JP2007309643A

JP2007309643A - 熱分解溶融装置

Info

Publication number: JP2007309643A
Application number: JP2007178596A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Hanawa; 伸一塙; Kiyoshi Imai; 潔今井; Hiroshi Matsui; 宏松井
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2007-07-06
Filing date: 2007-07-06
Publication date: 2007-11-29

Abstract

【課題】溶融ガスの洗浄排水から分離生成された固形物を溶融処理することにより無害化するとともに、スラグとして再資源化を可能にした熱分解溶融装置を提供する。
【解決手段】スラグシュート２７から導出される飛灰を含んだ溶融ガスを洗浄した洗浄排水から脱水工程を経て固形分生成装置３３により固形物を分離生成する。生成された固形物の粒径を粒径調整装置４２により所定の粒径に調整し、この所定の粒径に調整された固形物を投入装置４４により溶融炉２２内に投入する。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般廃棄物あるいは産業廃棄物を熱分解処理する際に発生する熱分解残渣などの溶融対象物を溶融処理する熱分解溶融装置に関する。

近年、一般廃棄物や産業廃棄物を低酸素燃焼により熱分解処理し、燃料ガスを得る熱分解ガス化処理が行なわれている。この熱分解ガス化処理に伴って熱分解残渣が生じるが、この残渣は溶融炉で溶融処理される（例えば、特許文献１参照）。この残渣の溶融処理に関する従来技術を図３で説明する。

熱分解残渣１は、残留炭素分と灰分が主成分である。この熱分解残渣１を溶融炉２で、高温で溶融処理することにより、炭素分はガス化して溶融ガスに変換し、灰分はスラグとして無害化、減容化する。溶融炉２は、燃焼物となる熱分解残渣１が吹き込まれる１３００℃以上の高温の炉体３を有し、この炉体３内に図示していないが酸素を加えて、吹き込まれた熱分解残渣１を燃焼させる。熱分解残渣１は炉体３内において高温で燃焼、溶融されながら落下し、溶融炉２の底部にあるスラグプール４に着床してさらに加熱溶融され、溶融スラグとして出滓口５から流下する。流下した溶融スラグ６は、出滓口５よりも直径の大きいスラグシュート７を経由してスラグ水槽８まで自然落下し冷却固化される。

また、燃焼時に発生する溶融ガスと飛灰は、スラグシュート７に連結された煙道９を経て、ガス洗浄装置１０において洗浄され、飛灰の分離とガスの冷却とが行われる。飛灰を含んだ洗浄排水１１は水処理設備１２に送られ、固形分を含んだ処理水はフィルタープレス１３で圧搾脱水され、固形分をフィルターケーキ１４として分離する。

ところが、フィルターケーキ１４は、主成分の飛灰に重金属などの微量の有害成分が含まれている可能性があり、無害化処理を施す必要がある。さらに、フィルターケーキ１４は相当の重量があるので、廃棄物として系外へ排出せずに再資源化することがリサイクルシステムには求められる。
特開２００２−６１８１３号公報。

このように、溶融ガスの洗浄排水から分離生成されたフィルターケーキ等の固形物は取り扱いが難しく、系外に排出することなく再資源化が望まれていた。

本発明の目的は、溶融ガスの洗浄排水から分離生成された固形物を溶融処理することにより無害化するとともに、スラグとして再資源化を可能にした熱分解溶融装置を提供することにある。

本発明の熱分解溶融装置は、溶融対象物を溶融させる溶融炉の底部に出滓口を設け、この出滓口に対し、その開口面積より大きな横断面を有する筒状のスラグシュートを一体に連結した熱分解溶融装置であって、前記スラグシュートから導出される飛灰を含んだ溶融ガスを洗浄した洗浄排水から脱水工程を経て固形物を分離生成する固形分生成装置と、生成された固形物の粒径を所定の粒径に調整する粒径調整装置と、所定の粒径に調整された固形物を溶融炉内に投入する投入装置とを備えたことを特徴とする。

投入装置は、溶融炉内の底部に滞留する溶融スラグ内に固形物を投入するものでもよい。

これらの発明では、溶融ガスの洗浄排水から分離生成された固形物の粒径を調整して溶融炉内に投入するので、溶融処理によって無害化されると共に、再資源化が可能となる。

本発明によれば、飛灰が中心の固形物を溶融炉に安定して供給し、再溶融することにより、無害化することができるため、系外排出物が少なくリサイクル率が高くなる。

以下、本発明による熱分解溶融装置の一実施の形態を、図面を参照して説明する。

図１で示す熱分解溶融装置は、熱分解残渣等の溶融対象物（以下、残渣として説明する）１を高熱で溶融する溶融炉２２およびスラグシュート２７を有する。燃焼時に発生する溶融ガスと飛灰は、スラグシュート２７に連結された、煙道２９を経て、ガス洗浄装置３０において洗浄され、飛灰の分離とガスの冷却とが行われる。飛灰を含んだ洗浄排水１１は水処理設備３２に送られ、固形分を含んだ処理水はフィルタープレス（固形物生成装置）３３で圧搾脱水され、固形分をフィルターケーキ（固形物）１４として分離する。

そして、このフィルターケーキ１４を溶融炉２２内に投入して溶融処理し、無害化を図るとともに、リサイクル化を促進する。ただし、フィルターケーキ１４は脱水後も水分を数十％程度含み、数センチメートルから数十センチメートルの大きさの塊で排出される。このため、粉体状の飛灰と比較してハンドリングは比較的容易であるが、排出されたままの大きさの塊で溶融炉２２に投入してしまうと、フィルターケーキ１４の加熱の効率が悪く、溶融が不充分になるおそれがあり、さらには溶融炉２２の温度低下を招く可能性もある。

そこで、粒度調整装置４２を設け、フィルターケーキ１４を溶融に適した粒径にまで解砕してサイズ（粒径）の調整を行う。粒径の調整が行われたフィルターケーキ１４は貯留槽４３に貯められた後、投入装置４４まで搬送される。投入装置４４は溶融炉２２の温度や溶融スラグの出滓状況を監視しながら、フィルターケーキ１４を炉体２３内に定量供給する。

以上のように、飛灰より大きな粒状に調整されたフィルターケーキ１４は、炉体２３内に安定的に定量供給されるため、効率的に加熱溶融され、含有されている微量の有害成分の無害化と安定化を達成することができる。また、相当の重量があるフィルターケーキ１４をスラグ化することにより、系外への廃棄物を低減しリサイクル率の向上を図ることができる。

次に、図２で示す実施の形態を説明する。この実施の形態では、投入装置４４により、フィルターケーキ１４を、溶融炉２２内底部のスラグプール２４内に滞留する溶融スラグ内に直接投入することを特徴とする。

すなわち、投入装置４４を、その先端部がスラグプール２４の液面付近に位置するように設置することにより、フィルターケーキ１４を直接スラグプール２４に投入する。これは、フィルターケーキ１４の含水率が低く、粉体状に成りやすい状態の場合には、炉体２３の上部から投入すると空間部で受熱している最中に再度飛灰に返ってしまう可能性があるためである。そこで、上述のように、スラグプール２４内の溶融スラグにフィルターケーキ１４を直接投入して、溶液中で加熱溶融するほうが効率的である。

本発明による熱分解溶融装置の一実施の形態を示す断面図である。本発明の他の実施の形態を示す断面図である。従来技術の説明図である。

符号の説明

１溶融対象物
１４固形物
２２溶融炉
２５出滓口
２７スラッジシュート
３３固形物生成装置
４２粒径調整装置
４４投入装置

Claims

溶融対象物を溶融させる溶融炉の底部に出滓口を設け、この出滓口に対し、その開口面積より大きな横断面を有する筒状のスラグシュートを一体に連結した熱分解溶融装置であって、
前記スラグシュートから導出される飛灰を含んだ溶融ガスを洗浄した洗浄排水から脱水工程を経て固形物を分離生成する固形分生成装置と、
生成された固形物の粒径を所定の粒径に調整する粒径調整装置と、
所定の粒径に調整された固形物を溶融炉内に投入する投入装置と、
を備えたことを特徴とする熱分解溶融装置。
投入装置は、溶融炉内の底部に滞留する溶融スラグ内に固形物を投入することを特徴とする請求項１に記載の熱分解溶融装置。