JPH11294736A - 廃棄物の熱分解溶融燃焼装置 - Google Patents
廃棄物の熱分解溶融燃焼装置Info
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- JPH11294736A JPH11294736A JP10165998A JP10165998A JPH11294736A JP H11294736 A JPH11294736 A JP H11294736A JP 10165998 A JP10165998 A JP 10165998A JP 10165998 A JP10165998 A JP 10165998A JP H11294736 A JPH11294736 A JP H11294736A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 熱分解ドラムや廃熱ボイラ等の高温腐食を大
幅に低下させ、発電効率を高めて廃棄物の熱分解溶融燃
焼装置の熱経済性を向上する。 【解決手段】 廃棄物Ａを熱分解ガスＢと熱分解残渣Ｃ
にする熱分解ドラム４と、熱分解ガスＢに含まれる塩化
水素を除去する脱塩化水素反応装置２０と、熱分解残渣
Ｃから可燃性固形物Ｄを分別する熱分解残渣分別装置１
３と、可燃性固形物Ｄに含まれる塩化物を除去する塩化
物除去装置２１と、熱分解ガスＢの一部を燃焼させ、熱
分解ドラム４への加熱ガスＫに熱を与える熱分解ガス燃
焼装置２２と、熱分解ガスＢの残部と塩化物除去装置２
１からの可燃性固形物Ｄを燃焼させる溶融燃焼装置６
と、溶融燃焼装置６からの燃焼排ガスＧの熱を回収する
廃熱ボイラ７と、燃焼排ガスＧ中のダストＥを補集する
集塵装置８と、燃焼排ガスＧを浄化する排ガス処理装置
９とから廃棄物の熱分解溶融燃焼装置を形成する。
幅に低下させ、発電効率を高めて廃棄物の熱分解溶融燃
焼装置の熱経済性を向上する。 【解決手段】 廃棄物Ａを熱分解ガスＢと熱分解残渣Ｃ
にする熱分解ドラム４と、熱分解ガスＢに含まれる塩化
水素を除去する脱塩化水素反応装置２０と、熱分解残渣
Ｃから可燃性固形物Ｄを分別する熱分解残渣分別装置１
３と、可燃性固形物Ｄに含まれる塩化物を除去する塩化
物除去装置２１と、熱分解ガスＢの一部を燃焼させ、熱
分解ドラム４への加熱ガスＫに熱を与える熱分解ガス燃
焼装置２２と、熱分解ガスＢの残部と塩化物除去装置２
１からの可燃性固形物Ｄを燃焼させる溶融燃焼装置６
と、溶融燃焼装置６からの燃焼排ガスＧの熱を回収する
廃熱ボイラ７と、燃焼排ガスＧ中のダストＥを補集する
集塵装置８と、燃焼排ガスＧを浄化する排ガス処理装置
９とから廃棄物の熱分解溶融燃焼装置を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみ等の廃棄
物の熱分解溶融燃焼装置に関するものであり、熱分解ガ
スに含まれる塩化水素ガスと熱分解残渣中の可燃物に含
まれる塩化物とを除去する事により、前記熱分解ガスの
一部を熱源としてクリーンな熱分解用加熱ガスを得ると
共に、両者の溶融燃焼により生ずる燃焼排ガス中の塩化
水素ガスを大幅に低減させ、熱分解装置や蒸気過熱器管
に高温腐食を生じる事無く、廃棄物の熱分解と発電用蒸
気の高温・高圧化とを達成できるようにした、新規な廃
棄物の熱分解溶融燃焼装置に関するものである。
物の熱分解溶融燃焼装置に関するものであり、熱分解ガ
スに含まれる塩化水素ガスと熱分解残渣中の可燃物に含
まれる塩化物とを除去する事により、前記熱分解ガスの
一部を熱源としてクリーンな熱分解用加熱ガスを得ると
共に、両者の溶融燃焼により生ずる燃焼排ガス中の塩化
水素ガスを大幅に低減させ、熱分解装置や蒸気過熱器管
に高温腐食を生じる事無く、廃棄物の熱分解と発電用蒸
気の高温・高圧化とを達成できるようにした、新規な廃
棄物の熱分解溶融燃焼装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、廃棄物の熱分解溶融燃焼装置
は、廃棄物の熱分解ドラムや熱分解用加熱ガス発生装
置、熱分解ドラムからの熱分解生成物の搬出装置、熱分
解残渣の分別装置、熱分解残渣中の可燃物と熱分解ガス
を燃焼させる溶融燃焼装置、燃焼排ガスの排熱回収装
置、燃焼排ガスの浄化処理装置等から構成されており、
前記熱分解ドラム内の廃棄物をほぼ酸素遮断下で３００
℃〜６００℃の温度に加熱することにより熱分解ガスと
熱分解残渣とに変換すると共に、熱分解残渣から分別し
た可燃物（細粒）と熱分解ガスとを溶融燃焼装置で溶融
燃焼させるようにしている（特公平６−５６２５３号、
ドイツ連邦共和国特許第２４３２５０号明細書等）。ま
た、この種の廃棄物の熱分解溶融燃焼装置では、廃棄物
処理の熱経済性の向上を図ると云う観点から、前記溶融
燃焼装置からの燃焼排ガスの廃熱回収により生成した蒸
気を利用して発電を行い、電力の形で廃熱を有効利用す
る方策が広く採用されている。
は、廃棄物の熱分解ドラムや熱分解用加熱ガス発生装
置、熱分解ドラムからの熱分解生成物の搬出装置、熱分
解残渣の分別装置、熱分解残渣中の可燃物と熱分解ガス
を燃焼させる溶融燃焼装置、燃焼排ガスの排熱回収装
置、燃焼排ガスの浄化処理装置等から構成されており、
前記熱分解ドラム内の廃棄物をほぼ酸素遮断下で３００
℃〜６００℃の温度に加熱することにより熱分解ガスと
熱分解残渣とに変換すると共に、熱分解残渣から分別し
た可燃物（細粒）と熱分解ガスとを溶融燃焼装置で溶融
燃焼させるようにしている（特公平６−５６２５３号、
ドイツ連邦共和国特許第２４３２５０号明細書等）。ま
た、この種の廃棄物の熱分解溶融燃焼装置では、廃棄物
処理の熱経済性の向上を図ると云う観点から、前記溶融
燃焼装置からの燃焼排ガスの廃熱回収により生成した蒸
気を利用して発電を行い、電力の形で廃熱を有効利用す
る方策が広く採用されている。
【０００３】而して、廃棄物処理の熱経済性に深く関係
する熱分解ドラム内の廃棄物の加熱システムとしては、
熱分解ドラム内に設けた加熱管へ加熱ガスを流通させ
る間接加熱方式、熱分解ドラム内へ加熱ガスを直接流
入させる直接加熱方式及び熱分解ドラム内へ少量の空
気を導入して廃棄物の一部を部分燃焼させる方式等が存
在するが、従前から前記の間接加熱方式が主として用
いられている。何故なら、前記及びの加熱方式にあ
っては、発生した熱分解ガス内の可燃性成分濃度が低く
なり、単位容積当りの発熱量が低下するからである。
する熱分解ドラム内の廃棄物の加熱システムとしては、
熱分解ドラム内に設けた加熱管へ加熱ガスを流通させ
る間接加熱方式、熱分解ドラム内へ加熱ガスを直接流
入させる直接加熱方式及び熱分解ドラム内へ少量の空
気を導入して廃棄物の一部を部分燃焼させる方式等が存
在するが、従前から前記の間接加熱方式が主として用
いられている。何故なら、前記及びの加熱方式にあ
っては、発生した熱分解ガス内の可燃性成分濃度が低く
なり、単位容積当りの発熱量が低下するからである。
【０００４】ところで、廃棄物処理の熱経済性をより高
めるためには、廃棄物を熱分解する際に生ずる余剰の熱
エネルギーを熱分解ドラムの加熱用熱源として活用する
ことが必要となる。具体的には、間接加熱方式の熱分解
ドラムに於いて加熱管内へ流通せしめる熱分解ガスとし
て、溶融燃焼装置からの高温燃焼ガスを用いるか、又
は熱分解ガスの一部を別途に燃焼して生成した燃焼ガ
スを用いるのが、熱経済上最も好ましい方策である。し
かし、熱分解ドラム内で生ずる熱分解ガスには、廃棄物
中の塩化ビニール等の有機塩素化合物の熱分解により生
じた塩化水素ガスが多量に含まれている。同様に、熱分
解残渣から分別した可燃性固形物内には塩化ナトリウム
等の金属塩化物が多く含まれている。そのため、これ等
の熱分解ガスや可燃性固形物等を燃料とする溶融燃焼装
置から排出される燃焼排ガスや、熱分解ガスの一部を燃
焼せしめて生成した燃焼ガスには、多量の塩化水素ガス
が含まれることになり、塩化水素ガスの高温下に於ける
激しい腐食性の故に、前記燃焼排ガスや燃焼ガスをその
まま加熱ガスとして熱分解ドラムの加熱管内へ流通させ
ることはできない。
めるためには、廃棄物を熱分解する際に生ずる余剰の熱
エネルギーを熱分解ドラムの加熱用熱源として活用する
ことが必要となる。具体的には、間接加熱方式の熱分解
ドラムに於いて加熱管内へ流通せしめる熱分解ガスとし
て、溶融燃焼装置からの高温燃焼ガスを用いるか、又
は熱分解ガスの一部を別途に燃焼して生成した燃焼ガ
スを用いるのが、熱経済上最も好ましい方策である。し
かし、熱分解ドラム内で生ずる熱分解ガスには、廃棄物
中の塩化ビニール等の有機塩素化合物の熱分解により生
じた塩化水素ガスが多量に含まれている。同様に、熱分
解残渣から分別した可燃性固形物内には塩化ナトリウム
等の金属塩化物が多く含まれている。そのため、これ等
の熱分解ガスや可燃性固形物等を燃料とする溶融燃焼装
置から排出される燃焼排ガスや、熱分解ガスの一部を燃
焼せしめて生成した燃焼ガスには、多量の塩化水素ガス
が含まれることになり、塩化水素ガスの高温下に於ける
激しい腐食性の故に、前記燃焼排ガスや燃焼ガスをその
まま加熱ガスとして熱分解ドラムの加熱管内へ流通させ
ることはできない。
【０００５】尚、図２は前記塩化水素を含有する燃焼排
ガスの腐食線図を示すものであるが、廃熱ボイラの各部
伝熱面は、管壁温度が３００℃を越えると、急激に塩化
水素ガスによる高温腐食が進行して腐食される事にな
る。このような金属の高温腐食の進行を避けるために
は、廃熱ボイラの、特に過熱器の運転圧力および運転温
度は、それぞれ３０ｋｇ／ｃｍ2 Ｇおよび３００℃以下
とする必要があった。即ち、図２の塩化水素ガスによる
腐食線図に示すように、塩化鉄またはアルカリ鉄硫酸塩
の介在による腐食が温度３２０℃を越えると徐々に進行
し、６５０℃でピークになる事が知られている。つま
り、３２０℃から４８０℃の間は、塩化鉄またはアルカ
リ鉄硫酸塩の生成による腐食が、また４６０℃から７０
０℃の間は、生成した塩化鉄またはアルカリ鉄硫酸塩の
分解による腐食が起こる事になる。
ガスの腐食線図を示すものであるが、廃熱ボイラの各部
伝熱面は、管壁温度が３００℃を越えると、急激に塩化
水素ガスによる高温腐食が進行して腐食される事にな
る。このような金属の高温腐食の進行を避けるために
は、廃熱ボイラの、特に過熱器の運転圧力および運転温
度は、それぞれ３０ｋｇ／ｃｍ2 Ｇおよび３００℃以下
とする必要があった。即ち、図２の塩化水素ガスによる
腐食線図に示すように、塩化鉄またはアルカリ鉄硫酸塩
の介在による腐食が温度３２０℃を越えると徐々に進行
し、６５０℃でピークになる事が知られている。つま
り、３２０℃から４８０℃の間は、塩化鉄またはアルカ
リ鉄硫酸塩の生成による腐食が、また４６０℃から７０
０℃の間は、生成した塩化鉄またはアルカリ鉄硫酸塩の
分解による腐食が起こる事になる。
【０００６】そのため、従前の間接加熱方式の熱分解ド
ラムに於いては、通常熱風発生炉（ガス又はオイル焚
き）を利用するか、熱風発生炉（ガス又はオイル焚
き）と蒸気式空気加熱器（廃熱ボイラ蒸気による加熱）
とを組合せて利用するか、高温空気加熱器（溶融燃焼
装置からの燃焼ガスによる加熱）を利用することによ
り、廃棄物の加熱ガスを得るようにしている。しかし、
前記及びの方法は燃料ガスや石油等を用いるため、
熱分解ドラムのランニングコストが必然的に上昇するこ
とになり、廃棄物の処理費の大幅な引き下げを図り難い
という問題がある。
ラムに於いては、通常熱風発生炉（ガス又はオイル焚
き）を利用するか、熱風発生炉（ガス又はオイル焚
き）と蒸気式空気加熱器（廃熱ボイラ蒸気による加熱）
とを組合せて利用するか、高温空気加熱器（溶融燃焼
装置からの燃焼ガスによる加熱）を利用することによ
り、廃棄物の加熱ガスを得るようにしている。しかし、
前記及びの方法は燃料ガスや石油等を用いるため、
熱分解ドラムのランニングコストが必然的に上昇するこ
とになり、廃棄物の処理費の大幅な引き下げを図り難い
という問題がある。
【０００７】また、の方法は化石燃料やガス燃料を必
要としないものの、溶融燃焼装置からの燃焼ガス温度が
１１００〜１３００℃と高いため、熱交換器の材質や構
造の点に未解決の問題が多く残されていて実用化が容易
でないうえ、仮に実用化が可能であったとしても、空気
加熱器のガス側へのダスト付着による回収熱の不安定さ
や、廃棄物の質および量の変動に対する制御の複雑さに
加え、塩化水素ガスによる腐食の発生が不可避であると
いう致命的な難点がある。
要としないものの、溶融燃焼装置からの燃焼ガス温度が
１１００〜１３００℃と高いため、熱交換器の材質や構
造の点に未解決の問題が多く残されていて実用化が容易
でないうえ、仮に実用化が可能であったとしても、空気
加熱器のガス側へのダスト付着による回収熱の不安定さ
や、廃棄物の質および量の変動に対する制御の複雑さに
加え、塩化水素ガスによる腐食の発生が不可避であると
いう致命的な難点がある。
【０００８】同様に、廃棄物処理の熱経済性をより高め
るためには、廃熱ボイラの排熱回収による蒸気を用いた
発電効率を高める必要がある。具体的には、廃熱ボイラ
から蒸気タービン発電装置へ供給する過熱蒸気の温度・
圧力を高め、１０〜１５％程度の低い発電効率を近年の
事業用火力発電所の発電効率（約４０％）程度にまで高
める必要がある。
るためには、廃熱ボイラの排熱回収による蒸気を用いた
発電効率を高める必要がある。具体的には、廃熱ボイラ
から蒸気タービン発電装置へ供給する過熱蒸気の温度・
圧力を高め、１０〜１５％程度の低い発電効率を近年の
事業用火力発電所の発電効率（約４０％）程度にまで高
める必要がある。
【０００９】しかし、従前の廃棄物の熱分解溶融燃焼装
置では、前述の通り溶融燃焼装置からの高温燃焼排ガス
内に含まれる塩化水素ガスと煤塵中の腐食成分との複合
作用により、蒸気過熱装置の蒸気過熱器管や廃熱ボイラ
の各部伝熱面は、管壁温度が約３００℃を越えると高温
腐食により急激に腐食されることになる。その結果、廃
熱ボイラの、特に蒸気過熱管の運転条件は３０ｋｇ／ｃ
ｍ2 Ｇ、３００℃以下とする必要があり、この点から発
電効率を十分に高めることができないと云う問題があ
る。
置では、前述の通り溶融燃焼装置からの高温燃焼排ガス
内に含まれる塩化水素ガスと煤塵中の腐食成分との複合
作用により、蒸気過熱装置の蒸気過熱器管や廃熱ボイラ
の各部伝熱面は、管壁温度が約３００℃を越えると高温
腐食により急激に腐食されることになる。その結果、廃
熱ボイラの、特に蒸気過熱管の運転条件は３０ｋｇ／ｃ
ｍ2 Ｇ、３００℃以下とする必要があり、この点から発
電効率を十分に高めることができないと云う問題があ
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従前の廃棄
物の熱分解溶融燃焼装置における上述のごとき問題、即
ち熱分解ドラムの加熱に関しては、（ａ）石油やＬＰ
Ｇ等の外部燃料を廃棄物の加熱用熱源とする場合には、
廃棄物の処理コストが上昇すること、（ｂ）燃焼排ガス
を加熱用熱源とする場合には、間接加熱においては廃熱
ボイラや熱交換器に、また直接加熱においては熱分解ド
ラムにそれぞれ腐食が発生すること、（ｃ）廃棄物の一
部を燃焼させる直接加熱においては、可燃性ガスの発熱
量が低下すること、及び排熱回収による発電に関して
は、蒸気過熱器管の高温腐食により過熱蒸気の高温・高
圧化が困難で、発電効率の大幅な向上が図れないこと、
等の問題を解決せんとするものであり、脱塩化水素処理
をした熱分解ガスを熱源として廃棄物の加熱ガスを加熱
すると共に、溶融燃焼装置からの燃焼排ガス内の塩化水
素を大幅に低減させることにより、発電用過熱蒸気を生
成する過熱器管を塩化水素ガスを含有しない条件下に配
設し、熱分解ドラムや蒸気過熱器管に高温腐食を生ずる
事なしに経済的に高能率で廃棄物の熱分解溶融燃焼処理
が行なえ、しかもより高い発電効率の達成を可能とした
廃棄物の熱分解溶融燃焼処理装置を提供するものであ
る。
物の熱分解溶融燃焼装置における上述のごとき問題、即
ち熱分解ドラムの加熱に関しては、（ａ）石油やＬＰ
Ｇ等の外部燃料を廃棄物の加熱用熱源とする場合には、
廃棄物の処理コストが上昇すること、（ｂ）燃焼排ガス
を加熱用熱源とする場合には、間接加熱においては廃熱
ボイラや熱交換器に、また直接加熱においては熱分解ド
ラムにそれぞれ腐食が発生すること、（ｃ）廃棄物の一
部を燃焼させる直接加熱においては、可燃性ガスの発熱
量が低下すること、及び排熱回収による発電に関して
は、蒸気過熱器管の高温腐食により過熱蒸気の高温・高
圧化が困難で、発電効率の大幅な向上が図れないこと、
等の問題を解決せんとするものであり、脱塩化水素処理
をした熱分解ガスを熱源として廃棄物の加熱ガスを加熱
すると共に、溶融燃焼装置からの燃焼排ガス内の塩化水
素を大幅に低減させることにより、発電用過熱蒸気を生
成する過熱器管を塩化水素ガスを含有しない条件下に配
設し、熱分解ドラムや蒸気過熱器管に高温腐食を生ずる
事なしに経済的に高能率で廃棄物の熱分解溶融燃焼処理
が行なえ、しかもより高い発電効率の達成を可能とした
廃棄物の熱分解溶融燃焼処理装置を提供するものであ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本願発明者等は廃棄物の
熱分解溶融燃焼処理に於ける熱経済性の向上を目的とし
て、これまでに（イ）熱分解ドラムからの熱分解ガスの
一部を脱塩化水素処理し、浄化処理した熱分解ガスを廃
棄物の熱分解用加熱ガスの加熱用熱源として用いる方
法、（ロ）溶融燃焼装置からの高温燃焼排ガス内へ脱塩
化水素剤を投入して塩化水素ガスを除去する方法、
（ハ）高温燃焼排ガスにより熱媒体である粒体（例えば
砂）を加熱し、当該高温の熱媒体用粒体を用いて熱分解
用の加熱ガスを加熱したり、或いは廃熱ボイラからの蒸
気を過熱する方法等の各種の技術を開発し、その作動テ
ストを行なって来た。
熱分解溶融燃焼処理に於ける熱経済性の向上を目的とし
て、これまでに（イ）熱分解ドラムからの熱分解ガスの
一部を脱塩化水素処理し、浄化処理した熱分解ガスを廃
棄物の熱分解用加熱ガスの加熱用熱源として用いる方
法、（ロ）溶融燃焼装置からの高温燃焼排ガス内へ脱塩
化水素剤を投入して塩化水素ガスを除去する方法、
（ハ）高温燃焼排ガスにより熱媒体である粒体（例えば
砂）を加熱し、当該高温の熱媒体用粒体を用いて熱分解
用の加熱ガスを加熱したり、或いは廃熱ボイラからの蒸
気を過熱する方法等の各種の技術を開発し、その作動テ
ストを行なって来た。
【００１２】しかし、前記（イ）の方法は、熱分解用の
加熱ガスの方は経済的に得られるものの、燃焼排ガス内
の塩化水素による廃熱ボイラ蒸気過熱器管の高温腐食の
問題は依然としてそのまま残存することになる。
加熱ガスの方は経済的に得られるものの、燃焼排ガス内
の塩化水素による廃熱ボイラ蒸気過熱器管の高温腐食の
問題は依然としてそのまま残存することになる。
【００１３】また、前記（ロ）の方法には、廃棄物の熱
分解溶融燃焼装置の溶融燃焼装置から排出される燃焼排
ガスが約１１００℃〜１３００℃の高温であるため、こ
の中へ脱塩化水素反応剤（例えば消石灰や生石灰、炭酸
カルシウム、炭酸ナトリウム等）を投入して塩化水素ガ
スと十分に接触させたとしても、化学的な平衡関係か
ら、生成した塩化カルシウム或いは塩化ナトリウムが水
蒸気と反応して再び塩化水素を生成するため、結局塩化
水素ガス濃度を引き下げることはできないと云う問題が
ある。
分解溶融燃焼装置の溶融燃焼装置から排出される燃焼排
ガスが約１１００℃〜１３００℃の高温であるため、こ
の中へ脱塩化水素反応剤（例えば消石灰や生石灰、炭酸
カルシウム、炭酸ナトリウム等）を投入して塩化水素ガ
スと十分に接触させたとしても、化学的な平衡関係か
ら、生成した塩化カルシウム或いは塩化ナトリウムが水
蒸気と反応して再び塩化水素を生成するため、結局塩化
水素ガス濃度を引き下げることはできないと云う問題が
ある。
【００１４】更に、前記（ハ）の方法では、粒状熱媒体
を加熱するための加熱装置を別途に必要とするうえ、燃
焼排ガスが１１００〜１３００℃の高温度であるため加
熱装置の材質や構造の点に未解決の問題が多く残されて
おり、実用化が難しいと云う問題がある。
を加熱するための加熱装置を別途に必要とするうえ、燃
焼排ガスが１１００〜１３００℃の高温度であるため加
熱装置の材質や構造の点に未解決の問題が多く残されて
おり、実用化が難しいと云う問題がある。
【００１５】本願発明者等は、上記（イ）、（ロ）及び
（ハ）等の各種の廃棄物熱分解溶融燃焼装置の開発を通
して、溶融燃焼装置へ供給する各種の溶融燃焼物に予か
じめ脱塩化水素処理や脱塩化物処理を施し、高温燃焼排
ガス内の塩化水素濃度を大幅に低下させることにより、
熱分解ドラムの加熱ガスの加熱源に係る問題と高温腐食
に起因する発電効率の低下に係る問題の両方を一挙に解
決し得ることを着想した。本願発明は上述の如き着想に
基づいて創作されたものであり、請求項１の発明は、廃
棄物を乾留熱分解して熱分解ガスと熱分解残渣にする熱
分解ドラムと、脱塩化水素剤との反応により熱分解ドラ
ムからの熱分解ガスに含まれる塩化水素を除去する脱塩
化水素反応装置と、熱分解ドラムからの熱分解残渣から
可燃性固形物を分別する熱分解残渣分別装置と、熱分解
残渣分別装置からの可燃性固形物に含まれる塩化物を除
去する塩化物除去装置と、前記脱塩化水素反応装置から
の熱分解ガスの一部を燃焼させ、熱分解ドラムへの加熱
ガスに熱を与える熱分解ガス燃焼装置と、前記脱塩化水
素反応装置からの熱分解ガスの残部と塩化物除去装置か
らの可燃性固形物を燃焼させる溶融燃焼装置と、溶融燃
焼装置からの燃焼排ガスの熱を回収する廃熱ボイラと、
燃焼排ガス中のダストを捕集する集塵装置と、燃焼排ガ
スを浄化する排ガス処理装置とから形成したことを発明
の基本構成とするものである。
（ハ）等の各種の廃棄物熱分解溶融燃焼装置の開発を通
して、溶融燃焼装置へ供給する各種の溶融燃焼物に予か
じめ脱塩化水素処理や脱塩化物処理を施し、高温燃焼排
ガス内の塩化水素濃度を大幅に低下させることにより、
熱分解ドラムの加熱ガスの加熱源に係る問題と高温腐食
に起因する発電効率の低下に係る問題の両方を一挙に解
決し得ることを着想した。本願発明は上述の如き着想に
基づいて創作されたものであり、請求項１の発明は、廃
棄物を乾留熱分解して熱分解ガスと熱分解残渣にする熱
分解ドラムと、脱塩化水素剤との反応により熱分解ドラ
ムからの熱分解ガスに含まれる塩化水素を除去する脱塩
化水素反応装置と、熱分解ドラムからの熱分解残渣から
可燃性固形物を分別する熱分解残渣分別装置と、熱分解
残渣分別装置からの可燃性固形物に含まれる塩化物を除
去する塩化物除去装置と、前記脱塩化水素反応装置から
の熱分解ガスの一部を燃焼させ、熱分解ドラムへの加熱
ガスに熱を与える熱分解ガス燃焼装置と、前記脱塩化水
素反応装置からの熱分解ガスの残部と塩化物除去装置か
らの可燃性固形物を燃焼させる溶融燃焼装置と、溶融燃
焼装置からの燃焼排ガスの熱を回収する廃熱ボイラと、
燃焼排ガス中のダストを捕集する集塵装置と、燃焼排ガ
スを浄化する排ガス処理装置とから形成したことを発明
の基本構成とするものである。
【００１６】請求項２の発明は、請求項１又は請求項２
の発明に於いて、廃熱ボイラに、当該廃熱ボイラからの
過熱蒸気を駆動源とする蒸気タービン発電装置を付設す
る構成としたものである。
の発明に於いて、廃熱ボイラに、当該廃熱ボイラからの
過熱蒸気を駆動源とする蒸気タービン発電装置を付設す
る構成としたものである。
【００１７】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
の発明に於いて、脱塩化水素剤を消石灰、生石灰、炭酸
カルシウム、あるいは炭酸ナトリウムとしたものであ
る。
の発明に於いて、脱塩化水素剤を消石灰、生石灰、炭酸
カルシウム、あるいは炭酸ナトリウムとしたものであ
る。
【００１８】請求項４の発明は、請求項１又は請求項２
の発明に於いて脱塩化水素反応装置に、当該脱塩化水素
反応装置から排出した反応済みの脱塩化水素剤と未反応
の脱塩化水素剤との混合物を粉砕する粉砕装置を付設
し、粉砕した混合物を廃熱ボイラより下流側に於いて燃
焼排ガス内へ供給するようにしたものである。
の発明に於いて脱塩化水素反応装置に、当該脱塩化水素
反応装置から排出した反応済みの脱塩化水素剤と未反応
の脱塩化水素剤との混合物を粉砕する粉砕装置を付設
し、粉砕した混合物を廃熱ボイラより下流側に於いて燃
焼排ガス内へ供給するようにしたものである。
【００１９】請求項５の発明は、請求項１又は請求項２
の発明に於いて可燃性固形物の塩化物除去装置を、塩化
物溶解装置と固液分離装置と固形物乾燥装置とより形成
するようにしたものである。
の発明に於いて可燃性固形物の塩化物除去装置を、塩化
物溶解装置と固液分離装置と固形物乾燥装置とより形成
するようにしたものである。
【００２０】請求項６の発明は、請求項１又は請求項２
の発明に於いて可燃性固形物の塩化物除去装置を、熱分
解残渣分別装置からの可燃性固形物と共に廃熱ボイラ及
び集塵装置から排出したダストを脱塩化物処理するもの
としたものである。
の発明に於いて可燃性固形物の塩化物除去装置を、熱分
解残渣分別装置からの可燃性固形物と共に廃熱ボイラ及
び集塵装置から排出したダストを脱塩化物処理するもの
としたものである。
【００２１】請求項７の発明は、請求項６の発明に於い
て、可燃性固形物とダストとを予かじめ混合し、当該混
合物を脱塩化物処理する構成としたものである。
て、可燃性固形物とダストとを予かじめ混合し、当該混
合物を脱塩化物処理する構成としたものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態に係る廃棄物の熱分解溶融燃焼装置を説明する。
図１は本発明の実施形態に係る廃棄物の熱分解溶融燃焼
装置の全体系統図であり、図１に於いて、１は廃棄物ピ
ット、２は廃棄物供給ホッパ、３は廃棄物供給用スクリ
ューフィーダ、４は熱分解ドラム、４ａは加熱管、４ｂ
は入口ケーシング、４ｃは出口ケーシング、５は搬出装
置、６は溶融燃焼装置、７は廃熱ボイラ、８は集塵装
置、９は排ガス処理装置、１０は誘引通風機、１１は煙
突、１２は熱分解ガスダクト、１３は熱分解残渣分別装
置、１４は蒸気タービン発電装置、１５はスラグ水冷
槽、１６は送風機、１７は循環送風機、１８は空気予熱
器であり、これ等の各部材は公知のものであるため、こ
こではその構成の詳細な説明を省略する。
施形態に係る廃棄物の熱分解溶融燃焼装置を説明する。
図１は本発明の実施形態に係る廃棄物の熱分解溶融燃焼
装置の全体系統図であり、図１に於いて、１は廃棄物ピ
ット、２は廃棄物供給ホッパ、３は廃棄物供給用スクリ
ューフィーダ、４は熱分解ドラム、４ａは加熱管、４ｂ
は入口ケーシング、４ｃは出口ケーシング、５は搬出装
置、６は溶融燃焼装置、７は廃熱ボイラ、８は集塵装
置、９は排ガス処理装置、１０は誘引通風機、１１は煙
突、１２は熱分解ガスダクト、１３は熱分解残渣分別装
置、１４は蒸気タービン発電装置、１５はスラグ水冷
槽、１６は送風機、１７は循環送風機、１８は空気予熱
器であり、これ等の各部材は公知のものであるため、こ
こではその構成の詳細な説明を省略する。
【００２３】また、図１に於いて１９はサイクロン、２
０は脱塩化水素反応装置、２０ａは脱塩化水素反応剤ホ
ッパ、２１は可燃性固形物等の塩化物除去装置、２１ａ
は溶解装置、２１ｂは濾過装置、２１ｃは水洗装置、２
１ｄは乾燥装置、２２は熱分解ガス燃焼装置、２２ａは
バーナ、２３は粉砕装置、２４は送風機であり、図番１
９〜図番２４を付した部材が、本発明の要部を構成する
部材として採用されたものであって、以下に主要部材の
構成を説明する。
０は脱塩化水素反応装置、２０ａは脱塩化水素反応剤ホ
ッパ、２１は可燃性固形物等の塩化物除去装置、２１ａ
は溶解装置、２１ｂは濾過装置、２１ｃは水洗装置、２
１ｄは乾燥装置、２２は熱分解ガス燃焼装置、２２ａは
バーナ、２３は粉砕装置、２４は送風機であり、図番１
９〜図番２４を付した部材が、本発明の要部を構成する
部材として採用されたものであって、以下に主要部材の
構成を説明する。
【００２４】前記脱塩化水素反応装置２０は、内部に直
径２〜１０ｍｍの球状又は円柱状の脱塩化水素剤Ｆの粒
子を充填して成る固定床或いは移動床式の反応床が設け
られており、この反応床内を熱分解ガスＢが流通する間
に、約３００〜６００℃の温度下に於いて熱分解ガスＢ
内の塩化水素と脱塩化水素剤Ｆとが接触反応をし、熱分
解ガスＢ内の塩化水素が除去される。尚、脱塩化水素反
応剤Ｆとしては消石灰、生石灰、炭酸カルシウム、炭酸
ナトリウムなどが使用され、例えば消石灰を反応剤Ｆと
した場合には、消石灰が熱分解ガスＢ内の塩化水素と下
記のような接触反応をし、塩化カルシウム（ＣａＣ
ｌ 2 ）を形成することにより、熱分解ガスＢ内の塩化水
素が除去される。 Ｃａ（ＯＨ）2 ＋２ＨＣｌ＝ＣａＣｌ2 ＋２Ｈ2 Ｏ
径２〜１０ｍｍの球状又は円柱状の脱塩化水素剤Ｆの粒
子を充填して成る固定床或いは移動床式の反応床が設け
られており、この反応床内を熱分解ガスＢが流通する間
に、約３００〜６００℃の温度下に於いて熱分解ガスＢ
内の塩化水素と脱塩化水素剤Ｆとが接触反応をし、熱分
解ガスＢ内の塩化水素が除去される。尚、脱塩化水素反
応剤Ｆとしては消石灰、生石灰、炭酸カルシウム、炭酸
ナトリウムなどが使用され、例えば消石灰を反応剤Ｆと
した場合には、消石灰が熱分解ガスＢ内の塩化水素と下
記のような接触反応をし、塩化カルシウム（ＣａＣ
ｌ 2 ）を形成することにより、熱分解ガスＢ内の塩化水
素が除去される。 Ｃａ（ＯＨ）2 ＋２ＨＣｌ＝ＣａＣｌ2 ＋２Ｈ2 Ｏ
【００２５】また、前記脱塩化水素反応剤Ｆの粒子は脱
塩化水素剤ホッパ２０ａ内に貯留されており、ここから
連続的にあるいは間欠的に脱塩化水素反応装置２０内へ
供給されて行く。更に、脱塩化水素反応装置２０内から
は、前記供給されてくる脱塩化水素剤Ｆに見合う量の塩
化カルシウムや塩化ナトリウム等の反応生成物と未反応
脱塩化水素剤Ｆとの混合物Ｏが、連続的にあるいは間欠
的に排出されて行く。
塩化水素剤ホッパ２０ａ内に貯留されており、ここから
連続的にあるいは間欠的に脱塩化水素反応装置２０内へ
供給されて行く。更に、脱塩化水素反応装置２０内から
は、前記供給されてくる脱塩化水素剤Ｆに見合う量の塩
化カルシウムや塩化ナトリウム等の反応生成物と未反応
脱塩化水素剤Ｆとの混合物Ｏが、連続的にあるいは間欠
的に排出されて行く。
【００２６】前記可燃性固形物等の塩化物除去装置２１
は、熱分解残渣分別装置１３に於いて分別された可燃性
固形物Ｄやサイクロン１９からのダストＥ1 等の内部に
含まれる塩化物（例えば塩化ナトリウム等）を水に溶解
させて除去するものであり、溶解装置２１ａ、濾過装置
２１ｂ、水洗装置２１ｃ及び乾燥装置２１ｄ等から構成
されている。また、図１には示されていないが、可燃性
固形物ＤやダストＥ1 等を予かじめ混合するための混合
装置や乾燥した後の脱塩化物処理をした固形物Ｊを粉砕
する粉砕装置等が使用される場合もある。
は、熱分解残渣分別装置１３に於いて分別された可燃性
固形物Ｄやサイクロン１９からのダストＥ1 等の内部に
含まれる塩化物（例えば塩化ナトリウム等）を水に溶解
させて除去するものであり、溶解装置２１ａ、濾過装置
２１ｂ、水洗装置２１ｃ及び乾燥装置２１ｄ等から構成
されている。また、図１には示されていないが、可燃性
固形物ＤやダストＥ1 等を予かじめ混合するための混合
装置や乾燥した後の脱塩化物処理をした固形物Ｊを粉砕
する粉砕装置等が使用される場合もある。
【００２７】前記熱分解ガス燃焼装置２２は、脱塩化水
素反応装置２０に於いて浄化された熱分解ガスＢの一部
を燃焼させ、廃棄物Ａの加熱ガスＫを加熱若しくは発生
させるものであり、本実施形態では熱分解ガスＢを燃料
とする燃焼機が使用されている。尚、この熱分解ガス燃
焼装置２２としては、燃焼ガスによって間接的に加熱ガ
スＫ（空気）を加熱する構成のものであってもよく、所
定量の加熱ガスＫを設定温度に保持できるものであれ
ば、如何なる構成のものであってもよい。
素反応装置２０に於いて浄化された熱分解ガスＢの一部
を燃焼させ、廃棄物Ａの加熱ガスＫを加熱若しくは発生
させるものであり、本実施形態では熱分解ガスＢを燃料
とする燃焼機が使用されている。尚、この熱分解ガス燃
焼装置２２としては、燃焼ガスによって間接的に加熱ガ
スＫ（空気）を加熱する構成のものであってもよく、所
定量の加熱ガスＫを設定温度に保持できるものであれ
ば、如何なる構成のものであってもよい。
【００２８】次に、本発明の廃棄物の熱分解溶融燃焼装
置の作動について説明をする。図１を参照して、所定の
寸法以下に破砕された廃棄物Ａは、ピット１からホッパ
ー２へ一旦移された後、供給スクリューフィーダ３によ
り熱分解ドラム４内へ供給されて行く。前記熱分解ドラ
ム４は、水平に対し約１．５度の傾斜角度で入口側を上
方に、出口側を下方に位置せしめた状態で回転自在に軸
支されており、運転中は約１〜３ｒｐｍの回転速度で回
転駆動されている。また、熱分解ドラム４の内部には、
複数本の加熱管４ａがドラムの軸心方向に平行に配設さ
れており、両端部を入口ケーシング４ｂおよび出口ケー
シング４ｃへそれぞれ連通せしめた状態で支持固定され
ていて、熱分解ドラム４と一体となって回転する。熱分
解ドラム４内の廃棄物Ａは加熱管４ａを介して加熱ガス
Ｋの熱によって加熱され、所謂廃棄物Ａの乾留が行われ
る。即ち、熱分解ドラム４内はほぼ酸素遮断の条件下で
約３００〜６００℃、好ましくは約４５０℃の温度に加
熱・維持される。これにより、廃棄物Ａは加熱乾留され
て熱分解ガスＢと熱分解残渣Ｃに変換される。
置の作動について説明をする。図１を参照して、所定の
寸法以下に破砕された廃棄物Ａは、ピット１からホッパ
ー２へ一旦移された後、供給スクリューフィーダ３によ
り熱分解ドラム４内へ供給されて行く。前記熱分解ドラ
ム４は、水平に対し約１．５度の傾斜角度で入口側を上
方に、出口側を下方に位置せしめた状態で回転自在に軸
支されており、運転中は約１〜３ｒｐｍの回転速度で回
転駆動されている。また、熱分解ドラム４の内部には、
複数本の加熱管４ａがドラムの軸心方向に平行に配設さ
れており、両端部を入口ケーシング４ｂおよび出口ケー
シング４ｃへそれぞれ連通せしめた状態で支持固定され
ていて、熱分解ドラム４と一体となって回転する。熱分
解ドラム４内の廃棄物Ａは加熱管４ａを介して加熱ガス
Ｋの熱によって加熱され、所謂廃棄物Ａの乾留が行われ
る。即ち、熱分解ドラム４内はほぼ酸素遮断の条件下で
約３００〜６００℃、好ましくは約４５０℃の温度に加
熱・維持される。これにより、廃棄物Ａは加熱乾留され
て熱分解ガスＢと熱分解残渣Ｃに変換される。
【００２９】搬出装置５と溶融燃焼装置６とはサイクロ
ン１９及び脱塩化水素反応装置２０を介設して熱分解ガ
スダクト１２ａ・１２ｂ・１２ｃにより連結されてお
り、サイクロン１９により熱分解ガスＢ内のダストＥ1
が先ず除去され、その後脱塩化水素反応装置２０に於い
て熱分解ガスＢ内の塩化水素が除去される。尚、脱塩化
水素反応装置２０へは脱塩化水素反応剤ホッパ２０ａか
ら前述の通り所定量の脱塩化水素剤Ｆの粒子が連続的に
あるいは一定の時間間隔ごとに間欠的に供給されてお
り、また、脱塩化水素反応装置２０からは、前記脱塩化
水素反応剤Ｆの供給量に見合う量の塩化水素との接触反
応により形成された塩化カルシウムや塩化ナトリウム等
の反応生成物と、未反応の脱塩化水素反応剤Ｆとの混合
物Ｏが、連続的にあるいは一定の時間間隔ごとに間欠的
に排出されて行く。
ン１９及び脱塩化水素反応装置２０を介設して熱分解ガ
スダクト１２ａ・１２ｂ・１２ｃにより連結されてお
り、サイクロン１９により熱分解ガスＢ内のダストＥ1
が先ず除去され、その後脱塩化水素反応装置２０に於い
て熱分解ガスＢ内の塩化水素が除去される。尚、脱塩化
水素反応装置２０へは脱塩化水素反応剤ホッパ２０ａか
ら前述の通り所定量の脱塩化水素剤Ｆの粒子が連続的に
あるいは一定の時間間隔ごとに間欠的に供給されてお
り、また、脱塩化水素反応装置２０からは、前記脱塩化
水素反応剤Ｆの供給量に見合う量の塩化水素との接触反
応により形成された塩化カルシウムや塩化ナトリウム等
の反応生成物と、未反応の脱塩化水素反応剤Ｆとの混合
物Ｏが、連続的にあるいは一定の時間間隔ごとに間欠的
に排出されて行く。
【００３０】また、脱塩化水素反応装置２０から排出さ
れた前記混合物Ｏは、後述するように粉砕装置２３で微
粒にされたあと排ガス処理装置９等に於いて低温の燃焼
排ガスＧ内へ供給され、燃焼排ガスＧ内に残留する塩化
水素等の除去に活用される。
れた前記混合物Ｏは、後述するように粉砕装置２３で微
粒にされたあと排ガス処理装置９等に於いて低温の燃焼
排ガスＧ内へ供給され、燃焼排ガスＧ内に残留する塩化
水素等の除去に活用される。
【００３１】前記脱塩化水素反応装置２０で塩化水素を
除去された熱分解ガスＢの一部は、熱分解ガスダクト１
２ｃから分岐して熱分解ガス燃焼装置２２へ供給され、
バーナ２２ａによって燃焼されることにより燃焼ガスが
生成され、廃棄物Ａの熱分解用加熱ガスＫの加熱に用い
られる。
除去された熱分解ガスＢの一部は、熱分解ガスダクト１
２ｃから分岐して熱分解ガス燃焼装置２２へ供給され、
バーナ２２ａによって燃焼されることにより燃焼ガスが
生成され、廃棄物Ａの熱分解用加熱ガスＫの加熱に用い
られる。
【００３２】一方、前記搬出装置５から排出された熱分
解残渣Ｃは、主成分が炭素と灰分で構成されるチャーと
鉄、アルミ、ガラス及び石などの混合物で、熱分解残渣
排出管２５から、篩目の異なった数種の振動スクリー
ン、磁選機、サイロなどで構成している熱分解残渣分別
装置１３へ送られ、ここで可燃物を主体とする細粒（可
燃性固形物）Ｄと不燃物を主体とする金属類や石等に分
別され、夫々選別貯留される。
解残渣Ｃは、主成分が炭素と灰分で構成されるチャーと
鉄、アルミ、ガラス及び石などの混合物で、熱分解残渣
排出管２５から、篩目の異なった数種の振動スクリー
ン、磁選機、サイロなどで構成している熱分解残渣分別
装置１３へ送られ、ここで可燃物を主体とする細粒（可
燃性固形物）Ｄと不燃物を主体とする金属類や石等に分
別され、夫々選別貯留される。
【００３３】尚、分別された可燃性固形物Ｄ内には塩化
ナトリウムなどの金属塩化物が含有されている。その結
果、当該可燃性固形物Ｄがそのまま溶融燃焼装置６内へ
投入されると、可燃物は燃焼され、また金属成分は溶融
されるが、金属塩化物の一部は分解して最終的に塩化水
素ガスとなり、燃焼排ガス中に含有される事となる。こ
れによる塩化水素ガスの濃度は０．１〜０．３％程度と
なり、高温において激しい腐食性を示す事になる。
ナトリウムなどの金属塩化物が含有されている。その結
果、当該可燃性固形物Ｄがそのまま溶融燃焼装置６内へ
投入されると、可燃物は燃焼され、また金属成分は溶融
されるが、金属塩化物の一部は分解して最終的に塩化水
素ガスとなり、燃焼排ガス中に含有される事となる。こ
れによる塩化水素ガスの濃度は０．１〜０．３％程度と
なり、高温において激しい腐食性を示す事になる。
【００３４】そのため、本発明に於いては、前記熱分解
残渣分別装置１３で分別された粒径１ｍｍ以下の可燃性
固形物（細粒）Ｄを塩化物除去装置２１へ送り、ここで
含有する塩化物成分を除去するようにしている。即ち、
可燃性固形物Ｄは導管２６を通して、また廃熱ボイラ７
からのダストＥ 2 は導管２７を通して、更に集塵装置８
からのダストＥ3 は導管２８を通して、サイクロン１９
からのダストＥ1 は導管２９を通して夫々塩化物除去装
置２１の溶解装置２１ａへ送られる。
残渣分別装置１３で分別された粒径１ｍｍ以下の可燃性
固形物（細粒）Ｄを塩化物除去装置２１へ送り、ここで
含有する塩化物成分を除去するようにしている。即ち、
可燃性固形物Ｄは導管２６を通して、また廃熱ボイラ７
からのダストＥ 2 は導管２７を通して、更に集塵装置８
からのダストＥ3 は導管２８を通して、サイクロン１９
からのダストＥ1 は導管２９を通して夫々塩化物除去装
置２１の溶解装置２１ａへ送られる。
【００３５】溶解装置２１ａへは水Ｗ及び濾過液導管３
０からの濾過液Ｈが投入されており、これによってその
内部には可燃性固形物ＤとダストＥ1 ・Ｅ2 ・Ｅ3 のス
ラリーが形成される。その結果、可燃性固形物Ｄ等の内
部に含まれている水に可溶性の金属塩化物等は溶解する
ことにより水側へ移行する。
０からの濾過液Ｈが投入されており、これによってその
内部には可燃性固形物ＤとダストＥ1 ・Ｅ2 ・Ｅ3 のス
ラリーが形成される。その結果、可燃性固形物Ｄ等の内
部に含まれている水に可溶性の金属塩化物等は溶解する
ことにより水側へ移行する。
【００３６】溶解装置２１ａ内のスラリーは引き続き濾
過装置２１ｂへ送られて濾過され、また、分離された固
形物Ｊは水洗装置２１ｃへ送られて、水Ｗによって水洗
される。これによって固形物Ｊ内の水に可溶な塩化物
は、洗浄水側へ移行する。
過装置２１ｂへ送られて濾過され、また、分離された固
形物Ｊは水洗装置２１ｃへ送られて、水Ｗによって水洗
される。これによって固形物Ｊ内の水に可溶な塩化物
は、洗浄水側へ移行する。
【００３７】塩化物成分が除かれた固形物Ｊは、引き続
き乾燥装置２１ｄで乾燥されたあと、必要に応じて破砕
装置（図示省略）で粉砕され、導管３１を通して溶融燃
焼装置６へ送られる。尚、濾過液Ｈや洗浄排水Ｗｏは、
前述の通り導管３１を通して溶解装置２１ａへ戻されて
可燃性固形物Ｄ等のスラリー形成に用いられ、バランス
分だけが排出管３２を通して系外へ排出される。
き乾燥装置２１ｄで乾燥されたあと、必要に応じて破砕
装置（図示省略）で粉砕され、導管３１を通して溶融燃
焼装置６へ送られる。尚、濾過液Ｈや洗浄排水Ｗｏは、
前述の通り導管３１を通して溶解装置２１ａへ戻されて
可燃性固形物Ｄ等のスラリー形成に用いられ、バランス
分だけが排出管３２を通して系外へ排出される。
【００３８】溶融燃焼装置６へは、その炉頂より、脱塩
化水素反応装置２０からの塩化水素を除去した熱分解ガ
スＢと、塩化物除去装置２１からの塩化物を除去した可
燃性固形物ＤやダストＥの混合固形物Ｊの細粒と、一次
空気が吹き込まれる。また、２次及び３次空気が炉の周
囲から吹き込まれることにより、溶融燃焼装置６内では
所謂旋回燃焼が行なわれる。即ち、溶融燃焼装置６の炉
上部の第一ゾーンは、ほぼ空気比０．７、温度１２５０
℃、また、第二ゾーンは、ほぼ空気比０．９、温度１３
５０℃、更に第三ゾーンは、ほぼ空気比１．３、温度１
２８０℃を保持した状態で運転され、低空気比下に於け
る還元燃焼が行われることにより、燃焼排ガスの所謂低
ＮＯｘ化が達成できる。
化水素反応装置２０からの塩化水素を除去した熱分解ガ
スＢと、塩化物除去装置２１からの塩化物を除去した可
燃性固形物ＤやダストＥの混合固形物Ｊの細粒と、一次
空気が吹き込まれる。また、２次及び３次空気が炉の周
囲から吹き込まれることにより、溶融燃焼装置６内では
所謂旋回燃焼が行なわれる。即ち、溶融燃焼装置６の炉
上部の第一ゾーンは、ほぼ空気比０．７、温度１２５０
℃、また、第二ゾーンは、ほぼ空気比０．９、温度１３
５０℃、更に第三ゾーンは、ほぼ空気比１．３、温度１
２８０℃を保持した状態で運転され、低空気比下に於け
る還元燃焼が行われることにより、燃焼排ガスの所謂低
ＮＯｘ化が達成できる。
【００３９】溶融燃焼装置６からの燃焼排ガスＧは廃熱
ボイラ７に送られ、ここで過熱蒸気を発生せしめてエネ
ルギー回収が行われると共に、燃焼排ガスＧは約２５０
℃まで冷却される。また、蒸気過熱器７ａで過熱された
高温・高圧（約５００℃、１１０ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ）の過
熱蒸気は蒸気タービン発電装置１４へ送られ、高効率下
に於ける所謂ごみ発電が行なわれる。更に、廃熱ボイラ
７からの燃焼排ガスＧは集塵装置８に送られ、ダストＥ
3 を除去した後、排ガス処理装置９に送られる。なお集
塵装置８で捕集されたダストＥ3 は、前述の如く導管２
８を介して溶解装置２１ａへ送られる。尚、集塵装置８
は主に電気集塵機あるいはバグフィルタで構成されてい
る。
ボイラ７に送られ、ここで過熱蒸気を発生せしめてエネ
ルギー回収が行われると共に、燃焼排ガスＧは約２５０
℃まで冷却される。また、蒸気過熱器７ａで過熱された
高温・高圧（約５００℃、１１０ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ）の過
熱蒸気は蒸気タービン発電装置１４へ送られ、高効率下
に於ける所謂ごみ発電が行なわれる。更に、廃熱ボイラ
７からの燃焼排ガスＧは集塵装置８に送られ、ダストＥ
3 を除去した後、排ガス処理装置９に送られる。なお集
塵装置８で捕集されたダストＥ3 は、前述の如く導管２
８を介して溶解装置２１ａへ送られる。尚、集塵装置８
は主に電気集塵機あるいはバグフィルタで構成されてい
る。
【００４０】前記集塵装置８を出た燃焼排ガスＧ中に
は、未だ若干のＨＣｌ、ＳＯｘなどの酸性ガスやダイオ
キシン類などが含まれているため、排ガス処理装置９で
これらの処理が行なわれる。例えば、集塵装置８の出口
の煙道部の燃焼排ガスＧ中へ消石灰などの脱塩化水素剤
と微粉活性炭の混合物を吹込み、塩化水素との反応によ
り生成された塩化カルシウムなどの反応生成物やダイオ
キシンを吸着した活性炭をバグフィルタで捕集する方法
等によって処理される。
は、未だ若干のＨＣｌ、ＳＯｘなどの酸性ガスやダイオ
キシン類などが含まれているため、排ガス処理装置９で
これらの処理が行なわれる。例えば、集塵装置８の出口
の煙道部の燃焼排ガスＧ中へ消石灰などの脱塩化水素剤
と微粉活性炭の混合物を吹込み、塩化水素との反応によ
り生成された塩化カルシウムなどの反応生成物やダイオ
キシンを吸着した活性炭をバグフィルタで捕集する方法
等によって処理される。
【００４１】尚、本実施形態に於いては、前述の通り脱
塩化水素反応装置２０から排出した混合物Ｏを粉砕し、
その粉砕物を排ガス処理装置９内へ供給することによ
り、混合物Ｏ内に残留する未反応の脱塩化水素剤Ｆを燃
焼排ガスＧの浄化処理に有効利用するようにしている。
塩化水素反応装置２０から排出した混合物Ｏを粉砕し、
その粉砕物を排ガス処理装置９内へ供給することによ
り、混合物Ｏ内に残留する未反応の脱塩化水素剤Ｆを燃
焼排ガスＧの浄化処理に有効利用するようにしている。
【００４２】前記溶融燃焼装置６では１１００℃〜１３
００℃の高温燃焼が行なわれるため、有機物はほぼ完全
に燃焼され、その結果燃焼排ガスＧ中のダイオキシン類
を０．５ｎｇ／Ｎｍ3 （換算値）以下にすることが可能
である。しかし、より厳しい規制がある場合には、上述
のように燃焼排ガスＧ内へ消石灰等と共に活性炭を吹き
込み、塩化水素と共にダイオキシン類を除去する方法が
とられる。このようにして清浄化された燃焼排ガスＧ
は、誘引通風機１０を経て、煙突１１より大気中へ放出
される。
００℃の高温燃焼が行なわれるため、有機物はほぼ完全
に燃焼され、その結果燃焼排ガスＧ中のダイオキシン類
を０．５ｎｇ／Ｎｍ3 （換算値）以下にすることが可能
である。しかし、より厳しい規制がある場合には、上述
のように燃焼排ガスＧ内へ消石灰等と共に活性炭を吹き
込み、塩化水素と共にダイオキシン類を除去する方法が
とられる。このようにして清浄化された燃焼排ガスＧ
は、誘引通風機１０を経て、煙突１１より大気中へ放出
される。
【００４３】本発明に係る廃棄物の熱分解溶融燃焼装置
に於いては、熱分解ガスＢ中に含まれる塩化水素濃度を
０．４〜０．６％から２００ｐｐｍ以下に低減化するこ
とが出来る。また、溶融燃焼装置６へ投入する可燃性固
形物ＤやダストＥ等の中の塩素分も２〜３％から０．２
％以下に出来る。その結果、熱分解ガス燃焼装置２２に
於いて得られる燃焼ガスや溶融燃焼装置６からの燃焼排
ガスＧ内の塩化水素濃度を１００ｐｐｍ以下に押えるこ
とが可能となり、熱分解ドラム４の加熱管４ａや廃熱ボ
イラ７の伝熱管の腐食速度を著しく低減することが出来
る。また、これに伴なって発電用過熱蒸気の高温・高圧
化が可能となり、ごみ発電の発電効率の大幅な向上が可
能となる。
に於いては、熱分解ガスＢ中に含まれる塩化水素濃度を
０．４〜０．６％から２００ｐｐｍ以下に低減化するこ
とが出来る。また、溶融燃焼装置６へ投入する可燃性固
形物ＤやダストＥ等の中の塩素分も２〜３％から０．２
％以下に出来る。その結果、熱分解ガス燃焼装置２２に
於いて得られる燃焼ガスや溶融燃焼装置６からの燃焼排
ガスＧ内の塩化水素濃度を１００ｐｐｍ以下に押えるこ
とが可能となり、熱分解ドラム４の加熱管４ａや廃熱ボ
イラ７の伝熱管の腐食速度を著しく低減することが出来
る。また、これに伴なって発電用過熱蒸気の高温・高圧
化が可能となり、ごみ発電の発電効率の大幅な向上が可
能となる。
【００４４】前記図１の実施形態に於いては、熱分解ガ
ス燃焼装置２２で生成した燃焼ガスにより廃棄物Ａの加
熱ガスを加熱する構成としているが、熱分解ガス燃焼装
置２２の設置を省略し、溶融燃焼装置６からの燃焼排ガ
スＧの一部を直接熱分解ドラム４の加熱管４ａへ供給し
たり、或いは高温燃焼排ガスＧによって間接的に加熱し
た空気を加熱ガスとして前記加熱管４ａへ供給すること
も可能である。
ス燃焼装置２２で生成した燃焼ガスにより廃棄物Ａの加
熱ガスを加熱する構成としているが、熱分解ガス燃焼装
置２２の設置を省略し、溶融燃焼装置６からの燃焼排ガ
スＧの一部を直接熱分解ドラム４の加熱管４ａへ供給し
たり、或いは高温燃焼排ガスＧによって間接的に加熱し
た空気を加熱ガスとして前記加熱管４ａへ供給すること
も可能である。
【００４５】
【発明の効果】本願発明に於いては、廃棄物の乾留熱分
解により生じた熱分解ガスの全量を脱塩化水素処理する
と共に、廃棄物の乾留熱分解により生じた燃焼残渣から
可燃性固形物を分別し、分別した可燃性固形物に脱塩化
物処理を施して含有する塩化物を除去したあと、前記両
者を溶融燃焼装置で溶融燃焼させる構成としている。そ
の結果、溶融燃焼装置から排出される燃焼排ガス内の塩
化水素濃度は著しく減少し、廃熱ボイラ伝熱面の所謂高
温腐食はほぼ完全に防止されることになる。そのため、
発電用過熱蒸気の高温・高圧化が可能となり、発電効率
の大幅な向上を達成することができる。
解により生じた熱分解ガスの全量を脱塩化水素処理する
と共に、廃棄物の乾留熱分解により生じた燃焼残渣から
可燃性固形物を分別し、分別した可燃性固形物に脱塩化
物処理を施して含有する塩化物を除去したあと、前記両
者を溶融燃焼装置で溶融燃焼させる構成としている。そ
の結果、溶融燃焼装置から排出される燃焼排ガス内の塩
化水素濃度は著しく減少し、廃熱ボイラ伝熱面の所謂高
温腐食はほぼ完全に防止されることになる。そのため、
発電用過熱蒸気の高温・高圧化が可能となり、発電効率
の大幅な向上を達成することができる。
【００４６】同様に、脱塩化水素処理をした後の清浄化
された熱分解ガスを用いて熱分解用加熱ガスを加熱する
構成としている。そのため、加熱ガスにも塩化水素が殆
んど含まれず、熱分解ドラムの高温腐食もほぼ完全に防
止できる。
された熱分解ガスを用いて熱分解用加熱ガスを加熱する
構成としている。そのため、加熱ガスにも塩化水素が殆
んど含まれず、熱分解ドラムの高温腐食もほぼ完全に防
止できる。
【００４７】また、本発明に於いては、３００℃〜６０
０℃の温度を有する熱分解ガスの全量を脱塩化水素処理
するようにしているため、従前の熱分解ガスの一部を脱
塩化水素処理する場合に比較して、熱分解ガスの温度低
下によるタールの生成が起り難くくなり、設備の保守管
理が容易となる。
０℃の温度を有する熱分解ガスの全量を脱塩化水素処理
するようにしているため、従前の熱分解ガスの一部を脱
塩化水素処理する場合に比較して、熱分解ガスの温度低
下によるタールの生成が起り難くくなり、設備の保守管
理が容易となる。
【００４８】更に、脱塩化水素反応装置から排出された
反応生成物と未反応の脱塩化水素反応剤との混合物を粉
砕処理し、これを廃熱ボイラより下流側に於いて燃焼排
ガス内へ供給するようにしている。そのため脱塩化水素
反応剤の有効利用度を一層高めることが可能となり、経
済的に有利となる。
反応生成物と未反応の脱塩化水素反応剤との混合物を粉
砕処理し、これを廃熱ボイラより下流側に於いて燃焼排
ガス内へ供給するようにしている。そのため脱塩化水素
反応剤の有効利用度を一層高めることが可能となり、経
済的に有利となる。
【００４９】加えて、燃焼排ガス内から除去したダスト
や熱分解ガス内から除去したダストに脱塩化物処理を施
し、当該脱塩化物処理をしたダストを溶融燃焼させるよ
うにしているため、熱分解溶融燃焼装置内に於けるダス
トの循環による塩化物の蓄積を避けることができ、好都
合である。
や熱分解ガス内から除去したダストに脱塩化物処理を施
し、当該脱塩化物処理をしたダストを溶融燃焼させるよ
うにしているため、熱分解溶融燃焼装置内に於けるダス
トの循環による塩化物の蓄積を避けることができ、好都
合である。
【００５０】本発明は上述の通り、廃棄物の熱分解溶融
燃焼装置に於ける高温腐食の防止と発電効率の向上が図
れると共に、廃棄物の熱分解用熱源として熱分解により
生ずる余剰の熱エネルギーを活用することができ、熱分
解溶融燃焼装置の機器寿命の延伸と熱経済性の向上を図
ることができると云う優れた実用的効用を奏するもので
ある。
燃焼装置に於ける高温腐食の防止と発電効率の向上が図
れると共に、廃棄物の熱分解用熱源として熱分解により
生ずる余剰の熱エネルギーを活用することができ、熱分
解溶融燃焼装置の機器寿命の延伸と熱経済性の向上を図
ることができると云う優れた実用的効用を奏するもので
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様に係る廃棄物の熱分解溶融
燃焼装置の全体系統図である。
燃焼装置の全体系統図である。
【図２】塩化水素ガスを含有する燃焼排ガスの管壁温度
と腐食速度の関係を示す説明図である。
と腐食速度の関係を示す説明図である。
Ａは廃棄物、Ｂは熱分解ガス、Ｃは熱分解残渣、Ｄは可
燃性固形物、Ｅはダスト、Ｆは脱塩化水素反応剤、Ｇは
燃焼排ガス、Ｈは濾過液、Ｊは固形物、Ｋは加熱ガス、
Ｏは混合物、Ｗは水、１は廃棄物ピット、２は廃棄物供
給ホッパ、３は廃棄物供給用スクリューフィーダ、４は
熱分解ドラム、４ａは加熱管、４ｂは入口ケーシング、
４ｃは出口ケーシング、５は搬出装置、６は溶融燃焼装
置、７は廃熱ボイラ、７ａは蒸気過熱器、８は集塵装
置、９は排ガス処理装置、１０は誘引通風機、１１は煙
突、１２は熱分解ガスダスト、１３は熱分解残渣分別装
置、１４は蒸気タービン発電装置、１５はスラグ水冷
槽、１６は送風機、１７は循環送風機、１８は空気予熱
器、１９はサイクロン、２０は脱塩化水素反応装置、２
０ａは脱塩化水素反応剤ホッパ、２１は可燃性固形物等
の塩化物除去装置、２１ａは溶解装置、２１ｂは濾過装
置、２１ｃは水洗装置、２１ｄは乾燥装置、２２は熱分
解ガス燃焼装置、２２ａはバーナ、２３は粉砕装置、２
４は送風機、２５は熱分解残渣排出管、２６〜２９は導
管、３０は濾過液導管、３１は導管、３２は排出管。
燃性固形物、Ｅはダスト、Ｆは脱塩化水素反応剤、Ｇは
燃焼排ガス、Ｈは濾過液、Ｊは固形物、Ｋは加熱ガス、
Ｏは混合物、Ｗは水、１は廃棄物ピット、２は廃棄物供
給ホッパ、３は廃棄物供給用スクリューフィーダ、４は
熱分解ドラム、４ａは加熱管、４ｂは入口ケーシング、
４ｃは出口ケーシング、５は搬出装置、６は溶融燃焼装
置、７は廃熱ボイラ、７ａは蒸気過熱器、８は集塵装
置、９は排ガス処理装置、１０は誘引通風機、１１は煙
突、１２は熱分解ガスダスト、１３は熱分解残渣分別装
置、１４は蒸気タービン発電装置、１５はスラグ水冷
槽、１６は送風機、１７は循環送風機、１８は空気予熱
器、１９はサイクロン、２０は脱塩化水素反応装置、２
０ａは脱塩化水素反応剤ホッパ、２１は可燃性固形物等
の塩化物除去装置、２１ａは溶解装置、２１ｂは濾過装
置、２１ｃは水洗装置、２１ｄは乾燥装置、２２は熱分
解ガス燃焼装置、２２ａはバーナ、２３は粉砕装置、２
４は送風機、２５は熱分解残渣排出管、２６〜２９は導
管、３０は濾過液導管、３１は導管、３２は排出管。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ２３Ｇ 5/027 ＺＡＢ Ｆ２３Ｇ 5/46 ＺＡＢＺ 5/16 ＺＡＢ Ｂ０１Ｄ 53/34 １３４Ａ 5/46 ＺＡＢ Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０２Ｆ Ｆ２３Ｊ 15/00 Ｆ２３Ｊ 15/00 Ｚ
Claims (7)
- 【請求項１】 廃棄物を乾留熱分解して熱分解ガスと熱
分解残渣にする熱分解ドラムと、脱塩化水素剤との反応
により熱分解ドラムからの熱分解ガスに含まれる塩化水
素を除去する脱塩化水素反応装置と、熱分解ドラムから
の熱分解残渣から可燃性固形物を分別する熱分解残渣分
別装置と、熱分解残渣分別装置からの可燃性固形物に含
まれる塩化物を除去する塩化物除去装置と、前記脱塩化
水素反応装置からの熱分解ガスの一部を燃焼させ、熱分
解ドラムへの加熱ガスに熱を与える熱分解ガス燃焼装置
と、前記脱塩化水素反応装置からの熱分解ガスの残部と
塩化物除去装置からの可燃性固形物を燃焼させる溶融燃
焼装置と、溶融燃焼装置からの燃焼排ガスの熱を回収す
る廃熱ボイラと、燃焼排ガス中のダストを捕集する集塵
装置と、燃焼排ガスを浄化する排ガス処理装置とから形
成したことを特徴とする廃棄物の熱分解溶融燃焼装置。 - 【請求項２】 廃熱ボイラに、当該廃熱ボイラからの過
熱蒸気を駆動源とする蒸気タービン発電装置を付設する
構成とした請求項１に記載の廃棄物の熱分解溶融燃焼装
置。 - 【請求項３】 脱塩化水素剤を消石灰、生石灰、炭酸カ
ルシウム、あるいは炭酸ナトリウムとした請求項１又は
請求項２に記載の熱分解溶融燃焼装置。 - 【請求項４】 脱塩化水素反応装置に、当該脱塩化水素
反応装置から排出した反応済みの脱塩化水素剤と未反応
の脱塩化水素剤との混合物を粉砕する粉砕装置を付設
し、粉砕した混合物を廃熱ボイラより下流側に於いて燃
焼排ガス内へ供給するようにした請求項１又は請求項２
に記載の廃棄物の熱分解溶融燃焼装置。 - 【請求項５】 可燃性固形物の塩化物除去装置を、塩化
物溶解装置と固液分離装置と固形物乾燥装置とより形成
するようにした請求項１又は請求項２に記載の廃棄物の
熱分解溶融燃焼装置。 - 【請求項６】 可燃性固形物の塩化物除去装置を、熱分
解残渣分別装置からの可燃性固形物と共に廃熱ボイラ及
び集塵装置から排出したダストを脱塩化物処理するもの
とした請求項１又は請求項２に記載の廃棄物の熱分解溶
融燃焼装置。 - 【請求項７】 可燃性固形物とダストとの混合物を脱塩
化物処理する構成とした請求項６に記載の廃棄物の熱分
解溶融燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10165998A JPH11294736A (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 廃棄物の熱分解溶融燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10165998A JPH11294736A (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 廃棄物の熱分解溶融燃焼装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11294736A true JPH11294736A (ja) | 1999-10-29 |
Family
ID=14306512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10165998A Pending JPH11294736A (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 廃棄物の熱分解溶融燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11294736A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001021129A (ja) * | 1999-07-06 | 2001-01-26 | Plantec Inc | 直結型焼却灰溶融設備及びその運転制御方法 |
| JP2001027410A (ja) * | 1999-07-13 | 2001-01-30 | Plantec Inc | 別置型焼却灰溶融設備及びその運転制御方法 |
-
1998
- 1998-04-14 JP JP10165998A patent/JPH11294736A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001021129A (ja) * | 1999-07-06 | 2001-01-26 | Plantec Inc | 直結型焼却灰溶融設備及びその運転制御方法 |
| JP2001027410A (ja) * | 1999-07-13 | 2001-01-30 | Plantec Inc | 別置型焼却灰溶融設備及びその運転制御方法 |
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