JPH109542A - ごみ焼却方法 - Google Patents

ごみ焼却方法

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JPH109542A
JPH109542A JP8163153A JP16315396A JPH109542A JP H109542 A JPH109542 A JP H109542A JP 8163153 A JP8163153 A JP 8163153A JP 16315396 A JP16315396 A JP 16315396A JP H109542 A JPH109542 A JP H109542A
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JP
Japan
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furnace
temperature
exhaust gas
separated
compound
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Application number
JP8163153A
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English (en)
Inventor
Manabu Yamamoto
学 山本
Naoki Fujiwara
直機 藤原
Toshiaki Matsuda
敏昭 松田
Hiromichi Fujiwara
弘道 藤原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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Publication date
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Publication of JPH109542A publication Critical patent/JPH109542A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/12Heat utilisation in combustion or incineration of waste
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

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  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 効率よい発電が可能で、ダイオキシンの発生
を抑制でき、ばいじん量を少なくして塩化物を充分に除
去できるごみ焼却方法を提供すること。 【解決手段】 流動床炉1でごみ投入口11からのごみ
を焼却し、その排ガスから塩素を除去するため、Ca化
合物がノズル12から火炉又は熱吸収部の500 ℃〜800
℃の温度の領域1aに吹き込まれる。Ca化合物の領域
1aへの吹込みで塩化物はほとんど除去される。高温の
ため高温高圧蒸気が得られ発電効率が向上し、ダイオキ
シンは発生しない。炉1の排出物質は高温サイクロンに
より発電に用いられるクリーンな排ガスと分解炉7に導
入される物質とに分離され、分解炉7で有害金属と塩化
物が900 ℃〜1200℃で揮散分離され排ガス処理装置8で
捕集される。分解炉7からのCa化合物を含む灰の一部
は炉1の温度領域1aへ再度投入される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみ等を焼却
するごみ焼却方法に関し、特に、流動床炉を用いたごみ
焼却に好適なごみ焼却方法に関する。
【0002】
【従来の技術】都市ごみ等は、例えば流動床炉、ストー
カ等の焼却炉で焼却され、その際発生する熱を利用して
発電を行なうが、焼却炉でごみを焼却する場合、焼却炉
から排出される排ガス中には塩化水素等の塩化物や、カ
ドミウム(Cd)、鉛(Pb)、水銀(Hg)等の有害
な重金属が高い濃度で含有されており、近辺の住民や動
植物に重大な被害を及ぼすおそれがある。このため、焼
却炉から排出される排ガスに対する規制は極めて厳し
く、この規制は今後益々厳しくなってゆくものと考えら
れる。
【0003】排ガスに対する上記規制をクリアするた
め、従来の焼却炉では、火炉内又は煙道へ塩素除去剤と
してのカルシウム(Ca)化合物を吹込み、かつ、除じ
んのためバグフィルタを介在させ、これにより、塩化物
と有害重金属とを排ガスから除去する手段が採用されて
いた。特に、バグフィルタは、表面に捕捉された未反応
のCa化合物が当該表面で排ガス中の塩化物とさらに反
応するため高い塩化物除去率を得ることができるという
効果を有するばかりでなく、次の効果も有する。即ち、
排ガス中で発生する有害物質であるダイオキシンは、塩
素の存在のもとで排ガス温度250 〜500 ℃の部分で発生
するといわれているが、バグフィルタの耐熱温度は210
℃程度と低温であるので、バグフィルタは、ダイオキシ
ン発生温度250 ℃未満の低温で運転されることとなり、
上記塩化物の除去効果と併せて(ダイオキシンは塩化物
の存在のもとに発生する)、ダイオキシンの発生を阻止
する効果を有する。なお、従来の焼却炉では、上記ダイ
オキシンの発生温度である250 〜500 ℃の温度領域にお
ける排ガスの滞在時間をできるだけ短くするフロー手法
が採用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の手段では、
焼却炉から排出された高温の排ガスを低温運転のバグフ
ィルタに導くため急冷却するが、このような急冷却は高
温排ガスからの熱回収を行なうことはできないこととな
り、この結果、高温高圧の蒸気を得ることができず、高
効率の発電を行なうことはできない。又、Ca化合物に
よる塩化物の除去は必ずしも充分ではなく、このため、
排気ガス中の当該塩化物により熱交換器に高温腐食が発
生するのを避けることはできず、これに対処するため連
続運転が不可能となり、この面からも高効率の発電を行
なうことはできない。
【0005】さらに、バグフィルタの低温運転により、
大気中に放出される排ガス中のダイオキシン濃度は低減
できるが、ダイオキシンの煙道内での発生は充分に抑制
できず、バグフィルタで捕集されるダイオキシン濃度は
非常に高く、灰処理に際して高濃度のダイオキシンの溶
出抑制又は分解が必要となり、その分だけ装置が複雑と
なる。なお、近年、灰の無害化処理方法としてダイオキ
シンの分解も可能な溶融固化が採用されるようになって
きたが、捕集した灰をそのまま溶融炉で溶融すると、溶
融炉排ガスの著しい腐食性のため、溶融炉の安定な長時
間運転が困難になるという問題を生じていた。
【0006】さらに又、従来の手段では、Ca化合物の
利用率は30〜40%と極めて低く、充分な塩素除去のため
にはCa化合物の吹込み量を増大させる必要がある。と
ころが、ごみ焼却炉からのばいじんの埋立て地は、現状
では充分に確保することができなくなっており、その確
保は将来益々困難になることが予想される。したがっ
て、塩素除去率向上のためCa化合物の吹込み量を増大
させることはばいじん量を増大させることとなり、その
埋立ての問題からCa化合物の吹込み量を増大させるこ
とは望ましくない。
【0007】本発明の目的は、上記従来技術における課
題を解決し、効率のよい発電を行なうことができるとと
もにダイオキシンの発生を抑制することができ、さら
に、ばいじん量を少なくしてしかも塩化物を充分に除去
することができるごみ焼却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】発明者等は、塩素除去剤
の火炉吹込みによる塩素除去について種々研究した結
果、塩素除去剤、例えば、CaOを、750 〜800 ℃以下
の温度で、かつ、充分な反応時間(1 秒以上)を保持す
ることにより塩素除去が可能であることを見出した。本
発明は、このような研究結果に基づくものであり、上記
の目的を達成するため、請求項1の発明は、火炉内にご
みを投入してこれを焼却するごみ焼却方法において、前
記火炉又は熱吸収部の500 ℃〜800 ℃の温度域で、か
つ、排ガス中の塩化物との反応時間が1 秒以上確保でき
る領域に塩素除去剤を吹き込み、当該火炉からの排出物
質を高温分離装置により排ガスとその他の物質とに分離
し、分離された排ガスを蒸気加熱系統へ供給することを
特徴とする。
【0009】又、請求項2の発明は、請求項1記載のご
み焼却方法において、前記高温分離装置で分離された前
記塩素除去剤と塩化物との化合物、ばいじん、および未
反応の前記塩素除去剤を分解炉に導入し、900 ℃〜1200
℃ 、好ましくは900 ℃〜1100℃の温度により前記ばい
じんから有害金属を揮散分離させるとともに、前記化合
物から前記塩化物を揮散分離させることを特徴とする。
【0010】さらに、請求項3の発明は、請求項2記載
のごみ焼却方法において、揮散分離した前記有害金属お
よび前記塩化物を排ガス処理装置により捕集するととも
に、前記塩素除去剤を含む残余の物質の一部を前記火炉
内の前記500 ℃〜800 ℃の温度域に戻すことを特徴とす
る。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。図1は本発明の実施の形態の焼却
方法に使用される焼却システムを示す図である。この図
で、1は流動床炉、1aは流動床炉1内の所定領域、1
1は流動床炉1のごみ投入口、12は流動床1のCa化
合物の吹込みノズルである。2は高温サイクロン、3は
一次過熱器31および二次過熱器32より成る過熱器、
4は節炭器、5はバグフィルタ、6は煙突である。7は
分解炉、8は分解炉7からの排ガスを処理する排ガス処
理装置、9は分解炉7から排出される灰を示す。
【0012】次に、本実施の形態による焼却方法を説明
する。Ca化合物は吹込みノズル12を用いて炉内の領
域1aに吹き込まれる。この領域1aとしては、500 〜
800℃、好ましくは700 〜750 ℃で、かつ、投入された
Ca化合物と排ガス中の塩化物との反応時間を1 秒以上
確保することができる領域が選定される。
【0013】このように、上記領域1aを500 ℃以上に
選定することにより、発生温度領域が250 〜500 ℃であ
るダイオキシンの発生を防止することができる。又、80
0 ℃以下に選定したのは次の理由による。即ち、Caと
塩素との反応はあまり高温では進行せず、反応の結果と
して生成されたCaCl2 は750 〜800 ℃以上では逆に
分解反応の方が早くなり、このことから750 〜800 ℃以
下での反応が適切である。この温度範囲における750 ℃
と、発電の高効率化に好適な蒸気温度としてしばしば用
いられる500 ℃を得るためには排ガス温度はそれより20
0 ℃高い700 ℃が必要であるという両方の理由から、領
域1aの最も望ましい温度範囲は700 〜800 ℃となる。
なお、炉内の平均ガス温度が800 ℃以下であっても火炎
の部分はより高温であり、反応したCaCl2 が分解す
ることになるので、火炎の部分には吹き込まない。
【0014】吹き込まれたCa化合物はガス中の塩化物
と反応して両者の化合物CaCl2を生成し、塩素を除
去する。又、塩素が除去されていることと高温であるこ
とのため、ダイオキシンも発生しない。この結果、流動
床炉1からは、塩素もダイオキシンも含まれていない高
温(700 ℃以上)の排ガス、Caと塩素との化合物、ば
いじん、および未反応のCa化合物が排出されることに
なる。これらは高温サイクロン2に導入され、排ガスと
その他の物質とに分離される。このように、高温サイク
ロン2による分離手段を用いることができるのは、流動
床炉1からの排ガス中に塩素が含まれないからであり、
もし、排ガス中に塩素が含まれていると、高温サイクロ
ンで分離した結果得られる排ガスにそれが含まることに
なり、塩素による熱交換器の高温腐食が生じるので、サ
イクロンは使用できない。
【0015】高温サイクロン2で得られた700 ℃の排ガ
スは、管路21を経て過熱器3、節炭器4へ供給され、
バグフィルタ5(微量のばいじんおよびダイオキシンの
除去)を介して煙突6から外気へ放出される。過熱器3
での熱交換により、例えば500 ℃の高温蒸気が得られ、
この蒸気は蒸気タービンへ供給されて発電を行なう。
又、節炭器4では熱交換により供給水の予熱が行なわれ
る。高温サイクロン2からの排ガス中には塩素は含まれ
ないので、過熱器3や節炭器4での高温腐食は生じず、
連続運転が可能である。
【0016】一方、高温サイクロン2で排ガスを分離し
た残余の物質、即ち、Caと塩素との化合物、ばいじん
(ダイオキシンや有害金属を含む)、および未反応のC
a化合物は分解炉7へ導入され、ここで熱分解される。
分解炉7としては、例えば外熱型のキルンが用いられ
る。この熱分解により、ばいじん中の有害金属(Pbや
Cd)は揮発し、ばいじんと分離される。又、ばいじん
中のダイオキシンは分解されて無害化される。又、Ca
と塩素との化合物(CaCl2 )は大部分が分解し、C
a化合物を再生する。このような揮散や分解が可能な温
度は、実験の結果、900 〜1200℃、好ましくは1000〜11
00℃の温度であることが判明した。この温度は、従来行
なわれていた溶融排ガス処理における温度より300 ℃以
上低く、又、排ガス量も溶融排ガス処理における排ガス
量より大幅に少なくなる(ほぼ1 /20)ので、処理が極
めて容易になる。
【0017】分解炉7で揮散分離して排出される塩化
物、有害金属は排ガス処理装置8で捕集される。排ガス
処理装置8としては、バグフィルタ、湿式排煙洗浄器、
又は水管式のガス冷却器等が用いられ、ここで捕集され
る物質の重量は分解炉7から排出される物質全体の重量
の約15%程度である。
【0018】一方、上記揮散分離して排出される物質以
外の分解炉7から排出される物質は、図で灰9として示
されている。灰9は、無害となったばいじん、熱分解さ
れたCa化合物、未反応のCa化合物より成り、その一
部がリサイクルライン91を通って流動床炉1の領域1
a内に戻され、他は無害な灰として排出ライン92を通
って外部に排出される。このように、再生されたCa化
合物を利用することにより、Ca化合物の利用率を従来
の利用率(30%)より大幅に向上させることができるの
は明らかであり、又、Ca化合物を大量に炉内に吹込む
ことなくCa粒子濃度を高めることができるので、塩素
除去率を向上させることができ、排出物の量も減少させ
ることができる。
【0019】なお、上記実施の形態の説明では、流動床
炉を例示して説明したが、ストーカに対しても同様の方
法を適用することができる。又、高温分離装置として高
温サイクロンを使用する例について説明したが、高温用
セラミックフィルタを用いることもできる。
【0020】
【発明の効果】以上述べたように、本発明では、火炉又
は熱吸収部の500 ℃〜800 ℃の温度域で、かつ、排ガス
中の塩化物との反応時間が1 秒以上確保できる領域に塩
素除去剤を吹き込むようにしたので、火炉内で塩素を除
去することができ、又、排ガス中にダイオキシンを含む
こともないので、次段の処理で分離装置を使用してクリ
ーンな排ガスをばいじん等から分離することができる。
又、排ガスの温度が高いので、高温高圧の蒸気を得るこ
とができ、高効率発電を行なうことができる。
【0021】さらに、分離装置の後段で分解炉を使用す
るので、従来行なわれていた溶融排ガス処理における温
度より300 ℃以上低い温度で処理することができ、又、
排ガス量も溶融排ガス処理における排ガス量より大幅に
少なくなるので、処理が極めて容易になる。
【0022】さらに又、分解炉で再生された塩素除去剤
を火炉内に戻すので、塩素除去剤の利用率を従来の利用
率より大幅に向上させることができ、塩素除去剤を大量
に炉内に吹込むことなく塩素除去剤の粒子濃度を高める
ことができ、塩素除去率を向上させることができ、排出
物も減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の焼却方法に使用される焼
却システムを示す図である。
【符号の説明】
1 流動床炉 1a 炉内の領域 2 高温サイクロン 3 過熱器 4 節炭器 5 バグフィルタ 7 分解炉 8 排ガス処理装置 11 ごみ投入口 12 Ca化合物の吹込みノズル
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B09B 3/00 F23G 7/00 ZAB F23G 5/14 ZAB B09B 3/00 ZAB 7/00 ZAB 303M (72)発明者 藤原 弘道 神奈川県横浜市磯子区一丁目2番10号 バ ブコツク日立株式会社横浜エンジニアリン グセンタ内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 火炉内にごみを投入してこれを焼却する
    ごみ焼却方法において、前記火炉又は熱吸収部の500 ℃
    〜800 ℃の温度域で、かつ、排ガス中の塩化物との反応
    時間が1 秒以上確保できる領域に塩素除去剤を吹き込
    み、当該火炉からの排出物質を高温分離装置により排ガ
    スとその他の物質とに分離し、分離された排ガスを蒸気
    加熱系統へ供給することを特徴とするごみ焼却方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のごみ焼却方法において、
    前記高温分離装置で分離された前記塩素除去剤と塩化物
    との化合物、ばいじん、および未反応の前記塩素除去剤
    を分解炉に導入し、900 ℃〜1200℃ 、好ましくは900
    ℃〜1100℃の温度により前記ばいじんから有害金属を揮
    散分離させるとともに、前記化合物から前記塩化物を揮
    散分離させることを特徴とするごみ焼却方法。
  3. 【請求項3】 請求項2記載のごみ焼却方法において、
    揮散分離した前記有害金属および前記塩化物を排ガス処
    理装置により捕集するとともに、前記塩素除去剤を含む
    残余の物質の一部を前記火炉内の前記500 ℃〜800 ℃の
    温度域に戻すことを特徴とするごみ焼却方法。
JP8163153A 1996-06-24 1996-06-24 ごみ焼却方法 Pending JPH109542A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4671867A (en) * 1984-03-21 1987-06-09 Centre Stephanois De Recherches Mecaniques Hydromecanique Et Frottement Method and means for treating foundry sands and the like

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4671867A (en) * 1984-03-21 1987-06-09 Centre Stephanois De Recherches Mecaniques Hydromecanique Et Frottement Method and means for treating foundry sands and the like

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