(57)【要約】【課題】  悪臭成分含有低発熱量廃棄物の乾燥焼却、熱回収に当たって、脱臭、脱ダイオキシン類が完全、且つ熱経済性に優れた方法及びその装置を提供する。【解決手段】  悪臭成分含有、低発熱量廃棄物Ｄが乾燥焼却されると共に、その乾燥焼却排ガスと，水Ｗとの間接熱交換によって温水又は／及びスチームＷ１が得られるよう構成されたものであって、常温の空気Ａが、水Ｗと未だ間接熱交換していない乾燥焼却排ガスＧ１又はそれが水Ｗと間接熱交換した後の乾燥焼却排ガスＧ２と間接熱交換され、前記悪臭成分含有、低発熱量廃棄物Ｄの乾燥焼却用の空気Ａ１として利用可能に加熱されことによって、水Ｗ，常温の空気Ａのいずれとも未だ間接熱交換していない乾燥焼却排ガスＧ１の温度が、それに含まれるダイオキシン類が分解消失する値まで高められるよう構成されている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
悪臭成分含有、低発熱量廃棄物（Ｄ）が乾燥焼却されると共に、その乾燥焼却排ガスと水（Ｗ）との間接熱交換によって温水又は／及びスチーム（Ｗ１）が得られるよう構成された悪臭成分含有、低発熱量廃棄物の乾燥焼却、熱回収方法であって、
常温の空気（Ａ）が、水（Ｗ）と未だ間接熱交換していない乾燥焼却排ガス（Ｇ１）又はそれが水（Ｗ）と間接熱交換をした後の乾燥焼却排ガス（Ｇ２）と間接熱交換され、前記悪臭成分含有、低発熱量廃棄物（Ｄ）の乾燥焼却用の空気（Ａ１）として利用可能に加熱されることによって、水（Ｗ），常温の空気（Ａ）のいずれとも未だ間接熱交換していない乾燥焼却排ガス（Ｇ１）の温度が、それに含まれるダイオキシン類が分解消失する値にまで高められる
ことを特徴とする、悪臭成分含有、低発熱量廃棄物の乾燥焼却、熱回収方法。
【請求項２】
水（Ｗ）及び常温の空気（Ａ）と間接熱交換した後の乾燥焼却排ガス（Ｇ３）の温度が、その乾燥焼却排ガス（Ｇ３）に含まれる、前記ダイオキシン類の分解消失によって生じた物質からダイオキシン類が再合成されない範囲に保持される
ことを特徴とする、請求項１に記載の、悪臭成分含有、低発熱量廃棄物の乾燥焼却、熱回収方法。
【請求項３】
悪臭成分含有、低発熱量廃棄物（Ｄ）が乾燥焼却される乾燥焼却部（１０）と共に、その乾燥焼却部（１０）からの乾燥焼却排ガスと水（Ｗ）との間接熱交換によって温水又は／及びスチーム（Ｗ１）が得られるよう構成された間接熱交換部（２０）を備えた悪臭成分含有、低発熱量廃棄物の乾燥焼却、熱回収装置であって、
乾燥焼却部（１０）からの、水（Ｗ），常温の空気（Ａ）のいずれとも未だ間接熱交換していない乾燥焼却排ガス（Ｇ１）の温度が、それに含まれるダイオキシン類が分解消失する値まで高められるよう、常温の空気（Ａ）が、水（Ｗ）と未だ間接熱交換していない乾燥焼却排ガス（Ｇ１）又はそれが水（Ｗ）と間接熱交換した後の乾燥焼却排ガス（Ｇ２）と間接熱交換し、前記悪臭成分含有、低発熱量廃棄物（Ｄ）の乾燥焼却用の空気（Ａ１）として利用可能に加熱されるよう構成された第２の間接熱交換部（３０）を備えている
ことを特徴とずる、悪臭成分含有、低発熱量廃棄物の乾燥焼却、熱回収装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、例えば鶏糞等、悪臭を発生し、不燃分が多く低発熱量の、悪臭成分含有低発熱量廃棄物の焼却と，その焼却排ガスからの熱回収と，が行われ、温水又は／及びスチームが得られるよう構成された、低発熱量廃棄物の焼却、熱回収方法及びその装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】  肉・卵用の鶏の飼育は近年大規模化し、それに伴い大量に発生する鶏糞の処理が大きな問題となっている。鶏糞の処理方法としては、堆肥化、焼却などの方法がある。堆肥化は鶏糞有効利用の点では最も望ましいものであるが、実情はそれを受け入れてくれるだけの大きな需要がなく、それのみに期待することには限度がある。【０００３】  最近、ロータリキルン等による焼却処理、さらにそれから発生する熱の有効利用が提案され、一部実施されるようになったが、焼却過程においてどんな形であれ、一酸化炭素と炭化水素と塩素（塩化水素）とが存在すれば、ダイオキシン類が発生する。それらの発生が防止されるには、燃焼が良好に行なわれ、未燃分が少なくなるよう、▲１▼高い温度（８００℃以上、好ましくは８５０℃以上）、▲２▼その温度での十分な滞留時間（２秒以上）、▲３▼さらに十分な空気との良好な接触（高空気比，十分な攪拌混合）のいずれもが不可欠である。【０００４】  しかしながら、鶏糞は不燃分も多く、水分が除去されていても低発熱量であって、多量、且つ時間的にも変動するが水分を含んでいるため、十分空気が与えられるよう高空気比下で焼却が進められる場合、ダイオキシン類の分解消失に必要な値の焼却排ガス温度が安定して確保されないという問題点がある。【０００５】  上記の問題の一つの原因である水分の除去、低減には、焼却排ガスとの接触による鶏糞の乾燥が挙げられるが、それによると、鶏糞は悪臭成分を含んでいて、悪臭を含む排ガスが大量に排出されると言う環境上別の重大な問題点がある。その対策として、乾燥排ガスの再燃焼による脱臭や薬品による消臭等が提案実施されているが、それらからは付加価値が全く生まれず、燃料・薬品・設備の追加等に伴って、経済性が低下するという問題点がある。【０００６】  それに対して既に出願人によって、「焼却排ガスによって間接加熱された空気によって廃棄物が乾燥され、その乾燥された廃棄物の焼却用空気として、その主として空気よりなる乾燥排ガスが使用され、悪臭成分が高温雰囲気で燃焼し、脱臭されるよう構成されたもの」が提案されている（特許文献１参照。）。しかしながら、これは脱臭までは意図されているが、脱ダイオキシン類には言及されていない。【０００７】
【特許文献１】      特願２００１−１６９９７３号公報（
【特許請求の範囲】
【請求項１】
及び図１）
【０００８】  さらに、例えダイオキシン類の分解消失に必要な値以上の焼却排ガス温度が安定して確保されたとしても、それからさらに熱回収が進められてその温度がある範囲（例えば３００〜５００℃）になると、前記ダイオキシン類の分解消失によって生じた物質からダイオキシン類が再合成されると言う問題点がある。その際、金属化合物が触媒として作用する。
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】  そこで本発明は、上述の従来技術の欠点を除くためになされたものであって、悪臭成分含有低発熱量廃棄物の乾燥焼却、熱回収に当たって、脱臭、脱ダイオキシン類が完全、且つ熱経済性に優れた方法及びその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  上記の目的を達するために、請求項１の発明は、悪臭成分含有、低発熱量廃棄物Ｄが乾燥焼却されると共に、その乾燥焼却排ガスと，水Ｗとの間接熱交換によって温水又は／及びスチームＷ１が得られるよう構成された悪臭成分含有、低発熱量廃棄物の乾燥焼却、熱回収方法であって、
常温の空気Ａが、水Ｗと未だ間接熱交換していない乾燥焼却排ガスＧ１又はそれが水Ｗと間接熱交換した後の乾燥焼却排ガスＧ２と間接熱交換され、前記悪臭成分含有、低発熱量廃棄物Ｄの乾燥焼却用の空気Ａ１として利用可能に加熱されことによって、水Ｗ，常温の空気Ａのいずれとも未だ間接熱交換していない乾燥焼却排ガスＧ１の温度が、それに含まれるダイオキシン類が分解消失する値まで高められるよう構成されている。
【００１１】  請求項２の発明は、請求項１に記載の発明の構成に加えて、水Ｗ及び常温の空気Ａとの間接熱交換を経た後の乾燥焼却排ガスＧ３の温度が、その乾燥焼却排ガスＧ３に含まれる、前記ダイオキシン類の分解消失によって生じた物質からダイオキシン類が再合成されない範囲に保持される。
【００１２】  請求項３の発明は、悪臭成分含有、低発熱量廃棄物Ｄが乾燥焼却される乾燥焼却部１０と共に、その乾燥焼却部１０からの乾燥焼却排ガスと水Ｗとの間接熱交換によって温水又は／及びスチームＷ１が得られるよう構成された間接熱交換部２０を備えた悪臭成分含有、低発熱量廃棄物の乾燥焼却、熱回収装置であって、
乾燥焼却部（１０）からの、水（Ｗ），常温の空気（Ａ）のいずれとも未だ間接熱交換していない乾燥焼却排ガスＧ１の温度が、それに含まれるダイオキシン類が分解消失する値まで高められるよう、常温の空気Ａが、水Ｗと未だ間接熱交換していない乾燥焼却排ガスＧ１又はそれが水Ｗと間接熱交換した後の乾燥焼却排ガスＧ２と間接熱交換し、前記悪臭成分含有、低発熱量廃棄物Ｄの乾燥焼却用の空気Ａ１として利用可能に加熱されるよう構成された第２の間接熱交換部３０を備えている。
【００１３】  請求項１又は３の発明によれば、（請求項３では乾燥焼却部１０での）悪臭成分含有、低発熱量廃棄物の乾燥焼却に当って、常温の空気Ａが、（請求項３では緩衝焼却部１０からの）乾燥焼却排ガスＧ１又は（請求項３では間接熱交換部２０からの排ガスＧ２）と（請求項３では第２の間接熱交換部３０で）間接熱交換し、前記悪臭成分含有、低発熱量廃棄物Ｄの乾燥焼却用の空気Ａ１として可能に加熱され、それによって、前記乾燥焼却排ガスＧ１の温度が、それに含まれるダイオキシン類が分解消失する値（例えば８００℃以上、好ましくは８５０℃）まで高められ、脱ダイオキシン類は勿論、その温度より低くてよい脱臭も完全に行なわれ、特別の脱臭設備も不要となる。
【００１４】  なお、前記乾燥焼却排ガスＧ１との間接熱交換が行なわれる順序は、上述のように、（請求項３では間接熱交換部２０での）水Ｗ、又は（請求項３では第２の間接熱交換部３０での）悪臭成分含有、低発熱量Ｄの乾燥焼却用の空気Ａのいずれが先でもよく、特に限定されるものではない。しかも、当然ながら、処理される前記廃棄物Ｄの乾量基準の発熱量がより低く、且つ水分含有量が増大しても、大半のものは（請求項３では間接熱交換部２０での）水Ｗの熱回収量の低減、空気Ａの熱回収量の増大によって対応可能である。
【００１５】  請求項２の発明によれば、請求項１の発明の作用効果に加えて、乾燥焼却排ガスＧ３の温度が、それに含まれる、前記ダイオキシン類の分解消失によって生じた物質からダイオキシン類が再合成されない範囲に保持されるため、ダイオキシン類の再合成のが防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】  本発明の実施形態例について図１により説明すると、例えば鶏糞等、水分や悪臭成分を含み、不燃分が多く低発熱量の、悪臭成分含有低発熱量廃棄物Ｄ（以下廃棄物Ｄと略称）が、先ず乾燥部焼却部１０に導かれ、後で詳細説明する乾燥焼却用の空気Ａ１と接触し、乾燥され、それに含まれる水分や悪臭成分が気化すると共に、焼却される。【００１７】  補足説明すると、廃棄物Ｄの乾燥は、乾燥焼却用空気Ａ１の一部との接触による他、後述の廃棄物Ｄの焼却に伴なう炎やその放射等の熱を受けることによっても進行する。次いでその乾燥された廃棄物Ｄは、残りの乾燥焼却用空気Ａ１と接触、反応すると共に多量の熱を放出し、それに伴って炎を形成し、周囲に熱を与えることによって、その燃焼が継続的に行なわれ、灰Ｋを残した形で焼却が完了する。【００１８】  その際、廃棄物Ｄ中の可燃分や気化した悪臭成分は、廃棄物Ｄと接触した乾燥焼却用の空気Ａ１に含まれる酸素と反応し、主として水蒸気、二酸化炭素に変化し、乾燥によって気化した水分や他の不活性の成分と共に脱臭された乾燥焼却排ガスＧ１となって乾燥焼却部１０から排出される。【００１９】  ここで前記乾燥焼却用空気Ａ１について詳細説明すると、乾燥焼却部１０とは別に、乾燥焼却排ガスＧ１、Ｇ２と，それぞれ水Ｗ、常温の空気Ａと，が熱交換し、それぞれ温水又は／及びスチームＷ１、高温の乾燥焼却用の空気Ａ１が得られる間接熱交換部２０，３０が設けられている。図では、乾燥焼却排ガスＧ１は、先ず（第１の）間接熱交換部２０に導かれ，それを出た後、乾燥焼却排ガスＧ２となって第２の間接熱交換部３０に導かれるようになっているが、いずれが先であってもよく、その順序は特に限定されるものではない。なお、Ｇ３は間接熱交換部３０からの乾燥焼却排ガスである。【００２０】  なお、簡略化のため、図１では各部がブロックで表示されており、また、給水・送風等の流体の輸送・固形物の輸送・集塵等にポンプ・ファン・輸送機・集塵機等が必要であるが、それらの図示も省略されている。乾燥焼却部１０の形式としては、直接加熱式であれば、回転筒式、機械攪拌式、流動層式、気流輸送式、通気式等のどれでも適用可能である。【００２１】  また、第２の間接熱交換部３０を経て乾燥焼却部１０に供給される乾燥焼却用の空気Ａ１の量と温度は、廃棄物Ｄの焼却に十分であって、しかも、それによって生じた乾燥焼却排ガスＧ１の温度が、それに含まれるダイオキシン類が分解消失する値（例えば８００℃、好ましくは８５０℃）まで高められる程度ものであることが必要である。【００２２】  ここで、具体的な説明のために、例えば廃棄物Ｄが組成と発熱量が以下に示す通りの鶏糞であって、その廃棄物Ｄの水分が３７％、空気比が２．０で運転された場合、それぞれ横軸、縦軸の、乾燥焼却部１０に供給される廃棄物Ｄの水分と乾燥焼却用の空気比（空気量）について試算し、得られた乾燥焼却排ガスＧ１の温度の等高線を示すと、図２乃至４の通りである。すなわち、
・組成：乾量基準（％）
Ｃ：４１．８８  Ｈ：６．０１  Ｎ：３．５８  Ｏ：３３．３４
Ｓ：０．２８    灰分：１４．９３
・発熱量：乾量基準（ＭＪ／ｋｇ）
高位発熱量  １６．７９    低位発熱量  １５．４７【００２３】  図からも明らかなように、それぞれの条件が±１０％（破線で示す長方形の範囲内で）変動すると、図２に示すように、乾燥焼却用の空気Ａ１が常温（１５℃）の場合、乾燥焼却排ガスＧ１の温度が８００℃（好ましくは８５０℃）以上の範囲に入るのは約半分（僅少）である。それに対して、図３及び図４に示すように、乾燥焼却用の空気Ａ１の温度がそれぞれ１００℃、１５０℃になると、乾燥焼却排ガスＧ１の温度が８００℃（好ましくは８５０℃）以上の範囲に入るのは、前者では大半（約半分）、後者では全て（大半）となり、脱ダイオキシン類、脱臭が容易に実現されることが理解される。【００２４】  なお、当然ながら、処理される廃棄物Ｄの乾量基準の発熱量が低下し、水分含有量が増大しても、その大半は、第２の間接熱交換部３０による乾燥焼却用空気Ａ１による熱回収量の増大、その温度の上昇によって、要求される乾燥焼却排ガスＧ１の温度は確保可能である。【００２５】  また、それによっても、乾燥焼却排ガスＧ１の温度は確保が不可能な程度に水分含有量が多い場合は、図示は省略するが、廃棄物Ｄが予め間接熱交換部２０で得られた温水又は／及びスチームＷ１によって予備乾燥されるとよい。それによって、蒸発した水分の一部が乾燥焼却部１０に持ち込まれず、乾燥焼却排ガスＧ１の温度まで加熱される熱量が節減されるため、それだけ乾燥焼却排ガスＧ１の温度が高められる。【００２６】  また、水Ｗ及び常温の空気Ａとの間接熱交換を経た後の第２の間接熱交換部３０からの乾燥焼却排ガスＧ３の温度は、５００℃以上に保持されることが必要である。それによって、第２の間接熱交換部３０より上流側の熱交換部２０，３０の金属製伝熱面と乾燥焼却排ガスとが接触しても、その乾燥焼却排ガスの温度が前記ダイオキシン類の分解消失によって生じた物質からダイオキシン類が再合成されない範囲（５００℃以上）に保持されるため、ダイオキシン類の再合成が防止される。なお、この乾燥焼却排ガスは、ダイオキシン類の再合成が起らないよう、通常水スプレイによって急冷される。
【発明の効果】
【００２７】  以上のとおり請求項１又は３の発明によれば、（請求項２では乾燥焼却部１０での）悪臭成分含有、低発熱量廃棄物Ｄの乾燥焼却に当って、水Ｗ，常温の空気Ａのいずれとも未だ間接熱交換していない乾燥焼却排ガスＧ１の温度が、それに含まれるダイオキシン類が分解消失する値（例えば８００℃以上、好ましくは８５０℃）まで高められるため、脱ダイオキシン類は勿論、その温度より低くてよい脱臭も完全に行なわれ、特別の脱臭設備も不要となる。
【００２８】  請求項２の発明によれば、請求項１の発明の作用効果に加えて、両間接熱交換部２０，３０を通過する乾燥焼却排ガスの温度が、それに含まれる、前記ダイオキシン類の分解消失によって生じた物質からダイオキシン類が再合成されない範囲に保持されるため、ダイオキシン類の再合成のが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態例を示すブロック工程図である。
【図２】  水分が３７％の鶏糞、温度１５℃、空気比が２．０の乾燥焼却用の空気によって乾燥焼却される場合の、それぞに横軸、縦軸の、乾燥焼却部１０に供給される鶏糞の水分と空気比について試算し、得られた乾燥焼却排ガスの温度の等高線を示すグラフである。
【図３】  乾燥焼却用の空気の１００℃であることを除いて他の条件が図２と同じ場合の乾燥焼却排ガスの温度の等高線を示すグラフである。
【図４】  乾燥焼却用の空気の１５０℃であることを除いて他の条件が図２と同じ場合の乾燥焼却排ガスの温度の等高線を示すグラフである。
【符号の説明】
１０  乾燥焼却部
２０  間接熱交換部
３０  間接熱交換部
Ａ    常温の空気
Ａ１  乾燥焼却用の空気
Ｄ    悪臭成分含有低発熱量廃棄物
Ｇ１  乾燥焼却排ガス
Ｇ２  乾燥焼却排ガス
Ｇ３  乾燥焼却排ガス
Ｋ    灰
Ｗ    水
Ｗ１  温水又はスチーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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