JPH11281032A

JPH11281032A - 廃棄物処理方法および廃棄物処理設備

Info

Publication number: JPH11281032A
Application number: JP787299A
Authority: JP
Inventors: Taro Kusakabe; 太郎日下部; Yoshitaka Sawa; 義孝澤; Takeshi Uchiyama; 武内山; Fumihiro Miyoshi; 史洋三好; Masayasu Fukui; 雅康福井; Masuhito Shimizu; 益人清水
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1998-01-31
Filing date: 1999-01-14
Publication date: 1999-10-15
Anticipated expiration: 2019-01-14
Also published as: JP3713991B2

Abstract

(57)【要約】【課題】液状廃棄物、粉末状廃棄物あるいはガス状廃
棄物を、廃棄物処理設備周辺への飛散などを生じること
なく、環境上問題なく安全に確実に処理することが可能
な廃棄物処理方法および廃棄物処理設備の提供。【解決手段】廃棄物を回分的に加圧、圧縮する工程
と、得られた圧縮成型物を、トンネル式加熱炉内に装入
し、乾燥、熱分解、炭化する工程と、得られた炭化生成
物を、高温反応器内に装入し、燃焼し、不燃分を溶融す
る工程を有する廃棄物処理方法であって、前記高温反応
器内もしくは前記トンネル式加熱炉内の圧縮成型物の熱
分解、炭化領域に、液状廃棄物、粉末状廃棄物およびガ
ス状廃棄物から選ばれる１種または２種以上を吹き込む
廃棄物処理方法、および該廃棄物処理方法に好適に用い
られる廃棄物処理設備。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、飛散しやすい液状
廃棄物、粉末状廃棄物あるいはガス状廃棄物を、廃棄物
処理設備周辺への飛散などを生じることなく、環境上問
題なく安全に処理するための廃棄物処理方法および廃棄
物処理設備に関する。

【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焼
却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焼却方
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。図２に、上記した従来技術の
廃棄物処理設備を側断面図によって示す。図２におい
て、１は廃棄物の加圧、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）の乾燥、熱分解、炭化のためのトンネ
ル式加熱炉（以下チャンネルとも記す）、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（：チャンネル）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、13は酸素含有ガスの吹き
込み口、15は溶融物、15H 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
（：チャンネル）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
の排ガス出口、50a は高温反応器５のガス排出口、60は
排ガス、ｆ ₁は圧縮成型物10a 、10i 、10n の移動方
向、ｆ₂は炭化生成物11_nの移動方向、ｆ₃はトンネル
式加熱炉（：チャンネル）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、ｆ₆は圧縮用シリンダ２の移動方向、ｆ₇
は圧縮支持盤３の移動方向、ｆ₈は廃棄物投入口20の蓋
21の回転方向を示す。

【０００４】図２に示す廃棄物処理設備においては、先
ず、回分的に廃棄物投入口20から供給した廃棄物を、加
圧、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（：チャンネル）４内へ押
し込む。

【０００５】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、廃棄物と共にチャンネ
ル４内に押し込まれる。圧縮成型物10a の断面形状は、
チャンネル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 はチ
ャンネル４の内壁と接触状態を保ったまま押し込まれ、
チャンネル入口でシールされる。

【０００６】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、チャンネル４内を滑りながら移動
する。チャンネル４は前記したように外部から加熱され
ており、内部は350 〜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。

【０００７】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6
0）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。

【０００８】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15となって
高温反応器５下部の溶融物排出口15H から回収される。
上記した廃棄物処理方法によれば、ある程度液体を含む
固体廃棄物も処理可能である。

【０００９】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、図２に
示すように、廃棄物の投入口20は、チャンネル４の長さ
方向において廃棄物を圧縮する時に、完全に密封状態と
するべくシール性を持たせるのは設備的、設備費用の面
から困難であり、液体あるいは粉塵の飛散によって環境
を汚染する可能性のある液体あるいは粉末を含む廃棄物
の処理には適していない。

【００１０】また、スラリーのように液体の多い廃棄物
は処理できない。さらに、ガス状の廃棄物は図２に示す
廃棄物投入口20からは供給することはできず、上記した
従来の方法でガス状廃棄物を処理することはできない。

【００１１】

【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、液状廃棄物、粉末状廃棄物あ
るいはガス状廃棄物を、廃棄物処理設備周辺への飛散な
どを生じることなく、環境上問題なく安全に確実に処理
することが可能な廃棄物処理方法および廃棄物処理設備
を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記した従来技術の廃棄
物処理プロセスの場合、図２に示す廃棄物投入口20から
の液状、粉末状あるいはガス状の廃棄物の供給は困難で
ある。しかし、通常の廃棄物が保持している程度の液体
は、チャンネル４内へ送給することができれば処理可能
である。

【００１３】これは、圧縮成型物10a をチャンネル４内
へ押し込む場合、チャンネル４の側壁で、圧縮成型物10
a がチャンネルの内壁と接触状態を保ちながら押し込ま
れていくことでチャンネル４の側壁がシールの役目を果
たすためである。チャンネル内に送られた液体は、上記
したシールの作用および廃棄物投入口の蓋21、圧縮支持
盤２のシール作用によって、チャンネル内で加熱され蒸
発した後、廃棄物投入口20の方向へは戻ることができ
ず、チャンネル４の先端に配設された高温反応器５の方
向へ流れて熱分解が行われる。

【００１４】本発明者らは、以上述べた考察などに基づ
き、環境上飛散させることのできないガス状廃棄物や、
液状部分の多い廃棄物（廃酸液、廃アルカリ液、廃油、
汚泥など）、あるいは粉末状の廃棄物（飛灰、煤塵、ア
スベスト粉、土壌など）を、チャンネル内あるいは高温
反応器内へ直接供給することによって、これら処理の難
しいガス状、液状あるいは粉末状の廃棄物の処理が可能
であることに想到し、本発明に至った。

【００１５】すなわち、第１の発明は、廃棄物を回分的
に加圧、圧縮する工程と、得られた圧縮成型物を、トン
ネル式加熱炉内に装入し、乾燥、熱分解、炭化する工程
と、得られた炭化生成物を、高温反応器内に装入し、燃
焼し、不燃分を溶融する工程を有する廃棄物処理方法で
あって、前記高温反応器内に、液状廃棄物、粉末状廃棄
物およびガス状廃棄物から選ばれる１種または２種以上
を吹き込むことを特徴とする廃棄物処理方法である。

【００１６】前記した第１の発明においては、前記した
液状廃棄物、粉末状廃棄物およびガス状廃棄物から選ば
れる１種または２種以上に加えて、さらに、酸素含有ガ
スを高温反応器内へ吹き込むことが好ましい（第１の発
明の第１の好適態様）。また、前記した第１の発明にお
いては、前記した液状廃棄物、粉末状廃棄物およびガス
状廃棄物から選ばれる１種または２種以上に加えて、さ
らに、可燃性ガスおよび酸素含有ガスを高温反応器内へ
吹き込むことが好ましい（第１の発明の第２の好適態
様）。

【００１７】第２の発明は、廃棄物を回分的に加圧、圧
縮する工程と、得られた圧縮成型物を、トンネル式加熱
炉内に装入し、乾燥、熱分解、炭化する工程と、得られ
た炭化生成物を、高温反応器内に装入し、燃焼し、不燃
分を溶融する工程を有する廃棄物処理方法であって、前
記トンネル式加熱炉内の圧縮成型物の熱分解、炭化領域
に、液状廃棄物、粉末状廃棄物およびガス状廃棄物から
選ばれる１種または２種以上を吹き込むことを特徴とす
る廃棄物処理方法である。

【００１８】前記した第２の発明においては、酸素含有
ガスを高温反応器内へ吹き込むことが好ましい（第２の
発明の第１の好適態様）。また、前記した第２の発明に
おいては、可燃性ガスおよび酸素含有ガスを高温反応器
内へ吹き込むことが好ましい（第２の発明の第２の好適
態様）。前記した第１の発明、第１の発明の第１の好適
態様、第２の好適態様、第２の発明、第２の発明の第１
の好適態様、第２の好適態様は、前記した加圧、圧縮す
る工程で得られた圧縮成型物を、順次、トンネル式加熱
炉内に装入し、乾燥、熱分解、炭化し、得られた炭化生
成物を、順次、高温反応器内に装入し、燃焼し、不燃分
を溶融する工程を有する廃棄物処理方法に、より好まし
く適用される。

【００１９】第３の発明は、廃棄物の加圧、圧縮装置１
と、該加圧、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燃焼し、不燃分
を溶融するための高温反応器５を有する廃棄物処理設備
であって、前記高温反応器５が、該高温反応器５内へ液
状廃棄物、粉末状廃棄物およびガス状廃棄物から選ばれ
る１種または２種以上を吹き込むための廃棄物吹き込み
口30を有することを特徴とする廃棄物処理設備である。

【００２０】前記した第３の発明においては、前記した
液状廃棄物、粉末状廃棄物およびガス状廃棄物から選ば
れる１種または２種以上を吹き込むための廃棄物吹き込
み口30を、高温反応器５のガス排出口50a の高さＬ_Hに
対して８ｍ下方の高さまたはそれより下方の高さで、か
つ、高温反応器５内への前記炭化生成物の装入口40の下
端の高さＬ_L以上の高さに設けることが好ましい（第３
の発明の第１の好適態様）。

【００２１】第４の発明は、廃棄物の加圧、圧縮装置１
と、該加圧、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燃焼し、不燃分
を溶融するための高温反応器５を有する廃棄物処理設備
であって、前記トンネル式加熱炉４が、液状廃棄物、粉
末状廃棄物およびガス状廃棄物から選ばれる１種または
２種以上を吹き込むための廃棄物吹き込み口31を有する
ことを特徴とする廃棄物処理設備である。

【００２２】前記した第３の発明、第３の発明の第１の
好適態様、第４の発明においては、前記高温反応器５
が、該高温反応器５内への酸素含有ガスの吹き込み口13
を有することが好ましい（第３の発明の第２の好適態
様、第３の好適態様、第４の発明の第１の好適態様）。
また、前記した第３の発明、第３の発明の第１の好適態
様〜第３の好適態様、第４の発明、第４の発明の第１の
好適態様においては、前記高温反応器５が、該高温反応
器５内への酸素含有ガスと可燃性ガスとの混合ガスの吹
き込み口14を有することが好ましい（第３の発明の第４
の好適態様〜第７の好適態様、第４の発明の第２の好適
態様、第３の好適態様）。

【００２３】前記した第３の発明、第３の発明の第１の
好適態様〜第７の好適態様、第４の発明、第４の発明の
第１の好適態様〜第３の好適態様は、前記加圧、圧縮装
置１とトンネル式加熱炉４と高温反応器５が、当該順序
で接続され、前記圧縮成型物、炭化生成物が連続的に前
記加圧、圧縮装置１、トンネル式加熱炉４内を移動し、
高温反応器５内に供給される廃棄物処理設備に、より好
ましく適用される。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。本発明によれば、液状廃棄物、粉末状廃棄物ある
いはガス状廃棄物（以下これらの廃棄物を総称して難処
理廃棄物とも記す）を、廃棄物処理設備内のシール性の
保たれた箇所に送給することによって、環境上の問題を
生じること無く、これらの難処理廃棄物を熱分解し、無
害化を行うことができる。

【００２５】本発明における液状廃棄物としては、好ま
しくは、廃酸液、廃アルカリ液、廃油、液状汚泥および
廃ガス洗浄廃液から選ばれる１種または２種以上が例示
されるが、これらに限定されるものではない。また、粉
末状廃棄物としては、好ましくは、飛灰、煤塵、アスベ
スト粉、土壌、成形前のごみの固形化燃料、廃プラスチ
ック、鉱滓、もえがら、動植物性残渣、建設廃材、木く
ず、紙くず、繊維くず、金属くず、ガラスくず、陶器く
ずおよび乾燥汚泥から選ばれる１種または２種以上が例
示されるが、これらに限定されるものではない。

【００２６】また、ガス状廃棄物としては、好ましく
は、フロンガス、臭気ガスから選ばれる１種または２種
が例示されるが、これらに限定されるものではない。ま
た、本発明においては、後記する図１に例示するよう
に、高温反応器への廃棄物（：難処理廃棄物）の吹き込
み口を複数個配設することによって、液状廃棄物、粉末
状廃棄物およびガス状廃棄物から選ばれる２種以上を吹
き込むことができる。

【００２７】また、同一の吹き込み口を用いて、液状廃
棄物、粉末状廃棄物およびガス状廃棄物から選ばれる２
種以上を吹き込むこともできる。図１に、本発明に係わ
る廃棄物処理設備の一例を側断面図によって示す。図１
において、14は酸素含有ガスと可燃性ガスとの混合ガス
の吹き込み口、30、30a 、30b 、30c 、30d 、30e 、30
f は高温反応器５への廃棄物（：難処理廃棄物）の吹き
込み口、31はトンネル式加熱炉（：チャンネル）４への
廃棄物（：難処理廃棄物）吹き込み口、50a は高温反応
器のガス排出口、ｆ₅は高温反応器５内への酸素含有ガ
スと可燃性ガスとの混合ガスの吹き込み方向、ｆ₉、ｆ
₁₀は廃棄物（：難処理廃棄物）の吹き込み方向、Ｌ_a、
Ｌ_b、Ｌ_c、Ｌ_d、Ｌ_e、Ｌ _fは高温反応器５への廃棄
物（：難処理廃棄物）の吹き込み口30a 、30b 、30c、3
0d 、30e 、30f の高さ方向の位置（レベル）、Ｌ_Lは
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）40の下端の高さ（：レベル）、Ｌ _Hは高温
反応器５のガス排出口50a の高さ（：レベル）、Ｘは廃
棄物（：難処理廃棄物）吹き込み口31と高温反応器５と
の距離を示し、その他の符号は図２と同様の内容を示
す。

【００２８】本発明の廃棄物処理方法および廃棄物処理
設備（以下本発明と記す）においては、図１に示すよう
に、廃棄物投入口20から供給した廃棄物を、加圧、圧縮
装置１によって回分的（：バッチ的）に圧縮し、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。

【００２９】トンネル式加熱炉４内には、トンネル式加
熱炉４の入口４_Eから順次新しい圧縮成型物が押し込ま
れる。また、図１に示す廃棄物処理設備の高温反応器５
は、炭化生成物を部分燃焼もしくは完全燃焼させるため
に、酸素含有ガスの吹き込み口13から酸素含有ガスを吹
き込んでおり、炉内はほぼ全域で1200℃を超えた温度と
なるように操業され、上部のガス排出口50a においても
少なくとも1000℃以上となるように保持されている。

【００３０】本発明によれば、高温反応器５内の高温酸
化性雰囲気に、液状、粉末状あるいはガス状の廃棄物で
ある難処理廃棄物を供給することによって、難処理廃棄
物を、環境上の問題を生じることなく容易に熱分解し、
燃料ガスなどの用途に供することができる。液状、粉末
状あるいはガス状の廃棄物の高温反応器５内での滞留時
間は、1200℃以上の温度雰囲気における滞留時間が２秒
以上であることが望ましい。

【００３１】これは、1200℃以上の温度雰囲気における
滞留時間が２秒未満の場合、難処理廃棄物を完全に熱分
解することが困難となるためである。高温反応器５の高
さは、炭化生成物が完全に熱分解するために必要な高さ
を選択することが必要である。一方、液状、粉末状ある
いはガス状の廃棄物は、高温加熱炉５内において容易に
拡散し、急激に昇温するため、炉内へ吹き込んだ直後に
1200℃に到達すると考えられる。

【００３２】高温反応器５内においてガスが上昇する速
度は、炭化生成物の押出し口40の下端の高さＬ_Lより上
方では最も速くとも４ｍ／秒以下程度であるので、液
状、粉末状あるいはガス状の廃棄物を、高温反応器５の
ガス排出口50a の高さＬ_Hに対して８ｍ以上下方のレベ
ルから吹き込めば、高温反応器内の1200℃以上の温度雰
囲気における滞留時間２秒以上を確保することができ
る。

【００３３】一方、液状、粉末状あるいはガス状の廃棄
物を炭化生成物の装入口40の下端の高さＬ_Lよりも下の
レベルから吹き込むと、燃焼によって生じた燃焼残渣が
溶融して流下し、廃棄物（：難処理廃棄物）の吹き込み
口30が損耗を受け易い。また、液状、粉末状あるいはガ
ス状の廃棄物の供給によって、それら廃棄物から発生す
るガスにより上昇ガス速度が大きくなるため、廃棄
物（：難処理廃棄物）の吹き込み口30を、炭化生成物の
装入口40の下端の高さＬ_Lよりも下のレベルに配設した
場合、燃焼残渣がダストとなってガスに同伴して排出さ
れ易くなるという問題が生じる。

【００３４】以上述べた理由から、液状、粉末状あるい
はガス状の廃棄物である難処理廃棄物の吹き込み口30
は、その開口部の断面の中心が、高温反応器５のガス排
出口50a の高さＬ_Hに対して８ｍ下方の高さまたはそれ
より下方の高さで、かつ、高温反応器５内への炭化生成
物の装入口40の下端の高さＬ_L以上の高さとなるように
配設することが好ましい。

【００３５】また、高温反応器５へ炭化生成物を供給す
るチャンネル４からは、ガス化した有害物質も高温反応
器５内へ流入するため、チャンネル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）40
の下端の高さＬ_Lが、ガス排出口50a の高さＬ_Hに対し
て（８ｍ＋押出し口40の縦方向寸法）以上下方となるよ
うに押出し口40を配設することが好ましい。

【００３６】本発明においては、液状、粉末状あるいは
ガス状の廃棄物を高温反応器５内へ吹き込むにあたり、
液状、粉末状あるいはガス状の廃棄物と共に、可燃性ガ
スおよび酸素含有ガスを吹き込むことで、これらの廃棄
物の燃焼を促進することができる。さらには、酸素含
有ガス、あるいは可燃性ガスおよび酸素含有ガス、あ
るいは可燃性ガスと酸素含有ガスとの混合ガスを吹き
込むことによって、火点は1500℃以上の高温となるた
め、液状廃棄物、ガス状廃棄物はその吹き込み部の先端
位置でほぼ瞬時に分解、燃焼する。

【００３７】なお、図１に示すように炉下部にプロパン
ガスなどの可燃性ガスおよび酸素含有ガスを供給するこ
とによって、上記した廃棄物の燃焼の促進と共に、燃
焼、熱分解後の残渣の溶融を促進することができる。さ
らに、本発明においては、液状廃棄物、粉末状廃棄物あ
るいはガス状廃棄物の吹き込み位置をチャンネル４内の
熱分解、炭化領域に設けることも効果的である。

【００３８】チャンネル４内の熱分解、炭化領域では内
部温度は350 〜600 ℃程度であるが、当該領域に350 〜
600 ℃の温度条件で液状、粉末状あるいはガス状の廃棄
物を吹き込んだ場合、特に、液状廃棄物あるいは粉末状
廃棄物の場合は、乾燥して残渣分が圧縮成型物表面に固
着するため、圧縮成型物と一緒に高温反応器５内へ押出
されて、完全に燃焼、熱分解が行われる。

【００３９】チャンネル４内にガス状廃棄物を吹き込ん
だ場合は、圧縮成型物と一緒にチャンネル内へ押し込ま
れた水分が乾燥領域で蒸発してチャンネル４内を高温反
応器５の方向へ流れるため、この流れに随伴されて昇温
されながら高温反応器５内に流れ込むため、ガス状廃棄
物も完全に分解、燃焼せしめることが可能である。ま
た、本発明においては、図１に示すように、液状、粉末
状あるいはガス状の廃棄物をチャンネル４内へ吹き込む
際に、酸素含有ガス、あるいは酸素含有ガスおよび
可燃性ガス、あるいは酸素含有ガスと可燃性ガスとの
混合ガスを高温反応器５の炉下部に吹き込むことで、こ
れらの廃棄物の燃焼を促進することができる。

【００４０】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。（参考例）前記した図２に示す廃棄物処理量が150t/d規
模の廃棄物処理設備を用いて、自動車、家電製品などを
破砕処理した時に発生するダスト（：シュレッダーダス
ト）の処理を行った。

【００４１】なお、図２に示す廃棄物処理設備における
チャンネル４の入口４_E内壁の断面形状は、幅：2000m
m、高さ：500mm の矩形であり、チャンネル４の入口４
_E部には上方から圧縮支持盤３が挿入される構成となっ
ている。圧縮支持盤３を挿入した状態で廃棄物投入口20
から加圧、圧縮装置１内に廃棄物を落し込んだ後、圧縮
用シリンダ２を1000t/m²の荷重で押し、廃棄物投入口20
下方の廃棄物を圧縮成型した。

【００４２】この結果、圧縮用シリンダ２と圧縮支持盤
３との間で、廃棄物は約１／10程度の容積にまで減容さ
れ圧縮成型物が得られた。得られた圧縮成型物の断面形
状はチャンネル４の入口４_E内壁の断面形状と同形、同
一寸法であり、圧縮成型物によりシールされる。圧縮
後、圧縮支持盤３を上方へ抜き出し、圧縮用シリンダ２
をさらに押し込むことによって、上記で得られた圧縮成
型物をチャンネル４内へ押し込んだ。

【００４３】チャンネル４の入口４_Eから新規の圧縮成
型物を押し込むことによって、既にチャンネル４内に装
入されている圧縮成型物は順次押し込まれてチャンネル
４内を滑りながら移動する。この場合、圧縮成型物の断
面とチャンネル４の入口４_Eの内壁断面とは同形、同一
寸法であるため、チャンネル４内に押し込んだ時に圧縮
成型物の外周とチャンネル４の内壁は密着した状態に保
持される。

【００４４】チャンネル４は20ｍの長さを有し、チャン
ネル４の他端は高温反応器５に接続されている。チャン
ネル４内は、外部からガスヒータによって加熱し、内部
を約 400℃に昇温した。この結果、上記した圧縮成型物
は、チャンネル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。

【００４５】得られた炭化生成物11_nはチャンネル４の
入口４_Eの圧縮成型物と比べて体積が収縮しており、チ
ャンネルの入口４_E側から圧力を受けながら移動するた
め、図２に示したように、チャンネルの出口側では上部
に隙間が形成されると共に、高温反応器５内へ押し出さ
れる。一方、チャンネル４の入口４_E側においては、前
記したように、新規に装入される圧縮成型物の外周とチ
ャンネルの内壁が密着しており、また出口側では圧縮成
型物の体積収縮によって上部に隙間が形成されるため、
圧縮成型物の乾燥、熱分解によってチャンネル内で発生
した水蒸気およびガスは、チャンネル出口方向へ流れ、
高温反応器５内へ流入する。

【００４６】高温反応器５内にはチャンネル４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13か
ら吹き込まれる酸素含有ガス（：純酸素）によって燃
焼、熱分解し、この燃焼熱によって炉内雰囲気温度は12
00〜1350℃程度に維持され、上部のガス排出口50a 近傍
も1000℃以上に保たれる。

【００４７】燃焼、熱分解後の残渣（：不燃分）は炉下
部に蓄積するが、上記した燃焼熱によって溶融する。溶
融した残渣は、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15H から排出される。炭化生成物
を供給するチャンネル４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）40の下端の高さＬ_Lとガス排出口50
a の高さＬ_Hとの距離は10ｍ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、
熱分解された。

【００４８】（実施例１）前記した図１に示す本発明に
係わる廃棄物処理設備を用いて、表１に示す条件で、液
状廃棄物、粉末状廃棄物、ガス状廃棄物の処理を行っ
た。トンネル式加熱炉４内は、外部からガスヒーターに
よって加熱し、内部を約400 ℃に昇温した。

【００４９】すなわち、図１に示す廃棄物処理設備を用
いて、製鉄所で発生する事務所廃棄物、生ゴミなどを15
0t/dの処理規模で２日間処理を行った後、該処理と併せ
て、表１に示す９種類の廃棄物処理を続けて行った。こ
れらの廃棄物の吹き込み位置、吹き込み口は、図１に示
すＬ_a(30a) 、Ｌ_b(30b) 、Ｌ_c(30c) 、Ｌ_d(30d) 、
Ｌ_e(30e) 、Ｌ_f(30f) であり、Ｌ_a〜Ｌ_b、Ｌ_b〜Ｌ
_c、Ｌ_c〜Ｌ_d、Ｌ_d〜Ｌ_e、Ｌ_e〜Ｌ_fの距離はいず
れも1.0mとし、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）40の下端の高さＬ_Lとガス
排出口50a の高さＬ_Hとの距離は10ｍである。

【００５０】上記した９種類の廃棄物の各々について、
上記した６箇所それぞれの吹き込み位置で吹き込みを３
時間実施しながら、排ガス出口50で排ガス中のダストお
よび排ガスをサンプリングし、排ガス中ダスト量、排ガ
ス中メタン濃度を測定、分析した。なお、本実施例にお
いては、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13から純酸素を吹き込んだ。

【００５１】得られた試験結果を、表２（機械油処理試
験結果）、表３（飛灰処理試験結果）、表４（フロンガ
ス処理試験結果）、表５（粉砕ＲＤＦ処理試験結果）、
表６（汚泥処理試験結果）、表７（アスベスト粉処理試
験結果）、表８（煤塵処理試験結果）、表９（土壌処理
試験結果）、表10（廃ガス洗浄廃液処理試験結果）に示
す。

【００５２】表２〜10に示すように、高温反応器５のガ
ス排出口50a の高さＬ_Hの下方８ｍよりも高いレベルか
ら多量に吹き込んだ場合は、排ガス中にメタンが１vol
％以上検出される場合があった。しかし、供給量を表２
〜表６、表10のように減らすと、いずれの高さから供給
しても問題なく処理できる。

【００５３】これは、液状、粉末状あるいはガス状の廃
棄物が高温反応器５内に吹き込まれてからガス排出口50
a へ達するまでに十分熱分解されなかったことを意味
し、高温反応器５内への炭化生成物の装入口40より高い
レベルにおけるガス流速が 0.8〜2.0m/s程度であり、高
温部での滞留時間が十分に確保されなかったことが原因
であると考えられる。

【００５４】また、吹き込み口が高温反応器５内への炭
化生成物の装入口40より低いレベルである、高温反応器
５のガス排出口50a の高さＬ_Hの下方11ｍにおける吹き
込みの場合、排ガス中のメタン濃度が低く、廃棄物が十
分熱分解されたと判断されるが、排ガス中のダスト濃度
が高くなり、排ガス中ダスト量は５kg/t−処理廃棄物以
上となる場合があった。

【００５５】しかし、供給量を表２〜表６、表10のよう
に減らすと、いずれの高さから供給しても問題なく処理
できる。これは、炭化生成物が高温反応器５内へ押出さ
れて下方に堆積している領域に、液状、粉末状あるいは
ガス状の廃棄物を吹き込んだため、炭化生成物が堆積す
る領域のガス速度が上昇し、未溶融の灰あるいは未燃焼
の炭化生成物が巻き上げられて排ガスに同伴してダスト
として排出したものと考えられる。

【００５６】一方、液状、粉末状あるいはガス状の廃棄
物を、高温反応器５のガス排出口50a の高さＬ_Hの下方
８ｍ、９ｍ、10ｍに設けた吹き込み口から吹き込んだ場
合、排ガス中ダスト量が少なくかつ排ガス中メタン濃度
も低くすることができた。以上述べた試験結果から、液
状、粉末状あるいはガス状の廃棄物の吹き込み口30の高
さは、高温反応器５のガス排出口50a の高さＬ_Hの下方
８ｍの高さまたはそれより下方の高さで、かつ、高温反
応器５内への炭化生成物の装入口40の下端の高さＬ_L以
上の高さが好適であることが分かった。

【００５７】

【表１】

【００５８】

【表２】

【００５９】

【表３】

【００６０】

【表４】

【００６１】

【表５】

【００６２】

【表６】

【００６３】

【表７】

【００６４】

【表８】

【００６５】

【表９】

【００６６】

【表１０】

【００６７】（実施例２）前記した図１に示す本発明に
係わる廃棄物処理設備を用いて、実施例１と同様に、表
１に示す条件で、９種類の廃棄物処理を行った。本実施
例においては、これらの廃棄物の吹き込み位置は図１に
示すチャンネル４への廃棄物（：難処理廃棄物）の吹き
込み口31とした。

【００６８】なお、本実施例においては、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13か
ら純酸素を吹き込んだ。上記した９種類の廃棄物の各々
について、吹き込みを３時間実施しながら、排ガス出口
50で排ガス中のダストおよび排ガスをサンプリングし、
排ガス中ダスト量、排ガス中メタン濃度を測定、分析し
た。

【００６９】得られた試験結果を、表11に示す。表11に
示されるように、チャンネル４内の熱分解、炭化領域に
吹き込んだ場合、いずれの廃棄物の場合も排ガス中のダ
スト量の上昇や、メタンなど未分解の炭化水素の上昇が
見られず、廃棄物処理が完全に達成されたことが分か
る。

【００７０】

【表１１】

【００７１】（実施例３）前記した図１に示す本発明に
係わる廃棄物処理設備を用いて、実施例１と同様の方法
で、前記した表１の条件１で液状廃棄物の処理を行っ
た。液状廃棄物の吹き込み位置は図１に示すＬ_aであ
り、Ｌ_aの高さとガス排出口50a の高さＬ_Hとの距離は
6.0mとし、炭化生成物の押出し口40の下端の高さＬ_Lと
ガス排出口50a の高さＬ_Hとの距離は10ｍである。

【００７２】難処理廃棄物の吹き込み口30a 内に酸素ガ
スの吹き出しランスを挿入し、40m³/minの酸素を供給す
ると共に、当該吹き込み口30a の酸素ガスの吹き出しラ
ンスの外周の環状流路から機械油の廃油を 20t/dの吹き
込み量で吹き込んだ。本試験における排ガス中ダスト量
は 1.2kg/t−処理廃棄物、排ガス中メタン濃度は 0.7vo
l ％であり、廃油はほぼ完全に分解された。

【００７３】上記結果は、廃油の吹き出し口近傍で酸素
による廃油自体の燃焼が起こり、1500℃以上の雰囲気と
なり、廃油の分解が促進されたためである。（実施例４）前記した図１に示す本発明に係わる廃棄物
処理設備を用いて、実施例１と同様に、前記した表１の
条件１、条件３で液状廃棄物およびガス状廃棄物の処理
を行った。

【００７４】ガス状廃棄物（フロンガス）の吹き込み位
置は図１に示すＬ_aであり、Ｌ_aの高さとガス排出口50
a の高さＬ_Hとの距離は6.0mとし、炭化生成物の押出し
口40の下端の高さＬ_Lとガス排出口50a の高さＬ_Hとの
距離は10ｍである。難処理廃棄物の吹き込み口30a 内に
酸素ガスの吹き出しランスを挿入し、40m³/minの酸素を
供給すると共に、当該吹き込み口30a の酸素ガスの吹き
出しランスの外周の環状流路から機械油の廃油を 20t/d
の吹き込み量で吹き込んだ。

【００７５】本試験における排ガス中ダスト量は 1.2kg
/t−処理廃棄物、排ガス中メタン濃度は 0.7vol ％であ
り、フロンガスはほぼ完全に分解された。上記結果は、
フロンガスの吹き出し口近傍で酸素による廃油自体の燃
焼が起こり、1500℃以上の雰囲気となり、廃油およびフ
ロンガス両者の分解が促進されたためである。

【００７６】（実施例５）前記した図１に示す本発明に
係わる廃棄物処理設備を用いて、実施例１と同様の方法
で、前記した表１の条件で、９種類の廃棄物処理を行っ
た。本実施例においては、フロンガス、機械油（廃
油）および廃ガス洗浄廃液の混合液、飛灰、アスベス
ト粉および煤塵の混合粉、粉砕RDF 、汚泥および土
壌の混合物を、それぞれ吹き込み位置La、Lb、Lc、Ld、
Leで高温反応器５内へ吹き込んだ。

【００７７】なお、上記廃棄物の処理量は合計量で20t/
d とした。また、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13から純酸素を吹き込むと共
に、酸素含有ガスと可燃性ガスとの混合ガスの吹き込み
口14からプロパンガスと空気との混合ガスを吹き込ん
だ。本試験における排ガス中ダスト量は1.2 kg/t−処理
廃棄物、排ガス中メタン濃度は0.9 vol ％であった。

【００７８】本試験結果から、(1) 複数種類の難処理廃
棄物を混合し同時処理することが可能であること、(2)
廃棄物の吹き込み口を複数本設け、これらの吹き込み口
から同時に複数種類の難処理廃棄物を吹き込むことによ
り多種類の難処理廃棄物を同時処理することが可能であ
ること、(3) 酸素含有ガスと可燃性ガスとの混合ガスを
吹き込むことによって、難処理廃棄物の処理が完全に達
成されることが分かった。

【００７９】（実施例６）前記した図１に示す本発明に
係わる廃棄物処理設備を用いて、実施例１と同様の方法
で廃棄物処理を行った。本実施例においては、汚泥およ
び土壌の混合物を、図１に示すチャンネル４への廃棄物
（：難処理廃棄物）の吹き込み口31から吹き込んだ。

【００８０】なお、上記廃棄物の処理量は合計量で20t/
d とした。また、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13から純酸素を吹き込むと共
に、酸素含有ガスと可燃性ガスとの混合ガスの吹き込み
口14からプロパンガスと空気との混合ガスを吹き込ん
だ。本試験における排ガス中ダスト量は1.1 kg/t−処理
廃棄物、排ガス中メタン濃度は0.8 vol ％であった。

【００８１】本試験結果から、難処理廃棄物をチャンネ
ル４内の熱分解、炭化領域に吹き込んだ場合、(1) 複数
種類の難処理廃棄物を混合し同時処理することが可能で
あること、(2) 酸素含有ガスと可燃性ガスとの混合ガス
を吹き込むことによって、難処理廃棄物の処理が完全に
達成されることが分かった。

【００８２】

【発明の効果】本発明によれば、従来処理が困難であっ
た液状、粉末状、ガス状の廃棄物を、廃棄物処理設備周
辺への飛散を生じることなく、安全に、確実に処理する
ことが可能となり、本発明は、廃棄物の処理方法、処理
設備として極めて優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる廃棄物処理設備の一例を示す側
断面図である。

【図２】従来技術の廃棄物処理設備を示す側断面図であ
る。

【符号の説明】

１廃棄物の加圧、圧縮装置２圧縮用シリンダ３圧縮支持盤４トンネル式加熱炉（：チャンネル） 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 トンネル式加熱炉（：チャンネル）の入口５高温反応器 10a 、10i 、10n 圧縮成型物 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 13 酸素含有ガスの吹き込み口 14 酸素含有ガスと可燃性ガスとの混合ガスの吹き込み
口 15 溶融物 15H 溶融物排出口 20 廃棄物投入口 21 廃棄物投入口の蓋 30、30a 、30b 、30c 、30d 、30e 、30f 高温反応器
への廃棄物（：難処理廃棄物）の吹き込み口 31 トンネル式加熱炉（：チャンネル）への廃棄物（：
難処理廃棄物）の吹き込み口 40 トンネル式加熱炉（：チャンネル）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 高温反応器の排ガス出口 50a 高温反応器のガス排出口ｆ₁ 圧縮成型物の移動方向ｆ₂ 炭化後の圧縮成型物の移動方向ｆ₃ トンネル式加熱炉（：チャンネル）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 高温反応器内への酸素含有ガスと可燃性ガスとの
混合ガスの吹き込み方向ｆ₆ 圧縮用シリンダの移動方向ｆ₇ 圧縮支持盤の移動方向ｆ₈ 廃棄物投入口の蓋の回転方向ｆ₉、ｆ₁₀ 廃棄物（：難処理廃棄物）の吹き込み方向Ｌ_a、Ｌ_b、Ｌ_c、Ｌ_d、Ｌ_e、Ｌ_f 高温反応器への
廃棄物（：難処理廃棄物）の吹き込み口30a 、30b 、30
c 、30d 、30e 、30f の高さ方向の位置Ｌ_L 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）の下端の高さＬ_H 高温反応器のガス排出口の高さＸ廃棄物（：難
処理廃棄物）吹き込み口31と高温反応器との距離

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ２３Ｇ 5/027 ＺＡＢＦ２３Ｇ 5/027 ＺＡＢＺ 5/14 ＺＡＢ 5/14 ＺＡＢＤ (72)発明者内山武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 (72)発明者三好史洋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)発明者福井雅康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)発明者清水益人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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】廃棄物を回分的に加圧、圧縮する工程
と、得られた圧縮成型物を、トンネル式加熱炉内に装入
し、乾燥、熱分解、炭化する工程と、得られた炭化生成
物を、高温反応器内に装入し、燃焼し、不燃分を溶融す
る工程を有する廃棄物処理方法であって、前記高温反応
器内に、液状廃棄物、粉末状廃棄物およびガス状廃棄物
から選ばれる１種または２種以上を吹き込むことを特徴
とする廃棄物処理方法。
【請求項２】前記した液状廃棄物、粉末状廃棄物およ
びガス状廃棄物から選ばれる１種または２種以上に加え
て、さらに、可燃性ガスおよび酸素含有ガスを高温反応
器へ吹き込むことを特徴とする請求項１記載の廃棄物処
理方法。
【請求項３】廃棄物を回分的に加圧、圧縮する工程
と、得られた圧縮成型物を、トンネル式加熱炉内に装入
し、乾燥、熱分解、炭化する工程と、得られた炭化生成
物を、高温反応器内に装入し、燃焼し、不燃分を溶融す
る工程を有する廃棄物処理方法であって、前記トンネル
式加熱炉内の圧縮成型物の熱分解、炭化領域に、液状廃
棄物、粉末状廃棄物およびガス状廃棄物から選ばれる１
種または２種以上を吹き込むことを特徴とする廃棄物処
理方法。
【請求項４】可燃性ガスおよび酸素含有ガスを高温反
応器へ吹き込むことを特徴とする請求項３記載の廃棄物
処理方法。
【請求項５】廃棄物の加圧、圧縮装置(1) と、該加
圧、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燃焼し、不燃分
を溶融するための高温反応器(5) を有する廃棄物処理設
備であって、前記高温反応器(5) が、該高温反応器(5)
内へ液状廃棄物、粉末状廃棄物およびガス状廃棄物から
選ばれる１種または２種以上を吹き込むための廃棄物吹
き込み口(30)を有することを特徴とする廃棄物処理設
備。
【請求項６】前記した液状廃棄物、粉末状廃棄物およ
びガス状廃棄物から選ばれる１種または２種以上を吹き
込むための廃棄物吹き込み口(30)を、高温反応器(5) の
ガス排出口(50a) の高さＬ_Hに対して８ｍ下方の高さま
たはそれより下方の高さで、かつ、高温反応器(5) 内へ
の前記炭化生成物の装入口(40)の下端の高さＬ_L以上の
高さに設けたことを特徴とする請求項５記載の廃棄物処
理設備。
【請求項７】廃棄物の加圧、圧縮装置(1) と、該加
圧、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燃焼し、不燃分
を溶融するための高温反応器(5) を有する廃棄物処理設
備であって、前記トンネル式加熱炉(4) が、液状廃棄
物、粉末状廃棄物およびガス状廃棄物から選ばれる１種
または２種以上を吹き込むための廃棄物吹き込み口(31)
を有することを特徴とする廃棄物処理設備。