説明

廃棄物からの燃焼成分の回収、貯蔵方法および装置

【課 題】廃棄物を熱分解して生成した燃焼物質(カーボン)を多量貯蔵した際に、加熱状態で火種があると、これがもとになって全体が酸化して灰化してしまうので、これを防止できる貯蔵方法を提供する。
【解決手段】廃棄物aを熱分解して分解ガスG1と熱分解残渣bとを生成する第一の工程と、前記分解ガスg1と前記熱分解残渣bとを分離した後、前記熱分解残渣bを冷却する第二の工程と、該冷却された熱分解残渣bを不燃物質cと燃焼物質dとに分離する第三の工程と、前記燃焼物質dを低酸素雰囲気中に所定時間滞留させる第四の工程と、前記燃焼物質dを貯蔵タンク12内に導入して貯蔵するようにした廃棄物からの燃焼物質の回収、貯蔵方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、廃棄物からの燃焼物質の回収の時の貯蔵方法および装置、より詳しくは、例えば、都市ごみやカーシュレッダダストの如き廃棄物からカーボンの如き燃焼物質を回収して貯蔵するようにした廃棄物からの燃焼物質の回収、貯蔵方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、都市ごみやカーシュレッダダストの如き廃棄物を低酸素雰囲気が形成されている熱分解炉に投入して加熱し、分解ガスと熱分解残渣とを生成し、この熱分解残渣を不燃物質と燃焼物質(可燃物質)とに分離し、この分離された燃焼物質と前記分解ガスとを燃焼装置で燃焼処理するようにした廃棄物処理装置が、例えば、特開平10―2525号公報(以下特許文献1という)により知られている。
【0003】
より具体的には、図6に示すように、都市ごみやカーシュレッダダストの如き廃棄物aは、内部が低酸素雰囲気に形成されているロータリーキルン型熱分解炉1内に供給され、ここで450℃程度の温度に加熱されて熱分解され、分解ガスG1と熱分解残渣bとが生成され、この分解ガスG1と熱分解残渣bとは、排出装置2で分離される。そして、分離された熱分解残渣bは、冷却器3で80℃以下まで冷却された後、分離器4に導入され、ここで金属類や瓦礫等の不燃物質cとカーボンを主体とする燃焼物質dとに分離され、その後、この燃焼物質dはラインL1を経てまた前記分解ガスG1はラインL2を経てそれぞれ燃焼装置5で燃焼処理されるようになっている。そして、この燃焼装置5で得られた高温燃焼ガスG2はラインL3により熱分解炉1に供給され、これにより熱分解炉1は加熱される。また、高温燃焼ガスG2の一部は図示しない蒸発器へ供給されて発生した蒸気を得て発電することで熱回収することが行われている。
【0004】
ところで、このような廃棄物の処理方式において、熱分解炉1で生成した燃焼物質dを鎖線で示すように系外へ取り出して貯蔵しておき、必要により他の燃焼装置の燃料として利用することがある。
【特許文献1】特開平10―2525号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、前記したように熱分解炉1で生成した燃焼物質dを系外へ取り出して貯蔵する場合、この燃焼物質dが酸化により灰化してしまい燃料として利用できなくなる恐れがある。
【0006】
すなわち、低酸素雰囲気が形成されている熱分解炉1内で生成した熱分解残渣dは、低酸素雰囲気が保持されたままで450℃程度の温度で冷却器3に導入され、ここで80℃以下まで冷却され、その後、大気下で不燃物質cと燃焼物質dとに分離されることとなるが、この燃焼物質dに「火種」が存在すると、この燃焼物質dが貯蔵中に酸化し、そのため灰化して燃料として利用することができなくなる恐れがある。
【課題を解決するための手段】
【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、下記のように構成されている。
【0008】
1)請求項1に記載の発明は、廃棄物を熱分解して分解ガスと熱分解残渣とを生成する第一の工程と、前記分解ガスと前記熱分解残渣とを分離した後該熱分解残渣を冷却する第二の工程と、該冷却された熱分解残渣を不燃物質と燃焼物質とに分離する第三の工程と、前記燃焼物質を低酸素雰囲気中に所定時間滞留させる第四の工程と、前記燃焼物質を貯蔵タンク内に導入して貯蔵するようにしたことを特徴としている。
【0009】
廃棄物からの燃焼物質の回収、貯蔵方法によれば、熱分解により生成した熱分解残渣を冷却して不燃物質と燃焼物質とに分離するとともに燃焼物質を低酸素雰囲気中に所定時間滞留させ、火種を完全に消してから貯蔵タンクに貯蔵するため燃焼物質が灰化する恐れがなくなるのである。
【0010】
2)そして、請求項2に記載の発明は、脱気して低酸素雰囲気を形成するようにしたことを特徴としている。
【0011】
このような廃棄物からの燃焼物質の回収、貯蔵方法によれば、脱気により容易に低酸素雰囲気を形成することができる。
【0012】
3)また、請求項3に記載の発明は、脱気したのち不活性ガスを供給して低酸素雰囲気を形成するようにしたことを特徴としている。
【0013】
このような、廃棄物からの燃焼物質の回収、貯蔵方法によれば、一端減圧した後、大気圧下での低酸素雰囲気を形成することができ装置の簡易化と低酸素雰囲気の保持が容易なものとなる。
【0014】
4)更に、請求項4に記載の発明は、貯蔵タンク内の温度が所定の温度より高くなった場合、前記貯蔵タンク内に不活性ガスを注入するようにしたことを特徴としている。
【0015】
このような廃棄物からの燃焼物質の回収、貯蔵方法によれば、不測の事態により、貯蔵タンク内に貯蔵された燃焼物質内に火種が混入したとしても、容易に酸化を防止することができる。
【0016】
5)請求項5に記載の発明は、廃棄物を低酸素雰囲気で加熱して分解ガスと熱分解残渣とを生成する熱分解炉と、前記熱分解残渣を冷却する冷却器と、該冷却された熱分解残渣を不燃物質と燃焼物質とに分離する分離装置と、内部が低酸素雰囲気に形成されかつ前記燃焼物質を所定時間滞留させる混和槽と、貯蔵タンクとよりなることを特徴としている。
【0017】
このような廃棄物からの燃焼物質の回収、貯蔵装置によれば、熱分解炉内で生成した燃焼物質を低酸素雰囲気が形成された混和槽内に投入し、ここで所定の時間滞留させるため、燃焼物質内に火種が混入していたとしても容易に消すことができる。
【0018】
6)請求項6に記載の発明は、混和槽を耐圧殻により構成し、かつ真空排気ユニットを設けたことを特徴としている。
【0019】
このような廃棄物からの燃焼物質の回収、貯蔵装置によれば、混和槽内を脱気することにより容易に低酸素雰囲気とすることができる。
【発明の効果】
【0020】
以上の説明から明らかなように、本発明による廃棄物からの燃焼物質の回収、貯蔵方法および装置によれば、熱分解により生成した熱分解残渣を冷却して不燃物質と燃焼物質とに分離するとともに、燃焼物質を低酸素雰囲気中に所定時間滞留させ、火種を完全に消してから貯蔵タンクに貯蔵するため、燃焼物質が灰化する恐れがなくなるのである。
【0021】
実施の形態を参照すると付随的な効果として下記のものをあげることができる。
【0022】
1)混和槽を耐圧殻で構成し、かつ真空排気ユニットと不活性ガス供給装置とを設けたことにより、一旦脱気した後、大気圧下での低酸素雰囲気を形成することができ、装置の簡易化と低酸素雰囲気の保持が容易なものとなる。
【0023】
2)そして、少なくとも2以上の混和槽を設け、各混和槽内に順次燃焼物質を導入して所定時間滞留させるようにしたことにより、燃焼物質を連続して回収し、かつ貯蔵することができる。
【0024】
3)また、貯蔵タンクに温度計を設けると共に不活性ガス供給装置を設け、温度計の高温信号により、前記不活性ガス供給装置から前記貯蔵タンク内に不活性ガスを供給するようにしたことにより、不測の事態により、貯蔵タンク内に貯蔵された燃焼物質内に火種が混入したとしても、容易に燃焼物質の酸化を防止することができる。
【0025】
4)貯蔵タンクを2以上配置したことにより、各貯蔵タンク内の燃焼物質が酸化の恐れが生じた場合、その燃焼物質を他の貯蔵タンクに移送して貯蔵することができるため燃焼物質の酸化防止をより確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0026】
以下本発明を図に示す実施形態を参照して説明する。
【0027】
図1は、本発明による廃棄物からの燃焼物質の回収、貯蔵方法を実施するための装置の系統図であって、この図1において、図6と同一符号は同一名称を示す。1は、例えば横型回転式のロータリーキルン型の熱分解炉であって、この熱分解炉1内は低酸素雰囲気に形成されている。
【0028】
そして、この熱分解炉1の上流側に廃棄物aが導入され、分解炉の本体は高温燃焼ガスG2を加熱管を通して間接加熱により450℃程度に加熱され、分解ガスG1と熱分解残渣bとを生成する。この分解ガスG1と熱分解残渣bとは、排出装置2で分離され、分解ガスG1は、燃焼装置5で燃焼処理される。そして、熱分解残渣bは、冷却器3へ供給され、ここで80℃以下まで冷却され、その後、熱分解残渣bは、篩、風選機や磁選機等の分離器4により金属類や瓦礫等の不燃物質cとカーボンを主体とする燃焼物質d(可燃物)とに分離される。
【0029】
このようにして分離された燃焼物質dは、内部が低酸素雰囲気となっている混和槽11内に導入され、ここで所定時間(例えば、30分)その状態で滞留された後、ラインL4を経て貯蔵タンク12内に導入され、かつ貯蔵される。
【0030】
詳述すれば、図2に示されるように分離器4で分離された燃焼物質dは、一旦ホッパ13に蓄えられ、ここから混和槽11内に導入されるようになっている。混和槽11内にはバグフィルタ14が設けられると共に、その内部は、開閉弁15を有するライン(管路)L5により真空排気ユニット16と、また開閉弁17有するラインL6により図示しない窒素ガス等の不活性ガスG3を供給する装置と連なるように構成されている。
【0031】
また、この混和槽11にはホッパ13内の燃焼物質dを、ロータリーバルブ18を作動させて投入管19を経て投入することができるようになっている。そして20は投入管19に、21は排出管22に、また23はバグフィルタ14に不活性ガスG4を供給するラインL7にそれぞれ設けられた開閉弁である。
【0032】
(真空〜不活性ガス充填)
かかる構成の混和槽11において、先ず、真空排気ユニット16につながるラインL5に設けた開閉弁15を「開」とし、他の開閉弁17、20、21、および23を「閉」として後、この真空排気ユニット16を作動させて、混和槽11に真空を作用させて脱気する。
【0033】
このとき、好ましくはその内圧が100torr程度まで減圧するように脱気する。そして、この脱気が完了すると開閉弁17を「開」とし、その後、ラインL6を通じて混和槽11内に「不活性ガスG3」を供給して「大気圧下の低酸素雰囲気」を形成する。そして、さらに好ましくは、この脱気と不活性ガスの供給を複数回繰り返して行うことにより混和槽11の内部には無酸素状態の低酸素雰囲気が形成される。
【0034】
(燃焼物質の供給)
このようにして、混和槽11内に不活性ガスを充満した低酸素雰囲気が形成された後、開閉弁20を「開」にするとともに、ロータリーバルブ18を作動させて所定量の燃焼物質dをこの混和槽11内に導入する。
【0035】
次いで、この燃焼物質dを所定の時間、例えば、20〜30分程度、低酸素雰囲気中に滞留させる。この雰囲気の置換操作によって、この燃焼物質d中に「火種」が存在していたとしてもこの火種を消すことができる。そのため、この燃焼物質dを貯蔵タンク12内に貯蔵しても酸化する恐れがなくなる。
【0036】
なお、バグフィルタ14の作用によりこの混和槽11内を脱気する場合において、燃焼物質dの一部が系外へ排出されるのを防止している。そして、バグフィルタ14を逆洗するために、定期的にラインL7から不活性ガスG4をバグフィルタ14に注入するようにしている。
【0037】
図3は、混和槽11の他の実施例を示すもので、図2と同一符号は同一名称を示す。この実施例は、燃焼物質dを所定の時間、低酸素雰囲気中に滞留させるために混和槽11を、2基の混和槽11aと11bとで構成したものである。
【0038】
そして、これらの混和槽11a、11bには、分配コンベア24によりホッパ13内の燃焼物質dが交互に導入されるようになっている。もちろん、前記実施例と同様にして、各混和槽11a、11b内には予め低酸素雰囲気が形成され、しかる後に燃焼物質dが交互に導入される。このように混和槽11を複数基として構成することにより、連続して燃焼物質dを回収し、貯蔵が可能になる。
【0039】
図4は、貯蔵タンク12の実施例を示すものであって、この貯蔵タンク12は、第一の温度計25と第二の温度計26とが上下に設けられると共に、液化炭酸ガス等の不活性ガスG5を供給するためのガスのラインL8が取り付けられている。
【0040】
そして、この貯蔵タンク12に貯蔵された燃焼物質dが酸化を始めようとすると、その温度を第一の温度計25または第二の温度計26によりこれを検知してその信号V1またはV2により制御弁27を制御して、ラインL8から貯蔵タンク12内に不活性ガスG5を供給して、燃焼物dの酸化を防止するのである。
【0041】
図5は、貯蔵タンク12のさらに他の実施例を示すものであって、この貯蔵タンク12は、複数の貯蔵タンク12a、12bを併設すると共に、燃焼物質dの移送装置30を介在させて互いに連結して循環管路31を形成したものである。
【0042】
このように複数の貯蔵タンク12を併設することにより、一つの貯蔵タンク12a内に燃焼物質dを矢印Aのように供給し充填貯蔵していた場合においてこの貯蔵タンク12a内の燃焼物質dが酸化(燃焼)を開始し、その結果、その温度上昇が温度計25あるいは26で検出された場合は、管路L5より窒素ガスのような不活性ガスG5を充填すると共に、既に不活性ガスG5が充填されている貯蔵タンク12b側に、矢印Bの管路・移送装置30・矢印Bからなる循環管路を利用して貯蔵タンク12b側に移送して前記貯蔵タンク12a全体の酸化を防止するものである。
【0043】
また、別の貯蔵タンク12b側にトラブルが発生したような場合は、矢印Cで示す管路で貯蔵タンク12a側より貯蔵タンク12a側に燃焼物質dを移送し、この貯蔵タンク12bの全体の灰化を防止できる。また、貯蔵タンク内の燃焼物質dの一部が灰化したとしても、すぐに安全な貯蔵タンク側に移送するので、全体への延焼(酸化)を防止することが出来るのである。
【0044】
もちろん、本発明は、前記実施例に限定されるものではない。本発明の重要な点は、熱分解炉で生成した燃焼物質dを所定の時間、低酸素雰囲気中に滞留させ、酸化しない安全な状態とした後、貯蔵タンクに貯蔵することにある。したがって、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において適宜変更することができることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【0045】
【図1】本発明による廃棄物からの燃焼物質の回収、貯蔵方法を実施するための装置の系統図である。
【図2】本発明による廃棄物からの燃焼物質の回収、貯蔵方法を実施するために使用される混和槽の側面図である。
【図3】本発明による廃棄物からの燃焼物質の回収、貯蔵方法を実施するために使用される混和槽の他の実施例を示す側面図る。
【図4】本発明による廃棄物からの燃焼物質の回収、貯蔵方法を実施するために使用される貯蔵タンクの側面図である。
【図5】本発明による廃棄物からの燃焼物質の回収、貯蔵方法を実施するために使用される貯蔵タンクの他の実施例を示す側面図である。
【図6】従来の廃棄物処理装置の系統図である。
【符号の説明】
【0046】
1・・・・熱分解炉
2・・・・排出装置
3・・・・冷却器
4・・・・分離器
5・・・・燃焼装置
11・・・混和槽
12・・・貯蔵タンク
13・・・ホッパー
14・・・バグフィルタ
15、17、20、21、23・・開閉弁
16・・・真空排気ユニット
18・・・ロータリーバルブ
19・・・投入管
22・・・排出管
24・・・・分配コンベア
25・・・・第一の温度計
26・・・・第二の温度計
27・・・・制御弁


【特許請求の範囲】
【請求項1】
廃棄物を熱分解して分解ガスと熱分解残渣とを生成する第一の工程と、前記分解ガスと前記熱分解残渣とを分離した後、前記熱分解残渣を冷却する第二の工程と、該冷却された熱分解残渣を不燃物質と燃焼物質とに分離する第三の工程と、前記燃焼物質を低酸素雰囲気中に所定時間滞留させる第四の工程と、前記燃焼物質を貯蔵タンク内に導入して貯蔵するようにしたことを特徴とする廃棄物からの燃焼物質の回収、貯蔵方法。
【請求項2】
脱気して低酸素雰囲気を形成してなる請求項1に記載の廃棄物からの燃焼物質の回収、貯蔵方法。
【請求項3】
脱気したのち不活性ガスを供給して低酸素雰囲気を形成したことを特徴とする請求項1および2に記載の廃棄物からの燃焼物質の回収、貯蔵方法。
【請求項4】
貯蔵タンク内の温度が所定の温度より高くなった場合、前記貯蔵タンク内に不活性ガスを注入するようにしたことを特徴とする請求項1乃至3に記載の廃棄物からの燃焼物質の回収、貯蔵方法。
【請求項5】
廃棄物を低酸素雰囲気で加熱して分解ガスと熱分解残渣とを生成する熱分解炉と、前記熱分解残渣を冷却する冷却器と、該冷却された熱分解残渣を不燃物質と燃焼物質とに分離する分離装置と、内部が低酸素雰囲気に形成され、かつ前記燃焼物質を所定時間滞留させる混和槽と、貯蔵タンクとよりなることを特徴とする廃棄物からの燃焼物質の回収、貯蔵装置。
【請求項6】
混和槽を耐圧殻で構成すると共に該混和槽を真空排気ユニットに連通させたことを特徴とする請求項5に記載の廃棄物からの燃焼物質の回収、貯蔵装置。







【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2006−272045(P2006−272045A)
【公開日】平成18年10月12日(2006.10.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−90990(P2005−90990)
【出願日】平成17年3月28日(2005.3.28)
【出願人】(000005902)三井造船株式会社 (1,723)
【出願人】(592141927)三造環境エンジニアリング株式会社 (15)
【Fターム(参考)】