废弃物熔融处理方法技术

本发明专利技术的课题在于，提供一种废弃物的熔融处理方法，其可以降低竖式的废弃物熔融炉中的煤焦炭的用量、减少二氧化碳排放量，同时可以抑制废弃物熔融炉的庞大的运转费用，另外，可以有效地利用生物质原料所具有的挥发成分的燃烧热，进而可以稳定地进行作业。在废弃物熔融炉(1)中投入废弃物，将废弃物热分解、燃烧，将热分解燃烧残渣熔融，在这样的废弃物熔融处理方法中，特征在于，投入煤焦炭和生物质成型物，在该熔融炉的下部用煤焦炭形成高温炉栅，使煤焦炭和生物质成型物燃烧，形成熔融热源，所述生物质成型物是将生物质原料加热至比碳化温度低的温度，同时加压成型而得的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的课题在于，提供一种废弃物的熔融处理方法，其可以降低竖式的废弃物熔融炉中的煤焦炭的用量、减少二氧化碳排放量，同时可以抑制废弃物熔融炉的庞大的运转费用，另外，可以有效地利用生物质原料所具有的挥发成分的燃烧热，进而可以稳定地进行作业。在废弃物熔融炉(1)中投入废弃物，将废弃物热分解、燃烧，将热分解燃烧残渣熔融，在这样的中，特征在于，投入煤焦炭和生物质成型物，在该熔融炉的下部用煤焦炭形成高温炉栅，使煤焦炭和生物质成型物燃烧，形成熔融热源，所述生物质成型物是将生物质原料加热至比碳化温度低的温度，同时加压成型而得的。【专利说明】
本专利技术涉及在竖炉式熔融炉内将废弃物热分解、燃烧、熔融的。
技术介绍
作为处理城市垃圾、碎纸机粉尘等的废弃物的技术，已知有将废弃物热分解、燃烧，将热分解残渣熔融制成炉渣而排出的废弃物熔融处理。该处理方法具有以下优点:将废弃物热分解来气化，由此可以回收其燃烧热，同时将热分解残渣熔融以炉渣形式排出后，可以减少在填埋处理等中所需进行最终处理的量。这种熔融处理方法有多种方式，但作为其之一是利用形成竖式的竖炉式废弃物气化熔融炉的方法。该竖炉式废弃物气化熔融炉例如是进行以下处理的炉:使炉下部堆积的焦炭燃烧，将废弃物投入该高温的焦炭上，使其热分解及部分氧化而气化，同时将残渣熔融，制成炉渣(参照专利文献I)。专利文献I的竖炉式废弃物气化熔融炉中，形成竖式筒状的炉体的功能在纵向(上下)方向上大致分为三个区域。即，形成高温燃烧带，该高温燃烧带具有在炉下部堆积焦炭而成的焦炭床，在该高温燃烧带之上形成废弃物层，在炉体的上部于该废弃物层的上方形成大空间的熔化室部。在所述气化熔融炉中，在上述3个区域各自中，将含氧气体向炉内吹入。在炉下部的高温燃烧带设置主风口，为了使投入而堆积的焦炭床的焦炭燃烧，得到将废弃物的热分解残渣熔融的熔融热源，吹入富氧空气。另外，在废弃物层设置副风口，为了使投入而堆积的废弃物缓慢地流动，同时使废弃物热分解及部分氧化，吹入空气。另外，在熔化室部设置第三级风口，为了使废弃物热分解而生成的热分解气体(可燃性气体)的一部分部分燃烧，将内部维持在规定温度，吹入空气。如上所述，竖炉式废弃物气化熔融炉是在一个炉子中，使废弃物在该炉内下降的同时，可以进行热分解气化处理和熔融处理两种处理的设备。所投入的废弃物被热分解，生成气体和残渣。通过来自主风口的富氧空气的鼓风，焦炭床的焦炭被燃烧，形成高温燃烧带，将废弃物的热分解残渣熔融，以炉渣和金属的形式排出。由高温燃烧带的焦炭燃烧产生的高温气体将在高温燃烧带上形成的废弃物层的废弃物加热，利用来自副风口的空气的鼓风将废弃物热分解，包含由该热分解产生的可燃性气体的气体在废弃物层内上升，经过熔化室部，通过在炉内上部设置的排出烟道，向炉外的二次燃烧室排出。气体含有大量的可燃气体，在二次燃烧室使其燃烧，通过锅炉进行热回收，产生蒸气，将该蒸气用于发电等。由锅炉排出的气体通过旋风分离器除去比较粗大的粉尘，进一步用降温装置冷却，通过与有害物质除去剂反应，除去有害气体，通过集尘器进行除尘处理等的排气处理后，由烟囱释放到大气中。在所述废弃物气化熔融炉中，在炉底部形成堆积焦炭而成的焦炭床，焦炭燃烧形成热分解残渣的熔融热源，但是近年来，期望降低来自化石燃料的煤焦炭的使用量，减少二氧化碳排放量。提出了削减焦炭使用量的废弃物熔融方法，其中，作为煤焦炭的替代物，将建筑废料的屑末加热压缩成型进行碳化，利用得到的碳化物或木炭等的块状的生物质(参见专利文献2)，或者将生物质加压成型而成的坯块等生物质固体投入到废弃物气化熔融炉，在炉内使其碳化物化，形成碳化物层(参见专利文献3 )。专利文献1:日本特开平09-060830 专利文献2:日本特开2005-249310 专利文献3:日本特开2005-274122。
技术实现思路
为了减少二氧化碳排放量，同时降低废弃物熔融炉的运转费用，应当减少废弃物熔融炉中的焦炭使用量，但即使如专利文献2、3那样利用碳化物的块状生物质或生物质固体作为焦炭的替代物，也有以下所示的问题。即，如专利文献2那样利用碳化物的块状生物质，或者如专利文献3那样将生物质固体投入废弃物熔融炉、在炉内使其碳化物化的情况下，生物质原料所具有的挥发成分的燃烧热在碳化过程中被消耗，生物质原料的相当于固定碳的份的热量用于作为焦炭替代物的熔融热源。因此，相对于所欲削减煤焦炭的量，必须投入大量的碳化物的块状生物质或生物质固体，它们与煤焦炭相比是昂贵的，因此存在以下问题:为了削减煤焦炭使用量所需的费用庞大，废弃物熔融炉的运转费用庞大。另外，还存在生物质原料所具有的挥发成分的燃烧热没有被有效利用的问题。另外，还存在以下问题:碳化物的块状生物质或生物质固体在炉内碳化而成的碳化物作为高温炉栅的稳定性比煤焦炭差，发生熔融炉下部的温度降低或熔融炉渣的排出不良，作业变得不稳定。本专利技术是为了解决上述课题而作出的专利技术，其课题在于，提供一种废弃物的熔融处理方法，其中，可以降低废弃物熔融炉中的煤焦炭的使用量、减少二氧化碳排放量，同时可以抑制废弃物熔融炉的庞大的运转费用，另外，可以有效地利用生物质原料所具有的挥发成分的燃烧热，进而可以进行稳定地作业。本专利技术的废弃物的熔融处理方法中，将废弃物投入竖炉式废弃物熔融炉，使废弃物热分解、燃烧、熔融。在所述废弃物的熔融处理方法中，本专利技术的特征在于，投入煤焦炭和生物质成型物，在该熔融炉的下部用煤焦炭形成高温炉栅，使煤焦炭和生物质成型物燃烧，形成熔融热源，所述生物质成型物是将生物质原料加热至比碳化温度低的温度，同时加压成型而成的。生物质根据FAO(联合国粮食及农业组织)分类，作为生物质，可以列举林地残余料、疏伐材料、未利用树木、木材加工残余料、建筑废料等的木质系生物质，稻杆、稻壳、草本系生物质，还有造纸系生物质，农业残渣，家畜粪尿、食品废弃物等的未利用生物质资源等。本专利技术中，将这些生物质作为原料(称为生物质原料)，加热至比碳化温度低的温度，同时进行加压成型，将得到的物质用作生物质成型物。本说明书中，碳化温度是指生物质原料的挥发成分开始挥发的温度，也是干馏开始的温度。将生物质原料加热至比碳化温度低的温度，同时加压成型，由此而得的生物质成型物含有挥发成分，因此投入该生物质成型物，在熔融炉下部燃烧形成熔融热源，由此可以有效地利用生物质原料所具有的挥发成分的燃烧热。在这种构成中，根据本专利技术，形成高温炉栅的煤焦炭具有以下功能:通过原本所具有的块状形状，在焦炭之间产生空隙，通过该空隙可靠地确保通气和确保通液的作为高温炉栅的功能、和作为用于熔融的热源的功能。另一方面，生物质成型物不论其高温强度、形状?尺寸，都可以使用，具有作为补足煤焦炭的熔融热量的熔融热源的功能。因此，煤焦炭是用于形成高温炉栅所需的最小限度的量即足矣，作为熔融热源而不足的份可以以上述生物质成型物补充，通过两者确保充分的熔融热源，同时可以以最少的煤焦炭形成高温炉栅层。假如想仅用生物质成型物形成高温炉栅，则必须高的高温强度以及规定尺寸以上的生物质成型物，其价格昂贵。另外，作为高温炉栅的稳定性也比煤焦炭要差。另一方面，若生物质成型物仅作为熔融热的供给源、即熔融热源发挥作用，则不需要高的高温强度。因此，无需使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：中山刚，内山武，秋山肇，吉田朋广，井田民男，
申请(专利权)人：杰富意工程株式会社，学校法人近畿大学，
类型：
国别省市：