廃棄物焼却ロータリーキルン

廃棄物焼却ロータリーキルン

廃棄物焼却ロータリーキルンは、固形廃棄物の焼却に使用される装置です。その中心構造は、耐火材でライニングされた傾斜した円筒形の鋼鉄製本体で構成されています。キルンの回転により、廃棄物は連続的に搬送・撹拌され、空気供給システムと組み合わせることで燃焼プロセスが完了します。

動作原理とシステム構成：本装置は、炉体を回転させることで、廃棄物を傾斜炉内で転がり移動させます。高温燃焼後に発生した排ガスは二次燃焼室に入り、有害ガスを完全に酸化します。本システムは通常、供給装置、一次燃焼室、二次燃焼室、廃熱ボイラー、湿式スクラバー、バグフィルター、活性炭吸着ユニットで構成され、完全な排ガス浄化チェーンを形成します。

ロータリーキルン焼却炉は、廃棄物焼却の分野において、主に構造設計、プロセスの適応性、運用効率、環境性能に反映される独自の技術的特徴を備えています。

1.先進的で適応性の高い構造設計：ロータリーキルン本体は、傾斜した回転円筒シェル構造を採用しています。低速回転により、廃棄物は転動しながら前進し、高温環境と完全に接触します。窯内部は、1200℃以上の高温に耐え、耐腐食性に優れた耐火物（高アルミナ質レンガや炭化ケイ素レンガなど）で覆われています。また、複合シールシステム（例えば、黒鉛ブロックと魚鱗板の組み合わせ）と油圧スラスト装置を備え、ガス漏れや窯本体の軸方向変位を効果的に抑制します。この構造により、固形廃棄物、液体廃棄物、ガス状廃棄物など、様々な形態の廃棄物に対応できます。さらに、不活性ガス（窒素など）保護システムと供給システムの急速遮断弁により、安全性も向上しています。

2. 柔軟なプロセス制御と高い燃焼効率：ロータリーキルンは3段階の温度ゾーン制御（乾燥ゾーン：400～600℃、熱分解ゾーン：600～850℃、燃焼ゾーン：850～1000℃）を採用しています。一次空気と二次空気の比率（通常1：2）と補助燃料の流量を調整することで、精密な温度制御を実現します。キルンの傾斜角度と回転速度を調整することで、キルン内の滞留時間を調整し、廃棄物の特性に合わせて調整できます。可変酸素燃焼技術は、負荷に応じて酸素濃度を自動調整することで、燃焼効率を向上させ、CO排出量を削減します。

3. 優れた環境性能と効率的な排ガス浄化：焼却後の排ガスは二次燃焼室を通過し、完全燃焼を実現します。その後、SNCR脱硝＋活性炭吸着＋バグフィルター＋湿式脱硫・酸除去の複合プロセスで浄化され、90%以上の脱硝効率を達成します。

4. 経済性と適用性のバランス：ロータリーキルン技術は廃棄物の特性への適応性に優れ、有害廃棄物、医療廃棄物、産業廃棄物など、複雑な組成の廃棄物を処理できます。しかし、設備投資と運用コストは比較的高く、特に低発熱量で高水分の廃棄物を処理する場合はその傾向が顕著です。

廃棄物焼却において、ロータリーキルンは中核設備として機能し、回転するシリンダーを通して廃棄物の効率的な焼却・処理を可能にします。その機能は主に以下の通りです。

1.高温焼却と有害物質の分解：ロータリーキルンの傾斜回転により、廃棄物はキルン内で転がりながら移動します。高温（最大1150℃）と空気供給を組み合わせることで、燃焼が完了します。キルン後段に設置された二次燃焼室は、2秒を超える排ガス滞留時間を確保し、ダイオキシンなどの有害ガスを完全に酸化分解することで、廃棄物の減量と無害化を実現します。

2. 高い適応性：本装置は、固体、液体、半固体、高ガラス・シリコン含有廃棄物など、様々な形態の廃棄物を処理できます。物質組成や発熱量の変化にも高い適応性を示し、特に複雑な産業有害廃棄物や医療廃棄物の処理に適しています。

3. 資源利用：焼却時に発生する廃熱は、廃熱ボイラーで回収し、発電や暖房に利用できます。同時に、灰とスラグは建設資材に加工できるため、廃棄物の資源化を促進し、循環型経済の要件に適合します。

4. 環境排出制御：システムには、除塵装置、活性炭吸着、急速消火システムが装備されており、粉塵や有害ガスの排出を効果的に制御し、排気ガス指標が環境基準を満たすことを保証します。