JPH11270824A - 廃棄物処理方法および廃棄物処理設備 - 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方法お
よび廃棄物処理設備の提供。 【解決手段】 廃棄物を圧縮する工程と、得られた圧縮
成型物を加熱し、乾燥、熱分解、炭化しながら乾燥で発
生したガスを抜き出す工程と、得られた炭化生成物を加
熱し、溶融物と燃料ガスを生成する工程を有する廃棄物
処理方法、および発熱量が低い廃棄物を、予め乾燥処理
して水分の一部または全部を除去した後に発熱量が高い
廃棄物と共に圧縮する工程と、該工程で得られた圧縮成
型物を加熱し、乾燥、熱分解、炭化する工程と、該工程
で得られた炭化生成物を加熱し、溶融物と燃料ガスを生
成する工程を有する廃棄物処理方法、並びに廃棄物処理
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、廃棄物を溶融、ガ
ス化処理する廃棄物処理設備において、発熱量の異なる
種々の廃棄物を安定的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５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５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は圧縮装置１で得
られた廃棄物（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、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 はトンネル式の加熱炉４の入口、５は高温反応器、10
a 、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、14は溶
融物、14H は溶融物排出口、15は可燃性ガスと酸素含有
ガスの吹き込み口、16は酸素の吹き込み口、20は廃棄物
投入口、21は廃棄物投入口の蓋、40はトンネル式の加熱
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から排出される
排ガス（以下発生ガスとも記す）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 はトンネル式の加
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、ｆ₈ は
可燃性ガスと酸素含有ガスの吹き込み方向、ｆ₉ は酸素
の吹き込み方向を示す。

【０００５】図５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内に所定量供給した
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の
加熱炉（以下トンネル式加熱炉と記す）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、高温反応器５から排出され
る発生ガスは一酸化炭素と水素を含む燃料用ガス（以下
燃料ガスとも記す）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、トンネル式加熱炉などの加熱内
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蒸気＋含有水分によって発
生した蒸気）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】前記した廃棄物処理設備の場合、トンネル
式加熱炉内で乾燥、熱分解、炭化した後に高温反応器内
で溶融、ガス化を安定して行うためには1500kcal/kg 以
上の発熱量が必要である。しかし、廃棄物の中には無機
汚泥、燃焼灰などのように元々燃料となるものがなく、
発熱量の低いものと、有機汚泥などのように水分が多い
ために低位発熱量が低いものがある。

【００１２】このため、前記した廃棄物処理設備におい
て、上記したように低位発熱量1500kcal/kg 以上の発熱
量の高い廃棄物と低位発熱量が1500kcal/kg に満たない
ような発熱量の低い廃棄物を安定して処理することが重
要となる。なお、以下の説明においても発熱量は低位発
熱量を示す。上記した水分が多く、発熱量が低い廃棄物
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。

【００１３】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。また、このトラブルを回避するた
めに、水分が多く発熱量が低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経時的に変動し
てしまい、高温反応器における温度の経時的変動の原因
となってしまう。

【００１４】したがって、発熱量が低い廃棄物を処理す
る場合、高温反応器内の温度変動によるガスの熱分解不
良や、不燃分の溶融不良を回避するために、入熱量過多
の運転を行う必要があり、実質的に処理量の低下が生じ
た。また、発熱量が低い廃棄物を処理する場合、高温反
応器の上部から排出される発生ガス（：排ガス）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。

【００１５】一方、前記した廃棄物処理設備によれば、
不燃分の溶融のためのコークスなどの補助燃料が不要
で、廃棄物の燃焼熱で廃棄物中の不燃分を溶融すること
ができる。しかしながら、無機汚泥や焼却灰のように発
熱量が低い廃棄物と、発熱量が高い可燃性廃棄物とを同
時に処理する場合、それぞれの廃棄物が別個の塊になっ
ていると、発熱量が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
量が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。

【００１６】このため、発熱量が低い廃棄物が多い場
合、トンネル式加熱炉内の高温部が高温反応器側に移動
し、発熱量が高い可燃性廃棄物がトンネル式加熱炉内で
十分に炭化処理できず、高温反応器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。ま
た、無機汚泥や焼却灰などの発熱量が低い廃棄物と廃プ
ラスチックやセルロースなどの発熱量が高い廃棄物を混
合する場合、発熱量が低い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。

【００１７】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
の発生事情によって同時に処理する必要がある場合は、
高温反応器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。このため、従来の廃棄物処理方法お
よび廃棄物処理設備によれば、廃棄物処理量の低下を避
けることができなかった。

【００１８】

【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。

【００１９】

【課題を解決するための手段】前記した図５に示す廃棄
物処理設備において、廃棄物投入口20から供給され圧縮
装置１で圧縮されて得られた圧縮成型物10a 、10i はト
ンネル式加熱炉４内で外部から加熱されるため、乾燥領
域4aにおいて水分が蒸発する。乾燥領域4aで発生した水
蒸気は、トンネル式加熱炉４内を高温反応器５側へ流
れ、高温反応器５内で炭素との反応によって水素と一酸
化炭素に転換するか、あるいは水蒸気のまま高温反応器
５から排出される。

【００２０】上記した水蒸気と炭素との反応は吸熱反応
であるため、廃棄物中の水分が上昇することは高温反応
器５内の温度を低下させる要因の一つとなる。また、水
蒸気のまま高温反応器５から排出される場合でも、トン
ネル式加熱炉内で発生した水蒸気を高温反応器５の排出
ガス温度まで温度上昇させるための顕熱を与える必要が
あることから、廃棄物中の水分量が増えると高温反応器
５の炉内温度を1000℃以上に保つための熱量が不足す
る。

【００２１】本発明者らは、上記した問題点を解決する
ために鋭意検討した結果、下記(1)〜(3) の方法、設備
によって問題点を解決することが可能であることを見出
し本発明に至った。 (1)圧縮成型物を加熱、乾燥、熱分解、炭化する加熱炉
からの水蒸気含有ガスの抜き出し（第１の発明、第２の
発明、第５の発明）：前記した廃棄物処理設備において
は、トンネル式加熱炉からトンネル式加熱炉４内で発生
した水蒸気などのガスはトンネル式加熱炉４の上壁近傍
を高温反応器５の方向へ流れるので、そのガスを、トン
ネル式加熱炉の上壁または側壁部から、高温反応器５内
で生成した高温の熱分解ガス、燃焼ガスと別個に抜き出
すことが可能である。

【００２２】また、トンネル式加熱炉４内では先ず廃棄
物の水分の蒸発が生じ、水分の蒸発終了後、廃棄物のさ
らなる昇温後に熱分解、炭化が進む。この結果、トンネ
ル式加熱炉においては、水分の蒸発領域（：圧縮成型物
の乾燥領域4a）と熱分解、炭化領域（：圧縮成型物の熱
分解、炭化領域4b）がトンネル式加熱炉の長さ方向にお
いて実質的に分離されている。

【００２３】このため、水分の蒸発が最も激しい部分
で、発生する水蒸気をトンネル式加熱炉外へ抜き出すこ
とで、高温反応器５内へ流入する水蒸気の量を低減し、
高温反応器５内における水蒸気と炭素との反応による吸
熱反応量を抑えることができる。さらに、上記した方法
によれば、熱分解、炭化領域で発生する高温のガスは、
高温反応器内を上昇するガスに吸引され高温反応器内へ
流入するため、抜き出すガスは、乾燥領域で発生する水
蒸気が主体のガスとなり、水蒸気の除去の際の冷却器の
必要能力が小さくてよい。

【００２４】(2)事前乾燥した発熱量が低い廃棄物およ
び発熱量が高い廃棄物両者の圧縮、加熱処理（第３の発
明）：水分が多く発熱量が低い廃棄物を予め事前乾燥し
た後、発熱量が高い廃棄物と共に圧縮し、好ましくはト
ンネル式加熱炉である加熱炉および高温反応器で処理す
ることによって、前記した従来技術の問題点を解決でき
ると共に、発熱量が低い廃棄物を、発熱量が高い廃棄物
の燃焼熱を利用して溶融、ガス化することができ、ま
た、廃棄物処理設備の容積効率が向上し、廃棄物をコン
パクトな設備で処理することが可能となる。

【００２５】(3)事前乾燥した発熱量が低い廃棄物の高
温反応器への直接装入、処理および発熱量が高い廃棄物
の圧縮、加熱処理（第４の発明）：水分が多く発熱量が
低い廃棄物を予め事前乾燥した後、高温反応器へ直接装
入し、処理すると共に、発熱量が高い廃棄物を圧縮し、
好ましくはトンネル式加熱炉である加熱炉および高温反
応器で処理することによって、前記した従来技術の問題
点を解決できると共に、発熱量が低い廃棄物を、発熱量
が高い廃棄物の燃焼熱を利用して溶融、ガス化すること
ができる。

【００２６】すなわち、第１の発明は、廃棄物を圧縮す
る工程と、得られた圧縮成型物を加熱し、乾燥、熱分
解、炭化しながら乾燥で発生したガスを抜き出す工程
と、得られた炭化生成物を加熱し、溶融物と燃料ガスを
生成する工程を有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１の発明の好適態様は、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、炭化すると
ともに該トンネル式加熱炉内のガスを抜き出す工程と、
該工程で得られた炭化生成物を高温反応器内に装入し、
溶融、ガス化する工程を有することを特徴とする廃棄物
処理方法である。

【００２７】なお、上記した第１の発明の好適態様にお
いては、好ましくは前記したトンネル式加熱炉の圧縮成
型物の乾燥領域4aの上壁および／または側壁から、さら
に好ましくは上壁から、トンネル式加熱炉内のガスを抜
き出すことが好ましい。また、この場合、上記した乾燥
領域4aにおけるガスを抜き出す領域としては、前記トン
ネル式加熱炉の入口４_E を起点としたトンネル式加熱炉
の炭化生成物の押出し口40方向の距離ｌ₁ が下記式(1)
を満足するｌ₁ の領域であることが好ましく、さらに
は、下記式(2) を満足するｌ₁ の領域であることがより
好ましい。

【００２８】 （１／２）・ｌ≧ｌ₁ ＞０………………………(1) （１／２）・ｌ≧ｌ₁ ≧（１／10）・ｌ………(2) ここで、ｌは、トンネル式加熱炉の入口４_E からトンネ
ル式加熱炉の炭化生成物の押出し口40迄の距離を示す。
トンネル式加熱炉の乾燥領域は処理している廃棄物に含
まれる水分量に応じて拡大、縮小することが考えられる
が、トンネル式加熱炉全長ｌの前半程度の領域にガスの
抜き出し口を設置すれば、ほぼ水蒸気の発生部位からの
ガス抜き出しが可能である。

【００２９】したがって、前記した式(1) に示すとお
り、トンネル式加熱炉の入口４_E から（１／２）・ｌの
距離の位置までの領域にｌ₁ を設定することが好まし
い。また、トンネル式加熱炉の入口部は、前記したよう
に圧縮成型物が入口部の内壁形状いっぱいに押し込ま
れ、トンネル式加熱炉内の雰囲気のシールとなっている
ので、ガス抜き出し口としては、前記した式(2) に示す
ように、トンネル式加熱炉の入口４_E から（１／10）・
ｌの距離の位置と（１／２）・ｌの距離の位置までの領
域にｌ₁ を設定することがより好ましい。

【００３０】第２の発明は、前記した第１の発明におい
て、前記した圧縮成型物を乾燥して発生したガスを抜き
出し、該ガス中の水分を除去し、水分を除去したガス
を、乾燥、熱分解、炭化する工程または炭化生成物を加
熱し、溶融物と燃料ガスを生成する工程のいずれか一方
または両者に送給することを特徴とする廃棄物処理方法
である。

【００３１】上記した第２の発明の好適態様は、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
るとともに該トンネル式加熱炉内のガスを抜き出す工程
と、該工程で得られた炭化生成物を高温反応器内に装入
し、溶融、ガス化する工程を有し、前記したトンネル式
加熱炉内から抜き出したガス中の水分を除去し、水分を
除去したガスを、トンネル式加熱炉内および高温反応器
内のいずれか一方または両者に送給することを特徴とす
る廃棄物処理方法である。

【００３２】なお、上記した第２の発明の好適態様にお
いては、好ましくは前記したトンネル式加熱炉の圧縮成
型物の乾燥領域4aの上壁および／または側壁から、さら
に好ましくは上壁から、トンネル式加熱炉内のガスを抜
き出すことが好ましい。また、この場合、上記した乾燥
領域4aにおけるガスを抜き出す領域としては、前記トン
ネル式加熱炉の入口４_E を起点としたトンネル式加熱炉
の炭化生成物の押出し口40方向の距離ｌ₁ が下記式(1)
を満足するｌ₁ の領域であることが好ましく、さらに
は、下記式(2) を満足するｌ₁ の領域であることがより
好ましい。

【００３３】 （１／２）・ｌ≧ｌ₁ ＞０………………………(1) （１／２）・ｌ≧ｌ₁ ≧（１／10）・ｌ………(2) ここで、ｌは、トンネル式加熱炉の入口４_E からトンネ
ル式加熱炉の炭化生成物の押出し口40迄の距離を示す。
第３の発明は、発熱量が低い廃棄物を、予め乾燥処理し
て水分の一部または全部を除去した後に発熱量が高い廃
棄物と共に圧縮する工程と、該工程で得られた圧縮成型
物を加熱し、乾燥、熱分解、炭化する工程と、該工程で
得られた炭化生成物を加熱し、溶融物と燃料ガスを生成
する工程を有することを特徴とする廃棄物処理方法であ
る。

【００３４】上記した第３の発明の好適態様は、発熱量
が低い廃棄物を、予め乾燥処理して水分の一部または全
部を除去した後、発熱量が高い廃棄物と共に回分的に加
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、該
工程で得られた炭化生成物を高温反応器内に装入し、溶
融、ガス化する工程を有することを特徴とする廃棄物処
理方法である。

【００３５】第４の発明は、廃棄物を圧縮する工程と、
該工程で得られた圧縮成型物を加熱し、乾燥、熱分解、
炭化しながら乾燥で発生したガスを抜き出す工程と、該
工程で得られた炭化生成物を加熱し、溶融物と燃料ガス
を生成する工程を有し、発熱量が低い廃棄物は予め乾燥
処理して水分の一部または全部を除去した後、直接、前
記した溶融物と燃料ガスを生成する工程へ供給すること
を特徴とする廃棄物処理方法である。

【００３６】上記した第４の発明の好適態様は、廃棄物
を回分的に加圧、圧縮する工程と、該工程で得られた圧
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、該工程で得られた炭化生成物を高
温反応器内に装入し、溶融、ガス化する工程を有し、発
熱量が高い廃棄物を前記した加圧、圧縮する工程、トン
ネル式加熱炉内、高温反応器内に供給し、加圧、圧縮、
乾燥、熱分解、炭化、溶融、ガス化すると共に、発熱量
が低い廃棄物を、予め乾燥処理して水分の一部または全
部を除去した後、直接、前記した高温反応器内に装入
し、溶融、ガス化することを特徴とする廃棄物処理方法
である。

【００３７】前記した第２の発明〜第４の発明もしくは
第２の発明の好適態様〜第４の発明の好適態様において
は、除去した水分を、前記した溶融物と燃料ガスを生成
する工程（：高温反応器）から排出される発生ガスの冷
却水および／または洗浄水として使用することが好まし
い。第５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を加
熱し、溶融物と燃料ガスを生成する高温反応器５と、前
記した加熱炉４から乾燥で発生したガスを抜き出すガス
抜き出し口33と、抜き出したガスを冷却し水分を凝縮除
去する冷却器30と、水分除去後のガスを前記した加熱炉
４あるいは高温反応器５のいずれか一方または両者に送
給するためのガス抜き出し、送給装置39を有することを
特徴とする廃棄物処理設備である。

【００３８】上記した第５の発明の好適態様は、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装入し、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を有し、さらに、前記したトンネル式加熱炉４の
圧縮成型物の乾燥領域4aに設けたガス抜き出し口33と、
抜き出したガスを冷却し水分を凝縮除去する冷却器30
と、水分除去後のガスを前記したトンネル式加熱炉４内
あるいは高温反応器５内のいずれか一方または両者に送
給するためのガス抜き出し、送給装置39を有することを
特徴とする廃棄物処理設備である。

【００３９】なお、上記した第５の発明の好適態様にお
いては、好ましくは前記したトンネル式加熱炉４の圧縮
成型物の乾燥領域4aの上壁および／または側壁から、さ
らに好ましくは上壁から、トンネル式加熱炉内のガスを
抜き出すことが好ましい。また、上記した第５の発明の
好適態様においては、前記したトンネル式加熱炉４の圧
縮成型物の乾燥領域4aに設けたガス抜き出し口33は、前
記トンネル式加熱炉の入口４_E を起点としたトンネル式
加熱炉の炭化生成物の押出し口40方向の距離ｌ₁ が下記
式(1) を満足するｌ₁ の領域に設けたガス抜き出し口で
あることが好ましく、さらには、下記式(2) を満足する
ｌ₁ の領域に設けたガス抜き出し口であることがより好
ましい。

【００４０】 （１／２）・ｌ≧ｌ₁ ＞０………………………(1) （１／２）・ｌ≧ｌ₁ ≧（１／10）・ｌ………(2) ここで、ｌは、トンネル式加熱炉の入口４_E からトンネ
ル式加熱炉の炭化生成物の押出し口40迄の距離を示す。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、前記した第１の発明〜第５
の発明をさらに詳細に説明する。 〔第１の発明、第２の発明、第５の発明：〕図１に、第
１の発明、第２の発明、第５の発明および各々の発明の
好適態様に係わる廃棄物処理設備の一例を側面図によっ
て示す。

【００４２】図１において、30はガスを冷却し水分を凝
縮、除去するガス冷却用の冷却器、31は凝縮水、32は排
風機、33は圧縮成型物の乾燥領域4aの上壁に設けたガス
抜き出し口、34、35、36、38は配管、37は弁、39は排風
機32、配管34、35、36、弁37などから構成されるガス抜
き出し、送給装置、ｌはトンネル式加熱炉の入口４_Eか
らトンネル式加熱炉の炭化生成物の押出し口40迄の距
離、ｌ₁ はトンネル式加熱炉の入口４_E を起点としたト
ンネル式加熱炉の炭化生成物の押出し口40方向の距離ｌ
₁ を示し、その他の符号は前記した図５と同様の内容を
示す。

【００４３】本発明に係わる廃棄物処理設備は、廃棄物
の圧縮成型物を加熱、乾燥、熱分解、炭化する装置とし
てトンネル式加熱炉を用いることがより好ましい。すな
わち、第１の発明、第２の発明、第５の発明各々の好適
態様に係わる廃棄物処理設備は、トンネル式加熱炉を用
い、図１に示すように、トンネル式加熱炉４の乾燥領域
4aにトンネル式加熱炉４内のガスを抜き出すためのガス
抜き出し口33を有している。

【００４４】廃棄物投入口20近傍のトンネル式加熱炉４
内の乾燥領域4aでは、トンネル式加熱炉外壁から供給さ
れる熱量により、廃棄物の温度が上昇し、廃棄物中の水
分が蒸発する。乾燥領域4aで発生した水蒸気は、通常、
トンネル式加熱炉４内を高温反応器５側へ流れるが、本
発明では前記したガス抜き出し口33からトンネル式加熱
炉４内のガスを吸引することによって、トンネル式加熱
炉４外へ抜き出す。

【００４５】本発明が対象としている廃棄物処理設備
は、高温反応器５内を1000℃以上の温度に維持しなけれ
ばならないため、処理する廃棄物の低位発熱量は約1500
kcal/kg 以上でないと、操業が不安定になる。例えば、
低位発熱量が1500kcal/kg の発熱量の廃棄物の中に50％
の水分が含まれ、この水分の内40％の水分をトンネル式
加熱炉４内から抜き出し除去すると、高温反応器５の負
荷は低位発熱量が約3200kcal/kg の発熱量の廃棄物を処
理することと同様になる。

【００４６】このため、廃棄物に含まれる水分をトンネ
ル式加熱炉４内から抜き出し除去することによって、高
温反応器５の炉内温度を1000℃以上に維持することが容
易となり、操業を安定化することができる。なお、上記
した乾燥領域4aにおけるガスを抜き出す領域としては、
水蒸気を選択的に抜き出すために、トンネル式加熱炉の
入口４_E を起点としたトンネル式加熱炉の炭化生成物の
押出し口40方向の距離ｌ₁ が下記式(1) を満足するｌ₁
の領域であることが好ましく、さらには、下記式(2) を
満足するｌ₁ の領域であることがより好ましい。

【００４７】 （１／２）・ｌ≧ｌ₁ ＞０………………………(1) （１／２）・ｌ≧ｌ₁ ≧（１／10）・ｌ………(2) ここで、ｌは、トンネル式加熱炉の入口４_E からトンネ
ル式加熱炉の炭化生成物の押出し口40迄の距離を示す。
トンネル式加熱炉４から抜き出したガスは、冷却器30に
おいて冷却することによって、水蒸気を凝縮、分離する
ことができる。

【００４８】また、凝縮水31は、後工程である高温反応
器５から排出される発生ガス（：排ガス）の冷却および
／または洗浄に用いることができる。本発明によれば、
凝縮水31を、高温反応器５から排出される発生ガスと直
接接触させ、発生ガスを冷却、洗浄することによって、
下記、の効果が得られる。

【００４９】：廃棄物中の水分を有効に活用すること
ができると共に、新水の使用量を削減できる。 ：凝縮水の浄化処理および冷却、洗浄に使用した水の
浄化処理における被処理水量が低減するため、水処理設
備を小型化することが可能となる。 また、本発明によれば、凝縮しなかったガス成分を、再
度、トンネル式加熱炉４および高温反応器５のいずれか
一方または両方に吹き込むことによって、高温反応器５
内において臭気を有する成分も酸化されるため、脱臭な
どの処理が不要となる。

【００５０】水分除去後のガスをトンネル式加熱炉４内
へ吹き込む場合は、例えば、図１に示すように、熱分
解、炭化領域4bの上部に形成される空隙部に吹き込めば
よい。また、高温反応器５へ吹き込む場合は、トンネル
式加熱炉４と高温反応器５との接続部近傍へ吹き込むこ
とにより、吹き込みガスの高温反応器５内での滞留時間
を確保することができ、吹き込みガス中に炭化水素成分
が含まれていても分解でき、好適である。

【００５１】〔第３の発明：〕図２に、第３の発明およ
び第３の発明の好適態様に係わる廃棄物処理設備の一例
を側面図によって示す。図２において、20A 、20B は廃
棄物投入口、60は乾燥装置、61は廃棄物、62は撹拌機、
70はベルトコンベア、ｆ₁₁は乾燥後の廃棄物の移動方向
を示し、その他の符号は前記した図１、図５と同様の内
容を示す。

【００５２】本発明に係わる廃棄物処理設備は、廃棄物
の圧縮成型物を加熱、乾燥、熱分解、炭化する装置とし
てトンネル式加熱炉を用いることがより好ましい。すな
わち、第３の発明の好適態様に係わる廃棄物処理設備
は、トンネル式加熱炉を用いる。第３の発明は、本発明
の前記した課題、すなわち、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ために、好ま
しくは、図２に示すように、水分が多く発熱量が低い廃
棄物をトンネル式加熱炉４へ装入する前に別途乾燥装置
60で乾燥した後、トンネル式加熱炉４内で熱分解、炭化
し、高温反応器５へ供給する廃棄物の処理方法である。

【００５３】図２は、乾燥装置60として多段床乾燥炉を
用いた廃棄物の処理設備の例を示す。図２に示す廃棄物
の処理設備においては、水分が多く発熱量が低い廃棄物
を乾燥した後、廃棄物投入口20A において発熱量が高い
廃棄物と適宜混合した後、圧縮装置１で圧縮し圧縮成型
物とした後、トンネル式加熱炉４内へ供給する。

【００５４】この結果、第３の発明によれば、前記した
第１の発明、第２の発明、第５の発明と同様に、前記し
た従来技術の問題点が解決できると共に、発熱量が低い
廃棄物と発熱量が高い廃棄物を同時に並行して処理する
ことができるため、発熱量が低い廃棄物を、発熱量が高
い廃棄物の燃焼熱を利用して溶融、ガス化することがで
き、発熱量が低い廃棄物の処理における所要エネルギー
を削減することが可能となった。

【００５５】また、廃棄物処理設備の容積効率が向上
し、廃棄物をコンパクトな設備で処理することが可能と
なった。乾燥装置60において発生するガス中の水蒸気
は、冷却器30で冷却、凝縮せしめることによって分離で
き、凝縮水31は、後工程である高温反応器５から排出さ
れる発生ガスの冷却および／または洗浄に用いることが
好ましい。

【００５６】また、水蒸気を分離した後のガスは、廃棄
物処理設備のトンネル式加熱炉４内および高温反応器５
内のいずれか一方または両方に吹き込むことが好まし
い。次に、図３に、第３の発明に係わる廃棄物処理設備
の他の一例を側面図によって示す。図３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）を加
熱、乾燥、熱分解、炭化するためのトンネル式加熱炉、
20A 、20B 、20C は廃棄物投入口、21A 、21B 、21C は
廃棄物投入口の蓋、33Bはガス抜き出し口、ｆ₁₀は廃棄
物の移動方向を示し、その他の符号は前記した図１、図
２、図５と同様の内容を示す。

【００５７】図３に示す廃棄物の処理設備は、水分が多
く発熱量が低い廃棄物の事前乾燥装置としてトンネル式
加熱炉4Bを使用した例であり、発熱量が低い廃棄物を圧
縮し、圧縮成型物を乾燥した後、廃棄物投入口20A にお
いて発熱量が高い廃棄物と適宜混合した後、圧縮機1Aで
圧縮し圧縮成型物とした後、トンネル式加熱炉4A内へ供
給する。

【００５８】この結果、前記した従来技術の問題点が解
決できると共に、発熱量が低い廃棄物と発熱量が高い廃
棄物を同時に並行して処理することができるため、発熱
量が低い廃棄物を、発熱量が高い廃棄物の燃焼熱を利用
して溶融、ガス化することができ、発熱量が低い廃棄物
の処理における所要エネルギーを削減することが可能と
なった。

【００５９】また、廃棄物処理設備の容積効率が向上
し、廃棄物をコンパクトな設備で処理することが可能と
なった。 〔第４の発明：〕図４に、第４の発明および第４の発明
の好適態様に係わる廃棄物処理設備の一例を側面図によ
って示す。

【００６０】図４において、20A 、20B は廃棄物投入
口、80は乾燥装置、81は廃棄物、82は乾燥後の廃棄物の
高温反応器５への供給装置、83はスクリューフィーダ、
84a 、84b は弁を示し、その他の符号は前記した図１〜
図３、図５と同様の内容を示す。第４の発明は、本発明
の前記した課題、すなわち、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ために、図４
に示すように、水分が多く発熱量が低い廃棄物を、乾燥
装置80で乾燥した後、直接、高温反応器５へ供給する廃
棄物の処理方法である。

【００６１】図４は、乾燥装置80として加熱ドラム方式
の乾燥装置を用いた廃棄物の処理設備の例を示す。第４
の発明は、水分が多く発熱量が低い廃棄物を乾燥した
後、直接、高温反応器５内へ装入し溶融、ガス化する方
式であり、発熱量が低い廃棄物と発熱量が高い廃棄物を
同時に並行して処理することができるため、発熱量が低
い廃棄物を、発熱量が高い廃棄物の燃焼熱を利用して溶
融、ガス化することが可能となった。

【００６２】この結果、第４の発明によれば、前記した
課題を解決すると共に、廃棄物処理設備における所要エ
ネルギーを削減することが可能となった。

【００６３】

【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１、実施例２〕（第１の発明、
第２の発明、第５の発明）、〔比較例〕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、廃棄物処理試験を行った。

【００６４】以下、実施例１、実施例２、比較例におけ
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４の入口４_E
内壁の断面形状は、幅：2000mm、高さ：500mm の矩形で
あり、トンネル式加熱炉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。

【００６５】圧縮支持盤３を挿入した状態で廃棄物投入
口20から圧縮装置１内に廃棄物を落とし込んだ後、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する。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
容積にまで圧縮され圧縮成型物10a が得られる。

【００６６】得られる圧縮成型物10a の断面形状は、ト
ンネル式加熱炉４の入口４_E 内壁の断面形状と同形、同
一寸法であり、入口４_E は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10a をトンネル式加熱炉４内へ押し込む。

【００６７】トンネル式加熱炉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トンネル式加熱炉４の入口４_E
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。

【００６８】トンネル式加熱炉４は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４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。

【００６９】得られた炭化生成物11_n はトンネル式加熱
炉の入口４_E 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_E 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40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。

【００７０】一方、圧縮成型物の乾燥、熱分解によって
水蒸気およびその他のガスがトンネル式加熱炉内で発生
する。図１に示す廃棄物処理設備においては、トンネル
式加熱炉４の入口4 _E から３〜７ｍの圧縮成型物の乾燥
領域4aの上部側壁、すなわちｌ₁ ＝(3/20)・ｌ〜(7/20)
・ｌである上部側壁に50mmφのガス抜き出し口33が24個
（４列×６段）設けられており、トンネル式加熱炉４内
のガスを排風機32で吸引して抜き出す。

【００７１】吸引して抜き出したガスは、冷却器（：復
水器）30を通してガス中の水蒸気を凝縮、分離、除去す
る。また、図１に示す廃棄物処理設備においては、トン
ネル式加熱炉４の炭化生成物の押出し口40からトンネル
式加熱炉４の上流側５ｍの位置および高温反応器５のト
ンネル式加熱炉４との接続部の直上近傍に、ガスの吹き
込み口が設けられており、水蒸気を凝縮、除去したガス
は、これらのガスの吹き込み口からトンネル式加熱炉４
内および／または高温反応器５内に再度供給することが
できる。

【００７２】なお、吸引して抜き出すガスが有害成分を
含まず、水分のみである場合は、大気放散することも可
能である。高温反応器５内にはトンネル式加熱炉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
1200℃〜1350℃程度に維持され、上部のガス排出口52近
傍も1000℃以上に保たれる。

【００７３】燃焼、熱分解後の残渣（：不燃物）は炉下
部に蓄積するが、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（：空気）とプロパンガスの燃焼熱によって溶融す
る。溶融した残滓は、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14H から排出される。

【００７４】炭化生成物を供給するトンネル式加熱炉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
下端の高さとガス排出口52の高さとの距離は14ｍ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。図１の廃棄物処理設
備によれば、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＋H₂
O →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し、さらに粗合成ガス量
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り、種々の廃棄物を、
処理量の低下をきたすことなく安定して処理できる。

【００７５】[II.] 廃棄物処理試験結果：以下の実施
例、比較例に示す各廃棄物の組成における％は重量％を
示す。 （実施例１）図１に示す本発明の廃棄物処理設備を使用
して、有機汚泥を主成分とする廃棄物の処理を行った。

【００７６】有機汚泥は、可燃分：30％、灰分：10％、
水分：60％、低位発熱量：1000kcal/kg であった。上記
した有機汚泥を、６t/h の供給速度で廃棄物投入口20か
ら投入し、処理を行った。本実施例においては、トンネ
ル式加熱炉４の圧縮成型物の乾燥領域4aの上部側壁に設
けたガス抜き出し口33から、トンネル式加熱炉４内のガ
スを抜き出し、抜き出したガスを冷却器（：復水器）30
で冷却し、水蒸気を凝縮、除去した。

【００７７】なお、トンネル式加熱炉４からのガスの吸
引量は、平均4000Nm³/h であった。上記した試験の結
果、冷却器30において３t/h の水分を分離することがで
き、これによって、高温反応器５内へ送給される有機汚
泥中の水分量は60％から10％程度まで低減できたと推定
される。高温反応器５の上部のガス排出口52における発
生ガス（：排ガス）温度は、1200℃以上で推移し、発生
ガス中のメタン濃度は 0.2vol ％以下であり、高温反応
器５上部での酸素ガス吹き込みを行う必要はなかった。

【００７８】また、発生ガスの低位発熱量は約2000kcal
/Nm³で安定して推移し、ガスエンジンなどにおいて燃料
ガスとして安定して使用することができた。トンネル式
加熱炉４から抜き出して水蒸気を凝縮、除去したガス
は、量的に少量であり、トンネル式加熱炉４あるいは高
温反応器５へ戻してもあるいは大気放散しても高温反応
器５の上部のガス排出口52における発生ガス温度および
発生ガス中のメタン濃度などに変化はなかった。 （比較例）図１に示す廃棄物処理設備を使用し、トンネ
ル式加熱炉４内からのガス抜き出しを行わなかった以外
は、前記した実施例１と同様の方法で有機汚泥を主成分
とする廃棄物の処理を行った。

【００７９】有機汚泥は、可燃分：30％、灰分：10％、
水分：60％、低位発熱量：1000kcal/kg であった。上記
した有機汚泥を、６t/h の供給速度で廃棄物投入口20か
ら投入し、処理を行った。上記した試験の結果、高温反
応器５の上部のガス排出口52における発生ガス温度は、
1000℃以下となり、発生ガス中のメタン濃度は 1.5〜２
vol ％であった。

【００８０】発生ガス中のメタン濃度が１vol ％を超え
ると、発生ガス中にはその他の有機物成分も多量に存在
し、その結果、高温反応器５の出側の発生ガスの急冷装
置50において冷却水中にタール状の物質が混在するよう
になり、ガス冷却水の循環系統の閉塞などが生じた。こ
のため、高温反応器５上部の酸素の吹き込み口16からの
酸素の吹き込み量を増加させ、高温反応器５の上部のガ
ス排出口52における発生ガス温度を1000℃に保つ必要が
あった。

【００８１】その結果、ガス中の可燃成分の燃焼によっ
てCO₂ の含有量が増加し、発生ガスの発熱量が低下し、
低位発熱量が800kcal/Nm³ に低下した。 （実施例２）実施例１と同じ図１に示す本発明の廃棄物
処理設備を用いて、無機汚泥と紙屑、木屑、繊維屑など
の可燃性廃棄物を一緒に処理した。

【００８２】廃棄物投入口20への無機汚泥の供給量は3.
9t/h、可燃性廃棄物の供給量は2.1t/hとし、これらを混
合して廃棄物投入口20から投入し、処理を行った。無機
汚泥は、可燃分：０％、灰分：30％、水分：70％、低位
発熱量：−400kcal/kgであり、可燃性廃棄物は、可燃
分：80％、灰分：10％、水分：10％、低位発熱量：4000
kcal/kg であった。

【００８３】混合後の廃棄物は、加重平均すると可燃
分：30％、灰分：20％、水分：50％、低位発熱量：1100
kcal/kg であった。上記した混合廃棄物を、実施例１と
同様に、トンネル式加熱炉４内からのガスの抜き出しを
行いながら処理した。上記した試験の結果、冷却器30に
おいて2.7t/hの水分を分離することができ、これによっ
て、高温反応器５内へ送給される廃棄物中の水分量は50
％から５％程度まで低減できたと推定される。

【００８４】高温反応器５の上部のガス排出口52におけ
る発生ガス温度は、1100℃前後で推移し、発生ガス中の
メタン濃度は 0.2vol ％以下であり、高温反応器５上部
での酸素ガス吹き込みを行う必要はなかった。また、発
生ガスの低位発熱量は約2000kcal/Nm³で安定して推移
し、ガスエンジンなどにおいて燃料ガスとして安定して
使用することができた。 〔実施例３、実施例４〕（第３の発明） （実施例３）前記した図２に示す本発明に係わる多段床
乾燥炉方式の乾燥装置を配設した廃棄物処理設備を使用
して、廃棄物の処理試験を行った。

【００８５】多段床乾燥炉方式の乾燥装置60は、圧縮装
置１、トンネル式加熱炉４、高温反応器５とは別個に配
設されており、乾燥後の廃棄物はベルトコンベア70で輸
送して廃棄物投入口20A へ投入した。また、多段床乾燥
炉方式の乾燥装置60の内部ガスは、排風機32によって抜
き出し、冷却器30で水分を凝縮、除去した後、トンネル
式加熱炉４内および高温反応器５内へ供給した。

【００８６】本実施例においては、水分を多く含み発熱
量が低い廃棄物である無機汚泥と紙屑、木屑、繊維屑な
どの可燃性廃棄物を一緒に処理した。すなわち、無機汚
泥を多段床乾燥炉方式の乾燥装置60によって乾燥処理し
た後、廃棄物投入口20A へ供給すると共に、並行して、
可燃性廃棄物を、直接、廃棄物投入口20A へ供給した。

【００８７】廃棄物投入口20B への無機汚泥の供給量は
3.9t/h、廃棄物投入口20A への可燃性廃棄物の供給量は
2.1t/hとした。無機汚泥は、可燃分：０％、灰分：30
％、水分：70％、低位発熱量：−400kcal/kgであり、可
燃性廃棄物は、可燃分：80％、灰分：10％、水分：10
％、低位発熱量：4000kcal/kg であった。

【００８８】上記した試験の結果、高温反応器５の上部
のガス排出口52における発生ガス温度は、1100℃前後で
推移し、発生ガス中のメタン濃度は 0.5vol ％以下であ
り、高温反応器５上部での酸素ガス吹き込みを行う必要
はなかった。また、発生ガスの低位発熱量は約2000kcal
/Nm³で安定して推移し、ガスエンジンなどにおいて燃料
ガスとして安定して使用することができた。 （実施例４）前記した図３に示す本発明に係わるトンネ
ル式加熱炉方式の乾燥装置を配設した廃棄物処理設備を
使用して、廃棄物の処理試験を行った。

【００８９】図３に示す予備乾燥装置であるトンネル式
加熱炉4Bの長さは８ｍである。図３に示す廃棄物処理設
備においては、含有水分量が多く発熱量が低い廃棄物を
廃棄物投入口20B に供給する。廃棄物投入口20B に供給
された廃棄物は、圧縮装置1Bで圧縮された後、圧縮成型
物10a は外部から加熱されたトンネル式加熱炉4Bに押し
込まれ、トンネル式加熱炉4B内を移送される過程で加熱
され、乾燥が行われる。

【００９０】トンネル式加熱炉4Bの出口は、廃棄物投入
口20A の上部に配設されており、トンネル式加熱炉4Bか
ら押し出された乾燥物は、廃棄物投入口20A へ落下す
る。トンネル式加熱炉4Bの出口には相対向する位置にガ
ス抜き出し口33B が設けられ、トンネル式加熱炉4B内部
で発生した水蒸気含有ガスを排風機32によって吸引、除
去する。

【００９１】抜き出したガスの処理は、前記した実施例
１〜３と同様である。図３に示す廃棄物処理設備におい
ては、廃棄物投入口20c を設けているため、上記した乾
燥後の発熱量が低い廃棄物と並行して、廃棄物投入口20
A へ、発熱量が高い廃棄物を供給することが可能であ
り、これらの混合物を圧縮装置1Aで圧縮し、得られた圧
縮成型物をトンネル式加熱炉4A内へ押し込み、熱分解、
炭化後に得られる炭化生成物を、高温反応器５によって
溶融、ガス化する。

【００９２】図３に示す廃棄物処理設備においては、廃
棄物投入口20A へ供給された時点で発熱量が低い廃棄物
は乾燥しているため、トンネル式加熱炉4Aからの内部ガ
スの抜き出しは不要である。本実施例においては、水分
を多く含み発熱量が低い廃棄物である無機汚泥と紙屑、
木屑、繊維屑などの可燃性廃棄物を一緒に処理した。

【００９３】すなわち、無機汚泥をトンネル式加熱炉4B
によって乾燥処理した後、廃棄物投入口20A へ供給する
と共に、並行して、可燃性廃棄物を、廃棄物投入口20C
を経由して廃棄物投入口20A へ供給した。廃棄物投入口
20B への無機汚泥の供給量は3.9t/h、廃棄物投入口20C
への可燃性廃棄物の供給量は2.1t/hとした。

【００９４】無機汚泥は、可燃分：０％、灰分：30％、
水分：70％、低位発熱量：−400kcal/kgであり、可燃性
廃棄物は、可燃分：80％、灰分：10％、水分：10％、低
位発熱量：4000kcal/kg であった。上記した試験の結
果、高温反応器５の上部のガス排出口52における発生ガ
ス温度は、1100℃前後で推移し、発生ガス中のメタン濃
度は 0.5vol ％以下であり、高温反応器５上部での酸素
ガス吹き込みを行う必要はなかった。

【００９５】また、発生ガスの低位発熱量は約2000kcal
/Nm³で安定して推移し、ガスエンジンなどにおいて燃料
ガスとして安定して使用することができた。 〔実施例５〕（第４の発明） 前記した図４に示す本発明に係わる廃棄物処理設備を使
用して、廃棄物の処理試験を行った。

【００９６】加熱ドラム方式の乾燥装置80は、圧縮装置
１、トンネル式加熱炉４、高温反応器５とは別個に配設
されており、乾燥後の廃棄物は、直接、高温反応器５内
へ供給した。また、乾燥装置80の内部ガスは、排風機32
によって抜き出し、冷却器30で水分を凝縮、除去した
後、高温反応器５内へ供給した。

【００９７】本実施例においては、水分を多く含み発熱
量が低い廃棄物である無機汚泥と紙屑、木屑、繊維屑な
どの可燃性廃棄物を一緒に処理した。すなわち、無機汚
泥を乾燥装置80によって乾燥処理した後、スクリューフ
ィーダ83によって、直接、高温反応器５内へ供給すると
共に、並行して、可燃性廃棄物を廃棄物投入口20A へ供
給し、圧縮装置１、トンネル式加熱炉４によって圧縮、
熱分解、炭化し、得られた炭化生成物を高温反応器５内
へ供給した。

【００９８】廃棄物投入口20B への無機汚泥の供給量は
3.9t/h、廃棄物投入口20A への可燃性廃棄物の供給量は
2.1t/hとした。無機汚泥は、可燃分：０％、灰分：30
％、水分：70％、低位発熱量：−400kcal/kgであり、可
燃性廃棄物は、可燃分：80％、灰分：10％、水分：10
％、低位発熱量：4000kcal/kg であった。

【００９９】上記した試験の結果、無機汚泥の乾燥物
を、直接、高温反応器５内に供給したため、高温反応器
５の上部のガス排出口52における発生ガス温度は、実施
例２〜４と比較して低下したが、酸素吹き込み量を調整
することで1200℃に保った。発生ガス中のメタン濃度は
0.2vol ％以下であった。発生ガスの低位発熱量は約19
00kcal/Nm³で安定して推移し、ガスエンジンなどにおい
て燃料ガスとして安定して使用することができた。

【０１００】

【発明の効果】本発明によれば、下記(1) 〜(5) の優れ
た効果が得られる。 (1) 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、水分が多く発熱量が低い廃棄物など従来処
理が困難であった廃棄物を、処理量の低下をきたすこと
なく、安定して確実に処理することが可能となった。

【０１０１】(2) 廃棄物処理設備で得られる発生ガスの
発熱量が高く、しかも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。 (3) 発熱量が低い廃棄物と発熱量が高い廃棄物を同時に
並行して廃棄物処理設備に供給して処理することができ
るため、発熱量が低い廃棄物を、発熱量が高い廃棄物の
燃焼熱を利用して溶融、ガス化することが可能となり、
発熱量が低い廃棄物の処理における所要エネルギーを削
減することが可能となった。

【０１０２】(4) 発生ガス中の有機物成分を低減するこ
とが可能となり、その結果、下記、の効果が得られ
た。 ：発生ガスの冷却装置、ガス精製装置の保守管理が容
易となり、また発生ガスの冷却装置、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。 ：高温反応器上部における酸素の吹き込みが不要とな
り、従来技術における酸素の吹き込みによる発生ガスの
発熱量の低下の問題を解決できた。

【０１０３】(5) 水分除去後のガスを高温反応器に送給
することによって、脱臭処理が不要となった。 (6) 水分除去において得られた凝縮水を発生ガスの冷
却、洗浄に利用することによって、新水の使用量を削減
できると共に、水処理設備を小型化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】本発明に係わる廃棄物処理設備の一例を示す側
面図である。

【図３】本発明に係わる廃棄物処理設備の一例を示す側
面図である。

【図４】本発明に係わる廃棄物処理設備の一例を示す側
面図である。

【図５】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 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 13 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 、20C 廃棄物投入口 21 21A 、21B 、21C 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、33B ガス抜き出し口 34、35、36、38 配管 37 弁 39 ガス送給装置 40 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発生ガス（：排ガス）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 60、80 乾燥装置 61、81 廃棄物 62 撹拌機 70 ベルトコンベア 82 乾燥後の廃棄物の高温反応器への供給装置 83 スクリューフィーダ 84a 、84b 弁 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 ｆ₁₀ 廃棄物の移動方向 ｆ₁₁ 乾燥後の廃棄物の移動方向 ｌ トンネル式加熱炉の入口４_E からトンネル式加熱炉
の炭化生成物の押出し口40迄の距離 ｌ₁ トンネル式加熱炉の入口４_E を起点としたトンネ
ル式加熱炉の炭化生成物の押出し口40方向の距離

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ２３Ｇ 5/02 ＺＡＢ Ｆ２３Ｇ 5/14 ＺＡＢＤ Ｂ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢ 5/14 ＺＡＢ ３０２Ｇ ３０２Ｆ 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 (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 廃棄物を圧縮する工程と、得られた圧縮
   成型物を加熱し、乾燥、熱分解、炭化しながら乾燥で発
   生したガスを抜き出す工程と、得られた炭化生成物を加
   熱し、溶融物と燃料ガスを生成する工程を有することを
   特徴とする廃棄物処理方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の廃棄物処理方法におい
   て、前記した圧縮成型物を乾燥して発生したガスを抜き
   出し、該ガス中の水分を除去し、水分を除去したガス
   を、乾燥、熱分解、炭化する工程または炭化生成物を加
   熱し、溶融物と燃料ガスを生成する工程のいずれか一方
   または両者に送給することを特徴とする廃棄物処理方
   法。
3. 【請求項３】 発熱量が低い廃棄物を、予め乾燥処理し
   て水分の一部または全部を除去した後に発熱量が高い廃
   棄物と共に圧縮する工程、該工程で得られた圧縮成型物
   を加熱し、乾燥、熱分解、炭化する工程、該工程で得ら
   れた炭化生成物を加熱し、溶融物と燃料ガスを生成する
   工程を有することを特徴とする廃棄物処理方法。
4. 【請求項４】 廃棄物を圧縮する工程と、得られた圧縮
   成型物を加熱し、乾燥、熱分解、炭化しながら乾燥で発
   生したガスを抜き出す工程と、該工程で得られた炭化生
   成物を加熱し、溶融物と燃料ガスを生成する工程を有
   し、発熱量が低い廃棄物は予め乾燥処理して水分の一部
   または全部を除去した後、直接、前記した溶融物と燃料
   ガスを生成する工程へ供給することを特徴とする廃棄物
   処理方法。
5. 【請求項５】 除去した水分を、前記した溶融物と燃料
   ガスを生成する工程から排出される発生ガスの冷却水お
   よび／または洗浄水として使用することを特徴とする請
   求項２〜４いずれかに記載の廃棄物処理方法。
6. 【請求項６】 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
   を加熱し、溶融物と燃料ガスを生成する高温反応器(5)
   と、前記した加熱炉(4) から乾燥で発生したガスを抜き
   出すガス抜き出し口(33)と、抜き出したガスを冷却し水
   分を凝縮除去する冷却器(30)と、水分除去後のガスを前
   記した加熱炉(4) あるいは高温反応器(5) のいずれか一
   方または両者に送給するためのガス抜き出し、送給装置
   (39)を有することを特徴とする廃棄物処理設備。