JP2005016808A

JP2005016808A - 廃棄物の溶融処理設備

Info

Publication number: JP2005016808A
Application number: JP2003180744A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Mase; 努間瀬
Original assignee: Furukawa Co Ltd
Current assignee: Furukawa Co Ltd
Priority date: 2003-06-25
Filing date: 2003-06-25
Publication date: 2005-01-20

Abstract

【課題】前処理装置として混練機や造粒機等の機器を装備する必要をなくし、設備を簡素化してコストを低減する。
【解決手段】焼却残渣をコークスベッド式の溶融炉１へ投入して溶融処理する廃棄物の溶融処理設備において、焼却残渣を気流により飛散性のある粉体と飛散性のない粒状物とに選別する気流選別機４と、気流選別機４によって選別された飛散性のない粒状物を投入口１５から溶融炉１へ投入するための投入ライン５と、気流選別機４によって選別された飛散性のある粉体を燃焼用空気と共に羽口１７から溶融炉１へ吹き込むための吹き込みライン６とを備える。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、都市ごみや産業廃棄物等の焼却炉から排出された焼却灰や飛灰（以下焼却残渣という）を、コークスベッド式の溶融炉へ投入し、溶融処理を行う廃棄物の溶融処理設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、都市ごみや産業廃棄物等は焼却処分されることが多い。焼却減容された焼却残渣は、埋め立て処分される。しかし、埋め立て処分場の確保は次第に困難になっているので、焼却残渣を溶融する竪型コークスベッド式の溶融炉を備えた溶融処理設備で溶融処理し、路盤材、骨材、ブロック等としてリサイクルすることが行われている。
【０００３】
溶融処理設備では、焼却残渣を塩基度調整剤である石灰石、燃焼剤である塊コークスとともに竪型コークスベッド式の溶融炉内に投入し、予熱された燃焼用空気を羽口から炉内へ送って塊コークスの燃焼熱で炉内を１５００°Ｃ以上に加熱することにより、焼却残渣を石灰石とともに溶融する。
焼却残渣は、比重の小さい粉体が多く含まれているため、そのまま炉頂等から溶融炉へ投入すると、溶融炉内を上昇する排ガスによりダスト（溶融飛灰）が飛散し、溶融効率の低下、排ガスダクトの閉塞や清掃頻度の増加等のトラブルを誘発する。
【０００４】
そこで、従来の溶融処理設備では、ダストの発生を少なくするため、焼却残渣を乾燥調湿し必要に応じて粘結剤を加えて予め所定の大きさに成形する前処理を行っている。
焼却残渣の前処理の方法としては、例えば、焼却残渣を乾燥機で乾燥し、選別機で粗粒を分離し、粘結剤と水を添加して混練機で混練し、ブリケッティングマシン（造粒装置）で造粒した後、選別機で細粒を除去して得られたブリケットをホッパに貯蔵し、このブリケットをホッパから溶融炉へ装入するようにした焼却残渣のブリケット化方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
このような前処理を行うため、具体的には例えば図２に示すような前処理装置が用いられる。
図２の前処理装置は、ピット１１と、バケットクレーン１２と、乾燥機１３と、一次選別機２１と、細粒物ホッパ２２と、粘結剤ホッパ２３と、混練機２４と、造粒機２５と、二次選別機２６と、ブリケットホッパ２７と、粗粒物ホッパ２８を備えている。
【０００６】
トラック１４からピット１１に投入された焼却残渣は、バケットクレーン１２で乾燥機１３に供給される。焼却残渣は乾燥機１３で乾燥され、一次選別機２１で粗粒物（＋１０ｍｍ）と細粒物（−１０ｍｍ）とに分級される。粗粒物はそのまま粗粒物ホッパ２８に送られて貯蔵される。
細粒物は、細粒物ホッパ２２に送られて貯留され、細粒物ホッパ２２から混練機２４に供給される。混練機２４では、細粒物ホッパ２２から供給された細粒物に粘結剤ホッパ２３から粘結剤が加えられ、給水管２９から水が供給されて調湿され混練が行われる。
【０００７】
混練された焼却残渣は、造粒機２５に送られて造粒され、二次選別機２６に供給されて＋１０ｍｍと−１０ｍｍとに分級される。＋１０ｍｍのブリケットはブリケットホッパ２７に送られて貯蔵される。−１０ｍｍの細粒物は、造粒機２５へリターンされて、再度造粒される。
ブリケットホッパ２７に貯蔵されたブリケットと粗粒物ホッパ２８に貯蔵された粗粒物は、計量装置３０で計量されて所定量が溶融炉１の投入口１５へ供給され、投入口１５からから溶融炉１内に投入される。
【０００８】
溶融炉１は、断面が円筒形の竪型コークスベッド式の溶融炉であり、炉の下部に下段羽口１６と上段羽口１７、炉の底部に出湯樋１８を備えている。
溶融炉１内には、ブリケットと粗粒物とともに塩基度調整剤である石灰石、燃焼剤である塊コークスが投入され、予熱された燃焼用空気が主羽口である下段羽口１６から炉内へ送られ塊コークスの燃焼熱で炉内が１５００°Ｃ以上に加熱されて、ブリケットと粗粒物とは石灰石とともに溶融され、出湯樋１８からスラグとして出湯される。炉内で発生するＣＯは、副羽口である上段羽口１７から送られる燃焼用空気で完全に燃焼される。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−１６９８１５号公報（第２頁、図１）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来の溶融処理設備では、乾燥、一次分級、混練、造粒、二次分級という多段の工程による前処理を行うために、前処理装置として多数の機器を装備する必要があり、設備が複雑でコストが嵩むという問題がある。
本発明は、溶融処理設備における上記問題を解決するものであって、前処理装置として混練機や造粒機等の機器を装備する必要がなく設備を簡素化でき、コストが低廉な廃棄物の溶融処理設備を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、焼却残渣をコークスベッド式の溶融炉へ投入して溶融処理する廃棄物の溶融処理設備において、焼却残渣を気流により飛散性のある粉体と飛散性のない粒状物とに選別する気流選別機と、気流選別機によって選別された飛散性のない粒状物を投入口から溶融炉へ投入するための投入ラインと、気流選別機によって選別された飛散性のある粉体を燃焼用空気と共に羽口から溶融炉へ吹き込むための吹き込みラインとを備えることにより上記課題を解決している。
【００１２】
本発明の廃棄物の溶融処理設備では、気流選別機によって焼却残渣が溶融炉内風速に相当する程度の気流で飛散性のある粉体と飛散性のない粒状物とに選別され、飛散性のない粒状物は投入ラインを経て投入口から溶融炉へ投入され、飛散性のある粉体は吹き込みラインを経て燃焼用空気と共に羽口から溶融炉へ吹き込まれる。
【００１３】
飛散性のある粉体が投入口からは投入されず、羽口から溶融炉へ吹き込まれて炉内下部で速やかに溶融されるので、溶融炉内を上昇する排ガスによりダストとして飛散することが防止される。
従って、この廃棄物の溶融処理設備は、造粒工程が不要であり、前処理装置として混練機や造粒機等の機器を装備する必要がなく設備を簡素化でき、コストが低減できる。
【００１４】
飛散性のある粉体は、コークスの燃焼用空気が送風され付近の温度が１６００℃以上に達する下段羽口でなく、ＣＯの燃焼用空気が送風され付近の比較的温度が低い上段羽口から吹き込むことにより、粉体が溶融固着して羽口が閉塞することによる送風障害を発生させず、炉の中心まで粉体を送り込んで、より安定的な溶融を実現することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の一形態を示す廃棄物の溶融処理設備の構成図である。
この溶融処理設備の溶融炉１は、断面が円筒形の竪型コークスベッド式の溶融炉であり、炉の頂部に投入口１５、炉の下部に下段羽口１６と上段羽口１７、炉の底部に出湯樋１８を備えている。
溶融炉１内には、焼却残渣とともに塩基度調整剤である石灰石、燃焼剤である塊コークスが投入され、予熱された燃焼用空気が主羽口である下段羽口１６から炉内へ送られ塊コークスの燃焼熱で炉内が１５００°Ｃ以上に加熱されて、焼却残渣は石灰石とともに溶融され、出湯樋１８からスラグとして出湯される。炉内で発生するＣＯは、副羽口である上段羽口１７から送られる燃焼用空気で完全に燃焼される。
【００１６】
溶融炉１の前段には、ピット１１と、バケットクレーン１２と、乾燥機１３と、気流選別機４とが設けられている。気流選別機４と溶融炉１との間には、気流選別機４によって選別された飛散性のない粒状物を投入口１５から溶融炉１へ投入するための投入ライン５と、気流選別機によって選別された飛散性のある粉体を燃焼用空気と共に上段羽口１７から溶融炉１へ吹き込むための吹き込みライン６とが設けられている。
【００１７】
投入ライン５の途中には、飛散性のない粒状物を貯留する粒状物ホッパ５１と計量装置５２とが設けられている。また、吹き込みライン６の途中には、飛散性のある粉体を捕集するためのサイクロン等の集塵装置６１と、捕集された粉体を貯留する粉体ホッパ６２と、計量装置６３とが設けられている。
トラック１４からピット１１に投入された焼却残渣は、バケットクレーン１２で乾燥機１３に供給される。焼却残渣は乾燥機１３で乾燥され、気流選別機４に送られる。
【００１８】
気流選別機４は縦型の管体であって、選別用空気管４１から空気が供給され、内部に上向きの気流が生じるようになっている。溶融炉１内の風速が３〜５ｍ／ｓ程度であるため、管体内の気流の速度を５ｍ／ｓ以上とすることにより焼却残渣を飛散性のある粉体と飛散性のない粒状物とに選別する。
気流選別用の空気は、溶融炉１の排ガス用の煙突（図示略）から排出される前の高温のガス等の廃熱を利用することにより、気流選別と同時に焼却残渣を乾燥させることも可能であり、その場合乾燥機１３の負荷を軽減しあるいは乾燥機１３を不使用とすることもできコストが低減される。
【００１９】
選別された飛散性のない粒状物は投入ライン５の粒状物ホッパ５１に貯蔵される。粒状物ホッパ５１に貯蔵された粗粒物は、計量装置５２で計量されて所定量が溶融炉１の投入口１５へ供給され、投入口１５からから溶融炉１内に投入される。粒状物には飛散性のある粉体は含まれていないので、このとき溶融炉１内を上昇する排ガスによりダストが飛散することはない。
【００２０】
飛散性のある粉体は吹き込みライン６の集塵器６１で捕集されて粉体ホッパ６２に貯留される。粉体ホッパ６２に貯留された粉体は、計量装置６３で定量的に切り出されて、燃焼用空気と共に輸送され溶融炉１の上段羽口１７から溶融炉１内へ吹き込まれる。
主羽口である下段羽口１６は熱源のコークスを燃焼させるための空気を安定して供給する場所であり、安定した燃焼反応を確保する必要があるため、微粉炭や廃プラスチック等のコークス代替燃料の吹き込みには使用される。しかし、付近の温度が１６００℃以上に達する下段羽口１６では粉体が溶融固着して閉塞することによる送風障害を発生するおそれがあるので、溶融対象である粉体は、吹き込まないほうが望ましい。
【００２１】
飛散性のある粉体は、ＣＯの燃焼用空気が送風され付近の温度が低い上段羽口１７から吹き込むことにより、炉の中心まで粉体を送り込んで、より安定的な溶融を実現することができる。
この廃棄物の溶融処理設備は、飛散性のある粉体が投入口１５からは投入されず、上段羽口１７から溶融炉１へ吹き込まれて炉内下部で速やかに溶融されるので、溶融炉内を上昇する排ガスによりダストとして飛散することが防止される。従って、この廃棄物の溶融処理設備は、造粒工程が不要であり、前処理装置として混練機や造粒機等の機器を装備する必要がなく設備を簡素化でき、コストが低減できる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の廃棄物の溶融処理設備は、前処理装置として混練機や造粒機等の機器を装備する必要がなく設備を簡素化でき、コストが低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示す廃棄物の溶融処理設備の構成図である。
【図２】従来の廃棄物の溶融処理設備の前処理装置の構成図である。
【符号の説明】
１溶融炉
４気流選別機
５投入ライン
６吹き込みライン
１１ピット
１２バケットクレーン
１３乾燥機
１５投入口
１６下段羽口
１７上段羽口
４１選別用空気管
５１粒状物ホッパ
５２計量装置
６１集塵装置
６２粉体ホッパ
６３計量装置

Claims

焼却残渣をコークスベッド式の溶融炉へ投入して溶融処理する廃棄物の溶融処理設備であって、
焼却残渣を気流により飛散性のある粉体と飛散性のない粒状物とに選別する気流選別機と、気流選別機によって選別された飛散性のない粒状物を投入口から溶融炉へ投入するための投入ラインと、気流選別機によって選別された飛散性のある粉体を燃焼用空気と共に羽口から溶融炉へ吹き込むための吹き込みラインとを備えたことを特徴とする廃棄物の溶融処理設備。
飛散性のある粉体を上段羽口から吹き込むことを特徴とする請求項１記載の廃棄物の溶融処理設備。