JP2002143821A

JP2002143821A - 廃棄物処理装置及び方法

Info

Publication number: JP2002143821A
Application number: JP2000348458A
Authority: JP
Inventors: Nobuhisa Yokogawa; 伸久横川; Akira Nakanishi; 章中西; Masaki Kondo; 正樹近藤
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2000-11-15
Filing date: 2000-11-15
Publication date: 2002-05-21

Abstract

(57)【要約】【課題】廃タイヤ等のゴム成分を含む廃棄物を細断す
ることなく処理できると共に、処理コストの増大を十分
に抑制可能な廃棄物処理装置及び方法を提供する。【解決手段】廃タイヤ処理システム１は、循環流動層
型のボイラ部２に、廃タイヤＷの熱分解等を行う熱分解
部３が組み込まれたものである。ボイラ部２で生成され
た燃焼排ガスＧａは、主排気部５３に設けられた分岐管
５３ａを通して、熱分解部３の燃焼排ガス導入室３２に
供給され、更に熱分解流動層３０内で、廃タイヤＷａと
接触する。これにより、廃タイヤＷａは熱分解されて炭
化物Ｗｃと熱分解排ガスＷｈが生成する。これらは、ボ
イラ部２の燃焼室４内へ送出され、ボイラ燃料として燃
焼される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物処理装置及
び方法に関し、特に、ゴム成分を含む廃棄物を処理する
廃棄物処理装置及び廃棄物処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】廃タイヤ（スクラップタイヤ、廃棄タイ
ヤ）等に代表されるゴム廃棄物の発生量は膨大であり、
その処理、処分及び再利用は、社会的に大きな関心事で
ある。これらのゴム廃棄物の一部は、廃物利用等に供さ
れているが、大部分は破砕埋立、焼却等により処理処分
されている。

【０００３】このようなゴム廃棄物の処理方法として
は、例えば、本出願人による特開昭４９−３４９８３号
公報に記載の方法（スクラップタイヤの炭化処理方法）
が挙げられる。この方法は、スクラップタイヤを熱分解
によって炭化物とし、タイヤの主成分であるゴム成分
と、タイヤに埋め込まれているスチールコード等を構成
する金属等の夾雑物とを分離回収する方法である。ま
た、熱分解による炭化技術を利用して廃タイヤ等を処理
する種々の装置が、特開平９−３２４１７９号公報、特
開平１０−３１０７７４号公報、特開２０００−１４０
７９０号公報等に記載されている。さらに、ボイラや焼
却炉等の燃焼装置において、ゴム廃棄物を燃料や他の可
燃廃棄物と共に混焼させる方法も想定される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、これら
の従来装置について検討したところ、以下のような問題
点があることを見出した。すなわち、上記従来公報に記
載の各装置では、（１）いずれも、廃棄物処理に専ら使
用する熱源としての炭化炉や熱風炉を新たに必要とする
ため、設備コスト及びエネルギー消費量の増大を招く傾
向にあった。また、（２）ゴム成分の燃焼の結果生じる
排ガス中には、硫黄分を含むガスが含有されることが多
く、これらの排ガスを処理して外部へ放出するには、脱
硫装置等が必要であった。さらに、（３）ゴム成分の燃
焼によって生じる炭化物を最終的に処分（最終処分）す
るに際し、そのための他の処理装置が必要となる場合が
あった。

【０００５】また、ボイラや焼却炉等の燃焼装置でゴム
廃棄物を燃料等と混焼させようとすると、廃タイヤを数
ｍｍ〜数十ｍｍ程度以下に細断する必要がある。しか
し、廃タイヤは、上述したように、ゴム成分の他に金属
等を含んでいるため、（４）これらを数十ｍｍ程度以下
に細断するのは困難であった。

【０００６】また、廃タイヤのように弾力性叉は柔軟性
を有するゴム成分を含むものに対しては、切断刃による
細断が有用である。このような切断刃に対しては、耐摩
耗性を向上させるために高硬度が要求される一方で、刃
の割れ防止の観点からは大きな靭性が望まれる。ただ
し、これらの二つの性質（硬度と靭性）は相反する性質
であるので、両方を最大限に高めることは困難な場合が
多い。

【０００７】特に、廃タイヤは、上述の如くその構造部
材としてゴム成分と金属等という硬度／柔軟性が大きく
異なる性質の部材を含んでいる。よって、（５）従来の
切断刃で廃タイヤを切削叉は切断する場合には、切断刃
の損傷・損耗が激しく、その結果、切断刃の寿命が短く
なってしまうおそれが多分にあった。また、（６）これ
により、切断刃の交換等の保守に手間が掛かると共に、
人件費及び部材費を含めたコストが増大する傾向にあっ
た。

【０００８】また、切断刃に対する負荷を低減するため
に、廃タイヤを一旦極低温下に曝し、ゴム成分の弾性を
十分に低下させた上で、細断する方法も提案されてい
る。しかし、この方法では、（７）極低温装置及びそれ
を運転するエネルギーが新たに必要となって処理コスト
の更なる増大を招くおそれがある。しかも、これによ
り、廃タイヤをエネルギー源等として再利用する場合
に、（８）そのエネルギー収支が悪化してしまい、廃タ
イヤを再利用する利点が乏しくなってしまう。

【０００９】そこで、本発明は、このような事情に鑑み
てなされたものであり、廃タイヤ等のゴム成分を含む廃
棄物を細断することなく処理できると共に、処理コスト
の増大を十分に抑制可能であり、更に廃棄物の有効利用
が図られ、しかも、従来の処理に随伴する外部排ガス処
理及びそのための装置を削除し得る廃棄物処理装置及び
方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による廃棄物処理装置は、ゴム成分を含む廃
棄物を処理するものであって、廃棄物及び加熱された伝
熱媒体が供給され、この廃棄物とこの伝熱媒体とが接触
し、廃棄物が熱分解されて炭化物及び熱分解排ガスが生
成される熱分解部と、この熱分解部に接続され且つ伝熱
媒体を熱分解部に供給する伝熱媒体供給部とを備えるこ
とを特徴とする。なお、本発明における「ゴム成分」と
は、主として有機系ゴムから成る成分を示す。

【００１１】このように構成された廃棄物処理装置で
は、伝熱媒体供給部から加熱された伝熱媒体が熱分解部
に導入される。熱分解部には、ゴム成分を含む廃棄物が
供給され、伝熱媒体と接触することにより、廃棄物が十
分に加熱され、廃棄物中の特にゴム成分の熱分解が行わ
れる。ゴム成分は主として有機物を含有して成るため、
熱分解により炭化が進んで炭化物が生成されると共に、
揮発油分等の可燃ガスやＨ₂Ｓガス等を含む熱分解排ガ
スが生じ得る。

【００１２】より具体的には、ゴム成分を含む廃棄物が
熱分解を受ける際には、廃棄物表面からの上記の熱分解
排ガスの放出を伴ってゴム成分の炭化が進行して炭化物
が生成される。特に、廃棄物がタイヤである場合には、
タイヤに添加されているカーボンブラックも粗粒炭化物
となる。このようにして生じた炭化物は、炭化自体によ
って、叉は、廃棄物同士の摩擦等によって細片状叉は小
塊状に剥離される。このように生じた炭化物は構造的に
脆く、容易に細粒化される。このように生成された炭化
物は、一種の炭素源であって燃料として好適であり、し
かも、細粒化されているので、石炭や可燃物と共に混焼
させ易い利点がある。

【００１３】また、伝熱媒体として例えば循環流動層ボ
イラ（ＣＦＢ）排ガス等を用いると好適である。こうす
れば、高温に加熱された伝熱媒体が得られ、しかも、ボ
イラ等の加熱源は、発電設備、熱交換設備等における既
存の加熱源叉は熱源であり、廃棄物処理のための新たな
熱源機器を設置することが不要となる。しかも、このよ
うなボイラ排ガスには、酸素（Ｏ₂）ガスが含まれる傾
向にあり、このＯ₂ガスによる部分燃焼熱によってゴム
成分の熱分解が促進される。

【００１４】さらに、伝熱媒体が燃焼熱により加熱され
たものであり、熱分解部に接続されており、且つ、炭化
物を伝熱媒体を加熱するための燃焼燃料として熱分解部
の外部へ送出する炭化物送出部と、熱分解部に接続され
ており、且つ、熱分解排ガスを伝熱媒体を加熱するため
の燃焼燃料として熱分解部の外部へ送出する熱分解排ガ
ス送出部とを更に備えると好ましい。

【００１５】こうすれば、熱分解部で生成された炭化物
及び熱分解排ガスが、それぞれ炭化物送出部及び熱分解
排ガス送出部によって熱分解部から外部へ送出される。
そして、それらを燃料として燃焼させることにより、廃
棄物の熱分解に使用される伝熱媒体を加熱し得る。これ
により、廃棄物をエネルギー源として使用する再利用サ
イクルを構築し得る。また、熱分解排ガス中に含まれる
Ｈ₂Ｓガス等は、上述のボイラ中で酸化され、ＳＯｘガ
スが生じるが、このＳＯｘガスは、石灰石投入による炉
内脱硫機能によって外部への排気が容易に低減される。

【００１６】そこで、本発明による廃棄物処理装置は、
伝熱媒体が供給され、その伝熱媒体が燃焼熱により加熱
され、且つ、伝熱媒体導入部、炭化物送出部及び熱分解
排ガス送出部が接続された加熱源を、更なる構成要素と
してもよい。

【００１７】より具体的な構成としては、その加熱源
は、燃料の燃焼が行われ、炭化物送出部及び熱分解排ガ
ス送出部が接続された燃焼室と、この燃焼室に接続され
ており、且つ、伝熱媒体導入部が接続されており、燃料
の燃焼により生じる燃焼排ガスを排出する燃焼排ガス排
出部とを有する流動層ボイラ部から成り、伝熱媒体がそ
の燃焼排ガスであると更に好ましい。

【００１８】或いは、本発明による廃棄物処理装置は、
ゴム成分を含む廃棄物を処理するものであって、（１）
燃料の燃焼が行われる燃焼室、及び、燃焼室に接続され
燃焼室で生じた燃焼排ガスが排出される燃焼排ガス排出
部を有するボイラ部と、（２）燃焼排ガス排出部に接続
されており、廃棄物及び燃焼排ガスの少なくとも一部が
加熱された伝熱媒体として導入され、廃棄物と伝熱媒体
とが接触し、廃棄物がその伝熱媒体の熱により熱分解さ
れて炭化物及び熱分解排ガスが生成される熱分解部と、
（３）炭化物を熱分解部から燃焼室へ送出する炭化物送
出部と、（４）熱分解排ガスを熱分解部から燃焼室へ送
出する熱分解排ガス送出部とを備えるものである。

【００１９】このような構成では、ボイラ部の燃焼室に
おいて燃料が燃焼され、これにより燃焼排ガスが生じ
る。この燃焼排ガスの少なくとも一部は、加熱された伝
熱媒体としての熱分解部に導入される。この熱分解部に
ゴム成分を含む廃棄物が導入されると、その廃棄物と燃
焼排ガスとが接触し、上述の如く、熱分解により廃棄物
中のゴム成分の炭化が進んで炭化物及び熱分解排ガスが
生成される。また、伝熱媒体中に含まれるＯ₂ガスによ
る部分燃焼熱によって、ゴム成分の熱分解が促進され得
る。

【００２０】この炭化物は、炭化物送出部を経てボイラ
部の燃焼室へ供給されて燃焼される。一方、熱分解排ガ
スも熱分解排ガス送出部により燃焼室に送られ、含まれ
る可燃ガス等が燃焼される。それと共に、循環流動層ボ
イラに具備されている石灰石投入による炉内脱硫機能に
よって、燃焼室で生じたＳＯｘガスの排気を容易に低減
することができる。また、これらの燃焼熱は、伝熱媒体
としての燃焼排ガスの加熱に使われ、この伝熱媒体が熱
分解部に導入されて廃棄物の炭化に用いられるといった
言わば循環処理系が形成される。

【００２１】また、廃棄物が廃タイヤにように金属等の
難燃性叉は不燃性の夾雑物を含む場合には、廃棄物中の
ゴム成分が炭化されて細片状叉は小塊状に剥離されると
きに、炭化物がその夾雑物と分離され易い傾向にある。
先に述べたように、炭化物は細粒化され易く、熱分解部
内では、炭化物の細片及び細粒が廃棄物や分離された夾
雑物と共に流動され、形状が比較的小さい炭化物が上層
に浮遊する。逆に、夾雑物、特に密度の大きい金属等は
沈降する傾向にある。その結果、熱分解部内において、
炭化物と金属等の夾雑物とが層別される。よって、これ
らの金属を含む夾雑物を平易に分別回収し易くなる。

【００２２】さらに、熱分解部が、廃棄物が収容される
廃棄物収容部と、その廃棄物収容部の下方に廃棄物収容
部と連通して設けられ且つ伝熱媒体が導入される伝熱媒
体導入部とを有するものであると好適である。

【００２３】こうすれば、燃焼排ガス導入部の上方に設
けられた廃棄物収容部に廃棄物が収容され、伝熱媒体導
入部に燃焼排ガス等の伝熱媒体が導入される。加熱され
た伝熱媒体、特に燃焼排ガスは高温であって、上昇し易
く、廃棄物収容部と伝熱媒体導入部との連通部分を通っ
て廃棄物収容部へ流入する流路が形成され易い。よっ
て、伝熱媒体の廃棄物への供給効率が高められ、廃棄物
中のゴム成分の炭化が促進される。

【００２４】また、本発明による廃棄物処理方法は、本
発明の廃棄物処理装置により有効に実施される方法であ
り、ゴム成分を含む廃棄物を処理する方法であって、
（１）廃棄物と加熱した伝熱媒体とを接触させて廃棄物
を熱分解することにより炭化物及び熱分解排ガスを生成
せしめる熱分解工程と、（２）炭化物及び熱分解排ガス
を燃焼せしめ、その燃焼によって生じる熱を伝熱媒体の
加熱に使用する加熱工程とを備えることを特徴とする。

【００２５】或いは、（１）燃料の燃焼が行われる燃焼
室、及び、燃焼室に接続され燃焼室で生じた燃焼排ガス
が排出される燃焼排ガス排出部を有するボイラ部からの
燃焼排ガスの少なくとも一部を加熱した伝熱媒体として
廃棄物と接触させ、廃棄物を熱分解して炭化物及び熱分
解排ガスを生成せしめる熱分解工程と、（２）炭化物を
燃焼室へ供給して炭化物を燃焼させる炭化物燃焼工程
と、（３）熱分解排ガスを燃焼室へ供給して熱分解排ガ
スを燃焼させる熱分解排ガス燃焼工程とを備える方法で
あってもよい。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
詳細に説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付
し、重複する説明を省略する。また、上下左右等の位置
関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づ
くものとする。また、図面の寸法比率は、図示の比率に
限られるものではない。

【００２７】図１は、本発明による廃棄物処理システム
の好適な実施形態を模式的に示す構成図である。廃タイ
ヤ処理システム１（廃棄物処理装置）は、燃料等の燃焼
により高温水蒸気及び高温燃焼排ガスを発生する循環流
動層（ＣＦＢ）型のボイラ部２（加熱源）に、廃タイヤ
Ｗ（廃棄物）の熱分解を行う熱分解部３が組み込まれた
ものである。なお、このボイラ部２は、発電設備１００
に設置された既設のボイラである。

【００２８】ボイラ部２は、石炭、有機系油分等の燃焼
用燃料が貯留される燃料供給部４１、及び、燃料と共に
燃焼される石灰石が貯留される石灰石供給部４３が接続
された燃焼室４を有している。この燃焼室４の内部に
は、水が供給される複数の中空細管で構成された熱交換
部４５が配置されている。また、燃焼室４の外部近傍に
は、熱交換部４５に接続された蒸気ドラム７が設置され
ている。

【００２９】さらに、燃焼室４の側壁には、燃料等の燃
焼によって燃焼室４内で発生する燃焼排ガスＧａ（伝熱
媒体）が排出される排ガス系５（燃焼排ガス排出部）が
接続されている。この排ガス系５は、略筒状を成し且つ
上端部及び下端部が、それぞれ燃焼室４の側壁上部及び
側壁下部に結合されたループ部５１と、略筒状を成し且
つループ部５１の上端部に上方端が接続された主排気部
５３とから成っている。主排気部５３の内部には、上述
の蒸気ドラム７及び給水部６に接続された給水管６１の
一部、及び、蒸気ドラム７に接続された蒸気管７１の一
部が配置されている。

【００３０】また、ファン８，８が、空気予熱器８３，
８３を有する空気供給管８１，８１を介して燃焼室４に
接続されている。それらの空気予熱器８３，８３は、主
排気部５３内に配置されている。さらに、主排気部５３
は、分岐管５３ａ（伝熱媒体供給部）及び分岐管５３ｂ
を有している。この分岐管５３ａは、燃焼排ガスＧａの
一部を熱分解部３へ供給し、分岐管５３ｂは、その一部
を熱分解部３から排ガス系５へ返送するためのものであ
る。

【００３１】また、熱分解部３は、廃タイヤＷが投入さ
れて一次破砕される受入ホッパ３１が設けられた熱分解
流動層３０（廃棄物収容部）の下方に、上記の分岐管５
３ａ，５３ｂが接続された燃焼排ガス導入室３２（伝熱
媒体導入部）が設置されたものである。これらの熱分解
流動層３０と燃焼排ガス導入室３２とは、複数の孔部３
３ａが設けられた隔壁３３で分画されており、これによ
り、両者は連通されている。これらの孔部３３ａは、一
次破砕された廃タイヤＷａ（廃棄物）や後述する炭化物
Ｗｃが、熱分解流動層３０から燃焼排ガス導入室３２へ
流下しない程度の、且つ、燃焼排ガスＧａが流通可能な
程度の外径を有している。

【００３２】また、熱分解流動層３０の側部には、炭化
物Ｗｃが移送される炭化物送出配管３８ａ（炭化物送出
部）が設けられており、この炭化物送出配管３８ａを介
して熱分解流動層３０と燃焼室４とが接続されている。
また、熱分解流動層３０は、その側底部に排出口３０ａ
を有している。

【００３３】さらに、熱分解流動層３０の上壁を貫通す
るように集塵機３５が設置されている。また、熱分解流
動層３０の上壁には、熱分解流動層３０内で生じる熱分
解排ガスＷｈを排気するための排気管３６が設けられて
おり、この排気管３６の一端が集塵機３５の側壁上部に
接続されている。またさらに、集塵機３５は、その上部
に設けられた配管３５ａを介してタール除去槽３７に接
続されている。さらにまた、タール除去槽３７とボイラ
部２の燃焼室４とは、熱分解排ガスＷｈが移送される熱
分解排ガス送出管３８ｂ（熱分解排ガス送出部）を介し
て接続されている。

【００３４】このように、廃タイヤ処理システム１のみ
ならず、熱分解部３及び分岐管５３ａとから、更には、
熱分解部３、分岐管５３ａ、炭化物送出配管３８ａ及び
熱分解排ガス送出管３８ｂとからも本発明の廃棄物処理
装置が構成されている。

【００３５】このように構成された廃タイヤ処理システ
ム１を用いた排ガス処理方法の一例について説明する。
まず、ボイラ部２を運転し、伝熱媒体としての燃焼排ガ
スＧａを熱分解部３へ導入する準備を行う。燃焼室４の
所定の位置へ燃料供給部４１及び石灰石供給部４３から
それぞれ燃焼用燃料及び石灰石を供給する。また、ファ
ン８，８を運転し、燃焼室４内に空気を供給する。それ
から、適宜の点火手段により燃焼室４内での燃焼を開始
すると共に、給水管６１及び蒸気ドラム７を通して水を
給水部６から熱交換部４５内へ挿通させる。

【００３６】これにより、燃焼室４内では、石炭等の燃
料の燃焼により、灰分Ａを含んだ高温の燃焼排ガスＧａ
が生じる。この燃焼排ガスＧａは、熱の一部を熱交換部
４５内を流通する水に供与し、いわゆるホットサイクロ
ンの状態となって排ガス系５のループ部５１へ流出す
る。ここで燃焼排ガスＧａに含まれる灰分Ａの大部分
は、ループ部５１内を流下し、燃焼室４の底部に堆積す
る。一方、灰分Ａが殆ど除去された燃焼排ガスＧａは、
ループ部５１の上部から主排気部５３へ流入し、内部を
流下する。

【００３７】また、燃焼室４内の熱交換部４５で熱を吸
収した水は、加熱及び加圧された状態で蒸気ドラム７へ
返流され、蒸気ドラム７では高温蒸気が発生する。この
高温蒸気は、蒸気管７１を通り、主排気部５３内で燃焼
排ガスＧａによって過熱された後、発電設備１００へ導
入され、タービン等の発電機の動作媒体となり、発電に
寄与する。

【００３８】また、主排気部５３内を流下する燃焼排ガ
スＧａは、給水管６１内を通る水にも熱を付与し、更に
は空気予熱器８３，８３内の空気をも予熱する。そし
て、燃焼排ガスＧａの一部は、主排気部５３の下部から
排ガスとして外部へ排出され、必要に応じて清浄処理等
が行われる。このとき、燃焼排ガスＧａ内に残存してい
た灰分Ａは、主排気部５３の底部に集積される。この主
排気部５３の底部に集積される灰分Ａと、先の燃焼室４
の底部に堆積する灰分Ａは、それぞれ外部へ排出され、
フライアッシュ等として回収される。

【００３９】また、主排気部５３を流下する燃焼排ガス
Ｇａの一部を、分岐管５３ａを通して熱分解部３の燃焼
排ガス導入室３２へ送出する。この燃焼排ガスＧａの一
部は、隔壁３３を通して熱分解流動層３０へ流入し、残
部は、分岐管５３ｂを通して主排気部５３へ返送され
る。

【００４０】一方、熱分解部３の受入ホッパ３１へ廃タ
イヤＷを供給し、適宜の破砕手段によって廃タイヤＷを
所定の大きさに一次破砕する。なお、このときの破砕サ
イズは、数十ｍｍ叉は数百ｍｍ以上でよい。一次破砕さ
れた廃タイヤＷａは、受入ホッパ３１の下方へ導出さ
れ、熱分解流動層３０内へ供給される。ここで、廃タイ
ヤＷａは、熱分解流動層３０に流入してきた高温の燃焼
排ガスＧａと接触し、その熱により熱分解される（熱分
解工程）。

【００４１】このとき、廃タイヤＷａから熱分解排ガス
Ｗｈが放出され、それに伴い廃タイヤＷａの主成分であ
るゴム成分の炭化が進行して炭化物がＷｃ生成する。生
成された炭化物Ｗｃは、炭化自体によって、燃焼排ガス
Ｇａの流通によって、叉は、廃タイヤＷａ同士の流動に
よる摩擦等によって細片状叉は小塊状に剥離される。ま
た、剥離された炭化物Ｗｃは、それ自体が構造的に脆い
ので、廃タイヤＷａの流動等によって更に細粒化され
る。

【００４２】また、廃タイヤＷａには、鋼線といった金
属材Ｗｍが含まれている。この金属材Ｗｍは、不燃物で
あり、廃タイヤＷａ中のゴム成分が炭化されて生じた炭
化物Ｗｃが上述したように剥離する際に、炭化物Ｗｃと
分離される。細粒化された炭化物Ｗｃは、熱分解流動層
３０内で、他の廃タイヤＷａ片や分離された金属材Ｗｍ
と共に流動する。そして炭化物Ｗｃは、その形状が細か
く且つ金属材Ｗｍに比して密度が小さいため、熱分解流
動層３０内の上層に浮遊する。これに対し、炭化物Ｗｃ
に比して密度及び形状の大きい金属材Ｗｍは、炭化物Ｗ
ｃと十分に弁別できる程に下層に集積する。

【００４３】次いで、このように層別された炭化物Ｗｃ
を、炭化物送出配管３８ａを通して燃焼室４内部へ送出
する。このとき、ホッパ等を用いてもよい。一方、層別
された金属材Ｗｍを、排出口３０ａから熱分解流動層３
０外へ排出して回収する。燃焼室４内へ供給された炭化
物Ｗｃは、燃焼室４内で燃焼させる（炭化物燃焼工
程）。元来、廃タイヤ等は、燃焼燃料として良質と言わ
れており、炭化物Ｗｃはそのゴム成分が高温で炭化され
て生成したものであるので、ボイラ等の燃料として好適
である。また、炭化物Ｗｃは、細粒化されているので、
その燃焼効率が高められ、この点において燃料として一
層好適なものである。

【００４４】他方、廃タイヤＷａの熱分解によって生じ
た熱分解排ガスＷｈは、熱分解流動層３０内を上昇し、
排気管３６を通して集塵機３５へ供給される。この熱分
解排ガスＷｈは、細粒化された炭化物Ｗｃ粒子及び若干
の不可避灰分を含んでおり、これらの粒子等は、集塵機
３５内を流下し、熱分解流動層３０内へ返流される。こ
れらの粒子分が除去された熱分解排ガスＷｈは、配管３
５ａを通ってタール除去槽３７へ導入される。タール除
去槽３７では、熱分解排ガスＷｈに含まれる留分である
タール分を除去する。

【００４５】更に、タール分が除去された熱分解排ガス
Ｗｈを、熱分解排ガス送出管３８ｂを通して燃焼室４内
へ送出し、燃焼させる（熱分解排ガス燃焼工程）。この
熱分解排ガスＷｈ中には、可燃ガスとしての揮発成分が
含まれ得るので、燃料ガスとして好適である。また、燃
焼室４内で生じ得るＳＯｘガスは、石灰石投入による炉
内脱硫機能によって排出の低減が図られる。

【００４６】このように燃焼室４内での炭化物Ｗｃ及び
熱分解排ガスＷｈの燃焼により、燃焼排ガスＧａが新た
に生成され、その燃焼排ガスＧａは、発電設備１００へ
送られる高温水蒸気の生成に用いられると共に、上述し
たのと同様にして熱分解部３へ供給され、廃タイヤＷの
熱分解処理に供される。

【００４７】以上のように構成された本発明の廃棄物処
理装置、それが組み込まれた廃タイヤ処理システム１、
及び、それを用いた本発明の廃棄物処理方法によれば、
一次破砕された廃タイヤＷａが、ボイラ部２からの燃焼
排ガスＧａによって熱分解され、これにより細粒化され
た炭化物Ｗｃ及び熱分解排ガスＷｈが得られ、これらが
ボイラ部２の燃焼室４内へ送出されて燃料として燃焼さ
れる。よって、従来のような例えば数十ｍｍ以下のサイ
ズに廃タイヤＷを細断叉は破砕することなく、ボイラ等
での燃焼（混焼）に適した燃料が得られる。したがっ
て、細断設備が必要なく、切断刃の頻繁な交換や保守等
も一切不要である。その結果、設備費及び保守費の削減
によって処理コストを低減できる。

【００４８】また、炭化物Ｗｃが十分に細粒化されるの
で、廃タイヤＷを細断して得られるものよりもボイラ部
２用の燃料として格段に優れたものが形成できる。よっ
て、ボイラ部２での燃焼効率が向上され、廃タイヤＷを
エネルギーとして再利用する際のエネルギー利用効率を
格別に高めることができる。

【００４９】さらに、既設のボイラ部２から生じる燃焼
排ガスＧａを伝熱媒体つまり熱源として用い、廃タイヤ
Ｗａの熱分解を行うので、熱分解用の新規な熱源設備の
設置が不要である。よって、設備コストの増大を抑制で
き、コストパフォーマンスに優れたシステムの構築が可
能である。またさらに、炭化物Ｗｃ及び熱分解排ガスＷ
ｈを燃焼室４で燃焼させて、その燃焼で生じた燃焼排ガ
スＧａを更に他の廃タイヤＷａの熱分解に使用するの
で、廃タイヤＷの循環処理サイクルが構築され、しかも
そのエネルギー損失を低く抑え得る。したがって、廃タ
イヤＷをエネルギーとして再利用する際のエネルギー利
用効率を一層向上できる。

【００５０】またさらに、廃タイヤＷａの熱分解で生じ
る熱分解排ガスＷｈをボイラ部２の燃料として燃焼させ
るので、熱分解排ガスＷｈに含まれるＨ₂Ｓガスが燃焼
室４内での炉内脱硫効果によって有効に分解される。よ
って、Ｈ₂Ｓガスから生じ得るＳＯｘガスといった有害
物質の除去（脱硫）のための脱硫装置といった外部設備
機器を削減できる。この点においても、設備コスト及び
工数の低減を達成可能である。

【００５１】さらにまた、熱分解流動層３０内におい
て、炭化物Ｗｃと金属材Ｗｍとが層別されるので、炭化
物Ｗｃに金属材Ｗｍ等の夾雑物が混入することを抑制で
きる。また、金属材Ｗｍの回収が平易となるので、熱分
解部３の保守性を向上できる。

【００５２】加えて、燃焼排ガス導入室３２の上方に、
廃タイヤＷａが収容される熱分解流動層３０を連通して
設けたので、燃焼排ガスＧａが燃焼排ガス導入室３２か
ら熱分解流動層３０へ流入し易い。よって、燃焼排ガス
Ｇａの廃タイヤＷａへの供給効率が向上され、廃タイヤ
Ｗａ中のゴム成分の炭化を一層促進できる。その結果、
炭化物Ｗｃの生成効率が高められ、処理全体のエネルギ
ー収支の向上を図ることができる。

【００５３】なお、上述した実施形態においては、ボイ
ラ部２が既設のものでなくてもよい。また、燃焼排ガス
Ｇａの成分は、特に限定されず、伝熱媒体として使用で
きるもの、例えば燃焼室４内に空気の代りに酸素を含む
他のガスを供給したときに得られる燃焼排ガスでもよ
い。さらに、伝熱媒体源はボイラ部２等のボイラに限定
されず、例えば、適宜の加熱手段によって加熱された予
熱空気でもよいし、ボイラ部２のファン８から送出され
て主排気部５３内で予熱された予熱空気等を用いてもよ
い。

【００５４】加えて、廃棄物としては、廃タイヤＷに他
の廃棄物、夾雑物等が混合された複合廃棄物であっても
構わない。さらに、廃タイヤＷ以外のゴム成分廃棄物に
対しても適用可能である。また、予め一次破砕された廃
タイヤが初期廃棄物である場合には、受入ホッパ３１で
の一次破砕は不要である。さらに、一次破砕の有無に拘
わらず、廃タイヤＷの一次破砕を行わなくても構わな
い。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の廃棄物処
理装置及び方法によれば、廃タイヤ等のゴム成分を含む
廃棄物を細断することなく処理できると共に、処理コス
トの増大を十分に抑制可能である。また、廃棄物の有効
利用が図られ、しかも、従来の処理に随伴する排ガス処
理及びそのための装置を削除し得る利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による廃棄物処理システムの好適な実施
形態を模式的に示す構成図である。

【符号の説明】

１…廃タイヤ処理システム（廃棄物処理装置）、２…ボ
イラ部（加熱源）、３…熱分解部、４…燃焼室、５…排
ガス系（燃焼排ガス排出部）、３０…熱分解流動層（廃
棄物収容部）、３２…燃焼排ガス導入室（伝熱媒体導入
部）、３８ａ…炭化物送出配管（炭化物送出部）、３８
ｂ… 熱分解排ガス送出管（熱分解排ガス送出部）、５
３…主排気部、５３ａ…分岐管（伝熱媒体供給部）、Ｇ
ａ…燃焼排ガス（伝熱媒体）、Ｗ，Ｗａ…廃タイヤ（廃
棄物）、Ｗｃ…炭化物、Ｗｈ…熱分解排ガス。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ２３Ｇ 5/027 ＺＡＢＦ２３Ｇ 5/30 ＺＡＢＥ 5/16 ＺＡＢ 5/46 ＺＡＢＺ 5/30 ＺＡＢ 7/12 ＺＡＢＡ 5/46 ＺＡＢＣ０８Ｌ 21:00 7/12 ＺＡＢＢ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢ // Ｃ０８Ｌ 21:00 ３０３Ｊ (72)発明者近藤正樹東京都品川区北品川五丁目９番11号住友重機械工業株式会社内Ｆターム(参考） 3K061 AA11 AB02 AC14 BA05 EA01 EB15 3K065 AA11 AB02 AC14 BA05 JA04 JA05 JA15 JA18 3K078 AA05 BA08 CA02 CA12 CA21 4D004 AA11 BA03 BA05 CA04 CA26 CA27 CA28 CB01 CB13 CB36 CB44 4F301 AA03 CA09 CA25 CA26 CA33 CA42 CA52 CA62 CA63 CA64

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ゴム成分を含む廃棄物を処理する廃棄物
処理装置であって、前記廃棄物及び加熱された伝熱媒体が供給され、該廃棄
物と該伝熱媒体とが接触し、該廃棄物が熱分解されて炭
化物及び熱分解排ガスが生成される熱分解部と、前記熱分解部に接続され、前記伝熱媒体を該熱分解部に
供給する伝熱媒体供給部と、を備えることを特徴とする
廃棄物処理装置。
【請求項２】前記伝熱媒体が燃焼熱により加熱された
ものであり、前記熱分解部に接続されており、前記炭化物を前記伝熱
媒体を加熱するための燃焼燃料として該熱分解部の外部
へ送出する炭化物送出部と、前記熱分解部に接続されており、前記熱分解排ガスを前
記伝熱媒体を加熱するための燃焼燃料として該熱分解部
の外部へ送出する熱分解排ガス送出部と、を更に備え
る、ことを特徴とする請求項１記載の廃棄物処理装置。
【請求項３】前記伝熱媒体が供給され、該伝熱媒体が
燃焼熱により加熱され、且つ、前記伝熱媒体導入部、前
記炭化物送出部及び前記熱分解排ガス送出部が接続され
た加熱源を更に備える、ことを特徴とする請求項２記載
の廃棄物処理装置。
【請求項４】前記加熱源は、燃料の燃焼が行われ、前記炭化物送出部及び前記熱分解
排ガス送出部が接続された燃焼室と、前記燃焼室に接続されており、且つ、前記伝熱媒体導入
部が接続されており、前記燃料の燃焼により生じる燃焼
排ガスを排出する燃焼排ガス排出部と、を有する流動層
ボイラ部から成り、前記伝熱媒体が前記燃焼排ガスである、ことを特徴とす
る請求項３記載の廃棄物処理装置。
【請求項５】ゴム成分を含む廃棄物を処理する廃棄物
処理装置であって、燃料の燃焼が行われる燃焼室と、該燃焼室に接続され該
燃焼室で生じた燃焼排ガスが排出される燃焼排ガス排出
部と、を有するボイラ部と、前記燃焼排ガス排出部に接続されており、前記廃棄物及
び前記燃焼排ガスの少なくとも一部が加熱された伝熱媒
体として導入され、該廃棄物と該伝熱媒体とが接触し、
該廃棄物が該伝熱媒体の熱により熱分解されて炭化物及
び熱分解排ガスが生成される熱分解部と、前記炭化物を前記熱分解部から前記燃焼室へ送出する炭
化物送出部と、前記熱分解排ガスを前記熱分解部から前記燃焼室へ送出
する熱分解排ガス送出部と、を備える廃棄物処理装置。
【請求項６】前記熱分解部は、前記廃棄物が収容され
る廃棄物収容部と、該廃棄物収容部の下方に該廃棄物収
容部と連通して設けられ且つ前記伝熱媒体が導入される
伝熱媒体導入部と、を有するものである、ことを特徴と
する請求項１〜５のいずれか一項に記載の廃棄物処理装
置。
【請求項７】ゴム成分を含む廃棄物を処理する廃棄物
処理方法であって、前記廃棄物と加熱した伝熱媒体とを
接触させて該廃棄物を熱分解することにより炭化物及び
熱分解排ガスを生成せしめる熱分解工程と、前記炭化物及び前記熱分解排ガスを燃焼せしめ、該燃焼
によって生じる熱を前記伝熱媒体の加熱に使用する加熱
工程と、を備えることを特徴とする廃棄物処理方法。
【請求項８】ゴム成分を含む廃棄物を処理する廃棄物
処理方法であって、燃料の燃焼が行われる燃焼室、及び、該燃焼室に接続さ
れ該燃焼室で生じた燃焼排ガスが排出される燃焼排ガス
排出部を有するボイラ部からの該燃焼排ガスの少なくと
も一部を、加熱した伝熱媒体として前記廃棄物と接触さ
せ、該廃棄物を熱分解して炭化物及び熱分解排ガスを生
成せしめる熱分解工程と、前記炭化物を前記燃焼室へ供給して該炭化物を燃焼させ
る炭化物燃焼工程と、前記熱分解排ガスを前記燃焼室へ供給して該熱分解排ガ
スを燃焼させる熱分解排ガス燃焼工程と、を備えることを特徴とする廃棄物処理方法。