(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱分解炉で可燃物を炭化物にするよう熱分解された廃棄物の熱分解残渣を投下ホッパより水中へ投下することによって、水中に沈む比重の重い不燃物と炭化物とに分離する液中分離手段と、水中へ投下された熱分解残渣を攪拌する攪拌手段と、前記炭化物より水分を取り除く固液分離手段とを備え、
前記液中分離手段は、投下ホッパに密閉空間で接続されて廃棄物の全ての熱分解残渣を水中へ投下するよう水を貯留し且つ補給水により水位を常に一定にする水槽本体と、水中に沈んだ比重の重い不燃物を外部に取り出すように、前記水槽本体の底面を覆う大きさに敷設されると共に前記水槽本体の側方下部から斜め上方へ延在する出口側水槽部を介して水中から空気中へ延在する掻き上げ式の排出コンベアとを備え、
前記攪拌手段は、前記水槽本体内の水中を攪拌する攪拌翼を備え、不燃物と炭化物が絡み合った混合物を不燃物と炭化物と分離する共に、微細な炭化物を水中に取り込んで炭化物をスラリー状炭化物にするように構成され、
前記固液分離手段は、前記水槽本体から取り出したスラリー状炭化物を搬送するよう濾過可能な水平フィルタベルトを有する搬送部と、搬送中のスラリー状炭化物から水分を取り除くよう前記水平フィルタベルトから排水を吸い込む吸引部とを備え、
前記水槽本体及び攪拌翼は、水中に投下された熱分解残渣から塩を溶かして炭化物を脱塩処理するように構成されたことを特徴とする廃棄物の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物を処理する際に用いる廃棄物の処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、都市ごみ、廃プラスチック、廃材及び廃車等の廃棄物を処理する際には、廃棄物を可燃物と不燃物に選別することによって、可燃物を燃やすと共に不燃物等を埋め立てており、廃棄物の他の処理方法には、図４に示す如く、熱分解炉１と処理装置２等を組み合わせて用いるものがある。
【０００３】
熱分解炉１は、モータ３を介してキルン４を回転させるキルン式熱分解炉であって、キルン４に投入された廃棄物を数％の低酸素濃度で約４００℃〜８００℃に加熱処理するよう構成されており、熱分解炉１の側部には投下ホッパ５を接続している。ここで、熱分解炉１は、砂を用いて廃棄物を処理し得る流動床熱分解炉でもよいし、他の方式の熱分解炉でもよい。
【０００４】
投下ホッパ５は上部に熱分解ガスを排出し得る排出手段６を備えると共に下方にシール装置７を備え、シール装置７は、上方空間と下方空間を密閉するよう交互に開閉する複数段のフラップダンパ８（図４には２段）を備え、シール装置７の下部には処理装置２を設けている。
【０００５】
処理装置２は、シール装置７に接続される間接冷却器９と、間接冷却器９より搬送コンベヤ１０を介して接続される選別装置１１とを備えており、間接冷却器９は、間接冷却器本体１２の内部にモータ１３により軸転するスクリュー軸１４を備えたスクリュー式のものであって、間接冷却器本体１２の外周には冷却パイプ等の冷却手段１５を配し、スクリュー軸１４の軸心内部及び冷却手段１５には冷却水を流すよう構成し、間接冷却器９の端部には、投入落下筒１６を介して搬送コンベヤ１０を接続している。ここで、間接冷却器９は、スクリュー式のものでなく、図５に示す如く、間接冷却器本体１７の回転ドラム１８を回転させるドラム式のものでもよく、ドラム式の場合には、回転ドラム１８の外部に散水部１９及び排水部２０を備え、回転ドラム１８に冷却水を散水し得るよう構成されている。
【０００６】
搬送コンベヤ１０は、モータ２１によりベルトやバッケット等の搬送手段２２を移動させるよう構成されると共に、搬送手段２２の周囲を包囲する密閉面２３を備えて内部に窒素ガス等の不活性ガスで封入し、搬送手段２２の移送先には選別装置１１を配置している。ここで、搬送コンベヤ１０の搬送方向中途位置には、搬送手段２２を下方位置から上方位置へ移動させる上下方向の搬送路２４を設け、選別装置１１の配置が下方位置にならないよう調整されている。
【０００７】
選別装置１１は、振動により軽いものと重いものとに選別する振動篩や、磁石等により磁性体のものを取り出す磁選機により構成されている。
【０００８】
このような熱分解炉１及び処理装置２等により、都市ごみ、廃プラスチック、廃材及び廃車等の廃棄物を処理する際には、ある程度の大きさに破砕した廃棄物を熱分解炉１に投入して熱分解で可燃物を炭化物にすることにより、廃棄物を炭化物（チャー）と不燃物からなる熱分解残渣Ｃにする。ここで、廃棄物の可燃物とは炭化物にし得るものならば、都市ごみ、廃プラスチック、廃材等どのようなものでもよく、廃棄物の不燃物とは、燃焼により廃棄処理できない金属等を意味する。
【０００９】
廃棄物が熱分解炉１で処理された後には熱分解残渣Ｃを熱分解炉１から投下ホッパ５へ移送し、投下ホッパ５では、廃棄物より生じた熱分解ガスを排出すると共に、熱分解残渣Ｃをシール装置７に落下させており、シール装置７では、フラップダンパ８を交互に開閉することにより、熱分解炉１及び投下ホッパ５の加熱空気と間接冷却器９の冷却空気との連通を防止すると共に、熱分解残渣Ｃを間接冷却器９へ投下する。
【００１０】
間接冷却器９では、間接冷却器本体１２のスクリュー軸１４及び冷却手段１５に冷却水を流すことにより熱分解残渣Ｃを冷却して炭化物の発火を防止し、更に、熱分解残渣Ｃを、投入落下筒１６、搬送コンベヤ１０を介して選別装置１１に投下し、選別装置１１の振動篩や磁選機により炭化物（チャー）及び不燃物に選別し、夫々の供給先へ搬送している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような処理装置２における間接冷却器９では熱分解残渣Ｃを１００℃以下に冷却して炭化物の発火を防止する必要があるが、一層確実に炭化物の発火を防止することが求められていた。又、処理装置２は、シール装置７、間接冷却器９、選別装置１１等の複数の機器を配設して複雑な構成になると共に、炭化物の発火を防止するよう、空気との接触を防ぐ密閉面２３等の密閉設備や窒素ガスを導入する不活性ガス導入設備（図示せず）を必要とするので、建設費や運転費が非常に高くなるという問題があった。更に、炭化物を生じた後には微細な炭化物が飛散する虞れがあるので、環境への影響を防ぐよう防塵装置（図示せず）が新たに必要になるという問題があった。
【００１２】
本発明は上述の実情に鑑み、簡単な方法及び構成で廃棄物を選別し得る廃棄物の処理装置を提供することを目的としたものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、熱分解炉で可燃物を炭化物にするよう熱分解された廃棄物の熱分解残渣を投下ホッパより水中へ投下することによって、水中に沈む比重の重い不燃物と炭化物とに分離する液中分離手段と、水中へ投下された熱分解残渣を攪拌する攪拌手段と、前記炭化物より水分を取り除く固液分離手段とを備え、
前記液中分離手段は、投下ホッパに密閉空間で接続されて廃棄物の全ての熱分解残渣を水中へ投下するよう水を貯留し且つ補給水により水位を常に一定にする水槽本体と、水中に沈んだ比重の重い不燃物を外部に取り出すように、前記水槽本体の底面を覆う大きさに敷設されると共に前記水槽本体の側方下部から斜め上方へ延在する出口側水槽部を介して水中から空気中へ延在する掻き上げ式の排出コンベアとを備え、
前記攪拌手段は、前記水槽本体内の水中を攪拌する攪拌翼を備え、不燃物と炭化物が絡み合った混合物を不燃物と炭化物と分離する共に、微細な炭化物を水中に取り込んで炭化物をスラリー状炭化物にするように構成され、
前記固液分離手段は、前記水槽本体から取り出したスラリー状炭化物を搬送するよう濾過可能な水平フィルタベルトを有する搬送部と、搬送中のスラリー状炭化物から水分を取り除くよう前記水平フィルタベルトから排水を吸い込む吸引部とを備え、
前記水槽本体及び攪拌翼は、水中に投下された熱分解残渣から塩を溶かして炭化物を脱塩処理するように構成されたことを特徴とする廃棄物の処理装置、にかかるものである。
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
このように、本発明によれば、廃棄物の熱分解残渣を液中に投下するので、熱分解残渣へ液分を浸透させて冷却し、炭化物の発火を一層確実に防止できる。又、熱分解残渣への液分の浸透により熱分解残渣を冷却し且つ発火を防止するので、間接冷却器、密閉設備、不活性ガス導入設備を不要にすると共に、液中において比重の重い不燃物が沈むことにより、熱分解残渣を不燃物と炭化物とに分離するので、選別器を不要にし、結果的に、熱分解残渣を選別する構成を単純にし、建設費や運転費を低減することができる。更に、全ての熱分解残渣を液中に投下するので、微細な炭化物も液中に取り込んで微細な炭化物の飛散を防止し、環境への影響を確実に抑制することができる。
【００２０】
又、液中へ投下された熱分解残渣を攪拌すると、比重の重い不燃物と炭化物とを確実に分離し得ると共に、炭化物をスラリー状炭化物にするので、微細な炭化物も液中に確実に取り込んで搬出することができる。更に、熱分解残渣を水中に投下することにより熱分解残渣中の塩を溶かすので、炭化物を脱塩処理することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１〜図３は、本発明の形態を実施する形態例であって、図中、図４、図５と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００２３】
都市ごみ、廃プラスチック、廃材及び廃車等の廃棄物を処理する場合には、熱分解炉１と処理装置２５を組み合わせて用いており、熱分解炉１は、従来例と略同様な構成のものであり、熱分解炉１の側部には投下ホッパ５を接続している。又、投下ホッパ５は上部に熱分解ガスを排出し得る排出手段６を備えると共に下方に処理装置２５を設けている。
【００２４】
処理装置２５は、発火を防止するよう投下ホッパ５に密閉空間で接続される液中分離手段の水槽２６と、液中分離手段の水槽２６に接続される固液分離手段の水平ベルトフィルタ２７とを備えており、液中分離手段の水槽２６は、水を貯留すると共に補給水により水位を常に一定にする水槽本体２８を備え、水槽本体２８の側方下部には、斜め上方へ延在する出口側水槽部２９を形成し、水槽本体２８の底面及び出口側水槽部２９の底面には、モータ３０を介してベルト等を移動させる掻き上げ式の排出コンベヤ（搬送部）３１を設置し、水槽本体２８の上部には、モータ３２により駆動して水中を攪拌する攪拌手段の攪拌翼（ペダル）３３を備え、水槽本体２８の側部には、水面及び水中の上部を渫うよう、すくい取り手段（図示せず）や吸引手段（図示せず）を備えた取出口（図示せず）を設け、取出口には、固液分離手段の水平ベルトフィルタ２７を隣接配置している。ここで、排出コンベヤ３１は、水槽本体２８の底面を覆う大きさに敷設されると共に、出口側水槽部２９において水中から空気中へ突出するよう延在している。なお、排出コンベヤ３１は、他の例として、モータ（図示せず）によって牽引されるリンク（図示せず）に対して複数の円盤体（図示せず）を備え、円盤体を経路の配管内（図示せず）を移動させることにより、搬送物を、水槽の最下部より空気中の移送先まで移送するものでもよい。
【００２５】
固液分離手段の水平ベルトフィルタ２７は、図２、図３に示す如く、投入スライド板３４の位置より所定長さで延在するよう、濾過可能なフィルタベルト３５をロール３６に無端でかけ廻す搬送部３７を備え、搬送部３７のロール３６には、フィルタベルト３５を移動させるようモータ３８を接続し、搬送部３７のフィルタベルト３５おける移動側と戻し側の間には、フィルタベルト３５の延在方向に沿って並べられる複数の吸引部３９を備え、吸引部３９の上部にはフィルタベルト３５からの排水を吸い込む開口４０を備え、吸引部３９の側部には排出管４１を接続し、排出管４１には減圧レシーバ４２を介して真空ポンプ４３により吸引するようにしている。ここで、図２、図３中、４４は吸引部３９を支持する支持フレーム、４５は減圧レシーバ４２内の排水を吸い出すポンプを示している。
【００２６】
以下、本発明を実施する形態例の作用を説明する。
【００２７】
熱分解炉１及び処理装置２５により、都市ごみ、廃プラスチック、廃材及び廃車等の廃棄物を処理する際には、従来例と略同様に、ある程度の大きさに破砕した廃棄物を熱分解炉１に投入して熱分解で可燃物を炭化物にすることにより、廃棄物を炭化物（チャー）と不燃物からなる熱分解残渣Ｃにする。ここで、廃棄物の可燃物とは炭化物にし得るものならば、都市ごみ、廃プラスチック、廃材等どのようなものでもよく、廃棄物の不燃物とは、燃焼により廃棄処理できない金属等を意味する。
【００２８】
廃棄物が熱分解炉１で処理された後には熱分解残渣Ｃを熱分解炉１から投下ホッパ５へ移送し、投下ホッパ５では、廃棄物より生じた熱分解ガスを排出すると共に、熱分解残渣Ｃを水槽２６の水中に投下している。
【００２９】
水槽２６では、熱分解残渣Ｃのうち比重の軽い炭化物が水面に浮び且つ比重の重い不燃物が沈み、更に、熱分解残渣Ｃを攪拌手段のペダル３３により攪拌することにより、不燃物と炭化物が絡み合った混合物を不燃物と炭化物と分離する共に、微細な炭化物を水中に取り込むよう炭化物をスラリー状炭化物Ｓにしている。ここで、熱分解残渣Ｃの塩は水槽２６の水に解けており、水槽２６の塩濃度が一定以上になった場合には適宜水を交換している。
【００３０】
比重の重い不燃物とスラリー状炭化物Ｓが分離すると、排出コンベヤ３１は、比重の重い不燃物を水中から出口側水槽部２９の空気中に搬送して供給先へ移送し、一方、水槽のすくい取り手段（図示せず）もしくは吸引手段（図示せず）は、スラリー状炭化物Ｓを、取出口（図示せず）より固液分離手段の水平ベルトフィルタ２７へ投入スライド板３４を介して投下している。
【００３１】
スラリー状炭化物Ｓが搬送部３７のフィルタベルト３５に載置されると、水平ベルトフィルタ２７は、スラリー状炭化物Ｓを搬送すると同時に、吸引部３９によりスラリー状炭化物Ｓの数十％の水分を取り除き、炭化物を固形にして供給先等へ移送すると共に、取り除いた水分を再利用するよう水槽２６へ戻し、もしくは脱塩処理して排水する。ここで、スラリー状炭化物Ｓから水分を取り除く際には、スラリー状を固形にする程度で良く、炭化物に水分を多く含んでいてもよい。又、炭化物に実際に吸着する水分は少量であり、燃焼カロリーは殆ど変化しない。
【００３２】
このように、廃棄物の熱分解残渣Ｃを水中に投下するので、熱分解残渣Ｃへ水分を浸透させて冷却し、炭化物の発火を一層確実に防止できる。又、熱分解残渣Ｃへの水中の浸透により熱分解残渣Ｃを冷却して発火を防止するので、間接冷却器、密閉設備、不活性ガス導入設備等を不要にすると共に、液中において比重の重い不燃物が沈むことにより、熱分解残渣Ｃを不燃物と炭化物とに分離するので、選別器を不要にし、結果的に、熱分解残渣Ｃを選別する構成を単純にし、建設費や運転費を低減することができる。更に、全ての熱分解残渣Ｃを水中に投下するので、微細な炭化物も水中に取り込んで微細な炭化物の飛散を防止し、環境への影響を確実に抑制し、且つ機器の故障等を低減することができる。更に又、熱分解残渣Ｃを水中に投下することにより熱分解残渣Ｃ中の塩を溶かすので、比重の重い不燃物及び炭化物を脱塩処理することができる。又、熱分解炉１から水中に熱分解残渣Ｃを投入するまでの空間と、空気中の外部とを水槽の水により水封するので、内部空間の可燃性の熱分解ガスに外気が接触することがなく、一層安全に熱分解残渣Ｃを処理することができる。
【００３３】
又、液中へ投下された熱分解残渣Ｃを攪拌すると、比重の重い不燃物と炭化物とを確実に分離し得ると共に、炭化物をスラリー状炭化物Ｓにするので、微細な炭化物も水中に確実に取り込んで搬出することができる。
【００３４】
なお、本発明の廃棄物の処理装置は、上述の形態例のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の廃棄物の処理装置によれば、下記の如き、種々の優れた効果を奏し得る。
【００３６】
Ｉ）本発明によれば、廃棄物の熱分解残渣を液中に投下するので、熱分解残渣へ液分を浸透させて冷却し、炭化物の発火を一層確実に防止できる。又、熱分解残渣への液分の浸透により熱分解残渣を冷却し且つ発火を防止するので、間接冷却器、密閉設備、不活性ガス導入設備を不要にすると共に、液中において比重の重い不燃物が沈むことにより、熱分解残渣を不燃物と炭化物とに分離するので、選別器を不要にし、結果的に、熱分解残渣を選別する構成を単純にし、建設費や運転費を低減することができる。更に、全ての熱分解残渣を液中に投下するので、微細な炭化物も液中に取り込んで微細な炭化物の飛散を防止し、環境への影響を確実に抑制することができる。
【００３７】
ＩＩ）又、液中へ投下された熱分解残渣を攪拌すると、比重の重い不燃物と炭化物とを確実に分離し得ると共に、炭化物をスラリー状炭化物にするので、微細な炭化物も液中に確実に取り込んで搬出することができる。更に、熱分解残渣を水中に投下することにより熱分解残渣中の塩を溶かすので、炭化物を脱塩処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の廃棄物の処理装置を実施する形態例を示す概念図である。
【図２】  固液分離手段の側面を示す概略図である。
【図３】  図２のＩＩＩ−ＩＩＩ方向矢視図である。
【図４】  従来の廃棄物の処理装置を示す概念図である。
【図５】  従来の廃棄物の処理装置に用いられる間接冷却器の他の例を示す概略図である。
【符号の説明】
１ 熱分解炉
５ 投下ホッパ
２６  水槽（液中分離手段）
２７  水平ベルトフィルタ（固液分離手段）
２８  水槽本体
２９ 出口側水槽部
３１  排出コンベヤ（搬送部）
３３  攪拌翼（攪拌手段）
３７  搬送部
３９  吸引部
Ｃ  熱分解残渣
Ｓ  スラリー状炭化物
【図１】
0004292744.tif 000002
【図２】
0004292744.tif 000003
【図３】
0004292744.tif 000004
【図４】
0004292744.tif 000005
【図５】
0004292744.tif 000006