(57)【要約】【課題】自動車シュレッダーダストやタイヤ等の鉄、塩ビ、ゴムを含む廃棄物の熱分解時の脱塩素や脱硫黄の処理を簡易にかつ安価に行える方法を提供し、併せて、資源を有効利用できる方法を提供する。【解決手段】廃棄物を焼却、抑制燃焼、外部からの間接加熱のいずれかの方法により熱分解する廃棄物熱分解処理方法において、前記廃棄物とともに、生石灰、消石灰、炭酸カルシウムの１種または２種以上を含む石灰系物質を供給して熱分解し、該熱分解後の残さを製鉄工程の副原料として使用することを特徴とする廃棄物の熱分解処理方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物を焼却、抑制燃焼、外部からの間接加熱のいずれかの方法により熱分解する廃棄物熱分解処理方法において、
前記廃棄物とともに、生石灰、消石灰、炭酸カルシウムの１種または２種以上を含む石灰系物質を供給して熱分解し、
該熱分解後の残さを製鉄工程の副原料として使用することを特徴とする廃棄物の熱分解処理方法。
【請求項２】
前記熱分解の処理温度が５００〜７６０℃であることを特徴とする請求項１に記載の廃棄物の熱分解処理方法。
【請求項３】
前記石灰系物質の平均粒径が１ｍｍ以下の粉状であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の廃棄物の熱分解処理方法。
【請求項４】
前記熱分解後の残さを溶銑脱硫の副原料として使用することを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の廃棄物の熱分解処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物の熱分解処理方法に関する。
具体的には、例えば、自動車シュレッダーダストやタイヤ等の鉄、塩ビ、ゴムを含む廃棄物の熱分解処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車シュレッダーダストは廃棄自動車のリサイクル処理時に発生し、自動車重量に対して２０〜３０％を占め、資源循環を阻害している。
このシュレッダーダストの構成素材は、鉄、銅、亜鉛、アルミなど金属類、プラスチック類、ゴム類、ガラス類、繊維類と多様であり、種種の元素を含有している。また、同様に都市ゴミなども、多様な元素を含有している。
いずれも、塩化ビニル起因等による塩素、さらには硫黄といった環境負荷物質を不可避的に含有しており、これらの廃棄物の処理が大きな環境問題となっている。
【０００３】
そこで、塩素化合物を多量に含有する廃棄物の処理法として、従来から種々の方法が提案されている。
例えば、特開平７−５５１２１号公報、特開平８−２７８０１５号公報には廃棄物から塩素分を除去する方法が開示されている。その骨子は、廃棄物から塩素分を除去する脱塩素分解工程と、脱塩素後の廃棄物を完全燃焼する可燃物燃焼工程とからなる。
しかしながら、この方式では、処理が２段となり、設備費が膨大となるという問題点があった。
【０００４】
一方、廃棄物起因の塩素や硫黄を除去する方式として、特開平７−１１９９３９号公報が開示されている。該公報には、プラスチックを含む廃棄物にＣａ化合物を加え廃棄物中の塩素をＣａと反応させて処理するプラスチックを含む廃棄物の熱分解、あるいは燃焼、もしくはガス化処理方法において、Ｃａ化合物の水溶液をプラスチックを含む廃棄物に噴霧することによって、Ｃａ化合物の添加を行う処理方法が述べられている。
しかし、この方法では、水溶液状のカルシウム化合物を準備し、かつ噴霧機構を設ける必要があり、設備投資負荷が大きいうえ、操業方法も複雑になるという問題点があった。
また、一般に、燃焼排ガス中にカルシウム化合物の微粉を添加して塩素や硫黄と反応せしめた後に該微粉を回収する方式が知られているが、集塵装置が必要で、設備費ならびに運転費用等が高価になるという問題点があった。
【０００５】
さらに、特開平６−１４５７３５号公報には、廃棄物溶融炉にスラグと、必要により石灰石、珪酸塩系砕石などからなる塩基度調整剤を投入し、排ガス中のＮＯｘ、ＳＯｘの低減を図ると共に、安定した組成スラグにして資源化する方法が開示されている。
しかし、この方法は、溶融したスラグの品質を向上させる方法であって、本発明のように、廃棄物を溶融させないで熱分解させた残さを製鉄工程の副原料として使用する方法とは処理プロセスが全く異なるものである。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−５５１２１号公報
【特許文献２】特開平８−２７８０１５号公報
【特許文献３】特開平７−１１９９３９号公報
【特許文献４】特開平６−１４５７３５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の方法では、廃棄物の熱分解処理等で脱塩素や脱硫黄をする際の設備費や処理費用が高価になる問題、さらには処理後の産物の付加価値を向上するという課題が解決できていなかった。
そこで、本発明は、自動車シュレッダーダストやタイヤ等の鉄、塩ビ、ゴムを含む廃棄物の熱分解時の脱塩素や脱硫黄の処理を簡易にかつ安価に行える方法を提供し、併せて、資源を有効利用できる方法を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述のような従来技術の問題点を解決し、自動車シュレッダーダストやタイヤ等の鉄、塩ビ、ゴムを含む廃棄物の熱分解時に塩素および／または硫黄を同時に除去するとともに、その副産物である残さを製鉄工程に使用する脱硫剤として安価に処理することにより脱塩素や脱硫黄の処理を簡易にかつ安価に行える方法を提供し、併せて、資源を有効利用できる方法を提供するものであり、その要旨とするところは特許請求の範囲に記載した通りの下記内容である。
【０００９】
（１）廃棄物を焼却、抑制燃焼、外部からの間接加熱のいずれかの方法により熱分解する廃棄物熱分解処理方法において、
前記廃棄物とともに、生石灰、消石灰、炭酸カルシウムの１種または２種以上を含む石灰系物質を供給して熱分解し、
該熱分解後の残さを製鉄工程の副原料として使用することを特徴とする廃棄物の熱分解処理方法。
（２）前記熱分解の処理温度が５００〜７６０℃であることを特徴とする（１）に記載の廃棄物の熱分解処理方法。
（３）前記石灰系物質の平均粒径が１ｍｍ以下の粉状であることを特徴とする（１）または（２）に記載の廃棄物の熱分解処理方法。
（４）前記熱分解後の残さを溶銑脱硫の副原料として使用することを特徴とする（１）乃至（３）に記載の廃棄物の熱分解処理方法。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について、図１を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明における廃棄物の熱分解処理方法の実施形態の一例を示すプロセスフローを示す図である。
まず、廃自動車などから発生するシュレッダーダストやタイヤ等の鉄、塩ビ、ゴムを含む廃棄物とともに、生石灰、消石灰、炭酸カルシウムの１種または２種以上を含む石灰系物質を供給し、熱分解する（Ｓ−１）。
この熱分解によって、廃棄物を炭化処理し、揮発成分を蒸発させて、ガス、油類を生成することができる。
【００１１】
この際、廃棄物とともに供給される石灰系物質のＣａＯが、塩素や硫黄分と反応して固定化するため、生成するガスや油類に塩素や硫黄分が移行しないので、クリーンなガスや油類を生成することができる。
特に、塩素はダイオキシンを発生させる元素であり、従来は、生成したガスや油類中のダイオキシンを無害化するために、１２００℃程度の高温に加熱して分解した後、急冷することによってダイオキシンを再合成させない方法が行われていたが、本発明によれば、塩素分自体がガスや油類に移行しないので、このような処理を必要としない。
本発明における熱分解の方法は、廃棄物を蒸し焼きして炭化できればよく、焼却、抑制燃焼、外部からの間接加熱のいずれかの方法による。
ここに焼却とは、廃棄物自体を直接燃焼させることをいい、抑制燃焼とは空気不足燃焼として部分燃焼させて還元性ガスを発生させることをいい、外部からの間接加熱とは、例えば、外熱式ロータリーキルン等を用いて間接的に加熱して高カロリーガスを発生させることをいう。
【００１２】
また、熱分解の処理温度は、５００〜７６０℃が好ましい。
５００℃未満では、廃棄物中の揮発成分が十分蒸発しないためガスや油類の発生比率が低くなるうえ、７６０℃超では、例えば、鋼製の外熱式ロータリーキルン等の加熱設備の耐用温度を超えてしまうからである。
次に、篩い分け等によって、金属類を分離する（Ｓ−２）。
分離された鉄分などの金属類は、製鉄原料等として再資源化することができる。
前記の篩い分けによって残った残さは、例えば、溶銑の脱硫剤など、製鉄工程の副原料として利用され、鉄鋼製品および路盤材やセメントなどに用いられるスラグを製造することができる（Ｓ−３）。
廃棄物とともに供給する生石灰、消石灰、炭酸カルシウムの１種または２種以上を含む石灰系物質は、前述のように硫黄分を固定化するため、この石灰系物質を含む残さを溶銑の脱硫剤などに利用することによって、脱硫黄の処理を簡易にかつ安価に行うことができる。
【００１３】
また、前記石灰系物質の平均粒径が１ｍｍ以下の粉状であることが好ましい。
従来から使用されている代表的な溶銑脱硫剤の平均粒径が１ｍｍ以下なので、これと同等のサイズとすることによって従来の脱硫剤との代替を容易にすることができる。
なお、廃棄物とともに供給する石灰系物質が不足する場合には、脱硫の際に適宜、追加することが好ましい。
また、残さ中に含まれる塩素は、製鉄プロセスにて発生するスラグの流動性を高める働きを有しており、生産効率を向上させることができる。
このようにして、自動車シュレッダーダストやタイヤ等の鉄、塩ビ、ゴムを含む廃棄物は、熱分解されてクリーンなガスや油類となり、残った残さは製鉄工程の副原料として使用することができるので、脱塩素や脱硫黄の処理を簡易にかつ安価に行える方法を提供し、併せて、資源を有効利用できる方法を提供することができる。
【００１４】
【実施例】
内径９００ｍｍ長さ６０００ｍｍの外熱式ロータリーキルンを用いて、４００から８００℃にて外径５０ｍｍ程度の塩素および硫黄を含むシュレッダーダストとタイヤの複合廃棄物の熱分解実験を行った。廃棄物の供給速度は１９０ｋｇ／ｈｒである。
平均粒径が１ｍｍ以下の石灰系物質（生石灰）は１５ｋｇ／ｈｒでキルンへ供給した。
この実験の結果、熱分解処理温度５００〜７６０℃の範囲でガス側の脱塩素率が７０％以上となることが判明した。これは塩素がカルシウムと反応する速度と反応生成物が分解する反応との相互作用で表される。また、ガス中のＳも９０％程度除去されていることが判明した。
このように、熱分解により生成したガスおよび油類中の塩素や硫黄分が除去できるのは、石灰系物質のＣａＯと塩素や硫黄が反応し、残さ側へ固定化できているためと考えられる。
また、本実施例にて製造した石灰系物質を含む残さは、溶銑脱硫剤として使用することにより、溶鋼中の硫黄分を固定化して除去する性能に優れていることが確認された。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、例えば、自動車シュレッダーダストやタイヤ等の鉄、塩ビ、ゴムを含む廃棄物の熱分解時に塩素および／または硫黄を同時に除去するとともに、その副産物である残さを製鉄工程に使用する脱硫剤として安価に処理することにより脱塩素や脱硫黄の処理を簡易にかつ安価に行える方法を提供し、併せて、資源を有効利用できる方法を提供することができるなど、産業上有用な著しい効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における廃棄物の熱分解処理方法の実施形態の一例を示すプロセスフローを示す図である。
【図１】
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