(57)【要約】【課題】  本発明は、熱分解効率や処理速度の向上により、大容量化を実現可能な連続式高分子系廃棄物減容システムを提供する。【解決手段】  本発明に係る連続式高分子系廃棄物減容システム１は、高分子系廃棄物を循環する無酸素ガスによって熱分解処理する循環系２と、該循環系２へ高分子系廃棄物を無酸素状態で送り込む空気遮断連続投入装置３と、熱分解後の高分子系廃棄物を無酸素状態で前記循環系外へ排出する空気遮断連続排出装置４と、前記循環系内の余剰ガスを浄化排出する排ガス処理装置２４とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子系廃棄物を循環する無酸素ガスによって熱分解処理する循環系と、該循環系へ高分子系廃棄物を無酸素状態で送り込む空気遮断連続投入装置と、熱分解後の高分子系廃棄物を無酸素状態で前記循環系外へ排出する空気遮断連続排出装置と、前記循環系内の余剰ガスを浄化排出する排ガス処理装置とを備え、
前記循環系は、前記空気遮断連続投入装置により送り込まれた高分子系廃棄物を無酸素ガスによって熱分解する熱分解炉と、該熱分解炉での高分子系廃棄物の熱分解時に生じる熱分解ガスを冷却して油分を回収するコンデンサと、該コンデンサで油分が回収された後の熱分解ガスを無酸素ガスとして高温化する熱交換器と、前記無酸素ガスを、少なくとも前記熱分解炉、コンデンサ、及び熱交換器を経て系内で循環させる循環流路とを備えていることを特徴とする連続式高分子系廃棄物減容システム。
【請求項２】
前記循環系内の余剰ガスを前記熱交換器の熱源としていることを特徴とする請求項１に記載の連続式高分子系廃棄物減容システム。
【請求項３】
運転開始時及び／又は運転停止時に前記循環系内を無酸素状態とすべく前記循環流路へ導入する窒素又は水蒸気を生成する導入ガス生成装置を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の連続式高分子系廃棄物減容システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高分子系廃棄物を連続的に熱分解して減容処理するためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
図２は、高分子系廃棄物を熱分解処理する従来のシステムの構成を示す模式図である。この図２に示すように従来のシステムの場合、主として前処理装置５０と熱分解油化装置６０とを備えている。
【０００３】
前処理装置５０では、高分子系廃棄物である原料４０が、破砕機５１，磁選機５２，水洗機５３，乾燥機５４，及び脱気機５５の順に経て前処理される。より具体的には、原料４０は破砕機５１にて粗破砕，細破砕，分離，分別され、磁選機５２にて鉄分その他の夾雑物が除去され、水洗機５３にて土砂類が除去され、乾燥機５４にて水分が除去され、更に最後に脱気機５５にて塩ビ等の混入により塩化水素ガスが除去される。
【０００４】
このような前処理を終えた高分子系廃棄物は次いで熱分解油化装置６０へ送り込まれる。熱分解油化装置６０では、まず高分子系廃棄物は加熱炉６１へ投入され、バーナー６２の熱によって炉壁を介して約２５０度に加熱され溶融される。溶融した高分子系廃棄物は熱分解炉６３に送られ、バーナー６２の熱によって炉壁を介して更に高温で加熱されて熱分解される。この熱分解の際、高分子系廃棄物から熱分解ガスが発生する。
【０００５】
発生した熱分解ガスは、コンデンサ６４にて冷却されることにより油分が凝縮し、この油分は油回収タンク６５に回収される。そして、回収した油分はその後、回収油貯蔵タンク６６に貯蔵される。また、油分が回収された後の残ガスは可燃性であるため、バーナー６２の補助燃料として利用される。
【０００６】
なお、図２に示すシステムでは、加熱炉６１内と熱分解炉６３内とで溶融物の滞留を防止するため、両炉６１，６３内の溶融物を循環ポンプ６７によって循環させている。また、図２に示されている排ガス処理装置６８は、加熱炉６１にて高分子系廃棄物を加熱したときに発生する低分子量のガスを、冷却・除塵・洗浄した後に大気中に放出するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、図２に示すような従来の高分子系廃棄物処理システムの場合、前処理工程が多いために非経済的である。また、熱分解炉では炉壁を介して高分子系廃棄物を加熱しなければならないのに加え、廃棄物が高分子系であって熱伝導率が低いため、十分な熱分解が行われないか熱分解に長時間を要するという効率性の問題もある。高分子系廃棄物の溶融物は高粘度であって対流が生じにくいという点も、熱分解に長時間を要する原因のひとつになっている。このようなことから、原料である高分子系廃棄物の投入から熱分解の完了に至るまでに長時間を要し、エネルギー消費量は大きくなってしまうため、システムの大型化を困難にしている。
【０００８】
また、高分子系廃棄物の熱分解ガスの成分は、熱分解時の温度によって炭素数が変動し、高温で熱分解するほど熱分解ガスの炭素数は小さい値となり、しかもばらつきの範囲が狭まって、比較的一様な油分を回収することができる。しかしながら、従来の高分子系廃棄物処理システムの場合、高分子系廃棄物の熱分解炉での加熱が非効率的であるため、高温で熱分解しようとすると過剰加熱になりやすく、炉体を損傷する原因となってしまう。また、炉壁を介して加熱する上記システムでは、伝熱を阻害するコーキングが壁面に生じやすく、熱分解の効率性向上が困難になっている。
【０００９】
そこで本発明は、高分子系廃棄物を処理するに際し、上述したような従来の問題点を解消できるような連続式高分子系廃棄物減容システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上述したような事情に鑑みてなされたものであり、本発明に係る連続式高分子系廃棄物減容システムは、高分子系廃棄物を循環する無酸素ガスによって熱分解処理する循環系と、該循環系へ高分子系廃棄物を無酸素状態で送り込む空気遮断連続投入装置と、熱分解後の高分子系廃棄物を無酸素状態で前記循環系外へ排出する空気遮断連続排出装置と、前記循環系内の余剰ガスを浄化排出する排ガス処理装置とを備え、前記循環系は、前記空気遮断連続投入装置により送り込まれた高分子系廃棄物を無酸素ガスによって熱分解する熱分解炉と、該熱分解炉での高分子系廃棄物の熱分解時に生じる熱分解ガスを冷却して油分を回収するコンデンサと、該コンデンサで油分が回収された後の熱分解ガスを無酸素ガスとして高温化する熱交換器と、前記無酸素ガスを、少なくとも前記熱分解炉、コンデンサ、及び熱交換器を経て系内で循環させる循環流路とを備えている。
【００１１】
このような構成とすることにより、多くの前処理を必要とせず熱分解することができると共に、熱分解効率の向上や循環系での処理速度の向上など、従来にない優れた効果を発揮することができ、システムの大型化（即ち、大容量化）を図ることも可能となる。
【００１２】
また、前記循環系内の余剰ガスを前記熱交換器の熱源としていてもよい。このような構成とすることにより、余剰ガスの再利用が可能となるため、システムの経済性が向上する。
【００１３】
また、運転開始時及び／又は運転停止時に前記循環系内を無酸素状態とすべく前記循環流路へ導入する窒素又は水蒸気を生成する導入ガス生成装置を更に備えていてもよい。このような構成とすることにより、燃焼性ガスを排除してシステムの安全性の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、熱分解効率や処理速度の向上により、大容量化を実現可能な連続式高分子系廃棄物減容システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る連続式高分子系廃棄物減容システムについて、添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る連続式高分子系廃棄物減容システム（以下、単に「減容システム」という）の全体構成を示す図面である。図１に示すように本実施の形態に係る減容システム１は、投入された高分子系廃棄物を循環ガスで熱分解して減容処理するための循環系２と、該循環系２へ高分子系廃棄物を無酸素状態で連続的に投入することのできる空気遮断連続投入装置３と、減容処理後の高分子系廃棄物を無酸素状態で循環系２から連続的に排出することのできる空気遮断連続排出装置４とを主として備えている。
【００１６】
循環系２は、空気遮断連続投入装置３によって系内に送り込まれた高分子系廃棄物を蓄えると共に熱分解する熱分解炉１０を備えている。該熱分解炉１０は、系内を循環する高温の無酸素ガスによって高分子系廃棄物を熱分解し、これに伴って熱分解ガスを発生させる。熱分解された高分子系廃棄物は、熱分解炉１０から（即ち、循環系２から）空気遮断連続排出装置４によって排出されるようになっている。
【００１７】
循環系２内において熱分解炉１０の下流側には、該熱分解炉１０との間を流路１１で接続されたコンデンサ１２が設けられている。該コンデンサ１２は、熱分解炉１０で発生した熱分解ガスを冷却して油分を回収する。コンデンサ１２の下方には、該コンデンサ１２で回収された油分を一時的に蓄える集油ポット１３が配設されており、該集油ポット１３に蓄えられた油分は、該油分が後に送り込まれる分離タンク１４にて、残存する水分が分離される。
【００１８】
コンデンサ１２では、上述した油分の回収と同時に残ガスである無酸素ガスが発生する。コンデンサ１２から系の下流方向へは、この無酸素ガスを系内に循環させるための流路１５が延設され、該流路１５は循環ブロワ１６を介して熱交換器１７に接続されている。熱交換器１７は、流路１５を通じて送り込まれた無酸素ガスを高温にするものであり、高温になった無酸素ガスは、循環ブロワ１６で発生する送風圧で、熱交換器１７から系の下流方向へ延設された流路１８を通じて熱分解炉１０へ送り込まれ、該熱分解炉１０内の高分子系廃棄物を熱分解する。そして熱分解に供した後の無酸素ガスは、熱分解で生じた熱分解ガスと共に流路１１を通じてコンデンサ１２へ再び送り込まれる。
【００１９】
一方、熱分解炉１０では熱分解に伴って常に熱分解ガスが発生するため、系内の循環に必要な量を超える余剰ガスが生じる。この余剰ガスは、熱分解炉１０から延設された流路２０を通じて熱風炉２１へ送り込まれる。熱風炉２１は、主として灯油やコンデンサ１２で回収した油分を燃料とするバーナー２２によって８００度程度の火力で燃焼され、熱交換器１７へ送り込まれる。なお、バーナー２２の燃料としては、上記灯油や油分の他、系内の循環量を超える余剰ガスを用いてもよい。即ち、高分子系廃棄物の熱分解によって発生する熱分解ガスは、循環ブロワ１６の送風圧により、一種の無酸素ガスとして循環系２内を循環するが、炭化水素換算の炭素数が３以下の成分および水素ガスは、余剰ガスとして高分子系廃棄物の熱分解の進行と共に徐々に増加する。この余剰ガスをバーナー２２の燃料として再利用することができる。
【００２０】
熱交換器１７に送り込まれた上記高温の余剰ガスは、コンデンサ１２から熱交換器１７へ送り込まれた無酸素ガスとは気密に仕切られた状態で熱交換器１７内を通流し、その状態でコンデンサ１２からの無酸素ガスを高温化するようになっている。そして、高温の余剰ガスは、コンデンサ１２から送り込まれてきた無酸素ガスを熱交換器１７内で加熱し、６００度程度に減温された状態で排気ブロワ２３によって排ガス処理装置２４へ送り出される。
【００２１】
排ガス処理装置２４には、苛性ソーダ注入装置２５が接続されている。この苛性ソーダ注入装置２５は、循環水ポンプ２６から供給される循環水に苛性ソーダを注入するものであり、注入後の混合水は、排ガス処理装置２４の排気筒（タンク）２７の頂部からジェット状に噴射される。これにより、排ガス処理装置２４内が洗浄されると同時に、排ガスは、その中に含まれていた粉塵やＨＣｌ及びＳＯ２等の成分が除去されて排気筒２５から大気中へ放出される。
【００２２】
また、本実施の形態に係る減容システム１は、窒素ガス発生装置３０を備えている。窒素ガス発生装置３０は、運転開始時及び／又は運転終了（停止）時に、循環系２内を、酸素を含む空気から窒素雰囲気に変更するために用いられる。即ち、窒素ガス発生装置３０が発生させた窒素は、系内に導入され循環することによって、系全体を窒素雰囲気（即ち、無酸素状態）としている。なお、窒素ガスに換えて水蒸気を用いてもよく、この場合、窒素ガス発生装置３０に換えて水蒸気発生装置（図示せず）を減容システム１に備えればよい。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明は、高分子系廃棄物の減容システムに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態に係る高分子系廃棄物減容システムの全体構成を示す図面である。
【図２】高分子系廃棄物を熱分解処理する従来のシステムの構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２５】
１    連続式高分子系廃棄物減容システム
２    循環系
３    空気遮断連続投入装置
４    空気遮断連続排出装置
１０  熱分解炉
１２  コンデンサ
１３  集油ポット
１４  分離タンク
１６  循環ブロワ
１７  熱交換器
２１  熱風炉
２２  バーナー
２３  排気ブロワ
２４  排ガス処理装置
２５  苛性ソーダ注入装置
２６  循環水ポンプ
３０  窒素ガス発生装置
【図１】
2007161783.tif 000003
【図２】
2007161783.tif 000004