JPH10267237A - 廃棄物焼却装置および焼却方法 - Google Patents
廃棄物焼却装置および焼却方法Info
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- JPH10267237A JPH10267237A JP9087379A JP8737997A JPH10267237A JP H10267237 A JPH10267237 A JP H10267237A JP 9087379 A JP9087379 A JP 9087379A JP 8737997 A JP8737997 A JP 8737997A JP H10267237 A JPH10267237 A JP H10267237A
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Abstract
び焼却方法の提供。 【解決手段】 廃棄物焼却炉、焼却残渣分離部、焼却残
渣分離部で分離した燃焼ガスを二次燃焼室に接線方向に
導入する燃焼ガス路、下向き角度αが3〜40°、水平
断面に於ける法線に対する角度βが5〜45°で取り付
けた複数個の二次空気導入ノズルおよびバーナーを有す
る二次燃焼室および900℃以上の二次燃焼ガスを約1
00℃以下まで冷却する湿式急冷塔よりなる廃棄物焼却
装置および該焼却装置を用いる焼却方法。
Description
特にダイオキシン類の発生を抑制した廃棄物焼却装置お
よび焼却方法に関する。ダイオキシンとはポリクロロジ
ベンゾパラジオキシン(PCDDs)のことであるが、同様な
性質をもつポリクロロジベンゾフラン(PCDFs) と合わせ
てダイオキシン類と一般に言われている。
排出される廃ガス中にダイオキシン類が高い濃度で含ま
れていることが大きな環境問題となっている。都市ゴミ
焼却炉から排出されるダイオキシン類については発生
源、発生機構、制御法等についての研究が進んでいる。
排ガス中のダイオキシン類はガス状のものとダスト中に
含まれるものとがあり、ガス状のダイオキシン類は電気
集塵機で捕捉が難しいと考えられている。また入り口温
度が200℃以上の場合電気集塵機の中でも生成すると
言われている。
て炉温の高い二次焼却室では分解していて僅かしか検出
されないこと、廃熱ボイラーの約250〜300℃に冷
却される過程で再合成されることが知られており、未燃
分や不完全燃焼生成物と塩化水素または金属塩化物から
合成されると考えられている。また都市ゴミ焼却炉にお
けるダイオキシン類の生成には塩化銅や塩化鉄など金属
塩化物を含んだフライアッシュが関与していることが広
く認められている。このようなことからダイオキシン類
の発生量を抑制するためには、完全燃焼によって未燃
焼炭素を少なくする。300℃近辺でのフライアッシ
ュの滞留時間を短くする。金属は不燃物として焼却前
に分離することなどが提案されている。また国連環境計
画ではダイオキシン類の排出濃度を0.1ng−TEQ
/Nm3 にすることが出されている。
性状の複雑さに起因するため、研究は都市ゴミに比べ進
んでいないのが現状である。産業廃棄物焼却炉はバッチ
炉と連続炉に大きく区分され、バッチ炉では主焼却室、
除塵装置、排気装置から構成され、連続炉は主焼却炉、
二次燃焼炉、冷却室、排ガス処理装置、除塵装置、排気
装置から構成されているのが一般的である。バッチ炉で
は燃焼温度を高温に均一に維持できない、ガス滞留
時間が不足している、除塵装置の温度が高いなどの問
題があり、また連続炉では二次燃焼室の温度が比較的
低い、二次室のガス滞留時間が不足している、除塵
装置の温度が高いなどの問題があり、ダイオキシン類の
生成を充分に抑制できていないのが現状である。
のダイオキシン類の排出についてその全貌が解明されて
いない。産業廃棄物の焼却において、都市ゴミの焼却の
場合に比べダイオキシン類の発生量が少なくなる理由は
無いが、まだ排出規制のガイドラインが示されていな
い。しかし、日々行われている産業廃棄物の焼却処理に
おいても、都市ゴミの場合と同様にダイオキシン類の排
出を抑制して行かねばならないことは社会の要請であ
る。本発明者らは、このような現状に鑑み、また都市ゴ
ミに言われる完全燃焼によって未燃焼炭素を少なくす
る。300℃近辺でのフライアッシュの滞留時間を短
くする。金属は不燃物として焼却前に分離することな
どの対策が、産業廃棄物の焼却においてもダイオキシン
類の発生の抑制に有効であると考えられていることか
ら、都市ゴミおよび産業廃棄物の焼却においてダイオキ
シン類の排出を極力抑制することのできる焼却装置、お
よび焼却方法を課題として研究を重ねた結果、主焼却炉
から燃焼ガスの冷却に到る装置および運転方法に工夫を
することにより、連続炉における前述の問題を解決した
焼却装置および焼却方法を開発するに至った。
は、廃棄物焼却部、焼却残渣分離部、焼却残渣分離部で
分離した燃焼ガスを二次燃焼室に接線方向に導入する燃
焼ガス路、下向き角度αが3〜40°、水平断面に於け
る法線に対する角度βが5〜45°で取り付けた複数個
の二次空気導入ノズルおよびバーナーを有する二次燃焼
室および900℃以上の二次燃焼ガスを約100℃以下
まで冷却する湿式急冷塔よりなることを特徴とする。ま
た、廃棄物焼却部、焼却残渣分離部、焼却残渣分離部で
分離した燃焼ガスを二次燃焼室に接線方向に導入する燃
焼ガス路、下向きの旋回流を形成させるさせる複数の二
次空気導入ノズルおよびバーナーを有する上部が円柱形
の二次燃焼室よりなる廃棄物焼却装置を用い、該燃焼ガ
ス路の燃焼ガス流速15m/sec以上、二次空気の導
入速度を30m/sec以上として二次燃焼室内で燃焼
ガス温度を900℃以上に維持しながら下向きの旋回流
をおこさせ、燃焼ガス中の粒径30μ以上の微粒子を分
離するとともに燃焼ガスを1秒以内に約100℃以下に
湿式急冷処理することにより廃ガス中のダイオキシン類
の再合成を防止する産業廃棄物焼却方法である。
する。図1は本発明装置の一例を示す模式図である。1
は廃棄物焼却部であって、連続式焼却炉、好ましくはロ
ータリーキルンである。2は焼却残渣分離部で、焼却残
渣は下部に落とされ、灰出しコンベア3で搬出される。
焼却残渣を分離した燃焼ガスは燃焼ガス路4を経て二次
燃焼室5に導入される。二次燃焼室5は、上部は円柱
状、下部がコニカル状の形状をなし、燃焼ガス路4が燃
焼ガスを二次燃焼室の円柱部に接線方向に導入するよう
に取り付けられる。二次燃焼室5の燃焼ガス路4の上部
には、中心から少しづれ、且つ下向きに空気を導入する
複数個の二次空気導入ノズル6およびバーナー7が取り
付けられている。二次空気導入ノズル6の取り付け位置
は燃焼ガス導入口より100mm以上、好ましくは30
0mm以上上部の位置であることが必要である。二次空
気の導入により燃焼ガスに下向きの旋回流を起こさせ煤
塵を分離する。即ち、二次燃焼室内を上昇しようとする
焼却炉からの燃焼ガスに下向きの力を作用させながら旋
回させることにより、燃焼ガスに含まれる煤塵を炉壁近
傍に移動させると共に、前述の下向きの旋回流が反転し
て二次燃焼室の中央部を上昇する気流と下向きの旋回流
の間の境界部において上昇気流中の煤塵を旋回流のサイ
クロン効果により下降する旋回流側へ移動させる。更に
二次燃焼バーナー7で未燃焼炭素分を燃焼させ、900
℃以上の高温下に滞留させることにより、燃焼ガス中の
粒径30μ以上の煤塵を除去する。又バーナー7による
燃焼で湿式急冷塔8に到るまでの燃焼ガス温度を900
℃以上に維持する。
粒子を分離するためには、燃焼ガス導入速度、二次空気
の導入速度(圧)、二次空気導入ノズルの取り付け角度
などが重要な要因となる。燃焼ガスの導入速度は15m
/sec以上、好ましくは20〜50m/secであ
る。二次空気の導入速度は30m/sec以上、好まし
くは40〜100m/secである。燃焼ガスの導入速
度が15m/sec以下では旋回流が弱まり、50m/
sec以上にするには吸引ファンに多大な能力が要求さ
れ、設備費及び変動費が高くなる。二次空気導入ノズル
は、図2および図3に示すように、下向き角度αを3〜
40°、好ましくは10〜30°に、二次燃焼室の水平
断面における法線に対する角度βを5〜45°、好まし
くは8〜40°に取り付けられる。上記のように構成さ
れた本発明に係わる二次燃焼室5では、燃焼ガスおよび
二次空気の導入速度を調整することにより30μ以上、
好ましい運転条件の下では例えば二次空気導入ノズルの
取付け角度αを10〜30°、βが8〜40°であると
きは10μ以上の煤塵金属微粒子を100mg/Nm3
以下にまで分離することができる。二次空気導入速度
(圧)は二次燃焼室の大きさにより変えられるのは当然
である。二次燃焼室にはバーナー7により燃焼ガス温度
は急冷塔に到るまで900℃以上に維持され、又二次燃
焼室において金属微粒子を高度に除去することがガス冷
却過程に於けるダイオキシン類の生成の抑制につなが
る。
に湿式急冷される。ガス冷却には燃焼ガス道の末端部に
連なり、冷却塔への内挿管内部に冷却水スプレーノズル
を有し、かつ、塔壁上端部に濡れ壁を形成させるための
オーバーフロー堰を有する冷却水溜を有する湿式冷却塔
を好ましく用いる。100℃以下、好ましくは90℃以
下への冷却は瞬時に行い得る量の冷却水を噴霧すること
により行う。冷却は排ガス10,000Nm3 /Hにつ
き、6〜15m3 /Hの水スプレーおよび4〜10m3
/Hの液量による濡れ壁を形成させ冷却する。燃焼ガス
は約1秒以内に100℃以下に冷却される。産業廃棄物
の燃焼ガス中には、塩化水素や亜硫酸ガスなどの酸性ガ
スが含まれており、無害化処理が必要である。排ガスの
無害化処理は水酸化ナトリウムまたは水酸化ナトリウム
と水酸化マグネシウムを併用するなどの公知の方法によ
り行うことができるが、安価な水酸化マグネシウムのみ
を吸収剤とする特許第2592760号あるいは特開平
7−88325号公報に開示される方法を好ましく用い
ることができる。無害化処理した後の排ガス中に含まれ
るダイオキシン類の量は、0.1ng/Nm3以下で排出され
る。上述したような焼却装置を用いることにより、燃焼
ガスを900℃以上で所望時間滞留させることが可能と
なり、未燃焼炭素および金属微粒子のガス中への残留す
る量を極度に減少させることができ、さらに100℃以
下まで急冷することによりダイオキシン類の再合成を回
避することが可能となる。以下に、本発明装置を用いた
実施例をあげて説明する。
イズは以下の通りである。 ロータリーキルン;1400φ × 10m 燃焼ガス路 ;800mm × 400mm 二次燃焼室 ;直径1400φ、 燃焼ガス路取付け部より上の二次空気導入ノズルの高さ 1000mm、 二次空気導入ノズルの数 4個×2段、 二次空気導入ノズルの取付け角度α=15°、β=10°
を主とする産業廃棄物0.8トン/時の焼却を行った。
焼却残渣分離部から二次燃焼室へ燃焼ガスを24m/s
ecで導入し、二次空気導入ノズルから空気を50m/
secで導入して、旋回流を起こさせ煤塵微粒子を除去
し、湿式急冷塔に導いた。湿式急冷塔では排ガス10,
000Nm3 当たりスプレー水10m3 /h、濡れ壁形
成液6m3 /hを用いた。900℃以上に維持された燃
焼ガスの焼却残渣分離部から急冷塔に到る滞留時間は
3.5秒であった。また、燃焼ガス中の粒径10μ以上
の煤塵微粒子は100mg/Nm3以下、ガス温度90
0℃から90℃への冷却時間は1 秒以内であった。急冷
した排ガスは水酸化マグネシウムを吸収剤とする公知の
方法で酸性成分を除去した後、電気集塵機を経て排出し
た。排出ガス中のダイオキシン類の濃度は0.1ng−
TEQ/Nm3 であった。
棄物の焼却において、ダイオキシン類の排出量を0.1
ng−TEQ/Nm3 以下にまで抑制することができ、
環境への悪影響を最小限に抑えながらこれら廃棄物の焼
却処理が可能となる。
断面図である。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 廃棄物焼却炉、焼却残渣分離部、焼却残
渣分離部で分離した燃焼ガスを二次燃焼室に接線方向に
導入する燃焼ガス路、下向き角度αが3〜40°、水平
断面に於ける法線に対する角度βが5〜45°で取り付
けた複数個の二次空気導入ノズルおよびバーナーを有す
る二次燃焼室および900℃以上の二次燃焼ガスを約1
00℃以下まで冷却する湿式急冷塔よりなる廃棄物焼却
装置。 - 【請求項2】 廃棄物焼却部、焼却残渣分離部、焼却残
渣分離部で分離した燃焼ガスを二次燃焼室に接線方向に
導入する燃焼ガス路、下向きの旋回流を形成させる複数
の二次空気導入ノズルおよびバーナーを有する上部が円
柱形の二次燃焼室よりなる廃棄物焼却装置を用い、該燃
焼ガス路の燃焼ガス流速15m/sec以上、二次空気
の導入速度を30m/sec以上として二次燃焼室内で
燃焼ガス温度を900℃以上に維持しながら下向きの旋
回流をおこさせ、燃焼ガス中の粒径30μ以上の微粒子
を分離するとともに燃焼ガスを1秒以内に約100℃以
下に湿式急冷処理することにより排ガス中のダイオキシ
ン類の再合成を防止する廃棄物焼却方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9087379A JPH10267237A (ja) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | 廃棄物焼却装置および焼却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9087379A JPH10267237A (ja) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | 廃棄物焼却装置および焼却方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10267237A true JPH10267237A (ja) | 1998-10-09 |
Family
ID=13913272
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9087379A Pending JPH10267237A (ja) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | 廃棄物焼却装置および焼却方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10267237A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006292350A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-10-26 | Dowa Mining Co Ltd | 廃棄物処理方法及び廃棄物処理システム |
JP2009121747A (ja) * | 2007-11-15 | 2009-06-04 | Hitachi Zosen Corp | 二次燃焼室における二次燃焼空気の吹き込み方法 |
-
1997
- 1997-03-21 JP JP9087379A patent/JPH10267237A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006292350A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-10-26 | Dowa Mining Co Ltd | 廃棄物処理方法及び廃棄物処理システム |
JP2009121747A (ja) * | 2007-11-15 | 2009-06-04 | Hitachi Zosen Corp | 二次燃焼室における二次燃焼空気の吹き込み方法 |
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