【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種の被処理物（各種の有機性・無機性の固形廃棄物、汚泥、土壌、土砂など）を原料としてこれを加熱処理して水分、有機系物質、塩素、有機塩素化合物を除去し、乾燥物、炭化物などに加工処理、または浄化処理することで循環資源材料として有効活用に供する加工を行えるガス燃焼装置を備えた加熱処理設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各種の被処理物（各種の有機性・無機性の固形廃棄物、汚泥、土壌、土砂など）を間接加熱より、含有する水分、有機系物質、塩素、有機塩素化合物を除去して、乾燥物、炭化物などに加工処理、または浄化処理して再利用することが行われている。
【０００３】
特に、原料が塩素を含む場合には、ダイオキシン類の生成のおそれがあり、また、ダイオキシン類、ＰＣＢなどの有機塩素化合物に汚染された物質の分解除去（浄化）を行う場合には、各種の薬剤を原料に混合して処理することで、無害な化合物（例えば塩化物）に置換する技術が提案されている。これら技術については、発明者らは、すでに多くの特許出願を行なっている。
【０００４】
一方、バグフィルタに導入する排ガス中に薬剤を導入してダイオキシン類の生成を抑制する技術が提案されている。（特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−３００１５７号。
【０００６】
また、導入する薬剤には、塩素と反応する化合物であることが多く、所定の温度で熱分解（炭酸塩の場合には、炭酸ガスを分離生成）を開始し、塩素と接触反応できる状態となる。分解開始温度の一例としては、次のような技術がある。（特許文献２の段落番号「００２８」参照。）。
【０００７】
特開平１１−４１４号。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかして、原料の性状の変動、添加した薬剤の混合均一化不足などの要因により、塩素を取り逃がす可能性は皆無ではなく、発生ガス中に含まれて後段のガス燃焼炉において８００℃以上、２秒以上燃焼して分解浄化処理する手段を講じている。
【０００９】
そして、８００℃以上の排ガスを３００℃以下に急速冷却して、排ガス中に含まれる塩素などに基因したダイオキシン類が再合成することを防止しているが、塩素の状態で排出される可能性があり、この対策としてバグフィルタの手前において薬剤を排ガス中に噴霧混合して塩素と反応させて除去することとなる。
【００１０】
ところが、塩素と反応する薬剤は化合物であることが多く、所定の温度で熱分解（炭酸塩の場合には、炭酸ガスを分離生成）を開始し、塩素と接触反応できる状態となる。
【００１１】
上記特許文献２よれば、熱分解開始温度の一例としては、炭酸ナトリウム（約４００℃）、炭酸水素ナトリウム（約８０℃）、セスキ炭酸ナトリウム（約４００℃）、炭酸カリウムナトリウム（約２２０℃）、炭酸カルシウム（約８２５℃）、塩基性炭酸マグネシウム（約７００℃）が示されている。
【００１２】
また、別の文献（図示省略）によると、炭酸水素カリウムの場合には、約７０℃で分解が始まり、約１７０℃で分解率が１００％となり、炭酸水素ナトリウムの場合には、約８０℃で分解が始まり、約３５０℃で分解率１００％となることが示されている。
【００１３】
なお、熱分解開始温度、分解率と温度との関係は、薬剤の微量成分の存在、周囲に存在する物質、雰囲気などが強く関係することが知られており、分解開始温度、分解率１００％到達温度は、変動することを認識し、事前の調査研究が重要である。
【００１４】
従って、バグフィルタの手前で薬剤を導入する場合は、排ガス温度が１５０〜２００℃と低温であることから薬剤によっては分解率が低い状態となって、塩素との接触反応が制限され、塩素除去効果は限られたものとなってしまう問題がある。
【００１５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、設備で最も高温な部位であるガス燃焼装置に薬剤を直接導入するとともに、前工程で発生したガスの導管内にも薬剤を噴霧してガス燃焼装置に導入するようにしたので、薬剤を高温加熱することで熱分解を確実且つ十分なものにし、塩素との反応を確実に行える状態の薬剤に加工することが可能になり、発生ガス中に残存する塩素と接触反応して安定な物質に置換できるガス燃焼装置を備えた加熱処理設備を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するために、薬剤の選択と、分解温度以上の雰囲気温度との組み合わせを行なって、排ガス温度が１５０〜２００℃と低温であるバグフィルタの手前で薬剤を導入した場合でも塩素除去効果を発揮させるために、次のように構成したものである。
【００１７】
即ち、本発明は、原料（被処理物）を加熱処理する熱分解装置と、加熱処理により発生した発生ガスを燃焼するガス燃焼装置を備えた加熱処理施設であり、ガス燃焼装置において原料から発生した有機塩素化合物を熱分解し、分解した塩素成分と接触反応して無害な化合物を生成する薬剤をガス燃焼装置に導入したガス燃焼装置を備えた加熱処理設備である。
【００１８】
前記原料は、塩素成分や有機塩素化合物を含む物質からなることを特徴とするものである。
【００１９】
また、塩素成分を含む原料は、固形物、汚泥からなり、これは各種産業固形廃棄物、各種産業廃棄汚泥、下水汚泥からなるものである。
【００２０】
さらに、前記有機塩素化合物を含む原料は、ダイオキシン類、ＰＣＢで汚染された土壌、土砂からなり、特に汚染されている工場などの跡地、河川・湖沼・港湾の浚渫土壌などからなるものである。
【００２１】
さらにまた、前記薬剤は、ガス燃焼装置における温度以下の温度で分解し、塩素成分と接触反応して生成される物質からなり、前記薬剤は、粉末であって、粉末粒径は１〜１５０μｍ（好ましくは３〜１０μｍ）であり、粉末粒径が、
１μｍ以下では、圧送しにくく、１５０μｍ以上では、塩素との反応が低下する。
【００２２】
薬剤は、ガス燃焼装置の下限燃焼温度が８００℃であることから、この温度以下において、少なくとも５０％以上の分解率を確保できる薬剤を選択することが好ましいが、１００％の分解率であることが最も好ましい。
【００２３】
なお、分解率５０％以下の薬剤を否定するものではなく、要は、コスト、使用量などを勘案して決定する。
【００２４】
ここで、発明者がすでに提案している薬剤の一例を掲げると、以下のようになる。
【００２５】
アルカリ金属として、リチウムＬｉ，ナトリウムＮａ，カリウムＫ，ルビジウムＲｂ，セシウムＣｓ，フランシウムＦｒ、
アルカリ土類金属として、カルシウムＣａ，ストロンチウムＳｒ，バリウムＢａ，ラジウムＲａ、
アルカリ金属化合物として、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムの酸化物、水酸化物、炭酸水素塩、炭酸塩、珪酸塩、リン酸塩、アルミン酸塩、硝酸塩、硫酸塩、
具体的には、炭酸水素ナトリウム、セスキ炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、天然ソーダ、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウムカリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどである。
【００２６】
アルカリ土類金属化合物として、カルシウム、マグネシウム、ストロンチウム、バリウムの酸化物、水酸化物、炭酸水素塩、炭酸塩、
具体的には、石灰、消石灰、炭酸カルシウム、ドロマイトなどである。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態を示す概略構成図で、図１において、計量供給手段１は、ホッパー１０を具備し、このホッパー１０には、図示しない計量センサーとバルブ手段を有する。
【００２８】
計量供給手段１は、原料の質量を計量し、この計量結果を単位時間毎に積算して、一定量の原料を乾燥炉（加熱処理炉）２に供給することを可能とした手段である。
【００２９】
乾燥炉２は、原料を乾燥処理し、原料から水分を除去するための手段で、回転キルン方式を採用し、回転自在の回転炉２２と、回転炉２２の外周にガスダクトを形成し、熱風ガスを導入して回転炉２２を外部から加熱する外部加熱手段としての加熱ジャケット２３と、回転炉２２を両端側で回転自在に支承する支持ローラ２４と、回転炉２２を回転駆動する回転駆動源２５と、を具備したものである。なお、熱風ガスは、後述の熱風炉６から導入している。
【００３０】
回転炉２２は、その一端側に原料を搬入する図示しない供給口側を、また他端側に図示しない排出口側を設け、円筒体内部には搬送物を攪拌搬送するための図示省略した送り羽根が複数枚具備されている。
【００３１】
そして、供給側ダクト２１から供給された原料は、供給口側から回転炉２２に導入され、回転炉２２の回転によって、該原料を攪拌しながら排出口側への移送を可能とさせている。
【００３２】
炭化炉５は、乾燥炉２にて乾燥処理した原料を熱分解処理するための設備で、回転キルン方式を採用し、乾燥炉２と同じ構成をなし、回転炉５２と加熱ジャケット５３と支持ローラ５４と回転駆動源５５とを備える。なお、乾燥炉２と炭化炉５は、排出側のダクト３０を介して接続されている。
【００３３】
熱風炉６は、熱風ガス（例えば温度約４５０〜６５０℃程度）を供給するための手段で、熱風ガスを発生させるための燃焼バーナ６１を備えている。発生した熱風ガスは、炭化炉５の加熱ジャケット５３に供給され、回転炉５２を加熱した後、乾燥炉２の加熱ジャケット２３内に供給される。このとき、熱風ガスには、温度調整用の空気が注入され、ガス温度が調整される。
【００３４】
このように、乾燥炉２と炭化炉５は熱風ガスで外部から間接加熱されて、内部の原料が乾留処理される。これによって、乾燥炉２内に導入された原料は、乾燥処理され、炭化炉５内に導入された原料は熱分解処理される。炭化炉５で発生した残渣は、炭化物を主成分とし、回収される。
【００３５】
ガス燃焼装置７は、乾燥炉２及び炭化炉５で発生した水蒸気や乾留ガス（熱分解ガス）を燃焼処理する。ここで、水蒸気及び乾留ガスは、エゼクタブロア２７，２８から導入している。
【００３６】
尚、加熱ジャケット２３から排出された熱風ガスは循環ブロア２６によって排気されるが、一部はエゼクタ７１，７２によってガス燃焼装置７に導入して利用される。
【００３７】
ガス燃焼装置７には、導入した水蒸気、乾留ガスなどの発生ガスを８００℃以上、２秒間以上の条件で完全燃焼処理させて無害化処理するために、燃焼バーナ７３を備えるとともに、燃焼効果を充分に惹起するために燃焼ガスを攪拌する複数のガス攪拌部材７４を備えている。
【００３８】
また、ガス燃焼装置７には、ダイオキシン類の構成元素である塩素と接触反応して無害な塩化物を生成する薬剤を図示Ａ点から噴霧するが、噴霧した薬剤は、ガス燃焼装置７内が８００℃と高温であるために、分解した塩素と接触反応して無害な物質（塩化物）に置換生成される。
【００３９】
なお、薬剤を図示Ａ点でガス燃焼装置７に直接導入しない場合は、発生ガス導管（乾留ガス管３１、水蒸気管３２）の図示Ｂ，Ｃ点にて導入してＡ点を省略し、Ａ点で薬剤を導入する場合は、Ｂ，Ｃ点を省略する。
【００４０】
ガス燃焼装置７にて処理した排ガスは、空気を冷却媒体とする気体一気体熱交換方式の熱交換器８によって２００〜１５０℃に冷却処理した後、バグフィルタ９、ブロア９１、煙突９２を介して、排ガスの浄化を行なって系外に排出させる。また、熱交換器８にて、空気と熱交換して得た熱風は、熱風炉６に導入して利用し、熱風炉６での熱風発生用燃料の削減に寄与させる。
【００４１】
次に上記加熱処理施設の動作例について述べる。
【００４２】
原料としては脱水汚泥を例に述べる。原料は、計量供給手段１によって単位時間当たりの質量が一定量に制御されながら、乾燥炉２に供給される。供給量は所定未満に設定されているので、乾燥炉２は、乾燥施設としての法的手続が簡略なものとなる。尚、原料にハロゲン成分や硫黄成分等の有害物質が含まれていることがある場合、原料には薬剤（例えば、炭酸水素ナトリウム）が添加混合される。
【００４３】
乾燥炉２では、約３００〜４００℃程度の温度で加熱して原料が乾燥処理される。このとき、原料に含有する水分が水蒸気として放出される。水蒸気は、エゼクタブロア２８を介してガス燃焼装置７に供給される。
【００４４】
乾燥処理された原料は、炭化炉５で加熱温度約４５０〜６００℃程度のもとで乾留処理されて、炭化物に減容化される。このとき、原料中の有機成分が分解析出する。
【００４５】
また、原料に含有するハロゲン成分及び硫黄成分等の有害物質は、薬剤によって無害な物質に変換される。さらに、乾留ガス成分は、エゼクタブロア２７を介して、ガス燃焼装置７における燃焼処理に供され、一定の雰囲気及び滞留時間のもとで（例えば、約８５０℃の雰囲気で、２秒以上の滞留時間）、燃焼処理される。
【００４６】
このとき、ガス燃焼装置７には、乾燥炉２から循環ブロア２６を介して熱風ガスの一部が、エゼクタ７１，７２を介して導入される。ガス燃焼装置７には、前述したように、図示Ａ点から薬剤が噴霧され、導入された発生ガスとともに燃焼処理された後、熱交換器８及びバグフィルタ９を経て系外排出される。
【００４７】
図２は、上記薬剤の供給手段を示す概略構成図で、４１はダイオキシン類の構成元素である塩素と接触反応して無害な塩化物を生成する薬剤が充填された薬剤貯留タンクで、このタンク４１の薬剤が搬送加圧ガス（空気、窒素など）タンク４２の搬送加圧ガスによりガス燃焼装置７に設けられた噴霧ノズル４３（図１のＡ点）からガス燃焼装置７内に噴射され、各ガス中に混合される。
【００４８】
また、噴霧ノズル４３から薬剤を噴霧しないときには、乾留ガス管３１と水蒸気管３２に設けられた噴霧ノズル４４（４５）（図１のＢ，Ｃ点）から薬剤を噴霧する。なお、噴霧ノズル４３か４４（４５）のどちらを選択制御するかは、図示省略してある。
【００４９】
上記薬剤の噴霧は、バグフィルタ後の排気ガス煙道における測定点において常時監視している塩化水素濃度値が設定値を超える場合に噴霧供給制御を行うとよい。もちろん、常時一定量を連続又は間欠的に供給する制御でも差し支えない。なお、薬剤は平均粒径が５μｍの粉末を使用する。
【００５０】
図３、図４はガス燃焼装置の断面図で、このガス燃焼装置７は、筒状に構成され、薬剤噴霧ノズル４３（図１のＡ点）は、図示イ、ロ、ハ、ニの何れかの箇所、又は組合せにより、ガス燃焼装置７内の燃焼ガス中に薬剤を噴霧混合する。
【００５１】
上記のように薬剤噴霧ノズル４３を構成することにより、薬剤を分解して塩素と接触反応して無害な物質（塩化物）に置換生成することができる。
【００５２】
ガス燃焼装置７は、発生したガス（水蒸気、乾留ガス）を８００℃以上、２秒間以上の条件で完全燃焼させることが必要である。ガス燃焼装置７は、燃料効果を十分に惹起するために、燃焼ガスを攪拌する複数の攪拌部材７４Ａ，Ｂ７５Ｃ１〜７５Ｃ３を備えている。
【００５３】
上記のように攪拌部材を設けることにより、導入ガス及び火炎は攪拌されて両者の接触は、装置内全空間において行なわれることから、導入ガスの燃焼は効果的に行なわれて不完全燃焼の課題は解決される。
【００５４】
図３における攪拌部材７４Ａ、７４Ｂは、乾留ガス管３１、水蒸気管３２より吐き出された略旋回流上で、導入ガスの通風旋回方向と略平行に配置してガスの攪拌を図るようにしている。また、攪拌部材７４Ａ、７４Ｂは、発生ガス道入口より排気口側に位置して設ける。
【００５５】
これにより、導入したガスが攪拌部材７４Ａ，７４Ｂに衝突することで当該ガスの攪拌を促進し、火炎との接触攪拌を行って燃焼を促進することができる。
【００５６】
攪拌部材７４Ｃ１〜７４Ｃ３は、火炎７５の延長方向、及び燃焼ガスの排気口７６に通流する方向と交差する部位の複数箇所に設ける。
【００５７】
これにより、火炎、燃焼ガス、未燃ガスの攪拌を促進し、各ガスの接触攪拌を行って滞留時間の確保と完全燃焼を行うことができる。
【００５８】
攪拌部材７４Ａ〜７５Ｃ３は、対抗する壁面間に配置する（面持ち構造）。攪拌部材７４Ａ〜７Ｃ３に火炎、導入ガス、燃焼ガス、未燃焼ガスが衝突して攪拌が促進されて、滞留時間を確保でき、完全燃焼が促進される。
【００５９】
また、上記攪拌部材は、棒状部材から構成されているから、ガス通流の弊害になることはなく、効果的に攪拌を促進できる。また、攪拌部材は、図４に示すように、ガス燃焼装置内壁を横断するように構成あるいは装置内壁に植設するように構成される。
【００６０】
図５はガス燃焼装置の構成部材を示す部分断面図で、外壁は鋼材７７により構成され、内壁は断熱材７８を挟んで耐火材７９により構成される。
【００６１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、高温で燃焼を行うガス燃焼装置に薬剤を導入して発生ガスを燃焼することから、
（１）発生ガス中に有機塩素化合物が含まれている場合には、これを分解でき、
（２）また、導入した薬剤を分解して塩素と接触反応しやすい状態に改質できる。よって、分解した塩素成分と加工した薬剤との接触反応を効果的に行えて無害な物質に置換生成でき、塩素、有機塩素化合物を排出することは極めて抑制した加熱処理施設を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す概略構成図。
【図２】薬剤の供給手段を示す概略構成図。
【図３】ガス燃焼装置の断面図。
【図４】ガス燃焼装置の側断面図。
【図５】ガス燃焼装置の壁構造を示す部分断面図。
【符号の説明】
１…計量供給手段
２…乾燥炉
５…炭化炉
６…熱風炉
７…ガス燃焼装置
８…気体−気体熱交換器
９…バグフィルタ
３１…乾留ガス管
３２…水蒸気管
７３…燃焼バーナ
７４…ガス攪拌部材
Ａ，Ｂ，Ｃ…薬剤噴霧点[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the present invention, various materials to be treated (various organic / inorganic solid wastes, sludge, soil, earth and sand, etc.) are used as raw materials to heat and treat moisture, organic substances, chlorine and organochlorine compounds. The present invention relates to a heat treatment facility equipped with a gas combustion device that can be processed to be effectively used as a circulating resource material by removing and processing or purifying dried matter, carbide, and the like.
[0002]
[Prior art]
In recent years, various materials to be treated (various organic and inorganic solid waste, sludge, soil, earth and sand, etc.) are removed by indirect heating to remove moisture, organic substances, chlorine, and organic chlorine compounds. Recycling is carried out by processing or purifying dried products and carbides.
[0003]
In particular, when the raw material contains chlorine, there is a risk of dioxins being generated, and when performing decomposition removal (purification) of substances contaminated with organic chlorine compounds such as dioxins and PCBs, Techniques have been proposed in which a chemical is mixed with a raw material and processed to be replaced with a harmless compound (for example, chloride). The inventors have already filed many patent applications for these technologies.
[0004]
On the other hand, a technique for suppressing the production of dioxins by introducing a chemical into the exhaust gas to be introduced into the bag filter has been proposed. (See Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-11-300157.
[0006]
In addition, the chemicals to be introduced are often compounds that react with chlorine, start thermal decomposition at a predetermined temperature (in the case of carbonate, carbon dioxide gas is separated and generated), and can be contacted with chlorine. Become. An example of the decomposition start temperature is as follows. (See paragraph number “0028” of Patent Document 2.)
[0007]
JP-A-11-414.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, there is no possibility that chlorine will be released due to factors such as fluctuations in the properties of the raw materials and insufficient mixing and homogenization of the added chemicals. A means to decompose and purify by burning for more than a second is taken.
[0009]
The exhaust gas at 800 ° C. or higher is rapidly cooled to 300 ° C. or lower to prevent re-synthesis of dioxins due to chlorine contained in the exhaust gas, but it may be discharged in the state of chlorine. As a countermeasure, the chemical is sprayed and mixed in the exhaust gas before the bag filter and reacted with chlorine to be removed.
[0010]
However, the chemical that reacts with chlorine is often a compound, and thermal decomposition (in the case of carbonate, carbon dioxide gas is separated and generated) is started at a predetermined temperature, so that it can come into contact with chlorine.
[0011]
According to Patent Document 2, examples of the thermal decomposition starting temperature include sodium carbonate (about 400 ° C.), sodium hydrogen carbonate (about 80 ° C.), sesqui sodium carbonate (about 400 ° C.), and potassium carbonate (about 220 ° C.). , Calcium carbonate (about 825 ° C.), basic magnesium carbonate (about 700 ° C.).
[0012]
According to another document (not shown), in the case of potassium hydrogen carbonate, decomposition starts at about 70 ° C., the decomposition rate becomes 100% at about 170 ° C., and in the case of sodium hydrogen carbonate, about 80 ° C. It is shown that the decomposition starts at about 350 ° C. and the decomposition rate becomes 100%.
[0013]
In addition, it is known that the relationship between the thermal decomposition start temperature and the decomposition rate and the temperature is strongly related to the presence of a trace amount component of the drug, the substances present in the surroundings, the atmosphere, and the like. Recognizing that the ultimate temperature fluctuates, prior research is important.
[0014]
Therefore, when chemicals are introduced before the bag filter, the exhaust gas temperature is as low as 150 to 200 ° C., so depending on the chemicals, the degradation rate is low, and the contact reaction with chlorine is limited, so that chlorine is removed. There is a problem that the effect is limited.
[0015]
The present invention has been made in view of the above circumstances. In addition to directly introducing the chemical into the gas combustion apparatus, which is the hottest part of the facility, the chemical is also sprayed into the gas conduit generated in the previous process. Since it is introduced into the gas combustion device, it can be processed into a chemical in a state in which thermal decomposition can be reliably and sufficiently performed by heating the chemical at a high temperature and reaction with chlorine can be reliably performed. It is an object of the present invention to provide a heat treatment facility equipped with a gas combustion device capable of replacing a stable substance by contact reaction with chlorine remaining therein.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention performs a combination of selection of a drug and an ambient temperature equal to or higher than the decomposition temperature, and introduces the drug before the bag filter having an exhaust gas temperature as low as 150 to 200 ° C. In order to exhibit the chlorine removal effect even in the case of the above, it is configured as follows.
[0017]
That is, the present invention is a heat treatment facility equipped with a thermal decomposition apparatus for heat-treating a raw material (object to be processed) and a gas combustion apparatus for combusting a generated gas generated by the heat treatment. It is a heat treatment facility equipped with a gas combustion device in which a chemical that thermally decomposes the organic chlorine compound and generates a harmless compound by contact reaction with the decomposed chlorine component is introduced into the gas combustion device.
[0018]
The raw material is made of a substance containing a chlorine component or an organic chlorine compound.
[0019]
Moreover, the raw material containing a chlorine component consists of solid substance and sludge, and this consists of various industrial solid waste, various industrial waste sludge, and sewage sludge.
[0020]
Furthermore, the raw material containing the organic chlorine compound is composed of dioxins, soil contaminated with PCB, and soil and sand, and particularly composed of ruins of contaminated factories and the like, dredged soil of rivers, lakes, and harbors.
[0021]
Furthermore, the drug is composed of a substance that is decomposed at a temperature equal to or lower than the temperature in the gas combustion apparatus and produced by contact reaction with a chlorine component, and the drug is a powder having a powder particle size of 1 to 150 μm ( Preferably 3 to 10 μm) and the powder particle size is
If it is 1 μm or less, it is difficult to pump, and if it is 150 μm or more, the reaction with chlorine decreases.
[0022]
Since the lower limit combustion temperature of the gas combustion apparatus is 800 ° C., it is preferable to select a drug that can secure a decomposition rate of at least 50% or less at this temperature or less, but the drug has a decomposition rate of 100%. Is most preferred.
[0023]
In addition, it does not deny a drug with a decomposition rate of 50% or less, and the point is determined in consideration of the cost, the amount used, and the like.
[0024]
Here, it will be as follows when an example of the chemical | medical agent which the inventor has already proposed is hung up.
[0025]
As an alkali metal, lithium Li, sodium Na, potassium K, rubidium Rb, cesium Cs, francium Fr,
As alkaline earth metals, calcium Ca, strontium Sr, barium Ba, radium Ra,
As alkali metal compounds, lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium oxide, hydroxide, bicarbonate, carbonate, silicate, phosphate, aluminate, nitrate, sulfate,
Specifically, sodium hydrogen carbonate, sodium sesquicarbonate, sodium carbonate, natural soda, potassium carbonate, potassium hydrogen carbonate, sodium potassium carbonate, sodium hydroxide, potassium hydroxide and the like.
[0026]
Alkaline earth metal compounds include calcium, magnesium, strontium, barium oxides, hydroxides, bicarbonates, carbonates,
Specifically, lime, slaked lime, calcium carbonate, dolomite and the like.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a metering supply means 1 includes a hopper 10, and the hopper 10 has a metering sensor and a valve means (not shown).
[0028]
The metering supply unit 1 is a unit that measures the mass of the raw material, integrates the measurement results every unit time, and can supply a predetermined amount of the raw material to the drying furnace (heat treatment furnace) 2.
[0029]
The drying furnace 2 is a means for drying the raw material and removing moisture from the raw material, adopting a rotary kiln system, forming a rotatable rotary furnace 22 and a gas duct on the outer periphery of the rotary furnace 22, And a heating jacket 23 as external heating means for heating the rotary furnace 22 from the outside, a support roller 24 for rotatably supporting the rotary furnace 22 at both ends, and a rotational drive source 25 for rotationally driving the rotary furnace 22. And. The hot air gas is introduced from a hot air furnace 6 described later.
[0030]
The rotary furnace 22 is provided with a supply port side (not shown) for carrying the raw material on one end side thereof, and a discharge port side (not shown) on the other end side, and a feed (not shown) for stirring and conveying the conveyed product inside the cylindrical body. A plurality of blades are provided.
[0031]
Then, the raw material supplied from the supply side duct 21 is introduced into the rotary furnace 22 from the supply port side, and the rotation of the rotary furnace 22 enables transfer to the discharge port side while stirring the raw material.
[0032]
The carbonization furnace 5 is a facility for thermally decomposing the raw material dried in the drying furnace 2, adopts a rotary kiln system, has the same configuration as the drying furnace 2, and has a rotary furnace 52, a heating jacket 53, and a support roller. 54 and a rotational drive source 55. The drying furnace 2 and the carbonization furnace 5 are connected via a discharge-side duct 30.
[0033]
The hot air furnace 6 is a means for supplying hot air gas (for example, a temperature of about 450 to 650 ° C.) and includes a combustion burner 61 for generating hot air gas. The generated hot air gas is supplied to the heating jacket 53 of the carbonization furnace 5, heats the rotary furnace 52, and then is supplied into the heating jacket 23 of the drying furnace 2. At this time, air for temperature adjustment is injected into the hot air gas to adjust the gas temperature.
[0034]
Thus, the drying furnace 2 and the carbonization furnace 5 are indirectly heated from the outside with hot air gas, and the internal raw material is subjected to dry distillation treatment. As a result, the raw material introduced into the drying furnace 2 is dried, and the raw material introduced into the carbonization furnace 5 is subjected to thermal decomposition. The residue generated in the carbonization furnace 5 is mainly recovered from carbides and collected.
[0035]
The gas combustion device 7 performs combustion treatment of water vapor or dry distillation gas (pyrolysis gas) generated in the drying furnace 2 and the carbonization furnace 5. Here, water vapor and dry distillation gas are introduced from the ejector blowers 27 and 28.
[0036]
The hot air gas discharged from the heating jacket 23 is exhausted by the circulation blower 26, but a part thereof is introduced into the gas combustion device 7 by the ejectors 71 and 72 and used.
[0037]
The gas combustion device 7 is provided with a combustion burner 73 for detoxifying it by completely burning the introduced gas such as water vapor and dry distillation gas under conditions of 800 ° C. or more and 2 seconds or more, and has a combustion effect. A plurality of gas agitating members 74 for agitating the combustion gas are provided in order to cause sufficient combustion.
[0038]
In addition, the gas combustion device 7 is sprayed with a chemical that generates a harmless chloride by contact reaction with chlorine, which is a constituent element of dioxins, from the point A in the figure. Because of the high temperature of 800 ° C., it is substituted with a harmless substance (chloride) by contact reaction with decomposed chlorine.
[0039]
When the chemical is not directly introduced into the gas combustion device 7 at the point A in the figure, it is introduced at the points B and C in the generated gas conduit (the dry distillation gas pipe 31 and the steam pipe 32) and the point A is omitted. When introducing a drug at a point, points B and C are omitted.
[0040]
The exhaust gas treated by the gas combustion device 7 is cooled to 200 to 150 ° C. by a gas-to-gas heat exchange type heat exchanger 8 using air as a cooling medium, and then passed through a bag filter 9, a blower 91, and a chimney 92. Then, exhaust gas is purified and discharged out of the system. Moreover, the hot air obtained by heat exchange with the air in the heat exchanger 8 is introduced into the hot air furnace 6 and used to contribute to the reduction of fuel for generating hot air in the hot air furnace 6.
[0041]
Next, an operation example of the heat treatment facility will be described.
[0042]
As a raw material, dehydrated sludge will be described as an example. The raw material is supplied to the drying furnace 2 while the mass per unit time is controlled to a constant amount by the metering supply means 1. Since the supply amount is set to be less than a predetermined value, the drying furnace 2 has a simplified legal procedure as a drying facility. When the raw material sometimes contains harmful substances such as a halogen component and a sulfur component, a chemical (for example, sodium bicarbonate) is added and mixed with the raw material.
[0043]
In the drying furnace 2, the raw material is dried by heating at a temperature of about 300 to 400 ° C. At this time, water contained in the raw material is released as water vapor. The water vapor is supplied to the gas combustion device 7 via the ejector blower 28.
[0044]
The dried raw material is subjected to dry distillation treatment at a heating temperature of about 450 to 600 ° C. in the carbonization furnace 5 to reduce the volume to carbide. At this time, the organic component in the raw material is decomposed and deposited.
[0045]
In addition, harmful substances such as halogen components and sulfur components contained in the raw material are converted into innocuous substances by the chemicals. Further, the dry distillation gas component is supplied to the combustion treatment in the gas combustion device 7 via the ejector blower 27, and stays for 2 seconds or more in a constant atmosphere and a residence time (for example, in an atmosphere of about 850 ° C.). Time), the combustion process.
[0046]
At this time, a part of the hot air gas is introduced into the gas combustion apparatus 7 through the ejectors 71 and 72 from the drying furnace 2 through the circulation blower 26. As described above, the gas combustor 7 is sprayed with the medicine from the point A in the figure, and is combusted together with the introduced generated gas, and then discharged out of the system through the heat exchanger 8 and the bag filter 9.
[0047]
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the medicine supply means, and 41 is a medicine storage tank filled with a medicine that reacts with chlorine, which is a constituent element of dioxins, to generate harmless chlorides. 41 chemicals are injected into the gas combustion device 7 from the spray nozzle 43 (point A in FIG. 1) provided in the gas combustion device 7 by the carrier pressurized gas in the carrier pressurized gas (air, nitrogen, etc.) tank 42, Mixed into each gas.
[0048]
Further, when the medicine is not sprayed from the spray nozzle 43, the medicine is sprayed from the spray nozzle 44 (45) (points B and C in FIG. 1) provided in the dry distillation gas pipe 31 and the water vapor pipe 32. Note that which of the spray nozzles 43 and 44 (45) is selected and controlled is not shown.
[0049]
The spraying of the medicine may be performed when the hydrogen chloride concentration value constantly monitored at the measurement point in the exhaust gas flue after the bag filter exceeds the set value. Of course, it may be controlled to always supply a constant amount continuously or intermittently. Note that a powder having an average particle size of 5 μm is used.
[0050]
3 and 4 are cross-sectional views of the gas combustion apparatus. The gas combustion apparatus 7 is configured in a cylindrical shape, and the drug spray nozzle 43 (point A in FIG. 1) is any one of the illustrated a, b, c, and d. The chemicals are sprayed and mixed into the combustion gas in the gas combustion device 7 depending on the location or combination.
[0051]
By configuring the drug spray nozzle 43 as described above, the drug can be decomposed and contact-reacted with chlorine to form a harmless substance (chloride).
[0052]
The gas combustion device 7 needs to completely burn the generated gas (water vapor, dry distillation gas) under the condition of 800 ° C. or more and 2 seconds or more. The gas combustion device 7 includes a plurality of stirring members 74A and B75C1 to 75C3 for stirring the combustion gas in order to sufficiently bring about the fuel effect.
[0053]
By providing the agitating member as described above, the introduced gas and the flame are agitated, and the contact between them is performed in the entire space in the apparatus. Is solved.
[0054]
Stirring members 74A and 74B in FIG. 3 are arranged substantially parallel to the direction of the swirling of the introduced gas on the swirling flow discharged from the dry distillation gas pipe 31 and the steam pipe 32 so as to stir the gas. . The stirring members 74A and 74B are provided on the exhaust port side from the generated gas passage inlet.
[0055]
Thereby, the introduced gas collides with the stirring members 74A and 74B, whereby stirring of the gas can be promoted, and contact stirring with a flame can be performed to promote combustion.
[0056]
The agitating members 74C1 to 74C3 are provided at a plurality of locations that intersect the extending direction of the flame 75 and the direction through which the combustion gas flows to the exhaust port 76.
[0057]
Thereby, stirring of a flame, combustion gas, and unburned gas is accelerated | stimulated, and contact retention of each gas can be performed and ensuring of residence time and complete combustion can be performed.
[0058]
The stirring members 74A to 75C3 are disposed between opposing wall surfaces (face-supporting structure). Flame, introduced gas, combustion gas, and unburned gas collide with the agitating members 74A to 7C3 to promote agitation, so that a residence time can be secured, and complete combustion is promoted.
[0059]
Moreover, since the stirring member is composed of a rod-shaped member, the stirring can be effectively promoted without causing any adverse effect of gas flow. Further, as shown in FIG. 4, the stirring member is configured to traverse the inner wall of the gas combustion apparatus or to be implanted in the inner wall of the apparatus.
[0060]
FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing components of the gas combustion apparatus. The outer wall is made of a steel material 77 and the inner wall is made of a refractory material 79 with a heat insulating material 78 interposed therebetween.
[0061]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a chemical is introduced into a gas combustion device that performs combustion at a high temperature, and the generated gas is burned.
(1) If the generated gas contains an organic chlorine compound, it can be decomposed,
(2) Further, the introduced drug can be decomposed and modified so as to easily react with chlorine. Therefore, the contact reaction between the decomposed chlorine component and the processed chemical can be effectively performed and replaced with a harmless substance, and a heat treatment facility in which discharge of chlorine and organic chlorine compounds is extremely suppressed can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a medicine supply means.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a gas combustion apparatus.
FIG. 4 is a side sectional view of a gas combustion apparatus.
FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing a wall structure of a gas combustion apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Metering supply means 2 ... Drying furnace 5 ... Carbonization furnace 6 ... Hot-blast furnace 7 ... Gas combustion apparatus 8 ... Gas-gas heat exchanger 9 ... Bag filter 31 ... Distillation gas pipe 32 ... Steam pipe 73 ... Combustion burner 74 ... Gas Stirring member A, B, C ... chemical spray point
