廃棄物処理システム
【課題】 ダイオキシン等の有害物や臭気を発生することなく、加熱熱源の無駄を生じない熱効率のよい小型の廃棄物処理システムを提供する。
【解決手段】 熱源として蒸気が直接吹き込まれ、吹き込み蒸気により有機性廃棄物を２００℃以上の温度で乾燥させ、固形炭化物と熱分解ガスとに熱分解する乾燥炭化装置2,2A,2Bと、前記乾燥炭化装置から排出される熱分解ガスを洗浄し、蒸気および臭気成分を除去するスクラバー5とを有する。
【解決手段】 熱源として蒸気が直接吹き込まれ、吹き込み蒸気により有機性廃棄物を２００℃以上の温度で乾燥させ、固形炭化物と熱分解ガスとに熱分解する乾燥炭化装置2,2A,2Bと、前記乾燥炭化装置から排出される熱分解ガスを洗浄し、蒸気および臭気成分を除去するスクラバー5とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、脱水汚泥などの有機系廃棄物を処理する廃棄物処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
河川や海洋の汚泥、下水汚泥、し尿汚泥、食品残渣等の有機性廃棄物の多くはこれまで焼却処分されてきたが、焼却処分時にダイオキシン類が発生すること、また、有機性廃棄物には多量の水分が含まれていることから焼却処分に多量の燃料を必要とし、エネルギ多消費による環境問題に発展していることが問題視されている。
【０００３】
このような背景から、近時、これまでの焼却処分に代わる処理方式として炭化処理が注目されてきており、例えば特許文献１などにおいて汚泥等の有機性廃棄物を炭化処理するための廃棄物処理システムが提案されている。
【０００４】
図４に示すように、従来の廃棄物処理システムでは、乾燥機101内で有機性廃棄物を加熱乾燥させて乾燥有機性廃棄物と蒸気とに分離し、乾燥機101からラインL103を介して熱分解炉102に乾燥有機性廃棄物を送り、熱分解炉102内で乾燥有機性廃棄物を高温加熱して熱分解させ、可燃性の固体炭化物と可燃性の気体および液体状の熱分解ガスとを生成する。生成した固体炭化物はラインL104を介して熱分解炉102から排出される。一方、生成した熱分解ガスは、ラインL105を通って燃焼炉103に送られ、燃焼炉103内でラインL106からの燃焼用空気とともに燃焼される。高温燃焼排ガスは、熱分解炉102と熱交換され、熱分解炉102の熱源として利用される。熱分解炉102と熱交換して若干温度が下がった燃焼排ガスは、さらに廃熱ボイラ104において補給水と熱交換し、加熱用スチームの生成に利用される。補給水と熱交換した燃焼排ガスは、さらに温度が低下して低温燃焼排ガスとなる。低温燃焼排ガスは、ラインL111を通って廃熱ボイラ104から排出され、必要に応じて除塵、脱硝などの排ガス処理設備（図示しない)を経て大気中に放出される。
【０００５】
廃熱ボイラ104で生成された加熱用スチームは、乾燥機101の熱源として利用され、乾燥機101内にドレンを生成する。生成したドレンは、必要に応じてラインL102を介して回収される。回収したドレンは、水質調整等を経た後に補給水として廃熱ボイラ104に送り、廃熱ボイラ104で再利用することも可能である。また、熱分解炉102または廃熱ボイラ104の加熱熱量が不足する場合は、燃焼炉103内にラインL107を介して補助燃料を供給し、不足熱量を補充する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２７００１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のシステムでは、乾燥機101と熱分解炉102の２つの装置設備が必要になる。この理由は、加熱熱源が無駄になるからである。すなわち、乾燥機101では有機性廃棄物が含んでいた水分は通常１００℃台の温度域で蒸気に変えて廃棄されるが、これを熱分解炉102と一体化する場合、この蒸気は通常３００℃以上の熱分解温度まで上昇されるため、この分の加熱熱源が無駄になる。さらに熱分解ガスを燃焼炉103で燃焼させる場合には、同様に有機性廃棄物が含んでいた蒸気を燃焼炉103の燃焼温度まで上昇させる必要があり、この分の加熱熱源が無駄になるからである。
【０００８】
また、従来のシステムでは、熱分解炉102で生じた熱分解ガスを燃焼炉103で燃焼させている。これは、可燃性ガスを安全な燃焼排ガスとするとともに、熱分解ガスを燃料として利用することにより補助燃料を削減する効果を有するが、一方で、有機性廃棄物の性状によっては煤塵、ＮＯx、ＳＯx、塩化水素やダイオキシン類、亜酸化窒素等のような大気汚染物質や温室効果ガスを製造する。このため、大規模な排ガス処理装置を必要とすることがある。
【０００９】
また、従来のシステムでは、有機性廃棄物の性状によっては、熱分解により反応性の高い有機性官能基が生成したり、あるいは脱水反応が生じて、製造した炭化物が酸化や水和反応を起こしやすくなり自己発熱性を示すことがある。
【００１０】
さらに、有機性廃棄物の性状によっては、熱分解炉102における反応温度が低いと炭化が不十分で臭気が発生することがある。
【００１１】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、ダイオキシン等の有害物や臭気を発生することなく、加熱熱源の無駄を生じない熱効率のよい小型の廃棄物処理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る廃棄物処理システムは、熱源として蒸気が直接吹き込まれ、吹き込み蒸気により有機性廃棄物を２００℃以上の温度で乾燥させ、さらに固形炭化物と熱分解ガスとに熱分解する乾燥炭化装置と、前記乾燥炭化装置から排出される熱分解ガスを洗浄し、蒸気および臭気成分を除去するスクラバーと、を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る廃棄物処理システムは、蒸気発生器と、前記蒸気発生器からの蒸気により有機性廃棄物を間接的に加熱するための加熱用ジャケットを有し、有機性廃棄物を２００℃以上の温度で乾燥させ、さらに固形炭化物と熱分解ガスとに熱分解する乾燥炭化装置と、前記加熱用ジャケットから出てくる使用済み蒸気を昇圧する蒸気昇圧装置と、前記加熱用ジャケットから出てくる使用済み蒸気を前記乾燥炭化装置の熱源として再利用するために、前記蒸気昇圧装置により昇圧された使用済み蒸気を再加熱する再加熱器と、前記乾燥炭化装置から排出される熱分解ガスを洗浄し、蒸気および臭気成分を除去するスクラバーと、を有することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態の廃棄物処理システムを示す構成ブロック図。
【図２】第２の実施形態の廃棄物処理システムを示す構成ブロック図。
【図３】第３の実施形態の廃棄物処理システムを示す構成ブロック図。
【図４】従来システムを示す構成ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（１）本実施形態の廃棄物処理システムは、熱源として蒸気が直接吹き込まれ、吹き込み蒸気により有機性廃棄物を２００℃以上の温度で乾燥させ、さらに固形炭化物と熱分解ガスとに熱分解する乾燥炭化装置2Aと、前記乾燥炭化装置から排出される熱分解ガスを洗浄し、蒸気および臭気成分を除去するスクラバー 5と、を有することを特徴とする。
【００１６】
本実施形態のシステムでは、乾燥炭化装置内の有機性廃棄物を２００℃以上の温度に加熱することにより、含有水分を蒸発させて有機性廃棄物を乾燥させ、引き続き同じ装置内で乾燥有機性廃棄物を熱分解させ、固形炭化物と熱分解ガスを得る。この乾燥・熱分解温度は、２００℃以上とすることが好ましいが、より好ましくは２５０〜３００℃の範囲である。しかし、乾燥・熱分解温度が３５０℃を超えると、熱分解ガスの発生量が多くなり、スクラバーでの臭気成分の除去が困難になるため、３５０℃未満の温度とすることが望ましい。
【００１７】
本実施形態のシステムによれば、乾燥機能と熱分解機能を１つの乾燥炭化装置に集約させて、簡略化することができる。また、熱分解ガス中の有害な成分はスクラバーで臭気成分として除去し燃焼させていないため、有害成分の燃焼に伴って発生するＮＯｘ、ＳＯｘ、HCLやダイオキシン類、亜酸化窒素の生成を有効に防止でき排ガス処理装置を簡略化することができる。また、有機性廃棄物が含んでいた蒸気もまたスクラバーで除去するため、熱分解ガスを燃焼炉103で燃焼させるときにも、蒸気を燃焼温度まで上昇させる必要がなくなり、この分の加熱熱源が節約できる。
【００１８】
（２）本発明に係る廃棄物処理システムは、蒸気発生器7と、前記蒸気発生器からの蒸気により有機性廃棄物を間接的に加熱するための加熱用ジャケット3を有し、有機性廃棄物を２００℃以上の温度で乾燥させ、さらに固形炭化物と熱分解ガスとに熱分解する乾燥炭化装置2Bと、前記加熱用ジャケットから出てくる使用済み蒸気を昇圧する蒸気昇圧装置4と、前記加熱用ジャケットから出てくる使用済み蒸気を前記乾燥炭化装置の熱源として再利用するために、前記蒸気昇圧装置により昇圧された使用済み蒸気を再加熱する再加熱器6と、前記乾燥炭化装置から排出される熱分解ガスを洗浄し、蒸気および臭気成分を除去するスクラバー 5と、を有することを特徴とする。
【００１９】
本実施形態では、加熱用ジャケットの熱源として使用した後の使用済み蒸気を回収して再加熱することにより、従来は廃棄していた低温度の使用済み蒸気を循環再利用することが可能になる。
【００２０】
本実施形態において、蒸気昇圧装置にはスチームエゼクタを用いることが最も好ましい。スチームエゼクタは、高圧の駆動スチームを末広ノズルから噴射させて低圧超音速流を形成し、これにサイドから吸込みガスを吸い込ませ、両者をディフューザーの前半部で混合させ、後半部では速度を減じて昇圧しつつ吐出口から吐出される。
【００２１】
本実施形態のシステムによれば、排出蒸気ではなくドレンとして回収する場合は、凝縮熱も利用できるため装置の更なる小型化が図れる。
【００２２】
（３）上記（２）において、使用済み蒸気を再加熱器で使用する燃焼用空気の予熱熱源とする空気予熱器8をさらに有することが好ましい。
【００２３】
本実施形態のシステムによれば、有機性廃棄物の加熱利用ばかりでなく、使用済み蒸気を再加熱器の周辺機器である予熱器でも利用するため、蒸気の利用効率がさらに向上する。
【００２４】
（４）上記（２）又は（３）のいずれかにおいて、蒸気発生器で生成した蒸気を加熱用ジャケットに供給する蒸気供給ラインL5と、加熱用ジャケットから出てくる使用済み蒸気を回収して蒸気昇圧装置に供給する使用済み蒸気回収ラインL6と、蒸気昇圧装置で昇圧した蒸気を再加熱器に供給する昇圧蒸気ラインL42と、乾燥炭化装置からの熱分解ガスをスクラバーに供給する熱分解ガスラインL3と、スクラバーからの洗浄ガスを再加熱器に供給する洗浄ガスラインL92と、再加熱器で再加熱した蒸気を蒸気供給ラインに戻すリターンラインL10と、蒸気供給ラインから分岐して蒸気昇圧装置にバイパスするバイパスラインL11と、をさらに有することが好ましい。
【００２５】
本実施形態のシステムでは、加熱用ジャケットから出てくる使用済み蒸気を、ラインL6→L42→L10→L5→L6で構成される第１の循環回路において再利用するとともに、ラインL42→L10→L11→L42で構成される第２の循環回路においても再利用している。このため、蒸気の利用効率がさらに向上する。
【００２６】
（第１の実施形態）
図１を参照して本発明の第１の実施形態に係る廃棄物処理システムを説明する。
【００２７】
本実施形態の廃棄物処理システム１は、乾燥機能と熱分解機能を兼ね備えた乾燥炭化装置２、洗浄機能を備えたスクラバー５、熱源としての蒸気を生成する蒸気発生器７、および各種の配管ラインＬ１〜Ｌ８を有している。各種配管ラインＬ１〜Ｌ８には図示しないポンプ、ブロワ、バルブ、センサ等の周辺機器類が取り付けられている。これらの周辺機器類は図示しない制御器により動作が制御され、これによりシステム全体が統括的にコントロールされるようになっている。
【００２８】
乾燥炭化装置２は、円筒状または角筒状の本体、本体の一端に形成された入口、本体の他端に形成された出口、本体の外周を覆うように取り付けられた加熱用ジャケット３を備えている。乾燥炭化装置２の入口にはラインＬ１が連通し、図示しない汚泥貯留部から多量の水分を含む脱水汚泥（汚泥ケーキ）が有機性廃棄物としてラインＬ１を介して入口から本体内に装入されるようになっている。
【００２９】
加熱用ジャケット３の入口には蒸気供給ラインＬ５を介して蒸気発生器７が接続され、蒸気発生器７で生成された高温の蒸気がジャケット３に供給され、これにより本体内の有機性廃棄物が２００℃以上の温度域に加熱されるようになっている。また、ジャケット３の出口には蒸気排出ラインＬ６が連通し、図示しない熱交換器や再加熱器に使用後の低温蒸気（排スチーム）が送られるようになっている。なお、本実施形態のシステムでは、蒸気発生器７に廃熱ボイラ（蒸気温度；200〜350℃）を用いた。
【００３０】
乾燥炭化装置２の本体底部にはドレンラインＬ２が設けられ、有機性廃棄物を加熱・乾燥することで固形分や熱分解ガスから分離した蒸気が結露してドレン水として本体底部に溜まり、所定の時間間隔で図示しないバルブを開閉することにより、ドレン水がラインＬ２を通って本体から排出されるようになっている。
【００３１】
乾燥炭化装置２の出口には熱分解ガスラインＬ３を介してスクラバー５が接続され、２００℃以上の加熱により熱分解した熱分解ガスが乾燥炭化装置２からスクラバー５へ送られるようになっている。
【００３２】
スクラバー５は、縦長の円筒状または角筒状の塔である。スクラバー５には熱分解ガスを洗浄する洗浄水が供給される洗浄水供給ラインＬ７がされ、熱分解ガス中に混入した蒸気および臭気成分等を除去するものである。洗浄水として臭気成分を吸着する吸着能をもつ吸着剤を含む水溶液を用いることができる。なお、熱分解ガスと洗浄水との接触効率を向上させるために、洗浄水供給ラインＬ７をスクラバー５の最上部に接続し、熱分解ガスラインＬ３をスクラバー５の中部または下部に接続することが好ましい。
【００３３】
スクラバー５の底部には排出ラインＬ８が設けられ、ラインＬ８を通って洗浄廃液がスクラバー５から排出されるようになっている。また、排気ラインＬ４がスクラバー５の上部に接続され、洗浄された熱分解ガスがラインＬ４を通ってスクラバー５から出ていき、大気中に放出されるようになっている。
【００３４】
次に本実施形態の作用を説明する。
【００３５】
下水処理設備の汚泥貯留部から有機性廃棄物として脱水汚泥をラインＬ１を介して乾燥炭化装置２の本体内に導入する。脱水汚泥は多量の水分（75〜85質量％）を含んでいる。所定量の脱水汚泥を乾燥炭化装置２の本体内に導入すると、本体の入口と出口を共に閉じ、加熱用ジャケット３に高温の蒸気（約300℃）を供給し、乾燥炭化装置２を外側から加熱することにより内部の脱水汚泥を約３００℃に加熱する。これにより、先ず汚泥中の水分が蒸発して汚泥が乾燥され、次いで乾燥した汚泥が熱分解され、可燃性の熱分解ガスと固形炭化物がそれぞれ生成される。
【００３６】
生成された熱分解ガスは、ラインＬ３を介してスクラバー５に送られ、有機性廃棄物が含んでいた水分から発生した蒸気とともにスクラバー５において洗浄水で洗浄され、蒸気や臭気成分等を除去された後に、排気ガスとしてラインＬ４を通って大気中に放出される。除去された蒸気と臭気成分は洗浄水とともに洗浄廃水として排出ラインＬ８を通ってスクラバー５から排出される。
【００３７】
生成された固形炭化物は、処理後のクールダウン時に乾燥炭化装置２の扉（図示せず）を開けて取り出す。
【００３８】
一方、加熱用ジャケット３において熱源として使用した加熱用スチームは、排スチームとしてラインＬ６を通って排出される。なお、乾燥炭化装置の構成によっては排スチームではなく、ドレンとして排出するようにもできる。
【００３９】
本実施形態のシステムでは、１つの乾燥炭化装置に乾燥機能と熱分解機能を集約させているため、簡略化することができる。また、熱分解ガス中の有害な成分はスクラバーで臭気成分として除去し燃焼させていないため、有害成分の燃焼に伴って発生するＮＯｘ、ＳＯｘ、HCLやダイオキシン類、亜酸化窒素の生成を有効に防止でき排ガス処理装置を簡略化することができる。
【００４０】
また、熱媒として使用するスチームは、再加熱により循環使用できる。排スチームではなくドレンとして回収する場合は、凝縮熱も利用できるため小型化がはかれる。この構成では、有機性廃棄物を２００℃以上の温度で熱分解できれば、熱媒はスチーム以外の流体であってもよい。
【００４１】
（第２の実施形態）
図２を参照して第２の実施形態を説明する。なお、本実施形態が上記の実施形態と共通する部分の説明は省略する。
【００４２】
本実施形態のシステム１Ａでは、乾燥炭化装置２Ａが加熱用ジャケットを持たない直接加熱方式としている。すなわち、蒸気発生器７から乾燥炭化装置２Ａの本体内に蒸気を吹き込み、吹き込み蒸気により有機性廃棄物を直接加熱するようにしている。
【００４３】
本実施形態の作用を説明する。
【００４４】
脱水汚泥を乾燥炭化装置２の本体内に導入し、本体の入口と出口を共に閉じ、乾燥炭化装置２の本体内に高温の蒸気（約200〜350℃）を直接吹き込み、内部の汚泥を約３００℃に加熱する。これにより、先ず汚泥中の水分が蒸発して汚泥が乾燥され、次いで乾燥汚泥が熱分解され、可燃性の固体炭化物と熱分解ガスが生成される。熱分解ガスは、有機性廃棄物が含んでいた水分から発生した蒸気（生成蒸気）および吹込み蒸気（加熱用蒸気）とともにスクラバー５において洗浄され、蒸気や臭気成分等を除去された後に、排気ガスとしてラインＬ４を通って大気中に放出される。除去された蒸気と臭気成分は、洗浄水とともに洗浄廃水として排出ラインＬ８を通ってスクラバー５から排出される。
【００４５】
本実施形態のシステムでは、１つの乾燥炭化装置に乾燥機能と熱分解機能を集約させているため、簡略化することができる。また、熱分解ガス中の有害な成分はスクラバーで臭気成分として除去し燃焼させていないため、有害成分の燃焼に伴って発生するＮＯｘ、ＳＯｘ、HCLやダイオキシン類、亜酸化窒素の生成を有効に防止でき排ガス処理装置を簡略化することができる。
【００４６】
本実施形態のシステムでは、加熱用スチームを再利用することはできないが、水蒸気雰囲気下で熱分解させるため、脱水反応が生じにくく、また反応性の高い官能基も生じにくいため、炭化物の自己発熱性を抑制できる。
【００４７】
また、本実施形態のシステムでは、水溶性の臭気成分を加熱用スチームとともに排出できるため、乾燥炭化装置における反応温度が低く、炭化が不十分であっても炭化物の臭気を抑制できる。
【００４８】
（第３の実施形態）
図３を参照して第３の実施形態を説明する。なお、本実施形態が上記の実施形態と共通する部分の説明は省略する。
【００４９】
本実施形態のシステム１Ｂは、蒸気昇圧装置４、再加熱器６、空気予熱器８、補助燃料供給源９、リターンラインＬ１０およびバイパスラインＬ１１をさらに有している。本実施形態のシステム１Ｂでは、加熱用ジャケット３から出てくる使用済みの蒸気を蒸気昇圧装置４で昇圧し、昇圧した蒸気を再加熱器６で再加熱し、必要に応じて再加熱器６のバーナに供給する燃焼用空気を空気予熱器８で予熱し、再加熱した蒸気を再加熱器６からリターンラインＬ１０を介して蒸気供給ラインＬ５を流れる高温の蒸気に合流させ、両者の混合蒸気を加熱用ジャケットに供給して使用済み蒸気の再利用を図るとともに、両者の混合蒸気の一部をバイパスラインＬ１１を介して蒸気昇圧装置４のなかに駆動スチームとして吹き込むようにしている。
【００５０】
蒸気回収ラインＬ６は、加熱用ジャケット３の出口から蒸気昇圧装置４までの間に設けられ、加熱用ジャケット３から出てくる使用済み蒸気を回収して蒸気昇圧装置４に吸込みガスとして供給するラインである。
【００５１】
バイパスラインＬ１１は、リターンラインＬ１０の下流側で蒸気供給ラインＬ５から分岐して蒸気昇圧装置４にバイパスし、蒸気発生器７からの高温の蒸気と再加熱器６からの再加熱蒸気とが混合した蒸気の一部を蒸気昇圧装置４の末広ノズルから噴射させるラインである。
【００５２】
蒸気昇圧装置４にはスチームエゼクタを用いる。スチームエゼクタは、バイパスラインＬ１１からの高圧の駆動スチームを末広ノズルから噴射させて低圧超音速流を形成し、これに蒸気回収ラインＬ６からの吸込みガスを吸い込ませ、両者をディフューザーの前半部で混合させ、後半部では速度を減じて昇圧しつつ吐出口から吐出される。
【００５３】
蒸気昇圧装置４からは３つの昇圧蒸気ラインＬ４１，Ｌ４２，Ｌ４３が出ている。第１の昇圧蒸気ラインＬ４１はスクラバー５に連通している。第２の昇圧蒸気ラインＬ４２は、再加熱器６に連通している。第３の昇圧蒸気ラインＬ４３は、空気予熱器８に連通している。
【００５４】
第１の昇圧蒸気ラインＬ４１を介してスクラバー５に供給された蒸気は、洗浄水で洗浄されて蒸気と臭気成分が除去された後に、洗浄ガスラインＬ９２を通って再加熱器６に燃焼用空気として供給される。
【００５５】
第２の昇圧蒸気ラインＬ４２を介して再加熱器６に供給された蒸気は、２００℃以上の所定の温度に再加熱された後に、リターンラインＬ１０を通って蒸気供給ラインＬ５に合流し、加熱用ジャケット３に供給される。
【００５６】
第３の昇圧蒸気ラインＬ４３を介して空気予熱器８に供給された蒸気は、２００℃以上の所定の温度に予熱された後に、空気予熱ラインＬ９３を通って再加熱器６に供給される。
【００５７】
再加熱器６には燃料噴射口と空気噴射口をもつバーナを備えたバーナ燃焼方式の燃焼器を用いる。
【００５８】
再加熱器６のバーナ側には補助燃料ラインＬ９１、洗浄ガスラインＬ９２、空気予熱ラインＬ９３の３つのラインが入り、再加熱器６の燃焼室側には第２の昇圧蒸気ラインＬ４２が入り、再加熱器６からはリターンラインＬ１０が出ている。燃料および補助燃料を燃焼用空気と所望の混合比で混合させてバーナ燃焼させ、燃焼室内の蒸気を２００℃以上に再加熱し、再加熱した蒸気をリターンラインＬ１０を介して蒸気供給ラインＬ５を流れる高温の生成蒸気と合流させる。
【００５９】
本実施形態によれば、加熱用ジャケットから出てくる使用済み蒸気を、ラインL6→L42→L10→L5→L6で構成される第１の循環回路において再利用するとともに、ラインL42→L10→L11→L42で構成される第２の循環回路においても再利用している。このため、蒸気の利用効率がさらに向上する。
【００６０】
また、本実施形態によれば、乾燥炭化装置から排出される加熱スチームや有機性廃棄物が含んでいた水分から発生した蒸気の潜熱も回収することによりエネルギ効率を向上させることができる。
【００６１】
また、本実施形態によれば、熱分解ガスの温度が十分高くない場合、バイパスラインＬ１０を介してバイパス蒸気を混合させることにより、蒸気昇圧装置としてのエゼクタ４の効率を向上させることができる。
【００６２】
なお、本実施形態では、蒸気が余剰となる場合、排スチームや蒸気から加熱スチームを製造する再加熱器の燃焼用空気の空気予熱器の熱源として使用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１，１Ａ，１Ｂ…廃棄物処理システム、
２，２Ａ，２Ｂ…乾燥炭化装置、３…加熱用ジャケット、
４…蒸気昇圧装置（エゼクタ）、５…スクラバー、６…再加熱器、
７…蒸気発生器（廃熱ボイラ）、
８…空気予熱器、９…補助燃料供給源、
Ｌ２…ドレンライン、
Ｌ３…熱分解ガスライン、
Ｌ４１，Ｌ４２，Ｌ４３…昇圧蒸気ライン、
Ｌ５…蒸気供給ライン、
Ｌ６…使用済み蒸気回収ライン、
Ｌ７…洗浄水ライン、
Ｌ１０…リターンライン、Ｌ１１…バイパスライン、
Ｌ９１…補助燃料ライン、Ｌ９２…洗浄ガスライン、Ｌ９３…空気予熱ライン。
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、脱水汚泥などの有機系廃棄物を処理する廃棄物処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
河川や海洋の汚泥、下水汚泥、し尿汚泥、食品残渣等の有機性廃棄物の多くはこれまで焼却処分されてきたが、焼却処分時にダイオキシン類が発生すること、また、有機性廃棄物には多量の水分が含まれていることから焼却処分に多量の燃料を必要とし、エネルギ多消費による環境問題に発展していることが問題視されている。
【０００３】
このような背景から、近時、これまでの焼却処分に代わる処理方式として炭化処理が注目されてきており、例えば特許文献１などにおいて汚泥等の有機性廃棄物を炭化処理するための廃棄物処理システムが提案されている。
【０００４】
図４に示すように、従来の廃棄物処理システムでは、乾燥機101内で有機性廃棄物を加熱乾燥させて乾燥有機性廃棄物と蒸気とに分離し、乾燥機101からラインL103を介して熱分解炉102に乾燥有機性廃棄物を送り、熱分解炉102内で乾燥有機性廃棄物を高温加熱して熱分解させ、可燃性の固体炭化物と可燃性の気体および液体状の熱分解ガスとを生成する。生成した固体炭化物はラインL104を介して熱分解炉102から排出される。一方、生成した熱分解ガスは、ラインL105を通って燃焼炉103に送られ、燃焼炉103内でラインL106からの燃焼用空気とともに燃焼される。高温燃焼排ガスは、熱分解炉102と熱交換され、熱分解炉102の熱源として利用される。熱分解炉102と熱交換して若干温度が下がった燃焼排ガスは、さらに廃熱ボイラ104において補給水と熱交換し、加熱用スチームの生成に利用される。補給水と熱交換した燃焼排ガスは、さらに温度が低下して低温燃焼排ガスとなる。低温燃焼排ガスは、ラインL111を通って廃熱ボイラ104から排出され、必要に応じて除塵、脱硝などの排ガス処理設備（図示しない)を経て大気中に放出される。
【０００５】
廃熱ボイラ104で生成された加熱用スチームは、乾燥機101の熱源として利用され、乾燥機101内にドレンを生成する。生成したドレンは、必要に応じてラインL102を介して回収される。回収したドレンは、水質調整等を経た後に補給水として廃熱ボイラ104に送り、廃熱ボイラ104で再利用することも可能である。また、熱分解炉102または廃熱ボイラ104の加熱熱量が不足する場合は、燃焼炉103内にラインL107を介して補助燃料を供給し、不足熱量を補充する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２７００１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のシステムでは、乾燥機101と熱分解炉102の２つの装置設備が必要になる。この理由は、加熱熱源が無駄になるからである。すなわち、乾燥機101では有機性廃棄物が含んでいた水分は通常１００℃台の温度域で蒸気に変えて廃棄されるが、これを熱分解炉102と一体化する場合、この蒸気は通常３００℃以上の熱分解温度まで上昇されるため、この分の加熱熱源が無駄になる。さらに熱分解ガスを燃焼炉103で燃焼させる場合には、同様に有機性廃棄物が含んでいた蒸気を燃焼炉103の燃焼温度まで上昇させる必要があり、この分の加熱熱源が無駄になるからである。
【０００８】
また、従来のシステムでは、熱分解炉102で生じた熱分解ガスを燃焼炉103で燃焼させている。これは、可燃性ガスを安全な燃焼排ガスとするとともに、熱分解ガスを燃料として利用することにより補助燃料を削減する効果を有するが、一方で、有機性廃棄物の性状によっては煤塵、ＮＯx、ＳＯx、塩化水素やダイオキシン類、亜酸化窒素等のような大気汚染物質や温室効果ガスを製造する。このため、大規模な排ガス処理装置を必要とすることがある。
【０００９】
また、従来のシステムでは、有機性廃棄物の性状によっては、熱分解により反応性の高い有機性官能基が生成したり、あるいは脱水反応が生じて、製造した炭化物が酸化や水和反応を起こしやすくなり自己発熱性を示すことがある。
【００１０】
さらに、有機性廃棄物の性状によっては、熱分解炉102における反応温度が低いと炭化が不十分で臭気が発生することがある。
【００１１】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、ダイオキシン等の有害物や臭気を発生することなく、加熱熱源の無駄を生じない熱効率のよい小型の廃棄物処理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る廃棄物処理システムは、熱源として蒸気が直接吹き込まれ、吹き込み蒸気により有機性廃棄物を２００℃以上の温度で乾燥させ、さらに固形炭化物と熱分解ガスとに熱分解する乾燥炭化装置と、前記乾燥炭化装置から排出される熱分解ガスを洗浄し、蒸気および臭気成分を除去するスクラバーと、を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る廃棄物処理システムは、蒸気発生器と、前記蒸気発生器からの蒸気により有機性廃棄物を間接的に加熱するための加熱用ジャケットを有し、有機性廃棄物を２００℃以上の温度で乾燥させ、さらに固形炭化物と熱分解ガスとに熱分解する乾燥炭化装置と、前記加熱用ジャケットから出てくる使用済み蒸気を昇圧する蒸気昇圧装置と、前記加熱用ジャケットから出てくる使用済み蒸気を前記乾燥炭化装置の熱源として再利用するために、前記蒸気昇圧装置により昇圧された使用済み蒸気を再加熱する再加熱器と、前記乾燥炭化装置から排出される熱分解ガスを洗浄し、蒸気および臭気成分を除去するスクラバーと、を有することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態の廃棄物処理システムを示す構成ブロック図。
【図２】第２の実施形態の廃棄物処理システムを示す構成ブロック図。
【図３】第３の実施形態の廃棄物処理システムを示す構成ブロック図。
【図４】従来システムを示す構成ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（１）本実施形態の廃棄物処理システムは、熱源として蒸気が直接吹き込まれ、吹き込み蒸気により有機性廃棄物を２００℃以上の温度で乾燥させ、さらに固形炭化物と熱分解ガスとに熱分解する乾燥炭化装置2Aと、前記乾燥炭化装置から排出される熱分解ガスを洗浄し、蒸気および臭気成分を除去するスクラバー 5と、を有することを特徴とする。
【００１６】
本実施形態のシステムでは、乾燥炭化装置内の有機性廃棄物を２００℃以上の温度に加熱することにより、含有水分を蒸発させて有機性廃棄物を乾燥させ、引き続き同じ装置内で乾燥有機性廃棄物を熱分解させ、固形炭化物と熱分解ガスを得る。この乾燥・熱分解温度は、２００℃以上とすることが好ましいが、より好ましくは２５０〜３００℃の範囲である。しかし、乾燥・熱分解温度が３５０℃を超えると、熱分解ガスの発生量が多くなり、スクラバーでの臭気成分の除去が困難になるため、３５０℃未満の温度とすることが望ましい。
【００１７】
本実施形態のシステムによれば、乾燥機能と熱分解機能を１つの乾燥炭化装置に集約させて、簡略化することができる。また、熱分解ガス中の有害な成分はスクラバーで臭気成分として除去し燃焼させていないため、有害成分の燃焼に伴って発生するＮＯｘ、ＳＯｘ、HCLやダイオキシン類、亜酸化窒素の生成を有効に防止でき排ガス処理装置を簡略化することができる。また、有機性廃棄物が含んでいた蒸気もまたスクラバーで除去するため、熱分解ガスを燃焼炉103で燃焼させるときにも、蒸気を燃焼温度まで上昇させる必要がなくなり、この分の加熱熱源が節約できる。
【００１８】
（２）本発明に係る廃棄物処理システムは、蒸気発生器7と、前記蒸気発生器からの蒸気により有機性廃棄物を間接的に加熱するための加熱用ジャケット3を有し、有機性廃棄物を２００℃以上の温度で乾燥させ、さらに固形炭化物と熱分解ガスとに熱分解する乾燥炭化装置2Bと、前記加熱用ジャケットから出てくる使用済み蒸気を昇圧する蒸気昇圧装置4と、前記加熱用ジャケットから出てくる使用済み蒸気を前記乾燥炭化装置の熱源として再利用するために、前記蒸気昇圧装置により昇圧された使用済み蒸気を再加熱する再加熱器6と、前記乾燥炭化装置から排出される熱分解ガスを洗浄し、蒸気および臭気成分を除去するスクラバー 5と、を有することを特徴とする。
【００１９】
本実施形態では、加熱用ジャケットの熱源として使用した後の使用済み蒸気を回収して再加熱することにより、従来は廃棄していた低温度の使用済み蒸気を循環再利用することが可能になる。
【００２０】
本実施形態において、蒸気昇圧装置にはスチームエゼクタを用いることが最も好ましい。スチームエゼクタは、高圧の駆動スチームを末広ノズルから噴射させて低圧超音速流を形成し、これにサイドから吸込みガスを吸い込ませ、両者をディフューザーの前半部で混合させ、後半部では速度を減じて昇圧しつつ吐出口から吐出される。
【００２１】
本実施形態のシステムによれば、排出蒸気ではなくドレンとして回収する場合は、凝縮熱も利用できるため装置の更なる小型化が図れる。
【００２２】
（３）上記（２）において、使用済み蒸気を再加熱器で使用する燃焼用空気の予熱熱源とする空気予熱器8をさらに有することが好ましい。
【００２３】
本実施形態のシステムによれば、有機性廃棄物の加熱利用ばかりでなく、使用済み蒸気を再加熱器の周辺機器である予熱器でも利用するため、蒸気の利用効率がさらに向上する。
【００２４】
（４）上記（２）又は（３）のいずれかにおいて、蒸気発生器で生成した蒸気を加熱用ジャケットに供給する蒸気供給ラインL5と、加熱用ジャケットから出てくる使用済み蒸気を回収して蒸気昇圧装置に供給する使用済み蒸気回収ラインL6と、蒸気昇圧装置で昇圧した蒸気を再加熱器に供給する昇圧蒸気ラインL42と、乾燥炭化装置からの熱分解ガスをスクラバーに供給する熱分解ガスラインL3と、スクラバーからの洗浄ガスを再加熱器に供給する洗浄ガスラインL92と、再加熱器で再加熱した蒸気を蒸気供給ラインに戻すリターンラインL10と、蒸気供給ラインから分岐して蒸気昇圧装置にバイパスするバイパスラインL11と、をさらに有することが好ましい。
【００２５】
本実施形態のシステムでは、加熱用ジャケットから出てくる使用済み蒸気を、ラインL6→L42→L10→L5→L6で構成される第１の循環回路において再利用するとともに、ラインL42→L10→L11→L42で構成される第２の循環回路においても再利用している。このため、蒸気の利用効率がさらに向上する。
【００２６】
（第１の実施形態）
図１を参照して本発明の第１の実施形態に係る廃棄物処理システムを説明する。
【００２７】
本実施形態の廃棄物処理システム１は、乾燥機能と熱分解機能を兼ね備えた乾燥炭化装置２、洗浄機能を備えたスクラバー５、熱源としての蒸気を生成する蒸気発生器７、および各種の配管ラインＬ１〜Ｌ８を有している。各種配管ラインＬ１〜Ｌ８には図示しないポンプ、ブロワ、バルブ、センサ等の周辺機器類が取り付けられている。これらの周辺機器類は図示しない制御器により動作が制御され、これによりシステム全体が統括的にコントロールされるようになっている。
【００２８】
乾燥炭化装置２は、円筒状または角筒状の本体、本体の一端に形成された入口、本体の他端に形成された出口、本体の外周を覆うように取り付けられた加熱用ジャケット３を備えている。乾燥炭化装置２の入口にはラインＬ１が連通し、図示しない汚泥貯留部から多量の水分を含む脱水汚泥（汚泥ケーキ）が有機性廃棄物としてラインＬ１を介して入口から本体内に装入されるようになっている。
【００２９】
加熱用ジャケット３の入口には蒸気供給ラインＬ５を介して蒸気発生器７が接続され、蒸気発生器７で生成された高温の蒸気がジャケット３に供給され、これにより本体内の有機性廃棄物が２００℃以上の温度域に加熱されるようになっている。また、ジャケット３の出口には蒸気排出ラインＬ６が連通し、図示しない熱交換器や再加熱器に使用後の低温蒸気（排スチーム）が送られるようになっている。なお、本実施形態のシステムでは、蒸気発生器７に廃熱ボイラ（蒸気温度；200〜350℃）を用いた。
【００３０】
乾燥炭化装置２の本体底部にはドレンラインＬ２が設けられ、有機性廃棄物を加熱・乾燥することで固形分や熱分解ガスから分離した蒸気が結露してドレン水として本体底部に溜まり、所定の時間間隔で図示しないバルブを開閉することにより、ドレン水がラインＬ２を通って本体から排出されるようになっている。
【００３１】
乾燥炭化装置２の出口には熱分解ガスラインＬ３を介してスクラバー５が接続され、２００℃以上の加熱により熱分解した熱分解ガスが乾燥炭化装置２からスクラバー５へ送られるようになっている。
【００３２】
スクラバー５は、縦長の円筒状または角筒状の塔である。スクラバー５には熱分解ガスを洗浄する洗浄水が供給される洗浄水供給ラインＬ７がされ、熱分解ガス中に混入した蒸気および臭気成分等を除去するものである。洗浄水として臭気成分を吸着する吸着能をもつ吸着剤を含む水溶液を用いることができる。なお、熱分解ガスと洗浄水との接触効率を向上させるために、洗浄水供給ラインＬ７をスクラバー５の最上部に接続し、熱分解ガスラインＬ３をスクラバー５の中部または下部に接続することが好ましい。
【００３３】
スクラバー５の底部には排出ラインＬ８が設けられ、ラインＬ８を通って洗浄廃液がスクラバー５から排出されるようになっている。また、排気ラインＬ４がスクラバー５の上部に接続され、洗浄された熱分解ガスがラインＬ４を通ってスクラバー５から出ていき、大気中に放出されるようになっている。
【００３４】
次に本実施形態の作用を説明する。
【００３５】
下水処理設備の汚泥貯留部から有機性廃棄物として脱水汚泥をラインＬ１を介して乾燥炭化装置２の本体内に導入する。脱水汚泥は多量の水分（75〜85質量％）を含んでいる。所定量の脱水汚泥を乾燥炭化装置２の本体内に導入すると、本体の入口と出口を共に閉じ、加熱用ジャケット３に高温の蒸気（約300℃）を供給し、乾燥炭化装置２を外側から加熱することにより内部の脱水汚泥を約３００℃に加熱する。これにより、先ず汚泥中の水分が蒸発して汚泥が乾燥され、次いで乾燥した汚泥が熱分解され、可燃性の熱分解ガスと固形炭化物がそれぞれ生成される。
【００３６】
生成された熱分解ガスは、ラインＬ３を介してスクラバー５に送られ、有機性廃棄物が含んでいた水分から発生した蒸気とともにスクラバー５において洗浄水で洗浄され、蒸気や臭気成分等を除去された後に、排気ガスとしてラインＬ４を通って大気中に放出される。除去された蒸気と臭気成分は洗浄水とともに洗浄廃水として排出ラインＬ８を通ってスクラバー５から排出される。
【００３７】
生成された固形炭化物は、処理後のクールダウン時に乾燥炭化装置２の扉（図示せず）を開けて取り出す。
【００３８】
一方、加熱用ジャケット３において熱源として使用した加熱用スチームは、排スチームとしてラインＬ６を通って排出される。なお、乾燥炭化装置の構成によっては排スチームではなく、ドレンとして排出するようにもできる。
【００３９】
本実施形態のシステムでは、１つの乾燥炭化装置に乾燥機能と熱分解機能を集約させているため、簡略化することができる。また、熱分解ガス中の有害な成分はスクラバーで臭気成分として除去し燃焼させていないため、有害成分の燃焼に伴って発生するＮＯｘ、ＳＯｘ、HCLやダイオキシン類、亜酸化窒素の生成を有効に防止でき排ガス処理装置を簡略化することができる。
【００４０】
また、熱媒として使用するスチームは、再加熱により循環使用できる。排スチームではなくドレンとして回収する場合は、凝縮熱も利用できるため小型化がはかれる。この構成では、有機性廃棄物を２００℃以上の温度で熱分解できれば、熱媒はスチーム以外の流体であってもよい。
【００４１】
（第２の実施形態）
図２を参照して第２の実施形態を説明する。なお、本実施形態が上記の実施形態と共通する部分の説明は省略する。
【００４２】
本実施形態のシステム１Ａでは、乾燥炭化装置２Ａが加熱用ジャケットを持たない直接加熱方式としている。すなわち、蒸気発生器７から乾燥炭化装置２Ａの本体内に蒸気を吹き込み、吹き込み蒸気により有機性廃棄物を直接加熱するようにしている。
【００４３】
本実施形態の作用を説明する。
【００４４】
脱水汚泥を乾燥炭化装置２の本体内に導入し、本体の入口と出口を共に閉じ、乾燥炭化装置２の本体内に高温の蒸気（約200〜350℃）を直接吹き込み、内部の汚泥を約３００℃に加熱する。これにより、先ず汚泥中の水分が蒸発して汚泥が乾燥され、次いで乾燥汚泥が熱分解され、可燃性の固体炭化物と熱分解ガスが生成される。熱分解ガスは、有機性廃棄物が含んでいた水分から発生した蒸気（生成蒸気）および吹込み蒸気（加熱用蒸気）とともにスクラバー５において洗浄され、蒸気や臭気成分等を除去された後に、排気ガスとしてラインＬ４を通って大気中に放出される。除去された蒸気と臭気成分は、洗浄水とともに洗浄廃水として排出ラインＬ８を通ってスクラバー５から排出される。
【００４５】
本実施形態のシステムでは、１つの乾燥炭化装置に乾燥機能と熱分解機能を集約させているため、簡略化することができる。また、熱分解ガス中の有害な成分はスクラバーで臭気成分として除去し燃焼させていないため、有害成分の燃焼に伴って発生するＮＯｘ、ＳＯｘ、HCLやダイオキシン類、亜酸化窒素の生成を有効に防止でき排ガス処理装置を簡略化することができる。
【００４６】
本実施形態のシステムでは、加熱用スチームを再利用することはできないが、水蒸気雰囲気下で熱分解させるため、脱水反応が生じにくく、また反応性の高い官能基も生じにくいため、炭化物の自己発熱性を抑制できる。
【００４７】
また、本実施形態のシステムでは、水溶性の臭気成分を加熱用スチームとともに排出できるため、乾燥炭化装置における反応温度が低く、炭化が不十分であっても炭化物の臭気を抑制できる。
【００４８】
（第３の実施形態）
図３を参照して第３の実施形態を説明する。なお、本実施形態が上記の実施形態と共通する部分の説明は省略する。
【００４９】
本実施形態のシステム１Ｂは、蒸気昇圧装置４、再加熱器６、空気予熱器８、補助燃料供給源９、リターンラインＬ１０およびバイパスラインＬ１１をさらに有している。本実施形態のシステム１Ｂでは、加熱用ジャケット３から出てくる使用済みの蒸気を蒸気昇圧装置４で昇圧し、昇圧した蒸気を再加熱器６で再加熱し、必要に応じて再加熱器６のバーナに供給する燃焼用空気を空気予熱器８で予熱し、再加熱した蒸気を再加熱器６からリターンラインＬ１０を介して蒸気供給ラインＬ５を流れる高温の蒸気に合流させ、両者の混合蒸気を加熱用ジャケットに供給して使用済み蒸気の再利用を図るとともに、両者の混合蒸気の一部をバイパスラインＬ１１を介して蒸気昇圧装置４のなかに駆動スチームとして吹き込むようにしている。
【００５０】
蒸気回収ラインＬ６は、加熱用ジャケット３の出口から蒸気昇圧装置４までの間に設けられ、加熱用ジャケット３から出てくる使用済み蒸気を回収して蒸気昇圧装置４に吸込みガスとして供給するラインである。
【００５１】
バイパスラインＬ１１は、リターンラインＬ１０の下流側で蒸気供給ラインＬ５から分岐して蒸気昇圧装置４にバイパスし、蒸気発生器７からの高温の蒸気と再加熱器６からの再加熱蒸気とが混合した蒸気の一部を蒸気昇圧装置４の末広ノズルから噴射させるラインである。
【００５２】
蒸気昇圧装置４にはスチームエゼクタを用いる。スチームエゼクタは、バイパスラインＬ１１からの高圧の駆動スチームを末広ノズルから噴射させて低圧超音速流を形成し、これに蒸気回収ラインＬ６からの吸込みガスを吸い込ませ、両者をディフューザーの前半部で混合させ、後半部では速度を減じて昇圧しつつ吐出口から吐出される。
【００５３】
蒸気昇圧装置４からは３つの昇圧蒸気ラインＬ４１，Ｌ４２，Ｌ４３が出ている。第１の昇圧蒸気ラインＬ４１はスクラバー５に連通している。第２の昇圧蒸気ラインＬ４２は、再加熱器６に連通している。第３の昇圧蒸気ラインＬ４３は、空気予熱器８に連通している。
【００５４】
第１の昇圧蒸気ラインＬ４１を介してスクラバー５に供給された蒸気は、洗浄水で洗浄されて蒸気と臭気成分が除去された後に、洗浄ガスラインＬ９２を通って再加熱器６に燃焼用空気として供給される。
【００５５】
第２の昇圧蒸気ラインＬ４２を介して再加熱器６に供給された蒸気は、２００℃以上の所定の温度に再加熱された後に、リターンラインＬ１０を通って蒸気供給ラインＬ５に合流し、加熱用ジャケット３に供給される。
【００５６】
第３の昇圧蒸気ラインＬ４３を介して空気予熱器８に供給された蒸気は、２００℃以上の所定の温度に予熱された後に、空気予熱ラインＬ９３を通って再加熱器６に供給される。
【００５７】
再加熱器６には燃料噴射口と空気噴射口をもつバーナを備えたバーナ燃焼方式の燃焼器を用いる。
【００５８】
再加熱器６のバーナ側には補助燃料ラインＬ９１、洗浄ガスラインＬ９２、空気予熱ラインＬ９３の３つのラインが入り、再加熱器６の燃焼室側には第２の昇圧蒸気ラインＬ４２が入り、再加熱器６からはリターンラインＬ１０が出ている。燃料および補助燃料を燃焼用空気と所望の混合比で混合させてバーナ燃焼させ、燃焼室内の蒸気を２００℃以上に再加熱し、再加熱した蒸気をリターンラインＬ１０を介して蒸気供給ラインＬ５を流れる高温の生成蒸気と合流させる。
【００５９】
本実施形態によれば、加熱用ジャケットから出てくる使用済み蒸気を、ラインL6→L42→L10→L5→L6で構成される第１の循環回路において再利用するとともに、ラインL42→L10→L11→L42で構成される第２の循環回路においても再利用している。このため、蒸気の利用効率がさらに向上する。
【００６０】
また、本実施形態によれば、乾燥炭化装置から排出される加熱スチームや有機性廃棄物が含んでいた水分から発生した蒸気の潜熱も回収することによりエネルギ効率を向上させることができる。
【００６１】
また、本実施形態によれば、熱分解ガスの温度が十分高くない場合、バイパスラインＬ１０を介してバイパス蒸気を混合させることにより、蒸気昇圧装置としてのエゼクタ４の効率を向上させることができる。
【００６２】
なお、本実施形態では、蒸気が余剰となる場合、排スチームや蒸気から加熱スチームを製造する再加熱器の燃焼用空気の空気予熱器の熱源として使用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１，１Ａ，１Ｂ…廃棄物処理システム、
２，２Ａ，２Ｂ…乾燥炭化装置、３…加熱用ジャケット、
４…蒸気昇圧装置（エゼクタ）、５…スクラバー、６…再加熱器、
７…蒸気発生器（廃熱ボイラ）、
８…空気予熱器、９…補助燃料供給源、
Ｌ２…ドレンライン、
Ｌ３…熱分解ガスライン、
Ｌ４１，Ｌ４２，Ｌ４３…昇圧蒸気ライン、
Ｌ５…蒸気供給ライン、
Ｌ６…使用済み蒸気回収ライン、
Ｌ７…洗浄水ライン、
Ｌ１０…リターンライン、Ｌ１１…バイパスライン、
Ｌ９１…補助燃料ライン、Ｌ９２…洗浄ガスライン、Ｌ９３…空気予熱ライン。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源として蒸気が直接吹き込まれ、吹き込み蒸気により有機性廃棄物を２００℃以上の温度で乾燥させ、さらに固形炭化物と熱分解ガスとに熱分解する乾燥炭化装置と、
前記乾燥炭化装置から排出される熱分解ガスを洗浄し、蒸気および臭気成分を除去するスクラバーと、
を有することを特徴とする廃棄物処理システム。
【請求項２】
蒸気発生器と、
前記蒸気発生器からの蒸気により有機性廃棄物を間接的に加熱するための加熱用ジャケットを有し、有機性廃棄物を２００℃以上の温度で乾燥させ、さらに固形炭化物と熱分解ガスとに熱分解する乾燥炭化装置と、
前記加熱用ジャケットから出てくる使用済み蒸気を昇圧する蒸気昇圧装置と、
前記加熱用ジャケットから出てくる使用済み蒸気を前記乾燥炭化装置の熱源として再利用するために、前記蒸気昇圧装置により昇圧された使用済み蒸気を再加熱する再加熱器と、
前記乾燥炭化装置から排出される熱分解ガスを洗浄し、蒸気および臭気成分を除去するスクラバーと、
を有することを特徴とする廃棄物処理システム。
【請求項３】
前記使用済み蒸気を前記再加熱器で使用する燃焼用空気の予熱熱源とする空気予熱器をさらに有することを特徴とする請求項２記載の廃棄物処理システム。
【請求項４】
前記蒸気発生器で生成した蒸気を前記加熱用ジャケットに供給する蒸気供給ラインと、
前記加熱用ジャケットから出てくる使用済み蒸気を回収して前記蒸気昇圧装置に供給する使用済み蒸気回収ラインと、
前記蒸気昇圧装置で昇圧した蒸気を前記再加熱器に供給する昇圧蒸気ラインと、
前記乾燥炭化装置からの熱分解ガスを前記スクラバーに供給する熱分解ガスラインと、
前記スクラバーからの洗浄ガスを前記再加熱器に供給する洗浄ガスラインと、
前記再加熱器で再加熱した蒸気を前記蒸気供給ラインに戻すリターンラインと、
前記蒸気供給ラインから分岐して前記蒸気昇圧装置にバイパスするバイパスラインと、
をさらに有することを特徴とする請求項２又は３のいずれか１項記載の廃棄物処理システム。
【請求項１】
熱源として蒸気が直接吹き込まれ、吹き込み蒸気により有機性廃棄物を２００℃以上の温度で乾燥させ、さらに固形炭化物と熱分解ガスとに熱分解する乾燥炭化装置と、
前記乾燥炭化装置から排出される熱分解ガスを洗浄し、蒸気および臭気成分を除去するスクラバーと、
を有することを特徴とする廃棄物処理システム。
【請求項２】
蒸気発生器と、
前記蒸気発生器からの蒸気により有機性廃棄物を間接的に加熱するための加熱用ジャケットを有し、有機性廃棄物を２００℃以上の温度で乾燥させ、さらに固形炭化物と熱分解ガスとに熱分解する乾燥炭化装置と、
前記加熱用ジャケットから出てくる使用済み蒸気を昇圧する蒸気昇圧装置と、
前記加熱用ジャケットから出てくる使用済み蒸気を前記乾燥炭化装置の熱源として再利用するために、前記蒸気昇圧装置により昇圧された使用済み蒸気を再加熱する再加熱器と、
前記乾燥炭化装置から排出される熱分解ガスを洗浄し、蒸気および臭気成分を除去するスクラバーと、
を有することを特徴とする廃棄物処理システム。
【請求項３】
前記使用済み蒸気を前記再加熱器で使用する燃焼用空気の予熱熱源とする空気予熱器をさらに有することを特徴とする請求項２記載の廃棄物処理システム。
【請求項４】
前記蒸気発生器で生成した蒸気を前記加熱用ジャケットに供給する蒸気供給ラインと、
前記加熱用ジャケットから出てくる使用済み蒸気を回収して前記蒸気昇圧装置に供給する使用済み蒸気回収ラインと、
前記蒸気昇圧装置で昇圧した蒸気を前記再加熱器に供給する昇圧蒸気ラインと、
前記乾燥炭化装置からの熱分解ガスを前記スクラバーに供給する熱分解ガスラインと、
前記スクラバーからの洗浄ガスを前記再加熱器に供給する洗浄ガスラインと、
前記再加熱器で再加熱した蒸気を前記蒸気供給ラインに戻すリターンラインと、
前記蒸気供給ラインから分岐して前記蒸気昇圧装置にバイパスするバイパスラインと、
をさらに有することを特徴とする請求項２又は３のいずれか１項記載の廃棄物処理システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−６１４１２（Ｐ２０１２−６１４１２Ａ）
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０７１７９（Ｐ２０１０−２０７１７９）
【出願日】平成２２年９月１５日（２０１０．９．１５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１５日（２０１０．９．１５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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