JP2004097879A - Waste treatment method and apparatus therefor - Google Patents

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pyrolysis furnace
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Harumi Okabe
岡部 治美
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Tokyo Electric Power Company Holdings Inc
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Tokyo Electric Power Co Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a waste treatment method capable of suppressing the generation of dioxins, and an apparatus therefor. <P>SOLUTION: The inside of a pyrolysis furnace 15 is held to an oxygen-free atmosphere and waste 10 is heated at a temperature (e.g., 700°C or lower) capable of rapidly performing pyrolysis in a static state to pyrolize plastics in the waste 10 and the generated pyrolysis gas is naturally discharged from the pyrolysis furnace 15 to be burnt in a gas combuster 28. After the pyrolisis of the waste is completed, the carbide in the waste 10 left after pyrolysis is oxidatively decomposed and the combustion exhaust gas is naturally discharged. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック類を含む廃棄物の処理方法及びその装置に係り、特に、病院などから排出される感染性医療廃棄物など、比較的小容量でしかもプラスチック類を含む廃棄物を処理するための廃棄物処理方法及びその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、病院から排出される感染性医療廃棄物は、多種多様な廃棄物からなり、特別管理廃棄物に指定され、厳重な管理と処理が義務づけられている。
【0003】
医療廃棄物の中には、使い捨てチューブや注射針などのディスポーザブルがあり、その多くはプラスチック製品であり、これを焼却処理した場合にダイオキシン類の発生の問題が生じる。
【0004】
そこで、感染性医療廃棄物を処理する方法として、特開平11−141829号公報に開示されるように、炭化室内の廃棄物に水蒸気を噴射すると共に無酸素状態で廃棄物を400〜500℃で加熱して炭化処理し、発生した可燃性ガスをガス燃焼室で燃焼させ、さらにその燃焼ガス中の塩化水素を脱塩処理して排気し、次に、この炭化処理した廃棄物を燃焼室に導入して燃焼させ、さらに燃焼後の残渣をプラズマトーチにより溶融処理する廃棄物の炭化溶融方法が提案されている。
【0005】
この廃棄物処理方法においては、炭化室内の廃棄物が水蒸気により無酸化状態で炭化されることから、有機塩素化合物が不完全燃焼を起こすことによって生じるダイオキシンの発生を防止でき、また炭化物の燃焼時には、炭化物に塩化水素が含まれていないことからダイオキシンの発生を防止できるとしている。
【0006】
【特許文献1】
特開平11−141829号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、高温での脱塩剤による脱塩処理は十分でなく、燃焼排ガスが排気されるにおいて、その温度が、ダイオキシン類が再合成される温度400℃以下となり、ダイオキシンが発生するため、実際には、水スプレー冷却器を通して排ガスを瞬時に200℃以下にしてダイオキシンの再合成を防止するようにし、その後バグフィルタを通して排ガス中のダストを除去し、さらに触媒反応器を通してダイオキシンをさらに低減させるようにしている。
【0008】
通常、焼却処理では、廃棄物は、850℃以上で燃焼され、難分解性有機物(例えばダイオキシン類)の発生は少ないが、排ガス中にはダイオキシン前駆物質が多量に含まれており、熱回収で排ガスが冷却されると、ダイオキシン類の再合成温度が400℃以下にあるため、ダイオキシン類が再合成されてしまう。
【0009】
同様に、無酸素雰囲気で廃棄物を熱分解させて、ダイオキシンの発生を抑えることができても、ダイオキシン前駆物質の発生までは抑えることができない。
【0010】
従って、実際の装置においては、廃棄物処理によって生じた排ガスからダイオキシン類の再合成を防止するには、排ガスを水スプレー冷却器により瞬間的(0.5sec程度)に、200℃以下、好ましくは160℃以下に高速冷却することで、排ガスの温度を、ダイオキシン類の再合成温度(300〜400℃)を瞬間的に通過させて、再合成が起きないようにしているのが現状である。
【0011】
ここで、ダイオキシン類の発生のメカニズムについて説明する。
【0012】
ダイオキシン類とは、多くの異性体があるが、代表的にはPCDD(ポリ塩化ジベンゾパラオキシン)とPCDF(ポリ塩化ジベンゾフラン)であり、Cl(塩素)の置換数によって種々に分類される。
【0013】
ダイオキシンの生成メカニズムについては、まだ完全には解明されてはいないが、焼却炉で発生するメカニズムについては、廃棄物中の有機分の熱分解や不完全燃焼に伴う未燃焼有機物が、排ガス中の飛灰表面で、塩化銅等の触媒作用によって生成する、或いは、燃焼によって生じた多環カーボンスート(ナフタリン,アントラセン、クリセン、ピレン、フェナントレンなど多数)が触媒作用によって分解したり、熱分解によって生じた可燃性ガスが触媒作用によって塩素と反応し、クロロフェノール(CClO )といった前駆物質となり、これが縮合反応によりPCDD等のダイオキシン類を生成すると推定されている。
【0014】
そこで、ダイオキシン類の発生を抑えるには、ダイオキシン類の直接の発生を抑えることは勿論、ダイオキシンの再合成を抑えることにあるが、従来の廃棄物処理においては、焼却効率と熱回収を優先するために、焼却炉内の廃棄物を攪拌すると共に、排ガスを誘引ファンで強制排気しており、このため排ガス中へのダスト等の飛灰の同伴はさけられず、この飛灰の触媒作用によるダイオキシンの再合成反応が避けられないことが原因であることを見いだし、本発明に至ったものである。
【0015】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、ダイオキシンの発生を抑えることができる廃棄物処理方法及びその装置を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1の発明は、プラスチック類を含む廃棄物を処理する方法において、熱分解炉内を無酸素雰囲気に保って廃棄物をスタティックな状態で加熱して廃棄物中のプラスチック類を熱分解させ、発生した熱分解ガスを熱分解炉から自然排気し、廃棄物の熱分解の終了後、熱分解後に残った廃棄物中の炭化物を酸化分解させるようにした廃棄物処理方法である。
【0017】
請求項2の発明は、熱分解炉を電気ヒータ等で熱分解が速やかに行える約700℃以下の温度に加熱し、その熱分解炉内に、水蒸気もしくは少量の空気を送って無酸素状態で熱分解させ、発生した分解ガスを、その熱分解炉内のガス圧によってガス燃焼器に流し、そのガス燃焼器で分解ガスを燃焼させながら自然排気する請求項1記載の廃棄物処理方法である。
【0018】
請求項3の発明は、熱分解炉内に供給する水蒸気と空気は、熱分解炉内で熱分解され発生した分解ガスを、ガス燃焼器に押しだし、かつ熱分解で炭化されて生成したダスト等が分解ガスと共に同伴してガス燃焼器に流れないように供給され、熱分解炉内で廃棄物がスタティックな状態で熱分解される請求項2記載の廃棄物処理方法である。
【0019】
請求項4の発明は、熱分解から酸化分解への切換は、焼却器のCO 濃度変化、焼却器の温度変化、焼却器への燃焼空気流量変化から或いは所定時間経過後に、熱分解が完了したとし、その後、熱分解炉内に酸化に必要な空気を供給して酸化分解させ、その酸化分解ガスを自然排気する請求項2又は3記載の廃棄物処理方法である。
【0020】
請求項5の発明は、プラスチック類を含む廃棄物を処理する装置において、密閉竪型炉体内の下部に、投入される廃棄物を保持するグリルを有すると共に炉体の外周に電気ヒータ等の加熱源が設けられた熱分解炉と、その熱分解炉のグリル下部に必要に応じて水蒸気を供給する水蒸気ラインと、熱分解炉のグリル下部に少量の空気を供給する空気ラインと、熱分解ガスの頂部に接続され、熱分解で生成した分解ガスを自然排気するための自然排気ラインと、その自然排気ラインに接続され、発生した分解ガスを燃焼するガス燃焼器とを備えた廃棄物処理装置である。
【0021】
以上の構成によれば、熱分解炉内の廃棄物は、スタティックな状態で熱分解され、発生した分解ガスは、その熱分解炉のガス圧で押し出されてガス燃焼器に流れて燃焼される。このように従来のように強制排気でなく、基本的に自然排気により分解ガスをガス燃焼器に流すことで、分解で生成するダストなどの触媒成分は熱分解炉内に留まって分解ガスと同伴することがなく、燃焼後の排ガスがダイオキシンの再合成温度に下がってもダイオキシンが再合成されることがない。この自然排気のためには、熱分解は、3〜6数時間をかけて行う。
【0022】
また、熱分解が完了し、熱分解炉に残った炭化物には、熱分解する有機成分が殆ど残っておらず、また、酸化処理を3〜5時間かけて、その燃焼ガスを自然排気するため、ダイオキシンを発生することなく焼却処理できる。
【0023】
かくして、熱分解炉内には金属類、灰状の無機質のみが数%以下残り、また残灰中のダイオキシン濃度も基準値以下にすることが可能となる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【0025】
先ず、図2により、本発明の廃棄物処理方法の基本的な処理プロセスを説明する。
【0026】
病院から排出される使い捨てチューブや注射針などのディスポーザブル、ガーゼなどの感染性医療廃棄物10は、プラスチック類とセルロース類が、5対5であり、プラスチック類の中に占める塩化ビニールは2割程度であり、概して、セルロース:非塩ビプラスチック:塩ビ=5:4:1という割合である。
【0027】
この感染性医療廃棄物10を、無酸素雰囲気で常温から熱分解を速やかに行える温度(例えば、約700〜600℃)に昇温し、かつ水蒸気もしくは少量の常圧空気を供給して3〜6時間程度、スタティックな状態で、熱分解処理11を行う。この熱分解11により、廃棄物10中に含まれるプラスチックやセルロースなどの有機物質が熱分解(分解率約90%)され、発生した分解ガスは高温燃焼12される。この高温燃焼12において、分解ガス中にダイオキシン前駆物質が含まれていても、ガス中に触媒となる灰分が含まれていないため、ダイオキシンが再合成されることはない。
【0028】
この熱分解処理11にて残渣は、初期の廃棄物量の約1割となり、残渣の大部分は炭化物と金属類となる。
【0029】
次に、この残渣を常圧空気にて3〜5時間程度、酸化分解処理13を行う。酸化分解処理13では、残渣中に有機物が含まれておらず、炭化物であり、ダイオキシンの発生することがなく、分解率90%以下、初期の廃棄物の数%以下となり、残渣として灰分と金属類14とが残ることとなる。
【0030】
次に、図1により、廃棄物処理装置を説明する。
【0031】
図1において、15は熱分解炉で、耐熱性金属で形成された密閉竪型炉体16からなり、炉体16内の下部に、投入される廃棄物10を保持するグリル17が設けられ、炉体16の外周に電気ヒータ等の加熱源18が設けられて構成される。
【0032】
炉体16には、廃棄物を投入する開閉蓋(図示せず)が設けられ、グリル17の下部には、後述する水蒸気や空気を炉体16内に吹き込むためのノズル19が設けられる。
【0033】
このノズル19には、炉体16内に水蒸気を供給するための蒸気ライン21と少量の空気を供給するための空気ライン20とが接続される。
【0034】
空気ライン20には、吸気弁22、流量計23、ブロワ24が接続され、また熱分解炉15には、その炉内温度を検出する温度計25が設けられ、その温度計25の検出値が熱分解用制御器26に入力されると共に流量計23の流量値が熱分解用制御器26に入力されて、吸気弁22の開度が制御されるようになっている。
【0035】
熱分解炉15には、熱分解で生じた分解ガスを自然排気するための自然排気ライン27が接続され、その自然排気ライン27にガス燃焼器28が接続される。
【0036】
ガス燃焼器28内は、詳細は図示していないが、導入された分解ガスを燃焼するためのパイロットバーナが設けられる。
【0037】
このガス燃焼器28には燃焼空気ライン29が接続される。燃焼空気ライン29には、吸気弁30、流量計31、ブロワ32が接続され、また燃焼器28に温度検出器33が設けられ、その検出値が燃焼用制御器34に入力されると共に流量計31の検出値が燃焼用制御器34に入力され、燃焼用制御器34が燃焼器温度に応じて吸気弁30を制御するようになっている。
【0038】
ガス燃焼器28の下流側の自然排気ライン27には、排熱ボイラ35、冷却器36が接続される。排熱ボイラ35では、給水ポンプ37からの給水と、排ガスとが熱交換され、発生した蒸気が、蒸気ライン21を通して熱分解炉15に供給されるようになっている。
【0039】
冷却器36は、排ガス中に水を噴射するもので、排ガス中の塩化水素ガスが水噴射により除去され、その水が排水処理装置38に供給され、排水処理されて放水されるようになっている。また冷却器36を、アルカリ水を噴射する湿式スクラバーとし、排水処理装置38で、その塩化水素を吸収除去したアルカリ水を処理するようにしてもよい。
【0040】
次に、本発明の廃棄物処理方法を説明する。
【0041】
先ず、熱分解炉15内にプラスチック類を含む廃棄物、例えば感染性医療廃棄物10を投入して密閉状態とした後、加熱源18で加熱しながら昇温し、同時に蒸気ライン21より蒸気を熱分解炉15内に供給して炉体16内の空気を押し出して無酸素状態にする。その後、水蒸気を供給しながら熱分解炉内15の温度を熱分解が速やかに行える温度(約700℃以下)に保って廃棄物10を無酸素雰囲気で、廃棄物中に含まれるプラスチック類を、ゆっくり時間をかけながら(3〜5時間程度)熱分解させる。或いはこのとき、空気ライン20より少量の空気を供給する。
【0042】
この熱分解工程では、熱分解炉15内は、スタティックな状態を保つため、攪拌は行わず、その内部のガス流速がダストを同伴する流速以下となるような断面積をとるように形成される。また、熱分解中の水蒸気もしくは空気は、熱分解炉15内にダストを留めるような流量で流すものとする。
【0043】
熱分解により発生した分解ガスは、供給される蒸気と空気により押し出されて自然排気ライン27を通してガス燃焼器28に供給されて燃焼され、その後排熱ボイラ35で熱回収がなされ、冷却器36で、冷却されることで、排ガス中に含まれる塩化水素ガスが回収された後、大気に自然排気される。
【0044】
熱分解により、廃棄物10中の有機物がなくなり、熱分解が完了したならば空気を、廃棄物熱分解時の空気流量より、数倍から数十倍程度多くして熱分解炉15に供給し、熱分解で炭化した廃棄物を同じく時間をかけながら3〜5時間程度で酸化処理する。
【0045】
この場合、熱分解炉15内の炭化した廃棄物が一気に酸化しないよう、すなわち、熱分解炉15内の温度が分解炉の耐熱温度(例えば700℃)を超えないように空気量を制御しながら酸化分解を行うと共に燃焼排ガスを自然排気ライン27より自然排気する。
【0046】
以上において、熱分解炉15内の廃棄物は、スタティックな状態で熱分解され、発生した分解ガスは、その熱分解炉15のガス圧で押し出されてガス燃焼器28に流れて燃焼される。
【0047】
この場合、熱分解炉15からガス燃焼器28へ分解ガスを流す自然排気ライン27には、従来のように強制排気ファンで排気するのではなく、熱分解炉15に供給した空気や蒸気のガス圧による自然排気で、分解ガスをガス燃焼器28に流すため、分解ガス中に、熱分解で生成したダストなどの触媒成分の同伴がないため、分解ガス中にダイオキシン前駆物質が含まれていてもダイオキシンは再合成されることはない。また、熱分解が完了し、熱分解炉15に残った炭化物には、熱分解する有機成分が残っておらず、また酸化処理においても排ガスは自然排気のため、ダイオキシンを発生させることはなく焼却処理できる。
【0048】
かくして、熱分解炉内には金属類、灰状の無機質のみが数%以下残り、また残灰中のダイオキシン濃度も基準値以下にすることが可能となる。
【0049】
次に、図3は、感染性医療廃棄物(7.3kg)を熱分解した後、酸化分解させたときのガス燃焼器温度a、熱分解炉の温度b、分解ガス総発熱量c、分解炉への供給空気量d、燃焼器への供給空気量e、及びCO2濃度fの経時変化を示したものである。
【0050】
先ず、熱分解炉を電気ヒータで、加熱すると共に、ガス燃焼器内をパイロットガスバーナで、加熱して1000℃程度に昇温する。図3の実験例では、2時間弱かかったが、この時間は短くてよい。
【0051】
次に、熱分解炉の温度を徐々に上昇(図3の例では600℃)させることで、廃棄物中のプラスチック類、セルロース類が無酸素雰囲気で熱分解され、発生した分解ガスがガス燃焼器で燃焼される。この際、ガス燃焼器への空気供給流量は、最大で110(Nm /h)で、CO 濃度は、6〜10%の範囲である。
【0052】
尚、分解ガスの成分は、8割がC8からC20程度の高分子炭化水素の蒸気、2割がCO、H 、CH などの軽質ガスであり、図3では、これらを統括するために生成分解ガスを総発熱量(Mcal/h)で示し、また図では、温度のスケールと合わせるため、総発熱量×10で表しており、最大発熱量は、約60Mcal/hである。またガス燃焼器に供給する空気流量(Nm /h)もスケールを合わせるため、空気流量×10で表している。
【0053】
3時間程度の熱分解工程で、廃棄物からの分解ガスの発生がなくなり、ガス燃焼器への供給空気流量eと分解ガス総発熱量e(=ガス燃焼器での燃焼温度)が下がってきたならば、熱分解炉に供給する空気流量dを、略0から最大で、22(Nm /h)まで上昇させて、炭化した廃棄物を3時間程度、酸化分解させる。
【0054】
この際、CO 濃度は、最大15%であるが酸化分解により、炭化物がなくなるため、CO 濃度が下がり、最終的には0となって酸化分解工程が終了する。
【0055】
なお、図3の実験例では、熱分解炉に供給する空気流量dを、3段階(7、14、22Nm /h)に上げて行ったが、空気流量dは、実験例に限らず徐々に上げるようにする。
【0056】
以上のようにして廃棄物を処理したときの排ガス、無酸素熱分解後の残渣(炭化物)、酸化分解後の残渣のダイオキシン濃度の測定結果を下表に示す。
【0057】
測定結試料         ダイオキシン濃度(ng−TEQ/Nm )
排ガス             0.0031
熱分解後の残渣(炭化物)    0.00000068
酸化分解後の残渣(灰)     0.00083
上記の表より、排ガス、熱分解後の炭化物、酸化分解後の残渣中のダイオキシン濃度は基準値を大幅に下回っていることが確認された。
【0058】
図4は、酸化分解時の酸化分解速度(g−炭素/h)と空気供給量(Nm /h)の関係を示したものである。
【0059】
図において、gは空燃比を1としたときの最大酸化量を示し、図示の丸印(<200℃)、黒丸印(<250℃)、四角印(<300℃)、黒四角印(<450℃)、三角印(<400℃)、黒三角印(<450℃)は、熱分解炉の温度における酸化速度と空気供給量の関係を示したものである。
【0060】
この図4より、最大酸化速度が得られる最大酸化量に対して空気量を制御することで、熱分解炉の温度変化(200〜450℃)にかかわらず、酸化速度は供給空気量で決定される。換言すれば、空気量を制御することで酸化速度を制御でき、酸化分解時間を自在に制御できることを示している。
【0061】
図5は、熱分解と酸化分解における、熱分解炉内温度変化と炉内に供給する空気流量の関係を示したものであり、図中、hは、熱分解炉内の温度変化を、iは、空気流量変化を示したものである。
【0062】
熱分解時の分解ガスの発生は吸熱反応であり、熱分解炉15内にある程度の空気を供給し、廃棄物を部分燃焼させながら還元反応を行う方が、加熱源18のエネルギが少なくてすむと共に熱分解反応が促進されるため好ましいが、空気をより多く送って燃焼させると、酸化反応が大となり、燃焼排ガスの生成量が多くなり、同時に発生する灰分などが燃焼排ガスに同伴しやすくなり、上述したダイオキシンの発生の問題が生じるため、熱分解で供給する空気は、部分燃焼を起こしながら、分解ガスをガス燃焼器28にそのガス圧で押し出す程度の流量とする。このためには、従来のように短時間に熱分解するのではなく、3〜6時間程度時間をかけて熱分解を行うことで、スタティックな状態で熱分解が行える。
【0063】
次に、このスタティックな状態で熱分解を行うための、熱分解炉15内の流速条件について説明する。
【0064】
一般に、粉粒子の流動化について、粒子終端速度u は、Stokesの範囲(NReM <2,NReM =D ρF u / μF )であれば、下式で定義される。
【0065】
 = g(ρs −ρF )D  / 18μF   …(1)
但し、
 :粒子終端速度 cm/s, g:重力加速度 980cm/s
ρs :粒子密度 g/cm    ρF :流体密度 g/cm
 :平均粒径 cm      μF :流体の粘度 g/cm・s
である。
【0066】
熱分解炉の系内の流速をu とすると、u /u が小さい場合、粒子は流動せず制止している。u /u =0.2〜0.4程度のとき、粒子は系内に留まり、よい流動状態となる。これ以上その比が大きいと流動層の高さが高く層の乱れが大きくなる。u /u >1になると粒子は流体に伴われて層から飛び出し、気流に輸送された状態となる。
【0067】
飛灰の粒径は平均15〜70μmであり、飛灰密度は、1600kg/m 程度である。また流体温度を500℃とした。
【0068】
以上より、粒径による粒子終端速度、及び流動状態を保てる速度u について、u /u =0.4となるようにu を記したのが図6である。
【0069】
図6において、点線で示した粒子終端速度以上の流速になると粒子は系外に飛び出してしまい、実線で示したu /u =0.4以下の流速であれば、粒子は流動状態を保って系内に留まる。上述の通り、飛灰の粒径範囲は平均15〜70μmなので、そのうち最も厳しい粒径15μmの飛灰について考慮すればよく、粒径15μmの灰が系内に留まる流速は、0.55cm/s以下であり、この流速以下となるように空気もしくは蒸気を供給すればよい。
【0070】
また、この場合の最大許容流量は、0.55cm/sに分解炉の断面積をかけた量とし、これ以上の流量とならないように空気を供給し、後は、廃棄物の量に応じて熱分解時間を長くすればよく、このため3〜6時間かけて熱分解させることで、飛灰を生じることなく熱分解が行える。
【0071】
この場合、図1で説明したように自然排気ライン27には、ガス燃焼器28、冷却器36、排熱ボイラ35が接続され、これらの流体抵抗があるため、自然排気ライン27でのガスの流れが十分でない場合、熱分解炉15内の流速が0.55cm/s以下であれば、自然排気ライン27に排気ファンを接続して自然排気を妨げない程度に排気するようにしてもよい。
【0072】
また、酸化分解においても、その空気流量を、空燃比を低くして酸化速度を制御して3〜5時間程度で酸化を行うことで、大量の燃焼排ガスの発生を抑えつつ酸化処理するため、ダイオキシンの発生を確実に防止することが可能となる。
【0073】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、以下に示すごとく優れた効果を発揮するものである。
【0074】
(1)廃棄物を無酸素雰囲気でスタティックな状態で熱分解することで、分解ガスをガス燃焼器に流して燃焼させてもダイオキシンを発生することがない。
【0075】
(2)酸化分解させるにおいて、その燃焼ガスを自然排気させるため、ダイオキシンが発生することがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示す図である。
【図2】本発明の廃棄物の処理方法の基本的プロセスを示す図である。
【図3】本発明において、熱分解と酸化分解における燃焼器、熱分解炉の温度の経時変化と供給空気の経時変化を示す図である。
【図4】本発明において、酸化分解速度と空気流量の関係を示す図である。
【図5】本発明における熱分解と酸化分解において、熱分解炉の温度変化と供給空気量の関係を示す図である。
【図6】本発明において、粒径と流速の関係を示す図である。
【符号の説明】
10 廃棄物
15 熱分解炉
20 空気ライン
27 自然排気ライン
28 ガス燃焼器
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for treating plastic-containing waste, and more particularly to a method for treating relatively small-volume and plastic-containing waste such as infectious medical waste discharged from hospitals and the like. And a waste disposal method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, infectious medical wastes discharged from hospitals are composed of various kinds of wastes, are designated as specially managed wastes, and have to be strictly managed and treated.
[0003]
Among medical wastes, there are disposables such as disposable tubes and injection needles, many of which are plastic products, and when they are incinerated, there is a problem of generation of dioxins.
[0004]
Therefore, as a method for treating infectious medical waste, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-141829, water vapor is injected into waste in a carbonization chamber and the waste is treated at 400 to 500 ° C. in an oxygen-free state. Heating and carbonization, the generated combustible gas is burned in a gas combustion chamber, hydrogen chloride in the combustion gas is desalted and exhausted, and then the carbonized waste is discharged to the combustion chamber. There has been proposed a method of carbonizing and melting waste, which is introduced, burned, and the residue after burning is melted by a plasma torch.
[0005]
In this waste treatment method, since the waste in the carbonization chamber is carbonized in a non-oxidized state by steam, the generation of dioxin caused by incomplete combustion of the organic chlorine compound can be prevented. It states that the generation of dioxin can be prevented because the carbide does not contain hydrogen chloride.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-11-141829
[Problems to be solved by the invention]
However, the desalting treatment with a desalinating agent at a high temperature is not sufficient, and when exhaust gas is exhausted, the temperature becomes 400 ° C. or less at which dioxins are resynthesized, and dioxins are generated. In order to prevent the re-synthesis of dioxin by reducing the exhaust gas instantaneously to 200 ° C or lower through a water spray cooler, then remove the dust in the exhaust gas through a bag filter and further reduce the dioxin through a catalytic reactor. ing.
[0008]
Normally, in incineration, waste is burned at 850 ° C or higher, and the generation of hardly decomposable organic substances (for example, dioxins) is small. However, the exhaust gas contains a large amount of dioxin precursors, and heat recovery is difficult. When the exhaust gas is cooled, the dioxins are resynthesized because the resynthesis temperature of the dioxins is 400 ° C. or lower.
[0009]
Similarly, even if the waste can be thermally decomposed in an oxygen-free atmosphere to suppress the generation of dioxin, the generation of dioxin precursor cannot be suppressed.
[0010]
Therefore, in an actual apparatus, in order to prevent re-synthesis of dioxins from exhaust gas generated by waste treatment, the exhaust gas is instantaneously (approximately 0.5 sec) to 200 ° C. or lower, preferably to 0.5 ° C. by a water spray cooler. At present, the temperature of exhaust gas is instantaneously passed through the resynthesis temperature (300 to 400 ° C.) of dioxins by cooling at a high speed of 160 ° C. or less to prevent resynthesis.
[0011]
Here, the mechanism of generation of dioxins will be described.
[0012]
Dioxins have many isomers, but are typically PCDD (polychlorinated dibenzoparaoxin) and PCDF (polychlorinated dibenzofuran), and are variously classified according to the number of substitutions of Cl (chlorine).
[0013]
The mechanism of dioxin formation has not yet been fully elucidated, but the mechanism generated in incinerators is based on thermal decomposition of organic components in waste and unburned organic substances resulting from incomplete combustion. On the fly ash surface, polycyclic carbon soot (a large number of naphthalene, anthracene, chrysene, pyrene, phenanthrene, etc.) produced by the catalytic action of copper chloride or the like is decomposed by the catalytic action or produced by thermal decomposition It is presumed that the combustible gas reacts with chlorine by catalytic action to become a precursor such as chlorophenol (C 6 H 3 Cl 3 O), which generates dioxins such as PCDD by condensation reaction.
[0014]
Therefore, in order to suppress the generation of dioxins, it is necessary to suppress not only the direct generation of dioxins but also the resynthesis of dioxins.In conventional waste treatment, however, priority is given to incineration efficiency and heat recovery. Therefore, the waste in the incinerator is agitated and the exhaust gas is forcibly exhausted by an induction fan, so that entrainment of fly ash such as dust into the exhaust gas cannot be avoided, and the catalytic action of this fly ash The present inventors have found that the cause is that the resynthesis reaction of dioxin is inevitable, and have reached the present invention.
[0015]
Then, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a waste disposal method and an apparatus thereof capable of suppressing the generation of dioxin.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is a method for treating waste containing plastics, wherein the waste is heated in a static state by keeping the inside of the pyrolysis furnace in an oxygen-free atmosphere. The plastics are thermally decomposed, the generated pyrolysis gas is naturally exhausted from the pyrolysis furnace, and after the pyrolysis of the waste is completed, the carbide in the waste remaining after the pyrolysis is oxidatively decomposed. Processing method.
[0017]
According to the invention of claim 2, the pyrolysis furnace is heated to a temperature of about 700 ° C. or less, at which the pyrolysis can be quickly performed by an electric heater or the like, and steam or a small amount of air is sent into the pyrolysis furnace in an oxygen-free state. The waste disposal method according to claim 1, wherein the pyrolysis gas generated by the pyrolysis is caused to flow to a gas combustor by the gas pressure in the pyrolysis furnace, and the pyrolysis gas is burned by the gas combustor and naturally exhausted. .
[0018]
According to a third aspect of the present invention, the steam and the air supplied to the pyrolysis furnace are used to push a cracked gas generated by pyrolysis in the pyrolysis furnace to a gas combustor and to be carbonized by pyrolysis to generate dust and the like. The waste disposal method according to claim 2, wherein the waste gas is supplied so as not to flow into the gas combustor together with the decomposition gas, and the waste is thermally decomposed in a static state in the pyrolysis furnace.
[0019]
According to the invention of claim 4, the switching from the thermal decomposition to the oxidative decomposition is performed by changing the CO 2 concentration of the incinerator, changing the temperature of the incinerator, changing the flow rate of the combustion air to the incinerator, or after a lapse of a predetermined time, the pyrolysis is completed. The waste treatment method according to claim 2, wherein after that, air required for oxidation is supplied into the thermal decomposition furnace to perform oxidative decomposition, and the oxidized decomposition gas is naturally exhausted.
[0020]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an apparatus for treating waste containing plastics, wherein a lower portion of the closed vertical furnace has a grill for holding the waste to be charged, and a heater such as an electric heater is provided on the outer periphery of the furnace. A pyrolysis furnace equipped with a source, a steam line that supplies steam as needed under the grill of the pyrolysis furnace, an air line that supplies a small amount of air under the grill of the pyrolysis furnace, and a pyrolysis gas Waste treatment device comprising: a natural exhaust line connected to the top of the fuel cell for naturally exhausting decomposition gas generated by thermal decomposition; and a gas combustor connected to the natural exhaust line and burning the generated decomposition gas. It is.
[0021]
According to the above configuration, the waste in the pyrolysis furnace is pyrolyzed in a static state, and the generated decomposition gas is extruded by the gas pressure of the pyrolysis furnace, flows into the gas combustor, and is burned. . In this way, the catalyst gas such as dust generated by decomposition stays in the pyrolysis furnace and entrains with the decomposition gas by flowing the decomposition gas into the gas combustor using natural exhaust instead of forced exhaust as in the past. No dioxin is re-synthesized even if the exhaust gas after combustion falls to the dioxin re-synthesis temperature. For this natural exhaustion, the thermal decomposition takes 3 to 6 hours.
[0022]
In addition, since the pyrolysis is completed, the organic matter to be thermally decomposed hardly remains in the carbide remaining in the pyrolysis furnace, and the combustion gas is naturally exhausted for 3 to 5 hours. It can be incinerated without generating dioxin.
[0023]
Thus, only metals and ash-like inorganics remain in the pyrolysis furnace at a few percent or less, and the dioxin concentration in the residual ash can be reduced to a reference value or less.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0025]
First, a basic treatment process of the waste treatment method of the present invention will be described with reference to FIG.
[0026]
Disposables such as disposable tubes and needles discharged from hospitals, infectious medical waste 10 such as gauze, plastics and celluloses are 5 to 5, and plastics account for about 20% of vinyl chloride. In general, the ratio of cellulose: non-PVC plastic: PVC = 5: 4: 1.
[0027]
The temperature of the infectious medical waste 10 is increased from room temperature to a temperature (for example, about 700 to 600 ° C.) at which oxygen can be quickly decomposed in an oxygen-free atmosphere, and steam or a small amount of normal pressure air is supplied to the infectious medical waste 10 to increase the temperature. The thermal decomposition process 11 is performed in a static state for about 6 hours. By this thermal decomposition 11, organic substances such as plastic and cellulose contained in the waste 10 are thermally decomposed (decomposition rate is about 90%), and the generated decomposition gas is burned at a high temperature 12. In this high-temperature combustion 12, even if the decomposition gas contains a dioxin precursor, the gas does not contain ash as a catalyst, so that dioxin is not resynthesized.
[0028]
Residues in this pyrolysis treatment 11 are about 10% of the initial waste amount, and most of the residues are carbides and metals.
[0029]
Next, the residue is subjected to an oxidative decomposition treatment 13 under normal pressure air for about 3 to 5 hours. In the oxidative decomposition treatment 13, the residue contains no organic matter, is a carbide, does not generate dioxin, has a decomposition rate of 90% or less, and is several percent or less of the initial waste, and has ash and metals 14 as residues. And will remain.
[0030]
Next, the waste treatment apparatus will be described with reference to FIG.
[0031]
In FIG. 1, reference numeral 15 denotes a pyrolysis furnace, which comprises a closed vertical furnace body 16 formed of a heat-resistant metal, and a grill 17 for holding the waste 10 to be charged is provided in a lower portion of the furnace body 16, A heating source 18 such as an electric heater is provided on the outer periphery of the furnace body 16.
[0032]
The furnace body 16 is provided with an opening / closing lid (not shown) for charging waste, and a lower portion of the grill 17 is provided with a nozzle 19 for blowing steam or air, which will be described later, into the furnace body 16.
[0033]
The nozzle 19 is connected to a steam line 21 for supplying water vapor into the furnace body 16 and an air line 20 for supplying a small amount of air.
[0034]
An intake valve 22, a flow meter 23, and a blower 24 are connected to the air line 20, and the pyrolysis furnace 15 is provided with a thermometer 25 for detecting the temperature in the furnace. The flow rate value of the flow meter 23 is input to the thermal decomposition controller 26 and the flow rate value of the flow meter 23 is input to the thermal decomposition controller 26 to control the opening of the intake valve 22.
[0035]
A natural exhaust line 27 for naturally exhausting cracked gas generated by thermal decomposition is connected to the pyrolysis furnace 15, and a gas combustor 28 is connected to the natural exhaust line 27.
[0036]
Although not shown in detail in the gas combustor 28, a pilot burner for burning the introduced cracked gas is provided.
[0037]
A combustion air line 29 is connected to the gas combustor 28. An intake valve 30, a flow meter 31, and a blower 32 are connected to the combustion air line 29, and a temperature detector 33 is provided in the combustor 28. The detected value of 31 is input to the combustion controller 34, and the combustion controller 34 controls the intake valve 30 according to the combustor temperature.
[0038]
An exhaust heat boiler 35 and a cooler 36 are connected to the natural exhaust line 27 downstream of the gas combustor 28. In the exhaust heat boiler 35, heat exchange is performed between water supplied from a water supply pump 37 and exhaust gas, and generated steam is supplied to the pyrolysis furnace 15 through the steam line 21.
[0039]
The cooler 36 injects water into the exhaust gas, the hydrogen chloride gas in the exhaust gas is removed by water injection, and the water is supplied to a wastewater treatment device 38, which is subjected to wastewater treatment and discharged. I have. Alternatively, the cooler 36 may be a wet scrubber for injecting alkaline water, and the wastewater treatment device 38 may treat the alkaline water from which the hydrogen chloride has been absorbed and removed.
[0040]
Next, the waste disposal method of the present invention will be described.
[0041]
First, waste containing plastics, for example, infectious medical waste 10 is put into the pyrolysis furnace 15 to make it a sealed state, and then heated while being heated by the heating source 18, and at the same time, steam is sent from the steam line 21. The air is supplied into the pyrolysis furnace 15 and the air in the furnace body 16 is extruded to make it oxygen-free. Thereafter, while supplying steam, the temperature of the pyrolysis furnace 15 is maintained at a temperature at which the pyrolysis can be performed quickly (about 700 ° C. or less), and the plastics contained in the waste are removed in an oxygen-free atmosphere. Thermal decomposition is carried out slowly (about 3 to 5 hours). Alternatively, at this time, a small amount of air is supplied from the air line 20.
[0042]
In this pyrolysis step, the inside of the pyrolysis furnace 15 is formed so as to have a cross-sectional area such that the gas flow rate in the pyrolysis furnace 15 is equal to or less than the flow rate accompanying dust in order to maintain a static state. . In addition, the steam or the air during the thermal decomposition is flowed in the thermal decomposition furnace 15 at a flow rate that keeps the dust.
[0043]
The cracked gas generated by the thermal cracking is pushed out by the supplied steam and air, supplied to a gas combustor 28 through a natural exhaust line 27 and burned, and then heat is recovered by a waste heat boiler 35 and then cooled by a cooler 36. After being cooled, the hydrogen chloride gas contained in the exhaust gas is recovered and then naturally exhausted to the atmosphere.
[0044]
The organic matter in the waste 10 is eliminated by the thermal decomposition, and when the thermal decomposition is completed, the air is supplied to the thermal decomposition furnace 15 by increasing the air flow several to several tens times more than the air flow rate at the time of the thermal decomposition of the waste. The waste carbonized by the pyrolysis is oxidized for about 3 to 5 hours while taking the same time.
[0045]
In this case, the amount of air is controlled so that the carbonized waste in the pyrolysis furnace 15 does not oxidize at a stretch, that is, the temperature in the pyrolysis furnace 15 does not exceed the heat resistant temperature of the decomposition furnace (for example, 700 ° C.). The oxidative decomposition is performed, and the combustion exhaust gas is naturally exhausted from the natural exhaust line 27.
[0046]
In the above, the waste in the pyrolysis furnace 15 is pyrolyzed in a static state, and the generated decomposition gas is pushed out by the gas pressure of the pyrolysis furnace 15 and flows into the gas combustor 28 for combustion.
[0047]
In this case, the natural exhaust line 27 through which the decomposition gas flows from the pyrolysis furnace 15 to the gas combustor 28 is not exhausted by the forced exhaust fan as in the related art, but the gas of air or steam supplied to the pyrolysis furnace 15 is used. The natural gas exhausted by pressure causes the cracked gas to flow into the gas combustor 28, and the cracked gas contains no dioxin precursor because the cracked gas does not accompany catalyst components such as dust generated by thermal cracking. Dioxin is not resynthesized. Further, the pyrolysis is completed, and the carbide remaining in the pyrolysis furnace 15 has no organic components to be thermally decomposed, and the exhaust gas is naturally exhausted even in the oxidation treatment. Can be processed.
[0048]
Thus, only metals and ash-like inorganics remain in the pyrolysis furnace at a few percent or less, and the dioxin concentration in the residual ash can be reduced to a reference value or less.
[0049]
Next, FIG. 3 shows that a gas combustor temperature a, a thermal decomposition furnace temperature b, a total calorific value c of a decomposed gas, and a decomposition when the infectious medical waste (7.3 kg) is thermally decomposed and oxidatively decomposed. It shows the change over time of the air supply amount d to the furnace, the air supply amount e to the combustor, and the CO2 concentration f.
[0050]
First, the pyrolysis furnace is heated by an electric heater, and the inside of the gas combustor is heated by a pilot gas burner to raise the temperature to about 1000 ° C. In the experimental example of FIG. 3, it took less than 2 hours, but this time may be short.
[0051]
Next, by gradually increasing the temperature of the pyrolysis furnace (600 ° C. in the example of FIG. 3), plastics and cellulose in the waste are thermally decomposed in an oxygen-free atmosphere, and the generated decomposition gas is burned by gas. Burned in a vessel. At this time, the air supply flow rate to the gas combustor is 110 (Nm 3 / h) at the maximum, and the CO 2 concentration is in the range of 6 to 10%.
[0052]
In addition, 80% of the components of the cracked gas are high-molecular hydrocarbon vapors of C8 to C20, and 20% are light gases such as CO, H 2 , and CH 4. In FIG. The generated decomposition gas is represented by the total calorific value (Mcal / h). In the figure, the total calorific value × 10 is shown in order to match the temperature scale, and the maximum calorific value is about 60 Mcal / h. The air flow rate (Nm 3 / h) to be supplied to the gas combustor is also represented by air flow rate × 10 to match the scale.
[0053]
In the thermal decomposition process of about 3 hours, generation of decomposition gas from waste was eliminated, and the flow rate e of air supplied to the gas combustor and the total calorific value e of decomposition gas (= combustion temperature in the gas combustor) decreased. Then, the air flow rate d supplied to the pyrolysis furnace is increased from substantially 0 to a maximum of 22 (Nm 3 / h), and the carbonized waste is oxidatively decomposed for about 3 hours.
[0054]
At this time, the CO 2 concentration is 15% at the maximum, but the carbides disappear due to the oxidative decomposition, so that the CO 2 concentration decreases and finally becomes 0, and the oxidative decomposition step ends.
[0055]
In the experimental example of FIG. 3, the air flow rate d to be supplied to the pyrolysis furnace was increased in three stages (7, 14, 22 Nm 3 / h), but the air flow rate d was not limited to the experimental example and was gradually increased. To be raised.
[0056]
The measurement results of the dioxin concentrations of the exhaust gas, the residue after anoxic thermal decomposition (carbide), and the residue after the oxidative decomposition when the waste is treated as described above are shown in the table below.
[0057]
Resulting measurement sample Dioxin concentration (ng-TEQ / Nm 3 )
Exhaust gas 0.0031
Residue (carbide) after pyrolysis 0.00000068
Residue (ash) after oxidative decomposition 0.00083
From the above table, it was confirmed that the dioxin concentration in the exhaust gas, the carbide after the thermal decomposition, and the residue after the oxidative decomposition was significantly lower than the reference value.
[0058]
FIG. 4 shows the relationship between the oxidative decomposition rate (g-carbon / h) and the air supply amount (Nm 3 / h) during oxidative decomposition.
[0059]
In the figure, g indicates the maximum oxidation amount when the air-fuel ratio is set to 1, and the circles (<200 ° C.), the black circles (<250 ° C.), the squares (<300 ° C.), and the black squares (< 450 ° C.), triangles (<400 ° C.), and black triangles (<450 ° C.) show the relationship between the oxidation rate and the air supply amount at the temperature of the pyrolysis furnace.
[0060]
As shown in FIG. 4, by controlling the air amount with respect to the maximum oxidation amount at which the maximum oxidation rate is obtained, the oxidation rate is determined by the supply air amount regardless of the temperature change (200 to 450 ° C.) of the pyrolysis furnace. You. In other words, it indicates that the oxidation rate can be controlled by controlling the amount of air, and the oxidative decomposition time can be freely controlled.
[0061]
FIG. 5 shows the relationship between the temperature change in the pyrolysis furnace and the flow rate of the air supplied into the furnace in the pyrolysis and the oxidative decomposition. Shows changes in the air flow rate.
[0062]
The generation of the decomposition gas during the thermal decomposition is an endothermic reaction, and the energy of the heating source 18 can be reduced by supplying a certain amount of air into the thermal decomposition furnace 15 and performing the reduction reaction while partially burning the waste. However, if air is sent and burned, the oxidation reaction increases, the amount of combustion exhaust gas increases, and ash etc. generated at the same time tends to accompany the combustion exhaust gas. Since the above-described problem of the generation of dioxin occurs, the air supplied by the thermal decomposition is set to a flow rate at which the decomposition gas is pushed out to the gas combustor 28 at the gas pressure while causing partial combustion. For this purpose, the thermal decomposition can be performed in a static state by performing the thermal decomposition over a period of about 3 to 6 hours instead of performing the thermal decomposition in a short time as in the related art.
[0063]
Next, the flow rate conditions in the pyrolysis furnace 15 for performing pyrolysis in this static state will be described.
[0064]
Generally, the fluidization of the powder particles, the particle terminal velocity u m, so long as the Stokes (N ReM <2, N ReM = D P ρF u m / μF), are defined by the following equation.
[0065]
u m = g (ρs -ρF) D P 2 / 18μF ... (1)
However,
u m : particle termination velocity cm / s, g: gravitational acceleration 980 cm / s
ρs: particle density g / cm 3 ρF: fluid density g / cm 3
D P : average particle size cm μF: viscosity of fluid g / cm · s
It is.
[0066]
When the flow velocity in the system of the pyrolysis furnace and u 0, if u 0 / u m is small, the particles are restrained not flow. When the order of u 0 / u m = 0.2~0.4, the particles will remain in the system, a good fluid state. If the ratio is greater than this, the height of the fluidized bed will be high and the turbulence of the bed will be large. u 0 / u m> becomes 1 when particles jumped out layers accompanied by fluid in a state of being transported to the airflow.
[0067]
The average particle size of the fly ash is 15 to 70 μm, and the fly ash density is about 1600 kg / m 3 . The fluid temperature was 500 ° C.
[0068]
Thus, the particle terminal velocity due to particle size, and the speed u 0 which maintain the fluidized state, is 6 to describing the u 0 such that u 0 / u m = 0.4.
[0069]
6, the particles when particles become terminal velocity or flow rate indicated by a dotted line will jump out from the system, if u 0 / u m = 0.4 The following flow rates indicated by the solid line, the particle is a fluidized state Keep and stay in the system. As described above, since the average particle size range of fly ash is 15 to 70 μm, the strictest fly ash having a particle size of 15 μm may be considered, and the flow rate at which the ash having a particle size of 15 μm remains in the system is 0.55 cm / s. It is sufficient to supply air or steam so as to be below the flow rate.
[0070]
In this case, the maximum allowable flow rate is 0.55 cm / s multiplied by the cross-sectional area of the decomposition furnace, and air is supplied so as not to exceed the flow rate. The thermal decomposition time may be extended, and thus thermal decomposition can be performed without fly ash by performing thermal decomposition over 3 to 6 hours.
[0071]
In this case, the gas combustor 28, the cooler 36, and the exhaust heat boiler 35 are connected to the natural exhaust line 27 as described with reference to FIG. If the flow is not sufficient and the flow rate in the pyrolysis furnace 15 is 0.55 cm / s or less, an exhaust fan may be connected to the natural exhaust line 27 to exhaust the natural exhaust gas to such an extent that natural exhaust is not hindered.
[0072]
Also, in the oxidative decomposition, the air flow rate is controlled by lowering the air-fuel ratio to control the oxidation rate, and the oxidation is performed in about 3 to 5 hours. Dioxin can be reliably prevented from being generated.
[0073]
【The invention's effect】
In short, according to the present invention, the following excellent effects are exhibited.
[0074]
(1) By thermally decomposing waste in a static state in an oxygen-free atmosphere, no dioxin is generated even when the decomposed gas is caused to flow through a gas combustor and burned.
[0075]
(2) Since the combustion gas is naturally exhausted in the oxidative decomposition, no dioxin is generated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a basic process of the waste disposal method of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a change over time of the temperature of a combustor and a pyrolysis furnace and a change over time of supply air in pyrolysis and oxidative decomposition in the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between an oxidative decomposition rate and an air flow rate in the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a temperature change of a pyrolysis furnace and an amount of supplied air in pyrolysis and oxidative decomposition in the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a particle size and a flow velocity in the present invention.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 10 Waste 15 Pyrolysis furnace 20 Air line 27 Natural exhaust line 28 Gas combustor

Claims (5)

プラスチック類を含む廃棄物を処理する方法において、熱分解炉内を無酸素雰囲気に保って廃棄物をスタティックな状態で加熱して廃棄物中のプラスチック類とセルロース類を熱分解させ、発生した熱分解ガスを熱分解炉から自然排気し、廃棄物の熱分解の終了後、熱分解後に残った廃棄物中の炭化物を酸化分解させることを特徴とする廃棄物処理方法。In the method of treating waste containing plastics, the pyrolysis furnace is kept in an oxygen-free atmosphere, the waste is heated in a static state, and the plastics and cellulose in the waste are thermally decomposed to generate heat. A method for treating waste, comprising: naturally decomposing a cracked gas from a pyrolysis furnace; and oxidizing and decomposing carbides in the waste remaining after the pyrolysis after completion of the pyrolysis of the waste. 熱分解炉を電気ヒータ等で熱分解が速やかに行える約700℃以下の温度に加熱し、その熱分解炉内に、水蒸気もしくは少量の空気を送って無酸素状態で熱分解させ、発生した分解ガスを、その熱分解炉内のガス圧によってガス燃焼器に流し、そのガス燃焼器で分解ガスを燃焼させながら自然排気する請求項1記載の廃棄物処理方法。The pyrolysis furnace is heated to a temperature of about 700 ° C or less, which can be quickly decomposed with an electric heater, etc., and steam or a small amount of air is sent into the pyrolysis furnace to pyrolyze in an oxygen-free state. 2. The waste disposal method according to claim 1, wherein the gas is caused to flow to a gas combustor by the gas pressure in the pyrolysis furnace, and natural gas is exhausted while the decomposition gas is burned in the gas combustor. 熱分解炉内に供給する水蒸気と空気は、熱分解炉内で熱分解され発生した分解ガスを、ガス燃焼器に押しだし、かつ熱分解で炭化されて生成したダスト等が分解ガスと共に同伴してガス燃焼器に流れないように供給され、熱分解炉内で廃棄物がスタティックな状態で熱分解される請求項2記載の廃棄物処理方法。The steam and air supplied to the pyrolysis furnace push the cracked gas generated by pyrolysis in the pyrolysis furnace into a gas combustor, and the dust and the like generated by the carbonization of the pyrolysis accompany the cracked gas. The waste treatment method according to claim 2, wherein the waste is supplied so as not to flow into the gas combustor, and the waste is pyrolyzed in a static state in the pyrolysis furnace. 熱分解から酸化分解への切換は、焼却器のCO 濃度変化、焼却器の温度変化、焼却器への燃焼空気流量変化から或いは所定時間経過後に、熱分解が完了したとし、その後、熱分解炉内に酸化に必要な空気を供給して酸化分解させ、その酸化分解ガスを自然排気する請求項2又は3記載の廃棄物処理方法。The switch from thermal decomposition to oxidative decomposition is based on the change in CO 2 concentration in the incinerator, the change in the temperature of the incinerator, the change in the flow rate of combustion air to the incinerator, or after a lapse of a predetermined period of time, after which the pyrolysis is completed. 4. The waste treatment method according to claim 2, wherein air required for oxidation is supplied into the furnace to oxidize and decompose, and the oxidized gas is naturally exhausted. プラスチック類を含む廃棄物を処理する装置において、密閉竪型炉体内の下部に、投入される廃棄物を保持するグリルを有すると共に炉体の外周に電気ヒータ等の加熱源が設けられた熱分解炉と、その熱分解炉のグリル下部に水蒸気を供給する水蒸気ラインと、熱分解炉のグリル下部に少量の空気を供給する空気ラインと、熱分解ガスの頂部に接続され、熱分解で生成した分解ガスを自然排気するための自然排気ラインと、その自然排気ラインに接続され、発生した分解ガスを燃焼するガス燃焼器とを備えたことを特徴とする廃棄物処理装置。An apparatus for treating waste containing plastics, which has a grill at the lower part of the closed vertical furnace inside, which holds the waste to be charged, and a heating source such as an electric heater provided on the outer periphery of the furnace body. Furnace, a steam line that supplies steam to the lower part of the pyrolysis furnace's grill, an air line that supplies a small amount of air to the lower part of the pyrolysis furnace's grill, and a pyrolysis gas that is connected to the top of the pyrolysis gas. A waste treatment device comprising: a natural exhaust line for naturally exhausting cracked gas; and a gas combustor connected to the natural exhaust line and burning generated cracked gas.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009510381A (en) * 2005-09-27 2009-03-12 ヴェー ツェー ヘレーウス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Method and apparatus for incineration of precious metal-containing materials
JP2011001550A (en) * 2009-06-18 2011-01-06 Hsieh-Sen Wu Method for classifying and recovering substrate by which organic polymer mixture is thermally decomposed and apparatus therefor

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