(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
攪拌翼を備えた真空容器であり廃棄物が投入される処理槽と、
前記処理槽内を強制排気して前記処理槽内を減圧雰囲気とする真空ポンプと、
前記処理槽を加熱することにより、該処理槽内に投入された廃棄物を加熱して乾燥するための加熱手段と、
前記加熱して乾燥される前記処理槽内の廃棄物の含水率が所定の含水率となったことを検出する含水率検出手段と、
前記処理槽内に過熱水蒸気を供給して前記処理槽内の廃棄物を乾燥及び炭化させるための過熱水蒸気供給手段と、
前記処理槽内から強制排気された排気を冷却するための冷却手段とを、
具備し、
減圧雰囲気で攪拌しながら前記加熱手段によって前記処理槽を加熱することにより前記処理槽内に投入された廃棄物を加熱して乾燥させ、前記加熱手段によって処理槽を加熱している前記処理槽内を真空ポンプにて強制排気させ、該強制排気させた排気を前記冷却手段にて冷却することによって該排気中の揮発物を凝縮してなる第一液体と、
前記処理槽内で加熱される廃棄物の含水率が所定の含水率となったことが前記含水率検出手段にて検出されたのち、前記処理槽内に過熱水蒸気を供給して前記廃棄物を乾燥及び炭化させてなる残渣物と、
前記過熱水蒸気を供給している前記処理槽内を真空ポンプにて強制排気させ、該強制排気させた排気を前記冷却手段にて冷却することによって該排気中の揮発物を凝縮してなる第二液体と、を得る廃棄物処理装置であって、
前記処理炉に連通され、前記第一液体又は前記第二液体が前記処理槽から送られて溜められる、分岐タンクと、
分岐タンクに連通され、前記分岐タンクに溜められた前記第一液体が該分岐タンクから送られて溜められる第一水槽と、
分岐タンクに連通され、前記分岐タンクに溜められた前記第二液体が該分岐タンクから送られて溜められる第二水槽と、
前記分岐タンクから第一水槽に前記第一液体が流れる状態又は流れない状態、及び、前記分岐タンクから第二水槽に前記第二液体が流れる状態又は流れない状態に切り替える切替弁と、をさらに具備し、
前記切替弁は、前記処理槽内で加熱される廃棄物の含水率が所定の含水率となったことが前記含水率検出手段にて検出されたのち、前記分岐タンクから第一水槽に前記第一液体が流れる状態に切り替え、前記過熱水蒸気供給手段による前記処理槽内の廃棄物を乾燥及び炭化が終了したのちに、前記分岐タンクから第二水槽に前記第二液体が流れる状態に切り替える、廃棄物処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機廃棄物を減容化するとともに、バイオマスエネルギーとして有効利用するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
地球上の生物圏においては、動植物遺体を微生物が分解して無機物に還元するという物質循環サイクルがあるが、この微生物(分解者)に代わって、人間が有効にエネルギーや有機原料に利用しようというのがバイオマス変換(利用技術)である。
近年では、バイオマス資源の年間発生量は約３．７億トン、利用可能量は約７７００万トンと推定される。しかし、現状の処理法では、大半が廃棄又は焼却処分され、上記量のバイオマス資源は約１．２７億トンもの二酸化炭素と化している。そこで、この排出される二酸化炭素の削減のために、また、廃棄物の減容化のために、バイオマス資源を焼却せずに有効利用することが望まれる。
【０００３】
従来、廃棄物を乾燥させて減容化するために、真空（減圧）乾燥機が利用されている（例えば、特許文献１）。しかし、従来の減圧乾燥機では、含水率約１０％までの乾燥が限界であり、それよりも含水率を低下させようとすれば、飛散し易い微細粉塵が発生して、これが処理槽からの排気に混入して排出されてしまっていた。また、廃棄物が糖分の多い野菜ごみ等である場合には、該廃棄物を乾燥させるうちに粘り気が発生し、団子状態となって乾燥効率が急速に低下するという課題があった。
【０００４】
また、近年、過熱水蒸気を利用した乾燥技術が提案されている（例えば、特許文献２）過熱水蒸気とは、１００℃で蒸発した飽和水蒸気を常圧のまま、さらに高温度に加熱した無色透明のＨ２Ｏガスである。過熱水蒸気は空気を含まないので、高温の熱を直接処理物に接触させることができるので、高効率に処理物を加熱することができる。
【０００５】
例えば、特許文献２（第５、及び第６の実施形態）に記載の技術では、加熱乾燥機内を実質的に密閉式の構造とし、過熱水蒸気を被乾燥物と直接接触させ、接触後の過熱水蒸気を循環流通させる構成としている。さらに、その過熱水蒸気の循環路内に昇温手段を設けて、過熱水蒸気の一部を除塵後に発電用加熱器を通じて過熱水蒸気を駆動源とする低圧の蒸気タービン及びこれに連結された発電手段が設けられ、過熱水蒸気が被乾燥物の乾燥と、発電とに利用されるように構成されている。
【特許文献１】特開２００５−２５７２１１号公報
【特許文献２】特開２００５−２４１２３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明では、現在大量廃棄処分されている野菜屑・汚泥等の有機物廃棄物（バイオマス資源）を、有効に利用できる形態に変換することができ、且つ、安価なイニシャルコストとランニングコストが実現可能である、廃棄物処理技術について提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００８】
即ち、請求項１においては、
攪拌翼を備えた真空容器であり廃棄物が投入される処理槽と、
前記処理槽内を強制排気して前記処理槽内を減圧雰囲気とする真空ポンプと、
前記処理槽を加熱することにより、該処理槽内に投入された廃棄物を加熱して乾燥するための加熱手段と、
前記加熱して乾燥される前記処理槽内の廃棄物の含水率が所定の含水率となったことを検出する含水率検出手段と、
前記処理槽内に過熱水蒸気を供給して前記処理槽内の廃棄物を乾燥及び炭化させるための過熱水蒸気供給手段と、
前記処理槽内から強制排気された排気を冷却するための冷却手段とを、
具備し、
減圧雰囲気で攪拌しながら前記加熱手段によって前記処理槽を加熱することにより前記処理槽内に投入された廃棄物を加熱して乾燥させ、前記加熱手段によって処理槽を加熱している前記処理槽内を真空ポンプにて強制排気させ、該強制排気させた排気を前記冷却手段にて冷却することによって該排気中の揮発物を凝縮してなる第一液体と、
前記処理槽内で加熱される廃棄物の含水率が所定の含水率となったことが前記含水率検出手段にて検出されたのち、前記処理槽内に過熱水蒸気を供給して前記廃棄物を乾燥及び炭化させてなる残渣物と、
前記過熱水蒸気を供給している前記処理槽内を真空ポンプにて強制排気させ、該強制排気させた排気を前記冷却手段にて冷却することによって該排気中の揮発物を凝縮してなる第二液体と、を得る廃棄物処理装置であって、
前記処理炉に連通され、前記第一液体又は前記第二液体が前記処理槽から送られて溜められる、分岐タンクと、
分岐タンクに連通され、前記分岐タンクに溜められた前記第一液体が該分岐タンクから送られて溜められる第一水槽と、
分岐タンクに連通され、前記分岐タンクに溜められた前記第二液体が該分岐タンクから送られて溜められる第二水槽と、
前記分岐タンクから第一水槽に前記第一液体が流れる状態又は流れない状態、及び、前記分岐タンクから第二水槽に前記第二液体が流れる状態又は流れない状態に切り替える切替弁と、をさらに具備し、
前記切替弁は、前記処理槽内で加熱される廃棄物の含水率が所定の含水率となったことが前記含水率検出手段にて検出されたのち、前記分岐タンクから第一水槽に前記第一液体が流れる状態に切り替え、前記過熱水蒸気供給手段による前記処理槽内の廃棄物を乾燥及び炭化が終了したのちに、前記分岐タンクから第二水槽に前記第二液体が流れる状態に切り替えるものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１０】
本発明によれば、バイオマス資源としての廃棄物を高エネルギー資源として有効利用できる状態に変換し、含水率の多い廃棄物であっても効率的に乾燥させて減容化することができ、省エネルギー・低コストを実現することができる。また、有機廃棄物より炭化物（炭）と可燃液とを得ることができ、廃棄物をバイオマス資源として有効利用するとともに、廃棄物の更なる減容化を図ることができる。
また本発明によれば、乾燥処理と炭化処理とを一つの処理槽で行えるので、排気処理装置をコンパクトに構成することができ、また、イニシャルコスト及びランニングコストの低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は廃棄物処理システムの構成を示す図、図２は減圧乾燥機の構成を示すブロック図、図３は減圧乾燥機の構成の別形態を示すブロック図、図４は廃棄物処理システムの制御構成を示すブロック図、図５は廃棄物処理における廃棄物処理システムの制御の流れ図、図６は廃棄物処理における廃棄物処理システムの制御の流れ図である。
【００１２】
本発明の実施例に係る廃棄物処理方法では、産業廃棄物として廃棄される有機廃棄物を、減容乾燥させる乾燥処理工程と、さらに、過熱水蒸気により更に乾燥させたのち炭化熱分解させる炭化処理工程とを行う。
【００１３】
上記乾燥処理工程では、廃棄物を減圧雰囲気の処理槽内で攪拌しながら加熱して、所定の含水率となるまで廃棄物を乾燥させる。
また、上記炭化処理工程では、処理槽内に過熱水蒸気を供給して、廃棄物の含水率を更に低下させたのち、廃棄物を炭化熱分解させる。つまり、廃棄物の乾燥残渣物を有価物として再利用することが可能な炭化物（炭）とする。
このように、廃棄物は炭化するまで熱分解処理されるので、大幅に減容される。
さらに、炭化処理工程では、処理槽内を強制排気させて、該排気より廃棄物からの揮発物を乾留して回収してエネルギー利用可能な可燃水とする。
上述のように本廃棄物処理方法によれば、廃棄物をバイオマス資源として有効利用するとともに、廃棄物の更なる減容化を図ることができる。
【００１４】
続いて、上記各処理について、詳細に説明する。
【００１５】
［乾燥処理工程］
まず、乾燥処理工程について説明する。
乾燥処理工程においては、密閉された真空容器である処理槽に、該処理槽の内容積の約４０％量の廃棄物を投入し、強制排気による減圧雰囲気で攪拌しながら壁面伝導間接加熱方式により加熱する。
なお、処理槽への廃棄物の投入量や、乾燥処理中の処理槽の圧力は、上記に限定されるものではなく、処理槽や廃棄物に応じて適宜調整される。
【００１６】
上述のように、廃棄物を、減圧（真空）雰囲気の処理槽で乾燥させるので、１００℃よりも低い温度を沸点とする低温で、廃棄物を蒸留乾燥させることができる。従って、熱効率が高く速やかに乾燥を完了させることができるので、ランニングコストの削減に寄与することができる。
また、廃棄物は攪拌されるうちに混合・粉砕されるので、スラリー・ペースト・ケーキ・粉粒状などのいずれの形態の廃棄物であっても、処理することが可能である。
【００１７】
［炭化処理工程］
上記乾燥処理工程に続いて、廃棄物の炭化処理工程が行われる。この炭化処理工程について説明する。
乾燥処理は、廃棄物の含水率が所定値（例えば、３０％）となった時点、又は、廃棄物が団子状態となって乾燥効率が低下した時点で終了し、処理槽内の強制排気が解除される。そして、該処理槽内に過熱水蒸気が導入される。
【００１８】
前記過熱水蒸気として、１８０〜６００℃の過熱水蒸気が利用される。過熱水蒸気は、５００℃で熱量が９５８．６ｋＪ／ｍ３の高カロリーガスで、熱風空気（２３８．６ｋＪ／ｍ３）の約４倍の熱量を有するため、熱風空気を減圧乾燥機内に導入するときと比較して、短時間で廃棄物の含水率を低減させることができる。さらに、過熱水蒸気と一酸化炭素の共存による輻射熱によっても、廃棄物を加熱することができる。前記輻射熱は、赤外線輻射による熱放射性ガスであるため、更なる処理時間の短縮に寄与することができる。
【００１９】
減圧加熱による乾燥処理では、含水率を１０％以下にすることは難しいが、過熱水蒸気による乾燥処理では、含水率を１０％以下にすることも可能である。つまり、炭化処理工程では、上記乾燥処理工程で乾燥させた廃棄物の含水率を更に低下させ、減容化することができる。
【００２０】
上記過熱水蒸気の供給は、廃棄物を乾燥させて含水率を更に低下させるとともに、乾燥が終了したのち、該廃棄物が熱分解反応を起こして、熱分解残渣物が炭化物となるまで行われる。
この炭化処理工程において、処理槽内では下記［式１］のような反応が生じる。
【００２１】
［式１］
Ｃ1.3Ｈ2Ｏ0.9＋0.4Ｈ2Ｏ
＝  0.8Ｈ2＋0.7ＣＯ＋0.3ＣＨ4＋0.3ＣＯ2＋165.9kJ/mol
〈廃棄物（バイオマス資源）〉＋〈過熱水蒸気〉＝〈発生ガス燃料〉＋〈吸熱〉
【００２２】
上式に示すように、過熱水蒸気と反応した廃棄物は、Ｈ２、ＣＯ、ＣＨ４、又はＣＯ２といった、ガス燃料成分に変換される。このガス燃料成分は、乾留により凝縮回収可能であって、酢液と乾留油に分離されて、酢液は有機肥料、油は燃料として利用することができる。
また、炭化処理後の熱分解残渣物は、炭化物（炭）として有効利用することができる。
さらに、処理槽からの高温の排気は、廃熱ボイラー、ヒーターを経て該処理槽の加熱に使用することができる。
このように、バイオマス資源としての廃棄物は、高エネルギー資源として有効利用できる状態に変換されることとなる。
【００２３】
なお、上記炭化処理工程において、有臭ガスが発生する場合には、処理槽からの排気を直接燃焼式脱臭装置にて酸化し脱臭する処理を行い、無臭化することができる。この脱臭装置では、処理槽からの排気ガスを約８００℃で２秒程度燃焼させて、酸化する。
【００２４】
上述のように、乾燥処理工程と炭化処理工程とで成る廃棄物処理方法によれば、廃棄物の含水率を１０％以下に低下させることができ、これにより、廃棄物が糖分の多い野菜ごみ等である場合であったとしても、粘り気を発生させることなく、乾燥させることができる。
また、先ず、減圧乾燥を行って、廃棄物の含水率をある程度まで低下させた状態で、過熱水蒸気を導入し、更なる乾燥と、炭化とを行うので、含水率の多い野菜ごみなどにおいても効率的に乾燥させることができる。これにより、省エネルギー・低コストの廃棄物処理を実現することができる。
【００２５】
［廃棄物処理システムの構成］
続いて、上記廃棄物処理方法を実施するための廃棄物処理システムの構成について説明する。
図１に示すように、廃棄物処理システム９は、攪拌翼２１を内部に備えた密閉式の真空容器である処理槽１２と、該処理槽１２内を強制排気する強制排気手段としての真空ポンプ５６と、該処理槽１２内に過熱水蒸気を供給する過熱水蒸気発生装置８と、該処理槽１２を加熱するための加熱手段としての加熱システム３５と、該処理槽１２から強制排気した気体を冷却して蒸溜液又は乾留液を得るための冷却手段としての熱交換器３７及び冷却システム３６とを、含んで構成される。
前記処理槽１２、攪拌翼２１及び真空ポンプ５６等は、減圧乾燥機１０として構成される。
【００２６】
本実施例に係る廃棄物処理システム９では、乾燥処理工程と炭化処理工程とは、一つの処理槽１２を用いて行われる。つまり、減圧乾燥機１０の処理槽１２に投入された廃棄物は、先ず、乾燥処理され、続いて、炭化処理されたのち、該処理槽１２から排出される。
一つの処理槽１２にて、乾燥処理と炭化処理とを行うことによれば、廃棄物処理システム９をコンパクトに構成することができ、また、イニシャルコスト及びランニングコストの低減を図ることができる。
但し、本発明は上記形態に限定されるものではなく、先ず、減圧乾燥機の処理槽に廃棄物を投入して乾燥処理を行ったのち、該廃棄物を別の処理槽に移動させて、炭化処理を行うように、廃棄物処理システムを構成することもできる。
【００２７】
図２に示すように、減圧乾燥機１０を構成する処理槽１２は、熱媒を導通させるジャケット１３が周囲に設けられ、内部にはモータ１６の駆動を受けて回転する攪拌翼２１が設けられる。
前記ジャケット１３には、加熱システム３５より熱媒を供給する移送管７０と、加熱システム３５へ使用後の熱媒を返送する移送管７１が連結される。加熱システム３５により温度調整が為された熱媒は、処理槽１２のジャケット１３内に供給され、また、加熱に利用され温度が低下した熱媒は、再び加熱システム３５に返送されて加熱される。上記熱媒として、処理槽１２を導通させた後の過熱水蒸気を利用するように構成することもできる。
【００２８】
前記処理槽１２には、廃棄物の供給口１２ａが開口される。該供給口１２ａには、処理槽１２へ廃棄物を供給する供給管が連結されており、該供給管には廃棄物供給弁４７が備えられる。該廃棄物供給弁４７は、後述する制御装置９０の制御を受けて開閉駆動される。
【００２９】
また、前記処理槽１２には、過熱水蒸気発生装置８にて生成された過熱水蒸気を、該処理槽１２へ導入するための供給口１２ｅが開口される。該供給口１２ｅには、過熱水蒸気発生装置８より処理槽１２へ過熱水蒸気を供給する供給管が連結されており、該供給管には、水蒸気供給弁４８が備えられる。該水蒸気供給弁４８は、制御装置９０の制御を受けて開閉駆動される。
【００３０】
また、前記処理槽１２の下部には、乾燥処理及び炭化処理をされて炭化物と化した廃棄物の残渣物を、処理槽１２より取り出すための取出口１２ｂが開口される。該取出口１２ｂには、アクチュエータとしての開閉シリンダ１５を備えた取出弁４９が設けられる。前記取出弁４９は、制御装置９０の制御を受けて開閉駆動される。取出弁４９が開放されると、残渣物が取出口１２ｂを通じて処理槽１２の外部へ排出される。
【００３１】
前記減圧乾燥機１０の処理槽１２の上部には、排気口１２ｃが開口される。該排気口１２ｃには、フィルタユニット２２を介して吸引管２３が連結されており、該吸引管２３にはプレート式熱交換器３７が接続される。
また、前記吸引管２３には、逃がし弁４６が備えられる。該逃がし弁４６は、制御装置９０の制御を受けて開閉される。
さらに、前記フィルタユニット２２の上方には、該フィルタユニット２２を洗浄するための洗浄水を供給するノズル４５が備えられており、該ノズル４５からは洗浄水がフィルタユニット２２に向かって散水される。
【００３２】
前記熱交換器３７には、減圧乾燥機１０の処理槽１２の排気が吸引管２３を通して送られ、該熱交換器３７において冷却されて液化される。この液化された排気を、『蒸溜液』又は『乾留液』と記載する。
また、熱交換器３７には、液体を分離タンク５３へ移送するための移送管７２が接続される。熱交換器３７にて液化された排気は、移送管７２を通じて、分離タンク５３まで送られる。前記分離タンク５３に溜まった乾留液は、三方弁である廃液切替弁４３を通じて、乾留水槽４０まで送られ、また、前記分離タンク５３に溜まった蒸溜液は、廃液切替弁４３を通じて、蒸溜水槽４１まで送られる。なお、乾留水槽４０に溜まる乾留液は、燃料として利用することができる可燃液であり、蒸溜水槽４１に溜まる蒸溜液は主に水分である。
【００３３】
前記分離タンク５３には、モータ式の真空ポンプ５６が備えられる。この真空ポンプ５６が作動することにより、処理槽１２、吸引管２３、及び移送管７２の内部は減圧雰囲気となっており、処理槽１２内の気体は、強制排気されたうえ、吸引管２３及び移送管７２を通じて分離タンク５３まで送られる。
【００３４】
なお、分離タンク５３にモータ式の真空ポンプ５６を備える代わりに、水エジェクタ式の真空ポンプ５６を備えることができる。
この場合、図３に示すように、水エジェクタ式の真空ポンプ５６の流水ルートを利用して、前記熱交換器３７の冷却水を循環させることができる。
図３に示すように、熱交換器３７では、冷却システム３６より供給される冷媒によって処理物より発生した蒸気の冷却が行われる。冷却システム３６では、冷却塔５０とポンプ５２とを具備する冷媒の循環回路７３が構成される。
また、冷媒の循環回路７３には、水エジェクタ式の真空ポンプ５６に利用される吸引用水の循環回路７４が連結される。吸引用水の循環回路７４には、真空ポンプ５６と環水ポンプ５８とが設けられており、環水ポンプ５８によって冷媒が吸引用水の循環回路７４を循環する。このように、真空ポンプ５６ではこの冷媒の流れを利用した真空吸引が行われる。
【００３５】
［廃棄物処理システムの自動制御構成］
続いて、廃棄物処理システム９の制御構成について説明する。
【００３６】
図４に示すように、減圧乾燥機１０を構成する処理槽１２に設けられた廃棄物供給弁４７と、処理槽１２に設けられた水蒸気供給弁４８と、処理槽１２に設けられた取出弁４９と、吸引管２３に設けられた逃がし弁４６と、分離タンク５３に設けられた廃液切替弁４３とには、これらの弁体を開閉駆動する開閉駆動手段４７ａ・４８ａ・４９ａ・４６ａ・４３ａが設けられる。
上記開閉駆動手段４７ａ・４８ａ・４９ａ・４６ａ・４３ａは、いずれもエアシリンダであり、弁体を動作させるピストンと、該ピストンを移動させるシリンダと、該シリンダへのエアの供給を制御する電磁弁とが具備される。
前記各開閉駆動手段４７ａ・４８ａ・４９ａ・４６ａ・４３ａは、制御装置９０に電気的に接続され、制御装置９０の制御を受けて動作する。すなわち、制御装置９０の制御を受けて、廃棄物供給弁４７、水蒸気供給弁４８、取出弁４９、逃がし弁４６、廃液切替弁４３が動作することとなる。
【００３７】
また、前記制御装置９０には、減圧乾燥機１０の攪拌翼２１を回転駆動するモータ１６が電気的に接続されており、該モータ１６は制御装置９０の制御を受けて、正回転、逆回転、及び停止のうちいずれかの状態となる。
さらに、前記制御装置９０には、真空ポンプ５６が電気的に接続されており、該真空ポンプ５６は制御装置９０の制御を受けて、動作する。
【００３８】
また、前記制御装置９０には、減圧乾燥機１０の処理槽１２の内部に備えられ、該処理槽１２内の廃棄物の含水率を検出する含水率センサ４２が、電気的に接続される。なお、含水率センサ４２として、例えば、廃棄物の含水率（水分量）を直接検出する検出手段や、廃棄物の質量変化を検出して該廃棄物の含水率を間接的に検出する検出手段や、廃棄物から生じる水蒸気の量を検出して該廃棄物の含水率を間接的に検出する検出手段等を採用することができる。
【００３９】
［廃棄物処理システムの自動制御の流れ］
上記廃棄物処理システム９の運転は、廃棄物の投入や残渣物の排出等をオペレータによる操作で行う手動操作式や、これらの動作の制御を制御装置９０により行う自動運転式を、選択することができる。
以下に、減圧乾燥機１０を自動運転する際の制御装置９０による制御の流れについて、図５及び図６に示す流れ図を用いて説明する。
【００４０】
図５に示すように、先ず、廃棄物供給弁４７が開放されて、減圧乾燥機１０の処理槽１２に、所定量（例えば、処理槽１２の容量の約４０％量）の廃棄物が投入される。制御装置９０では、廃棄物供給弁４７を開放させるように、開閉駆動手段４７ａに対して制御信号が送信される（Ｓ１）。
そして、制御装置９０では、所定量の廃棄物が処理槽１２に投入されれば（Ｓ２）、廃棄物供給弁４７を閉鎖させるように、開閉駆動手段４７ａに対して制御信号が送信される（Ｓ３）。
【００４１】
なお、所定量の廃棄物が処理槽１２に投入されたことは、廃棄物を圧送するためのポンプ（図示略）の流量と廃棄物供給弁４７の開放時間とを計測することによって、検知することができる。また、廃棄物が貯溜される容器の質量の減少を検出したり、処理槽１２の質量の増大を検出したりすることによっても、所定量の廃棄物が処理槽１２に投入されたことを検出することができる。
【００４２】
続いて、乾燥処理工程が開始される。
乾燥処理工程が開始される時点において、処理槽１２のジャケット１３には、予め加熱システム３５により熱媒が導入されて加熱されている。乾燥処理工程では、廃棄物を減圧状態で攪拌しながら加熱する。
乾燥処理が開始されると、制御装置９０では、真空ポンプ５６を駆動して、処理槽１２内の強制排気を開始するとともに、モータ１６を駆動して、攪拌翼２１を回転させるように、真空ポンプ５６及びモータ１６に制御信号が送信される（Ｓ４・Ｓ５）。
【００４３】
なお、本実施例においては、真空ポンプ５６で処理槽１２内を強制排気することによって、該処理槽１２内を約−０．０９３ＭＰａの真空度（水の沸点４０℃）とする。このように減圧状態とすることで、低い温度で廃棄物中の水分が蒸発するので、省エネルギー・低コストに寄与することができる。
【００４４】
乾燥処理において、含水率センサ４２にて、廃棄物の含水率が所定値（例えば、３０％）となったことが検出されると、乾燥処理が終了する（Ｓ６）。
乾燥処理が終了すれば、制御装置９０では、真空ポンプ５６の駆動を停止するとともに、逃がし弁４６を一旦開放し、常圧となったのち閉塞するように、真空ポンプ５６及び開閉駆動手段４６ａに対して制御信号が送信される（Ｓ７・Ｓ８）。
【００４５】
乾燥処理が終了すれば、分離タンク５３には、廃棄物より回収された揮発分（水分）が溜まっている。制御装置９０では、分離タンク５３に設けた廃液切替弁４３を、閉じた状態から蒸溜水槽４１に蒸溜液が流れる状態に切り替えるように、開閉駆動手段４３ａに対して制御信号が送信される（Ｓ９）。分離タンク５３に溜まった蒸溜液の蒸溜水槽４１への移動が完了すれば（Ｓ１０）、制御装置９０では、分離タンク５３に設けた廃液切替弁４３が閉じた状態となるように、開閉駆動手段４３ａに対して制御信号が送信される（Ｓ１１）。
【００４６】
続いて、炭化処理が開始される。
図６に示すように、炭化処理が開始されると、制御装置９０では、水蒸気供給弁４８を開放して、処理槽１２内に過熱水蒸気を導入するとともに、真空ポンプ５６を駆動して処理槽１２を強制排気するように、開閉駆動手段４８ａ及び真空ポンプ５６に対して制御信号が送信される（Ｓ１２・Ｓ１３）。
なお、炭化処理においては、攪拌翼２１は廃棄物を攪拌するように回転していることが望ましいが、攪拌翼２１は停止した状態であっても構わない。
【００４７】
上述のように、水蒸気供給弁４８を開放して過熱水蒸気の供給を開始するとともに、時間計測が開始される。炭化処理時間として、廃棄物を炭化するために必要な時間を試験的に予め求めて、制御装置９０に設定される。
炭化処理が開始されてから、所定の炭化処理時間が経過すれば（Ｓ１４）、制御装置９０では、水蒸気供給弁４８を閉鎖して、過熱水蒸気の供給を停止するとともに、真空ポンプ５６を停止するように、開閉駆動手段４８ａ及び真空ポンプ５６に対して制御信号が送信される（Ｓ１５・１６）。
これにより、炭化処理が終了する。
【００４８】
炭化処理が終了すれば、分離タンク５３には、廃棄物の熱分解反応により発生した揮発分（可燃液）が乾留液として溜まっている。
制御装置９０では、逃がし弁４６を一旦開放し、常圧となったのち閉塞するように、開閉駆動手段４６ａに対して制御信号が送信される（Ｓ１７）。
続いて、分離タンク５３に設けた廃液切替弁４３を、閉じた状態から乾留水槽４０に乾留液が流れる状態に切り替えるように、開閉駆動手段４３ａに対して制御信号が送信される（Ｓ１８）。分離タンク５３に溜まった乾留液の乾留水槽４０への移動が完了すれば（Ｓ１９）、制御装置９０では、分離タンク５３に設けた廃液切替弁４３が閉じた状態となるように、開閉駆動手段４３ａに対して制御信号が送信される（Ｓ２０）。
【００４９】
また、炭化処理が完了すれば、処理槽１２の残渣物が、排出される。
制御装置９０では、取出弁４９を開放するとともに、取出口１２ｂに向けて残渣物が移動するように攪拌翼２１を所定時間だけ回転させるように、開閉駆動手段４９ａ及びモータ１６に対して制御信号が送信される（Ｓ２１・Ｓ２２）。
処理槽１２の取出口１２ｂから、攪拌翼２１に押し出されて排出された残渣物は、炭であり、燃料として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】廃棄物処理システムの構成を示す図。
【図２】減圧乾燥機の構成を示すブロック図。
【図３】減圧乾燥機の構成の別形態を示すブロック図。
【図４】廃棄物処理システムの制御構成を示すブロック図。
【図５】廃棄物処理における廃棄物処理システムの制御の流れ図。
【図６】廃棄物処理における廃棄物処理システムの制御の流れ図。
【符号の説明】
【００５１】
８  過熱水蒸気発生装置
９  廃棄物処理システム
１０  減圧乾燥機
１２  処理槽
２１  攪拌翼
３５  加熱システム
３６  冷却システム
３７  熱交換器
４０  乾留水槽
４１  蒸溜水槽
５６  真空ポンプ
【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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【図６】
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