JP3343328B2 - 湿灰の溶融処理装置及び溶融処理方法 - Google Patents
湿灰の溶融処理装置及び溶融処理方法Info
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- JP3343328B2 JP3343328B2 JP17386997A JP17386997A JP3343328B2 JP 3343328 B2 JP3343328 B2 JP 3343328B2 JP 17386997 A JP17386997 A JP 17386997A JP 17386997 A JP17386997 A JP 17386997A JP 3343328 B2 JP3343328 B2 JP 3343328B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として産業廃棄
物や都市ごみ等の焼却炉から排出される湿灰の溶融処理
技術に関するものであり、溶融炉からの高温排ガスの一
部を湿灰の乾燥用熱源とすると共に湿灰の乾燥時に生じ
た排ガスを２次燃焼装置で燃焼させることにより、省エ
ネルギーとダイオキシン類の低減を図りつつ湿灰を効率
よく溶融処理できるようにした湿灰の溶融処理装置及び
溶融処理方法に関するものである。
物や都市ごみ等の焼却炉から排出される湿灰の溶融処理
技術に関するものであり、溶融炉からの高温排ガスの一
部を湿灰の乾燥用熱源とすると共に湿灰の乾燥時に生じ
た排ガスを２次燃焼装置で燃焼させることにより、省エ
ネルギーとダイオキシン類の低減を図りつつ湿灰を効率
よく溶融処理できるようにした湿灰の溶融処理装置及び
溶融処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、産業廃棄物や都市ごみ等の焼却炉
から排出される焼却残滓や飛灰の減容化及び無害化を図
るため、焼却残滓等の溶融処理法が注目され、主として
中規模以上のごみ焼却施設に於いて実用に供されてい
る。焼却残滓等は、溶融固化することによりその容積を
１／２〜１／３に減らすことができると共に、重金属等
の有害物質の溶出を防止することができ、溶融スラグの
道路用材やコンクリート骨材等としての再利用及び最終
埋立処分場の延命等が可能になるからである。
から排出される焼却残滓や飛灰の減容化及び無害化を図
るため、焼却残滓等の溶融処理法が注目され、主として
中規模以上のごみ焼却施設に於いて実用に供されてい
る。焼却残滓等は、溶融固化することによりその容積を
１／２〜１／３に減らすことができると共に、重金属等
の有害物質の溶出を防止することができ、溶融スラグの
道路用材やコンクリート骨材等としての再利用及び最終
埋立処分場の延命等が可能になるからである。
【０００３】図２は、従前のごみ焼却施設に付設した焼
却残滓や飛灰等の溶融処理装置の一例を示すものであ
り、ごみ焼却炉３０から排出された焼却残滓（乾燥灰）
３１は磁選機３２を通して鉄等の金属類３３を除去した
あと、溶融処理装置３４の灰バンカー３５内へ搬入され
る。搬入された焼却残滓３１は表面溶融炉３５のホッパ
３５ａを通してプッシャー３５ｂにより炉内へ供給さ
れ、バーナー３５ｃの燃焼熱により順次焼却残滓層の表
層部から溶融され、溶融スラグ３６となって流下する。
却残滓や飛灰等の溶融処理装置の一例を示すものであ
り、ごみ焼却炉３０から排出された焼却残滓（乾燥灰）
３１は磁選機３２を通して鉄等の金属類３３を除去した
あと、溶融処理装置３４の灰バンカー３５内へ搬入され
る。搬入された焼却残滓３１は表面溶融炉３５のホッパ
３５ａを通してプッシャー３５ｂにより炉内へ供給さ
れ、バーナー３５ｃの燃焼熱により順次焼却残滓層の表
層部から溶融され、溶融スラグ３６となって流下する。
【０００４】溶融炉３５のスラグタップ３５ｄを通して
スラグコンベヤ３７上へ落下した溶融スラグ３６は、こ
こで水冷却されて水砕スラグ３８となり、外部へ排出さ
れて行く。また、溶融炉からの高温排ガス３９は空気予
熱器４０、ガス冷却室４１、バグフィルター装置４２を
通して煙突から大気中へ放散される。
スラグコンベヤ３７上へ落下した溶融スラグ３６は、こ
こで水冷却されて水砕スラグ３８となり、外部へ排出さ
れて行く。また、溶融炉からの高温排ガス３９は空気予
熱器４０、ガス冷却室４１、バグフィルター装置４２を
通して煙突から大気中へ放散される。
【０００５】尚、焼却残滓や飛灰の溶融処理には、アー
ク溶融炉やプラズマアーク溶融炉、電気抵抗炉等の電気
エネルギーによって被溶融物を溶融する方法と、表面溶
融炉や旋回溶融炉、コークスベッド炉等の燃料の燃焼エ
ネルギーによって被溶融物を溶融する方法とがあり、何
れも実用に供されている。その中でも、表面溶融炉を用
いる溶融処理方法は、最も多く普及している。また、図
２に於いて４４は誘引通風機、４５は押込送風機、４６
は水噴霧口、４７は中和剤供給口である。
ク溶融炉やプラズマアーク溶融炉、電気抵抗炉等の電気
エネルギーによって被溶融物を溶融する方法と、表面溶
融炉や旋回溶融炉、コークスベッド炉等の燃料の燃焼エ
ネルギーによって被溶融物を溶融する方法とがあり、何
れも実用に供されている。その中でも、表面溶融炉を用
いる溶融処理方法は、最も多く普及している。また、図
２に於いて４４は誘引通風機、４５は押込送風機、４６
は水噴霧口、４７は中和剤供給口である。
【０００６】ところで、上述のような焼却残滓等の溶融
処理装置を備えているごみ焼却施設は、主として中規模
以上の施設に限られており、大多数の小規模ごみ焼却施
設にあっては、現在でも排出した焼却残滓等を埋立処分
している。しかし、近年焼却残滓等の最終埋立処分場の
確保が益々困難になりつつあり、その結果小規模ごみ焼
却施設に於いても、排出する焼却残滓の更なる減容化、
無害化及び有効利用等が強く求められている。
処理装置を備えているごみ焼却施設は、主として中規模
以上の施設に限られており、大多数の小規模ごみ焼却施
設にあっては、現在でも排出した焼却残滓等を埋立処分
している。しかし、近年焼却残滓等の最終埋立処分場の
確保が益々困難になりつつあり、その結果小規模ごみ焼
却施設に於いても、排出する焼却残滓の更なる減容化、
無害化及び有効利用等が強く求められている。
【０００７】一方、前記要望に対応する場合に、小規模
ごみ焼却施設の夫々に溶融処理装置を設けることは、経
済性の点に多くの問題がある。そのため、複数の小規模
ごみ焼却施設からの焼却残滓等を収集し、これを纏めて
１箇所で溶融処理する広域処理方式の溶融処理設備が求
められている。
ごみ焼却施設の夫々に溶融処理装置を設けることは、経
済性の点に多くの問題がある。そのため、複数の小規模
ごみ焼却施設からの焼却残滓等を収集し、これを纏めて
１箇所で溶融処理する広域処理方式の溶融処理設備が求
められている。
【０００８】しかし、広域処理方式の溶融処理装置の場
合には、前記図２に示した従前の溶融処理装置のように
ごみ焼却炉の近傍に付設するものでないため、焼却残滓
等を所謂乾燥灰の形で溶融処理装置の受け入れることが
できず、必然的に水等を混入して冷却及び散塵防止を図
った湿灰の形で搬入されることになる。
合には、前記図２に示した従前の溶融処理装置のように
ごみ焼却炉の近傍に付設するものでないため、焼却残滓
等を所謂乾燥灰の形で溶融処理装置の受け入れることが
できず、必然的に水等を混入して冷却及び散塵防止を図
った湿灰の形で搬入されることになる。
【０００９】而して、搬入されてきた湿灰をそのまま溶
融処理することは、勿論技術的に可能である。しかし、
湿灰をそのま直接溶融する場合には、湿灰内の水分の蒸
発に必要とする燃料が増え、溶融処理装置の燃比が悪化
するうえ、溶融炉からの高温排ガス量が増加することに
なり、排ガス処理設備等が大形となって設備費等が上昇
すると云う問題がある。また、乾燥機を別途に設けて湿
灰を予備乾燥処理するようにした場合でも、溶融処理装
置全体としての燃比は前記直接溶融処理の場合と全く変
わらないうえ、湿灰を乾燥する際の温度域（３００℃付
近）がダイオキン類の合成温度域と丁度重なるためにダ
イオキシン類を生ずる危険があり、これ等ダイオキシン
類の分解除去装置が必要になると云う問題がある。
融処理することは、勿論技術的に可能である。しかし、
湿灰をそのま直接溶融する場合には、湿灰内の水分の蒸
発に必要とする燃料が増え、溶融処理装置の燃比が悪化
するうえ、溶融炉からの高温排ガス量が増加することに
なり、排ガス処理設備等が大形となって設備費等が上昇
すると云う問題がある。また、乾燥機を別途に設けて湿
灰を予備乾燥処理するようにした場合でも、溶融処理装
置全体としての燃比は前記直接溶融処理の場合と全く変
わらないうえ、湿灰を乾燥する際の温度域（３００℃付
近）がダイオキン類の合成温度域と丁度重なるためにダ
イオキシン類を生ずる危険があり、これ等ダイオキシン
類の分解除去装置が必要になると云う問題がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、複数のごみ
焼却施設から湿灰を受け入れる方式の溶融処理装置に於
ける上述の如き問題、即ち、（イ）湿灰を直接溶融する
場合には、溶融処理装置の燃比が悪化するうえ、排ガス
量が増加して排ガス処理費が増加すること、及び（ロ）
前処理として湿灰を乾燥する場合には、燃比が悪化する
だけでなくて乾燥処理時にダイオキシン類が発生する危
険があること等の問題を解決せんとするものであり、燃
比の悪化、排ガス量の大幅な増加、ダイオキシン類の発
生等の防止を図りつつ、高含水率の焼却残滓（湿灰）を
効率よく溶融処理できるようにした湿灰の溶融処理装置
と溶融処理方法を提供するものである。
焼却施設から湿灰を受け入れる方式の溶融処理装置に於
ける上述の如き問題、即ち、（イ）湿灰を直接溶融する
場合には、溶融処理装置の燃比が悪化するうえ、排ガス
量が増加して排ガス処理費が増加すること、及び（ロ）
前処理として湿灰を乾燥する場合には、燃比が悪化する
だけでなくて乾燥処理時にダイオキシン類が発生する危
険があること等の問題を解決せんとするものであり、燃
比の悪化、排ガス量の大幅な増加、ダイオキシン類の発
生等の防止を図りつつ、高含水率の焼却残滓（湿灰）を
効率よく溶融処理できるようにした湿灰の溶融処理装置
と溶融処理方法を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、湿灰
の乾燥処理部と乾燥灰の溶融処理部とから成る湿灰の溶
融処理装置に於いて、前記湿灰の乾燥処理部を、溶融処
理部の溶融炉からの高温排ガスの一部を熱源として湿灰
を乾燥させる熱風乾燥機と、熱風乾燥機からの排ガスを
処理する排ガス処理装置と、排ガス処理装置からの排ガ
スを溶融処理部の２次燃焼装置へ供給する通風機とから
構成すると共に、前記乾燥灰の溶融処理部を、乾燥処理
部からの乾灰を加熱溶融する溶融炉と、前記溶融炉から
の高温排ガスを排出する高温煙道と、高温煙道内の高温
排ガス内へ還元性のガスを供給する還元性ガス供給装置
と、還元性雰囲気とした高温排ガス及び前記熱風乾燥機
からの排ガスを燃焼させる２次燃焼装置と、２次燃焼装
置からの高温排ガスの温度を下降させる装置と、温度を
下降せしめた２次燃焼装置からの排ガスを清浄化する排
ガス処理装置とから構成したことを発明の基本構成とす
るものである。
の乾燥処理部と乾燥灰の溶融処理部とから成る湿灰の溶
融処理装置に於いて、前記湿灰の乾燥処理部を、溶融処
理部の溶融炉からの高温排ガスの一部を熱源として湿灰
を乾燥させる熱風乾燥機と、熱風乾燥機からの排ガスを
処理する排ガス処理装置と、排ガス処理装置からの排ガ
スを溶融処理部の２次燃焼装置へ供給する通風機とから
構成すると共に、前記乾燥灰の溶融処理部を、乾燥処理
部からの乾灰を加熱溶融する溶融炉と、前記溶融炉から
の高温排ガスを排出する高温煙道と、高温煙道内の高温
排ガス内へ還元性のガスを供給する還元性ガス供給装置
と、還元性雰囲気とした高温排ガス及び前記熱風乾燥機
からの排ガスを燃焼させる２次燃焼装置と、２次燃焼装
置からの高温排ガスの温度を下降させる装置と、温度を
下降せしめた２次燃焼装置からの排ガスを清浄化する排
ガス処理装置とから構成したことを発明の基本構成とす
るものである。
【００１２】請求項２に記載の発明は、請求項１の発明
に於いて溶融炉を表面溶融炉に、還元性ガスを天然ガス
に、２次燃焼装置からの排ガスの温度を下降させる装置
を空気予熱器及びガス冷却装置に、２次燃焼装置及び乾
燥機からの排ガスの処理装置をバグフィルター装置に夫
々するようにしたものである。
に於いて溶融炉を表面溶融炉に、還元性ガスを天然ガス
に、２次燃焼装置からの排ガスの温度を下降させる装置
を空気予熱器及びガス冷却装置に、２次燃焼装置及び乾
燥機からの排ガスの処理装置をバグフィルター装置に夫
々するようにしたものである。
【００１３】請求項３に記載の発明は、溶融炉からの高
温排ガスを熱源とする乾燥機により湿灰を乾燥させたあ
と、前記乾燥機からの乾燥灰を溶融炉により溶融すると
共に、溶融炉からの高温排ガス内へ還元性のガスを吹き
込んで高温排ガスを還元雰囲気にし、前記還元雰囲気に
した高温排ガスと前記乾燥機からの排ガスとを２次燃焼
装置で再燃焼させることを発明の基本構成とするもので
ある。
温排ガスを熱源とする乾燥機により湿灰を乾燥させたあ
と、前記乾燥機からの乾燥灰を溶融炉により溶融すると
共に、溶融炉からの高温排ガス内へ還元性のガスを吹き
込んで高温排ガスを還元雰囲気にし、前記還元雰囲気に
した高温排ガスと前記乾燥機からの排ガスとを２次燃焼
装置で再燃焼させることを発明の基本構成とするもので
ある。
【００１４】請求項４に記載の発明は、請求項３の発明
に於いて、乾燥機からの排ガスの一部を前記乾燥機の熱
源用に溶融炉から引き出した高温排ガス内へ混入し、約
６００℃近傍の温度とした排ガスを乾燥機へ供給するよ
うにしたものである。
に於いて、乾燥機からの排ガスの一部を前記乾燥機の熱
源用に溶融炉から引き出した高温排ガス内へ混入し、約
６００℃近傍の温度とした排ガスを乾燥機へ供給するよ
うにしたものである。
【００１５】請求項５に記載の発明は、請求項３の発明
に於いて、溶融炉を表面溶融炉とすると共に還元性ガス
を天然ガスとし、更に、乾燥機からの排ガスをバグフィ
ルター装置により処理したあと、２次燃焼装置へ供給す
るようにしたものである。
に於いて、溶融炉を表面溶融炉とすると共に還元性ガス
を天然ガスとし、更に、乾燥機からの排ガスをバグフィ
ルター装置により処理したあと、２次燃焼装置へ供給す
るようにしたものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施態様を説明する。図１は本発明の実施態様に係る湿灰
溶融処理装置の構成を示す系統図であり、当該溶融処理
装置は高含水率の焼却残滓や飛灰等（以下、湿灰と呼
ぶ）の乾燥処理部Ｈと、乾燥後の湿灰（以下乾燥灰と呼
ぶ）を溶融する溶融処理部Ｍとから形成されている。
施態様を説明する。図１は本発明の実施態様に係る湿灰
溶融処理装置の構成を示す系統図であり、当該溶融処理
装置は高含水率の焼却残滓や飛灰等（以下、湿灰と呼
ぶ）の乾燥処理部Ｈと、乾燥後の湿灰（以下乾燥灰と呼
ぶ）を溶融する溶融処理部Ｍとから形成されている。
【００１７】即ち、図１に於いて、１は表面溶融炉、２
はスラグタップ、３は水封コンベア装置、４は高温煙
道、５は２次燃焼装置、６は空気予熱器、７はガス冷却
装置、８はバグフィルター装置、９は押込送風機、１０
は誘引通風機、１１は天然ガス供給装置、１２は助剤供
給装置、１３、１４は溶融飛灰搬出コンベアであり、こ
れ等によって乾燥灰２０ａの溶融処理部Ｍが形成されて
いる。
はスラグタップ、３は水封コンベア装置、４は高温煙
道、５は２次燃焼装置、６は空気予熱器、７はガス冷却
装置、８はバグフィルター装置、９は押込送風機、１０
は誘引通風機、１１は天然ガス供給装置、１２は助剤供
給装置、１３、１４は溶融飛灰搬出コンベアであり、こ
れ等によって乾燥灰２０ａの溶融処理部Ｍが形成されて
いる。
【００１８】また、図１に於いて２１は熱風乾燥機、２
１ａは湿灰受入れホッパー、２２は熱風炉、２３は磁選
機、２４はバグフィルター装置、２５はコンベア、２６
は灰バンカーであり、これ等によって湿灰２０の乾燥処
理部Ｈが形成されている。
１ａは湿灰受入れホッパー、２２は熱風炉、２３は磁選
機、２４はバグフィルター装置、２５はコンベア、２６
は灰バンカーであり、これ等によって湿灰２０の乾燥処
理部Ｈが形成されている。
【００１９】図１を参照して、複数の小規模ごみ焼却施
設から収集された湿灰２０は、湿灰受入れホッパ２１ａ
を通してフィーダー２１ｂにより熱風乾燥機２１内へ供
給され、所謂熱風乾燥により湿灰２０の湿分が２５〜３
０％から約５％程度にまで乾燥される。
設から収集された湿灰２０は、湿灰受入れホッパ２１ａ
を通してフィーダー２１ｂにより熱風乾燥機２１内へ供
給され、所謂熱風乾燥により湿灰２０の湿分が２５〜３
０％から約５％程度にまで乾燥される。
【００２０】前記熱風乾燥機２１は熱風炉２２を備えて
おり、溶融処理装置の起動時等にはこの熱風炉２２から
の熱風により、湿灰２０の乾燥が行われる。また、溶融
処理装置の定常運転時には、後述する表面溶融炉１から
排出される１０００〜１２００℃の高温排ガスＣ1 の一
部が熱源として用いられる。即ち、誘引送風機２７ｃに
より乾燥機２１側へ引き抜かれた高温排ガスＣ1 の一部
に、乾燥機２１からの排ガスＣ4 の一部（再循環ガス）
を混合して約６００℃とした加熱用ガスが乾燥機２１内
へ供給され、前述の通り湿灰２０の湿分が約５％程度に
まで低減される。尚、乾燥機２１の構造そのものは、熱
風を加熱源とするものであれば如何なるものであっても
よいことは勿論である。
おり、溶融処理装置の起動時等にはこの熱風炉２２から
の熱風により、湿灰２０の乾燥が行われる。また、溶融
処理装置の定常運転時には、後述する表面溶融炉１から
排出される１０００〜１２００℃の高温排ガスＣ1 の一
部が熱源として用いられる。即ち、誘引送風機２７ｃに
より乾燥機２１側へ引き抜かれた高温排ガスＣ1 の一部
に、乾燥機２１からの排ガスＣ4 の一部（再循環ガス）
を混合して約６００℃とした加熱用ガスが乾燥機２１内
へ供給され、前述の通り湿灰２０の湿分が約５％程度に
まで低減される。尚、乾燥機２１の構造そのものは、熱
風を加熱源とするものであれば如何なるものであっても
よいことは勿論である。
【００２１】乾燥機２１から排出された湿分が約５％程
の乾燥灰２０ａは、公知の磁選機２３により金属材２８
を除去されたあと、コンベア２５によりバグフィルター
装置２４からの媒塵等と一緒に灰バンカー２６内へ搬出
される。
の乾燥灰２０ａは、公知の磁選機２３により金属材２８
を除去されたあと、コンベア２５によりバグフィルター
装置２４からの媒塵等と一緒に灰バンカー２６内へ搬出
される。
【００２２】一方、前記乾燥機２１から排出された約２
００℃の温度を有する排ガスＣ4 は、バグフィルター装
置２４により除塵等の処理が行われたあと、一部は循環
送風機２７ｂにより乾燥機２１へ再循環され、また残部
は送風機２７ａにより後述する２次燃焼装置５内へ供給
される。その結果、排ガスＣ4 内に含有されているダイ
オキシン類は、高温の２次燃焼装置５内で熱分解される
ことになり、ダイオキシン類の外部への放散は殆ど起こ
らない。尚、本実施態様では乾燥機からの排ガスＣ4 の
処理装置としてバグフィルター装置２４を使用している
が、当該排ガス処理装置はバグフィルター装置以外のも
のであってもよいことは勿論である。
００℃の温度を有する排ガスＣ4 は、バグフィルター装
置２４により除塵等の処理が行われたあと、一部は循環
送風機２７ｂにより乾燥機２１へ再循環され、また残部
は送風機２７ａにより後述する２次燃焼装置５内へ供給
される。その結果、排ガスＣ4 内に含有されているダイ
オキシン類は、高温の２次燃焼装置５内で熱分解される
ことになり、ダイオキシン類の外部への放散は殆ど起こ
らない。尚、本実施態様では乾燥機からの排ガスＣ4 の
処理装置としてバグフィルター装置２４を使用している
が、当該排ガス処理装置はバグフィルター装置以外のも
のであってもよいことは勿論である。
【００２３】前記灰バンカー２６内の乾燥灰２０ａは、
コンベアー２６ａにより表面溶融炉１のホッパ１ａ内へ
搬送され、プッシャー１ｂにより順次溶融炉１内へ供給
されて行く。
コンベアー２６ａにより表面溶融炉１のホッパ１ａ内へ
搬送され、プッシャー１ｂにより順次溶融炉１内へ供給
されて行く。
【００２４】前記表面溶融炉１は、従前の表面溶融炉と
全く同じ構造を有するものであり、燃料供給装置１１か
らの灯油等の燃料Ｂの燃焼により溶融炉１内の被溶融物
（乾灰２０ａ）を溶融し、溶融スラグ１５を形成する。
また、形成された溶融スラグ１５は被溶融物層２０ａの
表面に沿って流下し、スラグタップ２から水封コンベア
装置３上へ落下することにより、水砕スラグ１６となっ
て外部へ搬出されて行く。
全く同じ構造を有するものであり、燃料供給装置１１か
らの灯油等の燃料Ｂの燃焼により溶融炉１内の被溶融物
（乾灰２０ａ）を溶融し、溶融スラグ１５を形成する。
また、形成された溶融スラグ１５は被溶融物層２０ａの
表面に沿って流下し、スラグタップ２から水封コンベア
装置３上へ落下することにより、水砕スラグ１６となっ
て外部へ搬出されて行く。
【００２５】即ち、前記燃料供給装置１１は、天然ガス
等の還元性ガス供給部１１ｂと灯油等の燃料Ｂの供給部
１１ｃを備えており、前記表面溶融炉１内では、バーナ
１７から噴出された燃料Ｂが、空気予熱器６からの燃焼
用空気Ａ1 の供給（空気比約１．１）により完全燃焼を
し、被溶融物（乾灰）２０ａを加熱溶融する。
等の還元性ガス供給部１１ｂと灯油等の燃料Ｂの供給部
１１ｃを備えており、前記表面溶融炉１内では、バーナ
１７から噴出された燃料Ｂが、空気予熱器６からの燃焼
用空気Ａ1 の供給（空気比約１．１）により完全燃焼を
し、被溶融物（乾灰）２０ａを加熱溶融する。
【００２６】灯油等の燃料Ｂの燃焼により生じた高温排
ガスＣ1 は、１０００〜１２００℃の温度を有してお
り、溶融炉１の下方から高温煙道４を通して２次燃焼装
置５の下方部へ排出される。また、高温排ガスＣ1 の一
部は、前述の通り熱風乾燥機２１の熱源として利用する
ため、溶融炉１の下方より引き抜かれて熱風乾燥機２１
側へ送られる。
ガスＣ1 は、１０００〜１２００℃の温度を有してお
り、溶融炉１の下方から高温煙道４を通して２次燃焼装
置５の下方部へ排出される。また、高温排ガスＣ1 の一
部は、前述の通り熱風乾燥機２１の熱源として利用する
ため、溶融炉１の下方より引き抜かれて熱風乾燥機２１
側へ送られる。
【００２７】この高温排ガスＣ1 には、溶融炉１内の燃
焼が高温燃焼であるため、ＮＯｘが比較的多く含まれて
おり、Ｏ2 が１２％の際には約２００ｐｐｍのＮＯｘ濃
度となっている。
焼が高温燃焼であるため、ＮＯｘが比較的多く含まれて
おり、Ｏ2 が１２％の際には約２００ｐｐｍのＮＯｘ濃
度となっている。
【００２８】これに対して、高温排ガスＣ1 内のダイオ
キシン類は、溶融炉１内が高温燃焼であるため、燃焼が
安定している際には高熱によりほぼ完全に分解されてし
まい、その結果ダイオキシン類の濃度は無視し得る程度
になっている。但し、被溶融物である乾燥灰２０ａに含
まれる未燃物（可燃性成分）が大きく変化したような場
合には、溶融炉１内の燃焼状態が一時的に不完全燃焼状
態になることがあり、この様な状態下に於いてはＣＯや
ダイオキシン類が生成され、高温排ガス内のダイオキシ
ン類の温度が上昇することがある。
キシン類は、溶融炉１内が高温燃焼であるため、燃焼が
安定している際には高熱によりほぼ完全に分解されてし
まい、その結果ダイオキシン類の濃度は無視し得る程度
になっている。但し、被溶融物である乾燥灰２０ａに含
まれる未燃物（可燃性成分）が大きく変化したような場
合には、溶融炉１内の燃焼状態が一時的に不完全燃焼状
態になることがあり、この様な状態下に於いてはＣＯや
ダイオキシン類が生成され、高温排ガス内のダイオキシ
ン類の温度が上昇することがある。
【００２９】前記高温煙道４の入口又はその中央部には
天然ガス吹込口１１ａが設けられており、当該吹込口１
１ａより燃料供給装置１１の還元性ガス供給部１１ｂか
らの天然ガスが高温排ガスＣ1 内へ吹き込まれる。これ
によって、高温排ガスＣ1 は還元性雰囲気となり、次の
ような反応を経てＮＯｘの還元除去が行なわれる。
天然ガス吹込口１１ａが設けられており、当該吹込口１
１ａより燃料供給装置１１の還元性ガス供給部１１ｂか
らの天然ガスが高温排ガスＣ1 内へ吹き込まれる。これ
によって、高温排ガスＣ1 は還元性雰囲気となり、次の
ような反応を経てＮＯｘの還元除去が行なわれる。
【００３０】天然ガスの吹き込みによるＮＯｘの除去機
構は下記の通りである。 ＣｎＨｍ＋Ｏ2 →Ｃｎ′Ｈｍ′＋ＣＯ＋Ｈ2 Ｏ ＮＯ＋Ｃｎ′Ｈｍ′→Ｃｎ″Ｈｍ″＋Ｎ2 ＋ＣＯ＋Ｈ2
Ｏ 或いは ＮＯ＋Ｃｎ′Ｈｍ′→Ｃｎ″Ｈｍ″＋ＨＮｉ＋ＣＯ＋Ｈ
2 Ｏ また、高温煙道４内に於ける高温排ガスＣ1 のガス流速
は５〜６ｍ／ｓｅｃに、滞留時間は約１ｓｅｃ以上に夫
々設定されており、上記のＮＯｘの分解反応が十分に行
なわれるように考慮されている。
構は下記の通りである。 ＣｎＨｍ＋Ｏ2 →Ｃｎ′Ｈｍ′＋ＣＯ＋Ｈ2 Ｏ ＮＯ＋Ｃｎ′Ｈｍ′→Ｃｎ″Ｈｍ″＋Ｎ2 ＋ＣＯ＋Ｈ2
Ｏ 或いは ＮＯ＋Ｃｎ′Ｈｍ′→Ｃｎ″Ｈｍ″＋ＨＮｉ＋ＣＯ＋Ｈ
2 Ｏ また、高温煙道４内に於ける高温排ガスＣ1 のガス流速
は５〜６ｍ／ｓｅｃに、滞留時間は約１ｓｅｃ以上に夫
々設定されており、上記のＮＯｘの分解反応が十分に行
なわれるように考慮されている。
【００３１】高温煙道４内への天然ガスの吹き込みによ
り、還元性雰囲気になってＮＯｘが除去された後の高温
燃焼排ガスＣ2 は、引き続き２次燃焼装置５内へ入り、
ここで燃焼空気Ａ2 が吹き込まれることにより、前記乾
燥機２０からの排ガスＣ4 と共に２次燃焼をする。
り、還元性雰囲気になってＮＯｘが除去された後の高温
燃焼排ガスＣ2 は、引き続き２次燃焼装置５内へ入り、
ここで燃焼空気Ａ2 が吹き込まれることにより、前記乾
燥機２０からの排ガスＣ4 と共に２次燃焼をする。
【００３２】尚、２次燃焼装置５の入口に於ける高温排
ガスＣ2 の温度は約１０００℃以上であるため、通常２
次燃焼装置５には助燃装置が不要である。また、２次燃
焼装置５内に於ける高温排ガスＣ2 及び乾燥機排ガスＣ
4 の２次燃焼は、空気比を１．２〜１．３程度に押えた
燃焼であり、従ってＮＯｘの生成は殆んど無視し得る程
度である。更に、２次燃焼装置５内に於ける高温排ガス
Ｃ2 の滞留時間は約２ｓｅｃ以上に設定されており、約
９００℃の温度下に約２ｓｅｃ間滞留することによっ
て、高温排ガスＣ2 内に残留していたダイオキシン類は
ほぼ完全に熱分解されることになる。
ガスＣ2 の温度は約１０００℃以上であるため、通常２
次燃焼装置５には助燃装置が不要である。また、２次燃
焼装置５内に於ける高温排ガスＣ2 及び乾燥機排ガスＣ
4 の２次燃焼は、空気比を１．２〜１．３程度に押えた
燃焼であり、従ってＮＯｘの生成は殆んど無視し得る程
度である。更に、２次燃焼装置５内に於ける高温排ガス
Ｃ2 の滞留時間は約２ｓｅｃ以上に設定されており、約
９００℃の温度下に約２ｓｅｃ間滞留することによっ
て、高温排ガスＣ2 内に残留していたダイオキシン類は
ほぼ完全に熱分解されることになる。
【００３３】２次燃焼装置５内で２次燃焼された後の高
温排ガスＣ3 は、ＮＯｘ濃度が低く且つダイオキシン類
も殆んど分解されてしまった排ガスＣ3 となっており、
２次燃焼装置５から引き続き空気予熱器６へ導入され、
ここで熱回収が行なわれたあと、ガス冷却装置７へ送ら
れる。尚、空気予熱器６に於いては、新鮮空気が約３５
０℃に予熱され、表面溶融炉１の燃焼空気Ａ1 及び２次
燃焼装置５の燃焼空気Ａ2 として使用される。また、２
次燃焼装置５へ供給する燃焼用空気Ａ2 は、２次燃焼装
置５の出口側に設けた酸素濃度検出器１８からの排ガス
酸素濃度値により制御されている。更に、ガス冷却装置
７では、排ガスＣ3 内へ水噴射口１９から冷水が噴霧さ
れ、これにより排ガスＣ3 の冷却が行なわれる。
温排ガスＣ3 は、ＮＯｘ濃度が低く且つダイオキシン類
も殆んど分解されてしまった排ガスＣ3 となっており、
２次燃焼装置５から引き続き空気予熱器６へ導入され、
ここで熱回収が行なわれたあと、ガス冷却装置７へ送ら
れる。尚、空気予熱器６に於いては、新鮮空気が約３５
０℃に予熱され、表面溶融炉１の燃焼空気Ａ1 及び２次
燃焼装置５の燃焼空気Ａ2 として使用される。また、２
次燃焼装置５へ供給する燃焼用空気Ａ2 は、２次燃焼装
置５の出口側に設けた酸素濃度検出器１８からの排ガス
酸素濃度値により制御されている。更に、ガス冷却装置
７では、排ガスＣ3 内へ水噴射口１９から冷水が噴霧さ
れ、これにより排ガスＣ3 の冷却が行なわれる。
【００３４】前記ガス冷却装置７に於いて約２００℃に
まで冷却された排ガスＣはバグフィルター装置で除塵及
び脱塩されたあと、煙突（図示省略）を通して大気中へ
放散される。尚、ハグフィルター装置８のガス入口側に
は助剤供給装置１２が接続されており、助剤噴出口１２
ａからＣａ（ＯＨ）2 等の助剤を排ガスＣ3 内へ供給す
ることにより、バグフィルター装置８の濾材外表面に酸
性ガスやＳＯｘ、媒塵等の吸収剤層が形成される。ま
た、バグフィルター装置８からの媒塵（溶融飛灰）は薬
剤固化され、無害化される。
まで冷却された排ガスＣはバグフィルター装置で除塵及
び脱塩されたあと、煙突（図示省略）を通して大気中へ
放散される。尚、ハグフィルター装置８のガス入口側に
は助剤供給装置１２が接続されており、助剤噴出口１２
ａからＣａ（ＯＨ）2 等の助剤を排ガスＣ3 内へ供給す
ることにより、バグフィルター装置８の濾材外表面に酸
性ガスやＳＯｘ、媒塵等の吸収剤層が形成される。ま
た、バグフィルター装置８からの媒塵（溶融飛灰）は薬
剤固化され、無害化される。
【００３５】尚、図１の実施態様に於いては溶融炉とし
て表面溶融炉を用いているが、高温排ガス内のダイオキ
シン類を完全に熱分解することができる溶融炉であれ
ば、如何なる型式の溶融炉であってもよいことは勿論で
ある。また、図１の実施態様に於いては、後述するよう
に高温排ガス内へ供給するガスを天然ガスとしている
が、高温排ガス内へ混入することによりこれを還元雰囲
気にすることが可能なＣｎＨｍ成分を含有する還元性ガ
スであれば、天然ガスに替えて使用可能である。更に、
図１の実施態様に於いては、排ガス処理装置としてバグ
フィルター装置８、２４を使用しているが、バグフィル
ター装置８、２４に代えて他の集塵装置等を組み合せた
排ガス処理装置であってもよいことは勿論である。
て表面溶融炉を用いているが、高温排ガス内のダイオキ
シン類を完全に熱分解することができる溶融炉であれ
ば、如何なる型式の溶融炉であってもよいことは勿論で
ある。また、図１の実施態様に於いては、後述するよう
に高温排ガス内へ供給するガスを天然ガスとしている
が、高温排ガス内へ混入することによりこれを還元雰囲
気にすることが可能なＣｎＨｍ成分を含有する還元性ガ
スであれば、天然ガスに替えて使用可能である。更に、
図１の実施態様に於いては、排ガス処理装置としてバグ
フィルター装置８、２４を使用しているが、バグフィル
ター装置８、２４に代えて他の集塵装置等を組み合せた
排ガス処理装置であってもよいことは勿論である。
【００３６】
【発明の効果】本発明に於いては、溶融処理部Ｍの溶融
炉１から排出される高温排ガスの一部を湿灰２０の乾燥
用熱源としているため、新たな燃料を使用することなし
に湿灰を乾燥させることができ、湿灰溶融処理装置の燃
比の大幅な向上が可能となる。また、乾燥機でダイオキ
シンが生成しても、２次燃焼装置に於いて当該排ガスを
高温燃焼させるため、殆んど熱分解されることになる。
更に、乾燥時に発生して乾燥灰中に残留したダイオキシ
ン類は、溶融炉内に於ける高温燃焼時に分解されるた
め、溶融炉からの高温排ガス内のダイオキシン類は低減
される。加えて、本発明に於いては、排ガス処理設備の
容量は従前の乾燥灰の溶融処理の場合と殆んど同じ容量
で十分であり、乾燥機排ガスの処理装置は別途に必要と
するものの大幅な排ガス処理装置の容量増加は生じな
い。
炉１から排出される高温排ガスの一部を湿灰２０の乾燥
用熱源としているため、新たな燃料を使用することなし
に湿灰を乾燥させることができ、湿灰溶融処理装置の燃
比の大幅な向上が可能となる。また、乾燥機でダイオキ
シンが生成しても、２次燃焼装置に於いて当該排ガスを
高温燃焼させるため、殆んど熱分解されることになる。
更に、乾燥時に発生して乾燥灰中に残留したダイオキシ
ン類は、溶融炉内に於ける高温燃焼時に分解されるた
め、溶融炉からの高温排ガス内のダイオキシン類は低減
される。加えて、本発明に於いては、排ガス処理設備の
容量は従前の乾燥灰の溶融処理の場合と殆んど同じ容量
で十分であり、乾燥機排ガスの処理装置は別途に必要と
するものの大幅な排ガス処理装置の容量増加は生じな
い。
【００３７】本発明では、溶融炉からの高温排ガスの排
出通路である高温煙道に於いて、高温排ガス内へ還元性
ガスを吹き込み、高温排ガスを還元性雰囲気として含有
するＮＯｘを還元分解させると共に、ＮＯｘを低減せし
めた高温排ガスを再燃焼させることにより、高温排ガス
内に残留するダイオキシン類を分解除去するようにして
いる。その結果、ＮＯｘとダイオキシンを除去するため
に夫々専用の除去装置を設けることなしに両者を同時に
除去することができ、設備費や溶融処理費の大幅な削減
が可能になると共に、環境汚染をより有効に防止するこ
とができる。
出通路である高温煙道に於いて、高温排ガス内へ還元性
ガスを吹き込み、高温排ガスを還元性雰囲気として含有
するＮＯｘを還元分解させると共に、ＮＯｘを低減せし
めた高温排ガスを再燃焼させることにより、高温排ガス
内に残留するダイオキシン類を分解除去するようにして
いる。その結果、ＮＯｘとダイオキシンを除去するため
に夫々専用の除去装置を設けることなしに両者を同時に
除去することができ、設備費や溶融処理費の大幅な削減
が可能になると共に、環境汚染をより有効に防止するこ
とができる。
【００３８】また、本発明に於いては（イ）高効率なＮ
Ｏｘ除去が行なえること、（ロ）被溶融物（湿灰）内の
未燃性成分の変動によりＣＯの発生があっても、２次燃
焼によってＣＯが燃焼されるため、未燃焼ガスが外部へ
放出されることがないこと、（ハ）２次燃焼によりダイ
オキシン類が分解されるため、回収ダスト内のダイオキ
シン類も大幅に少なくなること等の多くの効用が奏され
る。本発明は上述の通り優れた実用的効用を奏する発明
である。
Ｏｘ除去が行なえること、（ロ）被溶融物（湿灰）内の
未燃性成分の変動によりＣＯの発生があっても、２次燃
焼によってＣＯが燃焼されるため、未燃焼ガスが外部へ
放出されることがないこと、（ハ）２次燃焼によりダイ
オキシン類が分解されるため、回収ダスト内のダイオキ
シン類も大幅に少なくなること等の多くの効用が奏され
る。本発明は上述の通り優れた実用的効用を奏する発明
である。
【図１】本発明の実施態様に係る湿灰の溶融処理装置の
構成を示す系統図である。
構成を示す系統図である。
【図２】従前のごみ焼却施設に付設した焼却残滓や飛灰
等の溶融処理装置の構成を示す系統図である。
等の溶融処理装置の構成を示す系統図である。
Ｈは湿灰の乾燥処理部、Ｍは乾灰の溶融処理部、Ａ1 ・
Ａ2 は燃焼用空気、Ｂは燃料、Ｃ1 ・Ｃ2 ・Ｃ3 は高温
排ガス、Ｃ4 は乾燥機排ガス、１は溶融炉、１ａはホッ
パ、１ｂはプッシャー、２はスラグタップ、３は水封コ
ンベア装置、４は高温煙道、５は２次燃焼装置、６は空
気予熱器、７はガス冷却装置、８は排ガス処理装置（バ
グフィルター装置）、９は押込送風機、１０は誘引通風
機、１１は天然ガス供給装置、１１ａは天然ガス吸込
口、１２は助剤供給装置、１２ａは助剤吹込口、１３・
１４は灰搬出コンベア、１５は溶融スラグ、１６は水砕
スラグ、１７はバーナ、１８は排ガスの酸素濃度検出
器、１９は水噴射口、２０は高含水率の燃焼残滓や飛灰
（湿灰）、２０ａは乾燥後の燃焼残滓や飛灰（乾灰）、
２１は熱風乾燥機、２１ａは湿灰受入れホッパ、２１ｂ
はフィーダー、２２は熱風炉、２３は磁選機、２４はバ
グフィルター装置、２５はコンベアー、２６は灰バン
カ、２６ａはコンベアー、２７ａ・２７ｂ・２７ｃは送
風機、２８は金属材。
Ａ2 は燃焼用空気、Ｂは燃料、Ｃ1 ・Ｃ2 ・Ｃ3 は高温
排ガス、Ｃ4 は乾燥機排ガス、１は溶融炉、１ａはホッ
パ、１ｂはプッシャー、２はスラグタップ、３は水封コ
ンベア装置、４は高温煙道、５は２次燃焼装置、６は空
気予熱器、７はガス冷却装置、８は排ガス処理装置（バ
グフィルター装置）、９は押込送風機、１０は誘引通風
機、１１は天然ガス供給装置、１１ａは天然ガス吸込
口、１２は助剤供給装置、１２ａは助剤吹込口、１３・
１４は灰搬出コンベア、１５は溶融スラグ、１６は水砕
スラグ、１７はバーナ、１８は排ガスの酸素濃度検出
器、１９は水噴射口、２０は高含水率の燃焼残滓や飛灰
（湿灰）、２０ａは乾燥後の燃焼残滓や飛灰（乾灰）、
２１は熱風乾燥機、２１ａは湿灰受入れホッパ、２１ｂ
はフィーダー、２２は熱風炉、２３は磁選機、２４はバ
グフィルター装置、２５はコンベアー、２６は灰バン
カ、２６ａはコンベアー、２７ａ・２７ｂ・２７ｃは送
風機、２８は金属材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−79907（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−49988（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−310912（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−57440（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B09B 3/00 A62D 3/00 B01D 53/70 F23J 1/00 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ) ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ)
Claims (5)
- 【請求項１】 湿灰の乾燥処理部と乾燥灰の溶融処理部
とから成る湿灰の溶融処理装置に於いて、前記湿灰の乾
燥処理部を、溶融処理部の溶融炉からの高温排ガスの一
部を熱源として湿灰を乾燥させる熱風乾燥機と，熱風乾
燥機からの排ガスを処理する排ガス処理装置と，排ガス
処理装置からの排ガスを溶融処理部の２次燃焼装置へ送
給する通風機とから構成すると共に、前記乾燥灰の溶融
処理部を、乾燥処理部からの乾燥灰を加熱溶融する溶融
炉と，前記溶融炉からの高温排ガスを排出する高温煙道
と，高温煙道内の高温排ガス内へ還元性のガスを供給す
る還元性ガス供給装置と，前記還元性雰囲気とした高温
排ガス及び前記熱風乾燥機からの排ガスを燃焼させる２
次燃焼装置と，２次燃焼装置からの高温排ガスの温度を
下降させる装置と，温度を下降せしめた２次燃焼装置か
らの排ガスを清浄化する排ガス処理装置とから構成した
ことを特徴とする湿灰の溶融処理装置。 - 【請求項２】 溶融炉を表面溶融炉に、還元性ガスを天
然ガスに、２次燃焼装置からの排ガスの温度を下降させ
る装置を空気予熱器及び冷却装置に、２次燃焼装置及び
乾燥機からの排ガスの処理装置をバグフィルター装置に
夫々するようにした請求項１に記載の湿灰の溶融処理装
置。 - 【請求項３】 溶融炉からの高温排ガスを熱源とする乾
燥機により湿灰を乾燥させたあと、前記乾燥機からの乾
燥灰を溶融炉により溶融すると共に、溶融炉からの高温
排ガス内へ還元性ガスを吹き込んで高温排ガスを還元雰
囲気にし、前記還元雰囲気にした高温排ガスと前記乾燥
機からの排ガスとを２次燃焼装置で再燃焼させる構成と
したことを特徴とする湿灰の溶融処理方法。 - 【請求項４】 乾燥機からの排ガスの一部を、前記乾燥
機の熱源用に溶融炉から引き出した高温排ガス内へ混入
し、約６００℃近傍の温度とした加熱用排ガスを乾燥機
へ供給するようにした請求項３に記載の湿灰の溶融処理
方法。 - 【請求項５】 溶融炉を表面溶融炉とすると共に、還元
性ガスを天然ガスとし、更に、乾燥機からの排ガスをバ
グフィルター装置により処理したあと２次燃焼装置へ送
給するようにした請求項３に記載の湿灰の溶融処理方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17386997A JP3343328B2 (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | 湿灰の溶融処理装置及び溶融処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17386997A JP3343328B2 (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | 湿灰の溶融処理装置及び溶融処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1119618A JPH1119618A (ja) | 1999-01-26 |
| JP3343328B2 true JP3343328B2 (ja) | 2002-11-11 |
Family
ID=15968649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17386997A Expired - Fee Related JP3343328B2 (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | 湿灰の溶融処理装置及び溶融処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3343328B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100720180B1 (ko) | 2005-05-23 | 2007-05-18 | 주식회사 동산에스엔알 | 가연성 폐기물의 건류시스템 및 상기 건류시스템을 이용한가연성 폐기물의 건류방법 |
| US9851102B2 (en) * | 2012-09-26 | 2017-12-26 | L'Air Liquide Société Anonyme Pour L'Étude Et L'Exploitation Des Procedes Georges Claude | Method and system for heat recovery from products of combustion and charge heating installation including the same |
| CN109332355B (zh) * | 2018-09-21 | 2023-10-17 | 浙江工商大学 | 危险废物高温熔融处理装置及其工艺 |
| CN115321852B (zh) * | 2022-05-20 | 2023-04-18 | 安徽海螺环保集团有限公司 | 一种水洗脱氯湿飞灰入窑装置及其处理方法 |
-
1997
- 1997-06-30 JP JP17386997A patent/JP3343328B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1119618A (ja) | 1999-01-26 |
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