JP2000097417A - 廃棄物のガス化溶融炉およびガス化溶融方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 廃棄物を高温でガス化溶融する際に問題とな
る内張り耐火物および羽口先端の損耗とを抑制して、経
済的に処理できる方法を提供する。 【解決手段】 (1) 横吹き羽口の少なくとも１段が前記
内張りされた耐火物と炉心間で水平方向に羽口の吹き出
し先端部を移動できる装置を有する。(2) 水平方向に移
動できる横吹き羽口の外周部の温度を計測できる手段
を、羽口長さ方向に少なくとも２個有する。(3) 上記
(2) のガス化溶融炉を使用して、横吹き羽口も外周部の
温度を基に、内張りされた耐火物と炉心間で水平に横吹
き羽口の先端部の移動位置を決定するとともに、横吹き
羽口の冷却水量を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般廃棄物および
産業廃棄物（以下、これらを区別せず、単に廃棄物とも
いう）をガス化して燃料として使用できるガス（以下、
エネルギーガスともいう）を回収するとともに、これら
廃棄物に含まれる灰分と金属類をそれぞれ溶融スラグと
溶融金属として回収する廃棄物のガス化溶融炉およびそ
の方法に関し、特にガス化溶融炉内に内張りされた耐火
物の損耗を防止できる廃棄物のガス化溶融炉およびその
ガス化溶融方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】都市ごみを主体とする一般廃棄物、およ
び廃棄された自動車や家電製品のシュレッダーダストを
主体とする産業廃棄物の処理方法として、埋立て処分な
いしは焼却後埋立て処分する方法が採られている。しか
し、最近の埋立て処分地の確保が極めて困難であるとい
う状況下にあっては、これまで一般的に採用されている
焼却方式が見直されてきている。また、廃棄物の焼却後
に発生する焼却灰は重金属類を多く含有するため、その
溶出防止を目的として薬剤処理あるいは高温における溶
融処理を施すことが義務付けられている。

【０００３】一般廃棄物および産業廃棄物には様々な物
質が含まれるため、各種の廃棄物に柔軟に対応すること
ができるガス化溶融方式が脚光を浴びてきている。特に
この方式をとれば、廃棄物を溶融スラグ化できるので、
廃棄物中の重金属類をスラグ中に封じ込めて無害化でき
る特長を持つ。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ガス化溶融方式におい
ては、廃棄物中の可燃分、灰分及び鉄分などを有効利用
して、廃棄物の埋め立て費用の低減を図るとともに、生
成する副生ガスの潜熱を活用する方法が求められてい
た。

【０００５】本発明は、一般及び産業廃棄物中の可燃
分、灰分及び鉄分等を有効利用して、廃棄物の埋め立て
費用の低減を図るとともに、生成する副生ガスを発電用
燃料等に活用し、廃棄物を高温でガス化溶融する際に問
題となる内張り耐火物および羽口先端の損耗とを抑制し
て、経済的に処理できるガス化溶融炉およびガス化溶融
方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、実機レベ
ルのガス化溶融炉で試験を繰り返した結果、以下の(A)
〜(G) の知見を得た。

【０００７】(A) ガス化溶融炉の内張り耐火物の背面側
の鉄皮を取り囲むようにジャケット等を使用して水冷す
ると耐火物が冷却され、炉内に充填されている廃棄物が
付着したり、溶融したスラグ等が耐火物表面で固化して
耐火物の保護層を形成する。

【０００８】(B) 横吹き羽口の先端部付近では高温であ
るためスラグ等は溶融状態のままで前記の内張り耐火物
の保護層の形成ができないが、横吹き羽口の吹き出し先
端部を炉心側に移動させると前記保護層の形成がし易く
なる。

【０００９】(C) しかし、過剰に保護層の厚みを大きく
すると廃棄物の処理ゾーンを狭めることになるため、適
正な保護層の厚み範囲を管理する必要がある。

【００１０】(D) この適正厚み範囲を管理するには、前
記横吹き羽口に羽口外周部の温度を計測する手段を設置
して、温度測定結果を基に冷却水量および横吹き羽口の
適正位置をきめればよい。

【００１１】(E) 例えば、耐火物側と炉心側に熱電対を
それぞれ一個づつ羽口の外周部に設置し、耐火物側の温
度が３００〜５００℃の範囲であれば内張り耐火物を保
護できる適正厚み範囲を確保でき、炉心側の温度が９０
０〜１１００℃の範囲であれば羽口先端を溶損させるこ
とを回避できる。

【００１２】(F) 耐火物側の温度は３００〜５００℃の
範囲内に入るように横吹き羽口の位置を制御し、炉心側
の温度は９００〜１１００℃の範囲内に入るように冷却
水量を制御するとよい。

【００１３】(G) 羽口長さ方向に多数の温度測定手段を
設置すれば、きめ細かに内張り耐火物および羽口先端の
損耗を抑制することが可能となる。

【００１４】本発明は、以上の知見に基づいてなされた
もので、その要旨は、下記の(1) 〜(3) のとおりであ
る。

【００１５】(1) 廃棄物を燃焼させて廃棄物中の有機物
をガス化してエネルギーガスとして回収するとともに、
廃棄物中の灰分と金属類等の不燃分を溶融スラグおよび
溶融金属として回収する廃棄物のガス化溶融炉であっ
て、該炉に内張りされた耐火物を背面側の鉄皮から冷却
する冷却装置を有し、高さ方向の中央部に前記廃棄物を
装入する廃棄物装入口と、上部に生成ガスを排出するガ
ス排出口と、下部に溶融スラグおよび溶融金属の排出口
とを有し、前記ガス排出口と廃棄物装入口との間に、支
燃性ガス、熱量が不足する場合に補助燃料を吹き込む１
段の水冷構造の横吹き羽口と、炉上部に支燃性ガス、熱
量が不足する場合に補助燃料を吹き込むことができる昇
降可能な水冷構造の上吹ランスを有し、廃棄物装入口と
溶融スラグの排出口の間に、支燃性ガス、熱量が不足す
る場合に補助燃料を吹き込む２段の水冷構造の横吹き羽
口を有し、該横吹き羽口の２段の内、少なくとも１段を
前記内張りされた耐火物と炉心間で水平方向に羽口の吹
き出し先端部を移動させる駆動装置を有することを特徴
とする廃棄物のガス化溶融炉。

【００１６】(2) 上記(1) に記載の水平方向に移動可能
な横吹き羽口の外周部の温度を計測する手段を、羽口の
長さ方向に少なくとも２個有することを特徴とする廃棄
物のガス化溶融炉。

【００１７】(3) 上記(2) に記載の廃棄物のガス化溶融
炉を使用して、前記横吹き羽口の外周部の温度を基に、
前記横吹き羽口の先端の移動位置を決定するとともに、
前記横吹き羽口の冷却水量を決定することを特徴とする
廃棄物のガス化溶融方法。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明のガス化溶融炉内は、生じ
る反応によって三つのゾーンに分けることができる。

【００１９】炉下部から順に炭化物のガス化、溶融が生
じる第１ゾーン、廃棄物の脱水・熱分解と低沸点重金属
類のガス化が生じる第２ゾーン、炭化水素の熱分解（改
質ともいう）と低沸点重金属類を含むダストをガス（エ
ネルギーガスともいう）に随伴させて炉外に排出させる
第３ゾーンである。

【００２０】第１ゾーン、第２ゾーンおよび第３ゾーン
に、反応のために必要な支燃性ガスおよび補助燃料を独
立して吹き込める１次羽口、２次羽口、３次羽口および
上吹ランスがそれぞれ対応して取り付けられている。こ
のような構成を採ることによって、廃棄物に含まれる有
機物を効率的にガス化して燃料として使用できるエネル
ギーガスを回収し、さらにこれら廃棄物に含まれる低沸
点重金属類を効率的にダストとして回収するとともに、
これら廃棄物に含まれる灰分と有価金属類を効率的にそ
れぞれ溶融スラグと溶融金属として回収することが可能
となる。また竪型炉に特有の棚吊りや吹き抜けの発生を
回避することができる。

【００２１】図１に基づいて、本発明を実施するための
装置の構成例及び方法を説明する。

【００２２】図１は本発明の廃棄物のガス化溶融炉の一
例の構成を示す概略縦断面図である。図示するように、
廃棄物ガス化溶融炉１は内張り耐火物２で内張りされ、
かつ上部に廃棄物１２を装入するための廃棄物装入口１
１−１と生成するエネルギーガス（以下、排ガスともい
う）およびダストを排出するためのガス排出口３−１を
有している。廃棄物装入口１１−１には、ホッパー１１
−２およびプッシャー１０が取り付けられ、また、ガス
排出口３−１には、エネルギーガスおよびダスト４を回
収するためのガス排出ダクト３−２が取り付けられてい
る。炉下部には溶融スラグ８（以下、単にスラグともい
う）を排出するためのスラグ排出口２８が、また溶融金
属９（以下、単にメタルともいう）を排出するためのメ
タル排出口２９が、溶融スラグおよび溶融金属を炉外に
排出する前に一旦蓄積できる空間部を備えた張り出し部
１３を介して設けられている。前記張り出し部には、堰
１４が設けられている。また内張り耐火物の背面側の鉄
皮を取り囲むように、冷却水１９を通している冷却装置
３０を備えている。

【００２３】ガス排出口３−１とスラグ排出口２８の間
には、支燃性ガスおよび／または不活性ガスを、また熱
量が不足する場合に補助燃料を吹き込むことができる高
さ方向に３段に分かれた横吹き羽口が設けられている。

【００２４】炉の下方から順に、廃棄物を脱水加熱・熱
分解して生成される炭化物を含む廃棄物を主体とする第
１ゾーンに支燃性ガス７−１および補助燃料６−１を吹
き込むための羽口（以下、１次羽口、１次横吹き羽口５
−１ともいう）と、廃棄物を脱水・熱分解するために、
廃棄物主体の第２ゾーンに支燃性ガス７−２および補助
燃料６−２を吹き込むための羽口（以下、２次羽口、２
次横吹き羽口５−２ともいう）からなる廃棄物および炭
化物主体の層１５、および支燃性ガス７−３および補助
燃料６−３を吹き込むための羽口（以下、３次羽口、３
次横吹き羽口５−３ともいう）からなるフリーボード１
６とで構成される。

【００２５】１次から３次の各羽口には、冷却水１９を
通している。例えば、１次羽口および２次羽口の各羽口
には、羽口を水平方向に移動するための羽口の駆動装置
２０−１を備えている。１次羽口および２次羽口の羽口
の外周部には、長さ方向に内張り耐火物側の熱電対３１
−１、炉心側の熱電対３１−２を備えている。

【００２６】溶融スラグの粘度を下げてスムーズに排出
口２８から排出すべく、廃棄物と同時に石灰石を装入す
る。

【００２７】廃棄物ガス化溶融炉１の上部には、支燃性
ガス１８と熱量が不足する場合に補助燃料を吹き込むこ
とができる上吹ランス１７と、ランスを垂直方向に（図
１では上下方向に）に移動するための昇降装置２０−２
がある。上吹ランス１７には冷却水１９を通している。

【００２８】支燃性ガスとは、純酸素または酸素を含有
する空気等のガスであり、補助燃料とは、微粉炭等の固
体燃料、重油等の液体燃料、ＬＰＧあるいはＬＮＧ等の
気体燃料である。

【００２９】さらに炉上部には、炉内の投入廃棄物の位
置（以下、廃棄物層頂レベルともいう）を計測するため
の廃棄物層頂レベル計２１が設けられている。炉側壁に
は、内張り耐火物表面に備えられた熱電対２３と、炉の
上方部の雰囲気ガスの温度（フリーボード１６のガス温
度）を計測するための熱電対２４、ならびにそれら熱電
対の信号を温度に変換する温度変換器２２が取り付けら
れている。

【００３０】このガス化溶融炉において、横吹羽口を炉
の高さ方向に３段に分け、少なくとも羽口１段に駆動装
置を設け、羽口の外周部の温度を計測できる手段を羽口
長さ方向に少なくとも２個有することの理由、昇降装置
を備えた上吹ランスを設けた理由、各羽口およびランス
を冷却水で冷却する理由、また内張り耐火物の外側に冷
却装置を設けた理由について、以下に説明する。

【００３１】第１ゾーンでは下記の式で示した反応が
生じる。 Ｃ＋１／２Ｏ₂ ＝ＣＯ ・・・ ここで、Ｃ ：第２ゾーンから供給される炭化物 Ｏ₂ ：１次羽口から吹き込まれた支燃性ガス中の酸素 この反応は、第２ゾーンで形成され、降下してきた炭化
物が１次羽口５−１から吹き込まれた支燃性ガス７−１
により燃焼する反応で、炭化物は燃焼ガス化し、２００
０℃以上の高温のＣＯを主体とする還元性ガスとなる。
また、その顕熱で炭化物に含有されている灰分（無機酸
化物）と有価金属類が溶融し、溶融スラグと溶融金属と
なる。なお、熱量が不足する場合に１次羽口５−１から
補助燃料６−１を供給する。

【００３２】生成した還元性ガスは第２ゾーンに移行
し、溶融スラグと溶融金属は炉下部の排出口から回収さ
れる。

【００３３】なお、第２ゾーンで廃棄物を脱水・熱分解
することにより炭化物を生成し、第１ゾーンでこの炭化
物をガス化、溶融する理由は、このように２段に分ける
方が炭化物の加熱促進、溶融スラグおよび溶融金属から
の放熱ロスの抑制を効果的に行えるからである。

【００３４】この第１ゾーンでは、生成する還元性ガス
の顕熱で炭化物に含有されている灰分と有価金属類を完
全に溶融することが必要であるため、ガスの温度を２０
００℃以上に保つのが好ましい。そのために、支燃性ガ
ス中の酸素濃度を５０体積％（以下、ガスについての％
は体積％を意味する）以上とし、また、必要であれば補
助燃料を吹き込む。

【００３５】溶融スラグを炉下部の排出口から詰まり等
を生じさせず円滑に排出させるために、廃棄物の炉内へ
の装入時に炉上から石灰石を同時に装入するか、あるい
は１次羽口から粉状の石灰石を造滓材として吹き込み、
スラグの粘度を下げるのが好ましい。

【００３６】第２ゾーンでは、下記の式〜式で示し
た反応が生じる。式の反応は、廃棄物の脱水ガス化操
作であり、第１ゾーンから供給された高温の還元性ガス
の顕熱により行われる。この還元性ガスが２次羽口５−
２から吹き込まれた支燃性ガス７−２および／または上
吹ランス１７から吹き込まれた支燃性ガス１８により、
式の反応式にしたがって二次燃焼するときに生成する
顕熱によっても行われる。

【００３７】これらの顕熱により、廃棄物中の有機物は
式および式にしたがい炭化物（式、式ではＣと
して表示）と炭化水素ガス（Ｃ_m Ｈ_n ）に熱分解する。
なお、必要により２次羽口および／または上吹ランスか
ら補助燃料を供給する。この工程で得られる炭化物は第
１ゾーンへ、炭化水素ガス（Ｃ_m Ｈ_n ）は第３ゾーンへ
それぞれ移行する。

【００３８】第２ゾーンでは、第１ゾーンから供給され
た高温の還元性ガスの顕熱により、また式で二次燃焼
するときに生成する顕熱によって下記の−１式〜−
３式で示した反応が生じる。−１および−２式の反
応は、廃棄物中の塩素がガス化して塩素ガスおよび塩化
水素ガスを生成する反応である。さらに廃棄物中の低沸
点重金属は、−１式によりそのものがガス化するか、
あるいは−２および−３式のように低沸点重金属の
塩化物を生成する。一般的に塩化物をつくると、非常に
蒸発し易くなる。

【００３９】 Ｈ₂ Ｏ（liq ）＝Ｈ₂ Ｏ（gas ） ・・・ Ｃ_p Ｈ_q Ｏ_r ＝ｒ／２ＣＯ₂ ＋ｑ／ｎＣ_m Ｈ_n ＋（ｐ−ｒ／２−ｑｍ／ｎ）Ｃ ・・・ Ｃ_m Ｈ_n ＝ｎ／４ＣＨ₄ ＋｛ｍ−（ｎ／４）｝Ｃ ・・・ ＣＯ＋１／２Ｏ₂ ＝ＣＯ₂ ・・・ ２Ｃｌ＝Ｃｌ₂ （gas ） ・・・−１ ２Ｃｌ＋Ｈ₂ Ｏ（gas ）＝２ＨＣｌ（gas ） ・・・−２ Ｍ＝Ｍ（gas ） ・・・−１ Ｍ（gas ）＋Ｃｌ₂ （gas ）＝ＭＣｌ₂ （gas ） ・・・−２ Ｍ（gas ）＋２ＨＣｌ（gas ）＝ＭＣｌ₂ （gas ）＋Ｈ₂ ・・・−３ ここで、Ｈ₂ Ｏ（liq ）：廃棄物中の付着水分 Ｃ_p Ｈ_q Ｏ_r ：廃棄物中の有機物 Ｃ_m Ｈ_n ：廃棄物中の有機物の分解で生じた炭化水
素ガス Ｃ ：第１ゾーンに供給される炭化物 ＣＯ：第１ゾーンで炭化物が燃焼して生成したＣＯ Ｏ₂ ：２次羽口および／または上吹ランスから吹き込ま
れた支燃性ガス中の酸素 Ｃｌ：廃棄物中の塩素 Ｍ：廃棄物中の低沸点重金属 例えば、Ｈｇ、ＣｄおよびＰｂ等の金属 Ｍ（gas ）：上記低沸点重金属のガス化生成物 ＭＣｌ₂ （gas ）：上記低沸点重金属の塩化物 この工程では、炉内へ装入する廃棄物に副原料（例え
ば、石灰石、生石灰等）を加えて、廃棄物が密に充填さ
れた状態としておくのがよい。廃棄物が密に充填された
廃棄物の層とすることにより、その層内を高温のガスが
通過する際の固・気体間の接触時間が長くなり、熱効率
が向上する。

【００４０】式の二次燃焼熱を利用して高温の還元性
ガスを２次燃焼させる理由は、有機物の熱分解のための
温度と低沸点重金属のガス化のための温度を８００〜１
４００℃に制御するために必要であるからである。この
二次燃焼熱は、前記式の燃焼熱（一次燃焼熱）に比べ
て格段に大きく、廃棄物の脱水・熱分解および低沸点重
金属のガス化に必要な熱の補充に充分である。支燃性ガ
ス中の酸素濃度は５０％以上にするのが好ましい。その
理由は、発生ガス量を少なくして顕熱損失を抑制し、発
生ガスのカロリー低下を抑制するとともに、発生ガス量
を少なくして廃棄物の飛散を防止し、ダストに含まれる
低沸点重金属の濃度を高めることができるからである。

【００４１】支燃性ガスを２次羽口と上吹ランスとを併
用してもよい理由は、２次羽口あるいは上吹ランスで
も、上記の第２ゾーンの効果を得ることが可能である
が、２次羽口および上吹ランスを同時に使用すること
で、第２ゾーンに万遍なく均一に支燃性ガスを吹き込め
るので２次燃焼効率が相乗的に上がるからである。

【００４２】第３ゾーンでは、下記の式および式で
示した反応が生じる。これらの反応は第２ゾーンから供
給される炭化水素ガスの熱分解反応（ガス改質反応とも
いう）で、ＣＯとＨ₂ を主成分とするエネルギーガスが
得られる。これらの反応は３次羽口５−３から吹き込ま
れる支燃性ガス７−３および／または上吹ランス１７か
ら吹き込まれた支燃性ガス１８との反応により進行す
る。なお、熱量が不足する場合に３次羽口および／また
は上吹ランスから補助燃料を供給する。

【００４３】 Ｃ_m Ｈ_n ＋ｍ／２Ｏ₂ ＝ｍＣＯ＋ｎ／２Ｈ₂ ・・・ ＣＨ₄ ＋１／２Ｏ₂ ＝ＣＯ＋２Ｈ₂ ・・・ ここで、Ｃ_m Ｈ_n ：第２ゾーンで廃棄物が熱分解して生
成した炭化水素ガス ＣＨ₄ ：第２ゾーンでＣ_m Ｈ_n が熱分解して生成した
メタンガス Ｏ₂ ：３次羽口および／または上吹ランスから吹き
込まれた支燃性ガス中の酸素 この第３ゾーンでの反応はフリーボード１６で行われる
が、このような空洞部で反応を行わせる理由は、気体間
の反応であるガス改質反応を円滑に進めるためである。
空洞内の雰囲気温度を８００〜１４００℃に制御する
と、改質反応が充分に進行するので好ましい。ダイオキ
シン類やその前駆体といわれるクロロベンゼン、クロロ
フェノール等の生成を抑制するために、雰囲気温度は９
００℃以上とするのが好ましい。さらに望ましくは１０
００〜１２００℃が最適である。

【００４４】支燃性ガス中の酸素濃度は、前述のとおり
５０％以上とするのが好ましい。この理由は、回収され
るガスのカロリーを高めて次工程の発電等の用途に利用
し易くするためである。ダイオキシン類やその前駆体と
いわれるクロロベンゼン、クロロフェノール等の生成を
抑制するために、雰囲気温度は９００℃以上とするのが
好ましい。

【００４５】支燃性ガスを２次羽口と上吹ランスとを併
用してもよい理由は、前述のとおり２次羽口あるいは上
吹ランスでも、上記の第２ゾーンの効果を得ることが可
能であるが、２次羽口および上吹ランスを同時に使用す
ることで、第２ゾーンに万遍なく均一に支燃性ガスを吹
き込めるので２次燃焼効率が相乗的に上がるからであ
る。

【００４６】以上述べたように、本発明方法では、第１
ゾーン〜第３ゾーンでの反応により、ＣＯとＨ₂ を主成
分とするエネルギーガスおよび低沸点重金属を含むダス
トと、溶融スラグおよび溶融金属を回収する。そのた
め、１次〜３次の３段の羽口および上吹ランスが必要と
なる。

【００４７】さらに、各段の横吹羽口および上吹ランス
がそれぞれ独立して支燃性ガスおよび補助燃料を吹き込
むことができるものでなければならない。その理由は、
以下のとおりである。

【００４８】１次羽口の場合、式の反応に関与する炭
化物（Ｃ）の量は、式および式で表される反応の進
行度合いによって変化し、廃棄物の種類が変化すると、
自ずと式および式で表される反応の生成物量も変化
するため、１次羽口から吹き込む支燃性ガス、補助燃料
の量を独立して吹き込むことができる装置構成が好まし
いからである。

【００４９】２次羽口および／または上吹ランスから吹
き込む支燃性ガス量は、反応式で決まり、式のＣＯ
量は反応式で決まってくるので、見掛け上１次羽口か
ら吹き込む支燃性ガス量と連動していると見なされる。
しかし、実際は反応式で生成するＣＯガスをすべて２
次燃焼させる必要はなく、第２ゾーンでは、少なくとも
廃棄物中の付着水分の脱水加熱、廃棄物中の有機物の熱
分解とさらに低沸点重金属のガス化に必要な熱を加え、
さらに第２ゾーンの雰囲気温度を８００〜１４００℃に
保つために必要な熱を加えるだけでよく、２次羽口およ
び／または上吹ランスからの支燃性ガス量は、廃棄物に
含まれる成分によって大きく変化し、２次羽口および／
または上吹ランスから吹き込む支燃性ガス、補助燃料の
量を独立して吹き込むことができる装置構成が好まし
い。

【００５０】２次羽口と上吹ランスを同時に使用する場
合、それぞれの支燃性ガスおよび補助燃料の分配比は、
２次羽口／上吹ランス＝０．１〜１０が好ましい。一方
が少な過ぎても多過ぎても相乗効果を発揮させることが
できないからである。

【００５１】３次羽口および／または上吹ランスから吹
き込む支燃性ガス量は反応式およびで決まり、廃棄
物中の含有成分によってＣ_m Ｈ_n とＣＨ₄ の生成量が変
化するので、３次羽口および／または上吹ランスから吹
き込む支燃性ガス、補助燃料の量を独立して吹き込むこ
とができる装置構成が好ましいからである。

【００５２】３次羽口と上吹ランスを同時に使用する場
合、それぞれの支燃性ガスおよび補助燃料の分配比は、
３次羽口／上吹ランス＝０．１〜１０が好ましい。一方
が少な過ぎても多過ぎても相乗効果を発揮させることが
できないからである。

【００５３】支燃性ガスの吹き込み量と熱量が不足する
場合に供給する補助燃料の量は以下のようにして定め
る。

【００５４】処理の対象が例えば異種の廃棄物が混在し
た一般廃棄物のような場合、通常は炉内に装入する前に
成分分析を行うことはしないので、炉内では未知の成分
が燃焼し、あるいは熱分解することになり、生成ガス量
およびその含有成分を予測することは実際上不可能であ
る。

【００５５】このような条件下では、装入した廃棄物の
層頂レベルを逐次計測する。これによって、炉内の廃棄
物層の層頂レベルの変化を間接的に把握することができ
る。すなわち、第１ゾーンで形成される炭化物は燃焼量
が多いほど荷下がりが進み、廃棄物の層頂レベルが下が
る。したがって、事前に経験的に所定の廃棄物の層頂レ
ベルを決めておき、その後の廃棄物の層頂レベルの上下
変動に基づいて１次羽口からの支燃性ガスと、熱量が不
足する場合に供給する補助燃料の吹き込み量を決定すれ
ばよい。

【００５６】使用する廃棄物層頂レベル計としては、製
鉄分野の高炉内部の廃棄物層頂レベル計として知られて
いるサウンジングデバイスが好適であるが、ＲＩ（ラジ
オアイソトープ）方式等も一般的に有効な方法として知
られている。

【００５７】第１ゾーンで燃焼される炭化物の層の上に
は、第２ゾーンに形成される廃棄物の層が存在するの
で、計測される廃棄物の層頂レベルは、第１ゾーンと第
２ゾーンにおけるそれぞれの変化量の合計として表れ
る。

【００５８】第２ゾーンにおける反応の状態変化は、第
２ゾーンの温度変化を逐次計測することにより間接的に
把握できる。第２ゾーンでは、少なくとも廃棄物中の付
着水分の脱水ガス化、廃棄物中の有機物の熱分解および
低沸点重金属のガス化に必要な熱を加え、第２ゾーンの
雰囲気温度を８００〜１４００℃に保持する熱を加える
操作を行いために、第２ゾーンの領域内にある廃棄物の
温度変化を逐次計測し、８００℃未満であれば、熱不足
と判断し、２次羽口および／または上吹ランスからの支
燃性ガス量を増加して２次燃焼させるＣＯ量（反応式
で生成するＣＯのうち２次燃焼させる量）を上げる操作
を行う。温度が１４００℃を超えれば、熱的に余裕があ
ると判断できるので、２次羽口および／または上吹ラン
スからの支燃性ガス量を減少させて２次燃焼させるＣＯ
量を下げる操作を行う。

【００５９】第２ゾーンの温度変化は、例えば、第２ゾ
ーンの内張り耐火物表面付近に熱電対を設置し、その表
面温度を測定することにより求めることができる。

【００６０】上記のように、廃棄物層頂レベル計による
レベル値および第２ゾーンの内張り耐火物の表面温度を
逐次計測することにより、第１ゾーンおよび第２ゾーン
の支燃性ガスと熱量が不足する場合に供給する補助燃料
の吹き込み量をそれぞれ独自に決定することができる。

【００６１】第３ゾーンでは、第２ゾーン出口（フリー
ボード側）の雰囲気温度を８００〜１４００℃に保て
ば、排ガス中の炭化水素、特に配管閉塞等のトラブルの
原因となるタールのような炭素数が５以上の炭化水素
（Ｃ_m Ｈ_n ：m ≧５）をすべて分解できる。またダイオ
キシン類やその前駆体といわれるクロロベンゼン、クロ
ロフェノール等の完全分解のために必要である。

【００６２】したがって、第３ゾーンのフリーボード空
間内に温度計を設置してその温度を逐次計測し、温度が
８００℃未満のときは、３次羽口および／または上吹ラ
ンスから支燃性ガスと熱量が不足する場合に補助燃料を
吹き込めばよい。特に、廃棄物を炉内に装入した直後
は、第２ゾーンの廃棄物層頂および第３ゾーンのフリー
ボードにおける温度が急激に下がるので、第２ゾーンお
よび第３ゾーンの温度から判断して、生成する炭化水素
（Ｃ_m Ｈ_n ：m ≧５）やダイオキシン類を分解するため
に、支燃性ガスと熱量が不足する場合に補助燃料の吹き
込みを行うのがよい。

【００６３】本発明によれば、高価なコークスを使用せ
ずに、廃棄物のガス化溶融、脱水・熱分解およびガス改
質の一連の工程を１炉で実施し、かつタールやダイオキ
シン類等が含まれない排ガスとすることができる。低沸
点重金属を含むダストは炉外に設けたバグフィルター等
によって、ダストとエネルギーガスに分離できる。

【００６４】次にこのガス化溶融炉において、廃棄物層
内部に配設した横吹羽口を水平方向に移動するための駆
動装置を設けた理由、該羽口の外周部に複数個の温度計
を設けた理由、各羽口および上吹ランスを冷却水で冷却
する理由、また内張り耐火物の外側に冷却装置を設けた
理由について、以下に説明する。

【００６５】第１ゾーンでは１次羽口から吹き込まれた
支燃性ガスにより燃焼する反応で、炭化物は燃焼ガス化
し、２０００℃以上の高温のＣＯを主体とする還元性ガ
スとなる。この顕熱で炭化物に含有されている灰分（無
機酸化物）と有価金属類が溶融し、溶融スラグと溶融金
属となる。

【００６６】２０００℃以上の非常に過酷な雰囲気下、
羽口金物およびその周辺の内張り耐火物は損耗される環
境にある。この損耗を回避するには、１次羽口金物およ
びその周辺の内張り耐火物を水冷し、その周囲に充填さ
れている廃棄物を内張り耐火物に付着させた保護層で、
あるいはスラグ等の溶融物が固化した保護層で１次羽口
金物およびその周辺の内張り耐火物を覆うことが、最も
有効な方法である。

【００６７】たとえ１次羽口金物およびその周辺の内張
り耐火物の付近に溶融スラグおよび溶融金属が存在した
としても、１次羽口金物およびその周辺の内張り耐火物
を水冷していれば、前記溶融物を冷却固化して１次羽口
金物およびその周辺の内張り耐火物に付着固化させるこ
とができる。

【００６８】内張り耐火物の冷却方法としては、鉄皮側
から冷却する方法が最も簡便かつ効果的な方法である。
この冷却装置としては、従来からよく知られているステ
ーブ方式、ジャケット方式あるいはシャワー散水等の水
冷方法が有効な方法であるが、強制空冷でもよい。

【００６９】さらに、１次羽口の先端部を水平方向に移
動するための駆動装置２０−１を設ければ、１次羽口か
ら吹き込まれた支燃性ガスによる燃焼の火炎を、炉の中
心側にシフトすることが可能となる。羽口先端を必要以
上に高温化して溶損させること、ならびに対面側に燃焼
火炎を到達させることは好ましくないので、水平方向に
移動するための駆動装置により１次羽口の適切な位置を
見極める必要がある。

【００７０】羽口の構造は多重管であり、最も外側には
冷却水が流れ、内側には支燃性ガスが流れ、最も内側に
は補助燃料が流れる構造であればよく、特に限定される
ものではない。

【００７１】羽口先端の駆動装置２０−１としては、手
動方式、電動方式等がありいずれの方式を採用してもよ
いが油圧方式が好ましい。その理由は、炉内は廃棄物層
等を形成しているため、羽口先端のスムースな移動を行
うには推進力のある油圧方式が有効であるからである。

【００７２】上記の操作により、羽口先端の高温部から
内張り耐火物を離すことが可能になり、前記のように、
廃棄物を内張り耐火物に付着させたたり、スラグ等の溶
融物を固化させたりなどして保護層を形成することがで
きる。しかし、必要以上に前記保護層の厚みを大きくす
ることは、廃棄物の燃焼ゾーンを小さくすることになる
ため好ましくはなく、耐火物を保護できる保護層の厚み
を確保できれば良い。この厚み調整を行う方法は、１次
羽口の外周部の長さ方向に２個以上の熱電対が備えてそ
の温度変化を測定する方法が行われる。

【００７３】温度変化を測定する方法は、例えば以下の
とおりである。内張り耐火物側に備えた熱電対３１−１
によって計測される温度が３００〜５００℃であれば、
内張り耐火物側に保護層が十分形成されていると判断で
き、炉心側に備えた熱電対３１−２によって計測される
温度が９００〜１１００℃であれば、羽口先端を溶損さ
せたり、対面側に燃焼火炎が到達することは無いと判断
できる。

【００７４】２次羽口についても１次羽口と同様であ
る。２次羽口周辺は、８００〜１４００℃の範囲であ
り、羽口金物およびその周辺の内張り耐火物は損耗され
る環境にある。この損耗を回避するには、２次羽口金物
およびその周辺の内張り耐火物を水冷し、その周囲に充
填されている廃棄物を内張り耐火物に付着させた保護層
で、あるいはスラグ等の溶融物が固化した保護層で２次
羽口金物およびその周辺の内張り耐火物を覆うことが、
有効な方法である。

【００７５】以上の本発明による装置および方法をとる
ことによって、図１に示すように、内張り耐火物内壁お
よび１次、２次羽口金物に廃棄物および／またはスラグ
等が付着した層２５が形成される。

【００７６】さらに３次羽口周辺は、８００〜１４００
℃の範囲望ましくは１０００〜１２００℃の範囲で、２
次羽口と同様の雰囲気温度であるが、３次羽口金物およ
びその周辺の内張り耐火物は、過酷な雰囲気下に曝され
ているとみなされる。これ故に、３次羽口金物およびそ
の周辺の内張り耐火物を水冷して、その健全性を保つこ
とが必要である。しかし、３次羽口周辺には廃棄物を主
体とした固体物はほとんど無く、生成ガスによる空間
部、すなわちフリーボードであるので、３次羽口に水平
方向に移動するための駆動装置を設ける必要は無い。

【００７７】また上吹ランスにおいても３次羽口と同様
であり、上吹ランス金物を水冷してその健全性を保つこ
とが必要であるが、上吹ランスから吹き込まれた支燃性
ガスは、前記したように第２ゾーンおよび第３ゾーンの
両ゾーンに供給する必要があるため、ランス高さを適宜
変更しなければならないため上下に昇降可能な昇降装置
を備える必要がある。上吹ランスから吹き込まれた支燃
性ガスで、炉内の中心部、すなわち炉心部に燃焼ゾーン
を優先的に形成させる一方、その周囲に固体の廃棄物を
強制的に押しやって、固体の廃棄物を主体とする層を形
成させて、炉内壁の内張り耐火物を高温ガスから保護し
て、その健全性を保つことが必要である。この操作を炉
の高さ方向に均一に行うには、ランス高さを適宜上下に
変更するのが良い。３次羽口金物および３次羽口金物周
辺の内張り耐火物内壁に、飛散した廃棄物および／また
はダストが付着した層２６が形成され、上吹ランス金物
外壁にも、飛散した廃棄物および／またはダストが付着
した層２７が形成され、これらの保護層により、同様に
内張り耐火物および羽口金物が保護される。

【００７８】

【実施例】（本発明例１）前記の図１に示した構成を有
する竪型炉を用い、廃棄物のガス化溶融試験を行った。
なお、竪型炉の各部の寸法、羽口その他取り付け部品の
数量およびそれらの配置は以下のとおりである。

【００７９】 寸法 炉径：０．６ｍ（但し、耐火物内張り後の炉内径） 炉高：２．４ｍ（但し、耐火物内張り後の炉底から炉頂までの高さ） 張り出し部内径：０．２５ｍ（但し、耐火物内張り後の内径） 張り出し部長さ：０．４ｍ（但し、耐火物内張り後の長さ） 炉底から１次羽口までの高さ：０．３ｍ 炉底から２次羽口までの高さ：０．６ｍ 炉底から３次羽口までの高さ：２．１ｍ 上吹ランス外径：５０ｍｍφ 上吹ランス孔：中心に１孔設置されて、 酸素＋窒素ガス吹き込み用１孔×８ｍｍφ×０度（＝鉛直方向） 炉底からランス先端までの高さ：標準１．７ｍ（但し上下に可変） 廃棄物層内張り耐火物表面の熱電対の位置：１．０ｍ （熱電対の炉底からの高さをいう） フリーボードの熱電対の位置：１．４ｍ （熱電対の炉底からの高さをいう） スラグ排出口径：３０ｍｍφ メタル排出口径：３０ｍｍφ 数量 １次羽口：３個 ２次羽口：３個 ３次羽口：３個 １次羽口先端外周部の熱電対：各羽口に２個づつ、すなわち計６個 ２次羽口先端外周部の熱電対：各羽口に２個づつ、すなわち計６個 上吹ランス：１個 スラグ排出口：１個 メタル排出口：１個 堰：１個 配置 １次羽口：周方向に１２０度毎の等間隔 １次羽口先端を、内張り耐火物表面より炉内側に、標準で８ ０ｍｍ突出し（但し水平方向に可変） 熱電対： 羽口先端より内張り耐火物表面に向かって２０ｍｍの位置と 、 ６０ｍｍの位置 ２次羽口：周方向に１２０度毎の等間隔 ２次羽口先端を、内張り耐火物表面より炉内側に、標準で８ ０ｍｍ突出し（但し水平方向に可変） 熱電対： 羽口先端より内張り耐火物耐火物表面に向かって２０ｍｍの 位置と、６０ｍｍの位置 ３次羽口：周方向に１２０度毎の等間隔 上吹ランス：炉中心 スラグ排出口：炉底端より上方１５０ｍｍ メタル排出口：炉底端より上方１０ｍｍ 堰：張り出し部外側先端より１５０ｍｍ 上記の試験に使用した廃棄物は一般的な３種類（試料
１、２および３とする）の都市ごみで、それぞれ乾燥度
合いが異なるため、廃棄物１ｋｇ当たり３４０８ｋｃａ
ｌ、２５１８ｋｃａｌおよび１６２８ｋｃａｌの湿量基
準低位発熱量を有するものである。

【００８０】表１にこれらの廃棄物の組成を、表２に使
用した副原料の組成を、表３に使用した補助燃料の組成
を示す。なお廃棄物の寸法は１０〜１００ｍｍであっ
た。

【００８１】

【表１】

【００８２】

【表２】

【００８３】

【表３】

【００８４】副原料として使用した石灰石は、１０〜５
０ｍｍの塊状のものであり、補助燃料として使用したＬ
ＰＧは、プロパン：ブタン＝５０：５０（体積％）であ
る。

【００８５】１次羽口、２次羽口、３次羽口および上吹
ランスから吹き込んだ支燃性ガスは酸素をベースとし、
これに窒素を若干混合したガスである。それらの流量
（酸素および窒素それぞれの流量）を表４に示す。な
お、表中で、１次とは１次羽口を意味する。２次、３次
および上吹についても同様である。

【００８６】試験の条件を表４に、結果を表５にそれぞ
れ示す。表中で、条件というのはこの試験の定常状態に
おける実施条件であり、試料１、２および３のそれぞれ
について下記の１〜８の手順にしたがって定めた。な
お、試験においては、最初、試料１を炉内へ装入してこ
の表４の試料１の欄に示した条件で処理を行い、次い
で、試料２に変更して同じく試料２の欄に示した条件で
処理を行った。

【００８７】

【表４】

【００８８】

【表５】

【００８９】（処理条件の設定手順） (１) 最初に装入する廃棄物（ここでは、試料１を指
す）の組成をあらかじめ分析した。Ｃ量は、酸素吹き込
み量の概略値を決めるために必要であり、スラグ成分量
は、造滓材として投入する石灰石量を決めるためにも必
要である。なお石灰石量は、この試験では、溶融スラグ
の流動性が比較的良いと考えられるスラグ塩基度＝１．
０（ここで、スラグ塩基度＝重量％ＣａＯ／重量％Ｓｉ
Ｏ₂ ）になるように調整した。

【００９０】(２) ガス化溶融炉をあらかじめバーナー
等で加熱し、羽口から吹き込む支燃性ガスが加熱してい
ない常温のガスでも廃棄物が着火する状態にした。

【００９１】(３) 廃棄物を炉内に装入し、高さ１．２
ｍまで積み上げた。 (４) １次羽口から徐々に酸素ガスを流した。

【００９２】(５) 試験中、廃棄物の燃焼に伴い廃棄物
層頂レベルが下がってきたので、そのレベルを１．１〜
１．３ｍの範囲に維持するように原料（廃棄物および石
灰石）を逐次投入した。定常状態では、廃棄物の投入速
度は７５ｋｇ／ｈになって定常に達した。

【００９３】(６) 溶融スラグの排出口を開けた。 (７) 廃棄物層内張り耐火物表面の熱電対、およびフリ
ーボード空間の熱電対により測定される温度が常に８０
０〜１４００℃を維持するように、１次羽口、２次羽
口、３次羽口および上吹ランスから吹き込む酸素ガス量
を調整した。

【００９４】すなわち、荷下がり速度が速く、かつ廃棄
物層内張り耐火物表面およびフリーボードの温度が１４
００℃を超えた場合には、１次羽口からの酸素ガスを減
少させた。逆に廃棄物層内張り耐火物表面の温度が８０
０℃より低い場合には、２次羽口および上吹ランスから
の酸素ガス吹き込みを行った。また、フリーボードの温
度が８００℃より低い場合には、３次羽口および上吹ラ
ンスからの酸素ガス吹き込みを行った。

【００９５】(８) 排出口から溶融スラグの温度を測定
し（この計測は従来から実施されている方法でよい）、
所定の温度（少なくとも溶融スラグが固まらない温度範
囲、すなわち１３００〜１４００℃とした）より低下し
た場合には、１次羽口からのＬＰＧ吹き込みを行った。
試料３がそれに該当するケースで、廃棄物自身の発熱量
が小さい場合には、１次羽口からの補助燃料の供給が必
要となった。

【００９６】(９) １次羽口からの酸素ガス、窒素ガス
およびＬＰＧガス吹き込み量が所定量（表４に示す量）
に達したので、１次羽口を標準位置より、すなわち内張
り耐火物表面より８０ｍｍ突き出した位置より、さらに
８ｍｍ炉内側に移動させた。

【００９７】ここで移動距離は現在値の１０％とした。
また標準位置とは、廃棄物層内張り耐火物の保護に必要
である付着層の厚みをあらかじめ求めた位置であり、炉
径等のサイズおよび羽口からの酸素供給速度、すなわち
廃棄物処理速度によって変化する値である。

【００９８】このとき表６に示すケースによって操作を
変更した。但しＴ１は内張り耐火物側温度、Ｔ２は炉心
側温度である。また冷却水量は初期値を２ｍ³/hr/ 本と
し、１０％づつ変更した。ここで、Ｔ１は付着層の領域
に位置するため、冷却水量変更よりもむしろ羽口の位置
によって温度が敏感に変化する。したがって下記に示す
ようにＴ１の値によって優先的に羽口位置を変更した。
一方、Ｔ２は燃焼ゾーンの領域に位置するため、羽口位
置変更よりもむしろ冷却水量によって温度が敏感に変化
する。したがって下記に示すようにＴ２の値によって優
先的に冷却水量を変更した。

【００９９】

【表６】

【０１００】(１０) 同様に２次羽口からの酸素ガスお
よび窒素ガス吹き込み量が所定量（表４に示す量）に達
したので、２次羽口を標準位置より、すなわち内張り耐
火物表面より８０ｍｍ突き出した位置より、さらに８ｍ
ｍ炉内側に移動させた。ここで標準位置とは、廃棄物層
内張り耐火物の保護に必要である付着層の厚みをあらか
じめ求めた位置であり、炉径等のサイズおよび廃棄物処
理速度によって変化する値である。

【０１０１】冷却水量は初期値を０．６ｍ³ /hr / 本と
し、１０％づつ変更した。以下１次羽口と同様の考え方
で羽口位置と冷却水量を変更した。

【０１０２】(１１) 溶融金属の所定量が蓄積された時
点でメタル排出口を開けた。完全にメタルが排出された
時点、すなわちメタル排出口からスラグが排出されるの
を確認したら、メタル排出口を閉じた。

【０１０３】(１２) 上記の (５) から (１１) を繰り
返し行うことによって最適な支燃性ガス量、と補助燃料
の吹き込み量（すなわち、表４の条件の欄に示した
量）、羽口位置と冷却水量を導き出すことができた。こ
こで窒素は酸素の約１／１０の量として吹き込んだが、
酸素濃度≧５０％であれば、充分に的確に対応すること
ができた。また、試料を変更（試料１から試料２へ、お
よび試料２から試料３へ変更）した場合においても、的
確に対応することができた。なお試料２を使用した場合
の定常状態では、廃棄物の投入速度は９４ｋｇ／ｈにな
って定常に達した。また試料３を使用した場合の定常状
態では、廃棄物の投入速度は１２８ｋｇ／ｈになって定
常に達した。

【０１０４】表５に以上の試験で得られた結果を示す。
単位は廃棄物トン当たりの量で示した。

【０１０５】表５に示すように、ダイオキシン類をほと
んど含まないＣＯとＨ₂ を主成分とする高カロリーのエ
ネルギーガス（表中では、排ガスと表示）と、水銀、カ
ドミウムおよび鉛等の低沸点重金属類が濃縮されたダス
トを回収することができた。

【０１０６】エネルギーガスとダストは、ガス排出口か
ら炉外に排出させた後、バグフィルターを経て分離回収
した。また排ガス中の炭化水素、特に、配管閉塞を引き
起こす原因とされるＣ_m Ｈ_n （ m≧５）のような炭化水
素は全く無視できる濃度であった。

【０１０７】メタル排出口から炉外に鉄等の有価金属類
を主成分とする溶融金属を、スラグ排出口から炉外にＳ
ｉＯ₂ 、ＣａＯ、Ａｌ₂ Ｏ₃ を主成分とする溶融スラグ
を回収することができた。

【０１０８】溶融スラグ中の鉄分（＝Ｔ・Ｆｅ）、すな
わち粒鉄および酸化鉄の鉄分合計は、磁選等の選別をす
る前で既に０．５％以下であり、高炉スラグと同等のレ
ベルであったので、十分に路盤材等に利用できる品質と
評価された。

【０１０９】分離された金属については、溶融金属中の
大部分が鉄で占められるので、カウンターウェイト等に
利用できる品質と評価された。

【０１１０】２４時間連続操業で１ヶ月にわたる本試験
実施後、炉を冷やして炉内を解体調査した結果、当該炉
の廃棄物層に位置する内張り耐火物の稼働面上には、廃
棄物とスラグが混在した固体物が一様に最大で５０ｍｍ
程度の厚みで覆われていた。このときの１次および２次
羽口における冷却水量は、それぞれ表５に示したように
試料毎に変化した。

【０１１１】また炉のフリーボードに位置する内張り耐
火物の稼働面上には、廃棄物とダストが混在した固体物
が一様に最大で４０ｍｍ程度の厚みで覆われていて耐火
物の損耗は全く無かった。

【０１１２】さらに１次から３次までの横吹羽口および
上吹ランスの外壁には、廃棄物とスラグあるいはダスト
が混在した固体物が、一様に最大で３０ｍｍ程度の厚み
で覆われていて、羽口およびランス金物の損耗は全く無
かった。

【０１１３】（比較例１）本発明例１と同様の炉を用い
て試験した。但し１次羽口および２次羽口は固定のまま
で、羽口先端を内張り耐火物表面と同じ位置とした。ま
た炉鉄皮の水冷および横吹羽口、上吹ランスの水冷を実
施しなかった。

【０１１４】本発明例１と同様に、２４時間連続操業で
１ヶ月にわたる本試験実施後、炉を冷やして炉内を解体
調査した結果、当該炉の廃棄物層に位置する内張り耐火
物の稼働面上には、廃棄物とスラグが混在した固体物が
最大で２０ｍｍ程度の厚みで覆われていたが、所々薄い
付着物もみられた。特に１次羽口および２次羽口廻り周
辺の損耗がみられ、最大で２０ｍｍ程度の浸食箇所があ
った。

【０１１５】また炉のフリーボードに位置する内張り耐
火物の稼働面上には、廃棄物とダストが混在した固体物
が最大で２０ｍｍ程度の厚みで覆われていたが、所々薄
い付着がみられ、特に３次羽口廻り周辺では、最大で１
０ｍｍ程度の浸食箇所があった。

【０１１６】さらに１次から３次までの横吹羽口および
上吹ランスの外壁には、廃棄物とスラグあるいはダスト
が混在した固体物が薄く覆っていたが、羽口およびラン
ス金物は、最大で５ｍｍ程度の浸食箇所があった。

【０１１７】

【発明の効果】本発明によれば、廃棄物を高温でガス化
溶融する際に問題となる内張り耐火物および羽口先端の
損耗とを抑制して、経済的に処理できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の廃棄物のガス化溶融炉の一例の構成を
示す概略縦断面図である。

【符号の説明】

１：ガス化溶融炉 ２：内張り耐火物 ３−１：ガス排出口 ３−２：ガス排出ダクト ４：エネルギーガスおよびダストの流れ ５−１：１次羽口 ５−２：２次羽口 ５−３：３次羽口 ６−１：１次羽口に供給する補助燃料 ６−２：２次羽口に供給する補助燃料 ６−３：３次羽口に供給する補助燃料 ７−１：１次羽口に供給する支燃性ガス ７−２：２次羽口に供給する支燃性ガス ７−３：３次羽口に供給する支燃性ガス ８：溶融スラグ ９：溶融金属 １０：プッシャー １１−１：廃棄物装入口 １１−２：ホッパー １２：廃棄物 １３：張り出し部 １４：堰 １５：廃棄物および炭化物主体の層 １６：フリーボード １７：上吹ランス １８：上吹ランスに供給する支燃性ガス １９：冷却水 ２０−１：駆動装置 ２０−２：昇降装置 ２１：廃棄物層頂レベル計 ２２：温度変換器 ２３：内張り耐火物表面に備えられた熱電対 ２４：熱電対 ２５：内張り耐火物内壁に付着した廃棄物および／また
はスラグ等の層 ２６：内張り耐火物内壁に付着した廃棄物および／また
はダストの層 ２７：上吹ランス外壁に付着した廃棄物および／または
ダスト ２８：スラグ排出口 ２９：メタル排出口 ３０：冷却装置 ３１−１：１次および２次羽口外周部の内張り耐火物側
の熱電対 ３１−２：１次および２次羽口外周部の炉心側の熱電対

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２３Ｇ 5/50 ＺＡＢ Ｆ２３Ｇ 5/50 ＺＡＢＪ (72)発明者 斉藤 徹 大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金 属工業株式会社内 (72)発明者 新郷 健次郎 大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金 属工業株式会社内 (72)発明者 大和田 輝夫 大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金 属工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3K061 AA16 AB02 AB03 AC01 BA01 BA06 BA10 CA01 DB04 DB12 DB15 DB16 DB18 DB19 DB20 3K062 AA16 AB02 AB03 AC01 AC19 BA02 DA01 DB30 3K065 AA16 AB02 AB03 AC01 BA01 BA06 BA10

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 廃棄物を燃焼させて廃棄物中の有機物を
   ガス化してエネルギーガスとして回収するとともに、廃
   棄物中の灰分と金属類等の不燃分を溶融スラグおよび溶
   融金属として回収する廃棄物のガス化溶融炉であって、
   該炉に内張りされた耐火物を背面側の鉄皮から冷却する
   冷却装置を有し、高さ方向の中央部に前記廃棄物を装入
   する廃棄物装入口と、上部に生成ガスを排出するガス排
   出口と、下部に溶融スラグおよび溶融金属の排出口とを
   有し、前記ガス排出口と廃棄物装入口との間に、支燃性
   ガス、熱量が不足する場合に補助燃料を吹き込む１段の
   水冷構造の横吹き羽口と、炉上部に支燃性ガス、熱量が
   不足する場合に補助燃料を吹き込むことができる昇降可
   能な水冷構造の上吹ランスを有し、廃棄物装入口と溶融
   スラグの排出口の間に、支燃性ガス、熱量が不足する場
   合に補助燃料を吹き込む２段の水冷構造の横吹き羽口を
   有し、該横吹き羽口の２段の内、少なくとも１段を前記
   内張りされた耐火物と炉心間で水平方向に羽口の吹き出
   し先端部を移動させる駆動装置を有することを特徴とす
   る廃棄物のガス化溶融炉。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の水平方向に移動可能な
   横吹き羽口の外周部の温度を計測する手段を、羽口の長
   さ方向に少なくとも２個有することを特徴とする廃棄物
   のガス化溶融炉。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の廃棄物のガス化溶融炉
   を使用して、前記横吹き羽口の外周部の温度を基に、前
   記横吹き羽口の先端の移動位置を決定するとともに、前
   記横吹き羽口の冷却水量を決定することを特徴とする廃
   棄物のガス化溶融方法。