熱分解処理システムおよび熱分解処理方法
【課題】特にカーシュレッダーダストを熱分解処理する際に砂等の付着防止媒体を別途用意することなく、熱分解装置内におけるプラスチックの付着・固化を抑制することのできる熱分解処理システムを提供する。
【解決手段】、燃焼溶融炉３’において産出された溶融スラグをＡＳＲとともにロータリーキルン２に投入することにより、溶融スラグがロータリーキルン２内部において既に付着したプラスチックを削り落とすスクレイパーとして機能する。従って、プラスチック含有量の多いＡＳＲを熱分解処理する場合において、ロータリーキルン２内部にプラスチックが著しく付着・固化することを防止することができる。
【解決手段】、燃焼溶融炉３’において産出された溶融スラグをＡＳＲとともにロータリーキルン２に投入することにより、溶融スラグがロータリーキルン２内部において既に付着したプラスチックを削り落とすスクレイパーとして機能する。従って、プラスチック含有量の多いＡＳＲを熱分解処理する場合において、ロータリーキルン２内部にプラスチックが著しく付着・固化することを防止することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物（処理対象物）を熱分解処理する熱分解処理システム及びその方法に関し、特にカーシュレッダーダストの熱分解処理に適した熱分解処理システムおよびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃棄物（処理対象物）を熱分解処理するシステムは、例えば特許文献１や特許文献２に記載されるように、廃棄物を熱分解する熱分解装置（例えば、ロータリーキルン）を備えている。この熱分解装置の熱分解処理によって、熱分解残渣と熱分解ガスが産出されるが、産出された熱分解残渣には金属残渣やカーボン残渣が含まれており、それぞれ処理システムの系外において有価物として再利用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−６１７４９号公報
【特許文献２】特開２００３−３２１５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図３に、熱分解装置の一例としてのロータリーキルンを示す。ロータリーキルン２は、横型回転ドラム式の熱分解炉であって、熱分解処理を行う回転ドラム３と、この回転ドラム３を支持する支持体１３、１４と、加熱処理によって生じた熱分解ガス及び熱分解残渣を排出する排出装置１８と、を備えて構成されている。
【０００５】
また回転ドラム３はその内壁面に沿って多数の加熱管１６を有しており、後部の支持体１４から供給されて前部の支持体１３から排出される高温の加熱ガスＧが加熱管１６を通ることにより、内部の処理対象物Ａを間接的に加熱（例えば、４５０〜５００℃程度）するようになっている。
【０００６】
そして回転ドラム３に投入された処理対象物Ａは、回転ドラム３の回転に伴ってゆっくりと排出側に移動しながら加熱されることにより熱分解され、熱分解ガス及び熱分解残渣となって排出される。尚、図３において符号１１は処理対象物Ａを運搬するコンベアを示しており、符号１２は処理対象物をロータリーキルン２に定量供給するスクリューフィーダーを示している。
【０００７】
ここで、都市ゴミ等の一般廃棄物を処理する場合に比して、産業廃棄物、その中でも特にカーシュレッダーダスト（以下「ＡＳＲ」と言う）を処理する場合には、以下の様な不具合が生じる。即ち、ＡＳＲは、自動車のシートやインパネ等の部品を構成するプラスチック、繊維、発泡ウレタン等の可燃物と、金属やガラス等の不燃物とからなるが、都市ゴミ等と比べてプラスチックの比率が大きいという性質を有している。
【０００８】
一方、ロータリーキルン２による熱分解処理においては、回転ドラム３の内周面１７（加熱管１６の表面）にプラスチックが付着・固化し、回転ドラム３の内周面１７がコーティングされた状態となって、熱分解処理の効率を低下させるといった問題が存在する。また一旦付着・固化したプラスチックは非常に硬く、手作業での除去に時間を要する。従ってプラスチック含有比率の高いＡＳＲを熱分解処理する場合には、この様な問題が顕著に発生することとなる。
【０００９】
他方、ロータリーキルン２に投入する処理対象物Ａのプラスチック含有比率を下げるとともに、回転ドラム３の内周面１７へのプラスチックの付着・固化を抑制することを目的として、砂等の不燃粒状物を付着防止媒体としてこれを熱分解処理システムの系外から取り寄せる場合には、その為のコストが必要となるといったデメリットが生じる。
【００１０】
そこで本発明はこの様な問題に鑑みなされたものであり、その目的は、特にＡＳＲを熱分解処理する際に砂等の付着防止媒体を別途用意することなく、熱分解装置内におけるプラスチックの付着・固化を抑制することのできる熱分解処理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係る熱分解処理システムは、処理対象物を加熱処理して熱分解残渣と熱分解ガスを産出する熱分解装置を含む熱分解処理システムであって、前記熱分解装置で産出された熱分解残渣の少なくとも一部を、処理対象物とともに前記熱分解装置に入れるよう構成されていることを特徴とする。
【００１２】
熱分解装置から排出される熱分解残渣には、鉄、アルミ等の金属残渣と、カーボン、シリカ、砂等の非金属残渣が含まれており、これを熱分解装置に処理対象物とともに投入すると、熱分解処理されるプラスチック表面に付着し、熱分解装置内部へのプラスチックの付着防止媒体として機能する。本態様においては、熱分解処理システムにおいて、熱分解装置から生じた熱分解残渣の少なくとも一部を、処理対象物とともに熱分解装置に投入し、即ち循環利用するので、前記付着防止媒体を熱分解処理システムの系外から取り寄せることなく、熱分解装置内におけるプラスチックの付着・固化を簡易且つ安価に抑制することができる。
【００１３】
本発明の第２の態様に係る熱分解処理システムは、第１の態様に係る熱分解処理システムにおいて、前記熱分解残渣から、金属残渣及び所定の粒径より小さいカーボン残渣を取り出す分別装置を備え、前記金属残渣及び前記カーボン残渣が取り出された後の（残りの）熱分解残渣を、処理対象物とともに前記熱分解装置に入れることを特徴とする。
【００１４】
本態様によれば、金属残渣及び所定の粒径より小さいカーボン残渣を取り出した後の熱分解残渣を処理対象物とともに熱分解装置に投入するので、取り出された金属残渣や所定の粒径より小さいカーボン残渣は系外において資源（有価物）として有効利用することで熱分解残渣のより効率的な利用を図ることができる。
【００１５】
本発明の第３の態様に係る熱分解処理システムは、第２の態様に係る熱分解処理システムにおいて、前記熱分解装置に入れられた物のうち、重量比にして前記熱分解残渣が２．５％以上であることを特徴とする。
【００１６】
本願出願人は、熱分解装置に投入される投入物がプラスチックのみの場合、投入物のうち、重量比にして熱分解残渣を５％以上とすると、熱分解残渣を混合しないで処理対象物のみを投入した場合（熱分解残渣０％）に比して、熱分解残渣が約４割増加したことを実験により確認した。従って熱分解装置に投入される投入物が、ＡＳＲの様にプラスチックの含有率が重量比にして５０％程度の場合には、投入物のうち重量比にして熱分解残渣を２．５％以上すると、熱分解装置内に付着・固化するプラスチックの量を極めて少なくすることができる。
【００１７】
本発明の第４の態様に係る熱分解処理システムは、処理対象物を加熱処理して熱分解残渣と熱分解ガスを産出する熱分解装置と、前記熱分解ガス及び前記熱分解残渣の少なくとも一部を燃焼することにより溶融スラグを産出する燃焼溶融装置と、を含む熱分解処理システムであって、前記溶融スラグの少なくとも一部を、処理対象物とともに前記熱分解装置に入れるよう構成されていることを特徴とする。
【００１８】
熱分解処理によって得られた熱分解残渣物及び熱分解ガスを燃焼させて得られる溶融スラグを付着防止媒体として熱分解装置に処理対象物とともに投入すれば、溶融スラグが熱分解処理されるプラスチック表面に付着し、熱分解装置内部へのプラスチックの付着防止媒体として機能する。或いは、溶融スラグが熱分解装置内部において既に付着したプラスチックを削り落とすスクレイパーとして機能する。本態様によれば、熱分解処理システムにおいて、燃焼溶融装置から生じた溶融スラグの少なくとも一部を、処理対象物とともに前記熱分解装置に投入する、即ち循環利用するので、前記付着防止媒体を熱分解処理システムの系外から取り寄せることなく、熱分解装置内におけるプラスチックの付着・固化を簡易且つ安価に抑制することができる。
【００１９】
本発明の第５の態様に係る熱分解処理方法は、処理対象物を加熱処理して熱分解残渣と熱分解ガスを産出する熱分解装置を含む熱分解処理システムにおける熱分解処理方法であって、前記熱分解残渣の少なくとも一部を、処理対象物とともに前記熱分解装置に入れることを特徴とする。本態様に係る熱分解処理方法によれば、上記第１の態様と同様な作用効果を得ることができる。
【００２０】
本発明の第６の態様に係る熱分解処理方法は、処理対象物を加熱処理して熱分解残渣と熱分解ガスを産出する熱分解装置と、前記熱分解ガス及び前記熱分解残渣の少なくとも一部を燃焼することにより溶融スラグを産出する燃焼溶融装置と、を含む熱分解処理システムにおける熱分解処理方法であって、前記溶融スラグの少なくとも一部を、処理対象物とともに前記熱分解装置に入れることを特徴とする。本態様に係る熱分解処理方法によれば、上記第４の態様と同様な作用効果を得ることができる。
【００２１】
本発明の第７の態様に係る熱分解処理システムは、第２の態様に係る熱分解処理システムにおいて、前記分別装置によって取り出された前記カーボン残渣を電気炉または高炉に入れ、該電気炉または高炉から生じた溶融スラグの少なくとも一部を、処理対象物とともに前記熱分解装置に入れることを特徴とする。
【００２２】
本態様によれば、電気炉又は高炉に第２の態様における分別装置によって取り出された所定の粒径より小さいカーボン残渣を入れて加熱処理することで、カーボン残渣中に含まれる燃焼成分は燃料もしくは還元剤として利用でき、特に金属は有価物として取り出すことができる。
【００２３】
さらに、電気炉又は高炉から生じた溶融スラグの少なくとも一部と第２の態様において熱分解残渣から金属残渣及びカーボン残渣が取り出された後の熱分解残渣とを熱分解装置に処理対象物とともに投入すると、熱分解処理されるプラスチック表面に、溶融スラグと第２の態様において熱分解残渣から金属残渣及びカーボン残渣が取り出された後の熱分解残渣とが付着し、熱分解装置内部へのプラスチックの付着防止媒体として機能する。すなわち、本態様により、熱分解装置内部へのプラスチックの付着防止媒体の供給元が２つ存在することとなる。
【００２４】
本発明の第８の態様に係る熱分解処理システムは、第７の態様に係る熱分解処理システムにおいて、前記熱分解装置に入れられた物のうち、重量比にして前記金属残渣及び前記カーボン残渣が取り出された後の熱分解残渣と前記溶融スラグの合計が２．５％以上であることを特徴とする。
【００２５】
本態様によれば、上記第３の態様と同様の作用効果を得ることができる。また、第２の態様において、熱分解残渣から金属残渣及びカーボン残渣が取り出された後の熱分解残渣が少量しか得られない場合（例えば、熱分解装置に投入される投入物のうち重量比にして１％以下）であっても、第７の態様の溶融スラグの少なくとも一部を熱分解装置に投入することで、熱分解装置に投入される投入物のうち、熱分解残渣から金属残渣及びカーボン残渣が取り出された後の熱分解残渣と溶融スラグの合計が重量比にして２．５％以上を確保することができる。
【００２６】
本発明の第９の態様に係る熱分解処理システムは、処理対象物を加熱処理して熱分解残渣と熱分解ガスを産出する熱分解装置を含む熱分解処理システムであって、前記熱分解残渣から、金属残渣及び所定の粒径より小さいカーボン残渣を取り出す分別装置を備え、前記分別装置によって取り出された前記カーボン残渣を電気炉または高炉に入れ、該電気炉または高炉から生じた溶融スラグの少なくとも一部を、処理対象物とともに前記熱分解装置に入れることを特徴とする。
【００２７】
本態様によれば、電気炉又は高炉に分別装置によって取り出された所定の粒径より小さいカーボン残渣を入れて加熱処理することで、カーボン残渣中に含まれる燃焼成分は燃料もしくは還元剤として利用でき、特に金属は有価物として取り出すことができ、電気炉又は高炉から生じた溶融スラグの少なくとも一部を熱分解装置に処理対象物とともに投入すると、熱分解処理されるプラスチック表面に付着し、熱分解装置内部へのプラスチックの付着防止媒体として機能する。
【００２８】
本発明の第１０の態様に係る熱分解処理システムは、第９の態様に係る熱分解処理システムにおいて、前記熱分解装置に入れられた物のうち、重量比にして前記溶融スラグが２．５％以上であることを特徴とする。本態様によれば、上記第３の態様と同様の作用効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る熱分解処理システムのブロック図。
【図２】本発明の第２実施形態に係る熱分解処理システムのブロック図。
【図３】熱分解装置の一例としてのロータリーキルンの構造図。
【図４】ＡＳＲの熱分解試験の実験結果。
【図５】本発明の第３実施形態に係る熱分解処理システムのブロック図。
【図６】本発明の第４実施形態に係る熱分解処理システムのブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面を参照しながら本発明に係る熱分解処理システム及び処理方法の実施形態について説明する。
【００３１】
先ず、図１を参照しながら本発明の第１実施形態について説明する。ここで、図１は本発明の第１実施形態に係る熱分解処理システム１の全体構成を示すブロック図である。
【００３２】
図１に示すように熱分解処理システム１は、熱分解装置の一例としてのロータリーキルン２、燃焼炉３、高温空気加熱装置４、廃熱ボイラ５、排ガス処理装置６、分別装置７、分別装置（ふるい）８、を備えている。尚、ロータリーキルン２は、図３を参照しながら説明したロータリーキルン（熱分解ドラム）２であり、以下ではその詳細については説明を省略する。
【００３３】
符号ＡＳＲはカーシュレッダーダストを示しており、このＡＳＲが、ロータリーキルン２に、後述する不適物とともに投入される。ロータリーキルン２は熱分解残渣と熱分解ガスを産出し、熱分解ガスは、燃焼炉３に導入されて高温（例えば、８００℃以上）で燃焼処理される。
【００３４】
燃焼炉３からの排ガスは高温空気加熱装置４に導入されて、空気の加熱に利用される。高温空気加熱装置４で加熱された空気はロータリーキルン２に取り入れられ、ロータリーキルン２において間接加熱の為の熱源として利用される。一方、高温空気加熱装置４において空気の加熱に利用された排ガスは、廃熱ボイラ５で熱回収され、例えば系内で使用する電力の発電等に用いられる。
【００３５】
廃熱ボイラ５で熱回収された排ガスは、排ガス処理装置６に導入され、この排ガスに含まれるＨＣｌ・ＳＯｘ・ＮＯｘ、Ｈｇ等の有害物質が除去され、無害化処理された後、図示しない誘引送風機によって系外へ排出される。尚、排ガス処理装置６の詳細構成は図示を省略するが、一例として公知の減温塔、除塵用バグフィルタ、脱塩用バグフィルタ、触媒反応塔、のこれら装置によって構成されるものである。
【００３６】
一方、ロータリーキルン２で生じた熱分解残渣には、金属残渣として鉄、アルミニウム、銅、亜鉛、鉛、ニッケル、マグネシウム等、或いはこれらの酸化物などが含まれており、また非金属残渣としてカーボン、シリカ、砂等が含まれている。分別装置７は、ロータリーキルン２から排出された熱分解残渣から系外で再利用可能な上記金属残渣を取り出し、そして分別装置（ふるい）８は上記非金属残渣の中でも特に燃料として利用価値の高い、所定の粒径より小さい細粒のカーボン残渣（例えば、粒径１ｍｍ以下）を取り出す。
【００３７】
残った熱分解残渣は、所定の粒径より大きいカーボン残渣、シリカ、砂等の、系外での再利用に適さない物（以下「不適物」と言う）から構成されており、この不適物が、図示しない運搬手段（例えば、コンベヤ）及び供給手段（例えば、スクリューフィーダ）によって、ＡＳＲとともにロータリーキルン２に投入され、即ち循環利用される。そしてこの不適物に含まれるカーボン残渣、シリカ、砂等の粒状物（熱分解されないもの）は、ロータリーキルン２におけるＡＳＲの熱分解処理の際にプラスチック表面に付着し、ロータリーキルン２内部へのプラスチックの付着防止媒体として機能する。
【００３８】
従ってこの様に不適物、即ち熱分解残渣の少なくとも一部をＡＳＲとともにロータリーキルン２に投入することで、プラスチック含有量の高いＡＳＲを熱分解処理する場合において、ロータリーキルン２内部にプラスチックが著しく付着・固化することに伴う顕著な熱効率低下を招くことがない。しかも、不適物にはロータリーキルン２における熱分解処理において熱分解しきれなかった処理対象物（例えば繊維物等）も含まれており、これが再びロータリーキルン２に再投入されて熱分解処理が行われることとなるので、熱分解処理のより一層の高効率化を図ることができる。
【００３９】
尚、実験の結果を図４に示した。上記不適物を混合しないでプラスチックのみ（ＡＳＲからプラスチックのみを取り出したもの）を投入物としてロータリーキルン２に投入したところ、生じた熱分解残渣が、投入物に対し重量比で約３８％であった。これに対し、上記不適物を投入物中重量比で５％混合してロータリーキルン２に投入したところ、生じた熱分解残渣が投入物に対し重量比で約５３％となった。また、上記不適物を投入物中重量比で１０％混合してロータリーキルン２に投入したところ、生じた熱分解残渣が投入物に対し重量比で約７２％となった。
【００４０】
従ってプラスチックのみを処理対象物とする場合、ロータリーキルン２に投入する投入物中、上記不適物を重量比にして５％以上混合すれば、生じる熱分解残渣は約４割以上増加し、顕著な作用効果が得られることになる。
【００４１】
ここで、上記実験結果はプラスチックのみを処理対象物として処理した場合の実験結果であるので、ＡＳＲを処理対象物として処理する場合には、ＡＳＲに含まれるプラスチックの割合は重量比にして約５０％程度であることから、従ってＡＳＲを処理対象物とする場合には上記不適物を重量比にして２．５％以上混合すれば、生じる熱分解残渣を約４割以上増加させることができる。
【００４２】
尚、上記不適物の混合量を増やすことによって上記の通り熱分解残渣量を増加させることができる一方で、他方では上記不適物を過剰に混合すると、投入する処理対象物の重量比が減じて処理効率が低下する虞がある。従って上記不適物は重量比にして３０％以下、或いは、必要に応じて投入する処理対象物をより一層増加させる場合には２０％以下とすることが望ましい。
【００４３】
尚、ロータリーキルン２における１回の処理によって生じる上記不適物の量は、ＡＳＲを処理対象物とした場合、投入するＡＳＲに対し重量比にして約３％程度となるので、この場合例えば上記不適物の混合量を３％以上とする場合には、ロータリーキルン２から生じる上記不適物を所望量収集した上で混合する。
【００４４】
このように熱分解処理システム１においては、ロータリーキルン２から生じた熱分解残渣の少なくとも一部を、ＡＳＲとともにロータリーキルン２に投入することで循環利用するので、ロータリーキルン２内部へのプラスチックの付着・固化を抑制する付着防止媒体を別途熱分解処理システム１の系外から取り寄せることなく、ロータリーキルン２内部におけるプラスチックの付着・固化を簡易且つ安価に抑制することができる。
【００４５】
尚、本実施形態ではロータリーキルン２から生じた熱分解残渣から有価物を取り出し、残りをロータリーキルン２にＡＳＲとともに投入するようにしているが、ロータリーキルン２から生じた熱分解残渣をそのままロータリーキルン２にＡＳＲとともに投入しても構わない。
【００４６】
続いて、第２実施形態について図２を参照しつつ説明する。図２は本発明の第２実施形態に係る熱分解処理システム１’の全体構成を示すブロック図である。尚、図１と同一の構成要素には同一符号を付してあり、また以下ではその説明を省略することとする。
第１実施形態と異なる点は、上記不適物に替えて溶融スラグをＡＳＲとともにロータリーキルン２に投入する点にある。
【００４７】
即ち、燃焼溶融炉３’においては、ロータリーキルン２で発生した熱分解ガスと、熱分解残渣のうち分別装置７によって金属残渣が取り出された後の非金属残渣（上述したカーボン、シリカ、砂等により構成される）と、排ガス処理装置６で捕集された排ガス中の飛灰と、が高温（例えば１３００℃）で燃焼され、この結果溶融スラグが産出される。
【００４８】
この溶融スラグは、ロータリーキルン２におけるＡＳＲの熱分解処理の際にプラスチック表面に付着し、ロータリーキルン２内部へのプラスチックの付着防止媒体として機能し、或いはロータリーキルン２内部において既に付着したプラスチックを削り落とすスクレイパーとして機能する。従ってプラスチック含有量の多いＡＳＲを熱分解処理する場合において、ロータリーキルン２内部にプラスチックが著しく付着・固化することに伴う顕著な熱効率低下を招くことがない。
【００４９】
続いて、第３実施形態について図５を参照しつつ説明する。図５は第１実施形態において、分別装置（ふるい）８によって取り出された所定の粒径より小さいカーボン残渣（以下「細粒のカーボン残渣」という）を電気炉へ入れて、生じた溶融スラグを不適物とともにロータリーキルン２に投入する実施形態の図である。
【００５０】
分別装置７において、大きなサイズのものは金属残渣として取り除かれるが、微小な金属やその酸化物は、分別装置７で分別しきれない場合が多い。そのため、分別装置７では分別しきれなかった微小な金属やその酸化物が細粒のカーボン残渣に含まれている。そこで、電気炉（又は高炉）９に細粒のカーボン残渣を入れて加熱処理することで、有価物である金属を取り出すことができる。
【００５１】
分別装置（ふるい）８によって取り出された細粒のカーボン残渣は、金属（有価物）を取り出すために電気炉９に投入されて1400〜1500℃で加熱処理される。そして、処理された細粒のカーボン残渣のカーボンが、電気炉で還元剤及び補助燃料として利用され、金属（有価物）と溶融スラグが生成される。そして、金属（有価物）と溶融スラグは公知の方法で分離される。
【００５２】
すなわち、電気炉では金属酸化物が細粒カーボンによって還元される。この還元反応によって、金属酸化物から金属単体を取り出すことができる。つまり、電気炉内では細粒のカーボン残渣のカーボンは還元剤として働いている。また、一方では細粒のカーボン残渣のカーボンは、カーボン自体が燃焼することにより電気炉の補助燃料としての役割も果たしている。
【００５３】
溶融スラグの成分としては、シリカ等のいわゆるガラス成分がほとんどを占めている。この溶融スラグをロータリーキルン２にＡＳＲとともに投入すると、熱分解処理されるプラスチック表面に付着し、ロータリーキルン２内部へのプラスチックの付着防止媒体として機能する。
【００５４】
上記溶融スラグが電気炉内から生じることで、分別装置（ふるい）８から分別される不適物が少量の場合であっても、不適物に加えて溶融スラグの少なくとも一部をロータリーキルン２に一緒に投入すれば、その量的不足を補うことができ、ロータリーキルン２内のプラスチックの付着防止媒体としての機能を充分果たすことができる。
【００５５】
ここで、ＡＳＲを処理対象物とする場合には、第１実施形態と同様、不適物と溶融スラグの合計を重量比にして２．５％以上混合すれば、ロータリーキルン２内のプラスチックの付着防止媒体として機能し、不適物と溶融スラグをロータリーキルン２内にＡＳＲと一緒に投入しなかった時よりも熱分解残渣を増加させることができる。また、溶融スラグのみをＡＳＲと一緒にロータリーキルン２内に投入する場合は、溶融スラグを重量比にして２．５％以上、好ましくは４〜６％混合すればよい。
【００５６】
ここで、ロータリーキルン２への投入物に対して不適物と溶融スラグ、あるいは溶融スラグの混合量を増やすことによって熱分解残渣量を増加させることができるが、不適物と溶融スラグ、あるいは溶融スラグを過剰に混合すると、投入する処理対象物の重量比が減じて処理効率が低下する虞がある。従って、不適物と溶融スラグ、あるいは溶融スラグは重量比にして３０％以下、そして、必要に応じて投入する処理対象物をより一層増加させる場合には２０％以下とすることが望ましい。
【００５７】
このように第３実施形態では、ロータリーキルン２から生じた熱分解残渣から分別装置７及び分別装置（ふるい）８を経て取り出された細粒のカーボン残渣を電気炉又は高炉中に入れて加熱処理した後に生じる溶融スラグの少なくとも一部を、ＡＳＲとともにロータリーキルン２内に投入することで循環利用している。
【００５８】
続いて、第４実施形態について図６を参照しつつ説明する。
第４実施形態では、第３実施形態において不適物とともにロータリーキルン２に投入していた溶融スラグを、単独でロータリーキルン２に投入するものである。
【００５９】
溶融スラグを単独でロータリーキルン２内に投入しても、ロータリーキルン２内のプラスチックの付着防止媒体としての機能を、溶融スラグは充分に果たすことができる。
従って、第３、第４実施形態では、ロータリーキルン２内部へのプラスチックの付着・固化を抑制する付着防止媒体を別途熱分解処理システム１’’、１’’’の系外から取り寄せることなく、ロータリーキルン２内部におけるプラスチックの付着・固化を簡易且つ安価に抑制することができる。
【００６０】
なお、第３、第４実施形態では、分別装置（ふるい）８によって取り出された細粒のカーボン残渣を電気炉に投入したが、電気炉ではなく高炉に投入し、高炉から生じた溶融スラグの少なくとも一部をロータリーキルン２内のプラスチックの付着防止媒体として用いても、電気炉を使用した場合と同様の作用効果を得ることができる。
【００６１】
以上説明した第１、第２、第３、第４実施形態では、熱分解処理システム内で生じる熱分解残渣や溶融スラグなどをロータリーキルン２内部におけるプラスチックの付着防止媒体として利用したが、処理系内で生じる他の産出物であってロータリーキルン２内部における付着防止媒体として利用可能なものであれば、どのようなものであっても構わない。即ち、処理系内で生じる他の産出物を循環利用することによって、処理系外へ排出する廃棄物量を少なくすることができるとともに、付着防止媒体を処理系外から取り寄せることなく、簡易且つ安価にロータリーキルン２内部へのプラスチックの付着を抑制することが可能となる。
【符号の説明】
【００６２】
１、１’、１’’、１’’’ 熱分解処理システム
２ ロータリーキルン（熱分解装置）
３ 燃焼炉
３’ 燃焼溶融炉
４ 高温空気加熱装置
５ 廃熱ボイラ
６ 排ガス処理装置
７ 分別装置
８ 分別装置（ふるい）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物（処理対象物）を熱分解処理する熱分解処理システム及びその方法に関し、特にカーシュレッダーダストの熱分解処理に適した熱分解処理システムおよびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃棄物（処理対象物）を熱分解処理するシステムは、例えば特許文献１や特許文献２に記載されるように、廃棄物を熱分解する熱分解装置（例えば、ロータリーキルン）を備えている。この熱分解装置の熱分解処理によって、熱分解残渣と熱分解ガスが産出されるが、産出された熱分解残渣には金属残渣やカーボン残渣が含まれており、それぞれ処理システムの系外において有価物として再利用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−６１７４９号公報
【特許文献２】特開２００３−３２１５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図３に、熱分解装置の一例としてのロータリーキルンを示す。ロータリーキルン２は、横型回転ドラム式の熱分解炉であって、熱分解処理を行う回転ドラム３と、この回転ドラム３を支持する支持体１３、１４と、加熱処理によって生じた熱分解ガス及び熱分解残渣を排出する排出装置１８と、を備えて構成されている。
【０００５】
また回転ドラム３はその内壁面に沿って多数の加熱管１６を有しており、後部の支持体１４から供給されて前部の支持体１３から排出される高温の加熱ガスＧが加熱管１６を通ることにより、内部の処理対象物Ａを間接的に加熱（例えば、４５０〜５００℃程度）するようになっている。
【０００６】
そして回転ドラム３に投入された処理対象物Ａは、回転ドラム３の回転に伴ってゆっくりと排出側に移動しながら加熱されることにより熱分解され、熱分解ガス及び熱分解残渣となって排出される。尚、図３において符号１１は処理対象物Ａを運搬するコンベアを示しており、符号１２は処理対象物をロータリーキルン２に定量供給するスクリューフィーダーを示している。
【０００７】
ここで、都市ゴミ等の一般廃棄物を処理する場合に比して、産業廃棄物、その中でも特にカーシュレッダーダスト（以下「ＡＳＲ」と言う）を処理する場合には、以下の様な不具合が生じる。即ち、ＡＳＲは、自動車のシートやインパネ等の部品を構成するプラスチック、繊維、発泡ウレタン等の可燃物と、金属やガラス等の不燃物とからなるが、都市ゴミ等と比べてプラスチックの比率が大きいという性質を有している。
【０００８】
一方、ロータリーキルン２による熱分解処理においては、回転ドラム３の内周面１７（加熱管１６の表面）にプラスチックが付着・固化し、回転ドラム３の内周面１７がコーティングされた状態となって、熱分解処理の効率を低下させるといった問題が存在する。また一旦付着・固化したプラスチックは非常に硬く、手作業での除去に時間を要する。従ってプラスチック含有比率の高いＡＳＲを熱分解処理する場合には、この様な問題が顕著に発生することとなる。
【０００９】
他方、ロータリーキルン２に投入する処理対象物Ａのプラスチック含有比率を下げるとともに、回転ドラム３の内周面１７へのプラスチックの付着・固化を抑制することを目的として、砂等の不燃粒状物を付着防止媒体としてこれを熱分解処理システムの系外から取り寄せる場合には、その為のコストが必要となるといったデメリットが生じる。
【００１０】
そこで本発明はこの様な問題に鑑みなされたものであり、その目的は、特にＡＳＲを熱分解処理する際に砂等の付着防止媒体を別途用意することなく、熱分解装置内におけるプラスチックの付着・固化を抑制することのできる熱分解処理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係る熱分解処理システムは、処理対象物を加熱処理して熱分解残渣と熱分解ガスを産出する熱分解装置を含む熱分解処理システムであって、前記熱分解装置で産出された熱分解残渣の少なくとも一部を、処理対象物とともに前記熱分解装置に入れるよう構成されていることを特徴とする。
【００１２】
熱分解装置から排出される熱分解残渣には、鉄、アルミ等の金属残渣と、カーボン、シリカ、砂等の非金属残渣が含まれており、これを熱分解装置に処理対象物とともに投入すると、熱分解処理されるプラスチック表面に付着し、熱分解装置内部へのプラスチックの付着防止媒体として機能する。本態様においては、熱分解処理システムにおいて、熱分解装置から生じた熱分解残渣の少なくとも一部を、処理対象物とともに熱分解装置に投入し、即ち循環利用するので、前記付着防止媒体を熱分解処理システムの系外から取り寄せることなく、熱分解装置内におけるプラスチックの付着・固化を簡易且つ安価に抑制することができる。
【００１３】
本発明の第２の態様に係る熱分解処理システムは、第１の態様に係る熱分解処理システムにおいて、前記熱分解残渣から、金属残渣及び所定の粒径より小さいカーボン残渣を取り出す分別装置を備え、前記金属残渣及び前記カーボン残渣が取り出された後の（残りの）熱分解残渣を、処理対象物とともに前記熱分解装置に入れることを特徴とする。
【００１４】
本態様によれば、金属残渣及び所定の粒径より小さいカーボン残渣を取り出した後の熱分解残渣を処理対象物とともに熱分解装置に投入するので、取り出された金属残渣や所定の粒径より小さいカーボン残渣は系外において資源（有価物）として有効利用することで熱分解残渣のより効率的な利用を図ることができる。
【００１５】
本発明の第３の態様に係る熱分解処理システムは、第２の態様に係る熱分解処理システムにおいて、前記熱分解装置に入れられた物のうち、重量比にして前記熱分解残渣が２．５％以上であることを特徴とする。
【００１６】
本願出願人は、熱分解装置に投入される投入物がプラスチックのみの場合、投入物のうち、重量比にして熱分解残渣を５％以上とすると、熱分解残渣を混合しないで処理対象物のみを投入した場合（熱分解残渣０％）に比して、熱分解残渣が約４割増加したことを実験により確認した。従って熱分解装置に投入される投入物が、ＡＳＲの様にプラスチックの含有率が重量比にして５０％程度の場合には、投入物のうち重量比にして熱分解残渣を２．５％以上すると、熱分解装置内に付着・固化するプラスチックの量を極めて少なくすることができる。
【００１７】
本発明の第４の態様に係る熱分解処理システムは、処理対象物を加熱処理して熱分解残渣と熱分解ガスを産出する熱分解装置と、前記熱分解ガス及び前記熱分解残渣の少なくとも一部を燃焼することにより溶融スラグを産出する燃焼溶融装置と、を含む熱分解処理システムであって、前記溶融スラグの少なくとも一部を、処理対象物とともに前記熱分解装置に入れるよう構成されていることを特徴とする。
【００１８】
熱分解処理によって得られた熱分解残渣物及び熱分解ガスを燃焼させて得られる溶融スラグを付着防止媒体として熱分解装置に処理対象物とともに投入すれば、溶融スラグが熱分解処理されるプラスチック表面に付着し、熱分解装置内部へのプラスチックの付着防止媒体として機能する。或いは、溶融スラグが熱分解装置内部において既に付着したプラスチックを削り落とすスクレイパーとして機能する。本態様によれば、熱分解処理システムにおいて、燃焼溶融装置から生じた溶融スラグの少なくとも一部を、処理対象物とともに前記熱分解装置に投入する、即ち循環利用するので、前記付着防止媒体を熱分解処理システムの系外から取り寄せることなく、熱分解装置内におけるプラスチックの付着・固化を簡易且つ安価に抑制することができる。
【００１９】
本発明の第５の態様に係る熱分解処理方法は、処理対象物を加熱処理して熱分解残渣と熱分解ガスを産出する熱分解装置を含む熱分解処理システムにおける熱分解処理方法であって、前記熱分解残渣の少なくとも一部を、処理対象物とともに前記熱分解装置に入れることを特徴とする。本態様に係る熱分解処理方法によれば、上記第１の態様と同様な作用効果を得ることができる。
【００２０】
本発明の第６の態様に係る熱分解処理方法は、処理対象物を加熱処理して熱分解残渣と熱分解ガスを産出する熱分解装置と、前記熱分解ガス及び前記熱分解残渣の少なくとも一部を燃焼することにより溶融スラグを産出する燃焼溶融装置と、を含む熱分解処理システムにおける熱分解処理方法であって、前記溶融スラグの少なくとも一部を、処理対象物とともに前記熱分解装置に入れることを特徴とする。本態様に係る熱分解処理方法によれば、上記第４の態様と同様な作用効果を得ることができる。
【００２１】
本発明の第７の態様に係る熱分解処理システムは、第２の態様に係る熱分解処理システムにおいて、前記分別装置によって取り出された前記カーボン残渣を電気炉または高炉に入れ、該電気炉または高炉から生じた溶融スラグの少なくとも一部を、処理対象物とともに前記熱分解装置に入れることを特徴とする。
【００２２】
本態様によれば、電気炉又は高炉に第２の態様における分別装置によって取り出された所定の粒径より小さいカーボン残渣を入れて加熱処理することで、カーボン残渣中に含まれる燃焼成分は燃料もしくは還元剤として利用でき、特に金属は有価物として取り出すことができる。
【００２３】
さらに、電気炉又は高炉から生じた溶融スラグの少なくとも一部と第２の態様において熱分解残渣から金属残渣及びカーボン残渣が取り出された後の熱分解残渣とを熱分解装置に処理対象物とともに投入すると、熱分解処理されるプラスチック表面に、溶融スラグと第２の態様において熱分解残渣から金属残渣及びカーボン残渣が取り出された後の熱分解残渣とが付着し、熱分解装置内部へのプラスチックの付着防止媒体として機能する。すなわち、本態様により、熱分解装置内部へのプラスチックの付着防止媒体の供給元が２つ存在することとなる。
【００２４】
本発明の第８の態様に係る熱分解処理システムは、第７の態様に係る熱分解処理システムにおいて、前記熱分解装置に入れられた物のうち、重量比にして前記金属残渣及び前記カーボン残渣が取り出された後の熱分解残渣と前記溶融スラグの合計が２．５％以上であることを特徴とする。
【００２５】
本態様によれば、上記第３の態様と同様の作用効果を得ることができる。また、第２の態様において、熱分解残渣から金属残渣及びカーボン残渣が取り出された後の熱分解残渣が少量しか得られない場合（例えば、熱分解装置に投入される投入物のうち重量比にして１％以下）であっても、第７の態様の溶融スラグの少なくとも一部を熱分解装置に投入することで、熱分解装置に投入される投入物のうち、熱分解残渣から金属残渣及びカーボン残渣が取り出された後の熱分解残渣と溶融スラグの合計が重量比にして２．５％以上を確保することができる。
【００２６】
本発明の第９の態様に係る熱分解処理システムは、処理対象物を加熱処理して熱分解残渣と熱分解ガスを産出する熱分解装置を含む熱分解処理システムであって、前記熱分解残渣から、金属残渣及び所定の粒径より小さいカーボン残渣を取り出す分別装置を備え、前記分別装置によって取り出された前記カーボン残渣を電気炉または高炉に入れ、該電気炉または高炉から生じた溶融スラグの少なくとも一部を、処理対象物とともに前記熱分解装置に入れることを特徴とする。
【００２７】
本態様によれば、電気炉又は高炉に分別装置によって取り出された所定の粒径より小さいカーボン残渣を入れて加熱処理することで、カーボン残渣中に含まれる燃焼成分は燃料もしくは還元剤として利用でき、特に金属は有価物として取り出すことができ、電気炉又は高炉から生じた溶融スラグの少なくとも一部を熱分解装置に処理対象物とともに投入すると、熱分解処理されるプラスチック表面に付着し、熱分解装置内部へのプラスチックの付着防止媒体として機能する。
【００２８】
本発明の第１０の態様に係る熱分解処理システムは、第９の態様に係る熱分解処理システムにおいて、前記熱分解装置に入れられた物のうち、重量比にして前記溶融スラグが２．５％以上であることを特徴とする。本態様によれば、上記第３の態様と同様の作用効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る熱分解処理システムのブロック図。
【図２】本発明の第２実施形態に係る熱分解処理システムのブロック図。
【図３】熱分解装置の一例としてのロータリーキルンの構造図。
【図４】ＡＳＲの熱分解試験の実験結果。
【図５】本発明の第３実施形態に係る熱分解処理システムのブロック図。
【図６】本発明の第４実施形態に係る熱分解処理システムのブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面を参照しながら本発明に係る熱分解処理システム及び処理方法の実施形態について説明する。
【００３１】
先ず、図１を参照しながら本発明の第１実施形態について説明する。ここで、図１は本発明の第１実施形態に係る熱分解処理システム１の全体構成を示すブロック図である。
【００３２】
図１に示すように熱分解処理システム１は、熱分解装置の一例としてのロータリーキルン２、燃焼炉３、高温空気加熱装置４、廃熱ボイラ５、排ガス処理装置６、分別装置７、分別装置（ふるい）８、を備えている。尚、ロータリーキルン２は、図３を参照しながら説明したロータリーキルン（熱分解ドラム）２であり、以下ではその詳細については説明を省略する。
【００３３】
符号ＡＳＲはカーシュレッダーダストを示しており、このＡＳＲが、ロータリーキルン２に、後述する不適物とともに投入される。ロータリーキルン２は熱分解残渣と熱分解ガスを産出し、熱分解ガスは、燃焼炉３に導入されて高温（例えば、８００℃以上）で燃焼処理される。
【００３４】
燃焼炉３からの排ガスは高温空気加熱装置４に導入されて、空気の加熱に利用される。高温空気加熱装置４で加熱された空気はロータリーキルン２に取り入れられ、ロータリーキルン２において間接加熱の為の熱源として利用される。一方、高温空気加熱装置４において空気の加熱に利用された排ガスは、廃熱ボイラ５で熱回収され、例えば系内で使用する電力の発電等に用いられる。
【００３５】
廃熱ボイラ５で熱回収された排ガスは、排ガス処理装置６に導入され、この排ガスに含まれるＨＣｌ・ＳＯｘ・ＮＯｘ、Ｈｇ等の有害物質が除去され、無害化処理された後、図示しない誘引送風機によって系外へ排出される。尚、排ガス処理装置６の詳細構成は図示を省略するが、一例として公知の減温塔、除塵用バグフィルタ、脱塩用バグフィルタ、触媒反応塔、のこれら装置によって構成されるものである。
【００３６】
一方、ロータリーキルン２で生じた熱分解残渣には、金属残渣として鉄、アルミニウム、銅、亜鉛、鉛、ニッケル、マグネシウム等、或いはこれらの酸化物などが含まれており、また非金属残渣としてカーボン、シリカ、砂等が含まれている。分別装置７は、ロータリーキルン２から排出された熱分解残渣から系外で再利用可能な上記金属残渣を取り出し、そして分別装置（ふるい）８は上記非金属残渣の中でも特に燃料として利用価値の高い、所定の粒径より小さい細粒のカーボン残渣（例えば、粒径１ｍｍ以下）を取り出す。
【００３７】
残った熱分解残渣は、所定の粒径より大きいカーボン残渣、シリカ、砂等の、系外での再利用に適さない物（以下「不適物」と言う）から構成されており、この不適物が、図示しない運搬手段（例えば、コンベヤ）及び供給手段（例えば、スクリューフィーダ）によって、ＡＳＲとともにロータリーキルン２に投入され、即ち循環利用される。そしてこの不適物に含まれるカーボン残渣、シリカ、砂等の粒状物（熱分解されないもの）は、ロータリーキルン２におけるＡＳＲの熱分解処理の際にプラスチック表面に付着し、ロータリーキルン２内部へのプラスチックの付着防止媒体として機能する。
【００３８】
従ってこの様に不適物、即ち熱分解残渣の少なくとも一部をＡＳＲとともにロータリーキルン２に投入することで、プラスチック含有量の高いＡＳＲを熱分解処理する場合において、ロータリーキルン２内部にプラスチックが著しく付着・固化することに伴う顕著な熱効率低下を招くことがない。しかも、不適物にはロータリーキルン２における熱分解処理において熱分解しきれなかった処理対象物（例えば繊維物等）も含まれており、これが再びロータリーキルン２に再投入されて熱分解処理が行われることとなるので、熱分解処理のより一層の高効率化を図ることができる。
【００３９】
尚、実験の結果を図４に示した。上記不適物を混合しないでプラスチックのみ（ＡＳＲからプラスチックのみを取り出したもの）を投入物としてロータリーキルン２に投入したところ、生じた熱分解残渣が、投入物に対し重量比で約３８％であった。これに対し、上記不適物を投入物中重量比で５％混合してロータリーキルン２に投入したところ、生じた熱分解残渣が投入物に対し重量比で約５３％となった。また、上記不適物を投入物中重量比で１０％混合してロータリーキルン２に投入したところ、生じた熱分解残渣が投入物に対し重量比で約７２％となった。
【００４０】
従ってプラスチックのみを処理対象物とする場合、ロータリーキルン２に投入する投入物中、上記不適物を重量比にして５％以上混合すれば、生じる熱分解残渣は約４割以上増加し、顕著な作用効果が得られることになる。
【００４１】
ここで、上記実験結果はプラスチックのみを処理対象物として処理した場合の実験結果であるので、ＡＳＲを処理対象物として処理する場合には、ＡＳＲに含まれるプラスチックの割合は重量比にして約５０％程度であることから、従ってＡＳＲを処理対象物とする場合には上記不適物を重量比にして２．５％以上混合すれば、生じる熱分解残渣を約４割以上増加させることができる。
【００４２】
尚、上記不適物の混合量を増やすことによって上記の通り熱分解残渣量を増加させることができる一方で、他方では上記不適物を過剰に混合すると、投入する処理対象物の重量比が減じて処理効率が低下する虞がある。従って上記不適物は重量比にして３０％以下、或いは、必要に応じて投入する処理対象物をより一層増加させる場合には２０％以下とすることが望ましい。
【００４３】
尚、ロータリーキルン２における１回の処理によって生じる上記不適物の量は、ＡＳＲを処理対象物とした場合、投入するＡＳＲに対し重量比にして約３％程度となるので、この場合例えば上記不適物の混合量を３％以上とする場合には、ロータリーキルン２から生じる上記不適物を所望量収集した上で混合する。
【００４４】
このように熱分解処理システム１においては、ロータリーキルン２から生じた熱分解残渣の少なくとも一部を、ＡＳＲとともにロータリーキルン２に投入することで循環利用するので、ロータリーキルン２内部へのプラスチックの付着・固化を抑制する付着防止媒体を別途熱分解処理システム１の系外から取り寄せることなく、ロータリーキルン２内部におけるプラスチックの付着・固化を簡易且つ安価に抑制することができる。
【００４５】
尚、本実施形態ではロータリーキルン２から生じた熱分解残渣から有価物を取り出し、残りをロータリーキルン２にＡＳＲとともに投入するようにしているが、ロータリーキルン２から生じた熱分解残渣をそのままロータリーキルン２にＡＳＲとともに投入しても構わない。
【００４６】
続いて、第２実施形態について図２を参照しつつ説明する。図２は本発明の第２実施形態に係る熱分解処理システム１’の全体構成を示すブロック図である。尚、図１と同一の構成要素には同一符号を付してあり、また以下ではその説明を省略することとする。
第１実施形態と異なる点は、上記不適物に替えて溶融スラグをＡＳＲとともにロータリーキルン２に投入する点にある。
【００４７】
即ち、燃焼溶融炉３’においては、ロータリーキルン２で発生した熱分解ガスと、熱分解残渣のうち分別装置７によって金属残渣が取り出された後の非金属残渣（上述したカーボン、シリカ、砂等により構成される）と、排ガス処理装置６で捕集された排ガス中の飛灰と、が高温（例えば１３００℃）で燃焼され、この結果溶融スラグが産出される。
【００４８】
この溶融スラグは、ロータリーキルン２におけるＡＳＲの熱分解処理の際にプラスチック表面に付着し、ロータリーキルン２内部へのプラスチックの付着防止媒体として機能し、或いはロータリーキルン２内部において既に付着したプラスチックを削り落とすスクレイパーとして機能する。従ってプラスチック含有量の多いＡＳＲを熱分解処理する場合において、ロータリーキルン２内部にプラスチックが著しく付着・固化することに伴う顕著な熱効率低下を招くことがない。
【００４９】
続いて、第３実施形態について図５を参照しつつ説明する。図５は第１実施形態において、分別装置（ふるい）８によって取り出された所定の粒径より小さいカーボン残渣（以下「細粒のカーボン残渣」という）を電気炉へ入れて、生じた溶融スラグを不適物とともにロータリーキルン２に投入する実施形態の図である。
【００５０】
分別装置７において、大きなサイズのものは金属残渣として取り除かれるが、微小な金属やその酸化物は、分別装置７で分別しきれない場合が多い。そのため、分別装置７では分別しきれなかった微小な金属やその酸化物が細粒のカーボン残渣に含まれている。そこで、電気炉（又は高炉）９に細粒のカーボン残渣を入れて加熱処理することで、有価物である金属を取り出すことができる。
【００５１】
分別装置（ふるい）８によって取り出された細粒のカーボン残渣は、金属（有価物）を取り出すために電気炉９に投入されて1400〜1500℃で加熱処理される。そして、処理された細粒のカーボン残渣のカーボンが、電気炉で還元剤及び補助燃料として利用され、金属（有価物）と溶融スラグが生成される。そして、金属（有価物）と溶融スラグは公知の方法で分離される。
【００５２】
すなわち、電気炉では金属酸化物が細粒カーボンによって還元される。この還元反応によって、金属酸化物から金属単体を取り出すことができる。つまり、電気炉内では細粒のカーボン残渣のカーボンは還元剤として働いている。また、一方では細粒のカーボン残渣のカーボンは、カーボン自体が燃焼することにより電気炉の補助燃料としての役割も果たしている。
【００５３】
溶融スラグの成分としては、シリカ等のいわゆるガラス成分がほとんどを占めている。この溶融スラグをロータリーキルン２にＡＳＲとともに投入すると、熱分解処理されるプラスチック表面に付着し、ロータリーキルン２内部へのプラスチックの付着防止媒体として機能する。
【００５４】
上記溶融スラグが電気炉内から生じることで、分別装置（ふるい）８から分別される不適物が少量の場合であっても、不適物に加えて溶融スラグの少なくとも一部をロータリーキルン２に一緒に投入すれば、その量的不足を補うことができ、ロータリーキルン２内のプラスチックの付着防止媒体としての機能を充分果たすことができる。
【００５５】
ここで、ＡＳＲを処理対象物とする場合には、第１実施形態と同様、不適物と溶融スラグの合計を重量比にして２．５％以上混合すれば、ロータリーキルン２内のプラスチックの付着防止媒体として機能し、不適物と溶融スラグをロータリーキルン２内にＡＳＲと一緒に投入しなかった時よりも熱分解残渣を増加させることができる。また、溶融スラグのみをＡＳＲと一緒にロータリーキルン２内に投入する場合は、溶融スラグを重量比にして２．５％以上、好ましくは４〜６％混合すればよい。
【００５６】
ここで、ロータリーキルン２への投入物に対して不適物と溶融スラグ、あるいは溶融スラグの混合量を増やすことによって熱分解残渣量を増加させることができるが、不適物と溶融スラグ、あるいは溶融スラグを過剰に混合すると、投入する処理対象物の重量比が減じて処理効率が低下する虞がある。従って、不適物と溶融スラグ、あるいは溶融スラグは重量比にして３０％以下、そして、必要に応じて投入する処理対象物をより一層増加させる場合には２０％以下とすることが望ましい。
【００５７】
このように第３実施形態では、ロータリーキルン２から生じた熱分解残渣から分別装置７及び分別装置（ふるい）８を経て取り出された細粒のカーボン残渣を電気炉又は高炉中に入れて加熱処理した後に生じる溶融スラグの少なくとも一部を、ＡＳＲとともにロータリーキルン２内に投入することで循環利用している。
【００５８】
続いて、第４実施形態について図６を参照しつつ説明する。
第４実施形態では、第３実施形態において不適物とともにロータリーキルン２に投入していた溶融スラグを、単独でロータリーキルン２に投入するものである。
【００５９】
溶融スラグを単独でロータリーキルン２内に投入しても、ロータリーキルン２内のプラスチックの付着防止媒体としての機能を、溶融スラグは充分に果たすことができる。
従って、第３、第４実施形態では、ロータリーキルン２内部へのプラスチックの付着・固化を抑制する付着防止媒体を別途熱分解処理システム１’’、１’’’の系外から取り寄せることなく、ロータリーキルン２内部におけるプラスチックの付着・固化を簡易且つ安価に抑制することができる。
【００６０】
なお、第３、第４実施形態では、分別装置（ふるい）８によって取り出された細粒のカーボン残渣を電気炉に投入したが、電気炉ではなく高炉に投入し、高炉から生じた溶融スラグの少なくとも一部をロータリーキルン２内のプラスチックの付着防止媒体として用いても、電気炉を使用した場合と同様の作用効果を得ることができる。
【００６１】
以上説明した第１、第２、第３、第４実施形態では、熱分解処理システム内で生じる熱分解残渣や溶融スラグなどをロータリーキルン２内部におけるプラスチックの付着防止媒体として利用したが、処理系内で生じる他の産出物であってロータリーキルン２内部における付着防止媒体として利用可能なものであれば、どのようなものであっても構わない。即ち、処理系内で生じる他の産出物を循環利用することによって、処理系外へ排出する廃棄物量を少なくすることができるとともに、付着防止媒体を処理系外から取り寄せることなく、簡易且つ安価にロータリーキルン２内部へのプラスチックの付着を抑制することが可能となる。
【符号の説明】
【００６２】
１、１’、１’’、１’’’ 熱分解処理システム
２ ロータリーキルン（熱分解装置）
３ 燃焼炉
３’ 燃焼溶融炉
４ 高温空気加熱装置
５ 廃熱ボイラ
６ 排ガス処理装置
７ 分別装置
８ 分別装置（ふるい）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象物を加熱処理して熱分解残渣と熱分解ガスを産出する熱分解装置と、
前記熱分解ガス及び前記熱分解残渣の少なくとも一部を燃焼することにより溶融スラグを産出する燃焼溶融装置と、を含む熱分解処理システムであって、
前記溶融スラグの少なくとも一部を、処理対象物とともに前記熱分解装置に入れるよう構成されている、
ことを特徴とする熱分解処理システム。
【請求項２】
処理対象物を加熱処理して熱分解残渣と熱分解ガスを産出する熱分解装置と、
前記熱分解ガス及び前記熱分解残渣の少なくとも一部を燃焼することにより溶融スラグを産出する燃焼溶融装置と、を含む熱分解処理システムにおける熱分解処理方法であって、
前記溶融スラグの少なくとも一部を、処理対象物とともに前記熱分解装置に入れる、ことを特徴とする熱分解処理方法。
【請求項３】
処理対象物を加熱処理して熱分解残渣と熱分解ガスを産出する熱分解装置を含む熱分解処理システムであって、前記熱分解残渣から、金属残渣及び所定の粒径より小さいカーボン残渣を取り出す分別装置を備え、前記分別装置によって取り出された前記カーボン残渣を電気炉または高炉に入れ、該電気炉または高炉から生じた溶融スラグの少なくとも一部を、処理対象物とともに前記熱分解装置に入れることを特徴とする熱分解処理システム。
【請求項４】
請求項３に記載の熱分解処理システムにおいて、前記熱分解装置に入れられた物のうち、重量比にして前記溶融スラグが２．５％以上であることを特徴とする熱分解処理システム。
【請求項１】
処理対象物を加熱処理して熱分解残渣と熱分解ガスを産出する熱分解装置と、
前記熱分解ガス及び前記熱分解残渣の少なくとも一部を燃焼することにより溶融スラグを産出する燃焼溶融装置と、を含む熱分解処理システムであって、
前記溶融スラグの少なくとも一部を、処理対象物とともに前記熱分解装置に入れるよう構成されている、
ことを特徴とする熱分解処理システム。
【請求項２】
処理対象物を加熱処理して熱分解残渣と熱分解ガスを産出する熱分解装置と、
前記熱分解ガス及び前記熱分解残渣の少なくとも一部を燃焼することにより溶融スラグを産出する燃焼溶融装置と、を含む熱分解処理システムにおける熱分解処理方法であって、
前記溶融スラグの少なくとも一部を、処理対象物とともに前記熱分解装置に入れる、ことを特徴とする熱分解処理方法。
【請求項３】
処理対象物を加熱処理して熱分解残渣と熱分解ガスを産出する熱分解装置を含む熱分解処理システムであって、前記熱分解残渣から、金属残渣及び所定の粒径より小さいカーボン残渣を取り出す分別装置を備え、前記分別装置によって取り出された前記カーボン残渣を電気炉または高炉に入れ、該電気炉または高炉から生じた溶融スラグの少なくとも一部を、処理対象物とともに前記熱分解装置に入れることを特徴とする熱分解処理システム。
【請求項４】
請求項３に記載の熱分解処理システムにおいて、前記熱分解装置に入れられた物のうち、重量比にして前記溶融スラグが２．５％以上であることを特徴とする熱分解処理システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２３７５４９（Ｐ２０１２−２３７５４９Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１４４０７８（Ｐ２０１２−１４４０７８）
【出願日】平成２４年６月２７日（２０１２．６．２７）
【分割の表示】特願２００８−５８２０６（Ｐ２００８−５８２０６）の分割
【原出願日】平成２０年３月７日（２００８．３．７）
【出願人】（０００００５９０２）三井造船株式会社 (1,723)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年６月２７日（２０１２．６．２７）
【分割の表示】特願２００８−５８２０６（Ｐ２００８−５８２０６）の分割
【原出願日】平成２０年３月７日（２００８．３．７）
【出願人】（０００００５９０２）三井造船株式会社 (1,723)
【Ｆターム（参考）】
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