JPH07301409A - 有効ガス及び不活性無機残渣を同時に発生させて廃棄物を焼却する方法及び装置 - Google Patents

有効ガス及び不活性無機残渣を同時に発生させて廃棄物を焼却する方法及び装置

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JPH07301409A
JPH07301409A JP7102554A JP10255495A JPH07301409A JP H07301409 A JPH07301409 A JP H07301409A JP 7102554 A JP7102554 A JP 7102554A JP 10255495 A JP10255495 A JP 10255495A JP H07301409 A JPH07301409 A JP H07301409A
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oxygen
gas
furnace
grid
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グロース ゲルハルト
Frank Lichtmann
リヒトマン フランク
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高い装置的費用を必要とせずに固体及びガス
状の燃焼残渣の後処理を行うことができる、化石燃料で
運転される方法を提供する。 【構成】 該方法は、廃棄物（３）をばら物として、竪
型炉内に設けられた格子（５）上に堆積し、燃料／酸素
又は燃料／酸素／空気混合物を格子（５）の下部で竪型
炉（２）内に導入しかつ酸化し、格子（５）の上部で純
粋もしくは工業的に純粋な酸素又は純粋もしくは工業的
に純粋な酸素で富化した空気を酸化媒体として廃棄物
（３）の堆積物内に噴射し、かつ廃棄物（３）を場合に
より燃焼残渣とともに有利には１４００〜１６００℃の
温度で燃焼させることよりなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、廃棄物を直立した竪型
炉の上部に供給し、酸素含有ガスを炉の下部に供給し、
廃棄物の有機成分をガス化しかつ熱分解し、廃棄物の無
機成分を流動性にし、ガスを炉の上部から取出し、かつ
流動性にした無機物質を炉の下から取出すことにより、
有効ガス及び不活性無機残渣を同時に発生させて廃棄物
を焼却する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】家庭塵埃焼却装置で廃棄物を処理する際
には、灰、スラグ及びフィルタダストが生じ、これらは
８５０〜１０５０℃の一般的燃焼温度に基づき結晶又は
部分的焼結した形で存在するに過ぎない。これらの燃焼
残渣は、重金属、塩及び有機有害物質を含有するので、
処理するためにほとんど専ら堆積が利用されるに過ぎな
い。格子灰及びスラグは、最良の場合には廉価な建築材
料として使用することができるが、この場合には前記有
害物質の長期の制御されない放出の危険が生じる。釜灰
及びフライダストは、費用のかかる後処理を行わない限
り、特殊塵埃堆積所に保管しなければならない。常に不
足する堆積空間、廃棄物の回避及び利用に関する法的規
制の先鋭化及び家庭塵埃焼却装置の受入れを伴う既存の
問題点は、操作技術的簡単化及び残留する残渣の化学的
及び物理的特性を改良を含む熱的燃焼法の著しい改善を
必要とする。
【０００３】過去に既に多数の熱的処理法、例えば燃
焼、ガス化及び熱分解又はそれらの組み合わせが開発さ
れた。この場合、従来確立された方法、例えば竪型炉内
での燃焼は、記載の課題設定を不満足に解決にするに過
ぎない。それというのも、残渣の後処理のための高い付
加的費用を必要とするからである。例えば熱分解及び後
続の高温燃焼又はガス化に基づく最近の方法（低温燃焼
もしくはサーモセレクト法）は、殆ど利用困難な残渣を
生じることなく作業すること要求するが、この目的は明
らかに費用のかかる及び／又は制御困難な操作技術を使
用してのみ達成されるに過ぎない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、高い装置的費用を必要とせずに固体及びガス状の燃
焼残渣の後処理を達成することができる、化石燃料で運
転される廃棄物を溶融させる方法及び装置を提供するこ
とである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題は、冒頭に記載
した従来の技術から出発して、請求項１の特徴部に記載
の手段により解決される。
【０００６】本発明の有利な実施態様は、請求項２以降
に記載されている。
【０００７】本発明では、有利には、無機溶融物及び溶
出値の化学的及び物理的特性を保証するために、竪型炉
堆積物と無機溶融物との間で分離を行う。
【０００８】炉下部に存在する溶融物の廃棄物からの分
離は、廃棄物の堆積物が積載される、竪型炉に設けられ
た水冷格子により達成される。
【０００９】
【実施例】次に図示の実施例につき本発明を詳細に説明
する。
【００１０】予め鉄及び非鉄金属並びに粗い不活性物質
を除いた（粗い非不活性フラクションは粗く粉砕する）
廃棄物を、適当な装置１を介して上から直立竪型炉に装
入する。該供給装置は、減圧で運転される系内への二次
空気の侵入をできる限り少なく保持するために好適であ
るべきである。次いで、廃棄物３は炉内に堆積物として
存在し、該炉内で廃棄物は下方領域内での堆積物の消耗
に相応して下向きに運動する。廃棄物の堆積物は適当な
耐火性材料からなる球４よりなる積重ね層に載り、該球
自体は平行な、水冷されかつ水平に対して約５°の角度
で配置された管１７の上に載る。球４よりなる積重ね層
の上で、噴射ランス６を介して酸化媒体である純粋もし
くは工業的に純粋な酸素又は純粋もしくは工業的に純粋
な酸素で富化した、酸素含有率が３０容量％＜Ｏ2＜１
００容量％である空気を、超音速あるいはまた音速であ
ってよい高速度で廃棄物３の堆積物に噴射する。酸素は
有利には８０〜１００容量％の純度を有するように極低
温の又はＶＳＡ酸素・オン・サイト（On・Site）装置で
発生させる。廃棄物は酸化媒体の作用を受けて、廃棄物
中の不燃性成分が溶融するような温度、有利には１４０
０〜１６００℃の温度で燃焼する。この溶融した残渣は
球堆積層４及び格子５を経て下に向かって流動しかつ炉
下部７に集まり、その際無機溶融物８を形成し、該無機
溶融物は上方トラフ９を介して流出しかつ更に処理工程
に供給される。格子５によって、炉下部７に集まる溶融
物８と廃棄物堆積物３との間で有利な立体的分離が達成
される。冷却水を貫流させることにより、格子５の管１
７の上にスラグ皮膜が形成され、該スラグ皮膜は高すぎ
る熱及び化学的負荷から管１７を保護する。
【００１１】残りの不燃性金属成分は、同様に溶融せし
められかつ炉下部７に集まり、密度差により金属溶融物
から分離され、かつ必要に応じて下方トラフ１０により
取出すことができる。更に、炉下部７にはバーナ１１が
配置されており、該バーナは始動の際炉を加熱するため
に及び必要な場合炉下部７の温度上昇のために利用する
ことができる。
【００１２】竪型炉の下部は、有利には、特に溶融物と
接触する、竪型炉２の耐火性ライニングの領域の廉価な
修復を可能にするために、交換可能に構成されている。
この場合、竪型炉２の上部に対する分離位置は、水冷格
子５の下あるいはまた上にあってもよい。耐火性セラミ
ック材料からなる球で生じる摩耗は、有利には装入され
る廃棄物に球４を加えることにより補償される。
【００１３】廃棄物の燃焼及び溶融の際に生じる酸素分
の少ないかつＣＯ2及びＨ2Ｏ富有ガスは、高温で下から
堆積物の未だ燃焼していない部分に侵入し、そこでブー
ドアールの平衡及び不均一水／ガス平衡に基づき廃棄物
の可燃性成分の一部のガス化をもたらす。この場合生じ
る吸熱反応及び廃棄物の加熱によりガスは冷却される。
その上に存在する廃棄物３の堆積物の冷たい部分の貫流
の際に、ガス化反応は途絶えかつ専ら廃棄物の易揮発性
成分だけが遊離し熱分解される。更に、廃棄物が専ら乾
燥されるだけの帯域が存在する。この領域に、適当な排
出装置１２が配置されており、該排出装置を介して生成
ガス（以下には発生炉ガス１３と称する）が減圧を作用
させることにより取出される。
【００１４】図２に示された工程図によれば、約２００
℃の熱さの発生炉ガスが後燃焼装置に供給され、該後燃
焼装置では酸化媒体として空気を使用することができ
る。発生したガスの十分に高い熱量に基づき、後燃焼装
置で、例えば家庭塵埃焼却においては８５０℃、例えば
特殊塵埃焼却においては約１２００〜１３００℃まで調
整することができる。後燃焼装置で、全ての酸化可能な
物質は焼却され、必要な滞留時間は燃焼室寸法設計によ
り調整可能である。空気過剰の制限及び煙道ガス量の有
利な減少及び熱効率の向上のために、必要な燃焼空気を
循環煙道ガスと交換する手段が存在する。
【００１５】本方法の有利な実施態様として、発生した
ガスを既に後燃焼前にダスト分離装置１４に供給するこ
とができる。そこで分離されたダストは、有利には、予
めダスト分離を行わない後燃焼の場合にはガス及び煙道
ガス路で分離されたダストのまさに全部又は一部を再び
調製された廃棄物に、場合により無機結合剤を加えるこ
とにより固化した後に供給することができる。この位置
での除塵は、後続の煙道ガス路、なかんずく後燃焼室１
５及び蒸気発生器１６の加熱面が十分に汚染から保護さ
れるという利点を有する。
【００１６】本方法にもう１つの有利な実施態様とし
て、後燃焼装置を、例えば予め除塵を行わない場合に
は、煙道ガス中に含有されるダストが溶融しかつ液状で
後燃焼室の下部から取出されるような、有利には１３０
０〜１４００℃の高い温度で運転することができる。
【００１７】後燃焼装置からの熱煙道ガスは、該煙道ガ
ス内に含まれる熱エネルギを利用するために、放射面及
び対流面を有する蒸気発生器に供給することができる。
蒸気発生器の後方又は後続の除塵装置の後方で、煙道ガ
ス流から循環のために必要な煙道ガス量を取出す。次い
で、このようにして有利に僅かな煙道ガス量を、例えば
微細ダスト分離、洗浄及び後精製からなるガス精製工程
に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】廃棄物を燃料／酸素／空気バーナ及びＯ2噴射
ランスを用いて溶融させるための本発明による竪型炉の
断面図である。
【図２】ガス又は煙道ガスの後処理のための工程図であ
る。
【符号の説明】
２ 竪型炉、 ３ 廃棄物、 ４ 球、 ５ 格子、
６ 噴射ランス、 １１ バーナ、 １５ 後燃焼室、
１６ 蒸気発生器、 １７ 水冷管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲルハルト グロース ドイツ連邦共和国 ヴィリッヒ ベンクト ブルッフシュトラーセ 34 (72)発明者 フランク リヒトマン ドイツ連邦共和国 グンメルスバッハ ケ ルナー シュトラーセ 268

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 廃棄物を直立した竪型炉の上部に供給
    し、酸素含有ガスを炉の下部に供給し、廃棄物の有機成
    分をガス化しかつ熱分解し、廃棄物の無機成分を流動性
    にし、ガスを炉の上部から取出し、かつ流動性にした無
    機物質を炉の下から取出すことにより、有効ガス及び不
    活性無機残渣を同時に発生させて廃棄物を焼却する方法
    において、廃棄物(３)をばら物として、竪型炉（２）内
    に設けられた格子（５）上に堆積し、燃料／酸素又は燃
    料／酸素／空気混合物を格子（５）の下で竪型炉（２）
    内に導入しかつ酸化し、格子（５）の上部で純粋もしく
    は工業的に純粋な酸素又は純粋もしくは工業的に純粋な
    酸素で富化した空気を酸化媒体として廃棄物（３）の堆
    積物内に噴射し、かつ廃棄物（３）を場合により燃焼残
    渣とともに特に１４００〜１６００℃の温度で燃焼させ
    ることを特徴とする、有効ガス及び不活性無機残渣を同
    時に発生させて廃棄物を焼却する方法。
  2. 【請求項２】 格子（５）を水冷し、かつ格子の上に耐
    火性材料からなる球（４）よりなる１つ以上の層を配置
    する、請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 酸化媒体の酸素含有率が３０容量％＜Ｏ
    2＜１００容量％である、請求項１又は２記載の方法。
  4. 【請求項４】 ８０〜１００容量％の純度を有する酸素
    を発生させるために極低温の又はＶＳＡ酸素・オン・サ
    イト装置を使用する、請求項１から３までのいずれか１
    項記載の方法。
  5. 【請求項５】 ガス又は煙道ガス路内で分離されたダス
    トの全部又は一部を廃棄物（３）に配合する、請求項１
    から４までのいずれか１項記載の方法。
  6. 【請求項６】 発生したガスを後燃焼室（１５）に供給
    し、かつ空気を供給しながら燃焼させる、請求項１から
    ５までのいずれか１項記載の方法。
  7. 【請求項７】 煙道ガスを放射面及び／又は対流面を有
    する蒸気発生器（１６）に供給する、請求項６記載の方
    法。
  8. 【請求項８】 廃棄物を直立した竪型炉の上部に供給
    し、酸素含有ガスを炉の下部に供給し、廃棄物の有機成
    分をガス化しかつ熱分解し、廃棄物の無機成分を流動性
    にし、ガスを炉の上部から取出し、かつ流動性にした無
    機物質を炉の下から取出すことにより、有効ガス及び不
    活性無機残渣を同時に発生させて廃棄物を焼却する装置
    において、竪型炉（２）の上部と下部の間に格子（５）
    が配置され、該格子（５）の下に少なくとも１つのバー
    ナ（１１）が配置され、該バーナ（１１）が燃料／酸素
    又は燃料／酸素／空気供給装置に接続されており、格子
    （５）の上に少なくとも１つの噴射ランス（６）が配置
    され、該噴射ランス（６）が酸素又は酸素／空気供給装
    置に接続されており、酸素又は酸素／空気混合物が酸化
    媒体の音速と同じか又はそれより高い速度で噴射される
    ことを特徴とする、有効ガス及び不活性無機残渣を同時
    に発生させて廃棄物を焼却する装置。 【請求項８】 格子(５)が水冷管（１７）からなり、か
    つ格子（５）の上に１層以上の耐火性材料からなる球の
    層が配置さている、請求項８記載の装置。
JP7102554A 1994-05-02 1995-04-26 有効ガス及び不活性無機残渣を同時に発生させて廃棄物を焼却する方法及び装置 Pending JPH07301409A (ja)

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DE (2) DE4415342C1 (ja)

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