JP3950580B2 - Waste treatment method and thermal decomposition apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は様々な汚染物質を含む未分別ないし未処理の固体または液体の家庭廃棄物や特殊廃棄物(以下、一般廃棄物という)および産業廃棄物を処理することによりリサイクル可能な廃棄物処理生成物を得るために使用される廃棄物処理方法および熱分解装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、一般廃棄物または産業廃棄物等の各種廃棄物を処理するためのシステムとして、たとえば特公平8−24904号公報等に記載されるような、有害物質で汚染された廃棄物等を熱的に処理するシステムが知られている。この方法は廃棄物をシュレッダで粉砕した後に熱分解炉で高熱の下で熱分解処理し、その後ガス改質溶融ガス化炉による溶融を経て金属、ガラス状物質等の回収を行う処理工程を採用している。この処理工程から排出される二次物質は同工程内のエネルギ源として利用される物質と、同処理工程から排出される物質とに二分される。この処理方法ではリサイクルできる物質を最小のエネルギで製造および処理できる処理方法および装置が提案されている。
【0003】
このような熱分解による廃棄物処理システムでは、一般に、回転ドラムを外側から加熱する、外熱式回転キルンが熱分解炉として用いられている。この外熱式回転キルンによる熱分解炉の一例を図9に示している。廃棄物は廃棄物供給機構1により回転ドラム2の内部へ連続的に供給される。回転ドラム2はローラ3により二点支持されており、回転駆動機構4により低速で回転する。回転ドラム2の中央部は燃焼室5の内部に設置されており、燃焼室5に取り付けられたバーナ6からの燃焼ガスによって回転ドラム2内の廃棄物が高温に加熱される。また、燃焼室5で発生する排ガスは排ガスダクト7を通して燃焼室外へ排出される。
【0004】
廃棄物は回転ドラム2の内部で高温に加熱されることにより熱分解する。このとき、熱分解ガスおよび熱分解残渣が生じる。この後、両者は一方はガスとして、また他方は固体として回転ドラム2の出口と連絡するフード8で分離される。回転部分と静止部分の接続部にはそれぞれ回転シール装置9が設けられており、回転ドラム2の内部と外部とを区画している。回転ドラム2の内部は、通常、大気圧よりも低い圧力に設定されており、2つの回転シール装置9により熱分解ガスの外部への流出を防ぐようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のガス改質溶融ガス化炉を用いる処理工程では熱分解工程で不可避的に発生するNH3と有機熱分解ガスとが反応して猛毒のシアン化水素が生成する。この工程でのシアン化水素の生成防止または除去に関する具体的な方法は開示されていない。
【0006】
また、この処理工程での熱分解反応は酸素を完全に除去した雰囲気で行う必要があり、回転式キルンを用いる熱分解炉は空気と十分に遮断されていなければならない。なぜならば、空気の遮断が不十分であると、空気中に含まれる酸素により回転ドラム2の内部で局部的に燃焼反応が生じ、熱分解が不十分となる可能性があるからである。このため、回転ドラム2の回転シール装置9は高性能が要求されるが、大口径で熱膨張による変位量が大きい回転ドラム2のシールは完全であることは難しく、実際にはある程度の空気リークは許容されている。
【0007】
処理される廃棄物の種類は極めて多岐にわたり、また加熱温度が一様であることはなく、許容されるリーク量の上限を定量的に定めることは一般に困難であり、これが望ましい熱分解処理を実現するうえで隘路となっている。
【0008】
本発明の目的は様々な有害物質を含む廃棄物を熱分解処理する場合に生成物を無害化し、さらに空気リーク量および随伴により運ばれる空気量を可能な限り減少するようにした廃棄物処理方法および熱分解装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の廃棄物処理方法は廃棄物を破砕して大きさを揃えた被処理物を得る工程と、得られた被処理物を熱分解して熱分解ガスおよび熱分解残渣を生成する工程と、得られた熱分解ガスを可燃性ガスに改質する工程と、得られた熱分解残渣をガス化溶融して可燃性ガスおよび溶融スラグを生成する工程と、得られた可燃性ガスを清浄な可燃性ガスに精製する工程とからなる廃棄物処理方法において、熱分解ガスの改質工程で有機ハロゲン化合物を熱分解ガスに添加し、同時に反応させることを特徴とするものである。
【0010】
上記廃棄物処理方法においては熱分解ガスの改質工程で有機ハロゲン化合物を熱分解ガスに添加し、同時に反応させることで、ハロゲンアン化アンモニウム塩とラジカルとが生成する。この結果、NH3が塩として固定され、他の有機化合物との反応が進んでシアン化水素が生成するのを阻止することができる。この反応で生成するラジカルは改質作用をさらに促進する働きを有する。
【0011】
有機ハロゲン化合物は、望ましくは、鎖状炭化水素のハロゲン置換体、鎖状炭化水素のフッ素置換体、アルカンのフッ素置換体、メタンおよびエタンのフッ素置換体、鎖状炭化水素のフッ素および塩素の置換体、アルカンのフッ素および塩素の置換体、クロロフルオロカーボン類のいずれかである。
【0012】
また、クロロフルオロカーボンは、望ましくは、フロン−11(CCl3F)、フロン−12(CCl2F2)、フロン−21(CHCl2F)、フロン−22(CHClF2)、フロン−112(C2Cl4F2)、フロン−113(C2Cl3F3)、フロン−114(C2Cl2F4)、フロン−115(C2ClF5)のいずれかである。
【0013】
さらに、クロロフルオロカーボンは冷媒として使用され、回収されたフロン、そうでなければ、噴射剤として使用され、回収されたエアゾールが望ましい。
【0014】
また、本発明の廃棄物処理方法は廃棄物を破砕して大きさを揃えた被処理物を得る工程と、得られた被処理物を熱分解して熱分解ガスおよび熱分解残渣を生成する工程と、得られた熱分解ガスを可燃性ガスに改質する工程と、得られた熱分解残渣をガス化溶融して可燃性ガスおよび溶融スラグを生成する工程と、得られた可燃性ガスを清浄な可燃性ガスに精製する工程からなる廃棄物処理方法において、被処理物の熱分解工程で有機ハロゲン化合物にて発泡させたウレタンフォームを同時に分解することを特徴とするものである。
【0015】
上記廃棄物処理方法においては被処理物の熱分解工程で有機ハロゲン化合物にて発泡させたウレタンフォームを同時に分解することで、有機ハロゲン化合物のガスが発生し、熱分解ガスとこのガスとが混合する。そして、次の改質工程において、NH3と有機ハロゲン化合物とが反応し、ハロゲンアン化アンモニウム塩とラジカルが生成する。この結果、NH3が塩として固定され、シアン化水素が生成するのを阻止することができる。
【0016】
このウレタンフォームは、望ましくは、廃棄物として多様な製品から出るウレタンフォームの断熱材を使用する。
【0026】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態を図1を参照して説明する。本発明方法が適用される廃棄物処理システムは前処理系統11、熱分解炉12、ガス改質装置13、ガス浄化装置14およびガス化溶融炉15から構成されている。前処理工程は前処理系統11において廃棄物を処理に適する一様な大きさに破砕し、乾燥させて水分を除去する。熱分解工程は熱分解炉12において前処理工程を経て形を一様に揃えた被処理物を450〜650°Cに加熱し、熱分解ガスおよび熱分解残渣に分解する。この熱分解炉12による熱分解工程では燃焼を防ぐために空気の流入が遮断される。
【0027】
さらに、ガス改質工程はガス改質装置13において熱分解ガスを1000°C以上の高温下で水素、一酸化炭素、炭化水素を含む可燃性ガスに改質する。ガス浄化装置14でのガス精製工程は可燃性ガスに含まれる不純物を除き清浄可燃性ガスに精製する。また、熱分解残渣に対する工程はガス化溶融炉15において熱分解残渣を1300°C以上に加熱し、一酸化炭素を含む可燃性ガスおよび溶融スラグに分解する。ここで生成した可燃性ガスはガス浄化装置によるガス精製工程においてガス改質装置13からの可燃性ガスと共に清浄可燃性ガスに精製される。
【0028】
本実施の形態は上記廃棄物処理システムのガス改質装置13を用いたガス改質工程において有機ハロゲン化合物を熱分解ガス中に混合し、NH3と反応させる。このとき、反応が進むと、NH3はハロゲンアン化アンモニウム塩として固定される。これにより、NH3と炭化水素とが反応し、シアン化水素が生成するのを抑えることが可能になる。
【0029】
(第2ないし第8の実施の形態)
本発明の第2ないし第8の実施の形態を説明する。各実施の形態は第1の実施の形態と同様な廃棄物処理システムを用いて同一工程、すなわち前処理工程、熱分解工程、ガス改質工程、ガス精製工程、ガス化溶融工程を実施する。上記工程のうち、ガス改質装置13を用いたガス改質工程において次の有機ハロゲン化合物を熱分解ガス中に混合し、NH3と反応させる。
【0030】
第2の実施の形態−鎖状炭化水素のハロゲン置換体
第3の実施の形態−鎖状炭化水素のフッ素置換体
第4の実施の形態−アルカンのフッ素置換体
第5の実施の形態−メタンおよびエタンのフッ素置換体
第6の実施の形態−鎖状炭化水素のフッ素および塩素の置換体
第7の実施の形態−アルカンのフッ素および塩素の置換体
第8の実施の形態−クロロフルオロカーボン類
【0031】
反応が進むと、NH3はハロゲンアン化アンモニウム塩、塩化アンモニウムあるいはフッ化アンモニウムとして固定される。これにより、NH3と炭化水素とが反応し、シアン化水素が生成するのを抑制することが可能になる。
【0032】
(第9ないし第16の実施の形態)
本発明の第9ないし第16の実施の形態を説明する。各実施の形態はそれぞれ第1の実施の形態と同様な廃棄物処理システムを用いて同一工程、すなわち前処理工程、熱分解工程、ガス改質工程、ガス精製工程、ガス化溶融工程を実施する。上記工程のうち、ガス改質装置を用いたガス改質工程において次のクロロフルオロカーボンを熱分解ガス中に混合し、NH3と反応させる。
【0033】
第9の実施の形態−フロン−11(CCl3F)
第10の実施の形態−フロン−12(CCl2F2)
第11の実施の形態−フロン−21(CHCl2F)
第12の実施の形態−フロン−22(CHClF2)
第13の実施の形態−フロン−112(C2Cl4F2)
第14の実施の形態−フロン−113(C2Cl3F3)
第15の実施の形態−フロン−114(C2Cl2F4)
第16の実施の形態−フロン−115(C2ClF5)
【0034】
反応が進むと、NH3は塩化アンモニウムあるいはフッ化アンモニウムとして固定される。これにより、NH3と炭化水素とが反応し、シアン化水素が生成するのを抑えることが可能になる。
【0035】
(第17および第18の実施の形態)
本発明の第17および第18の実施の形態を説明する。各実施の形態は第1の実施の形態と同様な廃棄物処理システムを用いて同一の工程、すなわち前処理工程、熱分解工程、ガス改質工程、ガス精製工程、ガス化溶融工程を実施する。上記工程のうち、ガス改質装置13を用いたガス改質工程において次のクロロフルオロカーボンを熱分解ガス中に混合し、NH3と反応させる。
【0036】
第17の実施の形態−冷媒として一度使用され、その後回収されたフロン
第18の実施の形態−スプレー缶類で噴射剤として一度使用され、その後回収されたエアゾール
【0037】
反応が進むと、NH3はハロゲン化アンモニウム塩として固定される。これにより、NH3と炭化水素とが反応し、シアン化水素が生成するのを抑制することができる。
【0038】
(第19および第20の実施の形態)
本発明の第19および第20の実施の形態を図2および図3を参照して説明する。図2において、本発明方法が適用される廃棄物処理システムは第1の実施の形態と同様に構成されている。すなわち、前処理系統11、熱分解炉12、ガス改質装置13、ガス浄化装置14およびガス化溶融炉15からなる。
【0039】
第19の実施の形態はこの廃棄物処理システムの熱分解炉12を用いた熱分解工程において有機ハロゲン化合物にて発泡されたウレタンフォームを同時に分解する。
【0040】
また、図3に示すように、第20の実施の形態は廃棄物処理システムの熱分解炉12を用いた熱分解工程において、たとえば冷蔵庫などの製品の断熱材として使用され、その後回収されたウレタンフォームの断熱材を同時に分解する。
【0041】
分解が進むと、有機ハロゲン化合物のガスが発生し、これが熱分解ガスと混合する。この熱分解ガスはガス改質装置13に流れ、ガス中のNH3が有機ハロゲン化合物と反応し、ハロゲンアン化アンモニウム塩として固定される。これにより、NH3と炭化水素とが反応し、シアン化水素が生成するのを抑えることが可能になる。
【0042】
(第21の実施の形態)
本発明の第21の実施の形態を図4を参照して説明する。熱分解装置は外熱式回転キルンで構成されている。この装置の主要な構成は先に述べたものと同一である。排ガスダクト7と回転シール装置9との間がそれぞれ排ガス系統16によって結ばれている。この排ガス系統16にはそれぞれ排ガス供給装置17が設けられている。この排ガス供給装置17は排ガスダクト7を流れる排ガスを抽出し、適切な温度圧力を保って回転シール装置9に供給する。本図では簡略化してブロックで図示されるが、ガス冷却装置、流量調節装置、圧力調節装置、ブロワを備えている。
【0043】
本実施の形態は上記構成からなり、運転中、排ガスダクト7内を高温の排ガスが流動する。排ガス供給装置17が始動すると、排ガスダクト7からの排ガスが排ガス供給装置17に流れ、ガス冷却装置によって冷却される。この排ガスは圧力調節装置で圧力を調節され、ブロワによってシールガスとして回転シール装置9に送られる。シールガスは回転部と静止部との間の微小な隙間を密封する。これにより、回転シール装置9から回転ドラム2に周囲の空気が流入するのを防ぐことができる。排ガスは酸素が殆ど含まれていないので、回転ドラム2に流入しても何らの影響も与えない。
【0044】
このように、本実施の形態においては空気リークのために回転ドラム2内で酸素量が増して局部的な燃焼が発生するのを回避することができる。
【0045】
(第22の実施の形態)
本発明の第22の実施の形態を図5を参照して説明する。廃棄物供給機構1は入口ダクトに2個のゲート式弁18を備えている。2個のゲート式弁18の間の入口ダクトに他端を排ガスダクト7と結ぶ排ガス系統19が接続され、この経路に排ガス供給装置20が設けられている。この排ガス供給装置20は上記第21の実施の形態と同様なガス冷却装置、流量調節装置、圧力調節装置、ブロワを備えている。
【0046】
本実施の形態は上記構成からなり、運転中、排ガスダクト7を高温の排ガスが流動する。排ガス供給装置20が始動すると、排ガスダクト7からの排ガスが排ガス供給装置20に流れ、ガス冷却装置で冷却され、さらに圧力調節装置で圧力を調節される。この排ガスはブロワによって昇圧され、廃棄物供給機構1の入口ダクト内に吹き出す。このとき、2個のゲート式弁18を閉じておくことにより入口ダクト内の被処理物のまわりに空気が排ガスによって置換される。
【0047】
これにより、被処理物が回転ドラム2に送り込まれるとき、空気が被処理物に随伴して同時に運ばれるのを防ぐことができる。排ガス中に含まれる酸素量は極めて微量であり、排ガスが被処理物に随伴されて回転ドラム2に送られても酸素量を増すことはない。
【0048】
このように、本実施の形態においては回転ドラム2に随伴により運ばれる空気量を激減させることができ、回転ドラム2内において局部的な燃焼が発生するのをほぼ皆無とすることが可能になる。
【0049】
(第23の実施の形態)
本発明の第23の実施の形態を図6を参照して説明する。この熱分解装置は窒素ガス供給装置21を備えている。この窒素ガス供給装置21は廃棄物供給機構1の2個のゲート式弁18の間の入口ダクトにガス系統22によって結ばれている。
【0050】
本実施の形態は上記構成からなり、被処理物の熱分解装置への導入にあたり、2個のゲート式弁18が全開される。被処理物はこの弁18の開放により入口ダクトに入る。その後、弁18は共に全閉される。この後、窒素ガス供給装置21の窒素ガス供給用元弁(図示せず)を全開する。このとき、一定の圧力に保たれた窒素ガスは入口ダクト内に吹き出し、被処理物のまわりにある空気が窒素ガスによって置換される。これにより、被処理物が回転ドラムに送り込まれるとき、空気が被処理物に随伴して同時に運ばれるのを回避することができる。
【0051】
なお、本実施の形態は置換用ガスとして窒素ガスに代えて、水蒸気を使用してもよい。また、酸素を含まない不活性ガスあるいはその混合ガスを用いてもよい。この場合、熱分解装置は窒素ガス供給装置21に代えて、水蒸気供給装置および不活性ガス供給装置を備える。
【0052】
このように、本実施の形態においては回転ドラム2に随伴により運ばれる空気量を激減させることができ、回転ドラム2内において局部的な燃焼が発生するのをほぼ皆無とすることが可能になる。
【0053】
(第24の実施の形態)
本発明の第24の実施の形態を図7を参照して説明する。上記第23の実施の形態と同様に、この熱分解装置は窒素ガス供給装置21を備えている。この窒素ガス供給装置21は廃棄物供給機構1の2個のゲート式弁18の間の入口ダクトにガス系統22によって結ばれている。さらに、2個のゲート式弁18の間の入口ダクトと連絡する真空ポンプ23を有する。
【0054】
本実施の形態は上記構成からなり、被処理物の熱分解装置への導入にあたり、2個のゲート式弁18が全開される。被処理物はこの弁18の開放により入口ダクトに入る。その後、弁18は共に全閉される。この被処理物の導入後、真空ポンプ23を始動させて入口ダクト内にある空気を抽出する。真空度が上昇したところで、真空ポンプ23の運転を停止する。この後、窒素ガス供給装置21の窒素ガス供給用元弁を全開する。このとき、一定の圧力に保たれた窒素ガスは入口ダクト内に吹き出し、被処理物のまわりにある空気が窒素ガスによって置換される。これにより、被処理物が回転ドラムに送り込まれるとき、空気が被処理物に随伴して同時に運ばれるのを回避することができる。
【0055】
なお、本実施の形態は置換用ガスとして窒素ガスに代えて、水蒸気、酸素を含まない不活性ガスあるいは不活性ガスの混合ガスを使用してもよい。この場合、熱分解装置は窒素ガス供給装置21に代えて、水蒸気供給装置、不活性ガス供給装置を備える。
【0056】
このように、本実施の形態においては回転ドラム2に随伴により運ばれる空気量をほぼ零にすることができ、回転ドラム2内において局部的な燃焼が発生するのを皆無にすることができる。
【0057】
(第25の実施の形態)
本発明の第25の実施の形態を図8を参照して説明する。この熱分解装置は回転ドラム2内の酸素濃度に基づいて異常の有無を判定する監視装置24を備えている。この監視装置24は回転ドラム2内の酸素濃度を検出する酸素濃度計25と、検出した酸素濃度に基づいて正常であるか、否かを判定する異常判定装置26とを備える。酸素濃度計25は、たとえば、高温ガス中に直接挿入可能なジルコニア式酸素分析計からなる。ジルコニア式酸素分析計はジルコニア素子の両面に電極を取り付け、酸素イオン電導による起電力の発生を検出するもので、燃焼制御に用いられる酸素分析計を利用する。
【0058】
本実施の形態は上記構成からなり、運転中、たとえば何らかの原因でリーク空気量が増し、回転ドラム2内の酸素濃度が大きく上昇すると、酸素濃度計25がこのときの酸素濃度を検出する。この検出で得られた酸素濃度信号が異常判定装置26に伝送され、アルゴリズムに従い基準値との差が算出される。上昇した酸素濃度は基準値との差が大きく、許容値との比較により異常と判定され、このとき、異常判定装置26から酸素濃度異常を知らせる警報が出力される。
【0059】
一方、流入する空気量が減少したとき、異常判定装置26に十分に低下した酸素濃度を示す酸素濃度信号が与えられ、演算により基準値との差が算出される。酸素濃度の低下で基準値との差が少なくなり、酸素濃度は許容値の範囲内に収まる。このとき、正常判定により異常判定装置26から警報による指令は出力されない。
【0060】
かくして、回転ドラム2内における異常な酸素濃度の上昇を検出し、これに基づいて異常判定を行って異常を報知することで、直ちに熱分解装置の停止等の処置を取ることができる。これにより、酸素濃度の異常に気づかぬまま、局部的な燃焼が発生するなど、健全性を損なう運転が長時間継続してしまうのを回避することが可能になる。
【0061】
なお、本実施の形態における回転ドラム2の監視装置24で検知する濃度値は酸素に代えて、窒素濃度を検出してもよい。また、これに代えて、炭酸ガス濃度を検出してもよい。この場合、監視装置24は酸素濃度計25に代えて、窒素濃度計および炭素ガス濃度計を備える。
【0062】
このように、本実施の形態においては回転ドラム2内の特定ガス濃度を検出し、これに基づいて異常の有無を判定し、異常があるとき、運転員にガス濃度の異常を報知することが可能で、熱分解装置の健全性を損なう運転が継続する危険性を排除することができる。
【0063】
【発明の効果】
本発明の廃棄物処理方法においては熱分解ガスの改質工程でNH3が塩として固定されるので、シアン化水素が生成するのを阻止することができ、生成物が無害化することで、廃棄物処理における安全性を高めることが可能になる。
【0064】
また、本発明の熱分解装置においては空気リークのために酸素量が増すのを回避すること、あるいは空気が被処理物に随伴して同時に運ばれるのを防ぐことができる。したがって、回転ドラム内で局部的な燃焼が発生するのを確実に抑えることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1ないし第18の実施の形態で使用される、廃棄物処理システムを示す構成図。
【図2】本発明の第19の実施の形態で使用される、廃棄物処理システムを示す構成図。
【図3】本発明の第20の実施の形態で使用される、廃棄物処理システムを示す構成図。
【図4】本発明の第21の実施の形態に係る熱分解装置を示す構成図。
【図5】本発明の第22の実施の形態に係る熱分解装置を示す構成図。
【図6】本発明の第23の実施の形態に係る熱分解装置を示す構成図。
【図7】本発明の第24の実施の形態に係る熱分解装置を示す構成図。
【図8】本発明の第25の実施の形態に係る熱分解装置を示す構成図。
【図9】従来の熱分解装置の一例を示す構成図。
【符号の説明】
1 廃棄物供給機構
2 回転ドラム
5 燃焼室
11 前処理系統
12 熱分解炉
13 ガス改質装置
14 ガス浄化装置
15 ガス化溶融炉
17、20 排ガス供給装置
21 窒素ガス供給装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a recyclable waste treatment production by treating unsorted or untreated solid or liquid household and special waste (hereinafter referred to as general waste) and industrial waste containing various pollutants. The present invention relates to a waste treatment method and a thermal decomposition apparatus used to obtain a product.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a system for treating various types of waste such as general waste or industrial waste, for example, waste contaminated with harmful substances as described in Japanese Patent Publication No. 8-24904 is thermally applied. Systems for processing are known. This method employs a treatment process in which waste is pulverized with a shredder, pyrolyzed under high heat in a pyrolysis furnace, and then recovered in a gas reforming and gasification furnace to recover metals, glassy substances, etc. is doing. The secondary substance discharged from this treatment process is divided into two parts: a substance used as an energy source in the process and a substance discharged from the treatment process. In this processing method, a processing method and an apparatus capable of manufacturing and processing a recyclable substance with minimum energy have been proposed.
[0003]
In such a thermal decomposition waste treatment system, an externally heated rotary kiln that heats a rotary drum from the outside is generally used as a thermal decomposition furnace. An example of a pyrolysis furnace using this externally heated rotary kiln is shown in FIG. Waste is continuously supplied into the
[0004]
The waste is thermally decomposed by being heated to a high temperature inside the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the treatment process using the conventional gas reforming and melting gasification furnace described above, NH 3 inevitably generated in the pyrolysis process reacts with the organic pyrolysis gas to produce highly toxic hydrogen cyanide. A specific method for preventing or removing hydrogen cyanide in this step is not disclosed.
[0006]
In addition, the thermal decomposition reaction in this treatment step needs to be performed in an atmosphere from which oxygen is completely removed, and the thermal decomposition furnace using the rotary kiln must be sufficiently shielded from air. This is because if the air is not sufficiently blocked, the oxygen contained in the air causes a local combustion reaction inside the
[0007]
There are a wide variety of types of waste to be processed, the heating temperature is not uniform, and it is generally difficult to quantitatively set the upper limit of the allowable amount of leakage, which achieves the desired pyrolysis process It is a bottleneck to do.
[0008]
It is an object of the present invention to detoxify a product when waste containing various harmful substances is thermally decomposed, and further reduce the amount of air leak and the amount of air carried by the accompanying as much as possible. And providing a thermal decomposition apparatus.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the waste treatment method of the present invention comprises a step of crushing waste to obtain a treated material having a uniform size, and thermally decomposing the obtained treated material to produce pyrolysis gas and heat. A step of generating a decomposition residue, a step of reforming the obtained pyrolysis gas to a combustible gas, a step of gasifying and melting the obtained pyrolysis residue to generate a combustible gas and a molten slag, and In a waste treatment method comprising a step of purifying the generated flammable gas into a clean flammable gas, an organic halogen compound is added to the pyrolysis gas in the pyrolysis gas reforming step, and the reaction is performed simultaneously. To do.
[0010]
In the above waste treatment method, an organic halogen compound is added to the pyrolysis gas in the pyrolysis gas reforming step and reacted at the same time, whereby an ammonium halide halide and a radical are generated. As a result, NH 3 is fixed as a salt, and it can be prevented that hydrogen cyanide is generated due to the progress of the reaction with other organic compounds. The radical generated by this reaction has a function of further promoting the reforming action.
[0011]
The organic halogen compound is preferably a chain hydrocarbon halogen substitution, a chain hydrocarbon fluorine substitution, an alkane fluorine substitution, a methane and ethane fluorine substitution, a chain hydrocarbon fluorine substitution and a chlorine substitution. , Fluorine and chlorine substitutes of alkanes, and chlorofluorocarbons.
[0012]
Also, chlorofluorocarbons, desirably, freon -11 (CCl 3 F), CFC -12 (CCl 2 F 2), Freon -21 (CHCl 2 F), CFC -22 (CHClF 2), CFC -112 (C 2 Cl 4 F 2 ), Freon-113 (C 2 Cl 3 F 3 ), Freon-114 (C 2 Cl 2 F 4 ), or Freon-115 (C 2 ClF 5 ).
[0013]
Furthermore, chlorofluorocarbons are used as refrigerants, preferably recovered fluorocarbons, otherwise used as propellants and recovered aerosols.
[0014]
In addition, the waste treatment method of the present invention includes a step of crushing waste to obtain a treated material having a uniform size, and pyrolyzing the obtained treated material to generate a pyrolysis gas and a pyrolysis residue. A step, a step of reforming the obtained pyrolysis gas to a combustible gas, a step of gasifying and melting the obtained pyrolysis residue to generate a combustible gas and a molten slag, and the obtained combustible gas In the waste treatment method comprising the step of purifying the product into a clean combustible gas, the urethane foam foamed with the organic halogen compound in the thermal decomposition step of the object to be treated is simultaneously decomposed.
[0015]
In the above waste treatment method, by simultaneously decomposing urethane foam foamed with an organic halogen compound in the thermal decomposition process of the object to be treated, an organic halogen compound gas is generated, and the pyrolysis gas and this gas are mixed. To do. In the next reforming step, NH 3 reacts with the organic halogen compound to produce an ammonium halide anion salt and a radical. As a result, NH 3 is fixed as a salt, and generation of hydrogen cyanide can be prevented.
[0016]
The urethane foam desirably uses urethane foam insulation material from various products as waste.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The waste treatment system to which the method of the present invention is applied comprises a
[0027]
Further, in the gas reforming step, the pyrolysis gas is reformed in the
[0028]
In the present embodiment, an organic halogen compound is mixed in a pyrolysis gas in a gas reforming process using the
[0029]
(Second to eighth embodiments)
Second to eighth embodiments of the present invention will be described. Each embodiment uses the same waste treatment system as that in the first embodiment, and performs the same process, that is, a pretreatment process, a thermal decomposition process, a gas reforming process, a gas purification process, and a gasification melting process. Among the above steps, in the gas reforming step using the
[0030]
Second embodiment-Halogen substitution product of chain hydrocarbon Third embodiment-Fluorine substitution product of chain hydrocarbon Fourth embodiment-Fluorine substitution product of alkane Fifth embodiment-Methane Fluorine substitution product of ethane and ethane-Fluorine and chlorine substitution product of chain hydrocarbons-Seventh embodiment-Fluorine and chlorine substitution product of alkane-Eighth embodiment-Chlorofluorocarbons 0031
As the reaction proceeds, NH 3 is fixed as an ammonium halide anion salt, ammonium chloride or ammonium fluoride. Thereby, it becomes possible to suppress that NH 3 reacts with hydrocarbons to generate hydrogen cyanide.
[0032]
(Ninth to 16th embodiments)
Ninth to sixteenth embodiments of the present invention will be described. Each embodiment uses the same waste treatment system as the first embodiment, and performs the same process, that is, a pretreatment process, a thermal decomposition process, a gas reforming process, a gas purification process, and a gasification and melting process. . Among the above steps, in the gas reforming step using the gas reformer, the next chlorofluorocarbon is mixed in the pyrolysis gas and reacted with NH 3 .
[0033]
Ninth Embodiment-Flon-11 (CCl 3 F)
Tenth Embodiment - Freon -12 (CCl 2 F 2)
Eleventh embodiment-Flon-21 (CHCl 2 F)
Twelfth embodiment-CFC-22 (CHClF 2 )
Thirteenth Embodiment - Freon -112 (C 2 Cl 4 F 2 )
14th Embodiment - Freon -113 (C 2 Cl 3 F 3 )
Fifteenth embodiment-Freon-114 (C 2 Cl 2 F 4 )
Sixteenth Embodiment-Flon-115 (C 2 ClF 5 )
[0034]
As the reaction proceeds, NH 3 is fixed as ammonium chloride or ammonium fluoride. As a result, it is possible to suppress the reaction of NH 3 and hydrocarbons to generate hydrogen cyanide.
[0035]
(Seventeenth and eighteenth embodiments)
Seventeenth and eighteenth embodiments of the present invention will be described. Each embodiment uses the same waste treatment system as the first embodiment, and performs the same process, that is, a pretreatment process, a thermal decomposition process, a gas reforming process, a gas purification process, and a gasification and melting process. . Among the above steps, in the gas reforming step using the
[0036]
Seventeenth embodiment-Freon used once as a refrigerant and then recovered 18th embodiment-Aerosol once used as a propellant in spray cans and then recovered
As the reaction proceeds, NH 3 is fixed as an ammonium halide salt. Thus, reacting a hydrocarbon with NH 3, it is possible to suppress the hydrogen cyanide to produce.
[0038]
(Nineteenth and twentieth embodiments)
Nineteenth and twentieth embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 2, the waste treatment system to which the method of the present invention is applied is configured in the same manner as in the first embodiment. That is, it comprises a
[0039]
In the nineteenth embodiment, urethane foam foamed with an organic halogen compound is simultaneously decomposed in a thermal decomposition step using the
[0040]
Further, as shown in FIG. 3, the twentieth embodiment is a urethane that is used as a heat insulating material for a product such as a refrigerator in a thermal decomposition process using a
[0041]
As decomposition proceeds, an organic halogen compound gas is generated and mixed with the pyrolysis gas. This pyrolysis gas flows to the
[0042]
(Twenty-first embodiment)
A twenty-first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The thermal decomposition apparatus is composed of an externally heated rotary kiln. The main configuration of this device is the same as described above. The exhaust gas duct 7 and the
[0043]
The present embodiment is configured as described above, and high-temperature exhaust gas flows in the exhaust gas duct 7 during operation. When the exhaust
[0044]
Thus, in the present embodiment, it is possible to avoid the occurrence of local combustion due to an increase in the amount of oxygen in the
[0045]
(Twenty-second embodiment)
A twenty-second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The waste supply mechanism 1 includes two
[0046]
The present embodiment is configured as described above, and high-temperature exhaust gas flows through the exhaust gas duct 7 during operation. When the exhaust
[0047]
Thereby, when a to-be-processed object is sent into the
[0048]
Thus, in the present embodiment, the amount of air carried by the
[0049]
(Twenty-third embodiment)
A twenty-third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This thermal decomposition apparatus includes a nitrogen
[0050]
This embodiment has the above-described configuration, and the two
[0051]
In this embodiment, water vapor may be used as a replacement gas instead of nitrogen gas. Further, an inert gas not containing oxygen or a mixed gas thereof may be used. In this case, the thermal decomposition apparatus includes a water vapor supply device and an inert gas supply device instead of the nitrogen
[0052]
Thus, in the present embodiment, the amount of air carried by the
[0053]
(24th Embodiment)
A twenty-fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As in the twenty-third embodiment, this thermal decomposition apparatus includes a nitrogen
[0054]
This embodiment has the above-described configuration, and the two
[0055]
In this embodiment, instead of nitrogen gas, an inert gas not containing water vapor or oxygen or a mixed gas of inert gas may be used as a replacement gas. In this case, the thermal decomposition apparatus includes a water vapor supply device and an inert gas supply device in place of the nitrogen
[0056]
As described above, in the present embodiment, the amount of air carried by the
[0057]
(25th embodiment)
A twenty-fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The thermal decomposition apparatus includes a
[0058]
The present embodiment is configured as described above. During operation, for example, when the amount of leaked air increases for some reason and the oxygen concentration in the
[0059]
On the other hand, when the amount of air flowing in decreases, the
[0060]
Thus, by detecting an abnormal increase in the oxygen concentration in the
[0061]
Note that the concentration value detected by the
[0062]
Thus, in the present embodiment, the specific gas concentration in the
[0063]
【The invention's effect】
In the waste treatment method of the present invention, NH 3 is fixed as a salt in the pyrolysis gas reforming step, so that generation of hydrogen cyanide can be prevented, and the product is made harmless so that waste It becomes possible to improve safety in processing.
[0064]
Further, in the thermal decomposition apparatus of the present invention, it is possible to avoid an increase in the amount of oxygen due to air leakage, or to prevent air from being simultaneously carried along with the object to be processed. Therefore, it is possible to reliably suppress the occurrence of local combustion in the rotating drum.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a waste treatment system used in first to eighteenth embodiments of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a waste treatment system used in a nineteenth embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram showing a waste treatment system used in a twentieth embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram showing a thermal decomposition apparatus according to a twenty-first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a thermal decomposition apparatus according to a twenty-second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a configuration diagram showing a thermal decomposition apparatus according to a twenty-third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a configuration diagram showing a thermal decomposition apparatus according to a twenty-fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram showing a thermal decomposition apparatus according to a twenty-fifth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a configuration diagram showing an example of a conventional thermal decomposition apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (20)
得られた被処理物を熱分解して熱分解ガスおよび熱分解残渣を生成する工程と、
得られた熱分解ガスを可燃性ガスに改質する工程と、
得られた熱分解残渣をガス化溶融して可燃性ガスおよび溶融スラグを生成する工程と、
得られた可燃性ガスを清浄な可燃性ガスに精製する工程とからなる廃棄物処理方法において、
熱分解ガスの改質工程で有機ハロゲン化合物を熱分解ガスに添加し、同時に反応させることを特徴とする廃棄物処理方法。A process of crushing waste to obtain a processed material having a uniform size;
A step of thermally decomposing the obtained object to produce pyrolysis gas and pyrolysis residue;
A step of modifying the obtained pyrolysis gas into a combustible gas;
Gasifying and melting the obtained pyrolysis residue to produce a combustible gas and molten slag;
In a waste treatment method comprising a step of purifying the obtained combustible gas into a clean combustible gas,
A waste treatment method, wherein an organic halogen compound is added to a pyrolysis gas in the pyrolysis gas reforming step and reacted at the same time.
得られた被処理物を熱分解して熱分解ガスおよび熱分解残渣を生成する工程と、
得られた熱分解ガスを可燃性ガスに改質する工程と、
得られた熱分解残渣をガス化溶融して可燃性ガスおよび溶融スラグを生成する工程と、
得られた可燃性ガスを清浄な可燃性ガスに精製する工程からなる廃棄物処理方法において、
被処理物の熱分解工程で有機ハロゲン化合物にて発泡させたウレタンフォームを同時に分解することを特徴とする廃棄物処理方法。A process of crushing waste to obtain a processed material having a uniform size;
A step of thermally decomposing the obtained object to produce pyrolysis gas and pyrolysis residue;
A step of reforming the obtained pyrolysis gas into a combustible gas;
Gasifying and melting the obtained pyrolysis residue to produce a combustible gas and molten slag;
In a waste treatment method comprising a step of refining the obtained combustible gas into a clean combustible gas,
A waste treatment method characterized by simultaneously decomposing urethane foam foamed with an organic halogen compound in a thermal decomposition step of an object to be treated.
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