仕事 ごみ焼却炉

 ごみ焼却炉で気になった語句等を調べました。

概要



ごみ焼却炉の種類
 (1)から(3)までは、ごみを燃やす(高温で酸化する)型式で従来から広く普及している焼却炉である。(4)と(5)は、ごみを熱分解したときに発生するガスを燃焼または回収するとともに、焼却灰、不燃物等を溶融する型式で比較的新しい技術である。(6)は、(1)から(3)の焼却炉で発生した焼却灰を溶融・減容化するための施設である。

ごみ焼却炉の機種とその特性
中間処理技術実績・動向等評価
安定稼働発電
(1)ストーカ式燃焼炉[従来技術]安定した信頼性の高い機種
(2)流動床式焼却炉[従来技術]
(3)キルン式焼却炉[従来技術]
(4)熱分解ガス化炉・ガス化溶融炉
[新技術・開発技術] 
ごみ質の均質化が求められる機種
(5)直接溶融炉[新技術]
(6)灰溶融炉[新技術・開発技術]-
凡例)評価基準 ◎:優、○:良、△:可

(1)ストーカ式燃焼炉
 ごみを火格子(ストーカ)の上で移動させながら、ストーカ下部より送り込んだ燃焼空気によって焼却する焼却炉である。処理プロセスは、「乾燥」(ごみに含まれる水分を減らして燃焼しやすくする)、「燃焼」(ごみを焼却して減容化する)、「後燃焼」(燃え残ったごみを完全に焼却する)の3過程で構成される。ストーカの形状やごみの移動方式によっていくつか種類がある。

(2)流動床式焼却炉
 ごみを流動床式焼却炉(充填した砂に空気を吹き込んで砂を流動状態にした炉)に投入して、燃焼熱を利用して可燃物を熱分解する焼却炉である(図3)。近年、流動床式焼却炉は、ガス化溶融炉に採用される事例が多い(流動床式ガス化溶融炉の技術解説は、「ガス化溶融」の解説を参照のこと)。また、流動床式焼却炉は竪型炉であることから、省スペース化を図ることができる。


一般廃棄物の焼却施設(溶融施設含む)の割合
  下の図は一般廃棄物の焼却(溶融)施設が1日に焼却処理できるごみの量(処理能力)の処理形式ごとの割合である。
種類割合(%)
ストーカ式燃焼炉76
流動床式焼却炉13
シャフト式ガス化溶融炉5
流動床式ガス化溶融炉4
その他(固定床式・回転式など)3


ごみ受け入れ供給設備


クレーン
 クレーン(crane)とは本来「鶴」のことであり、首の長い鳥が首を伸ばした形に似ることからその名がついた。人の力では持ち上げられない物を吊り上げる装置として発展した。また、吊り上げるだけでなく、移動させる機能も付加されるようになった。

  • 乱巻き(クレーンのワイヤートラブル)
 乱巻きとは、ワイヤーロープがドラム(円筒形の機械部品)に規則正しく巻かれていない状態をいいます。

ホッパー
ホッパーは、鉱山で選別した鉱石、炭鉱で採掘した石炭、河川で採取した砂利などを、出荷・積込まで貯めておくための貯炭槽および機械設備である。一般的に、四角の箱状の構造をした建造物であり、規模により巨大なものも存在する。
  • 他の言い方
    ホッパーステージ:ステージは「物事の段階」の意味。

その他

燃焼ガス冷却設備


ボイラー
 ボイラー(boiler)は、燃料を燃焼させる燃焼室(火室)と、その燃焼で得た熱を水に伝えて水蒸気や温水(=湯)に換える熱交換装置を持つ、水蒸気や湯、及びそれらの形で熱を、発生する機器である。

  • スートブロワ
 粉塵の場合は、水蒸気や圧縮空気での吹き飛ばし(ボイラーの場合はスートブロワという)、高圧水噴射などが行われる。

  • ルーバー(蒸気復水器で使用)
 羽板(はいた)と呼ばれる細長い板、または羽板状の部材を平行に複数並べたものの総称。羽板の角度によって、外部からの目線や日光、風雨などを一定に遮ることができるため、日よけ、雨よけ、通風換気などに使用される。

  • エコノマイザ(節炭器)
 発電所における節炭器は、煙道中の排ガスから熱を回収し、ボイラーの給水を加熱する。ボイラー給水の温度が高ければ、水蒸気を発生するために必要な熱量が減る。すなわち、定格出力を発生するために必要な燃料が少なく済む。日本に導入された当時、燃料と言えば石炭であったため、エコノマイザに節炭器という訳語が充てられたのである。

純水器
 水道水をはじめとする水の中に含まれる、ナトリウムやカルシウム、マグネシウムなどの陽イオンや、塩素や炭酸といった陰イオンを、イオン交換樹脂の働きで除去して純水を造り出す装置、または器具のことである。

  • 苛性ソーダ(水酸化ナトリウム)
 純水器の再生に必要。代表的な用途としては、単純なアルカリとして上水道・下水道や工業廃水の中和剤とされる。
  • 塩酸
 塩化水素(HCl)の水溶液。
 塩酸の内、「濃塩酸」として市販されるものは、塩化水素の37質量% = 12 mol dm−3水溶液が一般的である。40質量%を越える溶液も調製可能だが、塩化水素の揮発が早く(蒸気圧が高く)、保管・使用に際して温度や圧力などに特別の注意を要する。また、滴定用や医薬品として濃度調製された製品も販売されている。試薬として販売されている塩酸(約35%、特級や一級など)を適度に希釈した(薄めた)塩酸という意味で、通常「希塩酸」として流通している。常温常圧下で、濃度が約25%以上の塩酸には、発煙性がある。
(引用)塩酸 - Wikipedia

処理装置再生するための物質
純水装置塩酸、苛性ソーダ

排水処理


無機系

有機系
  メジャーな方法は、標準活性汚泥法。
  • 曝気槽
   水を空気にさらし、液体に空気を供給する行為。空気を送り込む場合は曝気ではなくエアレーションと呼ばれる。 主に水に対し酸素を供給する場合にこの語が用いられる。浄水処理の方法の一つ。酸素を供給することで水中の微生物有機物の分解を促進させるため、養殖業などで活用される技術である。
(引用)曝気 - Wikipedia
 ・ばっ気槽の後の沈殿槽
 一般的な連続式の場合は、沈澱槽でスカムが発生すると、処理水に混入して濁りの原因となりますので、これが発生していないかどうかを確認します。スカムが発生している場合には、これを観察することで、原因を推定することができるので、良い指標になります。
   ・スカム
    排水口または排水溝にできた汚水の汚泥、貯留槽、浄化槽の腐敗槽などで発生するガスによってできる分厚い層のようなものであり、細菌、大腸菌、尿素分解菌、懸濁物質、繊維質、油脂質、炭酸ガスが浮遊物とともに浮上して、気泡がスポンジ質の厚い膜状になったもの。

  • ろ液
 ろ過(ろか、濾過、沪過、英: filtration)とは、液体または気体に固体が混ざっている混合物を、細かい穴がたくさんあいた多孔質(ろ材)に通して、穴よりも大きな固体の粒子を液体または気体から分離する操作である。
 ろ過は科学実験や化学工業などで用いられる操作であるが、家庭でろ紙を用いてコーヒーを入れたり、真空掃除機で吸った空気からゴミを分離するのもろ過の一種である。
(引用)ろ過 - Wikipedia

排煙脱硫


 排煙脱硫技術とは、石炭火力発電所などの排ガスから硫黄酸化物(SOx)を除去する技術で、アルカリ水溶液やスラリーでSO2を吸収する「湿式」や、活性炭等を用いる「乾式」などがある。

バグフィルター(ろ過集塵機)
 産業用としては流通式の一種の電気集塵機と、隔壁式のバグフィルタが多く使われている。
●隔壁式バグフィルター
 多数設置した、布または不織布製の袋状のフィルター(バグフィルタ)に粒子を含む気流を通してろ過する方法が代表的である。フィルターの材質は木綿、ナイロン、テフロン、ガラス繊維などがあるが、高温の排気に対してはセラミックフィルターが用いられる。0.01μm程度の微粒子も除去でき、集塵率は99%と高い。フィルター自体による捕集より、堆積した粒子による捕集効果が大きいが、圧力損失が大きくなるため、一定の時間間隔もしくは圧力損失が設定値に達したら、堆積した粒子を払い落す必要がある。払い落しには、機械で振動を与える方法や、圧縮空気をパルス状に吹き付ける方法などがある。

  • 溶融飛灰
 ダイオキシン発生を防ぐため900℃以上に2秒間以上保って有機物を完全に分解してから、200℃以下に急冷しているので、ダイオキシンはほとんど合成されていませんし、合成されたものも活性炭に吸着され排ガスから除去されています。ダイオキシンは発生しませんが代わりに燃焼中に塩化水素(HCl)が残りますが、多くの場合、消石灰を加えて中和され目の細かい布製のバクフィルターで回収します。この他、飛灰には各種の有害な重金属類が含有されているため、キレートという薬剤やセメントにより固めることで不溶化処理し、最終処分場に搬送したり、溶融してスラグ化したり、セメント原料として再利用したりします。

  • 反応助剤
 バグフィルタの表面保護とフィルタケーキの圧密を防止するため特殊助剤を煙道へ供給します。

  • キレート剤
 重金属の吸着剤。

処理元の物質固化するための物質
ばいじん
(固化)セメント、
(重金属固定化剤)キレート

  • ばいじん
 粉塵(ふんじん)とは、粉のように細かく気体中に浮遊する塵(ちり)状の固体の粒子である。
 物の燃焼等に伴い発生するものは、煤煙(ばいえん)といい、このうち、いわゆる「すす」のことを煤塵(ばいじん)という。
(引用)粉塵 - Wikipedia
(参考)塵肺 - Wikipedia

有害物質
  • HCl(塩化水素)
 ・HClの発生原因物質
 主として塩化ビニル系プラスチックであるが,ほ かに紙類(漂 白剤,印 刷インキなど),厨芥類(調 味料,食塩など)などがある。
 ・塩酸の薄め方
 酸やアルカリを薄めるときは,必ず水に薬品を少しずつ加えていきます。薬品に水を加えると急激に反応・発熱したり,薬品が飛び散ったりすることがあり,大変危険です。
 (引用元)Taro-ensan-noudo

  • SOx
 刺激臭を有する気体で、別名亜硫酸ガス。化石燃料の燃焼などで大量に排出される硫黄酸化物の一種であり、きちんとした処理を行わない排出ガスは大気汚染や環境問題の一因となる。
  •  排煙脱硫技術
 排煙脱硫技術とは、石炭火力発電所などの排ガスから硫黄酸化物(SOx)を除去する技術で、アルカリ水溶液やスラリーでSO2を吸収する「湿式」や、活性炭等を用いる「乾式」などがある。火力発電所等における大量処理から小規模工場プラントでの処理まで、化石燃料を燃焼する施設で設置され、規模やコスト、副産物の種類と用途等によって様々なプロセスが選択されている。

  •  SOxのK値について
q=K×10-3He
q:硫黄酸化物の許容排出量(単位;温度零度・圧力1気圧の状態に換算したm毎時)
K:地域別に定める定数
He:補正された排出口の高さ(煙突実高+煙上昇高)

 K値は地域の区分ごとに異なっており、数字が小さくなればなるほど規制が厳しい。硫黄酸化物の排出基準は全国に適用される一般排出基準と、汚染が著しいか又は著しくなるおそれがある地域で、新設される施設に限って適用される特別排出基準とがある。


  • NOx
 大気汚染の原因物質。光化学スモッグや酸性雨などを引き起こす大気汚染原因物質である。オゾン層を破壊する。

  • CO
 一酸化炭素中毒の原因となる。さらに燃焼すると、CO2となる。

有害除去物質
  • 消石灰
    硫黄酸化物(SOx )の除去に用いられる。
  • 脱硝剤
    NOxを下げる為に用いられる。尿素を水に溶かした尿素水を使い、廃熱により尿素が分解され、排出されたアンモニアが窒素酸化物と化学反応して、水と窒素に還元させる。

除去元の物質除去するための物質メモ
HCl(塩化水素)消石灰
全乾式法粉体噴射法(バグフィルタシステム)
SO2(二酸化硫黄)
(乾式)活性炭
(湿式)アルカリ水溶液またはスラリー
(半乾式法)消石灰スラリー
(同上)
NOx(窒素酸化物)脱硝剤(尿素) 
CO(一酸化炭素)O2ゴミを燃やす時に完全燃焼するように調整。


制御・部品


制御方法
  • カスケード制御
1.フィードバック制御を組み合わせたもの
2.フィードバック制御よりも外乱の影響を受けにくい
3.機器費用や故障リスクが上がる

  • オート制御
 オート制御は、軽警報発報時の初期症状において使われる、言わば早期対応の処方箋。
 燃焼状態もさほど悪くないし、公害値もまだイエローゾーン、だけど原状回復させたい‥。そんなときに使うのがオート制御。
 ちょっとした原状回復のために、カスタマイズして使う制御。

  • ショックリレー(制御部品)
 リレー信号を出力することで緊急停止させ、装置の破損を未然に防ぐ、電流検知式の過負荷保護装置です。設定が容易で安定した動作を維持します。
 ベルトコンベアー等で異物を噛み込んで過負荷となり、装置が破損する事を防止。

  • サーマルリレー(ショックリレーとの対比として掲載)
 サーマルリレーはモータが過負荷による焼損事故から保護。

部品
  • フランジ
 フランジ(英:Flange)とは、円筒形あるいは部材からはみ出すように出っ張った部分の総称。同じような形態ではあるがまったく異なる用途のものがいろいろあり、それぞれの分野で「フランジ」と呼ばれる。それぞれの分野の「フランジ」は相互にほとんど関連性はないが、つばのような形状をしている点では一致する。
  ◆ごみ焼却炉で使われる意味
  ・管継手としてのフランジ
  ・軸継手としてのフランジ(カップリング?)
  • カップリング
 軸継手(じくつぎて)とは軸と軸をつなぐ機械要素の総称で、ジョイント、カップリングとも呼ばれる。
  • バルブグランド漏れ
 バルブのグランド漏れは、長年の使用による摩耗、熱履歴等によってグランドパッキンが劣化することによって発生することが多く、増し締めすることによって一時的に漏れを止めることができます。しかし、増し締めにも限度があり、無理な増し締めを行うと、ボルトの折損やステムに傷がつく原因になります。
  • ブロワ
 ブロワは、送風機のうち圧力比1.1 - 2程度のものを指す。液体中に気体を吹き込むためなどに使用される。(改正後の定義では送風機はファンと同義となり、ブロワは圧縮機の扱いとなった)
  • ポンプの軸封

軸封部品は、ポンプ回転軸がケーシングを貫通する箇所から、圧力を持ったポンプの内部液が外へ漏れ出さないようにするための部品です。
軸封方式には次のものがあります。
1. グランドパッキン
2. メカニカルシール(メカシール)
3. スロットルブッシュ
4. フローティングリングシール

  • 油圧フィルター
 オイルフィルターとは、エンジンオイル、ATF、潤滑油、または油圧作動液からスラッジや摩耗粉、ゴミなどを取り除くフィルターである。
  • プーリー
    滑車。
  • CP側
    軸継手(カップリング)側に近い部品を表す時に用いる。
  • ダンパ
     空気調和設備において、ダクトの中間に取り付け風量を調節する装置である。
  • シールテープ
     シールテープは水道管や空気管、また油圧の配管など、液体や気体を導く配管の接続部分等に生じたすき間を埋めるために使用されるシール材である。
  • ケーシング(派生用法・工学)
 (流体等が詰まった)容器または筐体、もしくは筒として、ポンプやタービンの流体を誘導する入れ物に当たる部分(たとえば渦巻き室など)や、ボーリングの際の外側を覆う丈夫な管(ドリルを回す覆い・掘削用の泥水に加え、原油や天然ガスの通路)もケーシングと言う。特に後者はパイプであることを際立たせるよう、ケーシングパイプと呼ばれることが多い。

道具


  • 防塵マスク
     ほこりを除去するガスマスクである。ごみ焼却炉では、ダイオキシンを除去できるガスマスクが必要。防毒・粉塵兼用タイプもある。メーカーでは、重松製作所が業界最大手。
  • ペール缶
 ペール缶(ペールかん、英語:pail)とは18リットルまたは20リットルの鋼鉄製の缶のこと。潤滑油や塗料、溶剤などの液体を入れて運搬・貯蔵に用いられる。
  • テーパー
 テーパーまたはテーパ (英語: taper) は、細長い構造物の径・幅・厚みなどが、先細りになっていることである。そのような設計にすることを「テーパーをつける」と言う。

語句


  • ゲージ圧と絶対圧
真空をゼロとする絶対圧力に対して、ゲージ圧は大気圧をゼロとする、相対的な圧力である。
  • 暑さ指数(WBGT
 湿球黒球温度(しっきゅうこっきゅうおんど、wet-bulb globe temperature)は、酷暑環境下での行動に伴うリスクの度合を判断するために用いられる指標である。1954年にアメリカ海兵隊新兵訓練所で熱中症のリスクを事前に判断するために開発された。日本の環境省では、暑さ指数(WBGT)と称している。

その他


  • アズビル
 日本の制御・計測機器メーカー。計装機器大手、空調制御は国内首位。

  • 出版物
     維持管理事業所運営の手引き 
  • クリンカー
高熱によって半融解状態に固まった鉱物性物質。
セメントの原料をキルン等で焼成して得られた焼塊(かたまり)。

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