(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物を加熱して熱分解し、乾留ガスと熱分解残留物とを生成する熱分解反応器と、該熱分解反応器から排出される前記乾留ガスと前記熱分解残留物とを分離する排出装置と、該排出装置から排出される前記熱分解残留物を冷却する冷却装置と、該冷却装置により冷却された前記熱分解残留物を燃焼性成分と不燃焼性成分とに分離する分離装置と、前記燃焼性成分を粉砕する粉砕装置と、前記乾留ガスと前記粉砕された燃焼性成分とを燃焼処理する燃焼溶融炉とを備え、かつ、前記分離装置を比重差選別を行う第１の分離器と金属選別を行う第２の分離器とで構成した廃棄物処理装置における熱分解残留物分離装置において、前記第１の分離器で分離された前記燃焼性成分と前記不燃焼性成分の軽質分と、前記第２の分離器で分離されたガレキ成分とを前記粉砕装置で粉砕し、前記燃焼溶融炉内に供給するように構成した廃棄物処理装置における熱分解残留物分離装置。
【請求項２】
廃棄物を加熱して熱分解し、乾留ガスと熱分解残留物とを生成する熱分解反応器と、該熱分解反応器から排出される前記乾留ガスと前記熱分解残留物とを分離する排出装置と、該排出装置から排出される前記熱分解残留物を冷却する冷却装置と、該冷却装置により冷却された前記熱分解残留物を燃焼性成分と不燃焼性成分とに分離する分離装置と、前記燃焼性成分を粉砕する粉砕装置と、前記乾留ガスと前記粉砕された燃焼性成分とを燃焼処理する燃焼溶融炉とを備え、かつ、前記分離装置を比重差選別を行う第１の分離器と金属選別を行う第２の分離器とで構成した廃棄物処理装置における熱分解残留物分離装置において、前記粉砕装置が第１の粉砕機と第２の粉砕機からなり、前記第１の分離器により分離された前記燃焼性成分と前記不燃焼性成分の軽質分を前記第１の前記粉砕機に供給し、前記第２の分離器により分離されたガレキ成分を前記第２の粉砕機に供給して、夫々粉砕するように構成した廃棄物処理装置における熱分解残留物分離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は廃棄物処理装置における熱分解残留物分離装置、より詳しくは、廃棄物を低酸素雰囲気において加熱して熱分解し、乾留ガスと主として不揮発性成分よりなる熱分解残留物とを生成し、この熱分解残留物を燃焼性成分と不燃焼性成分とに分離し、この燃焼性成分と前記乾留ガスとを燃焼溶融炉で燃焼処理するようにした廃棄物処理装置における熱分解残留物分離装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
都市ゴミなどの一般廃棄物や廃プラスチックなどの可燃物を含む産業廃棄物の処理装置の一つとして、廃棄物を熱分解反応器に入れて低酸素雰囲気で加熱して熱分解し、乾留ガスと主として不揮発性成分からなる熱分解残留物を生成し、さらにこの熱分解残留物を冷却した後、分離装置に供給してカーボンを主体とする燃焼性成分と、例えば金属や陶器の破片、砂利、コンクリート片等のガレキ成分よりなる不燃焼性成分とに分離し、分離した前記燃焼性成分を粉砕し、この粉砕した燃焼性成分と前記乾留ガスとを燃焼溶融炉に供給して燃焼処理し、発生した燃焼灰を溶融スラグにして冷却固化するようにした廃棄物処理装置が、例えば特開平１−４９８１６号に記載されている如く、知られている。
【０００３】
これらの廃棄物処理装置においては、熱分解残留物を燃焼性成分と不燃焼性成分とに分離する分離装置として篩装置が用いられている。即ち、これらの熱分解残留物は廃棄物の性状によっても異なるが、通常は燃焼性成分は粒径の小なるものが多く、一方不燃焼性成分は粒径の大なるものが多いので、網目の異なる複数の篩いを多段に配置して分離装置を構成し、この分離装置により燃焼性成分と不燃焼性成分とを分離することが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記したような従来の廃棄物処理装置における熱分解残留物分離装置によれば、網目の異なる篩装置を多段に設けるため、分離装置が大型になって設備全体としての建設費が高くなる上に、これらの篩装置は目詰まり発生しやすく、その結果、分離効率が低下し、装置全体としての稼働率が低下するという問題があった。
【０００５】
一方、本発明者等の知見によれば、熱分解反応器で発生する熱分解残留物は、廃棄物の性質によっても異なるが、通常は下記ような構成であることが分かっている。
（１）比較的細粒の燃焼性成分                  １０〜６０％
（２）比較的細粒の灰分（不燃焼性成分）          ５〜４０％
（３）粗粒の金属性成分（不燃焼成分）            ７〜５０％
（４）粗粒のガレキ成分等（不燃焼性成分）      １０〜６０％
従って、上記構成成分の内、燃焼性成分を回収して燃焼処理することと、不燃焼性成分の金属性成分を回収して金属資源として再利用することが重要となる。
【０００６】
また、ガレキ成分は、陶器の破片、砂利、コンクリート片などであるが、このまま埋立処理すると、容積が大きく埋立効率が悪くなり、また、このガレキ状態のままでは再利用も難しく、また、比較的細粒の灰分は、飛灰し易く、保管や処分に困るという問題がある。
【０００７】
本発明は前記したような従来の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、熱分解残留物に含まれる、燃焼性成分を燃料として有効利用でき、しかも、金属性成分を再資源として利用でき、その上、処分の難しい不燃焼性の灰分やガレキ成分を再利用できる、小型化で、分離効率の低下がなく稼働率の高い廃棄物処理装置における熱分解残留物分離装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の廃棄物処理装置における熱分解残留物分離装置は、次のように構成される。
【０００９】
（１）  廃棄物を加熱して熱分解し、乾留ガスと熱分解残留物とを生成する熱分解反応器と、該熱分解反応器から排出される前記乾留ガスと前記熱分解残留物とを分離する排出装置と、該排出装置から排出される前記熱分解残留物を冷却する冷却装置と、該冷却装置により冷却された前記熱分解残留物を燃焼性成分と不燃焼性成分とに分離する分離装置と、前記燃焼性成分を粉砕する粉砕装置と、前記乾留ガスと前記粉砕された燃焼性成分とを燃焼処理する燃焼溶融炉とを備え、かつ、前記分離装置を比重差選別を行う第１の分離器と金属選別を行う第２の分離器とで構成した廃棄物処理装置における熱分解残留物分離装置において、前記第１の分離器で分離された前記燃焼性成分と前記不燃焼性成分の軽質分と、前記第２の分離器で分離されたガレキ成分とを前記粉砕装置で粉砕し、前記燃焼溶融炉内に供給するように構成する。
【００１３】
（２） 廃棄物を加熱して熱分解し、乾留ガスと熱分解残留物とを生成する熱分解反応器と、該熱分解反応器から排出される前記乾留ガスと前記熱分解残留物とを分離する排出装置と、該排出装置から排出される前記熱分解残留物を冷却する冷却装置と、該冷却装置により冷却された前記熱分解残留物を燃焼性成分と不燃焼性成分とに分離する分離装置と、前記燃焼性成分を粉砕する粉砕装置と、前記乾留ガスと前記粉砕された燃焼性成分とを燃焼処理する燃焼溶融炉とを備え、かつ、前記分離装置を比重差選別を行う第１の分離器と金属選別を行う第２の分離器とで構成した廃棄物処理装置における熱分解残留物分離装置において、前記粉砕装置が第１の粉砕機と第２の粉砕機からなり、前記第１の分離器により分離された前記燃焼性成分と前記不燃焼性成分の軽質分を前記第１の前記粉砕機に供給し、前記第２の分離器により分離されたガレキ成分を前記第２の粉砕機に供給して、夫々粉砕するように構成する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る廃棄物処理装置の実施の形態を示す系統図であって、収集された廃棄物ａは、廃棄物供給装置４により熱分解反応器１に供給され熱分解される。そして、発生した乾留ガスＧ１と、熱分解残留物ｃから分離され粉砕された燃焼成分ｄ等を、燃焼溶融炉５で高温で燃焼処理し、その燃焼ガスＧ２を廃熱ボイラ２７、集塵装置２８とガス洗浄装置２９でクリーンな排ガスＧ３にした後、煙突３０から大気中に放出する。
【００１５】
この熱分解反応器１は、例えば、横型回転式ドラムよりなり、クレーン２やスクリューフィーダ３よりなる廃棄物供給装置４によって廃棄物ａが供給される。この熱分解反応器１には燃焼溶融炉５の後流側に設けられた高温空気加熱器６により加熱された加熱空気ｂがラインＬ１より供給され、この加熱空気ｂによって炉内は３００〜６００℃に、通常は約４５０℃程度に加熱され、廃棄物ａはこの熱分解反応器１の低酸素雰囲気内で加熱され熱分解し、乾留ガスＧ１と主として不揮発性成分からなる熱分解残留物ｃとになる。
【００１６】
この乾留ガスＧ１と熱分解残留物ｃとは熱分解反応器１の出口に設けられた排出装置７により分離され、乾留ガスＧ１はラインＬ２を経由して燃焼溶融炉５のバーナ８に供給される。一方、熱分解残留物ｃは冷却装置９に供給され、ここで例えば８０℃程度まで冷却された後、分離装置１０を構成する第１の分離器１０ａに供給される。この第１の分離器１０ａは例えば風力選別機などであり、比重差選別を行う分離器である。
【００１７】
この第１の分離器１０ａは、例えば、図２に例示するようにホッパー１２内に傾斜した多孔板１３を配置し、ホッパー１２の下部から押込送風機１４によりエアーｈを供給し、多孔板１３上を流下する熱分解残留物ｃから、燃焼性成分ｄ、即ちカーボン及びフレーク状の燃焼性成分でかつ未反応な物と、不燃焼成分ｅの軽質分ｅ１、即ち熱分解により生じた灰分を、吹き上げて、エアーｈと共にバグフィルタ１５に入れて、この燃焼性成分ｄと軽質分ｅ１を捕集して、捕集後、粉砕装置１６に供給する。この第１の分離器１０ａは図２に限定されることなく、比重差選別ができる分離器であればよく、公知の多段風力選別器を用いてもよい。
【００１８】
また、熱分解残留物ｃから燃焼性成分ｄと不燃焼成分ｅの軽質分ｅ１を分離された不燃焼性成分ｅの重質分ｅ２は、シール機構としての二重ゲート弁１７を通過して第２の分離器１０ｂに供給される。
【００１９】
この第２の分離器１０ｂは、例えば、アルミ選別機１９や、磁選機又はこの磁選機とアルミ選別機とを組合せで構成され、ここでアルミｉ１と鉄ｉ２とガレキ成分ｉ３とに分離され、アルミｉ１はコンテナ２０に回収され、また、鉄ｉ２はコンテナ２１に回収される。また、ガレキ成分ｉ３は粉砕装置１６に供給される。
【００２０】
この粉砕装置１６に供給された燃焼性成分ｄと不燃焼成分ｅの軽質分ｅ１とガレキ成分ｉ３とは、ここで１mm以下の微粉に粉砕されて篩装置２２に供給され、この篩装置２２で粒径分離がなされ１mm以下の微粉ｊ１は貯蔵ホッパー２３に、又１mmより大なる粒子ｊ２はコンテナ２４に回収され、再度粉砕装置１６に再供給され再度粉砕される。そして、この貯蔵ホッパー２３に貯えられた、主として燃焼性成分ｄよりなる微粉ｊ１はラインＬ３から燃焼溶融炉５のバーナ８に供給される。
【００２１】
また、粉砕装置１６においては、この燃焼性成分ｄと不燃焼成分ｅの軽質分ｅ１と、ガレキ成分ｉ３との粉砕は夫々必要とする粉砕力が異なるため、例えば、図３に示すように、第１の粉砕機１６ａと粉砕力の大なる第２の粉砕機１６ｂとを配置して、この粉砕装置１６を構成し、この第１の粉砕機１６ａで燃焼性成分ｄと不燃焼成分ｅの軽質分ｅ１を、また、第２の粉砕機１６ｂでガレキ成分ｉ３を粉砕するよう構成するのが好ましい。
【００２２】
次に、燃焼溶融炉５では、ラインＬ２から供給される乾燥ガスＧ１と、ラインＬ３から供給される主として燃焼性成分ｄよりなる微粉ｊ１とがバーナ８で合流して、押込送風機２５によりラインＬ４を経由して供給される燃焼用空気ｆにより、約１，３００℃の高温域で燃焼処理される。そして、この燃焼処理で発生した燃焼灰等は溶融スラグｇとなって炉壁に沿って流下し、下に設けられた水槽２６内で冷却固化される。
【００２３】
また、燃焼溶融炉５で発生した燃焼ガスＧ２は、高温空気加熱６と発電装置３３に蒸気ｓを供給する廃熱ボイラ２７により熱回収され、ラインＬ５に配設された集塵装置２８とガス洗浄装置２９により除塵及び洗浄されて、クリーンな比較的低温の排ガスＧ３となって、一部は押込送風機３２によってラインＬ６経由で冷却装置９へイナートガスとして供給され、その大部分は煙突３０から大気へ放出される。
【００２４】
そして、誘引送風機３１により、これらの熱分解反応器１、燃焼溶融炉５、廃熱ボイラ２７、集塵装置２８、ガス洗浄装置２９及びＬ２，Ｌ３，Ｌ５等の各ラインを大気圧以下の負圧に維持して、乾留ガスＧ１や燃焼ガスＧ２などの漏出を防止している。
【００２５】
以上のような構成の廃棄物処理装置における熱分解残留物分離装置によれば、熱分解残留物ｃの分離器１０を比重差選別機からなる第１の分離器１０ａと、金属性成分分別機からなる第２の分離器１０ｂとで構成し、燃焼性成分ｄ、不燃焼性成分の軽質分ｅ１、不燃焼性成分の重質分ｅ２を分離し、更に不燃焼性成分の重質分ｅ２を金属性成分ｉ１，ｉ２とガレキ成分ｉ３とに分離するように構成したため、燃料成分ｄを回収して、燃焼溶融炉５で燃焼処理する際のエネルギー源として利用しながら処理でき、しかも、ガレキ成分ｉ３を溶融スラグｇにできるので、溶融レンガ等の再利用の資源にできる。また、再利用できなくても、密度の高い溶融スラグｇにすることにより埋立処分の際の埋立効率を上げることができる。
【００２６】
更に、再利用可能な金属性成分ｉ１，ｉ２を分離できるので、金属資源の有効利用を図ることができる。
その上、篩装置を使用しないので、分離装置１０を小型化することができるばかりでなく、篩装置における目詰まりもなくなるため分離効率の低下がなくなり、装置全体の稼働率を向上できる。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明による廃棄物処理装置における熱分解残留物分離装置によれば、篩装置を使用しないので、分離装置を小型化することができるばかりでなく、篩装置における目詰まりもなくなるため分離効率の低下がなくなり、装置全体の稼働率を向上できる。更に、熱分解残留物の分離器を比重差選別機からなる第１の分離器と、金属性成分分別機からなる第２の分離器とで構成したので、燃焼性成分、不燃焼性成分の軽質分、不燃焼性成分の重質分を分離し、更に不燃焼性成分の重質分を金属性成分とガレキ成分とに分離できるので、再利用可能な金属性成分を回収して金属資源の有効利用を図ることができる。
【００２８】
また、燃焼性成分と不燃焼性成分の軽質分とガレキ成分を粉砕して、燃焼溶融炉で燃焼処理するので、燃焼性成分を回収して、燃焼溶融炉で燃焼処理する際のエネルギー源として利用しながら処理でき、しかも、不燃焼性成分の軽質分とガレキ成分を溶融スラグにできるので、溶融レンガ等の再利用の資源にできる。また、再利用できなくても、密度の高い溶融スラグにすることにより埋立処分の際の埋立効率を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による熱分解残留物分離装置を有する廃棄物処理装置の一実施例の系統図である。
【図２】本発明に係る熱分解残留物分離装置の一実施例の概略構成図である。
【図３】本発明に係る破砕装置の一実施例の系統図である。
【符号の説明】
１  …  熱分解反応器                    ２  …  クレーン
３  …  スクリューフィーダ              ４  …  廃棄物投入装置
５  …  燃焼溶融炉                      ６  …  高温空気加熱器
７  …  排出装置                        ８  …  バーナ
９  …  冷却装置                      １０  …  分離装置
１０ａ…  第１の分離器                  １０ｂ…  第２の分離器
１２  …  ホッパー                      １３  …  多孔板
１４，２５，３２，３４…  押込送風機    １５  …  バグフィルタ
１６  …  粉砕機                        １６ａ…  第１の粉砕機
１６ｂ…第２の粉砕機                    １７  …  二重ゲート弁
１９…  アルミ選別機                    ２０，２１，２４…  コンテナ
２２  …  篩装置                        ２３  …  貯蔵ホッパー
２６  …  水槽                          ２７  …  廃熱ボイラ
２８  …  集塵装置                      ２９  …  ガス洗浄装置
３０  …  煙突                          ３１  …  誘引送風機
３３  …  発電装置
【図１】
0003759818.tif 000002
【図２】
0003759818.tif 000003
【図３】
0003759818.tif 000004