掲載日：2010年4月1日

廃棄物の溶融処理におけるエネルギー利用効率化技術の開発

事業名:地球環境保全関係産業技術開発促進事業（経済産業省補助事業）

研究開発テーマ:廃棄物の溶融処理におけるエネルギー利用効率化技術の開発

1. 昨年度試験結果に基づき灰溶融炉強還元排ガスの高温除塵技術についてシステム構成を検討し、高濃度ダスト閉塞対策を付加した「粗除塵+高温バグ」による除塵システムを開発した。試験は昨年度製作の高温除塵装置を上記のシステムの除塵装置に改造して行い、システム全体の機能・効果を確認した。また、試験結果から排ガス熱回収の期待値についても再確認した。
   
2. 昨年度に引き続き廃棄物還元燃焼の除塵試験を行い、プラスチックを積極的に添加したプラリッチRDFの部分酸化ガスのカロリーがプラ含有RDFの場合より高く、エネルギー回収上有利であることを確認し、そのガスの高温除塵技術の見極めを行った。また、部分酸化炉で約100時間の連続運転を繰り返し行い、フィルタ差圧が安定して200mmAqを下回る運転を実現した。使用温度によるフィルタの劣化状況も検討し、適性な除塵温度を評価した。
   

研究期間:平成13年～平成14年

研究参加企業:JFEエンジニアリング（株）

概要

• 平成14年度概要.pdf（PDF：185KB）
• 平成13年度概要.pdf（PDF：115KB）

平成14年度研究成果報告会での評価／質疑応答

春田委員
灰溶融炉から還元性ガスを取り出すのは非常に面白いが、一方で熱量はそれほど高くないが、主成分は水素とCOだったのか？

研究参加企業
確認している限りでは水素で10～20％、COで30％程度、その他ハイドロカーボン系の成分も数％ある。溶融スラグの上に灰があるので、そこと接触して出てくる関係から揮発等でおこっていると考えられる。

春田委員
出てくる時の温度は何℃くらいか？

研究参加企業
溶融炉出口で600℃～800℃を超えない程度にコントロールしており、集塵装置には、それに近い温度で入ってくる。しかし、その温度ではフィルターが劣化するので温度低下の目的で間接集塵を入れ、フィルターには400℃以下で入れるようにしている。

春田委員
それだと、積極的にシフト反応を利用して、水素を作るという方法もあるのではないか？

研究参加企業
将来的には考えていきたい。またガスの利用の道も考えていきたい。付着性ダストを除去した後、その還元性ガスを燃焼するので排ガスラインのトラブルが全く無くなり、現状技術と比較するだけでも大きな効果があると考えている。

小林（猛）委員
大変素晴らしい研究だと思うが、高い温度で、高い除塵効率を得ている。一般には高温だとかなり集塵効率は落ちると思うが。フィルターは窒素ガスで逆洗とあったが、その間隔などは検討したか？

研究参加企業
フィルターのダメージ等があるので、実用可能なパルスの間隔で試験を繰り返し行い、問題なく200mmH2O以下になったことで見通しが立った。

小林（猛）委員
これだけダストが取れるのであれば、今後いろいろな展開が可能ではないか？

研究参加企業
プロセスの提案に結び付けていきたいと考えている。

春田委員
キャンドル型というのはどういうものか？

研究参加企業
セラミックスの空中円筒で片側が閉じた形状のものである。実用性のあるものを選んでテストした。

平成13年度研究成果報告会での評価／質疑応答

委員
いろいろな要素を含んだ研究であり、何を具体的に目指しているのか。

研究参加企業
灰溶融については灰未燃物からエネルギーを回収することであり、直接溶融炉では炭素分を残した灰を作り、その熱を利用した溶融を組み合わせることである。大規模な都市では、大型焼却炉で燃やした灰の処理を想定しており、小規模の焼却場（市、村）では、直接溶融炉のシステムが多く、炭素分を残した灰ができるので、その灰を溶融し、エネルギー回収できる技術を目指している。

委員
運搬を考えるとその地域に小さい焼却場を設置した方が良いということになろう。

研究参加企業
RDFにして広域的に集めて燃やすシステムを考えている。

委員
溶融されたあとの使い道としては何があるのか。

研究参加企業
道路用材料やコンクリート材料として活用することを考えている。

委員
飛灰の中には鉛や亜鉛等が含まれている。これらは有害でもあるが、貴重な金属であるので、将来は資源回収を考えると分別処理してはどうかと考えるがどうか。

研究参加企業
ごみの段階で分別処理することが最も望ましいと思われるが、鉄やアルミニウムと違って、濃度の薄いこれらの金属の分別は難しい面がある。そこで、一緒に焼却した後の灰や飛灰を溶融処理することで分別することが現実的と考える。溶融炉は高温のため、それらの金属は揮発して排ガス系で回収する溶融飛灰側に移行する。特に本研究で取り上げた電気抵抗式灰溶融炉は還元雰囲気の溶融炉であるため、それらの金属はスラグにはほとんど残らず、溶融飛灰に高濃度に分離される。この溶融飛灰を水洗し塩類を洗い出すと、非鉄製錬の原料に出来る品位になることがこれまでの研究で確認されている。ご指摘のように、重金属を回収する方法として溶融処理を位置付けると、資源回収の観点から非常に有効であると考える。