JP2007146160A - 廃棄物油化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】移送過程から発生される摩擦熱の発生を防止すると共に、安定的な移送物の投入と移送物の圧縮強度を高くして、熱分解の効率を向上させる。
【解決手段】加熱室（２０）と、前記加熱室（２０）に設置され、投入される廃棄物を熱分解し、熱分解作用で発生した油化ガスをガス砲集機に排気し、炭化物が排出されるようになされた熱分解室（１０）と、廃棄物を強制移送で供給管及び投入管（７７）を介して、熱分解室（１０）に投入する投入装置（７０）と、前記熱分解室（１０）から排出される炭化物を強制移送で排出管を介して外部に排出する排出装置（８０）を備える廃棄物油化装置において、前記熱分解室（１０）の入口に設置される投入装置（７０）に、廃棄物を圧縮、移送するプッシュ手段（Ｐ）が設けられ、前記熱分解室（１０）の出口に設置される排出装置（８０）に、炭化物を圧縮、移送するプッシュ手段（Ｐ’）が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、廃棄物油化装置に関し、更に詳しく言えばビニール、合成樹脂種類の高分子類廃棄物を熱分解することによって得られる油化ガスを液化処理で資源リサイクルする廃棄物油化装置に関する。

ビニール、ゴム等の高分子類を熱分解機によってリサイクルし、油化材を得るための装置が提案されている。このような先行技術中で最近、大韓民国実用新案登録第０３８４９２４号おいて、高分子類廃棄物の熱分解焼却装置が提案されている。

上記の先行技術において、熱分解室に高分子廃棄物を投入するための投入装置について次のように示されている。
投入装置は、先端部が移送管と連結されて後端部が熱分解室の投入口と連結された圧縮管と、駆動部によって回動される移送スクリューとを備え、前記移送スクリューはピッチを漸進的に減らして圧力を高めるように形成されているため、移送スキュリューで移送される移送物が詰められて、外部空気の流入が遮断されるように構成されている。

即ち、このような投入装置は、高分子類の廃棄物をホッパーに投入した場合、駆動手段によって回転される移送スクリューによって、廃棄物は移送される過程で移送スクリューのピッチがますます小さくなるように形成されているため、廃棄物の移送速度が遅くなり、移送スクリュー内の空間に廃棄物が密集される状態で、圧縮管内を送ることができる。
このような過程で、圧縮管に廃棄物が集められて詰められるようになりながら、徐々に圧縮されて、熱分解室に廃棄物が供給される。
大韓民国実用新案登録第０３８４９２４号

ところで、圧縮管に廃棄物が圧縮された状態で、移送スクリューは継続的に作動されるために、移送スクリューの終段部において、圧縮された移送物と移送スクリューとの間に摩擦熱が発生する。この摩擦熱は、圧縮された移送物の圧縮強度に比例して大きくなり、移送物である廃棄物が、高分子化合物が可塑性物質である場合には、摩擦部分が摩擦熱によって溶融状態となる。

この溶融状態の移送物（廃棄物）は、移送スクリューによって送ることができなくなり、逆に移送物（廃棄物）が流れるという現象が発生する。このように移送物を正常的に送ることができなくなるので、次の段階を進行できないという問題点があるだけではなく、作業中止で溶融された移送物（廃棄物）は固まるため、作動不能の状態を誘発する深刻な問題点を有している。

また、上記問題点で説明したように、移送物が熱分解管に流入した場合、圧縮強度が低くなった状態であるため、移送物の内部に空気層を持つエアクッション現象により熱の伝達が良くなく、熱分解の効率が低下する問題点を有している。

更に、熱分解室の出口に、移送物（炭化物）を排出する排出装置及び熱分解室を減圧する真空ポンプとを具備しているため、排出装置から移送物（炭化物）と油化ガスが一緒に排出されるという問題点を有している。

この発明は上記した先行技術の問題点を解決するために提案されたものであって、高分子類の廃棄物をプッシュボディーによって圧縮しながら熱分解室に供給するようにして、従来の移送過程から発生される摩擦熱の発生を防止すると共に、安定的な移送物の投入と移送物の圧縮強度を高くして、熱分解の効率を向上させた廃棄物油化装置を提供することを目的とする。
また、熱分解室で分解され排出される廃棄物（炭化物）をプッシュボディーによって圧縮しながら外部に圧縮された状態で排出するようにした廃棄物油化装置を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するためになされ本発明にかかる廃棄物油化装置は、バーナー（３０）を備えた加熱室（２０）と、前記加熱室（２０）に設置され、投入される廃棄物を熱分解し、熱分解作用で発生した油化ガスをガス砲集機に排気し、炭化物が排出されるようになされた熱分解室（１０）と、廃棄物を強制移送で供給管及び投入管（７７）を介して、熱分解室（１０）に投入する投入装置（７０）と、前記熱分解室（１０）から排出される炭化物を強制移送で排出管を介して外部に排出する排出装置（８０）を備える廃棄物油化装置において、前記熱分解室（１０）の入口に設置される投入装置（７０）に、廃棄物を圧縮、移送するプッシュ手段（Ｐ）が設けられ、前記熱分解室（１０）の出口に設置される排出装置（８０）に、炭化物を圧縮、移送するプッシュ手段（Ｐ’）が設けられていることを特徴としている。

ここで、前記投入装置（７０）のプッシュ手段（Ｐ）は、シリンダー（７２）及びシリンダー軸（７３）とプッシュボディー（７５）とを備え、前記シリンダー（７２）が設置された支持部材（７１）の一部分に、投入口（７６ａ）を有する供給管（７６）が連結され、かつ前記供給管（７６）に投入管（７７）と連結された圧縮供給管（７８）が連結され、前記供給管（７６）内に前記プッシュボディー（７５）が前・後進可能に収容され、前記シリンダー軸（７３）と連設したプッシュボディー（７５）が前・後進しながら、廃棄物を圧縮供給管（７８）に送ると共に、前記投入口（７６ａ）を開閉するように構成されていることが望ましい。

また、前記排出装置（８０）のプッシュ手段（Ｐ’）は、シリンダー（８２）及びシリンダー軸（８３）とプッシュボディー（８５）とを備え、前記シリンダー（８２）が設置された支持部材（８１）の一部分に、前記熱分解室（１０）の排出口（４４）に連結された排出貫入口（８６ａ）を有する排出管（８６）を連結し、かつ前記排出管（８６）に圧縮排出管（７８）を連結し、前記排出管（８６）内に前記プッシュボディー（８５）が前・後進可能に収容され、前記シリンダー軸（８３）と連設したプッシュボディー（８５）が、前・後進しながら炭化物を圧縮排出管（８８）に送ると共に、前記排出貫入口（８６ａ）を開閉するように構成されていることが望ましい。

また、前記プッシュボディー（８５）はロッド（８４）を介してシリンダー軸（８３）に連結され、前記ロッド（８４）と前記支持部材（８１）との間にシーリング部材（８７）が設置されていることが望ましい。

以上のように、この発明にあっては、熱分解室に廃棄物をプッシュ手段によって圧縮状態に安定的に供給することできるため、廃棄物の移送時に生じる摩擦熱の発生を抑制すると共に、安定的な廃棄物の投入と廃棄物の圧縮強度を高くして、熱分解の効率を向上させた廃棄物油化装置を得ることができる。
また、熱分解室で分解され排出される廃棄物（炭化物）をプッシュボディーによって圧縮しながら外部に圧縮された状態で排出するようにした廃棄物油化装置を得ることができる。

以下、この発明の実施形態を図面によって詳細に説明する。
図１は、この発明が適用された廃棄物油化装置の概略構成図で、この廃棄物油化装置は、加熱室（２０）、熱分解室（４０）、投入装置（７０）、排出装置（８０）とを備えている。
前記加熱室（２０）は、機台（１０）によって支持されると共に、下部に高熱を供給するバーナー（３０）を備え、上部に煙突（２１）を備えている。また、前記加熱室（２０）には、横列に複数設置された熱分解室（４０）と、前記熱分解室（４０）を連結し、全体としてジグザグ状になす煙突道（４１）とを備えている。

前記熱分解室（４０）のそれぞれには、駆動手段（９０）によって回転される移送スクリュー（５０）が収容され、熱分解作用で発生する油化ガスを、各熱分解室（４０）に設けられた排気管（４２）に通して、ガス砲集室（６０）に送るように構成されている。

また、前記熱分解室（４０）の入口側には、外部空気の流入を遮断しながら廃棄物を押し出し供給するプッシュ手段（Ｐ）を有する投入装置（７０）が連結されている。
更に、前記熱分解室（４０）の出口（４４）には、外部空気の流入を遮断しながら出口を通して排出される灰等の炭化物を、押し出し排出するプッシュ手段（Ｐ’）を有する排出装置（８０）が連結されている。

次に、図２、３に基づいて、投入装置（７０）におけるプッシュ手段（Ｐ）の構成を説明する。図に示すように、シリンダー（７２）が設置された支持部材（７１）に、投入口（７６ａ）を具備した供給管（７６）が連結されている。この供給管（７６）には、投入管（７７）と連結された圧縮供給管（７８）が連結されている。

この供給管（７６）には、シリンダー軸（７３）にロッド（７４）を介して連結設置されたプッシュボディー（７５）が前・後進するように収容されている。このプッシュボディー（７５）は、移動しながら廃棄物（移送物）を圧縮供給管（７８）に送ると共に、同時に投入口（７６ａ）の出口を開閉するように構成されている。

前記投入管（７７）は、駆動手段（９０’）によって回転する移送スクリュー（７９）を具備し、前記圧縮供給管（７８）から移送される廃棄物（移送物）を熱分解室（４０）に供給するように構成されている。

前記した駆動手段（９０）及び駆動手段（９０’）は、減速モーター、チェーン、スプロケットによって構成されている。
前記駆動手段（９０）は、図１に示すように上段の移送スクリュー（５０）を駆動し、上段の移送スクリュー（５０）の回転がチェーン、スプロケットによって中段の移送スクリュー （５０）に伝達され、更に中段の移送スクリュー （５０）の回転がチェーン、スプロケットによって下段の移送スクリュー（５０）に伝達されるように構成されている。
また、駆動手段（９０’）は移送スクリュー（７９）を駆動するように構成されている。

次に、図４，５に基づいて、排出装置（８０）のプッシュ手段（Ｐ’）の構成を説明する。
シリンダー（８２）が設置された支持部材（８１）の一部分に、排出管（８６）が連結されている。この排出管（８６）には、熱分解室（４０）の出口（４４）と連結される排出管入口（８６ａ）が設けられている。

また、前記排出管（８６）に、圧縮排出管（８８）がフランジ繋ぎで連結されている。この排出管（８６）にはシリンダー軸（８３）にロッド（８４）を介して連結したプッシュボディー（８５）が前・後進するように収容されている。このプッシュボディー（８５）は、移動しながら炭化物（移送物）を圧縮供給管（８６）に送るように構成されている。

また、前記支持部材（８１）とロッド（８４）の間に、シーリング部材（８７）を設置させて、支持部材（８１）とのすき間を密閉し、前記排出管（８６）に流入する外部空気を遮断している。また上記シリンダー（７２、８２）は、図示されてない油圧装置が設けられ、前記油圧装置に作動される。

このように構成された本発明にかかる廃棄物油化装置の動作、作用を詳細に説明する。
バーナー（３０）の動作させ、加熱室（２０）内に高熱を供給して、内部に多段に設けられた熱分解室（４０）を加熱して適正温度に至るようになす。高分子類廃棄物であるビニール、合成樹脂材等を適正大きさに破砕した状態で、投入装置（７０）の投入口（７６ａ）に投入する。

前記投入口（７６ａ）から供給管（７６）に廃棄物が投入されると、シリンダー（７２）の作動し、プッシュボディー（７５）が前進して、供給管（７６）に投入された廃棄物を圧縮し、供給管（７８）に押し出す。この状態では、投入口（７６ａ）の出口がプッシュボディー（７５）によって遮断された状態になり、再びプッシュボディー（７５）が後進すれば投入口（７６ａ）の出口が開放される。

このように、プッシュボディー（７５）による、廃棄物（移送物）の移送過程が繰り返されることによって、圧縮供給管（７８）に継続的に廃棄物（移送物）が圧縮されながら移送される。
そして、投入管（７７）に設置された、駆動手段（９０’）によって回転する移送スクリュー（７９）が廃棄物（移送物）を更に移送して、熱分解室（４０）の入口に廃棄物（移送物）を投入する。

このように、前記圧縮供給管（７８）において、廃棄物（移送物）が圧縮された状態で徐々に移送されるために、圧縮された廃棄物（移送物）により空気の流入が遮断される。
即ち、外部から熱分解室（４０）に流入する外部空気を遮断することができるため、熱分解室（４０）での熱分解作用は正常的に行われることになる。また、廃棄物（移送物）は圧縮されているため、廃棄物（移送物）の内部に空気層が残らないため、熱の伝達が良く、熱分解の効率を向上させることができる。更に、プッシュ手段（Ｐ）によって、廃棄物（移送物）の圧縮、移送するため、摩擦熱は抑制され、移送物である廃棄物が、高分子化合物が可塑性物質である場合にも、溶融状態となることはない。

更に、熱分解室（４０）に投入された廃棄物（移送物）は、従来と同様に熱分解され、油化ガスを発生する。熱分解室（４０）において熱分解過程で発生した油化ガスは、各排気管（４２）を通してガス砲集室（６０）に集められて、別途の精製装置に送られて熱交換作用によって液化させて、リサイクルエネルギーとして生かされる。

一方、熱分解室（４０）で熱分解した残存物である炭化物（廃棄物）は、排出口（４４）、排出貫入口（８６ａ）を経て排出装置（８０）の排出管（８６）に流入する。
そして、シリンダー（８２）の作動で、プッシュボディー（８５）が前進し、排出管（８６）に流入した炭化物（移送物）を圧縮排出管（８８）に押し出され、外部に排出される。

尚、プッシュボディー（８５）が前進した状態では、排出口（４４）と連結された排出貫入口（８６ａ）がプッシュボディー（８５）によって遮断された状態（閉じられた状態）となる。そして、再びプッシュボディー（８５）が後進することにより、排出口（４４）が開放され、再び、熱分解した残存物である炭化物（廃棄物）が流入する。

このように、炭化物（移送物）が排出管（８６）に移送される過程が繰り返されることによって、圧縮排出管（８８）には、継続的に炭化物（移送物）が流入し、圧縮されながら徐々に移送されて外部に排出される。
ここで、圧縮排出管（８８）には、炭化物（移送物）が圧縮された状態で徐々に移送が行われるため、圧縮された移送物によって空気の流入が遮断される。即ち、外部から熱分解室（４０）に流入する外部空気を遮断して、熱分解室（４０）における熱分解が正常に行われる。

以上のように、この発明は熱分解室に廃棄物をプッシュ手段によって圧縮状態にすると共に安定的に供給することができ、更に外部空気の流入を制御することができる。
また、排出時にもプッシュ手段によって圧縮状態にすると共に安定的に排出することができ、外部空気の流入を制御することができる。
その結果、熱分解室での熱分解作用が円滑に遂行でき、装置の信頼性を向上させることができ、更に維持管理が便利な効果を奏するものである。

本発明は、ビニール、合成樹脂種類の高分子類廃棄物を熱分解する廃棄物油化装置に、好適に用いられる。

図１は、本発明の実施形態を示す概略構成図である。 図２は、図１に示された（投入口が開いた状態の）投入装置の概略構成図である。 図３は、図２に示された（投入口が閉じた状態の）投入装置のプッシュ手段（Ｐ）の概略構成図である。 図４は、図１に示された（排出貫入口が開いた状態の）排出装置の概略構成図である。 図５は、図１に示された（排出貫入口が閉じた状態の）排出装置の概略構成図である。

符号の説明

１０ 機台
２０ 加熱室
３０ バッナッ
４０ 熱分解室
５０ 移送スクリュー
６０ ガス捕執室
７０ 投入装置
７１ 支持部材
７２ シリンダー
７３ シリンダー軸
７４ ロッド（ｒｏｄ）
７５ プッシュボディー
７６ 供給管
７７ 投入管
７８ 圧縮供給管
７９ 移送スクリュー
８０ 排出装置
８１ 支持部材
８２ シリンダー
８３ シリンダー軸
８４ ロッド（ｒｏｄ）
８５ プッシュボディー
８６ 排出管
８７ シーリング部材
８８ 圧縮排出管

Claims (4)

1. バーナー（３０）を備えた加熱室（２０）と、前記加熱室（２０）に設置され、投入される廃棄物を熱分解し、熱分解作用で発生した油化ガスをガス砲集機に排気し、炭化物が排出されるようになされた熱分解室（１０）と、廃棄物を強制移送で供給管及び投入管（７７）を介して、熱分解室（１０）に投入する投入装置（７０）と、前記熱分解室（１０）から排出される炭化物を強制移送で排出管を介して外部に排出する排出装置（８０）を備える廃棄物油化装置において、
   前記熱分解室（１０）の入口に設置される投入装置（７０）に、廃棄物を圧縮、移送するプッシュ手段（Ｐ）が設けられ、前記熱分解室（１０）の出口に設置される排出装置（８０）に、炭化物を圧縮、移送するプッシュ手段（Ｐ’）が設けられていることを特徴とする廃棄物油化装置。
2. 前記第１項において、前記投入装置（７０）のプッシュ手段（Ｐ）は、シリンダー（７２）及びシリンダー軸（７３）とプッシュボディー（７５）とを備え、
   前記シリンダー（７２）が設置された支持部材（７１）の一部分に、投入口（７６ａ）を有する供給管（７６）が連結され、かつ前記供給管（７６）に投入管（７７）と連結された圧縮供給管（７８）が連結され、前記供給管（７６）内に前記プッシュボディー（７５）が前・後進可能に収容され、
   前記シリンダー軸（７３）と連設したプッシュボディー（７５）が前・後進しながら、廃棄物を圧縮供給管（７８）に送ると共に、前記投入口（７６ａ）を開閉するように構成されていることを特徴とする廃棄物油化装置。
3. 前記第１項において、前記排出装置（８０）のプッシュ手段（Ｐ’）は、シリンダー（８２）及びシリンダー軸（８３）とプッシュボディー（８５）とを備え、
   前記シリンダー（８２）が設置された支持部材（８１）の一部分に、前記熱分解室（１０）の排出口（４４）に連結された排出貫入口（８６ａ）を有する排出管（８６）を連結し、かつ前記排出管（８６）に圧縮排出管（７８）を連結し、前記排出管（８６）内に前記プッシュボディー（８５）が前・後進可能に収容され、
   前記シリンダー軸（８３）と連設したプッシュボディー（８５）が、前・後進しながら炭化物を圧縮排出管（８８）に送ると共に、前記排出貫入口（８６ａ）を開閉するように構成されていることを特徴とする廃棄物油化装置。
4. 前記第３項において、前記プッシュボディー（８５）はロッド（８４）を介してシリンダー軸（８３）に連結され、前記ロッド（８４）と前記支持部材（８１）との間にシーリング部材（８７）が設置されていることを特徴とする廃棄物油化装置。

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