JP2002515110A - 家庭ゴミを処理する方法及び装置 - Google Patents
家庭ゴミを処理する方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、材料が熱分解され、熱分解ガスからダストが除去され、ダスト除去後の熱分解ガスの一部が燃焼され、残部が融解炉に導入され、燃焼により生じる高温ガスが熱分解ガスの加熱に使用され、熱分解ガスの加熱により生じる排ガス及び熱分解コークスが融解工程に導入されるようにしてなる家庭ゴミを処理する方法に関する。本発明はさらに熱分解反応器、ダスト除去器、燃焼室、熱分解コークス冷却器、金属分離器、粉砕器、融解炉、後燃焼室、熱利用及び煙道ガス清浄器からなる家庭ゴミを処理する装置に関する。
Description
【発明の詳細な説明】
家庭ゴミを処理する方法及び装置
本発明は家庭ゴミを処理する方法及び装置に関する。
ゴミの熱処理方法は世界中で集中的に研究され、論議されている。専門誌に発
表された多数の論文がこの方法に対する大きな関心を証明している。既に１９７
０年代の初めに多くの工業国においてゴミ処理のための熱分解法に関する研究が
推進されていた。熱分解法は、プラスチックゴミ、古タイヤ、古ケーブル等とい
った家庭ゴミ及び産業廃棄物を処理するための代替法として使用されるべきであ
る。工業国の日本、米国、英国及びドイツでは６０種類以上の熱分解法について
非常に集中的に研究が行われた。
ドイツ定期刊行物ウムベルト・テクノロギー・アクツエル（Ｕｍｗｅｌｔ Ｔ
ｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅ Ａｋｔｕｅｌｌ）２３２〜２３４頁（１９９３）から融
解プラントが知られている。この融解プラントの核心となるものは垂直の二重シ
ェル融解炉で、低速回転の外部シェルと、その内側に同心的に懸垂された円筒形
内部シェルとを含む。２個のシェルの間の環状シャフトに供給された残留物は融
解室に導入され、そこでは油又はガス燃焼の高温バーナーにより融解工程が開始
される。
本発明の課題は家庭ゴミを処理する環境に有益でかつ経済的な方法を提供する
ことである。
本発明の課題は、家庭ゴミを処理する方法であって、
ａ）材料が熱分解され、
ｂ）熱分解ガスからダストが除去され、ダスト除去後の熱分解ガ
スの一部は燃焼され、残部は融解炉に導入され、
ｃ）燃焼により生じる高温ガスが熱分解ガスの加熱に使用され、
ｄ）熱分解反応器の加熱により生じる排ガス及び熱分解コークスが融解工程に
導入されるようにしてなる前記方法により解決される。
本発明はゴミの熱処理のための組み合せ熱分解−融解法を提供する。本発明の
方法は熱分解法と融解法を分離して行うこともできるという利点を有する。これ
らの方法は独立に実施することができる。分離して操作することにより、これら
の方法は高い有用性を有する。通常の家庭ゴミを投入した場合、これらの方法は
エネルギーを自給自足で用いることができる。融解の間、灰成分と重金属類は、
溶出抵抗性の融解粒になり、利用される。組み合わせた方法の場合、排水の出な
い煙道ガス浄化が用いられる。組み合わせた方法は常圧で操作される。別の又は
追加の加熱は不必要である。各方法のエネルギー収量が高いため、工業的酸素を
投入する必要はない。
熱分解の際に空気が供給されないので、ジベンゾジオキシン類とジベンゾフラ
ン類の生成を防止できる。熱分解ドラムの加熱は燃焼された熱分解ガスによって
行われる。熱分解では、家庭ゴミ、特殊ゴミ、古タイヤ、粉砕残留物などといっ
た種々のゴミを用いることができる。コークス、油及びガスといった熱分解生成
物は別々に貯蔵、利用又は処理することができる。熱分解は投入物質の質と量に
応じて柔軟に調節することができる。
融解の際にコークスの粉化は起こらない。融解プラントは速やかに始動及び停
止させることができる。負荷ＨＯＫ、乾燥下水スラッジ及び液状特殊ゴミといっ
た高発熱量のゴミを融解炉に付加的に供給することができる。耐火材料は長い実
用寿命を有する。柔軟性のある部分装入法が可能である。第一次室及び第二次室
における段階
的燃焼により排ガスのＮＯｘ値は低くなる。排ガス中にはごく少量の残留ダスト
が存在するに過ぎない。
本発明の好適態様によれば、材料は熱分解前に予備処理される。この措置によ
り質のよい熱分解生成物が得られる。
本発明の好適態様によれば、材料は熱分解前に１０００mm未満の大きさに粉砕
され、圧縮され、シャフトから熱分解反応器に供給される。この措置により熱分
解を経済的に行うことができる。
本発明の好適態様によれば、材料は熱分解前に３００mm未満の大大きさに粉砕
され、圧力スクリューにより熱分解反応器に供給される。この措置により熱分解
を非常に経済的に行うことができる。
本発明の好適態様によれば、材料は熱分解前に金属含有物質から遊離される。
金属の分離は非常に有効に行われる。金属の分離は熱分解ドラムの所要容積を減
少させる効果がある。
本発明の好適態様によれば、熱分解反応器として間接加熱式熱分解ドラムが使
用される。この措置により熱分解の操作費用が大幅に低減される。
本発明の好適態様によれば、熱分解反応器の加熱に必要な熱量は、方法段階（
ｂ）に従う燃焼により生じる排ガスと融解工程から生じる排ガスの一部とから得
られる。この措置により熱分解ドラムの操作が非常に経済的となる。
本発明の好適態様によれば、熱分解ガスのダスト除去は油中急冷浴中で水の露
点以上で行われる。この措置により熱分解ガスのダスト除去において非常によい
結果が達成される。セラミックフィルターによるダスト除去も可能である。
本発明の好適態様によれば、熱分解コークスは冷却され、金属含有物質から遊
離され、スクリーンにかけられ、５０mmを越える大き
さの画分は粉砕され、５０mm未満の微細画分と共に融解炉に導入される。この措
置により融解炉は非常に経済的に操作される。
本発明の好適態様によれば、５０mm未満の大きさの熱分解コークスと、乾燥下
水スラッジ、熱分解ガス、油中急冷で生じる残留物、加熱油、高発熱量の、プラ
スチック、ベッスト状、液状及びガス状の可燃性ゴミといったゴミ類並びに負荷
活性炭及びコークスを含む成分の少なくとも１種とが融解炉に導入される。この
措置により、他の高発熱量の物質が燃料として有効に使用され、その際にこれら
は本発明の方法により経済的にかつ環境にやさしく処理することができる。
本発明の好適態様によれば、融解炉からの燃焼された排ガスはボイラー及び／
又は換熱器に導入される。この措置により排ガスのエネルギーを非常に有効に利
用することができる。
本発明の好適態様によれば、融解工程のダスト分離により生じるダストは融解
炉に戻される。この措置により、分離されたダストを融解工程に再循環させるこ
とができ、高い費用で処理される必要がない。
本発明によれば、熱分解反応器、ダスト除去器、燃焼室、熱分解コークス冷却
器、金属分離器、粉砕機、融解炉、後燃焼室、熱利用及び煙道ガス清浄器からな
る家庭ゴミを処理する装置が提供される。
本発明によれば、家庭ゴミの熱処理と利用に、及び同時に溶出抵抗性の再利用
可能な融解粒の形成に前記装置を使用することが提供される。
本発明の実施態様の範囲において、熱分解コークス及び／又は熱分解ダストは
融解炉内で処理され、融解炉は第一次室の炉蓋に設けられかつ融解される材料の
表面に向けられた少なくとも１個のバー
ナーを有し、融解炉には熱分解炉(2)から熱分解ガス、熱分解コークス及び／又
は熱分解ダストが供給され、その際、炉蓋の１箇所又は数箇所で三次空気が第一
次室に導入され、その際に、融解されるべき材料と熱分解ガスが第一次室に導入
され、流出する融解材料が煙道ガスと共に第一次室を出る。融解材料は第二次室
を通ってスラグとして排出される。
第一次室内は１２５０〜１５００℃の温度である。
本発明を以下に図面を参照して詳細に説明する。
図面は図１〜図５からなる。
図１は本発明の方法の工程図である。
図２は本発明の方法の流れ図である。
図３は材料の流れを示す流れ図である。
図４は融解炉の側面図である。
図５は融解粒からの溶出液値の表である。
図１に示した工程図及び図２に示した流れ図を参照すると、運搬車が家庭ゴミ
を外部処理プラントと連結しないゴミ置場(11)に運ぶ。材料は粉砕機(13)で３０
０mmの細片寸法に粉砕される。粉砕された材料は熱分解炉(2)に供給される。熱
分解炉(2)はダスト除去されかつ後燃焼された熱分解ガスにより外壁を通して連
続的に加熱される。後燃焼された熱分解ガスの温度は、連行されることのあるダ
スト粒子の軟化点を超えないように調節される。冷却された排ガスはベンチレー
ターにより炉壁から吸引され、蒸気発生器(3)に供給される。熱分解コークスが
約５００℃の温度で熱分解ドラム(2)から熱分解コークス冷却器(7)（混式スラグ
分離器）に送られ、そこで熱分解コークスは冷却される。湿式スラグ分離器(7)
は熱分解ドラム(2)の出口を大気に対して封止する。次いで金属分離器(8)により
非鉄金属と鉄が冷
却された熱分解コークスから分離され、熱分解コークスは融解炉(1)に供給され
る。熱分解コークスは融解炉(1)へ供給される前に粉砕機(9)により粉砕してもよ
い。熱分解ガスは油中急冷浴(5)でダスト除去され、燃焼室(6)で後燃焼される。
余分の熱分解ガスは融解炉(1)で燃焼することができる。油中急冷浴(5)から出る
油は縮合油と除去されたダストを含有する。油処理装置、遠心分離機はデカンタ
ーが循環油からダストを除去するのに用いられる。縮合油／ダスト部分はランス
型バーナーから融解炉(1)に導入される。５０mm未満の細片寸法の熱分解コーク
スが融解炉(1)の第一次室(17)に導入される。コークスの燃焼と灰分の融解は予
熱空気によりエネルギー自給自足的に行われる。液状スラグは第一次室(17)から
中央出口(18)を通って流れ、第二次室(21)から湿式スラグ分離器(22)の水浴に滴
下する。これにより液状スラグは固化してガラス質粒となる。排ガスは第二次質
(21)で空気の追加によりＯ2含量が少なくとも６容量％になるように調節される
。融解炉(1)からの排ガス及び熱分解ドラム(2)からの冷却され、燃焼された熱分
解ガスは一緒に子燃焼室(10)を経て換熱器、即ちボイラー(3)へ供給される。ボ
イラー(3)は空気予熱器（Ｌｕｖｏ）を一体化した輻射及び対流要素からなる。
冷却された排ガスは続く煙道ガス清浄器(12)に至る。煙道ガスの処理において、
２段湿式洗浄によりＨＣｌとＳＯ2がダスト除去後の煙道ガスから除去される。
ゾルバリート（Ｓｏｒｂａｌｉｔ）、ＨＯＫ又は同様の方法で操作される後置の
Ｈｇ分離器によりＨｇ元素並びに痕跡のＨＣｌ、ＳＯ2及び炭化水素が除去され
る。ゾルバリート法の場合、負荷活性炭／Ｃａ（ＯＨ）2混合物が融解炉(1)に導
入される。その場合、ＨＣｌ洗浄装置によりＨｇのためのくぼみが設けられる。
図３に示された流れ図から材料の流れと本発明の工程データが明
らかである。熱分解ガスは５００℃の温度で内筒分解ドラム(2)を出る。熱分解
ドラム(2)に石灰を加えることにより有害ガスＨ2Ｓ、ＣＯＳ及びＨＣｌの量を最
低にすることができる。熱分解ガスは蒸発水の外にＣＯ、ＣＯ2及び高級炭化水
素からなる。油中冷却浴(5)で１５０℃に冷却することにより投入ゴミ１トン当
たり約４０kgの熱分解油が縮合する。ダスト含量は約２０〜３０ｇ／m3ｉ．Ｎ．
である。油中急冷浴(5)では発火ダスト及び熱分解油から分離される。熱分解ガ
スの大部分は燃焼室(6)で燃焼されて高温ガスとなり、この高温ガスは１０５０
℃〜１２５０℃で熱分解ドラム(2)の外部シェルに導入され、そこで熱分解ガス
は５５０℃〜６００℃の温度に冷却される。約３０容量％の残りの熱分解ガスは
融解炉(1)に直接導入される。
熱分解コークスは約１８重量％〜２０重量％の炭素からなり、残部は灰及び非
鉄並びに鉄成分である。熱分解ドラム(2)内で熱分解コークスは５００℃の温度
に達する。後置の湿式スラグ分離器(7)で熱分解コークスは約６０℃〜７０℃に
冷却される。排出された熱分解コークスは約１５重量％の水を含有する。熱分解
コークスから次に非鉄成分及び鉄成分が分離され、これにより有用な物質が回収
される。熱分解コークスは５０mm未満の細片寸法で融解炉(1)に導入することが
できる。熱分解コークスは予め粉砕してもよいが、これは通常必要ない。灰成分
は融解炉(1)で約１３５０℃の温度で融解される。重金属は安定なアルミノケイ
酸塩マトリックスに結合されている。液状スラグは湿式スラグ分離器(22)の水浴
中で粒化して溶出抵抗性のガラス質粒になる。排ガスは約１３５０℃の温度で融
解炉(1)の第一次室(17)を出る。融解炉(1)の第二次室(21)内は空気を加えて６容
量％〜７容量％の難素含量に調節される。排ガスは空気の添加と湿式
スラグ分離器(22)からの水の蒸発とにより９５０℃〜１１５０℃の温度に冷却さ
れる。第一次室(17)から出る蒸発した重金属類及びアルカリ金属化合物は凝縮し
、残留ダストとして排出される。ボイラー(3)から出る排ガスの成分は通常の格
子燃焼から出る煙道ガスの成分にほぼ対応する。
図４に示した融解炉(1)の側面図から本発明の融解炉の原理が明らかである。
融解炉(1)は、可動炉蓋(14)、二重スイング弁(15)、少なくとも１個のバーナー(
16)、第一次室(17)、スラグ出口(18)、油圧式炉駆動装置(19)、炉監視ビデオ(20
)、第二次室(21)及び湿式スラグ分離器(22)を含む。
【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項
【提出日】平成９年４月２２日（１９９７．４．２２）
【補正内容】
明細書
家庭ゴミを処理する方法及び装置
本発明は家庭ゴミを処理する方法及び装置に関する。
ゴミの熱処理方法は世界中で集中的に研究され、論議されている。専門誌に発
表された多数の論文がこの方法に対する大きな関心を証明している。既に１９７
０年代の初めに多くの工業国においてゴミ処理のための熱分解法に関する研究が
推進されていた。熱分解法は、プラスチックゴミ、古タイヤ、古ケーブル等とい
った家庭ゴミ及び産業廃棄物を処理するための代替法として使用されるべきであ
る。工業国の日本、米国、英国及びドイツでは６０種類以上の熱分解法について
非常に集中的に研究が行われた。
ドイツ定期刊行物ウムベルト・テクノロギー・アクツエル（Ｕｍｗｅｌｔ Ｔ
ｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅ Ａｋｔｕｅｌｌ）２３２〜２３４頁（１９９３）から融
解プラントが知られている。この融解プラントの核心となるものは垂直の二重シ
ェル融解炉で、低速回転の外部シェルと、その内側に同心的に懸垂された円筒形
内部シェルとを含む。２個のシェルの間の環状シャフトに供給された残留物は融
解室に導入され、そこでは油又はガス燃焼の高温バーナーにより融解工程が開始
される。
本発明の課題は家庭ゴミを処理する環境に有益でかつ経済的な方法を提供する
ことである。
本発明の課題は、家庭ゴミを処理する方法であって、
ａ）材料が熱分解され、
ｂ）熱分解ガスからダストが除去され、ダスト除去後の熱分解ガ
スの一部は燃焼され、残部は融解炉(1)に導入され、
ｃ）燃焼により生じる高温ガスが熱分解反応器(2)の加熱に使用され、
ｄ）熱分解反応器の加熱により生じる排ガス及び熱分解コークスが融解炉(1)
に導入されるようにしてなる前記方法により解決される。
本発明はゴミの熱処理のための組み合せ熱分解−融解法を提供する。本発明の
方法は熱分解法と融解法を分離して行うこともできるという利点を有する。これ
らの方法は独立に実施することができる。分離して操作することにより、これら
の方法は高い有用性を有する。通常の家庭ゴミを投入した場合、これらの方法は
エネルギーを自給自足で用いることができる。融解の間、灰成分と重金属類は、
溶出抵抗性の融解粒になり、利用される。組み合わせた方法の場合、排水の出な
い煙道ガス浄化が用いられる。組み合わせた方法は常圧で操作される。別の又は
追加の加熱は不必要である。各方法のエネルギー収量が高いため、工業的酸素を
投入する必要はない。
雑誌“ＢＷＫ Ｂｒｅｎｎｓｔｏｆｆ Ｗａｒｕｕｅ Ｋｒａｆｔ”４２（１
９９０）Ｈ．１０、Ｓ．Ｒ２６〜Ｒ３６から家庭ゴミの処理方法が知られており
、そこでは材料が熱分解され、熱分解からの排ガスと熱分解コークスが融解炉に
導入される。
熱分解の際に空気が供給されないので、ジベンゾジオキシン類とジベンゾフラ
ン類の生成を防止できる。熱分解ドラムの加熱は燃焼された熱分解ガスによって
行われる。熱分解では、家庭ゴミ、特殊ゴミ、古タイヤ、粉砕残留物などといっ
た種々のゴミを用いることができる。コークス、油及びガスといった熱分解生成
物は別々に貯蔵、利用又は処理することができる。熱分解は投入物質の質と量に
応じて柔軟に調節することができる。
融解の際にコークスの粉化は起こらない。融解プラントは速やかに始動及び停
止させることができる。負荷ＨＯＫ、乾燥下水スラッジ及び液状特殊ゴミといっ
た高発熱量のゴミを融解炉に付加的に供給することができる。耐火材料は長い実
用寿命を有する。柔軟性のある部分装入法が可能である。第一次室及び第二次室
における段階的燃焼により排ガスのＮＯｘ値は低くなる。排ガス中にはごく少量
の残留ダストが存在するに過ぎない。
本発明の好適態様によれば、材料は熱分解前に予備処理される。この措置によ
り質のよい熱分解生成物が得られる。
本発明の好適態様によれば、材料は熱分解前に１０００mm未満の大きさに粉砕
され、圧縮され、シャフトから熱分解反応器に供給される。この措置により熱分
解を経済的に行うことができる。
本発明の好適態様によれば、材料は熱分解前に３００mm未満の大大きさに粉砕
され、圧力スクリューにより熱分解反応器に供給される。この措置により熱分解
を非常に経済的に行うことができる。
本発明の好適態様によれば、材料は熱分解前に金属含有物質から遊離される。
金属の分離は非常に有効に行われる。金属の分離は熱分解ドラムの所要容積を減
少させる効果がある。
本発明の好適態様によれば、熱分解反応器として間接加熱式熱分解ドラムが使
用される。この措置により熱分解の操作費用が大幅に低減される。
本発明の好適態様によれば、熱分解反応器の加熱に必要な熱量は、方法段階（
ｂ）に従う燃焼により生じる排ガスと融解工程から生じる排ガスの一部とから得
られる。この措置により熱分解ドラムの操作が非常に経済的となる。
本発明の好適態様によれば、熱分解ガスのダスト除去は油中急冷
浴中で水の露点以上で行われる。この措置により熱分解ガスのダスト除去におい
て非常によい結果が達成される。セラミックフィルターによるダスト除去も可能
である。
本発明の好適態様によれば、熱分解コークスは冷却され、金属含有物質から遊
離され、スクリーンにかけられ、５０mmを越える大きさの画分は粉砕され、５０
mm未満の微細画分と共に融解炉に導入される。この措置により融解炉は非常に経
済的に操作される。
本発明の好適態様によれば、５０mm未満の大きさの熱分解コークスと、乾燥下
水スラッジ、熱分解ガス、油中急冷で生じる残留物、加熱油、高発熱量の、プラ
スチック、ベッスト状、液状及びガス状の可燃性ゴミといったゴミ類並びに負荷
活性炭及びコークスを含む成分の少なくとも１種とが融解炉に導入される。この
措置により、他の高発熱量の物質が燃料として有効に使用され、その際にこれら
は本発明の方法により経済的にかつ環境にやさしく処理することができる。
本発明の好適態様によれば、融解炉からの燃焼された排ガスはボイラー及び／
又は換熱器に導入される。この措置により排ガスのエネルギーを非常に有効に利
用することができる。
本発明の好適態様によれば、融解工程のダスト分離により生じるダストは融解
炉に戻される。この措置により、分離されたダストを融解工程に再循環させるこ
とができ、高い費用で処理される必要がない。
家庭ゴミを処理する装置は熱分解反応器、ダスト除去器、燃焼室、熱分解コー
クス冷却器、金属分離器、粉砕機、融解炉、後燃焼室、熱利用及び煙道ガス清浄
器からなる。
有利なことには本発明の方法は家庭ゴミの熱処理と利用に、及び
同時に溶出抵抗性の再利用可能な融解粒の形成に適している。
本発明の実施態様の範囲において、熱分解コークス及び／又は熱分解ダストは
融解炉内で処理され、その際、炉蓋から三次空気が融解炉の第一次室に導入され
る。流出する融解材料が煙道ガスと共に第一次室を出て第二次室を通って流れ、
スラグとして排出される。
第一次室内は１，２５０〜１，５００℃の温度である。
本発明を以下に図面を参照して詳細に説明する。
図面は図１〜図５からなる。
図１は本発明の方法の工程図である。
図２は本発明の方法の流れ図である。
図３は材料の流れを示す流れ図である。
図４は融解炉の側面図である。
図５は融解粒からの溶出液値の表である。
図１に示した工程図及び図２に示した流れ図を参照すると、運搬車が家庭ゴミ
を外部処理プラントと連結しないゴミ置場(11)に運ぶ。材料は粉砕機(13)で３０
０mmの細片寸法に粉砕される。粉砕された材料は熱分解炉(2)に供給される。熱
分解炉(2)はダスト除去されかつ後燃焼された熱分解ガスにより外壁を通して連
続的に加熱される。後燃焼された熱分解ガスの温度は、連行されることのあるダ
スト粒子の軟化点を超えないように調節される。冷却された排ガスはベンチレー
ターにより炉壁から吸引され、蒸気発生器(3)に供給される。熱分解コークスが
約５００℃の温度で熱分解ドラム(2)から熱分解コークス冷却器(7)（混式スラグ
分離器）に送られ、そこで熱分解コークスは冷却される。湿式スラグ分離器(7)
は熱分解ドラム(2)の出口を大気に対して封止する。次いで金属分離器(8)により
非鉄金属と鉄が冷却された熱分解コークスから分離され、熱分解コークスは融解
炉(1)
に供給される。熱分解コークスは融解炉(1)へ供給される前に粉砕機(9)により粉
砕してもよい。熱分解ガスは油中急冷浴(5)でダスト除去され、燃焼室(6)で後燃
焼される。余分の熱分解ガスは融解炉(1)で燃焼することができる。油中急冷浴(
5)から出る油は縮合油と除去されたダストを含有する。油処理装置、遠心分離機
はデカンターが循環油からダストを除去するのに用いられる。縮合油／ダスト部
分はランス型バーナーから融解炉(1)に導入される。５０mm未満の細片寸法の熱
分解コークスが融解炉(1)の第一次室(17)に導入される。コークスの燃焼と灰分
の融解は予熱空気によりエネルギー自給自足的に行われる。液状スラグは第一次
室(17)から中央出口(18)を通って流れ、第二次室(21)から湿式スラグ分離器(22)
の水浴に滴下する。これにより液状スラグは固化してガラス質粒となる。排ガス
は第二次質(21)で空気の追加によりＯ2含量が少なくとも６容量％になるように
調節される。融解炉(1)からの排ガス及び熱分解ドラム(2)からの冷却され、燃焼
された熱分解ガスは一緒に子燃焼室(10)を経て換熱器、即ちボイラー(3)へ供給
される。ボイラー(3)は空気予熱器（Ｌｕｖｏ）を一体化した輻射及び対流要素
からなる。冷却された排ガスは続く煙道ガス清浄器(12)に至る。煙道ガスの処理
において、２段湿式洗浄によりＨＣｌとＳＯ2がダスト除去後の煙道ガスから除
去される。ゾルバリート（Ｓｏｒｂａｌｉｔ）、ＨＯＫ又は同様の方法で操作さ
れる後置のＨｇ分離器によりＨｇ元素並びに痕跡のＨＣｌ、ＳＯ2及び炭化水素
が除去される。ゾルバリート法の場合、負荷活性炭／Ｃａ（ＯＨ）2混合物が融
解炉(1)に導入される。その場合、ＨＣｌ洗浄装置によりＨｇのためのくぼみが
設けられる。
図３に示された流れ図から材料の流れと本発明の工程データが明らかである。
熱分解ガスは５００℃の温度で内筒分解ドラム(2)を出
る。熱分解ドラム(2)に石灰を加えることにより有害ガスＨ2Ｓ、ＣＯＳ及びＨＣ
ｌの量を最低にすることができる。熱分解ガスは蒸発水の外にＣＯ、ＣＯ2及び
高級炭化水素からなる。油中冷却浴(5)で１５０℃に冷却することにより投入ゴ
ミ１トン当たり約４０kgの熱分解油が縮合する。ダスト含量は約２０〜３０ｇ／
m3ｉ．Ｎ．である。油中急冷浴(5)では発火ダスト及び熱分解油から分離される
。熱分解ガスの大部分は燃焼室(6)で燃焼されて高温ガスとなり、この高温ガス
は１，０５０℃〜１，２５０℃で熱分解ドラム(2)の外部シェルに導入され、そ
こで熱分解ガスは５５０℃〜６００℃の温度に冷却される。約３０容量％の残り
の熱分解ガスは融解炉(1)に直接導入される。
熱分解コークスは約１８重量％〜２０重量％の炭素からなり、残部は灰及び非
鉄並びに鉄成分である。熱分解ドラム(2)内で熱分解コークスは５００℃の温度
に達する。後置の湿式スラグ分離器(7)で熱分解コークスは約６０℃〜７０℃に
冷却される。排出された熱分解コークスは約１５重量％の水を含有する。熱分解
コークスから次に非鉄成分及び鉄成分が分離され、これにより有用な物質が回収
される。熱分解コークスは５０mm未満の細片寸法で融解炉(1)に導入することが
できる。熱分解コークスは予め粉砕してもよいが、これは通常必要ない。灰成分
は融解炉(1)で約１，３５０℃の温度で融解される。重金属は安定なアルミノケ
イ酸塩マトリックスに結合されている。液状スラグは湿式スラグ分離器(22)の水
浴中で粒化して溶出抵抗性のガラス質粒になる。排ガスは約１３５０℃の温度で
融解炉(1)の第一次室(17)を出る。融解炉(1)の第二次室(21)内は空気を加えて６
容量％〜７容量％の難素含量に調節される。排ガスは空気の添加と湿式スラグ分
離器(22)からの水の蒸発とにより９５０℃〜１１５０
℃の温度に冷却される。第一次室(17)から出る蒸発した重金属類及びアルカリ金
属化合物は凝縮し、残留ダストとして排出される。ボイラー(3)から出る排ガス
の成分は通常の格子燃焼から出る煙道ガスの成分にほぼ対応する。
図４に示した融解炉(1)の側面図から本発明の融解炉の原理が明らかである。
融解炉(1)は、可動炉蓋(14)、二重スイング弁(15)、少なくとも１個のバーナー(
16)、第一次室(17)、スラグ出口(18)、油圧式炉駆動装置(19)、炉監視ビデオ(20
)、第二次室(21)及び湿式スラグ分離器(22)を含む。
請求の範囲
１、家庭用ゴミを処理する方法であって、
ａ）材料が熱分解され、
ｂ）熱分解ガスからダストが除去され、ダスト除去後の熱分解ガスの一部は
燃焼され、残部は融解炉(1)に導入され、
ｃ）燃焼により生じる高温ガスが熱分解反応器(2)の加熱に使用され、
ｄ）熱分解反応器(2)の加熱により生じる排ガス及び熱分解コークスが融解
炉(1)に導入されるようにしてなる前記方法。
２、材料が熱分解前に予備処理される請求項１の方法。
３、材料が１，０００mm未満の大きさに粉砕され、圧搾され、シャフトから熱分
解反応器(2)に供給される請求項２の方法。
４、材料が３００mm未満の大きさに粉砕され圧カスクリューにより熱分解反応器
(2)に供給される請求項２の方法。
５、材料が金属含有物質から遊離される請求項２〜４の方法。
６、間接加熱式熱分解ドラムが熱分解反応器(2)として使用される請求項１〜５
の方法。
７、熱分解反応器(2)の加熱に必要な熱量が、方法段階(b)に従う燃焼により生じ
る排ガスと融解工程から生じる排ガスの一部とから得られる請求項１〜６の方法
。
８、熱分解ガスのダスト除去が油中急冷浴(5)で水の露点以上で行われる請求項
１〜７の方法。
９、熱分解コークスが冷却され、金属含有物質から遊離され、スクリーンにかけ
られ、５０mmを超える大きさの画分は粉砕され、５０mm未満の微細画分と共に融
解炉(1)に導入される請求項１〜８の
方法。
１０、５０mm未満の大きさの熱分解コークスと、乾燥下水スラッジ、熱分解ガス
、油中急冷で生じる残留物、加熱油、高発熱量の、プラスチック、ペースト状、
液状及びガス状の可燃性ゴミといったゴミ類並びに負荷活性炭及びコークスを含
む成分の少なくとも１種とが融解炉(1)に導入される請求項１〜９の方法。
１１、融解炉(1)からの燃焼された排ガスがボイラー(3)及び／又は換熱器(4)に
導入される請求項１〜１０の方法。
１２、融解工程のダスト分離で生じるダストが融解炉(1)に戻される請求項１〜
１１の方法。
１３、炉蓋から三次空気が融解炉(1)の第一次室(17)に導入され、流出する融解
材料が煙道ガスと共に第一次室を出て、第二次室(21)を通って流れ、スラグとし
て排出すされることを特徴とする請求項１〜１２の方法。
１４、第一次室(17)内が１２５０℃〜１５００℃の温度であることを特徴とする
請求項１〜１３の方法。
─────────────────────────────────────────────────────
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 5/46 ＺＡＢ Ｆ２３Ｇ 5/46 ＺＡＢＺ
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，
ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ
Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＪＰ，ＫＲ，ＵＳ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、家庭用ゴミを処理する方法であって、 ａ）材料が熱分解され、 ｂ）熱分解ガスからダストが除去され、ダスト除去後の熱分解ガスの一部は 燃焼され、残部は融解炉(1)に導入され、 ｃ）燃焼により生じる高温ガスが熱分解ガスの加熱に使用され、 ｄ）熱分解反応器(2)の加熱により生じる排ガス及び熱分解コークスが融解 工程に導入されるようにしてなる前記方法。 ２、材料が熱分解前に予備処理される請求項１の方法。 ３、材料が１，０００mm未満の大きさに粉砕され、圧搾され、シャフトから熱分 解反応器(2)に供給される請求項２の方法。 ４、材料が３００mm未満の大きさに粉砕され圧力スクリューにより熱分解反応器 (2)に供給される請求項２の方法。 ５、材料が金属含有物質から遊離される請求項２〜４の方法。 ６、間接加熱式熱分解ドラムが熱分解反応器(2)として使用される請求項１〜５ の方法。 ７、熱分解反応器(2)の加熱に必要な熱量が、方法段階(b)に従う燃焼により生じ る排ガスと融解工程から生じる排ガスの一部とから得られる請求項１〜６の方法 。 ８、熱分解ガスのダスト除去が油中急冷浴(5)で水の露点以上で行われる請求項 １〜７の方法。 ９、熱分解コークスが冷却され、金属含有物質から遊離され、スクリーンにかけ られ、５０mmを超える大きさの画分は粉砕され、５０mm未満の微細画分と共に融 解炉(1)に導入される請求項１〜８の方法。 １０、５０mm未満の大きさの熱分解コークスと、乾燥下水スラッジ、熱分解ガス 、油中急冷で生じる残留物、加熱油、高発熱量の、プラスチック、ペースト状、 液状及びガス状の可燃性ゴミといったゴミ類並びに負荷活性炭及びコークスを含 む成分の少なくとも１種とが融解炉(1)に導入される請求項１〜９の方法。 １１、融解炉(1)からの燃焼された排ガスがボイラー(3)及び／又は換熱器(4)に 導入される請求項１〜１０の方法。 １２、融解工程のダスト分離で生じるダストが融解炉(1)に戻される請求項１〜 １１の方法。 １３、熱分解反応器(2)、ダスト除去器(5)、燃焼室(6)、熱分解コークス冷却器( 7)、金属分離器(8)、粉砕器(9)、融解炉(1)、後燃焼室(10)、熱利用(11)及び煙 道ガス清浄器(12)からなる家庭ゴミを処理する装置。 １４、家庭ゴミの熱処理と利用に、及び同時に溶出抵抗性の再利用可能な融解粒 の生成に請求項１３の装置を使用すること。 １５、融解炉(1)内で熱分解コークス及び／又は熱分解ダストを処理する方法で あって、融解炉(1)は、第一次室(17)の炉内天井に設けられかつ融解される材料 の表面に向けられた少なくとも１個のバーナー(16)を有し、融解炉には熱分解炉 (2)から熱分解ガス、熱分解コークス及び／又は熱分解ダストが供給され、その 際、炉蓋の１箇所又は数箇所で三次空気が第一次室(17)に導入され、その際に、 ａ）融解されるべき材料が第一次室(17)に導入され、 ｂ）熱分解ガスが第一次室(17)に導入され、 ｃ）流出する融解材料が煙道ガスと共に第一次室(17)を出て、融解材料が第二 次室(21)を通ってスラグとして排出されるようにしてなる前記方法。 １６、第一次室(17)内が１２５０℃〜１５００℃の温度であることを 特徴とする請求項１５の方法。
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1996
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104976622A (zh) * | 2015-08-05 | 2015-10-14 | 中国东方电气集团有限公司 | 一种回转窑气化、等离子熔融的生活垃圾分级气化系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| EP0815393A1 (de) | 1998-01-07 |
| EP0815393B1 (de) | 1999-01-07 |
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