JPH11257628A - Furnace for gasification-melting of waste and method therefor - Google Patents
Furnace for gasification-melting of waste and method thereforInfo
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- JPH11257628A JPH11257628A JP6509898A JP6509898A JPH11257628A JP H11257628 A JPH11257628 A JP H11257628A JP 6509898 A JP6509898 A JP 6509898A JP 6509898 A JP6509898 A JP 6509898A JP H11257628 A JPH11257628 A JP H11257628A
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Abstract
Description
【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）をガス化して廃棄物中の有機物をエネルギーとし
て炉内で利用し、または、さらに燃料として使用できる
ガス（以下、エネルギーガスという）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廃棄物のガス化
溶融炉およびその方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to gasification of municipal waste and industrial waste (hereinafter simply referred to as "waste" without distinction between them) and utilization of organic matter in the waste as energy in a furnace. Or a waste gasification and melting furnace that recovers as a gas that can be used as a fuel (hereinafter referred to as energy gas) and recovers ash and metals contained in these wastes as molten slag and molten metal, respectively. About the method.
【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 composed of municipal waste and industrial waste mainly composed of shredder dust of discarded automobiles and home electric appliances, a method of landfill disposal or landfill disposal after incineration is known. Has been adopted. However, given the recent tight situation that it is extremely difficult to secure landfill sites, the incineration method generally used so far has been reviewed. In addition, incineration ash generated after incineration of waste contains a large amount of heavy metals, and therefore, it is required to perform chemical treatment or high-temperature melting treatment for the purpose of preventing elution thereof.
【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 using a method of directly disposing of waste or landfilling after incineration, waste once reduced in volume and solidified, that is, RDF (Refu) is generally used.
se Derived Fuel (meaning fuel derived from waste)
There is also a method of burning it after converting it to a solid fuel called と. Examples of this method include a TC-system by Japan Recycling Management Co., Ltd., a J-Catrel system by Ebara Corporation, and a recycling energy center concept in Mie Prefecture (No. 6).
Of the seminar “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 standpoint of protecting limited resources, these wastes or RDF are not simply incinerated,
It is desirable to recover recyclable materials as resources (useful substances) or energy (heat energy).
The following are examples that are currently in practical use.
【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。[0005] 1. Material recovery Separation and recovery of metals (aluminum cans, steel cans, etc.) Separation and recovery of plastics (PET bottles, etc.) Separation and recovery of waste paper (newspaper, etc.) 2. Material conversion and recovery Recovery of plastics as fuel oil by pyrolysis oil recovery Recovery of plastics as fuel gas by pyrolysis gasification Heat energy recovery Steam recovery at the time of waste incineration Since the above item 1 is a pre-treatment method before the recycling of waste, the recovery of useful substances from waste after separation can be carried out by means 2 or 3 above. I have to rely on it. In recent years, general waste and industrial waste contain various substances due to changes in lifestyle (diversification), and the gasification and melting method that can flexibly cope with various types of waste has been in the spotlight. I'm taking a bath. In particular, this method has a feature that since incinerated ash can be converted into molten slag, heavy metals in the incinerated ash can be contained in the slag and made 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。[0006] The following are examples of the gasification and melting system.
【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７−３５
８８９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３
００℃）、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's 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), pp. 572-578, and Tokuhei 7-35
The main body of the melting furnace is a single-stage tuyere vertical shaft furnace, into which coke and limestone are charged together with waste from the center of the furnace. The furnace is preheated and dried from the top (about 3
00 ° C), thermal decomposition zone (300-1000 ° C) and combustion / melting zone (1700-1800 ° C). In the preheating / drying zone, waste is heated and moisture evaporates. The dried waste gradually descends and moves to the pyrolysis zone where the organic matter is gasified. This generated gas is discharged from the upper part of the furnace,
The fuel is completely burned in the latter combustion chamber, 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。[0008] On the other hand, the remaining gasified ash and inorganic substances fall into the combustion / melting zone together with coke. The coke is burned by the air supplied from the tuyere, and the heat causes the ash and inorganic substances to completely melt. The melt is adjusted to an appropriate viscosity and basicity by the charged limestone, and discharged from the taphole to the outside of the furnace.
【０００９】なお、燃料用の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、ソリュ
ーションロス反応を抑制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）。[0009] In order to save coke for fuel, a method has been disclosed in which the charging system for coke and waste is separated and the solution loss reaction is suppressed to increase the thermal efficiency of the furnace (see the above-mentioned Japanese Patent Publication No. Hei 7 (1994)). -35889 gazette).
【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. NKK high-temperature gasification direct melting system ("Steel Industry Report" No. 1674, 1996.3.21
(Japan Iron and Steel Federation)) The melting furnace body is a vertical furnace having tuyeres divided into three stages in the height direction, and the flow formed by the dry distillate of waste 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 from the middle tuyere (two-stage tuyere) into the fluidized bed, part of the generated gas is burned and the temperature is maintained.
【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。[0011] The dry distillate containing incombustibles descends to the moving bed at the lower part of the furnace together with the auxiliary fuel, and is burned and gasified at a high temperature by oxygen-enriched air from the lower tuyere (main tuyere). It is melted, dropped and separated from metal by the difference in specific gravity. On the other hand, the free board temperature is always 1000 by the air from the tuyere (three-stage tuyere)
The temperature is maintained at not less than ° C., thereby preventing the generation of tar components and the production of dioxins and their precursors.
【００１２】Ｃ．Ｔｈｅｒｍｏｓｅｌｅｃｔ方式 （Ｔｈｅｒｍｏｓｅｌｅｃｔ（１９９５．５．２６），
ＰＡＲＴ１”Foundation for the continuos conversio
ns 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 (Thermoselect (1995.5.26),
PART1 "Foundation for the continuos conversio
ns of solid waste ”) The furnace used in this method is a pressurized tubular pyrolyzer that evaporates moisture in waste and pyrolyzes organic matter, and the combustion of pyrolysis residue (char) by oxygen, ash This is a pyrolysis melting furnace that is integrally connected with a combustion melting furnace that melts and reforms gas.In the combustion melting furnace, first, the decomposition gas of organic substances from the pyrolyzer is sent to the middle part of the furnace. On the other hand, the char falls to the bottom of the furnace, burns at high temperature with oxygen to melt the ash, and converts organic decomposition gas to CO and H 2 under a high temperature atmosphere at the top of the furnace (gas reforming). Progresses.
【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】上記の方式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、また、生成ガスを炉外で
完全燃焼させるので、その燃焼熱を炉内でのガス化溶融
のために利用できない。さらにこの方式では、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。The vertical shaft furnace of the system of the above-mentioned method A requires expensive coke, and the generated gas is completely burned outside the furnace. Therefore, the combustion heat is used for gasification and melting in the furnace. Can not. Furthermore, in this method, since the temperature of the preheating / drying zone in the upper part of the furnace is about 300 ° C., a large amount of hydrocarbons such as tar and dioxins which cannot be sufficiently decomposed are discharged outside the furnace.
【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、また、生成ガス
を炉外で完全燃焼させるので、その燃焼熱を炉内でのガ
ス化溶融のために利用できない。さらに、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。The vertical furnace of the system B also requires expensive coke as in the case of the system A, and the generated gas is completely burned outside the furnace. Not available for melting. Further, in order to keep the free board always at 1000 ° C. or higher, a large free board is required, and an increase in the size of the furnace is inevitable.
【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、生成ガスを炉外で燃焼して利用す
るので、その燃焼熱を炉内でのガス化溶融のために利用
できない。Although the furnace used in the method C is said to integrally connect two reactors (furnace), it is actually clearly separated into two furnaces, a pyrolysis furnace and a combustion melting furnace. .
Therefore, it is structurally complicated and the equipment cost increases. Further, since the pyrolysis furnace is an indirect heating type furnace separated from the combustion melting furnace, the sensible heat of the exhaust gas of the combustion melting furnace is not sufficiently utilized. Further, since the generated gas is used after burning outside the furnace, the heat of combustion cannot be used for gasification and melting inside the furnace.
【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 (especially,
Municipal waste (mainly, municipal waste) contains a large amount of water. For example, taking garbage as an example, the average water content is 30 to 60%, and depending on the municipality,
In some cases it exceeds 70%. Therefore, if such a waste is directly charged into a gasification and melting furnace, a large amount of energy is required only for drying attached moisture. Originally,
In gasification and melting furnaces, thermal decomposition of organic matter in waste
Because precious energy must be consumed to melt the ash, a residue after gasification and pyrolysis, unnecessary water in the waste must be removed before charging the gasification and melting furnace. It is desirable to keep. However, this requires extra energy for drying outside the furnace.
【００１８】また、ガス化溶融炉内部において、廃棄物
中の有機物をガス化して得られるＣＯガスおよびＨ2 ガ
スを含むガス（これを、ここでは、副生ガスともいう）
を炉内で二次燃焼させて得られる熱（この熱を、副生ガ
スが有している「潜熱」ともいう）あるいは副生ガス自
身が有する熱（顕熱）を有効利用することが望ましい。
しかしながら、副生ガスの潜熱の利用は可能としても、
炉頂の排ガス温度を下げてまで副生ガスの顕熱を利用す
ることは、前記の方式Ａのように、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
出されるおそれがあるので好ましくない。In the gasification and melting furnace, a gas containing CO gas and H 2 gas obtained by gasifying organic matter in waste (this is also referred to as by-product gas in this case).
It is desirable to make effective use of the heat obtained by secondary combustion in the furnace (this heat is also referred to as "latent heat" of the by-product gas) or the heat (sensible heat) of the by-product gas itself .
However, even if the latent heat of by-product gas can be used,
Utilizing the sensible heat of the by-product gas until lowering the exhaust gas temperature at the furnace top means that a large amount of hydrocarbons and dioxins such as tar that cannot be sufficiently decomposed are discharged outside the furnace as in the method A described above. This is not preferred because of the possibility of
【００１９】[0019]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、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、灰分及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、廃棄物から生成する
副生ガスの潜熱を活用することを目的としてなされたも
のである。特に、生ごみのように多量の水分を含む廃棄
物や、廃棄物に由来する焼却灰や飛灰でも経済的に処理
できる方法を提供するためになされたものである。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is intended to reduce waste landfill costs by effectively utilizing combustibles, ash, iron, and the like in general waste and industrial waste, which are problematic in disposal methods and the like. The purpose is to reduce the amount of waste gas and to utilize the latent heat of by-product gas generated from waste. In particular, the present invention has been made to provide a method capable of economically treating waste containing a large amount of water, such as garbage, and incinerated ash and fly ash derived from waste.
【００２０】本発明が解決しようとする課題は、高価な
コークスを使用せずに、廃棄物自身が有しているエネル
ギーで、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、かつ清浄な排ガスお
よび資源として有効利用できるスラグとメタルを製造で
きるガス化溶融炉およびガス化溶融方法を提供するこ
と、特に、廃棄物から生成する副生ガスを有効利用でき
るガス化溶融炉およびガス化溶融方法を提供することに
ある。The problem to be solved by the present invention is to use the energy of the waste itself without using expensive coke, and to conduct a series of gasification melting, dehydration / pyrolysis and gas reforming of the waste. To provide a gasification and melting furnace and a gasification and melting method capable of producing slag and metal that can be effectively used as clean exhaust gas and resources by performing the process in one furnace, and in particular, to reduce by-product gas generated from waste. An object of the present invention is to provide a gasification melting furnace and a gasification melting method that can be effectively used.
【００２１】[0021]
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、下記
（１）〜（５）の廃棄物のガス化溶融炉、および下記
（６）〜（１１）のガス化溶融方法にある。The gist of the present invention resides in the following waste gasification and melting furnaces (1) to (5) and the following gasification and melting methods (6) to (11).
【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、前記装入された廃棄物のレベルを
計測する手段と中段の羽口近傍の温度を計測する手段と
炉の上方部の雰囲気ガスの温度を計測する手段を有し、
さらに、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鉛直方向に吹き込むことができる
少なくとも１個の吹き出し孔と支燃性ガスを炉の側壁方
向に吹き込むことができる少なくとも１個の吹き出し孔
を備える上吹ランスを有することを特徴とする廃棄物の
ガス化溶融炉。(1) Gasification of vertical waste in which waste is burned, and organic matter in the waste is gasified and recovered as energy gas, and ash and metals in the waste are recovered as a melt. A melting furnace, having a waste inlet for charging the waste and a gas outlet for discharging generated gas at an upper portion, and a melt slag and a molten metal outlet at a lower portion; A tuyere which is capable of independently injecting a supporting gas and an auxiliary fuel between the charging inlet and the discharge port of the molten slag and the molten metal, and has a plurality of vertically divided tuyeres, Means for measuring the level of waste entered, means for measuring the temperature near the tuyere of the middle stage, and means for measuring the temperature of the atmospheric gas in the upper part of the furnace,
Furthermore, at least one blow-out hole capable of vertically injecting the supporting gas and the auxiliary fuel, which can be moved up and down into the furnace, and blowing the supporting gas toward the side wall of the furnace. Waste gasification and melting furnace, characterized in that it has an upper blowing lance having at least one blowout hole capable of producing a gas.
【００２３】（２）上記（１）の廃棄物のガス化溶融炉
において、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) In the waste gasification and melting furnace described in (1), the molten metal slag and the molten metal are provided with at least one slag discharge port for discharging the molten slag out of the furnace and the molten metal. At least one for discharging
Divided into metal outlets, and the slag outlet is
The molten slag and the molten metal provided in the overhang attached to the lower part of the furnace are provided above the space in which the molten slag and the molten metal can temporarily accumulate before being discharged out of the furnace, and the metal discharge port is provided in the lower part of the space. A gasification and melting furnace for waste.
【００２４】（３）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、前記装入された廃棄物のレベ
ルを計測する手段と中段の羽口近傍の温度を計測する手
段と炉の上方部の雰囲気ガスの温度を計測する手段を有
し、さらに、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鉛直方向に吹き込むことがで
きる少なくとも１個の吹き出し孔と支燃性ガスを炉の側
壁方向に吹き込むことができる少なくとも１個の吹き出
し孔を備える上吹ランス、または、前記上吹ランスに加
え、炉内のフリーボード空間部に支燃性ガスを吹き込む
ことができる少なくとも１個の羽口を有することを特徴
とする廃棄物のガス化溶融炉。(3) Burn the waste, gasify organic matter in the waste and recover it as energy gas, and gasify low-boiling heavy metals in the waste and recover it as dust accompanying the energy gas. A vertical waste gasification and melting furnace for recovering ash and metals in the waste as a melt, wherein a waste loading inlet for charging the waste at an upper portion, and gas and dust generated And a dust recovery means connected to the gas discharge port via a gas discharge duct, and has a discharge port for molten slag and molten metal at a lower portion, and the gas discharge port and the molten slag and A tuyere capable of independently blowing a combustion-supporting gas and auxiliary fuel between the molten metal outlet and burning and gasifying charcoal generated by dehydration and pyrolysis of waste. Means for measuring the level of the loaded waste, means for measuring the temperature in the vicinity of the tuyere in the middle, and above the furnace Means for measuring the temperature of the ambient gas in the part, and at least one blowout capable of vertically blowing a supporting gas and an auxiliary fuel, which can be moved up and down into the furnace, at the top of the furnace. An upper blowing lance having at least one blowout hole through which holes and a supporting gas can be blown in the direction of the side wall of the furnace, or in addition to the upper blowing lance, the supporting gas is supplied to a free board space in the furnace. Waste gasification and melting furnace having at least one tuyere capable of being blown.
【００２５】（４）上記（３）の廃棄物のガス化溶融炉
において、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。(4) In the waste gasification / melting furnace of (3), the molten slag and the molten metal are provided with at least one slag discharge port for discharging the molten slag out of the furnace and the molten metal. At least one for discharging
Divided into metal outlets, and the slag outlet is
The molten slag and the molten metal provided in the overhang attached to the lower part of the furnace are provided above the space in which the molten slag and the molten metal can temporarily accumulate before being discharged out of the furnace, and the metal discharge port is provided in the lower part of the space. A gasification and melting furnace for waste.
【００２６】（５）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、支燃性ガス及び補助燃料を鉛直方向に吹き込
むことができる上吹ランスが、炉の上部に炉内に向けて
昇降可能に取り付けられ、前記装入された廃棄物のレベ
ルを計測する手段と炉の上方部の雰囲気ガスの温度を計
測する手段を有し、さらに、炉内のフリーボード空間部
に支燃性ガスおよび補助燃料を吹き込むことができる少
なくとも１個の羽口を備えるか、前記上吹ランスが前記
鉛直方向への吹き込み口とは別に支燃性ガスを炉の側壁
方向に吹き込むことができる少なくとも１個の吹き出し
孔を備えるか、または前記フリーボード空間部への支燃
性ガスおよび補助燃料の吹き込み羽口と前記上吹ランス
に設けられた支燃性ガスの炉の側壁方向への吹き出し孔
の両方を備えることを特徴とする廃棄物のガス化溶融
炉。(5) Gasification of vertical waste by burning waste, gasifying organic matter in the waste and recovering it as an energy gas, and recovering ash and metals in the waste as a melt. A melting furnace having a waste inlet for charging the waste and a gas outlet for discharging generated gas at an upper portion, and a melt slag and a molten metal outlet at a lower portion; An upper blowing lance capable of vertically blowing gas and auxiliary fuel is mounted on the upper part of the furnace so as to be able to move up and down into the furnace, and means for measuring the level of the charged waste and an upper part of the furnace. Means for measuring the temperature of the atmospheric gas, and further comprising at least one tuyere capable of injecting a supporting gas and an auxiliary fuel into a freeboard space in the furnace, or Blowing in the vertical direction At least one blow-off hole through which the supporting gas can be blown in the direction of the side wall of the furnace separately from the port, or the blowing tuyere of the supporting gas and the auxiliary fuel into the free board space and the upper A gasification and melting furnace for waste, comprising: both a blowing hole for a combustion supporting gas provided in a blowing lance toward a side wall of the furnace.
【００２７】上記（１）〜（５）の廃棄物のガス化溶融
炉において、鉛直方向への吹き込み口および炉の側壁方
向への吹き込み口を備える上吹ランスがランスの中心軸
を回転軸として回転可能に取り付けられている場合は、
後述するように、炉内のＣＯおよび／またはＨ2 の二次
燃焼が促進されるので、好ましい。In the waste gasification and melting furnace of the above (1) to (5), an upper blowing lance having a vertical blowing port and a blowing port toward the side wall of the furnace has a central axis of the lance as a rotation axis. If it is rotatably mounted,
As described later, secondary combustion of CO and / or H 2 in the furnace is promoted, which is preferable.
【００２８】（６）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、前者をエ
ネルギーとして炉内で利用し、または、さらに炉上部に
設けられたガス排出口から回収し、後者を炉下部に設け
られた溶融スラグおよび溶融金属の排出口から回収する
ことを特徴とする廃棄物のガス化溶融方法。(6) A method for gasifying and melting wastes using the waste gasification and melting furnace described in (1) above,
The waste charged into the furnace from the waste inlet is converted into energy gas mainly composed of CO and H 2 , molten slag and molten metal by the reactions in the following zones, and the former is used as energy in the furnace. Gasification and melting of waste, characterized by recovering from the gas outlet provided at the upper part of the furnace and recovering the latter from the outlet of molten slag and molten metal provided at the lower part of the furnace Method.
【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 supporting gas and, if necessary, auxiliary fuel are blown from the lower tuyere to burn and gasify the carbide produced in the second zone to generate a reducing gas and to be contained in the carbide. The molten ash and metals are melted to form 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／または上吹ランスの鉛直
方向への吹き出し孔から吹き込み、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] The supporting gas and, if necessary, the auxiliary fuel are blown from the tuyere of the middle stage and / or the vertical blowing holes of the upper blowing lance to reduce the reducing gas generated in the first zone. The secondary combustion is carried out, and the waste charged from the waste loading inlet is dehydrated and heated to thermally decompose it into carbide and hydrocarbon gas.
【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／または上吹ランスの鉛直
方向への吹き出し孔から吹き込み、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、さらに、支燃性ガスを上吹ランス
の炉の側壁方向への吹き出し孔から吹き込み、炉内のＣ
Ｏおよび／またはＨ2 を二次燃焼させる。[Third Zone] A combustion supporting gas and, if necessary, an auxiliary fuel are blown from a vertically outlet hole of an upper tuyere and / or an upper blowing lance, and a hydrocarbon gas generated in a second zone is blown. It is thermally decomposed into an energy gas mainly composed of CO and H 2 , and further, a combustion-supporting gas is blown from a blowing hole of the upper blowing lance toward a side wall of the furnace, and C in the furnace is blown.
O and / or H 2 is subjected to secondary combustion.
【００３２】（７）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
ギーガスと、溶融スラグおよび溶融金属とし、前者をエ
ネルギーとして炉内で利用し、または、さらに炉上部に
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。(7) A method for gasification and melting of waste, which is performed using the waste gasification and melting furnace described in (2) above,
The waste charged into the furnace from the waste inlet is converted into energy gas mainly composed of CO and H 2 , molten slag and molten metal by the reactions in the following zones, and the former is used as energy in the furnace. Or collect from a gas outlet provided in the upper part of the furnace, temporarily accumulate the latter in a space provided in the overhang portion, and discharge the molten slag to the slag provided in the upper part of the space. A method for gasifying and melting wastes, comprising discharging the molten metal from an outlet and discharging the molten metal from a metal discharge port provided at a lower portion of the space.
【００３３】〔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 a lower tuyere, and the carbide generated in the second zone is burned and gasified to generate a reducing gas and to be contained in the carbide. The molten ash and metals are melted to form molten slag and molten metal.
【００３４】〔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／または上吹ランスの鉛直
方向への吹き出し孔から吹き込み、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 combustible gas and, if necessary, auxiliary fuel are blown into the tuyere of the middle stage and / or the vertical blowing hole of the upper blowing lance to reduce the reducing gas generated in the first zone. The secondary combustion is carried out, and the waste charged from the waste loading inlet is dehydrated and heated to thermally decompose it into carbide and hydrocarbon gas.
【００３５】〔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／または上吹ランスの鉛直
方向への吹き出し孔から吹き込み、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、さらに、支燃性ガスを上吹ランス
の炉の側壁方向への吹き出し孔から吹き込み、炉内のＣ
Ｏおよび／またはＨ2 を二次燃焼させる。[Third Zone] A combustion supporting gas and, if necessary, an auxiliary fuel are blown in from a vertically blowing hole of the upper tuyere and / or the upper blowing lance, and the hydrocarbon gas generated in the second zone is blown. It is thermally decomposed into an energy gas mainly composed of CO and H 2 , and further, a combustion-supporting gas is blown from a blowing hole of the upper blowing lance toward a side wall of the furnace, and C in the furnace is blown.
O and / or H 2 is subjected to secondary combustion.
【００３６】（８）上記（３）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、前記エネルギーガスを炉内で
利用し、または、さらに炉上部に設けられたガス排出口
から回収し、前記ダストを前記ガス排出口から回収し、
溶融スラグおよび溶融金属を炉下部に設けられた溶融ス
ラグおよび溶融金属の排出口から回収することを特徴と
する廃棄物のガス化溶融方法。(8) A method for gasifying and melting waste, which is carried out using the waste gasification and melting furnace described in (3) above,
The waste charged into the furnace from the waste charging inlet is subjected to a reaction in each of the following zones, and dust containing energy gas mainly composed of CO and H 2 and low-boiling heavy metals, molten slag and molten metal. And, utilizing the energy gas in the furnace, or, further recovered from the gas outlet provided in the furnace upper part, recovering the dust from the gas outlet,
A method of gasifying and melting waste, comprising collecting molten slag and molten metal from a discharge port of molten slag and molten metal provided at a lower part of a furnace.
【００３７】〔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 supporting gas and, if necessary, auxiliary fuel are blown from the lower tuyere, and the carbide generated in the second zone is burned and gasified to generate a reducing gas and to be contained in the carbide. The molten ash and metals are melted to form molten slag and molten metal.
【００３８】〔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／または上吹ランスの鉛直
方向への吹き出し孔から吹き込み、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] The supporting gas and, if necessary, the auxiliary fuel are blown from the vertically-equipped outlet of the tuyere at the middle stage and / or the upper blowing lance, and the reducing gas generated in the first zone is discharged. The secondary combustion is carried out, and the waste charged from the waste loading inlet is dehydrated and heated to thermally decompose into carbide and hydrocarbon gas, while gasifying low-boiling heavy metals.
【００３９】〔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／または上吹ランスの鉛直
方向への吹き出し孔から吹き込み、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
とし、さらに、支燃性ガスを、上吹ランスの炉の側壁方
向への吹き出し孔から、または、前記吹き出し孔および
フリーボード空間部への吹き込み羽口から吹き込み、炉
内のＣＯおよび／またはＨ2 を二次燃焼させる。[Third Zone] The supporting gas and, if necessary, the auxiliary fuel are blown from the upper outlet of the tuyere and / or the upper blowing lance in the vertical direction, and the hydrocarbon gas generated in the second zone is discharged. It is thermally decomposed into an energy gas containing CO and H 2 as main components, and gaseous low-boiling heavy metals are made into dust. Further, a combustion-supporting gas is blown out from a blowing hole of the upper blowing lance toward the side wall of the furnace. Alternatively, CO and / or H 2 in the furnace is subjected to secondary combustion by blowing from the blowing hole and the tuyere into the free board space.
【００４０】（９）上記（４）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、前記エネルギーガスを炉内で
利用し、または、さらに炉上部に設けられたガス排出口
から回収し、前記ダストを前記ガス排出口から回収し、
溶融スラグおよび溶融金属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。(9) A method for gasification and melting of waste, which is performed by using the waste gasification and melting furnace according to (4),
The waste charged into the furnace from the waste charging inlet is subjected to a reaction in each of the following zones, and dust containing energy gas mainly composed of CO and H 2 and low-boiling heavy metals, molten slag and molten metal. And, utilizing the energy gas in the furnace, or, further recovered from the gas outlet provided in the furnace upper part, recovering the dust from the gas outlet,
The molten slag and the molten metal are temporarily accumulated in a space provided in the overhang portion, the molten slag is discharged from a slag discharge port provided in an upper portion of the space, and the molten metal is provided in a lower portion of the space. A method for gasification and melting of waste, characterized in that the waste is discharged from a metal discharge port and collected.
【００４１】〔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 supporting gas and, if necessary, auxiliary fuel are blown from the lower tuyere, and the carbide generated in the second zone is burned and gasified to generate a reducing gas and to be contained in the carbide. The molten ash and metals are melted to form molten slag and molten metal.
【００４２】〔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／または上吹ランスの鉛直
方向への吹き出し孔から吹き込み、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] The supporting gas and, if necessary, the auxiliary fuel are blown from the vertical outlet of the tuyere at the middle stage and / or the upper blowing lance to reduce the reducing gas generated in the first zone. The secondary combustion is carried out, and the waste charged from the waste loading inlet is dehydrated and heated to thermally decompose into carbide and hydrocarbon gas, while gasifying low-boiling heavy metals.
【００４３】〔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／または上吹ランスの鉛直
方向への吹き出し孔から吹き込み、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
とし、さらに、支燃性ガスを、上吹ランスの炉の側壁方
向への吹き出し孔から、または、前記吹き出し孔および
フリーボード空間部への吹き込み羽口から吹き込み、炉
内のＣＯおよび／またはＨ2 を二次燃焼させる。[Third Zone] The supporting gas and, if necessary, the auxiliary fuel are blown from the vertical outlet of the upper tuyere and / or the upper blowing lance, and the hydrocarbon gas generated in the second zone is discharged. It is thermally decomposed into an energy gas containing CO and H 2 as main components, and gaseous low-boiling heavy metals are made into dust. Further, a combustion-supporting gas is blown out from a blowing hole of the upper blowing lance toward the side wall of the furnace. Alternatively, CO and / or H 2 in the furnace is subjected to secondary combustion by blowing from the blowing hole and the tuyere into the free board space.
【００４４】（１０）上記（５）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
をエネルギーガスとして炉内で利用し、または、さらに
炉上部に設けられたガス排出口から回収し、後者を炉下
部に設けられた溶融スラグおよび溶融金属の排出口から
回収することを特徴とする廃棄物のガス化溶融方法。(10) A method for gasification and melting of waste using the waste gasification and melting furnace according to (5), wherein the waste charged into the furnace from a waste charging inlet is By the reaction in each of the following zones, an energy gas containing CO and H 2 as main components, a molten slag and a molten metal, and the former is used as an energy gas in the furnace, or a gas provided in the upper part of the furnace. A method for gasification and melting of waste, comprising recovering from a discharge port, and recovering the latter from a discharge port for molten slag and molten metal provided in a lower part of the furnace.
【００４５】〔第１ゾーン〕支燃性ガスと必要に応じて
補助燃料を上吹ランスの鉛直方向への吹き出し孔から吹
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] The supporting gas and, if necessary, auxiliary fuel are blown in from the vertical blowing hole of the upper blowing lance, and the carbide generated in the second zone is burned and gasified to reduce the reducing gas. The ash and the metals contained in the carbides are generated and melted to form molten slag and molten metal.
【００４６】〔第２ゾーン〕支燃性ガスと必要に応じて
補助燃料を上吹ランスの鉛直方向への吹き出し孔から吹
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] The supporting gas and, if necessary, auxiliary fuel are blown from the vertical blowing holes of the upper blowing lance, and the reducing gas generated in the first zone is secondarily burned, and the waste gas is discharged. The waste charged from the charging inlet is dehydrated and heated to thermally decompose into carbide and hydrocarbon gas.
【００４７】〔第３ゾーン〕支燃性ガスと必要に応じて
補助燃料を上吹ランスの鉛直方向への吹き出し孔から吹
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、さら
に、支燃性ガスをフリーボード空間部への支燃性ガスお
よび補助燃料の吹き込み羽口および／または上吹ランス
の炉の側壁方向への吹き出し孔から吹き込み、炉内のＣ
Ｏおよび／またはＨ2 を二次燃焼させる。[Third Zone] A combustion supporting gas and, if necessary, an auxiliary fuel are blown into the vertical blowing hole of the upper blowing lance, and the hydrocarbon gas generated in the second zone is thermally decomposed to produce CO and H. 2 as the main component of the energy gas, and furthermore, the supporting gas is supplied from the blowing tuyere of the supporting gas and the auxiliary fuel to the freeboard space and / or the outlet hole of the upper blowing lance toward the side wall of the furnace. Blow, C in furnace
O and / or H 2 is subjected to secondary combustion.
【００４８】上記（６）〜（１０）の廃棄物のガス化溶
融方法において、下記の式で定義される二次燃焼率を５
０％以上に維持すれば、非常に大きなエネルギーが得ら
れ、好ましい。In the waste gasification and melting methods of (6) to (10), the secondary combustion rate defined by the following equation is set to 5
If it is maintained at 0% or more, very large energy can be obtained, which is preferable.
【００４９】[0049]
【数１】 (Equation 1)
【００５０】（１１）廃棄物に由来する塊状可燃物を燃
料として、廃棄物に由来する焼却灰を溶融することを特
徴とする上記（６）〜（１０）のいずれかに記載の廃棄
物のガス化溶融方法。(11) The waste according to any one of the above (6) to (10), wherein the incinerated ash derived from the waste is melted using the massive combustibles derived from the waste as fuel. Gasification melting method.
【００５１】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（３）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。The "plural stages" of the "tuples divided into plural stages" in the above (1) are practically three stages, but are not necessarily limited to three stages. There may be four or more stages including the mouth. The number of tuyeres in each stage is at least one, usually two or more, and is attached to the furnace wall. In the above (3) “at least one tuyere”, at least one tuyere in each stage, usually two or more tuyeres, is attached to the furnace wall.
【００５２】前記（６）〜（１０）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。"Zone" in the above (6) to (10)
Is a region in the furnace, which will be described later, and the first zone, the second zone, and the third zone
Called a zone.
【００５３】前記（３）の「低沸点重金属類」とは、水
銀（Ｈｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、鉛（Ｐｂ）の他、１
２００℃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（Ｚｎ）等の金属、なら
びにそれら金属の塩化物、すなわちＨｇＣｌ2 、ＣｄＣ
ｌ2 、ＰｂＣｌ2 、ＺｎＣｌ2 等、あるいはそれら金属
の酸化物、すなわちＨｇＯ、ＣｄＯ、ＰｂＯ、ＺｎＯ
等、あるいはそれら金属の硫化物、すなわちＨｇＳ、Ｃ
ｄＳ、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。The “low-boiling heavy metals” of the above (3) include mercury (Hg), cadmium (Cd), lead (Pb) and 1
Metals such as arsenic (As) and zinc (Zn) having a high vapor pressure at a temperature of 200 ° C. or lower, or chlorides of these metals, ie, HgCl 2 , CdC
l 2 , PbCl 2 , ZnCl 2 and the like, or oxides of these metals, ie, HgO, CdO, PbO, ZnO
Or the sulfides of these metals, ie HgS, C
It refers to elements designated as environmentally harmful, such as dS, PbS, and ZnS, and compounds thereof.
【００５４】前記（１）、（３）および（５）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 the above (1), (3) and (5) refer to valuable metals as described above, and include, for example, aluminum (A) in addition to iron (Fe) and copper (Cu).
l), metals such as nickel (Ni), and oxides thereof, which are generally evaluated as valuable if recovered.
【００５５】なお、前記の（１）〜（５）における「支
燃性ガスおよび補助燃料を鉛直方向に吹き込むことがで
きる」の「鉛直方向」、前記の（６）〜（１０）に記載
される「鉛直方向への吹き出し孔」の「鉛直方向」と
は、鉛直線、つまり、重力の方向であるが、ここでは、
厳密にその方向に限定されるのではなく、重力の方向と
のズレ（誤差）が全方位にわたり１０度の範囲内に含ま
れる方向をいう。In the above (1) to (5), the "vertical direction" of "can inject the supporting gas and the auxiliary fuel in the vertical direction" is described in the above (6) to (10). The “vertical direction” of the “blowout hole in the vertical direction” is a vertical line, that is, the direction of gravity.
The direction is not strictly limited to the direction but a direction in which a deviation (error) from the direction of gravity is included in a range of 10 degrees in all directions.
【００５６】また、前記の（１）〜（５）における「支
燃性ガスおよび補助燃料を炉の側壁方向に吹き込むこと
ができる」の「炉の側壁方向」、前記の（６）〜（１
０）に記載される「炉の側壁方向への吹き出し孔」の
「炉の側壁方向」とは、水平面に対して上方または下方
へ６０度の範囲内に含まれる方向をいう。In the above (1) to (5), "furnace supporting gas and auxiliary fuel can be blown in the direction of the side wall of the furnace", "in the direction of the side wall of the furnace", and in the above (6) to (1)
The “furnace side wall direction” of the “blow-out hole toward the furnace side wall” described in 0) refers to a direction included within a range of 60 degrees upward or downward with respect to the horizontal plane.
【００５７】[0057]
【発明の実施の形態】以下に、図面に基づいて本発明
（上記（１）〜（１１）の発明）を詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention (the inventions (1) to (11) above) will be described below in detail with reference to the drawings.
【００５８】図１は、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、上記の（４）の発明
のガス化溶融炉の構成を例示した図である。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、このガ
ス化溶融炉を例にとって説明する。FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing an example of the configuration of the waste gasification and melting furnace of the present invention, and is a diagram illustrating the configuration of the gasification and melting furnace of the above-mentioned (4). This is a case where the tuyere is divided into three stages in the height direction. Hereinafter, the gasification and melting furnace will be described as an example.
【００５９】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。なお、廃棄物中の有機物をガス化して得られ
るエネルギーガスのすべてを炉内で利用すれば、ガス排
出口３−１を通過するのは可燃成分を含まない排ガスで
あるが、エネルギーガスを完全に二次燃焼させるのでは
なく、可燃成分が残存しているという前提で、以下の説
明においても、ガス排出口から排出されるガスをエネル
ギーガスと記す。As shown, the waste gasification and melting furnace 1
Is a waste inlet 11- for charging waste at the top.
1 and a gas outlet 3-1 for discharging generated energy gas and dust accompanying the energy gas. If all of the energy gas obtained by gasifying organic matter in the waste is used in the furnace, the exhaust gas containing no combustible components passes through the gas outlet 3-1. In the following description, the gas discharged from the gas discharge port will be referred to as an energy gas on the premise that a combustible component remains instead of secondary combustion.
【００６０】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。The hopper 11 is connected to the waste loading port 11-1.
-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 outlet 3-1. -2. The energy gas and dust pass through the hot cyclone 25 and are separated into energy gas 26 and dust 27. As a dust collecting means, a hot cyclone is inexpensive and is economically preferable, but a dust removing device such as a bag filter may be used.
【００６１】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が炉本体とは別に取り付けられて
いる。At the lower part of the furnace, an overhang portion 30 having a space portion 29 in which molten slag and molten metal can be temporarily accumulated before being discharged outside the furnace is attached separately from the furnace main body.
【００６２】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
スおよび必要に応じて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。Between the gas discharge port 3-1 and the overhanging portion 30 attached to the lower part of the furnace, three steps in the height direction in which the supporting gas and the auxiliary fuel can be blown independently, respectively, are provided. There are separate tuyeres. That is, in order from the bottom of the furnace, the packed bed 1 mainly composed of carbide generated by dehydrating and heating and thermally decomposing waste.
4 (first zone), the supporting gas 7-1 and the auxiliary fuel 6
-1 to inject -1 (in the lower tuyere,
Next tuyere 5-1 ") and the oxidizing gas 7- in the packed bed 15 (second zone) mainly composed of waste in the charged state.
2 and the tuyere for injecting the auxiliary fuel 6-2 (middle tuyere, hereinafter referred to as "secondary tuyere 5-2") and the free board 16 (third zone). 3 and a tuyere for injecting the auxiliary fuel 6-3 (the upper tuyere, hereinafter referred to as "tertiary tuyere 5-3").
【００６３】また、炉の上部には、支燃性ガス２２と必
要に応じて補助燃料２３を鉛直方向に吹き込むことがで
きる少なくとも１個の吹き出し孔（以下、この吹き出し
孔を「主孔」ともいう）と支燃性ガス２２を炉の側壁方
向に吹き込むことができる少なくとも１個の吹き出し孔
（以下、この吹き出し孔を「副孔」ともいう）を備える
上吹ランス２４−１と、このランスを昇降させ、かつ、
ランスの中心軸を回転軸として回転させるためのランス
昇降回転装置２４−２が設けられている。特に、副孔
は、支燃性ガスを炉内のほぼ全域にわたって吹き込める
ように、それぞれの配置を考慮して複数個設けるのが望
ましい。なお、ランスを回転させる装置は特に限定され
ず、従来使用されている装置のうち適用できるものを適
宜利用すればよい。In addition, at the upper part of the furnace, at least one blow-out hole (hereinafter referred to as “main hole”) through which the supporting gas 22 and, if necessary, the auxiliary fuel 23 can be blown vertically. ), And an upper blowing lance 24-1 having at least one blowing hole (hereinafter, this blowing hole is also referred to as a “sub hole”) through which the combustion supporting gas 22 can be blown toward the side wall of the furnace. Up and down, and
A lance lifting / lowering rotation device 24-2 for rotating the lance with the center axis as a rotation axis is provided. In particular, it is desirable to provide a plurality of sub-holes in consideration of their respective arrangements so that the supporting gas can be blown over almost the entire area in the furnace. The device for rotating the lance is not particularly limited, and any applicable device among conventionally used devices may be appropriately used.
【００６４】さらに、炉内のフリーボード空間部に支燃
性ガスを吹き込むことができる少なくとも１個の羽口が
炉壁に取り付けられていてもよい。なお、図示した例で
は、３次羽口５−３がこの羽口に該当する。Further, at least one tuyere capable of injecting a combustible gas into the free board space in the furnace may be attached to the furnace wall. In the illustrated example, the tertiary tuyere 5-3 corresponds to this tuyere.
【００６５】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、必要に応じて窒素やアルゴ
ンのような不活性ガスとの混合ガスを用いてもよい。補
助燃料とは、微粉炭等の固体燃料、重油等の液体燃料、
ＬＰＧあるいはＬＮＧ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
Ｈ2 を主体とするプロセスガスを用いてもよい。The flammable gas is a gas such as pure oxygen or oxygen-containing air. If necessary, a mixed gas with an inert gas such as nitrogen or argon may be used. Auxiliary fuels are solid fuels such as pulverized coal, liquid fuels such as heavy oil,
Is a gaseous fuel such as LPG or LNG, it may be used a process gas composed mainly of CO and H 2 containing no oxygen produced by the method of the present invention to be described later.
【００６６】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 mainly composed of waste is partially mixed with limestone in order to reduce the viscosity of the molten slag and to smoothly discharge the molten slag from the bottom of the furnace with limestone simultaneously with the waste.
【００６７】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、３
次羽口５−３の上に取り付けられていてもよい。ただ、
この例のように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 gasification and melting furnace described above, the waste loading port 1
1-1 is attached between the secondary tuyere 5-2 and the tertiary tuyere 5-3, but is not limited to this position.
It may be mounted on the next tuyere 5-3. However,
The one installed between the secondary tuyere 5-2 and the tertiary tuyere 5-3 as shown in this example can be used for clean gas after reforming in the third zone and for falling waste. It is desirable because they do not collide with each other, and there is little pollution of clean gas and scattering of waste.
【００６８】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、その吹き出し口が第２ゾーンまたは第３ゾーン
の適当な位置にくるようにランス２４−１を上下動させ
る。In this example, three-stage tuyeres are provided between the gas outlet 3-1 and the overhanging portion 30 attached to the lower part of the furnace. It is sufficient that at least one tuyere is provided including a tuyere for burning and gasifying a carbide produced by dehydration and heating and pyrolysis, that is, a primary tuyere attached to a first zone in a furnace. In the case of one stage, the above upper lance 24-1
The lance 24-1 is moved up and down so that the outlet is at an appropriate position in the second zone or the third zone.
【００６９】さらに、このガス化溶融炉においては、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、炭化物充填層（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 / melting furnace, a sounding device 17 for measuring the level of the waste (top level of the raw material layer) charged in the furnace is provided at the upper part of the furnace. In addition, on the furnace side wall, a carbide-filled layer (second
A thermocouple 20 for measuring the temperature near the top level of the raw material layer in the zone, a thermocouple 21 for measuring the temperature of the atmospheric gas in the upper part of the furnace (ie, the temperature of the exhaust gas in the freeboard space), and A temperature converter 19 for converting the signals of these thermocouples into temperature is attached. The reason why a sounding device is provided in this gasification melting furnace and a thermocouple is attached to a predetermined portion of the furnace side wall will be described later.
【００７０】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。As described above, this gasification and melting furnace has an overhang portion 30 having a space portion 29 in which the molten slag and the molten metal can be temporarily accumulated before being discharged to the outside of the furnace.
The reason and a desirable mode are explained below.
【００７１】図１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. 1, in this gasification and melting furnace, the discharge ports of the molten slag and the molten metal are provided with a slag discharge port 32 for discharging the molten slag 31 out of the furnace and a molten metal 33 outside the furnace. A slag discharge port 32 is provided above the space 29, and a metal discharge port 34 is provided below the space 29.
【００７２】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 the region where the gasification and melting of carbides occur, the packed bed of the carbides formed and descending in the second zone exists, and the molten slag and the molten metal are contained therein. Is generated, so that the inside of the packed bed is a state in which carbides, slag-making agents such as lime, molten slag, and molten metal are mixed. Therefore, once the molten slag and the molten metal are collected, accumulated and calmed down before being discharged out of the furnace, the molten slag and the molten metal are easily separated due to a difference in specific gravity. That is,
The molten slag exists at the upper part, and the molten metal exists thereunder. Therefore, the overhang portion 3 having the space portion 29 in which the molten slag 31 and the molten metal 33 can be temporarily stored.
0 was attached. The overhang portion 30 is made of a refractory so that high-temperature molten slag and molten metal can be accumulated.
【００７３】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１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。The outlets of the molten slag and the molten metal are divided into a slag outlet 32 and a metal outlet 34, and the slag outlet 32 is located above the space 29, and the metal outlet 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 ports 32 and the number of the metal discharge ports 34 are each one in the example shown in FIG. 1, but may be two or more. What is necessary is just to determine suitably according to the scale of a furnace, and other conditions.
【００７４】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 melting furnace is used, the molten slag and the molten metal are separated in the space 29 of the overhang portion 30,
They can be separately discharged outside the furnace.
【００７５】この（４）の発明の廃棄物のガス化溶融炉
において、下記の（ａ）〜（ｄ）が単独で、または組み
合わせて設けられていれば、上記の溶融スラグおよび溶
融金属の排出がより円滑に行われるとともに、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１に示したガス化溶融炉にはこれら（ａ）
〜（ｄ）の望ましい態様の一例が示されているので、以
下、図１に基づいて説明する。In the waste gasification and melting furnace of the invention (4), if the following (a) to (d) are provided alone or in combination, the discharge of the molten slag and the molten metal described above is provided. Is performed more smoothly, and refractories at the lower part of the furnace (refractory bricks or castables are often used, but in the following, they are collectively referred to as refractories) are protected from erosion by high-temperature molten slag. be able to. The gasification and melting furnace shown in FIG.
Since one example of the desirable mode of (d) is shown, it demonstrates based on FIG.
【００７６】（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１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 that interrupts the flow of molten slag or molten metal is provided in the space of the overhanging part: As shown in FIG. The created weir 35 is provided so as to close the upper side of the vertical section of the space portion 29 (the section perpendicular to the direction from the center of the furnace lower part toward the overhang portion 30). The flow of the molten slag in the space 29 is blocked by the weir 35, and the molten slag 31 stays on the side of the space 29 near the main body of the gasification and melting furnace 1, and the molten metal 33
Will be guided to the far side from the furnace body. Thereby, the slag discharge port 3 provided in the upper part of the space 29 is formed.
2 can preferentially discharge molten slag, and can preferentially discharge molten metal from a metal discharge port 34 provided in a lower portion of the space 29, and a high-quality slag in which both are not mixed can be used. Molten metal can be recovered.
【００７７】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
What is necessary is just to comprise so that it may adjust according to the position of the interface of the molten slag 31 and the molten metal 33. In addition, weir 35
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 function to smoothly discharge the molten slag 31 from the slag discharge port 32. I just need.
【００７８】図１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。Although the weir 35 shown in FIG. 1 is a weir that closes the upper side of the vertical section of the space 29, the lower side is closed to interrupt the flow of the molten metal and separate the molten slag and the molten metal. A weir for discharging may be provided. In this case, the flow of the molten metal is interrupted, and the molten metal stays on the side close to the main body of the gasification and melting furnace 1 in the space 29, and accordingly, the positions of the slag discharge port and the metal discharge port are changed. You only have to decide.
【００７９】（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 through which the supporting gas and the auxiliary fuel can be blown is provided in the space of the overhang portion: the amount of waste disposal is relatively small, and the gasification and melting furnace main body is small ( When the processing amount is less than 10 tons / day), the molten slag is likely to be solidified by cooling. Therefore, in order to smoothly discharge the molten slag to the outside of the furnace, it is effective to provide a lance 36 capable of simultaneously blowing the supporting gas 38 and the auxiliary fuel 37 and supplying heat to the space 29 of the overhang portion 30. It is. Thus, the molten slag can be smoothly discharged out of the furnace without using coke.
【００８０】（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) At the bottom of the furnace, there is provided an inclined portion for guiding the molten slag and the molten metal to the overhang portion. As described above, in the first zone in which carbide gasification and melting occur, the primary zone is particularly preferable. The vicinity of the tuyere becomes a high temperature state 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 by the slag occurs in the portion where the molten slag exists, and insertion by the metal is seen in the portion where the molten metal exists. In particular, if there is a joint like a brick, slag erosion and metal insertion from the joint become remarkable. Therefore, the life of the gasification and melting furnace body depends on the life of the refractory below the primary tuyere.
【００８１】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 below the primary tuyere where the refractory is lined.
Is provided so that the generated molten slag and the molten metal flow to 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 nearby side wall. Therefore, the life of the refractory below the primary tuyere can be extended. The inclined portion 39 is preferably made of a high-alumina, magnesia-chromia or other refractory material. Further, since the space 29 is maintained at a temperature at which the slag and metal melt, that is, about 1400 ° C., the erosion of the refractory forming the space 29 is small.
【００８２】（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１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 furnace bottom. In order to suppress the erosion of the refractory in the inclined portion and the vicinity thereof, as shown conceptually in FIG. It is the simplest and most effective to provide a cooling device 40 that can cool from outside, that is, from the steel shell side.
【００８３】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 watering system may be used. The cooling may be performed by an air cooling system, but a water cooling system is more effective because the cooling effect is larger. In particular, in the case where the inclined portion is provided so that the molten slag and the molten metal do not stay at the bottom of the gasification and melting furnace as described above, there is no problem from the viewpoint of safety, and a water cooling system is adopted. Is preferred.
【００８４】上記のように、このガス化溶融炉は、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。さらに、後述する
ように、廃棄物中の有機物をガス化し、それをエネルギ
ーとして炉内で利用し、または、さらにエネルギーガス
として回収することができる。As described above, this gasification / melting furnace is a vertical, single-furnace type gasification / melting furnace, which can simplify the equipment and reduce the equipment cost. This is a preferable method from the viewpoint of suppressing heat loss. Further, as described later, the organic matter in the waste can be gasified and used as energy in the furnace, or can be further recovered as energy gas.
【００８５】また、このガス化溶融炉を用いれば、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。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も可能である。Further, if this gasification melting furnace is used, harmful low-boiling heavy metals such as mercury (Hg), cadmium (Cd) and lead (Pb) contained in the waste can be collected as dust. . It is also possible to separate the molten slag and the molten metal at an overhang attached to the lower part of the furnace and discharge them separately, thereby recovering high-quality slag and metal.
【００８６】次に、上記の（４）の発明のガス化溶融炉
を用いて行うガス化溶融方法、すなわち、上記の（９）
の発明のガス化溶融方法について説明する。Next, the gasification and melting method performed by using the gasification and melting furnace of the invention of the above (4), that is, the above (9)
The gasification melting method of the invention will be described.
【００８７】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
るエネルギーガスおよび少量の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する。前記ＣＯと
Ｈ2 を主成分とするエネルギーガスを、上吹ランス２４
−１の副孔２８−２から吹き込まれた支燃性ガス、また
は、副孔２８−２に加え、さらにフリーボード空間への
吹き込み羽口から吹き込まれた支燃性ガスで燃焼させて
その熱（前記の潜熱）を炉内で利用し、未利用のエネル
ギーガスが残存していれば、これを炉上部に設けられた
ガス排出口３−１から回収し、前記ダストを同じくガス
排出口３−１から回収し、分離する。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 in by the pusher 10 to push the waste loading port 11-1.
Charged from the furnace, then the reaction in the first zone to third zone to be described below, and the dust including energy gas and a small amount of low-boiling heavy metals mainly containing CO and H 2, Molten slag and molten metal. The energy gas mainly containing CO and H 2 is supplied to the upper blowing lance 24.
In addition to the combustible gas blown from the sub-hole 28-2 or the sub-hole 28-2, the fuel is further burned by the combustible gas blown from the tuyere into the freeboard space. (The latent heat) is used in the furnace, and if an unused energy gas remains, the energy gas is recovered from a gas outlet 3-1 provided in the upper part of the furnace, and the dust is similarly discharged from the gas outlet 3. -1 and separated. A slag discharge port 32 and a metal discharge port 34 provided in an overhang portion 30 attached to the lower part of the furnace for molten slag and molten metal.
Collect from
【００８８】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
スの改質反応とそれにより得られるエネルギーガスの二
次燃焼反応が進行する領域であって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、炉の上部には、少な
くとも１個の主孔（支燃性ガス２２と必要に応じて補助
燃料２３を鉛直方向に吹き込むことができる吹き出し
孔）２８−１と少なくとも１個の副孔（支燃性ガス２２
を炉の側壁方向に吹き込むことができる吹き出し孔）２
８−２を備える上吹ランス２４−１が取り付けられてい
る。The furnace has three zones depending on the reaction that takes place:
That is, a region where gasification and melting of carbides occur in order from the bottom of the furnace (first zone), a region where dehydration / pyrolysis of waste and gasification of low-boiling heavy metals (second zone), and a gas reforming reaction And a region in which the secondary combustion reaction of the energy gas obtained thereby progresses, and is divided into a region (third zone) where dust containing low-boiling heavy metals exists (see FIG. 1). A primary tuyere 5-1 and a secondary tuyere capable of independently injecting a supporting gas and an auxiliary fuel required for the reaction into each of the regions, that is, the first zone, the second zone and the third zone. 5-2 and tertiary tuyeres 5-3 are respectively mounted, and at least one main hole (the supporting gas 22 and, if necessary, the auxiliary fuel 23 in the vertical direction) is provided in the upper part of the furnace. Hole 28-1 and at least one auxiliary hole (combustible gas 22)
Holes through which air can be blown toward the side wall of the furnace) 2
The upper blowing lance 24-1 provided with 8-2 is attached.
【００８９】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よくガス化し、それを燃焼さ
せてエネルギーとして炉内で利用し、または、さらにエ
ネルギーガスとして回収し、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、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（特に、本発明の方法のよ
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。By adopting such a configuration, the organic matter contained in the waste is efficiently gasified and burned to be used as energy in the furnace, or is further recovered as an energy gas, and the waste is recovered. The low-boiling heavy metals contained therein can be efficiently recovered as dust, and the ash and valuable metals can be efficiently recovered as molten slag and molten metal, respectively. In addition, it is possible to avoid the occurrence of hanging or blowing through the shelves, which is peculiar to the vertical furnace (particularly, when the coke is not used as in the method of the present invention).
【００９０】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
くる炭化物（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, a reaction represented by the following equation occurs. This reaction is a reaction formed in the second zone, in which the falling carbide (filled bed) is burned by the supporting gas 7-1 blown from the primary tuyere 5-1. , A reducing gas mainly composed of CO at 2000 ° C. or higher. In addition, the ash (inorganic oxide) and valuable metals contained in the carbide are melted by the sensible heat to form molten slag and molten metal. In addition, the primary tuyere 5
-1 to supply the auxiliary fuel 6-1.
【００９１】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 supporting gas blown from the primary tuyere The reducing gas is The process shifts to the second zone, where the molten slag and the molten metal are recovered from the slag discharge port 32 and the metal discharge port 34 provided in the space 29 of the overhang 30 attached to the lower part of the furnace.
【００９２】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。[0092] The reason why the waste is dehydrated and pyrolyzed in the second zone to form a packed bed of carbides, and the carbides are gasified and melted in the first zone is that it is better to divide the waste into two stages. This is because heat can be effectively promoted and heat loss from the molten slag and the molten metal can be effectively suppressed.
【００９３】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, it is necessary to completely melt the ash and valuable metals contained in the carbide by the sensible heat of the reducing gas to be generated.
It is preferable to keep the temperature at 00 ° C. or higher. For this purpose, the oxygen concentration in the supporting gas is reduced to 50% by volume (hereinafter referred to as “%
Means volume%) or more, and if necessary, auxiliary fuel is blown. In order to smoothly discharge the molten slag from the slag discharge port provided in the overhanging portion at the lower part of the furnace without causing clogging or the like, limestone is simultaneously charged when the waste is charged into the furnace, or It is preferable to reduce the viscosity of the slag by blowing powdery limestone as a slag-making material from the next tuyere.
【００９４】第２ゾーンでは、下記の式〜式で示し
た反応が生じる。In the second zone, the reactions represented by the following equations (1) to (3) occur.
【００９５】 Ｈ2 Ｏ（liq ）＝Ｈ2 Ｏ（gas ） ・・・ Ｃp Ｈq Ｏr ＝ｒ／２ＣＯ2 ＋ｑ／ｎＣm Ｈn ＋（ｐ−ｒ／２−ｑｍ／ｎ）Ｃ ・・・−１ Ｃm Ｈn ＝ｎ／４ＣＨ4 ＋｛ｍ−（ｎ／４）｝Ｃ ・・・−２ ＣＯ＋１／２Ｏ2 ＝ＣＯ2 ・・・ ここで、Ｈ2 Ｏ（liq ）：廃棄物中の付着水分 Ｃp Ｈq Ｏr ：廃棄物中の有機物 Ｃm Ｈn ：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／または上吹ランスの主孔から吹
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の
主孔２８−１から吹き込まれた支燃性ガスにより、式
の反応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−
１式および−２式にしたがい炭化物（ただし、−１
式、−２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
ランスの主孔２８−１から補助燃料を供給する。[0095] 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 · ·· -1 C m H n = n / 4CH 4 + {m- (n / 4)} C ··· -2 CO + 1 / 2O 2 = CO 2 ··· here, H 2 O (liq): waste moisture adheres C p H q O r in the object: organics C m H n in waste: hydrocarbon gas produced by the decomposition of organic matter in the waste C: first zone: carbides CO supplied to the first zone CO 2 generated by combustion of carbides in the above: Oxygen-type reaction in the supporting gas blown from the secondary tuyere and / or the main hole of the upper blowing lance is the dehydration heating of waste, This is performed by the sensible heat of the high-temperature reducing gas supplied from the zone. Further, the reducing gas is injected by the combustion supporting gas 7-2 blown from the secondary tuyere 5-2 and / or by the combustion supporting gas blown from the main hole 28-1 of the upper blowing lance 24-1. It is also performed by the heat generated when performing secondary combustion according to the reaction of the formula. As a result, the organic matter in the waste is-
Carbides according to Formulas 1 and -2 (however, -1
(In the formula, -2, represented as C) and pyrolysis into hydrocarbon gas. If necessary, auxiliary fuel is supplied from the secondary tuyere and / or the main hole 28-1 of the upper blowing lance.
【００９６】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 moves to the first zone, and the hydrocarbon gas moves to the third zone.
【００９７】第２ゾーンでは、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、また、高温の還元性
ガスを式にしたがって二次燃焼するときに生成する熱
によって下記の−１式〜−３式で示した反応が生じ
る。−１式および−２式の反応は、廃棄物中の塩素
がガス化して塩素ガスおよび塩化水素ガスを生成する反
応である。さらに、廃棄物中の低沸点重金属は、−１
式によりそれ自体がガス化するか、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。一般的に塩化物をつくると、非常に蒸発し易くな
る。In the second zone, the following -1 is generated by the sensible heat of the high-temperature reducing gas supplied from the first zone and the heat generated when the high-temperature reducing gas is subjected to secondary combustion according to the equation. The reaction represented by Equations (3) to (3) occurs. The reactions of Equations -1 and -2 are reactions in which chlorine in waste is gasified to generate chlorine gas and hydrogen chloride gas. Furthermore, low-boiling heavy metals in waste are -1
According to the formula, the gas itself is gasified, or a low-boiling heavy metal chloride is formed as shown in formulas -2 and -3. Generally, when chloride is formed, it is very easy to evaporate.
【００９８】 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、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、消石灰等）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 O 2 ... −2 M = M (gas). gas) + Cl 2 (gas) = MCl 2 (gas) ··· -2 M (gas) + 2HCl (gas) = MCl 2 (gas) + H 2 ··· -3 here, Cl: chlorine M in waste : Low boiling heavy metals in waste (eg, Hg, Cd, P
b etc.) M (gas): gasification product of low-boiling heavy metals MCl 2 (gas): chloride of low-boiling heavy metals In this step, if necessary, auxiliary materials (for example, Limestone, slaked lime, etc.) to form a packed layer. That is, the waste is relatively densely packed. By forming such a packed layer of waste, the contact time between solid and gas when a high-temperature gas passes through the layer is prolonged, and thermal efficiency is improved.
【００９９】また、高温の還元性ガスを式の反応にし
たがって二次燃焼させるのは、そ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８００〜１４０
０℃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く、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の補充に充分であ
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。また、発生ガス量を少なくして
廃棄物の飛散を防止し、低沸点重金属類を含むダストの
濃度を高めるためにも、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 in accordance with the reaction of the formula is performed by utilizing the secondary combustion heat to promote the heating and to reduce the thermal decomposition temperature of the organic substance to 800 to 140.
This is for controlling the temperature to 0 ° C. to promote gasification by thermal decomposition of organic substances and completely gasifying low-boiling heavy metals. This secondary combustion heat is much larger than the combustion heat (primary combustion heat) in the above formula, and is sufficient for replenishing the heat required for dehydration / pyrolysis of waste and gasification of low-boiling heavy metals. At this time, in order to suppress the sensible heat loss by reducing the amount of generated gas and to suppress a decrease in the calorific value (calorie) of the generated gas, the oxygen concentration in the supporting gas is set to 50% or more. Is preferred. Also, in order to reduce the amount of generated gas to prevent scattering of waste and to increase the concentration of dust containing low-boiling heavy metals, the oxygen concentration in the flammable gas is set to 50%.
% Is preferable.
【０１００】支燃性ガスの吹き込みは、２次羽口のみま
たは上吹ランスの主孔のみを用いて行ってもよく、それ
によって上記の第２ゾーンでの反応を進行させることは
可能である。しかし、２次羽口および上吹ランスの主孔
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、廃棄物の脱水加熱および炭化
物と炭化水素ガスへの熱分解を効率的に行わせることが
できる。The blowing of the supporting gas may be performed using only the secondary tuyere or only the main hole of the upper blowing lance, whereby the reaction in the second zone can be advanced. . However, if the secondary tuyere and the main hole of the upper blowing lance are used at the same time, the combustion supporting gas can be uniformly blown into the second zone. Thermal decomposition can be performed efficiently.
【０１０１】第３ゾーンでは、下記の−１式から−
２式で示した反応が生じる。−１式および−２式の
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の主孔２８−１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／または上吹ランスの主孔２８
−１から補助燃料２３を供給する。In the third zone,-
The reaction shown in equation 2 occurs. -1 reaction formulas and -2 expression in thermal decomposition of hydrocarbon gas supplied from the second zone (gas reforming reaction) gas mainly composed of CO and H 2 (energy gas) is obtained. These reactions are carried out by the supporting gas 7-3 blown from the tertiary tuyere 5-3 and / or
Alternatively, it proceeds by a reaction with the combustible gas 22 blown from the main hole 28-1 of the upper blowing lance 24-1. If necessary, the tertiary tuyere and / or main hole 28 of the upper blowing lance may be used.
The auxiliary fuel 23 is supplied from -1.
【０１０２】さらに、−１式および−２式の反応が
進行する。これらの反応は、−１式および−２式の
反応で生成したＣＯおよびＨ2 を上吹ランス２４−１の
副孔２８−２から吹き込む支燃性ガス２２で二次燃焼さ
せる反応である。フリーボード空間部への支燃性ガスの
吹き込み羽口が設けられている場合は、さらに、この羽
口からも支燃性ガスを吹き込み二次燃焼させてもよい。
これによって大きなエネルギーが得られ、このエネルギ
ーを炉内で利用することが可能となる。Further, the reactions of the formulas -1 and -2 proceed. These reactions are reactions which secondary combustion in the combustion assisting gas 22 blown -1 formulas and -2 expression reaction generated CO and of H 2 at from sub-ports 28-2 of the upper blowing lance 24-1. When a tuyere for blowing a supporting gas into the freeboard space is provided, a secondary combustion may be further performed by blowing a supporting gas from this tuyere.
This provides a great deal of energy, which can be used in the furnace.
【０１０３】 Ｃm Ｈn ＋ｍ／２Ｏ2 ＝ｍＣＯ＋ｎ／２Ｈ2 ・・・−１ ＣＨ4 ＋１／２Ｏ2 ＝ＣＯ＋２Ｈ2 ・・・−２ ＣＯ＋１／２Ｏ2 ＝ＣＯ2 ・・・−１ Ｈ2 ＋１／２Ｏ2 ＝Ｈ2Ｏ ・・・−２ ここで、Ｃm Ｈn ：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Ｃm Ｈn が熱分解して生成した
メタンガス Ｏ2 ：−１式および−２式のＯ2 は、３次羽口
および／または上吹ランスの主孔から吹き込まれた支燃
性ガス中の酸素、−１式および−２式のＯ2 は、上
吹ランスの副孔、または、さらにフリーボード空間部へ
の支燃性ガスの吹き込み羽口から吹き込まれた支燃性ガ
ス中の酸素 ＣＯ（−１式）：反応−１および−２で生成した
ＣＯ Ｈ2 （−２式）：反応−１および−２で生成した
Ｈ2 ところで、前記の上吹ランス２４−１に設けられた副孔
２８−２およびフリーボード空間部への支燃性ガスの吹
き込み羽口はともに固定されているので、吹き込まれた
支燃性ガスの流れは一定で、変化（乱れ）が生じない。
気体間の反応である二次燃焼反応を効率良く進めるため
には、吹き込まれた支燃性ガスの流れに乱れを生じさせ
て、−１式および−２式の反応で生成したＣＯおよ
びＨ2 を積極的に攪拌し、支燃性ガスとＣＯおよびＨ2
を混合するのが最も簡便でかつ効果的な方法である。[0103] C m H n + m / 2O 2 = mCO + n / 2H 2 ··· -1 CH 4 + 1 / 2O 2 = CO + 2H 2 ··· -2 CO + 1 / 2O 2 = CO 2 ··· -1 H 2 +1 / 2O 2 = H 2 O ··· -2 here, C m H n: hydrocarbon gas waste second zone is generated by thermal decomposition CH 4: C m H n in the second zone is pyrolyzed to generated methane gas O 2: -1 O 2 in formulas and -2 expression is 3 tuyeres and / or upper blowing lance of the oxygen of the combustion assisting gas blown from the main bore, -1 formulas and - The two types of O 2 are oxygen in the supporting gas blown from the auxiliary hole of the upper blowing lance or the tuyere of the supporting gas into the freeboard space. CO H 2 generated in -1 and -2 (-2 expression): reaction -1 and H 2 Incidentally generated -2, on the吹Ra Since the sub-bore 28-2 provided in the nozzle 24-1 and the tuyere for blowing the combustible gas into the free board space are fixed, the flow of the injected combustible gas is constant and changes. (Disorder) does not occur.
In order to efficiently promote the secondary combustion reaction, which is a reaction between gases, the flow of the injected supporting gas is disturbed to generate CO and H 2 generated by the reactions of the formulas -1 and -2. Is agitated positively, and combustible gas and CO and H 2
Is the simplest and most effective method.
【０１０４】そこで、本発明のガス化溶融方法方法で
は、好ましい態様として、上吹ランス２４−１にランス
の中心軸を回転軸として回転させる装置２４−２を取り
付け、それによりランス２４−１を回転させ、副孔２８
−２から吹き込まれる支燃性ガスがフリーボード内で旋
回するようにした。こうすることによって支燃性ガスの
流れに乱れが生じ、前記の二次燃焼反応が飛躍的に促進
されるという効果が得られる。なお、後述する（６）、
（７）、（８）および（１０）のガス化溶融方法におい
ても、上吹ランスを回転させることにより上述した効果
が得られる。Therefore, in the gasification and melting method of the present invention, as a preferred embodiment, a device 24-2 for rotating the upper lance 24-1 with the center axis of the lance as a rotation axis is attached, whereby the lance 24-1 is attached. Rotate the secondary hole 28
-2 is swirled in the freeboard. By doing so, turbulence occurs in the flow of the supporting gas, and the effect that the secondary combustion reaction is drastically promoted is obtained. In addition, (6) described later,
In the gasification and melting methods of (7), (8) and (10), the above-described effects can be obtained by rotating the upper blowing lance.
【０１０５】この第３ゾーンでの反応はフリーボード１
６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と二次燃焼反応
を効率良く進めるためである。空洞内の雰囲気温度を８
００〜１４００℃に制御すると、ガス改質反応と二次燃
焼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 the third zone is free board 1
The reason why the reaction is performed in such a cavity is to efficiently advance the gas reforming reaction and the secondary combustion reaction, which are reactions between gases. Atmosphere temperature in the cavity is 8
Controlling the temperature to 00 to 1400 ° C. is preferable because the gas reforming reaction and the secondary combustion reaction sufficiently proceed. More preferably, it is 1000-1200 degreeC.
【０１０６】支燃性ガス中の酸素濃度は５０％以上とす
るのが好ましい。これにより、排ガス量を少なくして顕
熱ロスを抑制するとともに、廃棄物の飛散を防止し、低
沸点重金属を含むダストの濃度を高めることができる。The oxygen concentration in the supporting gas is preferably set to 50% or more. This makes it possible to reduce sensible heat loss by reducing the amount of exhaust gas, prevent scattering of waste, and increase the concentration of dust containing low-boiling heavy metals.
【０１０７】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
するために、雰囲気温度は９００℃以上とするのが好ま
しい。In order to suppress the formation of dioxins and their precursors such as chlorobenzene and chlorophenol, the ambient temperature is preferably 900 ° C. or higher.
【０１０８】−１式および−２式の反応に主に関与
する支燃性ガスの吹き込みは、３次羽口のみまたは上吹
ランスの主孔のみを用いて行ってもよく、それによって
上記の炭化水素ガスの熱分解反応（ガス改質反応）を進
行させることは可能である。しかし、３次羽口および上
吹ランスの主孔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、上記の反応を効率的に行わせることができる。The blowing of the supporting gas mainly involved in the reactions of the formulas -1 and -2 may be performed using only the tertiary tuyere or only the main hole of the upper blowing lance. It is possible to advance the thermal decomposition reaction (gas reforming reaction) of hydrocarbon gas. However, if the third tuyere and the main hole of the upper lance are used at the same time, the combustion supporting gas
The above-described reaction can be efficiently performed because the air can be uniformly blown into the free board in the zone.
【０１０９】また、−１式および−２式の反応に主
に関与する支燃性ガスは上吹ランスの副孔から吹き込む
が、フリーボード空間部への吹き込み羽口が設けられて
いる場合は、上吹ランスの副孔からのみではなく、この
羽口からも吹き込むのが望ましい。それによって、フリ
ーボードに支燃性ガスを万遍なく均一に吹き込むことが
でき、上記の反応を効率的に行わせることができる。[0109] The supporting gas mainly involved in the reactions of formulas -1 and -2 is blown from the sub-hole of the upper blowing lance, but when the tuyere is blown into the freeboard space, It is desirable to blow air not only from the sub-hole of the upper blowing lance but also from the tuyere. Thus, the combustion supporting gas can be uniformly blown into the free board, and the above reaction can be efficiently performed.
【０１１０】上記の（９）の発明のガス化溶融方法によ
れば、第１ゾーン〜第３ゾーンでの反応により、ＣＯと
Ｈ2 を主成分とする副生ガス（エネルギーガス）が有す
る潜熱（二次燃焼により得られる熱）を利用して、焼却
灰のようにスラグを多く含有する廃棄物を多量に溶融す
ることが可能となる。前記の（１１）の発明の廃棄物の
ガス化溶融方法は、本発明のガス化溶融方法を廃棄物の
処理に応用した方法であるが、これについては後に詳述
する。According to the gasification melting method of the invention (9), the latent heat of the by-product gas (energy gas) containing CO and H 2 as main components by the reaction in the first to third zones. Utilizing (heat obtained by secondary combustion), it is possible to melt a large amount of waste containing a large amount of slag, such as incineration ash. The gasification and melting method for waste according to the invention (11) is a method in which the gasification and melting method according to the invention is applied to the treatment of waste, which will be described in detail later.
【０１１１】上述した（９）の発明のガス化溶融方法で
は、各ゾーンに対応する３段の羽口と主孔および副孔を
有する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
補助燃焼の供給は前記の上吹ランスを上下に移動させる
ことにより行えるので、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 gasification and melting method of the invention (9) described above, a gasification and melting furnace provided with three-stage tuyere corresponding to each zone and an upper blowing lance having a main hole and a sub-hole is used. However, as described above, it is sufficient that at least one tuyere is provided including the primary tuyere attached to the first zone. The supply of the supporting gas and the auxiliary combustion to the second zone and the third zone can be performed by moving the upper blowing lance up and down.
This is because the tuyere of the step should be attached.
【０１１２】この少なくとも１段の羽口と主孔および副
孔を備える上吹ランスは、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。The upper blowing lance having at least one tuyere and a main hole and a sub-hole must be capable of independently blowing a supporting gas and an auxiliary fuel. The reason is as follows. It is assumed that the tuyere is attached to each zone.
【０１１３】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、−１式および−２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−１式および−２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 progress of the reaction represented by the formulas -1 and -2. In addition, if the type of waste changes, the amount of reaction products represented by the formulas -1 and -2 also changes. Therefore, 1
The amount of the supporting gas blown from the next tuyere must be determined independently of other processes. The same applies to auxiliary fuel supplied as needed.
【０１１４】次に、２次羽口および／または上吹ランス
の主孔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８
００〜１４００℃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
の主孔から吹き込む支燃性ガス量は、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／または上吹ランスの主孔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 combustible gas blown from the secondary tuyere and / or the main hole of the upper blowing lance is determined by the reaction of the equation, and the CO amount of the equation is determined by the reaction of the equation. It is considered that it is linked with the amount of the supporting gas blown from the primary tuyere. However, in fact, it is not necessary to secondarily combust all of the CO gas generated by the reaction of the formula. 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 Heat required for the gasification of
It is only necessary to apply the heat necessary to maintain the temperature at 00 to 1400 ° C. Therefore, the amount of combustible gas blown from the secondary tuyere and / or the main hole of the upper blowing lance varies greatly depending on the components contained in the waste. That is, the amount of the supporting gas blown from the main hole of the secondary tuyere and / or the upper blowing lance must also be determined independently.
The same applies to auxiliary fuel.
【０１１５】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の主孔から吹き込む
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 lance are used at the same time, the ratio of the supporting gas or auxiliary fuel blown from the main hole of the secondary tuyere and the upper lance should be in the range of the following formula, respectively. preferable. This is because a synergistic effect cannot be exerted if the ratio is out of this range and either one is too small or too large.
【０１１６】[0116]
【数２】 (Equation 2)
【０１１７】３次羽口および／または上吹ランスの主
孔、副孔から吹き込む支燃性ガス量は−１式ないし
−２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Ｃm Ｈn とＣＨ4 の生成量が変化する、したが
って、ＣＯとＨ2 の生成量が変化するので、３次羽口お
よび／または上吹ランスの主孔、副孔から吹き込む支燃
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。また、主孔から吹き込む支燃性ガスと副
孔から吹き込む支燃性ガスは、目的が異なるので、それ
らの吹き込み量もそれぞれ独自に定め得るものとしてお
かなければならない。なお、３次羽口および／または上
吹ランスの主孔からは必要に応じて補助燃料も吹き込む
が、これについても同様である。The amount of combustible gas blown from the main hole and sub hole of the tertiary tuyere and / or the upper blowing lance is determined by the reaction of the formula -1 or -2. In this case the amount of C m H n and CH 4 by-containing compounds in the waste is changed, therefore, since the amount of CO and H 2 are changed, 3 tuyeres and / or main top blowing lance The amount of the supporting gas blown from the holes and the auxiliary holes must also be determined independently. Further, since the purpose of the supporting gas blown from the main hole and the purpose of the supporting gas blown from the sub-hole are different, the amount of the blown gas must be independently determined. Auxiliary fuel is also blown from the tertiary tuyere and / or the main hole of the upper blowing lance as necessary, but the same applies to this.
【０１１８】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の主孔から吹き込む
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 tertiary tuyere and the upper lance are used at the same time, the ratio of the supporting gas or auxiliary fuel blown from the main holes of the tertiary tuyere and the upper lance is determined by the above-mentioned secondary tuyere and the upper lance. As in the case of the lance, it is preferable to set each of the following ranges. This is because a synergistic effect cannot be exerted if the ratio is out of this range and either one is too small or too large.
【０１１９】[0119]
【数３】 (Equation 3)
【０１２０】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 to be blown and the amount of auxiliary fuel to be supplied as necessary are determined as follows.
【０１２１】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 object to be treated is, for example, general waste in which different kinds of waste are mixed, the component analysis is not usually performed before charging into the furnace, so that unknown components are burned in the furnace. Or thermal decomposition, and it is practically impossible to predict the amount of generated gas and its components.
【０１２２】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いる。Under such conditions, the level of the loaded waste (raw material layer top level) is sequentially measured. This makes it possible to indirectly grasp the change in the thickness of the packed bed in the furnace (the packed bed of waste and the packed bed of carbide). That is, as the amount of combustion increases, the loading of the carbide packed layer formed in the first zone decreases, and the top level of the raw material layer decreases. Therefore, a predetermined raw material layer top level is determined empirically in advance, and then the supporting gas from the primary tuyere and the auxiliary fuel supplied as necessary are blown based on the vertical fluctuation of the raw material layer top level. The amount may be determined. As a raw material layer top level meter to be used, a sounding device known as a raw material layer top level meter inside a blast furnace in the field of steelmaking is suitable, but an RI (radioisotope) method or the like is generally effective. Known as the method.
【０１２３】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／または上吹ランスの主孔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／または上吹ランスの主孔からの支燃性
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。Since the packed bed of the waste formed in the second zone exists on the packed bed of the carbide formed in the first zone, the measured top level of the raw material layer is the first zone. And the sum of the respective changes in the second zone. Therefore, it is necessary to distinguish the amount of change between the first zone and the second zone, but the change in the 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 required for dehydration heating of adhering moisture in the waste, thermal decomposition of the organic matter in the waste and gasification of the low-boiling heavy metal is added, and the atmospheric temperature of the second zone is raised to 80 ° C.
Since it is only necessary to apply the heat necessary to maintain the temperature at 0 to 1400 ° C., the temperature change of the waste in the area of the second zone is sequentially measured. The amount of CO to be secondary-combusted by increasing the amount of supporting gas from the main hole of the mouth and / or the upper blowing lance (the amount of secondary combustion of CO generated by the reaction of the formula) is increased. vice versa,
If the temperature rises, it can be judged that there is enough heat,
What is necessary is just to reduce the amount of CO to be secondary-combusted by reducing the amount of the supporting gas from the main hole of the secondary tuyere and / or the upper blowing lance. 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 can be determined, for example, by installing a thermocouple on the surface of the lining brick of the second zone, Can be determined by measuring
【０１２４】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 auxiliary gas to be supplied as necessary to the flammable gas in the first and second zones. Each fuel injection amount can be independently determined.
【０１２５】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
（Ｃm Ｈn ：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／または上吹ランスの主孔か
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
の原料層頂付近および第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（Ｃm Ｈn ：
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 ambient temperature at the outlet of the second zone (on the free board side) is maintained at 800 to 1400 ° C., hydrocarbons in the exhaust gas, especially tar and the like, which cause troubles such as pipe clogging. All hydrocarbons having 5 or more carbon atoms (C m H n : m ≧ 5) can be decomposed. Further, in order to completely decompose dioxins and their precursors such as chlorobenzene and chlorophenol, it is necessary to keep the ambient temperature within the above-mentioned temperature range. Therefore, a thermometer is installed in the freeboard space of the third zone, and the temperature is sequentially measured. When the temperature drops below 800 ° C., the thermometer is supported from the tertiary tuyere and / or the main hole of the upper blowing lance. A combustible gas and, if necessary, an auxiliary fuel may be injected. In particular, immediately after the waste is charged into the furnace, the temperature in the vicinity of the top of the raw material layer in the second zone and the temperature in the free board in the third zone rapidly decrease. , The hydrocarbons produced (C m H n :
In order to decompose m ≧ 5) and dioxins, it is effective to inject a supporting gas and, if necessary, an auxiliary fuel.
【０１２６】生成する溶融スラグおよび溶融金属は、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。The generated molten slag and molten metal are temporarily accumulated in the space 29 of the overhang portion 30 attached to the lower part of the furnace and separated into molten slag and molten metal by a difference in specific gravity. The molten metal is discharged and recovered from the slag discharge port 32 and the metal discharge port 34 provided in the space 29, respectively.
【０１２７】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 molten slag is continuously discharged while the slag discharge port 32 is always kept “open”.
This can eliminate the troublesome work of opening and closing the discharge port.
【０１２８】上記の本発明の方法（前記（９）の発明の
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、廃棄物中の有機物をエネルギーとし
て炉内で利用し、または、さらにエネルギーガスとして
回収することができる。また、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、炉外に設けたバグフィルター等によって、ダス
トと排ガスに分離できる。According to the method of the present invention (the method of the above (9)), a series of gasification melting, dehydration / pyrolysis, and gas reforming of waste can be performed without using expensive coke. The process is performed in one furnace, and the organic matter in the waste can be used as energy in the furnace, or can be further recovered as energy gas. In addition, a clean exhaust gas free of tar, dioxins and the like can be obtained. Although the exhaust gas contains dust containing a low-boiling heavy metal, the dust and the exhaust gas can be separated by a bag filter or the like provided outside the furnace.
【０１２９】バグフィルター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。バグフ
ィルター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。これらバ
グフィルターならびに水による洗浄処理には、公知の技
術が適用できる。For collecting fine dust which is difficult to collect even with a bag filter, washing treatment with water is effective. The dust separated and recovered by the bag filter or the water treatment contains heavy metals having a low boiling point, and thus can be concentrated through a treatment step with an alkali or an acid. Known techniques can be applied to these bag filters and the washing treatment with water.
【０１３０】以上、前記の（４）の発明のガス化溶融炉
を用い、前記（９）の発明のガス化溶融方法を実施する
場合について説明した。前記の（１）、（２）、（３）
または（５）の発明のガス化溶融炉を用い、それぞれ
（６）、（７）、（８）または（１０）の発明のガス化
溶融方法を実施する場合も、基本的には同じなので、相
違する点のみを以下に説明する。The case where the gasification and melting method of the invention (9) is carried out using the gasification and melting furnace of the invention (4) has been described above. The above (1), (2), (3)
Alternatively, when the gasification and melting method of the invention of (5) is used and the gasification and melting method of the invention of (6), (7), (8), or (10) is respectively carried out, basically the same applies. Only the differences will be described below.
【０１３１】前記の（１）の発明のガス化溶融炉は、図
２に示すように、炉壁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
に分かれた羽口と、炉の上部に、主孔および副孔を備え
る上吹ランスを有する炉である。低沸点重金属類をダス
トとして回収する手段は設けられていない。また、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
し、両者を分離して回収するための張り出し部も設けら
れておらず、図示するように、溶融スラグおよび溶融金
属１３を排出するための排出口９が取り付けられてい
る。As shown in FIG. 2, the gasification and melting furnace according to the invention (1) can blow a supporting gas and an auxiliary fuel into the furnace wall independently of each other. This furnace has a tuyere divided into two, and an upper blowing lance having a main hole and a sub hole at the upper part of the furnace. No means is provided to recover low boiling heavy metals as dust. Further, there is no overhang portion for accumulating the molten slag and the molten metal before discharging the molten slag to the outside of the furnace and separating and recovering the molten slag and the molten metal. An outlet 9 is provided.
【０１３２】（１）の発明のガス化溶融炉を用いて行う
前記（６）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
雰囲気温度を８００〜１０００℃とするのが好ましい。
つまり、上記の（９）の発明のガス化溶融方法の場合
（８００〜１４００℃）に比べて低い温度範囲に制御
し、塩化物や低沸点重金属類を含むダストの回収（換言
すれば、ダスト中への塩化物や低沸点重金属類の混入）
を低く抑える。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
法で、塩化物や低沸点重金属類が若干含まれていても、
主としてスラグ中に封じ込められることとなる。In the gasification and melting method according to the invention (6), which is performed using the gasification and melting furnace according to the invention (1), the thermal decomposition temperature of the organic substance in the second zone and the ambient temperature in the free board space are set to 800 It is preferable that the temperature be set to １０００1000 ° C.
That is, the temperature is controlled to a lower temperature range than in the case of the gasification melting method of the invention (9) (800 to 1400 ° C.) to collect dust containing chlorides and low-boiling heavy metals (in other words, dust Chloride and low-boiling heavy metals mixed in)
Low. This method is a method suitable for treating a waste that does not contain much chloride and low-boiling heavy metals, even if it contains some chloride and low-boiling heavy metals,
It will be mainly contained in the slag.
【０１３３】炉内の第１ゾーンで起こる反応は、上記の
（９）の発明のガス化溶融方法の場合と同じである。ま
た、第２ゾーンで起こる反応も基本的には上記の（９）
の発明のガス化溶融方法の場合と同じであるが、低沸点
重金属類が関与する反応（前記の−１式〜−３式）
については考慮する必要はない。The reaction occurring in the first zone in the furnace is the same as in the case of the gasification melting method of the invention (9). In addition, the reaction occurring in the second zone is basically the same as the above (9)
Reaction in which the low-boiling heavy metals are involved (the above formulas -1 to -3).
Need not be considered.
【０１３４】第３ゾーンで生じる反応も上記の（９）の
発明のガス化溶融方法の場合と同じで、上吹ランス２４
−１の副孔２８−２から吹き込む支燃性ガス２２でＣＯ
およびＨ2 を−１式および−２式にしたがって燃焼
（二次燃焼）させる。なお、この（１）の発明のガス化
溶融炉では、３次羽口５−３が設けられているので、こ
の羽口から吹き込まれる支燃性ガス７−３によっても上
記の二次燃焼反応が進行する。The reaction occurring in the third zone is the same as in the case of the gasification melting method of the invention (9), and the upper blowing lance 24
-1 in the combustion supporting gas 22 blown from the sub hole 28-2.
And H 2 to make combustion according -1 formulas and -2 expression (secondary combustion). In the gasification and melting furnace of the invention of (1), the tertiary tuyere 5-3 is provided, so that the above-mentioned secondary combustion reaction is also caused by the supporting gas 7-3 blown from the tuyere. Progresses.
【０１３５】上記の複数段に分かれた羽口と主孔および
副孔を備える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
ならない理由、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の定め方等も、上記の（９）の発明
のガス化溶融方法の場合と同じである。The reason why the above-mentioned multi-staged tuyere and the upper blowing lance having the main hole and the sub-hole must be capable of independently blowing the supporting gas and the auxiliary fuel, The method of determining the gas blowing amount and the amount of auxiliary fuel to be supplied as necessary is the same as in the case of the gasification and melting method of the invention (9).
【０１３６】すなわち、（６）の発明のガス化溶融方法
においても、炉内温度を上記のように８００〜１０００
℃とする以外は、上記の（９）の発明のガス化溶融方法
の場合と同じ考え方に基づいてガス化溶融処理が行われ
る。That is, also in the gasification melting method of the invention (6), the furnace temperature is set to 800 to 1000 as described above.
Except for the temperature, the gasification and fusion treatment is performed based on the same concept as in the case of the gasification and fusion method of the invention (9).
【０１３７】なお、溶融スラグおよび溶融金属１３は、
排出口９を経て炉外へ排出された後、スラグとメタルに
分離される。Incidentally, the molten slag and the molten metal 13 are:
After being discharged out of the furnace through the discharge port 9, it is separated into slag and metal.
【０１３８】前記の（２）の発明のガス化溶融炉は、炉
下部に溶融スラグおよび溶融金属を炉外へ排出する前に
一旦蓄積し、両者を分離して回収するための張り出し部
が設けられている点を除き、前述した（１）の発明のガ
ス化溶融炉と同じ炉である。The gasification and melting furnace of the invention (2) is provided with an overhanging portion at the lower part of the furnace for temporarily accumulating the molten slag and the molten metal before discharging them to the outside of the furnace, separating and recovering the two. Except for this point, the furnace is the same as the gasification and melting furnace of the invention (1) described above.
【０１３９】したがって、（２）の発明のガス化溶融炉
を用いて行う前記（７）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を８００〜１０００℃の範囲で
制御する。Therefore, in the gasification and melting method of the invention (7) performed using the gasification and melting furnace of the invention (2), the thermal decomposition temperature of the organic substance in the second zone and the atmospheric temperature of the freeboard space Is controlled in the range of 800 to 1000 ° C.
【０１４０】一方、溶融スラグおよび溶融金属は、上記
の（９）の発明のガス化溶融方法の場合と同様に、張り
出し部内の空間部で分離され、スラグとメタルが別々に
回収される。On the other hand, the molten slag and the molten metal are separated in the space within the overhang portion, and the slag and the metal are separately collected, as in the case of the gasification and melting method of the invention (9).
【０１４１】前記の（３）の発明のガス化溶融炉は、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（第１ゾーンに設けられた羽口）を含
む高さ方向に少なくとも１段の羽口と、炉の上部に、主
孔および副孔を備える上吹ランスを有し、または、前記
上吹ランスに加え、さらに炉内のフリーボード空間部に
支燃性ガスを吹き込むことができる羽口を有する炉であ
る。上記の（４）の発明のガス化溶融炉と同様、低沸点
重金属類をダストとして回収する手段を有するが、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
し、両者を分離して回収するための張り出し部は設けら
れていない。The gasification and melting furnace according to the invention (3) has a tuyere (a tuyere provided in the first zone) for burning and gasifying a carbide generated by dehydration and thermal decomposition of waste. At least one tuyere in the height direction including the upper blowing lance having a main hole and a sub-hole at the top of the furnace, or in addition to the upper blowing lance, further in the free board space in the furnace This is a furnace having a tuyere into which a supporting gas can be blown. Similar to the gasification and melting furnace of the invention of (4) above, the gasification and melting furnace has means for collecting low-boiling heavy metals as dust. However, before discharging the molten slag and the molten metal to the outside of the furnace, they are temporarily accumulated, and the two are separated. There is no overhang for recovery.
【０１４２】したがって、（３）の発明のガス化溶融炉
を用いて行う前記（８）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を８００〜１４００℃の温度範
囲で高めに設定することができ、低沸点重金属類を含む
ダストを回収することができる。すなわち、ガス化溶融
処理は上記の（９）の発明のガス化溶融方法の場合と同
じ考え方に基づいて行われる。Therefore, in the gasification and melting method according to the invention (8), which is performed using the gasification and melting furnace according to the invention (3), the thermal decomposition temperature of the organic substance in the second zone and the atmospheric temperature in the freeboard space are obtained. Can be set higher in the temperature range of 800 to 1400 ° C., and dust containing low-boiling heavy metals can be collected. That is, the gasification and melting treatment is performed based on the same concept as in the case of the gasification and melting method of the invention (9).
【０１４３】なお、溶融スラグおよび溶融金属は炉外へ
排出された後スラグとメタルに分離される。After the molten slag and the molten metal are discharged out of the furnace, they are separated into slag and metal.
【０１４４】前記の（５）の発明のガス化溶融炉は、上
述した（１）〜（４）の発明のガス化溶融炉とは異な
り、炉の上部に、主孔のみを備える上吹ランスを有し、
さらに、炉内のフリーボード空間部への支燃性ガスおよ
び補助燃料を吹き込み羽口を備えるか、または前記の上
吹ランスが主孔の他に副孔を備えるか、またはその両方
（フリーボード空間部への吹き込み羽口および上吹ラン
スの副孔）を備える炉である。低沸点重金属類をダスト
として回収する手段および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し、両者を分離して回収す
るための張り出し部は設けられていない。The gasification and melting furnace according to the invention (5) is different from the gasification and melting furnace according to the inventions (1) to (4) in that the upper blowing lance having only a main hole at the upper part of the furnace is provided. Has,
Further, the tuyere may be provided with a tuyere for injecting a supporting gas and an auxiliary fuel into a free board space in the furnace, or the upper blowing lance may have a sub hole in addition to the main hole, or both (free board). This is a furnace having a tuyere for blowing into a space and a sub hole of an upper blowing lance. There is no means for recovering low-boiling heavy metals as dust, and no overhanging portion for temporarily accumulating molten slag and molten metal before discharging them outside the furnace and separating and recovering both.
【０１４５】この（５）の発明のガス化溶融炉を用いて
行う前記（１０）の発明のガス化溶融方法においては、
（１）〜（４）の発明の第１ゾーンに設けられた羽口の
役割が上吹ランスの主孔によって行われ、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
温度は８００〜１０００℃の範囲で制御される。また、
溶融スラグおよび溶融金属は炉外へ排出された後、スラ
グとメタルに分離される。In the gasification and melting method of the invention (10), which is performed using the gasification and melting furnace of the invention (5),
The function of the tuyere provided in the first zone of the invention of (1) to (4) is performed by the main hole of the upper blowing lance, and the thermal decomposition temperature of the organic substance in the second zone and the ambient temperature of the free board space are adjusted. It is controlled in the range of 800 to 1000 ° C. Also,
After the molten slag and molten metal are discharged out of the furnace, they are separated into slag and metal.
【０１４６】なお、上記（５）の発明のガス化溶融炉に
前記の溶融スラグおよび溶融金属をを分離して回収する
ための張り出し部を設ければ、（７）または（９）の発
明のガス化溶融方法におけると同様に、スラグとメタル
を別々に回収することができる。また、低沸点重金属類
をダストとして回収する手段を取り付け、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
温度を８００〜１４００℃の温度範囲で制御することと
すれば、（８）または（９）の発明のガス化溶融方法の
場合と同様に、低沸点重金属類をダストとして回収する
ことができる。If the gasification melting furnace of the invention (5) is provided with an overhang for separating and recovering the molten slag and the molten metal, the gasification melting furnace according to the invention (7) or (9) can be provided. As in the gasification melting method, slag and metal can be separately recovered. If a means for collecting low-boiling heavy metals as dust is provided, and the thermal decomposition temperature of the organic substance in the second zone and the ambient temperature in the freeboard space are controlled within a temperature range of 800 to 1400 ° C., (8) ) Or the gasification melting method of the invention (9), low-boiling heavy metals can be collected as dust.
【０１４７】上述した（６）〜（１０）の発明のガス化
溶融方法において、下記に定義する二次燃焼率を５０％
以上とすれば、非常に大きなエネルギーが得られ、炉内
で利用することができるので、補助燃料を使用せずに廃
棄物のガス化溶融処理を行うことが可能となる。In the gasification melting method according to the inventions (6) to (10), the secondary combustion rate defined below is reduced to 50%.
With the above, very large energy can be obtained and can be used in the furnace, so that the gasification and melting of waste can be performed without using an auxiliary fuel.
【０１４８】[0148]
【数４】 (Equation 4)
【０１４９】前記の（１１）の発明の廃棄物のガス化溶
融方法は、上述した（６）〜（１０）のいずれかに記載
のガス化溶融方法によって、廃棄物に由来する塊状可燃
物（例えば、前記のＲＤＦ）を燃料として、廃棄物に由
来する焼却灰を溶融する方法である。もちろん、焼却灰
以外の、水分を多量に含む廃棄物を溶融することも可能
である。すなわち、ＣＯとＨ2 を主成分とするエネルギ
ーガスが有する潜熱を利用する方法であって、特に、上
記のように定義した二次燃焼率を５０％以上とすれば、
得られるエネルギーが非常に大きく、コークスおよび石
炭等の化石燃料あるいは重油およびＬＰＧ等の高価な燃
料を使用せず、廃棄物に由来する塊状可燃物のみを燃料
として、廃棄物に由来する焼却灰を多量に溶融すること
が可能となる。The gasification and melting method of the waste according to the invention (11) can be performed by the gasification and melting method according to any one of the above (6) to (10). For example, there is a method in which incineration ash derived from waste is melted using the above-mentioned RDF) as a fuel. Of course, it is also possible to melt waste containing a large amount of water other than incineration ash. That is, the method uses the latent heat of the energy gas containing CO and H 2 as main components. In particular, if the secondary combustion rate defined as above is 50% or more,
The energy obtained is very large, and fossil fuels such as coke and coal or expensive fuels such as heavy oil and LPG are not used, and lump-sum combustibles derived from waste are used as fuel to generate incinerated ash derived from waste. It is possible to melt a large amount.
【０１５０】また、廃棄物に由来する焼却灰を多量に溶
融する場合には、炉内に多量の溶融スラグと溶融メタル
が生成されるので、溶融スラグおよび溶融メタルを炉外
に排出する前に、炉下部に一旦蓄積できる空間部を備え
る張り出し部を設けた炉を用いれば、品質の良いスラグ
およびメタルが回収できる。When a large amount of incinerated ash derived from waste is melted, a large amount of molten slag and molten metal are generated in the furnace, and therefore, before the molten slag and molten metal are discharged out of the furnace. By using a furnace provided with an overhanging portion having a space that can temporarily accumulate in the lower part of the furnace, high-quality slag and metal can be collected.
【０１５１】その場合、炉内に多量の溶融スラグと溶融
メタルが生成され、炉底部の耐火物の侵食が懸念される
が、炉底部に前述した傾斜部を設け、さらにその耐火物
を鉄皮側から冷却する冷却装置を設ければ、耐火物の浸
食は少なくその効果は大きい。In this case, a large amount of molten slag and molten metal are generated in the furnace, and there is a concern that the refractory at the bottom of the furnace may be eroded. If a cooling device for cooling from the side is provided, the erosion of the refractory is small and the effect is large.
【０１５２】なお、（１１）の発明のガス化溶融方法に
ついては、後述する実施例でさらに詳しく説明する。The gasification melting method of the invention (11) will be described in more detail in the examples described later.
【０１５３】[0153]
【実施例】（実施例１）前記の図１に示した構成を有す
る竪型炉（ガス化溶融炉）を用い、廃棄物のガス化溶融
試験を行った。なお、竪型炉の各部の構造、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。EXAMPLES (Example 1) A gasification melting test of waste was conducted using a vertical furnace (gasification melting furnace) having the configuration shown in FIG. In addition, the structure of each part of a vertical furnace, the number of tuyere and other attachment parts, and their arrangement are as follows. In addition, the inclined part was provided in the furnace bottom part, and the furnace bottom part outer surface was cooled with the cooling device of the shower watering system.
【０１５４】構造 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： 主孔：酸素ガス＋窒素ガス（支燃性ガス）吹き込み用１
孔×３ｍｍφ×０度（＝鉛直方向） 副孔：酸素ガス＋窒素ガス（支燃性ガス）吹き込み用３
孔×５ｍｍφ×８０度（＝鉛直方向に対して８０度傾
斜）但し副孔は主孔の周囲に１２０度間隔に配置 上吹ランスの回転速度：２０ｒｐｍ（１分間に２０回
転）なお、従来技術である回転継手を応用した回転装置
を使用 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、都市ごみ等の一般廃棄
物に由来する塊状可燃物（ＲＤＦを使用）と、一般廃棄
物に由来する焼却灰である。Structure Furnace diameter: 0.6 m (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 .25m (However, inner diameter of the space after refractory lining) Overhang length: 0.4m (However, length of the space after refractory lining) Height from furnace bottom to primary tuyere: 0.3m Furnace bottom From the furnace bottom to the tertiary tuyere: 2.1 m Upper lance outer diameter: 50 mmφ Upper lance hole: Main hole: oxygen gas + nitrogen gas (support Combustible gas) for blowing 1
Hole x 3mmφ x 0 degree (= vertical direction) Secondary hole: 3 for blowing oxygen gas + nitrogen gas (combustible gas)
Hole x 5 mmφ x 80 degrees (= 80 degrees inclined to the vertical direction) Sub-holes are arranged at 120 degree intervals around the main hole Rotation speed of upper blowing lance: 20 rpm (20 rotations per minute) Conventional technology A rotating device using a rotary joint is used. Height from furnace bottom to lance tip: Standard 1.7m (However,
The maximum thickness of the refractory (inclined part) lining the furnace bottom: 150 mm Slag discharge port diameter: 30 mm φ Metal discharge port diameter: 30 mm φ Quantity Primary tuyere: 3 Secondary tuyere: 3 Tertiary tuyere: 3 Upper blowing lance: 1 Overhang lance: 1 Slag discharge port: 1 Metal discharge port: 1 Weir: 1 Sounding device (raw material layer top level meter): 3 Waste filling layer (second zone) Thermocouple position on the surface of the lining brick (height of the thermocouple from the bottom of the thermocouple): 1.0 m Number: 3 (equal intervals every 120 degrees in the circumferential direction) Thermocouple position of the free board (from the bottom of the thermocouple) Height): 1.4m Number: 3 (Equally spaced every 120 degrees in the circumferential direction) Arrangement Primary tuyere: Equally spaced every 120 degrees in the circumferential direction Secondary tuyere: Every 120 degrees in the circumferential direction Equidistant tertiary tuyeres: Equidistant intervals every 120 degrees in the circumferential direction Upper lance: Furnace center Slag Discharge port: +150 mm from the furnace bottom end Metal discharge port: +10 mm from the furnace bottom end Weir: 150 mm from the outer end of the overhanging part Sounding device: between the upper blowing lance and the side wall The waste used in the above test is municipal waste, etc. Lump combustibles (using RDF) derived from general waste and incinerated ash derived from general waste.
【０１５５】表１に塊状可燃物の組成を、表２に焼却灰
の組成を、また、表３に使用した副原料の組成を示す。Table 1 shows the composition of massive combustibles, Table 2 shows the composition of incinerated ash, and Table 3 shows the composition of auxiliary raw materials used.
【０１５６】[0156]
【表１】 [Table 1]
【０１５７】[0157]
【表２】 [Table 2]
【０１５８】[0158]
【表３】 [Table 3]
【０１５９】副原料として使用した石灰石は、１０〜５
０ｍｍの塊状のものであった。また、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。The limestone used as an auxiliary material is 10 to 5
It was a lump of 0 mm. LPG (propane: butane = 50: 50 (volume ratio)) was used as an auxiliary fuel.
【０１６０】１次羽口、２次羽口、３次羽口、上吹ラン
スの主孔と副孔および張り出し部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
とした。それらの流量（酸素および窒素それぞれの流
量）を表４に示した。なお、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 primary tuyere, the secondary tuyere, the tertiary tuyere, the combustion supporting gas blown from the main and sub holes of the upper blowing lance and the overhanging lance are based on oxygen, and the inert gas Is a gas that is slightly mixed. The inert gas was nitrogen only. Table 4 shows their flow rates (the flow rates of oxygen and nitrogen, respectively). In the table, primary, secondary and tertiary mean the primary tuyere, secondary tuyere and tertiary tuyere, respectively.
【０１６１】表４はこの試験の実施条件（定常状態）を
示すもので、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、試料を炉内へ装入し
て表４に示した条件で処理を行った。Table 4 shows the conditions (steady state) of this test, which were determined according to the following procedures (1) to (10). In the test, the sample was charged into a furnace and processed under the conditions shown in Table 4.
【０１６２】（処理条件の設定手順） （１）最初に装入する廃棄物（ここでは、塊状可燃物と
焼却灰の両方を指す）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、スラグの生成量を抑制しながら
も、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＝０．８（ここで、スラグ塩基度とは、（％Ｃ
ａＯ）／（％ＳｉＯ2 ）である）になるように調整し
た。(Procedure for Setting Processing Conditions) (1) The composition of the waste initially charged (here, both the combustible lumps and the incinerated ash) was determined in advance by analysis. This is necessary to determine the approximate value of the amount of oxygen to be blown, and also to determine the amount of limestone to be charged as a slag-making material. In this test, the amount of limestone was slag basicity = 0.8 (where slag basicity is considered to be (% C
aO) / (% SiO 2 ).
【０１６３】（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 heated in advance by a burner or the like, so that the waste gas was ignited even at room temperature where the combustion supporting gas blown from the tuyere was not heated.
【０１６４】（３）廃棄物を炉内に装入し、高さ１．２
ｍまで積み上げた。(3) The waste is charged into the furnace and the height is 1.2
m.
【０１６５】（４）１次羽口から徐々に酸素ガスを流し
た。(4) Oxygen gas was gradually flowed from the primary tuyere.
【０１６６】（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。(5) During the test, the top level of the raw material layer was lowered with the burning of the waste, so that the level was 1.1 to 1.1.
Raw materials (waste and limestone) were sequentially charged so as to maintain the range of 1.3 m.
【０１６７】（６）溶融スラグの排出口を開けた。(6) The outlet for the molten slag was opened.
【０１６８】（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の主孔から吹き込む支
燃性ガス中の酸素ガス量を調整した。(7) A thermocouple (measured at a temperature near the top level of the raw material layer in the waste filling layer) attached to the surface of the brick filled with the waste filling layer (second zone) and a free board space Oxygen gas in the supporting gas blown from the main holes of the primary tuyere, secondary tuyere, tertiary tuyere and upper lance so that the temperature measured by the thermocouple always maintains 800 to 1400 ° C. The amount was adjusted.
【０１６９】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の主孔から
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
上吹ランスの主孔からの酸素ガス吹き込み量を増大させ
た。That is, the unloading speed is high, and the temperature of the brick surface lining brick and the free board is 1400
When the temperature exceeded ℃, the amount of oxygen gas from the primary tuyere was reduced. Conversely, when the temperature of the brick surface of the packed layer lining was lower than 800 ° C., the amount of oxygen gas blown from the main holes of the secondary tuyere and the upper blowing lance was increased. When the temperature of the freeboard was lower than 800 ° C., the amount of oxygen gas blown from the tertiary tuyere and the main hole of the upper lance was increased.
【０１７０】さらに、二次燃焼率を向上させるべく、上
吹ランスを回転させながら、上吹ランスの副孔からの支
燃性ガスの吹き込みを行った。Further, in order to improve the secondary combustion rate, the combustion supporting gas was blown from the sub hole of the upper blowing lance while rotating the upper blowing lance.
【０１７１】（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、張り出し部に設けられたランス
からの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 conventional method), and a predetermined temperature (at least a temperature range in which the molten slag does not solidify, ie, 1300 to 1400) ° C)
When it was further lowered, LPG was blown from a lance provided at the overhang.
【０１７２】（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 outlet was opened when a predetermined amount of molten metal had 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.
【０１７３】（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４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０〜
３０％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。(10) By repeating the above-mentioned procedures (5) to (9), the optimum amount of the supporting gas and auxiliary fuel to be blown (that is, the amount shown in the condition column of Table 4) is derived. I was able to. Here, nitrogen is 0 to
Injection was performed at an amount of 30%. However, if the oxygen concentration was ≧ 50%, it was possible to sufficiently cope with the problem.
【０１７４】定常状態では、焼却灰の投入速度が４５１
ｋｇ／ｈ、また、塊状可燃物の投入速度が７４ｋｇ／ｈ
であった。In a steady state, the incineration ash charging speed was 451
kg / h, and the injection speed of the massive combustible material is 74 kg / h
Met.
【０１７５】以上の試験で得られた結果を表５の実施例
１の実績の欄に示す。単位は焼却灰トン当たりの量で示
した。The results obtained in the above test are shown in Table 5 in the column of results of Example 1. The unit is shown as the amount per ton of incinerated ash.
【０１７６】表示したように、焼却灰１トンを溶融する
のに必要な塊状可燃物は１６３ｋｇであった。また、焼
却灰１トンを溶融するに必要な酸素量は、６４Ｎｍ3 で
あった。As indicated, 163 kg of massive combustibles required to melt one ton of incineration ash. The amount of oxygen required to melt one ton of incinerated ash was 64 Nm 3 .
【０１７７】また、二次燃焼率は９８％で、ダイオキシ
ン類をほとんど含まないＣＯ2 とＨ2 Ｏを主成分とする
排ガスと、少量のダストを回収することができた。排ガ
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。なお、この場合は、焼却
灰の溶融に必要な熱を供給するため二次燃焼率を高くし
たので、エネルギーガスの回収は必要なかった。Further, the secondary combustion rate was 98%, and an exhaust gas containing CO 2 and H 2 O as main components almost free of dioxins and a small amount of dust could be recovered. Exhaust gas and dust were discharged from the gas outlet to the outside of the furnace, and then separated and collected by a bag filter. In this case, since the secondary combustion rate was increased in order to supply heat required for melting the incineration ash, there was no need to recover energy gas.
【０１７８】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Ｃm Ｈn （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 concentration of hydrocarbons in the exhaust gas, especially hydrocarbons such as C m H n (m ≧ 5), which causes pipe blockage, was completely negligible.
【０１７９】また、鉄等の有価金属類を主成分とする溶
融金属およびＳｉＯ2 、ＣａＯ、Ａｌ2 Ｏ3 を主成分と
する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するものであった。また、回
収された溶融金属（メタル）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, a molten metal mainly composed of valuable metals such as iron and a molten slag mainly composed of SiO 2 , CaO and Al 2 O 3 could be recovered. The molten slag was discharged from the slag discharge port to the outside of the furnace, and the molten metal was discharged from the metal discharge port to the outside of the furnace. In particular, the iron content (= T · Fe) in the molten slag, that is, the total iron content of the granular iron and the iron oxide, is already 0.5% or less before sorting such as magnetic separation, and is at a level equivalent to that of the blast furnace slag. Therefore, it has a quality that can be sufficiently used for roadbed materials and the like. In addition, most of the recovered molten metal (metal) was occupied by iron, and was evaluated to be of a quality that could be used as a counterweight or the like.
【０１８０】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、本発明例で用いた炉は小
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 LPG was always blown through a lance provided at the overhanging portion so that the temperature became about 0 ° C., clogging did not occur at any of the slag discharge port and the metal discharge port. Although the furnace used in the example of the present invention is small in size, the heat loss is relatively reduced as the size of the furnace is increased, so that it is not necessary to constantly inject LPG. Also,
The slag could be discharged continuously from the slag discharge port, that is, without closing even once.
【０１８１】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, the furnace was cooled and the inside of the furnace was dismantled. As a result, no permeation of molten slag and molten metal into the inside of the furnace refractory at the bottom of the furnace and in the vicinity thereof was observed.
Conversely, the operating surface of the refractory was uniformly covered with a slag having a thickness of about 50 mm at the maximum. The infiltration of the molten slag and the molten metal was not recognized because the molten slag and the molten metal were provided with an inclined portion at the bottom of the furnace so as not to constantly stay. This is due to the effect of cooling the furnace bottom by the shower watering method.
【０１８２】（実施例２）前記の図１に示した構成を有
する竪型炉（ガス化溶融炉）を用い、ただし、上吹ラン
スは回転させずに固定のままとして、廃棄物のガス化溶
融試験を行った。なお、竪型炉の各部の構造、羽口その
他取り付け部品の数量およびそれらの配置は、実施例１
の場合と同じである。Example 2 A vertical furnace (gasification-melting furnace) having the structure shown in FIG. 1 was used, but the upper lance was not rotated and fixed, and gasification of waste was performed. A melting test was performed. In addition, the structure of each part of the vertical furnace, the number of tuyere and other attachment parts and their arrangement are described in Example 1.
Is the same as
【０１８３】使用した廃棄物、焼却灰、副原料および補
助燃料は、実施例１で用いたものと同一である。また、
実施例１の場合と同じく、トータルの酸素吹き込み量は
２８．８Ｎｍ3 ／ｈとし、（１）〜（１０）の手順にし
たがって試験の実施条件（定常状態での条件）を定め
た。前記の表４の実施例２の欄にその条件を示す。The waste, incinerated ash, auxiliary materials and auxiliary fuel used are the same as those used in Example 1. Also,
As in the case of Example 1, the total amount of oxygen blown was 28.8 Nm 3 / h, and the test execution conditions (conditions in a steady state) were determined according to the procedures of (1) to (10). The conditions are shown in the column of Example 2 in Table 4 above.
【０１８４】定常状態では、二次燃焼率は５０％とな
り、また、焼却灰の投入速度は２６２ｋｇ／ｈ、塊状可
燃物の投入速度は１００ｋｇ／ｈであった。In a steady state, the secondary combustion rate was 50%, the charging rate of incinerated ash was 262 kg / h, and the charging rate of massive combustibles was 100 kg / h.
【０１８５】試験結果を前記の表５の実施例２の実績の
欄に示す。単位は焼却灰トン当たりの量で示した。The test results are shown in the column of results of Example 2 in Table 5 above. The unit is shown as the amount per ton of incinerated ash.
【０１８６】表示したように、焼却灰１トンを溶融する
のに必要な塊状可燃物は３８２ｋｇであった（参考値：
前記の特公平７−３５８８９号公報によると、焼却灰１
トンを溶融するのに必要なコークスは４００ｋｇであっ
た）。また、焼却灰１トンを溶融するに必要な酸素量
は、１１０Ｎｍ3 で、実施例１の上吹ランスを回転させ
た場合（６４Ｎｍ3 ）に比べて多量の酸素が必要であっ
た。As indicated, the mass of combustible mass required to melt one ton of incinerated ash was 382 kg (reference value:
According to Japanese Patent Publication No. 7-35889, incineration ash 1
The coke required to melt the ton was 400 kg). The amount of oxygen required to melt one ton of incinerated ash was 110 Nm 3 , which required a larger amount of oxygen than when the upper blowing lance of Example 1 was rotated (64 Nm 3 ).
【０１８７】炉頂の排ガス温度は１２００℃近くに確保
されていたので、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Ｃm Ｈn （m ≧５）のような
炭化水素は全く無視できる濃度であった。また、ダイオ
キシン類をほとんど含まない排ガスと、少量のダストを
回収することができた。なお、この場合も、二次燃焼率
が比較的高かったので、排ガスのカロリーは低かった。Since the exhaust gas temperature at the furnace top was kept close to 1200 ° C., hydrocarbons in the exhaust gas, particularly hydrocarbons such as C m H n (m ≧ 5) which might cause pipe blockage, The concentration was completely negligible. Further, exhaust gas containing almost no dioxins and a small amount of dust could be recovered. In this case, too, the calorie of the exhaust gas was low because the secondary combustion rate was relatively high.
【０１８８】（比較例）前記の図１に示した構成を有す
る竪型炉（ガス化溶融炉）を用い、ただし、上吹ランス
には副孔がなく、回転させずに固定のままとし、また、
３次羽口もない状態で廃棄物のガス化溶融試験を行っ
た。それ以外の、竪型炉の各部の構造、羽口その他取り
付け部品の数量およびそれらの配置は、実施例１の場合
と同じである。(Comparative Example) A vertical furnace (gasification and melting furnace) having the structure shown in FIG. 1 was used, except that the upper blowing lance had no sub-hole and was fixed without rotating. Also,
A gasification melting test of the waste was performed without the third tuyere. Other than that, the structure of each part of the vertical furnace, the number of tuyere and other attachment parts, and their arrangement are the same as those in the first embodiment.
【０１８９】使用した廃棄物、焼却灰、副原料および補
助燃料は、実施例１で用いたものと同一である。また、
実施例１の場合と同じく、トータルの酸素吹き込み量は
２８．８Ｎｍ3 ／ｈとし、（１）〜（１０）の手順にし
たがって試験の実施条件（定常状態での条件）を定め
た。表４の比較例の欄にその条件を示す。The waste, incinerated ash, auxiliary materials and auxiliary fuel used are the same as those used in Example 1. Also,
As in the case of Example 1, the total amount of oxygen blown was 28.8 Nm 3 / h, and the test execution conditions (conditions in a steady state) were determined according to the procedures of (1) to (10). The conditions are shown in the column of Comparative Example in Table 4.
【０１９０】定常状態では、二次燃焼率は３１％とな
り、また、焼却灰の投入速度は１７１ｋｇ／ｈ、塊状可
燃物の投入速度は１１９ｋｇ／ｈであった。In the steady state, the secondary combustion rate was 31%, the charging rate of incinerated ash was 171 kg / h, and the charging rate of massive combustibles was 119 kg / h.
【０１９１】以上の試験で得られた結果を表５の比較例
の実績の欄に示す。単位は焼却灰トン当たりの量で示し
た。The results obtained in the above tests are shown in Table 5 in the column of results of Comparative Examples. The unit is shown as the amount per ton of incinerated ash.
【０１９２】表示したように、焼却灰１トンを溶融する
のに必要な塊状可燃物は６９４ｋｇであった。また、焼
却灰１トンを溶融するに必要な酸素量は、１６８Ｎｍ3
で、この場合は、廃棄物中の有機物のガス化により得ら
れるエネルギーガスの二次燃焼率が低く、その潜熱が炉
内で有効に利用され得ないので、１次羽口および２次羽
口から、ＬＰＧの吹き込みが必要であった。As indicated, 694 kg of massive combustibles were required to melt one ton of incineration ash. The amount of oxygen required to melt one ton of incinerated ash is 168 Nm 3
In this case, since the secondary combustion rate of the energy gas obtained by gasification of the organic matter in the waste is low and the latent heat cannot be effectively used in the furnace, the primary tuyere and the secondary tuyere Therefore, it was necessary to blow LPG.
【０１９３】なお、炉頂の排ガス温度は１２００℃近く
に確保されていたので、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Ｃm Ｈn （m ≧５）の
ような炭化水素は全く無視できる濃度であった。また、
ダイオキシン類をほとんど含まない排ガスを回収するこ
とができた。Since the temperature of the exhaust gas at the furnace top was kept close to 1200 ° C., hydrocarbons in the exhaust gas, particularly, carbonized gas such as C m H n (m ≧ 5) which might cause pipe blockage. Hydrogen had a completely negligible concentration. Also,
Exhaust gas containing almost no dioxins could be recovered.
【０１９４】[0194]
【表４】 [Table 4]
【０１９５】[0195]
【表５】 [Table 5]
【０１９６】[0196]
【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
まれる有機物をエネルギーとして炉内で利用し、また
は、さらに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。また、この方法
によれば、廃棄物に由来する塊状可燃物を燃料として廃
棄物に由来する焼却灰、あるいは水分を多量に含む廃棄
物を溶融することができる。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
の低減を図るとともに、廃棄物中の有機物のエネルギー
としての活用が可能となる。According to the gasification and melting furnace of the present invention, if the waste is incinerated in accordance with the method of the present invention, the organic matter contained in the waste can be used as energy in the furnace, or the energy gas can be further used. Ash and metals contained in the waste can be recovered as molten slag and molten metal, respectively. In addition, according to this method, incinerated ash derived from waste or waste containing a large amount of water can be melted using lump combustibles derived from waste as fuel. As a result, it is possible to reduce the cost of landfilling general wastes and industrial wastes, which are currently a problem, and to utilize organic substances in the wastes as energy.
【０１９７】なお、炉内温度を高めると、ガス化を促進
し、低沸点重金属類の回収も可能となる。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たガス化溶融炉を用いる
と、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。When the temperature in the furnace is raised, gasification is promoted, and heavy metals having a low boiling point can be recovered. In addition, if a gasification and melting furnace equipped with an overhang with a space in the lower part of the furnace that can temporarily store molten slag and molten metal is used, the molten slag and molten metal are separated and high-quality slag and metal are recovered. At the same time, the refractory at the lower part of the furnace is protected from the erosion of the molten slag, and the life of the gasification melting furnace can be extended.
【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 sectional view showing a 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.
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 ８：溶融スラグおよび溶融金属の流れ ９：溶融スラグおよび溶融金属の排出口 １０：プッシャー １１−１：廃棄物装入口 １１−２：ホッパー １２：廃棄物 １３：溶融スラグおよび溶融金属 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） 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：ランス昇降回転装置 ２５：ホットサイクロン ２６：エネルギーガス ２７：ダスト ２８−１：上吹ランスの主孔 ２８−２：上吹ランスの副孔 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 discharge port 3-2: Gas discharge duct 4: Exhaust gas 5-1: Primary tuyere 5-2: Secondary tuyere 5-3: Tertiary Tuyere 6-1: Auxiliary fuel to be blown into primary tuyere 6-2: Auxiliary fuel to be blown into secondary tuyere 6-3: Auxiliary fuel to be blown into tertiary tuyere 7-1: Fuel support to be blown into primary tuyere 7-2: Combustion gas blown into secondary tuyere 7-3: Combustion gas blown into tertiary tuyere 8: Flow of molten slag and molten metal 9: Discharge port of molten slag and molten metal 10 : Pusher 11-1: Waste inlet 11-2: Hopper 12: Waste 13: Molten slag and molten metal 14: Packing layer mainly composed of carbide 15: Packing layer mainly composed of waste 16: Free board 17 : Sounding device (raw material layer top level meter) 19: Temperature converter ( 20: Thermocouple provided on the surface of the brick in the second zone 21: Thermocouple provided in the free board space of the third zone 22: Combustion gas 23: Auxiliary Fuel 24-1: Upper blowing lance 24-2: Lance lifting / lowering device 25: Hot cyclone 26: Energy gas 27: Dust 28-1: Main hole of upper blowing lance 28-2: Secondary hole of upper blowing lance 29: Space Part 30: Overhanging part 31: Molten slag 32: Slag outlet 33: Molten metal 34: Metal outlet 35: Weir 36: Lance provided in overhanging part 37: Auxiliary fuel blown into overhanging part lance 38: Overhanging part lance Combustion supporting gas to be blown 39: Inclined portion provided at furnace bottom 40: Furnace bottom cooling device
フロントページの続き (72)発明者 佐藤 芳信 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 大津 信弘 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Continued on the front page (72) Inventor Yoshinobu Sato 4-5-33 Kitahama, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Sumitomo Metal Industries, Ltd. (72) Inventor Nobuhiro Otsu 4-5-33 Kitahama, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka No. Sumitomo Metal Industries Co., Ltd.
Claims (11)
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、前記装入された廃棄物のレベルを計測す
る手段と中段の羽口近傍の温度を計測する手段と炉の上
方部の雰囲気ガスの温度を計測する手段を有し、さら
に、炉の上部に、炉内に向けて昇降可能な、支燃性ガス
および補助燃料を鉛直方向に吹き込むことができる少な
くとも１個の吹き出し孔と支燃性ガスを炉の側壁方向に
吹き込むことができる少なくとも１個の吹き出し孔を備
える上吹ランスを有することを特徴とする廃棄物のガス
化溶融炉。1. Gasification and melting of vertical waste in which the waste is burned, the organic matter in the waste is gasified and recovered as an energy gas, and the ash and metals in the waste are recovered as a melt. A furnace having a waste loading inlet for charging the waste and a gas outlet for discharging generated gas at an upper portion, and a molten slag and a molten metal outlet at a lower portion; A tuyere, which can be independently blown with a supporting gas and an auxiliary fuel and is divided into a plurality of stages in the height direction, between the inlet and the outlet of the molten slag and the molten metal; Has means for measuring the level of waste generated, 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. Vertically up and down the combustion support gas and auxiliary fuel Waste gasification characterized in that it has an upper blowing lance with at least one blowing hole capable of blowing in the direction of the furnace and at least one blowing hole capable of blowing the supporting gas toward the side wall of the furnace. Melting furnace.
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
る請求項１に記載の廃棄物のガス化溶融炉。2. A discharge port for the molten slag and the molten metal has at least one slag discharge port for discharging the molten slag out of the furnace and at least one metal discharge port for discharging the molten metal out of the furnace. The slag discharge port is provided at an upper portion of a space where the molten slag and the molten metal provided in the overhang portion attached to the lower portion of the furnace can be temporarily accumulated before the molten slag and the molten metal are discharged out of the furnace. The waste gasification and melting furnace according to claim 1, wherein an outlet is provided at a lower portion of the space.
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、前記装入された廃棄物のレベルを計
測する手段と中段の羽口近傍の温度を計測する手段と炉
の上方部の雰囲気ガスの温度を計測する手段を有し、さ
らに、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鉛直方向に吹き込むことができる少
なくとも１個の吹き出し孔と支燃性ガスを炉の側壁方向
に吹き込むことができる少なくとも１個の吹き出し孔を
備える上吹ランス、または、前記上吹ランスに加え、炉
内のフリーボード空間部に支燃性ガスを吹き込むことが
できる少なくとも１個の羽口を有することを特徴とする
廃棄物のガス化溶融炉。3. Burning the waste, gasifying organic matter in the waste and recovering it as an energy gas, and gasifying low-boiling heavy metals in the waste and recovering it as dust accompanying the energy gas. A vertical waste gasification and melting furnace for recovering ash and metals in waste as a melt, a waste loading inlet for charging the waste at the top, and gas and dust generated. A gas discharge port to be discharged and dust collecting means connected to the gas discharge port via a gas discharge duct; a discharge port for molten slag and molten metal at a lower portion; A tuyere capable of independently injecting a supporting gas and an auxiliary fuel between a metal outlet and a tuyere, which burns and gasifies carbides generated by dehydration and pyrolysis of waste. A means for measuring the level of the loaded waste, a means for measuring the temperature near the tuyere in the middle stage, and an upper part of the furnace Means for measuring the temperature of the atmosphere gas, and further, at least one blowout hole capable of vertically injecting a supporting gas and an auxiliary fuel, which can be moved up and down into the furnace, at the top of the furnace; An upper blowing lance having at least one blowout hole through which the supporting gas can be blown in the direction of the side wall of the furnace, or blowing the supporting gas into a freeboard space in the furnace in addition to the upper blowing lance. Waste gasification and melting furnace having at least one tuyere capable of forming a gas.
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
る請求項３に記載の廃棄物のガス化溶融炉。4. A discharge port for molten slag and molten metal, wherein at least one slag discharge port for discharging molten slag out of the furnace and at least one metal discharge port for discharging molten metal out of the furnace. The slag discharge port is provided at an upper portion of a space where the molten slag and the molten metal provided in the overhang portion attached to the lower portion of the furnace can be temporarily accumulated before the molten slag and the molten metal are discharged out of the furnace. The waste gasification and melting furnace according to claim 3, wherein an outlet is provided at a lower portion of the space.
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、支燃性ガス及び補助燃料を鉛直方向に吹き込むこと
ができる上吹ランスが、炉の上部に炉内に向けて昇降可
能に取り付けられ、前記装入された廃棄物のレベルを計
測する手段と炉の上方部の雰囲気ガスの温度を計測する
手段を有し、さらに、炉内のフリーボード空間部に支燃
性ガスおよび補助燃料を吹き込むことができる少なくと
も１個の羽口を備えるか、前記上吹ランスが前記鉛直方
向への吹き込み口とは別に支燃性ガスを炉の側壁方向に
吹き込むことができる少なくとも１個の吹き出し孔を備
えるか、または前記フリーボード空間部への支燃性ガス
および補助燃料の吹き込み羽口と前記上吹ランスに設け
られた支燃性ガスの炉の側壁方向への吹き出し孔の両方
を備えることを特徴とする廃棄物のガス化溶融炉。5. Gasification and melting of a vertical waste in which the waste is burnt, the organic matter in the waste is gasified and recovered as an energy gas, and the ash and metals in the waste are recovered as a melt. A furnace having a waste loading inlet for charging the waste and a gas outlet for discharging generated gas at an upper portion, and a molten slag and a molten metal outlet at a lower portion; And an upper blowing lance capable of vertically blowing auxiliary fuel is mounted on the upper part of the furnace so as to be able to move up and down toward the furnace, and means for measuring the level of the charged waste and an upper part of the furnace. A means for measuring the temperature of the atmospheric gas, and further comprising at least one tuyere capable of blowing a combustible gas and an auxiliary fuel into a freeboard space in the furnace; or With a vertical outlet It is provided with at least one blowout hole through which a combustion supporting gas can be blown in the direction of the side wall of the furnace. Alternatively, a blowing tuyere of the combustion supporting gas and auxiliary fuel into the freeboard space and the upper blowing lance are provided. A gasification and melting furnace for waste, comprising: both a combustion support gas and a discharge hole in a side wall direction of the furnace.
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、前者をエネルギー
として炉内で利用し、または、さらに炉上部に設けられ
たガス排出口から回収し、後者を炉下部に設けられた溶
融スラグおよび溶融金属の排出口から回収することを特
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／または上吹ランスの鉛直方向への吹き
出し孔から吹き込み、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
段の羽口および／または上吹ランスの鉛直方向への吹き
出し孔から吹き込み、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、さらに、支燃性ガスを上吹ランスの炉の側壁方
向への吹き出し孔から吹き込み、炉内のＣＯおよび／ま
たはＨ2 を二次燃焼させる。6. A method for gasifying and melting waste according to claim 1, wherein the waste charged into the furnace through a waste inlet is formed by the following method. By the reaction in each zone, the energy gas mainly composed of CO and H 2 , the molten slag and the molten metal are used, and the former is used as energy in the furnace, or from the gas outlet provided at the upper part of the furnace. A method for gasification and melting of waste, comprising recovering the latter and recovering the latter from a discharge port of molten slag and molten metal provided at a lower part of the furnace. [First Zone] A supporting gas and, if necessary, auxiliary fuel are blown from the lower tuyere to burn and gasify the carbide generated in the second zone to generate a reducing gas, and to reduce ash contained in the carbide. The metals are melted into molten slag and molten metal. [Second zone] The supporting gas and, if necessary, auxiliary fuel are blown in from the vertical outlet of the tuyere at the middle stage and / or the upper blowing lance, and the reducing gas generated in the first zone is subjected to secondary combustion. Then, the waste loaded from the waste loading inlet is dehydrated and heated to thermally decompose it into carbide and hydrocarbon gas. [Third zone] A combustion supporting gas and, if necessary, an auxiliary fuel are blown in from the vertical outlet of the upper tuyere and / or the upper blowing lance to thermally decompose the hydrocarbon gas generated in the second zone. Energy gas mainly composed of CO and H 2 , and a combustion-supporting gas is blown from a blowing hole of the upper blowing lance toward a side wall of the furnace, so that CO and / or H 2 in the furnace is secondarily burned. .
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、前者をエネルギー
として炉内で利用し、または、さらに炉上部に設けられ
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
段の羽口および／または上吹ランスの鉛直方向への吹き
出し孔から吹き込み、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
段の羽口および／または上吹ランスの鉛直方向への吹き
出し孔から吹き込み、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、さらに、支燃性ガスを上吹ランスの炉の側壁方
向への吹き出し孔から吹き込み、炉内のＣＯおよび／ま
たはＨ2 を二次燃焼させる。7. A waste gasification / melting method performed by using the waste gasification / melting furnace according to claim 2, wherein the waste charged into the furnace from the waste charging inlet is: By the reaction in each zone, the energy gas mainly composed of CO and H 2 , the molten slag and the molten metal are used, and the former is used as energy in the furnace, or from the gas outlet provided at the upper part of the furnace. Collected, the latter is temporarily accumulated in a space provided in the overhang portion, and the molten slag is discharged from a slag discharge port provided in an upper portion of the space, and a molten metal is provided in a lower portion of the space. A gasification and melting method for waste, wherein the gas is discharged from a metal discharge port and collected. [First Zone] A supporting gas and, if necessary, auxiliary fuel are blown from the lower tuyere to burn and gasify the carbide generated in the second zone to generate a reducing gas, and to reduce ash contained in the carbide. The metals are melted into molten slag and molten metal. [Second zone] The supporting gas and, if necessary, auxiliary fuel are blown in from the vertical outlet of the tuyere at the middle stage and / or the upper blowing lance, and the reducing gas generated in the first zone is subjected to secondary combustion. Then, the waste loaded from the waste loading inlet is dehydrated and heated to thermally decompose it into carbide and hydrocarbon gas. [Third zone] A combustion supporting gas and, if necessary, an auxiliary fuel are blown in from the vertical outlet of the upper tuyere and / or the upper blowing lance to thermally decompose the hydrocarbon gas generated in the second zone. Energy gas mainly composed of CO and H 2 , and a combustion-supporting gas is blown from a blowing hole of the upper blowing lance toward a side wall of the furnace, so that CO and / or H 2 in the furnace is secondarily burned. .
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、前記エネルギーガスを炉内で利用し、
または、さらに炉上部に設けられたガス排出口から回収
し、前記ダストを前記ガス排出口から回収し、溶融スラ
グおよび溶融金属を炉下部に設けられた溶融スラグおよ
び溶融金属の排出口から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／または上吹ランスの鉛直方向への吹き
出し孔から吹き込み、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／または上吹ランスの鉛直方向への吹き
出し孔から吹き込み、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し、さら
に、支燃性ガスを、上吹ランスの炉の側壁方向への吹き
出し孔から、または、前記吹き出し口およびフリーボー
ド空間部への吹き込み羽口から吹き込み、炉内のＣＯお
よび／またはＨ2 を二次燃焼させる。8. A method for gasifying and melting wastes using the waste gasification and melting furnace according to claim 3, wherein the wastes charged into the furnace through the waste charging inlet are: By the reaction in each zone, the energy gas mainly composed of CO and H 2 and dust containing low-boiling heavy metals, molten slag and molten metal, and the energy gas is used in a furnace,
Alternatively, it is further recovered from a gas outlet provided in an upper part of the furnace, the dust is recovered from the gas outlet, and molten slag and molten metal are recovered from a molten slag and a molten metal outlet provided in a lower part of the furnace. A method for gasifying and melting waste. [First Zone] A supporting gas and, if necessary, auxiliary fuel are blown from the lower tuyere to burn and gasify the carbide generated in the second zone to generate a reducing gas, and to reduce ash contained in the carbide. The metals are melted into molten slag and molten metal. [Second zone] The supporting gas and, if necessary, auxiliary fuel are blown in from the vertical outlet of the tuyere at the middle stage and / or the upper blowing lance, and the reducing gas generated in the first zone is subjected to secondary combustion. Then, the waste loaded from the waste loading inlet is dehydrated and heated to thermally decompose into carbide and hydrocarbon gas, and gasify low-boiling heavy metals. [Third zone] A combustion supporting gas and, if necessary, an auxiliary fuel are blown in from the vertical outlet of the upper tuyere and / or the upper blowing lance to thermally decompose the hydrocarbon gas generated in the second zone. Energy gas mainly composed of CO and H 2 , and gaseous low-boiling heavy metals as dust. Further, a combustion-supporting gas is blown out from a blowing hole toward the side wall of the furnace of the upper blowing lance, or The air is blown from the blowing port and the tuyere into the free board space, and CO and / or H 2 in the furnace is secondarily burned.
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、前記エネルギーガスを炉内で利用し、
または、さらに炉上部に設けられたガス排出口から回収
し、前記ダストを前記ガス排出口から回収し、溶融スラ
グおよび溶融金属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／または上吹ランスの鉛直方向への吹き
出し孔から吹き込み、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／または上吹ランスの鉛直方向への吹き
出し孔から吹き込み、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し、さら
に、支燃性ガスを、上吹ランスの炉の側壁方向への吹き
出し孔から、または、前記吹き出し口およびフリーボー
ド空間部への吹き込み羽口から吹き込み、炉内のＣＯお
よび／またはＨ2 を二次燃焼させる。9. A waste gasification / melting method performed by using the waste gasification / melting furnace according to claim 4, wherein the waste charged into the furnace from a waste charging inlet is: By the reaction in each zone, the energy gas mainly composed of CO and H 2 and dust containing low-boiling heavy metals, molten slag and molten metal, and the energy gas is used in a furnace,
Alternatively, it is further collected from a gas outlet provided in the upper part of the furnace, the dust is collected from the gas outlet, and the molten slag and the molten metal are temporarily accumulated in a space provided in the overhang portion, and the molten slag is collected. A method for gasification and melting of waste, comprising discharging the molten metal from a slag discharge port provided at an upper portion of the space portion, discharging the molten metal from a metal discharge port provided at a lower portion of the space portion, and collecting the molten metal. . [First Zone] A supporting gas and, if necessary, auxiliary fuel are blown from the lower tuyere to burn and gasify the carbide generated in the second zone to generate a reducing gas, and to reduce ash contained in the carbide. The metals are melted into molten slag and molten metal. [Second zone] The supporting gas and, if necessary, auxiliary fuel are blown in from the vertical outlet of the tuyere at the middle stage and / or the upper blowing lance, and the reducing gas generated in the first zone is subjected to secondary combustion. Then, the waste loaded from the waste loading inlet is dehydrated and heated to thermally decompose into carbide and hydrocarbon gas, and gasify low-boiling heavy metals. [Third zone] A combustion supporting gas and, if necessary, an auxiliary fuel are blown in from the vertical outlet of the upper tuyere and / or the upper blowing lance to thermally decompose the hydrocarbon gas generated in the second zone. Energy gas mainly composed of CO and H 2 , and gaseous low-boiling heavy metals as dust. Further, a combustion-supporting gas is blown out from a blowing hole toward the side wall of the furnace of the upper blowing lance, or The air is blown from the blowing port and the tuyere into the free board space, and CO and / or H 2 in the furnace is secondarily burned.
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、前者をエネルギ
ーガスとして炉内で利用し、または、さらに炉上部に設
けられたガス排出口から回収し、後者を炉下部に設けら
れた溶融スラグおよび溶融金属の排出口から回収するこ
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上
吹ランスの鉛直方向への吹き出し孔から吹き込み、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上
吹ランスの鉛直方向への吹き出し孔から吹き込み、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
吹ランスの鉛直方向への吹き出し孔から吹き込み、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、さらに、支燃性ガ
スをフリーボード空間部への支燃性ガスおよび補助燃料
の吹き込み羽口および／または上吹ランスの炉の側壁方
向への吹き出し孔から吹き込み、炉内のＣＯおよび／ま
たはＨ2 を二次燃焼させる。10. A waste gasification / melting method performed by using the waste gasification / melting furnace according to claim 5, wherein the waste charged into the furnace from the waste charging inlet is: By the reaction in each zone, the energy gas mainly composed of CO and H 2 , the molten slag and the molten metal are used, and the former is used as the energy gas in the furnace, or the gas outlet provided in the upper part of the furnace. From the outlet of molten slag and molten metal provided in the lower part of the furnace. [First zone] The supporting gas and, if necessary, auxiliary fuel are blown into the vertical blowing hole of the upper blowing lance,
The carbide generated in the zone is burned and gasified to generate a reducing gas, and the ash and metals contained in the carbide are melted to form molten slag and molten metal. [Second Zone] The first and second auxiliary blowing lances blow the supporting gas and, if necessary, auxiliary fuel into the first blowing lance.
The reducing gas generated in the zone is subjected to secondary combustion, and the waste charged from the waste loading inlet is dehydrated and heated to thermally decompose it into carbide and hydrocarbon gas. [Third zone] The supporting gas and, if necessary, auxiliary fuel are blown from the vertical blowing holes of the upper blowing lance.
The hydrocarbon gas generated in the zone is thermally decomposed to CO and H 2
And an inhalation gas is blown into the freeboard space from a blowing tuyere of the combustion support gas and the auxiliary fuel and / or a blowing hole of the upper blowing lance toward a side wall of the furnace. , CO and / or H 2 in the furnace to a secondary combustion.
て、廃棄物に由来する焼却灰を溶融することを特徴とす
る請求項６ないし１０のいずれかに記載の廃棄物のガス
化溶融方法。11. The method for gasifying and melting waste according to claim 6, wherein incinerated ash derived from waste is melted using lump combustibles derived from waste as fuel. .
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|---|---|---|---|
| JP06509898A JP3438572B2 (en) | 1998-03-16 | 1998-03-16 | Gasification and melting furnace for waste and gasification and melting method |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111777340A (en) * | 2020-08-20 | 2020-10-16 | 辽宁圣世资源环境科技有限公司 | Device for preparing light-burned magnesia and enriching carbon dioxide by self-circulation pyrolysis of flue gas |
| CN111825350A (en) * | 2020-08-20 | 2020-10-27 | 辽宁圣世资源环境科技有限公司 | Device with light-burned magnesium oxide preparation and carbon dioxide collection functions |
| CN114264150A (en) * | 2021-12-30 | 2022-04-01 | 山西智博环化工程有限公司 | Design method of wide-screening powder phase-change composite furnace applied to solid waste treatment |
| CN115215527A (en) * | 2022-06-27 | 2022-10-21 | 上海蓝瑞环保能源科技有限公司 | Sludge low-temperature drying and gasification melting coupling treatment process and system |
| CN115418480A (en) * | 2022-08-23 | 2022-12-02 | 赵延锋 | Device and method for extracting heavy metals from hazardous wastes through high-temperature melting and vitrification |
-
1998
- 1998-03-16 JP JP06509898A patent/JP3438572B2/en not_active Expired - Fee Related
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| CN111777340A (en) * | 2020-08-20 | 2020-10-16 | 辽宁圣世资源环境科技有限公司 | Device for preparing light-burned magnesia and enriching carbon dioxide by self-circulation pyrolysis of flue gas |
| CN111825350A (en) * | 2020-08-20 | 2020-10-27 | 辽宁圣世资源环境科技有限公司 | Device with light-burned magnesium oxide preparation and carbon dioxide collection functions |
| CN111777340B (en) * | 2020-08-20 | 2024-04-23 | 辽宁东大粉体工程技术有限公司 | Device for preparing light burned magnesia and enriching carbon dioxide by smoke self-circulation pyrolysis |
| CN111825350B (en) * | 2020-08-20 | 2024-04-26 | 辽宁东大粉体工程技术有限公司 | Device with light burned magnesia preparation and carbon dioxide collection functions |
| CN114264150A (en) * | 2021-12-30 | 2022-04-01 | 山西智博环化工程有限公司 | Design method of wide-screening powder phase-change composite furnace applied to solid waste treatment |
| CN115215527A (en) * | 2022-06-27 | 2022-10-21 | 上海蓝瑞环保能源科技有限公司 | Sludge low-temperature drying and gasification melting coupling treatment process and system |
| CN115418480A (en) * | 2022-08-23 | 2022-12-02 | 赵延锋 | Device and method for extracting heavy metals from hazardous wastes through high-temperature melting and vitrification |
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|---|---|
| JP3438572B2 (en) | 2003-08-18 |
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