(57)【要約】【課題】  熱分解残渣の滞留を起こさない熱分解残渣分別装置を提供すること。【解決手段】  断面矩形の縦型の空塔容器３と、空塔容器３の側壁２１に設けられ廃棄物を熱分解して生成される熱分解残渣を供給する熱分解残渣供給口７と、熱分解残渣供給口７よりも下方の空塔容器３の側壁に穿設され空塔容器３内の熱分解残渣を流動化させる流動ガスを供給する流動ガス噴出孔２３と、空塔容器３の頂部に設けられ流動ガスと流動ガスに同伴する粉粒体の排出口５と、空塔容器３の底部に接続され分離残渣を抜き出す抜出機１１とを備えてなる構成にすることにより熱分解残渣の滞留を防ぐことができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面矩形の縦型の空塔容器と、該空塔容器の側壁に設けられ廃棄物を熱分解して生成される熱分解残渣を供給する熱分解残渣供給口と、該熱分解残渣供給口よりも下方の前記空塔容器の側壁に穿設され前記空塔容器内の前記熱分解残渣を流動化させる流動ガスを供給する流動ガス噴出孔と、前記空塔容器の頂部に設けられ前記流動ガスと該流動ガスに同伴する粉粒体の排出口と、前記空塔容器の底部に接続され分離残渣を抜き出す抜出機とを備えてなる熱分解残渣分別装置。
【請求項２】
前記流動ガス噴出孔は、前記空塔容器の対向する側壁に複数形成されてなる請求項１に記載の熱分解残渣分別装置。
【請求項３】
前記空塔容器は、前記熱分解残渣供給口から下方に向かって対向する側壁の内法寸法を一定または拡大してなる請求項１または２に記載の熱分解残渣分別装置。
【請求項４】
前記空塔容器は、対向する一方の側壁の内法寸法が他方の側壁の内法寸法と比して小さく形成されてなる請求項１乃至３のいずれかに記載の熱分解残渣分別装置。
【請求項５】
前記空塔容器は、前記熱分解残渣供給口より上方に、水平方向の断面積が拡大された空間部を有してなる請求項１乃至４のいずれかに記載の熱分解残渣分別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物などを熱分解して生成される熱分解残渣を流動層に導いて分別する熱分解残渣分別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
都市ゴミなどの一般廃棄物や廃プラスチックなどの可燃物を含む産業廃棄物（以下、単に廃棄物という。）を処理する技術として、廃棄物を熱分解反応器に導いて、低酸素雰囲気で加熱して熱分解し、その熱分解により生成される熱分解ガスを、熱分解残渣に含まれる燃焼性成分や灰分とともに燃焼処理する方法が知られている。ところが、このような熱分解残渣中には、熱分解カーボンなどの可燃物に加え、鉄やアルミニウムなどの金属やガレキなどの不燃物が含まれている。そのため、まず、熱分解残渣を篩にかけて可燃物の粉粒体などを分別し、さらにガレキなどの不燃物と比較的大きな熱分解カーボンなどに分別した上で、この熱分解カーボンを微粉砕して燃焼処理するようにしている。しかし、このような篩を用いて分別する場合、不燃物に付着する熱分解カーボンなどの粉粒体は、分別が困難であるため、可燃物を十分に回収できない。
【０００３】
そこで、熱分解反応器から排出された熱分解残渣を流動媒体とともに流動槽に導いて流動層を形成し、粉粒体の熱分解カーボンを浮遊させて上方から排出するとともに、分離残渣の比較的重量の大きい熱分解残渣と流動媒体とを重力で下方に導いて抜き出し、次いで、この抜き出された熱分解残渣などを篩にかけることにより、熱分解カーボンと不燃物とを分別する方法が提案されている（特許文献１参照）。すなわち、流動層に導入された熱分解残渣は、側壁から流動層内に突出された散気管から空気が導入されて流動化され、これにより粉粒体が吹き飛ばされて分別されるようになっている。
【０００４】
また、流動層により熱分解残渣を分別する他の方法として、傾斜された多孔板の上に熱分解残渣と流動媒体とを供給し、多孔板の隙間に形成される複数の空気噴出孔から空気を噴出することにより流動層を形成し分別する方法が提案されている（特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１８２９１９号公報
【特許文献２】特開２００２−２１９４１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、熱分解残渣中には、一般に針金や空き缶などの異形な不燃物が含まれている。そのため、上述した散気装置を備えた流動層によれば、これらの不燃物が流動層中を移動する際に散気装置などに引掛かかり、これを起点として他の不燃物または可燃物が次々と堆積し滞留を生じるおそれがある。一方、傾斜多孔板を備えた流動層によれば、これらの熱分解残留物が多孔板に沿って下方に移動する際、多孔板上で堆積し滞留するおそれがある。すなわち、これらの現象が流動槽内に生じると、流動槽の分別効率が低下する場合がある。
【０００７】
そこで、これらの滞留物を定期的に流動槽から除去する必要があるが、そのためには、流動槽を停止して内部を開放しなければならず、その間、廃棄物の分別作業が停止され、さらに清掃作業に多くの労力を要するという問題がある。
【０００８】
本発明は、熱分解残渣の滞留を起こさない熱分解残渣分別装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の熱分解残渣分別装置は、断面矩形の縦型の空塔容器と、この空塔容器の側壁に設けられ廃棄物を熱分解して生成される熱分解残渣を供給する熱分解残渣供給口と、この熱分解残渣供給口よりも下方の空塔容器の側壁に穿設され空塔容器内の熱分解残渣を流動化させる流動ガスを供給する流動ガス噴出孔と、空塔容器の頂部に設けられ流動ガスと流動ガスに同伴する粉粒体の排出口と、空塔容器の底部に接続され分離残渣を抜き出す抜出機とを備えてなることを特徴とする。
【００１０】
すなわち、本発明によれば、空塔容器の側壁から流動ガスを供給することにより流動層が形成されるため、熱分解残渣の引っ掛かりや滞留の要因となる突出部や多孔質板などが空塔容器内に存在せず、これにより熱分解残渣を抜出機までスムーズに導くことができる。
【００１１】
この場合において、流動ガス噴出孔は、空塔容器の対向する側壁に複数形成するようにする。これにより流動層には両側から満遍なく流動ガスが供給され、攪拌効率が向上する。また、空塔容器は、熱分解残渣供給口から下方に向かって対向する側壁の内法寸法を一定または拡大させることが好ましい。すなわち、流動層から下の領域において、空塔容器に括れを持たせないことにより、熱分解残渣のブリッジ形成を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、熱分解残渣の滞留を解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る流動層を形成する熱分解残渣分別装置の一実施形態を示す構成図であり、図の（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図である。図１に示すように、熱分解残渣分別装置１は、縦型の空塔容器３の頂部に熱分解残渣の被分別物（例えば、熱分解カーボン）を取り出すための排出口５を備え、空塔容器３の側壁には、熱分解残渣を供給する供給管７と、空塔容器３内に空気を供給する空気供給管９が形成されている。空塔容器３の底部は、分別された熱分解残渣を抜き出して水平方向に搬送するスクリューフィーダ１１の供給口に接続されている。空塔容器３は、水平方向の断面が矩形に形成され、スクリューフィーダ１１の搬送方向の内法寸法をａ、垂直方向の内法寸法をｂとすると、ａ＞ｂとなるように形成されている。本実施形態においては、内法寸法ａは、底部から排出口５の麓の窄み部１３に至るまで一定に形成される一方、内法寸法ｂは、後述する流動層の上面から上方のフリーボード部、換言すれば、供給管７の接続部の上方において、拡大されている。この内法寸法ｂを拡大してなる空間部１５は、拡大された内法寸法を所定の高さまで維持し、次いで窄み部１３で元の内法寸法ｂまで窄めて形成されている。空気供給管９は、空塔容器３における内法寸法ｂの対向する側壁に配設され、空気供給管９から供給された空気を複数に分岐し、空塔容器３の側壁の噴出孔から内部に噴出させるようになっている。
【００１４】
図２は、図１の空気供給管９から供給された空気を空塔容器３内に噴出する様子を示す模式図である。図に示すように、空塔容器３の側壁２１には、空気を空塔容器３内に導入する空気噴出孔２３が形成されている。この空気噴出孔２３は、例えば、空塔容器３の側壁２１に、高さ方向を一致させ、等間隔に複数配設されている。これにより、空気供給管９から供給された空気は、図示しない分岐経路を通じて分岐された後、各空気噴出孔２３から容器３内に噴出されるようになっている。空気噴出孔２３は、側壁に対し対向して配置させてもよいし、千鳥状に配置させてもよい。また、空気噴出孔２３の周縁には筒体２５が外側に突き出して形成され、空塔容器３内の流動層２７の流動媒体が空気噴出孔２３から外側に漏れ出さないように、流動媒体の安息角などを考慮した突出量および内径が形成されている。
【００１５】
次に、本発明の熱分解残渣分別装置の動作について説明する。廃棄物は、破砕
機により破砕された後、例えば熱分解装置として横型回転ドラムに導入され、低酸素雰囲気で加熱（例えば、４５０℃）されて熱分解し、熱分解ガスと熱分解残渣を生成する。この熱分解ガスは、熱分解残渣と分離されて燃焼溶融炉に供給される一方、熱分解残渣は、冷却（例えば、約８０℃）された後、供給管７から熱分解残渣分別装置１内に導入される。
【００１６】
熱分解残渣分別装置１は、予め、空塔容器３内に珪砂などの流動媒体が導入され、空気噴出孔２３から略水平方向に空気が噴出されることにより、流動媒体が気泡２９により流動化される。続いて、供給管７を通じて空塔容器３内に導入された熱分解残渣は、流動媒体の攪拌作用により混合され、流動層２７が形成される。
【００１７】
ところで、熱分解残渣中には、金属、ガラス、陶器、砂利などの不燃物に加え、熱分解カーボンなどの可燃物が含まれている。そのため、流動化により不燃物に付着した熱分解カーボンなどの粉粒体３１は不燃物から剥離して上方に吹き飛ばされるとともに、流動層２７の上面で気泡２９が破壊されて気流となり、この気流が粉粒体３１を同伴して排出口５から排出される。なお、排出口５から排出された可燃物は、後流の燃焼溶融炉に導かれ、燃焼処理（例えば、１３００℃）される。
【００１８】
一方、吹き飛ばされずに流動層２７内に残留した熱分解残渣３３は、流動層２７中を自重で沈降し、流動媒体とともに熱分解残渣分別装置１から排出される。本実施形態によれば、空気を吹き込む散気管や傾斜多孔板などが、空塔容器３内の流動層２７から下の空間に一切設けられていないため、熱分解残渣３３、特に、針金などの異形物の引っ掛かかりや滞留を起こすことなく、スクリューフィーダ１１に導かれる。
【００１９】
スクリューフィーダ１１に導かれた熱分解残渣と流動媒体は、スクリューフィーダ１１により水平方向に搬送され、排出口１４から排出される。この排出された搬送物は、篩にかけられ、金属などの有価物、ガレキなどの不燃物に分別され、流動媒体は搬送コンベアなどで再び熱分解残渣分別装置１に戻される。
【００２０】
本実施形態の空塔容器３は、空気噴出孔２３が設けられる側壁２１の外法寸法が、スクリューフィーダ１１のケーシング外径と同一に形成され、内法寸法ｂが取りうる最大幅を有している。ここで、内法寸法ｂは、空気噴出孔２３から噴出される空気が流動層２７全体に行き渡るように、空気の水平到達距離を考慮して決める必要がある。すなわち、空気噴出孔２３から噴出される空気の水平到達距離を、例えば内法寸法ｂのおよそ半分とすれば、空気噴出孔２３を対向させて噴出させることにより、空気を流動層２７の中心位置まで到達させることができる。具体的には、例えば、内法寸法ｂを、最大で５００〜７００ｍｍ程度にすれば、流動化が可能になる。一方、内法寸法ａは、熱分解残渣分別装置１やスクリューフィーダ１１の処理能力に応じて適宜拡げることができ、例えば、内法寸法ｂに対し、２．５倍以上であることが好ましい。
【００２１】
また、空塔容器３は、供給管７の接続部から底部にかけて対向する側壁の内法寸法ａ，ｂが一定に形成されているが、下方に向かって拡大させるようにしてもよい。つまり、側壁２１が内側に括れない形状とすることにより、熱分解残渣のブリッジを抑制することができる。
【００２２】
また、空塔容器３は、供給管７の接続部より上方に、水平方向の断面積を拡大した空間部１５を備えている。つまり、流動層２７の空気が活性になると、スプラッシュ現象（跳ね上がり）が生じ、不燃物などが上方に跳ね上がり、排出口５から熱分解カーボンとともに系外に排出され、後流の機器トラブルを招くおそれがある。そこで、断面積を拡げた空間部１５を設けることにより、同部における空塔速度を低下させて不燃物などの上昇を抑制することができる。この場合において、空間部１５の断面積は、流動層２７の断面積に対し、１．５倍以上であることが好ましい。なお、この空間部１５の断面積（空塔速度）は、分別された熱分解カーボンなどの上昇が可能な範囲とする。例えば、流動層２７における空塔速度は、通常、０．４５〜５．５（ｍ／ｓ）、好ましくは０．９〜２．４（ｍ／ｓ）に設定されるのに対し、空間部１５の空塔速度は、例えば１．６（ｍ／ｓ）に低減されるため、跳ね上がった不燃物は、再び流動層２７に落下するようになる。
【００２３】
また、流動層２７内に噴出する流動ガスを、空気に代えて不活性ガスとしてもよい。これによれば、流動層２７内の可燃物の酸化発熱を抑制することができる。なお、流動層２７に供給される熱分解残渣は、予め冷却された後に供給されるが、冷却不十分な熱分解残渣が供給される場合を想定し、例えば、空塔容器３内にスプレー管を配設し、緊急時などに水を添加するようにしてもよい。
【００２４】
また、流動層２７を形成する流動媒体としては、珪砂が一般に用いられるが、珪砂に代えて、燃焼溶融炉から排出されるスラグの粉砕物を用いるのが好ましい。すなわち、珪砂が燃焼溶融炉内に混入すると熱分解カーボンの融点が上昇するため、燃焼温度を上げないと、熱分解カーボンの溶融度が低下し、流動性を悪くするおそれがある。そこで、一度流動化した後硬化させてなるスラグを流動媒体として用いることにより、熱分解カーボンの溶融度の低下を抑制することができる。
【００２５】
以上、本実施形態によれば、空塔容器３の側壁２１に形成される複数の空気噴出孔２３から空気を噴出させることにより流動層２７が形成されるため、熱分解残渣の引っ掛かりや滞留の要因となる散気管および傾斜多孔板などが排除され、これにより、熱分解残渣の滞留、堆積を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明を適用してなる熱分解残渣分別装置の一実施形態を示す構成図であり、図中の（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図である。
【図２】図１の空気供給管から供給される空気が空塔容器内に噴出される様子を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  熱分解残渣分別装置
３  空塔容器
５  排出口
７  供給管
９  空気供給管
１１  スクリューフィーダ
１５  空間部
２１  側壁
２３  空気噴出孔
２７  流動層
３３  熱分解残渣
【図１】
2005081293.tif 000003
【図２】
2005081293.tif 000004