JP2001327950A

JP2001327950A - 固形廃棄物の燃焼処理方法、及び燃焼処理装置

Info

Publication number: JP2001327950A
Application number: JP2000153257A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Arato; 利昭荒戸; Yoshinobu Kobayashi; 啓信小林; Tsutomu Shibata; 強柴田; Teruyuki Okazaki; 輝幸岡崎
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-05-24
Filing date: 2000-05-24
Publication date: 2001-11-27

Abstract

(57)【要約】【課題】廃棄物を処理でき、微粉炭焚きボイラーの石
炭を節約でき、燃焼灰の処理が容易である燃料処理装置
を提供する。【解決手段】固形廃棄物１を、熱分解装置の熱分解炉
７で熱分解ガス８と熱分解残さ（チャー）１０に熱分解
し、熱分解残さ１０をボイラーの火炉２１に供給して燃
料として単独で燃焼させるか、もしくは他の燃料と混合
して燃焼させる。熱分解装置は、ガスバーナ９からの燃
焼排ガスを熱分解炉７に導く供給配管部９ａと、熱分解
炉７から排出された燃焼排ガスを乾燥熱源のために乾燥
炉４に導く供給配管部９ｂとを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固形廃棄物の燃焼
処理方法、及び燃焼処理装置に係り、特に、各種の固形
廃棄物から微粉末状の燃料に適した熱分解残さを生成し
て燃焼させる方法、燃焼処理装置、及び廃棄物熱分解装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】家庭や、会社等で発生する固形廃棄物
は、家庭ごみ、事業所ごみ、地方自治体及び事業所の浄
化槽汚泥、工場で処理された有機成分を含む廃棄物、例
えば梱包材、古タイヤ、廃ケーブル、廃プラスチック
材、廃基板材等、多種多様のものがある。これらの固形
廃棄物を直接エネルギーとして利用することは、成分、
組成等が個々に異なり一定でなく様々な問題が生じ、ま
た固形廃棄物に塩素成分、重金属等のような無機、有機
有毒化合物が含有されている場合、エネルギーとして利
用する際に様々な問題が生ずる。

【０００３】前記の固形廃棄物を燃焼し、発生する熱を
電気エネルギーおよび／もしくは暖房のために利用する
ことは公知である。しかし、こうした種々雑多な固形廃
棄物を燃焼する際には、燃焼排ガスとともに燃焼灰、燃
焼飛灰等の不均質残留物あるいは固形廃棄物中に含有す
る重金属類が燃焼過程で分解、気化して低温部分に再凝
縮したり、あるいは固形廃棄物中の無機塩素類が発生し
て、装置類の腐食を加速するなど、多くの問題がある。
このような燃焼中に生じる有害物を確実に除去するため
には、特殊な燃焼室、ボイラー構造および大規模な煙道
ガス浄化装置等が必要である。また、ごみ直接あるいは
ごみ固形化燃料(ＲＤＦ)の焼却熱を直接利用する際には
焼却排ガス中のダイオキシン処理の課題などが存在す
る。

【０００４】従来、この種の廃棄物熱分解装置を用いた
発電システムとして、特開平９−２４３０３４号公報に
記載された、都市ゴミのガス化複合発電システムがあ
る。この技術は、都市ゴミ熱分解用分解炉と分解炉で生
成したガスにて分解炉から排出した可燃物を燃焼させる
と共にその燃焼灰を溶融する溶融炉と、溶融炉の後流に
設置した廃熱回収ボイラと、廃熱回収ボイラで発生した
蒸気を用いて発電機を駆動する蒸気タービンとを備えた
都市ゴミのガス化発電システムにおいて、蒸気タービン
に該タービンと共同して発電機を駆動するたガスタービ
ンを併設し、ガスタービンの排ガスを分解炉及び廃熱回
収ボイラで発生した飽和蒸気を過熱する過熱機の熱源と
して使用するものである。

【０００５】また廃棄物をガス化して発生させた可燃性
ガスの熱を回収して発電する（例えば特開平１１−１３
８１２３号公報、特開平１０−１５６３１４号公報、特
開平１０−１４４３３６号公報等に記載）技術が公開さ
れている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記構造の
都市ゴミのガス化複合発電システムは、都市ゴミ等の廃
棄物を熱分解用溶融炉に投入するための前処理が行われ
ておらず、該熱分解用溶融炉から排出される可燃物は鉄
系の金属等の不純物が含まれたり、発熱量が一定でない
等、品質上の問題点があった。

【０００７】一方で、火力発電所では、従来から膨大量
の微粉炭を燃料として用いて熱源としており、その際に
は多量の石炭灰が発生し、高融点石炭灰の場合にはスラ
グ化されずに灰の形態のまま廃棄せざるを得ず、環境負
荷を大きくする要因となっている。

【０００８】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的とするところは、例えば発電
所内外で発生する固形廃棄物を、発電所において等価熱
量を有する化石燃料の代替として使用することによって
化石燃料の消費量を節約でき、廃棄物の減容、無害化を
達成でき、かつ膨大量発生する石炭灰の廃棄に関する環
境負荷を低減できると共に、石炭灰を溶融してスラグ化
した後、有効利用することにより環境問題を同時に解決
することができる固形廃棄物の燃焼処理方法、燃焼処理
装置、及び廃棄物熱分解装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成すべく、
本発明に係る固形廃棄物の燃焼処理方法は、固形廃棄物
を熱分解し、熱分解ガスと不揮発性の熱分解残さとに分
離し、該熱分解残さをボイラーの火炉に供給して燃料と
して単独で燃焼させるか、もしくは、他の燃料と混合し
て燃焼させることを特徴とする。

【００１０】また、本発明に係る固形廃棄物の燃焼処理
方法の好ましい具体的な態様としては、前記の固形廃棄
物の燃焼処理方法において、前記固形廃棄物は、前記熱
分解する前に乾燥させることを特徴とする。また、前記
熱分解ガスは、バーナ等で燃焼し、該燃焼した排ガスを
前記固形廃棄物の熱分解の加熱用熱源として用いると共
に、該燃焼排ガスを前記固形廃棄物の前記乾燥の熱源と
して用いると好適である。さらに、前記熱分解した後の
熱分解残さは、１００℃以下に冷却すると共に、該熱分
解残さの可水溶性成分を分離することが好ましい。

【００１１】本発明に係る固形廃棄物の燃焼処理装置
は、固形廃棄物を乾燥させる乾燥炉と該乾燥した廃棄物
を熱分解ガスと不揮発性の熱分解残さとに分離する熱分
解炉とを有する廃棄物熱分解装置と、ボイラーとを備
え、前記ボイラーは火炉を備え、該火炉は、前記廃棄物
熱分解装置で生成された熱分解残さを燃料として単独で
燃焼させるか、もしくは、他の燃料と混合して燃焼させ
るものであることを特徴とする。

【００１２】本発明に係る固形廃棄物の燃焼処理装置の
好ましい具体的な態様としては、前記の燃焼処理装置に
おいて、前記廃棄物熱分解装置は、前記熱分解ガスを燃
焼するガスバーナを備え、前記熱分解炉は、前記ガスバ
ーナからの燃焼排ガスを供給して固形廃棄物を加熱する
加熱部を備えていることを特徴とする。また、前記廃棄
物熱分解装置は、前記ガスバーナからの燃焼排ガスを前
記熱分解炉に導く供給配管部と、前記熱分解炉から排出
された前記燃焼排ガスを乾燥熱源のために前記乾燥炉に
導く供給配管部と、を有していると好適である。さら
に、前記廃棄物熱分解装置は、残さ水洗処理装置を前記
熱分解炉とボイラーとの間の前記熱分解残さ供給経路に
有し、該残さ水洗処理装置は、前記熱分解残さを冷却し
可水溶性成分を分離する熱分解残さ冷却槽を有している
ことが好ましい。

【００１３】また、本発明に係る廃棄物熱分解装置は、
固形廃棄物を乾燥させる乾燥炉と該乾燥した廃棄物を熱
分解ガスと不揮発性の熱分解残さとに分離する熱分解炉
とを有し、前記熱分解ガスを燃焼するガスバーナと、該
ガスバーナからの燃焼排ガスを前記熱分解炉に導く供給
配管部と、前記熱分解炉から排出された前記燃焼排ガス
を乾燥熱源のために前記乾燥炉に導く供給配管部と、を
備え、前記熱分解炉は、前記ガスバーナからの燃焼排ガ
スを供給して固形廃棄物を加熱する加熱部を有している
ことを特徴とする。

【００１４】前記の廃棄物熱分解装置の好ましい具体的
な態様としては、前記廃棄物熱分解装置は、残さ水洗処
理装置を有し、該残さ水洗処理装置は、前記熱分解炉で
分離した前記熱分解残さを冷却し可水溶性成分を分離す
る熱分解残さ冷却槽を有していることを特徴とする。ま
た、前記廃棄物熱分解装置は、前記乾燥前の固形廃棄物
を破砕する破砕機と、前記熱分解炉で分離した熱分解残
さを粉砕する粉砕機と、を有していると好適である。

【００１５】このように構成された本発明に係る固形廃
棄物の燃焼処理方法、及び燃焼処理装置によれば、廃棄
物から生成した熱分解残さと石炭等の他の燃料とを供給
し、混合および／もしくは単独で燃焼させることができ
るため燃料の消費量を節約でき、廃棄物も処理でき、石
炭灰の溶融スラグ化により処理が容易となる。また、熱
分解ガスを熱分解ガスバーナで燃焼させ、その熱を熱分
解の加熱用熱源及び廃棄物の乾燥の熱源に用いることに
より、熱分解のエネルギーを節約することができる。さ
らに、熱分解残さから塩素等の可水溶性成分を分離する
ことにより、熱分解残さを燃焼させたときに有害ガスを
削減できる。

【００１６】また、本発明に係る廃棄物熱分解装置によ
れば、熱分解ガスを熱分解ガスバーナで燃焼させ、その
熱を熱分解炉に供給することにより、熱分解のエネルギ
ーを節約することができる。また、前記の廃棄物熱分解
装置において、熱分解残さを粉砕して水洗することによ
り、熱分解残さから塩素成分を取り除くことができる。
さらに、固形廃棄物を破砕し、熱分解残さを粉砕するこ
とにより、鉄系金属等の不純物が少なく、発熱量が一定
し、形状が整った熱分解残さを生成することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る廃棄物熱分解
装置と、ボイラーとを備える燃焼処理装置に適用した一
実施形態を図面に基づき詳細に説明する。なお、本実施
形態に示す固形廃棄物の燃焼装置は、発電システム等に
好適に適用できるものである。図１は、本実施形態に係
る廃棄物熱分解装置と、ボイラーとを備える廃棄物処理
装置の構成図である。図１において、廃棄物１が投入さ
れる破砕炉２は、廃棄物１を所定の大きさに破砕するも
のである。破砕機２の出口は供給コンベア３の上部に位
置し、供給コンベア３は破砕された廃棄物１を乾燥炉４
に搬送するものである。供給コンベア３の中程の上方に
は、磁力選別機５が配置され、廃棄物１内の鉄系金属を
磁力で吸着することにより選別する。

【００１８】乾燥炉４は破砕された廃棄物１の水分を除
去するものである。乾燥炉４の排出口は熱分解炉７の入
口に連結され、熱分解炉７は廃棄物１を熱分解ガス８と
熱分解残さ（以下、チャーという）１０に熱分解するも
のである。乾燥された廃棄物１が投入される熱分解炉７
は、概略円筒形で僅かに傾斜して回転するものであり、
入口側が高く出口側が低く設置され、外周には加熱用の
配管７ａが巻回している。熱分解炉７で廃棄物１を熱分
解するときに発生する熱分解ガス８は熱分解ガスバーナ
９に供給される。

【００１９】熱分解炉７で生成され、排出されたチャー
１０は粉砕機１１に投入され、粉砕機１１はチャー１０
を粉砕するものである。粉砕機１１で粉砕されたチャー
１０は分離機１３に投入され、分離機１３はチャー１０
の燃料として寄与する成分ではない不燃性無機物を分離
するものである。分離機１３の次に位置する水洗処理装
置１４はチャー１０を水洗して冷却すると共に、可水溶
性成分である残留している塩素を洗浄する熱分解残さ冷
却槽を有している。

【００２０】水洗されたチャー１０は、次の脱水槽１６
にて脱水、乾燥され、脱水により発生する水分は中和反
応槽１７で中和されて洗浄水１８となり、再度、水洗処
理装置１４に循環されて再利用される構成となってい
る。チャーホッパ１５は、水洗されたチャー１０を貯留
するものである。なお、塩素除去の水洗工程を要しない
廃棄物、例えば廃木材、廃プラスチック等の場合には、
図１の点線にて示すように、粉砕機１１より直接、チャ
ーホッパ１５に貯留するように構成してもよい。前記し
た水洗処理装置１４は、熱分解炉７と後述するボイラー
２０との間の熱分解残さ供給経路に位置している。

【００２１】熱分解ガス８を再燃焼する熱分解ガスバー
ナ９には起動用燃料４０及び燃焼用空気４１が供給さ
れ、熱分解ガスバーナ９で燃焼された排ガスは、供給配
管部９ａを通して熱分解炉７の外周の配管７ａに供給さ
れ、その後、供給用配管部９ｂを通して乾燥炉４に供給
されて加熱源として再利用される。乾燥炉４で廃棄物１
の乾燥に使われたあとの排ガス４２は送風機４３により
送られ、排ガス４４は減温塔４５、バグフィルター４６
を介して煙突４７から排出される構成である。減温塔４
５は排ガス４４の温度を減少させるものであり、バグフ
ィルター４６は排ガス中の微粒子を除去するものであ
る。バグフィルター４６で除去された微粒子は、飛灰コ
ンベア４８により飛灰処理装置４９に搬送されて処理さ
れる。そして、処理された微粒子はチャーホッパ１５に
入る配管に飛灰移送ライン５０を介して供給され、チャ
ー１０と混合される。

【００２２】次に、前記した廃棄物熱分解装置と併設し
たボイラー２０について説明する。ボイラー２０は火炉
２１を備え、火炉２１には複数のバーナ２２が装着され
ている。バーナ２２にチャー１０を供給する貯溜タンク
２９には、チャーホッパ１５からチャー移送ライン１９
を介してチャー１０が供給される。一方、ボイラー２０
のバーナ２２に石炭を供給する装置として、石炭２３を
微粉炭２３ａに粉砕する石炭粉砕機２５が設置されてい
る。石炭粉砕機２５から微粉炭２３ａを供給する微粉炭
供給管２４は分配器２８に接続されている。また、分配
器２８には燃焼用空気２６が供給される。分配器２８か
ら延出する複数の燃料管２７は、前記のバーナ２２に接
続され、燃料管２７の一部に貯留タンク２９からチャー
１０を搬送する供給装置３１が接続され、微粉炭２３と
チャー１０とを混合させている。火炉２１の下部からは
溶融スラグ３０が排出可能である。火炉２１の排ガスは
排ガス処理装置３２を介して煙突３３に導かれる。

【００２３】前記の如く構成された本実施形態の廃棄物
熱分解装置を用いた燃焼処理装置の動作について以下に
説明する。廃棄物１は破砕機２により例えば１０ｍｍ程
度の大きさに破砕され、供給コンベア３上に排出され
る。破砕された廃棄物１は、供給コンベア３上で磁力選
別機５により鉄系金属６が除去され、乾燥炉４に投入さ
れ水分が１０％以下に除去される。廃棄物１は破砕され
ているため、鉄系金属６が除去されやすく、また乾燥も
確実に行え、均質のチャーを生成できる。乾燥炉４で乾
燥された廃棄物１は、次に熱分解炉７に投入され、酸素
の全く無いかあるいはきわめて低い濃度の雰囲気中で、
約５００〜６００℃で加熱されて揮発性成分が除去さ
れ、熱分解ガス８と発熱量の高いチャー１０に熱分解さ
れる。

【００２４】熱分解炉７から排出した直後のチャー１０
は、廃棄物の形態および大きさに近い状態あり、燃焼に
は適さないので、粉砕機１１により化石燃料代替燃料と
しての役割上１００μｍ以下の微細な粉末になるように
粉砕される。粉砕工程ではチャー１０中の不燃性無機物
は微粉末状に粉砕される成分と、粉砕されずに残留する
成分に別れる。粉砕されない不燃性無機物１２は主に金
属類であり、燃料として寄与する成分ではないので粉砕
機１１のあとに設置した分離機１３により分離除去され
る。不燃性無機物のうち可燃性有機物とともに粉砕され
たものは、燃焼には寄与しないものの燃焼後に残留する
灰となり、灰の融点降下に寄与する成分であるため、チ
ャー１０成分と同伴させる。

【００２５】チャー１０の持つ発熱量は熱分解炉７の温
度等により異なるが、一般的には真発熱量約２０〜２５
ｋＪ／ｇであり、十分化石燃料の代替燃料となりうるも
のである。ただし、家庭ごみ中には塩素が含有すること
から、熱分解炉７から出たチャー１０中にも塩素が残留
し、その濃度はチャー１０の単位重量当たり約２〜３％
とされている。そこで本実施形態では、チャー１０の水
洗処理装置１４を設置している。特に、原料が家庭ごみ
あるいは事業所系廃棄物でも塩化ビニル系廃棄物が混在
する場合や、農業用ビニルが混在する場合には、上記チ
ャー１０の水洗処理装置１４が必要である。

【００２６】廃棄物１から生成されたチャー１０は、上
記のように水洗処理装置１４の熱分解残さ冷却槽により
１００℃以下に冷却され、塩素成分が除去されたのちに
脱水槽１６により脱水、乾燥工程を経て、チャーホッパ
１５に貯留される。脱水槽１６からの廃水は中和反応槽
１７に供給され、洗浄水１８として再度、水洗処理装置
１４に循環される。一方、塩素成分除去の工程を要しな
い廃棄物、例えば廃木材、廃プラスチック等は、粉砕機
１１を経て直接、チャーホッパ１５に貯留される。

【００２７】熱分解炉７から排出された熱分解ガス８
は、熱分解ガスバーナ９で起動用燃料４０と共に再燃焼
され、その排ガスは乾燥炉４、熱分解炉７の加熱源とし
て再利用される。すなわち、熱分解ガスバーナ９の排ガ
スは、熱分解炉７の外周の配管７ａに供給配管部９ａを
通して供給されて該熱分解炉７を加熱し、次いで供給配
管部９ｂを通して乾燥炉４に一部もしくは全部が供給さ
れて該乾燥炉４を加熱する。熱分解炉７および乾燥炉４
を加熱した排ガス４２は、送風機４３により送られて排
ガス４４として減温塔４５で温度を下げられ、バグフィ
ルター４６で微粒子を除去されて煙突４７より大気中に
排出される。バグフィルター４６で除去された微粒子
は、飛灰コンベア４８で飛灰処理装置４９に送られ、処
理後にチャーホッパ１５の配管に飛灰移送ライン５０に
より供給され、チャー１０と共にボイラー２０の火炉２
１で燃焼される。

【００２８】チャーホッパ１５に貯留されたチャー１０
は、一般的な発電所等の火炉で石炭等の化石燃料の代替
燃料として使用できるものであり、チャー１０を、石炭
を微粉炭として燃焼させる微粉炭焚きボイラー２０の火
炉２１に混合して燃焼させる。石炭２３は石炭粉砕器２
５で微粉炭２３ａに粉砕され、微粉炭２３ａは分配器２
８に微粉炭供給管２４を通して供給される。そして、微
粉炭２３ａは分配器２８から燃焼用空気２６と共に燃料
管２７を通してバーナ２２に供給され、火炉２１内に投
入される。

【００２９】一方、チャー１０はチャー移送ライン１９
を介して容器２９に供給され、容器２９の下部から搬送
装置３１により燃料管２７に供給され、微粉炭２３ａと
共に混合した状態で火炉２１内に投入されて混合燃焼さ
れる。微粉炭２３ａとチャー１０が混焼された後、灰分
は燃焼熱により溶融、スラグ化して微粉炭焚きボイラー
２０の火炉２１の下部から溶融スラグ３０となって排出
される。一般的に微粉炭燃焼灰の融点は約１５００℃以
上であることが多く、ボイラー内で燃焼した後も粘度の
高いことが多いが、廃棄物１から生成したチャー１０と
混焼することでチャー１０の燃焼灰の性状が取込まれ、
粘度が低く流動しやすい溶融スラグ３０として排出され
る。このため、石炭灰の再溶融処理を考慮する必要もな
い。廃棄物１から製造し、水洗処理された後のチャーホ
ッパ１５に貯留されたチャー１０の性状および元素成分
(単位：％)の例を表１に示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】また、チャー１０の分析した主な元素成分
を表２に示す。なお、水洗処理装置１４による塩素除去
率は約９０％であった。

【００３２】

【表２】

【００３３】ボイラー燃焼に使用される微粉炭２３ａの
灰の融点は、産炭国、産炭地により違いがあるが、一般
的には約１４５０℃以上であり、溶流点は１５００℃以
上である。前記したチャー１０を燃焼させたときの燃焼
灰の分析結果を表３に示す。

【００３４】

【表３】

【００３５】ここで、チャー１０および微粉炭２３ａと
の燃焼灰について、図２を参照して説明する。前記した
廃棄物１から生成したチャー（以下、廃棄物チャーとい
う）の燃焼灰は、本実施形態で測定した結果、約１１４
０〜１１６０℃で溶融してスラグ化した。チャー溶融ス
ラグが流れ出す溶流点は約１１９０〜１２３０℃であっ
た。次に、微粉炭Ａと廃棄物チャーの混合燃焼の場合を
検討した。微粉炭焚きボイラー２０の燃焼に使用する一
般的な微粉炭Ａを用いた。

【００３６】微粉炭Ａの灰分量は約１０％、廃棄物チャ
ーの灰分量は約４０％であった。微粉炭Ａ灰は高融点系
に類し、約１４４０℃の融点、約１４７０℃の溶流点を
有する。微粉炭Ａと廃棄物チャーの混合燃料として燃焼
した結果、重量比で微粉炭Ａ：廃棄物チャー＝８：２の
場合では、灰の融点は約１２５０℃まで降下した。さら
に同重量比＝７：３では、灰の融点はさらに約１２００
℃にまで降下し、代替燃料として廃棄物チャーを使用し
たとき、スラグの低融点化効果が顕著に表れた。なお、
灰分量が約１５％の微粉炭Ｂの場合、微粉炭Ｂ灰は、微
粉炭の中では低融点系に類し、融点は約１２６０℃、溶
流点が約１２８０〜１３００℃であり、この場合、微粉
炭B灰は、微粉炭Ａ灰に対して、さらに低融点となる。

【００３７】次にスラグの粘度について検討した。ボイ
ラー内で燃焼した微粉炭は灰化した後、高粘度のスラグ
となり、ボイラー内の各部に凝固堆積し、一部ボイラー
下部より排出した。廃棄物チャー灰溶融スラグの粘度
と、微粉炭灰溶融スラグの粘度を測定した結果を図３に
示す。廃棄物チャー灰溶融スラグの粘度は、図中ａで示
すとおり１５００℃では約５ポアズ、１３００℃では約
４０ポアズ、１２００℃では約２００ポアズであった。

【００３８】微粉炭Ａ灰溶融スラグの粘度は、図中ｂで
示すとおり１６００℃において約６５ポアズ、１５２０
℃において約１２０ポアズであり高粘度質である。微粉
炭Ａ：廃棄物チャー重量比＝８：２で混焼した時のスラ
グの粘度は、図中ｃで示すものであり、図中ｄで示す微
粉炭Ｂのスラグよりもさらに低粘度のスラグとなり、ス
ラグの流動性が廃棄物チャーとの混焼により飛躍的に改
善されることが確認できた。

【００３９】このように、微粉炭を単独で燃焼させる場
合と比較し、廃棄物チャーと微粉炭を混合して燃焼させ
ることにより、灰溶融スラグの粘度は低くなり、ボイラ
ーの炉壁に堆積することが少なくなり、溶融スラグとし
て容易に排出することができる。なお、前記した実施形
態では、チャーを微粉炭と混合して燃焼させる例を示し
たが、チャーを単独で燃焼させてもよいことは勿論であ
り、その場合は、石炭をさらに節約できると共に、溶融
スラグの粘度はさらに低くなり、より排出が容易となる

【００４０】

【発明の効果】以上の説明から理解できるように、本発
明の固形廃棄物の燃焼処理方法及び燃焼処理装置は、廃
棄物を熱分解して得られたチャーをボイラーの火炉に供
給し、チャーを単独で燃焼させるか、もしくは石炭等の
燃料と混合して燃焼させることができ、チャーを石炭等
の代替燃料として燃焼させることができる。この結果、
廃棄物の減容化とエネルギーの有効利用、さらにはボイ
ラーからのスラグの排出が、従来の微粉炭灰溶融スラグ
の場合より容易にできる。また、熱分解のエネルギーを
節約することができると共に有害ガスを削減できる。本
発明の廃棄物熱分解装置は、熱分解のエネルギーを節約
することができる。そして、発熱量が一定し、不純物の
少ない均質のチャーを生成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る廃棄物熱分解装置を、ボイラーを
備える燃焼処理装置に用いた一実施形態の構成図。

【図２】微粉炭とチャーを混焼した時のスラグの融点変
化を示す図。

【図３】微粉炭とチャーを混焼した時の溶融スラグの粘
度とその温度依存性を示す図。

【符号の説明】

１固形廃棄物２破砕機４乾燥炉７熱分解炉７ａ加熱用の配管（加熱部）８熱分解ガス９熱分解ガスバーナ９ａ、９ｂ供給用配管部１０熱分解残さ（チャー）１１粉砕機１４水洗処理装置１９チャー移送ライン２０ボイラー２１火炉２３石炭２３ａ微粉炭２４微粉炭供給管２５石炭粉砕機２７燃料管２８分配器３０溶融スラグ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ２３Ｃ 1/00 Ｆ２３Ｇ 5/04 ＺＡＢＥＦ２３Ｇ 5/027 ＺＡＢ 5/16 ＺＡＢＺ 5/033 ＺＡＢ 5/46 ＺＡＢＺ 5/04 ＺＡＢＢ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢ 5/16 ＺＡＢ３０３Ｈ 5/46 ＺＡＢ 5/00 Ｌ (72)発明者柴田強茨城県日立市大みか町七丁目２番１号株式会社日立製作所電力・電機開発研究所内 (72)発明者岡崎輝幸茨城県日立市大みか町七丁目２番１号株式会社日立製作所電力・電機開発研究所内Ｆターム(参考） 3K061 AA07 AA16 AB02 AC00 BA05 BA08 CA01 EB10 EB11 FA03 FA21 3K065 AA16 AB02 BA05 BA08 CA02 CA14 CA16 3K078 AA05 BA02 CA02 CA07 CA09 CA21 3K091 AA20 BB02 BB25 CC12 CC23 DD01 DD04 4D004 AA46 AB01 AC05 BA03 CA04 CA09 CA12 CA13 CA24 CA27 CA28 CA32 CA34 CA40 CA42 CB05 CB13 CB31 CB34 CB45 CC03 CC15 DA02 DA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固形廃棄物を熱分解し、熱分解ガスと不
揮発性の熱分解残さとに分離し、該熱分解残さをボイラ
ーの火炉に供給して燃料として単独で燃焼させるか、も
しくは、他の燃料と混合して燃焼させることを特徴とす
る固形廃棄物の燃焼処理方法。
【請求項２】前記固形廃棄物は、前記熱分解する前に
乾燥させることを特徴とする請求項１に記載の固形廃棄
物の燃焼処理方法。
【請求項３】前記熱分解ガスは、ガスバーナ等で燃焼
し、該燃焼した排ガスを前記固形廃棄物の熱分解の加熱
用熱源として用いると共に、該燃焼排ガスを前記固形廃
棄物の前記乾燥の熱源として用いることを特徴とする請
求項２に記載の固形廃棄物の燃焼処理方法。
【請求項４】前記熱分解した後の熱分解残さは、１０
０℃以下に冷却すると共に、該熱分解残さの可水溶性成
分を分離することを特徴とする請求項１乃至３のいずれ
か一項に記載の固形廃棄物の燃焼処理方法。
【請求項５】固形廃棄物を乾燥させる乾燥炉と該乾燥
した廃棄物を熱分解ガスと不揮発性の熱分解残さとに分
離する熱分解炉とを有する廃棄物熱分解装置と、ボイラ
ーとを備えた固形廃棄物の燃焼処理装置であって、前記ボイラーは、火炉を備え、該火炉は、前記廃棄物熱
分解装置で生成された熱分解残さを燃料として単独で燃
焼させるか、もしくは、他の燃料と混合して燃焼させる
ものであることを特徴とする固形廃棄物の燃焼処理装
置。
【請求項６】前記廃棄物熱分解装置は、前記熱分解ガ
スを燃焼するガスバーナを備え、前記熱分解炉は、前記
ガスバーナからの燃焼排ガスを供給して固形廃棄物を加
熱する加熱部を備えていることを特徴とする請求項５に
記載の固形廃棄物の燃焼処理装置。
【請求項７】前記廃棄物熱分解装置は、前記ガスバー
ナからの燃焼排ガスを前記熱分解炉に導く供給配管部
と、前記熱分解炉から排出された前記燃焼排ガスを乾燥
熱源のために前記乾燥炉に導く供給配管部と、を有して
いることを特徴とする請求項５又は６に記載の固形廃棄
物の燃焼処理装置。
【請求項８】前記廃棄物熱分解装置は、残さ水洗処理
装置を前記熱分解炉とボイラーとの間の前記熱分解残さ
供給経路に有し、該残さ水洗処理装置は、前記熱分解残
さを冷却し可水溶性成分を分離する熱分解残さ冷却槽を
有していることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一
項に記載の固形廃棄物の燃焼処理装置。
【請求項９】前記廃棄物熱分解装置は、前記乾燥前の
固形廃棄物を破砕する破砕機と、前記熱分解炉で分離し
た熱分解残さを粉砕する粉砕機と、を有していることを
特徴とする請求項５〜８のいずれか一項に記載の固形廃
棄物の燃焼処理装置。
【請求項１０】固形廃棄物を乾燥させる乾燥炉と該乾
燥した廃棄物を熱分解ガスと不揮発性の熱分解残さとに
分離する熱分解炉とを有する廃棄物熱分解装置であっ
て、該廃棄物熱分解装置は、前記熱分解ガスを燃焼するガス
バーナと、該ガスバーナからの燃焼排ガスを前記熱分解
炉に導く供給配管部と、前記熱分解炉から排出された前
記燃焼排ガスを乾燥熱源のために前記乾燥炉に導く供給
配管部と、を備え、前記熱分解炉は、前記ガスバーナか
らの燃焼排ガスを供給して固形廃棄物を加熱する加熱部
を有していることを特徴とする廃棄物熱分解装置。
【請求項１１】前記廃棄物熱分解装置は、残さ水洗処
理装置を有し、該残さ水洗処理装置は、前記熱分解炉で
分離した前記熱分解残さを冷却し可水溶性成分を分離す
る熱分解残さ冷却槽を有していることを特徴とする請求
項１０に記載の廃棄物熱分解装置。
【請求項１２】前記廃棄物熱分解装置は、前記乾燥前
の固形廃棄物を破砕する破砕機と、前記熱分解炉で分離
した熱分解残さを粉砕する粉砕機と、を有していること
を特徴とする請求項１０又は１１に記載の廃棄物熱分解
装置。