(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物を外部からの間接加熱により熱分解する廃棄物処理方法において、廃棄物とともに大きさが５ｍｍ以上の製鉄スラグを供給して外熱式ロータリーキルンを用いて熱分解し熱分解処理温度が５５０〜７５０℃であることを特徴とする廃棄物の熱分解処理方法。
【請求項２】
熱分解後の残渣から混合した製鉄スラグを回収し、該スラグを路盤材などのスラグ用途と同様に処理することを特徴とする請求項１に記載の廃棄物の熱分解処理方法。
【請求項３】
塩基度が１．６以上のスラグを用いることを特徴とする請求項１に記載の廃棄物の熱分解処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物の熱分解処理方法に関するものであり、特に、熱分解時に塩素および、または硫黄を同時に除去するとともに、安価に処理できる方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車シュレッダーダストは廃棄自動車のリサイクル処理時に発生し、自動車重量に対して２０〜３０％を占め、資源循環を阻害している。
【０００３】
シュレッダーダストの構成素材は、鉄、銅、亜鉛、アルミなど金属類、プラスチック類、ゴム類、ガラス類、繊維類と多様であり、種種の元素を含有している。また、同様に都市ゴミなども、多様な元素を含有している。いずれも、塩化ビニル起因等による塩素、さらには硫黄といった環境負荷物質を不可避的に含有している。
【０００４】
塩素化合物を多量に含有する廃棄物の処理法として、従来から種々の方法が提案されている。
【０００５】
特開平７−５５１２１号公報、特開平８−２７８０１５号公報には廃棄物から塩素分を除去する方法が開示されている。その骨子は、廃棄物から塩素分を除去する脱塩素分解工程と、脱塩素後の廃棄物を完全燃焼する可燃物燃焼工程とからなる。しかしながら、この方式では、処理が２段となり、設備費が膨大となる。
【０００６】
一方、廃棄物起因の塩素や硫黄を除去する方式として、特開平７−１１９９３９号公報が開示されている。該公報には、プラスチックを含む廃棄物にＣａ化合物を加え廃棄物中の塩素をＣａと反応させて処理するプラスチックを含む廃棄物の熱分解、あるいは燃焼、もしくはガス化処理方法において、Ｃａ化合物の添加を、Ｃａ化合物の水溶液をプラスチックを含む廃棄物に噴霧することによって行う処理方法が述べられている。この方法では、水溶液状のカルシウム化合物を準備し、かつ噴霧機構を設ける必要があり、設備投資負荷がおおきく、かつ、操業方法も複雑になる。
【０００７】
また、一般に、燃焼排ガス中にカルシウム化合物の微粉を添加して塩素や硫黄と反応せしめた後に該微粉を回収する方式が知られているが、集塵装置が必要で、設備費ならびに運転費用等が高価になる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の方法では、上記のように、廃棄物の熱分解処理等で脱塩素や脱硫黄をする際の設備費や処理費用が高価になる問題が解決できていない。
【０００９】
そこで、本発明は、熱分解時の脱塩素や脱硫黄の処理を簡易にかつ安価に行える方法を提供するものであり、併せて、資源を有効利用できる方法を提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は以下の通りである。
（１）廃棄物を外部からの間接加熱により熱分解する廃棄物処理方法において、廃棄物とともに大きさが５ｍｍ以上の製鉄スラグを供給して外熱式ロータリーキルンを用いて熱分解し熱分解処理温度が５５０〜７５０℃であることを特徴とする廃棄物の熱分解処理方法。
（２）熱分解後の残渣から混合した製鉄スラグを回収し、該スラグを路盤材などのスラグ用途と同様に処理することを特徴とする（１）に記載の廃棄物の熱分解処理方法。
（３）塩基度が１．６以上のスラグを用いることを特徴とする（１）に記載の廃棄物の熱分解処理方法。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、内径１２５ｍｍ長さ１５３０ｍｍの外熱式ロータリーキルンを用いて、６００から６５０℃にて塩素を含むシュレッダーダストの熱分解実験を行った。
【００１２】
この際、一般の製鐵所で発生する製鋼スラグ、特に塩基度が１．６以上の転炉スラグや冷鉄源溶解炉スラグを、２０ｍｍ以上の塊状のまま、シュレッダーダストと同様にキルン内に供給した。スラグ使用量はシュレッダーダスト１ｋｇに対して０．２ｋｇの割合でスラグを供給した。実験前後のシュレッダーダスト中の塩素濃度から、脱塩素率を求めた結果を図１に示す。
【００１３】
５５０〜７５０℃の範囲で脱塩素率が５０％以上となることが判明した。これは塩素がカルシウムと反応する速度と反応生成物が分解する反応との相互作用で表される。また、Ｓも６０％程度除去されていることが判明した。
【００１４】
塩基度が１．６以上の製鋼スラグが脱塩素や脱硫に寄与した理由は、製鋼スラグが多孔質であること、未反応のＣａＯが残存すること、により、スラグ中のＣａＯと塩素や硫黄が反応し、スラグ側へ固定化できているためと考えられる。
【００１５】
なお、製鋼スラグは千数百℃の高温炉内から排出されるので、室温まで冷却する前に、破砕してロータリーキルン等の熱分解炉へ供給すれば、熱分解炉での顕熱回収にも寄与し、熱分解炉へ供給する燃料が節約できる。
【００１６】
さらに、スラグの大きさを５ｍｍ以上とすることで、熱分解炉出側での熱分解残渣とスラグとの分離が、簡単な篩い分けで可能であることが判明した。これは、熱分解残渣が炭素質と金属片が主体であり、容易に５ｍｍ以下程度にばらばらになる性質があるためである。
【００１７】
本発明の実施の形態の一例を示すプロセスフローを図２に示す。
【００１８】
シュレッダーダストや廃プラスチック等の塩素含有廃棄物１は、粒度調整された製鋼スラグ２とともに外熱式ロータリーキルン等に代表される熱分解炉３に供給され、キルン内で７００℃程度の温度で熱分解する。キルン出側にて、発生ガスとタール分４、ならびに固体物とに分けることができ、さらに篩い等の分離方法で、熱分解残渣５と反応後の製鋼スラグとに分離する。熱分解残渣５は、さらに適宜鉄分などを回収する。一方、反応後の製鋼スラグは、スラグ商品６（例えば路盤材）へ転用される。
【００１９】
なお、スラグへ移行した塩素や硫黄を、湿式法などの既存の手法で適宜分離回収する工程を組み合わせても構わない。
【００２０】
【実施例】
内径８００ｍｍ長さ６０００ｍｍの外熱式ロータリーキルンを用いて、６７０から７２０℃にて外径５０ｍｍ程度の自動車シュレッダーダストの減容固化物を用いて、熱分解実験を行った。廃棄物の供給速度は１５０ｋｇ／ｈｒである。１０〜２０ｍｍの製鋼スラグは２０ｋｇ／ｈｒでキルンへ供給した。
【００２１】
実験中に回収した熱分解残渣の塩素分測定、実験前のシュレッダーダストの塩素分測定とから脱塩素率を求めたところ、８２％であった。
【００２２】
また、熱分解後にロータリーキルンから出てくる固体物を５ｍｍの篩い目で篩い分けたところ、５ｍｍ上にはスラグが、５ｍｍ下には熱分解残渣が移行した。スラグ側への熱分解残渣の混入量は重量比にして４％であった。
【００２３】
一方、熱分解残渣側へのスラグ粉の移行も一部認められたが、この残渣は製鉄プロセスで使用する石炭代替として使用するため、多少のコンタミは問題なく、利用可能であった。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、熱分解時の脱塩素や脱硫黄の処理を簡易にかつ安価に行え、かつ、製鉄所炉の未利用エネルギーであるスラグの顕熱の有効活用や、ロータリーキルン内で発生するコーキング現象の抑制にも寄与でき、工業的に有益な方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】熱分解中の脱塩素挙動を示す。
【図２】本発明の実施形態の一つを示す。
【符号の説明】
１  廃棄物
２  製鋼スラグ
３  熱分解炉
４  発生ガスとタール分
５  熱分解残渣
６  スラグ商品
【図１】
0003764670.tif 000002
【図２】
0003764670.tif 000003