JPH06506758A - 異なる種類の固体と、場合によっては液体廃棄物を焼却するための方法と装置 - 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】 異なる種類の固体と、場合によっては液体の廃棄物を焼却するための方法と装置 （技術的分野） 本発明は請求の範囲第１項の前文に記載した種類の方法に関係する。

（先行技術） 確実に増大しつづける廃棄物量と、本物質の焼却に対して増大しつづける環境上 の厳格な要求事項のために、排ガスの浄化には有害な残留生成物量の増加が伴う ことになる。

今日周知の焼却プラントでは、炉の側壁に固着してロータリーキルンの出口端を 塞ぐ傾向のある液体スラグが、火格子部分の側壁とロータリーキルン中で生成す るのを避けるために、燃焼温度を１１００℃以下、例えば約８７５℃に保持する 。

これらのプラントはスラグと灰がそれぞれ乾燥、または湿潤状態の不均一な混合 物として、三つもの異る排出用装置への排出に適するように設計されている。

従ってボイラー灰は、例えば衝撃による脱スケール型のボイラー装置から、フラ イアッシュは電気式収じん器から得られる。さらに排ガス浄化の目的で例えば石 灰を添加し、そのあと排ガスをフィルター、または排ガス洗滌装置へ送って残留 する生成物を除去している。

さらに「微細な廃棄物」が火格子を通過して落下するので、このような火格子選 別物もスラグ出口へ入って（る。

しかしこのとき未燃焼物はスラグの３％以下である必要がある。

これらの周知プラントではスラグへとりこまれた塩と重金属、およびフライアッ シュと排ガス洗滌装置から（る残留生成物とが浸出して（ることがあり、さらに プロセス中に若千の重金属が蒸発することもある。

そのためにこれらの生成物を、例えば管理下にある廃棄物処理場へおく必要にせ まられて、その結果環境へ著しい損害を与える種類の浸出液を発生するか、また は岩塩坑中へおくなどの安全な方法で堆積する必要がある。

（発明の開示） 固体、および／または液体廃棄物の燃焼で生成するスラグ、フライアッシュ、お よびこれ以外の有害な残留生成物を無害化するのが本発明の目的であって、本目 的は最初に説明した種類の方法で達成できて、その方法とは本発明によるときは 、請求の範囲第１項の糧定節に記載の特徴によって特徴づけられる。

このようにして、問題の物質がロータリーキルンを通過するときに比較的高温の 液体スラグ中へカプセル封じされて、その結果廃棄物の焼却で生成する物質は無 害な、重金属のような有害物質を放出しないガラス化されたスラグになり、この ために本スラグは問題なしに堆積することができる。

廃棄物の本焼却は装入された各タイプの廃棄物がおそらく多くの供給用設備によ って乾燥、点火、燃焼されるプラント内で実施できる。固体廃棄物は燃焼しても 完全には燃えきらないスラグを生成し、これが火格子部分と直接移動ラインで結 ばれたロータリーキルン中へ投入されて、このロータリーキルン中で本スラグ混 合物と、これとは別に排ガス浄化装置から供給される残留生成物とが一緒に溶融 されてガラス状物質を生成する。ロータリーキルンの回転が物体が燃え切って溶 融し、均一な物質を生成するのを特徴する 請求の範囲第２項で説明する実施態様では、ロータリーキルン中でスラグが固化 しないようにすることができる。

請求の範囲第５項で説明する実施態様では、必要な場合ロータリーキルン中でス ラグが固化しないような高温を維持することも可能である。その結果廃棄物の発 熱量の変動に起因する温度変化が減少することになって、溶融物質の連続供給が 確保できる。

本発明はまた水洗を実施するための、請求の範囲第６項の前文で説明する種類の 装置に関係する。本発明によれば、本装置は請求の範囲第６項の規定節に記載す る通りに構成される。

請求の範囲第８項で説明する実施態様にあっては、燃焼プロセスへ供給する酸素 が最高度に利用されるのと同時に、可能な限り最少量の空気添加ですむと言う利 点が達成できる。本方法で発生する幾分還元性をもつ雰囲気が、還元剤を添加す る必要なしに、各種の中性物質の融点を低下することになる。

また請求の範囲第９項で説明する実施態様にあっては、液状スラグは完全にガラ ス化してしまうまで、ロータリーキルンの最低部分にあるポケット内に残留する ことになる好適実施例の説明 図２に示したプラントは火格子部分１、ロータリーキルン２、バーナー３、残留 生成物サイロ４、あと燃焼室５、ボイラー６、および残留生成物コンベアー７か ら構成される。

主として家庭廃棄物、樹皮、産業廃棄物、病院廃棄物、および比較的不均一な混 合物である一部化学廃棄物からなる焼却すべき廃棄物２１を、図２の左側に示し たホッパー２０と供給用シェード８を通してプラントへ供給する。供給された物 質は、どんな液状廃棄物でも受け入れできる火格子９．１０．１１上へ分配され 、燃焼用空気３１が下から供給される。

おそらくは未燃焼物質を倉荷して、火格子９，１０、および１１を通過した、例 えば廃棄物小片のような火格子選別物をベルトコンベアー１７とコンベアー７で 残留生成物サイロ４へ送る。

火格子部分で燃焼中に生成した不完全燃焼スラグは、それ自体周知の方法でロー タリーキルン２内へ排出される。

火格子部分１からロータリーキルン２への移行１２時、中間サイロ４に集められ た残留生成物が、配合用ウオームコンベアー１３を通って供給されて、残留生成 物は互いに混合されて燃えつき、ロータリーキルン２内で溶融物質を生成する。

ロータリーキルン２は両端を円錐状に細めて、液体スラグが保持できるようにす る。

ロータリーキルン２の８口端末１５に、スラグの出口温度を連続的に調節するの に適した、好ましくは酸素／ガスバーナーシステムの形状をもつバーナー装置を 配置する。

スラグはベルトコンベアー２２でスラグ出口１５から排出される。

排ガスはロータリーキルン２から、あと燃焼室５を経由してボイラー装置６へ入 る。ボイラー装置ではボイラー灰２８を末端ボイラー（衝撃脱スケールボイラー ）で除去し、フライアッシュ２９は電気式収じん器を用いて除去する、ボイラー 灰２８とフライアッシュ２９を、ベルトコンベアー１８とコンベアー７によって 残留生成物サイロ４まで輸送する。

電気式酸じん器２３の下流では、排ガスを排ガス浄化プラントの反応器２４へ導 いてここへ石灰２５を添加する。

本プラントでの反応生成物をフィルター２６へ送り、ここで残留生成物３０を分 離する。本残留生成物３０をベルトコンベアー１９．３２でコンベアー７へ、さ らに残留生成物サイロ４へ送り、一方残留生成物３０を除去した排ガスは煙突２ ７から排出する。

本発明はここまでに説明し記載してきたことに正確に制限されるものではな（て 、例えばロータリーキルン、または焼却用火格子の数を変更するなど、多数の変 更が技術に長じた人には可能なことに注目されたい。

先に説明した通り、本発明の主要原理は燃焼スラブと；火格子選別物、フライア ッシュと反応生成物のような残留生成物とを中間冷却なしに、すなわちスラグ中 に一度発生したエネルギーを溶融プロセスに利用して、プロセスの一つのステッ プで一緒に溶融するにある。

（部材のリスト） １　火格子部分 ２　ロータリー ３　バーナー装置 ４　残留生成物サイロ／中間サイロ ５　あと燃焼室 ６　ボイラー装置 ７　残留生成物コンベアー ８　供給用シェード １３　配合用ウオームコンベアー １４　ダンパー １５　排出端末／スラグ出口 １８　ベルトコンベアー Ｉ９　ベルトコンベアー ２０　ホッパー ２１　廃棄物 ２２　ベルトコンベアー ２３　電気式酸じん器 ２４　反応器 ２５　石灰 ２６　フィルター ２７　煙突 ２８　ボイラー灰 ２９　フライアッシュ ３０　残留生成物 ３１　燃焼用空気 ３２　ベルトコンベアー １、特許出願番号 ＰＣτ／ＤＫ　９１１００１６９ ２、発明の名称 異なる種類の固体と、場合によっては液体の廃棄物を焼却するための方法と装置 ３６特許出願人 住　所　大阪市西区土佐堀１丁目６番２０号　新来ビル６階（英文明細書第１頁 の補正） 明　細　書 田る　、の　ど、場Ａによっては液　の物を　却するための　法とヨ ー」支１ｍ立１ 本発明は請求の範囲第１項の前文に記載したｆＩ類の方法に関係する。

−じ１丘上」臼− 確実に増大しつづける廃棄物量と１本物質の焼却に対して増大しつづける環境上 の厳格な要求事項のために、排ガスの浄化には有害な残留生成物量の増加が伴う ことになる米国特許出願第３８０８９８９号には、段火格子つきの焼却部分の下 流に配置したロータリーキルンを使用するプラントで固体と、場合によっては液 体廃棄物とを焼却する方法の記載があって、このとき固体廃棄物は段火格子上で 部分燃焼してロータリーキルンへ供給され、本廃棄物へ添加されるどんな液体廃 棄物も段火格子上で燃焼できる。廃棄物には家庭廃棄物と、一部脱水された下水 汚泥が含まれていて、石とガラス等の固体がボールミル中のボールのように機能 して下水汚泥塊を破砕して、その結果これらの燃焼の改善と加速を可能にするこ とが、本プラントが下水汚泥塊を燃焼する能力をもつために不可欠である。ロー タリーキルン内でスラブが溶融されることは勿論であって、このことか本質的な 「摩砕効果」を消失させることになろう今日周知の焼却プラントでは、炉の側壁 に固着してロータリーキルンの出口端を塞ぐ傾向のある液体スラブが、火格子部 分の側壁とロータリーキルン中で生成するのを避けるために、燃焼温度を１１０ ０℃以下、例えば約８７５℃に保持する。

これらのプラントはスラグと灰がそれぞれ乾燥、または湿潤状態の不均一な混合 物として、三つもの異る排出装置へ排出されるのに適するように設計されている 。

従ってボイラー灰は、例えば衝撃による脱スケール型のボイラー装置から、フラ イアッシュは電気式収じん器から得られる。さらに石灰を添加して排ガス浄化を 行い、そのあと排ガスをフィルター、または排ガス洗滌装置へ送って残留する生 成物を分離する。

ｔｔｑと１１ １１段火格子（９，１０，１１）つきの焼却部分（１）の下流に配置したロータ リーキルン（２）を使用し、固体廃棄物は段火格子（９，１０，１１）上で部分 燃焼してロータリーキルンへ供給され、どんな液体廃棄物でも段火格子（９，１ ０，１１）上で燃焼中の廃棄物へ添加されるプラント内で固体と、場合によって は液体の廃棄物を焼却する方法において、 （ａｌ　ロータリーキルン中で燃えつきると、液体スラグを発生するだけの高温 になるロータリーキルン（２）へ、部分燃焼した物質を供給することと。

（ｂ）　火格子選別物、ボイラー灰、フライアッシュのような燃焼からの残留生 成物と、排ガス浄化等からの残留生成物とを集めてロータリーキルン（２）の入 口端末（１２）へもどし、この端末点でこれらの生成物を装入して、液体スラグ と共に融合することを特徴とする焼却方法。

２、　スラグを約１１００℃、またはこれ以上の温度にある火格子の炉空間（１ ）で、融点に近い温度まで加熱することを特徴とする請求の範囲第１項記載の方 法。

３、　火格子の炉空間（１）４度を、火格子の炉空間（１）と排ガス管（５）の 間にあるバイパス管（１６）のダンパー（１４）を開閉して調節することを特徴 とする請求の範囲第１項、または第２項記載の方法。

４　燃焼用に火格子部分（１）へ供給した廃棄物を、溶融するためのエネルギー 源として利用することを特徴とする請求の範囲第１〜３項のいずれが一つ、また はい（っかに記載の方法。

５、　ロータリーキルン（２）の出口端末（１５）へバーナー（３）から熱を供 給することを特徴とする請求の範囲第１〜４項のいずれが一つ、またはいくっか に記載の方法。

６、（ａ）火格子部分（１）と、（ｂ）ロータリーキルン（２）を備え、この二 つの構成要素が廃棄物の移動方向に継続した位置に配置された種類の、請求の範 囲第１〜５項のいずれか一つ、またはいくつかに記載の方法を実施するために使 用する装置において、残留生成物を液体スラグと一緒に融合して、ロータリーキ ルン（２）の出口端末（５）から排出するガラス状生成物を作るために、焼却プ ラントから集めたこれらの物質をロータリーキルン（２）の入口端末（１２）で 、連続的に配合するのに適した供給装置（１３）を特徴とする装置。

７、　ロータリーキルンの出口端末（１５）に配！した、好ましくは酸素／ガス バーナー形態のバーナー（３）を特徴とする請求の範囲第６項記載の装置。

８、　供給装置（１３）の上流に配置した集合容器（４）を特徴とする請求の範 囲第６項と第７項記載の装置。

９、　下向きに傾斜した軸のまわりに回転するのに適したロータリーキルンが、 円錐状に細めるが、または収縮させた端末部分をもっことを特徴とする請求の範 囲第６〜８項のいずれか一つ、またはいくつかに記載の装置。

図面の簡単な説明 次の明細書では、図面を参照しつつ本発明を更に詳細に説明しよう。

図１は本発明による装！の作動原理を図式で表示したものである。

図２は本発明に従って構成された装置の断面を図式で表示したものである。

図３は図２のｍ〜■線に沿った断面で、残留生成物の装入を示す。

国際調査報告 国際調査報告 フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、　ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、　ＧＲ，ＩＴ、ＬＵ、　ＮＬ、ＳＥ）、０Ａ（ＢＦ 、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、ＣＭ、ＧＡ、ＧＮ、ＭＬ、ＭＲ，ＳＮ、ＴＤ、ＴＧ ）、ＡＴ、ＡＵ、ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　ＣＨ，Ｃ３，ＤＥ、　ＤＫ。

ＥＳ、ＦＩ、　ＧＢ、　ＨＵ、ＪＰ、　ＫＰ、　ＫＲ，ＬＫ、ＬＵ、ＭＣ，ＭＧ 、ＭＷ、ＮＬ、Ｎｏ、ＰＬ、ＲＯ，ＳＤ、ＳＥ、ＳＵ、　ＵＳ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．段火格子（９，１０，１１）つきの焼却部分（１）の下流に配置したロータ リーキルン（２）を使用するブラントで固体と、場合によっては液体の廃棄物と を焼却する方法において、 （ａ）本固体廃棄物を段火格子（９，１０，１１）上で部分燃焼させてから、ロ ータリーキルン中で燃えつきるときに液体スラグを生成するだけの高温にあるロ ータリーキルンへ供給することと、 （ｂ）段火格子（９，１０，１１）上で燃焼中の廃棄物へ、どんな液体廃棄物で も添加できることと、（ｃ）火格子選別物、ボイラー灰、フライアッシュのよう な燃焼からのアッシュ生成物と、排ガス浄化からの残留生成物とを集めてロータ リーキルン（２）の入口端末（１２）へもどし、この端末点でこれらの生成物を 装入して、液体スラグと共に融合することを特徴とする焼却方法。
2. ２．スラグが約１１００℃、またはこれ以上の温度にある火格子の炉空間（１） で溶融されることを特徴とする、請求の範囲第１項記載の方法。
3. ３．火格子の炉空間（１）温度を、火格子の炉空間（１）と排ガス管（５）の間 にあるバイパス管（１６）のダンパー（１４）を開閉して調節することを特徴と する、請求の範囲第１項、または第２項記載の方法。
4. ４．燃焼用に火格子部分（１）へ供給した廃棄物を、溶融するためのエネルギー 源として利用することを特徴とする、請求の範囲第１〜３項のいずれか一つ、ま たはいくつかに記載の方法。
5. ５．ロータリーキルン（２）の出口端末（１５）へバーナー（３）から熱を供給 することを特徴とする、請求の範囲第１〜４項のいずれか一つ、またはいくつか に記数の方法。
6. ６．（ａ）火格子部分（１）と（ｂ）ロータリーキルン（２）を備え、この二つ の構成要素が廃棄物の移動方向に継続した位置に配置された種類の、請求の範囲 第１〜５項のいずれか一つ、またはいくつかに記載の方法を実施するために使用 する装置において、スラグとアッシュ生成物とを液体スラグと一緒に融合して、 ロータリーキルン（２）の出口端末（５）から排出するガラス状生成物を作るた めに、焼却プラントから集めたこれらの物質をロータリーキルン（２）の入口端 末（１２）で、連続的に配合するのに適した供給装置（１３）を特徴とする装置 。
7. ７．ロータリーキルンの出口端末（１５）に配置した、好ましくは酸素／ガスバ ーナー形態のバーナー（３）を特徴とする、請求の範囲第６項記載の装置。
8. ８．供給装置（１３）の上流に配置した集合容器（４）を特徴とする請求の範囲 第６項、または第７項記載の装置９．下向きに傾斜した軸のまわりに回転するの に適したロータリーキルンが、円錐状に細めるか、または収縮させた端末部分を もつことを特徴とする、請求の範囲第６〜８項のいずれか一つ、 またはいくつかに記載の装置。