JP3566667B2 - 廃棄物熱分解プラント - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、緊急時において熱分解炉で発生する熱分解ガスを燃焼処理する廃棄物熱分解プラントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
廃プラスチック等の廃棄物は、熱分解炉を備えた廃棄物熱分解プラントで熱分解処理される。特に近年では、廃棄物熱分解プラントで発生する熱分解ガスを改質、洗浄した後に、熱分解ガスに含まれる各種成分から精製ガスを生成し、この精製ガスを、発電装置や熱発生装置等におけるエネルギー源として利用したり、化学原料として利用している。このような廃棄物熱分解プラントのうち熱分解ガス化溶融プラントが実用化されている。この熱分解ガス化溶融プラントは、熱分解炉で発生した熱分解ガスを熱分解炉に接続された溶融炉等の通常時ガス処理装置で燃焼して熱分解ガスに含まれる灰分を溶融処理する。
【０００３】
このような廃棄物熱分解プラントにおいて、廃棄物熱分解プラントの構成機器が故障した場合や配管が閉塞した場合等の緊急時には、熱分解炉および通常時ガス処理装置の運転を停止する必要があり、廃棄物の熱分解炉への投入も停止される。
【０００４】
このとき、熱分解炉では、熱分解炉への廃棄物の投入停止後も一定の時間は、すでに投入された廃棄物から熱分解ガスが発生するのが一般的である。このように熱分解炉および通常時ガス処理装置の運転停止後に熱分解炉で発生する熱分解ガスは、ダイオキシン類の前駆物質である高分子の炭化水素類等の環境汚染物質を多量に含んでいる。
【０００５】
従って、熱分解炉および通常時ガス処理装置の運転停止後に熱分解炉で発生する熱分解ガスは、ダイオキシン類の発生を極力低減するために、緊急燃焼装置において十分な滞留時間、高温で燃焼処理が施されて環境汚染物質が除去された後に、系外に排出されることが多い。
【０００６】
図６は、従来の廃棄物熱分解プラントを示す構成図である。
【０００７】
図６に示すように、廃棄物熱分解プラント４０は、廃棄物１６が投入され乾留される熱分解炉１と、熱分解炉１に接続されたガス改質炉または溶融炉２０とを備えている。ガス改質炉または溶融炉２０には、ボイラ等の熱交換器２１が接続され、また、熱交換器２１には、ガス洗浄装置または排出ガス浄化装置２２が接続されている。なお、ガス改質炉または溶融炉２０と、熱交換器２１と、ガス洗浄装置また排出ガス浄化装置２２とから通常時ガス処理装置３０が構成されている。また、熱分解炉１には緊急燃焼装置２が接続されている。
【０００８】
通常時には、熱分解炉１で発生する熱分解ガス１０は、通常時ガス処理装置３０においてガス処理が行われており、緊急燃焼装置２は停止している。
【０００９】
しかし、熱分解炉１および通常時ガス処理装置３０の運転が停止されると、熱分解炉１で発生する熱分解ガス１０は、緊急燃焼装置２に送られて、十分な時間、高温で燃焼処理が施されて環境汚染物質が除去された後に系外に排出される。
【００１０】
なお、緊急燃焼装置２においてダイオキシン類の発生を極力抑制し、廃棄物熱分解プラントの系内の急激な圧力上昇を防止するためには、例えば、熱分解ガス１０を２秒間以上の滞留時間を持って８００℃以上で燃焼処理する必要がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、熱分解炉１および通常時ガス処理装置３０の運転停止後に熱分解炉１で発生する熱分解ガス１０は、そのまま緊急燃焼装置２に送られ、燃焼処理されて環境汚染物質が除去されている。
【００１２】
しかしながら、熱分解ガス１０は、廃棄物１６が熱分解炉１において通常４００〜６００℃で分解されて発生したものであり、この熱分解ガス１０中には高分子の炭化水素類が多く含まれている。この高分子の炭化水素類は、燃焼するとダイオキシン類を発生する。従って、熱分解ガス１０を緊急燃焼装置２で燃焼処理する際にも、熱分解ガス１０中の高分子の炭化水素類が燃焼されて、ダイオキシン類が発生しやすい。
【００１３】
また、ダイオキシン類は、塩化水素を燃焼処理する場合にも発生する。従って、塩化水素を含む熱分解ガス１０を緊急燃焼装置２で燃焼処理する際にもダイオキシン類が発生しやすい。
【００１４】
また、緊急燃焼装置２から燃焼排出ガス１１をそのまま系外の大気中に放出すると、燃焼排出ガス１１は大気中で拡散冷却される。この燃焼排出ガス１１が拡散冷却される過程では、燃焼排出ガス１１に含まれる各種成分がダイオキシン類に再合成することも考えられる。
【００１５】
さらに、緊急燃焼装置２は、熱分解炉１および通常時ガス処理装置３０の運転停止時以外にはほとんど使用されないにもかかわらず、熱分解炉１および通常時ガス処理装置３０の運転停止後の熱分解炉１で一時的に多量に発生する熱分解ガス１０を燃焼処理する必要があるので、大型化して不経済である。
【００１６】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、熱分解炉および通常時ガス処理装置の運転停止後の熱分解炉で発生する熱分解ガスを緊急燃焼装置により燃焼処理する際にダイオキシン類が発生することを防止するとともに、熱分解ガスを燃焼処理した燃焼排出ガスがダイオキシン類に再合成することを防止し、さらに緊急燃焼装置における熱分解ガスの燃焼処理の効率化を図り緊急燃焼装置の大型化を防ぐことができる廃棄物熱分解プラントを提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、熱分解炉と、通常時における熱分解炉からの熱分解ガスを処理する通常時ガス処理装置と、緊急時における熱分解炉からの熱分解ガスを燃焼処理する緊急燃焼装置と、熱分解炉と緊急燃焼装置との間に設置され、熱分解炉からの熱分解ガスからダイオキシン類の前駆物質を除去する熱分解ガス凝縮器と、を備えたことを特徴とする廃棄物熱分解プラントである。
【００１８】
本発明によれば、熱分解ガスは、緊急燃焼装置に送られる前に、熱分解ガス凝縮器によりダイオキシン類の前駆物質である高分子の炭化水素類が除去される。
【００２０】
本発明は、熱分解炉と、通常時における熱分解炉からの熱分解ガスを処理する通常時ガス処理装置と、緊急時における熱分解炉からの熱分解ガスを燃焼処理する緊急燃焼装置と、熱分解炉と緊急燃焼装置との間に設置され、熱分解炉からの熱分解ガスからダイオキシン類の前駆物質を除去する熱分解ガス凝縮器と、緊急燃焼装置の下流側に設置され、緊急燃焼装置からの燃焼排出ガスを所望温度に冷却する急冷装置と、を備えたことを特徴とする廃棄物熱分解プラントである。
【００２１】
また、好ましくは、熱分解ガス凝縮器と緊急燃焼装置との間に、熱分解炉からの熱分解ガスから塩化水素を除去する塩化水素除去装置を設けている。
【００２２】
また、好ましくは、塩化水素除去装置は、熱分解炉からの熱分解ガスに消石灰を投入する消石灰投入装置と、消石灰投入装置の下流側に取り付けられている。
【００２３】
また、好ましくは、熱分解ガス凝縮器と緊急燃焼装置との間には、熱分解炉からの熱分解ガスから炭化水素類を除去する炭化水素類除去装置が設けられている。
【００２４】
また、好ましくは、炭化水素類除去装置は、熱分解炉からの熱分解ガスに活性炭を投入する活性炭投入器と、活性炭投入器の下流側に取り付けられた第２集塵装置と、からなる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
第１の実施の形態
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００２６】
図１は本発明の第１の実施の形態を示す図である。ここで図１は、廃棄物熱分解プラントを示す構成図である。
【００２７】
図１において、廃棄物熱分解プラント４０は、投入された廃棄物１６を乾留して熱分解ガス１０を発生させる熱分解炉１と、熱分解炉１に接続され、熱分解炉１からの熱分解ガス１０を改質して改質ガスを生成するガス改質炉または熱分解ガス１０を燃焼して燃焼ガスを生成する溶融炉２０とを備えている。
【００２８】
ガス改質炉または溶融炉２０にはボイラ等の熱交換器２１が接続され、この熱交換器２１は、ガス改質炉または溶融炉２０からの改質ガスまたは燃焼ガス等の燃焼排出ガス１１を冷却し、排熱利用している。熱交換器２１にはガス洗浄装置または排出ガス浄化装置２２が取り付けられ、熱交換器２１からの燃焼排出ガス１１は、ガス洗浄装置または排ガス浄化装置により洗浄されたり浄化される。その後、ガス洗浄装置または排出ガス浄化装置２２からの燃焼排出ガス１１は、ガス発電装置や排熱利用装置等に利用され、図示しない排気筒を介してそのまま大気中に排気される。
【００２９】
なお、ガス改質炉または溶融炉２０と、熱交換器２１と、ガス洗浄装置また排出ガス浄化装置２２とから通常時ガス処理装置３０が構成されている。
【００３０】
また、図１に示すように、熱分解炉１には、熱分解ガス凝縮器３を介して緊急燃焼装置２が接続されている。熱分解ガス凝縮器３は、例えば蓄熱式熱交換器からなり、熱分解炉１からの熱分解ガス１０からダイオキシン類の前駆物質等を凝縮除去した後、熱分解ガス１０を緊急燃焼装置２へ送るものである。また、緊急燃焼装置２は、熱分解炉１から熱分解ガス凝縮器３を介して供給された熱分解ガス１０を燃焼処理する。
【００３１】
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【００３２】
廃棄物熱分解プラント４０の通常運転時において、熱分解炉１に投入された廃棄物１６から発生する熱分解ガス１０は、通常時ガス処理装置３０により処理されて、その後、ガス発電装置や排熱利用装置等に利用され、排気筒を介してそのまま大気中に排気される。
【００３３】
しかしながら、通常時ガス処理装置３０の各種機器に故障が生じた場合や配管の閉塞が生じた場合等の廃棄物熱分解プラント４０の緊急時には、熱分解炉１および通常時ガス処理装置３０の運転を停止する必要があり、熱分解炉１への廃棄物１６の投入も停止する。
【００３４】
この場合、熱分解炉１では、廃棄物１６の投入を停止した後も数時間程度の間、熱分解炉１にすでに投入されている廃棄物１６が熱分解して熱分解ガス１０が発生する。
【００３５】
このように熱分解炉１および通常時ガス処理装置３０の運転停止後に熱分解炉１で発生する熱分解ガス１０は、緊急燃焼装置２により処理する必要がある。
【００３６】
この場合は、熱分解炉１で発生した熱分解ガス１０が、熱分解ガス凝縮器３に送られて、２５０℃以下に冷却される。これにより、ダイオキシン類の前駆物質となり得るオイルやタール等の高分子の炭化水素類は、凝縮し、液体または固体となって熱分解ガス１０から除去される。その後、熱分解ガス１０は、熱分解ガス凝縮器３から緊急燃焼装置２に送られて、燃焼処理が施される。
【００３７】
このように、熱分解炉１と緊急燃焼装置２との間に熱分解ガス凝縮器３を設置して、熱分解炉１で発生した熱分解ガス１０は、熱分解ガス凝縮器３において高分子の炭化水素類が凝縮除去された後に、緊急燃焼装置２に送られる。このとき、緊急燃焼装置２に送られる熱分解ガス１０の主成分は、低温で気体である水素、一酸化炭素、二酸化炭素、窒素、水分、メタン等の低分子の炭化水素類から成り、ダイオキシン類の前駆物質となり得る高分子の炭化水素類はほとんど含まれない。従って、このような熱分解ガス１０を緊急燃焼装置２により燃焼することにより、高分子の炭化水素類からダイオキシン類が発生することを抑制することができる。
【００３８】
また、熱分解ガス凝縮器３において高分子の炭化水素類等の可燃成分が熱分解ガス１０から除去されて、緊急燃焼装置２における熱分解ガス１０の燃焼量は減少するので、緊急燃焼装置２の燃焼室の容積やバーナ容量を小さくできる。
【００３９】
以上説明したように、本実施の形態によれば、熱分解炉１および通常時ガス処理装置３０の運転が停止した場合において、熱分解炉１で発生する熱分解ガス１０は、熱分解ガス凝縮器３においてダイオキシン類の前駆物質となり得る高分子の炭化水素類が除去された後に、緊急燃焼装置２で燃焼処理が施されるので、緊急燃焼装置２における燃焼処理の際のダイオキシン類の発生を抑制することができる。また、熱分解ガス１０は高分子の炭化水素類等の可燃成分が除去された後に、緊急燃焼装置２で燃焼処理が施されるので、緊急燃焼装置２の燃焼室の容積やバーナ容量を小さくすることができ、緊急燃焼装置２の小型化を図ることができる。
【００４０】
第２の実施の形態
図２は本発明の第２の実施の形態を示す図である。ここで図２は、廃棄物熱分解プラントを示す構成図である。
【００４１】
図２に示す第２の実施の形態において、熱分解炉１には、熱分解炉１からの熱分解ガス１０を燃焼処理する緊急燃焼装置２が直接接続されている。また、緊急燃焼装置２の下流側には急冷装置４が設置され、この急冷装置４は、緊急燃焼装置２からの燃焼排出ガス１１を所望温度に冷却するようになっている。他の構成は図１に示す第１の実施の形態と略同一である。図２において、図１に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４２】
廃棄物熱分解プラント４０の緊急時において、熱分解炉１および通常時ガス処理装置３０の運転が停止される。このとき熱分解炉１で発生する熱分解ガス１０は、緊急燃焼装置２に送られて、燃焼処理が施される。
【００４３】
緊急燃焼装置２で燃焼処理された高温の燃焼排出ガス１１は、急冷装置４に送られ、この急冷装置４において短時間に極力低温となるように冷却され、３００℃以下となる。
【００４４】
このように、緊急燃焼装置２からの燃焼排出ガス１１は、急冷装置４により冷却された後、大気中に放出されるので、大気中に放出された燃焼排出ガス１１に含まれる各種成分がダイオキシン類に再合成する可能性を抑制することができる。すなわち、燃焼排出ガス１１が冷却されず高温の状態で大気中に放出された場合に比べて、燃焼排出ガス１１が急冷装置４により冷却された後に大気中に放出された場合には、燃焼排出ガス１１に含まれる各種成分が燃焼排出ガス１１が、大気中で拡散冷却する過程において、ダイオキシン類に再合成する可能性を抑制することができる。
【００４５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、熱分解ガス１０を緊急燃焼装置２で燃焼処理した燃焼排出ガス１１は、急冷装置４で冷却された後に大気中へ放出される。これにより、燃焼排出ガス１１が大気中で拡散冷却する過程において、燃焼排出ガス１１に含まれる各種成分がダイオキシン類に再合成する可能性を抑制することができる。
【００４６】
第３の実施の形態
図３は本発明の第３の実施の形態を示す図である。ここで図３は、廃棄物熱分解プラントを示す構成図である。
【００４７】
図３に示す第３の実施の形態において、熱分解炉１と緊急燃焼装置２との間には熱分解ガス凝縮器３が設置され、この熱分解ガス凝縮器３は、熱分解炉１からの熱分解ガス１０からダイオキシン類の前駆物質等を凝縮除去するようになっている。また、緊急燃焼装置２の下流側には急冷装置４が設置され、この急冷装置４は、緊急燃焼装置２からの燃焼排出ガス１１を所望温度に冷却する。他の構成は図１に示す第１の実施の形態と略同一である。図３において、図１に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４８】
廃棄物熱分解プラント４０の緊急時において、熱分解炉１および通常時ガス処理装置３０の運転が停止する。この場合、熱分解炉１で発生する熱分解ガス１０は、熱分解ガス凝縮器３に送られて、ダイオキシン類の前駆物質となり得る高分子の炭化水素類等が凝縮除去された後、緊急燃焼装置２に送られる。
【００４９】
緊急燃焼装置２に送られた熱分解ガス１０は、燃焼処理が施された後、高温の状態で燃焼排出ガス１１として急冷装置４に送られる。
【００５０】
急冷装置４に送られた燃焼排出ガス１１は、急冷装置４により短時間に極力低温となるように冷却された後、大気中に放出される。
【００５１】
従って、熱分解炉１で発生する熱分解ガス１０は、熱分解ガス凝縮器３においてダイオキシン類の前駆物質となり得る高分子の炭化水素類が除去された後に、緊急燃焼装置２で燃焼処理が施されるので、緊急燃焼装置２におけるダイオキシン類の発生を抑制することができる。また、熱分解ガス１０は、高分子の炭化水素類等の可燃成分が除去された後に緊急燃焼装置２で燃焼処理が施されるので、緊急燃焼装置２の燃焼室の容積やバーナ容量を小さくして、緊急燃焼装置２の小型化を図ることができる。さらに、熱分解炉１で発生した熱分解ガス１０を緊急燃焼装置２で燃焼した燃焼排出ガス１１は、急冷装置４で冷却された後に、大気中に放出されるので、大気中に放出された燃焼排出ガス１１の各種成分がダイオキシン類に再合成する可能性を抑制することができる。
【００５２】
以上説明したように、本実施の形態によれば、緊急燃焼装置２におけるダイオキシン類の発生を抑制することができ、また、緊急燃焼装置２の小型化を図ることができ、さらに、大気中に放出された燃焼排出ガス１１の各種成分がダイオキシン類に再合成する可能性を抑制することができる。
【００５３】
第４の実施の形態
図４は本発明の第４の実施の形態を示す図である。ここで図４は、廃棄物熱分解プラントを示す構成図である。
【００５４】
図４（ａ）に示す第４の実施の形態において、熱分解炉１と緊急燃焼装置２との間には熱分解ガス凝縮器３と、消石灰投入器５と、第１集塵装置７とが順次設置されている。このうち、熱分解ガス凝縮器３は、熱分解炉１からの熱分解ガス１０からダイオキシン類の前駆物質等を除去するものであり、急冷装置４は、緊急燃焼装置２からの燃焼排出ガス１１を所望温度に冷却するものである。
【００５５】
なお、消石灰投入器５および第１集塵装置７により塩化水素除去装置が構成されている。他の構成は図１に示す第１の実施の形態と略同一である。図４（ａ）において、図１に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５６】
廃棄物熱分解プラント４０の緊急時において、熱分解炉１および通常時ガス処理装置３０の運転が停止する。この場合、熱分解炉１で発生する熱分解ガス１０は、熱分解ガス凝縮器３に送られて、ダイオキシン類の前駆物質となり得る高分子の炭化水素類等が除去された後、消石灰投入器５に送られる。
【００５７】
消石灰投入器５に送られた熱分解ガス１０は、この消石灰投入器５において消石灰１２が投入される。これにより、熱分解ガス１０に含まれる塩化水素と、投入された消石灰１２とが反応して塩化カルシウム１３が生成される。その後、熱分解ガス１０は、塩化カルシウム１３および未反応の消石灰１２とともに、第１集塵装置７に送られる。
【００５８】
第１集塵装置７では、熱分解ガス１０から、塩化カルシウム１３および未反応の消石灰１２が回収、除去される。その後、熱分解ガス１０は、第１集塵装置７から緊急燃焼装置２に送られる。
【００５９】
熱分解ガス１０は、緊急燃焼装置２で燃焼処理されて燃焼排出ガス１１となり、その後、大気中に放出される。
【００６０】
一般に、塩化水素を緊急燃焼装置２で燃焼処理するとダイオキシン類が発生することがある。しかしながら、本実施の形態の廃棄物熱分解プラント４０によれば、熱分解ガス１０に含まれる塩化水素は、緊急燃焼装置２に送られる前に、消石灰投入器５において塩化カルシウム１３とされ、この塩化カルシウム１３は第１集塵装置７で熱分解ガス１０から回収、除去される。これにより、緊急燃焼装置２に送られて燃焼処理が施される塩化水素は低減するので、緊急燃焼装置２での熱分解ガス１０を燃焼処理する際におけるダイオキシン類の発生を抑制することができる。
【００６１】
次に、本実施の形態の一変形例について説明する。図４（ｂ）は、本実施の形態の一変形例を示す廃棄物熱分解プラント４０の構成図である。
【００６２】
図４（ｂ）に示すように、緊急燃焼装置２の下流側に急冷装置４を接続してもよい。図４（ｂ）において、緊急燃焼装置２において燃焼処理が施された燃焼排出ガス１１は、急冷装置４に送られる。急冷装置４に送られた燃焼排出ガス１１は、急冷装置４で冷却された後に大気中に放出される。従って、大気中で燃焼排出ガス１１が拡散冷却する過程において、燃焼排出ガス１１の各種成分がダイオキシン類に再合成する可能性を抑制することができる。
【００６３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、熱分解ガス１０が緊急燃焼装置２に送られる前に、熱分解ガス１０に含まれる塩化水素は消石灰投入器５で塩化カルシウム１３とされ、この塩化カルシウム１３は第１集塵装置７で熱分解ガス１０から回収、除去される。これにより、緊急燃焼装置２に送られる熱分解ガス１０に含まれる塩化水素は低減するので、緊急燃焼装置２で熱分解ガス１０を燃焼処理する際のダイオキシン類の発生を抑制することができる。
【００６４】
第５の実施の形態
図５は本発明の第５の実施の形態を示す図である。ここで図５は、廃棄物熱分解プラントを示す構成図である。
【００６５】
図５（ａ）に示す第５の実施の形態において、熱分解炉１と緊急燃焼装置２との間に、熱分解炉１からの熱分解ガス１０からダイオキシン類の前駆物質等を除去する熱分解ガス凝縮器３と、活性炭投入器６と、第２集塵装置８とが順次設置されている。なお、活性炭投入器６と、第２集塵装置８とから炭化水素類除去装置が構成されている。他の構成は図４（ａ）に示す第４の実施の形態と略同一である。図５（ａ）において、図４（ａ）に示す第４の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６６】
廃棄物熱分解プラント４０の緊急時において、熱分解炉１および通常時ガス処理装置３０の運転が停止する。この場合、熱分解炉１で発生する熱分解ガス１０は、熱分解ガス凝縮器３に送られて、ダイオキシン類の前駆物質となり得る高分子の炭化水素類等が除去された後、消石灰投入器５に送られる。このとき、熱分解ガス１０に含まれるベンゼン等の低沸点の炭化水素類の一部は、熱分解ガス凝縮器３では凝縮除去されず、熱分解ガス１０中に残存する。
【００６７】
活性炭投入器６に送られた熱分解ガス１０には活性炭１４が投入される。これにより、熱分解ガス１０に含まれる熱分解ガス凝縮器３において凝縮除去することができなかった低沸点の炭化水素類が、投入された活性炭１４に吸着される。その後、熱分解ガス１０は、低沸点の炭化水素類を吸着した活性炭１５および未吸着の活性炭１４とともに第２集塵装置８に送られる。
【００６８】
第２集塵装置８では、熱分解ガス１０から、低沸点の炭化水素類を吸着した活性炭１５および未吸着の活性炭１４が回収、除去される。
【００６９】
その後、熱分解ガス１０は、第２集塵装置８から緊急燃焼装置２に送られ、緊急燃焼装置２において燃焼処理が施されて、大気中に放出される。
【００７０】
熱分解ガス凝縮器３において凝縮除去することができないベンゼン等の低沸点の炭化水素類は、ダイオキシン類の前駆物質であるので、緊急燃焼装置２において燃焼処理が施されるとダイオキシン類が発生する。しかしながら、本実施の形態の廃棄物熱分解プラント４０によれば、熱分解ガス１０に含まれる低沸点の炭化水素類は、緊急燃焼装置２に送られる前に、活性炭投入器６において活性炭１４に吸着される。そして、この低沸点の炭化水素類を吸着した活性炭１５は、第２集塵装置８で熱分解ガス１０から回収、除去される。これにより、緊急燃焼装置２に送られて、燃焼処理が施される低沸点の炭化水素類は低減するので、緊急燃焼装置２において熱分解ガス１０を燃焼処理する際のダイオキシン類の発生を抑制することができる。
【００７１】
次に、本実施の形態の一変形例について説明する。図５（ｂ）は、本実施の形態の一変形例における廃棄物熱分解プラントを示す構成図である。
【００７２】
図５（ｂ）に示すように、緊急燃焼装置２の下流側に急冷装置４を接続してもよい。図５（ｂ）において、緊急燃焼装置２で燃焼処理された燃焼排出ガス１１は、急冷装置４に送られる。急冷装置４に送られた燃焼排出ガス１１は、急冷装置４で冷却された後に、大気中に放出される。これにより、大気中に放出された燃焼排出ガス１１の各種成分からダイオキシン類が再合成する可能性を抑制することができる。
【００７３】
次に、本実施の形態の更に他の変形例について説明する。図５（ｃ）は、本実施の形態の他の変形例における廃棄物熱分解プラントを示す構成図である。
【００７４】
図５（ｃ）に示すように、緊急燃焼装置２の下流側に急冷装置４を接続するとともに、熱分解ガス凝縮器３と第２集塵装置８との間に消石灰投入器５および活性炭投入器６を設けてもよい。このとき、消石灰投入器５と活性炭投入器６とは、それぞれ単独に作動させてもよいし、同時に作動させてもよい。これにより、消石灰投入器５により投入された消石灰１２と熱分解ガス１０に含まれる塩化水素ガスとが反応して塩化カルシウム１３となり、また、活性炭投入器６により投入された活性炭１４に、熱分解ガス１０に含まれる低沸点の炭化水素類が吸着する。熱分解ガス１０は、塩化カルシウム１３、塩化水素ガスと未反応である消石灰１２、低沸点の炭化水素類を吸着した活性炭１５、および未吸着の活性炭１４とともに、消石灰投入器５および活性炭投入器６から第２集塵装置８に送られる。第２集塵装置８において、塩化カルシウム１３、塩化水素ガスと未反応である消石灰１２、低沸点の炭化水素類を吸着した活性炭１５、および未吸着の活性炭１４が、熱分解ガス１０から回収、除去される。その後、熱分解ガス１０は、第２集塵装置８から緊急燃焼装置２送られて燃焼処理が施される。このようにして、熱分解ガス１０は、緊急燃焼装置２に送られる前に、ダイオキシン類の前駆物質である高分子の炭化水素類および塩化水素が除去されるので、緊急燃焼装置２における燃焼処理の際のダイオキシン類の発生を抑制することができる。
【００７５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、熱分解ガス１０が緊急燃焼装置２に送られる前に、熱分解ガス１０に含まれる低沸点の炭化水素類は、活性炭投入器６で活性炭１４に吸着され、この活性炭１５は第２集塵装置８で熱分解ガス１０から回収、除去される。これにより、緊急燃焼装置２に送られる熱分解ガス１０に含まれる低沸点の炭化水素類は低減するので、緊急燃焼装置２で熱分解ガス１０を燃焼処理する際のダイオキシン類の発生を抑制することができる。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、廃棄物熱分解プラントの緊急時に熱分解炉で発生する熱分解ガスは、熱分解ガス凝縮器、塩化水素除去装置、および炭化水素類除去装置により、ダイオキシン類の前駆物質が低減された後に緊急燃焼装置へ送られる。これにより、緊急燃焼装置により熱分解ガスを燃焼処理する際に、ダイオキシン類が発生することを防止することができる。また、熱分解ガスを緊急燃焼装置により燃焼処理した燃焼排出ガスは、冷却装置により冷却した後に大気中に放出されるので、燃焼排出ガスの冷却過程において、燃焼排出ガスがダイオキシン類に再合成することを防止することができる。緊急燃焼装置における熱分解ガスの燃焼処理の効率化が図られ、緊急燃焼装置の大型化を防ぐことができ、経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による廃棄物熱分解プラントの第１の実施の形態を示す構成図。
【図２】本発明による廃棄物熱分解プラントの第２の実施の形態を示す構成図。
【図３】本発明による廃棄物熱分解プラントの第３の実施の形態を示す構成図。
【図４】本発明による廃棄物熱分解プラントの第４の実施の形態を示す構成図。
【図５】本発明による廃棄物熱分解プラントの第５の実施の形態を示す構成図。
【図６】従来の廃棄物熱分解プラントを示す構成図。
【符号の説明】
１ 熱分解炉
２ 緊急燃焼装置
３ 熱分解ガス凝縮器
４ 急冷装置
５ 消石灰投入器
６ 活性炭投入器
７ 第１集塵装置
８ 第２集塵装置
１０ 熱分解ガス
１１ 燃焼排出ガス
１２ 消石灰
１３ 塩化カルシウム
１４ 活性炭
１５ 低沸点の炭化水素類を吸着した活性炭
１６ 廃棄物
２０ ガス改質炉または溶融炉
２１ 熱交換器
２２ ガス洗浄装置または排出ガス浄化装置
３０ 通常時ガス処理装置
４０ 廃棄物熱分解プラント
【発明の属する技術分野】
本発明は、緊急時において熱分解炉で発生する熱分解ガスを燃焼処理する廃棄物熱分解プラントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
廃プラスチック等の廃棄物は、熱分解炉を備えた廃棄物熱分解プラントで熱分解処理される。特に近年では、廃棄物熱分解プラントで発生する熱分解ガスを改質、洗浄した後に、熱分解ガスに含まれる各種成分から精製ガスを生成し、この精製ガスを、発電装置や熱発生装置等におけるエネルギー源として利用したり、化学原料として利用している。このような廃棄物熱分解プラントのうち熱分解ガス化溶融プラントが実用化されている。この熱分解ガス化溶融プラントは、熱分解炉で発生した熱分解ガスを熱分解炉に接続された溶融炉等の通常時ガス処理装置で燃焼して熱分解ガスに含まれる灰分を溶融処理する。
【０００３】
このような廃棄物熱分解プラントにおいて、廃棄物熱分解プラントの構成機器が故障した場合や配管が閉塞した場合等の緊急時には、熱分解炉および通常時ガス処理装置の運転を停止する必要があり、廃棄物の熱分解炉への投入も停止される。
【０００４】
このとき、熱分解炉では、熱分解炉への廃棄物の投入停止後も一定の時間は、すでに投入された廃棄物から熱分解ガスが発生するのが一般的である。このように熱分解炉および通常時ガス処理装置の運転停止後に熱分解炉で発生する熱分解ガスは、ダイオキシン類の前駆物質である高分子の炭化水素類等の環境汚染物質を多量に含んでいる。
【０００５】
従って、熱分解炉および通常時ガス処理装置の運転停止後に熱分解炉で発生する熱分解ガスは、ダイオキシン類の発生を極力低減するために、緊急燃焼装置において十分な滞留時間、高温で燃焼処理が施されて環境汚染物質が除去された後に、系外に排出されることが多い。
【０００６】
図６は、従来の廃棄物熱分解プラントを示す構成図である。
【０００７】
図６に示すように、廃棄物熱分解プラント４０は、廃棄物１６が投入され乾留される熱分解炉１と、熱分解炉１に接続されたガス改質炉または溶融炉２０とを備えている。ガス改質炉または溶融炉２０には、ボイラ等の熱交換器２１が接続され、また、熱交換器２１には、ガス洗浄装置または排出ガス浄化装置２２が接続されている。なお、ガス改質炉または溶融炉２０と、熱交換器２１と、ガス洗浄装置また排出ガス浄化装置２２とから通常時ガス処理装置３０が構成されている。また、熱分解炉１には緊急燃焼装置２が接続されている。
【０００８】
通常時には、熱分解炉１で発生する熱分解ガス１０は、通常時ガス処理装置３０においてガス処理が行われており、緊急燃焼装置２は停止している。
【０００９】
しかし、熱分解炉１および通常時ガス処理装置３０の運転が停止されると、熱分解炉１で発生する熱分解ガス１０は、緊急燃焼装置２に送られて、十分な時間、高温で燃焼処理が施されて環境汚染物質が除去された後に系外に排出される。
【００１０】
なお、緊急燃焼装置２においてダイオキシン類の発生を極力抑制し、廃棄物熱分解プラントの系内の急激な圧力上昇を防止するためには、例えば、熱分解ガス１０を２秒間以上の滞留時間を持って８００℃以上で燃焼処理する必要がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、熱分解炉１および通常時ガス処理装置３０の運転停止後に熱分解炉１で発生する熱分解ガス１０は、そのまま緊急燃焼装置２に送られ、燃焼処理されて環境汚染物質が除去されている。
【００１２】
しかしながら、熱分解ガス１０は、廃棄物１６が熱分解炉１において通常４００〜６００℃で分解されて発生したものであり、この熱分解ガス１０中には高分子の炭化水素類が多く含まれている。この高分子の炭化水素類は、燃焼するとダイオキシン類を発生する。従って、熱分解ガス１０を緊急燃焼装置２で燃焼処理する際にも、熱分解ガス１０中の高分子の炭化水素類が燃焼されて、ダイオキシン類が発生しやすい。
【００１３】
また、ダイオキシン類は、塩化水素を燃焼処理する場合にも発生する。従って、塩化水素を含む熱分解ガス１０を緊急燃焼装置２で燃焼処理する際にもダイオキシン類が発生しやすい。
【００１４】
また、緊急燃焼装置２から燃焼排出ガス１１をそのまま系外の大気中に放出すると、燃焼排出ガス１１は大気中で拡散冷却される。この燃焼排出ガス１１が拡散冷却される過程では、燃焼排出ガス１１に含まれる各種成分がダイオキシン類に再合成することも考えられる。
【００１５】
さらに、緊急燃焼装置２は、熱分解炉１および通常時ガス処理装置３０の運転停止時以外にはほとんど使用されないにもかかわらず、熱分解炉１および通常時ガス処理装置３０の運転停止後の熱分解炉１で一時的に多量に発生する熱分解ガス１０を燃焼処理する必要があるので、大型化して不経済である。
【００１６】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、熱分解炉および通常時ガス処理装置の運転停止後の熱分解炉で発生する熱分解ガスを緊急燃焼装置により燃焼処理する際にダイオキシン類が発生することを防止するとともに、熱分解ガスを燃焼処理した燃焼排出ガスがダイオキシン類に再合成することを防止し、さらに緊急燃焼装置における熱分解ガスの燃焼処理の効率化を図り緊急燃焼装置の大型化を防ぐことができる廃棄物熱分解プラントを提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、熱分解炉と、通常時における熱分解炉からの熱分解ガスを処理する通常時ガス処理装置と、緊急時における熱分解炉からの熱分解ガスを燃焼処理する緊急燃焼装置と、熱分解炉と緊急燃焼装置との間に設置され、熱分解炉からの熱分解ガスからダイオキシン類の前駆物質を除去する熱分解ガス凝縮器と、を備えたことを特徴とする廃棄物熱分解プラントである。
【００１８】
本発明によれば、熱分解ガスは、緊急燃焼装置に送られる前に、熱分解ガス凝縮器によりダイオキシン類の前駆物質である高分子の炭化水素類が除去される。
【００２０】
本発明は、熱分解炉と、通常時における熱分解炉からの熱分解ガスを処理する通常時ガス処理装置と、緊急時における熱分解炉からの熱分解ガスを燃焼処理する緊急燃焼装置と、熱分解炉と緊急燃焼装置との間に設置され、熱分解炉からの熱分解ガスからダイオキシン類の前駆物質を除去する熱分解ガス凝縮器と、緊急燃焼装置の下流側に設置され、緊急燃焼装置からの燃焼排出ガスを所望温度に冷却する急冷装置と、を備えたことを特徴とする廃棄物熱分解プラントである。
【００２１】
また、好ましくは、熱分解ガス凝縮器と緊急燃焼装置との間に、熱分解炉からの熱分解ガスから塩化水素を除去する塩化水素除去装置を設けている。
【００２２】
また、好ましくは、塩化水素除去装置は、熱分解炉からの熱分解ガスに消石灰を投入する消石灰投入装置と、消石灰投入装置の下流側に取り付けられている。
【００２３】
また、好ましくは、熱分解ガス凝縮器と緊急燃焼装置との間には、熱分解炉からの熱分解ガスから炭化水素類を除去する炭化水素類除去装置が設けられている。
【００２４】
また、好ましくは、炭化水素類除去装置は、熱分解炉からの熱分解ガスに活性炭を投入する活性炭投入器と、活性炭投入器の下流側に取り付けられた第２集塵装置と、からなる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
第１の実施の形態
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００２６】
図１は本発明の第１の実施の形態を示す図である。ここで図１は、廃棄物熱分解プラントを示す構成図である。
【００２７】
図１において、廃棄物熱分解プラント４０は、投入された廃棄物１６を乾留して熱分解ガス１０を発生させる熱分解炉１と、熱分解炉１に接続され、熱分解炉１からの熱分解ガス１０を改質して改質ガスを生成するガス改質炉または熱分解ガス１０を燃焼して燃焼ガスを生成する溶融炉２０とを備えている。
【００２８】
ガス改質炉または溶融炉２０にはボイラ等の熱交換器２１が接続され、この熱交換器２１は、ガス改質炉または溶融炉２０からの改質ガスまたは燃焼ガス等の燃焼排出ガス１１を冷却し、排熱利用している。熱交換器２１にはガス洗浄装置または排出ガス浄化装置２２が取り付けられ、熱交換器２１からの燃焼排出ガス１１は、ガス洗浄装置または排ガス浄化装置により洗浄されたり浄化される。その後、ガス洗浄装置または排出ガス浄化装置２２からの燃焼排出ガス１１は、ガス発電装置や排熱利用装置等に利用され、図示しない排気筒を介してそのまま大気中に排気される。
【００２９】
なお、ガス改質炉または溶融炉２０と、熱交換器２１と、ガス洗浄装置また排出ガス浄化装置２２とから通常時ガス処理装置３０が構成されている。
【００３０】
また、図１に示すように、熱分解炉１には、熱分解ガス凝縮器３を介して緊急燃焼装置２が接続されている。熱分解ガス凝縮器３は、例えば蓄熱式熱交換器からなり、熱分解炉１からの熱分解ガス１０からダイオキシン類の前駆物質等を凝縮除去した後、熱分解ガス１０を緊急燃焼装置２へ送るものである。また、緊急燃焼装置２は、熱分解炉１から熱分解ガス凝縮器３を介して供給された熱分解ガス１０を燃焼処理する。
【００３１】
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【００３２】
廃棄物熱分解プラント４０の通常運転時において、熱分解炉１に投入された廃棄物１６から発生する熱分解ガス１０は、通常時ガス処理装置３０により処理されて、その後、ガス発電装置や排熱利用装置等に利用され、排気筒を介してそのまま大気中に排気される。
【００３３】
しかしながら、通常時ガス処理装置３０の各種機器に故障が生じた場合や配管の閉塞が生じた場合等の廃棄物熱分解プラント４０の緊急時には、熱分解炉１および通常時ガス処理装置３０の運転を停止する必要があり、熱分解炉１への廃棄物１６の投入も停止する。
【００３４】
この場合、熱分解炉１では、廃棄物１６の投入を停止した後も数時間程度の間、熱分解炉１にすでに投入されている廃棄物１６が熱分解して熱分解ガス１０が発生する。
【００３５】
このように熱分解炉１および通常時ガス処理装置３０の運転停止後に熱分解炉１で発生する熱分解ガス１０は、緊急燃焼装置２により処理する必要がある。
【００３６】
この場合は、熱分解炉１で発生した熱分解ガス１０が、熱分解ガス凝縮器３に送られて、２５０℃以下に冷却される。これにより、ダイオキシン類の前駆物質となり得るオイルやタール等の高分子の炭化水素類は、凝縮し、液体または固体となって熱分解ガス１０から除去される。その後、熱分解ガス１０は、熱分解ガス凝縮器３から緊急燃焼装置２に送られて、燃焼処理が施される。
【００３７】
このように、熱分解炉１と緊急燃焼装置２との間に熱分解ガス凝縮器３を設置して、熱分解炉１で発生した熱分解ガス１０は、熱分解ガス凝縮器３において高分子の炭化水素類が凝縮除去された後に、緊急燃焼装置２に送られる。このとき、緊急燃焼装置２に送られる熱分解ガス１０の主成分は、低温で気体である水素、一酸化炭素、二酸化炭素、窒素、水分、メタン等の低分子の炭化水素類から成り、ダイオキシン類の前駆物質となり得る高分子の炭化水素類はほとんど含まれない。従って、このような熱分解ガス１０を緊急燃焼装置２により燃焼することにより、高分子の炭化水素類からダイオキシン類が発生することを抑制することができる。
【００３８】
また、熱分解ガス凝縮器３において高分子の炭化水素類等の可燃成分が熱分解ガス１０から除去されて、緊急燃焼装置２における熱分解ガス１０の燃焼量は減少するので、緊急燃焼装置２の燃焼室の容積やバーナ容量を小さくできる。
【００３９】
以上説明したように、本実施の形態によれば、熱分解炉１および通常時ガス処理装置３０の運転が停止した場合において、熱分解炉１で発生する熱分解ガス１０は、熱分解ガス凝縮器３においてダイオキシン類の前駆物質となり得る高分子の炭化水素類が除去された後に、緊急燃焼装置２で燃焼処理が施されるので、緊急燃焼装置２における燃焼処理の際のダイオキシン類の発生を抑制することができる。また、熱分解ガス１０は高分子の炭化水素類等の可燃成分が除去された後に、緊急燃焼装置２で燃焼処理が施されるので、緊急燃焼装置２の燃焼室の容積やバーナ容量を小さくすることができ、緊急燃焼装置２の小型化を図ることができる。
【００４０】
第２の実施の形態
図２は本発明の第２の実施の形態を示す図である。ここで図２は、廃棄物熱分解プラントを示す構成図である。
【００４１】
図２に示す第２の実施の形態において、熱分解炉１には、熱分解炉１からの熱分解ガス１０を燃焼処理する緊急燃焼装置２が直接接続されている。また、緊急燃焼装置２の下流側には急冷装置４が設置され、この急冷装置４は、緊急燃焼装置２からの燃焼排出ガス１１を所望温度に冷却するようになっている。他の構成は図１に示す第１の実施の形態と略同一である。図２において、図１に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４２】
廃棄物熱分解プラント４０の緊急時において、熱分解炉１および通常時ガス処理装置３０の運転が停止される。このとき熱分解炉１で発生する熱分解ガス１０は、緊急燃焼装置２に送られて、燃焼処理が施される。
【００４３】
緊急燃焼装置２で燃焼処理された高温の燃焼排出ガス１１は、急冷装置４に送られ、この急冷装置４において短時間に極力低温となるように冷却され、３００℃以下となる。
【００４４】
このように、緊急燃焼装置２からの燃焼排出ガス１１は、急冷装置４により冷却された後、大気中に放出されるので、大気中に放出された燃焼排出ガス１１に含まれる各種成分がダイオキシン類に再合成する可能性を抑制することができる。すなわち、燃焼排出ガス１１が冷却されず高温の状態で大気中に放出された場合に比べて、燃焼排出ガス１１が急冷装置４により冷却された後に大気中に放出された場合には、燃焼排出ガス１１に含まれる各種成分が燃焼排出ガス１１が、大気中で拡散冷却する過程において、ダイオキシン類に再合成する可能性を抑制することができる。
【００４５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、熱分解ガス１０を緊急燃焼装置２で燃焼処理した燃焼排出ガス１１は、急冷装置４で冷却された後に大気中へ放出される。これにより、燃焼排出ガス１１が大気中で拡散冷却する過程において、燃焼排出ガス１１に含まれる各種成分がダイオキシン類に再合成する可能性を抑制することができる。
【００４６】
第３の実施の形態
図３は本発明の第３の実施の形態を示す図である。ここで図３は、廃棄物熱分解プラントを示す構成図である。
【００４７】
図３に示す第３の実施の形態において、熱分解炉１と緊急燃焼装置２との間には熱分解ガス凝縮器３が設置され、この熱分解ガス凝縮器３は、熱分解炉１からの熱分解ガス１０からダイオキシン類の前駆物質等を凝縮除去するようになっている。また、緊急燃焼装置２の下流側には急冷装置４が設置され、この急冷装置４は、緊急燃焼装置２からの燃焼排出ガス１１を所望温度に冷却する。他の構成は図１に示す第１の実施の形態と略同一である。図３において、図１に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４８】
廃棄物熱分解プラント４０の緊急時において、熱分解炉１および通常時ガス処理装置３０の運転が停止する。この場合、熱分解炉１で発生する熱分解ガス１０は、熱分解ガス凝縮器３に送られて、ダイオキシン類の前駆物質となり得る高分子の炭化水素類等が凝縮除去された後、緊急燃焼装置２に送られる。
【００４９】
緊急燃焼装置２に送られた熱分解ガス１０は、燃焼処理が施された後、高温の状態で燃焼排出ガス１１として急冷装置４に送られる。
【００５０】
急冷装置４に送られた燃焼排出ガス１１は、急冷装置４により短時間に極力低温となるように冷却された後、大気中に放出される。
【００５１】
従って、熱分解炉１で発生する熱分解ガス１０は、熱分解ガス凝縮器３においてダイオキシン類の前駆物質となり得る高分子の炭化水素類が除去された後に、緊急燃焼装置２で燃焼処理が施されるので、緊急燃焼装置２におけるダイオキシン類の発生を抑制することができる。また、熱分解ガス１０は、高分子の炭化水素類等の可燃成分が除去された後に緊急燃焼装置２で燃焼処理が施されるので、緊急燃焼装置２の燃焼室の容積やバーナ容量を小さくして、緊急燃焼装置２の小型化を図ることができる。さらに、熱分解炉１で発生した熱分解ガス１０を緊急燃焼装置２で燃焼した燃焼排出ガス１１は、急冷装置４で冷却された後に、大気中に放出されるので、大気中に放出された燃焼排出ガス１１の各種成分がダイオキシン類に再合成する可能性を抑制することができる。
【００５２】
以上説明したように、本実施の形態によれば、緊急燃焼装置２におけるダイオキシン類の発生を抑制することができ、また、緊急燃焼装置２の小型化を図ることができ、さらに、大気中に放出された燃焼排出ガス１１の各種成分がダイオキシン類に再合成する可能性を抑制することができる。
【００５３】
第４の実施の形態
図４は本発明の第４の実施の形態を示す図である。ここで図４は、廃棄物熱分解プラントを示す構成図である。
【００５４】
図４（ａ）に示す第４の実施の形態において、熱分解炉１と緊急燃焼装置２との間には熱分解ガス凝縮器３と、消石灰投入器５と、第１集塵装置７とが順次設置されている。このうち、熱分解ガス凝縮器３は、熱分解炉１からの熱分解ガス１０からダイオキシン類の前駆物質等を除去するものであり、急冷装置４は、緊急燃焼装置２からの燃焼排出ガス１１を所望温度に冷却するものである。
【００５５】
なお、消石灰投入器５および第１集塵装置７により塩化水素除去装置が構成されている。他の構成は図１に示す第１の実施の形態と略同一である。図４（ａ）において、図１に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５６】
廃棄物熱分解プラント４０の緊急時において、熱分解炉１および通常時ガス処理装置３０の運転が停止する。この場合、熱分解炉１で発生する熱分解ガス１０は、熱分解ガス凝縮器３に送られて、ダイオキシン類の前駆物質となり得る高分子の炭化水素類等が除去された後、消石灰投入器５に送られる。
【００５７】
消石灰投入器５に送られた熱分解ガス１０は、この消石灰投入器５において消石灰１２が投入される。これにより、熱分解ガス１０に含まれる塩化水素と、投入された消石灰１２とが反応して塩化カルシウム１３が生成される。その後、熱分解ガス１０は、塩化カルシウム１３および未反応の消石灰１２とともに、第１集塵装置７に送られる。
【００５８】
第１集塵装置７では、熱分解ガス１０から、塩化カルシウム１３および未反応の消石灰１２が回収、除去される。その後、熱分解ガス１０は、第１集塵装置７から緊急燃焼装置２に送られる。
【００５９】
熱分解ガス１０は、緊急燃焼装置２で燃焼処理されて燃焼排出ガス１１となり、その後、大気中に放出される。
【００６０】
一般に、塩化水素を緊急燃焼装置２で燃焼処理するとダイオキシン類が発生することがある。しかしながら、本実施の形態の廃棄物熱分解プラント４０によれば、熱分解ガス１０に含まれる塩化水素は、緊急燃焼装置２に送られる前に、消石灰投入器５において塩化カルシウム１３とされ、この塩化カルシウム１３は第１集塵装置７で熱分解ガス１０から回収、除去される。これにより、緊急燃焼装置２に送られて燃焼処理が施される塩化水素は低減するので、緊急燃焼装置２での熱分解ガス１０を燃焼処理する際におけるダイオキシン類の発生を抑制することができる。
【００６１】
次に、本実施の形態の一変形例について説明する。図４（ｂ）は、本実施の形態の一変形例を示す廃棄物熱分解プラント４０の構成図である。
【００６２】
図４（ｂ）に示すように、緊急燃焼装置２の下流側に急冷装置４を接続してもよい。図４（ｂ）において、緊急燃焼装置２において燃焼処理が施された燃焼排出ガス１１は、急冷装置４に送られる。急冷装置４に送られた燃焼排出ガス１１は、急冷装置４で冷却された後に大気中に放出される。従って、大気中で燃焼排出ガス１１が拡散冷却する過程において、燃焼排出ガス１１の各種成分がダイオキシン類に再合成する可能性を抑制することができる。
【００６３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、熱分解ガス１０が緊急燃焼装置２に送られる前に、熱分解ガス１０に含まれる塩化水素は消石灰投入器５で塩化カルシウム１３とされ、この塩化カルシウム１３は第１集塵装置７で熱分解ガス１０から回収、除去される。これにより、緊急燃焼装置２に送られる熱分解ガス１０に含まれる塩化水素は低減するので、緊急燃焼装置２で熱分解ガス１０を燃焼処理する際のダイオキシン類の発生を抑制することができる。
【００６４】
第５の実施の形態
図５は本発明の第５の実施の形態を示す図である。ここで図５は、廃棄物熱分解プラントを示す構成図である。
【００６５】
図５（ａ）に示す第５の実施の形態において、熱分解炉１と緊急燃焼装置２との間に、熱分解炉１からの熱分解ガス１０からダイオキシン類の前駆物質等を除去する熱分解ガス凝縮器３と、活性炭投入器６と、第２集塵装置８とが順次設置されている。なお、活性炭投入器６と、第２集塵装置８とから炭化水素類除去装置が構成されている。他の構成は図４（ａ）に示す第４の実施の形態と略同一である。図５（ａ）において、図４（ａ）に示す第４の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６６】
廃棄物熱分解プラント４０の緊急時において、熱分解炉１および通常時ガス処理装置３０の運転が停止する。この場合、熱分解炉１で発生する熱分解ガス１０は、熱分解ガス凝縮器３に送られて、ダイオキシン類の前駆物質となり得る高分子の炭化水素類等が除去された後、消石灰投入器５に送られる。このとき、熱分解ガス１０に含まれるベンゼン等の低沸点の炭化水素類の一部は、熱分解ガス凝縮器３では凝縮除去されず、熱分解ガス１０中に残存する。
【００６７】
活性炭投入器６に送られた熱分解ガス１０には活性炭１４が投入される。これにより、熱分解ガス１０に含まれる熱分解ガス凝縮器３において凝縮除去することができなかった低沸点の炭化水素類が、投入された活性炭１４に吸着される。その後、熱分解ガス１０は、低沸点の炭化水素類を吸着した活性炭１５および未吸着の活性炭１４とともに第２集塵装置８に送られる。
【００６８】
第２集塵装置８では、熱分解ガス１０から、低沸点の炭化水素類を吸着した活性炭１５および未吸着の活性炭１４が回収、除去される。
【００６９】
その後、熱分解ガス１０は、第２集塵装置８から緊急燃焼装置２に送られ、緊急燃焼装置２において燃焼処理が施されて、大気中に放出される。
【００７０】
熱分解ガス凝縮器３において凝縮除去することができないベンゼン等の低沸点の炭化水素類は、ダイオキシン類の前駆物質であるので、緊急燃焼装置２において燃焼処理が施されるとダイオキシン類が発生する。しかしながら、本実施の形態の廃棄物熱分解プラント４０によれば、熱分解ガス１０に含まれる低沸点の炭化水素類は、緊急燃焼装置２に送られる前に、活性炭投入器６において活性炭１４に吸着される。そして、この低沸点の炭化水素類を吸着した活性炭１５は、第２集塵装置８で熱分解ガス１０から回収、除去される。これにより、緊急燃焼装置２に送られて、燃焼処理が施される低沸点の炭化水素類は低減するので、緊急燃焼装置２において熱分解ガス１０を燃焼処理する際のダイオキシン類の発生を抑制することができる。
【００７１】
次に、本実施の形態の一変形例について説明する。図５（ｂ）は、本実施の形態の一変形例における廃棄物熱分解プラントを示す構成図である。
【００７２】
図５（ｂ）に示すように、緊急燃焼装置２の下流側に急冷装置４を接続してもよい。図５（ｂ）において、緊急燃焼装置２で燃焼処理された燃焼排出ガス１１は、急冷装置４に送られる。急冷装置４に送られた燃焼排出ガス１１は、急冷装置４で冷却された後に、大気中に放出される。これにより、大気中に放出された燃焼排出ガス１１の各種成分からダイオキシン類が再合成する可能性を抑制することができる。
【００７３】
次に、本実施の形態の更に他の変形例について説明する。図５（ｃ）は、本実施の形態の他の変形例における廃棄物熱分解プラントを示す構成図である。
【００７４】
図５（ｃ）に示すように、緊急燃焼装置２の下流側に急冷装置４を接続するとともに、熱分解ガス凝縮器３と第２集塵装置８との間に消石灰投入器５および活性炭投入器６を設けてもよい。このとき、消石灰投入器５と活性炭投入器６とは、それぞれ単独に作動させてもよいし、同時に作動させてもよい。これにより、消石灰投入器５により投入された消石灰１２と熱分解ガス１０に含まれる塩化水素ガスとが反応して塩化カルシウム１３となり、また、活性炭投入器６により投入された活性炭１４に、熱分解ガス１０に含まれる低沸点の炭化水素類が吸着する。熱分解ガス１０は、塩化カルシウム１３、塩化水素ガスと未反応である消石灰１２、低沸点の炭化水素類を吸着した活性炭１５、および未吸着の活性炭１４とともに、消石灰投入器５および活性炭投入器６から第２集塵装置８に送られる。第２集塵装置８において、塩化カルシウム１３、塩化水素ガスと未反応である消石灰１２、低沸点の炭化水素類を吸着した活性炭１５、および未吸着の活性炭１４が、熱分解ガス１０から回収、除去される。その後、熱分解ガス１０は、第２集塵装置８から緊急燃焼装置２送られて燃焼処理が施される。このようにして、熱分解ガス１０は、緊急燃焼装置２に送られる前に、ダイオキシン類の前駆物質である高分子の炭化水素類および塩化水素が除去されるので、緊急燃焼装置２における燃焼処理の際のダイオキシン類の発生を抑制することができる。
【００７５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、熱分解ガス１０が緊急燃焼装置２に送られる前に、熱分解ガス１０に含まれる低沸点の炭化水素類は、活性炭投入器６で活性炭１４に吸着され、この活性炭１５は第２集塵装置８で熱分解ガス１０から回収、除去される。これにより、緊急燃焼装置２に送られる熱分解ガス１０に含まれる低沸点の炭化水素類は低減するので、緊急燃焼装置２で熱分解ガス１０を燃焼処理する際のダイオキシン類の発生を抑制することができる。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、廃棄物熱分解プラントの緊急時に熱分解炉で発生する熱分解ガスは、熱分解ガス凝縮器、塩化水素除去装置、および炭化水素類除去装置により、ダイオキシン類の前駆物質が低減された後に緊急燃焼装置へ送られる。これにより、緊急燃焼装置により熱分解ガスを燃焼処理する際に、ダイオキシン類が発生することを防止することができる。また、熱分解ガスを緊急燃焼装置により燃焼処理した燃焼排出ガスは、冷却装置により冷却した後に大気中に放出されるので、燃焼排出ガスの冷却過程において、燃焼排出ガスがダイオキシン類に再合成することを防止することができる。緊急燃焼装置における熱分解ガスの燃焼処理の効率化が図られ、緊急燃焼装置の大型化を防ぐことができ、経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による廃棄物熱分解プラントの第１の実施の形態を示す構成図。
【図２】本発明による廃棄物熱分解プラントの第２の実施の形態を示す構成図。
【図３】本発明による廃棄物熱分解プラントの第３の実施の形態を示す構成図。
【図４】本発明による廃棄物熱分解プラントの第４の実施の形態を示す構成図。
【図５】本発明による廃棄物熱分解プラントの第５の実施の形態を示す構成図。
【図６】従来の廃棄物熱分解プラントを示す構成図。
【符号の説明】
１ 熱分解炉
２ 緊急燃焼装置
３ 熱分解ガス凝縮器
４ 急冷装置
５ 消石灰投入器
６ 活性炭投入器
７ 第１集塵装置
８ 第２集塵装置
１０ 熱分解ガス
１１ 燃焼排出ガス
１２ 消石灰
１３ 塩化カルシウム
１４ 活性炭
１５ 低沸点の炭化水素類を吸着した活性炭
１６ 廃棄物
２０ ガス改質炉または溶融炉
２１ 熱交換器
２２ ガス洗浄装置または排出ガス浄化装置
３０ 通常時ガス処理装置
４０ 廃棄物熱分解プラント
Claims (6)
- 熱分解炉と、
通常時における熱分解炉からの熱分解ガスを処理する通常時ガス処理装置と、
緊急時における熱分解炉からの熱分解ガスを燃焼処理する緊急燃焼装置と、
熱分解炉と緊急燃焼装置との間に設置され、熱分解炉からの熱分解ガスからダイオキシン類の前駆物質を除去する熱分解ガス凝縮器と、を備えたことを特徴とする廃棄物熱分解プラント。 - 熱分解炉と、
通常時における熱分解炉からの熱分解ガスを処理する通常時ガス処理装置と、
緊急時における熱分解炉からの熱分解ガスを燃焼処理する緊急燃焼装置と、
熱分解炉と緊急燃焼装置との間に設置され、熱分解炉からの熱分解ガスからダイオキシン類の前駆物質を除去する熱分解ガス凝縮器と、
緊急燃焼装置の下流側に設置され、緊急燃焼装置からの燃焼排出ガスを所望温度に冷却する急冷装置と、を備えたことを特徴とする廃棄物熱分解プラント。 - 熱分解ガス凝縮器と緊急燃焼装置との間に、熱分解炉からの熱分解ガスから塩化水素を除去する塩化水素除去装置を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の廃棄物熱分解プラント。
- 塩化水素除去装置は、熱分解炉からの熱分解ガスに消石灰を投入する消石灰投入装置と、消石灰投入装置の下流側に取り付けられた第１集塵装置と、からなることを特徴とする請求項３記載の廃棄物熱分解プラント。
- 熱分解ガス凝縮器と緊急燃焼装置との間には、熱分解炉からの熱分解ガスから炭化水素類を除去する炭化水素類除去装置が設けられたことを特徴とする請求項１、２、３、または４のいずれかに記載の廃棄物熱分解プラント。
- 炭化水素類除去装置は、熱分解炉からの熱分解ガスに活性炭を投入する活性炭投入器と、活性炭投入器の下流側に取り付けられた第２集塵装置と、からなることを特徴とする請求項５記載の廃棄物熱分解プラント。
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