(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック、圧縮成型ゴミの何れか又はその双方を焼却する際に発生するガスの処理方法であって、
上記ガスの処理方法は、プラスチック、圧縮成型ゴミを破砕して得たプラスチック、圧縮成型ゴミチップと、木材を破砕して得た木材チップとを混合した状態で焼却するとき、前記ガスの発生量を制御するための前記木材チップの混合割合を所定割合に調整すると共に、焼却時に発生するガスを収集するガス収集工程と、収集されたガス中に含まれるダスト分を除去するダスト分除去工程と、ダスト分が除去されたガスを冷却することによってガスの体積を縮減して濃度を高めるガス濃縮工程と、濃縮されたガスを精製するガス精製工程と、精製されたガスを貯留するガス貯留工程と、貯留されたガスをディーゼルエンジンの燃焼室に供給して燃焼させるガス処理工程より成り、上記プラスチック、圧縮成型ゴミチップと木材チップとを混合した状態で焼却した際に発生するガスをディーゼルエンジンの燃焼室内における高温高圧環境下において燃焼させることによって、ディーゼルエンジンの燃焼室に供給されたガスを分解処理することを特徴とするガスの処理方法。
【請求項２】
プラスチック、圧縮成型ゴミの何れか又はその双方を焼却処理する際に発生するガスの処理装置であって、上記ガスの処理装置１は、プラスチック、圧縮成型ゴミを破砕して得たプラスチック、圧縮成型ゴミチップを収容する第１チップサイロと、前記ガスの発生量を制御するために混合する木材チップを収容した第２チップサイロと、前記第１チップサイロと前記第２チップサイロから搬送装置３を介して送り込まれる前記プラスチック、圧縮成型ゴミチップと前記木材チップとを所定割合に調整して混合した状態で焼却すると共にガスを発生させるガス発生炉４と、ガス発生炉４にて発生したガスからダスト分を除去する集塵装置５と、ダスト分が除去されたガスを冷却することによって上記ガスの体積を縮減して濃度を高めるガス冷却装置６と、濃縮されたガスを精製するガス精製装置７と、精製されたガスを貯留するガス貯留室８と、貯留されたガスを燃焼させるディーゼルエンジン９を備えて成り、上記プラスチック、圧縮成型ゴミチップと木材チップとを混合した状態で焼却した際に発生するガスをディーゼルエンジンの燃焼室内における高温高圧環境下において燃焼させることによって、ディーゼルエンジンの燃焼室に供給されたガスを分解処理することを特徴とするガスの処理装置。
【請求項３】
上記ディーゼルエンジン９は、過給機１０を備えて成ることを特徴とする請求項２記載のガスの処理装置。
【請求項４】
上記ガスの処理装置１は、ディーゼルエンジン９から出力される動力を用いて発電を行う発電機１１を備えて成ることを特徴とする請求項２又は請求項３記載のガスの処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック、圧縮成型ゴミの何れか又はその双方を焼却する際に発生するガスの処理方法及びその装置に係り、さらに詳しくは、プラスチック、圧縮成型ゴミを焼却する際に発生するガスの処理を行って無害化することによって、プラスチック、圧縮成型ゴミの焼却処分を可能にする技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知の通り、プラスチックは、様々な分野において広く利用されているものであり、この様々な分野にて利用された後に廃棄されるプラスチックは、以前においては、他の可燃性の廃棄物と同様、焼却施設にて焼却処分されていたが、上記プラスチックを焼却処分した場合には、有害な成分を含んだガスが発生し易く環境に悪影響を及ぼす懸念があることや、燃焼時のカロリーが高く焼却炉を痛め易いことから、近来では、焼却処理に替えて廃棄されたプラスチックを再資源化してリサイクルさせることが促進されている。
【０００３】
しかしながら、廃棄されたプラスチックを分別回収し、廃棄されたプラスチックの再資源化を行いリサイクルさせる場合のコストの問題や再資源化されたプラスチックの品質の問題などにより、廃棄されたプラスチックを再資源化してリサイクルさせることが困難な場合も多く、この場合には、廃棄されたプラスチックを埋立処分場等で埋立処分しているのが現状である。
【０００４】
ところで、上記廃棄されたプラスチックを埋立てるための埋立処分場の容量には限りがあり、しかも、埋立処分場を新たに確保することが困難になってきているため、埋立処分される廃棄物の減量が求められており、廃棄されたプラスチックについても同様にその減量が求められている。上記と同様なことが圧縮成型ゴミにも言われていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、上記廃棄されたプラスチック、圧縮成型ゴミの減量を実現するために、廃棄されたプラスチック、圧縮成型ゴミの再資源化を行うリサイクルをより一層促進させることが望まれるものであるが、廃棄されたプラスチック、圧縮成型ゴミ中にはリサイクルに適さないものも多く、これらについては、焼却処分を行う以外に減量する方法がなく、そのため、廃棄されたプラスチック、圧縮成型ゴミを環境に悪影響を与えることなく焼却処分することのできる技術が求められるようになった。
【０００６】
よって、本発明は、プラスチック、圧縮成型ゴミを焼却する際に発生するガスの処理方法及びその装置を提供することを目的とし、これにより、廃棄されたプラスチック、圧縮成型ゴミの焼却処分を可能にすると同時に、廃棄されたプラスチック、圧縮成型ゴミの減量を図ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決する為の手段】
上記目的を達成する為に本発明は次の技術的手段を有する。
即ち、プラスチックを焼却する際に発生するガスの処理方法であって、
上記ガスの処理方法は、プラスチック、圧縮成型ゴミを破砕して得たプラスチック、圧縮成型ゴミチップと、木材を破砕して得た木材チップとを混合した状態で焼却するとき、前記ガスの発生量を制御するための前記木材チップの混合割合を所定割合に調整すると共に、焼却時に発生するガスを収集するガス収集工程と、収集されたガス中に含まれるダスト分を除去するダスト分除去工程と、ダスト分が除去されたガスを冷却することによってガスの体積を縮減して濃度を高めるガス濃縮工程と、濃縮されたガスを精製するガス精製工程と、精製されたガスを貯留するガス貯留工程と、貯留されたガスをディーゼルエンジンの燃焼室に供給して燃焼させるガス処理工程より成り、上記プラスチック、圧縮成型ゴミチップと木材チップとの混合チップを焼却した際に発生するガスをディーゼルエンジンの燃焼室内における高温高圧環境下において燃焼させることによって、ディーゼルエンジンの燃焼室に供給されたガスを分解処理することを特徴とするガスの処理方法である。
【０００８】
さらに、上記ガスの処理方法を実現するためのガスの処理装置１は、プラスチック、圧縮成型ゴミを破砕して得たプラスチック、圧縮成型ゴミチップを収容する第１チップサイロと、前記ガスの発生量を制御するために混合する木材チップを収容した第２チップサイロと、前記第１チップサイロと前記第２チップサイロから搬送装置３を介して送り込まれる前記プラスチック、圧縮成型ゴミチップと前記木材チップとを所定割合に調整して混合した状態で焼却すると共にガスを発生させるガス発生炉４と、ガス発生炉４にて発生したガスからダスト分を除去する集塵装置５と、ダスト分が除去されたガスを冷却することによって上記ガスの体積を縮減して濃度を高めるガス冷却装置６と、濃縮されたガスを精製するガス精製装置７と、精製されたガスを貯留するガス貯留室８と、貯留されたガスを燃焼させるディーゼルエンジン９を備えて成り、上記プラスチック、圧縮成型ゴミチップと木材チップとを混合した状態で焼却した際に発生するガスをディーゼルエンジンの燃焼室内における高温高圧環境下において燃焼させることによって、ディーゼルエンジンの燃焼室に供給されたガスを分解処理することを特徴とするガスの処理装置である。
【０００９】
そして、本発明は、上記技術的手段より成り、プラスチック、圧縮成型ゴミを焼却する際に発生するガスを収集すると共に、収集されたガスをディーゼルエンジンの燃焼室に供給し、ディーゼルエンジンの燃焼室における高温高圧環境下で上記プラスチックを焼却する際に発生するガスを燃焼させるものであるので、プラスチック、圧縮成型ゴミを焼却する際に発生するガスに含まれる有害な物質が分解処理されるので、環境に悪影響を与えることなく廃棄されたプラスチック、圧縮成型ゴミを焼却処分することができると共に、廃棄されたプラスチック、圧縮成型ゴミの減量を行うことができる。
【００１０】
しかも、上記プラスチック、圧縮成型ゴミを焼却してガスを発生させる際に、プラスチック、圧縮成型ゴミを破砕して得たプラスチック、圧縮成型ゴミチップに対して木材を破砕して得た木材チップを混合することにより、プラスチック、圧縮成型ゴミチップが過剰に燃焼して過剰にガスを発生させてしまうことが防止されるので、廃棄されたプラスチック、圧縮成型ゴミの焼却処分を安全に行うことができる。
【００１１】
さらに、環境に悪影響を与えることなく廃棄されたプラスチック、圧縮成型ゴミを焼却処分することができると共に、廃棄されたプラスチック、圧縮成型ゴミの減量を行うことができるガスの処理方法を実現することができるガスの処理装置が得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明する。
本発明のガスの処理方法は、プラスチックを焼却処分する際に発生するガスを処理し、プラスチックを焼却した際に発生するガスに含まれる有害な成分を無害化するための手段であり、プラスチックの焼却処分を可能にするものである。
【００１３】
具体的には、プラスチックを焼却処分する際に発生するガスを収集し、上記収集されたガスをディーゼルエンジンの燃焼室内に供給して燃焼させることによって、プラスチックを焼却する際に発生したガスを処理するものであり、ディーゼルエンジンの燃焼室内における高温高圧環境下においてプラスチックを焼却する際に発生したガスを燃焼させることによって、プラスチックを焼却する際に発生したガスに含まれる有害な成分を分解処理するものである。
【００１４】
そして、上記プラスチックの処理方法をより詳しく示しているのが図１であって、プラスチックの処理方法は、プラスチックを破砕して得たプラスチックチップと、木材を破砕して得た木材チップを所定の比率で混合することによって得られる混合チップを焼却すると同時に、焼却時に発生するガスを収集するガス発生工程と、上記収集されたガスからダスト分を除去するダスト分除去工程と、ダスト分が除去されたガスを冷却することによってガスの体積を縮減して濃度を高めるガス濃縮工程と、濃縮されたガスからタール分や木酢分等の不純物を除去するガス精製工程と、精製されたガスを貯留するガス貯留工程と、貯留されたガスをディーゼルエンジンの燃焼室に供給して燃焼させるガス処理工程より成るものである。
【００１５】
次に、上述したガスの処理方法を実現するためのガスの処理装置１について説明する。
本発明のガスの処理装置１は、図２に示したように、チップサイロ２、定量供給・搬送装置３、ガス発生炉４、集塵装置５、ガス冷却装置６、ガス精製装置７、ガス貯留室８、ディーゼルエンジン９を備えて成るものであり、上記各装置をより具体的に示しているのが図３，図４である。
【００１６】
上記チップサイロ２は、廃棄されたプラスチックを破砕して得たプラスチックチップと間伐材や廃棄された木材を破砕して得た木材チップを混合した混合チップを収容するためのものであり、上記定量供給・搬送装置３は、上記チップサイロ２に収容された混合チップをガス発生炉４へ一定量づつ送るものである。
【００１７】
上記ガス発生炉４は、ガス発生炉内４に供給された混合チップを焼却すると共に、混合チップを焼却する際に発生するガスを収集するものであって、上述のガス発生工程を担うものである。
【００１８】
上記集塵装置５は、ガス発生炉４にて発生し、収集されたガスに含まれているダスト分（微細な灰等）を除去するためのものであって、上述のダスト分除去工程を担うものであり、上記集塵装置５としては、様々な方式のものが考慮され、例えば、サイクロンが考慮される。
【００１９】
上記ガス冷却装置６は、集塵装置５によってダスト分が除去されたガスを冷却することでその体積を縮減してガスの濃度を高めるものであって、上述のガス濃縮工程を担うものである。
【００２０】
上記ガス精製装置７は、ガス冷却装置６によって体積が縮減され、濃縮されたガスから不純物（タール分や木酢分等）を除去するものであって、上述のガス精製工程を担うものであり、上記ガス精製装置７としては、様々な方式のものが考慮され、例えば、バグフィルターが考慮される。
【００２１】
上記ガス貯留室８は、ガス精製装置７によって精製されたガスを一旦貯留しておくためのものであって、上述のガス貯留工程を担うものであり、このガス貯留室８を設けることにより、混合チップから発生するガスの量の変動が吸収され、ガスの供給量を安定させることができる。
【００２２】
上記ディーゼルエンジン９は、ガス貯留室８に貯留された後に供給されるガスを高温高圧環境下で燃焼させることによって、ガスの処理を行うものであって、上述のガス処理工程を担うものであり、上記ディーゼルエンジン９としては、発電施設などで利用されている天然ガスを燃料とするディーゼルエンジンを転用することが考慮される。
【００２３】
さらに、上記ディーゼルエンジン９に過給機１０を組み込むことで、ディーゼルエンジン９の効率を向上させ、ガスの処理能力を向上させることも考慮されるものであり、上記過給機１０としては、モーター等の駆動手段によって駆動されるスーパーチャージャーやディーゼルエンジン９から排出される排気ガス（分解処理されたガス）のエネルギーを駆動源（図中矢印１２）とするターボチャージャーが考慮される。
【００２４】
加えて、上記ディーゼルエンジン９から排出される排気ガスには、一般的に多くの酸素が残存しているので、この排気ガスを還流させて再びディーゼルエンジン９に供給することも考慮させ、これにより、排気ガスをよりクリーンにすることができる。
【００２５】
また、上記ディーゼルエンジン９から出力される動力を用いて発電機１１を駆動することによって発電を行うことも考慮され、さらに、上記発電機１１による発電だけでなく、ガス発生炉４やディーゼルエンジン９から発生する熱を利用することによって、ガスの処理装置から発生するエネルギーを無駄なく有効に利用することができ、廃棄されたプラスチック及びプラスチックを焼却する際に発生するガスの処理コストを低減することができる。
【００２６】
次に、上記構成に基づき本実施の形態におけるガスの処理装置１の作動を説明する。
先ず、廃棄されたプラスチックを破砕して得たプラスチックチップ及び間伐材や廃棄された木材等を破砕して得た木材チップは、チップ積載車等の搬送手段によって上述したガスの処理装置１を構成するチップサイロ２へと運ばれ、収容されるものであり、所定の割合で混合された混合チップとしてチップサイロ２内に収容される。
【００２７】
次いで、チップサイロ２に収容されたプラスチックチップと木材チップとが所定の割合で混合された混合チップは、定量供給・搬送装置３によってガス発生炉４に送られるものであり、ガス発生炉４に送られた混合チップは、ガス発生炉４内にて焼却される。
【００２８】
次いで、ガス発生炉４内に送られて焼却される混合チップからは、ガスが発生し、上記混合チップから発生したガスは、集塵装置５へと導かれ、ガスに含まれるダスト分（微細な炭や灰等）が除去され、さらに、ダスト分が除去されたガスは、ガス冷却装置５へと導かれて冷却され、体積が縮減されるものであり、その結果、上記ガスが濃縮されることとなる。
【００２９】
次いで、体積が縮減されて濃縮されたガスは、ガス精製装置７へと導かれ、濃縮されたガスからタール分等の不純物が除去され、さらに、不純物が除去されて精製されたガスは、ガス貯留室８に導かれ、一旦貯留される。
【００３０】
次いで、ガス貯留室８に貯留されて精製されたガスは、ディーゼルエンジン９へ送られ、燃焼させられるものであり、このとき、ディーゼルエンジン９の燃焼室内は、体積が２０分の１程度に圧縮されていると同時に約６００℃となっており、燃焼室内に供給されたガスは、高温高圧環境下で燃焼することとなる。
【００３１】
そして、ディーゼルエンジンの燃焼室に供給されたプラスチックを焼却する際に発生したガスが、高温高圧環境下で燃焼することにより、ガスに含まれている有害な成分が分解処理されることとなり、廃棄されたプラスチックを環境に悪影響を与えることなく焼却処分することができ、廃棄されたプラスチックの減量を実現することができる。
【００３２】
そして、上記作動を繰り返し行うことにより、廃棄されたプラスチックの焼却処理が安全且つ確実に行われるものである。
【００３３】
さらに、上記ガスの処理装置１をより安全に運用するためには、ガスの発生量とガスの処理量、即ち、プラスチックチップを焼却することによって連続的に発生するガスと、ディーゼルエンジンの燃焼室に供給され、ディーゼルエンジンのサイクル（吸入工程、圧縮工程、燃焼工程、排気工程より成るサイクル）に合わせて断続的に処理されるガスの量が良好にバランスしていることが大切であり、このバランスを保つために、プラスチックチップに対して所定の割合で木材チップが混合されているものである。
【００３４】
即ち、上記木材チップは、燃焼時に発生するカロリーが小さく、そのため、燃えやすく燃焼時に発生するカロリーが高いプラスチックチップの燃焼を抑制する作用を有し、この作用を利用することで、プラスチックチップの過剰な燃焼を抑止し、プラスチックを焼却する際に発生するガスの量が過剰になってしまうことを防止している。
【００３５】
さらに、上記木材チップのプラスチックチップに対する混合割合を調整することによって、単位時間当りのガスの発生量を微妙に調整することも可能であるので、ガスの処理装置をより安全に運用することができる。
【００３６】
加えて、上記ガス貯留室８を設けておくことで、ガスの発生量がガスの処理量より大きい場合にはこの余剰分を貯留でき、また、ガスの発生量がガスの処理量より小さい場合にはこの不足分を補うように機能するものであり、緩衝装置として働くこととなるので、ガスの処理装置１を安全に運用することができる。
【００３７】
また、上記ガスの処理方法における各工程を担う各装置をユニット化する、即ち、ガスの処理装置１を一つのユニットとすることも考慮され、この場合には、より効率良くガスの処理を行うことができるガスの処理装置１が提供されるものである。
【００３８】
尚、上記ガスの処理装置１では、上記チップサイロ２に収容されるプラスチックチップと木材チップとがチップサイロ２内で混合されている場合について示しているが、プラスチックチップ用と木材チップ用のチップサイロを別個に設け、それぞれのチップサイロからプラスチックチップ及び木材チップを所定量づつガス発生炉４へ供給することも考慮されるものであり、この場合には、プラスチックチップと木材チップの混合割合をリアルタイムで調整することができるので、ガスの発生量を木目細かく制御することができる。
【００３９】
以上に於いては、プラスチックチップの例を示したが、圧縮成型ゴミでもよいものである。即ちプラスチックチップと圧縮成型ゴミの何れかひとつ又はその双方を用いてもよいものである。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳述した如く、本発明によると次の様な効果を奏する。
即ち、請求項１によると、環境に悪影響を与えることなく廃棄されたプラスチック、圧縮成型ゴミの焼却処分を可能にすると共に、廃棄されたプラスチック、圧縮成型ゴミの減量を実現できるガスの処理方法を提供することができ、しかも、ディーゼルエンジンの燃焼室内における高温高圧環境を利用することによってプラスチック、圧縮成型ゴミを焼却する際に発生したガスに含まれる有害な成分を分解処理するものであるので、廃棄されたプラスチック、圧縮成型ゴミを焼却する際に発生したガスを低コストで処理することができる。
【００４１】
そして、請求項２によると、環境に悪影響を与えることなく廃棄されたプラスチック、圧縮成型ゴミの焼却処分を可能にすると共に、廃棄されたプラスチック、圧縮成型ゴミの減量を実現できるガスの処理装置を提供することができ、しかも、プラスチック、圧縮成型ゴミを焼却する際に発生したガスに含まれる有害な成分を分解処理するために、ディーゼルエンジンの燃焼室内における高温高圧環境を利用しているので、低コストでガスの処理装置を提供できる。
【００４２】
さらに、請求項３によると、ディーゼルエンジンに過給機を備えさせることにより、プラスチック、圧縮成型ゴミを焼却する際に発生したガスを効率良くディーゼルエンジンの燃焼室に供給することができるので、より効率良くガスの処理を行うことができるガスの処理装置を提供できる。
【００４３】
さらに、請求項４によると、ガスの処理装置におけるディーゼルエンジンから出力される動力を用いて発電を行うことができるので、ガスの処理によって生じるエネルギーを有効に利用することができ、ガスの処理コストを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のガスの処理方法を示すフローチャートである。
【図２】  本発明のガスの処理装置の構成及びガスの処理装置における処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】  本発明のガスの処理装置における具体的な例を示す正面図である。
【図４】  本発明のガスの処理装置における具体的な例を示す平面図である。
【符号の説明】
１  ガスの処理装置
２  チップサイロ
３  定量供給・搬送装置
４  ガス発生炉
５  集塵装置
６  ガス冷却装置
７  ガス精製装置
８  ガス貯留室
９  ディーゼルエンジン
１０  過給機
１１  発電機
【図１】
0004129808.tif 000002
【図２】
0004129808.tif 000003
【図３】
0004129808.tif 000004
【図４】
0004129808.tif 000005