TWM544607U - 廢棄物焚化熱熔處理及空污防治總成之設備裝置 - Google Patents

Description

廢棄物焚化熱熔處理及空污防治總成之設備裝置

本創作係關於一種廢棄物焚化熱熔處理及空污防治總成之設備裝置，尤指一種採焚化熱熔處理可燃廢棄物，並確保排放空氣合於規定，避免有毒(害)物質散布之設備裝置。

按，在現今各種產業蓬勃發展，以及人們生活需求大幅提升之時代，所衍生之最嚴重問題就是各種廢棄物之產生量大幅成長，造成環境保護之困難度日增。早期廢棄物以掩埋為主要處理方式，然近年來，可進行廢棄物掩埋之土地日漸減少，尤其人們環保意識抬頭，對於稍有環保疑慮之事情動輒抗議，加上鄰近都會區或工業區之廢棄物掩埋土地越來越難覓得，因此廢棄物掩埋之方式已為各級政府所罷手，進而改採焚化方式處理可燃廢棄物，以期一勞永逸。

然，可燃廢棄物之傳統焚化處理方法，亦面臨許多挑戰。例如：焚化灰渣之量非常龐大，根據驗證，焚化飛灰及底渣分別占廢棄物進廠焚化量之1~5%及5~20%，且焚化飛灰及底渣常含有毒(害)物質，例如：有害重金屬、戴奧辛、多溴聯苯醚等---等，因此廢棄物焚化之處理方式同樣經常為大眾所詬病。再者，經焚化排放之煙道廢氣，常因戴奧辛之低溫再合成機制及記憶效應，造成煙道廢氣排放戴奧辛超過法定標準之情事，深為環保有識之士所抵制。因此廢棄物縱因掩埋不易而改採焚化處哩，但對於廢棄物之焚化處理設備方面，仍有持續大力改良改善之必要，以期達到能將可燃廢棄物完全處理之使用效能，並能確保排放煙道所排放之空氣合乎規定，避免有毒(害)無質散布，以嘉惠社會大眾。

針對以焚化方式處理可燃廢棄物之目標，本創作即針對可燃廢棄物之焚化熱熔處理及空污防治總成之設備裝置方面深入構思研發創新，提出一全新之技術思維，期待能將可燃廢棄物完全焚化熱熔處理，並確保排放空氣合於規定，避免有毒(害)物質散布，經長時間努力及多方驗證，終有本創作產生。

緣是，本創作之主要目的即在提供一種可將可燃廢棄物完全焚化熱熔處理，並確保排放空氣合於規定，避免有毒(害)物質散布之廢棄物焚化熱熔處理及空污防治總成之設備裝置。

為達致上述目的，本創作即經由研發設計及多方驗證，提供一種廢棄物焚化熱熔處理及空污防治總成之設備裝置，由一焚化爐第一燃燒室、一焚化爐第二燃燒室、一第一冷卻塔、一第一反應塔、一第一除酸塔、一第一活性碳噴入器、一第一過濾袋集塵器、一第二活性碳噴入器、一第二過濾袋集塵器、一第一誘引風車、一第一排放煙道、一底渣收集箱、一熱熔爐、一熱熔爐第二燃燒室、一第二冷卻塔、一第二反應塔、一第二除酸塔、一第三活性碳噴入器、一第三過濾袋集塵器、一第四活性碳噴入器、一第四過濾袋集塵器、一第二誘引風車、一第二排放煙道及一冷卻裝置所組成，其中， 該焚化爐第一燃燒室承受可燃廢棄物進入燃燒，使產生氣態可燃廢棄物及少部分懸浮微粒狀可燃廢棄物成為氣流，以及產生底渣，該焚化爐第一燃燒室之操作溫度控制於800~1200℃間，進入之可燃廢棄物按照本身熱值、含水量及可燃性之不同，於該焚化爐第一燃燒室內之焚化停留時間介於0.1~60分鐘間； 該焚化爐第二燃燒室藉由一第一連接導管與該焚化爐第一燃燒室連接，該焚化爐第二燃燒室承受該第一焚化爐燃燒後產生之氣流進入燃燒並與氧氣反應，產生之最終產物大部分成為二氧化碳與水蒸汽，該焚化爐第二燃燒室之操作溫度介於900~1250℃間，進入之氣流按照本身熱值、含水量、可燃性及操作溫度之不同，於該焚化爐第二燃燒室內之停留時間介於1.0~3.0秒間，該第一連接導管之橫斷面以圓形橫斷面為宜，氣流通過之平均流速介於0.5~10公尺/秒間；該第一冷卻塔連接於該焚化爐第二燃燒室之後，承受經過該第二焚化爐燃燒後之氣流進入，以將氣流溫度降低至150~500℃間，氣流於該第一冷卻塔內之停留時間介於1~10秒間；該第一反應塔連接於該第一冷卻塔之後，承受經過該第一冷卻塔降溫後之氣流進入，藉由噴灑氨水或尿素水以去除氣流中之氮氧化物(NOx)，氣流於該第一反應塔內之停留時間介於1~10秒間；該第一除酸塔連接於該第一反應塔之後，承受降溫且去除氮氧化物(NOx)後之氣流進入，藉由噴灑氫氧化鈉或石灰以去除氣流中之酸性物質，氣流於該第一除酸塔內之停留時間介於1~10秒間；該第一活性碳噴入器連接於該第一除酸塔之後，承受除酸後之氣流進入，藉由噴入活性碳去除氣流中之半揮發有機物(SOCs)或無機物，所噴入活性碳之量為處理每公噸廢棄物噴入0.4~2.0公斤之活性碳量；該第一過濾袋集塵器連接於該第一活性碳噴入器之後，承受經過該第一活性碳噴入器後之氣流進入，以去除氣流中之粒狀污染物(PM)，該第一過濾袋集塵器所採之氣流濾速介於0.5~2.0公尺/分鐘間； 該第二活性碳噴入器連接於該第一過濾袋集塵器之後，承受經過該第一過濾袋集塵器後之氣流流進入，藉由噴入活性碳去除氣流中之半揮發有機物(SOCs)或無機物，所噴入活性碳之量為處理每公噸廢棄物噴入0.4~2.0公斤之活性碳量；該第二過濾袋集塵器連接於該第二活性碳噴入器之後，承受經過該第二活性碳噴入器後之氣流進入，以去除氣流中之粒狀污染物(PM)，該第二過濾袋集塵器所採之氣流濾速介於0.5~2.0公尺/分鐘間，該第二過濾袋集塵器所收集之飛灰大多為未飽合之活性碳，可回收做為第一活性碳噴入器所用；該第一誘引風車連接於該第二過濾袋集塵器之後，誘引經過該第二過濾袋集塵器之氣流後送；該第一排放煙道連接於該第一誘引風車之後，承受經該第一誘引風車誘引之氣流進入排放；該底渣收集箱設置於該焚化爐第一燃燒室底部，收集該焚化爐第一燃燒室焚化燃燒後產生之底渣，該底渣收集箱之體積為廢棄物10~30分鐘之處理量；該熱熔爐設置於該底渣收集箱之後，承受由該底渣收集箱送進之底渣進行高溫熱熔處理，以產生氣態可燃廢棄物及少部分懸浮微粒狀可燃物與燻煙共同成為氣流，以及產生熔渣，該熱熔爐之操作溫度控制於1300~1650℃間；該熱熔爐第二燃燒室藉由一第二連接導管與該熱熔爐連接，該熱熔爐第二燃燒室承受該熱熔爐熱熔後產生之氣流進入燃燒並與氧氣反應，產生之最終產物大部分成為二氧化碳與水蒸汽，該熱熔爐第二燃燒室之出口操作溫度介於900~1400℃間，進入之氣流按照本身熱值、含水量、可燃性及操作溫度之 不同，於該熱熔爐第二燃燒室內之停留時間介於1.0~3.0秒間，該第二連接導管之橫斷面以圓形橫斷面為宜，氣態可燃廢棄物及少部分懸浮微粒狀可燃廢棄物(氣流)通過之平均流速介於0.1~5公尺/秒間；該第二冷卻塔連接於該熱熔爐第二燃燒室之後，承受經過該熱熔爐第二燃燒室燃燒後之氣流進入，以將氣流溫度降低至150~500℃間，氣流於該第二冷卻塔內之停留時間介於1~10秒間；該第二反應塔連接於該第二冷卻塔之後，承受經過該第二冷卻塔降溫後之氣流進入，藉由噴灑氨水或尿素水以去除氣流中之氮氧化物(NOx)，氣流於該第二反應塔內之停留時間介於1~10秒間；該第二除酸塔連接於該第二反應塔之後，承受降溫且去除氮氧化物(NOx)後之氣流進入，藉由噴灑氫氧化鈉或石灰以去除氣流中之酸性物質，氣流於該第二除酸塔內之停留時間介於1~10秒間；該第三活性碳噴入器連接於該第二除酸塔之後，承受除酸後之氣流進入，藉由噴入活性碳去除氣流中之半揮發有機物(SOCs)或無機物，所噴入活性碳之量可為處理每公噸廢棄物噴入0.02~0.2公斤之活性碳量；該第三過濾袋集塵器連接於該第三活性碳噴入器之後，承受經過該第三活性碳噴入器後之氣流進入，去除氣流中之粒狀污染物(PM)，該第三過濾袋集塵器所採之氣流濾速介於0.5~2.0公尺份鐘間；該第四活性碳噴入器連接於該第三過濾袋集塵器之後，承受經過該第三過濾袋集塵器後之氣流流進入，藉由噴入活性碳去除氣流中之半揮發有機物(SOCs)或無機物，所噴入活性碳之量可為處理每公噸廢棄物噴入0.02~0.2公斤之活性碳量； 該第四過濾袋集塵器連接於該第四活性碳噴入器之後，承受經過該第四活性碳噴入器後之氣流進入，去除氣流中之粒狀污染物(PM)，該第四過濾袋集塵器所採之氣流濾速介於0.5~2.0公尺/分鐘間，該第四過濾袋集塵器所收集之飛灰大多為未飽合之活性碳，可回收做為第三活性碳噴入器所用；該第二誘引風車連接於該第四過濾袋集塵器之後，誘引經過該第四過濾袋集塵器之氣流後送；該第二排放煙道連接於該第二誘引風車之後，承受經該第二誘引風車誘引之氣流進入排放，該第二排放煙道之氣流亦可導引連接於該第一排放煙道後，以經由該第一排放煙道共同排放；該冷卻裝置可為水淬冷卻裝置或空氣冷卻裝置之一種，設置於該熱熔爐後端，以將該熱熔爐熱熔後之熔渣經由水淬冷卻或空氣冷卻降至室溫，採水淬冷卻時，並使水淬後之熔渣顆粒大小介於0.5~2.5公分間。

上述廢棄物焚化熱熔處理及空污防治總成之設備裝置中，該焚化爐第一燃燒室可為旋轉窯式、平爐推進式、傾斜爐推進式、固定爐床式、或前半段為旋轉窯式與後半段為平爐推進式、或前半段為旋轉窯式與後半段為傾斜爐推進式。

上述廢棄物焚化熱熔處理及空污防治總成之設備裝置中，該第一反應塔及該第二反應塔若為噴灑氨水之反應塔，氨濃度介於3~10%間。

上述廢棄物焚化熱熔處理及空污防治總成之設備裝置中，該第一反應塔及該第二反應塔若為噴灑尿素水之反應塔，尿素濃度介於3~10%間。

上述廢棄物焚化熱熔處理及空污防治總成之設備裝置中，該第一除酸塔及該第二除酸塔可為一種乾式除酸塔，藉由噴入乾式石灰達成除酸作用。

上述廢棄物焚化熱熔處理及空污防治總成之設備裝置中，該第一除酸塔及該第二除酸塔可為一種半乾式除酸塔，藉由噴灑氫氧化鈉或石灰以去除氣流中之酸性物質達成除酸作用，所配置石灰之含水份介於40~75%間。

上述廢棄物焚化熱熔處理及空污防治總成之設備裝置中，該第一排放煙道及該第二排放煙道上更設置有一採樣口及一採樣平台，以方便對煙道氣流進行採樣，其中，該採樣口之位置與該誘引風車間之距離必須至少為該排放煙道直徑八倍以上，該採樣口之位置與該排放煙道出口間之距離必須至少為該排放煙道直徑二倍以上，該採樣口之直徑可為12~15公分，且該採樣口必須連接30~50公分之管，以方便採樣時架設採樣管，該採樣平台之寬度可為120~180公分間，且載重可達1500~2000公斤以上，以方便人員及架設儀器採樣時承載使用。

上述廢棄物焚化熱熔處理及空污防治總成之設備裝置中，該底渣收集箱設有一位於上方之收集門及一位於下方之出渣門，該收集門可開啟以承受該焚化爐第一燃燒室內之底渣進入該底渣收集箱內，該出渣門則開啟以將底渣送入後續之熱熔爐內。

上述廢棄物焚化熱熔處理及空污防治總成之設備裝置中，該熱熔爐第二燃燒室可經由一第三連接導管將5~10%高溫氣流迴流衝入該熱熔爐內，藉由攜帶氣體作用，幫助該熱熔爐內氣流流動，以利進入該熱熔爐第二燃燒室內，該第三連接導管之橫斷面以圓形橫斷面為宜，氣流通過之平均流速介於0.1~5公尺/秒間。

上述廢棄物焚化熱熔處理及空污防治總成之設備裝置中，該冷卻裝置為水淬冷卻裝置時，該水淬冷卻裝置之水液採流動循環式，藉由外置一冷卻池，將經過熔渣水淬後之熱水導至該冷卻池內冷卻後再循環使用。

上述廢棄物焚化熱熔處理及空污防治總成之設備裝置中，該冷卻裝置為空氣冷卻裝置時，在該熱熔爐出口處放置渣車，以將熔渣運出冷卻，渣車之容積以至少可容納6小時之洩渣量乘上安全係數1.3為原則。

上述廢棄物焚化熱熔處理及空污防治總成之設備裝置中，該冷卻裝置設置有一排放煙道，將熔渣經水淬冷卻或空氣冷卻後，部分水液因高溫解離成之氫氣及氧氣與蒸汽及燻煙混合抽除處理再行排放。

上述廢棄物焚化熱熔處理及空污防治總成之設備裝置，更包含一造粒機，主要調整經空污防治處理後所產生飛灰之鹽基度並造粒，使顆粒大小介於0.5公分至2.5公分間，經該造粒機製造後之粒料送入該焚化爐第一燃燒室或該底渣收集箱內，再推入該熱熔爐內熱熔處理。

1‧‧‧設備裝置

10‧‧‧焚化爐第一燃燒室

11‧‧‧焚化爐第二燃燒室

111‧‧‧第一連接導管

20‧‧‧第一冷卻塔

21‧‧‧第一反應塔

22‧‧‧第一除酸塔

30‧‧‧第一活性碳噴入器

31‧‧‧第一過濾袋集塵器

32‧‧‧第二活性碳噴入器

33‧‧‧第二過濾袋集塵器

40‧‧‧第一誘引風車

41‧‧‧第一排放煙道

411‧‧‧採樣口

412‧‧‧採樣平台

50‧‧‧底渣收集箱

501‧‧‧收集門

502‧‧‧出渣門

51‧‧‧熱熔爐

52‧‧‧熱熔爐第二燃燒室

521‧‧‧第二連接導管

522‧‧‧第三連接導管

60‧‧‧第二冷卻塔

61‧‧‧第二反應塔

62‧‧‧第二除酸塔

70‧‧‧第三活性碳噴入器

71‧‧‧第三過濾袋集塵器

72‧‧‧第四活性碳噴入器

73‧‧‧第四過濾袋集塵器

80‧‧‧第二誘引風車

81‧‧‧第二排放煙道

811‧‧‧採樣口

812‧‧‧採樣平台

90‧‧‧冷卻裝置

901‧‧‧冷卻池

91‧‧‧造粒機

第一圖所示係本創作實施例之構造組成示意圖

關於本創作為達成上述目的，所採用之技術手段及可達致之功效，茲舉以下較佳可行實施例配合附圖詳述如下，俾利完全瞭解。

廢棄物依其性質不同概略可區分成可燃廢棄物、回收廢棄物、廚餘廢棄物、事業廢棄物、醫療廢棄物、生化廢棄物---等等多種。本創作實施例整體即係一種用於針對「可燃廢棄物」進行焚化熱熔處理兼具空污防治之設備裝置1，更詳細說明，該設備裝置1係為一種針對「可燃廢棄物」採焚化熱熔處理同時進行空污防治，亦即可將焚化熱熔處理與空污防治雙重處理程序加以總成之設備裝置。

如第一圖所示，該設備裝置1構造上係由一焚化爐第一燃燒室10、一焚化爐第二燃燒室11、一第一冷卻塔20、一第一反應塔21、一第一除酸塔22、一第一活性碳噴入器30、一第一過濾袋集塵器31、一第二活性碳噴入器32、一第二過濾袋集塵器33、一第一誘引風車40、一第一排放煙道41、一底渣收集箱50、一熱熔爐51、一熱熔爐第二燃燒室52、一第二冷卻塔60、一第二反應塔61、一第二除酸塔62、一第三活性碳噴入器70、一第三過濾袋集塵器71、一第四活性碳噴入器72、一第四過濾袋集塵器73、一第二誘引風車80、一第二排放煙道81、一冷卻裝置90及一造粒機91所組成。

操作時，該焚化爐第一燃燒室10用以承受可燃廢棄物進入燃燒使達致氣化狀態，該焚化爐第一燃燒室10之操作溫度控制於800~1200℃間，進入之可燃廢棄物按照本身熱值、含水量及可燃性之不同，於該焚化爐第一燃燒室10內之焚化停留時間介於0.1~60分鐘間，該焚化爐第一燃燒室10可為旋轉窯式、平爐推進式、傾斜爐推進式、固定爐床式、或前半段為旋轉窯式與後半段為平爐推進式、或前半段為旋轉窯式與後半段為傾斜爐推進式；該焚化爐第二燃燒室11藉由一第一連接導管111與該焚化爐第一燃燒室10連接，該焚化爐第二燃燒室11經由該第一連接導管111承受該焚化爐第一燃燒室10燃燒後所產生之氣態可燃廢棄物及少部分懸浮微粒狀可燃廢棄物(氣流)進入燃燒並與氧氣反應，產生之最終產物大部分成為二氧化碳與水蒸汽，該焚化爐第二燃燒室11之操作溫度介於900~1250℃間，進入之氣態可燃廢棄物及少部分懸浮微粒狀可燃廢棄物(氣流)按照本身熱值、含水量、可燃性及操作溫度之不同，於該焚化爐第二燃燒室11內之停留時間介於1.0~3.0秒間，該第一連接導管111之橫斷面以圓形橫斷面為宜，氣態可燃廢棄物及少部分懸浮微粒狀可燃廢棄物(氣流)通過之平均流速介於0.5~10公尺/秒間； 該第一冷卻塔20連接於該焚化爐第二燃燒室11之後，承受經過該焚化爐第二燃燒室11燃燒後之氣流進入，用以將氣流溫度降低至150~500oC間，使氣流溫度適合後續之第一除酸塔22，氣流於該第一冷卻塔20內之停留時間介於1~10秒間；該第一反應塔21連接於該第一冷卻塔20之後，承受經過該第一冷卻塔20降溫後之氣流進入，再藉由噴灑氨水或尿素水用以去除氣流中之氮氧化物(NOx)，若採噴灑氨水則氨濃度介於3~10%間，若採噴灑尿素水則尿素濃度介於3~10%間，氣流於該第一反應塔21內之停留時間介於1~10秒間；該第一除酸塔22連接於該第一反應塔21之後，承受已經降溫且已經去除氮氧化物(NOx)後之氣流進入，該第一除酸塔22可為一種乾式除酸塔，藉由噴入乾式石灰以去除氣流中之酸性物質達成除酸作用；該第一除酸塔22亦可為一種半乾式除酸塔，藉由噴灑氫氧化鈉或石灰以去除氣流中之酸性物質達成除酸作用，半乾式除酸塔所配置石灰之含水份介於40~75%間，氣流於該第一除酸塔22內之停留時間介於1~10秒間；該第一活性碳噴入器30連接於該第一除酸塔22之後，承受經過該第一除酸塔22除酸後之氣流進入，再藉由噴入活性碳用以去除氣流中之半揮發有機物(SOCs)或無機物，例如：戴奧辛(PCDD/Fs)及汞(Hg)，所噴入活性碳之量可為處理每公噸廢棄物噴入0.4~2.0公斤之活性碳量；該第一過濾袋集塵器31連接於該第一活性碳噴入器30之後，承受經過該第一活性碳噴入器30後之氣流進入，用以去除氣流中之粒狀污染物(PM)及經過該第一活性碳噴入器30所沾染之活性碳；該第一過濾袋集塵器31所採之氣流濾速介於0.5~2.0公尺/分鐘間；該第二活性碳噴入器32連接於該第一過濾袋集塵器31之後，承受經過該第一過濾袋集塵器31後之氣流流進入，進一步再藉由噴入活性碳用以去除 氣流中之半揮發有機物(SOCs)或無機物，例如：戴奧辛(PCDD/Fs)及汞(Hg)，所噴入活性碳之量可為處理每公噸廢棄物噴入0.4~2.0公斤之活性碳量；該第二過濾袋集塵器33連接於該第二活性碳噴入器32之後，承受經過該第二活性碳噴入器32後之氣流進入，進一步去除氣流中之粒狀污染物(PM)及經過該第一活性碳噴入器30及第二活性碳噴入器32所沾染之活性碳；該第二過濾袋集塵器33所採之氣流濾速介於0.5~2.0公尺/分鐘間，該第二過濾袋集塵器33所收集之飛灰大多為未飽合之活性碳，可回收做為第一活性碳噴入器30所用；該第一誘引風車40連接於該第二過濾袋集塵器33之後，然後該第一誘引風車40後端即連接該第一排放煙道41，該第一誘引風車40主要係將經過該第二過濾袋集塵器33後之氣流誘引至該第一排放煙道41排放；該第一排放煙道41主要即承受經該第一誘引風車40誘引之氣流進入排放，該第一排放煙道41上更設置有一採樣口411及一採樣平台412，用以方便對煙道氣流進行採樣，其中，該採樣口411之位置與該第一誘引風車40間之距離必須至少為該第一排放煙道41(煙囪)直徑八倍以上，該採樣口411之位置與該第一排放煙道41出口(煙囪口)間之距離必須至少為該第一排放煙道41(煙囪)直徑二倍以上，該採樣口411之直徑可為12~15公分，且該採樣口411必須連接30~50公分之管，以方便採樣時架設採樣管，該採樣平台412之寬度可為120~180公分間，且載重可達1500~2000公斤以上，以方便人員及架設儀器採樣時承載使用；該底渣收集箱50設置於該焚化爐第一燃燒室10底部，主要用以收集該焚化爐第一燃燒室10焚化燃燒後產生之底渣，該底渣收集箱50設有一位於上方之收集門501及一位於下方之出渣門502，當該焚化爐第一燃燒室10內之底渣要傾倒或推進入該底渣收集箱50之前，必須先關閉位於下方之出渣門502，再打開位於上方之收集門501，讓底渣進入該底渣收集箱50內，當此一批次之焚化底渣進入該底渣收集箱50內後，則關閉位於上方之收集門501，再打開位於下方之出渣 門502，以方便將焚化底渣送入後續之熱熔爐51內，該底渣收集箱50之體積為廢棄物5~30分鐘之處理量乘以二，亦即若每小時焚化處理之廢棄物量為3公噸，也即每分鐘處理之廢棄物量平均為50公斤，則5~30分鐘之廢棄物處理量為250~1500公斤，而焚化底渣以廢棄物處理量之20%計算，所以5~30分鐘將產生焚化底渣之量為50~300公斤，若焚化底渣之單位重為350公斤/立方公尺，則該底渣收集箱50之有效容量為0.142~0.857立方公尺，乘以二即設計容量為0.282~1.714立方公尺；該熱熔爐51用以承受由該底渣收集箱50送進之底渣，並進行高溫熱熔處理使達致氣化狀態，該熱熔爐51之操作溫度控制於1300~1650℃間，當該熱熔爐51完成操作後，遺留之熔渣則洩出至後將述及之冷卻裝置90(可為水淬冷卻裝置或空氣冷卻裝置之一種)內冷卻至室溫；該熱熔爐第二燃燒室52藉由一第二連接導管521與該熱熔爐51連接，該熱熔爐第二燃燒室52經由該第二連接導管521承受該熱熔爐51高溫燃燒後所產生之氣態可燃廢棄物及少部分懸浮微粒狀可燃廢棄物(氣流)進入燃燒並與氧氣反應，產生之最終產物大部分成為二氧化碳與水蒸汽，該熱熔爐第二燃燒室52之出口操作溫度介於900~1400℃間，進入之氣態可燃廢棄物及少部分懸浮微粒狀可燃廢棄物(氣流)按照本身熱值、含水量、可燃性及操作溫度之不同，於該熱熔爐第二燃燒室52內之停留時間介於1.0~3.0秒間，該第二連接導管521之橫斷面以圓形橫斷面為宜，氣態可燃廢棄物及少部分懸浮微粒狀可燃廢棄物(氣流)通過之平均流速介於0.1~5公尺/秒間；在操作時，該熱熔爐第二燃燒室52同時又可經由一第三連接導管522將要排放之高溫氣流的部分(約5~10%)迴流衝入該熱熔爐51內，主要藉由攜帶氣體之作用，幫助該熱熔爐51內之氣流流動，以利進入該熱熔爐第二燃燒室52內，該第三連接導管522之橫斷面以圓形橫斷面為宜，氣流通過之平均流速介於0.1~5公尺/秒間； 該第二冷卻塔60係連接於該熱熔爐第二燃燒室52之後，承受經過該該熱熔爐第二燃燒室52高溫熱熔燃燒後之氣流進入，用以將氣流溫度降低至150~500oC間，使氣流溫度適合後續之第二除酸塔62，氣流於該第二冷卻塔60內之停留時間介於1~10秒間；該第二反應塔61連接於該第二冷卻塔60之後，承受經過該第二冷卻塔60降溫後之氣流進入，再藉由噴灑氨水或尿素水用以去除氣流中之氮氧化物(NOx)，若採噴灑氨水則氨濃度介於3~10%間，若採噴灑尿素水則尿素濃度介於3~10%間，氣流於該第二反應塔61內之停留時間介於1~10秒間；該第二除酸塔62連接於該第二反應塔61之後，承受已經降溫且已經去除氮氧化物(NOx)後之氣流進入，該第二除酸塔62可為一種乾式除酸塔，藉由噴入乾式石灰以去除氣流中之酸性物質達成除酸作用；該第二除酸塔62亦可為一種半乾式除酸塔，藉由噴灑氫氧化鈉或石灰以去除氣流中之酸性物質達成除酸作用，半乾式除酸塔所配置石灰之含水份介於40~75%間，氣流於該第二除酸塔62內之停留時間介於1~10秒間；該第三活性碳噴入器70連接於該第二除酸塔62之後，承受經過該第二除酸塔62除酸後之氣流進入，再藉由噴入活性碳用以去除氣流中之半揮發有機物(SOCs)或無機物，例如：戴奧辛(PCDD/Fs)及汞(Hg)，所噴入活性碳之量可為處理每公噸廢棄物噴入0.02~0.2公斤之活性碳量；該第三過濾袋集塵器71連接於該第三活性碳噴入器70之後，承受經過該第三活性碳噴入器70後之氣流進入，用以去除氣流中之粒狀污染物(PM)及經過該第三活性碳噴入器70所沾染之活性碳；該第三過濾袋集塵器71所採之氣流濾速介於0.5~2.0公尺/分鐘間；該第四活性碳噴入器72連接於該第三過濾袋集塵器71之後，承受經過該第三過濾袋集塵器71後之氣流流進入，再藉由噴入活性碳用以去除氣流中 之半揮發有機物(SOCs)或無機物，例如：戴奧辛(PCDD/Fs)及汞(Hg)，所噴入活性碳之量可為處理每公噸廢棄物噴入0.02~0.2公斤之活性碳量；該第四過濾袋集塵器73連接於該第四活性碳噴入器72之後，承受經過該第四活性碳噴入器72後之氣流進入，用以去除氣流中之粒狀污染物(PM)及經過該第三活性碳噴入器70及第四活性碳噴入器72所沾染之活性碳；該第四過濾袋集塵器73所採之氣流濾速介於0.5~2.0公尺/分鐘間，該第四過濾袋集塵器73所收集之飛灰大多為未飽合之活性碳，因此可回收做為第三活性碳噴入器70所用；該第二誘引風車80連接於該第四過濾袋集塵器73之後，然後該第一誘引風車40後端即連接該第二排放煙道81，該第二誘引風車80主要係將經過該第四過濾袋集塵器73後之氣流誘引至該第二排放煙道81排放；該第二排放煙道81主要即承受經該第二誘引風車80誘引之氣流進入排放，該第二排放煙道81上更設置有一採樣口811及一採樣平台812，用以方便對煙道氣流進行採樣，其中，該採樣口811之位置與該第二誘引風車80間之距離必須至少為該第二排放煙道81(煙囪)直徑八倍以上，該採樣口811之位置與該第二排放煙道81出口(煙囪口)間之距離必須至少為該第二排放煙道81(煙囪)直徑二倍以上，該採樣口811之直徑可為12~15公分，且該採樣口811必須連接30~50公分之管，以方便採樣時架設採樣管，該採樣平台812之寬度可為120~180公分間，且載重可達1500~2000公斤以上，以方便人員及架設儀器採樣時承載使用；其中，該第二排放煙道81更可與前述第一排放煙道41會合成為同一排放煙道使用，以減少年度之檢測費用及空污排放許可之費用；該冷卻裝置90可為水淬冷卻裝置或空氣冷卻裝置之一種，該冷卻裝置90設置於該熱熔爐51後端，用以將該熱熔爐51熱熔後之熔渣經由水淬冷卻或空氣冷卻降至室溫，採水淬冷卻時，並使水淬後之熔渣顆粒大小介於0.5~2.5公分間；該冷卻裝置90為水淬冷卻裝置時，該水淬冷卻裝置之水液採流動循環式，藉由外 置一冷卻池901，將經過熔渣水淬後之熱水導至該冷卻池901內冷卻，然後再循環使用；該冷卻裝置90為空氣冷卻裝置時，在該熱熔爐出口處放置渣車，以將熔渣運出冷卻，渣車之容積以至少可容納6小時之洩渣量乘上安全係數1.3為原則；該冷卻裝置90設置有一排放煙道，將熔渣經水淬冷卻或空氣冷卻後，部分水液因高溫解離成之氫氣及氧氣與蒸汽及燻煙混合抽除處理再行排放。

該造粒機91主要用以調整飛灰之鹽基度並造粒，氣流流經由該第一活性碳噴入器30、第一過濾袋集塵器31、第二活性碳噴入器32及第二過濾袋集塵器33所共同組成之“空污防治設備”處理後會產生飛灰；同樣，氣流流經由該第三活性碳噴入器70、第三過濾袋集塵器71、第四活性碳噴入器72及第四過濾袋集塵器73所共同組成之“空污防治設備”處理後亦會產生飛灰，將飛灰送入該造粒機91內與底渣或玻璃造粒或混拌處理，即可調整飛灰之鹽基度並使顆粒大小介於0.5公分至2.5公分間，經該造粒機91製造後之粒料再以輸送機送進入該焚化爐第一燃燒室10或該底渣收集箱50內，使進一步再推入該熱熔爐51內進行再度之熱熔處理。

根據上述構造組成，本創作用以處理可燃廢棄物之設備裝置1在使用上經過下列處理程序：

1.首先，將可燃廢棄物送入該焚化爐第一燃燒室10加以高溫燃燒使達致氣化狀態，燃燒後即產生氣態可燃廢棄物及少部分懸浮微粒狀可燃廢棄物，共同成為氣流。

2.接著，該焚化爐第二燃燒室承受前述氣流進入加以更高溫燃燒並與氧氣反應，使最終產物大部分成為二氧化碳與水蒸汽。

3.接著，該焚化爐第二燃燒室所排放之氣流經該第一冷卻塔20降溫，再經該第一反應塔21去除氣流中之氮氧化物(NOx)，以及再經該第一除酸塔22進行除酸。

4.接著，氣流經過由該第一活性碳噴入器30、第一過濾袋集塵器31、第二活性碳噴入器32及第二過濾袋集塵器33所組成之“空污防治設備”進行空污處理使達至符合法規，再由該第一誘引風車40誘引至該第一排放煙道41排放。

5.該焚化爐第一燃燒室10焚化燃燒後所產生之底渣由該底渣收集箱50收集，再送入該熱熔爐51內進行高溫熱熔處理使飛灰及底灰達致熔融狀態，熱熔後產生之氣態可燃廢棄物及少部分懸浮微粒狀可燃物與燻煙，共同成為氣流。

6.接著，該熱熔爐第二燃燒室52承受前述氣流進入加以更高溫燃燒並與氧氣反應，使最終產物大部分成為二氧化碳與水蒸汽，過程中，該熱熔爐第二燃燒室52將部分要排放之高溫氣流迴流衝入該熱熔爐51內，藉以幫助該熱熔爐51內之氣流流動以利進入該熱熔爐第二燃燒室52內。

7.接著，該熱熔爐第二燃燒室52所排放之氣流經該第二冷卻塔60降溫，再經該第二反應塔61去除氣流中之氮氧化物(NOx)，以及再經該第二除酸塔62進行除酸。

8.接著，氣流經過由該第三活性碳噴入器70、第三過濾袋集塵器71、第四活性碳噴入器72及第四過濾袋集塵器73所組成之“空污防治設備”進行空污處理使達至符合法規，再由該第二誘引風車80誘引至該第二排放煙道81排放。

9.該熱熔爐51操作後遺留之熔渣洩出至該冷卻裝置90(可為水淬冷卻裝置或空氣冷卻裝置之一種)內冷卻至室溫。

10.氣流經過前述“空污防治設備”處理後產生之飛灰由該造粒機91處理，以調整飛灰之鹽基度並造粒，使顆粒大小介於0.5公分至2.5公分間，造粒後之粒料再送進入該焚化爐第一燃燒室10或該底渣收集箱50內，使進一步再推入該熱熔爐51內進行再度之熱熔處理。

由以上說明可知，本創作用以處理可燃廢棄物之設備裝置1，主要採高溫燃燒可燃廢棄物，使產生氣流及底渣，所產生之氣流先經降溫、去除氮氧化物(NOx)及除酸後，再經空污防治設備進行空污處理達至法規，再行排放；所產生之底渣則經過高溫熱熔處理，使產生氣流及熔渣，所產生之氣流同樣先經降溫、去除氮氧化物(NOx)及除酸後，再經空污防治設備進行空污處理達至法規，再行排放，所產生之熔渣則經水淬冷卻或空氣冷卻；在空污處理過程中所產生之飛灰則經造粒處理，以調整飛灰之鹽基度並造粒，使顆粒大小介於0.5公分至2.5公分間，造粒後之粒料再送入高溫熱熔處理。

綜上所述，本創作所揭露用以處理可燃廢棄物之設備裝置1，整體係為一種全新組成之設備裝置，除未見諸昔時及未見諸刊物外，更能達致焚化熱熔處理可燃廢棄物，並確保排放空氣合於規定，避免有毒(害)物質散布之主要目的，顯然在新穎性及進步性方面皆然俱足，爰依法提出專利申請。

1‧‧‧設備裝置

10‧‧‧焚化爐第一燃燒室

11‧‧‧焚化爐第二燃燒室

111‧‧‧第一連接導管

20‧‧‧第一冷卻塔

21‧‧‧第一反應塔

22‧‧‧第一除酸塔

30‧‧‧第一活性碳噴入器

31‧‧‧第一過濾袋集塵器

32‧‧‧第二活性碳噴入器

33‧‧‧第二過濾袋集塵器

40‧‧‧第一誘引風車

41‧‧‧第一排放煙道

411‧‧‧採樣口

412‧‧‧採樣平台

50‧‧‧底渣收集箱

501‧‧‧收集門

502‧‧‧出渣門

51‧‧‧熱熔爐

52‧‧‧熱熔爐第二燃燒室

521‧‧‧第二連接導管

522‧‧‧第三連接導管

60‧‧‧第二冷卻塔

61‧‧‧第二反應塔

62‧‧‧第二除酸塔

70‧‧‧第三活性碳噴入器

71‧‧‧第三過濾袋集塵器

72‧‧‧第四活性碳噴入器

73‧‧‧第四過濾袋集塵器

80‧‧‧第二誘引風車

81‧‧‧第二排放煙道

811‧‧‧採樣口

812‧‧‧採樣平台

90‧‧‧冷卻裝置

901‧‧‧冷卻池

91‧‧‧造粒機

Claims (13)

1. 一種廢棄物焚化熱熔處理及空污防治總成之設備裝置，由一焚化爐第一燃燒室、一焚化爐第二燃燒室、一第一冷卻塔、一第一反應塔、一第一除酸塔、一第一活性碳噴入器、一第一過濾袋集塵器、一第二活性碳噴入器、一第二過濾袋集塵器、一第一誘引風車、一第一排放煙道、一底渣收集箱、一熱熔爐、一熱熔爐第二燃燒室、一第二冷卻塔、一第二反應塔、一第二除酸塔、一第三活性碳噴入器、一第三過濾袋集塵器、一第四活性碳噴入器、一第四過濾袋集塵器、一第二誘引風車、一第二排放煙道及一冷卻裝置所組成，其中，該焚化爐第一燃燒室承受可燃廢棄物進入燃燒，使產生氣態可燃廢棄物及少部分懸浮微粒狀可燃廢棄物成為氣流，以及產生底渣，該焚化爐第一燃燒室之操作溫度控制於800~1200℃間，進入之可燃廢棄物按照本身熱值、含水量及可燃性之不同，於該焚化爐第一燃燒室內之焚化停留時間介於0.1~60分鐘間；該焚化爐第二燃燒室藉由一第一連接導管與該焚化爐第一燃燒室連接，該焚化爐第二燃燒室承受該焚化爐第一燃燒室燃燒後產生之氣流進入燃燒並與氧氣反應，產生之最終產物大部分成為二氧化碳與水蒸汽，該焚化爐第二燃燒室之操作溫度介於900~1250℃間，進入之氣流按照本身熱值、含水量、可燃性及操作溫度之不同，於該焚化爐第二燃燒室內之停留時間介於1.0~3.0秒間，該第一連接導管之橫斷面以圓形橫斷面為宜，氣流通過之平均流速介於0.5~10公尺/秒間；該第一冷卻塔連接於該焚化爐第二燃燒室之後，承受經過該焚化爐第二燃燒室燃燒後之氣流進入，以將氣流溫度降低至150~500℃間，氣流於該第一冷卻塔內之停留時間介於1~10秒間； 該第一反應塔連接於該第一冷卻塔之後，承受經過該第一冷卻塔降溫後之氣流進入，藉由噴灑氨水或尿素水以去除氣流中之氮氧化物(NOx)，氣流於該第一反應塔內之停留時間介於1~10秒間；該第一除酸塔連接於該第一反應塔之後，承受降溫且去除氮氧化物(NOx)後之氣流進入，藉由噴灑氫氧化鈉或石灰以去除氣流中之酸性物質，氣流於該第一除酸塔內之停留時間介於1~10秒間；該第一活性碳噴入器連接於該第一除酸塔之後，承受除酸後之氣流進入，藉由噴入活性碳去除氣流中之半揮發有機物(SOCs)或無機物，所噴入活性碳之量為處理每公噸廢棄物噴入0.4~2.0公斤之活性碳量；該第一過濾袋集塵器連接於該第一活性碳噴入器之後，承受經過該第一活性碳噴入器後之氣流進入，以去除氣流中之粒狀污染物(PM)，該第一過濾袋集塵器所採之氣流濾速介於0.5~2.0公尺/分鐘間；該第二活性碳噴入器連接於該第一過濾袋集塵器之後，承受經過該第一過濾袋集塵器後之氣流流進入，藉由噴入活性碳去除氣流中之半揮發有機物(SOCs)或無機物，所噴入活性碳之量為處理每公噸廢棄物噴入0.4~2.0公斤之活性碳量；該第二過濾袋集塵器連接於該第二活性碳噴入器之後，承受經過該第二活性碳噴入器後之氣流進入，以去除氣流中之粒狀污染物(PM)，該第二過濾袋集塵器所採之氣流濾速介於0.5~2.0公尺/分鐘間，該第二過濾袋集塵器所收集之飛灰大多為未飽合之活性碳，可回收做為第一活性碳噴入器所用；該第一誘引風車連接於該第二過濾袋集塵器之後，誘引經過該第二過濾袋集塵器之氣流後送；該第一排放煙道連接於該第一誘引風車之後，承受經該第一誘引風車誘引之氣流進入排放； 該底渣收集箱設置於該焚化爐第一燃燒室底部，收集該焚化爐第一燃燒室焚化燃燒後產生之底渣，該底渣收集箱之體積為廢棄物10~30分鐘之處理量；該熱熔爐設置於該底渣收集箱之後，承受由該底渣收集箱送進之底渣進行高溫熱熔處理，以產生氣態可燃廢棄物及少部分懸浮微粒狀可燃物與燻煙共同成為氣流，以及產生熔渣，該熱熔爐之操作溫度控制於1300~1650℃間；該熱熔爐第二燃燒室藉由一第二連接導管與該熱熔爐連接，該熱熔爐第二燃燒室承受該熱熔爐熱熔後產生之氣流進入燃燒並與氧氣反應，產生之最終產物大部分成為二氧化碳與水蒸汽，該熱熔爐第二燃燒室之出口操作溫度介於900~1400℃間，進入之氣流按照本身熱值、含水量、可燃性及操作溫度之不同，於該熱熔爐第二燃燒室內之停留時間介於1.0~3.0秒間，該第二連接導管之橫斷面以圓形橫斷面為宜，氣態可燃廢棄物及少部分懸浮微粒狀可燃廢棄物(氣流)通過之平均流速介於0.1~5公尺/秒間；該第二冷卻塔連接於該熱熔爐第二燃燒室之後，承受經過該熱熔爐第二燃燒室燃燒後之氣流進入，以將氣流溫度降低至150~500℃間，氣流於該第二冷卻塔內之停留時間介於1~10秒間；該第二反應塔連接於該第二冷卻塔之後，承受經過該第二冷卻塔降溫後之氣流進入，藉由噴灑氨水或尿素水以去除氣流中之氮氧化物(NOx)，氣流於該第二反應塔內之停留時間介於1~10秒間；該第二除酸塔連接於該第二反應塔之後，承受降溫且去除氮氧化物(NOx)後之氣流進入，藉由噴灑氫氧化鈉或石灰以去除氣流中之酸性物質，氣流於該第二除酸塔內之停留時間介於1~10秒間； 該第三活性碳噴入器連接於該第二除酸塔之後，承受除酸後之氣流進入，藉由噴入活性碳去除氣流中之半揮發有機物(SOCs)或無機物，所噴入活性碳之量可為處理每公噸廢棄物噴入0.02~0.2公斤之活性碳量；該第三過濾袋集塵器連接於該第三活性碳噴入器之後，承受經過該第三活性碳噴入器後之氣流進入，去除氣流中之粒狀污染物(PM)，該第三過濾袋集塵器所採之氣流濾速介於0.5~2.0公尺/分鐘間；該第四活性碳噴入器連接於該第三過濾袋集塵器之後，承受經過該第三過濾袋集塵器後之氣流流進入，藉由噴入活性碳去除氣流中之半揮發有機物(SOCs)或無機物，所噴入活性碳之量可為處理每公噸廢棄物噴入0.02~0.2公斤之活性碳量；該第四過濾袋集塵器連接於該第四活性碳噴入器之後，承受經過該第四活性碳噴入器後之氣流進入，去除氣流中之粒狀污染物(PM)，該第四過濾袋集塵器所採之氣流濾速介於0.5~2.0公尺/分鐘間，該第四過濾袋集塵器所收集之飛灰大多為未飽合之活性碳，可回收做為第三活性碳噴入器所用；該第二誘引風車連接於該第四過濾袋集塵器之後，誘引經過該第四過濾袋集塵器之氣流後送；該第二排放煙道連接於該第二誘引風車之後，承受經該第二誘引風車誘引之氣流進入排放，該第二排放煙道之氣流亦可導引連接於該第一排放煙道後，以經由該第一排放煙道共同排放；該冷卻裝置可為水淬冷卻裝置或空氣冷卻裝置之一種，設置於該熱熔爐後端，以將該熱熔爐熱熔後之熔渣經由水淬冷卻或空氣冷卻降至室溫，採水淬冷卻時，並使水淬後之熔渣顆粒大小介於0.5~2.5公分間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之廢棄物焚化熱熔處理及空污防治總成之設備裝置，其中，該焚化爐第一燃燒室可為旋轉窯式、平爐推進式、傾斜爐推進式、固定爐床式、或前半段為旋轉窯式與後半段為平爐推進式、或前半段為旋轉窯式與後半段為傾斜爐推進式。
3. 如申請專利範圍第1項所述之廢棄物焚化熱熔處理及空污防治總成之設備裝置，其中，該第一反應塔及該第二反應塔若為噴灑氨水之反應塔，氨濃度介於3~10%間。
4. 如申請專利範圍第1項所述之廢棄物焚化熱熔處理及空污防治總成之設備裝置，其中，該第一反應塔及該第二反應塔若為噴灑尿素水之反應塔，尿素濃度介於3~10%間。
5. 如申請專利範圍第1項所述之廢棄物焚化熱熔處理及空污防治總成之設備裝置，其中，該第一除酸塔及該第二除酸塔可為一種乾式除酸塔，藉由噴入乾式石灰達成除酸作用。
6. 如申請專利範圍第1項所述之廢棄物焚化熱熔處理及空污防治總成之設備裝置，其中，該第一除酸塔及該第二除酸塔可為一種半乾式除酸塔，藉由噴灑氫氧化鈉或石灰以去除氣流中之酸性物質達成除酸作用，所配置石灰之含水份介於40~75%間。
7. 如申請專利範圍第1項所述之廢棄物焚化熱熔處理及空污防治總成之設備裝置，其中，該第一排放煙道及該第二排放煙道上更設置有一採樣口及一採樣平台，以方便對該第一排放煙道及該第二排放煙道之氣流進行採樣，其中，該採樣口之位置與該誘引風車間之距離必須至少為該排放煙道直徑八倍以上，該採樣口之位置與該排放煙道出口間之距離必須至少為該排放煙道直徑二 倍以上，該採樣口之直徑可為12~15公分，且該採樣口必須連接30~50公分之管，以方便採樣時架設採樣管，該採樣平台之寬度可為120~180公分間，且載重可達1500~2000公斤以上，以方便人員及架設儀器採樣時承載使用。
8. 如申請專利範圍第1項所述之廢棄物焚化熱熔處理及空污防治總成之設備裝置，其中，該底渣收集箱設有一位於上方之收集門及一位於下方之出渣門，該收集門可開啟以承受該焚化爐第一燃燒室內之底渣進入該底渣收集箱內，該出渣門則開啟以將底渣送入後續之熱熔爐內。
9. 如申請專利範圍第1項所述之廢棄物焚化熱熔處理及空污防治總成之設備裝置，其中，該熱熔爐第二燃燒室可經由一第三連接導管將5~10%高溫氣流迴流衝入該熱熔爐內，藉由攜帶氣體作用，幫助該熱熔爐內氣流流動，以利進入該熱熔爐第二燃燒室內，該第三連接導管之橫斷面以圓形橫斷面為宜，氣流通過之平均流速介於0.1~5公尺/秒間。
10. 如申請專利範圍第1項所述之廢棄物焚化熱熔處理及空污防治總成之設備裝置，其中，該冷卻裝置為水淬冷卻裝置時，該水淬冷卻裝置之水液採流動循環式，藉由外置一冷卻池，將經過熔渣水淬後之熱水導至該冷卻池內冷卻後再循環使用。
11. 如申請專利範圍第1項所述之廢棄物焚化熱熔處理及空污防治總成之設備裝置，其中，該冷卻裝置為為空氣冷卻裝置時，在該熱熔爐出口處放置渣車，以將熔渣運出冷卻，渣車之容積以至少可容納6小時之洩渣量乘上安全係數1.3。
12. 如申請專利範圍第1或10或11項所述之廢棄物焚化熱熔處理及空污防治總成之設備裝置，其中，該冷卻裝置設置有一排放煙道，將熔渣經水 淬冷卻或空氣冷卻後，部分水液因高溫解離成之氫氣及氧氣與蒸汽及燻煙混合抽除處理再行排放。
13. 如申請專利範圍第1項所述之廢棄物焚化熱熔處理及空污防治總成之設備裝置，更包含一造粒機，主要調整經空污防治處理後所產生飛灰之鹽基度並造粒，使顆粒大小介於0.5公分至2.5公分間，經該造粒機製造後之粒料送入該焚化爐第一燃燒室或該底渣收集箱內，再推入該熱熔爐內熱熔處理。