JP3138649B2 - 廃棄物溶融システム - Google Patents
廃棄物溶融システムInfo
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
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- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ごみ等の廃棄物の
処理に適した廃棄物溶融システムに関するものである。
処理に適した廃棄物溶融システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ごみ等の廃棄物の処理システムとして、
図４に示すように廃棄物を熱分解炉において低空気比燃
焼、若しくは、外熱式による無酸素雰囲気で熱分解した
うえ、熱分解残渣を高温の溶融炉で溶融するシステムが
開発されている。この処理システムでは、熱分解と溶融
とが一貫して行え、しかも熱分解により生じた可燃性の
熱分解ガス及び熱分解残渣の持つ発熱量を溶融炉の熱源
として利用できる利点がある。しかし、溶融炉の排ガス
中に多量の塩素が含まれるためにその後段の機器や配管
等が腐食し易いという問題がある。また、ごみ等の廃棄
物に多くの水分が含まれている場合には補助燃料が必要
となるという問題がある。
図４に示すように廃棄物を熱分解炉において低空気比燃
焼、若しくは、外熱式による無酸素雰囲気で熱分解した
うえ、熱分解残渣を高温の溶融炉で溶融するシステムが
開発されている。この処理システムでは、熱分解と溶融
とが一貫して行え、しかも熱分解により生じた可燃性の
熱分解ガス及び熱分解残渣の持つ発熱量を溶融炉の熱源
として利用できる利点がある。しかし、溶融炉の排ガス
中に多量の塩素が含まれるためにその後段の機器や配管
等が腐食し易いという問題がある。また、ごみ等の廃棄
物に多くの水分が含まれている場合には補助燃料が必要
となるという問題がある。
【０００３】さらにこの図４のシステムの変形例とし
て、図５に示すように溶融炉に酸素濃度の高い空気を吹
き込んで窒素等の非酸化剤の量を減少させ、溶融炉の後
段で可燃ガスを回収するシステムも提案されている。こ
のシステムで得られる可燃ガスはガスエンジン、ガスタ
ービン、燃料電池等を用いた発電に利用できる。しかし
このシステムにおいても図４のシステムと同様の問題が
あり、効率のよい発電を行いにくいという問題がある。
て、図５に示すように溶融炉に酸素濃度の高い空気を吹
き込んで窒素等の非酸化剤の量を減少させ、溶融炉の後
段で可燃ガスを回収するシステムも提案されている。こ
のシステムで得られる可燃ガスはガスエンジン、ガスタ
ービン、燃料電池等を用いた発電に利用できる。しかし
このシステムにおいても図４のシステムと同様の問題が
あり、効率のよい発電を行いにくいという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の課題を解決する
ためになされた本発明の第１の目的は、配管等の腐食の
問題がなく、低発熱量の廃棄物を処理する場合にも補助
燃料を必要とせず、熱分解と溶融とを一貫して行うこと
ができる廃棄物溶融システムを提供することである。ま
た本発明の第２の目的は、第１の目的を達成したうえ更
に効率のよい発電が可能な廃棄物溶融システムを提供す
ることである。
ためになされた本発明の第１の目的は、配管等の腐食の
問題がなく、低発熱量の廃棄物を処理する場合にも補助
燃料を必要とせず、熱分解と溶融とを一貫して行うこと
ができる廃棄物溶融システムを提供することである。ま
た本発明の第２の目的は、第１の目的を達成したうえ更
に効率のよい発電が可能な廃棄物溶融システムを提供す
ることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明は、廃棄物を低空気比で熱分解する
熱分解炉と、熱分解残渣を溶融する溶融炉とを備え、溶
融炉に高酸素濃度の空気を供給することにより溶融炉の
後段で可燃ガスを回収する廃棄物溶融システムにおい
て、前記熱分解炉と溶融炉との間に、熱分解ガスの脱塩
・脱水を行う湿式洗浄式の脱塩・脱水器を設置したこと
を特徴とするものである。以下に各発明の好ましい実施
の形態を示す。
めになされた本発明は、廃棄物を低空気比で熱分解する
熱分解炉と、熱分解残渣を溶融する溶融炉とを備え、溶
融炉に高酸素濃度の空気を供給することにより溶融炉の
後段で可燃ガスを回収する廃棄物溶融システムにおい
て、前記熱分解炉と溶融炉との間に、熱分解ガスの脱塩
・脱水を行う湿式洗浄式の脱塩・脱水器を設置したこと
を特徴とするものである。以下に各発明の好ましい実施
の形態を示す。
【０００６】
【発明の実施の形態】〔第１の実施形態〕 図１は本発明の基本的なシステム構成を示すブロック図
であり、請求項１に対応するものである。廃棄物はまず
熱分解炉１において低空気比燃焼、若しくは、外熱式に
よる無酸素雰囲気で熱分解され、可燃性の熱分解ガスと
熱分解残渣となる。熱分解残渣は好ましくは鉄、アルミ
ニウム等の金属を分離したうえで溶融炉３に投入され
る。熱分解ガスは湿式洗浄式の脱塩・脱水器２において
アルカリ水と接触し、熱分解ガス中に含まれる塩類と水
分とを除去される。溶融炉３ではこの脱塩・脱水器２で
処理された熱分解ガスを燃焼させるとともに、熱分解残
渣自体も燃焼して１５００℃程度の溶融温度に達し、熱
分解残渣は溶融スラグとなる。
であり、請求項１に対応するものである。廃棄物はまず
熱分解炉１において低空気比燃焼、若しくは、外熱式に
よる無酸素雰囲気で熱分解され、可燃性の熱分解ガスと
熱分解残渣となる。熱分解残渣は好ましくは鉄、アルミ
ニウム等の金属を分離したうえで溶融炉３に投入され
る。熱分解ガスは湿式洗浄式の脱塩・脱水器２において
アルカリ水と接触し、熱分解ガス中に含まれる塩類と水
分とを除去される。溶融炉３ではこの脱塩・脱水器２で
処理された熱分解ガスを燃焼させるとともに、熱分解残
渣自体も燃焼して１５００℃程度の溶融温度に達し、熱
分解残渣は溶融スラグとなる。
【０００７】このように、本発明では熱分解ガス中に含
まれる塩類を脱塩・脱水器２によりアルカリ水と接触さ
せて除去するので、後段の機器や配管等の腐食を防止で
き、ダイオキシン発生の触媒となる塩化銅の除去によっ
てダイオキシンの発生を防止することもできる。また熱
分解ガス中に含まれる水分を除くことにより、溶融炉３
の熱負荷を軽減し、低発熱量の廃棄物の場合にも外部か
らの補助燃料を必要とせず溶融することができる省エネ
ルギー効果を得ることができる。
まれる塩類を脱塩・脱水器２によりアルカリ水と接触さ
せて除去するので、後段の機器や配管等の腐食を防止で
き、ダイオキシン発生の触媒となる塩化銅の除去によっ
てダイオキシンの発生を防止することもできる。また熱
分解ガス中に含まれる水分を除くことにより、溶融炉３
の熱負荷を軽減し、低発熱量の廃棄物の場合にも外部か
らの補助燃料を必要とせず溶融することができる省エネ
ルギー効果を得ることができる。
【０００８】また本発明では、溶融炉３に酸素濃度の高
い空気を吹き込み、溶融炉３内の窒素等の含有量を減少
させて可燃ガスを回収する。このシステムで得られた可
燃ガスは脱塩されているため、腐食等の問題もなく例え
ばガスエンジン、ガスタービン、燃料電池等の発電装置
に送られ、発電に利用することができる。
い空気を吹き込み、溶融炉３内の窒素等の含有量を減少
させて可燃ガスを回収する。このシステムで得られた可
燃ガスは脱塩されているため、腐食等の問題もなく例え
ばガスエンジン、ガスタービン、燃料電池等の発電装置
に送られ、発電に利用することができる。
【０００９】〔第２の実施形態〕図２は本発明 のより具体的な実施形態を示す図であり、
請求項２に対応するものである。まずごみ等の廃棄物
は、低空気比の熱分解炉１に投入される。熱分解炉１は
例えばロータリーキルンであり、廃棄物は熱分解ガスと
熱分解残渣とに分解される。熱分解炉１は還元状態であ
るため金属は酸化されず、熱分解残渣中の鉄、アルミニ
ウム等が回収できる。その他の熱分解残渣は溶融炉３に
投入される。また熱分解ガスは湿式洗浄式の脱塩・脱水
器２においてアルカリ水と接触し、熱分解ガス中に含ま
れる塩類と水分とを除去される。これによる効果は図１
のシステムと同一である。
請求項２に対応するものである。まずごみ等の廃棄物
は、低空気比の熱分解炉１に投入される。熱分解炉１は
例えばロータリーキルンであり、廃棄物は熱分解ガスと
熱分解残渣とに分解される。熱分解炉１は還元状態であ
るため金属は酸化されず、熱分解残渣中の鉄、アルミニ
ウム等が回収できる。その他の熱分解残渣は溶融炉３に
投入される。また熱分解ガスは湿式洗浄式の脱塩・脱水
器２においてアルカリ水と接触し、熱分解ガス中に含ま
れる塩類と水分とを除去される。これによる効果は図１
のシステムと同一である。
【００１０】この脱塩・脱水器２で処理された熱分解ガ
スは図１のシステムと同様に溶融炉３で燃焼されるので
あるが、図２のシステムでは脱塩・脱水された熱分解ガ
スの一部を引抜き、流動床式または循環流動床式の燃焼
−熱交換器４に導いて燃焼させる。そしてこの燃焼−熱
交換器４で加熱された固体状の熱媒体（砂）を熱分解炉
１へ熱源として供給することにより、熱分解を行わせ
る。この図２のシステムでは、廃棄物は４００℃程度の
高温の熱媒体と接触することにより確実に乾燥される。
しかもこのように固体状の熱媒体だけを熱分解炉１へ供
給するようにすれば、熱分解炉１へ余分のガスが循環さ
れることがなくなり、最終的には溶融炉３の熱負荷が軽
減されることとなる。
スは図１のシステムと同様に溶融炉３で燃焼されるので
あるが、図２のシステムでは脱塩・脱水された熱分解ガ
スの一部を引抜き、流動床式または循環流動床式の燃焼
−熱交換器４に導いて燃焼させる。そしてこの燃焼−熱
交換器４で加熱された固体状の熱媒体（砂）を熱分解炉
１へ熱源として供給することにより、熱分解を行わせ
る。この図２のシステムでは、廃棄物は４００℃程度の
高温の熱媒体と接触することにより確実に乾燥される。
しかもこのように固体状の熱媒体だけを熱分解炉１へ供
給するようにすれば、熱分解炉１へ余分のガスが循環さ
れることがなくなり、最終的には溶融炉３の熱負荷が軽
減されることとなる。
【００１１】なお、湿式洗浄式の脱塩・脱水器２からの
灰分やタールは熱分解残渣とともに溶融炉３に投入さ
れ、熱分解炉１から排出された熱分解残渣のうちの微細
なものは燃焼−熱交換器４に投入される。また燃焼−熱
交換器４の排ガス中から回収された固形分は溶融炉３に
投入される。溶融炉３の高温の排ガスはボイラ等の熱回
収装置５で熱回収され、排ガス処理装置６で処理された
後に煙突に送られる。
灰分やタールは熱分解残渣とともに溶融炉３に投入さ
れ、熱分解炉１から排出された熱分解残渣のうちの微細
なものは燃焼−熱交換器４に投入される。また燃焼−熱
交換器４の排ガス中から回収された固形分は溶融炉３に
投入される。溶融炉３の高温の排ガスはボイラ等の熱回
収装置５で熱回収され、排ガス処理装置６で処理された
後に煙突に送られる。
【００１２】〔第３の実施形態〕図３ は本発明の他の実施形態を示す図であり、請求項３
に対応するものである。この図３のシステムにおいて
は、溶融炉３の高温の排ガスを流動床式または循環流動
床式の熱交換器７に導き、この熱交換器７において排ガ
スと固体状の熱媒体との間で熱交換を行わせる。そして
加熱された固体状の熱媒体（砂）を図２と同様に熱分解
炉１へ熱源として供給する。なお、この熱交換器７にＣ
ａを添加することにより、熱媒体の融着を防止すること
ができる。この図３のシステムも図２のシステムと同様
に、廃棄物を４００℃程度の高温の熱媒体と接触するこ
とにより確実に乾燥させることができる。
に対応するものである。この図３のシステムにおいて
は、溶融炉３の高温の排ガスを流動床式または循環流動
床式の熱交換器７に導き、この熱交換器７において排ガ
スと固体状の熱媒体との間で熱交換を行わせる。そして
加熱された固体状の熱媒体（砂）を図２と同様に熱分解
炉１へ熱源として供給する。なお、この熱交換器７にＣ
ａを添加することにより、熱媒体の融着を防止すること
ができる。この図３のシステムも図２のシステムと同様
に、廃棄物を４００℃程度の高温の熱媒体と接触するこ
とにより確実に乾燥させることができる。
【００１３】なお本発明では、請求項４に示したように
システムから得られた可燃ガスを、直接熱分解炉１へ熱
源として供給することも可能である。
システムから得られた可燃ガスを、直接熱分解炉１へ熱
源として供給することも可能である。
【００１４】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれば
熱分解炉と溶融炉との間に熱分解ガスをアルカリ水と接
触させて脱塩・脱水を行う湿式洗浄式の脱塩・脱水器を
設置したので、配管等の腐食やダイオキシン発生を抑制
することができるうえ、溶融炉の熱負荷を軽減して低発
熱量の廃棄物を処理する場合にも補助燃料を必要とせ
ず、熱分解と溶融とを一貫して行うことができる利点が
ある。また、可燃ガス中の塩分や水分を除去したことに
よって、効率のよい発電が可能な利点がある。
熱分解炉と溶融炉との間に熱分解ガスをアルカリ水と接
触させて脱塩・脱水を行う湿式洗浄式の脱塩・脱水器を
設置したので、配管等の腐食やダイオキシン発生を抑制
することができるうえ、溶融炉の熱負荷を軽減して低発
熱量の廃棄物を処理する場合にも補助燃料を必要とせ
ず、熱分解と溶融とを一貫して行うことができる利点が
ある。また、可燃ガス中の塩分や水分を除去したことに
よって、効率のよい発電が可能な利点がある。
【図１】本発明の基本的なシステム構成を示すブロック
図である。
図である。
【図２】請求項２の発明の実施形態を示すブロック図で
ある。
ある。
【図３】請求項３の発明の実施形態を示すブロック図で
ある。
ある。
【図４】従来例を示すブロック図である。
【図５】他の従来例を示すブロック図である。
１ 熱分解炉、２ 脱塩・脱水器、３ 溶融炉、４ 燃
焼−熱交換器、５ 熱回収装置、６ 排ガス処理装置、
７ 熱交換器
焼−熱交換器、５ 熱回収装置、６ 排ガス処理装置、
７ 熱交換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ２３Ｇ 5/00 １１５ Ｆ２３Ｇ 5/30 ＺＡＢＨ ＺＡＢ ＺＡＢＫ 5/14 ＺＡＢ 5/46 ＺＡＢＡ 5/30 ＺＡＢ Ｂ０１Ｄ 53/34 １３４Ｂ Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０３Ｌ 5/46 ＺＡＢ Ｆ２３Ｊ 15/00 Ｅ Ｆ２３Ｊ 15/04 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23G 5/027 ZAB B01D 53/68 B01D 53/77 B09B 3/00 B09B 3/00 302 F23G 5/00 115 F23G 5/00 ZAB F23G 5/14 ZAB F23G 5/30 ZAB F23J 15/04
Claims (4)
- 【請求項１】 廃棄物を低空気比燃焼、若しくは、外熱
式による無酸素雰囲気で熱分解する熱分解炉と、熱分解
残渣を溶融する溶融炉とを備え、溶融炉に高酸素濃度の
空気を供給することにより溶融炉の後段で可燃ガスを回
収する廃棄物溶融システムにおいて、前記熱分解炉と溶
融炉との間に、熱分解ガスの脱塩・脱水を行う湿式洗浄
式の脱塩・脱水器を設置したことを特徴とする廃棄物溶
融システム。 - 【請求項２】 脱塩・脱水された熱分解ガスの一部を引
抜き、流動床式または循環流動床式の燃焼−熱交換器に
導いて燃焼させ、加熱された固体状の熱媒体を熱分解炉
へ熱源として供給する請求項１に記載の廃棄物溶融シス
テム。 - 【請求項３】 溶融炉の高温の排ガスを流動床式または
循環流動床式の熱交換器に導き、加熱された固体状の熱
媒体を熱分解炉へ熱源として供給する請求項１に記載の
廃棄物溶融システム。 - 【請求項４】 溶融炉の後段で回収された可燃ガスを熱
分解炉へ熱源として供給する請求項１に記載の廃棄物溶
融システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09006494A JP3138649B2 (ja) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | 廃棄物溶融システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09006494A JP3138649B2 (ja) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | 廃棄物溶融システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10205723A JPH10205723A (ja) | 1998-08-04 |
| JP3138649B2 true JP3138649B2 (ja) | 2001-02-26 |
Family
ID=11640025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09006494A Expired - Fee Related JP3138649B2 (ja) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | 廃棄物溶融システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3138649B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1201290A4 (en) * | 1999-07-19 | 2002-09-04 | Ebara Corp | METHOD AND DEVICE FOR PURIFYING ACID GAS |
| JP4861872B2 (ja) * | 2007-03-27 | 2012-01-25 | 住友重機械工業株式会社 | 流動層型ボイラ |
| CN102200284B (zh) * | 2011-05-04 | 2012-10-10 | 绍兴市德华制氧技术研究所 | 一种环保型垃圾燃烧装置及其处理工艺 |
-
1997
- 1997-01-17 JP JP09006494A patent/JP3138649B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10205723A (ja) | 1998-08-04 |
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