JP2004195459A - 廃棄物の処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】廃棄物搬入系1と、廃棄物に含まれる有機物の熱分解温度以上の間接加熱を行なわせ、廃棄物を400〜650℃の温度範囲で熱分解ガスと固体状の残さとに分解する熱分解装置3と、熱分解ガス中の高位炭化水素を900℃〜1200℃の温度範囲で低位炭化水素、一酸化炭素、二酸化炭素、水素、水蒸気に変換させるガス改質装置8と、高温のガスを230〜160℃の温度まで急冷するガス冷却装置9と、ガス中に含まれるダストおよび有害成分を浄化処理するガス浄化装置10とを有する。分解ガス配管系に連結されるガス処理用装置として、ガス浄化装置で浄化されたガスの圧力調整を行なう圧力調整手段を有する。圧力調整手段には圧力調整後の浄化ガスを系内または系外に燃料ガスまたは非燃ガス材料として供給する浄化ガス供給配管を接続する。
【選択図】 図1
Description
2 前処理装置
3 熱分解装置
4 燃料供給系
5 空気供給系
6 分解ガス配管系
7 残さ処理系
8 ガス改質装置
9 ガス冷却装置
10 ガス浄化装置
11 酸化剤ガス供給配管
11a 燃料供給配管
12 ガス圧縮装置
13 ガス貯蔵装置
14 浄化ガス供給配管
15 ガス利用装置
16 還流配管
17 還流配管
18 還流配管
19 還流配管
20 固体状残さ処理装置
21 溶融ガス化装置
22 導入管
23 燃料導入管
24 溶融ガス供給配管
25 溶融ガス冷却装置
26 スラグ生成装置
27 燃焼ガス供給配管
28 導入部
a 廃棄物
b 熱分解ガス
c 残さ
d 炭素化合物含有ガス
Claims (38)
- 廃棄物を搬入する廃棄物搬入系と、この廃棄物搬入系から前記廃棄物を受入れ、燃料と空気との燃焼により得られる高温の燃焼ガスを熱源とする空気遮断状態下で前記廃棄物に含まれる有機物の熱分解温度以上の間接加熱を行なわせ、前記廃棄物を400〜650℃の温度範囲で熱分解ガスと固体状の残さとに分解する熱分解装置と、この熱分解装置で発生した熱分解ガスを取出す分解ガス配管系と、この分解ガス配管系に連結され、前記熱分解ガスを順次に処理する複数のガス処理用装置とを備え、前記ガス処理用装置として少なくとも、空気、酸素富化空気または酸素を含む酸化剤ガスと前記熱分解装置で得られた熱分解ガスとを導入し、前記熱分解ガス中に含まれる可燃成分と前記酸化剤ガス中の酸素との間で反応を起こさせ、前記熱分解ガス中の高位炭化水素を900℃〜1200℃の温度範囲で低位炭化水素、一酸化炭素、二酸化炭素、水素、水蒸気に変換させるガス改質装置と、このガス改質装置の後段に配され、前記改質装置で改質された高温のガスを230〜160℃の温度まで急冷するガス冷却装置と、このガス冷却装置の後段に配され、前記ガス冷却装置で急冷されたガスを導入して、そのガス中に含まれるダストおよび有害成分を浄化処理するガス浄化装置とを有し、前記分解ガス配管系に連結されるガス処理用装置として、さらに前記ガス浄化装置で浄化されたガスの圧力調整を行なう圧力調整手段を有し、この圧力調整手段には圧力調整後の浄化ガスを系内または系外に燃料ガスまたは非燃ガス材料として供給する浄化ガス供給配管を接続したことを特徴とする廃棄物の処理装置。
- 廃棄物を搬入する廃棄物搬入系と、この廃棄物搬入系に設けられ、受入れた前記廃棄物を導入してその破砕、粉砕、分別もしくは乾燥、またはこれらの2種以上の処理を行なう前処理装置と、この前処理装置に接続され、処理された廃棄物を受入れて、燃料と空気との燃焼により得られる高温の燃焼ガスを熱源とする空気遮断状態下で前記廃棄物に含まれる有機物の熱分解温度以上の間接加熱を行なわせ、前記廃棄物を400〜650℃の温度範囲で熱分解ガスと固体状の残さとに分解する熱分解装置と、この熱分解装置で発生した熱分解ガスを取出す分解ガス配管系と、この分解ガス配管系に連結され、前記熱分解ガスを順次に処理する複数のガス処理用装置とを備え、前記ガス処理用装置として少なくとも、空気、酸素富化空気または酸素を含む酸化剤ガスと前記熱分解装置で得られた熱分解ガスとを導入し、前記熱分解ガス中に含まれる可燃成分と前記酸化剤ガス中の酸素との間で反応を起こさせ、前記熱分解ガス中の高位炭化水素を900℃〜1200℃の温度範囲で低位炭化水素、一酸化炭素、二酸化炭素、水素、水蒸気に変換させるガス改質装置と、このガス改質装置の後段に配され、前記改質装置で改質された高温のガスを230〜160℃の温度まで急冷するガス冷却装置と、このガス冷却装置の後段に配され、前記ガス冷却装置で急冷されたガスを導入して、そのガス中に含まれるダストおよび有害成分を浄化処理するガス浄化装置とを有し、前記分解ガス配管系に連結されるガス処理用装置として、さらに前記ガス浄化装置で浄化されたガスの圧力調整を行なう圧力調整手段を有し、この圧力調整手段には圧力調整後の浄化ガスを系内または系外に燃料ガスまたは非燃ガス材料として供給する浄化ガス供給配管を接続したことを特徴とする廃棄物の処理装置。
- 廃棄物を搬入する廃棄物搬入系と、この廃棄物搬入系から前記廃棄物を受入れ、燃料と空気との燃焼により得られる高温の燃焼ガスを熱源とする空気遮断状態下で前記廃棄物に含まれる有機物の熱分解温度以上の間接加熱を行なわせ、前記廃棄物を400〜650℃の温度範囲で熱分解ガスと固体状の残さとに分解する熱分解装置と、この熱分解装置で発生した熱分解ガスを取出す分解ガス配管系と、この分解ガス配管系に連結され、前記熱分解ガスを順次に処理する複数のガス処理用装置と、前記熱分解装置で発生した固体状の残さを処理する残さ処理系とを備え、前記ガス処理用装置として少なくとも、空気、酸素富化空気または酸素を含む酸化剤ガスと前記熱分解装置で得られた熱分解ガスとを導入し、前記熱分解ガス中に含まれる可燃成分と前記酸化剤ガス中の酸素との間で反応を起こさせ、前記熱分解ガス中の高位炭化水素を900℃〜1200℃の温度範囲で低位炭化水素、一酸化炭素、二酸化炭素、水素、水蒸気に変換させるガス改質装置と、このガス改質装置の後段に配され、前記改質装置で改質された高温のガスを230〜160℃の温度まで急冷するガス冷却装置と、このガス冷却装置の後段に配され、前記ガス冷却装置で急冷されたガスを導入して、そのガス中に含まれるダストおよび有害成分を浄化処理するガス浄化装置とを有する一方、前記残さ処理系として少なくとも、前記熱分解装置で得られた固体状残さを導入して無機質成分を溶融させるとともに炭素成分をガス化させる溶融ガス化装置を有し、前記分解ガス配管系に連結されるガス処理用装置として、さらに前記ガス浄化装置で浄化されたガスの圧力調整を行なう圧力調整手段を有し、この圧力調整手段には圧力調整後の浄化ガスを系内または系外に燃料ガスまたは非燃ガス材料として供給する浄化ガス供給配管を接続したことを特徴とする廃棄物の処理装置。
- 廃棄物を搬入する廃棄物搬入系と、この廃棄物搬入系に設けられ、受入れた前記廃棄物を導入してその破砕、粉砕、分別もしくは乾燥、またはこれらの2種以上の処理を行なう前処理装置と、この前処理装置に接続され、処理された廃棄物を受入れて、燃料と空気との燃焼により得られる高温の燃焼ガスを熱源とする空気遮断状態下で前記廃棄物に含まれる有機物の熱分解温度以上の間接加熱を行なわせ、前記廃棄物を400〜650℃の温度範囲で熱分解ガスと固体状の残さとに分解する熱分解装置と、この熱分解装置で発生した熱分解ガスを取出す分解ガス配管系と、この分解ガス配管系に連結され、前記熱分解ガスを順次に処理する複数のガス処理用装置と、前記熱分解装置で発生した固体状の残さを処理する残さ処理系とを備え、前記ガス処理用装置として少なくとも、空気、酸素富化空気または酸素を含む酸化剤ガスと前記熱分解装置で得られた熱分解ガスとを導入し、前記熱分解ガス中に含まれる可燃成分と前記酸化剤ガス中の酸素との間で反応を起こさせ、前記熱分解ガス中の高位炭化水素を900℃〜1200℃の温度範囲で低位炭化水素、一酸化炭素、二酸化炭素、水素、水蒸気に変換させるガス改質装置と、このガス改質装置の後段に配され、前記改質装置で改質された高温のガスを230〜160℃の温度まで急冷するガス冷却装置と、このガス冷却装置の後段に配され、前記ガス冷却装置で急冷されたガスを導入して、そのガス中に含まれるダストおよび有害成分を浄化処理するガス浄化装置とを有する一方、前記残さ処理系として少なくとも、前記熱分解装置で得られた固体状残さを導入して無機質成分を溶融させるとともに炭素成分をガス化させる溶融ガス化装置を有し、前記分解ガス配管系に連結されるガス処理用装置として、さらに前記ガス浄化装置で浄化されたガスの圧力調整を行なう圧力調整手段を有し、この圧力調整手段には圧力調整後の浄化ガスを系内または系外に燃料ガスまたは非燃ガス材料として供給する浄化ガス供給配管を接続したことを特徴とする廃棄物の処理装置。
- 請求項1から4までのいずれかに記載の廃棄物の処理装置において、前記熱分解装置に、加熱に供した燃焼ガスを機器および配管の少なくともいずれかに加熱用ガスとして供給する燃焼ガス供給配管を設けたことを特徴とする廃棄物の処理装置。
- 請求項5記載の廃棄物の処理装置において、燃焼ガス供給配管は、前記熱分解装置で加熱に供された燃焼ガスを前記廃棄物搬入系に乾燥用ガスとして供給する配管であることを特徴とする廃棄物の処理装置。
- 請求項5記載の廃棄物の処理装置において、燃焼ガス供給配管は、前記熱分解装置で加熱に供された燃焼ガスを機器にシール用ガスとして供給する配管であることを特徴とする廃棄物の処理装置。
- 請求項1から7までのいずれかに記載の廃棄物の処理装置において、前記ガス改質装置は、燃料も付加的に導入して燃焼させる機構を有することを特徴とする廃棄物の処理装置。
- 請求項8記載の廃棄物の処理装置において、前記ガス改質装置に付加的に導入する燃料は、外部から導入した燃料および前記浄化装置で浄化された浄化ガスの少なくともいずれかであることを特徴とする廃棄物の処理装置。
- 請求項1から9までのいずれかに記載の廃棄物の処理装置において、前記ガス改質装置の前段に、導入される前記酸化剤ガス、前記燃料および前記浄化ガスの少なくともいずれかを予熱する予熱部を備えたことを特徴とする廃棄物の処理装置。
- 請求項1から10までのいずれかに記載の廃棄物の処理装置において、前記ガス改質装置は、導入した熱分解ガスの加熱温度を900〜1200℃の範囲に設定するとともに、前記熱分解ガスの通過時間を2秒以上に設定したものであることを特徴とする廃棄物の処理装置。
- 請求項1から11までのいずれかに記載の廃棄物の処理装置において、前記ガス冷却装置の前段に、導入される改質ガスの温度を900℃以下に予冷する予冷部を設けたことを特徴とする廃棄物の処理装置。
- 請求項1から12までのいずれかに記載の廃棄物の処理装置において、前記ガス冷却装置は、導入したガスの冷却温度を230〜160℃に設定するとともに、前記ガスの通過時間を数秒〜数十秒に設定したものであることを特徴とする廃棄物の処理装置。
- 請求項1から13までのいずれかに記載の廃棄物の処理装置において、前記ガス冷却装置は、水噴霧による直接冷却装置および熱交換器による間接冷却冷却のいずれか、または両方を有するものであることを特徴とする廃棄物の処理装置。
- 請求項1から14までのいずれかに記載の廃棄物の処理装置において、前記ガス冷却装置は、高温水を発生させる高温水発生部および水蒸気を発生させる水蒸気発生部の少なくともいずれかを有することを特徴とする廃棄物の処理装置。
- 請求項1から15までのいずれかに記載の廃棄物の処理装置において、前記ガス浄化装置は、フィルタによるダスト除去装置、水によるガス水洗装置、アルカリ溶液によるガス洗浄装置、固体状吸収材によるガス浄化装置、もしくは固体状吸着材によるガス浄化装置、またはこれらの2以上の浄化処理装置であることを特徴とする廃棄物の処理装置。
- 請求項16記載の廃棄物の処理装置において、前記ガス浄化装置に加え、コロナ放電によるガス浄化装置、光触媒によるガス浄化装置、紫外線によるガス浄化装置もしくはオゾンによるガス浄化装置、またはこれらの2以上の浄化処理装置を設けたことを特徴とする廃棄物の処理装置。
- 請求項3から17までのいずれかに記載の廃棄物の処理装置において、前記ガス浄化装置の後流側にガス圧縮装置を設けたことを特徴とする廃棄物の処理装置。
- 請求項18記載の廃棄物の処理装置において、前記ガス圧縮装置の後流側に、ガス貯蔵装置を設けたことを特徴とする廃棄物の処理装置。
- 請求項1から19までのいずれかに記載の廃棄物の処理装置において、前記ガス浄化装置の後段から浄化されたガスの少なくとも一部を前記熱分解装置の加熱用の燃料として導く還流配管を設けたことを特徴とする廃棄物の処理装置。
- 請求項1から20までのいずれかに記載の廃棄物の処理装置において、前記ガス浄化装置の後段から浄化されたガスの少なくとも一部を前記ガス改質装置における燃料として導く還流配管を設けたことを特徴とする廃棄物の処理装置。
- 請求項1から21までのいずれかに記載の廃棄物の処理装置において、前記ガス浄化装置の後段から浄化されたガスの少なくとも一部を前記ガス冷却装置に導入される改質ガスに温度低下用として混合させる還流配管を設けたことを特徴とする廃棄物の処理装置。
- 請求項2から22までのいずれかに記載の廃棄物の処理装置において、前記ガス浄化装置の後段から浄化されたガスの少なくとも一部をそのガス浄化装置で使用するフィルタの逆洗用流体として導く還流配管を設けたことを特徴とする廃棄物の処理装置。
- 請求項1から23までのいずれかに記載の廃棄物の処理装置において、前記ガス浄化装置の後段に、浄化されたガスの少なくとも一部を燃料として運転されるガスエンジン、燃料電池、その他の燃焼装置を接続したことを特徴とする廃棄物の処理装置。
- 請求項1から24までのいずれかに記載の廃棄物の処理装置において、前記ガス浄化装置の後段に、浄化されたガスの少なくとも一部を化学原料または還元用ガスとして適用する装置を設けたことを特徴とする廃棄物の処理装置。
- 請求項1から25までのいずれかに記載の廃棄物の処理装置において、前記残さ処理系は、前記熱分解装置で得られた固体状残さを導入して冷却、破砕、粉砕、分別、金属分の除去、無機質成分の添加による成分調整またはこれらの2以上の組合せ処理を行なう固体状残さ処理装置を有することを特徴とする廃棄物の処理装置。
- 請求項2記載の廃棄物の処理装置において、前記固体状残さ処理装置は、前記固体状残さの破砕および粉砕の少なくともいずれかを、機械力を用いて行なう手段を有することを特徴とする廃棄物の処理装置。
- 請求項2記載の廃棄物の処理装置において、前記固体状残さ処理装置は、前記固体状残さの分別を、静電気を用いて行なう手段を有することを特徴とする廃棄物の処理装置。
- 請求項26から28までのいずれかに記載の廃棄物の処理装置において、前記固体状残さ処理装置は、前記溶融ガス化装置の前段に設けられていることを特徴とする廃棄物の処理装置。
- 請求項3から29までのいずれかに記載の廃棄物の処理装置において、前記溶融ガス化装置は、酸素、酸素富化空気または空気の少なくともいずれかを含む酸化剤を導入する酸化剤導入部と、導入された酸化剤によって燃料を燃焼させることにより創出され、前記残さ導入処理装置で得られた固体を導入して固体中の無機質成分を溶融させて溶融物とする高温場とを備え、この高温場で前記固体中の炭素成分のガス化により低分子の炭素化合物含有ガスを得る構成としたことを特徴とする廃棄物の処理装置。
- 請求項3から30までのいずれかに記載の廃棄物の処理装置において、前記溶融ガス化装置は、導入される固体残さ溶融ガス化させる温度を1200〜1600℃の範囲に設定したものであることを特徴とする廃棄物の処理装置。
- 請求項3から31までのいずれかに記載の廃棄物の処理装置において、前記溶融ガス化装置で得られたガスを熱分解ガス浄化用の前記ガス浄化装置に供給する溶融ガス供給配管を設け、前記ガス浄化装置は、前記熱分解ガスと前記溶融ガス化装置で得られたガスとを統合して、ダストまたは有害成分等を除去して浄化する複合ガス浄化装置としたことを特徴とする廃棄物の処理装置。
- 請求項32記載の廃棄物の処理装置において、前記溶融ガス供給配管に、前記溶融ガス化装置で得られたガスを前記複合ガス浄化装置の前段で冷却する溶融ガス冷却装置を設けたことを特徴とする廃棄物の処理装置。
- 請求項3から33までのいずれかに記載の廃棄物の処理装置において、前記溶融ガス化装置で得られた溶融物を水中に落下させて水砕スラグとするスラグ生成装置を設けたことを特徴とする廃棄物の処理装置。
- 請求項26から34までのいずれかに記載の廃棄物の処理装置において、前記熱分解装置から排出される前記固体状残さを前記固体状残さ処理装置に導入する前に予め冷却する予冷部を設けたことを特徴とする廃棄物の処理装置。
- 請求項3から35までのいずれかに記載の廃棄物の処理装置において、前記溶融ガス化装置に、系外から搬入した焼却灰、乾燥汚泥および固体状吸着材の少なくともいずれかを導く導入部を設けたことを特徴とする廃棄物の処理装置。
- 請求項1から36までのいずれかに記載の廃棄物の処理装置において、前記ガス改質装置に、熱分解ガスに加えて、ガス状または微粒子状の廃棄物を導入する導入部を設けたことを特徴とする廃棄物の処理装置。
- 請求項1から37までのいずれかに記載の廃棄物の処理装置において、前記固体状吸着材は、活性炭から成る素材のものであることを特徴とする廃棄物の処理装置。
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