JP2002045826A

JP2002045826A - 灰中ダイオキシンの熱分解装置

Info

Publication number: JP2002045826A
Application number: JP2000321415A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Sasaki; 加津也佐々木; Toru Shimizu; 徹清水; Kazuo Nomura; 和夫野村; Hiroyuki Sotozono; 博之外薗; Toshiyuki Okada; 利幸岡田; Akio Hirotsune; 晃生広常; Eisuke Moriwaki; 栄輔森脇
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 1999-10-29
Filing date: 2000-10-20
Publication date: 2002-02-12
Anticipated expiration: 2020-10-20
Also published as: JP3694787B2

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】ダイオキシンを含有する灰を受け入れる
熱分解処理槽１と、熱分解処理槽１内に配置された複数
の灰加熱媒体３と、熱分解処理槽１内に高温の媒体加熱
用ガスを吹き込むガス吹き込み装置４と、熱分解処理槽
１内で灰加熱媒体３により加熱されてダイオキシンが熱
分解された処理済み灰を冷却する冷却装置５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
円筒状の熱分解処理槽と、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、熱分解処理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手段と発明の効果】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、内部にダ
イオキシン含有灰を受け入れる処理室が設けられた熱分
解処理槽と、熱分解処理槽の処理室内に配置された複数
の灰加熱媒体と、灰加熱媒体を加熱する媒体加熱手段
と、熱分解処理槽内で灰加熱媒体により加熱されてダイ
オキシンが熱分解された処理済み灰を冷却する冷却装置
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、媒体加熱手段により灰加熱媒体を所定
温度、たとえば３５０〜５００℃に加熱した後、媒体加
熱用ガスの吹き込みを停止し、ついでダイオキシンを含
有した灰を熱分解処理槽内に投入する。すると、灰が灰
加熱媒体の有する熱により加熱され、灰中のダイオキシ
ンが分解される。したがって、従来の装置に比べて加熱
効率が向上し、熱分解処理槽内に投入された灰を比較的
短時間で所定温度まで加熱することができ、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
ことができる。さらに、ダイオキシンの熱分解処理が行
われた処理済み灰は、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。

【０００９】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、熱分解処理槽
の処理室内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段
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。

【００１０】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１または２の発明において、熱分
解処理槽の処理室内に高温の媒体加熱用ガスを吹き込む
ガス吹き込み手段を備えているものである。この場合、
灰加熱媒体は、処理室内に吹き込まれる高温の媒体加熱
用ガスにより加熱される。

【００１１】請求項４の発明による灰中ダイオキシンの
熱分解装置は、請求項３の発明において、ガス吹き込み
手段が、熱分解処理槽の外部に設けられたガス加熱装置
と、熱分解処理槽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。

【００１２】請求項５の発明による灰中ダイオキシンの
熱分解装置は、請求項３または４の発明において、媒体
加熱用ガスが窒素ガスであるものである。この場合、熱
分解処理槽内における灰処理中の不活性状態の維持が容
易である。しかも、請求項２の発明の不活性ガス供給装
置が不要になることもある。

【００１３】請求項６の発明による灰中ダイオキシンの
熱分解装置は、請求項４の発明において、ガス加熱装置
が、ガス入口およびガス出口を有する加熱筒と、外部か
ら加熱筒内に挿入されたシーズヒータとからなり、シー
ズヒータが、セラミックス製発熱体およびセラミックス
製保護管を備えているものである。この場合、媒体加熱
用ガスに含まれる灰中の塩類が溶融して溶融塩が生成す
ることによる保護管および発熱体の腐食を防止すること
ができ、その結果シーズヒータの寿命が長くなる。シー
ズヒータの保護管がステンレス鋼などの金属で形成さ
れ、発熱体が公知の金属で形成されている場合、次のよ
うな問題がある。すなわち、保護管の表面はかなり高温
になるので、媒体加熱用ガスに含まれる灰中の塩類が溶
融して溶融塩が生成し、この溶融塩により保護管が比較
的短期間で腐食して腐食孔が生じる。すると、発熱体も
短期間で腐食されて断線する。その結果、シーズヒータ
の寿命が短くなる。

【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６の発明において、発熱体および
保護管が、それぞれＳｉＣにより形成されているもので
ある。この場合、請求項６の発明のところで述べた作用
効果が顕著になる。

【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３の発明において、ガス吹き込み
手段が、焼却設備の燃焼排ガスを熱分解処理槽内に送る
燃焼排ガス供給路を備えているものである。この場合、
ごみ等の焼却設備の燃焼排ガスを、灰加熱媒体の加熱に
有効利用することができる。また、焼却設備の燃焼排ガ
ス中の酸素濃度が十分に低く不活性化している場合に
は、灰加熱媒体の加熱時に熱分解処理槽内が不活性ガス
雰囲気となるので、請求項２の発明の不活性ガス供給装
置が不要になることもある。

【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８の発明において、燃焼排ガス供
給路の途中に燃焼排ガス加熱装置が設けられているもの
である。

【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または２の発明において、灰
加熱媒体が導電材料で形成され、熱分解処理槽の処理室
の外部に電磁誘導加熱コイルが配されているものであ
る。この場合、電磁誘導加熱コイルにより灰加熱媒体に
誘導された電流によって灰加熱媒体が加熱される。

【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、熱分解処
理槽の処理室の外周壁が非導電性材料で形成され、この
外周壁の外側に電磁誘導加熱コイルが配されているもの
である。

【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、熱分解処理槽の処理室内に、非導電性材料からなる
筒状体が、その内部が処理室と隔離されるように設けら
れ、この筒状体内に電磁誘導加熱コイルが配されている
ものである。

【００２０】請求項１３の発明による灰中ダイオキシン
の熱分解装置は、請求項１〜１２のうちのいずれかの発
明において、熱分解処理槽内に配置された回転軸および
回転軸駆動装置を備えており、回転軸の長さ方向にのび
る灰加熱媒体が、回転軸の周囲に、支持手段を介して回
転軸と径方向に間隔をおいて取り付けられているもので
ある。この場合、回転軸駆動装置により回転軸を回転さ
せると、灰加熱媒体によって熱分解処理槽内に投入され
た灰を攪拌しつつ加熱することができるので、灰の加熱
時間を一層短縮することが可能になる。

【００２１】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、灰加熱媒体が、チェーン状、数珠状、ワイ
ヤ状、パイプ状またはプレート状となされているもので
ある。

【００２２】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１〜１４のうちのいずれかにお
いて、灰加熱媒体が、金属およびセラミックスからなる
群から選ばれた少なくとも１つの材料で形成されている
ものである。ここで、金属としては、たとえば鉄（ステ
ンレス鋼を除く鉄系合金および純鉄を意味する。以下同
じ）、ステンレス鋼等が用いられる。

【００２３】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１〜１５のうちのいずれかの発
明において、熱分解処理槽内における灰加熱媒体の容積
率が１０〜８０％となされているものである。この場
合、灰加熱媒体による灰の加熱効率が優れたものにな
る。

【００２４】請求項１７の発明による灰中ダイオキシン
の熱分解装置は、請求項１〜１６のうちのいずれかの発
明において、冷却装置により冷却された処理済み灰を貯
留する処理済み灰貯留手段を備えており、冷却装置が、
熱分解処理槽と処理済み灰貯留手段との間に設けられ、
かつ熱分解処理槽から排出された処理済み灰を大気また
は不活性ガスを利用して処理済み灰貯留手段に移送する
導管と、導管内に処理済み灰移送用の大気または不活性
ガスを供給する供給手段とからなり、処理済み灰貯留手
段に移送気体出口が形成されるとともに、この移送気体
出口に灰捕集装置が設けられているものである。この場
合、処理済み灰は、導管内を移送される間に、空気また
は不活性ガスにより冷却され、処理済み灰の安定化が図
られてダイオキシンの再生成が防止される。処理済み灰
の移送に利用された大気または不活性ガスは、処理済み
灰貯留槽の移送気体出口から排出されるが、微細な灰も
灰捕集装置により捕集されるので、処理済み灰が外部に
漏れることが防止される。処理済み灰を移送するための
大気または不活性ガスは、たとえば吸気用ブロワにより
導管内に吸い込まれる。そして、このように構成されて
いると、たとえばウォータジャケットのような高価な冷
却手段を必要としないので、コストが比較的安くなる。
また、処理済み灰には重金属処理が施される場合がある
が、導管を重金属処理装置まで伸ばしておき、処理済み
灰貯留槽の灰出口から重金属処理装置に処理済み灰を供
給するようにしておけば、熱分解処理槽から排出された
処理済み灰を重金属処理装置に搬送するためのコンベア
が不要になる。

【００２５】

【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、全図面を通じて同一物およ
び同一部分には同一符号を付して重複する説明を省略す
る。

【００２６】実施形態１この実施形態は図１〜図４に示すものである。

【００２７】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、内部全体がダイオキシンを含有した
灰を受け入れる気密状処理室(2)となされた熱分解処理
槽(1)と、熱分解処理槽(1)の処理室(2)内に配置された
複数のチェーン状灰加熱媒体(3)と、熱分解処理槽(1)内
に高温の媒体加熱用ガスを吹き込むガス吹き込み装置
(4)と、熱分解処理槽(1)の処理室(2)内で灰加熱媒体(3)
により加熱されてダイオキシンが熱分解された処理済み
灰を冷却する冷却装置(5)とを備えている。

【００２８】熱分解処理槽(1)は上端が閉鎖されるとと
もに下端が開口した垂直円筒状であり、この下端開口
に、下部がホッパ状となされた処理済み灰排出路(6)が
接続されている。熱分解処理槽(1)と処理済み灰排出路
(6)との間、および処理済み灰排出路(6)の途中には、そ
れぞれ開閉自在なスライドゲート(7)(8)が設けられてい
る。これらのスライドゲート(7)(8)に代えて、開閉自在
なダンパが設けられていてもよい。また、熱分解処理槽
(1)の頂壁には灰投入口(9)が形成され、灰投入口(9)
に、ダイオキシンを含有した灰を貯留しているホッパ(1
1)の下端開口がロータリバルブ(12)を介して接続されて
いる。熱分解処理槽(1)に、処理室(2)内に窒素ガス、燃
焼排ガス等の不活性ガスを供給して処理室(2)内を不活
性ガス雰囲気とする不活性ガス供給装置(13)が接続され
ている。

【００２９】熱分解処理槽(1)の処理室(2)内に垂直回転
軸(14)が配置されている。回転軸(14)は、熱分解処理槽
(1)の頂壁上に設置された電動機(15)（駆動装置）によ
りその軸線の周りに１方向に、あるいは交互に異なる方
向に回転させられるようになっている。垂直回転軸(14)
の上下両端部には、それぞれ周方向に等角度間隔をおい
て複数のアーム(16)が放射状に設けられており、これら
のアーム(16)に直径の異なる複数のリング(17)が同心状
に固定されている。そして、チェーン状灰加熱媒体(3)
の上下両端部が、上下のリング(17)に周方向に等角度間
隔をおいて固定されている。灰加熱媒体(3)は、鉄、ス
テンレス鋼等の金属や、セラミックスにより形成されて
いる。灰加熱媒体(3)としては、チェーン状のものに代
えて、数珠状、パイプ状、ワイヤ状、プレート状のもの
を用いることができ、これらの場合も、上下両端が上下
のリング(17)に固定される。数珠状のものとは、球体
（完全な球体の他に、だ円球等の球体に近似した形状の
ものも含まれる。）の１直径上に貫通穴が形成され、全
ての球体の貫通穴にワイヤが通されるとともにワイヤか
らの球体の脱落が防止されたものである。また、パイプ
状のものには、全体が長尺の１本のパイプからなるもの
の他に、複数の短尺パイプにワイヤが通されるとともに
ワイヤからの短尺パイプの脱落が防止されてものも含ま
れる。さらに、プレート状のものには、全体が長尺の帯
状プレートからなるものの他に、複数の短尺プレートが
ワイヤなどにより連結されたものも含まれる。ここで、
数珠状、パイプ状、ワイヤ状、プレート状の灰加熱媒体
(3)は、鉄、ステンレス鋼、セラミックス等により形成
される。

【００３０】ガス吹き込み装置(4)は、熱分解処理槽(1)
の外部に設けられたヒータ、バーナ等からなるガス加熱
装置(18)と、熱分解処理槽(1)の処理室(2)とガス加熱装
置(18)との間で媒体加熱用ガスを循環させるガス循環装
置(19)とを備えている。ガス循環装置(19)は、一端が熱
分解処理槽(1)の頂壁に形成されたガス出口(21)に接続
されるとともに、他端が処理済み灰排出路(6)における
２つのスライドゲート(7)(8)間の部分に形成されたガス
入口(22)に接続されているガス循環用配管(23)を備えて
いる。ガス循環用配管(23)の途中に、ガス加熱装置(18)
が設けられるとともに、ガス加熱装置(18)により加熱さ
れた高温の媒体加熱用ガスを熱分解処理槽(1)の処理室
(2)内に送り込み、処理室(2)内において灰加熱媒体(3)
の加熱に供されたガスをガス加熱装置(18)に戻す送風機
(24)、および開閉弁(25)が設けられている。

【００３１】図３は、ガス加熱装置(18)の１具体例を示
す。図３において、ガス加熱装置(18)は、両端が閉鎖さ
れた鉄製の横向き加熱筒(80)と、加熱筒(80)の一端閉鎖
壁(80a)を、外側から気密状に貫通して加熱筒(80)内に
挿入された複数のシーズヒータ(81)とよりなる。加熱筒
(80)の周壁にガス入口(82)およびガス出口(83)が形成さ
れている。シーズヒータ(81)は、ＳｉＣなどのセラミッ
クスからなる発熱体(84)と、同じくＳｉＣなどのセラミ
ックスからなる保護管(85)とを備えている。

【００３２】冷却装置(5)は、両端が閉鎖された横向き
冷却筒(26)と、冷却筒(26)の周囲に配されたウォータジ
ャケット(27)とを備えている。冷却筒(26)の周壁右端部
の上側に処理済み灰投入口(28)が形成され、ロータリバ
ルブ(29)を介して処理済み灰排出路(6)に接続されてい
る。また、冷却筒(26)の周壁左端部の下側に処理済み灰
排出口(31)が形成されている。冷却筒(26)内に、処理済
み灰投入口(28)から投入された処理済み灰を処理済み灰
排出口(31)側に送るとともに混合する搬送兼混合装置(3
2)が配置されている。搬送兼混合装置(32)は、水平回転
軸(33)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(34)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(33)の長
さ方向に隣接する２つの対の攪拌パドル(34)は、回転軸
(33)の周方向に９０度ずれた位置にある。また、図４に
示すように、各攪拌パドル(34)は、回転軸(33)を同図に
矢印で示す方向に回転させたさいに、処理済み灰を処理
済み灰投入口(28)側から処理済み灰排出口(31)側に搬送
しうるように、若干ねじられている。そして、投入口(2
8)から冷却筒(26)内に投入された処理済み灰は、搬送兼
混合装置(32)により排出口(31)まで混合されつつ搬送さ
れる間に、ウォータジャケット(27)内を流れる冷却水に
より所定温度以下に冷却される。

【００３３】上記構成の熱分解装置を用いて、たとえば
飛灰中に含まれる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、２つのロータリバルブ(12)(29)
および下側のスライドゲート(8)をそれぞれ閉状態とし
ておくとともに、上側のスライドゲート(7)および開閉
弁(25)をそれぞれ開状態としておき、ガス循環装置(19)
によってガス加熱装置(18)と処理室(2)との間で、たと
えば大気や窒素ガスからなる媒体加熱用ガスを循環させ
ることによって、ガス加熱装置(18)においてシーズヒー
タ(81)により加熱された高温の媒体加熱用ガスを処理室
(2)内に吹き込み、これにより灰加熱媒体(3)を高温、た
とえば３５０〜５００℃程度に加熱する。媒体加熱用ガ
スとして窒素ガスからなるものを用いた場合には、灰加
熱媒体(3)の加熱時に熱分解処理槽(1)の処理室(2)内が
不活性ガス雰囲気となるので、図１に示すような不活性
ガス供給装置(13)が不要になることもある。また、ガス
加熱装置(18)と処理室(2)との間で循環させられる媒体
加熱用ガスの灰中には塩類が含まれていることがあり、
この塩類がガス加熱装置(18)におけるシーズヒータ(81)
の高温になっている保護管(85)の表面で溶融して溶融塩
が生成することがあるが、保護管(85)がＳｉＣなどのセ
ラミックスからなるので、保護管(85)の腐食が防止され
る。

【００３５】ついで、スライドゲート(7)および開閉弁
(25)をそれぞれ閉じるとともに、ロータリバルブ(12)を
開き、ホッパ(11)から熱分解処理槽(1)の灰投入口(28)
を通して処理室(2)内にダイオキシンを含有した飛灰を
投入する。また、不活性ガス供給装置(13)により熱分解
処理槽(1)の処理室(2)内に不活性ガスを供給して処理室
(2)内を不活性ガス雰囲気とする。ついで、ロータリバ
ルブ(12)を閉じ、電動機(15)により垂直回転軸(14)を１
方向に、あるいは交互に異なる方向に回転させることに
よって、灰加熱媒体(3)により、１〜１２０分間程飛灰
を混合しつつ所定温度、たとえば３５０℃以上に加熱
し、飛灰中のダイオキシンを熱分解する。

【００３６】ついで、２つのスライドゲート(7)(8)を開
くとともに、ロータリバルブ(29)を開き、処理済み飛灰
を処理済み灰排出路(6)を通して投入口(28)から冷却筒
(26)内に投入し、その後ロータリバルブ(29)を閉じる。
冷却筒(26)内に投入された処理済み飛灰は、搬送兼混合
装置(32)により混合されつつ処理済み灰排出口(31)に送
られる間に、ウォータジャケット(27)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、処理済み飛灰は排出口(31)
から排出される。

【００３７】一方、処理済み飛灰が冷却筒(26)内に投入
された後、上側のスライドゲート(7)を開いたままにす
るとともに下側のスライドゲート(8)を閉じ、さらに開
閉弁(25)を開き、処理済み飛灰を急冷している間に、上
述したのと同様にして灰加熱媒体(3)を加熱する。

【００３８】このような操作を繰り返して、飛灰に含有
されたダイオキシンを順次熱分解する。

【００３９】上記実施形態１においては、ガス吹き込み
装置(4)として、ガス加熱装置(18)と、熱分解処理槽(1)
の処理室(2)とガス加熱装置(18)との間で媒体加熱用ガ
スを循環させるガス循環装置(19)とを備えたものが用い
られているが、これに代えて、図１に鎖線で示すものを
用いてもよい。この場合、ガス吹き込み装置(40)は、焼
却設備(41)からのびるとともに処理済み灰排出路(6)の
ガス入口(22)に接続され、かつ焼却設備(41)の燃焼排ガ
スを、処理済み灰排出路(6)を経て熱分解処理槽(1)の処
理室(2)内に送る燃焼排ガス供給路(42)と、熱分解処理
槽(1)のガス出口(21)に接続され、かつ処理室(2)内にお
いて灰加熱媒体(3)に供された燃焼排ガスを焼却設備(4
1)に戻す燃焼排ガス戻し路(43)を備えている。燃焼排ガ
ス供給路(42)の途中に燃焼排ガス加熱装置(44)が設けら
れている。

【００４０】このガス吹き込み装置(40)を備えた熱分解
装置によれば、ごみ等の焼却設備(41)の燃焼排ガスが、
灰加熱媒体(3)の加熱に有効利用される。燃焼排ガスの
温度が十分に高くない場合には、燃焼排ガス加熱装置(4
4)により加熱された後熱分解処理槽(1)の処理室(2)内に
供給される。また、焼却設備(41)の燃焼排ガス中の酸素
濃度が十分に低く不活性化している場合には、灰加熱媒
体(3)の加熱時に熱分解処理槽(1)の処理室(2)内が不活
性ガス雰囲気となるので、図１に示すような不活性ガス
供給装置(13)が不要になることもある。

【００４１】なお、熱分解処理槽(1)のガス出口(21)
に、燃焼排ガス戻し路(43)の代わりに、燃焼排ガスを排
ガス処理設備に送る排ガス排出路を接続しておき、灰加
熱媒体(3)の加熱に供された排ガスを排ガス処理設備を
経て、大気中に排出するようにしてもよい。

【００４２】実施形態２この実施形態は図５に示すものである。

【００４３】この実施形態の場合、熱分解処理槽(1)の
周壁(1a)は非導電性材料により形成され、その周囲に電
磁誘導加熱コイル(50)が配されているとともに、電磁誘
導加熱コイル(50)が電源(51)に接続され、さらに灰加熱
媒体(3)はステンレス鋼のような金属や、導電性セラミ
ックスなどの導電性材料で形成されることにより、実施
形態１のガス吹き込み装置(4)に代わる媒体加熱手段が
構成されている。

【００４４】また、下側のアーム(16)およびリング(17)
は設けられておらず、灰加熱媒体(3)は、その上端が上
側のリング(17)に取り付けられている。

【００４５】さらに、熱分解処理槽(1)の下端開口に全
体がホッパ状となされた処理済み灰排出路(60)が接続さ
れ、処理済み灰排出路(60)の下端開口がロータリバルブ
(29)を介して冷却筒(26)の投入口(28)に接続されてい
る。熱分解処理槽(1)と処理済み灰排出路(6)との間に開
閉自在なスライドゲート(7)が設けられている。このス
ライドゲート(7)に代えて、開閉自在なダンパが設けら
れていてもよい。

【００４６】この実施形態の熱分解装置を用いて、たと
えば飛灰中に含まれるダイオキシンの熱分解は、次のよ
うにして行われる。

【００４７】すなわち、２つのロータリバルブ(12)(29)
およびスライドゲート(7)をそれぞれ閉状態としてお
き、電磁誘導加熱コイル(50)によって灰加熱媒体(3)を
高温、たとえば３５０〜５００℃程度に加熱する。

【００４８】ついで、ロータリバルブ(12)を開き、ホッ
パ(11)から熱分解処理槽(1)の灰投入口(28)を通して処
理室(2)内にダイオキシンを含有した飛灰を投入する。
また、不活性ガス供給装置(13)により熱分解処理槽(1)
の処理室(2)内に不活性ガスを供給して処理室(2)内を不
活性ガス雰囲気とする。ついで、ロータリバルブ(12)を
閉じ、電動機(15)により垂直回転軸(14)を１方向に、あ
るいは交互に異なる方向に回転させることによって、灰
加熱媒体(3)により、１〜１２０分間程飛灰を混合しつ
つ所定温度、たとえば３５０℃以上に加熱し、飛灰中の
ダイオキシンを熱分解する。

【００４９】ついで、スライドゲート(7)を開くととも
に、ロータリバルブ(29)を開き、処理済み飛灰を処理済
み灰排出路(6)を通して投入口(28)から冷却筒(26)内に
投入し、その後スライドゲート(7)およびロータリバル
ブ(29)を閉じる。その後は実施形態１の場合と同様に処
理済み飛灰が急冷される。

【００５０】なお、処理済み飛灰が冷却筒(26)内に投入
された後、処理済み飛灰を急冷している間に、上述した
のと同様にして灰加熱媒体(3)を電磁誘導加熱コイル(5
0)により加熱する。

【００５１】このような操作を繰り返して、飛灰に含有
されたダイオキシンを順次熱分解する。

【００５２】実施形態３この実施形態は図６に示すものである。

【００５３】この実施形態の場合、熱分解処理槽(1)の
処理室(2)の中央部に、非導電性材料からなりかつ上下
方向に伸びる有底円筒状体(70)が、その内部が処理室
(2)と隔離されるように設けられている。そして、熱分
解処理槽(1)の周壁(1a)と有底円筒状体(70)との間の部
分が気密状の処理室(2)となされている。有底円筒状体
(70)内、すなわち処理室(2)の外部に電磁誘導加熱コイ
ル(71)が配され、この電磁誘導加熱コイル(70)も電源(5
1)に接続されている。

【００５４】また、有底円筒状体(70)の上端部に複数の
アーム(16)を介して複数のリング(17)が同心状に固定さ
れており、チェーン状灰加熱媒体(3)の上端がリング(1
7)に周方向に等角度間隔をおいて取り付けられている。

【００５５】この実施形態の熱分解装置を用いての灰中
ダイオキシンの熱分解は、灰加熱媒体(3)の加熱を２つ
の電磁誘導加熱コイル(50)(71)を用いて行うこと以外
は、上記実施形態２の場合と同様にして行われる。

【００５６】上記実施形態３において、有底円筒状体(7
0)の外側に、これを覆うように非導電性材料からなる中
空状垂直回転軸を配しておくとともに、この回転軸を熱
分解処理槽(1)の外部に設けられた電動機などにより回
転するようにしておき、さらにこの回転軸に、実施形態
１および２の場合と同様に、アーム(16)およびリング(1
7)を介して灰加熱媒体(3)を取り付けるようにしてもよ
い。

【００５７】実施形態４この実施形態は図７に示すものである。

【００５８】この実施形態の場合、熱分解処理槽(1)の
下方に冷却装置(5)が配置される代わりに、熱分解処理
槽(1)の下方でかつ左方の部分に、処理済み灰を貯留す
る処理済み灰貯留ホッパ(90)（処理済み灰貯留手段）が
配置され、熱分解処理槽(1)とホッパ(90)との間に、熱
分解処理槽(1)から排出された処理済み灰を、大気また
は不活性ガスを利用してホッパ(90)に移送する導管(91)
が設けられている。

【００５９】処理済み灰貯留ホッパ(90)の頂壁(90a)に
は、処理済み灰入口(92)および移送気体出口(93)が形成
されており、移送気体出口(93)に灰捕集フィルタ(94)
（灰捕集装置）が設けられている。また、移送気体出口
(93)に吸気用ブロワ(95)（供給手段）が接続されてい
る。

【００６０】導管(91)の一端(91a)は大気中に開口する
か、あるいは窒素ガスなどの不活性ガス供給源に接続さ
れている。導管(91)の他端(91b)はホッパ(90)の処理済
み灰入口(92)に接続されている。また、導管(91)の一端
寄りの部分の周壁に処理済み灰投入口(96)が形成され、
ロータリバルブ(29)を介して処理済み灰排出路(6)また
は(60)に接続されている。

【００６１】ここで、導管(91)およびブロワ(95)が、上
記実施形態１〜３における冷却装置(5)に代わる冷却装
置を構成している。

【００６２】この実施形態において、熱分解処理槽(1)
での灰中ダイオキシンの熱分解は、上記実施形態１〜３
のうちのいずれかの場合と同様にして行われる。

【００６３】そして、熱分解処理槽(1)での灰中ダイオ
キシンの熱分解が終了すると、ロータリバルブ(29)を開
くとともに、ブロワ(95)を作動させて大気または不活性
ガスを導管(91)内に吸い込む。処理済み灰投入口(96)か
ら導管(91)内に投入された処理済み灰は、大気または不
活性ガスの流れに乗ってホッパ(90)まで移送され、この
移送中に上記気体により冷却され、処理済み灰の安定化
が図られてダイオキシンの再生成が防止される。処理済
み灰の移送に利用された大気または不活性ガスは、ホッ
パ(90)の移送気体出口(93)から排出されるが、微細な灰
も灰捕集フィルタ(94)により捕集されるので、処理済み
灰が外部に漏れることが防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態１の灰中ダイオキシンの熱
分解装置の全体構成を示す図である。

【図２】図１のII−II線拡大断面図である。

【図３】ガス吹き込み装置におけるガス加熱装置の１具
体例を示す断面図である。

【図４】冷却装置の搬送兼混合装置を示す部分拡大斜視
図である。

【図５】この発明の実施形態２の灰中ダイオキシンの熱
分解装置の全体構成を示す図である。

【図６】この発明の実施形態３の灰中ダイオキシンの熱
分解装置の全体構成を示す図である。

【図７】この発明の実施形態４の灰中ダイオキシンの熱
分解装置における要部の構成を示す図である。

【符号の説明】

(1)：熱分解処理槽 (2)：処理室 (3)：灰加熱媒体 (4)：ガス吹き込み装置 (5)：冷却装置 (13)：不活性ガス供給装置 (14)：垂直回転軸 (15)：電動機 (16)：アーム (17)：リング (18)：ガス加熱装置 (19)：ガス循環装置 (40)：ガス吹き込み装置 (41)：焼却設備 (42)：燃焼排ガス供給路 (44)：燃焼排ガス加熱装置 (50)(71)：電磁誘導加熱コイル (70)：有底円筒状体 (80)：加熱筒 (81)：シーズヒータ (82)：ガス入口 (83)：ガス出口 (84)：発熱体 (85)：保護管 (90)：処理済み灰貯留ホッパ（処理済み灰貯留手段） (91)：導管 (94)：灰捕集フィルタ（処理済み灰捕集装置） (95)：ブロワ（供給手段）

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｈ０５Ｂ 6/10 ３２１Ｈ０５Ｂ 6/10 ３２１Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０３Ｌ (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)発明者外薗博之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 (72)発明者広常晃生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)発明者森脇栄輔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 BA11 BB00 BD11 3K059 AD03 AD07 CD52 3K061 NA01 NA07 NA19 4D004 AA37 AB07 CA24 CA32 CB27 CB28 CB31 CB33 CB36 DA03 DA11 4H006 AA05 BB61 BD81 BD83

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部にダイオキシン含有灰を受け入れる
処理室が設けられた熱分解処理槽と、熱分解処理槽の処
理室内に配置された複数の灰加熱媒体と、灰加熱媒体を
加熱する媒体加熱手段と、熱分解処理槽内で灰加熱媒体
により加熱されてダイオキシンが熱分解された処理済み
灰を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。
【請求項２】熱分解処理槽の処理室内に不活性ガスを
供給する不活性ガス供給手段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。
【請求項３】熱分解処理槽の処理室内に高温の媒体加
熱用ガスを吹き込むガス吹き込み手段を備えている請求
項１または２記載の灰中ダイオキシンの熱分解装置。
【請求項４】ガス吹き込み手段が、熱分解処理槽の外
部に設けられたガス加熱装置と、熱分解処理槽とガス加
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３記載の灰中ダイオキシンの熱
分解装置。
【請求項５】媒体加熱用ガスが窒素ガスである請求項
３または４記載の灰中ダイオキシンの熱分解装置。
【請求項６】ガス加熱装置が、ガス入口およびガス出
口を有する加熱筒と、外部から加熱筒内に挿入されたシ
ーズヒータとからなり、シーズヒータが、セラミックス
製発熱体およびセラミックス製保護管を備えている請求
項４記載の灰中ダイオキシンの熱分解装置。
【請求項７】発熱体および保護管が、それぞれＳｉＣ
により形成されている請求項６記載の灰中ダイオキシン
の熱分解装置。
【請求項８】ガス吹き込み手段が、焼却設備の燃焼排
ガスを熱分解処理槽内に送る燃焼排ガス供給路を備えて
いる請求項３記載の灰中ダイオキシンの熱分解装置。
【請求項９】燃焼排ガス供給路の途中に燃焼排ガス加
熱装置が設けられている請求項８記載の灰中ダイオキシ
ンの熱分解装置。
【請求項１０】灰加熱媒体が導電材料で形成され、熱
分解処理槽の処理室の外部に電磁誘導加熱コイルが配さ
れている請求項１または２記載の灰中ダイオキシンの熱
分解装置。
【請求項１１】熱分解処理槽の処理室の外周壁が非導
電性材料で形成され、この外周壁の外側に電磁誘導加熱
コイルが配されている請求項１０記載の灰中ダイオキシ
ンの熱分解装置。
【請求項１２】熱分解処理槽の処理室内に、非導電性
材料からなる筒状体が、その内部が処理室と隔離される
ように設けられ、この筒状体内に電磁誘導加熱コイルが
配されている請求項１０または１１記載の灰中ダイオキ
シンの熱分解装置。
【請求項１３】熱分解処理槽の処理室内に配置された
回転軸および回転軸駆動装置を備えており、回転軸の長
さ方向にのびる灰加熱媒体が、回転軸の周囲に、支持手
段を介して回転軸と径方向に間隔をおいて取り付けられ
ている請求項１〜１２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。
【請求項１４】灰加熱媒体が、チェーン状、数珠状、
ワイヤ状、パイプ状またはプレート状となされている請
求項１〜１３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、
【請求項１５】灰加熱媒体が、金属およびセラミック
スからなる群から選ばれた少なくとも１つの材料で形成
されている請求項１〜１４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。
【請求項１６】熱分解処理槽内における灰加熱媒体の
容積率が１０〜８０％となされている請求項１〜１５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。
【請求項１７】冷却装置により冷却された処理済み灰
を貯留する処理済み灰貯留手段を備えており、冷却装置
が、熱分解処理槽と処理済み灰貯留手段との間に設けら
れ、かつ熱分解処理槽から排出された処理済み灰を大気
または不活性ガスを利用して処理済み灰貯留手段に移送
する導管と、導管内に処理済み灰移送用の大気または不
活性ガスを供給する供給手段とからなり、処理済み灰貯
留手段に移送気体出口が形成されるとともに、この移送
気体出口に灰捕集装置が設けられている請求項１〜１６
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。