(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水分を含む廃棄物を処理する廃棄物処理装置において、
廃棄物が投入される乾燥機と、
乾燥機で乾燥処理を施された廃棄物を熱処理する熱分解炉と、
乾燥機を加熱する加熱装置と、
乾燥機からの排気ラインに設けられ、排気を吸引する排気ブロアと、
乾燥機からの排気ラインに設けられ、排気ブロアによる排気流量を調整する流量調整装置と、
乾燥機からの排気ラインに設けられ、少なくとも酸素濃度計と湿度計を有する成分測定器、および排気流量計と、
流量調整装置を制御する制御装置とを備え、
制御装置は、成分測定器の酸素濃度計及び湿度計と、排気流量計からの情報に基づいて、排気ラインからの排気中の湿度と酸素濃度が設定値をとるよう、排気ラインに設けられた流量調整装置を制御して、乾燥機内での酸素濃度を調整するとともに、乾燥機内の廃棄物の水分量を調整することを特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項２】
乾燥機は、熱分解炉で発生する燃焼ガスを乾燥用空気として用いることを特徴とする請求項１記載の廃棄物処理装置。
【請求項３】
乾燥機の入口部に廃棄物投入流量計と、廃棄物流量調整装置とが設けられるとともに、乾燥機の出口部に廃棄物排出流量計が設けられ、乾燥機からの排気ラインに排気温度計が設けられ、加熱装置と乾燥機との間に加熱量測定器が設けられ、制御装置は、加熱量測定器、廃棄物投入流量計、廃棄物排出流量計、排気温度計、排気流量計、廃棄物温度計および成分測定器からの情報に基づいて、廃棄物排出流量と廃棄物の含水率が設定値をとるように廃棄物流量調整装置を制御することを特徴とする請求項２記載の廃棄物処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機物を含む廃棄物を処理する廃棄物処理装置に係り、とりわけ水分を含む廃棄物を乾燥処理する廃棄物処理装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来より、有機物を含む廃棄物を焼却、熱分解またはＲＤＦ化により減容化処理する廃棄物処理装置が知られている。この廃棄物処理装置は、各家庭または各事業所等から収集された廃棄物等の被処理物を破砕する破砕処理装置と、破砕された被処理物を熱処理する熱分解炉を備え、被処理物を燃焼処理あるいは熱分解処理をして減容化および無害化を図るようになっている。
【０００３】
図４は従来の廃棄物処理装置２１を示す図である。図４に示すように、廃棄物処理装置２１は、廃棄物２５ａが投入される乾燥機１と、乾燥機１で乾燥処理を施された廃棄物２５ｂを熱処理する熱分解炉１０と、乾燥機１を加熱する加熱装置１２とを備え、乾燥機１からの排気ライン４に排気流量計８が設けられ、排気ライン４に排気を吸引する排気ブロア７が設けられている。また、乾燥機１には、乾燥用空気９が流入し、加熱装置１２は、加熱媒体１２ａを発生させるようになっている。
【０００４】
なお、排気流量は排気ブロア７によって、一定流量に調整されているだけで、乾燥機１に投入される廃棄物２５ａの水分量に応じた、排気流量の調整は行われていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一般的に廃棄物には、紙類、厨芥、繊維、木（竹類）、プラスチックが含まれている。これらの廃棄物が大量の水分を含有している場合、廃棄物処理装置の熱分解炉１０による燃焼処理工程あるいは熱分解工程において、廃棄物への加熱熱量が、水から水蒸気への顕熱および蒸発潜熱に多大に費やされ、廃棄物への加熱熱量が不十分となるだけでなく、さらに廃棄物処理装置のエネルギー効率の低下にも繋がる。さらに上記工程後、廃棄物中に含まれる水分によって水蒸気が発生することにより、ガス流量が増大するという問題も発生する。
【０００６】
このような問題を解決するため、上述のように熱分解炉１０による燃焼処理あるいは熱分解処理等の熱処理の前段に乾燥機１が設置され、廃棄物２５中の水分を除去するようになっている。乾燥機１によって廃棄物２５中の水分を除去する場合、乾燥機１から排出される排気の排気流量と加熱装置による乾燥機内の廃棄物２５の加熱量によって水分量を調整することができる。
【０００７】
処理する廃棄物として都市ごみを扱う場合には、廃棄物に含まれる水分量は時々刻々と変化している。したがって、熱処理の前段に乾燥機を設置した場合、乾燥機に投入された廃棄物の水分量が多い場合には乾燥不足となる。他方、水分量が少ない場合には過乾燥を起し、さらに乾燥機内部の酸素濃度の上昇による廃棄物の自然発火の危険性が増大する。また、廃棄物に含まれる水分量の相違により、熱分解炉への廃棄物の流量が安定しないという問題も発生する。
【０００８】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、乾燥機に投入された廃棄物の水分量と乾燥機内の酸素濃度を適切な値となるよう調整して、安全かつエネルギー効率の良い廃棄物処理装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、水分を含む廃棄物を処理する廃棄物処理装置において、廃棄物が投入される乾燥機と、乾燥機で乾燥処理を施された廃棄物を熱処理する熱分解炉と、乾燥機を加熱する加熱装置と、乾燥機からの排気ラインに設けられ、排気を吸引する排気ブロアと、乾燥機からの排気ラインに設けられ、排気ブロアによる排気流量を調整する流量調整装置と、乾燥機からの排気ラインに設けられ、少なくとも酸素濃度計と湿度計を有する成分測定器、および排気流量計と、流量調整装置を制御する制御装置とを備え、制御装置は、成分測定器の酸素濃度計及び湿度計と、排気流量計からの情報に基づいて、排気ラインからの排気中の湿度と酸素濃度が設定値をとるよう、排気ラインに設けられた流量調整装置を制御して、乾燥機内での酸素濃度を調整するとともに、乾燥機内の廃棄物の水分量を調整することを特徴とする廃棄物処理装置である。
【００１０】
本発明によれば、 成分測定器と排気流量計の情報に基づいて制御装置は、乾燥機の排気流量を調整する流量調整装置を制御することができる。このことにより、乾燥機内の廃棄物の水分量と乾燥機内の酸素濃度を調整でき、この結果、廃棄物処理装置の安全性とエネルギー効率を向上させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
第１の実施の形態
以下、図１乃至図３を参照して本発明による廃棄物処理装置の実施の形態について説明する。
【００１２】
図１は、本発明による廃棄物処理装置の第１の実施の形態を示す図である。
【００１３】
図１に示すように、本発明による廃棄物処理装置２１は、廃棄物２５ａが投入される乾燥機１と、乾燥機１で乾燥処理を施された廃棄物２５ｂを熱処理する熱分解炉１０と、乾燥機１を加熱する加熱装置１２とを備えている。また乾燥機１からの排気ライン４に、排気を吸引する排気ブロア７と、排気ブロア７による排気流量を調整する流量調整装置２０が設置されている。乾燥機１からの排気ライン４の流量調整装置２０より上流側に、少なくとも酸素濃度計２２と湿度計２３とを有する成分測定器５が設置され、排気ライン４の排気ブロア７より下流側に排気流量計８が設置されている。また、流量調整装置２０には、成分測定器５と排気流量計８からの情報に基づいて流量調整装置２０を制御する制御装置６が接続されている。なお、乾燥機１としては、蒸気間接加熱式が用いられ、熱分解炉１０としては、キルン加熱用燃焼式の熱分解炉が用いられる。
【００１４】
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【００１５】
図１において、水分を含む廃棄物２５ａが乾燥機１に投入される。この場合、乾燥機１内の廃棄物２５は加熱装置１２によって乾燥させられ、乾燥した廃棄物２５ｂは、乾燥機１から熱分解炉１０へ送られる。また、乾燥機１内には乾燥用空気９が吸引され、乾燥機１内の廃棄物２５の水分は、乾燥機１から排気ライン４を介して排出される排気流量を可変とすることによって調整される。
【００１６】
すなわち制御装置６は、少なくとも酸素濃度計２２、湿度計２３および排気流量計８からの情報に基づいて、排気ライン４からの排気中の湿度と酸素濃度が設定値をとるよう、流量調整装置２０を制御する。同時に、制御装置６は乾燥機１内の廃棄物の水分量を湿度計２３からの情報に基づいて算出し、酸素濃度計２２の情報に基づいて乾燥機１内の酸素濃度を算出する。
【００１７】
このように、排気ライン４内の排気中の湿度と酸素濃度が設定値となるように、流量調整装置２０を制御して排気ライン４内の排気流量を調整することにより、乾燥機１内の廃棄物２５の水分量と乾燥機１内の酸素濃度を設定値に設定することができる。
【００１８】
次に熱分解炉１０へ送られた廃棄物２５ｂは、この熱分解炉１０内において熱処理される。
【００１９】
以上のように実施の形態によれば、乾燥機１内での酸素濃度を調整して、乾燥機１内の廃棄物２５の自然発火を防止することができる。また同時に、乾燥機１内の廃棄物２５ｂの水分量を調整することができるので、熱分解炉１０における熱処理工程中、廃棄物への加熱熱量が水から水蒸気への顕熱および蒸発潜熱に多大に費やされることはなく、このため熱分解炉１０における加熱熱量を廃棄物の熱処理のために有効に利用することができる。さらに、熱分解炉１０内で熱処理される廃棄物２５ｂの量を安定化させることができるため廃棄物処理装置２１のエネルギー効率の向上を図ることができる。
【００２０】
第２の実施の形態
次に図２により本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００２１】
図２において、熱分解炉１０から乾燥機１へ乾燥用空気ライン１１ｂが設けられ、乾燥機１内に流入する乾燥用空気９として、熱分解炉１０で発生する燃焼排ガス１１が用いられている。
【００２２】
また、図２において乾燥用空気ライン１１ｂに熱交換器１９が設けられ、この熱交換器１９によって、燃焼排ガス１１を所定の温度に調整することができる。
【００２３】
図２において、他の構成は図１に示す第１の実施の形態と略同一である。図２において、図１に示す第１の実施の形態と同一部分は同一符号を符して詳細な説明は省略する。
【００２４】
図２において、乾燥機１内に供給される乾燥用空気９として、熱分解炉１０で発生する燃焼排ガス１１を用いることにより、乾燥機１内の酸素濃度をより減少させることができ、乾燥機１内の廃棄物２５の自然発火を確実に防止することができる。また、乾燥機１内に乾燥用空気９を供給する場合と比較して、熱分解炉１０からの燃焼排ガス１１を乾燥機１内へ供給する場合は、その燃焼排ガス１１が保有する熱量により、加熱装置１２により発生させる加熱媒体１２ａの量を低く抑えることができ廃棄物処理装置２１のエネルギー効率の向上を図ることができる。
【００２５】
第３の実施の形態
次に図３により本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００２６】
図３において、乾燥機１の入口部２に廃棄物２５ａの投入流量を測定する廃棄物投入流量計１７と、廃棄物２５ａの流量を調整する廃棄物流量調整装置２６とが設けられ、乾燥機１の出口部３に廃棄物２５ｂの排出量を測定する廃棄物排出流量計１７ａと排出される廃棄物２５ｂの温度を測定する廃棄物温度計１４が設けられている。また乾燥機１からの排気ライン４に排気温度計１３が設けられ、加熱装置１２の出口部に加熱装置１２が発生させる加熱媒体１２ａの状態量を計測する加熱量測定器２４が設けられている。このうち加熱量測定器２４は、少なくとも加熱媒体１２ａの流量を測定する流量計１５と、加熱媒体１２ａの温度を測定する温度計１６と、加熱媒体１２ａの圧力を測定する圧力計１８とを有している。
【００２７】
他の構成は図２に示す第２の実施の形態と略同一である。図３において、図２に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を符して詳細な説明は省略する。
【００２８】
図３において、制御装置６は、流量計１５と、温度計１６と、圧力計１８とからなる加熱量測定器２４の情報に基づいて、加熱装置１２により生成された加熱媒体１２ａの加熱熱量を算出する。同時に制御装置６は、廃棄物排出流量計１７ａからの情報に基づいて、廃棄物排出流量が予め設定された廃棄物排出流量以上である場合は、廃棄物投入流量が減少するように廃棄物流量調整装置２６を制御し、廃棄物排出流量が予め設定された廃棄物排出流量以下である場合は、廃棄物投入流量が増加するように廃棄物流量調整装置２６を制御する。なお、廃棄物排出流量計１７ａを設置することなく、加熱媒体１２ａの加熱熱量と、排気温度計１３と、排気流量計８と、成分測定器５と、廃棄物投入流量計１７および廃棄物温度計１４からの情報に基づいて廃棄物排出流量を演算によって求めてもよい。
【００２９】
制御装置６は、加熱媒体１２ａの加熱熱量と、排気温度計１３、排気流量計８、成分測定器５、廃棄物投入流量計１７および廃棄物排出流量計１７ａの情報に基づいて、乾燥機１からの廃棄物２５ｂの流量とともに廃棄物２５ｂの含水率を算出する。次に、制御装置６は、算出された廃棄物２５ｂの含水率が予め設定された含水率以上であれば、廃棄物投入流量を減少させるように廃棄物流量調整装置２６を制御し、算出された含水率が予め設定された含水率以下であれば、廃棄物投入流量を増加させるように廃棄物流量調整装置２６を制御する。
【００３０】
以上のように、制御装置６は、廃棄物流量調整装置２６を制御して、乾燥機１への廃棄物投入流量を調整し、乾燥機１からの廃棄物２５ｂの排出流量と廃棄物２５ｂの含水率を設定された所定の値に調整する。このため熱分解炉１０へ供給される廃棄物２５ｂの含水率を所定の値に定めることができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、水分を含む廃棄物を処理する廃棄物処理装置において、成分測定器と排気流量からの情報に基づいて、排気ラインからの排気中の湿度と酸素濃度が設定値をとるよう、流量調整装置を制御することにより、廃棄物処理装置の安全性とエネルギー効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による廃棄物処理装置の第１の実施の形態を示す全体構成図
【図２】本発明による廃棄物処理装置の第２の実施の形態を示す全体構成図
【図３】本発明による廃棄物処理装置の第３の実施の形態を示す全体構成図
【図４】従来の廃棄物処理装置を示す図
【符号の説明】
１  乾燥機
２  入口部
３  出口部
４  排気ライン
５  成分測定器
６  制御装置
７  排気ブロア
８  排気流量計
９  乾燥用空気
１０  熱分解炉
１１  燃焼排ガス
１２  加熱装置
１３  排気温度計
１４  廃棄物温度計
１５  流量計
１６  温度計
１７  廃棄物投入流量計
１７ａ  廃棄物排出流量計
１８  圧力計
１９  熱交換器
２０  流量調整装置
２１  廃棄物処理装置
２２  酸素濃度計
２３  湿度計
２４  加熱量測定器
２６  廃棄物流量調整装置
【図１】
0003825656.tif 000002
【図２】
0003825656.tif 000003
【図３】
0003825656.tif 000004
【図４】
0003825656.tif 000005