JP3438573B2 - Gasification and melting furnace for waste and gasification and melting method - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、一般廃棄物および
産業廃棄物（以下、これらを区別せず、単に廃棄物とも
称す）をガス化して燃料として使用できるガス（以下、
エネルギーガスと称す）を回収し、または、さらに、こ
れら廃棄物に含まれる低沸点重金属類をダストとして回
収するとともに、これら廃棄物に含まれる灰分と有価金
属類（以下、単に金属類ともいう）をそれぞれ溶融スラ
グと溶融金属として回収する廃棄物のガス化溶融炉およ
びガス化溶融方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas that can be used as a fuel by gasifying general waste and industrial waste (hereinafter also referred to simply as waste).
Energy gas), or further, the low boiling heavy metals contained in these wastes are collected as dust, and the ash and valuable metals contained in these wastes (hereinafter also simply referred to as metals) The present invention relates to a gasification and melting furnace and a gasification and melting method for waste, which collects as molten slag and molten metal, respectively.

【０００２】[0002]

【従来の技術】都市ごみを主体とする一般廃棄物、およ
び廃棄された自動車や家電製品のシュレッダーダストを
主体とする産業廃棄物の処理方法として、埋立て処分な
いしは焼却後埋立て処分する方法が採られている。しか
し、最近の埋立て処分地の確保が極めて困難であるとい
う逼迫した状況の下にあって、これまで一般的に採用さ
れている焼却方式が見直されてきている。また、廃棄物
の焼却後に発生する焼却灰は重金属類を多く含有するた
め、その溶出防止を目的として薬剤処理あるいは高温に
おける溶融処理を施すことが義務付けられている。2. Description of the Related Art As a method of treating general waste mainly consisting of municipal solid waste and industrial waste mainly consisting of shredder dust of discarded automobiles and home electric appliances, there is a method of landfill disposal or landfill disposal after incineration. Has been taken. However, the incineration method that has been generally adopted so far has been reviewed under the urgent situation that it is extremely difficult to secure the landfill site recently. Further, since incineration ash generated after incineration of waste contains a large amount of heavy metals, it is obliged to perform chemical treatment or melting treatment at high temperature for the purpose of preventing elution.

【０００３】また、廃棄物をそのまま埋立て処分ないし
は焼却後埋立て処分する方法をとるのではなく、一旦減
容固形化した廃棄物、すなわち、一般的にＲＤＦ（Refu
se Derived Fuel ：廃棄物に由来する燃料を意味する）
と呼ばれる固形燃料にした後、焼却する方法もある。こ
の方式のものとしては、例えば、（株）日本リサイクル
マネジメントによるＴＣ−システム、（株）荏原製作所
によるＪ−カトレルシステムあるいは三重県におけるリ
サイクルエネルギーセンター構想等があげられる（第６
回「ごみ固形燃料化技術に関するセミナー」講演要旨
集、平成８年６月２８日（環境計画センター））。[0003] Further, instead of adopting the method of landfilling the waste as it is or the landfilling after incineration, the volume of solidified waste is once reduced, that is, RDF (Refu
se Derived Fuel: means fuel derived from waste)
There is also a method of burning it after making it into a solid fuel called. Examples of this system include the TC-system by Japan Recycling Management Co., Ltd., the J-Cattlel system by Ebara Corporation, and the concept of a recycling energy center in Mie Prefecture (6th
Summary of lectures at the "Seminar on Solid Waste Fuel Technology", June 28, 1996 (Environmental Planning Center).

【０００４】一方、有限資源愛護の見地からみると、こ
れら廃棄物あるいはＲＤＦを単に焼却するのではなく、
再生利用可能なものは資源（有用物質）あるいはエネル
ギー（熱エネルギー）として回収することが望ましい。
現在、実用化されている例として次のようなものがあげ
られる。On the other hand, from the viewpoint of protection of limited resources, these wastes or RDFs are not simply incinerated, but
It is desirable to recover those that can be recycled as resources (useful substances) or energy (thermal energy).
At present, the following are examples of practical applications.

【０００５】１．物質回収 金属（アルミ缶、スチール缶など）の分別回収 プラスチック（ＰＥＴボトルなど）の分別回収 古紙（新聞紙など）の分別回収 ２．物質転換回収 プラスチックの熱分解油化による燃料油としての回収 プラスチックの熱分解ガス化による燃料ガスとしての
回収 ３．熱エネルギー回収 廃棄物焼却時の蒸気回収 上記の１は廃棄物の再生利用に至る手前の事前処理方法
であるため、分別後の廃棄物からの有用物質の回収は上
記の２あるいは３の手段に頼らざるをえない。特に最近
は、生活様式の変化（多様化）によって、一般廃棄物お
よび産業廃棄物には様々な物質が含まれるため、各種の
廃棄物に柔軟に対応することができるガス化溶融方式が
脚光を浴びてきている。特に、この方式は、焼却灰を溶
融スラグ化できるので、焼却灰中の重金属類をスラグ中
に封じ込めて無害化できるという特長を有している。1. Material collection Separate collection of metal (aluminum can, steel can, etc.) Separate collection of plastic (PET bottle, etc.) Separate collection of waste paper (newspaper, etc.) 2. Material conversion Recovered plastics as fuel oil by pyrolysis and oil conversion Recovery plastics as fuel gas by pyrolysis and gasification 3. Heat energy recovery Steam recovery during incineration of waste Since the above 1 is a pretreatment method before the recycling of waste, the recovery of useful substances from waste after separation can be done by the above 2 or 3 means. I have to rely on it. In recent years, in particular, due to changes in lifestyle (diversification), general waste and industrial waste contain various substances, so gasification and fusion methods that can flexibly deal with various types of waste are in the spotlight. It is bathing. In particular, this method has a feature that since the incineration ash can be made into molten slag, the heavy metals in the incineration ash can be contained in the slag to be rendered harmless.

【０００６】このガス化溶融方式としては、次のような
ものがあげられる。The following are examples of this gasification and melting method.

【０００７】Ａ．新日鐵のコークスベッド方式直接溶融
システム（「鉄鋼界報」Ｎｏ．１６７４，１９９６．
３．２１（日本鉄鋼連盟）、「燃料及燃焼」第６１巻，
第８号（１９９４）５７２〜５７８頁、および特公平７
−３５８８９号公報参照） 溶融炉本体は単段羽口の竪型シャフト炉であり、炉中央
部から廃棄物とともにコークスと石灰石が投入される。
炉内は上部から予熱・乾燥帯（約３００℃）、熱分解帯
（３００〜１０００℃）および燃焼・溶融帯（１７００
〜１８００℃）に区分される。予熱・乾燥帯では廃棄物
が加熱され水分が蒸発する。乾燥された廃棄物は次第に
降下し、熱分解帯に移行して有機物はガス化する。この
発生ガスは、炉上部から排出され、後段の燃焼室で完全
に燃焼し、廃熱ボイラー等の熱回収システムにより熱エ
ネルギーの回収が図られる。A. Nippon Steel coke-bed type direct melting system ("Steel Industry Bulletin" No. 1674, 1996.
3.21 (Japan Iron and Steel Federation), "Fuel and Combustion" Vol. 61,
No. 8 (1994) pages 572-578, and Japanese Patent Publication No. 7
The melting furnace body is a single-stage tuyere vertical shaft furnace, and coke and limestone are charged together with waste from the central part of the furnace.
From the top of the furnace, the preheating / drying zone (about 300 ° C), the thermal decomposition zone (300-1000 ° C) and the combustion / melting zone (1700)
~ 1800 ° C). In the preheat / dry zone, waste heats and water evaporates. The dried waste gradually falls, moves to the thermal decomposition zone, and organic matter is gasified. This generated gas is discharged from the upper part of the furnace, completely burned in the combustion chamber in the latter stage, and heat energy is recovered by a heat recovery system such as a waste heat boiler.

【０００８】一方、ガス化された残りの灰分と無機物は
コークスとともに燃焼・溶融帯に降下する。コークスは
羽口から供給される空気により燃焼し、その熱によって
灰分と無機物が完全に溶融する。溶融物は投入された石
灰石によって適度な粘度および塩基度に調整され、出湯
口から炉外へ排出される。On the other hand, the remaining gasified ash and inorganic substances fall into the combustion / melting zone together with the coke. The coke is burned by the air supplied from the tuyere, and the heat completely melts the ash and the inorganic substances. The melt is adjusted to have an appropriate viscosity and basicity by the charged limestone, and is discharged from the tap hole to the outside of the furnace.

【０００９】なお、コークスを節減するために、コーク
スと廃棄物の装入系統を別個にして排ガスの顕熱を廃棄
物の乾燥および予熱に利用し、炉の熱効率を上げる方法
が開示されている（前記特公平７−３５８８９号公
報）。In order to save coke, a method has been disclosed in which the sensible heat of the exhaust gas is used for drying and preheating of the waste by separately providing the coke and the waste charging system to improve the thermal efficiency of the furnace. (Japanese Patent Publication No. 7-35889).

【００１０】Ｂ．ＮＫＫの高温ガス化直接溶融システム
（「鉄鋼界報」Ｎｏ．１６７４，１９９６．３．２１
（日本鉄鋼連盟）） 溶融炉本体は、高さ方向に３段階に区分された羽口を有
する竪型炉であり、１０００℃程度の高温に維持された
廃棄物の乾留物で形成される流動層に、コークス等の補
助燃料とともに廃棄物が直接投入される。中段の羽口
（２段羽口）から流動層内に送風することにより、生成
ガスの一部が燃焼して温度が維持される。B. High temperature gasification direct melting system of NKK ("Steel Industry Bulletin" No. 1674, 1996.3.21)
(The Iron and Steel Federation of Japan) The melting furnace body is a vertical furnace that has tuyeres divided into three stages in the height direction, and is a flow formed by dry distillation of waste materials maintained at a high temperature of about 1000 ° C. Waste is directly injected into the formation along with auxiliary fuel such as coke. By blowing air into the fluidized bed from the middle tuyere (two-step tuyere), a part of the produced gas is burned to maintain the temperature.

【００１１】不燃物を含む乾留物は、補助燃料とともに
炉下部の移動層に降下し、下段の羽口（主羽口）からの
酸素富化空気により高温燃焼・ガス化し、不燃物および
灰分が溶融、滴下して比重差によりメタルと分離され
る。一方、フリーボード下部に設置した羽口（３段羽
口）からの送風によりフリーボード温度が常に１０００
℃以上に保たれ、タール分の発生、ダイオキシン類およ
びその前駆体の生成が防止される。The dry matter containing incombustibles descends into the moving bed at the bottom of the furnace together with the auxiliary fuel, and is burned and gasified at a high temperature by the oxygen-enriched air from the lower tuyeres (main tuyere), and the incombustibles and ash are removed. Melted and dropped, and separated from the metal due to the difference in specific gravity. On the other hand, the freeboard temperature is always 1000 due to the airflow from the tuyere (three-tiered tuyere) installed at the bottom of the freeboard.
By keeping the temperature above ℃, tar generation and dioxins and their precursors are prevented.

【００１２】Ｃ．Ｔｈｅｒｍｏｓｅｌｅｃｔ方式（Ｔｈ
ｅｒｍｏｓｅｌｅｃｔ（１９９５．５．２６），ＰＡＲ
Ｔ１”Foundation for the continuos conversions of
solid waste”） この方式で用いられる炉は、廃棄物中の水分の蒸発と有
機物の熱分解を行うプレス加圧式管型熱分解器と、酸素
による熱分解残渣（チャー）の燃焼、灰の溶融およびガ
スの改質を行う燃焼溶融炉とが一体に連結された熱分解
溶融炉である。燃焼溶融炉の内部では、まず、熱分解器
からの有機物の分解ガスが炉の中間部に導かれ、一方、
チャーは炉底部に降下し、酸素によって高温で燃焼して
灰が溶融するとともに、炉上部の高温雰囲気下で有機物
分解ガスのＣＯおよびＨ₂ への転換（ガスの改質）が進
行する。C. Thermoselect method (Th
ermoselect (1995.5.26), PAR
T1 "Foundation for the continuos conversions of
solid waste ”) The furnace used in this method is a press-pressurized tube-type pyrolyzer that evaporates the water content of the waste and pyrolyzes the organic matter, burns the pyrolysis residue (char) with oxygen, and melts the ash. This is a pyrolysis melting furnace in which a combustion melting furnace for reforming gas and gas is integrally connected.In the combustion melting furnace, first, the decomposition gas of the organic matter from the pyrolysis unit is introduced to the middle part of the furnace. ,on the other hand,
The char descends to the bottom of the furnace and is burned at a high temperature by oxygen to melt the ash, and the conversion of the organic decomposition gas to CO and H ₂ (reforming of gas) proceeds under the high temperature atmosphere in the upper part of the furnace.

【００１３】しかしながら、上記従来の方式には次のよ
うな問題がある。However, the above conventional method has the following problems.

【００１４】方式Ａのシステムの竪型シャフト炉は高価
なコークスを必須とし、生成ガスを完全燃焼させるので
その顕熱しか回収できない。また、この方式では、炉上
部の予熱・乾燥帯温度が約３００℃程度であるので、充
分分解しきれないタール等の炭化水素やダイオキシン類
が多量に炉外に排出される。また、高炉方式であるため
溶融スラグと溶融金属は同時にかつ断続的に（バッチ的
に）排出されるので、それらを有効利用するためには高
い精度で分離する必要があるが、溶融物を水砕処理し、
新たに開発した湿式の磁選機で磁選処理する方式を採っ
ており、設備コストの増大を免れ得ない。また、コーク
ス熱源による高温化と石灰石によるスラグの塩基度調整
が不可欠となっている。The vertical shaft furnace of the system of system A requires expensive coke and completely burns the produced gas, so that only sensible heat can be recovered. Further, in this system, since the preheating / dry zone temperature in the upper part of the furnace is about 300 ° C., a large amount of hydrocarbons and dioxins such as tar that cannot be fully decomposed are discharged to the outside of the furnace. In addition, since it is a blast furnace method, molten slag and molten metal are discharged simultaneously and intermittently (batchwise), so it is necessary to separate them with high accuracy in order to use them effectively, Crushed,
The newly developed wet magnetic separator uses magnetic separation processing, which inevitably increases equipment costs. In addition, it is essential to raise the temperature with coke heat source and adjust the basicity of slag with limestone.

【００１５】方式Ｂのシステムの竪型炉も、方式Ａの場
合と同様に高価なコークスを必須としている。また、フ
リーボードを常に１０００℃以上に保つために、大きな
フリーボードを必要とし、炉の大型化が避けられない。
また、方式Ａと同様に高炉方式であるため、溶融スラグ
と溶融金属は同時にかつ断続的に排出される。As in the case of the method A, the vertical furnace of the method B system also requires expensive coke. Moreover, in order to keep the freeboard at 1000 ° C. or higher, a large freeboard is required, and the size of the furnace is inevitable.
Further, since it is a blast furnace method like Method A, molten slag and molten metal are discharged simultaneously and intermittently.

【００１６】方式Ｃで用いられる炉は、２つの反応器
（炉）を一体に連結しているとはいいながら、実際上は
明らかに熱分解炉と燃焼溶融炉の２炉に分離している。
したがって、構造的に複雑であり、設備コストが高くな
る。また、熱分解炉は燃焼溶融炉とは分離された間接加
熱型の炉であるため、燃焼溶融炉の排ガス顕熱が充分利
用されない。さらに、燃焼溶融炉とは壁で仕切られて、
Homogenization Chamber（均質化室）が分離して設けら
れているため、構造的に複雑であり熱的ロスが高いこと
が推定される。また、上記方式ＡおよびＢと同様に溶融
物を水砕処理した後、磁選機でスラグとメタルの分離を
行っている。Although the furnace used in the method C is said to have two reactors (furnace) integrally connected, in practice, it is clearly separated into two furnaces, a pyrolysis furnace and a combustion melting furnace. .
Therefore, the structure is complicated and the equipment cost is high. Further, since the thermal decomposition furnace is an indirect heating type furnace separated from the combustion melting furnace, the sensible heat of exhaust gas from the combustion melting furnace is not sufficiently utilized. Furthermore, it is separated from the combustion melting furnace by a wall,
Since the Homogenization Chamber is provided separately, it is presumed that the structure is complicated and the heat loss is high. In addition, as in the methods A and B, the melt is subjected to water granulation treatment, and then the slag and the metal are separated by a magnetic separator.

【００１７】さらに、処理しようとする廃棄物（特に、
都市ごみを主体とする一般廃棄物）には、多量の水分が
含まれている。例えば、生ごみを例にとれば、平均的な
水分含有量は３０〜６０％であり、自治体によっては、
７０％を超えるところもある。それ故、このような廃棄
物をそのままガス化溶融炉に装入すると、付着水分の乾
燥のためだけに多大なエネルギーが必要となる。本来、
ガス化溶融炉においては、廃棄物中の有機物の熱分解・
ガス化および熱分解後の残渣である灰の溶融のために貴
重なエネルギーが消費されなければならないのであるか
ら、ガス化溶融炉へ装入する前に廃棄物中の不必要な水
分を除去しておくのが望ましい。しかし、そのために
は、炉外において乾燥のための余分なエネルギーが必要
となる。Furthermore, the waste to be treated (in particular,
Municipal waste mainly consisting of municipal waste) contains a large amount of water. For example, in the case of raw garbage, the average water content is 30-60%, and depending on the local government,
In some places it exceeds 70%. Therefore, if such a waste is charged into the gasification melting furnace as it is, a large amount of energy is required only for drying the attached water. Originally
In the gasification and melting furnace, thermal decomposition of organic matter in waste
Since valuable energy must be consumed to melt the ash, which is the residue after gasification and pyrolysis, remove unnecessary water in the waste before charging it into the gasification melting furnace. It is desirable to keep it. However, this requires extra energy for drying outside the furnace.

【００１８】また、多量の水分を含む廃棄物をそのまま
ガス化溶融炉へ装入するということは、原料層頂部の温
度が急激に降下して、充分分解しきれないタール等の炭
化水素やダイオキシン類が炉外に排出されるという危険
性をはらんでいる。Further, when the waste containing a large amount of water is directly charged into the gasification and melting furnace, it means that the temperature at the top of the raw material layer drops sharply and hydrocarbons such as tar and dioxin which cannot be fully decomposed. There is a risk that the materials will be discharged outside the furnace.

【００１９】[0019]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ガス化溶融
方式における上記の問題を解決し、処分方法などで問題
となっている一般廃棄物および産業廃棄物中の可燃分、
灰分および鉄分などを有効利用して、廃棄物の埋め立て
費用の低減を図るとともに、生成する副生ガスを発電用
燃料等に活用することを目的としてなされたものであ
る。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems in the gasification and melting method, and combustible components in general waste and industrial waste, which are problems in disposal methods,
The purpose is to reduce the landfill cost of waste by effectively utilizing ash and iron, and to utilize the generated by-product gas as fuel for power generation.

【００２０】本発明の課題は、一般廃棄物および産業廃
棄物を単に焼却するのではなく、廃棄物中に含まれる有
機物をガス化してエネルギーガスとして回収するととも
に、廃棄物中に含まれる灰分と金属類をそれぞれ溶融ス
ラグと溶融金属（メタル）として回収し、または、さら
に廃棄物中に含まれる水銀（Ｈｇ）、カドミウム（Ｃ
ｄ）、鉛（Ｐｂ）等の有害な低沸点重金属類をダストと
して回収する方法、およびそのための炉を提供するこ
と、特に、生ごみのように多量の水分を含む廃棄物でも
経済的に処理できる方法および炉を提供することにあ
る。より具体的には、高価なコークスを使用せずに、廃
棄物のガス化溶融、脱水・熱分解およびガスの改質の一
連の工程を１炉で実施し、かつタールやダイオキシン等
が含まれない清浄な排ガス（エネルギーガス）および資
源として有効利用することができるスラグとメタルを製
造できる廃棄物のガス化溶融炉およびその方法を提供す
ることにある。The object of the present invention is not to simply incinerate general waste and industrial waste, but to gasify the organic substances contained in the waste to recover them as energy gas, and to collect the ash contained in the waste. Metals are recovered as molten slag and molten metal (metal) respectively, or mercury (Hg) and cadmium (C) contained in wastes.
d) A method for recovering harmful low-boiling heavy metals such as lead (Pb) as dust, and a furnace therefor, particularly economical treatment of waste containing a large amount of water such as food waste It is to provide a method and a furnace that can. More specifically, without using expensive coke, a series of processes of gasification and melting of waste, dehydration / pyrolysis and reforming of gas are carried out in one furnace, and tar and dioxins are contained. An object of the present invention is to provide a waste gasification and melting furnace capable of producing slag and metal that can be effectively used as clean exhaust gas (energy gas) and resources, and a method thereof.

【００２１】[0021]

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、下記
（１）および（２）の廃棄物のガス化溶融炉、ならびに
（３）および（４）のガス化溶融方法にある。The gist of the present invention resides in the waste gasification and melting furnace of the following (1) and (2), and the gasification and melting method of (3) and (4).

【００２２】（１）廃棄物を燃焼させ、廃棄物中の有機
物をガス化してエネルギーガスとして回収するととも
に、廃棄物中の灰分と金属類を溶融物として回収する竪
型の廃棄物のガス化溶融炉であって、上部に前記廃棄物
を装入する廃棄物装入口と生成するガスを排出するガス
排出口を有し、下部に溶融スラグおよび溶融金属の排出
口を有し、前記廃棄物装入口と溶融スラグおよび溶融金
属の排出口との間に、それぞれ独立して支燃性ガスおよ
び補助燃料を吹き込むことが可能で高さ方向に複数段に
分かれた羽口を有し、さらに、前記装入された廃棄物の
レベルを計測する手段、中段の羽口近傍の温度を計測す
る手段、および炉の上方部の雰囲気ガスの温度を計測す
る手段を有し、前記中段の羽口が、中段の羽口近傍の温
度を計測する手段によって得られる計測値に基いて支燃
性ガスおよび補助燃料を吹き込むことができるものであ
り、前記溶融スラグおよび溶融金属の排出口が溶融スラ
グを炉外へ排出するための少なくとも１個のスラグ排出
口と溶融金属を炉外へ排出するための少なくとも１個の
メタル排出口とに分けられ、前記スラグ排出口が、炉下
部に取り付けられた張り出し部内に設けられている溶融
スラグおよび溶融金属を炉外へ排出する前に一旦蓄積で
きる空間部の上部に設けられ、前記メタル排出口が前記
空間部の下部に設けられていることを特徴とする廃棄物
のガス化溶融炉。(1) Gasification of vertical waste by burning waste and gasifying organic matter in the waste to recover as energy gas, and recovering ash and metal in the waste as melt In the melting furnace, a waste charging port for charging the waste and a gas discharging port for discharging the generated gas are provided at an upper part, and a discharging port for the molten slag and the molten metal is provided at a lower part. Between the charging port and the discharge port of the molten slag and the molten metal, it is possible to independently blow the combustion-supporting gas and the auxiliary fuel, and the tuyere is divided into a plurality of stages in the height direction. means for measuring the level of the charged waste product, comprising means for measuring means, and the temperature of the atmosphere gas in the upper portion of the furnace to measure the temperature of the middle of the tuyere near the middle of the tuyere , the means to measure the temperature of the middle stage tuyere neighborhood Based on the measured values obtained I supported retardant gas and are those auxiliary fuel can be blown, the molten slag and an outlet for the molten metal is at least one for discharging the molten slag out of the furnace Molten slag and molten metal that are divided into a slag discharge port and at least one metal discharge port for discharging molten metal to the outside of the furnace, and the slag discharge port is provided in an overhang part attached to the lower part of the furnace. Is a gasification and melting furnace for wastes, characterized in that it is provided in an upper part of a space where the metal can be temporarily stored before being discharged to the outside of the furnace, and the metal discharge port is provided in a lower part of the space.

【００２３】（２）廃棄物を燃焼させ、廃棄物中の有機
物をガス化してエネルギーガスとして回収し、かつ廃棄
物中の低沸点重金属類をガス化してエネルギーガスに随
伴されるダストとして回収するとともに、廃棄物中の灰
分と金属類を溶融物として回収する竪型の廃棄物のガス
化溶融炉であって、上部に前記廃棄物を装入する廃棄物
装入口と、生成するガスおよびダストを排出するガス排
出口ならびにこのガス排出口にガス排出ダクトを介して
接続されたダスト回収手段を有し、下部に溶融スラグお
よび溶融金属の排出口を有し、前記ガス排出口と溶融ス
ラグおよび溶融金属の排出口との間に、それぞれ独立し
て支燃性ガスおよび補助燃料を吹き込むことができる羽
口であって、廃棄物の脱水・熱分解により生成する炭化
物を燃焼、ガス化するための羽口を含む高さ方向に少な
くとも１段の羽口を有し、炉の上部に炉内に向けて昇降
可能な支燃性ガスおよび補助燃料を吹き込むことができ
る上吹ランスを有し、さらに、前記装入された廃棄物の
レベルを計測する手段、中段の羽口近傍の温度を計測す
る手段、および炉の上方部の雰囲気ガスの温度を計測す
る手段を有し、前記羽口および／または前記上吹ランス
が、中段の羽口近傍の温度を計測する手段によって得ら
れる計測値に基いて支燃性ガスおよび補助燃料を吹き込
むことができるものであり、かつ、前記溶融スラグおよ
び溶融金属の排出口が溶融スラグを炉外へ排出するため
の少なくとも１個のスラグ排出口と溶融金属を炉外へ排
出するための少なくとも１個のメタル排出口とに分けら
れ、前記スラグ排出口が、炉下部に取り付けられた張り
出し部内に設けられている溶融スラグおよび溶融金属を
炉外へ排出する前に一旦蓄積できる空間部の上部に設け
られ、前記メタル排出口が前記空間部の下部に設けられ
ていることを特徴とする廃棄物のガス化溶融炉。(2) Burning the waste, gasifying the organic matter in the waste to recover it as energy gas, and gasifying the low boiling heavy metals in the waste to recover it as dust accompanying the energy gas. Along with a vertical type gasification and melting furnace for recovering ash and metals in the waste as a melt, a waste charging port for charging the waste in the upper part, and generated gas and dust. And a dust recovery means connected to the gas exhaust port via a gas exhaust duct, and a molten slag and a molten metal exhaust port at the bottom, the gas exhaust port and the molten slag, and A tuyere capable of independently injecting a combustion-supporting gas and auxiliary fuel between the molten metal discharge port and the charcoal produced by dehydration and thermal decomposition of waste, and gasifying it. Has at least one stage of tuyere in the height direction including the tuyere, and has an upper blowing lance capable of blowing the combustion-supporting gas and auxiliary fuel that can move up and down toward the inside of the furnace in the upper part of the furnace. In addition, it has means for measuring the level of the charged waste, means for measuring the temperature in the vicinity of the tuyere in the middle stage, and means for measuring the temperature of the atmospheric gas in the upper part of the furnace. mouth and / or the upper blowing lance, are those capable of blowing supporting retardant gas and auxiliary fuel on the basis of the measurement values obtained depending on means to measure the temperature of the medium stage tuyeres near, and The molten slag and molten metal outlets are divided into at least one slag outlet for discharging molten slag out of the furnace and at least one metal outlet for discharging molten metal out of the furnace. , The slag outlet is located at the bottom of the furnace The molten slag and the molten metal provided in the attached overhanging portion are provided above the space where the molten metal can be temporarily stored before being discharged to the outside of the furnace, and the metal discharge port is provided below the space. A gasification and melting furnace for waste, characterized in that

【００２４】（３）上記（１）に記載の廃棄物のガス化
溶融炉を用いて行う廃棄物のガス化溶融方法であって、
廃棄物装入口から炉内へ装入した廃棄物を、下記の各ゾ
ーンでの反応により、ＣＯとＨ₂ を主成分とするエネル
ギーガスと、溶融スラグおよび溶融金属とし、前者を炉
上部に設けられたガス排出口から回収し、後者を張り出
し部内に設けられている空間部に一旦蓄積し、溶融スラ
グを前記空間部の上部に設けられたスラグ排出口から排
出させ、溶融金属を前記空間部の下部に設けられたメタ
ル排出口から排出させ、それぞれ回収することを特徴と
する廃棄物のガス化溶融方法。(3) A method for gasifying and melting waste, which is carried out using the gasification and melting furnace for waste according to the above (1),
The waste charged into the furnace from the waste charging port is converted into the energy gas containing CO and H ₂ as the main components, the molten slag and the molten metal by the reaction in the following zones, and the former is installed in the upper part of the furnace. From the gas outlet provided, the latter is once accumulated in the space provided in the overhanging portion, the molten slag is discharged from the slag outlet provided in the upper part of the space, and the molten metal is discharged from the space. A gasification and melting method for waste, characterized in that the metal is discharged from a metal discharge port provided in the lower part of the tank and collected respectively.

【００２５】〔第１ゾーン〕支燃性ガスと必要に応じて
補助燃料を下段の羽口から吹き込み、第２ゾーンで生成
した炭化物を燃焼、ガス化して還元性ガスを発生させる
とともに炭化物に含まれる灰分と金属類を溶融し、溶融
スラグおよび溶融金属とする。[First Zone] A combustion-supporting gas and, if necessary, an auxiliary fuel are blown from the tuyere of the lower stage, and the carbide produced in the second zone is burned and gasified to generate a reducing gas, which is contained in the carbide. The ash and the metals are melted into molten slag and molten metal.

【００２６】〔第２ゾーン〕支燃性ガスと必要に応じて
補助燃料を中段の羽口から吹き込み、第１ゾーンで発生
した還元性ガスを二次燃焼させ、廃棄物装入口から装入
された廃棄物を脱水加熱して炭化物と炭化水素ガスに熱
分解する。[Second Zone] A combustion-supporting gas and, if necessary, an auxiliary fuel are blown from the tuyere in the middle stage, the reducing gas generated in the first zone is secondarily burned, and is charged from the waste charging port. The waste is heated for dehydration and pyrolyzed into carbide and hydrocarbon gas.

【００２７】〔第３ゾーン〕支燃性ガスと必要に応じて
補助燃料を上段の羽口から吹き込み、第２ゾーンで発生
した炭化水素ガスを熱分解してＣＯとＨ₂ を主成分とす
るエネルギーガスとする。[Third Zone] A combustion-supporting gas and, if necessary, an auxiliary fuel are blown from the tuyere of the upper stage, and the hydrocarbon gas generated in the second zone is thermally decomposed to contain CO and H ₂ as main components. Use as energy gas.

【００２８】（４）上記（２）に記載の廃棄物のガス化
溶融炉を用いて行う廃棄物のガス化溶融方法であって、
廃棄物装入口から炉内へ装入した廃棄物を、下記の各ゾ
ーンでの反応により、ＣＯとＨ₂ を主成分とするエネル
ギーガスおよび低沸点重金属類を含むダストと、溶融ス
ラグおよび溶融金属とし、前者を炉上部に設けられたガ
ス排出口から回収してエネルギーガスとダストに分離
し、後者を張り出し部内に設けられている空間部に一旦
蓄積し、溶融スラグを前記空間部の上部に設けられたス
ラグ排出口から排出させ、溶融金属を前記空間部の下部
に設けられたメタル排出口から排出させ、それぞれ回収
することを特徴とする廃棄物のガス化溶融方法。(4) A method for gasifying and melting waste using the gasification and melting furnace for waste according to (2) above,
The waste charged into the furnace from the waste charging port is subjected to the reaction in the following zones to generate dust containing energy gas mainly composed of CO and H ₂ and low boiling heavy metals, molten slag and molten metal. The former is collected from the gas outlet provided in the upper part of the furnace and separated into energy gas and dust, and the latter is once accumulated in the space provided in the overhanging part, and the molten slag is added to the upper part of the space. A method for gasifying and melting waste, characterized in that the molten metal is discharged from a provided slag discharge port, the molten metal is discharged from a metal discharge port provided at a lower portion of the space, and each is collected.

【００２９】〔第１ゾーン〕支燃性ガスと必要に応じて
補助燃料を下段の羽口から吹き込み、第２ゾーンで生成
した炭化物を燃焼、ガス化して還元性ガスを発生させる
とともに炭化物に含まれる灰分と金属類を溶融し、溶融
スラグおよび溶融金属とする。[First Zone] A combustion-supporting gas and, if necessary, an auxiliary fuel are blown from the tuyere of the lower stage, and the carbide produced in the second zone is burned and gasified to generate a reducing gas, which is contained in the carbide. The ash and the metals are melted into molten slag and molten metal.

【００３０】〔第２ゾーン〕支燃性ガスと必要に応じて
補助燃料を中段の羽口および／または上吹ランスから吹
き込み、第１ゾーンで発生した還元性ガスを二次燃焼さ
せ、廃棄物装入口から装入された廃棄物を脱水加熱して
炭化物と炭化水素ガスに熱分解するとともに、低沸点重
金属類をガス化する。[Second Zone] A combustion-supporting gas and, if necessary, an auxiliary fuel are blown from the tuyere and / or the upper blowing lance in the middle stage, and the reducing gas generated in the first zone is secondarily burned to generate waste. The waste charged through the charging port is dehydrated and heated to thermally decompose into carbide and hydrocarbon gas, and low boiling heavy metals are gasified.

【００３１】〔第３ゾーン〕支燃性ガスと必要に応じて
補助燃料を上段の羽口および／または上吹ランスから吹
き込み、第２ゾーンで発生した炭化水素ガスを熱分解し
てＣＯとＨ₂ を主成分とするエネルギーガスとし、ガス
状の低沸点重金属類をダストとする。[Third zone] A combustion-supporting gas and, if necessary, an auxiliary fuel are blown from the tuyere and / or the upper blowing lance of the upper stage to thermally decompose the hydrocarbon gas generated in the second zone to generate CO and H. An energy gas containing ₂ as a main component, and gaseous low-boiling heavy metals as dust.

【００３２】なお、上記（１）または（２）に記載の廃
棄物のガス化溶融炉は、望ましい態様として、下記の
（ａ）〜（ｄ）の少なくとも一つが単独で、または組み
合わせて設けられたものであってもよい。In the waste gasification and melting furnace according to the above (1) or (2), at least one of the following (a) to (d) is provided alone or in combination as a desirable mode. It may be

【００３３】（ａ）張り出し部の空間部内に溶融スラグ
または溶融金属の流れをさえぎる堰が設けられているこ
と （ｂ）張り出し部の空間部内に支燃性ガスおよび補助燃
料を吹き込むことができるランスが設けられていること （ｃ）炉底部に溶融スラグおよび溶融金属を張り出し部
へ導く傾斜部が設けられていること （ｄ）炉底部外面に冷却装置が設けられていること 前記（１）における「複数段に分かれた羽口」の「複数
段」とは、実用的には３段であるが、必ずしも３段に限
定されず、補助的に設けられた羽口を含め、４段以上で
あってもよい。また、各段における羽口の数は少なくと
も１個、通常は２個以上の複数個で、炉壁に取り付けら
れている。なお、前記（２）の「少なくとも１段の羽
口」にあっても、各段における羽口の数は少なくとも１
個、通常は２個以上の複数個で、炉壁に取り付けられて
いる。(A) A weir for blocking the flow of molten slag or molten metal is provided in the space of the overhang (b) A lance capable of blowing a combustion-supporting gas and auxiliary fuel into the space of the overhang (C) The furnace bottom is provided with an inclined part for guiding the molten slag and the molten metal to the overhang part (d) The furnace bottom outer surface is provided with a cooling device. “Multi-tiered” in “multi-tiered tuyeres” is practically three-tiered, but is not necessarily limited to three-tiered, and includes four or more tiers including auxiliary tuyere. It may be. The tuyere in each stage is attached to the furnace wall at least one, usually two or more. Even in the case of “at least one tuyere” in (2) above, the number of tuyere in each row is at least one.
A plurality, usually two or more, are attached to the furnace wall.

【００３４】前記（３）および（４）における「ゾー
ン」とは、後述するが、炉内における領域であって、そ
こで生じる反応に応じて第１ゾーン、第２ゾーンおよび
第３ゾーンと称する。The "zones" in the above (3) and (4) are areas in the furnace, which will be described later, and are referred to as the first zone, the second zone and the third zone depending on the reaction occurring therein.

【００３５】前記（２）および（４）における「低沸点
重金属類」とは、水銀（Ｈｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、
鉛（Ｐｂ）の他、１２００℃以下あるいはその近辺の温
度において高い蒸気圧を有する砒素（Ａｓ）、亜鉛（Ｚ
ｎ）等の金属、ならびにそれら金属の塩化物、すなわち
ＨｇＣｌ₂ 、ＣｄＣｌ₂ 、ＰｂＣｌ₂ 、ＺｎＣｌ₂ 等、
あるいはそれら金属の酸化物、すなわちＨｇＯ、Ｃｄ
Ｏ、ＰｂＯ、ＺｎＯ等、あるいはそれら金属の硫化物、
すなわちＨｇＳ、ＣｄＳ、ＰｂＳ、ＺｎＳ等の環境上有
害と指定されている元素ならびにその化合物を指す。"Low boiling heavy metals" in the above (2) and (4) means mercury (Hg), cadmium (Cd),
In addition to lead (Pb), arsenic (As) and zinc (Z) having high vapor pressures at temperatures of 1200 ° C. or lower
n) and the like, as well as chlorides of these metals, ie HgCl ₂ , CdCl ₂ , PbCl ₂ , ZnCl _2, etc.,
Alternatively, oxides of those metals, that is, HgO, Cd
O, PbO, ZnO, etc., or sulfides of these metals,
That is, it refers to elements designated as environmentally harmful such as HgS, CdS, PbS, and ZnS, and compounds thereof.

【００３６】また、前記（１）および（２）における
「金属類」とは、前記のように有価金属類を指し、例え
ば、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）の他、アルミニウム（Ａ
ｌ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属、およびその酸化物で
あって、回収すれば一般的に価値有るものとして評価さ
れるものをいう。The "metals" in (1) and (2) above refer to valuable metals as described above, and include, for example, iron (Fe), copper (Cu), and aluminum (A).
l), metals such as nickel (Ni), and oxides thereof, which are generally evaluated as valuable when recovered.

【００３７】[0037]

【発明の実施の形態】以下に、図面に基づいて本発明
（上記（１）〜（４）の発明）を詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention (the inventions of (1) to (4) above) will be described in detail with reference to the drawings.

【００３８】図１は、上記（１）の発明の廃棄物のガス
化溶融炉の一例の構成を示す概略縦断面図で、高さ方向
に３段に分かれた羽口を有する場合である。以下、この
場合を例にとって説明する。FIG. 1 is a schematic vertical cross-sectional view showing the structure of an example of the waste gasification and melting furnace of the invention (1), which has three tuyeres in the height direction. Hereinafter, this case will be described as an example.

【００３９】図示するように、廃棄物ガス化溶融炉１
は、上部に廃棄物を装入するための廃棄物装入口１１−
１と生成するガスを排出するためのガス排出口３−１を
有している。廃棄物装入口１１−１には、ホッパー１１
−２およびプッシャー１０が取り付けられ、また、ガス
排出口３−１には、排ガス４を回収するためのダクト３
−２が取り付けられている。炉下部には、溶融スラグお
よび溶融金属を炉外へ排出する前に一旦蓄積できる空間
部２９を内部に備えた張り出し部３０が取り付けられて
いる。なお、この炉下部に取り付けられた張り出し部３
０の詳細については、次に述べる（２）の発明の廃棄物
のガス化溶融炉の説明において併せて説明する。As shown, the waste gasification and melting furnace 1
Is a waste charging port 11- for charging waste into the upper part.
1 and a gas discharge port 3-1 for discharging the generated gas. A hopper 11 is provided at the waste loading port 11-1.
-2 and the pusher 10 are attached, and the gas exhaust port 3-1 has a duct 3 for collecting the exhaust gas 4.
-2 is attached. At the lower part of the furnace, an overhanging part 30 having a space 29 inside which the molten slag and the molten metal can be temporarily stored before being discharged to the outside of the furnace is attached. The overhang 3 attached to the lower part of the furnace
Details of 0 will be described together with the description of the waste gasification and melting furnace of the invention (2) described below.

【００４０】炉側壁の廃棄物装入口１１−１と炉下部に
取り付けられた張り出し部３０の間には、それぞれ独立
して支燃性ガスおよび補助燃料を吹き込むことができる
高さ方向に３段に分かれた羽口が設けられている。すな
わち、炉の下方から順に、廃棄物を脱水加熱し、熱分解
させることにより生成する炭化物を主体とする充填層１
４（第１ゾーン）に支燃性ガス７−１および補助燃料６
−１を吹き込むための羽口（下段の羽口で、以下、「１
次羽口５−１」という）と、装入された状態の廃棄物を
主体とする充填層１５（第２ゾーン）に支燃性ガス７−
２および補助燃料６−２を吹き込むための羽口（中段の
羽口で、以下、「２次羽口５−２」という）と、フリー
ボード１６（第３ゾーン）に支燃性ガス７−３および補
助燃料６−３を吹き込むための羽口（上段の羽口で、以
下、「３次羽口５−３」という）である。なお、支燃性
ガスとは、純酸素、または酸素を含有するガスであり、
必要に応じて窒素、アルゴン等の不活性ガスを混合して
もよい。補助燃料とは、微粉炭等の固体燃料、重油等の
液体燃料、天然ガス等の気体燃料であるが、後述する本
発明の方法で生成される酸素を含有しないＣＯおよびＨ
₂ を主体とするプロセスガスを用いてもよい。。Between the waste inlet 11-1 on the side wall of the furnace and the overhanging portion 30 attached to the lower part of the furnace, three stages in the height direction in which the combustion-supporting gas and the auxiliary fuel can be blown independently of each other. The tuyere is divided into. That is, in order from the bottom of the furnace, the packed bed 1 mainly composed of carbides produced by dehydration heating and thermal decomposition of wastes.
4 (first zone), the combustion-supporting gas 7-1 and the auxiliary fuel 6
Tuyere for blowing in -1 (in the lower tuyere, "1
The second tuyeres 5-1 ") and the combustible gas 7- in the packed bed 15 (second zone) mainly composed of waste in the charged state.
2 and the auxiliary fuel 6-2 for blowing tuyere (a middle tuyere, hereinafter referred to as "secondary tuyere 5-2") and the freeboard 16 (third zone) with the combustion-supporting gas 7- 3 and the auxiliary fuel 6-3 are tuyere (upper tuyere, hereinafter referred to as "tertiary tuyere 5-3"). The combustion-supporting gas is pure oxygen or a gas containing oxygen,
If necessary, an inert gas such as nitrogen or argon may be mixed. Auxiliary fuels are solid fuels such as pulverized coal, liquid fuels such as heavy oil, gas fuels such as natural gas, but CO and H containing no oxygen produced by the method of the present invention described later.
A process gas mainly composed of ₂ may be used. .

【００４１】廃棄物を主体とする充填層１５は、溶融ス
ラグの粘度を下げてスムーズに炉下部から排出すべく廃
棄物と同時に石灰石を装入するため、一部石灰石が混在
したものである。The packed bed 15 composed mainly of waste is a mixture of some limestone because limestone is charged at the same time as the waste in order to lower the viscosity of the molten slag and smoothly discharge it from the lower part of the furnace.

【００４２】さらに、炉上部には、炉内に装入された廃
棄物のレベル（高さレベルで、以下、原料層頂レベルと
いう）を計測するための手段であるサウンジングデバイ
ス１７が設けられ、このデバイス１７の先端に取り付け
られたサウンジングウェイト１８が炉内に垂下されてい
る。Further, at the upper part of the furnace, there is provided a sounding device 17 which is a means for measuring the level of the waste (the height level, hereinafter referred to as the top level of the raw material layer) charged in the furnace. A sounding weight 18 attached to the tip of the device 17 is suspended in the furnace.

【００４３】また、炉側壁には、廃棄物充填層（すなわ
ち、第２ゾーン）内の原料層頂レベル近傍の温度を計測
するための熱電対２０と、炉の上方部の雰囲気ガスの温
度（すなわち、フリーボード空間の排ガス温度）を計測
するための熱電対２１、ならびにそれら熱電対２０、２
１の信号を温度に変換する温度変換器１９が取り付けら
れている。Further, on the side wall of the furnace, a thermocouple 20 for measuring the temperature in the vicinity of the top level of the raw material layer in the waste packed bed (ie, the second zone) and the temperature of the atmospheric gas above the furnace ( That is, the thermocouple 21 for measuring the exhaust gas temperature in the freeboard space) and the thermocouples 20, 2
A temperature converter 19 for converting the signal of No. 1 into temperature is attached.

【００４４】上記のように、本発明のガス化溶融炉は、
竪型の、１炉方式のガス化溶融炉である。１炉方式とし
た理由は、設備の簡素化と設備費の低減を図るためであ
る。また、炉体からの熱損失を抑制するためにも、１炉
方式が好ましい。As described above, the gasification and melting furnace of the present invention is
It is a vertical one-furnace gasification and melting furnace. The reason for using the single furnace system is to simplify the equipment and reduce the equipment cost. Further, the one-furnace method is also preferable in order to suppress heat loss from the furnace body.

【００４５】このガス化溶融炉において、羽口を炉の高
さ方向に３段に分けて設けた理由、サウンジングデバイ
ス１７を設け、さらに、炉側壁の所定の部位に熱電対を
取り付けた理由については、後述する前記（３）の発明
の廃棄物のガス化溶融方法の説明において併せて説明す
る。In this gasification and melting furnace, the tuyere is provided in three stages in the height direction of the furnace, the sounding device 17 is provided, and the thermocouple is attached to a predetermined portion of the furnace side wall. This will also be described together with the description of the method for gasifying and melting waste according to the invention (3) described later.

【００４６】図２は、上記（２）の発明の廃棄物のガス
化溶融炉の一例の構成を示す概略縦断面図である。FIG. 2 is a schematic vertical sectional view showing the construction of an example of the waste gasification and melting furnace of the invention (2).

【００４７】図示するように、廃棄物ガス化溶融炉１
は、上部に廃棄物を装入するための廃棄物装入口１１−
１と生成するエネルギーガスおよびエネルギーガスに随
伴されるダストを排出するためのガス排出口３−１を有
している。廃棄物装入口１１−１には、ホッパー１１−
２およびプッシャー１０が取り付けられ、また、ガス排
出口３−１には、エネルギーガスおよびダスト（図では
排ガス４と表示）を回収するためのホットサイクロン
（ダスト回収手段）２５がガス排出ダクト３−２を介し
て取り付けられている。エネルギーガスおよびダストは
ホットサイクロン２５を通過してエネルギーガス２６と
ダスト２７に分離される。なお、ダスト回収手段として
は、ホットサイクロンが安価であって経済性に優れ好適
であるが、他に、バグフィルター等の除塵装置を用いて
もよい。As shown, the waste gasification and melting furnace 1
Is a waste charging port 11- for charging waste into the upper part.
1 and a gas discharge port 3-1 for discharging the generated energy gas and dust accompanying the energy gas. The waste loading port 11-1 has a hopper 11-
2 and a pusher 10 are attached, and a hot cyclone (dust collecting means) 25 for collecting energy gas and dust (indicated as exhaust gas 4 in the figure) is provided at the gas exhaust port 3-1. It is attached via 2. The energy gas and dust pass through the hot cyclone 25 and are separated into energy gas 26 and dust 27. As the dust collecting means, a hot cyclone is inexpensive and excellent in economic efficiency and is suitable, but a dust removing device such as a bag filter may be used instead.

【００４８】炉下部には、前記の図１に示した廃棄物の
ガス化溶融炉の場合と同様、溶融スラグおよび溶融金属
を炉外へ排出する前に一旦蓄積できる空間部２９を内部
に備えた張り出し部３０が取り付けられている。As in the case of the waste gasification and melting furnace shown in FIG. 1, the lower part of the furnace is provided with a space 29 inside which the molten slag and molten metal can be temporarily stored before being discharged out of the furnace. A protruding portion 30 is attached.

【００４９】ガス排出口３−１と炉下部に取り付けられ
た張り出し部３０の間には、それぞれ独立して支燃性ガ
スおよび補助燃料を吹き込むことができる高さ方向に３
段に分かれた羽口が設けられている。これは前記の図１
に示したガス化溶融炉の場合と同様で、炉の下方から順
に、廃棄物を脱水加熱し、熱分解させることにより生成
する炭化物を主体とする充填層１４（第１ゾーン）に支
燃性ガス７−１および補助燃料６−１を吹き込むための
羽口（下段の羽口で、以下、「１次羽口５−１」とい
う）と、装入された状態の廃棄物を主体とする充填層１
５（第２ゾーン）に支燃性ガス７−２および補助燃料６
−２を吹き込むための羽口（中段の羽口で、以下、「２
次羽口５−２」という）と、フリーボード１６（第３ゾ
ーン）に支燃性ガス７−３および補助燃料６−３を吹き
込むための羽口（上段の羽口で、以下、「３次羽口５−
３」という）である。Between the gas discharge port 3-1 and the overhanging portion 30 attached to the lower part of the furnace, the combustion supporting gas and the auxiliary fuel are independently blown in the height direction 3
The tuyeres are divided into steps. This is shown in Figure 1 above.
As in the case of the gasification and melting furnace shown in Fig. 3, in order from the bottom of the furnace, the waste is dehydrated and heated, and the packed bed 14 (first zone) mainly composed of the carbide produced by thermal decomposition is combustible. Mainly consists of tuyere for blowing gas 7-1 and auxiliary fuel 6-1 (lower tuyere, hereinafter referred to as "primary tuyere 5-1") and the loaded waste. Packed bed 1
5 (second zone), combustion-supporting gas 7-2 and auxiliary fuel 6
-2 for blowing in (the middle tuyere,
Next tuyeres 5-2 ") and tuyeres for blowing the combustion-supporting gas 7-3 and the auxiliary fuel 6-3 into the freeboard 16 (third zone) (upper tuyeres, hereinafter referred to as" 3 "). Next tuyere 5-
3 ”).

【００５０】さらに、この廃棄物ガス化溶融炉１の上部
には、支燃性ガス（または支燃性ガスと不活性ガスとの
混合ガス）２２と必要に応じて補助燃料２３を吹き込む
ことができる上吹ランス２４−１と、このランス２４−
１を昇降させるためのランス昇降装置２４−２が設けら
れている。Further, a combustion-supporting gas (or a mixed gas of a combustion-supporting gas and an inert gas) 22 and, if necessary, an auxiliary fuel 23 may be blown into the upper portion of the waste gasification and melting furnace 1. Top blowing lance 24-1 and this lance 24-
A lance elevating device 24-2 for elevating and lowering 1 is provided.

【００５１】なお、支燃性ガスとは、純酸素、または酸
素を含有する空気等のガスであり、支燃性ガスに混合す
る不活性ガスとは、窒素、アルゴン等である。また、補
助燃料とは、微粉炭等の固体燃料、重油等の液体燃料、
天然ガス等の気体燃料であるが、本発明の方法で生成さ
れる酸素を含有しないＣＯおよびＨ₂ を主体とするプロ
セスガスを用いてもよい。The combustion-supporting gas is a gas such as pure oxygen or air containing oxygen, and the inert gas mixed with the combustion-supporting gas is nitrogen, argon or the like. The auxiliary fuel is a solid fuel such as pulverized coal, a liquid fuel such as heavy oil,
Although it is a gaseous fuel such as natural gas, a process gas mainly containing CO and H ₂ which does not contain oxygen produced by the method of the present invention may be used.

【００５２】廃棄物を主体とする充填層１５は、溶融ス
ラグの粘度を下げてスムーズに炉下部から排出すべく廃
棄物と同時に石灰石を装入するため、一部石灰石が混在
したものである。The packed bed 15 composed mainly of waste is a mixture of some limestone because limestone is charged at the same time as the waste in order to lower the viscosity of the molten slag and smoothly discharge it from the lower part of the furnace.

【００５３】上記のガス化溶融炉では、廃棄物装入口１
１−１が２次羽口５−２と３次羽口５−３の間に取り付
けられているが、この位置に限定されることはなく、前
記の図１に示したガス化溶融炉の場合のように、３次羽
口５−３の上に取り付けられていてもよい。ただ、図２
に示したガス化溶融炉のように２次羽口５−２と３次羽
口５−３の間に取り付けられている方が、第３ゾーンで
改質した後のクリーンなガスと落下してくる廃棄物とが
衝突し合うことがなく、クリーンガスの汚染や廃棄物の
飛散が少ないので、望ましい。In the above gasification and melting furnace, the waste charging port 1
Although 1-1 is attached between the secondary tuyeres 5-2 and the tertiary tuyeres 5-3, it is not limited to this position, and the gasification melting furnace shown in FIG. As in the case, it may be mounted on the tertiary tuyeres 5-3. However, Figure 2
As in the gasification and melting furnace shown in Fig. 2, the one installed between the secondary tuyeres 5-2 and the tertiary tuyeres 5-3 drops with clean gas after reforming in the third zone. It is desirable because it does not collide with the incoming waste, and the pollution of clean gas and the scattering of waste are small.

【００５４】また、この例では、ガス排出口３−１と炉
下部に取り付けられた張り出し部３０の間に３段に分か
れた羽口が設けられているが、この羽口は、廃棄物が脱
水加熱され熱分解して生成した炭化物を燃焼、ガス化す
るための羽口、すなわち、炉内の第１ゾーンに取り付け
られた１次羽口を含めて少なくとも１段設けられていれ
ばよい。１段とした場合は上記の上吹ランス２４−１を
用い、これを第２ゾーンまたは第３ゾーンの適正な位置
に上下動させる。Further, in this example, the tuyere divided into three steps is provided between the gas discharge port 3-1 and the overhanging portion 30 attached to the lower part of the furnace. At least one stage may be provided including the tuyere for burning and gasifying the carbide produced by dehydration heating and thermal decomposition, that is, the primary tuyere attached to the first zone in the furnace. When the number of stages is one, the above-mentioned upward blowing lance 24-1 is used and moved vertically to an appropriate position in the second zone or the third zone.

【００５５】さらに、このガス化溶融炉においては、前
記の図１に示した廃棄物ガス化溶融炉の場合と同様、炉
上部に、炉内に装入された廃棄物のレベル（原料層頂レ
ベル）を計測するためのサウンジングデバイス１７が設
けられている。また、炉側壁には、廃棄物充填層（すな
わち、第２ゾーン）内の原料層頂レベル近傍の温度を計
測するための熱電対２０と、炉の上方部の雰囲気ガスの
温度（すなわち、フリーボード空間の排ガス温度）を計
測するための熱電対２１、ならびにそれら熱電対２０、
２１の信号を温度に変換する温度変換器１９が取り付け
られている。このガス化溶融炉において、サウンジング
デバイスを設け、さらに、炉側壁の所定の部位に熱電対
を取り付けた理由については、後に説明する。Further, in this gasification and melting furnace, as in the case of the waste gasification and melting furnace shown in FIG. 1, the level of the waste loaded in the furnace (the top of the raw material layer) A sounding device 17 for measuring the level) is provided. Further, on the side wall of the furnace, a thermocouple 20 for measuring the temperature in the vicinity of the top level of the raw material layer in the waste packed bed (that is, the second zone) and the temperature of the atmospheric gas above the furnace (that is, free zone). A thermocouple 21 for measuring the exhaust gas temperature in the board space) and the thermocouples 20;
A temperature converter 19 for converting the signal of 21 into a temperature is attached. The reason why the sounding device is provided in the gasification and melting furnace and the thermocouple is attached to a predetermined portion of the furnace side wall will be described later.

【００５６】前記のように、このガス化溶融炉には溶融
スラグおよび溶融金属を炉外へ排出する前にそれらを一
旦蓄積できる空間部２９を内部に備えた張り出し部３０
が取り付けられているが、その理由および望ましい態様
について以下に説明する。なお、これは、前記の図１に
示したガス化溶融炉においても同様である。As described above, in this gasification and melting furnace, the overhanging portion 30 is provided with the space 29 in which the molten slag and the molten metal can be temporarily stored before being discharged out of the furnace.
The reason and desirable modes are explained below. This is the same in the gasification and melting furnace shown in FIG.

【００５７】図２に示すように、このガス化溶融炉にお
いては、溶融スラグおよび溶融金属の排出口が、溶融ス
ラグ３１を炉外へ排出するためのスラグ排出口３２と溶
融金属３３を炉外へ排出するためのメタル排出口３４と
に分けられ、スラグ排出口３２が前記空間部２９の上部
に設けられ、メタル排出口３４が前記空間部２９の下部
に設けられている。As shown in FIG. 2, in this gasification melting furnace, the discharge ports for the molten slag and the molten metal are the slag discharge port 32 for discharging the molten slag 31 and the molten metal 33 outside the furnace. The slag discharge port 32 is provided above the space 29, and the metal discharge port 34 is provided below the space 29.

【００５８】前述したように、炭化物のガス化、溶融が
生じる領域である第１ゾーンでは、第２ゾーンで形成さ
れ、降下してきた炭化物の充填層が存在し、その内部に
溶融スラグおよび溶融金属が生成しているので、充填層
内部は、炭化物、石灰等の造滓剤、溶融スラグおよび溶
融金属が混在した状態となっている。したがって、溶融
スラグおよび溶融金属を炉外に排出させる前に、一旦そ
れらを集めて蓄積し鎮静化させると、溶融スラグおよび
溶融金属が比重差によって容易に分離する。すなわち、
上部に溶融スラグが存在し、その下に溶融金属が存在す
ることとなる。そこで、溶融スラグ３１および溶融金属
３３を一旦蓄積できる空間部２９を備えた張り出し部３
０を取り付けることとした。なお、張り出し部３０は高
温の溶融スラグおよび溶融金属を蓄積できるように耐火
物で構成されている。As described above, in the first zone, which is a region where the gasification and melting of carbides occur, there is a packed bed of carbide that has been formed and dropped in the second zone, and there is molten slag and molten metal inside it. Are generated, the inside of the packed bed is in a state where carbide, slag forming agent such as lime, molten slag and molten metal are mixed. Therefore, once the molten slag and the molten metal are collected, accumulated and calmed before being discharged out of the furnace, the molten slag and the molten metal are easily separated by the difference in specific gravity. That is,
The molten slag exists in the upper part, and the molten metal exists under the molten slag. Therefore, the overhanging portion 3 provided with the space portion 29 in which the molten slag 31 and the molten metal 33 can be temporarily accumulated.
I decided to attach 0. The overhang portion 30 is made of a refractory so that the high temperature molten slag and the molten metal can be accumulated.

【００５９】溶融スラグおよび溶融金属の排出口を、ス
ラグ排出口３２とメタル排出口３４に分け、スラグ排出
口３２を前記空間部２９の上部に、メタル排出口３４を
前記空間部２９の下部に設けたのは、空間部２９で上下
に分離した溶融スラグ３１と溶融金属３３をそれぞれス
ラグ排出口３２およびメタル排出口３４から排出させる
ためである。なお、スラグ排出口３２およびメタル排出
口３４の数は、図２に示した例ではそれぞれ１個である
が、いずれも２個以上の複数個であってもよい。炉の規
模その他の条件に応じて適宜定めればよい。Discharge ports for molten slag and molten metal are divided into a slag discharge port 32 and a metal discharge port 34. The slag discharge port 32 is located above the space 29 and the metal discharge port 34 is located below the space 29. The reason is that the molten slag 31 and the molten metal 33 separated vertically in the space 29 are discharged from the slag discharge port 32 and the metal discharge port 34, respectively. The number of the slag discharge port 32 and the number of the metal discharge port 34 are each one in the example shown in FIG. 2, but both may be two or more. It may be appropriately determined according to the scale of the furnace and other conditions.

【００６０】このガス化溶融炉を用いれば、張り出し部
３０の空間部２９内で溶融スラグと溶融金属を分離し、
それらを別々に炉外へ排出させることができる。If this gasification and melting furnace is used, the molten slag and the molten metal are separated in the space 29 of the projecting portion 30,
They can be discharged separately from the furnace.

【００６１】この（２）の発明の廃棄物のガス化溶融炉
において、前記の望ましい態様である（ａ）〜（ｄ）が
単独で、または組み合わせて設けられていれば、この溶
融スラグと溶融金属を分離し、別々に炉外へ排出させる
という効果を一層容易に発揮させ得るとともに、炉下部
の耐火物（耐火煉瓦あるいはキャスタブルが使用される
ことが多いが、以下、それらを含む総称として耐火物と
記す）を高温の溶融スラグによる侵食等から保護するこ
とができる。図２に示したガス化溶融炉にはこれら望ま
しい態様の一例が示されているので、以下、図２に基づ
いて説明する。In the waste gasification and melting furnace of the invention of (2), if the above-mentioned desirable modes (a) to (d) are provided alone or in combination, the molten slag and the molten slag are melted. The effect of separating the metal and discharging it separately to the outside of the furnace can be more easily exhibited, and refractories (refractory bricks or castables) at the bottom of the furnace are often used. (Referred to as a thing) can be protected from erosion due to high temperature molten slag. An example of these desirable modes is shown in the gasification and melting furnace shown in FIG. 2, and will be described below with reference to FIG.

【００６２】（ａ）張り出し部の空間部内に溶融スラグ
または溶融金属の流れをさえぎる堰が設けられているこ
と：図２に示すように、張り出し部３０の空間部２９内
には、耐火物で作られた堰３５が空間部２９の縦断面
（炉下部の中心から張り出し部３０へ向かう方向に対し
て垂直な断面）の上方側を閉止するように設けられてい
る。この堰３５によって、空間部２９内での溶融スラグ
の流れがさえぎられ、溶融スラグ３１は空間部２９内の
ガス化溶融炉１の本体に近い側に留まり、溶融金属３３
は炉の本体から遠い側まで導かれることとなる。これに
よって、空間部２９の上部に設けられたスラグ排出口３
２からは優先的に溶融スラグを排出させ、空間部２９の
下部に設けられたメタル排出口３４からは優先的に溶融
金属を排出させることができ、両者が混在していない品
質の良いスラグおよび溶融金属を回収することができ
る。(A) A weir for blocking the flow of molten slag or molten metal is provided in the space of the overhanging portion: As shown in FIG. The created weir 35 is provided so as to close the upper side of the vertical cross section of the space 29 (the cross section perpendicular to the direction from the center of the lower part of the furnace to the overhang 30). The flow of the molten slag in the space 29 is blocked by the weir 35, and the molten slag 31 stays in the space 29 near the body of the gasification and melting furnace 1 and the molten metal 33.
Will be guided far from the furnace body. As a result, the slag discharge port 3 provided at the upper part of the space 29
The molten slag can be preferentially discharged from No. 2 and the molten metal can be preferentially discharged from the metal discharge port 34 provided in the lower portion of the space 29, and slag of high quality in which both are not mixed and Molten metal can be recovered.

【００６３】なお、堰３５の先端の上下方向の位置は、
溶融スラグ３１および溶融金属３３の界面の位置に応じ
て調節できるように構成しておけばよい。また、堰３５
の取り付け角度は必ずしも前記のように炉下部の中心か
ら張り出し部３０へ向かう方向に対して垂直である必要
はなく、溶融スラグ３１をスラグ排出口３２から円滑に
排出させるという機能を果たせる角度であればよい。The vertical position of the tip of the weir 35 is
It may be configured so that it can be adjusted according to the position of the interface between the molten slag 31 and the molten metal 33. Also, the weir 35
The mounting angle of is not necessarily perpendicular to the direction from the center of the furnace lower part to the overhang portion 30 as described above, and may be an angle that can perform the function of smoothly discharging the molten slag 31 from the slag discharge port 32. Good.

【００６４】図２に示した堰３５は空間部２９の縦断面
の上方側を閉止する堰であるが、下方側を閉止して溶融
金属の流れをさえぎり、溶融スラグと溶融金属を分離し
て排出させる堰を設けてもよい。この場合は、溶融金属
の流れがさえぎられ、溶融金属が空間部２９内のガス化
溶融炉１の本体に近い側に留まることとなるので、それ
に応じてスラグ排出口およびメタル排出口の位置を定め
ればよい。The weir 35 shown in FIG. 2 is a weir that closes the upper side of the vertical cross section of the space 29, but closes the lower side to interrupt the flow of the molten metal and separate the molten slag and molten metal. A weir for discharging may be provided. In this case, the flow of the molten metal is interrupted, and the molten metal remains in the space 29 on the side close to the body of the gasification and melting furnace 1. Therefore, the positions of the slag discharge port and the metal discharge port are correspondingly changed. You can set it.

【００６５】（ｂ）張り出し部の空間部内に支燃性ガス
および補助燃料を吹き込むことができるランスが設けら
れていること：廃棄物の処理量が比較的少なく、ガス化
溶融炉本体が小さい（処理量が日量１０トン未満）場合
には、溶融スラグの冷却による固化が起こりやすい。し
たがって、溶融スラグを円滑に炉外へ排出させるために
は、張り出し部３０の空間部２９に、支燃性ガス３８と
補助燃料３７を同時に吹き込んで熱を供給できるランス
３６を設けるのが効果的である。これにより、コークス
を使用することなく、溶融スラグを円滑に炉外へ排出さ
せることができる。(B) A lance capable of injecting combustion-supporting gas and auxiliary fuel is provided in the space of the overhanging portion: the amount of waste processed is relatively small, and the gasification and melting furnace main body is small ( When the treatment amount is less than 10 tons per day), the molten slag is likely to be solidified by cooling. Therefore, in order to smoothly discharge the molten slag out of the furnace, it is effective to provide the space 29 of the overhanging portion 30 with the lance 36 capable of simultaneously blowing the combustion supporting gas 38 and the auxiliary fuel 37 to supply heat. Is. Thereby, the molten slag can be smoothly discharged to the outside of the furnace without using coke.

【００６６】（ｃ）炉底部に溶融スラグおよび溶融金属
を張り出し部へ導く傾斜部が設けられていること：前述
したように、炭化物のガス化、溶融が生じる第１ゾーン
では、特に１次羽口の近傍が２０００℃以上の高温状態
となる。また、溶融スラグおよび溶融金属が存在するの
で、内張り耐火物は最も過酷な条件下におかれている。
すなわち、溶融スラグが存在する部位ではスラグによる
浸食が起こり、また溶融金属が存在する部位ではメタル
による差し込みが見られる。特に、煉瓦のように目地部
があると、目地部からのスラグ浸食とメタル差し込みが
顕著になる。そのため、ガス化溶融炉本体の寿命は、１
次羽口より下方の耐火物の寿命により左右される。(C) The furnace bottom is provided with an inclined part for guiding the molten slag and the molten metal to the projecting part: as described above, especially in the first zone where the gasification and melting of the carbide occur, the primary blade The vicinity of the mouth becomes a high temperature of 2000 ° C or higher. Also, due to the presence of molten slag and molten metal, the refractory lining is under the most severe conditions.
That is, erosion due to slag occurs at a site where molten slag is present, and metal insertion is observed at a site where molten metal is present. In particular, if there are joints like bricks, slag erosion and metal insertion from the joints become noticeable. Therefore, the life of the gasification melting furnace body is 1
It depends on the life of the refractories below the next tuyere.

【００６７】このような最も過酷な条件下にある１次羽
口より下方の耐火物が内張りされた炉底部に傾斜部３９
を設けて、生成した溶融スラグおよび溶融金属がそのま
ま空間部２９へ流れる構造にしておけば、炉底部および
その近傍の側壁部の耐火物が内張りされた部分に溶融ス
ラグおよび溶融金属が常時滞留するということがなくな
り、１次羽口より下方の耐火物の寿命を延長させること
ができる。なお、傾斜部３９は、高アルミナ質、マグネ
シア・クロミア質等の耐火物で構成されたものが好適で
ある。また、空間部２９は、スラグおよび金属が溶融す
る温度、すなわち１４００℃程度に維持されているの
で、空間部２９を形成する耐火物の浸食は少ない。Under the most severe conditions, the inclined portion 39 is provided at the bottom of the furnace lined with the refractory material below the primary tuyere.
By providing a structure in which the generated molten slag and the molten metal flow into the space 29 as they are, the molten slag and the molten metal always stay in the refractory lined portion of the furnace bottom and the side wall in the vicinity thereof. Therefore, the life of the refractory material below the primary tuyere can be extended. The inclined portion 39 is preferably made of a refractory material such as high alumina, magnesia / chromia. Further, since the space portion 29 is maintained at a temperature at which the slag and the metal are melted, that is, about 1400 ° C., the refractory that forms the space portion 29 is less eroded.

【００６８】（ｄ）炉底部外面に冷却装置が設けられて
いること：上記の傾斜部およびその近傍の耐火物の浸食
を抑制するためには、図２に概念的に示したように、炉
の外側、すなわち鉄皮側から冷却できる冷却装置４０を
設けるのが最も簡便でかつ効果的である。(D) A cooling device is provided on the outer surface of the bottom of the furnace: In order to suppress the erosion of the refractory material in the inclined portion and in the vicinity thereof, as shown conceptually in FIG. It is most simple and effective to provide the cooling device 40 capable of cooling from the outside, that is, from the iron skin side.

【００６９】冷却装置としては、従来からよく知られて
いるステーブ方式、ジャケット方式あるいはシャワー散
水方式等の装置を用いればよい。また、冷却は空冷方式
でもよいが、水冷方式の方がより冷却効果が大きく有効
である。特に、上記のようにガス化溶融炉の炉底部に溶
融スラグおよび溶融金属が滞留しないように傾斜部が設
けられている場合は、安全性の観点からみても問題はな
く、水冷方式を採用するのが好適である。As the cooling device, a well-known device such as a stave system, a jacket system or a shower sprinkler system may be used. Further, although cooling may be performed by an air cooling method, a water cooling method has a larger cooling effect and is effective. In particular, when the inclined portion is provided so that molten slag and molten metal do not stay at the bottom of the gasification melting furnace as described above, there is no problem from the viewpoint of safety, and the water cooling method is adopted. Is preferred.

【００７０】上記のように、このガス化溶融炉も、竪型
の、１炉方式のガス化溶融炉で、設備の簡素化と設備費
の低減を図ることができ、また、炉体からの熱損失を抑
制する上からも好ましい方式である。また、このガス化
溶融炉を用いれば、以下に述べるように、廃棄物中に含
まれる水銀（Ｈｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、鉛（Ｐｂ）
等の有害な低沸点重金属類をダストとして回収すること
ができる。さらに、後述するように、溶融スラグと溶融
金属を炉下部に取り付けた張り出し部で分離して別々に
排出し、高品質のスラグおよびメタルを回収することが
できる。As described above, this gasification and melting furnace is also a vertical one-furnace type gasification and melting furnace, which simplifies the equipment and reduces the equipment cost. This is also a preferable method from the viewpoint of suppressing heat loss. Further, if this gasification and melting furnace is used, as will be described below, mercury (Hg), cadmium (Cd), lead (Pb) contained in the waste are included.
It is possible to recover harmful low-boiling heavy metals such as dust as dust. Further, as will be described later, the molten slag and the molten metal can be separated at the projecting portion attached to the lower portion of the furnace and separately discharged, so that high quality slag and metal can be recovered.

【００７１】前記の（３）の発明の廃棄物のガス化溶融
方法は、上記（１）の発明のガス化溶融炉を用いて行う
廃棄物のガス化溶融方法である。以下、上記の図１に示
したガス化溶融炉を用いる場合について説明する。The waste gasification and melting method of the invention (3) is a waste gasification and melting method using the gasification and melting furnace of the invention (1). The case of using the gasification and melting furnace shown in FIG. 1 will be described below.

【００７２】まず、廃棄物をホッパー１１−２に投入
し、プッシャー１０で押し込んで廃棄物装入口１１−１
から炉内へ装入し、次いで、以下に詳述する第１ゾーン
〜第３ゾーンでの反応により、ＣＯとＨ₂ を主成分とす
るエネルギーガスと、溶融スラグおよび溶融金属とし、
前者を炉上部に設けられたガス排出口３−１から回収
し、後者を炉下部に取り付けられた張り出し部３０に設
けられているスラグ排出口３２およびメタル排出口３４
から回収する。First, the waste is put into the hopper 11-2 and pushed by the pusher 10 to put in the waste charging port 11-1.
From the above into the furnace, and then by the reaction in the first zone to the third zone described in detail below, the energy gas containing CO and H ₂ as main components, the molten slag and the molten metal,
The former is collected from the gas outlet 3-1 provided in the upper part of the furnace, and the latter is collected from the slag outlet 32 and the metal outlet 34 provided in the overhang part 30 attached to the lower part of the furnace.
Collect from.

【００７３】炉内は、生じる反応に応じて三つの領域、
すなわち、炉下部から順に炭化物のガス化、溶融が生じ
る領域（第１ゾーン）、廃棄物の脱水・熱分解が生じる
領域（第２ゾーン）およびガスの改質が進行する領域
（第３ゾーン）に分割されており（図１参照）、その各
々の領域、すなわち第１ゾーン、第２ゾーンおよび第３
ゾーンに、反応のために必要な支燃性ガスおよび補助燃
料を独立して吹き込める上記の１次羽口５−１、２次羽
口５−２および３次羽口５−３がそれぞれ対応して取り
付けられている。このような構成を採ることによって、
竪型炉に特有の棚吊りや吹き抜け（特に、本発明方法の
ようにコークスを使用しない場合に生じ易い）の発生を
回避することができる。なお、支燃性ガスおよび補助燃
料を供給するための羽口は、上述した３段に限定され
ず、反応に必要な量を供給するため、必要に応じて各ゾ
ーンに複数段設け、全体として４段以上の複数段として
もよい。The inside of the furnace is divided into three regions depending on the reaction that occurs,
That is, a region where the gasification and melting of carbides occur in order from the lower part of the furnace (first zone), a region where wastewater dehydration / pyrolysis occurs (second zone) and a region where gas reforming proceeds (third zone). (See FIG. 1), each of which is divided into a first zone, a second zone and a third zone.
The above-mentioned primary tuyere 5-1, secondary tuyere 5-2, and tertiary tuyere 5-3, which independently inject the combustion-supporting gas and auxiliary fuel necessary for the reaction into the zone, correspond to each. And is installed. By adopting such a configuration,
It is possible to avoid the occurrence of hanging or blow-through (particularly easily occurring when coke is not used as in the method of the present invention) peculiar to a vertical furnace. The tuyere for supplying the combustion-supporting gas and the auxiliary fuel is not limited to the above-mentioned three stages, and in order to supply the amount necessary for the reaction, a plurality of stages are provided in each zone as a whole, and as a whole. There may be a plurality of stages of four or more.

【００７４】第１ゾーンでは下記の式で示した反応が
生じる。この反応は、第２ゾーンで形成され、降下して
きた炭化物（充填層）が１次羽口５−１から吹き込まれ
た支燃性ガス７−１により燃焼する反応で、炭化物は燃
焼ガス化し、２０００℃以上の高温のＣＯを主体とする
還元性ガスとなる。また、その顕熱で炭化物に含有され
ている灰分（無機酸化物）と金属類が溶融し、溶融スラ
グと溶融金属となる。なお、必要により１次羽口５−１
から補助燃料６−１を供給する。In the first zone, the reaction shown by the following formula occurs. This reaction is a reaction in which the carbide (packed bed) formed in the second zone and descending is burned by the combustion-supporting gas 7-1 blown from the primary tuyere 5-1. It becomes a reducing gas composed mainly of CO at a high temperature of 2000 ° C. or higher. Further, the sensible heat melts the ash (inorganic oxide) and the metals contained in the carbide to form a molten slag and a molten metal. If necessary, the primary tuyere 5-1
The auxiliary fuel 6-1 is supplied from.

【００７５】Ｃ＋１／２Ｏ₂ ＝ＣＯ ・・・ ここで、Ｃ ：第２ゾーンから供給される炭化物 Ｏ₂ ：１次羽口から吹き込まれた支燃性ガス中の酸素 前記の還元性ガスは第２ゾーンに移行し、溶融スラグと
溶融金属は炉下部に取り付けられた張り出し部３０の空
間部２９に設けられているスラグ排出口３２およびメタ
ル排出口３４から回収される。C + 1 / 2O ₂ = CO where C: Carbide supplied from the second zone O ₂ : Oxygen in the combustion-supporting gas blown from the primary tuyere The reducing gas is After moving to the two zones, the molten slag and the molten metal are collected from the slag discharge port 32 and the metal discharge port 34 provided in the space 29 of the projecting portion 30 attached to the lower part of the furnace.

【００７６】なお、第２ゾーンで廃棄物を脱水・熱分解
することにより炭化物の充填層とし、第１ゾーンでこの
炭化物をガス化、溶融する理由は、このように２段に分
ける方が炭化物の加熱促進、溶融スラグおよび溶融金属
からの放熱ロスの抑制を効果的に行えるからである。The reason why the waste is dehydrated and pyrolyzed in the second zone to form a packed bed of carbide, and the carbide is gasified and melted in the first zone is divided into two stages as described above. This is because it is possible to effectively promote the heating of the above and effectively suppress the heat radiation loss from the molten slag and the molten metal.

【００７７】この第１ゾーンでは、生成する還元性ガス
の顕熱で炭化物に含有されている灰分と有価金属類を完
全に溶融することが必要であるため、ガスの温度を２０
００℃以上に保つのが好ましい。そのために、支燃性ガ
ス中の酸素濃度を５０体積％（以下、ガスについての％
は体積％を意味する）以上とし、必要であれば補助燃料
を吹き込む。また、溶融スラグを炉下部の張り出し部に
設けたスラグ排出口から詰まり等を生じさせず円滑に排
出させるために、廃棄物の炉内への装入時に石灰石を同
時に装入するか、あるいは１次羽口から粉状の石灰石を
造滓材として吹き込み、スラグの粘度を下げるのが好ま
しい。In the first zone, since it is necessary to completely melt the ash content and valuable metals contained in the carbide by the sensible heat of the reducing gas produced, the gas temperature is set to 20.
It is preferable to keep the temperature above 00 ° C. Therefore, the oxygen concentration in the combustion-supporting gas is set to 50% by volume (hereinafter,
Means volume%) or more, and auxiliary fuel is blown in if necessary. Further, in order to smoothly discharge the molten slag from the slag discharge port provided in the projecting portion at the lower part of the furnace without causing clogging, etc., limestone is charged at the same time as the charging of the waste into the furnace, or It is preferable to blow powdery limestone as a slag material from the next tuyere to reduce the viscosity of the slag.

【００７８】第２ゾーンでは、下記の式〜式で示し
た反応が生じる。式の反応は、廃棄物の脱水加熱で、
第１ゾーンから供給された高温の還元性ガスの顕熱によ
り行われる。また、この還元性ガスが、２次羽口５−２
から吹き込まれた支燃性ガス７−２により式にしたが
って二次燃焼するときに生成する熱によっても行われ
る。これにより、廃棄物中の有機物は式および式に
したがい炭化物（ただし、式、式ではＣとして表
示）と炭化水素ガスに熱分解する。なお、必要により２
次羽口から補助燃料６−２を供給する。In the second zone, the reactions represented by the following formulas-formulas occur. The reaction of the formula is dehydration heating of waste,
It is performed by sensible heat of the high-temperature reducing gas supplied from the first zone. In addition, this reducing gas is the secondary tuyere 5-2.
It is also performed by the heat generated when the secondary combustion is performed according to the formula by the combustion-supporting gas 7-2 blown in from. As a result, the organic matter in the waste material is thermally decomposed into a carbide according to the formula and the formula (however, represented by C in the formula and the formula) and a hydrocarbon gas. If necessary, 2
The auxiliary fuel 6-2 is supplied from the next tuyere.

【００７９】この工程で得られる炭化物は第１ゾーン
へ、炭化水素ガスは第３ゾーンへそれぞれ移行する。The carbide obtained in this step is transferred to the first zone and the hydrocarbon gas is transferred to the third zone.

【００８０】 Ｈ₂ Ｏ（liq ）＝Ｈ₂ Ｏ（gas ） ・・・ Ｃ_p Ｈ_q Ｏ_r ＝ｒ／２ＣＯ₂ ＋ｑ／ｎＣ_m Ｈ_n ＋（ｐ−ｒ／２−ｑｍ／ｎ）Ｃ ・・・ Ｃ_m Ｈ_n ＝ｎ／４ＣＨ₄ ＋｛ｍ−（ｎ／４）｝Ｃ ・・・ ＣＯ＋１／２Ｏ₂ ＝ＣＯ₂ ・・・ ここで、Ｈ₂ Ｏ（liq ）：廃棄物中の付着水分 Ｃ_p Ｈ_q Ｏ_r ：廃棄物中の有機物 Ｃ_m Ｈ_n ：廃棄物中の有機物の分解で生じた炭化水
素ガス Ｃ ：第１ゾーンに供給される炭化物 ＣＯ：第１ゾーンで炭化物が燃焼して生成したＣＯ Ｏ₂ ：２次羽口から吹き込まれた支燃性ガス中の酸素 この工程では、炉内へ装入する廃棄物に必要に応じて副
原料（例えば、石灰石、生石灰等）を加えて充填層を形
成させておく。つまり、廃棄物が比較的密に充填された
状態としておく。このような廃棄物の充填層とすること
により、その層内を高温のガスが通過する際の固・気体
間の接触時間が長くなり、熱効率が向上する。H ₂ O (liq) = H ₂ O (gas) ... C _p H _q O _r = r / 2CO ₂ + q / nC _m H _n + (p−r / 2−qm / n) C _{·· C m H n = n /} 4CH 4 + {m- (n / 4)} C ··· CO + 1 / 2O 2 = CO 2 ··· here, H ₂ O (liq): deposition of the waste moisture C _p H _q O _r: organics C _m H _n in waste: hydrocarbon gas produced by the decomposition of organic substances in waste C: carbides are supplied to the first zone CO: carbides combustion in the first zone CO ₂ produced as a result: oxygen in the combustion-supporting gas blown from the secondary tuyere In this process, auxiliary materials (for example, limestone, quick lime, etc.) may be added to the waste charged into the furnace. Is added to form a filling layer. That is, the waste is kept relatively densely packed. By using such a waste packed bed, the contact time between the solid and the gas when the high temperature gas passes through the bed becomes longer, and the thermal efficiency is improved.

【００８１】また、高温の還元性ガスを二次燃焼させる
理由は、式の二次燃焼熱を利用して加熱を促進し、熱
分解温度を好ましくは８００〜１０００℃に制御するた
めである。この二次燃焼熱は、前記式の燃焼熱（一次
燃焼熱）に比べて格段に大きく、廃棄物の脱水・熱分解
に必要な熱の補充に有効である。なお、この際、発生ガ
ス量を少なくして廃棄物の飛散を防止し、顕熱ロスを抑
制するとともに、発生ガスの発熱量（カロリー）の低下
を抑制するため、支燃性ガス中の酸素濃度を５０％以上
にするのが好ましい。The reason why the high-temperature reducing gas is secondarily combusted is that the secondary combustion heat of the formula is utilized to accelerate the heating and the thermal decomposition temperature is preferably controlled to 800 to 1000.degree. This secondary combustion heat is significantly larger than the combustion heat of the above formula (primary combustion heat) and is effective in supplementing the heat necessary for dehydration / pyrolysis of waste. At this time, the amount of gas generated is reduced to prevent the scattering of waste, suppress sensible heat loss, and reduce the calorific value (calorie) of the generated gas. The concentration is preferably 50% or more.

【００８２】第３ゾーンでは、下記の式および式で
示した反応が生じる。これらの反応は第２ゾーンから供
給される炭化水素ガスの熱分解反応（ガス改質反応）
で、ＣＯとＨ₂ を主成分とするガス（エネルギーガス）
が得られる。これらの反応は３次羽口５−３から吹き込
まれる支燃性ガス７−３との反応により進行する。な
お、必要により３次羽口から補助燃料６−３を供給す
る。In the third zone, the reactions shown by the following formula and formula occur. These reactions are the thermal decomposition reaction (gas reforming reaction) of the hydrocarbon gas supplied from the second zone.
A gas containing CO and H ₂ as main components (energy gas)
Is obtained. These reactions proceed by reaction with the combustion-supporting gas 7-3 blown from the tertiary tuyeres 5-3. If necessary, the auxiliary fuel 6-3 is supplied from the tertiary tuyere.

【００８３】 Ｃ_m Ｈ_n ＋ｍ／２Ｏ₂ ＝ｍＣＯ＋ｎ／２Ｈ₂ ・・・ ＣＨ₄ ＋１／２Ｏ₂ ＝ＣＯ＋２Ｈ₂ ・・・ ここで、Ｃ_m Ｈ_n ：第２ゾーンで廃棄物が熱分解して生
成した炭化水素ガス ＣＨ₄ ：第２ゾーンでＣ_m Ｈ_n が熱分解して生成した
メタンガス Ｏ₂ ：３次羽口から吹き込まれた支燃性ガス中の酸
素 この第３ゾーンでの反応はフリーボード１６部で行われ
るが、このような空洞部で反応を行わせる理由は、気体
間の反応であるガス改質反応を円滑に進めるためであ
る。空洞内の雰囲気温度を８００〜１０００℃に制御す
ると、改質反応が充分に進行するので好ましい。C _m H _n + m / 2O ₂ = mCO + n / 2H ₂ ... CH ₄ + 1 / 2O ₂ = CO + 2H ₂ ... where C _m H _n : waste is thermally decomposed in the second zone Produced hydrocarbon gas CH ₄ : _Mn gas O ₂ produced by thermal decomposition of C _m H _n in the second zone: Oxygen in combustion-supporting gas blown from the third tuyere The reaction in this third zone Although it is carried out in 16 parts of the freeboard, the reason for carrying out the reaction in such a cavity is to smoothly proceed the gas reforming reaction which is a reaction between gases. It is preferable to control the atmosphere temperature in the cavity to 800 to 1000 ° C. because the reforming reaction proceeds sufficiently.

【００８４】支燃性ガス中の酸素濃度は５０％以上とす
るのが好ましい。これは、回収されるガスのカロリーを
高めて次工程の発電等の用途に利用し易くするためであ
る。さらに、ダイオキシン類やその前駆体の生成を抑制
するために、ガスの温度は９００℃以上とするのが好ま
しい。The oxygen concentration in the combustion-supporting gas is preferably 50% or more. This is to increase the calorie of the recovered gas so that the gas can be easily used for the next process such as power generation. Furthermore, in order to suppress the production of dioxins and their precursors, the gas temperature is preferably 900 ° C. or higher.

【００８５】以上述べたように、（２）の発明の廃棄物
のガス化溶融方法では、上記第１ゾーン〜第３ゾーンで
の反応により、ＣＯとＨ₂ を主成分とするエネルギーガ
スと、溶融スラグおよび溶融金属を回収する。そのた
め、１次〜３次の３段の羽口が必要となる。As described above, in the waste gasification and melting method of the invention (2), the reaction in the first to third zones causes energy gas containing CO and H ₂ as main components, Collect the molten slag and molten metal. Therefore, three-stage tuyeres of the primary to the tertiary are required.

【００８６】さらに、各段の羽口がそれぞれ独立して支
燃性ガスおよび補助燃料を吹き込むことができるもので
なければならない。その理由は、以下のとおりである。Further, the tuyere of each stage must be capable of independently injecting the combustion-supporting gas and the auxiliary fuel. The reason is as follows.

【００８７】まず、１次羽口の場合、式の反応に関与
するＣ（炭化物）の量は、式および式で表される反
応の進行度合いによって変化する。また、廃棄物の種類
が変化すれば、自ずと式および式で表される反応の
生成物量も変化する。したがって、１次羽口から吹き込
む支燃性ガスの量は他の工程とは独立して定め得るもの
としておかなければならない。必要に応じて供給する補
助燃料についても同様である。First, in the case of the primary tuyere, the amount of C (carbide) involved in the reaction of the formula changes depending on the formula and the degree of progress of the reaction represented by the formula. In addition, if the type of waste changes, the amount of the product of the reaction represented by the formula and the formula naturally changes. Therefore, the amount of the combustion-supporting gas blown from the primary tuyere must be set independently of other steps. The same applies to the auxiliary fuel supplied as needed.

【００８８】次に、２次羽口から吹き込む支燃性ガス量
は、式の反応で決まり、式のＣＯ量は式の反応で
決まってくるので、見掛け上１次羽口から吹き込む支燃
性ガス量と連動していると見なされる。しかし、実際は
式の反応で生成するＣＯガスをすべて二次燃焼させる
必要はなく、第２ゾーンでは、少なくとも廃棄物中の付
着水分の脱水加熱と廃棄物中の有機物の熱分解に必要な
熱を加え、さらに第２ゾーンの雰囲気温度を８００〜１
０００℃に保つために必要な熱を加えるだけでよい。し
たがって、２次羽口からの支燃性ガス量は、廃棄物に含
まれる成分によって大きく変化する。すなわち、２次羽
口から吹き込む支燃性ガスの量も独自に定め得るものと
しておかなければならない。補助燃料についても同様で
ある。Next, the amount of combustion-supporting gas blown from the secondary tuyere is determined by the reaction of the formula, and the amount of CO in the formula is determined by the reaction of the formula. It is considered to be linked to the gas volume. However, in reality, it is not necessary to secondarily burn all the CO gas generated by the reaction of the equation, and in the second zone, at least the heat required for dehydration heating of the attached water in the waste and thermal decomposition of the organic matter in the waste is generated. In addition, the ambient temperature of the second zone is 800 to 1
All that is needed is to add the heat necessary to keep it at 000 ° C. Therefore, the amount of combustion-supporting gas from the secondary tuyere largely changes depending on the components contained in the waste. That is, the amount of the combustion-supporting gas blown from the secondary tuyere must be set independently. The same applies to the auxiliary fuel.

【００８９】３次羽口から吹き込む支燃性ガス量は式
および式で決まる。この場合も廃棄物中の含有成分に
よってＣ_m Ｈ_n とＣＨ₄ の生成量が変化するので、３次
羽口から吹き込む支燃性ガス量についても独自に定め得
るものとしておかなければならない。なお、補助燃料に
ついても同様である。The amount of combustion-supporting gas blown from the third tuyere is determined by the equation and the equation. In this case as well, the amounts of C _m H _n and CH ₄ produced change depending on the components contained in the waste, and therefore the amount of combustion-supporting gas blown from the third tuyere must be determined independently. The same applies to the auxiliary fuel.

【００９０】先に述べた（１）の発明のガス化溶融炉に
おいて、羽口を３段に分けて設け、しかもそれぞれ独立
して支燃性ガスおよび補助燃料を吹き込むことができる
こととしたのは上記の理由によるものである。In the gasification and melting furnace of the invention (1) described above, the tuyere is provided in three stages, and the combustion-supporting gas and the auxiliary fuel can be blown independently of each other. This is due to the above reason.

【００９１】支燃性ガスの吹き込み量と必要により供給
する補助燃料の量は以下のようにして定める。The amount of the combustion-supporting gas blown in and the amount of the auxiliary fuel supplied if necessary are determined as follows.

【００９２】処理の対象が例えば異種の廃棄物が混在し
た一般廃棄物のような場合、通常は炉内に装入する前に
成分分析を行うことはしないので、炉内では未知の成分
が燃焼し、あるいは熱分解することになり、生成ガス量
およびその含有成分を予測することは実際上不可能であ
る。When the target of treatment is, for example, general waste in which different kinds of waste are mixed, component analysis is not usually performed before charging into the furnace, so unknown components are burned in the furnace. However, it is practically impossible to predict the amount of produced gas and its components.

【００９３】このような条件下では、装入した廃棄物の
レベル（原料層頂レベル）を逐次計測する。これによっ
て、炉内の充填層（廃棄物の充填層および炭化物の充填
層）の厚みの変化を間接的に把握することができる。す
なわち、第１ゾーンで形成される炭化物の充填層は燃焼
量が多いほど荷下がりが進み、原料層頂レベルが下が
る。したがって、事前に経験的に所定の原料層頂レベル
を決めておき、その後の原料層頂レベルの上下変動に基
づいて１次羽口からの支燃性ガスと、必要により供給す
る補助燃料の吹き込み量を決定すればよい。なお、使用
する原料層頂レベル計としては、製鉄分野の高炉内部の
原料層頂レベル計として知られているサウンジングデバ
イスが好適である。Under such a condition, the level of the charged waste (level of the raw material layer) is successively measured. With this, it is possible to indirectly grasp the change in the thickness of the packed bed (the packed bed of waste and the packed bed of carbide) in the furnace. That is, in the packed bed of carbide formed in the first zone, the unloading progresses as the combustion amount increases, and the top level of the raw material layer lowers. Therefore, a predetermined raw material layer top level is empirically determined in advance, and based on the subsequent vertical movement of the raw material layer top level, the combustion-supporting gas from the primary tuyere and the auxiliary fuel supplied as necessary are blown. The amount should be decided. As the raw material layer top level meter used, a sounding device known as a raw material layer top level meter inside a blast furnace in the field of iron making is suitable.

【００９４】ところで、第１ゾーンで形成される炭化物
の充填層の上には、第２ゾーンで形成される廃棄物の充
填層が存在するので、計測される原料層頂レベルは、第
１ゾーンと第２ゾーンにおけるそれぞれの変化量の合計
として表れる。したがって、第１ゾーンと第２ゾーンに
おける変化量を区別する必要があるが、第２ゾーンにお
ける反応の変化は、第２ゾーンの温度変化を逐次計測す
ることにより間接的に把握できる。すなわち、第２ゾー
ンでは、少なくとも廃棄物中の付着水分の脱水加熱と廃
棄物中の有機物の熱分解に必要な熱を加え、さらに第２
ゾーンの雰囲気温度を８００〜１０００℃に保つために
必要な熱を加えるだけでよいので、第２ゾーンの領域内
にある廃棄物の温度変化を逐次計測し、それが低下すれ
ば熱不足と判断し、２次羽口からの支燃性ガス量を増加
して二次燃焼させるＣＯ量（式の反応で生成するＣＯ
のうち二次燃焼させる量）を上げてやる。逆に、温度が
上昇すれば熱的に余裕があると判断できるので、２次羽
口からの支燃性ガス量を減少させて二次燃焼させるＣＯ
量を下げてやればよい。なお、前記の廃棄物の温度変化
は第２ゾーンの温度変化をもってそれとみなすことがで
き、第２ゾーンの温度変化は、例えば、第２ゾーンの内
張り煉瓦表面に熱電対を設置し、その表面温度を測定す
ることにより求めることができる。By the way, since the waste packing layer formed in the second zone is present on the carbide packing layer formed in the first zone, the measured raw material layer top level is the first zone. And the change amount in the second zone. Therefore, it is necessary to distinguish the amount of change in the first zone and the amount of change in the second zone, but the change in reaction in the second zone can be indirectly grasped by sequentially measuring the temperature change in the second zone. That is, in the second zone, at least heat necessary for dehydration heating of attached water in waste and thermal decomposition of organic matter in waste is applied, and
Since it suffices to add the heat necessary to keep the ambient temperature in the zone at 800 to 1000 ° C, the temperature change of the waste in the zone of the second zone is sequentially measured, and if it decreases, it is judged that the heat is insufficient. However, the amount of CO supporting secondary combustion by increasing the amount of combustion-supporting gas from the secondary tuyere (CO produced by the reaction in the equation
The amount of secondary combustion). On the contrary, if the temperature rises, it can be judged that there is a thermal margin, so the amount of combustion-supporting gas from the secondary tuyere is reduced to carry out secondary combustion.
You can lower the amount. The temperature change of the waste can be regarded as the temperature change of the second zone, and the temperature change of the second zone is, for example, by installing a thermocouple on the surface of the lining brick of the second zone, Can be obtained by measuring.

【００９５】このように、原料層頂レベル計によるレベ
ル値および第２ゾーンの内張り煉瓦の表面温度を逐次計
測することにより、第１ゾーンおよび第２ゾーンの支燃
性ガスと必要により供給する補助燃料の吹き込み量をそ
れぞれ独自に決定することができる。As described above, by sequentially measuring the level value by the raw material layer top level meter and the surface temperature of the lining brick in the second zone, the combustion-supporting gas in the first zone and the second zone and auxiliary supply as needed are supplied. The amount of fuel injected can be independently determined.

【００９６】第３ゾーンでは、第２ゾーン出口（フリー
ボード側）の雰囲気温度を８００〜１０００℃に保て
ば、排ガス中の炭化水素、特に配管閉塞等のトラブルの
原因となるタールのような炭素数が５以上の炭化水素
（Ｃ_m Ｈ_n ：m ≧５）をすべて分解できる。したがっ
て、第３ゾーンのフリーボード空間内に温度計を設置し
てその温度を逐次計測し、温度が８００℃よりも低下し
たときは、３次羽口から支燃性ガスと必要によっては補
助燃料を吹き込めばよい。特に、廃棄物を炉内に装入し
た直後は、第２ゾーンの原料層頂レベルおよび第３ゾー
ンのフリーボードにおける温度が急激に下がるので、第
２ゾーンおよび第３ゾーンの温度から判断して、生成す
る炭化水素（Ｃ_m Ｈ_n ：m ≧５）を分解するために、支
燃性ガスと必要により補助燃料の吹き込みを実施するの
が効果的である。In the third zone, if the atmosphere temperature at the outlet of the second zone (freeboard side) is kept at 800 to 1000 ° C., hydrocarbons in exhaust gas, especially tar, which causes troubles such as pipe clogging, can be obtained. All hydrocarbons having 5 or more carbon atoms (C _m H _n : m ≧ 5) can be decomposed. Therefore, a thermometer is installed in the freeboard space of the third zone to measure the temperature successively, and when the temperature drops below 800 ° C, the tertiary tuyeres provide combustion-supporting gas and, if necessary, auxiliary fuel. Just blow in. In particular, immediately after the waste is charged into the furnace, the temperature at the top level of the raw material layer in the second zone and the temperature at the freeboard in the third zone drop sharply, so judge from the temperatures in the second zone and the third zone. In order to decompose the produced hydrocarbon (C _m H _n : m ≧ 5), it is effective to inject the combustion-supporting gas and, if necessary, the auxiliary fuel.

【００９７】一方、生成する溶融スラグおよび溶融金属
を炉下部に取り付けられた張り出し部３０の空間部２９
で一旦蓄積して比重差により溶融スラグと溶融金属に分
離し、溶融スラグは空間部２９に設けられたスラグ排出
口３２から、また、溶融金属は同じく空間部２９に設け
られたメタル排出口３４からそれぞれ排出させ、回収す
る。On the other hand, the molten slag and molten metal to be generated are provided in the space 29 of the overhanging portion 30 attached to the lower part of the furnace.
Once, the molten slag is separated into molten slag and molten metal by the difference in specific gravity. The molten slag is discharged from the slag discharge port 32 provided in the space 29, and the molten metal is discharged from the metal discharge port 34 also provided in the space 29. And then collect each.

【００９８】回収に際しては、スラグ排出口３２を常時
「開」のままにし、溶融スラグを連続的に排出させる。
これによって、排出口の開口および閉塞というわずらわ
しい作業を排除することができる。At the time of recovery, the slag discharge port 32 is always left "open" to continuously discharge the molten slag.
As a result, the troublesome work of opening and closing the discharge port can be eliminated.

【００９９】上記（３）の発明の廃棄物のガス化溶融方
法によれば、高価なコークスを使用せずに、廃棄物のガ
ス化溶融、脱水・熱分解およびガス改質の一連の工程を
１炉で実施し、かつタール等が含まれない清浄な排ガス
とし、これをエネルギーガスとして回収することができ
る。さらに、溶融スラグと溶融金属を炉下部に取り付け
た張り出し部で分離して別々に排出し、高品質のスラグ
およびメタルを回収することができる。According to the waste gasification and melting method of the invention (3) above, a series of steps of waste gasification and melting, dehydration / pyrolysis and gas reforming are carried out without using expensive coke. It can be carried out in one furnace and can be a clean exhaust gas that does not contain tar and the like and can be recovered as an energy gas. Furthermore, the molten slag and the molten metal can be separated at the projecting portion attached to the lower part of the furnace and discharged separately, so that high quality slag and metal can be recovered.

【０１００】上述したように、（３）の発明のガス化溶
融方法においては、第２ゾーンの有機物の熱分解温度お
よびフリーボード空間部の雰囲気温度の好ましい制御範
囲を８００〜１０００℃としているが、この方法は、塩
化物や低沸点重金属類があまり含まれていない廃棄物を
処理する場合に好適な方法といえる。すなわち、塩化物
や低沸点重金属類が若干含まれていても、それらを主と
してスラグ中に封じ込め、ダストとしての回収（換言す
れば、ダスト中への混入）を低く抑えることができる。
なお、次に述べるガス化溶融方法は、有機物の熱分解温
度およびフリーボード空間部の雰囲気温度の好ましい制
御範囲を８００〜１４００℃とし、廃棄物中に塩化物や
低沸点重金属類が含まれている場合には、炉内温度を高
めて、これらを積極的に回収する方法である。As described above, in the gasification and melting method of the invention (3), the preferable control ranges of the thermal decomposition temperature of the organic matter in the second zone and the ambient temperature of the freeboard space are 800 to 1000 ° C. It can be said that this method is suitable for treating wastes that do not contain chlorides and heavy metals having a low boiling point. That is, even if a small amount of chlorides and low-boiling heavy metals are contained, they can be contained mainly in the slag and the recovery as dust (in other words, mixing into dust) can be suppressed to a low level.
In the gasification and melting method described below, the preferable control range of the thermal decomposition temperature of the organic substance and the atmospheric temperature of the freeboard space is set to 800 to 1400 ° C, and chlorides and low boiling heavy metals are contained in the waste. If so, the method is to raise the temperature in the furnace and actively collect these.

【０１０１】（４）の発明の廃棄物のガス化溶融方法
は、上記（２）の発明のガス化溶融炉を用いて行う廃棄
物のガス化溶融方法である。以下、上記の図２に示した
ガス化溶融炉を用いる場合について説明する。The waste gasification and melting method of the invention (4) is a waste gasification and melting method which is carried out using the gasification and melting furnace of the invention (2). Hereinafter, the case of using the gasification melting furnace shown in FIG. 2 will be described.

【０１０２】まず、上記（３）の発明のガス化溶融方法
を実施する場合と同様、廃棄物をホッパー１１−２に投
入し、プッシャー１０で押し込んで廃棄物装入口１１−
１から炉内へ装入する。次いで、以下に詳述する第１ゾ
ーン〜第３ゾーンでの反応により、ＣＯとＨ₂ を主成分
とするエネルギーガスを回収するのであるが、このと
き、低沸点重金属類を含むダストをエネルギーガスとと
もに炉上部に設けられたガス排出口３−１から回収す
る。また、得られる溶融スラグおよび溶融金属を炉下部
に取り付けられた張り出し部３０に設けられているスラ
グ排出口３２およびメタル排出口３４から回収する。First, as in the case of carrying out the gasification and melting method of the invention of (3) above, the waste is put into the hopper 11-2 and pushed by the pusher 10 so that the waste charging port 11-
Charge from 1 into the furnace. Then, the energy gas containing CO and H ₂ as main components is recovered by the reaction in the first to third zones described in detail below. At this time, dust containing low-boiling heavy metals is removed from the energy gas. At the same time, the gas is collected from the gas outlet 3-1 provided at the upper part of the furnace. Further, the obtained molten slag and molten metal are recovered from the slag discharge port 32 and the metal discharge port 34 provided in the overhanging portion 30 attached to the lower part of the furnace.

【０１０３】炉内は、生じる反応に応じて三つの領域、
すなわち、炉下部から順に炭化物のガス化、溶融が生じ
る領域（第１ゾーン）、廃棄物の脱水・熱分解と低沸点
重金属類のガス化が生じる領域（第２ゾーン）およびガ
スの改質が進行する領域であってこのガスに随伴させて
炉外に排出させる低沸点重金属類を含むダストが存在す
る領域（第３ゾーン）に分割されている（図２参照）。
その各々のゾーンに、反応のために必要な支燃性ガスお
よび補助燃料を独立して吹き込める上記の１次羽口５−
１、２次羽口５−２、３次羽口５−３がそれぞれ対応し
て取り付けられ、さらに、上吹ランス２４−１が取り付
けられている。The inside of the furnace is divided into three regions, depending on the reaction that occurs.
That is, from the lower part of the furnace, the region where gasification and melting of carbides occur (first zone), the region where dehydration / pyrolysis of waste and the gasification of low-boiling heavy metals (second zone) and the reforming of gas occur. It is divided into an advancing region (a third zone) in which dust containing low-boiling heavy metals to be discharged to the outside of the furnace along with this gas is present (see FIG. 2).
The above-mentioned primary tuyere 5-independently injecting into each zone the combustion-supporting gas and auxiliary fuel necessary for the reaction
The first and second tuyeres 5-2 and the third tuyeres 5-3 are attached correspondingly, and further, the upper blowing lance 24-1 is attached.

【０１０４】このような構成を採ることによって、廃棄
物に含まれる有機物を効率的にガス化して燃料として使
用できるエネルギーガスを回収し、さらにこれら廃棄物
に含まれる低沸点重金属類を効率的にダストとして回収
するとともに、これら廃棄物に含まれる灰分と有価金属
類を効率的にそれぞれ溶融スラグと溶融金属として回収
することが可能となる。また、竪型炉に特有の棚吊りや
吹き抜けの発生を回避することができる。By adopting such a constitution, the organic matter contained in the waste is efficiently gasified to recover the energy gas which can be used as a fuel, and the low boiling heavy metals contained in these wastes are efficiently collected. It becomes possible to collect the ash and valuable metals contained in these wastes efficiently as molten slag and molten metal, respectively, as well as collecting them as dust. Further, it is possible to avoid the hanging of a shelf and the occurrence of blow-through, which are peculiar to a vertical furnace.

【０１０５】第１ゾーンでは、前記の（３）の発明のガ
ス化溶融方法の場合と同様、下記の式で示した反応が
生じる。この反応は、第２ゾーンで形成され、降下して
きた炭化物（充填層）が１次羽口５−１から吹き込まれ
た支燃性ガス７−１により燃焼する反応で、炭化物は燃
焼、ガス化し、２０００℃以上の高温のＣＯを主体とす
る還元性ガスとなる。また、その顕熱で炭化物に含有さ
れている灰分（無機酸化物）と有価金属類が溶融し、溶
融スラグと溶融金属となる。なお、必要により１次羽口
５−１から補助燃料６−１を供給する。In the first zone, as in the case of the gasification and melting method of the invention (3), the reaction represented by the following formula occurs. This reaction is a reaction in which the carbide (packed bed) formed in the second zone and descending is burned by the combustion-supporting gas 7-1 blown from the primary tuyere 5-1. The carbide is burned and gasified. The reducing gas mainly contains CO at a temperature of 2000 ° C. or higher. Further, the sensible heat melts the ash content (inorganic oxide) and valuable metals contained in the carbide to form molten slag and molten metal. If necessary, the auxiliary fuel 6-1 is supplied from the primary tuyere 5-1.

【０１０６】Ｃ＋１／２Ｏ₂ ＝ＣＯ ・・・ ここで、Ｃ ：第２ゾーンから供給される炭化物 Ｏ₂ ：１次羽口から吹き込まれた支燃性ガス中の酸素 前記の還元性ガスは第２ゾーンに移行し、溶融スラグと
溶融金属はそれぞれ炉下部に取り付けられた張り出し部
３０の空間部２９に設けられているスラグ排出口３２お
よびメタル排出口３４から回収される。C + 1 / 2O ₂ = CO where C: Carbide supplied from the second zone O ₂ : Oxygen in the combustion-supporting gas blown from the primary tuyere The reducing gas is After shifting to the two zones, the molten slag and the molten metal are respectively collected from the slag discharge port 32 and the metal discharge port 34 provided in the space 29 of the overhanging portion 30 attached to the lower part of the furnace.

【０１０７】なお、第２ゾーンで廃棄物を脱水・熱分解
することにより炭化物の充填層とし、第１ゾーンでこの
炭化物をガス化、溶融するのは、前記と同様、このよう
に２段に分ける方が炭化物の加熱促進、溶融スラグおよ
び溶融金属からの放熱ロスの抑制を効果的に行えるから
である。The waste is dehydrated and pyrolyzed in the second zone to form a packed bed of carbide, and the carbide is gasified and melted in the first zone in the same manner as described above in two stages. This is because it is possible to effectively accelerate the heating of the carbide and effectively suppress the heat radiation loss from the molten slag and the molten metal.

【０１０８】この第１ゾーンでは、生成する還元性ガス
の顕熱で炭化物に含有されている灰分と有価金属類を完
全に溶融することが必要であるため、ガスの温度を２０
００℃以上に保つのが好ましい。そのために、支燃性ガ
ス中の酸素濃度を５０％以上とし、必要であれば補助燃
料を吹き込む。また、溶融スラグを炉下部の張り出し部
に設けたスラグ排出口から詰まり等を生じさせず円滑に
排出させるために、廃棄物の炉内への装入時に石灰石を
同時に装入するか、あるいは１次羽口から粉状の石灰石
を造滓材として吹き込み、スラグの粘度を下げるのが好
ましい。In this first zone, it is necessary to completely melt the ash content and valuable metals contained in the carbide by the sensible heat of the reducing gas produced, so that the temperature of the gas is set to 20
It is preferable to keep the temperature above 00 ° C. Therefore, the oxygen concentration in the combustion-supporting gas is set to 50% or more, and auxiliary fuel is blown in if necessary. Further, in order to smoothly discharge the molten slag from the slag discharge port provided in the projecting portion at the lower part of the furnace without causing clogging or the like, limestone is charged at the same time when the waste is charged into the furnace, or It is preferable to blow powdery limestone as a slag material from the next tuyere to reduce the viscosity of the slag.

【０１０９】第２ゾーンでは、前記の（３）の発明のガ
ス化溶融方法の場合と同様に、下記の式〜式で示し
た反応が生じるが、さらに、後述するように、廃棄物中
に含まれる塩素のガス化、および低沸点重金属類のガス
化ないしは塩素との反応が生じる。In the second zone, as in the case of the gasification and melting method of the invention of (3) above, the reactions represented by the following formulas-formation occur, but further, as will be described later, in the waste, Gasification of contained chlorine and gasification of low boiling heavy metals or reaction with chlorine occurs.

【０１１０】 Ｈ₂ Ｏ（liq ）＝Ｈ₂ Ｏ（gas ） ・・・ Ｃ_p Ｈ_q Ｏ_r ＝ｒ／２ＣＯ₂ ＋ｑ／ｎＣ_m Ｈ_n ＋（ｐ−ｒ／２−ｑｍ／ｎ）Ｃ ・・・ Ｃ_m Ｈ_n ＝ｎ／４ＣＨ₄ ＋｛ｍ−（ｎ／４）｝Ｃ ・・・ ＣＯ＋１／２Ｏ₂ ＝ＣＯ₂ ・・・ ここで、Ｈ₂ Ｏ（liq ）：廃棄物中の付着水分 Ｃ_p Ｈ_q Ｏ_r ：廃棄物中の有機物 Ｃ_m Ｈ_n ：廃棄物中の有機物の分解で生じた炭化水
素ガス Ｃ ：第１ゾーンに供給される炭化物 ＣＯ：第１ゾーンで炭化物が燃焼して生成したＣＯ Ｏ₂ ：２次羽口および／または上吹ランスから吹き込ま
れた支燃性ガス中の酸素 式の反応は、廃棄物の脱水加熱で、第１ゾーンから供
給された高温の還元性ガスの顕熱により行われる。ま
た、この還元性ガスが、２次羽口５−２から吹き込まれ
た支燃性ガス７−２および／または上吹ランス２４−１
から吹き込まれた支燃性ガス２２により式にしたがっ
て二次燃焼するときに生成する熱によっても行われる。
これにより、廃棄物中の有機物は式および式にした
がい炭化物（ただし、式、式ではＣとして表示）と
炭化水素ガスに熱分解する。なお、必要により２次羽口
および／または上吹ランスから補助燃料を供給する。H ₂ O (liq) = H ₂ O (gas) ... C _p H _q O _r = r / 2CO ₂ + q / nC _m H _n + (p−r / 2−qm / n) C _{·· C m H n = n /} 4CH 4 + {m- (n / 4)} C ··· CO + 1 / 2O 2 = CO 2 ··· here, H ₂ O (liq): deposition of the waste moisture C _p H _q O _r: organics C _m H _n in waste: hydrocarbon gas produced by the decomposition of organic substances in waste C: carbides are supplied to the first zone CO: carbides combustion in the first zone CO ₂ produced as a result of the reaction of oxygen type in the combustion-supporting gas blown from the secondary tuyere and / or the top blowing lance is the dehydration heating of the waste, and the high-temperature reaction of the high temperature supplied from the first zone. It is performed by the sensible heat of the reducing gas. In addition, the reducing gas is blown from the secondary tuyere 5-2 and the combustion-supporting gas 7-2 and / or the upper blowing lance 24-1.
It is also performed by the heat generated when the secondary combustion is performed according to the formula by the combustion-supporting gas 22 blown from.
As a result, the organic matter in the waste material is thermally decomposed into a carbide according to the formula and the formula (however, represented by C in the formula and the formula) and a hydrocarbon gas. If necessary, auxiliary fuel is supplied from the secondary tuyere and / or the upper blowing lance.

【０１１１】支燃性ガスの吹き込みは、２次羽口のみま
たは上吹ランスのみを用いて行ってもよく、それによっ
て式の廃棄物の脱水加熱は可能である。しかし、２次
羽口および上吹ランスを同時に使用すれば、支燃性ガス
を第２ゾーンに万遍なく均一に吹き込めるので、廃棄物
の脱水加熱を効率的に行わせることができる。The blowing of the combustion-supporting gas may be carried out using only the secondary tuyere or only the top blowing lance, whereby dehydration heating of the waste of the formula is possible. However, if the secondary tuyere and the top blowing lance are used at the same time, the combustion-supporting gas can be blown uniformly into the second zone, so that the waste can be efficiently dehydrated and heated.

【０１１２】この工程で得られる炭化物は第１ゾーン
へ、炭化水素ガスは第３ゾーンへそれぞれ移行する。The carbide obtained in this step is transferred to the first zone and the hydrocarbon gas is transferred to the third zone.

【０１１３】第２ゾーンでは、さらに、第１ゾーンから
供給された高温の還元性ガスの顕熱により、あるいはそ
れに加えて、この還元性ガスが式にしたがって二次燃
焼するときに生成する熱により下記の−１式〜−３
式で示した反応が生じる。前述した廃棄物中に含まれる
塩素のガス化および低沸点重金属類のガス化ないしは塩
素との反応である。すなわち、廃棄物中に含まれる塩素
は、−１式および−２式のようにガス化して、塩素
ガスおよび塩化水素ガスを生成する。一方、廃棄物中の
低沸点重金属は、−１式により単体のままでガス化す
るか、あるいは−２式および−３式のように低沸点
重金属の塩化物を生成する。なお、塩化物になると、一
般的に非常に蒸発し易くなる。In the second zone, further, due to the sensible heat of the high-temperature reducing gas supplied from the first zone, or in addition to this, the heat generated when the reducing gas undergoes secondary combustion according to the formula The following -1 formula to -3
The reaction shown in the formula occurs. It is the gasification of chlorine contained in the aforementioned waste and the gasification of low-boiling heavy metals or the reaction with chlorine. That is, the chlorine contained in the waste is gasified as in the formulas -1 and -2 to generate chlorine gas and hydrogen chloride gas. On the other hand, the low boiling heavy metal in the waste is gasified as it is by the formula −1 as it is, or the low boiling heavy metal chloride is generated as in the formulas −2 and −3. It should be noted that chloride generally becomes very easy to evaporate.

【０１１４】 ２Ｃｌ＝Ｃｌ₂（gas ） ・・・−１ ２Ｃｌ＋Ｈ₂ Ｏ（gas ）＝２ＨＣｌ（gas ）＋ 1／2 Ｏ₂ ・・・−２ Ｍ＝Ｍ（gas ） ・・・−１ Ｍ（gas ）＋Ｃｌ₂（gas ）＝ＭＣｌ₂（gas ） ・・・−２ Ｍ（gas ）＋２ＨＣｌ（gas ）＝ＭＣｌ₂（gas ）＋Ｈ₂ ・・・−３ ここで、Ｃｌ：廃棄物中の塩素 Ｍ：廃棄物中の低沸点重金属（例えば、Ｈｇ、Ｃｄ、Ｐ
ｂ等） Ｍ（gas ）：低沸点重金属のガス化生成物 ＭＣｌ₂（gas ）：低沸点重金属の塩化物 この工程では、前記の（３）の発明のガス化溶融方法の
場合と同様に、炉内へ装入する廃棄物に必要に応じて副
原料（例えば、石灰石、生石灰等）を加えて充填層を形
成させておく。つまり、廃棄物が比較的密に充填された
状態としておく。このような廃棄物の充填層とすること
により、その層内を高温のガスが通過する際の固・気体
間の接触時間が長くなり、熱効率が向上する。2Cl = Cl ₂ (gas) ...- 1 2Cl + H ₂ O (gas) = 2HCl (gas) +1/2 O ₂ ...- 2 M = M (gas) ...- 1 M ( gas) + Cl ₂ (gas) = MCl ₂ (gas) ...- 2 M (gas) +2 HCl (gas) = MCl ₂ (gas) + H ₂・ ・ ・ -3 where Cl: chlorine M in the waste : Low boiling heavy metals in waste (eg Hg, Cd, P
b etc.) M (gas): Gasification product of low boiling point heavy metal MCl ₂ (gas): Chloride of low boiling point heavy metal In this step, as in the case of the gasification melting method of the invention of (3) above, If necessary, an auxiliary material (for example, limestone, quick lime, etc.) is added to the waste charged into the furnace to form a packed bed. That is, the waste is kept relatively densely packed. By using such a waste packed bed, the contact time between the solid and the gas when the high temperature gas passes through the bed becomes longer, and the thermal efficiency is improved.

【０１１５】また、高温の還元性ガスを二次燃焼させる
のは、式の二次燃焼熱を利用して加熱を促進し、有機
物の熱分解温度を８００〜１４００℃に制御して有機物
の熱分解によるガス化を促進するとともに、低沸点重金
属類を完全にガス化するためである。この二次燃焼熱
は、前記式の燃焼熱（一次燃焼熱）に比べて格段に大
きいので、廃棄物の脱水・熱分解および低沸点重金属の
ガス化に必要な熱を十分に補充することができる。な
お、この際、発生ガス量を少なくして顕熱ロスを抑制す
るとともに、発生ガスのカロリー低下を抑制するため、
支燃性ガス中の酸素濃度を５０％以上にするのが好まし
い。また、発生ガス量を少なくすると、廃棄物の飛散を
防止できるとともに、低沸点重金属類を含むダストの濃
度を高めることができるので、そのためにも、支燃性ガ
ス中の酸素濃度を５０％以上にするのが好ましい。The secondary combustion of the high-temperature reducing gas is carried out by utilizing the secondary combustion heat of the formula to accelerate the heating and controlling the thermal decomposition temperature of the organic substance to 800 to 1400 ° C. This is for promoting gasification by decomposition and completely gasifying low boiling heavy metals. Since this secondary combustion heat is much larger than the combustion heat of the above formula (primary combustion heat), it is possible to sufficiently supplement the heat necessary for dehydration / pyrolysis of waste and gasification of low boiling heavy metals. it can. At this time, in order to suppress the sensible heat loss by reducing the amount of generated gas, and to suppress the calorie reduction of the generated gas,
The oxygen concentration in the combustion-supporting gas is preferably 50% or more. Also, if the amount of generated gas is reduced, it is possible to prevent the scattering of waste and increase the concentration of dust containing low-boiling heavy metals, and therefore the oxygen concentration in the combustion-supporting gas is 50% or more. Is preferred.

【０１１６】第３ゾーンでは、前記の（３）の発明のガ
ス化溶融方法の場合と同様に、下記の式および式で
示した反応が生じる。In the third zone, as in the case of the gasification and melting method of the invention (3), the reactions shown by the following formulas and formulas occur.

【０１１７】 Ｃ_m Ｈ_n ＋ｍ／２Ｏ₂ ＝ｍＣＯ＋ｎ／２Ｈ₂ ・・・ ＣＨ₄ ＋１／２Ｏ₂ ＝ＣＯ＋２Ｈ₂ ・・・ ここで、Ｃ_m Ｈ_n ：第２ゾーンで廃棄物が熱分解して生
成した炭化水素ガス ＣＨ₄ ：第２ゾーンでＣ_m Ｈ_n が熱分解して生成した
メタンガス Ｏ₂ ：３次羽口および／または上吹ランスから吹き
込まれた支燃性ガス中の酸素 これらの反応は第２ゾーンから供給される炭化水素ガス
の熱分解反応（ガス改質反応）で、ＣＯとＨ₂ を主成分
とするガス（エネルギーガス）が得られる。これらの反
応は３次羽口５−３から吹き込まれる支燃性ガス７−３
および／または上吹ランス２４−１から吹き込まれる支
燃性ガス２２との反応により進行する。なお、必要によ
り３次羽口および／または上吹ランスから補助燃料を供
給する。C _m H _n + m / 2O ₂ = mCO + n / 2H ₂ ... CH ₄ + 1 / 2O ₂ = CO + 2H ₂ ... where C _m H _n : Waste is thermally decomposed in the second zone. Produced hydrocarbon gas CH ₄ : Methane gas produced by thermal decomposition of C _m H _n in the second zone O ₂ : Oxygen in combustion-supporting gas blown from tertiary tuyere and / or top blowing lance The reaction is a thermal decomposition reaction (gas reforming reaction) of the hydrocarbon gas supplied from the second zone, and a gas (energy gas) containing CO and H ₂ as main components is obtained. These reactions result in combustion-supporting gas 7-3 blown from the third tuyeres 5-3.
And / or the reaction with the combustion-supporting gas 22 blown from the upper blowing lance 24-1. If necessary, auxiliary fuel is supplied from the third tuyere and / or the upper blowing lance.

【０１１８】支燃性ガスの吹き込みは、３次羽口のみま
たは上吹ランスのみを用いて行ってもよく、それによっ
て上記の式および式で示した反応を生じさせること
は可能である。しかし、３次羽口および上吹ランスを同
時に使用すれば、支燃性ガスを第３ゾーンのフリーボー
ドに万遍なく均一に吹き込めるので、式および式で
示した反応を効率的に行わせることができる。The blowing of the combustion-supporting gas may be performed using only the tertiary tuyere or only the top blowing lance, whereby it is possible to cause the reaction shown in the above equation and equation. However, if the third tuyere and top blowing lance are used at the same time, the combustion-supporting gas can be blown evenly and uniformly into the freeboard in the third zone, so that the reaction shown in the formula and the formula can be efficiently performed. be able to.

【０１１９】この第３ゾーンでの反応はフリーボード１
６部で行われるが、このような空洞部で反応を行わせる
理由は、気体間の反応であるガス改質反応を円滑に進め
るためである。空洞内の雰囲気温度を８００〜１４００
℃に制御すると、改質反応が充分に進行するので好まし
い。さらに望ましくは、１０００〜１２００℃である。The reaction in this third zone is freeboard 1
The reaction is carried out in 6 parts, and the reason for carrying out the reaction in such a cavity is to smoothly proceed the gas reforming reaction which is a reaction between gases. Atmosphere temperature in the cavity is 800-1400
It is preferable to control the temperature to be 0 ° C. because the reforming reaction will proceed sufficiently. More preferably, it is 1000-1200 degreeC.

【０１２０】また、ダイオキシン類やその前駆体といわ
れるクロロベンゼン、クロロフェノール等の生成を抑制
するという観点からは、雰囲気温度は５００℃以上とす
るのが好ましく、さらに、ダイオキシン類やクロロベン
ゼン、クロロフェノール等を完全に分解するために、９
００℃以上とするのが一層望ましい。From the viewpoint of suppressing the formation of chlorobenzene, chlorophenol, etc., which are said to be dioxins and their precursors, the ambient temperature is preferably 500 ° C. or higher. Furthermore, dioxins, chlorobenzene, chlorophenol, etc. To completely disassemble
It is more desirable to set the temperature to 00 ° C or higher.

【０１２１】支燃性ガス中の酸素濃度は５０％以上とす
るのが好ましい。これは、回収されるガスのカロリーを
高めて次工程の発電等の用途に利用し易くするためであ
る。The oxygen concentration in the combustion-supporting gas is preferably 50% or more. This is to increase the calorie of the recovered gas so that the gas can be easily used for the next process such as power generation.

【０１２２】上述した例では、各ゾーンに対応する３段
の羽口と上吹ランスが設けられたガス化溶融炉を用いて
いるが、前記のように、羽口は第１ゾーンに取り付けら
れた１次羽口を含めて少なくとも１段設けられていれば
よい。第２ゾーンおよび第３ゾーンへの支燃性ガスおよ
び補助燃焼の供給は上吹ランスにより行えるので、第１
ゾーンに対応する部位に１段の羽口が取り付けられてい
ればよいからである。In the above example, the gasification and melting furnace provided with the three-stage tuyere corresponding to each zone and the upper blowing lance is used, but as described above, the tuyere is attached to the first zone. It is sufficient that at least one stage is provided including the primary tuyere. Since the combustion-supporting gas and auxiliary combustion can be supplied to the second zone and the third zone by the upper blowing lance,
This is because it is sufficient that the tuyere of one step is attached to the site corresponding to the zone.

【０１２３】以上述べたように、（４）の発明の廃棄物
のガス化溶融方法では、上記第１ゾーン〜第３ゾーンで
の反応により、ＣＯとＨ₂ を主成分とするエネルギーガ
スおよび低沸点重金属類を含むダストと、溶融スラグお
よび溶融金属を回収する。そのため、少なくとも１段の
羽口および上吹ランスが必要となる。As described above, in the waste gasification and melting method of (4), the reaction in the first zone to the third zone causes energy gas containing CO and H ₂ as main components and low energy. Dust containing boiling heavy metals, molten slag, and molten metal are collected. Therefore, at least one stage of tuyere and top blowing lance is required.

【０１２４】さらに、少なくとも１段の羽口および上吹
ランスがそれぞれ独立して支燃性ガスおよび補助燃料を
吹き込むことができるものでなければならない。その理
由は、以下のとおりである。なお、羽口は各ゾーンに取
り付けられているとして説明する。Furthermore, at least one tuyere and top blowing lance must be able to blow the combustion-supporting gas and the auxiliary fuel independently of each other. The reason is as follows. The tuyere will be described as being attached to each zone.

【０１２５】まず、１次羽口の場合は、前記の（３）の
発明のガス化溶融方法の場合と同様である。すなわち、
式の反応に関与するＣ（炭化物）の量は、式および
式で表される反応の進行度合いによって変化する。ま
た、廃棄物の種類が変化すれば、自ずと式および式
で表される反応の生成物量も変化する。したがって、１
次羽口から吹き込む支燃性ガスの量は他の工程とは独立
して定め得るものとしておかなければならない。必要に
応じて供給する補助燃料についても同様である。First, in the case of the primary tuyere, it is the same as in the case of the gasification and melting method of the invention (3). That is,
The amount of C (carbide) involved in the reaction of the formula varies depending on the formula and the degree of progress of the reaction represented by the formula. In addition, if the type of waste changes, the amount of the product of the reaction represented by the formula and the formula naturally changes. Therefore, 1
The amount of combustion-supporting gas blown from the next tuyere must be set independently of other processes. The same applies to the auxiliary fuel supplied as needed.

【０１２６】次に、２次羽口および／または上吹ランス
から吹き込む支燃性ガス量は、式の反応で決まり、
式のＣＯ量は式の反応で決まってくるので、見掛け上
１次羽口から吹き込む支燃性ガス量と連動していると見
なされる。しかし、実際は式の反応で生成するＣＯガ
スをすべて二次燃焼させる必要はなく、第２ゾーンで
は、少なくとも廃棄物中の付着水分の脱水加熱および廃
棄物中の有機物の熱分解と、低沸点重金属のガス化に必
要な熱を加え、さらに第２ゾーンの雰囲気温度を８００
〜１４００℃に保つために必要な熱を加えるだけでよ
い。したがって、２次羽口および／または上吹ランスか
らの支燃性ガス量は、廃棄物に含まれる成分によって大
きく変化する。すなわち、２次羽口および／または上吹
ランスから吹き込む支燃性ガスの量も独自に定め得るも
のとしておかなければならない。補助燃料についても同
様である。Next, the amount of the combustion-supporting gas blown from the secondary tuyere and / or the top blowing lance is determined by the reaction of the equation,
Since the CO amount in the formula is determined by the reaction in the formula, it is apparently considered to be linked to the amount of the combustion-supporting gas blown from the primary tuyere. However, in reality, it is not necessary to secondarily burn all the CO gas generated in the reaction of the formula, and in the second zone, at least dehydration heating of adhering moisture in waste and thermal decomposition of organic matter in waste and low boiling heavy metal The heat required for gasification of methane is added, and the ambient temperature in the second zone is set to 800
All that is needed is to apply the heat necessary to maintain ~ 1400 ° C. Therefore, the amount of combustion-supporting gas from the secondary tuyere and / or the top blowing lance greatly changes depending on the components contained in the waste. That is, the amount of the combustion-supporting gas blown from the secondary tuyere and / or the upper blowing lance must be independently determined. The same applies to the auxiliary fuel.

【０１２７】２次羽口および上吹ランスを同時に使用す
る場合、２次羽口および上吹ランスから吹き込む支燃性
ガスまたは補助燃料の比率は、それぞれ次式の範囲とす
るのが好ましい。この範囲から外れ、一方が少な過ぎて
も多過ぎても相乗効果を発揮させることができないから
である。When the secondary tuyere and the upper blowing lance are used at the same time, it is preferable that the ratio of the combustion-supporting gas or the auxiliary fuel blown from the secondary tuyere and the upper blowing lance be within the following formulas. This is because if it deviates from this range and there is too little or too much one, the synergistic effect cannot be exhibited.

【０１２８】[0128]

【数１】 [Equation 1]

【０１２９】３次羽口および／または上吹ランスから吹
き込む支燃性ガス量は式および式の反応で決まる。
この場合も廃棄物中の含有成分によってＣ_m Ｈ_n とＣＨ
₄ の生成量が変化するので、３次羽口および／または上
吹ランスから吹き込む支燃性ガス量についても独自に定
め得るものとしておかなければならない。なお、補助燃
料についても同様である。The amount of combustion-supporting gas blown from the third tuyere and / or the top blowing lance is determined by the equation and the reaction of the equation.
Also in this case, C _m H _n and CH depending on the components contained in the waste.
_Since the production amount of ₄ changes, the amount of combustion-supporting gas blown from the tertiary tuyere and / or the top blowing lance must be set independently. The same applies to the auxiliary fuel.

【０１３０】３次羽口および上吹ランスを同時に使用す
る場合、３次羽口および上吹ランスから吹き込む支燃性
ガスまたは補助燃料の比率は、上記の２次羽口および上
吹ランスの場合と同様、それぞれ次式の範囲とするのが
好ましい。この範囲から外れ、一方が少な過ぎても多過
ぎても相乗効果を発揮させることができないからであ
る。When the third tuyere and the top blowing lance are used at the same time, the ratio of the combustion-supporting gas or the auxiliary fuel blown from the third tuyere and the top blowing lance is the same as in the case of the above secondary tuyere and the top blowing lance. Similarly, it is preferable that the range of each of the following expressions is satisfied. This is because if it deviates from this range and there is too little or too much one, the synergistic effect cannot be exhibited.

【０１３１】[0131]

【数２】 [Equation 2]

【０１３２】支燃性ガスの吹き込み量と必要により供給
する補助燃料の量は以下のようにして定める。なお、基
本的には、前記の（３）の発明のガス化溶融方法の場合
と同様である。The amount of the combustion-supporting gas blown in and the amount of the auxiliary fuel supplied if necessary are determined as follows. Basically, it is the same as in the case of the gasification and melting method of the invention (3).

【０１３３】処理の対象が例えば異種の廃棄物が混在し
た一般廃棄物のような場合、通常は炉内に装入する前に
成分分析を行うことはしないので、炉内では未知の成分
が燃焼し、あるいは熱分解することになり、生成ガス量
およびその含有成分を予測することは実際上不可能であ
る。When the target of treatment is, for example, general waste in which different kinds of waste are mixed, component analysis is not usually performed before charging into the furnace, so unknown components are burned in the furnace. However, it is practically impossible to predict the amount of produced gas and its components.

【０１３４】このような条件下では、装入した廃棄物の
レベル（原料層頂レベル）を逐次計測する。これによっ
て、炉内の充填層（廃棄物の充填層および炭化物の充填
層）の厚みの変化を間接的に把握することができる。す
なわち、第１ゾーンで形成される炭化物の充填層は燃焼
量が多いほど荷下がりが進み、原料層頂レベルが下が
る。したがって、事前に経験的に所定の原料層頂レベル
を決めておき、その後の原料層頂レベルの上下変動に基
づいて１次羽口からの支燃性ガスと、必要により供給す
る補助燃料の吹き込み量を決定すればよい。なお、使用
する原料層頂レベル計としては、製鉄分野の高炉内部の
原料層頂レベル計として知られているサウンジングデバ
イスが好適であるが、ＲＩ（ラジオアイソトープ）方式
等も一般的に有効な方法として知られており、この方式
を適用することもできる。Under such a condition, the level of the charged waste (the top level of the raw material layer) is successively measured. With this, it is possible to indirectly grasp the change in the thickness of the packed bed (the packed bed of waste and the packed bed of carbide) in the furnace. That is, in the packed bed of carbide formed in the first zone, the unloading progresses as the combustion amount increases, and the top level of the raw material layer lowers. Therefore, a predetermined raw material layer top level is empirically determined in advance, and based on the subsequent vertical movement of the raw material layer top level, the combustion-supporting gas from the primary tuyere and the auxiliary fuel supplied as necessary are blown. The amount should be decided. As the raw material layer top level meter to be used, a sounding device known as a raw material layer top level meter inside the blast furnace in the field of iron making is suitable, but an RI (radioisotope) method or the like is also generally effective. Known as a method, this method can also be applied.

【０１３５】ところで、第１ゾーンで形成される炭化物
の充填層の上には、第２ゾーンで形成される廃棄物の充
填層が存在するので、計測される原料層頂レベルは、第
１ゾーンと第２ゾーンにおけるそれぞれの変化量の合計
として表れる。したがって、第１ゾーンと第２ゾーンに
おける変化量を区別する必要があるが、第２ゾーンにお
ける反応の変化は、第２ゾーンの温度変化を逐次計測す
ることにより間接的に把握できる。すなわち、第２ゾー
ンでは、少なくとも廃棄物中の付着水分の脱水加熱、廃
棄物中の有機物の熱分解および低沸点重金属のガス化に
必要な熱を加え、さらに第２ゾーンの雰囲気温度を８０
０〜１４００℃に保つために必要な熱を加えるだけでよ
いので、第２ゾーンの領域内にある廃棄物の温度変化を
逐次計測し、それが低下すれば熱不足と判断し、２次羽
口および／または上吹ランスからの支燃性ガス量を増加
して二次燃焼させるＣＯ量（式の反応で生成するＣＯ
のうち二次燃焼させる量）を上げてやる。逆に、温度が
上昇すれば熱的に余裕があると判断できるので、２次羽
口および／または上吹ランスからの支燃性ガス量を減少
させて二次燃焼させるＣＯ量を下げてやればよい。な
お、前記の廃棄物の温度変化は第２ゾーンの温度変化を
もってそれとみなすことができ、第２ゾーンの温度変化
は、例えば、第２ゾーンの内張り煉瓦表面に熱電対を設
置し、その表面温度を測定することにより求めることが
できる。By the way, since the waste packing layer formed in the second zone is present on the carbide packing layer formed in the first zone, the measured raw material layer top level is the first zone. And the change amount in the second zone. Therefore, it is necessary to distinguish the amount of change in the first zone and the amount of change in the second zone, but the change in reaction in the second zone can be indirectly grasped by sequentially measuring the temperature change in the second zone. That is, in the second zone, at least the heat necessary for dehydration heating of the attached water in the waste, the thermal decomposition of the organic matter in the waste and the gasification of the low boiling point heavy metal is applied, and the atmospheric temperature of the second zone is set to 80%.
Since it is only necessary to apply the heat necessary to maintain the temperature between 0 and 1400 ° C, the temperature change of the waste in the zone of the 2nd zone is sequentially measured, and if it decreases, it is determined that there is insufficient heat and the secondary wing The amount of CO for secondary combustion by increasing the amount of combustion-supporting gas from the mouth and / or the top blowing lance (CO generated by the reaction of the formula
The amount of secondary combustion). On the contrary, if the temperature rises, it can be judged that there is a thermal margin. Therefore, reduce the amount of combustion-supporting gas from the secondary tuyere and / or the upper blowing lance to reduce the amount of CO to be secondarily burned. Good. The temperature change of the waste can be regarded as the temperature change of the second zone, and the temperature change of the second zone is, for example, by installing a thermocouple on the surface of the lining brick of the second zone, Can be obtained by measuring.

【０１３６】このように、原料層頂レベル計によるレベ
ル値および第２ゾーンの内張り煉瓦の表面温度を逐次計
測することにより、第１ゾーンおよび第２ゾーンの支燃
性ガスと必要により供給する補助燃料の吹き込み量をそ
れぞれ独自に決定することができる。As described above, by successively measuring the level value by the raw material layer top level meter and the surface temperature of the lining brick in the second zone, the combustion-supporting gas in the first zone and the second zone and auxiliary supply as needed The amount of fuel injected can be independently determined.

【０１３７】第３ゾーンでは、第２ゾーン出口（フリー
ボード側）の雰囲気温度を８００〜１４００℃に保て
ば、排ガス中の炭化水素、特に配管閉塞等のトラブルの
原因となるタールのような炭素数が５以上の炭化水素
（Ｃ_m Ｈ_n ：m ≧５）をすべて分解できる。また、ダイ
オキシン類やその前駆体といわれるクロロベンゼン、ク
ロロフェノール等を完全に分解するためにも、雰囲気温
度を上記の温度範囲に保つことが必要である。したがっ
て、第３ゾーンのフリーボード空間内に温度計を設置し
てその温度を逐次計測し、温度が８００℃よりも低下し
たときは、３次羽口および／または上吹ランスから支燃
性ガスと必要によっては補助燃料を吹き込めばよい。特
に、廃棄物を炉内に装入した直後は、第２ゾーンの原料
層頂および第３ゾーンのフリーボードにおける温度が急
激に下がるので、第２ゾーンおよび第３ゾーンの温度か
ら判断して、生成する炭化水素（Ｃ_m Ｈ_n ：m ≧５）や
ダイオキシン類を分解するために、支燃性ガスと必要に
より補助燃料の吹き込みを実施するのが効果的である。In the third zone, if the atmosphere temperature at the outlet of the second zone (freeboard side) is kept at 800 to 1400 ° C., hydrocarbons in exhaust gas, especially tar, which causes troubles such as blockage of pipes, etc. All hydrocarbons having 5 or more carbon atoms (C _m H _n : m ≧ 5) can be decomposed. Further, in order to completely decompose dioxin and its precursors such as chlorobenzene and chlorophenol, it is necessary to keep the ambient temperature within the above temperature range. Therefore, a thermometer is installed in the freeboard space of the third zone to measure the temperature successively, and when the temperature falls below 800 ° C, the combustion-supporting gas is discharged from the third tuyere and / or the upper blowing lance. If necessary, supplemental fuel should be injected. In particular, immediately after the waste is charged into the furnace, the temperatures at the top of the raw material layer in the second zone and the freeboard in the third zone drop sharply, so judging from the temperatures in the second zone and the third zone, In order to decompose the produced hydrocarbons (C _m H _n : m ≧ 5) and dioxins, it is effective to inject a combustion-supporting gas and, if necessary, an auxiliary fuel.

【０１３８】一方、前記の（３）の発明のガス化溶融方
法の場合と同様、生成する溶融スラグおよび溶融金属を
炉下部に取り付けられた張り出し部３０の空間部２９で
一旦蓄積して比重差により溶融スラグと溶融金属に分離
し、溶融スラグは空間部２９に設けられたスラグ排出口
３２から、また、溶融金属は同じく空間部２９に設けら
れたメタル排出口３４からそれぞれ排出させ、回収す
る。On the other hand, as in the case of the gasification and melting method of the invention of (3), the generated molten slag and molten metal are temporarily accumulated in the space 29 of the overhanging portion 30 attached to the lower part of the furnace and the specific gravity difference is caused. The molten slag and the molten metal are separated by, and the molten slag is discharged from the slag discharge port 32 provided in the space 29, and the molten metal is discharged from the metal discharge port 34 also provided in the space 29 and collected. .

【０１３９】回収に際しては、スラグ排出口３２を常時
「開」のままにし、溶融スラグを連続的に排出させる。
これによって、排出口の開口および閉塞というわずらわ
しい作業を排除することができる。At the time of recovery, the slag discharge port 32 is always left "open" to continuously discharge the molten slag.
As a result, the troublesome work of opening and closing the discharge port can be eliminated.

【０１４０】上記（４）の発明のガス化溶融方法によれ
ば、高価なコークスを使用せずに、廃棄物のガス化溶
融、脱水・熱分解およびガス改質の一連の工程を１炉で
実施し、かつタールやダイオキシン類等が含まれない清
浄な排ガスとし、これをエネルギーガスとして回収する
ことができる。なお、排ガス中には低沸点重金属を含む
ダストが含まれているが、炉外に設けたホットサイクロ
ン等の除塵装置（ダスト回収手段）によって、それらダ
ストとエネルギーガスとを分離することができる。According to the gasification and melting method of the invention of the above (4), a series of steps of gasification and melting of waste, dehydration / pyrolysis and gas reforming are performed in one furnace without using expensive coke. It can be carried out and can be a clean exhaust gas that does not contain tar and dioxins, and can be recovered as an energy gas. Although the exhaust gas contains dust containing low-boiling heavy metals, the dust and the energy gas can be separated by a dust removing device (dust collecting means) such as a hot cyclone provided outside the furnace.

【０１４１】ホットサイクロンでも捕集困難な微細ダス
トの捕集には、水による洗浄処理が効果的である。ホッ
トサイクロンあるいは水処理によって分離回収されたダ
ストは低沸点重金属類を含むので、アルカリあるいは酸
による処理工程を経て濃縮することが可能である。これ
らホットサイクロンによる処理ならびに水による洗浄処
理については、公知の技術が適用できる。A washing treatment with water is effective for collecting fine dust that is difficult to collect even with a hot cyclone. Since the dust separated and recovered by the hot cyclone or water treatment contains heavy metals having a low boiling point, the dust can be concentrated through a treatment step with an alkali or an acid. Known techniques can be applied to the treatment with the hot cyclone and the washing treatment with water.

【０１４２】さらに、前記の（３）の発明のガス化溶融
方法の場合と同様、溶融スラグと溶融金属を炉下部に取
り付けた張り出し部で分離して別々に排出し、高品質の
スラグおよびメタルを回収することができる。Further, as in the case of the gasification and melting method of the invention of (3) above, the molten slag and the molten metal are separated by the overhanging portion attached to the lower part of the furnace and separately discharged, so that high quality slag and metal are obtained. Can be recovered.

【０１４３】[0143]

【実施例】前記の図２に示した構成を有する竪型炉（ガ
ス化溶融炉）を用い、１次羽口〜３次羽口と上吹ランス
を同時に使用し、廃棄物のガス化溶融試験を行った。な
お、竪型炉の各部の寸法、羽口その他取り付け部品の数
量およびそれらの配置は以下のとおりである。なお、炉
底部に傾斜部を設け、炉底部外面をシャワー散水方式の
冷却装置により冷却した。EXAMPLE A vertical furnace (gasification and melting furnace) having the configuration shown in FIG. 2 was used, and the primary tuyeres to the tertiary tuyeres and the upper blowing lance were simultaneously used to gasify and melt the waste. The test was conducted. The dimensions of each part of the vertical furnace, the number of tuyere and other attachment parts, and their arrangement are as follows. An inclined portion was provided at the bottom of the furnace, and the outer surface of the bottom of the furnace was cooled by a shower sprinkler cooling device.

【０１４４】 寸法 炉径：０．６ｍ（但し、耐火物内張り後の炉内径） 炉高：２．４ｍ（但し、耐火物内張り後の炉底から炉頂までの高さ） 張り出し部内径：０．２５ｍ（但し、耐火物内張り後の空間部内径） 張り出し部長さ：０．４ｍ（但し、耐火物内張り後の空間部長さ） 炉底から１次羽口までの高さ：０．３ｍ 炉底から２次羽口までの高さ：０．６ｍ 炉底から３次羽口までの高さ：２．１ｍ 上吹ランス外径：５０ｍｍφ 上吹ランス孔： 中心孔：ＬＰＧ＋窒素ガス吹き込み用 １孔×３ｍｍφ×０度（＝鉛直方向） 側孔：酸素ガス＋窒素ガス（支燃性ガス）吹き込み用 ３孔×５ｍｍφ×１０度（＝鉛直方向に対して１０度傾斜） 但し側孔は中心孔の周囲に１２０度間隔に配置 炉底からランス先端までの高さ：標準１．７ｍ（但し上下に可変） 炉底部内張り耐火物（傾斜部）の最大厚み：１５０ｍｍ スラグ排出口径：３０ｍｍφ メタル排出口径：３０ｍｍφ 数量 １次羽口：３個 ２次羽口：３個 ３次羽口：３個 上吹ランス：１個 張り出し部ランス：１個 スラグ排出口：１個 メタル排出口：１個 堰：１個 サウンジングデバイス（原料層頂レベル計）：３個 廃棄物充填層（第２ゾーン）内張り煉瓦表面の熱電対 位置（熱電対の炉底からの高さ）：１．０ｍ 個数：３個（周方向に１２０度毎の等間隔） フリーボードの熱電対 位置（熱電対の炉底からの高さ）：１．４ｍ 個数：３個（周方向に１２０度毎の等間隔） 配置 １次羽口：周方向に１２０度毎の等間隔 ２次羽口：周方向に１２０度毎の等間隔 ３次羽口：周方向に１２０度毎の等間隔 上吹ランス：炉中心 スラグ排出口：炉底端より＋１５０ｍｍ メタル排出口：炉底端より＋１０ｍｍ 堰：張り出し部外側先端より１５０ｍｍ サウンジングデバイス：上吹ランスと側壁との間 上記の試験に使用した廃棄物は一般的な３種類の都市ご
み（試料１、２および３とする）で、それぞれ乾燥度合
いが異なるため、廃棄物１ｋｇ当たり３４０８ｋｃａ
ｌ、２５１８ｋｃａｌおよび１６２８ｋｃａｌの湿量基
準低位発熱量を有するものである。Dimension Furnace diameter: 0.6 m (however, furnace inner diameter after refractory lining) Furnace height: 2.4 m (however, height from furnace bottom to furnace top after refractory lining) Overhang inner diameter: 0 0.25m (However, the inner diameter of the space after lining the refractory) Overhang length: 0.4m (However, the length of the space after lining the refractory) Height from the furnace bottom to the primary tuyere: 0.3m Furnace bottom To secondary tuyere height: 0.6m Height from furnace bottom to tertiary tuyere: 2.1m Top blow lance outer diameter: 50mmφ Top blow lance hole: Center hole: 1 hole for LPG + nitrogen gas injection × 3mmφ × 0 ° (= vertical direction) Side hole: for blowing oxygen gas + nitrogen gas (flammable gas) 3 holes × 5mmφ × 10 ° (= inclined 10 ° with respect to vertical direction) However, the side hole is a central hole Placed at 120 degree intervals around the bottom. Height from the bottom of the furnace to the tip of the lance: standard 1.7 m (however, (Change) Maximum thickness of refractory lining on the bottom of the furnace (slope): 150 mm Slag discharge port diameter: 30 mmφ Metal discharge port diameter: 30 mmφ Quantity Primary tuyere: 3 pieces Secondary tuyere: 3 pieces 3 tuyere: 3 pieces Lance: 1 Overhang part Lance: 1 Slag outlet: 1 Metal outlet: 1 Weir: 1 Sounding device (level gauge for raw material layer): 3 Waste filling layer (2nd zone) Lined brick Surface thermocouple position (height of the thermocouple from the bottom of the furnace): 1.0 m Number: 3 pieces (equal intervals at 120 degrees in the circumferential direction) Freeboard thermocouple positions (the height of the thermocouple from the bottom of the furnace ): 1.4m Number: 3 pieces (equal spacing in the circumferential direction at 120 degree intervals) Arrangement Primary tuyere: Even spacing in the circumferential direction at 120 degree intervals Secondary tuyere: Even spacing in the circumferential direction at 120 degree intervals Tertiary tuyere: Evenly spaced every 120 degrees in the circumferential direction Top blowing lance: Furnace center slag discharge port : +150 mm from the bottom of the furnace Bottom: +10 mm from the bottom of the furnace Weir: 150 mm from the outer tip of the overhanging part Sounding device: Between the upper blowing lance and the side wall The waste used in the above test is of three general types. 3408 kca per 1 kg of waste because the degree of drying differs for municipal solid waste (samples 1, 2 and 3)
1, 2518 kcal and 1628 kcal.

【０１４５】表１にこれらの廃棄物の組成を示す。な
お、廃棄物の寸法は１０〜１００ｍｍであった。Table 1 shows the composition of these wastes. The size of the waste was 10 to 100 mm.

【０１４６】[0146]

【表１】 [Table 1]

【０１４７】使用した副原料（石灰石）は表２に示した
組成を有し、１０〜５０ｍｍの塊状のものであった。The auxiliary raw material (limestone) used had the composition shown in Table 2 and was a lump of 10 to 50 mm.

【０１４８】[0148]

【表２】 [Table 2]

【０１４９】補助燃料としてはＬＰＧ（プロパン：ブタ
ン＝５０：５０（体積比））を使用した。LPG (propane: butane = 50: 50 (volume ratio)) was used as an auxiliary fuel.

【０１５０】１次羽口、２次羽口、３次羽口、上吹ラン
スおよび張り出し部に設けられたランスから吹き込んだ
支燃性ガスは、酸素をベースとし、これに不活性ガスを
若干混合したガスである。なお、不活性ガスは窒素のみ
を使用した。それらの流量（酸素および窒素それぞれの
流量）を表３に示した。表中で、１次、２次および３次
とはそれぞれ１次羽口、２次羽口および３次羽口を意味
する。The combustion-supporting gas blown from the primary tuyere, the secondary tuyere, the tertiary tuyere, the upper blowing lance and the lance provided in the overhanging portion is based on oxygen and contains a slight amount of inert gas. It is a mixed gas. Note that only nitrogen was used as the inert gas. The flow rates (flow rates of oxygen and nitrogen) are shown in Table 3. In the table, primary, secondary and tertiary mean the primary tuyere, secondary tuyere and tertiary tuyere, respectively.

【０１５１】[0151]

【表３】 [Table 3]

【０１５２】表３はこの試験の実施条件（定常状態）を
示すもので、試料１、２および３のそれぞれについて下
記の（１）〜（１０）の手順にしたがって定めた。な
お、試験においては、最初、試料１を炉内へ装入して表
３の試料１の欄に示した条件で処理を行い、次いで、試
料２に変更して同じく試料２の欄に示した条件で処理を
行い、さらに試料３に変更して試料３の欄に示した条件
で処理を行った。Table 3 shows the operating conditions (steady state) of this test, which were determined for each of Samples 1, 2 and 3 in accordance with the following procedures (1) to (10). In the test, first, Sample 1 was charged into the furnace and treated under the conditions shown in the column of Sample 1 in Table 3, then changed to Sample 2 and also shown in the column of Sample 2. The treatment was carried out under the conditions, and the sample 3 was replaced with the sample 3 under the conditions shown in the column of the sample 3.

【０１５３】（処理条件の設定手順） （１）最初に装入する廃棄物（ここでは、試料１を指
す）の組成をあらかじめ分析することにより求めた。こ
れはベースとなる酸素吹き込み量の概略値を決めるため
に必要であり、また、造滓材として投入する石灰石量を
決めるためにも必要である。なお、石灰石量は、この試
験では、溶融スラグの流動性が比較的良いと考えられる
スラグ塩基度＝１．０（ここで、スラグ塩基度とは、
（％ＣａＯ）／（％ＳｉＯ₂ ）である）になるように調
整した。(Procedures for Setting Treatment Conditions) (1) The composition of the waste (the sample 1 in this case) to be initially charged was analyzed in advance. This is necessary to determine the approximate value of the amount of oxygen blown into the base, and also to determine the amount of limestone to be added as slag material. In this test, the amount of limestone is slag basicity which is considered to have relatively good fluidity of the molten slag = 1.0 (here, the slag basicity is
(% CaO) / (% SiO ₂ ).

【０１５４】（２）ガス化溶融炉をあらかじめバーナー
等で加熱し、羽口から吹き込む支燃性ガスが加熱してい
ない常温のガスでも廃棄物が着火する状態にした。(2) The gasification and melting furnace was preheated by a burner or the like so that the waste material could be ignited even with the gas at room temperature at which the combustion-supporting gas blown from the tuyere was not heated.

【０１５５】（３）廃棄物を炉内に装入し、サウンジン
グ高さ１．２ｍまで積み上げた。(3) The waste was charged into the furnace and piled up to a sounding height of 1.2 m.

【０１５６】（４）１次羽口から徐々に酸素ガスを流し
た。(4) Oxygen gas was gradually flown from the primary tuyere.

【０１５７】（５）試験中、廃棄物の燃焼に伴い原料層
頂レベルが下がってきたので、そのレベルを１．１〜
１．３ｍの範囲に維持するように原料（廃棄物および石
灰石）を逐次投入した。廃棄物の投入速度は７５ｋｇ／
ｈになって定常に達した。(5) During the test, the top level of the raw material layer was lowered due to the combustion of the waste, so the level was set to 1.1 to
Raw materials (waste and limestone) were sequentially added so as to maintain the range of 1.3 m. Waste input rate is 75 kg /
It reached h and reached a steady state.

【０１５８】（６）溶融スラグの排出口を開けた。(6) The discharge port for the molten slag was opened.

【０１５９】（７）廃棄物充填層（第２ゾーン）内張り
煉瓦の表面に取り付けられた熱電対（廃棄物充填層内の
原料層頂レベル近傍の温度を測定）、およびフリーボー
ド空間に取り付けられた熱電対により測定される温度が
常に８００〜１４００℃を維持するように、１次羽口、
２次羽口、３次羽口および上吹ランスから吹き込む支燃
性ガス中の酸素ガス量を調整した。(7) Waste packed bed (second zone) A thermocouple mounted on the surface of the lining brick (measured temperature near the top level of the raw material layer in the waste packed bed) and a freeboard space. The primary tuyere, so that the temperature measured by the thermocouple always maintains 800-1400 ° C.
The amount of oxygen gas in the combustion-supporting gas blown from the secondary tuyere, the tertiary tuyere, and the top blowing lance was adjusted.

【０１６０】すなわち、荷下がり速度が速く、かつ充填
層内張り煉瓦表面およびフリーボードの温度が１４００
℃を超えた場合には、１次羽口からの酸素ガス量を減少
させた。逆に充填層内張り煉瓦表面の温度が８００℃よ
り低い場合には、２次羽口および上吹ランスからの酸素
ガス吹き込み量を増大させた。また、フリーボードの温
度が８００℃より低い場合には、３次羽口および上吹ラ
ンスからの酸素ガス吹き込み量を増大させた。That is, the unloading speed is fast, and the temperature of the brick surface lined with the packed bed and the freeboard is 1400.
When the temperature exceeded ℃, the amount of oxygen gas from the primary tuyere was decreased. On the contrary, when the temperature of the brick surface lined with the packed bed was lower than 800 ° C, the amount of oxygen gas blown from the secondary tuyere and the top blowing lance was increased. Further, when the temperature of the freeboard was lower than 800 ° C., the amount of oxygen gas blown from the third tuyere and the top blowing lance was increased.

【０１６１】（８）スラグ排出口から排出される溶融ス
ラグの温度を測定し（従来から実施されている方法で測
定可能）、所定の温度（少なくとも溶融スラグが固まら
ない温度範囲、すなわち１３００〜１４００℃とした）
より低下した場合には、１次羽口からのＬＰＧ吹き込み
を行った。試料３がそれに該当するケースで、廃棄物自
身の発熱量が小さい場合には、１次羽口からの補助燃料
の供給が必要となった。また、張り出し部の空間部の雰
囲気温度が１３００〜１４００℃となるように、張り出
し部に設けられたランスからもＬＰＧ吹き込みを行っ
た。(8) The temperature of the molten slag discharged from the slag discharge port is measured (it can be measured by a conventionally practiced method), and a predetermined temperature (at least a temperature range in which the molten slag is not solidified, that is, 1300 to 1400) is measured. ° C)
When it decreased more, LPG was blown from the primary tuyere. In the case where Sample 3 corresponds to this case and when the heat generation amount of the waste itself is small, it was necessary to supply the auxiliary fuel from the primary tuyere. In addition, LPG was blown from the lance provided in the overhanging part so that the atmosphere temperature in the space of the overhanging part was 1300 to 1400 ° C.

【０１６２】（９）所定量の溶融金属が空間部に蓄積さ
れた時点でメタル排出口を開けた。完全にメタルが排出
された時点、すなわちメタル排出口からスラグが排出さ
れるのを確認した後、メタル排出口を閉じた。(9) The metal discharge port was opened when a predetermined amount of molten metal was accumulated in the space. When the metal was completely discharged, that is, after confirming that the slag was discharged from the metal discharge port, the metal discharge port was closed.

【０１６３】（１０）上記の（５）から（９）の手順を
繰り返し行うことによって最適な支燃性ガスおよび補助
燃料の吹き込み量（すなわち、表３の条件の欄に示した
量）を導き出すことができた。ここで窒素は酸素の約１
／１０の量として吹き込んだが、酸素濃度≧５０％であ
れば、充分に的確に対応することができた。また、試料
を変更（試料１から試料２へ、および試料２から試料３
へ変更）した場合においても、的確に対応することがで
きた。なお、試料２を使用した場合、定常状態では、廃
棄物の投入速度は１０３ｋｇ／ｈであった。また、試料
３を使用した場合の定常状態では、廃棄物の投入速度は
１３０ｋｇ／ｈであった。(10) The optimum blowing amount of the combustion-supporting gas and the auxiliary fuel (that is, the amount shown in the condition column of Table 3) is derived by repeating the above steps (5) to (9). I was able to. Here, nitrogen is about 1 of oxygen
It was blown in as an amount of / 10, but if the oxygen concentration was ≧ 50%, it was possible to respond adequately and accurately. Also, change the sample (Sample 1 to Sample 2 and Sample 2 to Sample 3
Even if I changed to), I was able to respond appropriately. When Sample 2 was used, in the steady state, the waste feed rate was 103 kg / h. Further, in the steady state when the sample 3 was used, the waste feeding rate was 130 kg / h.

【０１６４】以上の試験で得られた結果を表４の実績の
欄に示す。単位は廃棄物トン当たりの量で示した。The results obtained in the above test are shown in the column of actual results in Table 4. The unit is the amount per ton of waste.

【０１６５】[0165]

【表４】 [Table 4]

【０１６６】表示したように、ダイオキシン類をほとん
ど含まないＣＯとＨ₂ を主成分とする高カロリーのエネ
ルギーガス（表中では、排ガスと表示）と、水銀、カド
ミウムおよび鉛等の低沸点重金属類が濃縮されたダスト
を回収することができた。なお、エネルギーガスとダス
トは、ガス排出口から炉外に排出させた後、バグフィル
ターで分離回収した。As shown, a high-calorie energy gas containing CO and H ₂ as the main components and containing almost no dioxins (indicated as exhaust gas in the table) and low-boiling heavy metals such as mercury, cadmium and lead. It was possible to collect the concentrated dust. The energy gas and dust were discharged from the gas outlet to the outside of the furnace and then separated and collected by a bag filter.

【０１６７】排ガス中の炭化水素、特に、配管閉塞を引
き起こす原因とされるＣ_m Ｈ_n （ m≧５）のような炭化
水素は全く無視できる濃度であった。The hydrocarbons in the exhaust gas, especially the hydrocarbons such as C _m H _n (m ≧ 5), which is the cause of the blockage of the pipes, were at a concentration that could be ignored.

【０１６８】また、鉄および銅等の有価金属類を主成分
とする溶融金属および溶融スラグを回収することができ
た。溶融スラグはスラグ排出口から炉外に、また、溶融
金属はメタル排出口から炉外に排出させたものである。
特に、溶融スラグ中の鉄分（＝Ｔ・Ｆｅ）、すなわち粒
鉄および酸化鉄の鉄分合計は、磁選等の選別をする前で
既に０．５％以下であり、高炉スラグと同等のレベルで
あって、路盤材等に十分利用できる品質を有している。
また、溶融金属については、大部分が鉄で占められてお
り、カウンターウェイト等に利用できる品質であるとの
評価が得られた。Further, it was possible to recover the molten metal and molten slag containing valuable metals such as iron and copper as the main components. Molten slag was discharged from the slag outlet to the outside of the furnace, and molten metal was discharged from the metal outlet to the outside of the furnace.
In particular, the iron content (= T · Fe) in the molten slag, that is, the total iron content of granular iron and iron oxide is already 0.5% or less before the selection such as magnetic separation, which is a level equivalent to that of blast furnace slag. And has a quality that can be sufficiently used for roadbed materials.
Most of the molten metal was occupied by iron, and it was evaluated that the quality was suitable for counterweights.

【０１６９】張り出し部の空間部の雰囲気温度が１３５
０℃程度となるように張り出し部に設けられたランスを
介してＬＰＧ吹き込みを常時行ったので、スラグ排出口
およびメタル排出口のいずれについても、詰まりが生じ
ることは一切なかった。なお、本実施例で用いた炉は小
型であるが、大型化すれば相対的に熱ロスが減少するの
で、ＬＰＧ吹き込みを常時行う必要はなくなる。また、
スラグ排出口から連続的に、すなわち一度も閉塞させる
ことなくスラグを排出できた。The ambient temperature of the space of the overhanging portion is 135
Since the LPG was constantly blown in through the lance provided in the projecting portion so that the temperature was about 0 ° C., neither the slag discharge port nor the metal discharge port was clogged at all. Although the furnace used in this example is small, if the size of the furnace is increased, heat loss is relatively reduced, so that it is not necessary to constantly blow LPG. Also,
It was possible to discharge the slag continuously from the slag discharge port, that is, without blocking it once.

【０１７０】試験実施後、炉を冷やして炉内を解体調査
した結果、炉底部およびその近傍の側壁耐火物の内部へ
の溶融スラグおよび溶融金属の浸透は全く認められず、
逆に耐火物の稼働面上は一様に最大５０ｍｍ程度の厚み
のスラグで覆われていた。溶融スラグおよび溶融金属の
浸透が認められなかったのは、溶融スラグおよび溶融金
属が常時滞留することがないように炉底部に傾斜部を設
けていたからであり、耐火物の稼働面のスラグによる被
覆は炉底部をシャワー散水方式で冷却していた効果によ
るものである。After the test was conducted, the furnace was cooled and the inside of the furnace was disassembled. As a result, infiltration of molten slag and molten metal into the inside of the side wall refractory at the furnace bottom and its vicinity was not observed at all,
On the contrary, the working surface of the refractory was uniformly covered with slag having a maximum thickness of about 50 mm. The infiltration of molten slag and molten metal was not observed because the inclined portion was provided at the bottom of the furnace so that the molten slag and molten metal would not stay at all times, and the coating of the refractory working surface with slag was This is due to the effect of cooling the bottom of the furnace with a shower water spray method.

【０１７１】[0171]

【発明の効果】本発明のガス化溶融炉を用い、本発明の
方法にしたがって廃棄物の焼却を行えば、廃棄物中に含
まれる有機物をガス化してエネルギーガスとして回収す
るとともに、廃棄物中に含まれる灰分と金属類をそれぞ
れ溶融スラグと溶融金属として回収することができる。
これによって、現在問題となっている一般廃棄物および
産業廃棄物の埋め立て費用の低減を図り、生成する副生
ガスを発電用燃料等に活用することが可能である。な
お、ガス化溶融炉内の反応温度を高めると、ガス化を促
進し、低沸点重金属類の回収も可能となる。EFFECT OF THE INVENTION When the gasification and melting furnace of the present invention is used to incinerate the waste according to the method of the present invention, the organic matter contained in the waste is gasified and recovered as an energy gas, and at the same time, in the waste. The ash and the metals contained in can be recovered as molten slag and molten metal, respectively.
As a result, it is possible to reduce the landfill cost of general waste and industrial waste, which is currently a problem, and to use the generated by-product gas as fuel for power generation. In addition, when the reaction temperature in the gasification and melting furnace is increased, gasification is promoted and low boiling heavy metals can be recovered.

【０１７２】また、炉下部に溶融スラグと溶融金属を一
旦蓄積できる空間部を備えた張り出し部が取り付けられ
ているので、溶融スラグと溶融金属を分離し、高品質の
スラグおよびメタルを回収するとともに、炉下部の耐火
物を溶融スラグの侵食等から保護し、ガス化溶融炉の寿
命の延長を図ることができる。Further, since the overhanging portion provided with the space for temporarily accumulating the molten slag and the molten metal is attached to the lower part of the furnace, the molten slag and the molten metal are separated and high quality slag and metal are recovered. The refractory in the lower part of the furnace can be protected from erosion of the molten slag, etc., and the life of the gasification and melting furnace can be extended.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の廃棄物のガス化溶融炉の一例の構成を
示す概略縦断面図である。FIG. 1 is a schematic vertical cross-sectional view showing the configuration of an example of a waste gasification and melting furnace of the present invention.

【図２】本発明の廃棄物のガス化溶融炉の他の例の構成
を示す概略縦断面図である。FIG. 2 is a schematic vertical sectional view showing the configuration of another example of the waste gasification and melting furnace of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１：ガス化溶融炉本体 ２：耐火煉瓦 ３−１：ガス排出口 ３−２：ガス排出ダクト ４：排ガス ５−１：１次羽口 ５−２：２次羽口 ５−３：３次羽口 ６−１：１次羽口に吹き込む補助燃料 ６−２：２次羽口に吹き込む補助燃料 ６−３：３次羽口に吹き込む補助燃料 ７−１：１次羽口に吹き込む支燃性ガス ７−２：２次羽口に吹き込む支燃性ガス ７−３：３次羽口に吹き込む支燃性ガス １０：プッシャー １１−１：廃棄物装入口 １１−２：ホッパー １２：廃棄物 １４：炭化物を主体とする充填層 １５：廃棄物を主体とする充填層 １６：フリーボード １７：サウンジングデバイス（原料層頂レベル計） １８：サウンジングウェイト １９：温度変換器（熱電対の信号を温度に変換する装
置） ２０：第２ゾーンの内張り煉瓦表面に備えられた熱電対 ２１：第３ゾーンのフリーボード空間に備えられた熱電
対 ２２：支燃性ガス ２３：補助燃料 ２４−１：上吹ランス ２４−２：ランス昇降装置 ２５：ホットサイクロン ２６：エネルギーガス ２７：ダスト ２９：空間部 ３０：張り出し部 ３１：溶融スラグ ３２：スラグ排出口 ３３：溶融金属 ３４：メタル排出口 ３５：堰 ３６：張り出し部に設けられたランス ３７：張り出し部ランスに吹き込む補助燃料 ３８：張り出し部ランスに吹き込む支燃性ガス ３９：炉底部に設けられた傾斜部 ４０：炉底部冷却装置1: Gasification and melting furnace body 2: Refractory brick 3-1: Gas exhaust port 3-2: Gas exhaust duct 4: Exhaust gas 5-1: Primary tuyeres 5-2: Secondary tuyeres 5-3: Tertiary Tuyere 6-1: Auxiliary fuel blown into the primary tuyere 6-2: Auxiliary fuel blown into the secondary tuyere 6-3: Auxiliary fuel blown into the tertiary tuyere 7-1: Combustion combustion blown into the primary tuyere Gas 7-2: Combustion supporting gas blown into secondary tuyere 7-3: Combustion supporting gas blown into tertiary tuyere 10: Pusher 11-1: Waste loading port 11-2: Hopper 12: Waste 14: Packed layer mainly composed of carbide 15: Packed layer mainly composed of waste 16: Freeboard 17: Sounding device (raw material layer top level meter) 18: Sounding weight 19: Temperature converter (signal of thermocouple) 20: Thermocouple 21 provided on the surface of the lining brick in the second zone Thermocouple 22 provided in the freeboard space of the third zone: Combustion supporting gas 23: Auxiliary fuel 24-1: Top blowing lance 24-2: Lance lifting device 25: Hot cyclone 26: Energy gas 27: Dust 29: Space part 30: Overhang part 31: Molten slag 32: Slag discharge port 33: Molten metal 34: Metal discharge port 35: Weir 36: Lance provided on the overhang part 37: Auxiliary fuel blown into the overhang part lance 38: Overhang part lance Gas 39 blown into the furnace: inclined portion 40 provided at the bottom of the furnace: furnace bottom cooling device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松原 仁志 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 陸田 彰夫 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平９−60830（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−79532（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−285246（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−158078（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−10561（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−96410（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−99876（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−110928（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23G 5/24 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hitoshi Matsubara 4-53-3 Kitahama, Chuo-ku, Osaka City, Osaka Prefecture Sumitomo Metal Industries, Ltd. (72) Akio Rikuta 4-chome, Kitahama, Chuo-ku, Osaka City, Osaka Prefecture No. 33 within Sumitomo Metal Industries, Ltd. (56) Reference JP-A-9-60830 (JP, A) JP-A-9-79532 (JP, A) JP-A-8-285246 (JP, A) JP-A 54-158078 (JP, A) JP-A-53-10561 (JP, A) JP-A-9-96410 (JP, A) JP-A-51-99876 (JP, A) Actual development 55-110928 (JP, A) U) (58) Fields surveyed (Int.Cl. ⁷ , DB name) F23G 5/24

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】廃棄物を燃焼させ、廃棄物中の有機物をガ
ス化してエネルギーガスとして回収するとともに、廃棄
物中の灰分と金属類を溶融物として回収する竪型の廃棄
物のガス化溶融炉であって、上部に前記廃棄物を装入す
る廃棄物装入口と生成するガスを排出するガス排出口を
有し、下部に溶融スラグおよび溶融金属の排出口を有
し、前記廃棄物装入口と溶融スラグおよび溶融金属の排
出口との間に、それぞれ独立して支燃性ガスおよび補助
燃料を吹き込むことが可能で高さ方向に複数段に分かれ
た羽口を有し、さらに、前記装入された廃棄物のレベル
を計測する手段、中段の羽口近傍の温度を計測する手
段、および炉の上方部の雰囲気ガスの温度を計測する手
段を有し、前記中段の羽口が、中段の羽口近傍の温度を
計測する手段によって得られる計測値に基いて支燃性ガ
スおよび補助燃料を吹き込むことができるものであり、
前記溶融スラグおよび溶融金属の排出口が溶融スラグを
炉外へ排出するための少なくとも１個のスラグ排出口と
溶融金属を炉外へ排出するための少なくとも１個のメタ
ル排出口とに分けられ、前記スラグ排出口が、炉下部に
取り付けられた張り出し部内に設けられている溶融スラ
グおよび溶融金属を炉外へ排出する前に一旦蓄積できる
空間部の上部に設けられ、前記メタル排出口が前記空間
部の下部に設けられていることを特徴とする廃棄物のガ
ス化溶融炉。1. Vertical gasification melting of waste, which burns waste, gasifies organic matter in the waste and recovers it as energy gas, and recovers ash and metals in the waste as melt. In the furnace, a waste charging port for charging the waste and a gas discharging port for discharging the generated gas are provided in the upper part, and a discharge port for the molten slag and the molten metal is provided in the lower part. Between the inlet and the outlet for the molten slag and the molten metal, it is possible to independently blow the combustion-supporting gas and the auxiliary fuel, and the tuyere is divided into a plurality of stages in the height direction. A means for measuring the level of the charged waste, a means for measuring the temperature in the vicinity of the tuyere of the middle stage, and a means for measuring the temperature of the atmospheric gas in the upper part of the furnace, the tuyere of the middle stage , the means to measure the temperature of the middle stage tuyere near Accordingly It is those capable of blowing supporting retardant gas and auxiliary fuel on the basis of the measured values which are,
The molten slag and molten metal outlet are divided into at least one slag outlet for discharging the molten slag out of the furnace and at least one metal outlet for discharging the molten metal out of the furnace, The slag discharge port is provided in an upper portion of a space part that can temporarily accumulate the molten slag and the molten metal provided in the overhang part attached to the lower part of the furnace before being discharged to the outside of the furnace, and the metal discharge port is the space. A gasification and melting furnace for waste, which is provided at the bottom of the section. 【請求項２】廃棄物を燃焼させ、廃棄物中の有機物をガ
ス化してエネルギーガスとして回収し、かつ廃棄物中の
低沸点重金属類をガス化してエネルギーガスに随伴され
るダストとして回収するとともに、廃棄物中の灰分と金
属類を溶融物として回収する竪型の廃棄物のガス化溶融
炉であって、上部に前記廃棄物を装入する廃棄物装入口
と、生成するガスおよびダストを排出するガス排出口な
らびにこのガス排出口にガス排出ダクトを介して接続さ
れたダスト回収手段を有し、下部に溶融スラグおよび溶
融金属の排出口を有し、前記ガス排出口と溶融スラグお
よび溶融金属の排出口との間に、それぞれ独立して支燃
性ガスおよび補助燃料を吹き込むことができる羽口であ
って、廃棄物の脱水・熱分解により生成する炭化物を燃
焼、ガス化するための羽口を含む高さ方向に少なくとも
１段の羽口を有し、炉の上部に炉内に向けて昇降可能な
支燃性ガスおよび補助燃料を吹き込むことができる上吹
ランスを有し、さらに、前記装入された廃棄物のレベル
を計測する手段、中段の羽口近傍の温度を計測する手
段、および炉の上方部の雰囲気ガスの温度を計測する手
段を有し、前記羽口および／または前記上吹ランスが、
中段の羽口近傍の温度を計測する手段によって得られる
計測値に基いて支燃性ガスおよび補助燃料を吹き込むこ
とができるものであり、かつ、前記溶融スラグおよび溶
融金属の排出口が溶融スラグを炉外へ排出するための少
なくとも１個のスラグ排出口と溶融金属を炉外へ排出す
るための少なくとも１個のメタル排出口とに分けられ、
前記スラグ排出口が、炉下部に取り付けられた張り出し
部内に設けられている溶融スラグおよび溶融金属を炉外
へ排出する前に一旦蓄積できる空間部の上部に設けら
れ、前記メタル排出口が前記空間部の下部に設けられて
いることを特徴とする廃棄物のガス化溶融炉。2. Burning waste, gasifying organic matter in the waste to recover as energy gas, and gasifying low-boiling heavy metals in the waste to recover as dust accompanied with the energy gas. A vertical waste gasification and melting furnace for recovering ash and metals in waste as a melt, and a waste charging port for charging the waste in the upper part, and a generated gas and dust. It has a gas discharge port for discharging and a dust recovery means connected to this gas discharge port through a gas discharge duct, and has a discharge port for molten slag and molten metal in the lower part. A tuyere capable of independently injecting a combustion-supporting gas and an auxiliary fuel between it and a metal discharge port. It burns and gasifies carbide produced by dehydration and thermal decomposition of waste. Having at least one stage tuyere in the height direction including the tuyere, and having an upper blowing lance capable of blowing a combustion-supporting gas and auxiliary fuel capable of moving up and down toward the inside of the furnace at the upper part of the furnace, Further, it has a means for measuring the level of the charged waste, a means for measuring the temperature in the vicinity of the tuyere in the middle stage, and a means for measuring the temperature of the atmospheric gas in the upper part of the furnace. / Or the above-mentioned blowing lance ,
It is those capable of blowing supporting retardant gas and auxiliary fuel on the basis of the measurement values obtained depending on means to measure the temperature of the medium stage tuyere near and the outlet of the molten slag and the molten metal Is divided into at least one slag outlet for discharging molten slag out of the furnace and at least one metal outlet for discharging molten metal out of the furnace,
The slag discharge port is provided in an upper portion of a space part that can temporarily accumulate the molten slag and the molten metal provided in the overhang part attached to the lower part of the furnace before being discharged to the outside of the furnace, and the metal discharge port is the space. A gasification and melting furnace for waste, which is provided at the bottom of the section. 【請求項３】張り出し部の空間部内に溶融スラグまたは
溶融金属の流れをさえぎる堰が設けられていることを特
徴とする請求項１または２に記載の廃棄物のガス化溶融
炉。のガス化溶融炉。3. The waste gasification and melting furnace according to claim 1 or 2, wherein a weir for blocking the flow of the molten slag or the molten metal is provided in the space of the projecting portion. Gasification and melting furnace. 【請求項４】張り出し部の空間部内に支燃性ガスおよび
補助燃料を吹き込むことができるランスが設けられてい
ることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載
の廃棄物のガス化溶融炉。4. The gasification of waste according to any one of claims 1 to 3, wherein a lance capable of blowing a combustion-supporting gas and an auxiliary fuel is provided in the space of the projecting portion. Melting furnace. 【請求項５】炉底部に、溶融スラグおよび溶融金属を張
り出し部へ導く傾斜部が設けられていることを特徴とす
る請求項１ないし４のいずれかに記載の廃棄物のガス化
溶融炉。5. The waste gasification and melting furnace according to any one of claims 1 to 4, wherein an inclined portion for guiding the molten slag and the molten metal to the projecting portion is provided at the bottom of the furnace. 【請求項６】炉底部外面に冷却装置が設けられているこ
とを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の廃
棄物のガス化溶融炉。6. The waste gasification and melting furnace according to claim 1, wherein a cooling device is provided on the outer surface of the bottom of the furnace. 【請求項７】請求項１に記載の廃棄物のガス化溶融炉を
用いて行う廃棄物のガス化溶融方法であって、廃棄物装
入口から炉内へ装入した廃棄物を、下記の各ゾーンでの
反応により、ＣＯとＨ_２ を主成分とするエネルギーガ
スと、溶融スラグおよび溶融金属とし、前者を炉上部に
設けられたガス排出口から回収し、後者を張り出し部内
に設けられている空間部に一旦蓄積し、溶融スラグを前
記空間部の上部に設けられたスラグ排出口から排出さ
せ、溶融金属を前記空間部の下部に設けられたメタル排
出口から排出させ、それぞれ回収することを特徴とする
廃棄物のガス化溶融方法。 〔第１ゾーン〕 支燃性ガスと必要に応じて補助燃料を下段の羽口から吹
き込み、第２ゾーンで生成した炭化物を燃焼、ガス化し
て還元性ガスを発生させるとともに炭化物に含まれる灰
分と金属類を溶融し、溶融スラグおよび溶融金属とす
る。 〔第２ゾーン〕 支燃性ガスと必要に応じて補助燃料を中段の羽口から吹
き込み、第１ゾーンで発生した還元性ガスを二次燃焼さ
せ、廃棄物装入口から装入された廃棄物を脱水加熱して
炭化物と炭化水素ガスに熱分解する。 〔第３ゾーン〕 支燃性ガスと必要に応じて補助燃料を上段の羽口から吹
き込み、第２ゾーンで発生した炭化水素ガスを熱分解し
てＣＯとＨ_２ を主成分とするエネルギーガスとする。7. A method for gasifying and melting waste by using the waste gasification and melting furnace according to claim 1, wherein the waste charged into the furnace from a waste charging port is: By the reaction in each zone, the energy gas containing CO and H ₂ as main components, the molten slag and the molten metal, the former is recovered from the gas discharge port provided in the upper part of the furnace, and the latter is provided in the overhang part. Once accumulated in the space part, the molten slag is discharged from the slag discharge port provided in the upper part of the space part, the molten metal is discharged from the metal discharge port provided in the lower part of the space part, and collected respectively. A method for gasifying and melting waste, characterized by: [First zone] A combustion-supporting gas and, if necessary, an auxiliary fuel are blown from the tuyere of the lower stage, and the carbide produced in the second zone is burned and gasified to generate a reducing gas, and at the same time, ash content in the carbide is generated. Metals are melted into molten slag and molten metal. [Second zone] A combustion-supporting gas and, if necessary, an auxiliary fuel are blown from the tuyere in the middle stage, the reducing gas generated in the first zone is secondarily burned, and the waste is charged from the waste charging port. Is dehydrated and heated to pyrolyze into a carbide and a hydrocarbon gas. [Third Zone] A combustion-supporting gas and, if necessary, an auxiliary fuel are blown from the tuyere of the upper stage, and the hydrocarbon gas generated in the second zone is thermally decomposed to generate an energy gas containing CO and H ₂ as main components. To do. 【請求項８】請求項２に記載の廃棄物のガス化溶融炉を
用いて行う廃棄物のガス化溶融方法であって、廃棄物装
入口から炉内へ装入した廃棄物を、下記の各ゾーンでの
反応により、ＣＯとＨ_２ を主成分とするエネルギーガ
スおよび低沸点重金属類を含むダストと、溶融スラグお
よび溶融金属とし、前者を炉上部に設けられたガス排出
口から回収してエネルギーガスとダストに分離し、後者
を張り出し部内に設けられている空間部に一旦蓄積し、
溶融スラグを前記空間部の上部に設けられたスラグ排出
口から排出させ、溶融金属を前記空間部の下部に設けら
れたメタル排出口から排出させ、それぞれ回収すること
を特徴とする廃棄物のガス化溶融方法。 〔第１ゾーン〕 支燃性ガスと必要に応じて補助燃料を下段の羽口から吹
き込み、第２ゾーンで生成した炭化物を燃焼、ガス化し
て還元性ガスを発生させるとともに炭化物に含まれる灰
分と金属類を溶融し、溶融スラグおよび溶融金属とす
る。 〔第２ゾーン〕 支燃性ガスと必要に応じて補助燃料を中段の羽口および
／または上吹ランスから吹き込み、第１ゾーンで発生し
た還元性ガスを二次燃焼させ、廃棄物装入口から装入さ
れた廃棄物を脱水加熱して炭化物と炭化水素ガスに熱分
解するとともに、低沸点重金属類をガス化する。 〔第３ゾーン〕 支燃性ガスと必要に応じて補助燃料を上段の羽口および
／または上吹ランスから吹き込み、第２ゾーンで発生し
た炭化水素ガスを熱分解してＣＯとＨ_２ を主成分とす
るエネルギーガスとし、ガス状の低沸点重金属類をダス
トとする。8. A method for gasifying and melting waste by using the waste gasification and melting furnace according to claim 2, wherein the waste charged into the furnace from a waste charging port is: By the reaction in each zone, dust containing energy gas mainly composed of CO and H ₂ and low-boiling heavy metals, molten slag and molten metal were obtained, and the former was recovered from the gas outlet provided in the upper part of the furnace. Separated into energy gas and dust, the latter is temporarily accumulated in the space provided in the overhanging part,
Molten slag is discharged from a slag discharge port provided in the upper part of the space, molten metal is discharged from a metal discharge port provided in the lower part of the space, and the waste gas is collected, respectively. Chemical melting method. [First zone] A combustion-supporting gas and, if necessary, an auxiliary fuel are blown from the tuyere of the lower stage, and the carbide produced in the second zone is burned and gasified to generate a reducing gas, and at the same time, ash content in the carbide is generated. Metals are melted into molten slag and molten metal. [Second zone] A combustion-supporting gas and, if necessary, an auxiliary fuel are blown from the tuyere and / or the upper blowing lance in the middle stage, the reducing gas generated in the first zone is secondarily burned, and then the waste charging port is introduced. The wastes charged are dehydrated and heated to thermally decompose into carbides and hydrocarbon gas, and low boiling heavy metals are gasified. [Third zone] A combustion-supporting gas and, if necessary, an auxiliary fuel are blown from the tuyere and / or the upper blowing lance of the upper stage to thermally decompose the hydrocarbon gas generated in the second zone to mainly generate CO and H ₂ . Energy gas used as a component, and gaseous low boiling point heavy metals are used as dust.