JPH06506292A - 有機系廃棄物の焼却法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 有機系廃棄物の焼却法 本発明は焼却による有機系廃棄物の処理方法に関係し、より詳しくは、低発熱量 の液体又は固体の有機系廃棄物の処理方法に関係する。

成る強い汚染性の有機系組成物は焼却においても処理することが非常に難しい。

例えば、これらはスチーム発生器の洗浄によって生じる液体（特に原子炉）、有 機系又はコロイド物質を含むタンク残、樹脂の固形分又は活性炭種、スチレンを 含む化学プロセスからの残余液体等がある。

これらの物質の処理が難しいことには多くの理由がある。これらの１つは燃焼炉 に送るまでの取扱いの困難性であり、これらの物質は粘着性、粘稠性、又は凝集 性である。第２の理由は低発熱量であり、完全燃焼する性質が乏しいことである 。これが有機系物質を濃縮する物理化学的ルートについて可能性のある処理方法 （沈澱、浸透等）の考慮がなされている理由であり、この処理は非常にコスト高 になる欠点がある。

本発明はこのような液体又は固体の有機系廃棄物の処理方法を提供するための探 究に基づくものであり、迅速にかつ過剰の煙霧や毒性化合物の生成なしに廃棄物 を燃焼することができる状態にすることを目的にする。

この目的のため、本発明は主として液体である有機系廃棄物の処理方法を提供し 、この方法は、焼却すべき物質の水系混合物を作成し、これに液体燃料油タイプ の炭化水素（必要により、焼却すべき不要炭化水素を一緒に用いる）及び界面活 性剤を加え、非可燃性ガスをこの混合物に混和することによって気泡体を形成し 、この気泡体を燃焼炉に導入する。調製し燃焼する限られた量を用いて非連続的 方法で適用できたとしても、好ましくは、この方法は連続的に行う。

したかって、液圧で動作する特性を有するガスと液体との中間の特性の物質が生 成し、この構造は３次元の気泡質ネットワークであり（泡）、この壁は最初の有 機系物質と添加した物質（特には燃料油）を運び、これらの気泡の内部は上記の ガスで満たされる。

この物質の物理的性質から得られる長所に加え、二酸化炭素から純粋酸素まで変 わることができる非可燃性ガスの選択は、その発熱量による混合物の自己燃焼の 危険に適合することを可能にする。混合物の発熱量は燃焼する流出液の性質と燃 料の添加に依存し、適切なガスを選択することにより不活性な気泡体を形成する ことができ、次いで焼却炉に容易に搬送することができる。

気泡体を大気圧で形成した場合、ポンプを用いて気泡体を輸送する。ここで、気 泡体を圧力下で形成することが有益なことがある。

加圧した気泡体は膨張するときにそれ自身で推進する。この場合、気泡体の製造 位置が炉に充分近ければ、気泡体を炉に輸送するポンプ手段は必要ない。また、 気泡体は焼却炉に開いた状態でつながるダクトの中で急激な圧力低下を受け、そ れにより焼却する有機系物質の炉の中での良好な分散が確保される。また、この 効果は混合物中に含まれる水のフラッシュ蒸発によって増加される。

加圧ガスが混合物か低発熱量の場合に使用できる酸素の場合、混合物をうまく分 割する方法は火炎長さの顧著な減少、煙霧体積の最適化に寄与し、実際的に未燃 焼物がない。このため最終的な煙霧の排出は最小限になり、高価な高性能のフィ ルターを用いてこれらの煙霧を処理することを可能にし、未燃焼物がないことは フィルターの交換を必要とする頻度を実質的に少なくする。

この方法の他の特徴と長所は例によって示す態様の説明より明らかになるであろ う。

説明は添付の図面を参照して行う。

図１は本発明の１つの態様を示す。

図２は焼却炉から上流の装置中の物質の圧力変化のグラフである。

処理する流出液２をミキサーｌに供給し、界面活性剤３と燃料油４を流出液に加 える。流出液は除去すべき有機化合物の水溶液の形態であり、混合物の組成を調 節するためにミキサーｌに水５を付加的に供給することができる。流出液は混合 する前に特別の調製を受けることができることに留意すべきである。また、焼却 すべき他の物質（廃油等）を加えるために他の流体を用いることができることに 留意すべきである。

次いで流出液をポンプ（Ｐ）を用いて容器６の中に供給する。また、容器６には 、例えば２バール〜ＩＯバールに加圧された加圧気泡体を攪拌しながら形成する ために加圧ガス７を入れる。混合物の発熱量により、混合物が非常に高い発熱量 を有する場合には二酸化炭素のような不活性ガスを導入し、混合物が低い自己燃 焼性を有する場合には空気、酸素又は純粋酸素で富化した（ｅｎｒｉｃｈｅｄ） 空気を導入する。バルブＶを容器又は出口配管８に用意し、加圧の程度の調節を 可能にする。このバルブは上流の損失水頭を発生させ、気泡体が形成するその上 限以下の圧力をポンプを用いて維持する。損失水頭は配管８にそった生じる損失 水頭と、この配管８がつながるスプレーノズルで発生する損失水頭の単なる合計 であろう。容器６の下流にて配管８はサイクロン型の燃焼炉につながり、ここで 気泡体は膨張を完了する。配管８中で生じる部分的な膨張は気泡体を炉９の方に 推進する力に寄与する。

図２のグラフは、生成物の比体積の関数として圧力がどのように変わるかを示す 曲線である。またこれは、回路のいろいろな箇所を連続的に循環する生成物の圧 力を示す。このように、曲線のＡ部はポンプＰでの圧力の増加を示し、Ｂ部は容 器６での発泡に関係し、０部は燃焼炉９に注入するまでの配管８中の物質の圧力 を示す。また、炉に導入する酸化性ガスは好ましくは酸素てあり、空気で燃焼さ せたときに生じる窒素酸化物の生成に関する問題がない。

別な態様において（図示せず）、大気圧にて容器６中で気泡体を形成し、バルブ Ｖは気泡体を輸送するポンプに置換する。

炉の灰ビットｌＯは灰を受け、灰の性質は次の処理の仕方を決める。

流出液が原子炉プラントの洗浄で生じた場合、灰は汚染されている可能性かあり 、承認された区域での最終的な貯蔵の前に保護マトリックスの中に包むことが妥 当である。燃焼煙霧はクーラー１２で冷却し、中に含まれる水蒸気を凝縮し、こ のようにして除去する。次いて適切な極めて高性能のフィルター１３を通過させ 、大気中に放出することか望ましくない全ての粒子を捕獲する。必要により、中 間ヒーターを提供し、フィルターの冷たい壁での全ての凝縮を避けるために露点 以上に加熱することができる。番号１４は粒子（及び粒子を含むフィルター）の 抜き取りを示し、番号１５は大気中への放出経路である。同時に炉９の後に後燃 焼１７を行うこともできる。

本発明の長所、したがって本発明を適用したプラントの長所は広範囲に得られ、 理由として、燃焼する物質が好ましくは圧力下の気泡体の形態で調製され、物質 の不活性を初期混合物の関数として調節することを可能にし、これによって自己 燃焼性に対して輸送の際に必要な安全性の中で妥当性が得られることを可能にし 、焼却の容易さを可能にするためである。

輸送と燃焼の見地からの気泡体の長所に加え、これらの長所は正に気泡体構造の ためであるが、ガスタイプの燃焼と化学量論が容易に制御される。特に純粋酸素 の存在の中で操作する場合、短い火炎と完全燃焼が観察され、燃焼炉の大きさを 顕著に小さくすることを可能にする。したがって、本発明のプロセスをプラント に移動して実施するように配置することが可能になり、流出液が発生する箇所の 近くに配置することが可能になる（輸送と中間的貯蔵に関する問題がなくなる） 。

さらに、燃焼すべき流出液はサスペンションとして固体粒子を含むことがあり、 これらは形成させる気泡体構造によって支持されることを留意すべきである。し たがって、これらの粒子は粒子入りの気泡体、即ち固体−液体一気体の３相構造 の状態で流出液と一緒に焼却できる。必要により、粒子を含む流出液を固体の粒 子径を調節するために予備粉砕することができる。

最後に、気泡体は自己洗浄性であり（タンクや蒸気発生器の洗浄によって生じる 場合）、プラントの保守を容易にすることに留意すべきである。

本発明の方法は多目的であれば、有益性がさらに高い。焼却すべき流出液を加圧 気泡体に形態変化させることにより（粒子その他を運ぶ）、各種の物質に適用で きる。また、気泡体の組成は容易に調節でき、処方の正確な調節と燃焼温度の制 御を可能にする。

例として、原子力蒸気発生器からの洗浄用流出液の処理に関する条件を示す。こ の流出液は次の組成を有し、単位はグラム／リットル（ｇ／ｌ）である。

・グルコン酸　８４ｇ／ｌ ・クエン酸　４０　ｇ／　ト アンモニア　２０ｇ／ｌ ・脂肪アミン　８ｇ／ｌ ・溶解金属　１０ｇ／ｌ ・水　残り 燃料油を添加した上記の流出液を用いて気泡体の調製を行い、９０重量％の流出 液と１０重量％の燃料油を含む生成物を得た。

酸化剤として２５０ｋｇ／時の酸素を用いた酸素（化学量論比の１０％過剰）の 加圧気泡体の５７０ｋｇ／時の焼却により、主として１／４のＣＯｌと２／３の ＨｔＯを含む煙霧が生成した。この煙霧中には水の高い割合が明らかであり、一 旦凝縮させることにより、濾過する体積が極めて顕著に低下することを可能にす る。

比較として、同じ条件で空気中で燃焼させた場合、２４％のみの水蒸気と約６０ ％の窒素か生成した。

国際調査報告 フロントベージの続き （７２）発明者　サジェ、フィリップ フランス国、エフ−６０３２０サンーソブール、リュ　エドモンーロスタン、１ ５５

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．燃焼すべき物質の水系混合物を形成し、水系混合物に液体燃料（４）と界面 活性剤（５）を加えて行う主として液体である有機系廃棄物（２）の処理方法で あって、混合物に非可燃性ガス（７）を混和して調節した不活性の気泡体を形成 し、該気泡体を燃焼炉（９）に導入する有機系廃棄物の処理方法。
2. ２．ガス（７）が二酸化炭素である請求の範囲第１項に記載の方法。
3. ３．ガス（７）が酸素である請求の範囲第１項に記載の方法。
4. ４．ガス（７）が富化した空気である請求の範囲第１項に記載の方法。
5. ５．混合物とガスを加圧下で導入する容器（６）中で気泡体を形成する請求の範 囲第１〜４項のいずれか１項に記載の方法。
6. ６．液体燃料が共に焼却すべき廃棄物を搬送する請求の範囲第１〜５項のいずれ か１項に記載の方法。
7. ７．連続して行う請求の範囲第１〜６項のいずれか１項に記載の方法。
8. ８．請求の範囲第７項による方法を行うためのプラントであって、ミキサーの下 流にポンプ（Ｐ）を含み、ポンプは炉（９）に通じる回路に吐出し、該回路は容 器（６）と配管（８）を含み、回路の合計水頭損失がポンプで得られる圧力増加 に対応するプラント。
9. ９．ポンプ（Ｐ）を炉（９）に接続する回路が水頭損失を調節するためのバルブ を含む請求の範囲第８項に記載のプラント。
10. １０．可移動性である請求の範囲第８項又は９項に記載のプラント。