JP2941795B1 - 焼却灰の溶融処理方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 焼却灰の溶融処理装置に於て、飛散ダストを
減少できると共に排ガス燃焼用エアの吹込口の閉塞を防
止でき、かつ、排ガスの無害化、安全化を可能とする。 【解決手段】 コークスＣを燃焼させる下部のコークス
燃焼部５とコークス燃焼部５の上方に設けられて焼却灰
Ｈを溶融させる焼却灰溶融部６と焼却灰溶融部６の上方
に設けられてＣＯガスを燃焼させる排ガス燃焼部７とを
有する溶融炉１を、備える。排ガス燃焼部７の上部に、
排ガス燃焼用エアを下方へ噴出する吹込口12ａを設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は焼却灰の溶融処理方
法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ゴミ焼却炉等から排出される灰（焼却
灰）は、有害な物質を含んでいる場合があり、このよう
な場合、埋め立て地等に処分できない。従来、そのよう
な焼却灰の無害化及び減容化をするための溶融処理装置
の溶融炉としては、排ガス燃焼用エアが排ガス燃焼部の
下部にて横方向から吹込むように構成されたものが提案
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
従来の焼却灰の溶融処理装置では、ＣＯガスを完全燃焼
させると、炉内のガスの上昇速度が増大し、飛散ダスト
が増えて、吹込口下側に飛散ダストが付着して成長し、
吹込口が閉塞して排ガス燃焼用エアを吹込めなくなって
しまう。このため、溶融炉から未燃焼のＣＯガスが発生
して、そのまま後処理へ進んでしまい、それに伴ってダ
イオキシンを完全処理できないという問題があった。ま
た、未燃焼のＣＯガスの爆燃が発生する虞れもあった。
さらに、飛散ダストが排ガスダクト内に付着してダクト
内が狭くなるという問題があった。

【０００４】そこで、本発明は、上述の問題を解決し
て、飛散ダストを減少できると共に排ガス燃焼用エアの
吹込口の閉塞を防止でき、かつ、排ガスの無害化、安全
化が可能な焼却灰の溶融処理方法及びその装置を提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係る焼却灰の溶融処理方法は、焼却灰を
溶融させる溶融炉のコークス燃焼部に於て空気比を0.7
〜1.0 に調整しつつコークスを燃焼させ、上記溶融炉の
排ガス燃焼部内の上昇ガス速度が2.0 〜4.8 ｍ／ｓとな
るように、該排ガス燃焼部の上部から下方へ排ガス燃焼
用エアを吹込んでＣＯガスを完全燃焼させる。また、溶
融炉の排ガス燃焼部の上部の温度が1000〜1200℃となる
ように排ガス燃焼用エアの供給量を調整する。

【０００６】また、本発明に係る焼却灰の溶融処理装置
は、コークスを燃焼させる下部のコークス燃焼部と該コ
ークス燃焼部の上方に設けられて焼却灰を溶融させる焼
却灰溶融部と該焼却灰溶融部の上方に設けられてＣＯガ
スを燃焼させる排ガス燃焼部とを有する溶融炉を、備え
た焼却灰の溶融処理装置であって、排ガス燃焼部の上部
に、排ガス燃焼用エアを下方へ噴出する吹込口を設けた
ものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、実施の形態を示す図面に基
づき本発明を詳説する。

【０００８】図１は、本発明に係る焼却灰の溶融処理装
置の概略を示し、この焼却灰の溶融処理装置は、溶融炉
１と、溶融炉１からの排ガスを燃焼させる燃焼室８と、
燃焼室８からの高温の排ガスの熱にて熱風を発生する熱
交換器９と、溶融炉１にコークス燃焼用エアを送る溶融
炉送風手段34と、を備え、溶融炉１にて、コークスと廃
プラスチック（ＦＲＰ）を燃料に用いて焼却灰を溶融さ
せ、焼却灰の無害化及び減容化を行うものである。廃プ
ラスチックは各種プラスチックの成形時に生じるもので
あり、焼却灰は略楕円球状の小塊体とされ、廃プラスチ
ックは粉体状とされる。

【０００９】しかして、図２と図３に示すように、溶融
炉１は、下端部が順次縮径した円筒状炉本体２と、該円
筒状炉本体２の下方開口部を施蓋状とする炉床３と、炉
本体２の上方開口部に連通連結される投入用筒体４と、
を備える。即ち、円筒状炉本体２は、その下端部は、コ
ークスＣが投入されるコークス燃焼部５とされ、この上
方が、略楕円球状に小塊化された焼却灰が投入される焼
却灰溶融部６とされ、この上方が、排ガスＣＯを再燃焼
させる排ガス燃焼部７とされる。

【００１０】即ち、コークス燃焼部５には、熱風が供給
される第１の送風路10が連通連結される。ところで、各
送風路10は、夫々、炉本体２の外周に沿って配設される
風箱13と、各風箱13と炉本体２とを連通連結する羽口導
管16と、を備え、各送風路10には、後に詳しく説明する
溶融炉送風手段34から熱風が夫々供給される（図１参
照）。

【００１１】また、送風路10のコークス燃焼部５内の開
口部、つまり、羽口37は、内面が傾斜面17とされた炉床
３の該傾斜面17近傍に配設される。ところで、炉床３
は、底面が該傾斜面17を有する孔部18が形成され、この
傾斜面17の下端側に出滓口19が開口している。

【００１２】この場合、炉床３を複数個（図例では、２
個）備え、各炉床３が図示省略のスライド手段を介して
スライド自在とされて、切替えが可能となっている。ス
ライド手段は、例えば、ガイドレールと、該ガイドレー
ル上を走行する車輪と、該車輪を回転駆動させる駆動機
構等と、からなる。

【００１３】また、炉本体２の上部には、燃焼室８に連
通連結された連通管23に連結される連結管部20が形成さ
れる。なお、この連結管部20の内面の水冷ジャケット乃
至炉本体２の内面には、耐火材21が被覆されている。そ
して、コークス燃焼部５の外周側には、水冷ジャケット
部22が形成されている。さらに、排ガス燃焼部７の上部
に、排ガス燃焼用エアを下方へ噴出する吹込口12ａを設
ける。つまり、排ガス燃焼用エアを供給する排ガス燃焼
用エア供給管46が、バルブ36, 36とエア吹込管12, 12と
を介して、排ガス燃焼部７に、連通連結される。

【００１４】具体的には、炉本体２の上壁部に、２本の
エア吹込管12, 12を貫通状に固着して、そのエア吹込管
12, 12の先端部を、排ガス燃焼部７の上壁部内面から下
方へ突出させる。つまり、エア吹込管12, 12の吹込口12
ａ, 12ａを、排ガス燃焼部７の上部にて下向きに開口さ
せる。

【００１５】また、この溶融処理装置は、粉体状の廃プ
ラスチックＰをコークス燃焼部５に供給させるための廃
プラスチック供給手段40を備える。この廃プラスチック
供給手段40は、粉体状の廃プラスチックＰを収納する収
納タンクと、該収納タンク内の粉体状の廃プラスチック
Ｐが搬送エア路を介して供給されるサイクロンと、を備
える。そして、収納タンク内の粉体状の廃プラスチック
Ｐが搬送エア路の搬送エアと共にサイクロンに供給さ
れ、そのサイクロンから配管を介して羽口導管16に供給
され、羽口導管16から、この羽口導管16に供給される熱
風と共に溶融炉１のコークス燃焼部５に供給される。

【００１６】このように、第１の送風路10はコークス燃
焼部５にコークスＣ及び廃プラスチックＰを燃焼させる
ための熱風を供給することになる。

【００１７】次に、投入用筒体４は、炉本体２の上方開
口部に挿入される挿入部24と、投入バケット25から焼却
灰Ｈが投入される投入部26と、を備え、投入部26に、ダ
ンパ27が設けられている。ダンパ27は、コーン部28と、
該コーン部28を保持する鉛直保持ロッド29と、該鉛直保
持ロッド29を保持する水平保持ロッド30と、投入部26の
外面に付設されて水平保持ロッド30を上下動させるシリ
ンダ31，31と、を備える。さらに、投入用筒体４に、熱
交換器９に連通連結された連通管32に連結された材料投
入口環境集塵部33が形成される（図３参照）。

【００１８】しかして、（図１にもどって）溶融炉送風
手段34は、溶融炉送風機（メインブロワー）47と、溶融
炉１の出滓口19から排出された排ガスを送風機47に送る
炉前集塵ダクト38と、炉前集塵ダクト38の途中部に設け
られる外気吸込口39と、その外気吸込口39を開閉するダ
ンパ41と、溶融炉送風機47の出口温度を検出してダンパ
41の開閉を制御する制御手段42と、溶融炉送風機47から
熱交換器９にエアを送る第１配管43と、第１配管43から
分岐すると共に熱交換器９から溶融炉１の送風路10にコ
ークス燃焼用エアＡを送るコークス燃焼用エア供給管48
と、そのコークス燃焼用エア供給管48に連通連結される
第２配管44と、第１配管43から分岐する第３配管45と、
第３配管45から炉本体２の排ガス燃焼部７に排ガス燃焼
用エアＢを送る排ガス燃焼用エア供給管46と、を備え
る。

【００１９】つまり、溶融炉１から排出された排ガスを
吸引する炉前集塵ダクト38の下流側を溶融炉送風機47の
吸込口に連通連結する。また、炉前集塵ダクト38の上流
側端部に、集塵フード54を設ける。さらに、熱交換器９
の下流側に、連通管53を介して、図示省略の集塵機を連
結する。なお、51は燃焼室８に連通管を介して冷却エア
を送る冷却エアファンであり、52は燃焼室８に連通管を
介して燃焼用エアを送る燃焼エアファンである。

【００２０】なお、コークス燃焼用エアＡと、排ガス燃
焼用エアＢと、炉前集塵用エアＭと、材料投入口環境集
塵用エアＤと、材料投入用間隙吸込エアＥと、燃焼室燃
焼エアＦと、燃焼室冷却エアＧとを、100 ％吸引してい
るとして、炉前集塵用エアＭは、約７％に相当する。

【００２１】次に、この焼却灰の溶融処理装置による溶
融処理方法を図１〜図３を参照しつつ説明する。先ず、
コークスＣを投入バケット25を介してこの溶融炉１に投
入して、コークス燃焼部５に供給する。その後、小塊化
された焼却灰Ｈを投入バケット25を介してこの溶融炉１
に投入して、焼却灰溶融部６に供給する。

【００２２】そして、各送風路10，11から熱風を夫々コ
ークス燃焼部５と焼却灰溶融部６に供給し、かつ、エア
吹込管12から排ガス燃焼部７に排ガス燃焼用エアを供給
する。この際、廃プラスチック供給手段40からコークス
燃焼部５に廃プラスチックＰが供給される。即ち、羽口
導管16に粉体状の廃プラスチックＰを供給して、この廃
プラスチックＰを熱風と共にコークス燃焼部５に供給す
る。これによって、コークス燃焼部５のコークスＣ及び
廃プラスチックＰを燃焼させ、焼却灰溶融部６の焼却灰
Ｈを溶融させ、排ガス燃焼部７のＣＯ（排ガス）を再燃
焼させる。

【００２３】このとき、コークス燃焼部５に於て空気比
を0.7 〜1.0 に調整しつつコークスを燃焼させる。特に
好ましくは、空気比を0.8 とする。これは、0.7 未満で
はエアが不足してコークスの燃焼が不完全となってしま
うからであり、1.0 を越えるとエアが過剰となって飛散
ダストが増えてしまうからである。

【００２４】また、排ガス燃焼部７内の上昇ガス速度が
2.0 〜4.8 ｍ／ｓとなるように、排ガス燃焼部７の上部
から下方へ排ガス燃焼用エアを吹込んで───即ち吹込
口12ａから排ガス燃焼用エアを吹込んで───ＣＯガス
を完全燃焼させる。このとき、排ガス燃焼部７の上部の
温度が1000〜1200℃となるように排ガス燃焼用エアの供
給量を調整する。

【００２５】なお、上昇ガス速度が2.0 ｍ／ｓ未満であ
ると、排ガスを燃焼室に吸引し難く、4.8 ｍ／ｓを越え
ると、塊から外れた焼却灰Ｈ等が燃焼室に吸引されて飛
散ダストが多くなってしまう。また、排ガス燃焼部７の
上部の温度が1000℃未満であるとダイオキシンを完全に
分解することができず、また、1200℃を越えると、炉の
耐久性が悪くなってしまう。

【００２６】上述のように溶融炉１内での燃焼処理を行
うことにより、排ガス燃焼部７にてＣＯガスが完全燃焼
して排ガスが無害化し、かつ、排ガスの取扱上の安全性
を確保できる。また、排ガス燃焼部７の上部の温度を10
00〜1200℃とすることにより、ダイオキシンを完全に分
解させることができる。また、排ガス燃焼部７内に於
て、吹込口12ａから下方へ排ガス燃焼用エアが吹込まれ
るので、排ガスの炉内上昇速度を低減することができ、
飛散ダストが減少する。そして、吹込口12ａの閉塞を防
止できる。また、上昇ガス速度を上述の範囲の速度に限
定することにより、焼却灰Ｈの歩溜りを向上させること
ができる。具体的には、歩溜りを約95％とすることがで
きる。

【００２７】また、溶融炉１内の排ガスが連結管部20を
介して図１に示した燃焼室８に矢印の如く供給（吸引）
される。燃焼室８に吸引される排ガスは、そこで再び加
熱され、これにより、排ガスが一層完全に無害化され
る。

【００２８】上述のように、この焼却灰の溶融処理装置
によれば、溶融炉１内にてＣＯガスを無害化、安全処理
することができる。そして、ダイオキシンを完全に分解
できる。

【００２９】

【発明の効果】本発明は上述の如く構成されるので、次
に記載する効果を奏する。

【００３０】請求項１記載の焼却灰の溶融処理方法によ
れば、排ガス燃焼部７にてＣＯガスが完全燃焼して排ガ
スが無害化し、かつ、排ガスの取扱上の安全性を確保で
きる。また、溶融炉１内での飛散ダストが減少する。さ
らに、吹込口12ａの閉塞を防止でき、長時間安定稼働で
きる。かつ、焼却灰Ｈの歩溜りを向上させることができ
る。

【００３１】請求項２記載の焼却灰の溶融処理方法によ
れば、請求項１記載の方法と同様の効果を奏すると共
に、ダイオキシンを完全に分解させることができる。

【００３２】請求項３記載の焼却灰の溶融処理装置によ
れば、溶融炉１内での飛散ダストの発生を低減できると
共に、吹込口12ａの閉塞を防止できる。さらに、排ガス
の取扱上の安全性を確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示す簡略図である。

【図２】溶融炉の要部断面図である。

【図３】溶融炉の要部側面図である。

【符号の説明】

１ 溶融炉 ５ コークス燃焼部 ６ 焼却灰溶融部 ７ 排ガス燃焼部 12ａ 吹込口 Ｃ コークス Ｈ 焼却灰

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村田 博敏 大阪府八尾市上尾町５丁目１番地の８ 株式会社ナニワ炉機研究所内 (56)参考文献 特開 平６−11124（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−121728（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−148321（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−122542（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−322142（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F23J 1/00 B09B 3/00 ZAB F23G 5/14 F23N 3/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焼却灰Ｈを溶融させる溶融炉１のコーク
   ス燃焼部５に於て空気比を0.7 〜1.0 に調整しつつコー
   クスＣを燃焼させ、上記溶融炉１の排ガス燃焼部７内の
   上昇ガス速度が2.0 〜4.8 ｍ／ｓとなるように、該排ガ
   ス燃焼部７の上部から下方へ排ガス燃焼用エアを吹込ん
   でＣＯガスを完全燃焼させることを特徴とする焼却灰の
   溶融処理方法。
2. 【請求項２】 溶融炉１の排ガス燃焼部７の上部の温度
   が1000〜1200℃となるように排ガス燃焼用エアの供給量
   を調整する請求項１記載の焼却灰の溶融処理方法。
3. 【請求項３】 コークスＣを燃焼させる下部のコークス
   燃焼部５と該コークス燃焼部５の上方に設けられて焼却
   灰Ｈを溶融させる焼却灰溶融部６と該焼却灰溶融部６の
   上方に設けられてＣＯガスを燃焼させる排ガス燃焼部７
   とを有する溶融炉１を、備えた焼却灰の溶融処理装置で
   あって、排ガス燃焼部７の上部に、排ガス燃焼用エアを
   下方へ噴出する吹込口12ａを設けたことを特徴とする焼
   却灰の溶融処理装置。