(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料と空気とを燃焼させて得られた高温の燃焼ガスを用いて、有機物を含む廃棄物を空気を遮断した状態下で間接的に加熱することにより、ガス状の熱分解生成物と固体状の残さを得る熱分解手段と、前記熱分解手段の上流に接続され、前記熱分解手段へ廃棄物を挿入するための廃棄物流路およびこれに接続された廃棄物挿入手段と、前記廃棄物挿入手段の上流における前記廃棄物流路に接続され、前記廃棄物挿入手段へ導入される廃棄物の性状を調整するための破砕、分級または乾燥を行う廃棄物前処理手段と、前記熱分解手段の後流に接続され、前記ガス状の熱分解生成物を導入するとともに空気または酸素富化空気あるいは酸素から成る酸化剤ガスの導入を行い、前記ガス状の熱分解生成物中に含まれる可燃成分の少なくとも一部と前記酸化剤ガス中の酸素とが介在する反応を起こさせて前記ガス状の熱分解生成物中の高位炭化水素成分を低位炭化水素成分、一酸化炭素、二酸化炭素、水素、水蒸気へと変換させ高位炭化水素成分を含まない高温ガス混合物を得るガス改質手段と、前記ガス改質手段の後流に接続され、前記ガス改質手段で得られた高温ガス混合物を冷却するためのガス冷却手段と、前記ガス冷却手段の後流に接続され、前記ガス冷却手段で得られたガスを導入してその中に含まれるダストや有害成分を浄化処理するためのガス浄化手段と、前記ガス浄化手段の後流に接続され、前記ガス浄化手段で得られたガスを吸引してその後の手段で利用可能な圧力まで昇圧するためのガス吸引・昇圧手段と、前記熱分解手段の後流に接続され、前記熱分解工程で得られた固体状の残さを排出するための固体状残さ排出手段と、前記熱分解手段の内部圧力が前記廃棄物流路の内部圧力よりも高くなった場合に前記廃棄物前処理手段と前記廃棄物挿入手段とを結ぶ前記廃棄物流路としての経路を遮断する少なくとも一つの遮断機構と、前記廃棄物前処理手段と前記廃棄物挿入手段との間の運転圧力差を計測するための圧力計測手段と、この圧力差計測手段によつて検出された差圧に基づいて前記遮断機構の制御を行う制御手段とを備えたことを特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項２】
燃料と空気とを燃焼させて得られた高温の燃焼ガスを用いて、有機物を含む廃棄物を空気を遮断した状態下で間接的に加熱することにより、ガス状の熱分解生成物と固体状の残さを得る熱分解手段と、前記熱分解手段の上流に接続され、前記熱分解手段へ廃棄物を挿入するための廃棄物流路およびこれに接続された廃棄物挿入手段と、前記廃棄物挿入手段の上流における前記廃棄物流路に接続され、前記廃棄物挿入手段へ導入される廃棄物の性状を調整するための破砕、分級または乾燥を行う廃棄物前処理手段と、前記熱分解手段の後流に接続され、前記ガス状の熱分解生成物を導入するとともに空気または酸素富化空気あるいは酸素から成る酸化剤ガスの導入を行い、前記ガス状の熱分解生成物中に含まれる可燃成分の少なくとも一部と前記酸化剤ガス中の酸素とが介在する反応を起こさせて前記ガス状の熱分解生成物中の高位炭化水素成分を低位炭化水素成分、一酸化炭素、二酸化炭素、水素、水蒸気へと変換させ高位炭化水素成分を含まない高温ガス混合物を得るガス改質手段と、前記ガス改質手段の後流に接続され、前記ガス改質手段で得られた高温ガス混合物を冷却するためのガス冷却手段と、前記ガス冷却手段の後流に接続され、前記ガス冷却手段で得られたガスを導入してその中に含まれるダストや有害成分を浄化処理するためのガス浄化手段と、前記ガス浄化手段の後流に接続され、前記ガス浄化手段で得られたガスを吸引してその後の手段で利用可能な圧力まで昇圧するためのガス吸引・昇圧手段と、前記熱分解手段の後流に接続され、前記熱分解工程で得られた固体状の残さを排出するための固体状残さ排出手段と、前記熱分解手段の内部圧力が前記廃棄物流路の内部圧力よりも高くなった場合に前記廃棄物前処理手段と前記廃棄物挿入手段とを結ぶ前記廃棄物流路としての経路を遮断する少なくとも一つの遮断機構と、前記廃棄物前処理手段と前記熱分解手段との間の運転圧力等を計測するための圧力計測手段と、前記廃棄物前処理手段と前記熱分解手段との間の圧力差を計測するための圧力計測手段とを備えたことを特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項３】
燃料と空気とを燃焼させて得られた高温の燃焼ガスを用いて、有機物を含む廃棄物を空気を遮断した状態下で間接的に加熱することにより、ガス状の熱分解生成物と固体状の残さを得る熱分解手段と、前記熱分解手段の上流に接続され、前記熱分解手段へ廃棄物を挿入するための廃棄物流路およびこれに接続された廃棄物挿入手段と、前記廃棄物挿入手段の上流における前記廃棄物流路に接続され、前記廃棄物挿入手段へ導入される廃棄物の性状を調整するための破砕、分級または乾燥を行う廃棄物前処理手段と、前記熱分解手段の後流に接続され、前記ガス状の熱分解生成物を導入するとともに空気または酸素富化空気あるいは酸素から成る酸化剤ガスの導入を行い、前記ガス状の熱分解生成物中に含まれる可燃成分の少なくとも一部と前記酸化剤ガス中の酸素とが介在する反応を起こさせて前記ガス状の熱分解生成物中の高位炭化水素成分を低位炭化水素成分、一酸化炭素、二酸化炭素、水素、水蒸気へと変換させ高位炭化水素成分を含まない高温ガス混合物を得るガス改質手段と、前記ガス改質手段の後流に接続され、前記ガス改質手段で得られた高温ガス混合物を冷却するためのガス冷却手段と、前記ガス冷却手段の後流に接続され、前記ガス冷却手段で得られたガスを導入してその中に含まれるダストや有害成分を浄化処理するためのガス浄化手段と、前記ガス浄化手段の後流に接続され、前記ガス浄化手段で得られたガスを吸引してその後の手段で利用可能な圧力まで昇圧するためのガス吸引・昇圧手段と、前記熱分解手段の後流に接続され、前記熱分解工程で得られた固体状の残さを排出するための固体状残さ排出手段と、前記熱分解手段の内部圧力が前記廃棄物流路の内部圧力よりも高くなった場合に前記廃棄物前処理手段と前記廃棄物挿入手段とを結ぶ前記廃棄物流路としての経路を遮断する少なくとも一つの遮断機構とを具備し、前記遮断機構は前記廃棄物流路および前記熱分解手段に接続した圧力計測手段の計測値に基づいて前記熱分解手段の内部圧力が前記廃棄物流路の内部圧力より高くなった場合に閉となることを特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれかに記載の廃棄物処理装置において、前記少なくとも一つの遮断機構と前記廃棄物挿入手段との間に廃棄物貯槽を備えたことを特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項５】
請求項１から３までのいずれかに記載の廃棄物処理装置において、前記少なくとも一つの遮断機構のうち前記廃棄物前処理手段に最も近い側に配置された遮断機構の前記廃棄物挿入手段側に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段を備えたことを特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項６】
請求項１から３までのいずれかに記載の廃棄物処理装置において、前記少なくとも一つの遮断機構が複数の遮断機構から成る場合に、前記廃棄物挿入手段に最も近い側に配置された遮断機構の前記廃棄物前処理手段側に、ガス排出手段を備えたことを特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項７】
請求項１から３までのいずれかに記載の廃棄物処理装置において、前記圧力計測手段からの信号を用いて前記遮断機構を開閉させることにより前記それぞれの手段の運転圧力が所定の圧力順位を満たすように制御する制御手段を配したことを特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項８】
請求項１から３までのいずれかに記載の廃棄物処理装置において前記廃棄物前処理手段を出て前記廃棄物挿入手段に入るまでの経路を複数本の並列経路としたことを特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれかに記載の廃棄物処理装置を使用し廃棄物処理する方法であって、前記各手段の内部における運転圧力が前記廃棄物前処理手段、前記廃棄物挿入手段、前記熱分解手段、前記ガス改質手段、前記ガス冷却手段、前記ガス浄化手段の順で低くなるように運用することを特徴とする廃棄物処理方法。
【請求項１０】
請求項８記載の廃棄物処理装置を使用し廃棄物処理する方法であって、前記廃棄物前処理手段と前記廃棄物挿入手段とを繋ぐ複数本の経路のうちの一本を、まず前記廃棄物前処理手段に最も近い側の遮断機構を開とするとともに、前記廃棄物挿入手段に最も近い側の遮蔽機構を閉として両遮蔽機構の間の空間に廃棄物を受け入れ、次に前記廃棄物前処理手段に最も近い側の遮断機構を閉とするとともに、前記不活性ガス供給手段から不活性ガスを供給して前記ガス排出手段から排出することでパージを行い、続いて前記廃棄物挿入手段に最も近い側の遮蔽機構を開とすることにより廃棄物を前記廃棄物挿入手段へと導入して熱分解工程へ挿入するといった順序で、また他の経路はこれと同一の順序で位相をずらした形で運用することにより、熱分解手段への廃棄物の挿入が全体ではあたかも連続して行われるようにすることを特徴とする廃棄物処理方法。
【請求項１１】
請求項１から８までのいずれかに記載の廃棄物処理装置において、前記固体状残さ排出手段に固体状残さ排出経路を遮断する少なくとも一つの遮断機構を備えたことを特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の廃棄物処理装置において、前記熱分解手段と前記固体状残さ排出手段とを結ぶ経路内に前記熱分解手段で生じた固体状残さを貯留するための固体状残さ貯槽を備え、貯留された固体状残さによるシールを行わせることを特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項１３】
請求項１１または１２記載の廃棄物処理装置を使用し廃棄物処理する方法であって、固体状残さ排出のタイミングに同期するように固体状残さ排出経路の遮断機構を開閉させることにより、前記固体状残さ排出手段の後流から前記熱分解手段へのガス逆流や前記固体状残さ排出手段の周辺雰囲気から前記熱分解手段への空気漏れ込みを阻止することを特徴とする廃棄物処理方法。
【請求項１４】
請求項９記載の廃棄物処理方法において、各手段の運転圧力を計測するための圧力計測手段及び二つの工程間の圧力差を計測するための圧力差計測手段の少くともいずれかを使用して、前記廃棄物前処理手段で廃棄物の乾燥を行わせる際に廃棄物から蒸発した水蒸気などを吸引および排出する機構の能力を前記計測手段からの信号を基にして調整することにより、前記廃棄物前処理手段の圧力が前記ガス改質手段の圧力よりも低くならないように運用することを特徴とする廃棄物処理方法。
【請求項１５】
請求項９，１３または１４記載の廃棄物処理方法において、前記熱分解残さ排出手段の後流で、前記熱分解残さ排出手段から排出された熱分解残さを導入するとともに、燃料と酸化剤とを添加して溶融物とガス状生成物を得、それにより生じたガス状生成物を前記ガス冷却手段の上流あるいは前記ガス浄化手段の上流へ合流させるガス化溶融処理を行うことを特徴とする廃棄物処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物を熱分解した後、ガス改質およびガス浄化を行うことによりクリーンな燃料ガスを得る廃棄物処理装置および廃棄物処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、廃棄物を熱分解した後、ガス改質およびガス浄化を行うことにより、クリーンな燃料ガスを得る廃棄物処理技術が知られている。
【０００３】
このような技術においては、廃棄物処理装置に供給される被処理物が過大な水分を含んでいる場合には、熱分解工程での温度上昇が不十分となり、熱分解ガスの発生に支障をきたすことがあるため、廃棄物前処理工程で乾燥を実施するのが一般的である。
【０００４】
乾燥に際しては、後流の熱分解工程へ空気を持ち込むことを避けつつ、乾燥を実現する必要がある。乾燥を効率よく実現させるためには、蒸発してきた水蒸気やガス成分を吸引および排除することにより廃棄物表面における水蒸気分圧や蒸気ガス成分の分圧を下げ蒸発へのライビングフォースを確保する必要があり、吸引ブロワのような機器を適用するのが一般的であるが、吸引の度合が強すぎると廃棄物前処理工程の圧力が熱分解工程の圧力よりも低くなり、熱分解工程で発生した熱分解ガスの廃棄物前処理工程への圧力よりも低くなってしまい、熱分解工程で発生した熱分解ガスの廃棄物前処理工程への逆流が起こりうる状況となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の技術においては圧力逆転や熱分解ガスの逆流が生じる可能性がある。これにより、逆流量が多くなると廃棄物処理装置から得られる製品（浄化ガス）の量および質に悪影響がでるばかりでなく、熱分解ガス中の可燃成分による燃焼や高沸点成分の固着による閉塞などの弊害が生ずる可能性もある。このため、そのような逆流を防止するための手段を確立する必要がある。
【０００６】
また、廃棄物前処理工程で乾燥を実施する場合のように、仮に廃棄物前処理工程の圧力が下流の熱分解工程の圧力よりも低い状況にあったとしても、熱分解ガスの逆流防止に有効な手段を採ることができれば、さらに望ましい。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、燃料ガスの質を低下させる原因となっている熱分解工程への空気やガスの漏入を防止するとともに、廃棄物前処理工程への熱分解ガス逆流を阻止することにより熱分解工程の上流で非意図的な燃焼等が起きる可能性を排除し、それにより良質の製品が、安全かつ確実に製造できる廃棄物処理装置および廃棄物処理方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、請求項１の発明では、燃料と空気とを燃焼させて得られた高温の燃焼ガスを用いて、有機物を含む廃棄物を空気を遮断した状態下で間接的に加熱することにより、ガス状の熱分解生成物と固体状の残さを得る熱分解手段と、前記熱分解手段の上流に接続され、前記熱分解手段へ廃棄物を挿入するための廃棄物流路およびこれに接続された廃棄物挿入手段と、前記廃棄物挿入手段の上流における前記廃棄物流路に接続され、前記廃棄物挿入手段へ導入される廃棄物の性状を調整するための破砕、分級または乾燥を行う廃棄物前処理手段と、前記熱分解手段の後流に接続され、前記ガス状の熱分解生成物を導入するとともに空気または酸素富化空気あるいは酸素から成る酸化剤ガスの導入を行い、前記ガス状の熱分解生成物中に含まれる可燃成分の少なくとも一部と前記酸化剤ガス中の酸素とが介在する反応を起こさせて前記ガス状の熱分解生成物中の高位炭化水素成分を低位炭化水素成分、一酸化炭素、二酸化炭素、水素、水蒸気へと変換させ高位炭化水素成分を含まない高温ガス混合物を得るガス改質手段と、前記ガス改質手段の後流に接続され、前記ガス改質手段で得られた高温ガス混合物を冷却するためのガス冷却手段と、前記ガス冷却手段の後流に接続され、前記ガス冷却手段で得られたガスを導入してその中に含まれるダストや有害成分を浄化処理するためのガス浄化手段と、前記ガス浄化手段の後流に接続され、前記ガス浄化手段で得られたガスを吸引してその後の手段で利用可能な圧力まで昇圧するためのガス吸引・昇圧手段と、前記熱分解手段の後流に接続され、前記熱分解工程で得られた固体状の残さを排出するための固体状残さ排出手段と、前記熱分解手段の内部圧力が前記廃棄物流路の内部圧力よりも高くなった場合に前記廃棄物前処理手段と前記廃棄物挿入手段とを結ぶ前記廃棄物流路としての経路を遮断する少なくとも一つの遮断機構と、前記熱分解手段の内部圧力が前記廃棄物流路の内部圧力よりも高くなった場合に前記廃棄物前処理手段と前記廃棄物挿入手段とを結ぶ前記廃棄物流路としての経路を遮断する少なくとも一つの遮断機構と、前記廃棄物前処理手段と前記廃棄物挿入手段との間の運転圧力差を計測するための圧力計測手段と、この圧力差計測手段によつて検出された差圧に基づいて前記遮断機構の制御を行う制御手段とを備えたことを特徴とする廃棄物処理装置を提供する。
【０００９】
請求項２に係る発明では、燃料と空気とを燃焼させて得られた高温の燃焼ガスを用いて、有機物を含む廃棄物を空気を遮断した状態下で間接的に加熱することにより、ガス状の熱分解生成物と固体状の残さを得る熱分解手段と、前記熱分解手段の上流に接続され、前記熱分解手段へ廃棄物を挿入するための廃棄物流路およびこれに接続された廃棄物挿入手段と、前記廃棄物挿入手段の上流における前記廃棄物流路に接続され、前記廃棄物挿入手段へ導入される廃棄物の性状を調整するための破砕、分級または乾燥を行う廃棄物前処理手段と、前記熱分解手段の後流に接続され、前記ガス状の熱分解生成物を導入するとともに空気または酸素富化空気あるいは酸素から成る酸化剤ガスの導入を行い、前記ガス状の熱分解生成物中に含まれる可燃成分の少なくとも一部と前記酸化剤ガス中の酸素とが介在する反応を起こさせて前記ガス状の熱分解生成物中の高位炭化水素成分を低位炭化水素成分、一酸化炭素、二酸化炭素、水素、水蒸気へと変換させ高位炭化水素成分を含まない高温ガス混合物を得るガス改質手段と、前記ガス改質手段の後流に接続され、前記ガス改質手段で得られた高温ガス混合物を冷却するためのガス冷却手段と、前記ガス冷却手段の後流に接続され、前記ガス冷却手段で得られたガスを導入してその中に含まれるダストや有害成分を浄化処理するためのガス浄化手段と、前記ガス浄化手段の後流に接続され、前記ガス浄化手段で得られたガスを吸引してその後の手段で利用可能な圧力まで昇圧するためのガス吸引・昇圧手段と、前記熱分解手段の後流に接続され、前記熱分解工程で得られた固体状の残さを排出するための固体状残さ排出手段と、前記熱分解手段の内部圧力が前記廃棄物流路の内部圧力よりも高くなった場合に前記廃棄物前処理手段と前記廃棄物挿入手段とを結ぶ前記廃棄物流路としての経路を遮断する少なくとも一つの遮断機構と、前記廃棄物前処理手段と前記熱分解手段との間の運転圧力等を計測するための圧力計測手段と、前記廃棄物前処理手段と前記熱分解手段との間の圧力差を計測するための圧力計測手段とを備えたことを特徴とする廃棄物処理装置を提供する。
【００１０】
請求項３に係る発明では、燃料と空気とを燃焼させて得られた高温の燃焼ガスを用いて、有機物を含む廃棄物を空気を遮断した状態下で間接的に加熱することにより、ガス状の熱分解生成物と固体状の残さを得る熱分解手段と、前記熱分解手段の上流に接続され、前記熱分解手段へ廃棄物を挿入するための廃棄物流路およびこれに接続された廃棄物挿入手段と、前記廃棄物挿入手段の上流における前記廃棄物流路に接続され、前記廃棄物挿入手段へ導入される廃棄物の性状を調整するための破砕、分級または乾燥を行う廃棄物前処理手段と、前記熱分解手段の後流に接続され、前記ガス状の熱分解生成物を導入するとともに空気または酸素富化空気あるいは酸素から成る酸化剤ガスの導入を行い、前記ガス状の熱分解生成物中に含まれる可燃成分の少なくとも一部と前記酸化剤ガス中の酸素とが介在する反応を起こさせて前記ガス状の熱分解生成物中の高位炭化水素成分を低位炭化水素成分、一酸化炭素、二酸化炭素、水素、水蒸気へと変換させ高位炭化水素成分を含まない高温ガス混合物を得るガス改質手段と、前記ガス改質手段の後流に接続され、前記ガス改質手段で得られた高温ガス混合物を冷却するためのガス冷却手段と、前記ガス冷却手段の後流に接続され、前記ガス冷却手段で得られたガスを導入してその中に含まれるダストや有害成分を浄化処理するためのガス浄化手段と、前記ガス浄化手段の後流に接続され、前記ガス浄化手段で得られたガスを吸引してその後の手段で利用可能な圧力まで昇圧するためのガス吸引・昇圧手段と、前記熱分解手段の後流に接続され、前記熱分解工程で得られた固体状の残さを排出するための固体状残さ排出手段と、前記熱分解手段の内部圧力が前記廃棄物流路の内部圧力よりも高くなった場合に前記廃棄物前処理手段と前記廃棄物挿入手段とを結ぶ前記廃棄物流路としての経路を遮断する少なくとも一つの遮断機構とを具備し、前記遮断機構は前記廃棄物流路および前記熱分解手段に接続した圧力計測手段の計測値に基づいて前記熱分解手段の内部圧力が前記廃棄物流路の内部圧力より高くなった場合に閉となることを特徴とする廃棄物処理装置を提供する。
【００１１】
請求項４に係る発明では、請求項１から３までのいずれかに記載の廃棄物処理装置において、前記少なくとも一つの遮断機構と前記廃棄物挿入手段との間に廃棄物貯槽を備えたことを特徴とする廃棄物処理装置を提供する。
【００１２】
請求項５に係る発明では、請求項１から３までのいずれかに記載の廃棄物処理装置において、前記少なくとも一つの遮断機構のうち前記廃棄物前処理手段に最も近い側に配置された遮断機構の前記廃棄物挿入手段側に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段を備えたことを特徴とする廃棄物処理装置を提供する。
【００１３】
請求項６に係る発明では、請求項１から３までのいずれかに記載の廃棄物処理装置において、前記少なくとも一つの遮断機構が複数の遮断機構から成る場合に、前記廃棄物挿入手段に最も近い側に配置された遮断機構の前記廃棄物前処理手段側に、ガス排出手段を備えたことを特徴とする廃棄物処理装置を提供する。
【００１４】
請求項７に係る発明では、請求項１から３までのいずれかに記載の廃棄物処理装置において、前記圧力計測手段からの信号を用いて前記遮断機構を開閉させることにより前記それぞれの手段の運転圧力が所定の圧力順位を満たすように制御する制御手段を配したことを特徴とする廃棄物処理装置を提供する。
【００１５】
請求項８に係る発明では、請求項１から３までのいずれかに記載の廃棄物処理装置において前記廃棄物前処理手段を出て前記廃棄物挿入手段に入るまでの経路を複数本の並列経路としたことを特徴とする廃棄物処理装置を提供する。
【００１６】
請求項９の発明では、請求項１から８までのいずれかに記載の廃棄物処理装置を使用し廃棄物処理する方法であって、前記各手段の内部における運転圧力が前記廃棄物前処理手段、前記廃棄物挿入手段、前記熱分解手段、前記ガス改質手段、前記ガス冷却手段、前記ガス浄化手段の順で低くなるように運用することを特徴とする廃棄物処理方法を提供する。
【００１７】
請求項１０の発明では、請求項８記載の廃棄物処理装置を使用し廃棄物処理する方法であって、前記廃棄物前処理手段と前記廃棄物挿入手段とを繋ぐ複数本の経路のうちの一本を、まず前記廃棄物前処理手段に最も近い側の遮断機構を開とするとともに、前記廃棄物挿入手段に最も近い側の遮蔽機構を閉として両遮蔽機構の間の空間に廃棄物を受け入れ、次に前記廃棄物前処理手段に最も近い側の遮断機構を閉とするとともに、前記不活性ガス供給手段から不活性ガスを供給して前記ガス排出手段から排出することでパージを行い、続いて前記廃棄物挿入手段に最も近い側の遮蔽機構を開とすることにより廃棄物を前記廃棄物挿入手段へと導入して熱分解工程へ挿入するといった順序で、また他の経路はこれと同一の順序で位相をずらした形で運用することにより、熱分解手段への廃棄物の挿入が全体ではあたかも連続して行われるようにすることを特徴とする廃棄物処理方法を提供する。
【００１８】
請求項１１の発明では、請求項１から８までのいずれかに記載の廃棄物処理装置において、前記固体状残さ排出手段に固体状残さ排出経路を遮断する少なくとも一つの遮断機構を備えたことを特徴とする廃棄物処理装置を提供する。
【００１９】
請求項１２の発明では、請求項１１記載の廃棄物処理装置において、前記熱分解手段と前記固体状残さ排出手段とを結ぶ経路内に前記熱分解手段で生じた固体状残さを貯留するための固体状残さ貯槽を備え、貯留された固体状残さによるシールを行わせることを特徴とする廃棄物処理装置を提供する。
【００２０】
請求項１３の発明では、請求項１１または１２記載の廃棄物処理装置を使用し廃棄物処理する方法であって、固体状残さ排出のタイミングに同期するように固体状残さ排出経路の遮断機構を開閉させることにより、前記固体状残さ排出手段の後流から前記熱分解手段へのガス逆流や前記固体状残さ排出手段の周辺雰囲気から前記熱分解手段への空気漏れ込みを阻止することを特徴とする廃棄物処理方法を提供する。
【００２１】
請求項１４の発明では、請求項９記載の廃棄物処理方法において、各手段の運転圧力を計測するための圧力計測手段及び二つの工程間の圧力差を計測するための圧力差計測手段の少くともいずれかを使用して、前記廃棄物前処理手段で廃棄物の乾燥を行わせる際に廃棄物から蒸発した水蒸気などを吸引および排出する機構の能力を前記計測手段からの信号を基にして調整することにより、前記廃棄物前処理手段の圧力が前記ガス改質手段の圧力よりも低くならないように運用することを特徴とする廃棄物処理方法を提供する。
【００２２】
請求項１５に係る発明では、請求項９，１３または１４記載の廃棄物処理方法において、前記熱分解残さ排出手段の後流で、前記熱分解残さ排出手段から排出された熱分解残さを導入するとともに、燃料と酸化剤とを添加して溶融物とガス状生成物を得、それにより生じたガス状生成物を前記ガス冷却手段の上流あるいは前記ガス浄化手段の上流へ合流させるガス化溶融処理を行うことを特徴とする廃棄物処理方法を提供する。
【００２３】
このような本発明においては、各工程の圧力を計測するための計測手段を設け、それらによる計測結果を基に廃棄物前処理工程を起点としてガス浄化工程に至る各工程の圧力が単調減少していくように運転圧力を制御することにより、ガス逆流を防止することができる。
【００２４】
即ち、熱分解ガスの逆流が生じるのを防止するための手段を確立しようとする場合、廃棄物処理装置の運転時を通して、常に廃棄物前処理工程の圧力を熱分解工程の圧力より若干高く静翼し続けるのは高度な制御が必要となりコスト高にもなる一方で十分な乾燥が達成できなくなる可能性もあり、現実的な対策とは言えない。
【００２５】
本発明では、十分な乾燥を実現できるとともに、圧力的な逆転が生じないような機器プロセス構成とその運用方法についてなされたものである。
【００２６】
また、廃棄物前処理工程で乾燥を実施する場合、仮に廃棄物前処理工程の圧力が下流の熱分解工程の圧力よりも低い状況にあっても、廃棄物前処理工程から熱分解工程へ至る複数本の経路を用意し、そのそれぞれに廃棄物前処理工程と熱分解工程とを遮断する遮断機構を設置することにより、熱分解ガスの逆流を防止することが可能である。複数本の経路に設置された遮断機構を開閉させながら複数本の経路を順次切り替えていくことにより、廃棄物前処理工程と熱分解工程との接続を絶ちながら連続的廃棄物処理を達成することが可能である。
【００２７】
さらに、熱分解残さ排出工程から熱分解工程への空気やガスの漏入防止対策については熱分解残さ排出工程に少なくとも一つの遮断機構を配し、残さ排出時にこの遮断機構を残さ排出のタイミングに同期するように開閉させることにより熱分解残さ排出工程の下流からのガス逆流を防止することが可能である。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２９】
第１実施形態（図１，図１０）
図１は、本発明の第１実施形態による廃棄物処理装置を示すシステム構成図である。
【００３０】
この図１に示すように、廃棄物処理装置は前段に、廃棄物導入路１および廃棄物前処理手段２を備える。
【００３１】
そして、これらの後段に、順に、廃棄物流路３、廃棄物挿入手段４、熱分解手段５、ガス改質手段６、ガス冷却手段７、ガス浄化手段８、ガス吸引・昇圧手段９、ガス取り出し路１０、固体状残さ取り出し路１１、固体状残さ排出手段１２および遮断機構１３を備える。
【００３２】
廃棄物前処理手段２は、例えば破砕装置、分級装置、乾燥装置等を備え、ここで被処理物である廃棄物が所定粒度の乾燥粉体状に前処理された後、供給手段によって廃棄物流路３に供給される。
【００３３】
図１０（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、この供給手段５０による供給作用を概略的に示している。
【００３４】
この供給手段５０は、例えば貯留部５１、この貯留部５１の前後に設けられた一対のゲート５２，５３および空気排出用の弁５４，５５を有するイナートライン５６，５７を備えている。そして、図１０（Ａ）に示すように、入口ゲート５２を用いて被処理物５８を貯留部５１に導入した後、図１０（Ｂ）に示すように入口ゲート５２を閉じてイナートライン５６，５７の弁５４，５５を開とし、不活性ガス等を用いて空気を排出する。その後、図１０（Ｃ）に示すように、出口ゲート５３を開いて被処理物５８を廃棄物流路３へ送り込む。
【００３５】
次に、図１に示すように、被処理物５８は廃棄物流路３を介して廃棄物挿入手段４から熱分解手段５に送られ、ここで熱分解処理され、その後、ガス改質手段６、ガス冷却手段７、ガス浄化手段８、ガス吸引・昇圧手段９、ガス取り出し路１０、固体状残さ取り出し路１１および固体状残さ排出手段１２に順次に送られる。
【００３６】
熱分解手段５では、燃料と空気とを燃焼させて得られた高温の燃焼ガスを用いて、有機物を含む廃棄物を空気を遮断した状態下で間接的に加熱することにより、ガス状の熱分解生成物と固体状の残さを得る。
【００３７】
ガス改質手段６では、ガス状の熱分解生成物を導入するとともに空気または酸素富化空気あるいは酸素から成る酸化剤ガスの導入を行い、ガス状の熱分解生成物中に含まれる可燃成分の少なくとも一部と酸化剤ガス中の酸素とが介在する反応を起こさせて、ガス状の熱分解生成物中の高位炭化水素成分を低位炭化水素成分や一酸化炭素、二酸化炭素、水素、水蒸気へと変換させ、高位炭化水素成分を含まない高温ガス混合物を得る。
【００３８】
ガス冷却手段７では、ガス改質手段６で得られた高温ガス混合物の冷却が行われ、ガス浄化手段８では、ガス冷却手段７で得られたガスを導入してその中に含まれるダストや有害成分の浄化処理が行われる。ガス吸引・昇圧手段９では、ガス浄化手段８で得られたガスを吸引し、その後の工程で利用可能な圧力まで昇圧し、ガスをガス取り出し路１０によって取出す。
【００３９】
なお、熱分解手段５で得られた固体状の残さは、固体状残さ取り出し路１１および固体状残さ排出手段１２を介して排出される。
【００４０】
このような構成の下で、本実施形態では、廃棄物前処理手段２と廃棄物流路３とを結ぶ経路を遮断する少なくとも一つの遮断機構１３を備えている。この遮断機構１３は、例えばシャッタ機構により構成されており、廃棄物流路３および熱分解手段５に接続した圧力計測手段６１，６２の計測値に基づいて、例えば熱分解手段５の内部圧力が廃棄物流路３の内部圧力よりも高くなったような場合に、制御手段６３または操作手段６４により瞬時に閉となる。
【００４１】
したがって、本実施形態によれば、遮断機構１３の閉動作によって、図１０に示した廃棄物前処理手段２にガスが逆流することが確実に防止され、安全性の高い運転が確保できるようになる。
【００４２】
第２実施形態（図２）
図２は、本発明の第２実施形態による廃棄物処理装置を示すシステム構成図である。
【００４３】
本実施形態でも基本的な構成は第１実施形態と同様である。即ち、図２に示すように、廃棄物処理装置は前段に、廃棄物導入路１および廃棄物前処理手段２を備え、これらの後段に、順に、廃棄物流路３、廃棄物挿入工程４、熱分解手段５、ガス改質手段６、ガス冷却手段７、ガス浄化手段８、ガス吸引・昇圧手段９、ガス取り出し路１０、固体状残さ取り出し路１１、固体状残さ排出手段１２および遮断機構１３を備える。なお、図示しないが、第１実施形態と同様の制御手段６３等も備える。
【００４４】
このような構成において、本実施形態では、廃棄物流路３に遮断機構１３が設けられるとともに、さらにその廃棄物流路３における遮断機構１３の後段に、廃棄物貯槽１４が設けられている。この廃棄物貯槽１４は、廃棄物挿入手段４以降での各手段により、ある一定時間以上の運転が継続できる所要量の廃棄物を収容および送り出すことができるものとなっている。
【００４５】
このような構成によると、前記第１実施形態と同様に、遮断機構１３による通路遮断が行われるが、その場合に廃棄物貯槽１４によって廃棄物供給を続行できるので、装置全体の運転を停止する必要がなく、通常のガス処理が継続できるようになる。
【００４６】
第３実施形態（図３）
図３は、本発明の第３実施形態による廃棄物処理装置を示すシステム構成図である。
【００４７】
本実施形態では、廃棄物前処理手段２と前記廃棄物挿入手段４の内部圧力を計測する圧力計測手段１６と、両者間の運転圧力差を計測するための圧力差計測手段１７とを備えている。
【００４８】
そして、圧力差計測手段１７によって検出された差圧に基づいて、図１と同様の制御手段によって遮断機構１３の制御を行うようになっている。
【００４９】
また、本実施形態ではこれに加えて熱分解手段５の内部の運転圧力を計測するための圧力計測手段１８と、廃棄物前処理手段２と熱分解手段５との間の圧力差を計測するための圧力差計測手段１９も備え、この圧力差検出値も制御手段に入力されて前記同様の遮断が行えようになっている。
【００５０】
本実施形態によると、下流側に配される廃棄物挿入手段４および熱分解手段５の両方の圧力検出に基づく遮断制御を行うことで、差圧発生状況や差圧の消滅状況の把握、あるいは差圧発生場所の特定等がさらに高精度で行えるとともに、制御動作のタイミングをより的確に行えるようになる。
【００５１】
第４実施形態（図４）
図４は、本発明の第４実施形態による廃棄物処理装置を示すシステム構成図である。
【００５２】
本実施形態では、複数の遮断機構１３−１，〜１３−ｎを備え、その遮断機構のうち廃棄物前処理手段２に最も近い側に配置された遮断機構１３−１の前記廃棄物挿入手段４側に、不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段２０と、その供給されたガスを排出するガス排出手段２１とを備えている。
【００５３】
また、廃棄物導入路１の内部圧力を計測する圧力計測手段６５と、廃棄物挿入手段４の内部圧力を計測する圧力計測手段６６と、これらの圧力計測手段６５，６６の測定値に基づいて動作制御を行う制御手段６７とを備え、この制御手段６７によって不活性ガス供給手段２０とガス排出手段２１とに設けた弁の制御を行うことができるようになっている。
【００５４】
このような構成によると、不活性ガス供給手段２０への不活性ガスの供給によって遮断機構１３間の圧力を高めて廃棄物挿入手段４以降の高圧に対処できるとともに、ガス排出手段２１からのガス排出によって低圧化も図れる。したがって、ガスの逆流防止とともに管内圧力調整とが行える。
【００５５】
第５実施形態（図５）
図５は、本発明の第５実施形態による廃棄物処理装置を示すシステム構成図である。
【００５６】
本実施形態では、圧力計測手段１５，１８および圧力差計測手段１９からの信号２２を用いて遮断機構１３を開閉させることにより、それぞれの手段２，４，５の運転圧力が所定の圧力順位を満たすように制御する制御手段２３が配されている。
【００５７】
即ち、制御手段２３は各信号２２を受け、廃棄物前処理手段２および遮断機構１３を制御するようになっている。これにより、遮断機構１３の動作のみでなく、廃棄物前処理手段２（図１０参照）の内部における遮断制御も行えるようになる。
【００５８】
また、各手段の運転圧力を計測するための圧力計測手段及び二つの工程間の圧力差を計測するための圧力差計測手段の少くともいずれかを使用して、廃棄物前処理手段２で廃棄物の乾燥を行わせる際に廃棄物から蒸発した水蒸気などを吸引および排出する機構の能力を計測手段からの信号を基にして調整することにより、廃棄物前処理手段２の圧力がガス改質手段６の圧力よりも低くならないように運用することができる。
【００５９】
第６実施形態（図６）
図６は、本発明の第６実施形態による廃棄物処理装置を示すシステム構成図である。
【００６０】
本実施形態では、廃棄物前処理手段２を出て廃棄物挿入手段４に入るまでの経路３が、複数本の並列経路３−１，３−２，３−３，…３−ｎとされている。
【００６１】
このような構成の各経路３−１，…３−ｎ内には、それぞれ前述した遮断機構１３およびガス供給手段２０および排出手段２１等が設けられている。
【００６２】
そして、各手段の内部における運転圧力が、廃棄物前処理手段２、廃棄物挿入手段４、熱分解手段５、ガス改質手段６、ガス冷却手段７およびガス浄化手段８の順で低くなるように運用するようにしている。
【００６３】
即ち、廃棄物前処理手段と前記廃棄物挿入手段とを繋ぐ複数本の経路のうちの一本を、まず廃棄物前処理手段２に最も近い側の遮断機構１３を開とするとともに、廃棄物挿入手段４に最も近い側の遮蔽機構１３を閉として両遮蔽機構１３の間の空間に廃棄物を受け入れ、次に廃棄物前処理手段２に最も近い側の遮断機構１３を閉とするとともに、不活性ガス供給手段２０から不活性ガスを供給してガス排出手段２１から排出することでパージを行う。
【００６４】
続いて、廃棄物挿入手段４に最も近い側の遮蔽機構１３を開とすることにより廃棄物を廃棄物挿入手段４へと導入して熱分解手段５へ挿入するといった順序で、また他の経路はこれと同一の順序で位相をずらした形で運用する。
【００６５】
これにより、熱分解手段５への廃棄物の挿入が全体ではあたかも連続して行われるようにすることができる。
【００６６】
第７実施形態（図７）
図７は、本発明の第７実施形態による廃棄物処理装置を示すシステム構成図である。
【００６７】
本実施形態では、固体状残さ排出手段１２に固体状残さ取り出し路１１を遮断する少なくとも一つの遮断機構２５を備えている。
【００６８】
このような構成により、固体状残さ排出のタイミングに同期するように固体状残さ取り出し路１１の遮断機構を開閉させることにより、固体状残さ排出手段１２の後流から熱分解手段５へのガス逆流や固体状残さ排出手段の周辺雰囲気から熱分解手段への空気漏れ込みを阻止することができる。
【００６９】
第８実施形態（図８）
図８は、本発明の第８実施形態による廃棄物処理装置を示すシステム構成図である。
【００７０】
本実施形態では、図７の構成に加えて、熱分解手段５と固体状残さ排出手段１２とを結ぶ固体状残さ取り出し路１１内に、熱分解手段５で生じた固体状残さを貯留するための固体状残さ貯槽２６を備え、貯留された固体状残さによるシールを行わせるようになっている。
【００７１】
これにより、固体状残さ部分に高度のシール性を与えることができる。
【００７２】
第９実施形態（図９）
図９は、本発明の第９実施形態による廃棄物処理装置を示すシステム構成図である。
【００７３】
本実施形態では、熱分解残さ排出手段１２の後流に、熱分解残さ排出手段１２から排出された熱分解残さを導入するとともに、燃料と酸化剤とを添加して溶融物とガス状生成物を得、それにより生じたガス状生成物をガス冷却手段６の上流あるいはガス浄化手段８の上流へ合流させるガス化溶融手段２７およびこれからのガス状生成物流路２８を備えている。
【００７４】
このような構成によると、残さ中に含まれるガス成分等を再び主流側に戻して有効に処理，回収等することができる。
【００７５】
第１０実施形態（図１０，図１１）
図１１は、本発明の第１０実施形態による廃棄物処理装置を示すシステム構成図である。
【００７６】
本実施形態では、図１０（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示した基本的な供給手段５０を利用して、図１１（Ａ）に示すように、廃棄物受入、ガスパージおよび廃棄物排出を、複数の廃棄物流路３において、順次に行うものである。
【００７７】
即ち、図１１（Ｂ）は図中にＡ，Ｂ，Ｃで示した３組のゲートを相互に制御する。例えば、図１１（Ｂ）では最上位の経路Ａで受入れを行い、中間経路Ｂでガスパージを行い、最下位の経路Ｃで排出を行う。
【００７８】
図１１（Ｃ）では、上記の図１１（Ｂ）の作用が順に上側にずれ、図１１（Ｄ）では、さらに上側にずれる。
【００７９】
このようにして、順次に複数の経路で廃棄物の受入、ガスパージおよび排出を行う。この場合、１つの経路で行う場合と異なり、経路は常時遮断された状態となっている。
【００８０】
したがって、前述した遮断機構１３を省略することができ、その場合でも、ガスの逆流を防止することができる。
【００８１】
【発明の効果】
以上で詳述したように、本発明によれば、熱分解ガス中の可燃成分による燃焼・爆発や高沸点成分の固着による閉塞などの弊害を回避することができ信頼性、安全性の確保が有効に図れる。
【００８２】
また、熱分解工程への非意図的なガスの流入・特に空気の流入を阻止することができ廃棄物処理装置性能低下防止や安全性確保にも有効なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による廃棄物処理装置を示すシステム構成図。
【図２】本発明の第２実施形態による廃棄物処理装置を示すシステム構成図。
【図３】本発明の第３実施形態による廃棄物処理装置を示すシステム構成図。
【図４】本発明の第４実施形態による廃棄物処理装置を示すシステム構成図。
【図５】本発明の第５実施形態による廃棄物処理装置を示すシステム構成図。
【図６】本発明の第６実施形態による廃棄物処理装置を示すシステム構成図。
【図７】本発明の第７実施形態による廃棄物処理装置を示すシステム構成図。
【図８】本発明の第８実施形態による廃棄物処理装置を示すシステム構成図。
【図９】本発明の第９実施形態による廃棄物処理装置を示すシステム構成図。
【図１０】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、この供給手段による供給作用を概略的に示した図。
【図１１】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）は、本発明の第１０実施形態による廃棄物処理装置を説明するためのシステム構成図。
【符号の説明】
１  廃棄物導入路
２  廃棄物前処理手段
３  廃棄物流路
４  廃棄物挿入手段
５  熱分解手段
６  ガス改質手段
７  ガス冷却手段
８  ガス浄化手段
９  ガス吸引・昇圧手段
１０  ガス取り出し路
１１  固体状残さ取り出し路
１２  固体状残さ排出手段
１３  遮断機構
１４  廃棄物貯槽
１５，１６  圧力計測手段
１７  圧力差計測手段
１８  圧力計測手段
１９  圧力差計測手段
２０  不活性ガス供給手段
２１  ガス排出手段
２２  信号
２３  制御手段
２５  遮断機構
２６  固体状残さ貯槽
２７  ガス化溶融手段
２８  ガス状生成物流路
５０  供給手段
５１  貯留部
５２  入口ゲート
５３  出口ゲート
５４，５５  弁
５６，５７  イナートライン
５８  被処理物
６１，６２  圧力計測手段
６３  制御手段
６４  操作手段
【図１】
0004054482.tif 000002
【図２】
0004054482.tif 000003
【図３】
0004054482.tif 000004
【図４】
0004054482.tif 000005
【図５】
0004054482.tif 000006
【図６】
0004054482.tif 000007
【図７】
0004054482.tif 000008
【図８】
0004054482.tif 000009
【図９】
0004054482.tif 000010
【図１０】
0004054482.tif 000011
【図１１】
0004054482.tif 000012