JP2002316139A - 燃焼不適ごみ処理方法及び燃焼不適ごみ処理システム - Google Patents

燃焼不適ごみ処理方法及び燃焼不適ごみ処理システム

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JP2002316139A
JP2002316139A JP2001124412A JP2001124412A JP2002316139A JP 2002316139 A JP2002316139 A JP 2002316139A JP 2001124412 A JP2001124412 A JP 2001124412A JP 2001124412 A JP2001124412 A JP 2001124412A JP 2002316139 A JP2002316139 A JP 2002316139A
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unsuitable
waste
refuse
fuel gas
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JP2001124412A
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English (en)
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Yuichi Yamakawa
裕一 山川
Takashi Noto
隆 能登
Sunao Nakamura
直 中村
Masahiro Matsuura
正博 松浦
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

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  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガス化プラントを運転して燃焼不適ごみを処
理して資源を回収する燃焼不適ごみ処理方法と、ガス化
プラントの運転支援を行うための燃焼不適ごみ処理シス
テムを提供する 【解決手段】 中間処理設備と埋立処分設備から、送り
出しを希望する燃焼不適ごみの重量とごみの成分比率と
を含む燃焼不適ごみ情報を受取る手段(33a)と、燃
焼不適ごみ情報に基づいてガス化設備に投入する燃焼不
適ごみの重量とごみの成分比率を変更した複数の運転条
件を作成する手段(34b)と、この運転条件の下でガ
ス化設備の操業シミュレーションを実施する手段(34
c)と、シミュレーションの結果を評価して最適な運転
条件を選定する手段(34d、35a)と、選定した最
適な運転条件に基づいて前記中間処理設備と前記埋立処
分設備に対して、ガス化設備が受取る燃焼不適ごみの重
量とごみの成分比率とを指定する燃焼不適ごみ指定情報
を受け渡す手段(35b)とを備えた燃焼不適ごみ処理
システムである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック等の
燃焼不適ごみを処理する燃焼不適ごみ処理方法及び燃焼
不適ごみ処理システムに関する。
【0002】
【従来の技術】これまで一般廃棄物のうちのプラスチッ
ク系ごみや不燃ごみ、産業廃棄物などはごみ焼却炉にお
ける焼却処理が困難なことから燃焼不適ごみとしてその
大半が埋め立て処分にされており、このための埋め立て
用地の確保が次第に難しい状態となっている。
【0003】ここで、燃焼不適ごみには焼却炉で燃焼で
きないものとして分別されたプラスチック類、各カード
等の高分子フィルム類、金属類、茶碗などのセラミック
類、耐火物類、産業廃棄物の廃プラスチック、容器包装
リサイクル法に基づき回収されたプラスチックなどがあ
る。
【0004】プラスチックは焼却時の発熱量が高いた
め、焼却設備の耐久性を著しく損なうため燃焼処理は不
適であり、また汚泥、廃油、廃液などの産業廃棄物、カ
ーシュレッダダストなどについては不燃物が多く焼却処
分に適さないためである。
【0005】このような燃焼不適ごみの存在に起因する
問題の解決を図るため、可燃分をガス化するプラント
(以下、「ガス化プラント」という。)が開発されてお
り、さらに廃棄物中の不燃分や残渣を溶解しスラグとし
て排出するガス化溶融プラントが開発されている。
【0006】図11は、ガス化溶融プラントの構成を示
す図である。
【0007】このガス化溶融プラントでは、産業廃棄物
或いはプラスチックごみなどの燃焼不適ごみは、コーク
ス、石灰石などと共にそれぞれ計量され、廃棄物投入装
置71からガス化溶融炉72内へ投入される。
【0008】ガス化溶融炉72へ投入されたものの内、
コークスは炉底部に堆積して、ここに主羽口73から空
気または酸素富加された空気の熱風が吹き込まれる。こ
の熱風によって炉内に堆積されているコークスが燃焼し
て高温燃焼帯が形成される。
【0009】炉頂部から投入された燃焼不適ごみは高温
燃焼帯の上方で副羽口74から吹き込まれる空気によっ
て流動しながら熱分解して可燃性ガスを発生する。尚、
不燃のセラミック、土壌などは高温燃焼帯で溶融され、
炉底部の排出口75からスラグとして抜き出される。
【0010】一方、発生した可燃性ガスは二次燃焼炉7
6において、吹き込まれた空気によってさらに燃焼され
た後、熱回収ボイラ77において顕熱が回収され、次い
で減温塔78を経た後、消石灰を吹き込んで酸性ガスを
除去し、集塵機79で飛灰を除去して域外へ排出され
る。
【0011】このガス化溶融炉72を用いることで、従
来燃焼不適とされたプラスチック系ごみを溶融して減容
化するとともに可燃性ガスを生成して再利用することが
可能となる。
【0012】本図に示すガス化溶融炉72の他にも、流
動化ガス化炉、キルン式ガス化炉、充填床ガス化炉な
ど、不燃物や残渣の溶融を行わない方式のガス化プラン
トも開発されている。以下では、ガス化溶融プラントと
溶融を伴わないガス化プラントを総称してガス化プラン
トと称する
【0013】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、ガス化
プラントによるガス化プロセス自体は実用段階にあるも
のの、このガス化プラントを用いて燃焼不適ごみを処理
して副産物を回収する仕組みに関してはいまだ確立され
ていない。
【0014】例えば、ガス化プラントで使用する燃焼不
適ごみについては、各ごみ処理場から受け入れる量をど
のようにして決定するか、また受け入れるごみの種類・
性状についてどのような制限を設けるか等について取り
決めなければならない。
【0015】また、本ガス化プロセスの副産物として生
成するガスとスラグ等に関しても、それを利用・処理す
るプロセスとの間で送り出す量を取り決めなければなら
ないが、その原料となる前述のごみ処理量との関係でど
のような方法で決定するかを定めなければならない。
【0016】更に、本ガス化プラントで生成するガスの
生成量と熱量(ガスカロリ)、はごみの量と成分とに依
存して変動するが、このような状況において授受する生
成物の特性が所定の特性となるように調整するには、ど
のような方法で実行するかを決定しなければならない。
【0017】従って、実用設備の運転時において必要と
されるこのような運転方法を確立しなければ本ガス化技
術の有効活用をはかることができない。
【0018】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、ガス化プラントを運転して燃焼不適ごみを処理
して資源を回収する燃焼不適ごみ処理方法と、ガス化プ
ラントの運転支援を行うための燃焼不適ごみ処理システ
ムを提供することを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明は、中間処理設備
と埋立処分設備から、送り出しを希望する燃焼不適ごみ
の重量とごみの成分比率とを含む燃焼不適ごみ情報を受
取る段階と、前記燃焼不適ごみ情報に基づいてガス化設
備に投入する燃焼不適ごみの重量とごみの成分比率を変
更した複数の運転条件を作成する段階と、前記運転条件
の下でガス化設備の操業シミュレーションを実施する段
階と、前記シミュレーションの結果を評価して最適な運
転条件を選定する段階と、前記選定した最適な運転条件
に基づいて前記中間処理設備と前記埋立処分設備に対し
て、ガス化設備が受取る燃焼不適ごみの重量とごみの成
分比率とを指定する燃焼不適ごみ指定情報を受け渡す段
階とを備えた燃焼不適ごみ処理方法である。
【0020】また本発明は、中間処理設備と埋立処分設
備から、送り出しを希望する燃焼不適ごみの重量とごみ
の成分比率とを含む燃焼不適ごみ情報を受取る段階と、
ガス精製設備から、受け入れを希望する燃料ガスの量と
燃料ガスカロリとを含む燃料ガス受入条件を受取る段階
と、前記燃焼不適ごみ情報に基づいてガス化設備に投入
する燃焼不適ごみの重量とごみの成分比率を変更した複
数の運転条件を作成する段階と、前記運転条件の下でガ
ス化設備の操業シミュレーションを実施する段階と、前
記シミュレーションの結果を評価して前記燃料ガス受け
入れ条件に適合する運転条件を選定する段階と、前記選
定した運転条件に基づいて前記中間処理設備と前記埋立
処分設備に対して、ガス化設備が受取る燃焼不適ごみの
重量とごみの成分比率とを指定する燃焼不適ごみ指定情
報を受け渡す段階と、前記シミュレーション結果に基づ
いて前記ガス精製設備に対して、送り出す燃料ガス量と
燃料ガスカロリとを含む燃料ガス情報を受け渡す段階と
を備えた燃焼不適ごみ処理方法である。
【0021】また本発明は、中間処理設備と埋立処分設
備から、送り出しを希望する燃焼不適ごみの重量とごみ
の成分比率とを含む燃焼不適ごみ情報を受取る段階と、
前記ガス精製設備から、受け入れを希望する燃料ガスの
量と燃料ガスカロリとを含む燃料ガス受入条件を受取る
段階と、前記スラグ設備から、受け入れを希望するスラ
グの量を含むスラグ受入条件を受取る段階と、前記燃焼
不適ごみ情報に基づいてガス化設備に投入する燃焼不適
ごみの重量とごみの成分比率を変更した複数の運転条件
を作成する段階と、前記運転条件の下でガス化設備の操
業シミュレーションを実施する段階と、前記シミュレー
ションの結果を評価して前記燃料ガス受入条件と前記ス
ラグ受入条件とに適合する運転条件を選定する段階と、
前記選定した運転条件に基づいて前記中間処理設備と前
記埋立処分設備に対して、ガス化設備が受取る燃焼不適
ごみの重量とごみの成分比率とを指定する燃焼不適ごみ
指定情報を受け渡す段階と、前記シミュレーション結果
に基づいて前記ガス精製設備に対して、送り出す燃料ガ
ス量と燃料ガスカロリとを含む燃料ガス情報を受け渡す
段階と、前記シミュレーション結果に基づいて前記スラ
グ処理設備に対して、送り出すスラグ量を含むスラグ情
報を受け渡す段階とを備えた燃焼不適ごみ処理方法であ
る。
【0022】また本発明は、上記発明である燃焼不適ご
み処理方法において、前記生成した焼却灰またはスラグ
を前記埋立処分設備に受け渡すように促す指示を出力す
る段階を備えた燃焼不適ごみ処理方法である。
【0023】更に本発明は、中間処理設備と埋立処分設
備から、送り出しを希望する燃焼不適ごみの重量とごみ
の成分比率とを含む燃焼不適ごみ情報を受取る手段と、
前記燃焼不適ごみ情報に基づいてガス化設備に投入する
燃焼不適ごみの重量とごみの成分比率を変更した複数の
運転条件を作成する手段と、前記運転条件の下でガス化
設備の操業シミュレーションを実施する手段と、前記シ
ミュレーションの結果を評価して最適な運転条件を選定
する手段と、前記選定した最適な運転条件に基づいて前
記中間処理設備と前記埋立処分設備に対して、ガス化設
備が受取る燃焼不適ごみの重量とごみの成分比率とを指
定する燃焼不適ごみ指定情報を受け渡す手段とを備えた
燃焼不適ごみ処理システムである。
【0024】また本発明は、中間処理設備と埋立処分設
備から、送り出しを希望する燃焼不適ごみの重量とごみ
の成分比率とを含む燃焼不適ごみ情報を受取る手段と、
前記ガス精製設備から、受け入れを希望する燃料ガスの
量と燃料ガスカロリとを含む燃料ガス受入条件を受取る
手段と、前記燃焼不適ごみ情報に基づいてガス化設備に
投入する燃焼不適ごみの重量とごみの成分比率を変更し
た複数の運転条件を作成する手段と、前記運転条件の下
でガス化設備の操業シミュレーションを実施する手段
と、前記シミュレーションの結果を評価して前記燃料ガ
ス受け入れ条件に適合する運転条件を選定する手段と、
前記選定した運転条件に基づいて前記中間処理設備と前
記埋立処分設備に対して、ガス化設備が受取る燃焼不適
ごみの重量とごみの成分比率とを指定する燃焼不適ごみ
指定情報を受け渡す手段と、前記シミュレーション結果
に基づいて前記ガス精製設備に対して、送り出す燃料ガ
ス量と燃料ガスカロリとを含む燃料ガス情報を受け渡す
手段とを備えた燃焼不適ごみ処理システムである。
【0025】また本発明は、中間処理設備と埋立処分設
備から、送り出しを希望する燃焼不適ごみの重量とごみ
の成分比率とを含む燃焼不適ごみ情報を受取る手段と、
前記ガス精製設備から、受け入れを希望する燃料ガスの
量と燃料ガスカロリとを含む燃料ガス受入条件を受取る
手段と、前記スラグ設備から、受け入れを希望するスラ
グの量を含むスラグ受入条件を受取る手段と、前記燃焼
不適ごみ情報に基づいてガス化設備に投入する燃焼不適
ごみの重量とごみの成分比率を変更した複数の運転条件
を作成する手段と、前記運転条件の下でガス化設備の操
業シミュレーションを実施する手段と、前記シミュレー
ションの結果を評価して前記燃料ガス受入条件と前記ス
ラグ受入条件とに適合する運転条件を選定する手段と、
前記選定した運転条件に基づいて前記中間処理設備と前
記埋立処分設備に対して、ガス化設備が受取る燃焼不適
ごみの重量とごみの成分比率とを指定する燃焼不適ごみ
指定情報を受け渡す手段と、前記シミュレーション結果
に基づいて前記ガス精製設備に対して、送り出す燃料ガ
ス量と燃料ガスカロリとを含む燃料ガス情報を受け渡す
手段と、前記シミュレーション結果に基づいて前記スラ
グ処理設備に対して、送り出すスラグ量を含むスラグ情
報を受け渡す手段とを備えた燃焼不適ごみ処理システム
である。
【0026】また本発明は、上記発明である燃焼不適ご
み処理システムにおいて、前記生成した焼却灰またはス
ラグを前記埋立処分設備に受け渡すように促す指示を出
力する手段を備えたことを特徴とする燃焼不適ごみ処理
システムである。
【0027】
【発明の実施の形態】図1は本発明の燃焼不適ごみ処理
システムが適用される対象設備と概略の物流を示す図で
ある。
【0028】本燃焼不適ごみ処理システムの対象とされ
る設備には、ガス化プラント1、不燃ごみやプラスチッ
クなど焼却処理に適さない燃焼不適ごみが一時的に運び
込まれる中間処理場2、燃焼不適ごみを埋立てるための
埋立処分場3、ガス化プラントで生成したガスを処理し
て利用する製造所設備4及び生成したスラグを利材化す
るスラグプラント5で構成されている。
【0029】そして、製造所設備4は、製造所内部で生
成するガスを処理するガス精製プラント6、生成したガ
スを燃料として使用する製造プラント7及び発電プラン
ト8を備えている。
【0030】次に各設備間における燃焼不適ごみと生成
物の物流について説明する。中間処理場2には、経路1
0を介して各ごみ集積所から分別された燃焼不適ごみ等
が搬入されて来る。ここで、経路とは、一般又は専用の
道路を利用した車両輸送、鉄道による貨物輸送若しくは
船舶による輸送などを含み、またこれらの各輸送手段を
組み合わせた手段を意味するものである。
【0031】尚、燃焼不適ごみには焼却炉で燃焼できな
いものとして分別されたプラスチック類、各種カード等
の高分子フィルム類、金属類、茶碗などのセラミック
類、耐火物類、産業廃棄物の廃プラスチック、容器包装
リサイクル法に基づき回収されたプラスチックなどがあ
る。
【0032】中間処理場2はこれらの燃焼不適ごみを、
経路11を介してガス化プラント1に移送するが残余と
なった燃焼不適ごみは経路12を介して埋立処分場3に
移送する。埋立処分場3に移送するのは、中間処理場2
は燃焼不適ごみの収集のための中継基地としての位置付
けであるため、燃焼不適ごみを集積して保管しておくだ
けの十分なストックヤードのスペースが備わっていない
ためである。
【0033】中間処理場2では燃焼不適ごみの成分比率
を調整する中間調整を行う。中間調整は各ごみ集積所や
産業廃棄物排出場所から収集してきたパッカー車やトラ
ックに積載された燃焼不適ごみを一旦集積し、ダンプカ
ーに積み換える際に、指示された成分比率となるように
調整することにより行われる。また、パッカー車、トラ
ック、ダンプカーに燃焼不適ごみを積載したまま、合計
した燃焼不適ごみ全体で指示された成分比率となるよう
にガス化プラント1へ運搬することにより調整するよう
にしても良い。
【0034】埋立処分場3では、中間処理場2から運ば
れてきた燃焼不適ごみを集積しておき順次埋立処分を行
う。しかしながら、前述のように埋立用地の確保が次第
に困難となっている状況から、埋立処分場の延命化を図
るため一度埋立てた燃焼不適ごみを埋設土とともに掘り
起こしたごみ(以下、「掘り起こしごみ」という)を経
路13を介してガス化プラント1に移送する。
【0035】埋立処分場3では、掘り起こしごみの成分
比率を調整する掘起しごみ調整を行う。掘起したごみは
埋立覆土を含んでいるため、移動式篩分け装置を用いて
粒径の小さい覆土等と掘り起された燃焼不適ごみとに分
別される。掘起しごみ調整は掘起されて篩分けされた燃
焼不適ごみと篩分けされた覆土およびまだ埋立をおこな
っていない燃焼不適ごみを指示された成分比率となるよ
うに調整することにより行われる。
【0036】中間処理場2と埋立処分場3から運搬され
た燃焼不適ごみは、ガス化プラント1に投入され前述の
ガス化プロセスで処理されることで燃料ガスを生成し、
この生成された燃料ガスは経路14を介して製造所設備
4に設けられているガス精製プラント6に送られる。
【0037】ここで、燃料ガスを移送する経路は主とし
てパイプラインを利用したもので、この経路には燃料ガ
スをガス精製プラント6まで移送しこのガス精製プラン
ト6でのガス使用条件と適合させるための設備、例え
ば、昇圧器、流体(温度、圧力、流量)制御装置、ガス
精製プラント6の操業と適合させるための設備(例えば
シーケンス制御装置など)などが適宜配された構成であ
る。
【0038】ガス精製プラント6で精製処理された発生
ガスは、その製造所に設けられた製造プラント7、発電
プラント8において燃料ガスとして単独であるいは他の
ガスと混合されて使用される。
【0039】一方、ガス化プラント1の炉内で生成され
た溶融スラグは溶融メタルとともに排出口より排出さ
れ、例えば水槽内で水砕された後、磁選機によりスラグ
とメタルに分離して回収される。
【0040】このスラグはアスファルト混合物やコンク
リート用の細骨材としての利用が可能であるため、その
利材化処理のために経路15を介してスラグプラント5
に移送され処理される。
【0041】また、スラグプラント5の処理能力を超え
てスラグが生成された場合、余剰のスラグが発生するた
め、その残余スラグを経路16を介して埋立処分場3に
移送する。ガス化プラント1にはスラグではなく焼却灰
を生成する形式の炉があるが、いずれの方式において
も、燃焼不適ごみはガス化プラント1で処理することに
より、処理前の廃棄物の容積に対する最終処分物の容積
の割合である減容化率を1/10以下とすることも可能
である。従って、これらの焼却灰またはスラグを再度埋
立処分場3に移送しても、十分に埋立処分場の延命化を
図ることが可能となる。
【0042】以下、本発明である燃焼不適ごみ処理シス
テムの実施の形態を図面を参照して説明する。
【0043】図2は、本発明に係る燃焼不適ごみ処理シ
ステムが適用されるネットワークシステムの構成を示す
図である。
【0044】本ネットワークシステムは、通信回線20
に接続されている、ガス化プラント1に設けられた燃焼
不適ごみ処理システム21、複数の中間処理場2に設け
られた中間処理場システム22、複数の埋立処分場3に
設けられた埋立処分場システム23、スラグプラント5
に設けられたスラグプラントシステム24及び複数の製
造所設備4に設けられたガス精製プラントシステム25
とで構成されている。
【0045】燃焼不適ごみ処理システム21はこの通信
回線20に接続されている各システムと情報の授受を行
って円滑に燃焼不適ごみ処理が行えるような支援業務を
担っている。
【0046】ここで、通信回線とは広く情報の送受信に
用いられる経路のことで、導電線、光ファイバなどの有
線を用いた通信に限られず、光、音波、電波などを用い
た無線通信も含まれる。
【0047】図3は燃焼不適ごみ処理システム21の構
成を示すブロック図である。
【0048】本燃焼不適ごみ処理システム21は、処理
を実行する本体であるごみ処理制御装置30及びこのご
み処理制御装置30とオペレータとの間での情報の入出
力を行う入出力装置31で構成されている。
【0049】そして、ごみ処理制御装置30は、通信回
線20に接続された各システムから入力された情報を受
信し、各種情報交換を実施するためのインターフェース
である入出力制御部32、ガス化プラント1の運転計画
を作成する上で必要な情報を各システムから受け入れる
条件入力部33、ガス化プラント1の最適な運転計画を
算出するための演算処理部34、作成した運転計画に基
づいて受け入れごみ量や生成ガス量等を各システムに送
信する結果出力部35及びこれらの処理に必要なデータ
を記憶した記憶部37を備えている。
【0050】そして、条件入力部33は、中間処理場シ
ステム22と埋立処分場システム23から払い出しを希
望するごみの重量等の情報を受取る受入ごみ情報部33
a、ガス精製プラントシステム25から受入を希望する
ガスの量等の情報を受取るガス需要情報部33b及びス
ラグプラントシステム24からスラグ処理可能量を受取
るスラグ需要情報部33cとで構成されている。
【0051】また、演算処理部34は、最適な運転計画
を求めるためのデータを整える条件調整部34a、最適
な運転条件を演算する最適演算部34b、最適演算部3
4bからの指示に基づいて物質・熱収支のモデル計算を
行う操業シミュレーション部34c及び演算結果が判定
条件に適合するかどうかを調べる結果判定部34dで構
成されている。
【0052】また、結果出力部35は、計算結果をオペ
レータに表示する結果表示部35a、中間処理場システ
ム22と埋立処分場システム23に対して受け入れるご
みの重量等の情報を送信する受け入れごみ指示部35
b、ガス精製プラントシステム25に送り出すガスの量
等の情報を送信するガス供給情報部35c、スラグプラ
ントシステム24に移送するスラグ重量等を送信するス
ラグ供給情報部35d及び埋立処分場システム23に対
して残余のスラグ量を送信する埋立残渣情報部35eで
構成されている。
【0053】そして、各システムから送られた情報を記
憶したごみ処理情報記憶部37a、ごみ種類毎の成分を
記憶したごみデータベース記憶部37b及びガス化プラ
ント6の運転計画を記憶したガス化プラント運転データ
記憶部37cを備えている。
【0054】続いて、以上のように構成される燃焼不適
ごみ処理システム21の動作について説明する。
【0055】図4は、燃焼不適ごみ処理システムの概略
の動作を示すフロー図である。
【0056】先ず、ガス化プラント1の操業の開始にあ
たって燃焼不適ごみ処理システム21は通信回線20に
接続された各システムから運転計画を作成するために必
要な情報を収集する。
【0057】中間処理場システム22から送り出しを希
望するごみの量等の情報が送信されたときは受入ごみ情
報部33aが起動してその情報を受信する(S1)。
【0058】図5は、中間処理場システム22から送信
される中間処理場情報40を示す図である。この中間処
理場情報40には、中間処理場2の識別番号41、燃焼
不適ごみの総重量42、この燃焼不適ごみに含まれる各
可燃物の比率43、この燃焼不適ごみに含まれる各不燃
物の比率44等が含まれている。受入ごみ情報部33a
はこの中間処理場情報40を受け取りデータをチェック
した後ごみ処理情報記憶部37aに格納する。
【0059】埋立処分場システム23から送り出しを希
望するごみの量等の情報が送信されたときは受入ごみ情
報部33aが起動してその情報を受信する(S2)。
【0060】図6は、埋立処分場システム23から送信
される埋立処分場情報45を示す図である。前述のよう
に埋立処分場3からは掘り起こしごみとして土砂なども
含んで送られてくる。このため、埋立処分場情報45に
は、埋立処分場3の識別番号46、掘り起こしごみ重量
47、掘り起こしごみに含まれる各可燃物の比率48、
掘り起こしごみに含まれる各不燃物の比率49等が含ま
れている。受入ごみ情報部33aはこの情報を受け取り
データをチェックした後ごみ処理情報記憶部37aに格
納する。
【0061】ガス精製プラントシステム25から受入可
能なガス使用量等の条件が送信されたときはガス需要情
報部33bが起動してその情報を受取る(S3)。
【0062】図7はガス精製プラントシステム25から
送信されるガス精製プラント情報55を示す図である。
このガス精製プラント情報55には、ガス精製プラント
6の識別番号56、受入可能なガス量の条件57、受入
可能なガスカロリの条件58等が含まれている。ガス需
要情報部33bはこの情報を受け取りデータをチェック
した後、ごみ処理情報記憶部37aに格納する。
【0063】スラグプラントシステム24から受入可能
なスラグ量等のスラグプラント情報60が送信されたと
きは、スラグ需要情報部33cが起動してその情報を受
取る(S4)。
【0064】図8はスラグプラントシステム24から送
信されるスラグプラント情報60を示す図である。この
スラグプラント情報60には、スラグプラント5の識別
番号61、受入可能なスラグ量の条件62等が含まれて
いる。
【0065】これらの情報は、通常は毎日の所定時刻に
送信されてくるがこの構成に限定されず、燃焼不適ごみ
処理システム21から各システムに対して情報を送信す
るように要求を出して収集するように構成しても良い。
また、情報の送受信は毎日行わずとも、毎週行うように
構成しても良く、また各システム毎に定められた周期で
行うように構成しても良い。
【0066】各システムから情報が入力され運転計画の
作成に必要な情報が備わったときは、演算処理部34に
おいてガス化プラント1の運転計画が作成される(S
5)。
【0067】図9は、ガス化プラントの概略の運転計画
作成手順を示すフロー図である。
【0068】演算処理部34では、最初に条件調整部3
4aが起動してごみ処理情報記憶部37aを検索し、各
中間処理場システム22からの中間処理場情報40と各
埋立処分場システム23からの埋立処分場情報45に基
づいてデータの集計を行う(T1)。
【0069】条件調整部34aは、当日搬入される燃焼
不適ごみに含まれる各可燃物の種類毎、各不燃物の種類
毎にその重量を集計する。そして、燃焼不適ごみの総重
量で除算することで、燃焼不適ごみの単位重量当りに含
まれる各可燃物と不燃物の種類毎の重量を算出する。続
いて当日搬入される予定の掘り起しごみについても同様
の計算を行う。
【0070】次に、燃焼不適ごみ処理システム21のオ
ペレータが予め入出力装置31から燃焼不適ごみと掘起
しごみの任意の混合比率を設定入力すると、最適演算部
34bが起動してガス化プラント運転データ記憶部37
cを検索して、入力された燃焼不適ごみと掘り起こしご
みの混合比率を取り出しこの値を以降の計算の初期値と
して設定する(T2)。
【0071】そして、最適演算部34bは、当日搬入さ
れる予定の燃焼不適ごみと掘起しごみがこの混合比率で
混合されたごみを溶融するために必要とされる、ごみ単
位重量あたりのコークスと石灰石の使用量を計算する
(T2)。
【0072】続いて、最適演算部34bはごみデータベ
ース記憶部37bを検索して各可燃物および各不燃物を
構成する成分の比率を取り出す。
【0073】図10はごみデータベース記憶部に記憶さ
れているごみ成分データ64の構成を示す図である。ご
みデータベース記憶部37bには、各可燃物の成分65
として(C、H等)の比率データ、各不燃物の成分66
として(Si、Fe、Al、Cu等)の比率データが格
納されている。
【0074】そして最適演算部34bは、操業シミュレ
ーション部34cを起動してこれらのデータ、すなわち
中間処理場情報40と埋立処分場情報45から算出され
たデータ、設定された燃焼不適ごみと掘り起こしごみの
混合比率及びごみ成分データ64からなるデータ、を用
いたシミュレーションモデルに基づく計算を実行させる
(T4)。
【0075】操業シミュレーション部34cは物質収支
と熱収支モデルに基づいた計算をおこなう。このモデル
の基本的な構成はよく知られた反応モデルを応用したも
ので、炉内を複数のゾーンに分割して、その各ゾーン毎
に進行する反応を規定し、投入されたごみ、コークス、
石灰石、ブロワ送風、発生ガス、焼却灰または発生スラ
グの各成分についてのマテリアルバランスと、反応熱と
顕熱を含めたヒートバランスを計算することによって、
このごみを溶融したときの生成ガス量・組成、焼却灰生
成量またはスラグ生成量を求めるものである。
【0076】結果判定部34dはこの計算結果に基づい
て、この混合比率のごみの処理条件適否を判定する。
【0077】先ず、ガス化プラント1に投入されるごみ
量から計算した発生ガス量が受入可能なガス量の条件5
7を充足し、発生ガス成分から計算した熱量が受入可能
なガスカロリの条件58を満たしているかどうかを判定
する(T6)。
【0078】この条件が満たされていない場合は、所定
範囲内で投入ごみ量または可燃物の比率を変更して(T
7)、再度シミュレーションを行う(T2〜T4)。
【0079】この条件が満たされている場合は、ガス化
プラント1に投入されるごみ量から計算した発生スラグ
量が受入可能なスラグ量の条件62を満たしているかど
うかを判定する(T8)。
【0080】この条件が満たされていない場合は、所定
範囲内で不燃物の比率を変更して(T9)、再度シミュ
レーションを行う(T2〜T4)。
【0081】この条件が満たされている場合は、シミュ
レーションに使用したコークス使用量、石灰石使用量、
ごみ混合比率等の条件は運転条件として採用できるた
め、その内容をガス化プラント運転データ記憶部37c
に記憶する(T10)。
【0082】そして、燃焼不適ごみと掘り起こしごみの
混合比率を変更した別の運転条件(T12)の下でシミ
ュレーションを行って最適な条件を見つけ出すことを試
みる。
【0083】もし所定回数、可燃物または不燃物の量を
変更してシミュレーションを行っても条件を充足する結
果が得られないとき(T5)も同様に、燃焼不適ごみと
掘り起こしごみの混合比率を変更した(T12)別の運
転条件でシミュレーションを行う。
【0084】そして、所定の混合比率の範囲内でのシミ
ュレーションが全て行われた場合(T11)は、本演算
処理部34の動作を終了して、結果出力部35を起動す
る。
【0085】結果出力部35では、結果表示部35aが
起動して、シミュレーション結果で適切とされた運転条
件を入出力装置31に表示して、オペレータに対してこ
の中から採用すべき運転条件を指定するように促す表示
を行う(S6)。
【0086】オペレータが採用する運転条件を特定した
ときは、これによって処理するごみの量と生成するガ
ス、スラグの量などが確定する。
【0087】受入ごみ指示部35bは、ガス化プラント
1が受け入れる燃焼不適ごみの量と成分比率を各中間処
理場2に対して適切に振り分けて決定し各中間処理場シ
ステム22に送信し(S7)、さらに各埋立処分場3に
対しても受け入れる掘り起こしごみの量と成分比率を送
信する(S8)。
【0088】この情報を受信した中間処理場2と埋立処
分場3は、その指示に基づいた量と成分比率のごみを調
整してガス化プラント1に移送する。ここで、もし中間
処理場2において余剰の燃焼不適ごみが発生しその燃焼
不適ごみの残量を保管することが困難な場合は、埋立処
分場3に運搬して処理を依頼する。
【0089】続いて、ガス供給情報部35cは、送り出
すガス量とガスカロリを各ガス精製プラントシステム2
5に送信する(S9)。
【0090】そして、スラグ供給情報部35dは、各ス
ラグプラント5に対して送り出すスラグの量を送信する
(S10)。ここで、もし発生したスラグを全てスラグ
プラント5に移送することができない場合は、その残余
のスラグ量を埋立処分場システム23に送信し(S1
1)、オペレータに対して埋立処分場3において処理す
るように促す指示を出力する。
【0091】尚、前述のように、燃焼不適ごみはガス化
プラント1で処理することにより、処理前の廃棄物の容
積に対する最終処分物の容積の割合である減容化率を1
/10以下とすることも可能であり、生成した焼却灰ま
たはスラグを再度埋立処分場3に移送しても、十分に埋
立処分場3の延命化を図ることが可能となる。
【0092】従って、スラグ供給情報部35dは、生成
した焼却灰またはスラグを埋立処分場システム23に送
信し、オペレータに対して埋立処分場3において処理す
るように促す指示を出力する(S12)。
【0093】尚、本実施例では、中間処理場システム2
2と埋立処分場システム23に対して燃焼不適ごみの量
と成分比率を送っているが、本発明はこの例に限定され
ない。
【0094】例えば、成分比率を調整する設備が備わっ
ていない中間処理場2、埋立処分場3に対してはごみの
量のみを指示し、一方成分比率の調整が可能な中間処理
場2、埋立処分場3に対してはごみの量と成分比率を指
示するように構成しても良い。
【0095】また、シミュレーション結果、燃焼不適ご
みと掘り起こしごみの混合比率のみを変更することで所
定の条件に適合した運転ができるときは、優先的にその
運転条件を採用するように構成することにより、中間処
理場などにおいて成分比率を調整する必要がなくなるた
めごみ処理作業の効率化を図ることができる。
【0096】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば種
々の効果を奏する。本発明はガス化プラントと中間処理
場と埋立処分場の間で情報の授受を行い、処理を希望す
る燃焼不適ごみの処理量、成分に基づいてガス化プラン
トの運転計画を作成しているため、ごみの処理を円滑に
すすめることができる。
【0097】本発明は収集した燃焼不適ごみだけでな
く、掘り起こした燃焼不適ごみを含めた燃焼不適ごみの
処理を円滑に実施することができるため、埋立処分場の
延命化に役立てることができる。
【0098】本発明は、ガス化プラントはガス精製プラ
ントとスラグプラントとの間で、生成物の受け渡し条件
の授受をおこない、その条件を満たすような運転方法を
作成するため、生成物の有効利用を円滑に促進すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の燃焼不適ごみ処理システムの支援対象
設備と概略の物流を示す図。
【図2】本発明の燃焼不適ごみ処理システムが適用され
るネットワークシステムの構成を示す図。
【図3】燃焼不適ごみ処理システムの構成を示すブロッ
ク図。
【図4】燃焼不適ごみ処理システムの概略の動作を示す
フロー図。
【図5】中間処理場システムから送信される情報を示す
図。
【図6】埋立処分場システムから送信される情報を示す
図。
【図7】ガス精製プラントシステムから送信される情報
を示す図。
【図8】スラグプラントシステムから送信される情報を
示す図。
【図9】ガス化プラントの概略の運転計画作成手順を示
すフロー図。
【図10】ごみデータベース記憶部に記憶されているデ
ータの構成を示す図。
【図11】ガス化プラントの構成を示す図。
【符号の説明】
1…ガス化プラント 2…中間処理場 3…埋立処分場 5…スラグプラント 6…ガス精製プラント 21…燃焼不適ごみ処理システム 22…中間処理場システム 23…埋立処分場システム 24…スラグプラントシステム 25…ガス精製プラントシステム 33a…受入ごみ情報部 33b…ガス需要情報部 33c…スラグ需要情報部 34a…条件調整部 34b…最適演算部 34c…操業シミュレーション部 34d…結果判定部 35a…結果表示部 35b…受入ごみ指示部 35c…ガス供給情報部 35d…スラグ供給情報部 35e…埋立残渣情報部 40…中間処理場情報 45…埋立処分場情報 55…ガス精製プラント情報 60…スラグプラント情報
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 5/00 F23G 5/027 A C08J 11/12 5/24 B C10J 3/00 5/50 Z C10L 3/00 B09B 3/00 ZAB F23G 5/027 303G 5/24 303Z // F23G 5/50 5/00 M C10L 3/00 Z (72)発明者 中村 直 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 松浦 正博 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 Fターム(参考) 3K061 AB02 AB03 AC13 BA05 FA01 FA11 3K062 AA16 AB03 AC13 BA01 DA32 DB01 4D004 AA07 AA10 AA16 AA19 AA36 AA43 AC08 BA01 BA03 BB03 CA08 CA27 CA29 DA16 4F301 CA09 CA25 CA27 CA62

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃焼不適ごみを一時的に保管する中間処
    理設備と、燃焼不適ごみを埋立て処分する埋立処分設備
    と、前記中間処理設備と前記埋立処分設備とから受け入
    れた燃焼不適ごみをガス化して燃料ガスと焼却灰、また
    は燃料ガスとスラグとを含む副産物を生成するガス化設
    備とを備えた燃焼不適ごみ処理設備の燃焼不適ごみ処理
    方法において、 前記中間処理設備と前記埋立処分設備から、送り出しを
    希望する燃焼不適ごみの重量とごみの成分比率とを含む
    燃焼不適ごみ情報を受取る段階と、 前記燃焼不適ごみ情報に基づいてガス化設備に投入する
    燃焼不適ごみの重量とごみの成分比率を変更した複数の
    運転条件を作成する段階と、 前記運転条件の下でガス化設備の操業シミュレーション
    を実施する段階と、 前記シミュレーションの結果を評価して最適な運転条件
    を選定する段階と、 前記選定した最適な運転条件に基づいて前記中間処理設
    備と前記埋立処分設備に対して、ガス化設備が受取る燃
    焼不適ごみの重量とごみの成分比率とを指定する燃焼不
    適ごみ指定情報を受け渡す段階とを備えたことを特徴と
    する燃焼不適ごみ処理方法。
  2. 【請求項2】 燃焼不適ごみを一時的に保管する中間処
    理設備と、燃焼不適ごみを埋立て処分する埋立処分設備
    と、前記中間処理設備と前記埋立処分設備とから受け入
    れた燃焼不適ごみをガス化して燃料ガスと焼却灰、また
    は燃料ガスとスラグとを含む副産物を生成するガス化設
    備と、前記生成燃料ガスの不純物を除去するガス精製設
    備とを備えた燃焼不適ごみ処理設備の燃焼不適ごみ処理
    方法において、 前記中間処理設備と前記埋立処分設備から、送り出しを
    希望する燃焼不適ごみの重量とごみの成分比率とを含む
    燃焼不適ごみ情報を受取る段階と、 前記ガス精製設備から、受け入れを希望する燃料ガスの
    量と燃料ガスカロリとを含む燃料ガス受入条件を受取る
    段階と、 前記燃焼不適ごみ情報に基づいてガス化設備に投入する
    燃焼不適ごみの重量とごみの成分比率を変更した複数の
    運転条件を作成する段階と、 前記運転条件の下でガス化設備の操業シミュレーション
    を実施する段階と、 前記シミュレーションの結果を評価して前記燃料ガス受
    け入れ条件に適合する運転条件を選定する段階と、 前記選定した運転条件に基づいて前記中間処理設備と前
    記埋立処分設備に対して、ガス化設備が受取る燃焼不適
    ごみの重量とごみの成分比率とを指定する燃焼不適ごみ
    指定情報を受け渡す段階と、 前記シミュレーション結果に基づいて前記ガス精製設備
    に対して、送り出す燃料ガス量と燃料ガスカロリとを含
    む燃料ガス情報を受け渡す段階とを備えたことを特徴と
    する燃焼不適ごみ処理方法。
  3. 【請求項3】 燃焼不適ごみを一時的に保管する中間処
    理設備と、燃焼不適ごみを埋立て処分する埋立処分設備
    と、前記中間処理設備と前記埋立処分設備とから受け入
    れた燃焼不適ごみを溶融して燃料ガスとスラグとを含む
    副産物を生成するガス化設備と、前記生成燃料ガスの不
    純物を除去するガス精製設備と、前記スラグを利材化す
    るスラグ処理設備とを備えた燃焼不適ごみ処理設備の燃
    焼不適ごみ処理方法において、 前記中間処理設備と前記埋立処分設備から、送り出しを
    希望する燃焼不適ごみの重量とごみの成分比率とを含む
    燃焼不適ごみ情報を受取る段階と、 前記ガス精製設備から、受け入れを希望する燃料ガスの
    量と燃料ガスカロリとを含む燃料ガス受入条件を受取る
    段階と、 前記スラグ設備から、受け入れを希望するスラグの量を
    含むスラグ受入条件を受取る段階と、 前記燃焼不適ごみ情報に基づいてガス化設備に投入する
    燃焼不適ごみの重量とごみの成分比率を変更した複数の
    運転条件を作成する段階と、 前記運転条件の下でガス化設備の操業シミュレーション
    を実施する段階と、 前記シミュレーションの結果を評価して前記燃料ガス受
    入条件と前記スラグ受入条件とに適合する運転条件を選
    定する段階と、 前記選定した運転条件に基づいて前記中間処理設備と前
    記埋立処分設備に対して、ガス化設備が受取る燃焼不適
    ごみの重量とごみの成分比率とを指定する燃焼不適ごみ
    指定情報を受け渡す段階と、 前記シミュレーション結果に基づいて前記ガス精製設備
    に対して、送り出す燃料ガス量と燃料ガスカロリとを含
    む燃料ガス情報を受け渡す段階と、 前記シミュレーション結果に基づいて前記スラグ処理設
    備に対して、送り出すスラグ量を含むスラグ情報を受け
    渡す段階とを備えたことを特徴とする燃焼不適ごみ処理
    方法。
  4. 【請求項4】 請求項1または請求項2に記載の燃焼不
    適ごみ処理方法において、 前記生成した焼却灰またはスラグを前記埋立処分設備に
    受け渡すように促す指示を出力する段階を備えたことを
    特徴とする燃焼不適ごみ処理方法。
  5. 【請求項5】 燃焼不適ごみを一時的に保管する中間処
    理設備と、燃焼不適ごみを埋立て処分する埋立処分設備
    と、前記中間処理設備と前記埋立処分設備とから受け入
    れた燃焼不適ごみをガス化して燃料ガスと焼却灰、また
    は燃料ガスとスラグとを含む副産物を生成するガス化設
    備とを備えた燃焼不適ごみ処理設備の運転を支援する燃
    焼不適ごみ処理システムにおいて、 前記中間処理設備と前記埋立処分設備から、送り出しを
    希望する燃焼不適ごみの重量とごみの成分比率とを含む
    燃焼不適ごみ情報を受取る手段と、 前記燃焼不適ごみ情報に基づいてガス化設備に投入する
    燃焼不適ごみの重量とごみの成分比率を変更した複数の
    運転条件を作成する手段と、 前記運転条件の下でガス化設備の操業シミュレーション
    を実施する手段と、 前記シミュレーションの結果を評価して最適な運転条件
    を選定する手段と前記選定した最適な運転条件に基づい
    て前記中間処理設備と前記埋立処分設備に対して、ガス
    化設備が受取る燃焼不適ごみの重量とごみの成分比率と
    を指定する燃焼不適ごみ指定情報を受け渡す手段とを備
    えたことを特徴とする燃焼不適ごみ処理システム。
  6. 【請求項6】 燃焼不適ごみを一時的に保管する中間処
    理設備と、燃焼不適ごみを埋立て処分する埋立処分設備
    と、前記中間処理設備と前記埋立処分設備とから受け入
    れた燃焼不適ごみをガス化して燃料ガスと焼却灰、また
    は燃料ガスとスラグとを含む副産物を生成するガス化設
    備と、前記生成燃料ガスの不純物を除去するガス精製設
    備とを備えた燃焼不適ごみ処理設備の運転を支援する燃
    焼不適ごみ処理システムにおいて、 前記中間処理設備と前記埋立処分設備から、送り出しを
    希望する燃焼不適ごみの重量とごみの成分比率とを含む
    燃焼不適ごみ情報を受取る手段と、 前記ガス精製設備から、受け入れを希望する燃料ガスの
    量と燃料ガスカロリとを含む燃料ガス受入条件を受取る
    手段と、 前記燃焼不適ごみ情報に基づいてガス化設備に投入する
    燃焼不適ごみの重量とごみの成分比率を変更した複数の
    運転条件を作成する手段と、 前記運転条件の下でガス化設備の操業シミュレーション
    を実施する手段と、 前記シミュレーションの結果を評価して前記燃料ガス受
    け入れ条件に適合する運転条件を選定する手段と、 前記選定した運転条件に基づいて前記中間処理設備と前
    記埋立処分設備に対して、ガス化設備が受取る燃焼不適
    ごみの重量とごみの成分比率とを指定する燃焼不適ごみ
    指定情報を受け渡す手段と、 前記シミュレーション結果に基づいて前記ガス精製設備
    に対して、送り出す燃料ガス量と燃料ガスカロリとを含
    む燃料ガス情報を受け渡す手段とを備えたことを特徴と
    する燃焼不適ごみ処理システム。
  7. 【請求項7】 燃焼不適ごみを一時的に保管する中間処
    理設備と、燃焼不適ごみを埋立て処分する埋立処分設備
    と、前記中間処理設備と前記埋立処分設備とから受け入
    れた燃焼不適ごみを溶融して燃料ガスとスラグとを含む
    副産物を生成するガス化設備と、前記生成燃料ガスの不
    純物を除去するガス精製設備と、前記スラグを利材化す
    るスラグ処理設備とを備えた燃焼不適ごみ処理設備の運
    転を支援する燃焼不適ごみ処理システムにおいて、 前記中間処理設備と前記埋立処分設備から、送り出しを
    希望する燃焼不適ごみの重量とごみの成分比率とを含む
    燃焼不適ごみ情報を受取る手段と、 前記ガス精製設備から、受け入れを希望する燃料ガスの
    量と燃料ガスカロリとを含む燃料ガス受入条件を受取る
    手段と、 前記スラグ設備から、受け入れを希望するスラグの量を
    含むスラグ受入条件を受取る手段と、 前記燃焼不適ごみ情報に基づいてガス化設備に投入する
    燃焼不適ごみの重量とごみの成分比率を変更した複数の
    運転条件を作成する手段と、 前記運転条件の下でガス化設備の操業シミュレーション
    を実施する手段と、 前記シミュレーションの結果を評価して前記燃料ガス受
    入条件と前記スラグ受入条件とに適合する運転条件を選
    定する手段と、 前記選定した運転条件に基づいて前記中間処理設備と前
    記埋立処分設備に対して、ガス化設備が受取る燃焼不適
    ごみの重量とごみの成分比率とを指定する燃焼不適ごみ
    指定情報を受け渡す手段と、 前記シミュレーション結果に基づいて前記ガス精製設備
    に対して、送り出す燃料ガス量と燃料ガスカロリとを含
    む燃料ガス情報を受け渡す手段と、 前記シミュレーション結果に基づいて前記スラグ処理設
    備に対して、送り出すスラグ量を含むスラグ情報を受け
    渡す手段とを備えたことを特徴とする燃焼不適ごみ処理
    システム。
  8. 【請求項8】 請求項5または請求項6に記載の燃焼不
    適ごみ処理システムにおいて、 前記生成した焼却灰またはスラグを前記埋立処分設備に
    受け渡すように促す指示を出力する手段を備えたことを
    特徴とする燃焼不適ごみ処理システム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011067799A (ja) * 2009-09-28 2011-04-07 Ihi Kankyo Engineering Co Ltd 廃棄物埋め立て処分場の再生方法

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JP2011067799A (ja) * 2009-09-28 2011-04-07 Ihi Kankyo Engineering Co Ltd 廃棄物埋め立て処分場の再生方法

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