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技術 塩素系ガスを発生する高分子系廃棄物の焼却処理方法並びに焼却炉

出願人 盛和工業株式会社
発明者 松浦茂雄
出願日 1995年8月7日 (25年4ヶ月経過) 出願番号 1995-222493
公開日 1997年2月18日 (23年10ヶ月経過) 公開番号 1997-049626
状態 未査定
技術分野 廃棄物の焼却、燃料生成物の除去 廃棄物の焼却(5) 廃棄物のガス化・溶融 廃ガス処理 固体廃棄物の処理
主要キーワード 洗浄筒 投入台 覗き孔 コントロールモータ ターボ送風機 バーナー炎 ネットフィルタ 熱風ノズル
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この項目の情報は公開日時点(1997年2月18日)のものです。
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図面 (8)

課題

この発明は、塩化ビニール樹脂の如き難燃性若しくは自己消化性で且塩素系ガスを発生する高分子系廃棄物を多量に焼却処理可能とする焼却処理方法並びに焼却炉を提供せんとするものである。

解決手段

塩素系のガスを発生する高分子系廃棄物を、投入時に炉内のガスが漏出しないようにした一次焼却炉に投入して炉内を所定の高圧力に調整しつつ熱風焼却し、発生したガス煙二次焼却炉に送ってバーナー炎高温の空気とにより焼却し、二次焼却炉からの排ガス中和液洗浄し且つ中和液中にくぐらせてガス中塩化水素および個体分を除去して系外に排気すると共に、分離除去された個体分を前記一次焼却炉の底部に投入して焼却するようにしたことを特徴とする塩素系ガスを発生する高分子系廃棄物の焼却処理方法。

概要

背景

従来、塩化ビニールのような廃棄物を焼却すると塩素系のガスが大量に発生する高分子系廃棄物の処理は極めて困難であり、通常は焼却することなく土中に埋設したり、他の廃棄物に少量混合して焼却する方法で処理している。これは、塩化ビニール樹脂は焼却すると多量の塩素ガスを発生し、空気中の水素と結合して塩化水素ガスとなり、更に塩化水素ガスは水と容易に結合して塩酸となることに起因している。又、塩化ビニール樹脂は難燃性であり焼却炉での焼却が極めて困難である。したがって、従来塩化ビニール樹脂のような難燃性で且塩素系ガスを発生する高分子系廃棄物を一度に多量に焼却可能とした焼却炉や、焼却処理方法確立されていない。

概要

この発明は、塩化ビニール樹脂の如き難燃性若しくは自己消化性で且塩素系ガスを発生する高分子系廃棄物を多量に焼却処理可能とする焼却処理方法並びに焼却炉を提供せんとするものである。

塩素系のガスを発生する高分子系廃棄物を、投入時に炉内のガスが漏出しないようにした一次焼却炉に投入して炉内を所定の高圧力に調整しつつ熱風で焼却し、発生したガス煙二次焼却炉に送ってバーナー炎高温の空気とにより焼却し、二次焼却炉からの排ガス中和液洗浄し且つ中和液中にくぐらせてガス中塩化水素および個体分を除去して系外に排気すると共に、分離除去された個体分を前記一次焼却炉の底部に投入して焼却するようにしたことを特徴とする塩素系ガスを発生する高分子系廃棄物の焼却処理方法。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
3件

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請求項1

塩素系のガスを発生する高分子系廃棄物を、投入時に炉内のガスが漏出しないようにした一次焼却炉に投入して炉内を所定の高圧力に調整しつつ熱風焼却し、発生したガス煙二次焼却炉に送ってバーナー炎高温の空気とにより焼却し、二次焼却炉からの排ガス中和液洗浄し且つ中和液中にくぐらせてガス中塩化水素および個体分を除去して系外に排気すると共に、分離除去された個体分を前記一次焼却炉の底部に投入して焼却するようにしたことを特徴とする塩素系ガスを発生する高分子系廃棄物の焼却処理方法

請求項2

一次焼却炉に吹き込まれる熱風が、二次焼却炉からの排ガスと該排ガスで予熱された新鮮な空気との混合体からなることを特徴とする請求項1記載の焼却処理方法。

請求項3

一次焼却炉から二次焼却炉に送給されるガス煙の流量を制御して、一次焼却炉内の圧力を一定にするようにしたことを特徴とする請求項1記載の焼却処理方法。

請求項4

中和液中で分離除去されて沈澱した個体分を一定時間毎に取り出して濃縮し、該濃縮物を一次焼却炉の底部に投入するようにしたことを特徴とする請求項1記載の焼却処理方法。

請求項5

濃縮物の一次焼却炉への投入を、焼却処理の終了した後に行って焼却炉内余熱で濃縮物を乾燥し、次回の廃棄物の焼却時に同時に焼却するようにしたことを特徴とする請求項4記載の焼却処理方法。

請求項6

廃棄物の投入時に炉内のガスの漏出を防止するようにした投入ホッパと熱風吹込ノズルとを備えた一次焼却炉と、バーナ熱風ノズルとを備えた二次焼却炉とからなり、両炉を流量を調整可能な連結筒で連結したことを特徴とする塩素系ガスを発生する高分子系廃棄物の焼却炉

請求項7

一次焼却炉と二次焼却炉とを連結する連結筒内に一次焼却炉内の圧力により開閉制御されるダンパーを配置したことを特徴とする請求項6記載の焼却炉。

請求項8

一次焼却炉の底部に、分離除去された個体分の投入口を設けたことを特徴とする請求項6記載の焼却炉。

--

0001

この発明は、塩化ビニール樹脂のような塩素系ガスを発生する高分子系廃棄物焼却処理する方法並びに焼却炉に関する。

背景技術

0002

従来、塩化ビニールのような廃棄物を焼却すると塩素系のガスが大量に発生する高分子系廃棄物の処理は極めて困難であり、通常は焼却することなく土中に埋設したり、他の廃棄物に少量混合して焼却する方法で処理している。これは、塩化ビニール樹脂は焼却すると多量の塩素ガスを発生し、空気中の水素と結合して塩化水素ガスとなり、更に塩化水素ガスは水と容易に結合して塩酸となることに起因している。又、塩化ビニール樹脂は難燃性であり焼却炉での焼却が極めて困難である。したがって、従来塩化ビニール樹脂のような難燃性で且塩素系ガスを発生する高分子系廃棄物を一度に多量に焼却可能とした焼却炉や、焼却処理方法確立されていない。

発明が解決しようとする課題

0003

この発明は、塩化ビニール樹脂の如き難燃性若しくは自己消化性で且塩素系ガスを発生する高分子系廃棄物を多量に焼却処理可能とする焼却処理方法並びに焼却炉を提供せんとするものである。

課題を解決するための手段

0004

上記課題を解決するために、この発明が採った手段は塩素系のガスを発生する高分子系廃棄物を、投入時に炉内のガスが漏出しないようにした一次焼却炉に投入して炉内を所定の高圧力に調整しつつ熱風で焼却し、発生したガス煙二次焼却炉に送ってバーナー炎高温の空気とにより焼却し、二次焼却炉からの排ガス中和液洗浄し且つ中和液中にくぐらせてガス中塩化水素および個体分を除去して系外に排気すると共に、分離除去された個体分を前記一次焼却炉の底部に投入して焼却するようにしたことを特徴とする。

0005

又、一次焼却炉に吹き込まれる熱風が、二次焼却炉からの排ガスと該排ガスで予熱された新鮮な空気との混合体からなることを特徴とする。

0006

更に、一次焼却炉から二次焼却炉に送給されるガス煙の流量を制御して、一次焼却炉内の圧力を一定にするようにしたことを特徴とする。

0007

更に、中和液中で分離除去されて沈澱した個体分を一定時間毎に取り出して濃縮し、該濃縮物を一次焼却炉の底部に投入するようにしたことを特徴とする。

0008

更に、濃縮物の一次焼却炉への投入を、焼却処理の終了した後に行って焼却炉内余熱で濃縮物を乾燥し、次回の廃棄物の焼却時に同時に焼却するようにしたことを特徴とする。

0009

更に、廃棄物の投入時に炉内のガスの漏出を防止するようにした投入ホッパと熱風吹込ノズルとを備えた一次焼却炉と、バーナ熱風ノズルとを備えた二次焼却炉とからなり、両炉を流量を調整可能な連結筒で連結したことを特徴とする。

0010

更に、一次焼却炉と二次焼却炉とを連結する連結筒内に一次焼却炉内の圧力により開閉制御されるダンパーを配置したことを特徴とする。

0011

更に、一次焼却炉の底部に、分離除去された個体分の投入口を設けたことを特徴とする。

発明を実施するための最良の形態

0012

以下に図面を参照しつつ、この発明の好ましい実施の形態を詳細に説明する。図において(1)は、この発明にかかる焼却炉であって、一次焼却炉(2)と二次焼却炉(3)の一対の焼却炉からなる。一次焼却炉(2)と二次焼却炉(3)は連結筒(4)で連結されており、一次焼却炉(2)で発生したガスが二次焼却炉(3)に流量を調整されつつ送給される。図4に示すように、一次焼却炉(2)はバーナーを有しておらず、熱風吹込ノズル(5)から吹き込まれる熱風で作動するようにしてある。塩化ビニールのような難燃性若しくは自己消化性の高分子系廃棄物をバーナーを備えた焼却炉で焼却すると、多量に発生するガス煙のため炉内の空気が不足燃焼が継続しなくなるという問題があるが、この発明の焼却炉では、熱風を吹き込んで焼却するため、このような問題を解決することが出来る。

0013

一次焼却炉(2)の一側上部には投入ホッパ(6)が配設される。該投入ホッパ(6)は開閉蓋(7)と防火扉(8)の二重の扉構造を有しており、図6、7に示すように、先ず開閉蓋(7)を開放してホッパ(6)内に一定量の廃棄物(9)を投入し、次に開閉蓋(7)を閉じ防火扉(8)を開放してホッパ(6)内の廃棄物(9)を炉(2)内に投入する。防火扉(8)は手巻ウィンチ(10)で垂直方向開閉可能である。開閉蓋(7)と防火扉(8)とを順次開閉して、廃棄物(9)をホッパ(6)から焼却炉(2)に投入するようにしてあるので、廃棄物(9)を一次焼却炉(2)内に投入するとき、炉内のガス煙が外部に漏出してくるのを防止することが出来る。ホッパ(6)の下部には投入台(11)と炉内の覗き孔(12)が配置される。一次焼却炉(2)の上部には、炉内圧力危険な状態となるのを防止するための防爆口(13)が形成されている。

0014

連結筒(4)には、ダンパー(14)が配置されており一次焼却炉(2)から二次焼却炉(3)に送給されるガス煙の流量を調整し、一次焼却炉(2)内の圧力を所定の圧力に保持している。このように、一次焼却炉(2)内を前記した熱風による一定の加熱温度と調整された圧力とに保持することにより、炉内での燃焼を継続し高分子系廃棄物をガス煙化することができる。ダンパー(14)は一次焼却炉(2)内の圧力を検知し制御信号を出力する炉内圧コントローラ(15)と、該炉内圧コントローラ(15)からの制御信号で作動するコントロールモータ(16)により開閉角度の制御が行われる。

0015

二次焼却炉(3)には、メインバーナ(17)と熱風ノズル(18)とが配設され、一次焼却炉(2)から送給されてきたガス煙の二次焼却が行われる。メインバーナ(17)は二次焼却炉(3)内のガス煙を二次焼却するが、その焼却用空気が熱風ノズル(18)から送給される。熱風ノズル(18)は、図4に示すように炉内に突出して炉内を攪拌するように熱風を流速を早めて噴出し、燃焼効率を向上している。熱風ノズル(18)から炉内に吹き込まれる空気は、後述するように二次焼却炉からの排ガスで予熱された高温の新鮮な空気である。又、前記一次焼却炉(2)に吹き込まれる熱風は、二次焼却炉(3)からの排ガスと、該排ガスによって予熱された新鮮な空気とを混合したものであり、混合器(19)で温度並びに圧力を調整されつつ混合されて熱風吹込ノズル(5)から吹き込まれる。二次焼却炉(3)で二次燃焼されたガス煙は、完全燃焼している。

0016

二次焼却炉(3)で完全燃焼した排ガスは、排気筒(20)を介して空気予熱器(21)に送られ、前記一次および二次焼却炉(2)、(3)に送られる新鮮な空気を予熱すると共に、排ガスの冷却がなされ温度が下げられる。この温度が下げられた排ガスは、サイクロン(20)でダストを除去された後、洗浄筒(23)に送られる。又、空気予熱器(21)に入る前の排ガスの一部が排気筒(20)から取り出されて、パイプ(24)で前記混合器(19)に送られ、空気予熱器(21)で予熱されパイプ(25)で送られてきた新鮮な空気と混合される。

0017

洗浄筒(23)は、ガス冷却室(26)、沈澱分離槽(27)並びに洗煙室(28)からなる。図7を参照して、ガス冷却室(26)は縦長の円筒状の室からなり、複数の洗浄ノズル(29)が配設されており、空気予熱器(21)から出てきた排ガスを洗浄ノズルから噴出する中和剤混入した洗浄液で洗浄して冷却すると共に、排ガス中の塩化水素を除去する。ガス冷却室(26)は中和剤を混入した洗浄液を収納した沈澱分離槽(27)に連通しており、ガス冷却室で冷却された排ガスは沈澱分離槽(27)内の洗浄液中入り込み、排ガス中の煙化水素や水と結合した塩酸が除去され、更に排ガス中の個体分が分離除去される。分離除去された個体分は槽の下部に沈澱する。沈澱分離槽の水面に近接して水中から上昇してくる泡(スカム)を再び水中に沈めるためのスプレーノズル(30)が槽の内面を囲繞して配置されている。(31)は沈澱分離槽(27)内の沈澱を促進するための攪拌羽根であり、凝集剤パイプ(32)から送られてきた凝集剤と攪拌とにより、沈澱が促進される。

0018

洗煙室(28)はガス冷却室と同様の縦長の円筒状の室からなり、沈澱分離槽(27)に連通している。したがって、沈澱分離槽(27)を通過した排ガスは洗煙室(28)に入り、洗煙室(28)内に配置された洗浄ノズル(33)からの洗浄液で洗浄され、残存している塩酸や個体分がほぼ完全に除去される。洗煙室(28)の出口には、アフターバーナ(35)を備えた後燃焼室(34)が連接されており、洗煙室からの排ガスを後燃焼して、残留分の完全な除去を達成する。(36)は排気筒であり、前記後燃焼により残留分を完全に除去されて無煙、無臭となった排ガスが該排気筒から大気中に排出される。図7において、(37)はネットフィルタ、(38)はデミスタである。

0019

図1を参照して、(39)は灯油貯槽でありギヤポンプ(41)で前記二次焼却炉(3)のメインバーナ(17)と後燃焼器(34)のアフターバーナ(35)に給油される。又、(42)はターボ送風機であって、新鮮な空気を前記メインバーナ(17)と空気予熱器(21)に送風する。そして、空気予熱器(21)で予熱された空気は、一次焼却炉(2)の混合器(19)、二次焼却炉(3)の熱風ノズル(18)並びに後燃焼器(34)のアフターバーナ(35)に送給される。図3を参照して、(43)は洗浄液槽であって、中和剤槽(44)と給水管(45)から供給される中和剤と水とによりpH値を調整された洗浄液が貯水されており、洗浄液はスプレーポンプ(46)で前記ガス冷却室(26)、沈澱分離槽(27)および洗煙室(28)の各洗浄ノズル(29)(33)およびスプレーノズル(32)に供給される。沈澱分離槽(27)からのオーバーフロー液オーバーフローパイプ(47)により洗浄液槽(43)に戻され、外部に排出することなく再循環して使用される。前記凝集剤パイプ(32)には凝集剤槽(53)から凝集剤がポンプ(54)で送給される。

0020

前記沈澱分離槽(27)の底部に沈澱した固形分は、汚泥としてタイマー(50)で一定時間毎に槽外に取り出され、排泥ポンプ(51)で汚泥濃縮槽(52)に送られる。そして、濃縮された汚泥が一日の焼却処理を終了した一次焼却炉(2)の底部に送り込まれ、炉内の余熱で乾燥される。乾燥された汚泥は、翌日の焼却処理時一緒に焼却され灰化されて炉外に取り出される。

0021

かくしてこの発明の焼却方法によれば、従来焼却処理が困難であった塩化ビニールの如き高分子系廃棄物を多量に効率よく焼却処理すること出来ると共に、系外に排出される廃棄分は一次焼却炉の底部で焼却された汚泥の灰分と、サイクロン(22)からのダストおよび排気筒(36)からの排気のみであり、いずれも環境汚染のおそれのない物質であるため二次公害惹起するおそれがない。

0022

図示の装置において、一次焼却炉(2)は500℃、100〜200mmAqの圧力で操作した。二次焼却炉(3)は850℃で焼却操作し排ガスの温度は800℃であった。空気予熱器(21)で予熱された新鮮な空気の温度は350℃であり、空気予熱器を通過した排ガスの温度は450℃であった。そして一度に50Kgの塩化ビニール樹脂の廃棄物を投入し、一日8時間の操業時間で400Kgの塩化ビニール樹脂の処理が出来た。発生したダストの量は11Kg、灰分は20Kgであった。又排気筒(36)からの排気ガスの温度は300℃であり、該排気ガス中の塩化水素の排出濃度は1Nm3中150mgであった。

発明の効果

0023

この発明によれば、従来焼却処理が困難とされていた塩化ビニール樹脂廃棄物の如き、難燃性若しくは自己消火性で且つ多量の塩素系ガスを発生する高分子系廃棄物の焼却処理を極めて効率よく焼却処理することが出来ると共に、クローズされた系内で焼却からガス中に含まれる固形分の分離並びに分離された固形分の灰化処理までを行うことが出来る。

図面の簡単な説明

0024

図1この発明の回路
図2この発明の回路図
図3この発明の回路図
図4焼却炉の詳細を示す図
図5投入ホッパの開閉蓋を開放した状態を示す図
図6投入ホッパの防火扉を開放した状態を示す図
図7洗浄筒の詳細を示す図

--

0025

(1)焼却炉
(2)一次焼却炉
(3)二次焼却炉
(4)連結筒
(5)熱風吹込ノズル
(6)投入ホッパ
(7)開閉蓋
(8)防火扉
(9)廃棄物

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