JP4527243B2 - 石灰焼成炉の利用方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、石灰焼成炉に関し、特に、都市ごみ、下水汚泥、産業廃棄物等現在焼却処分されている廃棄物、廃プラスチック類等現在焼却が困難なため埋立処分されている廃棄物、廃プラスチック類等既に埋立処分された廃棄物を燃焼させるための石灰焼成炉及びダイオキシンや有機塩素を含む焼却灰またはこれらに汚染された汚染土壌を熱処理により無害化させる装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、都市ごみ、下水汚泥、産業廃棄物等の廃棄物を処理するにあたって種々の廃棄物焼却装置が使用されている。
【0003】
例えば、第1の従来例として、図4に示すような流動層式ガス化溶融炉を備えた廃棄物焼却装置が使用されている。
【0004】
この廃棄物焼却装置1は、ガス化炉2と、旋回溶融炉3と、スラグコンベヤ4と、廃熱ボイラー5と、バグフィルター8等で構成され、以下に示す手順で廃棄物としての都市ごみが処理される。
【0005】
まず、図示しないごみピットからクレーン等を介してガス化炉2に供給された都市ごみWの可燃分すなわち有機物はガス化炉2内の流動層でガス化され、ガス化されないものは固定炭素(チャー)Cとなる。ここで、ガス化に要する熱は、一部の有機物が燃焼することによって供給されるため、燃焼した有機物は灰となるが、大部分はガスG1と固定炭素Cとなる。
【0006】
そして、ガスG1と固定炭素Cとは、混合された状態で旋回溶融炉3の横型旋回式溶融炉3aで1300℃程度の高温下で燃焼し、無機物も酸化されて灰となり溶融する。旋回溶融炉3から排出された溶融灰分Aは、スラグコンベヤ4内の水中に落下して急冷され、スラグSとなる。尚、ガス化炉2、廃熱ボイラー5、節炭器7から排出された不燃物Nは、系外で処理される。
【0007】
一方、燃焼ガスG1は廃熱ボイラー5に供給され、その保有する熱がスチームSTとして回収され、スチームSTは蒸気タービン6に供給されて発電に利用される。節炭器7より排出された排ガスG2には塩素が塩化水素の形で含まれるとともに、重金属が微粉末状となって浮遊している。そこで、バグフィルター8の入り口で消石灰CHを噴霧し、ダストをバグフィルター8で捕集する。飛灰Fが除去された排ガスG3は、誘引送風機9及び煙突10を介して大気へ放出される。
【0008】
尚、スラグSは、路盤材として使用するように計画されているが、重金属の溶出基準を満足できないため、実際は埋立処分されている。また、バグフィルター8で捕集された飛灰Fには重金属が溶出するため、セメント固化等で溶出防止策をとった後、埋立処分している。
【0009】
次に、第2の従来例として、回転ドラム式ガス化溶融炉を備えた廃棄物焼却装置について、図5を参照しながら説明する。
【0010】
この廃棄物焼却装置31は、回転ドラム32と、高温燃焼溶融炉33と、高温空気加熱器34と、スラグコンベヤ4と、廃熱ボイラー5と、バグフィルター8等で構成され、以下に示す手順で廃棄物としての都市ごみが処理される。
【0011】
まず、図示しないごみピットからクレーン等を介して回転ドラム32に供給された都市ごみWは、回転ドラム32内でガス化され、ガス化されない固定炭素Cは、鉄・アルミを分離した後高温燃焼溶融炉33に導入される。
【0012】
高温燃焼溶融炉33において、燃焼ガスG1と固定炭素Cとは、1300℃程度の高温下で燃焼し、その際に発生する熱で灰分A1が溶融する。高温燃焼溶融炉33から排出された溶融灰分A2は、スラグコンベヤ4内の水中に落下して急冷され、スラグSとなる。尚、廃熱ボイラー5及び節炭器7から排出されたダストは高温燃焼溶融炉33に戻される。
【0013】
回転ドラム32内における都市ゴミWのガス化に要する熱は、高温空気加熱器34に設置された熱交換器により配管36を循環する空気に与えられ、回転ドラム32で廃棄物に熱が与えられる。熱を与えて温度の下がった空気は、誘引送風機35によって昇圧され、配管37を通って再び高温空気加熱器34に設置された熱交換器に戻る。
【0014】
一方、燃焼ガスG1は、高温空気加熱器34で熱分解用の空気を加熱した後廃熱ボイラー5に供給され、その保有する熱がスチームSTとして回収され、スチームSTは蒸気タービン6に供給されて発電に利用される。一方、節炭器7より排出された排ガスG2には塩素が塩化水素の形で含まれるとともに、重金属が微粉末状となって浮遊している。そこで、バグフィルター8の入り口で消石灰CHを噴霧し、ダストをバグフィルター8で捕集する。飛灰Fが除去された排ガスG3は、誘引送風機9及び煙突10を介して大気へ放出される。
【0015】
尚、スラグSは、路盤材として使用するように計画されているが、重金属の溶出基準を満足できないため、実際は埋立処分されている。また、バグフィルター8で捕集された飛灰Fには重金属が溶出するため、セメント固化等で溶出防止策をとった後、埋立処分している。
【0016】
次に、第3の従来例として、ストーカー式焼却炉を備えた廃棄物焼却装置について、図6を参照しながら説明する。
【0017】
この廃棄物焼却装置41は、ストーカー42と、電気炉43と、空冷式スラグコンベヤ44と、廃熱ボイラー5と、バグフィルター8(8A、8B)等で構成され、以下に示す手順で廃棄物としての都市ごみが処理される。
【0018】
まず、図示しないごみピットからクレーン等を介してストーカー42に供給された都市ごみWは、ストーカー42で焼却され、その際に発生した熱は廃熱ボイラー5にて回収される。しかし、燃焼ガスG1に含まれる塩素のため廃熱ボイラー5の水管が腐食することから、焼却温度を高くすることができず、熱効率は低くならざるを得ない。また、発熱量の高い廃プラスチックは焼却することができず「燃やせないごみ」として埋立処分されている。
【0019】
一方、節炭器7より排出された排ガスG2には塩素が塩化水素の形で含まれるとともに、重金属が微粉末状となって浮遊している。そこで、バグフィルター8Aの入り口で消石灰CHを噴霧し、ダストをバグフィルター8Aで捕集する。飛灰F1が除去された排ガスG3は、誘引送風機9A及び煙突10を介して大気へ放出される。
【0020】
ストーカー42の灰A1は電気炉43で溶融され、電気炉43から排出された溶融灰分A2は、空冷式スラグコンベヤ44によって冷却されてスラグSとなる。電気炉43からの排ガスG4は、バグフィルター8Bでダストが捕集された後、誘引送風機9B及び煙突10を介して大気へ放出される。
【0021】
尚、スラグSは、路盤材として使用するように計画されているが、重金属の溶出基準を満足できないため、実際は埋立処分されている。また、バグフィルター8A、8Bで捕集された飛灰F1、F2には重金属が溶出するため、セメント固化等で溶出防止策をとった後、埋立処分している。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の廃棄物焼却装置において、都市ごみ焼却炉では、廃熱ボイラーにより熱回収されているが、塩素による廃熱ボイラーの水管の腐食のため燃焼温度を高くすることができず、都市ごみを800℃程度の低温で燃焼せざるを得ないため熱回収率が悪く、ダイオキシンが発生するおそれがあるという問題があった。
【0023】
また、都市ごみ焼却炉で廃プラスチックを焼却すると、燃焼によって発生した塩素によって炉壁が腐食するため高温にすることができず、廃プラスチックを焼却することができないため、埋立処分せざるを得ないという問題があった。
【0024】
さらに、都市ごみ等の減容のためのガス化溶融炉では、スラグが排出されるが、実質的にはリサイクルされていないという問題があった。
【0025】
一方、セメント工場においては、キルン等で種々の廃棄物が処理されている。例えば、窯前で廃油を、窯尻で廃タイヤ、廃プラスチック、廃パチンコ材を燃焼しているが、塩素を含むものについては投入することができないという問題があった。また、近隣にセメント工場が存在しない地域においては、セメントキルン等を利用した廃棄物処理はできないという問題があった。
【0026】
そこで、本発明は上記従来の廃棄物焼却装置における問題点に鑑みてなされたものであって、都市ごみ等の有する熱量を高効率で回収することができ、高温燃焼によりダイオキシンの発生が少なくなり、脱炭酸された石灰石と燃焼残渣の混合物はセメント原料としてリサイクルすることができ、セメント工場では脱炭酸された原料を使用することにより、燃料原単位の低減を図ることができるとともに、CO2発生量が原料由来、燃料由来ともに減少させることが可能な廃棄物燃焼熱を利用した石灰焼成炉の利用方法を提供することを目的とする。
【0027】
また、本発明は、上記に加え、埋立処分される予定の廃プラスチック、及び埋立処分された廃プラスチックを燃焼することもでき、埋立処分された焼却灰を廃プラスチック等と燃焼することによりリサイクルすることが可能な廃棄物燃焼熱を利用した石灰焼成炉の利用方法を提供することを目的とする。
【0028】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、廃棄物を焼却する廃棄物焼却炉と、該廃棄物焼却炉で発生する排ガス及び固定炭素が導かれる配管が接続され、石灰石を仮焼する仮焼炉と、該仮焼炉で発生する排ガスが導かれる配管が接続され、前記石灰石を予熱する少なくとも2段式のサイクロン式原料予熱器と、該サイクロン式原料予熱器からの排ガスが導かれる配管が接続された廃熱ボイラーとを有する石灰焼成炉の利用方法であって、前記廃棄物焼却炉で発生する排ガス及び固定炭素を前記仮焼炉で燃焼させ、その燃焼熱により、前記仮焼炉に供給される石灰石を仮焼するとともに、該仮焼した石灰石を少なくとも第1のサイクロン式原料予熱器にて捕集し、該第1のサイクロン式原料予熱器の排ガスの熱により、少なくとも第2のサイクロン式原料予熱器で石灰石を予熱して前記仮焼炉に供給し、前記廃熱ボイラーにて、前記サイクロン式原料予熱器の排ガスから熱回収を行うことを特徴とする。
【0029】
そして、請求項1記載の発明によれば、廃棄物の燃焼熱によって石灰石を仮焼する仮焼炉を有するため、廃棄物を高温で焼却することができて熱効率が高くなるとともに、ダイオキシンの発生を抑えることができる。そのため、埋立処分される予定の廃プラスチック、及び埋立処分された廃プラスチックを焼却処分することもでき、埋立処分された焼却灰を廃プラスチック等と燃焼することによりリサイクルすることも可能となる。また、同時に、生石灰(酸化カルシウム)を得ることができる。さらに、サイクロン式原料予熱器によって石灰石を予熱した後、仮焼炉において石灰石を脱炭酸することにより、熱効率が向上する。また、廃熱ボイラーによって、石灰石を仮焼するための仮焼炉からの排ガスの保有する熱を回収することができ、さらに熱効率が向上する。この際、廃熱ボイラーに導かれる排ガスの塩素濃度が低くなっているので、ボイラーの水管の材質を耐塩素系のものにする必要がなく、設備コストを低減することができる。
【0030】
例えば、焼却炉及び廃熱ボイラー(熱回収装置)を有する石灰焼成炉の場合には、焼却炉と廃熱ボイラーとの間に旋回仮焼炉等を設け、焼却炉で廃棄物を1000℃以上で焼却させ、旋回仮焼炉に石灰石を供給して脱炭酸させる。
【0031】
一方、ガス化炉及び廃熱ボイラーを有する石灰焼成炉の場合には、ガス化炉と廃熱ボイラーとの間に熱分解ガスと固定炭素を燃料とする旋回仮焼炉を設け、石灰石を供給し、燃料を900℃以上で燃焼させて石灰石を脱炭酸させる。
【0032】
請求項2記載の発明は、前記石灰石は、セメント原料の一部であることを特徴とする。
【0033】
請求項2記載の発明によれば、仮焼された石灰石、すなわち生石灰をセメント原料の一部としてリサイクルすることができるため、セメント工場での脱炭酸用の燃料を節約することができるとともに、セメント工場でのCO2発生量が原料由来、燃料由来ともに減少する。
【0034】
請求項3記載の発明は、前記廃棄物焼却炉を、ガス化炉とすることを特徴とし、熱分解ガスと固定炭素を分離して排出できるガス化炉において、熱分解ガスを燃焼させてその熱で石灰石を仮焼し、固定炭素は通常の固形燃料として利用することができる。
【0035】
請求項4記載の発明は、前記石灰焼成炉の好ましい一形態として、前記仮焼炉が旋回式であることを特徴とし、請求項5記載の発明は、旋回式仮焼炉の好ましい一形態として、竪型であることを特徴とする。
【0036】
また、請求項6記載の発明は、前記石灰焼成炉の好ましい一形態として、前記仮焼炉が噴流式であることを特徴とし、請求項7記載の発明は、前記仮焼炉が流動式であることを特徴とする。
【0041】
請求項8記載の発明は、前記サイクロン式原料予熱器の段数を変化させることにより、前記廃熱ボイラーでの熱回収率を調整可能としたことを特徴とする。
【0042】
請求項8記載の発明によれば、回収蒸気量を増やしたい、すなわち発電量を多く取りたい場合には、サイクロンの段数を減らすことにより廃熱ボイラーでの熱回収量を増やすことができる。一方、生石灰やセメント原料を大量に回収したい場合には、サイクロンの段数を増やすことで対応することができる。尚、石灰石の投入量を少なくすることにより、廃熱ボイラーでの熱回収量を増やすこともできる。
【0043】
請求項9記載の発明は、前記石灰石の供給量を制御することにより、前記廃熱ボイラーでの熱回収率を安定化させることを特徴とする。これによって、発電設備の安定化を図ることができ、総合的なエネルギー効率が向上する。
【0044】
請求項10記載の発明は、前記サイクロン式原料予熱器によって、排ガスの脱硫、脱塩素を行うことを特徴とする。これによって、脱硫設備、脱塩素設備が不要となったり、廃プラスチックを容易に燃焼することができる。
【0050】
【発明の実施の形態】
次に、本発明にかかる石灰焼成炉の利用方法の実施の形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
【0051】
図1は、本発明にかかる石灰焼成炉の利用方法の第1実施例を示し、この石灰焼成炉51は、図4の流動層式ガス化溶融炉を備えた従来の廃棄物焼却装置の旋回溶融炉3に代えて、旋回仮焼炉21と、サイクロン22(22A、22B)と、冷却器23等を備える。尚、本実施例において図4の第1の従来例の構成要素と同一の構成要素については、同一の参照番号を付して詳細説明を省略する。
【0052】
まず、図示しないごみピットからクレーン等を介してガス化炉2に供給された都市ごみWの可燃分すなわち有機物はガス化炉2内の流動層でガス化され、ガス化されないものは固定炭素Cとなる。ここで、ガス化に要する熱は、一部の有機物が燃焼することによって供給されるため、燃焼した有機物は灰となるが、大部分はガスG1と固定炭素Cとなる。そして、ガスG1と固定炭素Cとは、混合された状態で旋回仮焼炉21で燃焼する。
【0053】
一方、旋回仮焼炉21には、石灰または成分調整されたセメント原料M1が供給され、灰分A1と固定炭素Cの燃焼熱により、石灰またはセメント原料M1中の石灰石が脱炭酸(仮焼き)される。石灰またはセメント原料M1の供給量は、旋回仮焼炉21の温度が1200℃を超えないように制御される。この温度で灰分A1は溶融しないため、灰分A1は脱炭酸された石灰またはセメント原料M1とともにサイクロン22Bで捕集される。捕集された混合粉M2は冷却器23で冷却される。
【0054】
サイクロン22Bからの排ガスG2中に石灰またはセメント原料M1が供給され、石灰またはセメント原料M1は加熱される。この排ガスG2と石灰またはセメント原料M1はサイクロン22Aに入って分離され、予熱された石灰またはセメント原料M1は旋回仮焼炉21に供給される。一方、サイクロン22Aからの排ガスG3は廃熱ボイラー5に入って蒸気STとして熱回収される。
【0055】
回収蒸気量を増やしたい、すなわち発電量を多く取りたい場合には、サイクロン22を一段にすることにより廃熱ボイラー5での熱回収量を増やすことができる。一方、石灰またはセメント原料M2を大量に回収したい場合には、サイクロン22の段数を増やすことで対応することができる。尚、石灰またはセメント原料M1の供給量を制御することにより、廃熱ボイラー5での熱回収率を安定化させることができる。
【0056】
節炭器7から排出された排ガスG4中のダストはバグフィルター8により捕集されるが、旋回仮焼炉21やサイクロン22で塩素分がセメント原料M2に吸収されるため、従来のようにバグフィルター8の入り口で消石灰を添加する必要はない。バグフィルター8で捕集されたダスト(飛灰F)は、廃熱ボイラー5及び節炭器7からのダストとともに、脱炭酸された石灰石またはセメント原料M3と混合される。
【0057】
脱炭酸石灰石またはセメント原料M3は、セメント工場でセメント原料として利用することができる。この場合、既に脱炭酸されているのでセメント工場での燃料を節約することができるとともに、セメント工場としての炭酸ガス排出量(原料由来及び、燃料由来)を削減することができる。
【0058】
塩素が吸着されているため、脱炭酸石灰石またはセメント原料M3の塩素濃度は高くなる。塩素濃度が高いため、セメント工場が石灰石または脱炭酸セメント原料M3を引き受けることが困難な場合には、特開平10−128304号公報等に記載の灰水洗技術により、脱炭酸石灰石またはセメント原料M3と水とを混合し、ろ過することにより塩素分を水側に移行させることができる。尚、脱塩された脱炭酸石灰石またはセメント原料は、フィルターケーキの状態であるため水分を50%程度含んでいるが、これは廃熱ボイラー5で熱回収されたスチームSTで容易に乾燥することができる。また、脱炭酸された石灰石またはセメント原料M3中の炭酸カルシウムは水洗いにより消石灰となるが、これをセメント工場で仮焼して生石灰とするに要する熱量は、炭酸カルシウムを脱炭酸する場合に比べて非常に小さい。
【0059】
以上説明したように、本実施例によれば、ガス化炉2で焼却灰A1を溶融するための熱で石灰石の脱炭酸を行うとともに、燃焼ガスG1に含まれる塩化水素を石灰石または脱炭酸セメント原料M3に吸着させ、後段のバグフィルター8での消石灰の所要量を減少させることができる。また、スラグSはリサイクルできないが、脱炭酸石灰石またはセメント原料M3、飛灰F、及び廃熱ボイラー5や節炭器7からのダストはセメント原料としてリサイクル可能である。
【0060】
図2は、本発明にかかる石灰焼成炉の利用方法の第2実施例を示し、この石灰焼成炉61は、図5の回転ドラム式ガス化溶融炉を備えた従来の廃棄物焼却装置の高温燃焼溶融炉33に代えて、旋回仮焼炉21と、サイクロン22(22A、22B)と、冷却器23等を備える。尚、図5の第2の従来例の構成要素と同一の構成要素については、同一の参照番号を付して詳細説明を省略する。
【0061】
図示しないごみピットからクレーン等を介して回転ドラム32に供給された都市ごみWは、回転ドラム32内でガス化され、ガス化されない灰分A1と固定炭素Cは、熱分解ガスG1とともに旋回仮焼炉21で燃焼する。
【0062】
一方、旋回仮焼炉21には、成分調整された石灰石またはセメント原料M1が供給され、熱分解ガスG1と固定炭素Cの燃焼熱により、石灰石またはセメント原料M1中の石灰石が脱炭酸される。セメント原料M1の供給量は、旋回仮焼炉21の温度が1200℃を超えないように制御される。この温度で灰分A1は溶融しないため、灰分A1は脱炭酸された石灰石またはセメント原料M1とともにサイクロン22Bで捕集される。捕集された混合粉M2は冷却器23で冷却される。
【0063】
サイクロン22Bからの排ガスG2中に石灰石またはセメント原料M1が供給され、セメント原料M1は加熱される。この排ガスG2と石灰石またはセメント原料M1はサイクロン22Aに入って分離され、予熱された石灰石またはセメント原料M1は旋回仮焼炉21に供給される。一方、サイクロン22Aからの排ガスG3は、高温空気加熱器34において熱分解用の空気を加熱し、廃熱ボイラー5に入って蒸気STとして熱回収される。
【0064】
回収蒸気量を増やしたい、すなわち発電量を多く取りたい場合には、サイクロン22を一段にすることにより廃熱ボイラー5での熱回収量を増やすことができる。一方、石灰石またはセメント原料M2を大量に回収したい場合には、サイクロン22の段数を増やすことで対応することができる。尚、石灰石またはセメント原料M1の供給量を制御することにより、廃熱ボイラー5での熱回収率を安定化させることができる。
【0065】
節炭器7から排出された排ガスG4中のダストは、バグフィルター8により捕集されるが、旋回仮焼炉21やサイクロン22で塩素分が石灰石またはセメント原料M2に吸収されるため、従来のようにバグフィルター8の入り口で消石灰を添加する必要はない。バグフィルター8で捕集されたダスト(飛灰F)は、廃熱ボイラー5及び節炭器7からのダストとともに、脱炭酸された石灰石またはセメント原料M3と混合される。
【0066】
石灰石または脱炭酸セメント原料M3のセメント工場での利用方法と効果は、第1実施例との場合と同様である。但し、本実施例の場合には、熱分解ガスG1と、灰分A1及び固定炭素Cとは別経路で排出されるため、回収されたカーボンを旋回仮焼炉21で燃焼させることも、カーボンとして他の用途に利用することができる。
【0067】
図3は、本発明にかかる石灰焼成炉の利用方法の第3実施例を示し、この石灰焼成炉71は、図6のストーカー式焼却炉を備えた従来の廃棄物焼却装置に、旋回仮焼炉21と、サイクロン22(22A、22B)と、冷却器23等を備える。尚、図6の第3の従来例の構成要素と同一の構成要素については、同一の参照番号を付して詳細説明を省略する。
【0068】
図示しないごみピットからクレーン等を介してストーカー42に供給された都市ごみWは、ストーカー42で焼却され、燃焼していない未燃炭素Cは、燃焼ガスG1とともに旋回仮焼炉21で燃焼する。
【0069】
一方、旋回仮焼炉21には、成分調整された石灰石またはセメント原料M1が供給され、燃焼排ガスの熱と固定炭素Cの燃焼熱により、石灰石またはセメント原料M1中の石灰石が脱炭酸される。石灰石またはセメント原料M1の供給量は、旋回仮焼炉21の温度が1200℃を超えないように制御される。この温度で灰分A1は溶融しないため、脱炭酸された石灰石またはセメント原料M1とともにサイクロン22Bで捕集される。捕集された混合粉M2は冷却器23で冷却される。
【0070】
サイクロン22Bからの排ガスG2中に石灰石またはセメント原料M1が供給され、石灰石またはセメント原料M1は加熱される。この排ガスG2とセメント原料M1はサイクロン22Aに入って分離され、予熱されたセメント原料M1は旋回仮焼炉21に供給される。一方サイクロン22Aからの排ガスG3は、廃熱ボイラー5に入って蒸気STとして熱回収される。
【0071】
回収蒸気量を増やしたい、すなわち発電量を多く取りたい場合には、サイクロン22を一段にすることにより廃熱ボイラー5での熱回収量を増やすことができる。一方、石灰石またはセメント原料M2を大量に回収したい場合には、サイクロン22の段数を増やすことで対応することができる。尚、セメント原料M1の供給量を制御することにより、廃熱ボイラー5での熱回収率を安定化させることができる。
【0072】
節炭器7から排出された排ガスG4中のダストはバグフィルター8Aにより捕集されるが、旋回仮焼炉21やサイクロン22で塩素分が石灰石またはセメント原料M2に吸収されるため、従来のようにバグフィルター8Aの入り口で消石灰を添加する必要はない。バグフィルター8Aで捕集されたダスト(飛灰F)は、廃熱ボイラー5及び節炭器7からのダストとともに、脱炭酸された石灰石またはセメント原料とM3と混合される。飛灰F1が除去された排ガスG5は、誘引送風機9及び煙突10を介して大気へ放出される。
【0073】
石灰石または脱炭酸セメント原料M3のセメント工場での利用方法と効果は、第1実施例との場合と同様である。本実施例では、熱が石灰石の脱炭酸により回収され、塩素分が低下して温度の低い排ガスG3が廃熱ボイラー5に導入されるので、ストーカー42での燃焼温度を高くすることができ、総合的に熱効率を高くすることができるとともに、廃熱ボイラー5に導かれる排ガスG3の塩素濃度が低くなるので水管の材質を耐塩素系のものにする必要がないという利点もある。
【0074】
尚、上記実施例においては、廃棄物として都市ごみを焼却する場合について説明したが、下水汚泥、産業廃棄物等現在焼却処分されている廃棄物、廃プラスチック類等現在焼却が困難なため埋立処分されている廃棄物、廃プラスチック類、焼却灰等既に埋立処分された廃棄物を焼却することも可能である。
【0075】
また、上記実施例においては、石灰石またはセメント原料を脱炭酸させるための仮焼炉として、旋回仮焼炉21を採用した場合について説明したが、この旋回仮焼炉21には竪形その他の形式のものを使用することができるとともに、旋回式以外にも、噴流式、流動式の仮焼炉を使用することも可能である。
【0076】
また、特別にセメント原料を脱炭酸させるための仮焼炉を設けなくとも、第1の従来例(図4)における横型旋回溶融炉3a、または第2の従来例(図5)における竪型旋回溶融炉33に、石灰石を含むセメント原料を供給して、灰をスラグ化することなく脱炭酸されたセメント原料を得ることもできる。
【0077】
さらに、第3の従来例(図6)におけるストーカー42の出口部に直接セメント原料を供給して脱炭酸を行わせて、その後段に別途廃熱ボイラー5を設けることも可能である。
【0078】
また、上記実施例においては、旋回仮焼炉21に、サイクロン22を付設した場合について説明したが、セメント原料を予熱する必要がなければ、サイクロン22は不要である。尚、サイクロン22によって、図4のガス化炉2等からの排ガスの脱硫、脱塩素を行うこともできる。
【0079】
さらに、上記実施例においては、排ガスの保有する熱を回収するため廃熱ボイラー5を設置したが、サイクロン段数を増加させて脱炭酸量を増やす場合には、必ずしも廃熱ボイラーを設置する必要はなく、廃熱ボイラーを設置した場合には、本発明では廃熱ボイラーに導かれる排ガスの塩素濃度が低くなっているので、廃熱ボイラーの水管の材質を耐塩素系のものにする必要がなく、設備コストを低減することができるという利点がある。
【0080】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、都市ごみ等の有する熱量を高効率で回収することができ、ダイオキシンの発生が少なく、脱炭酸された石灰石等をセメント原料としてリサイクルすることができ、セメント工場では脱炭酸された原料を使用することにより、燃料原単位の低減を図ることができるとともに、CO2発生量が原料由来、燃料由来ともに減少させることが可能で、スラグが発生しないので埋め立て処分場の寿命を延命させることが可能な石灰焼成炉の利用方法を提供することができる。
【0081】
また、本発明は、上記に加え、埋立処分される予定の廃プラスチック、及び埋立処分された廃プラスチックを焼却処分することもでき、埋立処分された焼却灰を廃プラスチック等と焼却することによりリサイクルすることが可能な石灰焼成炉の利用方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる石灰焼成炉の利用方法の第1実施例を示すフロー図である。
【図2】本発明にかかる石灰焼成炉の利用方法の第2実施例を示すフロー図である。
【図3】本発明にかかる石灰焼成炉の利用方法の第3実施例を示すフロー図である。
【図4】従来の廃棄物焼却装置の第1の例を示すフロー図である。
【図5】従来の廃棄物焼却装置の第2の例を示すフロー図である。
【図6】従来の廃棄物焼却装置の第3の例を示すフロー図である。
【符号の説明】
2 ガス化炉
3 旋回溶融炉
4 スラグコンベヤ
5 廃熱ボイラー
6 蒸気タービン
7 節炭器
8 バグフィルター
9 誘引送風機
10 煙突
21 旋回仮焼炉
22 サイクロン
23 冷却器
32 回転ドラム
34 高温空気加熱器
35 誘引送風機
36、37 配管
42 ストーカー
43 電気炉
44 空冷式スラグコンベヤ
51、61、71 石灰焼成炉
Claims (10)
- 廃棄物を焼却する廃棄物焼却炉と、該廃棄物焼却炉で発生する排ガス及び固定炭素が導かれる配管が接続され、石灰石を仮焼する仮焼炉と、該仮焼炉で発生する排ガスが導かれる配管が接続され、前記石灰石を予熱する少なくとも2段式のサイクロン式原料予熱器と、該サイクロン式原料予熱器からの排ガスが導かれる配管が接続された廃熱ボイラーとを有する石灰焼成炉の利用方法であって、前記廃棄物焼却炉で発生する排ガス及び固定炭素を前記仮焼炉で燃焼させ、その燃焼熱により、前記仮焼炉に供給される石灰石を仮焼するとともに、該仮焼した石灰石を少なくとも第1のサイクロン式原料予熱器にて捕集し、該第1のサイクロン式原料予熱器の排ガスの熱により、少なくとも第2のサイクロン式原料予熱器で石灰石を予熱して前記仮焼炉に供給し、前記廃熱ボイラーにて、前記サイクロン式原料予熱器の排ガスから熱回収を行うことを特徴とする石灰焼成炉の利用方法。
- 前記石灰石は、セメント原料の一部であることを特徴とする請求項1記載の石灰焼成炉の利用方法。
- 前記廃棄物焼却炉は、ガス化炉であることを特徴とする請求項1または2記載の石灰焼成炉の利用方法。
- 前記仮焼炉は、旋回式であることを特徴とする請求項1または2記載の石灰焼成炉の利用方法。
- 前記仮焼炉は、竪型であることを特徴とする請求項4記載の石灰焼成炉の利用方法。
- 前記仮焼炉は、噴流式であることを特徴とする請求項1または2記載の石灰焼成炉の利用方法。
- 前記仮焼炉は、流動式であることを特徴とする請求項1または2記載の石灰焼成炉の利用方法。
- 前記サイクロン式原料予熱器の段数を変化させることにより、前記廃熱ボイラーでの熱回収率を調整可能としたことを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の石灰焼成炉の利用方法。
- 前記石灰石の供給量を制御することにより、前記廃熱ボイラーでの熱回収率を安定化させることを特徴とする請求項8記載の石灰焼成炉の利用方法。
- 前記サイクロン式原料予熱器によって、排ガスの脱硫、脱塩素を行うことを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の石灰焼成炉の利用方法。
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5109385B2 (ja) * | 2007-02-01 | 2012-12-26 | Jfeスチール株式会社 | 焼成炉での廃プラスチックの利用方法 |
JP2011057465A (ja) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Taiheiyo Cement Corp | 生石灰製造システム及び製造方法 |
JP2011241339A (ja) * | 2010-05-20 | 2011-12-01 | Taiheiyo Cement Corp | 塩素含有廃棄物の脱塩装置及び脱塩方法 |
MY163099A (en) * | 2010-10-21 | 2017-08-15 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Waste treatment facility |
CN102167488B (zh) * | 2011-01-21 | 2012-11-21 | 上海伏波环保设备有限公司 | 非接触式烟气余热污泥干化系统 |
CN102338565B (zh) * | 2011-07-22 | 2013-05-15 | 石家庄新华能源环保科技股份有限公司 | 一种石灰窑低温热能回收利用的设备 |
US9812723B2 (en) * | 2015-02-25 | 2017-11-07 | Fuelcell Energy, Inc. | Power producing gas separation system and method |
CN107082596A (zh) * | 2017-06-20 | 2017-08-22 | 肥西县碧涛建材有限公司 | 一种生活垃圾节能砖及制备方法 |
CN112944926A (zh) * | 2021-03-09 | 2021-06-11 | 文县祁连山水泥有限公司 | 一种水泥余热窑头锅炉发电系统 |
CN113587104B (zh) * | 2021-08-16 | 2024-04-05 | 昆明理工大学 | 一种垃圾热解废气净化系统及工艺 |
KR102618724B1 (ko) * | 2021-10-28 | 2023-12-29 | 성신양회 주식회사 | 선회식 연소기의 배출가스와 소성로 배출가스를 이용한 시멘트 제조방법 |
WO2024047685A1 (ja) * | 2022-08-29 | 2024-03-07 | 太平洋エンジニアリング株式会社 | 廃棄物の処理装置及び処理方法 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5969450A (ja) * | 1982-10-12 | 1984-04-19 | 三菱鉱業セメント株式会社 | セメント原料の仮焼方法およびその装置 |
JPS5997558A (ja) * | 1982-11-24 | 1984-06-05 | 三菱重工業株式会社 | セメント原料焼成装置 |
JPS6033238A (ja) * | 1983-08-03 | 1985-02-20 | 日本セメント株式会社 | セメント原料の堅型噴流層仮焼装置 |
JPS61197452A (ja) * | 1985-02-26 | 1986-09-01 | 三菱マテリアル株式会社 | サスペンシヨンプレヒ−タ |
JPH10129304A (ja) * | 1996-11-06 | 1998-05-19 | Nissan Motor Co Ltd | 車両制御装置 |
JPH1163444A (ja) * | 1997-08-28 | 1999-03-05 | Nkk Corp | 廃棄物ガス化炉の操業方法 |
JPH11263644A (ja) * | 1998-03-16 | 1999-09-28 | Nkk Corp | 独楽型焼成炉及び焼成方法 |
JPH11263641A (ja) * | 1998-03-13 | 1999-09-28 | Nkk Corp | 竪型焼成炉及び焼成方法 |
JP2000044299A (ja) * | 1998-07-23 | 2000-02-15 | Meidensha Corp | セメントクリンカーの製造方法 |
JP2001072446A (ja) * | 1999-07-06 | 2001-03-21 | Yoshizawa Lime Industry | 焼成炉における生石灰・焼ドロマイトの製造方法 |
-
2000
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Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5969450A (ja) * | 1982-10-12 | 1984-04-19 | 三菱鉱業セメント株式会社 | セメント原料の仮焼方法およびその装置 |
JPS5997558A (ja) * | 1982-11-24 | 1984-06-05 | 三菱重工業株式会社 | セメント原料焼成装置 |
JPS6033238A (ja) * | 1983-08-03 | 1985-02-20 | 日本セメント株式会社 | セメント原料の堅型噴流層仮焼装置 |
JPS61197452A (ja) * | 1985-02-26 | 1986-09-01 | 三菱マテリアル株式会社 | サスペンシヨンプレヒ−タ |
JPH10129304A (ja) * | 1996-11-06 | 1998-05-19 | Nissan Motor Co Ltd | 車両制御装置 |
JPH1163444A (ja) * | 1997-08-28 | 1999-03-05 | Nkk Corp | 廃棄物ガス化炉の操業方法 |
JPH11263641A (ja) * | 1998-03-13 | 1999-09-28 | Nkk Corp | 竪型焼成炉及び焼成方法 |
JPH11263644A (ja) * | 1998-03-16 | 1999-09-28 | Nkk Corp | 独楽型焼成炉及び焼成方法 |
JP2000044299A (ja) * | 1998-07-23 | 2000-02-15 | Meidensha Corp | セメントクリンカーの製造方法 |
JP2001072446A (ja) * | 1999-07-06 | 2001-03-21 | Yoshizawa Lime Industry | 焼成炉における生石灰・焼ドロマイトの製造方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102699007A (zh) * | 2012-05-31 | 2012-10-03 | 郭涵 | 利用白灰窑处理生活垃圾实现联产的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001342044A (ja) | 2001-12-11 |
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