JP2001070910A - 灰中ダイオキシンの熱分解装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 灰を効率良く所定の温度まで加熱する。ダイ
オキシンの熱分解に要する時間を短縮する。 【解決手段】 所定温度に加熱された加熱媒体Ａを用い
て灰中ダイオキシンを熱分解させる装置である。加熱媒
体Ａを、媒体加熱用ガスにより加熱する媒体加熱装置１
と、媒体加熱装置１で加熱された加熱媒体Ａとダイオキ
シンを含有する飛灰Ｂとを受け入れる気密室２、および
気密室２内で加熱媒体Ａと飛灰Ｂとを混合する混合装置
３からなり、かつ加熱媒体Ａの有する熱で飛灰Ｂを所定
温度に加熱して灰中ダイオキシンを熱分解させる熱分解
処理装置４とを備えている。熱分解処理処理装置４の気
密室２から排出された加熱媒体Ａと処理済み飛灰Ｂとを
分離する分離装置５と、分離装置５において分離された
加熱媒体を媒体加熱装置に戻す加熱媒体搬送エレベータ
６と、分離装置５において分離された処理済み飛灰Ｂを
所定温度以下に冷却する冷却装置７とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ごみ焼却設備で
発生する灰、たとえば飛灰中に含まれるダイオキシンを
分解する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】飛灰中に含まれるダイオキシンは、飛灰
を、所定の温度、たとえば２００〜５００℃、好ましく
は３００〜４００℃、望ましくは３５０℃程度に加熱す
ることにより熱分解することが知られている。

【０００３】従来、飛灰中に含まれるダイオキシンを熱
分解する装置として、金属で形成されかつ両端が閉鎖さ
れるとともに、内部全体が熱分解処理室となされた横型
円筒状の熱分解槽と、熱分解処理室内に設けられかつ熱
分解処理室内に投入された飛灰を攪拌する攪拌機と、熱
分解槽の周壁の周囲に配置されかつ熱分解処理室内の飛
灰を加熱する電気ヒータとを備えたものが考えられてい
る。

【０００４】そして、この装置では、熱分解処理室内に
不活性ガス、たとえば窒素ガスを注入して無酸素雰囲気
とし、室内に投入された飛灰を攪拌機で攪拌しつつ、電
気ヒータにより槽外から加熱することによりダイオキシ
ンを熱分解するようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
装置を用いた熱分解方法では、槽内の飛灰を電気ヒータ
により槽外から加熱しているので加熱効率が悪く、飛灰
が所定の温度、たとえば３５０℃に達するまでに長い時
間を要するという問題があった。

【０００６】この発明の目的は、上記問題を解決し、灰
を効率良く所定の温度まで加熱することができ、ダイオ
キシンの熱分解に要する時間を短縮することができる灰
中ダイオキシンの熱分解装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための装置と発明の効果】請求項１の
発明による灰中ダイオキシンの熱分解装置は、所定温度
に加熱された加熱媒体を用いて灰中ダイオキシンを熱分
解させる装置であって、加熱媒体を加熱する媒体加熱装
置と、媒体加熱装置で加熱された加熱媒体とダイオキシ
ンを含有する灰とを受け入れる気密室、および気密室内
で加熱媒体と灰とを混合する混合装置からなり、かつ加
熱媒体の有する熱で灰を所定温度に加熱して灰中ダイオ
キシンを熱分解させる熱分解処理装置と、熱分解処理処
理装置の気密室から排出された加熱媒体と処理済み灰と
を分離する分離装置と、分離装置において分離された加
熱媒体を媒体加熱装置に戻す加熱媒体搬送装置と、分離
装置において分離された処理済み灰を所定温度以下に冷
却する冷却装置とを備えているものである。

【０００８】請求項１の発明の灰中ダイオキシンの熱分
解装置によれば、熱分解処理装置の気密室内に、ダイオ
キシンを含有した灰と、媒体加熱装置により所定温度に
加熱された加熱媒体とが投入される。そして、混合装置
により、灰と加熱媒体とが混合されることによって、灰
が効率良く所定温度、たとえば３５０℃以上に加熱さ
れ、その結果灰中ダイオキシンが熱分解される。処理済
みの灰と加熱媒体とは気密室から排出され、分離装置に
より分離される。分離された加熱媒体は、加熱媒体搬送
装置により媒体加熱装置に送られ、ここで加熱された
後、再度気密室内に投入される。一方、分離された処理
済み灰は、冷却装置により所定温度、たとえば６０℃以
下に急冷された後排出される。

【０００９】そして、熱分解処理装置の気密室に投入さ
れた灰は、一緒に気密室に投入されて混合装置によって
混合される加熱媒体により加熱されるので、従来の装置
に比べて加熱効率が飛躍的に向上し、気密室内の灰を比
較的短時間で所定の温度まで加熱することができる。し
たがって、灰に含有されているダイオキシンの熱分解に
要する時間を短縮することが可能になる。また、加熱媒
体は、分離装置により分離された後、加熱媒体搬送装置
により媒体加熱装置に搬送され、ここで再度加熱された
後気密室に投入されるので、加熱媒体を繰り返し使用す
ることが可能になる。さらに、ダイオキシンの熱分解処
理が行われかつ分離装置により分離された灰は、冷却装
置により急冷されるので、処理済み灰の安定化を図るこ
とができ、ダイオキシンの再生成を防止することができ
る。

【００１０】請求項２の発明による灰中ダイオキシンの
熱分解装置は、請求項１の発明において、媒体加熱装置
が、加熱室と、加熱室の外部に設けられたガス加熱装置
と、加熱室とガス加熱装置との間で媒体加熱用ガスを循
環させるガス循環装置とを備えているものである。この
場合、加熱媒体は、ガス加熱装置により加熱され、かつ
加熱室内を通過する媒体加熱用ガスにより加熱されるの
で、全ての加熱媒体を効率良く加熱することが可能にな
る。

【００１１】請求項３の発明による灰中ダイオキシンの
熱分解装置は、請求項２の発明において、加熱室の下端
部にガス入口が、同上端部にガス出口がそれぞれ設けら
れており、ガス加熱装置で加熱された媒体加熱用ガスが
ガス入口から加熱室内に送り込まれるとともに、加熱室
内で加熱媒体の加熱に供された媒体加熱用ガスがガス出
口から送り出されるようになされており、加熱室内の下
部に、通風間隙を有しかつガス入口からの加熱媒体の流
出を防止する流出防止部材が設けられているものであ
る。

【００１２】請求項４記載の発明による灰中ダイオキシ
ンの熱分解装置は、請求項２または３の発明において、
媒体加熱用ガスが、不活性ガスからなるものである。こ
の場合、不活性ガス雰囲気中において加熱媒体を加熱す
ることができ、加熱媒体に付着した灰からダイオキシン
が再生成されない。

【００１３】請求項４の発明において、不活性ガスとし
ては、窒素ガスや焼却施設の燃焼排ガスが用いられる。
燃焼排ガスを用いる場合、コストが安くなる。

【００１４】請求項７の発明による灰中ダイオキシンの
熱分解装置は、請求項２または３の発明において、媒体
加熱装置が、加熱室と、加熱室の周囲に設けられた電気
ヒータとを備えているものである。

【００１５】請求項８の発明による灰中ダイオキシンの
熱分解装置は、請求項１〜７のうちのいずれかの発明に
おいて、熱分解処理装置が、気密室内に不活性ガスを供
給する不活性ガス供給装置を備えているものである。こ
の場合、ダイオキシンを含有した灰の加熱媒体による加
熱を、不活性ガス雰囲気中で行うことができ、ダイオキ
シンの熱分解が一層促進される。

【００１６】請求項９の発明による灰中ダイオキシンの
熱分解装置は、請求項１〜８のうちのいずれかの発明に
おいて、熱分解処理装置の混合装置が、スパイラルリボ
ン状の回転翼を備えているものである。この場合、加熱
媒体と灰とを効果的に攪拌混合することができ、灰の加
熱時間を短縮することができる。

【００１７】請求項１０の発明による灰中ダイオキシン
の熱分解装置は、請求項１〜９のうちのいずれかの発明
において、分離装置が、熱分解処理装置の気密室から排
出される処理済み灰および加熱媒体の混合物を受け入れ
る分離槽と、分離槽内の高さの中間部に設けられ、かつ
加熱媒体の通過を防止しうる灰通過間隙を有する板状の
分離具とを備えており、分離槽の上端部に混合物入口
が、同下端部に灰出口が設けられ、分離槽の周壁におけ
る混合物入口と灰出口との間の高さ位置に加熱媒体出口
が設けられ、分離具が加熱媒体出口に向かって下方に傾
斜させられているものである。この場合、分離装置の構
成が比較的簡単なものとなる。

【００１８】請求項１１の発明による灰中ダイオキシン
の熱分解装置は、請求項１０の発明において、分離具の
水平面に対する傾斜角度が５〜４５度となされているも
のである。この場合、灰を分離具の下方に落下させ、加
熱媒体だけを分離槽からスムーズに排出することができ
る。上記傾斜角度が５度未満であれば、加熱媒体が分離
具の上に滞留することがあり、４５度を越えると灰も加
熱媒体とともに排出されることがある。

【００１９】請求項１２の発明による灰中ダイオキシン
の熱分解装置は、請求項１０または１１の発明におい
て、分離具が、互いに間隔をおいて並列状に配された複
数の棒状金属材からなり、隣り合う金属材間の間隙が灰
通過間隙となされ、灰通過間隙の幅が、加熱媒体の大き
さの０．２〜０．９倍となされたものであり、請求項１
３の発明による灰中ダイオキシンの熱分解装置は、請求
項１０または１１の発明において、分離具がふるいから
なり、ふるいの網目の大きさが、加熱媒体の大きさの
０．２〜０．９倍となされているものである。いずれの
場合も、加熱媒体の分離具下方への落下が防止され、灰
だけが分離具の下方へ落下する。上記間隙の幅または網
目の大きさが、加熱媒体の大きさの０．２倍未満である
と、灰の分離具下方への落下がスムーズに行われず、
０．９倍を越えると加熱媒体が分離具下方へ落下するお
それがある。

【００２０】請求項１４の発明による灰中ダイオキシン
の熱分解装置は、請求項１〜１３のうちのいずれかの発
明において、加熱媒体搬送装置が、上下方向に伸びる昇
降路と、昇降路内を上下動する加熱媒体用かごと、かご
を昇降させる昇降駆動装置とよりなり、昇降路の周壁下
端部に、分離装置において分離された加熱媒体を昇降路
内に導入して下降位置にあるかご内に投入する加熱媒体
投入口が形成され、同上端部に、上昇位置にあるかご内
の加熱媒体を昇降路外に排出する加熱媒体排出口が形成
されているものである。

【００２１】請求項１５の発明による灰中ダイオキシン
の熱分解装置は、請求項１４の発明において、かごの周
面に、昇降路の内周面に沿って転動する転動体が設けら
れているものである。この場合、かごの昇降がスムーズ
に行われる。

【００２２】請求項１６の発明による灰中ダイオキシン
の熱分解装置は、請求項１４または１５の発明におい
て、かごが上昇位置にあるさいに、かごの加熱媒体載置
面が、加熱媒体排出口に向かって下方に傾斜させられて
いるものである。

【００２３】

【発明の実施形態】以下、この発明の実施形態を、図面
を参照して説明する。なお、以下の説明において、
「鉄」という語はステンレス鋼を除いた鉄系合金および
純鉄を意味するものとし、「銅」という語は純銅および
銅系合金を意味するものとする。また、この明細書にお
いて、「球」という語は、完全な球体の他に、だ円球等
の球体に近似した形状のものも含む意味で用いられる。
また、以下の説明において、図１の上下、左右をそれぞ
れ上下、左右といい、図２の右側を前、左側を後という
ものとする。

【００２４】図１および図２はこの発明による熱分解装
置の全体構成を示し、図３〜図７はその要部を示す。

【００２５】図１および図２において、灰中ダイオキシ
ンの熱分解装置は、ステンレス鋼、鉄、銅、セラミック
ス、ガラスおよび砂利からなる群から選ばれた少なくと
も１つの材料で形成された球状体よりなる加熱媒体(A)
を加熱する媒体加熱装置(1)と、媒体加熱装置(1)で加熱
された加熱媒体(A)とダイオキシンを含有する飛灰(B)と
を受け入れる気密室(2)、および気密室(2)内で加熱媒体
(A)と飛灰(B)とを混合する混合装置(3)からなり、かつ
加熱媒体(A)の有する熱で飛灰(B)を所定温度に加熱して
飛灰(B)中のダイオキシンを熱分解させる熱分解処理装
置(4)と、熱分解処理装置(4)から排出された加熱媒体
(A)と処理済み飛灰(B)とを分離する分離装置(5)と、分
離装置(5)において分離された加熱媒体(A)を媒体加熱装
置(1)に戻す加熱媒体搬送エレベータ(6)（加熱媒体搬送
装置）と、分離装置(5)において分離された処理済み飛
灰(B)を所定温度以下に冷却する冷却装置(7)とを備えて
いる。

【００２６】媒体加熱装置(1)は、内部全体が加熱室(8
a)となされた縦長の加熱塔(8)と、加熱塔(8)の外部に設
けられたガス加熱装置(10)と、加熱塔(8)の加熱室(8a)
とガス加熱装置(10)との間で媒体加熱用ガスを循環させ
るガス循環装置(11)とを備えている。図３に示すよう
に、加熱塔(8)は下端が閉鎖されるとともに上端が開口
した筒状であって、その上端開口がガス出口(12)となさ
れるとともに、その底壁に加熱媒体出口(13)が形成され
ている。なお、加熱塔(8)の周壁上端部は上方に向かっ
て狭まっている。加熱塔(8)の周壁の下端部にガス入口
(14)が形成され、同じく上部に加熱媒体入口(15)が形成
されている。加熱塔(8)の加熱室(8a)内の下端部に、通
風間隙を有しかつガス入口(14)からの加熱媒体(A)の流
出を防止する流出防止部材(16)が設けられている。流出
防止部材(16)は、加熱媒体出口(13)の周囲に周方向に間
隔をおき、かつ幅方向を上下方向に向けて配された複数
の帯状板(16a)からなる。各帯状板(16a)は、その下端が
加熱塔(8)の底壁上面における加熱媒体出口(13)の周囲
の部分に固定されるとともに上方に向かって径方向外側
に傾斜させられ、かつ上端が加熱塔(8)の周壁内面にお
けるガス入口(14)よりも上方の高さ位置に固定されてい
る。隣り合う帯状板(16a)間の間隔は、球状加熱媒体(A)
の直径よりも小さくなっており、加熱媒体(A)が隣り合
う帯状板(16a)間を通過しないようになされている（図
４参照）。

【００２７】ガス循環装置(11)は、一端が加熱塔(8)の
ガス出口(12)に接続されるとともに、他端がガス入口(1
4)に接続されたガス循環用配管(17)を備えており、この
配管(17)の途中にガス加熱装置(10)が設けられている。
また、ガス循環装置(11)は、ガス加熱装置(10)で加熱さ
れた媒体加熱用ガスを加熱塔(8)の加熱室(8a)内に送り
込み、加熱室(8a)内で加熱媒体(A)の加熱に供されたガ
スをガス加熱装置(10)に戻す送風機（図示略）を備えて
いる。

【００２８】熱分解処理装置(4)は、加熱塔(8)の前斜め
下方に配され、かつその内部全体が気密室(2)となされ
た熱分解槽(18)と、熱分解槽(18)の気密室(2)内に、窒
素ガス、燃焼排ガス等の不活性ガスを供給して気密室
(2)内を不活性ガス雰囲気とする不活性ガス供給装置(2
0)とを備えている。熱分解槽(18)の周壁は、その上端部
を除いて下方に向かって縮径された円錐状となされてい
る。図５に示すように、熱分解槽(18)の頂壁に飛灰投入
口(19)が形成されている。飛灰投入口(19)には、ダン
パ、スライドゲート、ロータリーバルブ等の開閉自在な
閉鎖部材（図示略）が設けられており、ダイオキシンを
含有した飛灰(B)が所定量ずつ気密室(2)内に投入される
ようになっている。また、熱分解槽(18)の周壁上端部に
加熱媒体投入口(21)が形成されている。加熱塔(8)の加
熱媒体出口(13)と熱分解槽(18)の加熱媒体投入口(21)と
は、加熱媒体投入管路(22)によって接続されている。加
熱媒体投入管路(22)にはロータリーバルブ(23)が設けら
れており、加熱塔(8)の加熱媒体出口(13)から送り出さ
れた加熱媒体(A)が、自重により所定量ずつ投入管路(2
2)を通って加熱媒体投入口(21)から気密室(2)内に投入
されるようになっている。なお、投入管路(22)には、ロ
ータリーバルブ(23)に代えてダンパやスライドゲートが
設けられていてもよい。熱分解槽(18)の下端に加熱媒体
(A)および処理済み飛灰(B)からなる混合物を排出する混
合物排出口(24)が形成されている。混合物排出口(24)に
は開閉自在のスライドゲート(25)が設けられている。な
お、スライドゲート(25)に代えて、開閉自在のダンパが
設けられていてもよい。

【００２９】図５に示すように、熱分解処理装置(4)の
混合装置(3)は、気密室(2)内に配置された垂直回転軸(2
6)と、垂直回転軸(26)に固定されたスパイラルリボン状
回転翼(27)とを備えている。垂直回転軸(26)は、熱分解
槽(18)の頂壁上に設置された電動機(28)によりその軸線
の周りに回転させられるようになっている。スパイラル
リボン状回転翼(27)の外周縁は、上端から下方に向かっ
て縮径された円錐面上に位置している。

【００３０】分離装置(5)は、熱分解槽(18)の真下に配
置され、かつ熱分解処理装置(4)の気密室(2)から排出さ
れる処理済み飛灰(B)および加熱媒体(A)を受け入れる分
離槽(29)と、分離槽(29)内の高さの中間部に設けられ、
かつ加熱媒体(A)の通過を防止しうる灰通過間隙(31a)を
有する板状分離具(31)とを備えている。図５〜図７に示
すように、分離槽(29)の頂壁には処理済み飛灰(B)と加
熱媒体(A)との混合物を受け入れる混合物受入口(32)が
形成されており、この混合物受入口(32)はスライドゲー
ト(25)を介して熱分解槽(18)の混合物排出口(24)に接続
されている。また、分離槽(29)の下部は下方に向かって
狭まったホッパ状となされ、その下端に、分離された処
理済み飛灰(B)を送り出す灰送出口(33)が形成されてい
る。また、分離槽(29)の周壁上端部における右側部分
に、分離された加熱媒体(A)を送り出す加熱媒体送出口
(34)が形成されており、分離具(31)は加熱媒体送出口(3
4)に向かって下方に傾斜させられている。分離具(31)の
水平面に対する傾斜角度は５〜４５度である。分離具(3
1)は、前後方向に間隔をおいて並列状に配された左右方
向に伸びる複数の金属棒(35)と、左右方向に間隔をおい
て複数配され、かつこれらの金属棒(35)を連結する前後
方向に伸びる連結棒(36)とからなり、隣り合う金属棒(3
5)および連結棒(36)に囲まれた間隙が灰通過間隙(31a)
となされている。灰通過間隙(31a)の前後方向の幅は、
加熱媒体(A)の直径の０．２〜０．９倍となされてい
る。なお、分離具(31)としては、金属棒(35)に代えて帯
状金属板やワイヤ等を用いて形成されたものや、ふるい
からなるものを用いてもよい。ふるいを用いる場合、ふ
るいの網目の大きさを、加熱媒体(A)の直径の０．２〜
０．９倍とする。

【００３１】加熱媒体搬送エレベータ(6)は、加熱塔
(8)、熱分解槽(18)および分離槽(29)の右方に位置する
とともに上下方向に伸び、かつ上端が加熱塔(8)の上端
よりも上方に、下端が分離槽(29)の下端よりも下方に位
置する筒状昇降路(38)と、昇降路(38)内を上下動する加
熱媒体用かご(39)と、かご(39)を昇降させる昇降駆動装
置(41)とよりなる。昇降路(38)の前壁下端部に、分離装
置(5)において分離され、かつ分離槽(29)の加熱媒体送
出口(34)から出てきた加熱媒体(A)を昇降路(38)内に導
入して下降位置にあるかご(39)内に投入する加熱媒体投
入口(42)が形成されている。また、昇降路(38)の左側壁
の上端部に、上昇位置にあるかご(39)内の加熱媒体(A)
を昇降路(38)外に排出する加熱媒体排出口(43)が形成さ
れている。昇降路(38)の加熱媒体投入口(42)と分離槽(2
9)の加熱媒体送出口(34)とは、加熱媒体送出口(34)側か
ら加熱媒体投入口(42)側に向けて下り傾斜状となされた
連通管路(44)により通じさせられている。連通管路(44)
には、スライドゲート(45)が開閉自在に設けられてい
る。連通管路(44)には、スライドゲート(45)に代えて、
ダンパが開閉自在に設けられていてもよい。昇降路(38)
の加熱媒体排出口(43)と加熱塔(8)の加熱媒体入口(15)
とは、加熱媒体排出口(43)側から加熱媒体入口(15)側に
向けて下り傾斜状となされた連通管路(46)を介して通じ
させられている。加熱媒体用かご(39)の加熱媒体載置面
(39a)は左斜め下向きに傾斜しており、かご(39)が上昇
位置にあるときに、ここに載置された加熱媒体(A)は、
加熱媒体排出口(43)から転がり出て連通管路(46)を通
り、加熱媒体入口(15)から加熱塔(8)の加熱室(8a)内に
転がって入るようになっている。加熱媒体用かご(39)に
は、昇降路(38)の内周面に沿って転動する転動体（図示
略）が取り付けられている。昇降駆動装置(41)は、電動
機(47)と、電動機(47)の軸に取り付けられた巻き上げド
ラム(48)と、巻き上げドラム(48)に巻き取られるととも
に、先端がかご(39)に固定されたワイヤ(49)とよりな
る。

【００３２】図６に示すように、冷却装置(7)は、両端
が閉鎖された横向き冷却筒(51)と、冷却筒(51)の周囲に
配置されたウォータジャケット(52)とを備えている。冷
却筒(51)の周壁の右端部上側に処理済み飛灰投入口(53)
が形成され、分離槽(29)の灰送出口(33)に接続されてい
る。また、冷却筒(51)の左端部下側に処理済み飛灰排出
口(54)が形成されている。冷却筒(51)内に、処理済み飛
灰投入口(53)から投入された処理済み飛灰(B)を処理済
み飛灰排出口(54)側に搬送するとともに混合する、たと
えばスクリューコンベアからなる搬送兼混合装置(55)が
配置されている。そして、投入口(53)から冷却筒(51)内
に投入された処理済み飛灰(B)は、搬送兼混合装置(55)
により排出口(54)まで混合されつつ搬送される間に、ウ
ォータジャケット(52)内を流れる冷却水により所定温度
以下に冷却される。なお、図示の例では、搬送兼混合装
置(55)は、回転軸(56)にねじ状に曲げられてなる羽根(5
7)が固着されたスクリューコンベアからなるが、これに
限るものではなく、回転軸(56)に、羽根(57)の面内に位
置する曲面状のパドルが、回転軸(56)の長さ方向に間隔
をおいて複数固着されたスクリューコンベアからなるも
のであってもよい。

【００３３】上記構成の熱分解装置を用いての灰中ダイ
オキシンの熱分解は、次のようにして行われる。

【００３４】すなわち、予めロータリーバルブ(23)およ
び両スライドゲート(25)(45)をそれぞれ閉状態としてお
き、加熱塔(8)の加熱室(8a)内に加熱媒体(A)を投入し、
ガス循環装置(11)によって加熱室(8a)内とガス加熱装置
(10)との間で窒素ガスや燃焼排ガス等の不活性ガスから
なる媒体加熱用ガスを循環させることにより、ガス加熱
装置(10)において加熱された媒体加熱用ガスにより、加
熱媒体(A)を高温、たとえば３５０〜５００℃程度に加
熱する。また、不活性ガス供給装置(20)により不活性ガ
スを供給して、熱分解槽(18)の気密室(2)内を不活性ガ
ス雰囲気としておく。ついで、ロータリーバルブ(23)を
開状態とし、加熱塔(8)の加熱媒体出口(13)から出た加
熱媒体(A)を、加熱媒体投入管路(22)を通して加熱媒体
投入口(21)から熱分解槽(18)の気密室(2)内に投入する
とともに、ダイオキシン含有飛灰(B)を飛灰投入口(19)
から気密室(2)内に投入する。ついで、ロータリバルブ
(23)を閉状態とするとともに熱分解槽(18)の飛灰投入口
(19)を閉状態とした後、電動機(28)により垂直回転軸(2
6)を回転させることによって、スパイラルリボン状回転
翼(27)により飛灰(B)と加熱媒体(A)とを、１〜１２０分
間混合し、飛灰(B)を所定温度、たとえば３５０℃以上
に加熱して飛灰(B)中のダイオキシンを熱分解する。

【００３５】ついで、スライドゲート(25)を開状態と
し、処理済み飛灰(B)と加熱媒体(A)との混合物を、排出
口(24)および混合物受入口(32)を経て気密室(2)から分
離槽(29)内に投入する。ここで、スライドゲート(25)を
閉状態とするとともに、スライドゲート(45)を開状態と
する。分離槽(29)内に投入された処理済み飛灰(B)と加
熱媒体(A)とは分離具(31)により分離され、処理済み飛
灰(B)は灰通過間隙(31a)を通って分離具(31)の下方に落
下し、灰送出口(33)および処理済み飛灰投入口(53)を経
て冷却筒(51)内に入る。一方、加熱媒体(A)は、分離具
(31)上を転がり、さらに加熱媒体送出口(34)から転がり
出て連通管路(44)に入り、この連通管路(44)を通って加
熱媒体投入口(42)から下降位置にあるかご(39)の載置面
(39a)上に載る。

【００３６】分離された処理済み飛灰(B)は、搬送兼混
合装置(55)により混合されつつ処理済み飛灰排出口(54)
に送られる間に、ウォータジャケット(52)内を流れる冷
却水により所定温度、たとえば６０℃以下に急冷され、
その結果処理済み飛灰(B)の安定化が図られてダイオキ
シンの再生成が防止される。その後、処理済み飛灰(B)
は処理済み飛灰排出口(54)から排出される。

【００３７】加熱媒体(A)が加熱媒体搬送エレベータ(6)
のかご(39)内に入った後、昇降駆動装置(41)によりかご
(39)が上昇させられ、かご(39)が上昇位置に至る。する
と、加熱媒体(A)は、加熱媒体排出口(43)から転がり出
て連通管路(46)に入り、この連通管路(46)を通って加熱
媒体入口(15)から加熱塔(8)の加熱室(8a)内に入る。そ
して、ここで再度加熱されて利用される。

【００３８】図８は媒体加熱装置の変形例を示す。

【００３９】図８において、媒体加熱装置(60)は、内部
全体が加熱室(61a)となされ、かつ上端が閉鎖された縦
長の加熱塔(61)と、加熱塔(61)の周囲に設けられた電気
ヒータ(62)とよりなる。

【００４０】図９および図１０は冷却装置の変形例を示
す。

【００４１】図９および図１０において、冷却装置(7)
の冷却筒(51)内に配置されている搬送兼混合装置(70)
は、回転軸(56)に、その周方向に１８０度離隔した位置
にある２つの攪拌パドル(71)からなる対が、その長さ方
向に間隔をおいて複数対固着されたものである。回転軸
(56)の長さ方向に隣り合う２つの対の攪拌パドル(71)
は、回転軸(56)の周方向に互いに９０度ずれた位置にあ
る。また、各攪拌パドル(71)は、回転軸(56)を図１０に
矢印で示す方向に回転させたさいに、処理済み飛灰(B)
を処理済み飛灰投入口(53)から処理済み飛灰排出口(54)
側に搬送しうるように、若干ねじられている。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による灰中ダイオキシンの熱分解装置
の全体構成を示す一部切り欠き正面図である。

【図２】同じく一部切り欠き左側面図である。

【図３】媒体加熱装置を示す垂直断面図である。

【図４】図３のIV−IV線拡大断面図である。

【図５】熱分解処理装置を示す垂直断面図である。

【図６】分離装置および冷却装置を示す垂直断面図であ
る。

【図７】図６のVII−VII線拡大断面図である。

【図８】媒体加熱装置の変形例を示す垂直断面図であ
る。

【図９】冷却装置の変形例を示す垂直断面図である。

【図１０】図９の冷却装置の搬送兼混合装置を示す部分
斜視図である。

【符号の説明】 (1)(60)：媒体加熱装置 (2)：気密室 (3)：混合室 (4)：熱分解処理装置 (5)：分離装置 (6)：加熱媒体搬送エレベータ（加熱媒体搬送装置） (7)：冷却装置 (8a)(61a)：加熱室 (10)：ガス加熱装置 (11)：ガス循環装置 (12)：ガス出口 (14)：ガス入口 (16)：流出防止部材 (20)：不活性ガス供給装置 (27)：回転翼 (29)：分離槽 (31)：分離具 (31a)：灰通過間隙 (32)：混合物入口 (33)：灰送出口 (34)：加熱媒体出口 (35)：帯状金属板 (38)：筒状昇降路 (39)：加熱媒体用かご (39a)：加熱媒体載置面 (41)：昇降駆動装置 (42)：加熱媒体投入口 (43)：加熱媒体排出口 (62)：電気ヒータ (A)：加熱媒体 (B)：飛灰

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２３Ｊ 1/00 Ｆ２８Ｄ 19/02 Ｆ２８Ｄ 19/02 Ｂ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢ (72)発明者 野村 和夫 大阪市住之江区南港北１丁目７番89号 日 立造船株式会社内 (72)発明者 加藤 剛 大阪市住之江区南港北１丁目７番89号 日 立造船株式会社内 (72)発明者 岡田 利幸 大阪市住之江区南港北１丁目７番89号 日 立造船株式会社内 Ｆターム(参考） 2E191 BA12 BD11 3K061 NA01 NA13 NA14 NA19 4D004 AA36 AB07 AC04 CA12 CA15 CA24 CA32 CB04 CB27 CB31 CB32 CB36 CB44 CB45 DA02 DA06 DA20 4G075 AA37 BA05 BB05 CA02 CA03 CA63 DA01 EA01 EA05 EA06 EC11 ED03 FB01

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定温度に加熱された加熱媒体を用いて
   灰中ダイオキシンを熱分解させる装置であって、加熱媒
   体を加熱する媒体加熱装置と、媒体加熱装置で加熱され
   た加熱媒体とダイオキシンを含有する灰とを受け入れる
   気密室、および気密室内で加熱媒体と灰とを混合する混
   合装置からなり、かつ加熱媒体の有する熱で灰を所定温
   度に加熱して灰中ダイオキシンを熱分解させる熱分解処
   理装置と、熱分解処理処理装置の気密室から排出された
   加熱媒体と処理済み灰とを分離する分離装置と、分離装
   置において分離された加熱媒体を媒体加熱装置に戻す加
   熱媒体搬送装置と、分離装置において分離された処理済
   み灰を所定温度以下に冷却する冷却装置とを備えている
   灰中ダイオキシンの熱分解装置。
2. 【請求項２】 媒体加熱装置が、加熱室と、加熱室の外
   部に設けられたガス加熱装置と、加熱室とガス加熱装置
   との間で媒体加熱用ガスを循環させるガス循環装置とを
   備えている請求項１記載の灰中ダイオキシンの熱分解装
   置。
3. 【請求項３】 加熱室の下端部にガス入口が、同上端部
   にガス出口がそれぞれ設けられており、ガス加熱装置で
   加熱された媒体加熱用ガスがガス入口から加熱室内に送
   り込まれるとともに、加熱室内で加熱媒体の加熱に供さ
   れた媒体加熱用ガスがガス出口から送り出されるように
   なされており、加熱室内の下部に、通風間隙を有しかつ
   ガス入口からの加熱媒体の流出を防止する流出防止部材
   が設けられている請求項２記載の灰中ダイオキシンの熱
   分解装置。
4. 【請求項４】 媒体加熱用ガスが、不活性ガスからなる
   請求項２または３記載の灰中ダイオキシンの熱分解装
   置。
5. 【請求項５】 不活性ガスが、窒素ガスである請求項４
   記載の灰中ダイオキシンの熱分解装置。
6. 【請求項６】 不活性ガスが、燃焼排ガスである請求項
   ４記載の灰中ダイオキシンの熱分解装置。
7. 【請求項７】 媒体加熱装置が、加熱室と、加熱室の周
   囲に設けられた電気ヒータとを備えている請求項１記載
   の灰中ダイオキシンの熱分解装置。
8. 【請求項８】 熱分解処理装置が、気密室内に不活性ガ
   スを供給する不活性ガス供給装置を備えている請求項１
   〜７のうちのいずれかに記載の灰中ダイオキシンの熱分
   解装置。
9. 【請求項９】 熱分解処理装置の混合装置が、スパイラ
   ルリボン状の回転翼を備えている請求項１〜８のうちの
   いずれかに記載の灰中ダイオキシンの熱分解装置。
10. 【請求項１０】 分離装置が、熱分解処理装置の気密室
    から排出される処理済み灰および加熱媒体の混合物を受
    け入れる分離槽と、分離槽内の高さの中間部に設けら
    れ、かつ加熱媒体の通過を防止しうる灰通過間隙を有す
    る板状の分離具とを備えており、分離槽の上端部に混合
    物入口が、同下端部に灰出口が設けられ、分離槽の周壁
    における混合物入口と灰出口との間の高さ位置に加熱媒
    体出口が設けられ、分離具が加熱媒体出口に向かって下
    方に傾斜させられている請求項１〜９のうちのいずれか
    に記載の灰中ダイオキシンの熱分解装置。
11. 【請求項１１】 分離具の水平面に対する傾斜角度が５
    〜４５度となされている請求項１０記載の灰中ダイオキ
    シンの熱分解装置。
12. 【請求項１２】 分離具が、互いに間隔をおいて並列状
    に配された複数の棒状金属材からなり、隣り合う金属材
    間の間隙が灰通過間隙となされ、灰通過間隙の幅が、加
    熱媒体の大きさの０．２〜０．９倍である請求項１０ま
    たは１１記載の灰中ダイオキシンの熱分解装置。
13. 【請求項１３】 分離具がふるいからなり、ふるいの網
    目の大きさが、加熱媒体の大きさの０．２〜０．９倍で
    ある請求項１０または１１記載の灰中ダイオキシンの熱
    分解装置。
14. 【請求項１４】 加熱媒体搬送装置が、上下方向に伸び
    る筒状昇降路と、昇降路内を上下動する加熱媒体用かご
    と、かごを昇降させる昇降駆動装置とよりなり、昇降路
    の周壁下端部に、分離装置において分離された加熱媒体
    を昇降路内に導入して下降位置にあるかご内に投入する
    加熱媒体投入口が形成され、同上端部に、上昇位置にあ
    るかご内の加熱媒体を昇降路外に排出する加熱媒体排出
    口が形成されている請求項１〜１３のうちのいずれかに
    記載に灰中ダイオキシンの熱分解装置。
15. 【請求項１５】 かごの周面に、昇降路の内周面に沿っ
    て転動する転動体が設けられている請求項１４記載の灰
    中ダイオキシンの熱分解装置。
16. 【請求項１６】 かごが上昇位置にあるさいに、かごの
    加熱媒体載置面が、加熱媒体排出口に向かって下方に傾
    斜させられている請求項１４または１５記載の灰中ダイ
    オキシンの熱分解装置。