(57)【要約】【課題】ランニングコストが低減できる廃棄物溶融処理システムを提供する。【解決手段】処理すべき廃棄物を焼却する焼却炉６と、その焼却炉６の排ガス系統に設けられた排ガスの温度を下げるガス急冷塔１３と、そのガス急冷塔１３の下流に設けられた排ガス側集じん器１５と、前記焼却炉６から排出された不燃物を溶融してスラグ化する溶融炉２９と、その溶融炉２９から発生した煤塵を捕集する溶融炉側集じん器３９と、その溶融炉側集じん器３９によって捕集された塵埃を水洗する水洗手段１３２と、その水洗手段１３２によって水洗された固形分をろ過してろ過残渣物を得るろ過装置１３３と、そのろ過装置１３３によって得られたろ過残渣物を前記ガス急冷塔１３の噴射水に混ぜる配管１３４とを備えたことを特徴とする。【選択図】  図１
2005195228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理すべき廃棄物を焼却する焼却炉またはガス化炉と、
その焼却炉またはガス化炉の排ガス系統に設けられた排ガス側集じん器と、
前記焼却炉またはガス化炉から排出された不燃物を溶融してスラグ化する溶融炉と、
その溶融炉から発生した煤塵を捕集する溶融炉側集じん器と、
その溶融炉側集じん器によって捕集された塵埃を水洗する水洗手段と、
その水洗手段によって水洗された固形分をろ過してろ過残渣物を得るろ過装置と、
そのろ過装置によって得られたろ過残渣物を前記排ガス側集じん器よりも上流の高温部に送り込む配管とを備えたことを特徴とする廃棄物溶融処理システム。
【請求項２】
処理すべき廃棄物を焼却する焼却炉またはガス化炉と、
その焼却炉またはガス化炉の排ガス系統に設けられた排ガスの温度を下げるガス急冷塔と、
そのガス急冷塔の下流に設けられた排ガス側集じん器と、
前記焼却炉またはガス化炉から排出された不燃物を溶融してスラグ化する溶融炉と、
その溶融炉から発生した煤塵を捕集する溶融炉側集じん器と、
その溶融炉側集じん器によって捕集された塵埃を水洗する水洗手段と、
その水洗手段によって水洗された固形分をろ過してろ過残渣物を得るろ過装置と、
そのろ過装置によって得られたろ過残渣物を前記ガス急冷塔の噴射水に混ぜる配管とを備えたことを特徴とする廃棄物溶融処理システム。
【請求項３】
処理すべき廃棄物を焼却する焼却炉またはガス化炉と、
その焼却炉またはガス化炉の排ガス系統に設けられた排ガス側集じん器と、
前記焼却炉またはガス化炉から排出された不燃物を溶融してスラグ化する溶融炉と、
その溶融炉から発生した煤塵を捕集する溶融炉側集じん器と、
前記排ガス側集じん器ならびに溶融炉側集じん器によって捕集された塵埃を水洗する水洗手段と、
その水洗手段によって水洗された固形分をろ過してろ過残渣物を得るろ過装置と、
そのろ過装置によって得られたろ過残渣物を前記排ガス側集じん器よりも上流の高温部に送り込む配管とを備えたことを特徴とする廃棄物溶融処理システム。
【請求項４】
処理すべき廃棄物を焼却する焼却炉またはガス化炉と、
その焼却炉またはガス化炉の排ガス系統に設けられた排ガスの温度を下げるガス急冷塔と、
そのガス急冷塔の下流に設けられた排ガス側集じん器と、
前記焼却炉またはガス化炉から排出された不燃物を溶融してスラグ化する溶融炉と、
その溶融炉から発生した煤塵を捕集する溶融炉側集じん器と、
前記排ガス側集じん器ならびに溶融炉側集じん器によって捕集された塵埃を水洗する水洗手段と、
その水洗手段によって水洗された固形分をろ過してろ過残渣物を得るろ過装置と、
そのろ過装置によって得られたろ過残渣物を前記ガス急冷塔の噴射水に混ぜる配管とを備えたことを特徴とする廃棄物溶融処理システム。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項記載の廃棄物溶融処理システムにおいて、前記
水洗手段による煤塵の水洗を行わないで煤塵を系外に排出する排出配管を設け、その排出配管による塵埃の系外排出を定期的に行うことを特徴とする廃棄物溶融処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ごみ燃焼灰などの溶融炉を有する廃棄物溶融処理システムに係り、特に廃棄物溶融処理システムでのランニングコストの低減並びに環境性能の向上に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ごみ焼却炉の灰を灯油あるいは電気エネルギーを用いて溶融するごみ灰溶融炉あるいはごみ自身の燃焼熱を利用して灰を溶融，無害化するガス化溶融炉システムが多く建設されている。
【０００３】
図５は、第１の従来技術による流動層式ごみ焼却炉と灰溶融炉を組み合わせたシステムの系統図である。
【０００４】
ごみは、給じんホッパ１から定量供給機２，供給シュート５を通じて流動層式ごみ焼却炉６に供給される。配管１２を通じて流動層８内に吹き込まれた空気により、ごみが燃焼し燃焼ガス及び燃焼灰が発生する。ごみ中に混入している瓦礫，金属類などの不燃異物は砂等の層内媒体と共に炉底から抜き出され、篩２１により層内媒体として再利用できる砂と、粗大な瓦礫,金属類とに分離される。
【０００５】
分離した砂は配管２３を通じて再び流動層８内に戻され、層内媒体として再利用される。粗大な瓦礫と金属類の混合物から金属分離機２４により有価金属を回収し、残りの瓦礫類は破砕機５４により破砕後、溶融炉２９に送られ溶融処理により無害なスラグとなって配管３０を通じて排出される。
【０００６】
一方、細かい燃焼灰は燃焼ガスに随伴しボイラ３，空気予熱器１４，ガス急冷塔１３の後流に設置した集じん器１５で捕集される。捕集した煤塵は供給ホッパ２８に投入され、流動層８からの瓦礫類と同様、溶融炉２９において溶融，スラグ化される。
【０００７】
ごみの燃焼排ガス中には、ごみ中の塩素から発生したHCｌ，Cｌ2などの酸性物質が含まれており、これらを排ガス中から除去するために集じん器１５の入口に配管４を通じて消石灰などの脱塩剤が吹き込まれる。更にダイオキシンを完全に除去するために、活性炭も配管４を通じて同時に吹き込まれる。
【０００８】
排ガス中の酸性物質を高効率で除去するために、脱塩剤は化学的反応に必要な当量の２〜３倍が吹き込まれる。従って集じん器１５の捕集煤塵中には、ごみの燃焼灰以外に余剰の脱塩剤(消石灰)並びにダイオキシンを吸着した活性炭が含まれている。
【０００９】
この捕集煤塵とガス冷却塔１３下の灰は溶融炉２９に送られ、活性炭並びに活性炭に吸着されたダイオキシンを完全に燃焼，分解させる。ごみの燃焼灰は溶融し、ガラス状のスラグとなって配管３０を通じて排出される。
【００１０】
その際、バーナ式溶融炉であれば燃料の燃焼ガス，電気式溶融炉であれば電極の冷却用空気，テンパリング用の空気が溶融炉排ガスとして発生する。この溶融炉排ガス中には、ごみ灰に含まれる鉛，Cdなどの低沸点物質が気化し、溶融炉排ガスの温度低下に伴い固化した細かいダストが含まれる。その他にも溶融炉２９内に煤塵を供給した時に一部が粉塵となって舞い上がり、未溶融のまま溶融炉２９の燃焼ガスに随伴して排出される。この粉塵の量が多いとスラグ化率が低下し問題となる。
【００１１】
溶融炉２９からの排ガスはガス急冷塔３７で水噴射などにより冷却され、集じん器３９に至る。溶融炉２９では高温のためCaCl2などの塩化物が気化し、HCｌガスが発生するため、集じん器３９の入口には配管３８を通じて消石灰などを吹き込んで、塩素をCaCl2の形で固体化し、ダストとして捕集する。
【００１２】
溶融炉２９からガス急冷塔３７に至る煙道部分でも、微量ではあるがダイオキシンが合成される場合があり、このダイオキシンを吸着，除去するために、配管３８を通じて活性炭が吹き込まれる。集じん器３９で捕集した煤塵は、灰安定化装置４２に送られ、キレート等の薬剤，セメントなどにより無害化，固化し埋立処分される。
【００１３】
図中の7，２５，３２，３５，３６，４０，４１，４３は配管、１１は煙道、１６は誘引送風機、１７は煙突、１８はダンパー、１９は送風機、２２は燃料配管、２７は弁、３１は煙道である。
【００１４】
この従来技術において、以下のような問題点がある。
【００１５】
・集じん器１５で捕集した灰中には、未反応の消石灰が当量比で１〜２倍含まれており、これが未利用のまま系外に廃棄物として排出され、資源が無駄に消費される。
【００１６】
・集じん器３９の入口に吹き込んだ活性炭が配管４０より混合したキレート剤を吸着し煤塵の安定化効果を害するため、キレート剤の使用量を増さなければならない。
【００１７】
・溶融炉２９で粉塵として舞い上がり未溶融のままで排出された煤塵が、灰安定化装置４２に送られ系外に排出される。そのため、ごみ灰のスラグ化率が低い。
【００１８】
図５に示した従来技術では溶融炉２９側に小型の集じん器１５を設置しているが、焼却炉の排ガス処理系統に2台の集じん器を設置し，溶融炉の集じん器を兼用させた第２の従来技術を図６に示す。
【００１９】
同図に示すように、焼却炉６の排ガス処理系統に第１集じん器１５と第２集じん器３９を設ける。その第１集じん器１５の入口には配管４より活性炭を吹込みダイオキシンを除去すると同時にごみ燃焼灰を捕集し、第１集じん器１５を通過したHCｌ，Cｌ2，SO2などの酸性ガスを、第２集じん器３９の入口に配管9を通じて吹き込んだ消石灰（脱塩剤）により脱塩処理する。従って第２集じん器３９は脱塩専用の集じん器とするシステムである。
【００２０】
ごみ燃焼排ガス中に含まれるHCｌ，Cl2，SO2は気体として存在するため、第１集じん器１５では捕集できず、第１集じん器１５の捕集灰は主としてごみの燃焼灰とダイオキシンを吸着した活性炭からなっている。この灰は灰溶融炉２９に送られ溶融，スラグ化される。ダイオキシンを吸着した活性炭は溶融炉２９の高温により完全に燃焼しダイオキシンは分解される。
【００２１】
図７は、第３の従来技術によるガス化溶融炉システムの系統図である。同図に示すようにごみは、給じんホッパ６１から定量供給機６２，供給シュート６５を通じて流動層式ガス化炉６６に供給される。
【００２２】
配管８１を通じて流動層６８内に吹き込まれた空気は、ごみと反応し熱分解ガスが発生する。この熱分解反応熱（部分燃焼熱）により流動層６８の温度は約６００℃に維持されている。流動層式ガス化炉６６は空気比が１以下、通常のごみであれば空気比０．３〜０．６で運転されている。
【００２３】
流動層６８は、通常、粒径が０．５〜１ｍｍ程度の砂を層内媒体として使用している場合が多い。すなわち、流動層６８内には細かい砂が充填されている。
【００２４】
一方、ごみ中には粗大な不燃異物が混入しているのが通例であり、これらの不燃異物は流動層６８の底部に沈積する。不燃異物が大量に流動層内に沈積すると流動化が阻害されるため、排出装置８２を用いて定期的あるいは連続的に不燃異物を抜き出している。その際、細かい層内媒体も不燃異物と共に排出される。
【００２５】
排出装置８２を用いて排出された粗大な不燃異物と層内媒体の混合物は、篩1０３により細かい層内媒体を分離し、配管９０を通じて再び流動層６８に戻して層内媒体として再利用する。
【００２６】
流動化を阻害する粗大な不燃異物は配管１０４を通じて排出され、金属分離機１０５などを用いて不燃異物中の鉄，アルミニウムなどの有価物を分離して、配管１０７を通じて回収する。
【００２７】
一方、瓦礫類が主体の残りの粗大不燃異物は配管１０６から排出され、破砕機１１４に投入されて、粉砕された粗大不燃物は配管１２０を通じて供給ホッパ１２１に送られる。供給ホッパ１２１には、ガス急冷塔７３下の灰及び集じん器７５の捕集煤塵も配管１２２を通じて送られてくる。破砕機１１４で粉砕された粗大不燃物は、これらの煤塵と共に配管１２３を通じて溶融炉６９に送られ溶融処理される。
【００２８】
ガス化炉６６でごみから発生した熱分解ガス及びチャーは煙道７２を通じて溶融炉６９に入り、配管８０を通じて溶融炉６９に吹き込まれた空気と反応し完全燃焼する。チャーに含まれる灰の大部分は炉内温度が約１３００℃以上の溶融炉６９により溶融し、スラグとなってスラグタップ９８，スラグ落下筒９９，スラグ排出装置７１を経由し系外に排出される。
【００２９】
完全燃焼した排ガスはボイラ６３，空気予熱器７４，ガス急冷塔７３，集じん器７５を経て浄化され、煙突７７から大気に放出される。
【００３０】
集じん器７５の入口には気流搬送管１０９を通じて活性炭と消石灰が吹き込まれ、活性炭でダイオキシンを吸着除去、消石灰とHCｌなどの酸性ガスとを反応させ固体の塩化物を作ることにより、これら酸性ガスを除去する。
【００３１】
環境規制値を満足するため、消石灰の吹込み量は反応に必要な当量の２〜３倍となっている。そのため集じん器７５で捕集した煤塵中には、余剰の消石灰が未反応のまま含まれている。またそれ以外にも、この煤塵中には溶融炉６９で一旦気化し排ガスの温度低下に伴い固化した鉛などの低沸点物質がフュームとして含まれている。
【００３２】
これらの捕集煤塵はスラグ化率を高めるために、配管１２２，供給ホッパ１２１，配管１２３を経由して再び溶融炉６９に送られ溶融処理される。しかし，全量を溶融炉６９に戻すと鉛などの低沸点物質は溶融炉６９で再び気化して集じん器７５で捕集されるため、系外には出てこない。すなわち鉛などの低沸点物質に関し閉ループができてしまい、系内に低沸点物質が蓄積してしまう。
【００３３】
これを避けるために集じん器７５の捕集煤塵の一部を配管１２４を通じて系外に取り出し、灰安定化設備１２５に送る。灰安定化設備１２５では、配管１２６から安定化薬剤，配管１２７から水などを加えて安定化処理した煤塵を配管１２８を通じて取り出し埋立処分する。
【００３４】
なお、図中の６７は油噴射ノズル、７０は起動バーナ、７６は誘引送風機、７８はダンパー、７９は送風機、８３は配管、８４は二次燃焼室、８５は配管、８６〜８９は弁、９１はスラグ、９２は配管、９３〜９５は煙道、９７は配管、１０１は接続煙道、１０２は空気ノズル、１０８は煙道、１２９は配管である。
【００３５】
図８は、図７のガス化溶融システムに２段バグフィルタを採用した第４の従来技術の例を示す図である。
【００３６】
ごみガス化炉６６から溶融炉６９，ボイラ６３を経てガス急冷塔７３までの設備、また供給ホッパ１２１に入った煤塵を溶融炉６９に戻す点は、図７と同じであるのでそれらの説明は省略する。
【００３７】
図６の従来技術と同様に上流側の第１集じん器１１１を煤塵とダイオキシン捕集専用、後段の第２集じん器１１２をHCｌガスなどの酸性ガス除去用と機能を分離している。
【００３８】
第１集じん器１１１の入口には気流搬送管１０９から活性炭が吹き込まれ、ダイオキシンを吸着除去する。第２集じん器１１２の入口には気流搬送管１１３から消石灰が吹き込まれ、排ガス中のHCｌ，Cl2と反応して固体の塩化物を作ることによりこれら酸性ガスを除去する。
【００３９】
第１集じん器１１１で捕集した煤塵中には、ごみの灰と共に溶融炉６９で一旦気化し排ガスの温度低下に伴い固化した鉛などの低沸点物質がフュームとして含まれている。これらの捕集灰はスラグ化率を高めるために再び溶融炉６９に送られ再度、溶融処理される。
【００４０】
しかし、第１集じん器１１１で捕集した煤塵を全量、溶融炉６９に戻すと、鉛などの低沸点物質は溶融炉６９で気化し燃焼排ガスに含まれて、第１集じん器１１１で捕集され、再び溶融炉６９に送られることになる。すなわち、鉛などの低沸点物質に関し閉ループができてしまい、系内に鉛などの低沸点物質が蓄積してしまう。これを避けるために、第１集じん器１１１の灰の一部を配管１２４を通じて系外に取り出し、灰安定化設備１２５に送り配管１２６からの薬剤などで安定化処理をした後、配管１２８から取り出し埋立処分する。
【００４１】
第２集じん器１１２の捕集煤塵には多量の未反応消石灰をCaCl2などの塩化物が含まれており、これらの煤塵も配管１３０を通じて灰安定化設備１２５に送られて同様に安定化処理される。
【００４２】
なお、ごみ灰溶融システムに関する公知文献としては例えば下記の特許文献などを挙げることができる。
【特許文献１】特開２００１−３３６７２２
【特許文献２】特開平７−３３２６１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００４３】
前記従来技術の問題点として、下記の点が挙げられる。
【００４４】
（１）ごみ焼却炉ではHCｌなどの酸性ガスを除去するため、またダイオキシンを吸着除去するために、活性炭を集じん器の上流に吹き込んでいる。そして最近の厳しい環境規制を満足するために、消石灰，活性炭は化学的に必要な当量の数倍の量を吹き込んでいる。従って、余剰に吹き込んだ消石灰，活性炭が集じん器で捕集された煤塵に含まれて、系外に廃棄物として排出され、資源が無駄に消費されている。
【００４５】
（２）系外に廃棄物として排出された煤塵は、キレート剤などの薬剤を加えて重金属の安定化，溶出防止を行うが、その際、活性炭などが含まれていると、活性炭が薬剤を吸着するため、薬剤による安定化効果を阻害し、薬剤の使用量が増す。
【００４６】
（３）系外に廃棄物として排出された煤塵は，セメント，キレート剤などの薬剤を用いて安定化されるが、有効利用ができないため、全て埋立処分されており、埋立処分場不足のひとつの要因となっている。
【００４７】
（４）灰溶融炉で粉塵として舞い上がり、未溶融のままで排出されたごみの灰が溶融炉の煤塵に含まれて、系外に廃棄物として排出されから、スラグ化率が低下する。
【００４８】
本発明の目的はこのような従来技術の欠点を解消し、プラントランニングコストの低減が図れる廃棄物溶融処理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００４９】
前記目的を達成するため本発明の第１の手段は、例えばごみなどの処理すべき廃棄物を焼却する焼却炉またはガス化炉と、その焼却炉またはガス化炉の排ガス系統に設けられた排ガス側集じん器と、前記焼却炉またはガス化炉から排出された不燃物を溶融してスラグ化する溶融炉と、その溶融炉から発生した煤塵を捕集する溶融炉側集じん器と、その溶融炉側集じん器によって捕集された塵埃を水洗する例えば水を添加する攪拌タンクなどの水洗手段と、その水洗手段によって水洗された固形分をろ過してろ過残渣物を得るろ過装置と、そのろ過装置によって得られたろ過残渣物を前記排ガス側集じん器よりも上流の高温部に送り込む配管とを備えたことを特徴とするものである。
【００５０】
前記目的を達成するため本発明の第２手段は、処理すべき廃棄物を焼却する焼却炉またはガス化炉と、その焼却炉またはガス化炉の排ガス系統に設けられた排ガスの温度を下げるガス急冷塔と、そのガス急冷塔の下流に設けられた排ガス側集じん器と、前記焼却炉またはガス化炉から排出された不燃物を溶融してスラグ化する溶融炉と、その溶融炉から発生した煤塵を捕集する溶融炉側集じん器と、その溶融炉側集じん器によって捕集された塵埃を水洗する水洗手段と、その水洗手段によって水洗された固形分をろ過してろ過残渣物を得るろ過装置と、そのろ過装置によって得られたろ過残渣物を前記ガス急冷塔の噴射水に混ぜる配管とを備えたことを特徴とするとするものである。
【００５１】
前記目的を達成するため本発明の第３手段は、処理すべき廃棄物を焼却する焼却炉またはガス化炉と、その焼却炉またはガス化炉の排ガス系統に設けられた排ガス側集じん器と、前記焼却炉またはガス化炉から排出された不燃物を溶融してスラグ化する溶融炉と、その溶融炉から発生した煤塵を捕集する溶融炉側集じん器と、前記排ガス側集じん器ならびに溶融炉側集じん器によって捕集された塵埃を水洗する水洗手段と、その水洗手段によって水洗された固形分をろ過してろ過残渣物を得るろ過装置と、そのろ過装置によって得られたろ過残渣物を前記排ガス側集じん器よりも上流の高温部に送り込む配管とを備えたことを特徴とするとするものである。
【００５２】
前記目的を達成するため本発明の第４手段は、処理すべき廃棄物を焼却する焼却炉またはガス化炉と、その焼却炉またはガス化炉の排ガス系統に設けられた排ガスの温度を下げるガス急冷塔と、そのガス急冷塔の下流に設けられた排ガス側集じん器と、前記焼却燃焼炉またはガス化炉から排出された不燃物を溶融してスラグ化する溶融炉と、その溶融炉から発生した煤塵を捕集する溶融炉側集じん器と、前記排ガス側集じん器ならびに溶融炉側集じん器によって捕集された塵埃を水洗する水洗手段と、その水洗手段によって水洗された固形分をろ過してろ過残渣物を得るろ過装置と、そのろ過装置によって得られたろ過残渣物を前記ガス急冷塔の噴射水に混ぜる配管とを備えたことを特徴とするものである。
【００５３】
本発明の第５の手段は、前記第１ないし４の手段において、前記水洗手段による煤塵の水洗を行わないで煤塵を系外に排出する排出配管を設け、その排出配管による塵埃の系外排出を定期的に行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００５４】
本発明は前述のような構成になっており具体的には、集じん器で捕集した煤塵中には未反応の消石灰並びにダイオキシンを吸着した活性炭と脱塩材と反応した塩化物（CaCl2）及びごみ灰に含まれていたアルカリ類と反応して生成したNaCl，KCｌなどが含まれている。活性炭が吸着したダイオキシンの量は非常に微量であるため活性炭はまだ吸着能に余裕がある。
【００５５】
消石灰，活性炭，ダイオキシン，ごみ灰は難水溶性である。一方、CaCl2，NaCl，KCｌなどの塩化物は難水溶性である。従って集じん器捕集灰を水洗，ろ過することにより、消石灰，活性炭，ごみ灰を固体として回収できる。これらを水噴射式のガス冷却塔において使用する噴射水に混合すれば、高温のガスと接触、乾燥し、粉末となり排ガス中に分散し、消石灰が塩素類と反応し脱塩作用を発揮する。又、活性炭は更にダイオキシンを吸着し資源を有効活用できる。
【００５６】
集じん器捕集灰を水洗、ろ過して回収した消石灰，活性炭，ごみ灰には水分が付着いるが、この水分を乾燥させること無く、水噴射式のガス冷却塔の噴射水に混合すれば、この付着水もガス冷却用の水として再び活用できる。このようなことから、ランニングコストの低減が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５７】
次に本発明の実施形態を図面と共に説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るごみガス化溶融システムの系統図である。
【００５８】
ごみは、給じんホッパ１から定量供給機２，供給シュート５を通じて流動層式ごみ焼却炉６に供給される。配管１２を通じて流動層８内に吹き込まれた空気により、ごみが燃焼し燃焼ガス及び燃焼灰が発生する。ごみ中に混入している瓦礫，金属類などの不燃異物は砂等の層内媒体と共に炉底から抜き出され、篩２１により層内媒体として再利用できる砂と、粗大な瓦礫,金属類とを分離する。
【００５９】
分離した砂は配管２３を通じて再び流動層８内に戻され、層内媒体として再利用される。粗大な瓦礫と金属類の混合物から金属分離機２４により有価金属を回収し、残りの瓦礫類は破砕機５４により破砕後、溶融炉２９に送られ溶融処理により無害なスラグとなって配管３０を通じて排出される。
【００６０】
一方、細かい燃焼灰は燃焼ガスに随伴しボイラ３，空気予熱器１４，ガス急冷塔１３の後流に設置した集じん器１５で捕集される。捕集した煤塵は供給ホッパ２８に投入され、流動層８からの瓦礫類と同様に溶融炉２９により溶融，スラグ化される。
【００６１】
ごみの燃焼排ガス中には、ごみ中の塩素から発生したHCｌ，Cｌ2などの酸性物質が含まれており、これらを排ガス中から除去するために集じん器１５の入口に配管４を通じて消石灰などの脱塩剤が吹き込まれる。更にダイオキシンを完全に除去するために、活性炭も配管４を通じて同時に吹き込まれる。
【００６２】
排ガス中の酸性物質を高効率で除去するために、脱塩剤は化学的反応に必要な当量の２〜３倍が吹き込まれる。従って集じん器１５の捕集ばいじん中には、ごみの燃焼灰以外に余剰の脱塩剤(消石灰)並びにダイオキシンを吸着した活性炭が含まれている。
【００６３】
この捕集煤塵とガス冷却塔１３下の灰は溶融炉２９に送られ、活性炭並びに活性炭に吸着されたダイオキシンを完全に燃焼，分解させる。ごみの燃焼灰は溶融し、ガラス状のスラグとなって配管３０を通じて排出される。
【００６４】
溶融炉２９からの排ガスはガス急冷塔３７で水噴射などにより冷却され、集じん器３９に至る。溶融炉２９では高温のためCaCｌ2などの塩化物が気化し、HCｌガスが発生するため、集じん器３９の入口には配管３８を通じて消石灰と活性炭の混合物が吹き込まれており、集じん器３９の捕集煤塵には未反応の消石灰ならびにダイオキシンを吸着した活性炭が含まれている。この煤塵を攪拌タンク１３２に送り、配管１３１から水を加えて十分に攪拌し、煤塵を水洗して、煤塵と水のスラリーを作り、ろ過装置１３３に送り固形分（ろ過残渣）と廃水とに分離する。
【００６５】
配管１３４はガス急冷塔１３への噴射水配管７に接続されており、攪拌タンク１３２で水洗された固形分（ろ過残渣）は噴射水と混合した状態でガス急冷塔１３へ吹き込まれ、高温排ガスと接触する。そうすると水分が蒸発し、固形分に含まれている消石灰と活性炭が燃焼排ガスに随伴して集じん器１５に入り、再び脱塩剤ダイオキシン吸着剤として機能する。従って従来技術と比較して、集じん器１５に配管４を通して吹き込んでいた消石灰と活性炭の量を低減することができる。
【００６６】
要するに、溶融炉２９の集じん器３９入口に配管３８を通じて吹き込んだ消石灰の内の未反応分および吸着機能に余裕のある活性炭を煤塵中から回収し、集じん器１５の前に吹き込んで再利用することにより、集じん器１５に吹き込んでいた消石灰と活性炭の吹き込み量を節減することができる。
【００６７】
配管１３６は、難水溶性の鉛化合物などが系内に蓄積した場合に、半年に１回程度、灰の一部を抜き出すための排出配管である。この灰の抜き出し中は、攪拌タンク１３２による水洗などの操作は行われない。図中の１３０，１３５は配管である。
【００６８】
図２は、本発明の第２実施形態に係るごみガス化溶融システムの系統図である。この実施形態では、焼却炉６６の排ガス系統に第１集じん器１５と第２集じん器３９を２段に設置した２段バグフィルタ方式を採用している。
【００６９】
前記第１集じん器１５の入口には活性炭のみ、第２集じん器３９の入口には消石灰のみを吹き込んでいる。第１集じん器１５はごみ燃焼灰の捕集とダイオキシンの吸着除去、第２集じん器３９はHCｌなどの酸性ガスの除去とに役割分担させている。
【００７０】
第１集じん器１５で捕集した煤塵は全量、灰溶融炉２９に送られ、煤塵中のごみ燃焼灰は溶融，スラグ化され、活性炭は全て燃焼する。
【００７１】
一方、溶融炉２９の排ガス中にも溶融炉２９をすり抜けた未溶融のごみ灰，ダイオキシン，HCｌなどの酸性ガスが含まれているので、集じん器３７の入口に配管３６を通じて活性炭と消石灰を吹込み、ダイオキシン，酸性ガスを除去している。従って集じん器３７で捕集した煤塵中にも活性炭，未反応の消石灰が含まれている。
【００７２】
本実施形態では、集じん器３９並びに集じん器３７で捕集した煤塵を配管１３０を通じて攪拌タンク１３２に送り、配管１３１から水を加えて十分に攪拌し、煤塵を水洗して、煤塵と水のスラリーを作り、ろ過装置１３３に送り固形分と廃水に分離する。
【００７３】
配管１３４はガス急冷塔１３への噴射水配管７に接続されており、攪拌タンク１３２で水洗された固形分（ろ過残渣）は噴射水と混合した状態でガス急冷塔１３へ吹き込まれ、高温排ガスと接触する。そうすると水分が蒸発し、固形分に含まれている消石灰と活性炭が燃焼排ガスに随伴して集じん器１５に入り、再び脱塩剤ダイオキシン吸着剤として機能する。従って従来技術と比較して、集じん器１５に配管４を通して吹き込んでいた消石灰と活性炭の量を低減することができる。
【００７４】
要するに、溶融炉２９の集じん器３９入口に配管３８を通じて吹き込んだ消石灰の内の未反応分および吸着機能に余裕のある活性炭を煤塵中から回収し、集じん器１５の前に吹き込んで再利用することにより、集じん器１５に吹き込んでいた消石灰と活性炭の吹き込み量を節減することができる。
【００７５】
配管１３６は、前記実施形態と同様に難水溶性の鉛化合物などが系内に蓄積した場合に、半年に１回程度、灰の一部を抜き出すための配管である。
【００７６】
図３は、本発明の第３実施形態に係るごみガス化溶融システムの系統図である。同図に示すようにごみは、給じんホッパ６１から定量供給機６２，供給シュート６５を通じて流動層式ガス化炉６６に供給される。
【００７７】
配管８１を通じて流動層６８内に吹き込まれた空気は、ごみと反応し熱分解ガスが発生する。この熱分解反応熱（部分燃焼熱）により流動層６８の温度は約６００℃に維持されている。流動層式ガス化炉６６は空気比が１以下、通常のごみであれば空気比０．３〜０．６で運転されている。
【００７８】
流動層６８は、通常、粒径が０．５〜１ｍｍ程度の砂を層内媒体として使用している場合が多い。すなわち、流動層６８内には細かい砂が充填されている。
【００７９】
一方、ごみ中には粗大な不燃異物が混入しているのが通例であり、これらの不燃異物は流動層６８の底部に沈積する。不燃異物が大量に流動層内に沈積すると流動化が阻害されるため、排出装置８２を用いて定期的あるいは連続的に不燃異物を抜き出している。その際、細かい層内媒体も不燃異物と共に排出される。
【００８０】
排出装置８２を用いて排出された粗大な不燃異物と層内媒体の混合物は、篩1０３により細かい層内媒体を分離し、配管９０を通じて再び流動層６８に戻して層内媒体として再利用する。
【００８１】
流動化を阻害する粗大な不燃異物は配管１０４を通じて排出され、金属分離機１０５などを用いて不燃異物中の鉄，アルミニウムなどの有価物を分離して、配管１０７を通じて回収する。
【００８２】
一方、瓦礫類が主体の残りの粗大不燃異物は配管１０６から排出され、破砕機１１４に投入され、粉砕された粗大不燃物は配管１２０を通じて供給ホッパ１２１に送られる。供給ホッパ１２１には、ガス急冷塔７３下の灰及び集じん器７５の捕集煤塵も配管１２２を通じて送られてくる。破砕機１１４で粉砕された粗大不燃物は、これらの煤塵と共に配管１２３を通じて溶融炉６９に送られ溶融処理される。
【００８３】
ガス化炉６６でごみから発生した熱分解ガス及びチャーは煙道７２を通じて溶融炉６９に入り、配管８０を通じて溶融炉６９に吹き込まれた空気と反応し完全燃焼する。チャーに含まれる灰の大部分は炉内温度が約１３００℃以上の溶融炉６９により溶融し、スラグ９１となってスラグタップ９８，スラグ落下筒９９，スラグ排出装置７１を経由し系外に排出される。
【００８４】
完全燃焼した排ガスはボイラ６３，空気予熱器７４，ガス急冷塔７３，集じん器７５を経て浄化され、煙突７７から大気に放出される。
【００８５】
集じん器７５の入口には気流搬送管１０９を通じて活性炭と消石灰が吹き込まれ、活性炭でダイオキシンを吸着除去，消石灰とHCｌなどの酸性ガスとを反応させ固体の塩化物を作ることにより、これら酸性ガスを除去する。
【００８６】
このシステムでは灰のスラグ化率向上のため、ガス急冷塔７３下の灰並びに集じん器７５で捕集した煤塵を溶融炉６９に戻している。但し、全量を溶融炉６９に戻すと鉛などの低沸点物質に関して閉回路が形成されて、系内に低沸点物質が蓄積する。これを避けるために、ガス急冷塔７３下の灰と集じん器７５の捕集煤塵の一部を配管１３０を通じて攪拌タンク１３２に送り、配管１３１から水を加えて煤塵と水のスラリーを作り、ろ過装置１３３に送り固形分と廃水に分離する。
【００８７】
配管１３４はガス急冷塔７３への噴射水配管１２９に接続されており、固形分は噴射水と混合した状態でガス急冷塔７３へ吹き込まれ、高温排ガスと接触する。そうすると水分が蒸発し、固形分に含まれている消石灰と活性炭が燃焼排ガスに随伴して集じん器７５に入り、再び脱塩剤ダイオキシン吸着剤として機能する。
【００８８】
このようにガス急冷塔７３下の灰と集じん器７５の捕集煤塵の一部を水洗し，未反応消石灰，活性炭，ごみ灰を固形物として回収し、ガス急冷塔７３の噴射水に混合して噴射することにより再利用でき、消石灰と活性炭の使用量を低減できる。
【００８９】
図４は、本発明の第４実施形態に係るごみガス化溶融システムの系統図である。本実施形態では、第１集じん器１４１と第２集じん器１４２を用い、第１集じん器１４１の捕集煤塵の一部と、第２集じん器１４２の捕集煤塵の全量を配管１０８，１２４，１３０を通じて攪拌タンク１３２に送り込み、前記実施形態と同様に水洗処理し固形分を回収する。配管１０９を通じて吹き込んだ活性炭の一部、配管１１３を通じて吹き込んだ消石灰の内の未反応分を固形分として回収，再利用できる。
【００９０】
前記実施形態ではごみを処理する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば産業廃棄物など他の廃棄物の処理にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るごみガス化溶融システムの系統図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係るごみガス化溶融システムの系統図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係るごみガス化溶融システムの系統図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係るごみガス化溶融システムの系統図である。
【図５】第１の従来技術に係るごみガス化溶融システムの系統図である。
【図６】第２の従来技術に係るごみガス化溶融システムの系統図である。
【図７】第３の従来技術に係るごみガス化溶融システムの系統図である。
【図８】第4の従来技術に係るごみガス化溶融システムの系統図である。
【符号の説明】
【００９２】
１：給じんホッパ、２：定量供給機、３：ボイラ、４：配管、５：供給シュート、６：流動層式ごみ焼却炉、７：配管、８：流動層、９：配管、１０：煙道、１1：煙道、１２：配管、１３：ガス急冷塔、１４：空気予熱器、１５：集じん器、１６：誘引送風機、１７：煙突、１８：ダンパー、１９：送風機、２０：配管、２１：篩、２２：燃料配管、２３：配管、２４：金属分離機、２５：配管、２６：配管、２７：弁、２８：供給ホッパ、２９：溶融炉、３０：配管、３１：煙道、３２：配管、３５：配管、３６：配管、３７：ガス急冷塔、３８：配管、３９：集じん器、５４：破砕機、６１：給じんホッパ、６２：定量供給機、６３：ボイラ、６４：配管、６５：供給シュート、６６：ガス化炉、６７：油噴射ノズル、６８：流動層、６９：溶融炉、７０：起動バーナ、７1：スラグ排出装置、７２：煙道、７３：ガス急冷塔、７４：空気予熱器、７５：集じん器、７６：誘引送風機、７７：煙突、７８：ダンパー、７９：送風機、８０：配管、８１：配管、８２：排出装置、８３：配管、８４：二次燃焼室、８５：配管、８６：弁、８７：弁、８８：弁、８９：弁、９０：配管、９１：スラグ、９２：配管、９３：煙道、９４：煙道、９５：煙道、９７配管、９８：スラグタップ、９９：スラグ落下筒、１０１：接続煙道、１０２：空気ノズル、１０３：篩、１０４：配管、
１０５：金属分離機、１０６：配管、１０７：配管、１０８：配管、１０９：気流搬送管、１１０：配管、１１４：破砕機、１２１：供給ホッパ、１２２：配管、１２３：配管、１２４：配管、１３０：配管、１３１：配管、１３２：攪拌タンク、１３３：ろ過装置、１３４：配管、１３５：配管、１３６：配管、１４１：第１集じん器、１４２：第２集じん器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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