JP3849961B2 - 廃棄物の熱分解溶融処理方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般廃棄物と、産業廃棄物、廃棄物に乾燥、焼却、破砕などの処埋を施した中間処理物である焼却灰、飛灰、破砕不純物、及び焼却灰、飛灰、破砕不燃物等を埋立処埋した土砂分を含む埋立ごみ等の廃棄物とをシャフト炉式熱分解溶融炉により熱分解溶融処埋する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
廃棄物には、都市ごみを主体とした生活系、事業系の一般廃棄物、各種産業廃棄物又はそれらを乾燥、焼却、破砕処理によって得られた中間処理物である焼却灰飛灰、破砕不純物やそれを一端埋立処理した後、再度掘り起こした土砂分を含む埋立ごみ、汚泥等があり、これらの廃棄物の処埋方法として、廃棄物をシャフト炉式熱分解溶融炉で、乾燥、予熱、熱分解、燃焼、溶融し、スラグやメタルとして取り出す廃棄物溶融処埋方法が知られている。
【０００３】
図２は、従来の廃棄物溶融処埋設備の全体図であり、廃棄物が、ごみピット１からごみクレーン２によりシャフト炉式熱分解溶融炉の上部より装入され、また、副原料として副原料貯留槽３から塩基度調整剤として石灰石や珪石とともにコークスが装入される。炉底部の羽口４から酸素含有ガス又は酸素富化ガス、あるいはその上方の羽口５から空気が吹き込まれる。コークスや熱分解によって生じた炭素質を高温炉床において高温度で燃焼させ、炉内の乾燥帯、熱分解帯及び燃焼溶融帯を順次通過させて溶融スラグ化するとともに、高温の燃焼排ガスは、燃焼室６で燃焼され、ホイラー７で熱回収が行われ、ガス冷却塔８で冷却され、消石灰等の中和剤で中和され、集じん機９で固気分離され、誘引通風機１０により、煙突１１から排出される（特開昭５５−８２２１２号公報、特開昭５５−１１４３８２号公報参照）。
【０００４】
熱分解溶融処埋方法においては、シャフト内の廃棄物充填層とガスとを対向流とするため、土砂分を含む埋立ごみや焼却灰等の特に通気性の悪い廃棄物を安定処埋することが困難であった。この問題を解決するために、すなわち、焼却灰等の特に通気性の悪い廃棄物を安定処埋するために、コークスの充填層により通気性を維持することにより、安定処埋する熱分解溶融処理方法が知られている（特公昭６３−４９１２８号公報、特開平３−５６１１号公報、特開平５−２８８３１１号公報等参照）。しかしながら、これらの熱分解溶融処埋方法においては、特にコークスの充墳層でガスの通気性を維持するため、コークス等の塊状炭素系可燃物の使用量が多くなるという欠点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
昨今、最終処分場の確保が困難であることから最終処分場の延命化、あるいは最終処分場の無害化のために、一般廃棄物、粗大ごみ、焼却灰、飛灰等の埋立処埋された埋立ごみを、再度掘り起こして、一般廃棄物と混合して熱分解溶融処理することが求められている。
【０００６】
しかしながら、既に述べたような従来技術においては、一般廃棄物を通気性の悪い掘り起こした埋立ごみと混合して処理することは困難であった。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、一般廃棄物と、最終処分場に埋立てられ、再度掘り起こされた廃棄物と、その他の各種の廃棄物を適正に混合することにより、熱効率が良く、通気性を維持して安定操業することが可能な熱分解溶融処埋方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、シャフト炉式熱分解溶融炉を用いた廃棄物の熱分解溶融処理方法であって、最終処分場に埋立てられた、通気性の悪い掘り起こし埋立てごみを篩いにかけ、篩下の細粒を除去した後に一般廃棄物と混合処理して通気性を改善した後、熱分解溶融処埋することを特徴とする。
【０００９】
細粒は、振動篩を用いて１０ｍｍ以下の細粒を除去することが望ましい。除去した細粒は１０ｍｍ以上の塊状として一般廃棄物と混合して熱分解溶融処埋することができる。また、再度掘り起こされた廃棄物から事前に磁選機により金属分を回収してもよく、また、再度掘り起こされた廃棄物の中から、事前に熱分解溶融処埋を必要としない、２００ｍｍ以上の大石、瓦礫類等を事前に分離してもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
一般廃棄物に、一般廃棄物の中間処埋物である廃棄物のリサイクル後の残渣、ＲＤＦ残渣、焼却灰、埋立ごみ、産業廃棄物等の高灰分で通気性の悪い廃棄物を単独もしくは組み台わせで混合することにより熱分解溶融処埋する場合に、一般廃棄物の組成は、通常可燃分２０〜５０％、灰分５〜３０％、水分２０〜６０％程度であり、嵩比重は０．１〜０．３程度であり、空隙率が大きいため、シャフト炉で処理する際、通気性は問題にならない。一方、最終処分場に埋立てられ、再度掘り起こされた廃棄物（以下「掘り起こし埋立ごみ」という。）は、通常、可燃分１０％以下、灰分６０〜８０％、水分２０〜３０％、嵩比重１．０〜１．５であり、空隙率が小さいため、シャフト炉で処埋する際、通気性は悪く、単独で処埋すると通気性を確保するために補助燃料であるコークスを増加する必要があり、経済的でないばかりでなく、コークスの増加を行わない場合、炉内が異常な高圧力になったり、チャネリングによりガスと廃棄物の熱交換が行われなくなるため、操業を継続することは困難である。
【００１１】
本発明の熱分解溶融処理法においては、通気性の悪い掘り起こし埋立ごみを篩にかけ、篩下の細粒を除去した後に一般廃棄物と混合して処埋するか、又は篩下の細粒を１０ｍｍ以上の塊状に造粒して、通気性を改善した後、一般廃棄物と混合して処埋することにより、炉内におけるガスと処埋物の熱交換を維持することで、補助燃料であるコークスの使用量を上げることなく安定操業を行うことが可能となる。
【００１２】
篩の方法としては振動式、回転式、風力選別式等があるが、いずれの方式でも通気性の悪い掘り起こし埋立ごみが水分を多く含んでいると篩の目詰まりを起こしやすい。この場合は、掘り起こし埋立ごみを篩う前に、屋外で天日乾燥したり乾燥機を設置すること、あるいは起こし埋立ごみに生石灰等を添加することで目詰まりを防止することが可能となる。
【００１３】
また、掘り起こし埋立ごみから磁選機により金属類を回収したり、処理する必要のない２００ｍｍ以上の大石、瓦礫類を除去することにより、処埋物の発熱量を上昇させ、その発熱量により熱源が確保されるため、同様にコークスの使用量を上げることなく安定操業を行うことができる。この場合、振動篩の傾斜を１５〜３０度の範囲とすることで、篩上の大石、瓦礫などの重量物が大きな速度を得て、篩上を落下、転がることにより、軽量物との分離を行い重量物のみを除去することが可能である。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明する。
【００１５】
図１は本発明に使用する廃棄物溶融処埋設備の全体図である。図２の廃棄物溶融処理設備と同じ構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００１６】
最終処分場等に埋立てられた廃棄物をバックホー１２等の掘削重機により掘削、掘り起こしを行い、振動篩１３にて篩下の１０ｍｍ以下の細粒を除去する。振動篩は傾斜角が１５〜３０度の範囲になっているため、熱分解溶融処埋する必要のない２００ｍｍ以上の大石、瓦礫類等の重量物は、大きな速度を得て篩上を転がるため軽量物と分離される。篩上の軽量物からは磁選機１４にて磁着物を除去した後、溶融炉へ運搬されて一般廃棄物と混合処埋される。
【００１７】
篩下はそのまま埋め戻すか、あるいは造粒機１５によりセメント等のバインダを添加して１０ｍｍ以上の塊状にした後、溶融炉へ運搬して同様に熱分解溶融処埋される。
【００１８】
表１及び表２は、一般廃棄物と高灰分廃棄物である掘り起こしごみを混合した後の操業データを示したものである。
【００１９】
表１及び表２における実施例１は、本発明の廃棄物の熱分解溶融処埋方法を適用したものであり、最終処分場に埋立てられ、再度、掘り起こされた埋立ごみから振動篩により１０ｍｍ以下の細粒を除去した後、一般廃棄物と混合した後において、通常の一般廃棄物に比べ、可燃分の割合が低くかつ配分の割合が高いにも関わらず、比較的低いコークス比において炉内の通気性も良く、非常に安定な操業を行うことができた。
【００２０】
【表１】

【表２】

これに対して、比較例１は、灰分３０％以上となるように、高灰分ごみ（焼却灰）を混合したものである。この比較例においては、炉内の通気性を維持するために、コークス比を１１０Ｋｇ／廃棄物トンまで増加する必要があり、コークス比の増加を行わない場合は、操業を継続することが困難であった。
【００２１】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明の廃棄物の熱分解溶融処埋方法においては、一般廃棄物の有する通気性及び発熱量を利用することにより、掘り起こし埋立ごみの混合処埋を行うことが可能となるため、設備を集約化することが可能となり、設備の建設費及び運転費を大幅に削減することが可能となる。
【００２２】
また、本発明の廃棄物の熱分解溶融処埋方法においては、溶融スラグを建設用材料として有効に利用することが可能となるため、最終処分場の延命化を図ることが可能となるとともに、最終処分場の建設費を大幅に削減することが可能となる。
【００２３】
さらに、本発明の廃棄物の熱分解溶融処埋方法においては、一般廃棄物以外の廃棄物を処理する場合においても、特別な設備を必要としないため、設備費をさらに削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に用いられる廃棄物溶融処理設備の全体図を示したものである。
【図２】 従来の廃棄物溶融処埋設備の全体図を示したものである。
【符号の説明】
１ ごみピット（一般廃棄物）
２ ごみクレーン
３ 副原料貯留槽（コークス、石灰石）
４，５ 羽口
６ 燃焼室
７ ボイラー
８ ガス冷却塔
９ 集じん機
１０ 誘引通風機
１１ 煙突
１２ バックホー
１３ 振動篩
１４ 磁選機
１５ 造粒機

Claims (4)

1. シャフト炉式熱分解溶融炉を用いた廃棄物の熱分解溶融処理方法であって、最終処分場に埋立てられた、通気性の悪い掘り起こし埋立てごみを篩いにかけ、篩下の細粒を除去した後に一般廃棄物と混合処理して通気性を改善した後、熱分解溶融処埋することを特徴とする廃棄物の熱分解溶融処理方法。
2. 前記通気性の悪い掘り起こし埋立てごみを傾斜角度が１５〜３０度の振動篩にかけ、２００ｍｍ以上の大石、瓦礫類の重量物を分離し、篩上の軽量物を一般廃棄物と混合して熱分解溶融処理することを特徴とする請求項１記載の廃棄物の熱分解溶融処理方法。
3. 前記細粒を造粒して１０ｍｍ以上の塊状として一般廃棄物と混合して熱分解溶融処埋することを特徴とする請求項１に記載の廃棄物の熱分解溶融処理方法
4. 前記通気性の悪い掘り起こし埋立てごみを事前に磁選機により金属分を回収することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の廃棄物の熱分解溶融処理方法。

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