JP2001280618A - 廃棄物の炭化溶融機構 - Google Patents
廃棄物の炭化溶融機構Info
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- JP2001280618A JP2001280618A JP2000134030A JP2000134030A JP2001280618A JP 2001280618 A JP2001280618 A JP 2001280618A JP 2000134030 A JP2000134030 A JP 2000134030A JP 2000134030 A JP2000134030 A JP 2000134030A JP 2001280618 A JP2001280618 A JP 2001280618A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 廃棄物の炭化溶融機構にかかわり、更に詳し
くは、有機質廃棄物を含む廃棄物を炭化して、更に溶融
する機構に関する。 【解決方法】還元性雰囲気の炭化炉の中で、有機質廃棄
物成分を炭化する工程と、該炭化した廃棄物にテルミッ
ト剤を混合する工程と、該テルミット剤を混合した廃棄
物を加熱溶融する工程を備えてなる廃棄物の炭化溶融機
構において、該有機質廃棄物成分を該加熱溶融処理で発
生した還元性高温ガスで炭化することを特徴とする廃棄
物の炭化溶融機構
くは、有機質廃棄物を含む廃棄物を炭化して、更に溶融
する機構に関する。 【解決方法】還元性雰囲気の炭化炉の中で、有機質廃棄
物成分を炭化する工程と、該炭化した廃棄物にテルミッ
ト剤を混合する工程と、該テルミット剤を混合した廃棄
物を加熱溶融する工程を備えてなる廃棄物の炭化溶融機
構において、該有機質廃棄物成分を該加熱溶融処理で発
生した還元性高温ガスで炭化することを特徴とする廃棄
物の炭化溶融機構
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物の炭化溶融
機構にかかわり、更に詳しくは、有機質廃棄物を含む廃
棄物を炭化して、更に溶融する機構に関するものであ
る。
機構にかかわり、更に詳しくは、有機質廃棄物を含む廃
棄物を炭化して、更に溶融する機構に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】廃棄物を炭化して溶融する、いわゆる炭
化溶融と呼ばれる処理法は既に一部実施されている。こ
の方式は炭化炉の構造に二つの問題点がある。一つは、
炭化する加熱方式、つまり炉内で火炎を使うと燃焼が起
こるために燃焼が起こらない加熱方式が必要であること
である。現在使用されている炭化溶融炉では、加熱は二
重管を使用して間接加熱している。したがって炉の構造
が複雑になり設置費用が極めて高くなる欠点がある。も
う一つの問題は炭化に伴って発生する乾溜ガスのシール
の問題である。ガスが漏洩すると、ガス爆発の危険性が
ある。
化溶融と呼ばれる処理法は既に一部実施されている。こ
の方式は炭化炉の構造に二つの問題点がある。一つは、
炭化する加熱方式、つまり炉内で火炎を使うと燃焼が起
こるために燃焼が起こらない加熱方式が必要であること
である。現在使用されている炭化溶融炉では、加熱は二
重管を使用して間接加熱している。したがって炉の構造
が複雑になり設置費用が極めて高くなる欠点がある。も
う一つの問題は炭化に伴って発生する乾溜ガスのシール
の問題である。ガスが漏洩すると、ガス爆発の危険性が
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる状況に
鑑みてなされたもので、その目的は、安価で簡単な構造
の炉を使用して炭化することができ、併せてガスシール
の問題も解決できる新しい炭化溶融機構を提供せんとす
るものである。
鑑みてなされたもので、その目的は、安価で簡単な構造
の炉を使用して炭化することができ、併せてガスシール
の問題も解決できる新しい炭化溶融機構を提供せんとす
るものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記問題点
に関して鋭意研究を行い、次の構成から成る機構を使用
すると上記問題点を解決できることを見出した。即ち、 還元性雰囲気の炭化炉の中で、有機質廃棄物成分を炭
化する工程と、該炭化した廃棄物にテルミット剤を混合
する工程と、該テルミット剤を混合した廃棄物を加熱溶
融する工程を備えてなる廃棄物の炭化溶融機構におい
て、該有機質廃棄物成分を該加熱溶融処理で発生した還
元性高温ガスで炭化することを特徴とする廃棄物の炭化
溶融機構。 上記炭化炉は、炉体が回転する構造からなり、該回転
する炉体の炉壁面に、廃棄物を掬い上げて螺入、螺出す
るための爪を、複数個、間隔を置いてらせん状に配置し
てなると共に、該炉体の軸方向で、該炉体を３室に分離
する二枚の隔壁を設け、該二枚の隔壁の炉体内壁と接す
る部分を一部切欠いで廃棄物の螺入、螺出のための入
口、出口を設け、該入口、出口の位置を９０〜１８０度
の角度ずらして設けてなることを特徴とする廃棄物の炭
化溶融機構。
に関して鋭意研究を行い、次の構成から成る機構を使用
すると上記問題点を解決できることを見出した。即ち、 還元性雰囲気の炭化炉の中で、有機質廃棄物成分を炭
化する工程と、該炭化した廃棄物にテルミット剤を混合
する工程と、該テルミット剤を混合した廃棄物を加熱溶
融する工程を備えてなる廃棄物の炭化溶融機構におい
て、該有機質廃棄物成分を該加熱溶融処理で発生した還
元性高温ガスで炭化することを特徴とする廃棄物の炭化
溶融機構。 上記炭化炉は、炉体が回転する構造からなり、該回転
する炉体の炉壁面に、廃棄物を掬い上げて螺入、螺出す
るための爪を、複数個、間隔を置いてらせん状に配置し
てなると共に、該炉体の軸方向で、該炉体を３室に分離
する二枚の隔壁を設け、該二枚の隔壁の炉体内壁と接す
る部分を一部切欠いで廃棄物の螺入、螺出のための入
口、出口を設け、該入口、出口の位置を９０〜１８０度
の角度ずらして設けてなることを特徴とする廃棄物の炭
化溶融機構。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１は、本発明機構の作用機能の
説明図である。破砕機で小さく破砕されたゴミは回転式
の炭化炉１に投入される。炭化炉の炉内温度は、概ね７
５０〜９５０℃程度、炉内雰囲気は、還元性雰囲気に保
持されており、投入されたゴミの中の生ゴミ、樹脂、木
材、紙等の可燃性ゴミは乾溜されて炭化して減容化され
る。無機、金属ゴミはそのままの形であるいは一部溶融
して体積を収縮して炭化されたゴミの中に集積されてく
る。炭化されたゴミは、炉内を回転しながら出口２から
外に排出される。
説明図である。破砕機で小さく破砕されたゴミは回転式
の炭化炉１に投入される。炭化炉の炉内温度は、概ね７
５０〜９５０℃程度、炉内雰囲気は、還元性雰囲気に保
持されており、投入されたゴミの中の生ゴミ、樹脂、木
材、紙等の可燃性ゴミは乾溜されて炭化して減容化され
る。無機、金属ゴミはそのままの形であるいは一部溶融
して体積を収縮して炭化されたゴミの中に集積されてく
る。炭化されたゴミは、炉内を回転しながら出口２から
外に排出される。
【０００６】乾溜に伴って発生した、可燃性ガスは、二
次燃焼室３で燃焼して、廃熱は、廃熱ボイラーで熱回収
されてタービンを回し、発電機を回す。ボイラーを通過
した排ガスは冷却され、バグフィルターで粉塵を濾過さ
れて、煙突から外に排出される。
次燃焼室３で燃焼して、廃熱は、廃熱ボイラーで熱回収
されてタービンを回し、発電機を回す。ボイラーを通過
した排ガスは冷却され、バグフィルターで粉塵を濾過さ
れて、煙突から外に排出される。
【０００７】出口２から炭化炉外に排出された炭化ゴミ
は、プッシャー４で押されて二次燃焼室の下を通過し、
二次燃焼室を出た所でテルミット剤を混合されて、再び
プッシャー５で押されてテルミット式溶融炉６に押し込
まれる。
は、プッシャー４で押されて二次燃焼室の下を通過し、
二次燃焼室を出た所でテルミット剤を混合されて、再び
プッシャー５で押されてテルミット式溶融炉６に押し込
まれる。
【０００８】テルミット式溶融炉６は、バーナー加熱と
テルミット反応熱の両方の熱の複合作用でゴミを溶融す
る炉である。テルミット式溶融炉では、テルミット反応
時の激しい爆裂作用で堆積したゴミは撹乱されて、表面
と底のゴミは常時撹拌されて入れ替わり、熱は底の方ま
で浸透して、深さの深い溶融スラグのプールが形成され
る炉である。テルミット反応は酸化鉄とアルミニウムの
酸化還元反応である。反応時、アルミニウムは炉内雰囲
気の酸素とも結合して、脱酸するので、炉内は高温、無
酸素、強還元性雰囲気になる。雰囲気温度は１，５００
〜１，７００℃に達する。本発明は、テルミット反応で
生成された、この高温、強還元性の排ガスを炭化炉に送
ってゴミの加熱、乾溜に利用する。このために炭化のた
めの特別な加熱機構は必要としない。又無酸素強還元ガ
スを吹込むだけで炭化が可能で、従来の炭化炉に必要な
燃焼防止のための特別な機構や雰囲気調整装置は必要と
しないのが特徴である。従って構造がシンプルで安価に
製造できる。
テルミット反応熱の両方の熱の複合作用でゴミを溶融す
る炉である。テルミット式溶融炉では、テルミット反応
時の激しい爆裂作用で堆積したゴミは撹乱されて、表面
と底のゴミは常時撹拌されて入れ替わり、熱は底の方ま
で浸透して、深さの深い溶融スラグのプールが形成され
る炉である。テルミット反応は酸化鉄とアルミニウムの
酸化還元反応である。反応時、アルミニウムは炉内雰囲
気の酸素とも結合して、脱酸するので、炉内は高温、無
酸素、強還元性雰囲気になる。雰囲気温度は１，５００
〜１，７００℃に達する。本発明は、テルミット反応で
生成された、この高温、強還元性の排ガスを炭化炉に送
ってゴミの加熱、乾溜に利用する。このために炭化のた
めの特別な加熱機構は必要としない。又無酸素強還元ガ
スを吹込むだけで炭化が可能で、従来の炭化炉に必要な
燃焼防止のための特別な機構や雰囲気調整装置は必要と
しないのが特徴である。従って構造がシンプルで安価に
製造できる。
【０００９】本発明で処理できるゴミは、可燃性ゴミを
含む家庭ゴミ、工場ゴミ、産業廃棄物等、全ての可燃ゴ
ミに適用できる。又必要に応じて不燃ゴミも混合でき
る。また一旦焼却したゴミの灰も混合できる。
含む家庭ゴミ、工場ゴミ、産業廃棄物等、全ての可燃ゴ
ミに適用できる。又必要に応じて不燃ゴミも混合でき
る。また一旦焼却したゴミの灰も混合できる。
【００１０】
【実施例】実施例によって本発明を説明する。 実施例１ 図２は本発明の実施例の全体構造を説明した図である。
図３は図２の回転式炭化炉の爪と炉内のゴミの堆積状況
を説明した模式図である。隔壁は図示していない。図
４，５，６は回転式炭化炉の隔壁に取付けた爪とゴミの
位置関係の説明図である。炭化炉は回転式で炉体が回転
する。炉体の炉壁面には、図２，３に示すように爪７が
軸方向に向かって間隔を置いて螺旋状に配置されてい
る。螺旋状に配置された爪は炉体の回転に伴って螺旋運
動して炉中に投入されたゴミを掬い上げ、炉中に向かっ
て螺送する。炉体は隔壁１，２によって３室１，２，３
に分離されており、隔壁の炉壁面と接する部分に切欠を
設けて、隙間１，２が形成されている。ゴミは、この隙
間を通って室１から室２，室３に螺送される。テルミッ
ト式溶融炉の高温、無酸素、排気ガスは溶融炉の炉底部
からパイプ８を経由して炭化炉の室１に入り、順次、室
２、室３を経由して、再び溶融炉に戻る。このとき、炭
化に伴う可燃ガスも一緒になって溶融炉に入り、ここで
燃焼する。燃焼ガスはパイプ８を経由して一部炭化炉に
循環し、一部はパイプ８から分岐したパイプを経由して
廃熱ボイラー用の熱源として回収される。ダンパーは開
閉してパイプ８内の圧力調整をする。
図３は図２の回転式炭化炉の爪と炉内のゴミの堆積状況
を説明した模式図である。隔壁は図示していない。図
４，５，６は回転式炭化炉の隔壁に取付けた爪とゴミの
位置関係の説明図である。炭化炉は回転式で炉体が回転
する。炉体の炉壁面には、図２，３に示すように爪７が
軸方向に向かって間隔を置いて螺旋状に配置されてい
る。螺旋状に配置された爪は炉体の回転に伴って螺旋運
動して炉中に投入されたゴミを掬い上げ、炉中に向かっ
て螺送する。炉体は隔壁１，２によって３室１，２，３
に分離されており、隔壁の炉壁面と接する部分に切欠を
設けて、隙間１，２が形成されている。ゴミは、この隙
間を通って室１から室２，室３に螺送される。テルミッ
ト式溶融炉の高温、無酸素、排気ガスは溶融炉の炉底部
からパイプ８を経由して炭化炉の室１に入り、順次、室
２、室３を経由して、再び溶融炉に戻る。このとき、炭
化に伴う可燃ガスも一緒になって溶融炉に入り、ここで
燃焼する。燃焼ガスはパイプ８を経由して一部炭化炉に
循環し、一部はパイプ８から分岐したパイプを経由して
廃熱ボイラー用の熱源として回収される。ダンパーは開
閉してパイプ８内の圧力調整をする。
【００１１】隔壁１と隔壁２の隙間１，２は１８０度の
角度位置がずれている。即ち、隔壁１が図４の位置のと
き、つまり最下点のとき、隔壁１の隙間１は、螺送され
てきたゴミによって塞がれている。つまりゴミによって
自らシールされている。このとき隔壁２の隙間２は図５
に示すように１８０度角度がずれた最上点にある。炉が
９０度回転して図６の位置に到達したところで隔壁１に
隙間が現れ、室１と室２が連通して、溶融炉の無酸素ガ
スが室１から室２に流れこみ、ゴミを炭化する。又室
２、室３も連通し、無酸素ガスが室３にも流れこむ。次
に炉が回転して再び隙間がゴミでふさがる。以上の工程
を逐次繰返してゴミは炭化されながら炉内を移動する。
ゴミの炭化は主に室２で行われ、炭化によって発生した
可燃ガスは煙道を通ってテルミット溶融炉に入り、燃焼
する。溶融焼却炉の燃料の一部は炭化炉の可燃ガスでま
かなうことが出来る。
角度位置がずれている。即ち、隔壁１が図４の位置のと
き、つまり最下点のとき、隔壁１の隙間１は、螺送され
てきたゴミによって塞がれている。つまりゴミによって
自らシールされている。このとき隔壁２の隙間２は図５
に示すように１８０度角度がずれた最上点にある。炉が
９０度回転して図６の位置に到達したところで隔壁１に
隙間が現れ、室１と室２が連通して、溶融炉の無酸素ガ
スが室１から室２に流れこみ、ゴミを炭化する。又室
２、室３も連通し、無酸素ガスが室３にも流れこむ。次
に炉が回転して再び隙間がゴミでふさがる。以上の工程
を逐次繰返してゴミは炭化されながら炉内を移動する。
ゴミの炭化は主に室２で行われ、炭化によって発生した
可燃ガスは煙道を通ってテルミット溶融炉に入り、燃焼
する。溶融焼却炉の燃料の一部は炭化炉の可燃ガスでま
かなうことが出来る。
【００１１】炭化されたゴミの残査は室２から次に室３
に螺送され、室３のホッパーから下に落とされ炉外に排
出される。排出された残査はテルミット剤混合装置でテ
ルミット反応剤を混ぜられ、必要に応じてコンパクトに
圧縮されてテルミット溶融炉に送りこまれる。
に螺送され、室３のホッパーから下に落とされ炉外に排
出される。排出された残査はテルミット剤混合装置でテ
ルミット反応剤を混ぜられ、必要に応じてコンパクトに
圧縮されてテルミット溶融炉に送りこまれる。
【００１２】テルミット式溶融炉内は、バーナー加熱さ
れており、残査は自身のテルミット反応による発熱とバ
ーナー加熱の両方の熱の複合作用で溶融される。溶融し
たゴミは、傾斜した炉床から帯状になってスラグコンベ
ヤーの上に落ち、徐冷されながら外に搬出される。
れており、残査は自身のテルミット反応による発熱とバ
ーナー加熱の両方の熱の複合作用で溶融される。溶融し
たゴミは、傾斜した炉床から帯状になってスラグコンベ
ヤーの上に落ち、徐冷されながら外に搬出される。
【００１３】本発明装置の炭化工程のエネルギーは、ほ
ぼ９０％テルミット溶融炉の排ガスで自給でき、可燃ゴ
ミはほぼ完全に炭化することが出来た。
ぼ９０％テルミット溶融炉の排ガスで自給でき、可燃ゴ
ミはほぼ完全に炭化することが出来た。
【発明の効果】以上詳記した様に、本発明装置は、従来
装置に比較して構造が簡単で安価な特徴を有し、かつテ
ルミット溶融炉の強還元性無酸素ガスを利用してゴミの
炭化、乾溜を行うことができるのて゛、炭化の燃料コス
トを大幅に削減でき、しかも完全に炭化でき、ゴミの減
容化と省エネに多大の貢献をなすものである。
装置に比較して構造が簡単で安価な特徴を有し、かつテ
ルミット溶融炉の強還元性無酸素ガスを利用してゴミの
炭化、乾溜を行うことができるのて゛、炭化の燃料コス
トを大幅に削減でき、しかも完全に炭化でき、ゴミの減
容化と省エネに多大の貢献をなすものである。
【図１】図１は、本発明機構の作用機能の説明図であ
る。
る。
【図２】図２は本発明の実施例の全体構造を説明した図
である。
である。
【図３】図３は図２の回転式炭化炉の爪と炉内のゴミの
堆積状況を説明した模式図である。
堆積状況を説明した模式図である。
【図４】図４は回転式炭化炉の隔壁に取付けた爪とゴミ
の位置関係の説明図である。
の位置関係の説明図である。
【図５】図５は、回転式炭化炉の隔壁に取付けた爪とゴ
ミの位置関係の説明図である。
ミの位置関係の説明図である。
【図６】図６は回転式炭化炉の隔壁に取付けた爪とゴミ
の位置関係の説明図である。
の位置関係の説明図である。
１…炭化炉 ２…出口 ３…二次燃焼室 ４…プッシャー ５…プッシャー ６…テルミット式溶融炉 ７…爪 ８…パイプ
───────────────────────────────────────────────────── 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 5/00 １１５ Ｆ２３Ｇ 5/20 ＺＡＢＡ 5/14 ＺＡＢ Ｆ２７Ｄ 7/02 Ａ 5/20 ＺＡＢ Ｂ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢ Ｆ２７Ｄ 7/02 ３０３Ｋ ３０４Ｈ Ｆターム(参考） 3K061 AA08 AB02 AB03 AC01 AC03 BA05 BA06 BA07 CA01 DA12 DA19 DB14 FA10 FA21 GA05 GA06 GA07 KA02 KA09 KA15 KA27 3K078 AA05 AA06 AA07 BA03 CA02 CA07 CA11 CA21 CA24 4D004 AA01 CA04 CA15 CA26 CA29 CA36 CA37 CB09 CB21 CB44 DA03 DA20 4K063 AA04 AA05 AA13 AA15 AA18 BA13 CA01 CA08 DA07 DA13
Claims (2)
- 【請求項１】還元性雰囲気の炭化炉の中で、有機質廃棄
物成分を炭化する工程と、該炭化した廃棄物にテルミッ
ト剤を混合する工程と、該テルミット剤を混合した廃棄
物を加熱溶融する工程を備えてなる廃棄物の炭化溶融機
構において、該有機質廃棄物成分を該加熱溶融処理で発
生した還元性高温ガスで炭化することを特徴とする廃棄
物の炭化溶融機構。 - 【請求項２】上記炭化炉は、炉体が回転する構造からな
り、該回転する炉体の炉壁面に、廃棄物を掬い上げて螺
入、螺出するための爪を、複数個、間隔を置いてらせん
状に配置してなると共に、該炉体の軸方向で、該炉体を
３室に分離する二枚の隔壁を設け、該二枚の隔壁の炉体
内壁と接する部分を一部切欠いで廃棄物の螺入、螺出の
ための入口、出口を設け、該入口、出口の位置を９０〜
１８０度の角度ずらして設けてなることを特徴とする廃
棄物の炭化溶融機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000134030A JP2001280618A (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | 廃棄物の炭化溶融機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000134030A JP2001280618A (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | 廃棄物の炭化溶融機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001280618A true JP2001280618A (ja) | 2001-10-10 |
Family
ID=18642384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000134030A Pending JP2001280618A (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | 廃棄物の炭化溶融機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001280618A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100337059C (zh) * | 2003-06-27 | 2007-09-12 | 清华大学 | 一种回转窑垃圾气化、炭灰共融的多级焚烧方法及其系统 |
| KR100815109B1 (ko) | 2005-11-24 | 2008-03-20 | 주식회사 구들택 | 소각 장치 및 이를 포함한 보일러 장치 |
-
2000
- 2000-03-29 JP JP2000134030A patent/JP2001280618A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100337059C (zh) * | 2003-06-27 | 2007-09-12 | 清华大学 | 一种回转窑垃圾气化、炭灰共融的多级焚烧方法及其系统 |
| KR100815109B1 (ko) | 2005-11-24 | 2008-03-20 | 주식회사 구들택 | 소각 장치 및 이를 포함한 보일러 장치 |
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