JP2000102777A - Heating system for waste - Google Patents
Heating system for wasteInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は廃棄物の加熱処理シ
ステムに係るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a waste heat treatment system.
【0002】[0002]
【従来の技術】普通ごみ、産業ごみ等の廃棄物は、通常
重油やLPGを燃料に使ったバーナーで焼却されてい
る。また最近では焼却後の灰を溶かしてガラス化する処
理にも重油、LPGバーナーが使用されているが、これ
ら化石燃料の燃焼による加熱では、廃棄物加熱処理炉の
燃焼効率が悪いという問題と、地球温暖化の元凶となる
炭酸ガスを多量に排出する問題、この二つの宿命的な問
題がある。また更に二次的な問題として、加熱処理炉の
燃焼排ガスは通常水シャワーで冷却しているが、この水
シャワーで効率よく冷却できないという問題がある。2. Description of the Related Art Waste such as ordinary waste and industrial waste is usually incinerated by a burner using heavy oil or LPG as fuel. Recently, heavy oil and LPG burners have also been used in the process of melting ash after incineration to vitrify. However, heating by burning these fossil fuels has the problem that the combustion efficiency of the waste heat treatment furnace is poor, There are two types of fatal problems: the problem of emitting large amounts of carbon dioxide, which is the cause of global warming. Further, as a secondary problem, the flue gas from the heat treatment furnace is usually cooled by a water shower, but there is a problem that the water shower cannot efficiently cool the exhaust gas.
【0003】廃棄物の加熱処理では燃焼用に空気を使用
するため、大量の排ガスが発生し、水シャワーで冷却さ
れて集塵機を通った後、大気に放出されているが、この
大気に放出される排ガスの廃熱が大きいために燃焼効率
の低下をもたらしている。排ガスの主成分は窒素ガス、
炭酸ガスで、この炭酸ガスは比重が重く、熱容量の大き
なガスであるために、燃焼ガスの放出は結果的には大き
な熱容量のガスを外に放出することになり、このことが
燃焼効率の低下の一因になるということである。また炭
酸ガスの熱容量が大きいことは、炭酸ガスは断熱性の大
きな気体でなかなか冷えにくく、冷却されにくいという
ことでもあり、排ガスが冷却されにくいのはこのためで
ある。燃焼と冷却効率を上げるためには、根本的には、
燃焼用の空気(窒素)を少なくし、かつ排ガスの熱容量
を小さくすることが必要である。また地球温暖化の問題
は炭酸ガスを出さないことである。[0003] In the heat treatment of waste, air is used for combustion, so that a large amount of exhaust gas is generated, is cooled by a water shower, passes through a dust collector, and is released to the atmosphere. The waste heat of the exhaust gas is large, causing a decrease in combustion efficiency. The main component of the exhaust gas is nitrogen gas,
Since carbon dioxide is a gas with a large specific gravity and a large heat capacity, the release of the combustion gas eventually releases a gas with a large heat capacity to the outside, which lowers the combustion efficiency. That is one of the reasons. The large heat capacity of the carbon dioxide gas means that the carbon dioxide gas is a gas having a large adiabaticity and is hardly cooled and hardly cooled. This is why the exhaust gas is hardly cooled. Fundamentally, in order to increase the combustion and cooling efficiency,
It is necessary to reduce the combustion air (nitrogen) and the heat capacity of the exhaust gas. The problem of global warming is that it does not emit carbon dioxide.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる課題に
鑑みてなされたもので、その目的は、燃焼ガスの放出熱
量を小さく、かつ冷却されやすくし、かつ地球温暖化の
元凶である炭酸ガスを排出しない新しい加熱処理システ
ムを提供せんとするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above problems, and has as its object to reduce the amount of heat released from combustion gas, facilitate cooling, and reduce carbon dioxide gas which is a cause of global warming. And a new heat treatment system that does not emit wastewater.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明者は上記課題に関
して鋭意研究を行った結果、次の知見を得た。すなわ
ち、水素ガスを燃焼する加熱システムにすると、炭酸ガ
スは生成せず、水が生成し、水蒸気の熱容量は炭酸ガス
の約1/(2〜3)で、排ガスの放出熱を数分の一にで
き、冷却効率を数倍改善できることを見出した。また水
素ガスは、水の電解で発生した水素ガスを用い、同時に
発生した酸素と混合した形で使用すると、燃やすために
実質新しい空気の補給は必要なくなり、この結果、排ガ
スは燃焼生成物の水蒸気だけとなることが判った。そし
て化学反応によって発生する排ガスの量は、酸素水素混
合ガスの場合、1.5モルの混合ガスから1モルの排ガ
ス(水蒸気)しか発生しないことが判った。一方、化石
燃料では、たとえばLPGを例にとると、6モルの混合
ガス(酸素との)から7モルの排ガスを発生し、外に逃
げる排ガスの量そのものも多くなり、外に逃げる熱量が
その分多くなるということがわかった。本発明は以上の
知見に基づいてなされたもので、次の構成からなる。 バーナーを使って廃棄物を溶融あるいは焼却する加
熱処理システムにおいて、該バーナーの主燃料あるいは
補助燃料として酸水素ガスを使用することを特徴とする
廃棄物の加熱処理システム。 バーナーを使って廃棄物を溶融あるいは焼却し排ガ
スを水シャワーで冷却する加熱処理システムにおいて、
該バーナーの主燃料あるいは補助燃料として酸水素ガス
を使用することを特徴とする廃棄物の加熱処理システ
ム。 上記加熱処理が焼却灰の溶融処理である上記ある
いはに記載の処理システム。 上記加熱処理が廃棄物の焼却処理である上記ある
いはに記載の処理システム。Means for Solving the Problems The present inventor has made intensive studies on the above problems and has obtained the following findings. That is, when the heating system is configured to burn hydrogen gas, carbon dioxide gas is not generated, water is generated, the heat capacity of water vapor is about 1 / (2 to 3) of carbon dioxide gas, and the heat released from exhaust gas is reduced by a fraction. And found that the cooling efficiency can be improved several times. In addition, if hydrogen gas is used in the form of hydrogen gas generated by electrolysis of water and mixed with oxygen generated at the same time, it is not necessary to supply fresh air to burn it. It turned out that only. The amount of exhaust gas generated by the chemical reaction was found to be such that only 1 mol of exhaust gas (steam) was generated from 1.5 mol of the mixed gas in the case of an oxygen-hydrogen mixed gas. On the other hand, in the case of fossil fuel, for example, in the case of LPG, for example, 6 mol of mixed gas (with oxygen) generates 7 mol of exhaust gas, the amount of exhaust gas escaping to the outside increases, and the amount of heat escaping outside increases. It turns out that it will increase in minutes. The present invention has been made based on the above findings, and has the following configuration. A heat treatment system for melting or incinerating waste using a burner, wherein oxyhydrogen gas is used as a main fuel or an auxiliary fuel for the burner. In a heat treatment system that uses a burner to melt or incinerate waste and cool exhaust gas with a water shower,
A waste heat treatment system using oxyhydrogen gas as a main fuel or an auxiliary fuel for the burner. The treatment system according to the above or the above, wherein the heat treatment is a melting treatment of incineration ash. The treatment system according to the above or the above, wherein the heat treatment is a waste incineration treatment.
【0006】[0006]
【発明の実施の形態】水素ガスは水を酸素、水素に分解
し、これを混合した酸水素混合ガスの形で使用すると経
済的である。使用する酸水素混合ガスには必要に応じて
揮発性の炭化水素を添加してもよい。たとえば炎に色を
付けるためとか、熱量の調整等を目的としてアルコー
ル、ヘキサン、トルエン、アセトン等の揮発性の炭化水
素を添加してもよい。添加量は、体積比で、酸水素ガス
2に対して、0.5〜1.5程度、目的用途に応じて適
宜調整して添加してよい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION It is economical to use hydrogen gas by decomposing water into oxygen and hydrogen, and using it in the form of a mixed gas of oxyhydrogen. A volatile hydrocarbon may be added to the oxyhydrogen mixed gas to be used, if necessary. For example, volatile hydrocarbons such as alcohol, hexane, toluene, and acetone may be added for the purpose of coloring the flame or adjusting the amount of heat. The amount of addition may be about 0.5 to 1.5 with respect to the oxyhydrogen gas 2 by volume ratio, appropriately adjusted according to the intended use, and added.
【0007】排ガスの量は、酸水素混合ガス1.5モル
から1モル排出される。化石燃料の場合、LPGでは、
酸素を混合したとき、6モルの混合ガスから7モルの排
ガスが、空気を混合したときは、燃焼熱は酸素の4倍の
量の窒素を加熱するために消耗され、しかも大気に放出
されるので熱効率は更に悪くなる。本発明は酸水素混合
ガスを使用することによって排ガスの絶対量を減らし、
かつ排ガスの熱容量を小さくすることによって大気への
逸散熱量を減らすものである。The amount of the exhaust gas is discharged from 1.5 mol to 1 mol of the oxyhydrogen mixed gas. In the case of fossil fuels, LPG
When oxygen is mixed, 7 moles of exhaust gas from 6 moles of the mixed gas is mixed, and when air is mixed, the heat of combustion is consumed to heat four times as much nitrogen as oxygen and released to the atmosphere. Therefore, the thermal efficiency becomes worse. The present invention reduces the absolute amount of exhaust gas by using oxyhydrogen mixed gas,
Further, the amount of heat dissipated to the atmosphere is reduced by reducing the heat capacity of the exhaust gas.
【0008】排ガスの冷却は通常水シャワーで行ってい
るが、本発明では。排ガスの熱容量が従来の排ガスより
も数分の一に小さくなるために、この水シャワーによる
冷却がより効果的になる。また排ガスの水蒸気は水に親
和性があるために、シャワーの水滴に触れて吸収され易
く、冷却効率は大幅に改善されることとなる。[0008] The cooling of the exhaust gas is usually performed by a water shower, but in the present invention. Since the heat capacity of the exhaust gas is several times smaller than that of the conventional exhaust gas, the cooling by the water shower is more effective. Further, since the water vapor of the exhaust gas has an affinity for water, the water vapor is easily absorbed by touching the water droplets of the shower, and the cooling efficiency is greatly improved.
【0009】本発明の燃焼システムは、ごみ焼却炉の焼
却灰の溶融、家庭から出た廃棄物、産業廃棄物の焼却、
および廃棄物の直接溶融処理の加熱方式として有効であ
る。特にごみ焼却炉から排出される焼却灰の溶融処理に
は極めて好適である。現在、焼却灰の処理には、プラズ
マ炉、アーク炉等の電気炉が多く使用されているが、処
理コストが極めて高い欠点がある。本発明方法は上記電
気炉法に比べて処理コストが極めて安い特徴がある。焼
却灰の溶融には極めて有利な方法である。本発明の加熱
方式は、単独で使用されてもよいし、あるいは現在使用
されている焼却炉の補助加熱手段として使用してもよ
い。つまり重油、ガス燃料で加熱されている炉の補助燃
料として利用されてもよい。また焼却灰の溶融に使用さ
れているテルミット反応を使った溶融炉の補助的な加熱
手段としても極めて有効である。これは焼却灰の中にテ
ルミット反応剤を混合して加熱して反応を起こさせ、反
応熱で灰を溶融する方法であるが、この反応炉で灰の表
面を酸水素混合バーナーで加熱すると、溶けたガラスの
流動性がよくなり、時間あたりの溶融量が増加する特徴
がある。[0009] The combustion system of the present invention melts incineration ash of a refuse incinerator, incinerates waste from homes and industrial waste,
It is also effective as a heating method for the direct melting treatment of waste. In particular, it is extremely suitable for melting incineration ash discharged from a refuse incinerator. At present, electric furnaces such as plasma furnaces and arc furnaces are often used to treat incinerated ash, but have the disadvantage of extremely high processing costs. The method of the present invention is characterized in that the processing cost is extremely low as compared with the electric furnace method. This is a very advantageous method for melting incineration ash. The heating method of the present invention may be used alone, or may be used as an auxiliary heating means of a currently used incinerator. That is, it may be used as an auxiliary fuel for a furnace heated with heavy oil or gas fuel. It is also very effective as an auxiliary heating means of a melting furnace using the thermite reaction used for melting incineration ash. This is a method in which a thermite reactant is mixed into incineration ash, heated to cause a reaction, and the ash is melted by the heat of the reaction.However, when the ash surface is heated with an oxyhydrogen mixing burner in this reactor, There is a feature that the fluidity of the melted glass is improved and the amount of melting per time is increased.
【0010】[0010]
【実施例】本発明の実施例を図面によって説明する。図
1は、バーナー加熱にテルミット反応熱を併用して焼却
炉の焼却灰を溶融する溶融炉に本発明を適用したときの
説明図である。反応炉には焼却灰ホッパーから焼却
灰が、溶融剤ホッパーからテルミット反応剤が供給さ
れ、混合されてプッシャーで炉内に押し込まれる。押
し込まれた焼却灰と溶融剤はバーナーで加熱され、テ
ルミット反応開始温度(概ね900〜1100℃)に到
達したところで発熱反応が始まり焼却灰と溶融剤の混合
物の温度が上昇し、バーナーで加熱されている表面部か
ら溶け始める。溶融した焼却灰と溶融剤の混合物は下に
流れてスラグの溜り場に溜り、水中に落下して凝固す
る。以上の工程を逐次繰り返して処理が進行する。バー
ナー加熱で発生する排ガスは、排ガス管を通ってガス
冷却室で水のシャワーをかけられて冷却される。冷却
された排ガスには粉塵が含まれており、バグフィルター
で除塵され、煙突を通って大気へ放出されることにな
る。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. FIG. 1 is an explanatory view when the present invention is applied to a melting furnace for melting incineration ash of an incinerator by using thermit reaction heat in combination with burner heating. The reactor is supplied with incinerated ash from an incinerated ash hopper and thermit reactant from a melt hopper, mixed, and pushed into the furnace with a pusher. The pushed incineration ash and the melting agent are heated by a burner. When the temperature reaches the thermite reaction start temperature (approximately 900 to 1100 ° C.), an exothermic reaction starts and the temperature of the mixture of the incineration ash and the melting agent rises and is heated by the burner. Begins to melt from the surface where it is. The mixture of the melted incineration ash and the melting agent flows downward and accumulates in the slag reservoir, falls into water and solidifies. The process proceeds by sequentially repeating the above steps. Exhaust gas generated by the burner heating is cooled by being showered with water in a gas cooling chamber through an exhaust gas pipe. The cooled exhaust gas contains dust, which is removed by a bag filter and released to the atmosphere through a chimney.
【0011】本発明の酸素水素混合ガスバーナーを使用
すると、従来のバーナー(LPG)に比べて、焼却灰と
溶融剤(テルミット反応剤)の混合物を時間あたり約2
倍溶解できた。燃料費は、従来のLPガスの約1/3で
あった。When the oxygen-hydrogen mixed gas burner of the present invention is used, a mixture of incineration ash and a melting agent (thermite reactant) can be used at a rate of about 2 hours per hour as compared with a conventional burner (LPG).
It could be dissolved twice. Fuel cost was about 1/3 of conventional LP gas.
【0012】排ガス管から排出される排ガスの量は、従
来のバーナー(LPG)使用に比べて約1/2に削減で
きた。排ガス冷却室の水量は約1/3に減量できた。[0012] The amount of exhaust gas discharged from the exhaust gas pipe was reduced to about 1/2 compared with the use of a conventional burner (LPG). The amount of water in the exhaust gas cooling chamber could be reduced to about 1/3.
【0013】本例では、水を電解して製造した酸素水素
混合ガス(水素:酸素=2:1)2に対してヘキサン1
を混合したものを使用した。In this embodiment, hexane 1 is mixed with oxygen-hydrogen mixed gas (hydrogen: oxygen = 2: 1) 2 produced by electrolyzing water.
Was used.
【0014】[0014]
【発明の効果】本発明は以下のような効果を有する。 排ガスの量が大幅に減少する(1/2〜1/3)。 排ガスの熱容量が小さくなる(1/2〜1/3)。 時間あたりの処理量が大幅に向上する。 燃料コストが安くなる。 排ガスの冷却効率が向上する。The present invention has the following effects. The amount of exhaust gas is greatly reduced (1/2 to 1/3). The heat capacity of the exhaust gas is reduced (1/2 to 1/3). The throughput per hour is greatly improved. Fuel costs are reduced. Exhaust gas cooling efficiency is improved.
【図1】図1は本発明の実施例の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention.
【符号の説明】 …反応炉 …焼却炉ホッパー …溶融剤ホッパー …プッシャー …バーナー …スラグの溜り場 …排ガス管 …排ガス冷却室 …バグフィルター[Explanation of symbols]… Reactor… Incinerator hopper… Molten hopper… Pusher… Burner… Slag reservoir… Exhaust gas pipe… Exhaust gas cooling chamber… Bag filter
Claims (4)
却する加熱処理システムにおいて、該バーナーの主燃料
あるいは補助燃料として酸水素ガスを使用することを特
徴とする廃棄物の加熱処理システム。1. A heat treatment system for melting or incinerating waste using a burner, wherein oxyhydrogen gas is used as a main fuel or an auxiliary fuel for the burner.
却し排ガスを水シャワーで冷却する加熱処理システムに
おいて、該バーナーの主燃料あるいは補助燃料として酸
水素ガスを使用することを特徴とする廃棄物の加熱処理
システム。2. A heat treatment system in which waste is melted or incinerated by using a burner and exhaust gas is cooled by a water shower, wherein oxyhydrogen gas is used as a main fuel or an auxiliary fuel of the burner. Heat treatment system.
求項1あるいは2に記載の処理システム。3. The treatment system according to claim 1, wherein the heat treatment is a melting treatment of incineration ash.
求項1に記載の処理システム。4. The treatment system according to claim 1, wherein said heat treatment is a waste incineration treatment.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10311588A JP2000102777A (en) | 1998-09-28 | 1998-09-28 | Heating system for waste |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10311588A JP2000102777A (en) | 1998-09-28 | 1998-09-28 | Heating system for waste |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2000102777A true JP2000102777A (en) | 2000-04-11 |
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ID=18019057
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10311588A Pending JP2000102777A (en) | 1998-09-28 | 1998-09-28 | Heating system for waste |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000102777A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008246274A (en) * | 2006-10-13 | 2008-10-16 | Nikko Co Ltd | Treating method of asbestos-containing building material |
US7837882B2 (en) | 2002-11-19 | 2010-11-23 | Xogen Technologies Inc. | Treatment of a waste stream through production and utilization of oxyhydrogen gas |
KR101415450B1 (en) | 2013-05-10 | 2014-07-04 | 김관호 | Incineration device for solid wastes |
US9187347B2 (en) | 2002-11-19 | 2015-11-17 | Xogen Technologies Inc. | Treatment of a waste stream through production and utilization of oxyhydrogen gas |
US9296629B2 (en) | 2002-11-19 | 2016-03-29 | Xogen Technologies Inc. | Treatment of a waste stream through production and utilization of oxyhydrogen gas |
-
1998
- 1998-09-28 JP JP10311588A patent/JP2000102777A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7837882B2 (en) | 2002-11-19 | 2010-11-23 | Xogen Technologies Inc. | Treatment of a waste stream through production and utilization of oxyhydrogen gas |
US9187347B2 (en) | 2002-11-19 | 2015-11-17 | Xogen Technologies Inc. | Treatment of a waste stream through production and utilization of oxyhydrogen gas |
US9296629B2 (en) | 2002-11-19 | 2016-03-29 | Xogen Technologies Inc. | Treatment of a waste stream through production and utilization of oxyhydrogen gas |
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KR101415450B1 (en) | 2013-05-10 | 2014-07-04 | 김관호 | Incineration device for solid wastes |
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