JPH07198117A - 不活性成分を有する廃棄物の多段高温燃焼方法およびこの方法を実施する装置 - Google Patents

不活性成分を有する廃棄物の多段高温燃焼方法およびこの方法を実施する装置

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JPH07198117A
JPH07198117A JP6269033A JP26903394A JPH07198117A JP H07198117 A JPH07198117 A JP H07198117A JP 6269033 A JP6269033 A JP 6269033A JP 26903394 A JP26903394 A JP 26903394A JP H07198117 A JPH07198117 A JP H07198117A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 取扱いが容易で、効率のできる限り高い、液
状スラグ排出口を備えた閉じた少なくとも一つの室内で
不活性成分を有する廃棄物を多段高温燃焼する方法とそ
の装置を提供する。 【構成】 第一工程で化学当量的に不足した燃焼によ
り、排出された揮発性物質の成分を、固体廃棄物の乾燥
やこの固定廃棄物の未だ化合してない揮発性成分の脱ガ
スに必要な程度に制限して、燃焼エネルギのみを取り出
し、更に導入される残留物質の燃焼を少なくとも一つの
他の工程で行う。この装置では、第一工程としての第一
燃焼炉11)が排出部18,17を介して第二工程とし
ての第二燃焼炉19に接続し、第二燃焼炉19の排ガス
導管15は煙のガス流の一部に対する戻し導管14を有
し、この導管にガス弁13を備えた酸素導管が流入して
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、液状スラグ排出口を
備えた少なくとも一つの閉じた室内で不活性成分を有す
る廃棄物を多段高温燃焼する方法およびこの方法を実施
する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】産業廃棄物や家庭のごみの量は、ゴミ廃
棄場所が徐々に減っているため、年毎に増加している。
目的を持って前処理することなしにゴミを廃棄するには
有効な廃棄場所が必要であることを別にしても、このよ
うな方法は環境の観点からも支持できない。ただその点
に限り、ゴミ燃焼設備は、残留製品、スラグや灰が不燃
焼廃棄物より少なくとも狭い場所を必要とするような考
えられる方法を提供する。ゴミを燃やす場合の難点は、
熱的にかなり悪い全効率、高い試験コストおよび有害物
質を放出する点にある。
【0003】それ故、廃棄物を、機械的に前処理した
後、準化学量論的に所謂低温乾溜処理にかけることが既
に提案されている。この場合、粉砕されたゴミを間接加
熱(固定して壁からの熱輸送)により乾燥と脱ガスが行
われ、これには容積を制限する難点が結び付く。燃焼は
酸素キャリヤとしての空気を用いて準化学量論的に行わ
れ、通常の場合、不活性成分が溶融状態で排出される程
度の高温にされる。ただ、この乾溜方法では、第一処理
工程(乾燥と脱ガス)と第二処理工程(高温燃焼)の間
にエネルギ技術的に見て不利な中間冷却が行われる。
【0004】これに対して、所謂熱選択法がある。この
方法では、エネルギや磨耗を集中させる機械的な予備粉
砕を省いている。しかし、乾燥や脱ガスに必要なエネル
ギも固定壁によりもたらされる。これにより容量を狭め
る難点が生じる。しかし、熱選択法は乾燥され脱ガスさ
れた廃棄物の中間冷却を省き、工業用酸素で提唱される
高温燃焼処理で液状のスラグ廃棄物の場合、化学当量論
的に不足な部分燃焼が保証される。工業的な尺度を用い
る操業上の利用に対して検査部材を使用することを省く
必要性の外に、熱選択法を利用には環境技術的な観点で
顕著な難点が関連する。廃棄物の排出された燃焼する液
状成分の燃焼がプロセス内で使用されない。燃焼しない
プロセスガスは、許されない有害物質を大気に放出する
ことを防止するため、多段洗浄を行う必要があり、成分
が大量で非常に有害である場合、コストのかかる再洗浄
すべき「洗浄水」で解決している。
【0005】ドイツ特許第 34 444 073 号明細書によ
り、市町村や他のゴミのような廃棄物を燃やす方法と設
備が知られている。この場合、煙のガス中の有害で有機
性化合物の放出と環境に有害な燃焼残留物の形成を排除
している。これを達成するため、余剰空気が少なく廃ガ
スの量が少ない場合、キルン炉での燃焼が 300〜 800℃
の間の温度範囲の燃焼空気を使用して 1200 ℃以上の温
度で行われる。この場合、熱伝達物質により高温の廃ガ
スから燃焼空気に熱の伝達が行われ、固体物質は廃ガス
に接触して加熱され、次に空気と接触して冷却され、こ
の空気は燃焼空気の温度に加熱され、キルン炉の燃焼部
に導入される。その場合、固体物質が同時に廃ガス中の
有害物質と化合する。この方法により、燃焼処理にある
キルン炉のゴミ廃棄物を少ない過剰空気で少なくとも 1
200 ℃の温度で除去できる。その場合、有機化合物、特
にダイオキンを余すところなく分解する。更に、ガス状
で塵状の有害物質の完全な排ガス洗浄と、耐滲出性で廃
棄できる有害な廃棄物の発生を与える。
【0006】更に、欧州特許第 0 257 018号明細書によ
り、排ガスを通し、形成されたガスを次に燃やして廃棄
物や廃棄燃料を熱的に活用する方法が知られている。こ
の場合、廃棄物はガスや油と一緒に直接加熱する脱ガス
炉に導入される。 500と 1200 ℃の間の温度で運転され
る脱ガス炉の一つには、次の燃料室から煙のガスの一部
が加圧下で導入される。この方法を用いると、重金属を
含んだり合成物質を含む廃棄物を熱的に活用することも
できる。
【0007】ドイツ特許第 40 31 493号明細書による廃
棄物の燃焼方法では、主に酸素からなる酸化剤が使用さ
れる。この場合、燃焼ガスが高温に安定なフィルタを通
過し、次いで冷却される。
【0008】これ等の周知の方法の何れでも、不活性成
分を含む廃棄物の多段燃焼が行われていない。溶融流で
中間冷却と再加熱を行うことなく、不活性成分を取り出
す可能性も示唆されていない。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、取
扱いが容易で、効率のできる限り高い、冒頭に述べた種
類の多段高温燃焼方法およびその装置を提供することに
ある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
により、冒頭に述べた種類の多段高温燃焼方法にあっ
て、第一工程で化学当量的に不足した燃焼により、固体
廃棄物を乾燥したり、この固定廃棄物の未だ化合してな
い揮発性成分を脱ガスするために必要な燃焼エネルギの
みを取り出す適度な程度に、排出された揮発性物質の成
分を制限し、更に導入される残留物質の燃焼を少なくと
も一つの他の工程で行うことにより解決されている。
【0011】更に、上記の課題は、この発明により、上
に述べた多段高温燃焼方法を実施する装置にあって、第
一工程としての第一燃焼炉11)が排出部18,17を
介して第二工程としての第二燃焼炉19に接続し、第二
燃焼炉19の排ガス導管15は煙のガス流の一部に対す
る戻し導管14を有し、この導管にガス弁13を備えた
酸素導管が流入していることにより解決されている。
【0012】この発明による他の有利な構成は、特許請
求の範囲の従属請求項に記載されている。
【0013】
【作用】従来の技術とは異なり、第一工程で一部の燃焼
のみが故意に行われ、これにより必要なエネルギの量を
第一段階で著しく低減できる。第一工程での化学当量論
的に不足する運転方式は燃焼する希薄ガスを発生し、こ
のガスを揮発性の成分を除去した廃棄物と一緒に第二工
程に送り、ここで完全な燃焼が高温で行われる。第一工
程で完全な燃焼を行わないので、工業用酸素にも手を付
けることができる。この方法は一つの閉じた室、あるい
は多数の閉じた室で実行でき、この方法により、溶融流
で中間冷却や再加熱なしてに、不活性成分を有する廃棄
物の多段燃焼とその排出が可能である。
【0014】第一工程で導入された高温ガスは、主に調
節された混合物の回収煙のガス、純粋な酸素で構成され
ている。特に、煙のガス、当該エネルギを有する第二工
程の排ガス流あるいは排ガスの一部の流れを第一工程に
戻すことができる。この排ガス流には、望ましい化学当
量論的に不足な燃焼に必要な酸素しか添加しない。
【0015】第一工程で発生したガスを自動的に燃焼し
ていないあるいは一部燃焼した固体の燃料成分を第二工
程に運ぶように燃焼を行うと有利である。こうして、コ
ストのかかる搬送手段を節約できる。第一工程の燃焼温
度は 500 K〜 700 Kに制限さている。この温度は揮発性
成分を追い出し、廃棄物を乾燥するのに必要な温度であ
る。第二工程の燃焼温度は廃棄物の不活性成分の乾溜特
性に応じて、好ましくは 1200 K 〜 1400 K にある。そ
の場合、不活性成分は実質上廃棄物の鉱物性の不燃焼成
分である。
【0016】場合によっては、特に湿気を含む廃棄物の
場合、廃棄物を説明した第一工程に入れる前に予備乾燥
することが推奨される。不活性成分を溶融流で第二工程
から取り出すように処理すると有利である。煙のガスの
冷却で得られるエネルギは、直接蒸気の発生やそれ以外
のエネルギの活用に使用されるので、運転開始を除外し
て、燃焼全体を外部エネルギなしに行える。 説明した
多段燃焼を行うため、第一燃焼炉が排出部を介して第二
燃焼炉に接続し、第二燃焼炉の排ガス導管が煙のガスの
一部の流れに対する戻し導管を有し、この導管にガス弁
を備えた酸素導管が流入する装置を使用する。この装置
により、第一工程の酸素量を化学当量論的に不足する所
望の程度に調整できる。
【0017】
【実施例】以下、この発明の実施例を図1に示し、より
詳しく説明する。供給ステーションで第一工程部11に
導入する固体廃棄物を入れる。この第一工程部11で
は、乾燥、脱ガス、および 500 K〜 700 Kでの化学当量
論的に不足する不完全燃焼が行われる。そこで不完全に
燃焼させるのに必要なガスは回収排ガスと工業用酸素か
ら成る。この工業用酸素は O2 酸素容器12から取り出
し、弁13を介して排ガス流に混合される。この排ガス
は回収排ガスの一部の流れ14として第二工程部の排ガ
ス導管15から取り出される。場合によって、 O2 酸素
容器12に酸素を導入する酸素獲得装置16も設けると
よい。
【0018】第一工程部で生じたガス17は、乾燥し、
不完全燃焼した燃料成分18と共に第二工程部19に導
入される。この場合、ほぼ化学当量論的な高温燃焼が不
活性成分の溶融液状排出(排出部20)と共に行われ
る。酸素の導入は弁21を介して調節される。第二燃焼
工程部19から出るガス22は煙のガス冷却部23で低
い温度にされる。この場合、そこで得られたエネルギが
プロセスガスとして燃焼部に再び導入される。更に、排
ガス流には煙のガス清浄部24,場合によっては触媒を
備えた清浄部もある。
【0019】従来の技術に対するこの発明の開発の利点
は、乾溜燃焼法の場合のように廃棄物の機械的な処理が
必要でない点にある。この代わりに、第一工程部11で
は、周知様式の照り焼き燃焼あるいはキルン燃焼が使用
される。燃焼に工業用酸素を使用することにより、排出
された廃棄物の通常期待すべき熱量では、添加燃焼物な
しに不活性成分の溶融液状を排出を伴う高温運転が行え
る。添加物質は冷えた状態から始動させるためだけのも
のであり、約 5000 kJ/kg 以下の熱量が必要である。こ
の方法は、簡単に取り扱える装置をもたらし、定常運転
では外部エネルギを導入しない。固体廃棄物の一定の炭
素量を含めて取り出せるエネルギを、通常方法で、しか
もこれに必要な従来の技術の装置で利用できる形に変換
できる。生じた排ガスの容積は非常に小さく、これは容
器や煙のガスの浄化装置に関しても経済的な運転を可能
にする。排ガスの量は、この発明の方法を導入すると、
通常期待される排ガス量の約 10 〜 20 %にしかならな
い。完全燃焼により、排ガスを浄化する場合でも、有機
性汚染で負担の加わる洗浄液が発生しない。
【0020】
【発明の効果】以上、説明したように、この発明による
方法と装置により、不活性成分を有する廃棄物を高温燃
焼させることができ、その場合、取扱いが容易で、処理
効率が高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による装置の工程処理のブロック図で
ある。
【符号の説明】
11 第一燃焼炉 13 ガス弁 14 戻し導管 15 排ガス導管 17,18 排出部 19 第二燃焼炉

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液状スラグ排出口を備えた少なくとも一
    つの閉じた室内で不活性成分を有する廃棄物を多段高温
    燃焼する方法において、第一工程で化学当量的に不足し
    た燃焼により、固体廃棄物を乾燥したり、この固定廃棄
    物の未だ化合してない揮発性成分を脱ガスするために必
    要な燃焼エネルギのみを取り出す適度な程度に、排出さ
    れた揮発性物質の成分を制限し、更に導入される残留物
    質の燃焼を少なくとも一つの他の工程で行うことを特徴
    とする高温燃焼方法。
  2. 【請求項2】 第一工程に導入される酸素は、純酸素の
    調節された添加と共に回収煙のガスから成ることを特徴
    とする請求項1に記載の高温燃焼方法。
  3. 【請求項3】 第一工程で発生した燃焼性のガスは不燃
    あるいは一部燃焼した固体燃料成分を第二工程に運ぶこ
    とを特徴とする請求項1または2に記載の高温燃焼方
    法。
  4. 【請求項4】 第一工程の燃焼温度は 500〜 700 Kであ
    ることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の
    高温燃焼方法。
  5. 【請求項5】 第二工程の燃焼温度は 1200 〜 1400 K
    であることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記
    載の高温燃焼方法。
  6. 【請求項6】 廃棄物を導入前に第一工程で乾燥するこ
    とを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の高温
    燃焼方法。
  7. 【請求項7】 不活性成分は第二工程から溶融流にして
    排出されることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項
    に記載の高温燃焼方法。
  8. 【請求項8】 煙のガスを冷却して得られるエネルギは
    蒸気発生に利用され、始動を除いて燃焼は外部エネルギ
    なしに行われることを特徴とする請求項1〜7の何れか
    1項に記載の高温燃焼方法。
  9. 【請求項9】 請求項1〜7の何れか1項に記載の高温
    燃焼方法を実施する装置において、第一工程としての第
    一燃焼炉(11)が排出部(18,17)を介して第二
    工程としての第二燃焼炉(19)に接続し、第二燃焼炉
    (19)の排ガス導管(15)は煙のガス流の一部に対
    する戻し導管(14)を有し、この導管にガス弁(1
    3)を備えた酸素導管が流入していることを特徴とする
    装置。
JP6269033A 1993-11-03 1994-11-01 不活性成分を有する廃棄物の多段高温燃焼方法およびこの方法を実施する装置 Withdrawn JPH07198117A (ja)

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DE4337421:2 1993-11-03

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DE4337421C1 (de) 1995-01-12

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