專利名稱：廢物處理方法及廢物處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過有效利用產(chǎn)業(yè)廢物和一般廢物來獲得新能源的廢物處理方法和廢物處理裝置，尤其涉及提高氣化處理效率的技術(shù)。
廢物大體分為一般廢物(家庭垃圾、所謂的城市垃圾)和產(chǎn)業(yè)廢物(產(chǎn)業(yè)垃圾)。
這些垃圾涉及到紙、纖維、木竹、橡膠、金屬、塑料、玻璃、陶瓷和土砂等許多種物質(zhì)。但這些垃圾的可燃成分的發(fā)熱量，按除掉水分后的干燥狀態(tài)估算，約為4000～5000千卡，約相當(dāng)于煤碳發(fā)熱量的三分之二。因此，可以認(rèn)為垃圾是巨大的能源。
近幾年來，開發(fā)了以廢物為原料來取得能源的各種廢物處理方法。例如特公平8-24904號(hào)公報(bào)和特開平9-79548號(hào)公報(bào)等刊登的那樣，提出了有關(guān)廢物處理的廢物處理方法和廢物處理裝置。
圖6表示過去的廢物處理裝置的構(gòu)成。
如圖6所示，廢物處理裝置的前階段處理裝置主要有熱分解裝置4，用于對作為原料的廢物1進(jìn)行熱分解，使其分離成熱分解氣體2和固體(固態(tài)物)3；以及機(jī)械處理裝置5，用于對通過該熱分解裝置4而取得的固體進(jìn)行細(xì)粉碎，而且把固體3中所包含的金屬分離出來。
然后，在后階段具有高溫氣化裝置10，用于對通過機(jī)械處理裝置5而取得的熱分解炭6和通過熱分解裝置4而取得的熱分解氣體2，添加氧化劑7，和必要時(shí)添加焦炭等例如冶金焦炭8，使其變換成作為低炭化物的加熱氣體9。
在熱分解裝置4中，設(shè)置有用于對廢物1進(jìn)行粉碎的切碎機(jī)11，另一方面，在高溫氣化裝置10的次級(jí)側(cè)設(shè)置有用于去除HCl、HF和清除塵埃等的氣體洗滌器12，在該氣體洗滌器12的次級(jí)側(cè)依次設(shè)置有用于供給加熱氣體9的能源應(yīng)用裝置13和用于對煙道氣體14進(jìn)行脫硫的煙道氣體脫硫設(shè)備15。
以下說明利用該裝置來處理廢物的方法。
以附著了有機(jī)物的金屬屑為主體的廢物1被切碎機(jī)11進(jìn)行細(xì)粉碎后，在熱分解裝置4中供給空氣16和能量17，使其在約550～600℃的溫度下進(jìn)行工作，把熱分解氣體2和固體3分離開。該固體3通過機(jī)械處理裝置5進(jìn)行粉碎和分選，把固體3中包含的金屬18分選出來，凈化后去除該金屬18。另一方面，由去除金屬18后的碳化有機(jī)物和無機(jī)物成分而構(gòu)成的熱分解碳6和熱分解氣體2一起被引入高溫氣化裝置10內(nèi)。
在高溫氣化裝置10內(nèi)，供給氧化劑7和能量19，在1600℃下反應(yīng)把熱分解碳6和熱分解氣體2變換成低碳化物的加熱氣體9。在該高溫氣化裝置10中無機(jī)物成分被加熱變成玻璃化結(jié)構(gòu)的一部分20，去除無機(jī)物成分。
在氣體洗滌器12內(nèi)把加熱氣體9內(nèi)所包含的塵埃等去除后，把加熱氣體9引入到能源應(yīng)用裝置13內(nèi)。再把從能源應(yīng)用裝置13中產(chǎn)生的煙道氣體14和從熱分解裝置4中產(chǎn)生的排出氣體21一起引入到煙道氣體脫硫設(shè)備15內(nèi)進(jìn)行脫硫，取得低溫清潔的排出氣體22。
再者，在氣體洗滌器12內(nèi)去除塵埃等凈化后的氣體的一部分23被供給到熱分解裝置4內(nèi)。而且，從高溫氣化裝置10和能源應(yīng)用裝置13中取得的能源24在其他設(shè)備等中重新利用。
然而，上述廢物處理方法，在對廢物中所包含的粗粒不燃燒成分重新利用方面有很大優(yōu)點(diǎn)，但存在以下問題。
過去，把通過干餾而發(fā)生的熱分解氣體2和進(jìn)行機(jī)械處理后取得的熱分解碳6二者同時(shí)引入到高溫氣化裝置10內(nèi)，在高溫氣化裝置10內(nèi)對熱分解氣體2進(jìn)行氣體變換，對熱分解碳6進(jìn)行氣化氣體變換，使其變成加熱氣體9。但是，存在的問題是很難滿足為同時(shí)處理熱分解氣體2和熱分解碳6所需的最佳條件，因此，不能從熱分解碳6中高效率地取得加熱氣體9，所以，氣體處理效率不高。
并且，過去的上述廢物處理裝置，在熱分解裝置4中，廢物1中所含的氯和氧相結(jié)合，生成有害的二噁英(dioxin)，造成環(huán)境污染問題。而且，廢物1中含有氯等，所以，存在的問題是進(jìn)行熱分解的裝置容易被這些物質(zhì)腐蝕，容易損耗。
再有，當(dāng)把加熱氣體9供給到能源應(yīng)用裝置13內(nèi)時(shí)，從防止能源供給裝置13被腐蝕等考慮，最好事先進(jìn)行脫硫等處理，但由于未進(jìn)行這種處理，所以出現(xiàn)的問題是不能有效利用從廢物中取得的加熱氣體9。
本發(fā)明是為了解決這些問題而提出的。其目的在于提供這樣一種廢物處理方法，即對熱分解氣體的氣體變換和熱分解碳的氣化氣體變換分別進(jìn)行處理，便于進(jìn)行控制，提高了熱分解氣體的氣體變換和熱分解碳的氣化氣體變換的氣體處理效率。
另一目的在于提供一種對熱分解氣體的氣體變換和熱分解碳的氣化氣體變換分別進(jìn)行處理，能夠高效率地進(jìn)行廢物處理的裝置，同時(shí)提供一種廢物處理裝置，其通過由于熱分解時(shí)，與大氣中的空氣隔斷的裝置，而能夠減少有害物質(zhì)二噁英等的發(fā)生的。
再一個(gè)目的是提供這樣一種廢物處理方法和廢物處理裝置，即把廢物變換成氣體，并經(jīng)過凈化處理后，把氣體供給到其他機(jī)構(gòu)和裝置內(nèi)，能將該氣體作為電能有效利用。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種廢物處理方法，其特征在于具有熱分解工序，這是在與空氣隔斷的狀態(tài)下對包含有機(jī)物的廢物進(jìn)行干餾，將其分離成熱分解氣體和干餾殘?jiān)?；氣體改良工序，這是在上述熱分解工序后，引入上述熱分解氣體，使該熱分解氣體中的氧化性成分進(jìn)行氧化反應(yīng)，利用該氧化反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量來使上述熱分解氣體中的高分子碳?xì)浠衔锍煞诌M(jìn)行熱分解，取得包含低分子碳?xì)浠衔锏母牧細(xì)怏w；殘?jiān)鋮s工序，這是對上述熱分解工序中所產(chǎn)生的上述干餾殘?jiān)M(jìn)行冷卻，使其固化；機(jī)械處理工序，這是對在該殘?jiān)鋮s工序中固化的上述干餾殘?jiān)M(jìn)行粉碎和分選，取得由碳化有機(jī)物和無機(jī)物成分構(gòu)成的熱分解+碳；熔融氣化工序，這是把燃料和氧或空氣混合到在上述機(jī)械處理工序中取得的熱分解碳中，使其高溫燃燒，使上述熱分解碳的無機(jī)物成分熔化，同時(shí)，使碳成分氣化，以取得含有低分子碳?xì)浠衔锏臍饣瘹怏w。
所述的廢物處理方法，其特征在于在氣體改良工序中，熱分解氣體在1000～1200℃的溫度下至少保持1秒。
所述的廢物處理方法，其特征在于在機(jī)械處理工序中，對上述干餾殘?jiān)M(jìn)行微細(xì)粉碎后得到的干餾殘?jiān)诌x成金屬物、碳化有機(jī)物和無機(jī)物成分，取得由上述碳化有機(jī)物和無機(jī)物成分構(gòu)成的熱分解碳。
所述的廢物處理方法，其特征在于在熔融氣化工序中，在1200～1600℃的溫度下對碳化有機(jī)物加熱，另一方面使無機(jī)物成分進(jìn)行熔渣化處理。
所述的廢物處理方法，其特征在于先進(jìn)行氣體冷卻工序，即把在上述氣體改良工序中取得的改良?xì)怏w和在上述熔融氣化工序中取得的氣化氣體引入到內(nèi)部，對該改良?xì)怏w和氣化氣體進(jìn)行冷卻；然后，進(jìn)行氣體凈化工序，取得凈化氣體，其方法是進(jìn)行以下處理對上述氣體進(jìn)行清洗的清洗處理、去除硫化氫的脫硫處理、以及利用活性碳過濾器來吸收殘留有機(jī)氣體的殘留有機(jī)氣體去除處理。
所述的廢物處理方法，其特征在于進(jìn)行壓縮處理工序，即對從氣體凈化工序中取得的凈化氣體進(jìn)行壓縮，然后把取得的壓縮氣體暫時(shí)存貯起來，再供給到燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)或鍋爐等氣體利用裝置中。
所述的廢物處理方法，其特征在于從熱分解工序中的熱分解爐的燃燒氣體中回收熱量，利用該已回收的燃燒氣體來對空氣進(jìn)行加熱，把這樣生成的加熱空氣作為上述熱分解爐的燃燒用空氣提供使用，或者，在熔融氣化工序中的熔融氣化爐的周圍設(shè)置隔熱材料，用水來冷卻該隔熱材料，把這樣生成的溫水的熱能供給到該處理設(shè)備或其他處理設(shè)備內(nèi)。
所述的廢物處理方法，其特征在于對廢物處理中生成的氣體加以貯存，然后將其作為上述熱分解爐的加熱源使用，或者作為熔融氣化工序中的熔融氣化爐的加熱源使用。
所述的廢物處理方法，其特征在于對廢物處理中所生成的氣體加以貯存，然后再將其作為熱能源或電能源提供給該處理設(shè)備或其他處理設(shè)備。
一種廢物處理裝置，其特征在于具有供給裝置，用于供給包含有機(jī)物的廢物；熱分解爐、用于引入上述廢物，在隔斷空氣的狀態(tài)下對其進(jìn)行干餾，將其分離成熱分解氣體和干餾殘?jiān)?；氣體改良器，用于引入在上述熱分解爐內(nèi)所發(fā)生的熱分解氣體，使該熱分解氣體中的氧化性成分進(jìn)行氧化反應(yīng)，利用該氧化反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量來對上述熱分解氣體中的高分子碳?xì)浠衔锍煞诌M(jìn)行熱分解，取得包含低分子碳?xì)浠衔锏母牧細(xì)怏w；殘?jiān)鋮s裝置，用于引入在上述熱分解爐中產(chǎn)生的上述干餾殘?jiān)?，通過冷卻使其固化；機(jī)械處理裝置，用于對固化的上述干餾殘?jiān)M(jìn)行粉碎和分選，取得由碳化有機(jī)物和無機(jī)物成分構(gòu)成的熱分解碳；熔融氣化爐，用于把燃料和氧或空氣混合到由上述機(jī)械處理裝置進(jìn)行分選后的熱分解碳中，進(jìn)行高溫燃燒，使上述熱分解碳的無機(jī)物成分熔化，同時(shí)使碳成分氣化，取得含有低分子碳?xì)浠衔锏臍饣瘹怏w；氣體冷卻裝置，用于對在上述氣體改良器中取得的改良?xì)怏w、以及在上述熔融氣化爐中取得的氣化氣體進(jìn)行冷卻；氣體凈化裝置，用于去除上述氣體中所包含的雜質(zhì)，以便取得凈化氣體；氣體壓縮器，用于對通過該氣體凈化裝置所取得的凈化氣體進(jìn)行壓縮；以及貯氣罐，用于存貯已被壓縮的凈化氣體。
所述的廢物處理裝置，其特征在于機(jī)械處理裝置包括用于粉碎干餾殘?jiān)姆鬯闄C(jī)和用于分選金屬、碳化有機(jī)物和無機(jī)物成分的分選機(jī)。
所述的廢物處理裝置，其特征在于在熔融氣化爐的出口處，設(shè)置了用于迅速冷卻氣化氣體的氣化氣體冷卻器。
所述的廢物處理裝置，其特征在于氣體冷卻裝置是用于回收氣體所具有的熱能而且對氣體進(jìn)行冷卻的鍋爐或者其他熱交換器。
所述的廢物處理裝置，其特征在于氣體凈化裝置是由用于清洗氣體的氣體清洗裝置、用于去除硫化氫的脫硫裝置、以及用于吸收殘留有機(jī)氣體的活性碳過濾裝置構(gòu)成的。
所述的廢物處理裝置，其特征在于熱分解爐是由用于引入廢物的園筒狀內(nèi)筒、以及設(shè)置在該內(nèi)筒的外側(cè)的對內(nèi)筒加熱用的外筒構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu)，上述內(nèi)筒比外筒長，而且上述內(nèi)筒的兩端從外筒的兩端伸出，該伸出部分由輥?zhàn)又С羞M(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，至少使上述內(nèi)筒從廢物入口側(cè)向出口側(cè)保持5°度以上的向下傾斜度。
所述的廢物處理裝置，其特征在于設(shè)置燃燒室其是，在熱分解爐的內(nèi)筒和外筒之間設(shè)置了空間部，在上述外筒的軸向上把上述空間部分割成多個(gè)空間，使燃燒氣體通過該空間，對上述內(nèi)筒進(jìn)行加熱的。
所述的廢物處理裝置，其特征在于在熱分解爐的廢物插入部內(nèi)設(shè)置了插入側(cè)壓縮用的油壓機(jī)或者螺旋壓力機(jī)，而且在上述油壓機(jī)或螺旋壓力機(jī)的出口處設(shè)置了用于壓縮廢物的阻力板。
所述的廢物處理裝置，其特征在于在壓力板的外側(cè)設(shè)置了用于刮取被壓縮廢物的刮刀。
所述的廢物處理裝置，其特征在于在熱分解爐的干餾殘?jiān)懦霾吭O(shè)置了排出側(cè)壓縮用的油壓機(jī)或螺旋壓力機(jī)，而且，在上述油壓機(jī)或螺旋壓力機(jī)的出口處設(shè)置了用于壓縮廢物的阻力板。
所述的廢物處理方法，其特征在于具有熱分解工序，這是在與空氣隔斷的狀態(tài)下對包含有機(jī)物的廢物進(jìn)行干餾，將其分離成熱分解氣體和干餾殘?jiān)?；氣體改良(改質(zhì))工序，這是在上述熱分解工序后，引入上述熱分解氣體，使該熱分解氣體中的氧化性成分進(jìn)行氧化反應(yīng)，利用該氧化反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量來使上述熱分解氣體中的高分子碳?xì)浠衔锍煞诌M(jìn)行熱分解，取得包含低分子碳?xì)浠衔锏母牧?改質(zhì))氣體；殘?jiān)鋮s工序，這是對上述熱分解工序中所產(chǎn)生的上述干餾殘?jiān)M(jìn)行冷卻，使其固化；機(jī)械處理工序，這是對在該殘?jiān)鋮s工序中固化的上述干餾殘?jiān)M(jìn)行粉碎和分選，取得由碳化有機(jī)物和無機(jī)物成分構(gòu)成的熱分解碳；熔融氣化工序，這是把燃料和氧或空氣混合到在上述機(jī)械處理工序中取得的熱分解碳中，使其高溫燃燒，使上述熱分解碳的無機(jī)物成分熔化，同時(shí)，使碳成分氣化，以取得含有低分子碳?xì)浠衔锏臍饣瘹怏w。
本發(fā)明把在熱分解工序中取得的熱分解氣體單獨(dú)地引入到氣體改良工序內(nèi)進(jìn)行氣體改良，另一方面，對干餾殘?jiān)ㄟ^專用的工藝過程進(jìn)行熔融氣化。因此由于熱分解氣體和干餾殘?jiān)謩e根據(jù)其處理量得到適當(dāng)?shù)奶幚?，所以，能高效率地把熱分解氣體變換成燃料氣體，能提高氣化處理效率。
再者，若把有機(jī)成分多的熱分解氣體原封不動(dòng)地直接用于燃燒，則機(jī)器設(shè)備被腐蝕并產(chǎn)生臭氣和煤煙等不良影響。但是，若采用本發(fā)明，則能通過對氣體進(jìn)行改良而防止這些不良影響。
所述的廢物處理方法，其特征在于在權(quán)利要求1所述的廢物處理方法中，在氣體改良工序內(nèi)熱分解氣體在1000～1200℃的溫度下至少保持1秒鐘。
若采用本發(fā)明，則在1000～1200℃的溫度下對熱分解氣體進(jìn)行加熱，使熱分解氣體中的高分子碳?xì)浠衔锍煞诌M(jìn)行熱分解，能夠取得含有低分子碳?xì)浠衔锏母牧細(xì)怏w。
所述的廢物處理方法，在機(jī)械處理裝置內(nèi)，對上述干餾殘?jiān)M(jìn)行細(xì)粉碎而得到的干餾殘?jiān)诌x成金屬物和碳化有機(jī)物及無機(jī)物成分，取得由上述碳化有機(jī)物和上述無機(jī)物成分構(gòu)成的熱分解碳。
若采用本發(fā)明，則由于干餾殘?jiān)薪饘傥镌诜诌x后被回收，所以該金屬物能作為有用物被重新利用。
所述的廢物處理方法，在熔融氣化工序內(nèi)，在1200～1600℃的溫度下對碳化有機(jī)物進(jìn)行加熱，另一方面使無機(jī)物成分變成熔渣(スラゲ)。
若采用本發(fā)明，則通過高溫燃燒能使碳化物的碳化成分氣化，能使廢物作為有用的回收物和能源被重新利用。而且，包含在廢物中未作為金屬物回收的重金屬等也被封入和固化在無機(jī)材料成分的玻璃狀熔渣(スラゲ)內(nèi)，所以，不會(huì)流出到周圍環(huán)境里。
再有，若采用本發(fā)明，則由于對廢物殘?jiān)M(jìn)行氣化，制成燃料，所以，要處理的殘?jiān)繙p少，廢物堆放場地和運(yùn)輸費(fèi)用減少，有利于提高經(jīng)濟(jì)效益。
所述的廢物處理方法，把通過上述氣體改良工序而取得的改良?xì)怏w、以及通過上述熔融氣化工序而取得的氣化氣體引入到氣體冷卻工序內(nèi)對其進(jìn)行冷卻，然后，進(jìn)行氣體凈化處理，也就是進(jìn)行對上述氣體進(jìn)行清洗的清洗處理、去除硫化氫的脫硫處理、以及利用活性碳過濾器來吸收殘留有機(jī)氣體的所謂殘留有機(jī)氣體去除處理，以此取得純凈氣體。
若采用本發(fā)明，則由于通過廢物處理而生成的氣體是被處理成腐蝕、惡臭的影響很小的狀態(tài)后才利用的，所以能提供沒有設(shè)備腐蝕問題和惡臭等公害的設(shè)施。
所述的廢物處理方法，在進(jìn)行壓縮處理工序，即對從氣體凈化工序中取得的凈化氣體進(jìn)行壓縮，然后，把取得的壓縮氣體暫且存儲(chǔ)起來，再供給到燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)或鍋爐等氣體利用裝置內(nèi)。
若采用本發(fā)明，則把暫存的凈化氣體供給到燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)或鍋爐等內(nèi)，變換成能量，用于廢物處理工藝過程中，同時(shí)，剩余的電力可以出售等用于其他方面。
所述的廢物處理方法中，從熱分解工序的熱分解爐的燃燒氣體中回收熱能，利用該回收的燃燒氣體來對空氣進(jìn)行加熱，把這樣生成的加熱空氣作為上述熱分解爐的燃燒用空氣供使用，或者在熔融氣化工序的熔融氣化爐的周圍設(shè)置隔熱材料，用水對該隔熱材料進(jìn)行冷卻，把這樣生成的溫水熱能供給到該處理設(shè)備或其他處理設(shè)備。
若采用本發(fā)明，則把通過廢物處理而獲得的能量無浪費(fèi)地供給到廢物處理設(shè)備或其他處理設(shè)備內(nèi)，能有效地利用能量。
所述的廢物處理方法中，對通過廢物處理而生成的氣體進(jìn)行貯存，將該氣體作為上述熱分解爐的加熱源，或者作為熔融氣化工序中的熔融氣化爐的加熱源供使用。
若采用本發(fā)明，則通過暫時(shí)存貯氣體，能夠穩(wěn)定地進(jìn)行供氣，使氣體產(chǎn)生量一定，波動(dòng)小，使用時(shí)不會(huì)出現(xiàn)過多或不足。
再者，若采用本發(fā)明，則把存貯在貯氣罐內(nèi)的氣體作為熱分解爐和熔融氣化爐的加熱源使用，并且利用燃?xì)獍l(fā)電等方法把該氣體變換成電能，對廢物處理設(shè)備內(nèi)所用的能量可供應(yīng)一部分或全部，因此其效果是能把廢物處理所需的成本降低到最低限度。
所述的廢物處理方法，對通過廢物處理而生成的氣體進(jìn)行貯存，將該氣體作為熱能源或電能源供給到該處理設(shè)備或其他處理設(shè)備內(nèi)。
若采用本發(fā)明，則通過對凈化氣體進(jìn)行暫時(shí)存貯，并將其作為廢物處理工藝中的熱源，所以能降低設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)成本。
所述的廢物處理裝置，其特征在于具有供給裝置，用于供給包含有機(jī)物的廢物；熱分解爐，用于引入上述廢物，在隔斷空氣的狀態(tài)下進(jìn)行干餾，將其分離成熱分解氣體和干餾殘?jiān)?；氣體改良器，用于引入在上述熱分解爐內(nèi)所發(fā)生的熱分解氣體，使該熱分解氣體中的氧化性成分進(jìn)行氧化反應(yīng)，利用該氧化反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量來對上述熱分解氣體中的高分子碳?xì)浠衔锍煞诌M(jìn)行熱分解，取得包含低分子碳?xì)浠衔锏母牧細(xì)怏w；殘?jiān)鋮s裝置，用于引入在上述熱分解爐中產(chǎn)生的上述干餾殘?jiān)?，通過冷卻使其固化；機(jī)械處理裝置，用于對固化的上述干餾殘?jiān)M(jìn)行粉碎和分選，取得由碳化有機(jī)物和無機(jī)物成分構(gòu)成的熱分解碳；熔融氣化爐，用于把燃料和氧或空氣混合到由上述機(jī)械處理裝置進(jìn)行分選后的熱分解碳中，進(jìn)行高溫燃燒，使上述熱分解碳的無機(jī)物成分熔化，同時(shí)使碳成分氣化，取得含有低分子碳?xì)浠衔锏臍饣瘹怏w；氣體冷卻裝置，用于對上述氣體改良器中取得的改良?xì)怏w、以及在上述熔融氣化爐中取得的氣化氣體進(jìn)行冷卻；氣體凈化裝置，用于去除上述氣體中所包含的雜質(zhì)，以便取得凈化氣體；氣體壓縮器，用于對通過該氣體凈化裝置所取得的凈化氣體進(jìn)行壓縮；以及貯氣罐，用于存貯已被壓縮的凈化氣體。
若采用本發(fā)明，則分別利用單獨(dú)的處理裝置來對熱分解氣體和干餾殘?jiān)M(jìn)行氣化，因此能高效率地將其變換成氣體，能提高氣化處理效率。
所述的廢物處理裝置，其特征在于機(jī)械處理裝置由用于對干餾殘?jiān)M(jìn)行粉碎的粉碎機(jī)、以及用于對金屬、碳化有機(jī)物和無機(jī)物成分進(jìn)行分選的分選機(jī)構(gòu)成。
若采用本發(fā)明，則由于對干餾殘?jiān)M(jìn)行粉碎，用氣化法和溶融變渣法進(jìn)行處理，所以與過去的廢物填埋處理法相比較也好，與燒掉處理法相比較也好，都有大大減小體積的效果，因此，二次廢物量大幅度減少，容易確保填埋場地，能大大改善環(huán)境條件。
所述的廢物處理裝置，其特征在于在熔融氣化爐的出口處，設(shè)置了用于迅速冷卻氣化氣體的氣化氣體冷卻器。
若采用本發(fā)明，則在1400℃左右的高溫狀態(tài)下對廢物中所包含的氯化碳?xì)浠衔锖望u化分子成分進(jìn)行穩(wěn)定化處理，然后用氣化氣體冷卻器將其迅速冷卻到100℃以下，這樣能切實(shí)避免氣體成分在低溫區(qū)(300℃左右)再次被合成為二噁英(ダィォキシン)類。因此，其效果是，能把有害物質(zhì)變換成穩(wěn)定的燃燒生成物，能防止影響環(huán)境。
所述的廢物處理裝置，其特征在于氣體冷卻裝置是用于回收氣體所具有的熱能而且對氣體進(jìn)行冷卻的鍋爐或其他熱交換器。
從氣體改良爐和熔融氣化爐中排出的氣體具有400～500℃的高溫，不能適應(yīng)于在后階段設(shè)置的氣體凈化處理，所以，本發(fā)明在進(jìn)行氣體處理之前為了有效地利用氣體所具有的熱能，設(shè)置了鍋爐等熱交換器，對排出的氣體進(jìn)行冷卻，同時(shí)變換出加熱蒸汽，這樣能有效利用其熱能。
再者，由于，對從氣體改良爐和熔融氣化爐中排出的氣體迅速進(jìn)行冷卻，能防止重新合成像二噁英這類的有害物質(zhì)。
所述的廢物處理裝置，其特征在于所述的廢物處理裝置中，氣體凈化裝置是由清洗氣體用的氣體清洗裝置、去除硫化氫用的脫硫裝置、以及吸收殘留有機(jī)氣體用的活性碳過濾裝置構(gòu)成的。
本發(fā)明在對含有低分子碳?xì)浠衔锏母牧細(xì)怏w和氣化氣體的混合氣體進(jìn)行貯存之前，先在氣體清洗裝置中清洗氯化氫等，在脫硫裝置中去除硫化氫，并在活性碳過濾裝置中對未分解氣體和殘存的二噁英類等有臭物質(zhì)進(jìn)行吸附等，對氣體進(jìn)行凈化處理。因此，若采用本發(fā)明，則由于把氣體制成清潔凈化氣體，所以，不存在有將害物質(zhì)排出到周圍環(huán)境內(nèi)的危險(xiǎn)性，并且能防止能量應(yīng)用設(shè)備以及構(gòu)成廢物處理裝置的設(shè)備和管道被腐蝕，提供長壽命的廢物處理裝置。
所述的廢物處理裝置，其特征在于熱分解爐是由用于引入廢物呈園筒狀的內(nèi)筒；及用于對內(nèi)筒加熱位于內(nèi)筒的外側(cè)的外筒構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu)。上述內(nèi)筒比上述外筒長，而且內(nèi)筒的兩端從外筒的兩端中伸出，該伸出部分由輥支承，可以轉(zhuǎn)動(dòng)，至少使上述內(nèi)筒按照5度以上的向下坡度從廢物的入口側(cè)向出口側(cè)保持傾斜狀態(tài)。
若采用本發(fā)明，則在結(jié)構(gòu)上使內(nèi)筒傾斜，而且設(shè)置對內(nèi)筒進(jìn)行支承的輥?zhàn)?，以便?nèi)筒轉(zhuǎn)動(dòng)。所以，投入到熱分解爐內(nèi)的廢物在熱分解爐中由于內(nèi)筒的旋轉(zhuǎn)而被帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，一點(diǎn)點(diǎn)地逐漸向出口側(cè)前進(jìn)，被分解成熱分解氣體和干餾殘?jiān)?，作為氣體和流動(dòng)體而被排出。
所述的廢物處理裝置，其特征在于所述的廢物處理裝置中，設(shè)置了這樣的燃燒室在熱分解爐的內(nèi)筒和外筒之間設(shè)置空間部分，在上述外筒的軸向上把上述空間部分劃分成多個(gè)空間，使燃燒氣體通過該空間內(nèi)，對上述內(nèi)筒進(jìn)行加熱。
廢物的熱分解程度取決于加熱溫度和內(nèi)筒的旋轉(zhuǎn)速度及傾斜角度。若采用本發(fā)明，則把燃燒室劃分成4個(gè)以上的空間，通過對各燃燒室的溫度進(jìn)行控制，即可很容易地對內(nèi)筒的加熱溫度進(jìn)行控制。
所述的廢物處理裝置，其特征在于所述的廢物處理裝置中，在熱分解爐的廢物插入部分，設(shè)置了插入側(cè)壓縮用的油壓機(jī)或螺旋壓力機(jī)，而且在上述油壓機(jī)或螺旋壓力機(jī)的出口處設(shè)置了用于壓縮廢物的阻力板。
若采用本發(fā)明，則在熱分解爐的插入部分用螺旋壓力機(jī)來拉拔廢物，用阻力板來壓縮廢物，即使連續(xù)地向熱分解爐的內(nèi)部投入廢物，也不會(huì)有空氣侵入(廢物的空隙除外)，所以，能防止熱分解爐內(nèi)的熱分解氣體直接與大氣相接觸。因此，若采用本發(fā)明，則在熱分解爐中能防止廢物中所包含的氯和大氣中的氧進(jìn)行化合，能把氯和氧相結(jié)合而生成的二噁英減少到最低限度。
所述的廢物處理裝置，其特征在于所述的廢物處理裝置中，在阻力板的外側(cè)設(shè)置了刮刀，用于刮取被壓縮的廢物。
若采用本發(fā)明，則通過設(shè)置刮刀，能把附著在阻力板上的被壓縮廢物刮切成薄片。因此在熱分解爐內(nèi)熱量容易傳到廢物內(nèi)，容易進(jìn)行熱分解。所以，若采用本發(fā)明，則即使過去不能處理的50mm以上的大塊廢物，也能進(jìn)行熱分解。
所述的廢物處理裝置，其特征在于所述的廢物處理裝置中，在熱分解爐的干餾殘?jiān)懦霾糠衷O(shè)置了排出側(cè)壓縮用的油壓機(jī)或螺旋壓力機(jī)，而且在上述油壓機(jī)或螺旋壓力機(jī)的出口處設(shè)置了用于對廢物進(jìn)行壓縮的阻力板。
若采用本發(fā)明，則在熱分解爐的干餾殘?jiān)懦霾糠忠怖寐菪龎毫C(jī)來隔斷空氣，所以，在熱分解爐內(nèi)部產(chǎn)生的熱分解氣體能與大氣進(jìn)行隔離。因此，能防止熱分解氣體中所包含的氯與大氣中的氧相結(jié)合而生成二噁英。
本發(fā)明的效果如以上所說明的那樣，若采用本發(fā)明的廢物處理方法，則通過對熱分解所生成的熱分解氣體和干餾殘?jiān)謩e進(jìn)行處理，能夠獲得更多的氣體(與過去相比無浪費(fèi))，同時(shí)，能夠大幅度減少二次廢物的量。并且，若采用本發(fā)明的廢物處理裝置，則由于設(shè)備能在進(jìn)行熱分解時(shí)不混入空氣，所以，能減少有害物質(zhì)二噁英等的發(fā)生。再有，若采用本發(fā)明的廢物處理裝置，則對從廢物中取得的氣體進(jìn)行清洗和脫硫等處理，取得凈化的氣體后重新利用，所以能夠防止供應(yīng)氣體的機(jī)構(gòu)和裝置等受到腐蝕等。
以下參照附圖，詳細(xì)說明
具體實(shí)施例方式

圖1是表示本實(shí)施例的廢物處理方法的構(gòu)成圖。
圖2是表示本實(shí)施例的熱分解爐結(jié)構(gòu)的斷面圖。
圖3是表示本實(shí)施例的熱分解爐廢物插入部分結(jié)構(gòu)的斷面圖。
圖4是表示本實(shí)施例的圖3的A-A向視部分的圖。
圖5是表示本實(shí)施例的熱分解爐廢物排出部分結(jié)構(gòu)的斷面圖。
圖6是表示過去的廢物處理裝置的構(gòu)成圖。
以下利用圖1～圖5來說明本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1是采用本發(fā)明的廢物處理裝置的結(jié)構(gòu)圖。
如圖1所示，廢物處理裝置，其前階段的處理裝置中具有用于供給包含有機(jī)物的廢物的供給裝置30、以及與該供給裝置30相連接，對廢物進(jìn)行干餾的熱分解爐31，其后階段裝置中具有氣體改良器32，用于對在熱分解爐31內(nèi)產(chǎn)生的熱分解氣體進(jìn)行熱分解，進(jìn)行氣體改良。
再者，與氣體改良器32并聯(lián)的設(shè)備有殘?jiān)鋮s裝置33，用于對熱分解爐31內(nèi)產(chǎn)生的干餾殘?jiān)M(jìn)行冷卻；以及機(jī)械處理裝置34，它與該殘?jiān)鋮s裝置33相連接，用于粉碎和分選干餾殘?jiān)?br> 在此之后有熔融氣化爐35，用于對利用機(jī)械處理裝置34分選后的熱分解碳進(jìn)行高溫燃燒，進(jìn)行氣化。
再有，氣體改良器32和熔融氣化爐35的氣體管道進(jìn)行統(tǒng)一會(huì)合，在其下流側(cè)具有對氣體進(jìn)行冷卻的氣體冷卻裝置36，在其后邊具有氣體凈化裝置37，用于去除氣體中的雜質(zhì)。并且，在該氣體凈化裝置37的后邊具有用于對凈化氣體進(jìn)行壓縮的氣體壓縮器38、以及用于貯存被壓縮的凈化氣體的貯氣罐39。
作為前階段處理裝置的供給裝置30，其構(gòu)成部分包括用于接收廢物a的料斗40以及與該料斗40相連接的插入側(cè)壓縮用的螺旋壓力機(jī)41；其用途是把經(jīng)過該螺旋壓力機(jī)41壓縮后的廢物a供給到熱分解爐31內(nèi)。
熱分解爐31是對廢物a進(jìn)行干餾，將其分離成熱分解氣體b和干餾殘?jiān)點(diǎn)的設(shè)備。在該熱分解爐31的廢物排出側(cè)通過氣體管道42來連接氣體改良器32，在熱分解爐31中產(chǎn)生的熱分解氣體b被引入到氣體改良器32內(nèi)。
氣體改良器32是對熱分解氣體b進(jìn)行改良的設(shè)備，具體來說，使熱分解氣體b和空氣中的氧d進(jìn)行氧化反應(yīng)，利用由該氧化反應(yīng)而發(fā)生的熱量來使熱分解氣體b中的高分子碳?xì)浠衔锍煞诌M(jìn)行熱分解，獲得含有低分子碳?xì)浠衔锏母牧細(xì)怏we。
在熱分解爐31的廢物排出側(cè)，與氣體改良器32上所連接的氣體管道42相并聯(lián)地連接了排出側(cè)壓縮用螺旋壓力機(jī)43，用于把熱分解爐31內(nèi)所產(chǎn)生的干餾殘?jiān)點(diǎn)排出去，通過該螺旋壓力機(jī)43把干餾殘?jiān)點(diǎn)引入到殘?jiān)鋮s裝置33內(nèi)。
殘?jiān)鋮s裝置33是從排出側(cè)壓縮用的螺旋壓力機(jī)43中引入干餾殘?jiān)點(diǎn)后，通過冷卻使干餾殘?jiān)M(jìn)行固化的設(shè)備。該殘?jiān)鋮s裝置33，其構(gòu)成部分包括水浴引入側(cè)壓縮用的螺旋壓力機(jī)44，它與螺旋壓力機(jī)43相連接；水浴45，用于貯存從該螺旋壓力機(jī)44送入的水；以及水浴排出側(cè)壓縮用的螺旋壓力機(jī)46，用于從該水浴45中取出已固化后的干餾殘?jiān)點(diǎn)。
固化的干餾殘?jiān)點(diǎn)通后下述的輸送器被送入到設(shè)置在后邊的機(jī)械處理裝置34內(nèi)。
機(jī)械處理裝置34，其構(gòu)成部分包括粉碎機(jī)47，用于投入干餾殘?jiān)點(diǎn)并將其粉碎成細(xì)粉粒；以及分選機(jī)48，它設(shè)置在上述粉碎機(jī)47后邊，用于把粉碎后的干餾殘?jiān)點(diǎn)分選成金屬物、碳化有機(jī)物和無機(jī)物成分。
經(jīng)過該分選機(jī)48進(jìn)行分選后的金屬物f被回收，由碳化有機(jī)物和無機(jī)物成分構(gòu)成的熱分解碳g，通過氣體管道49被供給到熔融氣化爐35內(nèi)。
熔融氣化爐35是對已粉碎的熱分解碳g、氣體狀燃料和氧h混合在一起使其進(jìn)行高溫燃燒的設(shè)備。在該熔融氣化爐35中，使熱分解碳g中的碳成分進(jìn)行氣化，取得含有低分子碳?xì)浠衔锏臍饣瘹怏wi。同時(shí)，無機(jī)物成分被熔化，并固化成玻璃狀，作為無機(jī)材料j可以回收再利用。并且，在該熔融氣化爐35的排出側(cè)，備有氣化氣體冷卻器50，利用該氣化氣體冷卻器50來迅速冷卻高溫的氣化氣體i。
上述氣體改良器32和熔融氣化爐35的氣體管道51被統(tǒng)一合并，使改良?xì)怏we和氣化氣體i進(jìn)行合流，變成混合氣體k，把混合氣體k引入到設(shè)置在其下流側(cè)的氣體冷卻裝置36內(nèi)。
在該氣體冷卻裝置36內(nèi)具有用于冷卻混合氣體k的鍋爐52，利用該鍋爐52來回收混合氣體k所具有熱能，使混合氣體k冷卻。已冷卻的混合氣體k被引入到氣體冷卻裝置36的后邊的氣體凈化裝置37內(nèi)。
氣體凈化裝置37，其構(gòu)成部分包括氣體清洗裝置53，用于對混合氣體k進(jìn)行清洗；脫硫裝置54，它連接在該氣體清洗裝置53的后邊，用于去除硫化氫；以及活性碳過濾裝置55，它設(shè)置在該脫硫裝置54的后邊，用于吸收殘留有機(jī)氣體。
混合氣體k由該氣體凈化裝置37進(jìn)行凈化，凈化后的氣體1被引入到氣體壓縮器38內(nèi)。
再者，在該氣體壓縮器38的后邊備有貯氣罐39，利用該貯氣罐39來貯存凈化氣體1。被貯存的凈化氣體1，根據(jù)需要通過連接在貯氣罐37下流側(cè)的供給管道56被供給到燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)57內(nèi)。并且，在貯氣罐37上連接另外的供氣管道58，通過該供氣管道58把凈化氣體1供給到熱分解爐31和熔融氣化爐35內(nèi)。
另外，在熱分解爐31上連接熱交換器59，在熱分解爐31內(nèi)通過燃燒而產(chǎn)生的燃燒氣體m，經(jīng)過燃燒氣體管道60被供給到熱交換器59一方。而在熱交換器59上連接空氣供給管道61，以便供給熱分解爐31的加熱源所使用的燃燒用空氣n，通過該空氣供給管道61而使溫度上升的燃燒用空氣n被送入到熱分解爐31內(nèi)，提高了熱分解爐31的燃燒效率。
在本實(shí)施例的熱分解爐31內(nèi)利用由內(nèi)筒和外筒構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu)的燃燒爐來進(jìn)行熱分解處理。
圖2是該熱分解爐31的結(jié)構(gòu)斷面圖。
如圖2所示，熱分解爐31具有用于引入廢物a的園筒狀內(nèi)筒61，在該內(nèi)筒61的外側(cè)設(shè)置了用于對內(nèi)筒61進(jìn)行加熱的外筒62，這樣形成了雙層結(jié)構(gòu)。該熱分解爐31按照5度以上的向下傾斜坡度從廢物a的插入側(cè)向排出側(cè)保持側(cè)斜狀態(tài)。內(nèi)筒61比外筒62長，其兩端從外筒62的兩端伸出。
在該內(nèi)筒61伸出的兩端部分設(shè)置了園環(huán)狀的支承板63，這些支承板63通過輥?zhàn)?4被支承在支承臺(tái)65上，并能夠轉(zhuǎn)動(dòng)。而且，在內(nèi)筒61的伸出的廢物插入側(cè)的端部外園面上備有園環(huán)狀的鏈輪66，該鏈輪66通過鏈條與圖中未示出的作為驅(qū)動(dòng)源的馬達(dá)相連結(jié)，這樣使內(nèi)筒61進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。
在熱分解爐31的內(nèi)筒61和外筒62之間，形成空間部分67；在該空間部分67內(nèi)沿外筒62的軸向上至少設(shè)置4個(gè)以上獨(dú)立的燃燒室68，把內(nèi)筒61包圍在里邊。在這些燃燒室68的下部，設(shè)置了圖中未示出的燃料供給系統(tǒng)，同時(shí)分別設(shè)置了使供給的燃料進(jìn)行燃燒的噴燃器69。并且，利用從各鼓風(fēng)機(jī)70來的向各燃燒室68供給的空氣在噴燃器69內(nèi)進(jìn)行燃燒，使燃燒氣體流過各燃燒室69，對內(nèi)筒61進(jìn)行加熱。
而在各個(gè)獨(dú)立的燃燒室68內(nèi)設(shè)置了用于測量各區(qū)溫度的測量裝置(圖中未示出)，能對燃燒進(jìn)行控制。
再者，在各燃燒室68的上部，設(shè)置了用于排出燃燒氣體m的排氣流路71和排氣管道72，以此把燃燒氣體m供給到其他設(shè)備內(nèi)。
被引入到熱分解爐31內(nèi)的廢物a的受熱分解程度取決于加熱溫度、內(nèi)筒61的旋轉(zhuǎn)速度和傾斜角度，所以，通過對噴燒器69的燃燒和內(nèi)筒61的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行控制，來使廢物a進(jìn)行熱分解，分解成熱分解氣體b和干餾殘?jiān)點(diǎn)，使其作為氣體和流動(dòng)體被排出。
熱分解氣體b通過氣體管道42被供給到氣體改良器32內(nèi)，另一方面，干餾殘?jiān)點(diǎn)通過螺旋壓力機(jī)43、水浴45和螺旋壓力機(jī)46由輸送機(jī)73進(jìn)行輸送，被送入到機(jī)械處理裝置34內(nèi)。
圖3是熱分解爐31的廢物插入部分的結(jié)構(gòu)放大斷面圖，圖4是圖3的A-A向視圖。
如以上圖所示，在接收廢物a的料斗40上連接了螺旋壓力機(jī)41的軸向一端。該螺旋壓力機(jī)41的另一端與熱分解爐31相連接，并且大體上與熱分解爐31布置在同一軸線上。
螺旋壓力機(jī)41在與料斗40相連接的筒狀外殼74內(nèi)設(shè)置了一根旋轉(zhuǎn)軸75，在該旋轉(zhuǎn)軸75的周圍設(shè)置了螺旋狀體76。
在旋轉(zhuǎn)軸75的料斗40側(cè)的端部處設(shè)置了作為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源的電動(dòng)馬達(dá)、油壓馬達(dá)等旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置77。并且，在該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置77的輸出軸78上通過撓性聯(lián)軸節(jié)79來連接螺旋壓力機(jī)41的旋轉(zhuǎn)軸75。
并且，在從螺旋壓力機(jī)41向內(nèi)筒61的廢物擠壓位置上，與旋轉(zhuǎn)軸75方向相垂直地設(shè)置了用于對被擠壓廢物a進(jìn)行壓縮的法蘭盤狀阻力板80。
再有，在阻力板80的更向內(nèi)筒61側(cè)處設(shè)置了廢物刮取用的刮刀81。該刮刀81被布置在阻力板80的園周方向上4～8個(gè)位置上。這樣一來，從螺旋壓力機(jī)41中擠壓出來的廢物a被阻力板80壓縮后，從該阻力板80的孔82中排出，再由刮刀81進(jìn)行刮取，將其引入到內(nèi)筒61的下部內(nèi)面。
在該阻力板80上，如圖4所示在園周方向上按相等間隔制作了多個(gè)孔，例如8個(gè)孔82，被螺旋壓力機(jī)39擠壓的廢物a受到該阻力板80的板面的阻檔而處于被壓縮狀態(tài)，被壓縮的廢物a的一部分依次通過孔82。也就是說，正是阻力板80所產(chǎn)生的阻力部分的壓力使廢物a被壓縮，利用該壓縮力來隔斷熱分解爐31的內(nèi)部和料斗40側(cè)的大氣。
圖5是熱分解爐31的廢物排出側(cè)的結(jié)構(gòu)斷面圖。
如圖5所示，在對廢物a進(jìn)行干餾，將其分離成熱分解氣體b和干餾殘?jiān)點(diǎn)的這種熱分解爐31上，連接了排出側(cè)壓縮用的螺旋壓力機(jī)43的軸向一端，以便把干餾殘?jiān)點(diǎn)從熱分解爐31中排出。該螺旋壓力機(jī)43的另一端連接在另一個(gè)水浴引入側(cè)壓縮用的螺旋壓力機(jī)44上，這兩臺(tái)螺旋壓力機(jī)的布置方向幾乎是互相垂直的。在該水浴引入側(cè)壓縮用的螺旋壓力機(jī)44的下部位置上連接了貯存水的水浴45。并且，在該水浴45上還連接了水浴排出側(cè)壓縮用的螺旋壓力機(jī)46。用于把干餾殘?jiān)點(diǎn)從熱分解爐31中排出去的排出側(cè)壓縮用的螺旋壓力機(jī)43，其端部被插入到熱分解爐31內(nèi)，該被插入的端部上方有開口，在被連結(jié)的筒狀外殼83內(nèi)設(shè)置了一根旋轉(zhuǎn)軸84，在該旋轉(zhuǎn)軸84的周圍設(shè)置了螺旋狀體85。
在旋轉(zhuǎn)軸84的水浴45側(cè)的端部，設(shè)置了作為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的電動(dòng)馬達(dá)、油壓馬達(dá)等旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置(圖中未示出)。并且，在該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸(圖中未示出)上通過撓性聯(lián)軸節(jié)(圖中未示出)連接了螺旋壓力機(jī)43的旋轉(zhuǎn)軸84。
水浴引入側(cè)壓縮用的螺旋壓力機(jī)44，其上部側(cè)面與排出側(cè)壓縮用的螺旋壓力機(jī)43相連接，而且，下部端部與水浴45相連接，在與螺旋壓力機(jī)43的軸向垂直設(shè)置的筒狀外殼86內(nèi)，設(shè)置了一根旋轉(zhuǎn)軸87，在該旋轉(zhuǎn)軸87的周圍設(shè)置了螺旋狀體88。
在旋轉(zhuǎn)軸87的上端部，設(shè)置了作為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的電動(dòng)馬達(dá)、油壓馬達(dá)等旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置(無圖示)。并且，在該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的軸向的輸出軸(無圖示)上，通過撓性聯(lián)軸節(jié)(無圖示)連接了螺旋壓力機(jī)44的旋轉(zhuǎn)軸87。
在從排出側(cè)壓縮用的螺旋壓力機(jī)43向水浴引入側(cè)壓縮用的螺旋壓力機(jī)44的廢物擠壓位置上，在螺旋壓力機(jī)43側(cè)與旋轉(zhuǎn)軸84方向相垂直地設(shè)置了用于對被擠壓的廢物a進(jìn)行壓縮的法蘭盤狀(凸緣狀)電阻板89。在該阻力板89上，和圖4所示的阻力板80一樣，在園周方向上按相等間隔布置有多個(gè)孔，例如8個(gè)孔，受螺旋壓力機(jī)43擠壓的廢物a又受到該阻力板89的板面的阻擋而處于壓縮狀態(tài)，被壓縮的廢物a的一部分依次通過板上的孔。也就是說，正是阻力板89所產(chǎn)生的阻擋部分的壓力使得廢物a被壓縮，利用該壓縮力來隔斷熱分解爐31的內(nèi)部和水浴45側(cè)的大氣。
水浴45是為了把干餾殘?jiān)點(diǎn)短時(shí)間浸入水內(nèi)使其固化而設(shè)置的貯水容器。在水浴45的外部設(shè)置了引流風(fēng)機(jī)(無圖示)，用于吸引在該水浴45內(nèi)對高溫干餾殘?jiān)點(diǎn)進(jìn)行迅速水冷卻時(shí)大量產(chǎn)生的水蒸汽o。
并且，在該水浴45內(nèi)備有水浴排出側(cè)壓縮用的螺旋壓力機(jī)46，其下端部插入到水浴45中，上端部突出到水浴45的上側(cè)，該螺旋壓力機(jī)46被布置成從上端部向下端部保持向下傾斜的狀態(tài)。
水浴排出側(cè)壓縮用的螺旋壓力機(jī)46，在上端部和下端部開口的筒狀外殼90內(nèi)設(shè)置一根旋轉(zhuǎn)軸91，在該旋轉(zhuǎn)軸91的周圍設(shè)置了螺旋狀體92。
在旋轉(zhuǎn)軸91的上端部側(cè)，設(shè)置了作為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的電動(dòng)馬達(dá)、油壓馬達(dá)等旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置(無圖示)。并且，在該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的軸向的輸出軸(無圖示)上，通過撓性聯(lián)軸節(jié)(無圖示)來連接螺旋壓力機(jī)46的旋轉(zhuǎn)軸91。
在螺旋壓力機(jī)46的突出的上端部的正下面，設(shè)置了輸送機(jī)(無圖示)，對固化的干餾殘?jiān)點(diǎn)進(jìn)行輸送。
以下說明本實(shí)施例的廢物處理方法。
首先，廢物a要預(yù)先把其中的金屬物分離除掉，并將其切斷成50mm以上而且接近50mm的大小，其主要成分為有機(jī)物。
把廢物a投入料斗40內(nèi)，于是廢物a被螺旋壓力機(jī)41沿水平方向拉拔，把被壓縮的廢物a供給到熱分解爐31內(nèi)。
如圖3所示，投入到料斗40內(nèi)的廢物a，利用由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置77驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸75和螺旋體76沿水平方向進(jìn)行拉拔，由內(nèi)筒61的旋轉(zhuǎn)來帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)，向出口側(cè)一邊加熱，一邊一點(diǎn)點(diǎn)地前進(jìn)。該廢物a被設(shè)置在熱分解爐31排出側(cè)的阻力板80進(jìn)行壓縮，被壓縮的廢物a供給到熱分解爐31的內(nèi)筒61內(nèi)。
供給到熱分解爐31內(nèi)的廢物a在熱分解爐31中與空氣隔斷的狀態(tài)下進(jìn)行干餾，分離成熱分解氣體b和干餾殘?jiān)點(diǎn)。
通過熱分解爐31的干餾而獲得的熱分解氣體b，被引入到氣體改良器32內(nèi)，在該氣體改良器內(nèi)，熱分解氣體b與氧d進(jìn)行氧化反應(yīng)。利用通過該氧化反應(yīng)而產(chǎn)生的熱量把熱分解氣體b加熱到1000～1200℃的溫度，至少保持1秒，使熱分解氣體b中的高分子碳?xì)浠衔锍煞诌M(jìn)行熱分解，變成低分子碳?xì)浠衔锏母牧細(xì)怏we。
另一方面，干餾殘?jiān)點(diǎn)從旋轉(zhuǎn)的熱分解爐31被螺旋壓力機(jī)43沿水平方向拉拔，被阻力板89進(jìn)行壓縮。被壓縮的干餾殘?jiān)點(diǎn)通過螺旋壓力機(jī)44被引入到水浴45內(nèi)。
在水浴45中，對干餾殘?jiān)點(diǎn)進(jìn)行冷卻，使其固化。并且，用粉碎機(jī)47對固化的干餾殘?jiān)點(diǎn)進(jìn)行微細(xì)粉碎，然后引入到分選機(jī)48內(nèi)，對金屬物、碳化有機(jī)物和無機(jī)物成分進(jìn)行分選。金屬物i被回收，由碳化有機(jī)物和無機(jī)物成分構(gòu)成的熱分解碳f被引入到熔融氣化爐35內(nèi)。
在熔融氣化爐35內(nèi)，把燃料和氧h混合到熱分解碳f內(nèi)，在1200～1600℃的溫度下加熱進(jìn)行高溫燃燒，使熱分解碳f的碳成分進(jìn)行氣化，生成含有低分子碳?xì)浠衔锏臍饣瘹怏wi，同時(shí)使碳以外的無機(jī)物成分熔化。
把按上述方法制成的改良?xì)怏we和氣化氣體i的混合氣體k引入到鍋爐52內(nèi)，迅速進(jìn)行冷卻。然后，在氣體清洗裝置53內(nèi)對混合氣體k進(jìn)行清洗，之后用脫硫裝置54來去除硫化氫。并且，利用活性碳過濾裝置55來去除殘留有機(jī)氣體，利用氣體壓縮器38來對氣體進(jìn)行壓縮，把凈化氣體1貯存到貯氣罐39內(nèi)。
貯存在貯氣罐39內(nèi)的凈化氣體1，根據(jù)需要被供給到燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)57或鍋爐、熱分解爐31、熔融氣化爐35內(nèi)。
若采用這種廢物處理方法，則由于對從熱分解爐31中取得的熱分解氣體b和干餾殘?jiān)點(diǎn)分別進(jìn)行處理，所以，容易操作，而且，能提高氣化處理效率。
具體來說，通過對于餾殘?jiān)點(diǎn)單獨(dú)進(jìn)行處理，容易把水蒸汽o和熱分解氣體b隔斷開，所以，能避免爆炸等危險(xiǎn)，容易進(jìn)行廢物處理操作。
再者，即使在重金屬混入到干餾殘?jiān)點(diǎn)內(nèi)的情況下，也能通過在機(jī)械處理裝置34和熔融氣化爐35內(nèi)進(jìn)行高溫燃燒，來把重金屬封入到玻璃狀物體內(nèi)，防止其熔出到外部，使操作容易進(jìn)行。
再有，進(jìn)一步使干餾殘?jiān)點(diǎn)進(jìn)行燃燒、氣化，這樣，能從作為二次廢物的干餾殘?jiān)點(diǎn)中獲得氣體，所以，能提高氣化處理效率，同時(shí)由于干餾殘?jiān)點(diǎn)被氣化而使干餾殘?jiān)點(diǎn)的量大幅度減少，所以，能使填埋場地長期使用，效果很好。
再者，若采用這種構(gòu)成，則把螺旋壓力機(jī)43、44連接到熱分解爐31上，能使熱分解爐31內(nèi)部產(chǎn)生的熱分解氣體b與大氣隔斷，所以，能大幅度減少由于熱分解氣體b內(nèi)包含的氯和大氣中的氧d相結(jié)合而生成的二噁英數(shù)量。
再有，把熱分解爐31的燃燒氣體m通入到該熱交換器59的一邊；把熱分解爐31的加熱源中所使用的燃燒用空氣n通入到另一方，提高燃燒用空氣n的溫度，因此，能提高熱分解爐31的燃燒效率。
若采用本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，則在阻力板80上設(shè)置廢物刮取用的刮刀81，通過薄薄地刮取通過阻力板80而被壓縮的廢物a，能夠獲得廢物a在熱分解爐31中容易傳熱，容易進(jìn)行熱分解的效果。因此，廢物a的大小即使為50mm以上也不影響熱分解。
在已知的例子中，限定廢物必須是切碎成50mm以下的，以附著有機(jī)物的金屬屑為主。而在本發(fā)明的實(shí)施例中，對于切斷尺寸為50m以上的廢物、在其他廢物中間處理過程中被壓縮成形為塊狀的、以有機(jī)物為主要成分的、其中混有紙、塑料、木片的一般廢物和產(chǎn)業(yè)廢物，均可以處理。
另外，在已知的例子中，廢物是以金屬屑為主。但在本發(fā)明的實(shí)施例中，廢物投入熱分解過程之前先用磁選機(jī)來去除其中的金屬屑，所以，廢物內(nèi)即使混入部分金屬屑也沒有關(guān)系，但是，處理的對象是以有機(jī)物為主的廢物a。
所以，作為處理對象的廢物，其大小并不限定為切斷成50mm以下，而是放寬為切斷成50mm以上而且接近50mm的尺寸，或者是對在其他處理場所制造的廢物進(jìn)行固化提取燃料(RDF)，所以容易確保有充夠的被處理原料。
再有，若采用本實(shí)施例，則能夠利用廢物處理中所生成的氣體來作為廢物處理中所使用的熱能和電能的一部分或全部，所以能有效地利用能量。
再者，由于對這樣進(jìn)行廢物處理所取得的氣體進(jìn)行清洗和脫硫等處理，制成凈化的氣體1，重新利用，所以，能防止用于供應(yīng)氣體的設(shè)備等被腐蝕。
而且，因?yàn)槿廴跉饣癄t35內(nèi)部是高溫，所以必須對爐壁進(jìn)行冷卻，但在熔融氣化爐35內(nèi)設(shè)置隔熱材料，用水來冷卻該隔熱材料，對這樣產(chǎn)生的溫水的熱能進(jìn)行利用，因此，能夠把廢物處理所產(chǎn)生的氣體作為熱分解爐31的加熱源使用，或者作為熔融氣化爐35的加熱源使用。
再有，在本實(shí)施例中，對氣體所具有的熱能進(jìn)行回收，而且，作為對氣體進(jìn)行冷卻的氣體冷卻裝置36采用了鍋爐52，但也可以采用其他熱交換器來取代鍋爐52。
還有，在本實(shí)施例中，在干餾殘?jiān)點(diǎn)的插入部和排出部等處采用了螺旋壓力機(jī)41、42等，但也可以用油壓機(jī)來代替該螺旋壓力機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種廢物處理方法，其特征在于具有熱分解工序，這是在與空氣隔斷的狀態(tài)下對包含有機(jī)物的廢物進(jìn)行干餾，將其分離成熱分解氣體和干餾殘?jiān)?；氣體改良工序，這是在上述熱分解工序后，引入上述熱分解氣體，使該熱分解氣體中的氧化性成分進(jìn)行氧化反應(yīng)，利用該氧化反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量來使上述熱分解氣體中的高分子碳?xì)浠衔锍煞诌M(jìn)行熱分解，取得包含低分子碳?xì)浠衔锏母牧細(xì)怏w；殘?jiān)鋮s工序，這是對上述熱分解工序中所產(chǎn)生的上述干餾殘?jiān)M(jìn)行冷卻，使其固化；機(jī)械處理工序，這是對在該殘?jiān)鋮s工序中固化的上述干餾殘?jiān)M(jìn)行粉碎和分選，取得由碳化有機(jī)物和無機(jī)物成分構(gòu)成的熱分解碳；熔融氣化工序，這是把燃料和氧或空氣混合到在上述機(jī)械處理工序中取得的熱分解碳中，使其高溫燃燒，使上述熱分解碳的無機(jī)物成分熔化，同時(shí)，使碳成分氣化，以取得含有低分子碳?xì)浠衔锏臍饣瘹怏w。
2．如權(quán)利要求1所述的廢物處理方法，其特征在于在氣體改良工序中，熱分解氣體在1000～1200℃的溫度下至少保持1秒。
3．如權(quán)利要求1所述的廢物處理方法，其特征在于在機(jī)械處理工序中，對上述干餾殘?jiān)M(jìn)行微細(xì)粉碎后得到的干餾殘?jiān)诌x成金屬物、碳化有機(jī)物和無機(jī)物成分，取得由上述碳化有機(jī)物和無機(jī)物成分構(gòu)成的熱分解碳。
4．如權(quán)利要求1所述的廢物處理方法，其特征在于在熔融氣化工序中，在1200～1600℃的溫度下對碳化有機(jī)物加熱，另一方面使無機(jī)物成分進(jìn)行熔渣化處理。
5．如權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的廢物處理方法，其特征在于先進(jìn)行氣體冷卻工序，即把在上述氣體改良工序中取得的改良?xì)怏w和在上述熔融氣化工序中取得的氣化氣體引入到內(nèi)部，對該改良?xì)怏w和氣化氣體進(jìn)行冷卻；然后，進(jìn)行氣體凈化工序，取得凈化氣體，其方法是進(jìn)行以下處理對上述氣體進(jìn)行清洗的清洗處理、去除硫化氫的脫硫處理、以及利用活性碳過濾器來吸收殘留有機(jī)氣體的殘留有機(jī)氣體去除處理。
6．如權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的廢物處理方法，其特征在于進(jìn)行壓縮處理工序，即對從氣體凈化工序中取得的凈化氣體進(jìn)行壓縮，然后把取得的壓縮氣體暫時(shí)存貯起來，再供給到燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)或鍋爐等氣體利用裝置中。
7．如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的廢物處理方法，其特征在于從熱分解工序中的熱分解爐的燃燒氣體中回收熱量，利用該已回收的燃燒氣體來對空氣進(jìn)行加熱，把這樣生成的加熱空氣作為上述熱分解爐的燃燒用空氣提供使用，或者，在熔融氣化工序中的熔融氣化爐的周圍設(shè)置隔熱材料，用水來冷卻該隔熱材料，把這樣生成的溫水的熱能供給到該處理設(shè)備或其他處理設(shè)備內(nèi)。
8．如權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的廢物處理方法，其特征在于對廢物處理中生成的氣體加以貯存，然后將其作為上述熱分解爐的加熱源使用，或者作為熔融氣化工序中的熔融氣化爐的加熱源使用。
9．如權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的廢物處理方法，其特征在于對廢物處理中所生成的氣體加以貯存，然后再將其作為熱能源或電能源提供給該處理設(shè)備或其他處理設(shè)備。
10．一種廢物處理裝置，其特征在于具有供給裝置，用于供給包含有機(jī)物的廢物；熱分解爐、用于引入上述廢物，在隔斷空氣的狀態(tài)下對其進(jìn)行干餾，將其分離成熱分解氣體和干餾殘?jiān)?；氣體改良器，用于引入在上述熱分解爐內(nèi)所發(fā)生的熱分解氣體，使該熱分解氣體中的氧化性成分進(jìn)行氧化反應(yīng)，利用該氧化反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量來對上述熱分解氣體中的高分子碳?xì)浠衔锍煞诌M(jìn)行熱分解，取得包含低分子碳?xì)浠衔锏母牧細(xì)怏w；殘?jiān)鋮s裝置，用于引入在上述熱分解爐中產(chǎn)生的上述干餾殘?jiān)?，通過冷卻使其固化；機(jī)械處理裝置，用于對固化的上述干餾殘?jiān)M(jìn)行粉碎和分選，取得由碳化有機(jī)物和無機(jī)物成分構(gòu)成的熱分解碳；熔融氣化爐，用于把燃料和氧或空氣混合到由上述機(jī)械處理裝置進(jìn)行分選后的熱分解碳中，進(jìn)行高溫燃燒，使上述熱分解碳的無機(jī)物成分熔化，同時(shí)使碳成分氣化，取得含有低分子碳?xì)浠衔锏臍饣瘹怏w；氣體冷卻裝置，用于對在上述氣體改良器中取得的改良?xì)怏w、以及在上述熔融氣化爐中取得的氣化氣體進(jìn)行冷卻；氣體凈化裝置，用于去除上述氣體中所包含的雜質(zhì)，以便取得凈化氣體；氣體壓縮器，用于對通過該氣體凈化裝置所取得的凈化氣體進(jìn)行壓縮；以及貯氣罐，用于存貯已被壓縮的凈化氣體。
11．如權(quán)利要求10所述的廢物處理裝置，其特征在于機(jī)械處理裝置包括用于粉碎干餾殘?jiān)姆鬯闄C(jī)和用于分選金屬、碳化有機(jī)物和無機(jī)物成分的分選機(jī)。
12．如權(quán)利要求10所述的廢物處理裝置，其特征在于在熔融氣化爐的出口處，設(shè)置了用于迅速冷卻氣化氣體的氣化氣體冷卻器。
13．如權(quán)利要求10所述的廢物處理裝置，其特征在于氣體冷卻裝置是用于回收氣體所具有的熱能而且對氣體進(jìn)行冷卻的鍋爐或者其他熱交換器。
14．如權(quán)利要求10所述的廢物處理裝置，其特征在于氣體凈化裝置是由用于清洗氣體的氣體清洗裝置、用于去除硫化氫的脫硫裝置、以及用于吸收殘留有機(jī)氣體的活性碳過濾裝置構(gòu)成的。
15．如權(quán)利要求10所述的廢物處理裝置，其特征在于熱分解爐是由用于引入廢物的園筒狀內(nèi)筒、以及設(shè)置在該內(nèi)筒的外側(cè)的對內(nèi)筒加熱用的外筒構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu)，上述內(nèi)筒比外筒長，而且上述內(nèi)筒的兩端從外筒的兩端伸出，該伸出部分由輥?zhàn)又С羞M(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，至少使上述內(nèi)筒從廢物入口側(cè)向出口側(cè)保持5°度以上的向下傾斜度。
16．如權(quán)利要求15所述的廢物處理裝置，其特征在于設(shè)置燃燒室其是，在熱分解爐的內(nèi)筒和外筒之間設(shè)置了空間部，在上述外筒的軸向上把上述空間部分割成多個(gè)空間，使燃燒氣體通過該空間，對上述內(nèi)筒進(jìn)行加熱的。
17．如權(quán)利要求15所述的廢物處理裝置，其特征在于在熱分解爐的廢物插入部內(nèi)設(shè)置了插入側(cè)壓縮用的油壓機(jī)或者螺旋壓力機(jī)，而且在上述油壓機(jī)或螺旋壓力機(jī)的出口處設(shè)置了用于壓縮廢物的阻力板。
18．如權(quán)利要求17所述的廢物處理裝置，其特征在于在壓力板的外側(cè)設(shè)置了用于刮取被壓縮廢物的刮刀。
19．如權(quán)利要求15所述的廢物處理裝置，其特征在于在熱分解爐的干餾殘?jiān)懦霾吭O(shè)置了排出側(cè)壓縮用的油壓機(jī)或螺旋壓力機(jī)，而且，在上述油壓機(jī)或螺旋壓力機(jī)的出口處設(shè)置了用于壓縮廢物的阻力板。
全文摘要
廢物處理方法和廢物處理裝置,其具有:熱分解工序,在隔斷空氣的狀態(tài)下對含有機(jī)物的廢物進(jìn)行干餾,將其分離成熱分解氣體和干餾殘?jiān)?氣體改良工序,經(jīng)對氣體熱分解而取得含有低分子碳?xì)浠衔锏母牧細(xì)怏w;殘?jiān)鋮s工序,對干餾殘?jiān)M(jìn)行冷卻使其固化;機(jī)械處理裝置,對該固化的干餾殘?jiān)M(jìn)行粉碎和分選,取得熱分解碳;及熔融氣化工序,引入該熱分解碳,進(jìn)行高溫燃燒,使無機(jī)物成分熔化,取得含有低分子碳?xì)浠衔锏臍饣瘹怏w。
文檔編號(hào)F23G5/20GK1233643SQ9910547
公開日1999年11月3日 申請日期1999年4月7日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月7日
發(fā)明者金子正喜, 吉森正嗣 申請人:東芝株式會(huì)社