WO2017130388A1

WO2017130388A1 - 廃棄物の乾溜ガス化焼却処理方法

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Publication number: WO2017130388A1
Application number: PCT/JP2016/052725
Authority: WO
Inventors: 正元金子
Original assignee: 株式会社キンセイ産業
Priority date: 2016-01-29
Filing date: 2016-01-29
Publication date: 2017-08-03
Also published as: CN108603662A; KR102609636B1; CN108603662B; KR20180108692A; US10612777B2; WO2017131158A1; US20190032917A1; JP6745535B2; JPWO2017131158A1

Abstract

燃焼炉で燃焼される可燃性ガスを切り替える際に、ランニングコストを低減でき、可燃性ガスの燃焼を安定に行える廃棄物の乾溜ガス化焼却処理方法を提供する。乾溜炉２ａで生成した可燃性ガスを燃焼炉４で燃焼させ、燃焼炉４内の温度Ｔｃを第１の設定温度に維持する。乾溜炉２ｂへの廃棄物Ａの収容を検知し、弁１３ａの開度Ｖａが開度Ｖａ_１に達したら、乾溜炉２ｂ内の廃棄物Ａに着火し火床を形成し、弁１３ａの開度Ｖａが開度Ｖａ_２に達したら、弁１３ｂの開度Ｖｂを減少し火床を維持する。弁１３ａの開度Ｖａが開度Ｖａ_３に達したら、乾溜炉２ｂ内の廃棄物Ａの乾留を開始し生成する可燃性ガスを燃焼炉４に導入する。乾溜炉２ｂ内で生成した可燃性ガスの燃焼による燃焼炉４内の温度Ｔｃを第１の設定温度に維持する。

Description

廃棄物の乾溜ガス化焼却処理方法

　本発明は、廃タイヤ等の廃棄物を乾溜して焼却処理する方法に関する。

　廃タイヤ等の廃棄物を焼却処理する方法として、例えば、乾溜炉内に収納した廃棄物の一部を燃焼させ、その燃焼熱により該廃棄物の残部を乾留（熱分解）し、該乾留により生成する可燃性ガスを該乾溜炉から燃焼炉に導入して燃焼させる方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

　特許文献１記載の方法では、前記可燃性ガスの燃焼による前記燃焼炉内の温度を該可燃性ガスの燃焼温度として検知する。そして、前記燃焼炉内の温度が予め設定された温度（以下、設定温度と略記することがある）となるように、換言すれば、前記可燃性ガスが設定温度で燃焼されるように、前記乾溜炉に対する酸素供給量を調整して該乾溜炉内の前記廃棄物の乾留ガス化がフィードバック制御される。ここで、前記乾溜炉に対する酸素の供給量の制御は、酸素供給源と該乾溜炉とを結ぶ酸素供給路に弁を設け、該弁の開度を調整することにより行われる。

　また、前記焼却処理方法はバッチ処理であるので、１基の前記燃焼炉に対し、例えば２基の前記乾溜炉を配設し、該２基の乾溜炉を交互に運転することにより連続処理する方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。

　前記２基の乾溜炉を交互に運転する場合、第１の乾溜炉内の廃棄物の乾溜の終了段階において、第２の乾溜炉内の廃棄物に着火し、乾溜を開始する。そして、前記燃焼炉で燃焼される可燃性ガスを、第１の乾溜炉内で生成した可燃性ガスから、第２の乾溜炉内で生成した可燃性ガスに切り替えるようにしている。

特開平２－１３５２８０号公報特許第４０５０１８９号公報

　しかしながら、前記燃焼炉で燃焼される可燃性ガスを、１つの乾溜炉内で生成した可燃性ガスから、他の乾溜炉内で生成した可燃性ガスに切り替える際に、切り替えが円滑に進行しないときには、前記燃焼炉内の温度が前記設定温度を大きく下回ることがある。この場合には、重油等の燃料を燃焼させて前記燃焼炉内の温度を前記設定温度に維持する必要があり、ランニングコストの増大を避けることができないという不都合がある。

　また、前記廃棄物が産業廃棄物のように雑多な廃棄物の集合体である場合には、前記燃焼炉で燃焼される可燃性ガスを、１つの乾溜炉内で生成した可燃性ガスから、他の乾溜炉内で生成した可燃性ガスに切り替える際に、又は切り替え後に、前記燃焼炉内の温度が突発的に上昇することがあり、該燃焼炉における可燃性ガスの燃焼が不安定になるという不都合がある。

　本発明は、かかる不都合を解消して、前記燃焼炉で燃焼される可燃性ガスを、１つの乾溜炉内で生成した可燃性ガスから、他の乾溜炉内で生成した可燃性ガスに切り替える際に、ランニングコストを低減することができ、該切り替えの際、又は切り替え後に、可燃性ガスの燃焼を安定に行うことができる廃棄物の乾溜ガス化焼却処理方法を提供することを目的とする。

　かかる目的を達成するために、本発明の廃棄物の乾留ガス化焼却処理方法は、１基の燃焼炉に対して複数の乾溜炉を備え、各乾溜炉内に収容した廃棄物を順次乾留することにより可燃性ガスを生成せしめ、該可燃性ガスを該燃焼炉に導入して燃焼させることにより該燃焼炉内の温度が予め設定された第１の温度になるように制御する廃棄物の乾留ガス化焼却処理方法において、第１の乾溜炉内に収容した廃棄物を、酸素供給源から第１の酸素供給路を介して該第１の乾溜炉に供給される酸素を用いて乾溜することにより可燃性ガスを生成せしめ、該可燃性ガスを該燃焼炉に導入して燃焼するときに、該可燃性ガスの燃焼により該燃焼炉内の温度が予め設定された第１の温度となるように、該第１の酸素供給路に設けた第１の弁の開度を制御しつつ、該廃棄物の乾溜に必要な酸素を該第１の乾溜炉に供給する工程と、第２の乾溜炉に廃棄物が収容されていることを検知する工程と、該第１の乾溜炉内で生成した可燃性ガスの燃焼により該燃焼炉内の温度が予め設定された第１の温度となった後、該第１の弁の開度が第１の所定の開度に達したときに、該酸素供給源から第２の酸素供給路を介して該第２の乾溜炉に供給される酸素を用いて該第２の乾溜炉内に収容した廃棄物に着火し、該第２の酸素供給路に設けた第２の弁の開度を制御して火床を形成する工程と、該第２の乾溜炉内に収容した廃棄物に火床を形成した後、該第１の弁の開度が該第１の所定の開度を超えて増大した後、減少して該第１の所定の開度より小さな第２の所定の開度に達したときに、該第２の弁の開度を減少せしめ、該火床の維持に必要十分な量の酸素を、該酸素供給源から該第２の酸素供給路を介して該第２の乾溜炉に供給する工程と、該第１の乾溜炉内で生成した可燃性ガスの燃焼により該燃焼炉内の温度が予め設定された第１の温度に維持されている間に、該第１の弁の開度が再び増大し該第２の所定の開度より大きな第３の所定の開度に達したときに、該第２の弁の開度を増大して、該第２の乾溜炉内に収容した廃棄物を、該酸素供給源から該第２の酸素供給路を介して該第２の乾溜炉に供給される酸素を用いて乾留して可燃性ガスを生成せしめ、該第２の乾溜炉内で生成した可燃性ガスの該燃焼炉への導入を開始する工程と、該第２の乾溜炉内で生成した可燃性ガスを該燃焼炉に導入して燃焼するときに、該可燃性ガスの燃焼により該燃焼炉内の温度が予め設定された第１の温度となるように、該第２の弁の開度を制御しつつ、該廃棄物の乾溜に必要な酸素を該第２の乾溜炉に供給する工程とを備えることを特徴とする。

　本発明の廃棄物の乾留ガス化焼却処理方法では、まず、第１の乾溜炉において、酸素供給源から第１の酸素供給路を介して該第１の乾溜炉に供給される酸素を用いて、炉内に収容した廃棄物を乾溜することにより可燃性ガスを生成させる。そして、前記可燃性ガスを前記燃焼炉に導入して燃焼するときに、前記第１の酸素供給路に設けた前記第１の弁の開度を制御しつつ、前記廃棄物の乾溜に必要な酸素を前記第１の乾溜炉に供給する。

　この結果、前記燃焼炉内における前記第１の乾溜炉内で生成した可燃性ガスの燃焼により、該燃焼炉内の温度が予め設定された第１の温度（第１の設定温度）に維持される。換言すれば、前記第１の乾溜炉内で生成した可燃性ガスが、前記燃焼炉内において、予め設定された所定の温度で燃焼する。

　次に、前記燃焼炉内における前記第１の乾溜炉内で生成した可燃性ガスの燃焼により、該燃焼炉内の温度が第１の設定温度に維持されるようになったならば、第２の乾溜炉において、炉内に廃棄物が収容されていることを検知する。

　このとき、前記第１の乾溜炉では炉内に収容した前記廃棄物の乾溜の進行に伴って、前記第１の弁の開度は次第に増大しており、該第１の弁の開度から該第１の乾溜炉内の廃棄物の残量を知ることができる。そこで、本発明の廃棄物の乾留ガス化焼却処理方法では、前記燃焼炉内における前記第１の乾溜炉内で生成した可燃性ガスの燃焼により、該燃焼炉内の温度が第１の設定温度に維持されるようになった後、前記第１の弁の開度が第１の所定の開度に達したときに、第１の乾溜炉における廃棄物の乾溜が終了段階に近づいたものと判断し、前記第２の乾溜炉内に収容した廃棄物に着火する。

　前記第２の乾溜炉内に収容した廃棄物の着火は、前記酸素供給源から第２の酸素供給路を介して該第２の乾溜炉に供給される酸素を用いて行われる。前記第２の乾溜炉では、前記着火後、前記第２の酸素供給路に設けた前記第２の弁の開度を制御することにより、該第２の乾溜炉内に収容した廃棄物の燃焼を安定させ、火床を形成する。

　前記第２の乾溜炉では、前記火床の形成に続いて直ちに炉内の廃棄物の乾溜を始めることも可能であるが、まだこの時点では前記第１の乾溜炉内に廃棄物が十分に残っており、該廃棄物の乾溜により前記可燃性ガスを生成することができる。

　前記第１の乾溜炉内に廃棄物が十分に残っている場合、該第１の乾溜炉内で生成した可燃性ガスの前記燃焼炉への供給が過剰になると、該燃焼炉内における該可燃性ガスの燃焼により、該燃焼炉内の温度が第１の設定温度を上回ることになる。このため、前記第１の乾溜炉では、前記第１の弁の開度が第１の所定の開度を超えて増大した後、減少に転じる。

　そこで、前記第２の乾溜炉では、前記第１の弁の開度が減少に転じ、前記第１の所定の開度より小さな第２の所定の開度に達したときに、前記第２の弁の開度を減少せしめ、前記火床の維持に必要十分な量の酸素を炉内に供給する。このようにすると、前記第２の乾溜炉では、前記火床は維持されているが、炉内に収容した廃棄物の乾溜は開始されていない状態となる。この状態は、換言すれば、必要に応じて直ちに、炉内に収容した廃棄物の乾溜を開始することができる状態である。

　次に、前記第１の乾溜炉内では、前記可燃性ガスを生成することができる廃棄物が次第に減少し、該可燃性ガスの燃焼による前記燃焼炉内の温度を第１の設定温度に維持するために、前記第１の弁の開度が次第に増大する。そして、最終的には、前記第１の乾溜炉内で生成した前記可燃性ガスの燃焼によるだけでは、前記燃焼炉内の温度を第１の設定温度に維持することができなくなる。

　そこで、前記第２の乾溜炉では、前記燃焼炉内の温度を第１の設定温度に維持するために、前記第１の弁の開度が再び増大し前記第２の所定の開度より大きな第３の所定の開度に達したときに、前記第２の弁の開度を増大して、炉内に収容した廃棄物の乾溜を開始する。前記第２の乾溜炉内の廃棄物の乾溜は、前記酸素供給源から前記第２の酸素供給路を介して該第２の乾溜炉に供給される酸素を用いて行われる。前記第２の乾溜炉内の廃棄物の乾溜が開始されると、該乾溜により可燃性ガスが生成せしめられ、該可燃性ガスの前記燃焼炉への導入が開始される。

　この結果、前記燃焼炉では、前記第１の乾溜炉内で生成した可燃性ガスと共に、前記第２の乾溜炉内で生成した可燃性ガスが燃焼されることとなり、該燃焼炉内の温度が大きく低下することを避けることができる。

　一方、前記第１の乾溜炉では、前記可燃性ガスを生成することができる廃棄物がさらに減少し、該廃棄物の乾溜により生成される該可燃性ガスも次第に減少する。そして、ついには前記廃棄物の乾溜により生成される前記可燃性ガスが無くなる。

　この結果、前記燃焼炉で燃焼される可燃性ガスの、前記第１の乾溜炉内で生成した可燃性ガスから、前記第２の乾溜炉内で生成した可燃性ガスへの切り替えを円滑に行うことができる。従って、前記切り替えの際、又は切り替え後に、前記燃焼炉内の温度が突発的に上昇することを避けることができ、可燃性ガスの燃焼を安定に行うことができる。

　前記燃焼炉内で燃焼するガスが、前記第１の乾溜炉内で生成した可燃性ガスから、前記第２の乾溜炉内で生成した可燃性ガスに切り替えられたならば、前記第２の乾溜炉では、該可燃性ガスの燃焼により該燃焼炉内の温度が第１の設定温度に維持されるように、前記第２の弁の開度を制御しつつ、前記廃棄物の乾溜に必要な酸素を炉内に供給するようにする。

　このように、本発明の廃棄物の乾留ガス化焼却処理方法によれば、前記燃焼炉内で燃焼するガスを、前記第１の乾溜炉内で生成した可燃性ガスから、前記第２の乾溜炉内で生成した可燃性ガスに切り替える際に、燃焼炉内の温度が大きく変動することを避けることができる。この結果、本発明の廃棄物の乾留ガス化焼却処理方法によれば、前記第１、第２の乾溜炉内で生成する可燃性ガスの切り替えの際に重油等の燃料の燃焼を必要とせずランニングコストを低減することができ、該切り替えの際、又は切り替え後に、前記燃焼炉内の温度の突発的上昇を避けて、可燃性ガスの燃焼を安定に行うことができる。

　また、本発明の廃棄物の乾留ガス化焼却処理方法において、前記第２の乾溜炉内で生成した可燃性ガスの前記燃焼炉への導入開始後、前記第１の弁の開度が前記第３の所定の開度を超えて増大した後、該第２の乾溜炉内で生成した可燃性ガスの影響により減少する間に、該燃焼炉の温度が予め設定された第２の温度に達したとき、前記第２の弁の開度の増大を停止し、該開度を保持することが好ましい。

　前記第２の乾溜炉内で生成した可燃性ガスの前記燃焼炉への導入開始後、前記第１の乾溜炉では、前記廃棄物の乾溜により生成される該可燃性ガスが次第に減少するものの皆無にはなっていない。従って、この時期には、前記第１の乾溜炉と第２の乾溜炉との両方の乾溜炉内で生成した可燃性ガスが前記燃焼炉に供給されており、前記第２の弁の開度が増大する傾向にあると、両方の乾溜炉内で生成した可燃性ガスの合計量としての前記燃焼炉への供給が過剰になり、該燃焼炉内における該可燃性ガスの燃焼により、該燃焼炉内の温度が突発的に急激に上昇することがある。

　そこで、前記第１の弁の開度が前記第３の所定の開度を超えて増大した後、前記第２の乾溜炉内で生成した可燃性ガスの影響により減少する間に、前記燃焼炉の温度が第２の設定温度に達したとき、前記第２の弁の開度の増大を停止し、該開度を保持する。このようにすることにより、前記第２の乾溜炉内での前記可燃性ガスの生成が抑制され、前記燃焼炉内の温度が突発的に急激に上昇することを避けることができる。

　本発明の廃棄物の乾留ガス化焼却処理方法において、１基の前記燃焼炉に対して前記乾溜炉は複数備えられていればよく、２基でも３基以上であってもよいが、例えば２基の該乾溜炉が備えられている。

　また、本発明の廃棄物の乾留ガス化焼却処理方法は、前記第２の乾溜炉内に収容した廃棄物の乾溜時に、前記第１の乾溜炉内で灰化した前記廃棄物を該第１の乾溜炉から除去した後、該第１の乾溜炉に新たに廃棄物を収容する工程を備え、該第１の乾溜炉における廃棄物の乾溜と該第２の乾溜炉における廃棄物の乾溜とを交互に繰り返すことを特徴とする。

　本発明の方法では、１基の前記燃焼炉に対して２基の前記乾溜炉を備える場合、前記第２の乾溜炉内の廃棄物が乾溜されている間に、前記第１の乾溜炉では前記可燃性ガスを生成することができる廃棄物が無くなり、該廃棄物の灰化が行われる。

　そこで、前記第２の乾溜炉内の廃棄物の乾溜時に、前記第１の乾溜炉内で灰化した前記廃棄物を除去した後、該第１の乾溜炉に新たに廃棄物を収容して、次回の乾溜を準備する。

　次回の乾溜の準備は、前記第２の乾溜炉の場合と同様に行うことができ、前記第１の乾溜炉における廃棄物の乾溜と前記第２の乾溜炉における廃棄物の乾溜とを交互に繰り返すことにより、前記燃焼炉を連続的に稼働させることができる。

本発明の方法に用いる乾溜ガス化焼却処理装置の構成を示すシステム構成図。第１、第２の乾溜炉において生成した可燃性ガスの燃焼炉における燃焼温度と、第１、第２の酸素供給路に設けた弁の開度との経時変化を示すグラフ。

　次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。

　本実施形態の廃棄物の乾溜ガス化焼却処理方法は、図１に示す乾溜ガス化焼却処理装置１を用いて実施する。

　乾溜ガス化焼却処理装置１は、廃タイヤ等の廃棄物Ａを収納し、その乾留ガス化及び灰化を行う２基の乾溜炉２ａ，２ｂと、乾溜炉２ａ，２ｂにガス通路３ａ，３ｂを介して接続される燃焼炉４とを備える。

　乾溜炉２ａ，２ｂの上面部には、それぞれ開閉自在な投入扉５ａ，５ｂを備える投入口６ａ，６ｂが形成され、投入口６ａ，６ｂから廃棄物Ａを乾溜炉２ａ，２ｂ内に投入可能とされている。そして、乾溜炉２ａ，２ｂはその投入扉５ａ，５ｂを閉じた状態では、その内部が実質的に外部と遮断されるようになっている。乾溜炉２ａ，２ｂには、所定量の廃棄物Ａを計量して投入口６ａ，６ｂから乾溜炉２ａ，２ｂ内に投入する計量装置（図示せず）が設けられていてもよい。

　乾溜炉２ａ，２ｂの外周部には、その冷却構造として、乾溜炉２ａ，２ｂの内部と隔離されたウォータージャケット（図示せず）が形成されている。ウォータージャケットは、図示しない給水装置により給水され、内部の水量が所定水位に維持されるようになっている。

　乾溜炉２ａ，２ｂの下部は下方に移動自在の底扉７ａ，７ｂとなっており、乾溜炉２ａ，２ｂはその底扉７ａ，７ｂを閉じた状態では、その内部が実質的に外部と遮断されるようになっている。底扉７ａ，７ｂの下部には乾溜炉２ａ，２ｂの内部と隔離された空室８ａ，８ｂが形成されており、空室８ａ，８ｂは、底扉７ａ，７ｂに設けられた複数の給気ノズル９ａ，９ｂを介して、乾溜炉２ａ，２ｂの内部に連通している。

　乾溜炉２ａ，２ｂの下部の空室８ａ，８ｂには、それぞれ乾溜酸素供給路１０ａ，１０ｂが接続されており、乾溜酸素供給路１０ａ，１０ｂは、酸素供給路１１を介して押込ファン等により構成された酸素供給源１２に接続されている。乾溜酸素供給路１０ａ，１０ｂにはそれぞれ制御弁１３ａ，１３ｂが設けられ、制御弁１３ａ，１３ｂは弁駆動器１４ａ，１４ｂによりその開度が制御されるようになっている。この場合、弁駆動器１４ａ，１４ｂは、ＣＰＵ等を含む電子回路により構成された制御装置１５により制御される。

　さらに、乾溜炉２ａ，２ｂの下部には、それぞれ乾溜炉２ａ，２ｂに収容された廃棄物Ａに着火するための着火装置１６ａ，１６ｂが取り付けられている。着火装置１６ａ，１６ｂは点火バーナ等により構成され、燃料供給装置１７ａ，１７ｂから燃料供給路１８ａ，１８ｂを介して供給される燃料を燃焼させることにより、廃棄物Ａに燃焼炎を供給する。燃料供給装置１７ａ，１７ｂには、軽油等の燃料が貯留されている。

　燃焼炉４は、廃棄物Ａの乾溜により生じる可燃性ガスとその完全燃焼に必要な酸素（空気）とを混合するバーナ部１９と、酸素（空気）と混合された可燃性ガスを燃焼させる燃焼部２０とからなり、燃焼部２０はバーナ部１９の下流側でバーナ部１９に連通している。バーナ部１９の上流側には、ガス通路３ａ，３ｂがそれぞれダンパ２１ａ，２１ｂを介して接続され、乾溜炉２ａ，２ｂにおける廃棄物Ａの乾溜により生じた可燃性ガスがガス通路３ａ，３ｂを介してバーナ部１９に導入される。

　バーナ部１９の外周部には、その内部と隔離された空室（図示せず）が形成され、該空室はバーナ部１９の内周部に穿設された複数のノズル孔（図示せず）を介してバーナ部１９の内部に連通している。前記空室には、酸素供給路１１から分岐する燃焼酸素供給路２２が接続されている。燃焼酸素供給路２２は、途中で燃焼部２０内を経由するように配設されており、燃焼部２０内で予熱された酸素（空気）が前記空室に供給される。

　燃焼酸素供給路２２には制御弁２３が設けられ、制御弁２３は弁駆動器２４によりその開度が制御されるようになっている。この場合、弁駆動器２４は、制御装置１５により制御される。

　バーナ部１９の上流側には、燃焼装置２５が取り付けられている。燃焼装置２５は点火バーナ等により構成され、燃料供給装置２６から燃料供給路２７を介して供給される燃料を燃焼させることにより、バーナ部１９に導入された可燃性ガスに着火し、或いは燃焼炉４を加熱する。燃料供給装置２６には、軽油等の燃料が貯留されている。

　燃焼部２０の下流側には、燃焼炉４内で燃焼された燃焼排気により加熱される温水ボイラ２８が取り付けられている。温水ボイラ２８は、図示しない給水装置により給水され、廃棄物Ａの燃焼熱を利用して加熱された温水を空調等に利用できるようにされている。

　温水ボイラ２８の出口側には、温水ボイラ２８で冷却された燃焼排気を排出するダクト２９ａが設けられており、ダクト２９ａは開閉弁３０を介して空冷式熱交換器３１の上端部に接続されている。空冷式熱交換器３１には図示しない押込ファン等から供給される空気が流通され、ダクト２９ａから導入される燃焼排気と熱交換して該燃焼排気を冷却する。空冷式熱交換器３１で冷却された燃焼排気は、空冷式熱交換器３１の下部に開閉弁３２を介して接続されたダクト２９ｂにより取出される。

　一方、ダクト２９ａからは、開閉弁３０の上流側でダクト２９ｃが分岐しており、ダクト２９ｃは開閉弁３３を介して急冷塔３４の上端部に接続されている。急冷塔３４は、ダクト２９ｃから導入される燃焼排気に散水して冷却するスプレー３５を備えており、スプレー３５は冷却水を供給する給水装置（図示せず）及び空気圧縮機（図示せず）に接続されている。

　急冷塔３４で冷却された燃焼排気は、急冷塔３４の下部に開閉弁３６を介して接続されたダクト２９ｄにより取出される。ダクト２９ｄは開閉弁３２，３６の下流側でダクト２９ｂに合流する。

　ダクト２９ｂはバグフィルタ３７の一方の端部に接続されており、ダクト２９ｂからバグフィルタ３７に導入される燃焼排気には薬剤サイロ３８から供給される消石灰及び活性炭が混合され、脱硫及び脱臭が行われる。

　バグフィルタ３７は、フィルタ部と、フィルタ部によって燃焼排気から分離された灰等を回収する回収部とを備え、フィルタ部にはその清浄のための空気圧縮機（図示せず）が接続されている。バグフィルタ３７の他方の端部には、ダクト２９ｅが接続されており、ダクト２９ｅは燃焼炉４内の燃焼排気を誘引する誘引ファン３９を介して煙突４０に接続されている。この結果、ダクト２９ｅに流通される燃焼排気は、煙突４０から大気中に放出される。

　また、燃焼炉４の下流側には、温水ボイラ２８を用いない場合に燃焼排気を排出するダクト２９ｆが設けられており、ダクト２９ｆは開閉弁４１を介してダクト２９ａに接続されている。さらに、本実施形態の乾溜ガス化焼却処理装置１において、燃焼炉４には燃焼炉４内の温度Ｔｃを検知する温度センサ４２が、バーナ部１９の下流側に臨む位置に設けられており、温度センサ４２の検知信号は制御装置１５に入力される。

　次に、図１及び図２を参照して、乾溜ガス化焼却処理装置１を用いる本実施形態の廃棄物の乾溜ガス化焼却処理方法について説明する。

　乾溜ガス化焼却処理装置１において、廃棄物Ａを焼却処理する際には、まず、底扉７ａが閉じた状態で乾溜炉２ａの投入扉５ａを開き、投入口６ａから廃タイヤ等の廃棄物Ａを乾溜炉２ａ内に投入する。乾溜炉２ａが前記計量装置を備えているときには、該計量装置により所定量の廃棄物Ａを計量して投入口６ａから乾溜炉２ａ内に投入する。

　次に、制御装置１５により乾溜炉２ａに対する廃棄物Ａの投入が完了し、乾溜炉２ａに廃棄物Ａが収容されていることが検知される。乾溜炉２ａに対する廃棄物Ａの投入の完了の検知は、例えば、投入扉５ａ及び底扉７ａにそれぞれ閉じているときにＯＮになるリミットスイッチを設け、該リミットスイッチがＯＮであることを検知することにより行うことができる。また、乾溜炉２ａが前記計量装置を備える場合には、該計量装置に投入済ボタンを設け、該投入済ボタンの作動を検知することにより行ってもよい。さらに、前記両リミットスイッチがＯＮであることと、前記投入済ボタンの作動とを検知することにより行ってもよい。

　次いで、投入扉５ａを閉じて乾溜炉２ａ内を密封状態としたのち、廃棄物Ａの着火に先立って、図２に示す時刻ｔ_０で燃焼炉４の燃焼装置２５を作動させることにより、燃料供給装置２６から燃料供給路２７を介して供給される燃料の燃焼により、燃焼炉４の予熱が開始される。

　次に、図２に示すように、温度センサ４２により検知される燃焼炉４内の温度Ｔｃが前記燃料の燃焼により次第に上昇し、時刻ｔ_１で例えば７６０℃に達すると、制御装置１５により弁駆動器１４ａが駆動されて制御弁１３ａの開度Ｖａが所定の開度、例えば２５％とされ、酸素供給源１２から酸素供給路１１、乾溜酸素供給路１０ａを介して乾溜炉２ａに酸素（空気）の供給が開始される。

　制御装置１５により、乾溜炉２ａに対する廃棄物Ａの投入の完了と、乾溜炉２ａに廃棄物Ａが収容されていること、ダンパ２１ａが開かれていることとが検知されると、時刻ｔ_１から所定時間、例えば５分後の時刻ｔ_２に乾溜炉２ａの着火装置１６ａが作動される。この結果、燃料供給装置１７ａから燃料供給路１８ａを介して供給される燃料が着火装置１６ａで燃焼されることにより、廃棄物Ａに着火され、廃棄物Ａの部分的燃焼が開始される。

　次に、乾溜炉２ａでは、制御装置１５により弁駆動器１４ａが制御されて、時刻ｔ_２～ｔ_３の間に制御弁１３ａの開度Ｖａが段階的に増大される。これに伴って、乾溜炉２ａにおける廃棄物Ａの部分的燃焼は、酸素供給源１２から供給される酸素（空気）により次第に拡大して安定化し、廃棄物Ａの底部に火床が形成される。前記火床が形成されると着火装置１６ａは停止され、廃棄物Ａの部分的燃焼の熱により廃棄物Ａの他の部分の乾溜が開始され、可燃性ガスの生成が始まる。前記可燃性ガスの生成は、例えば、ガス通路３ａの乾溜炉２ａに臨む位置に図示しない温度センサを配設し、該温度センサにより検出される温度の上昇により検知することができる。

　乾溜炉２ａの内部空間は、誘引ファン３９により燃焼炉４を介して吸引されているので、前記可燃性ガスはガス通路３ａを介してバーナ部１９に導入される。バーナ部１９では、制御装置１５により弁駆動器２４が駆動されて制御弁２３の開度が所定の開度とされ、酸素供給源１２から酸素供給路１１、燃焼酸素供給路２２を介して酸素（空気）が供給されている。そこで、前記可燃性ガスは、燃焼酸素供給路２２を介して供給される酸素（空気）と混合され、燃焼装置２５から供給される燃焼炎により着火されて、燃焼部２０における燃焼が開始される。

　前記火床が形成されるまでの間、前記可燃性ガスの燃焼による燃焼炉４内の温度Ｔｃはしばらく８００℃付近で細かく上下するが、やがて該可燃性ガスの発生が活発になり自然燃焼を開始すると次第に上昇し、時刻ｔ_３で予め設定された第１の温度（以下、第１の設定温度という）、例えば９３０℃に達する。

　前記可燃性ガスの燃焼により燃焼炉４内の温度Ｔｃが前記第１の設定温度に達すると、燃焼装置２５が停止され、制御装置１５は、前記可燃性ガスの燃焼により、燃焼炉４内の温度Ｔｃが該第１の設定温度に維持されるように制御弁１３ａの開度Ｖａを調整し、乾溜炉２ａにおける該可燃性ガスの生成をフィードバック制御する。

　燃焼部２０における前記可燃性ガスの燃焼により発生する燃焼排気は、温水ボイラ２８で温水ボイラ２８に流通される水と熱交換することにより冷却され、ダクト２９ａに排出される。または、前記燃焼排気は、開閉弁４１を開弁することにより、温水ボイラ２８を経由することなく、ダクト２９ｆを介してダクト２９ａに排出される。

　ダクト２９ａに排出された前記燃焼排気は、温水ボイラ２８を経由した場合には、ダクト２９ａから空冷式熱交換器３１に導入され、空冷式熱交換器３１に流通される空気と熱交換することによりさらに冷却され、ダクト２９ｂに排出される。このとき、空冷式熱交換器３１の前後の開閉弁３０，３２は開弁されており、急冷塔３４の前後の開閉弁３３，３６は閉弁されている。

　また、ダクト２９ａに排出された前記燃焼排気は、温水ボイラ２８を経由しなかった場合には、ダクト２９ｃから急冷塔３４に導入され、スプレー３５から撒水される冷却水により冷却され、ダクト２９ｄを介してダクト２９ｂに排出される。このとき、空冷式熱交換器３１の前後の開閉弁３０，３２は閉弁されており、急冷塔３４の前後の開閉弁３３，３６は開弁されている。

　次に、ダクト２９ｂに排出された前記燃焼排気は、薬剤サイロ３８から供給される消石灰及び活性炭と混合されて脱硫及び脱臭され、バグフィルタ３７に導入されて灰や塵埃等が除去された後、ダクト２９ｅに排出され、さらに煙突４０から大気中に放出される。

　乾溜炉２ａにおいて前記可燃性ガスの生成のフィードバック制御が開始される時刻ｔ_３まで、該可燃性ガスの燃焼により燃焼炉４内の温度Ｔｃを上昇させるために制御弁１３ａの開度Ｖａは段階的に増大されている。しかし、燃焼炉４内の温度Ｔｃが前記第１の設定温度に達した後も開度Ｖａを増大させると、この時点で乾溜炉２ａ内には乾溜により可燃性ガスを生成させることができる廃棄物Ａがまだ十分に残存しているので、燃焼炉４内の温度Ｔｃが該第１の設定温度を超えてさらに上昇することになる。

　そこで図２に示すように、時刻ｔ_３の後、時刻ｔ_４までの間、制御弁１３ａの開度Ｖａは小刻みな増大減少を繰り返しながら全体としては一旦減少する傾向を示すように、制御装置１５により弁駆動器１４ａを介して制御される（第１の減少期）。時刻ｔ_３～ｔ_４の間、乾溜炉２ａ内において乾溜により可燃性ガスを生成させることができる廃棄物Ａの残存量は次第に減少し、時刻ｔ_４に至ると制御弁１３ａの開度Ｖａをそれ以上減少させると燃焼炉４内の温度Ｔｃが過度に低下し、前記第１の設定温度に維持することが困難になる。

　そこで、時刻ｔ_４の後、時刻ｔ_５までの間、制御弁１３ａの開度Ｖａは小刻みな増大減少を繰り返しながら全体としては増大する傾向を示すように、制御装置１５により弁駆動器１４ａを介して制御される（第１の増大期）。時刻ｔ_４～ｔ_５の間、乾溜炉２ａ内において乾溜により可燃性ガスを生成させることができる廃棄物Ａの残存量はさらに減少するが、この時期には制御弁１３ａの開度Ｖａを増大させることによりさらに多くの可燃性ガスを生成させることができるだけの廃棄物Ａが残存している。この結果、時刻ｔ_５に至ると制御弁１３ａの開度Ｖａをそれ以上増大させると燃焼炉４内の温度Ｔｃが過度に上昇し、前記第１の設定温度に維持することが困難になる。

　そこで、時刻ｔ_５の後、時刻ｔ_６までの間、制御弁１３ａの開度Ｖａは小刻みな増大減少を繰り返しながら全体としては減少する傾向を示すように、制御装置１５により弁駆動器１４ａを介して制御される（第２の減少期）。時刻ｔ_５～ｔ_６の間、乾溜炉２ａ内において乾溜により可燃性ガスを生成させることができる廃棄物Ａの残存量はさらに減少し、時刻ｔ_６に至ると制御弁１３ａの開度Ｖａをそれ以上減少させると燃焼炉４内の温度Ｔｃが過度に低下し、前記第１の設定温度に維持することが困難になる。

　そこで、時刻ｔ_６の後、時刻ｔ_７までの間、制御弁１３ａの開度Ｖａは小刻みな増大減少を繰り返しながら全体としては急激に増大する傾向を示すように、制御装置１５により弁駆動器１４ａを介して制御される（第２の増大期）。時刻ｔ_６～ｔ_７の間に、乾溜炉２ａ内において乾溜により可燃性ガスを生成させることができる廃棄物Ａは殆ど失われるが、時刻ｔ_７では後述するように、第２の乾溜炉２ｂにおける廃棄物Ａの乾溜による可燃性ガスの生成が開始されており、第２の乾溜炉２ｂで生成した可燃性ガスが燃焼炉４に導入されるようになっている。

　そこで、第２の乾溜炉２ｂで生成した可燃性ガスの燃焼炉４への導入開始から時刻ｔ_８までの間、制御装置１５は第１の乾溜炉２ａで生成した可燃性ガスと、第２の乾溜炉２ｂで生成した可燃性ガスとの合計による燃焼炉４内の温度Ｔｃが前記第１の設定温度に維持されるように制御弁１３ａの開度Ｖａを調整する。この結果、制御弁１３ａの開度Ｖａは、小刻みな増大減少を繰り返しながら全体としては減少する傾向を示すように、制御装置１５により弁駆動器１４ａを介して制御される（第３の減少期）。

　時刻ｔ_８の後、乾溜炉２ａ内において乾溜により可燃性ガスを生成させることができる廃棄物Ａは全く失われるので、制御装置１５は弁駆動器１４ａを介して制御弁１３ａの開度Ｖａを所定の開度Ｖａ_５、例えば７０％に維持し、乾溜炉２ａ内の廃棄物Ａを灰化させる。図示しないが、廃棄物Ａが灰化した後は、制御装置１５は弁駆動器１４ａを介して、制御弁１３ａが閉弁されるまでその開度Ｖａを所定の割合で減少させる。

　乾溜炉２ａでは、廃棄物Ａの灰化が終了し、制御弁１３ａが閉弁されたならば、底扉７ａを下降させて灰化した廃棄物Ａの排出を行ったのち、底扉７ａを元の位置に復帰させる。そして、投入扉５ａを開き、投入口６ａから廃タイヤ等の廃棄物Ａを乾溜炉２ａ内に投入して、次回の処理を準備する。

　本実施形態の廃棄物の乾溜ガス化焼却処理方法では、図２に示すように、時刻ｔ_３で、乾溜炉２ａで生成した前記可燃性ガスの燃焼による燃焼炉４内の温度Ｔｃが前記第１の設定温度に達した後、乾溜炉２ｂの底扉７ｂが閉じた状態で投入扉５ｂを開き、投入口６ｂから廃タイヤ等の廃棄物Ａを乾溜炉２ｂ内に投入する。廃棄物Ａの乾溜炉２ｂ内への投入は、乾溜炉２ａ内への投入の場合と同様にして行うことができる。

　次に、制御装置１５により、乾溜炉２ｂに対する廃棄物Ａの投入の完了と、乾溜炉２ｂに廃棄物Ａが収容されていることとが検知された後、図２に示すように、乾溜炉２ａにおける制御弁１３ａの開度Ｖａが、その第１の増大期における時刻ｔ_４１で、所定の開度Ｖａ_０、例えば５０％に達すると、ダンパ２１ｂが開かれ、制御装置１５により乾溜炉２ｂにおける弁駆動器１４ｂが駆動されて制御弁１３ｂの開度Ｖｂが所定の開度、例えば２５％とされ、酸素供給源１２から酸素供給路１１、乾溜酸素供給路１０ｂを介して乾溜炉２ｂに酸素（空気）が供給される。

　次に、乾溜炉２ａにおける制御弁１３ａの開度Ｖａが、その第１の増大期の時刻ｔ_４２で第１の所定の開度Ｖａ_１、例えば５３％に達すると、乾溜炉２ｂの着火装置１６ｂが作動される。この結果、燃料供給装置１７ｂから燃料供給路１８ｂを介して供給される燃料の燃焼により廃棄物Ａに着火され、廃棄物Ａの部分的燃焼が開始される。

　制御装置１５による、乾溜炉２ｂに対する廃棄物Ａの投入の完了と、乾溜炉２ｂに廃棄物Ａが収容されていることとの検知は、乾溜炉２ａの場合と同様にして行うことができる。

　尚、乾溜炉２ｂにおける廃棄物Ａの着火は、制御弁１３ａの開度Ｖａが第１の所定の開度Ｖａ_１に達し、且つ、乾溜炉２ａ内の温度が所定の温度、例えば２００℃に達したときに行うようにしてもよい。乾溜炉２ｂにおける廃棄物Ａの着火は、制御弁１３ａの開度Ｖａと乾溜炉２ａ内の温度との両方を検知することにより、適切な時期に確実に行うことができる。

　次に、乾溜炉２ｂでは、制御装置１５により弁駆動器１４ｂが制御されて、制御弁１３ｂの開度Ｖｂが段階的に増大される。これに伴って、乾溜炉２ｂにおける廃棄物Ａの部分的燃焼は、酸素供給源１２から供給される酸素（空気）により次第に拡大して安定化し、廃棄物Ａの底部に火床が形成される。前記火床が形成されると着火装置１６ｂは停止される。

　次に、乾溜炉２ａにおける制御弁１３ａの開度Ｖａが、その第２の減少期の時刻ｔ_５１で第１の所定の開度Ｖａ_１よりも小さい第２の所定の開度Ｖａ_２、例えば５０％に達すると、制御装置１５により弁駆動器１４ｂが制御されて、制御弁１３ｂの開度Ｖｂが減少せしめられて例えば１５％とされ、前記火床の維持に必要十分なだけの酸素（空気）が酸素供給源１２から酸素供給路１１、乾溜酸素供給路１０ｂを介して乾溜炉２ｂに供給されるようになる。

　この結果、乾溜炉２ｂは、前記火床は維持されているが、炉内に収容した廃棄物Ａの乾溜は開始されていない状態、換言すれば、必要に応じて直ちに廃棄物Ａの乾溜を開始することができる状態とされる。この間、制御弁１３ｂの開度Ｖｂは、前記火床の維持に必要十分なだけの酸素（空気）が乾溜炉２ｂに供給される開度に維持されている。

　次に、乾溜炉２ａにおける制御弁１３ａの開度Ｖａが、その第２の増大期の時刻ｔ_６１で第２の所定の開度Ｖａ_２よりも大きな第３の所定の開度Ｖａ_３、例えば６０％に達すると、乾溜炉２ｂでは制御装置１５により弁駆動器１４ｂが制御されて、制御弁１３ｂの開度Ｖｂが増大される。この結果、乾溜炉２ｂ内に収容した廃棄物Ａの乾溜が開始され、乾溜炉２ｂで生成した前記可燃性ガスがガス通路３ｂを介して燃焼炉４のバーナ部１９に導入されるようになる。前記可燃性ガスの生成は、例えば、乾溜炉２ａにおける場合と同様に、ガス通路３ｂの乾溜炉２ｂに臨む位置に図示しない温度センサを配設し、該温度センサにより検出される温度の上昇により検知することができる。

　次に、第２の乾溜炉２ｂで生成した可燃性ガスが燃焼炉４に導入されるようになると、制御装置１５は前述のように、第１の乾溜炉２ａで生成した可燃性ガスと、第２の乾溜炉２ｂで生成した可燃性ガスとの合計による燃焼炉４内の温度Ｔｃが前記第１の設定温度に維持されるように制御弁１３ａの開度Ｖａを調整する。この結果、制御弁１３ａの開度Ｖａは第３の所定の開度Ｖａ_３を超えて最大の開度Ｖａ_４、例えば８０％に達した後、減少する傾向に転じる（第３の減少期）。

　しかし、第３の減少期には、第１の乾溜炉２ａでは僅かながら前記可燃性ガスの発生が続いており、第２の乾溜炉２ｂにおける前記可燃性ガスの発生が過剰になると、燃焼炉４内の温度Ｔｃが突発的に急激に上昇する虞がある。そこで、制御装置１５は、燃焼炉４内の温度Ｔｃが予め設定された第２の温度、例えば９１５℃に達したときに、制御弁１３ｂの開度の増大を停止し、増大が停止されたときの開度に保持する。

　このようにすることにより、第２の乾溜炉２ｂ内での前記可燃性ガスの生成が抑制され、燃焼炉４内の温度Ｔｃが突発的に急激に上昇することを避けることができる。

　次に、時刻ｔ_８の後、制御装置１５は乾溜炉２ｂで生成した可燃性ガスの燃焼による燃焼炉４内の温度Ｔｃが前記第１の設定温度に維持されるように制御弁１３ｂの開度Ｖｂを調整し、乾溜炉２ｂにおける前記可燃性ガスの生成をフィードバック制御する。この間に、乾溜炉２ａでは前記可燃性ガスの発生が全く無くなり、燃焼炉４で燃焼される可燃性ガスが、乾溜炉２ａで生成した可燃性ガスから、乾溜炉２ｂで生成した可燃性ガスに切り替わる。

　尚、乾溜炉２ａでは、時刻ｔ_８の後、制御装置１５により制御弁１３ａの開度Ｖａが所定の開度Ｖａ_５、例えば７０％に維持され、廃棄物Ａが灰化される。

　この結果、本実施形態の焼却処理方法では、燃焼炉４で燃焼される可燃性ガスの、乾溜炉２ａで生成した可燃性ガスから、乾溜炉２ｂで生成した可燃性ガスへの切り替えを円滑に行うことができる。従って、前記切り替えの際、又は切り替え後に、燃焼炉４内の温度Ｔｃが大きく低下したり、突発的に上昇したりすることを避けることができる。

　また、本実施形態の焼却処理方法では、燃焼炉４で燃焼される可燃性ガスの、乾溜炉２ｂで生成した可燃性ガスから、乾溜炉２ａで生成した可燃性ガスへの切り替えは、乾溜炉２ａで生成した可燃性ガスから、乾溜炉２ｂで生成した可燃性ガスへの切り替えの場合と同様にして行うことができる。従って、本実施形態の焼却処理方法では、１基の燃焼炉４に対して、２基の乾溜炉２ａ，２ｂにおける廃棄物Ａの乾溜を交互に繰り返すことにより、乾溜ガス化焼却処理装置１を連続的に稼働させることができる。

　また、本実施形態の焼却処理方法では、単一の制御装置１５により弁駆動器１４ａ，１４ｂの制御を行っているが、複数の制御装置を設け、弁駆動器１４ａ，１４ｂの制御を各別に行うようにしてもよい。

　１…乾溜ガス化焼却処理装置、　２ａ，２ｂ…乾溜炉、　４…燃焼炉、　１０ａ，１０ｂ…酸素供給路、　１２…酸素供給源、　１５…制御装置、　Ａ…廃棄物。

Claims

　１基の燃焼炉に対して複数の乾溜炉を備え、各乾溜炉内に収容した廃棄物を順次乾留することにより可燃性ガスを生成せしめ、該可燃性ガスを該燃焼炉に導入して燃焼させることにより該燃焼炉内の温度が予め設定された第１の温度になるように制御する廃棄物の乾留ガス化焼却処理方法において、
　第１の乾溜炉内に収容した廃棄物を、酸素供給源から第１の酸素供給路を介して該第１の乾溜炉に供給される酸素を用いて乾溜することにより可燃性ガスを生成せしめ、該可燃性ガスを該燃焼炉に導入して燃焼するときに、該可燃性ガスの燃焼により該燃焼炉内の温度が予め設定された第１の温度となるように、該第１の酸素供給路に設けた第１の弁の開度を制御しつつ、該廃棄物の乾溜に必要な酸素を該第１の乾溜炉に供給する工程と、
　第２の乾溜炉に廃棄物が収容されていることを検知する工程と、
　該第１の乾溜炉内で生成した可燃性ガスの燃焼により該燃焼炉内の温度が予め設定された第１の温度となった後、該第１の弁の開度が第１の所定の開度に達したときに、該酸素供給源から第２の酸素供給路を介して該第２の乾溜炉に供給される酸素を用いて該第２の乾溜炉内に収容した廃棄物に着火し、該第２の酸素供給路に設けた第２の弁の開度を制御して火床を形成する工程と、
　該第２の乾溜炉内に収容した廃棄物に火床を形成した後、該第１の弁の開度が該第１の所定の開度を超えて増大した後、減少して該第１の所定の開度より小さな第２の所定の開度に達したときに、該第２の弁の開度を減少せしめ、該火床の維持に必要十分な量の酸素を、該酸素供給源から該第２の酸素供給路を介して該第２の乾溜炉に供給する工程と、
　該第１の乾溜炉内で生成した可燃性ガスの燃焼により該燃焼炉内の温度が予め設定された第１の温度に維持されている間に、該第１の弁の開度が再び増大し該第２の所定の開度より大きな第３の所定の開度に達したときに、該第２の弁の開度を増大して、該第２の乾溜炉内に収容した廃棄物を、該酸素供給源から該第２の酸素供給路を介して該第２の乾溜炉に供給される酸素を用いて乾留して可燃性ガスを生成せしめ、該第２の乾溜炉内で生成した可燃性ガスの該燃焼炉への導入を開始する工程と、
　該第２の乾溜炉内で生成した可燃性ガスを該燃焼炉に導入して燃焼するときに、該可燃性ガスの燃焼により該燃焼炉内の温度が予め設定された第１の温度となるように、該第２の弁の開度を制御しつつ、該廃棄物の乾溜に必要な酸素を該第２の乾溜炉に供給する工程とを備えることを特徴とする廃棄物の乾留ガス化焼却処理方法。
　請求項１記載の廃棄物の乾留ガス化焼却処理方法において、前記第２の乾溜炉内で生成した可燃性ガスの前記燃焼炉への導入開始後、前記第１の弁の開度が前記第３の所定の開度を超えて増大した後、該第２の乾溜炉内で生成した可燃性ガスの影響により減少する間に、該燃焼炉の温度が予め設定された第２の温度に達したとき、前記第２の弁の開度の増大を停止し、該開度を保持することを特徴とする廃棄物の乾留ガス化焼却処理方法。
　請求項１又は請求項２記載の廃棄物の乾留ガス化焼却処理方法において、１基の前記燃焼炉に対して２基の前記乾溜炉を備えることを特徴とする廃棄物の乾留ガス化焼却処理方法。
　請求項３記載の廃棄物の乾留ガス化焼却処理方法において、前記第２の乾溜炉内に収容した廃棄物の乾溜時に、前記第１の乾溜炉内で灰化した前記廃棄物を該第１の乾溜炉から除去した後、該第１の乾溜炉に新たに廃棄物を収容する工程を備え、該第１の乾溜炉における廃棄物の乾溜と該第２の乾溜炉における廃棄物の乾溜とを交互に繰り返すことを特徴とする廃棄物の乾留ガス化焼却処理方法。