JP2009066588A - Waste treatment apparatus and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、廃棄物処理装置に関し、詳しくは、廃棄物処理装置における発電機の高温の排気ガスを廃棄物の熱分解装置で利用し、更に、廃棄物の乾燥装置で利用して、熱の有効利用を図る装置に関する。 The present invention relates to a waste treatment apparatus, and more particularly, a high-temperature exhaust gas from a generator in a waste treatment apparatus is used in a waste pyrolysis apparatus, and further used in a waste drying apparatus, The present invention relates to an apparatus for effective use.
従来、家庭から廃棄される一般廃棄物や工場等から廃棄される産業廃棄物等は、焼却炉による焼却処分や埋立て処分されていたが、マテリアルリサイクルや環境保護の観点から好ましくない処分方法となっている。 Conventionally, general waste discarded from households and industrial waste discarded from factories, etc. have been incinerated or landfilled in incinerators. It has become.
そこで、近年は一般廃棄物や産業廃棄物といった可燃性ごみ、不燃性ごみ、金属などを含んだ廃棄物を一括処理でき、さらには廃棄物の無害化や金属等の資源の回収、再資源化がなされる廃棄物の処理装置が提案されている(例えば、特許文献1)。
前記廃棄物処理装置は、廃棄物を熱分解して可燃性ガスを生成する熱分解手段、前記可燃性ガスを低級炭化水素に分解するガス改質手段、改質されたガスを洗浄してタール分や酸性ガスを除去するガス洗浄・精製手段を経て得られた精製ガスを燃料としてガスエンジン発電機を駆動するようになっており、前記熱分解手段は外部から導入した燃料の燃焼熱によって加熱或いは、前記精製ガスの一部を燃焼させた燃焼熱によって加熱されるようになっている。 The waste treatment apparatus comprises: pyrolysis means for thermally decomposing waste to generate a combustible gas; gas reforming means for decomposing the combustible gas into lower hydrocarbons; The gas engine generator is driven by using the purified gas obtained through the gas cleaning / purification means for removing water and acid gas as fuel, and the thermal decomposition means is heated by the combustion heat of the fuel introduced from the outside. Alternatively, it is heated by the combustion heat obtained by burning a part of the purified gas.
しかし、前記装置においては、廃棄物を熱分解するのに必要な熱を、重油などの外部燃料を燃焼させた燃焼熱でまかなっており、エネルギー的な損失が大きいという問題があった。また、燃料ガスの燃焼熱でまかなう場合もエネルギー的な損失がロスが大きいという問題があった。 However, the apparatus has a problem in that the heat necessary for thermally decomposing waste is covered by the combustion heat obtained by burning an external fuel such as heavy oil, resulting in a large energy loss. In addition, there is a problem that the energy loss is large even when the combustion heat of the fuel gas is used.
本発明は、熱エネルギーの有効利用が図れる廃棄物処理装置を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a waste treatment apparatus that can effectively use thermal energy.
本発明に係るごみ処理装置は、前記目的を達成するために、
1)廃棄物の乾燥工程と、廃棄物をほぼ空気を断った状態で間接加熱して熱分解ガスを発生させる熱分解工程と、熱分解ガスを還元雰囲気下で低級炭化水素に分解して改質ガスを生成する改質工程と、改質ガスを脱塩・濾過・脱硫して精製ガスを生成する精製工程と、精製ガスを発電機を駆動するガスエンジンの燃料とする発電工程とを有する廃棄物の処理方法において、
前記改質ガスをボイラに供給して水蒸気を発生させ、この水蒸気を空気予熱器へ供給して空気を加熱して加熱空気を生成し、この加熱空気と前記精製ガスとを混合して燃料ガスとし、この燃料ガスを加熱炉で燃焼させると共にその加熱炉に導入された前記乾燥工程で発生した臭気を含む水蒸気を加熱して脱臭し、前記加熱炉より排気される高温の燃焼排ガスと前記ガスエンジンの排ガスとを混合した混合ガスを前記熱分解工程に供給して廃棄物を間接加熱することを特徴としている。
2)前記混合ガスを廃棄物が熱分解される熱分解工程の熱源とし、更に、前記熱分解工程の熱源として使用された混合ガスを廃棄物が乾燥される乾燥工程の熱源とすることを特徴としている。
In order to achieve the above object, the waste disposal apparatus according to the present invention provides:
1) Waste drying process, pyrolysis process to generate waste gas by indirectly heating waste with almost no air, and cracking the pyrolysis gas into lower hydrocarbons in a reducing atmosphere A reforming step for producing a gas, a purification step for producing a purified gas by desalting, filtering and desulfurizing the reformed gas, and a power generation step for using the purified gas as a fuel for a gas engine that drives a generator. In the waste disposal method,
The reformed gas is supplied to a boiler to generate water vapor, the water vapor is supplied to an air preheater to heat the air to generate heated air, and the heated air and the purified gas are mixed to form a fuel gas The fuel gas is burned in a heating furnace, and the steam containing the odor generated in the drying process introduced into the heating furnace is heated to deodorize, and the high-temperature combustion exhaust gas exhausted from the heating furnace and the gas The waste gas is indirectly heated by supplying the mixed gas mixed with the exhaust gas of the engine to the thermal decomposition step.
2) The mixed gas is used as a heat source for a pyrolysis process in which waste is pyrolyzed, and the mixed gas used as a heat source in the pyrolysis process is used as a heat source in a drying process in which waste is dried. It is said.
また、本発明に係る廃棄物処理装置は、
3)廃棄物を乾燥させる乾燥機と、この乾燥機で乾燥された廃棄物をほぼ空気を断った状態で間接加熱して熱分解ガスを発生させる熱分解炉と、前記熱分解ガスを還元雰囲気下で低級炭化水素に分解して改質ガスを生成する改質ガス炉と、前記改質ガスを脱塩する脱塩剤が供給される濾過装置と、この濾過装置で濾過された脱塩ガスを脱硫して精製ガスとする脱硫装置と、前記精製ガスを燃料とするガスエンジンと、このガスエンジンによって駆動される発電機とを有する廃棄物処理装置において、前記改質ガスを燃焼させて水蒸気を発生させるボイラと、このボイラで発生した水蒸気で空気を加熱する空気予熱器と、この空気予熱器で生成した加熱空気と前記精製ガスとを混合した燃料ガスを燃焼させると共に前記乾燥機で発生した臭気を含む水蒸気を加熱して脱臭する加熱炉と、この加熱炉より排気された高温の燃焼排ガスとガスエンジンの排ガスとが混合された混合ガスを熱源として廃棄物を間接加熱して熱分解する熱分解炉とを備えていることを特徴としている。
4)前記混合ガスを廃棄物が熱分解される熱分解炉の熱源とし、更に、前記熱分解炉の熱源として使用された混合ガスを廃棄物が乾燥される乾燥機の熱源とすることを特徴としている。
In addition, the waste treatment apparatus according to the present invention is
3) A dryer that dries waste, a pyrolysis furnace that indirectly heats the waste dried by this dryer to generate pyrolysis gas in a state where the air is almost cut off, and a reducing atmosphere for the pyrolysis gas A reformed gas furnace for generating a reformed gas by decomposing it into lower hydrocarbons, a filtration device supplied with a desalting agent for desalting the reformed gas, and a desalted gas filtered by the filtration device In a waste treatment apparatus having a desulfurization apparatus for desulfurizing and producing a purified gas, a gas engine using the purified gas as a fuel, and a generator driven by the gas engine, the reformed gas is combusted to produce steam. Generated by the boiler, an air preheater that heats the air with water vapor generated by the boiler, and a fuel gas that is a mixture of the heated air generated by the air preheater and the purified gas, and is generated by the dryer Odor Pyrolysis that heats waste by indirect heating using a mixed gas that is a mixture of high-temperature combustion exhaust gas exhausted from this heating furnace and the exhaust gas of the gas engine. And a furnace.
4) The mixed gas is used as a heat source for a pyrolysis furnace in which waste is pyrolyzed, and the mixed gas used as the heat source in the pyrolysis furnace is used as a heat source for a dryer in which waste is dried. It is said.
(熱の多段階利用)
本発明に係る廃棄物処理装置は、改質炉で改質された高温の改質ガスの熱をボイラに供給して水蒸気を発生させ、この水蒸気によって空気予熱器に導入された空気を加熱し、この加熱された空気と精製ガスとを混合して燃料ガスとし、高温の燃料ガスを用いて燃焼器で燃焼させているのでエネルギー効率がよい。また、ガスエンジンの排気ガスに燃焼器の燃焼排ガスを供給することでキルン式熱分解炉の間接加熱用の熱源を容易に得ることができる。
(Multi-stage use of heat)
The waste treatment apparatus according to the present invention generates steam by supplying heat of the high-temperature reformed gas reformed in the reforming furnace, and heats the air introduced into the air preheater by the steam. Since the heated air and the purified gas are mixed to form a fuel gas and burned in a combustor using a high-temperature fuel gas, energy efficiency is good. In addition, a heat source for indirect heating of the kiln pyrolysis furnace can be easily obtained by supplying the combustion exhaust gas of the combustor to the exhaust gas of the gas engine.
また、高温の改質ガスの熱で水蒸気を発生させ、この水蒸気によって燃焼器へ供給される空気を加熱して効率よい燃焼が行えるようにしており、更に、水蒸気を発生させた改質ガスはバグフィルタで濾過できる程度にまで減温されているので、改質ガスの熱エネルギーを無駄にすることなく有効利用することができる。 In addition, steam is generated by the heat of the high-temperature reformed gas, the air supplied to the combustor is heated by the steam so that efficient combustion can be performed, and the reformed gas that has generated steam is Since the temperature is reduced to such an extent that it can be filtered with a bag filter, the heat energy of the reformed gas can be effectively used without wasting it.
更に、乾燥機から出た臭気を含む水蒸気を、燃焼機で昇温脱臭し、ガスエンジン排ガスに燃焼器の燃焼排ガスを混合した混合ガスによってキルン式ガス化炉の廃棄物を間接加熱するようにし、また、この間接加熱後の混合ガスを乾燥機の廃棄物乾燥用の熱源として利用しており、熱の多段階利用によって効率の良い熱エネルギーの利用が図れる。 Furthermore, steam containing deodorized odor from the dryer is heated and deodorized with a combustor, and the waste of the kiln type gasifier is indirectly heated with a mixed gas in which the exhaust gas of the combustor is mixed with the exhaust gas of the gas engine. In addition, the mixed gas after the indirect heating is used as a heat source for drying the waste of the dryer, and efficient use of thermal energy can be achieved by utilizing heat in multiple stages.
以下、本発明に係る廃棄物処理装置について図示し説明する。本実施例において示した温度条件は、一例であり、設計により適宜変更されるものである。 Hereinafter, a waste treatment apparatus according to the present invention will be illustrated and described. The temperature condition shown in the present embodiment is an example and is appropriately changed depending on the design.
(実施例1)
本発明に係る廃棄物処理装置は、図1に示すように、一般廃棄物や産業廃棄物等の廃棄物は、破砕機Aによって所定の大きさに粉砕されて乾燥機Bに供給され、この乾燥機Bに供給されているロータリーキルンCで利用された加熱炉RやガスエンジンPからの排ガスによって間接加熱されて廃棄物中の水分が除去されるようになっている。
Example 1
As shown in FIG. 1, the waste treatment apparatus according to the present invention is a waste such as general waste or industrial waste, which is crushed to a predetermined size by a crusher A and supplied to a dryer B. Water in the waste is removed by indirect heating by the exhaust gas from the heating furnace R and gas engine P used in the rotary kiln C supplied to the dryer B.
前記乾燥機Bで乾燥された廃棄物は、70〜90℃程度の温度となってキルン式分解炉Cに供給される。廃棄物は、その分解炉C内でほぼ無酸素状態雰囲気下で加熱炉RやガスエンジンPからの高温の排ガス(500〜580℃)により間接加熱されて約430〜500℃となり、揮発成分である熱分解ガスg1と不揮発性成分である熱分解残留物とに分解されるようになっている。 The waste material dried by the dryer B is supplied to the kiln-type cracking furnace C at a temperature of about 70 to 90 ° C. The waste is indirectly heated by the high-temperature exhaust gas (500 to 580 ° C.) from the heating furnace R and the gas engine P in the decomposition furnace C in an almost oxygen-free atmosphere to become about 430 to 500 ° C. It is decomposed into a certain pyrolysis gas g1 and a pyrolysis residue which is a non-volatile component.
前記熱分解ガスg1は、430〜500℃となっており、分離装置Dの上方より排気されて管路12を介してガス改質炉Eに導入されている。このガス改質炉Eには水蒸気w1と酸素とが導入された還元雰囲気となっている。ガス改質炉E内では、前記熱分解ガスg1の一部が燃焼して1000〜1200℃程度となっている。熱分解ガスg1に含まれるタール分や煤などが低級炭化水素や水素に分解された改質ガスg2が生成されている。 The pyrolysis gas g1 is 430 to 500 ° C., is exhausted from above the separation device D, and is introduced into the gas reforming furnace E through the pipe 12. The gas reforming furnace E has a reducing atmosphere in which water vapor w1 and oxygen are introduced. In the gas reforming furnace E, a part of the pyrolysis gas g1 is burned and becomes about 1000 to 1200 ° C. A reformed gas g2 is produced in which tar and soot contained in the pyrolysis gas g1 are decomposed into lower hydrocarbons and hydrogen.
前記改質ガスg2は本実施例においては1000〜1200℃の高温の状態でボイラF1に供給され、このボイラF1で水蒸気を発生させて空気予熱器F2を加熱するようになっており、後述する燃焼器Rへ供給される空気を加熱するようになっている。ボイラF1により減温された改質ガスg2は200〜400℃となり、粉末状の脱塩剤が供給されているバグフィルタJに導入されて塩化水素や煤などが除去されるようになっている。前記脱塩剤は、出願人が販売している「ソルティクル」であって、精製ガスg4による圧送でバグフィルタJに供給されるようになっている。また、この脱塩剤は、炭酸水素ナトリウム粉末と親水性湿式シリカの粉末と疎水性金属石鹸粉末とを含有し、前記親水性湿式シリカの含有率が1乃至10wt%であり、前記金属石鹸の含有率が0.1乃至0.5wt%となっている。 In the present embodiment, the reformed gas g2 is supplied to the boiler F1 at a high temperature of 1000 to 1200 ° C., and steam is generated in the boiler F1 to heat the air preheater F2, which will be described later. The air supplied to the combustor R is heated. The reformed gas g2 reduced in temperature by the boiler F1 becomes 200 to 400 ° C. and is introduced into the bag filter J to which a powdery desalting agent is supplied so that hydrogen chloride, soot and the like are removed. . The desalting agent is a “Solticle” sold by the applicant, and is supplied to the bag filter J by pumping with purified gas g4. Further, the desalting agent contains sodium hydrogen carbonate powder, hydrophilic wet silica powder and hydrophobic metal soap powder, the content of the hydrophilic wet silica is 1 to 10 wt%, The content is 0.1 to 0.5 wt%.
前記親水性湿式シリカは平均粒径は10乃至200μmのホワイトカーボンである。金属石鹸は、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛のうち少なくとも1種が含有されている。また、改質ガスg2中のダイオキシン類や重金属などを除去する目的で微粉末状活性炭を添加することもできる。 The hydrophilic wet silica is white carbon having an average particle size of 10 to 200 μm. The metal soap contains at least one of calcium stearate, magnesium stearate, and zinc stearate. In addition, finely powdered activated carbon can be added for the purpose of removing dioxins and heavy metals in the reformed gas g2.
前記バグフィルタJにより濾過された脱塩ガスg3は、ガス洗浄塔Kに導入されて水洗によってタール分が除去され、次いでガス洗浄塔Mに導入されて脱硫剤によって硫化水素が除去されて精製ガスg4(クリーンガス)が得られている。前記精製ガスg4は、ガス洗浄塔K,Mにおいて水洗されており40〜60℃程度となっている。 The desalted gas g3 filtered by the bag filter J is introduced into the gas washing tower K, the tar content is removed by washing with water, and then introduced into the gas washing tower M, where the hydrogen sulfide is removed by the desulfurizing agent and purified gas. g4 (clean gas) is obtained. The purified gas g4 is washed with water in the gas washing towers K and M and is about 40 to 60 ° C.
精製ガスg4はガス貯留タンクNに貯留されるようになっており、精製ガスg4をガスエンジンPや燃焼器Rに所定量供給するようになっている。また、貯留タンクNにより廃棄物の処理量の変動によってガス圧が変動しないように図示しない圧縮機によって所定の圧力となるようになっている。 The purified gas g4 is stored in the gas storage tank N, and a predetermined amount of the purified gas g4 is supplied to the gas engine P and the combustor R. Further, the storage tank N is set at a predetermined pressure by a compressor (not shown) so that the gas pressure does not fluctuate due to fluctuations in the amount of waste processed.
貯留タンクから供給された精製ガスg4は、ガスエンジンPの燃料として使用され、前記ガスエンジンによって発電機Sが駆動されて発電されるようになっている。また、燃焼器Rに精製ガスg4と前記空気予熱器F2で加熱された空気a1とを導入して燃焼させるようになっている。 The purified gas g4 supplied from the storage tank is used as fuel for the gas engine P, and the generator S is driven by the gas engine to generate power. Further, the purified gas g4 and the air a1 heated by the air preheater F2 are introduced into the combustor R and burned.
前記ガスエンジンPの排ガスg5は350〜430℃程度であり、燃焼器Rの燃焼排ガスg6は後述する加熱脱臭のために700℃以上、望ましくは800℃以上となっている。前記ガスエンジンPの排ガスg5に燃焼器Rの燃焼排ガスg6を加えて450〜600℃に調整された混合ガスg7は、廃棄物の間接加熱用熱媒体として前記キルン式熱分解炉Cに導入されている。 The exhaust gas g5 of the gas engine P is about 350 to 430 ° C., and the combustion exhaust gas g6 of the combustor R is 700 ° C. or higher, preferably 800 ° C. or higher, for heating deodorization described later. The mixed gas g7 adjusted to 450 to 600 ° C. by adding the combustion exhaust gas g6 of the combustor R to the exhaust gas g5 of the gas engine P is introduced into the kiln pyrolysis furnace C as a heat medium for indirect heating of waste. ing.
前記キルン式熱分解炉Cは、図3に示すように、円筒状の本体C1の軸方向に延長された熱媒体流通配管C3が円周方向に複数本所定間隔で設けられており、円筒状の本体C1内に加熱空気を送給する直接加熱方式、或いは、側面に加熱空気を送り込むようにした間接加熱方式のどちらよりも熱交換の効率が高い上に、円筒状本体内部の廃棄物が攪拌されて均一に加熱することができ、更には廃棄物の攪拌効率も向上し、廃棄物の間接加熱用媒体を500〜600℃程度の温度で十分に使用することができるようになっている。 As shown in FIG. 3, the kiln-type pyrolysis furnace C is provided with a plurality of heat medium circulation pipes C3 extending in the axial direction of a cylindrical body C1 at predetermined intervals in the circumferential direction. The heat exchange efficiency is higher than either the direct heating method in which heated air is fed into the main body C1 or the indirect heating method in which heated air is fed into the side surface, and the waste inside the cylindrical body is It can be heated uniformly by stirring, and further, the efficiency of stirring the waste is improved, and the waste indirect heating medium can be sufficiently used at a temperature of about 500 to 600 ° C. .
前記キルン式熱分解炉Cの廃棄物を間接加熱するのに使用された排気ガスg8は、前記乾燥機Bの廃棄物を乾燥させる熱源として、乾燥機Bに供給されるようになっており、乾燥機Bで熱源として使用された排気ガスg9は煙突Uから外部へ放出されるようになっている。 The exhaust gas g8 used to indirectly heat the waste of the kiln pyrolysis furnace C is supplied to the dryer B as a heat source for drying the waste of the dryer B. The exhaust gas g9 used as a heat source in the dryer B is discharged from the chimney U to the outside.
前記乾燥機Bの廃棄物より生じた水蒸気wは、燃焼器Rに供給されて加熱脱臭されており、この加熱脱臭の観点から燃焼器Rは700℃以上、望ましくは800℃以上となるように運転するのが好ましい。 The water vapor w generated from the waste of the dryer B is supplied to the combustor R and is deodorized by heating. From the viewpoint of this deodorizing, the combustor R is 700 ° C. or higher, preferably 800 ° C. or higher. It is preferable to drive.
次に、このように構成された廃棄物処理装置における熱の利用について、図2を参照して説明する。 Next, utilization of heat in the waste treatment apparatus configured as described above will be described with reference to FIG.
前記ガスエンジンPの排ガスg5と燃焼器Rの燃焼排ガスg6とを混合した高温ガスg7をキルン式熱分解炉Cの間接加熱の熱媒体として供給する供給配管3に前記高温ガスg7の温度検出手段T1を設け、前記燃焼器Rに精製ガスg4を供給する供給管19に前記温度検出手段T1の検出した温度信号Y1に基づいてガス流量を調節する調整弁v1が設けられている。
Means for detecting the temperature of the high temperature gas g7 to the
従って、350〜430℃のガスエンジン排ガスg5に、800℃程度の燃焼器排ガスg6を加えて500〜600℃程度となるように調整弁v1の開閉が調整される。キルン式熱分解炉Cに供給される混合ガスg7の温度が所定の温度よりも高いときには前記調整弁v1を閉止側に調整し、所定温度よりも低いときには調整弁v1が開放側に調整される。そして、前記ガスエンジン排ガスg5と燃焼器排ガスg6との熱を無駄にすることなくキルン式熱分解炉Cにおいて廃棄物の加熱に有効利用することができる。また、前記乾燥機Bの廃棄物から生じた水蒸気を燃焼器Rで加熱脱臭するようにしたので、脱臭処理工程を省略することができる。 Therefore, the opening and closing of the regulating valve v1 is adjusted so that the temperature becomes about 500 to 600 ° C. by adding the combustor exhaust gas g6 of about 800 ° C. to the gas engine exhaust gas g5 of 350 to 430 ° C. When the temperature of the mixed gas g7 supplied to the kiln-type pyrolysis furnace C is higher than a predetermined temperature, the adjusting valve v1 is adjusted to the closed side, and when the temperature is lower than the predetermined temperature, the adjusting valve v1 is adjusted to the open side. . Then, the heat of the gas engine exhaust gas g5 and the combustor exhaust gas g6 can be effectively used for heating waste in the kiln pyrolysis furnace C without wasting. Moreover, since the water vapor generated from the waste of the dryer B is heated and deodorized by the combustor R, the deodorizing treatment step can be omitted.
また、前記乾燥機Bに前記キルン式熱分解炉Cの廃棄物を間接加熱して減温された減温ガスg8を導入する導入管4とこの導入管4内を流通する減温ガスg8温度を検出する温度検出手段T2を設け、前記キルン式熱分解炉Cに高温ガスを供給する供給配管3と乾燥機Bに減温ガスg8を導入する導入管4とに連通するバイパス路i1を設け、このバイパス路i1に前記減温ガスg8の温度検出手段T3により検出された温度信号によりガスの流量を調節する調整弁v2が設けられている。
In addition, the
従って、減温ガスg8の温度が所定温度よりも高いときにはバイパス路i1の調整弁v2を開放側に調整し、所定温度よりも低いときには調整弁v2を閉止側に調整することで減温ガス8の温度を所定の温度に保持するようにしている。即ち、キルン式熱分解炉Cから排気された減温ガスg8の温度を所定温度に保持することができるようになり、より効率的に熱の利用ができるようになる。また、キルン式熱分解炉Cよりも低温で廃棄物を加熱する乾燥機Bにおいて減温ガスg8を有効利用することができる。 Therefore, when the temperature of the temperature-reducing gas g8 is higher than the predetermined temperature, the regulating valve v2 of the bypass passage i1 is adjusted to the open side, and when the temperature is lower than the predetermined temperature, the temperature reducing gas 8 is adjusted to the closing side. The temperature is maintained at a predetermined temperature. That is, the temperature of the temperature-reducing gas g8 exhausted from the kiln-type pyrolysis furnace C can be maintained at a predetermined temperature, and heat can be used more efficiently. Further, the temperature-reduced gas g8 can be effectively used in the dryer B that heats the waste at a lower temperature than the kiln-type pyrolysis furnace C.
更に、前記導入管4にガスエンジン排ガスを供給するバイパス路i2を設けると共に温度検出手段T3を設け、この温度検出手段T3により検出された温度信号に基づいてガス流量を調節する調整弁v3をバイパス路に設けている。
Further, the bypass pipe i2 for supplying the gas engine exhaust gas is provided in the
前記バイパス路i2に設けた調整弁v3を調整することにより、前記ガスエンジンPの排ガスg5を減温ガスg8に導入してその温度を280〜330℃から350〜400℃程度に加温している。従って、順次温度が低下する熱媒体(混合ガス)を加熱手段を用いることなく温度を上昇させることができ、ガスエンジン排ガスg5の熱エネルギーが有効に利用されている。 By adjusting the regulating valve v3 provided in the bypass passage i2, the exhaust gas g5 of the gas engine P is introduced into the temperature-reducing gas g8, and the temperature is increased from 280 to 330 ° C. to about 350 to 400 ° C. Yes. Therefore, the temperature of the heat medium (mixed gas) whose temperature decreases sequentially can be increased without using heating means, and the heat energy of the gas engine exhaust gas g5 is effectively used.
更にまた、前記乾燥機Bの廃棄物を加熱して低温となったガスg9を排出する排出管5と前記導入管4とに連通するバイパス路i3を設け、前記排出管5に設けた温度検出手段T4の検出した温度信号に基づいてガス流量を調節する調整弁v4を前記バイパス路i3に設けている。
Furthermore, a bypass pipe i3 communicating with the
従って、煙突より排気される低温ガスg9(混合ガス)に減温ガスg8を導入し、白防条件を満たす温度(120〜180℃、好ましくは150℃)に昇温して排気することができ、白防用加熱装置が不要となる。 Therefore, the temperature-reducing gas g8 can be introduced into the low-temperature gas g9 (mixed gas) exhausted from the chimney, and the temperature can be raised to a temperature satisfying the anti-whitening conditions (120 to 180 ° C, preferably 150 ° C) for exhaust The heating device for anti-whitening becomes unnecessary.
本実施例により、キルン式熱分解炉で生成した熱分解ガスの熱をボイラで回収し、更に精製ガスを燃料としてガスエンジンを運転して発電機を駆動し、このガスエンジンの排ガスの熱エネルギーを利用してキルン式熱分解炉と乾燥機との熱源として熱の段階利用がなされるので、廃棄物処理装置における熱エネルギーの回収効率と有効利用が図られる。 According to the present embodiment, the heat of the pyrolysis gas generated in the kiln-type pyrolysis furnace is recovered by the boiler, and the generator is driven by operating the gas engine using the purified gas as fuel, and the thermal energy of the exhaust gas of this gas engine Is used as a heat source for the kiln-type pyrolysis furnace and the dryer, so that heat energy can be recovered efficiently and effectively used in the waste treatment apparatus.
また、キルン式分解炉を多管式としたことにより熱交換効率が向上し、従来のキルン本体に熱風を吹き込む加熱方式のものよりも温度を下げて運転することができるので熱源に必要なエネルギーを軽減することができる。 In addition, heat exchange efficiency is improved by adopting a kiln-type cracking furnace as a multi-tube type, and it is possible to operate at a lower temperature than the conventional heating method that blows hot air into the kiln body, so the energy required for the heat source Can be reduced.
なお、本発明は熱の段階利用することを特徴とするものであって、前記実施例において示した運転条件(温度)は一例であり、これに限定されるものではない。 In addition, this invention is characterized by using a heat | fever stage, Comprising: The operating condition (temperature) shown in the said Example is an example, It is not limited to this.
また、本実施例では改質炉において水蒸気と酸素とを供給しているが、酸素の代わりに空気を供給することもできる。 In this embodiment, steam and oxygen are supplied in the reforming furnace, but air can be supplied instead of oxygen.
更に、改質ガスの熱によって汽力発電機を駆動して発電し、この発電機からの排熱で空気予熱器を加熱したりするようにしてもよい。 Further, the steam generator may be driven by the heat of the reformed gas to generate electric power, and the air preheater may be heated by exhaust heat from the generator.
(実施例2)
本実施例は、熱分解残渣から燃料ガスを得るようにしたものであり、実施例1と同一符号は同一部材を表しており説明は省略する。
(Example 2)
In the present embodiment, the fuel gas is obtained from the thermal decomposition residue. The same reference numerals as those in the first embodiment represent the same members, and the description thereof is omitted.
キルン式熱分解炉Cにて生成した熱分解残留物は分離器Dの下方より熱分解ガスg1と分離され、冷却器30により室温程度に冷却されて分別装置36へ供給されている。この分別装置36で金属や重金属などと炭化物とに分別されており、金属類が回収され、炭化物は溶融炉37において1300〜1500℃程度に強熱されてガラス質のスラグと炭化物を含有する揮発性ガスとに分離される。この揮発性ガスはガス洗浄塔38で水洗されて煤などが除去され、ボイラF1出口の改質ガス温度である200〜400℃まで冷却後、ボイラF1とバグフィルタJとの間の改質ガスg2と混合されている。
The pyrolysis residue generated in the kiln pyrolysis furnace C is separated from the pyrolysis gas g1 from below the separator D, cooled to about room temperature by the cooler 30, and supplied to the
本実施例により、ガスエンジンの燃料である精製ガスの生産量が増加するので、より高い熱エネルギーを取り出せるようになる。また、資源の回収量も増加する。 According to this embodiment, the production amount of purified gas, which is a fuel for the gas engine, increases, so that higher thermal energy can be extracted. In addition, the amount of resources recovered increases.
A 粉砕機
B 乾燥機
C ロータリーキルン(キルン式分解炉)
D 分別機
E 改質炉
F1 ボイラ
F2 空気予熱器
H 貯留容器
H1 定量切り出しフィーダ
J バグフィルタ
K ガス洗浄塔
M 脱硫塔
N ガスホルダ
P ガスエンジン
R 加熱炉
S 発電機
v1,v2,v3,v4 調整弁
t1,t2,t3,t4 温度計
i1,i2,i3,i4 バイパス路
g1 熱分解ガス
g2 改質ガス
g3 脱塩ガス
g4 精製ガス
g5 ガスエンジン排ガス
g6 加熱ガス
g7 混合ガス
g8 キルン通過後の加熱ガス
g9 乾燥機通過後の加熱ガス
a1 予熱空気
w 水
A Crusher B Dryer C Rotary kiln (kiln type cracking furnace)
D Sorting machine E Reforming furnace F1 Boiler F2 Air preheater H Storage container H1 Fixed cut feeder J Bag filter K Gas cleaning tower M Desulfurization tower N Gas holder P Gas engine R Heating furnace S Generator v1, v2, v3, v4 Regulating valve t1, t2, t3, t4 Thermometers i1, i2, i3, i4 Bypass path g1 Pyrolysis gas g2 Reformed gas g3 Desalted gas g4 Refined gas g5 Gas engine exhaust gas g6 Heated gas g7 Mixed gas g8 Heated gas after passing through kiln g9 Heated gas after passing through the dryer a1 Preheated air w Water
Claims (4)
前記改質ガスをボイラに供給して水蒸気を発生させ、この水蒸気を空気予熱器へ供給して空気を加熱して加熱空気を生成し、この加熱空気と前記精製ガスとを混合して燃料ガスとし、この燃料ガスを加熱炉で燃焼させると共にその加熱炉に導入された前記乾燥工程で発生した臭気を含む水蒸気を加熱して脱臭し、前記加熱炉より排気される高温の燃焼排ガスと前記ガスエンジンの排ガスとを混合した混合ガスを前記熱分解工程に供給して廃棄物を間接加熱することを特徴とする廃棄物の処理方法。 A waste drying process, a pyrolysis process in which the waste is indirectly heated with almost air cut off to generate pyrolysis gas, and the pyrolysis gas is decomposed into lower hydrocarbons in a reducing atmosphere to be reformed gas Waste having a reforming process for generating a gas, a purification process for generating a purified gas by desalting, filtering, and desulfurizing the reformed gas, and a power generation process using the purified gas as fuel for a gas engine that drives a generator In the processing method of
The reformed gas is supplied to a boiler to generate water vapor, the water vapor is supplied to an air preheater to heat the air to generate heated air, and the heated air and the purified gas are mixed to form a fuel gas The fuel gas is burned in a heating furnace, and the steam containing the odor generated in the drying process introduced into the heating furnace is heated to deodorize, and the high-temperature combustion exhaust gas exhausted from the heating furnace and the gas A waste treatment method, wherein a waste gas is indirectly heated by supplying a mixed gas mixed with engine exhaust gas to the thermal decomposition step.
前記改質ガスを燃焼させて水蒸気を発生させるボイラと、このボイラで発生した水蒸気で空気を加熱する空気予熱器と、この空気予熱器で生成した加熱空気と前記精製ガスとを混合した燃料ガスを燃焼させて前記乾燥機で発生した臭気を含む水蒸気を加熱して脱臭する加熱炉と、この加熱炉より排気された高温の燃焼排ガスとガスエンジンの排ガスとが混合された混合ガスを熱源として廃棄物を間接加熱して熱分解する熱分解炉とを備えていることを特徴とする廃棄物の処理装置。 A dryer for drying the waste, a pyrolysis furnace for indirectly heating the waste dried by the dryer in a state where air is substantially cut off, and generating the pyrolysis gas; and the pyrolysis gas in a reducing atmosphere. A reformed gas furnace that generates reformed gas by decomposing into lower hydrocarbons, a filtration device that is supplied with a desalting agent for desalting the reformed gas, and desulfurizing the desalted gas filtered by the filtration device In a waste treatment apparatus having a desulfurization device to be purified gas, a gas engine using the purified gas as fuel, and a generator driven by the gas engine,
A boiler that burns the reformed gas to generate water vapor, an air preheater that heats air with the water vapor generated in the boiler, and a fuel gas that is a mixture of heated air generated by the air preheater and the purified gas A heat source is a mixed gas in which a high-temperature combustion exhaust gas exhausted from this heating furnace and a gas engine exhaust gas are mixed with a heating furnace that deodorizes by heating water vapor containing odor generated in the dryer A waste treatment apparatus comprising: a pyrolysis furnace that indirectly heats and decomposes waste.
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