JP2000093917A - 廃棄物の処理方法および処理装置 - Google Patents

廃棄物の処理方法および処理装置

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JP2000093917A
JP2000093917A JP10265562A JP26556298A JP2000093917A JP 2000093917 A JP2000093917 A JP 2000093917A JP 10265562 A JP10265562 A JP 10265562A JP 26556298 A JP26556298 A JP 26556298A JP 2000093917 A JP2000093917 A JP 2000093917A
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JP
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waste
steam
water
gas
gas passage
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JP10265562A
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English (en)
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Kazunori Yamate
一記 山手
Koji Iida
孝司 飯田
Daihachiro Sakurai
大八郎 櫻井
Akitaka Amano
晃隆 天野
Tadakazu Kagami
忠和 加賀美
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RADOTEC KK
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
RADOTEC KK
Mitsubishi Materials Corp
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

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  • Drying Of Solid Materials (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 廃棄物処理に必要なエネルギーを低減するこ
とができ、かつ高温反応炉や排ガス処理機器を小型化す
ることができるとともに、廃棄物を円滑にかつ確実に処
理することができる廃棄物の処理方法および処理装置の
提供。 【解決手段】 乾燥部2で廃棄物から発生する水蒸気の
一部もしくは全てを系外に取り出すことにより、後段の
処理において、この水蒸気の加熱に要するエネルギーを
節約する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、様々な汚染物質を
含み、固体および/または液体の産業廃棄物、一般廃棄
物、特殊廃棄物などあらゆるタイプの廃棄物を高温処理
する廃棄物の処理方法および処理装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】近年、廃棄物の熱処理方法が多く提案さ
れているが、廃棄物中に含まれる水分(一般廃棄物中の
水分は25〜50%)は、熱処理・排ガス処理する際に
水蒸気となって同伴するため、熱処理システムにとって
大きな負担となっている。たとえば、特許番号第272
9124号は以下の(1)から(4)までの工程による
連続的な廃棄物の処理方法であるが、廃棄物中の水分を
乾燥段階で一旦蒸発させた後、高温反応炉で1000℃
以上まで昇温するプロセスとなっている。 (1)随伴する液体部分を伴った未分割または大片に分
割された廃棄物処理品を、その混合され複合された構造
を維持したまま、回分的に圧縮して緊密パックを形成す
る工程 (2)該緊密パックを100℃以上に加熱されたチャン
ネル内へ該チャンネル内壁にぴったりと接触した状態に
なるように導入する工程 (3)該緊密パックを押圧力によって滑らせながらチャ
ンネル内壁と摩擦接触した状態に保つ工程 (4)この緊密パックからなる塊状の固形物集合体を形
状的および構造的に安定な状態に保ちながら該チャンネ
ルから押し出し、チャンネルに隣接していて内部全体が
1000℃以上に保たれた高温反応炉に導入する工程
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このように、特許番号
第2729124号においては、廃棄物中に含まれる水
分はチャンネル内で100℃以上の水蒸気または100
℃近い水分となり、そのまま高温反応炉に導入される。
従って、高温反応炉内で未燃焼物を燃焼または熱分解す
る際、水蒸気および水分も含めて1000℃以上にまで
昇温することになる。このため、この水蒸気および水分
を昇温するのに莫大なエネルギーを消費するという課題
を有する。また、高温反応炉で発生する排ガスの体積も
水蒸気が含まれる分だけ多くなり高温反応炉の高さ、直
径や排ガス処理機器が大きくなるという課題を有する。
さらに、特許番号第2729124号において、連続処
理工程に廃棄物が入る前に廃棄物の乾燥を行うことが考
えられる。しかしながら、この場合には以下の課題を有
する。 (A)乾燥済みの廃棄物は圧縮によって緊密パックとな
っても、水気がないためすぐにバラバラとなり、チャン
ネル内での移動抵抗が増し円滑に移動できなくなること (B)緊密パックがチャンネルに導入される段階では、
緊密パックはチャンネル内壁にぴったり接触し水蒸気や
熱分解ガスが逆流して廃棄物入口から洩れ出さないよう
にシール性が要求される。しかしながら、乾燥済みの廃
棄物は収縮性がなく、またバラバラになり易いため、十
分なシール性が確保できず可燃性の危険ガスなどが洩れ
出す危険があること (C)乾燥装置が必要でシステムが複雑となり設備費が
嵩むとともに、エネルギーロスにより操業費が増大する
こと
【0004】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、廃棄物処理に必要なエネ
ルギーを低減することができ、かつ高温反応炉や排ガス
処理機器を小型化することができるとともに、廃棄物を
円滑にかつ確実に処理することができる廃棄物の処理方
法および処理装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1は、廃
棄物の乾燥、熱分解を連続して行い、その後燃焼・溶融
する廃棄物の処理方法において、乾燥域で廃棄物から発
生する水蒸気の一部もしくは全てを系外に取り出すもの
である。本発明の請求項2は、水蒸気の温度が120℃
〜250℃となる乾燥域で水蒸気を系外に取り出すもの
である。本発明の請求項3は、系外に取り出した水蒸気
を水処理装置で処理するものである。本発明の請求項4
は、廃棄物の乾燥、熱分解を連続して行い、その後燃焼
・溶融する廃棄物の処理装置において、廃棄物通路にガ
ス通路が設けられ、かつこのガス通路に、乾燥域で廃棄
物から発生する水蒸気の一部もしくは全てを系外に取り
出す水蒸気抜き配管が設けられたものである。本発明の
請求項5は、水蒸気の温度が120℃〜250℃となる
乾燥域のガス通路に水蒸気抜き配管が設けられたもので
ある。本発明の請求項6は、ガス通路に仕切り板が設け
られ、かつこの仕切り板の上流側に水蒸気抜き配管が設
けられたものである。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。図1は本発明の実施の一形態を示
す説明図、図2は水蒸気抜き出し部の断面図、図3は図
2のA−A線に沿った断面図である。図1において符号
1は熱分解炉の圧縮部であり、この圧縮部1では、随伴
する液体部分を伴った未分割または大片に分割された廃
棄物を、その混合され複合された構造を維持したまま、
回分的に圧縮して緊密廃棄物(緊密パック)を形成す
る。次に、緊密パックを100℃以上に加熱されたチャ
ンネル内へ該チャンネル内壁にぴったりと接触した状態
になるように導入する。さらに、緊密パックを押圧力に
よって滑らせるとともに、チャンネル内壁と摩擦接触し
た状態に保ちながら、緊密パックを乾燥部2で乾燥さ
せ、かつ熱分解部3で熱分解する。その後、直接高温反
応炉4に入れ、燃焼、ガス改質、溶融処理を行う。そし
て、水(水蒸気)抜きは、乾燥部2の後半部分であっ
て、熱分解があまり活発に行われない部分で行う。つま
り、水蒸気取出し部5のガス温度は廃棄物中の水分の大
半が水蒸気となる温度200℃程度(120℃〜250
℃)の部分を選ぶ。
【0007】図2と図3は乾燥・熱分解を行うチャンネ
ル部を示すもので、このチャンネル部は、廃棄物通路1
0と、この廃棄物通路10の両側に設けられたガス通路
11と、廃棄物通路10の上下に配された加熱ガス通路
12とから構成されている。そして、乾燥部2の後半で
は、廃棄物通路10に充填された廃棄物中の水分が、加
熱ガス通路12中を流通する加熱ガスによって加熱され
て気化・蒸発し、その体積が増大するため、この水蒸気
は大半がガス通路11に出される。この水蒸気をガス通
路11の下部に設けた導管(水蒸気抜き配管:25〜5
0A、2本)13によって取り出す。この導管13は外
気によって冷却されるため、ドレンピット14に到達す
る時までにあるいは到達後、水蒸気は水になる。この水
には若干塩化水素などの熱分解ガスが含まれている可能
性があることから、ポンプ15により、排ガススクラバ
ーの水処理装置に送り処理を行う。なお、水蒸気をガス
通路11から水蒸気抜き配管13で確実に抜き出すため
に、乾燥部2と熱分解部3との間であって、ガス通路1
1には、仕切り板16が設けられている。この仕切り板
16は、完全にガス通路11を閉塞するものでもよい
が、流路抵抗を増すメッシュ状のものでもよい。
【0008】このようにして、乾燥部2の後半におい
て、廃棄物の水分を系外に抜き取るようにすると、以下
の作用効果を奏することができる。すなわち、 (イ)プロセスの処理コストの低減 高温反応炉で1000℃以上に昇温する際、本実施形態
のように水抜きを行っておくと、廃棄物エネルギー(低
位発熱量)の約10%が節約できる。廃棄物中の水分量
が高いほど節約の割合は大きくなる。廃棄物のエネルギ
ーにより発電する際、同じ発電システムでは10〜20
%発電電力量(表1参照)を増すことが可能となる。 (ロ)設備仕様の低減 高温反応炉で1000℃以上の高温で処理する際、事前
に、本実施形態のように水抜きを行っておくと、高温反
応炉の出口の排気ガス量が30〜44%低減できる(表
1参照)。これにより、例えば、高温反応炉の有効高さ
を3mから4m(30〜40%)低くでき、また同様に
排ガス処理機器の仕様を低く抑えることが可能となる。
【表1】 この表1において、発電電力量および排ガス量は、それ
ぞれ廃棄物1トン当たりの値である。また、発電電力量
は、排気ガスを排ガス処理機器で浄化した後、ガスエン
ジンで発電し、かつ発電効率35%とした場合の値であ
る。ところで、本実施形態のように水抜きを行わず(従
来法と同じで)、高温ガス反応炉で水蒸気も含めて10
00℃以上にし、この高温ガスにより炉頂部近傍で直接
タービンを回し、高効率で発電することも考えられる。
しかし、排ガス中にダストが多く含まれており、タービ
ンブレードの損耗が激しく安定した発電は困難となる。
【0009】
【発明の効果】本発明の請求項1は、廃棄物の乾燥、熱
分解を連続して行い、その後燃焼・溶融する廃棄物の処
理方法において、乾燥域で廃棄物から発生する水蒸気の
一部もしくは全てを系外に取り出すものであるから、乾
燥域で廃棄物から発生する水蒸気を取り除くことによ
り、この水蒸気の加熱に要するエネルギーを節約するこ
とができて、廃棄物処理に必要なエネルギーを低減する
ことができ、かつ高温反応炉や排ガス処理機器を小型化
することができるとともに、廃棄物を円滑にかつ確実に
処理することができる。本発明の請求項2は、水蒸気の
温度が120℃〜250℃となる乾燥域で水蒸気を系外
に取り出すものであるから、廃棄物中の水分の大半が水
蒸気となることにより、系外に容易に取り出すことがで
きる。本発明の請求項3は、系外に取り出した水蒸気を
水処理装置で処理するものであるから、この水蒸気に含
まれる可能性のある熱分解ガスを確実に処理することが
できる。本発明の請求項4は、廃棄物の乾燥、熱分解を
連続して行い、その後燃焼・溶融する廃棄物の処理装置
において、廃棄物通路にガス通路が設けられ、かつこの
ガス通路に、乾燥域で廃棄物から発生する水蒸気の一部
もしくは全てを系外に取り出す水蒸気抜き配管が設けら
れたものであるから、廃棄物通路中の廃棄物から発生し
た水蒸気が、ガス通路を介して、水蒸気抜き配管に導か
れることにより、系外に円滑に上記水蒸気を排出するこ
とができる。本発明の請求項5は、水蒸気の温度が12
0℃〜250℃となる乾燥域のガス通路に水蒸気抜き配
管が設けられたものであるから、廃棄物中の水分の大半
が気化・蒸発し水蒸気としてガス通路に排出されること
により、このガス通路に設けられた水蒸気抜き配管によ
って確実に系外に導き出される。本発明の請求項6は、
ガス通路に仕切り板が設けられ、かつこの仕切り板の上
流側に水蒸気抜き配管が設けられたものであるから、上
記仕切り板によって遮られたガス通路中の水蒸気が円滑
に水蒸気抜き配管に導かれることにより、確実に系外に
水蒸気を抜き出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の一形態を示す説明図である。
【図2】 水蒸気抜き出し部の断面図である。
【図3】 図2のA−A線に沿った断面図である。
【符号の説明】
1 圧縮部 2 乾燥部 3 熱分解部 4 高温反応炉 5 水蒸気取出し部 10 廃棄物通路 11 ガス通路 13 導管(水蒸気抜き配管) 16 仕切り板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯田 孝司 東京都文京区小石川1ー3ー25 小石川大 国ビル 株式会社ラドテック内 (72)発明者 櫻井 大八郎 東京都文京区小石川1ー3ー25 小石川大 国ビル 株式会社ラドテック内 (72)発明者 天野 晃隆 東京都文京区小石川1ー3ー25 小石川大 国ビル 三菱マテリアル株式会社内 (72)発明者 加賀美 忠和 東京都文京区小石川1ー3ー25 小石川大 国ビル 三菱マテリアル株式会社内 Fターム(参考) 3L113 AC05 AC45 AC46 AC54 AC63 AC67 AC73 AC90 BA01 CA08 DA02 DA06 DA07 DA13 DA14

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 廃棄物の乾燥、熱分解を連続して行い、
    その後燃焼・溶融する廃棄物の処理方法において、 乾燥域で廃棄物から発生する水蒸気の一部もしくは全て
    を系外に取り出すことを特徴とする廃棄物の処理方法。
  2. 【請求項2】 水蒸気の温度が120℃〜250℃とな
    る乾燥域で水蒸気を系外に取り出すことを特徴とする請
    求項1記載の廃棄物の処理方法。
  3. 【請求項3】 系外に取り出した水蒸気を水処理装置で
    処理することを特徴とする請求項1または2記載の廃棄
    物の処理方法。
  4. 【請求項4】 廃棄物の乾燥、熱分解を連続して行い、
    その後燃焼・溶融する廃棄物の処理装置において、 廃棄物通路にガス通路が設けられ、かつこのガス通路
    に、乾燥域で廃棄物から発生する水蒸気の一部もしくは
    全てを系外に取り出す水蒸気抜き配管が設けられたこと
    を特徴とする廃棄物の処理装置。
  5. 【請求項5】 水蒸気の温度が120℃〜250℃とな
    る乾燥域のガス通路に水蒸気抜き配管が設けられたこと
    を特徴とする請求項4記載の廃棄物の処理装置。
  6. 【請求項6】 ガス通路に仕切り板が設けられ、かつこ
    の仕切り板の上流側に水蒸気抜き配管が設けられたこと
    を特徴とする請求項4または5記載の廃棄物の処理装
    置。
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