JP2000288506A - 廃棄物の熱分解溶融処理方法 - Google Patents

廃棄物の熱分解溶融処理方法

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JP2000288506A
JP2000288506A JP11100692A JP10069299A JP2000288506A JP 2000288506 A JP2000288506 A JP 2000288506A JP 11100692 A JP11100692 A JP 11100692A JP 10069299 A JP10069299 A JP 10069299A JP 2000288506 A JP2000288506 A JP 2000288506A
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Japan
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waste
ash
melting
general
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JP11100692A
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Yoshihiro Ishida
吉浩 石田
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 一般廃棄物とその他の各種の廃棄物を適正
に混合することにより、熱効率が良く、通気性を維持し
て安定操業することが可能な熱分解溶融処理方法の提
供。 【解決手段】シャフト炉式熱分解溶融炉を用いた廃棄物
の熱分解溶融処理方法であって、一般廃棄物に、高灰分
で通気性の悪い廃棄物又は高水分の廃棄物を単独もしく
は組み合わせて混合するとともに、処理対象となる全可
燃分の合計を重量比で20%以上、灰分で40%以下、
水分で65%以下の混合割合とする。また、高灰分で通
気性の悪い廃棄物を10mm以上の塊状とする。

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、産業
廃棄物、廃棄物に乾燥、焼却、破砕等の処埋を施した中
間処理物である焼却灰、焼却灰を埋立処理した土砂分を
含む埋立ごみ、汚泥等の廃棄物をシャフト炉式熱分解溶
融炉により熱分解溶融処理する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】廃棄物には、都市ごみを主体とした生活
系、事業系の一般廃棄物、各種産業廃棄物又はそれらを
乾燥、消却、破砕処理によって得られた中間処理物、消
却灰やそれを一度埋立処理した後、再度掘り起こした土
砂分を含む埋立ごみ、汚泥(下水、し尿、建設)があ
り、これらの廃棄物の処理方法として、廃棄物をシャフ
ト炉式熱分解溶融炉内で、乾燥、予熱、熱分解、燃焼、
溶融し、スラグやメタルとして取り出す廃棄物溶融処理
方法が知られている。
【0003】図2は、従来の廃棄物溶融処理設備の全体
図であり、シャフト炉式熱分解溶融炉の炉上部より、ご
みピット1からごみクレーン2により廃棄物が装入さ
れ、また、副原料として副原料貯留槽3から塩基度調整
剤として石灰石や珪石とともにコークスが装入される。
炉底部の羽口4から酸素含有ガス又は酸素富化ガス、あ
るいはその上方の羽口5から空気が吹き込まれる。コー
クスや熱分解によって生じた炭素質を高温炉床において
高温度で燃焼させ、炉内の乾燥帯、熱分解帯及び燃焼溶
融帯を順次溶融させて溶融スラグ化するとともに、高温
の燃焼排ガスは、燃焼室6で燃焼され、ボイラー7で熱
回収が行われ、ガス冷却塔8で冷却され、消石灰等の中
和剤で中和され、集じん機9で固気分離され、誘引通風
機10により、煙突11から排出される(特開昭55−
82212号公報、特開昭55−114382号公報等
参照)。
【0004】熱分解溶融処理方法においては、シャフト
内の廃棄物充填層とガスとを対向流とするため、焼却灰
等の特に通気性の悪い廃棄物を安定処理することが困難
であった。この問題を解決するために、すなわち、焼却
灰等の特に通気性の悪い廃棄物を安定処理するために、
コークスの充填層により通気性を維持することにより、
安定処理する熱分解溶融処理方法が知られている(特公
昭63−49128号公報、特開平3−56l1号公
報、特開平5−288311号公報等参照)。しかしな
がら、これらの熱分解溶融処理方法においては、特に、
コークスの充填層でガスの通気性を維持するため、水分
の多い一般廃棄物等の処理を行う場合、ガスと廃棄物の
熱交換が不十分となり、燃焼溶融部に水分を持ち込んだ
り、灰分、不燃分の昇温が不十分となることから、コー
クス等の塊状炭素系可燃物の使用量が多くなるという欠
点があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】 昨今の一般廃棄物の
広域処埋化が進むにつれ、一般廃棄物及び廃棄物の乾
燥、焼却、破砕等の処理により得られた中間処理物の焼
却灰の混合処埋を行うこと、最終処分場の延命化のため
に一般廃棄物、粗大ごみ、焼却灰を一度埋立処埋した埋
立ごみ、汚泥の混合処埋を行うことが必要とされてい
る。
【0006】しかしながら、既に述べたような従来技術
においては、一般廃棄物を汚泥等の高水分の廃棄物及び
通気性の悪い焼却灰等と混合して処理することは困難で
あった。
【0007】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであり、一般廃棄物とその他の各種の廃棄物
を適正に混合することにより、熱効率が良く、通気性を
維持して安定操業することが可能な熱分解溶融処理方法
を提供するものである。
【0008】また、本発明は、通気性の悪い焼却灰をシ
ャフト炉で処理する場合、飛散を抑え、スラグ化率を向
上させることが可能な熱分解溶融処理方法を提供するも
のである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、シャフト炉式
熱分解溶融炉を用いた廃棄物の熱分解溶融処理方法であ
って、一般廃棄物に、高灰分で通気性の悪い廃棄物又は
高水分の廃棄物を単独もしくは組み合わせて混合すると
ともに、処理対象となる全可燃分の合計を重量比で20
%以上、灰分で40%以下、水分で65%以下の混合割
合とするものである。
【0010】また、本発明の熱分解溶融処理法において
は、高灰分で通気性の悪い廃棄物を10mm以上の塊状
とするものである。
【0011】
【発明の実施の形態】一般廃棄物に、一般廃棄物の中間
処埋物である廃棄物のリサイクル後の残渣、RDF残
渣、焼却灰、埋立ごみ、産業廃棄物等の高灰分で通気性
の悪い廃棄物及び高水分の廃棄物である汚泥を単独もし
くは組み合わせて混合することにより熱分解溶融処埋す
る場合に、一般廃棄物の組成は、通常、可燃分20〜5
0%、灰分5〜30%、水分20〜60%程度であり、
嵩比重は0.1〜0.3程度であり、空隙率が大きいた
め、シャフト炉で処理する際、通気性は問題にならな
い。一方、高灰分で通気性の悪い廃棄物(焼却灰、埋立
ごみ等)は、通常、可燃分5%以下、灰分80%以上、
水分5〜15%程度であり、嵩比重は1.0〜1.5程
度であり、空隙率が小さいため、シャフ卜炉で処埋する
際、通気性は悪く、単独で処理すると、通気性を確保す
るために補助燃料であるコークスを増加する必要があ
り、経済的でないばかりでなく、コークス比の増加を行
わない場合、炉内が異常な高圧力になったり、チャンネ
リングによりガスと廃棄物の熱交換が行われなくなるた
め、操業を継続することは困難である。
【0012】また、汚泥は、通常、可燃分20%以下、
灰分10%以下、水分70%以上であり、発熱量が小さ
いため、単独で処埋するには、やはり補助燃料であるコ
ークスを増加することにより、乾燥熱源を確保する必要
があるため、多量のエネルギーが必要となる。
【0013】本発明の熱分解溶融処理法においては、一
般廃棄物に高灰分で通気性の悪い廃棄物又は高水分の廃
棄物を単独もしくは組み合わせて混合するとともに、処
理対象となる全可燃分の合計を重量比で20%以上、灰
分で40%以下、水分で65%以下の混合割合とするこ
とにより、一般廃棄物の有する通気性により、炉内にお
けるガスと処理物の熱交換を維持するとともに、その発
熱量により、水分の乾燥熱源が確保されるため、補助燃
料であるコークスの使用量を上げることなく安定操業を
行うことが可能となる。
【0014】また、本発明の熱分解溶融処理法において
は、シャフト炉の乾燥帯のガス流速が通常0.5〜2.
0m/sで、造粒しない焼却灰あるいは埋立ごみの処理
を行うと通常10〜20%の割合で炉外に飛散するが、
焼却灰あるいは埋立ごみを10mm以上の塊状にセメン
ト等のバインダーを用いて造粒固化することにより、炉
外へ飛散する割合を低下させ、溶融スラグ化の割合を向
上させることが可能となる。
【0015】さらに、本発明の熱分解溶融処理法におい
ては、一般廃棄物をごみクレーン又は投入コンベアで秤
量するとともに、それ以外の廃棄物をごみピット以外の
貯留槽に貯留することにより、一般廃棄物に対してあら
かじめ設定した一定割合となるように秤量することが可
能となる。例えば、一般廃棄物に対して、焼却灰20
%、汚泥10%を混合処埋する場合、炉内に装入する一
般廃棄物の秤量値が1000kgであれば、貯留槽から
焼却灰を200kg及び汚泥100kgを切出し、一般
廃棄物と共に炉内に装入するか、又は、炉上部から他の
副原料であるコークス、石灰石と共に炉内に装入するこ
とにより、一般廃棄物とそれ以外の廃棄物の混合比率を
一定にすることができるとともに、炉内においては、そ
れらが層状に積まれるため、一般廃棄物以外の廃棄物の
炉内における分布が一定となり、安定操業を行うことが
可能となる。
【0016】なお、一般廃棄物とそれ以外の廃棄物を混
合して炉内に装入する際に、ごみピット内で一般廃棄物
とそれ以外の廃棄物を混合すると、それらの廃棄物の混
合割合は一定でなくなり、装入する可燃分、灰分、水分
の割合を管理することが困難となり、安定操業を行うこ
とが不可能となる。そのため、一般廃棄物以外の廃棄物
は、ごみピット内の定められた区画に受入、貯留するこ
とにより、ごみピット内における一般廃棄物の所在が明
らかとなる。炉への装入方法として、ごみピット内の一
般廃棄物をごみクレーンで秤量するとともに、例えば、
一般廃棄物に対して、焼却灰20%を混合処埋する場
合、炉内に装入する一般廃棄物の秤量値が1000kg
であれば、まず、それを炉内に装入した後、焼却灰の区
画から焼却灰を200kg、ごみクレーンで炉内へ装入
する。また、ごみクレーンでの1回当たりの装入量を1
000kgとする場合、一般廃棄物5回装入した後、焼
却灰を1回装入することにより、炉内における混合比率
を一定とすることが可能となり、この場合においても、
炉内では層状に積まれるため、通気性や水分の乾燥に必
要な熱量も安定した管理を行うことが可能となるため、
安定操業を行うことが可能となる。
【0017】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【0018】図1は、本発明に使用する廃棄物溶融処理
設備の全体図である。図2の廃棄物溶融処理設備と同じ
部材には同一符号を付し、その説明は省略する。
【0019】本発明において使用する廃棄物溶融処理設
備においては、コークス、石灰石等の副原料貯留槽3と
ともに焼却灰や汚泥等の一般廃棄物以外の貯留槽12が
設けられている。
【0020】表1及び表2は、一般廃棄物と高灰分廃棄
物及び高水分廃棄物を混合した後の操業データを示した
ものである。
【0021】表1及び表2における実施例1は、本発明
の廃棄物の熱分解溶融処理方法を用いたものであり、一
般廃棄物と高灰分廃棄物及び高水分廃棄物を混合した後
において、灰分40%以下、水分65%以下、可燃分2
0%以上で操業したところ、通常の一般廃棄物に比べ、
可燃分の割合が低くかつ灰分の割合が高いにも関わら
ず、比較的低いコークス比において炉内の通気抵抗も十
分低く、非常に安定な操業を行うことができた。
【0022】
【表1】
【表2】 これに対して、比較例1は、灰分40%以上となるよう
に、高灰分ごみを混合したものである。この比較例にお
いては、炉内の通気性を維持するために、コークス比を
110kg/廃棄物トンまで増加する必要があり、コー
クス比の増加を行わない場合は、操業を継続することが
困難であった。
【0023】また、比較例2は、水分65%以上となる
ように、高水分ごみを混合したものである。この比較例
においては、水分の乾燥熱源を確保するために、コーク
ス比を120kg/廃棄物トンまで増加する必要があ
り、コークス比の増加を行わない場合は、排ガス温度が
低下し、ガス中のタール分の凝集温度以下となるため、
排ガス管の閉塞を生じ、操業を継続することが困難であ
った。
【0024】さらに、比較例3は、可燃分20%以下と
なるように、高灰分ごみ及び高水分ごみを混合したもの
である。この比較例においては、炉内の通気性、灰分の
溶融熱源及び水分の乾燥熱源をそれぞれ確保するため
に、コークス比を100kg/廃棄物トンまで増加する
必要があり、コークス比の増加を行わない場合は、操業
を継続することが困難であった。
【0025】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明の廃棄物の
熱分解溶融処理方法においては、一般廃棄物の有する通
気性及び発熱量を利用することにより、焼却灰、埋立ご
み、汚泥等の混合処理を行うことが可能となるため、設
備を集約化することが可能となり、設備の建設費及び運
転費を大幅に削減することが可能となる。
【0026】また、本発明の廃棄物の熱分解溶融処理方
法においては、溶融スラグを建設用材料として有効に利
用することが可能となるため、最終処分場の延命化を図
ることが可能となるとともに、最終処分場の建設費を大
幅に削減することが可能となる。
【0027】さらに、本発明の廃棄物の熱分解溶融処理
方法においては、一般廃棄物以外の廃棄物を処理する場
合においても、特別な設備を必要としないため、設備費
をさらに削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に用いられる廃棄物溶融処理設備の全体
図を示したものである。
【図2】従来の廃棄物溶融処理設備の全体図を示したも
のである。
【符号の説明】
1 ごみピット(一般廃棄物) 2 ごみクレーン 3 副原料貯留槽(コークス、石灰石) 4,5 羽口 6 燃焼室 7 ボイラー 8 ガス冷却塔 9 集じん機 10 誘引通風機 11 煙突 12 一般廃棄物以外の廃棄物貯留槽(焼却灰、汚泥
等)
───────────────────────────────────────────────────── 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) B09B 3/00 303K

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シャフト炉式熱分解溶融炉を用いた廃棄
    物の熱分解溶融処理方法であって、一般廃棄物に、高灰
    分で通気性の悪い廃棄物又は高水分の廃棄物を単独もし
    くは組み合わせて混合するとともに、処理対象となる全
    可燃分の合計を重量比で20%以上、灰分で40%以
    下、水分で65%以下の混合割合とすることを特徴とす
    る廃棄物の熱分解溶融処理方法。
  2. 【請求項2】 高灰分で通気性の悪い廃棄物を10mm
    以上の塊状とすることを特徴とする請求項1記載の廃棄
    物の熱分解溶融処理方法。
  3. 【請求項3】 一般廃棄物をごみクレーン又は投入コン
    ベアで秤量するとともに、高灰分で通気性の悪い廃棄物
    及び高水分の廃棄物をごみピッ卜以外の貯留槽に貯留し
    て秤量し、高灰分で通気性の悪い廃棄物及び高水分の廃
    棄物を一般廃棄物に対して、あらかじめ設定した一定割
    合となるように、一般廃棄物と混合することを特徴とす
    る請求項1記載の廃棄物の熱分解溶融処理方法。
  4. 【請求項4】 一般廃棄物をごみクレーンで秤量すると
    ともに、高灰分で通気性の悪い廃棄物及び高水分の廃棄
    物をごみピット内のあらかじめ定められた区画に貯留
    し、ごみクレーンで秤量し、高灰分で通気性の悪い廃棄
    物及び高水分の廃棄物を一般廃棄物に対して、あらかじ
    め設定した一定割合となるように、ごみクレーンでごみ
    ピット内の一般廃棄物と、所定の掴み回数及び掴み量の
    高灰分で通気性の悪い廃棄物及び高水分の廃棄物とを混
    合することを特徴とする請求項1記載の廃棄物の熱分解
    溶融処理方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008196783A (ja) * 2007-02-14 2008-08-28 Nippon Steel Engineering Co Ltd 廃棄物投入装置および廃棄物投入方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008196783A (ja) * 2007-02-14 2008-08-28 Nippon Steel Engineering Co Ltd 廃棄物投入装置および廃棄物投入方法

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