WO2018154894A1 - 都市ごみ焼却設備及び都市ごみ燃料製造設備並びに都市ごみ焼却方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a technology for incinerating municipal waste, and more particularly to a technology for efficiently treating municipal waste with a municipal waste incineration facility.
- the present invention has been made in view of the above-described problems in the prior art, and facilitates control of combustion stability and calorific value when incinerating municipal waste with municipal waste incineration equipment,
- the purpose is to improve power generation efficiency and stabilize power generation in municipal waste incineration facilities equipped with facilities.
- the present invention provides a municipal waste incineration facility comprising a municipal waste fuel production facility including a fermentation treatment device for aerobic fermentation of municipal waste, and the city produced by the municipal waste fuel production facility It is characterized by using waste fuel as fuel for a waste incinerator.
- municipal waste can be used in a waste incinerator as a fuel with a stable calorific value. Can do. Thereby, use of auxiliary fuel can be suppressed and avoided, and power generation efficiency can be improved and power generation can be stabilized in a municipal waste incineration facility equipped with power generation facilities.
- the municipal waste fuel production facility includes a crusher that crushes municipal waste fermented by the fermentation treatment apparatus, a sieve that separates crushed material by the crusher, and a metal from the separated material by the sieve. And a sorting device that removes. Municipal waste is refined by a crusher, and the size is made uniform by a sieve to homogenize municipal waste, and a sorting device prevents metal from being mixed into municipal waste fuel.
- a gas supply path for supplying odorous gas generated in the municipal waste fuel production facility to the waste incinerator can be provided. Thereby, an operating cost can be reduced.
- the present invention is a municipal waste fuel production facility, comprising a fermentation treatment device for aerobic fermentation of municipal waste, and fermenting the received municipal waste to produce fuel for a waste incinerator of the municipal waste incineration facility It is characterized by doing.
- the municipal waste fuel production facility includes a crusher that crushes municipal waste fermented by the fermentation treatment apparatus, a sieve that separates crushed material by the crusher, and a sorting device that removes metal from the separated material by the sieve. These devices can homogenize municipal waste, and can suppress and prevent metal contamination in municipal waste fuel.
- the present invention is a municipal waste incineration method, characterized by producing municipal waste fuel by aerobic fermentation of municipal waste, and using the municipal waste fuel in a waste incinerator of a municipal waste incineration facility.
- Municipal waste can be used as a fuel having a stable calorific value when used in a waste incinerator, and the combustibility in the municipal waste incineration facility can be easily controlled.
- By avoiding or suppressing the use of fuel it is possible to improve power generation efficiency and stabilize power generation in a municipal waste incineration facility equipped with a power generation facility.
- the municipal waste fuel after aerobic fermentation can be crushed, the crushed material is separated using a sieve, and the metal is removed from the separated material to produce the municipal waste fuel. Thereby, it is possible to homogenize municipal waste and prevent metal from being mixed into municipal waste fuel.
- the number of installed incinerators when the number of installed incinerators is one as a method for treating the odor gas generated when producing the municipal waste fuel, it can be introduced into a deodorization apparatus.
- FIG. 1 shows an embodiment of a municipal waste incineration facility according to the present invention.
- the municipal waste incineration facility 1 is provided with a municipal waste fuel production apparatus 11 and is a waste incinerator (hereinafter referred to as “incinerator”). 18 etc.
- the municipal waste fuel production apparatus 11 is fermented with a receiving room 13 for receiving municipal waste W1 collected as household waste and business general waste by a garbage truck 12, a rotary kiln 14 for fermenting the received municipal waste W1.
- the municipal waste W2 is crushed and sorted, and the storage tank 17 temporarily stores the municipal waste W3 from the crushing and sorting machine 15.
- the receiving room 13 includes a pit 13a for receiving the municipal waste W1 brought into the cement manufacturing factory, and is provided with a supply conveyor (not shown) for transporting the temporarily stored municipal waste W1 to the rotary kiln 14.
- a rotary kiln or the like generally used for cement production can be used, and no lining brick is required.
- the rotary kiln as a fermenter is a desirable treatment method from the viewpoint of the treatment of odor gas, because the discharge location is limited to the exit of the kiln, etc. If fermentation can be promoted by stirring mechanically or using regular heavy machinery and supplying air to the inside, it can be applied as a fermentation technique.
- the crushing and sorting machine 15 has a built-in sieve, and the crushing machine and the sorting machine are integrated.
- the crushing machine crushes the municipal waste W2 and applies the crushed municipal waste W2 to the sieve.
- the crushed material is further crushed to uniformize the size of the municipal waste W2, and the metal M is recovered from coarse particles or the like that temporarily remain on the sieve.
- a crushing and sorting apparatus in which a crushing machine, a sieve device such as a trommel, a magnetic sorting machine, a high Gaussian sorting machine, an aluminum sorting machine, and the like are individually arranged can be used.
- the storage tank 17 is provided for temporarily storing municipal waste W3, and various storage facilities such as a sealed tank and a building can be used.
- the waste incinerator 18 is generally provided in municipal waste incineration equipment, and the municipal waste incineration equipment 1 further includes power generation equipment equipped with a boiler and heat for the purpose of heat recovery from exhaust gas.
- a supply facility is usually attached.
- the receiving chamber 13 and the crushing and sorting machine 15 are provided with a gas supply path 16 communicating with the incinerator 18, and the incinerator 18 can treat the receiving chamber 13 including the exhaust gas of the rotary kiln 14 and the crushing and sorting machine 15 with the incinerator 18. it can.
- the municipal waste W1 is received from the garbage truck 12 into the pit 13a of the receiving room 13 and supplied to the rotary kiln 14 when the municipal waste W1 in the receiving room 13 reaches a predetermined amount.
- the municipal waste W1 supplied to the rotary kiln 14 is fermented as it is in the rotary kiln without breaking the bag.
- the municipal waste W1 is broken and mixed while the rotary kiln 14 rotates at a low speed, and the moisture content of the municipal waste W1 decreases due to fermentation heat generated by aerobic fermentation.
- the fermentation process is performed for about 3 days by rotating the rotary kiln 14, but may be less than 3 days as long as fermentation progresses and harmful microorganisms are killed.
- the municipal waste W2 discharged from the rotary kiln 14 is supplied to the crushing and sorting machine 15 to increase and homogenize the surface area of the municipal waste W2 by crushing and sorting, and to collect unnecessary metal M.
- Municipal waste W3 discharged from the crushing and sorting device 15 is temporarily stored in the storage tank 17.
- the municipal waste W3 stored in the storage tank 17 is incinerated in the incinerator 18. If it is the incinerator 18 provided with the electric power generating apparatus, it will generate electric power using the heat generated by the incineration of municipal waste W3. Moreover, if it is the incinerator 18 with which the heat supply equipment is attached, the heat which generate
- the water contained in the municipal waste W1 is reduced by the fermentation heat of the aerobic fermentation in the municipal waste fuel production facility 11, so the municipal waste W3 is in the incinerator 18.
- It can be used as a fuel having a stable calorific value, and the calorific value in the incinerator 18 can be easily controlled.
- it is not necessary to suppress or suppress the use of auxiliary fuel as in the prior art, and it is possible to improve power generation efficiency and stabilize power generation in municipal waste incineration facilities equipped with power generation facilities, and to supply heat.
- the heat generated by the incineration of municipal waste W3 can be stably and effectively used.
- the scale of the municipal waste incineration facility 1 as a whole can be reduced. This will lead to reductions in the equipment and operating costs of the municipal waste incineration facility 1, and thus contributes to the reduction of CO 2 emissions.
- the crushing and sorting machine 15 is not necessarily provided. Can also be supplied.
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Abstract
【課題】都市ごみを都市ごみ焼却設備で焼却処理するにあたり、ごみ自身の保有する発熱量を安定化させることで焼却炉での燃焼性の制御を容易にし、発電設備を備えた都市ごみ焼却設備における燃焼並びに発電効率の向上及び発電の安定化を図る。 【解決手段】都市ごみＷ１を好気性発酵させる発酵処理装置（ロータリーキルン）１４を備える都市ごみ燃料製造設備１１を備え、都市ごみ燃料製造設備で製造された都市ごみ燃料Ｗ３をごみ焼却炉１８の燃料として使用する都市ごみ焼却設備１。都市ごみ燃料製造設備は、発酵処理装置で発酵した都市ごみを破砕する破砕機と、破砕機による破砕物を分別する篩と、篩による分別物から金属を除去する選別装置とを備えることができ、都市ごみ燃料製造設備で発生した臭気ガスＧをごみ焼却炉へ供給するガス供給路１６又は脱臭装置１９を備えてもよい。
Description
本発明は、都市ごみを焼却処理する技術に関し、特に都市ごみを都市ごみ焼却設備で効率よく処理する技術に関する。
家庭から排出されたごみや、事業系一般ごみ等の都市ごみは、そのほとんどが都市ごみ焼却設備で焼却処理され、都市ごみ焼却設備から排出された二次廃棄物、すなわちストーカーあるいは流動床炉等の焼却炉からの焼却灰と、集塵設備から排出されるばいじんの形で回収され、リサイクルあるいは埋立て処理されている。この都市ごみ焼却設備は、地球温暖化対策の観点より、日本国内はもとよりアジア地域を含む世界各地においても燃焼効率の向上、発電機能の付与等の高効率化が期待されている。
しかし、上記都市ごみは、水分を含んでいるために発熱量が低く、また、含水率にばらつきがあるため、都市ごみ焼却設備で焼却処理する際の焼却炉の操業の制御が容易ではない。そのため、特に発電設備を備えた都市ごみ焼却設備で都市ごみを焼却処理する場合には、発熱量を一定に維持するため補助燃料を用いることも行われている。
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、都市ごみを都市ごみ焼却設備で焼却処理するにあたり、燃焼の安定性並びに発熱量の制御を容易にし、発電設備を備えた都市ごみ焼却設備における発電効率の向上及び発電の安定化を図ることを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明は、都市ごみ焼却設備であって、都市ごみを好気性発酵させる発酵処理装置を備える都市ごみ燃料製造設備を備え、該都市ごみ燃料製造設備で製造された都市ごみ燃料をごみ焼却炉の燃料として使用することを特徴とする。
本発明によれば、都市ごみに含まれる水分を好気性発酵の発酵熱によって低減し、かつ均質化することができるため、発熱量の安定した燃料として、都市ごみをごみ焼却炉で利用することができる。これにより、補助燃料の使用を抑制・回避することができ、発電設備を備えた都市ごみ焼却設備において発電効率の向上及び発電の安定化を図ることができる。
上記都市ごみ焼却設備において、前記都市ごみ燃料製造設備は、前記発酵処理装置で発酵した都市ごみを破砕する破砕機と、該破砕機による破砕物を分別する篩と、該篩による分別物から金属を除去する選別装置とを備えることができる。破砕機によって都市ごみを細粒化し、篩によって大きさを均一にすることで都市ごみを均質化し、選別装置によって都市ごみ燃料への金属の混入を防止する。
上記都市ごみ焼却設備において、前記都市ごみ燃料製造設備で発生した臭気ガスを前記ごみ焼却炉へ供給するガス供給路を設けることができる。これにより、運転コストを低減することができる。
また、本発明は、都市ごみ燃料製造設備であって、都市ごみを好気性発酵させる発酵処理装置を備え、受け入れた都市ごみを発酵処理して都市ごみ焼却設備のごみ焼却炉用の燃料を製造することを特徴とする。
本発明によれば、都市ごみに含まれる水分を好気性発酵の発酵熱によって低減することで、都市ごみを発熱量の安定した燃料とすることができ、都市ごみ焼却設備における燃焼性の制御を容易に行うことなどが可能となる。
前記都市ごみ燃料製造設備は、前記発酵処理装置で発酵した都市ごみを破砕する破砕機と、該破砕機による破砕物を分別する篩と、該篩による分別物から金属を除去する選別装置とを備えることができ、これらの装置によって都市ごみを均質化し、都市ごみ燃料への金属の混入を抑制・防止することができる。
さらに、本発明は、都市ごみ焼却方法であって、都市ごみを好気性発酵させて都市ごみ燃料を製造し、該都市ごみ燃料を都市ごみ焼却設備のごみ焼却炉で使用することを特徴とする。本発明によれば、都市ごみをごみ焼却炉での供用に際して、安定した発熱量を有する燃料として利用することができ、都市ごみ焼却設備での燃焼性の制御を容易に行うことができ、補助燃料の使用を回避あるいは抑制し、発電設備を備えた都市ごみ焼却設備において発電効率の向上及び発電の安定化を図ることができる。
上記都市ごみ焼却方法において、前記好気性発酵後の都市ごみを破砕し、破砕物を篩を用いて分別し、分別した物から金属を除去することで前記都市ごみ燃料を製造することができる。これにより、都市ごみの均質化、都市ごみ燃料への金属の混入防止を図ることができる。
上記都市ごみ焼却方法において、前記都市ごみ燃料を製造する際に発生した臭気ガスの処理方法として、焼却炉の設置基数が１基の場合には、脱臭装置に導入することができる。
以上のように、本発明によれば、都市ごみを都市ごみ焼却設備で焼却処理するにあたり、燃焼性の制御を容易にし、発電設備を備えた都市ごみ焼却設備における発電効率の向上及び発電の安定化を図ることができる。
次に、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明にかかる都市ごみ焼却設備の一実施の形態を示し、この都市ごみ焼却設備１は、都市ごみ燃料製造装置１１が付設され、ごみ焼却炉（以下「焼却炉」という。）１８等を備える。
都市ごみ燃料製造装置１１は、ごみ収集車１２によって家庭ごみや事業系一般ごみとして回収された都市ごみＷ１を受け入れる受入室１３と、受け入れた都市ごみＷ１を発酵処理するロータリーキルン１４と、発酵処理された都市ごみＷ２の破砕及び選別を行う破砕選別機１５と、破砕選別機１５からの都市ごみＷ３を一時的に貯留する貯槽１７とで構成される。
受入室１３は、セメント製造工場に持ち込まれた都市ごみＷ１を受け入れるピット１３ａを備え、一時的に貯蔵した都市ごみＷ１をロータリーキルン１４に搬送する供給コンベア（不図示）が設けられる。
ロータリーキルン１４は、セメント製造用に一般的に用いられるロータリーキルン等を用いることができ、内張煉瓦は不要である。尚、発酵装置としてのロータリキルンは、臭気ガスの処理の観点からは、排出箇所がキルンの出口等に限定されることから、望ましい処理方法ではあるが、この他にも、都市ごみそのものを、機械装置的あるいは重機の活用により定期的に攪拌し、内部に空気を供給することで発酵を促進することができれば、発酵技術として適用することができる。
破砕選別機１５は、篩を内蔵し、破砕機と選別機とが一体になったものであって、破砕機で都市ごみＷ２を破砕し、破砕した都市ごみＷ２を篩に掛け、篩上の破砕物をさらに破砕して都市ごみＷ２の大きさを均一化し、篩上に一時的に留まる粗粒等から金属Ｍを回収する。破砕選別機１５に代えて、破砕機、トロンメル等の篩装置、磁選機、高ガウス選別機、アルミニウム選別機等を個別に配置した破砕選別装置を用いることもできる。
貯槽１７は、都市ごみＷ３を一時的に貯留するために設けられ、密閉式のタンクや建屋等の種々の保管設備を用いることができる。
ごみ焼却炉１８は、都市ごみ焼却設備に一般的に設けられているものであって、都市ごみ焼却設備１には、さらに、排ガスからの熱回収を目的として、ボイラを備えた発電設備や熱供給設備が付設されるのが通例である。
受入室１３及び破砕選別機１５には、焼却炉１８に連通するガス供給路１６が設けられ、ロータリーキルン１４の排ガスを含む受入室１３及び破砕選別機１５の排ガスを焼却炉１８で処理することができる。
次に、上記構成を備えた都市ごみ焼却設備を用いた都市ごみの焼却方法について説明する。
都市ごみＷ１をごみ収集車１２から受入室１３のピット１３ａに受け入れ、受入室１３内の都市ごみＷ１が所定量に達すると、ロータリーキルン１４へ供給する。
ロータリーキルン１４に供給された都市ごみＷ１を破袋せず、そのままロータリーキルン内で発酵処理する。都市ごみＷ１は、ロータリーキルン１４が低速回転するうちに破袋されて混合され、好気性発酵により生じる発酵熱により都市ごみＷ１の含水率が低下する。発酵処理は、ロータリーキルン１４を回転させて３日程度行うが、発酵が進み、有害な微生物が死滅していれば、３日未満であってもよい。
ロータリーキルン１４から排出される都市ごみＷ２を破砕選別機１５に供給し、破砕及び選別によって都市ごみＷ２の表面積の増加及び均質化を図ると共に、不要な金属Ｍを回収する。破砕選別器１５から排出される都市ごみＷ３を貯槽１７に一時的に貯留する。
貯槽１７に貯留した都市ごみＷ３を焼却炉１８で焼却する。発電装置を備えた焼却炉１８であれば、都市ごみＷ３の焼却で発生した熱を利用して発電を行う。また、熱供給設備が付設されている焼却炉１８であれば、都市ごみＷ３の焼却で発生した熱を有効利用することができる。受入室１３、ロータリーキルン１４、破砕選別機１５で発生した臭気ガスＧは、ガス供給路１６を経由して焼却炉１８に導入されて熱処理される。尚、焼却炉の設置基数が１基の場合には、同施設の休止時の臭気ガス処理のため、排ガス炉の経路に脱臭装置１９を設置することもできる。
都市ごみＷ３を焼却炉１８で焼却する際には、都市ごみ燃料製造設備１１において都市ごみＷ１に含まれる水分を好気性発酵の発酵熱で低下させているため、都市ごみＷ３を焼却炉１８で安定した発熱量を有する燃料として利用することができ、焼却炉１８での発熱量の制御が容易になる。これにより、従来のように補助燃料を使用する必要がない、あるいは抑制することができ、発電設備を備えた都市ごみ焼却設備において発電効率の向上及び発電の安定化を図ることができ、熱供給設備においても都市ごみＷ３の焼却で発生した熱を安定して有効利用することができる。さらに、都市ごみＷ３の水分量が従来の都市ごみそのものよりも低く、水分量を低減することで処理対象量そのものを抑制することができるため、都市ごみ焼却設備１全体の規模を小さくすることもでき、都市ごみ焼却設備１の設備コスト及び運転コストの低減に繋がり、ひいてはＣＯ2排出量の削減にも寄与する。
また、焼却炉１８の上流側に貯槽１７を設置したことで、焼却炉１８の一部又は全部が停止又は休止した場合にも、その間、焼却できない過剰分を一時的に貯留することなど柔軟に対応することができ、都市ごみ焼却設備１において、従来のように、休止対策を考慮した過多な基数の焼却炉１８を設置せずとも、少ない基数にて、場合によっては１基の焼却炉１８で賄うことも可能となる。尚、貯槽１７を設置することで、このような効果があるが、必ずしも貯槽１７を設置する必要はなく、破砕選別機１５から都市ごみＷ３を直接焼却炉１８に供給することも可能である。
さらに、ロータリーキルン１４内においても、都市ごみＷ１同士の接触により都市ごみの均質化が図られるため、破砕選別機１５は必ずしも設ける必要はなく、ロータリーキルン１４から都市ごみＷ２を直接貯槽１７又は焼却炉１８へ供給することもできる。
１ 都市ごみ焼却設備
１１ 都市ごみ燃料製造設備
１２ ごみ収集車
１３ 受入室
１３ａ ピット
１４ ロータリーキルン
１５ 破砕選別機
１６ ガス供給路
１７ 貯槽
１８ 焼却炉
１９ 脱臭装置
Ｇ 臭気ガス
Ｍ 金属
Ｗ１～Ｗ３ 都市ごみ
１１ 都市ごみ燃料製造設備
１２ ごみ収集車
１３ 受入室
１３ａ ピット
１４ ロータリーキルン
１５ 破砕選別機
１６ ガス供給路
１７ 貯槽
１８ 焼却炉
１９ 脱臭装置
Ｇ 臭気ガス
Ｍ 金属
Ｗ１～Ｗ３ 都市ごみ
Claims (8)
- 都市ごみを好気性発酵させる発酵処理装置を備える都市ごみ燃料製造設備を備え、
該都市ごみ燃料製造設備で製造された都市ごみ燃料をごみ焼却炉の燃料として使用することを特徴とする都市ごみ焼却設備。 - 前記都市ごみ燃料製造設備は、
前記発酵処理装置で発酵した都市ごみを破砕する破砕機と、
該破砕機による破砕物を分別する篩と、
該篩による分別物から金属を除去する選別装置とを備えることを特徴とする請求項１に記載の都市ごみ焼却設備。 - 前記都市ごみ燃料製造設備で発生した臭気ガスを前記ごみ焼却炉へ供給するガス供給路又は脱臭装置を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の都市ごみ焼却設備。
- 都市ごみを好気性発酵させる発酵処理装置を備え、受け入れた都市ごみを発酵処理して都市ごみ焼却設備のごみ焼却炉用の燃料を製造することを特徴とする都市ごみ燃料製造設備。
- 前記都市ごみ燃料製造設備は、
前記発酵処理装置で発酵した都市ごみを破砕する破砕機と、
該破砕機による破砕物を分別する篩と、
該篩による分別物から金属を除去する選別装置とを備えることを特徴とする請求項４に記載の都市ごみ燃料製造設備。 - 都市ごみを好気性発酵させて都市ごみ燃料を製造し、
該都市ごみ燃料を都市ごみ焼却設備のごみ焼却炉で使用することを特徴とする都市ごみ焼却方法。 - 前記好気性発酵後の都市ごみを破砕し、
破砕物を篩を用いて分別し、
分別した物から金属を除去することで前記都市ごみ燃料を製造することを特徴とする請求項６に記載の都市ごみ焼却方法。 - 前記都市ごみ燃料を製造する際に発生した臭気ガスを、前記ごみ焼却炉又は脱臭装置に導入することを特徴とする請求項６又は７に記載の都市ごみ焼却方法。
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