JP2725819B2 - ごみ焼却炉の焼却灰処理方法および装置 - Google Patents

ごみ焼却炉の焼却灰処理方法および装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ごみ焼却炉の焼却灰処理方法に係り、さら
に詳しくは都市ごみおよび産業廃棄物を焼却処理する際
に発生する焼却灰に含まれる有害な有機塩素化合物、特
に芳香族系塩素化合物の量を低減するごみ焼却炉の焼却
灰処理方法および装置に関するものである。
〔従来の技術〕
人体にとって有害な有機塩素化合物、特に芳香族系塩
素化合物、例えばPCDD(ポリ塩素化ジベンゾダイオキシ
ン)、PCDF(ポリ塩素化ジベンゾフラン)等のような高
毒性の芳香族系塩素化合物は、農薬の副生物またはごみ
焼却の際の2次生成物質として生成され、環境を汚染す
ることが知られている(K.Olie et al,Chemosphere,6,4
55(1977)、およびT.Wakimoto et al,Environmental H
ealth Perspectives,59,159(1985))。
第2図は、従来の典型的なごみ焼却施設のフローシー
トである。この施設は、焼却炉31と、該焼却炉31に順次
連結されたガス冷却塔32、電気集塵器33および煙突34と
から主として構造されている。ごみは焼却炉31で約750
〜900℃で燃焼処理され、その排ガスはガス冷却塔32で
約300℃に冷却された後、電気集塵器33に入り、焼却灰
とガスとに分けられ、焼却灰は灰排出口から、ガスは煙
突34からそれぞれ系外に排出される。
しかし、上記ごみ焼却処理方法は、ごみ焼却炉から排
出された排ガス中の固形物(主に焼却灰)を除去するだ
けのものであり、有害な有機塩素化合物、特に芳香族系
塩素化合物の除去については何ら考慮されていなかっ
た。
そこで本発明者らは、ごみ焼却処理施設から排出され
る芳香族系塩素化合物を低減するために種々の提案を行
なってきた。
まず、先の出願(特願昭62−70936号)により、芳香
族系塩素化合物の発生過程を明らかにするとともに、そ
の発生を防止する方法を示した。しかし、この提案は有
機塩素化合物の発生を抑制する効果は充分であるが、一
度発生したものの処理については考慮されていなかっ
た。
そこで、別の先願(特願昭62−313266号)により、ご
み焼却炉排ガス中の有機塩素化合物の除去方法を提案し
た。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記発明は、焼却炉排ガス中の芳香族系塩素化合物に
注目したものであり、排ガス中の芳香族系塩素化合物は
著しく低減されるが、排ガスと分離された焼却灰中に含
まれる有害有機塩素化合物の除去については考慮されて
おらず、ごみ焼却処理設備に付帯された電気集塵器(E
P)およびその他の煤塵除去装置から排出される焼却灰
中には、PCDD、PCDF等の有機塩素化合物が混入するおそ
れがある。この焼却灰中に含有されてくるPCDD、PCDF等
は、埋立地等において浸出水等を経て系外に流れ出し、
人間を初めとする動植物に悪影響を及ぼす可能性があっ
た。
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、ごみ
焼却炉焼却灰中に含まれる有害な有機塩素化合物、特に
芳香族系有機塩素化合物の量を著しく低減することがで
きるごみ焼却炉の焼却灰処理方法および装置を提供する
ことにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明方法は、ごみ焼却処理施設から回収される焼却
灰を300℃以上に加熱して該焼却灰中に含まれる芳香族
系塩素化合物を分解し、加熱処理後の焼却灰を速やかに
200℃以下に冷却することを特徴とする。
また、本発明装置は、ごみ焼却炉から排出される焼却
灰を集塵装置により回収するごみ焼却処理装置におい
て、該集塵装置の焼却灰を充満させた滞留部に加熱手段
を設け、該焼却灰中に含まれる芳香族系塩素化合物を加
熱分解するようにしたことを特徴とする。
次に、本発明に到った経緯および実験結果について説
明する。
本発明者らは、ごみ焼却処理施設の電気集塵器により
分離排出された数種のEP灰を採取し、その中に含まれる
有機塩素化合物の定量分析を行なった。その結果を第1
表に示す。
次に、本発明者らは前記採取したEP灰のうちEA−1に
ついて、処理温度100〜600℃で30分間加熱処理を行な
い、処理後のEP灰について前記同様有機塩素化合物の定
量分析を行なった。その分析結果を第2表に示す。な
お、加熱処理は内容量60mlのステンレス製密閉容器を用
い、供試EP灰20gについて行なった。
第2表から明らかなように、加熱処理温度が300℃の
ときPCDD、PCDFおよびクロルベンゼンの塩素数の多いも
のから分解して減少し始め、塩素数の小さいものに移行
する傾向が表われている。処理温度をさらに高く400℃
にすると前記傾向は顕著になり、500℃以上にすると、P
CDD、PCDFおよびクロルベンゼンともnd(ネグリジブル
スモール)となることが判明した。また加熱時間として
は、例えば430〜610℃の温度では0.1〜10分程度が好ま
しい。
以上の知見に基づき、本発明者らはごみ焼却処理施設
から排出される焼却灰を300℃以上に加熱することによ
り、焼却灰中の有機塩素化合物を著しく低減できること
を見出し、本発明に到達した。焼却灰の加熱温度が300
℃未満では有機塩素化合物が充分に分解されない。また
焼却灰の加熱をなるべく酸素の少ない状態、すなわち、
滞留部に焼却灰を充満させた状態で行った方が芳香族系
塩素化合物の分解がより促進され、比較的低温でもこれ
を除去できることが分かった。
本発明において、焼却灰を加熱処理する装置として
は、例えば集塵装置の灰バンカに加熱手段を有するスク
リューコンベアを付設したもの、電気集塵装置の集塵貯
留部、例えばスクレーパが配置された電気集塵器底部ま
たはスクリューコンベア近傍に加熱手段(電熱ヒータ
等)を設けたものが挙げられる。この装置は設備コスト
およびランニングコストが低減できるので有利である。
また加熱手段を設けた滞留部にレベルスイッチを設け、
焼却灰が滞留部に常に充満するようにレベルスイッチと
灰排出用のロータリーバルブとを連動させ、常に充満さ
れた状態で焼却灰を加熱し、無害化を図ることもでき
る。
本発明において、加熱処理後の焼却灰はできるだけ速
く200℃以下に冷却することが好ましく、これにより処
理後の焼却灰中に塩素が残存している場合でも、有機塩
素化合物の再生を防止することができる。
〔実施例〕
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
第1図は、本発明の実施例を示す装置系統図である。
この装置は、灰バンカ20と、該灰バンカ20の底部に連設
されたスクリューコンベア21と、該スクリューコンベア
21に付設された熱交換器22と、前記スクリューコンベア
21の端部に設けられた灰排出口23とから主として構成さ
れている。
灰バンカ20に導入された焼却灰Aは、スクリューコン
ベア21により所定の流量で抜出され、熱交換器22におい
て、例えば燃焼排ガスの熱を受けて加熱処理され、有機
塩素化合物が除去された後、灰排出口23から系外へ排出
され、埋立等に用いられる。また、熱交換器22の代わり
に、例えば前記スクリューコンベア21のシャフト内に熱
媒体を導入して焼却灰を加熱してもよい。
本実施例によれば、オフガスの量が非常に少なく後処
理が容易である。また、設備コストが比較的安価であ
る。
第3図〜第5図は、焼却灰が集められる滞留部にレベ
ルスイッチ60を設け、該滞留部に連結されるロータリー
バルブ50と連動させて該滞留部に常に焼却灰が充満され
るようにし、この滞留部の充満部分に伝熱ヒータ等の加
熱手段を設けて焼却灰の充満状態で焼却灰を加熱するよ
うにしたものである。すなわち、第3図は、電気集塵器
底部の焼却灰取り出し部にスクリューコンベア48および
ロータリーバルブ50を設け、該スクリューコンベア48の
上部の焼却灰滞留部にレベルスイッチ60を設け、これと
ロータリーバルブ50のモータ62を連動させ、焼却灰の滞
留レベルが所定値になるように調節される。
また第4図は、電気集塵器40の集塵貯留部の下部に垂
直に縦型のスクリューコンベア48Aおよびロータリーバ
ルブ50を設け、第3図の場合と同様に加熱ヒータ54によ
って加熱されたスクリューコンベア48Aの焼却灰が一定
レベルを保つようにロータリーバルブ50を調節するよう
にしたものである。さらに第5図は、第4図の伝熱ヒー
タ54の代わりに加熱手段として燃焼排ガス管63を用いた
もので、その他は第4図の場合と同じである。排ガスが
スクリューコンベアの外壁と接触してこれを加熱する。
〔発明の効果〕
本発明によれば、ごみ焼却処理施設から排出される焼
却灰を300℃以上に加熱することにより、焼却灰中の有
機塩素化合物を効果的に分解処理することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例を示すごみ焼却炉の焼却灰
処理方法の装置系統図、第2図は、従来のごみ焼却処理
施設のフローを示す図、第3図、第4図、および第5図
は、それぞれ本発明の焼却灰処理装置の他の実施例を示
す説明図である。20…灰バンカ、21…スクリューコンベ
ア、23…灰排出口、40…電気集塵器、44…スクレーパ、
48…スクリューコンベア、50…ロータリーバルブ、54…
ヒータ、56…焼却灰。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大竹 宏 埼玉県蓮田市綾瀬25―4 (72)発明者 板谷 真積 千葉県市原市辰巳台東4―15 (56)参考文献 特開 昭57−2916(JP,A) 特開 昭56−59122(JP,A) 特表 昭64−500330(JP,A)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ごみ焼却処理施設から回収される焼却灰を
    300℃以上に加熱して該焼却灰中に含まれる芳香族系塩
    素化合物を分解し、加熱処理後の焼却灰を速やかに200
    ℃以下に冷却することを特徴とするごみ焼却炉の焼却灰
    処理方法。
  2. 【請求項2】ごみ焼却炉から排出される焼却灰を集塵装
    置により回収するごみ焼却処理装置において、該集塵装
    置の焼却灰を充満させた滞留部に加熱手段を設け、該焼
    却灰中に含まれる芳香族系塩素化合物を加熱分解するよ
    うにしたことを特徴とするごみ焼却炉の焼却灰処理装
    置。
  3. 【請求項3】前記集塵装置の焼却灰を充満させた滞留部
    にロータリーバルブを設け、該滞留部の焼却灰が所定レ
    ベルを保つように該ロータリーバルブの調節手段を設け
    たことを特徴とする請求項2記載のごみ焼却炉の焼却灰
    処理装置。
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