JP2004144402A

JP2004144402A - Waste disposing system

Info

Publication number: JP2004144402A
Application number: JP2002310483A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Terasawa; 寺澤　良則; Jun Sato; 佐藤　　淳; Shigeaki Nakamura; 中村　成章
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-10-25
Filing date: 2002-10-25
Publication date: 2004-05-20
Anticipated expiration: 2022-10-25
Also published as: JP3958187B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a waste disposing system having a system for efficiently and cleanly drying the waste to achieve a specified water content in the waste before thermal decomposition in a gasification fusing furnace. <P>SOLUTION: This waste disposing system comprises a heating kiln type drier 4 for eliminating the moisture in the waste 2, the gasification fusing furnaces 8, 9 for melting and decomposing the dried waste 2, and a reaction dust collecting device 15 for eliminating the ash dust in a waste gas discharged from the gasification fusing furnaces 8, 9. The moisture in the waste 2 is eliminated by heating the waste gas at an outlet of the reaction dust collecting device 15, and introducing the same as a drying medium into the dryer 4. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ガス化溶融炉で溶融される前の廃棄物を乾燥するための乾燥機を備えた廃棄物処理システムに関する。さらには、本発明は、クリーンで効率的に廃棄物を乾燥する乾燥機を備え、経済的に廃棄物の処理を行うことができる廃棄物処理システムに関する。
【０００２】
【従来技術】
ガス化溶融炉は、ガス化炉で４５０〜５５０℃の無酸素状態にして蒸し焼きにすることにより廃棄物を溶解して処理するシステムであり、廃棄物を燃焼させる方式と比較して、ダイオキシンなどの有害ガスが発生しにくいという特性がある。このため、環境問題に対応しうる廃棄物処理方法の一つとして好ましく使用されている。
【０００３】
例えば、流動床式ガス化溶融炉は、流動床式ガス化炉、縦型旋回溶融炉から構成される。ガス化炉では燃焼空気で部分燃焼することにより炉内温度が維持され、熱分解ガス、灰分を含むチャー及び不燃物が発生する。不燃物は炉下部から砂と共に排出され、砂と分離後砂はガス化炉に戻される。溶融炉では熱分解ガス及び灰分を含むチャーが低空気比で高温燃焼することにより、飛灰を溶融しスラグ化する。チャー燃焼炉では塩素分の少ないチャーを燃焼することにより、クリーンな排ガスから高温・高圧の過熱蒸気の回収が可能となる。
【０００４】
ガス化溶融炉を使用する際に、廃棄物が水分を多く含むと、すなわちごみ質が悪いと、水分の除去に多くの熱量を必要とする。このような場合は、燃焼時に臭気を伴いやすいことや、灰溶融炉温度を灰の溶流点である１２００〜１５００℃に維持するために、灰溶融炉に補助燃料を加える必要があり、環境負荷、ランニングコストが増大することなどの問題があった。このため、ガス化溶融炉では、処理される廃棄物のごみカロリが低い時、溶融炉の溶融温度を保つ為に、補助燃料を必要としていた。
【０００５】
このような問題を解決するためには、ガス化溶融炉に投入する前の廃棄物のゴミ質が改善されることが望ましいが、回収される廃棄物を一定のごみ質に保つことは非常に困難である。そこで、回収された廃棄物を乾燥させた後、ガス化溶融炉に投入する方法が採用されている。
【０００６】
特許文献１は、溶融炉二次燃焼室の燃焼排ガスを引抜き、溶融炉に入る前のゴミの乾燥媒体として廃棄物を乾燥する方法について開示している。しかし、この乾燥媒体には煤塵があり、これを除去するサイクロンが必要であった。さらには、この煤塵が原因で、ダクト、ファン等補機類の閉塞、故障が起こる場合があった。
【０００７】
特許文献２は、灰溶融炉の後段の排出路を通過する排ガスの熱を用いて、溶融前のゴミを乾燥する廃棄物処理設備を開示している。しかし、かかる方法によっても、煤塵を除去するサイクロン、ファン等補機類の閉塞、故障によるメンテナンスの必要性があった。
【０００８】
特許文献３は、煙道からの燃焼排ガスを加熱源として廃棄物中の水分を除去した後、廃棄物の熱分解を行う廃棄物処理装置及び方法について開示している。しかし、この方法も同様に煤塵の混入による問題があった。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−１７１０１４号公報
【特許文献２】
特開平１１−１８２８２４号公報
【特許文献３】
特開平８−４９８２４号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ガス化溶融炉において、熱分解する前の廃棄物が一定の水分量となるように効率的かつクリーンに廃棄物を乾燥する乾燥機を備えた廃棄物処理システムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、廃棄物中の水分を除去する加熱式キルン型の乾燥機と、乾燥された廃棄物を溶融して分解するガス化溶融炉と、前記ガス化溶融炉から排出される排ガス中の煤塵を除去する反応集塵装置とを含んでなり、前記乾燥機に、前記反応集塵装置出口の排ガスを加熱して乾燥媒体として導入することにより、前記廃棄物中の水分を除去する廃棄物処理システムを提供する。
反応集塵装置出口の排ガスを、熱交換器により３００〜６００℃に加熱し、例えば、ごみ処理量が１５０ｔ／日規模の廃棄物処理システムでは、５０〜２００ｍ^３／ｍｉｎでキルン内に供給することが好ましい。かかる熱交換器は、ガス化溶融炉出口付近の熱を利用したものとすることが好ましい。
【００１２】
前記乾燥機から排出される乾燥媒体を、該乾燥機に再循環させるラインをさらに含んでなり、該ラインが、水分検出装置と、前記乾燥媒体の流量を調整する流量調整装置と、前記水分検出装置で測定される前記乾燥媒体の水分量が一定となるように前記流量調整装置を制御する制御装置とを含んでなる廃棄物処理システムであることがさらに好ましい。
具体的には、流量調整装置としてダンパを用いることができる。また、温度検出装置を前記ラインに設け、温度条件によりガス流量を制御することもできる。乾燥された廃棄物の水分量が５〜２０％のあいだの一定値となるように、乾燥媒体の流量または乾燥媒体の温度を調節して、廃棄物を乾燥することが好ましい。また、乾燥機が直接加熱式キルン型の乾燥機の場合には、かかるラインには、乾燥に使用された後の乾燥媒体から煤塵を除去するための、除塵装置、サイクロン、ファンを含むことが好ましい。
さらに、使用された後の乾燥媒体を乾燥機に再循環させる前に、エアヒータ等で３００〜６００℃に加熱することが好ましい。
【００１３】
上記加熱式キルン型の乾燥機としては、直接加熱式キルン型の乾燥機を使用することができる。直接加熱式キルン型の乾燥機は、乾燥効率が良いという利点がある。
【００１４】
あるいは、上記加熱式キルン型の乾燥機として、間接加熱式キルン型の乾燥機を使用することができる。間接加熱式キルン型の乾燥機は、乾燥媒体である反応集塵装置出口の排ガスが、廃棄物と直接には接触しないため、乾燥媒体をクリーンな状態に保ったまま前記ラインに循環させて再利用することができるという利点がある。
【００１５】
本発明の別の局面においては、廃棄物中の水分を除去する間接加熱式キルン型の乾燥機と、乾燥された廃棄物を溶融して分解するガス化溶融炉と、前記ガス化溶融炉から排出される排ガス中の煤塵を除去する反応集塵装置とを含んでなり、前記乾燥機に、熱交換器により加熱した空気または不活性ガスを乾燥媒体として導入することにより、前記廃棄物中の水分を除去する廃棄物処理システムを提供する。
【００１６】
前記乾燥機から排出される乾燥媒体を、該乾燥機に再循環させるラインをさらに含んでなり、該ラインが、水分検出装置と、前記乾燥媒体の流量を調整する流量調整装置と、前記水分検出装置で測定される前記乾燥媒体の水分量が一定となるように前記流量調整装置を制御する制御装置とを含んでなる廃棄物処理システムであることがさらに好ましい。
具体的には、流量調整装置としてダンパを用いることができる。また、温度検出装置を前記ラインに設け、温度条件によりガス流量を制御することもできる。乾燥された廃棄物の水分量が５〜２０％のあいだの一定値となるように、乾燥媒体の流量または乾燥媒体の温度を調節して、廃棄物を乾燥することが好ましい。
【００１７】
前記熱交換器が、前記ガス化溶融炉から排出される排ガスの熱を利用したものであることがさらに好ましい。あるいは、前記熱交換器が、前記ガス化溶融炉内にある二次燃焼室の熱を利用したものであることがさらに好ましい。
【００１８】
本発明に係る廃棄物処理システムによれば、煤塵等を含まないクリーンな排ガスを加熱して乾燥媒体とするため、クリーンな乾燥媒体を使用することができ、除塵にさらなる装置を必要とすることがない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を、図面を参照してさらに詳細に説明する。同じ部材には同じ符号を付して表した。
【００２０】
図１に、本発明の第一の実施形態に係る直接加熱式キルン型の乾燥機を含んでなる廃棄物処理システムの概略図を示す。本実施形態に係る廃棄物処理システム１は、廃棄物２を蓄積し乾燥機４に供給する供給装置３と、廃棄物中の水分を除去する直接加熱式キルン型の乾燥機４と、乾燥機を経た廃棄物を熱分解炉６に供給する供給装置５と、廃棄物を熱分解する熱分解炉６と、熱分解炉６で排出される灰を溶融する灰溶融炉８と、灰溶融炉８から排出される排ガスを熱交換するボイラ１４と、排ガス中の煤塵を除去する反応集塵装置１５と、さらに排ガス中の有害性分を除去する排ガス処理装置１７と、処理された排ガスを大気中に放出する煙突１８とを含んでなる。さらに、反応集塵装置１５の後段には、反応集塵装置１５出口の排ガスを乾燥媒体として、乾燥機４に導入するための排ガス輸送パイプ１６が設けられる。乾燥機４からは、乾燥に使用した乾燥媒体である排ガスを排ガス輸送パイプ１６に戻すラインが設置される。灰溶融炉８の後段には、反応集塵装置１５出口から引き抜いた排ガスを熱交換するための熱交換器１３が設置される。
【００２１】
ここで、廃棄物２の水分を除去するものであって、従来から知られている直接加熱式キルン型の乾燥機４を使用することができる。直接加熱式キルン型の乾燥機４は、キルン内に乾燥媒体を導入して、廃棄物２中の水分を蒸発除去させるように作用する。乾燥媒体としては、排ガス輸送パイプ１６により運ばれてくる反応集塵装置１５出口の排ガスを使用する。直接加熱式キルン型の乾燥機４には、乾燥媒体の供給口と排出口が設けられ（図示せず）、さらに、乾燥機４の出口には排出された乾燥媒体の水分量を測定する水分検出装置２０と、排出された乾燥媒体の温度を測定する温度検出装置２１とが設けられる。
【００２２】
直接加熱式キルン型の乾燥機４の排出口の後段には、乾燥媒体を乾燥機４に再循環させるためのラインが設けられる。このラインは、除塵装置２５とファン２３を含んでなる。さらに、ファン２３の後段であって、除塵された乾燥媒体が乾燥機４に送られるラインには、流量調整装置であるダンパ２４が設置されて、この除塵された乾燥媒体の流量、または温度を調整して、排ガス輸送パイプ１６に戻すように設計される。ダンパ２４と排ガス輸送パイプ１６とのあいだに、エアヒータ（図示せず）を含んでもよい。一方、ファン２３で除かれた煤塵は、灰溶融炉８に送るように設計される。
【００２３】
乾燥機４とその乾燥媒体である排ガスの流れについて経時的に説明する。乾燥機４には、廃棄物２が供給されるとともに、乾燥媒体が導入される。乾燥媒体は、反応集塵装置１５出口の排ガスの一部が抜き出されたものである。この排ガスには煤塵がほとんど含まれていない。反応集塵装置１５出口の排ガスの一部は、例えば、ごみ処理量が１５０ｔ／日規模の廃棄物処理システムでは、乾燥機４内に５０〜２００ｍ^３／ｍｉｎ程度の量で導入されることが好ましい。また、導入時の乾燥媒体の温度は、３００〜６００℃とすることが好ましい。
【００２４】
通常、反応集塵装置１５出口の排ガスは１００〜１５０℃であるため、灰溶融炉８の二次燃焼室９の後段に設けられる熱交換器１３である、ＧＧＨ（Ｇａｓ−ＧａｓＨｅａｔｅｒ）により灰溶融炉８出口排ガスと熱交換し、３００〜６００℃にまで昇温させることができる。しかし、熱交換器１３は、灰溶融炉８出口の排ガスを利用するものに限定されず、反応集塵装置１５出口の排ガスを所定の温度にまで昇温させることができるものであればよい。
【００２５】
乾燥機４内では、廃棄物２の水分が蒸発される。このとき、廃棄物２中の水分が５〜２０％程度に減少するように乾燥されることが好ましい。乾燥媒体の導入量、または乾燥媒体の温度を増減することにより、蒸発させる水分の量を調整することができる。
【００２６】
乾燥媒体はキルン内に直接供給されるため、廃棄物２から蒸発される水分を含み、廃棄物２からある程度の煤塵をさらっていくこととなる。このため、乾燥機４から排出される使用後の乾燥媒体は、水分と煤塵を含み、温度が１００℃付近にまで低下しているガスである。したがって、この乾燥機４から排出される乾燥媒体は、乾燥機４出口に設置された除塵装置２５で除塵され、乾燥排ガスとして灰溶融炉の二次燃焼室９に送られる。ファン２３は、乾燥媒体である排ガスを反応集塵装置１５から乾燥機４へ導入し、二次燃焼室９及び排ガス輸送パイプに戻して循環させるために設置される。
【００２７】
除塵された乾燥媒体の一部は、ダンパ２４で必要な量が調整されて、ダンパ２４の後段のエアヒータ（図示せず）で３００〜６００℃にまで加熱され、排ガス輸送パイプ１６に循環されて、再度乾燥機４に導入される。乾燥媒体である排ガスは、乾燥機４出口でも除塵装置２５で除塵しているため、乾燥機４に付随するダクト（図示せず）、ファン２３等の補機の閉塞、故障が起こりにくい。また、このように循環して再利用する理由は、乾燥媒体の温度を操作することで廃棄物の乾燥量を制御するからである。
【００２８】
ここで、本実施形態によれば、廃棄物の乾燥量が一定となるように乾燥のシステムが制御されている。乾燥機４出口に設置される乾燥媒体の水分検出装置２０または温度検出装置２１が一定となるよう、制御装置２２でダンパ２４を操作して、廃棄物２の乾燥量が均一化するようにする。すなわち、廃棄物２の水分量が５〜２０％のあいだの一定の値になるようにする。本実施の形態に使用する乾燥機４では、乾燥媒体の温度が１５０℃以上であれば、乾燥媒体に含まれるの水分量は乾燥にはほとんど影響を及ぼさず、主に乾燥媒体の量が乾燥に影響する。したがって、乾燥媒体の乾燥機４への導入量を調節することにより、廃棄物２の水分量を一定の値にまで減少させることが好ましい。
【００２９】
このようにして、廃棄物２中の水分量を一定の適切な値とすることで、乾燥に引き続いて行われる廃棄物２の処理が効率的、かつ経済的なものとなる。廃棄物２の処理は、通常のガス化溶融炉と同様に行われる。廃棄物２の流れに沿って、本発明に係る廃棄物処理システム１を説明する。
【００３０】
乾燥された廃棄物２は供給装置５により流動床式の熱分解炉６に送られ、約４００〜６００℃の熱分解炉砂層にて熱分解炉一次空気７により部分燃焼される。灰分を含む熱分解ガスは灰溶融炉８に送られ、灰溶融炉燃焼空気１０により１３００℃以上に高温燃焼する。ここで灰は溶融し、スラグが生成される。ごみカロリやごみ供給量が小さく、灰溶融炉が１３００℃以上とならない場合、補助燃料１１が供給される。灰溶融炉８で発生した排ガスは二次燃焼室９に送られ二次燃焼室燃焼空気１２により完全燃焼される。二次燃焼室９では、乾燥機４から排出された水分等も供給され、燃焼される。このように、前段にある乾燥機４により廃棄物２が乾燥されることで、ごみ発熱量（低位発熱量）１０００〜１５００ｋｃａｌ／ｋｇ・ｗｅｔ程度以上の廃棄物であれば、溶融炉において補助燃料使用なしで運転ができる。
【００３１】
灰溶融炉の二次燃焼室９から排出された排ガスは、熱交換器１３で、後段の反応集塵装置１５出口から引き抜かれた排ガスを熱交換する。余熱はボイラ１４が設置されたシステムではボイラ１４により回収され、発電に使用される。さらに、反応集塵装置１５では、煤塵を取り除き、排ガス処理装置１７で、さらに有害物質を除去した後、煙突１８から大気に放出される。
【００３２】
なお、本発明における用語「ガス化溶融炉」とは、熱分解炉６と灰溶融炉８とを併せた概念をいい、乾燥後の廃棄物を熱分解し、生じた灰等を溶融するものであればよい。本実施形態では、ガス化溶融炉として、流動床式の溶融炉を示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他に、例えば、ガス化改質溶融炉などにも使用することができる。
【００３３】
第一の実施形態に係る廃棄物処理システムによれば、乾燥により廃棄物中の水分が少なくなり、ごみカロリが増大するため、乾燥機４の入口におけるごみカロリ（ＬＨＶ）が１０００〜１５００ｋｃａｌ／ｋｇ・ｗｅｔであっても灰溶融炉８出口の補助燃料が不要となる。また、ランニングコストも軽減することができる。特に、直接加熱式キルン型の乾燥機を使用する本実施形態においては、乾燥効率が良いというメリットがある。
【００３４】
また、乾燥媒体として反応集塵装置１５出口ガスを灰溶融炉９出口排ガスと熱交換しているため、余熱の有効利用が図られる。このように、クリーンな排ガスを乾燥媒体としているため、乾燥機に供給する前段にサイクロンを設ける必要がない。さらには、ダクト、ファン等補機類の閉塞、故障が起こりにくく、システム全体のメンテナンスがしやすい。
【００３５】
さらに、乾燥媒体の水分量または温度を乾燥機４出口で測定し、制御することで、熱分解炉に投入される乾燥された廃棄物の性状を均一とすることができる。これによれば、安定燃焼が可能となり、ＣＯ、ＮＯｘ、ＤＸＮ等の有害ガスが発生せず、ＣＯ_２の発生量が少なくなり環境への負荷が軽減する。
【００３６】
図２に、第二の実施形態にかかる間接加熱式キルンを含んでなる廃棄物処理システムの概略図を示す。本実施形態による廃棄物処理システム１ａは、廃棄物２を蓄積し乾燥機４ａに供給する供給装置３と、廃棄物２中の水分を除去する間接加熱型キルン式の乾燥機４ａと、乾燥機４ａを経た廃棄物２を熱分解炉６に供給する供給装置５と、廃棄物２を熱分解する熱分解炉６と、熱分解炉で排出される灰を溶融する灰溶融炉８と、灰溶融炉８から排出される排ガスを熱交換するボイラ１４と、排ガス中の煤塵を除去する反応集塵装置１５と、さらに排ガス中の有害性分を除去する排ガス処理装置１７と、排ガスを大気中に放出する煙突１８とを含んでなる。反応集塵装置１５の後段には、反応集塵装置出口の排ガスの一部を引き抜き、乾燥機４ａに導入するための排ガス輸送パイプ１６が設けられる。灰溶融炉８の後段には、反応集塵装置１５出口から引き抜いた排ガスを熱交換するための熱交換器１３が設置される。乾燥機４ａの後段には、乾燥に使用した乾燥媒体を排ガス輸送パイプ１６に再循環させるラインが設置される。
【００３７】
ここで、本実施形態における乾燥機４ａは、廃棄物２の水分を除去するものであって、従来から知られている間接加熱式キルン型の乾燥機４ａを使用することができる。乾燥機４ａでは、廃棄物２中の水分が５〜２０％程度に減少するように乾燥する。乾燥媒体としては、第一の実施形態と同様に、反応集塵装置１５出口の排ガスの一部を抜き出して使用する。
【００３８】
乾燥機４ａとその乾燥媒体である排ガスの流れについて経時的に説明する。乾燥機４ａには、廃棄物２が供給されるとともに、キルンの周りの円筒内に乾燥媒体が導入される。
乾燥媒体は、反応集塵装置１５出口の排ガスの一部が抜き出されたものである。乾燥機４ａへの導入時の乾燥媒体の温度は、３００〜６００℃とすることが好ましい。供給される乾燥媒体である排ガスは、灰溶融炉８の二次燃焼室９の後段に設けられた間接熱交換器１３により灰溶融炉８出口の排ガスと熱交換し、昇温させることができる。また、乾燥機４ａに導入される乾燥媒体となる排ガスは煤塵がほとんど含まれておらず、クリーンである。乾燥媒体は、例えば、ごみ処理量が１５０ｔ／日規模の廃棄物処理システムにおいては、乾燥機４ａ内に５０〜４００ｍ^３／ｍｉｎ程度（ごみ処理量１５０ｔ／日規模）の量で供給されることが好ましい。
【００３９】
乾燥機４ａ内では、廃棄物２中の水分が蒸発される。このとき、廃棄物２中の水分が５〜２０％程度に減少するように乾燥されることが好ましい。蒸発された水分は、煤塵とともに灰溶融炉８に送られ、灰溶融炉の二次燃焼室９で完全燃焼されて処理される。乾燥機４ａから灰溶融炉８に送られるまでのラインには、サイクロンやファン（図示せず）などを設置してもよい。
【００４０】
本実施形態にかかる乾燥機４ａの後段には、第一の実施形態で説明したのと同様に、乾燥機４ａから排出される使用後の乾燥媒体を再循環して乾燥機４ａに供給するラインが設けられる。しかしながら、本実施形態では、第一の実施形態と異なり、かかるライン中に除塵装置等を設ける必要はない。間接加熱式キルン型の乾燥機４ａでは、乾燥媒体が廃棄物２と接しないため、廃棄物２から煤塵を拾ってくることもなく、水分を回収してくることもない。従って、乾燥機４ａから排出される使用後の乾燥媒体はクリーンなままで、再度ラインに循環させることができる。
【００４１】
ここで、本実施形態によれば、廃棄物２の乾燥量が廃棄物２の水分量が５〜２０％程度の一定の値になるように制御される。このような制御については、第一の実施形態で説明したのと同様に行うことができる。また、廃棄物２の処理システムに関するフローは、廃棄物２が間接加熱式キルン型の乾燥機４ａで乾燥されること以外は、第一の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００４２】
本発明の第二の実施形態によれば、間接加熱式キルン型の乾燥機４ａを使用するため、廃棄物の乾燥媒体として使用する反応集塵機１５出口の排ガスをクリーンなまま再循環させることができる。また、いったん、反応集塵機１５出口から乾燥媒体として使用する排ガスを導入すれば、新たに乾燥媒体を補充することなく、循環させるだけでよい点で有利である。
【００４３】
また、このとき、循環させるラインには除塵装置等を必要とせず、ラインが煤塵で汚されることもないため、全体としてシステムを低コストに抑えながら、所望の程度にまで廃棄物２の乾燥をすることができる。
【００４４】
さらには、廃棄物の乾燥媒体として使用する反応集塵機１５出口の排ガスをクリーンなまま再循環させていること、高温の乾燥媒体が直接廃棄物に触れることがないことから、全てのラインで有害ガスが発生しにくく、安全性の高いシステムである。第二の実施形態にかかる間接加熱式キルン型の乾燥機４ａを含んでなる廃棄物処理システム１ａは、変成させることが好ましくない廃棄物を処理対象とする際に、特に有利である。
【００４５】
図３に、第三の実施形態にかかる間接加熱式キルン型の乾燥機を有する廃棄物処理システムの概略図を示す。本実施形態による廃棄物処理システム１ｂは、廃棄物２を蓄積し乾燥機４ａに供給する供給装置３と、廃棄物２中の水分を除去する間接加熱型キルン式の乾燥機４ａと、乾燥機を経た廃棄物２を熱分解炉６に供給する供給装置５と、廃棄物を熱分解する熱分解炉６と、熱分解炉６で排出される灰を溶融する灰溶融炉８と、灰溶融炉から排出される排ガスを熱交換するボイラ１４と、排ガス中の煤塵を除去する反応集塵装置１５と、さらに排ガス中の有害性分を除去する排ガス処理装置１７と、処理された排ガスを大気中に放出する煙突１８とを含んでなる。さらに、乾燥機４ａに空気を供給するための高温空気輸送パイプ１６ａが設けられ、空気バルブ２８の開閉により、大気から取り入れた空気が、熱交換器１３で昇温されて、乾燥機４ａに乾燥媒体として導入される。乾燥機４ａからは、乾燥媒体として使用したガスを、高温空気輸送パイプ１６ａに循環させるラインが設置される。
【００４６】
本実施の形態においては、乾燥機４ａは間接加熱式キルン型である。乾燥媒体として、３００〜６００℃に昇温された空気が間接加熱式キルンの周りの円筒内に導入され、廃棄物中の水分が５〜２０％程度に減少するように乾燥される。廃棄物の水分を一定の量に保つように制御するシステムについては、第一、第二の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００４７】
ここで、本実施の形態では、乾燥媒体として大気から採取できる空気を使用する。しかし、乾燥媒体は空気には限定されず、窒素などの不活性ガスも同様に使用することができる。空気を用いるメリットは、クリーンでどこからでも大量に採取することができるため、排ガスをダクトで引いてくるよりも簡単で経済的なことである。
【００４８】
一方、空気を乾燥に適した温度にまで昇温する装置が必要とされる。このような装置としては、灰溶融炉８出口付近の高温の排ガスを利用した熱交換器を使用することができる。灰溶融炉８出口付近の排ガスは煤塵を多く含むため、直接に乾燥媒体として利用するには適さないが、この８００〜９００℃の高温排ガスを熱の供給に利用して常温の空気と熱交換し、３００〜６００℃に昇温した空気を乾燥機４ａに導入して乾燥媒体として使用することができる。
【００４９】
乾燥機４ａ内で廃棄物２が乾燥された結果生じた蒸発水分は、乾燥排ガスとして灰溶融炉８の二次燃焼室９に送られ、処理される。また、乾燥排ガス中の煤塵はサイクロン２３により分離され灰溶融炉８にて溶融される。煤塵が分離されたクリーンな排ガスはファンにより、二次燃焼室９に送られる。
【００５０】
いっぽう、乾燥媒体である高温空気は乾燥機４ａの後段に設けられたラインでその流量、温度を制御されて再度使用される。特に、乾燥後の乾燥媒体は１００℃付近まで温度が低下しているため、熱交換器１３で再度熱交換し、３００〜６００℃に加熱される。乾燥媒体として使用する空気は、いったん大気から採取した後は、補充することなく循環させて使用することもできる。あるいは、一部を廃棄しつつ、新たに大気から一部補充しながら使用することもできる。
【００５１】
第三の実施形態によれば、乾燥媒体として空気を使用しているため、ダクトなどで排ガスを引いてくるのに比べ、簡便で設備にコストがかからない。また、空気は排ガスと異なり腐食性の物質を含まないため、乾燥媒体として用いる際に取り扱いが楽であるという利点もある。さらには、空気を昇温するために、炉出口の排ガスと熱交換しているため、余熱の有効利用が図られる。
【００５２】
かかる第三の実施形態も、第二の実施形態と同様に間接加熱式キルン型の乾燥機４ａを使用し、さらに反応集塵装置１５出口の排ガスよりもクリーンな空気を乾燥媒体としているため、サイクロンが不要であり、ダクト、ファン等補機類の閉塞、故障が起こりにくい。
【００５３】
図４に、第四の実施形態にかかる間接加熱式キルンを有する廃棄物処理システムの概略図を示す。本実施形態による廃棄物処理システム１ｃは、廃棄物２を蓄積し乾燥機４ａに供給する供給装置３と、廃棄物２中の水分を除去する間接加熱型キルン式の乾燥機４ａと、乾燥された廃棄物２を熱分解炉６に供給する供給装置５と、廃棄物２を熱分解する熱分解炉６と、熱分解炉６で排出される灰を溶融する灰溶融炉８と、灰溶融炉８から排出される排ガスを熱交換するボイラ１４と、排ガス中の煤塵を除去する反応集塵装置１５と、さらに排ガス中の有害性分を除去する排ガス処理装置１７と、処理された排ガスを大気中に放出する煙突１８とを含んでなる。さらに、乾燥機４ａに昇温された空気を供給するための高温空気輸送パイプ１６ａが設けられ、空気バルブ２８により、大気から取り入れた空気が、灰溶融炉８の二次燃焼炉９の熱を利用する熱交換器１３ａで昇温されて循環される。乾燥機４ａからは、使用後の乾燥媒体を高温空気輸送パイプ１６ａに戻すラインが設置される。
【００５４】
かかる第四の実施形態において、乾燥媒体の循環及び廃棄物２の処理に関しては、先に述べた第三の実施形態と同様である。本実施の形態では、空気を昇温するために熱交換するが、より高温の灰溶融炉８の二次燃焼室９の熱を利用するべく、二次燃焼室９に設けた熱交換器１３ａを使用する。二次燃焼室９を流通する排ガスは、約１０００℃であり、先の灰溶融炉８出口付近の排ガスよりも、さらに温度が高いことから、高い効率で熱交換をすることができる。
【００５５】
本発明に係る第四の実施形態によれば、高効率で熱交換し、昇温させた高温空気を乾燥媒体として、間接加熱式キルン型の乾燥機４ａを用い、効率的でクリーンな廃棄物２の乾燥を実施することができる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明に係る廃棄物処理システムによれば、乾燥により廃棄物中の水分が少なくなり、ごみカロリが増大するため、乾燥機４の入口におけるごみカロリ（ＬＨＶ）が１０００〜１５００ｋｃａｌ／ｋｇ・ｗｅｔであっても灰溶融炉８出口の補助燃料が不要となる。また、ランニングコストも軽減することができる。
【００５７】
また、乾燥媒体としてクリーンなガスを使用しているため、乾燥機に供給する前段にサイクロン等が不要である。さらには、ダクト、ファン等補機類の閉塞、故障が起こりにくく、システム全体のメンテナンスがしやすい。
【００５８】
さらに、乾燥媒体である排ガスの水分または温度を制御することで、熱分解炉に投入される乾燥された廃棄物の性状を均一とすることができる。これによれば、安定燃焼が可能となり、ＣＯ、ＮＯｘ、ＤＸＮ等の有害ガスが発生せず、ＣＯ_２の発生量が少なくなり環境への負荷が軽減する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、直接加熱型キルン式の乾燥機を備え、排ガスを乾燥媒体に使用する廃棄物処理システムの概略を示す図である。
【図２】図２は、間接加熱型キルン式の乾燥機を備え、排ガスを乾燥媒体に使用する廃棄物処理システムの概略を示す図である。
【図３】図３は、間接加熱型キルン式の乾燥機を備え、高温空気を乾燥媒体に使用する廃棄物処理システムの概略を示す図である。
【図４】図４は、間接加熱型キルン式の乾燥機を備え、高温空気を乾燥媒体に使用する別の形態の廃棄物処理システムの概略を示す図である。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ　廃棄物処理システム
２　廃棄物
３　供給装置
４、４ａ　乾燥機
５　供給装置
６　熱分解炉
７　熱分解炉一次空気
８　灰溶融炉
９　二次燃焼室
１０　灰溶融炉燃焼空気
１１　補助燃料
１２　二次燃焼室燃焼空気
１３、１３ａ　熱交換器
１４　ボイラ
１５　反応集塵装置
１６　排ガス輸送パイプ
１６ａ　高温空気輸送パイプ
１７　排ガス処理装置
１８　煙突
２０　水分検出装置
２１　温度検出装置
２２　制御装置
２３　ファン
２４　ダンパ（流量調整装置）
２５　除塵装置
２６　ファン
２７　サイクロン
２８　空気バルブ[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a waste treatment system provided with a dryer for drying waste before being melted in a gasification melting furnace. Further, the present invention relates to a waste treatment system including a dryer for drying waste efficiently and cleanly, and capable of economically treating waste.
[0002]
[Prior art]
The gasification and melting furnace is a system in which waste is dissolved and treated by steaming in an oxygen-free state at 450 to 550 ° C. in a gasifier, and compared with a method of burning waste, such as dioxin. Harmful gas is hardly generated. For this reason, it is preferably used as one of the waste treatment methods that can cope with environmental problems.
[0003]
For example, a fluidized bed gasification and melting furnace is composed of a fluidized bed gasification and a vertical swirling melting furnace. In the gasification furnace, the temperature inside the furnace is maintained by partial combustion with combustion air, and pyrolysis gas, char containing ash, and incombustibles are generated. The incombustibles are discharged from the lower part of the furnace together with the sand, and after being separated from the sand, the sand is returned to the gasifier. In the melting furnace, the char containing the pyrolysis gas and ash burns at high temperature at a low air ratio, thereby melting the fly ash and turning it into slag. The char combustion furnace burns char containing less chlorine, so that high-temperature, high-pressure superheated steam can be recovered from clean exhaust gas.
[0004]
When using a gasification melting furnace, if the waste contains a large amount of water, that is, if the waste is poor, a large amount of heat is required to remove the water. In such a case, it is necessary to add auxiliary fuel to the ash melting furnace in order to easily cause odor during combustion and to maintain the ash melting furnace temperature at 1200 to 1500 ° C., which is the melting point of the ash. There were problems such as an increase in load and running cost. For this reason, in the gasification melting furnace, when the waste calorie of the waste to be treated is low, auxiliary fuel is required to maintain the melting temperature of the melting furnace.
[0005]
In order to solve such problems, it is desirable to improve the quality of waste before it is put into the gasification and melting furnace, but it is very important to keep the collected waste at a certain level. Have difficulty. Therefore, a method is employed in which the collected waste is dried and then put into a gasification and melting furnace.
[0006]
Patent Literature 1 discloses a method of extracting waste gas from a secondary combustion chamber of a melting furnace and drying waste as a drying medium for dust before entering the melting furnace. However, there was dust in the drying medium, and a cyclone was required to remove the dust. Further, the dust may cause clogging or failure of auxiliary equipment such as a duct and a fan.
[0007]
Patent Literature 2 discloses a waste treatment facility for drying refuse before melting by using heat of exhaust gas passing through a discharge path at the subsequent stage of an ash melting furnace. However, even with this method, there is a need for maintenance due to clogging and failure of auxiliary equipment such as a cyclone and a fan for removing dust.
[0008]
Patent Literature 3 discloses a waste treatment apparatus and method for performing pyrolysis of waste after removing moisture in the waste using flue gas from a flue as a heating source. However, this method also has a problem due to the incorporation of dust.
[0009]
[Patent Document 1]
JP 2000-171014 A
[Patent Document 2]
JP-A-11-182824
[Patent Document 3]
JP-A-8-49824
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention provides a waste treatment system provided with a dryer for efficiently and cleanly drying waste so that the waste before pyrolysis has a constant moisture content in a gasification melting furnace. Aim.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to solve the above problems, and has a heating kiln type dryer for removing moisture in waste, and a gasification melting furnace for melting and decomposing dried waste. And a reaction precipitator that removes dust in exhaust gas discharged from the gasification and melting furnace, and heats the exhaust gas at the outlet of the reaction precipitator into the dryer and introduces it as a drying medium. This provides a waste treatment system for removing water in the waste.
Exhaust gas at the outlet of the reaction dust collector is heated to 300 to 600 ° C. by a heat exchanger. For example, in a waste treatment system with a waste treatment amount of 150 t / day, 50 to 200 m is used. ³ / Min is preferably supplied into the kiln. Such a heat exchanger preferably uses heat near the outlet of the gasification and melting furnace.
[0012]
A line for recirculating a drying medium discharged from the dryer to the dryer, the line including a moisture detecting device, a flow rate adjusting device for adjusting a flow rate of the drying medium, and the moisture detecting device. It is further preferable that the waste treatment system includes a control device that controls the flow rate adjusting device such that the moisture content of the drying medium measured by the device is constant.
Specifically, a damper can be used as the flow control device. Further, a temperature detection device may be provided in the line to control a gas flow rate according to a temperature condition. Preferably, the waste is dried by adjusting the flow rate of the drying medium or the temperature of the drying medium so that the moisture content of the dried waste becomes a constant value between 5 and 20%. When the dryer is a direct heating kiln type dryer, such a line may include a dust remover, a cyclone, and a fan for removing dust from a drying medium used for drying. preferable.
Furthermore, it is preferable to heat to 300 to 600 ° C. with an air heater or the like before recycling the used drying medium to the dryer.
[0013]
As the heating kiln type dryer, a direct heating type kiln type dryer can be used. The direct heating kiln type drier has an advantage that drying efficiency is good.
[0014]
Alternatively, an indirect heating kiln-type dryer can be used as the heating kiln-type dryer. In the indirect heating type kiln type dryer, since the exhaust gas at the outlet of the reaction precipitator, which is the drying medium, does not come into direct contact with the waste, the drying medium is circulated through the line while maintaining a clean state and re-used. There is an advantage that it can be used.
[0015]
In another aspect of the present invention, an indirect heating kiln type dryer for removing moisture in waste, a gasification melting furnace for melting and decomposing dried waste, and the gasification melting furnace And a reaction dust collector for removing dust in the discharged exhaust gas, and by introducing air or an inert gas heated by a heat exchanger as a drying medium to the dryer, A waste treatment system for removing water is provided.
[0016]
A line for recirculating a drying medium discharged from the dryer to the dryer, the line including a moisture detecting device, a flow rate adjusting device for adjusting a flow rate of the drying medium, and the moisture detecting device. It is further preferable that the waste treatment system includes a control device that controls the flow rate adjusting device such that the moisture content of the drying medium measured by the device is constant.
Specifically, a damper can be used as the flow control device. Further, a temperature detection device may be provided in the line to control a gas flow rate according to a temperature condition. Preferably, the waste is dried by adjusting the flow rate of the drying medium or the temperature of the drying medium so that the moisture content of the dried waste becomes a constant value between 5 and 20%.
[0017]
More preferably, the heat exchanger utilizes heat of exhaust gas discharged from the gasification and melting furnace. Alternatively, it is more preferable that the heat exchanger uses heat of a secondary combustion chamber in the gasification and melting furnace.
[0018]
According to the waste treatment system according to the present invention, a clean exhaust medium that does not contain dust and the like is heated to be a drying medium, so that a clean drying medium can be used, and further equipment is required for dust removal. There is no.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. The same members are denoted by the same reference numerals.
[0020]
FIG. 1 shows a schematic diagram of a waste treatment system including a direct heating kiln type dryer according to a first embodiment of the present invention. The waste treatment system 1 according to the present embodiment includes a supply device 3 that accumulates waste 2 and supplies the waste 2 to a dryer 4, a direct heating kiln type dryer 4 that removes moisture in waste, and a dryer. A supply device 5 for supplying the waste that has passed through to the pyrolysis furnace 6, a pyrolysis furnace 6 for pyrolyzing the waste, an ash melting furnace 8 for melting the ash discharged from the pyrolysis furnace 6, an ash melting furnace Boiler 14 for exchanging heat with the exhaust gas discharged from the fuel cell 8, a reaction dust collector 15 for removing dust and soot in the exhaust gas, an exhaust gas treatment device 17 for further removing harmful components in the exhaust gas, and And a chimney 18 which discharges into it. Further, an exhaust gas transport pipe 16 for introducing the exhaust gas from the outlet of the reaction dust collecting device 15 into the dryer 4 is provided at a subsequent stage of the reaction dust collecting device 15 as a drying medium. From the dryer 4, a line for returning exhaust gas, which is a drying medium used for drying, to the exhaust gas transport pipe 16 is provided. At the subsequent stage of the ash melting furnace 8, a heat exchanger 13 for exchanging heat of the exhaust gas withdrawn from the outlet of the reaction dust collector 15 is installed.
[0021]
Here, a direct heating kiln type dryer 4 which removes moisture from the waste 2 and which is conventionally known can be used. The direct heating type kiln type dryer 4 acts to introduce a drying medium into the kiln and evaporate and remove the water in the waste 2. As the drying medium, the exhaust gas at the outlet of the reaction dust collecting device 15 carried by the exhaust gas transport pipe 16 is used. The direct heating kiln type dryer 4 is provided with a supply port and a discharge port (not shown) for a drying medium, and further, an outlet for measuring the water content of the discharged drying medium is provided at the outlet of the dryer 4. A detecting device 20 and a temperature detecting device 21 for measuring the temperature of the discharged drying medium are provided.
[0022]
A line for recirculating the drying medium to the dryer 4 is provided downstream of the outlet of the directly heated kiln type dryer 4. This line includes a dust removing device 25 and a fan 23. Further, a damper 24, which is a flow control device, is provided in a line subsequent to the fan 23 and in which the dust-removed drying medium is sent to the dryer 4, and the flow rate or the temperature of the dust-removing drying medium is adjusted. It is designed to be adjusted and returned to the exhaust gas transport pipe 16. An air heater (not shown) may be included between the damper 24 and the exhaust gas transport pipe 16. On the other hand, the dust removed by the fan 23 is designed to be sent to the ash melting furnace 8.
[0023]
The flow of the dryer 4 and the flow of the exhaust gas as the drying medium will be described with time. The dryer 4 is supplied with the waste 2 and a drying medium. The drying medium is obtained by extracting a part of the exhaust gas at the outlet of the reaction dust collector 15. This exhaust gas contains almost no dust. Part of the exhaust gas at the outlet of the reaction dust collector 15 is, for example, 50 to 200 m in the dryer 4 in a waste treatment system with a waste treatment amount of 150 t / day. ³ / Min is preferably introduced. Further, the temperature of the drying medium at the time of introduction is preferably set to 300 to 600 ° C.
[0024]
Normally, since the exhaust gas at the outlet of the reaction dust collector 15 is at 100 to 150 ° C., the ash is melted by a GGH (Gas-Gas Heater), which is a heat exchanger 13 provided after the secondary combustion chamber 9 of the ash melting furnace 8. Heat exchange with the exhaust gas from the furnace 8 can be performed, and the temperature can be raised to 300 to 600 ° C. However, the heat exchanger 13 is not limited to the one using the exhaust gas at the outlet of the ash melting furnace 8 and may be any one that can raise the temperature of the exhaust gas at the outlet of the reaction dust collector 15 to a predetermined temperature.
[0025]
In the dryer 4, the moisture of the waste 2 is evaporated. At this time, the waste 2 is preferably dried so that the moisture in the waste 2 is reduced to about 5 to 20%. By increasing or decreasing the introduced amount of the drying medium or the temperature of the drying medium, the amount of water to be evaporated can be adjusted.
[0026]
Since the drying medium is directly supplied into the kiln, the drying medium contains water evaporated from the waste 2 and a certain amount of dust is released from the waste 2. For this reason, the used drying medium discharged from the dryer 4 is a gas containing moisture and dust, the temperature of which has dropped to around 100 ° C. Therefore, the drying medium discharged from the dryer 4 is removed by the dust removal device 25 installed at the outlet of the dryer 4 and sent to the secondary combustion chamber 9 of the ash melting furnace as drying exhaust gas. The fan 23 is installed to introduce exhaust gas, which is a drying medium, from the reaction dust collector 15 into the dryer 4 and circulate the exhaust gas back to the secondary combustion chamber 9 and the exhaust gas transport pipe.
[0027]
The required amount of the dried drying medium is adjusted by a damper 24 to a necessary amount, heated to 300 to 600 ° C. by an air heater (not shown) at the subsequent stage of the damper 24, and circulated to an exhaust gas transport pipe 16. Is again introduced into the dryer 4. Since the exhaust gas as the drying medium is also dust-removed by the dust-removing device 25 at the outlet of the dryer 4, auxiliary equipment such as a duct (not shown) attached to the dryer 4 and the fan 23 is less likely to be clogged or broken. In addition, the reason for circulating and reusing in this way is that the amount of waste dried is controlled by controlling the temperature of the drying medium.
[0028]
Here, according to the present embodiment, the drying system is controlled so that the drying amount of the waste is constant. The damper 24 is operated by the control device 22 so that the moisture detection device 20 or the temperature detection device 21 of the drying medium provided at the outlet of the dryer 4 becomes constant, so that the drying amount of the waste 2 is made uniform. . That is, the water content of the waste 2 is set to a constant value between 5 and 20%. In the dryer 4 used in the present embodiment, if the temperature of the drying medium is 150 ° C. or higher, the amount of water contained in the drying medium hardly affects the drying, and the amount of the drying medium is mainly reduced. Affect. Therefore, it is preferable to reduce the water content of the waste 2 to a certain value by adjusting the amount of the drying medium introduced into the dryer 4.
[0029]
In this way, by setting the amount of water in the waste 2 to a constant appropriate value, the treatment of the waste 2 subsequent to drying becomes efficient and economical. The treatment of the waste 2 is performed in the same manner as in a normal gasification and melting furnace. The waste treatment system 1 according to the present invention will be described along the flow of the waste 2.
[0030]
The dried waste 2 is sent to a fluidized bed type pyrolysis furnace 6 by a supply device 5 and partially burned by a pyrolysis furnace primary air 7 in a pyrolysis furnace sand layer at about 400 to 600 ° C. The pyrolysis gas containing ash is sent to the ash melting furnace 8 and burns at a high temperature of 1300 ° C. or more by the ash melting furnace combustion air 10. Here, the ash melts and slag is produced. When the amount of refuse calories and refuse supplied is small and the ash melting furnace does not reach 1300 ° C. or more, the auxiliary fuel 11 is supplied. The exhaust gas generated in the ash melting furnace 8 is sent to the secondary combustion chamber 9 and is completely burned by the combustion air 12 in the secondary combustion chamber. In the secondary combustion chamber 9, moisture and the like discharged from the dryer 4 are also supplied and burned. As described above, when the waste 2 is dried by the dryer 4 at the preceding stage, if the waste has a calorific value (lower calorific value) of about 1000 to 1500 kcal / kg · wet or more, the auxiliary fuel is supplied to the melting furnace. Can be operated without using.
[0031]
The exhaust gas discharged from the secondary combustion chamber 9 of the ash melting furnace exchanges heat with the exhaust gas extracted from the outlet of the subsequent reaction dust collector 15 in the heat exchanger 13. The residual heat is recovered by the boiler 14 in a system in which the boiler 14 is installed, and is used for power generation. Furthermore, in the reaction dust collector 15, dust is removed, and in the exhaust gas treatment device 17, harmful substances are further removed.
[0032]
In the present invention, the term "gasification and melting furnace" refers to a concept combining the pyrolysis furnace 6 and the ash melting furnace 8, and is used to thermally decompose dried waste and melt generated ash and the like. Should be fine. In the present embodiment, as the gasification melting furnace, a fluidized bed type melting furnace was shown and described.However, the present invention is not limited to this. Can be used.
[0033]
According to the waste treatment system according to the first embodiment, since the moisture in the waste is reduced by drying and the waste calories are increased, the waste calories (LHV) at the entrance of the dryer 4 are 1000 to 1500 kcal / kg.・ Even if it is wet, auxiliary fuel at the outlet of the ash melting furnace 8 is not required. Also, running costs can be reduced. In particular, in the present embodiment using a direct heating kiln type dryer, there is an advantage that drying efficiency is good.
[0034]
Further, since the gas at the outlet of the reaction dust collecting device 15 is exchanged with the exhaust gas at the outlet of the ash melting furnace 9 as a drying medium, effective use of residual heat is achieved. As described above, since the clean exhaust gas is used as the drying medium, it is not necessary to provide a cyclone before supplying the gas to the dryer. In addition, clogging and failure of auxiliary equipment such as ducts and fans hardly occur, and maintenance of the entire system is easy.
[0035]
Further, by measuring and controlling the moisture content or temperature of the drying medium at the outlet of the dryer 4, the properties of the dried waste put into the pyrolysis furnace can be made uniform. According to this, stable combustion becomes possible, and no harmful gases such as CO, NOx and DXN are generated, ₂ And the burden on the environment is reduced.
[0036]
FIG. 2 shows a schematic diagram of a waste treatment system including an indirect heating kiln according to the second embodiment. The waste treatment system 1a according to the present embodiment includes a supply device 3 that accumulates waste 2 and supplies it to a dryer 4a, an indirect heating kiln type dryer 4a that removes moisture in the waste 2, and a dryer. 4a, a supply device 5 for supplying the waste 2 to the pyrolysis furnace 6, a pyrolysis furnace 6 for pyrolyzing the waste 2, an ash melting furnace 8 for melting ash discharged from the pyrolysis furnace, A boiler 14 for exchanging heat with the exhaust gas discharged from the melting furnace 8, a reaction dust collector 15 for removing dust in the exhaust gas, an exhaust gas treatment device 17 for further removing harmful components in the exhaust gas, and an exhaust gas And a chimney 18 that discharges to the An exhaust gas transport pipe 16 for extracting a part of the exhaust gas from the outlet of the reaction dust collector and introducing the exhaust gas to the dryer 4a is provided downstream of the reaction dust collector 15. At the subsequent stage of the ash melting furnace 8, a heat exchanger 13 for exchanging heat of the exhaust gas withdrawn from the outlet of the reaction dust collector 15 is installed. A line for recycling the drying medium used for drying to the exhaust gas transport pipe 16 is provided downstream of the dryer 4a.
[0037]
Here, as the dryer 4a in the present embodiment, which removes the moisture of the waste 2, a conventionally known indirect heating kiln type dryer 4a can be used. In the dryer 4a, the waste 2 is dried so that the moisture in the waste 2 is reduced to about 5 to 20%. As the drying medium, a part of the exhaust gas at the outlet of the reaction dust collector 15 is extracted and used as in the first embodiment.
[0038]
The flow of the dryer 4a and the exhaust gas as a drying medium will be described with time. The drier 4a is supplied with the waste 2 and a drying medium is introduced into a cylinder around the kiln.
The drying medium is obtained by extracting a part of the exhaust gas at the outlet of the reaction dust collector 15. The temperature of the drying medium at the time of introduction into the dryer 4a is preferably set to 300 to 600C. The supplied exhaust gas, which is a drying medium, exchanges heat with the exhaust gas at the outlet of the ash melting furnace 8 by an indirect heat exchanger 13 provided at a stage subsequent to the secondary combustion chamber 9 of the ash melting furnace 8 and can be heated. . Further, the exhaust gas serving as a drying medium introduced into the dryer 4a contains almost no dust and is clean. The drying medium is, for example, 50 to 400 m in the dryer 4 a in a waste treatment system with a waste disposal amount of 150 t / day. ³ / Min (the amount of waste disposal is 150 t / day scale).
[0039]
In the dryer 4a, water in the waste 2 is evaporated. At this time, the waste 2 is preferably dried so that the moisture in the waste 2 is reduced to about 5 to 20%. The evaporated water is sent to the ash melting furnace 8 together with the dust, and is completely burned and processed in the secondary combustion chamber 9 of the ash melting furnace. A cyclone, a fan (not shown), and the like may be installed in a line from the dryer 4a to the ash melting furnace 8.
[0040]
In the subsequent stage of the dryer 4a according to the present embodiment, as described in the first embodiment, a line for recycling the used drying medium discharged from the dryer 4a and supplying the same to the dryer 4a Is provided. However, in the present embodiment, unlike the first embodiment, it is not necessary to provide a dust removing device or the like in such a line. In the indirect heating type kiln type dryer 4a, since the drying medium does not come into contact with the waste 2, the dust is not picked up from the waste 2 and the water is not recovered. Therefore, the used drying medium discharged from the dryer 4a can be circulated through the line again while keeping the cleaning medium clean.
[0041]
Here, according to the present embodiment, the drying amount of the waste 2 is controlled such that the moisture content of the waste 2 is a constant value of about 5 to 20%. Such control can be performed in the same manner as described in the first embodiment. The flow of the waste 2 processing system is the same as that of the first embodiment except that the waste 2 is dried by the indirectly heated kiln-type dryer 4a, and thus the description thereof is omitted.
[0042]
According to the second embodiment of the present invention, since the indirectly heated kiln type dryer 4a is used, the exhaust gas at the outlet of the reaction dust collector 15 used as a drying medium for waste can be recirculated in a clean state. . In addition, once exhaust gas used as a drying medium is introduced from the outlet of the reaction dust collector 15, it is advantageous in that it is only necessary to recirculate the drying medium without newly replenishing the drying medium.
[0043]
Also, at this time, since the line to be circulated does not require a dust removing device or the like, and the line is not contaminated with dust, the drying of the waste 2 to a desired extent can be performed while keeping the system inexpensive as a whole. can do.
[0044]
Furthermore, since the exhaust gas at the outlet of the reaction precipitator 15 used as a waste drying medium is recirculated in a clean state, and since the high-temperature drying medium does not directly contact the waste, harmful gas is used in all lines. This is a system with high security and low risk of occurrence. The waste treatment system 1a including the indirectly heated kiln type dryer 4a according to the second embodiment is particularly advantageous when treating waste that is not desirable to be denatured.
[0045]
FIG. 3 shows a schematic diagram of a waste treatment system having an indirect heating kiln type dryer according to the third embodiment. The waste treatment system 1b according to the present embodiment includes a supply device 3 that accumulates waste 2 and supplies it to a dryer 4a, an indirect heating kiln type dryer 4a that removes moisture in the waste 2, and a dryer. A supply device 5 for supplying the waste 2 passed through to the pyrolysis furnace 6, a pyrolysis furnace 6 for pyrolyzing the waste, an ash melting furnace 8 for melting ash discharged from the pyrolysis furnace 6, and an ash melting furnace A boiler 14 for exchanging heat with the exhaust gas discharged from the furnace, a reaction dust collector 15 for removing dust in the exhaust gas, an exhaust gas treatment device 17 for removing harmful components in the exhaust gas, and And a chimney 18 which discharges into it. Further, a high-temperature air transport pipe 16a for supplying air to the dryer 4a is provided. By opening and closing the air valve 28, the air taken in from the atmosphere is heated by the heat exchanger 13 and dried by the dryer 4a. Introduced as a medium. From the dryer 4a, a line for circulating the gas used as the drying medium to the high-temperature air transport pipe 16a is provided.
[0046]
In the present embodiment, the dryer 4a is of an indirect heating type kiln type. As a drying medium, air heated to 300 to 600 ° C. is introduced into a cylinder around the indirect heating kiln, and dried so that the moisture in the waste is reduced to about 5 to 20%. The system for controlling the water content of the waste so as to keep it at a constant level is the same as in the first and second embodiments, and a description thereof will be omitted.
[0047]
Here, in the present embodiment, air that can be collected from the atmosphere is used as the drying medium. However, the drying medium is not limited to air, and an inert gas such as nitrogen can be used as well. The advantage of using air is that it is simpler and more economical than exhausting the exhaust gas because it is clean and can be collected in large quantities from anywhere.
[0048]
On the other hand, a device for raising the temperature of the air to a temperature suitable for drying is required. As such an apparatus, a heat exchanger utilizing high-temperature exhaust gas near the outlet of the ash melting furnace 8 can be used. The exhaust gas near the outlet of the ash melting furnace 8 contains a large amount of dust, and thus is not suitable for directly using as a drying medium. Then, air heated to 300 to 600 ° C. can be introduced into the dryer 4a and used as a drying medium.
[0049]
Evaporated water generated as a result of drying the waste 2 in the dryer 4a is sent to the secondary combustion chamber 9 of the ash melting furnace 8 as a dried exhaust gas and is treated. Dust in the dried exhaust gas is separated by the cyclone 23 and melted in the ash melting furnace 8. The clean exhaust gas from which the dust has been separated is sent to the secondary combustion chamber 9 by a fan.
[0050]
On the other hand, high-temperature air as a drying medium is used again with its flow rate and temperature controlled in a line provided downstream of the dryer 4a. In particular, since the temperature of the dried drying medium has dropped to around 100 ° C., the heat is again exchanged in the heat exchanger 13 and heated to 300 to 600 ° C. Once collected from the atmosphere, the air used as the drying medium can be circulated and used without replenishment. Alternatively, it can be used while partially rejecting it and replenishing it partially from the atmosphere.
[0051]
According to the third embodiment, since air is used as the drying medium, the facility is simpler and the cost is less expensive as compared with drawing exhaust gas through a duct or the like. Further, since air does not contain corrosive substances unlike exhaust gas, there is an advantage that it is easy to handle when used as a drying medium. Furthermore, since the heat is exchanged with the exhaust gas at the furnace outlet to raise the temperature of the air, effective use of the residual heat is achieved.
[0052]
As in the third embodiment, the indirectly heated kiln type dryer 4a is used similarly to the second embodiment, and furthermore, clean air is used as a drying medium than exhaust gas at the outlet of the reaction dust collector 15, No cyclone is required, and blockage and failure of auxiliary equipment such as ducts and fans are unlikely to occur.
[0053]
FIG. 4 shows a schematic diagram of a waste treatment system having an indirect heating kiln according to the fourth embodiment. The waste treatment system 1c according to the present embodiment includes a supply device 3 that accumulates waste 2 and supplies it to a dryer 4a, an indirect heating kiln type dryer 4a that removes moisture in the waste 2, and a drying device 4a that is dried. Supply device 5 for supplying waste 2 to pyrolysis furnace 6, pyrolysis furnace 6 for pyrolyzing waste 2, ash melting furnace 8 for melting ash discharged from pyrolysis furnace 6, ash melting A boiler 14 for exchanging heat with the exhaust gas discharged from the furnace 8, a reaction dust collector 15 for removing dust in the exhaust gas, an exhaust gas treatment device 17 for further removing harmful components in the exhaust gas, And a chimney 18 for discharging into the atmosphere. Further, a high-temperature air transport pipe 16a for supplying the heated air to the dryer 4a is provided, and the air taken in from the atmosphere by the air valve 28 reduces the heat of the secondary combustion furnace 9 of the ash melting furnace 8. The temperature is raised and circulated in the heat exchanger 13a to be used. A line is provided from the dryer 4a to return the used drying medium to the high-temperature air transport pipe 16a.
[0054]
In the fourth embodiment, the circulation of the drying medium and the treatment of the waste 2 are the same as those in the third embodiment described above. In the present embodiment, heat is exchanged to raise the temperature of the air. However, in order to utilize the heat of the secondary combustion chamber 9 of the ash melting furnace 8 at a higher temperature, the heat exchanger 13a provided in the secondary combustion chamber 9 is used. Use The exhaust gas flowing through the secondary combustion chamber 9 is about 1000 ° C., and has a higher temperature than the exhaust gas near the outlet of the ash melting furnace 8, so that heat exchange can be performed with high efficiency.
[0055]
According to the fourth embodiment of the present invention, an indirectly heated kiln-type dryer 4a is used as a drying medium using high-temperature air that has been heat-exchanged with high efficiency and is heated, so that efficient and clean waste can be obtained. 2 can be carried out.
[0056]
【The invention's effect】
According to the waste treatment system according to the present invention, the moisture in the waste is reduced by drying and the waste calories are increased, so that the waste calories (LHV) at the entrance of the dryer 4 are 1000 to 1500 kcal / kg · wet. Even if there is, the auxiliary fuel at the outlet of the ash melting furnace 8 becomes unnecessary. Also, running costs can be reduced.
[0057]
Further, since a clean gas is used as the drying medium, a cyclone or the like is not required before the supply to the dryer. In addition, clogging and failure of auxiliary equipment such as ducts and fans hardly occur, and maintenance of the entire system is easy.
[0058]
Further, by controlling the moisture or the temperature of the exhaust gas as the drying medium, the properties of the dried waste put into the pyrolysis furnace can be made uniform. According to this, stable combustion becomes possible, and no harmful gases such as CO, NOx and DXN are generated, ₂ And the burden on the environment is reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a waste treatment system provided with a direct heating kiln type dryer and using exhaust gas as a drying medium.
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a waste treatment system including an indirect heating kiln type dryer and using exhaust gas as a drying medium.
FIG. 3 is a view schematically showing a waste treatment system including an indirect heating kiln type dryer and using high-temperature air as a drying medium.
FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a waste treatment system of another embodiment that includes a dryer of an indirect heating type kiln type and uses high-temperature air as a drying medium.
[Explanation of symbols]
1, 1a, 1b, 1c Waste treatment system
2 waste
3 Supply device
4, 4a dryer
5 Supply device
6 Pyrolysis furnace
7 Pyrolysis furnace primary air
8 Ash melting furnace
9 Secondary combustion chamber
10 Ash melting furnace combustion air
11 Auxiliary fuel
12 Secondary combustion chamber combustion air
13, 13a heat exchanger
14 Boiler
15 Reaction dust collector
16 Exhaust gas transport pipe
16a High temperature air transport pipe
17 Exhaust gas treatment equipment
18 chimney
20 Moisture detector
21 Temperature detector
22 Control device
23 fans
24 Damper (flow control device)
25 Dust remover
26 fans
27 Cyclone
28 Air valve

Claims

A heating kiln-type dryer that removes moisture from waste,
A gasification and melting furnace for melting and decomposing the dried waste;
A reaction dust collector for removing dust in exhaust gas discharged from the gasification and melting furnace,
A waste treatment system that removes moisture from the waste by heating the exhaust gas at the outlet of the reaction dust collector into the dryer and introducing the exhaust gas as a drying medium.

The drying medium discharged from the dryer further comprises a line for recirculating the dryer,
The line is a moisture detecting device, a flow regulating device for regulating the flow rate of the drying medium, and a control for controlling the flow regulating device so that the moisture content of the drying medium measured by the moisture detecting device is constant. The waste treatment system according to claim 1, comprising an apparatus.

The waste treatment system according to claim 1 or 2, wherein the heating kiln type dryer is a direct heating kiln type dryer.

The waste treatment system according to claim 1 or 2, wherein the heating kiln type dryer is an indirect heating kiln type dryer.

An indirectly heated kiln-type dryer that removes moisture from waste,
A gasification and melting furnace for melting and decomposing the dried waste;
A reaction dust collector for removing dust in exhaust gas discharged from the gasification and melting furnace,
A waste treatment system for removing moisture in the waste by introducing air or an inert gas heated by a heat exchanger as a drying medium into the dryer.

The drying medium discharged from the dryer further comprises a line for recirculating the dryer,
The line is a moisture detecting device, a flow regulating device for regulating the flow rate of the drying medium, and a control for controlling the flow regulating device so that the moisture content of the drying medium measured by the moisture detecting device is constant. The waste treatment system according to claim 5, comprising an apparatus.

The waste treatment system according to claim 5, wherein the heat exchanger uses heat of exhaust gas discharged from the gasification and melting furnace.

The waste treatment system according to claim 5 or 6, wherein the heat exchanger utilizes heat of a secondary combustion chamber in the gasification and melting furnace.