專利名稱：廢棄物資源化處理方法及其設備的制作方法
技術領域：
本發明是關于一種廢棄物資源化處理方法及其設備，尤其是指一種適用于石化制成品的固體廢棄物，利用廢棄的重油、廢機油或潤滑油等作為熱解的油媒，配合多重分設的傾斜狀螺旋反應器，成為一種可作連續進料、液化/熱解、分離及資源回收，且達到同時處理二種以上的廢棄物的創新處理方法及其設備。
臺灣不但地狹人稠，且能源物資缺乏；而數十年的工業快速成長，仰賴的能源物質幾乎全靠進口，且此等背景相繼循環的結果，各種廢棄物急速累積；在人類普享工業文明所帶來的甜美果實之余，更為我們的生存依靠一地球帶來無法估算的災難及沉重負擔，更為后世子孫留下無法解決的日益惡化的環保問題。
根據估算，目前臺灣每年產生的各種不同廢棄物中，含有有機物質的固體廢棄物超過3000萬噸，其熱值潛能約40兆千卡；而其中一半為石化制成的廢棄物，如廢輪胎、印刷電路板廢料、廢塑膠或廢橡膠、油泥及污泥……等；這些數量龐大的石化制品的熱值潛能相當高，但也因其中混雜有許多的無機物質，如鐵線、各類金屬、纖維、木料、玻璃等，無形中更增加了這些廢棄物的處理及再資源化處理的困難度。
一般而言，處理廢棄物的方法很多，其需求重點及目的也不同，當然也各有優缺點；如較為傳統及簡便的表面掩埋或衛生掩埋方式，雖將廢棄物作集中處理，但無法將其熱值潛能適當的回收利用；而焚化處理的排放污染防治技術，也只能解決一部分問題，且其長時間累積的各種微粒、重金屬、Nox或鹵化物等的總排放量對環境造成相當程度的負面影響及沖擊；另外，由于人們在處理這些廢棄物之前，大都未將它們有效的分類，甚至在處理過程中再次被污染，因此不適合作物理或生物法的處理，且沒有進行資源回收，是相當不符合經濟效益的。
發明人有鑒于此，針對目前廢棄物處理方式的缺失，憑多年豐富的專業經驗，發明了一種廢棄物資源化處理方法及其設備，以期完全改善目前慣用的種種方法的不足。
本發明的主要目的，在于提供一種廢棄物資源化處理方法，即利用廢棄機油及潤滑油作為油媒，將適當大小且含有機物質的廢棄物溶解于熱機油中與其他無機物質分離，完全達到廢棄物減量、分離的目的。
本發明的次要目的，在于提供一種廢棄物資源化處理方法，可將數量龐大且難處理的廢機油(臺灣的廢機油年產量約15萬噸)用油煤液化程序來再資源化處理廢輪胎等廢棄物，以確實達到同時處理二種以上之廢棄物的目的。
本發明的另一目的在于提供一種廢棄物資源化處理方法及其設備，即將廢棄物作液化并在傾斜螺旋式反應器進行液化/熱解反應，將廢棄物中的高分子有機物質轉化成可回收的油類，這些油類產物可再提煉或直接作為燃料油。
本發明的再一目的在于提供一種廢棄物資源化處理方法及其設備，是將廢棄物液化后的殘余無機物質，利用螺旋反應器送到萃取區作去除附著的油類，以回收如鐵線、金屬等物質。
本發明的又一目的在于提供一種廢棄物資源化處理方法及其設備，采用螺旋式油媒液化法，減少分離及傳送步驟，且對其他的廢棄物資源化處理具有相容及彈性，不但工程設計較為簡單，發展潛力高，且產物可回收，可相對提高經濟效益。
為使本發明使用的技術方法，達到的目的及其特征易于明白了解，現配合圖式及圖號詳細說明如下
圖1本發明的流程簡2本發明的整體設備示意3本發明的反應器結構示意4本發明的反應器結構側面剖視圖參照號數I粉碎；II油浸；III液化/熱解；IV冷凝；V清洗(1)進料油封輸送器(2)反應器(3)殘余物油封輸送器 (4)浸油料控制裝置(5)反應油料控制裝置 (6)清洗油料控制裝置(7)無機物質回收裝置 (8)氣液分離裝置(11)進料漏斗 (12)進料管(13)本體 (14)螺旋器
(15)傳動馬達 (16)粉碎機(131)進料入口(132)進料出口(133)出油管 (134)入油管(135)管路(136)溢油管(161)馬達組 (162)輸送帶(163)排煙罩 (164)排氣鼓風機(21)主體 (22)螺旋器(23)馬達 (24)入口管(25)反應器進料管 (26)出口管(211)出油管 (212)入油管(213)溢油管 (214)管路(215)管路(31)入料管(32)管本體 (33)螺旋器(34)傳動馬達 (321)出管口(322)入管口 (323)出油管(324)入油管 (325)溢油管(41)重油貯槽 (42)重油槽(43)流路固液分離控制組 (44)液泵(45)液泵 (46)液泵(51)加熱器 (52)熱油槽(53)混合重油貯槽 (54)重油冷卻器(55)流路固液分離控制組 (56)液泵(57)液泵 (61)清洗油槽(62)清洗油冷卻器 (63)流路固液分離控制組
(64)液泵(71)連接管(72)緩沖貯槽(73)殘余物貯槽(74)殘余油槽(75)油泵(81)輕油冷卻器 (82)輕油槽(83)輕油貯槽(84)液泵(85)不冷凝氣體鼓風機首先，請參閱圖1、圖2所示，本發明的處理方法流程為(I)粉碎，將廢棄物利用粉碎機等，粉碎成適當大小的顆粒或小片狀，如其中的廢輪胎以5～10公分上下為較佳；(II)油浸，將粉碎的廢棄物置入進料油封輸送器內作油浸處理，將廢棄物的表面浸濕，同時阻絕并排除廢棄物內的空氣，使之可連續操作；(III)液化/熱解，將油浸后的廢棄物送入高溫循環油媒轉化器內反應，分離有機物質及無機物質；(IV)冷凝，分解后的有機物則揮發離開轉化器經冷凝回收至儲存槽；(V)清洗，在轉化器內未分解的或未溶化的固體狀物質則由轉化器排出，經殘余物輸送器作輕油清洗或熱解并分離出殘存的無機質固狀物。
請再一并參閱圖2至圖4所示，本發明的設備，主要是由進料油封輸送器(1)、反應器(2)、殘余物油封輸送器(3)、浸油料控制裝置(4)、反應油料控制裝置(5)、清洗油料控制裝置(6)、無機物質回收裝置(7)及氣液分離裝置(8)等組合而成。其中進料油封輸送器(1)(Oil sealed feed Conveyer)，請參閱圖2所示，由進料漏斗(11)、進料管(12)、本體(13)、螺旋器(14)、傳動馬達(15)等組成；利用粉碎機(16)將原料(如廢輪胎、廢電路印刷板……)粉碎成適當大小進入成傾料的本體(13)內；進料漏斗(11)上配合有排煙罩(163)及排氣鼓風機(164)連接活性炭吸附槽；而成適當傾斜的本體(13)內裝有螺旋器(11)，由傳動馬達(15)帶動旋轉，且本體(13)兩端適當處上下分別設有一進料入口(131)及進料出口(132)，將廢料作適當油浸處理后送入反應器內；及進料出油管(133)、進料入油管(134)；即進料入口(131)上與進料管(12)、進料漏斗(11)相互組合，且進料管(12)設有溢油管(136)。
反應器(2)(Coverter)，請參閱圖4所示，其主體(21)下半部內裝設螺旋器(22)、斷面略成U字形(請參閱圖4所示)，由一馬達(23)所帶動；插入主體(21)內的入口管(24)連接有一反應器進料管(25)，籍此與進料油封輸送器(1)的出口(132)相互連接，以循環熱油媒液化/熱解碎塊廢棄物；另外，呈適當傾斜的本體(21)除設有一出口管(26)外，還分別設有出油管(211)、入油管(212)及一溢油管(213)，頂端則分別設有管路(214)、(215)；利用反應器(2)約200-370℃左右的高溫及停留約30分鐘的時間以熱解/液化經油浸處理的碎塊廢棄物。
殘余物油封輸送器(3)(Residue Conveyer)，結構與進料油封輸送器(1)相同，分別由入料管(31)、管本體(32)、螺旋器(33)、傳動馬達(34)等組成，可將熱解/液化后的殘余無機質廢料清洗、萃取分離；成傾斜狀的管本體(32)除出管口(321)、入管口(322)外，亦設有出油管(323)、入油管(324)及一溢出管(325)。
浸油料控制裝置(4)由一重油貯槽(41)、重油槽(42)、流路固液分離控制組(43)及諸多液泵(44)、(45)、(46)等組合而成；重油槽(42)利用液泵(46)配合流路固液分離控制組(43)使過料油封輸送器(1)內的油量液位保持一定，將原料作油浸處理并阻隔空氣，使之能連續操作。
反應油料控制裝置(5)由加熱器(51)、熱油槽(52)、混合重油貯槽(53)、重油冷卻器(54)、流路固液分離控制組(55)及液泵(56)、(57)等組成；同時連接出油管(13)、(211)的熱油槽(52)，除配合液泵(44)及液泵(57)提供部分重油外，還配合流路固液分離控制組(55)及重油冷卻路(54)將回收的熱油送入混合重油貯槽(53)及加熱器(51)內，提供適當溫度的熱油油媒(200℃～450℃)至反應器(2)內，使油浸后的廢棄物籍此高溫熱解，以分離有機物質及無機物質。
清洗油料控制裝置(6)，由清洗油槽(61)，清洗油冷卻器(62)、流路固液分離控制組(63)及一液泵(64)組成；由出管口(323)及溢出管(325)送入的油料進入清洗油槽(61)中，利用液泵(64)及流路固液分離控制組(63)的配合，經清洗冷卻器(62)作適當冷卻送入殘余物輸送器(3)內，將熱解/液化后的殘余物(如各類金屬……等無機質)作清洗、萃取及分離。
無機物質回收裝置(7)利用一連接管(71)與殘余物輸送器(6)的出管口(321)組接，將殘余物送入緩沖貯槽(72)作固液分離，并將固液分別送入殘余物貯槽(73)及殘余油槽(74)，配合油泵(75)將油料送入混合重油貯槽(53)內。
氣液分離裝置(8)分別連接管路(135)及管路(214)、(215)，將有機物質高溫熱解后的油氣經輕油冷卻器(81)適當冷凝，產生輕油到輕油槽(82)及轉油貯槽(83)中，由液泵(84)送入清洗油槽(61)內；另外，揮發性氣體則由不冷凝氣體鼓風機(85)送至其他合宜地方作利用(程序熱源或化學品)。
由于以上的組成和實施，本發明具有許多優點，如1.本發明不但以廢棄的廢機油或潤滑油等作為高溫液化/熱解的油媒，且同時進行再資源化處理熱值潛能高的固體廢棄物，即可同時處理二種以上廢棄物。
2.以370℃以下反應的溫度作為操作反應溫度，遠低于其他熱處理方法，故產生的氣體相當少，大幅降低氣體處理所需的設備及成本；且產品以油類為主，其油類產物可供再提煉或直接作為燃料油使用。
3.適用處理的廢棄物種類包括有廢輪胎、廢電線、電纜、廢塑膠類、廢橡膠類、印刷電路板廢料、廢棄車有機殘余物、廢五金有機殘余物、污泥或油泥、油污染土壤及RefuseDerived Fuel(RDF)等等，進料相容性高，相當適合各類有機廢棄物的資源化處理。
4.所有廢棄物進料及處理程序可連續操作，反應時間亦可機動調整，其液化/熱解油媒更可循環連續使用，再配合其所有產物可回收的特性，故整體經濟效益相當高。
5.可以加入催化劑(球狀金屬氧化物)或吸附劑(球狀分子篩或金屬氧化物)，將重金屬、硫、氨或其有害微無機物質等元素進行處理。
權利要求
1.一種廢棄物資源化處理方法，其步驟為(I)粉碎，將廢棄物利用粉碎機等，粉碎成適當大小的顆粒或小片狀，如其中的廢輪胎以5～10公分上下為較佳；(II)油浸，將粉碎的廢棄物置入進料油封輸送器內作油浸處理，將廢棄物表面浸濕，同時阻絕并驅除廢棄物內的空氣使之可連續操作；(III)熱解，將油浸后的廢棄物送入高溫轉化器內反應，分離有機物質及無機物質；(IV)冷凝，分解后的有機物則揮發離開轉化器經冷凝回收至儲存槽；(V)清洗，在轉化器內未分解的或未溶化的無機物質則由轉化器排出，經殘余物輸送器作清洗萃取殘余油類物質，并分離出干凈的無機質固狀物。
2.一種廢棄物資源化處理的設備，包括有進料油封輸送器(1)(Oil sealed feed Conveyer)，由進料漏斗(11)、進料管(12)、本體(13)、螺旋器(14)、傳動馬達(15)等組成；而成適當傾斜的本體(13)內裝有螺旋器(14)，由傳動馬達(15)帶動旋轉，且本體(13)兩端適當處上下分別設有一進料入口(131)及進料出口(132)，以將廢料作適當油浸處理后送入反應器內；反應器(2)(Coverter)，其主體(21)下半部內裝設螺旋器(22)，斷面略成U字形，由一馬達(23)所帶動；插入主體(21)內的入口管(24)連接有一反應器進料管(25)，藉此與進料油封輸送器(1)的出口(132)相互連接，以循環熱油媒液化/熱解碎塊廢棄物。殘余物油封輸送器(3)(Residue Conveyer)，結構與進料油封輸送器(1)相同，分別由入料管(31)、管本體(32)、螺旋器(33)、傳動馬達(34)等組成，可將熱解液化的殘余無機質廢料分離；浸油料控制裝置(4)，由一重油貯槽(41)、重油槽(42)、流路控制組(43)及液泵(44)、(45)、(46)等組合而成；重油槽(42)利用液泵(46)配合流路控制組(43)使進料油封輸送器(1)內的油量液位保持一定，將原料作油浸處理并阻隔空氣；反應油料控制裝置(5)，由加熱器(51)、熱油槽(52)、混合重油貯槽(53)、重油冷卻器(54)、流路固液分離控制組(55)及液泵(56)、(57)等組成；同時連接出油管(13)、(211)的熱油槽(52)，除配合液泵(44)及液泵(57)提供部分重油外，還配合流路固液分離控制組(55)及重油冷卻路(54)將回收的熱油送入混合重油貯槽(53)及加熱器(51)內，提供適當溫度的熱油油媒循環至反應器(2)內，使油浸后的廢棄物藉此高溫液化/熱解，以分離有機物質及無機物質；清洗油料控制裝置(6)，系由清洗油槽(61)、清洗油冷卻器(62)、流路固液分離控制組(63)及一液泵(64)組成；由出管口(323)及溢出管(325)送入的油料進入清洗油槽(61)中，利用液泵(64)及流路固液分離控制組(63)的配合，經清洗冷卻器(62)作適當冷卻送入殘余物輸送器(3)內，將液化/熱解后的殘余物(如各類金屬……等無機質)作清洗、萃取或分離；無機物質回收裝置(7)，利用一連接管(71)與殘余物輸送器(6)的出管口(321)組接，將殘余物送入緩沖貯槽(72)作固液分離，并將固液分別送入殘余物貯槽(73)及殘余油槽(74)，配合油泵(75)將油料送入混合重油貯槽(53)內；氣液分離裝置(8)，分別連接管路(135)及管路(214)、(215)，系將有機物質高溫熱解后的油氣經輕油冷卻器(81)適當冷凝，產生輕油到輕油槽(82)及轉油貯槽(83)中，由液泵(84)送入清洗油槽(61)內，另外，揮發性氣體則由不冷凝氣體鼓風機(85)送至其他合宜地方作利用。
3.根據權利要求2所述的廢棄物資源化處理的設備，其中的進料油封輸送裝置的本體的入口連接進料管及進料漏斗。
4.根據權利要求2所述的廢棄物資源化處理的設備，其中反應器的本體溫度為200℃～450℃，300℃～370℃為最佳。
5.根據權利要求2所述的廢棄物資源化處理的設備，其中的殘余物輸送器的管本體的傾斜角以30°為最佳。
全文摘要
本發明是關于一種廢棄物資源化處理方法及其設備，其處理方法是將廢棄物作適當粉碎、再液化/熱解、冷凝熱煤油氣及有機物質分離后的清洗；且配合進料油封輸送器、反應器、殘余物輸送器及其他油料的控制，成為一種可同時處理二種以上的廢棄物，尤其是處理石化制成品的固體廢棄物的創新處理方法及設備。
文檔編號B09B3/00GK1137425SQ9510631
公開日1996年12月11日 申請日期1995年6月7日 優先權日1995年6月7日
發明者王鴻博 申請人:加州工程顧問股份有限公司