(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物を熱分解反応器に供給して熱分解し、熱分解ガスと主として不揮発性成分からなる熱分解残留物とを生成し、該熱分解残留物を熱分解カーボンを主成分とする燃焼性成分と不燃焼性成分とに分離して、前記熱分解ガスと前記燃焼性成分とを燃焼溶融炉で燃焼させ、溶融スラグと燃焼排ガスとを生成する廃棄物処理装置における燃焼溶融炉の運転方法において、
廃棄物の供給量または廃棄物の発熱量が低下して、燃焼溶融炉の炉内温度が灰分を溶融スラグ化できない温度に下がった時、該燃焼溶融炉へは熱分解ガスのみを供給し燃焼させ、一方、燃焼性成分の供給は停止して該燃焼性成分を貯溜槽に貯えると共に、該貯溜槽内の燃焼性成分量が、燃焼溶融炉への供給を再開した時その炉内温度を灰分を溶融スラグ化できる温度を持続させるに必要な貯え量に達した後、該燃焼性成分の燃焼溶融炉への供給を再開することを特徴とする廃棄物処理装置における燃焼溶融炉の運転方法。
【請求項２】
廃棄物を熱分解反応器に供給して熱分解し、熱分解ガスと主として不揮発性成分からなる熱分解残留物とを生成し、該熱分解残留物を熱分解カーボンを主成分とする燃焼性成分と不燃焼性成分とに分離して、前記熱分解ガスと前記燃焼性成分とを燃焼溶融炉に連続的に供給して燃焼させ、溶融スラグと燃焼排ガスとを生成する廃棄物処理装置における燃焼溶融炉の運転方法において、  廃棄物の供給量または廃棄物の発熱量が低下して、燃焼溶融炉への燃焼性成分の供給量が該燃焼溶融炉の炉内温度が前記灰分を溶融できる所定量以下になった時にその供給を停止し、熱分解ガスのみを燃焼溶融炉で燃焼させ、一方、該燃焼性成分を貯溜槽に供給して貯えると共に、該貯溜槽へ供給状態にある燃焼性成分の供給量が前記所定量以上になった時に前記燃焼性成分の燃焼溶融炉への供給を再開することを特徴とする廃棄物処理装置における燃焼溶融炉の運転方法。
【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（家庭やオフィスなどから出される都市ごみなどの一般廃棄物、廃プラスチック、カーシュレッダー・ダスト、廃オフィス機器、電子機器、化成品などの産業廃棄物、等可燃物を含むもの）の熱分解によって生成する熱分解ガスと、生成した熱分解残留物からの熱分解カーボンを主成分とする燃焼性成分とを供給し燃焼させる廃棄物処理装置における燃焼溶融炉の運転方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、廃棄物処理装置における燃焼溶融炉は、廃棄物の熱分解によって生成される熱分解ガスと、同じく廃棄物の熱分解によって生成される熱分解残留物から更に熱分解カーボンを主成分とする燃焼性成分を分離し、この燃焼性成分と前記熱分解ガスとをこの燃焼溶融炉に供給することによって燃焼させ、燃焼性成分中の灰分を溶融させてスラグ化するものである（特公平６−５６２５３号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記燃焼溶融炉において、供給される熱分解カーボンを主成分とする燃焼性成分が十分供給されている時は、燃焼溶融炉の炉内温度が十分高く維持されて燃焼性成分中の灰分は溶融されスラグ化される。しかし、廃棄物の種類、例えば生ごみ、プラスチック、紙等その含有水分量や成分等による発熱量の変動又は供給する廃棄物量の変動などにより、廃棄物を熱分解して生成される熱分解カーボンの生成量が変動し、燃焼溶融炉に十分な量の熱分解カーボン、従って熱量を与えることが出来なくなると、炉内温度が下がって、灰分を溶融するのに必要な温度を維持出来なくなる。
【０００４】
灰分を溶融するのに必要な温度を維持出来なくなると、燃焼溶融炉で生じた灰分は溶融しないので、飛灰となって後段の集塵装置にまで至り、この集塵装置の負荷が増加する問題がある。そのため従来は、このような際は灯油等を燃焼させる燃焼バーナを点火し熱量を補う追い炊きが行なわれている。
【０００５】
本発明の目的は、廃棄物を処理する廃棄物処理装置における燃焼溶融炉の運転方法において、廃棄物の質や量の変動に対応して安定した処理が出来る燃焼溶融炉の運転方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願第１発明は、廃棄物を熱分解反応器に供給して熱分解し、熱分解ガスと主として不揮発性成分からなる熱分解残留物とを生成し、該熱分解残留物を熱分解カーボンを主成分とする燃焼性成分と不燃焼性成分とに分離して、前記熱分解ガスと前記燃焼性成分とを燃焼溶融炉で燃焼させ、溶融スラグと燃焼排ガスとを生成する廃棄物処理装置における燃焼溶融炉の運転方法において、供給量の減少または発熱量の低下によって燃焼溶融炉の炉内温度が灰分を溶融スラグ化できない温度に下がった時、該燃焼溶融炉へは熱分解ガスのみを供給し燃焼させ、一方、燃焼性成分の供給は停止して該燃焼性成分を貯溜槽に貯えると共に、該貯溜槽内の燃焼性成分量が、燃焼溶融炉への供給を再開した時その炉内温度を灰分を溶融スラグ化できる温度を持続させるに必要な貯え量に達した後、該燃焼性成分の燃焼溶融炉への供給を再開することを特徴とする。
燃焼溶融炉の炉内温度が灰分を溶融スラグ化できない温度に下がった時に、燃焼溶融炉への燃焼性成分の供給を停止することにより、燃焼溶融炉には熱分解ガスだけが供給されて燃焼することになるため、更に炉内温度が下がるが、生じる灰分はごく僅かとなる。従って、後段の集塵装置の負荷がほとんど増加しない。そして、貯溜槽内に溜められた燃焼性成分量が多くなり、その量が燃焼溶融炉への供給を再開した時その炉内温度を灰分を溶融スラグ化できる温度を持続させるに必要な程度まで達した後、該燃焼性成分の燃焼溶融炉への供給を再開することにより、灰分を溶融スラグ化できる炉内温度以上に維持して燃焼溶融炉の運転を行える。
また本願第２発明は、廃棄物を熱分解反応器に供給して熱分解し、熱分解ガスと主として不揮発性成分からなる熱分解残留物とを生成し、該熱分解残留物を熱分解カーボンを主成分とする燃焼性成分と不燃焼性成分とに分離して、前記熱分解ガスと前記燃焼性成分とを燃焼溶融炉に連続的に供給して燃焼させ、溶融スラグと燃焼排ガスとを生成する廃棄物処理装置における燃焼溶融炉の運転方法において、廃棄物の供給量または廃棄物の発熱量が低下して、燃焼溶融炉への燃焼性成分の供給量が該燃焼溶融炉の炉内温度が前記灰分を溶融できる所定量以下になった時にその供給を停止し、熱分解ガスのみを燃焼溶融炉で燃焼させ、一方、該燃焼性成分を貯溜槽に供給して貯えると共に、該貯溜槽へ供給状態にある燃焼性成分の供給量が前記所定量以上になった時に前記燃焼性成分の燃焼溶融炉への供給を再開することを特徴とする。
燃焼溶融炉の炉内温度は、該炉内に連続的に供給される熱分解カーボンを主成分とする燃焼性成分の供給量に大きく依存する。その供給量が減少すれば当然に炉内温度は下がる。そこで、燃焼性成分の該炉内への供給量を検知して燃焼性成分の供給停止及び再開を行うことにより、第１発明と同様の安定した運転が行える。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、廃棄物処理装置における燃焼溶融炉の運転方法の実施の形態を図１及び図３に基づいて詳細に説明する。
【０００８】
図１は、本発明に係る燃焼溶融炉の運転方法を採用した廃棄物処理装置の一実施の形態を示す系統図である。本実施の形態の廃棄物処理装置１において、都市ごみ等の廃棄物ａは、例えば二軸剪断式等の破砕機で、１５０ｍｍ角以下に破砕され、コンベア等により投入部５に投入される。投入部５に投入された廃棄物ａは、スクリューフィーダ６により熱分解反応炉３に供給される。廃棄物ａは熱分解反応炉３の回転するドラム本体４内で熱媒体により３００〜６００℃に、通常は４５０℃程度に加熱される。この熱媒体は、後段に設けられている図示していない熱交換器により加熱された加熱空気ｇが加熱空気ラインＬ1を介して供給されたものである。
【０００９】
加熱空気ｇにより加熱された廃棄物ａは、熱分解して熱分解ガスＧ1と、主として不揮発性成分からなる熱分解残留物ｂとになり、排出装置８に送られて分離される。排出装置８で分離された熱分解ガスＧ1は、熱分解ガスラインＬ2を経て燃焼溶融炉１８のバーナ１９に供給される。排出装置８から排出された熱分解残留物ｂは、４５０℃程度の比較的高温であるため、冷却装置１０により８０℃程度に冷却される。冷却装置１０により冷却された熱分解残留物ｂは、例えば篩、磁選式、うず電流式、遠心式又は風力選別式等の公知の分離装置１１に供給され、ここで熱分解カーボンを主成分とする燃焼性成分ｃ（細粒灰分を含む）と不燃焼性成分ｄとに分離され、不燃焼性成分ｄはコンテナ１２に回収され再利用される。
【００１０】
燃焼性成分ｃは、粉砕機１３により、例えば１ｍｍ以下に微粉砕され、燃焼性成分ラインＬ3を経て燃焼溶融炉１８のバーナ１９に供給され、熱分解ガスラインＬ2から供給された熱分解ガスＧ1と、送風機１７により燃焼用空気ラインＬ4から供給された燃焼用空気ｅと共に１,３００℃程度の高温域で燃焼され、このとき発生した灰分は溶融スラグｆとなって、この燃焼溶融炉１８の内壁に付着し、更に、内壁を流下して底部排出口２０から水槽２１に落下し冷却固化される。
【００１１】
燃焼性成分ラインＬ3にはバイパスが設けられ、このバイパスに前記燃焼性成分ｃを溜める貯溜槽１４及びこの貯溜槽１４を挟んで２つの開閉弁２３、２４が設けられ、更に燃焼性成分ラインＬ3にも開閉弁２５が設けられている。燃焼溶融炉１８に炉内温度センサー２６が設けられ、その温度検知信号２７がコントローラ２８に入力されるようになっている。更に、貯溜槽１４には図示しない貯溜量センサーが設けられ、このセンサーから貯溜量検知信号３０が前記コントローラ２８に送られるようになっている。そして、前記各検知信号に基づいてこのコントローラ２８から各開閉弁２３、２４、２５に開閉制御信号が送られる。
【００１２】
燃焼溶融炉１８で生じた燃焼排ガスＧ2は、熱交換器である高温空気加熱器（図示せず）で熱を回収され、煙道ガスラインＬ5を介して廃熱ボイラ３３で熱回収され、集塵器３４で除塵され、更に排ガス浄化器３５で有害成分が除去された後、低温のクリーンな排ガスＧ3となって誘引送風機３６を介して煙突３７から大気へ放出される。廃熱ボイラ３３で生成した蒸気は、蒸気タービンを有する発電機３９で発電に利用される。クリーンな排ガスＧ3の一部はファン３８を介して排ガス循環ラインＬ6により冷却装置１０に戻される。
【００１３】
本実施の形態の燃焼溶融炉の運転方法は、廃棄物ａの質又は量が低下（発熱量が低いごみ又は低負荷時）して、燃焼溶融炉１８の炉内温度が灰分を溶融スラグ化できない温度に下がった時、それを炉内温度センサー２６で検知し、その温度検知信号２７がコントローラ２８に送られ、このコントローラ２８から開閉弁２３、２４、２５に制御信号が送られ、開閉弁２５が閉じられ、同時に開閉弁２３が開けられ、開閉弁２４は閉じられる。これにより、燃焼溶融炉１８への燃焼性成分ｃの供給を停止し、燃焼性成分ｃを貯溜槽１４溜める。この結果、燃焼溶融炉１８には熱分解ガスＧ1だけが供給されて燃焼することになるため、炉内温度が更に下がるが、燃焼性成分ｃの供給が停止されているため、生じる灰分はごく僅かとなる。従って、後段の集塵装置の負荷がほとんど増加しない。
【００１４】
そして、貯溜槽１４内に溜められた燃焼性成分ｃの量が多くなり、その量が定められた量になったとき、すなわち燃焼性成分ｃの燃焼溶融炉１８への供給を再開した時その炉内温度を灰分を溶融スラグ化できる温度にまで高めることができると共に、更にその温度を持続させることができる程度の量にまでなった時、貯溜量検知信号３０がコントローラ２８に送られ、コントローラ２８から開閉弁２３、２４、２５に制御信号が送られる。そして燃焼性成分ｃの燃焼溶融炉１８への供給を再開する。本例では、コントローラ２８から前記制御信号により、開閉弁２４が開らかれ、同時に開閉弁２３が閉じられ且つ図示しない供給装置により貯溜槽１４内に溜められた燃焼性成分ｃを燃焼溶融炉１８へ送ると共に、開閉弁２５も開として粉砕機１３から送られて来る燃焼性成分ｃを連続的に燃焼溶融炉１８へ送るようになっている。これにより、灰分を溶融スラグ化できる炉内温度以上に維持して燃焼溶融炉の運転を行える。
【００１５】
尚、集塵器３４や排ガス浄化器３５などで回収した灰分（バグ灰）を燃焼溶融炉１８に返送する運転をする場合は、燃焼性成分ｃの燃焼溶融炉１８への供給を停止した後は、同様にバグ灰の供給も停止する。そのため、この停止時のバグ灰を貯める灰分ホッパ（図示せず）を別途設けておく。燃焼溶融炉１８への燃焼性成分ｃの供給を再開した時は、灰分ホッパ内の灰分も再び燃焼溶融炉１８へ供給する運転を行う。なお、前記灰分ホッパを貯溜槽１４ひとつで兼用する運転も可能である。
【００１６】
図２は、本発明の他の実施の形態を示す要部系統図である。図１のものと同一部分は同一記号を付して説明は省略する。本実施の形態も燃焼性成分ラインＬ3に設けられたバイパス、貯溜槽１４そして開閉弁２３、２４及び２５がそれぞれ設けられている点は図１に示したものと同じである。本例では燃焼溶融炉１８に炉内温度センサー（図１の２６）は設けず、燃焼性成分ラインＬ3に、そこを通して送られる燃焼性成分ｃの供給量を検知する供給量センサー２９が設けられている。そして、この供給量センサー２９の検知信号に基づいて各開閉弁２３、２４、２５に開閉制御信号が送られるようになっている。尚、この例では貯溜槽１４に貯溜量センサーは設ける必要はない。
【００１７】
供給量センサー２９により燃焼性成分ｃの供給量が燃焼溶融炉１８の炉内温度が前記灰分を溶融できる所定量以下になったことが検知されると、この検知信号が開閉弁２３、２４、２５に送られ、開閉弁２５が閉じられ、同時に開閉弁２３が開けられ、開閉弁２４は閉じられる。これにより、燃焼溶融炉１８への燃焼性成分ｃの供給を停止し、燃焼性成分ｃを貯溜槽１４に溜める。該燃焼性成分ｃの貯溜槽１４への供給は続いており、この状態にある燃焼性成分ｃの供給量が供給量センサー２９により前記所定量以上になったと検知されると、前記燃焼性成分ｃの燃焼溶融炉１８への供給を再開する運転を行う。すなわち、供給量センサー２９から開閉弁２３、２４、２５に制御信号が送られて開閉弁２５が開かれと同時に開閉弁２３、２４を閉とし、燃焼性成分ｃの燃焼溶融炉１８への供給が再開される。再び燃焼性成分ｃの供給量が減少したとき前記貯溜槽１４内に溜められた燃焼性成分ｃを合わせて供給するように開閉弁２５を閉にすると共に開閉弁２３、２４を開にして燃焼性成分ｃを連続的に燃焼溶融炉１８へ送るようになっている。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の廃棄物処理装置における燃焼溶融炉の運転方法によれば、廃棄物の質や量の変動に対応して安定した処理が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る燃焼溶融炉の運転方法を採用した廃棄物処理装置の一実施の形態を示す系統図である。
【図２】本発明に係る燃焼溶融炉の運転方法を採用した廃棄物処理装置の他の実施の形態を示す要部系統図である。
【符号の説明】
１  廃棄物処理装置
１４  貯溜槽
１８  燃焼溶融炉
２６  炉内温度センサー
２８  コントローラ
Ｇ1  熱分解ガス
ａ  廃棄物
ｂ  熱分解残留物
ｃ  燃焼性成分
【図１】
0003759791.tif 000002
【図２】
0003759791.tif 000003