JP2002210447A

JP2002210447A - 溶融炉からの排出物の処理

Info

Publication number: JP2002210447A
Application number: JP2001014382A
Authority: JP
Inventors: Takashi Watanabe; 隆司渡邉
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Priority date: 2001-01-23
Filing date: 2001-01-23
Publication date: 2002-07-30

Abstract

(57)【要約】【課題】水砕スラグｂの洗浄水の使用量の減少及びそ
の洗浄水も含めた冷却水の高度処理のコストダウンを図
る。【解決手段】溶融炉から排出される溶融スラグａを水
冷して水砕スラグｂを得るとともに、溶融炉で生じた高
温排ガスを冷却した後、その中のダストを捕集する。溶
融スラグの冷却水の一部は逆浸透膜１により濾過し、そ
の濾過水ｄを水砕スラグｂの洗浄水として使用する。逆
浸透膜は、金属塩化物は勿論、イオンまでも除去し、そ
の濾過水ｄは、工業用水と同様な無害なものとなり、そ
れを洗浄水とすれば、循環水系が形成されて、水の消費
量は減少する。また、逆浸透膜１による濃縮水ｅを高温
排ガスの冷却水として使用する。このようにすれば、濃
縮水ｅ中の水分が蒸発して、溶解していた金属塩化物は
微小固形物となり、その微小固形物は、他のダスト等と
ともにバグフィルタ等で捕集することができる。

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、都市ごみ等の廃
棄物を溶融する炉から排出される溶融スラグ及び高温排
ガスの処理に関し、詳しくは、その溶融スラグを水冷し
て得た水砕スラグの洗浄方法及びその装置、並びに、そ
の洗浄水を用いた高温排ガスの処理方法及びその装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】都市ごみ等の廃棄物を処理するガス化溶
融炉が知られており、このガス化溶融炉では、廃棄物中
の灰分を溶融スラグとし、この溶融スラグを水冷して、
水砕スラグとして排出している。また、焼却灰を直接溶
融する溶融炉でも、同様に、水砕スラグを排出してい
る。そのガス化溶融炉の主要設備を、図５の概略フロー
シートで説明すると、５はガス化炉、６は溶融炉、７は
スラグ排出装置、８は二次燃焼炉、９は熱交換器、１０
は廃熱ボイラ、１１はガス冷却塔、１２はバグフィルタ
である。

【０００３】この設備において、ガス化炉５に供給され
た廃棄物は、部分燃焼させられて可燃ガスと炭化残渣と
なる。一方、廃棄物に混入していた不燃物はガス化炉５
の下部から排出される。溶融炉６では、ガス化炉５から
送られてきた可燃ガスと炭化残渣が燃焼させられ、炭化
残渣中の灰分が溶融スラグ化される。その溶融炉６で生
じた高温ガス中に含まれている未燃ガスは、二次燃焼炉
８で燃焼させられ、溶融スラグａはスラグ排出装置７に
て水冷され水砕スラグｂとなる。二次燃焼炉８から排出
される高温排ガスｃは、熱交換器９ならびに廃熱ボイラ
１０で熱エネルギーが回収された後、ガス冷却塔１１で
冷却水により冷却され、バグフィルタ１２でダスト等が
除去されて放出される。

【０００４】上述のスラグ排出装置７は、図６に示すよ
うに、冷却水槽１３と、水砕スラグｂを排出するスクリ
ュコンベヤ１４を備えている。そして落下してきた溶融
スラグａは、冷却水槽１３の側壁に設けられたノズル１
５からの噴霧水により水冷され、冷却水槽１３に落下す
る。このとき、溶融スラグａは、急冷により脆化し、粒
状の水砕スラグｂとなる。

【０００５】その冷却水槽１３の底部に溜まった水砕ス
ラグｂは、スクリュコンベヤ１４により冷却水槽１３か
ら、コンベヤやトロッコ等の移送手段１６へと排出され
る。一方、冷却水は、スクリュコンベヤ１４の途中に設
けたオーバーフロー口１７から調整槽１８へとオーバー
フローし、調整槽１８からはポンプ１９により、前述の
ノズル１５へと循環使用される。なお、溶融スラグａの
冷却により、冷却水が蒸発するため、前記調整槽１８に
は水が適宜に補給される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、廃棄物中に
は、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｃｄ等の重金属が含まれており、これ
らの重金属は溶融炉６で酸化されて金属酸化物となり溶
融スラグａとしてスラグ排出装置７に落下する。このと
き、廃棄物中にはＮａＣｌ、ＫＣｌ等の塩類が含まれて
おり、溶融炉６では、灰分を溶融するために高温で運転
されるので、重金属が塩類と反応し金属塩化物が生成さ
れる。この金属塩化物は、ヒューム状であり、大半は後
段の二次燃焼炉８に移動する。

【０００７】しかし、その移動の際に、スラグ排出装置
７の冷却水に接触すると、金属塩化物の一部が冷却水に
溶解する。また、溶融スラグａの表面に付着していた金
属塩化物も冷却水に溶解する。そして、溶融炉６の運転
に伴い、この金属塩化物が冷却水中に蓄積され、冷却水
は高い濃度の金属塩化物を含むことになる。このため、
この冷却水はそのまま放流できず、高度な水処理が必要
となる。その水処理に薬剤を使用すると、処理薬剤の管
理や放水中への薬剤の希釈分散など副作用的弊害も発生
する。

【０００８】また、水砕スラグｂは、スクリュコンベヤ
１４で、系外に排出されるが、高濃度の金属塩化物を含
む冷却水が付着して排出されることになる。このため、
水砕スラグｂを工業用水等により水洗して系外に排出す
ることが望ましい。しかし、工業用水を用いて水洗すれ
ば、水洗後の水処理量が増大してしまうと言う問題があ
る。

【０００９】この発明は、上記水砕スラグの水洗用水の
使用量の減少を図ることを第１の課題とし、その水洗用
水（洗浄水）を含めた上記冷却水の安価な高度処理を行
うことを第２の課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記第１の課題を達成す
るために、この発明は、溶融スラグの冷却水の一部を逆
浸透膜により濾過し、この濾過水を水砕スラグの洗浄水
として使用することとしたのである。逆浸透膜は、金属
塩化物は勿論、イオンまでも除去し、その浄化水は、工
業用水と同様な無害なものとなり、それを洗浄水とすれ
ば、循環水系が形成されて、水の消費量は減少する。

【００１１】また、上記第２の課題を達成するために、
この発明は、上記逆浸透膜による濃縮水を上記高温排ガ
スの冷却水として使用することとしたのである。このよ
うにすれば、濃縮水中の水分が蒸発して、溶解していた
金属塩化物は微小固形物となる。このため、その微小固
形物は、他のダスト等とともに後段の例えばバグフィル
タで捕集することができ、その処理が容易である。

【００１２】

【発明の実施の形態】上記第１の課題を達成するこの発
明の実施形態としては、溶融炉から排出される溶融スラ
グを水冷して得られる水砕スラグを洗浄する際、前記水
砕スラグを、前記水冷後の水を逆浸透膜で金属塩化物を
分離した濾過水で洗浄する構成を採用でき、その洗浄は
水切りされた水砕スラグをノズル等により噴霧して行う
ことが好ましい。噴霧は効率的だからである。

【００１３】この構成において、第２の課題を達成する
実施形態としては、溶融炉から排出される溶融スラグを
水冷して水砕スラグを得るとともに、前記溶融炉で生じ
た高温排ガスを冷却した後、その中のダストを捕集する
処理方法又は装置において、上記水砕スラグの洗浄を行
うとともに、上記逆浸透膜からの濃縮水を高温排ガスの
冷却水に使用する構成を採用する。

【００１４】

【実施例】一実施例を図１に示し、この実施例は、図５
に示した都市ごみ等の廃棄物の溶解処理設備に採用した
ものであり、図１はその要部を示す。その図１におい
て、２０は、水砕スラグｂを移送するコンベヤ、２１は
コンベヤ２０上の水砕スラグｂを洗浄するためのノズ
ル、２２は、洗浄後の排水を貯える貯留槽である。ま
た、１は逆浸透膜装置、２は精密濾過器、３は濾過器で
ある。

【００１５】この実施例において、スクリュコンベヤ１
４より排出される水砕スラグｂは、コンベヤ２０の上に
落下して、ノズル２１からの塩化物をほとんど含まない
洗浄水により洗われ、その水砕スラグｂに付着していた
冷却水が洗い流される。その冷却水には重金属の塩化物
が含まれているが、洗浄により、水砕スラグｂはその冷
却水が洗い落されて重金属の塩化物が除去される。この
ため、水砕スラグｂを埋め立てに用いたとしても環境へ
の悪影響がより少なくなる。

【００１６】洗浄後の洗浄排水は、貯留槽２２に貯えら
れ、この貯留槽２２には、調整槽１８の冷却水がオーバ
ーフローするようになっている。貯留槽２２の貯留水
は、ポンプ２３により、濾過器３、精密濾過器２を経由
して、逆浸透膜装置１に送られる。その両濾過器３、２
を通過するときに貯留水中の固形物が除去される。

【００１７】逆浸透膜装置１では、水は膜を通過できる
が塩類は膜を通過できない。このことにより、貯留水
は、膜を通過し塩類をほとんど含まない濾過水ｄと、膜
を通過できず塩類が濃縮された濃縮水ｅとに分離され
る。ここで、貯留槽２２の塩分濃度は、海水の１０％以
下であり、前記分離工程を複数回繰り返すことができ
る。例えば、第一段階で貯留水を濾過水と第一濃縮水に
２分し、第二段階で第一濃縮水を濾過水と第二濃縮水に
２分し、さらに第三段階で第二濃縮水を濾過水と第三濃
縮水に２分する。このことにより、貯留水の７／８が濾
過水ｄとなり、残りが高濃度の塩類を含む濃縮水ｅとな
る。

【００１８】上記濾過水ｄは、洗浄水として循環使用す
る。このとき、溶融スラグａの冷却水用補給水をその洗
浄水として併用することができる。また、濃縮水ｅは冷
却水の循環ラインに戻し、ノズル１５による溶融スラグ
の冷却に用いる。

【００１９】図２には、他の実施例を示し、この実施例
は、循環ポンプ１９からノズル１５に送られる冷却水の
一部を濾過器３、精密濾過器２を経由して逆浸透膜装置
１に送り、その濾過水ｄで水砕スラグｂを洗浄してい
る。水砕スラグｂの洗浄は、スクリュコンベヤ１４の上
部で行われ、洗浄排水は、冷却水と混じって、冷却水オ
ーバーフロー口１７から、調整槽１８に流れる。また、
逆浸透膜装置１で分離された濃縮水ｅは、凝集処理やキ
レート処理等の水処理が行われた後放流される。

【００２０】なお、図１の実施例において、図３に示す
ように調整槽１８と貯留槽２２は一緒のもの２２とする
ことができ、また、図２の実施例において、図４に示す
ように濃縮水ｅのみを溶融スラグａの冷却水とし得る。
この濃縮水ｅのみによる冷却は図１、図３の実施例でも
採用し得る。

【００２１】これらの各実施例において、各図の鎖線で
示すように、濃縮水ｅを冷却塔１１の冷却用水として用
いることができる。冷却塔１１内に濃縮水ｅが噴霧され
れば、その濃縮水ｅ中の水分が蒸発し、溶解していた塩
化物は微小固形物となる。この微小固形物は、他のダス
ト等とともに、後段のバグフィルタ１２で捕集する。

【００２２】

【発明の効果】この発明は、以上のように、水砕スラグ
用洗浄水に逆浸透膜の濾過水を使用して循環水系とした
ので、その洗浄水の使用量の減少を図ることができ、水
使用量の減少及びその水の高度処理量の減少により、コ
ストダウンを図ることができる。

【００２３】また、逆浸透膜の濃縮水を高温排ガスの冷
却水とすれば、その濃縮水の処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の要部概略図

【図２】他の実施例の要部概略図

【図３】他の実施例の要部概略図

【図４】他の実施例の要部概略図

【図５】廃棄物溶融処理設備の概略図

【図６】従来例の要部概略図

【符号の説明】

１逆浸透膜装置２精密濾過器３濾過器５ガス化炉６溶融炉７スラグ排出装置８二次燃焼炉９熱交換器１０廃熱ボイラ１１ガス冷却塔１２バグフィルタ１３冷却水槽１４スクリュコンベヤ１５ノズル１６移送手段１７冷却水オーバーフロー口１８調整槽１９循環ポンプ２０コンベヤ２１ノズル２２貯留槽２３ポンプａ溶融スラグｂ水砕スラグｃ高温排ガスｄ濾過水ｅ濃縮水

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶融炉６から排出される溶融スラグａを
水冷して得られる水砕スラグｂを洗浄する際、前記水砕
スラグｂを、前記水冷後の水を逆浸透膜で金属塩化物を
分離した濾過水で洗浄することを特徴とする水砕スラグ
の洗浄方法。
【請求項２】上記水砕スラグｂはその冷却後の水と分
離されたものであって、その水砕スラグｂに上記濾過水
を噴霧して洗浄することを特徴とする請求項１に記載の
水砕スラグの洗浄方法。
【請求項３】溶融炉６から排出される溶融スラグａを
水冷して水砕スラグｂを得るとともに、前記溶融炉６で
生じた高温排ガスｃを冷却した後、その中のダストを捕
集する処理方法において、上記水砕スラグｂに請求項１又は２に記載の洗浄方法を
行うとともに、上記逆浸透膜からの濃縮水ｅを高温排ガ
スｃの冷却水に使用することを特徴とする溶融炉用処理
方法。
【請求項４】溶融炉６から排出される溶融スラグａを
水冷して得られる水砕スラグｂを洗浄する手段と、前記
水冷後の水を逆浸透膜で濾過する手段とから成り、後者
の濾過手段による濾過水ｄを前者の洗浄手段の洗浄水と
したことを特徴とする水砕スラグの洗浄装置。
【請求項５】上記洗浄手段が、水と分離された水砕ス
ラグｂに上記濾過水ｄを噴霧するノズル２１から成るこ
とを特徴とする請求項４に記載の溶融炉用処理装置。
【請求項６】溶融炉６から排出される溶融スラグａを
水冷して水砕スラグｂを得る手段と、前記溶融炉６で生
じた高温排ガスｃを冷却した後、その中のダストを捕集
する手段とから成る処理装置において、請求項４又は５に記載の水砕スラグｂの洗浄装置を付設
し、上記濾過手段による濃縮水ｅを上記高温排ガスｃの
冷却水に使用するようにしたことを特徴とする溶融炉用
処理装置。