JPH05202372A - ガス化プロセスで固体及び液体の廃棄物を同時に処理する方法 - Google Patents

ガス化プロセスで固体及び液体の廃棄物を同時に処理する方法

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 固体廃棄物と液体廃棄物とを経済的にかつ環
境汚染の避けられる態様で同時に処理する方法を提供す
る。 【構成】 液体廃棄物と固体廃棄物とを同時にバーナー
を介して、冷却されている反応空間外周を有しかつ液状
スラグ排出手段の設けられた流動ガス化装置の中へ導入
してここでその固体廃棄物の中に含まれている各鉱物質
成分の溶融温度よりも 50 ℃以上高い温度において自動
熱的にガス化させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液状スラグの排出及び
生じたスラグ含有ガスの＜200 ℃までへの急激な冷却を
含む、冷却管列として構成されたリアクタ内壁を有する
流動ガス化装置におけるガス化プロセスで固体及び液体
の廃棄物を同時に処理する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】特別な廃棄物としては中でも、種類や性
質或いはその量に従って特に健康を損ない、空気や水の
汚染をもたらすような、産業その他の一般企業並びに公
共施設からの廃棄物があげられる。
【０００３】大きなものでは、化学工業、金属加工工業
及びエネルギー並びに廃棄物利用においてそれら特殊廃
棄物が生ずる。
【０００４】化学工業においてはなかでも硫黄、炭化水
素及びハロゲン類を含む廃棄物が生ずる。
【０００５】金属加工工業からは、なかでも油エマルジ
ョン、塗料スラッジ及びメッキ廃液が出てくる。
【０００６】燃焼や熱分解のような熱的な廃棄物有効利
用装置においては部分的に有害物含有残存物が生じ、そ
して熱利用並びにガス浄化の領域においてはフライアッ
シュやフィルターダストが形成され、これらの処理は大
きな問題である。
【０００７】なかでもこれらのダストの、例えばダイオ
キシンやフラン化合物のような有機性有害物質による汚
染並びに重金属類による汚染はその廃棄処分に際して高
い環境的負担を条件づける。
【０００８】これら及び類似の特殊廃棄物に対しては現
在種々の技術手段が、例えば西ドイツ特許 DE PS 39182
59、同 3713482 及び同 3919011 のように粘土を含む
物質の中に結合させることにより、また西ドイツ特許 D
E PS 3502215 によれば重金属含有残渣を固体状の投棄
可能な生成物に加工してこれを次に部分的に非常に費用
のかかる地下投棄場に堆積させることが提案されてい
る。
【０００９】別の技術手段として、混入溶融法が提案さ
れている。このような技術は西ドイツ特許 DE PS 39393
44 及び同 3206984 に記述されている。それらの装置
は非常に高いエネルギー消費量を必要とする。これらは
現在、主として実験室装置及びパイロットプラント装置
の段階にあり、そして実用に供するためにはなお著しい
開発費用並びに時間が必要である。
【００１０】ガス化技術において、東ドイツ特許 DD PS
267880 から１つの提案が公知であり、これによれば灰
分含有液体燃料を別個に、粉末状燃料を供給するバーナ
ーと独立に水蒸気とともに供給導管を介してその反応空
間に供給し、そしてその灰分含有固体燃料の自動熱的部
分酸化に必要な酸素はその粉炭バーナーを介してガス化
リアクタへ供給される。
【００１１】種々の液状残渣のガス化はこの方法によれ
ば多量の粉炭の使用を必要とし、その使用は高いガス原
価をもたらす。液状残渣の使用量はこの方法では量的に
非常に制限されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的及び課題
は、液体及び固体の廃棄物を同時にガス化のプロセスに
よつて経済的かつ環境に好適な態様で処理することであ
る。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この発明課題は本発明に
よれば、2000 kJ/kgより大きい発熱量を有し、かつ炭化
水素類及び／又は硫黄及び／又はＰＣＢ及び重金属類及
び／又はダイオキシンを含み、またその際追加的に固体
成分としての廃棄物を３ないし 35 ％含有する液体廃棄
物を、冷却管列として構成されたリアクタ内壁を有し、
かつ液状スラグの排出を可能とする流動ガス化装置へ導
入することによって解決される。
【００１４】その固体廃棄物は10％よりも多い割合の各
鉱物性成分及び硫黄及び／又は重金属類及び／又はＰＣ
Ｂ及び／又はダイオキシン及びフラン化合物及び／又は
炭化水素類を含むことを特徴とする。この方法を実施す
る際に、この固体廃棄物の粒度は＜ 0.5 mm である。
【００１５】流動ガス化装置中でのこの方法の実施はそ
れら固体廃棄物の各鉱物成分の溶融温度よりも 50 ℃以
上高い温度でかつその際少なくとも＞ 1200 ℃に調節さ
れた反応温度において行われる。その調節された反応温
度における生じたガスの滞留時間はこの生じたスラグ含
有ガスの＜ 200℃への急激な冷却が行われるに先立って
＞２秒間である。
【００１６】この方法の実用に際してその流動ガス化装
置の中での液体廃棄物及び固体廃棄物の同時的処理のた
めの使用物質は、例えば種々の有害物質の含まれた廃油
と、ラッカースラッジ、汚泥又は種々の廃ガス浄化装置
からのフライアツシュ及びフィルターダストとの混合物
として構成されることができる。同様に、石炭加工工業
及び石油工業からの固体物質含有タール残渣の単独使用
も可能である。
【００１７】この方法の利点は中でも、液体及び固体の
廃棄物を同時に１工程段階で処理することができること
及びその液体廃棄物の処理に際して生ずる反応熱によっ
て、それら固体廃棄物が処理され、そしてその際液体廃
棄物の重金属がその固体廃棄物の各種鉱物性成分の中に
溶離できない形で結合されるということである。
【００１８】
【実施例】本発明の実施例の１つを添付の図面に示す
が、以下においてこれを詳細に説明する。
【００１９】タンク系１の中で、 33000 kJ/kg の発熱
量及び下記の有害物質濃度、すなわち ＰＣＢ 200 mg/kg Ni 2000 mg/kg Pb 2000 mg/kg Zn 2500 mg/kg S 4 % を有する廃油２が、この廃油１kg 当り 0.1 kg の、10
％の鉱物質成分及び下記の有害物質含有量、すなわち Pb 1000 mg/kg Cu 500 mg/kg Zn 2000 mg/kg を含む、水分含量 15 ％まで乾燥された汚泥 22 と、及
び廃油１kg 当り 0.15kg の、60％の鉱物質成分及び
下記の有害成分含有量、すなわち ＰＣＤＤ及びＰＣＤＦ 200 mg/g Pb 6000 mg/kg Zn 24000 mg/kg Cu 1000 mg/kg Sn 1700 mg/kg Cr 1400 mg/kg を含む、ごみ焼却廃ガスの浄化段階からのフィルターダ
ストと混合される。
【００２０】循環系４及びポンプ５を介してこの廃油／
廃棄物混合物はポンプ循環して沈着物形成現象を防止す
る。排出導管６及び計量ポンプ７を介して廃油／廃棄物
の混合物がバーナー８を通して１時間当り 12 t の量で
ガス化リアクタ 11 の中に供給されるが、このリアクタ
は 30 m3 の容積を有して 25 バールの圧力において運
転されており、そしてその反応空間外面 12 は強制冷却
されている。
【００２１】１時間当り４ t の量で供給される高圧水
蒸気がその廃油／廃棄物混合物の流動化のためのみなら
ずガス化剤としても用いられる。１時間当り 10000 Nm3
の量の酸素によって廃油及びその固体廃棄物の有機成分
の自動熱的部分酸化が行われる。それら固体廃棄物の鉱
物性成分の融点は 1250 ℃である。
【００２２】火炎反応によって 1400 ℃のガス出口温度
に調節される。ガス化反応に際して１時間当り 40000 N
m3の粗製ガスが生ずる。そのガス化リアクタの中の平均
滞留時間は 2.7 秒である。
【００２３】その生じたスラグを液体の形で搬送する粗
製ガスの急冷手段 13 を介してこの粗製ガスの 200℃へ
の冷却、及びスラグ 17 の粒状化が行われ、これは水浴
16を経て急冷容器 14 から排出される。
【００２４】廃棄物の重金属成分は浸出されない形でそ
のスラグの中に混合溶融される。このスラグは建材とし
て利用できるか、又は危険なく投棄することができる。
【００２５】急冷用容器 14 の中で生じた煤塵水 18 は
タール、油、フェノール及びＰＣＢを含まず、そして煤
塵水処理装置 18 へ導かれる。その冷却された粗製ガス
15は検出できる量のダイオキシンを含まず、そして脱
硫の後に発電用燃焼ガスとして用いられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法の１具体例を実施するための装置
の図式フローシート。
【符号の説明】
１ タンク系 ２ 固体廃棄物 ３ 廃油 ４ 循環系 ５ 循環ポンプ ６ 排出導管 ７ 計量ポンプ ８ バーナー ９ 酸素 10 水蒸気 11 ガス化リアクタ 12 反応空間外周 13 急冷水 14 冷却容器 15 粗製ガス 16 水浴 17 粒状化スラグ 18 煤塵水
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ルッツ グレッシェル ドイツ ０−7700 ホイエルスヴェルダ ヴィルヒョーストラッセ 59 (72)発明者 カール ゾフカ ドイツ ０−7701 デルゲンハウゼン ア ン デア ヴィントミューレ 17 (72)発明者 ギュンター ショルツ ドイツ ０−7700 ホイエルスヴェルダ ヴァルトストラッセ 21 ａ (72)発明者 ローランド ウェーバー ドイツ ０−7700 ホイエルスヴェルダ プロメナーデ ８ (72)発明者 ホルスト ブルクハルト ドイツ ０−7700 ホイエルスヴェルダ テオドール・ケルナー・ストラッセ ２ｂ (72)発明者 ディーター メルゲマイヤー ドイツ ０−7700 ホイエルスヴェルダ エル・ヘルマン・ストラッセ 62 (72)発明者 マンフレート ラングナー ドイツ ０−7700 ホイエルスヴェルダ スカデール ストラッセ ５

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 液状スラグの排出及び生じたスラグ含有
    ガスの＜200 ℃までへの急激な冷却を含む、冷却管列と
    して構成されたリアクタ内壁を有する流動ガス化装置に
    おけるガス化プロセスで固体及び液体の廃棄物を同時に
    処理するに当り、2000 kJ/kgより大きい発熱量を有し、
    かつ炭化水素類及び／又は硫黄及び／又はＰＣＢ及び重
    金属類及び／又はダイオキシンを含み、またその際追加
    的に、10％よりも多い割合の各鉱物性成分及び硫黄及び
    ／又は重金属類及び／又はＰＣＢ及び／又はダイオキシ
    ン及びフラン化合物及び／又は炭化水素類を含む固体成
    分としての廃棄物を３ないし 35 ％含有する液体廃棄物
    を、固体の廃棄物の各鉱物成分の溶融温度よりも 50 ℃
    以上高くかつ＞ 1200 ℃に設定された反応温度において
    ガス化させ、その際その生じたガスの＞ 1200 ℃におけ
    るガス化リアクタ内での滞留時間が＞２秒間であること
    を特徴とする方法。
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