JPH11270823A - 廃棄物処理設備および廃棄物処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 種々の廃棄物を溶融、ガス化処理する廃棄物
処理設備において、処理量の低下をきたすことなく、安
定して廃棄物を処理することが可能な廃棄物処理設備お
よび廃棄物処理方法の提供。 【解決手段】 廃棄物を圧縮する圧縮装置１と、該圧縮
装置１で得られた圧縮成型物を乾燥、熱分解、炭化する
加熱炉４と、該加熱炉４で得られた炭化生成物から溶融
物と燃料ガスを生成する高温反応器５を有し、該高温反
応器５の１基に対して複数基の前記した加熱炉4A、4Bを
配設した廃棄物処理設備、および、該廃棄物処理設備を
用い、前記した複数基の加熱炉4A、4Bの内、少なくとも
２基の加熱炉4A、4Bの各々に、相互に発熱量が異なる廃
棄物を供給する廃棄物処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、種々の廃棄物を溶
融、ガス化処理する廃棄物処理設備において、低発熱量
の廃棄物を安定的に処理することが可能な廃棄物処理設
備および廃棄物処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、廃棄物処分場の不足などが顕在化
しており、産業廃棄物あるいは一般廃棄物の多くは、発
生したままの姿で、あるいは何らかの事前処理の上、焼
却処分され減容化された後に埋立などの最終処分が行わ
れる場合が多い。上記した焼却処分の方法としては様々
な方法が挙げられるが、近年、焼却場における発生ガス
中のダイオキシンなど有害物質の管理が問題となってお
り、高温酸化雰囲気で有害物を分解することが可能な処
理方法が求められてきている。

【０００３】このような高温処理が可能な廃棄物処理方
法として、特開平６−26626 号公報、特開平６−79252
号公報、特開平７−323270号公報に開示された廃棄物処
理プロセスが挙げられる。これらは、廃棄物を圧縮成形
後、乾燥、熱分解、炭化し、生成した炭化物を溶融、ガ
ス化して燃料ガスを得る廃棄物処理プロセスである。

【０００４】図４に、上記した従来技術の廃棄物処理設
備を側面図によって示す。図４において、１は廃棄物を
回分的（：バッチ的）に加圧、圧縮する圧縮装置、２は
圧縮用シリンダ、３は圧縮支持盤、４は圧縮された廃棄
物（以下圧縮成型物とも記す）を乾燥、熱分解、炭化す
るためのトンネル式の加熱炉（以下トンネル式加熱炉と
記す）、4aは圧縮成型物の乾燥領域、4bは圧縮成型物の
熱分解、炭化領域、４_E はトンネル式加熱炉４の入口、
５は高温反応器、10a 、10i は圧縮成型物、11_i 、11_n
は炭化した圧縮成型物（以下炭化生成物とも記す）、12
は炭化生成物と燃焼残渣の混合物、13A 、13B は酸素含
有ガスの吹き込み口、14は溶融物、14H は溶融物排出
口、20は廃棄物投入口、21は廃棄物投入口の蓋、40はト
ンネル式加熱炉４の炭化生成物の押出し口（：高温反応
器５内への炭化生成物の装入口）、50は高温反応器５か
ら排出された排ガスの急冷装置、51はガス精製装置、52
は高温反応器５のガス排出口、53は精製ガス、ｆ₁ は圧
縮成型物10a 、10i の移動方向、ｆ₂ は炭化生成物11
_{i 、} 11_n の移動方向、ｆ₃ はトンネル式加熱炉４内で生
成した熱分解ガスの流れ方向、ｆ₄ は高温反応器５内へ
の酸素含有ガスの吹き込み方向、ｆ₅ は圧縮用シリンダ
２の移動方向、ｆ₆ は圧縮支持盤３の移動方向、ｆ₇ は
廃棄物投入口20の蓋21の回転方向を示す。

【０００５】図４に示す廃棄物処理設備においては、先
ず、廃棄物投入口20から圧縮装置１内へ所定量供給した
廃棄物を、回分的（：バッチ的）に圧縮装置１を用いて
圧縮して緊密な圧縮成型物10a とする。次に、この圧縮
成型物10a を、外部から加熱された細長いトンネル式加
熱炉４内へ押し込む。

【０００６】この際、廃棄物中に含まれていた水分は、
上記した圧縮工程で絞り出され、廃棄物と共にトンネル
式加熱炉４内に押し込まれる。圧縮成型物10a の断面形
状は、トンネル式加熱炉４の入口４_E の内壁断面と同
形、同一寸法であり、圧縮成型物10a を押し込むと圧縮
成型物10a はトンネル式加熱炉４の内壁と接触状態を保
ったまま押し込まれるため、トンネル式加熱炉入口で加
熱炉内雰囲気をシールすることができる。

【０００７】圧縮成型物10i は、順次新しい圧縮成型物
が押し込まれる毎に、トンネル式加熱炉４内を滑りなが
ら移動する。トンネル式加熱炉４は前記したように外部
から加熱されており、内部は 600℃程度まで昇温され、
圧縮成型物10i の移動、昇温過程において、圧縮成型物
10iは乾燥、熱分解、炭化する。

【０００８】炭化生成物11n および熱分解により発生し
たガス成分は、1000℃以上に維持された高温反応器５内
へ装入および吹き込まれる。その後、鉱物分、金属分を
含む炭化生成物中の可燃物は、酸素含有ガスによって燃
焼、熱分解してガス化する。この場合、酸素含有ガス中
の酸素量を調整することで、発生するガス（：排ガス）
は一酸化炭素と水素を含む燃料用ガスとして回収でき
る。

【０００９】また、燃焼、熱分解によってガス化しない
残渣部分（：不燃分）は、高温反応器５内で溶融し、溶
融金属および溶融スラグで構成される溶融物14となって
高温反応器５下部の溶融物排出口14H から回収される。
上記した廃棄物処理方法によれば、前記したようにある
程度の水分を含む固体廃棄物も処理可能である。

【００１０】したがって、生ゴミのような一般廃棄物で
も処理が容易であるという利点がある。しかし、廃棄物
中の水分量が多い場合、トンネル式加熱炉内での乾燥に
必要な熱量が増大する。一般に、廃棄物の発熱量は、水
分込みの廃棄物単位重量当たりの可燃元素（炭素、水素
など）の燃焼発熱量の総和から発生蒸気（：水素の燃焼
によって発生した水蒸気＋含有水分によって発生した水
蒸気）の蒸発潜熱分を差し引いた、いわゆる低位発熱量
で評価される。

【００１１】以下の説明においても発熱量は低位発熱量
を示す。このような水分が多く、発熱量が小さい廃棄物
が混入すると、前記した廃棄物処理設備の乾燥、熱分
解、炭化工程となるトンネル式加熱炉内で乾燥に時間を
要し、十分に熱分解、炭化が進まない場合がある。トン
ネル式加熱炉内で十分炭化していない廃棄物が高温反応
器へ装入されると、高温反応器内で熱分解、炭化といっ
た吸熱反応が生じるため、高温反応器内の温度が低下す
る。

【００１２】この結果、高温反応器の上部から排出され
るガス中に未分解の炭化水素が多くなり、ガスの急冷、
精製工程でのトラブルの原因となる。このトラブルを回
避するために、水分が多く発熱量が小さい廃棄物と他の
廃棄物を混合して処理しようとしても、廃棄物の均一混
合は難しいため、トンネル式加熱炉内で偏在し、結果的
に、高温反応器へ装入される廃棄物の炭化の程度が変動
してしまい、高温反応器における温度の変動の原因とな
ってしまう。

【００１３】このため、無機汚泥や焼却灰のように発熱
量の低い廃棄物と、発熱量の高い可燃性廃棄物とを同時
に処理しようとすると、それぞれの廃棄物が別個の塊に
なっている場合、発熱量の低い廃棄物をトンネル式加熱
炉内を移動する場合は、乾燥領域を長くとる必要があ
り、発熱量の高い可燃性廃棄物をトンネル式加熱炉内を
移動する場合は、熱分解、炭化領域を長くとる必要があ
る。

【００１４】このため、発熱量が低い廃棄物が多い場
合、トンネル式加熱炉４内の乾燥領域4aが長くなり、ト
ンネル式加熱炉４内の高温部が高温反応器５側に移動
し、熱分解、炭化領域4bが短くなるため、発熱量が高い
可燃性廃棄物がトンネル式加熱炉４内で十分に炭化処理
できず、高温反応器５の温度を高温状態で安定的に保つ
ことが困難であるという問題が生じる。

【００１５】また、無機汚泥や焼却灰など不燃性の廃棄
物と廃プラスチックやセルロースなどの発熱量の高い廃
棄物を混合する場合、不燃性の廃棄物の嵩密度は大き
く、発熱量が高い廃棄物の嵩密度は小さいため、均一に
混合するのは容易ではない。従って、従来は、発熱量が
大きく異なるような廃棄物を同時に処理することはでき
ず、また廃棄物の発生事情により同時に処理する必要が
ある場合は、高温反応器５内の温度低下を回避するため
に処理量を減らして高温反応器５内の温度が急激に低下
することのないように操業していた。

【００１６】このため、従来の廃棄物処理設備および廃
棄物処理方法によれば、廃棄物処理量の低下を避けるこ
とができなかった。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した従
来技術の問題点を解決し、種々の廃棄物を溶融、ガス化
処理する廃棄物処理設備において、処理量の低下をきた
すことなく、安定して廃棄物を処理することが可能な廃
棄物処理設備および廃棄物処理方法を提供することを目
的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、廃棄物を
圧縮する圧縮装置(1) と、該圧縮装置(1) で得られた圧
縮成型物を乾燥、熱分解、炭化する加熱炉(4) と、該加
熱炉(4) で得られた炭化生成物から溶融物と燃料ガスを
生成する高温反応器(5) を有し、該高温反応器(5) １基
に対して複数基の前記した加熱炉(4A)、(4B)を配設した
ことを特徴とする廃棄物処理設備である。

【００１９】第２の発明は、前記した第１の発明の廃棄
物処理設備を用い、前記した複数基の加熱炉(4A)、(4B)
の内、少なくとも２基の加熱炉(4A)、(4B)の各々に、相
互に発熱量が異なる廃棄物を供給することを特徴とする
廃棄物処理方法である。上記した第２の発明において
は、低位発熱量が400Kcal/kg以上異なる廃棄物を供給す
ることが好ましい。

【００２０】前記した第１の発明のより好適な態様は、
廃棄物を回分的に加圧、圧縮する圧縮装置(1) と、該圧
縮装置(1) で得られた圧縮成型物を乾燥、熱分解、炭化
するためのトンネル式加熱炉(4) と、該トンネル式加熱
炉(4) で得られた炭化生成物を溶融、ガス化するための
高温反応器(5) を有する廃棄物処理設備において、高温
反応器(5) １基に対して複数基のトンネル式加熱炉(4
A)、(4B)を配設したことを特徴とする廃棄物処理設備で
ある（：第１の好適態様）。

【００２１】前記した第２の発明のより好適な態様は、
上記した第１の好適態様の廃棄物処理設備を用い、複数
基のトンネル式加熱炉(4A)、(4B)の内、少なくとも２基
のトンネル式加熱炉(4A)、(4B)の各々に、相互に発熱量
が異なる廃棄物を供給することを特徴とする廃棄物処理
方法である（：第２の好適態様）。上記した第２の好適
態様においては、低位発熱量が400kcal/kg以上異なる廃
棄物を供給することが好ましい。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。図１に、本発明の廃棄物処理設備の一例を側面図
によって示す。図１において、1A、1Bは廃棄物を回分的
（：バッチ的）に加圧、圧縮する圧縮装置、2A、2Bは圧
縮用シリンダ、3A、3Bは圧縮支持盤、4A、4Bは圧縮され
た廃棄物（：圧縮成型物）を乾燥、熱分解、炭化するた
めのトンネル式加熱炉（：加熱炉）、４_EA、４_EBはトン
ネル式加熱炉4A、4Bの入口、15は酸素含有ガスと可燃性
ガスの吹き込み口、20A 、20B は廃棄物投入口、30はガ
ス冷却用の冷却器、31は凝縮水、32は排風機、33はガス
抜き出し口、34は配管、35は弁、40A 、40B はトンネル
式加熱炉4A、4Bの炭化生成物の押出し口（：高温反応器
５内への炭化生成物の装入口）、ｆ₈ は高温反応器５内
への酸素含有ガスと可燃性ガスの吹き込み方向を示し、
その他の符号は図４と同様の内容を示す。

【００２３】図１に示す廃棄物処理設備は、廃棄物を圧
縮して、乾燥、熱分解、炭化するための圧縮装置および
トンネル式加熱炉をそれぞれ２基有する高温反応器の構
成を示したものである。図１に示すように、２基のトン
ネル式加熱炉4A、4Bは、それぞれ別個に廃棄物の乾燥か
ら炭化までの処理を行うことができる。

【００２４】この結果、トンネル式加熱炉の長さ、トン
ネル式加熱炉内の温度などは、供給する廃棄物の性状に
合わせて設計でき、また廃棄物の圧縮、送り量などの操
業条件は、それぞれ独立に制御することができる。ま
た、高温反応器５内へ炭化した廃棄物を落し込む高さ
も、図１に示すようにトンネル式加熱炉毎に異なってい
てもよい。

【００２５】ただし、高温反応器内でのガス分解に必要
な滞留時間を考慮すると、トンネル式加熱炉の上下方向
の位置と高温反応器５の上部のガス排出口の上下方向の
位置とは一定以上の距離が必要である。なお、前記した
図１においては、高温反応器（：高温反応器５) １基に
対して２基のトンネル式加熱炉4A、4Bを配設した例を示
したが、本発明の骨子から、高温反応器１基に対して３
基以上のトンネル式加熱炉4A、4B、・・4i、・・4nを配
設することも好ましい。

【００２６】本発明によれば、無機汚泥や焼却灰などの
発熱量の小さい廃棄物の炭化生成物は粉化し易いため、
発熱量の大きい廃棄物の炭化生成物が高温反応器５の中
で発熱量の小さい廃棄物の炭化生成物の上を覆うように
設備を構成することが可能である。すなわち、本発明に
よれば、図１に示すように、発熱量の大きい廃棄物を処
理するトンネル式加熱炉4Bの炭化生成物の押し出し口40
B の上下方向の位置を、発熱量の小さい廃棄物を処理す
るトンネル式加熱炉4Aの炭化生成物の押し出し口40A の
上下方向の位置より高めに設置することによって、粉化
した炭化生成物が、上部の炭化生成物の層に捕捉され、
高温反応器５からのダストの排出量を低減することがで
きる。

【００２７】本発明においては、複数基のトンネル式加
熱炉へ供給する廃棄物を、それぞれ発熱量で仕分けして
供給することが好ましい。すなわち、前記したように、
水分が多く発熱量の小さい廃棄物の場合、トンネル式加
熱炉内で乾燥のために多くの熱量が使われるため、乾燥
がほぼ完了するまで 100℃以上には上がらず、このた
め、発熱量の高いプラスチックや紙、木材などの廃棄物
を一緒にトンネル式加熱炉内で処理しようとすると、熱
分解、炭化が進む温度にまで昇温するために時間を要し
てしまう。

【００２８】プラスチックや紙、木材などは熱分解、炭
化に多くの熱量が必要であるから、結果的にはトンネル
式加熱炉内で熱分解、炭化が完了しない場合が生じ、こ
れを回避するためには廃棄物の処理速度を落とす必要が
ある。これに対して、本発明によれば、複数基のトンネ
ル式加熱炉を用い、発熱量の小さい廃棄物（：低発熱量
廃棄物）と発熱量の大きい廃棄物（：高発熱量廃棄物）
をそれぞれ別のトンネル式加熱炉で乾燥、熱分解、炭化
させることによって、処理量の低下をきたすことなく安
定して廃棄物を処理することが可能となった。

【００２９】水分の多い発熱量の小さい廃棄物を投入す
るトンネル式加熱炉では乾燥に時間を要するが、乾燥後
の廃棄物は量的に少ないので、熱分解、炭化は少ない時
間で達成することができる。一方、発熱量の大きい廃棄
物は、一般的に含有水分が低いため、乾燥は比較的速や
かに進み、乾燥後の昇温が早く達成され、熱分解、炭化
に十分時間がとれるため、高温反応器内へ押し出される
までに炭化を完了することができる。

【００３０】このように、トンネル式加熱炉へ供給する
廃棄物を発熱量の大小で分けることで、トンネル式加熱
炉出口での炭化生成物の炭化の程度を安定して十分保持
することができるため、廃棄物の処理量を低減すること
なく、処理することが可能となる。本発明においては、
複数基のトンネル式加熱炉の内、少なくとも２基のトン
ネル式加熱炉の各々に、相互に低位発熱量が400Kcal/kg
以上異なる廃棄物を供給することが好ましい。

【００３１】これは、２種類の廃棄物の低位発熱量の差
が400kcal/kgに満たない程度であれば、従来のような廃
棄物投入口へ交互に投入する程度の混合の仕方でも、高
温反応器へ押し出される炭化生成物の炭化程度はそれほ
ど大きく変動することはないが、低位発熱量で400kcal/
kg以上も異なる廃棄物の場合、一つのトンネル式加熱炉
の廃棄物投入口で混合する方法ではトンネル式加熱炉の
出口での炭化生成物の炭化度の変動が大きく、高温反応
器での温度変動が激しくなってしまうためである。

【００３２】なお、本発明においては、上記した廃棄物
間の低位発熱量の差に上限を設ける必要は無い。これ
は、複数基のトンネル式加熱炉の各々の仕様を、各トン
ネル式加熱炉で処理する種々の廃棄物の性状に合わせて
決定することが可能なためである。

【００３３】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに具体
的に説明する。 （実施例）前記した図１に示す廃棄物処理量が150t/d規
模の本発明の廃棄物処理設備を用いて、後記する発熱量
の低い廃棄物および発熱量の高い廃棄物の同時処理を行
った。

【００３４】以下、本実施例における[I.]廃棄物処理設
備および廃棄物処理方法、[II.] 廃棄物処理試験結果の
順に述べる。 [I.]廃棄物処理設備および廃棄物処理方法：図１に示す
廃棄物処理設備におけるトンネル式加熱炉4A、4Bの入口
４_EA、４_EB内壁の断面形状は、幅：2000mm、高さ：500m
m の矩形であり、トンネル式加熱炉4A、4Bの入口４
_EA部、４_EB部には上方から圧縮支持盤3A、3Bが挿入され
る構成となっている。

【００３５】圧縮支持盤3A、3Bを挿入した状態で廃棄物
投入口20A 、20B から圧縮装置1A、1B内に廃棄物を落と
し込んだ後、圧縮用シリンダ2A、2Bを1000t/m²の荷重で
押し、廃棄物投入口20A 、20B 下方の廃棄物を圧縮成型
する。この結果、圧縮用シリンダ2Aと圧縮支持盤3Aとの
間、および圧縮用シリンダ2Bと圧縮支持盤3Bとの間で、
廃棄物は約１／10程度の容積にまで圧縮され圧縮成型物
10a が得られる。

【００３６】得られる圧縮成型物10a の断面形状は、ト
ンネル式加熱炉4A、4Bの入口４_EA、４_EB内壁の断面形状
と同形、同一寸法であり、入口４_EA、４_EBは圧縮成型物
によりシールされる。圧縮後、圧縮支持盤3A、3Bを上方
へ抜き出し、圧縮用シリンダ2A、2Bをさらに押し込むこ
とによって、上記で得られた圧縮成型物10a をトンネル
式加熱炉4A、4B内へ押し込む。

【００３７】トンネル式加熱炉4A、4Bの入口４_EA、４_EB
から新規の圧縮成型物を押し込むことによって、既にト
ンネル式加熱炉内に装入されている圧縮成型物は順次押
し込まれてトンネル式加熱炉4A、4B内を滑りながら移動
する。この場合、圧縮成型物の断面とトンネル式加熱炉
4A、4Bの入口４_EA、４_EBの内壁断面とは同形、同一寸法
であるため、トンネル式加熱炉内に押し込んだ時に圧縮
成型物の外周とトンネル式加熱炉の内壁は密着した状態
に保持される。

【００３８】トンネル式加熱炉4A、4Bは、それぞれ20ｍ
の長さを有し、トンネル式加熱炉の他端は高温反応器５
に接続されている。トンネル式加熱炉4A、4B内は、外部
からガスヒータによって加熱し、内壁面が約 600℃以上
に昇温される。この結果、上記した圧縮成型物は、トン
ネル式加熱炉内を移動しながら乾燥し、一部熱分解が進
むと共に、最終的に、有機物などの炭化物および鉱物、
金属類などを含む炭化生成物11_n となる。

【００３９】得られた炭化生成物11_n はトンネル式加熱
炉の入口４_EA、４_EBの圧縮成型物10a と比べて体積が収
縮しており、トンネル式加熱炉の入口４_EA、４_EB側から
圧力を受けながら移動するため、図１に示したように、
トンネル式加熱炉の出口側では上部に隙間が形成される
と共に、トンネル式加熱炉の炭化生成物の押出し口40A
、40B において、炭化生成物11_n は高温反応器５内へ
押し出される。

【００４０】一方、圧縮成型物の乾燥、熱分解によって
水蒸気やガスがトンネル式加熱炉内で発生する。トンネ
ル式加熱炉4A、4Bの入口４_EA、４_EBにおいては、前記し
たように、新規に装入される圧縮成型物の外周とトンネ
ル式加熱炉の内壁が密着しており、また出口側では体積
収縮により上部に隙間が形成されるため、発生した水蒸
気、ガスはトンネル式加熱炉出口方向へ流れ、高温反応
器５内へ流入する。

【００４１】なお、本発明においては、図１に示すよう
に、水分が多い廃棄物を処理するトンネル式加熱炉4Aの
乾燥領域4aにガス抜き出し口33を設け、トンネル式加熱
炉4A内からガスを抜き出し、ガス冷却用の冷却器30でガ
スを冷却し、ガス中の水分を凝縮、分離し、水分除去後
のガスを高温反応器５および／またはトンネル式加熱炉
4A内に送給することが、より好ましい。

【００４２】これは、高温反応器５内へ送給するガス中
の水分を低減することによって、高温反応器５内におけ
るＣ＋H₂O →CO＋H₂の反応など水分に起因する吸熱反応
による高温反応器５内の温度低下を抑制すると共に、粗
合成ガス量を減少させることによって、酸素吹き込み量
を減少し、CO₂ の発生を抑制することが可能となるため
である。

【００４３】高温反応器５内にはトンネル式加熱炉4A、
4Bから押し出された炭化生成物が堆積し、堆積物は、高
温反応器５下部の外周に設けられた酸素含有ガスの吹き
込み口13A から吹き込まれる酸素含有ガス（：純酸素）
によって燃焼し、この燃焼熱によって炉内雰囲気温度は
1200℃〜1350℃程度に維持され、熱分解残渣（：不燃
物）を溶融する。

【００４４】また、上部の排ガス出口近傍も1000℃以上
に保たれる。溶融物は、炉下部レベルに設けられた酸素
含有ガスと可燃性ガスの吹き込み口15から供給される酸
素含有ガス（：酸素富化空気）と天然ガスの燃焼熱によ
って約1600℃に保持され均質化され、溶融金属および溶
融スラグとなって炉床に溜り、溶融物排出口14H から排
出される。

【００４５】炭化生成物を供給するトンネル式加熱炉4
A、4Bと高温反応器５との接続部分における炭化生成物
の押出し口（：高温反応器５内への炭化生成物の装入
口）40A、40B の下端の高さとガス排出口52との距離は
それぞれ14ｍ、13.5ｍであり、炭化生成物の加熱、燃
焼、熱分解で発生するガス、ダストは十分燃焼、熱分解
される。

【００４６】[II.] 廃棄物処理試験結果：図１に示す本
発明の廃棄物処理設備を使用して、無機汚泥、焼却灰な
どの発熱量の低い廃棄物（水分：70wt％、低位発熱量：
−400kcal/kg）と廃プラスチック、セルロースなどの発
熱量の高い廃棄物（水分：15wt％、低位発熱量：3000kc
al/kg ）とを処理した。

【００４７】それぞれの廃棄物の処理量は、平均的に、
発熱量の低い廃棄物が 30t/d、発熱量の高い廃棄物が12
0t/dであった。本実施例においては、発熱量の低い廃棄
物は、廃棄物投入口20A から供給し、圧縮装置1A、トン
ネル式加熱炉4Aによって炭化生成物11n とし、高温反応
器５内へ供給し、発熱量の高い廃棄物は、廃棄物投入口
20B から供給し、圧縮装置1B、トンネル式加熱炉4Bによ
って炭化生成物11n とし、高温反応器５内へ供給した。

【００４８】本実施例における操業では、高温反応器５
のガス排出口52でのガス温度は1000℃以上に保持され
た。また、高温反応器５の下部の溶融物排出口14H から
排出された溶融物は、メタルとスラグとに完全に分離さ
れた。図２に、操業時に高温反応器５から排出された粗
合成ガス中のダスト量およびメタン濃度（vol ％）の推
移を示す。

【００４９】図２に示されるように、本発明の廃棄物処
理設備における操業においては、粗合成ガス中のダスト
量の推移は安定しており、平均0.11kg/t−廃棄物であっ
た。また、粗合成ガス中のメタン濃度の推移も安定して
おり、平均 0.8vol ％程度で推移し、１vol ％を上回る
ことはなかった。さらに、本実施例では、本発明の廃棄
物処理設備の高温反応器５から排出された粗合成ガス
を、粗合成ガスの急冷装置50によって急冷した後、ガス
精製装置51によって酸洗浄、脱硫、アルカリ洗浄して除
湿後、精製ガス53を得た。

【００５０】精製ガスの発熱量は、ほぼ2000kcal/Nm³と
安定して推移し、発電用ガスエンジンの燃料ガスとして
有効に利用できた。 （比較例）図４に示す従来の廃棄物処理設備を使用し
て、無機汚泥、焼却灰などの発熱量の低い廃棄物（水
分：70wt％、発熱量：−400kcal/kg）と廃プラスチッ
ク、セルロースなどの発熱量の高い廃棄物（水分：１wt
％、発熱量：3000kcal/kg ）とを処理した。

【００５１】それぞれの廃棄物について、発熱量の低い
廃棄物を、平均的に 30t/d、発熱量の高い廃棄物を平均
的に120t/d処理した。本廃棄物の処理においては、トン
ネル式加熱炉は一基のため、各回の回分圧縮毎に、廃棄
物投入口20に、発熱量の低い廃棄物が約20％、発熱量の
高い廃棄物が約80％となるように廃棄物を供給し、圧縮
装置１、トンネル式加熱炉４によって炭化生成物11n と
し、高温反応器５内へ供給した。

【００５２】図３に、操業時に高温反応器５から排出さ
れた排ガス中のダスト量およびメタン濃度（vol ％）の
推移を示す。図３に示されるように、従来の廃棄物処理
設備における発熱量が低い廃棄物との混合処理の操業に
おいては、排ガス中のダスト量の推移は安定しなかっ
た。これは、トンネル式加熱炉４内での廃棄物の熱分
解、炭化が十分でなく、高温反応器５の下部において熱
分解によるガス発生が生じるため、高温反応器下部から
のダストの吹き上げが生じるためである。

【００５３】また、排ガス中のメタン濃度も変動し、１
vol ％を超える場合があった。排ガス中のメタン濃度が
１vol ％を超える場合、未分解の炭化水素成分が多く、
排ガスのガス精製装置51内の汚染などにつながるケース
が多いので、好ましくない。また、本比較例において
は、高温反応器５内部での水分の熱分解による吸熱反応
が生じ発生ガス温度が変動し、高温反応器５の出口排ガ
ス温度を1000℃以上に維持するためには高温反応器上部
で多くの酸素を供給することでガス温度の上昇を図る必
要があった。

【００５４】また、精製ガス中のH₂O 、CO₂ の増加を避
けることができず、さらに、精製ガスの発熱量の変動が
生じ、この結果、発電用のガスエンジンの燃料ガスとし
ては単独で利用することができず、他の燃料ガスと混ぜ
て使用せねばならなかった。以上、本発明の実施例につ
いて述べたが、本発明においては、本発明の骨子から、
高温反応器１基に対して３基以上のトンネル式加熱炉4
A、4B、・・4i、・・4nを配設することも好ましい。

【００５５】

【発明の効果】本発明によれば、種々の廃棄物を溶融、
ガス化処理する廃棄物処理設備において、処理量の低下
をきたすことなく、安定して廃棄物を処理することが可
能となった。また、本発明によれば、廃棄物処理設備か
ら得られる精製ガスの発熱量が経時的に安定し、発電用
ガスエンジンの燃料など燃料として有効に利用できる。

【００５６】さらに、本発明によれば、排ガスのガス精
製装置の保守管理が容易となり、またガス精製装置の耐
用年数を延長することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の廃棄物処理設備の一例を示す側面図で
ある。

【図２】排ガス中のダスト量およびメタン濃度の推移を
示すグラフである。

【図３】排ガス中のダスト量およびメタン濃度の推移を
示すグラフである。

【図４】従来技術の廃棄物処理設備を示す側面図であ
る。

【符号の説明】

１、1A、1B 廃棄物を回分的に加圧、圧縮する圧縮装置 ２、2A、2B 圧縮用シリンダ ３、3A、3B 圧縮支持盤 ４、4A、4B 圧縮された廃棄物（：圧縮成型物）の乾
燥、熱分解、炭化のためのトンネル式加熱炉（：加熱
炉） 4a 圧縮成型物の乾燥領域 4b 圧縮成型物の熱分解、炭化領域 ４_E 、４_EA、４_EB トンネル式加熱炉の入口 ５ 高温反応器 10a 、10i 圧縮成型物 11_i 、11_n 炭化した圧縮成型物（：炭化生成物） 12 炭化生成物と燃焼残渣の混合物 13A 、13B 酸素含有ガスの吹き込み口 14 溶融物 14H 溶融物排出口 15 酸素含有ガスと可燃性ガスの吹き込み口 20、20A 、20B 廃棄物投入口 21 廃棄物投入口の蓋 30 ガス冷却用の冷却器 31 凝縮水 32 排風機 33 ガス抜き出し口 34 配管 35 弁 40、40A 、40B トンネル式加熱炉の炭化生成物の押出
し口（：高温反応器内への炭化生成物の装入口） 50 高温反応器から排出された排ガス（：粗合成ガス）
の急冷装置 51 ガス精製装置 52 高温反応器のガス排出口 53 精製ガス ｆ₁ 圧縮成型物の移動方向 ｆ₂ 炭化生成物の移動方向 ｆ₃ トンネル式加熱炉内で生成した熱分解ガスの流れ
方向 ｆ₄ 高温反応器内への酸素含有ガスの吹き込み方向 ｆ₅ 圧縮用シリンダの移動方向 ｆ₆ 圧縮支持盤の移動方向 ｆ₇ 廃棄物投入口の蓋の回転方向 ｆ₈ 高温反応器内への酸素含有ガスと可燃性ガスの吹
き込み方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ２３Ｇ 5/02 ＺＡＢ Ｂ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢ 5/14 ＺＡＢ ３０２Ｇ ３０３Ｋ (72)発明者 安川 登 東京都千代田区内幸町２丁目２番３号 川 崎製鉄株式会社内 (72)発明者 日下部 太郎 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 廃棄物を圧縮する圧縮装置(1) と、該圧
   縮装置(1) で得られた圧縮成型物を乾燥、熱分解、炭化
   する加熱炉(4) と、該加熱炉(4) で得られた炭化生成物
   から溶融物と燃料ガスを生成する高温反応器(5) を有
   し、該高温反応器(5) １基に対して複数基の前記した加
   熱炉(4A)、(4B)を配設したことを特徴とする廃棄物処理
   設備。
2. 【請求項２】 請求項１記載の廃棄物処理設備を用い、
   前記した複数基の加熱炉(4A)、(4B)の内、少なくとも２
   基の加熱炉(4A)、(4B)の各々に、相互に発熱量が異なる
   廃棄物を供給することを特徴とする廃棄物処理方法。
3. 【請求項３】 低位発熱量が400Kcal/kg以上異なる廃棄
   物を供給することを特徴とする請求項２記載の廃棄物処
   理方法。