(57)【要約】  さらなる使用のために燃料ガスを生産するための天然及び合成炭素質材料を含む廃棄物の熱処理及び化学変換を行うための方法及びプラントを開示する。熱解離及び熱分解反応器（４０）由来の熱分解ガス及び固体廃棄物を、さらに処理して実質的に安定なウォッベ指数を有する燃料ガスを生じる。【選択図】図２
2015528834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
さらなる使用のために燃料ガスを生産するための天然及び合成炭素質材料を含む廃棄物の熱処理及び化学変換を行うための方法であって、以下の工程：
ａ．前記炭素質材料の湿度を乾燥又は前記炭素質材料への水若しくは蒸気の導入によって所定のレベルに調節する工程、
ｂ．加湿された前記炭素質材料を１つ又は複数の熱解離及び熱分解反応器（４０、６０）に導入する工程、該反応器（４０、６０）において前記材料は熱処理され原料の熱分解及び熱解離ガス並びに炭素質固体残部を生じ、
ｃ．前記工程ｂ）からえた前記炭素質固体残部及び蒸気を転換ユニット（７０）に導入する工程、該ユニット（７０）内で固体炭素質材料を部分的にガス化し水素、ＣＯ及びＣＯ２を含み取り出され第２洗浄区画（７５）に導入される合成ガス、及びさらなる処理又は処分のために取り出される固体残部を生じ、
ｄ．前記工程ｂ）からえた前記原料の熱解離及び熱分解ガスを第１ガス浄化ユニット（６２）に導入する工程、該ユニット（６２）では前記ガスは大気圧で１７０〜３５０℃の沸点範囲を有する第１軽油画分と、主にＨ、ＣＯ、ＣＯ２及び１７０℃未満の沸点範囲を有する炭化水素類を含む洗浄された原料ガス画分とに分離され、
ｅ．前記洗浄された原料ガス画分を第１ガス分離ユニット（６５）に導入する工程、該ユニット（６５）では前記原料ガスは高水素ガス画分と低水素画分とに分離され、
ｆ．前記低水素画分を前記転換ユニット（７０）に導入する工程、前記低水素画分は該ユニット（７０）内で前記固体と共に転換され、
ｇ．前記高水素ガス画分を前記第２分離ユニット（７５）に導入する工程、該ユニット（７５）において前記高水素ガス画分と前記工程ｃ）の前記合成ガスは、大気圧で１００〜２００℃の沸点範囲を有する、第２軽油画分と、合成ガス用ライン（２２）を通って取り出される合成ガス画分とに分離され、
を含み、さらに、
ｈ．前記工程ｄ）からえた前記第１軽油画分を１つ又は複数の前記熱解離及び熱分解反応器（４０、６０）に再循環させる工程
を含む、前記方法。
【請求項２】
前記工程ｇ）からえた前記第２軽油画分は前記第１軽油画分と共に１つ又は複数の前記熱解離及び熱分解反応器（４０、６０）に再循環される、請求項１に記載の前記方法。
【請求項３】
前記第１及び第２軽油画分は分解ユニット（８０）に導入され、該ユニット（８０）において前記軽油の一部が分解され、分解の結果えられたガスは１つ又は複数の前記熱解離及び熱分解反応器（４０、６０）に導入される第３軽油画分と、主にＨ、ＣＯ及びＣＯ２を含む分解されたガス画分とに分離され、前記分解されたガス画分は分解されたガス用ライン（７４）を通って取り出され第１浄化ユニット（６２）に導入される、請求項１又は２に記載の前記方法。
【請求項４】
前記合成ガス用ライン（２２）における前記燃料ガスの流れは生成された前記燃料ガスからＣＯ２の少なくとも部分を分離するためにＣＯ２捕捉ユニットに導入される、請求項１に記載の前記方法。
【請求項５】
投入される廃棄物は異なる発熱量を有する画分に分画され、前記画分は実質的に安定な発熱量を有する前記熱解離及び熱分解反応器内への廃棄物投入量をもたらす割合で再度混合される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の前記方法。
【請求項６】
前記投入される廃棄物は分画される前にオートクレーブ処理される、請求項５に記載の前記方法。
【請求項７】
前記方法は電力を生産するためのガスタービン発電所に生成された前記燃料ガスを導入する工程を追加的に含む、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の前記方法。
【請求項８】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の過程を行うためのプラントであって、廃棄物入口（１０）、廃棄物を熱処理して熱分解ガス及び固体残部を生じるための１つ又は複数の熱解離及び熱分解反応器（４０、６０）、前記熱解離及び熱分解反応器（４０、６０）由来の前記固体残部の少なくとも部分をガス化するための転換ユニット（７０）、前記熱解離及び熱分解反応器（４０、６０）中で生じたガスを第１軽油画分に分離するための第１ガス浄化ユニット（６２）、前記第１ガス浄化ユニット由来の軽油を再循環させるための軽油再循環用ライン（８１）及び前記第１ガス浄化ユニット由来の原料ガスをガス分離ユニット（６５）に導入するための洗浄された原料ガス用ライン（６４）、前記ガス分離ユニット（６５）から低水素画分を前記転換ユニット（７０）に導入するためのガス用ライン、及び水素を多く含む画分を第２ガス分離ユニット（７５）に導入するための水素を多く含むガス用ライン（６６）、ガス化された固体を前記転換ユニット（７０）から前記第２ガス分離ユニット（７５）に取り出すための転換されたガス用ライン（７２）、及び生成された燃料ガスを取り出すための燃料ガス用ライン（２２）を含む、前記プラント。
【請求項９】
第２軽油画分を前記第２ガス分離ユニット（７５）から１つ又は複数の前記反応器（４０、６０）に再循環させるための第２軽油再循環用ライン（７７）をさらに含む、請求項８に記載の前記プラント。
【請求項１０】
前記プラントは前記第１及び第２軽油画分を分解して第３軽油画分と、分解されたガス画分とに分離するための分解ユニット（８０）をさらに含み、前記軽油再循環用ライン（８１）は前記軽油を前記分解ユニット（８０）から取り出し前記軽油を１つ又は複数の前記反応器（４０、６０）に導入するために配置され、分解されたガス用ライン（７４）は分解されたガスを前記分解ユニットから取り出し前記ガスを前記第１ガス浄化ユニット（６２）に導入するために備えられる、請求項８に記載の前記プラント。
【請求項１１】
前記プラントは燃料ガスに存在するＣＯ２の少なくとも部分を捕捉するために前記燃料ガス用ライン（２２）に連結されるＣＯ２捕捉ユニット（２４）をさらに含む、請求項８、９又は１０に記載の前記プラント。
【請求項１２】
投入される廃棄物を異なる発熱量を有する画分に分類するための廃棄物分類ユニット（３）をさらに含み、加えて前記熱解離及び熱分解反応器（４０）内への実質的に安定な発熱量の投入量を維持するために前記廃棄物の画分を再度混合するのを容易にする、請求項８乃至１１のいずれか一項に記載の前記プラント。
【請求項１３】
前記プラントは加えて前記分類ユニット（３）に導入する前に前記廃棄物をオートクレーブ処理するためのオートクレーブ・システム（３）を含む、請求項１２に記載の前記プラント。
【請求項１４】
前記プラントは加えて電力を生産するために、前記燃料ガスによって点火されるガスタービン（３０）を含む、請求項８乃至１３のいずれか一項に記載の前記プラント。
【請求項１５】
前記第１分離ユニット（６５）は膜分離ユニットである、請求項８乃至１４のいずれか一項に記載の前記プラント。
【請求項１６】
前記第１分離ユニットは２枚の膜を含む、請求項１５に記載の前記プラント。
【請求項１７】
前記第２分離ユニットは膜分離ユニットである、請求項８乃至１６のいずれか一項に記載の前記プラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は廃棄物の取り扱いに関し、さらに詳しくは主に有機物起源、例えば、バイオマス、都市廃棄物（ＭＳＷ）、プラスチック、ゴム等の廃棄物の取り扱いに関する。さらに具体的には、本発明は、有益なエネルギー源、例えば電力等、又は燃料への該廃棄物の転換における改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭廃棄物は混合物材料であり、食品、動物及び植物起源の食品をカバーする両方、紙及び植物繊維製のその他の製品、例えば布製品等、建築材料、木材及び木材に基づく製品を含む両方、プラスチック及びコンクリート、天然及び合成高分子材料、例えば異なる種類のプラスチック類、ゴム、合成ゴム、金属、等に由来する全てを含む。
【０００３】
従来から、家庭廃棄物及び産業廃棄物は埋め立て地に埋められてきた。埋め立ては貴重な空間を占拠し、「視覚的汚染」及び廃棄物に関連する臭いの両方に関する美的問題を生じる。埋め立てに伴うさらなる問題として埋め立て地における液体に可溶化される気体形状、又は液体若しくは固体の有毒で環境面で許容し難い化合物の問題がある。埋め立て地中の前記廃棄物から放出されたガスは、結果として不快な臭いとなることに加えて、有毒かつ／又は環境面で許容し難いガス性化合物、前記廃棄物から大気に放出されるであろう、例えば揮発性有機化合物（又はＶＯＣ）等を含む可能性がある。前記廃棄物の部分、又は雨によって生じ、前記埋め立て地を通って排水される水のいずれかの液体は、前記埋め立て地中の固形化合物を可溶化し、前記埋め立て地から漏洩し河川、湖の両方の地表水を汚染するであろうし、地下水に浸透するかもしれない。
【０００４】
埋め立てで全ての利用できる空間が満杯になるのを回避するためにそしてその他の関連する問題を回避するために、廃棄物を分類するためのプラントが建設されてきた。再生利用可能な材料は再生利用できない廃棄物から分離される。再生利用可能な材料はプラントに送られ価値のある材料は回収され、例えば金属等の材料は再利用される。再生利用できない材料は可燃材料と不燃材料に分離しうる。不燃材料は埋め立て地等に送られるが、可燃材料は焼却プラントに導入される。焼却プラントにおいて可燃材料は高温で焼却され、有毒で環境面で許容し難い化合物を含む、全ての温度分解性又は可燃材料は破壊される。さらに、焼却プラントからの有害ガスの放出を回避するために種々の手段が含まれる。
【０００５】
燃焼によって固形廃棄物の体積は前記廃棄物の組成、及び燃焼技術に依存して５０〜９０％減少する。燃焼の熱は地域暖房及び／又は地域冷房にしばしば利用される。
【０００６】
廃棄物を分類する技術は周知である。通常、前記廃棄物はそれらの物理的特性、例えば磁気特性、密度、重量に対する表面等に基づいて分類される。
【０００７】
焼却プラントもまた周知であり、大多数のこのようなプラントが操業中である。
【０００８】
欧州特許出願公開第1160307号(KUNSTSTOFF-UND UMWELTSTECHNIK GMBH) 05.12.2001はさらに使用するために廃棄物からガスを形成するための天然及び合成化合物の熱処置及び化学転換のための方法及びプラントに関する。生成ガスの組成は明確には定義されていないが、前記生成ガスは低級炭化水素、ＣＯ２、ＣＯ及び水素の混合物を含むようである。低級炭化水素は本明細書において周囲温度で気体である炭化水素類、例えばメタン、エタン、プロパン及びブタン等を主に包含するように用いられる。前記生成ガスはガス利用のエンジン又はタービンに用いられることが示されている。しかしながら、欧州特許出願公開第1160307号に従った装置に由来するガス組成は前記装置に導入される廃棄物の実際の組成に応じて変化するであろうことは明らかである。このような変化によりガスは現代の高効率なガスタービンには適さないものとなるが、現代のガスタービンよりもはるかに効率の低いガス利用のエンジンには許容できる。前記生成ガスに関する他の可能な利用に関する示唆はない。
【０００９】
本発明は欧州特許出願公開第1160307号に基づき、それは有機化合物の熱分解及び熱解離に関するその中に記載された中核技術を使用している。本発明は、使用目的に適合するように調節された、主に水素、ＣＯ、ＣＯ２及び低級炭化水素を含む、所定の組成を有し、長期間実質的に一定の、ウォッベ指数（ウォッベ指数＝発熱量／（ガス比重）−２）を有する生成ガスの取得を可能にする改善を目指している。
【００１０】
特に前記生成ガスをガスタービン用の燃料として使用しようとすると、現代の高効率なガスタービンの要求を満たす一定のウォッベ指数を確実なものとすること、即ち、ウォッベ指数における変動が１０分間にわたって２％未満であることが重要である。結果として高温炎となる、高い水素含量を有する生成されたガスの組成により、ウォッベ指数を実質的に一定に維持することが特に重要となる。
【発明の概要】
【００１１】
第１の側面に従って、本発明は、さらなる使用のために燃料ガスを生産するための天然及び合成炭素質材料を含む廃棄物の熱処理及び化学変換を行うための方法であって、以下の工程：
ａ．前記炭素質材料の湿度を乾燥又は前記炭素質材料への水若しくは蒸気の導入によって所定のレベルに調節する工程、
ｂ．加湿された前記炭素質材料を１つ又は複数の熱解離及び熱分解反応器に導入する工程、前記反応器において前記材料は熱処理され原料の熱分解及び熱解離ガス並びに炭素質固体残部を生じ、
ｃ．前記工程ｂ）からえた前記炭素質固体残部及び蒸気を転換ユニットに導入する工程、該ユニット内で固体炭素質材料を部分的にガス化し水素、ＣＯ及びＣＯ２を含み取り出され第２洗浄区画に導入される合成ガス、及びさらなる処理又は処分のために取り出される固体残部を生じ、
ｄ．前記工程ｂ）からえた前記原料の熱解離及び熱分解ガスを第１ガス浄化ユニットに導入する工程、該ユニットでは前記ガスは大気圧で１７０〜３５０℃の沸点範囲を有する第１軽油画分と、主にＨ、ＣＯ、ＣＯ２及び１７０℃未満の沸点範囲を有する炭化水素類を含む洗浄された原料ガス画分とに分離され、
ｅ．前記洗浄された原料ガス画分を第１ガス分離ユニットに導入する工程、該ユニットでは前記原料ガスは高水素ガス画分と低水素画分とに分離され、
ｆ．前記低水素画分を前記転換ユニットに導入する工程、前記低水素画分は該ユニット内で前記固体と共に転換され、
ｇ．前記高水素ガス画分を前記第２分離ユニットに導入する工程、該ユニットにおいて前記高水素ガス画分と前記工程ｃ）の前記合成ガスは、大気圧で１００〜２００℃の沸点範囲を有する、第２軽油画分と、合成ガス用ラインを通って取り出される合成ガス画分とに分離され、
を含み、さらに、
ｈ．前記工程ｄ）からえた前記第１軽油画分を１つ又は複数の前記熱解離及び熱分解反応器に再循環させる工程
を含む、前記方法に関する。
【００１２】
前記反応器において生成された熱分解ガスの後処理、及び前記転換ユニットにおける転換は、例えばガスタービン用の燃料ガスとして使用するような、使用目的に有用である充分に高いウォッベ指数を有する充分な量の燃料ガスをえるために必要である。
【００１３】
１つの実施形態に従って、前記工程ｇ）からえた前記第２軽油画分は前記第１軽油画分と共に１つ又は複数の前記熱解離及び熱分解反応器に再循環される。前記第２軽油画分は好ましく再循環され熱解離及び熱分解の追加のサイクルに前記軽油がさらされることによって、生成した燃料ガス中にこのような軽油の存在が減じられるか排除される。
【００１４】
前記第１及び第２軽油画分は、１つの実施形態に従い、分解ユニットに導入され、該ユニットにおいて前記軽油の一部が分解され、分解の結果えられたガスは１つ又は複数の前記熱解離及び熱分解反応器に導入される第３軽油画分と、主にＨ、ＣＯ及びＣＯ２を含む分解されたガス画分とに分離され、前記分解されたガス画分は分解されたガス用ラインを通って取り出され第１浄化ユニットに導入される。前記第１及び第２軽油画分を分解後に残った軽油の再循環前に分解ユニットに導入することは、軽油の除去又は削減のための追加の工程を加えることによって軽油の除去効率を改善するための軽油の分解に有効である。
【００１５】
前記合成ガス用ラインにおける前記燃料ガスの流れは、１つの実施形態に従い、生成された前記燃料ガスからＣＯ２の少なくとも部分を分離するためにＣＯ２捕捉ユニットに導入される。前記燃料ガスからＣＯ２の少なくとも部分を分離することによって、生成された前記燃料ガスの、発熱量、又はウォッベ指数が大きくなる。加えて、ＣＯ２を捕捉することによって結果として前記プラントからのＣＯ２放出が削減され、安全に置いておくことができるか油田及びガス田において圧力補助として使用できるＣＯ２捕捉がもたらされる。ＣＯ２捕捉の割合も前記ウォッベ指数において望ましくない変動を回避するために前記ウォッベ指数の調節を可能とするように調節しうる。
【００１６】
前記転換ユニットにおける転換は生成された前記燃料ガスの流れのウォッベ指数を安定化するために制御しうる。前記転換は前記転換ユニット中の温度を調節することによって、前記転換ユニットに導入する蒸気の量を調節することによって、及び前記第１分離ユニットから前記転換ユニットに導入するガスの量を調節することによってのいずれでも調節しうる。
【００１７】
前述の方法では、投入される廃棄物は異なる発熱量を有する画分に分画され、前記画分は実質的に安定な発熱量を有する前記熱解離及び熱分解反応器内への廃棄物投入量をもたらす割合で再度混合される。処理されるべき投入される廃棄物の調節はえられるガスのウォッベ指数を調節する追加的な方法である。
【００１８】
１つの実施形態に従って、前記投入される廃棄物は分画される前にオートクレーブ処理される。オートクレーブ処理過程中、前記廃棄物は異なる複数の過程を経ることとなり、これにより前記廃棄物由来の臭いが除去され、前記廃棄物の嵩が減り、前記廃棄物中の異なる構成要素が互いにより分離されるようになるので、前記分類過程が容易になる。
【００１９】
第２の側面に従って、本発明は、前記過程を行うためのプラントであって、廃棄物入口、廃棄物を熱処理して熱分解ガス及び固体残部を生じるための１つ又は複数の熱解離及び熱分解反応器、前記熱解離及び熱分解反応器由来の前記固体残部の少なくとも部分をガス化するための転換ユニット、前記熱解離及び熱分解反応器中で生じたガスを第１軽油画分に分離するための第１ガス浄化ユニット、前記第１ガス浄化ユニット由来の軽油を再循環させるための軽油再循環用ライン及び前記第１ガス浄化ユニット由来の原料ガスをガス分離ユニットに導入するための洗浄された原料ガス用ライン、前記ガス分離ユニットから低水素画分を前記転換ユニットに導入するためのガス用ライン、及び水素を多く含む画分を第２ガス分離ユニットに導入するための水素を多く含むガス用ライン、ガス化された固体を前記転換ユニットから前記第２ガス分離ユニットに取り出すための転換されたガス用ライン、及び生成された燃料ガスを取り出すための燃料ガス用ラインを含む、前記プラントに関する。
【００２０】
１つの実施形態に従って、前記プラントは第２軽油画分を前記第２ガス分離ユニットから１つ又は複数の前記反応器に再循環させるための第２軽油再循環用ラインをさらに含む。
【００２１】
１つの実施形態に従って、前記プラントは前記第１及び第２軽油画分を分解して第３軽油画分と、分解されたガス画分とに分離するための分解ユニットをさらに含み、前記軽油再循環用ラインは前記軽油を前記分解ユニットから取り出し前記軽油を１つ又は複数の前記反応器に導入するために配置され、分解されたガス用ラインは前記分解されたガスを前記分解ユニットから取り出し前記ガスを前記第１ガス浄化ユニットに導入するために備えられる。
【００２２】
特定の実施形態に従って、前記プラントは燃料ガスに存在するＣＯ２の少なくとも部分を捕捉するために前記燃料ガス用ラインに連結されるＣＯ２捕捉ユニットをさらに含む。
【００２３】
さらに別の実施形態に従って、前記プラントは投入される廃棄物を異なる発熱量を有する画分に分類するための廃棄物分類ユニットをさらに含み、加えて前記熱解離及び熱分解反応器内への実質的に安定な発熱量の投入量を維持するために前記廃棄物の画分を再度混合するのを容易にする。
【００２４】
前記プラントは加えて前記分類ユニットに導入する前に前記廃棄物をオートクレーブ処理するためのオートクレーブ・システムを含みうる。
【００２５】
１つの実施形態に従って、前記第１分離ユニットは膜分離ユニットである。好ましい第１分離ユニットは２枚の膜を含む。
【００２６】
さらなる実施形態に従って、前記第２分離ユニットは膜分離ユニットである。
【００２７】
前記第１及び第２分離ユニットの両方に関して、これらの目的のための膜に基づく分離ユニットは、比較的低価格であり、信頼性があり、ランニングコストも低いことが知られているので、膜分離ユニットが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の廃棄物を取り扱うプラントに関する流れ図である。
【図２】図１よりもさらに詳細に本発明の実施形態を説明する流れ図である。
【図３】本発明に用いられる反応器の原理図である。
【図４】本発明に用いうる廃棄物分類システムの原理図である。
【図５】本発明の別の実施形態の流れ図である。
【００２９】
図面の詳細な説明
本明細書及び特許請求の範囲を通して、特に他に言及しなければ、圧力はおおよそ周囲圧力、即ち、おおよそ大気圧である。特に異なって定義しなければ、指示した沸点及び／又は沸点範囲は大気圧における沸点又は沸点範囲である。
【００３０】
図１は本発明の実施形態の概略説明であり、投入されるものは廃棄物用ライン１を介して廃棄物事前処理区画２に導入される。
【００３１】
説明した実施形態の前記事前処理区画はオートクレーブ・システム３を含み、この中にライン１中のＭＳＷが最初に導入される。目的に適したオートクレーブはとりわけAeroThermal Group、英国によって供給される。前記オートクレーブ・システムは好ましくは前記ＭＳＷがバッチ式で処理される一連の平行に配置された回転オートクレーブを含む。通常操作中、前記オートクレーブはオートクレーブ・サイクルの異なる部分にあり、半連続操作をもたらすであろう。
【００３２】
前記オートクレーブ・サイクルは以下の工程を含む：ＭＳＷを前記オートクレーブに充填し、その後前記オートクレーブを閉鎖する。前記オートクレーブを閉鎖し次いで排気することで前記オートクレーブの内部から大部分の空気を除く。前記オートクレーブ内に蒸気を導入し前記オートクレーブ及びその内容物を約１６０℃まで典型的には約５．２barg（棒型ゲージ）で加熱する。温度及び圧力を所定期間、例えば３０〜４０分間等の時間維持する。この過程の間前記オートクレーブは回転する。
【００３３】
前記オートクレーブ処理過程の間、前記オートクレーブ内の前記ＭＳＷは滅菌され体積は典型的に約６０％削減される。熱処理により前記ＭＳＷ中の全ての細菌及び他の下等生命体が死滅するので、前記廃棄物の臭いが除かれる。プラスチック類、例えばＰＥ及びＰＥＴ等はそれらのガラス−ゴム転移段階に到達し変形により収縮する。プラスチック・フィルムはオートクレーブ処理の影響を普通は受けないが加工サイクル中に浄化される。草刈り及び小さな庭の廃棄物はセルロース繊維に変えられる。加えて、リグニン及び他の巨大分子は分解され、及び／又は凝固する。従って、前記オートクレーブ処理過程により前記ＭＳＷの部分間の結合が減りそれ以降の加工をより容易なものにする。
【００３４】
前記熱処理を終了した後、前記オートクレーブに通気を行いその中の蒸気をコンデンサーに導入し、そこで前記蒸気は凝縮し水となる。前記水は廃水用ライン４を通って取り出され放出又は再利用される前に処理される廃水処理ユニット５に導入され、周辺への汚染を回避し前記プラントを循環する水に汚染物が蓄積するを回避する。処理済み廃水は処理水用ライン６を通って取り出され放出され、さらに処理されるか再利用される。
【００３５】
前記オートクレーブは次いで再度充填され前記オートクレーブ・サイクルは再始動される。半連続過程をえるには、平行する前記オートクレーブのサイクルを互いに位相が一致しないように制御する。
【００３６】
前記オートクレーブ処理されたＭＳＷはその後オートクレーブ３からオートクレーブ処理された廃棄物用ライン７を通って取り出され一組のコンベヤ及び分類装置を含む分類システム８に導入され、前記オートクレーブ処理されたＭＳＷは異なる画分に分離される。前記分類システムは好ましくは投入されるＭＳＷを複数の画分に分離するための技術水準の分離システム、例えばStadler Anlagenbau GmbH、独国により販売され供給されるプラント等である。
【００３７】
このような分類プラントにおいて前記ＭＳＷは例えば以下のような画分に分類される：
・ＰＥＴ(ポリエチレン・テレフタレート)
・ＨＤＰＥ(高密度ポリエチレン)
・混合プラスチック類、個々の画分に分類されうる
・フィルム類
・テトラパック類
・混合紙
・ＳＲＦ(固形回収燃料)
・非鉄金属類
・鉄系金属類
・残留物類(不燃固形残留物)
【００３８】
窒素又は塩素を多く含むプラスチック類は本発明に従って生成される燃料に利用できる可能性においてほとんど望ましくない。ナイロンは、主にカーペット類に含まれ、窒素を含み、燃焼用プラントにおいて結果的にＮＯｘを形成し、一方ＰＶＣはＨＣｌを生成し、ＨＣｌは水と組み合わされて強い酸性を示す。加えて、ナイロン及びＰＶＣの両方がリサイクル用の有益な製品として売却しうる。残ったプラスチック類からのナイロン及びＰＶＣの分離は以下にさらに記載するように、近赤外検出と組み合せたコンピュータで操作される風力選別（wind sifting）により実施しうる。しかしながら、少量のナイロン及び／又はＰＶＣは異なる画分への混入物として許容できる。ＰＶＣは、ＭＳＷ全体の１重量％未満の重量のＰＶＣ量であれば、使用しうる。
【００３９】
図４では分類プラントに関する典型的な流れ図を説明する。前記廃棄物は、前述の通り、廃棄物用ライン１を通って、前記プラントに入りオートクレーブ３に導入される。前記オートクレーブ処理された廃棄物はオートクレーブ３から取り出されライン７を経て、前記オートクレーブ処理された廃棄物材料に存在する、大きな鉄系片を捕らえ、第１鉄画分１０１に、残っている廃棄物から前記鉄系片を除去する第１磁気分離器１００に導入される。
【００４０】
前記第１磁気分離器から出た後、前記廃棄物は例えば２００ｍｍ超の大きさを有し銀紙、繊維製品及びロープのような糸状材料等の、大きなものを除去する大きさの、例えばフィンガースクリーン等の、第１スクリーン１０２内で、前記スクリーンを２００ｍｍ未満の粒子を通過させることによって、さらに分類される。２００ｍｍ超の画分は大きな高発熱量画分１０３に集められる。当業者はこのようなプラントにおいて何が大きなものとして扱われるかは実際のプラントに依存すること、及び２００ｍｍという所定の限度はプラントによって異なりうることを理解するであろう。必要と思われれば、いなかるナイロン及び／又はＰＶＣを前記画分から除去するために近赤外検出システムを含む分類ユニットを配置しうる。
【００４１】
第１スクリーン１０２を通過する２００ｍｍ未満の材料はその後第２スクリーン１０４、例えばStarscreen（登録商標）等内で篩過され、１２ｍｍ未満画分、及び＋１２ｍｍ画分がえられる。１２ｍｍ未満画分はベルト分離器１０６を覆う磁気ドラムに導入され、以下に記載する他の鉄含有画分と組み合わされる鉄含有廃棄物画分が分離される。ベルト分離器１０６内で除去されない非鉄画分は、非鉄分離器１０６に導入され、そこで構成成分はそれらの密度に基づいて分離され以下にさらに詳細に説明する他の非鉄重画分と組み合わされる非鉄重画分がえられる。より軽い材料はフロック／ファイバー画分１０７に集められる。
【００４２】
＋１２ｍｍ画分は第１風量選別分離器１０８に導入され、そこで低密度の材料の大部分は密度がより高い材料から送風と重力により分離される。いくつかの追加の軽量材料に加えてプラスチック類を主に含む、軽量材料は軽量材料画分１０９に送られる。前記軽量材料画分は異なるプラスチックに分離しかつ／又はプラスチックを非プラスチック材料から分離するためにさらに分類されうる。
【００４３】
第１風量選別分離器１０８由来の高密度画分は大きさ、即ち、５０ｍｍ未満と５０ｍｍ超の大きさに従って材料を分離するスクリーニング・ユニット１１０に導入される。５０ｍｍ未満の材料はベルト分離器１１１を覆う磁気ドラムに導入され、以下に記載するように扱われる鉄系画分と、非鉄分離器に導入される非鉄画分とに分離され、高密度材料、典型的には金属を、低密度の材料から分離する。前記高密度画分は以下に記載するように集められ、一方、前記低密度の材料は以下に記載するように近赤外検出分離区画１１６に導入される。
【００４４】
スクリーニング・ユニット１１０から５０ｍｍ超の材料は第２風量選別分離器１１３に導入される。第２風量選別分離器１１３からの低密度材料は、前述したように、第１風量選別分離器１０８由来の低密度材料と組み合わされる。第２風量選別分離器１１３由来の高密度材料は、ベルト分離器１１４を覆う磁気ドラムに導入され、前述のようにベルト分離器１０５及び１１１由来の前記鉄系材料と組み合わされる鉄系画分がえられ、鉄系画分１１７に導入される。
【００４５】
分離器１１４由来の非鉄画分は、分離器１０６及び１１２に対応する、非鉄分離器１１５に導入され、分離器１０６及び１１２由来の対応画分と組み合わされる高密度画分を生じ非鉄画分１２３として集められる。
【００４６】
近赤外分離区画１１６は典型的にいくつかの対応する分離器を含み、任意に残りの廃棄物からの鉄系材料の最終的な分離のための鉄分離器を伴う。前記赤外分離器、例えば４つの分離器は、全て異なる型のプラスチック材料を分離するために調節される対応分離器である。当業者には近赤外検出器を用いて検出できるそれらの化学的組成に基づいて、異なるプラスチック型を分離するために前記検出器をどのように調節するかが理解される。
【００４７】
近赤外分離区画１１６は、以下に示すように４つの赤外分離器を含んでいれば、導入された材料を画分１１８にＰＶＣ、画分１１９にナイロン、画分１２０にＰＥＴ、画分１２１への混合プラスチック類、高発熱量の最終画分１２２、及び任意に追加的に示されていない金属画分として画分に分離できうるであろう。
【００４８】
リサイクル可能な材料、例えば鉄系画分１０１、１１７、非鉄画分１２３、ＰＶＣ画分１１８及びナイロン画分１１９等は前記プラントから外に出される。しかしながら、ＰＶＣ画分１１８は、分類されたＭＳＷの総添加量の約１重量％未満のＰＶＣ量であれば、燃料ガス産生用に最初に用いてもよい。他の画分、例えばＰＥＴ画分１２０であっても、ＰＥＴの全てがガス生成に必要でなければ外に出してもよい。
【００４９】
排出用ラインが図４に示されていないとしても、リサイクルが可能ではない可燃廃棄物は分離プラントから取り出される。リサイクルが可能ではないものはリサイクル不可物用ライン１０を介して湿度調節ユニット１１に導入される。
【００５０】
当業者には前記の画分に関して規定した大きさ制限は例示であり、前記大きさ制限は前記プラントの供給元及び新しいプラントの具体的な計画に実質的に依存しうることが理解される。画分の数及び異なる分離過程の配列も異なりうる。さらに、分類後均一性が充分でない画分はより簡単な分類工程に再循環させてもよい。
【００５１】
通常のＭＳＷは通常約２０〜３０重量％の湿度を有する。オートクレーブ処理後、前記湿度は通常約５０重量％増加する。さらなる処理で要求される前記湿度は通常約１０〜２５重量％、例えば、１５〜２０重量％、例えば約１８重量％等である。従って、前記廃棄物の湿度は通常乾燥されなければならない。前記廃棄物が乾燥し過ぎていたら、水及び／又は蒸気を添加し前記廃棄物を加湿する。いかなる過剰な水も過剰水用ライン１２を介して湿度制御ユニット１１から取り除き、前述のように、廃水処理ユニット５に導入する。それとは別に、水及び／又は蒸気は示されていない１つ又は複数のラインを介して添加してもよい。
【００５２】
前記ＭＳＷの乾燥は前記ＭＳＷの間に風を送ることによって、又は前記ＭＳＷを加熱することによって、又はこれらを組み合わせることによってえられうる。湿度調節ユニット１１中のリサイクルできないものを乾燥するための熱は以下に記載するガスタービン発電所３０で生じた温水／蒸気からもたらされてもよく、及び／又は、乾燥すべき前記材料を加熱するために配置した燃焼室中で、後のガス生産ユニットで生産された可燃ガスを燃やすことによってもたらされてもよい。
【００５３】
当業者には記載した事前処理区画２は現在好まれている事前処理区画であること、及び分類され分画化された廃棄物を生じることができるいかなる事前処理ユニットも本発明の範囲を逸脱することなく前記ユニットと置換しうることが理解されるであろう。代替の事前処理区画はシュレッダー型の廃棄物処理プラント等であってもよい。
【００５４】
湿度調節ユニット１１から、分類され湿度調節された廃棄物は事前処理された廃棄物用ライン１３を通って取り出されガス生産及び処理区画２０に導入される。前記事前処理された廃棄物は、使用目的に応じて燃料ガス用ライン２２を通って取り出される、主に水素、ＣＯ及びＣＯ２を含む、合成ガス、並びにさらなる使用又は堆積のために前記プラントから外部に出される、ライン２３中に取り出され、大部分は炭素を含む、固体残部を生産するために、事前処理された廃棄物用ライン１３を経て熱分解及び熱解離ユニット２１に導入される。熱分解及び熱解離ユニット２１について以下にさらに記載する。
【００５５】
当業者には前記廃棄物が乾燥し過ぎていれば、前記廃棄物を反応器２１に供給する際に分離湿度調節ユニット中に水及び／又は蒸気を添加することに加えてまたは代えて水及び／又は蒸気を廃棄物に導入しうることが理解されるであろう。
【００５６】
ライン２２から取り出された前記合成ガスはそのまま使用してもよいし、前記合成ガスからＣＯ２を分離するか、捕捉するために、任意の分離ユニット２４に導入してもよい。前記第２分離ユニットにおいて、入ってくる合成ガスは分離され、ＣＯ２排出用ライン２５を通って取り出されるＣＯ２流れ及び低ＣＯ２合成ガスを生じ、前記低ＣＯ２合成ガスは低ＣＯ２燃料ガス用ライン２６を通って取り出される。前記第２分離ユニット２１はいかなる周知の型、例えば吸収／脱離ユニット、圧力スイング・ユニット、又は膜に基づくユニット等であってもよい。現在好まれているＣＯ２捕捉ユニットはランニングコストが安いので、膜に基づくユニットである。このような解決策として用いられるものは市販されている。
【００５７】
前記ＣＯ２捕捉ユニット由来の及びＣＯ２排出用ライン２５を通って外に出されるＣＯ２は枯渇した油井又はガス井においてＣＯ２を貯蔵するための炭素保存設備に、又は帯水層内に周知の方法で、送くってもよく、又は油の回収を高めるために圧力補助用に使用するために売ってもよい。その代案として、前記捕捉されたＣＯ２又はその部分を、農業又は水産養殖を目的として使用してもよく、炭素の源として温室又は藻類生産用のプラントに導入してもよい。
【００５８】
熱解離及び熱分解ユニット２１で生成したガスには多くの使用可能性がある。説明した実施形態において、前記ガスはＣＯ２捕捉ユニット２４を通過した後ガスタービンに導入される。前記ガスは、任意に、その最終使用のために、例えばガスタービン等のために、ＣＯ２捕捉なしに、使用意図に応じて、送ってもよい。大部分の目的は、ライン２２中の前記ガス中に存在するＣＯ２は前記ガスの発熱量を低下させる不活性ガスであり、前記ガスの体積を増大させる。従って、このような技術的観点から、及び環境の観点からの両方から、前記生成されたガスを使用する又は売る前に、ＣＯ２を捕捉することに利点がある。ＣＯ２を捕捉することによって、前記プラントのＣＯ２フットプリントが実質的に減じられる。
【００５９】
説明した実施形態において、ライン２６中のガス生産及び処理ユニット２０から出た前記生成されたガスはガスタービン・プラント３０に導入され、電力を必要とする内部過程に使用されうる電力を生じ、余剰電気エネルギーは電力用ライン３１を介して配電網に売却することもできる。
【００６０】
ガスタービン・プラント３０で生じた蒸気は、蒸気用ライン３２を通って取り出され、温水及び／又は蒸気は前記プラントの熱を要する過程、例えば前記オートクレーブ３に、及び内部蒸気用ライン３３’、３３’’を経て湿度調節ユニット１１中で乾燥するために送達される。当業者も温水又は蒸気における熱エネルギーの他の可能な内部消費物を同定できるであろう。蒸気及び／又は温水の形態の過剰な熱は例えば蒸気排出用ライン３３を介して地域暖房のために前記プラントから外部に出してもよい。
【００６１】
別の実施形態に従って、ガスタービン・プラント３０は、周知の方法において前記合成ガスを合成炭化水素に転換するために、フィッシャー・トロプシュ（ＦＴ）プラントに置き換えられる。
【００６２】
当業者には本発明のガス生産及び処理ユニット２０はＭＳＷよりも炭化水素を多く含む他の材料、例えば、農業のプラスチック廃棄物等、又は別の型の廃棄物プラスチック材料のようなより均一な廃棄物材料等のために使用されうることが理解されるであろう。このような材料の湿度は高効率な熱解離及び／又は熱分解ユニット２１には低すぎる。このような型の廃棄物には、熱解離及び熱分解ユニット２１の水含量が導入された廃棄物の約２０重量％となるように、水を湿度調節ユニット１１内に添加してもよいし、かつ／又は図示していない水導入用ラインを介して熱解離及び熱分解ユニット２１中に添加してもよい。
【００６３】
ライン２２を通って熱解離及び熱分解ユニット２１から取り出された固体は投入される廃棄物に基づいて組成及び使用可能性が異なりうる。ライン２２から取り出された、前記固体残部の１つの使用可能性は、前記材料を農地に撒くことによって、土壌改良のために用いることである。
【００６４】
図２ではガス生産及び処理ユニット２０の１つの実施形態を説明するが、湿度制御ユニット１１も含まれ、図３は処理ユニット２０の中央部分である、反応器４０の原理略図である。
【００６５】
前記したように廃棄物用ライン１０を通って、廃棄物は、ここでは乾燥ユニットとして説明される、湿度制御ユニット１１に導入される。湿度制御ユニット１１において前記廃棄物を乾燥させるための熱はライン３３’を通る蒸気として、又は以下にさらに説明するソースから燃料ガス用ライン４８における高温の燃料ガスとして加熱室１１’に供給してもよい。前記廃棄物を加熱及び乾燥しながら冷却された後、冷却された排気は排気放出用ライン４８’を通って放出される。
【００６６】
湿度制御ユニット１１から、前記廃棄物は最初の反応器４０に加湿された廃棄物用ライン１３を経て導入され、例えば先に同定した欧州特許出願公開第1160307号に記載された種類の、最初の反応器４０に導入される。当業者には説明した反応器４０は１つの反応器又は２つ若しくはそれより多い平行に配置された反応器でありうることが理解されるであろう。同様のことが以下に記載する全ての要素に適用される。
【００６７】
湿度制御ユニット１１由来の廃棄物は最初の反応器４０に廃棄物用ライン１３を通って加熱ガス用ライン４１を通って導入される加熱ガス及び空気用ライン４７を通って導入される空気を燃焼させることによって加熱される加熱ジャケット４６で囲まれた混合室４５に導入される。燃焼に由来する排気は排気放出用ライン４８を通って取り出される。
【００６８】
モーター４９を用いて操作される、ネジコンベヤ５０は混合室４５内に配置され、ネジコンベヤ５０は高温室５１内に延びる。前記混合室内で既に部分的に加工された廃棄物と入ってくる廃棄物を混合するために、任意の混合アーム５３を前記ネジコンベヤの軸に連結してもよい。
【００６９】
前記混合室中の前記廃棄物の混合物は高温室５１にネジコンベヤ５０を用いて移送される。高温室５１において前記廃棄物は高温室５１を囲んでいる、加熱ジャケット５４中で加熱ガスを燃焼させることによってさらに加熱される。加熱ガスは加熱ジャケット５４にガス用ライン４１’を通って導入され、燃焼用の空気は空気用ライン４７’を通って導入される。ガス用ライン４１’は前記プラントの始動中天然ガスをライン４１に添加するために備えられる。
【００７０】
従って、混合室４５及び高温室５１中の全廃棄物はそれらの中で熱解離及び熱分解をもたらす酸素なしで加熱される。前記混合室中の前記廃棄物は加熱ジャケット４６並びに前記混合室及び前記高温室中で生じた熱分解及び熱解離ガスの両方によって加熱される。前記混合室及び前記高温室における熱分解及び熱解離によって生じたガスの少なくとも部分は前記混合室に連結された熱分解ガス用ライン５２を通って取り出される。前記混合室の温度は典型的には５００〜７００℃であり、前記高温室の温度は追加的に加熱されるためにより高く、例えば典型的には約１０００℃である。反応器４０における圧力は典型的にはほぼ周囲圧力かわずかに高い。
【００７１】
反応器４０における熱解離及び熱分解のために、前記廃棄物の元の質量の実質的な部分は周知の熱解離又は熱分解反応によってガスに転換される。小さい及び大きい有機分子、例えば合成又は天然高分子又は巨大分子等、例えば炭水化物類、脂肪類、タンパク質類、プラスチック類等は熱で分解され、即ち、分子は種々の反応を経て分割されより小さな分子を形成する。前記廃棄物に存在する湿気、及び／又は前記混合室への導入の間に前記廃棄物に添加される水／蒸気によりいくつかの水蒸気分解反応を結果として生じ加熱分解と同様に前記反応器内で起こる。反応器４０内に水が存在するので、その中でいくつかの反応が起こる。最初に、温度により前記反応器に導入された炭化水素材料の熱解離又は熱分解が引き起こされ、固体炭化物残部とガス、最初に水素、メタン、少量の低級炭化水素類及びタール類、又はより低温で覆水するであろう高級炭化水素がもたらされる。さらに、反応器５０における反応混合物中に存在する水は、以下の式に従って炭素と反応するであろう：
(1)    C + H2O ⇔ CO + H2 (ガス化反応)
(2)    CO + H2O ⇔ CO2 + H2 (水性ガスシフト反応)
【００７２】
前記したように、生じたガスの一部はライン５２を通って取り出すことができ、以下にさらに詳述する。固体廃棄物の残りの塊を高温室５１の底部分から高温室出口５５を介して取り出し、一連の第２反応器６０（ここでは１つの反応器６０により説明する）に直接導入する。ライン５２を介して取り出された前記ガスは１番目の第２反応器６０に導入され、第２反応器６０において炭化水素のさらなる分解に加わる。
【００７３】
１つ又は複数の第２反応器６０は管状反応器である共通の設計が施されており、前記固体材料及び前記ガスを混合するためと、前記反応器を通って残りの固体材料を運ぶための両方の理由でネジコンベヤを備える。さらに、前記反応器は最初の反応器４０のため、残りの固体廃棄物のさらなる熱分解及び熱解離のため、及びその中の前記固体廃棄物から生じたガスが確実に放出されるようにするため燃焼によって加熱される加熱ジャケット５９を備える。前記第２反応器における温度は前記高温室における温度とほぼ同じに維持される。特定のプラントに依存して、前記廃棄物の最大の熱解離及び熱分解がもたらされるように２つ又はそれより多くの第２反応器６０を連続的に連結してもよい。最後の第２反応器６０からの固体残部は固体用ライン６９を通って取り出され転換ユニット７０に導入される。
【００７４】
固体炭化廃棄物から発生しかつ／又は放出されたガスは第２反応器６０から原料ガス取り出し用ライン６１を通って取り出され、第１ガス浄化ユニット６２に導入される。第１ガス浄化ユニット６２はタール類、油類及び塵埃粒子を前記原料ガスの流れから排除するために備えられる。第１ガス浄化ユニット６２は一連の洗浄器を含み、そこで前記ガスは緩衝化液状媒体中で洗浄される。前記第１ガス浄化ユニットは欧州特許出願公開第1316351号A2(DR. ANDREAS UNGER) 04.06.2003に記載された種類のものであってもよい。前記原料ガスの温度は、１つの洗浄器から次の洗浄器へと、段階的に下げられ、凝縮物、及び固体粒子を前記ガスから分離する。前記洗浄媒体の温度、ｐＨ及び組成は従来の方法で制御される。
【００７５】
前記洗浄器からの廃水は第１ガス浄化ユニット６２から廃水用ライン６３を通って除去され前記した廃水処理ユニット５に導入される。
【００７６】
主にＣＯ、ＣＯ２及び１７０℃未満の沸点範囲を有する炭化水素類を含む、洗浄された原料ガスは、第１ガス浄化ユニット６２から洗浄された原料ガス用ライン６４を介して取り出され２つの膜に基づく分離ユニットを含むガス分離ユニット６５に導入され、１つの膜ユニットは水素を多く含むガス用ライン６６を通って取り出される高水素ガス画分をもたらし、１つの膜ユニットは前記したように加熱を目的として燃焼させるために用いられ、加熱ガス用ライン４１を通って取り出される炭化水素を多く含むガス画分、及びガスの混合物、主に低級炭化水素類、ＣＯ、ＣＯ２及びいくらかの水素を含み、ガス用ライン６７を通って取り出される第３原料ガス画分をもたらす。ライン６７中の前記ガスは前記した転換ユニット７０に導入される。
【００７７】
ライン６９中の転換ユニット７０に導入される前記固体は加熱ジャケット７９における加熱ガスを燃焼させることによって加熱され、ライン６７を通って導入されるガス、及び蒸気用ライン７１を通って導入される蒸気と反応し前記ガス中の炭化水素類をさらに分解し、前記固体中の炭素をガス化するために、「ガス化」反応：H2O + C ⇔ CO + H2に従い、追加の合成ガスを生成したガス流に添加する。蒸気用ライン７１を通って導入された蒸気の量により、反応CO + H2O ⇔ CO2 + H2により生じたＣＯはさらにＣＯ２及び水素に転換しうる。
【００７８】
しかしながら、転換ユニット７０における転換は、転換ユニット７０を加熱するために用いるガスを費やして、生成したガスにおける水素の濃度を結果的にさらに高めることとなる。
【００７９】
転換ユニット７０で生じたガスは転換されたガス用ライン７２を通って取り出され、第２ガス浄化ユニット７５に導入され、そこで前記ガスは前記した水素を多く含むガス用ライン６６中の前記ガスと組み合わされ、一連の洗浄器中で洗浄され、そこで、前記ガス中の望ましくない要素を除去するために用いられる、水酸化カルシウム又は硫酸、及び／又は他の化学物質、例えばＣａ（ＯＨ）２、及び硫酸は、前記洗浄液に含まれうる。洗浄用の水、及び化学物質を洗浄する水溶液は供給用ライン９５、９６及び９７を介してそれぞれ添加される。用いた洗浄液は使用済みの水用ライン７６を介して取り出され廃水ユニット５に導入される。
【００８０】
転換器７０由来の固体廃棄物は固体廃棄物用ライン２３を介して取り出され、任意に炭化物取扱ユニット９０に導入され、そこで前記固体材料は炭化物と炭化物及び灰の混合物とに分離され、前記炭化物は炭化物用ライン９１を介して取り出され、前記混合物は灰用ライン９２を介して取り出される。前記炭化物及び灰は前記プラント外に出され、売却されるか／処分される。
【００８１】
加熱ジャケット４６、５４、５９、７０用の加熱ガスは前記したようにライン４１を介して導入される。通常の操作中前記加熱ガスは前記したようにガス分離ユニット６５から取り出される。前記プラントを始動するための始動用加熱ガス、又は前記ガス分離ユニットから取り出される前記加熱ガスが必要とする加熱をもたらすために追加されなければならない場合の補助ガスは始動用ガス用ライン３９を介して導入されうる。酸化剤、例えば空気、又は他の酸素を含むガスは、燃焼させるため及び前記加熱ガスを燃焼させることによって前記加熱ジャケット中に熱を発生させるために、空気用ライン４７を介して添加される。
【００８２】
大気圧で約１７０〜３５０℃の沸点範囲を有する第１軽油画分は第１ガス浄化ユニット６２から第１軽油用ライン６８を経て取り出され、最初の反応器４０に軽油を導入するために軽油再循環用ライン８１に導入される。大気圧で約１００〜２００℃の沸点範囲を有する第２軽油画分は第２ガス浄化ユニット７５から第２軽油用ライン７７を介して取り出され、前記第２軽油画分も軽油再循環用ライン８１に導入される。前記最初の反応器に再循環される前記軽油画分は最初の反応器４０における反応に加わり前記したようにさらに分解される。
【００８３】
前記したように、原料燃料ガスは前記合成ガス用ライン２２を介して取り出され前記したように前記ガスからＣＯ２の実質的な部分を除去するためにＣＯ２分離ユニット２４に導入してもよい。
【００８４】
図５では本発明の特定の実施形態が説明され、前記形態において分解ユニット８０はライン６８及び７６中の前記第１及び第２軽油画分を受容し分解するために配置される。分離ユニット８０において、炭化水素類は前記分解ユニットを排気で加熱することによって熱分解され、前記排気は最初の反応器４０に由来する加熱カラー４６、５４から排気用ライン８２を介して取り出され分解ユニット８０を囲む加熱カラー７８に導入される。加熱カラー７８からの使用済み排気は前記した排出用ライン４８に排気回収用ライン８３を介して戻される。
【００８５】
前記軽油画分は前記分解ユニット中で熱により分解され、主に水素、ＣＯ及びＣＯ２を含む、合成ガスを生じる。前記分解ユニットにおける分解は完全ではない。前記分解ユニット中の分解されていない軽油は軽油再循環用ライン８１を介して取り出され、前記したように前記最初の反応器に再循環される。
【００８６】
分解ユニット８０で生じた合成ガスは分解されたガス用ライン７４を介して取り出され第１ガス浄化区画６２にその中で洗浄され分離されるガスの一部として導入される。
【００８７】
以下の表１にはＭＳＷを扱うための、図５で説明される本発明の実施形態に従った例示的な廃棄物対応プラントにおける異なるラインにおける物質の種類、質量流量、温度及び圧力の典型的な値を示し、そこでは結果としてえられるガスは電力を生じるためのガスタービン並びに地域暖房及び／又は地域冷房のための使用を意図している。
【表１】
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【００８８】
表１からとりわけ理解できることは、全ての質量が約８０重量％減少することである。前記炭素質残部の重量は前記したガス化反応による炭素の転換によって実質的に減りうるので、固体の量は転換ユニット７０における転換にとりわけ依存する。この実質的な重量及び対応する体積の減少に加えて、前記プラントから出される前記固体材料は市場での生成物の販売を可能とする有益な特性を有する。前記固体廃棄物は土壌改良用に農業に使用でき、かつ／又は種々の工業応用における使用を見出しうる。前記固体廃棄物に際立った応用がなければ、処理前のＭＳＷとは状況が異なり、安全に処分しうる。
【００８９】
ライン１０に入る廃棄物は徐々に変化する可能性があり、変化はウォッベ指数に影響を与える可能性がある。ウォッベ指数の安定化は１つ又は複数の対策、例えばライン１３を介するガス生産及び処理ユニット２０への不均一な供給原料を制限すること、ライン１３における前記供給原料の湿度を調節すること、転換ユニット７０において転換程度を調節しその中で生じる水素対ＣＯ対ＣＯ２の割合に影響を与えること、ＣＯ２捕捉ユニット２４におけるＣＯ２捕捉を積極的に制御すること、及び分解ユニット８０における軽油の分解程度を調節すること等により達成しうる。
【００９０】
本発明は特定のプラント及び特定の実施形態について記載している。当業者は技術水準に従いガスタービン用以外の他の用途に適したライン２６における燃料ガスをえるために、入ってくる廃棄物に依存して、パラメータをどのように調節すればよいかを理解するであろう。ライン２６中の燃料ガスはＣＯ、水素、ＣＯ２、及び低級炭化水素類、例えばメタン、エタン、プロパン及びブタン等、の混合物を含む。生成された燃料ガスをさらに分離し前記混合物中の１つ、２つ又はそれより多くのガスの個々の画分をえてもよい。前記ガス化及び熱分解ユニットもより高い温度で、かつ／又はより多くの蒸気を導入することによって操作し、より多くの蒸気改質を行い前記生成物をさらに水素及びＣＯ２に変えてもよい。
【００９１】
燃料として比較的純度の高い水素に対応できるガスタービンは数年の内に利用できるであろうことが想定される。当業者は、水素よりもかなり低い発熱量を有する、ＣＯを消費して主に水素を含む生成ガスをライン２６において取得するために前記プラントの種々の部分においてパラメータをどのように調節すればよいかを理解するであろう。
【００９２】
対応して、当業者は、生成された燃料ガスの使用目的が、地域暖房及び／又は地域冷房用に電力及び温水を生じる代わりに、前記燃料ガスから他の製品を生成することであれば、前記プラントの操作のパラメータをどのように調節すればよいかを理解するであろう。そのうえ、前記プラントは例えば高級炭化水素類を合成するためのフィッシャー・トロプシュ・プラント用の燃料ガス等の、使用目的に最適である燃料ガス混合物を生成するように調節されるであろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９３】
【特許文献１】欧州特許出願公開第1160307号明細書(KUNSTSTOFF- UND UMWELTSTECHNIK GMBH) 05.12.2001
【特許文献２】欧州特許出願公開第1316351号明細書(DR. ANDREAS UNGER) 04.06.2003
【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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【国際調査報告】
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2015528834.tif 000010
2015528834.tif 000011