(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物を内部が大気圧以下に保持される熱分解反応器に投入し、この廃棄物を加熱して熱分解し、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よりなる熱分解生成物を生成し、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、前記乾留ガスと前記燃焼性成分とを燃焼器に供給して燃焼させるようにした廃棄物処理装置において、
前記熱分解反応器を、一端に廃棄物の供給口を、他端に熱分解残留物の排出口を有する横型回転ドラムで構成し、前記回転ドラムの回転に伴って前記排出口近傍の回転ドラムの内部に滞留している熱分解残留物を受取り、不燃焼性成分を分離して前記排出口に送出すための篩型分別移送装置を前記排出口と連結したことを特徴とする、廃棄物処理装置における熱分解反応器。
【請求項２】
前記篩型分別移送装置を格子板又は多孔板により構成したことを特徴とする、請求項１に記載の廃棄物処理装置における熱分解反応器。
【請求項３】
前記篩型分別移送装置を格子板又は多孔板により構成し、この格子板又は多孔板を、前記回転ドラムの終端壁面に、前記排出口の周囲に略等間隔に複数枚配設したことを特徴とする、請求項１又は２に記載の廃棄物処理装置における熱分解反応器。
【請求項４】
前記多孔板は、金属板に小孔を多数設け、この金属板の裏面に、夫々前記小孔に連通する多数の短管を取付けてなることを特徴とする、請求項２又は３に記載の廃棄物処理装置における熱分解反応器。
【請求項５】
前記篩型分別移送装置は格子板又は多孔板により、前記排出口の周囲から延長される円筒部と、この円筒部先端に形成された前記供給口側に拡径する円錐状部とからなることを特徴とする、請求項１に記載の廃棄物処理装置における熱分解反応器。
【請求項６】
前記円筒部は前記横型回転ドラムの全長の略１／３まで延長されていることを特徴とする、請求項５に記載の廃棄物処理装置における熱分解反応器。
【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反応器、より詳しくは廃棄物を大気圧以下の低酸素雰囲気で加熱して熱分解し、乾留ガスと熱分解残留物とを生成し、この乾留ガスと熱分解残留物から分離された燃焼性成分とを燃焼器に供給して燃焼処理する廃棄物処理装置における熱分解反応器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
都市ごみ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廃棄物処理装置の一つとして、廃棄物を熱分解反応器に入れ大気圧以下の低酸素雰囲気中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からなる熱分解残留物とを生成し、さらにこの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、砂利、コンクリート片等のガレキよりなる不燃焼性成分とに分離し燃焼性成分を粉砕し、この粉砕された燃焼性成分と前記した乾留ガスとを燃焼器である溶融炉に導き、この溶融炉で燃焼処理し生じた燃焼灰を溶融スラグとし、この溶融スラグを排出して冷却固化させるようにした廃棄物処理装置が知られている。（例えば特開昭６４−４９８１６号）。
【０００３】
そしてこのような廃棄物処理装置において熱分解反応器としては横型回転ドラムが用いられる。この横型回転ドラムに前記したように廃棄物を投入し、加熱しして熱分解し、生成した乾留ガスと熱分解残留物とをこの横型回転ドラムに設けられた排出口から排出装置に供給して乾留ガスと熱分解残留物とを分離している。この場合の熱分解残留物の排出を容易に行うため横型回転ドラム内であって、かつ一端が排出口に連接され他端が横型回転ドラムの内壁近傍まで延在する掻上げ羽根を設けた熱分解反応器が提案されている（ドイツ特許公開第４３３０２７８号）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記したような掻上げ羽根を有する横型回転ドラムにおいては、熱分解残留物を回転軸芯に設けられた排出口に積極的に導き排出するという効果はあるが、金属性成分やガレキよりなる不燃焼性成分とカーボンを主体とする燃焼性成分を同時に掻上げ羽根により排出口へ導くための熱分解効率を向上させることができないという問題があった。即ち、本発明者等の知見によれば、廃棄物の性状により熱分解残留物は下記のように異なるもので構成されていることが判明している。
【０００５】
0003838732.tif 000002
ところで可燃物に混入された金属性成分やガレキ等は、熱分解に悪影響を与えるため、予めこれらを分離した後、横型回転ドラム内に投入して熱分解するのが好ましい。しかしながら、一般的にはこのような分離は極めて困難であり、かつその装置の建設費も高いものとなる。
【０００６】
かゝることから可燃物中に金属性成分やガレキ等が混入している廃棄物を横型回転ドラム内に投入し、同時に熱分解して排出しているため、大なる熱量と長い処理時間を要するという問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記したような従来の問題を解決するためになされたものであって、廃棄物を内部が大気圧以下に保持される熱分解反応器に投入し、この廃棄物を加熱して熱分解し、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よりなる熱分解生成物を生成し、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、前記乾留ガスと前記燃焼性成分とを燃焼器に供給して燃焼させるようにした廃棄物処理装置において、前記熱分解反応器を、一端に廃棄物の供給口を、他端に熱分解残留物の排出口を有する横型回転ドラムで構成し、前記回転ドラムの回転に伴って前記排出口近傍の回転ドラムの内部に滞留している熱分解残留物を受取り、不燃焼性成分を分離して前記排出口に送出すための篩型分別移送装置を前記排出口と連結したことを特徴とする、廃棄物処理装置における熱分解反応器を提供するものである。
【０００８】
そして、前記篩型分別移送装置は、熱分解残留物を排出口から排出する際の篩い板であって、格子板又は多孔板により構成されている。具体的には、前記格子板又は多孔板は回転ドラムの終端壁面に、前記排出口の周囲に略等間隔に複数枚配置して熱分解残留物を掬い上げて移送しながら燃焼性成分と非燃焼性成分とに分別し、前記非燃焼性成分を排出口へ送出すものである。
【０００９】
また、前記篩型分別移送装置は格子板又は多孔板により、前記排出口の周囲から延長される円筒部と、この円筒部先端に形成された前記供給口側に拡径する円錐状部とからなり、前記円筒部は前記横型回転ドラムの全長の略１／３まで延長されている。かゝる廃棄物処理装置における熱分解反応器において、例えばスクリューフィーダの如き供給装置により供給口から横型回転ドラム内に投入された廃棄物はここで加熱され、熱分解しながら排出口側へ移送される。
【００１０】
この廃棄物は熱分解が進むと可燃物が炭化され、粗粒の金属性成分やガレキ等は分離しやすくなるため排出口近傍に達すると篩い板によりこの粗粒の金属性成分は分離され、排出口を経て排出装置内へ供給される。
一方、篩い板を通過した細粒の燃焼性成分は横型回転ドラム内で更に熱分解反応が進められ、カーボンの含有率の高い良好な燃焼性成分として排出口より排出装置内へ供給される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下図１乃至図９を参照して本発明による廃棄物処理装置における熱分解反応器の実施の形態を説明する。
図１は廃棄物処理装置の系統図であって、１は都市ごみ等の可燃物を含有する廃棄物ａを熱分解反応器２内に供給する廃棄物供給装置であって、この廃棄物供給装置１はバケット３を有するクレーン４と、スクリューフィーダ５とより構成されている。
【００１２】
熱分解反応器２は図２に示すように横型回転ドラムで構成され、図示しないシール機構でシールされるとともに排ガス経路の終段に配置された誘引送風機６により誘引され内部は大気圧以下（即ち、低酸素雰囲気）に保持されている。
そしてこの熱分解反応器２には空気加熱器７により加熱された加熱空気ｂがラインＬ1 を経て供給され、約３００℃〜６００℃の範囲内に、通常は４５０℃程度に加熱されており、廃棄物ａはこの熱分解反応器２内で熱分解されて乾留ガスＧ1 と、主として不揮発性の熱分解残留物ｃとが生成される。そしてこの乾留ガスＧ1 と不揮発性の熱分解残留物ｃとは排出装置８内で分離され、乾留ガスＧ1 はラインＬ2 を経て燃焼器である溶融炉９のバーナ１０へ供給される。
【００１３】
一方、熱分解残留物ｃは冷却装置１１に供給され、ここで酸化の恐れのない温度、例えば８０℃程度までに冷却される。そしてこの冷却された熱分解残留物ｃは、分離装置１２内で主としてカーボンの如き燃焼性成分ｄと、例えば金属、陶器、砂利、コンクリート片の如き不燃焼性成分ｅとに分離され、この不燃焼性成分ｅはコンテナ１３に収集されるとともに燃焼性成分ｄは粉砕機１４に供給され、ここで例えば１ｍｍ以下の微粉に粉砕される。
【００１４】
この粉砕された燃焼性成分ｄ′はラインＬ3 によりバーナ１０に供給され、ここでラインＬ2 を経由して供給された乾留ガスＧ1 と、押込送風機１５とラインＬ4 を経由して供給される燃焼用空気ｆとにより約１，３００℃程度の高温で燃焼され、この際、生じた燃焼灰や燃焼性成分ｄ′中に含まれる灰分は溶融スラグｇとなって流下し、水槽１６内で冷却固化される。なお、この固化されたスラッグｇは建材や道路の舗装材等に利用される。
【００１５】
溶融炉９内で発生した燃焼ガスＧ2 はラインＬ5 を経て空気加熱器７及び廃熱ボイラ１７で熱回収された後、集塵装置１８ａで除塵し、ガス洗浄装置１８ｂで脱硫・脱硝処理されて比較的低温のクリーンな排ガスＧ3 となって大部分は煙突１９から大気へ放出され、残りの一部はラインＬ6 を経由して冷却装置１１に供給されて熱分解残留物ｃを酸化の恐れのない温度まで冷却する。なお、２０は前記廃熱ボイラ１７により発生した蒸気Ｓによって駆動されるタービンを動力原として発電機を駆動して発電される発電装置である。
【００１６】
熱分解反応器２は、前述したように横型回転ドラムが用いられ、図２に示されるようにこの横型回転ドラム２１の一端にはスクリューフィーダ５の一端が臨む供給口２２が設けられるとともに、他端には排出口２３が設けられ、その内部には加熱空気ｂが通過する複数の伝熱管２４が周壁に沿って配置されている。この横型回転ドラム２１内には図３及び図４に示されるように、一端が排出口２３に連接し、かつ他端が横型回転ドラム２１の内壁２１ａの近傍まで延在する格子板又は多孔板からなる篩い板２５が設けられている。
そして、この篩い板２５は熱分解残留物を分別して非燃焼性成分を排出口へ移送する篩型分別移送装置であり、前記排出口近傍に滞留する熱分解残留物を前記横型回転ドラムの回転に伴って受取ると共に、前記熱分解残留物から燃焼性成分と不燃焼性成分とを分別し、この不燃焼性成分を排出口に送出すように作用する。
【００１７】
前記篩型分別移送装置である篩い板２５は、網目が例えば３０ｍｍ〜３００ｍｍ、好ましくは５０ｍｍ〜２００ｍｍ程度の開口に形成されるとともに、排出口２３側から回転ドラム２１の内壁２１ａに向って順次巾Ｗが大となるよう構成されている。前記のように構成された熱分解反応器２によってスクリューフィーダ５により横型回転ドラム２１内に供給された廃棄物ａは、加熱され、攪拌されながら排出口２３側へ移送されるが、その過程において可燃物は熱分解する。そして熱分解残留物ｃは、排出口２３近傍に達すると篩い板２５上を移動し、これによって粗粒の金属性成分や陶器等のガレキは排出口２３内に積極的に導かれて排出されることになる。一方、篩い板２５を通過した燃焼性成分はこの横型回転ドラム２１内に滞留して熱分解が継続して行なわれる。そして充分な熱分解がなされた後、排出口２３を経て排出装置８内に供給されるのである。
【００１８】
前記実施の形態における篩い２５は図４に示す如く正面視でＪ形をしているが、更に効率を高めるために図５に示す如く横型回転ドラム２１の円周方向に複数個設けても良い。図６は、篩い板２６の他の実施の形態を示すものであって、この篩い板２６は排出口２３に連接される小径部２６ａと、横型回転ドラム２１の内壁２１ａ近傍まで延設された大径部２６ｂとよりなる円錐筒状の篩い板に形成されるとともに、この篩い板２６も格子板又は多孔板により構成される。
【００１９】
図７及び図８は篩い板２５の他の実施例を示すものであって、この篩い板２５は金属板よりなる多孔板２５ａ，２５ｂより構成され、この多孔板２５ａ，２５ｂは一端が横型回転ドラム２１の排出口２３に連接され、他端が横型回転ドラム２１の内壁２１ａの近傍まで延在するよう配置されるとともに排出口２３側から回転ドラム２１の内壁２１ａに向って順次巾が大となるよう構成されている。
【００２０】
そしてこの多孔板２５ａ，２５ｂの裏面、具体的には横型回転ドラム２１の内壁２１ａ側には多数の小孔２８に夫々連通するよう短管２９が多数取付けられている。
かゝる構成による篩い板２５とすれば、この篩い板２５により掻き上げられて排出口２３に移送される熱分解残留物ｃ中に針金等の線状物が存在していたとしても、この線状物が小孔２８に引掛かる恐れがなく容易に排出することができるものである。
【００２１】
図９は、更に他の実施の形態を示すものであって、横型回転ドラム２１内に配置された篩い板２７は前記実施の形態と同様に格子板又は多孔板より、前記排出口２３の周囲から延長される円筒部２７ａと、この円筒部２７ａ先端に形成された前記供給口２２側に拡径する円錐状部２６ｂとから構成されている。
【００２２】
そしてこの円筒部２７ａの長さＬ２は横型回転ドラム２１の全長をＬ１とするとき、排出口２３側から１／３以内とするのが好ましい。即ち、横型回転ドラム２１内に投入された廃棄物ａは排出口２３側へ移送されるにつれて熱分解が促進され、その結果、金属性成分等の不燃焼性成分と燃焼性成分とはほゞ１／３程度まで達すると分離が比較的容易な状態となる。従ってかゝる位置において不燃焼性成分を分離回収すれば熱分解効率を一層向上させることができるばかりでなく、この不燃焼性成分が伝熱管２４と接触し、これを磨耗させることもなくなるのである。
【００２３】
【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反応器によれば、この熱分解反応器を横型回転ドラムで構成し、この横型回転ドラム内であって、かつ燃焼性生成物の排出口に一端が連接し他端が横型回転ドラムの内壁近傍まで延設する篩い板を設けたため、横型回転ドラムの終段において熱分解残留物中に含まれる粗粒の金属性成分や陶器等のガレキを分離して速やかに排出することができるため、熱分解の効率を向上させることができるという効果がある。
【００２４】
また、篩い板を格子板又は多孔板で構成し、更に反応器の内壁から排出口に向かって狭くした三角形のものとしたり、あるいは反応器の内壁から排出口に向かう円錐形のものとすることによって効率的な篩い効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による熱分解反応器を装備した廃棄物処理装置の系統図である。
【図２】本発明による篩い板を設けた熱分解反応器の一部破断側面図である。
【図３】図２のＡ部拡大図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ矢視図である。
【図５】図４と同様な方向から見た別の形式の篩い板を示す図である。
【図６】本発明による篩い板を設けた熱分解反応器の他の実施例における要部側面図である。
【図７】本発明による篩い板の他の実施例の斜視図である。
【図８】図７のＢ−Ｂ矢視図である。
【図９】本発明による篩い板を設けた熱分解反応器の、更に他の実施例における要部側面図である。
【符号の説明】
１      廃棄物供給装置          ２      熱分解反応器
３      バケット                ４      クレーン
５      スクリューフィーダ      ６      誘引送風機
７      空気加熱器              ８      排出装置
９      溶融炉                １０      バーナ
１１      冷却装置              １２      分離装置
１３      コンテナ              １４      粉砕機
１５      押込送風機            １６      水槽
１７      廃熱ボイラ            １８ａ    集塵装置
１８ｂ    ガス洗浄装置          ２０      発電装置
２１      横型回転ドラム        ２２      供給口
２３      排出口                ２４      伝熱管
２５，２６，２７    篩い板      ２８      小孔
２９      短管
【図１】
0003838732.tif 000003
【図２】
0003838732.tif 000004
【図３】
0003838732.tif 000005
【図４】
0003838732.tif 000006
【図５】
0003838732.tif 000007
【図６】
0003838732.tif 000008
【図７】
0003838732.tif 000009
【図８】
0003838732.tif 000010
【図９】
0003838732.tif 000011