JP2003340397A - 廃棄物焼却灰の無害化処理方法及び廃棄物焼却設備 - Google Patents
廃棄物焼却灰の無害化処理方法及び廃棄物焼却設備Info
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/20—Waste processing or separation
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- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 廃棄物焼却灰のpHを低下させることがで
き、かつ重金属の溶出を抑制することができる、廃棄物
焼却灰の無害化処理方法及びその処理方法を実施する廃
棄物焼却設備を提供すること。 【解決手段】 廃棄物焼却灰の無害化処理方法において
は、廃棄物焼却炉10から排出される焼却灰に廃棄物焼
却炉10から排出される排ガスを加熱して通気する。
又、その処理方法を実施する廃棄物焼却設備において
は、廃棄物焼却炉10の焼却灰排出シュート14の下
に、焼却灰を受け入れて一時滞留させ反応させる反応塔
30が連結され、反応塔30に、廃棄物焼却炉10から
排出される排ガスを加熱して導入する排ガス加熱導入手
段が接続されている。
き、かつ重金属の溶出を抑制することができる、廃棄物
焼却灰の無害化処理方法及びその処理方法を実施する廃
棄物焼却設備を提供すること。 【解決手段】 廃棄物焼却灰の無害化処理方法において
は、廃棄物焼却炉10から排出される焼却灰に廃棄物焼
却炉10から排出される排ガスを加熱して通気する。
又、その処理方法を実施する廃棄物焼却設備において
は、廃棄物焼却炉10の焼却灰排出シュート14の下
に、焼却灰を受け入れて一時滞留させ反応させる反応塔
30が連結され、反応塔30に、廃棄物焼却炉10から
排出される排ガスを加熱して導入する排ガス加熱導入手
段が接続されている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は廃棄物焼却炉から排
出される焼却灰中の有害物を無害化処理する方法、及び
その方法を実施する廃棄物焼却設備に関する。
出される焼却灰中の有害物を無害化処理する方法、及び
その方法を実施する廃棄物焼却設備に関する。
【0002】
【従来の技術】都市ごみや産業廃棄物などの廃棄物を焼
却した際に発生する焼却残渣は、その殆どが埋め立て処
分されている。しかし、近年、埋め立て処分場の確保が
困難になり、埋め立て量を減少させることが要望されて
いる。このため、特に、廃棄物焼却炉の炉底から排出さ
れる焼却残留物(以下、焼却灰という)については、資
源として有効利用する試みがなされている。
却した際に発生する焼却残渣は、その殆どが埋め立て処
分されている。しかし、近年、埋め立て処分場の確保が
困難になり、埋め立て量を減少させることが要望されて
いる。このため、特に、廃棄物焼却炉の炉底から排出さ
れる焼却残留物(以下、焼却灰という)については、資
源として有効利用する試みがなされている。
【0003】しかし、焼却灰には、有害物質、特に重金
属が含まれており、又、焼却灰はアルカリ性であってそ
のpHが高いので、重金属の含有量が基準値以上であっ
たり、pH値が基準値以上である場合には、焼却灰の埋
立てや利用ができなくなる。このため、上記のような性
状の焼却灰を埋め立て処分したり、資源として利用する
際には、重金属を除去する処理を行うか、又は重金属を
安定化させて溶出量が基準値以下になる処理を行わなけ
ればならない。さらに、pH値を基準値以下にする処理
もしなければならない。なお、焼却灰に含まれている重
金属のうち、特に鉛の含有量が多いため、処理の対象に
なっている重金属は主として鉛である。
属が含まれており、又、焼却灰はアルカリ性であってそ
のpHが高いので、重金属の含有量が基準値以上であっ
たり、pH値が基準値以上である場合には、焼却灰の埋
立てや利用ができなくなる。このため、上記のような性
状の焼却灰を埋め立て処分したり、資源として利用する
際には、重金属を除去する処理を行うか、又は重金属を
安定化させて溶出量が基準値以下になる処理を行わなけ
ればならない。さらに、pH値を基準値以下にする処理
もしなければならない。なお、焼却灰に含まれている重
金属のうち、特に鉛の含有量が多いため、処理の対象に
なっている重金属は主として鉛である。
【0004】上記重金属の無害化処理方法としては、焼
却灰を溶融してスラグにする方法がある。この方法は多
量のエネルギーを必要とするという難点がある。又、キ
レート剤等の薬品による固定方法もあるが、薬品コスト
がかかる難点がある。
却灰を溶融してスラグにする方法がある。この方法は多
量のエネルギーを必要とするという難点がある。又、キ
レート剤等の薬品による固定方法もあるが、薬品コスト
がかかる難点がある。
【0005】例えば、特開2000−157953号公
報には、アルカリ金属化合物又はアルカリ土類金属化合
物を含む水に、焼却炉から排出される排ガスを吹込んで
炭酸水素塩溶液を生成させ、この溶液に焼却灰を浸漬す
る湿式処理方法が示されている。この方法によれば、焼
却灰中の重金属が炭酸塩化されるため、その溶出が抑制
される。又、同時に、焼却灰中の石灰分も炭酸化される
ので、焼却灰のpHも低下する。
報には、アルカリ金属化合物又はアルカリ土類金属化合
物を含む水に、焼却炉から排出される排ガスを吹込んで
炭酸水素塩溶液を生成させ、この溶液に焼却灰を浸漬す
る湿式処理方法が示されている。この方法によれば、焼
却灰中の重金属が炭酸塩化されるため、その溶出が抑制
される。又、同時に、焼却灰中の石灰分も炭酸化される
ので、焼却灰のpHも低下する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は炭酸水
素塩溶液を生成する設備や輸送配管などの設備が必要で
あり、整備や補修のコストが高くなるという問題があ
る。特に、炭酸カルシウムが生成する装置においては、
炭酸カルシウム塩のスケールが生成しやすく、輸送配管
などに詰まりが生ずるトラブルが発生するので、しばし
ば、そのトラブルに対処しなければならない。このた
め、設備の運転管理及び保守管理における負担が大きく
なるという問題がある。
素塩溶液を生成する設備や輸送配管などの設備が必要で
あり、整備や補修のコストが高くなるという問題があ
る。特に、炭酸カルシウムが生成する装置においては、
炭酸カルシウム塩のスケールが生成しやすく、輸送配管
などに詰まりが生ずるトラブルが発生するので、しばし
ば、そのトラブルに対処しなければならない。このた
め、設備の運転管理及び保守管理における負担が大きく
なるという問題がある。
【0007】本発明は、上記の問題を解決し、廃棄物焼
却灰のpHを低下させることができ、かつ重金属の溶出
を抑制することができる、廃棄物焼却灰の無害化処理方
法及びその処理方法を実施する廃棄物焼却設備を提供す
ることを目的とする。
却灰のpHを低下させることができ、かつ重金属の溶出
を抑制することができる、廃棄物焼却灰の無害化処理方
法及びその処理方法を実施する廃棄物焼却設備を提供す
ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項1に記載の廃棄物焼却灰の無害化処理方法
は、廃棄物焼却炉から排出される焼却灰を無害化処理す
る方法であって、焼却灰に廃棄物焼却炉から排出される
排ガスを加熱して通気することを特徴としている。
めに、請求項1に記載の廃棄物焼却灰の無害化処理方法
は、廃棄物焼却炉から排出される焼却灰を無害化処理す
る方法であって、焼却灰に廃棄物焼却炉から排出される
排ガスを加熱して通気することを特徴としている。
【0009】請求項2に記載の廃棄物焼却灰の無害化処
理方法は、廃棄物焼却炉から排出される焼却灰を無害化
処理する方法であって、焼却灰を滞留させて反応させる
反応部に廃棄物焼却炉から排出される排ガスを加熱して
通気することを特徴としている。
理方法は、廃棄物焼却炉から排出される焼却灰を無害化
処理する方法であって、焼却灰を滞留させて反応させる
反応部に廃棄物焼却炉から排出される排ガスを加熱して
通気することを特徴としている。
【0010】請求項3に記載の廃棄物焼却灰の無害化処
理方法は、火格子式廃棄物焼却炉から排出される焼却灰
を無害化処理する方法であって、後燃焼火格子に廃棄物
焼却炉から排出される排ガスを加熱して供給することを
特徴としている。
理方法は、火格子式廃棄物焼却炉から排出される焼却灰
を無害化処理する方法であって、後燃焼火格子に廃棄物
焼却炉から排出される排ガスを加熱して供給することを
特徴としている。
【0011】請求項4に記載の廃棄物焼却設備は、廃棄
物焼却炉の焼却灰排出シュートの下に、焼却灰を受け入
れて一時滞留させ反応させる反応塔が連結され、該反応
塔に、廃棄物焼却炉から排出される排ガスを加熱して導
入する排ガス加熱導入手段が接続されることを特徴とし
ている。
物焼却炉の焼却灰排出シュートの下に、焼却灰を受け入
れて一時滞留させ反応させる反応塔が連結され、該反応
塔に、廃棄物焼却炉から排出される排ガスを加熱して導
入する排ガス加熱導入手段が接続されることを特徴とし
ている。
【0012】請求項5に記載の廃棄物焼却設備は、廃棄
物焼却炉から排出される焼却灰を貯留する焼却灰貯留槽
が設けられ、該焼却灰貯留槽に、廃棄物焼却炉から排出
される排ガスを加熱して導入する排ガス加熱導入手段が
接続されることを特徴としている。
物焼却炉から排出される焼却灰を貯留する焼却灰貯留槽
が設けられ、該焼却灰貯留槽に、廃棄物焼却炉から排出
される排ガスを加熱して導入する排ガス加熱導入手段が
接続されることを特徴としている。
【0013】請求項6に記載の廃棄物焼却設備は、廃棄
物焼却炉から排出される焼却灰を湿潤化する湿式灰出し
装置が設けられ、該湿式灰出し装置から搬送された焼却
灰を貯留する焼却灰貯留槽が設けられ、該焼却灰貯留槽
に、廃棄物焼却炉から排出される排ガスを導入する排ガ
ス導入手段が接続されることを特徴としている。
物焼却炉から排出される焼却灰を湿潤化する湿式灰出し
装置が設けられ、該湿式灰出し装置から搬送された焼却
灰を貯留する焼却灰貯留槽が設けられ、該焼却灰貯留槽
に、廃棄物焼却炉から排出される排ガスを導入する排ガ
ス導入手段が接続されることを特徴としている。
【0014】請求項7に記載の廃棄物焼却設備は、火格
子式廃棄物焼却炉の後燃焼火格子に、廃棄物焼却炉から
排出された排ガスを加熱して導入する排ガス加熱導入手
段が接続されたことを特徴としている。
子式廃棄物焼却炉の後燃焼火格子に、廃棄物焼却炉から
排出された排ガスを加熱して導入する排ガス加熱導入手
段が接続されたことを特徴としている。
【0015】請求項8に記載の廃棄物焼却灰の無害化処
理方法は、廃棄物焼却炉から排出される焼却灰中の有害
物を無害化処理する方法であって、該焼却灰に廃棄物焼
却炉から排出される排ガスを通気することにより、該焼
却灰中のCaOに排ガス中のCO2 を反応させてCaC
O3 を生成せしめ、焼却灰のpHを11以下とする処理
と、該焼却灰中の鉛に排ガス中のCO2 を反応させて炭
酸塩を生成せしめる処理の少なくとも一つの処理を行う
ことを特徴としている。
理方法は、廃棄物焼却炉から排出される焼却灰中の有害
物を無害化処理する方法であって、該焼却灰に廃棄物焼
却炉から排出される排ガスを通気することにより、該焼
却灰中のCaOに排ガス中のCO2 を反応させてCaC
O3 を生成せしめ、焼却灰のpHを11以下とする処理
と、該焼却灰中の鉛に排ガス中のCO2 を反応させて炭
酸塩を生成せしめる処理の少なくとも一つの処理を行う
ことを特徴としている。
【0016】請求項9に記載の廃棄物焼却灰の無害化処
理方法は、廃棄物焼却炉から排出される焼却灰中の有害
物を無害化処理する方法であって、該焼却灰に水分を添
加し、該焼却灰に廃棄物焼却炉から排出される排ガスを
通気することにより、該焼却灰中のCaOに排ガス中の
CO2 を反応させてCaCO3 を生成せしめ、焼却灰の
pHを11以下とする処理と、該焼却灰中の鉛に排ガス
中のCO2 を反応させて炭酸塩を生成せしめる処理の少
なくとも一つの処理を行うことを特徴としている。
理方法は、廃棄物焼却炉から排出される焼却灰中の有害
物を無害化処理する方法であって、該焼却灰に水分を添
加し、該焼却灰に廃棄物焼却炉から排出される排ガスを
通気することにより、該焼却灰中のCaOに排ガス中の
CO2 を反応させてCaCO3 を生成せしめ、焼却灰の
pHを11以下とする処理と、該焼却灰中の鉛に排ガス
中のCO2 を反応させて炭酸塩を生成せしめる処理の少
なくとも一つの処理を行うことを特徴としている。
【0017】現状における焼却灰のpHと鉛の溶出量に
対する基準値は、埋め立て処分する場合、pHが12以
下、鉛の溶出量が0.3mg/lであり、資源として有
効利用する場合、pHが11以下、鉛の溶出量が0.0
1mg/lである。このため、焼却灰を処分したり、利
用したりする場合には、焼却灰を上記の基準値以下の性
状にするための処理をしなければならない。
対する基準値は、埋め立て処分する場合、pHが12以
下、鉛の溶出量が0.3mg/lであり、資源として有
効利用する場合、pHが11以下、鉛の溶出量が0.0
1mg/lである。このため、焼却灰を処分したり、利
用したりする場合には、焼却灰を上記の基準値以下の性
状にするための処理をしなければならない。
【0018】上記のように、本発明は、廃棄物焼却灰を
基準値以下の性状にするための無害化処理方法であっ
て、焼却灰に廃棄物焼却炉から排出される排ガスを通気
することにより、焼却灰中に含まれるCaOなどのアル
カリ成分に排ガス中の炭酸ガスを反応させて炭酸塩化さ
せ、焼却灰のpHを低下させる方法である。
基準値以下の性状にするための無害化処理方法であっ
て、焼却灰に廃棄物焼却炉から排出される排ガスを通気
することにより、焼却灰中に含まれるCaOなどのアル
カリ成分に排ガス中の炭酸ガスを反応させて炭酸塩化さ
せ、焼却灰のpHを低下させる方法である。
【0019】焼却灰中の重金属のうち、特に含有量が多
い鉛は両性金属であり、pHが11を下回る領域におい
ては、溶解度が大幅に低下するので、焼却灰のpHを1
1以下にすることにより、鉛の溶出量を極度に減少させ
ることができる。又、鉛などの重金属が炭酸化される反
応も進行して不溶出化され、重金属の溶出が抑制され
る。
い鉛は両性金属であり、pHが11を下回る領域におい
ては、溶解度が大幅に低下するので、焼却灰のpHを1
1以下にすることにより、鉛の溶出量を極度に減少させ
ることができる。又、鉛などの重金属が炭酸化される反
応も進行して不溶出化され、重金属の溶出が抑制され
る。
【0020】火格子式廃棄物焼却炉の後燃焼火格子から
は200℃〜500℃程度の焼却灰が排出されるが、こ
の焼却灰に廃棄物焼却炉の排ガスを通気する際に、排ガ
スの温度を高くすると、焼却灰中の酸化カルシウムと排
ガス中の炭酸ガスが反応して炭酸カルシウムが生成する
反応が促進される。ただし、600℃を超える領域で
は、生成した炭酸カルシウムが分解する反応が始まるの
で、通気する排ガスの温度は600℃未満にする必要が
ある。
は200℃〜500℃程度の焼却灰が排出されるが、こ
の焼却灰に廃棄物焼却炉の排ガスを通気する際に、排ガ
スの温度を高くすると、焼却灰中の酸化カルシウムと排
ガス中の炭酸ガスが反応して炭酸カルシウムが生成する
反応が促進される。ただし、600℃を超える領域で
は、生成した炭酸カルシウムが分解する反応が始まるの
で、通気する排ガスの温度は600℃未満にする必要が
ある。
【0021】又、焼却灰に所定温度以上に加熱した排ガ
スを通気することにより、沸点が相対的に低い物質を揮
散させることができる。例えば、燃焼排ガスを約400
℃以上に加熱して通気すれば、焼却灰からダイオキシン
類などの有害物質を揮散させて除去することができる。
そして、焼却灰に通気した有害物質を含む排ガスを高温
の廃棄物焼却炉内へ導入すれば、揮散したダイオキシン
類は熱分解されて消失する。
スを通気することにより、沸点が相対的に低い物質を揮
散させることができる。例えば、燃焼排ガスを約400
℃以上に加熱して通気すれば、焼却灰からダイオキシン
類などの有害物質を揮散させて除去することができる。
そして、焼却灰に通気した有害物質を含む排ガスを高温
の廃棄物焼却炉内へ導入すれば、揮散したダイオキシン
類は熱分解されて消失する。
【0022】
【発明の実施の形態】図1は本発明の廃棄物焼却設備の
構成に係る実施の形態の第1の例を示す図である。図1
において、10は火格子式廃棄物焼却炉、11は廃棄物
ホッパー、12は廃棄物装入装置、13aは乾燥火格
子、13bは燃焼火格子、13cは後燃焼火格子、14
は焼却灰を排出する焼却灰排出シュートである。又、1
5は主燃焼室、16は二次燃焼室である。そして、17
は廃熱回収ボイラ、18は排ガスに水を噴霧して200
℃以下程度まで急冷する減温塔、19は集塵機、20は
燃焼排ガスを煙突へ送る送風機、21は煙突である。
構成に係る実施の形態の第1の例を示す図である。図1
において、10は火格子式廃棄物焼却炉、11は廃棄物
ホッパー、12は廃棄物装入装置、13aは乾燥火格
子、13bは燃焼火格子、13cは後燃焼火格子、14
は焼却灰を排出する焼却灰排出シュートである。又、1
5は主燃焼室、16は二次燃焼室である。そして、17
は廃熱回収ボイラ、18は排ガスに水を噴霧して200
℃以下程度まで急冷する減温塔、19は集塵機、20は
燃焼排ガスを煙突へ送る送風機、21は煙突である。
【0023】後燃焼火格子13cの後に設けられた焼却
灰排出シュート14の下には、焼却灰を受け入れて一時
滞留させ、廃棄物焼却炉10から排出される排ガス中の
炭酸ガスと接触させ反応させる反応塔30が設けられて
いる。反応塔30は焼却灰排出シュート14の下に一体
的に連結されると共に、この反応塔30の下端部に焼却
灰抜き出し装置31が設けられており、反応塔30内に
焼却灰の移動層が形成されるように構成されている。図
中、50は燃焼排ガスを通気する処理がなされて排出さ
れる焼却灰の分析試料を採取する試料採取装置、51は
pH測定装置、52はpH測定装置で測定されたデータ
の表示部である。
灰排出シュート14の下には、焼却灰を受け入れて一時
滞留させ、廃棄物焼却炉10から排出される排ガス中の
炭酸ガスと接触させ反応させる反応塔30が設けられて
いる。反応塔30は焼却灰排出シュート14の下に一体
的に連結されると共に、この反応塔30の下端部に焼却
灰抜き出し装置31が設けられており、反応塔30内に
焼却灰の移動層が形成されるように構成されている。図
中、50は燃焼排ガスを通気する処理がなされて排出さ
れる焼却灰の分析試料を採取する試料採取装置、51は
pH測定装置、52はpH測定装置で測定されたデータ
の表示部である。
【0024】そして、反応塔30には、塔内に滞留して
いる焼却灰に廃棄物焼却炉の排ガスを通気するための排
ガスを導入する手段が接続されている。このため、反応
塔30内には、ガス分散管32が設けられている。ガス
分散管32は格子状にしたり、多数本を並列に配置した
りして形成される。反応塔30へ導入する廃棄物焼却炉
の排ガスは廃熱回収ボイラ17よりも下流の排ガスライ
ンから抜き出され、送風機44によってガス分散管32
へ送られるようになっている。
いる焼却灰に廃棄物焼却炉の排ガスを通気するための排
ガスを導入する手段が接続されている。このため、反応
塔30内には、ガス分散管32が設けられている。ガス
分散管32は格子状にしたり、多数本を並列に配置した
りして形成される。反応塔30へ導入する廃棄物焼却炉
の排ガスは廃熱回収ボイラ17よりも下流の排ガスライ
ンから抜き出され、送風機44によってガス分散管32
へ送られるようになっている。
【0025】廃棄物焼却炉の排ガスを反応塔30へ導入
する際には、400℃〜600℃の範囲内の所定温度に
加熱する。このため、燃料を燃焼させて高温の燃焼ガス
を発生させる熱風発生炉45が設けられており、この高
温の燃焼ガスがガス混合器46で廃棄物焼却炉の排ガス
と混合されて所定温度に調整された後、反応塔30へ導
入されるようになっている。廃棄物焼却炉の排ガスを加
熱する手段として、蒸気ガスヒーター、高温ガスとの熱
交換器など、他の手段を用いてもよい。反応塔30へ導
入される排ガスには、必要に応じて蒸気を供給すること
ができるようになっている。47は反応塔30へ導入さ
れる排ガスの温度を測定する温度計である。
する際には、400℃〜600℃の範囲内の所定温度に
加熱する。このため、燃料を燃焼させて高温の燃焼ガス
を発生させる熱風発生炉45が設けられており、この高
温の燃焼ガスがガス混合器46で廃棄物焼却炉の排ガス
と混合されて所定温度に調整された後、反応塔30へ導
入されるようになっている。廃棄物焼却炉の排ガスを加
熱する手段として、蒸気ガスヒーター、高温ガスとの熱
交換器など、他の手段を用いてもよい。反応塔30へ導
入される排ガスには、必要に応じて蒸気を供給すること
ができるようになっている。47は反応塔30へ導入さ
れる排ガスの温度を測定する温度計である。
【0026】なお、反応塔30へ導入する廃棄物焼却炉
の排ガスは、図1に示す何れかの箇所に分岐ダクトを設
け、その分岐ダクトを経由して取り入れる。まず、廃熱
回収ボイラ17と減温塔18の間に、分岐ダクト40を
設けた場合には、通常、300℃〜400℃程度の温度
の高い排ガスを取り入れることができ、排ガスを加熱す
る熱量を低減させることができる。ただし、分岐ダクト
40から取り入れる排ガスにはダストが含まれているの
で、その経路にフィルター43を設けて除塵処理をする
必要がある。又、集塵機19の出口側に分岐ダクト41
を設けた場合、及び送風機20の出口側に分岐ダクト4
2を設けた場合には、燃焼排ガスの温度が100℃〜2
00℃程度に低下しているが、この排ガスは除塵処理さ
れているので、そのまま加熱して反応塔30へ導入する
ことができる。
の排ガスは、図1に示す何れかの箇所に分岐ダクトを設
け、その分岐ダクトを経由して取り入れる。まず、廃熱
回収ボイラ17と減温塔18の間に、分岐ダクト40を
設けた場合には、通常、300℃〜400℃程度の温度
の高い排ガスを取り入れることができ、排ガスを加熱す
る熱量を低減させることができる。ただし、分岐ダクト
40から取り入れる排ガスにはダストが含まれているの
で、その経路にフィルター43を設けて除塵処理をする
必要がある。又、集塵機19の出口側に分岐ダクト41
を設けた場合、及び送風機20の出口側に分岐ダクト4
2を設けた場合には、燃焼排ガスの温度が100℃〜2
00℃程度に低下しているが、この排ガスは除塵処理さ
れているので、そのまま加熱して反応塔30へ導入する
ことができる。
【0027】上記のように構成された廃棄物焼却設備の
操業方法について説明する。廃棄物ホッパー11の廃棄
物60が乾燥火格子13a上へ装入され、火格子の下か
ら吹き込まれる燃焼用空気と炉内の輻射熱によって乾燥
されながら昇温して着火する。次いで、燃焼火格子13
b上に移送されて燃焼し、さらに後燃焼火格子13c上
で熾燃焼して灰化し、焼却灰となる。後燃焼火格子13
cから排出された焼却灰61は焼却灰排出シュート14
から反応塔30内へ落下する。
操業方法について説明する。廃棄物ホッパー11の廃棄
物60が乾燥火格子13a上へ装入され、火格子の下か
ら吹き込まれる燃焼用空気と炉内の輻射熱によって乾燥
されながら昇温して着火する。次いで、燃焼火格子13
b上に移送されて燃焼し、さらに後燃焼火格子13c上
で熾燃焼して灰化し、焼却灰となる。後燃焼火格子13
cから排出された焼却灰61は焼却灰排出シュート14
から反応塔30内へ落下する。
【0028】一方、燃焼排ガスは廃棄物の乾燥・昇温時
及び初期の燃焼段階で生成した可燃性ガスを含んでお
り、又、微量のダイオキシン類も含んでいるので、二次
燃焼室16で空気が吹込まれて二次燃焼処理された後、
廃熱回収ボイラ17へ導入されて熱回収される。次い
で、排ガスは減温塔18で水が噴霧されて150℃〜2
00℃程度に急冷された後、集塵機19へ送られて除塵
処理され、大気放散される。
及び初期の燃焼段階で生成した可燃性ガスを含んでお
り、又、微量のダイオキシン類も含んでいるので、二次
燃焼室16で空気が吹込まれて二次燃焼処理された後、
廃熱回収ボイラ17へ導入されて熱回収される。次い
で、排ガスは減温塔18で水が噴霧されて150℃〜2
00℃程度に急冷された後、集塵機19へ送られて除塵
処理され、大気放散される。
【0029】後燃焼火格子13cから反応塔30内へ落
下した焼却灰61は塔内に一時滞留し、その間に、廃棄
物焼却炉の排ガスが通気される。焼却灰に通気する排ガ
スは、廃熱回収ボイラ17よりも下流側の燃焼排ガスラ
インから排ガス供給送風機44により取り入れられ、4
00℃〜600℃の範囲内の所定温度になるように、熱
風発生炉45で発生させた高温の燃焼ガスと混合された
後、反応塔30内へ導入される。焼却灰の層を通過した
排ガスは焼却灰排出シュート14を経由して二次燃焼室
16へ入り、主燃焼室15から流入してくるガスと一緒
に二次燃焼処理される。
下した焼却灰61は塔内に一時滞留し、その間に、廃棄
物焼却炉の排ガスが通気される。焼却灰に通気する排ガ
スは、廃熱回収ボイラ17よりも下流側の燃焼排ガスラ
インから排ガス供給送風機44により取り入れられ、4
00℃〜600℃の範囲内の所定温度になるように、熱
風発生炉45で発生させた高温の燃焼ガスと混合された
後、反応塔30内へ導入される。焼却灰の層を通過した
排ガスは焼却灰排出シュート14を経由して二次燃焼室
16へ入り、主燃焼室15から流入してくるガスと一緒
に二次燃焼処理される。
【0030】塔内に滞留している焼却灰は焼却灰抜き出
し装置31により、順次抜き出されるが、塔内における
焼却灰の滞留が所定時間に維持されるように、適宜、抜
き出し量の調整が行われる。滞留時間は焼却灰粒子表面
に廃棄物焼却炉の排ガス中の炭酸ガスが接して十分反応
が進行するように設定される。
し装置31により、順次抜き出されるが、塔内における
焼却灰の滞留が所定時間に維持されるように、適宜、抜
き出し量の調整が行われる。滞留時間は焼却灰粒子表面
に廃棄物焼却炉の排ガス中の炭酸ガスが接して十分反応
が進行するように設定される。
【0031】上記の操業中には、試料採取装置50によ
り処理された焼却灰が所定時間間隔で採取され、この試
料がpH測定装置へ送られてpH測定が行われる。この
pH測定値に基づいて、反応塔30内へ導入される燃焼
排ガスの温度、燃焼排ガスの送風量、焼却灰抜き出し装
置31の抜き出し量などの調整を行う。
り処理された焼却灰が所定時間間隔で採取され、この試
料がpH測定装置へ送られてpH測定が行われる。この
pH測定値に基づいて、反応塔30内へ導入される燃焼
排ガスの温度、燃焼排ガスの送風量、焼却灰抜き出し装
置31の抜き出し量などの調整を行う。
【0032】なお、制御装置を設け、pH測定値に基づ
いて、燃焼排ガスの温度、燃焼排ガスの送風量、焼却灰
の抜き出し量のうちの何れか、又は複数の反応条件を調
節するようにしてもよい。
いて、燃焼排ガスの温度、燃焼排ガスの送風量、焼却灰
の抜き出し量のうちの何れか、又は複数の反応条件を調
節するようにしてもよい。
【0033】反応塔30へ導入する排ガスの温度を40
0℃〜600℃の範囲内にする理由は次の通りである。
焼却灰の加熱温度を高くするにしたがって、焼却灰中の
成分と燃焼排ガス中の炭酸ガスとの反応速度は大きくな
るが、600℃を超える領域では、炭酸カルシウムが分
解する反応が始まるので、反応塔30へ導入する排ガス
の温度は600℃未満にする必要がある。そして、焼却
灰に含まれているダイオキシン類を揮散させるために
は、400℃以上に加熱する必要がある。
0℃〜600℃の範囲内にする理由は次の通りである。
焼却灰の加熱温度を高くするにしたがって、焼却灰中の
成分と燃焼排ガス中の炭酸ガスとの反応速度は大きくな
るが、600℃を超える領域では、炭酸カルシウムが分
解する反応が始まるので、反応塔30へ導入する排ガス
の温度は600℃未満にする必要がある。そして、焼却
灰に含まれているダイオキシン類を揮散させるために
は、400℃以上に加熱する必要がある。
【0034】図2は本発明の廃棄物焼却設備の構成に係
る実施の形態の第2の例を示す図である。図2におい
て、図1と部分については、同一の符号を付して説明を
省略する。この実施の形態においては、焼却灰排出シュ
ート14の下に焼却灰抜き出し装置31が設けられ、焼
却灰抜き出し装置31から抜き出された焼却灰を貯留す
る焼却灰貯留槽34が設けられている。焼却灰貯留槽3
4は焼却灰と廃棄物焼却炉10から排出された排ガス中
の炭酸ガスとを接触させる反応部を兼ねている。このた
め、焼却灰貯留槽34には、貯留されている焼却灰に排
ガスを通気するための排ガス導入手段が接続されてお
り、槽内にはガス分散管35が設けられている。ガス分
散管35は格子状にしたり、多数本を並列に配置したり
して形成される。焼却灰貯留槽34へ導入する廃棄物焼
却炉の排ガスは廃熱回収ボイラ17よりも下流の排ガス
ラインから抜き出され、図1の場合と同様に、400℃
〜600℃の範囲内の所定温度まで加熱された後、ガス
分散管35へ送られるようになっている。図中、33は
焼却灰抜き出し装置31から抜き出された焼却灰を焼却
灰貯留槽34へ輸送するコンベアである。
る実施の形態の第2の例を示す図である。図2におい
て、図1と部分については、同一の符号を付して説明を
省略する。この実施の形態においては、焼却灰排出シュ
ート14の下に焼却灰抜き出し装置31が設けられ、焼
却灰抜き出し装置31から抜き出された焼却灰を貯留す
る焼却灰貯留槽34が設けられている。焼却灰貯留槽3
4は焼却灰と廃棄物焼却炉10から排出された排ガス中
の炭酸ガスとを接触させる反応部を兼ねている。このた
め、焼却灰貯留槽34には、貯留されている焼却灰に排
ガスを通気するための排ガス導入手段が接続されてお
り、槽内にはガス分散管35が設けられている。ガス分
散管35は格子状にしたり、多数本を並列に配置したり
して形成される。焼却灰貯留槽34へ導入する廃棄物焼
却炉の排ガスは廃熱回収ボイラ17よりも下流の排ガス
ラインから抜き出され、図1の場合と同様に、400℃
〜600℃の範囲内の所定温度まで加熱された後、ガス
分散管35へ送られるようになっている。図中、33は
焼却灰抜き出し装置31から抜き出された焼却灰を焼却
灰貯留槽34へ輸送するコンベアである。
【0035】焼却灰貯留槽34には通気された燃焼排ガ
スを排出するダクト48が設けられており、ダクト48
は廃棄物焼却炉10に接続されている。このため、焼却
灰を通気した排ガスが廃棄物焼却炉10内へ導入され、
二次燃焼室16で燃焼処理されるようになっている。こ
れにより、排ガスの通気によって揮散したダイオキシン
類などの有害物が熱分解して消失する。
スを排出するダクト48が設けられており、ダクト48
は廃棄物焼却炉10に接続されている。このため、焼却
灰を通気した排ガスが廃棄物焼却炉10内へ導入され、
二次燃焼室16で燃焼処理されるようになっている。こ
れにより、排ガスの通気によって揮散したダイオキシン
類などの有害物が熱分解して消失する。
【0036】図3は本発明の廃棄物焼却設備の構成に係
る実施の形態の第3の例を示す図である。図3におい
て、図1と部分については、同一の符号を付して説明を
省略する。この実施の形態においては、焼却灰排出シュ
ート14の下に焼却灰を湿潤化する湿式灰出し装置38
が設けられ、湿式灰出し装置38から抜き出された焼却
灰を貯留する焼却灰貯留槽39が設けられている。
る実施の形態の第3の例を示す図である。図3におい
て、図1と部分については、同一の符号を付して説明を
省略する。この実施の形態においては、焼却灰排出シュ
ート14の下に焼却灰を湿潤化する湿式灰出し装置38
が設けられ、湿式灰出し装置38から抜き出された焼却
灰を貯留する焼却灰貯留槽39が設けられている。
【0037】焼却灰貯留槽39は焼却灰に廃棄物焼却炉
10から排出された排ガスを通気して反応させる反応部
を兼ねている。このため、焼却灰貯留槽39内には、貯
留されている焼却灰に排ガスを通気するための排ガス導
入手段が接続されており、槽内にはガス分散管36が設
けられている。ガス分散管36は格子状にしたり、多数
本を並列に配置したりして形成される。焼却灰貯留槽3
9へ導入する廃棄物焼却炉の排ガスは廃熱回収ボイラ1
7よりも下流の排ガスラインから抜き出され、ガス分散
管36へ送られるようになっている。
10から排出された排ガスを通気して反応させる反応部
を兼ねている。このため、焼却灰貯留槽39内には、貯
留されている焼却灰に排ガスを通気するための排ガス導
入手段が接続されており、槽内にはガス分散管36が設
けられている。ガス分散管36は格子状にしたり、多数
本を並列に配置したりして形成される。焼却灰貯留槽3
9へ導入する廃棄物焼却炉の排ガスは廃熱回収ボイラ1
7よりも下流の排ガスラインから抜き出され、ガス分散
管36へ送られるようになっている。
【0038】焼却灰貯留槽39には通気された排ガスを
排出するダクト49が設けられており、ダクト49は廃
棄物焼却炉10に接続されている。このため、焼却灰に
通気した排ガスが廃棄物焼却炉10内へ導入され、二次
燃焼室16で燃焼処理されるようになっている。
排出するダクト49が設けられており、ダクト49は廃
棄物焼却炉10に接続されている。このため、焼却灰に
通気した排ガスが廃棄物焼却炉10内へ導入され、二次
燃焼室16で燃焼処理されるようになっている。
【0039】なお、この実施の形態においては、湿式灰
出し装置38から抜き出された焼却灰が湿潤化されてお
り、焼却灰中のCaOと燃焼排ガス中の炭酸ガスとの反
応が水を介して行われるので、図1、図2の場合に比べ
て、反応が速やかに行われる。すなわち、CaOと水が
反応してCa(OH)2 が生成し、さらにCa(OH)
2 と炭酸ガスが反応してCaCO3 が生成する反応が行
われる。又、焼却灰中の水分と排ガス中の炭酸ガスが反
応して炭酸が生成してpHを低下させる反応も行われ
る。このため、焼却灰貯留槽39へ導入する廃棄物焼却
炉の燃焼排ガスを加熱して昇温することはしない。な
お、焼却灰の水分の好ましい範囲は10〜30%であ
る。焼却灰の水分が10%未満であると、CaO→Ca
(OH)2 の反応が進まない。又、30%を超えると、
水の蒸発潜熱量が多くなり、温度が低下してCaO→C
a(OH)2 の反応が進まないので、水分が上記の範囲
外であるのは好ましくない。
出し装置38から抜き出された焼却灰が湿潤化されてお
り、焼却灰中のCaOと燃焼排ガス中の炭酸ガスとの反
応が水を介して行われるので、図1、図2の場合に比べ
て、反応が速やかに行われる。すなわち、CaOと水が
反応してCa(OH)2 が生成し、さらにCa(OH)
2 と炭酸ガスが反応してCaCO3 が生成する反応が行
われる。又、焼却灰中の水分と排ガス中の炭酸ガスが反
応して炭酸が生成してpHを低下させる反応も行われ
る。このため、焼却灰貯留槽39へ導入する廃棄物焼却
炉の燃焼排ガスを加熱して昇温することはしない。な
お、焼却灰の水分の好ましい範囲は10〜30%であ
る。焼却灰の水分が10%未満であると、CaO→Ca
(OH)2 の反応が進まない。又、30%を超えると、
水の蒸発潜熱量が多くなり、温度が低下してCaO→C
a(OH)2 の反応が進まないので、水分が上記の範囲
外であるのは好ましくない。
【0040】図4は本発明の廃棄物焼却設備の構成に係
る実施の形態の第4の例を示す図である。図4におい
て、図1と部分については、同一の符号を付して説明を
省略する。この実施の形態においては、廃熱回収ボイラ
17よりも下流の排ガスライン内の燃焼排ガスが送風機
44により抜き出され、熱風発生炉45で発生した高温
の燃焼ガスが混合されて400℃〜600℃の範囲内の
所定温度まで加熱された後、後燃焼火格子13cへ導入
されるようになっている。
る実施の形態の第4の例を示す図である。図4におい
て、図1と部分については、同一の符号を付して説明を
省略する。この実施の形態においては、廃熱回収ボイラ
17よりも下流の排ガスライン内の燃焼排ガスが送風機
44により抜き出され、熱風発生炉45で発生した高温
の燃焼ガスが混合されて400℃〜600℃の範囲内の
所定温度まで加熱された後、後燃焼火格子13cへ導入
されるようになっている。
【0041】廃棄物焼却炉の排ガスを後燃焼火格子13
c上の焼却灰に通気することにより、焼却灰中の成分と
排ガス中の炭酸ガスとの反応が促進される。このため、
pHが低下し、重金属の溶出量が抑制された焼却灰が排
出される。又、ダイオキシン類などの有害物質が揮散し
て除去され、揮散したダイオキシン類などは二次燃焼炉
17で熱分解して消失する。
c上の焼却灰に通気することにより、焼却灰中の成分と
排ガス中の炭酸ガスとの反応が促進される。このため、
pHが低下し、重金属の溶出量が抑制された焼却灰が排
出される。又、ダイオキシン類などの有害物質が揮散し
て除去され、揮散したダイオキシン類などは二次燃焼炉
17で熱分解して消失する。
【0042】なお、後燃焼火格子13cには、空気供給
ラインも接続されている。空気供給ラインは廃棄物焼却
炉10の立ち上げ時に空気を供給する場合に使用し、
又、必要に応じて、後燃焼火格子13cへ供給するガス
の酸素濃度を調整する際に使用する。 (実施例)電熱加熱により内部が所定温度に保持される
ように構成された耐熱容器に都市ごみ焼却炉から排出さ
れた焼却灰を充填し、この焼却灰に焼却炉から排出され
た排ガスを通気する試験を行った。排ガスは焼却炉の排
ガスラインから抜き出して約500℃に加熱してから通
気した。供試した焼却灰の分析値はpHが12.8、鉛
の溶出量が0.23mg/l(溶出試験法:環境庁告示
第13号)であった。又、通気した排ガスの組成は炭酸
ガスが約10〜15vol %、水分が約15〜25vol %
であった。
ラインも接続されている。空気供給ラインは廃棄物焼却
炉10の立ち上げ時に空気を供給する場合に使用し、
又、必要に応じて、後燃焼火格子13cへ供給するガス
の酸素濃度を調整する際に使用する。 (実施例)電熱加熱により内部が所定温度に保持される
ように構成された耐熱容器に都市ごみ焼却炉から排出さ
れた焼却灰を充填し、この焼却灰に焼却炉から排出され
た排ガスを通気する試験を行った。排ガスは焼却炉の排
ガスラインから抜き出して約500℃に加熱してから通
気した。供試した焼却灰の分析値はpHが12.8、鉛
の溶出量が0.23mg/l(溶出試験法:環境庁告示
第13号)であった。又、通気した排ガスの組成は炭酸
ガスが約10〜15vol %、水分が約15〜25vol %
であった。
【0043】上記の排ガスを3時間通気した後、焼却灰
を分析したところ、pHが11.7、鉛の溶出量が0.
1mg/lに低下し、埋立ての基準値を下回る品質のも
のになった。
を分析したところ、pHが11.7、鉛の溶出量が0.
1mg/lに低下し、埋立ての基準値を下回る品質のも
のになった。
【0044】そして、さらに通気を継続し、5時間経過
後に焼却灰を分析したところ、pHが10.8、鉛の溶
出量が0.01mg/lに低下し、路盤材などに使用で
きる土壌環境基準を下回る品質のものになった。
後に焼却灰を分析したところ、pHが10.8、鉛の溶
出量が0.01mg/lに低下し、路盤材などに使用で
きる土壌環境基準を下回る品質のものになった。
【0045】
【発明の効果】以上述べた本発明によれば、廃棄物焼却
炉から排出される焼却灰のpHを低下させることがで
き、かつ重金属の溶出を抑制することができる。又、焼
却灰中のダイオキシン類などの有害物質を除去すること
もできる。
炉から排出される焼却灰のpHを低下させることがで
き、かつ重金属の溶出を抑制することができる。又、焼
却灰中のダイオキシン類などの有害物質を除去すること
もできる。
【図1】本発明の廃棄物焼却設備の構成に係る実施の形
態の第1の例を示す図である。
態の第1の例を示す図である。
【図2】本発明の廃棄物焼却設備の構成に係る実施の形
態の第2の例を示す図である。
態の第2の例を示す図である。
【図3】本発明の廃棄物焼却設備の構成に係る実施の形
態の第3の例を示す図である。
態の第3の例を示す図である。
【図4】本発明の廃棄物焼却設備の構成に係る実施の形
態の第4の例を示す図である。
態の第4の例を示す図である。
10 火格子式廃棄物焼却炉
13a 乾燥火格子
13b 燃焼火格子
13c 後燃焼火格子
14 焼却灰排出シュート
15 主燃焼室
16 二次燃焼室
17 廃熱回収ボイラ
19 集塵機
30 反応塔
31 焼却灰抜き出し装置
32、35、36 ガス分散管
34 焼却灰貯留槽
38 湿式灰出し装置
39 焼却灰貯留槽
40、41、42 分岐ダクト
44 排ガス供給送風機
45 熱風発生炉
46 ガス混合器
48、49 排ガス排出ダクト
60 廃棄物
61 焼却灰
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Fターム(参考) 3K061 NA02
4D004 AA36 AB03 AB07 BA03 CA24
CA34 CA35 CB04 CB36 CB43
CC01 CC03 DA01 DA02 DA03
DA04 DA06 DA20
Claims (9)
- 【請求項1】 廃棄物焼却炉から排出される焼却灰を無
害化処理する方法であって、該焼却灰に廃棄物焼却炉か
ら排出される排ガスを加熱して通気することを特徴とす
る廃棄物焼却灰の無害化処理方法。 - 【請求項2】 廃棄物焼却炉から排出される焼却灰を無
害化処理する方法であって、該焼却灰を滞留させて反応
させる反応部に廃棄物焼却炉から排出される排ガスを加
熱して通気することを特徴とする廃棄物焼却灰の無害化
処理方法。 - 【請求項3】 火格子式廃棄物焼却炉から排出される焼
却灰を無害化処理する方法であって、後燃焼火格子に廃
棄物焼却炉から排出される排ガスを加熱して供給するこ
とを特徴とする廃棄物焼却灰の無害化処理方法。 - 【請求項4】 廃棄物焼却炉の焼却灰排出シュートの下
に、焼却灰を受け入れて一時滞留させ反応させる反応塔
が連結され、該反応塔に、廃棄物焼却炉から排出される
排ガスを加熱して導入する排ガス加熱導入手段が接続さ
れることを特徴とする廃棄物焼却設備。 - 【請求項5】 廃棄物焼却炉から排出される焼却灰を貯
留する焼却灰貯留槽が設けられ、該焼却灰貯留槽に、廃
棄物焼却炉から排出される排ガスを加熱して導入する排
ガス加熱導入手段が接続されることを特徴とする廃棄物
焼却設備。 - 【請求項6】 廃棄物焼却炉から排出される焼却灰を湿
潤化する湿式灰出し装置が設けられ、該湿式灰出し装置
から搬送された焼却灰を貯留する焼却灰貯留槽が設けら
れ、該焼却灰貯留槽に、廃棄物焼却炉から排出される排
ガスを導入する排ガス導入手段が接続されることを特徴
とする廃棄物焼却設備。 - 【請求項7】 火格子式廃棄物焼却炉の後燃焼火格子
に、廃棄物焼却炉から排出された排ガスを加熱して導入
する排ガス加熱導入手段が接続されたことを特徴とする
廃棄物焼却設備。 - 【請求項8】 廃棄物焼却炉から排出される焼却灰中の
有害物を無害化処理する方法であって、該焼却灰に廃棄
物焼却炉から排出される排ガスを通気することにより、
該焼却灰中のCaOに排ガス中のCO2 を反応させてC
aCO3 を生成せしめ、焼却灰のpHを11以下とする
処理と、該焼却灰中の鉛に排ガス中のCO2 を反応させ
て炭酸塩を生成せしめる処理の少なくとも一つの処理を
行うことを特徴とする廃棄物焼却灰の無害化処理方法。 - 【請求項9】 廃棄物焼却炉から排出される焼却灰中の
有害物を無害化処理する方法であって、該焼却灰に水分
を添加し、該焼却灰に廃棄物焼却炉から排出される排ガ
スを通気することにより、該焼却灰中のCaOに排ガス
中のCO2 を反応させてCaCO3 を生成せしめ、焼却
灰のpHを11以下とする処理と、該焼却灰中の鉛に排
ガス中のCO2 を反応させて炭酸塩を生成せしめる処理
の少なくとも一つの処理を行うことを特徴とする廃棄物
焼却灰の無害化処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002153770A JP2003340397A (ja) | 2002-05-28 | 2002-05-28 | 廃棄物焼却灰の無害化処理方法及び廃棄物焼却設備 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002153770A JP2003340397A (ja) | 2002-05-28 | 2002-05-28 | 廃棄物焼却灰の無害化処理方法及び廃棄物焼却設備 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003340397A true JP2003340397A (ja) | 2003-12-02 |
Family
ID=29770730
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002153770A Pending JP2003340397A (ja) | 2002-05-28 | 2002-05-28 | 廃棄物焼却灰の無害化処理方法及び廃棄物焼却設備 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003340397A (ja) |
Cited By (16)
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JP2005125210A (ja) * | 2003-10-22 | 2005-05-19 | Kurita Water Ind Ltd | 焼却主灰の処理方法 |
JP2006223987A (ja) * | 2005-02-17 | 2006-08-31 | Takuma Co Ltd | 焼却灰の改質処理方法及びこれを用いた焼却灰改質型ストーカ式ごみ焼却炉 |
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