JP2000239011A - 活性炭製造方法及び装置 - Google Patents

活性炭製造方法及び装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダイオキシン除去のために使用する活性炭
を、廃棄物処理設備自体で安価に製造する。 【解決手段】 廃棄物2を熱分解炉1で熱分解し、生成
された熱分解ガス2aとチャー2bを溶融炉7で燃焼さ
せて溶融スラグ11として取り出す廃棄物処理設備にお
いて、チャー2aと、熱分解ガス2a中から捕集したダ
スト2dの一方又は双方を、溶融炉7からの高温排ガス
16を熱源とする賦活炉24に活性炭原料として供給す
る。賦活炉24に、廃熱回収により生じた水蒸気22を
送給して、活性炭原料を賦活処理し、活性炭23を製造
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は都市ごみなどの廃棄
物を処理する設備でダイオキシン除去用に使用する活性
炭の製造方法及び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】現在の廃棄物の処理方式としては、焼却
炉にて廃棄物を燃焼するようにした燃焼方式が採用され
ている。
【0003】しかしながら、上記燃焼方式の場合には、
燃焼排ガス中に含まれるダイオキシン発生の問題があ
ること、ガス量が多く熱エネルギーの利用効率が悪い
こと、 灰が多量に出るのでその処理が大変であるこ
と、埋立地の容量が限界に近付いてきていること、等
の問題が提起されている。
【0004】そのため、次世代の廃棄物処理方式とし
て、廃棄物を不活性雰囲気下で加熱して熱分解し、発生
した熱分解ガスと熱分解残渣を溶融炉で空気比1.3程
度の少ない空気量で高温にして燃焼させ、廃棄物中の灰
分を溶融スラグとして取り出すようにしたガス化・溶融
方式が開発され、一部で実証運転が行われている。かか
る方式では、廃棄物を熱分解ガス化するために、外熱キ
ルン方式を採用し、外部からの熱で廃棄物を間接的に加
熱、乾燥させて熱分解させるようにしている。
【0005】廃棄物を熱分解ガス化・溶融するために用
いられている廃棄物処理設備は、図2にその一例の概要
を示す如く、外熱キルン方式の熱分解炉1内に投入した
廃棄物2を、該熱分解炉1の外側に形成した加熱流路に
熱風供給ライン3と熱風排出ライン4により熱風を流通
させることで外側より間接的に加熱分解してガス化し、
生成された熱分解ガス2aを、熱分解ガス取出ライン5
によりサイクロンの如き集じん機6を通して溶融炉7に
導くと共に、熱分解ガス取出ライン5から分岐させた回
収ライン12を、熱風供給ライン3に組み付けられた熱
風発生炉13に導いて熱回収させるようにし、一方、上
記熱分解ガス2aと共に生成された熱分解残渣であるチ
ャー2bを、チャー取出ライン8により取り出して選別
機9にて不燃物2cを選別除去してから上記溶融炉7に
送るようにすると共に、上記集じん機6で捕集されたダ
スト(微粉粒子チャー)2dを、ダストライン10を通
しチャー取出ライン8のチャー2bに合流させて溶融炉
7に送るようにし、これらチャー2bやダスト2dを溶
融炉7で熱分解ガス2aにより更に高温燃焼させて灰分
を溶融スラグ11として取り出すようにし、更に、溶融
炉7の高温排ガス16に含まれる未燃焼の一酸化炭素な
どを二次燃焼室18で燃焼させるようにしてある。
【0006】上記廃棄物処理設備では、チャー2bやダ
スト2dを溶融炉で1300℃以上の高温で燃焼させる
ことにより、ダイオキシンの発生を抑えることができる
ものであるが、通常は、溶融炉7の高温排ガスライン1
4に廃熱回収ボイラ15を設けて高温排ガス16の熱エ
ネルギーを回収し、ガス冷却塔19にてガスを冷却する
ため、高温排ガス16の温度が下げられてしまうことに
より、わずかながらダイオキシンが再合成されてしま
う。
【0007】そのため、ガス冷却塔19の下流に、バグ
フィルタ17を設置して、該バグフィルタ17に活性炭
を吹き込むようにし、廃熱回収ボイラ15を通った後の
高温排ガス16と熱風排出ライン4に排出された排ガス
とを、バグフィルタ17を通すことにより、ダイオキシ
ンを活性炭に吸着させてから放出させるようにすること
が提案されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところが、高温排ガス
16中のダイオキシンを処理する場合、活性炭が吹き込
まれたバグフィルタ17を通過させることは非常に有効
ではあるものの、市販の活性炭は非常に高価で且つ寿命
も短いため、膨大な運転費用が掛かることになり、設備
全体の運転費用の中でも活性炭が占める割合が大きくな
ってしまう。
【0009】そこで、本発明は、市販の活性炭を使用せ
ずに、設備自体で活性炭を安価に製造することができる
ような活性炭製造方法及び装置を提供しようとするもの
である。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、廃棄物を熱分解炉で熱分解し、生成され
た熱分解ガスとチャーを溶融炉に送って燃焼させること
により溶融スラグとして取り出すようにしてある廃棄物
処理設備の上記熱分解により生成されたチャーと熱分解
ガス中から捕集したダストのいずれか一方又は双方を、
賦活炉に活性炭原料として供給し、該賦活炉の熱源とし
て上記溶融炉で発生した高温排ガスを用い、更に、該賦
活炉に、水蒸気を送給して、上記活性炭原料を水蒸気賦
活処理して活性炭を製造するようにする活性炭製造方法
及び装置とする。
【0011】廃棄物から生成されるチャーや熱分解ガス
から捕集したダストが活性炭原料とされ、この活性炭原
料が溶融炉で発生した高温排ガスを熱源とする賦活炉内
で、廃熱回収により生じた水蒸気で賦活処理されること
によって、活性炭が得られるので、活性炭製造に必要な
ユーティリティはすべて廃棄物処理設備自体で賄うこと
ができる。
【0012】又、熱分解炉での熱分解により生成された
熱分解ガスとチャーを溶融炉で燃焼させるようにする廃
棄物処理設備に代えて、熱分解ガスを燃焼させる燃焼炉
を有する廃棄物処理設備の該燃焼炉から得られる高温排
ガスを賦活炉での活性炭原料の賦活処理に必要な熱源と
して用いるようにしてもよい。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
【0014】図1は本発明の活性炭製造装置の実施の一
形態を示すもので、図2に示したと同様な構成としてあ
る廃棄物処理設備において、賦活炉24を設置し、該賦
活炉24に、チャー取出ライン8の選別機9よりも下流
部から分けた分岐ライン8aを接続し、且つ該分岐ライ
ン8aの途中に粉砕機25を設けて、粉砕機25で粉砕
したチャー2bを賦活炉24に活性炭原料として供給で
きるようにし、更に、熱分解ガス2a中のダスト2dを
捕集する集じん機6のダストライン10を、上記分岐ラ
イン8aの途中の位置に接続して、粉砕後のチャー2b
と共にダスト2dを活性炭原料として賦活炉24に供給
できるようにする。
【0015】又、溶融炉7の高温排ガスライン14の途
中と上記賦活炉24との間に高温排ガス導入ライン20
を接続して、高温排ガス16の一部を高温排ガス導入ラ
イン20を通し賦活炉24の熱源として導入できるよう
にし、且つ上記溶融炉7の下流に位置する廃熱回収ボイ
ラ15の水蒸気ライン21を上記賦活炉24に接続し
て、廃熱回収ボイラ15で発生した水蒸気22を水蒸気
ライン21を通し賦活炉24に供給できるようにし、活
性炭原料を水蒸気賦活処理して活性炭23を得るように
する。
【0016】上記廃棄物処理設備の運転時、熱分解炉1
からチャー取出ライン8に取り出されたチャー2bの一
部を分岐ライン8aに送り、粉砕機25で細かく粉砕し
てから賦活炉24に送るようにする。又、熱分解ガス2
a中から集じん機6で捕集したダスト2dも、ダストラ
イン10から上記チャー取出ライン8の分岐ライン8a
を通して賦活炉24に送るようにする。
【0017】一方、上記賦活炉24には、溶融炉7で発
生した高温排ガス16を、高温排ガスライン14から高
温排ガス導入ライン20を通すことにより導入して、該
高温排ガス16を熱源として賦活炉24を運転させるよ
うにし、更に、廃熱回収ボイラ15で発生させた水蒸気
22を水蒸気ライン21を通し賦活炉24に送給するこ
とにより、賦活炉24内の活性炭原料を800〜100
0℃の処理条件で水蒸気賦活処理して活性炭23を得る
ようにする。
【0018】このように、本発明では、熱分解炉1で生
成されたチャー2bや熱分解ガス2a中から捕集したダ
スト2dを活性炭原料として用い、又、賦活炉24に必
要な熱源は溶融炉7の高温排ガス16を用い、更に、水
蒸気22は廃熱回収ボイラ155の廃熱回収によって生
じたものを用いるようにするので、活性炭23の製造に
必要なユーティリティはすべて廃棄物処理設備自体で賄
うことができる。したがって、活性炭23を安価に製造
することができる。
【0019】上記において、熱分解炉1で生成されたチ
ャー2bや熱分解ガス2a中から捕集したダスト2dは
炭化物であるが、それ自体では活性炭としての吸着能力
が乏しいので、本発明では、上述したように、水蒸気賦
活して能力を上げる処理を施すようにしている。したが
って、得られた活性炭23をバグフィルタ17、あるい
は、必要に応じてバグフィルタ17の下流に設置する吸
着塔等で使用することにより、ダイオキシンの除去に有
効となる。又、余剰の活性炭23は他の設備で用いるよ
うにしてもよい。
【0020】なお、上記実施の形態では、チャー2bと
ダスト2dの両方を賦活炉24に供給するようにした場
合を示したが、いずれか一方のみでもよいこと、又、実
施の形態では、熱分解炉1での熱分解により生成された
熱分解ガス2aとチャー2bを溶融炉7で燃焼させる廃
棄物処理設備において、賦活炉24での処理に必要な熱
源として溶融炉7からの高温排ガス16を用いるように
した場合を示したが、熱分解ガス2aをボイラ燃焼炉の
如き燃焼炉で燃焼させる廃棄物処理設備において、上記
燃焼炉から得られた高温排ガスを用いるようにしてもよ
いこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内におい
て種々変更を加え得ることは勿論である。
【0021】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、廃棄
物を熱分解炉で熱分解し、生成された熱分解ガスとチャ
ーを溶融炉に送って燃焼させることにより溶融スラグと
して取り出すようにしてある廃棄物処理設備の上記熱分
解により生成されたチャーと熱分解ガス中から捕集した
ダストのいずれか一方又は双方を、賦活炉に活性炭原料
として供給し、該賦活炉の熱源として上記溶融炉で発生
した高温排ガスを用い、更に、該賦活炉に、水蒸気を送
給して、上記活性炭原料を水蒸気賦活処理して活性炭を
製造するようにする活性炭製造方法及び装置としてある
ので、活性炭製造に必要なユーティリティを廃棄物処理
設備自体で賄うことができることにより、吸着能力の高
い活性炭を安価に製造することができて、設備全体の運
転費用を低減することができ、又、熱分解炉での熱分解
により生成された熱分解ガスとチャーを溶融炉で燃焼さ
せるようにする廃棄物処理設備に代えて、熱分解ガスを
燃焼させる燃焼炉を有する廃棄物処理設備の該燃焼炉か
ら得られる高温排ガスを賦活炉での活性炭原料の賦活処
理に必要な熱源として用いるようにしても、活性炭を安
価に製造することができる、という優れた効果を発揮す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の活性炭製造装置の実施の一形態を示す
廃棄物処理設備の概要図である。
【図2】廃棄物処理設備の一例を示す概要図である。
【符号の説明】
1 熱分解炉 2 廃棄物 2a 熱分解ガス 2b チャー 2d ダスト 5 熱分解ガス取出ライン 6 集じん機 7 溶融炉 8 チャー取出ライン 10 ダストライン 11 溶融スラグ 14 高温排ガスライン 15 廃熱回収ボイラ 16 高温排ガス 20 高温排ガス導入ライン 21 水蒸気ライン 22 水蒸気 23 活性炭 24 賦活炉
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊東 正皓 神奈川県横浜市磯子区新中原町1番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内 (72)発明者 綾部 統夫 神奈川県横浜市磯子区新中原町1番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内 Fターム(参考) 4D004 AA46 AB07 BA03 BA06 BA10 CA24 CA50 CB50 CC03 DA03 DA06 4G046 HA09 HC09 HC21 4G075 AA23 AA37 AA41 BA05 BD14 CA02

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 廃棄物を熱分解炉で熱分解し、生成され
    た熱分解ガスとチャーを溶融炉に送って燃焼させること
    により溶融スラグとして取り出すようにしてある廃棄物
    処理設備の上記熱分解により生成されたチャーと熱分解
    ガス中から捕集したダストのいずれか一方又は双方を、
    賦活炉に活性炭原料として供給し、該賦活炉の熱源とし
    て上記溶融炉で発生した高温排ガスを用い、更に、該賦
    活炉に、水蒸気を送給して、上記活性炭原料を水蒸気賦
    活処理して活性炭を製造することを特徴とする活性炭製
    造方法。
  2. 【請求項2】 熱分解炉での熱分解により生成された熱
    分解ガスとチャーを溶融炉で燃焼させるようにする廃棄
    物処理設備に代えて、熱分解ガスを燃焼させる燃焼炉を
    有する廃棄物処理設備の該燃焼炉から得られる高温排ガ
    スを賦活炉での活性炭原料の賦活処理に必要な熱源とし
    て用いるようにする請求項1記載の活性炭製造方法。
  3. 【請求項3】 廃棄物を熱分解炉で熱分解し、生成され
    た熱分解ガスとチャーを溶融炉に送って燃焼させること
    により溶融スラグとして取り出すようにしてある廃棄物
    処理設備の上記熱分解炉での熱分解で生成されたチャー
    を取り出すチャー取出ラインと熱分解ガスを取り出す熱
    分解ガス取出ライン途中の集じん機のダストラインのい
    ずれか一方又は双方を賦活炉に接続し、且つ上記溶融炉
    の高温排ガスラインから高温排ガスの一部を取り出す高
    温排ガス導入ラインを上記賦活炉に接続し、更に、上記
    溶融炉の下流に設置された廃熱回収ボイラの水蒸気ライ
    ンを上記賦活炉に接続した構成を有することを特徴とす
    る活性炭製造装置。
  4. 【請求項4】 熱分解炉での熱分解により生成される熱
    分解ガスとチャーを溶融炉で燃焼させるようにする廃棄
    物処理設備に代えて、熱分解ガスを燃焼させる燃焼炉を
    有する廃棄物処理設備とし、上記燃焼炉からの高温排ガ
    スを賦活炉に導くようにした請求項3記載の活性炭製造
    装置。
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