JPH0972521A - 可燃ごみ処理総合システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ごみ固形燃料化システムでは、熱エネルギー
を必要とし、この燃料化システムから発生する燃料不適
物などの処理や、発電システムから発生する灰の処理、
灰の無害化の問題がある。 【解決手段】 固形燃料化システム１によって製造され
る固形燃料４は、発電システム２のサイロ２１に搬送さ
れ、上記発電システムの発電装置２３の電力５は、灰溶
融処理システム３の溶融炉３２に供給され、上記固形燃
料化システムの選別工程１３から発生する燃料不適物１
５は、上記灰溶融処理システムのサイロ３１に搬送さ
れ、上記発電システムのボイラ２２からの熱エネルギー
の一部は、上記固形燃料化システムの乾燥工程１２に供
給され、上記発電システムの上記ボイラから発生する灰
は、上記灰溶融処理システムのサイロ３１に供給され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は可燃ごみの潜在エネ
ルギーを発電エネルギーに転換し、同時に無害化する可
燃ごみ処理総合システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から可燃ごみを燃料資源として再利
用可能なように固形化したもの、つまり可燃ごみから得
られた固形燃料（ＲＤＦ，Refuse Derived Fuel)を得る
ためのシステムのプラントが知られ、本願出願人も先に
このようなシステムを提案した。また、可燃ごみの潜在
エネルギーを発電エネルギーに転換する発電システムも
知られており、最近では得られた電気の売却も法律的に
可能になったことからこのようなシステムの開発も活発
に行われている。さらに、ごみ焼却炉などから排出され
る灰の処理のため、灰溶融（プラズマ溶融）システムも
知られている。

【０００３】ところで、現在のところＲＤＦを燃料とし
て発電ボイラを駆動するプラントは存在しないが、この
ＲＤＦの輸送性、貯蔵性の優位さから、もし複数のごみ
処理においてごみをＲＤＦに加工し、このＲＤＦを１個
所に搬送して集中させることにより発電ボイラへのＲＤ
Ｆの供給量を多くして大量発電を行なえば実用化が可能
であるとの考え方がある。これによれば、発電効率を上
げ、発電量を多くして電気エネルギーとして各地に分配
を可能とするシステムが構築できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この考え方はＲＤＦの
製造プラントつまりごみ固形燃料化システムから発電シ
ステムへの一方的な流れである。ところで、このごみ固
形燃料化システムのプラントでは、熱エネルギーを必要
とし、また、このごみ固形燃料化システムから発生する
燃料不適物などの処理や、発電システムから発生する灰
の処理、灰の無害化の問題など解決しなければならない
点があり、上記したような現在の考え方ではそれぞれの
処理、発電システムを別個の問題としているだけで、こ
の解決点を見出していない。もし、相互のシステムの有
機的な構築により相互の熱エネルギーの有効利用、燃料
不適物や灰などの処理、無害化処理が同一場所にて処理
できるようにすれば、この問題を解決する上で極めて望
ましいことである。これが本発明の開発の背景である。

【０００５】そこで本発明の目的は、このような各シス
テムにおいて、相互の熱エネルギーの有効利用、燃料不
適物や灰などの処理、無害化処理が同一場所にて処理で
きる可燃ごみ処理総合システムを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、可燃ご
みから固形化燃料を製造し、この燃料を発電用として利
用し、この安い電力を利用してごみ処理システムから発
生する燃料不適物や発電システムのボイラから発生する
灰も一緒にプラズマ溶融処理する一連のシステムにあ
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】図面を参照して本発明の実施の形
態を説明すると、本発明は大別すると可燃ごみの固形燃
料化システム１と、発電システム２と、灰溶融処理シス
テム３とから構成されている。そこで、このように各シ
ステム１，２，３の具体的な構成について説明する。

【０００８】固形燃料化システム１の構成は、搬送され
てきた可燃ごみはビットに投入され、ベルトコンベアに
より搬送される途中で異物除去をし、一次破砕１１され
た後、磁気による選別方法により選別され、さらに二次
破砕された後で乾燥機１２により乾燥される。乾燥機１
２から排出されたごみは風力選別１３により選別され、
この風力選別により鉄、アルミニウム、電池、陶器類の
ような燃料不適物１５は除去される。燃料不適物１５
は、分別収集されている現在でも、この分別が完全でな
い限り、どうしても可燃ごみ中に混入してしまうもので
ある。さらに、三次選別の後、石灰が供給混合され、定
量供給機を介して成形機１４に供給されて成型され、冷
却された後、包装袋に封止された固形化した燃料（ＲＤ
Ｆ）４がこのシステム１から製造される。なお、乾燥工
程１２において発生する臭気は脱臭炉１６にて燃焼法、
活性炭法との併用により脱臭されて排気ガスとして排気
してもよいが、この排気ガスは次に説明する発電システ
ム２の流動床ボイラ２２に導入して臭気を除去すること
ができる。

【０００９】発電システム２の構成は、ＲＤＦ４が搬入
されるサイロ２１と、このサイロからこのＲＤＦが供給
され、このＲＤＦを燃焼する流動床ボイラ２２と、この
ボイラから発生するエネルギーにより駆動される発電装
置２３とを具備している。このＲＤＦによる発電装置２
３は、従来の焼却発電に比較してはるかに高効率である
ことが知られている。

【００１０】また、灰溶融処理システム３の構成は、具
体的には灰プラズマ溶融システムを採用したもので、こ
れは不燃物サイロ３１とこのサイロから供給される灰な
どの溶融炉としてプラズマ炉３２とを具備している。プ
ラズマ炉３２では、瞬時に高温を発生させるため炉底を
保護すると共に、溶融池の初期導通を確保するために鉄
スクラップを炉底に盛り上げプラズマ起動を行う。

【００１１】発電システム２のＲＤＦの燃焼による発電
装置２３の電力５は、灰溶融処理システム３のプラズマ
炉３２に供給される。さらに、電力５は、固形燃料化シ
ステム１および発電システム２に供給され、この固形燃
料化システムにおいては破砕などの各工程１１〜１４の
各装置の駆動用電力として使用し、この発電システムに
おいては、燃焼用空気ブロワーおよびボイラー給水ポン
プその他輸送機器などの装置の駆動電力として使用す
る。

【００１２】また、固形燃料化システム１の選別工程１
３から発生する燃料不適物１５は、灰溶融処理システム
３の不燃物サイロ３１に搬送される。発電システム２の
流動床ボイラ２２からの熱エネルギーの一部は、固形燃
料化システム１の乾燥工程１２に熱風炉６を介して供給
されるが、この熱風炉には燃料が補助することが必要な
場合がある。このように、流動床ボイラ２２の廃熱が固
形燃料化システム１の乾燥工程１２において利用されて
いるため、このシステムの遂行において最も製造コスト
の高い乾燥工程（全体の２５〜２６％を占める）の大幅
なコストダウンが実現できる。また、発電システム２の
流動床ボイラ２２から発生する灰は、灰溶融処理システ
ム３の不燃物サイロ３１に搬送され、燃料不適物１５と
一緒にプラズマ炉３２にて溶融処理される。

【００１３】発電システム２の流動床ボイラ２２から発
生した灰は、固形燃料化システム１の選択工程１３から
発生した燃料不適物１５と一緒に灰溶融処理システム３
のプラズマ炉３２で処理される。このプラズマ炉３２か
らは、溶融され無害化しているスラグ７や鉄粒（メタ
ル）８が排出され、これらスラグや鉄粒は、後で実施例
にて説明しているように再利用が可能である。さらに、
消石灰を加えバグフイルター９を介して最終廃棄物であ
る飛灰１０が排出され、その他は廃ガスとなる。この廃
ガスは、基本的にはボイラ２２の焼却時の灰中の硫化物
および塩化物類が分離し含まれているが、この硫化物、
塩化物類は消石灰を添加し、バグフィルタ９にて捕集さ
れているので、この廃ガスはクリーンになっている。ま
た、飛灰１０は固形化して廃棄処分し、溶融スラグ７や
鉄粒８は、次の実施例に示しているような成分であるの
で再利用が可能である。

【００１４】

【実施例】先ず、固形燃料化システム１における可燃ご
みからＲＤＥ４を製造する具体的な工程を示すと、可燃
ごみ１，０００ｋｇ（含水率５０％）によるＲＤＦ４の
製造の実施例では、一次破砕１１された後、磁気による
選別方法により選別された段階で、９８８ｋｇ（含水率
５１％）であり、さらに二次破砕された後で乾燥機１２
により乾燥された段階での蒸発水分は４４４ｋｇである
ため、ごみは５４４ｋｇ（含水率１０％）となる。この
乾燥機１２から排出されたごみは風力選別１３により選
別され、この風力選別により鉄、アルミニウム、電池、
陶器類のような燃料不適物１５が３６ｋｇ発生し、この
段階での可燃ごみは５０８ｋｇ（含水率１１％）であっ
た。三次選別のあと、石灰を２０ｋｇ供給混合され、こ
の段階での可燃ごみは５３８ｋｇ（含水率１０％）が定
量供給機を介して成形機１４に供給されて成型され、こ
の段階で１５ｋｇの水分が蒸発し、冷却された後、包装
袋に封止されたＲＤＦ４は５２３ｋｇ（含水率８％）で
あった。

【００１５】次に、可燃ごみと最終廃棄物である飛灰１
０とを重量で対比すると、２４０トンの可燃ごみからＲ
ＤＦ４が１２０トン製造できた例では、この燃料の熱量
は４，５００ｋｃａｌ／ｋｇであり、また最終廃棄物で
ある飛灰１０としては約４トン（１．６％）であった。

【００１６】溶融スラグ７の分析値は、ＳｉＯ² （４２
％）、Ａｌ² Ｏ² （２０％）、Ｆｅ² Ｏ² （７．０
％）、ＣａＯ（２０．０％）、ＭｇＯ（３．３％）、Ｎ
ａ² Ｏ（３．６％）、Ｋ² Ｏ（１．２％）であった。

【００１７】そこで、溶融スラグ７の溶出試験によりこ
のスラグが公害防止に極めて有効であることを示すと、
Ｔ−Ｈｇ（＜０．０００５mg/1）、Ｃｄ（＜０．０１mg
/1）、Ｐｂ（＜０．０１mg/1）、Ｏｒｇ−Ｐ（＜０．０
１mg/1）、Ｃｒ⁺⁶（０．０５mg/1）、Ａｓ（＜０．０１
mg/1）、ＣＮ（＜０．０１mg/1）、ＰＣＢ（＜０．００
０５mg/1）で、残りは僅かなメタルであり、再利用は容
易に実現できる。

【００１８】メタル８の分析値は、Ｔ−Ｆｅ（８３．７
％）、Ｃｕ（８．４２％）、Ｐ（４．０８％）、Ｓｉ
（１．４８％）、Ｎｉ（０．６１％）、Ｃｒ（０．４２
％）、Ｓ（０．２７％）、Ｃ（０．２１％）、Ｍｎ
（０．１３％）、Ｍｏ（０．０３％）で、残りは僅かな
スラグであるため、再利用の可能性は極めて大である。

【００１９】

【発明の効果】本発明では、発電システムの発電装置の
電力は、灰溶融処理システムのプラズマ溶融炉に供給さ
れ、上記発電システムのボイラからの熱エネルギーの一
部は、固形燃料化システムの乾燥工程に供給されること
により、全体的なエネルギーの有効利用の効率性の向
上、運用管理上の人的有効活用の向上、設備の効率的な
運用と保全性の向上することによりランニングコストの
低減に有効であり、さらには設備費においても、各シス
テム間の相互関連部分の設備が減少し、運転上のトラブ
ルも減少できる。さらに、最終廃棄物の量は従来に比較
して極めて少ないものとなり、また、固形燃料の燃焼に
よる発電装置は高効率であり、この発電電力を用いたプ
ラズマ溶融炉で無害化処理を行い、この最終廃棄物以外
のスラグやメタルは無害化しており再利用が可能であ
る。

【００２０】さらに、発電システムの発電装置の電力
は、上記固形燃料化システム、この発電装置にも供給さ
れ使用されると、この電力は循環使用によりさらに効率
的な使用が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】総合システム全体を示すダイヤグラムである。

【符号の説明】

１ 固形燃料化システム １１ 破砕工程 １２ 乾燥工程 １３ 選別工程 １４ 成型工程 １５ 燃料不適物 ２ 発電システム ２１ サイロ ２２ ボイラ ２３ 発電装置 ３ 灰溶融処理システム ３１ 不燃物サイロ ３２ プラズマ溶融炉 ４ 固形燃料（ＲＤＦ） ５ 電力

フロントページの続き (72)発明者 鷹谷 義治 東京都世田谷区若林４丁目33番18号 ナヴ ィール若林307号 (72)発明者 藤岡 弘 神奈川県横浜市旭区南本宿町77番の40

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可燃ごみの固形燃料化システムと、発電
   システムと、灰溶融処理システムとからなり、 上記固形燃料化システムは、可燃ごみの破砕、乾燥、選
   別、成型の各工程を具備し、 上記発電システムは、固形燃料を貯蔵するサイロと、こ
   のサイロから固形燃料が供給されこの固形燃料を燃焼す
   るボイラと、このボイラから発生するエネルギーにより
   駆動される発電装置とを具備し、 上記灰溶融処理システムは、不燃物サイロとこのサイロ
   から供給される被処理物のプラズマ溶融炉とを具備し、 上記固形燃料化システムによって製造される固形燃料
   は、上記発電システムの上記サイロに搬送され、 上記発電システムの上記発電装置の電力は、上記灰溶融
   処理システムの上記プラズマ溶融炉に供給され、 上記発電システムの上記ボイラからの熱エネルギーの一
   部は、上記固形燃料化システムの上記乾燥工程に供給さ
   れ、 上記固形燃料化システムの上記選別工程から発生する燃
   料不適物は、上記灰溶融処理システムの上記不燃物サイ
   ロに搬送され、 上記発電システムの上記ボイラから発生する灰は、上記
   灰溶融処理システムの上記不燃物サイロに供給されるこ
   とを特徴とする可燃ごみ処理総合システム。
2. 【請求項２】 請求項１において、上記発電システムの
   上記発電装置の電力は、上記固形燃料化システム、上記
   発電装置にも供給されることを特徴とする可燃ごみ処理
   総合システム。