JPH09229324A

JPH09229324A - 廃棄物処理装置および該装置の運転方法

Info

Publication number: JPH09229324A
Application number: JP22954896A
Authority: JP
Inventors: Naoki Hatta; 直樹八田; Norio Tezuka; 則雄手塚; Hiroaki Harada; 裕昭原田
Original assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Current assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority date: 1995-12-21
Filing date: 1996-08-30
Publication date: 1997-09-05

Abstract

(57)【要約】【課題】廃棄物を焼却し、灰分を安定に溶融スラグ化
すると同時に、液状廃棄物を無害化処理し、燃焼溶融炉
内の温度を燃焼／溶融スラグ化に適する温度に制御す
る。【解決手段】廃棄物処理装置は、廃棄物ａを加熱して
熱分解し、熱分解ガスＧ１と熱分解残渣ｂとを生成する
熱分解反応器２と、熱分解ガスＧ１と熱分解残渣ｂとを
分離して排出する排出装置４と、排出装置４から排出さ
れる熱分解残渣ｂを燃焼性成分ｄと不燃焼性成分ｃとに
分離する分離装置６と、排出装置４からの熱分解ガスＧ
１と分離装置６からの灰分を含む燃焼性成分ｄを燃焼溶
融処理する燃焼溶融炉３とを備えている。また、液状廃
棄物容器１５と燃焼溶融炉３との間には、ストレーナ１
６とポンプ１７を有する液状廃棄物流路Ｌ５が設けら
れ、さらに液状廃棄物流路Ｌ５に合流する水流路Ｌ５’
が設けられている。液状廃棄物ｇを液状廃棄物流路Ｌ５
を介して水流路Ｌ５’から合流する水ｈと共に燃焼溶融
炉３内に導入するよう構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般廃棄物及び産
業廃棄物を加熱して熱分解ガスと熱分解残渣とを生成す
るとともに、熱分解残渣のうちの灰分を含む燃焼性成分
を前記熱分解ガスと共に燃焼溶融炉内で燃焼し、灰分を
溶融させるようにした廃棄物処理装置に係り、特に液状
廃棄物の適正処理、及び燃焼溶融温度の適正制御を図っ
た廃棄物処理装置、及び廃棄物処理装置の運転方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般のいわゆるゴミ焼却炉においては、
液状廃棄物を固形廃棄物と共に処理する場合、液状廃棄
物は焼却炉内に導入されて焼却されるか、または別途設
けられた廃液浄化設備で処理されるのが一般的である。
ここで液状廃棄物とは、家ごみ等の固形状廃棄物貯蔵室
にたまる廃棄物からの流出汚水、生活排水その他の汚
水、産業廃棄物の内のいわゆる化学廃液、廃油などの可
燃性廃液等を全て含む。

【０００３】これに対して、例えば旧西ドイツ特許公開
Ｎｏ.４１０７２００.６公報及び特公平６−５６２５３
号公報等で提案されているような廃棄物処理装置では、
廃棄物を熱分解反応器内で加熱して熱分解し、熱分解ガ
スと熱分解残渣とを生成し、熱分解ガスと熱分解残渣の
うちの灰分を含む燃焼性成分とを燃焼溶融炉内で燃焼処
理するよう構成されたものである。この装置では、焼却
と同時に発生する焼却灰を同一の炉内で溶融スラグ化処
理でき、しかもそのスラグを再利用できることから、最
近、各方面から注目をあつめている。以下、この種の装
置を熱分解／燃焼溶融装置と称する。

【０００４】上に挙げた公報のうち、後者では液状廃棄
物の処理については記載がない。一方、前者では、液状
廃棄物を熱分解反応器に導入して無害化処理する装置及
び方法に関するクレームが記載されている。また液状廃
棄物や清浄な水をも含む「液状物」を熱分解／燃焼溶融
装置のどこかに導入する場合、当然系の温度、圧力等が
変化することが考えられるが、上記公報にはそれに関す
る記載はない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、旧西ド
イツ特許公開Ｎｏ.４１０７２００.６公報に提案されて
いるように、熱分解反応器に前記液状廃棄物を入れる場
合には、液状廃棄物を全て蒸発させ、さらに廃棄物の熱
分解に要求される温度（通常３００〜６００℃程度、好
ましくは約４５０℃前後）まで、その蒸発ガスを加熱す
るための熱量を、熱分解反応器に余分に供給しなければ
ならない。液状廃棄物が多量にある場合には、この余分
の熱供給量が極めて大きくなり、はなはだしい時にはプ
ロセスの熱供給能力を超える恐れがある。一方、液状廃
棄物が多量にある状況に合わせてプロセスを設計するこ
とは、設備コスト上問題がある。

【０００６】また、前述の一般のいわゆるゴミ焼却炉の
場合のような、液状廃棄物を焼却炉内に導入して焼却処
理する手法を、前記の熱分解／燃焼溶融装置において適
用する場合、考慮しなければならない以下のような事柄
がある。例えば、まず、一般のゴミ焼却炉と前記の熱分
解／燃焼溶融装置における燃焼溶融炉とは同一の機器で
はない。すなわち、後者においては、廃棄物自体ではな
く、その熱分解生成物を燃焼し、同時に灰分を溶融スラ
グ化することに特色がある。こうした「燃焼溶融炉」に
液状廃棄物を導入して処理する手法は、これまで提案さ
れたことがなかった。また、一般のゴミ焼却炉内では、
灰分を溶融スラグ化する必要がない以上、液状廃棄物を
多少多めに導入・処理し、炉内温度を上下させることが
あっても、大きな問題は生じない。しかし、前記の熱分
解／燃焼溶融装置における燃焼溶融炉にあっては、炉内
で灰分の溶融スラグ化処理を高温下で行う必要がある以
上、液状廃棄物を導入する等によってむやみに炉内温度
を上下させることはできない。したがって、従来の一般
のゴミ焼却炉とは異なる明確な規準によって、液状廃棄
物導入部を定め、その導入法を決める必要があることが
判る。この他、液状廃棄物を別途設けた廃液浄化設備で
処理する手法では、設備コストを増大させてしまうこと
は言うまでもない。また、液状廃棄物を特に処理するし
ないにかかわらず、工水、上・中水、雨水等の清浄な水
をも含む「液状物」を用いて、前記燃焼溶融炉内を含む
プロセスの温度制御を行い得る可能性がある。しかし、
これまでどのように行うべきかの指針がなかった。

【０００７】本発明の目的は、廃液浄化設備等を別途設
ける必要がなく、上述のような設備コストがかからず、
しかも廃棄物中の灰分を溶融スラグ化まで安定に行いな
がら液状廃棄物の処理、及び／または前記燃焼溶融温度
の適正制御を行い得る廃棄物処理装置、及び廃棄物処理
装置の運転方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、廃棄物を加熱して熱分解し、熱分解ガス
と主として不揮発性成分から成る熱分解残渣とを生成す
る熱分解反応器と、前記熱分解反応器に直結して設けら
れ前記熱分解ガスと熱分解残渣とを分離して排出する排
出装置と、前記排出装置から排出される熱分解残渣を灰
分を含む燃焼性成分と不燃焼性成分とに分離する分離装
置と、前記排出装置からの熱分解ガスと前記分離装置か
らの灰分を含む燃焼性成分を取り込んで、熱分解ガスと
灰分を含む燃焼性成分を燃焼溶融処理する燃焼溶融炉と
を備えた廃棄物処理装置において、前記廃棄物以外の液
状廃棄物及び／または水を、前記排出装置、前記排出装
置から前記燃焼溶融炉に至り前記熱分解ガスが流れる熱
分解ガス流路、前記燃焼溶融炉、前記燃焼溶融炉に直結
され燃焼溶融炉からの排ガスが流れる排ガス流路、のう
ちの少なくとも一つに導入する液状廃棄物及び／または
水の導入手段を設けたことを特徴としている。なおここ
で「水」とは工水、上・中水、雨水等、比較的清浄な水
を意味する。

【０００９】上記液状廃棄物及び／または水の導入手段
を設ければ、液状廃棄物及び／または水もしくはその蒸
発後のガス及び残渣は、排出装置、熱分解ガス流路、燃
焼溶融炉および排ガス流路内において、高温加熱され液
状廃棄物は酸化処理される（熱分解ガス流路に導入され
た場合も、燃焼溶融炉に移行した時点で十分な酸化処理
を受けることになる）。このため、液状廃棄物に混入し
ていた可燃成分は焼却され、悪臭物質や有害物質及び病
原体は、無害化されるか、または排ガス流路下流に通常
設けられる排ガス浄化装置で容易に除去され得る物質に
変わる。

【００１０】さらに、前記液状廃棄物及び／または水
を、前記排出装置、前記熱分解ガス流炉、前記燃焼溶融
炉のうち少くとも一つに導入する場合には、燃焼溶融炉
内の温度が変動する。これを利用して、燃焼溶融炉内の
温度を制御することができる。

【００１１】ここで、液状廃棄物中の可燃成分はその燃
焼によって燃焼溶融炉内の温度を上昇させ、不燃成分及
び水は蒸発・昇温の過程で熱を吸収するため温度を低下
させる。従って、それぞれの導入流量を調節することに
より、燃焼溶融炉内の温度が制御できる。すなわち処理
すべき液状廃棄物が全体として大きな発熱量（例えば低
位発熱量で約３０００ｋｃａｌ／ｋｇ以上）を持つ場合
には、これを上述のように導入することによって燃焼溶
融炉内温度をよりあげることができ、発熱量が小さい
（例えば低位発熱量で１０００ｋｃａｌ／ｋｇ以下）液
状廃棄物を導入すれば燃焼溶融炉内温度をより下げるこ
とができる。水を導入する場合も、当然燃焼溶融炉内の
温度が下がる。この時、排出装置、熱分解ガス流路、及
び燃焼溶融炉に導入する液状廃棄物及び／または水の量
は、燃焼溶融炉の炉内温度を灰分の溶融スラグ化に必要
な温度（約１０００℃以上、好ましくは約１２００〜１
５００℃）に保ち得る量とし、必要があれば可燃成分割
合を複数の液状廃棄物及び水の配合によって調整しても
良い。

【００１２】以上の手段による場合、熱分解反応器に液
状廃棄物及び／または水を導入する手法とは異なり、廃
棄物を熱分解するのに必要な温度（約３００〜６００
℃、通常は約４５０℃程度）まで廃棄物を加熱するため
に、熱分解反応器に供給する熱量を余計に増加させる必
要がない。これは、液状廃棄物及び／または水が熱分解
反応器より下流の位置で系内に導入されるのであるか
ら、当然である。

【００１３】また、燃焼溶融炉に液状廃棄物及び／また
は水を導入する場合は、炉内温度分布が本来の燃焼溶融
処理に悪影響を与えないよう、１つまたは複数のノズル
を燃焼溶融炉内壁に適切に配し、導入流量を制御する。
すなわち、液状廃棄物及び／または水の蒸発による局所
的な圧力の上昇、及び局所的な温度の低下を避け、安定
な燃焼溶融を継続させるようにする。

【００１４】また、前記排ガス流路に対しては、液状廃
棄物及び／または水を排ガス流路に直接導入しても良い
が、当該排ガス流路上に設けられたバッファに液状廃棄
物及び／または水を導入するようにしても良い。いずれ
の際も液状廃棄物が可燃成分を多く含む場合には、導入
部はその燃焼に耐える耐火構造を要する。このように液
状廃棄物及び／または水をバッファに導入すると、導入
時の急激な局所圧力の上昇を緩和できる上、液状廃棄物
及び／または水と排ガスとを十分に混合させ、その混合
ガスを十分な時間高温下で保持することが可能となり、
液状廃棄物中に含まれる悪臭物質や有害物質及び病原体
を完全に無害化できる。なお、このバッファとして熱分
解／燃焼溶融装置の排ガス流路に設置された機器（例え
ば廃熱ボイラ、放射冷却塔（廃熱ボイラの前段に設ける
場合がある）等）の空間部を利用することもできる。

【００１５】なお、前記排ガス流路に液状廃棄物及び／
または水を導入する場合は、排ガス流路のうちで内部を
流れる排ガスの温度が少くとも約５００℃以上、可燃成
分を多く含む場合には約８００℃以上の箇所に導入する
と効果的である。これより低温の位置では、焼却・無害
化が十分に行われない可能性がある。また、可燃成分が
少ない液状廃棄物及び／または水を排ガス流路に導入す
ることにより、燃焼排ガスを廃熱ボイラに入るのに適当
な温度まで冷却することができる。

【００１６】また、本発明は、廃棄物を加熱して熱分解
し、熱分解ガスと主として不揮発性成分から成る熱分解
残渣とを生成する熱分解反応器と、前記熱分解反応器に
直結して設けられ前記熱分解ガスと熱分解残渣とを分離
して排出する排出装置と、前記排出装置から排出される
熱分解残渣を灰分を含む燃焼性成分と不燃焼性成分とに
分離する分離装置と、前記排出装置からの熱分解ガスと
前記分離装置からの灰分を含む燃焼性成分を取り込ん
で、熱分解ガスと灰分を含む燃焼性成分を燃焼溶融処理
する燃焼溶融炉とを備えた廃棄物処理装置において、前
記廃棄物以外の液状廃棄物及び／または水を、前記熱分
解反応器、前記排出装置、前記排出装置から前記燃焼溶
融炉に至り前記熱分解ガスが流れる熱分解ガス流路、前
記燃焼溶融炉の各機器のうちの少なくとも一つと、前記
燃焼溶融炉に直結され燃焼溶融炉からの排ガスが流れる
排ガス流路とに導入する液状廃棄物及び／または水の導
入手段と、前記燃焼溶融炉の炉内温度を検出する検出手
段と、前記検出手段からの検出結果に基づいて、前記液
状廃棄物及び／または水の導入手段が各機器に導入する
液状廃棄物及び／または水の量を調節し、前記燃焼溶融
炉の炉内温度を制御する制御手段と、を設けたことを特
徴としている（ここで、熱分解反応器に液状廃棄物を導
入する場合でも、熱分解反応器だけに液状廃棄物の全量
を導入するのではなく、必ず液状廃棄物の一部を排ガス
流路に導入し、それぞれの液状廃棄物の導入量を制御す
る構成となっていることに注意されたい）。

【００１７】上記のように構成すると、燃焼溶融炉の炉
内温度を検出しながら熱分解反応器、排出装置、または
熱分解ガス流路を経て、もしくは直接に燃焼溶融炉に導
入する液状廃棄物及び水の量を調節することができ、燃
焼溶融炉の炉内温度を適正温度に維持することができ
る。すなわち、燃焼溶融炉は正常運転が行われていても
ゴミ質の変動などにより異常な高温あるいは低温の状態
になることがあり、このような場合は、熱分解反応器、
排出装置、熱分解ガス流路または燃焼溶融炉に導入する
液状廃棄物及び／または水の量を増減させることによっ
て、燃焼溶融炉の炉内温度を適正値まで変化させること
ができる。しかも、液状廃棄物及び／または水の導入量
をきめ細かく調節すれば、燃焼溶融炉の炉内温度を一定
に保つことができる。なお、熱分解反応器、排出装置、
熱分解ガス流路または燃焼溶融炉に導入する液状廃棄物
の量を増加させた場合は、排ガス流路への導入される残
りの液状廃棄物の量は逆に減少する。

【００１８】前記熱分解反応器に対しては、当該熱分解
反応器に設けられた廃棄物投入口から、または当該熱分
解反応器に取付けられた１つまたは複数のノズルから、
それぞれ液状廃棄物及び／または水を導入するよう構成
する。この時、液状廃棄物及び／または水もしくはその
蒸発による発生ガス及び残渣は温度約３００〜６００℃
の熱分解反応器および温度約１０００℃以上の燃焼溶融
炉の双方を通るために、最も確実に焼却・無害化処理さ
れる。この場合、廃棄物投入口から液状廃棄物及び／ま
たは水を導入すれば、特にノズルを別に設ける必要がな
くなるが、投入口近傍だけ液状廃棄物及び／または水が
偏って導入され、その部分だけ温度を極端に低下させる
場合もある。これを回避するには、熱分解反応器の適当
な位置に１つまたは複数のノズルを配するとよい。

【００１９】ただし、熱分解反応器に液状廃棄物及び／
または水を導入する場合、その導入量を、本プロセスに
おける熱分解反応器への熱供給能力の範囲内に押さえる
必要がある。すなわち、以下の式で表わされる量以下
が、熱分解反応器に導入し得る液状廃棄物及び／または
水の導入量と考えればよい。（最大の液状廃棄物及び／また＝｛（可能な最大熱供給量）−（液状廃棄物及び／または水の導入量）は水を入れない場合の熱供給量）｝ ÷〔｛（所要熱分解到達温度）−（液状廃棄物及び／または水の温度）｝×（液状廃棄物及び／又は水の温度から所要熱分解到達温度までの液状廃棄物及び／又は水の蒸発による発生ガスの平均比熱）＋（液状廃棄物及び／または水の温度における液状廃棄物及び／または水の平均蒸発潜熱）〕液状廃棄物及び／または水の量が上式の値を超える場合
には、過剰な分の液状廃棄物及び／または水を排出装
置、熱分解ガス流路、燃焼溶融炉、または排ガス流路の
いずれかに導入する必要がある。

【００２０】さらに、熱分解反応器、排出装置、熱分解
ガス流路、および燃焼溶融炉に導入する液状廃棄物及び
水の量は、燃焼溶融炉の炉内温度を灰分の溶融スラグ化
に必要な温度（約１０００℃以上、好ましくは約１２０
０〜１５００℃）に保ち得る量に制御する必要があるの
は言うまでもない。この時、残りの液状廃棄物は、排ガ
ス流路の高温部（少くとも５００℃以上、可燃成分を多
く含む場合約８００℃以上）、または排ガス流路の高温
部に設けられたバッファに導入し、焼却・無害化させ
る。可燃成分が多い液状廃棄物の導入に際しては、導入
部はその燃焼に耐える耐火構造を有する必要がある。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を用いて詳細
に説明する。ここでは特に断らない限り、液状廃棄物が
水と混合しても取扱に問題（例えば反応による沈殿生成
や発熱等）が生じない場合の実施例について述べる。（第１の実施の形態）図１は、本発明の第１の実施の形
態による廃棄物処理装置の全体構成を示している。図に
おいて、１は熱分解反応器２の一端側に取付けられた廃
棄物投入口で、都市ごみ等の可燃物を含有する廃棄物ａ
は廃棄物投入口１から熱分解反応器２内に投入される。
通常、熱分解反応器２は横型回転式ドラムが用いられ、
シール機構（図示せず）によりその内部は低酸素雰囲気
に保持されている。また熱分解反応器２には、燃焼溶融
炉３の後流側に配置される熱交換器（図示せず）により
加熱された加熱空気が空気流路Ｌ１を介して供給され、
この供給加熱空気により、熱分解反応器２の内部は３０
０℃〜６００℃に、通常は４５０℃程度に加熱されてい
る。熱分解反応器２に投入された廃棄物ａは加熱空気に
より加熱されて熱分解し、熱分解ガスＧ１と主として不
揮発性の熱分解残渣ｂとを生成する。そして、熱分解ガ
スＧ１と熱分解残渣ｂは、熱分解反応器２の他端側に直
結された排出装置４でそれぞれ分離され、熱分解ガスＧ
１は熱分解ガス流路Ｌ２を経て燃焼溶融炉３のバーナ５
に供給される。

【００２２】一方、熱分解残渣ｂは分離装置６に導入さ
れ、ここで金属や陶器等の比較的粗粒の不燃焼性成分ｃ
と灰分を含む細粒の燃焼性成分ｄとに分離され、燃焼性
成分ｄは流路Ｌ３を経て燃焼溶融炉３のバーナ５に供給
される。バーナ５に送られた燃焼性成分ｄは、ここで送
風機７より送られる空気ｅにより熱分解ガスＧ１ととも
に燃焼溶融炉３内で燃焼処理される。燃焼溶融炉３の内
部で、燃焼性成分ｄは約１０００℃以上、好ましくは１
２００℃、通常は１３００℃程度の高温で燃焼され、燃
焼性成分ｄ中の灰分由来の燃焼灰は溶融され、溶融スラ
グｆとなって水槽８内に落下し固化する。また、燃焼溶
融炉３内で生じた燃焼排ガスＧ２は排ガス流路Ｌ４を流
れ、燃焼溶融炉３の後流側に配置される熱交換器（図示
せず）および廃熱ボイラ９で熱回収され、さらに集塵機
１０で除塵及び排ガス浄化装置１１で有害成分を除去さ
れた後、送風機１２により煙突１３から大気中へ排出さ
れる。なお、図中の１４は、蒸気タービンにより作動さ
れる発電機である。

【００２３】また、液状廃棄物容器１５と燃焼溶融炉３
との間には、ストレーナ１６とポンプ１７を有する液状
廃棄物流路Ｌ５、及び液状廃棄物流路Ｌ５に合流する水
流路Ｌ５’が設けられている。この液状廃棄物流路Ｌ５
及び水流路Ｌ５’を設けた点が本実施の形態の特徴であ
る。このような構成にすると、液状廃棄物容器１５内の
液状廃棄物ｇをポンプ１７で吸引し、液状廃棄物流路Ｌ
５を介して燃焼溶融炉３の内壁に設けられた１つまたは
複数のノズル（図示されてない）から燃焼溶融炉３内に
導入することができる。なお、ポンプ１７で吸引された
液状廃棄物ｇはストレーナ１６を通過するときに液状廃
棄物中の残渣が除去され、その除去された残渣は廃棄物
投入口１に投入される。

【００２４】燃焼溶融炉３に導入された液状廃棄物はそ
の全量が蒸発してガスとなる。また前記液状廃棄物中に
はストレーナ１６で除去しきれなかった残渣が残ってお
り、これも燃焼溶融炉３に入る。これらのガスおよび残
渣は、温度が通常約１３００℃程度の燃焼溶融炉３にお
いて、高温加熱され酸化処理される。このために、液状
廃棄物に混入していた可燃成分は焼却され、また悪臭物
質や有害物質及び病原体は、排ガスＧ２中では無害化さ
れた状態となっているか、または排ガス浄化装置（通
常、排ガス流路Ｌ４の下流側に設けられる）で容易に除
去され得る物質に変化しており、排ガスＧ２が煙突１２
から大気中に放出されても問題はない。このようにし
て、液状廃棄物の脱臭・無害化処理を実行することがで
きる。また、水流路Ｌ５’からは水ｈ（工水、中水、上
水等）が適当な量供給され、液状廃棄物ｇと共に液状廃
棄物流路Ｌ５を通って燃焼溶融炉３に導入される。以上
において、液状廃棄物ｇ中の不燃成分及び水ｈが、熱分
解ガスＧ１、燃焼性成分ｄ及び液状廃棄物ｇ中の可燃成
分の燃焼による燃焼溶融炉３内の温度上昇を緩和し、適
切な温度（〜１３００℃）に保持している。なお、本実
施の形態においては、液状廃棄物流路Ｌ５、および液状
廃棄物流路Ｌ５上に設けられたストレーナ１６とポンプ
１７、さらに水流路Ｌ５’が液状廃棄物及び水の導入手
段を構成している。

【００２５】（第２の実施の形態）図２は本発明の第２
の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、液
状廃棄物容器１５と熱分解ガス流路Ｌ２との間に、スト
レーナ１６とポンプ１７を有する液状廃棄物流路Ｌ６、
及び液状廃棄物流路Ｌ６に合流する水流路Ｌ５’を設け
たことであり、液状廃棄物容器１５に溜った液状廃棄物
ｇをポンプ１７で吸引し、水流路Ｌ５’から導入される
水ｈと共に液状廃棄物流路Ｌ６を介して熱分解ガス流路
Ｌ２内に導入する構成となっている。

【００２６】このように構成しても第１の実施の形態と
同様の効果を得ることができる。すなわち、熱分解ガス
流路Ｌ２内に導入された液状廃棄物ｇ及び水ｈは燃焼溶
融炉３内に流入し、この燃焼溶融炉３で高温加熱され酸
化処理されるため、可燃成分は焼却され、悪臭物質や有
害物質及び病原体は無害化もしくは除去され、排ガスＧ
２が煙突１３から大気中に放出されても問題はない。ま
た液状廃棄物ｇ及び水ｈの導入により、燃焼溶融炉３内
の温度が制御される。

【００２７】本実施の形態によれば、第１の実施の形態
と同様、液状廃棄物を熱分解反応器２に導入していない
ため、熱分解反応器２内の温度低下を防ぐことができ
る。その結果、熱分解反応器２への加熱空気の温度を上
げたり、加熱空気の供給量を増やしたりする必要がな
く、システム全体の大型化を回避できる。なお、本実施
の形態においては、液状廃棄物流路Ｌ６、および液状廃
棄物流路Ｌ６上に設けられたストレーナ１６とポンプ１
７さらに水流路Ｌ５’が液状廃棄物及び水の導入手段を
構成している。

【００２８】（第３の実施の形態）図３は本発明の第３
の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、液
状廃棄物容器１５と排ガス流路Ｌ４との間に、ストレー
ナ１６とポンプ１７を有する液状廃棄物流路Ｌ７、及び
液状廃棄物流路Ｌ７に合流する水流路Ｌ５’を設けたこ
とであり、液状廃棄物容器１５に溜った液状廃棄物ｇを
ポンプ１７で吸引し、水流路Ｌ５’から導入される水ｈ
と共に液状廃棄物流路Ｌ７を介して排ガス流路Ｌ４内に
導入する構成となっている。

【００２９】排ガス流路Ｌ４内に導入された液状廃棄物
ｇを高温加熱するには、排ガス流路Ｌ４を流れる排ガス
の温度が低くとも５００℃以上でなければならない。し
たがって、液状廃棄物流路Ｌ７は、排ガス流路Ｌ４のう
ち、内部を流れる排ガスの温度が５００℃以上の箇所に
接続されている。なお、液状廃棄物ｇ中に可燃成分が多
く含まれる場合には、少くとも８００℃以上の温度の排
ガスが流れる排ガス流路Ｌ４の箇所に接続される必要が
ある。この場合接続箇所は燃焼に耐える耐火構造を有し
ている。そして、排ガス流路Ｌ４内に導入された液状廃
棄物ｇは、排ガスの廃熱によって高温加熱されて酸化処
理され、焼却・無害化もしくは除去される。この点は前
述の第１・２の実施の形態と同様である。

【００３０】本実施の形態では、液状廃棄物及び水が燃
焼溶融炉３に全く導入されないため、燃焼溶融炉３内で
の液状廃棄物及び水の蒸発や発生ガスの昇温あるいは液
状廃棄物中可燃成分の燃焼による炉内温度の変化がな
い。このために、燃焼溶融炉３に対して余計な熱供給あ
るいは冷却をしなくても、燃焼溶融炉３内を灰分のスラ
グ化に必要な温度（約１０００℃以上、好ましくは１２
００℃以上、通常は１３００℃程度）に維持することが
できる。なお、本実施の形態においては、液状廃棄物流
路Ｌ７、および液状廃棄物流路Ｌ７上に設けられたスト
レーナ１６とポンプ１７、さらに水流路Ｌ５’が液状廃
棄物及び水の導入手段を構成している。

【００３１】（第４の実施の形態）図４は本発明の第４
の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、排
ガス流路Ｌ４の途中にバッファ容器２０を設け、第３の
実施の形態で述べた液状廃棄物流路Ｌ７をバッファ容器
２０に接続したことである。

【００３２】このようにバッファ容器２０に液状廃棄物
を導入すると、液状廃棄物と排ガスＧ２との混合が均一
に行われ、この混合ガスが十分な時間高温下に保持され
得るので、これによって、液状廃棄物中に含まれる悪臭
物質や有害物質及び病原体を、バッファ容器２０がない
時よりも確実に無害化し、可燃成分を十分に焼却できる
効果がある。なお、本実施の形態においては、液状廃棄
物流路Ｌ７、および液状廃棄物流路Ｌ７上に設けられた
ストレーナ１６とポンプ１７およびバッファ容器２０、
さらに水流路Ｌ５’が液状廃棄物及び水の導入手段を構
成している。ここで、液状廃棄物中に可燃成分が多く含
まれる場合には、バッファ容器２０はその燃焼に耐える
耐火構造を有するように作られる。

【００３３】（第５の実施の形態）図５は本発明の第５
の実施の形態を示している。本実施の形態では、液状廃
棄物容器１５と排ガス流路Ｌ４との間に、ストレーナ１
６とポンプ１７を有する液状廃棄物流路Ｌ８が設けら
れ、さらに液状廃棄物流路Ｌ８にはポンプ１７の後流直
後に合流する水流路Ｌ８’、さらにその後で分岐した液
状廃棄物流路Ｌ９、及び排ガス流路Ｌ４の手前で分岐し
た液状廃棄物流路Ｌ１０がそれぞれ設けられている。ま
た、液状廃棄物流路Ｌ９の途中にはバルブ２５が、液状
廃棄物流路Ｌ１０の途中にはバルブ２６が、また水流路
Ｌ８’の途中にはバルブ２９がそれぞれ取付けられてい
る。さらに、燃焼溶融炉３には炉内温度を検出するため
の温度センサ２７が取付けられている。そして、バルブ
２５、２６、２９と温度センサ２７は制御装置２８に電
気的に接続されている。

【００３４】ポンプ１７は液状廃棄物ｇを液状廃棄物容
器１５から吸引し、熱分解反応器２の廃棄物投入口１、
燃焼溶融炉３、および排ガス流路Ｌ４へ供給している。
水流路Ｌ８’から導入される水ｈも、液状廃棄物ｇと共
にこれらに供給される。一方、温度センサ２７は、燃焼
溶融炉３の炉内温度を検出しており、その検出結果を制
御装置２８に送信している。一方、制御装置２８は温度
センサ２７からの検出結果に基づいてバルブ２５、２
６、２９の開度調整を行っている。

【００３５】燃焼溶融炉３は正常運転が行われていても
ゴミ質の変動などにより異常な高温あるいは低温の状態
になることがある。燃焼溶融炉３の炉内温度が異常に変
化したとき、温度センサ２７はそのことを検知して制御
装置２８に知らせる。制御装置２８では、温度センサ２
７から温度情報に基づきバルブ２５、２６、２９の開度
をどの位にするかを演算し、その演算結果に基づきバル
ブ２５、２６、２９の開度調節を行う。これによって、
熱分解反応器２または燃焼溶融炉３に導入される液状廃
棄物及び水の量が変化する。燃焼溶融炉３が異常な温度
状態になったときは、熱分解反応器２または燃焼溶融炉
３に導入される液状廃棄物及び水の量を増減させること
によって、燃焼溶融炉２の炉内温度を適正値まで変化さ
せることができる。ここで、液状廃棄物ｇと水ｈの混合
後の低位発熱量が約３０００ｋｃａｌ／ｋｇ以上の時
は、一般に燃焼溶融炉３の路内温度がこれらの供給によ
って上がり、約１０００ｋｃａｌ／ｋｇ以下の時は下が
る（１０００〜３０００ｋｃａｌ／ｋｇではそれほど大
きくは変化しない）。また、熱分解反応器２または燃焼
溶融炉３に導入される液状廃棄物の量が増加したとき
は、排ガス流路Ｌ４へ導入される残りの液状廃棄物の量
は逆に減少することになる。

【００３６】なお、本実施の形態においては、液状廃棄
物流路Ｌ８〜Ｌ１０、および液状廃棄物流路Ｌ８上に設
けられたストレーナ１６とポンプ１７、さらに水流路Ｌ
８’が液状廃棄物及び水の導入手段を、温度センサ２７
が検出手段を、制御装置２８、および液状廃棄物流路Ｌ
９、Ｌ１０上に設けられたバルブ２５、２６、さらに水
流路Ｌ８’上に設けられたバルブ２９が制御手段をそれ
ぞれ構成している。

【００３７】本実施の形態において、液状廃棄物流路Ｌ
９及びバルブ２５、もしくは液状廃棄物流路Ｌ１０及び
バルブ２６のいずれか一方の液状廃棄物導入手段及び制
御手段は省略することもできる。また、図示されていな
いが、液状廃棄物流路Ｌ８の水流路Ｌ８’との合流位置
より後流の部位より分岐し、排出装置４もしくは熱分解
ガス流路Ｌ２に至るもう一つの液状廃棄物流路と、その
液状廃棄物流路内にあって制御装置２８で開度制御でき
るもう一つのバルブとを併設することにより、上述と同
様の操作ができる。

【００３８】なお、以上の第１〜第４の実施形態では、
液状廃棄物が水と混合しても問題が生じない場合の例を
示した。従って、水流路Ｌ５’またはＬ８’が液状廃棄
物流路Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７またはＬ８に合流することによ
り、水は液状廃棄物に混合されてそれぞれの機器に送ら
れる。もし、液状廃棄物が水と混合した時に何らかの問
題が生じるならば、水の各機器への導入手段は、液状廃
棄物の導入手段とは独立させて別に設ける必要がある。
また、これらの実施例において、液状廃棄物を処理する
必要がないとき、又は水を導入しなくても燃焼溶融炉の
路内温度制御が可能なときは、それぞれ液状廃棄物の導
入手段または水の導入手段が省略できることは言うまで
もない。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の廃棄物処
理装置によれば、廃棄物を焼却するだけでなく、灰分を
安定に溶融スラグ化させながら、熱分解反応器、排出装
置、熱分解ガス流路、燃焼溶融炉または排ガス流路のう
ちの少なくとも一つに液状廃棄物を導入することによ
り、液状廃棄物に含まれていた可燃成分を焼却し、悪臭
物質や有害物質及び病原体を無害化もしくは除去しやす
い物質に変えることができるので、排ガスが煙突から大
気中に放出されても問題はなく、液状廃棄物の焼却・脱
臭・無害化処理を行うことができる。また、液状廃棄物
処理のための排水浄化設備を別途設ける必要がなく、既
存の設備に液状廃棄物流路等を追加するだけでよいか
ら、設備コストもかからず、同じタイプの廃棄物処理装
置に対して容易に適用できる。さらに、液状廃棄物及び
／または水の一部を熱分解反応器、排出装置、熱分解ガ
ス流路、燃焼溶融炉の少なくとも一つに導入し、残りの
液状廃棄物及び／または水を排ガス流路に導入すること
により、燃焼溶融炉内の温度を燃焼／溶融スラグ化に適
する温度に制御できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による廃棄物処理装
置の全体構成図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態による廃棄物処理装
置の全体構成図である。

【図３】本発明の第３の実施の形態による廃棄物処理装
置の全体構成図である。

【図４】本発明の第４の実施の形態による廃棄物処理装
置の全体構成図である。

【図５】本発明の第５の実施の形態による廃棄物処理装
置の全体構成図である。

【符号の説明】

１廃棄物投入口２熱分解反応器３燃焼溶融炉４排出装置５バーナ６分離装置７，１２送風機８水槽９廃熱ボイラ１０集塵機１１排ガス浄化装置１３煙突１４発電機１５液状廃棄物容器１６ストレーナ１７ポンプ２０バッファ容器２５，２６バルブ２７温度センサ２８制御装置Ｌ１空気流路Ｌ２熱分解ガス流路Ｌ３流路Ｌ４排ガス流路Ｌ５〜Ｌ１０液状廃棄物流路Ｌ５'，Ｌ８’ 水流路ａ廃棄物ｂ熱分解残渣ｃ不燃焼性成分ｄ燃焼性成分ｅ空気ｆ溶融スラグｇ液状廃棄物ｈ水

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】廃棄物を加熱して熱分解し、熱分解ガス
と主として不揮発性成分から成る熱分解残渣とを生成す
る熱分解反応器と、前記熱分解反応器に直結して設けら
れ前記熱分解ガスと熱分解残渣とを分離して排出する排
出装置と、前記排出装置から排出される熱分解残渣を灰
分を含む燃焼性成分と不燃焼性成分とに分離する分離装
置と、前記排出装置からの熱分解ガスと前記分離装置か
らの灰分を含む燃焼性成分を取り込んで、熱分解ガスと
灰分を含む燃焼性成分を燃焼溶融処理する燃焼溶融炉と
を備えた廃棄物処理装置において、前記廃棄物以外の液状廃棄物及び／または水を、前記排
出装置、前記排出装置から前記燃焼溶融炉に至り前記熱
分解ガスが流れる熱分解ガス流路、前記燃焼溶融炉、前
記燃焼溶融炉に直結され燃焼溶融炉からの排ガスが流れ
る排ガス流路、のうちの少なくとも１つに導入する前記
液状廃棄物及び／または水の導入手段を設けたことを特
徴とする廃棄物処理装置。
【請求項２】前記液状廃棄物及び／または水の導入手
段は、前記燃焼溶融炉に対しては、当該燃焼溶融炉に取
付けられた１つまたは複数のノズルに液状廃棄物及び／
または水を導入することを特徴とする請求項１記載の廃
棄物処理装置。
【請求項３】前記液状廃棄物及び／または水の導入手
段は、前記排ガス流路に対しては、当該排ガス流路上に
設けられたバッファに液状廃棄物及び／または水を導入
することを特徴とする請求項１記載の廃棄物処理装置。
【請求項４】前記液状廃棄物及び／または水は、前記
排ガス流路のうちで内部を流れる排ガスの温度が約５０
０℃以上の箇所に導入されることを特徴とする請求項１
又は３記載の廃棄物処理装置。
【請求項５】廃棄物を加熱して熱分解し、熱分解ガス
と主として不揮発性成分から成る熱分解残渣とを生成す
る熱分解反応器と、前記熱分解反応器に直結して設けら
れ前記熱分解ガスと熱分解残渣とを分離して排出する排
出装置と、前記排出装置から排出される熱分解残渣を灰
分を含む燃焼性成分と不燃焼性成分とに分離する分離装
置と、前記排出装置からの熱分解ガスと前記分離装置か
らの灰分を含む燃焼性成分を取り込んで、熱分解ガスと
灰分を含む燃焼性成分を燃焼溶融処理する燃焼溶融炉と
を備えた廃棄物処理装置において、前記廃棄物以外の液状廃棄物及び／または水を、前記熱
分解反応器、前記排出装置、前記排出装置から前記燃焼
溶融炉に至り前記熱分解ガスが流れる熱分解ガス流路、
前記燃焼溶融炉の各機器のうちの少なくとも一つと、前
記燃焼溶融炉に直結され燃焼溶融炉からの排ガスが流れ
る排ガス流路とに導入する前記液状廃棄物及び／または
水の導入手段と、前記燃焼溶融炉の炉内温度を検出する
検出手段と、前記検出手段からの検出結果に基づいて、
前記液状廃棄物及び／または水の導入手段が各機器に導
入する液状廃棄物及び／または水の量を調節し、前記燃
焼溶融炉の炉内温度を制御する制御手段と、を設けたこ
とを特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項６】廃棄物を加熱して熱分解し、熱分解ガス
と主として不揮発性成分から成る熱分解残渣とを生成す
る熱分解反応器と、前記熱分解反応器に直結して設けら
れ前記熱分解ガスと熱分解残渣とを分離して排出する排
出装置と、前記排出装置から排出される熱分解残渣を灰
分を含む燃焼性成分と不燃焼性成分とに分離する分離装
置と、前記排出装置からの熱分解ガスと前記分離装置か
らの灰分を含む燃焼性成分を取り込んで、熱分解ガスと
灰分を含む燃焼性成分を燃焼溶融処理する燃焼溶融炉と
を備えた廃棄物処理装置に対して、前記廃棄物以外の液
状廃棄物及び／または水を、前記熱分解反応器、前記排
出装置、前記排出装置から前記燃焼溶融炉に至り前記熱
分解ガスが流れる熱分解ガス流路、前記燃焼溶融炉、前
記燃焼溶融炉に直結され燃焼溶融炉からの排ガスが流れ
る排ガス流路、のうちの少なくとも一つに各々流量を調
節しながら導入することにより、前記液状廃棄物の処
理、及び／または前記燃焼溶融炉の炉内温度の制御を行
うことを特徴とする廃棄物処理装置の運転方法。