JP2003071405A

JP2003071405A - 灰溶融炉の前処理方法

Info

Publication number: JP2003071405A
Application number: JP2001267006A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Yamada; 三男山田; Tsuneo Iwamizu; 恒夫岩水; Hitoshi Ogawa; 斉小川; Katsumi Fukuoka; 勝美福岡; Gakuo Kaneko; 岳夫金子; Yoshitaka Sato; 芳隆佐藤
Original assignee: Kyowa Exeo Corp
Current assignee: Kyowa Exeo Corp
Priority date: 2001-09-04
Filing date: 2001-09-04
Publication date: 2003-03-11
Anticipated expiration: 2021-09-04
Also published as: JP3732429B2

Abstract

(57)【要約】【課題】磁性体の夾雑物のみならず、非磁性体の粗大
夾雑物をも簡単に排除することにある。【解決手段】処理灰を乾燥処理する乾燥工程と、この
乾燥工程で乾燥処理された処理灰から磁性体の夾雑物を
除去する磁気選別工程と、この磁気選別工程で処理され
た処理灰を下方に案内する竪導管２８に導き、この竪導
管２８に設けられた傾斜スクリーン２９で、処理灰に含
まれる夾雑物のうち所定の大きさ以上の粗大夾雑物の下
方への移動を阻止し、これにより捕らえた粗大夾雑物を
傾斜スクリーン２９上を滑落させて竪導管２８外側に排
出する非磁性体の粗大夾雑物除去工程とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、焼却灰、飛灰、焼
却残滓等の処理灰を溶融処理するための灰溶融炉の前処
理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】都市ごみ等の一般廃棄物や産業廃棄物
は、過去においてはそのまま埋め立て処理するのが一般
的であったが、埋め立て地の枯渇や環境破壊などの問題
から現在では焼却処理を行ってから埋め立て処理するこ
とが多くなっている。しかし、焼却処理した場合でも、
その処理生成物である焼却灰に、重金属類やダイオキシ
ン等の有害物質が含まれているため、これをそのまま埋
立処理するには問題がある。

【０００３】このため、近年、焼却灰、飛灰、焼却残滓
等（これらを総称して処理灰という）を灰溶融炉に投入
し、溶融状態になるまで高温で加熱することにより、有
害物質の無害化、処理生成物の減容化を図ることが行わ
れている。

【０００４】この種の灰溶融炉においては、処理灰を供
給するための前処理設備が設けられている。例えば、特
許２８８００６４号公報には、従来例として図５に示す
前処理設備が記載されている。

【０００５】この前処理設備は、超粗大物除去装置５１
により、処理灰から超粗大金属類や超粗大クリンカーを
除去し、次いで振動篩装置５２で直径５０ｍｍ以上の固
形物を篩分けて破砕機５３に供給し、破砕機５３から再
度振動篩装置５２に供給するようになっている。振動篩
装置５２で篩分けられた直径５０ｍｍ以下の処理灰は、
灰乾燥用のロータリーキルン５４に供給され、高温空気
により乾燥される。そして、このように乾燥された処理
灰は、磁気選別機５５に供給されて磁性体の金属片等が
除去された後、供給ホッパ５６に貯留されることにな
る。この供給ホッパ５６に蓄えられた処理灰は、図示し
ない排出ロータリバルブなどによって一定の割合で繰り
出され、灰溶融炉５７のホッパ５７ａに供給される。ホ
ッパ５７ａ内の処理灰は、シリンダで駆動されるプッシ
ャ５７ｂによって灰溶融炉５７内に投入されることにな
る。なお、図５において、５７ｃは溶融バーナである。

【０００６】また、同公報には、図５の設備の改良した
ものとして図６、図７に示す前処理設備が記載されてい
る。

【０００７】図６および図７において、５８は、超粗大
物除去装置５１と磁気選別機５５との間に介装された乾
燥選別機であり、この乾燥選別機５８は、処理灰中から
直径５０ｍｍ以上の固形物を分離除去すると共に、処理
灰中に含まれた水分量を５重量％程度に乾燥させるもの
である。

【０００８】すなわち、乾燥選別機５８は、図７に示す
ように、ケーシング５９内に一端側から他端側に傾斜し
て配置された篩器６０が配置され、篩器６０の一端側上
方のケーシング５９に超粗大物除去装置５１の灰出口に
接続された灰供給口６１と乾燥用空気排出口６２が形成
されている。また、篩器６０の他端外側には固形物排出
口６３が形成されて移送手段（図示せず）を介して破砕
機５３に送るように構成されている。さらに篩器６０の
下部には、灰排出口６４が形成されると共に、乾燥用空
気供給口６５が形成されている。さらに前記篩器６０
は、振動フレーム６０ａ間に所定の隙間が形成された複
数枚の櫛刃板６０ｂが階段状に取り付けられ、ケーシン
グ５９の一端側に、出力軸が振動フレーム６０ａに連結
された起振装置６０ｃが連結されて構成されている。こ
の構成において、起振装置６０ｃにより櫛刃板６０ｂに
所定の振動を与えることにより、灰供給口６１から投入
された処理灰を櫛刃板６０ｂから落下させ処理灰排出口
６４から排出すると同時に、乾燥用空気供給口６５から
ケーシング６０内に供給された高温の乾燥用空気を、櫛
刃板６０ｂ間を滑落または落下する処理灰に直接接触さ
せて乾燥させる。また櫛刃板６０ｂ間から落下しない固
形物は、櫛刃板６０ｂ上を滑落して固形物排出口６３に
排出され、破砕機５３で破砕されてから乾燥選別機５８
に再度投入される。

【０００９】以上、いずれの設備においても、上記処理
灰は、ごみ焼却炉から排出される際に水で冷却された
り、飛散防止のために散水されたりして、水分を含み湿
った状態になっている。この湿った処理灰は、一部が不
規則に固まった塊状状態になっており、しかも、あらゆ
る大きさの夾雑物が混在した状態になっている。そのた
め、破砕機５３を設けているが、上記の如く上記処理灰
は、水分を含み湿った状態になっているので、思うよう
に破砕できない。

【００１０】すなわち、横型の破砕機にあっては、湿っ
た処理灰による閉塞詰まりの問題があり、夾雑物を細か
くするには多段に破砕機を設ける必要があって、装置
的、経済的に限界がある。竪型破砕機にあっては、ハン
マによる衝撃や遠心力で、湿った処理灰が、ハンマの表
面やハウジングの内面に厚く層状に固着した状態にな
り、ハンマの表面やハウジングの内面に固着した処理灰
が緩衝材となり、衝撃を吸収し、ついには粗大夾雑物が
該処理灰の固着層に突き刺さったままの状態で該固着層
が成長しオーバロードとなり、破砕機の機能が十分果た
せなくなる。

【００１１】図７の乾燥選別機５８にあっても、塊状状
態の湿った処理灰は、傾斜した篩器６０を転がって乾燥
されずに固形物排出口６３にすぐに排出されてまうの
で、その排出された塊状状態の湿った処理灰を処理する
破砕機５３は、前述の状況と何ら変わるところが無く、
上記処理灰は充分には破砕されない。つまり、振動篩装
置５２や乾燥選別機５８で直径５０mm以上の固形物を篩
い分けして破砕機で破砕しようとしているが、このよう
な小径にまで破砕するのは大変困難であるのが実状であ
って、乾燥処理された処理灰には、これ以上の大きさの
夾雑物が混在している場合が多い。

【００１２】かかる状況にあって、乾燥処理灰は、夾雑
物が充分に破砕されないで混在した状態になっている。
したがって、わざわざ乾燥処理灰を、磁気選別機５５に
供給して金属類を除去している訳である。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述の如き処理灰を供
給するための前処理設備に限らず、乾燥処理した処理灰
を磁気選別機に供給して金属類を除去している前処理設
備にあっては、磁性体の夾雑物を除去した処理灰中に
は、まだ粗大夾雑物が多量に存在している。すなわち、
ごみ焼却炉から排出される際に水で冷却されたり、飛散
防止のために散水されたりして、水分を含み湿った状態
になっている上記処理灰は、磁性金属片以外に、陶磁器
片、非鉄金属片等のあらゆる大きさの夾雑物が混在した
状態になっている。しかも、ステンレスのスプーンやア
ルミ金属片などの非磁性体の粗大夾雑物は、磁気選別機
でも排除することができない。したがって、非磁性体の
粗大夾雑物が混在したままの処理灰は、灰溶融炉に供給
するために処理灰を一時貯留する供給ホッパに貯留され
ることになる。このため、この供給ホッパ等の排出ロー
タリバルブなどに、粗大夾雑物がに引っ掛かったり詰ま
ったりする。

【００１４】したがって、処理灰を灰溶融炉に連続的に
かつ円滑に供給するのに支障をきたすという問題があ
り、処理灰を灰溶融炉に連続的にかつ円滑に供給するこ
とができる灰溶融炉の前処理設備が要望されていた。こ
の発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、磁性
体の夾雑物のみならず、非磁性体の粗大夾雑物をも簡単
に排除することのできる灰溶融炉の前処理方法を提供す
ることを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の灰溶融炉の前処方法は、焼却炉から
排出された水分を含む処理灰を灰溶融炉に供給するため
の灰溶融炉の前処理方法であって、上記処理灰を乾燥処
理する乾燥工程と、この乾燥工程で乾燥処理された処理
灰から磁性体の夾雑物を除去する磁気選別工程と、この
磁気選別工程で処理された処理灰を下方に案内する竪導
管に導き、この竪導管に設けられた傾斜スクリーンで、
上記処理灰に含まれる夾雑物のうち所定の大きさ以上の
粗大夾雑物の下方への移動を阻止し、これにより捕らえ
た該粗大夾雑物を該傾斜スクリーン上を滑落させて竪導
管外側に排出する非磁性体の粗大夾雑物除去工程とを備
えていることを特徴としている。

【００１６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記非磁性体の粗大夾雑物除去工程におい
て、上記傾斜スクリーンの上方に、上記竪導管の上記磁
気選別機で処理された処理灰の流入側の壁に上端が接
し、下端が上記処理灰の流入側と対向する該竪導管の壁
を臨む傾斜バッフルを設けて、竪導管内に流入した上記
処理灰を該流入側壁から離れるように案内することを特
徴としている。

【００１７】上記請求項１記載の発明においては、乾燥
工程で乾燥処理した処理灰を磁気選別工程で処理するこ
とにより、処理灰に含まれている鉄片等の磁性体の夾雑
物が排除される。そして、磁気選別工程で磁性体の夾雑
物を除去しているので、夾雑物の全体量が減少してお
り、排除できなかった非磁性体の夾雑物のうち所定の大
きさ以上の粗大夾雑物が、非磁性体の粗大夾雑物除去工
程の竪導管内を落下する力を利用して傾斜スクリーンに
よって効率よく排除される。傾斜スクリーンで捕らえた
非磁性体の粗大夾雑物は、該傾斜スクリーン上に沿って
滑落して、竪導管外に排除されることになる。したがっ
て、外部から何らの動力を供給することなく、非磁性体
の粗大夾雑物を竪導管の排出口から排除することができ
る。したがって、処理灰に含まれていた磁性金属片、陶
磁器片、非鉄金属片等の粗大夾雑物が灰溶融炉への処理
灰の供給ラインに引っ掛かったり詰まったりするトラブ
ルを回避することができるので、処理灰を灰溶融炉に連
続的に円滑に供給することができる。

【００１８】請求項２記載の発明においては、非磁性体
の粗大夾雑物除去工程において、磁気選別工程から供給
された処理灰が、竪導管の流入側の壁に沿って落下す
る。そして、この処理灰は、排出口の上側に設けられた
傾斜バッフルに当たることによって、該傾斜バッフルに
沿って斜め下方に滑落し、流入側の壁から離れるように
案内され、該傾斜スクリーンの上に落下する。即ち、処
理灰は、流入側の壁から離れた位置に供給されることに
なるので、傾斜スクリーン上全体で効率よく分離作用が
なされ、非磁性体の粗大夾雑物と乾燥された砂状の処理
灰とが確実に分離される。

【００１９】また、スプーンのような細長い粗大夾雑物
は、傾斜バッフルで一旦バウンドして傾斜スクリーン上
に落ちることになる。このため、例えば縦のまま落下す
る場合には傾斜スクリーンの開口部をそのまま通過して
しまうような細長い粗大夾雑物であっても、傾斜バッフ
ルを途中に設けることによって傾斜スクリーンで捕らえ
る機会が多くなると共に、非磁性体の粗大夾雑物と乾燥
された砂状の処理灰との分離が該バウンドにより促進さ
れる。したがって、非磁性体の粗大夾雑物と乾燥された
砂状の処理灰とが確実に分離され、灰溶融炉に連続的に
円滑に供給できる処理灰を得ることができる。

【００２０】なお、請求項１または２に記載の発明にお
いて、上記処理灰を乾燥処理する乾燥工程と、この乾燥
工程で乾燥処理された処理灰から磁性体の夾雑物を除去
する磁気選別工程と、の間に、必要により乾燥工程で乾
燥された処理灰を破砕する破砕工程を設けてもよい。こ
れにより、磁気選別工程で大きな粗大磁性体を吸引する
負荷が低減され、容易に効率よく磁気選別ができる。さ
らに、請求項１または２に記載の発明を実施する装置と
しては、次の要件を備えている装置が好ましく使用でき
る。Ｉ．焼却炉から排出された水分を含む処理灰を灰溶融炉
に供給するための灰溶融炉の前処理設備であって、上記
処理灰を乾燥処理する乾燥機と、この乾燥機で乾燥処理
された処理灰から磁性体の夾雑物を除去する磁気選別機
と、この磁気選別機で処理された処理灰を下方に案内す
る竪導管と、この竪導管に設けられ、上記処理灰に含ま
れる夾雑物のうち所定の大きさ以上の粗大夾雑物の下方
への移動を阻止し、これにより捕らえた該粗大夾雑物を
該竪導管の側壁に設けられた夾雑物排出口に向けて滑り
落とす角度に傾斜した傾斜スクリーンとを備えているこ
とを特徴とする灰溶融炉の前処理設備。 II．上記傾斜スクリーンの上方には、上記竪導管の上記
磁気選別機で処理された処理灰の流入側の壁に上端が接
し、下端が上記処理灰の流入側と対向する該竪導管の壁
を臨み、竪導管内に流入した上記処理灰を該流入側壁か
ら離れるように案内する傾斜バッフルが設けられている
ことを特徴とする上記Ｉ記載の灰溶融炉の前処理設備。

【００２１】上記Ｉ記載の装置においては、乾燥機で乾
燥処理した処理灰を磁気選別機で処理することにより、
処理灰に含まれている鉄片等の磁性体の夾雑物が排除さ
れる。そして、磁気選別機で排除できなかった非磁性体
の夾雑物のうち所定の大きさ以上の粗大夾雑物について
は竪導管内を落下する過程で傾斜スクリーンによって排
除される。傾斜スクリーンで捕らえた非磁性体の粗大夾
雑物は、該傾斜スクリーン上に沿って滑落して、竪導管
外に排除されることになる。したがって、外部から何ら
の動力を供給することなく、非磁性体の粗大夾雑物を竪
導管の排出口から排除することができる。したがって、
処理灰に含まれていた磁性金属片、陶磁器片、非鉄金属
片等の粗大夾雑物が灰溶融炉への処理灰の供給ラインに
引っ掛かったり詰まったりするトラブルを回避すること
ができるので、処理灰を灰溶融炉に連続的に円滑に供給
することができる。

【００２２】上記II記載の装置においては、磁気選別機
から供給された処理灰が、竪導管の流入側の壁に沿って
落下する。そして、この処理灰は、排出口の上側に設け
られた傾斜バッフルに当たることによって、該傾斜バッ
フルに沿って斜め下方に滑落し、流入側の壁から離れる
ように案内され、該傾斜スクリーンの上に落下する。即
ち、処理灰は、流入側の壁から離れた位置に供給される
ことになるので、傾斜スクリーン上全体で効率よく分離
作用がなされ、非磁性体の粗大夾雑物と乾燥された砂状
の処理灰とが確実に分離される。

【００２３】また、スプーンのような細長い粗大夾雑物
は、傾斜バッフルで一旦バウンドして傾斜スクリーン上
に落ちることになる。このため、例えば縦のまま落下す
る場合には傾斜スクリーンの開口部をそのまま通過して
しまうような細長い粗大夾雑物であっても、傾斜バッフ
ルを途中に設けることによって傾斜スクリーンで捕らえ
る機会が多くなると共に、非磁性体の粗大夾雑物と乾燥
された砂状の処理灰との分離が該バウンドにより促進さ
れる。したがって、非磁性体の粗大夾雑物と乾燥された
砂状の処理灰とが確実に分離され、灰溶融炉に連続的に
円滑に供給できる処理灰を得ることができる。なお、上
記傾斜スクリーンは、平行に配置されたスクリーンバー
によってスリット状の複数の開口部を有するものや、縦
横に交差するバーや針金によってメッシュ状の複数の開
口部を有するものであってもよい。また、この傾斜スク
リーンの目開きは、細かければ細かいほどよいが、目詰
まりが生じ易いので、５mm〜４０mm、好ましくは１０mm
〜３０mmがよい。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態に
ついて図１〜図４を参照しながら詳細に説明する。この
実施の形態では、処理灰を溶融処理するテルミット式灰
溶融炉の前処理設備および前処理方法について説明す
る。

【００２５】図１は、灰溶融炉としてテルミット式灰溶
融炉１０を用い、このテルミット式灰溶融炉１０に供給
する処理灰に処理を行う灰溶融炉の前処理設備を示して
いる。この図において、１は灰ピットであり、この灰ピ
ット１には、ごみ焼却炉から排出されトラック等で搬送
されてきた処理灰が蓄えられるようになっている。この
処理灰は、灰ピット１から灰クレーン２によって受入ホ
ッパ３に送られた後、フライトフィーダ１６によって繰
り出されるようになっている。

【００２６】フライトフィーダ１６は、受入ホッパ３下
部に設けられたベルトコンベヤのベルト搬送面から所定
の高さに突出する板状のフライト１６ａを複数備えたも
ので構成されており、受入ホッパ３内に供給された処理
灰を一定量ずつ切り出してバケットコンベヤ１７に供給
するようになっている。

【００２７】バケットコンベヤ１７は、そのコンベヤ搬
送部に凹状のバケット１７ａを複数備えたもので構成さ
れており、フライトフィーダ１６から供給された処理灰
を所定の高さ位置まで搬送した後、乾燥機１３に供給す
るようになっている。

【００２８】乾燥機１３は、図１に示すように、円筒状
の筒状部１３ａと、この筒状部１３ａの両端部を回転自
在に支持する軸受部１３ｂと、筒状部１３ａ上端部に設
けられバケットコンベヤ１７から供給される処理灰等を
筒状部１３ａ内に送り込む回転翼１３ｃと、筒状部１３
ａ内に設けられた掻上羽根１３ｄとを備えている。筒状
部１３ａは、その軸線が乾燥された処理灰の排出口に向
かうにしたがって下方に位置するように傾斜した状態で
横置きに設置されている。掻上羽根１３ｄは、筒状部１
３ａの内壁面から回転中心に向かって突出し、その先端
部が筒状部１３ａの回転方向にＬ字状に屈曲した形状に
なっており、当該筒状部１３ａの周方向の回転に伴い、
下方に位置する処理灰をより効率よく掻き上げて、上方
位置から落下させるようになっている。

【００２９】また、乾燥機１３には、図１に示すよう
に、その筒状部１３ａ内に、燃焼式の熱風炉１８から熱
風が供給されるようになっている。このため筒状部１３
ａ内に供給された処理灰は、掻上羽根１３ｄによって掻
き上げられて落下する際に、熱風による高温雰囲気下で
効率よく乾燥させられながら斜め下方に移動する。ま
た、水分によって金属片等の大小の夾雑物に付着した処
理灰は、落下の衝撃によって、その夾雑物から分離する
と共に、この分離した状態で可及的に乾燥が促進され、
最終的に流動性がある粉粒状となる。

【００３０】一方、処理灰の乾燥に使われた熱風は、乾
燥機１３の軸受部１３ｂにある排ガス出口から配管３３
を介してサイクロン１９に吸引されるようになってい
る。サイクロン１９は、熱風中に含まれる処理灰を分離
し、この分離された処理灰は、配管３４を介して供給ホ
ッパ８側に排出するようになっている。一方、サイクロ
ン１９を出た排気ガスは、図示しない灰溶融炉の排ガス
処理系の二次燃焼室に送られた後、冷却されバグフィル
ター等の排ガス処理装置にかけられる。

【００３１】斯くして、十分に乾燥したものがコンベヤ
２３を介して磁選機（磁気選別機）２１に供給されるこ
とになる。磁選機２１は、図２に示すように、乾燥機１
３からコンベヤ２３を介して供給された処理灰、粗大夾
雑物等を振動させながら上記竪導管２８の流入口２８ｂ
に供給する振動コンベヤ２１ａと、磁性体の夾雑物を選
別して振動コンベヤ２１ａの搬出方向と直交する方向に
排出する排出手段２１ｂとを備えている。なお、図２に
おいては、図を簡略すくするため、実際の振動コンベヤ
２１ａの搬出方向と直交させずに、該夾雑物を搬送方向
と逆方向に排出するように便宜的に描いてある。排出手
段２１ｂは、上記振動コンベヤ２１ａの振動搬送面に近
接する位置に配置された磁石（永久磁石または電磁石）
２１ｃと、この磁石２１ｃの下面に近接して高速で回転
移動するベルト２１ｄとを備えている。

【００３２】ベルト２１ｄは、その外周面に所定の高に
突出する板状のフライト２１ｅを複数備えており、この
フライト２１ｅの高速移動により、振動コンベヤ２１ａ
の振動搬送面から磁石２１ｃによって浮き上がった大小
の夾雑物をはじき出すようになっている。

【００３３】磁選機２１によってはじき出された夾雑物
は、異物として磁性体回収容器２１ｆ内に収容されるよ
うになっている。なお、排出手段２１ｂは、処理灰の中
から磁性体の夾雑物のみを適切に取り出して排出するこ
とが可能なように、振動コンベヤ２１ａの振動搬送面に
対する高さが調節可能になっている。

【００３４】また、上記磁選機２１は、その全体がカバ
ー２１ｇによって覆われている。上記竪導管２８は、そ
の流入口２８ｂが振動コンベヤ２１ａの搬出端を臨むよ
うに鉛直に設けられている。そして、磁選機２１によっ
て磁性体の大小の夾雑物が除去処理された後の処理灰や
粗大夾雑物等は、振動コンベヤ２１ａによって竪導管２
８の流入口２８ｂに供給され、該竪導管２８内に流入す
る。

【００３５】竪導管２８は、鉛直方向に延在し、断面が
四角状に形成されたものであり、その流入口２８ｂも磁
選機２１のカバー２１ｇで覆われている。そして、流入
側の壁２８１の上側が上述した流入口２８ｂになってお
り、該流入側の壁２８１における流入口２８ｂの下方
（この実施の形態では真下）に夾雑物排出口２８ａが形
成されている。また、竪導管２８には、所定の大きさ以
上の粗大夾雑物を夾雑物排出口２８ａから該竪導管２８
外に排出するための傾斜バースクリーン（傾斜スクリー
ン）２９が設けられている。

【００３６】傾斜バースクリーン２９は、図３および図
４に示すように、竪導管２８の内面にボルト（図示せ
ず）等で取り付けられるようになっている四角形状の枠
２９ａと、この枠２９ａにおける一対の対向枠部２９ｈ
に平行となるように、一定の間隔で配置された複数のス
クリーンバー２９ｂとを備えている。枠２９ａと各スク
リーンバー２９ｂとは、ともに同一幅のフラットバーに
よって構成され、例えば溶接によって連結されている。
そして、各スクリーンバー２９ｂの間、およびスクリー
ンバー２９ｂと対向枠部２９ｈとの間は、粗大夾雑物の
通過を阻止する開口部２９ｃとなっている。

【００３７】開口部２９ｃは、下流側に移動した場合に
搬送機器（例えば後述するロータリバルブ８ａ、コンベ
ア２５、計量コンベヤ９、コンベヤ２６）などに、詰ま
ったり引っ掛かったり噛み込んだりする危険のある大き
さ以上の粗大夾雑物の通過を阻止する大きさに設定さ
れ、磁選機２１で排除されずに下流側に搬送されてきた
非磁性体の粗大夾雑物を除く。かかる目開きである開口
部２９ｃの寸法は、細かければ細かいほどよいが、目詰
まりが生じ易いので、５mm〜４０mm、好ましくは１０mm
〜３０mm、さらに好ましくは１０mm〜２０mmがよい。

【００３８】上記傾斜バースクリーン２９は、各スクリ
ーンバー２９ｂの一端部が下方となるように傾斜し、そ
の下方の部分が竪導管２８の夾雑物排出口２８ａの下縁
部から外側に突出している。この傾斜バースクリーン２
９の傾斜角度は、捕らえた粗大夾雑物が滑落して夾雑物
排出口２８ａから排出することが可能な角度に設定され
ている。また、傾斜バースクリーン２９で捕らえた粗大
夾雑物は、夾雑物排出口２８ａから竪導管２８外に排出
されると共に、ダクト２８ｃを介して非磁性体回収容器
３１に送られ、該非磁性体回収容器３１内に異物として
収容されることになる。

【００３９】また、竪導管２８における傾斜バースクリ
ーン２９の上方には、上端が流入側の壁２８１の夾雑物
排出口２８ａと流入口２８ｂの間に接し、下端が流入側
の壁２８１に対向する他壁（流入側と対向する壁）２８
２を臨み、竪導管２８内に流入した処理灰を流入側の壁
２８１から離れるように案内する傾斜バッフル３０が設
けられている。

【００４０】即ち、傾斜バッフル３０は、竪導管２８の
流入側の壁２８１から庇状に斜めに延びる金属製の板に
よって形成されており、流入口２８ｂから供給された処
理灰を夾雑物排出口２８ａからも離れさせて、傾斜バー
スクリーン２９を通過する大きさの処理灰が夾雑物排出
口２８ａ側に回り込んで、同夾雑物排出口２８ａから流
出するのを防止すると共に、該処理灰を傾斜バースクリ
ーン２９上に分散させるようになっている。この傾斜バ
ッフル３０の傾斜角度は、処理灰や粗大夾雑物等の竪導
管２８に供給される全てのものが滑落する角度に設定さ
れている。

【００４１】一方、上記傾斜バースクリーン２９と傾斜
バッフル３０とは、図３に示すように、互いに交差する
方向に傾斜している。このため、傾斜バースクリーン２
９は、例えば傾斜バッフル３０に当たってバウンドした
長尺の粗大夾雑物（例えば、図４に示すスプーンＡ）が
スクリーンバー２９ｂに対して、直交したり斜めに交わ
ったりした状態で落下する機会が多くなり、該粗大夾雑
物を捕らえる確率が高いものとなっている。

【００４２】そして、上記傾斜バースクリーン２９によ
って粗大夾雑物が除去された処理灰は、図２に示すよう
に、竪導管２８の下端に形成されて排出口２８ｄからコ
ンベヤ２４に供給され、該コンベヤ２４を介して供給ホ
ッパ８に蓄えられるようになっている。供給ホッパ８に
蓄えられた処理灰は、ロータリバルブ８ａ、コンベヤ２
５、計量コンベヤ９、コンベヤ２６を介してテルミット
式灰溶融炉１０のホッパ１０ａに供給されることにな
る。また、テルミット式灰溶融炉１０のホッパ１０ａに
は、計量コンベヤ９によって検出された処理灰の供給重
量に対して一定の割合となるようにテルミット溶融剤が
供給されることになる。

【００４３】すなわち、テルミット供給機１１が、アル
ミニウムの粉末と酸化鉄（酸化第二鉄、三酸化二鉄）の
粉末とを上述した割合で一定量ずつ計量してテルミット
溶融剤を製造し、このテルミット溶融剤を充填袋１１ａ
内に封入するようになっている。具体的には、アルミド
ロスなどの廃棄アルミニウムを粉末状にしたものと、廃
棄酸化鉄を粉末状にしたものとを、それぞれアルミニウ
ムが２モル、酸化鉄が１モルとなるようにして充填袋１
１ａに詰めて密閉するようになっている。そして、テル
ミット供給機１１は、計量コンベヤ９で検出された処理
灰の供給重量に対して、充填袋１１ａに封入したテルミ
ット溶融剤を一定の割合で供給するように制御されるよ
うになっている。

【００４４】テルミット式灰溶融炉１０には、所定割合
のテルミット剤を混在させた処理灰を蓄えるための上記
ホッパ１０ａが一体的に設けられており、このホッパ１
０ａの底部には、灰溶融炉１０内に連通する開口部１０
ｂが形成されている。そして、この開口部１０ｂに対向
する位置には、ホッパ１０ａ内の処理灰等を灰溶融炉１
０内へと投入するプッシャー１０ｃが設けられている。
なお、符号１０ｄは、プッシャー４を往復駆動するシリ
ンダであり、１０ｅは灰溶融炉１０内を加熱するための
バーナである。

【００４５】即ち、テルミット式灰溶融炉１０は、バー
ナ１０ｅによる化石燃料（灯油、軽油等）の燃焼熱と、
テルミット反応熱とを利用して、効率よく処理灰を加熱
して溶融させようとするものである。テルミット反応
は、アルミニウム２モルと酸化鉄（酸化第二鉄、三酸化
二鉄）１モルを粉末状にして混ぜて、一定の高温（約１
１００℃）に加熱することにより、酸化鉄の還元反応熱
によって処理灰の溶融に必要な高温雰囲気を得るもので
ある。即ち、粉末状のアルミニウムと酸化鉄とを上記割
合で混合したものをテルミット溶融剤として使用するこ
とにより、Ｆｅ₂Ｏ₃＋２Ａｌ＝２Ｆｅ＋Ａｌ_２Ｏ_３＋８２９ｋＪ２Ｆｅ＋３／２Ｏ₂＝Ｆｅ₂Ｏ₃＋８２３ｋＪのテルミット反応を生じさせ、これにより生じた８２９
ｋＪおよび８２３ｋＪの大熱量を利用して、上記処理灰
の溶融に必要な１３００℃〜１５００℃の高温雰囲気を
得るようになっている。

【００４６】また、テルミット式灰溶融炉１０の下側に
は、この灰溶融炉１０から流出する溶融スラグ１０ｆを
冷却、固化して粒子状のスラグとする冷却水貯留槽２０
が設けられている。冷却水貯留槽２０の水面下にはこの
スラグを排出するためのスラグ排出コンベヤ３２が設け
られており、スラグ排出コンベヤ３２は水によって冷
却、固化した溶融スラグ１０ｂを冷却水貯留槽２０から
連続して回収するようになっている。この粒子状のスラ
グは、極めて安定した固体となるので、路盤材、アスフ
ァルト骨材、コンクリート二次製品などに再利用するこ
とができる。

【００４７】上記のように、テルミット式灰溶融炉１０
では、テルミット溶融剤によって効率よく加熱すること
ができることから、化石燃料によって直接加熱する従来
の溶融設備に対して、その灰溶融炉のコンパクト化、低
コスト化を図ることができる。

【００４８】また、上記テルミット溶融剤として、後述
のように、アルミドロスなどの廃棄アルミや廃棄酸化鉄
を利用することができるので、余分なコストを要するこ
となく、当該アルミドロスなどの廃棄物も同時に処理す
ることができるという利点がある。

【００４９】なお、上述したコンベヤ２３、２４、２
５、２６、磁選機２１等の装置およびそれぞれの装置間
は、すべてカバー等で囲まれて密閉された状態になって
おり、処理灰が大気側に飛散するのを防止するようにな
っている。また、コンベヤ２３、２４、２５、２６とし
ては、フライトコンベヤ、スクレーパコンベヤ、エンマ
ッセコンベヤ、ディスクコンベヤ、バケットコンベヤ、
ケースコンベヤ、スクリューコンベヤ、ベルトコンベヤ
等のコンベヤが使用できる。

【００５０】次に、上記構成からなるテルミット式灰溶
融炉の前処理設備を用いた前処理方法について説明す
る。この前処理方法は、灰ピット１に蓄えられた水分を
含む処理灰を、灰クレーン２によって受入ホッパ３に供
給し、受入ホッパ３からフライトフィーダ１６およびバ
ケットコンベヤ１７を介して乾燥機１３に供給して乾燥
させる乾燥工程と、この乾燥工程で乾燥処理された処理
灰を磁選機２１に供給し、該処理灰から磁性体の夾雑物
を除去する磁気選別工程と、この磁気選別工程で処理さ
れた処理灰を下方に案内する竪導管２８に導き、この竪
導管２８に設けられた傾斜バースクリーン２９で、上記
処理灰に含まれる夾雑物のうち所定の大きさ以上の粗大
夾雑物の下方への移動を阻止し、これにより捕らえた該
粗大夾雑物を該傾斜バースクリーン２９上を滑落させて
竪導管２８の流入側の壁２８１に設けた夾雑物排出口２
８ａから、該竪導管２８外側に排出する非磁性体の粗大
夾雑物除去工程とを備えている。

【００５１】そして、上記非磁性体の粗大夾雑物除去工
程においては、傾斜バースクリーン２９の上方に、上端
が流入側の壁２８１に接し、下端が他壁２８２を臨む傾
斜バッフル３０を設けて、竪導管２８内に流入した処理
灰を該流入側の壁２８１から離れるように案内するよう
になっている。

【００５２】以上のように構成された灰溶融炉の前処理
設備および前処理方法においては、乾燥機１３で乾燥処
理した処理灰を磁選機２１で処理することにより、処理
灰に含まれている鉄片等の磁性体の夾雑物が排除され
る。そして、磁選機２１で磁性体の夾雑物を除去してい
るので、夾雑物の全体量が減少しており、排除できなか
った非磁性体の夾雑物のうち所定の大きさ以上の粗大夾
雑物が、竪導管２８内を落下する力を利用して傾斜バー
スクリーン２９によって効率よく排除される。したがっ
て、処理灰に含まれていた粗大夾雑物がロータリバルブ
８ａやコンベヤ２４等に引っ掛かったり詰まったりする
のを防止することができる。よって、処理灰をテルミッ
ト式灰溶融炉１０に連続的にかつ円滑に供給することが
できる。

【００５３】しかも、傾斜バースクリーン２９は、捕ら
えた粗大夾雑物が滑落する角度に設定されているので、
外部から何らの動力を供給することなく、該粗大夾雑物
を竪導管２８外に排除することができると共に、該粗大
夾雑物を異物として非磁性体回収容器３１内に収容する
ことができる。

【００５４】さらに、夾雑物排出口２８ａの上方に傾斜
バッフル３０が設けられいるので、処理灰は夾雑物排出
口２８ａから離れ、かつ傾斜バースクリーン２９上の中
央部およびその周囲に分散された状態で供給されること
になる。このため、傾斜バースクリーン２９を通過して
下流側に移動するような大きさの処理灰が夾雑物排出口
２８ａから流出するのを確実に防止することができると
共に、非磁性体の粗大夾雑物と乾燥された砂状の処理灰
とを効率よく分離することができる。

【００５５】また、スプーンのような細長い粗大夾雑物
は、傾斜バッフル３０で一旦バウンドして傾斜バースク
リーン２９上に落ちることになる。このため、例えば縦
のまま落下する場合には傾斜バースクリーン２９の開口
部２９ｃをそのまま通過してしまうような細長い粗大夾
雑物であっても、傾斜バースクリーン２９で捕らえる機
会が多くなると共に、非磁性体の粗大夾雑物と乾燥され
た砂状の処理灰との分離が該バウンドにより促進され
る。したがって、非磁性体の粗大夾雑物と乾燥された砂
状の処理灰とが確実に分離され、テルミット式灰溶融炉
１０に連続的に円滑に供給できる処理灰を得ることがで
きる。また、処理灰が粗大夾雑物と一緒に夾雑物排出口
２８ａから排出されるのを極力抑えることができる。し
たがって、処理灰に含まれていた磁性金属片、陶磁器
片、非鉄金属片等の粗大夾雑物がテルミット式灰溶融炉
１０への処理灰の供給ライン、例えばロータリバルブ８
ａに引っ掛かったり詰まったりするトラブルを回避する
ことができるので、処理灰をテルミット式灰溶融炉１０
に連続的に円滑に供給することができる。

【００５６】そして、乾燥機１３において、該乾燥によ
り処理灰と大小の夾雑物との分離性が促進されているの
で、磁選機２１や傾斜バースクリーン２９では、排除さ
れる夾雑物と一緒に、処理灰が排出されるのを極力抑え
られる。したがって、テルミット式灰溶融炉１０に連続
的に円滑に供給できる処理灰を得ることができる。

【００５７】なお、上記実施の形態においては、灰溶融
炉としてテルミット式灰溶融炉を用いた場合の前処理設
備の例を示したが、この前処理設備は、例えば灰溶融炉
のバーナに空気より酸素濃度の濃いガスを供給すること
によって処理灰の溶融に必要な高温雰囲気を得るような
酸素富化燃焼により溶融処理する灰溶融炉に適用しても
よい。

【００５８】さらに、上記実施の形態においては、傾斜
スクリーンとして傾斜バースクリーン２９を用いた例を
示し、枠２９ａおよび各スクリーンバー２９ｂをフラッ
トバーで形成した例を示したが、これらの枠２９ａを省
略すると共に、各スクリーンバー２９ｂを丸棒や丸パイ
プで構成したものであってもよい。また、傾斜スクリー
ンとしては、スクリーンバー２９ｂを格子状に縦横に配
置して正方形状や長方形状等の複数の開口部を有する篩
状のもので構成してもよく、また針金を縦横に編んで形
成した通常の篩によって構成してもよい。そして、この
ようにメッシュ状の開口部を有する傾斜スクリーンを用
いた場合でも、上述した傾斜バッフル３０でバウンドし
た後の細長粗大夾雑物を捕らえる機会が多くなることに
かわりはない。

【００５９】また、上記実施の形態においては、乾燥機
１３の前に破砕機を設けてもよく、乾燥機１３の後に破
砕機を設けるように構成してもよい。この場合には、磁
選機２１で粗大磁性体としての夾雑物を吸引して排除す
る負荷が低減されるので、容易に磁気選別ができる利点
がある。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、乾燥工程で乾燥処理した処理灰を磁気選別
工程で処理することにより、処理灰に含まれている鉄片
等の磁性体夾雑物が除去されるので、夾雑物の全体量が
低減されており、このため、非磁性体の粗大夾雑物除去
工程では簡単な構成や手段で非磁性体の粗大夾雑物を効
率よく排除することができる。したがって、処理灰に含
まれていた磁性金属片、陶磁器片、非鉄金属片等の粗大
夾雑物が灰溶融炉への処理灰の供給ラインに引っ掛かっ
たり詰まったりするトラブルを回避することができ、処
理灰を灰溶融炉に連続的に円滑に供給することができ
る。

【００６１】しかも、傾斜スクリーンで捕らえた非磁性
体の粗大夾雑物は、該傾斜スクリーン上に沿って滑落し
て、竪導管外に排除されることになる。したがって、外
部から何らの動力を供給することなく、非磁性体の粗大
夾雑物を竪導管の排出口から排除することができる。

【００６２】請求項２記載の発明によれば、傾斜バッフ
ルによって、処理灰を傾斜スクリーンに分散して供給す
ることができるので、該傾斜スクリーン上全体で非磁性
体の粗大夾雑物と乾燥された砂状の処理灰とを効率よく
確実に分離することができる。

【００６３】また、例えば縦のまま落下する場合には傾
斜スクリーンの開口部をそのまま通過してしまうような
細長い粗大夾雑物であっても、傾斜バッフルによって、
傾斜スクリーンで捕らえる機会を多くすることができ
る。しかも、傾斜バッフルによって、非磁性体の粗大夾
雑物と乾燥された砂状の処理灰との分離を促進すること
ができる。したがって、灰溶融炉に連続的に円滑に供給
できる処理灰を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態として示したテルミッ
ト式灰溶融炉の前処理設備の説明図である。

【図２】同灰前処理設備における磁選機から供給ホッパ
へ至る部分を示す要部説明である。

【図３】同灰前処理設備における竪導管、傾斜バースク
リーン、傾斜バッフルを示す要部断面図である。

【図４】同灰前処理設備の要部を示す図であって、図３
のIV−IV線に沿う断面図である。

【図５】従来例として示した灰溶融炉の前処理設備の説
明図である。

【図６】同灰溶融炉の前処理設備の改良例として示した
従来の灰溶融炉の前処理設備の説明図である。

【図７】同改良例として示した従来の灰溶融炉の前処理
設備における乾燥選別機を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１０テルミット式灰溶融炉（灰溶融炉）２１磁選機（磁気選別機）２８竪導管２８ａ夾雑物排出口２８ｂ流入口２９傾斜バースクリーン（傾斜スクリーン）３０傾斜バッフル２８１流入側の壁２８２他壁（流入側と対向する壁）

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｂ０７Ｂ 1/04 Ｂ０７Ｂ 9/00 Ａ 1/12 Ｆ２３Ｊ 1/00 Ａ 9/00 ＢＢ０９Ｂ 5/00 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０３ＬＦ２３Ｊ 1/00 ＺＡＢ 5/00 Ｎ (72)発明者岩水恒夫東京都大田区蒲田本町１丁目９番３号株式会社新潟鉄工所エンジニアリングセンター内 (72)発明者小川斉東京都大田区蒲田本町１丁目９番３号株式会社新潟鉄工所エンジニアリングセンター内 (72)発明者福岡勝美東京都大田区蒲田本町１丁目９番３号株式会社新潟鉄工所エンジニアリングセンター内 (72)発明者金子岳夫東京都大田区蒲田本町１丁目９番３号株式会社新潟鉄工所エンジニアリングセンター内 (72)発明者佐藤芳隆東京都大田区蒲田本町１丁目９番３号株式会社新潟鉄工所エンジニアリングセンター内Ｆターム(参考） 3K061 NA12 NA14 NB03 NB06 NB13 4D004 AA36 AA37 AC05 BA02 CA08 CA09 CA29 CA42 CB09 CB34 CB36 4D021 AA03 AB04 AC01 CA01 CB20 DA01 EA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】焼却炉から排出された水分を含む処理灰
を灰溶融炉に供給するための灰溶融炉の前処理方法であ
って、上記処理灰を乾燥処理する乾燥工程と、この乾燥工程で乾燥処理された処理灰から磁性体の夾雑
物を除去する磁気選別工程と、この磁気選別工程で処理された処理灰を下方に案内する
竪導管に導き、この竪導管に設けられた傾斜スクリーン
で、上記処理灰に含まれる夾雑物のうち所定の大きさ以
上の粗大夾雑物の下方への移動を阻止し、これにより捕
らえた該粗大夾雑物を該傾斜スクリーン上を滑落させて
竪導管外側に排出する非磁性体の粗大夾雑物除去工程と
を備えていることを特徴とする灰溶融炉の前処理方法。
【請求項２】上記非磁性体の粗大夾雑物除去工程にお
いて、上記傾斜スクリーンの上方に、上記竪導管の上記
磁気選別機で処理された処理灰の流入側の壁に上端が接
し、下端が上記処理灰の流入側と対向する該竪導管の壁
を臨む傾斜バッフルを設けて、竪導管内に流入した上記
処理灰を該流入側壁から離れるように案内することを特
徴とする請求項１記載の灰溶融炉の前処理方法。