(57)【要約】【課題】熱分解ガスの排出設備の複雑化を招いたりすることなく高沸点物質の付着や閉塞を防止するとともに低コストで処理物Ｗに多くの熱量を与え、カーシュレッダーダスト等の処理物を熱分解処理する場合でも安定した処理を促す。【解決手段】横置きされた中心軸Ｏ回りに回転可能な円筒状の内筒２の外周に二重管状に外筒３が配設されたキルン本体１を備え、これら内筒２と外筒３との間の空間に加熱媒体Ｈを供給することにより、内筒２内に供給されて中心軸Ｏ方向に送り出される有機物を含有した処理物Ｗを加熱して熱分解処理する外熱キルンにおいて、キルン本体１に、内筒２内に酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給手段１７を備え、熱分解によって生成された処理物Ｗ中の有機物の炭化物および／または可燃性ガスを酸素含有ガスによって燃焼させる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
横置きされた中心軸回りに回転可能な円筒状の内筒の外周に二重管状に外筒が配設されたキルン本体を備え、これら内筒と外筒との間の空間に加熱媒体を供給することにより、上記内筒内に供給されて上記中心軸方向に送り出される有機物を含有した処理物を加熱して熱分解処理する外熱キルンにおいて、上記キルン本体には、上記内筒内に酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給手段が備えられていることを特徴とする外熱キルン。
【請求項２】
上記キルン本体には、上記内筒内に燃料を供給する燃料供給手段が備えられていることを特徴とする請求項１に記載の外熱キルン。
【請求項３】
上記キルン本体にはさらに、上記内筒内に熱風を吹き込むバーナーが備えられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の外熱キルン。
【請求項４】
上記酸素含有ガスとして、酸素、酸素富化空気、空気、および酸素を含有する燃焼排ガスのうちの１種が供給可能とされていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の外熱キルン。
【請求項５】
上記酸素含有ガスの供給量が、上記キルン本体の内筒から排出される排ガス温度に基づいて調整可能とされていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の外熱キルン。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の外熱キルンによる処理物の熱分解処理方法であって、熱分解によって生成された上記処理物中の有機物の炭化物および／または可燃性ガスを、上記酸素含有ガスによって燃焼させることを特徴とする外熱キルンによる処理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、有機物を含有する廃棄物等の処理物の熱分解処理の用に供される外熱キルン、および該外熱キルンによる処理物の熱分解処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
昨今、例えばカーシュレッダーダストのような有機物を含有する廃棄物を、単に焼却処理するのではなく熱分解して炭化物や可燃性ガスを生成し、これらを燃料や工業原料として有効利用しようとする試みが行われている。ここで、このような廃棄物等の処理物を熱分解する熱分解炉としては、例えば特開２００１−２６３６２５号公報に提案されているような外熱キルンや流動炉、あるいはシャフト炉などの形式のものがあるが、その中でも外熱キルンは、そのキルン本体が、横置きされた中心軸回りに回転可能な円筒状の内筒と、この内筒の外周に二重管状に配設される外筒とを備え、上記内筒内に供給されて上記中心軸方向に送り出される処理物を、これら内外筒間の空間に供給した加熱媒体によって加熱して熱分解処理するものであり、一般的には構造が簡単で運転所用動力が少なくて済むという利点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、その一方で、このような従来の一般的な外熱キルンによって特に上記カーシュレッダーダストのような廃棄物を熱分解しようとした場合、カーシュレッダーダストにはゴム製のタイヤやプラスチック類が多く含まれていて、熱分解によって生成される熱分解ガス中の可燃性ガスでは高沸点物質（タール分）が多く含まれることとなるため、かかる熱分解ガスがその排出設備において冷却されたりすると、この高沸点物質が上記排出設備の導管内やキルン本体の内筒内で液化あるいは固化して付着や閉塞を生じ、熱分解ガスの排出が困難となってキルンの安定した運転を阻害したり運転不可能となったりするという問題を生じる。しかして、このような高沸点物質による排出設備の付着や閉塞を防ぐためには、例えば上記公報に記載のように排出設備の導管に電気ヒータを巻き付けて外側から加熱保温したり該導管に高温ガスの配管を接続して熱分解ガスを加熱したりしなければならず、排出設備の複雑化を招いて外熱キルンの構造が簡単であるという特長を損なう結果となる。また、キルン本体の内筒内においても、部分的に温度が低い箇所があったりすると、その箇所で上記高沸点物質が処理物とともに付着を生じ、これによって処理物の内筒内での送り出しが堰き止められて閉塞を生じるという問題があり、このようなキルン本体内での付着や閉塞は、上記公報に記載の手段では防止することはできない。一方、このような高沸点物質自体の生成を抑えるのに、例えば熱分解温度を高くしたり、塩化亜鉛、塩化カルシウム、リン酸等の熱分解促進剤を添加したりする方法もあるが、経済的ではない。
【０００４】
さらに、このような一般的な外熱キルンによる加熱は、上述のように内外筒間の空間に供給された加熱媒体により内筒を介してその内部の処理物を加熱する間接加熱であるため、伝熱係数が小さく、処理物に多くの熱量を与えるには、内筒を大径として伝熱面積を増大させたり、内筒内にさらに間接加熱管を多数設置して多管式外熱キルンとしたりしなければならず、いずれも設備コストが著しく高騰して経済的ではないという問題もある。
【０００５】
本発明は、このような背景の下になされたもので、熱分解ガスの排出設備の複雑化を招いたりすることなく、この排出設備やその導管内等における高沸点物質の付着や閉塞を防止することが可能で、しかも低コストで処理物に多くの熱量を与えることができる外熱キルンを提供し、またかかる外熱キルンを用いて、カーシュレッダーダスト等の処理物を熱分解処理する場合でも安定した処理を促すことが可能な処理物の熱分解処理方法を提供することを第１の目的とし、さらにはキルン本体内の高沸点物質による付着や閉塞をも防止可能な外熱キルン、および該外熱キルンによる処理物の熱分解処理方法を提供することを第２の目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して、まず上記第１の目的を達成するために、本発明の外熱キルンは、横置きされた中心軸回りに回転可能な円筒状の内筒の外周に二重管状に外筒が配設されたキルン本体を備え、これら内筒と外筒との間の空間に加熱媒体を供給することにより、上記内筒内に供給されて上記中心軸方向に送り出される有機物を含有した処理物を加熱して熱分解処理する外熱キルンにおいて、上記キルン本体に、上記内筒内に酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給手段を備えたことを特徴とし、また本発明の熱分解処理方法は、このような外熱キルンによる処理物の熱分解処理方法であって、熱分解によって生成された上記処理物中の有機物の炭化物および／または可燃性ガスを、上記酸素含有ガスによって燃焼させることを特徴とする。すなわち、本発明によれば、このように酸素含有ガス供給手段からキルン本体の内筒内に供給された酸素含有ガスにより、この内筒内での処理物の熱分解処理によって生成された炭化物および／または可燃性ガスを該内筒内で燃焼させることで、この内筒内を高温にして排出される熱分解ガス自体も高温に維持することができるので、この熱分解ガスの排出設備には何等複雑な構造を要することなく、その導管や内筒内における高沸点物質の液化あるいは固化による付着、閉塞を防ぐことができる。また、こうして内筒内が高温とされることにより、内筒を大径化したり多管式としたりすることもなく処理物への加熱量の増大を図ることも可能となる。
【０００７】
ここで、上記キルン本体に、上記内筒内に燃料を供給する燃料供給手段をも備えるようにすれば、上記酸素含有ガスによる炭化物や可燃性ガスの燃焼に加えてこの燃料の燃焼によっても内筒内を高温として熱分解ガスを加熱することができ、一層確実な付着や閉塞の防止と処理物の加熱量の増大とを促すことができる。また、上記第２の目的を達成するために、本発明の外熱キルンでは、上記キルン本体にさらに、上記内筒内に熱風を吹き込むバーナーを備えたことを特徴としている。従って、このような外熱キルンによる処理物の熱分解処理方法においては、このバーナーから吹き込まれた熱風によって内筒内をさらに高温に維持することができるので、この内筒から排出される熱分解ガス温度をより高温とすることができるのは勿論、該内筒内においての高沸点物質による付着や閉塞をも確実に防止することが可能となる。なお、上記酸素含有ガスとしては、酸素、酸素富化空気、空気、および酸素を含有する燃焼排ガスのうちの１種を供給可能とすればよいが、生成された可燃性ガスを工業材料として利用する場合には、酸素含有ガスの酸素濃度は高い方が望ましい。さらに、上記酸素含有ガスの供給量を、上記キルン本体の内筒から排出される排ガス温度に基づいて調整可能とすれば、付着や閉塞を生じることのない最適な供給量で酸素含有ガスを供給することが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の外熱キルンの一実施形態を示すものである。本実施形態においてキルン本体１は、略円筒状の内筒２とこの内筒２よりも大径で長さの短いやはり略円筒状の外筒３とを備えた二重管構造とされ、すなわちこの外筒３が内筒２と互いの中心軸Ｏを同軸としてこの内筒２の外周に配設されていて、内筒２の両端部は外筒３の両端部から突出させられた状態とされている。なお、この外筒３から突出した内筒２の両端部の外周には中心軸Ｏ回りに環状をなすリング４，４が突設されるととともに、このうち一方の端部（図１において左側の端部）の外周にはさらに環状にギア５が設けられている。
【０００９】
しかして、こうして構成されたキルン本体１は、上記中心軸Ｏが内筒２の上記一方の端部側から他方の端部（図１において右側の端部）側に向かうに従い僅かに下向きとなるように傾斜させられた状態で横置きとされ、上記リング４，４がそれぞれ一対のローラ６…上に載置されるとともに上記ギア５が電動機等の回転駆動手段７のギア７Ａに噛合させられることにより、内筒２が中心軸Ｏ回りに回転可能に支持される一方、外筒３は回転不可能に固定されて支持される。また、外筒３の両端部とこの両端部から突出した内筒２の外周との間は、内筒２の回転を許容した状態で内外筒２，３間の空間を気密に保持可能にガスシールされており、この空間には、外筒３の他方の端部側に設けられた熱風入口８Ａから加熱媒体として熱風Ｈが供給可能とされて、この熱風Ｈは上記空間内を周方向に満たしつつ外筒３の一方の端部側に流れて、この外筒３の一方の端部側に設けられた熱風出口８Ｂから排出される。なお、この空間内を流れる熱風Ｈの流速を上げるために、該空間内に螺旋状のフィン等の構造物を設置して、熱風Ｈを中心軸Ｏ回りに旋回させながら一方の端部側に流すようにしてもよい。
【００１０】
また、内筒２の上記一方の端部には、その中心軸Ｏの延長線上に、カーシュレッダーダスト等の廃棄物より成る有機物を含有した処理物Ｗの供給手段としてスクリュウフィーダ９が備えられるとともに、このスクリュウフィーダ９の上方には内筒２内に熱風を吹き込むバーナー１０が備えられる一方、内筒２の上記他方の端部にはボックス状の出口チャンバー１１が備えられており、これらスクリュウフィーダ９およびバーナー１０と出口チャンバー１１とは、上記外筒３と同様に回転不可能に固定されて支持され、かつ内筒２に対してその回転を許容した状態で該内筒２内を気密に保持可能にガスシールされている。なお、上記バーナー１０は、本実施形態では灯油等の燃料を酸素含有ガスによって噴射させて燃焼させることにより上記熱風を吹き込む構成とされている。また、出口チャンバー１１の上部には内筒２内における熱分解で生成された熱分解ガスの排気口１２が設けられていて、この排気口１２には導管１３を介してサイクロン等の排出設備１４が接続されており、この排出設備１４において熱分解ガスは除塵等の処理をされた後に導管１５から排出され、可燃性ガス成分が回収される。一方、出口チャンバー１１の下部には、内筒２内の熱分解で生成された炭化物と不燃物との混合物の排出口１６が設けられている。
【００１１】
そして、上記キルン本体１にはさらに、上記内筒２内に酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給手段が備えられている。この酸素含有ガス供給手段は、本実施形態では上記出口チャンバー１１を通して内筒２内に上記他方の端部側から挿通させられた酸素含有ガスの供給管１７であり、この供給管１７は、内筒２の内壁に固定されて取り付けられて該内筒２と一体に回転可能とされ、その一端部（図１において左側の端部）は内筒２の中心軸Ｏ方向中程で内周側に曲折させられて中心軸Ｏに対する径方向内側にこの中心軸Ｏに向けて酸素含有ガスを噴出可能とされるとともに、その他端部（図１において右側の端部）は出口チャンバー１１内でやはり内周側に曲折させられた後、中心軸Ｏに沿って上記他方の端部側に延びるように延長させられ、出口チャンバー１１のこの他方の端部側の壁部を貫通して固定されたロータリージョイント１８に回転自在に接続されている。しかして、このロータリージョイント１８に、酸素、酸素富化空気、空気、および酸素を含有する燃焼排ガスのうちの１種が上記酸素含有ガスとして制御弁１９を介して導管２０により供給されることにより、上記供給管１７を通して内筒２内にこの酸素含有ガスが供給可能とされている。なお、この供給管１７の出口チャンバー１１への貫通部にはグランドシール等のシール構造２１によりガスシールが施されて、固定された出口チャンバー１１に対して供給管１７が回転可能かつ内筒２から気密に保持された出口チャンバー１１内をさらに気密に保持可能とされている。
【００１２】
さらに、上記ロータリージョイント１８には、制御弁２２を介して導管２３により灯油等の燃料が供給可能とされていて、上記酸素含有ガスとともに供給管１７から内筒２内にこの燃料が吹き込み可能とされている。従って、上記供給管１７は、本実施形態における燃料供給手段も兼ねることとなる。また、酸素含有ガスを供給する導管２０に設けられた上記制御弁１９は、ガス排出設備１４の上記導管１５に備えられた温度計２４に接続されて、その温度検出結果に基づき制御可能とされている。なお、この温度計２４による温度検出結果に基づいて、上記燃料を供給する導管２３設けた制御弁２２も制御可能とするようにしてもよい。
【００１３】
次に、このように構成された外熱キルンにより上記カーシュレッダーダスト等の処理物Ｗを処理する場合の、本発明の処理方法の一実施形態について説明すると、処理物Ｗは上記スクリュウフィーダ９によって内筒２内にその上記一方の端部側から供給され、この内筒２の回転と傾斜とにより他方の端部側に送り出されつつ、上記熱風入口８Ａから内外筒２，３間の空間に供給された熱風Ｈにより内筒２の壁部を介して加熱され、処理物Ｗ中の有機物が熱分解される。そして、この熱分解によって生じた熱分解ガスは、他方の端部側に設けられた出口チャンバー１１の排気口１２から導管１３を介して排出設備１４に排出されて除塵等がなされ、さらに導管１５から排出されて可燃性ガス成分が回収される一方、熱分解で生じた炭化物と不燃物は排出口１６から排出される。
【００１４】
しかして、この内筒２内における熱分解において生じた熱分解ガスが内筒２内や導管１３内、あるいは排出設備１４において冷却されると、その温度変化は、上記排出設備１４の導管１５に備えられた温度計２４により検出されるので、例えばこの温度計２４により測定される熱分解ガスの温度が、高沸点物質が液化あるいは固化する温度である６００℃以下となった場合には、上記制御弁１９を開いて導管２０からロータリージョイント１８を介し、酸素含有ガス供給手段としての供給管１７により内筒２内に酸素含有ガスを供給する。すると、熱分解によって生成された上記処理物Ｗ中の有機物の炭化物、または可燃性ガス、あるいはこれら炭化物と可燃性ガスとの双方が、この酸素含有ガスによって内筒２内で燃焼させられ、これにより熱分解ガス自体が加熱されてその温度が上昇させられるので、該熱分解ガスに含まれる高沸点物質の温度も上昇し、その液化や固化が防止される。
【００１５】
従って、上記構成の外熱キルンおよび該外熱キルンを用いたこのような構成の処理物Ｗの処理方法によれば、こうして熱分解ガス自体が内筒２内で加熱されて昇温させられることにより、導管１３，１５に電気ヒータを巻き付けたり高温ガスの導管を接続したりせずとも、また熱分解温度自体を上昇させたり熱分解促進剤を要したりせずとも、上記高沸点物質の液化や固化によるこれら導管１３，１５や排出設備１４での付着、閉塞を抑制することができ、処理物Ｗが上述のように有機物含有量の多いカーシュレッダーダストのような廃棄物であっても、安定した熱分解による処理を図ることができる。また、こうして酸素含有ガスによって可燃性ガスや炭化物が燃焼させられることにより、内筒２内に供給された処理物Ｗに、キルン本体１の内外筒２，３間の空間に供給される熱風Ｈから内筒２を介して間接的に与えられる熱量に加えて、より多くの熱量を与えることが可能となるので、この熱量を確保するために内外筒２，３を大径化してキルン本体１の大型化を招いたり、内筒２内に間接加熱管を設置してキルン本体１の構造の複雑化を招いたりして、結果的に設備コストが高騰するようなこともなく、よりコンパクトで低コストの外熱キルンを提供することができる。
【００１６】
一方、本実施形態の外熱キルンでは、内筒２内に酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給手段としての上記供給管１７が、この内筒２内に燃料を供給する燃料供給手段をも兼ねており、制御弁２２を開くことによって導管２３からロータリージョイント１８を介して酸素含有ガスとともに燃料を内筒２内に供給して燃焼させることができる。従って、例えば熱分解で生成された可燃性ガスや炭化物を酸素含有ガスによって燃焼させただけでは熱分解ガスを十分に昇温させることができない場合や、可燃性ガスや炭化物が完全に燃焼させられてその回収による有効利用を図ることができなくなるような場合には、こうして燃料を内筒２内に供給して上記酸素含有ガスにより燃焼させることで、不足する熱量を補って確実に熱分解ガスを昇温させ、高沸点物質の液化や固化を防止して付着、閉塞を抑制することが可能となる。
【００１７】
また、本実施形態では、キルン本体１にさらに内筒２内に熱風を吹き込むバーナー１０が備えられており、このバーナー１０から吹き込まれる熱風によって一層多くの熱量を内筒２内に供給し、内筒２内の温度を満遍なく高温に、しかも均一に維持することができる。このため、この内筒２から排出される熱分解ガスの温度をさらに上昇させることができて、排出設備１４や導管１３，１５における高沸点物質による付着や閉塞の防止をより確実に図ることができるのは勿論、内筒２内において高沸点物質が処理物Ｗとともに付着を生じて堰が形成されたりすることにより処理物Ｗの送り出しが阻害されて当該外熱キルンが運転不可能となるような事態をも未然に防止することが可能となる。しかも、本実施形態ではこのバーナー１０が、処理物Ｗの供給手段としてのスクリュウフィーダ９が設けられた内筒２の一方の端部側に備えられており、このため供給当初の処理物Ｗをこのバーナー１０による熱風で速やかに昇温させることができるので、この供給当初の処理物Ｗに水分が多く含まれていたりすることによって内筒２内が部分的に低温となり、かかる部分において高沸点物質が液化、固化して付着や閉塞を生じたりするような事態も確実に防止することが可能となる。
【００１８】
なお、上記酸素含有ガス供給手段としての供給管１７に導管２０からロータリージョイント１８を介して供給される酸素含有ガスとしては、例えばＰＳＡ等によって生成された酸素や酸素富化空気のような酸素含有濃度の高いものから、空気や、あるいは当該外熱キルンに付設された各種の炉から排出されたある程度の濃度の酸素を含有する燃焼排ガスなどの酸素含有濃度の比較的低いものまで、回収された可燃性ガスの用途や経済性よって適当に決定される。すなわち、回収された可燃性ガスを単に燃料として使用する場合には、空気や燃焼排ガスなどの低コストのガスが使用されるが、この回収された可燃性ガスを燃料電池等の原料のような工業原料として利用してマテリアルリサイクルを図る場合などには、酸素や酸素富化空気のような酸素濃度の高いものが使用されるのが望ましい。これは、上記バーナー１０において燃料を燃焼させて熱風を発生させる酸素含有ガスについても同様である。
【００１９】
さらに、本実施形態の外熱キルンでは、上記排出設備１４から排出される熱分解ガスの導管１５に温度計２４が備えられていて、この温度計２４が、上記供給管１７に酸素含有ガスを供給する導管２０の制御弁１９に接続されており、供給管１７から内筒２内に供給される上記酸素含有ガスの供給量が、このキルン本体１の内筒２から排出される排ガス（熱分解ガス）の温度に基づいて調整可能とされている。従って、この温度計２４によって測定される上記排ガスの温度が、熱分解ガス中のタール分等の高沸点物質が液化または固化する温度（約６００℃）を常に上回るように制御弁１９を制御して酸素含有ガスの供給量を調整することにより、高沸点物質による付着や閉塞を生じることのない最適な供給量で酸素含有ガスを供給することが可能となり、必要以上に多くの酸素含有ガスを供給して内筒２内の温度が高温となりすぎるような事態を防止することが可能となる。
【００２０】
なお、本実施形態では、内筒２内に酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給手段と燃料を供給する燃料供給手段とが、ともに共通の供給管１７とされているが、場合によってはこれらを別々の供給管等によって供給するようにしてもよい。また、この供給管１７が本実施形態では内筒２と一体に回転可能とされているが、内筒２の回転に干渉しないようにこの供給管１７を確実に支持可能であれば、内筒２内の例えば上側に供給管１７を非回転に固定して支持するようにしてもよく、この場合には供給管１７の上記一端部から該供給管１７内に処理物Ｗ等が入り込んでしまうような事態を防止することが可能となる。さらに、上記中心軸Ｏ方向において内筒２内で高沸点物質による付着や閉塞が生じ易い箇所は、処理物Ｗの組成や供給量、熱分解温度等によって略決定されるので、上記供給管１７をこの中心軸Ｏ方向に進退可能とすれば、この内筒２内の付着や閉塞が生じ易い箇所に集中的に酸素含有ガスを供給して可燃性ガスや炭化物、燃料を燃焼させることにより、この酸素ガス供給手段や燃料供給手段としての供給管１７によっても、内筒２内での高沸点物質による付着、閉塞の防止を効果的に図ることができる。
【００２１】
【実施例】
次に、実施例および比較例を挙げて本発明の効果について詳説する。本実施例および比較例では、内筒２の内径８００ｍｍ、加熱部の長さ６０００ｍｍのキルン本体１を備えた外熱キルンにより、水分２．３ｗｔ％、有機物３３．１ｗｔ％、固形分当たりの炭素、水素、窒素の組成がそれぞれ４３．７ｗｔ％、５．９９ｗｔ％、３．１１ｗｔ％のカーシュレッダーダストを処理物Ｗとして供給し、熱風入口８Ａから８００℃の熱風Ｈを供給して加熱することにより熱分解処理した。なお、熱風出口８Ｂから排出される熱風Ｈの設定温度は概略４５０℃であった。
【００２２】
まず、実施例に先立って、比較例として、制御弁１９，２２を閉じ、かつバーナー１０からの熱風の吹き込みも行わないで、１５０ｋｇ／ｈの処理物Ｗを供給して上記熱風Ｈのみにより熱分解を行った。このとき、出口チャンバー１１の排気口１２における熱分解ガスの温度は約５８０℃であり、また排出口１６から排出される固形分（炭化物と不燃物との混合物）は約８０ｋｇ／ｈであった。そして、この状態で６時間ほど連続運転を行うと、内筒２内の圧力が徐々に上昇し、さらにはスクリュウフィーダ９が過負荷で停止した。そこで、運転停止後に内筒２内を観察すると、内筒２内の中心軸Ｏ方向略中央部で処理物Ｗとその熱分解で生じた炭化物とがタール状の物質で内筒２内壁に固着して、内筒２の内周側に盛り上がるように堰が形成されており、この堰によって処理物Ｗの送り出しが阻害されてスクリュウフィーダ９に過負荷が生じていたことが分かった。また、出口チャンバー１２の排気口１２に接続された導管１３や排出設備１４にも高沸点物質（タール分）とダストとの混合物が付着して閉塞を生じており、これによって内筒２内の圧力が上昇したことも分かった。なお、この固着による内筒２内の堰や導管１３および排出設備１４における閉塞を取り除いて、上記と同じ条件で処理物Ｗの供給量を１６０ｋｇ／ｈにしたところ、排出口１６から排出される混合物においても高沸点物質による固着が認められたので、この比較例における外熱キルンの処理能力は、１５０ｋｇ／ｈ程度であることが判った。
【００２３】
次に、第１の実施例として、上記導管１５を介して排出される熱分解ガスの温度が６００℃となるように温度計２４による測定結果に基づいて制御弁１９を制御して供給量を調整しながら、導管２０およびロータリージョイント１８を介して供給管１７から内筒２内に酸素を供給して熱分解処理を行った。このとき、処理物Ｗの供給量を増加して１８５ｋｇ／ｈとすると、上記比較例と同様に排出口１６から排出される混合物に高沸点物質による固着が認められたので、この第１の実施例における外熱キルンの処理能力は１７５ｋｇ／ｈ程度であることが判った。なお、この排出口１６から排出される混合物の排出量は約９０ｋｇ／ｈであった。そして、さらに処理物Ｗを１７５ｋｇ／ｈで供給して６．５時間ほど連続運転を行うと、やはり比較例と同様にスクリュウフィーダ９が過負荷で停止したので、運転停止後に内筒２内を観察すると比較例と同じ位置にやはりタール状物質によって堰が形成されていた。ただし、導管１３や排出設備１４には高沸点物質の付着や閉塞は認められず、従ってこの第１の実施例により上記第１の目的は達成されていることが判った。
【００２４】
さらに、第２の実施例として、上記第１の実施例と同様に温度計２４による測定結果が６００℃となるように制御弁１９を制御しながら内筒２内に酸素を供給しつつ、さらにバーナー１０から燃料として灯油３．３ｌ／ｈを供給して酸素により燃焼させて処理物Ｗの熱分解処理を行った。このとき、処理物Ｗの供給量を増加させて２０５ｋｇ／ｈとすると排出口１６からタール状物質で固着した混合物が排出されたので、この第２の実施例における外熱キルンの処理能力は１９５ｋｇ／ｈ程度であることが判った。なお、このときの排出口１６からの混合物の排出量は約１００ｋｇ／ｈであった。そこで、この供給量１９５ｋｇ／ｈで連続運転を行ったところ、５００時間経過後でもスクリュウフィーダ９に過負荷が生じたりすることなく、安定運転が可能であった。さらに、運転停止後に内筒２を観察したところでも、タール状物質による堰の形成などは認められず、また導管１３，１５や排出設備１４における閉塞やタール分、ダスト等の付着も認められなかった。このことから、この第２の実施例によれば、上記第２の目的をも達成可能であることが判った。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の外熱キルンおよび該外熱キルンによる処理物の熱分解処理方法によれば、キルン本体の内筒内に酸素含有ガスを供給して熱分解により発生した可燃性ガスや炭化物を燃焼させることにより、熱分解ガス自体を高沸点物質が液化や固化を生じる温度以上の高温に維持することができるので、キルンの構造の複雑化を招いたりすることなくこの高沸点物質による付着や閉塞を防いで安定した運転を促すことができ、またキルン本体の大型化を招いたりすることもなく処理物に与えられる熱量を増大させて、低コストで処理能力の向上を図ることができる。さらに、この可燃性ガスや炭化物の燃焼だけでは十分な熱量が得られない場合でも、キルン本体に燃料供給手段を備えることにより内筒内に燃料を供給可能として上記酸素含有ガスにより燃焼させることにより、確実な付着や閉塞の防止を図ることができる。さらにまた、内筒内に熱風を吹き込むバーナーを備えることにより、この内筒内を満遍なく加熱してさらに高温かつ均一な温度に維持することができ、該内筒内での高沸点物質による付着や閉塞をも確実に防止することが可能となる。また、上記酸素含有ガスとしては、酸素、酸素富化空気、空気、および酸素を含有する燃焼排ガスのうちの１種を回収される可燃性ガスの用途等に応じて選択すればよく、さらにこの酸素含有ガスの供給量をキルン本体の内筒から排出される排ガス温度に基づいて調整可能とすれば、必要以上に多くの酸素含有ガスを要することなく、より確実に付着や閉塞を防止して安定した熱分解処理を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の外熱キルンの一実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１　キルン本体
２　内筒
３　外筒
１０　バーナー
１３，１５　熱分解ガスの導管
１４　排出設備
１７　供給管（酸素含有ガス供給手段、燃料供給手段）
１９，２２　制御弁
２０　酸素含有ガスの導管
２３　燃料の導管
２４　温度計
Ｗ　処理物
Ｈ　熱風（加熱媒体）
Ｏ　キルン本体１の中心軸
【図１】
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