(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外熱キルン炉内の廃棄物を熱風発生炉で発生させた高温ガスを熱源として乾燥、熱分解し、熱分解ガス及び熱分解残渣を下流の溶融炉へ送って処理するようにしてある廃棄物熱分解ガス化溶融装置において、上記外熱キルン炉の上流側に、該外熱キルン炉に供給する前の廃棄物を乾燥させるための通気乾燥機を設置し、且つ該通気乾燥機の給じん機又は該通気乾燥機へ乾燥熱源となるガスを導くラインに、石灰粉投入ラインを設けて、上記通気乾燥機に石灰粉を投入できるようにし、更に、上記通気乾燥機の排気ラインに集じん器を設置した構成を有することを特徴とする廃棄物熱分解ガス化溶融装置。
【請求項２】
外熱キルン炉内の廃棄物を熱風発生炉で発生させた高温ガスを熱源として乾燥、熱分解し、熱分解ガス及び熱分解残渣を下流の溶融炉へ送って処理するようにしてある廃棄物熱分解ガス化溶融装置において、上記外熱キルン炉の上流側に、該外熱キルン炉に供給する前の廃棄物を乾燥させるための通気乾燥機を設置し、且つ該通気乾燥機の給じん機又は該通気乾燥機へ乾燥熱源となるガスを導くラインに、石灰粉投入ラインを設けて、上記通気乾燥機に石灰粉を投入できるようにし、更に、上記通気乾燥機の排気ラインに集じん器を設置し、更に又、上記外熱キルン炉内での熱分解により生成された熱分解ガスの回収ラインを、熱風発生炉に導設した構成を有することを特徴とする廃棄物熱分解ガス化溶融装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は都市ごみなどの廃棄物を熱分解ガス化すると共に熱分解残渣を溶融させるようにした廃棄物熱分解ガス化溶融装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在の廃棄物の処理方式としては、焼却炉にて廃棄物を燃焼するようにした燃焼方式が採用されている。
【０００３】
しかしながら、上記燃焼方式の場合には、▲１▼燃焼排ガス中に含まれるダイオキシン発生の問題があること、▲２▼ガス量が多く熱エネルギーの利用効率が悪いこと、▲３▼灰が多量に出るのでその処理が大変であること、▲４▼埋立地の容量が限界に近付いてきていること、等の問題が提起されている。
【０００４】
そのため、次世代の廃棄物処理方式として、廃棄物を不活性雰囲気下で加熱して熱分解し、発生した熱分解ガスと熱分解残渣（チャー）を溶融炉で空気比１．３程度の少ない空気量で高温にして燃焼させ、廃棄物中の灰分を溶融スラグとして取り出すようにしたガス化・溶融方式が開発され、一部で実証運転が行われている。かかる方式では、廃棄物を熱分解ガス化するために、外熱キルン方式を採用し、外部からの熱で廃棄物を間接的に加熱、乾燥させて熱分解させるようにしている。
【０００５】
廃棄物を熱分解ガス化・溶融するために用いられている熱分解ガス化溶融装置は、図２にその一例の概要を示す如く、一端の入口２側よりも他端の出口３側を約３度低くなるように傾斜させて横向きに配置したロータリー型の外熱キルン炉１の長手方向一端の入口２に、給じん機４を設けて投入ホッパ５から廃棄物６を投入するようにすると共に、上記外熱キルン炉１の長手方向他端の出口３に、熱分解ガス６ａと熱分解残渣６ｂとを分離する分離室７を設け、外熱キルン炉１を低速で回転させた状態において、投入ホッパ５内から投入された廃棄物６を給じん機４によって外熱キルン炉１内に徐々に供給しつつ、外側の加熱流路８内に、熱回収空気１３や補助燃料１２を用いて熱風発生炉９で発生させた高温ガス（熱風）１０を、高温ガス送給ライン１１を通し出口３側から入口２側へ向け流通させて燃焼排ガスライン１７より排出させることにより、外熱キルン炉１内の廃棄物６を加熱、乾燥させて熱分解し、発生した熱分解ガス６ａを、出口３部の分離室７の上部に接続した熱分解ガス取出ライン１４を通して下流の溶融炉１５に送るようにし、一方、金属類を含む熱分解残渣６ｂを、金属類６ｄを回収してから熱分解残渣ライン１６により上記溶融炉１５へ送り、更に１３００℃以上で高温燃焼させて溶融スラグ６ｃとして取り出すようにしてある。なお、外熱キルン炉１の燃焼排ガス１０ａは、ファン３０により熱風発生炉９へ循環させ、その余剰分は溶融炉１５の排ガス出口部に導くようにしてある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記熱分解ガス化溶融装置の場合、ポリ塩化ビニル等のプラスチック類を比較的多く含む廃棄物を熱分解すると、熱分解ガス６ａ中の塩化水素濃度が高くなり、又、廃棄物６が保有する水分量が多いと熱分解ガス６ａの水分も多くなるので、熱分解ガス６ａを、塩化水素濃度が低く且つ高カロリーのガスとして取り出すことができなかった。更に、これまでは、熱分解ガス６ａを外熱キルン炉１の熱源として使用しようとしても、発熱量が低く塩化水素が腐食源となることから、使用することは難しかった。
【０００７】
そこで、本発明は、外熱キルン炉で生成された熱分解ガスを、塩化水素濃度が低く且つ高カロリーのガスとして取り出すことができるようにし、更に、熱分解ガスを外熱キルン炉の熱源として有効に利用できるようにしようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、外熱キルン炉内の廃棄物を熱風発生炉で発生させた高温ガスを熱源として乾燥、熱分解し、熱分解ガス及び熱分解残渣を下流の溶融炉へ送って処理するようにしてある廃棄物熱分解ガス化溶融装置において、上記外熱キルン炉の上流側に、該外熱キルン炉に供給する前の廃棄物を乾燥させるための通気乾燥機を設置し、且つ該通気乾燥機の給じん機又は該通気乾燥機へ乾燥熱源となるガスを導くラインに、石灰粉投入ラインを設けて、上記通気乾燥機に石灰粉を投入できるようにし、更に、上記通気乾燥機の排気ラインに集じん器を設置した構成とする。
【０００９】
通気乾燥機内に石灰粉投入ラインにより石灰粉を投入すると、乾燥段階で発生した塩化水素がアルカリ金属塩として固定され、集じん器で捕集されることにより系外に除去される。又、一部の石灰粉は外熱キルン炉にごみとともに送られ熱分解段階で発生したＨＣｌを熱分解残渣側に固定する。一方、廃棄物は多くの水分が除去されてから外熱キルン炉に供給されるため、熱分解ガス中の水分量を少なくすることができる。したがって、熱分解ガスを、塩化水素濃度が低く且つ高カロリーのガスとして取り出すことができるようになる。
【００１０】
又、外熱キルン炉内での熱分解により生成された熱分解ガスの回収ラインを、熱風発生炉に導設した構成とすることにより、塩化水素濃度が低く且つ高カロリーの熱分解ガスが熱風発生炉を介して外熱キルン炉に導かれるので、腐食の心配を起すことなく外熱キルン炉の熱源とすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は本発明の実施の一形態を示すもので、図２に示したと同様な構成において、外熱キルン炉１の上流側に、該外熱キルン炉１に供給する前の廃棄物６を乾燥させるための通気乾燥機１８を前処理装置として設置すると共に、該通気乾燥機１８に、外熱キルン炉１の燃焼排ガスライン１７を接続して、外熱キルン炉１での廃棄物６の熱分解に供した後の燃焼排ガス１０ａを通気乾燥機１８の乾燥熱源として導けるようにし、且つ上記通気乾燥機１８の給じん機１９（又は燃焼排ガスライン１７）に、消石灰や生石灰粉等の石灰粉を投入するための石灰粉投入ライン２０を設けて、廃棄物６の乾燥段階で発生した塩化水素（Ｃｌ）をアルカリ金属塩（ＣａＣｌ2 ）の固体とさせられるようにし、更に、上記通気乾燥機１８の排気ライン２１を熱風発生炉９と溶融炉１５の排ガス出口部２２に分岐させて導設し、該排気ライン２１の途中に集じん器２３を設置して、通気乾燥機１８から排出させられた乾燥排ガス１０ｂ中に含む塩素のアルカリ金属塩を集じん器２３で捕集して系外に除去できるようにする。
【００１３】
又、上記外熱キルン炉１の分離室７と下流側の溶融炉１５との間に接続された熱分解ガス取出ライン１４の途中に、集じん器２４を介在設置し、該集じん器２４の下流側に位置する熱分解ガス取出ライン１４の途中から回収ライン２５を分岐させて、該回収ライン２５を熱風発生炉９に導設し、集じん器２４を通過した後の熱分解ガス６ａを熱風発生炉９に供給できるようにし、更に、上記集じん器２５と熱分解残渣ライン１６との間に、集じん器２４で捕集した熱分解残渣６ｂを熱分解残渣ライン１６に戻すための戻しライン２６を設ける。
【００１４】
なお、２７は高温ガス送給ライン１１に設けた温度制御器２８からの指令で開閉制御されるように回収ライン２５中に設けた開閉制御弁を示す。３１は熱分解ガス用のファンを示す。
【００１５】
上記構成としてある本発明の廃棄物熱分解ガス化溶融装置では、外熱キルン炉１で廃棄物６を加熱、乾燥して熱分解させる前に、通気乾燥機１８で廃棄物６を乾燥させて５０％程度の水分を除去し、乾燥後の廃棄物６を外熱キルン炉１に供給するようにさせる。
【００１６】
上記の場合、熱風発生炉９で発生させた高温ガス１０を、高温ガス送給ライン１１を通し外熱キルン炉１の加熱流路８に流通させるようにして運転を行うと、運転中は、外熱キルン炉１での廃棄物６の熱分解に供した後の燃焼排ガス１０ａが通気乾燥機１８の熱源として燃焼排ガスライン１７を通り通気乾燥機１８に供給される。
【００１７】
上記通気乾燥機１８では、供給された燃焼排ガス１０ａによって直接接触加熱により廃棄物６が乾燥させられるが、この際、通気乾燥機１８内には、石灰粉投入ライン２０を通して石灰粉が投入された状態にあるため、乾燥段階で廃棄物６から発生する塩化水素（Ｃｌ）は反応によりアルカリ金属塩（ＣａＣｌ2 ）の固体とされ、更に、このアルカリ金属塩の固体は、排気ライン２１を通り集じん器２３で捕集されるため、系外に除去することができる。
【００１８】
一方、通気乾燥機１８で乾燥させられた廃棄物６は、次に、外熱キルン炉１に供給されることになるため、外熱キルン炉１では、多くの水分が除去された廃棄物６を熱分解するので、熱分解ガス６ａ内の水分量も少なくなり、高カロリーのガスを取り出すことができるようになる。この際、外熱キルン炉１内でも、熱分解段階で塩化水素が多少発生するが、通気乾燥機１８からは未反応の石灰粉も同時に供給されることから、発生した塩化水素を熱分解残渣６ｂ側に固定することができる。したがって、塩化水素濃度が最小値となった高カロリーの熱分解ガス６ａを取り出すことができる。
【００１９】
更に、この熱分解ガス６ａは、熱分解ガス取出ライン１４から回収ライン２５を経て熱風発生炉９に供給されるため、熱分解ガス６ａを、腐食の心配なく外熱キルン炉１の熱源として有効に使用することができることになる。
【００２０】
なお、上記通気乾燥機１８で廃棄物６の乾燥に供した後の乾燥排ガス１０ｂは臭気成分を含んでいるが、排気ライン２１を通り溶融炉１５の排ガス出口部２２に導かれるため、ここで、１３００℃以上の高温の溶融排ガス２９に混入されることにより、高温分解させられて排出される。
【００２１】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明によれば、次の如き優れた効果を発揮する。
(1) 外熱キルン炉内の廃棄物を熱風発生炉で発生させた高温ガスを熱源として乾燥、熱分解し、熱分解ガス及び熱分解残渣を下流の溶融炉へ送って処理するようにしてある廃棄物熱分解ガス化溶融装置において、上記外熱キルン炉の上流側に、該外熱キルン炉に供給する前の廃棄物を乾燥させるための通気乾燥機を設置し、且つ該通気乾燥機の給じん機又は該通気乾燥機へ乾燥熱源となるガスを導くラインに、石灰粉投入ラインを設けて、上記通気乾燥機に石灰粉を投入できるようにし、更に、上記通気乾燥機の排気ラインに集じん器を設置した構成としてあるので、通気乾燥機内に投入する石灰粉により、乾燥段階で発生した塩化水素をアルカリ金属塩として固定し、集じん器で捕集して系外に除去することができ、一方、多くの水分を除去した後の廃棄物を外熱キルン炉で熱分解することから、熱分解ガス中の水分量を少なくすることができ、しかも通気乾燥機で未反応の石灰粉も外熱キルン炉に供給されることで、熱分解段階で発生する塩化水素を熱分解残渣側に固定することができ、したがって、塩化ガス水素濃度が低く且つ高カロリーの熱分解ガスを取り出すことができることにより、熱分解ガスの利用価値を高めることができる。
(2) 外熱キルン炉内の廃棄物を熱風発生炉で発生させた高温ガスを熱源として乾燥、熱分解し、熱分解ガス及び熱分解残渣を下流の溶融炉へ送って処理するようにしてある廃棄物熱分解ガス化溶融装置において、上記外熱キルン炉の上流側に、該外熱キルン炉に供給する前の廃棄物を乾燥させるための通気乾燥機を設置し、且つ該通気乾燥機の給じん機又は該通気乾燥機へ乾燥熱源となるガスを導くラインに、石灰粉投入ラインを設けて、上記通気乾燥機に石灰粉を投入できるようにし、更に、上記通気乾燥機の排気ラインに集じん器を設置し、更に又、上記外熱キルン炉内での熱分解により生成された熱分解ガスの回収ラインを、熱風発生炉に導設した構成とすることにより、塩化水素濃度が低く且つ高カロリーの熱分解ガスを熱風発生炉に導くことができるので、熱分解ガスを、腐食の心配を起すことなく外熱キルン炉の熱源として有効に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の廃棄物熱分解ガス化溶融装置の実施の一形態を示す概要図である。
【図２】廃棄物熱分解ガス化溶融装置の一例を示す概要図である。
【符号の説明】
１  外熱キルン炉
６  廃棄物
６ａ  熱分解ガス
６ｂ  熱分解残渣
６ｃ  溶融スラグ
８  加熱流路
９  熱風発生炉
１０  高温ガス
１０ａ  燃焼排ガス
１５  溶融炉
１８  通気乾燥機
１９  給じん機
２０  石灰粉投入ライン
２１  排気ライン
２３  集じん器
２５  回収ライン
【図１】
0003876502.tif 000002
【図２】
0003876502.tif 000003