JP2002192119A - 焼却飛灰の無害化処理方法及びその処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明はダイオキシン類を含有する飛灰に活
性炭等のダイオキシン類を吸着する物質が混在しても、
飛灰からダイオキシン類を完全に除去して無害化できる
飛灰の無害化処理方法及びその処理装置を提供する。 【解決手段】加熱部▲六▼は炉本体２１を備えており、
その天井に放射燃焼バーナー２５が設置され、その炉床
２１ａに飛灰Ｆを攪拌するための攪拌装置２６が設置さ
れている。飛灰層を上方から３００℃以上に加熱しつつ
攪拌しながら該飛灰層中に空気を吹き込むことにより飛
灰中の可燃分を燃焼させるとともに、飛灰中のダイオキ
シン類を主として蒸発させその蒸発させたダイオキシン
類を炉外に排出してダイオキシン類を除去することがで
きるので、無害化処理された飛灰が回収できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみ等の廃棄
物を焼却した際に発生排ガス中から捕集されたダイオキ
シン類を含有する焼却飛灰（ばいじん）（以下飛灰と云
う）の無害化処理方法及びその処理装置に係わり、特に
前記ダイオキシン類を吸着するために排ガス中に吹き込
まれる活性炭を含有する飛灰の無害化処理方法及びその
処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】都市ごみ等の廃棄物をごみ焼却炉で焼却
した際に発生する排ガス中にベンゼン環（クロロベンゼ
ン等）や塩素（塩化水素等）、酸素が存在し、且つ排ガ
ス中に混在する飛灰中に銅等の重金属が存在すると、そ
れらの重金属が触媒になり３００〜５００℃の温度等の
条件でダイオキシン類が発生することが知られている。

【０００３】また、発生したダイオキシン類を除去する
方法としては、飛灰を除去するバグフィルタ等の手前で
排ガス中に粉末の活性炭を吹き込み、この活性炭で該ダ
イオキシン類を吸着除去する方法が知られている。

【０００４】特開平１１−２５３９１１号公報には、上
記のようなダイオキシン類を含有する飛灰を無害化処理
する方法に直接使用する装置として図１０に示すような
装置が開示されている。なお、図１０の他、図１、４〜
９では、供給部等の数字はローマ数字で示されている
が、ローマ数字は外字のため漢数字に置き換えて説明す
る。

【０００５】この装置は供給部▲一▼、予熱部▲二▼、
加熱部▲三▼そして冷却部▲四▼を有している。予熱部
▲二▼を形成する熱交換器は、炉本体１から垂立する耐
熱円筒部２内に設けられた予熱筒３を有し、該予熱筒３
内に搬送手段としてのスクリューコンベヤ４が設けられ
ている。

【０００６】上記予熱筒３の上端部には、供給部▲一▼
の供給管５が接続されており、該供給管５の上端に設け
られたホッパ６内の飛灰Ｆはロータリバルブを経て、上
記予熱筒３内へ供給されるようになっている。

【０００７】また、上記予熱筒３の下端は、上記炉本体
１の燃焼空間７に臨んでいる。上記予熱筒３と耐熱円筒
部２及び炉本体１の上壁部との間には、下方に開口せる
熱交換のための環状空間８が上記予熱筒３の高さ方向中
間部まで延びており、該環状空間８はその上部にて耐熱
円筒部２に設けられた排気部１２に連通している。該排
気部１２を経て上記環状空間８内の排ガスは外部へ吸引
排出され、この環状空間８内を上昇する高温の排ガスは
予熱筒３内の飛灰を昇温せしめ、自らは降温して排気部
１２へ至り飛灰との熱交換を行うようになっている。

【０００８】加熱部▲三▼は、炉本体１の上壁の両側内
面に平面火炎輻射バーナ９が設置されている。平面火炎
輻射バーナ９は、燃焼面９ａが上記炉本体１の底面で形
成される炉床１ａ上で層をなす飛灰Ｆに向くように位置
づけられている。上記炉床１ａには飛灰Ｆを攪拌するた
めの攪拌装置１０の攪拌棒１０ａが上記炉床１ａに近接
して位置している。

【０００９】攪拌装置１０はモータ１１により、チェー
ン等を介して駆動される軸体１０ｂで該軸体１０ｂまわ
りに回転駆動を受ける。上記炉体１は底部に飛灰排出の
ための排出管１３が設けられている。

【００１０】冷却部▲四▼は上記排出管１３に接続され
た冷却器１４を有し、該排出管１３はロータリバルブ１
５を介して灰受箱１６に臨んでいる。

【００１１】かかる構成の無害化処理装置にあっては、
飛灰は次の要領で処理される。飛灰Ｆはホッパ６から予
熱筒３へ定量供給され、予熱筒３内でスクリューコンベ
ヤ４により炉床１ａへ定量供給される。その際飛灰Ｆは
環状空間８で排ガスによって熱交換され、２００℃位ま
で昇温されて炉床１ａ上に堆積する。

【００１２】炉床１ａ上では攪拌棒１０ａが軸体１０ｂ
まわりにゆっくりと回転し、上記堆積せる飛灰Ｆを攪拌
する。飛灰Ｆは炉床１ａ上で攪拌を受けて分散し回転移
動しながら、均等に平面火炎輻射バーナ９によって５０
０℃程度まで加熱されダイオキシン類の分解後に排出管
１３へ至る。

【００１３】飛灰Ｆ中のダイオキシン類は炉本体１の炉
床１ａ上に滞留している間に分解され、分解されたダイ
オキシン類は、気体の形で排ガスと一緒に排気部１２か
ら排出される。この場合、平面火炎輻射バーナ９は燃焼
面からの燃焼ガスの吹き出し速度が低いので、飛灰Ｆを
直接加熱しても飛灰Ｆの再飛散を起こさない。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１０
に示すような無害化処理装置には以下の問題がある。即
ち、無害化処理の対象となる焼却飛灰は、例えば、スト
ーカ式、流動床式等のごみ焼却炉で都市ごみ等の廃棄物
を焼却した際に発生する排ガス中に含有されるもので、
一般にはバグフイルター、電気集塵機等で捕集される。

【００１５】前述したように、排ガス中にベンゼン環
（クロロベンゼン等）や塩素（塩化水素等）、酸素が存
在し、飛灰（ばいじん）中に銅等の重金属が存在する
と、それらの重金属が触媒になり３００〜５００℃の温
度等の条件でダイオキシン類が再合成により発生する。

【００１６】また、一般に排ガス中で再合成により発生
したダイオキシン類は飛灰を除去するバグフィルタ等の
手前で排ガス中に粉末の活性炭を吹き込み前記ダイオキ
シン類を吸着除去している。

【００１７】従って、上記排ガス中から捕集された飛灰
はダイオキシン類が付着しているとともに、ダイオキシ
ン類を吸着除去した活性炭あるいはすす等の強い吸着性
をもつ炭化物の可燃分が混在する。前述した無害化処理
装置で上記飛灰を処理する際に、活性炭はダイオキシン
類との結合が特に強いために、単に飛灰層の上方から加
熱しただけでは活性炭内部に吸着されたダイオキシン類
を分解できない。また、活性炭以外のすす等の吸着物質
でも同様にダイオキシン類がその内部に捕捉されるので
上方から加熱しただけではダイオキシン類を分解できな
い。

【００１８】ダイオキシン類は分解温度の範囲が４００
℃以上であり、飛灰の溶融温度（５００℃以上）に近
く、ダイオキシン類を充分に分解させるためには飛灰を
高温に加熱しなければならず、そのために飛灰が溶融
し、炉床１ａ等に溶融凝固し、攪拌棒１０ａによる飛灰
の回転移動が困難になり易い。従って、飛灰の加熱温度
をあまり高くできずダイオキシン類の分解率が低くなり
易い。

【００１９】本発明はダイオキシン類を含有する飛灰に
活性炭等のダイオキシン類を吸着する物質が混在して
も、飛灰からダイオキシン類を完全に除去して無害化で
きる飛灰の無害化処理方法及びその処理装置を提供する
ことを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
ダイオキシン類を含有している焼却飛灰を炉床に供給し
て飛灰層を形成し、該飛灰層を攪拌しながら上方から３
００℃以上に加熱しつつ飛灰層中に酸素又は酸素含有ガ
スを吹き込むことにより、飛灰層中の可燃分を燃焼させ
るとともに、飛灰層中のダイオキシン類を主として蒸発
させ、その蒸発させたダイオキシン類を炉外に排出する
ことを特徴とする焼却飛灰の無害化処理方法である。

【００２１】本発明によれば、飛灰層を攪拌して上方か
らの加熱により飛灰層を均一に３００℃以上に保持し、
飛灰層に酸素又は酸素含有ガスを吹き込んで飛灰中の吸
着物質である活性炭あるいはすす等の可燃分を燃焼させ
るので、ダイオキシン類は該可燃分である吸着物質の拘
束から全て開放される。ダイオキシン類は融点が３００
℃以下なので、飛灰層の３００℃以上の加熱によってダ
イオキシン類は全て液化し、ダイオキシン類が分解温度
（４００℃以上）まで加熱されることなく、飛灰層に少
量のパージガスを通気するだけの手段によってダイオキ
シン類が沸点まで昇温する間にダイオキシンの大部分を
蒸発することができる。

【００２２】本発明では飛灰層に吹き込まれた上記ガス
は、ダイオキシン類が沸点まで昇温する間にダイオキシ
ン類の大部分を蒸発させるパージガスの役割も果たす。

【００２３】請求項２に係る発明は、ダイオキシン類を
含有している焼却飛灰を炉床に供給して飛灰層を形成
し、該飛灰層を上方から３００℃以上に加熱しつつ飛灰
層中に酸素又は酸素含有ガスを吹き込むことにより、飛
灰層を攪拌しつつ飛灰層中の可燃分を燃焼させるととも
に、飛灰層中のダイオキシン類を主として蒸発させ、そ
の蒸発させたダイオキシン類を炉外に排出することを特
徴とする焼却飛灰の無害化処理方法である。

【００２４】本発明によれば、飛灰層に酸素又は酸素含
有ガスを吹き込んで飛灰中の吸着物質である活性炭ある
いはすす等の可燃分を燃焼させるとともに、該吹き込ま
れたガスにより飛灰層を攪拌しながらダイオキシン類を
上記吸着物質の拘束から全て開放する。また、該吹き込
まれたガスはダイオキシン類が昇温する間にダイオキシ
ン類の大部分を蒸発させるパージガスの役割も果たす。

【００２５】請求項３に係る発明は、炉内にダイオキシ
ン類を含有している焼却飛灰を供給する供給手段と、炉
本体内に形成された飛灰層を攪拌する攪拌手段と、前記
飛灰層を上方から加熱する加熱手段と、前記飛灰層中の
可燃分を燃焼させる酸素又は酸素含有ガスを前記飛灰層
中に吹込むための手段とを備えたことを特徴とする焼却
飛灰の無害化処理装置である。

【００２６】本発明によれば、無害化処理装置が飛灰層
を攪拌する攪拌手段と飛灰層中の可燃分を燃焼させる酸
素又は酸素含有ガスを吹込むための手段を備えているの
で、飛灰層を上方から加熱手段によつて均一に３００℃
以上に加熱し、吸着物質である活性炭等の可燃分を燃焼
させてダイオキシン類を該吸着物質からすべて開放しダ
イオキシン類を液化させる。従ってダイオキシン類は分
解温度（４００℃以上）まで加熱されないで、上記吹き
込まれたガスがパージガスの役割も有するので、ダイオ
キシン類の大部分が蒸発されて炉外に排出される。

【００２７】請求項４に係る発明は、炉本体と、該炉本
体内にダイオキシン類を含有している焼却飛灰を供給す
る供給手段と、該炉本体内に形成された飛灰層を上方か
ら加熱する加熱手段と、前記飛灰層を攪拌するととも
に。その層中の可燃分を燃焼させるため酸素又は酸素含
有ガスを前記飛灰層中に吹込むための手段とを備えたこ
とを特徴とする焼却飛灰の無害化処理装置である。

【００２８】本発明によれば、無害化処理装置が飛灰層
を攪拌させその層中の可燃分を燃焼させる酸素又は酸素
含有ガスを吹込むための手段を備えているので、飛灰層
を上方から加熱手段によつて均一に３００℃以上に加熱
し、吸着物質である活性炭等の可燃分を燃焼させ、ダイ
オキシン類を該吸着物質からすべて開放してダイオキシ
ン類を液化する。従ってダイオキシン類は分解温度（４
００℃以上）まで加熱されなくても、上記吹き込まれた
ガスがパージガスの役割も有するので、ダイオキシン類
の大部分が蒸発されて炉外に排出される。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を図に
よって詳述する。

【００３０】図１は本発明による一実施形態を示す一部
切欠き側面図である。図１において、無害化処理装置２
０ａは供給部▲五▼、加熱部▲六▼、冷却部▲七▼を有
している。

【００３１】供給部▲五▼は加熱部▲六▼を構成する炉
本体２１の上方に位置し、この供給部▲五▼は、ホッパ
２２と、ホッパ２２の下端に接続した供給管２３と、ホ
ッパ２２及び供給管２３内にわたって配置されたスクリ
ューコンベヤ２４とを有している。そして、上記供給管
２３の先端部は上記炉本体２１の天井中央部に貫通され
て取り付けられている。２８ａはスクリューコンベヤ２
４を駆動させるモータである。

【００３２】ホッパ２２内の飛灰Ｆはスクリューコンベ
ヤ２４によって供給管２３の先端に搬送され、その先端
から飛灰Ｆが炉本体２１の炉底中央部に連続的に定量供
給されて炉床２１ａ上に堆積し、飛灰層を形成する。

【００３３】加熱部▲六▼は炉本体２１を備えており、
その天井に放射燃焼バーナー２５が設置され、その炉床
２１ａに飛灰Ｆを攪拌するための攪拌装置２６が設置さ
れている。

【００３４】放射燃焼バーナー２５は上記供給管２３先
端部の周りに取付けられ、その燃焼面２５ａが炉本体２
１の炉床２１ａ上で形成される飛灰層に向くように配置
されている。

【００３５】この放射燃焼バーナー２５には混合ガス供
給装置３１から燃料と空気の混合ガスが供給され、その
混合ガスが平面を構成する耐熱性金属（ステンレス等）
の繊維によって高空隙率を有するマットを通過してその
面上で燃焼し、マットを赤熱し放射熱を飛灰層に与える
ものである。放射燃焼バーナーについては前述したよう
な平面火炎輻射バーナー等が知られている。

【００３６】放射燃焼バーナー２５は直接加熱方式によ
り飛灰を加熱するが、通常の燃焼バーナーと異なり飛灰
層を静かに加熱できるので飛灰層は攪乱により飛灰が巻
き上げられるようなことがない。

【００３７】前記攪拌装置２６は攪拌羽根２６ａと該攪
拌羽根２６ａを取り付ける軸体２６ｂと該軸体２６ｂを
回転駆動させるモータ２８ｂとから構成されている。こ
こでは酸素含有ガスとして空気を使用した場合について
述べる。攪拌羽根２６ａは板状体で中空部を有し長手方
向に間隔をおいて空気吹込み孔３３を備え、中空部を有
する軸体２６ｂの上端部に十字に取り付けられている。
攪拌羽根２６ａと軸体２６ｂの中空部は連通して飛灰層
中に空気を吹き込むための通路となっている。

【００３８】一方、軸体２６ｂは下端部の周りに中空部
に連通する開口を設けて、その周りを覆うように空気供
給系統と接続したロータリジョイント２７を取り付けて
いる。

【００３９】軸体２６ｂはその攪拌羽根２６ａの位置が
上記炉床２１ａに近接されている。攪拌羽根２６ａはモ
ータ２８ｂにより回転駆動される軸体２６ｂと一体的に
軸芯の周りを矢印に示すように回転しながら、ロータリ
ジョイント２７を介して供給され軸体２６ｂ内を通って
きた空気が空気吹込み孔３３から飛灰層中に吹き込まれ
る。

【００４０】上記炉本体２１には側壁に排ガス排出口３
４が設けられ、排ガス排出口３４には従来から知られて
いる排ガス処理設備が接続されている。一方、底部には
処理された処理飛灰Ｇを排出させるための飛灰排出管２
９が設けられている。

【００４１】冷却部▲七▼は上記飛灰排出管２９に接続
された冷却器３０を有し、該飛灰排出管２９に取り付け
たロータリバルブ３２を介して処理飛灰Ｇが灰受箱３５
に回収される。かかる構成の無害化処理装置２０ａにあ
っては、飛灰は次の要領で処理される。

【００４２】本発明で処理の対象となる飛灰は、都市ご
み等の廃棄物をごみ焼却炉で焼却する際に発生するばい
じんで微粒子の集合体である。飛灰は排ガス中にベンゼ
ン環（クロロベンゼン等）や塩素（塩化水素等）、酸素
が存在し、排ガス中に銅等の重金属が混在する等の条件
が重なるとダイオキシン類が再合成により発生する。そ
のダイオキシン類は飛灰を構成する集合体の微粒子に付
着又は吸着されて飛灰に含有される。

【００４３】上記飛灰には未燃分及び／又は活性炭等の
可燃分が含有する。該活性炭は飛灰を回収するために用
いられるもので、飛灰を回収するためにバグフィルタ等
の手前で排ガス中に粉末状のものが吹き込まれたもので
ある。

【００４４】ダイオキシン類は一般に知られているよう
にダイオキシンＰＣＤＤ_Sと略称される有機塩素化物の
一種と、ダイオキシンに化学的にきわめて類似したプレ
ダイオキシンＰＣＤＦ_Sからなっている。ＰＣＤＤ_S と
ＰＣＤＦ_Sの塩素化数に対する融点と沸点の関係を図
２，図３に示す。○印は各塩素化数による沸点であり、
＋印は各塩素化数による融点である。

【００４５】図２，図３から明らかなように、ダイオキ
シン類は殆ど融点が３００℃以下であり、飛灰層を３０
０℃以上まで加熱すると、ダイオキシン類を液体状にす
ることができる。従ってこの液体状にした温度を維持し
つつ飛灰層に通ガスすると、そのガス出口においてダイ
オキシン類は飽和分圧まで含有することができる。２，
３，７，８−ＴＣＤＤ（ＰＣＤＤの４塩化物）を例に３
００℃での飽和圧をみると、約０．０１ａｔａであり、
ガス出口のダイオキシン類の分圧は最大この値まで許容
できる。即ち、飛灰層中に含有するダイオキシン類はき
わめて微少であるので、少量のパージガスを飛灰層に通
気することによってダイオキシン類の沸点まで飛灰を加
熱することなくその大部分を蒸発させることができる。

【００４６】本発明では、上記のようなダイオキシン類
の特性に着目して飛灰からダイオキシン類を分離し飛灰
の無害化処理を図ったものである。

【００４７】飛灰Ｆはホッパ２２からスクリューコンベ
ヤ２４により炉床２１ａへ連続的に定量供給され炉床２
１ａ上に堆積して飛灰層を形成する。

【００４８】炉床２１ａ上では飛灰層内で攪拌羽根２６
ａを軸体２６ｂと一体的に軸芯のまわりにゆっくりと回
転させ、該飛灰層中に空気を吹き込みながら飛灰層を攪
拌する。飛灰層を構成する飛灰微粒子は攪拌により炉床
２１ａ上で分散され炉床２１ａの端部に向かって回転移
動し、その滞留している間に飛灰微粒子に混在する活性
炭、すす等の吸着物質が燃焼する。飛灰層は攪拌されて
いるので放射燃焼バーナ２５によって均等に４００℃程
度まで加熱される。従って飛灰に含有したダイオキシン
類は全面的に蒸発して気体として排出ガスと共に排ガス
口３４から排出される。

【００４９】飛灰と分離し気体として排ガス口３４から
排出されたダイオキシン類は排ガス口３４以降に接続し
た通常用いられている排ガス処理設備によって無害化処
理され、煙突から放出される。

【００５０】一方、ダイオキシン類を主として蒸発によ
り放出した飛灰は処理飛灰Ｇとして冷却器３０で冷却さ
れて排出管２９からロータリバルブ３２を介して灰受箱
３５に回収される。

【００５１】上記した飛灰の無害化処理操作は制御手段
によって自動的に行うことができる。一例として炉床上
の飛灰層端部の温度を温度センサ−４６により連続的に
検知し、その温度範囲が３００℃以上４００℃未満にな
るように制御装置４７により飛灰の温度制御がされる。
制御因子としては放射燃焼バーナー２５の燃焼ガス量、
攪拌装置２６の攪拌速度、スクリューコンベヤ２４の搬
送速度による飛灰供給量、空気吹込み孔３３から空気を
吹出すための空気供給量等があり、これらを適宜組み合
わせて各調整弁４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、４８ｄで調整
して飛灰層端部の温度を３００℃以上４００℃未満に制
御する。炉床上の飛灰層は攪拌により飛灰層を構成する
飛灰粒子が加熱されて端部側に回転移動し、飛灰排出管
２９に排出されるので、飛灰層端部の温度を制御するこ
とにより、飛灰に含有するダイオキシン類を主として蒸
発により排ガス中に放出することができる。符号４９は
ロータリジョイント２７に空気を供給すための空気供給
装置である。

【００５２】上記本発明方法によれば、飛灰層を上方か
ら３００℃以上に加熱しつつ攪拌しながら該飛灰層中に
空気を吹き込むことにより飛灰中の可燃分を燃焼させる
とともに、飛灰中のダイオキシン類を主として蒸発させ
その蒸発させたダイオキシン類を炉外に排出してダイオ
キシン類を除去することができるので、無害化処理され
た飛灰が回収できる。図１による実施形態では実用的な
空気を吹き込んだがこれに限定されるものではなく、酸
素又は空気以外の酸素含有ガスを吹き込むことができ
る。

【００５３】図４は本発明による他の実施形態を示す一
部切欠き側面図である。図１と共通する箇所には同じ符
号を付けて、説明の一部を省略した。この無害化処理装
置２０ｂは焼却飛灰中に燃焼用の酸素又は酸素含有ガス
を吹込むための手段に特徴を有する。ここでも吹込みガ
スに実用的な空気を用いた。

【００５４】加熱部▲六▼には、炉本体２１の天井中央
部に貫通させて取り付けた供給管２３周りに放射燃焼バ
ーナー２５が設置されている。

【００５５】放射燃焼バーナー２５は、燃焼面２５ａが
上記炉本体２１の底面で形成される炉床２１ａ上で飛灰
層に向くように位置づけられている。

【００５６】上記炉床２１ａには飛灰層を攪拌するため
の攪拌装置３６の攪拌羽根３６ａが上記炉床２１ａに近
接して位置している。攪拌羽根３６ａはモータ２８ｂに
より回転駆動される軸体３６ｄと一体的に軸芯のまわり
を回転する。

【００５７】炉床２１ａには燃焼用のガス吹込み手段と
して複数の吹込み孔３７が貫通され、吹込み孔３７には
それぞれ接続管３８ａに接続され、それらの接続管３８
ａは主管３８に接続されている。接続管３８ａを通って
外部から供給された空気がその吹込み孔３７から飛灰層
中に吹き込まれる。

【００５８】上記炉本体１には側壁に排ガス排出口３４
が設けられ、底部に処理飛灰Ｇを排出するための飛灰排
出管２９が設けられている。

【００５９】冷却部▲七▼は上記飛灰排出管２９に接続
された冷却器３０を有し、該飛灰排出管２９はロータリ
バルブ３２を介して灰受箱３５に臨んでいる。

【００６０】図４に示す実施形態によれば、炉床２１ａ
に備えた複数の吹込み孔３７から空気を飛灰層内に吹き
込むので、吹込み孔３７の各接続管にバルブを付けて飛
灰層中に空気を調整して吹き込むことができる。また、
目詰まり等の検知が容易で迅速に修復できる。

【００６１】図５は本発明の無害化処理装置の加熱手段
に電気ヒーターを用いた実施形態を示す一部切欠き側面
図である。

【００６２】炉本体２１の天井中央部に貫通させて取り
付けた供給管２３周りに電気ヒーター３９が設置され、
電源４０に接続されている。

【００６３】電気ヒーター３９は、放射面３９ａが上記
炉本体２１の底面で形成される炉床２１ａ上で層をなす
飛灰Ｆに向くように位置づけられている。電気ヒーター
３９によっても、放射燃焼バーナと同様な効果が得られ
る。

【００６４】図１、図４又は図５による実施形態では、
無害化処理装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃの供給管２３に
飛灰を予熱する予熱手段を設けることができる。

【００６５】図６は本発明の無害化処理装置の供給管２
３に予熱手段を設けた実施形態を示す一部切欠き側面図
である。この無害化処理装置２０ｄは供給管２３に予熱
手段を設置したことを特徴とする。

【００６６】ホッパ２２の下端に接続した供給管２３は
ホッパ２２及び供給管２３内にわたって設置されたスク
リューコンベヤ２４を備え、スクリューコンベヤ２４に
よって飛灰を供給管２３の先端に搬送させ、その先端か
ら飛灰Ｆを炉本体２１の炉底中央部に連続的に定量供給
させる。供給管２３には熱交換手段４１を設けて、炉本
体２１で発生した排ガスと間接的に熱交換させ、供給す
る飛灰を予熱する。上記熱交換手段４１を設置したこと
により、排ガスの熱エネルギーの利用により燃料消費量
の低減できる。

【００６７】図７は本発明の無害化処理装置の炉床に可
動式炉床を用いた実施形態を示す一部切欠き側面図であ
る。この無害化処理装置２０ｅは炉床に可動式炉床を用
いたことを特徴とする。

【００６８】図１と共通する箇所には同じ符号を付け
て、説明の一部を省略した。

【００６９】加熱部▲六▼には、炉本体４２の天井中央
部に貫通させて取り付けた供給管２３周りに放射燃焼バ
ーナー２５が設置されている。

【００７０】放射燃焼バーナー２５は、燃焼面２５ａが
上記炉本体４２の底面で形成される可動式炉床４２ａ上
で層をなす飛灰Ｆに向くように位置づけられている。

【００７１】上記可動式炉床４２ａは円盤状の凹部を有
する回転盤と回転盤を可動するための炉床可動装置４３
で構成されている。回転盤は軸体４３ａに取り付けられ
て軸体４３ａと一体的に軸芯のまわりを回転する。ここ
では回転盤を傾斜させて、回転盤上の飛灰層の飛灰粒子
が回転作用によって転動造粒させ徐々に炉床の外周に移
動されて炉本体４２の底面に設けた飛灰排出管２９に落
下して炉本体４２の外に排出される。

【００７２】炉本体２１側壁には吹込みノズル４５を備
えて、可動式炉床４２ａ上の飛灰層中に空気が吹き込ま
れる。

【００７３】冷却部▲七▼は上記飛灰排出管２９に接続
された冷却器３０を有し、ロータリバルブ３２を介して
灰受箱３５に臨んでいる。従って飛灰排出管２９に排出
された飛灰は、冷却されて無害化された処理飛灰Ｇとし
て回収される。

【００７４】図７に示す実施形態によれば、可動式炉床
４２ａなので、飛灰の状態に応じて飛灰可動の調整が容
易にできる。

【００７５】図８は本発明による無害化処理装置に流動
層を用いた一実施形態を示す一部切欠き側面図であり、
図９は本発明による無害化処理装置に流動層を用いた他
の実施形態を示す一部切欠き側面図である。図１、図４
〜図７と共通する箇所には同じ符号を付けて、説明の一
部を省略した。

【００７６】図８において、無害化処理装置２０ｆは供
給部▲五▼、加熱部▲六▼、冷却部▲七▼を有してい
る。

【００７７】供給部▲五▼は加熱部▲六▼を構成する炉
本体５０の上方に位置し、そこにはホッパ２２とホッパ
２２の下端に接続した供給管２３とホッパ２２及び供給
管２３内にわたってスクリューコンベヤ２４が設置され
ている。そして上記供給管２３の先端部は上記炉本体５
０の天井中央部に貫通されて取り付けられている。２８
ａはスクリューコンベヤ２４を駆動させるモータであ
る。

【００７８】ホッパ２２内の飛灰Ｆはスクリューコンベ
ヤ２４によって供給管２３の先端に搬送され、その先端
から飛灰Ｆが炉本体５０の炉底中央部に連続的に定量供
給されて流動床５０ａ上に堆積し、飛灰層を形成する。

【００７９】加熱部▲六▼は炉本体５０を備えており、
その天井に放射燃焼バーナー２５が設置され、その下部
に飛灰による流動層を形成するために流動床５０ａとし
て分散板５１が設置されている。分散板５１の下方には
風箱５３が設けられて、その風箱５３から熱風炉５２で
加熱された空気（熱風）が分散板５１を通過して飛灰層
を攪拌し可燃分を燃焼する。

【００８０】放射燃焼バーナー２５は上記供給管２３先
端部の周りに取付けられ、その燃焼面２５ａが炉本体５
０の分散板５１上に形成される飛灰層に向くように位置
づけられている。

【００８１】この放射燃焼バーナー２５には混合ガス供
給装置３１から燃料と空気の混合ガスが供給され、その
燃焼面２５ａで燃焼する。

【００８２】また、分散板５１から飛灰層に吹き込まれ
る熱風は飛灰層を攪拌させ可燃分を燃焼させるものであ
り、飛灰Ｆを融点以下（例として５００℃以下）に維持
するように吹き込んで、飛灰Ｆの分散板５１面への固着
を防止する。符号５８は気泡である。

【００８３】上記炉本体５０には側壁に排ガス排出口３
４が設けられ、排ガス排出口３４には排ガス処理設備が
接続されている。一方、流動床５０ａの一方の端側には
処理された処理飛灰Ｇを排出させるための排出口５４を
設け、排出口５と流動床５０ａとの間に堰５７を設け
て、所定処理時間後に堰５７を開けて、処理飛灰Ｇを飛
灰排出管２９に排出する。

【００８４】冷却部▲七▼は上記飛灰排出管２９に接続
された冷却器３０を有し、該飛灰排出管２９に取り付け
たロータリバルブ３２を介して処理飛灰Ｇが灰受箱３５
に回収される。

【００８５】図９による無害化処理装置２０ｇは炉本体
５６の流動床５６ａに供給されて形成された飛灰層が連
続的に処理されて排出口５４から処理飛灰Ｇが飛灰排出
管２９に排出できるように構成されている。

【００８６】供給部▲五▼は加熱部▲六▼を構成する炉
本体５６の上方に位置し、そこにはホッパ２２とホッパ
２２の下端に接続した供給管２３とホッパ２２及び供給
管２３内にわたってスクリューコンベヤ２４が設置され
ている。そして上記供給管２３の先端部は上記炉本体５
６の天井端部に貫通されて取り付けられている。２８ａ
はスクリューコンベヤ２４を駆動させるモータである。

【００８７】ホッパ２２内の飛灰Ｆはスクリューコンベ
ヤ２４によって供給管２３の先端に搬送され、その先端
から飛灰Ｆが炉本体５６の下部に設けた流動床５６ａの
端部に連続的に定量供給されて堆積し飛灰層を形成す
る。

【００８８】加熱部▲六▼は炉本体５６を備えており、
その天井に放射燃焼バーナー２５が供給管２３の先端側
から排出口５４側に向かって設置され、その燃焼面２５
ａがその下部に設けた流動床５６ａ上に形成される飛灰
層に向くように位置づけられている。流動床５６ａには
飛灰による流動層を形成するために分散板５１が設置さ
れている。

【００８９】分散板５１の下方には風箱５３が設けられ
て、その風箱５３から熱風炉５２で加熱された空気（熱
風）が分散板５１を通過して飛灰層を攪拌し可燃分を燃
焼する。

【００９０】また、流動床５６ａには供給管２３の下方
側から排出口５４側に向かって複数の堰５７が間隔をお
いて設置されている。堰５７は通過する飛灰が充分に無
害化処理されるように交互に飛灰層の上下側から隙間を
おいて設置され、通過する飛灰に流動床５６ａ上での滞
留時間を与えて充分にダイオキシン類を主として蒸発さ
せることができる。流動床５６ａの一方の端側には処理
された処理飛灰Ｇを排出させるための排出口５４を設
け、排出口５４と流動床５０ａとの間にはオーバフロー
させる堰５５を設けて、処理飛灰Ｇが連続的に堰５５を
オーバフローして飛灰排出管２９に排出てきるようにし
ている。符号５８は気泡である。

【００９１】上記炉本体５６には側壁に排ガス排出口３
４が設けられ、排ガス排出口３４には排ガス処理設備が
接続されている。

【００９２】冷却部▲七▼は上記飛灰排出管２９に接続
された冷却器３０を有し、該飛灰排出管２９に取り付け
たロータリバルブ３２を介して処理飛灰Ｇが灰受箱３５
に回収される。

【００９３】以上のように、図１、図４による実施形態
では、無害化処理装置２０ａ、２１ｂの炉床２１ａに固
定式炉床を用い、炉床２１ａ上の飛灰層の加熱手段に放
射燃焼バーナーを用い、飛灰の攪拌手段に撹拌装置を用
い、図１では撹拌装置自体に酸素含有ガスとして空気を
飛灰層中に吹き込む吹出し孔３３を設置し、図２では炉
床２１ａに酸素含有ガスとして空気を飛灰層中に吹き込
む吹出し孔３７を設置したが、これに限定されるもので
はなく、例えば、図５による実施形態に示すように、飛
灰層の加熱手段に電気ヒータ等を用いることができる。

【００９４】また、図１、図４〜図６による実施形態で
は、無害化処理装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ又は２０ｄ
の炉床２１ａに固定式炉床を用いたが、これに限定され
るものではなく、例えば、図７による実施形態に示すよ
うに、可動式炉床を用いることができる。

【００９５】また、図１、図４〜図７による実施形態で
は、攪拌手段について攪拌装置または可動手段を用いて
飛灰層を攪拌し、該飛灰層中に空気を吹き込んで、飛灰
の無害化処理を施したが、これに限定されるものではな
い。例えば、図８，図９による実施形態に示すように、
炉床に飛灰の流動層を形成し、炉床流動層へ吹き込まれ
た空気によって攪拌し、飛灰の無害化処理を施すことが
できる。

【００９６】図８，図９による実施形態によれば、撹拌
装置または可動手段を用いないで、飛灰中に熱風を吹き
込んで、攪拌しながら可燃分を燃焼できるので、メンテ
ナンス等が容易である。

【００９７】

【発明の効果】以上のように、本発明は炉内に供給され
た焼却飛灰を攪拌させる攪拌手段と、前記焼却飛灰を加
熱する加熱手段と、前記焼却飛灰中に燃焼用の酸素又は
酸素含有ガスを吹込むための手段とを備えることによっ
て、ダイオキシン類を混在している飛灰が活性炭等のダ
イオキシン類を吸着する活性炭等の物質により混在して
いてもその飛灰からダイオキシン類を完全に除去して無
害化した飛灰を回収することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施形態を示す一部切欠き側面図
である。

【図２】本発明で対象とするＰＣＤＤ_S の塩素化数に対
する融点と沸点の関係を示す図である。

【図３】本発明で対象とするＰＣＤＦ_Sの塩素化数に対
する融点と沸点の関係を示す図である。

【図４】本発明による他の実施形態を示す一部切欠き側
面図である。

【図５】本発明の無害化処理装置の加熱手段に電気ヒー
ターを用いた一部切欠き側面図である。

【図６】本発明の無害化処理装置の供給管に予熱手段を
設けた一部切欠き側面図である。

【図７】本発明の無害化処理装置の炉床に可動式炉床を
用いた一部切欠き側面図である。

【図８】本発明による無害化処理装置に流動層に用いた
一実施形態を示す一部切欠き側面図である。

【図９】本発明による無害化処理装置に流動層に用いた
他実施形態を示す一部切欠き側面図である。

【図１０】従来によるダイオキシン類を含有する飛灰の
無害化処理装置の側断面図である。

【符号の説明】

２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ、２
０ｇ 無害化処理装置 ２１ 炉本体 ２１ａ 炉床 ２２ ホッパ ２３ 供給管 ２５ 放射燃焼バーナー ２５ａ 燃焼面 ２６、３６ 攪拌装置 ２６ａ、３６ａ 攪拌棒 ２６ｂ、３６ｂ 軸体 ２７ ロータリジョイント ２８ａ、２６ｂ モータ ２９ 飛灰排出管 ３０ 冷却器 ３１ 混合ガス供給装置 ３２ ロータリバルブ ３３、３７ 吹込み孔 ３４ ガス排出口 ３５ 灰受箱 ３８ 主管 ３８ａ 接続管 ３９ 電気ヒーター ４０ 電源 ４１ 熱交換器 ４２ 炉本体（回転炉床用） ４２ａ 回転式炉床 ４３ 炉床可動装置 モータ４４（炉床可動装置） ４５ 吹込みノズル ４６ 温度センサ− ４７ 制御装置 ４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、４８ｄ 調整弁 ４９ 空気供給装置 ５０、５６ 炉本体（流動床を備えた炉） ５１ａ、５６ａ 流動床 ５２ 熱風炉 ５３ 風箱 ５４ 排出口（流動床を備えた炉） ５５ オーバーフロー堰 ５７ 堰 ５８ 気泡 ▲五▼ 供給部 ▲六▼ 加熱部 ▲七▼ 冷却部 Ｆ 飛灰 Ｇ 処理飛灰

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｆ２３Ｇ 7/00 ＺＡＢ Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０３Ｌ １０３ ＺＡＢ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイオキシン類を含有している焼却飛
   灰を炉床に供給して飛灰層を形成し、該飛灰層を攪拌し
   ながら上方から３００℃以上に加熱しつつ飛灰層中に酸
   素又は酸素含有ガスを吹き込むことにより、飛灰層中の
   可燃分を燃焼させるとともに、飛灰層中のダイオキシン
   類を主として蒸発させ、その蒸発させたダイオキシン類
   を炉外に排出することを特徴とする焼却飛灰の無害化処
   理方法。
2. 【請求項２】 ダイオキシン類を含有している焼却飛灰
   を炉床に供給して飛灰層を形成し、該飛灰層を上方から
   ３００℃以上に加熱しつつ飛灰層中に酸素又は酸素含有
   ガスを吹き込むことにより、飛灰層を攪拌しつつ飛灰層
   中の可燃分を燃焼させるとともに、飛灰層中のダイオキ
   シン類を主として蒸発させ、その蒸発させたダイオキシ
   ン類を炉外に排出することを特徴とする焼却飛灰の無害
   化処理方法。
3. 【請求項３】 炉内にダイオキシン類を含有している焼
   却飛灰を供給する供給手段と、炉本体内に形成された飛
   灰層を攪拌する攪拌手段と、前記飛灰層を上方から加熱
   する加熱手段と、前記飛灰層中の可燃分を燃焼させる酸
   素又は酸素含有ガスを前記飛灰層中に吹込むための手段
   とを備えたことを特徴とする焼却飛灰の無害化処理装
   置。
4. 【請求項４】 炉本体と、該炉本体内にダイオキシン類
   を含有している焼却飛灰を供給する供給手段と、該炉本
   体内に形成された飛灰層を上方から加熱する加熱手段
   と、前記飛灰層を攪拌するとともにその層中の可燃分を
   燃焼させるため酸素又は酸素含有ガスを前記飛灰層中に
   吹込むための手段とを備えたことを特徴とする焼却飛灰
   の無害化処理装置。