(57)【要約】【課題】  炭化物のダイオキシン類濃度を低くするとともに、微粉砕機を不要とし、さらには活性炭化コンベアの塩素腐食を防止する。【解決手段】  廃棄物を流動床式炭化炉１０に投入して炭化させるとともに、炭化炉からの炭化物含有排ガスを炭化物分離回収器１８に導入して、排ガスと炭化物とに分離し、この排ガスを再燃焼炉２０に導入して燃焼させ、炭化物を加熱脱塩素部２２に導入して、加熱脱塩素化してダイオキシン類を分解した後、加熱脱塩素部からの炭化物を水洗攪拌槽２６に直接投入し脱塩除去して、ダイオキシン類の再合成を防止し、ついで、水洗攪拌槽からの炭化物を脱水して脱水した後、この炭化物の少なくとも一部を再燃焼炉２０内に設けられた活性炭化コンベア５０に導入し、再燃焼炉内の燃焼熱により炭化物を活性炭化物とする。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
都市ごみ、ごみ固形燃料などの廃棄物から炭化物を製造する方法において、廃棄物を流動床式炭化炉に投入して炭化させるとともに、炭化炉からの炭化物含有排ガスを炭化物分離回収器に導入して、排ガスと炭化物とに分離し、この排ガスを再燃焼炉に導入して排ガス中の可燃分を燃焼させ、炭化物分離回収器からの炭化物を加熱脱塩素部に導入して、炭化物自身の顕熱を熱源として加熱脱塩素化してダイオキシン類を分解した後、加熱脱塩素部からの炭化物を水槽に直接投入し塩素化合物を溶解させ脱塩除去して、ダイオキシン類の再合成を防止し、ついで、水槽からの炭化物を脱水して脱塩素・脱水炭化物とすることを特徴とする廃棄物から炭化物を製造する方法。
【請求項２】
都市ごみ、ごみ固形燃料などの廃棄物から炭化物を製造する方法において、廃棄物を流動床式炭化炉に投入して炭化させるとともに、炭化炉からの炭化物含有排ガスを炭化物分離回収器に導入して、排ガスと炭化物とに分離し、この排ガスを再燃焼炉に導入して排ガス中の可燃分を燃焼させ、炭化物分離回収器からの炭化物を加熱脱塩素部に導入して、炭化物自身の顕熱を熱源として加熱脱塩素化してダイオキシン類を分解した後、加熱脱塩素部からの炭化物を水槽に直接投入し塩素化合物を溶解させ脱塩除去して、ダイオキシン類の再合成を防止し、ついで、水槽からの炭化物を脱水して脱塩素・脱水炭化物とした後、この脱塩素・脱水炭化物の少なくとも一部を再燃焼炉内に設けられた活性炭化コンベアに導入し、再燃焼炉内の燃焼熱により加熱賦活して炭化物を活性炭化物とすることを特徴とする廃棄物から炭化物を製造する方法。
【請求項３】
炭化物分離回収器からの炭化物を加熱脱塩素部に導入するとともに、この加熱脱塩素部に再燃焼炉排ガスの一部を導入して、炭化物自身の顕熱と再燃焼炉排ガスの保有熱を熱源として加熱脱塩素化してダイオキシン類を分解した後、加熱脱塩素部からの炭化物を水槽に直接投入する請求項１又は２記載の廃棄物から炭化物を製造する方法。
【請求項４】
都市ごみ、ごみ固形燃料などの廃棄物から炭化物を製造する装置であって、廃棄物を投入して炭化させるための流動床式炭化炉と、この炭化炉からの炭化物含有排ガスを導入して排ガスと炭化物とを分離するための炭化物分離回収器と、この炭化物分離回収器からの排ガス中の可燃分を燃焼させるための再燃焼炉と、前記炭化物分離回収器からの炭化物を導入し炭化物自身の顕熱を熱源として炭化物を加熱脱塩素化するための加熱脱塩素部と、この加熱脱塩素部からの炭化物を直接投入し攪拌して水洗するための水洗攪拌槽と、この水洗攪拌槽からの脱塩素炭化物を脱水するための脱水機とを備えたことを特徴とする廃棄物から炭化物を製造する装置。
【請求項５】
都市ごみ、ごみ固形燃料などの廃棄物から炭化物を製造する装置であって、廃棄物を投入して炭化させるための流動床式炭化炉と、この炭化炉からの炭化物含有排ガスを導入して排ガスと炭化物とを分離するための炭化物分離回収器と、この炭化物分離回収器からの排ガス中の可燃分を燃焼させるための再燃焼炉と、前記炭化物分離回収器からの炭化物を導入し炭化物自身の顕熱を熱源として炭化物を加熱脱塩素化するための加熱脱塩素部と、この加熱脱塩素部からの炭化物を直接投入し攪拌して水洗するための水洗攪拌槽と、この水洗攪拌槽からの脱塩素炭化物を脱水するための脱水機と、前記再燃焼炉内に設けられこの脱水機からの脱塩素・脱水炭化物の少なくとも一部を導入し再燃焼炉内の排ガスの燃焼熱により加熱賦活して炭化物を活性炭化物とするための活性炭化コンベアとを備えたことを特徴とする廃棄物から炭化物を製造する装置。
【請求項６】
加熱脱塩素部が、炭化物分離回収器からの炭化物を導入し炭化物自身の顕熱を熱源とするとともに、再燃焼炉からの排ガスの一部を導入し炭化物を間接加熱して炭化物を加熱脱塩素化するように構成された請求項４又は５記載の廃棄物から炭化物を製造する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、都市ごみ、ごみ固形燃料（ＲＤＦ）などの可燃性廃棄物の処理方法及び装置、詳しくは、廃棄物から炭化物を製造する方法及び装置に関するものである。なお、ＲＤＦはｒｅｆｕｓｅ  ｄｅｒｉｖｅｄ  ｆｕｅｌの略で、ごみを乾燥、固形化、成形して得られたごみ固形燃料を言う。
【背景技術】
【０００２】
従来、可燃性廃棄物からの炭化物の製造方法及び装置として、可燃性廃棄物を炭化装置に導入し低酸素雰囲気下で加熱して炭化し、炭化物を湿式粉砕機に導入して湿式粉砕し、かつ十分に湿潤状態にした後、脱水機に導入して脱水精製し乾燥するようにした構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、廃棄物から製造された活性炭化物などの吸着剤を利用する方法及び装置として、都市ごみ等をごみピットに貯留した後、ＲＤＦ（ごみ固形燃料）製造装置に導入してＲＤＦを製造し、このＲＤＦをごみ焼却プラントに投入して焼却し、このごみ焼却プラント及びごみピットからの排水を排水処理装置に導入して処理する方法において、下水汚泥等の廃棄物を活性炭製造装置に供給して粉末活性炭を製造し、この活性炭の一部をプリコートバグフィルタ式脱臭装置に導入するとともにＲＤＦ製造装置からの臭気ガスを導入して脱臭処理し、かつ、活性炭の一部をプリコートバグフィルタ式ダイオキシン類除去装置に導入するとともにごみ焼却プラントからの排ガスを導入して排ガス中のダイオキシン類を吸着除去し、さらに、活性炭の一部を排水処理装置に導入するとともに排水を導入して高度処理するようにした構成が知られている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１１−２０９７６８号公報（第２頁、図１、図２）
【特許文献２】特開平１１−１９３３８７号公報（第１頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
炭化物を炭化物製造装置の外部で利用する場合は、ダイオキシン類の濃度が限りなく低いことが望ましい。従来から焼却灰の加熱脱塩素装置では、一般に電気ヒータが用いられており、この場合、電気ヒータによる加熱に多くの電力を必要とし、ランニングコストが嵩むという問題がある。また、上記の特許文献１記載のような装置においては、炭化物の水洗による塩素の洗い流しの際に、炭化物の表面積を大きくするために粉砕機を必要とする。さらに、活性炭化物を製造する際には、８５０℃以上の高温を必要とするが、この場合、塩素腐食の問題がある。また、炭化物は有価物として販売することが困難であるが、上記の特許文献２に記載されたような活性炭（活性炭化物）であれば有価で販売することができる。
【０００５】
解決しようとする問題点は、従来、廃棄物から炭化物を製造する場合、炭化物に再合成されたダイオキシン類が含まれ、また、炭化物の水洗を効率よく行うために粉砕機が必要であり、さらに、炭化物を加熱して活性炭化物にする場合に、塩素腐食のおそれがある点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、廃棄物又はそのＲＤＦから炭化物を製造する炭化設備において、炭化炉を流動床式とし、炭化物回収装置により回収された炭化物を冷却する前に加熱脱塩素部を設けて、高度にダイオキシン類を分解し、加熱脱塩素された炭化物を水槽に直接投入することで、ダイオキシン類の再合成を防止するようにしたことを最も主要な特徴とする。また、本発明においては、加熱脱塩素部の加温には、炭化物の顕熱を利用するか、又は炭化物の顕熱と排ガス燃焼炉（再燃焼炉）の高温排ガスとを利用して加温する。さらには、水洗により塩素含有率を低くした炭化物を、活性炭化コンベアにより、活性炭化物とする。塩素濃度を低くしているため、コンベアの塩素腐食の課題を解決できる。この場合、活性炭化コンベアの加熱には、炭化炉排ガスの燃焼ガスを用いる。
【０００７】
本発明の廃棄物から炭化物を製造する方法は、都市ごみ、ごみ固形燃料などの廃棄物から炭化物を製造する方法において、廃棄物を流動床式炭化炉に投入して炭化させるとともに、炭化炉からの炭化物含有排ガスを炭化物分離回収器に導入して、排ガスと炭化物とに分離し、この排ガスを再燃焼炉に導入して排ガス中の可燃分を燃焼させ、炭化物分離回収器からの炭化物を加熱脱塩素部に導入して、炭化物自身の顕熱を熱源として加熱脱塩素化してダイオキシン類を分解した後、加熱脱塩素部からの炭化物を水槽に直接投入し塩素化合物を溶解させ脱塩除去して、ダイオキシン類の再合成を防止し、ついで、水槽からの炭化物を脱水して脱塩素・脱水炭化物とすることを特徴としている。
【０００８】
また、本発明の廃棄物から炭化物を製造する方法は、都市ごみ、ごみ固形燃料などの廃棄物から炭化物を製造する方法において、廃棄物を流動床式炭化炉に投入して炭化させるとともに、炭化炉からの炭化物含有排ガスを炭化物分離回収器に導入して、排ガスと炭化物とに分離し、この排ガスを再燃焼炉に導入して排ガス中の可燃分を燃焼させ、炭化物分離回収器からの炭化物を加熱脱塩素部に導入して、炭化物自身の顕熱を熱源として加熱脱塩素化してダイオキシン類を分解した後、加熱脱塩素部からの炭化物を水槽に直接投入し塩素化合物を溶解させ脱塩除去して、ダイオキシン類の再合成を防止し、ついで、水槽からの炭化物を脱水して脱塩素・脱水炭化物とした後、この脱塩素・脱水炭化物の少なくとも一部を再燃焼炉内に設けられた活性炭化コンベアに導入し、再燃焼炉内の燃焼熱により加熱賦活して炭化物を活性炭化物とすることを特徴としている。
【０００９】
これらの方法において、炭化物分離回収器からの炭化物を加熱脱塩素部に導入するとともに、この加熱脱塩素部に再燃焼炉排ガスの一部を導入して、炭化物自身の顕熱と再燃焼炉排ガスの保有熱を熱源として加熱脱塩素化してダイオキシン類を分解した後、加熱脱塩素部からの炭化物を水槽に直接投入することが好ましい。
【００１０】
本発明の廃棄物から炭化物を製造する装置は、都市ごみ、ごみ固形燃料などの廃棄物から炭化物を製造する装置であって、廃棄物を投入して炭化させるための流動床式炭化炉と、この炭化炉からの炭化物含有排ガスを導入して排ガスと炭化物とを分離するための炭化物分離回収器と、この炭化物分離回収器からの排ガス中の可燃分を燃焼させるための再燃焼炉と、前記炭化物分離回収器からの炭化物を導入し炭化物自身の顕熱を熱源として炭化物を加熱脱塩素化するための加熱脱塩素部と、この加熱脱塩素部からの炭化物を直接投入し攪拌して水洗するための水洗攪拌槽と、この水洗攪拌槽からの脱塩素炭化物を脱水するための脱水機とを備えたことを特徴としている。
【００１１】
また、本発明の廃棄物から炭化物を製造する装置は、都市ごみ、ごみ固形燃料などの廃棄物から炭化物を製造する装置であって、廃棄物を投入して炭化させるための流動床式炭化炉と、この炭化炉からの炭化物含有排ガスを導入して排ガスと炭化物とを分離するための炭化物分離回収器と、この炭化物分離回収器からの排ガス中の可燃分を燃焼させるための再燃焼炉と、前記炭化物分離回収器からの炭化物を導入し炭化物自身の顕熱を熱源として炭化物を加熱脱塩素化するための加熱脱塩素部と、この加熱脱塩素部からの炭化物を直接投入し攪拌して水洗するための水洗攪拌槽と、この水洗攪拌槽からの脱塩素炭化物を脱水するための脱水機と、前記再燃焼炉内に設けられこの脱水機からの脱塩素・脱水炭化物の少なくとも一部を導入し再燃焼炉内の排ガスの燃焼熱により加熱賦活して炭化物を活性炭化物とするための活性炭化コンベアとを備えたことを特徴としている。
【００１２】
これらの装置において、加熱脱塩素部が、炭化物分離回収器からの炭化物を導入し炭化物自身の顕熱を熱源とするとともに、再燃焼炉からの排ガスの一部を導入し炭化物を間接加熱して炭化物を加熱脱塩素化するように構成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は上記のように構成されているので、つぎのような効果を奏する。
（１）  炭化物に微量含まれるダイオキシン類濃度をさらに低濃度にすることができる。また、加熱脱塩素部では、加熱のための電気ヒータが不要であるので、ランニングコストの低減を図ることができる。また、加熱脱塩素化した炭化物を水洗攪拌槽に直接投入するので、ダイオキシン類の再合成を防止することができる。
（２）  炭化炉として流動床式炭化炉を用いるので、炭化物の粒径が細かくなり、水洗して塩素化合物を溶解させて除去する際に、微粉砕機が不要となる。
（３）  活性炭化物を製造する場合は、炭化物の塩素含有量が低いので、活性炭化コンベアの塩素腐食の問題が生じることはない。また、活性炭化コンベアの加温には、炭化炉排ガスの再燃焼の際の熱を用いることができる。
（４）  炭化物の場合は、有価物として販売することは困難であるが、活性炭化物を製造すれば、この活性炭化物を有価で販売することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
炭化物のダイオキシン類濃度を低減し、また、活性炭化物を製造する場合は、活性炭化コンベアの塩素腐食を防止するという目的を、廃棄物又はそのＲＤＦから炭化物を製造する設備において、炭化炉を流動床方式とし、炭化物分離回収装置（例えば、サイクロン）の後段に、加熱脱塩素部を設け、加熱脱塩素部の熱源として、炭化物自身の顕熱、又は炭化物自身の顕熱と再燃焼排ガスを利用するようにし、加熱脱塩素部から排出される炭化物を水槽に直接投入し、この水槽内で攪拌して塩素化合物を溶解させて脱塩した後、脱水機にて脱水し、さらには、この脱水された炭化物の少なくとも一部を活性炭化コンベアに導入し、活性炭化物を得るようにし、この活性炭化コンベアを、再燃焼室内に設けることで、再燃焼室内の熱を加温に利用するという構成で実現した。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は下記の実施の形態に何ら限定されるものではなく、適宜変更して実施できるものである。図１は、本発明の実施の第１形態による廃棄物から炭化物を製造する装置を示している。１０は流動床式炭化炉、１２は散気管、１４は砂などの流動媒体である。砂などの流動媒体と灰分その他の資源化物は選別機（例えば、振動篩）１６に導入され、砂などの流動媒体は再使用され、資源化物は系外に搬出される。なお、散気管の代りに、風箱及びこの風箱の上側に設けられた空気分散板からなる構成としてもよい。
【００１６】
この炭化炉に都市ごみ、ごみ固形燃料などの廃棄物が投入される。本実施形態の炭化物製造装置は、都市ごみ、ＲＤＦなどの廃棄物を投入して炭化させるための前記の流動床式炭化炉１０と、この炭化炉１０からの炭化物含有排ガスを導入して排ガスと炭化物とを分離するための炭化物分離回収器（例えば、サイクロン）１８と、この炭化物分離回収器１８からの排ガス中の可燃分を燃焼させるための再燃焼炉２０と、炭化物分離回収器１８からの炭化物を導入し炭化物自身の顕熱を熱源として炭化物を加熱脱塩素化するための加熱脱塩素部（例えば、コンベア）２２と、この加熱脱塩素部２２からの炭化物を排出機２４により直接投入し攪拌して水洗するための水洗攪拌槽２６と、この水洗攪拌槽２６からの脱塩素炭化物を脱水するための脱水機（例えば、遠心脱水機）２８とを備えている。なお、再燃焼炉２０内には熱回収器を設けることが好ましい。
【００１７】
上記のように構成された装置において、廃棄物を流動床式炭化炉１０に投入して炭化させるとともに、炭化炉１０からの微粉の炭化物を含む炭化物含有排ガスを炭化物分離回収器１８に導入して、排ガスと微粉の炭化物とに分離し、この排ガスを再燃焼炉２０に導入して排ガス中の可燃分を燃焼させ、炭化物分離回収器１８からの微粉の炭化物を加熱脱塩素部２２に導入して、炭化物自身の顕熱を熱源として加熱脱塩素化してダイオキシン類を分解した後、加熱脱塩素部２２からの炭化物を水洗攪拌槽２６に直接投入し塩素化合物を溶解させ脱塩除去して、ダイオキシン類の再合成を防止し、ついで、水洗攪拌槽２６からの炭化物を脱水機２８に導入し脱水して脱塩素・脱水炭化物とする。脱塩素・脱水炭化物は炭化物ホッパ３０に一旦貯えられた後、炭化物コンベア３２でトラックなどに積み込み、系外に搬出される。
【００１８】
また、加熱脱塩素部２２にジャケット３４を設けて、炭化物分離回収器１８からの炭化物を導入し炭化物自身の顕熱を熱源とするとともに、再燃焼炉２０からの排ガスの一部をジャケット３４に導入し炭化物を間接加熱して炭化物を加熱脱塩素化するように構成することが好ましい。
このように、炭化物分離回収器１８からの炭化物を加熱脱塩素部２２に導入するとともに、この加熱脱塩素部のジャケット３４に再燃焼炉排ガスの一部を導入して、炭化物自身の顕熱と再燃焼炉排ガスの保有熱を熱源として効率よく加熱脱塩素化してダイオキシン類を分解した後、加熱脱塩素部２２からの炭化物を水洗攪拌槽２６に直接投入するように構成することが好ましい。
【００１９】
再燃焼炉２０からの排ガスの全部又は大部分はガス冷却器３６に導入されて、噴霧水により冷却された後冷却された排ガスは空気予熱器３８に導入されて空気を予熱する。空気予熱器３８からの排ガスに消石灰粉末が添加された後、バグフィルタ４０などの集塵装置に導入される。
排ガスに消石灰粉末が添加されることにより、排ガス中のＨＣｌ、ＳＯｘなどが除去される。そして、灰及び使用済み消石灰は灰ホッパ４２に一旦貯えられた後、灰コンベア４４でトラックなどに積み込まれ、系外に搬出される。４６は消石灰ホッパ、４８は煙突である。
【００２０】
図２は、本発明の実施の第２形態による廃棄物から炭化水素を製造する装置を示している。本実施形態の炭化物製造装置は、都市ごみ、ＲＤＦなどの廃棄物を投入して炭化させるための流動床式炭化炉１０と、この炭化炉１０からの炭化物含有排ガスを導入して排ガスと炭化物とを分離するための炭化物分離回収器（例えば、サイクロン）１８と、この炭化物分離回収器１８からの排ガス中の可燃分を燃焼させるための再燃焼炉２０と、炭化物分離回収器１８からの炭化物を導入し炭化物自身の顕熱を熱源として炭化物を加熱脱塩素化するための加熱脱塩素部（例えば、コンベア）２２と、この加熱脱塩素部２２からの炭化物を排出機２４により直接投入し攪拌して水洗するための水洗攪拌槽２６と、この水洗攪拌槽２６からの脱塩素炭化物を脱水するための脱水機（例えば、遠心分離機）２８と、前記再燃焼炉２０内に設けられこの脱水機２８からの脱塩素・脱水炭化物の少なくとも一部を導入し再燃焼炉２０内の排ガスの燃焼熱により加熱賦活して炭化物を活性炭化物とするための活性炭化コンベア５０とを備えている。このように、再燃焼炉２０と活性炭化コンベア５０とで活性炭化炉が構成される。５２は活性炭化物搬出コンベア、５４は活性炭化物容器である。この場合は、再燃焼炉２０内には、熱回収器を設けない。
【００２１】
上記のように構成された装置において、廃棄物を流動床式炭化炉１０に投入して炭化させるとともに、炭化炉１０からの微粉の炭化物を含む炭化物含有排ガスを炭化物分離回収器１８に導入して、排ガスと微粉の炭化物とに分離し、この排ガスを再燃焼炉２０に導入して排ガス中の可燃分を燃焼させ、炭化物分離回収器１８からの炭化物を加熱脱塩素部２２に導入して、炭化物自身の顕熱を熱源として加熱脱塩素化してダイオキシン類を分解した後、加熱脱塩素部２２からの炭化物を水洗攪拌槽２６に直接投入し塩素化合物を溶解させ脱塩除去して、ダイオキシン類の再合成を防止し、ついで、水洗攪拌槽２６からの炭化物を脱水機２８に導入し脱水して脱塩素・脱水炭化物とした後、この脱塩素・脱水炭化物の少なくとも一部、例えば１０％程度を再燃焼炉２０内に設けられた活性炭化コンベア５０に導入し、再燃焼炉２０内の燃焼熱により加熱賦活して炭化物を活性炭化物とする。活性炭化物は活性炭化物搬出コンベア５２により取り出され、系外に搬出される。なお、活性炭化物の一部をバグフィルタ４０入口の排ガス中に添加する場合もある。
【００２２】
また、実施の第１形態（図１参照）の場合と同様に、加熱脱塩素部２２にジャケット３４を設けて、炭化物分離回収器１８からの炭化物を導入し炭化物自身の顕熱を熱源とするとともに、再燃焼炉２０からの排ガスの一部をジャケット３４に導入し炭化物を間接加熱して炭化物を加熱脱塩素化するように構成することが好ましい。
このように、炭化物分離回収器１８からの炭化物を加熱脱塩素部２２に導入するとともに、この加熱脱塩素部のジャケット３４に再燃焼炉排ガスの一部を導入して、炭化物自身の顕熱と再燃焼炉排ガスの保有熱を熱源として効率よく加熱脱塩素化してダイオキシン類を分解した後、加熱脱塩素部２２からの炭化物を水洗攪拌槽２６に直接投入するように構成することが好ましい。他の構成及び作用は、実施の第１形態（図１参照）の場合と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の第１形態による廃棄物から炭化物を製造する装置の概略構成図である
【図２】本発明の実施の第２形態による廃棄物から炭化物を製造する装置の概略構成図である
【符号の説明】
【００２４】
１０  流動床式炭化炉
１２  散気管
１４  砂などの流動媒体
１６  選別機
１８  炭化物分離回収器
２０  再燃焼炉
２２  加熱脱塩素部
２４  排出機
２６  水洗攪拌槽
２８  脱水機
３０  炭化物ホッパ
３２  炭化物コンベア
３４  ジャケット
３６  ガス冷却器
３８  空気予熱器
４０  バグフィルタ
４２  灰ホッパ
４４  灰コンベア
４６  消石灰ホッパ
４８  煙突
５０  活性炭化コンベア
５２  活性炭化物搬出コンベア
５４  活性炭化物容器
【図１】
2005171104.tif 000003
【図２】
2005171104.tif 000004