JP2682756B2 - 溶融炉における簡易重金属多段分離抽出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、汚泥及び廃棄物の焼却
灰溶融プラントの溶融炉の排煙中に含まれている重金属
を分離して抽出する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、下廃水などの生物学的窒素除去装
置から取り出された余剰汚泥は、汚泥溶融プラントによ
って乾燥され、約１４００℃の高温で溶融されて無公害
なスラグに変えられる。その際、汚泥溶融プラントの溶
融炉内で発生する排煙は、廃熱ボイラで温度が下げら
れ、排煙処理塔で水が噴霧されて排煙中の大き目の塵が
取り除かれ、さらに電気集塵機で細かい塵が取り除かれ
た後、煙突から廃ガスとして排出される。

【０００３】ところで、前記下廃水などの余剰汚泥ある
いは廃棄物の焼却灰には有害な重金属なぞが含まれてい
るが、溶融炉で溶融する過程でこの重金属は気化して排
煙中にも含まれる。従来、この排煙中の重金属の多くは
排煙処理塔及び電気集塵機によって取り除かれている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の溶融プ
ラントでは前記のように溶融炉から排煙処理塔の間に廃
熱ボイラあるいは空気予熱器が介在して熱交換が行われ
て排煙の温度が下げられている。この廃熱ボイラ内には
複数の細管が設けられているために、排煙中に含まれる
重金属はこの細管に付着して細管を傷めたり、熱交換の
効果を低下させたり、排煙の流路を塞いで排煙の流れを
悪くする等の問題点があった。

【０００５】さらに、この重金属を各々別々に回収して
再利用できれば資源の有効活用となって大変好ましい。
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、溶融炉と廃熱ボイラあるいは空気予熱器との
間で排煙中に含まれる重金属を取り除き、しかも重金属
を別々に回収して再利用できる溶融炉における簡易重金
属多段分離抽出装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、溶融炉の排煙
通路を横断して配設され、内部に冷却媒体が流通する複
数本のチューブ体を有する重金属分離抽出モジュールを
排煙通路に複数段設け、各モジュールのチューブ体を流
れる冷却媒体の温度を各モジュールごとに一定温度差を
以て異ならしめている。

【０００７】

【作用】上記の構成により、冷却媒体によって冷却され
たチューブ体の表面に排煙中に含まれる重金属が接触し
て凝固し、チューブ体の表面に付着する。これにより排
煙中の重金属を除去する。

【０００８】この時、重金属分離抽出モジュールのチュ
ーブ体を流れる冷却媒体の温度を各モジュールごとに一
定温度差をもって異ならしめていることから、沸点の異
なる重金属を分けて抽出できる。

【０００９】

【実施例】以下に本発明の溶融炉における簡易重金属多
段分離抽出装置の一実施例を説明する。

【００１０】図１は、本発明の溶融炉における簡易重金
属多段分離抽出装置の使用状態図、であって、図におい
て、１は溶融炉、２は溶融炉における簡易重金属多段分
離抽出装置である。

【００１１】溶融炉における簡易重金属多段分離抽出装
置２は、斜めに傾斜する排煙通路３に複数段の重金属分
離抽出モジュール４が配置され、各重金属分離抽出モジ
ュール４の下部には重金属が含まれた塵を集める補集部
５が設けられている。

【００１２】図２は、重金属分離抽出モジュールの平面
図であって、この重金属分離抽出モジュール４は、排煙
通路３を横切って配設された複数本のチューブ体６と、
このチューブ体６の一端側に設けられた入口ヘッダー７
と、他端側に設けられた出口ヘッダー８とから構成され
ている。

【００１３】チューブ体６は長尺状の中空のパイプであ
って中を冷却媒体である空気が流れている。（但し、冷
却媒体は空気に限定されず、例えば、水のようなもので
あってもよい）なお、後述のごとく、このチューブ体６
に流れる空気の温度はモジュール４ごとに異なってい
る。

【００１４】排煙通路３の周壁９から外方に突出する前
記チューブ体６の一端部にはギヤ10が取り付けられ、こ
のギヤ10にチエーン11が巻着しモータ12の回転によって
チューブ体６が軸心回りに回転自在に回転するように構
成されている。但し、チューブ体６を回転させる機構は
前記構成に限定されるものではない。

【００１５】チューブ体６の上部には図３に示すような
スクレーパ13が設けられ、前記のようにチューブ体６の
回転によってチューブ体６の表面に付着した重金属を含
む塵をかき落とすように構成されている。

【００１６】さらに、チューブ体６の一端部にロータリ
ージョイント14が取り付けられ、導通管15を介して入口
へッダー７と連通している。この入口へッダー７に冷却
媒体である空気が流入して、それぞれのチューブ体６に
分岐して流れるようになっている。

【００１７】チューブ体６の他端は出口ヘッダー８と連
通し、チューブ体６を流れた冷却媒体が集められて排出
される。なお、16はチューブ体６と排煙通路周壁９の気
密を保持するためのパッキンである。

【００１８】次に、前記構成の作用を説明する。溶融炉
１の上側部のホッパー17から汚泥を乾燥した乾燥ケーキ
が投入され、上段の燃焼室で静置燃焼によって表面溶融
され、さらに下段の二次燃焼室で未燃ガスを完全燃焼し
て乾燥ケーキをスラグに変える。

【００１９】汚泥が主燃焼室と二次燃焼室とで溶融され
てスラグ化する間に汚泥中の重金属が気化して排煙中に
混ざる。この重金属は、廃熱ボイラ（図示せず）内の細
管に付着して細管を傷つけたり、廃熱ボイラの熱交換の
効率を低下させたりする。そこで、この重金属が混じっ
た排煙を簡易重金属多段分離抽出装置２を用いて除去す
るが、この実施例では４段の重金属分離抽出モジュール
４（但し、段数は抽出する重金属の数によって異なる）
によって重金属を分離抽出する。

【００２０】この重金属分離抽出モジュール４は、高温
で気化している重金属を冷却したチューブ体６に接触さ
せることによって重金属を凝固させてチューブ体６の表
面に付着させて回収する。

【００２１】このチューブ体６に流れる冷却媒体の温度
はモジュール４ごとに重金属の沸点に対応させて異なっ
ており、溶融炉１に近いモジュール４のチューブ体６を
流れる冷却媒体の温度を高く、遠くなるほど低くしてい
るので沸点の高い金属から回収できる。

【００２２】重金属が付着したチューブ体６にはスクレ
ーパ13が当接しているため、チューブ体６をモータ12に
よって回転することによって重金属を含んだ塵はスクレ
ーパ13によってかき落とされ補集部５に集められ回収さ
れる。前記のごとく各モジュール４のチューブ体６に付
着する重金属が異なっており補集部５ごとに相違する重
金属を回収することができるので、重金属を分ける手間
がはぶけて重金属の再利用がしやすくなる。

【００２３】上記実施例ではチューブ体６をモータ12で
回転しスクレーパ13でチューブ体６の表面に付着した重
金属を含んだ塵をかき落とすように構成したが、本発明
ではかかる構成に限定されるものではなく、チューブ体
６を取り外し自在とし、チューブ体６に重金属を含んだ
塵が一定量付着したらチューブ体６を取り外してかき落
とす作業を行なうよう構成してもよい。

【００２４】

【発明の効果】本発明は、溶融炉の排煙通路を横断して
配設され、内部に冷却媒体が流通する複数本のチューブ
体を備えたことにより冷却媒体によって冷却されたチュ
ーブ体の表面に排煙中に含まれる重金属が接触して凝固
し、チューブ体の表面に付着することにより排煙中の重
金属を取り除くことができる。

【００２５】しかも、モジュールのチューブ体を流れる
冷却媒体の温度を各モジュールごとに一定温度差を以て
異ならしめているため、沸点差を利用して重金属を各々
別々に分離して回収することができるので、回収した重
金属を再利用しやすくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の溶融炉における簡易重金属多段分離抽
出装置の使用状態図である。

【図２】本発明の溶融炉における重金属分離抽出モジュ
ールの平面図である。

【図３】本発明のチューブ体に付着した重金属を含む塵
を除去する側面図である。

【符号の説明】

１ 溶融炉 ２ 溶融炉における簡易重金属多段分離抽出装置 ３ 排煙通路 ４ 重金属分離抽出モジュール ６ チューブ体 １３ スクレーパ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融炉の排煙通路を横断して配設され、
   内部に冷却媒体が流通する複数本のチューブ体を有する
   重金属分離抽出モジュールを排煙通路に複数段設け、各
   モジュールのチューブ体を流れる冷却媒体の温度を各モ
   ジュールごとに一定温度差を以て異ならしめた溶融炉に
   おける簡易重金属多段分離抽出装置。