JP2945311B2 - 廃棄物焼却方法 - Google Patents
廃棄物焼却方法Info
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Description
請求項1の前提部に記載の、ばら廃棄物(loose
waste material)より詳しくは塵介(r
efuse)の焼却方法に関する。
82 988から知られており、この方法では、ばら廃
棄物が最初に第1室内で乾燥及び加熱され、次に第2室
(別の場所にある)内で溶融される。廃棄物は、周方向
に均一に分散させるべく円筒状をなす第2室(融解室)
内に充填される。可燃性成分を焼却するため、例えば予
熱空気のような予熱燃焼剤が、可燃性の液体廃棄物質又
は燃料と一緒に融解室内に接線方向に導入される。この
方法は、燃焼剤が強く加熱される場合でも成功していな
い。なぜならば、融解室内では、融解させるのに充分な
高温を達成できないからである。予乾燥及び予熱された
廃棄物の薄い層を、付加燃料を導入することにより融解
室内で融解させることは、CH−PS 432 703
から知られている。外部からの燃料(外的燃料)の使用
は、この方法を高価なもの、従って不経済にする。
燃料が不要であるにもかかわらず、必要融点に困難なく
到達できる経済的な方法を提供することにある。
却方法においては、廃棄物の不燃性成分が溶融体の形態
で引き出される、ばら廃棄物、より詳しくは塵介の焼却
方法であって、ばら廃棄物を炉室(2、22)に導入し
て、炉室(2、22)の底部に、表面(8、27)を有
する廃棄物の層を形成し、付加的な燃料を含有しない酸
素を表面(8、27)の上に、酸素が表面(8、27)
に作用するようにして導入し、酸素を少なくとも音速で
作用させ、廃棄物の層上の可燃性成分を燃焼させること
により融解熱を得る。本発明によれば、驚くべきこと
に、炉室の底部上又は側壁に沿って形成されるばら廃棄
物の層に、酸素のみを直接作用させることにより(すな
わち、付加的な液体燃料を用いることなく)、廃棄物を
融解させるのに充分な熱が発生することが見出された。
本発明によれば、酸素は少なくとも音速で供給され、こ
れにより廃棄物の層内に発生される乱流が、廃棄物の完
全燃焼及び溶融をもたらす。本発明の他の長所は、廃棄
物の予備処理を行なうことなく且つ液体燃料を付加する
ことなく、単一室内で、廃棄物の乾燥、燃焼及び溶融が
行なわれること、及びこの方法を実施するための本発明
の炉が簡単な構造を有することにある。
つの例示的実施例を図面に示す。本発明の方法及び該方
法を実施する装置の一実施例を、添付図面に関連して以
下に詳細に説明する。図1及び図2に示すように、炉1
は円筒状の炉室2を有し、該炉室2は、頂部のガス出口
筒3まで円錐状にテーパしている。通常、炉1の内部に
は耐火壁ライニングが設けられており、該耐火壁ライニ
ングは詳細に示してはいないが、参照番号15で象徴的
に示されている。廃棄物は、詳細には示さない方法で充
填ホッパ4内に充填され、且つラム5により、側方から
炉室2内に通じる充填ダクト6を介して供給される。炉
1の周囲には管状室9が設けられており、該管状室9の
補助により複数のランス10には工業銘柄酸素(tec
hnical−grade oxygen)が供給され
る。ランスは、仮想円7(図2)に対して同じ接線方向
をなして、傾斜して炉室2内に導かれ且つ炉室2の底部
領域に置かれる廃棄物の層の表面8に直接指向される。
充填ダクト6はランス10の上方に配置される。
方出口孔11が設けられており、該孔11はダクト13
を介して水浴14に連結されている。図3及び図4に示
す炉20の例示実施例において、図1及び図2の実施例
と同じ機能をもつ同じ部品は、同じ参照番号が使用され
ている。この実施例では、炉20、従って炉室22は矩
形の形状を有している。炉室22も、頂部領域のガス出
口筒3に向かって同様にテーパしている。充填ダクト6
は側方において壁23に通されており、対向壁24には
ランス25が配置されている。ランス25は工業銘柄酸
素を炉室22内に導入する。各ランス25は、充填ダク
ト6から落下した廃棄物の層の表面27に向けられたフ
ォーク状構造を有する。ここでは、複数のランス25が
壁24に沿って均一に分散されており且つ互いに上下に
位置する複数の列に配置されている。図3及び図4の実
施例では、例えば2対のランス25が壁24に沿って上
下に分散されている。全てのランス25に共通の酸素供
給管が参照番号26で示されている。廃棄物(例えば、
塵介)を焼却する本発明の方法では、焼却すべき廃棄物
は、予熱又は予乾燥等の特別な熱的予処理を行なうこと
なく、ばらのまま、炉室2又は22に供給される。廃棄
物の性質及び充填ダクト6の寸法に基づいて、せいぜ
い、過度に大きい廃棄物片を予め取り除いておくことが
考えられる。炉室2又は22では、廃棄物の層の表面8
又は27は、ランス10又は25を介して工業銘柄酸素
(93%)の直接作用を受ける。廃棄物の可燃性成分の
連続燃焼により発生される熱により、廃棄物の不燃性且
つ溶融性のある成分が融解される。酸素は、少なくとも
音速に達する速度で供給される。すなわち、このこと自
体は既知の方法で達成され、図面に詳細には示さない
が、例えばベンチュリの原理に従って達成される。かく
して、廃棄物の層に発生される強い乱流によって、完全
燃焼及び融解がなされる。
なわち制御を達成するには、理論量より少ない量で酸素
を供給するのが好ましい。この場合に形成される可燃性
ガスは、ガス出口筒3を介して2次燃焼室(図示せず)
に供給され、ここで2次燃焼される。炉室2又は22内
での廃棄物の層の表面8又は27の主燃焼に加え、廃棄
物の層の上方で付加ガス燃焼を行なうことができ、これ
は、例えば入口ダクト6の上方に位置する炉室2又は2
2の領域(図示せず)内に酸素を付加供給することによ
り行なわれる。この付加熱作用は、ガス燃焼時に発生す
る熱を廃棄物の層上に放射し、本発明の方法の効率を高
める。図1及び図2に示す例示実施例では、仮想円7の
領域に酸素を接線方向に供給することにより回転運動を
溶融体に伝達できるため、良好な混合、迅速な融解及び
均一な燃焼が確保される。ランス10は壁ライニング1
5から一定距離を隔てて放出するという事実から、壁の
近くの廃棄物の移動が最小になり、このため、壁に作用
する熱的及び機械的負荷が最小になる。図3及び図4に
示す第2実施例では、廃棄物の層が、底部上で且つラン
ス25に対向して配置された壁23に沿って傾斜して形
成されるため、廃棄物の層の下に位置する壁23は熱の
作用から断熱的に保護される。この場合の流動溶融体
は、第1例示実施例の炉1と同様に出口孔11及びダク
ト13を通って水浴14に供給され、この間、溶融体は
粒状化され、排出され且つ導かれるが、この方法自体は
既知であり、詳細に示すことは省略する。
例えば炉室2又は22内の温度、及び/又は導入される
廃棄物の量、及び/又は廃棄物の品質に基づいて制御さ
れ、好ましくは最適化される。図示の本発明の方法及び
該方法を実施する装置は、予備処理されていない廃棄物
を処理するだけでなく、既に熱分解されている廃棄物す
なわち塵介の熱的処理を行なうのにも適している。かく
して、例えば、既知の回転管状炉内又は脱ガス火格子
(スイス国特許第01 510/94−8 A 103
64 CH)上に酸化剤を導入することにより、揮発性
のある可燃性物質が脱ガス工程(熱分解とも呼ばれる)
で既に除去されている廃棄物を、塵介コークス(ref
use coke)として炉室2又は22に供給でき
る。回転管状炉内又は脱ガス火格子上での脱ガスにより
発生される未燃焼揮発性物質は、別の2次燃焼室内で2
次燃焼されるか、ガス出口筒3の下流側に連結される2
次燃焼室(図示せず)内で、炉室2又は22から取り出
される可燃性ガスと一緒に2次燃焼される。しかしなが
ら、炉室2又は22から取り出されるガスは、熱分解工
程での加熱剤として使用することもできる。
1又は22にスラグを付加的に導入して溶融体と一体化
させることもできる。各場合において廃棄物の側方供給
を図示したけれども、本発明は、他の廃棄物供給方法で
も作動できる。例えば、廃棄物は炉の頂部領域から供給
でき、これは軸線方向に行なうことができる。特に、比
較的大きい廃棄物片が存在する場合に、所望ならば、廃
棄物を炉内に供給する前に廃棄物を細かく破砕するのが
好ましい。本発明の方法の経済性は、付加的な燃料を必
要としないだけでなく、比較的高温で殆ど廃ガスを発生
しない。従って、小形のプラント装置で作動させること
もできる。
縦断面図である。
る。
縦断面図である。
る。
Claims (20)
- 【請求項1】 廃棄物の不燃性成分が溶融体の形態で引
き出される、ばら廃棄物、より詳しくは塵介の焼却方法
であって、ばら廃棄物を炉室(2、22)に導入して、
炉室(2、22)の底部に、表面(8、27)を有する
廃棄物の層を形成し、付加的な燃料を含有しない酸素
を、表面(8、27)の上に作用するようにして導入
し、酸素を少なくとも音速で作用させ、廃棄物の層上の
可燃性成分を燃焼させることにより融解熱を得ることを
特徴とする廃棄物焼却方法。 - 【請求項2】 酸素が理論量より少ない量で供給される
ことを特徴とする請求項1に記載の廃棄物焼却方法。 - 【請求項3】 酸素が工業銘柄酸素として供給される、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。 - 【請求項4】 層の表面(8、27)には、分散位置に
ある複数のランス(10、25)の補助により酸素が作
用されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項
に記載の廃棄物焼却方法。 - 【請求項5】 廃棄物の層の表面(8、27)には、溶
融体に回転運動を伝達するため円筒状の炉室(2)内に
同じ接線方向に放出するランス(10)の補助により酸
素が作用されることを特徴とする請求項4に記載の廃棄
物焼却方法。 - 【請求項6】 矩形炉室(22)内では、導入されるば
ら廃棄物により、矩形炉室(22)の底部上に及び壁
(23)に沿って傾斜して廃棄物の層が形成され、該層
の表面には、均一に分散された複数のランス(25)が
作用することを特徴とする請求項1又は2に記載の廃棄
物焼却方法。 - 【請求項7】 形成される可燃性ガスが、ガス出口筒
(3)を介して2次燃焼工程に供給されることを特徴と
する請求項1〜6のいずれか1項に記載の廃棄物焼却方
法。 - 【請求項8】 廃棄物の層の表面(8、27)上への主
燃焼に加え、炉室(2、22)内の廃棄物の層上への酸
素の付加的供給により付加的ガス燃焼が達成され、ガス
燃焼時に発生される熱が廃棄物の層上に放射されること
を特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の廃棄
物焼却方法。 - 【請求項9】 ばら廃棄物は、熱分解炉内で揮発性物質
が除去された塵介コークスであることを特徴とする請求
項1〜8のいずれか1項に記載の廃棄物焼却方法。 - 【請求項10】 廃棄物以外に、スラグが炉室(2、2
2)内に導入されることを特徴とする請求項1〜8のい
ずれか1項に記載の廃棄物焼却方法。 - 【請求項11】 形成される可燃性ガスが、熱分解炉か
らの揮発性のある可燃性物質と一緒に2次燃焼に導かれ
ることを特徴とする請求項7及び9に記載の廃棄物焼却
方法。 - 【請求項12】 形成される可燃性ガスが、加熱剤とし
て熱分解炉に供給されることを特徴とする請求項7及び
9に記載の廃棄物焼却方法。 - 【請求項13】 供給される酸素量が、炉室(2、2
2)内の温度、及び/又は導入される廃棄物の量、及び
/又は廃棄物の品質に基づいて制御されることを特徴と
する請求項1〜12のいずれか1項に記載の廃棄物焼却
方法。 - 【請求項14】 細かく破砕された材料が炉室内に導入
されることを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項
に記載の廃棄物焼却方法。 - 【請求項15】 静止炉(1、20)を有し、該炉の炉
室(2、22)の頂部がガス出口筒(3)へとテーパし
ており、炉室(2、22)の頂部領域に通じるばら廃棄
物の充填ダクト(6)と、炉室(2、22)の底部領域
に配置された溶融体用の出口孔(11)と、炉室(2、
22)内に通じ且つ斜め下方を向いた複数の酸素供給要
素とを更に有することを特徴とする請求項1〜13のい
ずれか1項に記載の廃棄物焼却方法を実施する装置。 - 【請求項16】 炉室(2)が円筒状の形状を有し、酸
素供給要素が、仮想円(7)に対して同じ接線方向に配
置されたランス(10)の形態をなしていることを特徴
とする請求項15に記載の廃棄物焼却装置。 - 【請求項17】 炉室(2)が矩形の形状を有し、充填
ダクト(6)が側方で壁(23)内に導かれ、酸素供給
要素が、壁(23)の底部を向いたランス(25)の形
態をなしていることを特徴とする請求項15に記載の廃
棄物焼却装置。 - 【請求項18】 ランス(25)がフォーク状をなして
おり、複数のランス(25)が、充填ダクトに対向して
配置された壁(24)に沿って分散配置されていること
を特徴とする請求項17に記載の廃棄物焼却装置。 - 【請求項19】 ランス(25)が、上下の複数の列を
なして配置されていることを特徴とする請求項17に記
載の廃棄物焼却装置。 - 【請求項20】 付加的なガス燃焼を行なうための複数
の付加的な酸素供給要素が、主燃焼を行なうための酸素
供給要素の上方で炉室(2、22)の頂部領域内に通じ
ていることを特徴とする請求項8に記載の方法を実施す
るための装置。
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