(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機物を含む廃棄物を、空気を遮断した状態で乾留し、熱分解ガスと乾留残さとに分離する熱分解工程と、前記熱分解工程後、前記熱分解ガスを導入し、この熱分解ガス中の酸化性成分を酸化反応させ、その酸化反応によって発生した熱により前記熱分解ガス中の高分子炭化水素成分を熱分解して低分子の炭化水素を含有する改質ガスを得るガス改質工程と、前記熱分解工程で発生した前記乾留残さを冷却して固形化する残さ冷却工程と、この残さ冷却工程で固形化した前記乾留残さを粉砕および選別して炭化有機物と無機質成分とからなる熱分解チャーを得る機械的処理工程と、この機械的処理工程により得られた熱分解チャーに燃料および酸素または空気を混合させて高温燃焼を行い、前記熱分解チャーの無機質成分を溶融させるとともに、炭素成分をガス化させて低分子の炭化水素を含有するガス化ガスを得る溶融ガス化工程と、溶融ガス化炉の出口に設けたガス化ガス冷却器によりガス化ガスを急冷するガス化ガス冷却工程とを有することを特徴とする廃棄物の処理方法。
【請求項２】
請求項１記載の廃棄物の処理方法において、ガス改質工程では、熱分解ガスを１０００〜１２００℃の温度で、少なくとも１秒間保持することを特徴とする廃棄物の処理方法。
【請求項３】
請求項１記載の廃棄物の処理方法において、機械的処理工程において前記乾留残さを微粉砕して得られた乾留残さを金属物と炭化有機物と無機質成分とに選別し、前記炭化有機物と前記無機質成分とからなる熱分解チャーを得ることを特徴とする廃棄物の処理方法。
【請求項４】
請求項１記載の廃棄物の処理方法において、溶融ガス化工程では、炭化有機物を１２００〜１６００℃の温度で加熱し、一方無機質成分をスラグ化させることを特徴とする廃棄物の処理方法。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれかに記載の廃棄物の処理方法において、前記ガス改質工程により得られた改質ガスおよび前記溶融ガス化工程により得られたガス化ガスを導入して、前記改質ガスおよび前記ガス化ガスを冷却するガス冷却工程を施した後、前記ガスを洗浄する洗浄処理と、硫化水素を除去する脱硫処理と、活性炭フィルターにより残留有機ガスを吸収する残留有機ガス除去処理とを施すことにより精製ガスを得るガス精製工程を施すことを特徴とする廃棄物の処理方法。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれかに記載の廃棄物の処理方法において、ガス精製工程から得られた精製ガスを圧縮する圧縮処理工程を施した後、得られた圧縮ガスを一旦貯留して、ガスエンジンもしくはボイラーなどのガス利用装置へと供給することを特徴とする廃棄物の処理方法。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれかに記載の廃棄物の処理方法において、熱分解工程における熱分解炉の燃焼ガスから熱回収し、その回収した燃焼ガスによって空気を加熱し、これによって生じた加熱空気を前記熱分解炉の燃焼用空気として供給し、または、溶融ガス化工程における溶融ガス化炉の周囲に断熱材を設け、この断熱材を水冷却することにより生じた温水の熱エネルギーを当該処理設備もしくは他の処理設備に供給することを特徴とする廃棄物の処理方法。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれかに記載の廃棄物の処理方法において、廃棄物処理により生じたガスを貯留し、そのガスを前記熱分解炉の加熱源として、もしくは溶融ガス化工程における溶融ガス化炉の加熱源として供給することを特徴とする廃棄物の処理方法。
【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の処理方法において、廃棄物処理により生じたガスを貯留し、そのガスを当該処理設備もしくは他の処理設備に、熱エネルギー源または電気エネルギー源として供給することを特徴とする廃棄物の処理方法。
【請求項１０】
有機物を含む廃棄物を供給する供給装置と、前記廃棄物を導入して空気を遮断した状態で乾留し、熱分解ガスと乾留残さとに分離する熱分解炉と、前記熱分解炉で発生した熱分解ガスを導入し、この熱分解ガス中の酸化性成分を酸化反応させて、その酸化反応によって発生した熱により前記熱分解ガス中の高分子炭化水素成分を熱分解して低分子の炭化水素を含有する改質ガスを得るガス改質器と、前記熱分解炉で発生した前記乾留残さを導入して冷却により固形化する残さ冷却装置と、固形化した前記乾留残さを粉砕および選別して炭化有機物と無機質成分とからなる熱分解チャーを得る機械的処理装置と、この機械的処理装置により選別された熱分解チャーに燃料および酸素または空気を混合させて高温燃焼を行い、前記熱分解チャーの無機質成分を溶融させるとともに、炭素成分をガス化させて低分子の炭化水素を含有するガス化ガスを得る溶融ガス化炉と、前記ガス改質器で得られた改質ガスおよび前記溶融ガス化炉で得られたガス化ガスを冷却するガス冷却装置と、前記ガス中に含有される不純物を除去することにより精製ガスを得るガス精製装置と、このガス精製装置により得られた精製ガスを圧縮するガス圧縮器と、圧縮された精製ガスを貯留するガスホルダーと、前記溶融ガス化炉の出口に設けられガス化ガスを急冷するためのガス化ガス冷却器とを備えることを特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の廃棄物処理装置において、機械的処理装置は、乾留残さを粉砕する粉砕機と、金属、炭化有機物および無機質成分とを選別する選別機とからなることを特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項１２】
請求項１０記載の廃棄物処理装置において、ガス冷却装置は、ガスが保有する熱エネルギーを回収しかつガスを冷却するためのボイラーもしくはその他の熱交換器であることを特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項１３】
請求項１０記載の廃棄物処理装置において、ガス精製装置は、ガスを洗浄するガス洗浄装置と、硫化水素を除去する脱硫装置と、残留有機ガスを吸収する活性炭フィルター装置とからなることを特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項１４】
請求項１０記載の廃棄物処理装置において、熱分解炉は、廃棄物が導入される円筒状の内筒と、この内筒の外側に設けられた内筒加熱用の外筒とから構成される二重構造のものであり、前記内筒は前記外筒より長く、かつ前記内筒の両端が前記外筒の両端から突出し、その突出部分がローラに支持されて転動する構成とし、少くとも前記内筒を廃棄物の入り口側から出口側に向かって５°以上の下向き勾配で傾斜させたことを特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項１５】
請求項１４記載の廃棄物処理装置において、熱分解炉における内筒と外筒との間に空間部を設け、前記外筒の軸方向に前記空間部を複数の空間に分割し、この空間に燃焼ガスを通過させて前記内筒を加熱する燃焼室を設けたことを特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項１６】
請求項１４記載の廃棄物処理装置において、熱分解炉の廃棄物挿入部に、挿入側圧縮用の油圧プレスもしくはスクリュウプレスを設け、かつ前記油圧プレスもしくは前記スクリュウプレスの出口に廃棄物を圧縮するための抵抗板を設けたことを特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項１７】
請求項１６記載の廃棄物処理装置において、抵抗板の外側に圧縮された廃棄物を掻き取るスクレーパを設けたことを特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項１８】
請求項１４記載の廃棄物処理装置において、熱分解炉の乾留残さ排出部に排出側圧縮用の油圧プレスもしくはスクリュウプレスを設け、かつ前記油圧プレスもしくは前記スクリュウプレスの出口に廃棄物を圧縮するための抵抗板を設けたことを特徴とする廃棄物処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、産業廃棄物および一般廃棄物を有効利用することにより新たなエネルギーを得る廃棄物の処理方法および廃棄物処理装置に関するものであり、特に、ガス化処理の効率を向上させた技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
廃棄物は、一般廃棄物（家庭ごみ、いわゆる都市ごみ）と産業廃棄物（産業廃棄物（産業系ごみ）に大別される。
【０００３】
これらのごみは、紙、繊維、木竹、ゴム、金属、プラスチック、ガラス、陶磁器および土砂など多岐にわたるが、これらのごみの可燃成分の発熱量は、水分を除いた乾ベースにおいては、４０００〜５０００ｋｃａｌと試算され、石炭の発熱量の約３分の２に相当する。このため、ごみは大きなエネルギー源と考えられている。
【０００４】
近年、廃棄物を原料としてエネルギーを得る廃棄物処理方法が様々開発されている。
【０００５】
例えば、特公平８−２４９０４号公報および特開平９−７９５４８号公報などに掲載されているように、廃棄物の処理に関する廃棄物の処理方法および処理装置が提案されている。
【０００６】
図６は、従来における廃棄物処理装置の構成を示す図である。
【０００７】
図６に示すように、廃棄物処理装置は、概略的には、初段の処理装置として、原料となる廃棄物１を熱分解して熱分解ガス２と固形物３とに分離する熱分解装置４と、この熱分解装置４により得られた固形物３を微粉砕し、かつ固形物３に含有される金属を分離する機械的処理装置５とが備えられる。そして、この後段に、機械的処理装置５により得られた熱分解チャー６および熱分解装置４により得られた熱分解ガス２とを、酸化剤７および必要に応じてコークス等の製司チャー８を添加して、低炭化物とした加熱ガス９に変換する高温ガス化装置１０が備えられる。
【０００８】
熱分解装置４には、廃棄物１を微粉砕するシュレッダ１１が設けられており、一方、高温ガス化装置１０の二次側には、ＨＣｌ、ＨＦおよび塵挨などを除去するガススクラバ１２が設けられており、このガススクラバ１２の二次側に順次、加熱ガス９を供給するためのエネルギ応用装置１３と、煙道ガス１４を脱硫する煙道ガス脱硫プラント１５とが設けられている。
【０００９】
この装置を用いて、廃棄物を処理する方法について以下に説明する。
【００１０】
有機物が付着した金属屑を主体とする廃棄物１をシュレッダ１１により微粉砕した後、熱分解装置４において、空気１６およびエネルギー１７の供給を行い、約５５０〜６００℃の温度で作動させ、熱分解ガス２と固形物３とを分離する。この固形物３は、機械的処理装置５における粉砕および選別により、固形物３中に含まれる金属１８が選別されて、この金属１８は浄化後に除去される。一方、金属１８を除去した炭化有機物と無機質成分とからなる熱分解チャー６は、熱分解ガス２とともに高温ガス化装置１０に導入する。
【００１１】
高温ガス化装置１０では、酸化剤７およびエネルギー１９を供給して、１６００℃で作動させ、熱分解チャー６と熱分解ガス２とを低炭化物の加熱ガス９に変換する。この高温ガス化装置１０では、無機質成分が加熱によりガラス化構造の一部２０となり、無機質成分が除去される。
【００１２】
加熱ガス９に含まれる塵挨などをガススクラバ１２内で除去した後、加熱ガス９をエネルギ応用装置１３に導入する。さらに、エネルギー応用装置１３から生じる煙道ガス１４と、熱分解装置４から生じる排ガス２１とを一緒に、煙道ガス脱硫プラン卜１５内に導入して脱硫を行い、低温のクリーンな排ガス２２を得る。
【００１３】
なお、ガススクラバ１２内で塵挨などを除去して浄化されたガスの一部２３は、熱分解装置４に供給される。また、高温ガス化装置１０およびエネルギー応用装置１３から得られたエネルギー２４は、他のプラントなどで再利用される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した廃棄物の処理方法は、廃棄物中に含まれる粗粒不燃性成分の再利用を図れる点において優れていたが、以下に示すような問題を有していた。
【００１５】
従来においては、乾留により発生する熱分解ガス２と機械的処理を施した後に得られた熱分解チャー６との両方を同時に高温ガス化装置１０に導入して、この高温ガス化装置１０において、熱分解ガス２のガス変換と熱分解チャー６のガス化ガス変換とを行うことにより加熱ガス９に変換していた。ところが、熱分解ガス２と熱分解チャー６とを同時に処理するための最適な条件を満たすのは難しく、このため、熱分解チャー６から効率良く加熱ガス９を得ることができないため、ガス処理効率が良くないという問題があった。
【００１６】
また、従来における上記のような廃棄物処理装置では、熱分解装置４において廃棄物１に含まれる塩素と酸素とが結合して、有害とされるダイオキシンが発生してしまい、環境汚染の問題となっていた。また、廃棄物１には、塩素などが含まれているために、熱分解を行う装置がこれらの物質により腐食され易く、劣化しやすいという問題を有していた。
【００１７】
さらに、加熱ガス９をエネルギー応用装置１３に供給するに当たっては、エネルギー供給装置１３の腐食等の点から、事前に脱硫などの処理を行うのが好ましいが、このような処理は施されていなかったため、廃棄物から得られた加熱ガス９を有効利用することができいという問題があった。
【００１８】
本発明は、これらの問題を解決するためになされたものであり、熱分解ガスのガス変換と熱分解チャーのガス化ガス変換とを個別に処理してコントロールを容易とし、熱分解ガスのガス変換と熱分解チャーのガス化ガス変換とのガス処理効率を向上させた廃棄物の処理方法を提供することを目的とする。
【００１９】
また、熱分解ガスのガス変換と熱分解チャーのガス化ガス変換とを個別に処理して効率良く廃棄物処理を行える装置を提供するとともに、熱分解の際、大気中の空気と遮断される装置とすることにより、有害物質とされるダイオキシン等の発生を削減できる廃棄物処理装置を提供することを目的とする。
【００２０】
さらに、廃棄物をガスに変換し、このガスに精製処理を施した後、他の機関および装置にガスを供給することにより、このガスを電気エネルギーとして有効活用できる廃棄物の処理方法および廃棄物処理装置を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の廃棄物の処理方法は、有機物を含む廃棄物を、空気を遮断した状態で乾留し、熱分解ガスと乾留残さとに分離する熱分解工程と、前記熱分解工程後、前記熱分解ガスを導入し、この熱分解ガス中の酸化性成分を酸化反応させ、その酸化反応によって発生した熱により前記熱分解ガス中の高分子炭化水素成分を熱分解して低分子の炭化水素を含有する改質ガスを得るガス改質工程と、前記熱分解工程で発生した前記乾留残さを冷却して固形化する残さ冷却工程と、この残さ冷却工程で固形化した前記乾留残さを粉砕および選別して炭化有機物と無機質成分とからなる熱分解チャーを得る機械的処理工程と、この機械的処理工程により得られた熱分解チャーに燃料および酸素または空気を混合させて高温燃焼を行い、前記熱分解チャーの無機質成分を溶融させるとともに、炭素成分をガス化させて低分子の炭化水素を含有するガス化ガスを得る溶融ガス化工程と、溶融ガス化炉の出口に設けたガス化ガス冷却器によりガス化ガスを急冷するガス化ガス冷却工程とを有することを特徴とする。
【００２２】
本発明においては、熱分解工程において得られた熱分解ガスを単独でガス改質工程に導入してガス改質を行い、一方、乾留残さは専用のプロセスで溶融ガス化工程を実施する。このため、熱分解ガスおよび乾留残さがそれぞれの処理量に応じて適切な処理を施せるため、熱分解ガスを効率的に燃料ガスに変換でき、ガス化処理の効率を向上させることができる。
また、本発明によれば、廃棄物に含まれている塩素化した炭化水素とハロゲン化分子成分を１４００℃程度の高温状態で安定化させた後、ガス化ガス冷却器によって１００℃未満まで急冷することにより、再びガス成分が低温度域（３００℃近傍）でダイオキシン類に合成されるのを確実に避けることができる。このため、有害物質を環境に影響を与えないで安定な燃焼生成物に変換できるなどの効果を得られる。
【００２３】
また有機成分の多い熱分解ガスを直接燃焼にそのまま使用すると機器の腐食、臭気および煤等の悪影響が生じるが、本発明によれば、ガスを改質することによりこれらの悪影響を防止することができる。
【００２４】
請求項２記載の廃棄物の処理方法は、請求項１記載の廃棄物の処理方法において、ガス改質工程では、熱分解ガスを１０００〜１２００℃の温度で、少なくとも１秒間保持することを特徴とする。
【００２５】
本発明によれば、熱分解ガスを１０００〜１２００℃の温度で加熱することにより、熱分解ガス中の高分子炭化水素成分を熱分解して低分子の炭化水素を含有する改質ガスを得ることができる。
【００２６】
請求項３記載の廃棄物の処理方法は、請求項１記載の廃棄物の処理方法において、機械的処理工程において前記乾留残さを微粉砕して得られた乾留残さを金属物と炭化有機物と無機質成分とに選別し、前記炭化有機物と前記無機質成分とからなる熱分解チャーを得ることを特徴とする。
【００２７】
本発明によれば、乾留残さのうち、金属物は選別した後に回収されるため、この金属物を有用物として再利用することができる。
【００２８】
請求項４記載の廃棄物の処理方法は、請求項１記載の廃棄物の処理方法において、溶融ガス化工程では、炭化有機物を１２００〜１６００℃の温度で加熱し、一方無機質成分をスラグ化させることを特徴とする。
【００２９】
本発明によれば、高温の燃焼により、炭化物の炭化成分はガス化でき、廃棄物は有用な回収物およびエネルギー源として再利用することができる。なお、廃棄物中に含まれ、金属物として回収されなかった重金属等も無機材料成分であるガラス状のスラグに封入固化されるため、環境に流出することがない。
【００３０】
また本発明によれば、廃棄物の残さをガス化して燃料化するため残さの処理量が減少し、廃棄場所および運搬費用が少なくて済み経済的に有利となる。
【００３１】
請求項５記載の廃棄物の処理方法は、請求項１から４までのいずれかに記載の廃棄物の処理方法において、前記ガス改質工程により得られた改質ガスおよび前記溶融ガス化工程により得られたガス化ガスを導入して、前記改質ガスおよび前記ガス化ガスを冷却するガス冷却工程を施した後、前記ガスを洗浄する洗浄処理と、硫化水素を除去する脱硫処理と、活性炭フィルターにより残留有機ガスを吸収する残留有機ガス除去処理とを施すことにより精製ガスを得るガス精製工程を施すことを特徴とする。
【００３２】
本発明によれば、廃棄物処理により生じたガスは、腐食、悪臭の影響が少なくなるように処理した後に利用するため、設備品の腐食の問題および悪臭などの公害のない施設を提供できる。
【００３３】
請求項６記載の廃棄物の処理方法は、請求項１から５までのいずれかに記載の廃棄物の処理方法において、ガス精製工程から得られた精製ガスを圧縮する圧縮処理工程を施した後、得られた圧縮ガスを一旦貯留して、ガスエンジンもしくはボイラーなどのガス利用装置へと供給することを特徴とする。
【００３４】
本発明によれば、一旦貯留した精製ガスをガスエンジンもしくはボイラー等に供給し、エネルギーに変換して廃棄物処理プロセスで使用するとともに、余剰電力を売却するなどして活用することができる。
【００３５】
請求項７記載の廃棄物の処理方法は、請求項１から６までのいずれかに記載の廃棄物の処理方法において、熱分解工程における熱分解炉の燃焼ガスから熱回収し、その回収した燃焼ガスによって空気を加熱し、これによって生じた加熱空気を前記熱分解炉の燃焼用空気として供給し、または、溶融ガス化工程における溶融ガス化炉の周囲に断熱材を設け、この断熱材を水冷却することにより生じた温水の熱エネルギーを当該処理設備もしくは他の処理設備に供給することを特徴とする。
【００３６】
本発明によれば、廃棄物の処理により得られたエネルギーを無駄なく廃棄物処理設備もしくは他の処理設備に供給することにより、有効にエネルギーを活用することができる。
【００３７】
請求項８記載の廃棄物の処理方法は、請求項１から７までのいずれかに記載の廃棄物の処理方法において、廃棄物処理により生じたガスを貯留し、そのガスを前記熱分解炉の加熱源として、もしくは溶融ガス化工程における溶融ガス化炉の加熱源として供給することを特徴とする。
【００３８】
本発明によれば、ガスを一旦貯留することにより、発生量が一定で、脈動が少なく、利用する際に過不足が生じない、安定したガス供給を行うことができる。
【００３９】
また、本発明によれば、ガスホルダーに貯留したガスを熱分解炉および溶融ガス化炉の加熱源として利用すること、さらにこのガスをガス発電等で電気エネルギーに変換し、廃棄物の処理設備内で使用するエネルギーの一部または全部をまかなうようにすることにより、廃棄物処理に要するコストを最小限にすることができる等の効果を得られる。
【００４０】
請求項９記載の廃棄物の処理方法は、請求項１から８までのいずれかに記載の廃棄物の処理方法において、廃棄物処理により生じたガスを貯留し、そのガスを当該処理設備もしくは他の処理設備に、熱エネルギー源または電気エネルギー源として供給することを特徴とする。
【００４１】
本発明によれば、一旦精製ガスを貯留して、この精製ガスを廃棄物処理プロセス中の熱源とすることにより、運転上のコストを軽減することができる。
【００４２】
請求項１０記載の廃棄物処理装置は、有機物を含む廃棄物を供給する供給装置と、前記廃棄物を導入して空気を遮断した状態で乾留し、熱分解ガスと乾留残さとに分離する熱分解炉と、前記熱分解炉で発生した熱分解ガスを導入し、この熱分解ガス中の酸化性成分を酸化反応させて、その酸化反応によって発生した熱により前記熱分解ガス中の高分子炭化水素成分を熱分解して低分子の炭化水素を含有する改質ガスを得るガス改質器と、前記熱分解炉で発生した前記乾留残さを導入して冷却により固形化する残さ冷却装置と、固形化した前記乾留残さを粉砕および選別して炭化有機物と無機質成分とからなる熱分解チャーを得る機械的処理装置と、この機械的処理装置により選別された熱分解チャーに燃料および酸素または空気を混合させて高温燃焼を行い、前記熱分解チャーの無機質成分を溶融させるとともに、炭素成分をガス化させて低分子の炭化水素を含有するガス化ガスを得る溶融ガス化炉と、前記ガス改質器で得られた改質ガスおよび前記溶融ガス化炉で得られたガス化ガスを冷却するガス冷却装置と、前記ガス中に含有される不純物を除去することにより精製ガスを得るガス精製装置と、このガス精製装置により得られた精製ガスを圧縮するガス圧縮器と、圧縮された精製ガスを貯留するガスホルダーと、前記溶融ガス化炉の出口に設けられガス化ガスを急冷するためのガス化ガス冷却器とを備えることを特徴とする。
【００４３】
本発明によれば、熱分解ガスおよび乾留残さを個別の処理装置によりガス化することにより、効率良くガスに変換でき、ガス化処理の効率を向上させることができる。
また、本発明によれば、廃棄物に含まれている塩素化した炭化水素とハロゲン化分子成分を１４００℃程度の高温状態で安定化させた後、ガス化ガス冷却器によって１００℃未満まで急冷することにより、再びガス成分が低温度域（３００℃近傍）でダイオキシン類に合成されるのを確実に避けることができる。このため、有害物質を環境に影響を与えないで安定な燃焼生成物に変換できるなどの効果を得られる。
【００４４】
請求項１１記載の廃棄物処理装置は、請求項１０記載の廃棄物処理装置において、機械的処理装置は、乾留残さを粉砕する粉砕機と、金属、炭化有機物および無機質成分とを選別する選別機とからなることを特徴とする。
【００４５】
本発明によれば、乾留残さを粉砕してガス化と溶融スラグ化で処理するため、従来の廃棄物の埋め立て処理に比較しても、焼却処分方法に比較しても減容効果が大きいため、二次廃棄物の量が大幅に少なくなり、埋め立て場所の確保が容易となり、環境上の問題を大幅に改善することができる。
【００４８】
請求項１２記載の廃棄物処理装置は、請求項１０記載の廃棄物処理装置において、ガス冷却装置は、ガスが保有する熱エネルギーを回収しかつガスを冷却するためのボイラーもしくはその他の熱交換器であることを特徴とする。
【００４９】
ガス改質炉および溶融ガス化炉から排出されたガスは４００〜５００℃の高い温度を有しており、後段に設けられたガスの精製処理を行うには適当ではない。このため、本発明において、ガス処理を行う前にガスが保有する熱エネルギーを有効に活用するため、ボイラーその他の熱交換器を設置して、排出ガスを冷却するとともに、加熱蒸気に変換することにより、熱利用を図ることができる。
【００５０】
また、このようにガス改質炉および溶融ガス化炉から排出されたガスを急速に冷却することにより、ダイオキシン類のような有害物質の再合成を防止することができる。
【００５１】
請求項１３記載の廃棄物処理装置は、請求項１０記載の廃棄物処理装置において、ガス精製装置は、ガスを洗浄するガス洗浄装置と、硫化水素を除去する脱硫装置と、残留有機ガスを吸収する活性炭フィルター装置とからなることを特徴とする。
【００５２】
本発明においては、低分子の炭化水素を含む改質ガスとガス化ガスとの混合ガスを貯留する前に、ガス洗浄装置において塩化水素などを洗浄し、脱硫装置において硫化水素を除去し、また活性炭フイルター装置において未分解ガスおよび残存したダイオキシン類等の有臭物質を吸着するなどして、ガスを清浄化している。このため本発明によれば、ガスをクリーンな精製ガスとするため、環境に有害物質を排出する危険性がなく、またエネルギー応用機器、装置を構成する機器および配管の腐食を防止して寿命の長い装置を提供することができる。
【００５３】
請求項１４記載の廃棄物処理装置は、請求項１０記載の廃棄物処理装置において、熱分解炉は、廃棄物が導入される円筒状の内筒と、この内筒の外側に設けられた内筒加熱用の外筒とから構成される二重構造のものであり、前記内筒は前記外筒より長く、かつ前記内筒の両端が前記外筒の両端から突出し、その突出部分がローラに支持されて転動する構成とし、少くとも前記内筒を廃棄物の入り口側から出口側に向かって５°以上の下向き勾配で傾斜させたことを特徴とする。
【００５４】
本発明によれば、内筒に傾斜を付けて、かつ内筒を支持するローラを設けることにより、内筒が転動する構成としているため、熱分解炉に投入された廃棄物は、熱分解炉の中で内筒の回転により転動され、出口側に向かい少しずつ進み熱分解ガスと乾留残さとに分解されて、ガス体と流動体として排出される。
【００５５】
請求項１５記載の廃棄物処理装置は、請求項１５記載の廃棄物処理装置において、熱分解炉における内筒と外筒との間に空間部を設け、前記外筒の軸方向に前記空間部を複数の空間に分割し、この空間に燃焼ガスを通過させて前記内筒を加熱する燃焼室を設けたことを特徴とする。
【００５６】
廃棄物の被熱分解程度は、加熱温度と内筒の回転速度および傾斜角度とに依存するものであるが、本発明によれば、燃焼室を４個以上の空間に分割して、各燃焼室の温度を制御することにより、内筒の加熱温度を容易に制御することができる。
【００５７】
請求項１６記載の廃棄物処理装置は、請求項１５記載の廃棄物処理装置において、熱分解炉の廃棄物挿入部に、挿入側圧縮用の油圧プレスもしくはスクリュウプレスを設け、かつ前記油圧プレスもしくは前記スクリュウプレスの出口に廃棄物を圧縮するための抵抗板を設けたことを特徴とする。
【００５８】
本発明によれば、熱分解炉の挿入部分でスクリュウプレスにより廃棄物を引き抜き、抵抗板により廃棄物を圧縮することで、熱分解炉の内部に廃棄物を連続的に投入しても廃棄物の空隙以上に空気が侵入しないため、熱分解炉内の熱分解ガスと大気とが直接接触するのを防止することができる。このため本発明によれば、熱分解炉において、廃棄物に含まれる塩素と大気中の酸素との化合を防止でき、塩素と酸素との結合によるダイオキシンの発生を最小限に抑えることができる。
【００５９】
請求項１７記載の廃棄物処理装置は、請求項１７記載の廃棄物処理装置において、抵抗板の外側に圧縮された廃棄物を掻き取るスクレーパを設けたことを特徴とする。
【００６０】
本発明によれば、スクレーパを設けることにより、抵抗板に付着している圧縮された廃棄物を薄く掻き取ることができる。このため、熱分解炉内で廃棄物に熱が容易に伝わり、熱分解が進行し易い。従って、本発明によれば、従来では処理できない大きさであった、５０ｍｍ以上の廃棄物の場合においても熱分解を行うことが可能である。
【００６１】
請求項１８記載の廃棄物処理装置は、請求項１５記載の廃棄物処理装置において、熱分解炉の乾留残さ排出部に排出側圧縮用の油圧プレスもしくはスクリュウプレスを設け、かつ前記油圧プレスもしくは前記スクリュウプレスの出口に廃棄物を圧縮するための抵抗板を設けたことを特徴とする。
【００６２】
本発明によれば、熱分解炉の乾留残さ排出部においてもスクリュウプレスにより空気を遮断しているため、熱分解炉の内部で発生した熱分解ガスと大気とが遮断される。このため、熱分解ガスに含まれている塩素と大気中の酸素との結合によるダイオキシンの発生を防止することができる。
【００６３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１〜図５を用いて説明する。
【００６４】
図ｌは、本発明による廃棄物処理装置を示す構成図である。
【００６５】
図１に示すように、廃棄物処理装置は初段の処理装置として、有機物を含む廃棄物を供給する供給装置３０と、この供給装置３０に接続され、廃棄物を乾留する熱分解炉３１とを備え、その後段に、熱分解炉３１で発生した熱分解ガスを熱分解してガス改質を行うガス改質器３２を備える。
【００６６】
また、ガス改質器３２と並列に、熱分解炉３１で発生した乾留残さを冷却する残さ冷却装置３３と、この残さ冷却装置３３に接続され、乾留残さを粉砕および選別する機械的処理装置３４とを備え、その後段に、機械的処理装置３４により選別された熱分解チャーを高温燃焼してガス化を行う溶融ガス化炉３５を備える。
【００６７】
さらに、ガス改質器３２と溶融ガス化炉３５とのガス配管が統合され、その下流側に、ガスの冷却を行うガス冷却装置３６を備え、その後段にガスから不純物の除去を行うガス精製装置３７を備える。そして、このガス精製装置３７の後段には、精製ガスを圧縮するガス圧縮器３８と圧縮された精製ガスを貯留するガスホルダー３９とを備える。
【００６８】
初段の処理装置である供給装置３０は、廃棄物ａを受け入れるホッパー４０と、このホッパー４０に接続された挿入側圧縮用のスクリュウプレス４１とから構成され、このスクリュウプレス４１により圧縮された廃棄物ａが熱分解炉３１内に供給される。
【００６９】
熱分解炉３１は、廃棄物ａを乾留して熱分解ガスｂと乾留残さｃとに分離する装置である。この熱分解炉３１の廃棄物排出側には、ガス配管４２を介してガス改質器３２が接続されており、熱分解炉３１で発生した熱分解ガスｂが、ガス改質器３２に導入される。
【００７０】
ガス改質器３２は、熱分解ガスｂを改質する装置であり、具体的には、熱分解ガスｂと空気中の酸素ｄとを酸化反応させ、この酸化反応により発生した熱により、熱分解ガスｂ中の高分子炭化水素成分を熱分解し、低分子の炭化水素を含有する改質ガスｅを得るものである。
【００７１】
また熱分解炉３１の廃棄物排出側には、ガス改質器３２に接続したガス配管４２と並列に、熱分解炉３１で発生した乾留残さｃを排出するための排出側圧縮用のスクリュウプレス４３が接続され、このスクリュウプレス４３を介して、乾留残さｃは、残さ冷却装置３３に導入される。
【００７２】
残さ冷却装置３３は、排出側圧縮用のスクリュウプレス４３から乾留残さｃを導入後、冷却により乾留残さｃを固形化する装置である。この残さ冷却装置３３は、スクリュウプレス４３と接続した水浴導入側圧縮用のスクリュウプレス４４と、このスクリュウプレス４４から投入される水を貯留した水浴４５と、この水浴４５から固形化した乾留残さｃを取り出す水浴排出側圧縮用のスクリュウプレス４６とから構成され、後述する搬送器を介して固形化した乾留残さｃが、この後段に設けられた機械的処理装置３４に導入される。
【００７３】
機械的処理装置３４は、乾留残さｃを投入して微粉砕粒に粉砕する粉砕機４７と、この後段に設けられ、粉砕後の乾留残さｃを金属物と炭化有機物と無機質成分とに選別する選別機４８とから構成される。この選別機４８により選別された金属物ｆは回収され、炭化有機物と無機質成分とからなる熱分解チャーｇは、ガス配管４９を介して溶融ガス化炉３５に供給される。
【００７４】
溶融ガス化炉３５は、粉砕された熱分解チャーｇ、ガス状燃料および酸素ｈを混合させて高温燃焼させる装置である。この溶融ガス化炉３５では、熱分解チャーｇ中の炭素成分をガス化して低分子の炭化水素を含有するガス化ガスｉを得るとともに、無機質成分は溶融させてガラス状として固化させ、無機材料ｊとして回収して再利用できるようにする。そして、この溶融ガス化炉３５の排出側には、ガス化ガス冷却器５０が備えられ、このガス化ガス冷却器５０により高温のガス化ガスｉが急冷される。
【００７５】
上述したガス改質器３２および溶融ガス化炉３５のガス配管５１が統合されて改質ガスｅとガス化ガスｉとが合流して混合ガスｋとなり、その下流側に設けられたガス冷却装置３６に混合ガスｋが導入される。
【００７６】
このガス冷却装置３６には、混合ガスｋを冷却するためのボイラー５２が備えられ、このボイラー５２により混合ガスｋが保有する熱エネルギーが回収されて、混合ガスｋが冷却される。この冷却された混合ガスｋは、ガス冷却装置３６の後段に設けられたガス精製装置３７に導入される。
【００７７】
ガス精製装置３７は、混合ガスｋを洗浄するガス洗浄装置５３と、このガス洗浄装置５３の後段に接続され、硫化水素を除去する脱硫装置５０と、この脱硫装置５０の後段に設けられた残留有機ガスを吸収する活性炭フィルター装置５１とから構成される。このガス精製装置３７により混合ガスｋが精製され、この精製ガスｌがガス圧縮器３８に導入される。
【００７８】
さらに、このガス圧縮器３８の後段にはガスホルダー３９を備え、このガスホルダー３９により、精製ガスｌが貯留される。貯留された精製ガスｌは、必要に応じてガスホルダー３７の下流側に接続された供給配管５６を介してガスエンジン５７に供給される。また、ガスホルダー３７には、別のガス供給配管５８が接続され、このガス供給配管５８を介して、精製ガスｌが熱分解炉３１および溶融ガス化炉３５に供給される。
【００７９】
なお、熱分解炉３１には熱交換器５９が接続され、熱分解炉３１で燃焼により発生した燃焼ガスｍが燃焼ガス配管６０を介して熱交換器５９の一方に供給される。また熱交換器５９には、熱分解炉３１の加熱源に使用する燃焼用空気ｎを供給する空気供給配管６１が接続され、この空気供給配管６１を介して温度上昇させた燃焼用空気ｎが熱分解炉３１に送り込まれ、熱分解炉３１の燃焼効率を向上させている。
【００８０】
また、本実施形態の熱分解炉３１では、内筒と外筒とからなる二重構造の燃焼炉を用いて熱分解処理を行っている。
【００８１】
図２は、この熱分解炉３１の構造を示す断面図である。
【００８２】
図２に示すように、熱分解炉３１は、廃棄物ａが導入される円筒状の内筒６１を有し、この内筒６１の外側に内筒６１を加熱するための外筒６２が設置され、二重構造となっている。この熱分解炉３１は、廃棄物ａの挿入側から排出側に向かって５°以上の下向き勾配で傾斜させてある。内筒６１は外筒６２より長く、その両端が外筒６２の両端から突出している。
【００８３】
この内筒６１の突出した両端部に、リング状の支持板６３が設けられ、これらの支持板６３がローラ６４を介して支持台６５に支持されて転動可能となっている。そして、内筒６１の突出した廃棄物挿入側の端部外周面にリング状のスプロケット６６が備えられ、このスプロケット６６には、図示しない駆動源となるモータがチェーンを介して連結され、これにより内筒６１が転動するようになっている。
【００８４】
熱分解炉３１における内筒６１と外筒６２との間には、空間部６７が形成されており、この空間部６７に外筒６２の軸方向に沿って少なくとも４個以上の独立した燃焼室６８が内筒６１を囲む形で設けられている。これらの各燃焼室６８の下部には、図示しない燃料供給系が設けられるとともに、供給された燃料を燃焼させるバーナ６９がそれぞれ設けられている。そして、各燃焼室６８に供給される各送風機７０からの空気によってバーナ６９で燃焼を行わせ、燃焼ガスを各燃焼室６９に流通させて内筒６１を加熱するようになっている。
【００８５】
なお、各独立した燃焼室６８には、それぞれの区画の温度を測定する測定装置（図示しない）が設置され、燃焼を制御することができる。
【００８６】
また、各燃焼室６８の上部には、燃焼ガスｍを排出する排ガス流路７１および排ガス配管７２が設けられ、これらによって燃焼ガスｍが他の設備に供給される。
【００８７】
熱分解炉３１に導入された廃棄物ａの被熱分解程度は、加熱温度と、内筒６１の回転速度と、傾斜角度とに依存するので、バーナ６９による燃焼および内筒６１の回転速度を制御することによって廃棄物ａの熱分解を行わせ、熱分解ガスｂと乾留残さｃとに分解させ、ガス体および流動体として排出する。
【００８８】
熱分解ガスｂは、ガス配管４２を介してガス改質器３２に供給され、一方、乾留残さｃは、スクリュウプレス４３、水浴４５およびスクリュウプレス４６を介して、搬送機７３により搬送されて、機械的処理装置３４に導入される。
【００８９】
図３は、熱分解炉３１の廃棄物挿入部の構造を拡大して示す断面図であり、図４は、図３のＡ−Ａ矢視図である。
【００９０】
これらの図に示すように、廃棄物ａを受け入れるホッパー４０にスクリュウプレス４１の軸方向一端が接続されている。このスクリュウプレス４１の他端は熱分解炉３１に接続され、熱分解炉３１とほぼ同軸的に配置されている。
【００９１】
スクリュウプレス４１は、ホッパー４０に連結された筒状のケーシング７４内に一本の回転軸７５を設け、この回転軸７５の周囲にらせん状のスクリュウ７６を設けた構成となっている。
【００９２】
回転軸７５のホッパー４０側の端部には、回転の駆動源となる電動モータ、油圧モータ等の回転駆動装置７７が設置されている。そして、この回転駆動装置７７の出力軸７８に、フレキシブル軸継手７９を介してスクリュウプレス４１の回転軸７５が接続されている。
【００９３】
また、スクリュウプレス４１から内筒６１への廃棄物押出し位置には、押出される廃棄物ａを圧縮するための鍔状の抵抗板８０が、回転軸７５方向と垂直に設置されている。
【００９４】
そして、抵抗板８０のさらに内筒６１側に、廃棄物掻取り用のスクレーパ８１が設けられている。このスクレーパ８１は、抵抗板８０の円周方向に４〜８ヵ所配置されている。これにより、スクリュウプレス４１から押出される廃棄物ａは、抵抗板８０で圧縮された後、その抵抗板８０の孔８２から排出され、さらにスクレーパ８１により掻き取られ、内筒６１の下部内面に導入されるようになっている。
【００９５】
この抵抗板８０には、図４に示すように、円周方向に等間隔をおいて複数、例えば、８個の孔８２を有し、スクリュウプレス３９から押出される廃棄物ａをこの抵抗板８０の板面で邪魔することで圧縮状態とし、圧縮された廃棄物ａの一部が順次に孔８２を通過するようになっている。つまり、抵抗板８０による抵抗分の圧力だけ廃棄物ａが圧縮され、この圧縮力により、熱分解炉３１の内部とホッパー４０側の大気が遮断される。
【００９６】
図５は、熱分解炉３１の廃棄物排出側の構造を示す断面図である。
【００９７】
図５に示すように、廃棄物ａの乾留を行い熱分解ガスｂと乾留残さｃとに分離する熱分解炉３１に、熱分解炉３１から乾留残さｃを排出する排出側圧縮用のスクリュウプレス４３の軸方向一端が接続されている。このスクリュウプレス４３の他端は、別の水浴導入側圧縮用のスクリュウプレス４４に接続され、スクリュウプレス４３とほぼ直交する方向に配置されている。この水浴導入側圧縮用のスクリュウプレス４４の下部位置に、水を貯留した水浴３５が接続されている。そして、この水浴４５に、さらに水浴排出側圧縮用のスクリュウプレス４６が接続されている。
【００９８】
熱分解炉３１から乾留残さｃを排出する排出側圧縮用のスクリュウプレス４３は、熱分解炉３１にスクリュウプレス４３の端部が挿入され、この挿入された端部上方が開口して連結された筒状のケーシング８３内に一本の回転軸８４を設け、この回転軸８４の周囲にらせん状のスクリュウ８５を設けた構成となっている。
【００９９】
回転軸８４の水浴４５側の端部には、回転の駆動力となる電動モータ、油圧モータ等の回転駆動装置（図示せず）が設置されている。そして、この回転駆動装置の出力軸（図示せず）に、フレキシブル軸継手（図示せず）を介してスクリュウプレス４３の回転軸８４が接続されている。
【０１００】
水浴導入側圧縮用のスクリュウプレス４４は、上部側面が排出側圧縮用のスクリュウプレス４３と接続して、かつ下部端部が水浴４５に連結して、スクリュウプレス４３の軸方向と垂直に設けられた筒状のケーシング８６内に一本の回転軸８７を設け、この回転軸８７の周囲にらせん状のスクリュウ８８を設けた構成となっている。
【０１０１】
回転軸８７の上端部には、回転の駆動力となる電動モータ、油圧モータ等の回転駆動装置（図示せず）が設置されている。そして、この回転駆動装置の軸方向の出力軸（図示せず）には、フレキシブル軸継手（図示せず）を介してスクリュウプレス４４の回転軸８７が接続されている。
【０１０２】
排出側圧縮用のスクリュウプレス４３から水浴導入側圧縮用のスクリュウプレス４４への廃棄物押出し位置には、押出される廃棄物ａを圧縮するための鍔状の抵抗板８９が、スクリュウプレス４３側に、回転軸８４方向と垂直に設置されている。この抵抗板８９には、図４に示す抵抗板８０と同様に、円周方向に等間隔をおいて複数、例えば、８個の孔を有し、スクリュウプレス４３から押出される廃棄物ａをこの抵抗板８９の板面で邪魔することで圧縮状態とし、圧縮された廃棄物ａの一部が順次に孔を通過するようになっている。つまり、抵抗板８９による抵抗分の圧力だけ廃棄物ａが圧縮され、この圧縮力により、熱分解炉３１の内部と水浴４５側の大気が遮断される。
【０１０３】
水浴４５は、乾留残さｃを一旦水に浸けて固形化するために設けられた水を貯留する容器である。この水浴４５には、高温の乾留残さｃを急速に水冷却するときに大量に発生する水蒸気ｏを吸引する誘引ファン（図示しない）が水浴４５の外部に設けられている。
【０１０４】
また、この水浴４５には、下端部を水浴４５中に挿入し、上端部を水浴４５の上側に突出して水浴排出側圧縮用のスクリュウプレス４６が備えられ、このスクリュウプレス４６は上端部から下端部に向かい下向きの傾斜を設けて配置されている。
【０１０５】
水浴排出側圧縮用のスクリュウプレス４６は、上端部および下端部が開口した筒状のケーシング９０内に一本の回転軸９１を設け、この回転軸９１の周囲にらせん状のスクリュウ９２を設けた構成となっている。
【０１０６】
回転軸９１の上端部側に、回転の駆動力となる電動モータ、油圧モータなどの回転駆動装置（図示せず）が設置されている。そして、この回転駆動装置の軸方向の出力軸（図示せず）には、フレキシブル軸継手（図示せず）を介してスクリュウプレス４６の回転軸９１が接続されている。
【０１０７】
スクリュウプレス４６の突出した上端部の真下には、搬送機（図示せず）が設置され、固形化された乾留残さｃが搬送されるようになっている。
【０１０８】
次に、本実施形態による廃棄物の処理方法について説明する。
【０１０９】
まず、廃棄物ａは、あらかじめ金属物を分離除去し、廃棄物の大きさを５０ｍｍ以上でかつ５０ｍｍに近い寸法となるように裁断された有機物を主成分とするものとする。
【０１１０】
廃棄物ａを、ホッパー４０に投入することにより、廃棄物ａがスクリュウプレス４１により水平方向に引き抜かれ、圧縮された廃棄物ａが熱分解炉３１内に供給される。
【０１１１】
図３に示すように、ホッパー４０に投入された廃棄物ａは、回転駆動装置７７の駆動により回転する回転軸７５およびスクリュウ７６により水平方向に引き抜かれ、内筒６１の回転により転動して、排出側に向かって加熱しながら少しずつ進んでゆく。この廃棄物ａは、熱分解炉３１の排出側に設けられた抵抗板８０より圧縮され、圧縮された廃棄物ａは熱分解炉３１の内筒６１内に供給される。
【０１１２】
熱分解炉３１に供給された廃棄物ａは、熱分解炉３１の中で空気を遮断した状態で乾留され、熱分解ガスｂと乾留残さｃとに分離される。
【０１１３】
熱分解炉３１の乾留により得られた熱分解ガスｂは、ガス改質器３２に導入され、このガス改質器３２において熱分解ガスｂと酸素ｄとの酸化反応が行われる。この酸化反応により発生した熱により熱分解ガスｂを１０００〜１２００℃の温度で、少なくとも１秒間保持し、熱分解ガスｂ中の高分子炭化水素成分を熱分解して低分子の炭化水素である改質ガスｅとする。
【０１１４】
一方、乾留残さｃは、回転している熱分解炉３１からスクリュウプレス４３により水平方向に引き抜かれ、抵抗板８９により圧縮される。圧縮された乾留残さｃは、スクリュウプレス４４を介して水浴４５に導入される。
【０１１５】
水浴４５では、乾留残さｃを冷却して固形化する。そして、粉砕機４７により固形化した乾留残さｃを微粉砕し、選別機４８に導入して、金属物と炭化有機物と無機質成分とを選別する。金属物ｉは回収され、炭化有機物と無機質成分とからなる熱分解チャーｆは、溶融ガス化炉３５に導入される。
【０１１６】
溶融ガス化炉３５において、熱分解チャーｆに燃料および酸素ｈを混合して、１２００〜１６００℃の温度で加熱して高温燃焼を行い、熱分解チャーｆの炭素成分をガス化させて低分子の炭化水素を含有するガス化ガスｉを得るとともに、炭素以外の無機質成分を溶融させる。
【０１１７】
上記のようにして得られた改質ガスｅとガス化ガスｉとの混合ガスｋをボイラー５２に導入して、急冷する。その後、混合ガスｋをガス洗浄装置５３において洗浄した後、脱硫装置５４で硫化水素を除去する。そして、活性炭フィルター装置５５により、残留有機ガスを除去し、ガスをガス圧縮器３８により圧縮して精製ガスｌをガスホルダー３９に貯留する。
【０１１８】
ガスホルダー３９に貯留された精製ガスｌは、必要に応じてガスエンジン５７、またはボイラー、熱分解炉３１、溶融ガス化炉３５に供給される。
【０１１９】
このような廃棄物の処理方法によれば、熱分解炉３１から得られた熱分解ガスｂおよび乾留残さｃを別々に処理するため、操作が容易となり、かつ、ガス化処理の効率を向上させることができる。
【０１２０】
具体的には、乾留残さをｃを個別に処理することにより、水蒸気ｏと熱分解ガスｂとを容易に遮断できるため、爆発等の危険を無くすことができ、廃棄物の処理操作を容易とすることができる。
【０１２１】
また、乾留残さｃ中に重金属が混入していた場合においても、機械的処理装置３４および溶融ガス化炉３５で高温燃焼させることにより、重金属がガラス状化の中に封入されてしまい外部に溶出する危険性がなくなり、操作を容易とすることができる。
【０１２２】
さらに、乾留残さｃをさらに燃焼させてガス化することにより、二次廃棄物である乾留残さｃからガスを得ることができるため、ガス化処理の効率向上を図ることができるとともに、乾留残さｃのガス化により乾留残さｃ量が大幅に減少するため、埋め立て場所が長い期間試用できる等の多大な効果を有する。
【０１２３】
また、このような構成によれば、熱分解炉３１にスクリュウプレス４３，４４を接続することにより、熱分解炉３１の内部で発生した熱分解ガスｂと大気とを遮断することができるため、熱分解ガスｂに含まれている塩素と大気の酸素ｄとの結合により発生するダイオキシン量を大幅に削減することができる。
【０１２４】
さらに、この熱交換器５９の一方に熱分解炉３１の燃焼ガスｍを通し、他の一方に熱分解炉３１の加熱源に使用する燃焼用空気ｎを通して燃焼用空気ｎの温度を上げることにより、熱分解炉３１の燃焼効率を向上させることができる。
【０１２５】
本実施形態の構成によれば、抵抗板８０に、廃棄物掻取り用のスクレーパ８１を設け、抵抗板８０を通過して圧縮された廃棄物ａを薄く掻き取ることにより、廃棄物ａが熱分解炉３１の中で熱が伝わり易く熱分解が進行しやすい効果が得られる。このため、廃棄物ａの大きさが５０ｍｍ以上でも熱分解に支障がない。
【０１２６】
公知例では、５０ｍｍ以下に細断した、有機物が付着した金属屑を主体とした廃棄物に限定しているのに対し、本発明の実施形態においては、５０ｍｍ以上の細断された廃棄物、他の廃棄物中間処理過程において、塊状に圧縮成型された、有機物を主成分とする、紙、プラスチック、木片を混在した一般廃棄物および産業廃棄物も含むものも処理可能となる。
【０１２７】
さらに、公知例では金属屑を主体とした廃棄物としているが、本発明の実施形態によれば、熱分解過程に投入する前に金属屑は、磁選機により除去される構成としているので、部分的に金属屑が混入しても支障はないが、対象は有機物を主体とした廃棄物ａとするものである。
【０１２８】
従って、廃棄物ａの大きさは、５０ｍｍ以下の裁断されたものに限定するされることなく、広く５０ｍｍ以上でかつ、５０ｍｍに近い寸法となるように細断された廃棄物、もしくは、他の処理場所で製造された廃棄物の固形燃料化（ＲＤＦ）をも処理対象とするものであるため、容易に原料を確保することができる。
【０１２９】
さらに、本実施形態によれば、廃棄物処理に使用する熱エネルギーおよび電気エネルギーの一部あるいは全部を廃棄物処理により生じたガスでまかなうことができるため、エネルギーの有効活用を図ることができる。
【０１３０】
また、このようにして廃棄物処理により得られたガスを洗浄および脱硫などの処理を施して精製したガスｌを再利用することで、ガスが供給される設備などの腐食を防止することができる。
【０１３１】
なお、溶融ガス化炉３５は内部が高温となるので炉壁を冷却する必要があるが、溶融ガス化炉３５に断熱材を設けて、この断熱材を水冷却することにより生じた温水の熱エネルギーを利用することにより、廃棄物処理により生じたガスを熱分解炉３１の加熱源としてあるいは溶融ガス化炉３５の加熱源として使用することができる。
【０１３２】
また本実施形態においては、ガスが保有する熱エネルギーを回収して、かつガスを冷却するガス冷却装置３６としてボイラー５２を適用したが、ボイラー５２代わりにその他の熱交換器を用いてもよい。
【０１３３】
さらに、本実施形態においては、乾留残さｃの挿入部および排出部などにスクリュウプレス４１，４２などのスクリュウプレスを適用したが、このスクリュウプレスの代替えとして油圧プレスを用いてもよい。
【０１３４】
【発明の効果】
以上で説明したように、本発明による廃棄物の処理方法によれば、熱分解により生じた熱分解ガスと乾留残さとを別々に処理することにより、従来よりも無駄なくガスを得ることができるとともに、二次廃棄物の量を大幅に削減することができる。また、本発明による廃棄物処理装置によれば、熱分解を行う際に、空気が混入しない装置とすることにより、有害物質とされるダイオキシン等の発生を削減できる。さらに、本発明による廃棄物処理装置によれば、廃棄物により得られたガスを洗浄および脱硫などの処理を施して精製ガスを得た後にガスを再利用することで、ガスが供給される機関および装置などの腐食等を防ぐことができる。
また、本発明によれば、廃棄物に含まれている塩素化した炭化水素とハロゲン化分子成分を１４００℃程度の高温状態で安定化させた後、ガス化ガス冷却器によって１００℃未満まで急冷することにより、再びガス成分が低温度域（３００℃近傍）でダイオキシン類に合成されるのを確実に避けることができる。このため、有害物質を環境に影響を与えないで安定な燃焼生成物に変換できるなどの効果を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態における、廃棄物の処理方法を示す構成図。
【図２】本実施形態における、熱分解炉の構造を示す断面図。
【図３】本実施形態における、熱分解炉の廃棄物挿入部の構造を示す断面図。
【図４】本実施形態における、図３におけるＡ−Ａ矢視部を示す図。
【図５】本実施形態における、熱分解炉の廃棄物排出部の構造を示す断面図。
【図６】従来における、廃棄物処理装置を示す構成図。
【符号の説明】
３０  供給装置
３１  熱分解炉
３２  ガス改質器
３３  残さ冷却装置
３４  機械的処理装置
３５  溶融ガス化炉
３６  ガス冷却装置
３７  ガス精製装置
３８  ガス圧縮器
３９  ガスホルダー
４０  ホッパー
４１  スクリュウプレス
４２  ガス配管
４３  スクリュウプレス
４４  スクリュウプレス
４５  水浴
４６  スクリュウプレス
４７  粉砕機
４８  選別機
４９  ガス配管
５０  ガス化ガス冷却器
５１  ガス配管
５２  ボイラー
５３  ガス洗浄装置
５４  脱硫装置
５５  活性炭フィルター装置
５６  供給配管
５７  ガスエンジン
５８  ガス供給配管
５９  熱交換器
６０  空気供給配管
６１  内筒
６２  外筒
６３  支持板
６４  ローラ
６５  支持台
６６  スプロケット
６７  空間部
６８  燃焼室
６９  バーナ
７０  送風機
７１  排ガス流路
７２  排ガス配管
７３  搬送機
７４  ケーシング
７５  回転軸
７６  スクリュウ
７７  回転駆動装置
７８  出力軸
７９  フレキシブル軸継手
８０  抵抗板
８１  スクレーパ
８２  孔
８３  ケーシング
８４  回転軸
８５  スクリュウ
８６  ケーシング
８７  回転軸
８８  スクリュウ
８９  抵抗板
９０  ケーシング
９１  回転軸
９２  スクリュウ
ａ  廃棄物
ｂ  熱分解ガス
ｃ  乾留残さ
ｄ  酸素
ｅ  改質ガス
ｆ  金属物
ｇ  熱分解チャー
ｈ  酸素
ｉ  ガス化ガス
ｊ  無機材料
ｋ  混合ガス
ｌ  精製ガス
ｍ  燃焼ガス
ｎ  燃焼用空気
ｏ  水蒸気
【図１】
0004154029.tif 000002
【図２】
0004154029.tif 000003
【図３】
0004154029.tif 000004
【図４】
0004154029.tif 000005
【図５】
0004154029.tif 000006
【図６】
0004154029.tif 000007