JP2001104914A - 溶融炉における溶融飛灰の処理方法 - Google Patents
溶融炉における溶融飛灰の処理方法Info
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- JP2001104914A JP2001104914A JP29087999A JP29087999A JP2001104914A JP 2001104914 A JP2001104914 A JP 2001104914A JP 29087999 A JP29087999 A JP 29087999A JP 29087999 A JP29087999 A JP 29087999A JP 2001104914 A JP2001104914 A JP 2001104914A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 飛灰の発生量を減じ、飛灰のスラグヘの転化
率を向上させることができる溶融飛灰の処理方法を提供
する。 【解決手段】 廃棄物ａを熱分解・ガス化２し、得られ
る可燃性ガスとチャーｄを後段の溶融炉３にて高温燃焼
させると共に、飛灰を溶融スラグｇとする施設におい
て、溶融炉の排ガスｈから溶融飛灰を捕集６し、捕集し
た溶融飛灰ｉを固化・粗大化７して溶融炉３に供給する
ことを特徴とする溶融飛灰の処理方法としたものであ
り、溶融飛灰を固化・粗大化７は、高圧プレス機、圧縮
成形機等で行うことができる。
率を向上させることができる溶融飛灰の処理方法を提供
する。 【解決手段】 廃棄物ａを熱分解・ガス化２し、得られ
る可燃性ガスとチャーｄを後段の溶融炉３にて高温燃焼
させると共に、飛灰を溶融スラグｇとする施設におい
て、溶融炉の排ガスｈから溶融飛灰を捕集６し、捕集し
た溶融飛灰ｉを固化・粗大化７して溶融炉３に供給する
ことを特徴とする溶融飛灰の処理方法としたものであ
り、溶融飛灰を固化・粗大化７は、高圧プレス機、圧縮
成形機等で行うことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶融炉における溶
融飛灰の処理方法に係り、特に、都市ごみ等の固形廃棄
物を熱分解・ガス化して飛灰を溶融する溶融炉における
溶融飛灰の処理方法に関する。
融飛灰の処理方法に係り、特に、都市ごみ等の固形廃棄
物を熱分解・ガス化して飛灰を溶融する溶融炉における
溶融飛灰の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】これまでの焼却処理に代わる新たな環境
保全型の廃棄物処理技術として、ガス化と溶融を組み合
わせたガス化溶融システムが開発されている。公知のガ
ス化溶融システムは、図２に示すように、廃棄物ａを流
動層ガス化炉２で低温でガス化し、得られるガス状物質
とチャーｄをそのまま溶融炉３に導入して高温で燃焼
し、灰分を溶融スラグｇとして取得すると共に、燃焼排
ガスｈは、排ガス減温部５で減温したにち、集塵装置６
で飛灰を除去して排ガス無害化装置８で無害化処理して
煙突９から排出していた。このような公知の施設では、
微細な粒子は溶融炉にてスラグ化せずに、溶融後段の集
塵装置にて捕集され、飛灰のスラグへの転化率は必ずし
も高くなかった。
保全型の廃棄物処理技術として、ガス化と溶融を組み合
わせたガス化溶融システムが開発されている。公知のガ
ス化溶融システムは、図２に示すように、廃棄物ａを流
動層ガス化炉２で低温でガス化し、得られるガス状物質
とチャーｄをそのまま溶融炉３に導入して高温で燃焼
し、灰分を溶融スラグｇとして取得すると共に、燃焼排
ガスｈは、排ガス減温部５で減温したにち、集塵装置６
で飛灰を除去して排ガス無害化装置８で無害化処理して
煙突９から排出していた。このような公知の施設では、
微細な粒子は溶融炉にてスラグ化せずに、溶融後段の集
塵装置にて捕集され、飛灰のスラグへの転化率は必ずし
も高くなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術に鑑み、ガス化溶融炉において、飛灰の発生量を減
じ、飛灰のスラグヘの転化率を向上させることができる
溶融飛灰の処理方法を提供することを課題とする。
術に鑑み、ガス化溶融炉において、飛灰の発生量を減
じ、飛灰のスラグヘの転化率を向上させることができる
溶融飛灰の処理方法を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、廃棄物を熱分解・ガス化し、得られる
可燃性ガスとチャーを後段の溶融炉にて高温燃焼させる
と共に、飛灰を溶融スラグとする施設において、溶融炉
の排ガスから溶融飛灰を捕集し、捕集した溶融飛灰を固
化・粗大化して溶融炉に供給する溶融飛灰の処理方法と
したものである。
に、本発明では、廃棄物を熱分解・ガス化し、得られる
可燃性ガスとチャーを後段の溶融炉にて高温燃焼させる
と共に、飛灰を溶融スラグとする施設において、溶融炉
の排ガスから溶融飛灰を捕集し、捕集した溶融飛灰を固
化・粗大化して溶融炉に供給する溶融飛灰の処理方法と
したものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明は、溶融飛灰を溶融炉にて
再循環・処理する方法であり、通常は微粒子状態にある
溶融飛灰を固化・粗大化することによって、溶融飛灰の
スラグへの転化率を高めている点に特徴がある。上記の
ような粗大化過程を持たずに、単に飛灰を再循環させる
方法では、微粒子状態にある飛灰はすぐに系内を飛散す
るため、飛灰のスラグヘの転化率を大幅に向上させるこ
とは望めない。
再循環・処理する方法であり、通常は微粒子状態にある
溶融飛灰を固化・粗大化することによって、溶融飛灰の
スラグへの転化率を高めている点に特徴がある。上記の
ような粗大化過程を持たずに、単に飛灰を再循環させる
方法では、微粒子状態にある飛灰はすぐに系内を飛散す
るため、飛灰のスラグヘの転化率を大幅に向上させるこ
とは望めない。
【０００６】次に、本発明を図面を用いて詳細に説明す
る。図１は、本発明の処理方法を適用したガス化溶融シ
ステムの概略構成図であり、熱分解・ガス化炉に流動層
を、溶融炉に旋回溶融炉を適用した場合を示す。図１に
おいて、１は廃棄物供給装置、２は流動層ガス化炉、３
ほ旋回溶融炉、４は溶融炉飛灰捕集部、５は排ガス減温
部、６は集塵装置、７は溶融飛灰固化・粗大化装置、８
は排ガス無害化装置、９は煙突、１０は重金属類の回収
工程である。廃棄物ａは、必要に応じて粗破砕、選別な
どの前処理を施した後、廃棄物供給装置１により、流動
層ガス化炉２に供給される。ガス化炉２の下方からは流
動化空気ｂが送入され、流動媒体ｅを流動化させて、投
入された廃棄物を速やかに熱分解・ガス化する。
る。図１は、本発明の処理方法を適用したガス化溶融シ
ステムの概略構成図であり、熱分解・ガス化炉に流動層
を、溶融炉に旋回溶融炉を適用した場合を示す。図１に
おいて、１は廃棄物供給装置、２は流動層ガス化炉、３
ほ旋回溶融炉、４は溶融炉飛灰捕集部、５は排ガス減温
部、６は集塵装置、７は溶融飛灰固化・粗大化装置、８
は排ガス無害化装置、９は煙突、１０は重金属類の回収
工程である。廃棄物ａは、必要に応じて粗破砕、選別な
どの前処理を施した後、廃棄物供給装置１により、流動
層ガス化炉２に供給される。ガス化炉２の下方からは流
動化空気ｂが送入され、流動媒体ｅを流動化させて、投
入された廃棄物を速やかに熱分解・ガス化する。
【０００７】生成ガスｄは、チャーを同伴して炉内を上
昇し、ガス化炉２から排出される。チャーを含む生成ガ
スｄは、旋回溶融炉３の一次燃焼室に供給され、燃焼用
空気ｃと旋回流中で混合しながら、高速燃焼して、燃焼
排ガスｈはスラグ分離部上部より排出される。チャーに
含まれる灰分は、高温のためにスラグｇミストとなり、
旋回流の遠心力の作用で一次燃焼室の炉壁上の溶融スラ
グ相に捕捉され、炉壁を流れスラグ分離部の底部より排
出される。旋回溶融炉３を出た燃焼排ガスｈは、ボイラ
やガス冷却室等からなる排ガス減温部５で減温されたの
ち、バグフィルタ等からなる集塵装置６に導入される。
集塵装置６にて捕集した溶融飛灰ｉは、一部を高圧プレ
ス機、圧縮成形機等を用いた飛灰固化装置７に導入され
て固化・粗大化ｊし、旋回溶融炉飛灰捕集部４に循環・
供給する。一方、固化・粗大化されなかった溶融飛灰ｉ
中の重金属類（Ｐｂ、Ｚｎ等）は湿式重金属分解を用い
た回収工程１０にて山元還元される。
昇し、ガス化炉２から排出される。チャーを含む生成ガ
スｄは、旋回溶融炉３の一次燃焼室に供給され、燃焼用
空気ｃと旋回流中で混合しながら、高速燃焼して、燃焼
排ガスｈはスラグ分離部上部より排出される。チャーに
含まれる灰分は、高温のためにスラグｇミストとなり、
旋回流の遠心力の作用で一次燃焼室の炉壁上の溶融スラ
グ相に捕捉され、炉壁を流れスラグ分離部の底部より排
出される。旋回溶融炉３を出た燃焼排ガスｈは、ボイラ
やガス冷却室等からなる排ガス減温部５で減温されたの
ち、バグフィルタ等からなる集塵装置６に導入される。
集塵装置６にて捕集した溶融飛灰ｉは、一部を高圧プレ
ス機、圧縮成形機等を用いた飛灰固化装置７に導入され
て固化・粗大化ｊし、旋回溶融炉飛灰捕集部４に循環・
供給する。一方、固化・粗大化されなかった溶融飛灰ｉ
中の重金属類（Ｐｂ、Ｚｎ等）は湿式重金属分解を用い
た回収工程１０にて山元還元される。
【０００８】湿式重金属分解法は、溶融飛灰を酸性の水
溶液に分散させて、該飛灰中に含まれる重金属を抽出
し、さらに水硫化ソーダを加えて重金属硫化物として不
溶化した後、脱水処理して重金属資源として回収する方
法（第８回廃棄物学会研究発表会講演論文集（ｐｐ４３
７〜４３９、１９９７）や、溶融飛灰に鉱酸（塩酸、硫
酸）を添加し、ｐＨ３以下に於いて溶解することによ
り、鉛以外の重金属を溶出せしめ、鉛を含む残渣（鉛産
物）をろ別すると共に、ろ液に中和剤と硫化剤を添加し
て、亜鉛を主とする沈殿物（亜鉛産物）を生成させ、こ
れら２種類の産物を非鉄製錬の原料として活用する方法
（特開平６−１７０３５４）である。集塵装置６を出た
排ガスは、脱硝装置等で構成される排ガス無害化装置８
で処理されたのち、煙突９から排出される。本発明で処
理できる廃棄物としては、都市ごみ、廃プラスチック、
廃ＦＲＰ、廃車シュレッダーダスト、廃バイオマス等で
あり、廃バイオマスには、下水汚泥、もみがら、のこく
ず、バーク、間伐材、パルプチップダスト、建築廃材等
が含まれる。
溶液に分散させて、該飛灰中に含まれる重金属を抽出
し、さらに水硫化ソーダを加えて重金属硫化物として不
溶化した後、脱水処理して重金属資源として回収する方
法（第８回廃棄物学会研究発表会講演論文集（ｐｐ４３
７〜４３９、１９９７）や、溶融飛灰に鉱酸（塩酸、硫
酸）を添加し、ｐＨ３以下に於いて溶解することによ
り、鉛以外の重金属を溶出せしめ、鉛を含む残渣（鉛産
物）をろ別すると共に、ろ液に中和剤と硫化剤を添加し
て、亜鉛を主とする沈殿物（亜鉛産物）を生成させ、こ
れら２種類の産物を非鉄製錬の原料として活用する方法
（特開平６−１７０３５４）である。集塵装置６を出た
排ガスは、脱硝装置等で構成される排ガス無害化装置８
で処理されたのち、煙突９から排出される。本発明で処
理できる廃棄物としては、都市ごみ、廃プラスチック、
廃ＦＲＰ、廃車シュレッダーダスト、廃バイオマス等で
あり、廃バイオマスには、下水汚泥、もみがら、のこく
ず、バーク、間伐材、パルプチップダスト、建築廃材等
が含まれる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。 実施例１ 図１の廃棄物ａとして、不燃物を含む廃プラスチックを
投入量８３０ｋｇ／ｈの速度で、流動層ガス化炉２に導
入し、熱分解・ガス化して、得られる生成ガスｄを後段
の旋回溶融炉３にて高温燃焼する廃棄物のガス化溶融シ
ステムにおいて、後段の集塵装置６にて捕集した溶融飛
灰ｉを飛灰固化装置７にて固化・粗大化し、旋回溶融炉
飛灰捕集部４に、４０ｋｇ／ｈの速度で循環・供給し
た。この実施例では、飛灰の捕集→固化→再供給の方法
は、バグフィルタにて捕集した平均粒径４〜６μｍの飛
灰を、加圧ロール式の高圧プレス機（圧縮圧２ｔ／ｃ
ｍ）にて圧密成形し、フレーク状の成形物（フレーク厚
さ１．６ｍｍ）とした後、粒径２〜５ｍｍ程度の粒子に
粉砕し、溶融炉飛灰捕集部に設置した空気ノズルで、吹
込み流速３０ｍ／Ｓにて炉内に吹込んだ。
る。 実施例１ 図１の廃棄物ａとして、不燃物を含む廃プラスチックを
投入量８３０ｋｇ／ｈの速度で、流動層ガス化炉２に導
入し、熱分解・ガス化して、得られる生成ガスｄを後段
の旋回溶融炉３にて高温燃焼する廃棄物のガス化溶融シ
ステムにおいて、後段の集塵装置６にて捕集した溶融飛
灰ｉを飛灰固化装置７にて固化・粗大化し、旋回溶融炉
飛灰捕集部４に、４０ｋｇ／ｈの速度で循環・供給し
た。この実施例では、飛灰の捕集→固化→再供給の方法
は、バグフィルタにて捕集した平均粒径４〜６μｍの飛
灰を、加圧ロール式の高圧プレス機（圧縮圧２ｔ／ｃ
ｍ）にて圧密成形し、フレーク状の成形物（フレーク厚
さ１．６ｍｍ）とした後、粒径２〜５ｍｍ程度の粒子に
粉砕し、溶融炉飛灰捕集部に設置した空気ノズルで、吹
込み流速３０ｍ／Ｓにて炉内に吹込んだ。
【００１０】上記のような方法で本発明を実施したとこ
ろ、従来、８０％であったスラグ化率が９０％まで向上
した。また、系外へ抜き出した飛灰中の重金属濃度の分
析結果（分析法、ＩＣＰ発光分光分析法）は表１のよう
になり、バグフィルタ捕集飛灰中の主要重金属成分の分
析値である従来法と比較し、飛灰中の重金属濃度は約２
倍になった。
ろ、従来、８０％であったスラグ化率が９０％まで向上
した。また、系外へ抜き出した飛灰中の重金属濃度の分
析結果（分析法、ＩＣＰ発光分光分析法）は表１のよう
になり、バグフィルタ捕集飛灰中の主要重金属成分の分
析値である従来法と比較し、飛灰中の重金属濃度は約２
倍になった。
【表１】
【００１１】この溶融飛灰を、前記湿式重金属分解法で
濃縮処理した結果、Ｐｂ濃度２５％、Ｚｎ濃度２５％、
Ｃｕ濃度２０％が含まれる残渣が得られ、これは、有価
物として山元還元が可能であった。一方、比較例を用い
て生成した溶融飛灰を同様の処理を施したが、Ｐｂ濃度
７％、Ｚｎ濃度６％、Ｃｕ濃度５％までしか濃縮せず、
山元還元が不可能であり、廃棄物として、埋立て処分せ
ざるを得なかった。
濃縮処理した結果、Ｐｂ濃度２５％、Ｚｎ濃度２５％、
Ｃｕ濃度２０％が含まれる残渣が得られ、これは、有価
物として山元還元が可能であった。一方、比較例を用い
て生成した溶融飛灰を同様の処理を施したが、Ｐｂ濃度
７％、Ｚｎ濃度６％、Ｃｕ濃度５％までしか濃縮せず、
山元還元が不可能であり、廃棄物として、埋立て処分せ
ざるを得なかった。
【００１２】
【発明の効果】本発明では、溶融炉に溶融飛灰の固化・
再循環過程を設けたことによって、溶融飛灰の系外への
排出を減らし、飛灰のスラグヘの転化率が向上した。ま
た、集塵装置で捕集された飛灰の内、系外へ抜き出す分
については、系内の循環過程において飛灰中の重金属濃
度か高まるため、山元還元を経済的に行うことができ、
非鉄精錬原料として再利用可能となる。
再循環過程を設けたことによって、溶融飛灰の系外への
排出を減らし、飛灰のスラグヘの転化率が向上した。ま
た、集塵装置で捕集された飛灰の内、系外へ抜き出す分
については、系内の循環過程において飛灰中の重金属濃
度か高まるため、山元還元を経済的に行うことができ、
非鉄精錬原料として再利用可能となる。
【図１】本発明を適用したガス化溶融システムの概略構
成図。
成図。
【図２】公知のガス化溶融システムの概略構成図。
１：廃棄物供給装置、２：流動層ガス化炉、３：旋回溶
融炉、４：溶融炉飛灰捕集部、５：排ガス減温部、６：
集塵装置、７：溶融飛灰固化・粗大化装置、８：排ガス
無害化装置、９：煙突、１０：重金属類の回収工程、
ａ：廃棄物、ｂ：流動化空気、ｃ：燃焼用空気、ｄ：生
成ガス、ｅ：流動媒体（砂等）、ｆ：不燃物、ｇ：スラ
グ、ｈ：燃焼排ガス、ｉ：溶融飛灰、ｊ：固化・粗大化
された溶融飛灰、ｋ：重金属（Ｐｂ，Ｚｎ等）、ｌ：非
金属残渣
融炉、４：溶融炉飛灰捕集部、５：排ガス減温部、６：
集塵装置、７：溶融飛灰固化・粗大化装置、８：排ガス
無害化装置、９：煙突、１０：重金属類の回収工程、
ａ：廃棄物、ｂ：流動化空気、ｃ：燃焼用空気、ｄ：生
成ガス、ｅ：流動媒体（砂等）、ｆ：不燃物、ｇ：スラ
グ、ｈ：燃焼排ガス、ｉ：溶融飛灰、ｊ：固化・粗大化
された溶融飛灰、ｋ：重金属（Ｐｂ，Ｚｎ等）、ｌ：非
金属残渣
───────────────────────────────────────────────────── 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 5/14 ＺＡＢ Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０３Ｌ Ｆ２３Ｊ 1/00 ＺＡＢ ３０２Ｇ Ｆターム(参考） 3K061 AA11 AA23 AB02 AB03 AC01 AC03 BA05 CA08 DA14 DA18 DB17 FA05 FA10 FA21 FA25 FA26 NB21 3K078 AA05 BA03 CA02 CA12 CA24 4D004 AA36 AB03 CA14 CA29 CA37 CA45 CB15 CC02 DA07
Claims (1)
- 【請求項１】 廃棄物を熱分解・ガス化し、得られる可
燃性ガスとチャーを後段の溶融炉にて高温燃焼させると
共に、飛灰を溶融スラグとする施設において、溶融炉の
燃焼排ガスから溶融飛灰を捕集し、捕集した溶融飛灰を
固化・粗大化しで溶融炉に供給することを特徴とする溶
融飛灰の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29087999A JP2001104914A (ja) | 1999-10-13 | 1999-10-13 | 溶融炉における溶融飛灰の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29087999A JP2001104914A (ja) | 1999-10-13 | 1999-10-13 | 溶融炉における溶融飛灰の処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001104914A true JP2001104914A (ja) | 2001-04-17 |
Family
ID=17761701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29087999A Pending JP2001104914A (ja) | 1999-10-13 | 1999-10-13 | 溶融炉における溶融飛灰の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001104914A (ja) |
-
1999
- 1999-10-13 JP JP29087999A patent/JP2001104914A/ja active Pending
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|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
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|
| A02 | Decision of refusal |
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