JP2002363577A

JP2002363577A - ガス化改質方式における廃棄物中の塩素分の処理方法

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Publication number: JP2002363577A
Application number: JP2001168975A
Authority: JP
Inventors: Fumihiro Miyoshi; 史洋三好; Masuhito Shimizu; 益人清水; Satoshi Saito; 聡齊藤
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2001-06-05
Filing date: 2001-06-05
Publication date: 2002-12-18
Anticipated expiration: 2021-06-05
Also published as: JP3989192B2

Abstract

(57)【要約】【課題】廃棄物中の塩素分を安定した高品質の混合
塩として回収でき、また、処理の必要な水量を少なくで
きるガス化改質方式における廃棄物中の塩素分の処理方
法を提供する。【解決手段】ガス化改質方式で廃棄物を処理しその塩
素分を混合塩304 として回収するにあたり、アルカリ洗
浄液400 の塩濃度（NaCl濃度）が目標（好ましくは塩濃
度＝15％以下）に合うように、アルカリ洗浄103 入側お
よび／または出側の粗合成ガスの温度を制御する。また
は、粗合成ガス202 の純化（例：除湿106）で生成する
冷却凝縮水305 をアルカリ洗浄入側の洗浄液400 に添加
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス化改質方式に
おける廃棄物中の塩素分の処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、産業廃棄物あるいは一般廃棄
物の多くは、発生したままの姿であるいは何らかの事前
処理をされたうえで、焼却処分され減容化された後に埋
立などの最終処分が行われる場合が多い。焼却処分の方
法は多々あるが、近年、焼却場における発生ガス中のダ
イオキシンなど有害物質の管理が問題となっており、ま
た、リサイクルの観点から、廃棄物をただ単に焼却する
のではなく、廃棄物をガス化し、高温で改質することに
より、燃料ガスあるいは化学原料ガスとして回収するシ
ステム（厚生省: 厚生省令第14号、1999年３月３日「ガ
ス化改質方式」）が望まれている。

【０００３】かかるガス化改質方式に則した焼却施設と
して例えば図１に示されるようなプロセスフローになる
川鉄サーモセレクト方式による廃棄物ガス化溶融プロセ
ス（川崎製鉄技報32(2000)4,287-291 ）が開発された。
このプロセスは、（１）プレス・脱ガスチャンネル
（（ａ）ごみ（廃棄物）の圧縮、（ｂ）乾燥・熱分
解）、（２）高温反応炉・均質化炉（（ｃ）ガス化溶
融、（ｄ）スラグ均質化、（ｅ）ガス改質）、（３）ガ
ス精製（（ｆ）ガス急冷（急冷・酸洗浄・アルカリ洗
浄）、（ｇ）ガス精製（除塵・脱硫・除湿））、（４）
水処理（（ｈ）水処理・塩製造装置）の４ステップから
構成されている。各ステップの概要は次のとおりであ
る。

【０００４】（１）プレス・脱ガスチャンネル（ａ）まずピット１から移送された廃棄物をプレス２で
最初の容積の1/5 程度に圧縮する。これにより廃棄物中
の水分の分布は均一化され、空気は排除されて脱ガス効
率が向上する。（ｂ）次に圧縮された廃棄物は間接的加熱炉である脱ガ
スチャンネル３で脱ガス（水分の蒸発、熱分解による揮
発分の発生）され、続いて高温反応炉４からの放射熱な
どによりさらに熱分解される。廃棄物中に含まれる炭化
水素、セルロースの熱分解反応として次のような反応例
（化１-(1)〜(2) 式）があり、これらの反応により熱分
解カーボンが得られる。

【０００５】

【化１】

【０００６】（２）高温反応炉・均質化炉（ｃ）脱ガスチャンネル３で発生したガスは高温反応炉
４に流入し、熱分解物は新たな圧縮廃棄物の装入により
押し出されて高温反応炉４下部に堆積する。高温反応炉
４下部にＰＳＡ（Pressure Swing Adsorption ；圧力ス
イング吸着）６で製造した酸素を吹き込み、該酸素と熱
分解物中の炭素との反応（化２-(3)〜(4) 式）により下
部の温度は中心部で最高約2000℃になり、廃棄物中の金
属や無機質の成分は溶融する。

【０００７】

【化２】

【０００８】高温反応炉４下部に残存する炭素成分とO₂
が発熱反応しCO₂になる。発生したCO₂はＣを含有する
熱分解物中を通過するとCOに還元される（化３-(5)
式）。

【０００９】

【化３】

【００１０】過剰の高温水蒸気分子が存在する場合は水
性ガス化反応が生ずる。この場合、炭素と水蒸気がCOと
H₂に転換する（化４-(6)式）。

【００１１】

【化４】

【００１２】有機化合物はCOとH₂などに熱分解される
（化５-(7)式）。

【００１３】

【化５】

【００１４】（ｄ）溶融物は高温反応炉４から約1600℃
に保持された均熱化炉５へ流れ、微量の炭素等はガス化
される。均質化炉５において金属溶融物 (メタル）は密
度が大きいため、無機質溶融物 (スラグ）の下部に溜ま
る。これらは連続的に溢流堰を通り水砕システム７へ流
れ落ちて冷却固化される。冷却固化した回収混合物は磁
選によりスラグ、メタルに分離される。

【００１５】（ｅ）高温反応炉４下部で発生したガスと
脱ガスチャンネルで発生した熱分解ガスは合流し、高温
反応炉４上部の改質部において約1200℃で２s 以上滞留
する。この条件で、ガス中のタール分やダイオキシン類
およびその前駆体は完全に分解され、H₂,CO,CO₂,H₂O を
主成分とする粗合成ガスに改質される。約1200℃の温度
では化６-(8)式の平衡が右辺に移動し、メタンガスの量
は極微量となる。

【００１６】

【化６】

【００１７】（３）ガス精製（ｆ）高温反応炉４で改質された粗合成ガスを、急冷装
置８で約1200℃から約70℃まで急水冷し、de novo 合成
によるダイオキシン類の再合成を阻止した後、洗浄塔11
において、酸洗浄により重金属を、アルカリ洗浄により
酸性ガスを、それぞれ除去する。

【００１８】ここで、沸点の低いZn,Pb などの重金属成
分は主として高温反応炉４からガスの状態で移送され
る。また、廃棄物に含まれる塩素は、主としてHCl とし
て合成ガス中に存在し、HCl は冷却・洗浄液に溶け込
む。このHCl を含む酸性水（pH２〜３）によって粗合成
ガスは洗浄され、重金属成分が取り除かれる（例えば化
７-(9)〜(10)式）。よって、このプロセスでは飛灰は発
生しない。

【００１９】

【化７】

【００２０】このように、このプロセスでは廃棄物中の
塩素分が有効に利用される。洗浄液は沈降槽12に送られ
て炭素微粒子を取り除かれ、熱交換器15A で間接冷却さ
れた後、再びガスの急冷に循環使用される。ごみに由来
する水は沈降槽12で余剰水となり、水処理装置13へ送ら
れて処理される。酸洗浄された合成ガスは、アルカリ洗
浄され、塩化水素ガスなどの酸性ガスが中和除去される
（化８-(11) 式）。生成したNaClは最終的には、塩製造
装置14で混合塩として回収される。

【００２１】

【化８】

【００２２】（ｇ）さらに、ガスは洗浄塔11からマルチ
スクラバー９に送られて除塵され、脱硫洗浄され、除湿
乾燥されて、有害物質を除去されたクリーンな精製合成
ガスとなり、例えばガスエンジン発電機10の燃料ガスと
して使用される。（４）水処理（ｈ）ガス改質工程までに生成したH₂O がガス急冷・精
製工程で凝縮し、従来の焼却方式では飛灰となって排ガ
ス中に含まれていた重金属や塩類はすべて洗浄水中に移
行する。そのため、飛灰は発生せず、Fe,Zn,Pb,Na,Ｋな
どの金属を含む水が発生するが、水処理装置13により、
金属は水酸化物や混合塩などの有用物として回収され
る。なお、千葉プラント（川崎製鉄株式会社千葉製鉄所
内に設置した廃棄物ガス化溶融設備）では臨海部にある
ため塩製造装置14は設置されていないが、イオン交換処
理により下水道に放流できる水質のものとされている。
一方、標準的な設備（フォンドトチェ（伊）、カールス
ルーエ（独）に設置されたもの）では塩製造装置14によ
りプロセス冷却水としての再利用が可能な水質の水、お
よび混合塩が得られ、クローズド化されている。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】前記ガス化改質方式の
廃棄物処理プロセスでは、廃棄物中の塩素分が塩化水素
ガスと化してガス改質後の粗合成ガスに含まれているも
のを洗浄液（洗浄水）に吸収させて重金属成分除去用の
酸洗浄液として使用し、使用後の酸洗浄液はNaOHで中和
し、この中和液（塩化ナトリウム水溶液）を再び洗浄液
（塩化水素ガスの吸収液）として循環使用する一方、そ
の一部を取り出して不純物を除去し、濃縮して混合塩を
抽出し回収する。また、洗浄後の粗合成ガスはガス精製
工程に送り、除塵→脱硫洗浄→除湿乾燥して精製合成ガ
スとされる。

【００２４】しかし、このプロセスでは、回収される混
合塩の品質（塩化ナトリウム濃度や粒度）を工業塩に相
応しい範囲に安定させることが難しいという問題があっ
た。そこで、本発明は、廃棄物中の塩素分を安定した高
品質の混合塩として回収でき、さらに処理の必要な水を
低減することのできるガス化改質方式における廃棄物中
の塩素分の処理方法を提供することを目的とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成すべく鋭意検討した結果、回収される混合塩の品
質には、アルカリ洗浄液の塩濃度が大きく影響する。混
合塩の品質を安定化させるには、アルカリ洗浄液の塩濃
度と、さらに好ましくはpHを一定に保つことが重要であ
る。また、アルカリ洗浄液の塩濃度と、さらにpHを一定
に保つには、一つにはアルカリ洗浄工程入側のガス温度
および／またはアルカリ洗浄工程出側のガス温度を制御
すること、また一つにはアルカリ洗浄工程よりも下流側
の工程で発生する余剰水でアルカリ洗浄液を希釈するこ
とが有効であることを見出し、本発明をなした。とく
に、後者の手段（アルカリ洗浄工程よりも下流側の工程
で発生する余剰水でアルカリ洗浄液を希釈すること）に
よれば、下流側の余剰水がアルカリ洗浄液に添加される
から処理の必要な水量が削減される。

【００２６】すなわち、本発明は、廃棄物をガス化・改
質し、改質後のガスに洗浄液を加えて急冷し、ガス中の
塩化水素分と重金属分を吸収する酸洗浄を行い、つい
で、酸洗浄出側の液にアルカリ洗浄液を加えてガス中の
塩化水素分をさらに吸収するアルカリ洗浄を行って、塩
化水素分を除いた粗合成ガスとし、これをさらに純化し
て精製合成ガスとする一方、アルカリ洗浄出側の液を不
純物除去後、蒸発・晶析させて混合塩を得るガス化改質
方式における廃棄物中の塩素分の処理方法において、下
記、のいずれか一方または好ましくは両方を実行す
ることを特徴とするガス化改質方式における廃棄物中の
塩素分の処理方法である。

【００２７】記前記アルカリ洗浄液の塩濃度が目標に合うように、ア
ルカリ洗浄入側のガス温度および／またはアルカリ洗浄
出側のガス温度を制御すること前記アルカリ洗浄液の塩濃度が目標に合うように、粗
合成ガスの純化で生成する冷却凝縮水をアルカリ洗浄液
に添加すること本発明では、前記アルカリ洗浄液の目標塩濃度を15％以
下とすることが好ましい。さらに好ましくは１〜15％、
さらには１〜４％である。また、前記アルカリ洗浄液の
目標塩濃度に加えて、さらに目標pHを7.0 〜8.5 とし、
前記アルカリ洗浄液の塩濃度およびpHが目標に合うよう
に制御することが好ましい。

【００２８】また、本発明では、不純物除去後の液を逆
浸透法で濃縮して濃縮液と膜透過水を得、濃縮液を蒸発
・晶析させ、膜透過水を酸洗浄の冷却塔の補給水として
使用することが好ましい。また、本発明では、不純物除
去後の液を電気透析法で濃縮して濃縮液と脱塩水を得、
濃縮液を蒸発・晶析させ、脱塩水を酸洗浄の冷却塔の補
給水として使用することが好ましい。

【００２９】また、本発明では、前記蒸発で生じた蒸気
の凝縮水を酸洗浄の冷却塔の補給水として使用すること
が好ましい。また、本発明では、前記晶析の被処理液を
一部前記不純物除去の入側に戻して該不純物除去を施す
ことが好ましい。

【００３０】

【発明の実施の形態】図２は本発明の実施形態の例を示
す工程図である。図示のように、本発明では、塩素を含
有する廃棄物200 が、ガス化改質装置100 で熱分解可能
温度（100 〜600 ℃程度）に加熱され、酸素を用いてガ
ス化溶融した後、酸素を用いて部分燃焼し、約1200℃に
昇温することで改質される。改質後のガス（粗合成ガス
201 ）にはガス化の過程で発生した塩化水素（廃棄物 2
00中の塩素分に由来する）が含まれている。ガス化改質
装置100 としては、図１の脱ガスチャンネル３、高温反
応炉４、均質化炉５などを組み合わせたものが好ましく
用いうる。酸素の供給には図１のＰＳＡ６が好ましく用
いうる。

【００３１】改質後のガスは洗浄液 300を適用して急冷
101 され、さらに、これに洗浄液300 を適用してガス中
の塩化水素分と重金属分を吸収する酸洗浄102 を行う。
急冷101 および酸洗浄102 はガスの熱を洗浄液300 に吸
収させこれをさらに熱交換器111 を介して冷却塔110 で
吸収するよう構成したものが好ましい。ついで、酸洗浄
出側のガス202 にアルカリ洗浄液400 を加え塩化水素分
をさらに吸収するアルカリ洗浄103 を行う。アルカリ洗
浄液としてはNaClを高濃度に取り出すために水酸化ナト
リウム（NaOH）を含有する溶液であることが好ましい。
このようにして、アルカリ洗浄出側のガスを塩化水素分
を除いた粗合成ガス203とし、これをさらに純化（例え
ば除塵104 →脱硫105 →除湿106 ）して精製合成ガス20
4 とする。精製合成ガス204 は燃料ガスあるいは化学原
料ガスとして使用される。除塵104 、脱硫105 、除湿10
6 の各工程では図１のマルチスクラバー９などが好まし
く用いうる。

【００３２】その一方で、急冷出側および酸洗浄入側の
液301 を沈降槽107 に導いて上澄部302 と沈降部303 に
分離させ、上澄部302 は前記洗浄液300 として循環使用
し、沈降部303 は図１の高温反応炉４、ピット１、脱ガ
スチャンネル３などに返送する。上澄部302 およびアル
カリ洗浄出側の液401 は不純物を除去108 後、蒸発・晶
析109 させて混合塩304 を回収する。

【００３３】不純物除去108 工程で除去すべき不純物に
は、鉄分、シリカ分、アルミ分、重金属分、カルシウム
分などがあり、該工程では例えば図１の水処理装置13な
どを用いて前記不純物に含まれる金属（鉄、アルミニウ
ム、重金属、カルシウムなど）をそれらの水酸化物に
し、沈殿させて母液から除去するのがよい。蒸発・晶析
109 工程において、蒸発用装置としては、エネルギー削
減（省エネルギー）の観点から多重効用缶が好適であ
る。なお、多重効用缶とは、いくつかの蒸発缶を直列に
ならべ、最初の缶で発生した蒸気を次の缶の熱源として
利用し、最終缶の発生蒸気は凝縮器を通して回収する方
式の装置である。この方式では熱源となる新しい蒸気は
最初の缶に供給すればよいから、蒸気の節約をはかるこ
とができる。また、晶析用（塩の回収）装置としては塩
の品質の観点から晶析缶が好適である。蒸発乾固による
方法では、塩に不純物が混入する。なお、晶析缶とは、
結晶性の物質を溶解している溶液から、溶媒を蒸発させ
て濃縮し、飽和溶解度よりも濃度を高くして結晶を析出
させる装置である。また、晶析缶出側に遠心分離機を有
するものが好ましい。

【００３４】かかるガス化改質方式における廃棄物中の
塩素分の処理方法において、本発明では、前記アルカリ
洗浄液400 の塩濃度が目標に合うように、さらに好まし
くは塩濃度およびpHが目標に合うように、アルカリ洗浄
103 入側（酸洗浄 102出側）のガス202 の温度および／
またはアルカリ洗浄103 出側のガス203 の温度を制御す
る。もしくはアルカリ洗浄103 出側の粗合成ガス203 の
純化（例：除湿106 ）で生成する冷却凝縮水305 をアル
カリ洗浄液400 に添加するようにした。ここに、アルカ
リ洗浄液の塩濃度は塩化ナトリウム濃度で表される。

【００３５】回収する混合塩の品質を安定化させるため
には、洗浄塔内でガス中の塩化水素分を残らず洗浄液に
吸収させる必要があり、それには、洗浄液の塩濃度を適
正範囲に保つ（目標に一致させる）必要がある。この一
致制御は、アルカリ洗浄103入側のガス温度制御および
／またはアルカリ洗浄103 出側のガス温度制御（手段
Ａ）により精度よく行いうる。手段Ａでは、アルカリ洗
浄入側（酸洗浄後）のガス温度を酸洗浄の熱交換器で制
御する、アルカリ洗浄出側のガス温度はアルカリ洗浄の
熱交換器で制御する、ことによりアルカリ洗浄103 後の
ガス温度を露点以下にして凝縮水を生成させ、アルカリ
洗浄液として利用するのがよい。また、前記一致制御
は、粗合成ガスの純化工程（例：除湿工程）で生成する
冷却凝縮水をアルカリ洗浄液に添加すること（手段Ｂ）
によっても同様に精度よく行いうる。手段Ａ，Ｂはそれ
ぞれ単独に用いてもよく、また、併用してもよい。とく
に、手段Ｂによれば、洗浄工程の下流工程で生成する余
剰水を洗浄液の希釈に利用するから、廃棄物処理系外へ
の放流水（処理の必要な水）量が低減する。

【００３６】アルカリ洗浄液の塩濃度の目標は15％（ma
ss％の意。以下同じ。）以下とするのが好ましい。さら
に好ましくは１〜15％、さらには１〜４％が好ましい。
アルカリ洗浄出側の洗浄液の塩濃度を制御することが好
ましい。pHの目標は7.0 〜8.5 とするのが好ましい。ア
ルカリ洗浄液の塩濃度が15％超では洗浄塔内で局所的に
塩濃度が飽和値（約26％）を超えて塩化ナトリウムが析
出し、ガスや液の流れを妨げ、設備の円滑な運転が困難
となる可能性が高くなる。アルカリ洗浄液の塩濃度が１
％未満では塩化ナトリウムの回収率が落ちる傾向にな
る。アルカリ洗浄液のpHが7.0 未満では液が酸性となっ
て塩化水素吸収効率が低下する。アルカリ洗浄液のpHが
8.5 超では液のアルカリ性が強すぎてガス中に残すべき
CO₂までもが吸収されやすくなる。吸収されたCO₂は主
にNaHCO₃と化して洗浄塔内に析出し、ガスや液の流れを
妨げる。

【００３７】なお、廃棄物処理系外からのアルカリ洗浄
液の補充量を可及的に低減して水のリサイクル性を向上
させる観点からすれば、アルカリ洗浄液の塩濃度の目標
は、より好ましくは10％以下、最も好ましくは４％以下
である。とくに、前記手段Ａ（アルカリ洗浄入側ガスお
よび／またはアルカリ洗浄出側ガス、温度制御）により
アルカリ洗浄液の塩濃度を４％以下に制御すると、粗合
成ガスの急冷でガス中から生成する凝縮水で洗浄液の必
要量の略50％以上を賄うことができ、廃棄物処理系外か
らのアルカリ洗浄液の補充量を大幅に節減することがで
きる。

【００３８】さらに、前記手段Ｂの実行、すなわち粗合
成ガスの純化工程（除湿）から得られる凝縮水を使用す
ることによって、系外からのアルカリ洗浄液の補充量を
さらに節減することができる。また、本発明では、例え
ば図３に示すように、不純物除去108 後の液を逆浸透11
3 法で濃縮して濃縮液306 と膜透過水307 を得、濃縮液
306 を蒸発・晶析109させ、膜透過水307 を酸洗浄102
の急冷でのガス温度制御に用いる冷却塔110 の補給水と
して使用する実施形態が好ましい。ここに、逆浸透法と
は、水は透過するが溶質はほとんど透過しない性質を持
った膜（これを逆浸透膜または半透膜という。）を介し
て溶液と水を置き、溶液側に浸透圧以上の圧力（浸透圧
の２倍ないし数倍の圧力）をかけて溶液側の水を水側に
移動させて取り出す手法である。逆浸透膜を透過して溶
液側から水側に移動した水を膜透過水という。逆浸透膜
としては、アセチルセルロース系、芳香族ポリアミド系
など数種類が実用化されており、それらのいずれも好ま
しく用いうる。この実施形態によれば、より高濃度の溶
液を蒸発・晶析できて混合塩の回収率が向上し、同時に
得られた膜透過水を廃棄物処理系内で有効利用できて処
理の必要な水量が低減する。

【００３９】また、本発明では、例えば図４に示すよう
に、不純物除去108 後の液を電気透析114 法で濃縮して
濃縮液306 と脱塩水308 を得、濃縮液306 を蒸発・晶析
109させ、脱塩水308 を酸洗浄102 の急冷でのガス温度
制御に用いる冷却塔110 の補給水として使用する実施形
態が好ましい。ここに、電気透析法とは、陰陽両イオン
のいずれか一方だけを選択的に透過させる膜（透析膜）
を交互に多数配列し、その両端に直流電圧を加えて各イ
オンをそれぞれの膜を透過させて移動させ、一つおきの
セル（相互隣接膜間）内に脱塩水と濃縮液を生成させる
手法である。透析膜はイオン交換樹脂を膜状に成型した
ものが用いられる。この実施形態によれば、より高濃度
の溶液を蒸発・晶析できて混合塩の回収率が向上し、同
時に得られた脱塩水を廃棄物処理系内で有効利用できて
系外への放流水量が低減する。

【００４０】また、本発明では、例えば図５に示すよう
に、蒸発・晶析109 での蒸発工程で生じた蒸気の凝縮水
309 を酸洗浄102 の急冷でのガス温度制御に用いる冷却
塔110 の補給水として使用する実施形態が好ましい。こ
の実施形態によれば、蒸発工程で生じた余剰水を廃棄物
処理系内で有効利用できて処理の必要な水を無くすこと
ができる。

【００４１】また、本発明では、例えば図６に示すよう
に、蒸発・晶析109 での晶析工程の被処理液310 を一部
不純物除去108 工程の入側に戻して該不純物除去108 を
施す実施形態が好ましい。この実施形態によれば、混合
塩の純度がより向上すると共に、晶析工程の余剰液を廃
棄物処理系内で有効利用できて系外への放流水または処
理すべき水を無くすことができる。

【００４２】

【実施例】（実施例１）塩素を含む廃棄物200 を図３の
プロセスフローに沿って処理し、精製合成ガス204 と混
合塩304 を回収した。ガス化改質装置100 としては図１
の脱ガスチャンネル３、高温反応炉４、均質化炉５など
を組み合わせたものを用い、酸素の供給には図１のＰＳ
Ａ６を用い、除塵104 、脱硫105 、除湿106 の各工程で
は図１のマルチスクラバー９を用い、不純物除去108 工
程では図１の水処理装置13を用い、蒸発工程では多重効
用缶を用い、晶析工程では晶析缶とその出側の遠心分離
機を用いた。

【００４３】この処理操業では、アルカリ洗浄液400 の
塩濃度（NaCl濃度）＝１〜３％、pH＝7.3 〜7.7 となる
ように、アルカリ洗浄103 入側および出側のガス温度を
変更しかつ除湿106 で生じた冷却凝縮水305 を随時アル
カリ洗浄液400 に添加した。逆浸透113 工程で得た膜透
過水 307を酸洗浄102 での冷却速度制御用の冷却塔110
の補給水として利用した。アルカリ洗浄入側ガス温度は
60℃に制御した。また、熱交換器 112で冷却することに
よりアルカリ洗浄出側ガス温度を45℃に制御した。

【００４４】その結果、得られた精製合成ガスは、その
まま燃料ガスとして使用できた。また、得られた混合塩
は、塩化ナトリウム濃度＝95％、平均粒径＝0.3mm であ
り、そのままソーダ工業用の原料に供することができ
た。（実施例２）塩素を含む廃棄物200 を図６のプロセスフ
ローに沿って処理し、精製合成ガス204 と混合塩304 を
回収した。ガス化改質装置100 としては図１の脱ガスチ
ャンネル３、高温反応炉４、均質化炉５などを組み合わ
せたものを用い、酸素の供給には図１のＰＳＡ６を用
い、除塵104 、脱硫105 、除湿106 の各工程では図１の
マルチスクラバー９を用い、不純物除去108 工程では図
１の水処理装置13を用い、蒸発工程では多重効用缶を用
い、晶析工程では晶析缶とその出側の遠心分離機を用い
た。

【００４５】この処理操業では、アルカリ洗浄液400 の
塩濃度（NaCl濃度）＝２〜４％、pH＝7.4 〜7.8 となる
ように、アルカリ洗浄103 入側および出側のガス温度を
変更しかつ除湿106 で生じた冷却凝縮水305 を随時アル
カリ洗浄液400 に添加した。逆浸透113 工程で得た膜透
過水307 および蒸発工程で生じた蒸気の凝縮水309 を酸
洗浄102 での冷却速度制御用の冷却塔110 の補給水とし
て利用した。晶析工程の被処理液310 はその一部（遠心
分離機の濾液）を不純物除去108 工程の入側に戻して不
純物除去108 を施した。アルカリ洗浄入側ガス温度は60
℃に制御した。また、熱交換器 112で冷却することによ
りアルカリ洗浄出側ガス温度を45℃に制御した。

【００４６】その結果、得られた精製合成ガスは、その
まま燃料ガスとして使用できた。また、得られた混合塩
は、塩化ナトリウム濃度＝96％、平均粒径＝0.4mm であ
り、そのままソーダ工業用の原料に供することができ
た。（比較例）比較のため、実施例１において、アルカリ洗
浄103 入側のガス温度とアルカリ洗浄液400 への冷却凝
縮水305 の添加量を、洗浄液の塩濃度とpHとが目標に一
致するように、変更する代わりに、アルカリ洗浄入側ガ
ス温度を一定値（60℃）に制御し、アルカリ洗浄の熱交
換器112 で制御せずに、かつアルカリ洗浄液400 への冷
却凝縮水305 の添加を行わずに操業した。このとき、洗
浄液の塩濃度（NaCl濃度）は10〜26％、pHは7.6 〜9.0
の範囲で変動した。

【００４７】その結果、得られた精製合成ガスは、CO₂
濃度が変動し、燃料ガスとして使用するにはカロリーの
変動が大きすぎた。また、得られた混合塩は、塩化ナト
リウム濃度＝85％、平均粒径＝0.1mm であり、そのまま
ソーダ工業用の原料に供するには不十分で、さらなる精
製を要した。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、ガス化改質方式で処理
される廃棄物中の塩素分を安定した高品質の混合塩とし
て回収でき、また、廃棄物処理系外への放流水量を少な
くできるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】ガス化改質方式の例を示すプロセスフロー図で
ある。

【図２】本発明の実施形態の例を示すプロセスフロー図
である。

【図３】本発明の実施形態の例を示すプロセスフロー図
である。

【図４】本発明の実施形態の例を示すプロセスフロー図
である。

【図５】本発明の実施形態の例を示すプロセスフロー図
である。

【図６】本発明の実施形態の例を示すプロセスフロー図
である。

【符号の説明】

１ピット２プレス３脱ガスチャンネル４高温反応炉５均質化炉６ＰＳＡ７水砕システム８急冷装置９マルチスクラバー 10 ガスエンジン発電機 11 洗浄塔 12 沈降槽 13 水処理装置 14 塩製造装置 15A,15B 熱交換器 100 ガス化改質装置 101 急冷 102 酸洗浄 103 アルカリ洗浄 104 除塵 105 脱硫 106 除湿 107 沈降槽 108 不純物除去 109 蒸発・晶析 110 冷却塔 111,112 熱交換器 113 逆浸透 114 電気透析 200 廃棄物 201 粗合成ガス（酸洗浄入側） 202 粗合成ガス（アルカリ洗浄入側） 203 粗合成ガス（アルカリ洗浄出側） 204 精製合成ガス 300 洗浄液 301 酸洗浄出側の液 302 上澄部 303 沈降部 304 混合塩 305 冷却凝縮水 306 濃縮液 307 膜透過水 308 脱塩水 309 蒸発工程で生じた蒸気の凝縮水 310 晶析工程の被処理液 400 アルカリ洗浄液 401 アルカリ洗浄出側の液

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０１Ｄ 53/34 ＺＡＢＣ０２Ｆ 1/44 Ｅ 53/64 Ｂ０１Ｄ 53/34 １３４Ｂ 53/68 ＺＡＢ 53/77 １３６ＺＣ０２Ｆ 1/44 Ｃ０２Ｆ 1/46 １０３ 1/469 Ｆ２３Ｊ 15/00 ＥＦ２３Ｊ 15/04 (72)発明者齊藤聡東京都千代田区内幸町２丁目２番３号川崎製鉄株式会社内Ｆターム(参考） 3K070 DA03 DA04 DA05 DA07 DA15 DA16 DA27 DA38 DA42 DA44 DA45 DA46 4D002 AA19 AA28 AB01 AC10 BA02 DA02 DA12 DA26 EA01 EA02 FA04 GA01 GA03 GB03 GB08 GB09 HA04 4D006 GA03 GA17 KA72 KB30 MC18 MC54 PA02 PB08 PB20 4D061 DA08 DB18 EA09 EB01 EB04 EB13 FA02 FA11 FA20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】廃棄物をガス化・改質し、改質後のガス
に洗浄液を加えて急冷し、さらにガス中の塩化水素分と
重金属分を吸収する酸洗浄を行い、ついで、酸洗浄出側
の液にアルカリ洗浄液を加えてガス中の塩化水素分をさ
らに吸収するアルカリ洗浄を行って、塩化水素分を除い
た粗合成ガスとし、これをさらに純化して精製合成ガス
とする一方、アルカリ洗浄出側の液を不純物除去後、蒸
発・晶析させて混合塩を得るガス化改質方式における廃
棄物中の塩素分の処理方法において、前記アルカリ洗浄
液の塩濃度が目標に合うように、アルカリ洗浄入側のガ
ス温度および／またはアルカリ洗浄出側のガス温度を制
御することを特徴とするガス化改質方式における廃棄物
中の塩素分の処理方法。
【請求項２】廃棄物をガス化・改質し、改質後のガス
に洗浄液を加えて急冷し、さらにガス中の塩化水素分と
重金属分を吸収する酸洗浄を行い、ついで、酸洗浄出側
の液にアルカリ洗浄液を加えてガス中の塩化水素分をさ
らに吸収するアルカリ洗浄を行って、塩化水素分を除い
た粗合成ガスとし、これをさらに純化して精製合成ガス
とする一方、アルカリ洗浄出側の液を不純物除去後、蒸
発・晶析させて混合塩を得るガス化改質方式における廃
棄物中の塩素分の処理方法において、前記アルカリ洗浄
液の塩濃度が目標に合うように、粗合成ガスの純化で生
成する冷却凝縮水を該アルカリ洗浄液に添加することを
特徴とするガス化改質方式における廃棄物中の塩素分の
処理方法。
【請求項３】前記アルカリ洗浄液の塩濃度が目標に合
うように、アルカリ洗浄入側のガス温度および／または
アルカリ洗浄出側のガス温度を制御し、さらに、粗合成
ガスの純化で生成する冷却凝縮水を該アルカリ洗浄液に
添加することを特徴とする請求項１記載のガス化改質方
式における廃棄物中の塩素分の処理方法。
【請求項４】前記アルカリ洗浄液の目標塩濃度を15％
以下とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに
記載のガス化改質方式における廃棄物中の塩素分の処理
方法。
【請求項５】前記アルカリ洗浄液の目標塩濃度に加え
て、さらに目標pHを7.0 〜8.5 とし、前記アルカリ洗浄
液の塩濃度およびpHが目標に合うように制御することを
特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のガス化改質
方式における廃棄物中の塩素分の処理方法。
【請求項６】不純物除去後の液を逆浸透法で濃縮して
濃縮液と膜透過水を得、濃縮液を蒸発・晶析させ、膜透
過水を酸洗浄の冷却塔の補給水として使用することを特
徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のガス化改質方
式における廃棄物中の塩素分の処理方法。
【請求項７】不純物除去後の液を電気透析法で濃縮し
て濃縮液と脱塩水を得、濃縮液を蒸発・晶析させ、脱塩
水を酸洗浄の冷却塔の補給水として使用することを特徴
とする請求項１〜６のいずれかに記載のガス化改質方式
における廃棄物中の塩素分の処理方法。
【請求項８】前記蒸発で生じた蒸気の凝縮水を酸洗浄
の冷却塔の補給水として使用することを特徴とする請求
項１〜７のいずれかに記載のガス化改質方式における廃
棄物中の塩素分の処理方法。
【請求項９】前記晶析の被処理液を一部前記不純物除
去の入側に戻して該不純物除去を施すことを特徴とする
請求項１〜８のいずれかに記載のガス化改質方式におけ
る廃棄物中の塩素分の処理方法。