JP5852491B2 - Waste treatment system and treatment method - Google Patents
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Description
本発明は、廃棄物の処理システム及び処理方法に関する。さらに詳細には、塩素を含有する廃棄物の処理システム及び処理方法に関する。 The present invention relates to a waste processing system and a processing method. More specifically, the present invention relates to a treatment system and a treatment method for waste containing chlorine.
近年、医療ゴミ、廃プラスチック、建築廃棄物、廃自動車シュレッダーダスト、都市ゴミ等の廃棄物(これらを加工したRPFなども含む)にポリ塩化ビニル等の塩素含有プラスチックが大量に含まれるようになった。このような廃棄物の大部分は単純に焼却されるか、埋立て処理されていた。 In recent years, wastes such as medical waste, waste plastic, building waste, waste car shredder dust, city waste, etc. (including RPF processed from these) have come to contain a large amount of chlorine-containing plastics such as polyvinyl chloride. It was. Most of these wastes were simply incinerated or landfilled.
しかし、埋立て場不足や数々の法規制を背景にして、単純に焼却処理や埋立て処理するのではなく、廃棄物中に含まれる燃料としての有効成分を回収し、固形燃料として再利用することが検討されている。具体的には、塩素含有プラスチックを含む廃棄物を熱分解し、得られる炭化物を水洗することによって低塩素燃料を得る方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 However, because of the shortage of landfill sites and numerous laws and regulations, instead of simply incineration and landfill treatment, the active ingredients contained in the waste are recovered and reused as solid fuel. It is being considered. Specifically, a method of obtaining a low chlorine fuel by thermally decomposing waste containing chlorine-containing plastic and washing the resulting carbide with water has been proposed (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、この方法では、廃棄物を熱分解するため、塩素は塩化水素(HCl)ガスとして他の揮発成分と共に廃棄物中から除去される。他の揮発成分が除去されるため燃料品位が低下するとともに、ガスには様々な成分が含まれているのでガス処理工程が必要であった。 However, in this method, chlorine is removed from the waste together with other volatile components as hydrogen chloride (HCl) gas to thermally decompose the waste. Since other volatile components are removed, the fuel quality is lowered, and since various components are contained in the gas, a gas treatment step is necessary.
また、反応容器内に塩素を含む廃棄物を導入し、過熱水蒸気を前記反応容器に供給・排出し、反応容器内で該廃棄物を分解し、気化した塩素を該反応容器内の過熱水蒸気によって反応容器外に導出し、反応容器内に残留した固形分を再生固形燃料とする廃棄物の処理方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, a waste containing chlorine is introduced into the reaction vessel, superheated steam is supplied to and discharged from the reaction vessel, the waste is decomposed in the reaction vessel, and vaporized chlorine is heated by the superheated steam in the reaction vessel. There has been proposed a method for treating waste that is led out of the reaction vessel and uses the solid content remaining in the reaction vessel as a regenerated solid fuel (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、この方法では、廃棄物の分解成分である、例えば、塩化水素(HCl)・炭化水素などが含まれる水蒸気が多量に排ガスとして発生するおそれがあった。 However, in this method, there is a risk that a large amount of water vapor containing waste decomposition components such as hydrogen chloride (HCl) and hydrocarbons may be generated as exhaust gas.
塩化水素(HCl)含有排ガスを処理する方法として、苛性ソーダーなどによる湿式洗浄法、消石灰や炭酸カルシウムなどを吹き込む乾式法、消石灰のスラリーを噴霧する半乾式法などが挙げられる。また、炭化水素含有排ガスを処理する方法として、活性炭吸着法、燃焼法(セメント製造工程へ吹き込む方法も含む)、凝縮回収法などが挙げられる。 Examples of the method for treating the hydrogen chloride (HCl) -containing exhaust gas include a wet cleaning method using caustic soda, a dry method in which slaked lime or calcium carbonate is blown, and a semi-dry method in which a slaked lime slurry is sprayed. Examples of the method for treating the hydrocarbon-containing exhaust gas include an activated carbon adsorption method, a combustion method (including a method for blowing into a cement manufacturing process), a condensation recovery method, and the like.
排ガスは、過熱水蒸気処理後に発生するので、主成分は水蒸気であり、上記処理方法の過程で冷却されると排ガス中の水分が凝縮し、多量の水が発生する他、炭化水素を燃焼させるため高温炉に多量の水分を含んだ低温の排ガスを導入した場合、高温炉の内部温度が低下する熱損失が発生することになる。更に、排ガスには、塩化水素(HCl)が含まれているため、反応容器等の腐食も懸念される。 Since the exhaust gas is generated after the superheated steam treatment, the main component is steam, and when cooled in the course of the above treatment method, the water in the exhaust gas is condensed and a large amount of water is generated, and in addition to burning hydrocarbons When a low-temperature exhaust gas containing a large amount of moisture is introduced into a high-temperature furnace, heat loss that lowers the internal temperature of the high-temperature furnace occurs. Furthermore, since the exhaust gas contains hydrogen chloride (HCl), there is a concern about corrosion of the reaction vessel or the like.
原料の廃棄物の塩素含有量によるが、過熱水蒸気処理された処理物には0.4〜5.0質量%の塩素が含有されているため、各種燃料として使用するには水洗脱塩処理などが必要となる。しかし、効率的な水洗脱塩には、大量の洗浄水と加温が必要となる。 Although it depends on the chlorine content of the raw material waste, the processed product treated with superheated steam contains 0.4-5.0% by mass of chlorine. Etc. are required. However, efficient washing and desalting requires a large amount of washing water and heating.
従って、本発明の目的は、簡便な方法で、塩素を含有する廃棄物を処理する処理システム及び処理方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a treatment system and a treatment method for treating waste containing chlorine by a simple method.
本発明者らは、かかる実情に鑑み、種々検討した結果、排ガスとして発生する過熱水蒸気の有効活用により、排ガス処理設備の縮小・熱損失の低減、水洗脱塩処理時の脱塩効率向上及び洗浄水の低減が可能となることを見出し、本発明を完成した。 As a result of various studies in view of such circumstances, the present inventors have made effective use of superheated steam generated as exhaust gas, thereby reducing exhaust gas treatment equipment, reducing heat loss, improving desalination efficiency during water washing and desalting treatment, and The present inventors have found that the washing water can be reduced and completed the present invention.
すなわち、本発明は、塩素を含む廃棄物を受け入れて高温で当該廃棄物を熱分解させる反応容器と、前記反応容器内に過熱水蒸気を供給する過熱水蒸気発生装置と、前記反応容器から排出された塩化水素含有排ガスと冷却媒体とを熱交換させる熱交換器と、前記熱交換器から導出された塩化水素含有排ガス中の塩化水素濃度を低減するスクラバーと、前記熱交換器及び/又は前記スクラバーからドレンを回収するドレン回収装置と、前記熱交換器から熱回収する熱回収装置とを具備し、回収された熱を過熱水蒸気発生の予備加熱に使用する又は水洗処理装置の洗浄水の加熱に使用する廃棄物処理システムを提供するものである。 That is, the present invention receives a waste containing chlorine and thermally decomposes the waste at a high temperature, a superheated steam generator for supplying superheated steam into the reaction container, and discharged from the reaction container A heat exchanger for exchanging heat between the hydrogen chloride-containing exhaust gas and the cooling medium, a scrubber for reducing the hydrogen chloride concentration in the hydrogen chloride-containing exhaust gas derived from the heat exchanger, and the heat exchanger and / or the scrubber It is equipped with a drain recovery device that recovers drain and a heat recovery device that recovers heat from the heat exchanger, and the recovered heat is used for preheating for the generation of superheated steam or for heating the washing water of the water washing treatment device. A waste treatment system is provided.
また、本発明は、塩素を含む廃棄物を高温で分解脱塩する廃棄物の処理方法であって、塩素を含む廃棄物を反応容器内に導入するとともに、過熱水蒸気を前記反応容器に供給・排出し、前記反応容器内で当該廃棄物中の塩素が分解し発生する塩化水素を排ガスとして導出し、当該排ガスを熱交換器によって温度降下させ、スクラバーによって塩化水素濃度を低減させ、前記熱交換器及び/又は前記スクラバーによってドレン回収を行い、回収された熱を過熱水蒸気発生の予備加熱に使用する又は水洗処理装置の洗浄水の加熱に使用する廃棄物の処理方法を提供するものである。 Further, the present invention is a waste treatment method for decomposing and desalinating chlorine-containing waste at a high temperature, introducing chlorine-containing waste into a reaction vessel and supplying superheated steam to the reaction vessel. The hydrogen chloride generated by decomposing chlorine in the waste in the reaction vessel is discharged as exhaust gas, the exhaust gas is cooled by a heat exchanger, the hydrogen chloride concentration is reduced by a scrubber, and the heat exchange And / or the scrubber is used to recover the drain, and the recovered heat is used for preheating for the generation of superheated steam, or for the waste water used for heating the washing water of the washing treatment apparatus.
本発明によれば、スクラバーを通過した排ガスは、有害成分及び水分が低減されているので、廃棄物から発生した排ガスをそのまま排ガス処理する場合に比べて、排ガス処理装置を縮小できる。熱交換器で回収した熱は、過熱水蒸気発生の予備加熱や水洗脱塩処理用洗浄水の加熱に利用できる。また、熱交換器及びスクラバーで排ガス中の水分をドレンとして回収するため、多量の水分を含んだ排ガスを高温炉等の反応容器内に吹き込んだ場合に生じる熱損失を低減することができる。更に回収したドレンは温水であるため、過熱水蒸気処理物の水洗脱塩処理用洗浄水の一部もしくは全量として使用でき、水温が高いことから少ない水量で効率的な水洗脱塩が可能になるという優れた効果を奏する。 According to the present invention, since the exhaust gas that has passed through the scrubber has reduced harmful components and moisture, the exhaust gas treatment device can be reduced as compared with the case where the exhaust gas generated from the waste is treated as it is. The heat recovered by the heat exchanger can be used for preheating for generation of superheated steam and for heating washing water for washing and desalting. Moreover, since the moisture in the exhaust gas is recovered as drainage by the heat exchanger and the scrubber, heat loss that occurs when exhaust gas containing a large amount of moisture is blown into a reaction vessel such as a high-temperature furnace can be reduced. Furthermore, since the recovered drain is hot water, it can be used as a part or all of the washing water for washing and desalting treatment of superheated steam-treated products. Since the water temperature is high, efficient washing and desalting is possible with a small amount of water. It has an excellent effect of becoming.
以下、本発明に係る廃棄物処理システムの実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a waste treatment system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1にて、本発明で対象とする塩素を含む廃棄物1は、塩素を含有するプラスチックを含むもので、例えば、医療ゴミ、廃ブラ、建築廃棄物、廃自動車シュレッダーダスト、都市ゴミ等の廃棄物(これら廃棄物を加工したRPF(Refuse Paper & Plastic Fuel)なども含む)である。
In FIG. 1, the chlorine-containing
本実施形態の廃棄物処理システムは、図1に示すように、反応容器5、過熱水蒸気発生装置7、熱交換器14、スクラバー15、熱回収装置17及びドレン回収装置18を備えている。この廃棄物処理システムの系内は、例えば、下流側に配置された単数又は複数のブロワ等(図示しない)によって吸引排気されている。また、廃棄物処理システム全体は、コンピュータ等(図示しない)を用いた分散制御システム(DCS)等により管理、制御されている。
As shown in FIG. 1, the waste treatment system of this embodiment includes a
反応容器5は、その形状は特に限定されず、市販の様々な形状のものを使用することができる。例えば、バッチ式の反応容器や、連続的に処理する場合には、コンベア型、ロータリーキルン型、ストーカ式、流動床炉、竪型炉、多段型、パドル型攪拌等の搬送機能を有する反応容器を使用することができる。
The shape of the
反応容器5は、反応容器内での廃棄物の熱分解を効率的に行うため、外熱式の反応容器を使用するのが好ましい。外熱の熱源としては、電気、重油、ガスを熱源とした加熱又は工場廃熱などを使用できる。反応容器5の外熱温度は、250〜450℃となるように調整するのが好ましい。
The
過熱水蒸気発生装置7は、過熱水蒸気を発生させる。過熱水蒸気とは、大気圧下で100℃以上の状態にある高温水蒸気を意味し、高い活性力、熱放射性、イオン物質との反応等の特性を有する。過熱水蒸気は、飽和水蒸気を発生させた後、過熱水蒸気発生装置7内の過熱装置を用いて飽和水蒸気を二次加熱することにより発生させられ、反応容器5に供給される。飽和水蒸気を発生させる装置は特に限定されず、例えば、市販の水管ボイラ、丸ボイラ、蒸気ボイラ等を使用することができる。
The superheated steam generator 7 generates superheated steam. Superheated steam means high-temperature steam in a state of 100 ° C. or higher under atmospheric pressure, and has characteristics such as high activity, heat radiation, reaction with ionic substances, and the like. Superheated steam is generated by generating saturated steam and then secondary-saturating the saturated steam using the superheater in the superheated steam generator 7 and supplied to the
また、セメント製造工程等で発生する工場廃熱を用いて飽和水蒸気を発生させる廃熱ボイラを使用することもできる。過熱水蒸気発生装置7の熱源は、特に限定されず、燃料バーナー、高周波加熱装置等を使用したり、セメント製造工程等で発生する廃熱を利用することも好ましい。また、後記する熱回収装置17が熱交換器14から回収した廃熱を利用することも好ましい。
In addition, a waste heat boiler that generates saturated steam using factory waste heat generated in a cement manufacturing process or the like can also be used. The heat source of the superheated steam generator 7 is not particularly limited, and it is also preferable to use a fuel burner, a high frequency heating device or the like, or to use waste heat generated in a cement manufacturing process or the like. It is also preferable to use waste heat recovered from the
廃棄物の炭化を十分なものとし、廃棄物の分解が進みすぎて固形燃料として使用する場合の不都合を回避する観点から、過熱水蒸気の温度は、210℃以上400℃以下の範囲とするのが好ましい。 The temperature of the superheated steam should be in the range of 210 ° C. or higher and 400 ° C. or lower from the viewpoint of sufficient carbonization of the waste and avoiding inconvenience when the waste is decomposed too much and used as a solid fuel. preferable.
過熱水蒸気を得るために飽和水蒸気の温度を、一般的な低圧ボイラの温度範囲である100℃以上130℃以下の範囲に調整するのが好ましく、二次加熱による過熱度を80K以上300K以下の範囲に調整するのが好ましい。本発明の処理システムにおいて、水分を含む廃棄物を処理した場合は乾燥効果も得られるため、より多くの水分を廃棄物から過熱水蒸気に移行させるには、過熱度が高いほど好ましい。 In order to obtain superheated steam, it is preferable to adjust the temperature of saturated steam to a range of 100 ° C. or higher and 130 ° C. or lower, which is a temperature range of a general low-pressure boiler, and the degree of superheating by secondary heating is in the range of 80K or higher and 300K or lower. It is preferable to adjust to. In the treatment system of the present invention, when a waste containing moisture is treated, a drying effect is also obtained. Therefore, in order to transfer more moisture from waste to superheated steam, it is preferable that the degree of superheat is high.
なお、過熱度とは、飽和水蒸気を二次加熱して所定の過熱水蒸気の温度まで上昇させる温度上昇分をいう。 Note that the degree of superheat refers to the amount of temperature rise that is caused by secondary heating of saturated steam to raise the temperature to a predetermined superheated steam.
過熱水蒸気は、ブロワ(図示しない)等によって反応容器5内に供給される。過熱水蒸気の反応容器5内への供給に際して、圧力調整弁等(図示しない)を用いて圧力が調整される。反応容器5内において、廃棄物1を過熱水蒸気で処理する時間を、10分以上60分以下の範囲とするのが好ましく、20分以上60分以下の範囲とするのがより好ましい。過熱水蒸気による処理は、常圧でも可能である。
The superheated steam is supplied into the
使用する過熱水蒸気量は、反応容器の形状、充填率、処理する廃棄物の塩素含有量、含水率、性状等によって異なり、特に限定されないが、廃棄物1kg当り、0.5L/hr以上とするのが好ましい。 The amount of superheated steam to be used varies depending on the shape and filling rate of the reaction vessel, the chlorine content, water content, properties, etc. of the waste to be treated, and is not particularly limited, but is 0.5 L / hr or more per 1 kg of waste. Is preferred.
過熱水蒸気処理により、反応容器5内で廃棄物1中の有機塩素を熱分解する。この有機塩素が分解し発生する塩化水素を、過熱水蒸気とともに反応容器5外に主成分が水蒸気である排ガス6として導出する。反応容器5外に導出された排ガス6の温度は150〜300℃の範囲である。
The organic chlorine in the
本実施形態において、反応容器5から導出された排ガス6を熱交換器14に流通する。このとき、排ガス6は、熱交換器内の冷却水等との熱交換により、その温度が降下する。熱交換器14により潜熱を奪われた排ガスは凝縮して、ドレン回収装置18によってドレンとして回収される。熱交換器14は、市販のチューブ式熱交換器、プレート式熱交換器、プレートフィン型熱交換器、シェルアンドプレート型熱交換器等を使用することができる。さらに、熱交換器14の下流側に、排ガスとドレンを分離する気液分離器(図示しない)や排ガス中の残留蒸気を完全に液化する凝縮器(図示しない)を配置することもできる。
In the present embodiment, the
熱回収装置17は、熱交換器14から媒体を介して得た熱を回収し、過熱水蒸気発生装置7の飽和水蒸気の発生の予備加熱に使用したり、水洗処理装置9の洗浄水の加熱に使用する。また、媒体として水を用いる場合は、過熱水蒸気用の水として過熱水蒸気発生装置に供給することができる。さらに洗浄水の一部としても使用することができる。なお、熱回収装置17は、市販の熱交換器等を使用することができる。
The
スクラバー15は、排ガス中の塩化水素濃度を低減する。スクラバー15は、市販の充てん塔、スプレ塔、サイクロンスクラバー、ベンチュリスクラバー、ジェットスクラバー、流動層式スクラバー、濡れ壁塔を使用することができる。また、工業用水、NaOH、消石灰等のアルカリスラリー等を含有する洗浄水と、熱交換器から排出された塩化水素含有排ガスとを気液接触させて排ガス中の塩化水素等を中和除去するものや、塩化水素等を捕集する他の型式のスクラバーを使用することができる。スクラバーから発生したドレンは、ドレン回収装置18に回収される。また、ドレンの一部をスクラバー内に戻し、洗浄水として循環利用することも可能である。
The
スクラバー15を通過した排ガスは、塩化水素等の有害成分及び水分が低減されているので、加熱炉等の反応容器から発生した排ガスをそのまま排ガス処理する場合に比べて、設備を縮小できる。さらに、スクラバー通過後の排ガスを、別の排ガス処理装置17を用いて無害化することも好ましく行われる。
Since the exhaust gas that has passed through the
ドレン回収装置18には、熱交換器14、あるいはスクラバー15で発生したドレンが集められる。このドレンは40℃以上の温水であり、水洗処理装置9の洗浄水の一部もしくは全量として使用される。
The
アルカリ2を反応容器5に導入することもできる。アルカリとして、例えば、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物等を使用することができる。アルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属化合物として、Ca(OH)2、CaCO3、NaOH、NaCO3等を好ましく用いることができる。アルカリを導入することにより廃棄物中の塩素が分解し発生する塩化水素は、アルカリにより固相への固定が促進され、排ガスとして塩化水素が導出されることを抑制することができる。また、アルカリに固定された塩素は水溶性の無機塩化物などとして固形物中に残存させるため、過熱水蒸気処理後に固形分を水洗処理すると、無機塩化物を効率的に除去することができる。固形分中の燃料となり得る他の化学成分は、ほとんど除去されていないので燃料として品位に優れたものを得ることができる。
また反応容器5の適所に、固形分排出口が設けられ、過熱水蒸気処理後に残留した固形分が排出されるようになっている。
Further, a solid content outlet is provided at an appropriate position of the
この固形分は、本発明で対象とする、医療ゴミ、廃ブラ、建築廃棄物、廃自動車シュレッダーダスト、都市ゴミ、RPF等の場合、セメントキルンやボイラで使用されるRPF燃料の要求規格の点から塩素含有量が0.4〜5.0質量%程度まで低減され、そのままでも、再生固形燃料として利用可能なものである。 This solid content is the target standard for RPF fuel used in cement kilns and boilers in the case of medical waste, waste bra, construction waste, scrap car shredder dust, municipal waste, RPF, etc. Thus, the chlorine content is reduced to about 0.4 to 5.0% by mass and can be used as a regenerated solid fuel as it is.
過熱水蒸気処理を行った場合、乾燥効果もあるため、従来のように乾燥工程を必要とせず、一工程で脱塩された再生固形燃料を製造することができる。再生固形燃料においては、乾燥工程は重要であるが、この工程を特別に設けなくても乾燥された再生固形燃料が得られることは、省エネルギーの点から非常に有利である。 When the superheated steam treatment is performed, there is also a drying effect, so that a drying step is not required as in the prior art, and a regenerated solid fuel desalted in one step can be produced. In the regenerated solid fuel, the drying step is important, but it is very advantageous from the viewpoint of energy saving to obtain a dried regenerated solid fuel without specially providing this step.
また、過熱水蒸気処理により、廃棄物1に含まれていた塩素は十分に除去されつつ、燃料となり得る他の化学成分(炭素、水素等)は、ほとんど除去されていないので、再生固形燃料として用いた際の総発熱量も高いものとなる。
In addition, the chlorine contained in the
水洗処理装置9は、固形分と水を接触させる装置であれば特に限定されず、例えば、下部に金網、溝等の水抜き機構を有するピットに固形分の粉状体を堆積させ、その上部より水を散布する方法、攪拌機付の洗浄槽内で固形分を水に懸濁させた後、濾過して水を除去する方法等を採用することができる。ここで、濾過は、フィルタープレス、遠心分離機等により行うことが好ましく、灰押出し機や、積み付け時の自然流下による水切り程度でもよい。
The water
また、水洗処理装置9は、水洗処理を2段以上の工程を経て行う、いわゆるカスケード水洗方式を採用することもできる。
Moreover, the water-
水洗時の洗浄水の温度を、40℃以上80℃以下の範囲となるように調整するのが好ましく、ドレン回収装置18に集められた温水を洗浄水の一部もしくは全量として使用することが好ましい。ドレンの熱が最大限利用されることが好ましいが、洗浄時の水温の維持もしくは加温を目的として外部ヒーターを用いてもよい。
It is preferable to adjust the temperature of the washing water at the time of washing to be in the range of 40 ° C. or more and 80 ° C. or less, and it is preferable to use the warm water collected in the
破砕処理装置8は、水洗処理前に、反応容器5から導出した固形分を破砕する。このような破砕処理装置8として、フードミキサー、ダブルロールクラッシャー、ハードクラッシャー、衝撃せん断ミル等の乾式の破砕機を使用することができる。
The crushing
次に、本発明に係る廃棄物の処理方法の実施形態について、説明する。 Next, an embodiment of the waste processing method according to the present invention will be described.
すなわち、本発明に係る廃棄物の処理方法は、塩素を含む廃棄物を高温で分解脱塩する廃棄物の処理方法である。そして、塩素を含む廃棄物を反応容器内に導入するとともに、過熱水蒸気を反応容器に供給し、排出する。反応容器内で廃棄物中の塩素が分解し発生する塩化水素を排ガスとして反応容器から導出する。導出した排ガスを熱交換器によって温度降下させる。さらに、スクラバーによって排ガス中の塩化水素濃度を低減させる。一方、熱交換器及び/又はスクラバーで発生したドレンを回収し、当該ドレンを反応容器内に残留した固形分を洗浄するために用いる洗浄水の一部または全部として使用する。熱回収装置等を用いて、熱交換器が得た熱を回収する。回収された熱を過熱水蒸気発生の加熱に使用する。又は、回収された熱を洗浄水の加熱に使用する。 That is, the waste processing method according to the present invention is a waste processing method in which waste containing chlorine is decomposed and desalted at high temperature. Then, waste containing chlorine is introduced into the reaction vessel, and superheated steam is supplied to the reaction vessel and discharged. Hydrogen chloride generated by the decomposition of chlorine in the waste in the reaction vessel is extracted from the reaction vessel as exhaust gas. The temperature of the derived exhaust gas is lowered by a heat exchanger. Furthermore, the scrubber reduces the hydrogen chloride concentration in the exhaust gas. On the other hand, drain generated in the heat exchanger and / or scrubber is collected, and the drain is used as a part or all of the washing water used for washing the solid content remaining in the reaction vessel. Using a heat recovery device or the like, the heat obtained by the heat exchanger is recovered. The recovered heat is used to heat superheated steam. Alternatively, the recovered heat is used for heating the washing water.
以下、本発明をより具体的に説明するため、実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
[実施例1〜6、比較例1、2]
(供試試料)
EXAMPLES Hereinafter, examples will be shown to describe the present invention more specifically, but the present invention is not limited to these examples.
[Examples 1 to 6, Comparative Examples 1 and 2]
(Test sample)
ASR(Automobile Shredder Residue)を10mm以下に破砕した破砕品について、以下の処理条件で処理を行った。
(過熱水蒸気発生装置:サンケイエンジニアリング社製)
・バッチ式処理反応槽
・ステンレスメッシュ反応容器
・飽和水蒸気・過熱水蒸気連続生成
(IHヒーターにより、100℃の飽和水蒸気を連続して二次加熱し過熱水蒸気を生成)
(処理条件)
・ASR破砕品充填量:20g
・飽和水蒸気発生量:1.8kg/hr(100℃)
・過熱度:160K
・処理時間:60分
(アルカリ添加)
A crushed product obtained by crushing ASR (Automobile Shredder Residue) to 10 mm or less was processed under the following processing conditions.
(Superheated steam generator: Sankei Engineering Co., Ltd.)
・ Batch processing reaction tank ・ Stainless steel mesh reaction vessel ・ Saturated steam / Superheated steam continuous generation (Saturated steam at 100 ° C is secondarily heated by IH heater to generate superheated steam)
(Processing conditions)
・ ASR crushed product filling amount: 20g
・ Saturated water vapor generation amount: 1.8 kg / hr (100 ° C.)
・ Superheat: 160K
・ Processing time: 60 minutes (alkali added)
アルカリとして、Ca化合物を用い、廃棄物中の全塩素量に対して6モル当量となるように、反応容器内に導入した。具体的には、アルカリとしてCa(OH)2を用い、全塩素濃度が2.50質量%の廃棄物20gに対して3.14g添加した。
(分析方法)
A Ca compound was used as the alkali, and was introduced into the reaction vessel so as to be 6 molar equivalents relative to the total amount of chlorine in the waste. Specifically, Ca (OH) 2 was used as an alkali, and 3.14 g was added to 20 g of waste having a total chlorine concentration of 2.50% by mass.
(Analysis method)
過熱水蒸気処理後の処理物中の全塩素濃度をエシュカ法(JIS M8813「石炭類及びコークス類−元素分析方法」およびJIS Z7302−6「廃棄物固形化燃料−第6部:全塩素分試験方法」解説に記載の方法)にて測定した。全塩素濃度は2.02質量%であった。水分は、1質量%であった。過熱水蒸気処理物の水洗処理は、過熱水蒸気処理物と蒸留水(水温15℃)の固液比(質量比)を1:3または1:5とし、水洗時間を15分とした。また、水洗処理時の水温は、蒸留水の水温と同じ15℃、熱交換器とスクラバーから回収したドレンの一部もしくは全量により加温された状態を想定した40℃、60℃、80℃のいずれかに保持した。水洗後は、5B濾紙を用いて全量濾過を行い、濾過残渣中の全塩素濃度を前記エシュカ法にて測定し、水洗処理による脱塩率を下記式により算出した。得られた脱塩率の結果を表1に示す。
・脱塩率=(2.02−濾過残渣全塩素)/2.02×100
Desalination rate = (2.02−total filtration residue chlorine) /2.02×100
各実施例は、脱塩率が70〜90%と高く、40〜80℃のドレンを洗浄水の一部もしくは全量として使用した場合、少ない水量で効率的な水洗脱塩が可能になるという優れた効果が確認された。熱交換器とスクラバーから回収したドレンの一部もしくは全量により加温されていない蒸留水の水温と同じ水温(15℃)の洗浄水を用いて水洗処理を行った比較例1および2は、脱塩率が70%未満と低かった。 Each example has a high desalting rate of 70 to 90%, and when drainage of 40 to 80 ° C. is used as part or all of the washing water, it is possible to perform efficient washing and desalting with a small amount of water. An excellent effect was confirmed. Comparative Examples 1 and 2 in which washing was performed using washing water having the same water temperature (15 ° C.) as that of distilled water not heated by a part or all of the drain recovered from the heat exchanger and scrubber were removed. The salt ratio was as low as less than 70%.
本発明の廃棄物の処理システム及び処理方法によれば、塩素を含有する廃棄物から優れた品位の再生固形燃料を得ることができる。 According to the waste processing system and the processing method of the present invention, it is possible to obtain an excellent quality recycled solid fuel from waste containing chlorine.
1 廃棄物
2 アルカリ
3 定量供給機
4 定量供給機
5 反応容器
6 排ガス
7 過熱水蒸気発生装置
8 破砕処理装置
9 水洗処理装置
10 排水処理装置
11 排水
12 水
13 再生固形燃料
14 熱交換器
15 スクラバー
16 水
17 熱回収装置
18 ドレン回収装置
19 排ガス処理装置
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記反応容器内に過熱水蒸気を供給する過熱水蒸気発生装置と、
前記反応容器から排出された塩化水素含有排ガスと冷却媒体とを熱交換させる熱交換器と、
前記熱交換器から導出された塩素含有排ガス中の塩化水素濃度を低減するスクラバーと、
前記熱交換器及び/又は前記スクラバーからドレンを回収するドレン回収装置と、
前記熱交換器から熱回収する熱回収装置と、
熱分解後に前記反応容器内に存存する固形物を反応容器外に導出させ、前記固形物を水洗処理する水洗処理装置とを具備し、
前記熱回収装置によって回収された熱が前記水洗処理装置の洗浄水の加熱に使用され、且つ前記洗浄水の温度が、40℃以上80℃以下の範囲となるように調整される廃棄物処理システム。 A reaction vessel that accepts waste containing chlorine and thermally decomposes the waste at high temperature;
A superheated steam generator for supplying superheated steam into the reaction vessel;
A heat exchanger for exchanging heat between the hydrogen chloride-containing exhaust gas discharged from the reaction vessel and the cooling medium;
A scrubber for reducing the hydrogen chloride concentration in the chlorine-containing exhaust gas derived from the heat exchanger;
A drain recovery device for recovering drain from the heat exchanger and / or the scrubber;
A heat recovery device for recovering heat from the heat exchanger ;
A solid treatment existing in the reaction vessel after the thermal decomposition is led out of the reaction vessel, and a water washing treatment device for washing the solid with water ,
Heat recovered by the heat recovery device is used to heat the washing water in the washing apparatus, and the temperature of the washing water, waste treatment system that will be adjusted in the range of 40 ° C. or higher 80 ° C. or less .
塩素を含む廃棄物を反応容器内に導入するとともに、過熱水蒸気を前記反応容器に供給・排出し、前記反応容器内で当該廃棄物中の塩素が分解し発生する塩化水素を排ガスとして導出し、当該排ガスを熱交換器によって温度降下させ、スクラバーによって塩化水素濃度を低減させ、一方で、前記熱交換器及び/又は前記スクラバーで発生したドレンを回収し、当該ドレンを前記反応容器内に残留した固形分を洗浄するための洗浄水の一部または全部として使用し、前記熱交換器が得た熱を回収し、当該熱を前記過熱水蒸気発生の加熱に使用し、又は前記洗浄水の加熱に使用する廃棄物の処理方法。 A waste treatment method for decomposing and desalinating chlorine-containing waste at a high temperature,
While introducing waste containing chlorine into the reaction vessel, superheated steam is supplied to and discharged from the reaction vessel, and hydrogen chloride generated by decomposition of chlorine in the waste in the reaction vessel is derived as exhaust gas, The temperature of the exhaust gas is lowered by a heat exchanger, and the hydrogen chloride concentration is reduced by a scrubber, while the drain generated in the heat exchanger and / or the scrubber is recovered, and the drain remains in the reaction vessel. Use as part or all of the washing water for washing the solids, recover the heat obtained by the heat exchanger, use the heat for heating the superheated steam generation, or for heating the washing water Waste disposal method used.
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