JPH0823026B2 - 固体及び液体の廃棄物を同時に処理する方法 - Google Patents
固体及び液体の廃棄物を同時に処理する方法Info
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- JPH0823026B2 JPH0823026B2 JP4119949A JP11994992A JPH0823026B2 JP H0823026 B2 JPH0823026 B2 JP H0823026B2 JP 4119949 A JP4119949 A JP 4119949A JP 11994992 A JP11994992 A JP 11994992A JP H0823026 B2 JPH0823026 B2 JP H0823026B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガス化の技術領域、中で
も固定床加圧ガス化、油加圧ガス化及び流動ガス化、並
びに種々の廃棄物の処理の領域に関する。
も固定床加圧ガス化、油加圧ガス化及び流動ガス化、並
びに種々の廃棄物の処理の領域に関する。
【０００２】
【従来の技術】固定床加圧ガス化は、例えば粗褐炭、褐
炭ブリケット、硬質褐炭及び種々の石炭のような極めて
多種多様な挿入材料を用いて運転される。これらの挿入
材料の灰分含量及び水分含量に関しての品質は広い範囲
で変動い得る。それらの被ガス化原料の処理費用は僅か
である。
炭ブリケット、硬質褐炭及び種々の石炭のような極めて
多種多様な挿入材料を用いて運転される。これらの挿入
材料の灰分含量及び水分含量に関しての品質は広い範囲
で変動い得る。それらの被ガス化原料の処理費用は僅か
である。
【０００３】なかでも、エッセンの Grueckauf GmbH 出
版社より刊行された W. Peters の"Kohlenvergasung"
に記述されている固定床加圧ガス化の原理は多くの修飾
とともに更に発展している。すなわち西ドイツ特許 DE
PS 2640180 及び同 2732544に従う発展技術が公知であ
り、これらにおいては流動床との組み合わせが提案され
ている。更に他の発展技術において、なかでも東ドイツ
特許 DD PS 38791、同110297、同 119814 、同 121796
、同 132980 及び同 133818 並びに西ドイツ特許 DE P
S 2705558 には、固定床加圧ガス化における性能上昇
のため、液状スラグ抜き出しのため、粗製ガス中のダス
ト含有量の低下のため及びスラグ固着障害を避けるため
の種々の方法及び可能性が提案されている。
版社より刊行された W. Peters の"Kohlenvergasung"
に記述されている固定床加圧ガス化の原理は多くの修飾
とともに更に発展している。すなわち西ドイツ特許 DE
PS 2640180 及び同 2732544に従う発展技術が公知であ
り、これらにおいては流動床との組み合わせが提案され
ている。更に他の発展技術において、なかでも東ドイツ
特許 DD PS 38791、同110297、同 119814 、同 121796
、同 132980 及び同 133818 並びに西ドイツ特許 DE P
S 2705558 には、固定床加圧ガス化における性能上昇
のため、液状スラグ抜き出しのため、粗製ガス中のダス
ト含有量の低下のため及びスラグ固着障害を避けるため
の種々の方法及び可能性が提案されている。
【０００４】従来実用されている全ての技術手段の基本
的な欠点は、その粗製ガス中にダスト、高沸点並びに低
沸点の炭化水素類及び例えばアルコールや芳香族化合物
のような水溶性の種々の有機化合物並びにそれらの誘導
体が含まれており、そして個々の成品を回収して有効利
用するため及び環境への障害を避けるために費用のかか
る付属設備が必要なことである。
的な欠点は、その粗製ガス中にダスト、高沸点並びに低
沸点の炭化水素類及び例えばアルコールや芳香族化合物
のような水溶性の種々の有機化合物並びにそれらの誘導
体が含まれており、そして個々の成品を回収して有効利
用するため及び環境への障害を避けるために費用のかか
る付属設備が必要なことである。
【０００５】東ドイツ特許 DD PS 259875 により１つの
提案が公知であるが、これによれば副産物をさけるため
にその固定床加圧ガス化装置内での燃料堆積高さを極端
に低くし、そしてそれにより到達する約 1000 ℃のガス
空間温度によってその粗製ガス中に含まれるタール類、
油類及びダスト粒子をそのガス空間内で粗製ガスに転化
させるようにしている。この方法は、その極端に低い固
定床堆積高さによつて酸素のブレークスルーが引き起こ
されてその後続配置された各装置内でガス爆発が起こる
危険があるために安全工学的な制御は不可能である。
提案が公知であるが、これによれば副産物をさけるため
にその固定床加圧ガス化装置内での燃料堆積高さを極端
に低くし、そしてそれにより到達する約 1000 ℃のガス
空間温度によってその粗製ガス中に含まれるタール類、
油類及びダスト粒子をそのガス空間内で粗製ガスに転化
させるようにしている。この方法は、その極端に低い固
定床堆積高さによつて酸素のブレークスルーが引き起こ
されてその後続配置された各装置内でガス爆発が起こる
危険があるために安全工学的な制御は不可能である。
【０００６】更にまた東ドイツ特許 DD PS 43253 によ
って１つの提案が公知であるが、この場合にはそのガス
中に含まれる液体及び固体の各成分をこれらがそのガス
発生炉から出てゆく際にガス化剤の供給のもとに自動酸
化的にガスに転化させる。この方法は経済的に有利では
なく、と言うのは生じたガスの１部が燃焼するからであ
る。それら液体及び固体の成分の確実に一定的な転化は
この方法の実施に際しては保証されていない。更にまた
この提案は確実に再現できる教示を含んでいないので、
その開示されている方法ではガス爆発を考慮しなければ
ならない。
って１つの提案が公知であるが、この場合にはそのガス
中に含まれる液体及び固体の各成分をこれらがそのガス
発生炉から出てゆく際にガス化剤の供給のもとに自動酸
化的にガスに転化させる。この方法は経済的に有利では
なく、と言うのは生じたガスの１部が燃焼するからであ
る。それら液体及び固体の成分の確実に一定的な転化は
この方法の実施に際しては保証されていない。更にまた
この提案は確実に再現できる教示を含んでいないので、
その開示されている方法ではガス爆発を考慮しなければ
ならない。
【０００７】東ドイツ特許 DD PS 150475 には１つの技
術手段が示されているが、これによれば固定床加圧ガス
化の粗製ガスの補追ガス化に際して水素化触媒の使用の
もとに高級炭化水素化合物をハイドロクラッキングによ
り反応させる。この方法は、その粗製ガスの補追ガス化
装置中への入口温度をその触媒の作用温度に調節しなけ
ればならないという欠点を有する。これはそのガス化プ
ロセスにおいて褐炭を使用する場合には複雑な制御技術
及び方法技術によってしか実現することができない。こ
の方法のもう１つの欠点は、その粗製ガスに同伴するカ
ーボンダストや灰分の粒子による触媒の急速な汚染並び
にそれに伴ってもたらされる高い運転経費である。更に
西ドイツ特許公開 DE OS 2532197 及び同 2532198 に
は、固定床加圧ガス化の粗製ガスから種々の炭化水素類
を補追的にガス化させるためにこの粗製ガスを酸素の添
加において不活性物質又は触媒物質よりなる固定床を含
む補追ガス化装置の中に導入し、それによって温度上昇
によりガス化反応及びクラッキング反応を引き起こさせ
るような提案があげられている。
術手段が示されているが、これによれば固定床加圧ガス
化の粗製ガスの補追ガス化に際して水素化触媒の使用の
もとに高級炭化水素化合物をハイドロクラッキングによ
り反応させる。この方法は、その粗製ガスの補追ガス化
装置中への入口温度をその触媒の作用温度に調節しなけ
ればならないという欠点を有する。これはそのガス化プ
ロセスにおいて褐炭を使用する場合には複雑な制御技術
及び方法技術によってしか実現することができない。こ
の方法のもう１つの欠点は、その粗製ガスに同伴するカ
ーボンダストや灰分の粒子による触媒の急速な汚染並び
にそれに伴ってもたらされる高い運転経費である。更に
西ドイツ特許公開 DE OS 2532197 及び同 2532198 に
は、固定床加圧ガス化の粗製ガスから種々の炭化水素類
を補追的にガス化させるためにこの粗製ガスを酸素の添
加において不活性物質又は触媒物質よりなる固定床を含
む補追ガス化装置の中に導入し、それによって温度上昇
によりガス化反応及びクラッキング反応を引き起こさせ
るような提案があげられている。
【０００８】この方法はその粗製ガスの組成や補追ガス
化装置中の粗製ガスの量の制御が不可能であって、その
補追ガス化装置の中の固定床充填物がダストや灰分が持
ち込まれることによる汚染によって性能低下やそのガス
化プロセスの停止がもたらされるという欠点がある。
化装置中の粗製ガスの量の制御が不可能であって、その
補追ガス化装置の中の固定床充填物がダストや灰分が持
ち込まれることによる汚染によって性能低下やそのガス
化プロセスの停止がもたらされるという欠点がある。
【０００９】特別な廃棄物としてはなかでも、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。
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。
【００１０】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。
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。
【００１１】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。
素及びハロゲン類を含む廃棄物が生ずる。
【００１２】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。
ョン、塗料スラッジ及びメッキ廃液が出てくる。
【００１３】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負荷された残存物が、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生じ、これらの処理は大きな問題
である。
用装置においては部分的に負荷された残存物が、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生じ、これらの処理は大きな問題
である。
【００１４】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。
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。
【００１５】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。
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。
【００１６】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。
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。
【００１７】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。
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。
【００１８】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。
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。
【００１９】
【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。
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。
【００２０】この発明課題は本発明によれば、固定床加
圧ガス化装置中で硫黄及び／又は炭化水素及び／又はＰ
ＣＢ及び／又はダイオキシン及び／又は重金属類を含む
固体廃棄物としての被ガス化物質の１ないし 70 ％が使
用されることによって解決される。例えば使用済み活性
炭や汚染土、廃タイヤ切断物、シュレッダー軽質物、油
で汚染された繊維廃物或いは合成樹脂廃棄物のようなそ
れらの固体廃棄物はブリケット化によってその石炭母材
の中に結合させておくことができるか、又は石炭との混
合物として固定床加圧ガス化装置の中へ導入することが
できる。含まれている重金属は主としてその生じたスラ
グの中に結合され、これは建材として利用できるか、又
は投棄することができる。その生じた有害物質とダスト
とを含む固定床加圧ガス化粗製ガスは、20000 kJ/kg よ
り大きい発熱量を有しかつ炭化水素類及び／又はＰＣＢ
を含む液体廃棄物及び酸素含有ガスと一緒に補追ガス化
装置中でバーナーを介して 1000 ℃よりも高い温度に加
熱され、その際その液体廃棄物及び／又はその有害物質
及びダストの含まれる固定床加圧ガス化粗製ガスは部分
的に燃焼し、そして部分的にガス化される。この場合に
酸素の最低量はそのガス混合物を 1000 ℃よりも高い温
度に加熱するのに必要な量である。
圧ガス化装置中で硫黄及び／又は炭化水素及び／又はＰ
ＣＢ及び／又はダイオキシン及び／又は重金属類を含む
固体廃棄物としての被ガス化物質の１ないし 70 ％が使
用されることによって解決される。例えば使用済み活性
炭や汚染土、廃タイヤ切断物、シュレッダー軽質物、油
で汚染された繊維廃物或いは合成樹脂廃棄物のようなそ
れらの固体廃棄物はブリケット化によってその石炭母材
の中に結合させておくことができるか、又は石炭との混
合物として固定床加圧ガス化装置の中へ導入することが
できる。含まれている重金属は主としてその生じたスラ
グの中に結合され、これは建材として利用できるか、又
は投棄することができる。その生じた有害物質とダスト
とを含む固定床加圧ガス化粗製ガスは、20000 kJ/kg よ
り大きい発熱量を有しかつ炭化水素類及び／又はＰＣＢ
を含む液体廃棄物及び酸素含有ガスと一緒に補追ガス化
装置中でバーナーを介して 1000 ℃よりも高い温度に加
熱され、その際その液体廃棄物及び／又はその有害物質
及びダストの含まれる固定床加圧ガス化粗製ガスは部分
的に燃焼し、そして部分的にガス化される。この場合に
酸素の最低量はそのガス混合物を 1000 ℃よりも高い温
度に加熱するのに必要な量である。
【００２１】この方法を実施する場合にそのガスの全量
はその固定床加圧ガス化の粗製ガスの量によってのみな
らず、その液体廃棄物の量によっても調節される。液体
廃棄物としては例えば廃油やエマルジョン分離装置から
の生成物をこの提案する方法によって処理することがで
きる。
はその固定床加圧ガス化の粗製ガスの量によってのみな
らず、その液体廃棄物の量によっても調節される。液体
廃棄物としては例えば廃油やエマルジョン分離装置から
の生成物をこの提案する方法によって処理することがで
きる。
【００２２】補追ガス化装置の形状寸法はそのガスの全
量の補追ガス化装置の中での滞留時間が＞２秒間となる
ように設計される。この補追ガス化装置から排出された
後でその処理されたガスは 200℃よりも低い温度に急激
に冷却される。
量の補追ガス化装置の中での滞留時間が＞２秒間となる
ように設計される。この補追ガス化装置から排出された
後でその処理されたガスは 200℃よりも低い温度に急激
に冷却される。
【００２３】この方法を実施する際に、本発明によれ
ば、その補追ガス化装置は固定床加圧ガス化の粗製ガス
を用いて、又は液体廃棄物の処理のために運転すること
ができる。
ば、その補追ガス化装置は固定床加圧ガス化の粗製ガス
を用いて、又は液体廃棄物の処理のために運転すること
ができる。
【００２４】この方法を実施する際にその高温度の反応
ガスの急冷に際して生ずる煤塵水はその各成分の＞99％
以上が除去され、そしてこれが、20000 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／又は重金属類及び／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 ％含む液体廃棄物との混合物の形で、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
グの排出を可能にする流動ガス化装置へ導入される。そ
の固体廃棄物はこれが 10 ％よりも多い鉱物性成分及び
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／又は炭化水素類を含むことによって特
徴づけられる。この方法の実施に際してその固体廃棄物
の粒度は好ましくは＜ 0.5 mm であるのがよい。
ガスの急冷に際して生ずる煤塵水はその各成分の＞99％
以上が除去され、そしてこれが、20000 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／又は重金属類及び／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 ％含む液体廃棄物との混合物の形で、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
グの排出を可能にする流動ガス化装置へ導入される。そ
の固体廃棄物はこれが 10 ％よりも多い鉱物性成分及び
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／又は炭化水素類を含むことによって特
徴づけられる。この方法の実施に際してその固体廃棄物
の粒度は好ましくは＜ 0.5 mm であるのがよい。
【００２５】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。
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。
【００２６】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。
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。
【００２７】この方法全体の実施においてガスの液相中
での冷却に際して現れる残存有害物質成分は公知の方法
によってその水性相から分離し、そして公知の態様でそ
の固定床／流動ガス化装置に供給される。同様に、痕跡
程度に存在する有害成分、なかでも重金属はその粗製ガ
スから低温洗浄によって洗浄除去され、そしてその洗浄
剤はその有害成分濃度が対応的に上昇した後で部分的に
各ガス化リアクタの中に送り戻される。
での冷却に際して現れる残存有害物質成分は公知の方法
によってその水性相から分離し、そして公知の態様でそ
の固定床／流動ガス化装置に供給される。同様に、痕跡
程度に存在する有害成分、なかでも重金属はその粗製ガ
スから低温洗浄によって洗浄除去され、そしてその洗浄
剤はその有害成分濃度が対応的に上昇した後で部分的に
各ガス化リアクタの中に送り戻される。
【００２８】この方法の利点は、液体及び固体の廃棄物
を同時に処理することができること及びその液体廃棄物
の処理に際して流動ガス化装置中で生ずる反応熱を利用
してそれら含まれている固体廃棄物が煤塵水処理からの
重金属含有残渣との混合物として処理され、そしてその
際液体廃棄物の重金属のみならずその煤塵水のそれらも
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。この方法全体のもう１
つの利点は、固体及び液体の廃棄物のそれらガス化プロ
セスにおける組み合わせ処理が環境的に非常に好適であ
り、そしてその際同時にそのエネルギー利用における高
い効率によって各原材料の資源保全に貢献するというこ
とである。ガス浄化及び廃水浄化に際して生ずる種々の
有害物質をこのガス化及び混入溶融プロセスに取り入れ
ることは各種液体及び固体の廃棄物の新規な複合処理技
術に導く。
を同時に処理することができること及びその液体廃棄物
の処理に際して流動ガス化装置中で生ずる反応熱を利用
してそれら含まれている固体廃棄物が煤塵水処理からの
重金属含有残渣との混合物として処理され、そしてその
際液体廃棄物の重金属のみならずその煤塵水のそれらも
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。この方法全体のもう１
つの利点は、固体及び液体の廃棄物のそれらガス化プロ
セスにおける組み合わせ処理が環境的に非常に好適であ
り、そしてその際同時にそのエネルギー利用における高
い効率によって各原材料の資源保全に貢献するというこ
とである。ガス浄化及び廃水浄化に際して生ずる種々の
有害物質をこのガス化及び混入溶融プロセスに取り入れ
ることは各種液体及び固体の廃棄物の新規な複合処理技
術に導く。
【００２９】
【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。
が、以下においてこれを詳細に説明する。
【００３０】25 バールの圧力のもとで運転される固定
床過圧ガス化装置１の中に１時間当り 13.7 t の褐炭ブリケット２（水分 18.5 ％、タール分
８％、灰分８％） 3.1 t の炭化水素含有量５％を有する汚染土３ 1.7 t の廃タイヤ３及び 1.7 t のシュレッダー軽質物 を供給する。回転火格子４の上方に１時間当り 2500 Nm
3 の酸素及び１時間当り16.4 t のガス化用蒸気を混合
物５としてそのリアクタの中に導入する。回転火格子４
を経て不活性灰分／スラグの混合物６が４ t/hr の合計
量で排出される。これは建築用骨材又は充填材として使
用することができ、或いは危険なく投棄処分することが
できる。固定床加圧ガス化装置中で汚染土の中に含まれ
ていた炭化水素が溜去されて分解又はガス化される。
床過圧ガス化装置１の中に１時間当り 13.7 t の褐炭ブリケット２（水分 18.5 ％、タール分
８％、灰分８％） 3.1 t の炭化水素含有量５％を有する汚染土３ 1.7 t の廃タイヤ３及び 1.7 t のシュレッダー軽質物 を供給する。回転火格子４の上方に１時間当り 2500 Nm
3 の酸素及び１時間当り16.4 t のガス化用蒸気を混合
物５としてそのリアクタの中に導入する。回転火格子４
を経て不活性灰分／スラグの混合物６が４ t/hr の合計
量で排出される。これは建築用骨材又は充填材として使
用することができ、或いは危険なく投棄処分することが
できる。固定床加圧ガス化装置中で汚染土の中に含まれ
ていた炭化水素が溜去されて分解又はガス化される。
【００３１】廃タイヤ及びシュレッダー軽質物の部分は
40 - 70％までがガス成分に、そして 20 - 50％が炭化
水素に転化される。３ - 12 ％はその組成に依存して灰
分／スラグ部分となる。残余の部分は灰分／スラグの混
合物として回転火格子を経て排出される。
40 - 70％までがガス成分に、そして 20 - 50％が炭化
水素に転化される。３ - 12 ％はその組成に依存して灰
分／スラグ部分となる。残余の部分は灰分／スラグの混
合物として回転火格子を経て排出される。
【００３２】粗製ガス捕集室７を介して１時間当り 207
00 Nm3 の乾燥粗製ガス及び 13800Nm3 の水蒸気が約 4
50℃の温度で粗製ガス捕集導管８及びバーナー 10 を介
して圧力 24 バールにおいて運転されている補追ガス化
装置９の中に導かれる。
00 Nm3 の乾燥粗製ガス及び 13800Nm3 の水蒸気が約 4
50℃の温度で粗製ガス捕集導管８及びバーナー 10 を介
して圧力 24 バールにおいて運転されている補追ガス化
装置９の中に導かれる。
【００３３】その導入された乾燥粗製ガスは下記の組成
を有している： CO2 33.5 % CO 15.0 % H2 36.0 % CH4 12.5 % N2 0.9 % O2 0.1 % C1 - C4 2.0 %
を有している： CO2 33.5 % CO 15.0 % H2 36.0 % CH4 12.5 % N2 0.9 % O2 0.1 % C1 - C4 2.0 %
【００３４】更にこの粗製ガスは１ Nm3 当り環状及び
脂肪族の炭化水素類を約 90 g 、そして約 20 ％の灰分
を有するダストを約 10 g 含有する。バーナー 10 を介
して同時に、32000 kJ/kg の発熱量を有しかつＰＣＢ含
量 200 mg/kg を有する廃油11 を 11 t その補追ガス
化装置に導入する。この廃油はまた下記の重金属含量を
有する： Ni 1000 mg/kg Ba 2000 mg/kg Cu 600 mg/kg V 300 mg/kg Pb 900 mg/kg
脂肪族の炭化水素類を約 90 g 、そして約 20 ％の灰分
を有するダストを約 10 g 含有する。バーナー 10 を介
して同時に、32000 kJ/kg の発熱量を有しかつＰＣＢ含
量 200 mg/kg を有する廃油11 を 11 t その補追ガス
化装置に導入する。この廃油はまた下記の重金属含量を
有する： Ni 1000 mg/kg Ba 2000 mg/kg Cu 600 mg/kg V 300 mg/kg Pb 900 mg/kg
【００３５】１時間当り 11000 Nm3 の酸素 12 の供給
量においてその固定床加圧ガス化の粗製ガスのみならず
その廃油も高い転化率で自動熱的ガス化を受ける。75 m
3 の容積の耐熱内張りしたリアクタの中で 1350 ℃の温
度において反応が行われる。固定床加圧ガス化の粗製ガ
スの各種炭化水素類及びその廃油中の含有物質の転化は
火炎との直接の接触により、輻射熱により、及びその補
追ガス化装置の熱い内壁面との接触により行われる。
量においてその固定床加圧ガス化の粗製ガスのみならず
その廃油も高い転化率で自動熱的ガス化を受ける。75 m
3 の容積の耐熱内張りしたリアクタの中で 1350 ℃の温
度において反応が行われる。固定床加圧ガス化の粗製ガ
スの各種炭化水素類及びその廃油中の含有物質の転化は
火炎との直接の接触により、輻射熱により、及びその補
追ガス化装置の熱い内壁面との接触により行われる。
【００３６】その生じた１時間当り 62000 Nm3 の処理
ガス 13 が或る平均滞留時間の後に1350℃の温度でその
補追ガス化装置から排出されるが、これは乾燥状態につ
いて下記の組成を有している： CO2 18.6 % CO 33.5 % H2 46.6 % CH4 0.3 % N2 1.0 % O2 0.1 %
ガス 13 が或る平均滞留時間の後に1350℃の温度でその
補追ガス化装置から排出されるが、これは乾燥状態につ
いて下記の組成を有している： CO2 18.6 % CO 33.5 % H2 46.6 % CH4 0.3 % N2 1.0 % O2 0.1 %
【００３７】生じた処理ガス 13 はＰＣＢ及び炭化水素
類を含まず、そして＜ 200℃への直接の冷却 14 を受け
るか、又は約 500℃までの熱ポテンシャルを利用するた
めに或る中間挿入された廃熱回収 15 を受ける。生じた
処理ガス 13 は通常のガス精製装置を通過した後、熱量
的又は物質的に利用することができる。煤塵水タンク16
の中で生ずる凝縮水 17 はタール、油、フェノール及
びＰＣＢを含まない。煤塵水処理装置 18 から排出され
る廃水は簡単な処理を要するのみである。
類を含まず、そして＜ 200℃への直接の冷却 14 を受け
るか、又は約 500℃までの熱ポテンシャルを利用するた
めに或る中間挿入された廃熱回収 15 を受ける。生じた
処理ガス 13 は通常のガス精製装置を通過した後、熱量
的又は物質的に利用することができる。煤塵水タンク16
の中で生ずる凝縮水 17 はタール、油、フェノール及
びＰＣＢを含まない。煤塵水処理装置 18 から排出され
る廃水は簡単な処理を要するのみである。
【００３８】ペレット法により運転される煤塵水処理装
置 18 の中で生じた重金属含有煤煙ペレット 19 は１時
間当り 400 kg の合計量でタンク系 21 の中へ導かれ
る。同時に、１日当り１回、その廃水処理装置及び低温
ガス洗浄装置 39 からの重金属スラッジ及び塩類スラッ
ジが 1000 kg の合計量でこのタンク系 21 の中に導入
され、そして流動ガス化装置の中で使用するためにその
被ガス化物質混合物に添加混合される。このタンク系 2
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 23 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 22 と混合される。
置 18 の中で生じた重金属含有煤煙ペレット 19 は１時
間当り 400 kg の合計量でタンク系 21 の中へ導かれ
る。同時に、１日当り１回、その廃水処理装置及び低温
ガス洗浄装置 39 からの重金属スラッジ及び塩類スラッ
ジが 1000 kg の合計量でこのタンク系 21 の中に導入
され、そして流動ガス化装置の中で使用するためにその
被ガス化物質混合物に添加混合される。このタンク系 2
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 23 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 22 と混合される。
【００３９】循環系 24 及びポンプ 25 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障害を防止す
る。排出導管 26 及び計量ポンプ 27 を介して廃油／廃
棄物の混合物がバーナー 28 を通して１時間当り 12 t
の量でガス化リアクタ 31 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周 32 は強
制冷却されている。
油／廃棄物混合物はポンプ循環して沈着物障害を防止す
る。排出導管 26 及び計量ポンプ 27 を介して廃油／廃
棄物の混合物がバーナー 28 を通して１時間当り 12 t
の量でガス化リアクタ 31 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周 32 は強
制冷却されている。
【００４０】１時間当り４ t の量で供給される高圧水
蒸気 30 はその廃油／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 29 によって廃油 23 及び固体廃棄物 2
2 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。
蒸気 30 はその廃油／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 29 によって廃油 23 及び固体廃棄物 2
2 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。
【００４１】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。
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。
【００４２】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 33 を介してこの粗製ガスの 200℃へ
の冷却、及びスラグ 37 の粒状化が行われ、これは水浴
36を経て急冷容器 34 から排出される。
製ガスの急冷手段 33 を介してこの粗製ガスの 200℃へ
の冷却、及びスラグ 37 の粒状化が行われ、これは水浴
36を経て急冷容器 34 から排出される。
【００４３】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。
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。
【００４４】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。
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。
の図式フローシート。
１ 固定床加圧ガス化装置 ２ 石炭 ３ 固体被処理物（汚染土、廃タイヤ、シュレツダー
軽質物） ４ 回転火格子 ５ ガス化剤 ６ 灰／スラグ ７ 粗製ガス捕集空間 ８ 粗製ガス排出管 ９ 補追ガス化装置 10 バーナー 11 液体被処理物（廃油） 12 酸素 13 処理ガス 14 急冷 15 廃熱回収 16 煤塵水タンク 17 煤塵水 18 煤塵水処理装置 19 廃水 20 煤煙ペレット 21 タンク系 22 固体廃棄物 23 廃油 24 循環系 25 循環ポンプ 26 排出導管 27 計量ポンプ 28 バーナー 29 酸素 30 水蒸気 31 ガス化リアクタ 32 反応空間外周 33 急冷水 34 冷却容器 35 粗製ガス 36 水浴 37 粒状化スラグ 38 煤塵水 39 重金属及び塩類のスラッジ
軽質物） ４ 回転火格子 ５ ガス化剤 ６ 灰／スラグ ７ 粗製ガス捕集空間 ８ 粗製ガス排出管 ９ 補追ガス化装置 10 バーナー 11 液体被処理物（廃油） 12 酸素 13 処理ガス 14 急冷 15 廃熱回収 16 煤塵水タンク 17 煤塵水 18 煤塵水処理装置 19 廃水 20 煤煙ペレット 21 タンク系 22 固体廃棄物 23 廃油 24 循環系 25 循環ポンプ 26 排出導管 27 計量ポンプ 28 バーナー 29 酸素 30 水蒸気 31 ガス化リアクタ 32 反応空間外周 33 急冷水 34 冷却容器 35 粗製ガス 36 水浴 37 粒状化スラグ 38 煤塵水 39 重金属及び塩類のスラッジ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 ギュンター ザイフェルト ドイツ ０−7500 コットブス フィンス ターヴァルダー ストラッセ 29 (72)発明者 マンフレート デュルリッヒ ドイツ ０−7700 ホイエルスヴェルダ メランヒトンストラッセ 10 (72)発明者 エミール ライヒル ドイツ ０−7700 ホイエルスヴェルダ ストラッセ デス フリーデンス 18 (72)発明者 ハインツ ポレンスキー ドイツ ０−7700 ホイエルスヴェルダ フローリアン・ガイエル・ストラッセ 32
Claims (3)
- 【請求項１】 固定床加圧ガス化装置と、その固定床加
圧ガス化装置の粗製ガス側に後続する補追ガス化装置
と、及び冷却管列として構成されたリアクタ内壁を有す
る追加的流動ガス化装置とにおいて、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、固定床加圧ガス化装置の中で硫黄及
び／又は炭化水素及び／又はＰＣＢ及び／又はダイオキ
シン及び／又は重金属類を含む固体廃棄物としての被ガ
ス化物質の１ないし 70 ％が使用されること、その生じ
た有害物質とダストとを含む固定床加圧ガス化粗製ガス
を、20000 kJ/kg より大きい発熱量を有しかつ炭化水素
類及び／又はＰＣＢ及び重金属類を含む液体廃棄物及び
酸素含有ガスと一緒に補追ガス化装置中でバーナーを介
して、この補追ガス化装置内での＞２秒の全ガス量滞留
時間において 1000 ℃よりも高い温度に加熱すること、
及びその急冷に際して生じた煤塵水から公知の方法でそ
の重金属含有煤煙成分の＞99％を除去してこれを、廃水
浄化及び／又はガス浄化に際して生ずる有害物質スラッ
ジとの混合物として、20000 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／又は重金属類及び／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
を有する固体成分としての廃棄物を３ないし 35％含む
液体廃棄物との混合物の形で、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。 - 【請求項２】 この方法を実施するに際してその補追ガ
ス化装置を固定床加圧ガス化粗製ガスを用いて、又は液
体の廃棄物の処理のために運転することができる、請求
項１の方法。 - 【請求項３】 この方法を実施するに際して流動ガス化
装置が別個に運転できる、請求項１の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4125521A DE4125521C1 (ja) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | |
| DE4125521.6 | 1991-08-01 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05202371A JPH05202371A (ja) | 1993-08-10 |
| JPH0823026B2 true JPH0823026B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=6437510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4119949A Expired - Fee Related JPH0823026B2 (ja) | 1991-08-01 | 1992-04-15 | 固体及び液体の廃棄物を同時に処理する方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5347068A (ja) |
| JP (1) | JPH0823026B2 (ja) |
| CZ (1) | CZ278906B6 (ja) |
| DE (1) | DE4125521C1 (ja) |
| GB (1) | GB2258240B (ja) |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5461183A (en) * | 1992-02-11 | 1995-10-24 | Mobil Oil Corporation | Removal of ASO from HF/sulfolane alkylation catalyst |
| DE4329436C1 (de) * | 1993-09-01 | 1995-03-23 | Leuna Werke Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Synthesegas aus Erdölrückständen und Altkunststoff oder Altkunststoffgemischen |
| US5922090A (en) | 1994-03-10 | 1999-07-13 | Ebara Corporation | Method and apparatus for treating wastes by gasification |
| DE19608095B4 (de) * | 1995-03-15 | 2007-08-02 | Volkswagen Ag | Verfahren zur Verbrennung von Altreifen |
| DE19536383C2 (de) * | 1995-09-29 | 2001-09-13 | Krc Umwelttechnik Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Vergasung von heizwertarmen Brennstoffen |
| WO1997027903A1 (en) * | 1996-01-30 | 1997-08-07 | Vial Jean Luc | Apparatus and method for treating solids |
| DE19608093C2 (de) * | 1996-03-02 | 2000-08-10 | Krc Umwelttechnik Gmbh | Verfahren zur Verwertung von Rest- und Abfallstoffen sowie heizwertarmen Brennstoffen in einem Zementofen |
| US5980858A (en) * | 1996-04-23 | 1999-11-09 | Ebara Corporation | Method for treating wastes by gasification |
| US5900224A (en) * | 1996-04-23 | 1999-05-04 | Ebara Corporation | Method for treating wastes by gasification |
| US6902711B1 (en) | 1996-04-23 | 2005-06-07 | Ebara Corporation | Apparatus for treating wastes by gasification |
| DE19642161C2 (de) * | 1996-10-12 | 2001-10-11 | Krc Umwelttechnik Gmbh | Verfahren zur umweltgerechten Verwertung von Restabfallstoffen |
| CA2349608A1 (en) * | 1998-11-05 | 2000-05-18 | Ebara Corporation | Electric generating system by gasification of combustibles |
| DE19906891C2 (de) * | 1999-02-19 | 2002-07-18 | Schwarze Pumpe Energiewerke Ag | Verfahren zur Verwertung von staubförmigen und schlammartigen kohlenstoffhaltigen Stoffen in der Festbettvergasung |
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