ゴミ発電 及び ゴミ減量化 応用

太陽光を高度集光して得られるエネルギーは、現在の技術で実現できる 地上の核融合エネルギー 

バーチカルヘリオスタットを応用してゴミ発電(廃棄物発電) の効率化

廃棄物発電所の南側壁面にバーチカルヘリオスタットを設置して、集光加熱部に太陽光を集光(集熱)して発電に供する蒸気を加熱する構想です。
現役の発電所にあっては、ゴミ熱による発生蒸気をさらに加熱して熱効率をさらに高めます。
(一部の高効率発電では、LNG等の燃料を用いて再加熱しているので、燃料の削減とCO2削減が期待できます)

尚、ヘリオスタットの設置は、縦横自在に配置出来ますので、屋根上など既存設備の空きスペースに設置可能です。



既存発電施設については一般的な概念として、太陽熱発電用途に改造する概念を示します。
(津久井のNEDOによるゴミ発電試験設備は800kW程度の発電機器の設備有効利用するための構想)
 これをゴミ焼却炉の加熱管部を太陽光を集光して高温に加熱し太陽光熱発電として利用するものです。

既存施設に対して、ヘリオスタット及び集光加熱部を新設。
加熱配管を蒸気タービン入り口に接続し、復水配管を復水ポンプより分枝配管する。
(高温加熱蒸気とする場合は、煙道加熱管からの蒸気を太陽熱にて再加熱)

太陽熱発電のみの稼働時は燃焼炉は全く稼動しないのでメンテナンス及び排煙処理も必要ない。

また、バイオ燃料(木くずなど)を燃料として燃焼炉を活用する場合は、燃焼熱による蒸気過熱に
太陽熱による再加熱として加熱蒸気温度をより高温にして、蒸気タービンの効率を上げた発電を行うことが可能となる。

本システムの問題点は、晴天時でなければ発電が不能となるため、蒸気タービンの運転方法に配慮が必要となる。
(安定運転のためには、蓄圧または蓄温の装置が別個必要となるが、ある程度の安定度を確保可能である)

最も効率がよく、安定運転の可能な方法として、圧縮空気熱機関を利用することが出来る。
この場合はエネルギーの蓄積してスマートグリッド機能も兼ねるので利用電源が安定し、蒸気タービンより熱効率が優れる。





バーチカルヘリオスタットを応用してゴミ減量化(生ゴミ乾燥) の効率化



本概略は、太陽熱を利用して、ごみに含まれる水分を熱による気化分離し乾燥させ、
その後の搬送及びゴミ焼却のエネルギー効率を上げるための物である。
廃棄物としては水分の多い下水処理後の汚泥ケーキの乾燥及び予熱も同様である。
(袋破砕機を脱水ローラーとする)


構造
太陽光を集めるヘリオスタットにより集光した太陽光を乾燥炉に集光熱導入口より取り込み、
ゴミ及び炉内雰囲気を加熱する。
(下水処理の場合は、沈殿槽の上空間にヘリオスタットを設置可能である)

熱導入口からの熱は、長尺炉体をゴミ搬送方向と逆流して、ゴミ投入口からのゴミを予熱しながら送風機により
脱臭フィルターを通し外気に排出される。

また、ゴミ投入口にはゴミの撹拌をかねてゴミ袋の破砕(破る)を設置して乾燥しやすい環境にすると共に
水分の多いごみの重力分離より予め水分の分離を行う。
(下水処理の場合は、汚泥を圧縮ローラーにて大方の水分を絞り出す)

本太陽熱乾燥機は発電する設備と比較して、技術的に容易で設備コストも低く、
乾燥後のゴミは、中間処理場でRDF化したものと同等となり、ゴミ処理に伴うエネルギーによるCO2の発生もない。
これにより、ゴミの中間搬送のエネルギー、後段のゴミ焼却によるエネルギー回収の効率が高くなり、
近年の焼却炉のプラゴミ分別によるゴミの熱量不足を補い、補助燃料を大幅に削減することが可能となる。
(生ゴミをダイオキシン対策の為に高温燃焼させるにはゴミの有効熱量を高く保つ必要があり、水分等が多い場合は燃料を加えて
炉内温度を800度以上に保たなければならないため、燃料の無駄となっている)

また、太陽光によるエネルギーを利用する場合、天候等により運転が断続的となるが、
電気のように安定供給の必要がないため、設備運用には支障がない。


以上、相模原市に対して提案した内容であるが、技術機に可能であれば検討すると言うことで概略構想したものである。
しかし、早々に却下されたため、多少時間を掛けたのでここに内容を公開する。
前向きなご検討いただける自治体/企業殿 技術の提供が可能です。
 

サブメニューに戻る