特許 7080246 廃棄物処理ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-26

(45)【発行日】2022-06-03

(54)【発明の名称】廃棄物処理ユニット

(51)【国際特許分類】

   C10J 3/24 20060101AFI20220527BHJP

   C10J 3/00 20060101ALI20220527BHJP

   B09B 3/40 20220101ALI20220527BHJP

   F23G 5/027 20060101ALI20220527BHJP

【ＦＩ】

C10J3/24 ZAB

C10J3/00 J

B09B3/40

F23G5/027 A

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2019552614

(86)(22)【出願日】2018-03-08

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-05-28

(86)【国際出願番号】 ES2018070174

(87)【国際公開番号】W WO2018172577

(87)【国際公開日】2018-09-27

【審査請求日】2021-01-29

(31)【優先権主張番号】P201730412

(32)【優先日】2017-03-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】ES

(31)【優先権主張番号】U201731399

(32)【優先日】2017-11-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】ES

(73)【特許権者】

【識別番号】519337916

【氏名又は名称】アーエーフェ・インゲニエリア・ソシエダッド・リミターダ

(74)【代理人】

【識別番号】100140109

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 新次郎

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100120112

【氏名又は名称】中西 基晴

(74)【代理人】

【識別番号】100117640

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 達己

(72)【発明者】

【氏名】サントス・フエルテス，ホセ・サンティアゴ

【審査官】岡田 三恵

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－２４１０３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－３０１４０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１２０１２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５５－０３１４３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】欧州特許出願公開第０１２０１９９３（ＥＰ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１５／０５０４９３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００５－１８７４９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０４０３７７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ１０Ｊ ３／２４

Ｃ１０Ｊ ３／００

Ｂ０９Ｂ ３／４０

Ｆ２３Ｇ ５／０２７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上部に廃棄物入口（２）が配置された主容器（１）と、合成ガス出口（６）と、灰皿出口（８）とを有する少なくとも１つのガス化装置を備える廃棄物処理ユニットであって、前記ガス化装置が、
少なくとも１つの傾斜面（７）、および基部（１４）を含む偏心円錐形状又は同心円錐形状の本体（４）であって、前記傾斜面（７）が、前記容器（１）の内部に配置され、また、前記傾斜面（７）が、前記廃棄物入口（２）に対向して配置され、前記基部（１４）が、前記容器（１）の下方位置に配置され、前記基部（１４）と前記容器（１）の壁との間に廃棄物の通過を妨げる枯渇シャフト（１７）を作り出すように配置され、前記枯渇シャフト（１７）は、前記基部と同じ高さで前記本体を囲んで配置され、前記廃棄物を保留するよう構成され、前記本体（４）がさらに、前記容器（１）の前記内部に配置されかつ前記偏心円錐形状の本体（４）に接触する分割壁（９ａ）、または、前記同心円錐形状の本体（４）の前記内部に配置された排出管（９ｂ）であって前記排出管（９ｂ）が、前記合成ガス出口（６）に対応する少なくも１つの第１の端部、および、前記本体（４）の前記基部（１４）内に配置された第２の端部を含む排気管（９ｂ）、を備え、それにより、前記本体（４）の前記傾斜面（７）が配置されまた前記廃棄物入口から入る前記廃棄物が堆積される領域を少なくとも含む前記容器（１）内の廃棄物領域（１５）と、前記分割壁（９ａ）の後ろ側または前記排出管（９ｂ）内に位置する廃棄物不在領域（１６）であり、前記廃棄物の酸化中に生成された前記合成ガスがそこを通過して前記合成ガス出口（６）に向かう廃棄物不在領域（１６）とが作り出される、本体（４）と、
前記容器（１）の前記内部を加熱するように構成された加熱手段と、
を備えることを特徴とする、廃棄物処理ユニット。

【請求項2】

請求項１に記載の廃棄物処理ユニットであって、前記加熱手段が、前記容器（１）の周りに配置されるか、前記容器（１）の前記内部に配置されるか、または両方の組合せで配置されることを特徴とする、廃棄物処理ユニット。

【請求項3】

請求項１に記載の廃棄物処理ユニットであって、前記加熱手段が、前記本体（４）の前記内部に配置されることを特徴とする、廃棄物処理ユニット。

【請求項4】

請求項３に記載の廃棄物処理ユニットであって、排出管（９ｂ）を備える場合に、前記加熱手段が前記排出管（９ｂ）の周りに配置されることを特徴とする、廃棄物処理ユニット。

【請求項5】

請求項１に記載の廃棄物処理ユニットであって、前記加熱手段が誘導コイルであることを特徴とする、廃棄物処理ユニット。

【請求項6】

請求項１に記載の廃棄物処理ユニットであって、前記加熱手段が、前記容器（１）の周りに配置された誘導コイルとともにスリーブを備える外部加熱手段（３）を含むことを特徴とする、廃棄物処理ユニット。

【請求項7】

請求項６に記載の廃棄物処理ユニットであって、前記外部加熱手段（３）が、前記廃棄物入口（２）から前記廃棄物枯渇シャフト（１７）まで延在することを特徴とする、廃棄物処理ユニット。

【請求項8】

請求項６に記載の廃棄物処理ユニットであって、前記外部加熱手段（３）が、前記廃棄物入口（２）から前記灰皿出口（８）まで延在することを特徴とする、廃棄物処理ユニット。

【請求項9】

請求項１に記載の廃棄物処理ユニットであって、前記容器（１）が円筒形であることを特徴とする、廃棄物処理ユニット。

【請求項10】

請求項１に記載の廃棄物処理ユニットであって、前記合成ガス出口（６）が、前記容器（１）の前記上部に配置されることを特徴とする、廃棄物処理ユニット。

【請求項11】

請求項１に記載の廃棄物処理ユニットであって、排出管（９ｂ）を備える場合に、前記容器（１）の前記上部に互いに径方向に対向して配置された２つの廃棄物入口（２）を備えることを特徴とする、廃棄物処理ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、廃棄物処理ユニットの技術分野に含まれ、より具体的には、ガス化装置を備えるユニットの技術分野に含まれる。

【背景技術】

【0002】

ガス化は、それにより有機物から可燃性ガスの混合物が得られる熱化学プロセスである。可燃性ガスの混合物は、主にＣＯ、ＣＯ_２、Ｈ_２、ＣＨ_４と、Ｃ_２Ｈ_４およびＣ_２Ｈ_６などの多少の重炭水化物と、水とを含む。同様に、焦げ、灰、およびアスファルトなどの多少の汚染物質が、ガス化中に生成される。

【0003】

例えば流動層ガス化装置などの、ポンプの変形形態を含む様々なタイプのガス化装置が、現状技術において知られている。これらのタイプのガス化装置は、灰および可燃性物質の高度の引きずり（ｄｒａｇ）とともに、不純ガスを発生させる。したがって、これらのガス化装置は、再循環下で動作する（非常に高温のガスを再循環させて層を移動させる）か、合成ガス流に窒素を加える非常に高温の空気を供給する必要がある。上記ガスは不活性であり、ガス化装置で行われる後続のプロセスにおいてエネルギーを消費するので、この合成ガス流への窒素の追加は、大きな技術的問題をもたらす。

【0004】

同様に、火災の危険性に起因してそれらの回転式シールおよび膨張システムが超過圧力に対して耐性がないために低圧下での動作を必要とする回転式熱分解装置（ｒｏｔａｒｙ ｐｙｒｏｌｙｓｅｒ）が、現状技術において知られている。これは、可燃性物質の高度の抵抗および灰をもたらし、また、これらの熱分解装置は、それらの大容積のためにプロセスを熱的に調整するのが困難である。

【0005】

さらに、小規模のガス化装置であっても、層位置決めの欠点、灰乳濁液（ａｓｈ ｅｍｕｌｓｉｏｎ）による層損失（ｂｅｄ ｌｏｓｓ）、および層を攪拌することの難しさを伴う流動層ガス化装置が、当技術分野で知られている。

【0006】

別の代替的な解決策は、過度の消費量を有しかつ合成ガス流にＮ_２を加える、プラズマ熱分解装置の解決策である。それらは、非常に短い期間での交換可能品の交換を伴うメンテナンスを必要とし、過度に高い費用がかかる。これらのタイプの熱分解装置は、一般に、経済的費用があまり重要性を持たず廃棄物回収が不可能である場合に、有害廃棄物を破壊するために使用される。それらは非常に高い温度で動作し、それらのプロセスはエネルギー費が高く、それらは非効率的であり、また、ガスの品質は、動作温度においてＮＯ_２の形成を引き起こし得る窒素の存在の影響を受ける。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の廃棄物処理ユニットは、湿潤相の廃棄物のガス化を通じた湿潤相（ｈｕｍｉｄ ｐｈａｓｅ）の廃棄物の回収を可能にして、合成ガスを得る。

【0008】

説明されたユニットに導入され得る廃棄物は、例えば、残存プラスチック、バイオマス、使用済み鉱油、セルロースと混合されたプラスチック（製紙業廃棄物）、繊維製品と混合されたプラスチック、および使用済みタイヤを含む。それはまた、その組成が５０％のプラスチックおよび紙を本質的に含む固形都市廃棄物の副産物（回収された固形の廃棄物および可燃性物質に由来する可燃性物質）を処理するのに特に好都合である。

【0009】

本発明の重要な要素は、本発明が湿潤相での廃棄物処理を可能にすることである。前述のように、現状技術の処理ユニットは、熱伝達を保証するために廃棄物が乾燥相（ｄｒｙ ｐｈａｓｅ）にあることを必要とする。

【0010】

本発明のユニットは、湿潤相で最大４５％の廃棄物を処理して、水素添加ガス化（水蒸気が酸化剤である）を実現することができる。これは、現状技術のガス化装置が適切に機能するのに必須であった中間の廃棄物乾燥段階を行わなければならない状態を回避する。この乾燥段階は、現状技術では、様々な反応において変化を生じさせないガス化に必要な温度までガス化装置の温度が上昇することを確実にするのに不可欠である。

【0011】

本発明では、ユニットは少なくとも１つのガス化装置を備え、このガス化装置の内部は、ユニットの動作中、（現状技術のガス化装置におけるおおよそ７００°の運転温度に対して）５００°未満の温度である。この温度は低いために到達および維持がより容易であるので、上記のことはさらなる利点を示す。このことはまた、アスファルトの凝結の危険性を低下させる。

【0012】

ガス化装置は、上部に廃棄物入口が配置された主容器、合成ガス出口、および灰皿出口を備える。容器の内部は、破棄物の酸化中に生成された合成ガスが上記廃棄物を通過することなしに強制的に出口に向けられるように構成され、それにより、灰の引きずりの可能性を回避する。

【0013】

この目的のために、容器の内部には、ガス化装置に導入された廃棄物が堆積する少なくとも１つの傾斜面を有する本体が存在し、また、第１の実施形態では、容器の内部に本体に接触する分割壁を含み、第２の実施形態では、本体の内部に排出管を含む。これらの要素は、廃棄物堆積領域（少なくとも、上記の傾斜した本体区間に相当する）と、生成された合成ガスがそこを通って出口に向かって流れる廃棄物不在領域とを分離する。

【0014】

物質の流れは、重力の助けにより、下方向に循環する。本体の傾斜面の滑り角は、物質のタイプ、およびプロセスを完結するのに必要とされる滞留時間によって決定される。生成された合成ガスは、廃棄物不在領域を通り合成ガス出口に向かって循環する。上記出口は、そこを通ってガスが上方向に循環して上記廃棄物不在領域を通過する、容器の上部に位置することが好ましい。第１の実施形態では、合成ガスは、分割壁によって強制される廃棄物不在領域を通って上方向に循環する。第２の実施形態では、合成ガスは、廃棄物が存在しない排出管を通って上方向に循環する。

【0015】

ガス化装置が分割壁を備える第１の実施形態では、合成ガス出口は、容器の下部に配置され得る。この場合、合成ガスは下方から抽出され、したがって廃棄物の循環と同じ方向に流れるので、ガス化装置は、並流的に（ｃｏ－ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ）動作する。

【0016】

ガス化装置が排出管を備える第２の実施形態では、本体は、ガス化装置に導入された廃棄物が堆積する傾斜壁を有する同心円錐であることが好ましい。回転体は基部をさらに備え、この基部の周りでは、容器壁に対して狭窄が生じる。排出管は、合成ガス出口に対応する第１の端部と、本体の基部内の第２の端部とを備える。上記排出管は回転体を貫通し、生成された合成ガスは、そこを通って、本体の基部から合成ガス出口まで廃棄物と接触することなく本体の内部を通過する（廃棄物不在領域）。

【0017】

前述のように、処理すべき廃棄物の物質の流れは、下方向に循環し、これは、合成ガスを生成する上記廃棄物の酸化反応と同じであり、合成ガスは、廃棄物の存在しない容器の下方領域に向かって移動する。この反応で生じた熱は、容器の内部の温度を上昇させることを可能にし、かつ、下方への熱伝達をもたらす（生成された合成ガスの移動方向）。

【0018】

第２の実施形態では、生成された合成ガスは、円錐の内部にある排出管を通って合成ガス出口に向かって循環する。上記出口は、容器の上部に位置し、そのため、ガスは、回転体を通って上方向に循環する。生成された合成ガスは、容器の内部にある回転体の内部に配置された排出管を通って上昇して、廃棄物が配置されている容器の内部に熱エネルギーを伝達するので、上記のことは、効率的な熱伝達を可能にする。同様に、合成ガス生成反応は、回転体の外側で容器の内部において下方向に生じて、ガス化装置の下部にある廃棄物不在領域に向かって下向きに流れる。

【0019】

本発明では、廃棄物内に存在する水蒸気は、酸化剤として使用される。この場合、酸化剤としての空気の使用は、Ｎ_２の７８％と比較してそのＯ_２含有量が２０％であるため、また、それは不活性ガスであるのでガス化中に生じる反応に干渉しないために、Ｎ_２の導入を意味するので、除外されている。本発明では、Ｎ_２の出現は、Ｎ_２が除去されなければならなくなるので、追加のエネルギー費を意味することになり、そうでなければ、Ｎ_２の出現は、圧縮による合成ガス処理の様々な段階でのエネルギー費を意味することになる。さらに、合成ガス改質段階中にＮＯ_Ｘタイプの化合物が生成される可能性があり、これは、追加の処理費によって解決されるべき環境問題を意味することになる。

【0020】

しかし、水蒸気は、吸熱反応を通じてガス化装置の内部で生成される。これは、ユニットの最終的な自己熱平衡に寄与し、かつ、ＣＯと水素の組合せに可能な限り類似した最終生成物を得ることよりなるガス化装置において達成されるように意図されたことの助けとなる。

【0021】

ガス化装置において得られる合成ガスは、エネルギーを生成するために、液状のおよび技術的な溶剤を生成するために、また、熱エネルギーを生成するために、合成燃料および燃料添加剤として使用され得る。

【0022】

本発明のガス化装置の本質的な利点のうちの１つは、ガス化装置が重力によって動作して、揮発性物質の引きずりを回避することである。同様に、本発明の好ましい実施形態では、ガス化装置は、温度を正確に制御しかつ一様にするために、容器の内部および外部に加熱手段を備える。

【0023】

得られる合成ガスは（前述のように、ガス化装置が重力によって動作し、また、合成ガスがその流出方向において廃棄物を貫通しないという事実により）、引きずりから解放される。さらに、それは湿潤相の廃棄物の使用を可能にするので、得られる合成ガスは、高いＣＯおよびＨ_２含有量を有する。

【0024】

例示的な実施形態では、ガス化ユニットは、改質器をさらに備える。上記改質器は、ガス化装置の合成ガス出口に連結される。

【0025】

改質器は、その内部でプラズマを生成し、その内部を通過する合成ガスを電離させ、ガス化ユニットの出口においてより純粋な合成ガスを得て、ガス化で生成された最も重い炭化水素を主にＣＯおよびＨ_２のより単純な化合物または要素に変換するための手段を備えることが好ましい。

【0026】

本発明は、様々な廃棄物形態に対する適応を可能にする。この目的のために、それぞれの廃棄物組成は理想的な安息角／滑り角を有するので、各種の廃棄物の形態が前もって特徴付けられなければならない。ガス化装置は、このデータに従い、廃棄物が循環を妨げるドームを形成することなしに重力により流れることができるように、設計される。

【0027】

ガス化装置が排出管を備え、本体が同心円錐である例では、ガス化装置は、２つの廃棄物入口を備えることができる。これは、ガス化装置の容量を最大化することを可能にし、また、容器が大容積を有する場合には特に有益である。一方では、容器の内部の全容積は、入口から最も遠いソーン内の未使用の空間が廃棄物で満たされるのを防ぐために、より良く制御され得る。つまり、容器内での廃棄物の均等な分布が達成される。

【0028】

他方では、いくつかの廃棄物入口を有することは、容器の内部を連続的に満たすことを可能にする。充填は、容器を満たすのを続けるために廃棄物が容器の内部で落ち着くのを待つ必要なしに別々の廃棄物入口から充填が行われるように制御され得る。

【0029】

このことはまた、ガス化装置が廃棄物処理プラントに設置される場合に、ガス化装置の入口に接続される供給ユニットをより小型にすることを可能にする。複数存在するので、各ガス化装置内に多量の廃棄物を有する必要はない。

【0030】

ガス化装置は、加熱手段をさらに備え、加熱手段は、内部または外部にあってよく、また、加熱手段は、容器内に導入された廃棄物のガス化を達成するために容器の内部の温度を上昇させることを目的とする。

【0031】

廃棄物処理ユニットのガス化装置は、回転体内および容器内に応力領域（ｓｔｒｅｓｓ ｚｏｎｅ）を生じさせることなしに熱動作範囲の漸進的な増大を促進するように構成される。これは、より限られた温度範囲制御を有する現状技術の他の廃棄物処理ユニットに対して、ガス化装置の多用途性を高めることを可能にする。

【0032】

同様に、ガス化装置およびその内部に配置された回転体の幾何形状は、処理すべき廃棄物にわたってより一様な熱の分布を可能にする温度の調節を達成することを可能にする。これは、ユニットのエネルギー効率の改善に寄与する。したがって、エネルギー消費の減少が達成され、それによりプロセスが安くなる。

【0033】

第２の実施形態は、ガス化装置の第１の実施形態と比較して、容器の内部の死角をなくすことを可能にする。具体的には、第１の実施形態では、ガス化装置容器の内部において分割壁の後方に死角が作り出され得る。上記死角は、引用特許において合成ガスが容器の外部に向かうのに通過する領域と一致して、若干のエネルギー効率の悪さをもたらす。その理由は、作り出された死角がユニットの容量を損ねて、特定のガス化プロセスに関して容器の作業容積を減少させるためである。

【0034】

第１の実施形態と比較した第２の実施形態の別の利点は、ガス化プロセスの器具類および制御システムの設置を容易にすることである。さらに、廃棄物によって覆われていない（したがって、死角を作り出す）容器の内部の領域での温度変化が原因で起こり得るそれらの信号の干渉が回避される。このことはまた、上記器具類、したがってプロセス自体を制御するためのデータ収集を簡単にして、機能性を得る。

【0035】

同様に、第２の実施形態におけるガス化装置の構成要素は、それらの構造が機械的成形にうまく適合し（回転体は、その長手軸に関して対称であるので、手作業で成形を行う必要なしに任意の一般的な工作機械で成形され得る）、かつ、設置が容易であるので、製造がより容易である。さらに、回転体の内部に加熱システムが配置される場合、それらは第１の実施形態よりも設計および製造が容易である。

【0036】

ガス化装置の作業容積比（ｗｏｒｋｉｎｇ ｖｏｌｕｍｅ ｒａｔｉｏ）、温度を適切に調節する可能性、および２重のまたは多重の供給の可能性は、プロセス滞留時間の管理における余裕を向上させることを可能にする。したがって、ガス化装置は、いったん廃棄物処理施設に設置されると、廃棄物処理プロセスの連続性を向上させることを可能にし、それにより、現状技術で知られている他のユニットを使用して行われるガス化に対して、ガス化中に得られる合成ガスの品質を向上させる。

【0037】

この説明を補完するものとして、また、本発明の特徴をより容易に理解できるものにするのを助けるために、本発明の実際的で例示的な好ましい実施形態に従って、上記説明の不可欠な部分となる図面一式が上記説明に添付され、それらの図面は、例示としてまた非限定的に、以下のことを表す。

【図面の簡単な説明】

【0038】

【図1】一方は分割壁を備え、もう一方は排出管を備える、ガス化装置の２つの実施形態を観察することができる図である。

【図2A】ガス化装置が分割壁を備える実施形態におけるガス化装置の断面図である。

【図2B】ガス化装置が排出管を備える実施形態におけるガス化装置の断面図である。

【図3】図３Ａは、廃棄物不在領域を観察することができる、その内部に廃棄物を含む図２Ａのガス化装置の断面上面図である。図３Ｂは、廃棄物不在領域を観察することができる、その内部に廃棄物を含む図２Ｂのガス化装置の断面上面図である。

【図4】ガス化装置が分割壁を備え本体が偏心円錐構成を有する実施形態におけるガス化装置の断面図である。

【図5】分割壁を観察することができる、図４の実施形態のガス化装置の別の断面図である。

【図6】ガス化装置が排出管を備え本体が同心円錐構成を有する実施形態におけるガス化装置の断面図である。

【図7】図５の実施形態のガス化装置の別の断面図である。

【図8】図８Ａは、ガス化装置が排出管および２つの廃棄物入口を備える例示的な実施形態の横断立面図である。図８Ｂは、ガス化装置が排出管および２つの廃棄物入口を備える例示的な実施形態の断面上面図である。

【図9A】ガス化装置が分割壁を備える実施形態における、ガス化装置および改質器を含むガス化ユニットの概略図である。

【図9B】ガス化装置が排出管を備える実施形態における、ガス化装置および改質器を含むガス化ユニットの概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0039】

以下は、図１から９を利用した、本発明の例示的な実施形態の説明である。

【0040】

提案されるガス化ユニットは、上部に廃棄物入口（２）が配置された主容器（１）と、合成ガス出口（６）と、灰皿出口（８）とを有する少なくとも１つのガス化装置を備えるタイプのものである。固形廃産物は、灰皿出口（８）によって集められる。図１では、本発明のガス化装置の２つの可能な実施形態が観察され得る。

【0041】

廃棄物は、対応する廃棄物入口（２）を通じてガス化装置内に導入され、容器（１）の内部で加熱されて、結果的に合成ガスおよび灰を発生させる、対応する化学反応を引き起こす。本発明の本質的な利点は、生成された合成ガスが合成ガス出口（６）に向かって容器（１）の内部を循環するときにその合成ガスが廃棄物を突き抜けないようにガス化装置が構成されることである。

【0042】

上記の技術的効果を得るために、ガス化装置は、少なくとも１つの傾斜面（７）を含む本体（４）を容器（１）の内部に備える。本体（４）および傾斜面（７）のどちらも、図１ではっきりと見ることができる。それは、ガス化装置の２つの可能な実施形態がより詳細に観察され得る図２Ａ～２Ｂでも、はっきりと見ることができる。

【0043】

本体（４）は、少なくとも１つの傾斜面（７）が廃棄物入口（２）に対向して配置されるように位置決めされる。これは、廃棄物が導入されるときに、廃棄物入口（２）に対向して配置された本体（４）の上記傾斜面（７）上に廃棄物が落ちることを可能にする。

【0044】

図２Ａに示された第１の実施形態では、本体（４）は、偏心円錐形状の本体であることが好ましく、図２Ｂに示された第２の実施形態では、本体（４）は、同心円錐形状の本体であることが好ましい。どちらの場合でも、本体（４）は基部（１４）を備え、この基部（１４）は、廃棄物の通過を防ぐ枯渇シャフト（ｄｅｐｌｅｔｉｏｎ ｓｈａｆｔ）（１７）を上記基部（１４）と容器（１）の壁との間に作り出すような態様で配置される。これは、容器（１）の内部の所望の領域での廃棄物の堆積の一因となる。枯渇シャフト（１７）から灰皿出口（８）までの自由空間は、容器（１）の内部での廃棄物の酸化中に生成された灰の通過を目的とする。

【0045】

ガス化装置の本質的な技術的特徴は、合成ガスを汚染し得る廃棄物および副生成物が存在しない領域を通って合成ガスが流れ出ることを確実にする要素をガス化装置が容器（１）の内部に備えることである。第１の実施形態では、上記要素は、図２Ａに示されるように、本体（４）に接触する分割壁（９ａ）である。この場合は、廃棄物入口（２）からのガス化装置の断面図が示されている。図に示すように、分割壁（９）は、上記廃棄物入口（２）に対向して配置されることが好ましい。第２の実施形態では、廃棄物を含まない合成ガスの流出を確実にする要素は、ガス化装置の合成ガス出口（６）に対応して配置された第１の端部と回転体（４）の基部（１４）内に配置された第２の端部とを備える排出管（９ｂ）である。

【0046】

分割壁（９ａ）および排出管（９ｂ）の本質的な利点は、それらが、本体（４）の傾斜面（７）が配置されまた廃棄物入口から入る廃棄物が堆積される領域を少なくとも包含する容器（１）内の廃棄物領域（１５）と、そこを通って合成ガスが容器（１）から流出する廃棄物不在領域（１６）とを分離することである。これらの廃棄物領域（１５）および廃棄物不在領域（１６）は、図３Ａ～Ｂで明瞭に観察される。

【0047】

第１の実施形態（図２Ａ、３Ａ、４、および５に示される）では、分割壁（９ａ）の長さは、処理すべき廃棄物の本体（４）の傾斜面（７）上での安息角に基づいて選択されることが好ましい。図２Ａでは、廃棄物がどのようにして枯渇シャフト（１７）内に保留されるかも観察され得る。

【0048】

同様に、分割壁（９ａ）は、そこを通って廃棄物の酸化中に生成された合成ガスが合成ガス出口（６）に向かって流れる、廃棄物不在領域（１６）を作り出す。上記廃棄物不在領域（１６）は、図２Ｂで観察され得る。合成ガスに上記廃棄物不在領域（１６）の通過を強いるような充填物による封止が保証されなければならない。

【0049】

図に見られるように、第１の実施形態では、また、より具体的には本体（４）が偏心円錐形状の本体である場合には、廃棄物領域（１５）は、傾斜面（７）全体および本体（４）の直線状区間の一部を包含することが好ましい。

【0050】

図４および５は、第１の実施形態におけるガス化装置の断面を示す。図４は、入口（２）に対向して配置された本体（４）の傾斜面（７）の詳細図を示す。この場合、本体（４）は偏心円錐であるので、１つだけの傾斜面（７）が存在する。図５は、分割壁（９ａ）が明瞭に観察され得る別の断面図を示す。

【0051】

第２の実施形態（図２Ｂ、３Ｂ、６、７に示される）では、回転体（４）は好ましくは同心円錐であるので、プロセスジオメトリ（ｐｒｏｃｅｓｓ ｇｅｏｍｅｔｒｙ）は増大し、すなわち、傾斜面（７）に接触する回転体（４）の周りの廃棄物堆積領域（１５）は、第１の実施形態に対して増大する。同様に、回転体（４）の内部に排出管（９ｂ）が配置されるので、排出管（９ｂ）は、容器（１）の内部においてさらなる空間を占有しない。排出管（９ｂ）の長さ、および廃棄物領域（１５）の増大は、処理されるべき廃棄物の本体（４）の傾斜面（７）上での安息角に基づいて決定されることが好ましい。

【0052】

排出管（９ｂ）の内部は、第２の実施形態における廃棄物不在領域（１６）である。この第２の実施形態では、合成ガスが排出管（９ｂ）を通過している間に、容器の内部の廃棄物とのエネルギー交換が（廃棄物は回転体に接触しているので）行われる。

【0053】

図６および７は、第２の実施形態におけるガス化装置の断面図を示す。図６は、廃棄物入口（２）に対向して配置された本体（４）の傾斜面（７）のうちの１つを示す。同じ実施形態の別の断面図を示す図７は、本体（４）の基部（１４）を合成ガス出口（６）に接続する、本体（４）の内部の排出管（９ｂ）を示す。

【0054】

図８Ａ～Ｂは、排出管（９Ｂ）（第２の実施形態）を含むガス化装置が２つの廃棄物入口（２）を備える例を示す。図８Ａで観察され得るように、入口（２）は、容器（１）の上方部分上で互いに対向した位置に配置されることが好ましい。これは、廃棄物処理ユニットのガス化装置の容量を増大させることを可能にする。本体（４）は同心円錐であり、同心円錐は、たとえ異なる位置から廃棄物が導入されても容器（１）の内部での廃棄物の適切な分布を保証する種々の傾斜面（７）を備えるので、この実施形態が可能である。図８Ｂは、２つの廃棄物入口（２）が存在し得る場合でも排出管（９ｂ）が廃棄物不在領域（１６）であり続ける方法を示す。

【0055】

さらに、容器（１）内での廃棄物の酸化反応を行うために、ガス化装置は、上記容器（１）の内部を加熱するように構成された加熱手段をさらに備える。

【0056】

図９Ａ～Ｂは、改質器（１８）をさらに備える廃棄物ユニットを示す。改質器（１８）は、ガス化装置の合成ガス出口（６）に接続されることが好ましい。ユニットは、第１の実施形態によるガス化装置を有して示されており（図９Ａ）、また、第２の実施形態によるガス化装置を有して示されている（図９Ｂ）。観察され得るように、ガス化装置が一方のタイプのものであるかまたはもう一方のタイプのものであるかということは、ユニットの他の要素の動作／分布に干渉しない。

【0057】

この例では、ガス化装置に接続された廃棄物供給機（２０）を含む設備が観察され得る。ガス化装置の容器（１）の内部は、本体（４）、分割壁（９）、および堆積した廃棄物を表す線を有して示されている。合成ガス出口（６）に向かって容器（１）の内部を通る合成ガスが辿る経路は、与えられた説明の理解を促進するために概略的に示されている。廃棄物処理ユニットが配置されている設備の灰皿（１９）への灰皿出口（８）の接続も示されている。

【0058】

この例では、廃棄物処理ユニットは改質器（１８）をさらに備えるので、ガス化装置から上記改質器（１８）への経路を観察することができ、改質器（１８）では、ガス化装置の合成ガス出口（６）において得られるのよりも純粋な合成ガスの出口（２１）を得るのに必要な改質反応が行われる。改質器（１８）はまた、図５で観察され得るように設備の灰皿（１９）に接続される灰皿出口（８）を有する。

【0059】

加熱手段は、容器（１）の周りに配置されるか、容器（１）の内部に配置されるか、またはその両方の組合せで配置される。図１は、加熱手段が本体（４）の内部に配置された内部加熱手段（５）および容器（１）の周りに配置された外部加熱手段（３）である実施形態を示す。

【0060】

外部加熱手段（３）が存在する、可能な実施形態では、上記外部加熱手段（３）は、廃棄物入口（２）から廃棄物枯渇シャフト（１７）まで延在する。これは、廃棄物が配置される容器（１）の区間のみを加熱することを可能にする。

【0061】

別の例示的な実施形態では、外部加熱手段（３）はまた、必要であれば、炭素質の廃棄物の枯渇および結果として生じる灰の焼融を確実にするために、灰皿出口（８）に沿って延在する。

【0062】

外部加熱手段（３）は、容器（１）の壁に作用する誘導コイルが収容されるスリーブを含むことが好ましい。内部加熱手段（５）は、本体（４）の壁に作用して容器（１）の内部に熱を伝達するように本体（４）の内部に収容された誘導コイルを含むことが好ましい。これは、容器（１）の内部のいかなる位置においても適温が維持されることを確実にするので、加熱手段の好ましい組合せである。

【0063】

ガス化装置に多用途性を与えるガス化装置の技術的特徴のうちの１つは、ガス化装置が様々な加熱手段を備えることができることである。誘導コイルは瞬時起動を可能にするので、好ましい例示的な実施形態では、加熱手段は誘導コイルである。他の例示的な実施形態では、例えば、電気抵抗器または燃焼ガス流が使用され得る。

【0064】

ユニットは、加熱手段の所望の領域の温度を制御することによって簡単に調節される自動調節の成層レジーム（ｓｅｌｆ－ｒｅｇｕｌａｔｅｄ ｓｔｒａｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｒｅｇｉｍｅ）下で動作し得る。

【0065】

ガス化装置は、例えば図１で観察されるように、廃棄物の湿気の量が不十分な場合のための少なくとも１つの蒸気圧入口（１０）と、非常用酸化剤入口（１２）と、不活性化および非常用引きはずしユニット（ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ ｔｒｉｐｐｉｎｇ ｕｎｉｔ）（１３）とをさらに備え得る。同様に、ガス化装置は、容器（１）内の圧力および温度を制御するための対応する接続部を備える。

【0066】

本発明のガス化装置の変更可能なパラメータのうちのいくつかは、容器（１）の高さ、本体（４）の直径、傾斜面（７）の傾斜角、および廃棄物枯渇シャフト（１７）である。これらのパラメータを変更することは、廃棄物処理ユニットが適合されることを可能にする。
［形態１］
上部に廃棄物入口（２）が配置された主容器（１）と、合成ガス出口（６）と、灰皿出口（８）とを有する少なくとも１つのガス化装置を備える廃棄物処理ユニットであって、前記ガス化装置が、
少なくとも１つの傾斜面（７）、および基部（１４）を含む本体（４）であって、前記傾斜面（７）が、前記容器（１）の内部に配置され、また、前記傾斜面（７）が、前記廃棄物入口（２）に対向して配置され、前記基部（１４）が、前記基部（１４）と前記容器（１）の壁との間に廃棄物の通過を妨げる枯渇シャフト（１７）を作り出すように配置され、前記本体（４）がさらに、前記容器（１）の前記内部に配置されかつ前記本体（４）に接触する分割壁（９ａ）、または、前記本体（４）の前記内部に配置された排出管（９ｂ）を備え、前記排出管（９ｂ）が、前記合成ガス出口（６）に対応する少なくも１つの第１の端部、および、前記本体（４）の前記基部（１４）内に配置された第２の端部を含み、それにより、前記本体（４）の前記傾斜面（７）が配置されまた前記廃棄物入口から入る前記廃棄物が堆積される領域を少なくとも含む前記容器（１）内の廃棄物領域（１５）と、前記廃棄物の酸化中に生成された前記合成ガスがそこを通過して前記合成ガス出口（６）に向かう廃棄物不在領域（１６）とが作り出される、本体（４）と、
前記容器（１）の前記内部を加熱するように構成された加熱手段と、
を備えることを特徴とする、廃棄物処理ユニット。
［形態２］
形態１に記載の廃棄物処理ユニットであって、排出管（９ｂ）を備える場合に、前記本体（４）が同心円錐構成を有することを特徴とする、廃棄物処理ユニット。
［形態３］
形態１に記載の廃棄物処理ユニットであって、前記加熱手段が、前記容器（１）の周りに配置されるか、前記容器（１）の前記内部に配置されるか、または両方の組合せで配置されることを特徴とする、廃棄物処理ユニット。
［形態４］
形態１に記載の廃棄物処理ユニットであって、前記加熱手段が、前記本体（４）の前記内部に配置されることを特徴とする、廃棄物処理ユニット。
［形態５］
形態４に記載の廃棄物処理ユニットであって、排出管（９ｂ）を備える場合に、前記加熱手段が前記排出管（９ｂ）の周りに配置されることを特徴とする、廃棄物処理ユニット。
［形態６］
形態１に記載の廃棄物処理ユニットであって、前記加熱手段が誘導コイルであることを特徴とする、廃棄物処理ユニット。
［形態７］
形態１に記載の廃棄物処理ユニットであって、前記加熱手段が、前記容器（１）の周りに配置された誘導コイルとともにスリーブを備える外部加熱手段（３）を含むことを特徴とする、廃棄物処理ユニット。
［形態８］
形態７に記載の廃棄物処理ユニットであって、前記外部加熱手段（３）が、前記廃棄物入口（２）から前記廃棄物枯渇シャフト（１７）まで延在することを特徴とする、廃棄物処理ユニット。
［形態９］
形態７に記載の廃棄物処理ユニットであって、前記外部加熱手段（３）が、前記廃棄物入口（２）から前記灰皿出口（８）まで延在することを特徴とする、廃棄物処理ユニット。
［形態１０］
形態１に記載の廃棄物処理ユニットであって、前記容器（１）が円筒形であることを特徴とする、廃棄物処理ユニット。
［形態１１］
形態１に記載の廃棄物処理ユニットであって、分割壁（９ａ）を備える場合に、前記本体（４）が偏心円錐であることを特徴とする、廃棄物処理ユニット。
［形態１２］
形態１に記載の廃棄物処理ユニットであって、前記合成ガス出口（６）が、前記容器（１）の前記上部に配置されることを特徴とする、廃棄物処理ユニット。
［形態１３］
形態１に記載の廃棄物処理ユニットであって、排出管（９ｂ）を備える場合に、前記容器（１）の前記上部に互いに径方向に対向して配置された２つの廃棄物入口（２）を備えることを特徴とする、廃棄物処理ユニット。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】