JPH10238727A - 廃棄物熱分解処理装置 - Google Patents
廃棄物熱分解処理装置Info
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- JPH10238727A JPH10238727A JP9045194A JP4519497A JPH10238727A JP H10238727 A JPH10238727 A JP H10238727A JP 9045194 A JP9045194 A JP 9045194A JP 4519497 A JP4519497 A JP 4519497A JP H10238727 A JPH10238727 A JP H10238727A
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- waste
- gas
- pyrolysis
- combustion
- air heater
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
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- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Air Supply (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】熱分解生成物である熱分解ガスの塩素濃度を低
く抑え、熱回収装置の信頼性の向上と効率的な熱回収を
図ることができる廃棄物熱分解処理装置を提供する。 【解決手段】廃棄物を燃焼し熱分解する廃棄物燃焼装置
と、この廃棄物燃焼装置により生成された高温生成物を
熱源媒体として蒸気を発生する廃熱蒸気発生装置５と、
前記廃棄物燃焼装置の燃焼用空気を加熱する空気加熱器
６とを備え、前記空気加熱器６の熱源媒体に前記廃棄物
燃焼装置の排ガスが用いられる廃棄物熱分解処理装置に
おいて、前記廃棄物燃焼装置を、廃棄物中に含まれる有
機塩素化合物を熱分解して塩素を除去する乾燥装置１
と、この乾燥装置により乾燥された廃棄物を４５０〜５
００℃の低温で熱分解しアルカリ塩からの塩化水素の生
成反応を抑えて低塩素濃度の熱分解ガスを得る熱分解装
置２とより形成するとともに、この熱分解装置の排ガス
をガス燃焼装置にて燃焼し、この燃焼ガスを前記空気加
熱器６の熱源媒体に用いるようにした。
く抑え、熱回収装置の信頼性の向上と効率的な熱回収を
図ることができる廃棄物熱分解処理装置を提供する。 【解決手段】廃棄物を燃焼し熱分解する廃棄物燃焼装置
と、この廃棄物燃焼装置により生成された高温生成物を
熱源媒体として蒸気を発生する廃熱蒸気発生装置５と、
前記廃棄物燃焼装置の燃焼用空気を加熱する空気加熱器
６とを備え、前記空気加熱器６の熱源媒体に前記廃棄物
燃焼装置の排ガスが用いられる廃棄物熱分解処理装置に
おいて、前記廃棄物燃焼装置を、廃棄物中に含まれる有
機塩素化合物を熱分解して塩素を除去する乾燥装置１
と、この乾燥装置により乾燥された廃棄物を４５０〜５
００℃の低温で熱分解しアルカリ塩からの塩化水素の生
成反応を抑えて低塩素濃度の熱分解ガスを得る熱分解装
置２とより形成するとともに、この熱分解装置の排ガス
をガス燃焼装置にて燃焼し、この燃焼ガスを前記空気加
熱器６の熱源媒体に用いるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物熱分解処理
装置の改良に係り、熱分解生成物である熱分解ガスの塩
素濃度を低く抑え、熱回収装置の信頼性の向上と効率的
な熱回収を可能とした廃棄物熱分解処理装置に関するも
のである。
装置の改良に係り、熱分解生成物である熱分解ガスの塩
素濃度を低く抑え、熱回収装置の信頼性の向上と効率的
な熱回収を可能とした廃棄物熱分解処理装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】廃棄物の焼却処理は、廃棄物の有力な処
理方法の１つとして広く行われており、特に国土が狭く
埋立て処分が困難な日本においては、１９９１年時点で
総ゴミ発生量の７０％以上に当る約１４万トンが毎日焼
却処理されている。この大量の廃棄物の焼却の際に発生
する焼却灰は従来埋立て処理されてきたが、近年首都圏
での埋立て処分場の逼迫、灰の埋立て基準の強化の動き
を背景に灰を溶融スラグ化し減量、無害化する必要が生
じている。
理方法の１つとして広く行われており、特に国土が狭く
埋立て処分が困難な日本においては、１９９１年時点で
総ゴミ発生量の７０％以上に当る約１４万トンが毎日焼
却処理されている。この大量の廃棄物の焼却の際に発生
する焼却灰は従来埋立て処理されてきたが、近年首都圏
での埋立て処分場の逼迫、灰の埋立て基準の強化の動き
を背景に灰を溶融スラグ化し減量、無害化する必要が生
じている。
【０００３】しかし、一般的な廃棄物焼却方式では、廃
棄物中の灰分を直接溶融スラグ化することは難しいた
め、焼却炉とは別に、電気または灯油を燃料とした焼却
灰溶融炉の設置が進められているのが実状である。
棄物中の灰分を直接溶融スラグ化することは難しいた
め、焼却炉とは別に、電気または灯油を燃料とした焼却
灰溶融炉の設置が進められているのが実状である。
【０００４】一方、この大量の廃棄物焼却の際に発生す
る廃熱の有効利用は、古くから着目されており１９６５
年大阪市の西淀清掃工場での発電を皮切りに、１９９５
年時点で１５０箇所以上の廃棄物焼却の廃熱を利用した
発電が行われている。
る廃熱の有効利用は、古くから着目されており１９６５
年大阪市の西淀清掃工場での発電を皮切りに、１９９５
年時点で１５０箇所以上の廃棄物焼却の廃熱を利用した
発電が行われている。
【０００５】しかし、焼却する廃棄物中には多くの種類
の廃棄物が含まれており、特にポリ塩化ビニル等の有機
塩素化合物、厨芥中の調味料等に塩化ナトリウム等のア
ルカリ塩として含まれる塩素は廃棄物焼却の際に、燃焼
ガス中に塩化水素、塩素、アルカリ塩となり高濃度で混
入する。この塩化水素、塩素、アルカリ塩は廃熱蒸気発
生装置や空気加熱器他に著しい腐食を発生させるため、
例えば廃熱蒸気発生装置の場合には、蒸気温度を３００
℃以下に抑え、腐食領域を避けた設計並びに運転を行う
ようにしている。
の廃棄物が含まれており、特にポリ塩化ビニル等の有機
塩素化合物、厨芥中の調味料等に塩化ナトリウム等のア
ルカリ塩として含まれる塩素は廃棄物焼却の際に、燃焼
ガス中に塩化水素、塩素、アルカリ塩となり高濃度で混
入する。この塩化水素、塩素、アルカリ塩は廃熱蒸気発
生装置や空気加熱器他に著しい腐食を発生させるため、
例えば廃熱蒸気発生装置の場合には、蒸気温度を３００
℃以下に抑え、腐食領域を避けた設計並びに運転を行う
ようにしている。
【０００６】この種の廃棄物の熱分解法としては、例え
ば特開昭６４−４９８１６号公報に開示されているよう
に、廃棄物を無酸素若しくは低酸素雰囲気下で加熱し、
熱分解ガスと不揮発性残留物に分離することにある。廃
棄物の熱分解温度は３００℃以上であれば良く、熱分解
生成物の用途により適宜選択すれば良い。
ば特開昭６４−４９８１６号公報に開示されているよう
に、廃棄物を無酸素若しくは低酸素雰囲気下で加熱し、
熱分解ガスと不揮発性残留物に分離することにある。廃
棄物の熱分解温度は３００℃以上であれば良く、熱分解
生成物の用途により適宜選択すれば良い。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この従来の廃棄物の熱
分解法では、金属の回収、残留物の溶融スラグ化に着目
し廃棄物を熱分解と燃焼の２段階処理とし、燃焼は熱分
解によって得た熱分解ガスと不揮発性残留物を、単一の
燃焼装置で燃焼している。したがって、廃棄物中に元々
存在している塩素は、廃棄物の焼却と同様に燃焼ガス中
に高濃度で含まれることとなり、廃熱蒸気発生装置は伝
熱管の腐食を避けて蒸気温度を低く制限することとなる
ため、発電効率の大幅な向上は期待できない。また、単
一の燃焼装置での焼却は廃棄物の発熱量が低い場合に
は、熱分解ガスの発熱量が低下するため、外部からの燃
料供給が必要になる。
分解法では、金属の回収、残留物の溶融スラグ化に着目
し廃棄物を熱分解と燃焼の２段階処理とし、燃焼は熱分
解によって得た熱分解ガスと不揮発性残留物を、単一の
燃焼装置で燃焼している。したがって、廃棄物中に元々
存在している塩素は、廃棄物の焼却と同様に燃焼ガス中
に高濃度で含まれることとなり、廃熱蒸気発生装置は伝
熱管の腐食を避けて蒸気温度を低く制限することとなる
ため、発電効率の大幅な向上は期待できない。また、単
一の燃焼装置での焼却は廃棄物の発熱量が低い場合に
は、熱分解ガスの発熱量が低下するため、外部からの燃
料供給が必要になる。
【０００８】このように廃棄物中にはポリ塩化ビニル等
の有機塩素化合物、厨芥中の調味料等に含まれる塩化ナ
トリウム等のアルカリ塩が元々存在するため、廃棄物を
焼却した場合、排ガスには塩化水素、塩素、アルカリ塩
が高濃度で混入し、この塩化水素、塩素、アルカリ塩
は、空気加熱器や廃熱蒸気発生装置などに著しい腐食を
発生させるため、例えば廃熱蒸気発生装置の場合には、
蒸気温度を３００℃以下に抑え、腐食領域を避けた運転
を行うようにしており、このため、廃棄物焼却の場合の
発電効率は１５％程度となり、最新の火力発電所の効率
に比べて著しく効率が悪いものとなっている。
の有機塩素化合物、厨芥中の調味料等に含まれる塩化ナ
トリウム等のアルカリ塩が元々存在するため、廃棄物を
焼却した場合、排ガスには塩化水素、塩素、アルカリ塩
が高濃度で混入し、この塩化水素、塩素、アルカリ塩
は、空気加熱器や廃熱蒸気発生装置などに著しい腐食を
発生させるため、例えば廃熱蒸気発生装置の場合には、
蒸気温度を３００℃以下に抑え、腐食領域を避けた運転
を行うようにしており、このため、廃棄物焼却の場合の
発電効率は１５％程度となり、最新の火力発電所の効率
に比べて著しく効率が悪いものとなっている。
【０００９】これらのことより、廃棄物中の塩素の挙動
を把握し、この挙動を考慮した信頼性および熱効率の高
い廃棄物熱分解装置が求められている。
を把握し、この挙動を考慮した信頼性および熱効率の高
い廃棄物熱分解装置が求められている。
【００１０】本発明はこれに鑑みなされたもので、その
目的とするところは、熱分解生成物である熱分解ガスの
塩素濃度を低く抑え、熱回収装置の信頼性の向上と効率
的な熱回収を図ることができるこの種の廃棄物熱分解処
理装置を提供するにある。
目的とするところは、熱分解生成物である熱分解ガスの
塩素濃度を低く抑え、熱回収装置の信頼性の向上と効率
的な熱回収を図ることができるこの種の廃棄物熱分解処
理装置を提供するにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、廃棄
物を燃焼し熱分解する廃棄物燃焼装置と、この廃棄物燃
焼装置により生成された高温生成物を熱源媒体として蒸
気を発生する廃熱蒸気発生装置と、前記廃棄物燃焼装置
の燃焼用空気を加熱する空気加熱器とを備え、前記空気
加熱器の熱源媒体に前記廃棄物燃焼装置の排ガスが用い
られる廃棄物熱分解処理装置において、前記廃棄物燃焼
装置を、廃棄物中に含まれる有機塩素化合物を熱分解し
て塩素を除去する乾燥装置と、この乾燥装置により乾燥
された廃棄物を４５０〜５００℃の低温で熱分解しアル
カリ塩からの塩化水素の生成反応を抑えて低塩素濃度の
熱分解ガスを得る熱分解装置とより形成するとともに、
この熱分解装置の排ガスをガス燃焼装置にて燃焼し、こ
の燃焼ガスを前記空気加熱器の熱源媒体に用いるように
し所期の目的を達成するようにしたものである。
物を燃焼し熱分解する廃棄物燃焼装置と、この廃棄物燃
焼装置により生成された高温生成物を熱源媒体として蒸
気を発生する廃熱蒸気発生装置と、前記廃棄物燃焼装置
の燃焼用空気を加熱する空気加熱器とを備え、前記空気
加熱器の熱源媒体に前記廃棄物燃焼装置の排ガスが用い
られる廃棄物熱分解処理装置において、前記廃棄物燃焼
装置を、廃棄物中に含まれる有機塩素化合物を熱分解し
て塩素を除去する乾燥装置と、この乾燥装置により乾燥
された廃棄物を４５０〜５００℃の低温で熱分解しアル
カリ塩からの塩化水素の生成反応を抑えて低塩素濃度の
熱分解ガスを得る熱分解装置とより形成するとともに、
この熱分解装置の排ガスをガス燃焼装置にて燃焼し、こ
の燃焼ガスを前記空気加熱器の熱源媒体に用いるように
し所期の目的を達成するようにしたものである。
【００１２】また本発明は、廃棄物を燃焼し熱分解する
廃棄物燃焼装置と、この廃棄物燃焼装置により生成され
た高温生成物を熱源媒体として蒸気を発生する廃熱蒸気
発生装置と、前記廃棄物燃焼装置の燃焼用空気を加熱す
る空気加熱器とを備え、前記空気加熱器の熱源媒体に前
記廃棄物燃焼装置の排ガスが用いられる廃棄物熱分解処
理装置において、前記廃棄物燃焼装置を、廃棄物中に含
まれる有機塩素化合物を熱分解して塩素を除去する乾燥
装置と、この乾燥装置により乾燥された廃棄物を４５０
〜５００℃の低温で熱分解しアルカリ塩からの塩化水素
の生成反応を抑えて低塩素濃度の熱分解ガスを得る熱分
解装置とより形成するとともに、前記熱分解装置の下流
側に、この熱分解装置で熱分解して得られた不揮発性残
留物を単独で高温燃焼させ、残留物中の灰分を溶融スラ
グ化する装置と、前記熱分解装置の排ガスを燃焼するガ
ス燃焼装置とを設け、前記ガス燃焼装置の燃焼ガスを前
記空気加熱器の熱源媒体に用いるようにしたものであ
る。
廃棄物燃焼装置と、この廃棄物燃焼装置により生成され
た高温生成物を熱源媒体として蒸気を発生する廃熱蒸気
発生装置と、前記廃棄物燃焼装置の燃焼用空気を加熱す
る空気加熱器とを備え、前記空気加熱器の熱源媒体に前
記廃棄物燃焼装置の排ガスが用いられる廃棄物熱分解処
理装置において、前記廃棄物燃焼装置を、廃棄物中に含
まれる有機塩素化合物を熱分解して塩素を除去する乾燥
装置と、この乾燥装置により乾燥された廃棄物を４５０
〜５００℃の低温で熱分解しアルカリ塩からの塩化水素
の生成反応を抑えて低塩素濃度の熱分解ガスを得る熱分
解装置とより形成するとともに、前記熱分解装置の下流
側に、この熱分解装置で熱分解して得られた不揮発性残
留物を単独で高温燃焼させ、残留物中の灰分を溶融スラ
グ化する装置と、前記熱分解装置の排ガスを燃焼するガ
ス燃焼装置とを設け、前記ガス燃焼装置の燃焼ガスを前
記空気加熱器の熱源媒体に用いるようにしたものであ
る。
【００１３】またこの場合、前記空気加熱器で得られた
加熱空気を、前記熱分解装置の間接加熱に使用し、かつ
その排気を前記乾燥装置の熱源とするようにしたもので
ある。また、前記空気加熱器および廃熱蒸気発生装置で
熱回収したガスを、前記乾燥装置の熱源媒体として供給
し、かつ乾燥装置の排ガスを熱分解装置出口の高温部に
吹込み処理するようにしたものである。
加熱空気を、前記熱分解装置の間接加熱に使用し、かつ
その排気を前記乾燥装置の熱源とするようにしたもので
ある。また、前記空気加熱器および廃熱蒸気発生装置で
熱回収したガスを、前記乾燥装置の熱源媒体として供給
し、かつ乾燥装置の排ガスを熱分解装置出口の高温部に
吹込み処理するようにしたものである。
【００１４】すなわち本発明では、発熱量の低い廃棄物
を対象とした場合でも、外部からの燃料供給を必用最小
限に抑えるため、熱分解生成物である熱分解ガスと不揮
発性残留物の燃焼部分を分離し、廃棄物の発熱量が変動
しても発熱量が約３０００ｋｃａｌ／ｋｇ以上で安定し
ている不揮発性残留物の燃焼部で高温燃焼を行う設備と
し、残留物中の灰分を効率的に溶融スラグ化することを
可能とした。
を対象とした場合でも、外部からの燃料供給を必用最小
限に抑えるため、熱分解生成物である熱分解ガスと不揮
発性残留物の燃焼部分を分離し、廃棄物の発熱量が変動
しても発熱量が約３０００ｋｃａｌ／ｋｇ以上で安定し
ている不揮発性残留物の燃焼部で高温燃焼を行う設備と
し、残留物中の灰分を効率的に溶融スラグ化することを
可能とした。
【００１５】一方、廃棄物を２００〜３５０℃程度で乾
燥または熱分解した場合、廃棄物中に含まれるポリ塩化
ビニル等の有機塩素化合物が熱分解して塩素がガス側に
放出されることは知られているが、しかし、廃棄物には
ポリ塩化ビニル等の有機塩素化合物中の塩素だけではな
く、厨芥中の調味料等に塩化ナトリウム等のアルカリ塩
として含まれる塩素も高濃度で存在する。
燥または熱分解した場合、廃棄物中に含まれるポリ塩化
ビニル等の有機塩素化合物が熱分解して塩素がガス側に
放出されることは知られているが、しかし、廃棄物には
ポリ塩化ビニル等の有機塩素化合物中の塩素だけではな
く、厨芥中の調味料等に塩化ナトリウム等のアルカリ塩
として含まれる塩素も高濃度で存在する。
【００１６】塩化ナトリウム等のアルカリ塩として含ま
れる塩素は、ポリ塩化ビニル等の有機塩素化合物が熱分
解する２００〜３５０℃程度では熱分解しないが、廃棄
物を焼却炉で８００℃以上で燃焼した場合には、亜硫酸
ガスおよび水と反応して塩化水素を生成することは一般
的に知られている。
れる塩素は、ポリ塩化ビニル等の有機塩素化合物が熱分
解する２００〜３５０℃程度では熱分解しないが、廃棄
物を焼却炉で８００℃以上で燃焼した場合には、亜硫酸
ガスおよび水と反応して塩化水素を生成することは一般
的に知られている。
【００１７】本発明では、廃棄物の乾燥過程と熱分解過
程を分離し、まず乾燥過程で廃棄物を約３００℃に加熱
しポリ塩化ビニル等の有機塩素化合物に含まれる塩素を
乾燥ガス中に放出して除去する。次に、熱分解過程で４
５０〜５００℃の低温熱分解により、厨芥中の調味料等
に含まれる塩化ナトリウム等のアルカリ塩から塩化水素
を生成する反応を抑え、塩素濃度の低い熱分解ガスを得
ることを可能とした。塩素濃度の低い熱分解ガスを熱源
にし、伝熱管の腐食を避けた熱分解装置の加熱並びに蒸
気の加熱を可能とした結果、高温の熱回収が可能とな
り、発電効率を約２５〜３０％に高めることが可能とな
る。
程を分離し、まず乾燥過程で廃棄物を約３００℃に加熱
しポリ塩化ビニル等の有機塩素化合物に含まれる塩素を
乾燥ガス中に放出して除去する。次に、熱分解過程で４
５０〜５００℃の低温熱分解により、厨芥中の調味料等
に含まれる塩化ナトリウム等のアルカリ塩から塩化水素
を生成する反応を抑え、塩素濃度の低い熱分解ガスを得
ることを可能とした。塩素濃度の低い熱分解ガスを熱源
にし、伝熱管の腐食を避けた熱分解装置の加熱並びに蒸
気の加熱を可能とした結果、高温の熱回収が可能とな
り、発電効率を約２５〜３０％に高めることが可能とな
る。
【００１８】以下に廃棄物中に含まれる塩素の挙動に着
目してもう少し詳しく説明する。一般家庭から排出され
る廃棄物である都市ゴミを、４５０〜５００℃で熱分解
すると、熱分解ガスにはポリ塩化ビニル等の有機塩素化
合物が熱分解して発生した塩化水素および塩素が、不揮
発性残留物中には厨芥中の調味料等に由来する塩化ナト
リウム等のアルカリ塩が高濃度で混入する。塩素濃度は
廃棄物を収集する都市、季節により変動するが、ポリ塩
化ビニル等の有機塩素化合物に含まれる塩素と、塩化ナ
トリウム等にアルカリ塩として含まれる塩素の割合は、
およそ１：１である。
目してもう少し詳しく説明する。一般家庭から排出され
る廃棄物である都市ゴミを、４５０〜５００℃で熱分解
すると、熱分解ガスにはポリ塩化ビニル等の有機塩素化
合物が熱分解して発生した塩化水素および塩素が、不揮
発性残留物中には厨芥中の調味料等に由来する塩化ナト
リウム等のアルカリ塩が高濃度で混入する。塩素濃度は
廃棄物を収集する都市、季節により変動するが、ポリ塩
化ビニル等の有機塩素化合物に含まれる塩素と、塩化ナ
トリウム等にアルカリ塩として含まれる塩素の割合は、
およそ１：１である。
【００１９】そこで、熱分解装置の前処理として乾燥装
置で廃棄物を約３００℃で乾燥しポリ塩化ビニル等の有
機塩素化合物に含まれる塩素の９０％以上を除去する。
次に、乾燥処理した廃棄物を熱分解装置で４５０〜５０
０℃の低温で熱分解することにより、厨芥中の調味料等
に含まれる塩化ナトリウム等のアルカリ塩からの塩化水
素の生成反応を抑え、塩素濃度の低い熱分解ガスを得る
ことが可能である。
置で廃棄物を約３００℃で乾燥しポリ塩化ビニル等の有
機塩素化合物に含まれる塩素の９０％以上を除去する。
次に、乾燥処理した廃棄物を熱分解装置で４５０〜５０
０℃の低温で熱分解することにより、厨芥中の調味料等
に含まれる塩化ナトリウム等のアルカリ塩からの塩化水
素の生成反応を抑え、塩素濃度の低い熱分解ガスを得る
ことが可能である。
【００２０】この結果、熱分解ガスをガス燃焼装置で単
独で燃焼させた排ガスを使って、熱分解装置の加熱およ
び廃熱蒸気発生装置の加熱を、伝熱管の腐食を考慮せず
に実施でき、高温熱回収による熱効率の向上が可能とな
る。また、熱分解装置の加熱は、廃棄物ピットから誘引
した空気を熱分解ガスの燃焼排ガスで間接加熱した加熱
空気で実施することにより、さらに材料腐食に対する機
器の性能を改善でき、廃棄物熱分解装置の信頼性を向上
することができる。
独で燃焼させた排ガスを使って、熱分解装置の加熱およ
び廃熱蒸気発生装置の加熱を、伝熱管の腐食を考慮せず
に実施でき、高温熱回収による熱効率の向上が可能とな
る。また、熱分解装置の加熱は、廃棄物ピットから誘引
した空気を熱分解ガスの燃焼排ガスで間接加熱した加熱
空気で実施することにより、さらに材料腐食に対する機
器の性能を改善でき、廃棄物熱分解装置の信頼性を向上
することができる。
【００２１】すなわちこのように形成された廃棄物熱分
解処理装置であると、発熱量の低い廃棄物を対象とした
場合でも、外部からの燃料供給を必用最小限に抑えるた
め、熱分解生成物である熱分解ガスと不揮発性残留物の
燃焼部分を分離し、廃棄物の発熱量が変動しても発熱量
が約３０００ｋｃａｌ／ｋｇ以上で安定している不揮発
性残留物の燃焼部で高温燃焼が行なわれ、残留物中の灰
分を効率的に溶融スラグ化することが可能となるのであ
る。
解処理装置であると、発熱量の低い廃棄物を対象とした
場合でも、外部からの燃料供給を必用最小限に抑えるた
め、熱分解生成物である熱分解ガスと不揮発性残留物の
燃焼部分を分離し、廃棄物の発熱量が変動しても発熱量
が約３０００ｋｃａｌ／ｋｇ以上で安定している不揮発
性残留物の燃焼部で高温燃焼が行なわれ、残留物中の灰
分を効率的に溶融スラグ化することが可能となるのであ
る。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下図示した実施例に基づいて本
発明を詳細に説明する。
発明を詳細に説明する。
【００２３】〔実施例１〕図１は第一の実施例に係わる
廃棄物熱分解処理装置の概略構成図である。１が乾燥装
置であり２が熱分解炉、６が空気加熱器、７が蒸気加熱
器、１０が発電装置である。この実施例では、廃棄物を
投入装置１１により乾燥装置１に供給し、後段の空気加
熱器６で加熱し熱分解炉２、乾燥炉空気供給管２７を経
由した約３００℃の加熱空気で直接接触乾燥する。この
乾燥過程では、廃棄物中に含まれるポリ塩化ビニル等の
有機塩素化合物を熱分解し、ポリ塩化ビニル等の有機塩
素化合物中に含まれる塩素の９０％以上を除去する。
廃棄物熱分解処理装置の概略構成図である。１が乾燥装
置であり２が熱分解炉、６が空気加熱器、７が蒸気加熱
器、１０が発電装置である。この実施例では、廃棄物を
投入装置１１により乾燥装置１に供給し、後段の空気加
熱器６で加熱し熱分解炉２、乾燥炉空気供給管２７を経
由した約３００℃の加熱空気で直接接触乾燥する。この
乾燥過程では、廃棄物中に含まれるポリ塩化ビニル等の
有機塩素化合物を熱分解し、ポリ塩化ビニル等の有機塩
素化合物中に含まれる塩素の９０％以上を除去する。
【００２４】次に、乾燥した廃棄物を、乾燥廃棄物投入
装置１２により熱分解装置２に供給し４５０〜５００℃
で低温熱分解し、熱分解生成物として熱分解ガスと不揮
発性残留物を得る。ここで得た熱分解ガスは、熱分解ガ
ス移送配管１７によりガス燃焼装置４へ送り、熱分解炉
２を加熱した排気の一部を燃焼用空気としてガス燃焼炉
燃焼用空気供給管２９から供給して燃焼する。
装置１２により熱分解装置２に供給し４５０〜５００℃
で低温熱分解し、熱分解生成物として熱分解ガスと不揮
発性残留物を得る。ここで得た熱分解ガスは、熱分解ガ
ス移送配管１７によりガス燃焼装置４へ送り、熱分解炉
２を加熱した排気の一部を燃焼用空気としてガス燃焼炉
燃焼用空気供給管２９から供給して燃焼する。
【００２５】この燃焼排ガスは、塩素濃度が低いためガ
ス燃焼排ガス移送配管１８、空気加熱器出口配管１９に
より、空気加熱器６および蒸気加熱器７に供給し、腐食
を避けた熱回収を行う。なお、蒸気加熱器７出口の排ガ
スは、廃熱蒸気発生装置５の給水加熱領域に接続しさら
に熱回収する。
ス燃焼排ガス移送配管１８、空気加熱器出口配管１９に
より、空気加熱器６および蒸気加熱器７に供給し、腐食
を避けた熱回収を行う。なお、蒸気加熱器７出口の排ガ
スは、廃熱蒸気発生装置５の給水加熱領域に接続しさら
に熱回収する。
【００２６】一方、不揮発性残留物は、不揮発性残留物
供給装置１３により燃焼装置３に供給し、熱分解炉２を
加熱した排気の一部を燃焼用空気として燃焼炉燃焼用空
気供給管２８から供給して高温燃焼し、不揮発性残留物
中の灰分を溶融しスラグ排出孔２４から溶融スラグとし
て排出する。燃焼排ガスは、燃焼排ガス移送配管１４で
乾燥炉排気管３０と合流し廃熱蒸気発生装置５へ移送し
熱回収する。
供給装置１３により燃焼装置３に供給し、熱分解炉２を
加熱した排気の一部を燃焼用空気として燃焼炉燃焼用空
気供給管２８から供給して高温燃焼し、不揮発性残留物
中の灰分を溶融しスラグ排出孔２４から溶融スラグとし
て排出する。燃焼排ガスは、燃焼排ガス移送配管１４で
乾燥炉排気管３０と合流し廃熱蒸気発生装置５へ移送し
熱回収する。
【００２７】廃熱蒸気発生装置５で熱回収した全ての燃
焼排ガスは、廃熱蒸気発生装置出口配管１５により排ガ
ス処理装置８へ送り処理した後、排ガス処理出口配管１
６を経て排気筒９に排出する。給水は、給水配管２１で
廃熱蒸気発生装置５に供給し蒸気を発生させる。この蒸
気は、蒸気出口配管２２で蒸気加熱器７に送り加熱して
加熱蒸気供給管２３により発電設備１０に供給する。
焼排ガスは、廃熱蒸気発生装置出口配管１５により排ガ
ス処理装置８へ送り処理した後、排ガス処理出口配管１
６を経て排気筒９に排出する。給水は、給水配管２１で
廃熱蒸気発生装置５に供給し蒸気を発生させる。この蒸
気は、蒸気出口配管２２で蒸気加熱器７に送り加熱して
加熱蒸気供給管２３により発電設備１０に供給する。
【００２８】空気は、廃棄物ピットから吸引し空気供給
配管２５で空気加熱器６に移送し、５００〜６００℃に
加熱して熱分解炉加熱空気供給管２６により熱分解装置
２加熱用に供給する。熱分解装置２を加熱した約３００
℃の排気は、その一部を燃焼装置３およびガス燃焼装置
４の燃焼用空気として燃焼炉燃焼用空気供給管２８、ガ
ス燃焼炉燃焼用空気供給管２９から供給する。残りの約
３００℃の熱分解装置２の排気は、乾燥炉空気供給管２
７により乾燥装置１に供給し、廃棄物を直接接触乾燥す
ることによりポリ塩化ビニル等の有機塩素化合物中の塩
素を熱分解して除去する。
配管２５で空気加熱器６に移送し、５００〜６００℃に
加熱して熱分解炉加熱空気供給管２６により熱分解装置
２加熱用に供給する。熱分解装置２を加熱した約３００
℃の排気は、その一部を燃焼装置３およびガス燃焼装置
４の燃焼用空気として燃焼炉燃焼用空気供給管２８、ガ
ス燃焼炉燃焼用空気供給管２９から供給する。残りの約
３００℃の熱分解装置２の排気は、乾燥炉空気供給管２
７により乾燥装置１に供給し、廃棄物を直接接触乾燥す
ることによりポリ塩化ビニル等の有機塩素化合物中の塩
素を熱分解して除去する。
【００２９】乾燥に使用した塩素を含む排気は、乾燥炉
排気管３０を経由して燃焼装置３の出口の高温部に吹込
んで臭気を除去するとともに、排ガス処理装置８を通し
て系外に排出する。本実施形態では、乾燥に使用した空
気を燃焼装置３出口に吹込む構成としたが、燃焼装置３
の二次燃焼空気として供給し排ガス量を低減することも
可能である。
排気管３０を経由して燃焼装置３の出口の高温部に吹込
んで臭気を除去するとともに、排ガス処理装置８を通し
て系外に排出する。本実施形態では、乾燥に使用した空
気を燃焼装置３出口に吹込む構成としたが、燃焼装置３
の二次燃焼空気として供給し排ガス量を低減することも
可能である。
【００３０】廃棄物中のポリ塩化ビニル等の有機塩素化
合物に含まれる塩素は乾燥装置１で除去しているが、廃
棄物中には、厨芥中の調味料等に由来する塩化ナトリウ
ム等のアルカリ塩も相当量含まれる。しかし、４５０〜
５００℃の低温熱分解では塩化ナトリウム等のアルカリ
塩は熱分解しないため、本実施形態で乾燥した廃棄物を
熱分解した場合の熱分解ガス中の塩素濃度は、廃棄物中
の塩素濃度の１０％以下とすることが可能である。
合物に含まれる塩素は乾燥装置１で除去しているが、廃
棄物中には、厨芥中の調味料等に由来する塩化ナトリウ
ム等のアルカリ塩も相当量含まれる。しかし、４５０〜
５００℃の低温熱分解では塩化ナトリウム等のアルカリ
塩は熱分解しないため、本実施形態で乾燥した廃棄物を
熱分解した場合の熱分解ガス中の塩素濃度は、廃棄物中
の塩素濃度の１０％以下とすることが可能である。
【００３１】さらに、この熱分解ガスを単独で燃焼させ
ることにより、塩素濃度の低い高温燃焼ガスが得られる
ため、従来技術では高温腐食を避け約３００℃以下の低
温の熱回収設計としていた空気加熱器６、蒸気加熱器７
で、４００〜５００℃以上の熱回収が可能となり、伝熱
管の腐食に対する廃棄物熱分解処理装置の信頼性の向上
と、蒸気の加熱による発電設備１０の高効率化を可能と
した。
ることにより、塩素濃度の低い高温燃焼ガスが得られる
ため、従来技術では高温腐食を避け約３００℃以下の低
温の熱回収設計としていた空気加熱器６、蒸気加熱器７
で、４００〜５００℃以上の熱回収が可能となり、伝熱
管の腐食に対する廃棄物熱分解処理装置の信頼性の向上
と、蒸気の加熱による発電設備１０の高効率化を可能と
した。
【００３２】本実施形態では、乾燥過程を設けた場合に
ついて示したが、乾燥過程を分離する場合においても、
ポリ塩化ビニル等の有機塩素化合物中の塩素が熱分解す
る温度まで加熱して乾燥した廃棄物を使用すれば、本実
施形態と同等の効果を得られることは言うまでもない。
ついて示したが、乾燥過程を分離する場合においても、
ポリ塩化ビニル等の有機塩素化合物中の塩素が熱分解す
る温度まで加熱して乾燥した廃棄物を使用すれば、本実
施形態と同等の効果を得られることは言うまでもない。
【００３３】〔実施例２〕図２は第２の実施例に係わる
廃棄物熱分解処理装置の概略構成図である。この実施例
では、前述の実施例と廃棄物の投入から熱分解生成物の
燃焼までの廃棄物処理の流れは同様であるため、第一の
実施形態と相違する部分についての流れを以下に示す。
廃棄物熱分解処理装置の概略構成図である。この実施例
では、前述の実施例と廃棄物の投入から熱分解生成物の
燃焼までの廃棄物処理の流れは同様であるため、第一の
実施形態と相違する部分についての流れを以下に示す。
【００３４】熱分解ガスは、ガス燃焼装置４で後段の空
気加熱器６で加熱した燃焼用空気により燃焼する。この
燃焼排ガスは、ガス燃焼排ガス移送配管１８、空気加熱
器出口配管１９により空気加熱器６、蒸気加熱器７に供
給し、約６００℃まで熱回収した後、熱分解装置２を加
熱する熱源として供給する。熱分解装置２を間接加熱し
約３００℃まで熱回収した排ガスは、乾燥装置１に供給
し廃棄物と直接熱交換して廃棄物を乾燥した後、乾燥炉
排気管３０を経て燃焼装置３の出口の高温部に吹込んで
臭気を除去し、排ガス処理装置８を通して系外に排出さ
れる。
気加熱器６で加熱した燃焼用空気により燃焼する。この
燃焼排ガスは、ガス燃焼排ガス移送配管１８、空気加熱
器出口配管１９により空気加熱器６、蒸気加熱器７に供
給し、約６００℃まで熱回収した後、熱分解装置２を加
熱する熱源として供給する。熱分解装置２を間接加熱し
約３００℃まで熱回収した排ガスは、乾燥装置１に供給
し廃棄物と直接熱交換して廃棄物を乾燥した後、乾燥炉
排気管３０を経て燃焼装置３の出口の高温部に吹込んで
臭気を除去し、排ガス処理装置８を通して系外に排出さ
れる。
【００３５】一方、不揮発性残留物は、不揮発性残留物
供給装置１３により燃焼装置３に供給され、後段の空気
加熱器６で加熱した燃焼用空気により高温燃焼して、不
揮発性残留物中の灰分を溶融しスラグ排出孔２４から溶
融スラグとして排出する。燃焼排ガスは、燃焼排ガス移
送配管１４で乾燥炉排気管３０と合流し廃熱蒸気発生装
置５へ移送し熱回収する。
供給装置１３により燃焼装置３に供給され、後段の空気
加熱器６で加熱した燃焼用空気により高温燃焼して、不
揮発性残留物中の灰分を溶融しスラグ排出孔２４から溶
融スラグとして排出する。燃焼排ガスは、燃焼排ガス移
送配管１４で乾燥炉排気管３０と合流し廃熱蒸気発生装
置５へ移送し熱回収する。
【００３６】廃熱蒸気発生装置５で熱回収した全ての燃
焼排ガスは、廃熱蒸気発生装置出口配管１５により排ガ
ス処理装置８へ送り処理した後、排ガス処理出口配管１
６を経て排気筒９に排出される。
焼排ガスは、廃熱蒸気発生装置出口配管１５により排ガ
ス処理装置８へ送り処理した後、排ガス処理出口配管１
６を経て排気筒９に排出される。
【００３７】給水は、給水配管２１で廃熱蒸気発生装置
５に供給し蒸気を発生させる。この発生した蒸気は、蒸
気出口配管２２により蒸気加熱器７に送り込まれて加熱
され、加熱蒸気供給管２３により発電設備１０に供給さ
れる。
５に供給し蒸気を発生させる。この発生した蒸気は、蒸
気出口配管２２により蒸気加熱器７に送り込まれて加熱
され、加熱蒸気供給管２３により発電設備１０に供給さ
れる。
【００３８】空気は、廃棄物ピットから空気供給配管２
５を経て空気加熱器６に移送され、５００〜６００℃に
加熱されて、熱分解炉加熱空気供給管２６により熱分解
炉２の加熱用に供給される。熱分解炉の約３００℃の排
気は、ガス燃焼用空気供給管２９および燃焼炉燃焼用空
気供給管２８によりそれぞれガス燃焼装置４、燃焼装置
３に燃焼用空気として供給される。
５を経て空気加熱器６に移送され、５００〜６００℃に
加熱されて、熱分解炉加熱空気供給管２６により熱分解
炉２の加熱用に供給される。熱分解炉の約３００℃の排
気は、ガス燃焼用空気供給管２９および燃焼炉燃焼用空
気供給管２８によりそれぞれガス燃焼装置４、燃焼装置
３に燃焼用空気として供給される。
【００３９】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、熱分解生成物である熱分解ガスの塩素濃度を低く抑
え、熱回収装置の信頼性の向上と効率的な熱回収を図る
ことができるこの種の廃棄物熱分解処理装置を得ること
ができる。
ば、熱分解生成物である熱分解ガスの塩素濃度を低く抑
え、熱回収装置の信頼性の向上と効率的な熱回収を図る
ことができるこの種の廃棄物熱分解処理装置を得ること
ができる。
【図１】本発明の廃棄物熱分解処理装置の一実施例を示
す概略系統図である。
す概略系統図である。
【図２】本発明の廃棄物熱分解処理装置の他の実施例を
示す概略系統図である。
示す概略系統図である。
１…乾燥装置、２…熱分解装置、３…燃焼装置、４…ガ
ス燃焼装置、５…廃熱蒸気発生装置、６…空気加熱器、
７…蒸気加熱器、８…排ガス処理装置、９…排気筒、１
０…発電設備、１１…投入装置、１２…乾燥廃棄物投入
装置、１３…不揮発性残留物供給装置、１４…燃焼排ガ
ス移送配管、１５…廃熱蒸気発生装置出口配管、１６…
排ガス処理装置出口配管、１７…熱分解ガス移送配管、
１８…ガス燃焼排ガス移送配管、１９…空気加熱器出口
配管、２０…蒸気加熱器出口配管、２１…給水配管、２
２…蒸気出口配管、２３…加熱蒸気供給管、２４…スラ
グ排出孔、２５…空気供給配管、２６…熱分解炉加熱空
気供給配管、２７…乾燥炉空気供給管、２８…燃焼炉燃
焼用空気供給管、２９…ガス燃焼炉燃焼用空気供給管、
３０…乾燥炉排気管。
ス燃焼装置、５…廃熱蒸気発生装置、６…空気加熱器、
７…蒸気加熱器、８…排ガス処理装置、９…排気筒、１
０…発電設備、１１…投入装置、１２…乾燥廃棄物投入
装置、１３…不揮発性残留物供給装置、１４…燃焼排ガ
ス移送配管、１５…廃熱蒸気発生装置出口配管、１６…
排ガス処理装置出口配管、１７…熱分解ガス移送配管、
１８…ガス燃焼排ガス移送配管、１９…空気加熱器出口
配管、２０…蒸気加熱器出口配管、２１…給水配管、２
２…蒸気出口配管、２３…加熱蒸気供給管、２４…スラ
グ排出孔、２５…空気供給配管、２６…熱分解炉加熱空
気供給配管、２７…乾燥炉空気供給管、２８…燃焼炉燃
焼用空気供給管、２９…ガス燃焼炉燃焼用空気供給管、
３０…乾燥炉排気管。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ２３Ｇ 5/14 ＺＡＢ Ｆ２３Ｇ 5/14 ＺＡＢＤ 5/46 ＺＡＢ 5/46 ＺＡＢＺ Ｆ２３Ｊ 1/00 Ｆ２３Ｊ 1/00 Ｂ Ｆ２３Ｌ 15/00 Ｆ２３Ｌ 15/00 Ａ (72)発明者 阪本 昇吾 茨城県日立市大みか町三丁目18番１号 茨 城日立情報サービス株式会社内 (72)発明者 石井 克幸 茨城県日立市大みか町三丁目18番１号 茨 城日立情報サービス株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 廃棄物を燃焼し熱分解する廃棄物燃焼装
置と、この廃棄物燃焼装置により生成された高温生成物
を熱源媒体として蒸気を発生する廃熱蒸気発生装置と、
前記廃棄物燃焼装置の燃焼用空気を加熱する空気加熱器
とを備え、前記空気加熱器の熱源媒体に前記廃棄物燃焼
装置の排ガスが用いられる廃棄物熱分解処理装置におい
て、 前記廃棄物燃焼装置を、廃棄物中に含まれる有機塩素化
合物を熱分解して塩素を除去する乾燥装置と、この乾燥
装置により乾燥された廃棄物を４５０〜５００℃の低温
で熱分解しアルカリ塩からの塩化水素の生成反応を抑え
て低塩素濃度の熱分解ガスを得る熱分解装置とより形成
するとともに、この熱分解装置の排ガスをガス燃焼装置
にて燃焼し、この燃焼ガスを前記空気加熱器の熱源媒体
に用いるようにしたことを特徴とする廃棄物熱分解処理
装置。 - 【請求項２】 廃棄物を燃焼し熱分解する廃棄物燃焼装
置と、この廃棄物燃焼装置により生成された高温生成物
を熱源媒体として蒸気を発生する廃熱蒸気発生装置と、
前記廃棄物燃焼装置の燃焼用空気を加熱する空気加熱器
とを備え、前記空気加熱器の熱源媒体に前記廃棄物燃焼
装置の排ガスが用いられる廃棄物熱分解処理装置におい
て、 前記廃棄物燃焼装置を、廃棄物中に含まれる有機塩素化
合物を熱分解して塩素を除去する乾燥装置と、この乾燥
装置により乾燥された廃棄物を４５０〜５００℃の低温
で熱分解しアルカリ塩からの塩化水素の生成反応を抑え
て低塩素濃度の熱分解ガスを得る熱分解装置とより形成
するとともに、前記熱分解装置の下流側に、この熱分解
装置で熱分解して得られた不揮発性残留物を単独で高温
燃焼させ、残留物中の灰分を溶融スラグ化する装置と、
前記熱分解装置の排ガスを燃焼するガス燃焼装置とを設
け、前記ガス燃焼装置の燃焼ガスを前記空気加熱器の熱
源媒体に用いるようにしたことを特徴とする廃棄物熱分
解処理装置。 - 【請求項３】 前記空気加熱器で得られた加熱空気を、
前記熱分解装置の間接加熱に使用し、かつその排気を前
記乾燥装置の熱源とするようにした請求項１または２記
載の廃棄物熱分解処理装置。 - 【請求項４】 前記空気加熱器および廃熱蒸気発生装置
で熱回収したガスを、前記乾燥装置の熱源媒体として供
給し、かつ乾燥装置の排ガスを熱分解装置出口の高温部
に吹込み処理するようにした請求項１または２記載の廃
棄物熱分解処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9045194A JPH10238727A (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 廃棄物熱分解処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9045194A JPH10238727A (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 廃棄物熱分解処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10238727A true JPH10238727A (ja) | 1998-09-08 |
Family
ID=12712474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9045194A Pending JPH10238727A (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 廃棄物熱分解処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10238727A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104520645A (zh) * | 2012-05-08 | 2015-04-15 | 奇努克终极回收有限公司 | 废物加工的改进 |
| CN106556027A (zh) * | 2015-09-29 | 2017-04-05 | 中国石油化工集团公司 | 一种用于废硫酸裂解工艺的助燃空气预热方法 |
-
1997
- 1997-02-28 JP JP9045194A patent/JPH10238727A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104520645A (zh) * | 2012-05-08 | 2015-04-15 | 奇努克终极回收有限公司 | 废物加工的改进 |
| US9447703B2 (en) | 2012-05-08 | 2016-09-20 | Chinook End-Stage Recycling Limited | Waste processing |
| CN106556027A (zh) * | 2015-09-29 | 2017-04-05 | 中国石油化工集团公司 | 一种用于废硫酸裂解工艺的助燃空气预热方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040806 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041124 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050412 |