(57)【要約】【課題】有機物を燃焼することなく処理するオンサイト型廃棄物処理システムを提供する。【解決手段】有機物を燃焼することなく処理するオンサイト型廃棄物処理システムとして、廃棄物が投入される廃棄物貯留タンク３３と、廃棄物貯留タンク３３から廃棄物を搬送する廃棄物搬入コンベア３４と、この廃棄物搬入コンベア３４によって搬入される廃棄物を非燃焼式の熱源により加熱して熱分解する熱分解装置３２と、熱分解装置３２から固形残渣を排出する残渣排出コンベア３５と、熱分解装置３２から出た熱分解ガスを触媒を介して酸化分解する触媒コンバータ５３とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物が投入される廃棄物貯留タンクと、前記廃棄物貯留タンクから廃棄物を搬送する廃棄物搬入コンベアと、この廃棄物搬入コンベアによって搬入される廃棄物を非燃焼式の熱源により加熱して熱分解する熱分解装置と、この熱分解装置から固形残渣を排出する残渣排出コンベアと、前記熱分解装置から出た熱分解ガスを触媒を介して酸化分解する触媒コンバータとを備えたことを特徴とするオンサイト型廃棄物処理システム。
【請求項２】
前記廃棄物貯留タンクと前記触媒コンバータを結ぶ換気通路と、この換気通路を通って前記触媒コンバータに導入される空気を前記熱分解装置から出た排ガスの熱によって加熱する熱交換器とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のオンサイト型廃棄物処理システム。
【請求項３】
前記触媒コンバータから出た排ガスの熱を回収する廃熱回収装置を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のオンサイト型廃棄物処理システム。
【請求項４】
前記熱分解装置の熱を前記触媒コンバータに流れ込むガス配管に伝達する伝熱手段を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のオンサイト型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、廃棄物を処理するシステムとして例えば集合住宅、ホテル、商業施設等に設けられるオンサイト型廃棄物処理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、生ごみ等の可燃性廃棄物は、例えば集合住宅、ホテル、商業施設等の排出源から、ごみステーションや専用のコンテナ等の一時貯留所に集められ、パッカー車等によって中間処理場へ運搬され、焼却によって減容、減量された後、埋め立てられる。
【０００３】
しかし、廃棄物を焼却すると、大量のエネルギを消費し、ＣＯ２、ＮＯｘを排出するとともに、焼却灰の処理が必要になるという問題点がある。
【０００４】
また、特許文献１に開示された廃棄物処理システムは、廃タイヤ等の有機物を乾留し、廃棄物を資源として再生することができるものである。
【０００５】
この廃棄物処理システムは、図２に示すように、密閉されたカートリッジ（釜）２内で廃タイヤ等の廃棄物を加熱する加熱炉１と、このカートリッジ内からバルブ３および配管４を通して取り出される熱分解ガスを段階的に冷却する一次冷却器５、二次冷却器６と、この一次冷却器５、二次冷却器６にて液化した油を各配管７、８を通して回収しこの油に含まれる水分を分離除去する油水分離槽９とを備え、この油水分離槽９から取り出される油が配管１１とポンプ１２とろ過器１０と配管１３を通して液化物タンク１４に送られ、この液化物タンク１４に貯留された油は加熱炉１のバーナに供給され、カートリッジの加熱のための熱源として利用される。
【０００６】
一方、一次冷却器５、二次冷却器６で液化されなかった余剰の熱分解ガスは、ガス逆流防止装置１５および配管１６を通して燃焼炉１７に送られ、燃焼炉１７にて燃焼し、排ガスの消臭消煙等がはかられる。
【０００７】
また、ガス逆流防止装置１５を通されたガスの一部は、バルブ１８および配管１９を通して加熱炉１のバーナに供給され、カートリッジを加熱するための熱源として利用される。
【特許文献１】特開２００３−２７７７６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このような従来の廃棄物処理システムにあっては、廃棄物を熱分解する加熱源や乾留ガスの脱臭処理にバーナ等を用いる構成のため、防火、耐熱設備を必要とする。このため、このシステムを例えば集合住宅、ホテル、商業施設等にオンサイト型廃棄物処理システムとして設けることが難しいという問題点があった。
【０００９】
また、上記従来の廃棄物処理システムにあっては、システムが大型化するため、例えば集合住宅、ホテル、商業施設等にオンサイト型廃棄物処理システムとして設けることが難しいという問題点があった。
【００１０】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、有機物を燃焼することなく処理するオンサイト型廃棄物処理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】
【００１１】
本発明は、有機物を燃焼することなく処理するオンサイト型廃棄物処理システムとして、廃棄物が投入される廃棄物貯留タンクと、廃棄物貯留タンクから廃棄物を搬送する廃棄物搬入コンベアと、この廃棄物搬入コンベアによって搬入される廃棄物を非燃焼式の熱源により加熱して熱分解する熱分解装置と、この熱分解装置から固形残渣を排出する残渣排出コンベアと、熱分解装置から出た熱分解ガスを触媒を介して酸化分解する触媒コンバータとを備えたことを特徴とするものとした。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のオンサイト型廃棄物処理システムは、全ての熱源を火炎が生じない非燃焼とすることが可能となり、エネルギ消費を大幅に削減し、ＣＯ２、ＮＯｘの発生を抑えられる。
【００１３】
熱分解装置にて有機物を燃焼することなく熱分解して処理することにより、再利用可能な炭化物資源を回収するとともに、触媒コンバータにて熱分解ガスを燃焼することなく酸化分解して処理することにより、熱分解ガスを燃焼処理する必要がなくなり、エネルギ消費を大幅に削減してＣＯ２、ＮＯｘの発生を抑えられる。
【００１４】
また、本システムは全ての熱源を火炎が生じない非燃焼とすることにより、特別な防火、耐熱設備を設ける必要なく、建物内に設置することが容易にできる。本システムが集合住宅、ホテル、商業施設等に設けられることにより、廃棄物の収集コストを削減できる。さらに、熱分解残渣を土壌改良材等に利用することにより、廃棄物の最終処分場が不要となる。
【００１５】
また、オンサイト型廃棄物処理システムは、触媒コンバータから流出した高温の排ガスから熱を回収し、この熱によって例えば触媒コンバータに導入される空気を加熱したり、この熱を例えば暖房、冷房等に用いることが可能となり、廃棄物発生場所へエネルギとして還元できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１に示すオンサイト型廃棄物処理システムは、例えば集合住宅、ホテル、商業施設等に設けられる資源回収型ごみ処理設備であり、生ゴミ等の一般可燃ごみをはじめ、木くず、紙くず等の廃棄物を燃焼することなく熱分解して処理するものである。
【００１８】
このオンサイト型廃棄物処理システムは、廃棄物（有機物）が投入される廃棄物貯留タンク３３と、この廃棄物貯留タンク３３から廃棄物を熱分解装置３２に搬入する廃棄物搬入コンベア３４と、熱分解装置３２から冷却された固形残渣を再利用可能な炭化物資源として搬出する残渣排出コンベア３５とを備える。
【００１９】
廃棄物貯留タンク３３ヘの廃棄物の投入は、廃棄物貯留タンク３３に設置される専用の投入口から直接投入する。集合住宅等の場合に各戸または各階等に設置するダストシュートから投入し、集積する。地域での利用の場合には、道路脇等に所定の投入口を設置しても良い。
【００２０】
廃棄物搬入コンベア３４として廃棄物貯留タンク３３から廃棄物を熱分解装置３２に搬送するスクリューコンベアが設けられる。スクリューコンベアはケーシング内でスクリューが回動することによって廃棄物を定量供給し、臭気が漏洩することを防止できる。なお、廃棄物搬入コンベア３４はスクリューコンベアに限らず他の構造のものを用いても良い。
【００２１】
熱分解装置３２は、廃棄物が搬送コンベア（図示せず）を介して搬入される密閉された熱分解室と、この熱分解室内に不活性ガスを注入して熱分解室内の酸素濃度が０．５％以下の無酸素雰囲気になるようにする置換部（図示せず）と、廃棄物を加熱する加熱部（図示せず）とを備える。
【００２２】
熱分解装置３２は熱分解のための加熱源として非燃焼式の電熱ヒータを備え、燃焼（炎）による熱拡散ではない。
【００２３】
熱分解装置３２の熱分解室において、有機物は無酸素雰囲気で所定温度（例えば３５０〜４５０℃）で加熱されることにより燃焼することなく熱分解（乾留）される。この熱分解により、有機物から炭化物の固形残渣と熱分解ガス（乾留ガス）が生成される。
【００２４】
熱分解装置３２は熱分解室を用いて廃棄物の搬入、熱分解、搬出をバッチ処理するものであるが、これに限らず、例えば搬送コンベアを用いて廃棄物の搬入、熱分解、搬出を連続処理するようにしても良い。この搬送コンベアはベルトコンベアのようなオープンなもの、あるいはスクリューコンベアのようにケーシングに収められるクローズなもののどちらでもよく、搬送コンベアの接続口を不活性ガスを用いたガスシールによって行う。オープンなコンベアの場合は直接加熱となり、クローズなコンベアの場合はケーシングの外からの加熱となる。
【００２５】
本システムは、熱分解装置３２から出た熱分解ガスの成分を触媒を介して酸化分解する触媒コンバータ５３を備える。この触媒コンバータ５３は熱分解ガスを導くケーシングと、このケーシングに収められ熱分解ガスに晒される触媒担持体とを備え、この触媒担持体に例えば白金等の触媒が担持される。この触媒の働きにより熱分解ガス成分が酸化反応し水蒸気と二酸化炭素等に分解することが促され、熱分解ガスが浄化処理され、熱分解ガスの消臭消煙等がはかられる。
【００２６】
触媒担持体は、熱分解ガスと排ガスを通す多数の孔を有する多孔質材、ハニカム材や繊維をマット状に形成したものが用いられ、目詰まり等が生じにくい構造とする。なお、触媒コンバータ５３はこれに限らず他の触媒の種類、形状のものを用いてもよい。
【００２７】
触媒は所定の活性温度（例えば２５０〜３５０℃）に達する条件で活性化して熱分解ガス成分の酸化反応を促し、熱分解ガス成分の酸化反応熱によりその温度が維持される。
【００２８】
しかし、触媒コンバータ５３に流入する非液化ガスの温度が低く、触媒活性温度に達しない場合、非液化ガスが臭気と可燃成分を持ったまま大気に排出される可能性がある。
【００２９】
この対策として、熱分解装置３２のケーシングと触媒コンバータ５３のケーシングを互いに結合して一体化し、熱分解装置３２の熱を触媒コンバータ５３に流れ込むガス配管に伝達する伝熱手段５０を備える。
【００３０】
伝熱手段５０は熱分解装置３２のケーシングと触媒コンバータ５３のケーシングの間に介装される熱伝導部材によって構成される。なお、伝熱手段５０はこの熱伝導部材を設けず、熱分解装置３２のケーシングと触媒コンバータ５３のケーシングを互いに接合しても良い。
【００３１】
熱分解装置３２の熱が伝熱手段５０によって触媒コンバータ５３のガス配管に伝達されることにより、触媒コンバータ５３に流れ込むガス温度を２５０〜３５０℃程度に保つことができ、触媒が活性化して熱分解ガス成分の酸化反応が促され、熱分解ガスの消臭消煙等がはかられる。
【００３２】
触媒コンバータ５３から出た排ガスは排出通路５５を通して大気に排出される。この排出通路５５にはガス吸込み用ブロア５１と熱交換器６０と廃熱回収装置７０がそれぞれ介装される。触媒コンバータ５３から出た排ガスはガス吸込み用ブロア５１によって熱交換器６０と廃熱回収装置７０に送られた後、図示しない排出筒から大気に排出される。
【００３３】
廃棄物（有機物）が投入される廃棄物貯留タンク３３と触媒コンバータ５３を結ぶ換気通路４０が設けられ、この換気通路４０には臭気吸込み用ブロア４１と熱交換器６０が介装される。廃棄物貯留タンク３３内の空気は臭気吸込み用ブロア４１によって触媒コンバータ５３に送られる。
【００３４】
熱交換器６０では廃棄物貯留タンク３３から換気通路４０に流出した空気が触媒コンバータ５３から流出した高温の排ガスからの伝熱によって加熱されることにより、触媒コンバータ５３に流入する空気の温度が２５０〜３５０℃程度に高められる。これにより、廃棄物貯留タンク３３から流出した空気中の成分が触媒を介して酸化分解することが促され、この空気の消臭等がはかられる。
【００３５】
廃熱回収装置７０では、触媒コンバータ５３から流出した高温の排ガスから熱を回収し、この熱が例えば暖房、冷房等に用いられ、廃棄物発生場所へエネルギとして還元できる。
【００３６】
以上のように、本発明のオンサイト型廃棄物処理システムは、廃棄物が投入される廃棄物貯留タンク３３と、廃棄物貯留タンク３３から廃棄物を搬送する廃棄物搬入コンベア３４と、この廃棄物搬入コンベア３４によって搬入される廃棄物を非燃焼式の熱源により加熱して熱分解する熱分解装置３２と、この熱分解装置３２から固形残渣を排出する残渣排出コンベア３５と、熱分解装置３２から出た熱分解ガスの成分を触媒を介して酸化分解する触媒コンバータ５３とを備えたため、有機物を燃焼することなく熱分解して処理することにより、廃棄物の灰が生じることなく、再利用可能な炭化物資源を回収するとともに、熱分解ガスを燃焼することなく触媒を介して酸化分解して処理することにより、熱分解ガスを燃焼処理する必要がなくなり、エネルギ消費を大幅に削減してＣＯ２、ＮＯｘの発生を抑えられる。
【００３７】
本システムの廃棄物処理は、全ての熱源を火炎が生じない非燃焼とするため、設置場所に特別な防火、耐熱設備を設ける必要なく、さらに本システムは放熱分解装置３２のケーシングと触媒コンバータ５３のケーシングを一体化することにより、システム全体の小型化がはかれ、建物内に設置することが容易にできる。
【００３８】
本システムが集合住宅、ホテル、商業施設等に設けられることにより、廃棄物の収集コストを削減できる。さらに、熱分解残渣を土壌改良材等に利用することにより、廃棄物の最終処分場が不要となる。
【００３９】
本システムは、熱分解装置３２の熱を触媒コンバータ５３に流れ込むガス配管に伝達する伝熱手段５０を備えたため、熱分解装置３２の熱によって触媒コンバータ５３に流れ込むガスの温度を反応に適した温度に保つことにより触媒が活性化して熱分解ガス成分の酸化反応が促され、熱分解ガスの消臭消煙等がはかられる。
【００４０】
本システムは、熱分解装置３２のケーシングと触媒コンバータ５３のケーシングを結合して一体化することにより、熱分解ガスを再加熱するたのエネルギ消費を抑えられる。
【００４１】
本システムは、廃棄物貯留タンク３３と触媒コンバータ５３を結ぶ換気通路４０と、この換気通路４０を通って触媒コンバータ５３に導入される空気を熱分解装置３２から出た排ガスの熱によって加熱する熱交換器６０とを備えたため、廃棄物貯留タンク３３から流出した空気中の成分が触媒を介して酸化分解することが促され、この空気の消臭等がはかられる。こうして排ガスの熱を利用することにより触媒コンバータ５３の温度を高めるのに消費されるエネルギを削減できる。
【００４２】
本システムは、触媒コンバータ５３から出た排ガスの熱を回収する廃熱回収装置７０を備えたため、触媒コンバータ５３から出た排ガスの熱を例えば温水の供給、冷暖房等に用いることにより、これらに消費されるエネルギを削減できる。
【００４３】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態を示すオンサイト型廃棄物処理システムの構成図。
【図２】従来例を示す廃棄物処理システムの構成図。
【符号の説明】
【００４５】
３２  熱分解装置
３３  廃棄物貯留タンク
３４  廃棄物搬入コンベア
３５  残渣排出コンベア
５０  伝熱手段
５３  触媒コンバータ
６０  熱交換器
【図１】
2008178763.tif 000003
【図２】
2008178763.tif 000004