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JPH0743104B2 - 熱分解により固体廃棄物を破壊する方法および装置 - Google Patents
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JPH0743104B2 - 熱分解により固体廃棄物を破壊する方法および装置 - Google Patents

熱分解により固体廃棄物を破壊する方法および装置

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JPH0743104B2
JPH0743104B2 JP63005021A JP502188A JPH0743104B2 JP H0743104 B2 JPH0743104 B2 JP H0743104B2 JP 63005021 A JP63005021 A JP 63005021A JP 502188 A JP502188 A JP 502188A JP H0743104 B2 JPH0743104 B2 JP H0743104B2
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waste
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pyrolysis
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ジョエル・トリュク
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は固体廃棄物、特に病院の廃棄物乃至は工業廃
棄物を破壊および処理するための方法および装置に関す
るものである。
従来の技術 例えば病院から出る破棄物のような固体破棄物が旧弊な
燃焼バーナによって高温度に燃焼温度が維持される焼却
炉にて一般に破壊されることが知られている。灰やクリ
ンカを流動化するよう十分高い温度を達成することが旧
弊な燃焼では出来ないときには、灰やクリンカは固体の
形で排出され、多くの未燃焼残留物が含まれていて周囲
に危険を齎すと共に排出導管を汚してしまう。
発明が解決しようとする問題点 更に、この様な問題を避けるために、高温度を得て空気
不足燃焼を確実にすることが出来るべく熱空気の通気を
用いる熱分解によって固体廃棄物が破壊されることが知
られている。このために、垂直円筒形または幾つかの截
頭円錐形を一般になしている熱分解炉が用いられてい
る。廃棄物は上部に充填され、熱分解炉内を降下する時
に反対方向すなわち上方に循環する熱分解を確実にする
熱ガスによって加熱されて熱分解される。加熱空気が熱
分解炉の下部に吹込まれる。これによって運転に必要な
熱エネルギの一部が齎されると共に、補足熱エネルギを
生じる廃棄物の一部の燃焼を確実にする酸素が齎され
る。この様な熱分解炉によって、灰とクリンカがペース
ト状に高温度で排出されるが、金属は全く熔融されず、
この非常に粘性な物質の流れは困難で不確実である。更
に、周知の熱分解炉は熔融残留物の温度を監視すること
が適切に行うことが出来ない。
この発明の目的は周知の熱分解炉における欠点を解決す
ることにあり、これによって固体廃棄物の破壊から来る
残留物に含まれる未燃焼物質の問題を解決すると共に、
この様な熔融残留物の流れを改善している。
問題点を解決するための手段 このために、この発明に従って、熱分解により固体廃棄
物を破壊する方法においては、この様な廃棄物の柱状体
の基部に吹付けられる熱ガスの流れが少なくとも部分的
に上方に廃棄物の柱状体を横切り、熱ガスの流れが少な
くとも１つのプラズマジェット、好適には廃棄物柱状体
の基部の近くの廃棄物柱状体の周辺に配置された複数個
のプラズマのジェットによって発生されることが注目さ
れる。
この様に、熱分解炉の基部に吹付けられ廃棄物の柱状体
を横切る熱ガスは最早空気ではなく１つ以上のプラズマ
発生器またはトーチにより発生されるガスで、熔融残留
物の温度を監視するようにできる。
プラズマジェットは、熔融スラグの溜りを通過する点で
廃棄物柱状体の基部に好適に向けられる。従って、熱分
解される廃棄物の熔融を完了し、スラグの温度を高めて
適切な流動に必要な流動化を与えている。
このために、各プラズマジェットの方向が水平面に対し
て廃棄物柱状体の基部の方向に下方に傾斜されることが
好適である。
例えば、廃棄物の様な作用として廃棄物の柱状体部分に
対するプラズマジェットの内円錐部の衝突点の位置を選
択できるようにするために、水平面に対する各プラズマ
ジェットの方向が調節できるように設けられる。
更に、高効率と、廃棄物柱状体の基部に対するプラズマ
トーチの内円錐部の衝突点の選択の大きな融通性とを可
能にするために、各プラズマジェットの方向が廃棄物柱
状体の対応する半径方向に対して傾斜するよう設けら
れ、この傾斜方向が調節できるようにされる。
従って、この発明に依り以下の利点が得られる。
ａ）プラズマの出力乃至はエンタルピ或はプラズマジー
ンガスの特性の選択によって、熱分解炉への酸素の供
給、従って酸化物質の量および放出される熱の量が調節
される。
ｂ）各プラズマ発生トーチの出力の調節によって、熱分
解により放出されるエネルギの補足にて熱分解炉に導入
される熱出力が調節される。
ｃ）水平面に対する各トーチの傾斜角度の調節によっ
て、プラズマの内円錐部を廃棄物またはスラグに優先的
に向けることが出来ると共に、廃棄物やスラグに齎され
る熱の配分を変へることができる。
ｄ）熱分解炉軸心に対するトーチの方向の調節によっ
て、スラグの対流の移動が生じられてスラグの温度と流
動化の均一化が促進される。
適宜なプラズマジーンガスが使用できる。
この発明に従った方法を実施するために、廃棄物の柱状
体を案内する垂直壁と、垂直壁の下部に設けられた熱ガ
スのジェットを吹付ける吹付け装置と、垂直壁の頂部に
設けられた熱ガスを排出する排出装置とを備えた熱分解
装置が、熱分解により固体廃棄物を破壊すべく設けら
れ、熱ガスジェット吹付け装置が少なくとも１つのプラ
ズマ発生器から構成されていることによりこの熱分解装
置が特徴付けられている。
ガスジェット吹き付け装置は垂直壁の下部の周辺に配置
された複数個のプラズマ発生器から好適に構成されてい
る。
プラズマ発生器は水平軸心または垂直軸心周りの方向に
好適に調節できる。
プラズマ発生器は方向を全体的に調節できるが、プラズ
マ発生器は個々に調節できることが好適である。
周知の如く、熱分解装置の底部に設けられた熔融スラグ
を流出するオリフイスを熱分解装置が備えるときには、
少なくとも１つのプラズマ発生器は流出オリフイスと少
なくとも実質的に垂直に配置される。
プラズマジェットが一方において装入の垂直安定に参与
し、他方において流出オリフイスの清浄に参与して不熱
分解物質の通過を避けることが理解されよう。
この発明に基いて、全ての種類の固体廃棄物がペースト
状廃棄物と仮令え混合されても破壊できることが理解さ
れる。
この発明は添付図面を参照した以下の詳細な説明から容
易に理解されよう。
実 施 例 図面をいま参照するに、第１、２図に示されるこの発明
に従った熱分解炉は、２つの部分２、３の垂直被いが起
立して被いの上の部分３自体にホッパ４が載置した耐火
粘土るつぼ１を有している。
ホッパ４の下の被いの上の部分３には上調節部材６と下
調節部材７とにより形成された室５が設けられている。
ガスを排出する導管８が、被いの上下の部分２、３を連
結する処に設けられている。
プラズマトーチ９が耐火粘土るつぼ１の周辺に内方を向
いて設けられている。
分解すべき廃棄物はホッパ４を経て分解炉内に装填さ
れ、室５を通り外部に対して緊密度を確保している。
突き固めを防止するために下方に好適に延びている被い
の上の部分３は重力による廃棄物の柱状体10の降下を案
内する。
下調節部材７の下の被いの上の部分３に入れられている
廃棄物の柱状体10の上部分10aは、導管８を経て熱分解
炉から出るガスとの室５の直接的な接触から保護する。
柱状の室５内のこれらガスの燃焼、冷却および処理は、
この発明の範囲内に含まれないので以下に説明されな
い。
好適に水ジャケット11により冷却される被いの下の部分
２は廃棄物柱状体10の中間部分10bの下方降下を案内す
る。
また、被いの下部分２は突き固めを防止するために下方
に延びている。中間部分10bに入っている廃棄物は分解
炉の下部から来る熱いガスによって次第に乾燥され、分
解および熱分解される。
熱分解炉の基部を構成する耐火粘土るつぼ１は非常な高
温度に耐える耐火部材によって全体的に覆われている。
廃棄物は上の部分３を通過して底部12のスラグ13の上に
載る。
液状のスラグ13は熱分解炉の耐火粘土るつぼ１の底部12
を横切るオリフイス15を通って流れ、ウエル16内を落下
し、水が満たされたタンク17内にて冷却される。
プラズマトーチ９からのプラズマのジェットと廃棄物の
柱状体10の基部分10cとの衝突点14は水平面に対するプ
ラズマトーチ９の角度ａの調節によって調節できる。も
し角度ａが小さくなれば、衝突点14は未だ固体の廃棄物
に向かって移動し、他方角度ａが大きくなれば、衝突点
ａはスラグ13に向かって動く。
角度ａは各プラズマトーチ９毎に変えるよう出来るの
で、エネルギを最も可能な様に水平に分布するようで
き、これによって混合作用を促進する。放出用のオリフ
イス15を清浄にするように、ブラズマトーチ９の１つは
オリフイス15の垂直面内に好適に配置される。
第２図に見られる様に、プラズマトーチ９は耐火粘土る
つぼ１の軸心18方向に向けられていないが、熔融スラグ
13に回転運動を与えて温度を均一にするように変化でき
るべく設けられる適用の関数として角度ｂを調節できる
対応する曲率をもって構成できる。
プラズマトーチ９は図示しない周知の手段にて電流およ
びプラズマジーンガスによって供給される。プラズマト
ーチ内の安定した電弧の効果の下で、ガスは例えば3000
℃〜7000℃の間でプラズマに変換され、非常に高温度の
内円錐部19を構成する。
プラズマトーチの出力の増大によって、耐火粘土るつぼ
１内の温度、従ってスラグ13の温度が高められてスラグ
が一層流体化される。
水平面に対するプラズマトーチ９の大きな角度ａの選択
によって、プラズマジェットがスラグ13に向かって好適
に方向付けられ、従ってスラグ13の温度が増大される。
熱エネルギの一部はプラズマのエンタルピにより熱分解
炉に取られる。熱エネルギの他の一部はプラズマにより
齎される酸素と接触する廃棄物の一部を燃焼し、トーチ
に供給されるガスの流量の増大によってプラズマの酸素
により酸化される廃棄物の量が増大され、従って廃棄物
の燃焼によって放出される熱エネルギが増大される。他
方、例えば角度ａの増大によってスラグの温度を上げる
ようプラズマの対応するエネルギを利用することが出来
る。
この様に、トーチの出力、プラズマガスの流量およびト
ーチの傾斜の変化によって、適宜に流れる粘度の液体を
得るためにスラグの温度を変化することができる。
更に、完全に熔融された有効な金属のために十分高いス
ラグ温度を得ることが出来る。
最後に、例えばスラグにて得られる1500℃もの高温度に
て、特に病院廃棄物の場合の病原体のような総ての汚染
の危険が排除されることが確実になる。集められた残余
物が未燃焼物質を含まず、完全に不活性であることが経
験的に知られている。
第１、２図は、角度ａ、ｂが固定されて総てにて特別な
構成および適用に基いて最適な値での実施例を示してい
る。比較するに、第３図はプラズマトーチ９の回動機構
を示している。図示実施例にて、回動機構は球自在継手
型である。
第３図に示される様に、各プラズマトーチ９は固定部材
26を介して取付部25に固着されている。プラズマトーチ
９のノズル27は取付部25を貫通しており、内シール28が
取付部25とノズル27の間の気密を確実にしている。取付
部25は回転中心31周りに枢動するために内シール28を介
して球状軸受面31内を回動出来る。球状軸受面30は、例
えば冷却流体の循環のための溝路33を形成するように中
空になっていてオリフイ34の周辺に固着され且つ耐火粘
土るつぼ１の横壁35を横切るフランジ32に形成されてい
る。横部材37によりフランジ32に固着される後部支持体
36は、耳部39と接触しプラズマトーチ９の後部に固着さ
れて軸受面38上を滑動できる球状端部が設けられた球状
軸受面38を有する。取付部25とプラズマトーチ９の間に
設けられた弾性部材40は、球状軸受面30に対してシール
29を、球状軸受面38に対して耳部39を作用できるよう造
られる。シール28、29は例えば銅やステンレス鋼で造ら
れる。
第３図の構成に基いて、プラズマトーチ９は従って所要
する角度に対応する角度ａ、ｂを設けるよう中心31周り
に回動出来、且つこれら角度は連続的に変えることがで
きる。中心31周りのプラズマトーチ９の枢動は機械的、
空圧的、電気的装置または手動装置（図示しない）によ
って確実に出来る。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明に従った熱分解炉の概略垂直断面図、
第２図は第１図のII−II線に沿った概略水平断面図、第
３図はこの発明に従った熱分解炉のプラズマトーチ装置
の詳細を示す拡大部分図である。図中、1:耐火粘土るつ
ぼ、２、3:被いの上下部分、4:ホッパ、5:室、６、7:上
下調節部材、8:導管、9:プラズマトーチ、10:廃棄物の
柱状体、11:水ジャケット、12:底部、13:スラグ、15、3
4:オリフイス、17:タンク、19:内円錐部、25:取付部、2
6:固定部材、27:ノズル、28:内シール、29:シール、3
0、38:球状軸受面、32:フランジ、33:溝路、35:横壁、3
7:横支持部、39:耳部。
フロントページの続き (72)発明者 ジャン−ピエール・デュラン フランス国、83500 ラ・セーヌ‐シュ ル‐メール、シュマン・ダストー・ア・ピ ニェ 709 (72)発明者 マキシム・ラブロ フランス国、33200 ボルドー、リュー・ ウィルソン、26 (72)発明者 ジョエル・トリュク フランス国、83200 トゥーロン、コモニ、 ルート・デ・トリビュ 246、カンパーニ ュ・アゴスティニ (72)発明者 イヴ・ヴァリー フランス国、33160 サン‐メダール‐ア ン‐ジャル、リュー・エドゥアール・ブラ ンリー 41 (56)参考文献 特開 昭58−800（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−132669（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】固体廃棄物の基部に吹付けられる熱ガスの
    流れが少なくとも部分的に上方に固体廃棄物の柱状体を
    横切り、該熱ガスの流れが固体廃棄物柱状体の基部近く
    にて固体廃棄物柱状体の周辺に分布される複数個のブラ
    ズマジェットによって発生され、各プラズマジェットの
    方向が固体廃棄物柱状体の対応する径方向に対して傾斜
    されると共に固体廃棄物柱状体の基部の方向に水平面に
    対して下方に傾斜されており、水平面と径方向とに対す
    る各プラズマジェットの方向が調節できることから成
    る、ことを特徴とする熱分解により固体廃棄物を破壊す
    る方法。
  2. 【請求項２】固体廃棄物の柱状体が案内される垂直壁、
    垂直壁の下部に配置された熱ガスのジェットを吹付ける
    吹付け装置、垂直壁の頂部に設けられた熱ガス排出装置
    を備え、該熱ガスジェット吹付け装置は垂直壁の下部の
    周辺に配置された複数個のプラズマ発生器により構成さ
    れ、各プラズマジェットの方向は固体廃棄物柱状体の対
    応する径方向と水平面に対する方向とに対して傾斜され
    ると共に、プラズマ発生器が水平軸心周りと垂直軸心周
    りの個々の方向に調節でき、熔融スラグを流出するオリ
    フイスが底部に設けられ、プラズマ発生器の少なくとも
    １つが流出オリフイスと少なくとも実質的に垂直に配置
    され、プラズマ発生器が回動機構を介して垂直壁に取付
    けられている、熱分解により固体廃棄物を破壊する装
    置。
  3. 【請求項３】各回動機構の部材が互いに弾性的に押圧さ
    れている特許請求の範囲第２項記載の装置。
JP63005021A 1987-01-22 1988-01-14 熱分解により固体廃棄物を破壊する方法および装置 Expired - Fee Related JPH0743104B2 (ja)

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