JPH10165743A - 廃棄物処理方法及び装置 - Google Patents
廃棄物処理方法及び装置Info
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- JPH10165743A JPH10165743A JP9297298A JP29729897A JPH10165743A JP H10165743 A JPH10165743 A JP H10165743A JP 9297298 A JP9297298 A JP 9297298A JP 29729897 A JP29729897 A JP 29729897A JP H10165743 A JPH10165743 A JP H10165743A
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- H01M8/0662—Treatment of gaseous reactants or gaseous residues, e.g. cleaning
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- C01B3/06—Production of hydrogen; Production of gaseous mixtures containing hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen with inorganic reducing agents
- C01B3/12—Production of hydrogen; Production of gaseous mixtures containing hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen with inorganic reducing agents by reaction of water vapour with carbon monoxide
- C01B3/16—Production of hydrogen; Production of gaseous mixtures containing hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen with inorganic reducing agents by reaction of water vapour with carbon monoxide using catalysts
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
- C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
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- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 排出物を出すことなく、廃棄物の中の総ての
成分及びエネルギを有用物質及び有用エネルギとして回
収する方法及び装置を提供する。 【解決手段】 廃棄物は、高温リアクタ１でガス化し、
その結果生ずる原料合成ガスを処理する。水素、一酸化
炭素及び二酸化炭素の如き総ての主要な成分を分別転換
する。また、水、重金属、硫黄、塩素及びナトリウム等
の成分は、原料物質として再使用される。
成分及びエネルギを有用物質及び有用エネルギとして回
収する方法及び装置を提供する。 【解決手段】 廃棄物は、高温リアクタ１でガス化し、
その結果生ずる原料合成ガスを処理する。水素、一酸化
炭素及び二酸化炭素の如き総ての主要な成分を分別転換
する。また、水、重金属、硫黄、塩素及びナトリウム等
の成分は、原料物質として再使用される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、地域社会の廃棄物
又は他の廃棄物（あらゆるタイプの有毒で特殊な廃棄物
であるのが好ましい）をガス化する際に発生する原料合
成ガスから、請求項１の前段部に従って、有用物質を回
収したりこれら有用物質を使用可能にする方法、並び
に、該方法を実施するための装置に関する。
又は他の廃棄物（あらゆるタイプの有毒で特殊な廃棄物
であるのが好ましい）をガス化する際に発生する原料合
成ガスから、請求項１の前段部に従って、有用物質を回
収したりこれら有用物質を使用可能にする方法、並び
に、該方法を実施するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】廃棄物のガス化は、廃棄物の熱処理を行
う方法として、急速に重要になってきており、その主要
な理由は、廃棄物のガス化は、有毒物を分解する可能性
が高いからである。そのような理由に加えて、合成ガス
は、熱的に又は化学的に有用な物質として得られ、ま
た、Ｆe 金属、及び、ガラス化した鉱物が、直接的に使
用可能な形態で発生する。しかしながら、上記原料合成
ガスは、依然として、重金属、塩素及び硫黄を含有して
いる。上記元素（これら元素自体は、化学的な基礎物質
として有用である）は、生物圏に対して環境上の有毒物
（重金属）であり、あるいは、その反応生成物（特に、
湿分と一緒になると）は、酸性雨の成分である。従っ
て、原料合成ガスのガス洗浄を行うことが重要であり、
従来技術においては、長期間にわたって、種々のガス洗
浄の実施例が提案されてきた。フィルタ（布）、及び、
吸収（活性炭、沈降反応、及び、イオン交換）が、単独
で又は種々の組み合わせで、洗浄（すなわち、合成ガス
の洗浄）に一般的に使用されている。そのようなガス洗
浄から発生するスラッジ（汚泥）及びダストは、当該技
術の現状においては特殊廃棄物であって、経費のかかる
投棄又は埋め立てにより廃棄しなければならない。その
ような特殊廃棄物の量は、上記廃棄物の発生量に比較す
ると、実際には少ないが、ガス洗浄から発生する残留物
を投棄することは、満足すべき解決策ではない。
う方法として、急速に重要になってきており、その主要
な理由は、廃棄物のガス化は、有毒物を分解する可能性
が高いからである。そのような理由に加えて、合成ガス
は、熱的に又は化学的に有用な物質として得られ、ま
た、Ｆe 金属、及び、ガラス化した鉱物が、直接的に使
用可能な形態で発生する。しかしながら、上記原料合成
ガスは、依然として、重金属、塩素及び硫黄を含有して
いる。上記元素（これら元素自体は、化学的な基礎物質
として有用である）は、生物圏に対して環境上の有毒物
（重金属）であり、あるいは、その反応生成物（特に、
湿分と一緒になると）は、酸性雨の成分である。従っ
て、原料合成ガスのガス洗浄を行うことが重要であり、
従来技術においては、長期間にわたって、種々のガス洗
浄の実施例が提案されてきた。フィルタ（布）、及び、
吸収（活性炭、沈降反応、及び、イオン交換）が、単独
で又は種々の組み合わせで、洗浄（すなわち、合成ガス
の洗浄）に一般的に使用されている。そのようなガス洗
浄から発生するスラッジ（汚泥）及びダストは、当該技
術の現状においては特殊廃棄物であって、経費のかかる
投棄又は埋め立てにより廃棄しなければならない。その
ような特殊廃棄物の量は、上記廃棄物の発生量に比較す
ると、実際には少ないが、ガス洗浄から発生する残留物
を投棄することは、満足すべき解決策ではない。
【０００３】その理由は、上記各特殊廃棄物を投棄する
ことは、環境に対する危険性を残し、また、産業的に利
用可能な有用鉱物が、経済活動における物質の循環から
排除されるからである（物質を循環することは望まし
く、また、法律で要求されている）。
ことは、環境に対する危険性を残し、また、産業的に利
用可能な有用鉱物が、経済活動における物質の循環から
排除されるからである（物質を循環することは望まし
く、また、法律で要求されている）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、廃棄物のガス化の際に生ずる原料合成ガスから有用
物質を回収する方法を提供し、これにより、投棄すべき
残留物質を生じない廃棄物のガス化を設計することであ
る。
は、廃棄物のガス化の際に生ずる原料合成ガスから有用
物質を回収する方法を提供し、これにより、投棄すべき
残留物質を生じない廃棄物のガス化を設計することであ
る。
【０００５】本発明の別の目的は、廃水に起因する環境
への負荷（悪影響）を排除することである。
への負荷（悪影響）を排除することである。
【０００６】最後に、本発明の更に別の目的は、本発明
の方法を実施するための装置を提供することである。
の方法を実施するための装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記方法に関する目的
は、請求項１の特徴部によって達成され、また、請求項
２乃至１０には、その効果的な態様が示されている。
は、請求項１の特徴部によって達成され、また、請求項
２乃至１０には、その効果的な態様が示されている。
【０００８】上記装置に関する目的は、請求項１１に記
載の装置によって達成され、また、請求項１２乃至１４
には、その効果的な態様が示されている。
載の装置によって達成され、また、請求項１２乃至１４
には、その効果的な態様が示されている。
【０００９】原料合成ガスの中に有害物質として現れる
成分を、別個に加熱される別個の湿式処理段階におい
て、段階的に有用物質に転換する。それぞれの物質を回
収する条件を満足させる。上記転換（すなわち、別個に
加熱される別個の湿式処理段階において物質を回収可能
な形態に転換する操作）は、含まれる特定の物質の転換
条件を最適化する。各処理段階の温度は、原料合成ガス
に含まれる水蒸気を部分的に分離するために必要とされ
る段階的な凝縮によって、より適正に予め決定される。
有用物質に転換された有用物質は、別個の転換段階から
回収され、これにより、各転換段階の溶液及び凝縮物は
一緒に搬送されて、一連の段階的な沈降反応及びイオン
交換プロセスを共に受け、プロセス水が回収される。望
ましくない成分が除去された合成ガスをその後低温乾燥
させることにより、残留湿分が除去され、この除去され
た残留湿分は、回収されたプロセス水と共に、個々の転
換段階へ再度返送される。これにより、プロセス水の少
ない閉回路が形成される。原料合成ガスの浄化の間に、
該原料合成ガスの成分が分離されるばかりではなく、分
離の前に、分離後に直接再使用可能な形態に転換される
ので、残留物を生ずることなく合成ガスを浄化する条件
が満足される。また、上記プロセス水、及び、上記転換
段階の凝縮物は段階的な沈降反応及びイオン交換反応を
共に受ける。これにより、転換段階における反応、及
び、沈降反応及びイオン交換反応が互いに関連するよう
に設計することができるので、有用物質の回収が簡単に
行える。
成分を、別個に加熱される別個の湿式処理段階におい
て、段階的に有用物質に転換する。それぞれの物質を回
収する条件を満足させる。上記転換（すなわち、別個に
加熱される別個の湿式処理段階において物質を回収可能
な形態に転換する操作）は、含まれる特定の物質の転換
条件を最適化する。各処理段階の温度は、原料合成ガス
に含まれる水蒸気を部分的に分離するために必要とされ
る段階的な凝縮によって、より適正に予め決定される。
有用物質に転換された有用物質は、別個の転換段階から
回収され、これにより、各転換段階の溶液及び凝縮物は
一緒に搬送されて、一連の段階的な沈降反応及びイオン
交換プロセスを共に受け、プロセス水が回収される。望
ましくない成分が除去された合成ガスをその後低温乾燥
させることにより、残留湿分が除去され、この除去され
た残留湿分は、回収されたプロセス水と共に、個々の転
換段階へ再度返送される。これにより、プロセス水の少
ない閉回路が形成される。原料合成ガスの浄化の間に、
該原料合成ガスの成分が分離されるばかりではなく、分
離の前に、分離後に直接再使用可能な形態に転換される
ので、残留物を生ずることなく合成ガスを浄化する条件
が満足される。また、上記プロセス水、及び、上記転換
段階の凝縮物は段階的な沈降反応及びイオン交換反応を
共に受ける。これにより、転換段階における反応、及
び、沈降反応及びイオン交換反応が互いに関連するよう
に設計することができるので、有用物質の回収が簡単に
行える。
【００１０】必要であれば、原料合成ガスの成分は、直
接（すなわち、転換を行わせないで）分離することがで
きる。この方法は、上記成分が産業的に利用可能な形態
であれば、本発明の概念に入る。
接（すなわち、転換を行わせないで）分離することがで
きる。この方法は、上記成分が産業的に利用可能な形態
であれば、本発明の概念に入る。
【００１１】従って、原料合成ガスの流路の中に、別個
に作動する触媒作用による分離段階を設けるのが効果的
である。
に作動する触媒作用による分離段階を設けるのが効果的
である。
【００１２】そのような分離段階は、例えば硫黄に関し
て設けることができる。硫黄は、「サルフェロックス
（Ｓulferox）法」と呼ばれる方法によって元素として
分離することができ、硫黄は、そのような元素の形態
で、多くの用途で使用することができる。
て設けることができる。硫黄は、「サルフェロックス
（Ｓulferox）法」と呼ばれる方法によって元素として
分離することができ、硫黄は、そのような元素の形態
で、多くの用途で使用することができる。
【００１３】従来技術においては、原料合成ガスは、浄
化される前に、高温リアクタを出た直後に、衝撃型の冷
却を受け、これにより、有害な有機物質の「デ・ノボ
（de-nobo）」合成を抑制する。この場合には、原料合
成ガスは、水スプレーを通過する。本発明によれば、上
記水スプレー（いわゆる「クエンチ」）は、第１の転換
段階として使用することができる。水スプレーは、５よ
りも低いｐＨ範囲（すなわち、酸性範囲）のスプレーク
エンチとして作動される。従って、塩化水素及び重金属
は、回収可能な塩化物に転換される。原料合成ガスは、
上記酸性スプレークエンチの後に、中和段階（塩基性に
調節された湿式処理段階）を通過する。この通過の間
に、原料合成ガスの温度は、その後の特定の転換段階に
合わせて、最適に調節される。
化される前に、高温リアクタを出た直後に、衝撃型の冷
却を受け、これにより、有害な有機物質の「デ・ノボ
（de-nobo）」合成を抑制する。この場合には、原料合
成ガスは、水スプレーを通過する。本発明によれば、上
記水スプレー（いわゆる「クエンチ」）は、第１の転換
段階として使用することができる。水スプレーは、５よ
りも低いｐＨ範囲（すなわち、酸性範囲）のスプレーク
エンチとして作動される。従って、塩化水素及び重金属
は、回収可能な塩化物に転換される。原料合成ガスは、
上記酸性スプレークエンチの後に、中和段階（塩基性に
調節された湿式処理段階）を通過する。この通過の間
に、原料合成ガスの温度は、その後の特定の転換段階に
合わせて、最適に調節される。
【００１４】従って、以下の複数の利点が生ずる。
【００１５】すなわち、原料合成ガスに含まれる水蒸気
は、上記クエンチにおいて凝縮し、その後の転換を阻害
せず、スプレークエンチから出た水は、中和段階に返送
されて中和されるので、再使用することができ、原料合
成ガスは、その後の処理段階に最適な温度で入り、従っ
て、この時点において、反応が改善され且つ加速され
る。
は、上記クエンチにおいて凝縮し、その後の転換を阻害
せず、スプレークエンチから出た水は、中和段階に返送
されて中和されるので、再使用することができ、原料合
成ガスは、その後の処理段階に最適な温度で入り、従っ
て、この時点において、反応が改善され且つ加速され
る。
【００１６】上述のように加熱された原料合成ガスが、
その後、各段階に従って再分割された共通の容器の中の
幾つかの転換工程を通過すると、特に効果的である。そ
のような構造は、ＥＰ９５１０６９３２.７（発明の名
称：「複合洗浄機（"combination washer”」）に記載
されている。この複合洗浄機の中には、適切なダスト除
去段階を設けることができ、水よりも大きな粘性を有す
るダスト除去剤（例えば、グリセリン）を設けるのがよ
り効果的である。その後、このダスト除去剤は、独自の
回路において、そのダストが除去されて再生される。そ
のダストは、高温リアクタに返送され、そこで再度、ガ
ス化反応を受ける。
その後、各段階に従って再分割された共通の容器の中の
幾つかの転換工程を通過すると、特に効果的である。そ
のような構造は、ＥＰ９５１０６９３２.７（発明の名
称：「複合洗浄機（"combination washer”」）に記載
されている。この複合洗浄機の中には、適切なダスト除
去段階を設けることができ、水よりも大きな粘性を有す
るダスト除去剤（例えば、グリセリン）を設けるのがよ
り効果的である。その後、このダスト除去剤は、独自の
回路において、そのダストが除去されて再生される。そ
のダストは、高温リアクタに返送され、そこで再度、ガ
ス化反応を受ける。
【００１７】このようにして、合成ガスの流路に関連し
て生ずる、合成ガスに含まれる有毒元素の回収可能な有
用物質への転換、及び、これら有用物質の種々の転換段
階の水への搬送が完了される。望ましくない混合物が上
述のように除去された合成ガスは、必要に応じて、残留
湿分を除去する追加の低温乾燥工程の後に、再加熱され
て活性炭フィルタを通って循環され、その物質及び／又
は熱が利用される。上記低温乾燥段階は、別個の処理段
階で行うことができる。この処理段階は、複合コンバー
タと一体化されるのが効果的である。この段階及びスプ
レークエンチからの廃熱を必要に応じて分離して、転換
段階の温度の均等化及びガスの加熱に用いることができ
る。
て生ずる、合成ガスに含まれる有毒元素の回収可能な有
用物質への転換、及び、これら有用物質の種々の転換段
階の水への搬送が完了される。望ましくない混合物が上
述のように除去された合成ガスは、必要に応じて、残留
湿分を除去する追加の低温乾燥工程の後に、再加熱され
て活性炭フィルタを通って循環され、その物質及び／又
は熱が利用される。上記低温乾燥段階は、別個の処理段
階で行うことができる。この処理段階は、複合コンバー
タと一体化されるのが効果的である。この段階及びスプ
レークエンチからの廃熱を必要に応じて分離して、転換
段階の温度の均等化及びガスの加熱に用いることができ
る。
【００１８】回収すべき有用物質を溶液として（また、
分散した状態で）含んでいる上記転換段階及び冷却段階
からの溶液及び凝縮物は一緒に搬送されて、更に共通の
処理を受ける。最初に、鉄、並びに、鉛及び亜鉛の如き
重金属が、段階的な水酸化物沈降手段において、分離さ
れる。第１の沈降段階で沈降した鉄化合物を、高温リア
クタに返送してそこで融解し、有用な金属粒子として取
り出すのがより効果的である。その後の沈降段階の混合
された沈殿物は、他の重金属を含んでいる。そのような
重金属は、濃縮処理を受けて、精錬可能な有用物質とな
る。
分散した状態で）含んでいる上記転換段階及び冷却段階
からの溶液及び凝縮物は一緒に搬送されて、更に共通の
処理を受ける。最初に、鉄、並びに、鉛及び亜鉛の如き
重金属が、段階的な水酸化物沈降手段において、分離さ
れる。第１の沈降段階で沈降した鉄化合物を、高温リア
クタに返送してそこで融解し、有用な金属粒子として取
り出すのがより効果的である。その後の沈降段階の混合
された沈殿物は、他の重金属を含んでいる。そのような
重金属は、濃縮処理を受けて、精錬可能な有用物質とな
る。
【００１９】水酸化物沈降段階から流れる溶液は、主と
して、アルカリ塩化物を含んでいる。カルシウムイオン
の残留物は、二酸化炭素を導入することにより、炭酸カ
ルシウムとして沈殿し、これも同様に高温リアクタに返
送されて融解される。少量のカルシウムイオンが未だ残
っており、そのようなカルシウムイオンは、有用塩類で
あるアルカリ塩化物を汚染するので、イオン交換装置で
除去される。このように浄化されたアルカリ塩化物の溶
液は濃縮される。この目的のために、そのような溶液に
逆浸透を与えるのが効果的である。最後に、晶出蒸発器
において、原料物質として使用できる塩類の混合物と、
凝縮物とが得られ、この凝縮物は、必要に応じて、操作
水として使用できる。このように、本発明の方法によっ
て、高温リアクタから出る総てのガス、蒸気及びダスト
の物質が利用でき、廃水は全く生じない。
して、アルカリ塩化物を含んでいる。カルシウムイオン
の残留物は、二酸化炭素を導入することにより、炭酸カ
ルシウムとして沈殿し、これも同様に高温リアクタに返
送されて融解される。少量のカルシウムイオンが未だ残
っており、そのようなカルシウムイオンは、有用塩類で
あるアルカリ塩化物を汚染するので、イオン交換装置で
除去される。このように浄化されたアルカリ塩化物の溶
液は濃縮される。この目的のために、そのような溶液に
逆浸透を与えるのが効果的である。最後に、晶出蒸発器
において、原料物質として使用できる塩類の混合物と、
凝縮物とが得られ、この凝縮物は、必要に応じて、操作
水として使用できる。このように、本発明の方法によっ
て、高温リアクタから出る総てのガス、蒸気及びダスト
の物質が利用でき、廃水は全く生じない。
【００２０】請求項１乃至１０の方法を実行するために
使用される装置は、合成ガスのための流路と、回収され
た有用物質のための回収路と、高温リアクタ及び転換工
程への返送路とを備えている。
使用される装置は、合成ガスのための流路と、回収され
た有用物質のための回収路と、高温リアクタ及び転換工
程への返送路とを備えている。
【００２１】合成ガスのための上記流路は、ｐＨ値が５
よりも低い衝撃冷却段階、及び、ｐＨ値が８よりも高い
中和段階から成る後処理段階と、複合コンバータとを備
えている。
よりも低い衝撃冷却段階、及び、ｐＨ値が８よりも高い
中和段階から成る後処理段階と、複合コンバータとを備
えている。
【００２２】該複合コンバータは、必要に応じて、回収
可能な有用物質に転換するための段階と、グリセリンに
よるダスト洗浄段階と、サルフェロックス洗浄段階と、
低温乾燥段階とを行うための別の湿式処理段階を含む。
上記複合コンバータの後には、ガス加熱装置と、活性炭
フィルタとが設けられる。原料合成ガスは、上述の順序
で、本装置の流路を通過して、熱として及び／又は物質
として使用可能な高純度合成ガスとして出る。転換され
た有用物質を回収する役割を果たす上記回収路は、少な
くとも以下の反応段階を備えている。
可能な有用物質に転換するための段階と、グリセリンに
よるダスト洗浄段階と、サルフェロックス洗浄段階と、
低温乾燥段階とを行うための別の湿式処理段階を含む。
上記複合コンバータの後には、ガス加熱装置と、活性炭
フィルタとが設けられる。原料合成ガスは、上述の順序
で、本装置の流路を通過して、熱として及び／又は物質
として使用可能な高純度合成ガスとして出る。転換され
た有用物質を回収する役割を果たす上記回収路は、少な
くとも以下の反応段階を備えている。
【００２３】すなわち、鉄のための水酸化物沈降段階、
他の重金属のための水酸化物沈降段階、二酸化炭素沈降
段階、カルシウムのための熱交換装置、逆浸透装置、及
び、晶出蒸発器である。
他の重金属のための水酸化物沈降段階、二酸化炭素沈降
段階、カルシウムのための熱交換装置、逆浸透装置、及
び、晶出蒸発器である。
【００２４】衝撃冷却段階から来る有用物質を含む水
は、上記中和段階及び転換段階を通過して集められた後
に、上記回収路に送られて第１の水酸化物沈降段階に入
る。上記回収路のそれぞれの反応段階は、有用物質であ
る硫黄、重金属水酸化物、有用塩類、及び、有用ガスの
ための除去装置を備えており、また、分離された鉄水酸
化物、及び、グリセリン洗浄段階からのダストを高温リ
アクタへ戻すための返送装置を備えている。有用物質を
回収した後に残るプロセス水は、原料物質の水として選
択的に使用することができる。
は、上記中和段階及び転換段階を通過して集められた後
に、上記回収路に送られて第１の水酸化物沈降段階に入
る。上記回収路のそれぞれの反応段階は、有用物質であ
る硫黄、重金属水酸化物、有用塩類、及び、有用ガスの
ための除去装置を備えており、また、分離された鉄水酸
化物、及び、グリセリン洗浄段階からのダストを高温リ
アクタへ戻すための返送装置を備えている。有用物質を
回収した後に残るプロセス水は、原料物質の水として選
択的に使用することができる。
【００２５】衝撃冷却段階、ガス温度均等化段階、及
び、低温乾燥段階の間の熱的な接続、並びに、各転換段
階の温度調節により、装置の全体的な効率を改善するこ
とができる。この目的のために、対応する熱交換器を設
けることができ、必要であれば、ヒートポンプを設ける
こともできる。
び、低温乾燥段階の間の熱的な接続、並びに、各転換段
階の温度調節により、装置の全体的な効率を改善するこ
とができる。この目的のために、対応する熱交換器を設
けることができ、必要であれば、ヒートポンプを設ける
こともできる。
【００２６】
【発明の実施の形態】図１において、参照符号１は、高
温リアクタ（高温反応炉）を示している。この高温リア
クタは、例えば、Ｐ４１３０４１６に記載されている。
上記高温リアクタは、溶融炉として作動し、Ｆe 及びそ
の合金、並びに、不活性化されている鉱物のための出口
１９、２０と、原料合成ガスのためのガス出口２２とを
備えている。原料合成ガスは、スプレークエンチ（噴霧
式急冷器）２に入る。５よりも小さいｐＨ範囲（すなわ
ち、酸性範囲）で作動する上記スプレークエンチの中で
は、各成分（特に、Ｃl、Ｐb、Ｚn 及びＦe）の転換が
始まる。上記スプレークエンチの中では同時に、有毒な
有機物質（ダイオキシン、フラン）の再生を防止するた
めに、原料合成ガスの衝撃式の再冷却が行われる。その
後、原料合成ガスは、中和槽３に入る。この中和槽のｐ
Ｈ値は８よりも高く、原料ガスの湿分を中和する。スプ
レークエンチ２の中のｐＨ条件、及び、中和槽３の中の
ｐＨ条件は、互いに関連するので、それぞれ連続的に測
定されて最適に設定される。加熱工程６'でガスの必要
な再加熱（加熱複合型の転換工程の反応条件によって予
め決定される）を行った後に、原料合成ガスは、複合コ
ンバータ４に入る。この複合コンバータは、単数又は複
数の転換工程に加えて、ダストを除去するためのグリセ
リン洗浄工程と、硫黄を触媒分離するためのサルフェロ
ックス（Ｓulferox）工程と、低温乾燥を行うための低
温乾燥工程とを備えている。有用物質として使用可能な
形態の硫黄が、上記サルフェロックス工程から直接的に
出口１６に取り出される。上記サルフェロックス工程
は、他の（湿式）転換工程とは別個に作動される。上記
グリセリン洗浄工程は、分離されたダストのための出口
８を有している。吸着剤のようにして有害物質を含む可
能性のある上記ダストは、リアクタ１に返送されて高温
で再処理される。原料合成ガスは、低温乾燥工程の後に
加熱され（加熱工程６''）、活性炭フィルタを通過した
後に、高純度の合成ガスとして出口１８を通って装置を
出る。好ましい実施例においては、上記活性炭フィルタ
は、ガスが通過することのできる交換可能なカセットの
中に収容される。このようにすると、簡単に交換するこ
とが可能となり、活性炭を高温リアクタに戻すことがで
きる。上記カセットは、その後再使用することができ
る。上述の流路に設けられている熱源及びヒートシンク
（６、６'、６''（低温乾燥工程））は、参照符号１６
及び方向を示す矢印で示すように、熱交換器及びヒート
ポンプの如き適宜な要素によって、熱的に接続されてい
る。スプレークエンチ２、中和槽３及び複合コンバータ
４からのプロセス水が集められ、該プロセス水は、パイ
プ系７を通って第１の水酸化物沈降槽９に入る。この水
酸化物沈降槽で分離された水酸化鉄は、出口１５を介し
て高温リアクタ１に返送され、該高温リアクタの中で熱
分解される。その後、上記集められたプロセス水は、第
２の水酸化物沈降槽１０に入る。この第２の水酸化物沈
降槽においては、水酸化鉛及び水酸化亜鉛が一緒に沈降
し、混合物として出口２１から取り出される。この混合
物は、当業界においては、精錬することのできる有用な
原材料として使用できることが分かっている。
温リアクタ（高温反応炉）を示している。この高温リア
クタは、例えば、Ｐ４１３０４１６に記載されている。
上記高温リアクタは、溶融炉として作動し、Ｆe 及びそ
の合金、並びに、不活性化されている鉱物のための出口
１９、２０と、原料合成ガスのためのガス出口２２とを
備えている。原料合成ガスは、スプレークエンチ（噴霧
式急冷器）２に入る。５よりも小さいｐＨ範囲（すなわ
ち、酸性範囲）で作動する上記スプレークエンチの中で
は、各成分（特に、Ｃl、Ｐb、Ｚn 及びＦe）の転換が
始まる。上記スプレークエンチの中では同時に、有毒な
有機物質（ダイオキシン、フラン）の再生を防止するた
めに、原料合成ガスの衝撃式の再冷却が行われる。その
後、原料合成ガスは、中和槽３に入る。この中和槽のｐ
Ｈ値は８よりも高く、原料ガスの湿分を中和する。スプ
レークエンチ２の中のｐＨ条件、及び、中和槽３の中の
ｐＨ条件は、互いに関連するので、それぞれ連続的に測
定されて最適に設定される。加熱工程６'でガスの必要
な再加熱（加熱複合型の転換工程の反応条件によって予
め決定される）を行った後に、原料合成ガスは、複合コ
ンバータ４に入る。この複合コンバータは、単数又は複
数の転換工程に加えて、ダストを除去するためのグリセ
リン洗浄工程と、硫黄を触媒分離するためのサルフェロ
ックス（Ｓulferox）工程と、低温乾燥を行うための低
温乾燥工程とを備えている。有用物質として使用可能な
形態の硫黄が、上記サルフェロックス工程から直接的に
出口１６に取り出される。上記サルフェロックス工程
は、他の（湿式）転換工程とは別個に作動される。上記
グリセリン洗浄工程は、分離されたダストのための出口
８を有している。吸着剤のようにして有害物質を含む可
能性のある上記ダストは、リアクタ１に返送されて高温
で再処理される。原料合成ガスは、低温乾燥工程の後に
加熱され（加熱工程６''）、活性炭フィルタを通過した
後に、高純度の合成ガスとして出口１８を通って装置を
出る。好ましい実施例においては、上記活性炭フィルタ
は、ガスが通過することのできる交換可能なカセットの
中に収容される。このようにすると、簡単に交換するこ
とが可能となり、活性炭を高温リアクタに戻すことがで
きる。上記カセットは、その後再使用することができ
る。上述の流路に設けられている熱源及びヒートシンク
（６、６'、６''（低温乾燥工程））は、参照符号１６
及び方向を示す矢印で示すように、熱交換器及びヒート
ポンプの如き適宜な要素によって、熱的に接続されてい
る。スプレークエンチ２、中和槽３及び複合コンバータ
４からのプロセス水が集められ、該プロセス水は、パイ
プ系７を通って第１の水酸化物沈降槽９に入る。この水
酸化物沈降槽で分離された水酸化鉄は、出口１５を介し
て高温リアクタ１に返送され、該高温リアクタの中で熱
分解される。その後、上記集められたプロセス水は、第
２の水酸化物沈降槽１０に入る。この第２の水酸化物沈
降槽においては、水酸化鉛及び水酸化亜鉛が一緒に沈降
し、混合物として出口２１から取り出される。この混合
物は、当業界においては、精錬することのできる有用な
原材料として使用できることが分かっている。
【００２７】上述の方法の手順に加えて、上記第２の水
酸化物沈降槽の後に、ＣＯ2 による追加の沈降槽を介挿
して、存在する総てのカルシウムイオンを析出させるこ
ともできる。その後のプロセス水は、主として、塩化ナ
トリウム及び塩化カリウムを含んでいて、カルシウムで
若干汚染されているだけなので、有用物質として使用す
ることができる。上述のカルシウム不純物は、イオン交
換装置１１で除去され、また、上記アルカリ塩化物は、
蒸発器１３の中で晶出して出口１７から有用塩類として
取り出される前に、逆浸透工程１２で濃縮される。従っ
て、プロセス水は成分を含んでおらず、選択に応じて、
低温乾燥機からの凝縮物と共に操作水として使用するこ
とができる。本プロセスは、廃水を排出しない。
酸化物沈降槽の後に、ＣＯ2 による追加の沈降槽を介挿
して、存在する総てのカルシウムイオンを析出させるこ
ともできる。その後のプロセス水は、主として、塩化ナ
トリウム及び塩化カリウムを含んでいて、カルシウムで
若干汚染されているだけなので、有用物質として使用す
ることができる。上述のカルシウム不純物は、イオン交
換装置１１で除去され、また、上記アルカリ塩化物は、
蒸発器１３の中で晶出して出口１７から有用塩類として
取り出される前に、逆浸透工程１２で濃縮される。従っ
て、プロセス水は成分を含んでおらず、選択に応じて、
低温乾燥機からの凝縮物と共に操作水として使用するこ
とができる。本プロセスは、廃水を排出しない。
【００２８】図１は、本発明の原理を用いると、廃棄物
のガス化は、有毒物質を排出しないばかりではなく、廃
棄物が含むエネルギ及び物質を完全に利用して実行する
ことができ、その際に、投棄すべき残留物が発生せず、
また、廃水に起因する環境汚染を生ずることがないこと
を示している。
のガス化は、有毒物質を排出しないばかりではなく、廃
棄物が含むエネルギ及び物質を完全に利用して実行する
ことができ、その際に、投棄すべき残留物が発生せず、
また、廃水に起因する環境汚染を生ずることがないこと
を示している。
【００２９】本明細書に述べた高温リサイクル法によ
り、種々の発生源及び組成を有する廃棄物は、再使用可
能な物質に完全に転換される。
り、種々の発生源及び組成を有する廃棄物は、再使用可
能な物質に完全に転換される。
【００３０】すなわち、そのような再使用可能な物質
は、鉱物粒子、鉄及びその合金、合成ガス、蒸留水、元
素硫黄、電解可能な塩類混合物、及び、亜鉛及び鉛の濃
縮物である。
は、鉱物粒子、鉄及びその合金、合成ガス、蒸留水、元
素硫黄、電解可能な塩類混合物、及び、亜鉛及び鉛の濃
縮物である。
【図１】本発明の廃棄物ガス化方法を示す流れ図であ
る。
る。
１ 高温リアクタ ２ 衝撃冷却手段 ３ 中和手段 ４ 複合コンバータ ５ 活性炭フィルタ ６'、６'' 加熱手段 ９ 第１の沈降手段 １０ 第２の沈降手段 １１ イオン交換手段 １２ 逆浸透手段 １３ 晶出蒸発手段
フロントページの続き (31)優先権主張番号 １９７３４９１１．０ (32)優先日 1997年８月12日 (33)優先権主張国 ドイツ（ＤＥ）
Claims (14)
- 【請求項１】 原料合成ガスを高温で循環させ、その結
果生じた原料合成ガスの特定の物質を分別転換すること
により、地域社会廃棄物又は産業廃棄物の総ての成分を
排出することなく完全に利用する廃棄物処理方法であっ
て、 前記原料合成ガスの中に有害物質として含まれる物質
を、別個に加熱される別個の湿式処理段階において、段
階的に転換して有用物質にし、その際に、前記原料合成
ガスに含まれる水蒸気の部分的な分離を行うために必要
な前記各々の処理段階の温度条件を段階的な濃縮によっ
て予め決定する工程と、 溶液と、前記別個の転換段階で転換された有用物質を含
む濃縮物とを一緒にし、段階的な沈降、並びに、イオン
交換反応及び分離反応によって、回収可能な有用物質を
段階的に分離すると共に、プロセス水を回収する工程
と、 有害物質の転換によって浄化された合成ガスを低温乾燥
し、前記回収されたプロセス水を前記濃縮物と共に前記
低温乾燥する段階から個々の転換段階へ送る工程とを備
えることを特徴とする廃棄物処理方法。 - 【請求項２】 請求項１の廃棄物処理方法において、 触媒作用により別個に作動する少なくとも１つの分離段
階が、前記原料合成ガスの流路に設けられることを特徴
とする廃棄物処理方法。 - 【請求項３】 請求項１の廃棄物処理方法において、 前記衝撃冷却段階は、スプレークエンチの形態であり、
５よりも低いｐＨ範囲で作動して、塩化水素及び重金属
を回収可能な塩化物に転換することを特徴とする廃棄物
処理方法。 - 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかの廃棄物処理
方法において、 酸性になるように調節された前記クエンチの後に、前記
原料合成ガスの残留湿分を、塩基性になるように調節さ
れた湿式処理段階によって中和させ、前記原料合成ガス
をその後の特定の転換段階を行うの最適な温度に調節す
ることを特徴とする廃棄物処理方法。 - 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかの廃棄物処理
方法において、 再分割された共通の容器の中に位置する複数の転換段階
を用い、前記原料合成ガスを概ね一定の温度にある前記
「複合コンバータ」に流入させることを特徴とする廃棄
物処理方法。 - 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかの廃棄物処理
方法において、 必要に応じて別個の添加物回路を有する前記「複合コン
バータ」の中の粒子分離段階を作動させ、分離された粒
子を脱ガス反応段階に送ることを特徴とする廃棄物処理
方法。 - 【請求項７】 請求項１乃至５のいずれかの廃棄物処理
方法において、 前記冷却段階及び転換段階の前記混合された溶液及び濃
縮物から、少なくとも二段階の水酸化物沈降によって、
鉄、及び、例えば亜鉛及び鉛の如き他の重金属を回収
し、沈降した鉄化合物を前記高温リアクタに返送してそ
こで融解させて金属粒子として除去し、一方、他の重金
属の水酸化物を精錬可能な濃縮物として処理して、原料
物質又は有用物質として直接使用することを特徴とする
廃棄物処理方法。 - 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれかの廃棄物処理
方法において、 前記水酸化物の沈降段階から流れてくる主としてアルカ
リ塩化物を含む溶液から、イオン交換段階によって、汚
染カルシウムイオンを除去することを特徴とする廃棄物
処理方法。 - 【請求項９】 請求項１乃至８のいずれかの廃棄物処理
方法において、 請求項８のイオン交換段階から流れてくる純化されたア
ルカリ塩化物を逆浸透段階によって濃縮し、次に、晶出
蒸発器の中で、原料物質としての有用塩類の混合物、及
び、プロセス水としての有用凝縮物を得ることを特徴と
する廃棄物処理方法。 - 【請求項１０】 請求項１乃至９のいずれかの廃棄物処
理方法において、 前記衝撃冷却に関連して熱回収機が設けられ、これによ
り回収された熱の少なくとも一部を用いて、合成ガス及
び前記複合コンバータの転換段階の温度の均等化を行
い、必要であれば、活性炭フィルタの前でガスを加熱す
ることを特徴とする廃棄物処理方法。 - 【請求項１１】 請求項１乃至１０のいずれかの廃棄物
処理方法を実行するための廃棄物処理装置であって、当
該装置は、合成ガスの流路を備えており、該流路は、ｐ
Ｈ値が５よりも低い衝撃冷却手段（２）と、ｐＨ値が８
よりも高い中和手段（３）と、有害物質用の少なくとも
１つの転換手段、グリセリン洗浄手段、サルフェロック
ス洗浄手段、及び、低温乾燥手段が一体化されている複
合コンバータ（４）と、ガス加熱手段（６''）と、活性
炭フィルタ（５）とから成る湿式処理を行うための活性
化回路を備えており、当該装置は、更に、回収回路を備
えており、該回収回路は、鉄水酸化物のための沈降手段
（９）と、重金属水酸化物のための沈降手段（１０）
と、カルシウムのためのイオン交換手段（１１）と、逆
浸透手段（１２）と、晶出蒸発手段（１３）とを少なく
とも備えており、これにより、物質を含む水が、前記衝
撃冷却手段、中和手段及び転換手段から順に流れ、前記
回収回路の前記手段は、有用物質としての水（１４）、
有用ガス（１８）、有用塩類（１７）、硫黄（１６）、
重金属水酸化物（２１）、鉄（１９）、及び、鉱物（２
０）のための除去手段を有しており、また、鉄水酸化物
（１５）及び炭素（８）を前記高温リアクタ（１）へ返
送する手段を有していることを特徴とする廃棄物処理装
置。 - 【請求項１２】 請求項１１の廃棄物処理装置におい
て、ガス温度均等化手段（６'）が、前記中和手段
（３）と前記複合コンバータ（４）との間で、前記合成
ガスの流路に設けられていることを特徴とする廃棄物処
理装置。 - 【請求項１３】 請求項１１又は１２の廃棄物処理装置
において、前記衝撃冷却手段（２）は、熱回収手段
（６）を備えており、 該熱回収手段は、前記ガス加熱
手段（６'）、前記温度均等化手段（６''）及び前記低
温乾燥手段に少なくとも部分的に接続されていることを
特徴とする廃棄物処理装置。 - 【請求項１４】 請求項１１乃至１３のいずれかの廃棄
物処理装置において、供給手段、脱ガス通路、及び、高
温リアクタが順に設けられ、該高温リアクタは、融解物
を取り出すための開口と、合成ガスを取り出すための開
口とを有しており、前記高温リアクタの後にガス浄化装
置が設けられていることを特徴とする廃棄物処理装置。
Applications Claiming Priority (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19644964.2 | 1996-10-29 | ||
| DE19644964 | 1996-10-29 | ||
| DE19720450.3 | 1997-05-15 | ||
| DE19720450 | 1997-05-15 | ||
| DE19729816.8 | 1997-07-11 | ||
| DE19729816 | 1997-07-11 | ||
| DE19734911A DE19734911A1 (de) | 1996-10-29 | 1997-08-12 | Verfahren zur vollständigen stofflichen, emissionslosen Nutzung durch Hochtemperatur-Recycling und durch fraktionierte stofflich spezifische Konvertierung des entstehenden Synthese-Rohgases |
| DE19734911.0 | 1997-08-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10165743A true JPH10165743A (ja) | 1998-06-23 |
| JP3220669B2 JP3220669B2 (ja) | 2001-10-22 |
Family
ID=27438470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29729897A Expired - Fee Related JP3220669B2 (ja) | 1996-10-29 | 1997-10-29 | 廃棄物処理方法及び装置 |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6068793A (ja) |
| EP (1) | EP0839892B1 (ja) |
| JP (1) | JP3220669B2 (ja) |
| AT (1) | ATE230789T1 (ja) |
| AU (1) | AU732732B2 (ja) |
| BR (1) | BR9705160A (ja) |
| CA (1) | CA2219113A1 (ja) |
| EE (1) | EE9700332A (ja) |
| HU (1) | HUP9701749A3 (ja) |
| ID (1) | ID18697A (ja) |
| LV (1) | LV12048B (ja) |
| PL (1) | PL187701B1 (ja) |
| SG (1) | SG55402A1 (ja) |
| SK (1) | SK145197A3 (ja) |
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| JP2016098125A (ja) * | 2014-11-19 | 2016-05-30 | Ｊｆｅエンジニアリング株式会社 | 副生塩の製造方法 |
| JP2018030749A (ja) * | 2016-08-23 | 2018-03-01 | Ｊｆｅエンジニアリング株式会社 | 副生塩の製造方法 |
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| US8470078B2 (en) * | 2008-03-12 | 2013-06-25 | Ihi E&C International Corporation | Process for removing tar from synthesis gas |
| CN104190222B (zh) * | 2014-09-15 | 2016-05-18 | 湖南恩邦新能源有限公司 | 一种生活垃圾无害化处理中的废气处理方法及其设备 |
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| FR2496685A1 (fr) * | 1980-10-13 | 1982-06-25 | Pillard Chauffage | Procede et installation pour produire des gaz combustibles froids et propres au moyen d'un gazeificateur de combustibles solides |
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| DE3923840C1 (en) * | 1989-07-19 | 1991-01-17 | Rheinische Braunkohlenwerke Ag, 5000 Koeln, De | Prodn. of fuel gas - by partial combustion of carbonaceous materials, cooling, removing suspended solid matter, etc. |
| DE4215143C2 (de) * | 1992-05-08 | 1994-09-22 | Gutehoffnungshuette Man | Verfahren zur Reinigung und Kühlung von unter Druck stehenden heißen Gasen und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| DE4420449C5 (de) * | 1994-02-15 | 2004-02-05 | Thermoselect Ag | Verfahren zum Lagern von heterogenem Müll |
| DE4417613A1 (de) * | 1994-05-19 | 1995-07-06 | Siemens Ag | Einrichtung zur Müllverarbeitung |
| DE4417614A1 (de) * | 1994-05-19 | 1995-01-19 | Siemens Ag | Verfahren und Einrichtung zur Aufbereitung von Abwasser aus einer Einrichtung zur Müllverarbeitung |
| DK0742039T3 (da) * | 1995-05-08 | 1999-09-13 | Thermoselect Ag | Anordning til rensning af gasser, såsom afgangsgasser og/eller syntesegasser |
-
1997
- 1997-10-22 AT AT97118328T patent/ATE230789T1/de not_active IP Right Cessation
- 1997-10-22 EP EP97118328A patent/EP0839892B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-10-24 SK SK1451-97A patent/SK145197A3/sk unknown
- 1997-10-27 CA CA002219113A patent/CA2219113A1/en not_active Abandoned
- 1997-10-27 SG SG1997003874A patent/SG55402A1/en unknown
- 1997-10-28 ID IDP973542A patent/ID18697A/id unknown
- 1997-10-28 PL PL97322861A patent/PL187701B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1997-10-28 HU HU9701749A patent/HUP9701749A3/hu unknown
- 1997-10-29 LV LVP-97-216A patent/LV12048B/lv unknown
- 1997-10-29 US US08/959,907 patent/US6068793A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-10-29 AU AU43598/97A patent/AU732732B2/en not_active Ceased
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- 1997-10-29 BR BR9705160A patent/BR9705160A/pt not_active Application Discontinuation
- 1997-10-29 JP JP29729897A patent/JP3220669B2/ja not_active Expired - Fee Related
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