JPH0849820A - 廃棄物処理装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 廃棄物を熱分解し、その熱分解生成物を燃焼
して生じる熱エネルギを電力などに変換して回収する廃
棄物処理技術について、廃棄物の熱分解が良好に行な
え、廃棄物中の有価物を未酸化の状態で回収するのに支
障なく、爆発の危険がない、低温乾留ガスの部分燃焼ガ
スを熱源とした直接加熱方式の熱分解を実現する。 【構成】 熱分解反応器２で生成した低温乾留ガスの一
部は、低温乾留ガス分岐管７によりバーナ９に導かれ
る。バーナ９には、空気供給管１２が接続され、空気あ
るいは含酸素ガスで、この低温乾留ガスを燃焼する。生
成した燃焼排ガスの酸素濃度を酸素濃度計で検出する。
この検出値に基づき、バーナ９への低温乾留ガス又は空
気若しくは含酸素ガス導入量を調節し、導入された空気
や含酸素ガスによっては、低温乾留ガスが化学量論的に
完全燃焼できる酸素量以下となるように調節する。この
ようにして、残存酸素のない燃焼排ガスを、燃焼排ガス
供給管１６で熱分解反応器２内の廃棄物に直接導入す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、廃棄物（家庭やオフィ
スなどから出される都市ごみなどの一般廃棄物、廃プラ
スチックなどの産業廃棄物など、可燃物を含むもの）を
熱分解し、その熱分解生成物を燃焼して生じる熱エネル
ギを電力などに変換して回収する廃棄物処理技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の廃棄物処理技術は、西ドイツ特
許公開Ｎｏ．３７２５７０４．８、西ドイツ特許公開Ｎ
ｏ．３８１１８２０．３、特開平１−４９８１６号公報
に開示されている。これら公報に開示されている技術で
は、可燃物を含む廃棄物を加熱して熱分解し、これによ
り生成される熱分解生成物（低温乾留ガスと、主として
不揮発性成分から成る熱分解残留物から分別されたチャ
ー）を燃焼し、この燃焼の排ガスを廃熱ボイラに導いて
蒸気を発生させ、その蒸気により発電して熱エネルギー
を回収している。

【０００３】また、熱分解生成物の燃焼に際しては、灰
分等の燃焼残渣を溶融スラグ化する高温（例えば、１２
００℃以上）で燃焼させることにより、燃焼残渣を建造
物や道路の骨材などに再利用可能なスラグに変換するこ
ともできる。この場合に、燃焼で生じる重金属酸化物な
ど無機系有害物質を環境に流出する恐れなく封入して灰
溶融固化物の形態に処理できる。

【０００４】その他、かかる技術は、熱分解残留物から
チャーを分別した後の鉄、非鉄などの有価物はやや大き
な粗粒分として未酸化状態で回収することができ、塩化
ジベンゾオキシンや塩化ジベンゾフランなどの有機有害
物質も排出されず、さらには煙道ガスの廃熱も有効利用
できるなどの多くの利点を有する。

【０００５】このような廃棄物処理技術における廃棄物
の熱分解技術としては種々考えられ、これをどのように
構成するかは、多くの場合、熱分解工程に続いて行なわ
れる熱分解残留物の分別工程や低温乾留ガス及び熱分解
残留物から分別したチャーの燃焼工程に大きな影響を与
える。例えば、分別工程においてはタール状の副生成物
の混入による分別の難化が不利な条件下では起こり得
る。また、燃焼工程においては燃焼炉内温度の大幅変動
や灰溶融温度（１２００℃程度以上）に達しないことが
不利な条件下では起こり得る。

【０００６】上述の従来の廃棄物処理技術における廃棄
物の熱分解技術においては、直接加熱方式と間接加熱方
式の２種類が用いられている。熱媒（空気など）を熱分
解反応器内に設けた伝熱管または熱分解反応器の外壁ジ
ャケット部などに流通させ、廃棄物と熱交換させる間接
加熱方式としては、従来、煙道ガス廃熱を用いて自給的
に間接加熱する技術がある（米国特許Ｎｏ．４９１３０
６４、ドイツ特許公開Ｎｏ．３８１５１８７Ａ１、ヨー
ロッパ特許公開Ｎｏ．０３４０５３７Ｂ１など）。ま
た、熱分解反応器に熱媒（空気など）を直接導入し、廃
棄物の熱分解で生成する低温乾留ガスを部分燃焼させる
ことにより加熱する直接加熱方式としては、ヨーロッパ
特許公開Ｎｏ．０３６００５２Ａ１がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
自給的な間接加熱方式では、往々にして塩化水素や多量
の飛灰を含む高温の煙道ガスにより空気などの熱媒加熱
用の熱交換器の腐食が生じやすく、かかる腐食に耐えう
る材料を用いて熱交換器を製作することは非常に高コス
トなものになるという問題が生じる。間接加熱方式にお
いては、上述のような自給的な間接加熱方式のほかに、
自給的にではなく、系外から熱媒を供給することも考え
られるが、この場合には、系外に別途熱源を設けること
や補助設備を必要とすることから、やはり高コストとな
ってしまう。

【０００８】また、間接加熱方式では、一般に熱源とな
る熱媒の温度は５００℃程度以上が必要である。そのた
め、熱媒としては空気などのガスを用いねばならず、よ
って、熱分解反応器も熱媒加熱用の熱交換器もガス／ガ
ス熱交換器を用いねばならない。周知のように、この種
の熱交換器は伝熱効率が悪く、そのため、伝熱面積を大
変大きく形成せねばならず、廃棄物の熱分解反応器内で
の滞留時間を長くせねばならないという問題もある。

【０００９】これに対し、直接加熱方式では、伝熱効率
は間接加熱方式より向上する。また、例えば、煙道排ガ
スを分岐して、これを熱分解反応器に導き、熱分解反応
器内の廃棄物に直接導入するような手段をとれば、系外
に熱源を必要とすることなどはなくなる。

【００１０】しかしながら、一般に煙道ガス中には、燃
焼用に化学量論的所要量を超える空気が供給される結
果、相当多量の残存酸素が含まれている。上述の熱分解
工程を好適に行なうためには、酸素不在雰囲気下で行な
う必要があるため、煙道ガスを直接廃棄物に導入する直
接加熱方式は用いにくい。また、煙道ガス中には多くの
ばいじんが含まれており、煙道ガスをブロワで熱分解反
応器に導こうとすると、ブロワに過大な負担がかかって
しまう。さらに、一般に腐食性成分（ＨＣｌ等）を含む
煙道ガスを現在ブロワに用いられている材料が耐え得る
温度まで冷却してから熱分解反応器に導入しなければな
らず、これだと熱分解により生成した低温乾留ガスに比
較的低温の煙道ガスが熱バランス上大量に混入すること
となり、熱分解工程後の低温乾留ガス及び熱分解残留物
から分別したチャーの燃焼工程において、燃焼温度が大
きく低下してしまう。この温度低下は燃焼炉において灰
を溶融し、スラグ化して取り出そうとする場合（一般に
１２００℃程度以上、望ましくは１３００℃程度が必
要）には非常に不利な要素となる。

【００１１】上述のヨーロッパ特許公開Ｎｏ．０３６０
０５２Ａ１に開示の技術によれば、かかる不利を避ける
ことができる。すなわち、同公報には、熱分解反応器内
に空気を導入する空気導入管を設け、また、熱分解反応
器内にバーナを設け、導入した空気で熱分解反応器内で
生成される低温乾留ガスの一部を燃焼させ、この燃焼熱
で熱分解を行なおうとするものである。

【００１２】かかる技術によれば、煙道ガスを熱分解反
応器内に直接導入する技術の不利な点を避けて直接加熱
方式を実現することができる。しかも熱源は熱分解反応
器内で生成した低温乾留ガスであり、系外に別途熱源を
必要とすることなく、熱分解のための熱を自給すること
ができる。

【００１３】しかし、熱分解は酸素が存在しない還元性
雰囲気下において良好に行ないうるにもかかわらず、同
技術によれば、安定的に低温乾留ガスの部分燃焼を維持
する必要上、過剰な量の空気を供給することになりがち
である。そのため、熱分解反応器内での残存酸素量が多
くなってしまい、廃棄物の熱分解が起こる代りに廃棄物
の燃焼が起こってしまう。また、このときに廃棄物中の
不燃性固形物は酸化されてしまうので、アルミや銅など
の有価物を未酸化の状態で回収したいときにも問題であ
る。また、予期せずバーナの炎が消えてしまった場合に
は、大量の酸素が熱分解反応器中に可燃性の低温乾留ガ
スとともに充満するので、爆発する危険性が高くなって
しまう。

【００１４】本発明は、廃棄物を熱分解し、その熱分解
生成物を燃焼して生じる熱エネルギを電力などに変換し
て回収する廃棄物処理技術について、廃棄物の熱分解が
良好に行なえ、廃棄物中の有価物を未酸化の状態で回収
するのに支障なく、爆発の危険がない、低温乾留ガスを
熱源とした直接加熱方式の熱分解を実現することを目的
とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】廃棄物を加熱して熱分解
し、低温乾留ガスと主として不揮発性成分から成る熱分
解残留物とに分離する熱分解反応器と、前記熱分解残留
物から分別したチャーと前記低温乾留ガスとを燃焼する
第１の燃焼器とを備えている廃棄物処理装置において、
上記課題を解決するための第１の発明は、前記生成後の
低温乾留ガスの一部を導く低温乾留ガス導入路と、この
導入路に導かれた前記低温乾留ガスを空気及び、又は含
酸素ガスで燃焼する第２の燃焼器と、この第２の燃焼器
に前記空気及び、又は含酸素ガスを導入する燃焼用空気
導入路と、前記第２の燃焼器による燃焼により生じる燃
焼排ガスを前記熱分解反応器内に直接導入し、前記熱分
解反応器の前記加熱源にする燃焼排ガス導入路と、前記
熱分解反応器に導入される前の前記燃焼排ガス中の酸素
濃度を検出する酸素濃度計と、この検出酸素濃度に基づ
いて前記低温乾留ガス導入路内を流通する低温乾留ガス
の流量を調節し、前記燃焼排ガス中の酸素量を抑制する
低温乾留ガス流量調節手段とを備えていることを特徴と
する廃棄物処理装置である。

【００１６】また、前記生成後の低温乾留ガスの一部を
導く第１の低温乾留ガス導入路と、この導入路に導かれ
た前記低温乾留ガスを空気及び、又は含酸素ガスで燃焼
する第２の燃焼器と、この第２の燃焼器に前記空気及
び、又は含酸素ガスを導入する燃焼用空気導入路と、前
記第２の燃焼器による燃焼により生じる燃焼排ガスを前
記熱分解反応器内に直接導入し、前記熱分解反応器の前
記加熱源にする燃焼排ガス導入路と、前記熱分解反応器
に導入される前の前記燃焼排ガス中の酸素濃度を検出す
る酸素濃度計と、前記第１の低温乾留ガス導入路を流通
する分とは別の前記生成後の低温乾留ガスの一部を、前
記第１の低温乾留ガス導入路に導く第２の低温乾留ガス
導入路と、前記酸素濃度計による検出酸素濃度に基づい
て前記第２の低温乾留ガス導入路内を流通する低温乾留
ガスの流量を調節し、前記燃焼排ガス中の酸素量を抑制
する低温乾留ガス流量調節手段とを備えていることを特
徴とする廃棄物処理装置を第２の発明とする。

【００１７】前記生成後の低温乾留ガスの一部を導く低
温乾留ガス導入路と、この導入路に導かれた前記低温乾
留ガスを空気及び、又は含酸素ガスで燃焼する第２の燃
焼器と、この第２の燃焼器に前記空気及び、又は含酸素
ガスを導入する燃焼用空気導入路と、前記第２の燃焼器
による燃焼により生じる燃焼排ガスを前記熱分解反応器
内に直接導入し、前記熱分解反応器の前記加熱源にする
燃焼排ガス導入路と、前記熱分解反応器に導入される前
の前記燃焼排ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度計
と、この酸素濃度計による検出酸素濃度に基づき前記燃
焼用空気導入路を流通する空気及び、又は含酸素ガスの
流量を調節し、前記燃焼排ガス中の酸素量を抑制する燃
焼空気流量調節手段とを備えていることを特徴とする廃
棄物処理装置を第３の発明とする。

【００１８】また、廃棄物を加熱して熱分解し、低温乾
留ガスと主として不揮発性成分から成る熱分解残留物と
に分離する工程と、前記熱分解残留物から分別したチャ
ーと前記低温乾留ガスとを燃焼する工程とを含んでいる
廃棄物処理方法において、前記生成後の低温乾留ガスの
一部を取り出す工程と、この取り出された低温乾留ガス
を空気及び、又は含酸素ガスで燃焼する工程と、前記低
温乾留ガスの一部の燃焼工程により生じる燃焼排ガスを
前記熱分解反応器内に直接導入し、前記熱分解反応器の
前記加熱源にする工程と、前記熱分解反応器に導入され
る前の前記燃焼排ガス中の酸素濃度を検出する工程と、
この検出酸素濃度に基づいて前記低温乾留ガス取り出し
工程における低温乾留ガスの取り出し量を調節し、前記
燃焼排ガス中の酸素量を抑制する工程とを含むことを特
徴とする廃棄物処理方法を第４の発明とする。

【００１９】前記生成後の低温乾留ガスの一部を取り出
す工程と、この取り出された低温乾留ガスを空気及び、
又は含酸素ガスで燃焼する工程と、前記低温乾留ガスの
一部の燃焼工程により生じる燃焼排ガスを前記熱分解反
応器内に直接導入し、前記熱分解反応器の前記加熱源に
する工程と、前記熱分解反応器に導入される前の前記燃
焼排ガス中の酸素濃度を検出する工程と、前記低温乾留
ガスの一部取り出し工程で取り出す分とは別の前記生成
後の低温乾留ガスの一部を、前記燃焼排ガスに導入する
工程と、前記検出酸素濃度に基づいて前記燃焼排ガス導
入工程で導入する低温乾留ガス量を調節し、前記燃焼排
ガス中の酸素量を抑制する工程とを含んでいることを特
徴とする廃棄物処理方法を第５の発明とする。

【００２０】前記生成後の低温乾留ガスの一部を取り出
す工程と、この取り出された低温乾留ガスを空気及び、
又は含酸素ガスで燃焼する工程と、この燃焼工程で生じ
る燃焼排ガスを前記熱分解反応器内に直接導入し、前記
熱分解反応器の前記加熱源にする工程と、前記熱分解反
応器に導入される前の前記燃焼排ガス中の酸素濃度を検
出する工程と、この検出酸素濃度に基づいて前記空気及
び、又は含酸素ガス量を調節し、前記燃焼排ガス中の酸
素量を抑制する工程とを含んでいることを特徴とする廃
棄物処理方法を第６の発明とする。

【００２１】

【作用】第１又は第４の発明によれば、熱分解反応器で
生成した低温乾留ガスの一部を空気及び、又は含酸素ガ
スで燃焼して燃焼排ガスを生成し、かかる生成後の燃焼
排ガスを熱分解反応器内に直接導入する構成である。そ
して、この燃焼排ガス中の酸素濃度を熱分解反応器に導
入する前に検出するので、この検出酸素濃度に基づいて
熱分解反応器の熱源とする低温乾留ガスの量を調節し、
熱分解反応器に導入される燃焼排ガス中の酸素量を抑制
することができる。したがって、廃棄物の熱分解が良好
に行なえ、廃棄物中の有価物を未酸化の状態で回収する
のに支障なく、低温乾留ガスを熱源とした直接加熱方式
の熱分解を実現することができる。さらに、第２の燃焼
室が熱分解反応器から分離独立しているため、熱分解反
応器自体の内部で部分燃焼するより防爆上はるかに安全
である。

【００２２】第２又は第５の発明のように構成しても、
第１又は第４の発明と同様の作用を奏することができ
る。本発明の場合は、低温乾留ガスの一部を化学量論的
に完全燃焼させる量以上の酸素で燃焼し、これによる燃
焼排ガス中の残存酸素を、さらに低温乾留ガスを加える
ことで消費して抑制することが可能となるため、不完全
燃焼時に起こりがちな、予期せず炎が消えてしまうとい
う事態を抑制することができ、安定した燃焼を維持する
ことができる。また、燃焼排ガス中の残存酸素を抑制す
るためにさらに加えられる低温乾留ガスの量を多めにす
ることで、かかる追加分の低温乾留ガスが加えられる燃
焼排ガスの温度を下げることができ（しかも廃棄物に供
給される熱量は低下しない）、熱分解反応器や、この熱
分解反応器に燃焼排ガスを供給する燃焼排ガス導入路の
熱的損傷を緩和することができる。

【００２３】第３又は第６の発明によれば、検出酸素濃
度に基づいて空気及び、又は含酸素ガスの量を調節する
ことで、熱分解反応器に導入される燃焼排ガス中の酸素
量を抑制することができ、第１又は第４の発明と同様の
作用を奏する。

【００２４】なお、酸素量の抑制は、何れの発明におい
ても、燃焼排ガスがほぼ無酸素状態となるように抑制す
ることが望ましいことはいうまでもない。すなわち、第
１、第３、第４又は第６の発明では、供給される空気及
び、又は含酸素ガスによっては、低温乾留ガスが化学量
論的に完全燃焼できる酸素量以下となるように低温乾留
ガスの量や、空気及び、又は含酸素ガスの量を調節する
ことが望ましい。第２又は第５の発明では、化学量論的
に完全燃焼できる酸素量を超えるか、または火が消える
ことなく安定して燃焼し続ける量となるように低温乾留
ガスの量を調節して燃焼し、追加する低温乾留ガスの量
は、燃焼排ガス中の残存酸素を完全に消費しうる量以上
及び、または熱分解反応器や、この熱分解反応器に燃焼
排ガスを供給する燃焼排ガス導入路の熱的損傷を避け得
る量以上とすることが望ましい。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１は、本発明の一実施例である廃棄物処理装
置の全体の系統図である。１は、熱分解反応器２に廃棄
物を供給する廃棄物供給装置である。熱分解反応器２と
しては、横型回転式ドラム（ロータリーキルン）、竪型
シャフトキルンなどが従来から用いられているが、廃棄
物の熱分解反応器２内での滞留時間を考慮すると、前者
を用いるのが望ましい。

【００２６】図２は、本実施例の要部の一例を示す系統
図である。熱分解反応器２は、矢示１５のように回転し
ながら、３００〜９００℃程度、熱分解残留物からアル
ミニウムなどを未融解状態で有価物として取り出すには
３００〜６００℃程度に廃棄物１００を加熱して熱分解
し、低温乾留ガスと主として不揮発性の熱分解残留物と
を生成する。３は搬出装置であり、熱分解残留物は搬出
装置３の底部側に設けられた熱分解残留物搬送装置５で
搬送され、残留物分別装置５１に導かれる。低温乾留ガ
スは、搬出装置３の上部側に設けられた低温乾留ガス排
出管４より、一部はブロワ８を介して、本発明における
低温乾留ガス導入路の一例としての低温乾留ガス分岐管
７によりバーナ９に導かれ、残りは、低温乾留ガス導管
６で燃焼炉５５のバーナ５０に導かれる。

【００２７】バーナ９は、本発明における第２の燃焼器
の一例としての燃焼器１１に設けられたバーナである。
バーナ９には、本発明における燃焼用空気導入路の一例
としての空気供給管１２が接続され、空気あるいは含酸
素ガスを空気圧縮器１３によりバーナ９に供給する。燃
焼器１１内では低温乾留ガス分岐管７で導かれた低温乾
留ガスが、空気あるいは含酸素ガスでバーナ９により燃
焼される。１６は、本発明における燃焼排ガス導入路の
一例としての燃焼排ガス供給管である。この管１６は、
燃焼器１１と熱分解反応器２とを接続し、燃焼器１１か
らの燃焼排ガスを熱分解反応器２内に直接導入し、熱分
解反応器２の加熱源となって廃棄物１００を加熱する。

【００２８】燃焼排ガス供給管１６内には、酸素濃度計
１７が設けられ、熱分解反応器２に導入される前の燃焼
排ガス中の酸素濃度を検出する。この検出酸素濃度信号
は、制御器１８に入力される。制御器１８は、低温乾留
ガス分岐管７に設けられた調節弁１９に制御信号を出力
する。制御器１８と調節弁１９とは、本発明における低
温乾留ガス流量調節手段の一例をなすもので、酸素濃度
計１７による検出酸素濃度に基づいて低温乾留ガス分岐
管７を流通する低温乾留ガスの流量を調節し、熱分解反
応器２に導かれる燃焼排ガス中の酸素量を抑制する。こ
の酸素量の抑制は、燃焼排ガスがほぼ無酸素状態となる
ように抑制することが望ましいので、空気あるいは含酸
素ガスによっては、低温乾留ガスが化学量論的に完全燃
焼できる酸素量以下となるように低温乾留ガス分岐管７
で導かれる低温乾留ガスの量を調節することが望まし
い。

【００２９】図３は、本実施例の要部の他の一例を示す
系統図である。図２と同一符号の部材は図２に示す例と
同様の部材であり、詳細な説明は省略する。図３に示す
例の図２の場合との相違点は以下のようなものである。
まず、低温乾留ガス分岐管７が、本発明における第１の
低温乾留ガス導入路の一例としての第１の低温乾留ガス
分岐管２０と、本発明における第２の低温乾留ガス導入
路の一例としての第２の低温乾留ガス分岐管２１とに分
岐している。第１の低温乾留ガス分岐管２０は、バーナ
９に接続され、第２の低温乾留ガス分岐管２１は、燃焼
器１１におけるバーナ９の火炎の下流側に接続されてい
る。ブロワ８に代えて第１、第２の低温乾留ガス分岐管
２０、２１それぞれにブロワ２２、２３が設けられ、ま
た、調節弁１９に代えて第１、第２の低温乾留ガス分岐
管２１それぞれに調節弁２４、２５が設けられている。
酸素濃度計１７の検出信号は制御器２６に入力され、制
御器２６からは調節弁２４、２５に制御信号が出力され
る。この制御器２６、調節弁２４、２５は、本発明にお
ける低温乾留ガス流量調節手段の一例をなすものであ
る。

【００３０】制御器２６は調節弁２４を制御して、第１
の低温乾留ガス分岐管２０を流通する低温乾留ガス量を
調節する。この低温乾留ガスのバーナ９における燃焼で
生成した燃焼排ガスはバーナ９の火炎の下流側へ流れる
ので、ここに制御器２６で調節弁２５を制御して、所定
量の他の一部の低温乾留ガスを供給し、バーナ９の火炎
の下流側へ流れた燃焼排ガス中の残存酸素を消費して、
熱分解反応器２に導入される燃焼排ガス中の残存酸素量
を抑制する。この残存酸素量の抑制は、燃焼排ガスがほ
ぼ無酸素状態となるように抑制することが望ましい。そ
こで、空気供給管１２を介して供給する空気や含酸素ガ
スの量は、第１の低温乾留ガス分岐管２０で供給される
低温乾留ガスを化学量論的に完全燃焼できる酸素量を超
える酸素量か、または火が消えることなく安定に燃焼し
続ける酸素量となるように調節弁２４を制御し、第２の
低温乾留ガス分岐管２１を介して供給される低温乾留ガ
スの量は、燃焼器１１で生成される燃焼排ガス中の残存
酸素を完全に消費しうる量以上とするよう、制御弁２５
を制御することが望ましい。

【００３１】なお、図２に示す例の変形例として、調節
弁１９を空気供給管１２に設け、低温乾留ガス流量では
なく、空気あるいは含酸素ガスの流量を調節するように
構成してもよい。この場合も酸素量の抑制は、燃焼排ガ
スがほぼ無酸素状態となるように抑制することが望まし
いので、低温乾留ガスが化学量論的に完全燃焼できる酸
素量以下となるように空気供給管１２で導かれる空気や
含酸素ガスの量を調節することが望ましい。

【００３２】なお、上述の何れの例においても、熱分解
反応器内における所定温度維持、熱分解所要熱量の供給
は、非処理廃棄物の性状（発熱量、水分、不燃物量な
ど）を考慮して調節することが望ましい。また、例え
ば、廃棄物中に水分が多過ぎるような場合にありうるよ
うに、熱分解工程や、この工程の後のバーナ５０による
残りの低温乾留ガスの燃焼工程において熱量が不足する
場合には、系外より別途助燃用燃料を追加するようにし
てもよい。あるいは、燃焼に用いる空気や含酸素ガス中
の酸素濃度を高めたり、間接的に加熱した後に燃焼に供
するようにしてもよい。

【００３３】残留物分別装置５１は、例えば篩などで構
成され、熱分解残留物を、ガレキ、アルミ、鉄などとチ
ャーとに分別する。分別されたチャーは、導管５２によ
りバーナ５０に導入される。バーナ５０は燃焼炉５５の
バーナであり、通気管５３より空気圧縮器５４で燃焼用
空気も供給される。燃焼炉５５では、この燃焼用空気で
低温乾留ガスとチャーとを燃焼する。この場合、比較的
小さい空気比条件下で高温燃焼して（温度は１２００℃
程度以上、好ましくは１３００℃程度）灰分を溶融し、
燃焼炉５５底より冷却水槽５６に落して急冷し、スラグ
としてとりだすこともできる。なお、チャー燃焼におい
てチャー吹込口をバーナ５０と別に設け、バーナ５０か
らの火炎に吹き込むようにしてもよい。

【００３４】５７は排熱ボイラであり、導管５８で導か
れた燃焼排ガスとの熱交換により高温蒸気を得る。この
高温蒸気は導管６０に導かれてタービン５９などで発電
などに用いられる。排熱ボイラ５７で熱交換後の燃焼排
ガスは、導管６１に導かれて集塵機６２で灰分を除去さ
れ、導管６３で煙道ガス浄化装置６４に導入されて浄化
（脱塩化水素、脱硫、脱硝等）され、導管６５に導かれ
て煙突６６より排出される。集塵機６２で除去された灰
分はライン６８で燃焼炉５５に戻すように構成するのが
望ましい。６７は排ガス誘引送風機である。

【００３５】つづいて本実施例の作用について説明す
る。本実施例は、熱分解反応器２で生成した低温乾留ガ
スの一部を空気及び、又は含酸素ガスで燃焼して燃焼排
ガスを生成し、かかる生成後の燃焼排ガスを熱分解反応
器２内に直接導入し、廃棄物１００を加熱する構成であ
る。そして、この燃焼排ガス中の酸素濃度を熱分解反応
器２に導入する前に検出するので、この検出酸素濃度に
基づいて熱分解反応器２の熱源とする低温乾留ガスの量
（あるいは空気や含酸素ガスの量）を調節し、熱分解反
応器２に導入される燃焼排ガス中の酸素量を抑制するこ
とができる。したがって、廃棄物１００の熱分解が良好
に行なえ、廃棄物１００中の有価物を未酸化の状態で回
収するのに支障なく、低温乾留ガスの部分燃焼ガスを熱
源とした直接加熱方式の熱分解を実現することができ
る。

【００３６】図３に示す例では、低温乾留ガスの一部を
化学量論的に完全燃焼させる量以上または火が消えるこ
となく安定して燃焼し続ける量の酸素で燃焼し、これに
よる燃焼排ガス中の残存酸素を、さらに低温乾留ガスを
加えることで消費して抑制することが可能となるため、
不完全燃焼時に起こりがちな、予期せず炎が消えてしま
うという事態を抑制することができ、安定した燃焼を維
持することができる。また、燃焼排ガス中の残存酸素を
抑制するためにさらに加えられる低温乾留ガスの量を多
めにすることで、かかる追加分の低温乾留ガスが加えら
れる燃焼排ガスの温度を下げることができ（しかも廃棄
物１００に供給される熱量は低下しない）、熱分解反応
器２や、この熱分解反応器２に燃焼排ガスを供給する燃
焼排ガス供給管１６の熱的損傷を緩和することができ
る。

【００３７】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、廃棄物を
熱分解し、その熱分解生成物を燃焼して生じる熱エネル
ギを電力などに変換して回収する廃棄物処理技術につい
て、廃棄物の熱分解が良好に行なえ、廃棄物中の有価物
を未酸化の状態で回収するのに支障なく、爆発の危険が
ない、低温乾留ガスの部分燃焼ガスを熱源とした直接加
熱方式の熱分解を実現することを目的とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である廃棄物処理装置の全体
の系統図である。

【図２】本発明の一実施例である廃棄物処理装置の要部
の一例を示す系統図である。

【図３】本発明の一実施例である廃棄物処理装置の要部
の他の例を示す系統図である。

【符号の説明】

２ 熱分解反応器 ７ 低温乾留ガス分岐管 ９ バーナ １１ 燃焼器 １２ 空気供給管 １６ 燃焼排ガス供給管 １７ 酸素濃度計 １８、２６ 制御器 １９、２４、２５ 調節弁 ２０ 第１の低温乾留ガス分岐管 ２１ 第２の低温乾留ガス分岐管 １００ 廃棄物

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 廃棄物を加熱して熱分解し、低温乾留ガ
   スと主として不揮発性成分から成る熱分解残留物とに分
   離する熱分解反応器と、前記熱分解残留物から分別した
   チャーと前記低温乾留ガスとを燃焼する第１の燃焼器と
   を備えている廃棄物処理装置において、 前記生成後の低温乾留ガスの一部を導く低温乾留ガス導
   入路と、この導入路に導かれた前記低温乾留ガスを空気
   及び、又は含酸素ガスで燃焼する第２の燃焼器と、この
   第２の燃焼器に前記空気及び、又は含酸素ガスを導入す
   る燃焼用空気導入路と、前記第２の燃焼器による燃焼に
   より生じる燃焼排ガスを前記熱分解反応器内に直接導入
   し、前記熱分解反応器の前記加熱源にする燃焼排ガス導
   入路と、前記熱分解反応器に導入される前の前記燃焼排
   ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度計と、この検出酸
   素濃度に基づいて前記低温乾留ガス導入路内を流通する
   低温乾留ガスの流量を調節し、前記燃焼排ガス中の酸素
   量を抑制する低温乾留ガス流量調節手段とを備えている
   ことを特徴とする廃棄物処理装置。
2. 【請求項２】 廃棄物を加熱して熱分解し、低温乾留ガ
   スと主として不揮発性成分から成る熱分解残留物とに分
   離する熱分解反応器と、前記熱分解残留物から分別した
   チャーと前記低温乾留ガスとを燃焼する第１の燃焼器と
   を備えている廃棄物処理装置において、 前記生成後の低温乾留ガスの一部を導く第１の低温乾留
   ガス導入路と、この導入路に導かれた前記低温乾留ガス
   を空気及び、又は含酸素ガスで燃焼する第２の燃焼器
   と、この第２の燃焼器に前記空気及び、又は含酸素ガス
   を導入する燃焼用空気導入路と、前記第２の燃焼器によ
   る燃焼により生じる燃焼排ガスを前記熱分解反応器内に
   直接導入し、前記熱分解反応器の前記加熱源にする燃焼
   排ガス導入路と、前記熱分解反応器に導入される前の前
   記燃焼排ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度計と、前
   記第１の低温乾留ガス導入路を流通する分とは別の前記
   生成後の低温乾留ガスの一部を、前記第１の低温乾留ガ
   ス導入路に導く第２の低温乾留ガス導入路と、前記酸素
   濃度計による検出酸素濃度に基づいて前記第２の低温乾
   留ガス導入路内を流通する低温乾留ガスの流量を調節
   し、前記燃焼排ガス中の酸素量を抑制する低温乾留ガス
   流量調節手段とを備えていることを特徴とする廃棄物処
   理装置。
3. 【請求項３】 廃棄物を加熱して熱分解し、低温乾留ガ
   スと主として不揮発性成分から成る熱分解残留物とに分
   離する熱分解反応器と、前記熱分解残留物から分別した
   チャーと前記低温乾留ガスとを燃焼する第１の燃焼器と
   を備えている廃棄物処理装置において、 前記生成後の低温乾留ガスの一部を導く低温乾留ガス導
   入路と、この導入路に導かれた前記低温乾留ガスを空気
   及び、又は含酸素ガスで燃焼する第２の燃焼器と、この
   第２の燃焼器に前記空気及び、又は含酸素ガスを導入す
   る燃焼用空気導入路と、前記第２の燃焼器による燃焼に
   より生じる燃焼排ガスを前記熱分解反応器内に直接導入
   し、前記熱分解反応器の前記加熱源にする燃焼排ガス導
   入路と、前記熱分解反応器に導入される前の前記燃焼排
   ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度計と、この酸素濃
   度計による検出酸素濃度に基づき前記燃焼用空気導入路
   を流通する空気及び、又は含酸素ガスの流量を調節し、
   前記燃焼排ガス中の酸素量を抑制する燃焼空気流量調節
   手段とを備えていることを特徴とする廃棄物処理装置。
4. 【請求項４】 廃棄物を加熱して熱分解し、低温乾留ガ
   スと主として不揮発性成分から成る熱分解残留物とに分
   離する工程と、前記熱分解残留物から分別したチャーと
   前記低温乾留ガスとを燃焼する工程とを含んでいる廃棄
   物処理方法において、 前記生成後の低温乾留ガスの一部を取り出す工程と、こ
   の取り出された低温乾留ガスを空気及び、又は含酸素ガ
   スで燃焼する工程と、前記低温乾留ガスの一部の燃焼工
   程により生じる燃焼排ガスを前記熱分解反応器内に直接
   導入し、前記熱分解反応器の前記加熱源にする工程と、
   前記熱分解反応器に導入される前の前記燃焼排ガス中の
   酸素濃度を検出する工程と、この検出酸素濃度に基づい
   て前記低温乾留ガス取り出し工程における低温乾留ガス
   の取り出し量を調節し、前記燃焼排ガス中の酸素量を抑
   制する工程とを含むことを特徴とする廃棄物処理方法。
5. 【請求項５】 廃棄物を加熱して熱分解し、低温乾留ガ
   スと主として不揮発性成分から成る熱分解残留物とに分
   離する工程と、前記熱分解残留物から分別したチャーと
   前記低温乾留ガスとを燃焼する工程とを含んでいる廃棄
   物処理方法において、 前記生成後の低温乾留ガスの一部を取り出す工程と、こ
   の取り出された低温乾留ガスを空気及び、又は含酸素ガ
   スで燃焼する工程と、前記低温乾留ガスの一部の燃焼工
   程により生じる燃焼排ガスを前記熱分解反応器内に直接
   導入し、前記熱分解反応器の前記加熱源にする工程と、
   前記熱分解反応器に導入される前の前記燃焼排ガス中の
   酸素濃度を検出する工程と、前記低温乾留ガスの一部取
   り出し工程で取り出す分とは別の前記生成後の低温乾留
   ガスの一部を、前記燃焼排ガスに導入する工程と、前記
   検出酸素濃度に基づいて前記燃焼排ガス導入工程で導入
   する低温乾留ガス量を調節し、前記燃焼排ガス中の酸素
   量を抑制する工程とを含んでいることを特徴とする廃棄
   物処理方法。
6. 【請求項６】 廃棄物を加熱して熱分解し、低温乾留ガ
   スと主として不揮発性成分から成る熱分解残留物とに分
   離する工程と、前記熱分解残留物から分別したチャーと
   前記低温乾留ガスとを燃焼する工程とを含んでいる廃棄
   物処理方法において、 前記生成後の低温乾留ガスの一部を取り出す工程と、こ
   の取り出された低温乾留ガスを空気及び、又は含酸素ガ
   スで燃焼する工程と、この燃焼工程で生じる燃焼排ガス
   を前記熱分解反応器内に直接導入し、前記熱分解反応器
   の前記加熱源にする工程と、前記熱分解反応器に導入さ
   れる前の前記燃焼排ガス中の酸素濃度を検出する工程
   と、この検出酸素濃度に基づいて前記空気及び、又は含
   酸素ガス量を調節し、前記燃焼排ガス中の酸素量を抑制
   する工程とを含んでいることを特徴とする廃棄物処理方
   法。