JPH0972522A - 廃棄物の焼却方法,装置および運転方法 - Google Patents

廃棄物の焼却方法,装置および運転方法

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JPH0972522A
JPH0972522A JP22879095A JP22879095A JPH0972522A JP H0972522 A JPH0972522 A JP H0972522A JP 22879095 A JP22879095 A JP 22879095A JP 22879095 A JP22879095 A JP 22879095A JP H0972522 A JPH0972522 A JP H0972522A
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JP
Japan
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waste
fuel
incinerator
conversion device
incinerating
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JP22879095A
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English (en)
Inventor
Makoto Shimoda
下田  誠
Akira Yamada
章 山田
Akihiko Yamada
昭彦 山田
Yoshinari Hori
嘉成 堀
Ryokichi Yamada
良吉 山田
Ryuichi Kaji
隆一 梶
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】焼却炉1と、集じん装置2と、脱硝反応装置3
と、煙突4と、廃棄物燃料化装置5と、廃棄物由来燃料
投入装置6およびその制御装置7を基本構成要素する。 【効果】燃焼不適物である廃棄プラスチックを高効率,
低公害で燃焼させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は都市ごみ等の廃棄物の焼
却方法及び焼却装置に関する。
【0002】
【従来の技術】都市ごみの焼却方法は各種あるが,ほと
んど自治体の清掃工場が火格子燃焼の焼却炉を採用して
いる。しかし、最近では、都市ごみ中のプラスチックの
含有量が増加してきて、ごみが有するカロリが増加して
いる。しかし、プラスチックは高温で急激に燃焼するた
め、その高温の燃焼火炎で焼却炉の炉壁あるいは火格子
のストーカ部分が損傷することが経験され、そのため、
東京都の清掃事業概要によると、プラスチックを混合燃
焼している太田第2清掃工場の焼却処理に要する費用が
その他の一般ごみの焼却処理の約2.6 倍にも達してい
る。
【0003】このため、高カロリな廃棄プラスチック
は、一般的には燃焼不適物として埋立処理されている
が、燃焼不適物として分別回収して、別途処理しようと
する自治体も増加している。たとえば、最近では、この
廃棄プラスチックを原料である油にもどそうとする動き
があり、油化技術の開発が進められている。しかし、油
化技術自体は開発途上であり、また、油にしたとして
も、現状では油を販売するには、法律上の制限があるの
で、一般的に製造所内のユーティリティとしてしか使用
できない。そのため、その生成油をどうするかが課題と
なっている。
【0004】このように、従来技術では都市ごみ中に混
入してくる廃棄プラスチックはそのまま燃焼させるが、
分別回収した廃棄プラスチックは埋立処理することが一
般的であり、分別回収した廃棄プラスチックを、環境負
荷を低減しつつ、処理する技術はない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】燃焼不適物である廃棄
プラスチックは直接燃焼すると、プラスチックの局部
的、かつ、急激な高温燃焼により、焼却炉を傷めたり、
有害物質であるダイオキシン等を発生させる原因となる
ため、その処理方法が課題である。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
には、廃棄プラスチックを流動媒体燃料化する手段を設
け、焼却時に急激な燃焼を避け、燃焼を均一化させるよ
うに、前記燃料化手段により生成した燃料を焼却炉へ投
入する手段を設け、都市ごみのカロリ変動,ダイオキシ
ン等の発生を抑制する制御手段を設けることである。
【0007】
【作用】清掃工場に焼却炉と、廃棄プラスチックを燃料
化する装置とを設置し、燃料化装置で廃棄プラスチック
を燃料化し、燃料を都市ごみを焼却している焼却炉に投
入する手段を設け、投入手段により燃料を都市ごみと同
時に均一に分散投入するように制御する手段を設け、制
御手段により廃棄プラスチック由来の燃料を都市ごみ中
に分散投入することにより、燃料による急激な燃焼を抑
制し、かつ、都市ごみの焼却を促進して、都市ごみの完
全燃焼を促進する。
【0008】
【実施例】本発明の基本構成を図1に示す。本発明は焼
却炉1と、集じん装置2と、脱硝反応装置3と、煙突4
と、廃棄物燃料化装置5と、廃棄物由来燃料投入装置6
およびその制御装置7を基本構成要素としている。焼却
炉1には都市ごみ200,廃棄物由来燃料の所定量14
0が入力され、排ガス210が出力される。集じん装置
2には高濃度ダストを含む排ガス210が供給され、ダ
ストが除去された後、低濃度ダストおよび酸素含有排ガ
ス220が排出される。脱硝反応装置3には低濃度ダス
トおよび酸素含有排ガス220が入り、排ガス中に含ま
れている窒素酸化物がアンモニアおよび触媒の作用によ
り、窒素と酸素に分解されて清浄な排ガス230が排出
され、煙突4より廃棄される。廃棄物燃料化装置5は、
廃棄物100が入力され、廃棄物由来燃料110が出力
される。制御装置7は廃棄物燃料化装置5の制御信号1
30を出力する。廃棄物由来燃料投入装置6は廃棄物燃
料化装置5からの廃棄物由来燃料110と制御装置7か
らの制御信号130を受けて、廃棄物由来燃料の所定量
140を出力する。
【0009】廃棄物燃料化装置5は、たとえば、廃棄プ
ラスチック等の可燃性有機物を含む廃棄物100が入力
され、溶融,熱分解等の熱的な加工を加えることにより
液体および気体あるいは固体の廃棄物由来燃料110を
出力する。このときの燃料化手段は、プラスチック油化
装置があり、この装置は分別して収集・回収した廃棄プ
ラスチックを、加熱した容器に投入することにより、溶
融・熱分解することで、気体として回収し、更に、これ
を冷却することで液体となる油およびガスとして廃棄物
由来燃料110が生成される。生成された油およびガス
の廃棄物由来燃料110は、燃料を焼却炉1に投入する
ように少なくとも1つ以上設けられた、例えば、バーナ
のような廃棄物由来燃料投入装置6と、廃棄物由来燃料
投入装置6からの廃棄物由来燃料110の投入量および
投入強度等を制御する制御装置7により、焼却炉内での
不完全燃焼により発生した一酸化炭素,炭化水素等の可
燃物を完全燃焼できるような位置に供給するように制御
信号130を出力して、廃棄物由来燃料の所定量140
を廃棄物由来燃料投入装置6より焼却炉1に供給する。
【0010】このように、本発明では、廃棄物を燃料化
して、都市ごみ焼却炉1内の燃焼性が向上するように制
御・供給することで、焼却炉内の一酸化炭素,炭化水素
等の可燃分を燃焼させることでき、有害物質の発生を抑
制できる。
【0011】図2に本発明の変形例を示す。本図が図1
と異なるのは、廃棄物燃料化装置5からの出力である廃
棄物由来燃料110の一部を燃料とする発電装置8を新
たに設置したことである。
【0012】このように構成することで、廃棄物燃料化
装置5に投入された廃棄物100は溶融,熱分解等の熱
的な加工を加えることにより液体および気体あるいは固
体の廃棄物由来燃料110として出力され、このときの
廃棄物由来燃料110の一部は図1と同様に廃棄物由来
燃料投入装置6に投入して、図1と同様な効果を得ると
共に、残りの廃棄物由来燃料110を発電装置8の燃料
として導入して発電し、この電力300を焼却炉1と、
集じん装置2と、脱硝反応装置3と、煙突4とを基本構
成とするごみ焼却プラントの所内電力に使用すること
で、図1のごみ焼却・発電プラントからの有害物質の発
生を抑制できることに加えて、ごみ焼却・発電プラント
の発電効率を高くできる。
【0013】図3に本発明の変形例を示す。本図が図2
と異なるのは、廃棄物燃料化装置5からの出力である廃
棄物由来燃料110の一部を燃料とする発電装置8の排
ガスを、ごみ焼却・発電プラントの脱硝反応装置3と、
煙突4との間に設置されている排ガス再加熱装置9の加
熱源とするように、排ガスラインを設けたことである。
【0014】このように構成することで、図1の基本構
成での効果である、ごみ焼却・発電プラントからの有害
物質の発生を抑制できること、および、図2のごみ焼却
・発電プラントの送電端効率を高くできることに加え
て、廃棄物由来燃料110の一部を、発電装置8の燃料
として導入して発電し、電力300を焼却炉1と、集じ
ん装置2と、脱硝反応装置3と、煙突4とを基本構成と
するごみ焼却プラントの所内電力に使用すると共に、発
電装置8の排ガス310が有する熱で、ごみ焼却・発電
プラントの排出ガス温度を加熱して、通常、蒸気により
加熱しているガス再加熱装置のユーティリティを削減で
きる。
【0015】図4に本発明の変形例を示す。本図が図1
と異なるのは、集じん装置2の後段の排ガスを再循環し
て焼却炉1にもどす配管を設けたことである。
【0016】このように構成し、集じん装置2の後段の
低酸素含有排ガス250を再循環して焼却炉1にもどす
ことにより、焼却炉1内で低酸素領域を構成し、この領
域へ、廃棄物燃料化装置5からの出力である廃棄物由来
燃料110を供給することで、窒素酸化物の生成が少な
い低酸素燃焼領域をつくり、焼却炉1内の燃焼過程で十
分に燃焼できなかった未燃分を完全燃焼するようにする
ことで、ごみ焼却・発電プラントからの有害物質の発生
を抑制できる。
【0017】図5に本発明の変形例を示す。本図が図1
と異なるのは、焼却炉1および廃棄物燃料化装置5の前
段に、ごみ分別装置10を設置して、一般家庭あるいは
工場,オフィス等から収集したごみ400を廃棄物燃料
化装置5の燃料に適した廃棄物600とそれ以外の可燃
性ごみ500とに分別して、廃棄物燃料化装置5および
焼却炉1に供給するように構成した。
【0018】ごみ分別装置10は、たとえば、ごみ40
0の中の包装材に使用されているプラスチックと生ごみ
とを分別するには、両者の密度差を利用して分別する風
力分別装置がある。このごみ分別装置10を焼却炉1お
よび廃棄物燃料化装置5の前段に設置することで、分別
することなく収集してきたごみであっても、廃棄物燃料
化装置に適した廃棄物600と、その他の可燃ごみ50
0に分別して、廃棄物燃料化装置5および焼却炉1に供
給することで、図1と同様の効果が得られる。同様に、
図2から図4の前段にごみ分別装置10を設置した場合
にも、それぞれ同様の効果が得られる。
【0019】廃棄物由来燃料110の一部を発電装置8
の燃料として導入して発電し、この電力300を焼却炉
1と、集じん装置2と、脱硝反応装置3と、煙突4とを
基本構成とするごみ焼却プラントの所内電力に使用する
ことで、ごみ焼却・発電プラントの発電効率を高くでき
る。
【0020】廃棄物由来燃料110の一部を発電装置8
の燃料として発電し、この電力300を焼却炉1と、集じ
ん装置2と、脱硝反応装置3と、煙突4とを基本構成と
するごみ焼却プラントの所内電力に使用し、発電装置8
の排ガス310が有する熱で、ごみ焼却・発電プラント
の排出ガス温度を加熱して、通常、蒸気により加熱して
いるガス再加熱装置のユーティリティを削減できる。
【0021】集じん装置2の後段の低酸素含有排ガス2
50を再循環して焼却炉1にもどすことにより、焼却炉
1内で低酸素領域を構成し、この領域へ、廃棄物燃料化
装置5からの出力である廃棄物由来燃料110を供給す
ることで、窒素酸化物の生成が少ない低酸素燃焼領域を
つくり、焼却炉1内の燃焼過程で十分に燃焼できなかっ
た未燃分を完全燃焼するようにすることで、ごみ焼却・
発電プラントからの有害物質の発生を抑制できる。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば廃棄物を燃料化して、都
市ごみ焼却炉内の燃焼性が向上するように制御・供給す
ることで、焼却炉内の一酸化炭素,炭化水素等の可燃分
を燃焼させることでき、有害物質の発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のブロック図。
【図2】本発明の第二実施例のブロック図。
【図3】本発明の第三実施例のブロック図。
【図4】本発明の第四実施例のブロック図。
【図5】本発明の第五実施例のブロック図。
【符号の説明】
1…焼却炉、2…集じん装置、3…脱硝反応装置、4…
煙突、5…廃棄物燃料化装置、6…廃棄物由来燃料投入
装置、7…制御装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀 嘉成 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 山田 良吉 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 梶 隆一 東京都千代田区神田駿河台四丁目6番地 株式会社日立製作所内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】廃棄物の焼却炉および排ガス処理装置を含
    む都市廃棄物の焼却方法において、 前記廃棄物を用いて流動媒体燃料を生成する廃棄物燃料
    化装置を備え、前記廃棄物燃料化装置で生成した前記流
    動媒体燃料を、都市ごみと共に前記焼却炉に供給して燃
    焼することを特徴とする廃棄物の焼却方法。
  2. 【請求項2】廃棄物の焼却炉および排ガス処理装置を含
    む都市廃棄物の焼却方法において、 廃棄物を用いて流動媒体燃料を生成する廃棄物燃料化装
    置を備え、前記廃棄物燃料化装置で生成した流動媒体燃
    料の一部を前記廃棄物燃料化装置へ供給し、生成した流
    動媒体燃料の残りを前記焼却炉に供給し、燃焼すること
    を特徴とする廃棄物の焼却方法。
  3. 【請求項3】廃棄物の焼却炉および排ガス処理装置を含
    む都市廃棄物の焼却方法において、 前記廃棄物を用いて流動媒体燃料を生成する廃棄物燃料
    化装置を備え、前記廃棄物燃料化装置で生成した流動媒
    体燃料の一部を前記廃棄物燃料化装置へ供給すると共
    に、生成した流動媒体燃料の残りの一部を内燃機関等に
    導いて発電すると共に、前記廃棄物燃料化装置で生成し
    た燃料の残りを前記焼却炉に供給し、燃焼する廃棄物の
    焼却方法。
  4. 【請求項4】廃棄物の焼却炉および排ガス処理装置を含
    む都市廃棄物の焼却方法において、 廃棄物を用いて流動媒体燃料を生成する廃棄物燃料化装
    置を備え、前記廃棄物燃料化装置で生成した流動媒体燃
    料の一部を前記廃棄物燃料化装置へ供給すると共に、生
    成した燃料の残りの一部を内燃機関等に導いて発電する
    と共に、前記廃棄物燃料化装置で生成した燃料の残りお
    よび焼却炉からの排ガスの一部を共に前記焼却炉に供給
    し、燃焼することを特徴とする廃棄物の焼却方法。
  5. 【請求項5】廃棄物の焼却炉および排ガス処理装置を含
    む都市廃棄物の焼却方法において、 廃棄物を用いて流動媒体燃料を生成する廃棄物燃料化装
    置を備え、前記装置で生成した流動媒体燃料の一部を前
    記廃棄物燃料化装置へ供給すると共に、生成した燃料の
    残り一部を内燃機関等に導いて発電し、前記内燃機関か
    らの排ガスを排ガス再加熱装置に供給して、排ガスを再
    加熱することを特徴とする廃棄物の焼却方法。
  6. 【請求項6】廃棄物の焼却炉および排ガス処理装置を含
    む都市廃棄物の焼却装置において、 廃棄物分別装置を焼却炉および廃棄物を用いて流動媒体
    燃料を生成する廃棄物燃料化装置の前段に備え、前記廃
    棄物燃料化装置に適した廃棄物と、その他の可燃ごみに
    分別して前記廃棄物燃料化装置および焼却炉に供給し、
    燃焼することを特徴とする廃棄物の焼却装置。
JP22879095A 1995-09-06 1995-09-06 廃棄物の焼却方法,装置および運転方法 Pending JPH0972522A (ja)

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