(57)【要約】 【課題】廃自動車を効率良く迅速に処理できる廃自動車の処理システムを提供する。【解決手段】廃自動車１０を熱分解して熱分解ガスと熱分解残さ１１とに分離するバッチ式の熱分解炉１と、熱分解炉１と別体に設けられ、熱分解炉１で生じた熱分解残さ１１を冷却する冷却室７とを備えている。熱分解残さ１１は水冷却された後、乾燥室８において少なくとも１００℃に加熱して乾燥させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃自動車を熱分解して熱分解ガスと熱分解残さとに分離するバッチ式の熱分解炉と、
当該熱分解炉と別体に設けられ、前記熱分解炉で生じた熱分解残さを冷却する冷却室とを備えることを特徴とする廃自動車の処理システム。
【請求項２】
前記冷却室は、前記熱分解残さを水冷却することを特徴とする請求項１に記載の廃自動車の処理システム。
【請求項３】
前記冷却室の後段に、水冷却された前記熱分解残さを少なくとも１００℃以上に加熱して乾燥させる乾燥室が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の廃自動車の処理システム。
【請求項４】
前記熱分解ガスを燃焼する二次燃焼炉と、当該二次燃焼炉から排出された排ガスの熱により予熱空気を生成する熱交換機とを備え、
且つ、前記熱交換機からの前記予熱空気の排出管が前記乾燥室に導入されていることを特徴とする請求項３に記載の廃自動車の処理システム。
【請求項５】
前記熱分解ガスを燃焼する二次燃焼炉と、当該二次燃焼炉から排出された排ガスの熱により予熱空気を生成する熱交換機と、当該熱交換機の下流側に設けられて排ガスを排出する煙突とを備え、
且つ、前記熱交換機からの前記予熱空気の排出管が前記冷却室の排気塔および前記煙突の内の少なくとも何れか一方に導入されていることを特徴とする請求項１から請求項３までの何れかに記載の廃自動車の処理システム。
【請求項６】
前記熱分解ガスを燃焼する二次燃焼炉と、当該二次燃焼炉から排出された排ガスの熱により予熱空気を生成する熱交換機とを備え、
且つ、前記熱交換機からの前記予熱空気の排出管が前記熱分解炉に、その燃焼用空気として導入されていることを特徴とする請求項１から請求項３までの何れかに記載の廃自動車の処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃自動車の処理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、使用済みの自動車は、先ず、プレス処理にて減容化され、次に廃棄処理のためにこの廃車プレス品（廃自動車）の破砕処理が行われている。この破砕処理で生じるシュレッダーダスト（破砕屑）には、鉄、非鉄金属等の不燃物と共に、プラスチックや布類等の可燃物が多く含まれており、金属類はスクラップとして回収し、プラスチックや布類等の可燃物は産業廃棄物としてそのまま最終処分場に埋立処分、或いは焼却処分することにより処理されていた。
ところが、シュレッダーダストの埋立処分、焼却処分には多額の費用が必要なため、使用済みの自動車の処分にはかなりのコスト負担を強いられてきた。
【０００３】
近年、自動車リサイクル法が施行されることにより、シュレッダーダストを発生させない効率的な処理の実現が重要課題となっている。
【０００４】
このような実情に鑑み、近年では、従来の廃車プレス品を直接破砕する方法に変えて廃車プレス品を従来公知の熱分解処理により熱分解した後に、その熱分解残さを破砕処理するようにした処理方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
ところで、廃自動車プレス品の熱分解処理では、６００℃程度の高温雰囲気下で熱分解処理が行われ、熱分解終了後は、熱分解残さが６００℃から１００℃程に冷却された後、破砕処理が行われるのが一般的である。
通常、この熱分解と冷却は熱分解炉内において交互に行われている。すなわち、先ず、熱分解炉内が６００℃程度に昇温されて熱分解処理が行われ、熱分解終了後、熱分解炉内が１００℃程に降温されて熱分解残さの冷却が行われる。このように、従来では、熱分解炉の昇温と降温が交互に行われるため、熱分解炉内において熱の損失が大きく、熱分解炉の熱効率を悪くしていると共に、熱分解残さの冷却期間中は新たに熱分解処理を実施できないため、熱分解炉の稼働率は極めて低いものであった。
このように、廃自動車処理の効率をより向上させるには、まだまだ解決すべき点が残されていた。
【特許文献１】特許第３７８５５４０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑み成されたもので、廃自動車を効率良く迅速に処理できる廃自動車の処理システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、請求項１に記載の発明は、廃自動車を熱分解して熱分解ガスと熱分解残さとに分離するバッチ式の熱分解炉と、当該熱分解炉と別体に設けられ、前記熱分解炉で生じた熱分解残さを冷却する冷却室とを備えることを特徴としている。
ここで、熱分解とは、乾留、部分燃焼、炭化等の可燃分の全部または一部を熱分解してガス化することを示し、熱分解炉とは、このような作用を行うための各種の炉を示す。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の廃自動車の処理システムにおいて、前記冷却室は、前記熱分解残さを水冷却することを特徴としている。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の廃自動車の処理システムにおいて、前記冷却室の後段に、水冷却された前記熱分解残さを少なくとも１００℃以上に加熱して乾燥させる乾燥室が設けられていることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の廃自動車の処理システムにおいて、前記熱分解ガスを燃焼する二次燃焼炉と、当該二次燃焼炉から排出された排ガスの熱により予熱空気を生成する熱交換機とを備え、且つ、前記熱交換機からの前記予熱空気の排出管が前記乾燥室に導入されていることを特徴としている。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項３までの何れかに記載の廃自動車の処理システムにおいて、前記熱分解ガスを燃焼する二次燃焼炉と、当該二次燃焼炉から排出された排ガスの熱により予熱空気を生成する熱交換機と、当該熱交換機の下流側に設けられて排ガスを排出する煙突とを備え、且つ、前記熱交換機からの前記予熱空気の排出管が前記冷却室の排気塔および前記煙突の内の少なくとも何れか一方に導入されていることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項３までの何れかに記載の廃自動車の処理システムにおいて、前記熱分解ガスを燃焼する二次燃焼炉と、当該二次燃焼炉から排出された排ガスの熱により予熱空気を生成する熱交換機とを備え、且つ、前記熱交換機からの前記予熱空気の排出管が前記熱分解炉に、その燃焼用空気として導入されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、熱分解炉と冷却室を別体に設け、廃自動車の熱分解と熱分解残さの冷却をバッチ処理にて行うようにしたので、熱分解炉において熱分解と熱分解残さの冷却を交互に行う場合に比べて熱分解炉における熱効率を大幅に改善できると共に、冷却期間中においても熱分解炉において新たな廃自動車の熱分解を行うことが可能であり、これにより、廃自動車の処理効率を大幅に向上することができる。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明によれば、熱分解残さを熱容量の大きい水によって冷却するようにしたので、窒素や空気等の気体によって冷却する場合に比べて冷却効率を向上でき、急速冷却が可能となる。これにより、廃自動車を効率良く迅速に廃棄処理することが可能となる。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明のように、水冷却した熱分解残さを即時乾燥させることにより、熱分解残さ中の金属類の酸化・腐食を防止することができ、最終的な鉄類の回収率を向上させることができる。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明によれば、乾燥室における乾燥用の熱源として、排ガスの熱を利用して生成した予熱空気を用いたので、効率的な熱リサイクルにより、処理コストの低減を図ることができる。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明によれば、排気塔より排出される水冷却時の水蒸気を昇温することにより、白煙を防止でき、また、煙突より放出される排ガスを昇温することにより、排ガスを排出する際の白煙を防止できる。
【００１８】
また、請求項６に記載の発明によれば、排ガスの熱を利用して生成した予熱空気を熱分解炉において燃焼用空気として用いたので、熱分解炉の燃焼効率を向上させることができると共に、効率的な熱リサイクルにより、処理コストの低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図１に基づいて本発明の廃自動車の処理システムの実施形態を説明する。図１は本実施形態による廃自動車の処理システムの概略構成を示している。
【００２０】
本実施形態による廃自動車処理システムは、図１に示すように、廃自動車１０を熱分解して熱分解ガスと熱分解残さ１１とに分離する熱分解炉１を備え、且つ、この熱分解ガスの処理施設として、熱分解ガスを燃焼する二次燃焼炉２と、二次燃焼炉２の排ガスを冷却する減温塔３と、減温塔３で冷却された排ガスを熱源とする熱交換機４と、熱交換機４を経た排ガスに含まれる塵埃等の異物を捕集除去するバグフィルタ５と、バグフィルタ５を経た排ガスを排出する煙突６を備えると共に、上記熱分解残さ１１の処理施設として、熱分解炉１と独立して設けられて熱分解残さ１１を冷却する水冷却室７と、冷却された熱分解残さ１１を乾燥させる乾燥室８とを備えている。
【００２１】
ここで、熱分解炉１の排気口と二次燃焼炉２は配管２１により接続され、この配管２１を介して熱分解炉１で生じた熱分解ガスが二次燃焼炉２に導入されるようになっている。また、この配管２１は途上で分岐されて熱分解炉１のバーナに接続されている。
二次燃焼炉２内には、熱分解ガスを燃焼させるためのバーナが設けられており、水冷却室７内には、熱分解残さ１１を浸して冷却するための水槽が設けられている。
また、二次燃焼炉２より排ガスの流れ方向の下流側に向かって、減温塔３、熱交換機４、バグフィルタ５、煙突６が順番に設けられており、それぞれの出口と入口が配管２２〜２５により接続されることにより、二次燃焼炉２で発生した排ガスが各施設において処理されながら最終的に煙突６より外部に排出されるようになっている。
【００２２】
また、熱交換機４は、チューブ式、或いはプレート式の熱交換機であり、その入口側には、熱交換用の外部空気が導入される配管２６が接続され、出口側には、配管２７が接続されている。そして、この配管２７の他端部が煙突６、熱分解炉１、水冷却室７の排気塔７ａ、乾燥室８等にそれぞれ導入されている。
【００２３】
以下に、上記構成の廃自動車の処理システムによる廃自動車の廃棄処理を説明する。
本実施形態においては、予め使用済み自動車からエンジン、バッテリー、タイヤ、燃料タンク等が取り除かれた後、車体、シート、内装品等が塊状にプレス処理され、減容化されたもの（廃自動車１０）が熱分解炉１に供給される。熱分解炉１はバッチ炉である。
【００２４】
廃自動車１０の熱分解は炉内温度６００℃程にて行われ、有機物の熱分解で発生した水素、一酸化炭素、メタン等が含まれる５００℃程の熱分解ガスと、鉄、非鉄金属（銅やアルミニウム）、ガラス、炭化物等が塊状となった熱分解残さ１１とに分離される。
【００２５】
ここで、熱分解炉１において生じた熱分解ガスは、先ず、配管２１を介して二次燃焼炉２に導入されて燃焼処理されるが、熱分解ガスの一部は熱分解炉１においてバーナの燃料として再利用されるようになっている。
【００２６】
二次燃焼炉２では、図示しないバーナにより熱分解ガスを燃焼させ、炉内温度を９００℃程に維持して熱分解ガスに含まれる有害物を熱分解し、無煙化、無臭化させる。この二次燃焼で生じた高温の燃焼ガス（排ガス）は配管２２を介して減温塔３に導かれ、減温塔３において排ガスに冷却用の水が噴霧されることにより、排ガスの温度を一気に４００℃程に低下させる。
【００２７】
冷却された排ガスは、配管２３を介して熱交換機４に導かれ、熱交換機４において外部導入の空気と熱交換されることにより、２５０℃程の予熱空気が生成される。
【００２８】
空気と熱交換した後の排ガスは、配管２４を介してバグフィルタ５（集塵機）に導入され、バグフィルタ５において排ガス中の塵、埃、金属化合物等が除去された後、配管２５を介して煙突６に導入され、煙突６を通して外部に排出される。
【００２９】
この際、バグフィルタ５より煙突６に導入される排ガス中に、熱交換機４で生成された予熱空気を配管２７を介して送り込み、排出ガス温度を２２０℃程に上昇させると共に、予熱空気を混合して排ガスの相対湿度を低下させて露点温度を下げることにより、煙突６から放出される排ガス中の水分が煙突６の出口近傍で露結して白煙となることが防止される。
また、予熱空気は、配管２７を介して熱分解炉１に導入されて熱分解炉１内においてバーナの燃焼用空気として使用され、熱分解炉１の燃焼効率の向上に寄与している。
【００３０】
一方、熱分解を終えた熱分解炉１内の廃自動車１０（すなわち、熱分解残さ１１）は、熱分解炉１と別体に設けた水冷却室７に移送され、この水冷却室７において、水が貯留された水槽中に浸されることにより、６００℃程の熱分解残さが７０℃程に急速に冷却され、固形化される。この急速冷却により水冷却室７内に発生した大量の水蒸気は、排気塔７ａより外部に排出される。
この際、排気塔７ａより水蒸気が白煙となって排出されないように、排気塔７ａ内に配管２７を介して予熱空気が送り込まれ、水蒸気が１２０℃程に昇温される。
【００３１】
本実施形態では、熱分解炉１内の熱分解残さ１１は、順次この水冷却室７に移送され、水冷却室７において熱分解残さ１１の冷却が行われている間も、前段の熱分解炉１において新たな廃自動車１０の熱分解処理が行われている。
【００３２】
水冷却室７において冷却された熱分解残さ１１は、順次乾燥室８に移送され、乾燥室８において乾燥させる。これは、熱分解残さ１１に含まれている金属類の酸化・腐食を防止するためである。
乾燥室８には、乾燥用の熱源として上述した熱交換機４からの予熱空気が配管２７を介して導入され、室内は少なくとも１００℃以上、好ましくは１２０℃程度に昇温されている。乾燥の際に発生した水蒸気は排気塔８ａより排出される。排気塔８ａより排出される水蒸気の量は少量であるため、白煙は発生しない。
【００３３】
尚、図示しないが、乾燥を終えた熱分解残さ１１は、破砕機にて細断された後、選別行程を経て、鉄、非鉄金属、ガラス、炭化物等に選別される。熱分解残さ１１は乾燥室８において乾燥されているため、破砕処理、選別処理は容易であり、且つ、金属類の酸化・腐食が防止されるため、鉄類の回収率が向上すると共に、その分、廃棄処分されるスラグの量も低減されることになる。
【００３４】
以上、本実施形態による廃自動車の処理システムでは、熱分解炉１と水冷却室７を別体に設け、廃自動車１０の熱分解と熱分解残さ１１の冷却をバッチ処理にて行うことにより、熱分解炉１において熱分解と冷却を交互に行う場合のように、熱分解炉１の昇温と降温を繰り返し行うことがなくなり、炉内は常に高温状態に維持されている。よって、熱分解炉１の熱効率を大幅に改善できると共に、熱分解残さ１１の冷却期間中においても熱分解炉１において新たな熱分解を行うことが可能となり、これにより、廃自動車１０の処理効率を大幅に向上することができる。
【００３５】
また、熱分解残さ１１を熱容量の大きい水によって冷却することにより、窒素や空気等の気体によって冷却する場合に比べて冷却効率は大幅に向上し、急速冷却が可能になる。これにより、廃自動車１０を効率良く迅速に廃棄処理することが可能となる。
【００３６】
また、熱分解ガスの燃焼熱を利用して生成した予熱空気を乾燥室８の乾燥用熱源や、熱分解炉１のバーナ燃焼用空気や、白煙防止用の熱源等、様々な用途に利用することにより、効率的な熱リサイクルが実現でき、処理コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る廃自動車処理システムの概略構成を示す図。
【符号の説明】
【００３８】
１  熱分解炉
２  二次燃焼炉
４  熱交換機
６  煙突
７  冷却室（水冷却室）
７ａ  排気塔
８  乾燥室
１０  廃自動車
１１  熱分解残さ
２７  排気管（配管）
【図１】
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