JPH09506033A - 異質廃物の貯蔵方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、廃物の取り出しとその後の熱利用の前に又は異なる処理操作の前に、例えば廃物バンカー又は適当な廃物容器のような、維持又は供給容器内の異質廃物の貯蔵方法に関する。この方法によると、火災及びガス爆発は実際に排除され、好気性分解プロセスは抑制され、嫌気性分解は遅延され、これによって、その後の熱利用中のジオキサン及びフランのさらなる形成は防止され、小害獣による貯蔵物質アタックは阻止される。バンカー帯における障害を回避する又は、少なくとも有意に軽減することによって、処理の安全性は有意に高められる。この場合の廃棄物の貯蔵は火災に対して安全な、本質的に不活性な雰囲気中で行われる。

Description

【発明の詳細な説明】 異質廃物の貯蔵方法 本発明は、請求項１記載による維持ごみ捨て場(holding dump)又は供給ごみ捨 て場(supply dump)中の異質廃物(heterogenous rubbish)の貯蔵方法に関する。 例えば家庭内のごみや特殊なごみ、クリーニングスラッジ及び工業スクラップ のような廃棄物を熱処理するプラントは入口側に廃物バンカーを有し、そこにお いて比較的多量のこれらの異質廃物が一時的に又は供給物として蓄えられる。全 体として“廃物(rubbish)”なる用語を用いて本明細書で表示する、これらの廃 物は、それらの非常に異質の組成と、数千トンにもなるそれらの通常の貯蔵量と のために重要な環境の危険性を有する。 例えば、炉の灰、化学物質及び金属部品のような発火源が、無検査でもたらさ れる。さらに、−−連続的換気にも拘わらず−−バンカー内では好気性及び嫌気 性プロセスが行われ、このようなプロセスが特に、自然発火点までの温度上昇を 惹起させる可能性がある。 それ故、廃物バンカーは侵害法(disturbance law)の意味で考えられる危険性 をなす。侵害はかなりの、極度に不利な影響を生ずる。本明細書で取り上げるプ ラント帯は、例えば、明白な危険性が全く異なる種類の侵害を生じる可能性があ るプラント帯である（Ｊ．Ｌｏｏｋ，ＴＵＶ Ｂａｙｅｒｎ／Ｓａｃｈｓｅｎ， 「侵害法を考慮した、廃物−焼却プラントにおける安全工学」，廃棄物及び廃物 の熱処理に関する会議，９−１０／１２／１９９３，Ｃｏｌｏｇｎｅ）。 燃焼によって放出される重要な危険性物質を次に挙げる： ・重金属化合物、 ・酸性ガス、 ・プラスチックの低温炭化からの有機汚染物、 ・多ハロゲン化ジベンゾジオキシンとフラン、並びに他の発癌性系。 上記ＴＵＶ Ｂａｙｅｒｎ／Ｓａｃｈｓｅｎ（Ｌｏｏｋ）らの研究は、付録に 含まれる表１〜１４に記載され、これらの表は処理しやすい形で可能な、質的及 び量的な危険性物質を報告する。 廃物集積場の燃焼焦点(combustion focus)は、大部分が、くすぶる火炎を生じ 、 これは表面下で長時間気づかれずに進展し、しばしば手を及ぼすことが困難にな る。そのため、大きなプラントにおけるバンカー内のくすぶり(smelding)は長時 間（恐らく、数週間）持続する。 廃物バンカー火災の頻度と持続時間とは、かなりの生態学的危険性を表すのみ でなく、他の処理目的のための廃物焼却プラントの利用可能性をも減じて、処理 の安全性をも低下させる。 廃物バンカー火災がそれに付随してもたらす生態学的及び技術的問題に加えて 、経済的負担が重大である。操作の中断と、それに伴う処理の停止の他に、火災 が消された後に、消火剤に濡れて、不完全焼却した廃物を全ての汚染物と共にバ ンカーから取り出して、他の場所で処理しなければならない。このようなプラン トの操作者が負う経済的、生態学的及び技術的損害は保険によって不充分にのみ カバーされるに過ぎない。バンカー火災は保険業者にとって、予測することが非 常に困難な危険であるので、このような損害に起因する可能な訴訟を考慮しても 、いずれにせよ、かなりの保険プレミアムが制限なく上昇し続ける。 維持又は供給集積場における廃物貯蔵に起因する他の危険性は、可能な分解プ ロセスから生ずるメタン貯留によるものである。空気と混合されると、これは爆 発の大きな危険性を惹起しうる引火性ガス混合物を生ずる可能性がある。 バンカー火災の可能な拡大と引火性ガス混合物に関係する危険とに比べて評価 すると、有害生物(pest)又は貯蔵領域で予め観察されるねずみの異常発生による 貯蔵物質への可能な作用は、もちろん、それほどの危険ではないが、この場合に も、何らかの予防手段を取らなければならない。 それ故、バンカー火災を早期に認識して、できるかぎり早い時点で適当な消火 手段の適用を開始し、廃物バンカー内の強度の空気循環によって引火性ガス混合 物の形成を避けることが、今までも現在も、技術的世界の関心事である。したが って、当該技術分野の最新水準は火炎の場合にのみ廃物バンカーの火災を消火す ることに限定されており、この時点まで防火のための特別な予防手段は利用可能 ではない。 現在の火災予防の規定に従って廃物バンカーは、特に、防火壁、耐熱性抽出デ バイス(extraction device)、煙りと熱の排出口のシャッター、緊急電力によっ て供給される安全ユニット、火災監視系、及び火災現場の可能な位置確認のため の赤外カメラを備えなければならない。廃物バンカー火災は一般に表面に現れず 、貯蔵される廃物の内部で発展するので、消火のために必要な技術的手段は、赤 外カメラにも拘わらず、火災箇所を正確に指摘し、それを効果的に消火するため に適切であるとは言えず、火災が発生する前に防火するためには適切では決して ない。 それ故、本発明の目的は、バンカー又は大型容器内での上記貯蔵中に火災及び ガス爆発を実際に防止し、好気性分解プロセスを抑制し、嫌気性分解を遅延させ ることができ、このような場合にさらに、その後の熱利用時のジオキサン及びフ ランの形成をできるかぎり阻止し、小害獣による貯蔵物質アタックを確実に防止 する方法を提供することである。バンカー帯における障害(disturbance)を回避 及び少なくとも軽減することによって、処理の安全性が確実に高められ、もちろ ん、操作費用も同時に低下する筈である。 本発明の目的は、請求項１の特徴づけ部分(characterizing part)に述べる特 徴によって達成される。従属項はこの問題解決策の有利な、他の展開及び構成(c onfiguration)を表す。 廃物の貯蔵が不活性ガスの雰囲気下で実行され、不活性ガスが廃物を貫流する ると言う事実のために、火災の発生のために必要な酸素が各時点及び各貯蔵位置 に存在しない。窒素及び／又は二酸化炭素の存在によって、外部から導入される 発火ソース(source)は消火され、発熱性分解プロセスによって導入される廃物の 自然燃焼は防止され、好気性分解プロセスは行われず、嫌気性分解は少なくとも 遅延される。不活性雰囲気中では、小害獣による貯蔵物質アタックも行われるこ とがありえない。 廃物バンカー中の不活性ガス雰囲気の内圧が外圧と異なるとしても、バンカー 内の圧力差が僅少である場合にはバンカー付近に臭気汚染は存在しない。適当な 圧力ロックの使用によって、不活性ガス雰囲気を外部空気から遮断することがで きる。 不活性ガス雰囲気がバンカー火災を発生させず、引火性ガス混合物の形成を排 除するので、現在規定される、バンカー雰囲気の頻繁な交換は不要であり、補充 はない。装入及び放出ロックの操作中に生ずる不活性ガスの若干の損失の場合に のみ連続的補充が必要である。不活性ガスをバンカーに通すのみでなく、廃物自 体に通すことも最高基準の安全性のために必要である。この種の操作によって、 廃物の体積中に同時に導入される大気中酸素も確実に除去され、不活性ガスと置 換される。貯蔵バンカーの床領域中への不活性ガス供給量を調節することによっ て、廃物を通る確実な不活性ガス流を困難なく得ることができる。 不活性雰囲気中に導入される廃物は通常、ごく少量の酸素を含む。加熱処理(t hermal preparation)中のその後の脱気によって、例えばジオキサン及びフラン のような有機汚染物の形成は大規模に抑制される。 既知の廃物処理プロセスの場合には、異質混合物中に存在する炭素成分のガス 化は多少純粋な酸素を用いて実施される。ドイツ特許（ＤＥ−ＯＳ）第４，１３ ０，４１６号によるこの既知プロセスでは、廃物を最初に圧縮し、この状態で空 気を遮断して加熱前処理し、このように得られた炭素を次に酸素を用いてガス化 する。廃物中の金属成分は溶融し、非金属成分は無機物化して(mineralized)、 浸出を防止することができる。 しかし、このプロセスによって処理すべき廃棄物質は圧縮前に酸素の存在下で 貯蔵される。例えば、赤熱する灰等を引き入れることによる、上記廃物バンカー 中の燃焼焦点の形成は、最近の分析では、この場合には防止されない。 高温段階において既知プロセスによって必要とされる酸素は空気分解によって 得られる。これによって、窒素が廃棄生成物として生じ、貯蔵バンカー中の不活 性ガス雰囲気に必要な窒素がこの場合に直接有用な形で生成する。このように、 この窒素による廃物の不活性ガス衝突(impacting)は補足的な費用を生じず；む しろ、投資及び操作費用をかなり低下させる。同様に有利な方法で、二酸化炭素 成分も、プラント中でこのために不活性ガス雰囲気が使用可能である程度に、不 活性ガス雰囲気として使用可能である。 さらに、合成ガスの熱利用後に、排気ガスは二酸化炭素を含むことができ、こ れを慣習的な方法によって分離して、廃物貯蔵のための不活性ガスとして、すな わち不活性雰囲気の形成のために用いることができる。系からの熱は二酸化炭素 分離に用いることができる。 上記プロセスによる廃物の熱処理において合成ガスが形成される場合には、こ の合成ガスは３０％までの二酸化炭素を含むことができ、次に、この二酸化炭素 を分離して、この不活性雰囲気中での廃物貯蔵のための不活性ガスとして用いる ことができる。この場合にも、プラント自体からの熱は二酸化炭素分離のために 有利に用いることができる。 他の任意の種類の慣習的プラントにも本発明のプロセスの適用は可能である、 この理由は、これらの廃物焼却プラントの煙道ガスが二酸化炭素を含み、この二 酸化炭素を標準方法によって分離して、不活性雰囲気中での廃棄物の長期間貯蔵 のための不活性ガスとして用いることができ、この場合に、系の熱も二酸化炭素 分離に利用することができるからである。 不活性ガスとしての二酸化炭素は、バンカーから、高温帯から抽出された不活 性ガスを熱処理プラントに供給して、そこで脱汚染物して、ガス化プロセスに任 意に含めることができると言う付加的利点を有する。 不活性ガス雰囲気を残留ガス成分に関して、特に酸素残量とメタン画分(fract ion)とに関して監視することは、いずれにせよ有利である。このような監視は実 際のバンカー帯におけるのみでなく、圧力ゲート(pressure gate)帯においても 望ましい。 可燃性成分を含む、あらゆる種類の廃物の耐火性(fire-safe)貯蔵と不活性ガ スの使用は、外界から密封された容器内で連続的に行うべきであり、廃物の準備 及び／又は処理とは独立的に操作される、任意の種類のプラントのためにも可能 である。 本発明の方法は、問題のプラントの最大限に可能な有効性を、対応して改良さ れる処理の安全性と共に保証する。防火のための能動的及び受動的手段の省略が 可能であるので、顕著な費用節約を達成することができる。火災の危険性が存在 しないので、保険プレミアムのために支払われる費用は有意に低下する。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９６年２月１９日 【補正内容】 請求の範囲 １．本質的に密閉された維持又は供給集積場、廃物バンカー及び／又は容器 内での、自然燃焼に対して安全な、本質的に不活性な雰囲気下での、熱利用前の 異質廃物の貯蔵方法であって、本質的に窒素及び／又は二酸化炭素から成る不活 性ガスが異質廃物を貫流し、計量可能な流れによって異質廃物を底部から上方に 完全に浸透する前記方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 Ｐ４４２０４４９．３ (32)優先日 1994年６月10日 (33)優先権主張国 ドイツ（ＤＥ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＪＰ，ＵＳ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．廃物の取り出しとその後の熱利用の前に又は異なる処理操作の前に、例 えば廃物バンカー又は適当な廃物容器のような、維持又は供給容器内の異質廃物 の貯蔵方法であって、廃棄物の貯蔵が火災の危険から安全な、本質的に不活性な 雰囲気下で行われることを特徴とする方法。 ２．計量することができる不活性ガスがバンカー又は貯蔵容器内の廃物を貫 流することを特徴とする請求項１記載の方法。 ３．廃物バンカー内の不活性ガス雰囲気の内圧を外圧とは異なるように調節 することを特徴とする請求項１記載の方法。 ４．不活性にされた廃物バンカー又は同様な容器内の圧力が外圧未満であり 、廃棄物の装入と取り出しが適当なロックを介して行われることを特徴とする請 求項１記載の方法。 ５．本質的に窒素及び／又は二酸化炭素を、異質廃物を完全に通過する不活 性ガスとして用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。 ６．廃物又は廃棄物の貯蔵が本質的に窒素を含む雰囲気下で行われ、この窒 素が熱利用プロセスから得られ、少なくとも１つの高温段階において、任意に予 め脱気した廃棄物の炭素成分が酸素の添加によってガス化され、ガス化に必要な 酸素が少なくとも部分的に空気分解によって得られることを特徴とする請求項１ 記載の方法。 ７．熱利用プラント（任意に、補助準備プロセス後）からの二酸化炭素成分 を廃物の中間貯蔵のために用いることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記 載の方法。 ８．貯蔵廃棄物を貫流する二酸化炭素を高温ガス化反応器に供給することを 特徴とする請求項１、３又は６のいずれかに記載の方法。 ９．貯蔵領域内の不活性ガス雰囲気を、例えば酸素残量及びメタン画分等の ような残留ガス成分に関して監視することを特徴とする請求項１記載の方法。 １０．可燃性成分を含む、あらゆる種類の廃棄物の耐火性貯蔵のための請求 項１記載の方法であって、廃物の準備及び／又は処理によって操作される不活性 ガスソースとは関係なく、不活性ガスとの衝突が外界から密封された空間内で行 われることを特徴とする方法。