(57)【要約】【課題】  大規模処理施設を最小の建設経費で実現し、しかも、効率的な処理運用を可能にした熱分解処理システムを提供すること。【解決手段】  大形化に限界のある熱分解炉１３を複数台設け、これを共通のガス改質器１４に連結したので、施設全体の大容量化が最小の建設経費で可能となる。また、各熱分解炉１３とガス改質器１４との各連通管２９には、それぞれ仕切り機構３５を設けたので、補修対象の熱分解炉１３をガス改質器１４から仕切ることができ、補修のために停止状態となった熱分解炉１３が他の熱機器に熱的影響を与えることはなく、その冷却化を防止できる。【選択図】図１
2005120361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ被処理物を熱分解し、熱分解ガスと残渣とに分離する並列配置された複数の熱分解炉と、
これら各熱分解炉の出口側において各熱分解炉で生じた熱分解ガスを一体に集合する出口フードと、
この出口フードのガス出口と連結管を介して連結され、この連結管からの熱分解ガスを改質する共通のガス改質器と、
を備えたことを特徴とする熱分解処理システム。
【請求項２】
出口フードは、各熱分解炉の出口側において各熱分解炉で生じた熱分解残渣を一体に集合する機能を有し、この出口フードの残渣出口を１本のシュートで残渣冷却機と結合したことを特徴とする請求項１の熱分解処理システム。
【請求項３】
連結管は、ガス改質器に対し一体に取り付け、出口フードに対してはこの出口フードを貫通し、かつ柔軟体を介して熱伸び差を吸収するように取り付けたことを特徴とする請求項１に記載の熱分解処理システム。
【請求項４】
それぞれ被処理物を熱分解し、熱分解ガスと残渣とに分離する並列配置された複数の熱分解炉と、
これら各熱分解炉の出口側において各熱分解炉で生じた熱分解ガスを一体に集合する出口フードと、
この出口フードのガス出口と連結管を介して連結され、この連結管からの熱分解ガスを改質する共通のガス改質器とを備え、
前記共通のガス改質器以降の機器が一系列に構成されており、このガス改質器以降の一系列中に誘引ブロワを設け、かつ出口フードの内部圧力を検出する圧力検出器を設け、この圧力検出器により検出された内部圧力に基き、この内部圧力が若干負圧になるように前記誘引ブロワを制御する制御装置を設けた
ことを特徴とする熱分解処理システム。
【請求項５】
それぞれ被処理物を熱分解し、熱分解ガスと残渣とに分離する並列配置された複数の熱分解炉と、
これら各熱分解炉のガス出口とそれぞれ連結管を介して連結され、この連結管からの熱分解ガスを改質する共通のガス改質器とを備え、
前記共通のガス改質器以降の機器が一系列に構成されており、このガス改質器以降の一系列中に誘引ブロワを設け、かつ各熱分解炉出口の内部圧力を検出する圧力検出器を設け、この圧力検出器により検出された内部圧力に基き、この内部圧力が若干負圧になるように前記誘引ブロワを制御する制御装置を設けた
ことを特徴とする熱分解処理システム。
【請求項６】
制御装置は、圧力検出器の検出圧力が若干負圧になるように誘引ブロワの回転速度を可変速制御することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の熱分解処理システム。
【請求項７】
誘引ブロワは可変ダンパを有し、制御装置は、圧力検出器の検出圧力が若干負圧になるように可変ダンパの弁角度を制御することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の熱分解処理システム。
【請求項８】
被処理物を熱分解し、熱分解ガスと残渣とに分離する複数の熱分解炉と、
これら各熱分解炉とそれぞれ連結管を介して連結され、各熱分解炉で分離された熱分解ガスを低酸素状態で燃焼させ改質する共通のガス改質器と、
前記各連結管の流通方向中間部に設けられ、対応する連結管内を熱分解ガスの流通方向に対して仕切ることが可能な仕切機構と、
を備えたことを特徴とする熱分解処理システム。
【請求項９】
ガス改質器は、縦方向に立設された筒状の前反応塔と、この前反応塔の下部に一端が連通し横方向に設置されたトンネル部と、このトンネル部の他端に下部が連通し縦方向に立設された筒状の後反応塔とから成り、
各熱分解炉からの連結管は、ガス改質器の前反応塔内でのガスの流れが螺旋状になるように、前反応塔の上部周面に連結している
ことを特徴とする請求項８に記載の熱分解処理システム。
【請求項１０】
仕切機構は、連結管の横断方向に沿ってスライド可能に構成され、前記スライドにより連結管内を熱分解ガスの流通方向に対して閉鎖し仕切る仕切板を有する
ことを特徴とする請求項８に記載の熱分解処理システム。
【請求項１１】
仕切機構は、連結管内に仕切り用の砂を投入可能な砂投入器と、連結管内の異物を除去する異物除去機構からなる
ことを特徴とする請求項８に記載の熱分解処理システム。
【請求項１２】
被処理物を貯留する共用のサイロと、このサイロから複数の熱分解炉に個別に被処理物を供給する複数系統の供給装置とをそれぞれ設け、各供給装置には、前記サイロに貯留された被処理物を所定量ごと供給する計量コンベアをそれぞれ設けた
ことを特徴とする請求項８に記載の熱分解処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物などの被処理物を熱分解処理し、熱分解ガスと残渣とに分離する熱分解処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、様々な汚染物質を含む未分別で未処理の廃棄物を処理して使用可能な物質に変質させる廃棄物処理システムとして、廃棄物を熱分解により処理する熱分解システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような熱分解システムでは、廃棄物等の被処理物は前処理装置で前処理後、廃棄物供給装置により熱分解炉内へ供給される。熱分解炉内では、被処理物はいわゆる蒸し焼き状態となり、熱分解処理され、熱分解ガスと残渣とに分離される。
【０００４】
熱分解炉で熱分解により発生した有機性の高分子ガスは、後続のガス改質器内にて低酸素状態で燃焼され、改質されて低分子の可燃性ガスとなる。さらに、後続のガス浄化装置により浄化されて改質ガス（可燃性ガス）となる。この改質ガスは熱分解システム内のエネルギー源として再利用される。
【０００５】
一方、熱分解炉に発生した残渣は、残渣排出装置により熱分解炉外へ排出され、残渣冷却機で冷却された後、造粒装置に運ばれ、選別と造粒を施し再資源化される。
【０００６】
なお、熱分解炉、ガス改質器、ガス浄化装置は、共通に設けられた誘引ブロワによって若干負圧の状態に制御されており、外部より空気が過剰に入らないように、要部にシール構成が施されている。
【０００７】
熱分解処理システムで用いられる熱分解炉としては、例えば、回転ドラムを外部から加熱する外熱式回転キルンが一般的に用いられている。
【０００８】
ところで、このような廃棄物の熱分解システムでは、ますます増加する廃棄物量に対応して、施設を大容量化する必要がある。このように、処理施設を大容量にした場合、当然、各機器もそれに見合って大形になる。しかし、熱分解炉については構造における材料強度の制限で大形化に限界がある。また、熱分解炉を補修する場合、処理施設の稼動率を向上させるためには、熱分解炉やガス改質器など熱機器をできる限り冷却することなく、補修を短時間で実施することが重要である。
【特許文献１】特開２００２−１２８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このように、従来技術では、熱分解炉の構造上の問題から、大形化に限界があった。また、補修を行う場合は各熱機器の冷却をできる限り防止することが要望されていた。
【００１０】
本発明の目的は、大規模処理施設を最小の建設経費で実現し、しかも、効率的な処理運用を可能にした熱分解処理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明による熱分解処理システムは、それぞれ被処理物を熱分解し、熱分解ガスと残渣とに分離する並列配置された複数の熱分解炉と、これら各熱分解炉の出口側において各熱分解炉で生じた熱分解ガスを一体に集合する出口フードと、この出口フードのガス出口と連結管を介して連結され、この連結管からの熱分解ガスを改質する共通のガス改質器とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
上記構成によると、大形化に限界のある熱分解炉を複数台設け、各熱分解炉で生じた熱分解ガスを一体に集合する出口フードを介して共通のガス改質器に連結したので、施設全体の大容量化が最小の建設経費で可能となる。
【００１３】
また、本発明では、出口フードは、各熱分解炉の出口側において各熱分解炉で生じた熱分解残渣を一体に集合する機能を有し、この出口フードの残渣出口を１本のシュートで残渣冷却機と結合する。
【００１４】
この構成によると、熱分解残渣を出口フードの残渣出口から１本のシュートで残渣冷却機に送れるので構成が簡素化される。
【００１５】
また、本発明では、連結管は、ガス改質器に対し一体に取り付け、出口フードに対してはこの出口フードを貫通し、かつ柔軟体を介して熱伸び差を吸収するように取り付けている。
【００１６】
上記構成によると、出口フードとガス改質器との間に生じる熱伸び差を吸収でき、熱分解ガスを安全に後段側に送ることができる。
【００１７】
また、本発明では、共通のガス改質器以降の機器が一系列に構成されており、このガス改質器以降の一系列中に誘引ブロワを設け、かつ出口フードの内部圧力を検出する圧力検出器を設け、この圧力検出器により検出された内部圧力に基き、この内部圧力が若干負圧になるように前記誘引ブロワを制御する制御装置を設けている。
【００１８】
上記構成によると、各熱分解炉に対して共通の出口フードの内部圧力を若干負圧となるように制御したので、各熱分解炉の内部圧力を安定して一定に保つことができる。
【００１９】
また、本発明では、各熱分解炉出口に、内部圧力を検出する圧力検出器を設けてもよく、この圧力検出器により検出された内部圧力に基き、この内部圧力が若干負圧になるように前記誘引ブロワを制御する。
【００２０】
上記構成によると、各熱分解炉出口の内部圧力を若干負圧となるように制御したので、各熱分解炉の内部圧力を安定して一定に保つことができる。
【００２１】
また、本発明では、制御装置は、圧力検出器の検出圧力が若干負圧になるように誘引ブロワの回転速度を可変速制御する。
【００２２】
また、本発明では、誘引ブロワは可変ダンパを有し、制御装置は、圧力検出器の検出圧力が若干負圧になるように可変ダンパの弁角度を制御するようにしてもよい。
【００２３】
これらの構成によると、圧力検出器の検出圧力が若干負圧になるように確実に制御することができる。
【００２４】
また、本発明による熱分解処理システムは、被処理物を熱分解し、熱分解ガスと残渣とに分離する複数の熱分解炉と、これら各熱分解炉とそれぞれ連通管を介して連結され、各熱分解炉で分離された熱分解ガスを低酸素状態で燃焼させ改質する共通のガス改質器と、前記各連通管の連通方向中間部に設けられ、対応する連通管内を熱分解ガスの流通方向に対して仕切ることが可能な仕切機構とを備えたことを特徴とする。
【００２５】
上記構成によると、大形化に限界のある熱分解炉を複数台設け、これを共通のガス改質器に連結したので、施設全体の大容量化が最小の建設経費で可能となる。また、各熱分解炉とガス改質器との各連通管には、それぞれ仕切り機構を設けたので、補修対象の熱分解炉をガス改質器から仕切ることができ、補修のために停止状態となった熱分解等が他の熱機器に熱的影響を与えることはなく、その冷却化を防止できる。
【００２６】
上記ガス改質器は、縦方向に立設された筒状の前反応塔と、この前反応塔の下部に一端が連通し横方向に設置されたトンネル部と、このトンネル部の他端に下部が連通し縦方向に立設された筒状の後反応塔とから成り、各熱分解炉からの連通管は、ガス改質器の前反応塔内でのガスの流れが螺旋状になるように、前反応塔の上部周面に連結する。
【００２７】
このように構成すると、ガス改質器内において、ガスが螺旋状に流れるので、充分なガス改質時間を確保でき、改質効率が向上する。
【００２８】
また、仕切機構は、連通管の横断方向に沿ってスライド可能に構成され、前記スライドにより連通管内を熱分解ガスの流通方向に対して仕切る仕切板を有する構成とする。
【００２９】
このように構成すると、スライド式の仕切板により連通管を仕切るので、仕切機構の構造が簡素化され、確実に管内を仕切る共に、低コストに構成できる。
【００３０】
仕切機構は、連通管内に仕切り用の砂を任意に投入可能な砂投入器と、連通管内の異物を除去する異物除去機構からなる構成でもよい。
【００３１】
このように構成すると、連通管内に砂を投入して閉塞し、仕切るようにしたので、仕切部分における熱伝達を確実に遮断でき、補修時の他熱機器に対する熱的影響を一層無くすことができる。
【００３２】
また、本発明では、被処理物を貯留する共用のサイロと、このサイロから複数の熱分解炉に個別に被処理物を供給する複数系統の供給装置とをそれぞれ設け、各供給装置には、前記サイロに貯留された被処理物を所定量ごと供給する計量コンベアをそれぞれ設けた構成にする。
【００３３】
このような構成によると、共用のサイロにより、効率よく被処理物を貯留でき、各熱分解炉に対しては、計量コンベアにより被処理物を所定量ごとに供給できるので、効率よく安定した設備運用が可能となる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、熱分解炉を複数個並設することにより施設全体の大容量化が最小の建設経費で可能となる。また、誘引ブロワにより、各熱分解炉を含む系列を若干負圧となるように制御するので、各熱分解炉内の圧力を安定して一定に保つことができる。さらに、補修を行う場合は、対象の熱分解炉をガス改質器から仕切るようにすれば、補修のために停止状態となった熱分解器が他の熱機器に熱的影響を与えることはなく、その冷却化を防止して短期間に補修を行うことができ、運転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】
【００３５】
以下、本発明による熱分解システムの一実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００３６】
まず、図１６により、この種の熱分解システムの基本的な構成および作用を説明する。
【００３７】
図１６において、廃棄物等の被処理物は前処理装置１１を介して廃棄物の供給装置１２により熱分解炉１３内へ供給され、熱分解炉１３において熱分解処理される。熱分解炉１３で熱分解により発生した有機性の高分子ガスはガス改質器１４により改質されて低分子の可燃性ガスとなり、次いで、ガス浄化装置１５により浄化されて改質ガス（可燃性ガス）となる。
【００３８】
一方、熱分解炉１３で発生する残さは、残さ排出装置１６を介して熱分解炉１３外へ排出され、残さ冷却機１７で冷却された後、造粒装置１８に運ばれ、選別と造粒を施し再資源化される。
【００３９】
熱分解炉１３、ガス改質器１４、ガス浄化装置１５は、誘引ブロワ１９により若干負圧の状態に制御されている。
【００４０】
上記構成は、この種の熱分解システムの基本的な構成であり、本発明ではこのような基本的な構成を基に、図１で示すように、施設全体の大容量化を図っている。すなわち、構造上の問題から、大形化に限界のあった熱分解炉１３を複数個（図の例では２個）用意して設備の大容量化を図り、これら各熱分解炉１３に対応させて、前処理装置１１、廃棄物の供給装置１２を複数系統（以下、図示例のように２系統として説明する）構成している。
【００４１】
上記複数の熱分解炉１３に対しては、その出口側に共通の出口フード１０１を設けている。この出口フード１０１は、各熱分解炉１３の出口側において、各熱分解炉１３で生じた熱分解ガス及び熱分解残渣を、それぞれ一体に集合する機能を有する。
【００４２】
熱分解炉１３で発生した有機性の高分子ガスはガス改質器１４により改質されて低分子の可燃性ガスとなり、後段に設けられたガス冷却器１０２で急冷却された後、ガス浄化装置１５により浄化されて改質ガス（可燃性ガス）となる。浄化された改質ガスは、前述した誘引ブロワ１９を経た後、水封装置１０３、供給ブロワ１０４を経てガス利用先１０５に供給される。
【００４３】
ここで、熱分解炉１３より前段は複数系統に構成されているが、ガス改質器１４以降の機器は一系列に構成されている。このガス改質器１４以降の一系列中には、上述した誘引ブロワ１９を設け、熱分解炉１３を含む各系統が若干負圧となるように制御している。すなわち、このために出口フード１０１内に、その内部圧力を検出する圧力検出器１０６を設け、この圧力検出器１０６により検出された内部圧力に基き、制御装置１０７により、この内部圧力が若干負圧になるように、例えば、インバータ装置１０８を用いて前記誘引ブロワ１９の回転速度を制御する。
【００４４】
図２は、上記水封装置１０３の構成を示しており、誘引ブロワ１９から出た生成ガスを密閉容器内で水封する。ガスはこの水封を越え、供給ブロワ１０４に送られ、逆流しないように構成している。
【００４５】
図３及び図４は熱分解炉１３とガス改質器１４と残さ冷却機１７の構成配置図を示しており、図３は立面図、図４は平面図である。図３及び図４において、熱分解炉１３としては、回転ドラムを有し、この回転ドラムを、外部から加熱する外熱式回転キルンを用いている。熱分解炉１３の入り口側には、被処理物（以下、廃棄物として説明する）の供給装置１２が設置され、熱分解炉１３内へ空気を遮断しながら廃棄物を連続または間欠的に供給する。また、熱分解炉１３の出口側には、各熱分解炉１３に共通の出口フード１０１が設置されている。この出口フード１０１内では、各熱分解炉１３からの熱分解ガス（以下、単にガスと呼ぶ）と熱分解残渣（以下、単に残渣と呼ぶ）とが、それぞれ一体化され、それぞれ個別に排出される。
【００４６】
すなわち、出口フード１０１の上部とガス改質器１４との間には共通（１本）の連結管２９が設けられており、各熱分解炉１３で発生し出口フード１０１で一体化されたガスは、この連通管２９を通ってガス改質器１４に送られる。
【００４７】
ガス改質器１４は、縦方向に立設された筒状の前反応塔３１と、この前反応塔３１の下部に一端が連通し水平方向に設置されたトンネル部３２と、このトンネル部の他端に下部が連通し縦方向に立設された筒状の後反応塔３３とで、略Ｕ字型の内部空間を形成している。この後反応塔３３の頭部には、後続するガス冷却器１０２への配管が連結されている。
【００４８】
前記連結管２９の先端部分にはバーナ３６が設けられ、このバーナ３６を介してガス改質器１４の前反応塔３１の上部に連通している。したがって、連結管２９を通った熱分解ガスは、バーナ３６により、酸化剤（例えば、空気）と混合され、ガス改質器１４の前反応塔３１の上部にて低酸素状態で燃焼する。そして、Ｕ字形の内部空間を通過することで改質に必要な時間を確保し、約１０００℃の温度でガス改質処理され、後反応塔３３の上部から後続するガス浄化装置に排出される。
【００４９】
一方、各熱分解炉１３で発生した残渣は、出口フード１０１で一体化された後、出口フード下部に連結した共通（１台）の残渣冷却機１７で冷却され、排出フード１８を通って造粒装置などに送られる。
【００５０】
上記構成において、ガス改質器１４以降の機器に比べて、材料強度の許容限度から大容量化が困難である熱分解炉１３を、改質器１４に対して複数台設置し、改質器１４以降を一系統としたため、設備建設費用を低減できる。すなわち、熱分解炉１３を複数台並列に設置し、ガス改質器１４以降の機器を一系列にし、各熱分解炉１３の出口側で熱分解ガスを一体に集合する出口フード１０１を設け、ガス改質器１４と一本のガス連結管２９で結合したことにより、両方の熱分解炉１３から発生する熱分解ガスを安全に後段側に送ることができる。
【００５１】
また、各熱分解炉１３の出口側に設けた出口フード１０１で熱残渣を一体に集合し、残渣冷却機１７と一本シュートで結合したことにより、各熱分解炉１３から発生する熱分解残渣を安全に後段側に送ることができる。
【００５２】
さらに、熱分解炉１３の出口側で熱分解ガスを一体に集合する出口フード１０１内に、この出口フード１０１の内部圧力を検出する圧力検出器１０６を設け、その圧力が若干負圧になるように後段に設けた誘引ブロワ１９を制御している。すなわち、出口フード１０１の内部圧力が若干負圧になるように、制御装置１０７により後段に設けた誘引ブロワ１０６の回転速度をインバータ装置１０８などにより可変速にして制御する。これにより、各熱分解炉１３から発生する熱分解ガス圧力を均等化できるので、この熱分解ガスを安全に後段側に送り、廃棄物を熱分解、ガス改質、ガス浄化して再利用可能な生成ガスを得ることができる。
【００５３】
このように、材料強度の許容限度から大容量化が困難である熱分解炉１３を改質器１４に対して複数台設置し、改質器１４以降を一系統としたため、設備建設費用を低減できる。
【００５４】
また、熱分解炉１３の出口側に各熱分解炉１３からの熱分解ガスを一体に集合する出口フード１０１を設け、その内部に、この出口フード１０１の内部圧力を検出する圧力検出器１０６を設け、その圧力が若干負圧になるように後段に設けた誘引ブロワ１９を制御したので、各熱分解炉１３から発生する熱分解ガス圧力を均等化できるので、この熱分解ガスを安全に後段側に送ることができる。
【００５５】
すなわち、熱分解炉１３を複数並列に構成した場合、並列に設置した各熱分解炉１３からは各々熱分解ガスが常時発生し、炉内の圧力を安定して一定に保つことが必要であるが、上述のように、各熱分解炉１３に対して共通の出口フード１０１の内部圧力を若干負圧になるように制御したので、各熱分解炉１３から発生する熱分解ガス圧力を均等化でき、各炉内の圧力を安定して一定に保つことが可能となった。
【００５６】
上記実施の形態では、各熱分解炉１３側を若干負圧になるように制御する手法として、誘引ブロワ１９の回転速度を制御していたが、本発明はこれに限定されるものではなく図５で示すように構成してもよい。なお、図５において、図１の実施の形態と同じ部分には同符号を付し説明を省略する。
【００５７】
図５において、誘引ブロワ１９の出口部に可変ダンパ１１０を設けている。制御装置１０７は、圧力検出器１０６の検出圧力が若干負圧になるように、アクチュエータ（弁開度制御装置）１１１により、可変ダンパ１１０の弁角度を制御するように構成している。すなわち、熱分解炉１３の出口を一体とした出口フード１０１の内部圧力を検出する圧力検出器１０６を設けることは、図１の構成と同じであるが、圧力検出器１０６の検出圧力が若干負圧になるように、誘引ブロワ１９の後に設けた可変ダンパ１１０によって通過ガス流量を調整して圧力制御する。制御装置１０７では圧力検出器１０６の検出圧力に基づき制御信号が作られ、アクチュエータ１１１を介して可変ダンパ１１０を動作させ、出口フード１０１の内部圧力が若干負圧になるように制御する。
【００５８】
このように構成しても、出口フード１０１の内部圧力を若干負圧になるように制御できるので、各熱分解炉１３から発生する熱分解ガス圧力を均等化でき、この熱分解ガスを安全に後段側に送ることができる。
【００５９】
次に、図６及び図７で示す実施の形態を説明する。図６は、図３で示した出口フード１０１とガス改質器１４とを連結する連結管２９の構成に関するものであり、図３と同様の部分には同符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００６０】
この実施の形態では、図６で示すように、連結管２９は、ガス改質器１４に対しては一体に取り付け、出口フード１０１に対しては、この出口フード１０１を貫通し、かつ柔軟体１１３，１１４を介して熱伸び差を吸収するように取り付けている。
【００６１】
すなわち、図６において、出口フード１０１から出たガスはガス連結管２９、バーナ３６を通ってガス改質器１４に送られる。バーナ３６を含むガス連結管２９は、ガス改質器１４に対して強固に一体結合されている。これに対し、ガス連結管２９の図示左側と出口フード１０１は、柔軟体であるフレキ１１３，１１４で結合している。
【００６２】
ここで、熱分解炉１３とガス改質器１４は異なる位置の架台に設置されており、しかも構造が異なるため、熱分解炉１３とガス改質器１４の結合箇所には熱伸び差が発生する。この熱伸び差を吸収させるため、ガス連結管２９は出口フード１０１を貫通した状態で取り付け、ガス連結管２９と出口フード１０１との間はフレキ１１３，１１４で結合し、熱変形の吸収と同時に外気とのシールを兼ねている。なお、フレキ１１３，１１４の内部には柔らかい断熱材１１５，１１６を詰め込んで、内部の熱がフレキ１１３，１１４に伝わらないようにいる。
【００６３】
また、ガス連結管２９の内部にはカーボンなどの付着物を掻きとる螺旋形状のスクレーパ１１７を組み込み、その左端に連結する駆動モータ１１８で回転駆動する。
【００６４】
図７は図６の断面Ａ−Ａを示し、ガス連結管２９は出口フード１１の内部において切り欠き２９ａが設けてあり、熱分解ガスの通路を形成している。すなわち、出口フード１０１内の熱分解ガスは、ガス連結管２９の周囲から切り欠き２９ａを通って、矢印で示すように連結管２９内に流れる。
【００６５】
このように、熱分解炉１３の出口側で熱分解ガスを一体に集合する出口フード１０１を設け、ガス改質器１４と一本のガス連結管２９で結合した構成において、ガス連結管２９を、ガス改質器１４に対しては強固に固定し、出口フード１０１に対しては、これを貫通して、柔軟に結合したことにより、熱分解炉１３とガス改質器１４との熱伸び差を吸収し、各熱分解炉１３から発生する熱分解ガスを安全に後段側に送ることができる。
【００６６】
次に、図８で示す実施の形態を説明する。図８は、図１で示した部分に対応しており、同じ部分には同符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００６７】
図１の実施の形態では、複数の熱分解炉１３の出口部分に、各熱分解炉１３で生じた熱分解ガスを一体化する出口フード１０１を設けたが、図８の実施の形態ではこの出口フード１０１を設けずに、各熱分解炉１３のガス出口を、それぞれ連結管２９を介して共通のガス改質器１４に連結している。また、各熱分解炉１３の出口部分に、内部圧力を検出する圧力検出器１０６をそれぞれ設けている。
【００６８】
なお、共通のガス改質器１４以降の機器は一系列に構成されており、このガス改質器１４以降の一系列中に誘引ブロワ１９を設け、各熱分解炉１３の出口部分にそれぞれ設けた圧力検出器１０６を設け、この圧力検出器１０６により検出された内部圧力に基き、この内部圧力が若干負圧になるように前記誘引ブロワ１９を制御する制御装置１０７を設けた構成は図１と同様である。
【００６９】
すなわち、図８の実施の形態では、前処理装置１１、廃棄物供給装置１２、熱分解炉１３、ガス連結管２９、熱分解バーナ３６がそれぞれ並列構成になり、ガス改質器１４以降が合流した一体構成になっている。また、各熱分解炉１３には、その出口部分に炉内圧力を検出する圧力検出器１０６をそれぞれ取り付けている。この圧力検出器１０６による検出圧力により、それぞれの熱分解炉出口の圧力が若干負圧になるように、後段に設けた誘引ブロワ１９で圧力制御する。
【００７０】
このように構成しても、内部圧力を若干負圧になるように制御できるので、各熱分解炉１３から発生する熱分解ガス圧力を均等化でき、この熱分解ガスを安全に後段側に送ることができる。
【００７１】
次に、図９で示す実施の形態を説明する。この実施の形態は、熱分解炉１３を複数並設して、施設の大容量化を図ると共に、一方の熱分解炉１３の補修中でも他の熱分解炉１３により運転を継続でき、処理施設の稼動率を向上させることが可能となる。
【００７２】
すなわち、図９では、Ｕ字形状のガス改質器１４に対して、複数台（図の例では２台）の熱分解炉１３ａ，１３ｂを設けている。
【００７３】
ここで、熱分解炉１３としては、図１０で示すように、回転ドラム２１を有し、この回転ドラム２１を、外部から加熱する外熱式回転キルンを用いている。すなわち、回転ドラム２１は、支持体２２により回転可能に支持されており、その外周には燃焼室２３が設けられ、回転ドラム２１は回転しながらバーナ２４による燃焼熱により外部から加熱される。
【００７４】
熱分解炉１３の回転ドラム２１の入口側には、被処理物（以下、廃棄物として説明する）の供給装置１２を構成する廃棄物投入装置２５が設置されている。この廃棄物投入装置２５は、回転ドラム２１に直結し、この回転ドラム２１内へ空気を遮断しながら廃棄物を連続または間欠的に供給する。また、回転ドラム２１の出口側には出口フード２６が設置されている。この出口フード２６内では、回転ドラム２１内で熱分解された廃棄物が、熱分解ガス（以下、単にガスと呼ぶ）２７と熱分解残渣（以下、単に残渣と呼ぶ）２８とに分離されて排出される。
【００７５】
出口フード２６の上部とガス改質器１４との間には連結管２９が設けられ、この連結管２９を通ってガス２７はガス改質器１４に送られる。ガス改質器１４は、縦方向に立設された筒状の前反応塔３１と、この前反応塔３１の下部に一端が連通し水平方向に設置されたトンネル部３２と、このトンネル部の他端に下部が連通し縦方向に立設された筒状の後反応塔３３とで、略Ｕ字型の内部空間を形成している。この後反応塔３３の頭部には、後続するガス浄化装置への配管が連結されている。
【００７６】
前記連通管２９のガス流通方向中間部には、管内を図示左右方向に仕切る仕切機構３５が設けられている。また、その先端部分にはバーナ３６が設けられ、このバーナ３６を介してガス改質器１４の前反応塔３１の上部に連通している。したがって、連通管２９を通った熱分解ガスは、バーナ３６により、燃焼空気管３７から供給される燃焼空気と混合され、ガス改質器１４の前反応塔３１の上部にて低酸素状態で燃焼する。そして、Ｕ字形の内部空間を通過することで改質に必要な時間を確保し、約１０００℃の温度でガス改質処理され、後反応塔３３の上部から後続するガス浄化装置に排出される。
【００７７】
一方、熱分解残渣２５は、後続の残渣冷却装置１７に送られる。
【００７８】
ガス改質器１４は前述のように略Ｕ字形状を示し、複数台（図の例では２台）の熱分解炉１３ａ，１３ｂは、図９で示したように、ガス改質器１４の前反応塔３１を挟み込むように設置され、この前反応塔３１の上部と、ガス連結管２９ａ，２９ｂにより結合している。
【００７９】
反応ガスの流れは、前反応塔３１からトンネル部３２を通って後反応塔３３の頭部に抜け、ガス浄化装置に送られる。また、各ガス連結管２９ａ，２９ｂには、それぞれ仕切機構３５ａ，３５ｂが設けられており、それぞれ対応する熱分解炉１３ａ,１３ｂと、共通のガス改質器１４との間を任意に仕切ることができる。
【００８０】
各熱分解炉１３ａ,１３ｂの入り口側には、廃棄物投入装置２５ａ，２５ｂがそれぞれ設けられている。この廃棄物投入装置２５は、ホッパー２５１と投入機２５２とからなる。投入機２５２は、スクリュー機構などによって空気を遮断しながらホッパー２５１内の廃棄物を熱分解炉１３ａ，１３ｂに投入する。この構成により熱分解炉１３ａ，１３ｂによる廃棄物処理を連続的に行うことができる。
【００８１】
被処理物である廃棄物は、前処理装置１１により前処理された後、図示しない破砕機で破砕され、コンベア４０によりサイロ４１に貯留される。サイロ４１からは、複数の熱分解炉１３ａ,１３ｂに対して個別に廃棄物を供給する供給装置１２ａ，１２ｂがそれぞれ設けられている。これら各供給装置１２ａ，１２ｂは、サイロ４１に貯留された廃棄物を切り出す切り出しフィーダ４２ａ，４２ｂ、計量コンベア４３ａ，４３ｂ、コンベア４４ａ，４４ｂからなる。
【００８２】
切り出しフィーダ４２ａ，４２ｂは、サイロ４１から計量コンベア４３ａ，４３ｂ上に廃棄物を切り出し、定量的に搬送する。この廃棄物は、後続のコンベア４４ａ，４４ｂにより持ち上げられ、前記投入装置２５ａ，２５ｂのホッパー２５１ａ，２５１ｂへ搬入される。
【００８３】
ここで、計量コンベア４３ａ，４３ｂの計量値は、切り出しフィーダ４２ａ，４２ｂに対するフィードバッグ信号として用いられる。また、投入装置２５ａ，２５ｂのホッパ２５１ａ，２５１ｂにはレベルセンサが設けられ、一定レベルを保つように切り出しフィーダ４２ａ，４２ｂ等を定量制御する。このように、供給装置１２ａ，１２ｂは、サイロ４１に貯留された廃棄物を所定量ごと熱分解炉１３ａ，１３ｂに供給することができる。
【００８４】
なお、熱分解炉１３ａ，１３ｂで熱分解した残渣は、図２で示した出口フード２６から、図１で示す残渣排出装置１６ａ，１６ｂにより残渣冷却装置１７ａ，１７ｂに排出され、ここで冷却された後、排出装置４８ａ，４８ｂにより、図示しない造粒装置に送られる。
【００８５】
図１１は共通の改質器１４と、これに連結される熱分解炉１３ａ，１３ｂとの関係を上部から見た平面図である。特に、ガス連結管２９ａ，２９ｂと、これに設けられた仕切機構３５ａ，３５ｂおよび熱分解バーナ３６ａ，３６ｂとの配置関係を示している。これらは、ガス改質器１４の中心に対して対称に配置されており、熱分解バーナ３６ａ，３６ｂから噴出す燃焼ガスが、ガス改質器１４の前反応塔３１内で螺旋状に流れるように取り付けている。
【００８６】
次に、これらの構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【００８７】
図９に示すように、改質器１４に対して、これを挟み込むように２台の熱分解炉１３ａ，１３ｂを平行に設置し、改質器１４と各熱分解炉１３ａ，１３ｂとを連結するガス連結管２９ａ，２９ｂの中程に仕切機構３５ａ，３５ｂを設けたことにより、熱分解炉１３の補修が必要なときは、改質器１４と各熱分解炉１３ａ，１３ｂとを各々個別に切り離すことができる。言い換えると、熱分解炉１３ａ，１３ｂは、それぞれ単独で廃棄物熱分解処理を継続することが可能となり、休止した熱分解炉を単独で補修できる。
【００８８】
また、ガス改質器１４以降の機器に比べて、熱分解炉１３は材料強度の許容限度から大容量化が困難であるが、図９のように構成すれば、熱分解炉１３を改質器１４に対して複数台設置し、改質器１４以降を一系統としたため、設備建設費用を低減できる。また、ガス改質器１４以降は常に運転継続した状態を維持できるので、熱分解炉１３の少なくとも一系統は廃棄物処理を継続できるため、年間を通し安定な廃棄物処理が可能となる。
【００８９】
また、図１１で示すように、熱分解バーナ３６ａ，３６ｂから噴出す燃焼ガスが、前反応塔３１内において螺旋状の流れを形成するため、ガス改質器１４内のガスの流れがスムーズになり、反応時間も長くすることができる。このため、ガス改質効率がよくなり十分なガス改質を行うことができる。
【００９０】
このように、図９ないし図１１の構成によれば、大容量の処理施設を最小の建設経費で実現し、しかも、廃棄物処理の効率的な処理運用を可能にした熱分解処理システムを提供することができる。
【００９１】
図１２および図１３は、ガス連結管２９の中程に設けた仕切機構３５の具体的構造を示している。ガス連結管２９は、熱分解炉の出口フード２６と改質器１４との間に、熱分解バーナ３６と共に設けられ、仕切機構３５は、その中程、すなわち、ガス流通方向の中間部に設けられている。この仕切機構３５は、仕切板５０、シールリング５１，５２、押しネジ５３で構成される。仕切板５０は、ガス連結管２９の横断方向に沿ってスライド可能に構成されている。この仕切板５０は、図１３で示すように、ガス連結管２９を閉鎖可能な面積を有し、その板面には、ガス連結管２９の口径よりやや小さな口径の連通口５０ａを有する。この仕切板５０の上下には操作棒５４が取り付けられており、仕切板５０を外部よりスライド操作できるようにしている。これらの構成により、仕切板５０をスライド操作することにより、ガス連結管２９内を熱分解ガスの流通方向に対して任意に仕切ることができる。
【００９２】
上記構成において、通常の熱分解処理中は仕切板５０の連通口５０ａがガス連結管２９の口径と同心位置になるようにセットし、ガスを通し続ける。熱分解炉１３の補修が必要となった場合、補修対象の熱分解炉１３への廃棄物投入を停止し、十分ガスが出きった後にバーナ３６を消火し、冷却完了した後に仕切板５０をスライドさせ、連結管２９を閉止状態にして仕切る。この操作により、連結管２９を仕切られた熱分解炉１３は、ガス改質器１４から仕切られ、熱的影響も受けなくなるので、補修作業が可能となる。この間、別の熱分解炉１３は廃棄物の処理を継続した状態を維持できる。
【００９３】
この仕切機構３５は、仕切板５０をスライド可能に構成した簡素な構成であるため、大掛かりな設備を要せず、管内を確実に仕切ることができると共に、設備コストを低く抑えることができる。
【００９４】
仕切機構３５としては、上記構成に限定されるものではなく、図１４で示すように構成してもよい。図１４においても、ガス連結管２９は、熱分解炉１３の出口フード２６と改質器１４との間に、熱分解バーナ３６と共に設けられ、仕切機構３５は、その中程、すなわち、ガス流通方向の中間部に設けられている。
【００９５】
この仕切機構３５は、仕切用の砂５６をガス連結管２９内に投入させる砂投入器５７により構成される。砂投入器５７は、砂５６を貯留するポット５７ａと、このポット５７ａとガス連結管２９との間に設けられた仕切弁５７ｂとで構成される。また、ガス連結管２９内には、異物除去機構として、スパイラルスクリュー５９および掻き取り棒６０が挿入されている。スパイラルスクリュー５９は、出口フード２６側に設けられた軸受箱６１、駆動主軸６２、チェーン６３、モータ６４により回転駆動される。また、掻き取り棒６０は、駆動主軸６２の端部に鎖６５で取り付けられている。
【００９６】
上記構成において、通常の熱分解処理運転中、スパイラルスクリュー５９は回転させており、異物によるガス連結管２９の閉塞を防止する。また、掻き取り棒６０でスパイラルスクリュー５９の内部を掻き落とし閉塞を防止する。
【００９７】
熱分解炉１３の補修が必要となった場合、補修対象の熱分解炉１３への廃棄物投入を停止し、十分ガスが出きった後にバーナ３６を消火し、冷却完了した後にスパイラルスクリュー５９の回転を停止する。その後、仕切弁５７ｂを開け、図１５で示すように、ポット５７ａに貯留されていた砂５６を落下させる。この操作によりガス連結管２９の管内は砂５６で閉塞され、熱分解炉１３と改質器１４との間が仕切られる。したがって、熱的影響も受けなくなるので、運転を停止した熱分解炉１３の補修作業が可能となる。この間、別の熱分解炉１３は廃棄物の処理を継続した状態を維持できる。
【００９８】
熱分解炉１３の補修が完了したなら仕切弁５７ｂを閉じ、スパイラルスクリュー５９を回転させることによって、連結管２９内を閉塞していた砂５６を掻きだす。なお、掻きだした砂は残渣排出装置により外部に排出される。
【００９９】
この仕切機構３５は、砂５６によりガス連結管２９内を閉塞して仕切るようにしたので、仕切部分において熱の伝達を確実に防止することができる。したがって、停止した熱分解炉１３の補修が容易になると共に、稼動中のガス改質器１４などの熱機器の温度を低下させることはなく、廃棄物処理の効率的な処理運用が可能となる。
【０１００】
このように、複数の熱分解炉を並列に設置することによって廃棄物熱分解処理施設の大容量化が可能になる。また、連結管に仕切機構を設けたので、熱分解炉やガス改質器など熱機器の温度低下を防止して、休止した熱分解炉の補修を短時間で実施でき、処理施設の稼動率を向上させることが可能となる。
【０１０１】
これらの結果、処理施設の大容量化を最小の建設経費で実現し、しかも、廃棄物処理の効率的な処理運用を可能にした熱分解処理システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明による熱分解処理システムの一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】同上一実施の形態で使用する水封装置の構成図である。
【図３】同上一実施の形態熱分解炉とガス改質器との配置構造を示す正面図である。
【図４】図３の正面図である。
【図５】本発明における誘引ブロワのダンパにより負圧を制御する実施の形態を示すブロック図である。
【図６】本発明における連結管の出口フードに対する取り付けを柔構造にした実施の形態を示す正面図である。
【図７】図６で示した連結管の断面図である。
【図８】本発明の出口フードを持たない実施の形態を示すブロック図である。
【図９】本発明による、運転を休止することなく熱分解炉の補修を可能とした実施の形態を示す斜視図である。
【図１０】同上実施の形態に用いる熱分解炉とガス改質器との関係を説明する図である。
【図１１】同上実施の形態に用いる熱分解炉とガス改質器との関係を説明する平面図である。
【図１２】同上実施の形態に用いる仕切機構の一例を示す部分図である。
【図１３】図１２のＡ−Ａ断面図である。
【図１４】同上実施の形態に用いる仕切機構の他の例を示す部分図である。
【図１５】図１４で示した仕切機構の作動状態を示す図である。
【図１６】熱分解処理システムの基本的な構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１２    供給装置
１３    熱分解炉
１４    ガス改質器
１９    誘引ブロワ
２９    ガス連結管
３１    前反応塔
３２    トンネル部
３３    後反応塔
３５    仕切機構
４１    サイロ
４３    計量コンベア
５０    仕切板
５６    砂
５７    砂投入器
５９    異物除去機構
１０１    出口フード
１０６    圧力検出器
１０７    制御装置
１１４，１１５    柔軟体
【図１】
2005120361.tif 000003
【図２】
2005120361.tif 000004
【図３】
2005120361.tif 000005
【図４】
2005120361.tif 000006
【図５】
2005120361.tif 000007
【図６】
2005120361.tif 000008
【図７】
2005120361.tif 000009
【図８】
2005120361.tif 000010
【図９】
2005120361.tif 000011
【図１０】
2005120361.tif 000012
【図１１】
2005120361.tif 000013
【図１２】
2005120361.tif 000014
【図１３】
2005120361.tif 000015
【図１４】
2005120361.tif 000016
【図１５】
2005120361.tif 000017
【図１６】
2005120361.tif 000018