KR20050057210A

KR20050057210A - 폐기물의 처리 방법 및 처리 장치

Info

Publication number: KR20050057210A
Application number: KR1020057003823A
Authority: KR
Inventors: 다카이쿠 야마모토; 히로타카 사토; 요시노리 마츠쿠라
Original assignee: 수미도모 메탈 인더스트리즈, 리미티드
Priority date: 2002-09-04
Filing date: 2003-09-02
Publication date: 2005-06-16
Also published as: CN100498068C; JPWO2004023039A1; TW200419109A; WO2004023039A1; CN1818471A; TWI289644B; KR20060021418A; CN101029734B; CN1678869A; KR100671765B1; TW200630566A; AU2003264364A1; KR100671769B1; CN101029734A; TWI276755B

Abstract

(a) 덕트의 폐색, (b) 노 내 전충 시간, (c) 미이용 탄소의 배출, (d) 폐기물의 상단면 위치 제어, (e) 할로겐류의 재료 리사이클, (f) 유해 폐기물의 투입 또는 (g) 뜨거운 물 저장실의 내부 압력 상승을 해결할 수 있는 폐기물의 처리 방법 및 처리 장치를 제공한다. 폐기물을, 노 체와 노 체의 상부에 배치된 가스 배출구와, 노 체의 하부에 배치된 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와, 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와 가스 배출구와의 사이에 배치된 폐기물 투입구와, 노 체의 상부에 노 축을 따라 배치되어 지연성 가스를 아래쪽을 향해 노 내로 집어넣기 위한 노 중심 랜스와, 폐기물 투입구와 가스 배출구와의 사이의 노 벽에 1단 이상 배치된 상부 날개구와, 폐기물 투입구와 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와의 사이의 노 벽에 1단 이상 배치된 날개구를 구비하는 폐기물 처리로에 투입하고, 폐기물에 연소, 가스화 또는 용융중 적어도 1개의 처리를 행할 때에, 상기 적어도 1개의 처리에 의해 발생하는 배출 가스를, 폐기물 처리로의 노 체에 접속되어 배출 가스를 노 체의 외부로 안내하는 덕트 입구 근방의 노 내에서 냉각한다.

Description

폐기물의 처리 방법 및 처리 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TREATING WASTE}

본 발명은, 일반 폐기물이나 산업 폐기물 등의 폐기물(이하, 본 명세서에서는 간단히「폐기물」이라고 총칭한다)에 연소, 가스화 또는 용융 중 적어도 하나의 처리를 행하기 위한 폐기물의 처리 방법 및 처리 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 폐기물에 포함되는 유기물을 가스화하여 연료로서 사용할 수 있는 가스(이하, 간단히 「에너지 가스」라고 한다)를 회수하고, 이들 폐기물에 포함되는 저비점 금속을 더스트(dust)로서 회수하고, 이들 폐기물에 포함되는 재 및 유가 금속(이하 간단히 「금속」이라고도 한다)을 용융 슬래그(slug) 및 용융 금속으로서 각각 회수함과 동시에, 이들 처리를 상업적 규모로 장기적으로 안정되게 실현하기 위한 폐기물의 처리 방법 및 처리 장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명에 있어서, 폐기물이란, 예를 들면 부엌 쓰레기로 대표되는 도시 쓰레기를 주체로 하는 것, 플라스틱 조각이나 철조각, 폐기된 자동차나 가전 제품의 슈레더 더스트(shredder dust), 소각재, 토사를 포함하는 파묻는 쓰레기, 진흙, 슬러지, 제철 더스트, 의료계 폐기물 나아가 폐목재를 의미한다.

생활 쓰레기 등의 일반 폐기물이나 산업 폐기물 등의 일부 폐기물은 종래는 거의 모두가 소각 처리되었다. 그러나, 이들 폐기물을 소각 처리할 때에, 200∼600℃, 특히 300℃ 정도의 처리 온도에서는 다이옥신류가 발생한다. 또한, 소각재의 최종 처분장의 확보가 어려워지는 동시에, 자원 유효 이용의 관점에서 폐기물을 유효하게 리사이클하는 것도 요구되고 있다. 이 때문에, 종래의 소각에 의한 폐기물의 처리로는 충분히 대응할 수 없게 되었다.

그래서, 본 출원인은, 먼저, 국제공개 제WO 00/45090호에 의해, 노(爐) 축을 따라 아래쪽으로 향해 지연성(支燃性) 가스를 노 내에 집어넣은 승강가능한 노 중심 랜스(central lance), 지연성 가스를 넣는 각도를 노 축방향으로부터 벗어나게 배치한 1단 이상의 상부 날개구, 지연성 가스 또는 지연성 가스 및 연료를, 노 축을 향해 내뿜는 배치로, 노 내로 밀어내 배치한 1단 이상의 하부 날개구를 갖는 가스화 용융로를 사용함으로써, 가스화 용융로의 노 체(furnace body)의 내부의 저온역의 발생을 방지할 수 있고, 폐기물의 연소 처리를 행하기 위한 화점(火点)을 집중하는 것이 가능한 가스화 용융로 및 가스화 용융 방법에 관한 발명을 제안했다. 이 발명에 의하면, 부가 가치가 높은 용융 슬래그 및 각종 금속 및 에너지 가스를 안정되게 회수할 수 있다.

그러나, 본 발명자 등은 국제공개 제 WO 00/45090호에 의해 제안한 가스화 용융로(이하, 「기본 가스화 용융로」라고 한다)의 한층 더 발전을 도모하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 기본 가스화 용융로에는 이하에 열거하는 과제(a)∼(g)가 있어, 이들 과제(a)∼(g)를 해결하면, 기본 가스화 용융로를 더욱 고성능화할 수 있어, 난처리성 폐기물에도 적용할 수 있는 폐기물 처리 방법 및 처리 장치를 제공할 수 있는 것을 알아냈다.

(a) 덕트의 폐색

최근, 폐기물을 연소, 가스화 또는 용융화하는 폐기물의 처리로가 다수 이용되고 있다. 그러나, 이들 처리로는, 폐기물의 종류에 따라서는 처리에 의해 발생하는 배기 가스를 흐르게 하는 덕트의 내벽에 더스트가 부착 및 퇴적하여, 덕트의 폐색을 초래할 우려가 있다. 예를 들면, 폐기물에 저비점 물질이 다량 포함되어 있으면, 이것이 노 내에서 증발하고, 증발한 일부가 덕트의 내벽면에 부착하고, 그 후 성장하여 덕트를 폐색한다. 이러한 경우, 처리로의 운전 정지를 어쩔 수 없이 하게 되어, 장기간에 걸쳐 안정된 조업을 할 수 없게 될 가능성이 있다.

기본 가스화 용융로에서는, 다이옥신류의 배출을 억제하기 위해서, 노 체의 상부에 존재하는 가스의 온도를 1000℃ 이상 1400℃ 이하로 하여 가스 배출구로부터 가스를 배출하고, 후단의 배출 가스의 냉각 장치에서 200℃ 이하까지 급냉시킨다. 특히, 다이옥신류의 발생을 완전히 억제하기 위해서는, 노 체의 상부의 온도를 보다 높게 하는 것이 바람직하다. 그러나, 노 내의 가스 온도가 높기 때문에, 폐기물에 포함되는 저비점 물질이 노 내에서 증발하고, 그 일부가 덕트의 내면에 부착하여 성장하여, 덕트를 폐색할 우려가 있다.

지금까지도, 이러한 덕트의 폐색을 방지하기 위한 기술로서, 물이나 미스트 등의 냉매를 덕트의 내부로 집어넣어 배기 가스중의 저비점 가스 상태 물질을 냉각 고화하여, 덕트로의 부착을 방지하는 발명(일본국 특개 2001-33027호 공보, 동 2002-349841호 공보, 특개평 7-197046호 공보 및 동 8-219436호 공보 등)이나, 덕트로의 부착물을 기계적 방법에 의해서 긁어내는 발명(일본국 특개 2002-168433호 공보 등)이 알려져 있다. 그러나, 이들 발명에는 이하에 열거하는 문제가 있다.

즉, 덕트의 내부로 냉매를 집어넣으면, 폐기물의 종류나 냉매를 집어넣는 위치에 따라서는 충분한 폐색 억제 효과를 얻을 수 없는 경우가 있다. 예를 들면, 덕트의 내부에 냉매를 집어넣어도, 덕트의 입구 근방에서 배기 가스 온도가 높은 상태 그대로 있기 때문에, 배기 가스 중의 저비점 가스상태 물질이 덕트의 입구 근방에 부착되고, 최종적으로 덕트를 폐색할 우려가 있다. 또한, 덕트의 내부에 미스트를 뿜는 경우, 뿜어진 미스트의 퍼짐 각도를 덕트의 내경에 대해 적정히 설정하지 않으면, 미스트 등의 냉매가 덕트의 내벽에 충돌 또는 부착하여 미(未)증발수로 되어, 가스화 용융로의 하류에 설치된 가스 냉각 장치의 제어가 어렵게 될 가능성이 있다.

한편, 덕트의 내벽에 저비점 가스상태 물질이 부착하여 덕트가 폐색된 경우에는, 기계적인 제거 수단을 이용해 이를 제거하는 것이 가장 유효하다. 예를 들면, 일본국 특개 2002-168433호 공보에는, 덕트의 내부에 삽입되는 긁어내는 날개를 갖는 구동축과, 이 구동축을 회전시키고 또한 그 축방향으로 왕복 운동시키는 구동 수단을 구비하는 덕트 청소 장치가 개시되어 있다.

이 경우, 구동축은 회전하면서 왕복 운동하기 때문에, 노 내에서 발생한 가스의 가스 시일부로부터의 누설이나 외부 공기의 덕트 내로의 흡입이 발생할 우려가 있다. 특히, 조업에 따라 CO 가스를 발생시키는 노에서는, 외부로의 CO 가스 누설 등의 위험성이 있다. 또한, CO 가스를 에너지로서 재이용하고자 하는 경우에는, 외부 공기를 빨아들이는 것은 얻어지는 가스의 칼로리 저하로 이어진다. 또한, 구동축의 중심축 부근에 구동축 냉각용의 공기를 흐르게 하고 있는데, 덕트의 내부가 고온인 경우에는 구동축의 외표면이 열적 손상을 받는 것을 생각할 수 있다. 특히, 덕트의 내부가 현저하게 폐색하고 있는 경우에는, 구동축으로의 부하를 크게 하지 않을 수 없게 되어, 이에 따라, 폐색물의 제거에 요하는 시간이 장시간화되고, 열적 손상은 더욱 커져, 장치의 손상이나 가스의 누설이 모두 현저하게 된다.

(b) 노 내 전충(塡充) 시간

폐기물을, 기본 가스화 용융로에 의해 처리하는 경우, 노 내에 넣은 폐기물의 상단면의 높이를 소정 레벨로 제어하는 것이 조업을 안정화시키기 위해서 중요하다. 이 가스화 용융로의 기동에서는, 버너의 연소를 이용하여 노 내 온도가 소정 온도에 도달한 후에 폐기물의 투입을 개시하고, 그 후, 서서히 폐기물을 쌓아 올려, 폐기물 상단면의 높이를 목표 레벨로 조정한다. 그러나, 폐기물의 상단면의 높이를 소정 레벨까지 올리기 위해서는, 상당히 장시간을 요한다.

또한, 승온 도중에, 노 내에서의 연소 온도가 다이옥신류가 발생하기 쉽다고 알려진 200∼600℃의 온도 영역을 불가피적으로 통과하기 때문에, 다이옥신류의 구성 원소인 염소 등의 할로겐류 함유량이 높은 폐기물이 노 승온의 단계에서 넣어져, 쌓아 올려지는 경우에는, 이 가스화 용융로의 기동 시에 다이옥신류를 발생시킨다.

(c) 미이용 탄소의 배출

기본 가스화 용융로의 조업에서는, 투입된 폐기물에 포함되는 탄소의 일부가 미이용 그대로 비산하여 덕트를 통과한 후에, 제진(除塵)장치에 의해 더스트로서 회수된다. 미이용 탄소를 저감시키기 위해서는, 수성 시프트 반응(C+ H₂O= CO+H₂)을 이용하여 미이용 탄소를 CO 가스로 전환하는 것을 생각할 수 있다.

이 수성 시프트 반응을 진행시키기 위해서는 H₂O가 필요하다. 여기서, 폐기물에는 수분이 포함되어 있지만, 폐기물에 포함되는 수분의 대부분은, 폐기물의 상단면보다 아래쪽 위치에서 열분해 잔사 탄소의 가스화 반응에 소비되는 것으로 생각된다. 이 때문에, 하부 날개구의 앞에서 연소되는 열분해 잔사 탄소의 양이 감소하여, 하부 날개구의 앞의 연소 온도를 높게 유지하는 것이 곤란해져, 폐기물에 포함되는 재 및 금속류의 용융화, 나아가 용융 슬래그나 용융 금속의 배출을 안정되게 행할 수 없게 될 우려가 있다. 또한, 폐기물에 수분이 다량으로 포함되면, 폐기물을 투입한 직후의 가스 변동이 커져, 조업이 안정되지 않고, 또한 수분의 증발에 의해 발생 가스의 칼로리도 저하한다. 따라서, 폐기물 중에 수분이 다량으로 포함되는 것도 바람직하지 않다.

일본국 특개평 8-152118호 공보에는, 폐기물의 충전층 내에 설치한 상부 날개구로 증기를 공급함으로써, 상부 날개구 레벨의 연소 온도를 재의 용융 온도 이하로 하고, 이에 따라, 상부 날개구 레벨의 열분해 잔사나 가연성 가스의 연소에 의한 반용융물의 생성을 억제함으로써, 반용융물이 노 내 벽에 부착되는 것을 억제하는 발명이 개시되어 있다. 즉, 충전층 내에 설치한 상부 날개구로 넣어지는 증기가 상부 날개구가 설치된 높이의 연소 온도를 낮게 억제하여, 이 레벨에서의 반용융물의 생성을 억제한다. 또한, 충전층 내에 증기를 집어넣는 것에 부수하여, 수성 시프트 반응이 진행되어, 탄소의 가스화 진행도 꾀할 수 있다.

그러나, 폐기물의 충전층 내에 증기를 집어넣어 탄소의 가스화를 행하면, 열분해 잔사에 포함되는 탄소가 증기와의 반응에 의해 소비된다. 이 때문에, 하부 날개구로부터 공급되는 지연성 가스에 의해서 연소되는 탄소의 양이 감소하여, 하부 날개구 앞에서의 연소 온도를 높게 유지하는 것이 곤란해 진다. 이 때문에, 폐기물에 포함되는 재 및 금속의 용융화, 나아가 용융 슬래그나 용융 금속의 배출을 안정되게 행할 수 없게 될 우려가 있다.

(d) 폐기물의 상단면 위치의 제어

기본 가스화 용융로는, 폐기물을 연소시켜 폐기물 중의 유기물을 가스화하여 에너지 가스로서 회수함과 동시에, 폐기물 중의 재 및 금속을 용융물로서 회수하는 세로형 노이다. 이 가스화 용융로는, 노 체의 상부에 형성된 가스 배출구와, 노 체의 하부에 형성된 용융 슬래그 및 용융 금속 배출구와, 용융 슬래그 및 용융 금속 배출구와 가스 배출구와의 사이에 형성된 폐기물 투입구와, 노 체의 상부에 노 축을 따라 아래쪽으로 향해 설치된, 지연성 가스를 노 내에 집어넣는 승강가능한 노 중심 랜스와, 폐기물 투입구와 가스 배출구와의 사이의 노 벽에 1단 이상 형성된 지연성 가스를 집어넣기 위한 상부 날개구와, 폐기물 투입구와 용융 슬래그 및 용융 금속 배출구와의 사이의 노 벽에 노 내를 향해 1단 이상 설치된, 지연성 가스 또는 지연성 가스 및 연료를 노 축방향을 향해 내뿜는 하부 날개구를 각각 구비한다. 그리고, 이 가스화 용융로는, 노 내에 투입된 폐기물의 상단면에서 고온으로 가열된 폐기물의 열분해 잔사 중의 탄소분을 연소시킴으로써, 고가의 비용을 사용하지 않더라도 잔사 중의 재나 금속을 용해시킨다.

그러나, 폐기물의 성분은 일정하지 않고 불균질한 경우가 많고, 경우에 따라서는 열분해 잔사 중에 탄소분이 거의 존재하지 않는 것도 생각할 수 있다. 예를 들면, 플라스틱 조각 및 슈레더 더스트 등에 포함되는 탄소는 그 대부분이 열분해 반응에 의해 가스화되기 때문에, 열분해 잔사에 포함되는 탄소는 극히 미소하다. 이 때문에, 노 내에 투입된 폐기물의 상단면의 위치를 유지하기 위해서는, 하부 날개구 및 노 중심 랜스로부터 집어넣는 지연성 가스의 양을 빈번히 조정하는 조작을 행할 필요가 있어, 그 조업에 숙련을 요한다.

(e) 할로겐류의 재료(material) 리사이클

폐기물에 포함되는 염소나 브롬 등의 할로겐류는, 다이옥신류의 발생원이 되는 한편, 매우 부가 가치가 높은 물질로서, 효율적으로 재료 리사이클하는 것이 요구된다. 그러나, 염소 함유율이 높은 폐기물의 유효한 처리 방법 및 리사이클 방법은 확립되어 있지 않다. 현재, 염소 등의 할로겐류를 포함하는 폐기물은 소각로에 의해 소각 처리되지만, 연소 온도가 낮으므로, 다이옥신류의 배출을 억제하기 위해서는 고도의 가스 처리 기술이 필요하다.

기본 가스화 용융로에서는, 고농도의 산소를 집어넣어 고온에서 폐기물을 가스화 용융하고, 발생한 고온의 가스를 가스 냉각 장치에서 급냉하므로, 다이옥신류를 거의 배출하지 않고, 할로겐류를 많이 포함하는 폐기물도 무해화 처리할 수 있다. 폐기물에 포함되는 염소는, 노 내에서 염화수소 가스 등의 할로겐화 수소 가스로 되어, 가스 냉각 설비의 후단에 설치된 제진 설비에 수산화칼슘 등의 조제를 집어넣어, 생성 가스로부터 분리 제거된다. 이 때, 다이옥신류의 재합성이나 할로겐에 의한 부식을 억제하기 위해서, 가스 냉각 장치의 출구 온도는 120℃ 이상 200℃ 이하로 하고, 또한 제진 설비 내부의 온도도 100℃ 이상으로 한다.

그러나, 할로겐류를 많이 포함하는 폐기물을 대상으로 하는 경우, 염소나 브롬의 할로겐을 회수하는 것은 유효하지만, 이 가스화 용융로에서는 염화칼슘 등으로 할로겐을 고정화하기 때문에, 재료 리사이클하는 것은 어렵다. 또한, 발생하는 할로겐화 수소 가스가 고농도로 되기 때문에, 설비의 부식도 진행되기 쉬워진다.

또한, 일본국 특개 2001-162248호 공보에는, 염화비닐을 포함하는 폐 플라스틱을 250∼500℃로 열분해하고, 염소를 포함하는 배기 가스를 연소 장치에서 연소하고, 그 연소 가스를 열원으로 하여 보일러에서 증기를 발생시킴과 동시에, 증기를 발생시킨 후의 연소 가스를 냉각 장치에 공급하여 냉각시키고, 냉각된 가스 중의 염화수소를 염소 회수 장치에 의해 회수하는 장치가 개시되어 있고, 냉각 장치의 앞의 배기 가스 온도는 염화수소에 의한 부식을 억제하기 위해서 200℃ 이상으로 유지하게 되어 있다.

그러나, 200℃ 이상의 온도 조건에서는, 다이옥신류의 재합성 우려가 있다. 또한, 할로겐을 함유하는 플라스틱 폐기물은 500℃ 이하의 저온에서 열분해 가스화를 행하면 타르(tar)가 발생하여, 배관이 폐색할 우려도 있다.

또한, 일본국 특개 2000-202419호 공보에는, 발생하는 염화수소를 가스 수세(水洗) 장치로 제거함으로써, 할로겐 함유 난연재(難然材)를 포함하는 폐기물을 처리하는 방법이 개시되어 있는데, 설비 부식을 억제하기 위한 상세한 온도 관리 조건 등은 기재되어 있지 않아, 불명확하다.

(f) 유해 폐기물의 투입

기본 가스화 용융로에 의하면, 의료계 폐기물이나 오염 토양, 나아가 폴리염화비페닐(polychlorinated biphenyl, PCB) 등의 유해 폐기물도 무해화 처리할 수 있다.

이들 유해 폐기물은, 노 내로 투입된 후에 노 내를 낙하하여, 폐기물 충전층의 상단면에 도달하는데, 노 내에 투입된 폐기물이 충전층의 상단면에 도달하기 전에, 저비점의 유해 성분이 가스화되고, 가스화된 유해 성분이 충분히 분해되지 않은 동안에 가스 배출구로부터 노 외로 배출될 우려도 있다.

(g) 뜨거운 물 저장실의 내부 압력 상승

국제공개 제 WO 00/45090호에서는, 기본 가스화 용융로의 바람직한 양태로서, 용융 슬래그 및 용융 금속을 배출하기 전에 이들을 일단 축적할 수 있는 공간을 내부에 가지는 뜨거운 물 저장실을 구비하는 것이 개시되어 있다. 이 뜨거운 물 저장실을 설치함으로써, 노 내는 항상, 노 바닥에 용융 슬래그나 용융 금속이 쌓여있지 않은 상태인 건조한 노로 되어, 노의 조업이 안정화된다.

그러나, 설비의 점검 등을 행하기 위해서, 노 내에 폐기물의 잔사나 슬래그를 잔류시킨 상태에서 이 가스화 용융로를 일시적으로 휴지하는 경우가 있다. 그 후의 기동 조작에 있어서는, 가스화 용융로의 내부에 잔류한 폐기물이나 차가워진 슬래그가 노 와 뜨거운 물 저장실의 접속부를 폐색해 버릴 우려가 있어, 뜨거운 물 저장실의 내부에서 발생한 가스가 노 체에 잘 흐르지 않게 되는 것을 생각할 수 있고, 이 경우, 뜨거운 물 저장실 내의 압력이 상승하여, 가스가 용융 슬래그 및 용융 금속 배출구로부터 누설될 우려가 있다.

도 1은 실시 형태에서 이용하는 폐기물의 가스화 용융로의 상세를 설명하기 위한 개략도이다.

도 2는 실시 형태의 가스화 용융로에 있어서, 덕트의 내벽으로의 부착물을 기계적인 방법에 의해 제거하는 폐기물의 처리 장치인 부착물 제거 장치를 모식적으로 도시하는 설명도이다.

도 3은 선단부에 파이버스코프(fiberscope)가 설치된 구동축을 도시하는 설명도이다.

도 4는 실시의 형태의 할로겐을 회수하기 위한 시스템 플로우를 도시하는 설명도이다.

도 5는 실시의 형태의 할로겐을 회수하기 위한 시스템 플로우를 도시하는 설명도이다.

도 6은 실시의 형태의 할로겐을 회수하기 위한 시스템 플로우를 도시하는 설명도이다.

도 7은 실시의 형태의 할로겐을 회수하기 위한 시스템 플로우를 도시하는 설명도이다.

도 8은 도 1에 도시하는 가스화 용융로에 뜨거운 물 저장실을 형성한 가스화 용융로를, 일부 간략화하여 모식적으로 도시하는 설명도이다.

도 9는 덕트의 입구부와 출구부의 차압 측정 결과를 표시하는 그래프이다.

도 10은 덕트의 입구부와 출구부의 차압 측정 결과를 표시하는 그래프이다.

도 11은 덕트의 입구부와 출구부의 차압 측정 결과를 표시하는 그래프이다.

도 12는 덕트의 입구부와 출구부의 차압 측정 결과를 표시하는 그래프이다.

도 13은 덕트의 입구부와 출구부의 차압 측정 결과를 표시하는 그래프이다.

도 14는 덕트의 입구부와 출구부의 차압 측정 결과를 표시하는 그래프이다.

본 발명은, 상술한 기본 가스화 용융로에 관한 과제 (a)∼(g)에 대해 이하에 해결 수단을 제공한다.

(1) 과제(a)에 대한 해결 수단

본 발명에서, 노 내에서 발생한 고온의 배기 가스를, 예를 들면 기본 가스화 용융로 등의 폐기물 처리로의 노 체로부터 덕트로 유입하기 전의 노 내에 존재하는 단계에서 냉각한다. 구체적으로는, 예를 들면, 노의 출구 근방(덕트 입구 근방의 노 내)에 물, 불활성 가스, 프로세스 가스 또는 증기중 적어도 하나에 의해 구성되는 냉매를 집어넣고, 배기 가스를, 덕트 입구 근방의 노 내에서 냉각한다. 이에 따라, 덕트 입구 근방의 배기 가스 중의 저비점 가스상태 물질의 표면 온도를, 덕트의 내벽에 부착되지 않는 온도까지, 확실하게 저하시킬 수 있다.

덕트에 유입되는 배기 가스의 온도는, 덕트의 폐색을 억제하기 위해서는 낮은 쪽이 바람직하지만, 다이옥신류의 재합성을 억제하기 위해서는, 덕트의 내부의 배기 가스 온도는 800℃ 이상, 바람직하게는 850℃ 이상을 유지하는 것이 바람직하다. 또한, 노 체의 출구 근방으로 냉매를 집어넣으면, 후단에 설치된 가스 냉각 장치의 입구에서의 온도를 저하시킬 수 있으므로, 가스 냉각 장치에서 사용하는 미스트량을 저감하여 그 부담을 경감시킬 수 있어, 가스 냉각 장치의 컴팩트화를 꾀하는 것도 가능하다.

또한, 본 발명에서는, 덕트의 내벽에 저비점 가스상태 물질이 부착하여 덕트가 폐색된 경우에, 단시간에 폐색물의 기계적인 제거를 행할 수 있는 폐색물의 제거 장치를, 폐기물의 처리 장치로서 제안한다.

우선, 폐색물의 기계적인 제거 작업을 단시간에 행하기 위해서는, 덕트의 폐색의 정도가 작은 단계에서 폐색물의 제거 장치를 운전하는 것이 유효하다. 이를 위해, 본 발명에서는, 덕트의 입구 및 출구에, 덕트의 입구측 및 출구측의 차압을 감시할 수 있는 차압계를 설치하고, 이 차압이 운전 개시 시보다 상승 경향을 나타낸 경우에는 폐색이 개시된 것으로 판단하여 폐색물의 제거 장치를 운전한다. 또한, 이와는 달리, 덕트의 폐색의 유무에는 관계없이, 폐색물의 제거 장치를 정기적으로 운전하도록 해도 된다.

(2) 과제(b)에 대한 해결 수단

기본 가스화 용융로의 노 내에 투입된 투입물의 상단면의 높이를 조급히 조업 시의 제어 레벨까지 올리기 위해서는, 노의 승온 단계에서 숯재(carbonaceous material)를 투입하는 것이 유효하다. 또한, 투입물의 상단면의 레벨을 올리기 위해서 투입할 숯재에 포함되는 할로겐류의 총 농도를 0.1% 이하로 하면, 다이옥신류를 발생시키지 않고 승온시킬 수 있다. 본 발명에 의하면, 기본 가스화 용융로의 승온 중에, 버너 연소를 행하는 동시에, 할로겐류의 총 농도가 낮은 숯재를 투입하여 투입물의 상단면의 높이를 소정 레벨로 올려, 노 내의 전충 시간을 단축할 수 있다.

(3) 과제(c)에 대한 해결 수단

본 발명에서는, 증기를 충전층보다 위의 부분에 불어넣어 미이용 탄소를 저감하는 것을 제안한다. 이에 따라, 증기는, 노 상부에 비산된 미이용 탄소만 접촉하여, 가스화된다. 넣어진 증기는, 충전층 내의 열분해 잔사 탄소와는 접촉하지 않기 때문에, 폐기물에 포함되는 재 및 금속류의 용융화, 나아가 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출이 안정적으로 행해진다.

가령, 폐기물 중의 탄소가 완전히 가스화하지 않고 미이용 탄소로서 제진 설비에서 더스트로서 회수된 경우에는, 다시 가스화 용융로에 투입하면 된다. 이 경우, 더스트의 입경은 1㎜ 이하로 매우 작기 때문에 이대로 투입하면 노 내에서 비산할 우려가 있는데, 투입할 때에 이 미이용 탄소를 포함하는 더스트를 폐기물과 동시에 혼합 밀폐하여 투입하면, 더스트의 비산을 방지할 수 있다.

(4) 과제(d)에 대한 해결 수단

본 발명에서는, 열분해 잔사 탄소가 적은 폐기물을 대상으로 하는 경우에는 숯재를 투입함으로써, 충전층의 상단면의 위치 제어를 용이하게 행할 수 있다. 기본 가스화 용융로라도, 숯재를 폐기물에 혼합한 후에 압착하여 1개의 덩어리로서 노에 투입하는 것이 가능하다. 이 경우, 미세한 입자 직경의 숯재를 이용해도 비산도 없고 가스 통풍성(通風性) 악화의 우려도 없다. 또한, 기본 가스화 용융로는, 화점을 노의 중심부에 집중시키기 위한 용융물의 통액성(通液性)이 악화하여 안정된 슬래그의 배출을 할수 없는 우려도 없다. 따라서, 숯재로서 고가의 코크스(cokes)에 한정할 필연성이 전혀 없고, 목재 등의 열분해 잔사 탄소가 포함되는 숯재를 이용하는 것도 가능하다.

또한, 미리 가려낸 입경이 큰 숯재를 투입하는 경우에는, 폐기물을 노 내에 투입하기 위한 폐기물 투입로에 직렬로 배치된 2개의 밸브를 갖는 투입 장치를 이용하는 것이 바람직하다. 이 투입 장치는, 외부측의 밸브를 여는 동시에 내부측의 밸브를 닫은 상태에서 숯재를 외부측의 밸브와 내부측의 밸브와의 사이의 공간에 공급하여, 외부측의 밸브를 닫고 나서 내부측의 밸브를 열어 숯재를 노 내에 투입할 수 있다. 이 투입 장치는 외부측의 밸브 또는 내부측의 밸브 중 하나는 항상 닫혀져 있으므로, 대량의 노 내 가스가 투입 장치를 통과하여 노 외로 누설되거나, 혹은 노 외의 공기가 대량으로 노 내에 빨려들어오는 것이 방지된다. 또한, 이 과제(d)를 해결하기 위해서 투입되는 숯재는, 노 내의 온도 조건이 다이옥신류를 완전 열분해하는 조건으로 승온된 후에 투입되므로, 숯재 중의 할로겐류 농도가 높아도 문제 없다.

(5) 과제(e)에 대한 해결 수단

본 발명에서는, 기본 가스화 용융로의 노 체의 가스 배출구에 접속된 덕트를 통해 안내되는 배기 가스를, (i) 더스트 제거한 후에 그 배기 가스에 포함되는 할로겐화 수소가스를 산(酸) 회수 장치에 의해 산으로서 회수하고, 회수된 산을 할로겐으로 전환하는 것 및/또는 (ii) 100℃ 이하로 냉각하여 그 냉각된 배기 가스에 포함되는 할로겐화 수소가스를 응축시켜, 배기 가스에 포함되는 할로겐화 수소를 산으로서 회수함으로써 회수된 산을 할로겐으로 전환한다. 이에 따라, 다이옥신류의 배출이나 설비의 부식을 억제하면서, 폐기물에 포함되는 할로겐을 재료 리사이클할 수 있다.

(6) 과제(f)에 대한 해결 수단

의료계 폐기물, 오염 토양 또는 폴리염화비페닐 등을 포함하는 유해 폐기물을 기본 가스화 용융로에 투입하는 경우에는, 이들 유해 폐기물을 밀폐 용기에 봉입하고, 이 밀폐 용기를, 폐기물 투입로에 직렬로 배치된 2개의 밸브를 갖는 상술한 투입 장치로 투입하는 것이 유효하다. 이에 따라, 발생하는 유해 가스는, 노 내에서 충분한 고온 조건에서의 체류 시간을 거쳐, 완전히 분해되어 노 외로 배출된다.

(7) 과제(g)에 대한 해결 수단

로를 일시적으로 휴지한 후의 기동 시에 노 내에 잔류한 폐기물이나 차가워진 슬래그 등이 노와 뜨거운 물 저장실의 접속부를 폐색하는 것에 기인하여 뜨거운 물 저장실의 내부의 압력이 지나치게 상승하는 것을 막기 위해서, 뜨거운 물 저장실 내의 압력이 상승한 경우, 뜨거운 물 저장실에서 발생하는 가스를 배출하기 위한 배관을 설치하는 것이 유효하다.

(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)

이하, 본 발명에 관한 폐기물의 처리 방법 및 처리 장치의 실시 형태를, 첨부 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

도 1은 본 실시의 형태에서 이용하는 폐기물의 가스화 용융로(1)의 상세를 설명하기 위한 개략도이다.

동 도면에 도시하는 바와 같이, 본 실시의 형태의 가스화 용융로(1)의 노 체(1a)는, 라이닝(lining) 내화물(2)에 의해 라이닝한다. 또한, 노 체(1a)에는, 폐기물(3)을 투입하기 위한 폐기물 투입구(4)와 생성되는 에너지 가스(이하, 간단히 「배기 가스」라고도 한다) 및 더스트를 배출하기 위한 가스 배출구(5)와, 이 가스 배출구(5)를 통해 노 체(1a)의 내부 공간에 연통하는 덕트(6)를 갖는다. 폐기물 투입구(4)에는 푸셔(7)가 장착되어 있고, 투입되는 숯재(8)는 폐기물(3)과 함께 폐기물 투입구(4)로부터 압밀(壓密)된 상태로 투입된다.

도 1의 부호 9는, 노 축(노 중심축)을 따라 아래쪽을 향해 지연성 가스(9a)를 노 내를 향해 집어넣는 승강가능한 노 중심 랜스이다. 부호 10은, 지연성 가스(10a)를 노 축을 향하는 방향으로부터 벗어나게 한 방향으로 집어넣도록 노 체(1a)의 노 벽에 1단 이상(본 예에서는 2단) 배치된 상부 날개구이다. 또한, 부호 11은 지연성 가스(11a) 또는 지연성 가스(11a) 및 연료(11b)를 노 축을 향하는 방향으로 내뿜도록 노 내로 밀어내 노 벽에 1단 이상(본 예에서는 2단) 배치된 하부 날개구이다.

도 1의 덕트(6)의 앞, 즉 노 체(1a)의 상부 배기 가스 출구의 근방에는, 예를 들면, 물, 불활성 가스, 프로세스 가스 또는 증기 중 적어도 하나에 의해 구성되는 냉매(12)를 집어넣기 위한 노즐(13)이 1개 이상 설치된다.

가스화 용융로(1)의 노 체(1a)의 내부에서, 생성된 가스는 일단 1000℃ 이상으로 가열되고, 2초간 이상 유지됨으로써 다이옥신류가 분해된다. 1000℃ 이상으로 가열되어 노 내에서 생성된 생성 가스는, 노 체(1a) 상부의 배기 가스 출구 근방에 설치된 냉매 분사 노즐(13)로부터 넣어지는 냉매(12)에 의해 냉각된다.

덕트(6)의 내부로 유입되는 배기 가스의 온도는, 덕트(6)의 폐색을 억제하기 위해서는 낮은 쪽이 바람직하지만, 다이옥신류의 재합성을 억제하기 위해서는 덕트(6) 내에서의 배기 가스 온도는 800℃ 이상, 바람직하게는 850℃ 이상을 유지하는 것이 바람직하다. 덕트(6) 내에서 800℃ 이상으로 유지된 가스는, 후단의 배기 가스 냉각 장치(도시하지 않음)에 의해 200℃ 이하로 급냉된다. 이에 따라, 다이옥신류의 재합성이 억제되어, 프로세스 전체에서의 다이옥신류의 배출량이 현저하게 억제된다.

노즐(13)로부터 노 체(1a)의 내부로 넣어진 냉매(12)는, 물, 불활성 가스, 프로세스 가스 또는 증기중 적어도 하나에 의해 구성되어 있으면, 덕트(6)의 내면으로의 저비점 가스상태 물질의 부착을 억제할 수 있는데, 물을 이용하는 것이 바람직하다. 냉매(12)로서 불활성 가스를 사용한 경우, 노 내에서 생성된 고 칼로리 가스의 칼로리 저하가 발생한다. 또한, 증기는, 물과 비교하면 증발 잠열이 없기 때문에, 발생된 가스의 냉각원 단위가 높다. 이 때문에, 배기 가스에는 불필요한 물이 다량으로 들어가기 때문에, 후처리 공정도 포함해 경제적이지 않다는 점에서 불리하다. 따라서, 냉각 효율이 높고, 후단의 공정에서 생성된 고 칼로리 가스와의 분리가 가능한 물(특히 미스트 상태의 물)이 냉매로서 바람직하다. 물을 미스트화 하기 위해서 가스에 의해서 물을 분무상태화 하는 경우, 불활성 가스 등이 아니라 프로세스 가스를 사용하여, 생성 가스 칼로리의 저감을 억제하는 것이 바람직하다.

또한, 덕트(6)에 고체 더스트가 퇴적되는 경우에는, 덕트(6)에 고압의 가스를 집어넣는 것이 가능한 1개 이상의 노즐(14)로부터 가스(15)를 집어넣고, 고체 더스트를 노 체(1a)의 내부측 및/또는 후단의 가스 냉각 장치측으로 불어날려, 덕트(6)의 내부를 청소한다.

이와 같이, 본 실시의 형태에 의하면, 덕트(6)의 앞으로 냉매(12)를 집어넣어, 덕트(6)의 폐색을 방지할 수 있다.

도 2는 본 실시의 형태의 가스화 용융로(1)에 있어서, 덕트(6)의 내벽으로의 부착물을 기계적인 방법에 의해 제거하는 폐기물의 처리 장치인 부착물 제거 장치(16)를 모식적으로 도시하는 설명도이다.

덕트(6)의 내부로의 부착물(17)에 의한 폐색 정도는, 덕트(6)의 입구부(6a)의 압력과 출구부(6b)의 압력의 차압의 변화로부터 예측할 수 있다. 차압 변화는 차압 측정 장치(18)에 의해 연속적으로 감시된다. 즉, 차압 측정 장치(18)에 의해 측정되는 차압의 절대치가 초기(조업 개시 시)의 값과 비교해 증가 경향을 나타내는 경우는, 덕트(6) 내의 폐색이 진행하고 있는 것으로 예측된다.

본 실시의 형태에서는, 이러한 경우에 부착물 제거 장치(16)를 이용해 부착물(17)의 제거를 행한다. 우선, 구동축(19-1)이 전진 및 후퇴하고, 계속해서 구동축(19-2)이 전진 및 후퇴 동작을 함으로써, 부착물(17)을 덕트(6)의 내벽으로부터 박리 제거한다. 구동축(19-1 및 19-2)은 승강 장치(20)에 의해 덕트(6)의 연장 방향을 따라 동작한다.

또한, 구동축(19-1 및 19-2)은 수냉 방식에 의해, 그 선단 부근까지 냉각된다. 이에 따라, 구동축(19-1 및 19-2)의 열적 부하에 의한 구부러짐 손상이 억제된다. 구동축(19-1 및 19-2)에는 냉각수(21)를 급수 및 배수하기 위한 급배수관(도시하지 않음)이 형성되어 있어, 고온 조건하에서의 사용에도 대응할 수 있다. 또한, 구동축(19-1 및 19-2)의 구동 부분에서는 그랜드 시일 방식의 가스 누설 방지 장치(22)를 설치함으로써, 구동축(19-1 및 19-2)의 동작 시에 있어서 시스템 내의 가스가 시스템 외로 누설되는 것이 방지된다.

구동축(19-1)을 동작시키는 타이밍은, 덕트(6)의 내벽의 폐색의 정도가 작은 동안에 행하는 것이 바람직하다. 폐색의 정도가 작은 동안이면, 구동축(19-1 및 19-2)을 일본국 특개 2002-168433호 공보와 같이 회전시킬 필요가 없고, 또한, 구동축(19-1 및 19-2)에 폐색물을 제거하기 위한 큰 부하를 걸지 않고, 단시간에 폐색물을 제거할 수 있기 때문이다. 따라서, 가스 누설 방지 장치(22)로부터의 가스의 누설도 없고, 장치의 수명도 향상된다. 예를 들면, 차압 측정 장치(18)의 값이 조업을 개시하고 나서 2시간까지의 평균치와 비교해, 20㎜H₂O 이상 400㎜H₂O 이하 증가한 시점에서 행하는 것이 바람직하다. 혹은, 폐색물 제거 장치(16)를 1시간 이상 24시간 이하의 주기로 정기적으로 운전하는 것도 바람직하다.

또한, 덕트(6)의 폐색이 없고, 통상의 가스화 용융 조업을 행하는 동안은, 구동축(19-1, 19-2)을 대기 위치(24)까지 후퇴시켜, 밸브(23)를 닫은 상태로 함으로써, 노 내의 가스의 누설이 완전히 방지된다. 밸브(23)를 닫아, 가스화 용융로(1)의 조업 중에 부착물 제거 장치(16)의 점검 등도 행할 수 있다.

또한, 구동축(19-1, 19-2)을 운전하지 않을 때도, 구동축(19-1, 19-2)은 대기 위치(24)까지 대기시키고, 대기 위치(24)의 앞에 설치한 밸브(23)를 닫아 두면, 가스의 누설 및 공기의 흡입을 방지할 수 있다. 밸브(23)를 설치함으로써, 구동축(19-1, 19-2)을 움직이지 않는 통상의 조업에서는, 가스 누설 방지 장치(22)는 덕트(6) 내의 열영향을 거의 받지 않기 때문에, 가스 누설 방지 장치(22)의 수명도 길어진다. 또한, 구동축(19-1, 19-2)의 오목 부분(25)이 가스 누설 방지 장치(22)와 접촉함으로써도 가스의 시일이 행해진다.

구동축(19-1, 19-2)의 가장 직경이 큰 부분의 외경(d)은, 덕트(6)의 내경(D)의 50% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 구동축(19-1, 19-2)의 선단의 긁어냄 부재(19-1a, 19-2a)의 각도(α)는 10도 이상 150도 이하로 하는 것이 바람직하다.

또한, 승강 장치(20) 등의 설비를 설치하고, 또한 부착물(17)을 제거하기 위해서는, 충분한 길이의 구동축(19-1, 19-2)을 이용해야 하는데, 구동축(19-1, 19-2)의 길이가 너무 길면 건물의 높이를 필요 이상으로 높게 잡게 된다. 이 때문에, 구동축(19-1, 19-2)의 길이는, 구동축(19-1, 19-2)의 대기 위치로부터 구동축(19-1, 19-2)의 전진한도까지의 길이(L)의 3배 이하로 하는 것이 바람직하다. 구동축(19-1, 19-2)의 전진한도(26)는 도 2의 구동축(19-2)과 같이 노 내를 향해 전진하는 경우는 가스 배출구(5)보다 10㎜∼300㎜ 정도 아래로 전진시킨 위치로 하는 것이 바람직하다. 또한, 도 2의 구동축(19-1)과 같이 덕트가 교차하는 방향을 향해 전진하는 경우는, 교차하는 덕트의 중심축선에 대해 ±50㎜ 전진한 위치로 하는 것이 바람직하다.

또한, 구동축(19-1, 19-2)의 선단부에, 도 3과 같이 파이버스코프(27)를 설치함으로써, 덕트(6) 내의 폐색 상황을 감시하면서 구동축(19-1, 19-2)을 운전하는 것도 유효하다. 기본적으로는, 덕트(6) 내의 차압에 의해 폐색 상황을 추정할 수 있는데, 부착물(17)이 지극히 소량인 경우는, 차압의 측정결과에 현저한 경향이 나타나지 않을 가능성이 있다. 덕트(6) 내를 청소했을 때에, 이 소량의 부착물(17)이 남으면, 이를 핵으로 하여 폐색물이 다시 성장할 가능성이 있다. 따라서, 파이버스코프(27) 등으로 덕트(6)의 내부를 관찰하면서 작업을 행하는 것이 유효하다. 상시 파이버스코프(27)에 의해, 덕트(6) 내를 관찰하면, 차압 측정을 할 필요성이 없지만, 구동축(19-1, 19-2)을 덕트(6) 내에 상시 삽입해 둘 필요가 있고, 구동축(19-1, 19-2)이 열적으로 손상될 가능성이 높아진다. 또한, 파이버스코프(27)에 더스트 등이 부착되기 때문에 장시간의 관찰이 불가능하다. 또한, 밸브(23)를 열어둘 필요가 있으므로, 시일 장치(22)의 수명도 짧아진다. 선단 부분(19-1a, 19-2a)의 교환이나 수리는, 대기 위치(24)로 되돌리고, 대기 위치(24) 앞의 밸브(23)를 닫음으로써 조업 중에도 행할 수 있다.

다음에, 본 실시의 형태에 이용하는 폐기물의 가스화 용융로(1)를 도시하는 도 1을 참조하면서, 이 가스화 용융로(1)의 승온에서, 노 내의 투입물의 상단면의 높이를 신속하게 조업 시의 제어 레벨까지 올림으로써 노 내의 전충(塡充) 시간을 단축하는 방법을 설명한다.

본 실시의 형태에서는, 가스화 용융로(1)의 승온을 개시하기 전의 단계에서, 염소 등의 할로겐 농도가 0.1% 이하인 숯재(32)를 가스화 용융로(1) 내의 소정의 높이까지 투입해 둔다. 여기서, 소정의 높이란, 폐기물 투입구(4) 또는 투입 장치(28)와, 하부 날개구(11)와의 사이의 높이를 의미한다.

승온은 예를 들면, 2중 게이트 밸브(29)를 배치하는 투입 장치(28)로부터 노 내로 투입되고, 미리 쌓아올려진 숯재(32)의 상단면에 불씨를 투입한 후에 밸브(29a) 및/또는 밸브(29b)를 닫은 상태로 하여 중심 랜스(9)로부터 지연성 가스(9a)를 송풍함으로써 미리 투입한 숯재(32)를 연소시킨다는 매우 간단한 순서로 개시한다. 숯재(32)의 연소 상황은, 노 체(1a)의 상부에 설치한 노 내 감시 창문(30)으로 상시 행할 수 있다.

또한, 하부 날개구(11)로부터도 지연성 가스(11a)를 송풍하여, 하부 날개구(11)의 근방에서도 숯재(32)를 연소한다. 하부 날개구(11)의 전면에서의 연소의 확인은 감시 창문(31)으로부터 눈으로 확인할 수 있다. 숯재(32)의 충전층의 상단면 레벨은 순차 측정하고, 상단면 레벨을 목표로 하는 레벨로 유지할 수 있도록 노 내에 공급하는 숯재(32)의 양을 조정한다.

이와 같이 하여, 노 내의 투입물의 상단면의 높이를, 노의 승온 단계에서 조업 시의 제어 레벨까지 올릴 수 있고, 이에 따라, 노 내 전충 시간을 단축할 수 있다.

다음에, 본 실시의 형태에서 미이용 탄소를 저감하는 수단에 관해서 설명한다.

도 1에 도시하는 가스화 용융로(1)에서, 덕트(6)로부터 노 외로 비산하는 더스트에는, 미이용 탄소도 포함된다. 미이용 탄소를 저감시키는 방법으로서, 본 실시 형태에서는 노 내로 증기를 집어넣는다.

도 1에 도시하는 가스화 용융로(1) 내의 폐기물의 상단면과 가스 배출구(5)와의 사이에 설치한 노즐(33), 노 중심 랜스(9) 또는 상부 날개구(10) 중 적어도 하나로 증기(34)를 집어넣고, 수성 시프트 반응(C+H₂O= CO+H₂)에 의해 미이용 탄소를 CO 가스로 전환한다.

여기서, 증기(34)의 분사량은 유량계에 의해 용이하게 제어할 수 있으므로, 이 수성 시프트 반응에 필요한 양의 수증기를 정확하게 공급하는 것이 가능하다. 또한, 집어넣은 증기(34)에 의해, 미이용 탄소를 효율적으로 CO 가스로 하기 위해서는, 증기(34)를 광각(廣角)으로 집어넣는 것이 바람직하다. 이에 따라, 증기(34)가 노 체(1a)의 둘레 방향으로 보다 균일하게 들어가, 상술한 수성 시프트 반응이 효율적으로 진행된다.

비록 폐기물 중의 탄소가 완전히 가스화하지 않고 미이용 탄소로서 제진 설비에서 더스트로서 회수된 경우라도, 다시 가스화 용융로(1)에 투입하는 것이 가능하다. 이 때, 더스트의 입경은 1㎜ 이하로 매우 작으므로 노 내에서 비산되는 것이 우려되는데, 본 예에서는, 도 1에 도시하는 푸셔(7)에 의해 폐기물(3)과 함께 미이용 탄소(35)를 포함하는 더스트를 혼합 압밀하여 투입할 수 있으므로, 노 내에서의 더스트의 비산이 억제된다.

다음에, 도 1에 도시하는 가스화 용융로(1)에서, 열분해 잔사 탄소가 적은 폐기물을 대상으로 하는 경우에, 숯재(8) 및/또는 숯재(36)를 투입함으로써, 충전층의 높이의 제어, 즉 폐기물의 상단면의 위치 제어를 용이하게 행하는 수단을 설명한다.

상술한 바와 같이, 도 1에 도시하는 가스화 용융로(1)에는 푸셔(7)가 장착되는 폐기물 투입구(4)가 형성되어 있고, 숯재(8)는, 폐기물(3)과 함께 혼합 압밀되어 노 내에 투입된다. 이에 따라, 입경이 작은 숯재(8)의 노 내에서의 비산이 억제된다.

또한, 미리 선별된 입경이 5㎜ 이상인 숯재(36)를 투입하는 경우에는, 2중 게이트 밸브(29)를 이용해 투입하는 것이 바람직하다. 이 경우, 숯재(36)만을 2중 게이트 밸브(29)를 갖는 독립된 투입 장치(28)로 투입하는 것이 가능하다. 2중 게이트 밸브(29)를 구비하는 투입 장치(28)는, 상부 게이트 밸브(29a)를 열어, 숯재(36)를 상부 게이트 밸브(29a)와 하부 게이트 밸브(29b)와의 사이에 자유 낙하시키고, 그 후 상부 게이트 밸브(29a)를 닫고 나서, 하부 게이트 밸브(29b)를 열어 숯재(36)를 노 내에 투입한다.

이 투입 수단에 의하면, 항상 상부 게이트 밸브(29a) 또는 하부 게이트 밸브(29b) 중 하나를 닫은 상태에서 동작하기 때문에, 대량의 노 내 가스가 이 투입 장치(28)를 통과하여 노 외로 누설되거나, 노 외의 공기를 대량으로 노 내로 흡입되는 것이 동시에 방지된다.

이렇게 하여, 숯재(8) 및/또는 숯재(36)를 노 내에 투입함으로써, 열분해 잔사 탄소가 적은 폐기물이 대상이라도, 충전층의 높이의 제어를 용이하게 행할 수 있다.

숯재(8) 및/또는 숯재(36)는, 노 내 온도를 다이옥신류가 거의 발생하지 않는 조건으로 승온한 후에 투입한다. 따라서, 숯재(8) 및/또는 숯재(36)에 포함되는 할로겐류의 농도는 특별히 한정되지 않는다.

다음에, 본 실시의 형태에서, 할로겐의 재료 리사이클을 행하는 상황을 설명한다.

도 4 내지 도 7은, 모두 본 실시의 형태의 할로겐을 회수하기 위한 시스템 플로우를 도시하는 설명도이다. 먼저, 도 4 및 도 5에 의해 도시된 시스템에 대해 설명하고 나서, 도 6 및 도 7에 의해 도시된 시스템에 대해서 설명한다.

도 4에서, 폐기물(3)은 본 실시의 형태의 가스화 용융로(1)에 투입된다. 폐기물(3)에 포함되는 유기물이 가스화되어 연료로서 사용할 수 있는 고 칼로리 가스(40)를 생성한다. 재 및 유가 금속은 용융 슬래그(38) 및 용융 금속(39)으로 전환된다. 가스화 용융로(1) 내에서는, 다이옥신류의 배출을 저감시키기 위해서, 그 상부의 온도는 1000℃ 이상 1400℃ 이하로 제어되어 있고, 폐기물(3)을 500∼1200℃ 이상의 고온 영역의 열분해 가스화 대역에 직접 투입하고, 노 내에서 1000℃ 이상의 고온에 2초간 이상 유지된 후, 노 외로 배출되는 고온의 고 칼로리 가스(40)는, 덕트(41)를 경유하여 가스 냉각 장치(42)에서 노즐(43)로부터 분무되는 미스트(44)에 의해서 120℃ 이상 200℃ 이하로 급냉된다.

이에 따라, 할로겐 함유량이 많은 폐기물(3)을 처리하는 경우에 있어서도, 다이옥신류의 재합성 및 배출을 확실하게 억제할 수 있어, 프로세스 전체에서의 다이옥신류의 배출량을 낮게 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 할로겐을 함유하는 플라스틱류는 저온에서의 열분해에서는 타르가 발생하여, 배관 등으로의 부착이 문제가 되지만, 이 가스화 용융로(1)에서는 고온에서의 열분해 가스화를 행하므로, 타르도 발생하지 않는다.

가스 냉각 장치(42)의 출구 덕트(45)를 통과하는 가스로서는, 일산화탄소 및 수소 등과 함께 할로겐화수소 가스 등이 포함되어 있다. 이들 가스는, 제진 장치(46)에 포함되어 있는 더스트(47)를 제거한 후, 할로겐 회수장치(48)로 안내된다.

할로겐 회수 장치(48)에서는 물(49)을 노즐(50)로부터 분사함으로써 고 칼로리 가스를 100℃ 이하로 냉각하고, 포함되는 할로겐화 수소 가스를 응축함으로써 응축수(51)와 염산 등의 산(52)의 혼합액으로 하고, 다른 에너지 가스(53)와 할로겐을 분리시킨다. 산(52)과 응축수(51)의 혼합액은, 노즐(54)을 통해서 할로겐 회수 장치(48)에 순환되고, 산(52)을 농축하여 회수한다. 산(52)과 응축수(51)의 혼합액은 노즐(54)을 사용하지 않고, 노즐(50)에서 물(49)과 혼합하여 순환하는 것도 가능하다. 회수된 산(52)은, 할로겐화 장치(55)에서 할로겐(56)으로 전환된다.

또한, 제진 장치(46), 가스 냉각 장치(42)에서 각각 가스와 분리 제거된 더스트(47, 57)는, 새롭게 투입되는 폐기물(3)과 함께 가스화 용융로(1)에 재투입된다. 여기서, 가스 냉각 장치(42)에서 냉각된 가스가, 할로겐 회수 장치(48)에 유입되기까지는, 할로겐화 수소 가스에 의한 부식 방지의 관점에서 100℃ 이상, 바람직하게는 120℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 특히, 온도가 낮아지는 제진 장치(46) 이후에서는, 하스테로이(hastelloy) 등의 내산성 재료를 사용하는 것이 유효하다. 또한, 할로겐 회수 장치(48)에 사용하는 재료로는, 100℃ 이하에서도 산 부식이 발생하지 않는 FRP 등을 들 수 있다.

또한, 산의 회수 방법으로는, 도 5에 도시하는 바와 같이 가스 냉각 장치(42)를 통과한 후에 회수하는 방법도 들 수 있다. 도 5는 가스화 용융로(1)에서 생성된 1000℃ 이상 1400℃ 이하의 고온이고 또한 고 칼로리인 가스(40)를 가스 냉각 장치(42)에서 100℃ 이하로 급냉하고, 에너지 가스(40)에 포함되는 할로겐을 회수하는 방식이다. 이 방식에서는, 가스(40)에 포함되는 수분 및 가스 냉각 장치(42)에서 분무된 미스트(44)를 가스 냉각 장치(42)의 내부에서 응축하고, 가스 냉각 장치(42)의 하부에서 회수한다. 회수된 응축수(58)에는 산 및 슬러지(sludge)(59)가 포함되는데, 회수된 응축수(58)는 여과 장치(60)에서 슬러지(59)를 분리 제거한 후, 산(61)을 포함하는 응축수(62)로 되어, 할로겐화 장치(55)에서 할로겐(56)으로 전환된다.

가스 냉각 장치(42)의 출구 가스의 온도는 100℃ 이하인데, 할로겐의 대부분은 가스 냉각 장치(42)의 아래서 회수되는 응축수(58)로 이행하기 때문에, 가스 냉각 장치(42)의 후단의 설비가 부식되는 일은 없다. 단, 약간의 할로겐화 수소 가스가 포함되기 때문에, 제외탑(65)에 가성 소다(71)를 포함하는 물(72)을 공급하여 산(66)을 회수하고, 가스 냉각 장치(42)의 하부에서 회수된 산(61)과 함께 할로겐화 장치(55)에서 할로겐화된다. 또한, 슬러지(59)는 가스화 용융로(1)에 재투입하여 가스화 용융할 수 있다.

또한, 폐기물 중의 할로겐 농도는 광범위하지만, 할로겐 농도가 높은 샘플 쪽이, 회수 산 농도가 높아진다. 또한, 폐기물 처리량 당 할로겐 회수량이 커져, 회수 효율이 높아지는 등의 이점을 생각할 수 있다. 그래서, 할로겐 농도가 낮은 폐기물을 처리하는 경우, 할로겐 농도가 높은 폐기물을 첨가하여 회수되는 산을 농축하는 것도 유효하다.

또한, 폐기물에 포함되는 할로겐류의 농도가 낮은 경우는, 제진 설비(46)에 수산화칼슘을 집어넣어 할로겐을 제거하는 것이 바람직하다. 할로겐류 농도가 낮은 경우는, 할로겐 회수 효율이 낮기 때문이다. 제진 설비(46)에서 할로겐을 고정화하면, 할로겐류를 수세 처리하는 할로겐 회수 장치(55)가 필요없고, 거기에서 배출되는 물의 처리를 행할 필요가 없기 때문이다.

다음에, 도 6 및 도 7에 의해 도시된 시스템에 관해서 설명한다. 또한, 이후의 설명에서는, 상술한 도 4에 의해 도시된 시스템과 상이한 부분을 설명하고, 공통되는 부분의 설명은 생략한다.

도 6에서, 가스 냉각 장치(42)의 출구 덕트(45)를 통과하는 가스가 제진 장치(46)에 의해 포함되어 있는 더스트(47)를 제거한 후에 할로겐 회수 장치(48)로 안내되기까지는 상술한 도 4에 의해 도시된 시스템과 동일하다.

본 예에서는, 할로겐 회수 장치(48)에서 물(49)을 노즐(50)로부터 내뿜어 고 칼로리 가스(40)를 100℃ 이하로 냉각하고, 포함되는 할로겐화 수소 가스를 응축함으로써, 응축수(51)와 산(52)의 혼합액으로 하여, 다른 에너지 가스(53)와 할로겐을 분리시킨다. 산(52)과 응축수(51)의 혼합액은, 노즐(43)을 통해서 가스 냉각 장치(42)에 순환되고, 할로겐 회수 장치(48)에서 회수되는 산(52)의 농도를 농축한다.

회수된 산(52)은, 할로겐화 장치(55)에서 할로겐(56)으로 전환된다. 산(52)과 응축수(51)의 혼합액을 가스 냉각 장치(42)에 순환시킴으로써, 가스 냉각 장치(42)에서 사용하는 물(44)의 양을 저감시킬 수 있다. 또한, 제진 장치(46), 가스 냉각 장치(42)에서 가스와 분리 제거된 더스트(47, 57)는 폐기물(3)과 함께 가스화 용융로(1)에 재투입된다.

본 예에서도, 가스 냉각 장치(42)에서 냉각된 에너지 가스는, 할로겐 회수 장치(48)에 유입되기까지는, 할로겐화 수소 가스에 의한 부식 방지의 관점에서 100℃ 이상, 바람직하게는 120℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 특히 온도가 낮아지는 제진 장치(46) 이후에서는, 하스테로이 등의 내산성 재료를 사용하는 것이 유효하다. 또한, 할로겐 회수 장치(48)에 사용하는 재료로는, 100℃ 이하에서도 산 부식이 발생하기 어려운 FRP 등을 들 수 있다.

또한, 도 7은, 산 회수 방법으로서 가스 쿨러 방식을 채용한 예이다. 또한, 이후의 설명에서는, 상술한 도 6에 의해 도시된 시스템과 상이한 부분을 설명하고, 공통되는 부분의 설명은 생략한다.

도 7에서, 가스 냉각 장치(42)의 출구의 덕트(45)를 통과하는 가스가 제진 장치(46)에 의해 포함되어 있는 더스트(47)를 제거한 후에 할로겐 회수 장치(48)로 안내되기까지는, 상술한 도 6에 의해 도시된 시스템과 동일하다.

본 예에서, 할로겐 회수 장치(48)에서는 가스 쿨러 방식에 의해 고 칼로리 가스(40)를 100℃ 이하로 냉각하고, 포함되는 할로겐화 수소 가스를 응축함으로써, 응축수(51)와 산(52)의 혼합액으로 하여, 다른 에너지 가스(53)와 할로겐을 분리시킨다. 산(52)은, 할로겐화 장치(55)에서 할로겐(56)으로 전환된다. 또한, 제진 장치(46), 가스 냉각 장치(42)에서 가스와 분리 제거된 더스트(47, 57)는 새롭게 투입되는 폐기물(3)과 함께 가스화 용융로(1)에 재투입된다.

본 예에서도, 가스 냉각 장치(42)에서 냉각된 에너지 가스는, 할로겐 회수 장치(48)에 유입되기까지는, 할로겐화 수소 가스에 의한 부식 방지의 관점에서 100℃ 이상, 바람직하게는 120℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 특히 온도가 낮아지는 제진 장치(46) 이후에서는, 하스테로이 등의 내산성 재료를 사용하는 것이 유효하다.

다음에, 본 실시 형태의 가스화 용융로(1)를 이용해 의료계 폐기물, 오염 토양 또는 PCB 등의 유해 폐기물을 처리하는 상황을 설명한다.

밀폐 용기에 봉입된 유해 폐기물은, 도 1에 도시하는 가스화 용융로(1)를 이용해 무해화 처리할 수 있다. 노 체(1a)로의 투입은, 2중 게이트 밸브 방식의 투입 장치(29)로 투입하는 것이 가능하다. 2중 게이트 밸브 방식의 투입 장치(29)는, 상부 게이트 밸브(29a)를 열어 밀폐 용기를 상부 게이트 밸브(29a)와 하부 게이트 밸브(29b)와의 사이에 자유 낙하시키고, 그 후 상부 게이트 밸브(29a)를 닫고 나서 하부 게이트 밸브(29b)를 열어 밀폐 용기를 노 내에 투입한다. 이에 의하면, 항상 상부 게이트 밸브(29a) 또는 하부 게이트 밸브(29b)중 하나를 닫은 상태를 유지할 수 있기 때문에, 대량의 노 내 가스가 투입 장치를 통과해 노 외로 새는 것이나, 노 외의 공기를 대량으로 노 내로 빨아들이는 것이 방지된다. 또, 노 내의 압력은, 하류에 유인 팬 등을 설치함으로써 대기압 이하로 제어하는 것이 바람직하다.

이에 따라, 밀폐 용기에 봉입되어 노 내로 투입된 유해 폐기물로부터 발생하는 유해한 열 분해 가스가 밀폐 용기로부터 배출되지 않고, 유해 폐기물을 충전층의 상단면에 도달시킬 수 있다. 유해 폐기물은, 충전층의 상단면에 도달한 후, 열에 의해 밀폐 용기에 구멍이 뚫려, 열 분해된 열 분해 가스로서, 밀폐 용기로부터 배출된다. 밀폐 용기로부터 배출된 유해 가스는, 고온 조건하에서 충분한 체류 시간을 거치기 때문에 노 내에서 완전히 분해되어, 노 외로 배출된다. 이 밀폐 용기의 재질 및 두께는, 밀폐 용기가 충전층의 상단면에 도달하기까지 동안에 구멍이 뚫리지 않도록 적절히 결정하면 된다.

또한, 본 실시의 형태에서, 뜨거운 물 저장실의 내부의 압력 상승을 해소하는 수단을 설명한다.

도 8은 도 1에 도시하는 가스화 용융로(1)에 뜨거운 물 저장실(73)을 설치한 가스화 용융로(1-1)를, 일부 간략화하여 모식적으로 도시하는 설명도이다. 또한, 이후의 가스화 용융로(1-1)의 설명에서는, 가스화 용융로(1)와 상이한 부분을 설명하고, 공통되는 부분의 설명은 생략한다.

도 8에 도시하는 바와 같이, 이 가스화 용융로(1-1)에는, 노 체(1a)의 하부의 내부에 연통하여, 뜨거운 물 저장실(73)이 설치되어 있다. 이 뜨거운 물 저장실(73)은 가스화 용융로(1-1)로부터 배출되는 재 및 유가 금속을 회수하기 위해서, 생성된 용융 슬래그 및 용융 금속 등의 용탕을 일시적으로 모아 두기 위한 것이다. 뜨거운 물 저장실 날개구(81)로부터, 지연성 가스(81a) 및 연료(81b)를 집어넣어, 뜨거운 물 저장실내 온도를 유지한다.

본 예에서는, 뜨거운 물 저장실(73)의 상부에 가스 배출용의 배관(74)을 설치하고, 노 체(1a)의 내부의 폐기물의 상단면(76)과 가스 배출구(5)와의 사이에 접속한다. 그 사이에는, 밸브(75)를 배치하고, 통상은 밸브(75)를 닫은 상태로 조업을 행한다.

뜨거운 물 저장실(73)의 내부 압력은, 압력 측정 장치(77)에 의해 연속 측정하는 것이 가능하다. 통상의 조업에서는, 압력 측정 장치(77)의 값은, 뜨거운 물 저장실(73)의 설계 압력의 0.5배 이하에서의 조업으로 하는데, 이 값이 설계 압력의 0.5배를 넘는 경우에는, 밸브(75)를 열어, 가스 배출구(5)로 뜨거운 물 저장실(73)의 내부에서 발생한 가스를, 노 체(1a)의 외부로 배출한다.

이에 따라, 가스화 용융로(1)를 일시적으로 휴지한 후의 기동 시에 노 내에 잔류한 폐기물이나 차가워진 슬래그 등이 노 체(1a)와 뜨거운 물 저장실(73)의 접속부(78)를 폐색함으로써, 뜨거운 물 저장실(73)의 내부 압력이 지나치게 상승되는 것이 방지된다.

이와 같이, 본 실시의 형태에 의해, 기본 가스화 용융로가 갖는 과제인, (a) 덕트(6)의 폐색, (b) 노 내 전충 시간, (c) 미이용 탄소의 배출, (d) 폐기물의 상단면 위치의 제어, (e) 할로겐류의 재료 리사이클, (f) 유해 폐기물의 투입, (g) 뜨거운 물 저장실(73)의 내부의 압력 상승을 해결할 수 있고, 이에 따라, 기본 가스화 용융로를 한층 더 고성능화할 수 있다. 이 때문에, 본 실시 형태에 의해, 장기간에 걸쳐 안정적으로 가스화 용융 조업을 상용적 규모로 계속하는 것이 가능해져, 실용성이 높은 폐기물의 처리 방법 및 처리 장치를 제공할 수 있다.

<실시예>

또한, 본 발명을 실시예를 참조하면서 구체적으로 설명한다. 또한, 이후의 설명에서는, 흡입량의 단위인 (N㎥/hr)는, ㎥(표준 상태)/hr를 의미한다.

도 1에 도시하는 가스화 용융로(1)를 이용해, 폐기물의 가스화 용융 시험을 행했다. 가스화 용융로(1)의 각 부의 치수, 상부 날개구(10), 하부 날개구(11) 그 외 설치 부품의 수량 및 배치는 이하와 같다. 또한, 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구는 용탕(溶湯) 배출구로 약기한다.

(1) 치수

노 직경 : 2.0m(단, 내화물(2)을 라이닝한 후의 내경)

노 높이 : 6.0m(단, 내화물(2)을 라이닝 한 후의 노 바닥에서 노 꼭대기까지의 높이)

용탕 배출구(78)의 상단에서 폐기물 투입구(4)의 하단까지의 높이 : 2.8m

용탕 배출구(78)의 상단에서 하단의 하부 날개구(11)의 하단까지의 높이 : 0.8m

용탕 배출구(78)의 상단에서 상단의 하부 날개구(11)의 하단까지의 높이: 1.6m

용탕 배출구(78)의 상단에서 하단의 상부 날개구(10)까지의 높이: 3.9m

용탕 배출구(78)의 상단에서 상단의 상부 날개구(10)까지의 높이 : 4.7m

노 바닥에서 노 중심 랜스(9)의 선단까지의 높이: 표준 5.0m(단, 상하로 가변)

(2) 수량

하부 날개구(11) : 원주 방향으로 3개, 노 높이 방향으로 1단

상부 날개구(10) : 원주 방향으로 3개, 노 높이 방향으로 2단

증기 흡입 날개구(33) : 원주 방향으로 3개, 노 높이 방향으로 1단

노 중심 랜스(9) : 1개

용탕 배출구(78) : 1개

투입 폐기물의 상단면의 위치를 계측하는 위치 계측 장치(79) : 1개

(3) 배치

하부 날개구(11) : 원주 방향으로 120도마다의 등간격으로, 선단을 라이닝한 내화물(2)의 표면에서 노 내측으로 100㎜ 밀어내 설치

상부 날개구(10) : 원주 방향으로 120도마다의 등간격으로, 노 축방향에서 45도 벗어나게 설치

노 중심 랜스(9) : 노 중심(노 축 상)에 배치

용탕 배출구(78) : 노 바닥단에 배치

위치 계측 장치(79) : 노 중심 랜스(9)와 측벽의 사이

시험에 사용한 폐기물(3)은 슈레더 더스트 및 고농도 염소 함유 플라스틱 조각으로, 그 조성을 표 1에서 표 3에 표시한다.

즉, 표 1에 폐기물(3) 및 부원료의 공업 분석치(질량 %)를, 표 2에 폐기물(3) 및 부원료 중의 가연분 조성(질량%)을, 표 3에 폐기물(3) 및 부원료중의 금속분을 제거하는 불연분 조성(질량%)을 표시한다.

<표 1>

<표 2>

<표 3>

(처리 조건의 설정 순서)

(a) 숯재(32)를 투입 장치(28)로부터 노 내에 투입하고, 높이 1.5m까지 쌓아올렸다.

(b) 숯재(32)의 충전층의 상단면에 불씨를 투입하고, 노 중심 랜스(9)로부터의 지연성 가스(9a)에 의해 노 내에 쌓아올려진 숯재(32)를 착화했다.

(c) 하부 날개구(11), 상부 날개구(10)로부터도 순차로 산소를 흐르게 했다.

(d) 지연성 가스의 송풍량 및 숯재(32)의 투입량을 조정하여 노 내를 소정의 온도까지 승온시켰다.

(e) 폐기물(3)의 투입을 개시하고, 숯재(32)의 투입을 정지했다.

(f) 폐기물(3)의 연소에 따라 투입된 폐기물(3)의 상단면의 위치가 내려가므로, 그 위치를 1.5m로 유지하도록 폐기물(3)을 순차 투입했다.

(g) 투입된 폐기물(3)의 상단면 근방의 열전대에 의해 측정되는 온도가 600℃ 이상, 또한 여유높이(free-board) 공간의 열전대에 의해 측정되는 온도가 1000℃ 이상 1400℃ 이하를 항상 유지하도록, 노 중심 랜스(9), 상부 날개구(10) 및 하부 날개구(11)로 집어넣는 산소량을 조정했다.

즉, 부하 하강 속도가 빠르고, 소정 폐기물(3)의 처리량으로 투입된 폐기물(3)의 상단면의 위치를 소정의 위치에 유지할 수 없는 경우에는, 하부 날개구(11) 및 경우에 따라서는 노 중심 랜스(9)로부터 산소를 집어넣는 양을 감소시켰다. 폐기물(3)의 상단면 근방의 온도가 600℃ 미만인 경우에는, 노 중심 랜스(9)로부터 산소를 집어넣는 양을 증가시켰다. 또한, 여유높이 공간의 온도가 1000℃ 보다 낮은 경우에는, 상부 날개구(10)로부터 산소를 집어넣는 양을 증가시켰다. 반대로, 여유높이 공간의 온도가 1400℃를 넘은 경우에는, 상부 날개구(10) 및 경우에 따라서는 노 중심 랜스(9)로 산소를 집어넣는 양을 감소시켰다.

(h) 용탕 배출구(78)로부터 배출되는 용융 슬래그 및 용융 금속의 온도를 측정하여, 소정의 온도(적어도 용융 슬래그 및 용융 금속이 모두 굳지 않는 온도인데, 본 실시예에서는 1400℃ 이상 1600℃ 이하로 했다)보다 저하한 경우에는, 하부 날개구(11)로부터의 지연성 가스(11a)의 공급량을 증가시켰다. 또한, 용융 슬래그 및 용융 금속의 성분을 분석하여, 소정의 슬래그 염기도가 되도록 투입하는 석회석량을 조정했다.

(i) 상기의 (f)부터 (h)의 조작을 반복하여 행했다.

이하, 본 실시예에서의 (ⅰ) 덕트(6)의 폐색, (ⅱ) 노 내 전충 시간, (ⅲ) 미이용 탄소의 저감, (ⅳ) 폐기물의 상단면의 위치 제어, (ⅴ) 할로겐의 재료 리사이클에 대한 시험 결과를, 이하에 열거한다.

(ⅰ) 덕트(6)의 폐색

① 배출 가스로의 냉매(12)의 집어넣음

덕트(6) 내의 폐색물 제거 장치(16) 및 폐색 방지 장치의 효과를 보기 위해서, 납 및 아연 등의 저비점 물질을 슈레더 더스트에 각각 20㎏/hr 첨가하여, 덕트(6)를 의도적으로 폐색하기 쉽게 한 조건으로 시험을 행했다. 조업 모든 조건 및 시험 결과를 표 4에 정리하여 표시한다.

<표 4>

(비교예 1)

비교예 1은 도 1에 도시하는 냉매 흡입 노즐(13)로부터 냉매(12)를 넣지 않은 경우이다. 생성된 에너지 가스의 온도는 노 상부의 온도 측정 장치(80)에서 1150℃이고, 덕트(6) 입구의 온도 측정 장치(81)에서 1100℃ 정도를 나타냈다.

덕트(6)의 입구부와 출구부의 차압 측정 결과를 도 9에 그래프로 표시한다. 또한, 도 9 이후의 각 도면(도 9∼도 14)에서, 세로 축(P)은 압력(㎜H₂O)을 표시하고, 가로 축(d)은 조업 일수(일)를 표시하고, 또한, 부호 O는 덕트(6)의 입구측 및 출구측간의 차압을 표시하고, △ 표시는 노 내압을 표시한다.

도 9에 도시하는 바와 같이, 이 차압은 조업 개시 20일 후부터 증가하기 시작했다. 덕트(6)의 차압이 300㎜H₂O로 된 시점에서 노를 끄고, 덕트(6)의 내부를 관찰하였다. 그 결과, 덕트(6)의 내벽의 전체 둘레에 부착물이 관찰되었다.

(본 발명예 1)

본 발명예 1에서는, 냉매 흡입 노즐(13)로부터 냉매(12)로서 질소 가스를 집어넣고, 생성된 에너지 가스가 덕트(6)에 유입되기 전에 냉각했다. 에너지 가스의 온도는, 온도 측정 장치(80)에서는 1150℃이고, 덕트(6) 입구의 온도 측정 장치(81)에서는 950℃ 정도였다. 또한, 후단의 가스 냉각 장치에 유입되기 직전의 에너지 가스 온도는 850℃ 정도였다. 회수되는 에너지 가스의 칼로리는, 질소 가스 넣음에 의해, 비교예 1에 비해 약간 저하했다.

덕트(6)의 입구부와 출구부의 차압의 측정 결과를 도 10에 그래프로 표시한다. 도 10에 표시하는 바와 같이, 덕트(6)의 입구부와 출구부의 차압의 상승은 볼 수 없었다. 또한, 조업 종료후에 덕트(6)의 내부를 관찰하였지만, 부착물은 관찰되지 않았다.

(본 발명예 2)

본 발명예 2는, 도 1에 도시하는 냉매 흡입 노즐(13)로부터 입경이 200㎛ 이하인 미스트 상태화한 물(미스트)을 분사한 케이스이다. 에너지 가스의 온도는, 온도 측정 장치(80)에서는 1150℃이고, 덕트(9) 입구의 온도 측정 장치(81)에서는 950℃ 정도였다. 또한, 후단의 가스 냉각 장치에 유입되기 직전의 에너지 가스 온도는 850℃ 정도였다.

덕트(6)의 입구부와 출구부의 차압의 측정 결과를 도 11에 그래프로 표시한다. 도 11에 도시하는 바와 같이, 조업 중, 덕트(6)의 입구부와 출구부의 차압의 상승은 볼 수 없고, 조업 종료 후에 덕트(6)의 내부를 관찰해도, 부착물은 관찰되지 않았다. 또한, 회수되는 에너지 가스의 칼로리도, 비교예 1과 동일한 값이고, 냉매(12)로서 불활성 가스를 넣은 본 발명예 1에 대한 우위성이 나타났다.

또한, 후단의 가스 냉각 장치에서 사용되는 미스트량은, 노즐(13)로부터 분사된 미스트량과 거의 동일한 양만큼 감소했다.

(2) 폐색물의 기계적 제거

비교예 2 및 본 발명예 3∼4는, 본 발명에 관한 폐색물 제거 장치(16)의 효과를 설명하는 것으로, 조업의 모든 조건 및 시험 결과를 표 5에 표시한다.

<표 5>

(비교예 2)

비교예 2에서는, 도 2에 도시하는 차압 측정 장치(18)의 값을 무시하고 노 내 압력을 바탕으로 폐색 정도를 예측했다. 그리고, 구동축(19-1, 19-2)을 승강하여, 폐색물을 제거했다.

덕트(6)의 입구부와 출구부의 차압 측정 결과를 도 12에 그래프로 표시한다. 도 12의 그래프에 있어서의 A점에서 구동축(19-1, 19-2)을 승강하여 폐색물을 제거했다.

도 12에 도시하는 바와 같이, 덕트(6)의 입구와 출구의 차압이 베이스(0㎜H₂O)에 대해 100㎜H₂O 이상 증가해도, 노 내 압력의 상승은 볼 수 없었다. 즉, 노 내 압력의 변화는, 이 차압에 비교해, 덕트(6)의 폐색에 대한 반응이 느린 것을 알았다. 노 내 압력이 현저히 증가한 것은, 베이스(0㎜H₂O)에 대해 차압 측정 장치(18)의 값이 300㎜H₂O 이상 증가했기 때문이다.

이 시점에서 구동축(19-1, 19-2)을 동작시켰는데, 폐색물을 제거하기 위해서 약 1시간 걸렸다. 또한, 장시간의 작업을 계속한 결과, 차압 측정 장치(18)의 가스 시일부(22)에서 노 내 가스가 누설되는 것이 확인되었다. 또한, 이 작업 종료후, 구동축(19-1, 19-2)을 관찰한 바, 변형되어 있는 것이 확인되었다.

폐색물 제거 장치(16)의 수명을 향상시키기 위해서는, 덕트(6)의 폐색 정도가 가벼운 동안에 구동축(19-1, 19-2)을 동작시키는 것이 중요하다고 생각된다. 이를 위해서는, 노 내 압력을 관찰하는 것보다, 덕트(6)의 입구와 출구의 차압을 연속적으로 관찰하는 것이, 덕트(6) 내부의 폐색에 대해 신속하게 대응할 수 있어 유효하다고 생각된다.

(본 발명예 3)

본 발명예 3에서는, 차압 측정 장치(18)의 값에 따라서, 도 2에 도시하는 구동축(19-1, 19-2)을 승강하여, 폐색물을 제거했다.

덕트(6)의 입구부와 출구부의 차압의 측정 결과를 도 13에 그래프로 표시한다. 도 13의 그래프에 있어서의 B점에서 구동축(19-1, 19-2)을 승강하여 폐색물을 제거했다.

도 13에 도시하는 바와 같이, 차압 측정 장치(18)의 값이 베이스(0㎜H₂O)에 대해 50㎜H₂O 이상 증가한 시점에서 구동축(19-1, 19-2)을 운전한 바, 약 3분간의 작업으로 차압 측정 장치(18)의 값은 베이스 값(0㎜H₂O)으로 되돌아가고, 그 후도 안정된 조업을 행할 수 있었다. 이 조작은, 300회 이상 행해도 구동축(19-1, 19-2)의 변형 및 가스 시일부(22)로부터의 노 내 가스 누설은 없었다.

즉, 덕트(6)의 차압을 관찰하여, 신속하게 덕트(6)의 폐색 징후를 검출하기 위해, 차압 측정 장치(18)를 작동시키는 것이 유효하다.

(본 발명예 4)

본 발명예 4에서는, 차압 측정 장치(18) 및 노 내압의 값과는 관계 없이 8시간에 한번, 도 2에 도시하는 구동축(19-1, 19-2)을 정기적으로 승강시켰다.

덕트(6)의 입구부와 출구부의 차압의 측정 결과를 도 14에 그래프로 표시한다. 도 14에 도시하는 바와 같이, 차압 측정 장치(18)의 값이 10㎜H₂O 이상으로 되는 일은 없고, 100일간 연속하여 운전해도 덕트(6)의 폐색은 없고, 구동축(19-1, 19-2)의 변형 및 가스 시일부(22)로부터의 가스 누설도 발생하지 않았다.

(ⅱ) 노 내 전충 시간

표 6에 표시하는 비교예 3 및 본 발명예 5는, 모두 숯재를 이용한 노의 승온에 대해 설명하는 것이다.

<표 6>

(비교예 3)

버너의 연소에 의해 노 를 승온시킨 비교예 3에서는, 승온에 48시간을 요했다. 그 후, 폐기물(3)의 투입을 개시했는데, 투입물의 상단면의 높이 레벨을 목표치(제어치)인 1.5m까지 올리기 위해서 48시간을 더 필요로 했다. 즉, 승온을 개시하고 나서 투입물의 상단면의 높이 레벨의 조정 완료까지의 시간(노 내 전충 시간)은 96시간을 요했다.

(본 발명예 5)

본 발명예 5에서는, 승온전의 단계에서 숯재를 투입하고, 승온 도중에도 투입물의 상단면의 높이 레벨을 계측하면서, 순차, 숯재의 투입량을 조정했다. 이 때문에, 승온 완료 시점에서 투입물의 상단면의 높이 레벨은, 목표 레벨(제어 레벨)에 도달했다. 따라서, 승온 개시부터 투입물의 상단면의 높이 레벨의 조정 및 승온이 완료하고, 폐기물 투입 개시가 되기까지 필요한 시간은 48시간이 되고, 비교예 3과 비교하면 반감되었다. 또한 숯재로서 할로겐 농도가 0.1% 이하인 것을 사용한 결과, 승온 도중의 다이옥신류의 배출량을 매우 낮은 레벨로 억제할 수 있었다.

(ⅲ) 미이용 탄소의 저감

표 7은 비교예 4 및 본 발명예 6의 시험 결과를 나타낸다.

<표 7>

(비교예 4)

비교예 4는, 도 1에 도시하는 가스화 용융로(1)에 투입된 폐기물의 상단에서 가스 배출구(5)의 사이에 설치한 노 중심 랜스(9), 상부 날개구(10) 및 증기 흡입 노즐(33) 중 어느 것으로부터도 증기를 넣지 않은 케이스이다. 이 때의 미이용 탄소량은 15㎏-C/hr 이었다.

(본 발명예 6)

본 발명예 6에서는, 도 1에 도시하는 증기 흡입 노즐(33)로부터 18㎏/hr의 증기를 집어넣었을 때의 시험 결과를 표시한다. 미이용 탄소량은 3㎏-C/hr까지 감소했다. 또한, 미이용 탄소의 감소에 따라, CO 가스 발생량이 증가하는 것 및 증기가 수소로 전환되는 것에 의해, 폐기물(3)의 처리량 당 생성 가스 발열량은 증가했다. 또한, 가스 1N㎥당(건조 가스)의 가스 발열량도 2058㎉/N㎥로부터 2070㎉/N㎥로 증가했다. 또한, 노 중심 랜스(9) 또는 상부 날개구(33)로부터 지연성 가스와 함께 증기를 넣었는데, 동일한 결과가 얻어졌다.

(ⅳ) 폐기물 상단면 위치의 제어

비교예 5 및 본 발명예 7은, 숯재 투입에 의한 충전층의 높이 레벨을 제어한 결과를 나타내는 것이다. 각각의 결과를 표 8에 정리하여 나타낸다.

<표 8>

(비교예 5)

비교예 5는 슈레더 더스트를 가스화 용융 처리했다. 연료로는 폐목재 등의 숯재의 투입은 하지 않고 하부 날개구(11)로부터 8N㎥/hr의 LPG를 집어넣는다. 표 1에 표시하는 바와 같이 슈레더 더스트에 포함되는 열분해 잔사 중의 탄소분(고정 탄소)은 5.4%로, 건조후의 도시 쓰레기와 비교하면 적은 것이다.

비교예 5에서는, 폐기물(3)의 상단면의 높이 레벨을 제어하는 방법으로서, 하부 날개구(11)로부터 송풍하는 지연성 가스의 양을 제어했다. 즉, 상단면의 높이 레벨이, 목표보다 낮아진 경우에는 지연성 가스의 양을 저감하고, 반대로 목표보다 높아진 경우에는 지연성 가스의 양을 증가시켰다. 또한, 하부 날개구(11)로부터의 지연성 가스의 저감에 따라, 용융 슬래그 및 용융 금속의 배출량이 저하한 경우에도 하부 날개구(11)로부터의 지연성 가스의 양을 증가시켰다.

표 8에 도시하는 바와 같이, 비교예 5에서는, 폐기물(3)의 상단면의 레벨을 목표치인 1450㎜∼1550㎜로 유지하기 위해서, 빈번히 하부 날개구(11)로부터의 지연성 가스량 및 상부 날개구(10)로부터의 지연성 가스량을 조작할 필요가 있고, 하부 날개구(11)로부터의 지연성 가스량은 20회/일, 상부 날개구(10)로부터의 지연성 가스량은 35회/일의 페이스로 조작했다.

(본 발명예 7)

본 발명예 7은 숯재로서 폐목재를 투입한 케이스이다. 하부 날개구(11) 및 상부 날개구(10)로부터의 지연성 가스의 양은, 거의 변화시키지 않고, 폐기물(3)의 상단의 위치를 목표 제어 범위로 제어할 수 있었다.

즉, 특히 고정 탄소가 적은 폐기물(3)을 대상으로 하는 경우, 숯재(8) 및/또는 숯재(36)의 투입에 의해 폐기물(3)의 상단의 위치의 제어가 용이하게 되는 것을 알 수 있다.

(ⅴ) 할로겐의 재료 리사이클

표 9에는, 도 4 및 도 5에 도시하는 플로우에 의거해 행한 할로겐 회수 시험의 다양한 조건 및 결과를 나타낸다. 여기서는, 할로겐의 대표적 물질인 염소의 회수를 예로 들어 설명한다.

<표 9>

(본 발명예 8)

본 발명예 8에서는, 도 4에 도시하는 플로우 도면에 의거해, 염소 회수 시험을 행했다. 즉, 가스화 용융로(1)의 노 내에서 생성된 고 칼로리 가스(40)를 가스 냉각 장치(42)에서 냉각하고, 또한 더스트(57)를 가스 냉각 장치(42)의 하부에서, 더스트(47)를 제진 장치(46)에서 각각 제거한 후에, 염산 회수를 행했다.

여기서 사용한 플라스틱 조각은 표 2에 표시하는 바와 같이 고 농도의 염소를 함유하는 플라스틱 조각이다. 표 9에 표시하는 바와 같이 가스화 용융로(1)의 내부에 투입한 전체 염소는 191㎏-Cl/hr 인데, 189㎏-Cl/hr의 염소가 할로겐 회수 장치(48) 및 할로겐화 장치(55)를 통과한 후, 회수되었다. 또한, 투입된 플라스틱 조각을 가스화 용융로(1)의 내부에서 1000℃ 이상으로 열분해 가스화하고, 생성된 가스를 가스 냉각 장치(42)에서 170℃로 급냉한 결과, 배기 가스(53)에 포함되는 다이옥신류 농도는 매우 낮은 레벨로 억제되었다. 또한, 가스 냉각 장치(42)로부터 배출된 가스는, 할로겐 회수 장치(48)에 도입되기까지 동안, 130℃ 이상으로 유지되었다. 또한 제진 장치(46) 및 그 후의 배관에는 하스테로이를 이용해, 할로겐 회수 장치(48)의 재료로서 FRP를 이용했다. 그 결과, 사용 설비의 부식은 보여지지 않았다.

(본 발명예 9)

본 발명예 9에서는, 도 5에 도시하는 흐름도에 의거해 염소 회수 시험을 행했다. 즉, 노 내에서 생성된 고 칼로리 가스(40)를 냉각 장치(42)에서 100℃ 이하로 냉각하고, 포함되는 염화 수소 가스를 응축함으로써 염산 회수를 행했다.

표 9에 표시하는 바와 같이, 가스화 용융로(1)의 내부에 투입한 염소는 191㎏-Cl/hr 인데, 가스 냉각 장치(42)의 하부에서 염산으로서 회수되고, 그 후, 할로겐화 장치(55)에서 염소로 전환되어, 189㎏-C1/hr의 염소가 회수되었다. 또한, 본 발명예 8과 마찬가지로 투입된 플라스틱 조각을 가스화 용융로(1)의 내부에서 1000℃ 이상으로 열분해 가스화하고, 생성된 가스를 가스 냉각 장치(42)에서 100℃ 이하로 급냉한 결과, 배기 가스(70)에 포함되는 다이옥신류의 농도는 낮은 레벨로 억제되었다.

본 발명에 의하면, 기본 가스화 용융로가 갖는 과제, 구체적으로는 (a) 덕트의 폐색, (b) 노 내 전충 시간, (c) 미이용 탄소의 배출, (d) 폐기물의 상단면 위치 제어, (e) 할로겐류의 재료 리사이클, (f) 유해 폐기물의 투입 또는 (g) 뜨거운 물 저장실의 내부 압력 상승을 해결할 수 있고, 이에 따라, 기본 가스화 용융로를 한층 더 고성능화할 수 있다. 이 때문에, 본 발명에 의하면, 장기간에 걸쳐 안정적으로 가스화 용융 조업을 상용적 규모로 계속하는 것이 가능해져, 실용성이 높은 폐기물의 처리 방법 및 처리 장치를 제공할 수 있다.

Claims

폐기물을 폐기물 처리로에 투입하고, 상기 폐기물에 연소, 가스화 또는 용융중 적어도 1개의 처리를 행할 때에, 상기 적어도 1개의 처리에 의해 발생하는 배출 가스를, 상기 폐기물 처리로의 노 체(爐體)에 접속되어 상기 배출 가스를 상기 노체의 외부로 안내하는 덕트 입구 근방의 노(爐) 내에서, 냉각하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 처리 방법.
폐기물을, 노 체와, 상기 노 체의 상부에 배치된 가스 배출구와, 상기 노 체의 하부에 배치된 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와, 상기 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와 상기 가스 배출구와의 사이에 배치된 폐기물 투입구와, 상기 노 체의 상부에 노 축을 따라 배치되어 지연성 가스를 아래쪽을 향해 노 내로 집어넣기 위한 노 중심 랜스와, 상기 폐기물 투입구와 상기 가스 배출구와의 사이의 노 벽에 1단 이상 배치된 상부 날개구와, 상기 폐기물 투입구와 상기 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와의 사이의 노 벽에 1단 이상 배치된 날개구를 구비하는 폐기물 처리로에 투입하고, 상기 폐기물에 연소, 가스화 또는 용융중 적어도 1개의 처리를 행할 때에, 상기 적어도 1개의 처리에 의해 발생하는 배출 가스를, 상기 폐기물 처리로의 노 체에 접속되어 상기 배출 가스를 상기 노 체의 외부로 안내하는 덕트 입구 근방의 노 내에서, 냉각하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 처리 방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 배출 가스는, 상기 덕트 입구 근방의 노 내에, 물, 프로세스 가스, 불활성 가스 또는 증기 중 적어도 하나에 의해 구성되는 냉매를 집어넣음으로써, 냉각되는 폐기물의 처리방법.
폐기물을, 노 체와, 상기 노 체의 상부에 배치된 가스 배출구와, 상기 노 체의 하부에 배치된 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와, 상기 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와 상기 가스 배출구와의 사이에 배치된 폐기물 투입구와, 상기 노 체의 상부에 노 축을 따라 배치되어 지연성 가스를 아래쪽을 향해 노 내로 집어넣기 위한 노 중심 랜스와, 상기 폐기물 투입구와 상기 가스 배출구와의 사이의 노 벽에 1단 이상 배치된 상부 날개구와, 상기 폐기물 투입구와 상기 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와의 사이의 노 벽에 1단 이상 배치된 날개구를 구비하는 폐기물 처리로에 투입하고, 상기 폐기물에 연소, 가스화 또는 용융중 적어도 1개의 처리를 행할 때에, 상기 노 체에 접속되어 상기 적어도 1개의 처리에 의해 발생하는 배기 가스를 상기 노 체의 외부로 안내하는 덕트의 적어도 1개의 직선형상 부분의 내부에 왕복 이동자유롭게 배치되어 상기 덕트 내면의 부착물을 긁어내기 위한 원추형상의 외형으로 이루어지는 적어도 1개의 긁어냄 부재를, 상기 덕트 입구부 및 출구부 사이의 차압 측정 결과에 의해 추정되는 상기 덕트의 내부의 폐색 상황에 따라서 동작시키는 것을 특징으로 하는 폐기물의 처리방법.
제 4항에 있어서, 상기 적어도 1개의 긁어냄 부재를, 상기 차압 측정 결과가, 조업 개시 시에 비교해 증가하는 경향을 나타내는 경우에 동작시키는 폐기물의 처리방법.
제 4항에 있어서, 상기 적어도 1개의 긁어냄 부재를, 1시간 이상 24시간 이하의 범위에서 미리 정한 시기에 정기적으로 동작시키는 폐기물의 처리방법.
노 체와, 상기 노 체의 상부에 배치된 가스 배출구와, 상기 노 체의 하부에 배치된 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와, 상기 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와 상기 가스 배출구와의 사이에 배치된 폐기물 투입구와, 상기 노 체의 상부에 노 축을 따라 배치되어 지연성 가스를 아래쪽을 향해 노 내로 집어넣기 위한 노 중심 랜스와, 상기 폐기물 투입구와 상기 가스 배출구와의 사이의 노 벽에 1단 이상 배치된 상부 날개구와, 상기 폐기물 투입구와 상기 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와의 사이의 노 벽에 1단 이상 배치된 날개구를 구비하는 폐기물 처리로를 승온시킬 때에, 함유하는 할로겐류의 총 농도가 0.1질량% 이하인 숯재를 상기 폐기물 처리로에 투입하고, 상기 폐기물 처리로의 내부 투입물의 상단면의 높이 레벨을 승온 단계에서 조정하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 처리방법.
제 7항에 있어서, 상기 폐기물 처리로를 승온시키기 전에, 상기 노 체의 내부에 함유하는 할로겐류의 총 농도가 0.1질량% 이하인 숯재를 미리 투입해 두고,

폐기물을 노 내에 투입하기 위한 폐기물 투입로에 직렬로 배치된 두개의 밸브를 가지고, 외부측의 밸브를 여는 동시에 내부측의 밸브를 닫은 상태에서 숯재를 상기 외부측 밸브와 상기 내부측 밸브와의 사이의 공간에 공급하고, 상기 외부측 밸브를 닫고 나서 상기 내부측 밸브를 열어 숯재를 노 내에 투입하는 투입 장치에서, 투입된 상기 숯재의 상단면에 불씨를 투입하고,

그 후, 상기 외부측 및/또는 내부측의 밸브를 닫고, 상기 노 중심 랜스로부터 지연성 가스를 송풍하고, 투입된 상기 숯재를 연소시킴으로써, 상기 폐기물 처리로의 승온을 개시하는 폐기물의 처리방법.
폐기물을, 노 체와, 상기 노 체의 상부에 배치된 가스 배출구와, 상기 노 체의 하부에 배치된 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와, 상기 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와 상기 가스 배출구와의 사이에 배치된 폐기물 투입구와, 상기 노 체의 상부에 노 축을 따라 배치되어 지연성 가스를 아래쪽을 향해 노 내로 집어넣기 위한 노 중심 랜스와, 상기 폐기물 투입구와 상기 가스 배출구와의 사이의 노 벽에 1단 이상 배치된 상부 날개구와, 상기 폐기물 투입구와 상기 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와의 사이의 노 벽에 1단 이상 배치된 날개구를 구비하는 폐기물 처리로에 투입하고, 상기 폐기물에 연소, 가스화 또는 용융 중의 적어도 1개의 처리를 행할 때에,

상기 노 중심 랜스, 상기 상부 날개구, 또는, 상기 폐기물 투입구와 상기 가스 배출구와의 사이의 노 벽에 1개 이상 설치된 노즐 중 적어도 하나로부터, 증기를, 상기 노 체의 하부로 향하는 방향, 상기 측벽에서 노 축을 향하는 방향, 또는 상기 측벽에서 노 축으로 향하는 방향에서 벗어난 방향으로 향하는 방향 중 적어도 1방향으로 집어넣는 것을 특징으로 하는 폐기물의 처리방법.
폐기물을, 노 체와, 상기 노 체의 상부에 배치된 가스 배출구와, 상기 노 체의 하부에 배치된 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와, 상기 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와 상기 가스 배출구와의 사이에 배치된 폐기물 투입구와, 상기 노 체의 상부에 노 축을 따라 배치되어 지연성 가스를 아래쪽으로 향해 노 내로 집어넣기 위한 노 중심 랜스와, 상기 폐기물 투입구와 상기 가스 배출구와의 사이의 노 벽에 1단 이상 배치된 상부 날개구와, 상기 폐기물 투입구와 상기 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와의 사이의 노 벽에 1단 이상 배치된 날개구를 구비하는 폐기물 처리로에 투입하고, 상기 폐기물에 연소, 가스화 또는 용융 중 적어도 1개의 처리를 행할 때에,

상기 적어도 1개의 처리에서 미이용 그대로 상기 폐기물 처리로에서 배출된 탄소를 폐기물과 혼합하여 압밀하고 나서, 상기 폐기물 처리로에 다시 투입하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 처리방법.
폐기물을, 노 체와, 상기 노 체의 상부에 배치된 가스 배출구와, 상기 노 체의 하부에 배치된 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와, 상기 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와 상기 가스 배출구와의 사이에 배치된 폐기물 투입구와, 상기 노 체의 상부에 노 축을 따라 배치되어 지연성 가스를 아래쪽으로 향해 노 내로 집어넣기 위한 노 중심 랜스와, 상기 폐기물 투입구와 상기 가스 배출구와의 사이의 노 벽에 1단 이상 배치된 상부 날개구와, 상기 폐기물 투입구와 상기 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와의 사이의 노 벽에 1단 이상 배치된 날개구를 구비하는 폐기물 처리로에 투입하고, 상기 폐기물에 연소, 가스화 또는 용융 중의 적어도 1개의 처리를 행할 때에,

숯재를 폐기물과 혼합하여 압밀하고 나서, 상기 폐기물 처리로에 투입하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 처리방법.
제 11항에 있어서, 상기 숯재는, 폐기물을 노 내에 투입하기 위한 폐기물 투입로에 직렬로 배치된 2개의 밸브를 가지고, 외부측의 밸브를 여는 동시에 내부측의 밸브를 닫은 상태로 숯재를 상기 외부측의 밸브와 상기 내부측의 밸브와의 사이의 공간에 공급하고, 상기 외부측의 밸브를 닫고 나서 내부측의 밸브를 열어 숯재를 노 내에 투입하는 투입 장치를 통해 투입되는 폐기물의 처리방법.
폐기물을, 노 체와, 상기 노 체의 상부에 배치된 가스 배출구와, 상기 노 체의 하부에 배치된 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와, 상기 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와 상기 가스 배출구와의 사이에 배치된 폐기물 투입구와, 상기 노 체의 상부에 노 축을 따라 배치되어 지연성 가스를 아래쪽을 향해 노 내로 집어넣기 위한 노 중심 랜스와, 상기 폐기물 투입구와 상기 가스 배출구와의 사이의 노 벽에 1단 이상 배치된 상부 날개구와, 상기 폐기물 투입구와 상기 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와의 사이의 노 벽에 1단 이상 배치된 날개구를 구비하는 폐기물 처리로에 투입하고, 상기 폐기물에 연소, 가스화 또는 용융 중의 적어도 1개의 처리를 행할 때에,

숯재를, 폐기물을 노 내에 투입하기 위한 폐기물 투입로에 직렬로 형성된 2개의 밸브를 가지고, 외부측의 밸브를 여는 동시에 내부측의 밸브를 닫은 상태로 숯재를 상기 외부측의 밸브와 상기 내부측 밸브와의 사이의 공간에 공급하고, 상기 외부측의 밸브를 닫고나서 상기 내부측의 밸브를 열어 숯재를 노 내에 투입하는 투입 장치를 통해 투입하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 처리방법.
폐기물을, 노 체와, 상기 노 체의 상부에 배치된 가스 배출구와, 상기 노 체의 하부에 배치된 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와, 상기 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와 상기 가스 배출구와의 사이에 배치된 폐기물 투입구와, 상기 노체의 상부에 노 축을 따라 배치되어 지연성 가스를 아래쪽으로 향해 노 내로 집어넣기 위한 노 중심 랜스와, 상기 폐기물 투입구와 상기 가스 배출구와의 사이의 노 벽에 1단 이상 배치된 상부 날개구와, 상기 폐기물 투입구와 상기 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와의 사이의 노 벽에 1단 이상 배치된 날개구를 구비하는 폐기물 처리로에 투입하고, 상기 폐기물에 연소, 가스화 또는 용융 중의 적어도 1개의 처리를 행할 때에,

상기 폐기물을 밀폐 용기에 봉입하고, 상기 밀폐 용기를, 폐기물을 노 내에 투입하기 위한 폐기물 투입로에 직렬로 형성된 2개의 밸브를 가지고, 외부측의 밸브를 여는 동시에 내부측의 밸브를 닫은 상태로 상기 밀폐 용기를 상기 외부측의 밸브와 상기 내부측의 밸브와의 사이의 공간에 공급하고, 상기 외부측의 밸브를 닫고나서 상기 내부측의 밸브를 열어 상기 밀폐 용기를 노 내에 투입하는 투입 장치를 통해 상기 폐기물 처리로에 투입하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 처리방법.
폐기물을, 노 체와, 상기 노 체의 상부에 배치된 가스 배출구와, 상기 노 체의 하부에 배치된 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와, 상기 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와 상기 가스 배출구와의 사이에 배치된 폐기물 투입구와, 상기 노 체의 상부에 노 축을 따라 배치되어 지연성 가스를 아래쪽을 향해 노 내로 집어넣기 위한 노 중심 랜스와, 상기 폐기물 투입구와 상기 가스 배출구와의 사이의 노 벽에 1단 이상 배치된 상부 날개구와, 상기 폐기물 투입구와 상기 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와의 사이의 노 벽에 1단 이상 배치된 날개구와, 상기 노 체의 바닥부에 배치된, 생성된 용융 슬래그 및 용융 금속 등의 용탕을 일시적으로 모아두기 위한 뜨거운 물 저장실을 구비하는 폐기물 처리로에 투입하고, 상기 폐기물에 연소, 가스화 또는 용융 중 적어도 1개의 처리를 행할 때에,

상기 뜨거운 물 저장실 내부의 가스 압력이 상기 뜨거운 물 저장실의 설계 압력의 0.5배 이상이 된 경우에, 상기 뜨거운 물 저장실 내부에 모인 가스를 상기 가스 배출구를 경유하여 배출하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 처리 방법.
폐기물을, 노 체와, 상기 노 체의 상부에 배치된 가스 배출구와, 상기 노 체의 하부에 배치된 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와, 상기 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와 상기 가스 배출구와의 사이에 배치된 폐기물 투입구와, 상기 노 체의 상부에 노 축을 따라 배치되어 지연성 가스를 아래쪽으로 향해 노 내로 집어넣기 위한 노 중심 랜스와, 상기 폐기물 투입구와 상기 가스 배출구와의 사이의 노 벽에 1단 이상 배치된 상부 날개구와, 상기 폐기물 투입구와 상기 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와의 사이의 노 벽에 1단 이상 배치된 날개구를 구비하는 폐기물 처리로에 투입하고, 상기 폐기물에 연소, 가스화 또는 용융 중 적어도 1개의 처리를 행할 때에,

상기 노 체의 외부로 상기 가스 배출구에 접속된 덕트를 통해 안내되는 배출 가스를, 제진한 후에 그 제진된 배출 가스에 포함되는 할로겐화수소 가스를 산 회수 장치에 의해 산으로서 회수한 후에 회수된 산을 할로겐으로 전환하는 것, 또는, 상기 가스 배출구에 접속된 덕트를 통해 상기 노 체의 외부로 안내되는 배출 가스를 100℃ 이하로 냉각하고 그 냉각된 상기 배출 가스에 포함되는 할로겐화수소 가스를 응축수에 용해시키고, 상기 배출 가스에 포함되는 할로겐화수소를 산으로서 회수한 후, 회수된 산을 할로겐으로 전환하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 처리방법.
제 16항에 있어서, 상기 폐기물에, 함유되는 할로겐의 농도가 10질량% 이상인 염소 함유계 폐재(廢材)를 혼합하여 상기 폐기물 처리로에 투입하는 폐기물의 처리방법.
노 체와, 상기 노 체의 상부에 배치된 가스 배출구와, 상기 노 체의 하부에 배치된 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와, 상기 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와 상기 가스 배출구와의 사이에 배치된 폐기물 투입구와, 상기 노 체의 상부에 노 축을 따라 배치되어 지연성 가스를 아래쪽으로 향해 노 내로 집어넣기 위한 노 중심 랜스와, 상기 폐기물 투입구와 상기 가스 배출구와의 사이의 노 벽에 1단 이상 배치된 상부 날개구와, 상기 폐기물 투입구와 상기 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와의 사이의 노 벽에 1단 이상 배치된 날개구와, 상기 노 체의 바닥부에 배치된, 생성된 용융 슬래그 및 용융 금속 등의 용탕을 일시적으로 모아 두기 위한 뜨거운 물 저장실을 구비하고, 폐기물에 연소, 가스화 또는 용융 중의 적어도 1개의 처리를 행하기 위한 폐기물 처리장치에 있어서,

상기 뜨거운 물 저장실 내부의 가스 압력이 상기 뜨거운 물 저장실의 설계 압력의 0.5배 이상이 된 경우에, 상기 뜨거운 물 저장실의 내부에 모인 가스를 상기 가스 배출구를 경유하여 배출하기 위한 배기 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 처리장치.
노 체와, 상기 노 체의 상부에 배치된 가스 배출구와, 상기 노 체의 하부에 배치된 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와, 상기 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와 상기 가스 배출구와의 사이에 배치된 폐기물 투입구와, 상기 노 체의 상부에 노 축을 따라 배치되어 지연성 가스를 아래쪽으로 향해 노 내로 집어 넣기 위한 노 중심 랜스와, 상기 폐기물 투입구와 상기 가스 배출구와의 사이의 노 벽에 1단 이상 배치된 상부 날개구와, 상기 폐기물 투입구와 상기 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와의 사이의 노 벽에 1단 이상 배치된 날개구를 구비하고, 폐기물에 연소, 가스화 및 용융 중의 적어도 1개의 처리를 행하기 위한 폐기물 처리 장치에 있어서,

상기 노 체에 접속되고, 상기 적어도 1개의 처리에 의해 발생하는 배출 가스를 상기 노 체의 외부로 안내하는 덕트와, 상기 덕트 입구 근방의 노 내에, 물, 프로세스 가스, 불활성 가스 또는 증기 중 적어도 하나에 의해 구성되는 냉매를 넣기 위한 공급부를 구비하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 처리장치.
노 체를 구비하고, 폐기물에 연소, 가스화 또는 용융 중의 적어도 1개의 처리를 행하기 위한 폐기물의 처리 장치에 있어서,

상기 적어도 하나의 처리에 의해 발생하는 배기 가스를, 상기 노체에 접속되어 상기 노 체의 외부로 안내하는 덕트와, 상기 덕트 입구 근방의 노 내에 설치된, 물, 프로세스 가스, 불활성 가스 또는 증기 중 적어도 하나에 의해 구성되는 냉매의 공급부를 구비하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 처리장치.
노 체와, 상기 노 체의 상부에 배치된 가스 배출구와, 상기 노 체의 하부에 배치된 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와, 상기 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와 상기 가스 배출구와의 사이에 배치된 폐기물 투입구와, 상기 노 체의 상부에 노 축을 따라 배치되어 지연성 가스를 아래쪽을 향해 노 내로 넣기 위한 노 중심 랜스와, 상기 폐기물 투입구와 상기 가스 배출구와의 사이의 노 벽에 배치된 1단 이상의 상부 날개구와, 상기 폐기물 투입구와 상기 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와의 사이의 노 벽에 배치된 1단 이상의 날개구를 구비하고, 폐기물에 연소, 가스화 또는 용융 중의 적어도 1개의 처리를 행하기 위한 폐기물의 처리 장치에 있어서,

상기 덕트의 입구부 및 출구부의 사이의 차압을 측정하기 위한 차압 측정 장치와, 상기 적어도 1개의 처리에 의해 발생하는 배기 가스를, 상기 노 체에 접속되어 상기 노 체의 외부로 안내하는 덕트의 적어도 1개의 직선형상 부분의 내부에 왕복 이동자유롭게 배치되고, 상기 차압 측정 장치의 측정 결과에 의거해 상기 덕트의 내면의 부착물을 긁어내기 위한 원추형상의 외형으로 이루어지는 적어도 1개의 긁어냄 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 처리장치.
노 체와, 상기 노 체의 상부에 배치된 가스 배출구와, 상기 노 체의 하부에 배치된 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와, 상기 용융 슬래그 및/또는 용융 금속의 배출구와 상기 가스 배출구와의 사이에 배치된 폐기물 투입구와, 상기 노 체의 상부에 노 축을 따라 배치되어 지연성 가스를 아래쪽으로 향해 노 내로 집어넣기 위한 노 중심 랜스와, 상기 폐기물 투입구와 상기 가스 배출구와의 사이의 노 벽에 1단 이상 배치된 상부 날개구와, 상기 폐기물 투입구와 상기 용융 슬러그 및/또는 용융 금속의 배출구와의 사이의 노 벽에 1단 이상 배치된 날개구를 구비하고, 폐기물에 연소, 가스화 또는 용융 중의 적어도 1개의 처리를 행하기 위한 폐기물의 처리 장치에 있어서,

상기 노 중심 랜스, 상기 상부 날개구 또는 상기 폐기물 투입구와 상기 가스 배출구와의 사이의 노 벽에 1개 이상 설치된 노즐 중의 적어도 하나로부터, 증기를, 상기 노 체의 하부로 향하는 방향, 상기 측벽에서 노 축을 향하는 방향, 또는 상기 측벽에서 노 축으로 향하는 방향에서 벗어난 방향으로 향하는 방향 중 적어도 1방향으로 집어 넣는 것을 특징으로 하는 폐기물의 처리 장치.