(57)【要約】【課題】燃焼炉の損耗を防止すると共に、ＮＯｘの排出抑制を行う。【解決手段】カーシュレッダーダストｆを熱分解ドラム１０で熱分解して熱分解ガスａと、主として不揮発性成分から成る熱分解残渣ｄとを生成する。前記熱分解ガスａを燃焼炉１４の燃焼バーナ１９に供給して熱分解ガスａ中の可燃分を燃焼させ、かつ、前記燃焼炉１４内に燃焼空気ｈ，ｉ，ｊを導入して炉内温度を調整するようにしたカーシュレッダーダスト処理装置である。前記燃焼空気ｈ，ｉ，ｊに、該燃焼空気中の酸素濃度を調整する蒸気ｆを供給する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーシュレッダーダストを熱分解ドラムで熱分解して熱分解ガスと、主として不揮発性成分から成る熱分解残渣とを生成し、前記熱分解ガスを燃焼炉の燃焼バーナに供給して熱分解ガス中の可燃分を燃焼させ、かつ、前記燃焼炉内に燃焼空気を導入して炉内温度を調整するようにしたカーシュレッダーダスト処理装置において、前記燃焼空気に、該燃焼空気中の酸素濃度を調整する蒸気を供給することを特徴とするカーシュレッダーダスト処理装置。
【請求項２】
前記燃焼バーナの他、前記燃焼炉の肩部にも１次空気供給部を設け、該１次空気供給部に燃焼空気中の酸素濃度を調整する蒸気を供給することを特徴とする請求項１記載のカーシュレッダーダスト処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物の一種であるカーシュレッダーダスト（ＡＳＲ：Automobile Shureded Regedy) を熱分解ドラムで熱分解して熱分解ガスと、主として不揮発性成分から成る熱分解残渣とを生成し、前記熱分解ガスを燃焼炉の燃焼バーナに供給して熱分解ガス中の可燃分を燃焼させ、かつ、前記燃焼炉内に燃焼用空気を導入して炉内温度を調整するようにしたカーシュレッダーダスト処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、使用済み自動車（廃自動車）は、解体事業者によって解体され、（１）エンジン、ミッション、各種部品、油脂、並びに、（２）鉄スクラップや非鉄金属が回収され、残りの約２０〜２５％がカーシュレッダーダスト（以下、ＡＳＲという。）となる。因みに、第（１）項のエンジン、ミッション、各種部品、油脂等の回収割合は、約４０〜４５％、第（２）項の鉄スクラップや非鉄金属等の回収割合は、約３５〜４０％である。
【０００３】
上記ＡＳＲは、従来、埋立処分場に運搬されて埋め立てられていたが、埋立処分場が、年々、手狭になって来たために、ＡＳＲの減量化が望まれていた。このため、本発明者らは、上記ＡＳＲを熱分解ドラムで熱分解して熱分解ガスと、主として不揮発性成分から成る熱分解残渣とを生成し、前記熱分解ガスを燃焼炉の燃焼バーナに供給して熱分解ガス中の可燃分を燃焼させ、かつ、前記燃焼炉内に冷却用空気を導入して炉内温度を所定温度に制御するカーシュレッダーダスト処理装置を開発するに至った。
【０００４】
上記のように、熱分解ドラムにてＡＳＲが改質されてできた熱分解ガスａは、図３に示すように、燃焼炉４に供給されるが、通常、この燃焼炉４では、１次燃焼領域１の温度が１１００℃、炉出口５の温度が８５０〜９５０℃に制御され、熱分解ガス中の可燃分の完全燃焼が行われている。換言すれば、この燃焼炉は、熱分解ガス中の可燃分を完全燃焼させる燃焼反応器と言える。従って、燃焼炉の温度管理は、重要な要素となる。また、燃焼炉の温度調整は、燃焼空気量の調整により行われるようになっている。図中、ｈは１次空気、ｉは２次空気、ｊは２次空気、ｅは燃焼排ガスである。
【０００５】
その上、熱分解ドラムで発生した熱分解ガスは、燃焼炉に速やかに供給されるので、熱分解ガス供給量の平均化は、不可能である。即ち、「燃える物」の調整は、不可能である。また、前述のとおり、燃焼反応は、
燃焼反応＝燃える物＋酸素＋着火エネルギー
である。ここで、前述の如く、「燃える物」は、調整不可能である。また、「着火エネルギー」も燃焼溶融炉主バーナによるため、制御不可能である。従って、制御できるのは低「酸素（空気）」だけである。
【０００６】
ところが、ＡＳＲの熱分解ガスは、一般家庭から出た一般ごみや産業廃棄物などと性状が異なり、高カロリー（例えば、３０００〜５０００ｋｃａｌ／ｋｇ）であるから、空気量の調整だけでは、１次燃焼領域、２次燃焼領域、３次燃焼領域の温度制御が困難となり、場合によっては、１３００℃を超える高温での燃焼が発生する。その結果、燃焼炉に使用されている耐火材の損耗が早くなるという問題があった。尚、一般ごみや産業廃棄物などの廃棄物の発熱量は、約１０００〜３０００ｋｃａｌ／ｋｇである。
【０００７】
他方、ＡＳＲには、アンダーコート（車体床裏、タイヤハウスなどに塗布することで高い防錆性や、小石などが当たる衝撃音をシャットアウトする役目を担っている（厚さ：約６ｍｍ）。）、バンパー用塗料（エラストマー変成ポリプロピレン（ＴＰＯ）バンパーのプライマー塗装に塩素化ポリプロピレンを使用。）、シーラント（自動車の製造・構造上生ずる鋼板と鋼板の合わせ目や、溶接部からの水漏れ、錆の発生を防ぐために塗装されている「可撓性を持つ強靱な皮膜を形成するペースト状ゾルトタイプの塗料」である。一般的に、シーラントは、中塗・上塗などの色塗装を施す前にボデーにノズルにより塗装され、仮焼付けが行われた後、シーラントが半硬化した状態で中塗・上塗が塗装され、焼き付けられている塗膜を形成する。）、内装部品、ウェザーストリップ、ワイヤーハーネスなどの塩素含有プラスチック等が含まれているため、熱分解ドラムで発生した熱分解ガスの燃焼時にＮＯｘの発生が増加するなどの問題があった。
【０００８】
ところで、一般廃棄物及び産業廃棄物を加熱して熱分解ガスと熱分解残渣とを生成する廃棄物処理装置において、家ごみ等の廃棄物貯蔵室に溜まる廃棄物からの流出汚水、生活排水その他の汚水、産業廃棄物のうちの所謂化学廃液、廃油などの可燃性廃液等の液状廃棄物及び／又は水を溶融燃焼炉に供給して蒸発させ、液状廃棄物に含まれている可燃分を燃焼させる廃棄物処理装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００９】
しかし、高温（通常、１３００℃程度）の溶融燃焼炉に液状廃棄物及び／又は水を供給すると、液状廃棄物及び／又は水が爆発的に蒸発するから炉内温度の変動が激しくなるばかりでなく、液状廃棄物及び／又は水が溶融燃焼炉に使用している耐火材に、直接、当たると、耐火材にクラックが入るなどの損耗が、より激しくなるなどの問題があった。
【特許文献１】特開平９−２２９３２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、このような問題を回避するためになされたものであり、燃焼炉の損耗を防止すると共に、ＮＯｘの排出抑制を行うカーシュレッダーダスト処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
即ち、請求項１に記載の発明に係るカーシュレッダーダスト処理装置は、カーシュレッダーダストを熱分解ドラムで熱分解して熱分解ガスと、主として不揮発性成分から成る熱分解残渣とを生成し、前記熱分解ガスを燃焼炉の燃焼バーナに供給して熱分解ガス中の可燃分を燃焼させ、かつ、前記燃焼炉内に燃焼空気を導入して炉内温度を調整するようにしたカーシュレッダーダスト処理装置において、前記燃焼空気に、該燃焼空気中の酸素濃度を調整する蒸気を供給することを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載のカーシュレッダーダスト処理装置において、前記燃焼バーナの他、前記燃焼炉の肩部にも１次空気供給部を設け、該１次空気供給部に燃焼空気中の酸素濃度を調整する蒸気を供給することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
上記のように、請求項１に記載の発明は、カーシュレッダーダストを熱分解ドラムで熱分解して熱分解ガスと、主として不揮発性成分から成る熱分解残渣とを生成し、前記熱分解ガスを燃焼炉の燃焼バーナに供給して熱分解ガス中の可燃分を燃焼させ、かつ、前記燃焼炉内に燃焼空気を導入して炉内温度を調整するようにしたカーシュレッダーダスト処理装置において、前記燃焼空気に、該燃焼空気中の酸素濃度を調整する蒸気を供給するので、燃焼炉の燃焼温度を、常時、一定に保持することができる。
【００１４】
従って、従来の如く、液状廃棄物及び／又は水を溶融燃焼炉に導入して、その爆発的な蒸発によって炉内温度を制御する従来方式に比べて炉内に使用している耐火材の損耗を、より一層抑制することができる。と同時に、炉内温度を抑制することができるために、ＮＯｘの排出抑制が可能になった。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、前記燃焼バーナの他、前記燃焼炉の肩部にも１次空気供給部を設け、該１次空気供給部に燃焼空気中の酸素濃度を調整する蒸気を供給するので、燃焼炉、特に、１次燃焼領域における燃焼温度を、常時、一定に保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１７】
図１は本発明に係るカーシュレッダーダスト処理装置の概略構成図である。図１に示すように、熱分解ドラム１０は、スクリューフィーダー１１と、横型回転ドラム１２と、排出装置１３により構成されている。この横型回転ドラム１２は、図示しないシール機構によってドラム内部が低酸素雰囲気に保持されている。また、横型回転ドラム１２内に設けた長手方向の多数の加熱管（図示せず）には、燃焼炉１４の後流側に設けた高温空気加熱器１６によって加熱された加熱空気ｂが空気流路１７を経て供給され、横型回転ドラム１２の内部は、３００〜６００℃、通常は、４５０℃に加熱されている。
【００１８】
横型回転ドラム１２の前端側に設けたスクリューフィーダー１１によって横型回転ドラム１２内に供給されたＡＳＲ（ｃ）は、加熱空気ｂによって間接的に加熱されて熱分解し、熱分解ガスａと、主として不揮発性成分から成る熱分解残渣ｄになる。そして、熱分解ガスａと熱分解残渣ｄとは、横型回転ドラム１２の後端側に設けた排出装置１３によってそれぞれ分離され、熱分解ガスａは、熱分解ガス流路１８を経て燃焼炉１４の頭部に設けた熱分解ガスバーナ（以下、燃焼バーナという。）１９に燃料として供給される。
【００１９】
熱分解ガスａの燃焼によって生じた燃焼排ガスｅは、燃焼排ガス通路２０に設けた高温空気加熱器１６に供給されて処理物加熱用の加熱空気ｂを加熱するようになっている。高温空気加熱器１６によって熱回収が行われた燃焼排ガスｅは、廃熱ボイラ２１及び節炭器２２によって更に熱回収が行われた後、減温器２３及び集塵器２４を経て排気塔（図示せず）から大気中に放出される。他方、熱分解残渣ｄは、図示しない分離装置に導入され、金属等の比較的粗粒の不燃性成分と、灰分を含む細粒の燃焼性成分とに分離される。
【００２０】
上記カーシュレッダーダスト処理装置は、上記廃熱ボイラ２１及び節炭器２２以外に、前記燃焼炉１４内に設けたボイラ２５によって蒸気を生成するようになっている。これらのボイラ２１，２５や節炭器２２にて生成された蒸気ｆは、汽水胴２６を経て施設内の諸設備に供給するようになっている。また、汽水胴２６の蒸気ｆの一部を蒸気供給管２７を経て１次空気の一部に供給するようになっている。
【００２１】
燃焼炉１４は、図２に示すように、縦長の炉であり、その頭部に燃焼バーナー１９を立設している。この燃焼バーナ１９は、２重管状のバーナであり、外筒３０を燃焼炉１４の上面に取り付けている。尚、外筒３０よりも長尺の内筒３１は、下端部（先端部）が若干炉内に突出し、上端部が外筒３０よりも上方に突出している。その上、内筒３１の突出部及び外筒３０の下段部に１次空気供給管３２を接続すると共に、燃焼炉１４の肩部に前記１次空気供給管３２から分岐した１次空気供給管４５を接続している。更に、外筒３０の上段部に熱分解ガス流路１８及び蒸気供給管２７を接続している。また、燃焼炉１４の胴部に２次空気供給管３３を接続すると共に、その下方に３次空気供給管３４を接続している。
【００２２】
上記１次空気供給管３２に設けた第１の流量調整バルブ３５は、燃焼炉１４の頭部に設けた第１の温度計３９の測定値に基づいて制御され、２次空気供給管３３に設けた第２の流量調整バルブ３６は、燃焼炉１４の胴部に設けた第２の温度計４０の測定値に基づいて制御され、３次空気供給管３４に設けた第３の流量調整バルブ３７は、燃焼炉１４の胴部に設けた第３の温度計４１の測定値に基づいて制御され、第１、第２、第３の流量調整バルブの制御は、第１の制御装置４３によって制御するようになっている。
【００２３】
他方、上記蒸気供給管２７に設けた第４の流量調整バルブ３８は、第１の温度計３９の測定値を入力する第２の制御装置４４によって制御するようになっている。その上、燃焼炉１４の頭部には、灯油ｇを燃料とする種火バーナ４６を設けている。また、燃焼炉１４の下部に中和用の尿素水を噴霧する尿素水噴霧ノズル４７を設けている。
【００２４】
次に、上記燃焼炉の作用について説明する。
【００２５】
上記熱分解ドラム１０の排出装置１３から熱分解ガス流路１８を経て、図２に示すように、燃焼炉１４の頭部に設けた燃焼バーナ１９の外筒３０に供給された熱分解ガスａは、１次空気供給管３２より内筒３１および外筒３０に供給された１次空気ｈと共に、燃焼炉１４内に噴出され、種火バーナ４６の種火（図示せず）によって着火し、熱分解ガスａ中の可燃分が燃焼する。燃焼によって生じた燃焼排ガスｅは、燃焼炉１４の下部にある炉出口１５から排出される。
【００２６】
そして、燃焼バーナ１９の直下に位置する１次燃焼領域１の燃焼温度が設定値より高いことを第１の温度計３９が検出すると、第２の制御装置４４によって蒸気供給管２７に設けた第４の流量調整バルブ３８が制御され、燃焼炉１４の肩部に設けた１次空気供給管４５に蒸気ｆが供給される。１次空気供給管４５に供給された蒸気ｆは、１次空気ｈ中の酸素濃度を低下させるので、１次燃焼領域１における熱分解ガスａの燃焼が抑制され、１次燃焼領域１の燃焼温度が次第に低下する。
【００２７】
１次燃焼領域１の燃焼温度が設定値になると、第２の制御装置４４によって蒸気の供給が絞られる。なお、場合により停止される。その際、１次空気ｈの供給量が減少するように第１の制御装置４３によって第１の流量調整バルブ３５が制御される。また、２次、３次燃焼領域２，３の燃焼温度が設定値より高いことを第２、第３の温度計４０，４１が検出すると、第１の制御装置４３によって第２、第３の流量調整バルブ３６，３７が制御され、結果的に２次、３次空気ｉ，ｊの供給量が制御される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るカーシュレッダーダスト処理装置の概略構成図である。
【図２】燃焼炉の概略構成図である。
【図３】燃焼炉の機能説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
ａ  熱分解ガス
ｃ  カーシュレッダーダスト
ｄ  熱分解残渣
ｆ  蒸気
ｈ，ｉ，ｊ  燃焼空気
１０  熱分解ドラム
１４  燃焼炉
１９  燃焼バーナ
【図１】
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【図２】
2007271217.tif 000004
【図３】
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