(57)【要約】【課題】  プラスチック含有廃棄物を熱処理する装置において発生した混合気体を少ない水量で液化して処理する装置の提案。【解決手段】  乾燥装置１００から排出された水蒸気、熱分解ガス、臭い成分を含む混合気体１Ｇを冷却装置１において冷却水Ｗ２と非接触で凝集液化させる。油水分離槽４内の凝集液Ｌ１から油分ＯＬを分離し、かつ分離槽４の低層に位置する水分は抽出され浄化装置７で浄化される。この凝集液Ｌ１は混合気体１Ｇのみが凝集したものであり、処理量が大幅に少なく装置全体を小型化することができる。また冷却水Ｗ２は混合気体１Ｇと接触しないため基本的に劣化せず長期間に渡って循環流動させることができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック類を含む複数の材料を有する複合的な廃棄物を乾燥処理或いは熱分解処理し、かつ処理工程で発生した気体を処理する装置であって、当該廃棄物中のプラスチックが熱分解する温度まで加熱する手段と、当該加熱手段から排出される水分、熱分解ガス、悪臭成分等を含有する混合気体を冷却して凝集液化する手段と、液化した凝集液を処理する手段とを有し、混合気体を液化凝集する手段は冷却水等の冷却媒体と当該混合気体とが接触しない非接触型に構成され、冷却手段において前記混合気体のみが液化凝集するよう構成したことを特徴とするプラスチック含有廃棄物の処理装置。
【請求項２】
前記冷却手段は、本体部と当該本体部内に配置された１以上の混合気体通過用の配管とを有し、当該本体内に冷却媒体を供給することにより混合気体を配管壁を介して冷却媒体により冷却するよう構成したことを特徴とする請求項１記載のプラスチック含有廃棄物の処理装置。
【請求項３】
冷却器に後続して油水分離槽が配置され、冷却器から排出される凝集液の排出部はこの油水分離槽に滞留している凝集液内に開口することにより、凝集液内の灰分等の固形分が滞留している凝集液内に流出するよう構成したいことを特徴とする請求項１又は２記載のプラスチック含有廃棄物の処理装置。
【請求項４】
冷却手段から排出されるオフガスを脱臭処理する手段は、オゾンを用いた脱臭装置であることを特徴とする請求項１記載のプラスチック含有廃棄物の処理装置。
【請求項５】
前記廃棄物を乾燥或いは熱分解する装置は乾燥装置であって、当該乾燥装置には、乾燥装置の混合気体を冷却器に導入する管路の外に、脱臭装置に接続する管路が設けられ、乾燥装置にプラスチック含有廃棄物を投入する際に乾燥装置で発生する混合気体の一部を脱臭装置側に吸引することにより乾燥装置体内を負圧とし、当該プラスチック含有廃棄物投入時に混合気体が乾燥装置外に流出するのを防止するよう構成したことを特徴とする請求項１記載のプラスチック含有廃棄物の処理装置。
【請求項６】
前記廃棄物を乾燥或いは熱分解する装置は密閉空間内でプラスチック含有廃棄物を加熱して熱分解させる熱分解槽であることを特徴とする請求項１記載のプラスチック含有廃棄物の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は廃棄物の処理装置に係り、特にプラスチック類を含む含水性の廃棄物を乾燥処理する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック成形品を含むプラスチック類は我々の日常生活に深く係わっており、産業廃棄物、家庭廃棄物にも殆ど例外無くプラスチック類が含まれているのが実情である。これらプラスチック類を含む廃棄物の処理方法としては従来埋め立てを中心として行われていたが、処理場の確保の困難性、健康上、衛生上の問題等により今埋め立て処理は困難な状況となっている。
【０００３】
このような観点から、廃棄物の処理について多数の提案がなされているが、特に医療廃棄物、使用済の使い捨てむつ等の処理は衛生上十分な配慮が払われる必要があり、処理技術についても下記のとおり多数の提案がなされている。
【特許文献１】特開２００３−０９３９０９号公報
【特許文献２】特開２００３−０７３４９８号公報
【特許文献３】特開２００２−２９１８１４号公報
【特許文献４】特開２００２−０８５４８９号公報
【特許文献５】特開２００１−３１４８４７号公報
【特許文献６】特開２００１−０１９１０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記各発明は基本的は処理対象物である医療廃棄物等を加熱或いは焼却して感染等を防止すると共に、場合によってはプラスチック分を熱分解処理して油分を回収したり、廃棄物を減容して後処理を安全かつ容易にする点に主眼がおかれている。
【０００５】
図３は乾燥方式による処理装置を示す。例えば使用済み使い捨ておむつ等の含水性のプラスチック含有廃棄物（以下実施例も含めて単に「プラスチック含有廃棄物」とする）ＷＰは符号１００で示す乾燥装置に投入される。乾燥装置１００において、投入されたプラスチック含有廃棄物ＷＰはバーナＢ１の熱により乾燥減容されかつ殺菌され、乾燥の終了したものから順次装置外に排出される。
【０００６】
一方プラスチック含有廃棄物ＷＰからは含有する水分、プラスチックの熱分解により発生する熱分解ガスとしてメタン、プロパン、ブタン等の引火性を有する低沸点ガス（以下「オフガス」とする）等の混合気体Ｇ１が発生する。混合気体Ｇ１のうちオフガスには悪臭成分も含まれており、このオフガスをそのまま装置外に排出することは環境衛生上、或いは安全上許されない。
【０００７】
このため二次燃焼室１０１においてバーナＢ２を用いてオフガスを燃焼させ、系外に排出するよう構成している。この二次燃焼は主として悪臭成分を熱分解（燃焼）させることを目的としており、燃焼温度は６００℃から８００℃程度である。この温度域で脱臭は良好におこなれわるが、乾燥工程で発生したダイオキシンの熱分解には不十分な温度であり、ダイオキシンの大半が装置外に排出される可能性が高い。
【０００８】
上記ダイオキシンの排出の抑制は、二次燃焼室１０１における燃焼温度を例えば１０００℃程度に上昇させれば可能であるが、二次燃焼に使用する燃料が増加して装置を運転するランニングコストが大幅に増大して経済性が悪化する。
【０００９】
図４は上記の問題点に鑑み発明者等が提案している装置を示す。
この装置では乾燥装置１００から排出された混合気体Ｇ１は、気体冷却用のスクラバー１０３に供給され、同スクラバー１０３内で冷却水Ｗ２と直接接触し、水溶性のガスはこの冷却水Ｗ２中に溶出する。一方混合気体Ｇ１と熱交換して昇温した冷却水Ｗ２は油分を含む水として油水分離槽１０４に至る。この油水分離槽１０４において油分１０５が再生油として水から分離される。また水溶性でない気体は触媒１０７を経て分解無害化されて系外に排出される。
【００１０】
一方油分を分離した水は冷却部１０６で冷却され、冷却水Ｗ２として再度スクラバー１０３に供給される。この装置では二次燃焼によらず、アンモニア等の匂い成分は水に溶出することにより除去され、かつ水に溶出しないオフガスは触媒により分解されて系外に排出されるため、二次燃焼方式に比較して燃料使用料を大幅に低減できると共にガス化した油分を有用な再生油として回収でき経済生も高いものとなる。
【００１１】
乾燥装置１００から排出される混合気体Ｇ１中に含まれる灰分等はスクラバー１０３において冷却水Ｗ２に捕集される。一方系外に排出される気体は非常に良好に浄化される反面、循環流動する冷却水Ｗ２の一部は廃水Ｗ３として常時抽出して処理槽１０８で浄化処理した後系外に排出される。またこの廃水Ｗ３に見合う補給水Ｗ１を常時補給する必要がある。このため、当該装置は大量の水を消費し、大規模な処理を行う大型の装置としては環境衛生上極めて有効であるが、個々の病院等、自己の排出した廃棄物を個別に処理する比較的小容量の処理装置としては経済性に難点がある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上記問題点に鑑み構成されたものであって、乾燥装置或いは熱分解槽から排出される水分や熱分解ガスを含む混合気体を冷却し、かつ油分の回収と悪臭成分の処理のうち少なくとも悪臭成分の処理を行う装置であって、混合気体を冷却する装置として、例えばシェルアンドチューブ型、つまり混合気体は当該混合気体が通過する通路外部から冷却される非接触型の構成として、冷却水等の冷却媒体と非接触で冷却されることにより当該混合気体のみが冷却液化されるよう構成された装置が用いられることを特徴とするプラスチック含有廃棄物を処理する装置である。
【発明の効果】
【００１３】
乾燥装置或いは熱分解槽から排出される水分、熱分解ガスを含む混合気体は冷却水等の冷却媒体と混合することなくそれ自体が冷却されて凝集液化する。このため混合気体を冷却する冷却水は混合気体と接触することなく単なる冷却媒体としてのみ系内を循環流動するため、冷却水の汚染が生ぜず事実上冷却水を補給する必要がない。従って廃水として排出される冷却水を浄化処理する装置が全く不用となり、廃水排出用のポンプや配管等も不用となり装置を大幅に小型化することが可能となり、しかも装置の運転を経済的に行うことが可能なる。
【００１４】
また、混合気体が冷却水と接触しないため凝集液化した溶液中のアンモニア等の悪臭の主成分が前記冷却水と混合した廃水に比較して極めて高濃度で含まれるので、低濃度の液体を処理する場合に比較してこれら悪臭成分の処理効率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
非接触型の冷却器、油水分離槽、乾燥装置等は個々の装置が独立して配置され、かつ各装置を配管或いはダクト等で接続するよう構成することも可能であるが、収拾した大量の廃棄物を集中的に処理する廃棄物処理場の装置等と比較し、病院等の個別の機関においては処理量が圧倒的に少なく、装置の設置空間の節約或いは装置運転の集中的制御等の観点から、自己の廃棄物を処理する比較前記各部材や装置はできるだ近接配置し、全体を一体化して一つの小型のユニットとして構成することが望ましい。
【実施例１】
【００１６】
以下本発明の実施例を図面を参考に説明する。
符号１は乾燥装置１００から排出される混合気体Ｇ１を冷却するための冷却器である。図２はこの冷却器１の構成を示す。符号１ａは冷却器本体であって、この冷却器本体１ａ内には多数の気体通過用の配管１ｂが配置され、各配管１ｂ内を混合気体Ｇ１が通過するよう構成されている。
【００１７】
一方、冷却器本体１ａ内には冷却水Ｗ２が供給され、配管１ｂ内の混合気体１Ｇは各配管壁を介して非接触でこの冷却水Ｗ２により冷却され、凝集・液化するよう構成されている。また混合気体Ｇ１との熱交換により昇温した冷却水Ｗ４は放熱器３において冷却され、冷却水Ｗ２として再度冷却器１に供給され、この工程を繰り返すことにより冷却水Ｗ２は冷却器１と放熱器３との間を循環流動する。
【００１８】
上記の構成において、冷却水Ｗ２、Ｗ４は冷却対象である混合気体Ｇ１と全く接触しないため、スクラバー方式のような混合気体Ｇ１との接触による気化成分や灰分との混合野問題が生ぜず、基本的に冷却水の処理が不用となる。このため、補給水も不用或いは極めて僅かとなり、かつ冷却水自体の処理装置は不用となる。
【００１９】
一方冷却器１において混合気体Ｇ１は冷却水Ｗ２と非接触で冷却されるため、混合気体Ｇ１を構成している水分或いは霧化した油分が凝集・液化することにより凝集液Ｌ１となって湯水分離槽４に供給される。即ち、本発明においては凝集液Ｌ１は大量の冷却水との混合液ではなく、純粋な混合気体Ｇ１の冷却液であるため同量の廃棄物を処理しても油水分離槽４に供給される液体の量は大幅に低下する。なお、油水分離槽４に滞留している液体中に凝集液Ｌ１の排出口を配置する構成としておけば混合気体Ｇ１中の灰分はこの油水分離槽４の液体に捕集され、系外に排出されることはない。
【００２０】
油水分離槽４内の滞留液の液面上部にある油分ＯＬは適宜抜き出され油タンク５に充填される。一方、油水分離槽４の液面上部の空間部に溜まったメタン、プロパン、ブタン等のオフガスＯＧは脱臭装置６において分解・脱臭され系外に排出される。脱臭装置としては触媒を用いて臭気成分を分解する構成の外、オゾンを用いて分解する構成を採用することもできる。オゾンを用いる場合には触媒を用いる時のような高温条件が不用となるため、バーナ等の加熱源がなく経済的であると共に、環境に対する熱負荷が事実上生じない。また条件が許せば、活性炭を用いたもの、あるいは微生物によるバイオ的分解等各種の手段が採用可能である。なお脱臭装置を用いずにオフガスＯＧを乾燥装置や熱分解装置のバーナの燃料の一部としてバーナ部に供給するよう構成してもよい。
【００２１】
更に、油水分離槽４内の凝集液Ｌ１のうち主として水蒸気が凝集することにより発生した水分も適宜抜き取られ浄化装置７においてスラッジとなった灰分等を除去した後廃水タンク８に供給され適宜系外に排出される。なお、前記浄化装置７は凝集液Ｌ１を処理するだけであるので、冷却水との混合液を処理する装置に比較してその容量を大幅に小さくすることができる。
【００２２】
上記システムに混合気体Ｇ１を供給する乾燥装置１００の構成は図３及び図４に示すものと基本的には同じである。なお、本乾燥装置では熱源をヒータＨとしているが、図３及び図４に示すバーナＢ１とすることももとより可能である。
【００２３】
乾燥装置１００は、プラスチック含有廃棄物ＷＰが間欠的に投入されるバッジシステムが採用され、廃棄物ＷＰの乾燥工程においてダンパＤ１、Ｄ３開、Ｄ２閉として乾燥装置１００内で発生した混合気体１Ｇは気体発生による乾燥装置１００内の加圧状態及び冷却器１における混合気体Ｇ１の冷却凝集に対応する負圧に対応して自動的に冷却器１側に流れてゆく。
【００２４】
一方、スクリューコンベヤ等から成る排出装置９により排出された残渣を収納する残渣タンク１０から気体を吸引し、残渣から一部流出する熱分解ガス等が系外に出ないように前記ダンパＤ３を介して脱臭装置１０２側に吸引され、脱臭される。なお、後述のプラスチック含有廃棄物ＷＰ投入時と同様、吸引する気体の量は多くないので、脱臭装置１１における脱臭処理も活性炭を用いたもので十分である。
【００２５】
次に、乾燥装置１００に対してプラスチック含有廃棄物ＷＰを投入する際にはダンパＤ２を開とする。この場合前記タンパＤ１及びＤ３は開のままでよく、脱臭装置１１に余力がない場合にはダンパＤ３を閉として残渣タンク１０からの吸引を一時的に停止する。上記の状態で冷却器１に向かう混合気体Ｇ１の一部が脱臭装置１１側に吸引され、乾燥装置１００内が負圧となる。これにより前記廃棄物ＷＰを投入する際に熱分解ガスや気化したアンモニア等の臭気成分が装置外に流出するのを防止することができる。
【００２６】
なお、上記実施例においてはプラスチック含有廃棄物を処理する装置として、乾燥装置を例として説明したが、プラスチック成分が多い場合には油分回収を主目的とする熱分解装置を使用することももとより可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本装置は、水処理量を大幅に低減できる等、コンパクト化が可能な装置であるため、病院、学校、養老施設等比較的小規模の事業体において自己が排出した廃棄物を処理することを主目的とする比較的小型の装置として好適に構成することができるが、このシステムによれば小型の装置も実現可能であることに特徴があり、大型装置に不向きというわけではない。従って、ゴミを収拾しかつ集中処理するごみ処理場等に設置する比較的大型な装置として構成することも当然可能である。
【００２８】
また、油分回収を主目的とする場合には廃棄物の処理部を熱分解槽とすると油分の回収効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施例を示すプラスチック含有廃棄物処理装置の系統図である。
【図２】図１に示す冷却器の一部破断部分図である。
【図３】従来型のプラスチック含有廃棄物乾燥装置の断面図である。
【図４】本願発明に先行して発明者等が提案している混合気体冷却型のプラスチック含有廃棄物処理装置である。
【符号の説明】
【００３０】
１  冷却器（非接触型）
１ａ  冷却器本体
１ｂ  （混合気体通過用）配管
３  放熱器
４  油水分離槽
５  油タンク
６  脱臭装置
７  浄化装置
８  廃水タンク
９  排出装置
１０  残渣タンク
１１  脱臭装置
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３  ダンパ
Ｇ１  混合気体
ＯＧ  オフガス
ＯＬ  油分
Ｗ２  Ｗ４  冷却水
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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