(57)【要約】【課題】各種廃棄物が含まれて収集された廃棄物を用いて炭化処理を行うに際して、乾燥機による事前乾燥を行わなくとも炭化処理で発生する乾留ガスを適切に無害化できるとともに、良好な品質の炭化物を得ることのできる廃棄物の炭化設備を提供する。【解決手段】炭化炉１と焼却炉２とを備えて、収集された廃棄物の内、炭化に適した廃棄物１０ａは炭化炉１に投入されて炭化処理され、残った廃棄物１０ｂは焼却炉２に投入されて完全燃焼される。そして、炭化炉１で発生した乾留ガス２４と焼却炉２で発生した焼却排ガス２７を二次燃焼炉３で混合して完全燃焼させた後、その燃焼排ガス２９を大気３０に放出する。【選択図】　　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
収集された廃棄物の一部分を焼却するための焼却炉と、収集された廃棄物の残りの部分を炭化するための炭化炉とを備え、前記焼却炉で発生した焼却熱を前記炭化炉における廃棄物の加熱に利用するようにしたことを特徴とする廃棄物の炭化設備。
【請求項２】
収集された廃棄物の一部分を焼却するための焼却炉と、収集された廃棄物の残りの部分を炭化するための炭化炉とを備え、前記焼却炉で発生した焼却熱を前記炭化炉で発生した乾留ガスの完全燃焼のために利用するようにしたことを特徴とする廃棄物の炭化設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
一般廃棄物及び産業廃棄物などの廃棄物を炭化する廃棄物の炭化設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、廃棄物の炭化は廃棄物のリサイクルの有力な方法として注目されてきた。
【０００３】
一般に、廃棄物から工業的に炭化物を得るためには、図５に示した処理フローに従っている。
【０００４】
図５において、廃棄物１２が炭化物原料として炭化炉１に投入され、炭化処理される。その結果、炭化物２３が得られるとともに乾留ガス２７が発生する。発生した乾留ガス２７は二次燃焼炉３に送られる。二次燃焼炉３では、二次燃焼用空気２８を吹き込んで乾留ガス２７を完全燃焼させて無害化し、その排ガス２９をバグフィルター及びガス冷却装置を備えた排ガス処理装置４によって除塵及び冷却をして大気３０に放出する。なお、場合によっては、二次燃焼炉３の排ガス２９を炭化炉１の加熱用に利用した後に排ガス処理装置４を経由して大気３０に放出する。
【０００５】
その際に、炭化物原料としての廃棄物が水分の多い高水分廃棄物１１の場合には、予め乾燥機５を用いて２０％以下程度の含水率まで乾燥してから炭化炉１に投入する。これは、炭化炉１で発生した乾留ガス２７を完全燃焼して無害化した後大気に放出する必要があるが、二次燃焼炉３に入る乾留ガス２７の発熱量は炭化炉１に供給される原料の発熱量に大きく依存するために、高水分廃棄物１１をそのまま炭化炉１に投入すると、発生する乾留ガス２７の発熱量が小さくなり、二次燃焼炉３での完全燃焼用に油等の外部燃料が必要となってしまうからである。
【０００６】
なお、炭化炉１は２つの方式に大別され、部分燃焼式（あるいは、内熱式）と呼ばれる方式と、外熱式と呼ばれる方式がある。
【０００７】
図６に部分燃焼式炭化炉の断面図を示す。支持ローラ３９に支持されて回転するロータリーキルン３１の左端から、ホッパー３２に貯留されている炭化物原料１３がスクリューフィーダ３３によって投入される。ロータリーキルン３１の内壁には複数の空気吹き出し孔３５が設けられており、空気供給口３４から供給された炭化用空気２１が空気吹き出し孔３５から吹き出し、投入された炭化物原料１３の層を通過して、炭化物原料１３の一部分を燃焼させ、発生する熱で残りの炭化物原料１３を炭化させる。ロータリーキルン３１の右端には、固定フード３６が設けられており、上記の炭化処理によって得られた炭化物２３が固定フード３６の下方の取出し口３７から取り出される。一方、上記の炭化処理によって発生した乾留ガス２４は固定フード３６の上方の排気口３８から排出され、二次燃焼炉３に送られて無害化された後大気に放出される。
【０００８】
図７に外熱式炭化炉の断面図を示す。ロータリーキルン４１の左端から、ホッパー４２に貯留されている炭化物原料１３が投入される。投入された炭化物原料１３をロータリーキルン４１の外から加熱用熱源２２で加熱し、空気を遮断した状態で蒸し焼きにすることにより、炭化物２３を得る。その際に発生した乾留ガス２４は二次燃焼炉３に送られて無害化された後、炭化炉の加熱熱源として利用されてから大気に放出されるのが外熱式炭化炉では一般的である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の廃棄物の炭化処理においては、収集された廃棄物に高水分廃棄物が含まれている場合には、高水分廃棄物を事前乾燥するために大型の乾燥機が必要である。乾燥機は低温度で運転されるために、材料が腐食し易い。また、乾燥機の運転にガスや油等の外部燃料の使用が必要な場合が多い。そして、乾燥機を用いることで、炭化処理システムが複雑になってしまう。
【００１０】
また、従来の廃棄物の炭化処理においては、収集された廃棄物に有害物質や塩分を多量に含む廃棄物が混入している場合には、得られる炭化物にも有害物質や塩分が多量に含まれるようになり、炭化物が低品位なものとなる。
【００１１】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、各種廃棄物が含まれて収集された廃棄物を用いて炭化処理を行うに際して、乾燥機による事前乾燥を行わなくとも乾留ガスを適切に無害化できるとともに、良好な品質の炭化物を得ることのできる廃棄物の炭化設備を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
【００１３】
［１］収集された廃棄物の一部分を焼却するための焼却炉と、収集された廃棄物の残りの部分を炭化するための炭化炉とを備え、前記焼却炉で発生した焼却熱を前記炭化炉における廃棄物の加熱に利用するようにしたことを特徴とする廃棄物の炭化設備。
【００１４】
［２］収集された廃棄物の一部分を焼却するための焼却炉と、収集された廃棄物の残りの部分を炭化するための炭化炉とを備え、前記焼却炉で発生した焼却熱を前記炭化炉で発生した乾留ガスの完全燃焼のために利用するようにしたことを特徴とする廃棄物の炭化設備。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施形態を図１に示す。
【００１６】
本発明の第１の実施形態に係る廃棄物の炭化設備は、部分燃焼式の炭化炉１と焼却炉２とを備えている。収集された廃棄物は、炭化炉１に投入される廃棄物１０ａと焼却炉２に投入される廃棄物１０ｂに分けられる。炭化炉用廃棄物１０ａには木屑を中心とした炭化原料にふさわしい物を選ぶ。焼却用廃棄物１０ｂには厨芥、その他の残分を使う。炭化炉１に投入された廃棄物１０ａは、炭化用空気２１が吹き込まれて炭化処理され、炭化物２３が得られるとともに、乾留ガス２４が発生する。発生した乾留ガス２４は二次燃焼炉３に導かれる。一方、焼却炉２に投入された廃棄物１０ｂは、焼却用空気２５が吹き込まれて完全燃焼され、焼却灰２６と焼却排ガス２７が発生する。発生した焼却排ガス２７も二次燃焼炉３に導かれる。二次燃焼炉３では、炭化炉１で発生した乾留ガス２４と焼却炉２で発生した焼却排ガス２７が混合され、二次燃焼用空気２８が吹き込まれて二次燃焼が行われる。二次燃焼炉３からの二次燃焼排ガス２９は、バグフィルター及びガス冷却装置を備えた排ガス処理装置４によって除塵及び冷却をされて大気３０に放出される。
【００１７】
この実施形態においては、炭化炉１で発生した乾留ガス２４は発熱量が１０００ｋａｌ／Ｎｍ３以下の難燃焼性のものであるが、焼却炉２からの高温（９００℃）の完全燃焼排ガス２７と混合することによって完全燃焼できるようになる。また、炭化物２３は有害物質、塩分などが極めて少ない安全なものが得られる。なお、この実施形態は、炭化炉と燃焼炉をほぼ同じ規模にするのが好ましい。
【００１８】
本発明の第２の実施形態を図２に示す。
【００１９】
本発明の第２の実施形態に係る廃棄物の炭化設備は、比較的大規模な部分燃焼式の炭化炉１と比較的小規模な焼却炉２とを備えている。収集された廃棄物は、前記の第１の実施形態と同様に、炭化炉１に投入される廃棄物１０ａと焼却炉２に投入される廃棄物１０ｂに分けられる。炭化炉用廃棄物１０ａには木屑を中心とした炭化原料にふさわしい物を選ぶ。焼却用廃棄物１０ｂには厨芥、その他の残分を使う。焼却炉２に投入された廃棄物１０ｂは、焼却用空気２５が吹き込まれて完全燃焼され、焼却灰２６と焼却排ガス２７が発生する。発生した焼却排ガス２７は炭化炉１に導入され、加熱熱源として利用される。一方、炭化炉１に投入された廃棄物１０ａは、炭化用空気２１が吹き込まれて炭化処理され、炭化物２３が得られるとともに、乾留ガス２４が発生する。乾留ガス２４は、二次燃焼炉３に導かれ、二次燃焼用空気２８が吹き込まれて二次燃焼が行われる。二次燃焼炉３からの排ガス２９は、バグフィルター及びガス冷却装置を備えた排ガス処理装置４によって除塵及び冷却をされて大気３０に放出される。
【００２０】
この実施形態においては、焼却炉２からの高温の完全燃焼排ガス２７を加熱熱源として利用することにより、炭化炉１から発生する乾留ガス２８の高カロリー化が図られ、二次燃焼炉３での完全燃焼が可能となる。
【００２１】
本発明の第３の実施形態を図３に示す。
【００２２】
本発明の第３の実施形態に係る廃棄物の炭化設備は、比較的小規模な部分燃焼式の炭化炉１と比較的大規模な焼却炉２とを備えている。収集された廃棄物は、前記の第１の実施形態と同様に、炭化炉１に投入される廃棄物１０ａと焼却炉２に投入される廃棄物１０ｂに分けられる。炭化炉用廃棄物１０ａには木屑を中心とした炭化原料にふさわしい物を選ぶ。焼却用廃棄物１０ｂには厨芥、その他の残分を使う。炭化炉１に投入された廃棄物１０ａは、外部より間接的に加熱されて炭化処理され、炭化物２３が得られるとともに乾留ガス２４が発生する。発生した乾留ガス２４は、焼却炉２に導入される。一方、焼却炉２に投入された廃棄物１０ｂは、焼却用空気２５が吹き込まれて完全燃焼され、焼却灰２６と焼却排ガス２７が発生する。発生した焼却排ガス２７は、バグフィルター及びガス冷却装置を備えた排ガス処理装置４によって除塵及び冷却をされて大気３０に放出される。
【００２３】
この実施形態においては、炭化炉１から発生する乾留ガス２８は、焼却炉２で完全燃焼されて無害化される。したがって、乾留ガス２８を二次燃焼するための二次燃焼炉は不要である。
【００２４】
本発明の第４の実施形態を図４に示す。
【００２５】
本発明の第４の実施形態に係る廃棄物の炭化設備は、外燃式の炭化炉１と焼却炉２とを備えている。収集された廃棄物は、炭化炉１に投入される廃棄物１０ａと焼却炉２に投入される廃棄物１０ｂに分けられる。炭化炉用廃棄物１０ａには木屑を中心とした炭化原料にふさわしい物を選ぶ。焼却用廃棄物１０ｂには厨芥、その他の残分を使う。炭化炉１に投入された廃棄物１０ａは、炭化用空気２１が吹き込まれて炭化処理され、炭化物２３が得られるとともに、乾留ガス２４が発生する。発生した乾留ガス２４は二次燃焼炉３に導かれる。一方、焼却炉２に投入された廃棄物１０ｂは、焼却用空気２５が吹き込まれて完全燃焼され、焼却灰２６と焼却排ガス２７が発生する。発生した焼却排ガス２７も二次燃焼炉３に導かれる。二次燃焼炉３では、炭化炉１で発生した乾留ガス２４と焼却炉２で発生した焼却排ガス２７が混合され、二次燃焼用空気２８が吹き込まれて二次燃焼が行われる。二次燃焼炉３からの二次燃焼排ガス２９は、炭化炉１の外熱熱源として利用された後、バグフィルター及びガス冷却装置を備えた排ガス処理装置４によって除塵及び冷却をされて大気３０に放出される。
【００２６】
この実施形態においては、炭化炉１で発生した乾留ガス２４は発熱量が１０００ｋａｌ／Ｎｍ３以下の難燃焼性のものであるが、焼却炉２からの高温（９００℃）の完全燃焼排ガス２７と混合することによって完全燃焼できるようになる。また、炭化物２３は有害物質、塩分などが極めて少ない安全なものが得られる。さらに、二次燃焼炉３からの二次燃焼排ガス２９が炭化炉１の外熱熱源として有効利用される。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は、各種廃棄物が含まれて収集された廃棄物を用いて炭化処理を行うに際して、収集された廃棄物の一部を焼却する焼却炉を炭化炉に併設し、焼却炉の燃焼熱を利用するようにしているので、高水分廃棄物が含まれていても、乾燥機による事前乾燥を行わずに、乾留ガスを適切に無害化できるとともに、良好な品質の炭化物を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の説明図である。
【図２】本発明の第２の実施形態の説明図である。
【図３】本発明の第３の実施形態の説明図である。
【図４】本発明の第４の実施形態の説明図である。
【図５】従来技術の説明図である。
【図６】部分燃焼式炭化炉の説明図である。
【図７】外燃式炭化炉の説明図である。
【符号の説明】
１　炭化炉
２　焼却炉
３　二次燃焼炉
４　排ガス処理装置
１０ａ　炭化炉用廃棄物
１０ｂ　焼却用廃棄物
２１　炭化用空気
２３　炭化物
２４　乾留ガス
２５　焼却用空気
２６　焼却灰
２７　焼却炉排ガス
２８　二次燃焼用空気
２９　二次燃焼排ガス
３０　大気
【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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