JP2000107724A - Melting treatment of incineration residue containing salts and melting furnace - Google Patents

Melting treatment of incineration residue containing salts and melting furnace

Info

Publication number
JP2000107724A
JP2000107724A JP10279903A JP27990398A JP2000107724A JP 2000107724 A JP2000107724 A JP 2000107724A JP 10279903 A JP10279903 A JP 10279903A JP 27990398 A JP27990398 A JP 27990398A JP 2000107724 A JP2000107724 A JP 2000107724A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
molten
furnace
melting
molten salt
gas phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10279903A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keisuke Nakahara
啓介 中原
Satoshi Matsui
聰 松井
Takuya Shinagawa
拓也 品川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
Priority to JP10279903A priority Critical patent/JP2000107724A/en
Priority to KR1019997010827A priority patent/KR100360215B1/en
Priority to US09/403,611 priority patent/US6379416B1/en
Priority to EP99931485A priority patent/EP1048899A4/en
Priority to PCT/JP1999/003924 priority patent/WO2000016009A1/en
Publication of JP2000107724A publication Critical patent/JP2000107724A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the generation of dust of alkali metal salts by keep the temperature of a gas phase in a melting furnace. SOLUTION: In a melting furnace body 10, molten salts on a molten slag layer 42 are heated by high-temperature molten slag during a melting treatment of a incineration residue, thereby many of the salts are gasified to move into a gas phase. The amount of the gas generated at the melting is very small, so that the resultant gas moves toward a gas discharge pipe 13 at an extremely slow speed. In such a condition, the gas phase is heated by a heater 14 so as to keep its temperature at a set temperature between 700 and 1,000 deg.C. Thereby, heavy metal salts in the gasified molten salts together with exhaust gas are drawn to the outside of the furnace as gas. However, alkali metal salts are condensed to become particles of the molten salts, and, while staying in the furnace, they are flocculated with newly condensed salts to grow and to drop down. The alkali metal salts, which have dropped down, are returned to a molten salt layer 41, then drawn out.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみ焼却残渣
などのような塩類を含む焼却残渣を溶融処理する方法及
びその方法を実施するための溶融炉に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for melt-treating incineration residues containing salts such as municipal waste incineration residues and a melting furnace for carrying out the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、都市ごみや産業廃棄物などを焼却
した際に発生する焼却残渣の処分に際し、焼却残渣中の
重金属を不溶化するとともに焼却残渣自体を減容化する
ことが必要な状況になってきた。このため、一部の焼却
残渣については、減容化と重金属の不溶化が同時に行わ
れる溶融法によって処理されている。焼却残渣の溶融処
理は種々の方法によって行われているが、これらの方法
のうち、電気抵抗式溶融炉を使用する方法や誘導加熱式
溶融炉を使用する方法においては、炉内に焼却残渣の溶
融物を滞留させながら加熱保持し、焼却残渣を装入して
順次溶融させる処理が行なわれる。例えば、電気抵抗式
溶融炉を使用する方法による操業は次のように行われ
る。
2. Description of the Related Art In recent years, it has become necessary to insolubilize heavy metals in incineration residues and reduce the volume of incineration residues themselves when disposing of incineration residues generated when incineration of municipal solid waste and industrial wastes is performed. It has become. For this reason, some incineration residues are treated by a melting method in which volume reduction and heavy metal insolubilization are performed simultaneously. Melting treatment of incineration residues is performed by various methods. Among these methods, in the method using an electric resistance type melting furnace or the method using an induction heating type melting furnace, the incineration residue A process is performed in which the molten material is heated and held while being retained, and the incineration residue is charged and sequentially melted. For example, operation by a method using an electric resistance melting furnace is performed as follows.

【0003】炉内に滞留している焼却残渣の溶融物中に
電極を浸漬し、この電極間に通電してそれ自体の電気抵
抗熱によって溶融物を加熱しながら、焼却残渣を装入す
る。
An electrode is immersed in a melt of the incineration residue retained in a furnace, and the incineration residue is charged while energizing between the electrodes and heating the melt by its own electric resistance heat.

【0004】焼却残渣の装入は、炉内に常に未溶融のも
のが存在するようにし、溶融物が焼却残渣で覆われた状
態になるように行われる。炉内に装入された焼却残渣は
溶融物によって加熱され、溶融物と接触している下側の
部分から順次溶融する。この際、焼却残渣が塩類を含む
ものであると、生成した溶融物が炉内に滞留している間
に比重差によって分離され、溶融スラグと溶融塩に分か
れる。このため、溶融物の上部には比重が小さい溶融塩
層が形成され、その下に溶融スラグ層が形成される。分
離された溶融塩と溶融スラグは別々に抜き出される。
[0004] The incineration residue is charged so that there is always unmelted material in the furnace and the molten material is covered with the incineration residue. The incineration residue charged in the furnace is heated by the melt and melts sequentially from the lower part in contact with the melt. At this time, if the incineration residue contains salts, the generated melt is separated by the difference in specific gravity while staying in the furnace, and is separated into molten slag and molten salt. Therefore, a molten salt layer having a low specific gravity is formed on the upper portion of the melt, and a molten slag layer is formed therebelow. The separated molten salt and molten slag are separately extracted.

【0005】抜き出された溶融スラグは重金属の不溶化
処理がなされたものであるので、冷却・固化させた後、
埋立て処分されたり、その一部は路盤材などの用途に供
される。又、溶融塩は液体キレート剤を混合する方法な
どによる重金属の不溶化処理が施された後、処分され
る。
[0005] Since the extracted molten slag has been subjected to the insolubilization treatment of heavy metals, it is cooled and solidified.
It is landfilled or partly used for roadbed materials. The molten salt is disposed after being subjected to a heavy metal insolubilization treatment by a method of mixing a liquid chelating agent or the like.

【0006】一方、焼却残渣が加熱・溶融された際に発
生したガスは排ガス処理装置へ送られ、浄化処理され
る。
[0006] On the other hand, the gas generated when the incineration residue is heated and melted is sent to an exhaust gas treatment device for purification treatment.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
の操業において、溶融炉内の溶融スラグは、融点が13
00℃〜1500℃の酸化物を主とする高温の溶融スラ
グ層の上に存在しているので、溶融塩層は成り行きのま
まの状態で加熱されて高温になる。そして、溶融塩層が
高温になると、溶融塩層に含まれるものが塩化ナトリウ
ムや塩化カリウムなどのアルカリ金属塩及び亜鉛、鉛、
カドミウムなどの重金属の塩化物であり、相対的に沸点
が低い物質であるので、これらの低沸点物質の気化が起
こる。
However, in the operation of the prior art, the melting slag in the melting furnace has a melting point of 13 ° C.
Since the molten salt layer is present on the high-temperature molten slag layer mainly composed of an oxide of 00 ° C to 1500 ° C, the molten salt layer is heated as it is and becomes high temperature. And when the molten salt layer becomes high temperature, what is contained in the molten salt layer is an alkali metal salt such as sodium chloride or potassium chloride and zinc, lead,
Since it is a chloride of a heavy metal such as cadmium and a substance having a relatively low boiling point, vaporization of these low-boiling substances occurs.

【0008】この際、炉内の溶融物は未溶融の焼却残渣
で覆われており、この焼却残渣が断熱層の役目をして高
温の溶融物から上方への熱移動を妨げているので、炉内
の気相部の温度は溶融物の温度よりも大幅に低くなる。
このため、気化した低沸点物質は気相部中で冷却されて
凝縮・固化し、ダストとなって排ガスと共に排出され
る。
At this time, the melt in the furnace is covered with unmelted incineration residues, and the incineration residues serve as a heat insulating layer and hinder upward heat transfer from the high-temperature melt. The temperature of the gas phase in the furnace is much lower than the temperature of the melt.
For this reason, the vaporized low-boiling substance is cooled in the gas phase, condensed and solidified, becomes dust, and is discharged together with the exhaust gas.

【0009】このようにして、低沸点物質の気化が起こ
ると、アルカリ金属の塩化物を主とするダストが多量に
発生し、排ガス処理系統に種々の障害がもたらされる。
すなわち、上記低沸点物質のうち、アルカリ金属塩は付
着性を有しているので、排ガスダクトに付着して詰まり
が生じたり、集塵機の目詰まりを助長して処理能力を低
下させたりする問題が起こり、溶融炉の連続運転に支障
をきたす。
As described above, when low-boiling substances are vaporized, a large amount of dust mainly composed of alkali metal chlorides is generated, causing various obstacles to the exhaust gas treatment system.
That is, among the low-boiling substances, the alkali metal salt has an adhesive property, so that the alkali metal salt adheres to the exhaust gas duct and causes clogging, or the clogging of the dust collector is promoted and the processing ability is reduced. Occurs and hinders the continuous operation of the melting furnace.

【0010】本発明は、塩類を含む焼却残渣を溶融して
も、アルカリ金属塩ダストの発生を抑制することがで
き、排ガス処理装置の運転に支障が生ずることがない、
焼却残渣の溶融処理方法及びその方法を実施するための
溶融炉を提供することを目的とする。
According to the present invention, even if the incineration residue containing salts is melted, the generation of alkali metal salt dust can be suppressed, and the operation of the exhaust gas treatment device does not suffer.
An object of the present invention is to provide a method for melting incineration residues and a melting furnace for performing the method.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、第一の発明に係る溶融処理方法は、溶融炉内の気
相部の温度を700℃〜1000℃に維持することを特
徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a melt processing method for maintaining the temperature of a gas phase in a melting furnace at 700 ° C. to 1000 ° C. And

【0012】第二の発明に係る溶融処理方法は、第一の
発明において、溶融炉内の気相部を加熱し、気相部の温
度を700℃〜1000℃に維持することを特徴として
いる。
[0012] A melting treatment method according to a second invention is characterized in that, in the first invention, the gas phase in the melting furnace is heated and the temperature of the gas phase is maintained at 700 ° C to 1000 ° C. .

【0013】第三の発明に係る溶融炉は、炉内の気相部
に加熱器を備えたことを特徴としている。
[0013] A melting furnace according to a third aspect of the invention is characterized in that a heating device is provided in a gas phase portion in the furnace.

【0014】第四の発明に係る溶融炉は、第三の発明に
おいて、炉本体が、気相部が同通する2区画に区分さ
れ、焼却残渣を装入して溶融すると共にその溶融物を滞
留させて成分別に分離する溶融処理部と、この溶融処理
部から溢流した溶融塩を受け入れて排出させる溶融塩排
出部よりなることを特徴としている。
In the melting furnace according to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the furnace body is divided into two sections through which the gas phase communicates. It is characterized by comprising a molten processing section for retaining and separating the components by components, and a molten salt discharging section for receiving and discharging the molten salt overflowing from the molten processing section.

【0015】第五の発明係る溶融炉は、第三の発明又は
第四の発明において、炉本体の溶融塩排出口が設けられ
ている側の上部に、その下端が溶融塩層が形成される際
の湯面レベルに対応する高さよりも下に位置する溶融塩
排出用の潜り堰が設けられ、この潜り堰の上部が開口し
た形状に形成されたことを特徴としている。
In the melting furnace according to a fifth aspect of the present invention, in the third or fourth aspect, a molten salt layer is formed at an upper end of the furnace body on the side where the molten salt discharge port is provided. A submerged weir for discharging molten salt is provided below the height corresponding to the molten metal level at the time, and the upper part of the submerged weir is formed in an open shape.

【0016】炉内に溶融物を滞留させながら焼却残渣を
装入して溶融する溶融炉の操業においては、高温の溶融
スラグの上に溶融塩が存在しているので、アルカリ金属
塩や重金属などの低沸点物質が気化する現象自体を阻止
することはできない。しかし、本発明者らは、アルカリ
金属塩の気化によってもたらされるダストの発生を抑制
する方法について、種々の検討を行なった。その結果、
一旦、気化したアルカリ金属塩と重金属塩を炉内で分離
し、アルカリ金属塩を炉内に残留させ、主として、重金
属塩を排ガスと共に炉外へ排出させることができる方法
を見出した。
In the operation of a melting furnace in which the incineration residue is charged and melted while the molten material is retained in the furnace, since molten salts are present on the high-temperature molten slag, alkali metal salts, heavy metals, etc. It cannot prevent the phenomenon that the low-boiling substance vaporizes itself. However, the present inventors have conducted various studies on a method for suppressing generation of dust caused by vaporization of an alkali metal salt. as a result,
Once the vaporized alkali metal salt and heavy metal salt are separated in the furnace, the alkali metal salt remains in the furnace, and a method capable of mainly discharging the heavy metal salt together with the exhaust gas to the outside of the furnace has been found.

【0017】この検討は、アルカリ金属塩と重金属塩の
蒸気圧特性に差があることに着目し、上記両者の蒸気圧
を調べることから始めた。まず、化学便覧に記載されて
いる表によれば、上記両者の蒸気圧は概ね次のごとくに
示されている。アルカリ金属塩であるNaClとKCl
はほぼ同様な蒸気圧特性を有し、約1000℃を超える
辺りから蒸気圧が大きくなる。一方、亜鉛、鉛、カドミ
ウムなどの重金属は、主としてZnCl2 、PbC
2 、CdCl2 の形態で存在しており、これらの化合
物は1000℃以下の温度領域で760mmHgを超える蒸
気を発生する。このため、上記重金属塩はアルカリ金属
塩の気化温度よりもかなり低い温度領域で気化する。特
に、排ガスと共に排出されるダスト中の重金属塩のう
ち、その含有量が最も多いZnCl2 は700℃付近で
760mmHgの蒸気圧を有し、アルカリ金属塩の気化開始
温度よりもはるかに低い温度領域で気化する。
This study started by examining the difference between the vapor pressure characteristics of the alkali metal salt and the heavy metal salt, and examining the vapor pressure of both. First, according to the table described in the Chemical Handbook, the vapor pressures of the two are generally shown as follows. NaCl and KCl as alkali metal salts
Has almost the same vapor pressure characteristics, and the vapor pressure increases from about 1000 ° C. or higher. On the other hand, heavy metals such as zinc, lead and cadmium are mainly ZnCl 2 , PbC
l 2 , present in the form of CdCl 2 , which compounds generate vapors in excess of 760 mmHg in the temperature range below 1000 ° C. For this reason, the heavy metal salt vaporizes in a temperature range considerably lower than the vaporization temperature of the alkali metal salt. Particularly, among the heavy metal salts in the dust discharged together with the exhaust gas, ZnCl 2, which has the highest content, has a vapor pressure of 760 mmHg near 700 ° C., and is much lower than the vaporization start temperature of the alkali metal salt. To vaporize.

【0018】このように、アルカリ金属塩と重金属塩の
蒸気圧特性に上記のような差があるので、仮に、アルカ
リ金属塩と重金属塩の混合物を徐々に加熱した場合の状
態が、如何になっているかについて考えてみると、最初
に重金属塩が気化し、アルカリ金属塩は固体又は液体の
状態のままで残ることになる。次いで、逆に、アルカリ
金属塩と重金属塩の混合蒸気を徐々に冷却した場合の状
態を想定してみると、まず、アルカリ金属塩が凝縮し、
その際、重金属塩はガス体のままで存在する。
As described above, since the vapor pressure characteristics of the alkali metal salt and the heavy metal salt are different from each other as described above, what is the state when the mixture of the alkali metal salt and the heavy metal salt is gradually heated. As a result, first, the heavy metal salt vaporizes, and the alkali metal salt remains in a solid or liquid state. Next, on the contrary, assuming a state where the mixed vapor of the alkali metal salt and the heavy metal salt is gradually cooled, first, the alkali metal salt condenses,
At that time, the heavy metal salt exists as a gaseous state.

【0019】従って、溶融炉内の気相部の温度を、重金
属塩が気化する温度以上で、アルカリ金属塩の気化が起
こらない温度領域内に維持すれば、溶融塩が気化したも
ののうち、重金属塩の蒸気は排ガスと共に排出され、炉
外で凝縮・固化してダストとなる。一方、アルカリ金属
塩の蒸気は炉内で凝縮して溶融塩の粒子となる。そし
て、この粒子は炉内に滞っている間に凝集して成長し、
落下する。落下した溶融塩は抜き出される。
Therefore, if the temperature of the gas phase in the melting furnace is maintained at a temperature higher than the temperature at which the heavy metal salt vaporizes and within a temperature range in which the vaporization of the alkali metal salt does not occur, of the molten metal vaporized, The salt vapor is discharged together with the exhaust gas, and is condensed and solidified outside the furnace to become dust. On the other hand, the vapor of the alkali metal salt condenses in the furnace to form molten salt particles. These particles aggregate and grow while staying in the furnace,
Fall. The dropped molten salt is extracted.

【0020】上記のようにして、アルカリ金属塩を凝縮
させなから、重金属塩を排ガスと共に排出させるために
は、炉内の気相部の温度を700℃〜1000℃の範囲
に維持することを要する。この温度範囲の下限700℃
は、重金属塩、特にダスト中の含有量が最も多いZnC
2 をガス体の状態に保たれ、かつアルカリ金属塩(N
aCl,KClなど複数塩類の混合物)が固化しない温
度である。又、上限1000℃は、アルカリ金属塩が溶
融状態で存在する温度である。
Since the alkali metal salt is condensed as described above, in order to discharge the heavy metal salt together with the exhaust gas, it is necessary to maintain the temperature of the gas phase in the furnace in the range of 700 ° C. to 1000 ° C. It costs. Lower limit of this temperature range 700 ° C
Is ZnC, which has the highest content in heavy metal salts, especially dust.
l 2 is kept in a gaseous state and an alkali metal salt (N
aCl, KCl, etc.). The upper limit of 1000 ° C. is a temperature at which the alkali metal salt exists in a molten state.

【0021】なお、炉内気相部の温度の下限を700℃
としたが、この温度は焼却残渣中のアルカリ金属塩(N
aCl,KCl)が溶融状態で存在する温度領域内であ
る。本来、NaCl,KClの融点は750℃〜800
℃の範囲であるが、これらの混合物の融点は700℃以
下の範囲まで下がるので、複数の塩が含まれている焼却
残渣を溶融した際に生成する溶融塩は700℃では固化
しない。
The lower limit of the temperature of the gas phase in the furnace is 700 ° C.
However, this temperature was adjusted to the alkali metal salt (N
aCl, KCl) are in the temperature range where they exist in a molten state. Originally, the melting point of NaCl and KCl is 750 ° C. to 800
Although the melting point of these mixtures falls to the range of 700 ° C. or less, the molten salt generated when the incineration residue containing a plurality of salts is melted does not solidify at 700 ° C.

【0022】炉内気相部の温度を700℃〜1000℃
に維持する場合、炉内の気相部に加熱器を備えて加熱す
ることにより、気相部の温度を適宜の範囲に維持するこ
とができる。又、前述のように、炉内に溶融物を滞留さ
せながら焼却残渣を装入して溶融する溶融炉の操業にお
いては、炉内の溶融物は未溶融の焼却残渣で覆われてお
り、この焼却残渣が断熱層の役目をして高温の溶融物か
ら気相部への熱移動を妨げているので、この焼却残渣の
厚さを変えれば、気相部を適宜の温度にすることができ
る。
The temperature of the gas phase in the furnace is set at 700 ° C. to 1000 ° C.
When the temperature is maintained at, the temperature of the gas phase can be maintained in an appropriate range by heating the gas phase in the furnace with a heater. Also, as described above, in the operation of a melting furnace in which the incineration residue is charged while the molten material is retained in the furnace and melted, the molten material in the furnace is covered with unmelted incineration residue. Since the incineration residue acts as a heat insulating layer and hinders heat transfer from the high-temperature melt to the gas phase, changing the thickness of the incineration residue allows the gas phase to be at an appropriate temperature. .

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】図1は本発明の溶融炉に係る実施
の形態の一例を示す平面図、図2は図1におけるA−A
矢視部の断面図である。図1、図2に示す溶融炉は電気
抵抗式のものであって、10は溶融炉本体、41は溶融
塩層、42は溶融スラグ層、43は溶融メタル層、40
は投入されて溶融物を覆っている焼却残渣を示す。図
1、図2において、11は焼却残渣の装入管、12は溶
融物中に浸漬して電気抵抗熱を発生させる電極、13は
ガス排出管、14は炉内の気相部を加熱するための加熱
器、15は溶融塩排出用の潜り堰である。又、30は溶
融塩の排出口、31は溶融スラグの排出口、32は溶融
メタルの排出口である。なお、潜り堰15は溶融塩の排
出時に焼却残渣の混入を阻止するためのものであり、溶
融塩排出口30の内側を囲うように、炉炉本体の溶融塩
排出口30が設けられている側の上部に設けられてい
る。そして、その下端は溶融塩層が形成される際の湯面
レベルに対応する高さよりも下で且つ溶融スラグ層が形
成される際の上面レベルよりも上に位置している。又、
潜り堰15の上部は開口しており、炉本体10内の気相
部が仕切られないようになっている。
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a melting furnace according to the present invention, and FIG.
It is sectional drawing of an arrow view part. The melting furnace shown in FIGS. 1 and 2 is of an electric resistance type, and 10 is a melting furnace main body, 41 is a molten salt layer, 42 is a molten slag layer, 43 is a molten metal layer, 40
Indicates the incineration residue that is charged and covers the melt. 1 and 2, reference numeral 11 denotes a charging pipe for incineration residues, 12 denotes an electrode that is immersed in a melt to generate electric resistance heat, 13 denotes a gas discharge pipe, and 14 heats a gas phase in the furnace. Is a dive weir for discharging molten salt. Reference numeral 30 denotes an outlet for molten salt, 31 denotes an outlet for molten slag, and 32 denotes an outlet for molten metal. The dive weir 15 is for preventing the incineration residue from being mixed when the molten salt is discharged, and the molten salt discharge port 30 of the furnace body is provided so as to surround the inside of the molten salt discharge port 30. It is provided on the upper part of the side. The lower end is located below the height corresponding to the molten metal level when the molten salt layer is formed and above the upper surface level when the molten slag layer is formed. or,
The upper part of the dive weir 15 is open so that the gas phase inside the furnace body 10 is not partitioned.

【0024】上記の構成による溶融炉によって塩類を含
む焼却残渣を溶融する場合の操業は、次のように行われ
る。
The operation for melting the incineration residue containing salts by the melting furnace having the above configuration is performed as follows.

【0025】電極12間の通電によって加熱された溶融
物が滞留している炉内へ焼却残渣が装入され、溶融処理
される。焼却残渣は焼却残渣装入管11から炉内へ投入
され、溶融物を覆った状態になる。溶融物を覆っている
焼却残渣40は、溶融物からの伝熱によって予熱されな
がら、その下部から順次溶融される。焼却残渣が溶融す
ると、その成分が比重差によって、溶融塩、溶融スラ
グ、及び溶融メタルに分かれ、炉内には、溶融塩層4
1、溶融スラグ層42、溶融メタル層43の3層が形成
される。そして、溶融塩、溶融スラグ、溶融メタルはそ
れぞれ溶融塩排出口30、溶融スラグ排出口31、溶融
メタル排出口32から連続的又は間欠的に抜き出され
る。又、排ガスはガス排出管13から抜き出され、排ガ
ス処理装置へ送られる。
[0025] The incineration residue is charged into a furnace in which the melt heated by energization between the electrodes 12 stays, and is melted. The incineration residue is introduced into the furnace from the incineration residue charging pipe 11, and is in a state of covering the melt. The incineration residue 40 covering the melt is sequentially melted from the lower portion while being preheated by the heat transfer from the melt. When the incineration residue is melted, its components are separated into a molten salt, a molten slag, and a molten metal due to a difference in specific gravity.
1. Three layers of a molten slag layer 42 and a molten metal layer 43 are formed. Then, the molten salt, the molten slag, and the molten metal are continuously or intermittently extracted from the molten salt outlet 30, the molten slag outlet 31, and the molten metal outlet 32, respectively. Further, the exhaust gas is extracted from the gas discharge pipe 13 and sent to an exhaust gas treatment device.

【0026】焼却残渣の溶融処理中には、溶融スラグ層
42の上に存在する溶融塩が高温の溶融スラグによって
加熱され、その多くが気化して気相部へ移行する。しか
し、溶融時に発生するガスは、焼却残渣中に含まれてい
る僅かの未燃物が分解したり、水分が蒸発したりするこ
とによって生成したものであるので、その量は非常に少
なく、廃棄物を焼却した際に乾式方式で取り出された焼
却残渣を溶融処理した場合には、通常、焼却残渣1t当
り50〜100Nm3 程度しか発生しない。このため、発
生ガスは非常に緩やかな速度でガス排出管13の方向へ
向かう。
During the melting treatment of the incineration residue, the molten salt present on the molten slag layer 42 is heated by the high-temperature molten slag, and most of it is vaporized and transferred to the gas phase. However, the amount of gas generated during melting is generated by the decomposition of a small amount of unburned matter contained in the incineration residue or the evaporation of water, so the amount is very small, When the incineration residue taken out by the dry method when the material is incinerated is melted, usually only about 50 to 100 Nm 3 per ton of the incineration residue is generated. Therefore, the generated gas flows toward the gas discharge pipe 13 at a very slow speed.

【0027】このような状態において、気相部が加熱器
14によって加熱され、700℃〜1000℃の間の設
定温度に維持されているので、気化した溶融塩のうち、
重金属塩はガス体のまま排ガスと共に炉外へ抜き出され
る。しかし、アルカリ金属塩は凝縮して溶融塩の粒子と
なり、炉内に滞っている間に新たに凝縮する塩類と凝集
しながら成長し、落下する。落下したアルカリ金属塩は
溶融塩層41に戻り、溶融塩排出口30から抜き出され
る。
In this state, the gas phase is heated by the heater 14 and maintained at a set temperature between 700 ° C. and 1000 ° C.
The heavy metal salt is extracted out of the furnace together with the exhaust gas as a gas. However, the alkali metal salt condenses into particles of a molten salt, grows while coagulating with newly condensed salts while staying in the furnace, and falls. The dropped alkali metal salt returns to the molten salt layer 41 and is extracted from the molten salt outlet 30.

【0028】図3は本発明の溶融炉に係る実施の形態の
他の例を示す平面図、図4は図3におけるB−B矢視部
の断面図である。図3及び図4において、図1及び図2
と同じ部分については、同一の符号を付し説明を省略す
る。この実施の形態においては、炉本体10に気相部が
同通している張出し部分が設けられている。そして、こ
の炉本体10は、その上端が滞留させる溶融物の上面レ
ベルの高さに位置する溢流堰20によって仕切られてお
り、焼却残渣を装入して溶融すると共にその溶融物を滞
留させて成分別に分離させ、溶融塩層41、溶融スラグ
層42、及び溶融メタル層43の3層に分ける溶融処理
部10aと、この溶融処理部10aから溢流した溶融塩を
受け入れて排出させる溶融塩排出部10bの2区画に区
分されている。又、溶融塩排出部10bにガス排出管1
3が設けられている。上記の構成による溶融炉において
は、溶融処理部10aの溶融塩は溢流して溶融排出部1
0bに集められ、溶融塩排出口30から排出されるよう
になっている。
FIG. 3 is a plan view showing another embodiment of the melting furnace according to the present invention, and FIG. 4 is a sectional view taken along the line BB in FIG. 3 and FIG. 4, FIG. 1 and FIG.
The same parts as those described above are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. In this embodiment, a protruding portion through which the gas phase portion passes is provided in the furnace main body 10. The furnace body 10 is partitioned at its upper end by an overflow weir 20 located at the level of the upper surface level of the melt to be retained. And a molten salt layer 41, a molten slag layer 42, and a molten metal layer 43, which are separated into three components: a molten salt layer 41, a molten slag layer 42, and a molten metal layer 43. The discharge section 10b is divided into two sections. A gas discharge pipe 1 is connected to the molten salt discharge section 10b.
3 are provided. In the melting furnace having the above configuration, the molten salt in the melting section 10a overflows and the molten discharge section 1
0b, and is discharged from the molten salt discharge port 30.

【0029】溶融塩排出部10bを設けることによっ
て、気相部の容積が大きくなると共に、更にガス排出管
13が溶融塩排出部10bに設けられているので、発生
ガスが溶融処理部10aからガス排出管13に到達する
までの時間が長くなり、炉内における溶融塩粒子の滞留
時間が長くなる。このため、アルカリ金属塩の凝集が更
に進行するようになって、その溶融粒子が一層大きくな
り、沈降しやすくなる。この結果、排ガスに同伴して炉
外へ排出されるアルカリ金属塩の量が一層減少する。
By providing the molten salt discharge section 10b, the volume of the gas phase section is increased, and the gas discharge pipe 13 is further provided in the molten salt discharge section 10b. The time required to reach the discharge pipe 13 increases, and the residence time of the molten salt particles in the furnace increases. For this reason, the aggregation of the alkali metal salt further progresses, and the molten particles thereof become larger, which makes it easier to settle. As a result, the amount of the alkali metal salt discharged out of the furnace accompanying the exhaust gas is further reduced.

【0030】なお、溶融処理部10aで生成した溶融塩
中の重金属塩は、そのすべてが気化して消失する訳では
なく、一部は溶融塩中に残留し、溢流して溶融塩排出部
10bに入る。このため、溶融塩排出部10bには、側
壁を貫通させて加熱器22が設けられており、溶融塩排
出部10b内に溜まった溶融塩44を加熱できるように
なっている。この加熱によって、溶融塩44の温度を7
00℃〜1000℃に維持して溶融塩を固化しない状態
に保つと共に、溶融塩中の重金属塩を気化させ、抜き出
される溶融塩中の重金属の含有量を更に減少させること
ができる。
Not all of the heavy metal salts in the molten salt generated in the molten processing section 10a are vaporized and disappear, but part of the heavy metal salts remains in the molten salt and overflows to discharge the molten salt discharge section 10b. to go into. For this reason, the heater 22 is provided through the side wall of the molten salt discharge portion 10b so that the molten salt 44 accumulated in the molten salt discharge portion 10b can be heated. By this heating, the temperature of the molten salt 44 is reduced to 7
The molten salt can be maintained at 00 ° C. to 1000 ° C. so that the molten salt is not solidified, and the heavy metal salt in the molten salt is vaporized to further reduce the content of the heavy metal in the extracted molten salt.

【0031】図5は本発明の溶融炉に係る実施の形態の
さらに他の例を示す断面図である。図5において、図3
及び図4と同じ部分については、同一の符号を付し説明
を省略する。この実施の形態において、炉本体10は、
その上端が滞留させる溶融物の上面レベルよりも高い位
置にある仕切壁21によって仕切られ、溶融処理部10
aと溶融塩排出部10bの2区画に区分されている。
FIG. 5 is a sectional view showing still another embodiment of the melting furnace according to the present invention. In FIG. 5, FIG.
4 and the same parts as those in FIG. In this embodiment, the furnace body 10 is
The upper end is partitioned by a partition wall 21 located at a position higher than the upper surface level of the molten material to be retained, and
a and a molten salt discharge section 10b.

【0032】上記の構成による溶融炉においては、溶融
処理部10aに形成された溶融塩層41の溶融塩は、そ
のすべてが気化した後に凝縮して溶融塩排出部10bに
集められ、溶融塩排出口30から排出されるようになっ
ている。このため、この溶融炉の操業においては、溶融
物のレベル管理が容易になる。すなわち、溶融塩の分別
排出が溢流方式による場合には、溶融塩は炉の上部から
溢流し、溶融スラグは炉の下部から抜き出されるので、
溶融スラグの抜き出しに際しては、溶融塩層と溶融スラ
グ層の界面のレベルが溢流堰の上端から適度に下がった
高さになるように、溶融スラグの抜き出し量を調節し、
溶融塩と一緒に溶融スラグが排出しないようにしなけれ
ばならない。しかし、図5の溶融炉においては、溶融処
理部10aから溢流させて排出させるものはないので、
溶融物のレベルについては厳密な管理をすることを要し
ない。なお、仕切壁21は溶融塩排出部10bの溶融塩
への焼却残渣の混入を阻止する役割もなす。
In the melting furnace having the above-described structure, the molten salt in the molten salt layer 41 formed in the melting section 10a is condensed after being entirely vaporized and collected in the molten salt discharge section 10b, and is discharged to the molten salt discharge section 10b. The air is discharged from the outlet 30. For this reason, in the operation of the melting furnace, the level control of the melt is facilitated. That is, when the separated discharge of the molten salt is based on the overflow method, the molten salt overflows from the upper part of the furnace, and the molten slag is extracted from the lower part of the furnace.
When withdrawing the molten slag, adjust the amount of molten slag withdrawn so that the level of the interface between the molten salt layer and the molten slag layer is appropriately lowered from the upper end of the overflow weir,
Molten slag must not be discharged with the molten salt. However, in the melting furnace of FIG. 5, there is nothing that overflows and is discharged from the melting processing section 10a.
There is no need for strict control over the melt level. Note that the partition wall 21 also serves to prevent incineration residues from being mixed into the molten salt in the molten salt discharge section 10b.

【0033】次に、塩類を含む焼却残渣を溶融処理した
場合の操業結果について説明する。まず、本発明の溶融
炉を示す図3、図4と同様の構成による炉を使用した場
合の結果は次の通りであった。処理能力200kg/hの
電気抵抗式溶融炉にごみ焼却灰と飛灰(組成は表1に示
す)を7:3の比率で混ぜた焼却残渣を200kg/hの
供給速度で連続的に装入して溶融した。この際、炭化珪
素発熱体を備えた加熱器で気相部を加熱し、その温度を
約800℃に維持した。又、溶融塩排出部に集められた
溶融塩は加熱器で加熱し、約850℃に維持した。
Next, the operation results when the incineration residue containing salts is melted will be described. First, the results obtained when a furnace having the same configuration as that of FIGS. 3 and 4 showing the melting furnace of the present invention were used are as follows. Incineration ash and fly ash (composition shown in Table 1) mixed in a ratio of 7: 3 in an electric resistance type melting furnace with a processing capacity of 200 kg / h are continuously charged at a supply rate of 200 kg / h. And melted. At this time, the gas phase was heated by a heater having a silicon carbide heating element, and the temperature was maintained at about 800 ° C. The molten salt collected in the molten salt discharge section was heated by a heater and maintained at about 850 ° C.

【0034】この操業中のガス排出量は約30Nm3 /h
(水分30%、温度800℃)であった。又、排ガスの
ダスト濃度は約40g/Nm3 (乾ベース)であった。そ
して、排ガス処理装置で捕集されたダストの組成を表2
に、抜き出された溶融塩の組成を表3に示す。
The gas emission during this operation is about 30 Nm 3 / h
(Water content 30%, temperature 800 ° C.). The dust concentration of the exhaust gas was about 40 g / Nm 3 (dry basis). Table 2 shows the composition of the dust collected by the exhaust gas treatment device.
Table 3 shows the composition of the extracted molten salt.

【0035】上記のような操業を継続したところ、12
0時間経過後においても、排ガスダクトの閉塞などによ
るトラブルは発生しなかった。又、溶融塩排出部に集め
られた溶融塩は粘性が低く、円滑に排出することができ
た。
When the above operation was continued, 12
Even after the elapse of 0 hours, no trouble occurred due to blockage of the exhaust gas duct or the like. Further, the molten salt collected in the molten salt discharging section was low in viscosity and could be discharged smoothly.

【0036】これに対し、気相部に加熱器が設けられて
いない従来の溶融炉を使用した場合の結果は次の通りで
あった。
On the other hand, the results obtained when a conventional melting furnace having no heater in the gas phase were used were as follows.

【0037】60時間経過後には排ガスダクトが詰まり
始め、排ガスの吸引状態が悪くなった。この操業中に抜
き出された溶融塩の組成は表3に示すごとくであった。
After the elapse of 60 hours, the exhaust gas duct began to clog, and the state of exhaust gas suction deteriorated. The composition of the molten salt extracted during this operation was as shown in Table 3.

【0038】上記2条件の操業結果によれば、炉内の気
相部を加熱して所定温度範囲に維持すれば、排ガス処理
系統にトラブルが発生しなくなることが明らかになっ
た。
According to the operation results under the above two conditions, it has been clarified that no trouble occurs in the exhaust gas treatment system if the gas phase in the furnace is heated and maintained in a predetermined temperature range.

【0039】又、表3に示す2種類の溶融塩の組成を比
較してみると、本発明による溶融塩は従来技術によるも
のに対して、ZnやPbの重金属含有量が非常に少な
い。これは、溶融塩中の重金属塩の気化量が増加したこ
と、及び気化したアルカリ金属塩が溶融塩として回収さ
れる割合が多くなったことによるものである。
Comparing the compositions of the two types of molten salts shown in Table 3, the molten salt according to the present invention has a very low heavy metal content of Zn and Pb as compared with the prior art. This is due to an increase in the amount of heavy metal salt vaporized in the molten salt and an increase in the rate of recovery of the vaporized alkali metal salt as a molten salt.

【0040】溶融塩の重金属含有量が上記のように減少
すると、溶融塩を処分する際の重金属不溶化処理におい
て、液体キレート剤などの高価な薬剤の添加量が大幅に
減少し、処理コストの低減が達成される。
When the heavy metal content of the molten salt is reduced as described above, the amount of expensive chemicals such as a liquid chelating agent added in the heavy metal insolubilization treatment at the time of disposing the molten salt is greatly reduced, thereby reducing the processing cost. Is achieved.

【0041】[0041]

【表1】 [Table 1]

【0042】[0042]

【表2】 [Table 2]

【0043】[0043]

【表3】 [Table 3]

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明によれば、溶融炉内の気相部の温
度を、重金属塩がガス体で存在する温度で、且つアルカ
リ金属塩が溶融状態に保たれる温度領域内に維持するの
で、気相部内のアルカリ金属塩の蒸気は凝縮してその多
くが落下し、重金属塩はガス体のまま排ガスと共に炉外
へ排出される。このため、アルカリ金属塩ダストの発生
を抑制することができ、排ガス処理装置の運転に支障が
生じなくなると共に、重金属含有量が非常に少ない溶融
塩が排出される。
According to the present invention, the temperature of the gas phase in the melting furnace is maintained at a temperature at which the heavy metal salt is present in a gaseous state and within a temperature range in which the alkali metal salt is maintained in a molten state. Therefore, the vapor of the alkali metal salt in the gas phase is condensed and most of the vapor falls, and the heavy metal salt is discharged out of the furnace together with the exhaust gas as a gas. For this reason, generation | occurrence | production of an alkali metal salt dust can be suppressed, the operation | movement of an exhaust gas processing apparatus does not interfere, and the molten salt with very little heavy metal content is discharged.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の溶融炉に係る実施の形態の一例を示す
平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing an example of an embodiment according to a melting furnace of the present invention.

【図2】図1におけるA−A矢視部の断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA in FIG.

【図3】本発明の溶融炉に係る実施の形態の他の例を示
す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing another example of the embodiment of the melting furnace of the present invention.

【図4】図3におけるB−B矢視部の断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along the line BB in FIG. 3;

【図5】本発明の溶融炉に係る実施の形態のさらに他の
例を示す断面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing still another example of the embodiment of the melting furnace of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 溶融炉本体 10a 溶融処理部 10b 溶融塩排出部 11 焼却残渣装入管 12 電極 13 排ガス排出管 14 加熱器 15 潜り堰 20 溢流堰 21 仕切り壁 30 溶融塩排出口 31 溶融スラグ排出口 32 溶融メタル排出口 40 焼却残渣 41 溶融塩層 42 溶融スラグ層 43 溶融メタル層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Melting furnace main body 10a Melt processing part 10b Molten salt discharge part 11 Incineration residue charging pipe 12 Electrode 13 Exhaust gas discharge pipe 14 Heater 15 Submerged weir 20 Flood weir 21 Partition wall 30 Molten salt discharge port 31 Molten slag discharge port 32 Melt Metal outlet 40 Incineration residue 41 Molten salt layer 42 Molten slag layer 43 Molten metal layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 品川 拓也 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 Fターム(参考) 3K061 AA18 AA23 AB03 AC03 BA05 BA08 CA12 NB02 NB21 NB27 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Takuya Shinagawa 1-2-1 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo F-term in Nihon Kokan Co., Ltd. (reference) 3K061 AA18 AA23 AB03 AC03 BA05 BA08 CA12 NB02 NB21 NB27

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 溶融炉内に溶融物を滞留させながら焼却
残渣を装入して溶融する溶融処理方法において、溶融炉
内の気相部の温度を700℃〜1000℃に維持するこ
とを特徴とする塩類を含む焼却残渣の溶融処理方法。
1. A melting method in which an incineration residue is charged and melted while a melt is retained in a melting furnace, wherein the temperature of a gas phase in the melting furnace is maintained at 700 ° C. to 1000 ° C. For melting incineration residues containing salts.
【請求項2】 溶融炉内の気相部を加熱し、気相部の温
度を700℃〜1000℃に維持することを特徴とする
請求項1に記載の塩類を含む焼却残渣の溶融処理方法。
2. The method according to claim 1, wherein the gas phase in the melting furnace is heated and the temperature of the gas phase is maintained at 700 ° C. to 1000 ° C. .
【請求項3】 溶融物を滞留させながら焼却残渣を装入
する操業を行なう溶融炉において、炉内の気相部に加熱
器を備えたことを特徴とする塩類を含む焼却残渣の溶融
炉。
3. A melting furnace for incineration residues containing salts, wherein a heating device is provided in a gas phase portion in the furnace, wherein the incineration residue is charged while retaining the molten material.
【請求項4】 炉本体が、気相部が同通する2区画に区
分され、焼却残渣を装入して溶融すると共にその溶融物
を滞留させて成分別に分離する溶融処理部と、この溶融
処理部から溢流した溶融塩を受け入れて排出させる溶融
塩排出部よりなることを特徴とする請求項3に記載の塩
類を含む焼却残渣の溶融炉。
4. A furnace body is divided into two sections through which a gas phase portion passes, and a melting processing section for charging and melting the incineration residue, retaining the melt, and separating the melt into components. 4. The melting furnace for incineration residues containing salts according to claim 3, further comprising a molten salt discharging section for receiving and discharging the molten salt overflowing from the processing section.
【請求項5】 炉本体の溶融塩排出口が設けられている
側の上部に、その下端が溶融塩層が形成される際の湯面
レベルに対応する高さよりも下に位置する溶融塩排出用
の潜り堰が設けられ、この潜り堰の上部が開口した形状
に形成されたことを特徴とする請求項3又は請求項4に
記載の塩類を含む焼却残渣の溶融炉。
5. A molten salt discharge, wherein the lower end of the molten salt discharge is located at an upper portion of the furnace body on the side where the molten salt discharge port is provided, below a height corresponding to a molten metal level when a molten salt layer is formed. 5. The melting furnace for incineration residues containing salts according to claim 3, wherein a submerging weir is provided, and the upper part of the submerging weir is formed in an open shape.
JP10279903A 1998-09-11 1998-10-01 Melting treatment of incineration residue containing salts and melting furnace Pending JP2000107724A (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10279903A JP2000107724A (en) 1998-10-01 1998-10-01 Melting treatment of incineration residue containing salts and melting furnace
KR1019997010827A KR100360215B1 (en) 1998-09-11 1999-07-22 Method for melting incineration residue containing salts and apparatus therefor
US09/403,611 US6379416B1 (en) 1998-09-11 1999-07-22 Method and device for melt-treating incineration residue containing salts
EP99931485A EP1048899A4 (en) 1998-09-11 1999-07-22 Method and device for melt-treating incineration residue containing salts
PCT/JP1999/003924 WO2000016009A1 (en) 1998-09-11 1999-07-22 Method and device for melt-treating incineration residue containing salts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10279903A JP2000107724A (en) 1998-10-01 1998-10-01 Melting treatment of incineration residue containing salts and melting furnace

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000107724A true JP2000107724A (en) 2000-04-18

Family

ID=17617531

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10279903A Pending JP2000107724A (en) 1998-09-11 1998-10-01 Melting treatment of incineration residue containing salts and melting furnace

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000107724A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107321755A (en) * 2017-06-30 2017-11-07 江苏省环境科学研究院 A kind of abraum salt process for reclaiming and its special purpose device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107321755A (en) * 2017-06-30 2017-11-07 江苏省环境科学研究院 A kind of abraum salt process for reclaiming and its special purpose device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4112162C1 (en)
CN101148700A (en) Treatment method for jamesonite and equipment thereof
JPH0380854B2 (en)
HU210639B (en) Procedure for operating of glass-melting furnace
US3449117A (en) Method of purifying metals and recovery of metal products therefrom
KR102176989B1 (en) Plasma induced fuming
JPH115069A (en) Method of vitrifying heavy metal containing dust collecting ash and melting furnace therefor
US5093103A (en) Process for separating off poisonous volatile chemical compounds from a mixture of solid particles having a particle size of up to 200 microns
DK165758B (en) METHOD AND APPARATUS FOR CLEANING A MELT
JP2000107724A (en) Melting treatment of incineration residue containing salts and melting furnace
CA2106014A1 (en) Process for the recovery of lead, especially the lead contained in active substances of used batteries and in electric furnaces used for implementing said process
TW201231392A (en) Manufacturing method and apparatus of silicon, silicon wafer, and panel for solar cell
JP5312845B2 (en) Zinc recovery unit
WO2000016009A1 (en) Method and device for melt-treating incineration residue containing salts
CN111548007B (en) Fly ash disposal method
JP2001239231A (en) Method of recovering heavy metals from discharged material in waste incineration facility
JP5415022B2 (en) Indium recovery equipment
KR100219827B1 (en) Method for melting incineration residue and apparatus therefor
JP2000264611A (en) Equipment and method for recovering phosphorus
JP2001198546A (en) Process for recovering phosphorus from sewage sludge or sewage sludge incineration ash
US1733419A (en) Continuous copper-melting furnace
US3615363A (en) Process and apparatus for recovery of mercury from ores containing it
JPH0424118B2 (en)
FI125347B (en) Method of treating lead anode mud
JPS6351755B2 (en)