JPH04302909A - 廃棄物処理方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、紙類，繊維類，ちゅう
芥，木草類，プラスチック類，ゴム，皮革等の炭化水素
系可燃物及びガラス，金属，土砂，コンクリート，陶磁
器等の不燃物からなる廃棄物を熱分解により処理する廃
棄物処理方法およびその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、廃棄物処理方式としては、（１）
特公昭６３−５７６８２号公報により公表されているよ
うに、炉の上部に廃棄物を堆積する熱分解部を設けると
共に、炉の下部に不燃物を滓化溶融するための滓化溶融
部を設け、熱分解部の上部に熱分解ガスからタールを除
去するタール除去装置が設けられ、タール除去装置から
のタールを炉の熱分解部に供給し、炉における熱分解部
の下部にタール除去装置からの熱分解ガスの一部と酸素
含有ガスとを供給する方式、（２）図６に示すように、
炉前側にバーナを備えているロータリキルン１に廃棄物
を供給して、その廃棄物を熱分解し可燃性ガスを発生さ
せ炉尻側に接続する再燃焼室により燃焼させると共に、
前記ロータリキルン１から排出された熱分解残渣を再燃
焼室の下部に設けられた後燃焼ストーカ炉８により焼却
した後、生成した焼却灰を水冷槽２５にて水冷して水冷
焼却灰とし、灰コンベヤによりその水冷焼却灰を搬出し
、更に電気炉２６により前記水冷焼却灰を高温溶融し水
砕水槽２８で急冷することにより粒状スラグとして取り
出す方式が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記（１）の廃棄物処
理方式の場合は、炉内のガスの流れと廃棄物の流れとが
向流であるので、熱分解残渣の排出温度を制御しにくく
、そのため廃棄物の性状変化により熱分解残渣の排出温
度が変動し、熱分解部の下方に設置したコークスベッド
溶融炉の炉況が変化するという欠点がある。またコーク
スベッド溶融炉の炉頂が熱分解部のガス導入部に接続さ
れているため、熱分解部の通気圧損変化がコークスベッ
ド溶融炉の炉頂圧力を変動させ、コークスベッドへの送
風制御を行ないにくくなり、さらに溶融スラグの出滓装
置にも圧力変動が影響し、そのため水封式ガスシールの
場合は、水封深さが変化するので、安全性が低下すると
共に運転管理も複雑になる。また前記（２）の廃棄物処
理方式の場合は、ロータリキルン１の炉尻側において熱
分解生成ガスを２次燃焼させたり、熱分解残渣を後燃焼
させるので、ロータリキルン１の炉尻側の内部が、再燃
焼室や後燃焼ストーカ炉８からの輻射加熱により、局部
的に過加熱され、そのため熱分解残渣がロータリキルン
１の排出側の内壁に融着してコーティングトラブルを引
起すという欠点がある。さらに溶融炉内の酸化雰囲気に
おいて廃棄物が加熱溶融されるので、鉄の一部が酸化鉄
としてスラグ中に介在し、そのためスラグが黒色に発色
すると共に脆弱化につながるので、スラグを資源として
再利用することは不利である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、コークスベッ
ド溶融炉を用いて、還元雰囲気下で熱分解残渣を溶融さ
せることにより、熱分解残渣全体を高温で完全に溶融さ
せ、かつ酸化鉄がスラグ中に介在されるのを防止する。 またロータリキルンの出口側近傍に、後燃焼ストーカ炉
や２次燃焼炉を接続しないでコークスベッド溶融炉を接
続することにより、ロータリキルンの炉尻側の温度制御
を容易に行なって、ロータリキルンの炉尻側の内壁に熱
分解残渣が融着するのを防止する。

【０００５】

【実施例】図１ないし図５は本発明の一実施例を示すも
のであって、ロータリキルン１の炉前側に、着火用バー
ナ８及び抑制燃焼用の給気ノズル７が設けられると共に
、装入装置３が設けられ、前記ロータリキルン１の炉尻
側固定フードの下部に、縦型のコークスベッド溶融炉２
の炉頂部が接続され、そのコークスベッド溶融炉２の下
部に設けられた出滓口４に、加熱用トーチ１３を有する
高温保持炉５の上部が接続され、その高温保持炉５の下
端開口部は、レーキ式残渣掻上排出装置１４を有する水
砕冷却槽６の水中に配置され、かつコークスベッド溶融
炉２の下部に、これを囲む環状空気供給管１１が設けら
れ、その環状空気供給管１１とコークスベッド溶融炉２
の下部とは複数の送気管１２を介して接続される。また
コークスベッド溶融炉２の炉頂部には、コークス等を装
入する装入口１０が設けられている。

【０００６】ロータリキルン１の炉尻側固定フードの上
部に可燃性ガスを排出するノズル９が設けられ、そのノ
ズル９は管路を介してサイクロン１５の排ガス入口に接
続され、そのサイクロン１５の排ガス出口は管路を介し
て２次燃焼炉１６の排ガス入口に接続され、その２次燃
焼炉１６はタービン１８を運転するためのボイラ１７に
接続され、そのボイラ１７の排ガス出口は電気集塵機１
９の排ガス入口に接続され、その電気集塵機１９の排ガ
ス出口は、洗煙装置２１の排ガス入口に接続され、その
洗煙装置２１の排ガス出口は誘引用送風機２２を介して
白煙防止器２３の排ガス入口に接続され、その白煙防止
器２３の排ガス出口は煙突２４に接続されている。また
前記電気集塵機１９の排ガス出口は、管路および送風機
２０を介して分岐しロータリキルン１の炉前に設けられ
た給気ノズル７に接続されている。

【０００７】前記実施例の装置において、処理すべき廃
棄物は、石灰石もしくは石灰石とコークスと共に、装入
装置３によりロータリキルン１に装入される。装入され
た廃棄物は、給気ノズル７からの吹込みガスに含まれる
酸素により、抑制燃焼する。即ち、廃棄物に含まれる炭
化水素分等の可燃分は、キルン入口近傍において一部が
燃焼すると同時に、その燃焼熱により昇温し、残る炭化
水素分が、還元性雰囲気において熱分解ガス化する。こ
のとき熱分解されない不燃分，灰分などは熱分解残渣と
なり、高温の熱分解温度を保ったまま、石灰石もしくは
石灰石とコークスと共にコークスベッド溶融炉２の充填
層上部に充填される。なおロータリキルン１にコークス
を供給しない場合もしくはロータリキルン１に供給され
たコークスが不足する場合は、コークスの不足量を装入
口１０から装入し、コークスベッド溶融炉２の充填層上
部に充填される。

【０００８】環状空気供給管１１に供給された空気およ
び酸素は、送気管１２を介してコークスベッド溶融炉２
の下部の羽口に供給される。この供給ガス中の酸素は、
充填層下部のコークスを燃焼させ、高温のコークスベッ
ドを形成させると同時に、灼熱コークスベッド上部の充
填層中に介在する石灰石および熱分解残渣を還元性雰囲
気下で加熱し、溶融スラグ化させる。溶融スラグは、赤
熱コークスベッドの隙間を縫って流下しコークスベッド
溶融炉２の下部に設けられた出滓口４から出滓される。 出滓された溶融スラグは、加熱用トーチ１３などにより
高温に保たれた高温保持炉５の炉内を通すことにより、
溶融スラグの温度低下による流動性低下を防ぎながら安
定的に出滓される。出滓された溶融スラグは、高温保持
炉５の下部に設けられた水砕冷却槽６に落ち、水砕及び
急冷され水滓スラグとなる。水滓スラグは、レーキ式残
渣掻上排出装置１４により排出される。また高温保持炉
５の下部で発生した水蒸気は、ガス排出ノズルＢを経由
して２次燃焼炉へ排出される。

【０００９】一方、ロータリキルン１で発生する可燃性
ガスと、コークスベッド溶融炉２で発生し炉頂部に上昇
した可燃性ガスは、ロータリキルンの炉尻側固定フード
内で、混合した後、ノズル９を経てサイクロン１５に入
り、含まれるチャーとダストを除去した後、２次燃焼炉
１６に導入される。２次燃焼炉に導入された可燃性ガス
は、吹込まれる燃焼用空気により燃焼させ、８００℃以
上でかつＣＯ濃度５０ｐｐｍ（Ｏ２　＝１２％）以下、
Ｏ２　濃度６％以上の高温の排気ガスを得る。高温の排
気ガスは、２次燃焼炉に２秒以上滞留させると同時に、
ＮＨ３　（アンモニア）を吹込み、混合させることによ
り脱硝反応をさせる。これら高温の排気ガスは、接続さ
れるボイラ１７に入り冷却される。この時、ボイラで得
られた蒸気は、タービン１８を駆動し電力を得る。ボイ
ラ１７を出た排気ガスは、ばいじん除去効率の高い電気
集塵機１９に入りばいじんを除去された後、接続される
湿式洗煙装置２１および接続される排気ガス循環用送風
機２０に導入される。湿式洗煙装置２１に入った排ガス
は、アルカリ水溶液による洗煙により、ＨＣｌ，ＳＯＸ
　などの酸性ガス、水銀などの重金属，および集じん器
で除去されなかったばいじんが除去された後、誘引用送
風機２２で昇圧され、白煙防止器２３で昇温され、煙突
２４から排出される。排ガス循環ファン２０に導入され
たガスは、ノズル７からロータリキルン１に吹込まれ抑
制燃焼用に供される。

【００１０】

【発明の効果】本発明によれば、コークスベッド溶融炉
２への装入物である廃棄物と石灰石もしくは廃棄物と石
灰石とコークスは、ロータリキルン内で予め昇温される
と同時に、廃棄物は、水分が蒸発し、大部分の可燃分が
ガス化することにより不燃分主体の残渣まで減量し、石
灰石はロータリキルンの高温区間で焼成し分解するので
、コークスベッド溶融炉２内で溶融に到る昇温過程で必
要な熱量は、廃棄物を直接かつ常温でコークスベッド溶
融炉に装入する場合に比べて少なくすることができ、コ
ークス消費量を低減できると同時に溶融炉の安定操業が
できる。ロータリキルン１内に廃棄物と石灰石、もしく
は、廃棄物と石灰石とコークスを供給して、還元性雰囲
気において廃棄物を抑制燃焼により熱分解し、次いで前
記ロータリキルン１の炉尻側固定フードに接続したコー
クスベッド溶融炉２内の還元性雰囲気において、ロータ
リキルン１から排出された熱分解残渣を溶融させるので
、コークスベッド溶融炉２から排出されたスラグに酸化
鉄が介在されるのを防止することができ、またロータリ
キルン１の炉尻側固定フードに、後燃焼ストーカ炉や２
次燃焼炉を接続しないで、縦型のコークスベッド溶融炉
２の炉頂部を接続することにより、ロータリキルン１の
出口側の温度制御を容易に行なって、ロータリキルン１
の出口側の内壁に熱分解残渣が融着するのを防止するこ
とができる。またコークスベッド溶融炉２内のガスはロ
ータリキルン１内に影響を与えることなく排出されるの
で、ロータリキルン１およびコークスベッド溶融炉２の
温度を容易に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】廃棄物処理装置の一部縦断側面図である。

【図２】図１に示す廃棄物処理装置における廃棄物供給
側を示す縦断側面図である。

【図３】図１に示す廃棄物処理装置におけるコークスベ
ッド溶融炉および高温加熱槽付近を示す縦断側面図であ
る。

【図４】図１に示す廃棄物処理装置におけるサイクロン
と電気集塵機との間の部分を示す側面図である。

【図５】図１に示す廃棄物処理装置における電気集塵機
と煙突との間の部分を示す縦断側面図である。

【図６】従来の廃棄物処理装置の一例を示す縦断側面図
である。

【符号の説明】

１　　ロータリキルン ２　　コークスベッド溶融炉 ３　　装入装置 ４　　出滓口 ５　　高温保持炉 ６　　水砕冷却槽 ７　　給気ノズル ９　　ノズル １０　　装入口 １１　　環状空気供給管 １２　　送気管 １３　　加熱用トーチ １４　　レーキ式残渣掻上排出装置 １５　　サイクロン １６　　２次燃焼炉 １７　　ボイラ １８　　タービン １９　　電気集じん機 ２０　　排ガス循環ファン ２１　　洗煙装置 ２２　　誘引送風機 ２３　　白煙防止器 ２４　　煙突

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ロータリキルン１内に廃棄物と石灰石
   もしくは廃棄物と石灰石とコークスを供給して、そのロ
   ータリキルン１内で廃棄物を抑制燃焼により熱分解し、
   そのロータリキルン１の炉尻側固定フードの下部に接続
   したコークスベッド溶融炉２内において、ロータリキル
   ン１から排出された熱分解残渣を溶融させて無害化する
   廃棄物処理方法。
2. 【請求項２】　　ロータリキルン１の炉前側に廃棄物と
   石灰石もしくは廃棄物と石灰石とコークスを供給する供
   給装置３が設けられ、前記ロータリキルン１の炉尻側固
   定フードの下部に縦型のコークスベッド溶融炉２の炉頂
   部が接続され、そのコークスベッド溶融炉２の下部排出
   口４に高温保持炉５の上部が接続され、その高温保持炉
   ５の下端開口部は水砕冷却槽６の水中に配置されている
   廃棄物処理装置。