廢物的焚燒處理方法
2023-09-21 05:32:20 3
專利名稱：廢物的焚燒處理方法
技術領域：
本發明涉及一種焚燒處理廢物的方法。
近年來，曾有報導隨著廢物的焚燒處理產生二噁英(dioxin)類。這是由於所述廢物大多含有氯，當在250-350℃的溫度下燃燒這樣的廢物時，則由所述廢物游離的氯和由樹脂等不完全燃燒而生成的碳氫化合物與該廢物中所含的重金屬為催化劑進行反應而生成二噁英類物質。
為了防止在焚燒處理所述廢物排出二噁英類，使所述廢物在800℃以上的溫度保持2秒鐘以上對使所生成的二噁英類完全被熱分解是有效的方法。但是，對於生活廢物、紙、軟質氯化乙烯等的廢物，即使焚燒也很穩定而且達到800℃以上的溫度是困難的。因此，為了防止所述二噁英類的排出，一般通過與重油等的其他燃料一起燃燒，在800℃以上的溫度也能進行穩定焚燒。這時，由於通過焚燒處理的全過程必須與所述廢物共同進行其它的燃料的燃燒，所以要求大量地需要所述的其它的燃料，不可避免增大運轉成本。
然而，本申請人先前在日本公開特許公報平2-135280號中曾公開過一種裝置作為焚燒處理廢輪胎等的廢物的裝置。
在該公報中所公開的裝置由密閉結構的氣化爐和通過氣體通道連接該氣化爐的燃燒爐構成，在該氣化爐中使一部分廢物燃燒，同時用其燃燒熱乾餾其餘的廢物，把所產生的可燃性氣體導入到該燃燒爐直到完全被燒掉。下面，詳細地說明由所述裝置的廢物的焚燒處理。
當用所述裝置焚燒處理廢物時，首先，在密閉結構的氣化爐內點燃予先裝入的廢物，邊使該部分廢物燃燒，同時由其燃燒熱乾餾其餘部分廢物。然後，通過氣體通道把經乾餾所產生的可燃性氣體導入到設置在該氣化爐外的燃燒爐。
接著，通過在所述燃燒爐中向所導入的可燃性氣體供給燃燒火焰點火，使該可燃性氣體開始燃燒。
隨著乾餾過程進行穩定並產生可燃性氣體，則該可燃性氣體的產生量也逐漸增大，如圖3所示，被檢測出的可燃性氣體的燃燒溫度作為所述燃燒爐內的溫度T2也隨之上升。另外，如果所述燃燒爐內的溫度T2由於可燃性氣體自燃能自發地穩定並繼續燃燒達到溫度T2a，則停止供給燃燒火焰。
然後，根據導入到燃燒爐的可燃性氣體的量向燃燒爐內提供為了使該可燃性氣體完全燃燒必要的氧氣。同時，在可燃性氣體完全燃燒的狀態下測出燃燒爐內的溫度T2作為該可燃性氣體的燃燒溫度，根據溫度T2的變化控制向氣化爐所供給的氧氣量，調整由所述乾餾所發生的可燃性氣體的量。這樣，在所述裝置中能大致恆定地把燃燒爐內的溫度T2保持在可燃性氣體自發地穩定並繼續燃燒的溫度T2a以上的溫度T2b。
在所述裝置中，當隨著不斷進行乾餾，氣化爐內能被乾餾的廢物部分變少時，即使增加向氣化爐供給的氧氣量也不能產生可燃性氣體，只能使燃燒爐內的溫度T2基本恆定地保持在溫度T2b。於是，所述燃燒爐內的溫度T2隨之降低，並且在氣化爐廢物完全被乾餾和燃燒並灰化。另外，如圖3所示，所述氣化爐內的溫度為T1。
其結果，按所述裝置，能穩定進行廢物的乾餾和可燃性氣體的完全燃燒，並且在可燃性氣體自發地穩定並繼續燃燒的階段中能把燃燒爐內的溫度保持在規定溫度以上基本恆定的溫度。
這裡，當用所述公報中所公開的裝置焚燒處理廢物時，若調整廢物使產生具有使燃燒溫度能達到可以熱分解二噁英類的溫度，例如800℃以上熱量的可燃性氣體，則在所述可燃性氣體自發地並繼續燃燒的階段中，能夠把燃燒爐內的溫度保持在800℃以上的基本恆定的溫度。因此，為了使燃燒內的溫度到800℃以上的溫度，不需要重油等其它的燃料的燃燒，能以低成本防止排出二噁英類。
但是，象上述在焚燒處理廢物時，在所述廢物的乾餾開始後直到所述可燃性氣體自發地穩定並繼續燃燒階段和在所述可燃性氣體自發地穩定並繼續燃燒階段後的氣化爐內的廢物能幹餾的部分變少並灰化的階段，所述燃燒爐內的溫度達不到800℃，有恐排出二噁英類等不利的情況。
本發明為了消除上述問題，其目的在於提供一種能防止二噁英類的排出，並且能降低運轉成本的廢物的焚燒處理方法。
為了達到上述目的，本發明的廢物的焚燒處理方法，包括使一部分裝入氣化爐內的廢物燃燒並由其燃燒熱乾餾其餘廢物的工序和把由乾餾所產生的可燃性氣體導入到燃燒爐並使之燃燒的工序；在該燃燒爐使可燃燒氣體燃燒時，根據導入到該燃燒爐的可燃性氣體的量，向該燃燒爐供給其燃燒所需的氧氣並使該可燃性氣體燃燒，同時根據由該燃燒爐中的可燃性氣體的燃燒所產生的該燃燒爐內的溫度變化，控制向該氣化爐所供給的氧氣量並調整由乾餾所產生的可燃性氣體的量，使該燃燒爐內的溫度保持在第1規定溫度以上的基本恆定的溫度；其特徵在於，把調整後的廢物裝入到所述氣化爐使燃燒時產生具有把所述燃燒爐內的溫度作為第1規定溫度以上的熱量的可燃性氣體，同時在點燃該廢物前，在該燃燒爐中使與可燃性氣體不同的其它的燃料燃燒，當該燃燒爐內的溫度達到第1規定溫度以上時，點燃該廢物開始乾餾，並使所產生的該可燃性氣體與其它燃料同時燃料，當該燃燒爐內的溫度只通過該可燃性氣體燃燒達到成為比第1規定溫度高溫的第2規定溫度以上時終止其它燃料的燃燒，並把該燃燒爐內的溫度保持在第2規定溫度以上的基本恆定溫度，當只使該可燃性氣體燃燒，當所述燃燒爐內的溫度比基本恆定溫度為低溫而比第1規定溫度為高溫的第3規定溫度以下時，再次燃燒其它燃料，使該可燃性氣體與其它燃料同時燃燒，並把該燃燒爐內的溫度保持在第1規定溫度以上，而當該氣化爐內的溫度比氣化爐內的最高溫度為低溫的第4規定溫度以下時終止其它燃料的燃燒。
本發明的方法，使用上述公報所公開的裝置，把被調整的廢物裝入所述氣化爐使在燃燒時產生具有將所述燃燒爐內的溫度作成第1規定溫度以上的熱量的可燃性氣體，進行該廢物的焚燒處理。這裡，第1溫度為能熱分解二噁英類的溫度，具體地說設定為800℃以上。
這樣，在燃燒爐使由氣化爐的乾餾廢物所產生的可燃性氣體燃燒時，在該可燃性氣體自發地穩定並繼續燃燒的階段中，不燃燒重油等其它燃料，用所述可燃性氣體本身的熱量使該燃燒爐內的溫度保持在800℃以上基本恆定的溫度能防止排出二噁英類。
另外，在本發明的方法中，在點燃所述廢物前，在所述燃燒爐內通過使與可燃性氣體不同的其它燃料燃燒，在把所述可燃性氣體導入到燃燒爐前，把燃燒爐內的溫度加熱到第1規定溫度以上。然後，若所述燃燒爐內的溫度成為第1規定溫度以上，則點燃所述氣化爐內的廢物，並開始乾餾廢物。其結果，由乾餾所產生的可燃性氣體在燃燒爐內的溫度成為第1規定溫度以上的狀態被導入到燃燒爐內，能防止排出在乾餾的初期階段的二噁英類。
在所述乾餾的初期階段中，由於乾餾不充分穩定，所產生的可燃性氣體的量也不穩定，只用該可燃性氣體燃燒，把所述燃燒爐內的溫度保持在第1規定溫度以上是困難的。所以，本發明的方法，在所述乾餾的初期階段，通過使可燃性氣體與其它燃料同時燃燒，使所述燃燒爐內的溫度保持在第1規定溫度以上。然後，若只燃燒該可燃性氣體燃燒爐內的溫度比第1規定溫度成為高溫的第2規定溫度以上，則該可燃性氣體可自發地穩定並繼續燃燒，終止所述其它燃料的燃燒。其結果，可以防止從所述乾餾的開始到所述可燃性氣體能自發地穩定並繼續燃燒的階段的二噁英類的排出。
在其它燃料燃燒停止後，只使所述可燃性氣體燃燒，把燃燒爐內的溫度保持到第2規定溫度以上，即保持在第1規定溫度以上的基本恆定溫度並使之燃燒。因此，如上所述，能防止在該階段的二噁英的排出。
由於隨著氣化爐內的廢物乾餾的進行，乾餾所得的部分變少，則所述可燃性氣體的產生量減少，所以燃燒爐內的溫度從第2規定溫度以上的基本恆定溫度開始下降。但是，在該階段所述氣化爐內的溫度高，還有生成二噁英類的可能性。
在本發明的方法中，若所述燃燒爐內的溫度從第2規定的溫度以上的基本恆定溫度開始降低，在燃燒爐內的溫度還不比第1規定的溫度低，即比第1規定溫度為高溫的第3規定溫度時，再開始燃燒其它燃料。通過使所述可燃性氣體與其它燃料同時燃燒，即使氣化爐內的能幹餾的廢物部分變少並且減少可燃性氣體的產生量，也能把燃燒爐內的溫度保持在第1規定溫度以上。
然後，若所述氣化爐內的溫度比氣化爐內的最高溫度為低溫的第4規定溫度以下，在所述可燃性氣體中不含二噁英類，停止其它燃料的燃燒。這裡，第4規定溫度具體地設定在不到生成二噁英類的溫度。其結果，可以防止在所述氣化爐內的能幹餾的廢物部分變少並灰化的階段的二噁英類的排出。
當停止其它燃料燃燒，不久所述氣化爐內的能幹餾的廢物部分用盡，所述廢物灰化自然滅火。另外，在所述燃燒爐內，隨著氣化爐內能幹餾的廢物部分的減少，可燃性氣體量減低，不能維持自發的燃燒，並自然地滅火。其結果，本發明的焚燒處理自然結束。
這樣，按本發明的方法，從開始乾餾廢物到所述氣化爐內的溫度不到生成二噁英類的生成溫度能使所述燃燒爐內的溫度保持在第1規定溫度以上。因此，在整個所述廢物的焚燒處理的全過程中能可靠地防止排出二噁英類。
另外，在本發明的方法中，僅在所述廢物的乾餾開始後到所述可燃性氣體氣體自發地穩定並繼續燃燒階段後的所述氣化爐內的能幹餾的廢物部分變少並灰化的階段，進行燃燒其它燃料，而在可燃性氣體自發地穩定並繼續燃燒的階段不進行燃燒其它燃料，所以節省其它燃料的使用量可以降低運轉成本。
另外，本發明的方法，其特徵在於在從點燃所述廢物到只通過燃燒所述可燃性氣體使所述燃燒爐內的溫度成為第2規定溫度以上的期間中，當該燃燒爐內的溫度成為第2規定溫度以上時停止燃燒其它燃料，而當停止後燃燒爐內的溫度變到第2規定溫度以下時通過再點燃斷續地進行其它燃料的燃燒，而在停止其它燃料的燃燒後該燃燒爐內的溫度為第2規定度以上時，停止斷續燃燒其它燃料。
在本發明的方法中，當停止燃燒其它燃料，由於燃燒爐內的溫度僅依賴燃燒所述可燃性氣體，因此通過觀察停止其它燃料的燃燒後的燃燒爐內的溫度能檢測出可燃性氣體的燃燒狀態。另外，在上述期間所述燃燒爐內的溫度成為第2規定溫度以上停止燃燒其它的燃料後，若所述燃燒爐內的溫度為第2規定溫度以下，通過只燃燒所述可燃性氣體仍然具有所述燃燒爐內的溫度達不到第1規定溫度以上的可能性時再進行點燃其它燃料。另外，再點燃其它燃料後，如果燃燒爐內的溫度到達第2規定溫度以上，則再次停止燃燒其它的燃料並反覆上述操作。
然後，即使停止燃燒其它燃料，燃燒爐內的溫度也能保持在第2規定溫度以上的溫度，則只通過燃燒可燃性氣體可確實使燃燒爐內的溫度成為第1規定溫度以上，該可燃性氣體自發地穩定並繼續燃燒，停止其它燃料的燃燒。
另外，在本發明的方法中，在燃燒爐內的溫度從第3規定溫度以下到氣化爐內的溫度為第4規定溫度以下的期間中，當燃燒其它燃料，該燃燒爐內的溫度為第3規定溫度以上時，停止燃燒其它燃料，而在停止燃燒其它燃料後燃燒爐內的溫度為第3規定溫度以下時，通過點燃繼續地進行其它燃料的燃燒，並且當再點燃後燃燒爐內的溫度也為第3規定溫度以下時，繼續燃燒其它燃料使燃燒爐內的溫度保持在第1規定溫度以上，而在氣化爐內的溫度為第4規定溫度以下時停止燃燒其它燃料。
在本發明的方法中，當燃燒爐內的溫度為第3規定溫度以下時再開始燃燒其它燃料。而且如果通過燃燒其它燃料所述燃燒爐內的溫度為第3規定溫度以上，則停止燃燒其它燃料，並通過觀察停止後的燃燒爐內的溫度，如上所述，可以檢測出可燃性氣體的燃燒狀態。
另外，在上述期間燃燒爐內的溫度為第3規定溫度以上並停止燃燒其它燃料後，若燃燒爐內的溫度為第3規定溫度以下，通過只燃燒可燃性氣體，也有所述燃燒爐內的溫度不能完全成為第1規定溫度以上的可能性，再進行點燃其它燃料。另外，在再點燃之後，若燃燒爐內的溫度成為第3規定溫度以上，則再次停止燃燒其它燃料並反覆進行上述操作。
而且，如果即使進行再點燃其它燃料，所述燃燒爐內的溫度也為第3規定溫度以下，通過只燃燒所述可燃性氣體完全不能把燃燒爐內的溫度保持在第1規定溫度以上繼續進行燃燒其它燃料，把所述燃燒爐內的溫度保持在第1規定溫度以上。然後，若氣化爐內的溫度為第4規定溫度以下，如上所述，在從氣化爐導入到燃燒爐的氣體中不含二噁英類，並停止其它燃燒的燃燒。
在本發明的方法中，如上所述，在從點燃廢物到通過只燃燒可燃性氣體燃燒爐內的溫度為第2規定溫度以上的期間或者燃燒爐內的溫度從第3規定溫度以下到氣化爐內的溫度為第4規定溫度以下的期間，通過繼續地進行燃燒其它燃料，能節約其它燃料並能降低運轉成本。
另外，本發明的方法，其特徵在於，在燃燒爐內的溫度從為第3規定溫度以下到氣化爐內的溫度為第4規定溫度以上的期間，在每規定時間檢測出氣化爐內的溫度並且該氣化爐內的溫度連續為不到該氣化爐內的最高溫度並按規定次數檢測後，當該氣化爐內的溫度為第4規定溫度以下時停止燃燒其它的燃料。
在所述氣化爐內，當能幹餾的廢物部分變少，則在此之前沒有消耗為乾餾所消耗的熱量，因此，由於所述廢物赤熱氣化爐內的溫度急激地開始上升。而且，當廢物赤熱化後開始灰化，則氣體爐內的溫度在廢物赤熱化時的溫度為最高，並向降低轉變。
但是，按本發明的方法，所焚燒處理的廢物，由於其材質、容量等各式各樣，所以從所述赤熱化向灰化變化不能均勻進行，即使廢物表面灰化了，有下層部還沒赤熱化或遲赤熱化的廢物殘存。這時，由於廢物的赤熱化溫度也有再次上升的情況。這種傾向在氣化爐的容量大時尤為顯著。
另外，在本發明的方法中，如上所述，每規定時間檢測氣化爐內的溫度，在連續該氣化爐內溫度不到該氣化爐內的最高溫度並按規定次數檢測後時，該氣化爐內的廢物全部地轉向灰化，其後在該氣化爐內的溫度為第4規定溫度以下時，停止燃燒其它燃料。由此，可以可靠地防止氣化爐內的溫度再升高造成的二噁英類的排出。
另外，本發明的方法，其特徵在於在把通過所述氣化爐內的廢物的乾餾所產生的可燃性氣體導入到所述燃燒爐中使之燃燒時，分取一部分該可燃性氣體使之凝縮並回收其油分，同時把該油分作為其它燃料。
在本發明的方法中，能使用重油等的助燃油作為所述其它燃料，但只用助燃油加重增加燃料的負擔。因此，把分取部分所述可燃性氣體使之凝縮並回收的油分加到其它燃料中能減輕所述負擔。
在充分地進行乾餾的階段中，由於產生充分的可燃性氣體用於把燃燒爐內的溫度保持在第1規定溫度以上的基本恆定溫度，所以即使分取一部分所述可燃性氣體也能無任何妨礙使燃燒爐內的溫度保持在基本恆定的溫度。另外，使該可燃性氣體中所含的可燃性成分凝縮並液化能夠容易作為油分回收。
另外，本發明的方法，其特徵是在進行燃燒其它燃料時，把由燃燒爐的熱所加熱的氧氣供給所述燃燒爐。
當向燃燒爐供給被加熱的氧氣，則在該燃燒爐內能節省為加熱氧氣所消耗的熱量，並有可燃性氣體的燃燒溫度變高。因此，在進行燃燒其它燃料時能減少該燃料。
下面對附圖進行簡單的說明。
圖1為表示用本發明的焚燒處理方法的廢物乾餾氣化焚燒處理裝置的一實施例的流程構成圖。
圖2為表示本發明的焚燒處理方法的氣化爐內的溫度及燃燒爐內的燃燒溫度與時間變化的曲線圖。
圖3為表示以往的焚燒處理方法的氣化爐內的溫度及燃燒爐內的燃燒溫度與時間變化的曲線圖。
實施例下面參照附圖對本發明的實施例給予進一步詳細的說明。
本實施例的廢物的乾餾氣化焚燒處理裝置，如圖1所示，具有裝有以廢輪胎為主的各種廢物混合物的廢物A的氣化爐1、通過氣體通道2連接該氣化爐的燃燒爐3。在氣化爐1的上面設置具有自由開閉的投入門4的投入口5，從投入口5可把廢輪胎等廢物A投入到氣化爐1內。而且，氣化爐1在關閉其投入門4時，其內部實際上與外部遮斷。
在氣化爐1的外周部設置與氣化爐1的內部隔離的水套6作為冷卻氣化爐的結構。水套6由未圖示的給水裝置供水並使其內部的水量保持在規定水位。
在氣化爐1的下部帶有向下凸出的截錐形狀，在其截錐形狀的下部外周部帶有與氣化爐1的內部相隔離的空室7。該空室7通過安裝在氣化爐1的內壁上的多個供氣噴嘴8保持與氣化爐1的內部相連通。
在氣化爐1的下部的空室7連接乾餾供氧氣管9。乾餾供氧氣管9通過主供氧氣管10與由鼓風機等所構成的氧氣(空氣)供給源11相連接。在乾餾供氧氣管9上設置控制閥12。並由閥驅動器13控制控制閥12的開閉程度。這時，通過由包括CPU等電子電路所構成的控制裝置14控制閥驅動器13。
另外，在氣化爐1的下側部安裝點火裝置15，該點火裝置由控制裝置14控制並點燃裝入氣化爐1的廢物A。點火裝置15由點火噴槍構成，並通過從儲存重油等的助燃油的燃料供給裝置16由燃料供給管17使所供給的燃料燃燒向廢物A供給燃燒火焰。
燃燒爐3由混合通過廢物A的乾餾所產生的可燃性氣體和其完全燃燒需要的氧氣(空氣)混合的燃燒部18和使與氧氣混合的可燃性氣體燃燒的燃燒室19構成，燃燒室19通過燃燒部18的前端側與該燃燒部18相連通。在燃燒室18的後端與氣體通道2連接，並通過氣體通道2把由氣化爐1的廢物乾餾所產生的可燃性氣體導入到燃燒部18。
在燃燒部18的外周部帶有與其內部相隔離的空室20並且該空室20通過在燃燒部18的內周部所穿設的多個噴嘴孔21與燃燒部18的內部相連通。從主氧氣供給管10所分路的燃燒氧氣供給道22連接到空屋20。在燃燒氧氣供給道22中設有控制閥23，並由閥驅動器24控制控制閥23的開閉程度。這時由所述控制裝置14控制閥驅動器24。
在燃燒部18的後端部安裝燃燒裝置25，該燃燒裝置由控制裝置14所控制並使通過燃料供給道17由燃料供給裝置16所供給的重油等的助燃油燃燒。燃燒裝置25由點火噴槍等構成並使所述助燃油燃燒。另外，燃燒裝置25也用於點燃導入到燃燒部18的可燃性氣體。
在燃燒室19的前端部設置排出在燃料室19完全燃燒可燃性氣體後的廢氣的通風道26a，並與熱交換器27的一端相連接。熱交換器27的內部設置主氧氣供給道10，通過在所述廢氣與主氧氣供給道10中所流通的氧氣之間進行熱交換可加熱所述氧氣。
在熱交換器27的另一端連接通氣道26b，由該通氣道通過鼓風機28把與所述氧氣進行熱交換的所述廢氣從煙筒29排向大氣中。在通氣道26b中配設旋風集塵器30、冷卻塔31、過濾器32。
在本實施例的裝置中，在氣體通道2中，通過單向閥34連接分流管33，該分流管分取一部分從氣化爐1導入到燃燒爐3的可燃性氣體，並把所分取的可燃性氣體導入到油分回收裝置35。油分回收裝置35由凝縮所分取的可燃性氣體的冷凝器36a、36b和進一步回收在冷凝器36a、36b所不能凝縮的可燃性成分的油分離機37構成。油分離機37通過氣體導管38與燃燒爐3相連接，並且把含有在油分離機37不能分離的可燃性成分的氣體由氣體導管38通過鼓風機39導入到燃燒爐3的燃燒室19。
在冷凝器36a、36b的下方設置分別儲存被凝縮的油分的儲存槽40a、40b。在冷凝器所凝縮的油分從儲存槽40a、40b由回收油導管41被導出，經過油水分離機42、過濾器43後由泵44送到燃燒供給裝置16。
另外，在本實施例的裝置中，在氣化爐1的上部安裝檢測氣化爐1內的溫度T1的溫度傳感器45，並且在燃燒爐3的臨接燃燒部18的前端部的位置上安裝檢測燃燒爐3內的溫度T2的溫度傳感器46。溫度傳感器45、46的檢測信號輸入到控制裝置14。
下面，參照圖1及圖2說明用本實施例裝置的廢物的焚燒處理方法。
在圖1所示的裝置中，當焚燒處理廢物A時，首先，打開氣化爐1的投入門4並從投入口5把廢物A投入到氣化爐1內。混合以廢輪胎為主的各種廢物，在由氣化爐1內的乾餾所產生的可燃性氣體穩定並繼續燃燒時，調整所述廢物A使具有其燃燒溫度為800℃(第1規定溫度)以上的熱量，而在本實施例中進一步調整使具有所述燃燒溫度850℃以上的熱量。
然後，關閉投入門4使氣化爐1內成密封狀態後，在點燃所述廢物A前，通過由控制裝置14使燃燒爐3的燃燒裝置25工作開始燃燒所述助燃油。隨著助燃油的燃燒燃燒爐3內的溫度T2逐漸上升，當由溫度傳感器46所檢測的溫度T2超過800℃時，通過控制裝置14開動氣化爐1的點火裝置15並點燃廢物A開始部分廢物A的燃燒。
當部分廢物A開始燃燒時，則氣化爐1內的溫度逐漸上升，當由溫度傳感器45所檢測的溫度T1達到規定的溫度T1A時，由控制裝置14判斷所述點燃無異常進行停止點火裝置15。
在所述點燃時，通過由控制裝置14所控制的閥驅動器13以比較小的規定的打開度預先打開乾餾氧氣供給道9的控制閥12。其結果，由點火裝置15點燃廢物A使用在氣化爐1內所存在的氧氣和從氧氣(空氣)供給源11通過主氧氣供給道10及乾餾氧氣供給道9供給氣化爐1的少量氧氣。
在氣化爐1內的廢物A的下層部中，通過點燃部分廢物A開始燃燒，由其燃燒熱該廢物A的上層部開始乾餾，則通過連接該氣化爐的氣體通道2由乾餾所產生的可燃性氣體被導入到燃燒爐3的燃燒部18。在點燃後，按規定的程序控制裝置14漸漸地按階段增大設置在乾餾氧氣供給道9上的控制閥12打開度。其結果，在廢物A的下層以其繼續燃燒所需要程度充分地供給氧氣，不使廢物A的下層部的燃燒擴大到不必要的程度並使之穩定，同時，使廢物A的上層部的乾餾也穩定地進行。
當所述可燃性氣體被導入到燃燒爐3的燃燒部18時，燃燒氧氣供給道22的控制閥23通過由控制裝置14所控制的閥驅動器24開閥到預先規定的程度。另外，導入到燃部18的可燃性氣體在燃燒部18內與從燃燒氧氣供給道22所供給的氧混合併通過從燃燒裝置25所供給的燃燒火焰點燃，在燃燒部19中與所述助燃油一起開始燃燒。
在所述可燃性氣體開始燃燒時，由所述乾餾的所述可燃性氣體的產生不穩定，並且該可燃性氣體也不能穩定地供給燃燒爐3。但是隨著在氣化爐1內的乾餾穩定，所述可燃性氣體連續地產生，其產生量也不斷增加。
這時，隨著增加所述可燃性氣體的產生量燃燒爐3內的溫度T2上升，所述可燃性氣體由於其自身的燃燒熱自發地穩定並能繼續燃燒。另外，如由溫度傳感器46所檢測的燃燒爐3內的溫度T2為800℃以上的第2規定溫度，例如為830℃以上，則停止由燃燒裝置25的助燃油的燃燒，通過停止後的溫度T2的變化，控制裝置14判斷可燃性氣體能否自發地穩定並繼續燃燒。
也就是說，如果所述助燃油的燃燒停止後，燃燒爐3內的溫度T2為830℃以下，則判斷可燃性氣體還不能自發地穩定並繼續燃燒，再點燃燃燒裝置25並再開始助燃油的燃燒。然後，如果燃燒爐3內的溫度為830℃以上，則再次停止燃燒由燃燒裝置25的助燃油，並反覆操作判斷可燃性氣體能否自發地穩定並繼續燃燒。
這樣，間斷地進行由燃燒裝置25的助燃油的燃燒使燃燒爐3內的溫度一到830℃以上就停止而一到830℃以下就再打開。這時，燃燒爐3內的溫度T2，如圖2所示，成鋸齒形地變化。然後，若即使停止燃燒由燃燒裝置25的助燃油，燃燒爐3內的溫度T2也能保持830以上，則控制裝置14判斷所述可燃性氣體由自身的燃燒熱達到能自發地燃燒的狀態，並使由燃燒裝置25的助燃油的燃燒終止。其後，只進行所述可燃性氣體的自發的燃燒，用溫度傳感器46所檢測的燃燒爐3內的溫度T2實際上表示該可燃性氣體自身的燃燒溫度。
當所述可燃性氣體只進行自發的燃燒，則由燃燒爐3內的溫度T2所檢測的所述可燃性氣體自身的燃燒溫度保持在830℃以上基本恆定的溫度，例如保持在850℃。這時，為了該可燃性氣體完全燃燒，控制裝置14自動控制燃燒氧氣供給道22的控制閥23的長開度使能把必要充分量的氧氣供給燃燒部18。具體地說，進行所述控制，使當燃燒爐3內的可燃性氣體的燃燒溫度T2比850℃變低時，則控制閥23的打開度變小並使向燃燒部18的氧氣供給量降低，相反當溫度比850℃變高，則控制閥23的打開度變大並使向燃燒部18的氧氣供給量增加。
同時，控制裝置14根據用溫度傳感器46所檢測的燃燒爐3內的可燃性氣體的燃燒溫度T2，通過自動地控制控制閥12的打開度、調整在氣體爐1中的所述可燃性氣體的產生量並把在燃燒爐3內的可燃性氣體的燃燒溫度T2保持在850℃基本恆定的溫度。具體地說，進行所述控制，使當在燃燒爐3內的可燃性氣體的燃燒溫度T2比850℃還低時，則開大控制閥12的打開度使向氣化爐1的氧氣增加，並促進由所述乾餾的所述可燃性氣體的產生。另外，相反，進行所述控制使當燃燒爐3內的可燃性氣體的燃燒溫度T2比850℃還高，則關小控制閥12的打開度，減少向氣化爐1的氧氣供給量，並控制由所述乾餾的可燃性氣體的產生。由此，在氣化爐1穩定進行廢物A的下層部的燃燒和上層部的乾餾，如圖2所示，並能保持在燃燒爐3的溫度T2基本恆定地保持在850℃。
另外，由溫度傳感器45所檢測的氣化爐1內的溫度T1，在所述燃燒裝置25操作中，在點燃所述廢物A後隨著廢物A的下層部的燃燒而上升，然後，由於廢物A的下層部的燃燒熱消耗到上層部的乾餾，所以暫時下降。然後，停止燃燒裝置25，並且可燃性氣體能進行自發的燃燒，所述乾餾進入恆定地穩定進行的階段(燃燒爐3內的溫度T2基本恆定地保持在850℃的階段，則氣化爐1內的溫度T1隨著所述乾餾的進行逐漸地上升。
在只進行所述可燃性氣體自發的燃燒的階段，所述可燃性氣體充分地產生，即使分取一部分該可燃性氣體，也能得到把燃燒爐3內的溫度T2基本恆定地保持在850℃的充分的可燃氣體。另外，在該階段，由後述的分取導管33分取所述可燃性氣體的一部分，並通過油分回收裝置35把該可燃性氣體中所含的可燃性成分作為油分回收。
接著進行所述乾餾，當能幹餾的廢物A的部分變少，則即使調整乾餾氧氣供給道9的控制閥12的打開度增加對氣化爐1的氧氣供給量，也不能產生為了把燃燒爐3內的溫度T2基本恆定地保持到850℃而需要的充分量的可燃性氣體。在這樣的情況下，燃燒爐3內的溫度T2顯示出從850℃降低的傾向。
另外，如果燃燒爐3內的溫度T2為850℃以下，800℃以上的第3規定溫度，例如830℃以下，則控制裝置14再開始由燃燒裝置25的助燃油的燃燒。在該階段，如果燃燒爐3內的溫度T2成為830℃以上，則控制裝置14停止由燃燒裝置25的助燃油的燃燒，通過停止後的燃燒爐3內的溫度T2的變化，判斷可燃性氣體能否自發地穩定並繼續燃燒。
即，若停止燃燒所述助燃油後，燃燒爐3內的溫度為830℃以下，則控制裝置14判斷由可燃性氣體本身燃燒沒有自發地燃燒的可能性。並且再點燃燃燒裝置25再開始燃燒助燃油。然後，如果燃燒爐3內的溫度T2變成830℃以上，再次停止由燃燒裝置25的助燃油的燃燒，反覆操作判斷可燃性氣體能否自發地穩定並繼續燃燒。
其結果，由燃燒裝置25的助燃油的燃燒斷續地進行使燃燒爐3內的溫度T2為830℃以上停止，而為830℃以下再開始，這時燃燒爐3內的溫度T2，如圖2所示鋸齒形地變化。另外，如果即使進行油燃燒裝置25的助燃油的燃燒，燃燒爐3內的溫度T2不能為830℃以上，則控制裝置14判斷所述可燃性氣體完全不能成為自發地燃燒的狀態，繼續地進行由燃燒裝置25的助燃油的燃燒使燃燒爐3內的溫度T2保持在800℃以上。
另一方面，當能幹餾廢物A的部分變少時，由於在氣化爐1內廢物A成為完全燃燒狀態，所以氣化爐1內的溫度T1急激上升。然後，能幹餾的廢物A的部分變沒，赤熱化的廢物A開始向灰化變化，氣化爐1內溫度T1MAX達到最高溫度並向降低轉化。但是，廢物A有各種各樣容量、材質等，所以在灰化的表面層下進行赤熱化，或殘存還沒有赤熱化的部分，由於這部分的熱可能再次升高氣化爐1內溫度。
另外，控制裝置14在燃燒爐3內的溫度T2為830℃以下的階段，每隔規定時間，例如10分鐘把由溫度傳感器45所檢測的氣化爐1內的溫度T1與氣化爐1內的最高溫度T1MAX比較。而且，在氣化爐1內的溫度T1連續規定次數，例如3次不到最高溫度T1MAX時，判斷氣化爐1內的廢物A確實全部變成灰化。
然後，如果氣化爐1內的溫度T1為第4規定溫度，例如成為不到生成二噁英類的200℃以下，在所述可燃性氣體中已經不含二噁英類，控制裝置14判斷沒有必要把最早燃燒爐3內的溫度保持在800℃以上，終止由燃燒裝置25的助燃油的燃燒。
然後，在所述氣化爐1內進行所述廢物A在灰化。另外，隨著能幹餾的廢物A的部分減少，在所述燃燒爐3內減少所述可燃性氣體的量，不再能保持自發的燃燒。其結果，氣化爐1內的溫度T1、燃燒爐3的T2依次降低，不久全部自然熄火。
其次，說明通過油分回收裝置35從所述可燃性氣體的一部分回收油分的方法。
在本實施例中，在所述可燃性氣體在燃燒爐3內穩定進行燃燒的階段(燃燒爐3內的溫度T2基本恆定地保持在850℃的階段)，在氣化爐1中充分地產生可燃性氣體。另外，在所述穩定乾餾階段，當氣體通道2內的可燃性氣體的壓力大量超過規定時，把可燃性氣體的一部分通過分取導管33的單向閥34導入到油分回收裝置35。導入到油分回收裝置35的可燃性氣體，首先容易液化的可燃性氣體在串聯設置的冷凝器36a、36b中凝縮，被液化的油分裝入到儲存槽40a、40b。所述油分由泵44提取，經油水分離機42、過濾器43被精製後，送到燃料供給裝置16、在燃燒裝置25的下次運轉中作為所述的助燃油的一部分被使用。
另外，所述可燃性氣體被送到油分離機37而在冷凝器36a、36b沒能凝縮的可燃性成分作為油分被回收。而有，在油分離機37也沒被回收的可燃性成分的殘存的可燃性氣體由氣體導管38經鼓風機39導入到燃燒爐3的燃燒部19使之燃燒。
下面說明燃燒爐3的廢氣的排出。
在本實施例中，燃燒爐3的廢氣首先由管道26a送到熱交換器27，並用於加熱設置在熱交換器27內的主氧氣供給道10內所流過的氧氣。被加熱的氧氣通過燃燒氧氣供給道22導入到燃燒爐3使燃燒爐3內的溫度T2上升，所以在燃燒裝置25運轉中能節省從燃料供給裝置16所提供的燃料。另外，在所述乾餾穩定階段，能減少為了把燃燒爐3內的溫度T2基本恆定地保持在規定的溫度T2A所需要的可燃性氣體的量，並能使從分取導管33分取可能的可燃性氣體的量增加。
還有，通過所述被加熱的氧氣經過乾餾供氧氣管9而被導入氣化爐1，可得到使廢物A的燃燒更加穩定的效果。
在熱交換器27用於加熱所述氧氣的廢氣通過通氣道26b，導入到旋風集塵器30，除去在該廢氣中所含的塵埃。此後，該廢氣被導入到冷卻塔31被充分冷卻後導入到袋式除塵器32中。然後，在袋式除塵器32進一步除去微細的灰塵的最終經排風機28從煙筒29排放到大氣中。
權利要求
1．一種廢物的焚燒處理方法，具有使裝入氣化爐內的廢物的一部分燃燒並由其燃燒熱乾餾該廢物的其餘部分的工序、和把由該乾餾所產生的可燃性氣體導入到燃燒爐並使之燃燒的工序；在該燃燒爐燃燒該可燃性氣體時，根據導入到該燃燒爐的可燃性氣體的量，把燃燒該可燃性氣體所需要的氧氣供給該燃燒爐並燃燒該可燃性氣體，同時根據在該燃燒爐中的可燃性氣體的燃燒使該燃燒爐內的溫度變化控制向該氣化爐供給的氧氣量並調整由該乾餾所產生的可燃性氣體的量，把該燃燒爐內的溫度保持在基本恆定溫度的第1規定溫度以上；其特徵在於，調整廢物裝入到所述氣化爐使產生在燃燒時具有把所述燃燒爐內的溫度為第1規定溫度以上的熱量的可燃性氣體，同時在點燃該廢物前，在該燃燒爐使與該可燃性氣體不同的其它燃料燃燒並使該燃燒爐內的溫度成為第1規定溫度以上時，點燃該廢物開始乾餾，並使所產生的該可燃性氣體氣體與其它燃料同時燃燒，當該燃燒爐內的溫度只通過該可燃性氣體的燃燒成為比第1所定溫度高溫的第2規定溫度以上時終止其它燃料的燃燒；把該燃燒爐內的溫度保持在第2規定溫度以上的基本恆定的溫度並只燃燒該可燃性氣體；當所述燃燒爐內的溫度為比該基本恆定的溫度低成為比第1規定溫度高溫的第3規定溫度以下時，再開始燃燒其它燃料，使該可燃性氣體與其它燃料同時燃燒，並把該燃燒爐內的溫度保持在第1規定溫度以上，而當該氣化爐內溫度成為比該氣化爐內的最高溫度低溫的第4規定溫溫度以下時，終止燃燒其它燃料。
2．根據權利要求1所述的廢物的焚燒處理方法，其特徵在於第1規定溫度為可熱分解二噁英類的溫度。
3．根據權利要求1或2所述的廢物的焚燒處理方法，其特徵在於第1規定溫度為800℃以上。
4．根據權利要求1、2或3所述的廢物的焚燒處理方法，其特徵在於第4規定溫度為不到生成二噁英類的溫度。
5．根據權利要求1-4中任一項所述的廢物的焚燒處理方法，其特徵在於在從點燃所述廢物到通過只燃燒所述可燃性氣體所述燃燒爐內的溫度成為第2規定溫度以上的期間，通過當該燃燒爐內的溫度為第2規定溫度以上時停止燃燒其它燃料，而在該停止後該燃燒爐內的溫度成為第2規定溫度以下時再點燃斷續地進行所述其它燃料的燃燒，當停止其它燃料的燃燒後該燃燒爐內的溫度仍為第2規定溫度以上時，終止該其它燃料繼續燃燒。
6．根據權利要求1-5中任一項所述的廢物的焚燒處理方法，其特徵在於在從所述燃燒爐內溫度為第3規定溫度以下到所述氣化爐內的溫度成為第4規定溫度以下的期間，通過當該燃燒爐內的溫度成為第3規定溫度以上對停止該其它燃料的燃燒；而當停止後該燃燒爐內的溫度成為第3規定溫度以下時斷續地進行該其它燃料的燃燒，把該燃燒爐內的溫度保持在第1規定溫度以上，當所述氣化爐內的溫度成為第4規定溫度以下時終止該其它燃料的燃燒。
7．根據權利要求6所述的廢物的焚燒處理方法，其特徵在於在每規定時間檢測所述氣化爐內的溫度，當該氣化爐內的溫度連續不到該氣化爐內的最高溫度並檢測規定次數後，該氣化爐內的溫度成為第4規定溫度以下時，終止燃燒所述其它燃料。
8．根據權利要求1-7中任一項所述的廢物的焚燒處理方法，其特徵在於當把通過所述氣化爐內的廢物乾餾所產生所述可燃燒性氣體導入到所述燃燒爐並使之燃燒時，分取該可燃性氣體的一部分使之凝縮並回收油分，同時把該油分作為所述其它燃料。
9．根據權利要求1-8中任一項所述的廢物的焚燒處理方法，其特徵在於，在進行燃燒所述其它燃料時，把由所述燃燒爐的熱所加熱的氧氣供給所述燃燒爐。
全文摘要
一種能防止二噁英類的排放並能降低運轉成本的廢物焚燒處理方法是在氣化爐內乾餾廢物,在燃燒爐使所產生的可燃性氣體燃燒。根據可燃性氣體的量向燃燒爐供給氧氣。根據可燃性氣體燃燒的燃燒爐內的溫度變化控制向氣化爐所供給的氧氣量並調整可燃性氣體的產生量,把燃燒爐內的溫度保持在第1規定溫度以上的基本恆溫。按把燃燒爐成第1規定溫度以上所需熱量調整廢物。當燃燒爐內的溫度由燃燒其它燃料成為第1規定溫度以上時,導入可燃性氣體。當燃燒爐內的溫度只用可燃性氣體成為第2規定溫度以上時終止其它燃料的燃燒。當燃燒爐內的溫度成為第3規定溫度以下時再點燃其它燃料。當把燃燒爐內的溫度保持在第1規定溫度以上,而氣化爐內的溫度成為第4規定溫度以下時終止其它燃料的燃燒。
文檔編號F23G5/16GK1314983SQ99810163
公開日2001年9月26日 申請日期1999年8月19日 優先權日1998年8月27日
發明者金子正元 申請人:株式會社金正產業