は、
前記第１のゾーン（２００）に沿って延び、前記第１のゾーンに沿って前記空気および／または湿気を抽出するように構成された複数の前記貫通孔（１０６）を有する、第１の導管手段（１０４）と、
前記第２のゾーン（２００）に沿って延び、前記第２のゾーンに沿って前記合成ガスを抽出するように構成された複数の前記貫通孔（１２２）を有する、第２の導管手段（１２０）と、
を備える、請求項１４または１５に付随する請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記貫通孔（１０６、１２２）は、前記第１のゾーン（２００）に沿って前記空気および／または湿気を、かつ前記第２のゾーン（３００）に沿って前記合成ガスを、均一に抽出するように構成された、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記処理済みの固形物を前記処理ゾーンから抽出するために、前記処理ゾーン（２００、３００）の下流に抽出ゾーン（５００）を有する、請求項１〜請求項１８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２０】
前記処理ゾーン（２００、３００）から前記抽出ゾーン（５００）への廃棄物質の移動を禁止する第１の位置と、前記処理ゾーンから前記抽出ゾーンへの前記廃棄物質の自由な移動を可能とする第２の位置との間を移動可能なゲート手段（４０８）を有する、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記抽出ゾーン（５００）は、前記抽出ゾーンから埃と小さな粒状物との抽出を可能とするための複数の貫通孔（５０７）を有する容器（５０２）を備える、請求項１９または請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記抽出手段（１０２）は、前記埃と小さな粒状物とを前記抽出ゾーンから抽出することを支援するために、前記抽出されたガスの一部を前記抽出ゾーン（５００）の中に導入する補助手段（１１２、１１６）を更に備える、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記補助手段（５０４）は、前記ガスが前記抽出ゾーン（５０４）の中に流入するための複数の開口（１１６）を有する、１本の細長いパイプ（１１２）を備える、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記パイプは、空気および／または湿気を前記抽出ゾーン（５０４）の中に導入するために、前記第１のゾーン（２００）に結合する、請求項１４に付随する請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記抽出ゾーン（５０４）から前記埃と粒状物を引き出すための吸引手段を更に備える、請求項２１〜請求項２４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２６】
前記容器（５０２）は、その長手軸を中心に回転するためにハウジング（４００）に取り付けられる、請求項２１〜請求項２５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２７】
有機性廃棄物とＭＳＷとを含む廃棄物質の処理方法であって、
前記廃棄物質を処理ゾーン（２００、３００）に導入し、
前記処理ゾーンの外径領域において高温ガスを前記処理ゾーン内に導入し、
処理済みの固形物を前記処理ゾーンから除去し、
前記処理ゾーンの中央領域からガスを抽出する、
ことを含む処理方法。
【請求項２８】
前記処理ゾーンの長手方向に配置された少なくとも１つのノズル（２１０）のアレイを介して、前記処理ゾーン（２００、３００）の中へ前記高温ガスを導入することを含む、請求項２７に記載の処理方法。
【請求項２９】
前記ノズル（２１０）は、前記処理ゾーン内に部分円筒アレイに形成される、請求項２に記載の処理方法。
【請求項３０】
前記アレイは、１８０度の角度まで拡がる、請求項２９に記載の処理方法。
【請求項３１】
前記アレイを前記処理ゾーン（１００）の長手軸を中心として角運動し、前記アレイは前記処理ゾーン内に好適な角度位置に配置することができることを含む、請求項２９または３０に記載の処理方法。
【請求項３２】
前記ノズル（２１０）は、前記処理ゾーン（２００、３００）に沿って延びるパイプ（２０６）のアレイに形成される、請求項２８〜請求項３１のいずれか一項に記載の処理方法。
【請求項３３】
前記パイプ（２０６）の少なくともあるものをその長手軸を中心に回転させることを含む、請求項３２に記載の処理方法。
【請求項３４】
前記パイプ（２０６）をその長手軸を中心として所定の回転角度まで往復移動させることを含む、請求項３３に記載の処理方法。
【請求項３５】
前記処理ゾーンの全長の少なくとも一部に沿って前記ガスを抽出することを含む、請求項２７〜請求項３４のいずれか一項に記載の処理方法。
【請求項３６】
前記処理ゾーン（２００、３００）は、前記廃棄物質から空気および／または湿気を抽出するための第１のゾーン（２００）と、前記第１のゾーンの下流に位置して合成ガスを抽出するための第２のゾーン（３００）とを有し、
前記処理方法は、前記空気および／または湿気を前記合成ガスから分離して抽出することを更に含む、請求項２７〜請求項３５のいずれか一項に記載の処理方法。
【請求項３７】
前記第１のゾーン（２００）から前記第２のゾーン（３００）への前記廃棄物質の移動を制御することを更に含む、請求項３６に記載の処理方法。
【請求項３８】
前記第１のゾーン（２００）に沿って前記空気および／または湿気を、かつ前記第２のゾーン（３００）に沿って前記合成ガスを、均一に抽出することを含む、請求項３６または３７に記載の処理方法。
【請求項３９】
前記処理ゾーンから埃と小さな粒状物とを抽出することを更に含む、請求項２７〜請求項３８のいずれか一項に記載の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機性廃棄物と都市ごみ（ＭＳＷ）とを含む廃棄物質の処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム、マグネシウムやその他の金属および非金属などの物質に対するリサイクルの要求が高まっている。このような物質は、塗料、油、水、ラッカー、プラスチックやその他の揮発性有機化合物（Ｖ．Ｏ．Ｃ．）等で被覆されていることが多く、それらは廃棄物質を再溶解する前に除去する必要がある。比較的高温度で溶解せずに処理可能な廃棄物質に関しては、そのような不純物は、剥離として知られる熱処理を利用して一般的に除去される。そのような熱的な剥離処理は、再溶解する前の廃棄物質の乾燥および／または滅菌にも利用可能である。
【０００３】
例えば、アルミニウムは、一般的に塗料、ラッカーおよび／またはその他のＶ．Ｏ．Ｃ．で被覆された飲料用の缶の製造や、内燃エンジンブロックなどの大型製品にもよく使用されている。金属の損失や、他の金属から分離されるアルミニウムを最小化するためには、リサイクルでアルミニウムを溶かす前に、被覆や他の不純物を除去する必要がある。
【０００４】
公知の剥離プロセスは、除去すべき被覆および／または不純物を酸化させるために、廃棄物質を高温ガスに曝して処理することを含む。この暴露処理は閉環境で行われ、高温ガスの温度および酸素濃度が制御される。大部分の有機化合物を除去するには、３００℃を超える温度が必要であり、通常、６％から１２％程度の範囲の酸素が必要とされる。
【０００５】
高温ガスの温度と酸素レベルを入念に制御しないと、熱剥離の過程で放出されたＶ．Ｏ．Ｃ．が燃焼するというような、自動発火に至る可能性がある。これによって高温ガスの温度が制御不能に上昇する場合があり、非常に危険である。
【０００６】
廃棄物質は通常、処理前に裁断される。そして、効果的に剥離が行われるためには、裁断された廃棄物質の全ての表面が高温ガスに曝されることが重要である。そうでない場合には、この処理はあまり効果的でなくなり、特にＵ．Ｂ．Ｃ．の場合には、処理済みの廃棄物質表面に黒いしみが残ってしまう。また、処理中に廃棄物質を撹拌して、結合の弱い被覆や不純物を廃棄物質から除去することが望ましい。
【０００７】
現在のところ、熱剥離と金属回収に利用されている主要なシステムとして、次のようなものがある。
【０００８】
１．静止炉
静止炉では、廃棄物質は金網の上に堆積され、炉の中で高温ガスを循環させて、廃棄物質を所要の処理温度にまで加熱する。
【０００９】
この構成は、金網上に堆積された廃棄物質で囲まれた部分には高温ガスが接触できないので、効率的ではない。前述したように、剥離には、処理する廃棄物質の全表面が高温ガスに曝されることが重要である。また、この方法では、処理する廃棄物質の撹拌もない。
【００１０】
２．移動炉
このシステムでは、メッシュのベルトコンベヤーを用いて、廃棄物質を炉の中で移動させて処理する。ベルト上の廃棄物質が炉を通過する際に、高温ガスがその間を流れる。この方法の問題点は以下の通りである。
ベルト上での廃棄物質の深さが処理の限界を与える。廃棄物質は堆積されるので、静止炉の場合と同様の問題が生じる。すんわち、堆積された山の中央部にある廃棄物質は、高温ガスに接触できない。
廃棄物質の撹拌がないので、結合の弱い被覆が除去されない。
コンベヤーベルトの寿命が短い。
廃棄物質を定常的に供給する必要がある。
この処理は、少量または常に変化する製品に対しては適さない。
【００１１】
３．回転窯
大きな窯が水平に対して傾斜しており、最高端部から窯に供給即ち投入された廃棄物質が、重力の影響で、最下端に向かって移動し、そこから排出される。窯は回転し、窯の内部にある廃棄物質は撹拌される。そして高温ガス流が与えられて、廃棄物質が窯の中を移動する間に加熱される。この方法に関しては多くの問題がある。
廃棄物質を定常的に供給する必要がある。
この処理は、少量または常に変化する製品に対しては適さない。
連続処理には、両端、即ち廃棄物質投入端と廃棄物質排出端の両方で、空気の密閉が必要である。
窯には回転シールが必要であり、これには高度の維持管理が要求される。
【００１２】
４．傾斜炉
これは、エンジンブロックなどからのアルミニウムのような、再生利用金属に利用される。ドロス処理炉（ｄｒｏｓｓ  ｆｕｒｎａｃｅ）には１つまたは複数の栓孔または全幅のスロットが設けられ、当該栓孔または全幅のスロットは、発生した廃棄物質を保持したまま溶融金属が容器へ流れることを可能とする大きさである。ドロス処理炉は、エンジンブロックを載せる傾斜炉床と、発生した溶融アルミニウムを容器へ入れるドレーンとを有する。傾斜炉床の角度は、重要であって、エンジンブロックからの埃や砂が金属を汚染する可能性がある。
【００１３】
特許文献１は、熱的剥離を行う既存の装置および方法が有する多くの不利な点を克服する、枢動可能または傾斜可能な炉を記述している。この炉の構成と運転に関する詳細な説明は、特許文献１を参照されたい。簡単に述べると、炉は、処理する廃棄物質を受け入れる投入部と変換部とを有している。変換部の中には、高温ガス流が通過可能な熱処理チャンバが組み込まれている。炉は、変換部が投入部よりも高い第１の位置と、投入部が変換部よりも高い第２の位置との間を枢動可能である。炉は第１の位置と第２の位置とを繰り返し動くことが可能で、それによって、炉内の廃棄物質が一方から他方へ落ちてゆき、熱処理チャンバ内の高温ガス流の中を通過する。この装置を利用する方法についても開示されている。
【００１４】
上記の公知の炉は、比較的小容量の廃棄物質をバッチ方式で処理するのに利用できるという利点を有している。更なる利点としては、炉の動きを制御することにより、処理する廃棄物質を、意のままに熱処理チャンバに出し入れ可能であり、制御不能な自動発火に至ることなく炉を安全に運転可能であり、処理プロセスの非常に微妙な制御が可能である。
【００１５】
特許文献１に記載の炉は、性能のよいことが実証されてきており、比較的少量の廃棄物質の熱剥離に使用する、商業的にも技術的にも許容しうる手段を提供している。しかしながら、粉体や、非常に微細に裁断された廃棄物質のような、軽量の廃棄物質を処理する場合に、処理する廃棄物質のあるものが、熱処理チャンバを流れる高温ガス流に巻き込まれる傾向がある。巻き込まれた廃棄物質はろ過することによりガス流から取り除き再捕集することが可能なものもあるが、全体としては、処理効率の低下をきたす。
【特許文献１】国際公開第０１／９８０９２号（Ａ１）パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、廃棄物質処理のための改良された装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
従って、本発明は、有機性廃棄物とＭＳＷとを含む廃棄物質を処理する装置を提供し、前記廃棄物質を高温で処理する処理ゾーンを有する細長い処理チャンバを備え、前記チャンバは、前記廃棄物質を導入するための投入口と、処理済みの固形物を除去するための排出口と、前記チャンバの外径領域において前記チャンバ内に高温ガスを導入するための第１の手段と、前記チャンバの中央領域からガスを抽出するための抽出手段と、を含む。
【００１８】
本発明の装置の好適な実施形態の様々な選択自由な特徴は、以下の各段落で説明される。
【００１９】
前記第１の手段は、前記チャンバの長手方向に配置された少なくとも１つのノズルのアレイを含む。
【００２０】
前記ノズルは、前記チャンバ内に部分円筒アレイに形成される。
【００２１】
前記アレイは、１８０度の角度まで拡がる。
【００２２】
前記アレイは前記チャンバの長手軸を中心として角運動することが可能であるため、前記アレイは前記チャンバ内に好適な角度位置に配置することができる。
【００２３】
前記ノズルは、前記チャンバに沿って延びるパイプのアレイに形成される。
【００２４】
前記パイプの少なくともあるものは、その長手軸を中心に回転可能であり、かつ前記廃棄物質を粉砕する手段を有する。
【００２５】
前記パイプは、その長手軸を中心として所定の回転角度まで往復可能である。
【００２６】
前記廃棄物質を粉砕する前記手段は、前記パイプ上の複数の突出部を備える。
【００２７】
前記パイプの少なくともあるものは、前記廃棄物質を粉砕するための前記手段として作用する角部が形成された非平滑断面を有する。
【００２８】
前記装置は、前記廃棄物質を粉砕するために、前記チャンバ内で移動可能である手段を更に備える。
【００２９】
前記抽出手段は、前記チャンバの全長の少なくとも一部に沿って前記ガスを抽出するために前記チャンバの長手方向に延びる。
【００３０】
前記抽出手段は、細長い１本のパイプを有し、前記パイプは、前記ガスが前記パイプの中に流入するための複数の開口を有する。
【００３１】
前記チャンバは、前記廃棄物質から空気および／または湿気を抽出するための第１のゾーンと、前記第１のゾーンの下流に位置して合成ガスを抽出するための第２のゾーンとを有し、前記抽出手段は、前記空気および／または湿気を前記合成ガスとは分離して抽出するように適合される。
【００３２】
前記チャンバは、前記第１のゾーンから前記第２のゾーンへの廃棄物質の移動を禁止する第１の位置と、前記第１のゾーンから前記第２のゾーンへの廃棄物質の自由な移動を可能とする第２の位置との間を移動可能なゲート手段を有する。
【００３３】
前記装置は前記チャンバと同軸に延びるパイプ手段を備え、前記パイプ手段は前記ガスが前記パイプ手段の中に流入するための複数の貫通孔を有する。
【００３４】
前記パイプ手段は、前記第１のゾーンに沿って延び、前記第１のゾーンに沿って前記空気および／または湿気を抽出するように構成された複数の前記貫通孔を有する、第１の導管手段と、前記第２のゾーンに沿って延び、前記第２のゾーンに沿って前記合成ガスを抽出するように構成された複数の前記貫通孔を有する、第２の導管手段と、を備える
【００３５】
前記貫通孔は、前記第１のゾーンに沿って前記空気および／または湿気を、かつ前記第２のゾーンに沿って前記合成ガスを、均一に抽出するように構成された。
【００３６】
前記装置は、前記処理済みの固形物を前記処理ゾーンから抽出するために、前記処理ゾーンの下流に抽出ゾーンを有する。
【００３７】
本装置は、前記処理ゾーンから前記抽出ゾーンへの廃棄物質の移動を禁止する第１の位置と、前記処理ゾーンから前記抽出ゾーンへの前記廃棄物質の自由な移動を可能とする第２の位置との間を移動可能なゲート手段を有する。
【００３８】
前記抽出ゾーンは、前記抽出ゾーンから埃と小さな粒状物との抽出を可能とするための複数の貫通孔を有する容器を備える。
【００３９】
前記抽出手段は、前記埃と小さな粒状物とを前記抽出ゾーンから抽出することを支援するために、前記抽出されたガスの一部を前記抽出ゾーンの中に導入する補助手段を更に備える。
【００４０】
前記補助手段は、前記ガスが前記抽出ゾーンの中に流入するための複数の開口を有する、１本の細長いパイプを備える。
【００４１】
前記パイプは、空気および／または湿気を前記抽出ゾーンの中に導入するために、前記第１のゾーンに結合する。
【００４２】
本装置は、前記抽出ゾーンから前記埃と粒状物を引き出すための吸引手段を更に備えることができる。
【００４３】
前記容器は、その長手軸を中心に回転するためにハウジングに取り付けられる。
【００４４】
本発明は、更に有機性廃棄物とＭＳＷとを含む廃棄物質の処理方法を提供し、前記廃棄物質を処理ゾーンに導入し、前記処理ゾーンの外径領域において高温ガスを前記処理ゾーン内に導入し、処理済みの固形物を前記処理ゾーンから除去し、前記処理ゾーンの中央領域からガスを抽出する、ことを含む。
【００４５】
本発明の方法の好適な実施形態の様々な選択自由な特徴は、以下の各段落で説明される。
【００４６】
前記処理ゾーンの長手方向に配置された少なくとも１つのノズルのアレイを介して、前記高温ガスは前記処理ゾーンの中へ導入される。
【００４７】
前記ノズルは、前記処理ゾーン内に部分円筒アレイに形成される。
【００４８】
前記アレイは、１８０度の角度まで拡がる。
【００４９】
前記アレイは前記処理ゾーンの長手軸を中心として角運動され、前記アレイは前記処理ゾーン内に好適な角度位置に配置することができる。
【００５０】
前記ノズルは、前記処理ゾーンに沿って延びるパイプのアレイに形成される。
【００５１】
前記パイプの少なくともあるものはその長手軸を中心に回転する。
【００５２】
前記パイプはその長手軸を中心として所定の回転角度まで往復移動する。
【００５３】
前記処理ゾーンの全長の少なくとも一部に沿って前記ガスは抽出される。
【００５４】
前記処理ゾーンは、前記廃棄物質から空気および／または湿気を抽出するための第１のゾーンと、前記第１のゾーンの下流に位置して合成ガスを抽出するための第２のゾーンとを有し、前記処理方法は、前記空気および／または湿気を前記合成ガスから分離して抽出することを更に含む。
【００５５】
前記第１のゾーンから前記第２のゾーンへの前記廃棄物質の移動は制御されて行われる。
【００５６】
前記第１のゾーンに沿って前記空気および／または湿気は均一に抽出され、かつ前記第２のゾーンに沿って前記合成ガスは均一に抽出される。
【００５７】
埃と小さな粒状物とは前記処理ゾーンから抽出される。
【００５８】
以下に本発明を、添付の図面を参照しながら例示として更に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明による好適な形態の装置を上から見た透視図である。
【図２】図１の装置の側面図である。
【図３】図２の矢印Ａの方向から見た端面図である。
【図４】図１と同様の図であるが、装置の外壁を透明にして内部を見えるようにした図である。
【図５】図２と同様の図であるが、装置の内部を見えるようにした図である。
【図６】図４と同様の図であるが、図１の装置の長手方向の断面を示す図である。
【図７】図１の装置の抽出パイプの、一部を断面で表した側面図である。
【図８】図７のパイプを矢印Ｂの方向から見た端面図である。
【図９】図７のパイプの左端の長手方向断面の拡大図である。
【図１０】図７のパイプのＤ点における長手方向断面の拡大図である。
【図１１】図７のパイプのＣ点における長手方向断面の拡大図である。
【図１２】図６と同様の図であるが、装置の抽出チャンバを示す図である。
【図１３】図１２と同様の図であるが、抽出チャンバの断面を示す図である。
【図１４】図１３と同様の図で、抽出チャンバの立体図である。
【図１５】図１４の矢印Ｃの方向から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００６０】
これらの図を参照すると、広範囲の、液状の有機物質、ＭＳＷ、または水や有機成分の含有量に無関係な石炭、を処理するための好適な形態の装置が示されている。装置は廃棄物をガス化し、合成ガスを生成するのに利用され、合成ガスは燃やさないで回収される。
【００６１】
装置は細長い処理チャンバ１００を備え、これは通常円筒形をしており（任意の好適な形状を利用可能であるが）、廃棄物質から湿気と空気を除去するための第１のゾーン２００と、第１のゾーン２００の上流にある、合成ガスを抽出するための第２のゾーン３００とからなる処理ゾーンを有する。抽出チャンバ４００が第２のゾーン３００の下流に設けられ、埃、微粒子、大きな非有機性含有物（例えば、金属、ガラス、レンガなど）の形の固形物を抽出するための更なる抽出ゾーン５００を備える。
【００６２】
先ず、処理チャンバ１００を参照すると、これには、廃棄物質を導入するための投入口２１０を有し、第１のゾーン２００と第２のゾーン３００とを成す、２つの分離した容器で実質的に形成されている。２つのゾーンは好ましくは実質的に同一であり、従って、ゾーン２００についてのみ詳細を記述する。
【００６３】
ゾーン２００は円筒形の形状をしている。ただし、正方形、六角形または他の多角形等の任意の好適な断面形状を利用可能であることは理解されるであろう。図示した実施形態において、ゾーン２００は、円筒形の外壁２０２とその外壁２０２の各端部に取り付けられた円形支持フランジ２０３とを有する。追加的なまたはこれに代わる支持体が設けられてもよい。
【００６４】
また、ゾーン２００は壁２０２の各端部のフランジ２０３に取り付けられた円形支持体２０４を有し、円形支持体２０４は壁２０２とフランジ２０３に対する処理チャンバの長手軸を中心として回転する。支持体２０４は、チューブまたはパイプのアレイを搭載しており、これらは、処理チャンバと概ね同軸に延び、かつ第１のゾーン２００の円筒壁２０２の近くに離れて位置している。
【００６５】
パイプ２０６はノズル２１０あるいは貫通孔のアレイを有し、そこを介して高温ガスが第１のゾーン２００の中へ注入される。支持体２０４は高温ガスをパイプ２０６に供給し、ノズルはパイプ２０６の長さ方向に沿って配置されて、第１のゾーン２００の全長にわたって高温ガスが注入されるようになっている。第１のゾーン２００の全長にわたって高温ガスが均一に注入されるような構成が理想的でる。
【００６６】
パイプ２０６のそれぞれはまた、１つまたは複数の他のパイプとは独立に、あるいは連動して、自分自身の軸を中心に回転可能である。パイプ２０６は図６では円筒形であるように示されているが、例えば図６ａに示した形状のような、様々な断面形状であってもよい。図６ａに示されたパイプ２０６ａは、概ね三角形の断面であって、鋭い角部２０８と、高温ガスを第１のゾーン２００に噴出するノズル２１０とを有している。
【００６７】
パイプの回転中に（パイプは可変速度で回転してもよい）、鋭い端部２０８が第１のゾーンにある廃棄物質の粉砕を支援するように作用する。その代わり、またはそれに追加して、パイプ２０６、２０６ａは、廃棄物中の固体を粉砕するという同じ目的に対して作用する、好適な形状をした突起等の好適な手段を備えていてもよい。
【００６８】
パイプの回転は、廃棄物固体の撹拌及び粉砕にも役立つ。
【００６９】
図４に示すように、パイプのアレイは事前に選択された角度まで拡がっている。ここでは、３６０度全体にまでは拡がっていない。図４において、パイプは約１８０度の角度までアレイとして拡がっているように示されているが、この角度はパイプを追加または除去して特定のプロセスに好適な角度へ変更することが可能である。
【００７０】
この構成の効果は、パイプ２０６が位置する場所に加熱ゾーンを提供し、パイプのない場所に非加熱ゾーンを提供することである。このことの利点については後述する。
【００７１】
第２のゾーン３００は、第１のゾーンと同軸上で当接し、第１のゾーン２００と同じように作用する。ゾーン３００には、第１のゾーン２００において示し、説明したのと同様のパイプ３０６のアレイが設けられている。好ましくは弓型断片の形状をしたゲート３０８が、２つのゾーンの間に設けられ、このゲートは、処理チャンバの軸を中心として回転して、固形廃棄物質が第１のゾーン２００から第２のゾーン３００へ移動できないようにする位置（図４に示されている位置）と、１８０度移動して廃棄物質を第２のゾーン３００に自由に移動させられる位置との間を回転することが可能である。
【００７２】
抽出チャンバ４００は、第２のゾーン３００と同軸上で当接し、ここにもゲート３０８と同様に作用し、同様に制御されるゲート４０８が設けられている。
【００７３】
抽出チャンバ４００は、通常床に固定される外部ハウジング５０１と、抽出ゾーン５００を形成する、好ましくは円筒形の内部容器５０２とを有する。ゾーン２００と３００と５００は相対的に回転可能である。これは、壁２０２、３０２、５０８の各端部にある支持フランジ２０３によって実現されている。容器５０２は、ハウジング５０１の内部で回転可能である。図６からよくわかるように、容器５０２の円筒壁５０８には貫通孔５０７が開けられていて、その大きさは埃や小さい粒子状物質が抽出チャンバ４００の抽出部５０４の中へ落ちることが可能な大きさとなっている。埃抽出部５０４は、下流に向かって下向きに傾斜して抽出を支援するようになった、単純なシュートであってよい。この物質は、後述するように、第１のゾーンに導入された高温ガスの助けにより、部分５０４から抽出され、部分５０４を介して、排出口ダクト５０６から引出され、次の処理へ廻される。
【００７４】
第１のゾーン２００からの空気と湿気の抽出、及び第２のゾーン３００からの合成ガスの抽出は、好ましくは抽出パイプ１０２の形態をした、好適な抽出手段によって達成される。図６から図１１でよくわかるように、抽出パイプ１０２は、排出口１４０から、第３のゾーン５００、第２のゾーン３００を介して第１のゾーン２００のほぼ投入口１１０またはその付近にまで好都合に延びている。好都合なことに、抽出パイプは第１のゾーン２００、第２のゾーン３００と抽出ゾーン５００と同軸になっており、空気、湿気、合成ガスを処理チャンバ１００の中心から抽出することを可能とする。ただし、抽出パイプは任意の好適な位置に配置され利用してもよい。
【００７５】
抽出パイプ１０２は、第１の導管１０４を有し、これは第１のゾーン２００から排出口１４０までの抽出パイプの全長にわたって延びている。導管１０４は、第１のゾーン２００中にある端部１０８における第１の貫通孔１０６のアレイと、抽出ゾーン５００中にあるもっと先の部分１１２における第２のアレイ１１６とを、備えている。これによって、第１のゾーン２００における空気と湿気が抽出され、抽出パイプ１０２の排出口１４０を介するか、または抽出ゾーン５００と排出口５０６とを介するかによって、外部へ引出すことが可能となる。後者の場合には、第２のゾーン３００から抽出ゾーン５００の中へ通過できる小さな埃や粒子状物質は、第１のゾーン２００からのガス流によって排出口５０６から運び出される。
【００７６】
抽出パイプ１０２はまた、第２の導管１２０を有し、これは、抽出パイプ１０２の部分として形成されているが（図７〜１１を参照）、第１の導管１０４からは密封されており、ガスが相互に直接通過することはできない。第２の導管１２０はまた、第２のゾーン３００内の全長にわたって貫通孔１２２のアレイを有し、この貫通孔によって合成ガスが第２のゾーン３００から抽出可能となる。合成ガスは、第１の導管１０４を介して抽出される空気と触れることなしに、導管１２０と排出口１４０を介して、貯蔵器または更なる処理領域へ導かれる。これは重要な利点であって、揮発性で、高濃度の燃料成分を含むゾーンの中に空気を巻き込むことによって起こりうる火事や爆発の危険性を大幅に低下させる。
【００７７】
導管１０４、１２０が相互接続されているように図示されているが、第１のゾーン２００において空気と湿気とを分離して抽出し、第２のゾーン３００から合成ガスを抽出できるのに好適な任意の手段を利用可能であることは理解されるであろう。各ゾーンに１つづつの、２つの分離した導管を使用してもよい。
【００７８】
抽出は比較的低い速度で行われ、これは、体積流量を下げるのではなく、比較的大口径の貫通孔を有することで達成される。これは、流体速度が小さい時には、流速が非常に高く、廃棄物質の効果的、かつ高速の処理が行われることを意味している。
【００７９】
再び抽出チャンバ４００に着目すると、図からわかるように、壁５０８に形成された貫通孔５０７は、３６０度より小さい、典型的には約１８０度の角度距離にわたって拡がっている。壁５０８の貫通孔とは反対側には、大きな開口５１０があり、そこを通って、大きな固体物質が抽出可能となっている。これを達成するためには、容器５０２が回転して開口５０８を最も低い位置にして、重く、大きなサイズの廃棄物をそこから、取り外し可能な入れ物（表示せず）に落とし込む。
【００８０】
第１のゾーン２００からのガスと湿気は、通常容器５０２を介して排出口５０７から引出されるので、通常ガスを引出すのに使用されるポンプまたは吸引手段は、スイッチを切って、ガスが開口５１０から逃げる可能性を減らすことができる。
【００８１】
（運転）
使用時には、廃棄物質は第１のゾーン２００の投入口１１０から導入される。パイプ２０６は、相互に独立して可変速度で長手軸を中心に回転することが可能であり、廃棄物質を押しつぶし、撹拌し、粉砕することができる。パイプ１０６のアレイも、第１のゾーン２００の長手軸の周りを往復（ｒｅｃｉｐｒｏｃａｔｅｄ）または回転することができ、このプロセスを支援する。
【００８２】
同時に、高温ガスが、パイプ１０６およびノズル２１０を介してゾーン２００に導入され、抽出パイプ１０２にある貫通孔１０６を介してゾーン２００から、廃棄物質に取り込まれている空気および湿気と共に、抽出される。高温ガスは、第１のゾーン２００の外径領域から、抽出される中心部に向かって通過し、ゾーン内でのガス捕集は比較的均一で、廃棄物質の高温ガスへの暴露を大いに助長する。これは、高温ガスと物質の反応を増加させ、プロセスの効率を改善する。
【００８３】
パイプ２０６のアレイは、第１のゾーン２００の周囲の一部分のみにしか角度的に拡がっていないので、パイプがある第１のゾーン２００の周辺部分に、加熱された、即ち高温ゾーンが拡がり、パイプ２０６のない第１のゾーン２００の周辺部分に、加熱されていない、即ち低温ゾーンが拡がるようになる。これは、ゾーン２００における廃棄物質内の温度が事前選択されたレベルより上になれば、パイプ２０６のアレイは回転して大部分の物質から離れることができ、パイプによって形成される高温ゾーンを廃棄物質から離れた方へ動かし、廃棄物質を冷却させることができる。
【００８４】
ゾーン２００における廃棄物質の大部分が実効的に処理され終わると、ゲート３０８が回転して図４に示す「停止」位置から外れ、廃棄物質を第２のゾーン３００へ移動させる。第２のゾーンでは、ゾーン２００と同じように、廃棄物質が処理される。
【００８５】
ゲート４０８が同様に開かれて、廃棄物質が抽出ゾーン４００へ移動される。
【００８６】
ガスは第１のゾーン２００及び第２のゾーン３００から別々に抽出されるので、いずれのゾーンも、他方のゾーンの条件で汚染されることはない。さらに、廃棄物質は投入口１１０を介して連続的に供給されるが、各ゾーン内に独立して保持されて別々に処理され、所要の条件または処理が達成された場合にのみゲートによって開放される。
【００８７】
ゾーン構成を取ることが、従来の炉に付随する空気巻き込み問題の可能性も低減する。
【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６ａ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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