JPH11351526A - 廃棄物燃焼処理方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 廃棄物中に金属類が混入していても、細粉砕
機が損傷を受けることを防止し得、安定した運転を継続
し得る廃棄物燃焼処理方法及び装置を提供する。 【解決手段】 廃棄物を粗粉砕機３０で粗粉砕し、分離
器３１で金属類を分離除去した後、細粉砕機２４で細粉
砕し、ボイラ２３の火炉２３ａ内へ投入して、主燃料と
一緒に燃焼させるよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物燃焼処理方
法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、未利用エネルギーの有効利用の観
点から、都市ゴミを粉砕し、カルシウム等を加えて１０
〜２０［ｍｍ］程度の柱状チップに固めて乾燥したゴミ
固形燃料（ＲＤＦ：Ｒｅｆｕｓｅ Ｄｅｒｉｖｅｄ Ｆ
ｕｅｌ）を製造する技術が開発されており、前記ゴミ固
形燃料を流動層ボイラに利用することが考えられるよう
になってきている。

【０００３】図２は前記ゴミ固形燃料を用いた循環流動
層ボイラの一例を示すもので、水冷壁１ａにより形成さ
れた火炉１の底部に、空気分散板２が設けられており、
該空気分散板２上に燃料ラインＷを介して投入されたゴ
ミ固形燃料を、前記空気分散板２から吹き出される一次
空気Ａにより灰や石灰石等からなるベッド材３と共に流
動化させながら燃焼させ、図示しない発電用蒸気タービ
ン等に供給する蒸気を発生させるようにしてある。

【０００４】前記空気分散板２から吹き出される一次空
気Ａは、押込通風機（ＦＤＦ）６及び空気予熱器７を備
えて前記火炉１の下部に接続された空気ライン９により
調節弁８を介して供給されるようになっている。

【０００５】更に、前記火炉１の上部には、火炉１内で
の燃焼により発生した排ガスを導き得るようサイクロン
４が接続されており、前記排ガスによって吹き上げられ
た燃焼灰や未燃分等を含むベッド材３が前記サイクロン
４で捕集され、該サイクロン４で捕集されたベッド材３
は、サイクロン４下部の垂直なベッド材落下管４ａから
灰再循環装置（Ｊ−バルブ等）５を介して前記火炉１の
底部に循環されるようになっている。

【０００６】ここで、前記灰再循環装置５は、一般的に
サイクロン４下部の圧力よりも火炉１内下部の圧力の方
が高くなっていることを考慮し、この状態において、火
炉１内の排ガスがサイクロン４下部のベッド材落下管４
ａ側に流れ込むことを防止し、且つサイクロン４で分離
されたベッド材３を火炉１内に確実に流下させて戻し得
るよう形成してある。

【０００７】一方、前記サイクロン４でベッド材３が分
離された排ガスは、過熱器１６及び節炭器１７等を備え
た後部伝熱部１８を介して熱回収されてから排ガスライ
ン１９に流入し、空気予熱器７で前記空気ライン９の空
気と熱交換することにより更に冷却され、集塵機（例え
ばバグフィルタ）２０で脱塵された後、誘引通風機（Ｉ
ＤＦ）２１を介して煙突２２から大気に放出されるよう
にしてある。

【０００８】又、前記灰再循環装置５には、別置のブロ
ア１０より流動用空気１１が導入されるようになってお
り、循環するベッド材３の粒子を流動化させて、スムー
ズな粒子の流れを確保し得るようにしてある。

【０００９】更に、前記空気ライン９には、火炉１の上
下方向中間部に調節弁１２を介して接続される二次空気
ライン１３も付設されており、前記空気ライン９及び二
次空気ライン１３の二系統から火炉１へ燃焼空気を供給
することによりＮＯxの発生を抑制すると共に、前記二
次空気ライン１３から火炉１内に二次空気Ｂを供給する
ことにより未燃分の燃焼を助勢するようにしてある。

【００１０】尚、図２中、１５は前記火炉１の底部にベ
ッド材３の一部を取り出せるようロータリーバルブ等の
切出弁１４を介して接続されたベッド材排出ラインであ
る。

【００１１】ところで、前述の如きゴミ固形燃料には通
常０．５〜１％程度の塩素が含まれており、このような
塩素を含有したゴミ固形燃料を燃焼させた場合、特に高
温で強い腐食性を有する塩化水素ガス（ＨＣｌ）が発生
するため、該塩化水素ガスによる伝熱管等の腐食防止の
観点並びにゴミ固形燃料が数ｃｍオーダーの固形物であ
ることから、従来においては低温燃焼（およそ８００〜
８５０［℃］程度）となる前述の如き循環流動層ボイラ
等でゴミ固形燃料を燃焼させるようにしている。

【００１２】しかしながら、循環流動層ボイラ等で行わ
れるような低温燃焼では、前記ゴミ固形燃料に含まれる
塩素からダイオキシンが生成されてしまうという問題を
有していた。

【００１３】又、ワラ、木の皮、米のもみがら等のバイ
オマスやその他のゴミといった廃棄物も通常、前述の如
きゴミ固形燃料と同様に、循環流動層ボイラ等で燃焼さ
せるようにしているため、廃棄物に含まれる塩素からダ
イオキシンが生成されてしまうことは避けられなかっ
た。

【００１４】このため、最近、図３に示される如く、火
力発電所等における灰処理設備を備えた石炭焚等のボイ
ラ２３の火炉２３ａ内へ、カッタミル等の細粉砕機２４
で細粉砕したゴミ固形燃料を投入して浮遊させつつ、微
粉炭等の主燃料と一緒に燃焼させるようにした廃棄物燃
焼処理装置が提案されている。

【００１５】尚、図３中、２５はゴミ固形燃料を貯留す
るホッパ、２６はホッパ２５に貯留されたゴミ固形燃料
を細粉砕機２４へ送り込むスクリューフィーダ等の搬送
装置、２７は細粉砕機２４で解砕されたゴミ固形燃料を
ボイラ２３の火炉２３ａ内へ空気搬送するためのファ
ン、２８はゴミ固形燃料をボイラ２３の火炉２３ａ内へ
投入するためのポート、２９は主燃料と燃焼用空気をボ
イラ２３の火炉２３ａ内へ噴射し燃焼させるためのバー
ナであり、又、図３中、図２と同一の符号を付した部分
は同一物を表わしている。

【００１６】図３に示されるような廃棄物燃焼処理装置
においては、押込通風機６で昇圧され空気予熱器７を通
過して加熱された燃焼用空気が空気ライン９を介してバ
ーナ２９からボイラ２３の火炉２３ａ内へ導入されると
共に、微粉炭等の主燃料がバーナ２９からボイラ２３の
火炉２３ａ内へ供給されて燃焼が行われ、ボイラ２３の
火炉２３ａ内での燃焼により発生した排ガスは、図示し
ていない過熱器及び節炭器等を備えた後部伝熱部２３ｂ
において熱回収されてから排ガスライン１９に流入し、
空気予熱器７で前記空気ライン９の空気と熱交換するこ
とにより更に冷却され、集塵機２０で脱塵された後、誘
引通風機２１を介して煙突２２から大気に放出される
が、前述の如き微粉炭等の主燃料の燃焼時に、ホッパ２
５に貯留されたゴミ固形燃料を搬送装置２６の作動によ
り細粉砕機２４へ送り込み、該細粉砕機２４においてゴ
ミ固形燃料を細粉砕し、該細粉砕機２４で細粉砕された
ゴミ固形燃料をファン２７の作動によりボイラ２３の火
炉２３ａ内へ空気搬送して投入すると、ゴミ固形燃料は
浮遊しながら、前記バーナ２９からボイラ２３の火炉２
３ａ内へ供給される微粉炭等の主燃料と一緒に燃焼す
る。

【００１７】ここで、前述の如き火力発電所等における
石炭焚等のボイラ２３で使用される微粉炭等の主燃料の
量に対して、ボイラ２３の火炉２３ａ内へ投入されるゴ
ミ固形燃料の量の比率は数％程度となるため、ゴミ固形
燃料の燃焼によって生じる塩化水素ガスは、火炉２３ａ
内で発生する微粉炭等の主燃料の燃焼ガスによって希釈
され、伝熱管等が腐食する心配はなく、又、前記ボイラ
２３の火炉２３ａの高さはおよそ４０［ｍ］程度であ
り、空筒速度はおよそ１０［ｍ／ｓｅｃ］程度であり、
燃焼温度はおよそ１６００［℃］程度であるため、ゴミ
固形燃料に含まれる塩素から生成されるダイオキシン
は、およそ１６００［℃］程度という高温のもとで約四
秒間ほど保持され、分解されることとなる。

【００１８】又、ワラ、木の皮、米のもみがら等のバイ
オマスやその他のゴミといった廃棄物も、前述の如きゴ
ミ固形燃料と同様に、細粉砕機２４で細粉砕し、ポート
２８からボイラ２３の火炉２３ａ内へ投入して浮遊させ
つつ、主燃料と一緒に燃焼させるようにすれば、廃棄物
の燃焼によって生じる塩化水素ガスによる伝熱管等の腐
食を防止しつつ、ダイオキシンの発生を防止し得ると共
に、主燃料の燃焼性の低下を抑制し得、燃焼効率をより
向上し得る。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図３に示さ
れるような廃棄物燃焼処理装置の場合、ゴミ固形燃料等
の廃棄物中には紙、ビニール、布等が多く含まれている
ため、細粉砕機２４としては、ケーシング内に配置され
た固定刃に対し鋭利な回転刃を回転させることにより投
入物を細粉砕するカッタミル等が適しているが、廃棄物
中には、前処理段階で除去されているはずの金属類が若
干残留し混入していることがあり、このような場合に
は、細粉砕機２４の回転刃が廃棄物中に混入している金
属類によって損傷してしまい、運転を安定して継続する
ことが困難になるという欠点を有していた。

【００２０】本発明は、斯かる実情に鑑み、廃棄物中に
金属類が混入していても、細粉砕機が損傷を受けること
を防止し得、安定した運転を継続し得る廃棄物燃焼処理
方法及び装置を提供しようとするものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は、廃棄物を粗粉
砕し、金属類を分離除去した後、細粉砕し、ボイラの火
炉内へ投入して、主燃料と一緒に燃焼させることを特徴
とする廃棄物燃焼処理方法にかかるものである。

【００２２】又、本発明は、廃棄物を粗粉砕する粗粉砕
機と、該粗粉砕機で粗粉砕された廃棄物から金属類を分
離除去する分離器と、該分離器で金属類が分離除去され
た廃棄物を細粉砕する細粉砕機と、該細粉砕機で細粉砕
された廃棄物を火炉内で主燃料と一緒に燃焼させるボイ
ラとを備えたことを特徴とする廃棄物燃焼処理装置にか
かるものである。

【００２３】上記手段によれば、以下のような作用が得
られる。

【００２４】本発明の廃棄物燃焼処理方法においては、
廃棄物は、粗粉砕され、金属類が分離除去された後、細
粉砕され、ボイラの火炉内へ投入されて、主燃料と一緒
に燃焼される。

【００２５】又、本発明の廃棄物燃焼処理装置において
は、廃棄物は、粗粉砕機で粗粉砕され、分離器で金属類
が分離除去された後、細粉砕機で細粉砕され、ボイラの
火炉内へ投入されて、主燃料と一緒に燃焼される。

【００２６】この結果、仮に、廃棄物中に、前処理段階
で除去されているはずの金属類が若干残留し混入してい
たとしても、該金属類は、細粉砕機へ導入される前に、
分離器において廃棄物から分離除去されるため、細粉砕
機が損傷したりすることが回避され、運転を安定して継
続することが可能となる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
例と共に説明する。

【００２８】図１は本発明を実施する形態の一例であっ
て、図中、図３と同一の符号を付した部分は同一物を表
わしており、基本的な構成は図３に示す従来のものと同
様であるが、本図示例の特徴とするところは、図１に示
す如く、搬送装置２６から送り込まれるゴミ固形燃料等
の廃棄物を粗粉砕する粗粉砕機３０と、該粗粉砕機３０
で粗粉砕された廃棄物から金属類を分離除去する分離器
３１とを追加装備し、廃棄物を粗粉砕機３０で粗粉砕
し、分離器３１で金属類を分離除去した後、細粉砕機２
４で細粉砕し、ボイラ２３の火炉２３ａ内へ投入して、
主燃料と一緒に燃焼させるよう構成した点にある。

【００２９】前記粗粉砕機３０としては、例えば、回転
軸３０ａに対し放射状に複数のハンマプレート３０ｂを
取り付けてなるハンマミル等を用いることができ、該ハ
ンマミル等の粗粉砕機３０は、ハンマプレート３０ｂが
鋭利な刃物でないため、カッタミル等の細粉砕機２４の
ように廃棄物を細かく細粉砕することはできず、粗粉砕
しかできないが、廃棄物中に金属類が混入していても、
ハンマプレート３０ｂが損傷したりする心配はないもの
である。

【００３０】又、前記分離器３１は、通常、金属類の比
重の方が一般的な廃棄物の比重より大きいことを利用し
て、両者を分離する形式のものであって、前記粗粉砕機
３０で粗粉砕された廃棄物をケーシング３１ａ内部の円
錐状のコーン部材３１ｂ上に投下し、比重の大きい金属
類のみをケーシング３１ａとコーン部材３１ｂとの間隙
から下部ホッパ３１ｃへ落下させ、比重の小さい廃棄物
をファン３４の作動によりコーン部材３１ｂの上方へ吹
き上げて細粉砕機２４へ送り込むようにしたものであ
り、前記下部ホッパ３１ｃに落下して貯留された金属類
は、必要に応じて適宜ナイフゲート３２，３３を開くこ
とにより、回収するようにしてある。

【００３１】次に、上記図示例の作動を説明する。

【００３２】ホッパ２５に貯留されたゴミ固形燃料等の
廃棄物は、搬送装置２６の作動によりハンマミル等の粗
粉砕機３０へ送り込まれ、該粗粉砕機３０において粗粉
砕され、分離器３１で金属類が分離除去された後、細粉
砕機２４で細粉砕され、ボイラ２３の火炉２３ａ内へ投
入されて、主燃料と一緒に燃焼される。

【００３３】この結果、仮に、廃棄物中に、前処理段階
で除去されているはずの金属類が若干残留し混入してい
たとしても、該金属類は、細粉砕機２４へ導入される前
に、分離器３１において廃棄物から分離除去されるた
め、細粉砕機２４の回転刃が損傷したりすることが回避
され、運転を安定して継続することが可能となる。

【００３４】こうして、廃棄物中に金属類が混入してい
ても、細粉砕機２４が損傷を受けることを防止し得、安
定した運転を継続し得る。

【００３５】尚、本発明の廃棄物燃焼処理方法及び装置
は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得
ることは勿論である。

【００３６】

【発明の効果】以上、説明したように本発明の廃棄物燃
焼処理方法及び装置によれば、廃棄物中に金属類が混入
していても、細粉砕機が損傷を受けることを防止し得、
安定した運転を継続し得るという優れた効果を奏し得
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する形態の一例の全体概要構成図
である。

【図２】従来の廃棄物燃焼処理装置の一例の全体概要構
成図である。

【図３】従来の廃棄物燃焼処理装置の他の例の全体概要
構成図である。

【符号の説明】

２３ ボイラ ２３ａ 火炉 ２４ 細粉砕機 ３０ 粗粉砕機 ３１ 分離器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 廃棄物を粗粉砕し、金属類を分離除去し
   た後、細粉砕し、ボイラの火炉内へ投入して、主燃料と
   一緒に燃焼させることを特徴とする廃棄物燃焼処理方
   法。
2. 【請求項２】 廃棄物を粗粉砕する粗粉砕機と、該粗粉
   砕機で粗粉砕された廃棄物から金属類を分離除去する分
   離器と、該分離器で金属類が分離除去された廃棄物を細
   粉砕する細粉砕機と、該細粉砕機で細粉砕された廃棄物
   を火炉内で主燃料と一緒に燃焼させるボイラとを備えた
   ことを特徴とする廃棄物燃焼処理装置。