JPH1062366A - 廃棄物中の多成分分析装置及び分析方法 - Google Patents

廃棄物中の多成分分析装置及び分析方法

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JPH1062366A
JPH1062366A JP8229463A JP22946396A JPH1062366A JP H1062366 A JPH1062366 A JP H1062366A JP 8229463 A JP8229463 A JP 8229463A JP 22946396 A JP22946396 A JP 22946396A JP H1062366 A JPH1062366 A JP H1062366A
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JP
Japan
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raw material
heating
waste
inert gas
atmosphere
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JP8229463A
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English (en)
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Ryuji Arakawa
龍二 荒川
Toshiaki Sugawara
俊昭 菅原
Hisashi Sasaki
寿 佐々木
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Dowa Holdings Co Ltd
Original Assignee
Dowa Mining Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 廃棄物原料中の4成分(水分、揮発分、固定
炭素、灰分)を一緒に定量測定し、また、この廃棄物原
料全体の発熱量を自動的に計算できる装置を提供する。 【解決手段】 分析すべき廃棄物原料を不活性ガス雰囲
気下あるいは空気雰囲気下で加熱し、加熱して得た蒸発
気体を0℃以下に冷却して得た水分を秤量し、得られた
原料中の各成分の重量分析値に対応する熱量を予め入力
して原料全体の処理熱量を計算する。また、廃棄物原料
を不活性ガス雰囲気下500〜600℃の範囲で加熱せ
しめて、原料中の水分及び揮発分を蒸発させ、得られた
蒸発気体を0〜−10℃の温度で冷却せしめて、蒸発気
体中の水分を凝結させた後、水分量を秤量すると共に揮
発分を換算し、次いで、不活性ガス雰囲気を空気雰囲気
に代え、焼却灰中の固定炭素を完全に燃料せしめて残っ
た灰分を秤量すると共に、固定炭素分を換算する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は産業廃棄物、特に油
分等を含有する廃棄物等から水分、揮発分、灰分、固定
炭素を同時に求め、これらにこれらの発熱係数を掛け合
わせることによって原料自体の発熱量を求める多成分同
時分析装置とその分析方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】産業廃棄物中の分析方法については、現
在までJISによる分析方法の規定はないため、一般に
廃棄物原料を乾燥して水分を除去した後、可燃分を燃焼
して元素分析を行ったり、あるいは石炭分析法(JIS
M8812)に従って夫々水分(107℃±2℃、6
0分加熱)、揮発分(950℃、7分加熱)、灰分(7
50℃±25℃で燃焼)、固定炭素(差し引き換算)を
求める分析法を用いている。
【0003】然しながら上記産業廃棄物は、発生個所に
おいて生成する条件が異なることから、性状、形状がま
ちまちな多くの廃棄物の混存物であり、このようなもの
を対象として、平均点な成分を同一の手段でサンプリン
グすることは不可能であった。
【0004】このため廃棄物中の成分分析にも相当の時
間を要すると共に、焼却操作も焼却原料の発熱量を自動
的に制御できないため、オペレーターの感によって処理
するのが常であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述のように従来の分
析装置では、廃棄物原料中の4成分(水分、揮発分、固
定炭素、灰分)を一緒に定量測定する方法はないため、
一連の分析工程の中で順次定量できる新規な分析手段を
開発することが望まれていた。
【0006】また、本発明は分析された上記成分の定量
値に予め入力された固定炭素分と揮発分との発熱量(経
験値)を掛けることにより、この廃棄物原料全体の発熱
量を自動的に計算できる装置を開発することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者等は斯かる課題
を解決するために鋭意研究したところ、加熱雰囲気を不
活性ガスと空気雰囲気とに分けることによって原料中の
元素を個々に分析できることを見出し本発明を提供する
ことができた。
【0008】即ち、本発明の第1は、分析すべき廃棄物
原料を不活性ガス雰囲気下あるいは空気雰囲気下で加熱
する手段と、加熱して得た蒸発気体を0℃以下に冷却し
て得た水分を秤量する手段と、得られた原料中の各成分
の重量分析値に対応する熱量を予め入力して原料全体の
処理熱量を計算する計算手段とから成ることを特徴とす
る廃棄物中の多成分分析装置に関する。
【0009】本発明の第2は、上記加熱手段は、分析原
料を保持する保持具と、該保持具と連接して原料の重さ
を測定する秤量計と、該保持具内に不活性ガスあるいは
空気を流入する流入管と、保持具を加熱せしめるヒータ
ーとから構成されていることを特徴とする廃棄物中の多
成分分析装置に関する。
【0010】本発明の第3は、上記冷却秤量手段は、得
られた蒸発気体を冷却せしめる冷却体と、冷却によって
生じた水分を受ける受台と、受台中の水分量を測定する
秤量計とから構成されていることを特徴とする廃棄物中
の多成分分析装置に関する。
【0011】本発明の第4は、廃棄物原料を不活性ガス
雰囲気下500〜600℃の範囲で加熱せしめて、原料
中の水分及び揮発分を蒸発させる第1工程、第1工程で
得られた蒸発気体を0〜−10℃の温度で冷却せしめ
て、蒸発気体中の水分を凝結させた後、水分量を秤量す
ると共に揮発分を換算する第2工程、次いで第1工程の
不活性ガス雰囲気を空気雰囲気に代え、第1工程で得た
焼却灰中の固定炭素を完全に燃焼せしめて残った灰分を
秤量すると共に、固定炭素分を換算する第3工程とから
成ることを特徴とする廃棄物中の多成分分析方法に関す
る。
【0012】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の分析
装置及び分析方法について詳細に説明する。
【0013】〔実施例1〕
【0014】本発明の廃棄物中の多成分分析装置では、
図1に示すように原料を加熱測定する加熱装置1と、得
られた蒸発気体の水分や油量を測定する冷却秤量装置2
を主要構成とし、これらの二装置を各種配管で連結する
と共に、装置内を不活性ガスあるいは空気雰囲気にする
構造となっている。
【0015】まず、本発明においては廃棄物原料とし
て、水分30%、油脂(ワセリン類)30%、コークス
20%、キャスダブル(耐火材)20%となる割合の擬
似試料を混合し、乳針で粉砕して均一としたものを20
0g、原料燃焼部4に入れ重量を秤量計5で測定した。
【0016】次いで該原料燃焼部4内の雰囲気をガス吸
入管6を介して不活性ガスであるN2 ガスで充填した
後、ヒーター3,3′で加熱し、始め550℃一定で3
0分間燃焼したところ、原料は固定炭素分と灰とが原料
燃焼部4内に残り、一方原料中の水分や油分は蒸発気体
となって蒸発気体吸入管7を介して隣の冷却秤量装置2
に吸入される(第1工程)。
【0017】冷却装置2内に吸入された蒸発気体は、該
装置内の温度が0℃以下、好ましくは−5℃前後に冷却
されていることから凝縮され、水分受台9の中に水とし
て貯まる。この重さを測定したところ32%に相当する
64gであった(第2工程)。
【0018】次いで、第1工程で燃焼して残った焼却灰
を測定したところ74gであったが、これを更に固定炭
素分と灰分とに分けるために加熱温度を550℃一定に
したまま装置内の雰囲気をN2 ガスから空気雰囲気と変
えながら再燃焼させ、最後に残った灰分の重量を求めた
ところ19%に相当する38gであった。
【0019】この結果、上記第1工程での焼却灰の重量
から該灰分を差し引いた重さが固定炭素の重量であり、
この重さは全体の18%に相当する36gであった(第
3工程)。
【0020】最終的に原料総量から上記炭素分と灰分と
水分との重量を差し引いた重さがグリセリン等の油脂分
であることから、この式によって油脂からなる揮発物を
求めたところ全体の31%に相当する62gであった。
【0021】この得られた数値に発熱量の経験値として
固定炭素分発熱量7524kcal/kg、揮発分発熱
量9000kcal/kgとして予め入力してあるマイ
クロコンピュータで該原料の発熱量を計算して求めたと
ころ4144kcal/kgの数値を得た。
【0022】〔比較例1〕
【0023】実施例1で用いたと同様の試料0.4gを
市販のポンプ発熱計(吉田製作所製)で測定したとこ
ろ、実施例1と略同等の4180kcal/kgであっ
た。
【0024】〔実施例2〕
【0025】プラスチックの削りカスと油脂との混合物
から原料を250g、実施例1と同様に、本発明装置に
入れて燃焼したところ69.5g焼却灰を得た(第1工
程)。
【0026】上記工程で発生した蒸発気体は、冷却装置
内で冷却され水分として19.4%に相当する48.5
gの重さであった(第2工程)。
【0027】上記第1工程の焼却灰を更に固定炭素分と
灰分とに分けるために、加熱温度を550℃一定にした
まま装置内の雰囲気をN2 ガスから空気雰囲気と変えな
がら再燃焼させ、灰分の重量を求めたところ17.6%
に相当する44gであった(第3工程)。
【0028】最終的に原料総量から上記炭素分、灰分、
水分との重量を差し引いて、油脂分の揮発物を求めたと
ころ全体の52.9%に相当する132gであった。
【0029】この得られた数値に発熱量の経験値として
固定炭素分発熱量7524kcal/kg、揮発分発熱
量9000kcal/kgとして予め入力してあるマイ
クロコンピュータで該原料の発熱量を計算して求めたと
ころ5520kcal/kgの数値を得た。
【0030】〔比較例2〕
【0031】実施例2で用いたと同様の試料0.5gを
市販のポンプ発熱計(吉田製作所製)で3度測定したと
ころ、1回目5224kcal/kg、2回目5422
kcal/kg、3回目5617kcal/kgで平均
5421kcal/kgであった。
【0032】これらから本発明分析装置の分析値から求
める発熱量は市販の熱量計とほぼ同一値を示すことを確
認できた。
【0033】なお、図1において、8は排気管、10は
秤量計、11及び11′はガスバルブ、12はファン、
13は計算装置である。
【0034】
【発明の効果】上述のように本発明装置は、原料中の4
成分を一回の操作で求めることができると同時に、その
原料の発熱量を知ることができ、以後の原料焼却操作を
安定的に行えるという大きな操業上の効果を有するもの
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置を示す概略図である。
【図2】本発明方法のフローシート図である。
【符号の説明】
1 加熱装置 2 冷却装置 3 ヒーター部 3′ ヒーター部 4 原料燃焼部 5 秤量計 6 ガス吸入管 7 蒸発気体吸入管 8 排気管 9 水分受台 10 秤量計 11 ガスバルブ 11′ ガスバルブ 12 ファン 13 計算装置

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 分析すべき廃棄物原料を不活性ガス雰囲
    気下あるいは空気雰囲気下で加熱する手段と、 加熱して得た蒸発気体を0℃以下に冷却して得た水分を
    秤量する手段と、 得られた原料中の各成分の重量分析値に対応する熱量を
    予め入力して原料全体の処理熱量を計算する計算手段と
    から成ることを特徴とする廃棄物中の多成分分析装置。
  2. 【請求項2】 上記加熱手段は、分析原料を保持する保
    持具と、該保持具と連接して原料の重さを測定する秤量
    計と、該保持具内に不活性ガスあるいは空気を流入する
    流入管と、保持具を加熱せしめるヒーターとから構成さ
    れていることを特徴とする請求項1記載の廃棄物中の多
    成分分析装置。
  3. 【請求項3】 上記冷却秤量手段は、得られた蒸発気体
    を冷却せしめる冷却体と、冷却によって生じた水分を受
    ける受台と、受台中の水分量を測定する秤量計とから構
    成されていることを特徴とする請求項1または2記載の
    廃棄物中の多成分分析装置。
  4. 【請求項4】 廃棄物原料を不活性ガス雰囲気下500
    〜600℃の範囲で加熱せしめて、原料中の水分及び揮
    発分を蒸発させる第1工程、 第1工程で得られた蒸発気体を0〜−10℃の温度で冷
    却せしめて、蒸発気体中の水分を凝結させた後、水分量
    を秤量すると共に揮発分を換算する第2工程、 次いで第1工程の不活性ガス雰囲気を空気雰囲気に代
    え、第1工程で得た焼却灰中の固定炭素を完全に燃焼せ
    しめて残った灰分を秤量すると共に、固定炭素分を換算
    する第3工程とから成ることを特徴とする廃棄物中の多
    成分分析方法。
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