JP2005030663A

JP2005030663A - 廃棄物処理装置

Info

Publication number: JP2005030663A
Application number: JP2003195509A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Nakanishi; 郁郎仲西; Kazuo Takano; 和夫高野; Masaaki Irie; 正昭入江; Yoichi Takazawa; 洋一高沢; Ryoji Miyabayashi; 良次宮林
Original assignee: Ebara Corp; Nippon Mining and Metals Co Ltd; Nippon Mining Co Ltd
Current assignee: Ebara Corp; Nippon Mining Holdings Inc; Eneos Corp
Priority date: 2003-07-11
Filing date: 2003-07-11
Publication date: 2005-02-03
Anticipated expiration: 2023-07-11
Also published as: JP4153377B2

Abstract

【課題】排水処理装置から得た中和滓を脱水及び乾燥させてから、溶融炉に戻し金属をスラグ化して回収する廃棄物処理装置を提供する。
【解決手段】銅滓を実質的に含む廃棄物Ａを投入し熱分解ガス化する内部循環流動層ガス化炉１１と、熱分解ガスＥを導入し溶融スラグを生成する旋回溶融炉２１と、旋回溶融炉２１の下流に設けた廃液分解塔２６と、廃液分解塔２６の下流に設けた急冷塔４１と、急冷塔４１の下流に設けたバグフィルタ５１と、急冷塔４１とバグフィルタ５１との間に設けられ、バグフィルタ５１に移送途中の排ガスに消石灰Ｋの粉状物を空気により吹き込む消石灰吹込装置８７と、旋回溶融炉２１の頂部１８に接続され、乾燥させた中和滓Ｎを貯留し、底部に設けられたバルブ２９を介して旋回溶融炉２１へ中和滓Ｎを投下する中和滓貯留装置２７と、を備える。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物処理装置に係り、特に、各種産業から生ずる銅（Ｃｕ）を含む金属滓と自動車、電機製品等から生ずる有価金属を含むシュレッダーダスト、金属成分を多く含む廃プラスチック等の産業廃棄物を原料として内部循環流動層ガス化炉において生成した熱分解ガスとともに、微粒子化されたチャー及び不燃成分を溶融炉へ送出しチャ−とガスを燃焼して灰分を溶融スラグ化し得られるスラグから有価金属を回収する廃棄物処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
廃棄物を流動層ガス化炉により低温で熱分解ガス化した後に、溶融炉により高温で溶融燃焼させ、溶融炉から排出される排ガスの冷却工程、熱回収工程および濾過集塵工程の少なくとも１つの工程にて得られた捕集灰の大部分を流動層ガス化炉または溶融炉に戻し、スラグ化率を向上させることにより最終廃棄物の総量を低減させる廃棄物処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
他方、廃棄物を処理する場合、その容量、性状、組成や種類により再生率、中間処理減量率、及び最終処分率が異なる（例えば、非特許文献１参照）。金属滓として銅滓の含有量が多い処理対象物については可燃成分と銅成分とを焼却することにより塩化第二銅などのダストが発生することを避けるため、処理フローとしては分別を徹底して行った後に、銅滓のみを取り出してリサイクルしていた。
【０００４】
しかし、銅滓をリサイクルするには、大量のエネルギーを加えなければならない。そこで、分別することなく有機性ゴミのエネルギーを銅回収のために用いることが望ましい。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−２３２００７号公報（段落番号００２５、第１図）
【０００６】
【非特許文献１】
志垣正信編著「絵解き廃棄物の焼却技術」オーム社刊、平成１２年１０月改訂第３版発行、ｐ．１４−１５
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
現在、銅を装置に組み込んだ製品は多く、銅のみを分別することが困難な場合が多い。しかし銅のみを分別できない場合についても再資源化を行うことは、リサイクル率を高める上で現在非常に重要な技術的課題となってきている。しかし従来の廃棄物処理装置では、多種多様の廃棄物を処理することができるものであるが、被処理物の性格に応じ装置の変形を行なう必要がある。例えば、銅滓を多量に含む廃棄物を原料とする場合に、還元炉を併設させてガス化溶融炉から金属を回収するように構成すると、銅の回収率は必ずしも良好ではなく、ダストが大量に発生することで溶融炉にて、スラグ化しきれず、排ガス処理においてバグフィルタにダストが蓄積することによる多大な圧力損失が生ずる等の問題があることが判明した。
【０００８】
また、溶融炉から排出される排ガスは、冷却工程により排ガス温度の低下に伴い高温で気化していた低沸点の銅、亜鉛、鉛等や塩化物が飛灰上に析出すると共に、排ガス中の塩化物が湿るため、バグフィルタの表面に飛灰、銅、亜鉛、鉛等の塩化物が付着し、捕集灰の回収率を低下させるという課題が存在していた。
【０００９】
本発明は、斯かる実情に鑑み、バグフィルタに付着する飛灰、金属、塩化物の量を低減させ、バグフィルタから得た捕集灰を排水処理工程にて中和処理をした後に、排水処理装置から得た中和滓を脱水及び乾燥させてから、溶融炉に戻し金属をスラグ化して回収する廃棄物処理装置を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１にかかる発明による廃棄物処理装置は、例えば、図１に示すように、銅滓を実質的に含む廃棄物Ａを投入し、底部１２から質量速度の大きい流動化空気Ｃ２と質量速度の小さい流動化空気Ｃ１を吹き込み流動媒体の循環流を形成して廃棄物Ａの一部を循環流中で４５０℃乃至６００℃で熱分解ガス化しガスとチャー及び不燃成分Ｅを排出する内部循環流動層ガス化炉１１と、ガスと微粒子化されたチャー及び不燃成分Ｅを旋回導入口１４より導入し、１３００℃以上にて燃焼して灰分をスラグ化して溶融スラグを生成する旋回溶融炉２１と、旋回溶融炉２１から排出され内部で上昇する排ガスと噴霧する廃液Ｌとを接触させる廃液分解塔２６と、廃液分解塔２６の下流に設けられ、廃液Ｌと接触した排ガスを冷却水に接触させて冷却する急冷塔４１と、急冷塔４１の下流に設けられ、排ガスＦから銅の塩化物を含む飛灰を捕集するバグフィルタ５１と、急冷塔４１とバグフィルタ５１との間に設けられ、バグフィルタ５１に移送途中の急冷した排ガスに消石灰Ｋの粉状物を空気により吹き込む消石灰吹込装置８７と、急冷塔４１とバグフィルタ５１の底部に接続し、急冷塔４１とバグフィルタ５１から飛灰Ｈを回収する飛灰処理装置９１と、飛灰処理装置９１の下流に設けられ、飛灰処理装置９１から飛灰を移送し湿式処理により消石灰を混入して中和させ中和滓を抽出する排水処理装置８２と、排水処理装置８２の下流に設けられ、排水処理装置８２から抽出した中和滓を脱水及び乾燥させる中和滓乾燥装置８４と、旋回溶融炉２１の頂部１８に接続され、中和滓乾燥装置８４により乾燥させた中和滓Ｎを貯留し、底部に設けられたバルブ２９を介して旋回溶融炉２１へ中和滓Ｎを投下する中和滓貯留装置２７と、を備える。
【００１１】
このように構成することで、消石灰吹込装置８７と中和滓貯留装置２７を備えるので、バグフィルタ５１に移送途中の急冷した排ガスに消石灰Ｋの粉状物を空気により吹き込むことにより、バグフィルタ５１へ消石灰Ｋを付着させ、急冷塔４１とバグフィルタ５１から回収した飛灰Ｈを湿式処理により消石灰を混入して中和させ中和滓を抽出し、脱水及び乾燥させた中和滓Ｎを旋回溶融炉２１の頂部１８から投下することができる。
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項２にかかる発明による請求項１に記載の廃棄物処理装置は、例えば、図１に示すように、消石灰吹込装置８７は、急冷した排ガスが移送される前に、予め消石灰Ｋの粉状物を空気によりバグフィルタ５１へ吹込み、バグフィルタ５１の布へ消石灰Ｋの粉状物をコーティングするように構成する。
【００１３】
このように構成することで、バグフィルタ５１のろ布へ消石灰Ｋの粉状物をコーティングすることができる。
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項３にかかる発明による請求項１又は請求項２に記載の廃棄物処理装置は、例えば、図１に示すように、消石灰吹込装置８７は、消石灰Ｋの粉状物を空気により吹き込むことにより、急冷した排ガス中の塩化物の湿った状態を改善すると共に、バグフィルタ５１のダストの払い落としを容易にし圧力損失を低減させるように構成する。
【００１５】
このように構成すると、急冷した排ガス中の塩化物の湿った状態を改善すると共に、バグフィルタ５１のダストの払い落としを容易にし圧力損失を低減させることができる。
【００１６】
【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。図１は発明を実施する形態の一例であって、図中、図と同一または類似の符号を付した部分は同一物または相当物を表わし、重複した説明は省略する。
【００１７】
図１は、本発明による実施の形態である廃棄物処理装置の模式的な系統図である。廃棄物処理装置は、原料Ａを側壁から導入する内部循環流動層ガス化炉１１と、内部循環流動層ガス化炉１１に接続されガスと微粒子化されたチャー及び不燃成分Ｅを旋回導入口１４から導入する旋回溶融炉２１と、旋回溶融炉２１の下流に位置し、排ガスＦの冷却工程を処理する急冷塔４１と、冷却された排ガスＦから銅、亜鉛、鉛等の塩化物を含む飛灰を捕集するバグフィルタ５１と、排ガスＦの中和工程を処理する洗浄塔６１と、排ガスＦの濾過集塵工程を処理するミストコットレル７１と、濾過集塵済の排ガスを外部に放出する排突８１とを備える。
【００１８】
廃棄物処理装置は、銅滓Ａ１を貯蔵する第１の貯蔵所１と、金属を含む産業廃棄物Ａ２等を貯蔵する別の第２の貯蔵所２と、この第１と第２の貯蔵所から供給コンベア３により搬送される銅滓Ａ１と産業廃棄物Ａ２等を受容する供給フィーダー４とを備え、上記内部循環流動層ガス化炉１１が供給フィーダー４の下流に接続され原料Ａとしての銅滓Ａ１と産業廃棄物Ａ２等を導入する。
【００１９】
旋回溶融炉２１は、内部循環流動層ガス化炉１１の下流に接続され内部循環流動層ガス化炉１１からガスと微粒子化されたチャー及び不燃成分Ｅを旋回導入口１４から導入し、底部のスラグ回収口２３からスラグシュート１６を介して溶融スラグＧを還元炉３１へ自重流下させ、溶融スラグＧから銅Ｉを回収させる。
【００２０】
また、旋回溶融炉２１は、上部に立設する廃液分解塔２６と接続され、旋回溶融炉２１から排出され内部で上昇する排ガスＦと噴霧する廃液Ｌとを接触させる。この廃液分解塔２６の下流に設けられた急冷塔４１は、廃液Ｌと接触した排ガスＦを冷却水に接触させて冷却する。さらに、旋回溶融炉２１は、頂部１８にロータリーバルブ２９を介して接続された中和滓貯留装置２７を備える。
【００２１】
バグフィルタ５１は、急冷塔４１の下流に設けられ、排ガスＦから銅の塩化物を含む飛灰を捕集する。また、急冷塔４１とバグフィルタ５１との間を接続するダクトに接続する消石灰吹込装置８７は、内部に消石灰Ｋを貯留し、圧縮空気を貯蔵する空気貯蔵部８５からの圧縮空気を利用してロータリーバルブ８６を介して供給される消石灰Ｋを、ダクトの中を通過している排ガスへ吹き込む。排ガスは消石灰Ｋと同伴してバグフィルタ５１に移送される。
【００２２】
飛灰処理装置９１は、急冷塔４１の底部とバグフィルタ５１の底部に接続され、急冷塔４１とバグフィルタ５１から各々飛灰Ｈを回収し、飛灰処理装置９１の下流に設けられた排水処理装置８２へ飛灰Ｈを移送する。
【００２３】
排水処理装置８２は、ミストコットレル７１と飛灰処理装置９１から飛灰Ｈを回収し、湿式処理により消石灰を混入して飛灰Ｈや汚泥を中和させ中和滓を抽出し、排水処理装置８２の下流に設けられた中和滓乾燥装置８４へ中和滓を移送し脱水及び乾燥処理を施すように構成する。
【００２４】
中和滓貯留装置２７は、中和滓乾燥装置８４により脱水及び乾燥させた中和滓Ｎを貯留し、底部に設けられたロータリーバルブ２９を介して旋回溶融炉２１の頂部１８へ中和滓Ｎを連続的に投下する。
【００２５】
上記内部循環流動層ガス化炉１１は、銅滓Ａ１を実質的に含む廃棄物Ａを投入し、底部から空気Ｃを送入して質量速度の大きい流動化空気Ｃ２と質量速度の小さい流動化空気Ｃ１とを炉底部１２に位置する流動床の散気板を介して内部循環流動層ガス化炉１１内部へ吹き込み循環流を形成して廃棄物Ａの一部を循環流中で熱分解ガス化しガスと微粒子化されたチャー及び不燃成分を排出する。
【００２６】
廃棄物処理装置に用いる旋回溶融炉２１は、内部循環流動層ガス化炉１１から排出されるガスと微粒子化されたチャー及び不燃成分を旋回導入口１４より導入すると共に、燃焼ガスを平面から見たときの軸方向に対し接線方向に導入して１次燃焼室の内部に旋回流を形成し、不燃成分をスラグ化し溶融スラグを生成する。
【００２７】
上記第１の貯蔵所１には、同時に他の品位が低い銅鉱石、例えば含銅黄鉄鉱、黄銅鉱等の硫化鉱、酸化鉱を貯蔵することができる。銅滓としては真鍮伸銅工場、青銅工場から発生するスラグ、ダスト、削り粉さらには化学工場から発生する水酸化銅、沈殿銅がある。
【００２８】
ここで、図１の系統図を参照して、廃棄物処理装置の動作を説明する。廃棄物処理装置は、第１の貯蔵所１から銅滓Ａ１等を破砕機（不図示）に掛けて細かく粉砕し、粉砕した産業廃棄物Ａ２等と伴に供給コンベア３により上方へ搬送し、供給コンベア３の終端から銅滓Ａ１と産業廃棄物Ａ２等を供給フィーダー４に投入する。
【００２９】
次に、供給フィーダー４から一定量の銅滓Ａ１と産業廃棄物Ａ２等を原料Ａとして内部循環流動層ガス化炉１１に投入する。
【００３０】
ここで銅滓Ａ１は、実質的に銅を含む、すなわち銅品位が５０から８０％含有する滓が好ましい。銅品位５０％以下では変動費コストが多大となり、銅品位が８０％以上では何らかの手段で固型化して銅製錬の転炉工場へ投入した方が有利となるからである。また、産業廃棄物Ａ２には、自動車、家庭電化製品等をシュレッダーで処理した有価金属とプラスチックを含むシュレッダーダスト、家庭用と工業用の少なくとも銅を含有する廃プラスチックが含まれる。
【００３１】
内部循環流動層ガス化炉１１は、内部に投入された産業廃棄物Ａ２と銅滓等Ａ１が、内部循環流動層ガス化炉１１の炉底部１２の流動床に空気Ｃを吹き込み、分岐する質量速度の大きい流動化空気Ｃ２と質量速度の小さい流動化空気Ｃ１により内部循環流動層ガス化炉１１内で循環流を形成して廃棄物としての産業廃棄物Ａ２と銅滓等Ａ１の一部を循環流の中で熱分解ガス化し、このガスと微粒子化されたチャー及び不燃成分を排出する。
【００３２】
内部循環流動層ガス化炉１１は、内部温度を約４５０℃乃至６００℃の温度に設定し、空気比を約０．３の還元性雰囲気を作り出すことにより産業廃棄物Ａ２中の廃プラスチックの急速な燃焼を防止しながら、廃プラスチックを熱分解しガス化する。この場合、内部循環流動層ガス化炉１１内では有価金属である銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、アルミニウム（Ａｌ）の酸化を防止し、銅滓の主体である酸化第一銅（Ｃｕ_２Ｏ）が還元されるという効果も期待できる。
【００３３】
内部循環流動層ガス化炉１１内の温度が約４５０℃以下では、廃プラスチックがガスしにくく、約６００℃以上では燃焼する。さらに好ましくは内部循環流動層ガス化炉１１内の温度が約５００から５５０℃が望ましい。廃プラスチックのガス化、有価金属の酸化防止に適するからである。
【００３４】
内部循環流動層ガス化炉１１内で細粒化されない銅滓と蒸気圧が低いＣｕ、Ｆｅ、Ａｌ等の有価金属を含む第１の不燃物Ｄは炉底部１２の流動床の脇からシュート部を通じて内部循環流動層ガス化炉１１外に吐出され回収される。
【００３５】
さらに、内部循環流動層ガス化炉１１内で生成された熱分解ガスＥ、粉砕されたＣｕ_２Ｏを含む約１００から２５０マイクロメータの直径の銅滓と廃プラスチックから分離した蒸気圧の高い有価金属の第２の不燃物が熱分解ガスＥとともに内部循環流動層ガス化炉１１の上部に設けた排出口を経由して下流の旋回溶融炉２１に移送される。
【００３６】
旋回溶融炉２１は、熱分解ガスＥ等が旋回導入口１４を経由して内部で旋回するように導入すると同時に、外部から空気を供給し空気比約０．９から１．３に調整して第１燃焼室の雰囲気を酸化性にし熱分解ガスＥを燃焼させる。この燃焼は、約１２００から１５００℃の温度で行う。燃焼温度が約１２００℃以下では溶融スラグの流動性が悪化し、約１５００℃以上では旋回溶融炉２１の内壁の耐火物等を損傷する場合があるからである。好ましくは、約１３００℃とするのが好ましい。つまり、有害物質の発生を抑制し、銅滓Ａ１のスラグ化に適する温度に調整することができる。
【００３７】
旋回溶融炉２１内の燃焼温度は、廃プラスチック等の産業廃棄物Ａ２、汚泥Ｂの供給量や、空気の投入量で調整することができる。燃焼用空気は、鉛直方向に立設された略円筒状の旋回溶融炉２１を上面から見た中心軸に対し接線方向に導入する。
【００３８】
熱分解ガスＥは、旋回溶融炉２１内部で燃焼して排ガスＦとなり、旋回溶融炉２１の下流に立設した廃液分解塔２６の上部に設けた排ガス排出口２２から排出する。さらに、不燃物中のＺｎ、Ｐｂの一部は酸化されて飛灰Ｈとなり排ガスＦと共に排ガス排出口２２から排出される。銅滓等及びＺｎ、Ｐｂの一部は高温で溶融しスラグ化しながら旋回流の中で接触し大きくなり、重力により下部に落下する。
【００３９】
また、銅滓等は高温で溶融しスラグ化しながら旋回流の遠心力により旋回溶融炉２１の側壁に当たり、一部は側壁に衝突して溶融付着し成長する。その他は底部へ落下する。落下した溶融スラグＧは、旋回溶融炉２１の炉底部に設けたスラグ回収口２３に集められ、スラグシュート１６を経由し電気式保持炉３１に回収する。回収された溶融スラグＧにはＣｕ_２Ｏが多く含まれる。このように、Ｃｕ_２Ｏの品位の低い銅滓からＣｕ_２Ｏの品位の高い溶融スラグＧをスラグ回収口２３から回収することができる。
【００４０】
次に、旋回溶融炉２１から排出された排ガスＦは、廃液分解塔２６を上昇し噴霧する廃液Ｌと接触する。さらに排ガスＦは、廃液分解塔２６の下流に設けた急冷塔４１へ移動し噴霧される冷却水に接触して排ガスＦが冷却される。この急冷塔４１により排ガスＦを大気中に放出できるまでの温度に冷却することができる。また、冷却された排ガスＦの中の塩化物は潮解性を増加する。
【００４１】
また、旋回溶融炉２１の下方に設けた還元炉としての電気式保持炉３１で生じた冷却した排ガスは、二次燃焼炉（不図示）で燃焼して有害物質を分解し、急冷塔４１で冷却水により同様に冷却する。この排ガスを急冷するのは、排ガスを約２５０℃乃至５００℃の温度範囲に曝すと、ダイオキシン等の有害物質が再合成されるため、この温度範囲にある時間を少なくして有害物質の再度の生成を防止するためである。
【００４２】
さらに、旋回溶融炉２１から回収した溶融スラグＧを電気式保持炉３１内に投入し、上部から黒鉛製電極を挿入する。この電極間に電流を流し、溶融スラグＧの抵抗熱で溶融する。電気式保持炉３１には、さらに未処理の硫化鉱や銅滓を新たに投入することができる。電気式保持炉３１の適正な操業のために、生成されるスラグの粘度、塩基度等を調整するためである。
【００４３】
電気式保持炉３１には、還元用のコークスＭを投入することができる。コークスＭの成分である炭素Ｃが直接Ｃｕ_２Ｏを還元してＣｕとＣＯを生成する。ここで、還元剤としては、コークスＭ、微粉炭、ＬＰＧ等を挙げることができるが、コークスＭが好ましい。投入用の装置が単純で、操作が容易だからである。
【００４４】
電気式保持炉３１内は、約１２５０から１４００℃の温度範囲が好ましい。これは、Ｃｕ_２Ｏの融点が約１２３０℃であり、銅の融点が約１０８０℃で少なくともＣｕ_２Ｏの融点以上にする必要があるためである。０．５から１．０時間精錬することにより銅品位が約７０から８０％の黒銅Ｉを得ることができる。
【００４５】
また、廃スラグＪは、金属をほとんど含まない、珪砂による均質なガラス質成分で構成されているため、路床等へのセメント材料として利用することができる。スラグを処理する炉としては、その他に自溶炉、反射炉、溶鉱炉等を用いることができるが、原料のスラグの成分が変動する場合があるため、原材料が変動しても同様の処理ができる電気式保持炉３１が好適である。
【００４６】
急冷塔４１とバグフィルタ５１との間を接続するダクトに設けた消石灰吹込装置８７は、上述したように圧縮空気により、ダクトの中を通過している排ガスＦへ消石灰Ｋの粉状物を吹き込み、排ガスＦと消石灰Ｋとを同伴してバグフィルタ５１に移送する。
【００４７】
また、消石灰吹込装置８７は、活性炭を混合した消石灰Ｋを貯留してもよく。ロータリーバルブ８６の回転数制御により、急冷した排ガスＦをバグフィルタ５１へ移送途中に活性炭と消石灰Ｋを吹き込み、平均粒径が約１０から２０マイクロメータの活性炭混合消石灰を空気と共に、ダクトの中に吹き込むことにより有害物質の除去処理を遂行する。
【００４８】
急冷塔４１とバグフィルタ５１の底部に接続した飛灰処理装置９１は、急冷塔４１とバグフィルタ５１からの飛灰Ｈを受容する。
【００４９】
バグフィルタ５１は、排ガスと空気と消石灰Ｋが吹き込まれることにより、バグフィルタ５１の布面に消石灰Ｋを付着させ、吹き込まれた排ガス中の湿った塩化物の付着を低減させることができる。すなわち、消石灰Ｋは、塩化物や銅や飛灰を所定の頻度で払い落とす際に、剥離材及び再飛散防止剤の機能を発揮するため、従来に比して大量の塩化物や銅を含む飛灰Ｈを回収させると共に、布面を乾燥させバグフィルタ５１の圧力損失を低減させることができる。しかも、ダクト内を通過している排ガスＦ中の飛灰上に析出した湿った塩化物にも消石灰Ｋが付着し表面の湿った状態を改善することができる。
【００５０】
さらに、消石灰吹込装置８７は、急冷塔４１から排ガスが供給される前に、予め消石灰Ｋを空気とともにバグフィルタ５１へ吹き込むとよい。すなわち、バグフィルタ５１内部を消石灰Ｋでプリコーティングすることにより、さらに剥離材としての効果を高めることができる。このプリコーティングの処理後に通常の廃棄物処理工程を開始し、消石灰Ｋ、空気、排ガスをバグフィルタ５１へ導入し、下地の消石灰層の表面に追加の消石灰層を形成させ銅や塩化物を含む飛灰Ｈの回収率を従来に比して向上させることができる。
【００５１】
バグフィルタ５１の下流に設けた洗浄塔６１は、ブロア移送した排ガスＦを苛性ソーダ（ＮａＯＨ）の水溶液でＳＯｘ、ＨＣｌ等を中和した後に、さらに下流に設けたミストコットレル７１へ排ガスＦをブロア移送し、排ガスＦ中のミスト、ダストを除去してから排突８１を通して外部に放出する。
【００５２】
ミストコットレル７１で回収したダストを含む廃液は、排水処理装置８２へ移送し、中和処理を施し、汚泥化した中和滓を排水処理装置８２の下流に設けた中和滓乾燥装置８４へ送り、中和滓を脱水及び乾燥処理を行う。ここで、排ガスＦは消石灰Ｋの吹き込みにより洗浄塔６１で苛性ソーダ溶液を噴霧して、ＳＯｘ等を中和してからミストコットレル７１で回収し、最終的に排突８１から大気中に放出する。
【００５３】
中和滓乾燥装置８４により脱水及び乾燥させた中和滓Ｎは、旋回溶融炉２１の上部に設けた中和滓貯留装置２７に送り貯留される。上述の如く、中和滓Ｎはロータリーバルブ２９を介して旋回溶融炉２１の頂部１８へ連続的に投入し、１次燃焼室内でスラグ化される。中和滓Ｎを旋回溶融炉２１へ投入するのは、中和滓Ｎに含有する未燃物の量が極めて少ないため、内部循環流動層ガス化炉１１に投入するよりも熱効率や銅の回収効率が高くなるからである。
【００５４】
以上の廃棄物処理装置により、有価金属としての銅を効率良く回収することができる。例えば、第１の貯蔵所１に、酸化銅鉱の硫酸浸出後の銅滓を搬入する。
【００５５】
また、第２の貯蔵所２には、約１５０ｍｍ以下に粉砕された家庭電化製品のシュレッダーダストと金属を含まない廃プラスチックを搬入する。
【００５６】
これら銅滓Ａ１とシュレッダーダストＡ２等をそれぞれの貯蔵所から計量コンベヤーで計量しながら、供給フィーダー４を経由して内部循環流動層ガス化炉１１に投入する。１月で、例えば銅滓５００ｔ（乾燥重量４００ｔ）、シュッレダーダスト５００ｔ、廃プラスチック２００ｔを同時に処理することもできる。
【００５７】
本実施の形態で用いた内部循環流動層ガス化炉１１の大きさは、鉛直方向に立設された円筒の容器で構成する。炉底部１２の流動床から空気を吹き込み、炉内温度を約５５０℃に調整し、空気比を約０．３とすることによりスチレン−アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂等やポリウレタン樹脂等のエンジニアリングプラスチックであっても熱分解してガス化することができる。
【００５８】
旋回溶融炉２１は、炉内温度が約１３００℃に設定され、空気比を１．０程度にする。これにより、蒸気圧の高いＺｎ、Ｐｂは排ガスＦとともに廃液分解塔２６、急冷塔４１に移送する。旋回溶融炉２１では、高温で銅を酸化して溶融スラグＧとし、電気式保持炉３１に回収する。
【００５９】
上記廃棄物処理装置は、銅滓を実質的に含む廃棄物Ａを内部循環流動層ガス化炉１１へ投入し、熱分解ガス化しガスと微粒子化されたチャー及び不燃成分Ｅを旋回溶融炉２１へ導入し不燃成分をスラグ化して溶融スラグを生成する工程と、旋回溶融炉２１から排出され内部で上昇する排ガスと上部から噴霧する廃液とを接触させてから、さらに排ガスを冷却水に接触させて冷却し、冷却した排ガスに消石灰Ｋの粉状物を空気により吹き込みながらバグフィルタ５１へ移送し排ガスから銅の塩化物を含む飛灰Ｈを捕集する工程と、飛灰Ｈを湿式処理により消石灰を混入して中和させ中和滓を抽出し脱水及び乾燥させる工程と、脱水及び乾燥させた中和滓Ｎを中和滓貯留装置２７に貯留しながらロータリーバルブ２９を介して旋回溶融炉へ投下しスラグ化して溶融スラグを生成する工程と、を備えるため、バグフィルタ５１から回収した飛灰Ｈ中の銅を効率よく回収することができる。
【００６０】
以上の処理工程により、Ｃｕは全投入量の９５％以上回収することができる。
【００６１】
尚、本発明の廃棄物処理装置は、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。
【００６２】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の請求項１から請求項３に記載の廃棄物処理装置によれば、バグフィルタに付着する飛灰、金属、塩化物の量を低減させ、バグフィルタから得た捕集灰を排水処理工程にて中和処理をした後に、排水処理装置から得た中和滓を脱水及び乾燥させてから、溶融炉に戻し金属をスラグ化して回収する、という優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態である廃棄物処理装置の模式的な系統図である。
【符号の説明】
１…貯蔵所、２…貯蔵所、３…供給コンベア、４…供給フィーダー、１１…内部循環流動層ガス化炉、１２…炉底部、１４…旋回導入口、１６…スラグシュート、２１…旋回溶融炉、２６…廃液分解塔、２７…中和滓貯留装置、２９…ロータリーバルブ、３１…電気式保持炉、４１…急冷塔、５１…バグフィルタ、６１…洗浄塔、７１…ミストコットレル、８１…排突、８２…排水処理装置、８４…中和滓乾燥装置、８５…空気貯蔵部、８６…ロータリーバルブ、８７…消石灰吹込装置、９１…飛灰処理装置。

Claims

銅滓を実質的に含む廃棄物を投入し、底部から質量速度の大きい流動化空気と質量速度の小さい流動化空気を吹き込み流動媒体の循環流を形成して前記廃棄物の一部を該循環流中で４５０℃乃至６００℃で熱分解ガス化しガスとチャー及び不燃成分を排出する内部循環流動層ガス化炉と；
前記ガスとチャー及び不燃成分を旋回導入口より導入し、１３００℃以上にて燃焼させて灰分をスラグ化して溶融スラグを生成する旋回溶融炉と；
前記旋廻溶融炉より排出される溶融スラグを還元雰囲気下で溶融して黒銅を得る電気式保持炉と；
前記旋回溶融炉から排出され内部で上昇する排ガスと噴霧する廃液とを接触させる廃液分解塔と；
前記廃液分解塔の下流に設けられ、廃液と接触した排ガスを冷却水に接触させて冷却する急冷塔と；
前記急冷塔の下流に設けられ、排ガスから銅、亜鉛、鉛等の塩化物を含む飛灰を捕集するバグフィルタと；
前記急冷塔と前記バグフィルタとの間に設けられ、該バグフィルタに移送途中の急冷した排ガスに消石灰の粉状物を空気により吹き込む消石灰吹込装置と；
前記急冷塔と前記バグフィルタの底部に接続し、急冷塔とバグフィルタから飛灰を回収する飛灰処理装置と；
前記飛灰処理装置の下流に設けられ、該飛灰処理装置から飛灰を移送し湿式処理により消石灰を混入して中和させ中和滓を抽出する排水処理装置と；
前記排水処理装置の下流に設けられ、該排水処理装置から抽出した中和滓を脱水及び乾燥させる中和滓乾燥装置と；
前記旋回溶融炉の頂部に接続され、前記中和滓乾燥装置により乾燥させた中和滓を貯留し、底部に設けられたバルブを介して前記旋回溶融炉へ該中和滓を投下する中和滓貯留装置と；
を備える廃棄物処理装置。
前記消石灰吹込装置は、前記急冷した排ガスが移送される前に、予め消石灰の粉状物を空気により前記バグフィルタへ吹込み、該バグフィルタの布へ該消石灰の粉状物をコーティングする請求項１に記載の廃棄物処理装置。
前記消石灰吹込装置は、消石灰の粉状物を空気により吹き込むことにより、前記急冷した排ガス中の塩化物の湿った状態を改善すると共に、前記バグフィルタのダストの払い落としを容易にし圧力損失を低減させ、かつ、ダストの再飛散を抑える請求項１又は請求項２に記載の廃棄物処理装置。