JP3958187B2

JP3958187B2 - Waste treatment system

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Publication number: JP3958187B2
Application number: JP2002310483A
Authority: JP
Inventors: 良則寺澤; 淳佐藤; 成章中村
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-10-25
Filing date: 2002-10-25
Publication date: 2007-08-15
Anticipated expiration: 2022-10-25
Also published as: JP2004144402A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ガス化溶融炉で溶融される前の廃棄物を乾燥するための乾燥機を備えた廃棄物処理システムに関する。さらには、本発明は、クリーンで効率的に廃棄物を乾燥する乾燥機を備え、経済的に廃棄物の処理を行うことができる廃棄物処理システムに関する。
【０００２】
【従来技術】
ガス化溶融炉は、ガス化炉で４５０〜５５０℃の無酸素状態にして蒸し焼きにすることにより廃棄物を溶解して処理するシステムであり、廃棄物を燃焼させる方式と比較して、ダイオキシンなどの有害ガスが発生しにくいという特性がある。このため、環境問題に対応しうる廃棄物処理方法の一つとして好ましく使用されている。
【０００３】
例えば、流動床式ガス化溶融炉は、流動床式ガス化炉、縦型旋回溶融炉から構成される。ガス化炉では燃焼空気で部分燃焼することにより炉内温度が維持され、熱分解ガス、灰分を含むチャー及び不燃物が発生する。不燃物は炉下部から砂と共に排出され、砂と分離後砂はガス化炉に戻される。溶融炉では熱分解ガス及び灰分を含むチャーが低空気比で高温燃焼することにより、飛灰を溶融しスラグ化する。チャー燃焼炉では塩素分の少ないチャーを燃焼することにより、クリーンな排ガスから高温・高圧の過熱蒸気の回収が可能となる。
【０００４】
ガス化溶融炉を使用する際に、廃棄物が水分を多く含むと、すなわちごみ質が悪いと、水分の除去に多くの熱量を必要とする。このような場合は、燃焼時に臭気を伴いやすいことや、灰溶融炉温度を灰の溶流点である１２００〜１５００℃に維持するために、灰溶融炉に補助燃料を加える必要があり、環境負荷、ランニングコストが増大することなどの問題があった。このため、ガス化溶融炉では、処理される廃棄物のごみカロリが低い時、溶融炉の溶融温度を保つ為に、補助燃料を必要としていた。
【０００５】
このような問題を解決するためには、ガス化溶融炉に投入する前の廃棄物のゴミ質が改善されることが望ましいが、回収される廃棄物を一定のごみ質に保つことは非常に困難である。そこで、回収された廃棄物を乾燥させた後、ガス化溶融炉に投入する方法が採用されている。
【０００６】
特許文献１は、溶融炉二次燃焼室の燃焼排ガスを引抜き、溶融炉に入る前のゴミの乾燥媒体として廃棄物を乾燥する方法について開示している。しかし、この乾燥媒体には煤塵があり、これを除去するサイクロンが必要であった。さらには、この煤塵が原因で、ダクト、ファン等補機類の閉塞、故障が起こる場合があった。
【０００７】
特許文献２は、灰溶融炉の後段の排出路を通過する排ガスの熱を用いて、溶融前のゴミを乾燥する廃棄物処理設備を開示している。しかし、かかる方法によっても、煤塵を除去するサイクロン、ファン等補機類の閉塞、故障によるメンテナンスの必要性があった。
【０００８】
特許文献３は、煙道からの燃焼排ガスを加熱源として廃棄物中の水分を除去した後、廃棄物の熱分解を行う廃棄物処理装置及び方法について開示している。しかし、この方法も同様に煤塵の混入による問題があった。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−１７１０１４号公報
【特許文献２】
特開平１１−１８２８２４号公報
【特許文献３】
特開平８−４９８２４号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ガス化溶融炉において、熱分解する前の廃棄物が一定の水分量となるように効率的かつクリーンに廃棄物を乾燥する乾燥機を備えた廃棄物処理システムを提供することを目的とする。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、廃棄物中の水分を除去する間接加熱式キルン型の乾燥機と、乾燥された廃棄物を溶融して分解するガス化溶融炉と、前記ガス化溶融炉から排出される排ガス中の煤塵を除去する反応集塵装置とを備え、前記反応集塵装置出口の排ガスの一部を抜き出して乾燥媒体とし、前記ガス化溶融炉内にある二次燃焼室の後段に設けられた熱交換器により、前記ガス化溶融炉出口の排ガスと、前記乾燥媒体とを熱交換し、前記二次燃焼室の熱を利用して、前記乾燥媒体を３００〜６００℃に昇温し、前記乾燥機に、前記乾燥媒体を導入することにより、前記廃棄物中の水分を除去し、かつ前記熱交換器と前記反応集塵装置との間にボイラを設けてなり、前記乾燥機から排出される乾燥媒体を、該乾燥機に再循環させるラインを備え、温度検出装置と、前記乾燥媒体の流量を調整する流量調整装置と、前記流量調整装置を制御する制御装置とを備え、前記温度検出装置が前記乾燥機の出口に設置され、該温度検出装置で検出される温度が一定となるように、前記流量調整装置を操作し、前記乾燥媒体の前記乾燥機への導入量を調整し、廃棄物の水分量が一定となるように構成してなる廃棄物処理システムを提供する。
【００１２】
反応集塵装置出口の排ガスを、熱交換器により３００〜６００℃に加熱することが好ましい。
【００１３】
また、例えば、ごみ処理量が１５０ｔ／日規模の廃棄物処理システムでは、５０〜２００ｍ ³ ／ｍｉｎでキルン内に供給することが好ましい。
【００１４】
具体的には、流量調整装置としてダンパを用いることができる。
【００１５】
さらに、使用された後の乾燥媒体を乾燥機に再循環させる前に、エアヒータ等で３００〜６００℃に加熱することが好ましい。
【００１６】
間接加熱式キルン型の乾燥機は、乾燥媒体である反応集塵装置出口の排ガスが、廃棄物と直接には接触しない。
【００１７】
これによって、乾燥媒体をクリーンな状態に保ったまま前記ラインに循環させて再利用することができるという利点がある。
【００１８】
本発明に係る廃棄物処理システムによれば、煤塵等を含まないクリーンな排ガスを加熱して乾燥媒体とするため、クリーンな乾燥媒体を使用することができ、除塵にさらなる装置を必要とすることがない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を、図面を参照してさらに詳細に説明する。同じ部材には同じ符号を付して表した。
【００２０】
図１に、本発明の参考となる形態に係る直接加熱式キルン型の乾燥機を含んでなる廃棄物処理システムの概略図を示す。本形態に係る廃棄物処理システム１は、廃棄物２を蓄積し乾燥機４に供給する供給装置３と、廃棄物中の水分を除去する直接加熱式キルン型の乾燥機４と、乾燥機を経た廃棄物を熱分解炉６に供給する供給装置５と、廃棄物を熱分解する熱分解炉６と、熱分解炉６で排出される灰を溶融する灰溶融炉８と、灰溶融炉８から排出される排ガスを熱交換するボイラ１４と、排ガス中の煤塵を除去する反応集塵装置１５と、さらに排ガス中の有害性分を除去する排ガス処理装置１７と、処理された排ガスを大気中に放出する煙突１８とを含んでなる。さらに、反応集塵装置１５の後段には、反応集塵装置１５出口の排ガスを乾燥媒体として、乾燥機４に導入するための排ガス輸送パイプ１６が設けられる。乾燥機４からは、乾燥に使用した乾燥媒体である排ガスを排ガス輸送パイプ１６に戻すラインが設置される。灰溶融炉８の後段には、反応集塵装置１５出口から引き抜いた排ガスを熱交換するための熱交換器１３が設置される。
【００２１】
ここで、廃棄物２の水分を除去するものであって、従来から知られている直接加熱式キルン型の乾燥機４を使用することができる。直接加熱式キルン型の乾燥機４は、キルン内に乾燥媒体を導入して、廃棄物２中の水分を蒸発除去させるように作用する。乾燥媒体としては、排ガス輸送パイプ１６により運ばれてくる反応集塵装置１５出口の排ガスを使用する。直接加熱式キルン型の乾燥機４には、乾燥媒体の供給口と排出口が設けられ（図示せず）、さらに、乾燥機４の出口には排出された乾燥媒体の水分量を測定する水分検出装置２０と、排出された乾燥媒体の温度を測定する温度検出装置２１とが設けられる。
【００２２】
直接加熱式キルン型の乾燥機４の排出口の後段には、乾燥媒体を乾燥機４に再循環させるためのラインが設けられる。このラインは、除塵装置２５とファン２３を含んでなる。さらに、ファン２３の後段であって、除塵された乾燥媒体が乾燥機４に送られるラインには、流量調整装置であるダンパ２４が設置されて、この除塵された乾燥媒体の流量、または温度を調整して、排ガス輸送パイプ１６に戻すように設計される。ダンパ２４と排ガス輸送パイプ１６とのあいだに、エアヒータ（図示せず）を含んでもよい。一方、ファン２３で除かれた煤塵は、灰溶融炉８に送るように設計される。
【００２３】
乾燥機４とその乾燥媒体である排ガスの流れについて経時的に説明する。乾燥機４には、廃棄物２が供給されるとともに、乾燥媒体が導入される。乾燥媒体は、反応集塵装置１５出口の排ガスの一部が抜き出されたものである。この排ガスには煤塵がほとんど含まれていない。反応集塵装置１５出口の排ガスの一部は、例えば、ごみ処理量が１５０ｔ／日規模の廃棄物処理システムでは、乾燥機４内に５０〜２００ｍ³／ｍｉｎ程度の量で導入されることが好ましい。また、導入時の乾燥媒体の温度は、３００〜６００℃とすることが好ましい。
【００２４】
通常、反応集塵装置１５出口の排ガスは１００〜１５０℃であるため、灰溶融炉８の二次燃焼室９の後段に設けられる熱交換器１３である、ＧＧＨ（Ｇａｓ−ＧａｓＨｅａｔｅｒ）により灰溶融炉８出口排ガスと熱交換し、３００〜６００℃にまで昇温させることができる。しかし、熱交換器１３は、灰溶融炉８出口の排ガスを利用するものに限定されず、反応集塵装置１５出口の排ガスを所定の温度にまで昇温させることができるものであればよい。
【００２５】
乾燥機４内では、廃棄物２の水分が蒸発される。このとき、廃棄物２中の水分が５〜２０％程度に減少するように乾燥されることが好ましい。乾燥媒体の導入量、または乾燥媒体の温度を増減することにより、蒸発させる水分の量を調整することができる。
【００２６】
乾燥媒体はキルン内に直接供給されるため、廃棄物２から蒸発される水分を含み、廃棄物２からある程度の煤塵をさらっていくこととなる。このため、乾燥機４から排出される使用後の乾燥媒体は、水分と煤塵を含み、温度が１００℃付近にまで低下しているガスである。したがって、この乾燥機４から排出される乾燥媒体は、乾燥機４出口に設置された除塵装置２５で除塵され、乾燥排ガスとして灰溶融炉の二次燃焼室９に送られる。ファン２３は、乾燥媒体である排ガスを反応集塵装置１５から乾燥機４へ導入し、二次燃焼室９及び排ガス輸送パイプに戻して循環させるために設置される。
【００２７】
除塵された乾燥媒体の一部は、ダンパ２４で必要な量が調整されて、ダンパ２４の後段のエアヒータ（図示せず）で３００〜６００℃にまで加熱され、排ガス輸送パイプ１６に循環されて、再度乾燥機４に導入される。乾燥媒体である排ガスは、乾燥機４出口でも除塵装置２５で除塵しているため、乾燥機４に付随するダクト（図示せず）、ファン２３等の補機の閉塞、故障が起こりにくい。また、このように循環して再利用する理由は、乾燥媒体の温度を操作することで廃棄物の乾燥量を制御するからである。
【００２８】
ここで、本形態によれば、廃棄物の乾燥量が一定となるように乾燥のシステムが制御されている。乾燥機４出口に設置される乾燥媒体の水分検出装置２０または温度検出装置２１が一定となるよう、制御装置２２でダンパ２４を操作して、廃棄物２の乾燥量が均一化するようにする。すなわち、廃棄物２の水分量が５〜２０％のあいだの一定の値になるようにする。本形態に使用する乾燥機４では、乾燥媒体の温度が１５０℃以上であれば、乾燥媒体に含まれるの水分量は乾燥にはほとんど影響を及ぼさず、主に乾燥媒体の量が乾燥に影響する。したがって、乾燥媒体の乾燥機４への導入量を調節することにより、廃棄物２の水分量を一定の値にまで減少させることが好ましい。
【００２９】
このようにして、廃棄物２中の水分量を一定の適切な値とすることで、乾燥に引き続いて行われる廃棄物２の処理が効率的、かつ経済的なものとなる。廃棄物２の処理は、通常のガス化溶融炉と同様に行われる。廃棄物２の流れに沿って、本形態に係る廃棄物処理システム１を説明する。
【００３０】
乾燥された廃棄物２は供給装置５により流動床式の熱分解炉６に送られ、約４００〜６００℃の熱分解炉砂層にて熱分解炉一次空気７により部分燃焼される。灰分を含む熱分解ガスは灰溶融炉８に送られ、灰溶融炉燃焼空気１０により１３００℃以上に高温燃焼する。ここで灰は溶融し、スラグが生成される。ごみカロリやごみ供給量が小さく、灰溶融炉が１３００℃以上とならない場合、補助燃料１１が供給される。灰溶融炉８で発生した排ガスは二次燃焼室９に送られ二次燃焼室燃焼空気１２により完全燃焼される。二次燃焼室９では、乾燥機４から排出された水分等も供給され、燃焼される。このように、前段にある乾燥機４により廃棄物２が乾燥されることで、ごみ発熱量（低位発熱量）１０００〜１５００ｋｃａｌ／ｋｇ・ｗｅｔ程度以上の廃棄物であれば、溶融炉において補助燃料使用なしで運転ができる。
【００３１】
灰溶融炉の二次燃焼室９から排出された排ガスは、熱交換器１３で、後段の反応集塵装置１５出口から引き抜かれた排ガスを熱交換する。余熱はボイラ１４が設置されたシステムではボイラ１４により回収され、発電に使用される。さらに、反応集塵装置１５では、煤塵を取り除き、排ガス処理装置１７で、さらに有害物質を除去した後、煙突１８から大気に放出される。
【００３２】
なお、本明細書中における用語「ガス化溶融炉」とは、熱分解炉６と灰溶融炉８とを併せた概念をいい、乾燥後の廃棄物を熱分解し、生じた灰等を溶融するものであればよい。本形態では、ガス化溶融炉として、流動床式の溶融炉を示して説明したが、これに限定されるものではなく、その他に、例えば、ガス化改質溶融炉などにも使用することができる。
【００３３】
本参考となる形態に係る廃棄物処理システムによれば、乾燥により廃棄物中の水分が少なくなり、ごみカロリが増大するため、乾燥機４の入口におけるごみカロリ（ＬＨＶ）が１０００〜１５００ｋｃａｌ／ｋｇ・ｗｅｔであっても灰溶融炉８出口の補助燃料が不要となる。また、ランニングコストも軽減することができる。特に、直接加熱式キルン型の乾燥機を使用する本形態においては、乾燥効率が良いというメリットがある。
【００３４】
また、乾燥媒体として反応集塵装置１５出口ガスを灰溶融炉９出口排ガスと熱交換しているため、余熱の有効利用が図られる。このように、クリーンな排ガスを乾燥媒体としているため、乾燥機に供給する前段にサイクロンを設ける必要がない。さらには、ダクト、ファン等補機類の閉塞、故障が起こりにくく、システム全体のメンテナンスがしやすい。
【００３５】
さらに、乾燥媒体の水分量または温度を乾燥機４出口で測定し、制御することで、熱分解炉に投入される乾燥された廃棄物の性状を均一とすることができる。これによれば、安定燃焼が可能となり、ＣＯ、ＮＯｘ、ＤＸＮ等の有害ガスが発生せず、ＣＯ₂の発生量が少なくなり環境への負荷が軽減する。
【００３６】
図２に、本発明の実施形態にかかる間接加熱式キルンを含んでなる廃棄物処理システムの概略図を示す。本実施形態による廃棄物処理システム１ａは、廃棄物２を蓄積し乾燥機４ａに供給する供給装置３と、廃棄物２中の水分を除去する間接加熱型キルン式の乾燥機４ａと、乾燥機４ａを経た廃棄物２を熱分解炉６に供給する供給装置５と、廃棄物２を熱分解する熱分解炉６と、熱分解炉で排出される灰を溶融する灰溶融炉８と、灰溶融炉８から排出される排ガスを熱交換するボイラ１４と、排ガス中の煤塵を除去する反応集塵装置１５と、さらに排ガス中の有害性分を除去する排ガス処理装置１７と、排ガスを大気中に放出する煙突１８とを含んでなる。反応集塵装置１５の後段には、反応集塵装置出口の排ガスの一部を引き抜き、乾燥機４ａに導入するための排ガス輸送パイプ１６が設けられる。灰溶融炉８の後段には、反応集塵装置１５出口から引き抜いた排ガスを熱交換するための熱交換器１３が設置される。乾燥機４ａの後段には、乾燥に使用した乾燥媒体を排ガス輸送パイプ１６に再循環させるラインが設置される。
【００３７】
ここで、本実施形態における乾燥機４ａは、廃棄物２の水分を除去するものであって、従来から知られている間接加熱式キルン型の乾燥機４ａを使用することができる。乾燥機４ａでは、廃棄物２中の水分が５〜２０％程度に減少するように乾燥する。乾燥媒体としては、第一の実施形態と同様に、反応集塵装置１５出口の排ガスの一部を抜き出して使用する。
【００３８】
乾燥機４ａとその乾燥媒体である排ガスの流れについて経時的に説明する。乾燥機４ａには、廃棄物２が供給されるとともに、キルンの周りの円筒内に乾燥媒体が導入される。
乾燥媒体は、反応集塵装置１５出口の排ガスの一部が抜き出されたものである。乾燥機４ａへの導入時の乾燥媒体の温度は、３００〜６００℃とすることが好ましい。供給される乾燥媒体である排ガスは、灰溶融炉８の二次燃焼室９の後段に設けられた間接熱交換器１３により灰溶融炉８出口の排ガスと熱交換し、昇温させることができる。また、乾燥機４ａに導入される乾燥媒体となる排ガスは煤塵がほとんど含まれておらず、クリーンである。乾燥媒体は、例えば、ごみ処理量が１５０ｔ／日規模の廃棄物処理システムにおいては、乾燥機４ａ内に５０〜４００ｍ³／ｍｉｎ程度（ごみ処理量１５０ｔ／日規模）の量で供給されることが好ましい。
【００３９】
乾燥機４ａ内では、廃棄物２中の水分が蒸発される。このとき、廃棄物２中の水分が５〜２０％程度に減少するように乾燥されることが好ましい。蒸発された水分は、煤塵とともに灰溶融炉８に送られ、灰溶融炉の二次燃焼室９で完全燃焼されて処理される。乾燥機４ａから灰溶融炉８に送られるまでのラインには、サイクロンやファン（図示せず）などを設置してもよい。
【００４０】
本実施形態にかかる乾燥機４ａの後段には、参考となる形態で説明したのと同様に、乾燥機４ａから排出される使用後の乾燥媒体を再循環して乾燥機４ａに供給するラインが設けられる。しかしながら、本実施形態では、参考となる形態と異なり、かかるライン中に除塵装置等を設ける必要はない。間接加熱式キルン型の乾燥機４ａでは、乾燥媒体が廃棄物２と接しないため、廃棄物２から煤塵を拾ってくることもなく、水分を回収してくることもない。従って、乾燥機４ａから排出される使用後の乾燥媒体はクリーンなままで、再度ラインに循環させることができる。
【００４１】
ここで、本実施形態によれば、廃棄物２の乾燥量が廃棄物２の水分量が５〜２０％程度の一定の値になるように制御される。このような制御については、参考となる形態で説明したのと同様に行うことができる。また、廃棄物２の処理システムに関するフローは、廃棄物２が間接加熱式キルン型の乾燥機４ａで乾燥されること以外は、参考となる形態と同様であるため、説明を省略する。
【００４２】
本実施形態によれば、間接加熱式キルン型の乾燥機４ａを使用するため、廃棄物の乾燥媒体として使用する反応集塵機１５出口の排ガスをクリーンなまま再循環させることができる。また、いったん、反応集塵機１５出口から乾燥媒体として使用する排ガスを導入すれば、新たに乾燥媒体を補充することなく、循環させるだけでよい点で有利である。
【００４３】
また、このとき、循環させるラインには除塵装置等を必要とせず、ラインが煤塵で汚されることもないため、全体としてシステムを低コストに抑えながら、所望の程度にまで廃棄物２の乾燥をすることができる。
【００４４】
さらには、廃棄物の乾燥媒体として使用する反応集塵機１５出口の排ガスをクリーンなまま再循環させていること、高温の乾燥媒体が直接廃棄物に触れることがないことから、全てのラインで有害ガスが発生しにくく、安全性の高いシステムである。第二の実施形態にかかる間接加熱式キルン型の乾燥機４ａを含んでなる廃棄物処理システム１ａは、変成させることが好ましくない廃棄物を処理対象とする際に、特に有利である。
【００４５】
図３に、他の参考となる形態にかかる間接加熱式キルン型の乾燥機を有する廃棄物処理システムの概略図を示す。本形態による廃棄物処理システム１ｂは、廃棄物２を蓄積し乾燥機４ａに供給する供給装置３と、廃棄物２中の水分を除去する間接加熱型キルン式の乾燥機４ａと、乾燥機を経た廃棄物２を熱分解炉６に供給する供給装置５と、廃棄物を熱分解する熱分解炉６と、熱分解炉６で排出される灰を溶融する灰溶融炉８と、灰溶融炉から排出される排ガスを熱交換するボイラ１４と、排ガス中の煤塵を除去する反応集塵装置１５と、さらに排ガス中の有害性分を除去する排ガス処理装置１７と、処理された排ガスを大気中に放出する煙突１８とを含んでなる。さらに、乾燥機４ａに空気を供給するための高温空気輸送パイプ１６ａが設けられ、空気バルブ２８の開閉により、大気から取り入れた空気が、熱交換器１３で昇温されて、乾燥機４ａに乾燥媒体として導入される。乾燥機４ａからは、乾燥媒体として使用したガスを、高温空気輸送パイプ１６ａに循環させるラインが設置される。
【００４６】
本形態においては、乾燥機４ａは間接加熱式キルン型である。乾燥媒体として、３００〜６００℃に昇温された空気が間接加熱式キルンの周りの円筒内に導入され、廃棄物中の水分が５〜２０％程度に減少するように乾燥される。廃棄物の水分を一定の量に保つように制御するシステムについては、図１、図２の形態と同様であるため、説明を省略する。
【００４７】
ここで、本形態では、乾燥媒体として大気から採取できる空気を使用する。しかし、乾燥媒体は空気には限定されず、窒素などの不活性ガスも同様に使用することができる。空気を用いるメリットは、クリーンでどこからでも大量に採取することができるため、排ガスをダクトで引いてくるよりも簡単で経済的なことである。
【００４８】
一方、空気を乾燥に適した温度にまで昇温する装置が必要とされる。このような装置としては、灰溶融炉８出口付近の高温の排ガスを利用した熱交換器を使用することができる。灰溶融炉８出口付近の排ガスは煤塵を多く含むため、直接に乾燥媒体として利用するには適さないが、この８００〜９００℃の高温排ガスを熱の供給に利用して常温の空気と熱交換し、３００〜６００℃に昇温した空気を乾燥機４ａに導入して乾燥媒体として使用することができる。
【００４９】
乾燥機４ａ内で廃棄物２が乾燥された結果生じた蒸発水分は、乾燥排ガスとして灰溶融炉８の二次燃焼室９に送られ、処理される。また、乾燥排ガス中の煤塵はサイクロン２３により分離され灰溶融炉８にて溶融される。煤塵が分離されたクリーンな排ガスはファンにより、二次燃焼室９に送られる。
【００５０】
いっぽう、乾燥媒体である高温空気は乾燥機４ａの後段に設けられたラインでその流量、温度を制御されて再度使用される。特に、乾燥後の乾燥媒体は１００℃付近まで温度が低下しているため、熱交換器１３で再度熱交換し、３００〜６００℃に加熱される。乾燥媒体として使用する空気は、いったん大気から採取した後は、補充することなく循環させて使用することもできる。あるいは、一部を廃棄しつつ、新たに大気から一部補充しながら使用することもできる。
【００５１】
本形態によれば、乾燥媒体として空気を使用しているため、ダクトなどで排ガスを引いてくるのに比べ、簡便で設備にコストがかからない。また、空気は排ガスと異なり腐食性の物質を含まないため、乾燥媒体として用いる際に取り扱いが楽であるという利点もある。さらには、空気を昇温するために、炉出口の排ガスと熱交換しているため、余熱の有効利用が図られる。
【００５２】
本形態も、図２の実施形態と同様に間接加熱式キルン型の乾燥機４ａを使用し、さらに反応集塵装置１５出口の排ガスよりもクリーンな空気を乾燥媒体としているため、サイクロンが不要であり、ダクト、ファン等補機類の閉塞、故障が起こりにくい。
【００５３】
図４に、さらに他の参考となる形態にかかる廃棄物処理システムの概略図を示す。本形態による廃棄物処理システム１ｃは、廃棄物２を蓄積し乾燥機４ａに供給する供給装置３と、廃棄物２中の水分を除去する間接加熱型キルン式の乾燥機４ａと、乾燥された廃棄物２を熱分解炉６に供給する供給装置５と、廃棄物２を熱分解する熱分解炉６と、熱分解炉６で排出される灰を溶融する灰溶融炉８と、灰溶融炉８から排出される排ガスを熱交換するボイラ１４と、排ガス中の煤塵を除去する反応集塵装置１５と、さらに排ガス中の有害性分を除去する排ガス処理装置１７と、処理された排ガスを大気中に放出する煙突１８とを含んでなる。さらに、乾燥機４ａに昇温された空気を供給するための高温空気輸送パイプ１６ａが設けられ、空気バルブ２８により、大気から取り入れた空気が、灰溶融炉８の二次燃焼炉９の熱を利用する熱交換器１３ａで昇温されて循環される。乾燥機４ａからは、使用後の乾燥媒体を高温空気輸送パイプ１６ａに戻すラインが設置される。
【００５４】
本形態において、乾燥媒体の循環及び廃棄物２の処理に関しては、先に述べた図３の形態と同様である。本形態では、空気を昇温するために熱交換するが、より高温の灰溶融炉８の二次燃焼室９の熱を利用するべく、二次燃焼室９に設けた熱交換器１３ａを使用する。二次燃焼室９を流通する排ガスは、約１０００℃であり、先の灰溶融炉８出口付近の排ガスよりも、さらに温度が高いことから、高い効率で熱交換をすることができる。
【００５５】
本形態によれば、高効率で熱交換し、昇温させた高温空気を乾燥媒体として、間接加熱式キルン型の乾燥機４ａを用い、効率的でクリーンな廃棄物２の乾燥を実施することができる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明に係る廃棄物処理システムによれば、乾燥により廃棄物中の水分が少なくなり、ごみカロリが増大するため、乾燥機４の入口におけるごみカロリ（ＬＨＶ）が１０００〜１５００ｋｃａｌ／ｋｇ・ｗｅｔであっても灰溶融炉８出口の補助燃料が不要となる。また、ランニングコストも軽減することができる。
【００５７】
また、乾燥媒体としてクリーンなガスを使用しているため、乾燥機に供給する前段にサイクロン等が不要である。さらには、ダクト、ファン等補機類の閉塞、故障が起こりにくく、システム全体のメンテナンスがしやすい。
【００５８】
さらに、乾燥媒体である排ガスの水分または温度を制御することで、熱分解炉に投入される乾燥された廃棄物の性状を均一とすることができる。これによれば、安定燃焼が可能となり、ＣＯ、ＮＯｘ、ＤＸＮ等の有害ガスが発生せず、ＣＯ₂の発生量が少なくなり環境への負荷が軽減する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、直接加熱型キルン式の乾燥機を備え、排ガスを乾燥媒体に使用する廃棄物処理システムの概略を示す図である。
【図２】図２は、間接加熱型キルン式の乾燥機を備え、排ガスを乾燥媒体に使用する廃棄物処理システムの概略を示す図である。
【図３】図３は、間接加熱型キルン式の乾燥機を備え、高温空気を乾燥媒体に使用する廃棄物処理システムの概略を示す図である。
【図４】図４は、間接加熱型キルン式の乾燥機を備え、高温空気を乾燥媒体に使用する別の形態の廃棄物処理システムの概略を示す図である。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ廃棄物処理システム
２廃棄物
３供給装置
４、４ａ乾燥機
５供給装置
６熱分解炉
７熱分解炉一次空気
８灰溶融炉
９二次燃焼室
１０灰溶融炉燃焼空気
１１補助燃料
１２二次燃焼室燃焼空気
１３、１３ａ熱交換器
１４ボイラ
１５反応集塵装置
１６排ガス輸送パイプ
１６ａ高温空気輸送パイプ
１７排ガス処理装置
１８煙突
２０水分検出装置
２１温度検出装置
２２制御装置
２３ファン
２４ダンパ（流量調整装置）
２５除塵装置
２６ファン
２７サイクロン
２８空気バルブ[0001]
[Industrial application fields]
  The present invention relates to a waste treatment system including a dryer for drying waste before being melted in a gasification melting furnace. Furthermore, the present invention relates to a waste treatment system that includes a dryer for drying waste efficiently and that can efficiently treat the waste.
[0002]
[Prior art]
  A gasification melting furnace is a system that dissolves and treats waste by steaming and baking it in an oxygen-free state at 450 to 550 ° C. in a gasification furnace. Compared to a system that burns waste, dioxin, etc. It is difficult to generate harmful gases. For this reason, it is preferably used as one of waste disposal methods that can cope with environmental problems.
[0003]
  For example, the fluidized bed gasification melting furnace is composed of a fluidized bed gasification furnace and a vertical swirl melting furnace. In the gasification furnace, the temperature inside the furnace is maintained by partial combustion with combustion air, and pyrolytic gas, char containing ash and incombustibles are generated. Incombustibles are discharged together with sand from the bottom of the furnace, and the sand and separated sand are returned to the gasifier. In the melting furnace, char containing pyrolysis gas and ash is burned at a high temperature with a low air ratio, so that fly ash is melted and slagted. By burning char with low chlorine content in the char combustion furnace, it is possible to recover high-temperature and high-pressure superheated steam from clean exhaust gas.
[0004]
  When using a gasification melting furnace, if the waste contains a lot of moisture, that is, if the waste quality is poor, a large amount of heat is required to remove the moisture. In such a case, it is necessary to add auxiliary fuel to the ash melting furnace in order to maintain the ash melting furnace temperature at 1200 to 1500 ° C., which is the melting point of ash. There were problems such as increased load and running cost. For this reason, in the gasification melting furnace, when the waste calorie of the waste to be treated is low, auxiliary fuel is required to maintain the melting temperature of the melting furnace.
[0005]
  In order to solve these problems, it is desirable to improve the waste quality of the waste before it is put into the gasification melting furnace, but it is very important to keep the recovered waste at a certain waste quality. Have difficulty. Therefore, a method is adopted in which the collected waste is dried and then charged into a gasification melting furnace.
[0006]
  Patent Document 1 discloses a method of extracting waste gas from a secondary combustion chamber of a melting furnace and drying waste as a drying medium for waste before entering the melting furnace. However, this drying medium contained dust and required a cyclone to remove it. Furthermore, due to this dust, auxiliary equipment such as ducts and fans may be blocked or broken.
[0007]
  Patent Document 2 discloses a waste treatment facility that dries waste before melting using heat of exhaust gas that passes through a discharge path downstream of an ash melting furnace. However, even with such a method, there has been a need for maintenance due to blockage or failure of auxiliary equipment such as cyclones and fans for removing dust.
[0008]
  Patent Document 3 discloses a waste treatment apparatus and method for thermally decomposing waste after removing moisture in the waste using flue gas from the flue as a heating source. However, this method also has a problem due to dust contamination.
[0009]
[Patent Document 1]
JP 2000-171014 A
[Patent Document 2]
JP-A-11-182824
[Patent Document 3]
JP-A-8-49824
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
  The present invention provides a waste treatment system equipped with a dryer for drying waste efficiently and cleanly so that the waste before pyrolysis has a constant moisture content in a gasification melting furnace. Objective.
[0011]
  The present invention has been made to solve the above-described problems, and is an indirect heating kiln type dryer that removes moisture in waste, and gasification melting that melts and decomposes the dried waste. The gasification melting furnace, and a reaction dust collector for removing dust in the exhaust gas discharged from the gasification melting furnace, extracting a part of the exhaust gas at the outlet of the reaction dust collector as a drying medium, The heat exchanger provided in the latter stage of the secondary combustion chamber inside heat exchanges the exhaust gas at the gasification melting furnace outlet and the drying medium, and utilizes the heat of the secondary combustion chamber, The temperature of the drying medium is raised to 300 to 600 ° C., the moisture in the waste is removed by introducing the drying medium into the dryer, and between the heat exchanger and the reaction dust collector. There is no boilerProvided with a line for recirculating the drying medium discharged from the dryer to the dryer, a temperature detecting device, a flow rate adjusting device for adjusting the flow rate of the drying medium, and a control for controlling the flow rate adjusting device. The temperature detection device is installed at the outlet of the dryer, the flow rate adjustment device is operated so that the temperature detected by the temperature detection device is constant, and the dryer for the drying medium The amount of waste introduced is adjusted so that the moisture content of the waste is constant.Provide a waste treatment system.
[0012]
  Heat the exhaust gas at the outlet of the reaction dust collector to 300-600 ° C with a heat exchangerIt is preferable to do.
[0013]
  For example, in a waste treatment system with a waste disposal amount of 150 t / day, 50 to 200 m ^Three It is preferable to supply into the kiln at / min.
[0014]
  Specifically, a damper can be used as the flow rate adjusting device.
[0015]
  Furthermore, it is preferable to heat to 300 to 600 ° C. with an air heater or the like before the used drying medium is recycled to the dryer.
[0016]
  In an indirect heating kiln type dryer, the exhaust gas at the outlet of the reaction dust collector, which is the drying medium, does not come into direct contact with the waste..
[0017]
  by this,There is an advantage that the drying medium can be circulated and reused in the line while being kept clean.
[0018]
  According to the waste treatment system of the present invention, clean exhaust gas that does not contain soot and the like is heated to obtain a dry medium, so that a clean dry medium can be used and further equipment is required for dust removal. There is no.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. The same members are denoted by the same reference numerals.
[0020]
  FIG. 1 shows the present invention.Be helpful1 shows a schematic diagram of a waste treatment system comprising a direct heating kiln type dryer according to an embodiment. FIG.This formThe waste treatment system 1 according to the present invention includes a supply device 3 that accumulates waste 2 and supplies it to a dryer 4, a direct heating kiln type dryer 4 that removes moisture in the waste, and waste that passes through the dryer Supply device 5 for supplying waste to pyrolysis furnace 6, pyrolysis furnace 6 for pyrolyzing waste, ash melting furnace 8 for melting ash discharged in pyrolysis furnace 6, and discharge from ash melting furnace 8 Boiler 14 for exchanging heat from the exhaust gas, reaction dust collector 15 for removing the dust in the exhaust gas, exhaust gas treatment device 17 for removing harmful components in the exhaust gas, and releasing the treated exhaust gas into the atmosphere And a chimney 18. Further, an exhaust gas transport pipe 16 for introducing the exhaust gas at the outlet of the reaction dust collector 15 into the dryer 4 using the exhaust gas at the outlet of the reaction dust collector 15 as a drying medium is provided at the subsequent stage of the reaction dust collector 15. The dryer 4 is provided with a line for returning exhaust gas, which is a drying medium used for drying, to the exhaust gas transport pipe 16. A heat exchanger 13 for exchanging heat of the exhaust gas extracted from the outlet of the reaction dust collector 15 is installed at the subsequent stage of the ash melting furnace 8.
[0021]
  Here, the moisture of the waste 2 is removed, and a conventionally known direct heating kiln type dryer 4 can be used. The direct heating kiln type dryer 4 operates to introduce a drying medium into the kiln to evaporate and remove moisture in the waste 2. As the drying medium, exhaust gas at the outlet of the reaction dust collector 15 carried by the exhaust gas transport pipe 16 is used. The direct heating kiln-type dryer 4 is provided with a drying medium supply port and a discharge port (not shown), and further, at the outlet of the drying device 4, moisture for measuring the moisture content of the discharged drying medium. A detection device 20 and a temperature detection device 21 for measuring the temperature of the discharged drying medium are provided.
[0022]
  A line for recirculating the drying medium to the dryer 4 is provided downstream of the discharge port of the direct heating kiln type dryer 4. This line includes a dust removing device 25 and a fan 23. Furthermore, a damper 24 as a flow rate adjusting device is installed in a line after the fan 23 and where the dust-removed drying medium is sent to the dryer 4, and the flow rate or temperature of the dust-removed drying medium is set. It is designed to be adjusted and returned to the exhaust gas transport pipe 16. An air heater (not shown) may be included between the damper 24 and the exhaust gas transport pipe 16. On the other hand, the dust removed by the fan 23 is designed to be sent to the ash melting furnace 8.
[0023]
  The flow of the exhaust gas which is the dryer 4 and its drying medium will be described over time. The dryer 2 is supplied with the waste 2 and introduced with a drying medium. The drying medium is one in which a part of the exhaust gas at the outlet of the reaction dust collector 15 is extracted. This exhaust gas contains almost no dust. A part of the exhaust gas at the outlet of the reaction dust collector 15 is, for example, 50 to 200 m in the dryer 4 in a waste treatment system with a waste disposal amount of 150 t / day.^ThreeIt is preferably introduced in an amount of about / min. Moreover, it is preferable that the temperature of the drying medium at the time of introduction shall be 300-600 degreeC.
[0024]
  Usually, since the exhaust gas at the outlet of the reaction dust collector 15 is 100 to 150 ° C., the ash is melted by GGH (Gas-GasHeater), which is a heat exchanger 13 provided at the rear stage of the secondary combustion chamber 9 of the ash melting furnace 8. Heat exchange with the exhaust gas at the outlet of the furnace 8 can raise the temperature to 300 to 600 ° C. However, the heat exchanger 13 is not limited to the one that uses the exhaust gas at the outlet of the ash melting furnace 8, and may be any one that can raise the temperature of the exhaust gas at the outlet of the reaction dust collector 15 to a predetermined temperature.
[0025]
  In the dryer 4, the water | moisture content of the waste 2 is evaporated. At this time, it is preferable to dry so that the water | moisture content in the waste material 2 may reduce to about 5 to 20%. The amount of moisture to be evaporated can be adjusted by increasing or decreasing the amount of the drying medium introduced or the temperature of the drying medium.
[0026]
  Since the drying medium is directly supplied into the kiln, the drying medium contains moisture evaporated from the waste 2, and some dust is exposed from the waste 2. For this reason, the used drying medium discharged from the dryer 4 is a gas containing moisture and soot and having a temperature lowered to around 100 ° C. Therefore, the drying medium discharged from the dryer 4 is removed by the dust removing device 25 installed at the outlet of the dryer 4 and sent to the secondary combustion chamber 9 of the ash melting furnace as a dry exhaust gas. The fan 23 is installed to introduce exhaust gas as a drying medium from the reaction dust collector 15 to the dryer 4 and return it to the secondary combustion chamber 9 and the exhaust gas transport pipe for circulation.
[0027]
  Part of the dust-removed drying medium is adjusted in a necessary amount by the damper 24, heated to 300 to 600 ° C. by an air heater (not shown) subsequent to the damper 24, and circulated through the exhaust gas transport pipe 16. Then, it is introduced again into the dryer 4. Since the exhaust gas, which is a drying medium, is removed by the dust removing device 25 at the outlet of the dryer 4, the ducts (not shown) attached to the dryer 4, the auxiliary devices such as the fan 23 are not easily blocked and broken. Further, the reason for recycling and reusing in this way is that the amount of waste dried is controlled by manipulating the temperature of the drying medium.
[0028]
  here,This formAccording to the above, the drying system is controlled so that the amount of waste dried is constant. The damper 24 is operated by the control device 22 so that the drying amount of the waste 2 is made uniform so that the moisture detection device 20 or the temperature detection device 21 of the drying medium installed at the outlet of the dryer 4 becomes constant. . That is, the water content of the waste 2 is set to a constant value between 5 and 20%.This formIn the dryer 4 used for the above, if the temperature of the drying medium is 150 ° C. or higher, the amount of water contained in the drying medium hardly affects the drying, and the amount of the drying medium mainly affects the drying. Therefore, it is preferable to reduce the moisture content of the waste 2 to a certain value by adjusting the amount of the drying medium introduced into the dryer 4.
[0029]
  In this way, by setting the amount of water in the waste 2 to a certain and appropriate value, the treatment of the waste 2 performed subsequent to drying becomes efficient and economical. The treatment of the waste 2 is performed in the same manner as a normal gasification melting furnace. Along the flow of waste 2,This formA waste treatment system 1 according to the above will be described.
[0030]
  The dried waste 2 is sent to a fluidized bed type pyrolysis furnace 6 by a supply device 5 and partially combusted by primary pyrolysis furnace air 7 in a pyrolysis furnace sand layer of about 400 to 600 ° C. The pyrolysis gas containing ash is sent to the ash melting furnace 8 and burned at a high temperature to 1300 ° C. or higher by the ash melting furnace combustion air 10. Here, the ash melts and slag is produced. When the amount of waste calories and waste is small and the ash melting furnace does not reach 1300 ° C. or higher, the auxiliary fuel 11 is supplied. The exhaust gas generated in the ash melting furnace 8 is sent to the secondary combustion chamber 9 and completely combusted by the secondary combustion chamber combustion air 12. In the secondary combustion chamber 9, moisture and the like discharged from the dryer 4 are also supplied and burned. In this way, if the waste 2 is dried by the dryer 4 in the preceding stage, if the waste heat generation amount (low heating value) is about 1000 to 1500 kcal / kg · wet or more, auxiliary fuel in the melting furnace Can be operated without use.
[0031]
  The exhaust gas discharged from the secondary combustion chamber 9 of the ash melting furnace uses the heat exchanger 13 to exchange heat with the exhaust gas extracted from the outlet of the subsequent reaction dust collector 15. In the system where the boiler 14 is installed, the residual heat is recovered by the boiler 14 and used for power generation. Further, the reaction dust collector 15 removes soot and the exhaust gas treatment device 17 further removes harmful substances, and then is discharged from the chimney 18 to the atmosphere.
[0032]
  In addition,In this specificationThe term “gasification melting furnace” in FIG. 4 refers to a concept that combines the pyrolysis furnace 6 and the ash melting furnace 8, as long as the waste after drying is thermally decomposed and the resulting ash is melted. .This formIn the above description, the fluidized bed type melting furnace is shown and described as the gasification melting furnace. However, the present invention is not limited to this, and for example, the gasification melting furnace can also be used for a gasification reforming melting furnace.
[0033]
  Reference formAccording to the waste treatment system according to the present invention, the moisture in the waste is reduced by drying and the waste calorie is increased. Therefore, the waste calorie (LHV) at the inlet of the dryer 4 is 1000 to 1500 kcal / kg · wet. In addition, the auxiliary fuel at the outlet of the ash melting furnace 8 becomes unnecessary. Also, the running cost can be reduced. In particular, use a direct heating kiln type dryerThis formHas the advantage of good drying efficiency.
[0034]
  Further, since the outlet gas of the reaction dust collector 15 is heat-exchanged with the ash melting furnace 9 outlet exhaust gas as a drying medium, the remaining heat can be effectively used. Thus, since clean exhaust gas is used as the drying medium, it is not necessary to provide a cyclone before the supply to the dryer. Furthermore, ducts, fans, and other auxiliary equipment are less likely to become clogged and malfunction, and the entire system is easy to maintain.
[0035]
  Furthermore, by measuring and controlling the moisture content or temperature of the drying medium at the outlet of the dryer 4, the properties of the dried waste put into the pyrolysis furnace can be made uniform. According to this, stable combustion becomes possible, no harmful gases such as CO, NOx, DXN are generated, and CO₂Reduces the environmental load and reduces the burden on the environment.
[0036]
  In FIG.Embodiment of the present invention1 shows a schematic diagram of a waste treatment system comprising an indirect heating kiln according to FIG. A waste treatment system 1a according to the present embodiment includes a supply device 3 that accumulates waste 2 and supplies it to a dryer 4a, an indirect heating kiln type dryer 4a that removes moisture in the waste 2, and a dryer. A supply device 5 for supplying the waste 2 having passed through 4a to the pyrolysis furnace 6, a pyrolysis furnace 6 for pyrolyzing the waste 2, an ash melting furnace 8 for melting ash discharged in the pyrolysis furnace, and an ash A boiler 14 for exchanging heat of the exhaust gas discharged from the melting furnace 8, a reaction dust collector 15 for removing dust in the exhaust gas, an exhaust gas treatment device 17 for removing harmful components in the exhaust gas, and an exhaust gas in the atmosphere And a chimney 18 that discharges to the outside. At the subsequent stage of the reaction dust collector 15, there is provided an exhaust gas transport pipe 16 for extracting a part of the exhaust gas at the outlet of the reaction dust collector and introducing it into the dryer 4a. A heat exchanger 13 for exchanging heat of the exhaust gas extracted from the outlet of the reaction dust collector 15 is installed at the subsequent stage of the ash melting furnace 8. A line for recirculating the drying medium used for drying to the exhaust gas transport pipe 16 is installed at the subsequent stage of the dryer 4a.
[0037]
  Here, the dryer 4a in this embodiment removes the water | moisture content of the waste 2, Comprising: The indirect heating kiln type dryer 4a conventionally known can be used. In the dryer 4a, it dries so that the water | moisture content in the waste 2 may reduce to about 5 to 20%. As the drying medium, as in the first embodiment, a part of the exhaust gas at the outlet of the reaction dust collector 15 is extracted and used.
[0038]
  The flow of exhaust gas that is the drying machine 4a and its drying medium will be described over time. Waste 2 is supplied to the dryer 4a, and a drying medium is introduced into a cylinder around the kiln.
  The drying medium is one in which a part of the exhaust gas at the outlet of the reaction dust collector 15 is extracted. The temperature of the drying medium at the time of introduction into the dryer 4a is preferably 300 to 600 ° C. The supplied exhaust gas, which is a drying medium, can be heated by exchanging heat with the exhaust gas at the outlet of the ash melting furnace 8 by an indirect heat exchanger 13 provided at the rear stage of the secondary combustion chamber 9 of the ash melting furnace 8. . Moreover, the exhaust gas used as the drying medium introduced into the dryer 4a contains almost no soot and is clean. For example, in a waste disposal system with a waste disposal amount of 150 t / day, the drying medium is 50 to 400 m in the dryer 4a.^ThreeIt is preferable to supply at an amount of about / min (waste disposal amount 150 t / day scale).
[0039]
  In the dryer 4a, the water in the waste 2 is evaporated. At this time, it is preferable to dry so that the water | moisture content in the waste material 2 may reduce to about 5 to 20%. The evaporated water is sent to the ash melting furnace 8 together with soot, and is completely burned and processed in the secondary combustion chamber 9 of the ash melting furnace. You may install a cyclone, a fan (not shown), etc. in the line until it sends to the ash melting furnace 8 from the dryer 4a.
[0040]
  In the subsequent stage of the dryer 4a according to this embodiment,Be helpfulAs described in the embodiment, a line for recirculating the used drying medium discharged from the dryer 4a and supplying it to the dryer 4a is provided. However, in this embodiment,Be helpfulUnlike the form, it is not necessary to provide a dust removing device or the like in the line. In the indirect heating kiln type dryer 4a, the drying medium does not come into contact with the waste 2. Therefore, no dust is picked up from the waste 2 and water is not collected. Therefore, the used drying medium discharged from the dryer 4a can be circulated through the line again while remaining clean.
[0041]
  Here, according to this embodiment, the dry amount of the waste 2 is controlled so that the moisture content of the waste 2 becomes a constant value of about 5 to 20%. For such control,Be helpfulIt can be performed in the same manner as described in the embodiment. Moreover, the flow regarding the waste 2 processing system is that the waste 2 is dried by the indirect heating kiln type dryer 4a.Be helpfulSince it is the same as that of a form, description is abbreviate | omitted.
[0042]
  This embodimentTherefore, since the indirectly heated kiln type dryer 4a is used, the exhaust gas at the outlet of the reaction dust collector 15 used as a waste drying medium can be recirculated while being clean. Moreover, once exhaust gas to be used as a drying medium is introduced from the outlet of the reaction dust collector 15, it is advantageous in that it only needs to be circulated without replenishing the drying medium.
[0043]
  At this time, the circulating line does not require a dust removing device or the like, and the line is not contaminated with dust, so that the waste 2 can be dried to a desired level while keeping the system at a low cost. can do.
[0044]
  In addition, the exhaust gas at the outlet of the reaction dust collector 15 used as a waste drying medium is recirculated cleanly, and the high temperature drying medium does not directly touch the waste. Is a highly safe system. The waste treatment system 1a including the indirectly heated kiln type dryer 4a according to the second embodiment is particularly advantageous when wastes that are not preferably transformed are treated.
[0045]
  In FIG.Other helpful1 shows a schematic diagram of a waste treatment system having an indirectly heated kiln type dryer according to an embodiment. FIG.This formThe waste treatment system 1b according to FIG. 1 includes a supply device 3 for accumulating the waste 2 and supplying it to the dryer 4a, an indirect heating kiln-type dryer 4a for removing moisture in the waste 2, and disposal via the dryer. Supply device 5 for supplying product 2 to pyrolysis furnace 6, pyrolysis furnace 6 for pyrolyzing waste, ash melting furnace 8 for melting ash discharged from pyrolysis furnace 6, and ash melting furnace Boiler 14 for exchanging heat from the exhaust gas, reaction dust collector 15 for removing the dust in the exhaust gas, exhaust gas treatment device 17 for removing harmful components in the exhaust gas, and releasing the treated exhaust gas into the atmosphere And a chimney 18. Further, a high-temperature air transport pipe 16a for supplying air to the dryer 4a is provided, and the air taken in from the atmosphere is heated by the heat exchanger 13 by opening and closing the air valve 28, and dried to the dryer 4a. Introduced as a medium. A line for circulating the gas used as the drying medium to the high temperature air transport pipe 16a is installed from the dryer 4a.
[0046]
  This formThe dryer 4a is an indirect heating kiln type. As a drying medium, air heated to 300 to 600 ° C. is introduced into a cylinder around the indirect heating kiln, and dried so that moisture in the waste is reduced to about 5 to 20%. For systems that control the moisture content of waste to maintain a certain amount,1 and 2Since it is the same as that of a form, description is abbreviate | omitted.
[0047]
  here,This formThen, the air which can be extract | collected from air | atmosphere is used as a drying medium. However, the drying medium is not limited to air, and an inert gas such as nitrogen can be used as well. The advantage of using air is that it is clean and can be collected in large quantities from anywhere, so it is easier and more economical than drawing exhaust gas through a duct.
[0048]
  On the other hand, an apparatus for raising the temperature of air to a temperature suitable for drying is required. As such an apparatus, a heat exchanger using high-temperature exhaust gas near the outlet of the ash melting furnace 8 can be used. The exhaust gas near the outlet of the ash melting furnace 8 contains a lot of dust, so it is not suitable for direct use as a drying medium, but this 800-900 ° C high-temperature exhaust gas is used for heat supply to exchange heat with room temperature air. The air heated to 300 to 600 ° C. can be introduced into the dryer 4a and used as a drying medium.
[0049]
  Evaporated moisture generated as a result of drying the waste 2 in the dryer 4a is sent to the secondary combustion chamber 9 of the ash melting furnace 8 as a dry exhaust gas and processed. The dust in the dry exhaust gas is separated by the cyclone 23 and melted in the ash melting furnace 8. The clean exhaust gas from which the dust is separated is sent to the secondary combustion chamber 9 by a fan.
[0050]
  On the other hand, the high-temperature air, which is a drying medium, is used again after its flow rate and temperature are controlled in a line provided at the subsequent stage of the dryer 4a. In particular, since the temperature of the drying medium after drying has decreased to around 100 ° C., the heat is again exchanged by the heat exchanger 13 and heated to 300 to 600 ° C. The air used as the drying medium can be circulated and used without being replenished after being collected from the atmosphere. Or it can also be used, discarding a part and replenishing a part from air | atmosphere newly.
[0051]
  This formTherefore, since air is used as a drying medium, it is simpler and less expensive to install than when exhaust gas is drawn through a duct or the like. Further, since air does not contain corrosive substances unlike exhaust gas, there is an advantage that it is easy to handle when used as a drying medium. Furthermore, since heat is exchanged with the exhaust gas at the furnace outlet in order to raise the temperature of the air, the remaining heat can be effectively used.
[0052]
  This formAlso,Of FIG.Similar to the embodiment, an indirect heating kiln type dryer 4a is used, and air that is cleaner than the exhaust gas at the outlet of the reaction dust collector 15 is used as the drying medium. Machine blockage and failure are unlikely to occur.
[0053]
  In FIG.In addition to other forms of reference1 shows a schematic diagram of a waste treatment system.This formThe waste treatment system 1c according to the present invention includes a supply device 3 that accumulates the waste 2 and supplies it to the dryer 4a, an indirect heating kiln-type dryer 4a that removes moisture in the waste 2, and a dried waste 2 from a supply device 5 for supplying 2 to the pyrolysis furnace 6, a pyrolysis furnace 6 for pyrolyzing the waste 2, an ash melting furnace 8 for melting ash discharged from the pyrolysis furnace 6, and an ash melting furnace 8 A boiler 14 for exchanging heat of the exhaust gas discharged, a reaction dust collector 15 for removing soot and dust in the exhaust gas, an exhaust gas treatment device 17 for removing harmful components in the exhaust gas, and the treated exhaust gas into the atmosphere And a chimney 18 for discharge. Further, a high-temperature air transport pipe 16a for supplying the heated air to the dryer 4a is provided, and the air taken in from the atmosphere by the air valve 28 is used to heat the secondary combustion furnace 9 of the ash melting furnace 8. The temperature is raised and circulated in the heat exchanger 13a to be used. A line for returning the used drying medium to the high-temperature air transport pipe 16a is installed from the dryer 4a.
[0054]
  This formIn regard to the circulation of the drying medium and the treatment of the waste 2 as mentioned aboveOf FIG.It is the same as the form.This formThen, heat is exchanged to raise the temperature of the air, but a heat exchanger 13a provided in the secondary combustion chamber 9 is used in order to utilize the heat of the secondary combustion chamber 9 of the higher temperature ash melting furnace 8. The exhaust gas flowing through the secondary combustion chamber 9 has a temperature of about 1000 ° C. and is higher in temperature than the exhaust gas near the outlet of the ash melting furnace 8, so that heat can be exchanged with high efficiency.
[0055]
  This formAccording to the above, it is possible to efficiently and cleanly dry the waste 2 using the indirectly heated kiln type dryer 4a using the high-temperature air that has been subjected to heat exchange with high efficiency and whose temperature has been increased as a drying medium. .
[0056]
【The invention's effect】
  According to the waste treatment system according to the present invention, the moisture in the waste is reduced by drying and the waste calorie is increased. Therefore, the waste calorie (LHV) at the inlet of the dryer 4 is 1000 to 1500 kcal / kg · wet. Even if it exists, the auxiliary fuel of the ash melting furnace 8 exit becomes unnecessary. Also, the running cost can be reduced.
[0057]
  Further, since a clean gas is used as a drying medium, a cyclone or the like is not required before the supply to the dryer. Furthermore, ducts, fans, and other auxiliary equipment are less likely to become clogged and malfunction, and the entire system is easy to maintain.
[0058]
  Furthermore, by controlling the moisture or temperature of the exhaust gas that is the drying medium, the properties of the dried waste put into the pyrolysis furnace can be made uniform. According to this, stable combustion becomes possible, no harmful gases such as CO, NOx, DXN are generated, and CO₂Reduces the environmental load and reduces the burden on the environment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a waste treatment system that includes a direct heating kiln type dryer and uses exhaust gas as a drying medium.
FIG. 2 is a diagram showing an outline of a waste treatment system that includes an indirect heating kiln type dryer and uses exhaust gas as a drying medium.
FIG. 3 is a diagram showing an outline of a waste treatment system that includes an indirect heating kiln type dryer and uses high-temperature air as a drying medium.
FIG. 4 is a diagram showing an outline of another form of a waste treatment system that includes an indirectly heated kiln type dryer and uses high-temperature air as a drying medium.
[Explanation of symbols]
1, 1a, 1b, 1c Waste treatment system
2 Waste
3 Supply device
4, 4a dryer
5 Supply device
6 Pyrolysis furnace
7 Pyrolysis furnace primary air
8 Ash melting furnace
9 Secondary combustion chamber
10 Ash melting furnace combustion air
11 Auxiliary fuel
12 Secondary combustion chamber combustion air
13, 13a Heat exchanger
14 Boiler
15 Reactive dust collector
16 Exhaust gas transport pipe
16a Hot air transport pipe
17 Exhaust gas treatment equipment
18 Chimney
20 Moisture detector
21 Temperature detector
22 Control device
23 fans
24 Damper (Flow adjustment device)
25 Dust remover
26 fans
27 Cyclone
28 Air valve

Claims

An indirect heating kiln-type dryer that removes moisture in the waste,
A gasification melting furnace that melts and decomposes the dried waste;
A reaction dust collector for removing the dust in the exhaust gas discharged from the gasification melting furnace,
Part of the exhaust gas at the outlet of the reaction dust collector is extracted and used as a drying medium,
The exhaust gas at the outlet of the gasification melting furnace and the drying medium are heat-exchanged by a heat exchanger provided at the rear stage of the secondary combustion chamber in the gasification melting furnace, and the heat of the secondary combustion chamber is obtained. Utilizing the temperature of the drying medium to 300-600 ° C.,
Removing moisture in the waste by introducing the drying medium into the dryer;
And Ri Na provided boiler between the reaction precipitator and the heat exchanger,
Comprising a line for recirculating the drying medium discharged from the dryer to the dryer;
A temperature detection device, a flow rate adjustment device for adjusting the flow rate of the drying medium, and a control device for controlling the flow rate adjustment device,
The temperature detection device is installed at the outlet of the dryer;
The flow rate adjustment device is operated so that the temperature detected by the temperature detection device is constant, the amount of the drying medium introduced into the dryer is adjusted, and the moisture content of the waste is constant. A waste disposal system that is configured .