ガス化溶融炉

ガス化溶融炉とは

ガス化溶融炉はごみ処理の効率を高めるために設計された先進的な焼却炉です。この技術は、ガス化と溶融という2つの工程を組み合わせることで、廃棄物から資源を生成することを目的としています。このプロセスは「夢のごみ処理施設」とも呼ばれており、最近ではRDF施設に代わって各地で導入が進んでいます。

概要

この施設では、最初にごみをガス化炉で低酸素状態で加熱し、可燃ガスと炭に分解します。この過程で生成されたガスと炭は、次に溶融炉に送られ、1,300℃以上の高温で燃焼させられます。これにより、固形の炭が溶融スラグに変わるのです。この溶融スラグは、その後リサイクルされ、道路の路盤材などとして再利用されます。

利点

ガス化溶融炉の大きなメリットの一つは、高温で燃焼させることによって、ダイオキシン類の発生量を大幅に抑えることができる点です。また、プラスチックなどの廃棄物を効率よく処理できるため、最終処分場の延命にも寄与しています。さらに、廃熱を活用して発電や熱供給を行えるため、工業団地などの近くに設置すれば、コジェネレーションシステムが構築可能です。これにより地域のエネルギー自給率向上が期待できます。

問題点

一方で、高温燃焼によってダイオキシンの発生は減少しますが、ニトロPAHやベンズアントロンといった有害物質が不完全燃焼によって生じる可能性が指摘されています。したがって、燃焼管理が重要とされています。また、生成された溶融スラグは多くが資源として利用できると言われていますが、リサイクル体制が確立されていない場合があり、処理施設によってはスラグがそのまま野積みされているケースもあります。

また、高温によって水銀やカドミウムといった重金属が気化されるリスクがあると懸念されることがありますが、一般にはバグフィルターを通じて排出ガスから煤塵を取り除いています。この際、気化した重金属は速度を変えて液体や固体に戻り、除去されることが期待されています。

さらに、高温・高圧の可燃ガスが発生するため、爆発の危険性を指摘する声もありますが、実際の運転炉での事故例は記録されていないと言われています。

方式

さまざまなガス化溶融炉の稼働方式は、メーカーによって異なりますが、主な方式としては以下があります。
1. シャフト方式
2. キルン方式
3. 流動床式
4. ガス化改質方式
5. 半乾留・負圧燃焼方式

これらの方式は、目的や処理する廃棄物の種類に応じて適切なものが選ばれ、より高い処理効率を目指しています。

このように、ガス化溶融炉はごみ処理における革新的な未来を担っており、課題が残る一方で、環境保護と資源再生に貢献する可能性が大いに期待されている技術です。

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