JP4211119B2 - 活性炭製造方法及び装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は都市ごみなどの廃棄物を処理する設備でダイオキシン除去用に使用する活性炭の製造方法及び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
現在の廃棄物の処理方式としては、焼却炉にて廃棄物を燃焼するようにした燃焼方式が採用されている。
【0003】
しかしながら、上記燃焼方式の場合には、▲1▼燃焼排ガス中に含まれるダイオキシン発生の問題があること、▲2▼ガス量が多く熱エネルギーの利用効率が悪いこと、▲3▼ 灰が多量に出るのでその処理が大変であること、▲4▼埋立地の容量が限界に近付いてきていること、等の問題が提起されている。
【0004】
そのため、次世代の廃棄物処理方式として、廃棄物を不活性雰囲気下で加熱して熱分解し、発生した熱分解ガスと熱分解残渣を溶融炉で空気比1.3程度の少ない空気量で高温にして燃焼させ、廃棄物中の灰分を溶融スラグとして取り出すようにしたガス化・溶融方式が開発され、一部で実証運転が行われている。かかる方式では、廃棄物を熱分解ガス化するために、外熱キルン方式を採用し、外部からの熱で廃棄物を間接的に加熱、乾燥させて熱分解させるようにしている。
【0005】
廃棄物を熱分解ガス化・溶融するために用いられている廃棄物処理設備は、図2にその一例の概要を示す如く、外熱キルン方式の熱分解炉1内に投入した廃棄物2を、該熱分解炉1の外側に形成した加熱流路に熱風供給ライン3と熱風排出ライン4により熱風を流通させることで外側より間接的に加熱分解してガス化し、生成された熱分解ガス2aを、熱分解ガス取出ライン5によりサイクロンの如き集じん機6を通して溶融炉7に導くと共に、熱分解ガス取出ライン5から分岐させた回収ライン12を、熱風供給ライン3に組み付けられた熱風発生炉13に導いて熱回収させるようにし、一方、上記熱分解ガス2aと共に生成された熱分解残渣であるチャー2bを、チャー取出ライン8により取り出して選別機9にて不燃物2cを選別除去してから上記溶融炉7に送るようにすると共に、上記集じん機6で捕集されたダスト(微粉粒子チャー)2dを、ダストライン10を通しチャー取出ライン8のチャー2bに合流させて溶融炉7に送るようにし、これらチャー2bやダスト2dを溶融炉7で熱分解ガス2aにより更に高温燃焼させて灰分を溶融スラグ11として取り出すようにし、更に、溶融炉7の高温排ガス16に含まれる未燃焼の一酸化炭素などを二次燃焼室18で燃焼させるようにしてある。
【0006】
上記廃棄物処理設備では、チャー2bやダスト2dを溶融炉で1300℃以上の高温で燃焼させることにより、ダイオキシンの発生を抑えることができるものであるが、通常は、溶融炉7の高温排ガスライン14に廃熱回収ボイラ15を設けて高温排ガス16の熱エネルギーを回収し、ガス冷却塔19にてガスを冷却するため、高温排ガス16の温度が下げられてしまうことにより、わずかながらダイオキシンが再合成されてしまう。
【0007】
そのため、ガス冷却塔19の下流に、バグフィルタ17を設置して、該バグフィルタ17に活性炭を吹き込むようにし、廃熱回収ボイラ15を通った後の高温排ガス16と熱風排出ライン4に排出された排ガスとを、バグフィルタ17を通すことにより、ダイオキシンを活性炭に吸着させてから放出させるようにすることが提案されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、高温排ガス16中のダイオキシンを処理する場合、活性炭が吹き込まれたバグフィルタ17を通過させることは非常に有効ではあるものの、市販の活性炭は非常に高価で且つ寿命も短いため、膨大な運転費用が掛かることになり、設備全体の運転費用の中でも活性炭が占める割合が大きくなってしまう。
【0009】
そこで、本発明は、市販の活性炭を使用せずに、設備自体で活性炭を安価に製造することができるような活性炭製造方法及び装置を提供しようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、廃棄物を熱分解炉で熱分解し、生成された熱分解ガスとチャーを溶融炉に送って燃焼させることにより溶融スラグとして取り出すようにしてある廃棄物処理設備の上記熱分解により生成されたチャーの一部と熱分解ガス中から捕集したダストを、賦活炉に活性炭原料として供給し、該賦活炉の熱源として上記溶融炉で発生した高温排ガスを用い、更に、該賦活炉に、水蒸気を送給して、上記活性炭原料を水蒸気賦活処理して活性炭を製造するようにする活性炭製造方法及び装置とする。
【0011】
廃棄物から生成されるチャーの一部や熱分解ガスから捕集したダストが活性炭原料とされ、この活性炭原料が溶融炉で発生した高温排ガスを熱源とする賦活炉内で、廃熱回収により生じた水蒸気で賦活処理されることによって、活性炭が得られるので、活性炭製造に必要なユーティリティはすべて廃棄物処理設備自体で賄うことができる。
【0012】
又、廃棄物を熱分解炉で熱分解し、生成された熱分解ガスを燃焼させる燃焼炉を有する廃棄物処理設備の上記熱分解により生成されたチャーと熱分解ガス中から捕集したダストを、賦活炉に活性炭原料として供給し、該賦活炉の熱源として、ダストを捕集した後の熱分解ガスを上記燃焼炉と上記燃焼炉の下流に設置された二次燃焼室とで燃焼させて発生した高温排ガスを用い、更に、該賦活炉に、水蒸気を送給して、上記活性炭原料を水蒸気賦活処理して活性炭を製造するようにする活性炭製造方法及び装置としてもよい。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0014】
図1は本発明の活性炭製造装置の実施の一形態を示すもので、図2に示したと同様な構成としてある廃棄物処理設備において、賦活炉24を設置し、該賦活炉24に、チャー取出ライン8の選別機9よりも下流部から分けた分岐ライン8aを接続し、且つ該分岐ライン8aの途中に粉砕機25を設けて、粉砕機25で粉砕したチャー2bを賦活炉24に活性炭原料として供給できるようにし、更に、熱分解ガス2a中のダスト2dを捕集する集じん機6のダストライン10を、上記分岐ライン8aの途中の位置に接続して、粉砕後のチャー2bと共にダスト2dを活性炭原料として賦活炉24に供給できるようにする。
【0015】
又、溶融炉7の高温排ガスライン14の途中と上記賦活炉24との間に高温排ガス導入ライン20を接続して、高温排ガス16の一部を高温排ガス導入ライン20を通し賦活炉24の熱源として導入できるようにし、且つ上記溶融炉7の下流に位置する廃熱回収ボイラ15の水蒸気ライン21を上記賦活炉24に接続して、廃熱回収ボイラ15で発生した水蒸気22を水蒸気ライン21を通し賦活炉24に供給できるようにし、活性炭原料を水蒸気賦活処理して活性炭23を得るようにする。
【0016】
上記廃棄物処理設備の運転時、熱分解炉1からチャー取出ライン8に取り出されたチャー2bの一部を分岐ライン8aに送り、粉砕機25で細かく粉砕してから賦活炉24に送るようにする。又、熱分解ガス2a中から集じん機6で捕集したダスト2dも、ダストライン10から上記チャー取出ライン8の分岐ライン8aを通して賦活炉24に送るようにする。
【0017】
一方、上記賦活炉24には、溶融炉7で発生した高温排ガス16を、高温排ガスライン14から高温排ガス導入ライン20を通すことにより導入して、該高温排ガス16を熱源として賦活炉24を運転させるようにし、更に、廃熱回収ボイラ15で発生させた水蒸気22を水蒸気ライン21を通し賦活炉24に送給することにより、賦活炉24内の活性炭原料を800〜1000℃の処理条件で水蒸気賦活処理して活性炭23を得るようにする。
【0018】
このように、本発明では、熱分解炉1で生成されたチャー2bや熱分解ガス2a中から捕集したダスト2dを活性炭原料として用い、又、賦活炉24に必要な熱源は溶融炉7の高温排ガス16を用い、更に、水蒸気22は廃熱回収ボイラ15の廃熱回収によって生じたものを用いるようにするので、活性炭23の製造に必要なユーティリティはすべて廃棄物処理設備自体で賄うことができる。したがって、活性炭23を安価に製造することができる。
【0019】
上記において、熱分解炉1で生成されたチャー2bや熱分解ガス2a中から捕集したダスト2dは炭化物であるが、それ自体では活性炭としての吸着能力が乏しいので、本発明では、上述したように、水蒸気賦活して能力を上げる処理を施すようにしている。したがって、得られた活性炭23をバグフィルタ17、あるいは、必要に応じてバグフィルタ17の下流に設置する吸着塔等で使用することにより、ダイオキシンの除去に有効となる。又、余剰の活性炭23は他の設備で用いるようにしてもよい。
【0020】
なお、上記実施の形態では、チャー2bとダスト2dの両方を賦活炉24に供給するようにした場合を示したが、いずれか一方のみでもよいこと、又、実施の形態では、熱分解炉1での熱分解により生成された熱分解ガス2aとチャー2bを溶融炉7で燃焼させる廃棄物処理設備において、賦活炉24での処理に必要な熱源として溶融炉7からの高温排ガス16を用いるようにした場合を示したが、熱分解ガス2aをボイラ燃焼炉の如き燃焼炉で燃焼させる廃棄物処理設備において、上記燃焼炉から得られた高温排ガスを用いるようにしてもよいこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0021】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明によれば、廃棄物を熱分解炉で熱分解し、生成された熱分解ガスとチャーを溶融炉に送って燃焼させることにより溶融スラグとして取り出すようにしてある廃棄物処理設備の上記熱分解により生成されたチャーの一部と熱分解ガス中から捕集したダストを、賦活炉に活性炭原料として供給し、該賦活炉の熱源として上記溶融炉で発生した高温排ガスを用い、更に、該賦活炉に、水蒸気を送給して、上記活性炭原料を水蒸気賦活処理して活性炭を製造するようにする活性炭製造方法及び装置としてあるので、活性炭製造に必要なユーティリティを廃棄物処理設備自体で賄うことができることにより、吸着能力の高い活性炭を安価に製造することができて、設備全体の運転費用を低減することができ、又、廃棄物を熱分解炉で熱分解し、生成された熱分解ガスを燃焼させる燃焼炉を有する廃棄物処理設備の上記熱分解により生成されたチャーと熱分解ガス中から捕集したダストを、賦活炉に活性炭原料として供給し、該賦活炉の熱源として、ダストを捕集した後の熱分解ガスを上記燃焼炉と上記燃焼炉の下流に設置された二次燃焼室とで燃焼させて発生した高温排ガスを用い、更に、該賦活炉に、水蒸気を送給して、上記活性炭原料を水蒸気賦活処理して活性炭を製造するようにする活性炭製造方法及び装置としても、活性炭を安価に製造することができる、という優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の活性炭製造装置の実施の一形態を示す廃棄物処理設備の概要図である。
【図2】廃棄物処理設備の一例を示す概要図である。
【符号の説明】
1 熱分解炉
2 廃棄物
2a 熱分解ガス
2b チャー
2d ダスト
5 熱分解ガス取出ライン
6 集じん機
7 溶融炉
8 チャー取出ライン
10 ダストライン
11 溶融スラグ
14 高温排ガスライン
15 廃熱回収ボイラ
16 高温排ガス
18 二次燃焼室
20 高温排ガス導入ライン
21 水蒸気ライン
22 水蒸気
23 活性炭
24 賦活炉
Claims (4)
- 廃棄物を熱分解炉で熱分解し、生成された熱分解ガスとチャーを溶融炉に送って燃焼させることにより溶融スラグとして取り出すようにしてある廃棄物処理設備の上記熱分解により生成されたチャーの一部と熱分解ガス中から捕集したダストを、賦活炉に活性炭原料として供給し、該賦活炉の熱源として上記溶融炉で発生した高温排ガスを用い、更に、該賦活炉に、水蒸気を送給して、上記活性炭原料を水蒸気賦活処理して活性炭を製造することを特徴とする活性炭製造方法。
- 廃棄物を熱分解炉で熱分解し、生成された熱分解ガスを燃焼させる燃焼炉を有する廃棄物処理設備の上記熱分解により生成されたチャーと熱分解ガス中から捕集したダストを、賦活炉に活性炭原料として供給し、該賦活炉の熱源として、ダストを捕集した後の熱分解ガスを上記燃焼炉と上記燃焼炉の下流に設置された二次燃焼室とで燃焼させて発生した高温排ガスを用い、更に、該賦活炉に、水蒸気を送給して、上記活性炭原料を水蒸気賦活処理して活性炭を製造することを特徴とする活性炭製造方法。
- 廃棄物を熱分解炉で熱分解し、生成された熱分解ガスとチャーを溶融炉に送って燃焼させることにより溶融スラグとして取り出すようにしてある廃棄物処理設備の上記熱分解炉での熱分解で生成されたチャーを取り出すチャー取出ラインの途中に設けたチャーの一部を取り出す分枝ラインと熱分解ガスを取り出す熱分解ガス取出ライン途中の集じん機のダストラインを賦活炉に接続し、且つ上記溶融炉の高温排ガスラインから高温排ガスの一部を取り出す高温排ガス導入ラインを上記賦活炉に接続し、更に、上記溶融炉の下流に設置された廃熱回収ボイラの水蒸気ラインを上記賦活炉に接続した構成を有することを特徴とする活性炭製造装置。
- 廃棄物を熱分解炉で熱分解し、生成された熱分解ガスを燃焼させる燃焼炉を有する廃棄物処理設備の上記熱分解炉での熱分解で生成されたチャーを取り出すチャー取出ラインと熱分解ガスを取り出す熱分解ガス取出ライン途中の集じん機のダストラインを賦活炉に接続し、且つ上記燃焼炉の下流に設置された二次燃焼室の高温排ガスラインから高温排ガスの一部を取り出す高温排ガス導入ラインを上記賦活炉に接続し、更に、上記二次燃焼室の下流に設置された廃熱回収ボイラの水蒸気ラインを上記賦活炉に接続した構成を有することを特徴とする活性炭製造装置。
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