JPH08159430A

JPH08159430A - ゴム系廃棄物の燃焼処理方法

Info

Publication number: JPH08159430A
Application number: JP29958094A
Authority: JP
Inventors: Hideki Tanaka; 秀基田仲; Yoshiki Unno; 芳樹海野
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1994-12-02
Filing date: 1994-12-02
Publication date: 1996-06-21

Abstract

(57)【要約】【目的】系内で自己完結するように廃タイヤ等のゴム
系廃棄物を処理することができるようにする。【構成】ゴム系廃棄物Ｗを破砕処理する破砕工程１
と、破砕物Ｗ１を熱分解処理する熱分解工程２と、熱分
解残渣Ｗ２を金属残渣Ｗ３とカーボン残渣Ｗ４とに選別
する選別工程３と、選別されたカーボン残渣Ｗ４を粉砕
するカーボン粉砕工程４と、熱分解工程２で発生した熱
分解ガスＧを精製し、精製ガスＧ１を熱分解工程２の燃
料として送出するガス処理工程５と、カーボン粉砕工程
４で粉砕された粉砕カーボンＷ５を、ガス処理工程５で
得られた回収油Ｋを燃料として粉油乾式混合バーナ６０
を用いて燃焼処理する燃焼処理工程６と、この燃焼処理
工程６および熱分解工程２で発生した燃焼排ガスＧ３，
Ｇ４から熱回収する熱回収工程７とから構成されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばタイヤや物品移
送用のゴムベルト等、金属が混在してなるゴム系の廃棄
物の燃焼処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ゴム系廃棄物の熱処理は、大別して焼却
処理と乾留処理とに分類され、焼却処理に利用される加
熱処理装置として、従来図８に示すようなものが、また
乾留処理に利用される乾留装置としては図９に示すよう
なものが知られている。

【０００３】図８の（イ）に示す焼却装置１０ａは、最
も一般的ないわゆる火格子式といわれるものであって、
本体１０１ａの内部に火格子１０２ａが設けられ、この
火格子１０２ａ上にゴム系廃棄物Ｗが供給されるように
なっている。燃焼空気は火格子１０２ａ下部から導入さ
れる。

【０００４】燃焼空気が火格子１０２ａの隙間および本
体１０１ａの側壁からその上のゴム系廃棄物Ｗに供給さ
れるため、火格子１０２ａに接しているゴム系廃棄物Ｗ
は良好に燃焼する。燃焼残渣は火格子１０２ａの下部お
よび下樋１０３ａに蓄積され、適宜取り出される。この
タイプの焼却装置としては、例えば特開昭５６−１１３
９１９号公報、特開昭５８−１５０７０８号公報等によ
って開示されたものが知られている。

【０００５】図８の（ロ）に示す焼却装置１０ｂは、本
体１０１ｂが軸心回りに回転可能に斜め横置きされたい
わゆるロータリーキルン方式のものであり、本体１０１
ｂ内に燃焼室１０２ｂが形成されている。燃焼室１０２
ｂの一方の側部に投入口１０３ｂが設けられ、他方の側
部にバーナ１０４ｂおよび燃焼空気供給口が設けられて
いる。ゴム系廃棄物Ｗは軸心回りに回転している燃焼室
１０２ｂの投入口１０３ｂから燃焼室１０２ｂ内に投入
され、バーナ１０４ｂの火炎と向流接触して燃焼するよ
うになっている。

【０００６】上記本体１０１ｂの軸心回りの回転によっ
て燃焼室１０２ｂ内のゴム系廃棄物Ｗは撹拌されるた
め、それと火炎および燃焼空気との接触が良好に行わ
れ、ゴム系廃棄物Ｗは均一にかつ良好に燃焼する。燃焼
残渣は本体１０１ｂの他側部に設けられた排出口から系
外に排出される。通常セメント製造用のセメントキルン
が焼却装置１０ｂとして利用され、セメント製造の補助
燃料としてゴム系廃棄物Ｗの焼却処理が行われる。ゴム
系廃棄物Ｗの燃料としての寄与率は１０％以下である。

【０００７】図８の（ハ）に示す焼却装置１０ｃは、本
体１０１ｃ内部に形成された燃焼室１０２ｃに砂が充填
され、この砂で流動層１０３ｃが形成されている。そし
て、この流動層１０３ｃの下部から燃焼室１０２ｃ内に
燃焼空気が供給されるとともに、破砕されたゴム系廃棄
物Ｗが上部の投入口１０４ｃから燃焼室１０２ｃ内に投
入されるようになっている。そして、燃焼室１０２ｃ内
に投入されたゴム系廃棄物Ｗは、流動層１０３ｃを介し
て供給される燃焼空気を得て燃焼し、燃焼排ガスは排出
口１０５ｃから系外に排出されるようになっている。燃
焼温度は通常８００〜９００℃に設定されている。

【０００８】このように燃焼床が、砂の流動層１０３ｃ
によって形成されているため、たとえ燃焼によって流動
性を備えた粘性物が生成しても、粘性物が砂の中に拡散
するため、燃焼空気の流通は阻害されることがない。燃
焼残渣は流動層１０３ｃの砂の中に残留するため、適宜
砂の入れ替えが行われる。

【０００９】図９の（ニ）は、間接加熱式の乾留装置１
０ｄを示している。この乾留装置１０ｄは、外熱式の本
体１０１ｄと、この本体を囲繞した燃焼室１０２ｄとか
ら構成されている。燃焼室１０２ｄ内に設けられたバー
ナ１０３ｄによって燃料を燃焼させることによって本体
１０１ｄ内に装填されたゴム系廃棄物Ｗが乾留処理され
る。本体１０１ｄ内で発生した乾留ガスは回収装置１０
４ｄに導入され、ここで再生油等が回収されるようにな
っている。再生された再生油は自身の燃料として循環使
用される。本体１０１ｄ内に残留した固形の乾留残渣
は、乾留装置１０ｄの操業を一時停止させて系外に取り
出される。また、回収残渣は酸化されていないため、カ
ーボンブラックや活性炭の再生原料として利用すること
ができるという利点を備えている。

【００１０】同図の（ホ）は、直接加熱式の乾留装置１
０ｅを示している。この乾留装置１０ｅは、内部に装填
されたゴム系廃棄物Ｗを燃焼空気が不足した状態で燃焼
させ、その燃焼熱で乾留する本体１０１ｅと、この本体
１０１ｅから導出される乾留ガスを燃焼させる燃焼炉１
０２ｅとから構成されている。上記燃焼炉１０２ｅの上
部には燃焼排ガスとの熱交換によって廃熱を回収するた
めの熱交換器１０３ｅが設けられており、廃熱の有効利
用を図ることが可能になっている。このタイプのゴム系
廃棄物処理用の乾留装置については、例えば、特開平５
−１４１６３８号公報、特開平５−１４１６３９号公
報、特開平５−２９６４２７号公報等によって開示され
たものが知られている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記図８の
（イ）に示す火格子式の焼却装置１０ａにおいては、燃
焼温度が６００℃〜９００℃と低いため、ゴム系廃棄物
Ｗを完全に燃焼させることは極めて困難である。例えば
ゴム系廃棄物Ｗが廃タイヤである場合は、タイヤ中には
総重量の約３３％を占めるカーボンブラックや、同１０
〜２５％を占めるスチールワイヤが含まれており、それ
らの合計量はタイヤの略半量に相当するが、焼却装置１
０ａ内では、燃え易いゴム分が先に燃焼してしまうた
め、燃え難いカーボンブラック粒子は、燃焼空気の吹き
上げにより燃焼廃ガスに同伴して煙突から排出されてし
まうとともに、スチールワイヤは燃焼残渣として焼却装
置１０ａ内に残留するという問題点を有している。

【００１２】その結果、煙突から排出された燃焼廃ガス
中には多くの黒い未燃カーボンが含まれ、たとえそれを
電気集塵機などの後処理設備で取り除いたとしても、ま
っ黒な未燃カーボン灰中から酸化亜鉛等の有価金属を回
収することは純度が低くて経済的に困難であり、あたら
有用な有価金属をみすみす廃棄しなければならないとい
う問題点を有している。

【００１３】また、上記図８の（ロ）に示すロータリー
キルン式の焼却装置１０ｂにあっては、ゴム系廃棄物Ｗ
の大量処理に向いてはいるが、セメントキルンでセメン
ト製造とゴム系廃棄物Ｗの焼却処理とを同時に行う場合
には、ゴム系廃棄物Ｗの燃焼処理とセメント製造とを両
立させる必要があり、炉内温度や圧力制御等の燃焼管理
が困難になるとともに、ゴム系廃棄物Ｗの燃焼残渣がセ
メント内に混入することによりセメントの品質が低下す
るという問題点を有している。

【００１４】また、セメントキルンは通常僻地に設けら
れているため、ゴム系廃棄物の処理のためにそれを僻地
にまで搬送しなければならず、搬送コストが嵩み、経済
的に不利になるという問題点を有している。

【００１５】また、上記図８の（ハ）に示す流動床式の
焼却装置１０ｃにあっては、ゴム系廃棄物Ｗが破砕小片
や小形タイヤであるなら、燃焼体が流動層を形成してい
る砂の中に拡散するため、燃焼空気の流通が阻害される
ことはないが、トラックやバス等の大きなタイヤは、砂
に埋没してしまい流動が良好に行われず、その結果燃焼
空気の流通が阻害され、良好に燃焼しないという問題点
を有している。また、スチールワイヤ等は絡まり合って
大きな毛玉になり、炉内を閉塞させるという問題点を有
している。そして、この種の炉は、通常８００〜９００
℃の低温燃焼が行われるため、ゴム中のカーボンはほと
んど燃焼せず、大量のカーボン残渣が発生し、その処理
で操業コストが上昇するという問題点を有している。

【００１６】また、上記図９の（ニ）および（ホ）に示
す乾留装置１０ｄ，１０ｅにあっては、ゴム系廃棄物Ｗ
の乾留ガスおよび油を有効利用することができる利点は
共通するが、（ニ）に示す乾留装置１０ｄにおいては、
ゴム系廃棄物Ｗの乾留残渣が釜底に残留し、それの取り
除き作業が困難を極め、作業性が劣るという問題点を有
しており、また、また（ホ）に示す乾留装置１０ｅにお
いては、酸化により品質の劣化した多量のカーボン残渣
が発生し、その処理に困るという問題点を有している。

【００１７】そして、上記図８および図９の（ニ）、
（ホ）に示すような従来のゴム系廃棄物Ｗの焼却装置に
あっては、いずれも、系内でエネルギーバランスや、物
質バランスが自己完結するようには構成されておらず、
例えば燃料は系外から導入しなければならなかったり、
燃焼残渣の二次処理が必要であったりし、その結果エネ
ルギーコストや作業コストが嵩むという問題点が存在す
る。

【００１８】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、系内のエネルギーバランス
および物質バランスが有効に設定され、余剰エネルギー
の有効活用ができ、ひいては系内で自己完結するように
ゴム系廃棄物を処理することが可能であり、その結果処
理コストを軽減させ得るゴム系廃棄物の燃焼処理方法を
提供することを目的としている。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
ゴム系廃棄物の燃焼処理方法は、金属が混在してなるゴ
ム系廃棄物の熱処理方法であって、ゴム系廃棄物を破砕
処理する破砕工程、この破砕工程で破砕された破砕物を
熱分解処理する熱分解工程、この熱分解工程で得られた
熱分解残渣を金属残渣とカーボン残渣とに選別する選別
工程、この選別工程で選別されたカーボン残渣を粉砕す
るカーボン粉砕工程、上記熱分解工程で発生した熱分解
ガスを精製して得られる精製ガスを熱分解工程の燃料と
して送出するガス処理工程、および上記カーボン粉砕工
程で粉砕された粉砕カーボンの８０重量％未満と、上記
ガス処理工程で得られた回収油の２０重量％以上とを粉
油乾式混合バーナを用いて燃焼させ、発生した燃焼排ガ
スから熱回収する熱回収工程から構成されていることを
特徴とするものである。

【００２０】本発明の請求項２記載のゴム系廃棄物の燃
焼処理方法は、請求項１記載のゴム系廃棄物の燃焼処理
方法において、上記熱分解工程には、円筒状の熱分解室
がその外周面を加熱手段に囲繞された状態で軸心回りに
回転するように構成された、外熱式ロータリーキルン方
式の熱分解炉が適用されていることを特徴とするもので
ある。

【００２１】本発明の請求項３記載のゴム系廃棄物の燃
焼処理方法は、請求項１または２記載のゴム系廃棄物の
燃焼処理方法において、上記カーボン粉砕工程におい
て、略２００メッシュの粉砕カーボンを得ることを特徴
とするものである。

【００２２】本発明の請求項４記載のゴム系廃棄物の燃
焼処理方法は、請求項１乃至３のいずれかに記載のゴム
系廃棄物の燃焼処理方法において、上記粉油乾式混合バ
ーナを用いた燃焼処理において、上記粉砕カーボンをす
でに燃焼している回収油の高温火炎の中に燃焼空気とと
もに吹き込み、かつ、燃焼温度を１０００℃以上に制御
することを特徴とするものである。

【００２３】本発明の請求項５記載のゴム系廃棄物の燃
焼処理方法は、請求項１乃至４のいずれかに記載のゴム
系廃棄物の燃焼処理方法において、上記熱回収工程から
導出された熱回収済みのガスを除塵および脱硫処理する
ことを特徴とするものである。

【００２４】

【作用】上記請求項１記載のゴム系廃棄物の燃焼処理方
法によれば、金属が混在してなるゴム系廃棄物は、まず
破砕工程において所定のサイズに破砕され、つぎの熱分
解工程において熱分解処理が施され、熱分解ガスが発生
するとともに、カーボン残渣および金属残渣が生成す
る。そして、上記熱分解ガスはガス処理工程において精
製されて精製ガスと回収油とに分離されるとともに、上
記カーボン残渣および金属残渣は選別工程において選別
され、カーボン残渣のみがカーボン粉砕工程で粉砕され
た後、燃焼処理工程に供給される。

【００２５】そして、この燃焼処理工程に供給された粉
状のカーボン残渣と、上記ガス処理工程で得られた回収
油とは粉油乾式混合バーナにおいて同バーナの固有の特
質によりそれぞれが燃焼状態で混合され、確実に完全燃
焼する。この完全燃焼によって生成した燃焼排ガスから
下流側の熱回収工程において廃熱が回収される。

【００２６】このように、熱分解工程において一旦熱分
解処理の施されたゴム廃棄物のカーボン残渣は、選別工
程において不燃物である金属残渣と選別され、カーボン
粉砕工程において微粉砕され、燃焼処理工程において粉
油乾式混合バーナを用いた燃焼処理に付されるため、粉
油乾式混合バーナの利用により、従来、通常の燃焼処理
では確実な燃焼が行われ難かったカーボンブラックは良
好に燃焼する。

【００２７】また、カーボン粉砕工程で粉砕された粉砕
カーボン、および上記ガス処理工程で得られた回収油と
の混合割合は、８０重量％未満および２０重量％以上に
設定されているため、このような混合割合であれば、燃
焼制御が容易であり、かつカーボンブラックが主成分で
ある粉砕カーボンをも完全燃焼させることができる。そ
の結果燃焼灰中は未燃カーボンが含まれない状態にな
り、従来方式の燃焼炉では廃タイア重量の３０〜１３％
も残った燃焼灰の量が本発明方法であると略２％にまで
減少するとともに、燃焼灰からの酸化亜鉛等の分離回収
が容易になる。

【００２８】さらに、破砕工程から熱回収工程に到る全
系内でエネルギーバランスがとられた自己完結の処理を
施すことが可能になり、しかも熱回収によって余剰のエ
ネルギーの有効利用を図ることが可能である等で運転コ
ストが軽減される。

【００２９】上記請求項２記載のゴム系廃棄物の燃焼処
理方法によれば、熱分解工程においては、供給されたゴ
ム系廃棄物は、外熱式ロータリーキルン方式の熱分解炉
の回転によって炉内で一様に撹拌され、熱の供給がむら
なく行われるため、ゴム系廃棄物は、均一、確実かつ効
率的に熱分解される。

【００３０】上記請求項３記載のゴム系廃棄物の燃焼処
理方法によれば、カーボン粉砕工程において、略２００
メッシュの粉砕カーボンが粉油乾式混合バーナに供給さ
れるため、粉砕カーボンは微細な粒子になり、トータル
の表面積が非常に大きくなっており、その結果燃焼空気
や火炎との接触面積が増大し、完全燃焼に寄与する。

【００３１】上記請求項４記載のゴム系廃棄物の燃焼処
理方法によれば、燃焼処理において、上記粉砕カーボン
をすでに燃焼している回収油の高温火炎の中に燃焼空気
とともに吹き込み、かつ、燃焼温度が１０００℃以上に
制御されるため、粉砕カーボンが回収油に合流されたと
きにはすでに粉砕カーボンは燃焼状態になっており、回
収油の火炎中で確実に燃焼する。

【００３２】上記請求項５記載のゴム系廃棄物の燃焼処
理方法によれば、熱回収工程から導出された熱回収済み
のガスが、除塵および脱硫処理されるようになっている
ため、清浄化された排ガスが系外に排出されるととも
に、除塵処理によって集められた燃焼灰から、酸化亜鉛
等の有価金属を回収することができる。

【００３３】

【実施例】図１は、本発明に係るゴム系廃棄物の燃焼処
理方法の一例を示す工程図である。この図に示すよう
に、本発明のゴム系廃棄物の燃焼処理方法は、破砕工程
１と、熱分解工程２と、選別工程３と、カーボン粉砕工
程４と、ガス処理工程５と、燃焼処理工程６と、熱回収
工程７と、廃ガス処理工程９とから構成されている。図
中これらの各工程を結ぶ矢印は、系内を移動する物質の
流れを示しており、太い実線矢印は固体の流れを、白抜
き矢印は気体の流れを、点線矢印は液体の流れを、点描
のある矢印は気液混合物の流れを、斜線入り矢印は気体
と固体との混合物の流れをそれぞれ示している。

【００３４】上記破砕工程１は、処理対象のゴム系廃棄
物を破砕処理する工程である。この破砕工程１に、原姿
を留めたゴム系廃棄物Ｗが供給され、これが破砕機によ
って所定寸法にまで破砕され、その結果得られた破砕物
Ｗ１が次工程の熱分解工程２に供給されるようになって
いる。ちなみに、本実施例においてはゴム系廃棄物Ｗを
約５〜２０ｃｍの大きさに破砕するようにしている。

【００３５】ゴム系廃棄物Ｗとしては、車両用のタイヤ
やチューブ、ゴムホース、物品移送用のゴムベルト、さ
らにはゴム製の履物等を挙げることができるが、本実施
例においては車両用のタイヤが処理対象として選択され
ている。

【００３６】上記熱分解工程２は、上流側の破砕工程で
破砕されて得られた破砕物Ｗ１を熱分解処理する工程で
あり、所定の外熱式の熱分解炉が用いられ、加熱状態の
熱分解炉内に上記破砕物Ｗ１を装填することによってそ
れを熱分解するようにしている。熱分解用の燃料として
ガス処理工程５で精製された精製ガスＧ１が使用され
る。この精製ガスＧ１は略８５００ｋｃａｌ／Ｎｍ³の
高発熱量を有しており、熱分解用の燃料として好適であ
る。また、この熱分解工程２には、ガス処理工程５で発
生したスラッジＷ７も破砕物Ｗ１と一緒にフィードバッ
ク供給するようにしている。

【００３７】この熱分解工程２においては、破砕物Ｗ１
から熱分解ガスＧが発生するとともに、無機物質の熱分
解残渣Ｗ２が生成する。上記熱分解ガスＧは、ガス状の
分解油を含む油ガス状態になっている。熱分解残渣Ｗ２
は、タイヤ中に埋設されたスチールワイヤ、並びにゴム
中に混入されたカーボンブラックおよび各種添加剤に起
因して生成する。従って、熱分解残渣Ｗ２中には針金と
カーボン粉とが混在した状態になっている。

【００３８】上記選別工程３は、上記熱分解工程２で生
成した熱分解残渣Ｗ２を金属残渣Ｗ３とカーボン残渣Ｗ
４とに選別する工程である。この工程では、磁気を利用
した磁選機等が使用され、ベルト移送中の熱分解残渣Ｗ
２から、鉄などの磁性体からなる金属残渣Ｗ３が取り除
かれるようになっている。取り除かれた金属残渣Ｗ３
は、金属残渣ヤード３ａに貯蔵されるとともに、カーボ
ン残渣Ｗ４は次工程のカーボン粉砕工程４に送出され
る。

【００３９】上記金属残渣Ｗ３は熱分解工程２において
還元雰囲気で加熱されているため全く酸化しておらず、
良質の金属スクラップになる。また、上記カーボン残渣
Ｗ４は、カーボンブラックまたはオイルコークスと類似
のものであり、揮発分が１０重量％以下と少なく、略８
５重量％が炭素で構成されている。このようなカーボン
残渣Ｗ４は極めて燃焼しにくい難燃性物質であり、従来
の通常の焼却設備では高温でかつ長い燃焼滞留時間をか
けなければ完全燃焼させることができないものである。

【００４０】上記カーボン粉砕工程４は、選別工程３で
選別されたカーボン残渣Ｗ４を粉砕するための工程であ
る。このカーボン粉砕工程４においては、カーボン残渣
Ｗ４は一旦粗炭サイロに貯留され、順次底部から粉砕機
に切り出され、略２００メッシュに粉砕されるようにな
っている。この粉砕によってカーボン残渣Ｗ４はその合
計表面積が増大し、燃焼空気との接触面積が多くなって
燃焼しやすくなる。粉砕されて形成した粉砕カーボンＷ
５は、気流輸送で次工程の燃焼処理工程６に送出され
る。

【００４１】上記ガス処理工程５は、熱分解工程２で発
生した熱分解ガスＧを精製する工程である。このガス処
理工程５においては、まず、冷却塔で高温の熱分解ガス
Ｇを冷却油に接触させて冷却し、液状成分を凝縮させる
とともに、分離された精製ガスＧ１を熱分解工程２の燃
料として送り出すようにしている。また、上記凝縮した
液状成分は、分解油成分とスラッジ油とに分離され、分
解油成分は上記冷却油として使用されるとともに、スラ
ッジ油は所定の精製操作が施されたのち回収油Ｋにな
り、燃料として次工程の燃焼処理工程６に送出されるよ
うになっている。

【００４２】上記燃焼処理工程６は、カーボン粉砕工程
４で粉砕された粉砕カーボンＷ５と、上記ガス処理工程
５で得られた回収油Ｋとを合流させて燃焼処理する工程
である。この工程では、高性能の粉油乾式混合バーナが
用いられ、上記カーボン粉砕工程４から気流輸送で送り
込まれた粉砕カーボンＷ５と、ガス処理工程５からの回
収油Ｋとが粉油乾式混合バーナにおいて合流されて燃焼
し、その結果生成した燃焼排ガスＧ３は次工程の熱回収
工程７に送出されるようになっている。

【００４３】上記熱回収工程７は、燃焼処理工程６で発
生した燃焼排ガスＧ３から熱回収する工程である。この
熱回収工程７では、熱回収設備としてボイラが用いら
れ、このボイラによって蒸気Ｇ５が発生する。この蒸気
Ｇ５を発電設備８に供給して廃熱発電を行うようにして
いる。

【００４４】また、熱回収工程７から導出される排ガス
Ｇ６は排気ガス処理工程９に供給され、ここで所定の排
気ガス清浄化処理が施され、清浄ガスＧ７として系外に
放出されるようになっている。排気ガス処理工程９には
電気集塵機や湿式脱硫装置が適用されている。

【００４５】以下、上記各工程の詳細について、図２〜
図６を基に詳細に説明する。図２は、破砕工程１の一例
を示す説明図である。この図に示すように、破砕工程１
には、ゴム系廃棄物ＷであるタイヤＷ０を貯蔵するタイ
ヤヤード１１と、その下流側に設けられたタイヤリフタ
１２と、このタイヤリフタ１２によって送り込まれたタ
イヤＷ０を破砕する破砕機１３と、この破砕機１３によ
って破砕された破砕物Ｗ１を熱分解工程２に導入する定
量供給装置１４とが備えられている。

【００４６】上記タイヤリフタ１２は、本実施例の場
合、チエンベルトの表面に所定ピッチで滑り止めのフッ
クが突設された、いわゆるフックコンベヤが適用されて
いる。タイヤヤード１１に貯蔵されたタイヤＷ０は、人
手または所定の荷役機械によって上記タイヤリフタ１２
の基端側に順次供給され、コンベヤにより上昇し、頂部
から破砕機１３内に供給されるようになっている。

【００４７】上記破砕機１３は、本実施例の場合、二軸
剪断型のロータリーシュレッダーが適用されている。破
砕機１３に供給されたタイヤＷ０は上方から下降しなが
ら、軸心回りに回転している円形歯によって、約１０〜
２０ｃｍ平方のサイズに破砕され、破砕物Ｗ１となって
下方に放出されるようになっている。破砕機１３の下部
にはコンベヤベルト１３ａが設けられており、上方から
落下した破砕物Ｗ１は、このコンベヤベルト１３ａに運
ばれて定量供給装置１４に供給されるようになってい
る。

【００４８】上記定量供給装置１４は、その上部に貯留
部１４ａが設けられているとともに、貯留部１４ａの下
部に破砕片を掻き出すレーキ１４ｂと、スクリュフィー
ダ１４ｃとが設けられている。上記スクリュフィーダ１
４ｃから排出された破砕物Ｗ１は、下流側に設けられた
コンベヤベルト１４ｄに運ばれて次工程の熱分解工程２
に導入されるようになっている。

【００４９】図３は、熱分解工程２および選別工程３を
示す説明図である。この図においては、一点鎖線より左
側に熱分解工程２を示し、同右側に選別工程３を示して
いる。熱分解工程２には、外熱式ロータリーキルン方式
の熱分解炉２１が備えられている。この熱分解炉２１
は、図略の回転駆動手段によって軸心回りに回転する円
筒状の炉本体２２と、この炉本体２２の外周面を囲繞す
るように設けられた環状の加熱炉２３とから構成されて
いる。

【００５０】この加熱炉２３は図略の支持部材に固定さ
れ、炉本体２２が軸心回りに回転しても共回りしないよ
うになっている。そして炉本体２２の内部には破砕物Ｗ
１を熱分解するための熱分解室２２ａが形成されている
とともに、炉本体２２の外周面と加熱炉２３の内周面と
の間には燃焼室２３ａが形成されている。

【００５１】炉本体２２の上流端（図面の左側）には、
同心状態で破砕物投入筒２４が設けられ、この破砕物投
入筒２４の上部には図略のシールダンパを付設し、か
つ、内部には長手方向に延びるスクリューフィーダ２４
ａが内装されている。そして、スクリューフィーダ２４
ａは図略の駆動手段によって軸心回りに回転駆動し、破
砕物投入筒２４内に供給された破砕物Ｗ１を熱分解室２
２ａ内に導入するようになっている。この破砕物投入筒
２４には破砕物Ｗ１の他にガス処理工程５で得られるス
ラッジＷ７も供給される。

【００５２】また、熱分解炉２１の下流端には、熱分解
残渣Ｗ２を外部に排出する残渣排出筒２５が設けられて
いる。この残渣排出筒２５には下部に図略のシリンダダ
ンパを付設し、かつ、図略の駆動手段の回転駆動によっ
て軸心回りに回転するスクリュフィーダ２５ａが内装さ
れており、このスクリュフィーダ２５ａの回転によって
熱分解室２２ａ内の熱分解残渣Ｗ２が外部に導出される
ようになっている。

【００５３】一方、上記加熱炉２３には、外周壁面を貫
通した燃焼バーナ２３ｂが設けられている。ガス処理工
程５で精製された精製ガスＧ１はこの燃焼バーナ２３ｂ
を介して燃焼室２３ａ内に導入され、図略のファンから
導入される燃焼空気を得て燃焼し、この燃焼熱で熱分解
室２２ａ内に充填された破砕物Ｗ１は熱分解するように
なっている。

【００５４】また、炉本体２２の上流側には熱分解ガス
排出部２６が設けられ、この熱分解ガス排出部２６を介
して熱分解室２２ａ内で発生した熱分解ガスＧはガス処
理工程５に向けて導出されるとともに、燃焼室２３ａ内
で生成した燃焼排ガスＧ４は、加熱炉２３に設けられた
燃焼排ガス導出管を通って系外に導出されるようになっ
ている。本実施例においては、熱分解室２２ａ内の温度
は５００〜７００℃の範囲内に調節されている。このよ
うな温度範囲に調節されるのは、５００℃よりも温度が
低いと長い熱分解時間を要し、生産的でなく、また７０
０℃よりも温度が高いと一旦熱分解した熱分解ガスＧが
さらにクラッキングを起こして硬いカーボン残渣が析出
するためである。

【００５５】上記選別工程３は、熱分解炉２１から排出
された熱分解残渣Ｗ２を移送する移送ベルト３１と、移
送途中の移送ベルト３１上の熱分解残渣Ｗ２から金属残
渣Ｗ３を磁選する磁選機３２とから構成されている。上
記磁選機３２は、熱分解残渣Ｗ２中から鉄等の磁性体を
選別除去するようになっている。所定量の金属残渣Ｗ３
が除去された時点で磁選機３２は金属残渣ヤード３ａに
移動し、金属残渣Ｗ３を金属残渣ヤード３ａに落下させ
る。

【００５６】また、上記移送ベルト３１の下部には、吸
引フード３３が設けられている。この吸引フード３３は
磁選後のカーボン残渣Ｗ４を吸引し、それを粉体気流と
して次工程のカーボン粉砕工程４に導入するためのもの
である。

【００５７】図４は、カーボン粉砕工程４の一例を示す
説明図である。この図に示すように、カーボン粉砕工程
４には、カーボン残渣Ｗ４を一時貯留する粗炭サイロ４
１と、この粗炭サイロ４１の上部に設けられた第１バグ
フィルタ集塵機４２と、上記粗炭サイロ４１の底部に接
続された定量フィーダ４３と、この定量フィーダ４３の
下流側に接続された粉砕機４４と、この粉砕機４４の下
流側に設けられた第２バグフィルタ集塵機４５とが備え
られている。

【００５８】上記第１バグフィルタ集塵機４２には、上
記選別工程３において吸引フード３３から吸引された粉
体（カーボン残渣Ｗ４）が導入されるようになってお
り、搬送空気のみがフィルタを通過し、吸引ブロワ４２
ａを通って外部に放出されるようになっている。一方第
１バグフィルタ集塵機４２のフィルタに捕捉された粉体
は粗炭サイロ４１に一時貯留されるようになっている。

【００５９】そして、粗炭サイロ４１の底部からは順次
微粉の混ざったカーボン残渣Ｗ４が抜き出され、定量フ
ィーダ４３に供給されるようになっている。定量フィー
ダ４３にはテーブルフィーダ４３ａが内装されており、
このテーブルフィーダ４３ａの回転数制御によって、定
量のカーボン残渣Ｗ４が下流側の粉砕機４４に供給され
るようになっている。上記粉砕機４４は、本実施例の場
合、衝撃式のハンマークラッシャーが適用されている。

【００６０】そして、本発明においては、上記カーボン
残渣Ｗ４は、略２００メッシュの粒度にまで微粉砕され
るようになっている。そのために粉砕機４４の衝撃式の
粉砕羽根の軸心回りの回転数や、粉砕羽根と衝撃板との
間隙寸法等が適切に調節されている。カーボン残渣Ｗ４
を略２００メッシュ以下の粒度の粉砕カーボンＷ５に微
粉砕するのは、カーボン残渣Ｗ４のトータルの表面積を
大きくし、燃焼空気や火炎との接触面積を増大させ、そ
の結果カーボンの燃焼効率を向上させるためである。

【００６１】そして、粉砕機４４で粉砕されて生成した
粉砕カーボンＷ５は、下流側の第２バグフィルタ集塵機
４５に気流輸送で供給されるようになっている。この第
２バグフィルタ集塵機４５でフィルタを透過した空気
は、吸引ブロワ４５ａを介して外部に放出されるととも
に、フィルタに捕捉された粉砕カーボンＷ５は、第２バ
グフィルタ集塵機４５の下部から導出され、燃焼空気Ａ
を送り込むために設けられた空気配管４６内に導入さ
れ、この空気配管４６の基端側に設けられた押込みブロ
ワ４７から空気配管４６に送り込まれる空気流による気
流輸送で燃焼処理工程６に供給されるようになってい
る。

【００６２】図５は、ガス処理工程５の一例を示す説明
図である。この図に示すように、ガス処理工程５には、
熱分解ガスＧを冷却する冷却塔５１と、この冷却塔５１
の底部に貯留した分解油Ｋ１を抜き出す抜出しポンプ５
２と、抜出しポンプ５２によって抜き出された分解油Ｋ
１を循環油Ｋ２とスラッジ油Ｋ３とに分離するシックナ
５３と、上記スラッジ油Ｋ３を遠心分離して回収油Ｋを
分離回収する遠心分離機５６と、この遠心分離機５６に
よって分離回収された回収油Ｋを貯留する油タンク５７
とが備えられている。

【００６３】上記冷却塔５１は、いわゆる気液分離器で
あり、熱分解工程２から導入された熱ガス状態の熱分解
ガスＧを、頂部から供給される冷却油と向流で直接熱交
換させて冷却し、油成分を取り除くものである。熱分解
ガスＧから取り除かれた油成分は、冷却塔５１の底部に
分解油Ｋ１となって貯留されるとともに、油成分の抜け
た熱分解ガスＧは、精製ガスＧ１となって熱分解工程２
の熱分解炉２１に燃料として供給されるようになってい
る。

【００６４】上記シックナ５３で分離された循環油Ｋ２
は、流路途中に設けられた循環油クーラ５４によって冷
却水と間接熱交換で冷却され、上記冷却油として頂部か
ら冷却塔５１内に供給されるようになっている。また、
シックナ５３において分離されたスラッジ油Ｋ３も、オ
イルクーラ５５において冷却水との間接熱交換で冷却さ
れるようになっている。そして、上記遠心分離機５６に
おいては、遠心分離の結果分離されたスラッジＷ７は、
熱分解工程２に返送され、破砕物Ｗ１と一緒に熱分解炉
２１内に装填されるようにしている。

【００６５】上記遠心分離機５６から導出された回収油
Ｋは、油タンク５７に一時貯留され、下流側に設けられ
た圧送ポンプ５８の駆動によって順次抜き出され、燃焼
処理工程６に燃料として供給されるようになっている。

【００６６】図６は、燃焼処理工程６、熱回収工程７お
よび排気ガス処理工程９の一例を示す説明図である。こ
の図において、左側に燃焼処理工程６、中央に熱回収工
程７、そして右側に排気ガス処理工程９を描いている。
この図に示すように、燃焼処理工程６には、粉油乾式混
合バーナ６０が備えられている。この粉油乾式混合バー
ナ６０は、本実施例の場合、バーナ本体６５と、このバ
ーナ本体６５に連設された予備燃焼室６６とから構成さ
れている。なお、上記予備燃焼室６６は必須ではなく、
バーナ本体６０から直接ボイラ７１に接続してもよい。
上記バーナ本体６５には、第２バグフィルタ集塵機４５
から気流輸送された粉砕カーボンＷ５と、ガス処理工程
５から配管移送された回収油Ｋとが供給され、それらが
合流されて燃焼に供されるようになっている。

【００６７】図７は、粉油乾式混合バーナの一例を示す
横断面図である。この図に示すように、上記バーナ本体
６５は、横置きの円筒状の風箱６５ａと、この風箱６５
ａに軸方向に内嵌された粉体供給管６５ｂと、この粉体
供給管６５ｂに軸方向に内嵌された内筒６５ｃとを具備
している。上記風箱６５ａの外周面には、内部に燃焼空
気Ａ２を導入するための空気導入孔６５７が設けられて
いるとともに、粉体供給管６５ｂの風箱６５ａから外部
に突出した部分には、気流輸送の粉砕カーボンＷ５を導
入するカーボン導入口６５８が設けられている。

【００６８】上記風箱６５ａの下流側（右方）には、予
備燃焼室６６内に向いた環状の空気供給口６５２が形成
されているとともに、上記粉体供給管６５ｂの下流側に
も予備燃焼室６６内に向いた環状のカーボン供給口６５
４が設けられている。また、内筒６５ｃの内部に油バー
ナ室６５６が形成され、この油バーナ室６５６に、先端
が予備燃焼室６６内に向いた油バーナ６５ｄが内装され
ている。この油バーナ６５ｄには、ガス処理工程５から
の回収油Ｋと、図略の圧縮機からの圧縮空気Ａ３が供給
されるようになっており、この圧縮空気Ａ３で回収油Ｋ
を勢いよく予備燃焼室６６内に噴出させるようにしてい
る。また、上記粉体供給管６５ｂの下流端の外周には、
火炎を保持するための所定形状のスワラー６５５が取り
付けられている。

【００６９】上記予備燃焼室６６内で、カーボン供給口
６５４を介して導入された粉砕カーボンＷ５、および油
バーナ６５ｄから導入された回収油Ｋが、風箱６５ａか
ら空気供給口６５２を通って供給された燃焼空気Ａ２を
得て燃焼に供されるようになっている。

【００７０】上記燃焼処理工程６に適用される粉油乾式
混合バーナ６０は、以上のように構成されているので、
カーボン導入口６５８を介して予備燃焼室６６内に気流
輸送で導入された燃焼空気Ａ同伴の粉砕カーボンＷ５
は、すでに燃焼している油バーナ６５ｄの高温火炎中に
吹き込まれて着火し、完全燃焼する。

【００７１】そして、本実施例においては、粉砕カーボ
ンＷ５、回収油Ｋ、圧縮空気Ａ３および燃焼空気Ａ２の
予備燃焼室６６内への供給量が適切に調節され、予備燃
焼室６６内の燃焼温度が１０００℃以上になるように制
御されている。予備燃焼室６６内の温度を１０００℃以
上の高温に設定することにより、通常は燃焼し難いカー
ボンブラックからなる粉砕カーボンＷ５は良好に燃焼
し、燃焼効率が向上する。

【００７２】具体的には、粉砕カーボンＷ５の混合割合
は、粉砕カーボンＷ５と回収油Ｋとを合わせた合計燃料
量の８０重量％未満に設定され、回収油Ｋは２０重量％
以上に設定されている。また、排ガスＧ６中の酸素濃度
は３〜１０％になるように燃焼管理が行われている。粉
砕カーボンＷ５の混合割合が８０重量％未満に設定され
るのは、８０重量％以上になると粉砕カーボンＷ５が完
全燃焼し難くなるからである。そして、通常は粉砕カー
ボンＷ５の混合割合が約４０重量％になるように調節さ
れている。

【００７３】なお、本実施例においては、燃焼処理工程
６の粉油乾式混合バーナ６０は、バーナ本体６５と、こ
のバーナ本体６５に連設された予備燃焼室６６とから構
成されているが、本発明は、バーナ本体６５に予備燃焼
室６６が連設されることに限定されるものではなく、特
に予備燃焼室６６を設けることなくバーナ本体６５をボ
イラ７１に直接接続させてもよい。

【００７４】上記熱回収工程７には、図６に示すよう
に、ボイラ７１が備えられている。このボイラ７１は内
部に熱交換室７０を有する円筒体または箱状体で形成さ
れている。この熱交換室７０内には熱交換用のパイプが
多数並設された蒸気発生器７２が設けられ、この蒸気発
生器７２に軟質化されたイオン交換水Ｋ４が供給され
る。ボイラ７１の下部には燃焼室７０ａが設けられ、そ
の下にはすり鉢状のホッパー部７１ａが形成されてい
る。

【００７５】そして、上記ボイラ７１には、上流側の粉
油乾式混合バーナ６０から排出された燃焼排ガスＧ３が
導入され、蒸気発生器７２においてこの燃焼排ガスＧ３
とイオン交換水Ｋ４とが熱交換され、蒸気Ｇ５が発生す
る。この蒸気Ｇ５は、本実施例においては、発電用とし
て発電設備８に供給される。なお、蒸気Ｇ５は発電用以
外にも利用可能である。蒸気Ｇ５発生用に使用された燃
焼排ガスＧ３は、イオン交換水Ｋ４との熱交換によって
低温化し、排ガスＧ６となって排出される。

【００７６】上記燃焼排ガスＧ３に同伴して熱交換室７
０内に導入されたダストＷ８は、大きな容積の熱交換室
７０内をゆっくり移動している間に重力落下してホッパ
ー部７１ａ内に貯留され、適宜外部に抜き出される。

【００７７】上記排気ガス処理工程９には、乾式の集塵
機であるマルチサイクロン７３および電気集塵機９１
と、湿式脱硫装置９３とが備えられている。上記マルチ
サイクロン７３においては、排ガスＧ６中に残留しダス
トＷ１０が除塵され、適宜底部から抜き出されるように
なっている。上記電気集塵機９１にはボイラ７１から導
出された排ガスＧ６が供給され、この排ガスＧ６中に残
留しているダストが除去されるようになっている。電気
集塵機９１の下部にはコンベヤ装置９６が設けられてい
る。このコンベヤ装置９６は、上記マルチサイクロン７
３およびボイラ７１の下部にまで延設され、電気集塵機
９１、マルチサイクロン７３およびボイラ７１捕捉され
たダストＷ９，Ｗ１０，Ｗ８は、コンベヤ装置９６で移
送され、系外に導出されるようになっている。この系外
に導出されたダストから、酸化亜鉛等の有価金属が別途
回収処理される。ゴム系廃棄物Ｗとして廃タイヤが用い
られた場合、コンベヤ装置９６からは高濃度の亜鉛（約
４０重量％）を含有した有価集塵灰が導出される。

【００７８】上記湿式脱硫装置９３は、本実施例の場
合、液体と気体とを向流接触させて気体中に含まれる粉
塵を物理的に液体に移行させて除去する機能と、気体中
に含まれる有害物質を化学的に液体に移行させて除去す
る機能とを兼ね備えたものを採用している。そして、湿
式脱硫装置９３は吸収塔９３ａで形成し、水に苛性ソー
ダ等が溶解されたアルカリ液を洗浄液Ｋ５として使用
し、この洗浄液Ｋ５を吸収塔９３ａ内の頂部から散液
し、この洗浄液Ｋ５と、吸収塔９３ａ内の下部に導入さ
れた電気集塵機９１からの排ガスＧ６′とを向流接触さ
せるようにしている。

【００７９】この向流接触によって、排ガスＧ６′中に
残留しているダストは除去されるとともに、排ガスＧ
６′内に存在している硫黄酸化物はアルカリ洗浄液Ｋ５
によって中和されて除去される。洗浄液Ｋ５は循環使用
される。そして、上記湿式脱硫装置９３によって清浄化
された排ガスＧ６′は、清浄ガスＧ７となり、排出ブロ
ワ９４によって吸収塔９３ａの頂部から排出され、スタ
ック９５を通って外部に排出される。

【００８０】本発明のゴム系廃棄物の燃焼処理方法は、
以上詳述したように、金属が混在してなるゴム系廃棄物
Ｗを破砕処理する破砕工程１と、破砕物Ｗ１を熱分解処
理する熱分解工程２と、熱分解残渣Ｗ２を金属残渣Ｗ３
とカーボン残渣Ｗ４とに選別する選別工程３と、選別さ
れたカーボン残渣Ｗ４を粉砕するカーボン粉砕工程４
と、熱分解工程２で発生した熱分解ガスＧを精製し、精
製ガスＧ１を熱分解工程２の燃料として送出するガス処
理工程５と、カーボン粉砕工程４で粉砕された粉砕カー
ボンＷ５を、ガス処理工程５で得られた回収油Ｋを燃料
として粉油乾式混合バーナ６０を用いて燃焼処理する燃
焼処理工程６と、この燃焼処理工程６で発生した燃焼排
ガスＧ３から熱回収する熱回収工程７と、熱回収後の排
ガスＧ６を清浄化する排気ガス処理工程９とからなるも
のである。

【００８１】従って、破砕工程１で破砕されたゴム系廃
棄物Ｗは、熱分解工程２において熱分解され、その結果
熱分解ガスＧと熱分解残渣Ｗ２とが生成し、上記熱分解
ガスＧはガス処理工程５において精製されて精製ガスＧ
１と回収油Ｋとになるとともに、上記熱分解残渣Ｗ２は
選別工程３で選別されて金属残渣Ｗ３が取り除かれたカ
ーボン残渣Ｗ４になり、このカーボン残渣Ｗ４はつぎの
カーボン粉砕工程４で粉砕されたのち燃焼処理工程６に
おいて燃焼処理され、その結果得られた燃焼排ガスＧ３
は熱回収工程７において熱回収され、その後排気ガス処
理工程９で清浄化され、清浄ガスＧ７として系外に排出
される。

【００８２】そして、本発明においては、ガス処理工程
５で精製された精製ガスＧ１は、熱分解工程２の燃料と
して使用され、かつ、ガス処理工程５で分離された回収
油Ｋおよびカーボン粉砕工程４からの粉砕カーボンＷ５
は燃焼処理工程６の燃料とされるとともに、熱分解工程
２および燃焼処理工程６で発生した燃焼排ガスＧ３は熱
回収工程７で熱回収されるようになっているため、外部
からエネルギーを補給することなく系内で自己完結的に
エネルギーバランスがとられた状態になっており、ゴム
系廃棄物Ｗの処理コストの低減を図ることができる。

【００８３】また、上記熱分解工程２においては、高性
能の外熱ロータリーキルン方式の熱分解炉２１が用いら
れているため、熱分解効率が向上するとともに、上記ボ
イラ７１においては、炉内の燃焼温度を１０００℃以上
の高温にすることが可能な粉油乾式混合バーナ６０が適
用されているため、従来通常の焼却設備では容易に完全
燃焼させることができなかったカーボンブラックからな
る粉砕カーボンＷ５を瞬時に完全燃焼させることがで
き、ゴム系廃棄物Ｗを完全処理する上で極めて有効であ
る。

【００８４】ちなみに、廃タイヤからなるゴム系廃棄物
Ｗの材料構成を、ゴム成分５５重量％、カーボンブラッ
ク成分３０重量％、スチール成分１５重量％としたと
き、従来の通常の焼却設備においては、カーボンブラッ
ク成分は燃焼されなかったため、燃焼による廃タイヤ１
ｋｇ当りの発熱量は、５５００ｋｃａｌ／ｋｇ（ゴムの
発熱量１００００ｋｃａｌ／ｋｇ×０．５５）であった
のに対し、本発明においては、カーボンブラック成分も
燃焼されるため、７７５０ｋｃａｌ／ｋｇ（ゴムの発熱
量１００００ｋｃａｌ／ｋｇ×０．５５＋カーボンブラ
ックの発熱量７５００ｋｃａｌ／ｋｇ×０．３０）にな
り、従来の１．４倍の燃焼熱が得られることになる。従
来の１．４倍の燃焼熱が熱回収されるとすると、熱回収
率も従来の１．４倍になり、本発明が熱回収の面で如何
に優れたものであるかが判る。

【００８５】以上の実施例においては、系内に破砕工程
１においてゴム系廃棄物Ｗを５〜２０ｃｍの破砕物Ｗ１
にしているが、本発明は、ゴム系廃棄物Ｗをこのような
サイズに破砕することに限定されるものではなく、ゴム
系廃棄物Ｗが廃タイヤの場合など、原姿を留めた状態で
熱分解工程２で熱分解に供してもよい。また、熱分解工
程に適用される熱分解炉２１は、上記のようなロータリ
ー式のものに限定されるものではなく、従来一般に用い
られている図８の（イ）に示すような火格子式のもの
や、図９の（ニ）に示す間接加熱方式の乾留炉でもよ
い。

【００８６】また、従来の燃焼設備でゴム系廃棄物Ｗを
燃焼処理した際に生成する未燃分が多く残留した焼却灰
を、粉油乾式混合バーナ６０に導入するように構成する
ことも可能である。そうすることによって、従来廃棄処
分に付されていた燃焼灰を再度燃焼させてエネルギーを
取り出すことが可能になり、エネルギーの有効活用の面
で好都合である。

【００８７】（燃焼試験例）図７に示す粉油乾式混合バ
ーナ６０を用い、実際にゴム系廃棄物Ｗとして廃タイヤ
を用い、それから得られた粉砕カーボンＷ５と回収油Ｋ
とを合流させた燃焼試験を実施した。粉油乾式混合バー
ナ６０としては、２５０万ｋｃａｌ／ｈｒの能力のもの
を使用した。粉砕カーボンＷ５としては、ゴム系廃棄物
Ｗを乾留して得た乾留残渣をボールミルで微粉砕し、２
００メッシュの篩目を８０％以上パスしたものを使用し
た。また、回収油Ｋとしては、それに性状が近いＡ重油
を使用した。

【００８８】そして、２００メッシュ８０％パスの粉砕
カーボンと、Ａ重油との合計重量に対する粉砕カーボン
の割合を、２１〜６７重量％の間で種々変化させ、それ
らを粉油乾式混合バーナ６０で実際に燃焼させて燃焼の
状態を観察した。なお、予備燃焼室６６内の温度は１１
００℃になるように制御した。試験条件および試験結果
は表１に示す通りである。

【００８９】

【表１】

【００９０】この表から判る通り、燃焼廃ガス中には二
酸化炭素がパーセントオーダでは検出されず、また、バ
ッカラッカ判定ではすべてが「２」であるとともに、炉
内の状況および燃焼廃ガスの目視観察による燃焼度の判
定はすべて良好であり、粉砕カーボンが確実に完全燃焼
したことが確認された。また、燃焼廃ガス中の酸素の濃
度は２．９〜３．２％であったが、この程度の酸素濃度
になるように燃焼管理を行うことによって微粉カーボン
が良好に燃焼することが確認された。

【００９１】上記燃焼試験のうち、特に実施例４につい
て、燃焼廃ガスの組成を分析した分析結果は表２の通り
である。

【００９２】

【表２】

【００９３】この表から判る通り、一酸化炭素の濃度は
１１６ｐｐｍと非常に稀薄であり、スタックから外気中
に排出しても問題のないことが判る。また、捕集された
煤塵量（図６のダストＷ８，９，１０に相当）の実測値
は、２．８４ｇ／Ｎｍ³であり、この量は、燃料の組成
から逆算した計算値によく一致しており、このことから
も完全燃焼が確実に行われたことが確認された。

【００９４】また、上記実施例４の煤塵の組成分析を行
った。分析結果は表３に示す通りである。

【００９５】

【表３】

【００９６】この表から判る通り、煤塵中には約４０重
量％の亜鉛が含まれていることが確認された。この煤塵
から有価金属である亜鉛を回収することが可能である。

【００９７】

【発明の効果】本発明の請求項１記載のゴム系廃棄物の
燃焼処理方法によれば、金属が混在してなるゴム系廃棄
物は、まず破砕工程において所定のサイズに破砕され、
つぎの熱分解工程において熱分解処理が施され、熱分解
ガスが発生するとともに、カーボン残渣および金属残渣
が生成する。そして、上記熱分解ガスはガス処理工程に
おいて精製されて精製ガスと回収油とに分離されるとと
もに、上記カーボン残渣および金属残渣は選別工程にお
いて選別され、カーボン残渣のみがカーボン粉砕工程で
粉砕された後、燃焼処理工程に供給される。

【００９８】そして、この燃焼処理工程に供給された粉
状のカーボン残渣と、上記ガス処理工程で得られた回収
油とは粉油乾式混合バーナにおいて同バーナの固有の特
質によりそれぞれが燃焼状態で混合され、確実に完全燃
焼する。この完全燃焼によって生成した燃焼排ガスから
下流側の熱回収工程において熱が回収される。

【００９９】このように、熱分解工程において一旦熱分
解処理の施されたゴム廃棄物のカーボン残渣は、選別工
程において不燃物である金属残渣と選別され、カーボン
粉砕工程において微粉砕され、燃焼処理工程において粉
油乾式混合バーナを用いた燃焼処理に付されるため、粉
油乾式混合バーナの利用により、従来、通常の燃焼処理
では確実な燃焼が行われ難かったカーボンブラックは良
好に燃焼し、燃焼効率が向上するとともに、黒い未燃カ
ーボンが系外に排出されず、環境保全上好都合である。

【０１００】また、カーボン粉砕工程で粉砕された粉砕
カーボン、および上記ガス処理工程で得られた回収油と
の混合割合は、８０重量％未満および２０重量％以上に
設定されているため、このような混合割合であれば、燃
焼制御が容易であり、かつカーボンブラックが主成分で
ある粉砕カーボンをも完全燃焼させることができる。そ
の結果燃焼灰中は未燃カーボンが含まれない状態にな
り、従来方式の燃焼炉ではタイア重量の３０〜１３重量
％も残った焼却灰の量が本初っめい方法にすれば略２重
量％にまで減少するとともに、燃焼灰からの酸化亜鉛等
の分離回収が容易になるという利点も得られる。

【０１０１】さらに、破砕工程から熱回収工程に到る全
系内でエネルギーバランスがとられた自己完結の処理を
施すことが可能になり、しかも熱回収によって余剰のエ
ネルギーの有効利用を図ることが可能であり、運転コス
トを軽減する上で有効である。

【０１０２】加えて、請求項１記載の発明は、破砕工程
から熱回収工程に到る全系内でエネルギーバランスおよ
び物質の流れのバランスがとられた自己完結方式の処理
方法であり、しかも熱回収によって余剰のエネルギーの
有効利用を図ることができるものであり、ゴム系廃棄物
の処理コストを軽減させる上で極めて有効である。

【０１０３】本発明の請求項２記載のゴム系廃棄物の燃
焼処理方法によれば、熱分解工程においては、供給され
たゴム系廃棄物は、外熱式ロータリーキルン方式の熱分
解炉の回転によって炉内で一様に撹拌され、熱の供給が
むらなく行われるため、ゴム系廃棄物は、均一、確実か
つ効率的に熱分解され、ゴム系廃棄物から高収率でカー
ボン残渣と回収油とを得る上で好都合である。

【０１０４】本発明の請求項３記載のゴム系廃棄物の燃
焼処理方法によれば、カーボン粉砕工程において、略２
００メッシュの粉砕カーボンが粉油乾式混合バーナに供
給されるため、カーボンは微細な粒子の粉砕カーボンに
なり、その結果トータルの表面積が非常に大きくなり、
燃焼空気や火炎との接触面積が増大し、カーボンを完全
燃焼させる上で有効である。

【０１０５】本発明の請求項４記載のゴム系廃棄物の燃
焼処理方法によれば、燃焼処理において、粉砕カーボン
をすでに燃焼している回収油の高温火炎の中に燃焼空気
とともに吹き込み、かつ、燃焼温度が１０００℃以上に
制御されるため、粉砕カーボンが回収油に合流されたと
きにはすでに粉砕カーボンは燃焼状態になっており、回
収油の火炎中で確実に燃焼する。

【０１０６】本発明の請求項５記載のゴム系廃棄物の燃
焼処理方法によれば、熱回収工程から導出された熱回収
済みのガスが、除塵および脱硫処理されるようになって
いるため、清浄化された排ガスが系外に排出されるとと
もに、除塵処理によって集められた燃焼灰から、酸化亜
鉛等の有価金属を回収することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るゴム系廃棄物の燃焼処理方法の一
例を示す工程図である。

【図２】破砕工程の一例を示す説明図である。

【図３】熱分解工程および選別工程を示す説明図であ
る。

【図４】カーボン粉砕工程の一例を示す説明図である。

【図５】ガス処理工程の一例を示す説明図である。

【図６】燃焼処理工程、熱回収工程および排気ガス処理
工程それぞれの一例を示す説明図である。

【図７】燃焼処理工程に適用される粉油乾式混合バーナ
の一例を示す横断面図である。

【図８】従来の直接燃焼方式の廃棄物の焼却装置を示す
説明図であり、（イ）は格子式、（ロ）はロータリーキ
ルン式、（ハ）は流動層式のものをそれぞれ示してい
る。

【図９】従来の乾留方式の廃棄物の処理装置を示す説明
図であり、（ニ）は外熱式、（ホ）は内熱式のものをそ
れぞれ示している。

【符号の説明】

１破砕工程１１タイヤヤード１２タイヤリフタ１３破砕機１４定量供給装置１４ａ貯留部１４ｂテーブルフィーダ１４ｃレベラー１４ｄコンベヤベルト２熱分解工程２１熱分解炉２２炉本体２２ａ熱分解室２３加熱炉２３ａ燃焼室２３ｂ燃焼バーナ２３ｃ空気孔２４破砕物投入筒２４ａスクリュフィー
ダ２５残渣排出筒２５ａスクリュフィー
ダ２６熱分解ガス排出部３選別工程３ａ金属残渣ヤード３１移送ベルト３２磁選機３３吸引フード４カーボン粉砕工程４１粗炭サイロ４２第１バグフィルタ集塵機４３定量フィーダ４４粉砕機４５第２バグフィルタ集塵機４６空気配管５ガス処理工程５１冷却塔５２抜出しポンプ５３シックナ５４循環油クーラ５５オイルクーラ５６遠心分離機５７油タンク５８圧送ポンプ６燃焼処理工程６０粉油乾式混合バー
ナ６５バーナ本体６５ａ風箱６５ｂ粉体供給管６５ｃ内筒６５ｄ油バーナ６５２空気供給口６５４カーボン供給口６５５スワラー６５６油バーナ室６５７空気導入孔６５８カーボン導入口６６予備燃焼室７熱回収工程７０熱交換室７０ａ燃焼室７１ボイラ７１ａホッパー部７２蒸気発生器８発電設備９排気ガス処理工程９１電気集塵機９２押込みブロワ９３湿式脱硫装置９３ａ吸収塔９４排出ブロワ９５スタックＷゴム系廃棄物Ｗ１破砕物Ｗ２熱分解残渣Ｗ３金属残渣Ｗ４カーボン残渣Ｗ５粉砕カーボンＷ７スラッジＷ８，Ｗ９ダストＧ，Ｇ２，Ｇ４熱分解ガスＧ１精製ガスＧ３燃焼排ガスＧ５蒸気Ｇ６排ガスＧ７清浄ガスＫ回収油Ｋ１分解油Ｋ２循環油Ｋ３スラッジ油Ｋ４イオン交換水Ｋ５洗浄液Ａ，Ａ２燃焼空気Ａ３圧縮空気

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢ 5/00 ＺＡＢＣ１０Ｂ 53/00 ＢＣ１０Ｊ 3/00 ＡＦ０１Ｋ 27/02 Ｆ２３Ｇ 5/027 ＺＡＢＡ 5/20 ＺＡＢＡ 5/46 ＺＡＢＡＢ０９Ｂ 3/00 ３０２Ｂ 5/00 ＺＡＢＤ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属が混在してなるゴム系廃棄物の熱処
理方法であって、ゴム系廃棄物を破砕処理する破砕工
程、この破砕工程で破砕された破砕物を熱分解処理する
熱分解工程、この熱分解工程で得られた熱分解残渣を金
属残渣とカーボン残渣とに選別する選別工程、この選別
工程で選別されたカーボン残渣を粉砕するカーボン粉砕
工程、上記熱分解工程で発生した熱分解ガスを精製して
得られる精製ガスを熱分解工程の燃料として送出するガ
ス処理工程、および上記カーボン粉砕工程で粉砕された
粉砕カーボンの８０重量％未満と、上記ガス処理工程で
得られた回収油の２０重量％以上とを粉油乾式混合バー
ナを用いて燃焼させ、発生した燃焼排ガスから熱回収す
る熱回収工程から構成されていることを特徴とするゴム
系廃棄物の燃焼処理方法。
【請求項２】上記熱分解工程には、円筒状の熱分解室
がその外周面を加熱手段に囲繞された状態で軸心回りに
回転するように構成された、外熱式ロータリーキルン方
式の熱分解炉が適用されていることを特徴とする請求項
１記載のゴム系廃棄物の燃焼処理方法。
【請求項３】上記カーボン粉砕工程において、略２０
０メッシュの粉砕カーボンを得ることを特徴とする請求
項１または２記載のゴム系廃棄物の燃焼処理方法。
【請求項４】上記粉油乾式混合バーナを用いた燃焼処
理において、上記粉砕カーボンをすでに燃焼している回
収油の高温火炎の中に燃焼空気とともに吹き込み、か
つ、燃焼温度を１０００℃以上に制御することを特徴と
する請求項１乃至３のいずれかに記載のゴム系廃棄物の
燃焼処理方法。
【請求項５】上記熱回収工程から導出された熱回収済
みのガスを除塵および脱硫処理することを特徴とする請
求項１乃至４のいずれかに記載のゴム系廃棄物の燃焼処
理方法。