JP2002235914A - 燃焼溶融炉および廃棄物処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃焼溶融炉が運転中であっても、スラグ排出
口の監視が容易であり、また、固化スラグを簡単に除去
できるように除去作業を改善する。 【解決手段】 燃焼溶融炉１は、スラグ排出口４の周囲
の堰５にスラグ排出溝６が設けられ、スラグ排出溝６が
設置されている炉底７ａに比較して、スラグ排出溝６と
反対側の炉底７ｂを高く上げ底にすることにより、スラ
グ排出溝６と同レベルの正面に点検口８を設置した。こ
の点検口８により、スラグ排出溝６を真正面から観察で
き、固化スラグを容易に除去できて、メンテナンスを向
上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は燃焼溶融炉および廃
棄物処理装置に係り、特に、廃棄物（家庭やオフィスな
どから出される都市ごみなどの一般廃棄物、廃プラスチ
ック、カーシュレッダー・ダスト、廃オフィス機器、電
子機器、化成品等の産業廃棄物など、可燃物を含むも
の）を熱分解するのに好適な燃焼溶融炉および廃棄物処
理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】都市ごみ等の一般廃棄物や、廃プラスチ
ックなどの産業廃棄物等、種々の廃棄物を、焼却等によ
り処理する廃棄物処理装置としては、種々の方式のもの
が提案されている。

【０００３】例えば、特公平６−５６２５３号公報に記
載された廃棄物処理装置によれば、まず、廃棄物を低酸
素雰囲気で加熱することにより、熱分解してガスと固体
（以下、熱分解残留物という。）とに分け、熱分解ガス
は燃焼溶融炉に導いて燃焼処理し、その燃焼廃熱を廃熱
ボイラで回収するようにしている。

【０００４】一方、熱分解残留物は、篩などの分離装置
によって微細な細粒成分、やや細かい粗粒成分、やや粗
い粗粒成分など、大きさに応じた成分に適宜分離する。
そして、細粒成分とやや細かい粗粒成分からなる熱分解
残留物は、上述した燃焼溶融炉に送って熱分解ガスとと
もに焼却処理する。

【０００５】この焼却処理において発生する燃焼残留
物、つまり灰分など不燃性成分の大部分は、燃焼熱によ
り溶融されて溶融スラグとなる。また、熱分解ガスに同
伴して運ばれてくる不燃性の飛散灰の大部分も、燃焼溶
融炉における燃焼熱により溶融されて溶融スラグとな
る。この溶融スラグは、燃焼溶融炉の底部から排出して
冷却することにより固形化される。

【０００６】他方、燃焼溶融炉で溶融されず、燃焼排ガ
スに同伴して排出される飛散灰等の微細な不燃性成分
（以下、ダストという。）は、例えば燃焼溶融炉の後段
に配置されている廃熱ボイラ、排ガス冷却塔、あるいは
排ガス濾過装置などにおいて補集され、これら補集され
たダストを燃焼溶融炉へ戻し、溶融スラグに混入させて
固形化するようにしている。

【０００７】つまり、熱分解残留物のうちの微細成分な
いし比較的細かな粗粒成分、及び排ガス濾過装置などに
補集された飛散灰等のダストなどを燃焼溶融炉で溶融さ
せ、しかる後に冷却して固形化することにより、取り扱
いが容易な形状等に形成している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た廃棄物処理装置において、燃焼溶融炉から排出される
溶融スラグ（溶融温度は、約１３００℃）を、炉底に設
けたスラグ排出口から水槽内に落下させて冷却している
から、スラグ排出口付近の温度は水槽温度（約６０〜８
０℃）の影響を受けて炉内に比べて低くなっている。

【０００９】そのため、スラグ排出口に達した溶融スラ
グは放射冷却により温度が低下し、スラグ排出口の縁部
に固化スラグが成長することがあり、これによってスラ
グ排出口が閉塞されてしまうという問題がある。

【００１０】このようなスラグ排出口のスラグ排出部に
生じた固化スラグを除去する方法として、スラグ排出口
よりさらに下方に延在された側壁にメンテナンス用の穴
を設け、その穴からスラグ溶融バーナを挿入してスラグ
排出部の固化スラグを溶融したり、また、鉄棒などを挿
入して固化スラグを鉄棒で剥いだり、叩き壊すことによ
り除去することが考えられる。

【００１１】しかし、いずれにしても、スラグ排出口と
いう最悪の環境下で、斜め下方からの作業となり、バー
ナ火炎や清掃治具を固化スラグに命中させることが困難
であり、また、スラグ排出部付近の監視も容易ではなか
った。そのため、スラグ排出部付近の固化スラグを効率
的に除去することができなかった。

【００１２】本発明の課題は、燃焼溶融炉が運転中であ
っても、スラグ排出口の監視が容易であり、また、固化
スラグを簡単に除去できるように除去作業を改善するこ
とにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、燃焼溶融炉において、固化スラグが形成
しやすいスラグ排出部を最も容易に監視でき、かつ、点
検作業が簡単にできる位置として、スラグ排出部と同レ
ベルの反対側に点検口を設置するため、燃焼溶融炉の構
造を次のように工夫した。

【００１４】すなわち、点検口設置位置の炉底をスラグ
排出部の炉底より高く、あるいは、スラグ排出部を点検
口設置位置の炉底より低く構成した。これにより、スラ
グ排出部のメンテナンスが容易となり、また、スラグ排
出口付近の溶融スラグも、炉底の高低差によって、容易
にスラグ排出部に流下するという効果も得られる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。図１は、本発明の燃焼溶融炉の
一実施形態を示す縦断面図で、図中左側が燃焼溶融炉１
を構成し、生成した高温の燃焼排ガス２によって、図中
左側の高温空気加熱器３を加熱するようになっている。
また、図２は、図１のスラグ排出口付近のＡ部詳細図、
図３は、図２のＢ矢視図である。

【００１６】図１〜図３に示すように、本実施形態の燃
焼溶融炉１は、スラグ排出口４の周囲の堰５にスラグ排
出溝６が設けられ、本実施形態では、スラグ排出溝６が
設置されている炉底７ａに比較して、スラグ排出溝６と
反対側の炉底７ｂを高く上げ底にすることにより、スラ
グ排出溝６と同レベルの正面に点検口８を設置した。

【００１７】図４および図５は、それぞれスラグ排出口
４の上面図である。図４のものは、堰５が円環状に形成
され、堰５の一部にスラグ排出溝６が形成されている。
また、図５のものは、堰５が角形に形成され、同様にス
ラグ排出溝６が形成されている。堰は円環状の方が、周
囲の溶融スラグｆはスラグ排出溝６に向かって流れやす
い。なお、スラグ排出口４の形状は、図４や図５のもの
に限定されず、円環状や角形以外でもよい。

【００１８】上記燃焼溶融炉１は一般に旋回溶融炉とも
言われ、廃棄物等を熱分解した熱分解残渣中の燃焼性成
分および熱分解ガスなどを炉内に供給し、バーナ９によ
り１３００℃程度の高温で燃焼溶融させ、溶融したスラ
グｆはスラグ排出口４から水槽内に落下させ固化させ
る。

【００１９】この際、スラグ排出口４付近の温度は水槽
温度（約６０〜８０℃）の影響を受けて炉内に比べて低
くなっているため、スラグ排出口４付近に達した溶融ス
ラグｆは、スラグ排出溝６や堰５の周りで固化すること
がある。

【００２０】図６〜図８は、点検口８によるメンテナン
スの状況を示す図である。図６では、スラグ排出溝６の
所で固化した固化スラグｆａに、真正面から火炎バーナ
１０の火炎をあて、溶融することができる。火炎バーナ
としては、プロパンバーナ、酸素リッチバーナ、灯油バ
ーナなどが使用できる。

【００２１】また、図７に示すように、点検口８から鉄
棒１１を挿入し、固化スラグｆａを壊すことができる。
鉄棒１１としては、図のように、先端の尖った回転する
ドリル型でもよいし、先端の曲がったカギ型、あるい
は、直線型のものでもよい。材質も鉄製に限るものでは
ない。

【００２２】また、図８に示すように、点検口８から、
スラグ排出口４付近の状況を、目視るいはカメラ等によ
り、いつでも観察することができる。点検口８が、スラ
グ排出溝６の真正面に位置するので、正確な観察ができ
る。

【００２３】図９は、本発明の他の実施形態を示す図で
ある。スラグ排出溝６を形成した燃焼溶融炉１側の炉底
７ａを低くした例である。結局、反対側の炉底７ｂに比
較して高低差ができるため、スラグ排出溝６の真正面に
点検口８を設置することができる。

【００２４】次に、図１０を参照して、上述した本発明
の燃焼溶融炉を適用してなる廃棄物処理装置の一実施形
態を説明する。廃棄物は、例えば１５０ｍｍ以下に粉砕
されて、スクリューフィーダ５１により回転ドラム式の
熱分解反応器５２に導入され、内壁に配設された複数の
加熱管に通流される熱媒により、３００℃〜６００℃
（通常は４５０℃）程度に加熱され、これにより低酸素
雰囲気で熱分解される。

【００２５】熱分解反応器５２にて発生した熱分解ガス
と熱分解残留物は、排出装置５３に導かれ、熱分解ガス
は管路を介して燃焼溶融炉１のバーナ９に供給される。
熱分解残留物は、冷却装置５４において８０℃程度にま
で冷却された後、分離装置５５に送られる。

【００２６】分離装置５５は、例えば篩、磁選式、うず
電流式、遠心式または風力選別式等の公知の分離装置が
用いられ、熱分解カーボン等の可燃性の粉粒体と、不燃
焼性成分である金属成分および非金属成分等に分離す
る。

【００２７】なお、可燃性の粉粒体には、熱分解カーボ
ンの他に、微細な灰分等の不燃性成分が含まれ、ホッパ
ー５６に排出される。他の分離成分は、適宜、コンテナ
ないしホッパーに排出される。ホッパー５６内の粉粒体
は、管路を介して燃焼溶融炉１のバーナ９に供給され
る。

【００２８】この燃焼溶融炉１に、前述の図１〜図９で
説明したように、本発明におけるスラグ排出口および点
検口の構造を採用している。これにより、排出口付近の
固化スラグを容易に除去でき、溶融スラグの排出が円滑
で、メンテナンスに優れた燃焼溶融炉となっている。

【００２９】燃焼溶融炉１で発生した高温の燃焼排ガス
は、熱交換器（高温空気加熱器３）で熱分解反応器５２
の加熱管に通流する加熱空気を加熱した後、管路を介し
て廃熱ボイラ６０へ供給される。廃熱ボイラ６０は燃焼
排ガスの熱により蒸気を発生し、これにより蒸気タービ
ン発電機６１を回転して電力を回収する。

【００３０】廃熱ボイラ６０から排出される燃焼排ガス
は、集塵器６２に導かれて除塵され、さらに脱塩素装置
等のガス浄化装置６３で処理された後、誘引送風機６４
を介して煙突６５からへ大気へ放出される。この燃焼排
ガスの一部は管路６６を経て冷却装置５４に冷却媒体と
して供給されている。

【００３１】以上、本発明を図示の実施形態について詳
述したが、本発明はそれらの実施形態のみに限定される
ものではなく、本発明の精神を逸脱せずして種々改変を
加え、多種多様の変形をなし得ることはいうまでもな
い。

【００３２】

【発明の効果】上述したように、本発明によれば、燃焼
溶融炉のスラグ排出口付近を、常時監視でき、また、ス
ラグ排出口付近に形成される固化スラグを簡単に除去で
きるので、作業性が向上し、メンテナンスに優れた燃焼
溶融炉が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の燃焼溶融炉の一実施形態を示す縦断面
図である。

【図２】図１のスラグ排出口付近のＡ部詳細図である。

【図３】図２のＢ矢視図である。

【図４】スラグ排出口の一例を示す上面図である。

【図５】スラグ排出口の他の例を示す上面図である。

【図６】本発明におけるメンテナンスの一例を示す図で
ある。

【図７】本発明におけるメンテナンスの他の例を示す図
である。

【図８】本発明におけるメンテナンスの別の例を示す図
である。

【図９】本発明の燃焼溶融炉の他の実施形態を示す縦断
面図である。

【図１０】本発明の燃焼溶融炉を適用した廃棄物処理装
置の一例を示す構成図である。

【符号の説明】

１ 燃焼溶融炉 ２ 燃焼排ガス ３ 高温空気加熱器 ４ スラグ排出口 ５ 堰 ６ スラグ排出溝 ７ａ、７ｂ 炉底 ８ 点検口 ９ バーナ １０ 火炎バーナ １１ 鉄棒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K061 AA16 AB03 AC01 AC13 BA04 BA05 PB01 3K065 AA16 AB03 AC01 AC13 BA04 BA05 HA00 4G012 JB03 JC06

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 廃棄物を熱分解して得られる熱分解残渣
   中の燃焼性成分を燃焼溶融し、溶融スラグとして炉底に
   開口しているスラグ排出口から排出する燃焼溶融炉にお
   いて、前記スラグ排出口のスラグ排出部とほぼ同じ高さ
   の位置に点検口を設置したことを特徴とする燃焼溶融
   炉。
2. 【請求項２】 前記スラグ排出口は、前記スラグ排出部
   と反対側の炉底が、前記スラグ排出部の炉底より高く構
   成され、前記スラグ排出部と反対側の炉底の下方に、前
   記点検口が設置されている請求項１に記載の燃焼溶融
   炉。
3. 【請求項３】 廃棄物を熱分解して熱分解ガスと主とし
   て不揮発成分からなる熱分解残渣を生成する熱分解反応
   器と、前記熱分解残渣中の灰分を含む燃焼性成分および
   前記熱分解ガスを燃焼させて溶融し、溶融スラグとして
   排出する燃焼溶融炉とを備えている廃棄物処理装置にお
   いて、前記燃焼溶融炉は、請求項１または２に記載の燃
   焼溶融炉であることを特徴とする廃棄物処理装置。