JP2000297921A - 出滓装置および廃棄物溶融炉からの出滓方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 出滓口３ｃを塞いだ溶融物がスラグである場
合、次の出滓時に誘導加熱コイル３ａに通電してそのス
ラグを溶解しようとしても固化したスラグは電気絶縁体
に近い性質であるため誘導加熱による溶解は極めて困難
である。 【解決手段】 溶融物の出滓口を有する発熱材と該発熱
材を囲む誘導加熱コイルとを有する出滓装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は廃棄物溶融炉もしく
は焼却灰などを加熱溶融する灰溶融炉からの出滓方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般家庭や工場・オフィス等において生
じる一般廃棄物や生活排水を処理する際に生じる汚泥
（以下、一般廃棄物と汚泥とを単に「廃棄物」と記す）
は焼却した後にその焼却灰を埋め立てる処理がなされて
いる。このような処理は焼却灰に重金属等の有害物質が
含まれているとそれが地下水や河川もしくは土壌を汚染
するという問題がある。また焼却の際に生じる排ガスは
ダイオキシン等の有害物質を含んでいることがあり大気
を汚染するという問題がある。

【０００３】これらの問題を引き起こすことなく廃棄物
を処理しうる焼却手段が近年提案され実用化の段階にあ
る。その一例を図２に示す。これは廃棄物をガスと固形
物とに分解する「溶融炉」と呼ばれるものである。熱分
解ガスは十分に制御された雰囲気で燃焼させて有害物質
を含まないか含んでも極めて低濃度の排ガスにして大気
中に放出される。固形物は燃焼させて灰とし更にそれを
溶融状態にまでして溶融炉外に取り出す。

【０００４】これを図２を用いて具体的に説明する。こ
の溶融炉１は竪型炉の一例を示したものである。廃棄物
はホッパ５からフィーダ６に供給され、フィーダ６から
炉体２に供給される。炉体２の底部には加熱用のプラズ
マトーチ４が側壁からその先端が炉体内部に臨むように
取り付けられ炉内に高温のプラズマガスを供給する。炉
体２に供給された廃棄物は上昇してくる燃焼ガスにより
加熱・乾燥されガスと固形物とに分解される。固形物は
炉底部に近づくにつれ更に加熱され溶融する。溶融物は
炉底部に溜まり出滓装置３を経て外部に取り出される。
固化したスラグは水にさらしても含有成分がしみ出すこ
とはなく建設材料などとして再利用可能である。一方、
熱分解ガスは炉体２内を上昇する途中で図示しない羽口
から空気（酸素）の供給を受けて有害物質を生成しにく
い高温で燃焼し、排気口７から図示しない排ガス処理装
置へ供給され、更に必要な処理を受けた後に大気中に放
出される。この溶融炉を用いて廃棄物の代わりに焼却灰
を処理することも可能である。

【０００５】有害物質を生成することなく分解ガスを燃
焼させるには炉体２内部の各部の温度が安定しているこ
とが重要であり、そのためには廃棄物の処理を連続して
行うことが好ましい。連続処理を行ううえで課題となる
のが炉底部に溜まる溶融物の排出である。溜まった溶融
物を出滓装置３の出滓口を開いて取り出し、出滓が完了
したら再び出滓口を閉じる。廃棄物の処理の間これを繰
り返す。出滓口の開閉手段に耐火粘土を詰め出滓時にこ
れを除去する方法がある。しかしこの方法は溶融炉近傍
での危険な作業を伴い熟練した作業者でなければ困難で
ある。

【０００６】この作業を取り除くことのできる出滓方法
を図３に示す。図３において図２の各部材に相当する部
材には同様の符号を付した。出滓装置３は溶融物が通る
出滓口３ｃを有する出滓管３ｂとその内部に埋め込んだ
誘導加熱コイル３ａとからなる。出滓管３ｂは耐火物か
らなる。誘導加熱コイル３ａに交流電流を通電すると出
滓口３ｃを塞ぐ固化した溶融物に電磁誘導により渦電流
が生じ、ジュール熱により発熱して固化した溶融物は徐
々に溶解する。溶解とともに出滓が始まる。出滓管３ｂ
とともに誘導加熱コイル３ａも高温に曝されるがコイル
３ａは螺管状の構成で内部に冷却水が流れているため損
傷を受けることはない。出滓を停止したいときは通電を
停止する。それにより出滓口３ｃの壁面から溶融物は徐
々に冷却され、固化した溶融物が成長しやがて出滓口３
ｃを再び塞ぎ出滓が停止する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】固化して出滓口３ｃを
塞いだ溶融物がスラグである場合、次の出滓時に誘導加
熱コイル３ａに通電してそのスラグを溶解しようとして
も固化したスラグは電気絶縁体に近い性質であるため誘
導加熱による溶解は極めて困難である。

【０００８】したがって本発明の目的は、上記従来技術
に存在する問題点を解消し、誘導加熱により溶融物の排
出を断続的に行うことのできる出滓方法を提供すること
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、固化して出滓口３ｃを塞いだ溶融物に電磁
誘導を作用させて発熱させるのではなく、出滓装置３自
体で熱を発生しその熱を伝熱により、固化して出滓口３
ｃを塞いだ溶融物に伝えることにより、それがスラグで
あっても溶解が可能であることを見出した。

【００１０】出滓装置３自体で熱を発生させるには出滓
口３ｃに臨む壁面の少なくとも一部を導電性材料で形成
し電磁誘導により発熱する発熱材とすればよい。この発
熱材はメタル又は酸化物の溶融物に曝されるため耐熱性
も必要である。この様な発熱材としては、黒鉛，Ｓｉ
Ｃ，ＴｉＢ₂，ＺｒＢ₂等のセラミックスおよびＴｉＣや
ＴｉＣＮ等の複合化セラミックスあるいはグラファイト
等が使用できる。また、黒鉛，ＳｉＣ等はスラグに濡れ
難く、付着したスラグを剥がし易いため出滓口のメンテ
ナンスが容易になる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は本発明を適用した実施の形
態の一例であり、先に述べた溶融炉１の炉底部に取り付
けた出滓装置３である。図１において図３の各部材に相
当する部材には同様の符号を付した。出滓装置３は溶融
物が通る出滓口３ｃを有する例えば黒鉛製の筒状発熱材
３ｄ、その外側に保護材３ｅ、その外側に出滓管３ｂと
その内部に埋め込んだ誘導加熱コイル３ａとからなる。
誘導加熱コイル３ａに交流電流を通電すると出滓口３ｃ
を塞ぐ固化した溶融物、発熱材３ｄおよび保護材３ｅに
交番磁界が作用する。前者がスラグであっても発熱材３
ｄに電磁誘導により渦電流が生じるのでジュール熱によ
り発熱して伝熱により固化した溶融物は徐々に溶解す
る。溶解とともに出滓が始まる。

【００１２】誘導加熱コイル３ａは内部を流れる冷却水
のため損傷を受けることは少ないが、溶融物の熱や発熱
材３ｄの熱が伝わりにくくするよう発熱材３ｄとの間に
例えばアルミナ等の低熱伝導率かつ電気絶縁性の材料か
らなる保護材３ｅを設けることが好ましい。保護材３ｅ
に電気絶縁性が必要な理由はコイル３ａにより誘導加熱
されないようにするためである。

【００１３】出滓を停止したいときは通電を停止する
か、もしくはその電流を調節する。それにより出滓口３
ｃの壁面から溶融物は徐々に冷却され、固化した溶融物
が成長しやがて出滓口３ｃを再び塞ぎ出滓が停止する。

【００１４】

【発明の効果】以上に記述の如く、本発明によれば、出
滓口がスラグ等の電気絶縁体で塞がれても誘導加熱によ
る溶解が可能であり溶融炉中の溶融物の排出を断続的に
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例において溶融炉底部に設けた出
滓装置の縦断面図である。

【図２】図１の出滓装置を適用しうる廃棄物溶融炉の縦
断面図である。

【図３】溶融炉底部に設けた従来の出滓装置の縦断面図
である。

【符号の説明】

３・・・出滓装置，３ａ・・・誘導加熱コイル，３ｂ・・・出滓
管，３ｃ・・・出滓口，３ｄ・・・発熱材，３ｅ・・・保護材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K061 AA16 AB03 AC03 BA03 CA13 CA14 DA14 DB01 DB12 NB02 NB10 NB27

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融物の出滓口を有する発熱材と該発熱
   材を囲む誘導加熱コイルとを有することを特徴とする出
   滓装置。
2. 【請求項２】 出滓口を有する発熱材と該発熱材を囲む
   誘導加熱コイルとを有する出滓装置を該出滓口が廃棄物
   溶融炉の内部に臨むよう該廃棄物溶融炉に取り付け、前
   記廃棄物溶融炉で生じた溶融物を前記誘導加熱コイルに
   断続的に通電すること又は出力調整することにより前記
   出滓口中で固化または溶解させて、前記溶融物を断続的
   に排出することを特徴とする廃棄物溶融炉からの出滓方
   法。