加熱処理装置および加熱処理方法
【課題】ロータリーキルンを利用した加熱処理装置および加熱処理方法であって、有機物含有被処理物および有機物非含有被処理物を効率的に且つより経済的に減容処理できる加熱処理装置および加熱処理方法を提供する。
【解決手段】加熱処理装置は、ＡＳＲ等の有機物含有被処理物を加熱乾留して可燃性ガスと炭化混合物に分解する第１のロータリーキルン（１）と、ＵＢＣ等の有機物非含有被処理物を加熱処理する第２のロータリーキルン（４）とを備え、第１のロータリーキルン（１）の回転炉で発生した可燃性ガスを第２のロータリーキルン（４）の加熱炉へ供給可能に構成される。そして、加熱処理方法においては、第１のロータリーキルン（１）で発生した可燃性ガスを第２のロータリーキルン（４）において熱源として使用する。
【解決手段】加熱処理装置は、ＡＳＲ等の有機物含有被処理物を加熱乾留して可燃性ガスと炭化混合物に分解する第１のロータリーキルン（１）と、ＵＢＣ等の有機物非含有被処理物を加熱処理する第２のロータリーキルン（４）とを備え、第１のロータリーキルン（１）の回転炉で発生した可燃性ガスを第２のロータリーキルン（４）の加熱炉へ供給可能に構成される。そして、加熱処理方法においては、第１のロータリーキルン（１）で発生した可燃性ガスを第２のロータリーキルン（４）において熱源として使用する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱処理装置および加熱処理方法に関するものであり、詳しくは、ロータリーキルンを利用して産業廃棄物などの有機物含有被処理物および有機物非含有被処理物を加熱処理する加熱処理装置および加熱処理方法であって、有機物含有被処理物の処理で得られる可燃性ガスを有機物非含有被処理物の処理に有効利用する様にした加熱処理装置および加熱処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
産業廃棄物の減容化処理の１つとして、ロータリーキルンによる連続的な処理が検討されている。ロータリーキルンは、横長の加熱炉に対し、長軸円筒状の回転炉を後端側が僅かに低くなる傾斜状態に挿通して構成された加熱装置であり、その加熱処理においては、回転炉に装入した被処理物を当該回転炉内で移動させながら、加熱炉の熱源により加熱処理する。斯かる加熱処理の技術としては、例えば、廃タイヤ、シュレッダーダスト、廃家電の混合樹脂、廃木材、廃プラスチックス等の産業廃棄物を回転炉に装入し、加熱乾留して可燃性ガスと炭化混合物に分解した後、得られた可燃性ガスに水蒸気および酸素を添加してガスの改質処理を行う「熱分解処理方法」が提案されている。
【特許文献１】特開２００３−１３０３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記の加熱処理においては、主に産業廃棄物の様な有機物含有被処理物の減容処理を行うが、被処理物としては、例えば、スチール缶およびアルミ缶を含む使用済飲料缶等、有機物を含まないものも多量に回収されるため、有機物含有被処理物の処理と共に、有機物非含有被処理物の効率的な処理も望まれている。また、ロータリーキルンを使用した廃棄物などの処理においては、運転管理が容易な反面、処理費全体に占める熱源費の割合が大きく、更にコストを低減する技術が望まれる。
【０００４】
本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、ロータリーキルンを利用した加熱処理装置および加熱処理方法であって、有機物含有被処理物および有機物非含有被処理物を効率的に且つより経済的に減容処理できる加熱処理装置、および、当該加熱処理装置を使用した加熱処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するため、本発明では、産業廃棄物などの被処理物が有機物含有被処理物と有機物非含有被処理物とに区別されていることに着目し、有機物含有被処理物の加熱乾留によって得られる可燃性ガスを有機物非含有被処理物の加熱用熱源として有効利用することにより、有機物含有被処理物および有機物非含有被処理物の両方を効率的に減容処理する様にした。
【０００６】
すなわち、本発明の第１の要旨は、有機物含有被処理物および有機物非含有被処理物を加熱処理する加熱処理装置であって、有機物含有被処理物を加熱乾留して可燃性ガスと炭化混合物に分解する第１のロータリーキルンと、有機物非含有被処理物を加熱処理する第２のロータリーキルンとを備え、前記第１及び第２のロータリーキルンは、各々、バーナーが付設された加熱炉と、当該加熱炉の内部に回転可能に挿通され且つ被処理物が装入される回転炉とから主に構成され、前記第１のロータリーキルンの回転炉の周面に複数のガス抜き管が設けられ、かつ、前記第１のロータリーキルンの加熱炉と前記第２のロータリーキルンの加熱炉とがガス抜出し管で接続されていることにより、前記第１のロータリーキルンの回転炉で発生した可燃性ガスを前記第２のロータリーキルンの加熱炉へ供給可能に構成されていることを特徴とする加熱処理装置に存する。
【０００７】
また、本発明の第２の要旨は、有機物含有被処理物および有機物非含有被処理物を加熱処理する加熱処理方法であって、第１のロータリーキルンに有機物含有被処理物を装入し、当該有機物含有被処理物を加熱乾留して可燃性ガスと炭化混合物に分解すると共に、第２のロータリーキルンに有機物非含有被処理物を装入し、当該有機物非含有被処理物を加熱処理するに当たり、前記第１のロータリーキルンで発生した可燃性ガスを前記第２のロータリーキルンにおいて熱源として使用することを特徴とする加熱処理方法に存する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、第１のロータリーキルンにおける有機物含有被処理物の処理で得られる可燃性ガスを第２のロータリーキルンにおける有機物非含有被処理物の処理に有効利用でき、より多くの被処理物を一層経済的に減容処理することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明に係る加熱処理装置および加熱処理方法の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る加熱処理装置の構成要素および加熱処理方法を示すフロー図であり、図２及び図３は、本発明で使用されるロータリーキルンの構造を示す縦断面図である。
【００１０】
先ず、本発明の加熱処理装置（以下、「処理装置」と略記する。）について説明する。本発明の処理装置は、有機物含有被処理物および有機物非含有被処理物を加熱処理する装置であり、図１に示す様に、有機物含有被処理物を加熱乾留して可燃性ガスと炭化混合物に分解する第１のロータリーキルン（１）と、有機物非含有被処理物を加熱処理する第２のロータリーキルン（４）とを備えている。
【００１１】
本発明において、処理すべき有機物含有被処理物としては、他の処理の熱源として利用可能な量の可燃性ガス（炭化水素ガス）を発生し得る限り、有機物を主成分とする各種の被処理物が挙げられる。具体的には、カーシュレッダーダスト（以下、「ＡＳＲ」と言う。）、廃プラスチック、廃ゴム等が挙げられる。そして、上記のＡＳＲは、自動車の解体の最後に残る廃棄物であり、繊維、プラスチック類、ゴム類、布、紙、木、被覆電線（銅線屑）、その他雑多なものを含んでおり、後述する様に、その加熱処理により、銅合金鉄製造用の原料としての銅含有炭化混合物を得ることが出来る。
【００１２】
また、処理すべき有機物非含有被処理物としては、発泡、焼成、溶融、還元などの目的で処理される各種の被処理物が挙げられる。例えば、発泡処理を施す被処理物としては、ガラス、シラス、黒曜石、真珠岩などが挙げられ、焼成処理を施す被処理物としては、アルミナ等のセラミックが挙げられ、溶融処理を施す被処理物としては、使用済飲料缶（以下、「ＵＢＣ」と言う。）が挙げられる。また、還元処理を施す被処理物としては、鉄鋼ダスト、鉄鉱石、Ｎｉ鉱石、ラテライト鉱石などの金属酸化物が挙げられ、その場合は、還元ガスとして、炭化水素、水素、ＣＯが使用される。そして、後述する様に、スチール缶とアルミニウム缶が混在するＵＢＣを処理することにより、鉄およびアルミニウムを回収でき、更に、得られた鉄および前述の炭化混合物から銅合金鉄を製造できる。
【００１３】
上記の有機物含有被処理物を処理するための第１のロータリーキルン（１）は、アントラーキルンと称する場合もあり、その構造は公知である。具体的には、第１のロータリーキルン（１）は、図２に示す様に、横長のトンネル構造を備え且つバーナー（１５）、酸化用ガス導入管（１６）及びガス抜出し管（３）が付設された加熱炉（１０）と、加熱炉（１０）の内部に回転可能に挿通され且つその周面に複数のガス抜き管（１４）が設けられた金属製の長軸円筒状の回転炉（１１）とから主に構成されている。
【００１４】
加熱炉（１０）は、定置式の炉であり、水平レベルに対して後端側が１〜２度程度下がり傾斜した状態で基礎に設置されている。加熱炉（１０）の一端側の底部近傍には、着火用または燃焼促進用の燃料ガスを吹き込むためのバーナー（１５）、および、酸化剤としてのガス（空気、酸素、酸素富化空気など）を吹き込むための酸化用ガス導入管（１６）がそれぞれ接続されており、また、加熱炉（１０）の他端側の上部には、加熱乾留して得られた可燃性ガスを取り出すために上記のガス抜出し管（３）が接続されている。
【００１５】
回転炉（１１）は、加熱炉（１０）と同様に水平レベルに対して後端側が１〜２度程度下がり傾斜した状態で加熱炉（１０）の両端部に亙ってシール部を介して挿通され、かつ、当該回転炉の両端部外周に装着された補強リングを基礎側の支持ローラーで受け止めることにより、回動自在に支持されている。そして、回転炉（１１）は、加熱炉（１０）の一端側の側方に設置された電動機および歯車機構により、一方向に例えば０．３〜１０ｒｐｍの速さで回転する様になされている。
【００１６】
回転炉（１１）の一端（図２において左側の端部）には、被処理物の供給装置（１２）が設けられている。回転炉（１１）の開放された一端は、摺動部材としてのシール部を介して装着されたフードによって気密に封止され、フードには、破砕機により破砕されたＡＳＲ等の被処理物を装入するため、例えばホッパー及びスクリューコンベヤから成る上記の供給装置（１２）が設けられている。
【００１７】
他方、回転炉（１１）の他端（図２において右側の端部）には、ロータリーバルブを含む被処理物の排出装置（１３）が設けられている。回転炉（１１）の開放された他端は、摺動部材としてのシール部を介して装着されたフードによって気密に封止され、フードの下部には、乾留残渣を取り出すため、シャッター構造のロータリーバルブを複数段配置して成る上記の排出装置（１３）が設けられている。
【００１８】
回転炉（１１）の周面には、その内部で発生した可燃性の分解ガスを加熱炉（１０）に内部へ取り出すため、多数のガス抜き管（１４）が当該回転炉の長さ方向に沿って一定のピッチで取り付けられている。各ガス抜き管（１４）は、回転炉（１１）の軸線の位置（回転炉中心）から周面部まで伸長され、かつ、各隣接するガス抜き管（１４）は、回転炉（１１）の軸線を基準とした場合、互いに９０°ずれた方向に伸長されている。更に、回転炉（１１）の中心部に位置する各ガス抜き管（１４）の基端部は、回転炉（１１）の他端側、すなわち、被処理物の移動方向の下流側に向けて屈曲している。
【００１９】
上記の様に、第１のロータリーキルン（１）においては、多数のガス抜き管（１４）が回転炉（１１）の全体に亙って略均等に配置されていることにより、回転炉（１１）で発生した可燃性ガスを加熱炉（１０）へ効率的に排出することが出来、また、ガス抜き管（１４）が回転炉（１１）の中心から伸びていることにより、回転炉（１１）に一層多量の被処理物を収容できる。しかも、ガス抜き管（１４）の基端部が屈曲していることにより、回転炉（１１）内部の固形成分によるガス抜き管（１４）の閉塞、および、固形成分の加熱炉（１０）への落下を防止することが出来る。
【００２０】
なお、第１のロータリーキルン（１）においては、加熱炉（１０）に水および／またはスチームを供給し、回転炉（１１）で発生した可燃性ガスを改質する様に蒸気ノズル（１７）が装着されていてもよい。また、図示しないが、鉄鋼ダスト、鉄鉱石、Ｎｉ鉱石、ラテライト鉱石などの金属酸化物を還元処理するため、回転炉（１１）に還元ガスを吹き込むための吹込み管が装着されていてもよい。
【００２１】
一方、上記の有機物非含有被処理物を処理するための第２のロータリーキルン（４）は、図３に示す構造を備えており、横長のトンネル構造を備え且つバーナー（４５）が付設された加熱炉（４０）と、加熱炉（４０）の内部に回転可能に挿通された金属製の長軸円筒状の回転炉（４１）とから主に構成されている。そして、回転炉（４１）の一端（図３において左側の端部）には、被処理物の供給装置（４２）が設けられており、回転炉（４１）の他端（図３において右側の端部）には、ロータリーバルブを含む被処理物の排出装置（４３）が設けられている。加熱炉（４０）及び回転炉（４１）の基本的構造、供給装置（４２）及び排出装置（４３）の構造は第１のロータリーキルン（１）と同様である。
【００２２】
第２のロータリーキルン（４）は、可燃性ガス回収用の構造を備えていない点を除き、前述の第１のロータリーキルン（１）と同様の構造を有する。すなわち、第２のロータリーキルン（４）は、実質的に有機物が含まれない被処理物を処理する装置であり、利用可能な程度の量の分解ガスが発生しないため、回転炉（４１）にガス抜き管が設けられていない点、ならびに、加熱炉（４０）に酸化用ガス導入管や蒸気ノズルが設けられていない点が第１のロータリーキルン（１）と異なる。
【００２３】
なお、第２のロータリーキルン（４）において、加熱炉（４０）の上部には、バーナー（４５）の燃焼排ガスを排気するための排気管（４４）が設けられており、排出装置（４３）のフードの上部には、有機物が僅かに含まれる被処理物（例えば表面に印刷が施されたＵＢＣ）の処理により回転炉（４１）で発生する微量の分解ガスを排気するための排気管（４６）が設けられている。そして、これらの排気管（４４），（４６）は、図１に示す様に、排ガス処理装置（８）に接続されている。
【００２４】
本発明においては、第１のロータリーキルン（１）で得られた可燃性ガスを第２のロータリーキルン（４）の熱源として有効利用するため、図２に示す様に、第１のロータリーキルン（１）の加熱炉（１０）の上部には、前述のガス抜出し管（３）が設けられ、斯かるガス抜出し管（３）は、図１および図３に示す様に、第２のロータリーキルン（４）の加熱炉（４０）の上部に接続されている。すなわち、本発明においては、第１のロータリーキルン（１）の加熱炉（１０）と第２のロータリーキルン（４）の加熱炉（４０）とがガス抜出し管（３）で接続されており、第１のロータリーキルン（１）の回転炉（１１）で発生した可燃性ガスを第２のロータリーキルン（４）の加熱炉（４０）へ供給可能に構成される。
【００２５】
また、本発明の処理装置は、図１に示す様に、例えば、第１のロータリーキルン（１）で有機物含有被処理物としてＡＳＲを処理し、第２のロータリーキルン（４）で有機物非含有被処理物としてＵＢＣを処理する態様においては、第１のロータリーキルン（１）で得られた炭化混合物を冷却する冷却機（２）と、第２のロータリーキルン（４）で得られたスチール塊およびアルミニウム粒を冷却する冷却機（５）と、スチール塊とアルミニウム粒を選分ける選別機（６）と、炭化混合物とスチール塊を加熱溶融して銅合金鉄を製造する溶融炉（７）とを備えている。
【００２６】
冷却機（２）は、第１のロータリーキルン（１）で得られた炭化混合物の保管、移動などにおける取扱いを容易にするために設けられている。斯かる冷却機（２）としては、例えば、被処理物を収容し且つ転動させる回転ドラムと、当該回転ドラムの外周面に冷却水を散布する散水ノズルとを備えた所謂ドラム型クーラーを使用することが出来る。また、冷却機（５）は、第２のロータリーキルン（４）で得られたスチール塊とアルミニウム粒の取扱いを容易にするために設けられている。斯かる冷却機（５）としては、前述の冷却機（２）と同様の構造のものを使用できる。
【００２７】
選別機（６）としては、水平配置された回転ドラムの筒内に磁石を配置してドラム表面の一定領域に磁場を形成する様に構成された所謂ドラム型磁選機を使用することが出来る。斯かる所謂ドラム型磁選機は、回転ドラムに上方から直接供給された被処理物の中から磁性体を吸着し、その落下方向を変えることにより選別する構造、あるいは、コンベヤ上の被処理物の中から磁性体を吸着し、回転ドラムによりコンベヤと異なる位置へ移動させることにより選別する構造を備えており、何れの構造のものも公知である。
【００２８】
溶解炉（７）としては、溶銑炉、坩堝炉、回転炉、反射炉、電気炉などの各種の溶解炉が挙げられるが、例えば、両端が縮径され且つ縮径部分に出湯口が設けられた円筒状の炉本体と、当該炉本体の一端側に配置された純酸素バーナーとを備え、炉本体がその中心線周りに回転可能で且つ長さの中央部を中心に傾転可能に構成され、炉本体を回転させながら純酸素バーナーの輻射熱により炉本体内の被処理物を溶融する純酸素バーナー式の回転炉を使用できる。斯かる回転炉は、鋳造用溶解炉として一般的に使用されているものである。
【００２９】
次に、上記の処理装置を使用した本発明に係る加熱処理方法（以下、「処理方法」と略記する。）について説明する。本発明の処理方法は、前述の有機物含有被処理物および有機物非含有被処理物を加熱処理する処理方法であり、本発明においては、図１に示す様に、第１のロータリーキルン（１）を使用して有機物含有被処理物を処理し、同時に、第２のロータリーキルン（４）を使用して有機物非含有被処理物を処理する。以下、ＡＳＲ及びＵＢＣの処理を一例に挙げて説明する。
【００３０】
本発明の処理方法による上記の被処理物の処理においては、図１に示す様に、先ず、第１のロータリーキルン（１）に有機物含有被処理物であるＡＳＲを装入し、加熱乾留して可燃性ガスと炭化混合物に分解する。
【００３１】
具体的には、第１のロータリーキルン（１）における処理では、図２に示す様に、供給装置（１２）から回転炉（１１）にＡＳＲを供給する。当初、加熱炉（１０）には、バーナー（１５）を通じて燃料ガスが供給され且つ酸化用ガス導入管（１６）を通じて例えば空気が供給され、回転炉（１１）は、燃料ガスの燃焼により外側から加熱される。
【００３２】
回転炉（１１）の内部では、ＡＳＲが加熱乾留されて可燃性ガスおよび炭化混合物が生成される。生成した可燃性ガスは、ガス抜き管（１４）を通じて回転炉（１１）から加熱炉（１０）内に噴出する。噴出した可燃性ガスは、酸化用ガス導入管（１６）から供給された酸化剤と混合され、その一部分が燃焼する。これにより、回転炉（１１）が加熱されて上記の加熱乾留が継続される。なお、燃料ガスの供給は、回転炉（１１）の温度が乾留温度に達した段階で停止される。
【００３３】
加熱炉（１０）の温度は、通常６００〜７５０℃であり、加熱乾留を行う回転炉（１１）の温度は、通常４５０〜５５０℃である。そして、加熱炉（１０）内の圧力は、回転炉（１１）内で発生した重質の可燃性ガスが加熱炉（１０）へ噴出し得る様に、回転炉（１１）内のガス圧力よりも僅かに低く保持される。
【００３４】
回転炉（１１）で生成された炭化混合物は、回転炉（１１）の回転に伴って後端側へ移動し、排出装置（１３）から装置外へ取り出される。そして、得られた炭化混合物は、取扱いを容易にするため、冷却機（２）に装入されて冷却される。また、図１及び図３に示す様に、ガス抜き管（１４）を通じて回転炉（１１）から排出された可燃性ガスの一部は、ガス抜出し管（３）を通じて第２のロータリーキルン（４）の加熱炉（４０）に供給される。
【００３５】
一方、図１に示す様に、第２のロータリーキルン（４）においては、これに有機物非含有被処理物であるＵＢＣを装入し、当該ＵＢＣを加熱処理する。すなわち、第２のロータリーキルン（４）でＵＢＣを加熱溶融し、スチール塊とアルミニウム粒とを得る。
【００３６】
具体的には、第２のロータリーキルン（４）における処理では、図３に示す様に、供給装置（４２）から回転炉（４１）にＵＢＣを供給する。加熱炉（４０）には、バーナー（４５）を通じて燃料ガスが供給され、回転炉（４１）は、燃料ガスの燃焼により外側から加熱される。しかも、ＵＢＣを加熱処理するに当たり、第１のロータリーキルン（１）で発生した前述の可燃性ガスを熱源として使用する。すなわち、本発明においては、ＡＳＲの処理において第１のロータリーキルン（１）のガス抜出し管（３）から排出された可燃性ガスをＵＢＣの処理において第２のロータリーキルン（４）の加熱炉（４０）に供給し、これを燃焼させて第２のロータリーキルン（４）の回転炉（４１）を加熱する。
【００３７】
第２のロータリーキルン（４）において、加熱炉（４０）の温度は、通常７３０〜７７０℃であり、溶融を行う回転炉（４１）の温度は、通常６９０〜７３０℃である。加熱炉（４０）及び回転炉（４１）の温度は、バーナー（４５）への可燃性ガスの供給量の制御により調節される。特に、第２のロータリーキルン（４）においては、回転炉（４１）の温度を上記の範囲内で一定に保持することにより、アルニウムの過剰な溶融を防止でき、回転炉（４１）の内壁へのアルミニウムの付着を防止できる。
【００３８】
回転炉（４１）で溶融生成されたスチール塊およびアルミニウム粒は、回転炉（４１）の回転に伴って後端側へ移動し、排出装置（４３）から装置外へ取り出される。なお、第２のロータリーキルン（４）においては、可燃性ガスの燃焼、および、ＵＢＣに付着している樹脂などの若干量の有機物の燃焼により、ＳＯｘガスを含む排気ガスが発生するが、斯かる排気ガスは、図１に示す排ガス処理装置（８）において脱硫処理される。
【００３９】
第２のロータリーキルン（４）で得られたスチール塊とアルミニウム粒は、後段の選別操作において取扱いを容易にするため、冷却機（５）に装入されて冷却される。そして、スチール塊とアルミニウム粒をそれぞれ有効利用するため、これらを選別機（６）に供給して選分ける。選別機（６）で選分けることにより、アルミニウム粒をアルミニウム製品の原料として再利用することが出来、スチール塊を合金鉄の原料として再利用することが出来る。
【００４０】
本発明においては、第１のロータリーキルン（１）で得られた前述の炭化混合物および選別機（６）で選分けられたスチール塊を使用し、銅合金鉄を製造する。具体的には、図１に示す様に、上記の炭化混合物とスチール塊を溶解炉（７）に装入して加熱溶融する。
【００４１】
溶解炉（７）における溶融処理では、ＡＳＲの処理で得られた銅含有炭化混合物とＵＢＣの処理で得られたスチール塊を溶融することにより、銅合金鉄ならびにスラグを生成する。そして、溶解炉（７）の湯温を調整し、水平状態において炉本体の出湯口から銅合金鉄を出湯し、回分の溶融処理を終了した後に、炉本体を鉛直状態に回動させてスラグを排出する。
【００４２】
上記の様に、本発明では、第１のロータリーキルン（１）においてＡＳＲ等の有機物含有被処理物の加熱乾留によって得られる余剰の可燃性ガスを第２のロータリーキルン（４）においてＵＢＣ等の有機物非含有被処理物の熱源として有効利用し、有機物含有被処理物および有機物非含有被処理物の両方を効率的に減容処理する。従って、本発明の処理方法によれば、より多くの被処理物を一層経済的に処理することが出来る。
【００４３】
また、第１のロータリーキルン（１）でＡＳＲを処理し、第２のロータリーキルン（４）でＵＢＣを処理した場合には、第２のロータリーキルン（４）における処理でアルミニウム粒を回収でき、更に、第１のロータリーキルン（１）における処理で得られる炭化混合物中の銅線屑と、第２のロータリーキルン（４）における処理で回収されるスチール塊とを有効利用し、銅合金鉄を製造することが出来、被処理物の処理に対する付加価値を一層高めることが出来る。
【実施例】
【００４４】
実験用の小型のロータリーキルンを２台準備し、これらを第１のロータリーキルン（１）及び第２のロータリーキルン（４）としてＡＳＲ及びＵＢＣの処理を行った。その際、第１のロータリーキルン（１）で得られた可燃性ガスを第２のロータリーキルン（４）の熱源として使用した。そして、ＡＳＲ及びＵＢＣの処理における減容効果および燃料の節減効果を確認した。
【００４５】
第１のロータリーキルン（１）及び第２のロータリーキルン（４）の主な仕様、各運転条件、ＡＳＲとＵＢＣの各処理量、および、処理後の排出物の量は表１に示す通りであった。また、第２のロータリーキルン（４）から排出された排気ガスの組成は表２に示す通りであった。そして、第１のロータリーキルン（１）及び第２のロータリーキルン（４）においてバーナー用に使用した燃料の消費量は、第１のロータリーキルン（１）で得られた可燃性ガスを第２のロータリーキルン（４）の熱源として使用しないで処理した場合の１０％であった。
【００４６】
【表１】
【００４７】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る加熱処理装置の構成要素および加熱処理方法を示すフロー図である。
【図２】本発明において使用される第１のロータリーキルンの構造を示す側面側から視た縦断面図である。
【図３】本発明において使用される第２のロータリーキルンの構造を示す側面側から視た縦断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１ ：第１のロータリーキルン
１０：加熱炉
１１：回転炉
１２：供給装置
１３：排出装置
１４：ガス抜き管
１５：バーナー
１６：酸化用ガス導入管
１７：蒸気ノズル
２ ：冷却機
３ ：ガス抜出し管
４ ：第２のロータリーキルン
４０：加熱炉
４１：回転炉
４２：供給装置
４３：排出装置
４４：排気管
４５：バーナー
４６：排気管
５ ：冷却機
６ ：選別機
７ ：溶解炉
８ ：排ガス処理装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱処理装置および加熱処理方法に関するものであり、詳しくは、ロータリーキルンを利用して産業廃棄物などの有機物含有被処理物および有機物非含有被処理物を加熱処理する加熱処理装置および加熱処理方法であって、有機物含有被処理物の処理で得られる可燃性ガスを有機物非含有被処理物の処理に有効利用する様にした加熱処理装置および加熱処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
産業廃棄物の減容化処理の１つとして、ロータリーキルンによる連続的な処理が検討されている。ロータリーキルンは、横長の加熱炉に対し、長軸円筒状の回転炉を後端側が僅かに低くなる傾斜状態に挿通して構成された加熱装置であり、その加熱処理においては、回転炉に装入した被処理物を当該回転炉内で移動させながら、加熱炉の熱源により加熱処理する。斯かる加熱処理の技術としては、例えば、廃タイヤ、シュレッダーダスト、廃家電の混合樹脂、廃木材、廃プラスチックス等の産業廃棄物を回転炉に装入し、加熱乾留して可燃性ガスと炭化混合物に分解した後、得られた可燃性ガスに水蒸気および酸素を添加してガスの改質処理を行う「熱分解処理方法」が提案されている。
【特許文献１】特開２００３−１３０３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記の加熱処理においては、主に産業廃棄物の様な有機物含有被処理物の減容処理を行うが、被処理物としては、例えば、スチール缶およびアルミ缶を含む使用済飲料缶等、有機物を含まないものも多量に回収されるため、有機物含有被処理物の処理と共に、有機物非含有被処理物の効率的な処理も望まれている。また、ロータリーキルンを使用した廃棄物などの処理においては、運転管理が容易な反面、処理費全体に占める熱源費の割合が大きく、更にコストを低減する技術が望まれる。
【０００４】
本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、ロータリーキルンを利用した加熱処理装置および加熱処理方法であって、有機物含有被処理物および有機物非含有被処理物を効率的に且つより経済的に減容処理できる加熱処理装置、および、当該加熱処理装置を使用した加熱処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するため、本発明では、産業廃棄物などの被処理物が有機物含有被処理物と有機物非含有被処理物とに区別されていることに着目し、有機物含有被処理物の加熱乾留によって得られる可燃性ガスを有機物非含有被処理物の加熱用熱源として有効利用することにより、有機物含有被処理物および有機物非含有被処理物の両方を効率的に減容処理する様にした。
【０００６】
すなわち、本発明の第１の要旨は、有機物含有被処理物および有機物非含有被処理物を加熱処理する加熱処理装置であって、有機物含有被処理物を加熱乾留して可燃性ガスと炭化混合物に分解する第１のロータリーキルンと、有機物非含有被処理物を加熱処理する第２のロータリーキルンとを備え、前記第１及び第２のロータリーキルンは、各々、バーナーが付設された加熱炉と、当該加熱炉の内部に回転可能に挿通され且つ被処理物が装入される回転炉とから主に構成され、前記第１のロータリーキルンの回転炉の周面に複数のガス抜き管が設けられ、かつ、前記第１のロータリーキルンの加熱炉と前記第２のロータリーキルンの加熱炉とがガス抜出し管で接続されていることにより、前記第１のロータリーキルンの回転炉で発生した可燃性ガスを前記第２のロータリーキルンの加熱炉へ供給可能に構成されていることを特徴とする加熱処理装置に存する。
【０００７】
また、本発明の第２の要旨は、有機物含有被処理物および有機物非含有被処理物を加熱処理する加熱処理方法であって、第１のロータリーキルンに有機物含有被処理物を装入し、当該有機物含有被処理物を加熱乾留して可燃性ガスと炭化混合物に分解すると共に、第２のロータリーキルンに有機物非含有被処理物を装入し、当該有機物非含有被処理物を加熱処理するに当たり、前記第１のロータリーキルンで発生した可燃性ガスを前記第２のロータリーキルンにおいて熱源として使用することを特徴とする加熱処理方法に存する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、第１のロータリーキルンにおける有機物含有被処理物の処理で得られる可燃性ガスを第２のロータリーキルンにおける有機物非含有被処理物の処理に有効利用でき、より多くの被処理物を一層経済的に減容処理することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明に係る加熱処理装置および加熱処理方法の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る加熱処理装置の構成要素および加熱処理方法を示すフロー図であり、図２及び図３は、本発明で使用されるロータリーキルンの構造を示す縦断面図である。
【００１０】
先ず、本発明の加熱処理装置（以下、「処理装置」と略記する。）について説明する。本発明の処理装置は、有機物含有被処理物および有機物非含有被処理物を加熱処理する装置であり、図１に示す様に、有機物含有被処理物を加熱乾留して可燃性ガスと炭化混合物に分解する第１のロータリーキルン（１）と、有機物非含有被処理物を加熱処理する第２のロータリーキルン（４）とを備えている。
【００１１】
本発明において、処理すべき有機物含有被処理物としては、他の処理の熱源として利用可能な量の可燃性ガス（炭化水素ガス）を発生し得る限り、有機物を主成分とする各種の被処理物が挙げられる。具体的には、カーシュレッダーダスト（以下、「ＡＳＲ」と言う。）、廃プラスチック、廃ゴム等が挙げられる。そして、上記のＡＳＲは、自動車の解体の最後に残る廃棄物であり、繊維、プラスチック類、ゴム類、布、紙、木、被覆電線（銅線屑）、その他雑多なものを含んでおり、後述する様に、その加熱処理により、銅合金鉄製造用の原料としての銅含有炭化混合物を得ることが出来る。
【００１２】
また、処理すべき有機物非含有被処理物としては、発泡、焼成、溶融、還元などの目的で処理される各種の被処理物が挙げられる。例えば、発泡処理を施す被処理物としては、ガラス、シラス、黒曜石、真珠岩などが挙げられ、焼成処理を施す被処理物としては、アルミナ等のセラミックが挙げられ、溶融処理を施す被処理物としては、使用済飲料缶（以下、「ＵＢＣ」と言う。）が挙げられる。また、還元処理を施す被処理物としては、鉄鋼ダスト、鉄鉱石、Ｎｉ鉱石、ラテライト鉱石などの金属酸化物が挙げられ、その場合は、還元ガスとして、炭化水素、水素、ＣＯが使用される。そして、後述する様に、スチール缶とアルミニウム缶が混在するＵＢＣを処理することにより、鉄およびアルミニウムを回収でき、更に、得られた鉄および前述の炭化混合物から銅合金鉄を製造できる。
【００１３】
上記の有機物含有被処理物を処理するための第１のロータリーキルン（１）は、アントラーキルンと称する場合もあり、その構造は公知である。具体的には、第１のロータリーキルン（１）は、図２に示す様に、横長のトンネル構造を備え且つバーナー（１５）、酸化用ガス導入管（１６）及びガス抜出し管（３）が付設された加熱炉（１０）と、加熱炉（１０）の内部に回転可能に挿通され且つその周面に複数のガス抜き管（１４）が設けられた金属製の長軸円筒状の回転炉（１１）とから主に構成されている。
【００１４】
加熱炉（１０）は、定置式の炉であり、水平レベルに対して後端側が１〜２度程度下がり傾斜した状態で基礎に設置されている。加熱炉（１０）の一端側の底部近傍には、着火用または燃焼促進用の燃料ガスを吹き込むためのバーナー（１５）、および、酸化剤としてのガス（空気、酸素、酸素富化空気など）を吹き込むための酸化用ガス導入管（１６）がそれぞれ接続されており、また、加熱炉（１０）の他端側の上部には、加熱乾留して得られた可燃性ガスを取り出すために上記のガス抜出し管（３）が接続されている。
【００１５】
回転炉（１１）は、加熱炉（１０）と同様に水平レベルに対して後端側が１〜２度程度下がり傾斜した状態で加熱炉（１０）の両端部に亙ってシール部を介して挿通され、かつ、当該回転炉の両端部外周に装着された補強リングを基礎側の支持ローラーで受け止めることにより、回動自在に支持されている。そして、回転炉（１１）は、加熱炉（１０）の一端側の側方に設置された電動機および歯車機構により、一方向に例えば０．３〜１０ｒｐｍの速さで回転する様になされている。
【００１６】
回転炉（１１）の一端（図２において左側の端部）には、被処理物の供給装置（１２）が設けられている。回転炉（１１）の開放された一端は、摺動部材としてのシール部を介して装着されたフードによって気密に封止され、フードには、破砕機により破砕されたＡＳＲ等の被処理物を装入するため、例えばホッパー及びスクリューコンベヤから成る上記の供給装置（１２）が設けられている。
【００１７】
他方、回転炉（１１）の他端（図２において右側の端部）には、ロータリーバルブを含む被処理物の排出装置（１３）が設けられている。回転炉（１１）の開放された他端は、摺動部材としてのシール部を介して装着されたフードによって気密に封止され、フードの下部には、乾留残渣を取り出すため、シャッター構造のロータリーバルブを複数段配置して成る上記の排出装置（１３）が設けられている。
【００１８】
回転炉（１１）の周面には、その内部で発生した可燃性の分解ガスを加熱炉（１０）に内部へ取り出すため、多数のガス抜き管（１４）が当該回転炉の長さ方向に沿って一定のピッチで取り付けられている。各ガス抜き管（１４）は、回転炉（１１）の軸線の位置（回転炉中心）から周面部まで伸長され、かつ、各隣接するガス抜き管（１４）は、回転炉（１１）の軸線を基準とした場合、互いに９０°ずれた方向に伸長されている。更に、回転炉（１１）の中心部に位置する各ガス抜き管（１４）の基端部は、回転炉（１１）の他端側、すなわち、被処理物の移動方向の下流側に向けて屈曲している。
【００１９】
上記の様に、第１のロータリーキルン（１）においては、多数のガス抜き管（１４）が回転炉（１１）の全体に亙って略均等に配置されていることにより、回転炉（１１）で発生した可燃性ガスを加熱炉（１０）へ効率的に排出することが出来、また、ガス抜き管（１４）が回転炉（１１）の中心から伸びていることにより、回転炉（１１）に一層多量の被処理物を収容できる。しかも、ガス抜き管（１４）の基端部が屈曲していることにより、回転炉（１１）内部の固形成分によるガス抜き管（１４）の閉塞、および、固形成分の加熱炉（１０）への落下を防止することが出来る。
【００２０】
なお、第１のロータリーキルン（１）においては、加熱炉（１０）に水および／またはスチームを供給し、回転炉（１１）で発生した可燃性ガスを改質する様に蒸気ノズル（１７）が装着されていてもよい。また、図示しないが、鉄鋼ダスト、鉄鉱石、Ｎｉ鉱石、ラテライト鉱石などの金属酸化物を還元処理するため、回転炉（１１）に還元ガスを吹き込むための吹込み管が装着されていてもよい。
【００２１】
一方、上記の有機物非含有被処理物を処理するための第２のロータリーキルン（４）は、図３に示す構造を備えており、横長のトンネル構造を備え且つバーナー（４５）が付設された加熱炉（４０）と、加熱炉（４０）の内部に回転可能に挿通された金属製の長軸円筒状の回転炉（４１）とから主に構成されている。そして、回転炉（４１）の一端（図３において左側の端部）には、被処理物の供給装置（４２）が設けられており、回転炉（４１）の他端（図３において右側の端部）には、ロータリーバルブを含む被処理物の排出装置（４３）が設けられている。加熱炉（４０）及び回転炉（４１）の基本的構造、供給装置（４２）及び排出装置（４３）の構造は第１のロータリーキルン（１）と同様である。
【００２２】
第２のロータリーキルン（４）は、可燃性ガス回収用の構造を備えていない点を除き、前述の第１のロータリーキルン（１）と同様の構造を有する。すなわち、第２のロータリーキルン（４）は、実質的に有機物が含まれない被処理物を処理する装置であり、利用可能な程度の量の分解ガスが発生しないため、回転炉（４１）にガス抜き管が設けられていない点、ならびに、加熱炉（４０）に酸化用ガス導入管や蒸気ノズルが設けられていない点が第１のロータリーキルン（１）と異なる。
【００２３】
なお、第２のロータリーキルン（４）において、加熱炉（４０）の上部には、バーナー（４５）の燃焼排ガスを排気するための排気管（４４）が設けられており、排出装置（４３）のフードの上部には、有機物が僅かに含まれる被処理物（例えば表面に印刷が施されたＵＢＣ）の処理により回転炉（４１）で発生する微量の分解ガスを排気するための排気管（４６）が設けられている。そして、これらの排気管（４４），（４６）は、図１に示す様に、排ガス処理装置（８）に接続されている。
【００２４】
本発明においては、第１のロータリーキルン（１）で得られた可燃性ガスを第２のロータリーキルン（４）の熱源として有効利用するため、図２に示す様に、第１のロータリーキルン（１）の加熱炉（１０）の上部には、前述のガス抜出し管（３）が設けられ、斯かるガス抜出し管（３）は、図１および図３に示す様に、第２のロータリーキルン（４）の加熱炉（４０）の上部に接続されている。すなわち、本発明においては、第１のロータリーキルン（１）の加熱炉（１０）と第２のロータリーキルン（４）の加熱炉（４０）とがガス抜出し管（３）で接続されており、第１のロータリーキルン（１）の回転炉（１１）で発生した可燃性ガスを第２のロータリーキルン（４）の加熱炉（４０）へ供給可能に構成される。
【００２５】
また、本発明の処理装置は、図１に示す様に、例えば、第１のロータリーキルン（１）で有機物含有被処理物としてＡＳＲを処理し、第２のロータリーキルン（４）で有機物非含有被処理物としてＵＢＣを処理する態様においては、第１のロータリーキルン（１）で得られた炭化混合物を冷却する冷却機（２）と、第２のロータリーキルン（４）で得られたスチール塊およびアルミニウム粒を冷却する冷却機（５）と、スチール塊とアルミニウム粒を選分ける選別機（６）と、炭化混合物とスチール塊を加熱溶融して銅合金鉄を製造する溶融炉（７）とを備えている。
【００２６】
冷却機（２）は、第１のロータリーキルン（１）で得られた炭化混合物の保管、移動などにおける取扱いを容易にするために設けられている。斯かる冷却機（２）としては、例えば、被処理物を収容し且つ転動させる回転ドラムと、当該回転ドラムの外周面に冷却水を散布する散水ノズルとを備えた所謂ドラム型クーラーを使用することが出来る。また、冷却機（５）は、第２のロータリーキルン（４）で得られたスチール塊とアルミニウム粒の取扱いを容易にするために設けられている。斯かる冷却機（５）としては、前述の冷却機（２）と同様の構造のものを使用できる。
【００２７】
選別機（６）としては、水平配置された回転ドラムの筒内に磁石を配置してドラム表面の一定領域に磁場を形成する様に構成された所謂ドラム型磁選機を使用することが出来る。斯かる所謂ドラム型磁選機は、回転ドラムに上方から直接供給された被処理物の中から磁性体を吸着し、その落下方向を変えることにより選別する構造、あるいは、コンベヤ上の被処理物の中から磁性体を吸着し、回転ドラムによりコンベヤと異なる位置へ移動させることにより選別する構造を備えており、何れの構造のものも公知である。
【００２８】
溶解炉（７）としては、溶銑炉、坩堝炉、回転炉、反射炉、電気炉などの各種の溶解炉が挙げられるが、例えば、両端が縮径され且つ縮径部分に出湯口が設けられた円筒状の炉本体と、当該炉本体の一端側に配置された純酸素バーナーとを備え、炉本体がその中心線周りに回転可能で且つ長さの中央部を中心に傾転可能に構成され、炉本体を回転させながら純酸素バーナーの輻射熱により炉本体内の被処理物を溶融する純酸素バーナー式の回転炉を使用できる。斯かる回転炉は、鋳造用溶解炉として一般的に使用されているものである。
【００２９】
次に、上記の処理装置を使用した本発明に係る加熱処理方法（以下、「処理方法」と略記する。）について説明する。本発明の処理方法は、前述の有機物含有被処理物および有機物非含有被処理物を加熱処理する処理方法であり、本発明においては、図１に示す様に、第１のロータリーキルン（１）を使用して有機物含有被処理物を処理し、同時に、第２のロータリーキルン（４）を使用して有機物非含有被処理物を処理する。以下、ＡＳＲ及びＵＢＣの処理を一例に挙げて説明する。
【００３０】
本発明の処理方法による上記の被処理物の処理においては、図１に示す様に、先ず、第１のロータリーキルン（１）に有機物含有被処理物であるＡＳＲを装入し、加熱乾留して可燃性ガスと炭化混合物に分解する。
【００３１】
具体的には、第１のロータリーキルン（１）における処理では、図２に示す様に、供給装置（１２）から回転炉（１１）にＡＳＲを供給する。当初、加熱炉（１０）には、バーナー（１５）を通じて燃料ガスが供給され且つ酸化用ガス導入管（１６）を通じて例えば空気が供給され、回転炉（１１）は、燃料ガスの燃焼により外側から加熱される。
【００３２】
回転炉（１１）の内部では、ＡＳＲが加熱乾留されて可燃性ガスおよび炭化混合物が生成される。生成した可燃性ガスは、ガス抜き管（１４）を通じて回転炉（１１）から加熱炉（１０）内に噴出する。噴出した可燃性ガスは、酸化用ガス導入管（１６）から供給された酸化剤と混合され、その一部分が燃焼する。これにより、回転炉（１１）が加熱されて上記の加熱乾留が継続される。なお、燃料ガスの供給は、回転炉（１１）の温度が乾留温度に達した段階で停止される。
【００３３】
加熱炉（１０）の温度は、通常６００〜７５０℃であり、加熱乾留を行う回転炉（１１）の温度は、通常４５０〜５５０℃である。そして、加熱炉（１０）内の圧力は、回転炉（１１）内で発生した重質の可燃性ガスが加熱炉（１０）へ噴出し得る様に、回転炉（１１）内のガス圧力よりも僅かに低く保持される。
【００３４】
回転炉（１１）で生成された炭化混合物は、回転炉（１１）の回転に伴って後端側へ移動し、排出装置（１３）から装置外へ取り出される。そして、得られた炭化混合物は、取扱いを容易にするため、冷却機（２）に装入されて冷却される。また、図１及び図３に示す様に、ガス抜き管（１４）を通じて回転炉（１１）から排出された可燃性ガスの一部は、ガス抜出し管（３）を通じて第２のロータリーキルン（４）の加熱炉（４０）に供給される。
【００３５】
一方、図１に示す様に、第２のロータリーキルン（４）においては、これに有機物非含有被処理物であるＵＢＣを装入し、当該ＵＢＣを加熱処理する。すなわち、第２のロータリーキルン（４）でＵＢＣを加熱溶融し、スチール塊とアルミニウム粒とを得る。
【００３６】
具体的には、第２のロータリーキルン（４）における処理では、図３に示す様に、供給装置（４２）から回転炉（４１）にＵＢＣを供給する。加熱炉（４０）には、バーナー（４５）を通じて燃料ガスが供給され、回転炉（４１）は、燃料ガスの燃焼により外側から加熱される。しかも、ＵＢＣを加熱処理するに当たり、第１のロータリーキルン（１）で発生した前述の可燃性ガスを熱源として使用する。すなわち、本発明においては、ＡＳＲの処理において第１のロータリーキルン（１）のガス抜出し管（３）から排出された可燃性ガスをＵＢＣの処理において第２のロータリーキルン（４）の加熱炉（４０）に供給し、これを燃焼させて第２のロータリーキルン（４）の回転炉（４１）を加熱する。
【００３７】
第２のロータリーキルン（４）において、加熱炉（４０）の温度は、通常７３０〜７７０℃であり、溶融を行う回転炉（４１）の温度は、通常６９０〜７３０℃である。加熱炉（４０）及び回転炉（４１）の温度は、バーナー（４５）への可燃性ガスの供給量の制御により調節される。特に、第２のロータリーキルン（４）においては、回転炉（４１）の温度を上記の範囲内で一定に保持することにより、アルニウムの過剰な溶融を防止でき、回転炉（４１）の内壁へのアルミニウムの付着を防止できる。
【００３８】
回転炉（４１）で溶融生成されたスチール塊およびアルミニウム粒は、回転炉（４１）の回転に伴って後端側へ移動し、排出装置（４３）から装置外へ取り出される。なお、第２のロータリーキルン（４）においては、可燃性ガスの燃焼、および、ＵＢＣに付着している樹脂などの若干量の有機物の燃焼により、ＳＯｘガスを含む排気ガスが発生するが、斯かる排気ガスは、図１に示す排ガス処理装置（８）において脱硫処理される。
【００３９】
第２のロータリーキルン（４）で得られたスチール塊とアルミニウム粒は、後段の選別操作において取扱いを容易にするため、冷却機（５）に装入されて冷却される。そして、スチール塊とアルミニウム粒をそれぞれ有効利用するため、これらを選別機（６）に供給して選分ける。選別機（６）で選分けることにより、アルミニウム粒をアルミニウム製品の原料として再利用することが出来、スチール塊を合金鉄の原料として再利用することが出来る。
【００４０】
本発明においては、第１のロータリーキルン（１）で得られた前述の炭化混合物および選別機（６）で選分けられたスチール塊を使用し、銅合金鉄を製造する。具体的には、図１に示す様に、上記の炭化混合物とスチール塊を溶解炉（７）に装入して加熱溶融する。
【００４１】
溶解炉（７）における溶融処理では、ＡＳＲの処理で得られた銅含有炭化混合物とＵＢＣの処理で得られたスチール塊を溶融することにより、銅合金鉄ならびにスラグを生成する。そして、溶解炉（７）の湯温を調整し、水平状態において炉本体の出湯口から銅合金鉄を出湯し、回分の溶融処理を終了した後に、炉本体を鉛直状態に回動させてスラグを排出する。
【００４２】
上記の様に、本発明では、第１のロータリーキルン（１）においてＡＳＲ等の有機物含有被処理物の加熱乾留によって得られる余剰の可燃性ガスを第２のロータリーキルン（４）においてＵＢＣ等の有機物非含有被処理物の熱源として有効利用し、有機物含有被処理物および有機物非含有被処理物の両方を効率的に減容処理する。従って、本発明の処理方法によれば、より多くの被処理物を一層経済的に処理することが出来る。
【００４３】
また、第１のロータリーキルン（１）でＡＳＲを処理し、第２のロータリーキルン（４）でＵＢＣを処理した場合には、第２のロータリーキルン（４）における処理でアルミニウム粒を回収でき、更に、第１のロータリーキルン（１）における処理で得られる炭化混合物中の銅線屑と、第２のロータリーキルン（４）における処理で回収されるスチール塊とを有効利用し、銅合金鉄を製造することが出来、被処理物の処理に対する付加価値を一層高めることが出来る。
【実施例】
【００４４】
実験用の小型のロータリーキルンを２台準備し、これらを第１のロータリーキルン（１）及び第２のロータリーキルン（４）としてＡＳＲ及びＵＢＣの処理を行った。その際、第１のロータリーキルン（１）で得られた可燃性ガスを第２のロータリーキルン（４）の熱源として使用した。そして、ＡＳＲ及びＵＢＣの処理における減容効果および燃料の節減効果を確認した。
【００４５】
第１のロータリーキルン（１）及び第２のロータリーキルン（４）の主な仕様、各運転条件、ＡＳＲとＵＢＣの各処理量、および、処理後の排出物の量は表１に示す通りであった。また、第２のロータリーキルン（４）から排出された排気ガスの組成は表２に示す通りであった。そして、第１のロータリーキルン（１）及び第２のロータリーキルン（４）においてバーナー用に使用した燃料の消費量は、第１のロータリーキルン（１）で得られた可燃性ガスを第２のロータリーキルン（４）の熱源として使用しないで処理した場合の１０％であった。
【００４６】
【表１】
【００４７】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る加熱処理装置の構成要素および加熱処理方法を示すフロー図である。
【図２】本発明において使用される第１のロータリーキルンの構造を示す側面側から視た縦断面図である。
【図３】本発明において使用される第２のロータリーキルンの構造を示す側面側から視た縦断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１ ：第１のロータリーキルン
１０：加熱炉
１１：回転炉
１２：供給装置
１３：排出装置
１４：ガス抜き管
１５：バーナー
１６：酸化用ガス導入管
１７：蒸気ノズル
２ ：冷却機
３ ：ガス抜出し管
４ ：第２のロータリーキルン
４０：加熱炉
４１：回転炉
４２：供給装置
４３：排出装置
４４：排気管
４５：バーナー
４６：排気管
５ ：冷却機
６ ：選別機
７ ：溶解炉
８ ：排ガス処理装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機物含有被処理物および有機物非含有被処理物を加熱処理する加熱処理装置であって、有機物含有被処理物を加熱乾留して可燃性ガスと炭化混合物に分解する第１のロータリーキルンと、有機物非含有被処理物を加熱処理する第２のロータリーキルンとを備え、前記第１及び第２のロータリーキルンは、各々、バーナーが付設された加熱炉と、当該加熱炉の内部に回転可能に挿通され且つ被処理物が装入される回転炉とから主に構成され、前記第１のロータリーキルンの回転炉の周面に複数のガス抜き管が設けられ、かつ、前記第１のロータリーキルンの加熱炉と前記第２のロータリーキルンの加熱炉とがガス抜出し管で接続されていることにより、前記第１のロータリーキルンの回転炉で発生した可燃性ガスを前記第２のロータリーキルンの加熱炉へ供給可能に構成されていることを特徴とする加熱処理装置。
【請求項２】
有機物含有被処理物がカーシュレッダーダストであり、有機物非含有被処理物が使用済飲料缶である請求項１に記載の加熱処理装置。
【請求項３】
第２のロータリーキルンで得られたスチール塊とアルミニウム粒を選分ける選別機と、第１のロータリーキルンで得られた炭化混合物と前記選別機で選分けられたスチール塊とを加熱溶融して銅合金鉄を製造する溶融炉とを備えている請求項２に記載の加熱処理装置。
【請求項４】
有機物含有被処理物および有機物非含有被処理物を加熱処理する加熱処理方法であって、第１のロータリーキルンに有機物含有被処理物を装入し、当該有機物含有被処理物を加熱乾留して可燃性ガスと炭化混合物に分解すると共に、第２のロータリーキルンに有機物非含有被処理物を装入し、当該有機物非含有被処理物を加熱処理するに当たり、前記第１のロータリーキルンで発生した可燃性ガスを前記第２のロータリーキルンにおいて熱源として使用することを特徴とする加熱処理方法。
【請求項５】
有機物含有被処理物がカーシュレッダーダストであり、有機物非含有被処理物が使用済飲料缶である請求項４に記載の加熱処理方法。
【請求項６】
第２のロータリーキルンで使用済飲料缶を加熱溶融し、得られたスチール塊およびアルミニウム粒を選別機で選分けた後、第１のロータリーキルンで得られた炭化混合物および選別機で選分けられたスチール塊を溶解炉に装入し、加熱溶融して銅合金鉄を製造する請求項５に記載の加熱処理方法。
【請求項１】
有機物含有被処理物および有機物非含有被処理物を加熱処理する加熱処理装置であって、有機物含有被処理物を加熱乾留して可燃性ガスと炭化混合物に分解する第１のロータリーキルンと、有機物非含有被処理物を加熱処理する第２のロータリーキルンとを備え、前記第１及び第２のロータリーキルンは、各々、バーナーが付設された加熱炉と、当該加熱炉の内部に回転可能に挿通され且つ被処理物が装入される回転炉とから主に構成され、前記第１のロータリーキルンの回転炉の周面に複数のガス抜き管が設けられ、かつ、前記第１のロータリーキルンの加熱炉と前記第２のロータリーキルンの加熱炉とがガス抜出し管で接続されていることにより、前記第１のロータリーキルンの回転炉で発生した可燃性ガスを前記第２のロータリーキルンの加熱炉へ供給可能に構成されていることを特徴とする加熱処理装置。
【請求項２】
有機物含有被処理物がカーシュレッダーダストであり、有機物非含有被処理物が使用済飲料缶である請求項１に記載の加熱処理装置。
【請求項３】
第２のロータリーキルンで得られたスチール塊とアルミニウム粒を選分ける選別機と、第１のロータリーキルンで得られた炭化混合物と前記選別機で選分けられたスチール塊とを加熱溶融して銅合金鉄を製造する溶融炉とを備えている請求項２に記載の加熱処理装置。
【請求項４】
有機物含有被処理物および有機物非含有被処理物を加熱処理する加熱処理方法であって、第１のロータリーキルンに有機物含有被処理物を装入し、当該有機物含有被処理物を加熱乾留して可燃性ガスと炭化混合物に分解すると共に、第２のロータリーキルンに有機物非含有被処理物を装入し、当該有機物非含有被処理物を加熱処理するに当たり、前記第１のロータリーキルンで発生した可燃性ガスを前記第２のロータリーキルンにおいて熱源として使用することを特徴とする加熱処理方法。
【請求項５】
有機物含有被処理物がカーシュレッダーダストであり、有機物非含有被処理物が使用済飲料缶である請求項４に記載の加熱処理方法。
【請求項６】
第２のロータリーキルンで使用済飲料缶を加熱溶融し、得られたスチール塊およびアルミニウム粒を選別機で選分けた後、第１のロータリーキルンで得られた炭化混合物および選別機で選分けられたスチール塊を溶解炉に装入し、加熱溶融して銅合金鉄を製造する請求項５に記載の加熱処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−１２４０９（Ｐ２０１０−１２４０９Ａ）
【公開日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１７４４７０（Ｐ２００８−１７４４７０）
【出願日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【出願人】（３０００７８６１５）広島ガステクノ株式会社 (13)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【出願人】（３０００７８６１５）広島ガステクノ株式会社 (13)
【Ｆターム（参考）】
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