JPH0361085B2 - - Google Patents

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JPH0361085B2
JPH0361085B2 JP58203659A JP20365983A JPH0361085B2 JP H0361085 B2 JPH0361085 B2 JP H0361085B2 JP 58203659 A JP58203659 A JP 58203659A JP 20365983 A JP20365983 A JP 20365983A JP H0361085 B2 JPH0361085 B2 JP H0361085B2
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JP
Japan
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fluidized bed
waste
combustion
section
secondary combustion
Prior art date
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JP58203659A
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JPS6096823A (ja
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Toshiki Furue
Yoshihide Nishimoto
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Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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Publication date
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Publication of JPS6096823A publication Critical patent/JPS6096823A/ja
Publication of JPH0361085B2 publication Critical patent/JPH0361085B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/30Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having a fluidised bed

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は燃焼不適ごみの処理方法に係り、特に
公害原因物質の排出抑制に好適な処理方法に関す
るものである。
最近、都市ごみの処理に際しては、ストーカ炉
で燃焼処理が可能なごみと、プラスチツク等の高
発熱量で腐触性の物質を含む燃焼不適ごみが互い
に分別して回収されている。この燃焼不適ごみは
適当な処理方法がないため、現在はほとんど埋立
処分されているが、埋立地の不足等から早急な対
策が望まれている。このような目的に沿う処理方
法として燃焼不適ごみを石灰石とともに1200℃程
度の高温で燃焼し、公害原因物質を生成スラグ中
にとじ込めようとする溶融炉方式や流動床焼却方
式のものが提案されているが、これらの方法はい
ずれも処理温度が800℃〜1200℃と高温であるた
め、NOxの発生や重金属の大気への揮散が避け
られない上、助熱料を要するので処理コストが高
くなる等の欠点があり、実用上必ずしも満足でき
るものではない。しかしながら、これらの方法の
内でも特に後者の流動床焼却方式は、改良始第で
大きな可能性を有している。
従来のこの種の流動床焼却方式の装置を第1図
に示すが、この装置においては、燃焼不適ごみ1
は、先ず供給機2から流動焼却炉3内へ投入され
る。この流動焼却炉3の下部には砂等の流動媒体
が充填されており、空気吹込み管5から供給され
る空気の作用により流動層4を形成している。上
記により投入された燃焼不適ごみ1は、この流動
層4中で空気吹込み管5から導入される空気と接
触して燃焼し、焼却処理される。この場合、流動
層4の温度は一般に800℃以上の高温となるため、
NOxが発生する上ごみ中の重金属が生成ガス中
へ揮散する。このNOxや重金属を含む生成ガス
は、次いで空気予熱機12、廃熱回収ボイラ4、
電気集塵機等の集塵装置16を順次経て熱回収お
よび除塵されたのち、煙突19から大気中へ排出
されるが、この排ガス21中には依然として
NOxや重金属が含まれてくるため、これらが環
境保全上問題となつている。
また、燃焼不適ごみ中には一般にポリ塩化ビニ
ル等の塩素を含む物質も多く含まれているので、
上記燃焼時にCl2やHClが発生し、後続の空気予
熱機12や廃熱回収ボイラ4等で腐触トラブルを
生じ易い。この対策として、空塔部10の上部に
設けられたライン11からCaCO3やCa(OH)2
の脱塩剤を粉体あるいは液状にしたものを雰務、
供給して脱塩する方法がとられているが、従来は
その供給方法に問題があり、脱塩効果は必ずしも
充分ではない。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな
くし、排ガス中のNOxや重金属を増加させるこ
となく、燃焼不適ごみを処理することができる流
動床焼却方式の処理方法を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明は、流動層焼
却部とその後流に空塔部を備えた流動焼却炉を用
いてプラスチツク等の高発熱性物質および揮発性
重金属類を含む燃焼不適ごみを焼却処理するに当
り、上記流動層焼却部での焼却処理を400〜600℃
の比較的低温下で部分酸化方式により行い、次い
で該処理で発生する分解ガスを空気の供給下に
700〜750℃で二次燃焼することを特徴とする。
上記の構成とすることにより、流動層焼却部の
温度は400〜600℃と比較的低温であるためNOx
の発生や重金属の揮散が抑制される。またこのよ
うにして得られるNOxおよび重金属含量の低い
分解ガスが次に比較的低温下で二次燃焼されるの
で、可燃分の燃焼をNOxおよび重金属の増加を
ともなうことなく可燃分を良好に燃焼させること
ができる。
本発明において、流動層焼却部の温度を400〜
600℃に保つには、例えば流動層への吹込み空気
量を理論燃焼空気量よりも少くすればよい。ま
た、二次燃焼部の温度を700〜750℃に保つには、
例えば該二次燃焼部に水冷壁を設け、これにより
除熱を行えばよい。なお、本発明においても、燃
焼時に発生するCl2やHClを除去するため、焼却
炉内へ脱塩剤を供給することが好ましい。この場
合、該脱塩剤の供給位置は、二次燃焼部の上流側
(二次空気供給位置より上流側)とすることが望
ましい。
以下、図面に示す実施例により本発明をさらに
詳しく説明する。
第2図は、本発明の実施例を示す流動床焼却方
式の装置の概念図である。この装置は、第1図の
同一符号とその説明が同様に参照される部分と、
流動化空気ライン13から分岐したのち流動焼却
炉3の上部を形成する空塔部(本実施例では二次
燃焼部でもある)10に連結された二次空気ライ
ン20と、該空塔部10の内周面に沿つて設けら
れた水冷壁23と、上記二次空気ライン20より
下方(上流側)において空塔部に設けられた粉状
脱塩剤の供給ライン11Aとから主に構成され
る。
なお、図中、14は水冷壁23から送られる加
熱水を受け、これからスチーム15を回収するド
ラムであり、また、図中には第1図に示す廃熱回
収ボイラ14は省略されている。
このような構成の装置において、第1図の場合
と同様にして燃焼不適ごみ1が供給機2を経たの
ち流動焼却炉3内へ投入され、次いで流動層4内
で空気吹込み管5から導入される、理論燃焼空気
量より少ない空気と接触し、400〜600℃の温度下
で部分燃焼方式により熱分解される。この熱分解
により、CO、H2およびCH4等の炭化水素からな
る熱分解ガス22と、燃え残りの炭素分からなる
チヤーが生成する。チヤーの1部は流動層4内で
粉砕作用を受け、微粉となつて熱分解ガス22に
同伴されながら空塔部10の方向へ飛び上がる。
微粉化が進まない残部のチヤーは流動層内に滞留
するが、空気吹込み管5から吹込まれる空気によ
つて燃焼される上流動層4の粉砕作用を受けるの
で、最終的には微細化される。
上記により流動層4から空塔部10の方向へ上
昇した熱分解ガスと微粉チヤーはライン11Aを
経て供給されるCaCO3等の粉状脱塩剤と接触し、
該ガス中のHClは下記(1)式の反応下に脱塩され
る。
2HCl+CaCO3→CaCl2+CO2+H2O …(1) 上記反応にともなう脱塩効率は、500℃におい
て大略80%に達することが別途の実験により確か
められている。
上記の脱塩処理を受けた熱分解ガスは、次いで
ライン20を経て供給される2次空気の存在下に
2次燃焼される。その際、これを除熱なしで行う
と、空塔部10の温度は800℃以上の高温となり、
NOxの発生および重金属の揮散が顕著となるの
で、これを抑制するため空塔部の内周に設けられ
た水冷壁23により除熱が行われる。この除熱に
より、2次燃焼に必要な空気を投入して、完全燃
焼を行なわせても、空塔部10をNOxの発生お
よび重金属の揮散を抑制するに必要な700〜750℃
の低温に保つことができる。なお、この2次燃焼
時には、熱分解ガスに同伴される微粉状のチヤー
も燃焼され、最終的には灰分となる。
本発明の実施例の効果を第3図および第4図に
より説明する。すなわち、第3図は、燃焼不適ご
みを本発明範囲内の500℃で熱分解した場合に得
られる重金属の移動分布を示すものであるが、こ
の図から、各重金属ともに80%以上がチヤー(白
抜き部参照)に含まれ、分解ガス(斜線部参照)
へは、10%〜20%しか揮散しないことがわかる。
また、第4図は、温度を変化させてチヤーを焼却
した場合に得られる重金属の揮散率を示すもので
あるが、この図から、重金属の揮散は焼却温度が
700〜800℃の範囲で急激に増加するが、本発明範
囲内の750℃以下では低く抑えられることがわか
る。なお、前述の(1)式で未脱塩となつたHClや
Cl2は、空塔部10へ達したのち下記(2)〜(5)の反
応により完全に脱塩される。
CaCO3→CaO+CO2 …(2) CaO+2HCl→CaCl2+H2O …(3) CaO+Cl2→CaCl2+1/2O …(4) H2+1/2O2→H2O …(5) 上記の二次燃焼で発生した排ガスは、流動焼却
炉3の炉頂から抜出され、以後順次空気予熱機1
2、脱塵装置16を通つたのち煙突21から大気
中へ排出される。なお、上記空気予熱器12で
は、ライン13中を送られる流動化空気との熱交
換が行われ、また、脱塵装置16では、排ガス中
の主としてCaCl2からなる灰分18の除去が行わ
れる。この除去灰分は、一般にセメント固化等の
処置をされたのち埋立廃棄される。一方、流動層
4内に溜つた燃焼灰や脱塩処理で発生した塩類等
の不燃物は、燃焼不適ごみ中に持ち込まれたガラ
ス片、瓦れきおよび金属類等の不燃物とともに流
動焼却炉3の下部に設けられた媒体抜出管6を経
て抜出され、次いでふるい機等の分離機7で媒体
と分離される。該分離後、媒体はライン8を経て
流動層4へ循環返送され、不燃物9は系外へ抜出
される。この際、流動層の温度は一般に500℃と
比較的低温であるため、上記循環系の機器寿命等
に有利となる上、ヒートロスを低く押えることが
できるのでスチーム回収量の向上が可能となる。
次に、第5図は、本発明の他の実施例に係る流
動床焼却方式の装置を示すもので、このものは、
空塔内の二次燃焼部に替えてその後流に独立の2
次燃焼炉26を設けることと、流動化空気の吹込
み管に替えて分散板25を設けること以外は第2
図に示す装置と同様な構成である。なお、この場
合も、脱塩剤の供給ライン11は、本発明の主旨
に従い二次燃焼炉の上流側である空塔部10に設
けられる。このような構成の装置としても本発明
を実施することも可能であり、第2図に示す実施
例と同様な効果が達成される。
以上、本発明によれば、流動焼却炉を用いて燃
焼不適ごみを焼却処理するに当り、流動層焼却部
での処理を400〜600℃の比較的低温下で部分酸化
方式により行い、次いで該処理で発生する分解ガ
スを空気の供給下に700〜750℃で二次燃焼するこ
とにより、流動層焼却部からはNOxおよび重金
属含量の低い分解ガスが得られ、次いでこの分解
ガスが比較的低温下で二次燃焼されることとなる
ので、これらの相乗効果によりNOxおよび重金
属の増加をともなうことなく燃焼不適ごみを完全
燃焼することができる。また、副次的な効果とし
て、燃焼用空気(流動化空気と二次空気を合計し
たもの)の使用量が従来法より一般に15〜30%少
くてよいので、これに対応して電力等のユーテイ
リテイを削減することができ、これにより処理コ
ストの低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の流動床焼却式ごみ処理装置の
系統図、第2図は、本発明の実施例に係る流動床
焼却式ごみ処理装置の系統図、第3図および第4
図は、本発明の実施例の効果を説明するために示
す、それぞれ燃焼不適ごみ分解時における重金属
分布率を示す図およびチヤー焼却時における重金
属揮散率を示す図、第5図は、本発明の他の実施
例に係る流動床焼却式ごみ処理装置の系統図であ
る。 1……燃焼不適ごみ、3……流動焼却炉、4…
…流動層、5……空気吹込み管、10……空塔
部、11,11A……脱塩剤供給ライン、12…
…空気予熱器、16……廃熱回収ボイラ、18…
…灰分、20……二次空気ライン、22……熱分
解ガス、23……水冷壁、25……分散板、26
……二次燃焼炉。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 流動層焼却部とその後流に空塔部を備えた流
    動焼却炉を用いてプラスチツク等の高発熱性物質
    および揮発性重金属類を含む燃焼不適ごみを焼却
    処理するに当たり、上記流動層焼却部での焼却処
    理を400〜600℃の比較的低温下で部分酸化方式に
    より行い、次いで該処理で発生する分解ガスを空
    気の供給下に700〜750℃で2次燃焼することを特
    徴とする燃焼不適ごみの処理方法。 2 特許請求の範囲第1項において、上記分解ガ
    スの2次燃焼部上流側に粉状の脱塩剤を供給する
    ことを特徴とする燃焼不適ごみの処理方法。 3 特許請求の範囲第1項において、上記分解ガ
    スの2次燃焼部に水冷壁を設け、この除熱作用に
    より燃焼部の温度を上記700〜750℃の範囲に抑制
    することを特徴とする燃焼不適ごみの処理方法。
JP20365983A 1983-11-01 1983-11-01 燃焼不適ごみの処理方法 Granted JPS6096823A (ja)

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