JP2000356340A - 廃棄物熱分解溶融処理における酸素富化空気の製造方法及び酸素富化空気の製造設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 酸素発生装置の運転費及び設備費を低減で
きる廃棄物熱分解溶融処理における酸素富化空気の製造
方法及び酸素富化空気の製造設備の提供。 【解決手段】廃棄物を廃棄物溶融炉１で熱分解溶融処理
する際に、廃棄物溶融炉１内に羽口２から吹き込む酸素
富化空気の製造において、酸素発生装置４で製造した酸
素ガスと、廃棄物溶融炉１で発生する可燃性ガスのパー
ジに使用する窒素ガスを製造する、圧力スイング方式の
窒素発生装置５の排気とを酸素富化装置７で空気に加え
て酸素富化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般廃棄物、各種
産業廃棄物等の廃棄物を廃棄物溶融炉で熱分解溶融処理
する際に、廃棄物溶融炉内に羽口から吹き込む酸素富化
空気の製造方法及び酸素富化空気の製造設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】廃棄物には、都市ごみを主体とした生活
系、事業系の一般廃棄物、各種産業廃棄物又はそれらを
乾燥、焼却、破砕処理によって得られた中間処理物、焼
却灰やそれを一度埋立処理した後、再度掘り起こした土
砂分を含む埋立ごみ、汚泥（下水、し尿、建設）があ
り、これらの廃棄物の処理方法として、廃棄物を廃棄物
溶融炉内で、乾燥、予熱、熱分解、燃焼、溶融し、スラ
グやメタルとして取り出す廃棄物溶融処理方法が知られ
ている。

【０００３】廃棄物溶融処理方法は、廃棄物、及び副原
料として石灰石やコークスが廃棄物溶融炉内に投入され
る。廃棄物溶融炉内には炉底部の羽口から酸素富化空気
が吹き込まれ、コークスや熱分解によって生じた炭素質
を高温炉床において高温度で燃焼させ、装入物は、炉内
の乾燥帯、熱分解帯及び燃焼溶融帯を降下し、溶融スラ
グ化される（特開昭５５−８２２１２号公報、特開昭５
５−１１４３８２号公報等参照）。羽口から吹き込む空
気の酸素濃度を高めることで廃棄物溶融炉で高温燃焼
し、灰分を高温で溶融する。

【０００４】羽口から吹き込む酸素富化空気の酸素富化
方法としては、従来、吸着剤による圧力スイング方式
（ＰＳＡ方式）、温度スイング方式等で酸素濃度９０％
程度の高酸素濃度ガスを生産し、廃棄物溶融炉へ空気と
混合して酸素濃度を高めるのが一般的である。ＰＳＡ方
式は、空気から酸素ガスを製造する場合、空気を吸着塔
に導入し、窒素ガスを吸着剤に吸着して酸素ガスを分離
して回収し、一方、吸着した窒素ガスは吸着塔内を減圧
して吸着剤から脱着し、この吸着、脱着を繰り返すもの
である。

【０００５】また、廃棄物溶融炉では、廃棄物装入の際
に炉内で発生する可燃性ガスのパージのため不活性ガス
として、高濃度の窒素ガスを使用する。そのための窒素
発生装置は、吸着剤による圧力スイング式を使用してい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の廃棄物溶融炉に
羽口から吹き込む空気の酸素濃度を高めるために必要な
酸素ガスを発生させる酸素発生装置は、廃棄物中の灰分
を高温で溶融できる利点がある一方、運転費及び設備費
がかかるという欠点がある。

【０００７】そこで、本発明は、圧力スイング方式の窒
素発生装置を利用して、酸素発生装置の運転費及び設備
費を低減できる廃棄物熱分解溶融処理における酸素富化
空気の製造方法及び酸素富化空気の製造設備を提供する
ものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、廃棄物を廃棄
物溶融炉で熱分解溶融処理する際に、廃棄物溶融炉内に
羽口から吹き込む酸素富化空気の製造方法において、酸
素発生装置で製造した酸素ガスと、前記廃棄物溶融炉で
発生する可燃性ガスのパージに使用する窒素ガスを製造
する、圧力スイング方式の窒素発生装置の排気とを空気
に加えて酸素富化することを特徴とする。

【０００９】また、本発明は、廃棄物を廃棄物溶融炉で
熱分解溶融処理する際に、廃棄物溶融炉内に羽口から吹
き込む酸素富化空気の製造設備において、酸素発生装置
と、前記廃棄物溶融炉で発生する可燃性ガスのパージに
使用する窒素ガスを製造する圧力スイング方式の窒素発
生装置と、前記酸素発生装置で発生した酸素及び前記窒
素発生装置の排気とを空気に加える酸素富化装置とを備
えたことを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は本発明の酸素富化空気製造
のフローチャートである。

【００１１】廃棄物溶融炉１の炉底部の羽口２からは酸
素富化空気が吹き込まれる。また、廃棄物装入の際に炉
内で発生する可燃性ガスのパージのため、装入装置３に
導入する不活性ガスとして、高濃度の窒素ガスを使用す
る。

【００１２】酸素富化空気は、酸素発生装置４で製造し
た酸素ガスと、ＰＳＡ方式の窒素発生装置５から排気さ
れた酸素ガスを昇圧ブロワ６で酸素富化装置７へ送り、
空気に加えて製造する。酸素富化装置７は、前記のガス
を混合するための配管、若しくは必要に応じてヘッダー
管や混合器で構成される。

【００１３】酸素発生装置４で製造した酸素濃度は、約
９０〜９５％である。また、ＰＳＡ方式の窒素発生装置
５では、９８〜９９％の高濃度の窒素ガスが発生し、こ
れをパージ用に使用し、排気工程の際の排気は、酸素濃
度３０〜４０％（窒素濃度６０〜７０％）のガスであ
り、これをホルダー８に蓄える。

【００１４】廃棄物溶融炉１の羽口２から吹き込む酸素
富化空気としては、例えば、酸素濃度３０〜４０％の範
囲であり、また、窒素発生装置５の排気の酸素濃度が３
０〜４０％程度であるので、窒素発生装置５の排気を酸
素発生装置４の酸素ガスの一部代換えとして利用可能で
ある。したがって、酸素富化空気は、酸素発生装置４で
製造した酸素濃度約９０〜９５％の酸素と、窒素発生装
置５から排気された酸素濃度３０〜４０％の酸素を空気
と酸素富化装置７で混合して使用する。

【００１５】酸素富化の制御は、演算器９に廃棄物溶融
炉１の羽口から吹き込む酸素富化空気のトータル酸素量
と酸素濃度を設定し、最初に窒素発生装置５の排気分を
差し引いた後、酸素発生装置４の酸素量と空気ブロワ１
０の量を決定し、流量調節計１１ａ，１１ｂ，１１ｃで
窒素発生装置５の排気、酸素発生装置４の酸素ガス及び
空気の流量を調整して、酸素富化装置７で混合する。

【００１６】表１は、窒素発生装置の排気を利用した場
合と酸素発生装置のみのものと比較を示す表である。

【００１７】

【表１】 表１から、本発明では、窒素発生装置の排気を利用する
ことにより、酸素発生装置の酸素発生量を、従来の３２
４Ｎｍ³／ｈから２５６Ｎｍ³／ｈに、約２１％低減でき
た。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、窒素発生装置の排気を
利用することにより酸素発生装置の定格を下げることが
可能となり、発生させる酸素量も少なくてすむため、酸
素発生装置の運転費、設備費を低減できるので、廃棄物
の処埋費も低減可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の酸素富化空気製造のフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１：廃棄物溶融炉 ２：羽口 ３：装入装置 ４：酸素発生装置 ５：窒素発生装置 ６：昇圧ブロワ ７：酸素富化装置 ８：ホルダー ９：演算器 １０：空気ブロワ １１ａ，１１ｂ，１１ｃ：流量調節計

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 廃棄物を廃棄物溶融炉で熱分解溶融処理
   する際に、廃棄物溶融炉内に羽口から吹き込む酸素富化
   空気の製造方法において、酸素発生装置で製造した酸素
   ガスと、前記廃棄物溶融炉で発生する可燃性ガスのパ−
   ジに使用する窒素ガスを製造する、圧力スイング方式の
   窒素発生装置の排気とを空気に加えて酸素富化すること
   を特徴とする酸素富化空気の製造方法。
2. 【請求項２】 廃棄物を廃棄物溶融炉で熱分解溶融処理
   する際に、廃棄物溶融炉内に羽口から吹き込む酸素富化
   空気の製造設備において、酸素発生装置と、前記廃棄物
   溶融炉で発生する可燃性ガスのパージに使用する窒素ガ
   スを製造する圧力スイング方式の窒素発生装置と、前記
   酸素発生装置で発生した酸素及び前記窒素発生装置の排
   気とを空気に加える酸素富化装置とを備えた酸素富化空
   気の製造設備。