JP2002081620A - ガス化溶融システム - Google Patents

ガス化溶融システム

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JP2002081620A
JP2002081620A JP2000262334A JP2000262334A JP2002081620A JP 2002081620 A JP2002081620 A JP 2002081620A JP 2000262334 A JP2000262334 A JP 2000262334A JP 2000262334 A JP2000262334 A JP 2000262334A JP 2002081620 A JP2002081620 A JP 2002081620A
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JP
Japan
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gasification
combustibles
melting
melting system
waste heat
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JP2000262334A
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English (en)
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Kozo Kawane
宏三 川根
Shuhei Ishii
修平 石井
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Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/20Waste processing or separation

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水分を多く含んだ低質ごみを効率よく処理す
る。 【解決手段】 可燃物(ごみ)11をを給じん機2へ供
給する図示しない破砕機などの前処理手段と、給じん機
2を経由して供給された可燃物(脱水ごみ)18を熱分
解するガス化炉3と、ガス化炉3で生成された可燃性の
熱分解ガスとチャーとを燃焼する溶融炉4と、溶融炉4
の燃焼ガスより廃熱回収する廃熱ボイラ10とを備えて
なるガス化溶融システムであって、前処理手段に、脱水
機1を付設した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみ及び各種
廃棄物に含まれる可燃物(ごみ)の流動床式ガス化溶融
システムに係り、特に水分を多く含んだ低質ごみを処理
するガス化溶融システムに関する。
【0002】
【従来の技術】都市ごみ及び各種廃棄物に含まれる可燃
物の処理方法が各種開発されているが、最近、新しい処
理方法として一つのシステム内でごみを熱分解し、生成
した熱分解ガスやチャーを熱源として灰分を溶融する方
式が採用されている。その方式の一つに、流動床式ガス
化炉によりごみに含まれる可燃分をガス化し、また灰分
を溶融して固化するガス化溶融システムがある。
【0003】このガス化溶融システムでは、図2に示す
ように、給じん機2を経由して流動床式のガス化炉3に
供給されたごみは、砂などよりなる流動媒体と混合さ
れ、空気などの流動化流体により流動化されながら、吹
き込まれた空気と反応して還元性雰囲気でガス化され、
可燃性の熱分解ガスとチャーなどの固形分とを生成す
る。金属などの不燃物は炉底残さ17として系外に排出
され、得られた熱分解ガスはすべて溶融炉4で燃焼さ
れ、溶融炉4の燃焼ガスは熱回収装置、例えば廃熱ボイ
ラ10に導入される。
【0004】またごみ中の金属類及び瓦礫などの不燃物
(炉底残さ)は、チャーに含まれるかまたは粒度、比重
などの物性値差を利用してチャーより分離される。そし
て不燃物中の金属類はスラグ水砕槽9に回収され、灰分
は溶融固化された後、またはそのままの状態で埋立てな
どに利用される。可燃性のガス、チャー及び飛灰などは
ガス化炉3の後流側に設けた溶融炉4に送られて熱源と
して利用され、飛灰などの不燃物の大部分は溶融され、
つまり自己熱溶融の維持が可能である。これらの処理が
なされた後の排出ガスは、ガス冷却器5に導入されて冷
却された後、バグフィルタ(排出ガス浄化装置)6で浄
化処理された後にIDF(誘因通風機)7により大気中
に放出される。
【0005】しかし水分を多く含んだ低質ごみの場合、
カロリーが低く自己熱溶融の維持が困難であり、溶融さ
せるために補助燃料を必要とする。この対策としてごみ
の前処理手段として乾燥機19を設置することにより、
ごみ中に含まれる水分を低減し、かつごみを定常的に供
給することにより、自己熱溶融状態を維持している。乾
燥機19の熱源としてシステムを構成するガス化炉3、
溶融炉4または廃熱ボイラ10などの機器より発生する
温風、温風以外のガスまたは高温蒸気を、再循環用ファ
ン22により再循環して加熱用の高温蒸気12または乾
燥用ガス20として用い、乾燥後の乾燥機19の排ガス
21はガス化炉3、溶融炉4またはガス冷却器5などの
機器のいずれかに戻している。このため、これらのガス
は水分を多く含んでおり蒸発潜熱に関わる熱損失が増加
しシステムの高効率化を阻害していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来のガス化溶融シス
テムにあっては、水分を多く含んだ低質ごみの場合、乾
燥機の熱源としてシステムを構成する機器から発生する
温風、温風以外のガスまたは高温蒸気を用い、乾燥後の
ガスはいずれかの機器に戻しているため、これらのガス
は水分を多く含んでおり蒸発潜熱に関わる熱損失が増加
しシステムの高効率化を阻害していた。また乾燥後の熱
源として排ガスを再循環させて使用すると、排ガス再循
環用のファンやダクトなどの設備や動力が必要となり、
コストや消費動力の増加の一因となっている問題点があ
る。
【0007】本発明の課題は、水分を多く含んだ低質ご
みを効率よく処理するガス化溶融システムを提供するこ
とにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記の課題を達成するた
め、本発明に係るガス化溶融システムは、可燃物を給じ
ん機へ供給する前処理手段と、給じん機を経由して供給
された可燃物を熱分解するガス化炉と、ガス化炉で生成
された可燃性の熱分解ガスとチャーとを燃焼する溶融炉
と、溶融炉の燃焼ガスより廃熱回収する廃熱ボイラとを
備えてなるガス化溶融システムにおいて、前処理手段
に、脱水機を付設した構成とする。そして脱水機は、廃
熱ボイラで廃熱回収した高温蒸気を用い、可燃物を加
熱,加圧して脱水し水分を低減して自己熱溶融可能にす
るものである構成、また脱水機に、可燃物より脱水され
た汚水を処理する排水処理設備を付設し、排水処理設備
で処理した一方の可燃性汚泥をガス化炉へ導入して熱分
解し、他方の排水を再利用水として系外へ放流する構
成、さらに可燃物を、厨芥類とその他の可燃物とに分類
して収集し、厨芥類を脱水した後にその他の可燃物と混
合してその混合可燃物の平均水分を低減し、自己熱溶融
可能にするものである構成でもよい。
【0009】本発明によれば、前処理手段としてごみ破
砕後に脱水機を設け、ごみを加熱加圧脱水してごみ中の
水分を低減する。このとき脱水機の熱源は溶融炉の燃焼
ガスより廃熱回収した高温蒸気を用い、脱水機により脱
水された汚水を排水処理設備で処理することにより、ご
み中の水分はできる限りガス化溶融システム内に投入し
ないようにする。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図1を参
照しながら説明する。図1に示すように、可燃物(ご
み)11をを給じん機2へ供給する図示しない破砕機な
どの前処理手段と、給じん機2を経由して供給された脱
水可燃物(脱水ごみ)18を熱分解するガス化炉3と、
ガス化炉3で生成された可燃性の熱分解ガスとチャーと
を燃焼する溶融炉4と、溶融炉4の燃焼ガスより廃熱回
収する廃熱ボイラ10とを備えてなるガス化溶融システ
ムであって、前処理手段に、脱水機1を付設した構成で
ある。そして脱水機1は、廃熱ボイラ10で廃熱回収し
た高温蒸気12を用い、可燃物11を加熱,加圧して脱
水し水分を低減して自己熱溶融可能にするものである構
成でもよい。また脱水機1に、可燃物11より脱水され
た汚水13を処理する排水処理設備14を付設し、排水
処理設備14で処理した一方の可燃性汚泥16を給じん
機2を経てガス化炉3へ導入して熱分解し、他方の排水
を再利用水15としてシステム機器以外の系外へ放流す
る構成でもよい。
【0011】すなわち図示しない破砕機により破砕され
た都市ごみ及び/又は各種廃棄物に含まれるごみ11
は、脱水機1により加熱加圧されて脱水され、かつ給じ
ん機2によりガス化炉3へ導入され、ここで固形分と熱
分解ガスとに熱分解される。そして、ごみ中の金属類及
び瓦礫などの不燃物は炉底残さ17として系外に排出さ
れる。そして固形分と可燃性ガスとは溶融炉4へ送り、
燃焼用空気を適量供給して可燃性ガスを完全燃焼させ、
その燃焼熱によりチャーなどの固形分を溶融固化する。
溶融炉4で得られた燃焼ガスは廃熱ボイラ10で廃熱回
収された後、ガス冷却塔5やバグフィルタ6などの排ガ
ス処理設備で浄化処理され、煙突8より大気に放出され
る。廃熱ボイラ10で廃熱回収し、発生した高温蒸気1
2の一部は脱水機1の熱源として利用し、ごみを加熱,
加圧,脱水し脱水ごみ18とする。このとき脱水機1で
発生した汚水13は付設された排水処理施設14で浄化
処理する。処理後の有機物や無機物などの一方の可燃性
汚泥16は給じん機2によりガス化炉3に投入されて熱
分解し、他方の処理後の水は再利用水15として使用す
る。
【0012】つぎに各構成機器の相互関係と作用を説明
する。図示しない破砕機で破砕された粗破砕のごみ11
を脱水機1に送り加圧脱水を行う。このとき、廃熱回収
した高温蒸気12で加熱することにより、ごみ中の水分
を脱水し分離して脱水ごみ18を回収し、自己熱溶融が
可能な程度にごみ中の水分を低減することができる。脱
水後の脱水ごみ18は給じん機2を経由してガス化炉3
に導入される。脱水機1より回収した汚水13は、ごみ
処理施設に付設した排水処理設備14に送られ浄化処理
される。処理後の可燃性汚泥16は給じん機2に送ら
れ、脱水ごみ18とともにガス化炉3に導入される。排
水処理設備14の処理水は再利用水15となる。このよ
うにごみ中の水分を分離し、別途処理することにより、
ガス化溶融システムに供給する水分を低減することがで
きる。
【0013】本実施の形態の作用を説明する。破砕機に
よる破砕後のごみは脱水機により加熱加圧して脱水さ
れ、ごみ中の水分は自己熱溶融が可能な程度まで一様に
低減される。その結果、水分が少なく、性常及び形状が
均一化されたごみをガス化溶融システムに安定供給で
き、連続した自己熱溶融運転が可能となる。脱水機の熱
源として溶融炉の排ガスより廃熱回収した高温蒸気を利
用し、脱水機によりごみより脱水された汚水は付設した
排水処理設備により処理する。ごみ中の水分や加熱用高
温蒸気による水分はごみと分離して別途処理されるた
め、水分をできる限りガス化溶融システムに投入しない
ようにすることにより、蒸発潜熱に関わる熱損失を低減
させることができる。
【0014】また排水処理設備で処理された汚水のう
ち、有機物及び無機物などの可燃性汚泥は再びガス化炉
に投入されて熱分解され、ガス化溶融システムの熱源と
なる。また処理後の水分は再利用水となるか又は下水道
へ放流される。これにより系外への環境負荷物質の排出
をできる限り抑制することができる。脱水機用の熱源と
しては廃熱回収した高温蒸気を利用しており、外部から
の動力や補助燃料を必要としない。また、ごみの水分量
の程度により加熱蒸気量を調整することにより、脱水機
出口のごみ中の水分を自己熱溶融が可能な程度に低く調
整することができる。
【0015】本発明の他の実施の形態として、可燃物
を、厨芥類とその他の可燃物とに分類して収集し、厨芥
類を脱水した後にその他の可燃物と混合してその混合可
燃物の平均水分を低減し、自己熱溶融可能にするもので
ある構成とする。
【0016】例えば、脱水機を2台設置し、受入れるご
みのなかで、水分を多く含んだ厨芥類だけは、先に1号
脱水機で脱水し、かつ1号脱水機からの汚水を排水処理
設備で処理して可燃性汚泥を給じん機に導入するように
し、その他の可燃物は、2号脱水機で脱水し、その脱水
ごみと、1号脱水機の脱水ごみ及び可燃性汚泥とを給じ
ん機で混合することにより、脱水機用の動力や加熱用蒸
気を節約し、効果的に混合可燃物の平均水分を低減で
き、自己熱溶融を容易にすることができる。
【0017】本発明によれば、ごみの水分をできる限り
減少させることができるため、カロリーの低い低質ごみ
においても自己熱溶融が可能であり、また、ごみの乾燥
工程で発生する水分の多い乾燥ガスを系内に投入しない
ため、蒸発潜熱により発生する熱損失を減少させること
ができる。また、脱水機の熱源として廃熱回収した高温
蒸気を用いており、排ガスによる加熱の場合に必要な排
ガス再循環用ファンの動力が必要でなく、さらに、脱水
機で脱水するごみを水分の多いごみのみとし、その後そ
の他の可燃性ごみと混合しごみの平均水分を減少させる
ことにより、脱水機用の動力や加熱用の高温蒸気を節約
できる。これらによりシステムの高効率化が可能であ
る。
【0018】また脱水機で発生した汚水は付帯する排水
処理施設で処理し、無機物や有機物などの一方の可燃性
汚泥は給じん機によりガス化炉に投入し、ガス化後に溶
融処理を行うため、本システムの熱源となる。他方の水
は再利用水として再利用できるため、系外へ排出する環
境負荷物質をできるだけ抑制することができる。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、廃熱回収した高温蒸気
を用いて低質可燃物を脱水し、その汚水を処理して一方
の可燃性汚泥をガス化炉で熱分解し他方の排水を系外に
排出するため、熱源が節約できて自己熱溶融が可能にな
るとともに、蒸発潜熱により発生する熱損失を減少させ
ることができ、システムの高効率化が達成される。
【0020】さらに厨芥類を脱水した後にその他の可燃
物と混合することにより平均水分が低減し、熱源を節約
して自己熱溶融を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示す系統図である。
【図2】従来の技術を示すシステムの系統図である。
【符号の説明】
1 脱水機 2 給じん機 3 ガス化炉 4 溶融炉 5 ガス冷却器 6 バグフィルタ 7 IDF(誘因通風機) 8 煙突 9 スラグ水砕槽 10 廃熱ボイラ 11 可燃物 12 高温蒸気 13 汚水 14 排水処理施設 15 再利用水 16 可燃性汚泥 17 炉底残さ 18 脱水可燃物 19 乾燥機 20 乾燥用ガス 21 乾燥機排ガス 22 再循環用ファン
───────────────────────────────────────────────────── 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 5/027 ZAB F23G 5/04 ZABA 5/04 ZAB ZABD 5/14 ZABF 5/14 ZAB 5/46 ZABZ 5/46 ZAB B09B 3/00 ZAB Fターム(参考) 3K061 AA23 AB03 AC01 AC19 CA01 CA07 DA05 DA13 DA18 DA19 DB06 DB16 FA03 FA05 FA10 FA21 FA25 3K065 AA23 AB03 AC01 AC19 CA13 CA18 3K078 AA05 BA03 BA23 CA02 CA12 CA21 CA24 4D004 AA03 AA46 BA03 CA04 CA13 CA27 CA29 CA32

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 可燃物を給じん機へ供給する前処理手段
    と、該給じん機を経由して供給された前記可燃物を熱分
    解するガス化炉と、該ガス化炉で生成された可燃性の熱
    分解ガスとチャーとを燃焼する溶融炉と、該溶融炉の燃
    焼ガスより廃熱回収する廃熱ボイラとを備えてなるガス
    化溶融システムにおいて、前記前処理手段に、脱水機を
    付設したことを特徴とするガス化溶融システム。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のガス化溶融システムにお
    いて、前記脱水機は、廃熱ボイラで廃熱回収した高温蒸
    気を用い、可燃物を加熱,加圧して脱水し水分を低減し
    て自己熱溶融可能にするものであることを特徴とするガ
    ス化溶融システム。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のガス化溶融システムにお
    いて、前記脱水機に、可燃物より脱水された汚水を処理
    する排水処理設備を付設し、該排水処理設備で処理した
    一方の可燃性汚泥をガス化炉へ導入して熱分解し、他方
    の排水を再利用水として系外へ放流することを特徴とす
    るガス化溶融システム。
  4. 【請求項4】 請求項1、2又は3記載のガス化溶融シ
    ステムにおいて、前記可燃物を、厨芥類とその他の可燃
    物とに分類して収集し、前記厨芥類を脱水した後に前記
    その他の可燃物と混合してその混合可燃物の平均水分を
    低減し、自己熱溶融可能にするものであることを特徴と
    するガス化溶融システム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103471105A (zh) * 2013-08-19 2013-12-25 西安交通大学 一种生活垃圾气化熔融及其渗滤液处理系统及方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103471105A (zh) * 2013-08-19 2013-12-25 西安交通大学 一种生活垃圾气化熔融及其渗滤液处理系统及方法
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