JP2001027407A - Waste melting furnace and method for volume-reducing waste - Google Patents

Waste melting furnace and method for volume-reducing waste

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JP2001027407A
JP2001027407A JP11198083A JP19808399A JP2001027407A JP 2001027407 A JP2001027407 A JP 2001027407A JP 11198083 A JP11198083 A JP 11198083A JP 19808399 A JP19808399 A JP 19808399A JP 2001027407 A JP2001027407 A JP 2001027407A
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waste
thermite
furnace
melting
reaction
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Japanese (ja)
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Tadayoshi Imanaka
忠義 今中
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IMANAKA KK
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IMANAKA KK
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  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent fire spreading of a thermite agent by providing a furnace chamber inclined down at a hearth toward a forward direction, and a waste reservoir formed at a rear side of the chamber, penetrating a thermite agent charging tube at an upper portion of the chamber, and providing a waste charging pusher at a ear portion of the reservoir. SOLUTION: In the case of volume-reducing a waste, when the waste is charged from a waste inlet 6 in a waste reservoir 4, the waste is formed as a deposit D1 on a waste shelf 5. This deposit D is pushed into a furnace chamber 3 by a waste charging pusher 7, and a deposit D2 is formed on a hearth 2a' of the chamber 3. Then, after a thermite agent is charged on the deposit D from a thermite agent charging tube 13, the deposit D2 of the agent and the waste is heated by a heating burner 15, and a termite reaction takes place. The waste molten and volume-reduced by the reaction and becoming a molten slag flows down on an oblique surface of the hearth 2a' from the oblique surface of the deposit D2, and discharged out of a molten slag discharge port 9.

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、廃棄物熔融炉に関
する。更に詳しくは、アルミニウムスラグと、製鉄時や
製鋼時に排出される鉄スケールや銅精錬時に排出される
酸化銅等の金属酸化物とを用いてテルミット反応を生ぜ
しめ、この際発生する多量の反応熱を用いて、ゴミ焼却
炉等で発生する灰や各種処理場の汚泥、不燃性の廃棄
物、アスベスト等の廃棄物を熔融し減容化するとともに
再利用可能な固化物を生成する廃棄物熔融炉及び廃棄物
減容化方法に関する。
[0001] The present invention relates to a waste melting furnace. More specifically, a thermite reaction is caused using aluminum slag and metal oxides such as iron oxide discharged during iron making and steel making and copper oxide discharged during copper refining, and a large amount of reaction heat generated at this time is generated. Waste melting that reduces the volume of ash generated in garbage incinerators, sludge from various treatment plants, non-combustible waste, asbestos, etc. by reducing the volume and generates solidified materials that can be reused It relates to a furnace and a method for reducing waste volume.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、各家庭や各工場等から排出される
ゴミを焼却した後の残灰、燃焼ガスの脱塵により補集さ
れる煤塵等の廃棄物に含まれる重金属、ダイオキシン等
の有毒物質などが環境に放出され問題となっている。
2. Description of the Related Art In recent years, toxic substances such as heavy metals and dioxins contained in wastes such as ash remaining after incineration of garbage discharged from households and factories, dust and soot collected by removing dust from combustion gas, and so on Substances are released into the environment and pose a problem.

【0003】また、下水処理場において、脱水ケーキ等
として排出される下水汚泥や、古い建築物を取り壊した
際に廃棄物として排出されるアスベスト等の処理に多大
のコストがかかり、または、処理手段がなく問題となっ
ている。
[0003] Further, in a sewage treatment plant, sewage sludge discharged as dewatered cake and the like and asbestos discharged as waste when an old building is demolished require a large cost, or a treatment means. Without a problem.

【0004】上記現状において、これらの廃棄物を減容
化するとともに再利用可能な固化物とすることのできる
処理手段として、廃棄物熔融炉による熔融処理が注目さ
れており、研究・開発が進められている。
[0004] In the above-mentioned current situation, melting treatment with a waste melting furnace has been attracting attention as a treatment means capable of reducing the volume of these wastes and making them reusable solidified materials. Have been.

【0005】廃棄物熔融炉としては、従来、表面熔融
炉、内部熔融炉、コークスヘッド式熔融炉、電気アーク
式熔融炉、電気抵抗炉等の各種熔融炉が研究開発されて
いるが、廃棄物の処理という立場上、メンテナンス性、
経済性等において実用化の上では多くの問題を有してい
る。
Various types of melting furnaces such as a surface melting furnace, an internal melting furnace, a coke head melting furnace, an electric arc melting furnace, and an electric resistance furnace have been researched and developed as waste melting furnaces. From the standpoint of processing, maintainability,
There are many problems in practical use in terms of economy and the like.

【0006】これに対して、運転コストがきわめて安
く、極めて高温で廃棄物の熔融を行うことの可能な廃棄
物熔融炉として、アルミニウムと金属酸化物のテルミッ
ト反応の反応時に発生する多量の熱を利用して廃棄物の
熔融を行う、テルミット反応を利用した廃棄物熔融炉
(テルミット熔融炉)が開発されている。
On the other hand, a waste melting furnace whose operation cost is extremely low and which can melt the waste at an extremely high temperature, uses a large amount of heat generated during the reaction of thermite reaction between aluminum and a metal oxide. BACKGROUND ART A waste melting furnace utilizing a thermite reaction (a thermite melting furnace) has been developed in which a waste is melted by utilizing the same.

【0007】従来の廃棄物熔融炉としては、特開平11
−169819号公報(以下イ号公報と呼ぶ)に「焼却
灰にテルミット(反応)剤を添加調合した調合剤を収容
し、該調合剤をテルミット反応温度に加熱することによ
り内部でテルミット反応させて溶融・スラグ化させるテ
ルミット反応炉において、該テルミット反応炉に調合剤
のテルミット反応開始後反応継続中においても調合剤を
直接加熱して溶融せしめるバーナーを設けてなるテルミ
ット反応を利用した焼却灰の処理装置」が開示されてい
る。
A conventional waste melting furnace is disclosed in
JP-A-169819 (hereinafter referred to as "A") contains "a mixture prepared by adding a thermite (reaction) agent to incinerated ash and heating the mixture to a thermite reaction temperature to cause a thermite reaction inside the mixture. In the thermite reaction furnace for melting and slag, treatment of incineration ash using thermit reaction in which the thermit reaction furnace is provided with a burner for directly heating and melting the preparation even after the start of the thermite reaction of the preparation during the reaction Apparatus "is disclosed.

【0008】また、特開平10−277520号公報,
特開平10−277519号公報には、スクリュフィー
ダを備えた押出式混練機に灰とテルミット剤とを一定の
割合で供給し混練し、その混練物を先細りの押出式混練
機の排出口より坩堝等の熔融物が貯溜される反応容器内
に押出投入し、反応容器内に貯溜される混練物をテルミ
ット反応により熔融する廃棄物熔融炉(以下、テルミッ
ト剤混練熔融物貯溜式の廃棄物熔融炉と呼ぶ。)が開示
されている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-277520,
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-277519 discloses that an ash and a thermite agent are supplied and kneaded at a fixed ratio into an extrusion kneader equipped with a screw feeder, and the kneaded material is crucible from the outlet of the tapered extruder. Waste melting furnace (hereinafter referred to as a thermite-mixed melt storage type waste melting furnace) which extrudes and throws into a reaction vessel in which a molten material such as is stored and melts the kneaded material stored in the reaction vessel by a thermite reaction. ) Are disclosed.

【0009】また、特開平10−47640号公報,特
開平10−43717号公報,特開平9−101014
号公報には、スクリュフィーダを備えた押出式混練機に
灰とテルミット剤とを一定の割合で供給し混練し、その
混練物を先細りの押出式混練機の排出口より水平方向に
拡開する坩堝等の流下式の反応容器内に押出投入し、反
応容器内において混練物をテルミット反応により熔融し
ながら熔融物を流下排出する廃棄物熔融炉(以下、テル
ミット剤混練熔融物流下式の廃棄物熔融炉と呼ぶ。)が
開示されている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Hei 10-47640, Hei 10-43717, Hei 9-101014
In the publication, ash and a thermite agent are supplied and kneaded at a fixed ratio to an extrusion kneader provided with a screw feeder, and the kneaded material is horizontally expanded from a discharge port of the tapered extrusion kneader. A waste melting furnace (hereinafter referred to as a thermistor kneading / melting logistics) that extrudes into a flow-type reaction vessel such as a crucible and melts the kneaded material by a thermite reaction in the reaction vessel and discharges the melt down. This is referred to as a melting furnace.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の廃棄物熔融炉では、以下のような課題を有していた。 (1)テルミット剤と廃棄物との混合物(以下、テルミ
ット剤混合物と呼ぶ。)が投入口側でテルミット反応熱
により延焼した場合や地震や火災発生時の場合のよう
に、熔融炉の運転を緊急に停止させる必要のあるとき、
熔融炉内に投入されたテルミット剤混合物が反応し終え
るまで運転を停止することができない。テルミット剤混
合物はテルミット剤と廃棄物とが混合されているため嵩
が多いため、テルミット剤混合物の投入を停止してから
反応が終結するまでの時間が長く、緊急停止までに長時
間を有する。 (2)廃棄物の成分にはばらつきが多く、廃棄物中に含
有される水分量やその他の蒸発性成分の割合も様々であ
るため、テルミット剤と廃棄物との混合比により熔融温
度を制御することは事実上不可能であり、最小のテルミ
ット剤で効果的な熔融処理を行うことが困難である。 (3)投入される廃棄物は、粒径・比重・安息角・スパ
チュラ角等が様々であり、テルミット剤と廃棄物との混
合を均一に行うことが難しい。テルミット剤混合物中の
テルミット剤の分布が不均一な場合、熔融温度を一定と
することが難しく、テルミット反応を連鎖的に持続させ
ることも難しい。
However, the above-mentioned conventional waste melting furnace has the following problems. (1) When the mixture of the thermite agent and waste (hereinafter referred to as the thermite agent mixture) spreads at the input port side due to thermite reaction heat, the operation of the melting furnace is performed in the case of an earthquake or fire. In case of an emergency stop,
The operation cannot be stopped until the thermite agent mixture charged into the melting furnace has reacted. Since the thermite agent mixture is bulky because the thermite agent and the waste are mixed, a long time is required from when the introduction of the thermite agent mixture is stopped to when the reaction is completed, and a long time is required until the emergency stop. (2) The melting temperature is controlled by the mixing ratio between the thermite and the waste because the components of the waste vary widely and the amount of water contained in the waste and the ratio of other evaporable components also vary. Is practically impossible, and it is difficult to perform an effective melting treatment with a minimum thermite agent. (3) The waste to be charged varies in particle diameter, specific gravity, angle of repose, spatula angle, and the like, and it is difficult to uniformly mix the thermite and the waste. When the distribution of the thermite agent in the thermite agent mixture is not uniform, it is difficult to keep the melting temperature constant, and it is also difficult to maintain the thermite reaction in a chain.

【0011】また、イ号公報に開示の廃棄物熔融炉につ
いては、以下のような問題点を有していた。 (4)廃棄物の熔融を連続して持続させるために、常に
バーナーによる加熱が必要であり、廃棄物の熔融に要す
るコストが高く、熔融に要するエネルギーも多量に必要
となる。
Further, the waste melting furnace disclosed in Japanese Patent Publication No. A has the following problems. (4) In order to continuously maintain the melting of the waste, heating by a burner is always required, so that the cost required for melting the waste is high, and a large amount of energy is required for the melting.

【0012】また、テルミット剤混練熔融物貯溜式及び
テルミット剤混練熔融物流下式の廃棄物熔融炉について
は、以下のような問題点を有していた。 (5)テルミット剤混合物を炉内に投入しながらテルミ
ット反応を生じさせるため、テルミット剤混合物内にお
けるテルミット剤の粒子間距離が必然的に大きくなる。
テルミット剤は金属酸化物粉とアルミニウム粉とを一定
の割合で混合させた物であり、テルミット反応は金属酸
化物粉とアルミニウム粉とが接触した状態で生じる酸化
還元反応であるため、テルミット反応の粒子間距離が大
きくなると、金属酸化物粉とアルミニウム粉とが互いに
接触する率が低下し、反応効率が急速に低下する。反応
効率が低い場合、テルミット反応を連鎖的に持続させる
ことが難しく、常に外部から加熱する必要があり、エネ
ルギー効率が悪い。 (6)テルミット反応の反応効率を改善するため、テル
ミット剤混合物のテルミット剤の配合率を上げた場合、
廃棄物の熔融に要するテルミット剤が多量に必要とな
り、資源的に無駄が多く、ランニングコストも高くな
る。また、テルミット反応は極めて多量の熱量を発生す
る発熱反応であり、反応熱により炉内が極めて高温とな
る。そのため、炉壁の耐熱限界まで反応量を抑えるため
に、テルミット剤混合物の投入量を抑える必要があり、
廃棄物の処理能率に制限が生じる。また、発火した火花
によりテルミット反応がテルミット剤混合物の投入口側
に延焼する可能性があり安全性に問題がある。この対策
として、延焼を検知センサにより検知し窒素を吹き込む
ことにより延焼を防止するとされているが、テルミット
反応は無酸素で生じる反応であり、多量の熱を発生する
反応であるため、窒素の吹き込みによる冷却効果のみで
延焼を防止することは実際上において困難である。 (7)テルミット反応は火花を散らして反応が激しく生
じるため、テルミット反応時の衝撃によりアルミニウム
片が弾かれ、アルミニウムが十分に反応しにくい。 (8)炉体が複雑で生産性に欠けるとともに、メンテナ
ンス性に欠ける。 (9)テルミット反応の有効利用性に欠け、省資源,省
エネルギー性に欠ける。
[0012] The waste melting furnaces of the thermite agent kneading melt storage type and the thermit agent kneading melt flow type have the following problems. (5) Since the thermite reaction is caused to occur while the thermite agent mixture is charged into the furnace, the inter-particle distance of the thermite agent in the thermite agent mixture necessarily increases.
The thermite agent is a mixture of a metal oxide powder and an aluminum powder at a fixed ratio.The thermite reaction is an oxidation-reduction reaction that occurs when the metal oxide powder and the aluminum powder are in contact with each other. When the distance between the particles increases, the rate of contact between the metal oxide powder and the aluminum powder decreases, and the reaction efficiency rapidly decreases. When the reaction efficiency is low, it is difficult to maintain the thermite reaction in a chain, and it is necessary to constantly heat from the outside, resulting in poor energy efficiency. (6) In order to improve the reaction efficiency of the thermite reaction, when the compounding ratio of the thermite agent in the thermite agent mixture is increased,
A large amount of thermite agent required for melting the waste is required, which wastes resources and increases running costs. The thermite reaction is an exothermic reaction that generates an extremely large amount of heat, and the temperature inside the furnace becomes extremely high due to the heat of the reaction. Therefore, in order to suppress the reaction amount up to the heat resistance limit of the furnace wall, it is necessary to suppress the input amount of the thermite mixture,
Limits on waste disposal efficiency. In addition, there is a possibility that the spark which has been ignited may cause the thermite reaction to spread to the input port side of the thermite agent mixture, and there is a problem in safety. As a countermeasure, it is said that the spread of fire is prevented by detecting the spread of fire with a detection sensor and injecting nitrogen.However, the thermite reaction is a reaction that occurs without oxygen and generates a large amount of heat. It is practically difficult to prevent the spread of the fire only by the cooling effect of the gas. (7) In the thermite reaction, sparks are scattered and the reaction occurs violently. Therefore, the impact during the thermite reaction causes the aluminum pieces to be repelled, and the aluminum does not sufficiently react. (8) The furnace body is complicated and lacks productivity, and lacks maintainability. (9) Lack of effective utilization of the thermite reaction, and lack of resource saving and energy saving.

【0013】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、テルミット剤の延焼を防止することが可能で安全性
に優れ、テルミット反応による熔融温度の制御が可能で
あり、炉内温度を低くすることが可能であり、テルミッ
ト反応を安定して連鎖的に持続することが可能であり、
廃棄物の熔融処理の熱効率が高く、熔融処理に要するラ
ンニングコストが低く、かつ廃棄物の処理能力に優れ、
耐久性に優れた廃棄物熔融炉を提供することを目的とす
る。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and can prevent the spread of a thermite agent, is excellent in safety, can control the melting temperature by a thermite reaction, and lowers the furnace temperature. It is possible to stably maintain the thermite reaction in a chain,
High thermal efficiency of waste melting processing, low running cost required for melting processing, and excellent waste processing capacity,
An object of the present invention is to provide a waste melting furnace having excellent durability.

【0014】また、本発明は上記従来の課題を解決する
もので、テルミット反応による熔融温度の制御が可能で
あり、テルミット反応を安定して連鎖的に持続すること
が可能であり、加熱空気で乾燥しながら燃焼するので廃
棄物の熔融処理の熱効率が高く、かつ廃棄物の処理能力
に優れ、熔融処理に要するランニングコストが低い廃棄
物減容化方法を提供することを目的とする。
Further, the present invention solves the above-mentioned conventional problems, in which the melting temperature can be controlled by a thermite reaction, the thermite reaction can be stably maintained in a chain, and the heating air can be used. An object of the present invention is to provide a waste volume reducing method which burns while drying, has high thermal efficiency of waste melting treatment, has excellent waste treatment performance, and has low running cost for melting treatment.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の廃棄物熔融炉は、炉体と、炉体の内部に形設
され炉床部が前方に向かって下方に傾斜して形成された
炉室と、炉室後部に形設された廃棄物貯留部と、廃棄物
貯留部に開口する廃棄物投入口と、炉床部の前部に開口
する熔融スラグ排出口と、炉室の上部に貫設されたテル
ミット剤投入管と、廃棄物貯留部の後部に配設され廃棄
物貯留部内に貯留される廃棄物を炉室に押送する廃棄物
投入プッシャと、を備えた構成より成る。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, a waste melting furnace according to the present invention has a furnace body, and a furnace floor formed inside the furnace body and having a hearth inclined downward toward the front. A furnace chamber formed, a waste reservoir formed at the rear of the furnace chamber, a waste inlet opening to the waste reservoir, a molten slag outlet opening to the front of the hearth, A configuration comprising: a thermite agent supply pipe penetrating the upper part of the chamber; and a waste input pusher disposed behind the waste storage part and for pushing waste stored in the waste storage part to the furnace chamber. Consisting of

【0016】この構成により、テルミット剤の延焼を防
止することが可能で安全性に優れ、テルミット反応によ
る熔融温度の制御が可能であり、炉内温度を低くするこ
とが可能であり、テルミット反応を安定して連鎖的に持
続することが可能であり、廃棄物の熔融処理の熱効率が
高く、熔融処理に要するランニングコストが低く、かつ
廃棄物の処理能力に優れ、耐久性に優れた廃棄物熔融炉
を提供することができる。
With this structure, it is possible to prevent the spread of the thermite agent and to provide excellent safety, to control the melting temperature by the thermite reaction, to lower the furnace temperature, and to reduce the thermite reaction. It is possible to maintain a stable and continuous chain, high thermal efficiency of waste melting treatment, low running cost required for melting treatment, and excellent waste treatment capacity and excellent durability. A furnace can be provided.

【0017】また、上記課題を解決するために本発明の
廃棄物減容化方法は、廃棄物を傾斜面上に傾斜状に堆積
させ、廃棄物の傾斜面上にテルミット剤を投下供給し、
テルミット剤を加熱しテルミット反応を生じせしめ、テ
ルミット反応によりテルミット剤の下部に堆積する廃棄
物を熔融させ、熔融した廃棄物を傾斜面下部に流下させ
排出する構成より成る。
Further, in order to solve the above-mentioned problems, a waste volume reducing method of the present invention is characterized in that waste is deposited in an inclined manner on an inclined surface, and a thermite is dropped and supplied on the inclined surface of the waste.
The thermite agent is heated to cause a thermite reaction, the waste deposited on the lower portion of the thermite agent by the thermite reaction is melted, and the molten waste flows down to the lower portion of the inclined surface and is discharged.

【0018】この構成により、テルミット反応による熔
融温度の制御が可能であり、テルミット反応を安定して
連鎖的に持続することが可能であり、加熱空気で乾燥し
ながら燃焼するので廃棄物の熔融処理の熱効率が高く、
かつ廃棄物の処理能力に優れ、熔融処理に要するランニ
ングコストが低い廃棄物減容化方法を提供することがで
きる。
With this configuration, the melting temperature can be controlled by the thermite reaction, the thermite reaction can be stably maintained in a chain, and the waste is burned while being dried with heated air. High thermal efficiency,
In addition, it is possible to provide a waste volume reducing method which has excellent waste treatment capacity and low running cost required for melting treatment.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】上記目的を達成するために、本発
明の請求項1に記載の廃棄物熔融炉は、炉体と、炉体の
内部に形設され炉床部が前方に向かって下方に傾斜して
形成された炉室と、炉室後部に形設された廃棄物貯留部
と、廃棄物貯留部に開口する廃棄物投入口と、炉床部の
前部に開口する熔融スラグ排出口と、炉室の上部に貫設
されたテルミット剤投入管と、廃棄物貯留部の後部に配
設され廃棄物貯留部内に貯留される廃棄物を炉室に押送
する廃棄物投入プッシャと、を備えた構成としたもので
ある。
In order to achieve the above object, a waste melting furnace according to claim 1 of the present invention comprises a furnace body, and a furnace floor formed inside the furnace body and having a hearth portion facing forward. A furnace chamber inclined downward, a waste storage section formed at the rear of the furnace chamber, a waste inlet opening to the waste storage section, and a molten slag opening to the front of the hearth section. A discharge port, a thermite injection pipe penetrating the upper part of the furnace chamber, and a waste input pusher disposed at the rear of the waste storage section and for pushing waste stored in the waste storage section to the furnace chamber. , Is provided.

【0020】この構成により、以下のような作用が得ら
れる。 (1)熔融・減容化を行う廃棄物は、廃棄物投入口より
廃棄物貯留部の内部へ投入される。廃棄物貯留部へ投入
された廃棄物は廃棄物投入プッシャにより炉室内へ押送
され、炉室内に後部の廃棄物貯留部から前方(熔融スラ
グ排出口側)に向かって傾斜する廃棄物の堆積を作る。
この廃棄物の堆積の傾斜面上に、テルミット剤投入管よ
りテルミット剤を投下し、投下されたテルミット剤をバ
ーナ等の加熱手段で加熱・着火することによりテルミッ
ト反応を開始させる。廃棄物は、テルミット剤のテルミ
ット反応により発生する多量かつ高温の熱により熔融さ
れ、炉床部を下方に向かって流下し、熔融スラグ排出口
より排出される。一旦テルミット反応が生じると、テル
ミット剤を逐次供給すればテルミット反応により発生す
る多量の熱により連鎖的にテルミット反応は継続し、連
続的な廃棄物の熔融が行われる。廃棄物の堆積の裾部か
ら廃棄物が熔融流出すると、廃棄物の堆積の裾部が削去
され、廃棄物の堆積の後方から前方に向かって廃棄物及
びテルミット剤が崩落し、熔融領域には廃棄物及びテル
ミット剤が逐次供給される。また、廃棄物投入プッシャ
により、廃棄物貯留部から逐次廃棄物が押送され供給さ
れる。 (2)テルミット剤は廃棄物の堆積の傾斜面上に逐次投
下供給されるため、廃棄物の熔融の様子を監視カメラ等
により監視しながらテルミット剤の供給速度を調節する
ことができるため、熔融温度の調整を容易に行うことが
できる。 (3)非常時にはテルミット剤の供給を停止することに
より、熔融炉の熔融を即座に停止することが可能とな
る。また、廃棄物貯溜室が炉体の後部でかつ一段上に形
成されているので、炉床部の熱による類焼を防止し燃焼
コントロールを容易にできる。 (4)テルミット剤は廃棄物とあまり混合されず、廃棄
物の上に堆積されるため、テルミット剤の配合比をテル
ミット反応に最適な配合比に常に維持しておくことが可
能であり、テルミット反応を効率よく行わせることがで
きる。テルミット反応により発生する熱量は極めて多
く、かつ高温のため、テルミット剤の下部の灰は、テル
ミット反応により発生する熱により2500〜2650
℃に加熱され熔融される。このとき、テルミット剤も熔
融され、テルミット反応を生じながら下部の廃棄物を熔
融侵食していく。従って、廃棄物の熔融も効率的に行わ
れる。また、廃棄物中に含有される水分量やその他の蒸
発性成分の割合が多い場合でも、最小のテルミット剤で
効果的な熔融処理を行うことができる。つまり、テルミ
ット熔融炉では、テルミット剤のアルミニウムと金属酸
化物との接触率を向上させることが反応を高効率に行
い、延いては効率的な熔融処理を行う上での重要な点で
あり、テルミット剤を廃棄物の上に投下し、最適な割合
で混合されたテルミット剤を廃棄物上で反応させ、その
反応熱又はその反応熱により熔融した熔融物の熱によ
り、その下部にある廃棄物を熔融させることにより、効
率的な熔融処理を行うことが可能となる。 (5)テルミット剤は炉室の上部から投下供給されるた
め、上方のテルミット剤にテルミット反応が連鎖するこ
とが防止される。仮にテルミット剤が延焼した場合に
は、テルミット剤の供給を停止すればテルミット反応の
延焼は防止することができ、安全性が高い。 (6)廃棄物貯留部から炉室への廃棄物の投入に廃棄物
投入プッシャを使用するため、炉室への廃棄物の投入速
度を多くすることが可能であり、短時間に多くの廃棄物
を熔融処理することが可能となる。また、アスベストの
ように繊維質の廃棄物や流動性の低い廃棄物でも、廃棄
物投入プッシャにより押送されるため、炉室への廃棄物
の投入がスムーズに行われる。
With this configuration, the following operation can be obtained. (1) The waste to be melted and reduced in volume is thrown into the waste storage from the waste inlet. The waste put into the waste storage unit is pushed into the furnace chamber by the waste input pusher, and the waste accumulated in the furnace room from the waste storage unit at the rear is inclined forward (toward the molten slag discharge port). create.
A thermite is dropped from the thermite injection pipe onto the inclined surface of the waste accumulation, and the dropped thermite is heated and ignited by a heating means such as a burner to start a thermite reaction. The waste is melted by a large amount of high-temperature heat generated by the thermite reaction of the thermite agent, flows down the hearth, and is discharged from the molten slag discharge port. Once the thermite reaction occurs, if the thermite agent is successively supplied, the thermite reaction continues in a chain by a large amount of heat generated by the thermite reaction, and the continuous melting of the waste is performed. When the waste melts out from the bottom of the waste accumulation, the bottom of the waste accumulation is removed, and the waste and thermite fall from the back of the waste accumulation to the front, and fall into the melting area. Is supplied with waste and thermite sequentially. In addition, the waste input pusher sequentially pushes and supplies the waste from the waste storage unit. (2) Since the thermite agent is sequentially dropped and supplied on the inclined surface of the waste accumulation, the supply rate of the thermite agent can be adjusted while monitoring the state of the melting of the waste by a monitoring camera or the like, so that the melting is performed. The temperature can be easily adjusted. (3) In an emergency, by stopping the supply of the thermite agent, it is possible to immediately stop the melting of the melting furnace. Further, since the waste storage chamber is formed at the rear part of the furnace body and one step higher, it is possible to prevent the burning of the hearth by the heat of the furnace floor part and to facilitate the combustion control. (4) Since the thermite agent is not mixed very much with the waste material and is deposited on the waste material, the compounding ratio of the thermite agent can always be maintained at the optimum compounding ratio for the thermite reaction. The reaction can be performed efficiently. Since the amount of heat generated by the thermite reaction is extremely large and the temperature is high, the ash at the lower part of the thermite agent is 2,500-2650 by the heat generated by the thermite reaction.
Heated to ° C and melted. At this time, the thermite agent is also melted, and melts and erodes the lower waste while causing a thermite reaction. Therefore, the melting of the waste is also efficiently performed. In addition, even when the amount of water and other volatile components contained in the waste is large, an effective melting treatment can be performed with a minimum thermite agent. In other words, in the thermit melting furnace, improving the contact ratio between the aluminum and the metal oxide of the thermite agent is an important point in performing the reaction with high efficiency, and thereby performing efficient melting treatment. Thermit agent is dropped on the waste, and the thermit agent mixed in the optimal ratio is reacted on the waste, and the heat of the reaction or the heat of the melt melted by the heat of the reaction causes the waste in the lower part of the waste. , It is possible to perform an efficient melting process. (5) Since the thermite agent is dropped and supplied from the upper part of the furnace chamber, it is possible to prevent the thermite reaction from being chained to the upper thermite agent. If the thermite agent spreads, if the supply of the thermite agent is stopped, the spread of the thermite reaction can be prevented and the safety is high. (6) Since the waste input pusher is used to input the waste from the waste storage unit to the furnace chamber, it is possible to increase the speed of inputting the waste into the furnace chamber, and to perform a large amount of waste in a short time. The material can be melted. Further, even fibrous waste and low-fluid waste such as asbestos are pushed by the waste input pusher, so that the waste can be smoothly input into the furnace chamber.

【0021】ここで、廃棄物貯留部は、炉室に対し段差
を持った水平床を備えた構成や、炉室に対し段差を炉室
方向に下方に傾斜した床部を備えた構成とされる。
Here, the waste storage section is configured to have a horizontal floor with a step relative to the furnace chamber, or a floor with a step inclined downward in the furnace chamber direction relative to the furnace chamber. You.

【0022】テルミット剤投入管は、鉛直又は傾斜して
配設されるが、鉛直に配設することが好ましい。テルミ
ット剤の供給がスムーズになり、テルミット剤の供給速
度を増加させることが容易であるからである。また、テ
ルミット剤投入管を鉛直に配設することで、テルミット
剤投入管内にテルミット剤が付着することが防止され、
テルミット剤投入管にテルミット反応が連鎖することも
防止される。
The thermite injection pipe is disposed vertically or inclined, but is preferably disposed vertically. This is because the supply of the thermite agent becomes smooth, and it is easy to increase the supply speed of the thermite agent. In addition, by arranging the thermite agent supply pipe vertically, the thermit agent is prevented from adhering to the thermite agent supply pipe,
It is also possible to prevent the thermite reaction from being linked to the thermite injection tube.

【0023】また、テルミット剤投入管へのテルミット
剤の投入は、ロータリーフィーダを用いて行うことが好
ましい。仮に、テルミット剤投入管にテルミット反応に
よる火花が飛び散っても、ロータリーフィーダにより上
部へのテルミット反応の延焼を防止することができるか
らである。
It is preferable that the thermite agent is charged into the thermite agent supply tube using a rotary feeder. This is because even if sparks due to the thermite reaction scatter in the thermite injection tube, the rotary feeder can prevent the spread of the thermit reaction to the upper portion.

【0024】テルミット剤としては、アルミニウムと金
属酸化物とを粉粒体状に粉砕した物が用いられるが、ア
ルミニウムと酸化鉄や酸化銅との混合物やこれらをテル
ミット配合になるように消石灰等の固結剤で固結させた
物が好適に用いられる。
As the thermite agent, a product obtained by pulverizing aluminum and a metal oxide into a granular form is used. A mixture of aluminum and iron oxide or copper oxide or slaked lime or the like so as to form a thermite compound is used. A material compacted with a compacting agent is preferably used.

【0025】アルミニウムとして高純度のアルミニウム
のみならず、アルミニウム製造工場でアルミニウムの再
熔解工程で多量に発生するアルミニウムスラグや、缶飲
料のアルミ缶等をも用いることができる。
As the aluminum, not only high-purity aluminum but also aluminum slag which is generated in a large amount in the step of re-melting aluminum in an aluminum manufacturing plant, aluminum cans for canned beverages and the like can be used.

【0026】酸化鉄や酸化銅としては、高純度の酸化鉄
(Fe23、Fe34など)や酸化銅のみならず、製鉄
所や製鋼所では熔鋼を連続鋳造しそれを引き抜き冷却す
る際や鋼塊や鋼片等を圧延又は鍛造する際に多量に発生
する鉄スケールや製銅所の銅片や銅スケール等をも用い
ることができる。
As iron oxide and copper oxide, not only high-purity iron oxide (Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4, etc.) and copper oxide, but also a steel mill or a steel mill continuously casts molten steel and draws it out. It is also possible to use an iron scale, a copper piece or a copper scale of a copper mill, which is generated in a large amount when cooling or rolling or forging a steel ingot or a steel slab.

【0027】また、テルミット剤の平均粒径は0.00
04mm〜5mm以下、好ましくは0.004mm〜2
mmのものが用いられる。平均粒径が2mmを越えるに
つれ反応時にアルミ粒子のみが弾かれるためテルミット
反応の反応性が悪くなる傾向があり、粒径が0.004
mmよりも小さくなるにつれ、吸湿して着火性や反応性
が劣る傾向が認められるので好ましくない。
The average particle size of the thermite agent is 0.00
04 mm to 5 mm or less, preferably 0.004 mm to 2
mm. As the average particle size exceeds 2 mm, only the aluminum particles are repelled during the reaction, so that the reactivity of the thermite reaction tends to deteriorate, and the particle size becomes 0.004.
When the diameter is smaller than mm, the ignitability and reactivity tend to be deteriorated due to moisture absorption, which is not preferable.

【0028】また、廃棄物としてはごみを焼却した後に
残った焼却灰に限られず、残滓、六価クロムを含む廃棄
物であるグリーンテープを粉砕したもの、アスベスト、
下水処理汚泥を乾燥させたもの等の廃棄物であってもよ
い。廃棄物は、灰などのように最初から粉体状の物はそ
のまま投入されるが、塊状の廃棄物は、投入前に平均粒
径が0.001mm〜50mm、好ましくは0.01m
m〜8mmに粉砕することが好ましい。粒径が8mmを
越えるにつれ熔融しにくくなり、粒径が0.01mm以
下であれば取り扱いが難しくなるからである。
The waste is not limited to incineration ash remaining after incineration of garbage, but is not limited to residue, crushed green tape which is waste containing hexavalent chromium, asbestos,
It may be a waste such as a dried sewage sludge. As for the waste, a powdery material such as ash is initially charged as it is, but a lumpy waste has an average particle diameter of 0.001 mm to 50 mm, preferably 0.01 m before being charged.
It is preferable to grind to a size of m to 8 mm. This is because melting becomes difficult as the particle size exceeds 8 mm, and handling becomes difficult if the particle size is 0.01 mm or less.

【0029】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の廃棄物熔融炉であって、テルミット剤投入管の前方に
炉室上部から炉室内に延出して突設された仕切板と、仕
切板の前方の炉室上部に配設された加熱バーナと、を備
えた構成としたものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the waste melting furnace according to the first aspect, further comprising a partition plate extending from the upper part of the furnace chamber into the furnace chamber in front of the thermite agent charging pipe. And a heating burner disposed above the furnace chamber in front of the partition plate.

【0030】この構成により、請求項1の作用の他、以
下のような作用が得られる。 (1)炉室に投入された廃棄物の堆積の斜面上にテルミ
ット剤を投下した後、加熱バーナを点火し、加熱バーナ
の噴射する火炎によりテルミット剤及び廃棄物の堆積上
のテルミット剤を加熱する。この火炎の熱により、テル
ミット剤が着火され、テルミット反応を生じる。一旦テ
ルミット反応が生じると、テルミット剤を逐次供給すれ
ばテルミット反応により発生する多量かつ高温の熱によ
り連鎖的にテルミット反応は継続され始める。廃棄物の
熔融が進み、熔融領域が拡大し熔融領域周辺の廃棄物や
炉体にある程度蓄熱されると、テルミット反応は安定し
て連鎖的に持続するようになるため、加熱バーナの火炎
の噴射を停止させる。一旦、テルミット反応は安定して
連鎖的に持続するようになった後には、加熱バーナはテ
ルミット反応が途切れた場合のバックアップとして使用
し、テルミット反応が途切れた場合には加熱バーナを点
火して、火炎による加熱によりテルミット剤の着火を行
い、廃棄物の熔融が連続的に行われる状態を維持するよ
うにする。 (2)加熱バーナからの火炎により生じる気流は、仕切
板により遮蔽され、炉室内の仕切板の後部への気流の回
り込みが防止される。これにより、炉室内にテルミット
剤が飛散し炉室へのテルミット剤の浮遊が抑止され、炉
室に供給されるテルミット剤を効率的にテルミット反応
に寄与させることが可能となる。 (3)テルミット反応は、本来、反応により発生する熱
により連鎖的に生じる反応であるが、廃棄物の崩落など
によって、テルミット反応の生じている熔融領域にテル
ミット剤の供給が連続的に持続しない場合などに、反応
が終結し持続しない状況が生じることがある。このよう
な場合、加熱バーナの火炎により、常時熔融領域を加熱
し、テルミット剤を再着火することでテルミット反応を
継続的に生じさせることができる。 (4)加熱バーナを備えているので、炉室内に堆積した
廃棄物を乾燥させることができる。 (5)仕切板により加熱バーナの火炎がテルミット剤投
入管に直接あたり、テルミット剤投入管が加熱されるの
を防止することができ、テルミット剤投入管内での突発
的なテルミット剤の反応を防止することができ、安全性
を高める。
According to this configuration, the following operation can be obtained in addition to the operation of the first aspect. (1) After dropping a thermite agent on the slope of the pile of waste put in the furnace chamber, the heating burner is ignited, and the thermite agent and the thermite agent on the pile of the waste are heated by the flame injected from the heating burner. I do. The heat of the flame ignites the thermite agent, causing a thermite reaction. Once the thermite reaction occurs, if the thermite agent is supplied sequentially, a large amount of high-temperature heat generated by the thermite reaction causes the thermite reaction to continue in a chain. When the melting of the waste proceeds, the melting zone expands and heat is stored to some extent in the waste and furnace around the melting zone, and the thermite reaction becomes stable and continues in a chain. To stop. Once the thermite reaction becomes stable and sustained in a chain, the heating burner is used as a backup when the thermit reaction is interrupted, and when the thermite reaction is interrupted, the heating burner is ignited, The thermite agent is ignited by heating with a flame to maintain a state in which the waste is continuously melted. (2) The airflow generated by the flame from the heating burner is shielded by the partition plate, so that the airflow to the rear part of the partition plate in the furnace chamber is prevented. Thereby, the thermite agent is scattered in the furnace chamber and the floating of the thermite agent in the furnace chamber is suppressed, and the thermite agent supplied to the furnace chamber can efficiently contribute to the thermite reaction. (3) The thermite reaction is originally a chain reaction caused by heat generated by the reaction, but the supply of the thermite agent is not continuously maintained in the melting region where the thermite reaction occurs due to collapse of waste. In some cases, the reaction may be terminated and may not last. In such a case, the melting region is always heated by the flame of the heating burner, and the thermite agent is re-ignited, whereby the thermite reaction can be continuously generated. (4) Since the heating burner is provided, the waste accumulated in the furnace chamber can be dried. (5) The partition plate can prevent the flame of the heating burner from directly hitting the thermite injection tube and prevent the thermite injection tube from being heated, thereby preventing a sudden thermite reaction in the thermite injection tube. Can increase safety.

【0031】ここで、加熱バーナとしては、オイルバー
ナやガスバーナ等が用いられる。
Here, as the heating burner, an oil burner, a gas burner or the like is used.

【0032】請求項3に記載の発明は、請求項1又は2
に記載の廃棄物熔融炉であって、炉体の底部から側部に
かけての外壁に配設された炉体冷却ジャケットと、炉体
冷却ジャケットに連通する冷却エア送入管と、炉体冷却
ジャケットに連通する冷却エア排出管と、を備えた構成
としたものである。
The third aspect of the present invention is the first or second aspect.
The furnace according to claim 1, wherein the furnace body cooling jacket disposed on an outer wall from the bottom to the side of the furnace body, a cooling air inlet pipe communicating with the furnace body cooling jacket, and a furnace body cooling jacket. And a cooling air discharge pipe communicating with the cooling air discharge pipe.

【0033】この構成により、請求項1又は2の作用の
他、以下のような作用が得られる。 (1)炉床部は、外部から炉体冷却ジャケット内の冷却
用のエアにより冷却されるため、熔融スラグの底流部が
炉床部上で凝固し凝固層を作り、熔融スラグはこの凝固
層上を流れて熔融スラグ排出口より炉室の外部に排出さ
れる。炉床部と熔融スラグとの間には極めて大きな温度
勾配があるため、この凝固層は、炉床部に熔着すること
はなく、後で容易に剥離させ除去することが可能であ
る。 (2)炉床部に形成される凝固層により、熔融スラグが
直接炉床部上を流れることがなくなるため、炉床部は凝
固層により保護され、熔融スラグ流による劣化が防止さ
れる。
According to this configuration, the following operation can be obtained in addition to the operation of the first or second aspect. (1) Since the hearth is externally cooled by cooling air in the furnace body cooling jacket, the underflow portion of the molten slag solidifies on the hearth to form a solidified layer. It flows above and is discharged outside the furnace chamber from the molten slag discharge port. Since there is a very large temperature gradient between the hearth and the molten slag, this solidified layer does not adhere to the hearth and can be easily peeled and removed later. (2) Since the molten slag does not flow directly on the hearth due to the solidified layer formed on the hearth, the hearth is protected by the solidified layer and deterioration due to the molten slag flow is prevented.

【0034】請求項4に記載の発明は、請求項2又は3
に記載の廃棄物熔融炉であって、仕切板の前方の炉室上
部に配設された噴気部と、冷却エア排出管と噴気部とに
連通する燃焼エア供給管と、を備えた構成としたもので
ある。
The invention according to claim 4 is the invention according to claim 2 or 3
The waste melting furnace according to the above, a configuration provided with a fumarole disposed in the upper part of the furnace chamber in front of the partition plate, a combustion air supply pipe communicating with the cooling air discharge pipe and the fumarole, It was done.

【0035】この構成により、請求項2又は3の作用の
他、以下のような作用が得られる。 (1)炉体冷却ジャケット内の冷却用のエアは、炉底壁
との熱交換を行って加熱される。この加熱されたエア
が、燃焼エア供給管を通って噴気部から燃焼用のエアと
して炉室内の廃棄物の堆積上の熔融領域に向けて噴射さ
れる。熔融領域に噴射される加熱バーナからの火炎に、
噴気部から噴射される加熱された燃焼用のエアが供給さ
れるため、熱効率を著しく向上させ、廃棄物の熔融が効
率的に行われるとともに省エネルギー特性に優れる。 (2)噴気部から供給されるエアは、加熱バーナからの
火炎に酸素を供給することで燃焼反応を助長し、これに
より、加熱バーナからの火炎の温度が上昇するため、よ
り効率的に熔融加熱が行われる。
According to this configuration, the following operation can be obtained in addition to the operation of the second or third aspect. (1) The cooling air in the furnace body cooling jacket is heated by exchanging heat with the furnace bottom wall. The heated air is injected from a fuze section through a combustion air supply pipe as combustion air toward a melting region on a stack of waste in the furnace chamber. In the flame from the heating burner injected into the melting area,
Since the heated combustion air injected from the blowing section is supplied, the thermal efficiency is remarkably improved, the waste is efficiently melted, and the energy saving property is excellent. (2) The air supplied from the fumarole promotes the combustion reaction by supplying oxygen to the flame from the heating burner, thereby increasing the temperature of the flame from the heating burner. Heating is performed.

【0036】本発明の請求項5に記載の廃棄物減容化方
法は、廃棄物を傾斜面上に傾斜状に堆積させ、廃棄物の
傾斜面上にテルミット剤を投下供給し、テルミット剤を
加熱しテルミット反応を生じせしめ、テルミット反応に
よりテルミット剤の下部に堆積する廃棄物を熔融させ、
熔融した廃棄物を傾斜面下部に流下させ排出する構成と
したものである。
In the waste volume reducing method according to the fifth aspect of the present invention, waste is deposited in an inclined manner on an inclined surface, a thermite agent is dropped and supplied on the inclined surface of the waste, and the thermite agent is supplied. Heat to cause a thermite reaction, melt the waste deposited at the bottom of the thermite agent by the thermite reaction,
This is a configuration in which the molten waste flows down to the lower part of the inclined surface and is discharged.

【0037】この構成により、以下のような作用が得ら
れる。 (1)テルミット剤は廃棄物の堆積の傾斜面上に逐次投
下供給されるため、廃棄物の熔融の様子を監視しながら
テルミット剤の供給速度を調節することができ、熔融温
度の調整を容易に行うことができる。 (2)非常時にはテルミット剤の供給を停止することに
より、熔融炉の熔融を即座に停止することが可能とな
る。 (3)テルミット剤は廃棄物とあまり混合されず、廃棄
物の上に堆積されるため、テルミット剤の配合比をテル
ミット反応に最適な配合比に常に維持しておくことが可
能であり、テルミット反応を効率よく行わせることがで
きる。テルミット反応により発生する熱量は極めて多
く、テルミット剤の下部の灰は、テルミット反応により
発生する熱により2500〜2650℃に加熱され熔融
される。このとき、テルミット剤も熔融され、テルミッ
ト反応を生じながら下部の廃棄物を熔融侵食していく。
従って、廃棄物の熔融も効率的に行われる。また、廃棄
物中に含有される水分量やその他の蒸発性成分の割合が
多い場合でも、最小のテルミット剤で効果的な熔融処理
を行うことができる。 (4)テルミット剤は炉室の上部から投下供給されるた
め、上方のテルミット剤にテルミット反応が延焼するこ
とが防止される。仮にテルミット反応が延焼した場合に
は、テルミット剤の供給を停止すればテルミット反応の
延焼は防止することができ、安全性が高い。
With this configuration, the following operation is obtained. (1) Since the thermite agent is sequentially dropped and supplied onto the inclined surface of the waste accumulation, the supply rate of the thermite agent can be adjusted while monitoring the state of the melting of the waste, and the adjustment of the melting temperature is easy. Can be done. (2) In an emergency, by stopping the supply of the thermite agent, it is possible to immediately stop the melting of the melting furnace. (3) Since the thermite agent is not mixed very much with the waste material and is deposited on the waste material, it is possible to always maintain the compounding ratio of the thermite agent at the optimum compounding ratio for the thermite reaction. The reaction can be performed efficiently. The amount of heat generated by the thermite reaction is extremely large, and the ash below the thermite agent is heated to 2500 to 2650 ° C. and melted by the heat generated by the thermite reaction. At this time, the thermite agent is also melted, and melts and erodes the lower waste while causing a thermite reaction.
Therefore, the melting of the waste is also efficiently performed. Further, even when the amount of water and other volatile components contained in the waste is large, an effective melting treatment can be performed with a minimum thermite agent. (4) Since the thermite agent is dropped and supplied from the upper part of the furnace chamber, it is possible to prevent the thermite reaction from spreading to the upper thermite agent. If the thermite reaction spreads, if the supply of the thermite agent is stopped, the spread of the thermite reaction can be prevented, and the safety is high.

【0038】以下に本発明の一実施の形態について、図
面を参照しながら説明する。 (実施の形態1)図1は本発明の実施の形態1における
廃棄物熔融炉の要部断面側面図であり、図2は図1のA
−A線矢視断面図である。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional side view of a main part of a waste melting furnace according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line -A.

【0039】図1及び図2において、1は廃棄物熔融
炉、2はSiC等の耐火キャスタブルや断熱キャスタブ
ル等により構成された廃棄物熔融炉1の炉体、2aは炉
体2の底部を構成し炉体2の前方に向かって所定の角度
で下方に傾斜して形成された炉底壁、2a’は炉床部、
2bは炉体2の上部を構成する炉天井部、2cは炉体2
の前部壁を構成する前部炉壁、2dは炉体2の左右側壁
を構成する炉側壁、3は炉体2の内部に形設され炉床部
2a’が前方に向かって所定の角度で下方に傾斜して構
成された炉室、4は炉体2の後部に形設され炉体2に投
入する廃棄物を一時的に貯留する廃棄物貯留部、5は廃
棄物貯留部4の床部を構成し炉室3の炉床部2a’に対
し段差状に所定の高さだけ高い水平面状に形設された廃
棄物投入棚、6は炉体2の後部上面に前方に向かって傾
斜して形設され廃棄物を廃棄物貯留部4内に投入するた
めに設けられた廃棄物投入口、7は廃棄物貯留部4の後
部に配設され廃棄物投入棚5上に堆積された廃棄物を炉
室3内に押送する廃棄物投入プッシャ、8は廃棄物投入
プッシャ7の下部を炉体2に支持するプッシャ支持架
台、9は炉体2の前部の炉底壁2aに鉛直に貫設され炉
室3内の熔融スラグを炉室3外へ排出する熔融スラグ排
出口である。
1 and 2, reference numeral 1 denotes a waste melting furnace, 2 denotes a furnace body of the waste melting furnace 1 made of a refractory castable such as SiC or an adiabatic castable, and 2a denotes a bottom of the furnace body 2. A furnace bottom wall 2 a ′ is formed by being inclined downward at a predetermined angle toward the front of the furnace body 2,
2b is a furnace ceiling constituting the upper part of the furnace body 2 and 2c is a furnace body 2
The front furnace wall 2d constitutes the left and right side walls of the furnace body 2, 2d is the furnace side wall constituting the left and right side walls of the furnace body 2, 3 is formed inside the furnace body 2 and the hearth 2a 'is directed forward by a predetermined angle. A furnace chamber 4 inclined downward is formed at a rear part of the furnace body 2, a waste storage part for temporarily storing waste to be put into the furnace body 2, and 5 is a waste storage part 4. A waste loading shelf 6 which constitutes a floor and is formed in a horizontal plane that is higher than the furnace floor 2 a ′ of the furnace chamber 3 by a predetermined height in a stepped manner, 6 is directed forward toward the rear upper surface of the furnace body 2. A waste input port 7 formed to be inclined and provided for inputting waste into the waste storage section 4 is disposed at the rear of the waste storage section 4 and deposited on the waste input shelf 5. Waste pusher for pushing waste waste into the furnace chamber 3, a pusher support stand 8 for supporting a lower portion of the waste input pusher 7 on the furnace body 2, and a front part 9 of the furnace body 2. Rosokokabe 2a in a molten slag discharge port for discharging the molten slag into furnace chamber 3 out of vertically penetrated by furnace chamber 3.

【0040】炉床部2a’は3〜10度、より好ましく
は5〜8度の角度で前方に向かって傾斜して形成するこ
とが好ましい。これは、テルミット反応による廃棄物の
熔融時に、テルミット剤の反応生成物と廃棄物との熔融
した熔融物(熔融スラグ)がスムーズに流れ易くするた
めの角度であり、経験的に見いだされたものである。勿
論、アスベスト等のように、熔融スラグの粘度の高い廃
棄物を専用に熔融処理する場合には、この角度は大きく
する必要がある。炉床部2a’の傾斜角度が5度よりも
小さくなるにつれ、熔融スラグの流動度が小さい場合に
滞留時間が長くなるとともに塊となって断続的に熔融物
が排出され後処理工程で支障を来す傾向が認められ、ま
た、該傾斜角度が8度を超えるにつれ、粘性率の高い熔
融スラグに非熔融物が同伴されて未熔融で排出される傾
向が認められるため好ましくない。特に、該傾斜角度が
3度未満又は10度以上となるとこの傾向が顕著となる
ため何れも好ましくない。
The hearth 2a 'is preferably formed to be inclined forward at an angle of 3 to 10 degrees, more preferably 5 to 8 degrees. This is an angle that has been found empirically to make it easier for the molten product (molten slag) of the reaction product of the thermite agent and the waste to flow smoothly when the waste is melted by thermite reaction. It is. Needless to say, this angle needs to be large in the case where the waste having a high viscosity of the molten slag, such as asbestos, is exclusively melted. As the inclination angle of the hearth 2a 'becomes smaller than 5 degrees, when the flow rate of the molten slag is small, the residence time becomes longer and the molten material is intermittently discharged as a lump, which hinders the post-treatment process. When the inclination angle exceeds 8 degrees, unmelted substances tend to accompany unmelted molten slag with high viscosity, which is not preferable. In particular, when the inclination angle is less than 3 degrees or 10 degrees or more, this tendency becomes remarkable, and neither is preferable.

【0041】また、廃棄物投入口6の傾斜角度は、投入
する廃棄物の種類や乾燥度、性状によっても異なるが、
一般的に55〜85度の角度で傾斜して形成するのが好
適である。この角度も実験により見いだされた値であ
る。
The inclination angle of the waste inlet 6 varies depending on the type, dryness, and properties of the waste to be introduced.
In general, it is preferable to form them at an angle of 55 to 85 degrees. This angle is also a value found by experiment.

【0042】10は前部炉壁2cに貫設され保守作業等
を行うために設けられた作業口、11は作業口10に廃
幣自在に配設された作業蓋、12は炉体2の炉底壁2a
から左右の炉側壁2d(図2参照)にかけての外壁に沿
って配設され炉底壁2aから左右の炉側壁2dの冷却を
行う炉体冷却ジャケットである。
Reference numeral 10 denotes a working opening which is provided through the front furnace wall 2c and is provided for performing maintenance work, etc., 11 denotes a working cover which is disposed in the working opening 10 so as to be able to freely discard money, and 12 denotes a furnace cover. Furnace bottom wall 2a
This is a furnace body cooling jacket that is disposed along the outer wall from the furnace bottom wall 2d (see FIG. 2) to the left and right furnace side walls 2d from the furnace bottom wall 2a.

【0043】炉体冷却ジャケット12の内部には、冷却
用エアが炉体冷却ジャケット12内部全体を均一に循環
するように、緩衝板等によりジグザグに通風路を形成す
ることにより冷却効率を向上させるような構造とするこ
とが好ましい。
The cooling efficiency is improved by forming a zigzag ventilation passage with a buffer plate or the like so that cooling air circulates uniformly inside the furnace cooling jacket 12 inside the furnace body cooling jacket 12. Such a structure is preferable.

【0044】13は炉天井部2bに鉛直に貫設され下端
部が炉室3内に延出し開口する管状体からなるテルミッ
ト剤投入管、14は炉天井部2bのテルミット剤投入管
13の前部に傾斜して貫設され炉室3に向かって拡開す
る円錐状の開口からなるバーナ噴射口、15は火炎噴射
口がバーナ噴射口14に向けて配設され炉室3内に火炎
を噴射して炉室3内を加熱する加熱バーナ、16は炉室
3内の前部上方に配設され炉室3内に燃焼エアを導入す
る燃焼エア送気管、16aは炉室3内の前部上方に水平
に配設され燃焼エア送気管16に連通し多数の孔部を有
する中空筒状の噴気筒、16bは噴気筒16aに複数個
開口し噴気筒16a内に送入された燃焼エアを炉室3内
に噴射する噴気口、17は炉室3内のテルミット剤投入
管13の前部に炉天井部2bから下方に延出して配設さ
れ先端部がテルミット剤投入管13よりも僅かに下方に
まで延出して形成され廃棄物の飛散を防止するとともに
テルミット剤投入管13の加熱を防止する平板状の仕切
板、D1は廃棄物貯留部4に投入された廃棄物の堆積、
2は炉室3に投入された廃棄物の堆積、R1は廃棄物の
熔融領域、L1は加熱バーナ15及びバーナ噴射口14
の中心軸線、L2は噴気口16bの中心軸線である。
Reference numeral 13 denotes a thermite injection pipe made of a tubular body vertically penetrating the furnace ceiling 2b and having a lower end extending into the furnace chamber 3 and opening. Reference numeral 14 denotes a front of the thermite injection pipe 13 in the furnace ceiling 2b. A burner injection port 15 having a conical opening extending toward the furnace chamber 3 and extending inward toward the furnace chamber 15 has a flame injection port arranged toward the burner injection port 14 to supply a flame into the furnace chamber 3. A heating burner that injects and heats the inside of the furnace chamber 3, 16 is a combustion air supply pipe that is disposed above a front part in the furnace chamber 3 and introduces combustion air into the furnace chamber 3, and 16 a is a front side in the furnace chamber 3. A hollow cylinder having a large number of holes and communicating with the combustion air supply pipe 16 and having a plurality of holes, the combustion air 16b having a plurality of holes opened to the combustion cylinder 16a and fed into the combustion cylinder 16a. A blowing port for injecting the gas into the furnace chamber 3, and a furnace 17 is provided in front of the thermite injection pipe 13 in the furnace chamber 3. The tip is formed to extend downward from the well portion 2b, and the tip portion extends slightly below the thermite injection tube 13 to prevent scattering of waste and to prevent the heating of the thermite injection tube 13. A flat partition plate, D 1 is a stack of waste put into the waste storage unit 4,
D 2 is the accumulation of the waste put into the furnace chamber 3, R 1 is the melting region of the waste, L 1 is the heating burner 15 and the burner injection port 14
Center axis of the, L 2 is the center axis of the jet ports 16b.

【0045】仕切板17は、加熱バーナ15の噴射する
火炎や噴気筒16aから噴射される燃焼エアが炉室3の
後部へ回り込むことを防止し、テルミット剤の炉室3内
への飛散を防止する。
The partition plate 17 prevents the flame injected by the heating burner 15 and the combustion air injected from the blast tube 16a from flowing to the rear part of the furnace chamber 3, and prevents the thermite agent from scattering into the furnace chamber 3. I do.

【0046】加熱バーナ15及びバーナ噴射口14の中
心軸線L1は、仕切板17の直下よりも前方の炉床部2
a’に向けて形成される。これは、廃棄物投入棚5は炉
室3の炉床部2a’に対し段差状に所定の高さだけ高く
形成されており廃棄物は炉室3後部の廃棄物貯留部4よ
り供給されるため、炉床部2a’に堆積する炉室3に投
入された廃棄物の堆積D2は前方(熔融スラグ排出口9
側)に向かって下方に傾斜して炉床部2a’上に堆積
し、廃棄物の堆積D2の上面に投下されたテルミット剤
は廃棄物の堆積D2の斜面上を前方に向かって崩落する
ため、テルミット反応は主として仕切板17の直下より
も前方(熔融スラグ排出口9側)において多く生じる。
従って、加熱バーナ15の火炎をテルミット反応の最も
多く発生する地点に向けるため、中心軸線L1は仕切板
17の直下よりも前方(熔融スラグ排出口9側)の炉床
部2a’に向けられている。
The center axis L 1 of the heating burner 15 and the burner injection port 14 is aligned with the hearth 2 in front of immediately below the partition plate 17.
It is formed toward a '. This is because the waste input shelf 5 is formed stepwise higher than the hearth portion 2a 'of the furnace chamber 3 by a predetermined height, and the waste is supplied from the waste storage section 4 at the rear of the furnace chamber 3. Therefore, the accumulation D 2 of the waste put into the furnace chamber 3 that accumulates on the hearth 2 a ′ is forward (the molten slag discharge port 9).
Inclined downward toward the side) was deposited on the hearth unit 2a ', thermite agent was dropped on the top surface of the deposition D 2 of the waste collapsed on slope deposition D 2 waste forward Therefore, a large amount of thermite reaction mainly occurs in the front (on the side of the molten slag discharge port 9) than immediately below the partition plate 17.
Therefore, in order to direct the flame of the heating burner 15 to a point where the thermite reaction occurs most, the central axis L 1 is directed to the hearth 2 a ′ in front of (below the molten slag discharge port 9) immediately below the partition plate 17. ing.

【0047】同様に、燃焼用のエアは加熱バーナ15に
よるテルミット剤及び廃棄物の加熱を助長するために炉
室3内に供給されるものであるため、噴気口16bの中
心軸線L2は、仕切板17の直下よりも前方(熔融スラ
グ排出口9側)の炉床部2a’に向けて形成される。
Similarly, since the combustion air is supplied into the furnace chamber 3 to promote the heating of the thermite and the waste by the heating burner 15, the center axis L 2 of the blast port 16b is It is formed toward the hearth 2a 'in front of the partition plate 17 (on the side of the molten slag discharge port 9).

【0048】12aは炉体冷却ジャケット12の側部に
形設され炉体冷却ジャケット12にエアを送入する冷却
エア送入管、12bは炉体冷却ジャケット12のエア送
入口12aの反対側の側部に形設し炉体冷却ジャケット
12内のエアを排出する冷却エア排出管、12cは冷却
効率を上げるため炉体冷却ジャケット12の内部に配設
された緩衝板、18は冷却エア排出管12bと燃焼エア
送気管16とに連通し炉体冷却ジャケット12において
炉体2を冷却し加熱されたエアを燃焼エアとして燃焼エ
ア送気管16に供給する燃焼エア供給管、18aは一端
が冷却エア排出管12bに連通し他端が外部の排気管
(図示せず)に接続された開閉弁からなる冷却エア排気
弁、18bは燃焼エア供給管18に配設された開閉弁か
らなる循環エア弁、18cは燃焼エア供給管18に配設
され燃焼エア供給管18の内部の気圧を検出する燃焼エ
ア圧検出計、19は炉天井部2bの前部に貫設された監
視カメラの取付が可能な監視カメラ取付口、20は監視
カメラ取付口19に向けて炉体2の外部に配設された監
視カメラである。
Numeral 12a denotes a cooling air inlet pipe formed on the side of the furnace body cooling jacket 12 for feeding air into the furnace body cooling jacket 12, and reference numeral 12b denotes a side opposite to the air inlet 12a of the furnace body cooling jacket 12. A cooling air discharge pipe formed on the side to discharge air from the furnace body cooling jacket 12, a buffer plate 12c disposed inside the furnace body cooling jacket 12 to increase cooling efficiency, and a cooling air discharge pipe 18 A combustion air supply pipe which communicates with the combustion air supply pipe 12b and cools the furnace body 2 in the furnace body cooling jacket 12 and supplies heated air to the combustion air supply pipe 16 as combustion air. A cooling air exhaust valve composed of an on-off valve connected to the discharge pipe 12b and the other end connected to an external exhaust pipe (not shown), and a circulating air valve 18b composed of an on-off valve disposed on the combustion air supply pipe 18 , Reference numeral 8c denotes a combustion air pressure detector which is disposed on the combustion air supply pipe 18 and detects the air pressure inside the combustion air supply pipe 18, and 19 denotes a monitor camera which is provided at the front of the furnace ceiling 2b. The monitoring camera attachment port 20 is a monitoring camera disposed outside the furnace body 2 toward the monitoring camera attachment port 19.

【0049】以上のように構成された廃棄物熔融炉につ
いて、以下、それによる廃棄物減容化方法について説明
する。
The waste melting furnace configured as described above will be described below with reference to a method for reducing the volume of the waste.

【0050】まず、熔融を行う廃棄物は、廃棄物投入口
6から廃棄物貯留部4内へ投入される。この際、廃棄物
は、安息角・スパチュラ角を小さくし、Carrの流動
性指数を大きくし廃棄物投入口6における閉塞を防止す
るため、事前に乾燥装置により乾燥状態としておくのが
よい。また、粉体廃棄物の場合には、Carrの流動性
指数を更に大きくするために篩等により廃棄物粒子の粒
径の均一度を向上させておけば更によい。
First, the waste to be melted is introduced into the waste storage unit 4 from the waste inlet 6. At this time, the waste is preferably dried in advance by a drying device in order to reduce the angle of repose and spatula angle, increase the fluidity index of Carr, and prevent the waste inlet 6 from being blocked. Further, in the case of powder waste, it is better to improve the uniformity of the particle size of the waste particles by a sieve or the like in order to further increase the fluidity index of Carr.

【0051】廃棄物貯留部4内へ投入された廃棄物は、
廃棄物貯留部4の廃棄物投入棚5上に図1に示したよう
な廃棄物の堆積D1を形成し、一部は炉室3内へ崩落す
る。廃棄物の堆積D1は、廃棄物投入プッシャ7により
炉室3内に押送され、炉室3の炉床部2a’上に廃棄物
の堆積D2を形成する。廃棄物投入棚5は炉室3の炉床
部2a’に対し段差状に所定の高さだけ高く形成されて
いるため、廃棄物の堆積D2は、前方(熔融スラグ排出
口9側)に向かって下方に傾斜して炉床部2a’上に堆
積する。
The waste put into the waste storage 4 is
A stack D 1 of waste as shown in FIG. 1 is formed on the waste input shelf 5 of the waste storage unit 4, and a part of the waste D 1 falls into the furnace chamber 3. The waste deposit D 1 is pushed into the furnace chamber 3 by the waste input pusher 7 to form a waste deposit D 2 on the hearth 2 a ′ of the furnace chamber 3. Since waste is turned shelf 5 which are formed higher by a predetermined height stepwise to the hearth 2a of the furnace chamber 3 ', deposited D 2 of the waste, the front (molten slag discharge port 9 side) It inclines downward and accumulates on the hearth 2a '.

【0052】この状態において、テルミット剤投入管1
3より、廃棄物の堆積D2の上に上方からテルミット剤
を投下する。廃棄物の堆積D2の上に投入されたテルミ
ット剤は、廃棄物の堆積D2の斜面上を前方に向かって
崩落する。
In this state, the thermite injection tube 1
Than 3, to drop thermite agent from above onto the deposition of waste D 2. Thermite agent which is introduced onto the deposition D 2 of the waste, to collapse the upper slope of the deposit D 2 waste forward.

【0053】次に、加熱バーナ15を点火し、加熱バー
ナ15の噴射する火炎によりテルミット剤及び廃棄物の
堆積D2を加熱する。
Next, the heating burner 15 is ignited, and the deposition D 2 of the thermite and the waste is heated by the flame injected from the heating burner 15.

【0054】この火炎の熱により、テルミット剤が着火
され、テルミット反応を生じる。一旦テルミット反応が
生じると、テルミット剤を逐次供給すればテルミット反
応により発生する高熱により連鎖的にテルミット反応は
継続する。
The heat of the flame ignites the thermite agent, causing a thermite reaction. Once the thermite reaction occurs, if the thermite agent is sequentially supplied, the thermite reaction continues in a chain due to the high heat generated by the thermite reaction.

【0055】このとき、同時に、冷却エア排気弁18a
を閉止し、循環エア弁18bを開弁した状態で冷却エア
送入口12aから冷却用のエアを送入し、炉体冷却ジャ
ケット12にエアを循環させ、冷却エア排出管12bか
ら排出されるエアを、燃焼エア送気管18,エアパージ
管16,噴気筒16aを通して噴気口18bから炉室内
に供給する。この燃焼用エアは、加熱バーナ15からの
火炎に酸素を供給することで燃焼反応を助長するもので
あり、これにより、加熱バーナ15からの火炎の温度が
上昇し、より効率的に加熱が行われる。
At this time, simultaneously, the cooling air exhaust valve 18a
Is closed, the cooling air is supplied from the cooling air inlet 12a with the circulation air valve 18b opened, the air is circulated through the furnace body cooling jacket 12, and the air discharged from the cooling air discharge pipe 12b is discharged. Is supplied into the furnace chamber from a blast port 18b through a combustion air supply pipe 18, an air purge pipe 16 and a blast cylinder 16a. This combustion air promotes the combustion reaction by supplying oxygen to the flame from the heating burner 15, whereby the temperature of the flame from the heating burner 15 increases and heating is performed more efficiently. Will be

【0056】廃棄物はテルミット反応により発生する熱
により2500〜2650℃の高温に加熱され熔融す
る。テルミット反応は、主として図1に示した熔融領域
1において生じ、廃棄物の堆積D2は前方の裾部から熔
融され、熔融・減容化され熔融スラグとなった廃棄物
は、廃棄物の堆積D2の斜面から炉床部2a’の斜面を
流下し熔融スラグ排出口9より炉室3の外部に排出され
る。
The waste is heated to a high temperature of 2500 to 2650 ° C. by the heat generated by the thermite reaction and melted. Thermite reaction occurs in molten region R 1 shown mainly in FIG. 1, deposited D 2 of the waste is melted from the front of the skirt portion, waste became molten slag is melted, volume reduction is waste It flows down the slope of the hearth 2 a ′ from the slope of the stack D 2 and is discharged from the molten slag discharge port 9 to the outside of the furnace chamber 3.

【0057】炉床部2a’は熔融スラグ排出口9に向か
って傾斜しているため、熔融スラグは炉床に滞留するこ
となく、熔融スラグ排出口9より炉室3の外部に排出さ
れる。
Since the hearth portion 2a 'is inclined toward the molten slag discharge port 9, the molten slag is discharged from the molten slag discharge port 9 to the outside of the furnace chamber 3 without staying in the hearth.

【0058】廃棄物の堆積D2の裾部から廃棄物が熔融
流出すると、廃棄物の堆積D2の裾部が削去され、廃棄
物の堆積D2の後方から前方に向かって廃棄物及びテル
ミット剤が崩落し、熔融領域R1には廃棄物及びテルミ
ット剤が逐次供給される。また、廃棄物投入プッシャ7
により、廃棄物貯留部4から逐次廃棄物が押送され供給
される。
When the waste melts and flows out from the bottom of the waste stack D 2 , the bottom of the waste stack D 2 is removed, and the waste and the waste are arranged from the rear to the front of the waste stack D 2. thermite agent collapsed, the melting region R 1 waste and thermite agent is supplied sequentially. Also, the waste input pusher 7
Thus, the waste is sequentially pushed and supplied from the waste storage unit 4.

【0059】テルミット剤は廃棄物の堆積D2の上に逐
次投下供給されるため、廃棄物の熔融の様子を監視カメ
ラ20により監視しながらテルミット剤の供給速度を調
節することができるため、熔融温度の調整を容易に行う
ことができる。
Since the thermite agent is sequentially dropped and supplied onto the waste accumulation D 2 , the supply rate of the thermite agent can be adjusted while monitoring the state of melting of the waste with the monitoring camera 20. The temperature can be easily adjusted.

【0060】また、非常時にはテルミット剤の供給を停
止することにより、熔融炉の熔融を即座に停止すること
が可能となる。
In an emergency, by stopping the supply of the thermite agent, it is possible to immediately stop the melting of the melting furnace.

【0061】テルミット剤は廃棄物とあまり混合され
ず、廃棄物の上に堆積されるため、テルミット剤の配合
比をテルミット反応に最適な配合比に常に維持しておく
ことが可能であり、テルミット反応を効率よく行わせる
ことができる。テルミット反応により発生する熱量は極
めて多く、テルミット剤の下部の灰は、テルミット反応
により発生する熱により2500〜2650℃に加熱さ
れ熔融される。このとき、テルミット剤自身も熔融さ
れ、テルミット反応を生じながら下部の廃棄物を熔融侵
食していく。従って、廃棄物の熔融も効率的に行われ
る。
Since the thermite agent is not much mixed with the waste material and is deposited on the waste material, it is possible to always maintain the compounding ratio of the thermite agent at the optimum compounding ratio for the thermite reaction. The reaction can be performed efficiently. The amount of heat generated by the thermite reaction is extremely large, and the ash below the thermite agent is heated to 2500 to 2650 ° C. and melted by the heat generated by the thermite reaction. At this time, the thermite itself is also melted, and melts and erodes the lower waste while generating a thermite reaction. Therefore, the melting of the waste is also efficiently performed.

【0062】炉床部2a’は、外部から炉体冷却ジャケ
ット12内の冷却用のエアにより冷却されるため、熔融
スラグの一部が炉床部2a’上で凝固し凝固層を作り、
熔融スラグはこの凝固層上を流れて熔融スラグ排出口9
より炉室3の外部に排出される。炉床部2a’と熔融ス
ラグとの間には極めて大きな温度勾配があるため、この
凝固層は、炉床部2a’に熔着することはなく、保守作
業時等において、後で容易に剥離させ除去することが可
能である。
Since the hearth 2a 'is cooled from the outside by cooling air in the furnace cooling jacket 12, a part of the molten slag solidifies on the hearth 2a' to form a solidified layer.
The molten slag flows on the solidified layer and the molten slag outlet 9
It is discharged outside the furnace chamber 3. Since there is an extremely large temperature gradient between the hearth 2a 'and the molten slag, this solidified layer does not fuse to the hearth 2a' and is easily peeled later during maintenance work or the like. And can be removed.

【0063】この凝固層により、熔融スラグが直接炉床
部2a’上を流れることがなくなるため、炉床部2a’
は凝固層により保護され、熔融スラグ流による炉底壁2
aの劣化が防止される。
Since the solidified layer prevents the molten slag from flowing directly on the hearth 2a ', the hearth 2a'
Is protected by the solidification layer and the furnace bottom wall 2 by the molten slag flow.
a is prevented from deteriorating.

【0064】炉体冷却ジャケット12内の冷却用のエア
は、炉底壁2aとの熱交換を行って250〜300℃に
加熱される。この加熱されたエアが、噴気口16bから
燃焼用のエアとして炉室3内の廃棄物の堆積D2上の熔
融領域R1に向けて噴射される。熔融領域R1に噴射され
る加熱バーナ15からの火炎に、噴気口16bから噴射
される加熱された燃焼用のエアが供給されるため、熱効
率が向上し、廃棄物の熔融が効率的に行われる。
The cooling air in the furnace body cooling jacket 12 is heated to 250 to 300 ° C. by exchanging heat with the furnace bottom wall 2a. The heated air is injected toward the melting region R 1 on deposition D 2 of the waste furnace chamber 3 as air for combustion from the jet ports 16b. The flame from the heating burner 15 to be injected into the melting region R 1, since the heated air for combustion ejected from the jet ports 16b are supplied, improves thermal efficiency, efficiently rows melt the waste Will be

【0065】熔融領域R1における廃棄物の熔融の様子
は、監視カメラ20により監視される。
The state of the melting of the waste in the melting region R 1 is monitored by the monitoring camera 20.

【0066】テルミット反応は、本来、反応により発生
する熱により連鎖的に生じる反応であるが、廃棄物の崩
落などによって、熔融領域R1にテルミット剤の供給が
連続的に持続しない場合のように、反応が終結し持続し
ないときがある。このような場合、加熱バーナ15の火
炎により、常時熔融領域R1を加熱し、テルミット反応
を継続的に生じさせる。
[0066] thermite reaction is essentially the reaction is a chain occurring reaction due to the heat generated by, and the like collapse of waste, such as when the supply of the thermite agent melting region R 1 is not last continuously Sometimes, the reaction ends and does not last. In such a case, the flame of the heating burner 15 to heat the continuously melting region R 1, causes continuously produce thermite reaction.

【0067】加熱バーナ15からの火炎や噴気筒16a
の噴気口16bからの燃焼用エアにより生じる気流は、
仕切板17により遮蔽され、炉室3の仕切板17の後部
への気流の回り込みが防止される。これにより、炉室3
内にテルミット剤が飛散し炉室3へのテルミット剤の浮
遊が抑止され、炉室3に供給されるテルミット剤を効率
的にテルミット反応に寄与させることが可能となる。
The flame from the heating burner 15 and the fumarole 16a
The airflow generated by the combustion air from the fumes 16b of
It is shielded by the partition plate 17 to prevent the airflow from flowing around the rear portion of the partition plate 17 in the furnace chamber 3. Thereby, the furnace chamber 3
The thermite agent is scattered in the inside, the floating of the thermite agent in the furnace chamber 3 is suppressed, and the thermite agent supplied to the furnace chamber 3 can efficiently contribute to the thermite reaction.

【0068】廃棄物の熔融が進み、熔融領域R1が拡大
し熔融領域R1周辺の廃棄物や炉体にある程度蓄熱され
ると、テルミット反応は安定して連鎖的に持続するよう
になるため、加熱バーナ15の火炎の噴射を停止させ、
冷却エア排気弁18aを開弁し循環エア弁18bを閉止
し、燃焼エアの供給も停止する。
When the melting of the waste proceeds and the melting region R 1 expands and heat is stored to some extent in the waste and furnace around the melting region R 1 , the thermite reaction becomes stable and continues in a chain. , Stop the injection of the flame of the heating burner 15,
The cooling air exhaust valve 18a is opened, the circulation air valve 18b is closed, and the supply of combustion air is also stopped.

【0069】一旦、テルミット反応は安定して連鎖的に
持続するようになった後には、加熱バーナ15はテルミ
ット反応が途切れた場合のバックアップとして使用し、
テルミット反応が途切れた場合には加熱バーナ15を点
火して、火炎による加熱によりテルミット剤の着火を行
い、廃棄物の熔融が連続的に行われる状態を維持するよ
うにする。
Once the thermite reaction has stably continued in a chain, the heating burner 15 is used as a backup when the thermite reaction is interrupted,
When the thermite reaction is interrupted, the heating burner 15 is ignited, and the thermite agent is ignited by heating with a flame to maintain a state in which the waste is continuously melted.

【0070】尚、上記に述べたように加熱バーナ15は
テルミット剤を着火しテルミット反応を安定して持続さ
せる補助的な用途の他、加熱バーナ15の加熱温度を8
00〜1000℃に設定し、炉室3内に堆積した廃棄物
を乾燥させるといった用途に使用することも可能であ
る。
As described above, the heating burner 15 is used for igniting the thermite agent to assist the thermite reaction stably and sustainably.
It is also possible to set the temperature to 00 to 1000 ° C. and use it for applications such as drying the waste accumulated in the furnace chamber 3.

【0071】[0071]

【発明の効果】以上のように本発明の廃棄物熔融炉によ
れば、以下ような有利な効果を得ることができる。
As described above, according to the waste melting furnace of the present invention, the following advantageous effects can be obtained.

【0072】請求項1に記載の発明によれば、 (1)テルミット剤は廃棄物の堆積の傾斜面上に逐次投
下供給されるため、廃棄物の熔融の様子を監視しながら
テルミット剤の供給速度を調節することができ、熔融温
度の調整を容易に行うことが可能な廃棄物熔融炉を提供
することができる。 (2)非常時にはテルミット剤の供給を停止することに
より、熔融炉の熔融を即座に停止することが可能とな
り、安全性の高い廃棄物熔融炉を提供することができ
る。 (3)テルミット剤は廃棄物とあまり混合されず、廃棄
物の上に堆積されるため、テルミット剤の配合比をテル
ミット反応に最適な配合比に常に維持しておくことが可
能であり、テルミット反応の効率の高い廃棄物熔融炉を
提供することができる。 (4)テルミット反応により発生する熱によりテルミッ
ト剤も熔融され、テルミット反応を生じながら下部の廃
棄物を熔融侵食していくため、廃棄物の熔融が効率的に
行うことができる。 (5)廃棄物中に含有される水分量やその他の蒸発性成
分の割合が多い場合でも、最小のテルミット剤で効果的
な熔融処理を行うことが可能となる。 (6)テルミット剤は炉室の上部から投下供給されるた
め、上方のテルミット剤にテルミット反応が延焼するこ
とが防止され、また、仮にテルミット反応が延焼した場
合には、テルミット剤の供給を停止すればテルミット反
応の延焼は防止することができるため、安全性の高い廃
棄物熔融炉を提供することができる。
According to the first aspect of the present invention, (1) Since the thermite agent is sequentially dropped and supplied onto the inclined surface of the waste accumulation, the supply of the thermite agent is monitored while monitoring the state of the melting of the waste material. It is possible to provide a waste melting furnace in which the speed can be adjusted and the melting temperature can be easily adjusted. (2) In an emergency, by stopping the supply of the thermite agent, it is possible to immediately stop the melting of the melting furnace, thereby providing a highly safe waste melting furnace. (3) Since the thermite agent is not mixed very much with the waste material and is deposited on the waste material, it is possible to always maintain the compounding ratio of the thermite agent at the optimum compounding ratio for the thermite reaction. A waste melting furnace with high reaction efficiency can be provided. (4) The heat generated by the thermite reaction also melts the thermite agent and melts and erodes the lower waste while generating the thermite reaction, so that the waste can be efficiently melted. (5) Even if the amount of water and other volatile components contained in the waste is large, it is possible to perform an effective melting treatment with a minimum thermite agent. (6) Since the thermite agent is dropped and supplied from the upper part of the furnace chamber, the thermit reaction is prevented from spreading to the upper thermite agent, and if the thermit reaction spreads, the supply of the thermite agent is stopped. Then, the spread of the thermite reaction can be prevented, so that a highly safe waste melting furnace can be provided.

【0073】請求項2に記載の発明によれば、請求項1
の効果の他、 (1)炉室に投入された廃棄物の堆積の斜面上にテルミ
ット剤への着火が容易な廃棄物熔融炉を提供することが
できる。 (2)テルミット反応が途切れた場合、加熱バーナを点
火して、火炎による加熱によりテルミット剤の着火を行
うことができ、廃棄物の熔融を安定して連続的に行うこ
との可能な廃棄物熔融炉を提供することができる。 (3)加熱バーナからの火炎により生じる気流は、仕切
板により遮蔽され、炉室内の仕切板の後部への気流の回
り込みが防止されるため、炉室内にテルミット剤が飛散
し炉室へのテルミット剤の浮遊が抑止され、加熱バーナ
による加熱中でも炉室に供給されるテルミット剤を効率
的にテルミット反応に寄与させることが可能となる。 (4)炉室内に堆積した廃棄物の含水率が高い場合、加
熱バーナにより炉室内に堆積した廃棄物を乾燥させるこ
との可能な廃棄物熔融炉を提供することができる。
According to the invention described in claim 2, according to claim 1
In addition to the effects (1), it is possible to provide a waste melting furnace in which ignition of the thermite agent can be easily performed on the slope of the waste accumulated in the furnace chamber. (2) When the thermite reaction is interrupted, the heating burner is ignited, and the thermite agent can be ignited by heating with a flame, so that the melting of the waste can be performed stably and continuously. A furnace can be provided. (3) The air flow generated by the flame from the heating burner is shielded by the partition plate, and the air flow to the rear of the partition plate in the furnace chamber is prevented, so that the thermite agent scatters into the furnace chamber and thermit into the furnace chamber. The floating of the agent is suppressed, and the thermite agent supplied to the furnace chamber can efficiently contribute to the thermite reaction even during heating by the heating burner. (4) When the moisture content of the waste accumulated in the furnace chamber is high, a waste melting furnace capable of drying the waste accumulated in the furnace chamber by the heating burner can be provided.

【0074】請求項3に記載の発明によれば、請求項1
又は2の効果の他、 (1)炉床部は、外部から炉体冷却ジャケット内の冷却
用のエアにより冷却されるため、熔融スラグの一部が炉
床部上で凝固し凝固層を作り、熔融スラグはこの凝固層
上を流れて熔融スラグ排出口より炉室の外部に排出さ
れ、熔融スラグが直接炉床部上を流れることがなくなる
ため、炉床部は凝固層により保護され、熔融スラグ流に
よる劣化が防止される。 (2)炉床部と熔融スラグとの間には極めて大きな温度
勾配があるため、熔融スラグの凝固層は、炉床部に熔着
することがなくなり、凝固層を後で容易に剥離させ除去
することが容易でありメンテナンス性に優れた廃棄物熔
融炉を提供することができる。
According to the invention described in claim 3, according to claim 1
In addition to the effects of (2), (1) Since the hearth is cooled from the outside by cooling air in the furnace cooling jacket, a part of the molten slag solidifies on the hearth to form a solidified layer. The molten slag flows on the solidified layer and is discharged from the molten slag discharge port to the outside of the furnace chamber.The molten slag does not flow directly on the hearth, so the hearth is protected by the solidified layer and the molten slag is protected by the solidified layer. Deterioration due to slag flow is prevented. (2) Since there is an extremely large temperature gradient between the hearth and the molten slag, the solidified layer of the molten slag does not adhere to the hearth, and the solidified layer is easily separated and removed later. It is possible to provide a waste melting furnace which is easy to perform and excellent in maintainability.

【0075】請求項4に記載の発明によれば、請求項2
又は3の効果の他、 (1)炉体冷却ジャケット内の冷却用のエアは、炉底壁
との熱交換を行って加熱され、この加熱されたエアが、
熔融領域に噴射される加熱バーナからの火炎に供給され
るため、熱効率の高い廃棄物熔融炉を提供することがで
きる。 (2)噴気部から供給されるエアは、加熱バーナからの
火炎に酸素を供給することで燃焼反応を助長し、これに
より、加熱バーナからの火炎の温度が上昇し、加熱効率
の高い廃棄物熔融炉を提供することができる。
According to the invention described in claim 4, according to claim 2,
In addition to the effects of (3), (1) the cooling air in the furnace body cooling jacket is heated by exchanging heat with the furnace bottom wall, and the heated air is
Since it is supplied to the flame from the heating burner injected into the melting zone, a waste melting furnace with high thermal efficiency can be provided. (2) The air supplied from the fumarolic portion promotes the combustion reaction by supplying oxygen to the flame from the heating burner, whereby the temperature of the flame from the heating burner rises and the waste having high heating efficiency A melting furnace can be provided.

【0076】また、本発明の廃棄物減容化方法によれ
ば、以下ような有利な効果を得ることができる。
According to the waste volume reducing method of the present invention, the following advantageous effects can be obtained.

【0077】請求項5に記載の発明によれば、 (1)テルミット剤は廃棄物の堆積の傾斜面上に逐次投
下供給されるため、廃棄物の熔融の様子を監視しながら
テルミット剤の供給速度を調節することができ、熔融温
度の調整を容易に行うことが可能な廃棄物減容化方法を
提供することができる。 (2)非常時にはテルミット剤の供給を停止することに
より、熔融炉の熔融を即座に停止することが可能とな
り、安全性の高い廃棄物減容化方法を提供することがで
きる。 (3)テルミット剤は廃棄物とあまり混合されず、廃棄
物の上に堆積されるため、テルミット剤の配合比をテル
ミット反応に最適な配合比に常に維持しておくことが可
能であり、テルミット反応の効率の高い廃棄物減容化方
法を提供することができる。 (4)テルミット反応により発生する熱によりテルミッ
ト剤も熔融され、テルミット反応を生じながら下部の廃
棄物を熔融侵食していくため、廃棄物の熔融が効率的に
行うことが可能な廃棄物減容化方法を提供することがで
きる。 (5)廃棄物中に含有される水分量やその他の蒸発性成
分の割合が多い場合でも、最小のテルミット剤で効果的
な熔融処理を行うことが可能な廃棄物減容化方法を提供
することができる。 (6)テルミット剤は炉室の上部から投下供給されるた
め、上方のテルミット剤にテルミット反応が延焼するこ
とが防止され、また、仮にテルミット反応が延焼した場
合には、テルミット剤の供給を停止すればテルミット反
応の延焼は防止することができるため、安全性の高い廃
棄物減容化方法を提供することができる。
According to the fifth aspect of the present invention, (1) Since the thermite agent is sequentially dropped and supplied onto the inclined surface of the waste accumulation, the supply of the thermite agent is monitored while monitoring the state of the melting of the waste material. It is possible to provide a waste volume reducing method capable of adjusting the speed and easily adjusting the melting temperature. (2) In an emergency, by stopping the supply of the thermite agent, it is possible to immediately stop the melting of the melting furnace, and it is possible to provide a highly safe waste volume reduction method. (3) Since the thermite agent is not mixed very much with the waste material and is deposited on the waste material, it is possible to always maintain the compounding ratio of the thermite agent at the optimum compounding ratio for the thermite reaction. A waste volume reducing method with high reaction efficiency can be provided. (4) Thermit agent is also melted by the heat generated by the thermit reaction, and the lower waste is melted and eroded while generating the thermit reaction, so that the waste volume can be efficiently reduced. Can be provided. (5) To provide a waste volume reducing method capable of performing an effective melting treatment with a minimum thermite agent even when the amount of water and other volatile components contained in the waste is large. be able to. (6) Since the thermite agent is dropped and supplied from the upper part of the furnace chamber, the thermit reaction is prevented from spreading to the upper thermite agent, and if the thermit reaction spreads, the supply of the thermite agent is stopped. If this is the case, the spread of the thermite reaction can be prevented, so that a highly safe waste volume reduction method can be provided.

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

【図1】本発明の実施の形態1における廃棄物熔融炉の
要部断面側面図
FIG. 1 is a sectional side view of a main part of a waste melting furnace according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のA−A線矢視断面図FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1;

【符号の説明】 1 廃棄物熔融炉 2 炉体 2a 炉底壁 2a’ 炉床部 2b 炉天井部 2c 前部炉壁 2d 炉側壁 3 炉室 4 廃棄物貯留部 5 廃棄物投入棚 6 廃棄物投入口 7 廃棄物投入プッシャ 8 プッシャ支持架台 9 熔融スラグ排出口 10 作業口 11 作業蓋 12 炉体冷却ジャケット 12a エア送入口 12b 冷却エア排出管 12c 緩衝板 13 テルミット剤投入管 14 バーナ噴射口 15 加熱バーナ 16 燃焼エア送気管 16a 噴気筒 16b 噴気口 17 仕切板 D1 廃棄物の堆積 D2 廃棄物の堆積 R1 熔融領域 L1 中心軸線 L2 中心軸線[Description of Signs] 1 Waste melting furnace 2 Furnace body 2a Furnace bottom wall 2a 'Furnace floor 2b Furnace ceiling 2c Front furnace wall 2d Furnace side wall 3 Furnace room 4 Waste storage unit 5 Waste input shelf 6 Waste Input port 7 Waste input pusher 8 Pusher support base 9 Melt slag discharge port 10 Work port 11 Work cover 12 Furnace body cooling jacket 12a Air inlet 12b Cooling air discharge pipe 12c Buffer plate 13 Thermite agent supply pipe 14 Burner injection port 15 Heating burner 16 combustion air feed pipe 16a squirting tube 16b jet ports 17 deposited R 1 melting region L 1 the center axis of the deposit D 2 waste partition plates D 1 waste L 2 central axis

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】炉体と、前記炉体の内部に形設され炉床部
が前方に向かって下方に傾斜して形成された炉室と、前
記炉室後部に形設された廃棄物貯留部と、前記廃棄物貯
留部に開口する廃棄物投入口と、前記炉床部の前部に開
口する熔融スラグ排出口と、前記炉室の上部に貫設され
たテルミット剤投入管と、前記廃棄物貯留部の後部に配
設され前記廃棄物貯留部内に貯留される廃棄物を前記炉
室に押送する廃棄物投入プッシャと、を備えたことを特
徴とする廃棄物熔融炉。
1. A furnace body, a furnace chamber formed inside the furnace body and having a hearth portion inclined downward and forward, and a waste storage formed at a rear portion of the furnace chamber. Part, a waste inlet opening to the waste storage part, a molten slag outlet opening to the front of the hearth, a thermite agent inlet pipe penetrating the upper part of the furnace chamber, A waste input pusher disposed at a rear portion of the waste storage unit and for pushing waste stored in the waste storage unit into the furnace chamber;
【請求項2】前記テルミット剤投入管の前方に前記炉室
上部から前記炉室内に延出して突設された仕切板と、前
記仕切板の前方の前記炉室上部に配設された加熱バーナ
と、を備えたことを特徴とする請求項1に記載の廃棄物
熔融炉。
2. A partition plate protruding from the upper part of the furnace chamber into the furnace chamber in front of the thermit agent charging pipe, and a heating burner disposed in the upper part of the furnace chamber in front of the partition plate. The waste melting furnace according to claim 1, comprising:
【請求項3】前記炉体の底部から側部にかけての外壁に
配設された炉体冷却ジャケットと、前記炉体冷却ジャケ
ットに連通する冷却エア送入管と、前記炉体冷却ジャケ
ットに連通する冷却エア排出管と、を備えたことを特徴
とする請求項1又は2に記載の廃棄物熔融炉。
3. A furnace body cooling jacket disposed on an outer wall from the bottom to the side of the furnace body, a cooling air inlet pipe communicating with the furnace body cooling jacket, and communicating with the furnace body cooling jacket. The waste melting furnace according to claim 1, further comprising a cooling air discharge pipe.
【請求項4】前記仕切板の前方の前記炉室上部に配設さ
れた噴気部と、前記冷却エア排出管と前記噴気部とに連
通する燃焼エア供給管と、を備えたことを特徴とする請
求項2又は3に記載の廃棄物熔融炉。
4. A fuel supply system comprising: a fuze disposed at an upper part of the furnace chamber in front of the partition plate; and a combustion air supply pipe communicating with the cooling air discharge pipe and the fuze. The waste melting furnace according to claim 2 or 3, wherein:
【請求項5】廃棄物を傾斜面上に傾斜状に堆積させ、前
記廃棄物の傾斜面上にテルミット剤を投下供給し、前記
テルミット剤を加熱しテルミット反応を生じせしめ、前
記テルミット反応により前記テルミット剤の下部に堆積
する廃棄物を熔融させ、熔融した前記廃棄物を傾斜面下
部に流下させ排出することを特徴とする廃棄物熔融方
法。
5. A waste material is deposited in an inclined manner on an inclined surface, a thermite agent is dropped and supplied on the inclined surface of the waste material, and the thermite agent is heated to cause a thermite reaction. A method for melting waste, comprising: melting waste deposited on a lower part of a thermite agent; flowing the molten waste down a slope; and discharging the waste.
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