13）焼却灰とクリンカー

 ◎煙突の問題点。

 

●煙突は建築基準法施行令第138条により、独立して立つ物の内6ｍを越えるものには、一級建築士による耐風力、耐震力の強度計算書を提出しなければならない。

 

 

●煙突の架台としては、小型焼却炉で高さが6ｍ以下のものに関しては、三方向にワイヤーで固定する。

 

 

●高さ6ｍ以上の煙突は、50×50～90×90の等辺山形鋼で、形体は四辺形で高さは煙突の2/3程度にする。(写真1992.5 1994.1参考)

 

 

●水を使う煙突から水蒸気を無くす事は絶対に出来ない。アフターバーナーでも煙突と蒸気の間に、空間(透明な部分)が少し増すだけである。蒸気を失くそうと思えば、蒸気を水に戻すことだが、熱交換器が高くつき、汚れた水の処理に困る。

 

●水を使う焼却炉の煙突の周辺10ｍ以内に駐車場は避ける。敷地の隅

に煙突を建てる場合も隣地に注意、風向きによっては煤塵が飛ぶ可能性

がある。煙突からの飛散物が，約10ｍの範囲に散らばるからだ。

 

●バグフィルターを使用していても飛散物はある。煙突がSUSでも、煙

突内壁に溜まる飛散物が、誘引ファンの切り替えによる、風の強弱によ

り飛ぶので、煙突の材質や集塵機の有無は関係ない。場合によってはラ

インクロン(軸流サイクロン)を使う必要がある。

 

●新しい大気汚染防止法では、自然通風、エジェクターは通用しない。

焼却炉内を負圧にするためには誘引ファンを使う。

 

●材質はステンレスSAS306か、鉄板+アルマー加工で4.5～6ｍｍ程度

のものをつかう。

 

 

  

１１．焼却灰とクリンカー。

 

　焼却の際に生ずるものに、焼却灰とばいじんとクリンカーがある。集

塵機によってとらえられるばいじん、及び焼却炉より生ずる灰(クリン

カーを含む)は管理型最終処分場に、委託しなければならない。

 

 

◎クリンカー生成を助長する原因

 

　①固体廃棄物を火格子炉で焼却する場合、層の厚だきが最も一般的

で、火層の内部温度が高く、還元層が厚くなり灰が還元気中で高温に熱

せられる。

 

　②火層を極端に混ぜると、高温燃焼部に灰が接触し、クリンカー生成

を促す。

 

　③火層の薄厚のムラが多い場合も生成しやすい。ムラがあると空気は

抵抗の少ない部分を通り易く、局部加熱のため灰が溶け、厚い部分は還

元気が出来やすい。

 

 

◎クリンカー生成防止の注意事項

 

　①火層を極力平均化し、厚だきを避ける。

 

　②火層はあまり頻繁に撹拌しない。

 

　③クリンカーを生じ易い不燃物〔土砂、ガラス、石灰、粘土、貝殻、

卵がら、セメントモルタル〕を避ける。

 

 

12．付帯設備。

 

12-1．発電機。(バイナリー発電)

 

　  加熱源(ここでは70℃～90℃の熱湯)により沸点の低い媒体(作動媒体)を蒸発器（熱交換器）で加熱、蒸発させてその蒸気でタービンを回し発電する方式である。加熱源と作動媒体の二つの熱サイクルを使って発電することから、バイナリー(二つの要素からなる)発電サイクルと呼ばれる。低沸点の作動媒体を使うことで、工場廃液や温泉などの熱エネルギーを放置することなく電気エネルギーに変換出来、低エネルギーの回収が可能になる。

　  使い終わった媒体は凝縮器(熱交換器)で冷却水と熱交換して、また蒸発器に戻される。そのため外部とは接触することがなく、熱交換するだけの密閉空間となるため、外部に公害的な影響を与えることがない。作動媒体としては普通のタービンの場合は水を使うが、マイクロバイナリーの場合は有機媒体にオゾン破壊係数０のフッ素系、不燃性不活性ガスが使用される。

 

 

◎熱交換器の注意。

 

●ガスに塩素分の多い時は、シェル＆チューブの熱交換器は絶対に使うべきではない。出来る限り間伐材か、塩ビを選別した木くず、廃材にした方がよい。

 

●シェル＆チューブの間接冷却型の熱交換器では、掃除のしやすいパイプ内に汚れの多い媒体を通すのが常識であり、焼却炉のガスは冷却水より汚れが多い。

 

●間接冷却の(煙管式)熱交換器では、水は軟水を使うようにする。天然水を使う場合は軟水か硬水かを確認し、硬水ならば工業用水、水道用水を使用する。

 

●チューブ内は金属棒にスポンジや布を巻いたもの、若しくは高圧空気で掃除が出来る構造にする。竪型にするときは、上に上がって掃除がやりやすいようにしておくこと。

 

●煙管式の冷却塔は水側にも、パイプの外側の掃除の為に、大きなマンホールを開けておく必要がある。

 

●鉄とステンレスでは約3倍、鉄の方の熱伝導率が高い。300℃の状態で銅と比べると381(銅)：56(鉄)：19(ステンレス)となる。

 

 

◎IHIのバイナリー発電。

 

　  ㈱ＩＨＩの技術開発「ヒートリカバリー”ＨＲシリーズ”」は90℃の熱湯があれば発電できるというのは、過去にはあまり知られなかった技術(オーガニックランキンサイル)である。30ton/ｈの熱湯と冷却水があれば、20kwの発電ができる。工場の余剰排水(70℃以上)で発電が出来るということで開発されたが、焼却炉でもこんな熱湯なら余分な熱量で十分可能である。 

　  計算だと「木くず」で時間当たり500kgの処理量のものなら、二次燃焼の後にサイクロン集塵器をいれ、煤塵をと(汚れ係数を小さくするために)、煙管の熱交換器を使ってガスを860℃から200℃に冷却(熱交換)すれば、時間30ton以上で85℃の熱湯が出来る。小型焼却炉(２㎡未満、200kg未満)では30ton/hの熱湯を作るほどの熱量は出ない。焼却物に塩素系のガスが多ければ、熱交換器が１年くらいの消耗品になるため、木くずは間伐材などがよい。

 

 

 

 

14）に続く。