| 【発明の名称】 |
廃棄物処理システム及び廃棄物処理方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】笠井 剛州
【氏名】萬代 重実
【氏名】宮本 学
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| 【要約】 |
【課題】溶融炉壁及びボイラの蒸発管の腐食を起こすことない廃棄物燃料処理システムを提供する。また、廃棄物燃料の処理量が大きい廃棄物燃料処理システムを提供する。
【解決手段】廃棄物燃料を供給するための供給機と、供給機から供給される廃棄物燃料を乾留し、ガス化するための乾留炉と、前記乾留炉に残ったチャーを燃焼溶融するための燃焼溶融炉と、乾留により生じたガスを脱塩するための脱塩装置とを備えた廃棄物処理システムにおいて、乾留炉と燃焼溶融炉との間にさらにチャーを脱塩するための脱塩装置を設ける。また、供給機の上流に廃棄物燃料を微細化する手段を設ける。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 廃棄物燃料を供給するための供給機と、供給機から供給される廃棄物燃料を乾留し、ガス化するための乾留炉と、該乾留炉に残ったチャーを燃焼溶融するための燃焼溶融炉と、乾留により生じたガスを脱塩するための脱塩装置とを備えた廃棄物処理システムにおいて、乾留炉と燃焼溶融炉との間にチャーを脱塩するための脱塩装置をさらに設けたことを特徴とする廃棄物処理システム。
【請求項２】 チャーを脱塩するための脱塩装置が、水洗装置であることを特徴とする請求項１に記載の廃棄物処理システム。
【請求項３】 廃棄物燃料を供給するための供給機と、供給機から供給される廃棄物燃料を乾留し、ガス化するための乾留炉と、前記乾留炉に残ったチャーを燃焼溶融するための燃焼溶融炉と、乾留により生じたガスを脱塩するための脱塩装置とを備えた廃棄物処理システムにおいて、供給機の上流に廃棄物燃料を微破砕する手段を設けたことを特徴とする廃棄物処理システム。
【請求項４】 廃棄物燃料を微細化する手段が、破砕器である請求項３に記載の廃棄物処理システム。
【請求項５】 廃棄物燃料を供給するための供給機と、供給機から供給される廃棄物燃料を乾留し、ガス化するための乾留炉と、前記乾留炉に残ったチャーを燃焼溶融するための燃焼溶融炉と、乾留により生じたガスを脱塩するための脱塩装置とを備えた廃棄物処理システムにおいて、供給機の上流に廃棄物燃料を微細化する手段と、乾留炉と燃焼溶融炉との間にさらにチャーを脱塩するための脱塩装置とを設けたことを特徴とする廃棄物処理システム。
【請求項６】 供給機から廃棄物燃料を供給する工程と、乾留炉において熱処理することにより廃棄物燃料を乾留し、ガス化する工程と、前記乾留炉に残ったチャーを燃焼溶融炉において燃焼溶融する工程と、燃焼溶融によって生じた燃焼ガスをボイラの熱源とする工程とを含む廃棄物処理方法において、乾留により生じたガスを燃焼溶融の前に脱塩する工程を含むことを特徴とする廃棄物処理方法。
【請求項７】 供給機から廃棄物燃料を供給する工程と、乾留炉において熱処理することにより廃棄物燃料を乾留し、ガス化する工程と、前記乾留炉に残ったチャーを燃焼溶融炉において燃焼溶融する工程と、燃焼溶融によって生じた燃焼ガスをボイラの熱源とする工程とを含む廃棄物処理方法において、廃棄物燃料の供給の前に廃棄物を微細化する工程を含むことを特徴とする廃棄物処理方法。
【請求項８】 供給機から廃棄物燃料を供給する工程と、乾留炉において熱処理することにより廃棄物燃料を乾留し、ガス化する工程と、前記乾留炉に残ったチャーを燃焼溶融炉において燃焼溶融する工程と、燃焼溶融によって生じた燃焼ガスをボイラの熱源とする工程とを含む廃棄物処理方法において、廃棄物燃料の供給の前に廃棄物を微細化する工程と、乾留により生じたガスを燃焼溶融の前に脱塩する工程を含む廃棄物処理方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物燃料（ＣＳＤ：カーシュレッダーダスト、ＲＤＦ：廃棄物固形化燃料等）を熱分解して、熱エネルギーとして利用すると共に、不燃物の溶融減容を可能とする廃棄物処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】図３に、従来のシステム概略図を示す。従来のシステムにおいては、廃棄物燃料を供給するための供給機４と、供給機４から供給された廃棄物燃料を加熱する乾留炉１と、乾留炉に残ったチャー（含灰分）を燃焼溶融するための燃焼溶融炉１０と、乾留により生じる乾留ガスを燃焼するための燃焼装置とを備える。供給機４から乾留炉１に供給された廃棄物燃料は、約５００℃に加熱され、乾留（分解）される。乾留炉１は、流動床でけい砂と流動用空気（ガス）で構成され、流動層式でけい砂を加熱する高温ガス（７００℃〜８００℃）を保持するための昇温バーナ１２が設けられている。また、乾留炉１の流動床の砂層の流動化のために、約１ｍ／ｓの流速で乾留炉１内にガスを供給するための動力源として循環ブロワ５が設けられている。廃棄物燃料の加熱により生じた乾留ガスには、廃プラスチック等に含まれる塩素分Ｃｌが含まれるため、ボイラ蒸発管の高温腐食の原因になる。これを防止する為に、乾留炉１において生じた乾留ガスは、サイクロン２によりチャーを分離された後、脱塩装置３に入り、ここでＣａＣｌ2等の形で脱塩され、ボイラ１１等の燃焼装置に供給される。一方、乾留炉１に残ったチャー（含灰分）は、サイクロン２で分離されたチャーと共にミル７で微細化し、フィーダ８を介して、燃焼溶融炉１０で燃焼溶融される。燃焼溶融で生じたスラグは燃焼溶融炉１０から排出され、燃焼ガスは、ボイラ１０低温部へ送られ、熱源となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のシステムでは、チャー中に含まれる塩素分の脱塩処理が問題となっている。すなわち、チャー中には、ＮａＣｌ、ＫＣｌの形での多分な塩素分が残留し、それらは燃焼溶融炉１０で分解されるが、燃焼溶融炉壁の腐食の原因となり、さらには、燃焼溶融炉１０において分解しきれない塩素分は、ボイラ１１の蒸発管の腐食の原因となる。また、残留塩素分は、ダイオキシンの発生源ともなりうる。さらに、廃棄物固形化燃料（RDF: Refused Derived Fuel)は、供給機４から乾留炉１へ供給され、流動砂で加熱されて分解ガスを発生するが、乾留（分解）ガス速度は、流動砂による加熱昇温速度に依存するため、現状のRDFのサイズが２０Φ×４０Ｌと大きいことにより、熱の伝わりが遅く処理量が小さいという問題がある。そこで、本発明は、溶融炉壁及びボイラの蒸発管の腐食を起こすことがない廃棄物燃料処理システムを提供することを目的とする。また、RDFを廃棄物燃料として用いた場合でも、処理量が大きい廃棄物燃料処理システムを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本発明者らは、廃棄物燃料を供給するための供給機と、供給機から供給される廃棄物燃料を乾留し、ガス化するための乾留炉と、前記乾留炉に残ったチャーを燃焼溶融するための燃焼溶融炉と、乾留により生じたガスを脱塩するための脱塩装置とを備えた廃棄物処理システムにおいて、乾留炉と燃焼溶融炉との間にチャーを脱塩するための脱塩装置をさらに設けたことを特徴とする廃棄物処理システムを開発した。また、本発明者らは、廃棄物燃料を供給するための供給機と、供給機から供給される廃棄物燃料を乾留し、ガス化するための乾留炉と、前記乾留炉に残ったチャーを燃焼溶融するための燃焼溶融炉と、乾留により生じたガスを脱塩するための脱塩装置とを備えた廃棄物処理システムにおいて、供給機の上流に廃棄物燃料を微細化する手段を設けたことを特徴とする廃棄物処理システムを開発した。ここで、チャーを脱塩するための脱塩装置としては、水洗装置を、廃棄物燃料を微細化する手段としては、破砕機を例示できる。また、チャーを脱塩するための脱塩装置と廃棄物燃料を微細化手段との両方を備えるシステムとすることができる。
【０００５】本発明者らは、供給機から廃棄物燃料を供給する工程と、乾留炉において熱処理することにより廃棄物燃料を乾留し、ガス化する工程と、前記乾留炉に残ったチャーを燃焼溶融炉において燃焼溶融する工程と、燃焼溶融によって生じた燃焼ガスをボイラの熱源とする工程とを含む廃棄物処理方法において、乾留により生じたガスを燃焼溶融の前に脱塩する工程を含むことを特徴とする廃棄物処理方法を提供する。さらに、供給機から廃棄物燃料を供給する工程と、乾留炉において熱処理することにより廃棄物燃料を乾留し、ガス化する工程と、前記乾留炉に残ったチャーを燃焼溶融炉において燃焼溶融する工程と、燃焼溶融によって生じた燃焼ガスをボイラの熱源とする工程とを含む廃棄物処理方法において、廃棄物燃料の供給の前に廃棄物を微細化する工程を含むことを特徴とする廃棄物処理方法を提供する。本発明の廃棄物処理方法において、乾留により生じたガスを燃焼溶融の前に脱塩する工程と、廃棄物燃料の供給の前に廃棄物を微細化する工程との両工程を含む方法としてもよい。
【０００６】燃焼溶融の前に乾留ガスを脱塩する本発明の廃棄物処理システム及び上記廃棄物処理方法によって、チャーから塩素を除去でき、燃焼溶融炉壁及びボイラの腐食が防止でき、また、廃棄物燃料、特にRDFを乾留炉投入前に微細化する本発明のシステム及び方法によって、乾留時間の短縮が図れる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の第一実施例としての構成を図１に示す。本実施例では、従来技術で示した図３のシステムにおいて、乾留炉１から燃焼溶融炉１０に至るまでのチャー処理系統に、チャー中の塩素分を除去するための脱塩装置９をさらに設置したものである。脱塩装置９は、例えば、チャー中に含まれる水溶性のＮａ、Ｋなどを水で溶かした後、遠心分離機によって除水させるチャー水洗装置のような手段でよい。乾留炉１に残ったチャーは、ミル７で微細化され、フィーダ８で脱塩装置９に定量供給される。脱塩装置９でＮａＣｌやＫＣｌが洗浄され、その後、燃焼溶融炉１０で燃焼させる。脱塩装置９においてＮａＣｌやＫＣｌが除去されるため、燃焼溶融炉１０中に入るチャーには、塩素分が含まれないために、溶融炉壁やボイラ蒸発管の腐食を防止することが可能になる。また、灰分を溶融したスラグもクリーンなものが得られ、再利用が可能であると共に、ダイオキシンの発生源であるＣｌを除去できるため、排ガスからのダイオキシン発生を抑制できる。
【０００８】本発明の第二実施例を図２に示す。廃棄物固形化燃料（RDFペレット）として、現在市販されているペレットの大きさは、約２０Φ×４０Ｌ程度である。このサイズは、図３に示すようなシステムには大きいため、この廃棄物固形化燃料（RDFペレット）を乾留炉１へ供給し、乾留（分解）する際、熱の伝わり方が遅く、乾留時間が長くなり、処理量が小さいという問題がある。そこで、RDFペレットを本システムにおける燃料として使う場合には、数ｍｍ以下の小片にした上で乾留炉へ供給すれば、乾留時間を短縮でき、効率的である。そのため、図２に示す本実施例では、従来技術で示した図３のシステムにおいて、供給機４の上部にRDFの微細化手段６を設けた。微細化手段６は、特に限定されないが、例えば、破砕機など、各種様々なものを用いることができる。微細化手段６によりRDFを約３Φ×３Ｌｍｍ〜１０Φ×１０Ｌｍｍ、好ましくは約５Φ×５Ｌｍｍ程度に破砕することにより、乾留時間を短縮することができる。約３Φ×３Ｌｍｍ以下であると、流動床に落ちる前にガス中で半燃焼してガスに同伴され、下流の配管、機器等に堆積し、目詰まりを起こしうる不都合があり、１０Φ×１０Ｌｍｍ以上であると、乾留時間の短縮を図ることができない。
【０００９】このシステムでは、RDFの場合には、微細化手段６で微細化した後、供給機４の容器へ供給し、RDF以外の燃料の場合には、直接供給機４に備えられた他の容器へ（図示せず）供給することにより、多様な燃料に対応できるものとすることができる。図４に各燃料と乾留速度の実験結果をグラフに示した。縦軸は、各燃料についての乾留速度（相対値）である。本実施態様例のシステムによって予めペレットを小片化した場合は、CSDや木片などと同等で市販の現状ペレットと比較すると、約２倍の乾留速度が得られ、処理量の大幅改善が示されることが明らかになった。
【００１０】乾留炉１と燃焼溶融炉１０との間に、第一実施例に示したような脱塩装置９を設け、さらに、供給機の上部に第二実施例で示したようなRDFを微細化する手段を設けることも可能である。この場合は、RDFの微細化によって、処理速度が増大すると共に、チャー中の塩素分が除去できるため、溶融炉壁やボイラ蒸発管の腐食を防止することが可能になり、さらに廃棄物燃焼システムの安定した運行を図ることができる。
【００１１】
【発明の効果】上記したところから明らかなように、本発明によれば、燃焼溶融前に乾留ガスを脱塩することによって、溶融炉壁や溶融炉の下流にあるボイラ蒸発管の腐食を防止し、さらには、燃焼溶融後のスラグも塩素分を含まない再利用可能な良質のものが得られる。さらには、塩素分の除去によってダイオキシンの発生を抑制できる。また、乾留炉に供給する廃棄物燃料を微細化することによって、乾留時間が短縮され、処理量が大幅に改善される。また、乾留ガスの脱塩と廃棄物燃料の微細化との両者を行うことによって、溶融炉やボイラ蒸発管の腐食が防止されるため、大量の廃棄物燃料が処理でき、かつ、寿命も従来と比べて長いという利点を有する廃棄物処理システムが提供される。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６２０８
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年８月２７日（１９９９．８．２７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６００６９
【弁理士】
【氏名又は名称】奥山 尚男 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−６５８３２（Ｐ２００１−６５８３２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年３月１６日（２００１．３．１６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２４１０４８ |
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