JP3536115B2 - Waste treatment equipment - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、通常の焼却処理で
は無害化できない廃棄物を処理する廃棄物処理装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】例えば、血液や尿等の検体が付着した注
射器や採血管等の医療廃棄物、或は、放射線の照射を受
けた放射性廃棄物を始めとする、人体や環境に有害な物
質が付着したり有害物質で汚染された廃棄物、及び、通
常の焼却処理では有害物質を発生してまうような都市ご
み等は、当初、コンクリート詰めして海洋投棄したり、
埋め立て造成用の資材として利用して処分していた。し
かし、近年では、特に大都市域での投棄水域や埋め立て
用地の確保の問題が顕在化し、また、処分後の例えば有
害廃棄物の水中への溶出といった二次汚染の発生も指摘
されるに至り、その処分が非常に難しくなって来てい
る。このような現状で、廃棄物の処理法として注目を集
めているものの1つに、プラズマ放電による高熱熔解処
理がある。
【0003】この種の熔解処理を行う装置は、例えば、
特開昭58−800、特開昭63−315819、特開
昭64−10016、並びに、特開平4−126146
の各公報にそれぞれ開示されており、これらはいずれ
も、プラズマトーチで発生したアークにより、熔解炉内
にプラズマ空間を形成し、炉内温度を上昇させて燃焼効
率を高め、炉内の廃棄物を高熱焼却、溶融させている。
【0004】ところで、この種の熔解装置においては、
炉内のプラズマ空間での廃棄物の高温燃焼で生成される
熔解スラグを確実に炉外に排出し、炉内に蓄積されない
ようにする必要がある。これは、熔解炉の内部に熔解ス
ラグが蓄積されると、蓄積された熔解スラグが、熔解炉
のスラグ排出口から炉内に侵入する外気に触れて急速に
冷却、固化され、この固化した熔解スラグが排出口の内
壁に付着して排出口の通りを悪くするため等である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た各公報の装置は、廃棄物の確実な無害化や燃焼効率の
向上を図ったものであり、生成された熔解スラグの炉内
での滞留防止については何らの開示もなく、従って、廃
棄物の焼却自体の問題は解決しても、焼却により生成さ
れた熔解スラグの炉外への排出の問題は、依然として解
決すべき重要な課題として残っていた。
【0006】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、本発明の目的は、プラズマ空間を形成し有害廃棄物
を高温で焼却処理するに当たり、焼却により生成された
熔解スラグの熔解炉内での滞留、固化を確実に防止でき
る廃棄物処理装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
請求項1記載の本発明は、溶解炉の頂部に廃棄物の投入
口が開閉可能に設けてあり、この近傍に二次焼却ユニッ
トに連通する排気通路を備えると共に、前記溶解炉の下
部に、前記廃棄物を受けると共に、溶解炉の周壁に保持
されたプラズマトーチが前記溶解炉の内部に向けて発す
るプラズマアークにより加熱されて流体状になる溶融ス
ラグを貯留する坩堝を備えてなり、前記プラズマアーク
により、前記溶融炉の内部に高温のプラズマ状態を発生
させ、該プラズマ状態の前記溶解炉内部で廃棄物を高温
溶解し、該高温溶解により前記溶解炉内部で生成された
溶解スラグを、前記溶解炉の下部に有る排出口から該溶
解炉の外部に排出させると共に、溶解された未燃の排ガ
スを前記二次焼却ユニットへ送るようにした廃棄物処理
装置において、前記坩堝は、前記プラズマトーチよりも
下方で前記排出口よりも上方の内部個所に形成されてお
り、前記坩堝の下方で前記排出口の近傍箇所にガス吸引
口を連設して、溶解炉内部の高温排気ガスを、前記ガス
吸引口を介して外部に排出する吸引機構を備えており、
前記プラズマアークを前記坩堝に向けて発生させること
により前記溶解炉内部で廃棄物を高温溶解する際の上下
の周回気流で排出口を加熱し、前記吸引機構による前記
高温気体(排気ガス)の吸引で生じる気流が、前記排出
口を経ることで、前記坩堝から排出口へ流出する前記溶
融スラグを加熱し、上下の周回気流が、プラズマアーク
による廃棄物の高温融解で発生した排ガス(未燃ガス)
のことであり、主として二次焼却ユニットへ送られる
が、排気口部分のものも周回して、ここを加熱する、一
方、吸引機構による高温気体の吸引で生じる気流を、排
気ガスとして排出する。
【0008】
【0009】請求項1記載の本発明によれば、熔解炉内
部に廃棄物を順次投入すると、プラズマトーチからのプ
ラズマアークによって高温のプラズマ状態となった熔解
炉内部Aで廃棄物が順次焼却され、この焼却された廃棄
物から生成される流体状の溶解スラグが、坩堝内に順次
貯留され、その量が増えるにつれて、坩堝内の熔解スラ
グが外部に流出する。そして、この坩堝から流出した熔
解スラグは、坩堝に向けたプラズマアークと、吸引機構
による熔解炉内部の高温気体の吸引とにより生じる気流
により、排出口から熔解炉の外部に排出される間も加熱
され続け、この加熱により、排出口51b部分での熔解
スラグの冷却、固化が防止される。このため、排出口内
壁に固化した熔解スラグが付着しなくなり、これによ
り、熔解スラグの付着による排出口の目詰まりが生じ、
排出口の通りが悪化するのを確実に防ぐことが可能とな
る。
【0010】また、請求項1記載の本発明によれば、坩
堝に向けたプラズマアークの発生や、吸引機構による溶
解内部の高温気体の吸引によって、溶解炉の内部に発生
する気流が坩堝から流出して排出口に向かう溶解スラグ
の流れを加速させるので、排出口で溶解スラグが留まる
ことがなくなる。このため、排出口内壁への固化した溶
解スラグの付着を、より一層確実に防ぐことが可能とな
る。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明による廃棄物処理装
置の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明
の一実施形態に係る廃棄物処理装置の概略構成を示す正
面図であり、図中引用符号1で示す本実施形態の廃棄物
処理装置は、廃棄物供給ユニット3、一次焼却ユニット
5、熔解スラグ搬出ユニット7、及び、二次焼却ユニッ
ト9等を備えている。
【0012】前記廃棄物供給ユニット3は、図2に側面
図で示すように、例えば、血液や尿等の検体が付着した
注射器や採血管といった医療廃棄物(図示せず)等が内
部に収容されたカートンCを水平搬送するHコンベア3
1と、このHコンベア31から受け渡されたカートンC
を垂直搬送するVコンベア33と、このVコンベア33
の上端から前記一次焼却ユニット5にカートンCを受け
渡すローディングユニット35を備えている。尚、カー
トンCとしては、例えば、ポリエチレン等の焼却しても
有害物質やガスを自身が発生することのない材質の、市
販の箱状体を用いることができる。
【0013】前記Hコンベア31は、架台31a上に上
下2段に重ねて配置されており、各Hコンベア31は、
多数の搬送用ローラ31bと、これら搬送用ローラ31
bを回転駆動するモータ(図示せず)とを有しており、
不図示の移送装置により各Hコンベア31の図中右側の
始端に載置されたカートンCを、前記モータにより回転
された搬送用ローラ31bにより図中左側の各Hコンベ
ア31の終端側に移送するように構成されている。
【0014】前記Vコンベア33は、基枠33aと、こ
の基枠33a内を昇降する昇降テーブル33bと、この
昇降テーブル33bを基枠33a内で昇降させる電動ウ
ィンチ33cと、前記昇降テーブル33bを基枠33a
内で旋回させる旋回用モータ33dを有している。
【0015】前記基枠33aは、前記架台31aに隣接
して設置され、その内部は吹き抜け状に形成されてい
る。そして、前記基枠33aは、図1に示すように、そ
の下部が前記上下2段の各Hコンベア31の終端に隣接
し、上部が上段のHコンベア31よりも上方に延出し前
記一次焼却ユニット5の上端に達するように構成されて
いる。
【0016】前記昇降テーブル33bは、前記カートン
Cを1つ載置でき、且つ、前記基枠33a内を昇降でき
る大きさで形成され、図3に拡大平面図で示すように、
昇降テーブル33bの上部には、前記Hコンベア31と
同様に、不図示のモータにより回転駆動される複数の搬
送用ローラ33eが配設されている。前記複数の搬送用
ローラ33eは、図2に示すように、支持板33f上に
水平面内で旋回可能に支持されており、この支持板33
fの側部には略々円筒状の昇降ガイド33hが連結され
ており、この昇降ガイド33hは、前記基枠33aの外
面で支持されたガイドシャフト33gに嵌装され、この
ガイドシャフト33gに沿って昇降ガイド33hが移動
可能に支持されている。
【0017】前記昇降ガイド33hには、基枠33aの
上下両端のスプロケット33j,33j間に掛け渡され
たチェーン33kが係止されており、前記スプロケット
33j,33jによりチェーン33kを回転させること
で、ガイドシャフト33gに案内されつつ昇降ガイド3
3hが移動し、昇降テーブル33bが基枠33aの内部
で昇降するように構成されている。尚、図2中33rは
チェーン33kに取着されたバランスウェイトを示す。
【0018】前記電動ウィンチ33cは、基枠33aの
下端近傍に配設されており、電動ウィンチの出力軸(図
示せず)にはスプロケット33mが取着されており、基
枠33aの下端の前記スプロケット33jと同軸上に設
けられたスプロケット33nと、前記スプロケット33
mの間には、チェーン33pが掛け渡されている。前記
電動ウィンチ33cは、その往復回転駆動により、スプ
ロケット33m,33n,33j,33j、チェーン3
3p,33k、並びに、昇降ガイド33hを介して昇降
テーブル33bを、下側の前記Hコンベア31の終端に
臨む下限箇所と、前記ローディングユニット35に臨む
上限箇所との間で昇降させるように構成されている。
【0019】前記旋回用モータ33dは、前記昇降テー
ブル33bの底面に取着されており、この旋回用モータ
33dの出力軸(図示せず)の先端は、昇降テーブル3
3bを挿通して支持板33fに連結され、旋回用モータ
33dが回転駆動することにより、昇降テーブル33b
上で支持板33fが複数の搬送用ローラ33eと共に水
平面内で旋回するように構成されている。
【0020】前記ローディングユニット35は、図3に
示すように、前記基枠33aの上端外面から前記一次焼
却ユニット5の後述するカートン投入部53に至る長さ
で水平に延設され多数のローラ35bからなるローラコ
ンベア35aと、このローラコンベア35a上で前記カ
ートンCを終端側に押圧移送するプッシャ35cと、こ
のプッシャ35cをローラコンベア35a上に側方から
進退させるエアシリンダ35dと、このエアシリンダ3
5dをローラコンベア35aの延在方向に沿って往復移
動させるエアシリンダ35eを有しており、ローラコン
ベア35aの始端側のローラ35bは不図示のモータに
より回転駆動される搬送用ローラで構成され、終端側の
残りのローラ35bはフリーローラで構成されている。
【0021】前記ローディングユニット35は、エアシ
リンダ35d,35eの各ピストンロッド(図示せず)
の収縮動作により、前記プッシャ35cをローラコンベ
ア35aの側方に退避させ、且つ、Vコンベア33側に
待機させておき、上限箇所にある昇降テーブル33b上
のカートンCが、不図示のモータによる搬送用ローラ3
3eの回転駆動と、同じく、ローラコンベア35a中の
始端側に配置されたローラ35bの不図示のモータによ
る回転駆動で、ローラコンベア35aの略中間部に移送
されたところで、エアシリンダ35dのピストンロッド
を伸長動作させると、カートンCの後端にプッシャ35
cが接触するように構成されている。また、ローディン
グユニット35は、カートンCの後端にプッシャ35c
が接触した状態で、エアシリンダ35eのピストンロッ
ドを伸長動作させることで、ローラコンベア35a上の
カートンCがプッシャ35cに押されて始端側から終端
に向けて移送され、さらなるエアシリンダ35eのピス
トンロッドの伸長動作により、カートンCがローラコン
ベア35aの終端から、一次焼却ユニット5のカートン
投入部53に移送されるように構成されている。
【0022】尚、本実施形態では、Hコンベア31、昇
降テーブル33b、及び、ローディングユニット35で
それぞれローラコンベア方式を採用したが、ベルトコン
ベア方式等他の方式のコンベアを採用しても何ら問題は
ない。
【0023】前記一次焼却ユニット5は、図1に示すよ
うに、熔解炉本体51と、この熔解炉本体51の上部に
形成されたカートン投入部53と、熔解炉本体51の側
部に着脱可能に取り付けられたプラズマトーチアタッチ
メント55を備えている。
【0024】前記熔解炉本体51(熔解炉に相当)は、
例えば非磁性ステンレス等の非磁性の金属により形成さ
れ、中空で略々矩形の架台51A上に設置されている。
前記熔解炉本体51の天井部にはカートン投入口51a
が形成され、底部には熔解スラグの排出口51bが形成
され、熔解炉本体51の内壁は、例えば、主要成分がS
iO2 又はTiO2 の耐酸性を有するか、或は、MgO
又はCaOの耐塩基性を有する耐火材51cで被覆さ
れ、この耐火材51cの内側に密閉可能な略円柱状の熔
解用空間A(熔解炉の内部に相当)が画成されている。
【0025】図4は前記熔解用空間Aの底部を拡大して
示す断面図であり、これに示すように、前記排出口51
bの周縁の熔解炉本体51部分には、耐火材51cを一
部盛り上げることで堰51dが形成され、この堰51d
を挟んで排出口51bとは反対側の熔解炉本体51部分
に、溶融した廃棄物や熔解スラグ(いずれも図示せず)
が貯留される凹状の坩堝51eが形成されている。
【0026】また、前記排出口51bには、熔解用空間
A内の前記熔解スラグを排出するための管体51fが接
続され、この管体51fの側部には、熔解用空間A内の
高温排ガスを吸引してこれと共に前記熔解スラグを坩堝
51eから排出口51b側に吸引するためのガス吸引口
51gが形成され、このガス吸引口51gから不図示の
吸引装置により熔解炉本体51の外部に吸引された高温
排ガスは、不図示の空気通路を経て二次焼却ユニット9
に供給される。尚、本実施形態では、ガス吸引口51g
と前記不図示の吸引装置及び空気通路により、請求項記
載の吸引機構Vが構成されている。
【0027】さらに、熔解炉本体51で前記坩堝51e
よりも若干上方の熔解炉本体51箇所には、熔解用空間
Aと熔解炉本体51の外部とを連通する前記プラズマト
ーチアタッチメント55の取付孔51hが形成されてい
る。また、前記熔解炉本体51の上部寄りの側部箇所に
は、図1に示すように、熔解用空間A内の上部に滞留す
る排ガスを前記二次焼却ユニット9側に排出させるため
の排気通路51jが形成されており、この排気通路51
jの内周壁も、熔解炉本体51の内壁と同様に前記耐火
材51cで被覆されている。
【0028】前記カートン投入部53は、前記熔解炉本
体51のカートン投入口51a上から熔解炉本体51の
外側方(図1中紙面手前側)に水平に延在し、前記ロー
ラコンベア35aの終端に至る長さの中空の筒状体によ
り、前記カートンCが内部を水平に移動できる大きさに
形成されている。
【0029】前記カートン投入部53には、図3に示す
ように、3つのダンパ53a,53b,53cが設けら
れており、このうちダンパ53aは、カートン投入部5
3で前記ローディングユニット35寄りの側部に開閉可
能に配設され、ダンパ53bは、カートン投入部53の
水平方向略々中間部に、カートン投入部53の内部に出
没可能に配設され、ダンパ53cは、カートン投入口5
1aを開閉し熔解炉本体51の熔解用空間Aとカートン
投入口53の内部を連通、遮断するように配設されてい
る。
【0030】前記各ダンパ53a〜53cは、カートン
投入部53の外側に配設されたエアシリンダ53d〜5
3fのピストンロッドの進退動作によりスライドして、
カートン投入部53の内部に出没する。そして、前記カ
ートン投入部53は、前記ダンパ53bにより、ローデ
ィングユニット35側の前チャンバ53gと、カートン
投入口51a側の後チャンバ53hに仕切られ、ダンパ
53aの開放により、ローディングユニット35上にあ
るカートンCの前チャンバ53gへの投入が可能とな
り、また、ダンパ53cの開放により、後チャンバ53
h内のカートンCのカートン投入口51aから熔解炉本
体51の熔解用空間A内への投入が可能となるように構
成されている。
【0031】このように構成されたカートン投入部53
において、ローディングユニット35のプッシャ35c
により、ローラコンベア35aの終端からカートン投入
部53の前チャンバ53gに移送されたカートンCは、
ダンパ53aを閉じた後、カートン投入部53の端部に
突設されたエアシリンダ53jのピストンロッドの伸長
動作により、その先端に取着されたプッシャ53kで押
圧されて、後チャンバ53hでカートン投入口51aを
開閉するダンパ53c上箇所に移送される。尚、図1中
においては、図面の見易さのため、廃棄物供給ユニット
3を一次焼却ユニット5から離して配置しているが、実
際には、ローラコンベア35aの終端が図1上でカート
ン投入部53の紙面手前側に重なるように配置されてい
る。
【0032】前記プラズマトーチアタッチメント55
は、前記熔解炉本体51の取付孔51hに着脱可能に取
り付けられるもので、図5(a)に正面図で示すよう
に、基板55aと、この基板55aに着脱可能に取着さ
れるトーチホルダ55bと、このトーチホルダ55bに
保持される2つのプラズマトーチ55c,55cとを有
している。
【0033】前記基板55aは略々円形に形成され、基
板55aの略々中央部には横長の略長円形を呈する通孔
55dが形成されている。また、前記基板55aの厚み
方向の中間部には、図5(b)に図5(a)のイ−イ線
断面図で示すように、冷却水(図示せず)の水路55e
が形成されており、この水路55eには、図5(a)に
示すように、基板55aの下部に取着された入水バルブ
55fから冷却水が注水され、また、水路55e内の冷
却水が、基板55aの上部に取着された出水バルブ55
gから排水されるように構成されている。尚、前記通孔
55dの周縁の水路55e部分は、漏水を防止するため
溶接により塞がれている。
【0034】また、前記基板55aで前記取付孔51h
に取り付けた状態で熔解炉本体51の熔解用空間Aに臨
む裏面には、図5(b)に示すように、前記耐火材51
cと同様の耐火材55hが取着されており、この耐火材
55hで前記通孔55dに臨む部分には、プラズマトー
チ55cが発するアークを通過させるための通路55j
が、基板55aから離れるにつれて下方に向かうように
傾斜して形成され、この通路55jの内側で通孔55d
の周縁の基板55a裏面部分には、トーチホルダ55b
保持用の枠体55kが溶着されている。
【0035】前記トーチホルダ55bは、前記通孔55
dに対応する大きさ、形状の取付板55mと、この取付
板55mの表面で左右両側寄り箇所にそれぞれ突設され
た2つの保持用筒体55nとを有している。
【0036】前記各保持用筒体55nは、プラズマトー
チ55cを保持するもので、図6(a)に正面図で示す
ように、共に円筒状を呈しており、保持用筒体55nの
うち図中右方の1つは、その軸方向が取付板55mから
離れるにつれて若干上方及び右方に向かうように傾斜し
て延在しており、図中左方のもう1つは、その軸方向が
取付板55mから離れるにつれて上方及び左方に向かう
ように、右方の保持用筒体55nよりも大きく傾斜して
延在している。
【0037】前記取付板55mの裏面と、各保持用筒体
55nの内周壁は、図6(b)に図6(a)のロ−ロ線
断面図で示し、また、図6(c)に一部截断底面図で示
すように、前記耐火材51c,55hと同様の耐火材5
5pでそれぞれ被覆されており、この耐火材55pに
は、各プラズマトーチ55cが発するアークを通過させ
るための2つの通路55rが、各保持用筒体55nの軸
方向に合わせてそれぞれ形成され、耐火材55pの周面
は、取付板55mの裏面から突設されたフランジ55s
で覆われている。
【0038】前記トーチホルダ55bは、前記通孔55
dに取り付けた状態で、図5(b)に示すように、前記
枠体55kの内側が、フランジ55sで覆われた耐火材
55pにより塞がれ、しかも、各通路55rが基板55
aの通路55jに連通するように構成されている。尚、
図5(b)中では、図面の見易さのため、基板55aの
通路55jの内周とトーチホルダ55bのフランジ55
sの外周との間に隙間を空けているが、実際には両者は
略々密接する。
【0039】また、前記取付板55m及び各保持用筒体
55nの厚み方向の中間部には、図6(b)及び(c)
に示すように、相互に連通した冷却水(図示せず)の水
路55t,55wが形成されており、これら水路55
t,55wには、図6(a)に示すように、取付板55
mの右端寄り箇所と各保持用筒体55nの外周面にそれ
ぞれ取着された入水バルブ55x,55yから冷却水が
注水され、また、水路55t,55w内の冷却水が、取
付板55mの左端寄り箇所及び中央寄り箇所にそれぞれ
設けられた出水バルブ55zから排水されるように構成
されている。
【0040】前記プラズマトーチ55cは、図1に模式
的に示すように、プラズマトーチアタッチメント55を
熔解炉本体51の取付孔51hに取り付けた状態で、そ
の先端が、図5(b)に示すように、取付板55mより
も通路55j側に突出している。前記各プラズマトーチ
55cは、図面を用いた説明は省略するものの、アノー
ド側となる基部と、カソード側となる先部の間に隙間を
持たせ、アノード−カソードの両電極間に印加する高電
圧により、プラズマトーチ55cの先端からアークを発
生させてその周辺にプラズマ状態の雰囲気を発生させる
と共に、基部側に供給される圧縮空気によりアークの径
の絞り込みを行うように構成され、また、基部及び先部
の双方の内部にそれぞれ形成された水路に供給される水
によって、プラズマトーチ55c自身の過熱が防止され
るように構成されている。
【0041】そして、前記熔解炉本体51の熔解用空間
A内では、不図示の助燃バーナによる燃焼炎が、各プラ
ズマトーチ55cの発するアークの傾斜差により略水平
に、或は、水平方向を軸とする螺旋状に旋回しつつ、通
路55jを介して熔解炉本体51の熔解用空間Aの坩堝
51eに達し、各プラズマトーチ55cにより坩堝51
eの近傍に発生するプラズマ状態によって、助燃バーナ
の燃焼炎によるカートンCの燃焼効率が増し、具体的に
は、1500°C〜1600°Cの高温下でカートンC
とその内部の廃棄物が焼却されるように構成されてい
る。尚、本実施形態では、プロセスガスとして圧縮空気
を用いているが、その他、Ar、N2 、CO2 、H2 等
のガスを代わりに、或は、これらのガスから任意のもの
を選択し混合して用いることができる。
【0042】前記熔解スラグ搬出ユニット7は、図1に
示すように、熔解スラグ収納用のバケット71と、この
バケット71が載置される台車73と、この台車73を
収容するコンテナ75を備えている。前記バケット71
は、図7(a)に正面図で示すように、上方に開放され
た略逆円錐台型を呈しており、前記台車73は、前記バ
ケット71が2台並べて載置される大きさの基台73a
と、この基台73aを支持する2列4輪の車輪73bを
有している。前記コンテナ75は、前記バケット71を
載置した台車73がバケット71の1個分だけ該バケッ
ト71の並んだ方向に移動できる大きさで中空の矩形箱
状に形成され、コンテナ75の底面には、図7(c)に
側面図で示すように、車輪73bが載置されるレール7
5aが配設され、さらに、図7(a)に示すように、こ
のレール75a上で台車73を移動させるエアシリンダ
75bが配設されている。
【0043】前記エアシリンダ75bのピストンロッド
(図示せず)の先端は、前記台車73の基台73aに連
結されており、このピストンロッドの進退動作により前
記台車73は、前記車輪73bがレール75a上で転動
して、前記基台73aがバケット71の略1台分だけコ
ンテナ75内で移動するように構成されている。
【0044】前記コンテナ75の上面で台車73の移動
方向における略々中央箇所には、図7(b)に平面図で
示すように、前記バケット71の上端開口に係脱可能な
環状の押え蓋75cが、その外周の2本のボルト75d
を螺動させることで昇降するように支持されており、こ
の押え蓋75cの中央部に、熔解炉本体51の排出口5
1bから排出された熔解スラグの投入口75eが形成さ
れている。また、前記コンテナ75で前記台車73の移
動方向における両端面は、ヒンジ75fを介して開閉可
能な取出扉75gに形成されており、把手75hを持っ
て手前に引くことで取出扉75gが開き、台車73上の
バケット71をコンテナ75に対して出し入れできるよ
うに構成されている。
【0045】上述した構成の前記コンテナ75は、前記
投入口75eが熔解炉本体51の排出口51bの真下に
位置するように、熔解炉本体51の下方箇所に配設され
ている。そして、前記コンテナ75は、図7(a)に示
すように、台車73がコンテナ75のどちらか一方の取
出扉75g側箇所に位置している状態で、台車73上の
どちらか一方のバケット71の上端開口が押え蓋75c
に臨み、この状態で、前記ボルト75dの螺動により押
え蓋75cを下動させることで、押え蓋75cに臨むバ
ケット71の上端開口に前記押え蓋75cが係合するよ
うに構成されている。
【0046】尚、図7(a)中75jは、コンテナ75
の一方の側面で上部寄りの箇所に等間隔で3つ形成され
た覗き窓、75kはコンテナ75で投入口75eの両側
の上面箇所にそれぞれ形成された採光窓をそれぞれ示
し、コンテナ75は、覗き窓75jを外から覗くこと
で、コンテナ75内の台車73やバケット71の位置、
及び、バケット71の内部に収容された熔解スラグの量
等が、採光窓75kから内部に入射した光に照らされて
確認できるように構成されている。
【0047】前記熔解スラグ搬出ユニット7は、前記コ
ンテナ75内で台車73をエアシリンダ75bによりど
ちらか一方の取出扉75g側に移動させ、ボルト75d
の螺動により台車73上のどちらか一方のバケット71
に押え蓋75cを係合させて固定することで、熔解炉本
体51の排出口51bから排出される熔解スラグが投入
口75eを介してバケット75に投入されるように構成
されている。また、熔解スラグ搬出ユニット7は、バケ
ット71が熔解スラグで満たされた際に、そのバケット
71から押え蓋75cを離脱させて、台車73をエアシ
リンダ75bにより他方の取出扉75g側に移動させ、
もう1つの空のバケット71に押え蓋75cを係合させ
ることで、その空のバケット71に熔解炉本体51の排
出口51bから排出される熔解スラグが引き続き投入さ
れると共に、一方の取出扉75gを開けることで、熔解
スラグで満たされたバケット71をコンテナ75の外側
に搬出することができるように構成されている。
【0048】前記二次焼却ユニット9は、図1に示すよ
うに、燃焼炉本体91と、この燃焼炉本体91の上部に
着脱可能に取り付けられたプラズマトーチアタッチメン
ト93を備えている。
【0049】前記燃焼炉本体91は、前記一次焼却ユニ
ット5の熔解炉本体51と同様に、例えば非磁性ステン
レス等の非磁性の金属により、熔解炉本体51よりも小
型に形成されている。前記燃焼炉本体91の側部には、
一次焼却ユニット5で発生した排ガスを取り込むための
吸気通路91aが形成されており、この吸気通路91a
は、不図示のダクトを介して熔解炉本体51のガス吸引
口51gや排気通路51jに接続されている。また、前
記燃焼炉本体91の上部には、燃焼用空間B内で排ガス
を高温焼却して無害化された排ガスを炉外に排出させる
ための排気通路91bが形成されている。
【0050】さらに、燃焼炉本体91の天井部には、熔
解炉本体51の取付孔51hと同様の取付孔91cが形
成されている。尚、前記燃焼炉本体91の内壁と、吸気
通路91a、ダクト、並びに、排気通路91bの内周壁
は、熔解炉本体51の耐火材51cと同様の耐火材91
dで被覆され、この耐火材91dの内側に、密閉可能な
略円柱状の前記燃焼用空間Bが画成されている。
【0051】前記プラズマトーチアタッチメント93
は、一次焼却ユニット5のプラズマトーチアタッチメン
ト55と同様の基板、トーチホルダ(いずれも図示せ
ず)、並びに、プラズマトーチ93aを有しており、前
記燃焼炉本体91の取付孔91cに着脱可能に取り付け
られるように構成されている。そして、前記燃焼炉本体
91の燃焼用空間B内では、熔解炉本体51の熔解用空
間A内と同様に、不図示の助燃バーナによる燃焼炎が、
プラズマトーチ93aの発するアークの傾斜により水平
に、或は、水平に近い螺旋状に旋回し、プラズマトーチ
93aにより燃焼用空間B内に発生するプラズマ状態に
よって、850°C以上の高温の下で助燃バーナの燃焼
炎により排ガスが焼却されるように構成されている。さ
らに、前記プラズマトーチアタッチメント93の基板及
びトーチホルダは、それぞれの厚み方向の中間部に形成
された水路(図示せず)をそれぞれ流れる冷却水により
個別に冷却される。
【0052】尚、図1中11は給水ポンプ、13はこの
給水ポンプ11に供給する水を貯留する水タンクを示
し、この給水ポンプ11が作動することで、水タンク1
3内の水が、入水バルブ55f,55x,55yを介し
て、プラズマトーチアタッチメント55の基板55aの
水路55e、及び、トーチホルダ55bの水路55t,
55wに冷却水として供給され、また、これら水路55
e,55t,55w内の冷却水が、出水バルブ55g,
55zを介して水タンク13に排水される。加えて、水
タンク13内の冷却水は、給水ポンプ11の作動によ
り、プラズマトーチ55c,93aや、プラズマトーチ
アタッチメント93の基板及びトーチホルダにも冷却用
水として供給、環流される。
【0053】また、図1中15はプラズマトーチ55
c,93aの点火装置、17はこの点火装置15に点火
用の定電流電力を供給すると共に、プラズマトーチ55
c,93aに圧縮空気等のプロセスガスを供給する電源
装置、18はこの電源装置17に供給するプロセスガス
の流量を調整する流量調整器、19は給水ポンプ11の
正常作動を監視しつつ電源装置17の動作を制御するコ
ントロールパネル、21はこのコントロールパネル19
に接続され各種操作スイッチ類(図示せず)が配設され
た操作盤を示す。さらに、図1中23は、前記プッシャ
35及びエアシリンダ53b,73cに進退作動用のエ
アを供給するエアコンプレッサ、25はこのエアコンプ
レッサ23から前記流量調整器18にプロセスガスを送
る空気流路を開放、遮断する開閉用バルブ、27は廃棄
物供給ユニット3用のコントローパネルを示し、エアコ
ンプレッサ23は、プッシャ35及びエアシリンダ53
b,73cを油圧シリンダに変えれば、油圧ポンプに変
更可能である。
【0054】次に、以上のように構成された本実施形態
の廃棄物処理装置1の動作(作用)について説明する。
まず、例えば血液や尿等の検体が付着した注射器や採血
管等の医療廃棄物のような廃棄処分する物品、即ち、廃
棄物を収容したカートンCを、廃棄物供給ユニット3の
任意のHコンベア31からVコンベア33に移送し、さ
らに、プッシャ35cをローラコンベア35aの側方に
退避させ、且つ、Vコンベア33側に待機させておいた
状態で、不図示のモータにより搬送用ローラ33eを回
転駆動させ、カートンCをVコンベア33からローディ
ングユニット35に移送する。
【0055】続いて、プッシャ53kをカートン投入部
53の端部側に退避させておいた状態で、ダンパ53a
を開放してプッシャ35cによりカートンCをカートン
投入部53の前チャンバ53gに移送し、その後、ダン
パ53aを閉じてからダンパ53bを開放して、プッシ
ャ53kによりカートンCを前チャンバ53gから後チ
ャンバ53hに移送し、ダンパ53bを閉じた後に、ダ
ンパ53cを開放して、カートンCを後チャンバ53h
からカートン投入口51aを通して、一次焼却ユニット
5の熔解炉本体51の熔解用空間Aに落下、投入させ、
ダンパ53cを閉じる。
【0056】一方、熔解炉本体51の熔解用空間Aで坩
堝51eの近傍部分には、2つのプラズマトーチ55c
が坩堝51eに向けて発するアークによってプラズマ状
態が形成されており、このプラズマ状態により、助燃バ
ーナからの燃焼炎の燃焼効率が増大されて、1500°
C〜1600°Cの高温に加熱されていると共に、これ
ら2つのプラズマトーチ55cが発するアークの傾斜差
と、坩堝51eでの転回によって、坩堝51eの近傍の
熔解用空間A部分において、助燃バーナからの燃焼炎が
螺旋状に周回し、或は、水平面内及び垂直面内で旋回し
ている。従って、熔解用空間Aに投入されたカートンC
は、坩堝51eに達するまでの間に、燃焼効率が増した
助燃バーナからの燃焼炎により高温焼却され、この高温
焼却により、熔解用空間Aでは、カートンC内の医療廃
棄物の燃焼かすが熔解してこれにより流体状の熔解スラ
グが生成される。尚、熔解スラグの生成時に発生する排
ガスは、熔解用空間A内で前記燃焼炎により略々燃焼さ
れ、それでも燃焼されし尽くせなかった未燃成分を含む
一部の排ガスは、熔解用空間Aから二次焼却ユニット9
に送られ、ここで無害化された処理済ガスとなる。その
処理の詳細については、後程改めて説明する。
【0057】このうち、前記熔解スラグは坩堝51e内
に溜り、カートンCが続いて連続投入されて焼却される
ことにより、坩堝51e内に溜る熔解スラグが増えて坩
堝51eが満タンになり、これにより熔解スラグが、坩
堝51eから堰51dを越えて排出口51bに移動し、
この排出口51bから落下して熔解炉本体51の外部に
排出される。尚、熔解炉本体51の外部に排出される熔
解スラグは、熔解用空間A内での燃焼炎の周回により発
生する上下方向に周回する熱風と、ガス吸引口51gか
ら熔解炉本体51の外部に吸引される高温排ガスによ
り、継続して加熱され、これにより、排出口51bでの
冷却、固化が防がれる。
【0058】このようにして加熱されつつ熔解炉本体5
1の外部に排出される熔解スラグは、熔解炉本体51の
下方箇所に配置されたコンテナ75内の、押え蓋75c
が係合され投入口75に排出口51bの位置を合致させ
た一方のバケット71内に収容される。そして、コンテ
ナ75側面の覗き窓75jから前記一方のバケット71
内の熔解スラグの収容量を確認しつつ、台車73により
満タンになった一方のバケット71を、隣の空のバケッ
ト71と順次入れ換えて行くと共に、満タンになったバ
ケット71を、その近くの取出扉75gを開けてコンテ
ナ75の外に取り出し、その代わりに空のバケット71
を台車73上に載置して取出扉75gを閉じる。
【0059】さらに、現在熔解スラグが投入されている
方のバケット71が満タンになった場合は、このバケッ
ト71に係合させた押え蓋75cを外して台車73を動
かして、先にコンテナ75の外に取り出した満タンのバ
ケット71と入れ換えに台車73に載置した空のバケッ
ト71を投入口75eの真下に位置させ、このバケット
71に押え蓋75cを係合させた上で、排出口51bか
ら落下して熔解炉本体51の外部に排出された熔解スラ
グを引き続きこのバケット71内に収容させて行く。
【0060】一方、先に述べたように、熔解炉本体51
の熔解用空間Aで燃焼し尽くせなかった未燃成分を含む
一部の排ガスは、ガス吸引口51gから不図示のダクト
及び吸気通路91aを経て、二次焼却ユニット9の燃焼
炉本体91の燃焼用空間B内に取り込まれ、或は、排気
通路51j及び吸気通路91aを経て燃焼炉本体91の
燃焼用空間B内に取り込まれる。
【0061】前記燃焼炉本体91の燃焼用空間B内で
は、プラズマトーチ93aが発するアークによってプラ
ズマ状態が形成されており、このプラズマ状態により、
熔解炉本体51と同様に、助燃バーナからの燃焼炎の燃
焼効率が増大されて、850°C以上の高温に加熱さ
れ、且つ、プラズマトーチ93aが発するアークの傾斜
差によって、燃焼用空間Bの内部で不図示の助燃バーナ
からの燃焼炎が螺旋状に周回し、或は、垂直面内で旋回
している。従って、燃焼用空間Bに吸引された排ガス
は、燃焼効率が増した助燃バーナからの燃焼炎により高
温焼却され、この高温焼却により、燃焼用空間B内の排
ガスは滅菌され、また、排ガス中の黒煙(すす)や未燃
ガス成分が焼却除去される他、ダイオキシン類の生成が
抑制される。このようにして燃焼用空間B内で燃焼され
た処理済ガスは、排気通路91bを経て燃焼炉本体91
の外側に排出される。
【0062】そして、排気通路91bの経路上では、排
ガス中のHCl、SOX や煤塵等を除去するために、必
要に応じて次のような後処理が行われる。まず、冷却塔
内で散水シャワーにより高温の処理済ガスを55°C前
後まで冷却し、次に、必要に応じて乾式サイクロンや湿
式のスクラバーにより粉塵の除去を行い、その後、洗浄
塔におけるアルカリ洗浄や石灰噴霧方式によりダイオキ
シンの除去を行い、処理済ガスを無害化した上で、煙突
等の煙道を経て大気中に放出する。尚、粉塵の発生のあ
るなしに応じて、乾式サイクロンや湿式のスクラバーに
よる粉塵の除去処理は省略される場合もあり得る。ま
た、前記給水ポンプ11の故障等により水タンク13か
らプラズマトーチアタッチメント55,93への冷却用
水の供給がストップした場合には、操作盤19からの指
令によりプラズマトーチ55c,93aの火が落とさ
れ、廃棄物の熔解処理が停止する。
【0063】このように本実施形態の廃棄物処理装置1
によれば、例えば、血液や尿等の検体が付着した注射器
や採血管といった医療廃棄物等が内部に収容されたカー
トンCを、廃棄物供給ユニット3により一次焼却ユニッ
ト5の熔解炉本体51の熔解用空間Aに投入して高温焼
却し、これにより生成される流体状の熔解スラグを、熔
解炉本体51下部の排出口51bから熔解炉本体51の
外部に排出するに当たり、熔解炉本体51の熔解用空間
Aの下部に、熔解スラグが貯留される坩堝51eを形成
すると共に、坩堝51eよりも若干上方の熔解炉本体5
1箇所に形成した取付孔51hにプラズマトーチ55c
を取り付け、プラズマトーチ55cから坩堝51eに向
けてプラズマアークを発生させ、且つ、排出口51bに
接続した管体51fの側部に、熔解用空間A内の高温排
ガスを吸引してこれと共に前記熔解スラグを坩堝51e
から排出口51b側に吸引するための、吸引機構Vを構
成するガス吸引口51gを形成する構成とした。
【0064】このため、熔解炉本体51の熔解用空間A
にカートンCを順次投入すると、プラズマトーチ55c
からのプラズマアークによって高温のプラズマ状態とな
った熔解炉本体51の熔解用空間Aでカートンごと廃棄
物が順次焼却され、この焼却された廃棄物から生成され
る流体状の熔解スラグが、坩堝51e内に順次貯留さ
れ、その量が増えるにつれて、坩堝51e内の熔解スラ
グが外部に流出する。そして、この坩堝51eから流出
した熔解スラグは、坩堝51eに向けたプラズマアーク
と、吸引機構Vによる熔解炉本体51内部Aの高温気体
の吸引とによりそれぞれ生じる空気流により、排出口5
1bから熔解炉本体51の外部に排出される間も加熱さ
れ続け、この加熱により、排出口51b部分での熔解ス
ラグの冷却、固化が防止される。このため、排出口51
b内壁に固化した熔解スラグが付着しなくなり、これに
より、熔解スラグの付着による排出口51bの目詰まり
が生じ、排出口51bの通りが悪化するのを確実に防ぐ
ことが可能となる。
【0065】また、本実施形態の廃棄物処理装置1によ
れば、坩堝51eに向けたプラズマアークの発生や、吸
引機構Vによる熔解炉本体51の熔解用空間Aの高温気
体の吸引によって、熔解炉本体51の熔解用空間Aに発
生する空気流が、坩堝51eから流出して排出口51b
に向かう熔解スラグの流れを加速させるので、排出口5
1bで熔解スラグが留まることがなくなる。このため、
熔解炉本体51b内壁への固化した熔解スラグの付着
を、より一層確実に防ぐことが可能となる。
【0066】尚、本実施形態では、カートン投入部53
へのカートンCの供給を、カートンCを水平搬送するH
コンベア31と、このHコンベア31から受け渡された
カートンCを垂直搬送するVコンベア33と、このVコ
ンベア33の上端から前記一次焼却ユニット5にカート
ンCを受け渡すローディングユニット35による廃棄物
供給ユニット3で行う構成としたが、ホッパー形式を始
めとする他の形式によりカートン投入部53へのカート
ンCの供給を行う構成としてもよく、或は、廃棄物供給
ユニット3による自動的なカートンC供給をやめて廃棄
物供給ユニット3を省略し、手作業によりカートンCを
カートン投入部53に供給する構成としてもよい。ま
た、本実施形態では、カートン投入部53をダンパ53
bにより前後2つのチャンバ53g,53hに仕切る構
成としたが、カートン投入部53をいくつのダンパによ
りいくつの閉塞領域、即ち、チャンバに区画するかは任
意である。
【0067】さらに、本実施形態では、バケット71を
載せた台車73をコンテナ75内で往復移動させる熔解
スラグ搬出ユニット7により、熔解炉本体51で発生し
た熔解スラグを装置1の外部に搬出する構成としたが、
例えば、熔解炉本体51の排出口51bの真下を通るロ
ーラコンベア上で搬出用パンを移動させ、排出口51b
から排出される熔解スラグを搬出用パンで受けて装置1
の外部に搬出する構成とする等、熔解スラグを装置1の
外部に搬出するための構成は、本実施形態で示した熔解
スラグ搬出ユニット7に限定されず任意である。また、
本実施形態では、熔解スラグ搬出ユニット7や二次焼却
ユニット9を備える構成について説明したが、これらの
うち片方又は両方を省略した構成としてもよい。さら
に、本実施形態では、エアシリンダ53j及びプッシャ
53kにより廃棄物移送手段を構成したが、例えば、ロ
ーラコンベアやベルトコンベアといったコンベア形式
等、カートン投入部53での廃棄物を移送する手段は、
本実施形態と異なる要素で構成してもよい。
【0068】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の廃棄物処
理装置によれば、熔解炉の周壁に保持されたプラズマト
ーチが前記熔解炉のの内部に向けて発するプラズマアー
クにより、該熔解炉の内部に高温のプラズマ状態を発生
させ、該プラズマ状態の前記熔解炉内部で廃棄物を高温
熔解し、該高温熔解により前記熔解炉内部で生成された
熔解スラグを、前記熔解炉の排出口から該熔解炉の外部
に排出させる廃棄物処理装置において、前記熔解炉の前
記プラズマトーチよりも下方で前記排出口よりも上方の
内部箇所に形成され、前記プラズマアークにより加熱さ
れた前記熔解スラグが流体状で貯留される坩堝と、前記
坩堝の下方で前記排出口の近傍箇所に連設され、前記熔
解炉内部の高温気体を、該熔解炉の外部に吸引する吸引
機構とを備え、前記プラズマアークを前記坩堝に向けて
発生させることにより前記熔解炉内部に生じる気流と、
前記吸引機構により前記熔解炉内部の前記高温気体を吸
引することで該熔解炉の内部から外部に向かって生じる
気流とにより、前記坩堝から前記排出口に向けて流出す
る前記熔解スラグを加熱する構成とした。
【0069】このため、熔解炉内部に廃棄物を順次投入
すると、プラズマトーチからのプラズマアークによって
高温のプラズマ状態となった熔解炉内部Aで廃棄物が順
次焼却され、この焼却された廃棄物から生成される流体
状の熔解スラグが、坩堝内に順次貯留され、その量が増
えるにつれて、坩堝内の熔解スラグが外部に流出する。
そして、この坩堝から流出した熔解スラグは、坩堝に向
けたプラズマアークと、吸引機構による熔解炉内部の高
温気体の吸引とにより生じる気流により、排出口から熔
解炉の外部に排出される間も加熱され続け、この加熱に
より、排出口51b部分での熔解スラグの冷却、固化が
防止される。従って、排出口内壁に固化した熔解スラグ
が付着しなくなり、これにより、熔解スラグの付着によ
る排出口の目詰まりが生じ、排出口の通りが悪化するの
を確実に防ぐことができる。
【0070】また、本発明の廃棄物処理装置によれば、
前記プラズマトーチからの前記坩堝に向けた前記プラズ
マアークの発生により前記熔解炉内部に生じる気流が、
該内部を上下に周回する周回気流であるものとし、或
は、前記吸引機構による前記熔解炉内部の前記高温気体
の吸引によって、該該熔解炉の内部から外部に向かって
生じる気流が、前記排出口を経る気流であるものとした
ので、坩堝に向けたプラズマアークの発生や、吸引機構
による熔解内部の高温気体の吸引によって、熔解炉の内
部に発生する気流が、坩堝から流出して排出口に向かう
熔解スラグの流れを加速させ、排出口で熔解スラグが留
まることがなくなる。このため、排出口内壁への固化し
た熔解スラグの付着を、より一層確実に防ぐことができ
る等の効果を奏する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0001]
[0001] The present invention relates to a conventional incineration process.
Is concerned with waste treatment equipment that treats waste that cannot be made harmless.
I do.
[0002]
2. Description of the Related Art For example, an injection
Receive medical waste such as projectiles and blood collection tubes, or receive radiation.
Hazardous to humans and the environment, including radioactive waste
Waste that is attached or contaminated with hazardous substances, and
In cities where regular incineration produces hazardous substances
At first, concrete was packed in concrete and dumped in the ocean,
It was disposed of by using it as landfill material. I
However, in recent years, dumped water areas and landfills, especially in large urban areas, have
The problem of securing land has become apparent and, for example,
Also pointed out the occurrence of secondary pollution such as elution of hazardous waste into water
Has become very difficult to dispose of
You. Under these circumstances, attention has been focused on waste treatment methods.
One of the things that we are trying to do is high-temperature melting by plasma discharge.
There is reason.
[0003] An apparatus for performing this kind of melting process is, for example,
JP-A-58-800, JP-A-63-315819,
64-10016 and JP-A-4-126146.
Each of these publications,
Also generated in the melting furnace by the arc generated by the plasma torch
A plasma space is formed in the furnace, and the temperature inside the furnace is raised to increase the combustion effect.
The rate is increased, and the waste in the furnace is incinerated and melted with high heat.
By the way, in this type of melting apparatus,
Generated by high-temperature combustion of waste in the plasma space inside the furnace
Discharges molten slag out of the furnace without accumulating in the furnace
You need to do that. This is the melting furnace inside the melting furnace.
When the lag is accumulated, the accumulated molten slag is transferred to the melting furnace.
Rapidly comes into contact with outside air entering the furnace through the slag discharge port
Cooled and solidified, and the solidified molten slag
This is because it adheres to the wall and deteriorates the street of the outlet.
[0005]
However, as described above,
The devices in each of the above publications ensure the detoxification of waste and improve combustion efficiency.
It is intended to improve the melting slag generated in the furnace
No disclosure was made on the prevention of stagnation in
Even if the problem of waste incineration itself is solved,
The problem of discharged molten slag out of the furnace remains a solution.
It remained an important issue to be resolved.
The present invention has been made in view of the above circumstances.
Therefore, an object of the present invention is to form a plasma space and generate hazardous waste.
Generated by incineration when incinerated at high temperature
Stagnation and solidification of the molten slag in the melting furnace can be reliably prevented.
To provide a waste treatment apparatus.
[0007]
[MEANS FOR SOLVING THE PROBLEMS] To achieve the above object
The invention according to claim 1 isInject waste into top of melting furnace
The mouth is openable and can be opened and closed.
And an exhaust passage communicating with the melting furnace.
In the part, while receiving the waste,Retained on the peripheral wall of the melting furnace
Plasma torch emitted toward the inside of the melting furnace
Plasma arcA molten steel that is heated and becomes fluid
A crucible for storing lag, wherein the plasma arc
ByGenerates a high-temperature plasma state inside the melting furnace
And the waste is heated to a high temperature inside the melting furnace in the plasma state.
Melted and produced inside the melting furnace by the high temperature melting
The melting slag is supplied to the melting furnaceAt the bottomFrom the outlet
Discharge outside the furnaceWith the unburned exhaust gas
Sent to the secondary incineration unitWaste treatment
In the apparatus, the crucible is larger than the plasma torch.
It is formed at an internal location below and above the discharge port.
Below the crucible and near the discharge port.Gas suction
MouthHigh temperature exhaust gas inside the melting furnaceThe gas
Through the suction portEquipped with a suction mechanism to discharge to the outside,
Generating the plasma arc toward the crucible
Inside the melting furnaceUp and down when dissolving waste at high temperature
Orbit ofIn the airflowHeat the outlet,By the suction mechanism
High temperature gas (exhaust gas) suctionThe airflow generated at
By going through the mouth,The melt flowing out of the crucible to the outlet
The molten slag is heated, and the upper and lower circulating
Gas (unburned gas) generated by high-temperature melting of waste due to heat
And mainly sent to the secondary incineration unit
However, the thing of the exhaust port also goes around and heats it here.
On the other hand, the airflow generated by the suction of hot gas by the suction mechanism is
Discharge as gas.
[0008]
According to the first aspect of the present invention, in a melting furnace,
When waste is sequentially injected into the section, the
Melting into high-temperature plasma state by plasma arc
Wastes are sequentially incinerated inside the furnace A, and the incinerated waste
Fluid melting slag generated from the material is sequentially placed in the crucible
As the amount is stored and increased, the molten slurry in the crucible
Leaks to the outside. Then, the melt flowing out of this crucible
The solution slag consists of a plasma arc toward the crucible and a suction mechanism.
Flow caused by suction of hot gas inside the melting furnace
Heating during discharge from the discharge port to the outside of the furnace
This heating causes melting at the outlet 51b.
Cooling and solidification of the slag are prevented. Because of this,
The solidified molten slag no longer adheres to the walls,
Clogging of the outlet due to adhesion of molten slag,
It is possible to reliably prevent the street of the outlet from deteriorating.
You.
[0010] Claims1According to the described invention, the crucible
Generation of plasma arc toward the pot, melting by suction mechanism
Generated inside the melting furnace by suction of hot gas inside the solution
Slag flowing from the crucible to the discharge port
Accelerates the flow of molten slag at the outlet
Is gone. As a result, the solidified solution
It is possible to more reliably prevent the adhesion of slag.
You.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a waste disposal apparatus according to the present invention will be described.
An embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the present invention.
Schematically shows a schematic configuration of a waste disposal apparatus according to one embodiment.
It is a front view and the waste of this embodiment shown with the reference numeral 1 in the figure
The treatment equipment is a waste supply unit 3, a primary incineration unit
5, molten slag discharge unit 7, and secondary incineration unit
9 and the like.
The waste supply unit 3 is shown in FIG.
As shown in the figure, for example, a sample such as blood or urine has adhered.
Medical waste (not shown) such as syringes and blood collection tubes
Conveyor 3 for horizontally transporting the carton C stored in the section
1 and carton C delivered from this H conveyor 31
Conveyor 33 for vertically transporting the
Receiving carton C from the upper end of the primary incineration unit 5
A loading unit 35 for transferring is provided. In addition, car
As ton C, for example, incineration of polyethylene etc.
Markets made of materials that do not generate harmful substances or gases
A boxed product for sale can be used.
The H conveyor 31 is placed on a gantry 31a.
The H conveyors 31 are arranged in the lower two stages,
A large number of transport rollers 31b and these transport rollers 31
b, and a motor (not shown) for rotating b.
The right side of each H conveyor 31 in the figure is transferred by a transfer device (not shown).
The carton C placed at the beginning is rotated by the motor.
Each H conveyor on the left side in the figure is
It is configured to be transferred to the terminal side of a.
The V conveyor 33 has a base frame 33a and
And a lifting table 33b that moves up and down in the base frame 33a.
An electric motor for raising and lowering the lifting table 33b within the base frame 33a.
Inch 33c and the elevating table 33b are mounted on a base frame 33a.
It has a turning motor 33d for turning inside.
The base frame 33a is adjacent to the gantry 31a.
And the inside is shaped like a stairwell.
You. The base frame 33a is, as shown in FIG.
Is adjacent to the end of each of the upper and lower H conveyors 31
Before the upper portion extends above the upper H conveyor 31
It is configured to reach the upper end of the primary incineration unit 5.
I have.
The lifting table 33b is provided in the carton.
C can be placed, and the base frame 33a can be moved up and down.
As shown in an enlarged plan view in FIG. 3,
The H conveyor 31 is located above the elevating table 33b.
Similarly, a plurality of transports rotationally driven by a motor (not shown)
A feeding roller 33e is provided. For multiple transport
The roller 33e is placed on a support plate 33f as shown in FIG.
The support plate 33 is pivotally supported in a horizontal plane.
A substantially cylindrical lifting guide 33h is connected to the side of f.
The lifting guide 33h is located outside the base frame 33a.
This is fitted on the guide shaft 33g supported by the surface,
The elevating guide 33h moves along the guide shaft 33g.
Supported as possible.
The lifting guide 33h has a base frame 33a.
It is bridged between the sprockets 33j, 33j at the upper and lower ends.
Chain 33k is locked, and the sprocket
33j, rotating the chain 33k by 33j
And lift guide 3 while being guided by guide shaft 33g.
3h moves, and the elevating table 33b moves inside the base frame 33a.
It is configured to move up and down. In addition, 33r in FIG.
The balance weight attached to the chain 33k is shown.
The electric winch 33c is provided on the base frame 33a.
Located near the lower end, the output shaft of the electric winch (Fig.
(Not shown) has a sprocket 33m attached to it.
The lower end of the frame 33a is provided coaxially with the sprocket 33j.
The sprocket 33n and the sprocket 33
A chain 33p extends between m. Said
The electric winch 33c is driven by the
Rockets 33m, 33n, 33j, 33j, chain 3
3p, 33k, and ascending and descending via the elevating guide 33h
The table 33b is placed at the end of the lower H conveyor 31.
Faces the lower limit location and the loading unit 35
It is configured to move up and down between the upper limit.
The turning motor 33d is connected to the lifting table.
This turning motor is attached to the bottom of the
The tip of the 33d output shaft (not shown) is
3b, connected to the support plate 33f,
The lifting table 33b is driven by the rotation of the lifting table 33b.
The support plate 33f is connected to a plurality of transport rollers 33e with water.
It is configured to pivot in a plane.
The loading unit 35 is shown in FIG.
As shown in the figure, the primary firing is performed from the outer surface of the upper end of the base frame 33a.
Length of the recycle unit 5 to the carton input section 53 described later
Roller roller extending horizontally and comprising a large number of rollers 35b
Conveyor 35a and the above-described camera on the roller conveyor 35a.
A pusher 35c for pressing and transferring the toner C to the end side.
Pusher 35c on roller conveyor 35a from the side
The air cylinder 35d to move forward and backward, and the air cylinder 3
5d is reciprocated along the extending direction of the roller conveyor 35a.
It has an air cylinder 35e for moving
The roller 35b at the start end of the bear 35a is connected to a motor (not shown).
It is composed of a transport roller that is driven to rotate more
The remaining roller 35b is constituted by a free roller.
The loading unit 35 includes an air filter.
Each piston rod (not shown) of the cylinders 35d and 35e
Of the pusher 35c by the roller conveyor
A to the side of the 35a, and to the V conveyor 33 side
Waiting, on the lifting table 33b at the upper limit
Of the transfer roller 3 by a motor (not shown)
3e, and, similarly, in the roller conveyor 35a.
The motor (not shown) of the roller 35b disposed on the starting end side
Transfer to the approximate middle of the roller conveyor 35a
The piston rod of the air cylinder 35d
Is extended, a pusher 35 is attached to the rear end of the carton C.
c is configured to contact. Also, loading
Unit 35 has a pusher 35c at the rear end of the carton C.
Is in contact with the piston lock of the air cylinder 35e.
By extending the roller, the roller conveyor 35a
Carton C is pushed by pusher 35c and ends from the start end
To the air cylinder 35e
The carton C is moved to the roller con
From the end of the bear 35a, the carton of the primary incineration unit 5
It is configured to be transferred to the charging section 53.
In this embodiment, the H conveyor 31
With the descending table 33b and the loading unit 35
Each adopted a roller conveyor system, but the belt conveyor
Even if a conveyor of another system such as a bear system is adopted, there is no problem.
Absent.
The primary incineration unit 5 is shown in FIG.
As described above, the melting furnace body 51 and the upper part of the melting furnace body 51
The formed carton charging section 53 and the side of the melting furnace body 51
Plasma torch touch detachably attached to the part
The ment 55 is provided.
The melting furnace body 51 (corresponding to a melting furnace)
For example, formed of a non-magnetic metal such as non-magnetic stainless steel.
It is installed on a hollow and substantially rectangular base 51A.
A carton inlet 51a is provided at the ceiling of the melting furnace body 51.
Is formed, and a discharge port 51b for molten slag is formed at the bottom.
The inner wall of the melting furnace body 51 has, for example,
iOTwo Or TiOTwo Or MgO
Or coated with a refractory material 51c having a basic resistance of CaO.
The inside of the refractory material 51c is substantially cylindrical and can be sealed.
A solution space A (corresponding to the inside of the melting furnace) is defined.
FIG. 4 is an enlarged view of the bottom of the melting space A.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the discharge port 51 as shown in FIG.
b, a refractory material 51c
The weir 51d is formed by raising the part, and this weir 51d is formed.
Of the melting furnace body 51 on the opposite side of the discharge port 51b with respect to
In addition, molten waste and molten slag (neither shown)
Is formed in a concave crucible 51e.
The discharge port 51b has a melting space.
A pipe 51f for discharging the molten slag in A is connected.
The tube 51f is connected to the side of the melting space A
High-temperature exhaust gas is sucked and the molten slag is crucible with it.
Gas suction port for sucking from 51e to the discharge port 51b side
51g is formed, and the gas suction port 51g
High temperature sucked out of the melting furnace body 51 by the suction device
The exhaust gas passes through a secondary incineration unit 9 through an air passage (not shown).
Supplied to In this embodiment, the gas suction port 51g
And a suction device (not shown) and an air passage (not shown).
The above-described suction mechanism V is configured.
Further, the crucible 51e is
There is a space for melting in 51 places of the melting furnace body slightly above
A that communicates with the plasma furnace A
-The attachment hole 51h of the cheer attachment 55 is formed.
You. In addition, in the side part near the upper part of the melting furnace body 51,
Stays in the upper part in the melting space A as shown in FIG.
Waste gas to the secondary incineration unit 9 side
Exhaust passage 51j is formed.
j is the same as the inner wall of the melting furnace body 51.
It is covered with a material 51c.
The carton charging section 53 is provided with the melting furnace main body.
Of the furnace body 51 from the carton inlet 51a of the body 51
It extends horizontally to the outside (front side in FIG. 1), and
The hollow cylindrical body having a length reaching the end of the la conveyor 35a
The carton C can move horizontally inside.
Is formed.
As shown in FIG.
Thus, three dampers 53a, 53b, 53c are provided.
Of these, the damper 53a is a
3. Can be opened and closed on the side near the loading unit 35
And the damper 53b is
At about the middle part in the horizontal direction, the inside of the carton
The damper 53c is disposed so that it can be
1a is opened and closed, and the melting space A of the melting furnace body 51 and the carton
It is provided so as to communicate with and block the inside of the input port 53.
You.
Each of the dampers 53a to 53c is a carton.
Air cylinders 53d to 53d arranged outside the charging section 53
Sliding by the reciprocating motion of the piston rod of 3f,
It appears inside the carton insertion section 53. And the mosquito
Ton loading section 53 is loaded by the damper 53b.
53g of the front chamber on the side of the
Partitioned into the rear chamber 53h on the input port 51a side, the damper
By opening 53a, the loading unit 35
The carton C into the front chamber 53g.
The opening of the damper 53c causes the rear chamber 53
h from the carton inlet 51a of carton C in the furnace
So that the body 51 can be put into the melting space A.
Has been established.
The carton charging section 53 thus configured
, The pusher 35c of the loading unit 35
To put the carton from the end of the roller conveyor 35a
The carton C transferred to the front chamber 53g of the part 53 is
After the damper 53a is closed, the end of the carton
Extension of the piston rod of the protruded air cylinder 53j
By operation, push with pusher 53k attached to the tip
Is pressed, and the carton input port 51a is inserted in the rear chamber 53h.
It is transferred to a location above the damper 53c that opens and closes. In addition, in FIG.
In the figure, the waste supply unit
3 is placed away from the primary incineration unit 5,
In this case, the end of the roller conveyor 35a
Is arranged so as to overlap the front side of the paper
You.
The plasma torch attachment 55
Is detachably attached to the mounting hole 51h of the melting furnace body 51.
As shown in the front view in FIG.
And a substrate 55a, which is detachably attached to the substrate 55a.
Torch holder 55b and torch holder 55b
It has two plasma torches 55c, 55c to be held.
are doing.
The substrate 55a is formed in a substantially circular shape.
In a substantially central portion of the plate 55a, a through hole having a horizontally long and substantially oval shape is provided.
55d are formed. The thickness of the substrate 55a
In the middle part of the direction, FIG.
As shown in the cross-sectional view, a water channel 55e for cooling water (not shown)
Is formed in the water channel 55e, as shown in FIG.
As shown, a water inlet valve attached to the lower part of the substrate 55a
Cooling water is injected from 55f, and cooling water in
A water drain valve 55 attached to the upper part of the substrate 55a
g. The through hole
55d on the periphery of 55d is to prevent water leakage
Blocked by welding.
The mounting hole 51h is formed in the substrate 55a.
In the melting space A of the melting furnace body 51
On the other side, as shown in FIG.
55 h of the same refractory material as in FIG.
At 55h, the portion facing the through hole 55d is
Passage 55j for passing the arc emitted from the tip 55c
Is directed downward as the distance from the substrate 55a is increased.
The through hole 55d is formed inside the passage 55j.
The torch holder 55b
A holding frame 55k is welded.
The torch holder 55b is provided with the through hole 55
55 m of a mounting plate of a size and shape corresponding to d.
The left and right sides of the surface of the plate 55m
And two holding cylinders 55n.
Each of the holding cylinders 55n is a plasma toe.
It holds the hook 55c, and is shown in a front view in FIG.
Thus, both have a cylindrical shape, and the holding cylinder 55n
One of the right side in the figure has its axial direction from the mounting plate 55m.
Slightly upward and to the right as you move away
And the other one on the left in the figure has its axial direction
Heading upward and left as the distance from the mounting plate 55m increases
So that it is inclined more greatly than the right holding cylinder 55n.
Extending.
The back surface of the mounting plate 55m and the holding cylinders
The inner peripheral wall of 55n is shown in FIG.
FIG. 6C is a cross-sectional view, and FIG.
As described above, a refractory material 5 similar to the refractory materials 51c and 55h is used.
5p each, and this refractory material 55p
Passes the arc generated by each plasma torch 55c.
Passages 55r are provided on the shaft of each holding cylinder 55n.
The peripheral surface of the refractory material 55p is formed in accordance with the direction.
Is a flange 55s protruding from the back surface of the mounting plate 55m.
Covered with.
The torch holder 55b is provided with the through hole 55
d, and as shown in FIG.
Refractory material in which the inside of the frame 55k is covered with a flange 55s
55p, and each passage 55r is
It is configured to communicate with the passage 55j of a. still,
In FIG. 5B, for the sake of clarity of the drawing, the substrate 55a
Inner circumference of passage 55j and flange 55 of torch holder 55b
Although there is a gap between the outer circumference of s
It is almost close.
Further, the mounting plate 55m and each holding cylinder are provided.
6 (b) and 6 (c) are provided at the intermediate portion in the thickness direction of 55n.
As shown in the figure, water of cooling water (not shown)
Channels 55t and 55w are formed.
At t and 55w, as shown in FIG.
m near the right end and the outer peripheral surface of each holding cylinder 55n.
Cooling water is supplied from the water inlet valves 55x and 55y
Water is injected, and cooling water in the water channels 55t and 55w is collected.
55m near the left end of the attached plate and at the center
It is configured to be drained from the provided flush valve 55z
Have been.
The plasma torch 55c is schematically shown in FIG.
As shown, the plasma torch attachment 55
In the state where it is attached to the attachment hole 51h of the melting furnace body 51,
Of the mounting plate 55m as shown in FIG. 5 (b).
Also protrude toward the passage 55j. Each plasma torch
55c is an illustration of an anomaly, although the description using the drawings is omitted.
Between the base on the cathode side and the tip on the cathode side.
High voltage applied between the anode and cathode electrodes.
Arc is emitted from the tip of the plasma torch 55c by pressure.
To create a plasma-like atmosphere around it
At the same time, the compressed air supplied to the base
The base and the tip
Water supplied to the water channel formed inside both
This prevents overheating of the plasma torch 55c itself.
It is configured to:
The melting space of the melting furnace body 51
In the area A, the combustion flame generated by the auxiliary burner (not shown)
Substantially horizontal due to the difference in the inclination of the arc generated by the Zuma torch 55c
Or while spiraling around a horizontal axis,
Crucible in melting space A of melting furnace body 51 through passage 55j
51e, and the crucible 51
e due to the state of the plasma generated near the burner
Combustion efficiency of the carton C by the combustion flame of
Is a carton C under a high temperature of 1500 ° C to 1600 ° C.
And the waste inside it is configured to be incinerated
You. In this embodiment, compressed air is used as the process gas.
But Ar, NTwo , COTwo , HTwo etc
Gas instead of or any of these gases
Can be selected and mixed for use.
The molten slag discharge unit 7 is shown in FIG.
As shown, a bucket 71 for storing the molten slag and this
A cart 73 on which the bucket 71 is placed, and the cart 73
It has a container 75 for housing. The bucket 71
Is opened upward as shown in the front view of FIG.
The carriage 73 has a substantially inverted truncated cone shape.
A base 73a having a size on which two kets 71 are placed side by side.
And two rows and four wheels 73b supporting the base 73a.
Have. The container 75 stores the bucket 71
The trolley 73 that has been placed is one bucket 71
Hollow rectangular box large enough to move in the direction in which
FIG. 7 (c) shows the bottom of the container 75.
As shown in the side view, rail 7 on which wheel 73b is mounted
5a is provided, and as shown in FIG.
Cylinder moving the carriage 73 on the rail 75a
75b are provided.
The piston rod of the air cylinder 75b
(Not shown) is connected to the base 73a of the carriage 73.
The piston rod moves forward and backward
In the cart 73, the wheels 73b roll on rails 75a.
Then, the base 73a is moved by approximately one bucket 71.
It is configured to move within the antenna 75.
The movement of the carriage 73 on the upper surface of the container 75
FIG. 7 (b) is a plan view of a substantially central portion in the direction.
As shown, the upper end opening of the bucket 71 can be disengaged.
An annular holding lid 75c is provided with two bolts 75d on the outer periphery thereof.
It is supported so as to move up and down by screwing
The discharge port 5 of the melting furnace main body 51 is provided at the center of the holding lid 75c.
The inlet 75e for the molten slag discharged from 1b is formed.
Have been. Also, the carriage 73 is moved by the container 75.
Both ends in the movement direction can be opened and closed via hinges 75f
Is formed in a functional take-out door 75g and has a handle 75h
75g of the take-out door opens by pulling
You can put the bucket 71 in and out of the container 75
It is configured as follows.
The container 75 having the above-described configuration is
The inlet 75e is located directly below the outlet 51b of the melting furnace body 51.
So as to be located below the melting furnace body 51.
ing. The container 75 is shown in FIG.
As shown in FIG.
In the state where it is located at the door 75g side,
The upper end opening of one of the buckets 71 has a holding lid 75c.
In this state, the bolt 75d is pushed by screwing.
By lowering the cover 75c, the cover
The holding lid 75c is engaged with the upper end opening of the socket 71.
It is configured as follows.
In FIG. 7A, reference numeral 75j denotes a container 75
Are formed at equal intervals on one side near the top
75k is a container 75 and both sides of the input port 75e
Lighting windows formed on the top of the
The container 75 can be viewed from outside through the viewing window 75j.
The position of the trolley 73 and the bucket 71 in the container 75,
And the amount of molten slag contained inside the bucket 71
Are illuminated by the light that has entered the interior through the daylighting window 75k.
It is configured so that it can be confirmed.
The molten slag discharge unit 7 is
The carriage 73 is moved by the air cylinder 75b in the antenna 75.
Move it to one of the take-out doors 75g side, and
Of the bucket 71 on the carriage 73
By fixing the presser lid 75c to the
The molten slag discharged from the discharge port 51b of the body 51 is charged
Structured to be thrown into bucket 75 through mouth 75e
Have been. In addition, the molten slag discharge unit 7 is
When the bucket 71 is filled with the molten slag,
Release the presser cover 75c from the
It is moved to the other take-out door 75g side by the cylinder 75b,
Engage the holding lid 75c with the other empty bucket 71
This allows the empty bucket 71 to discharge the melting furnace body 51.
The molten slag discharged from the outlet 51b is continuously supplied.
When one of the removal doors 75g is opened,
Put the bucket 71 filled with slag outside the container 75
It is configured so that it can be carried out.
The secondary incineration unit 9 is shown in FIG.
Thus, the combustion furnace main body 91 and the upper part of the combustion furnace main body 91
Removably attached plasma torch touchmen
9393.
The combustion furnace main body 91 is provided with the primary incineration unit.
Similarly to the melting furnace body 51 of the unit 5, for example, a non-magnetic stainless steel is used.
Smaller than the melting furnace body 51 due to non-magnetic metal such as
It is formed in a mold. On the side of the combustion furnace main body 91,
For taking in the exhaust gas generated in the primary incineration unit 5
An intake passage 91a is formed.
Is a gas suction of the melting furnace body 51 through a duct (not shown).
It is connected to the port 51g and the exhaust passage 51j. Also before
In the upper part of the combustion furnace main body 91, exhaust gas is
High-temperature incineration of waste gas to discharge detoxified exhaust gas outside the furnace
Exhaust passage 91b is formed.
Further, the ceiling of the combustion furnace body 91 is
A mounting hole 91c similar to the mounting hole 51h of the furnace body 51 is formed.
Has been established. The inner wall of the combustion furnace main body 91 and the intake
Inner peripheral wall of passage 91a, duct, and exhaust passage 91b
Is a refractory material 91 similar to the refractory material 51c of the melting furnace body 51.
d, and can be sealed inside the refractory material 91d.
The substantially cylindrical combustion space B is defined.
The plasma torch attachment 93
Is the plasma torch touchmen of the primary incineration unit 5
Substrate 55 and torch holder (both shown
) And a plasma torch 93a.
Removably attached to the attachment hole 91c of the combustion furnace main body 91
It is configured to be. And the combustion furnace body
In the combustion space B 91, the melting space
As in the period A, the combustion flame due to the auxiliary burner (not shown)
Horizontal due to the inclination of the arc generated by the plasma torch 93a
Or a spiral that is almost horizontal and the plasma torch
93a to the plasma state generated in the combustion space B
Therefore, combustion of the auxiliary burner at a high temperature of 850 ° C or more
The exhaust gas is incinerated by the flame. Sa
In addition, the substrate and the plasma torch attachment 93
And torch holder are formed in the middle part of each thickness direction
Cooling water flowing through each of the water channels (not shown)
Cooled individually.
In FIG. 1, 11 is a feed water pump, and 13 is
Shows a water tank that stores water to be supplied to the water supply pump 11.
When the water supply pump 11 operates, the water tank 1
3 through the water inlet valves 55f, 55x, 55y
Of the substrate 55a of the plasma torch attachment 55
The water channel 55e and the water channel 55t of the torch holder 55b,
55w is supplied as cooling water.
e, 55t, 55w, the cooling water in the outflow valve 55g,
Drained to the water tank 13 via 55z. Plus water
The cooling water in the tank 13 is supplied by the operation of the water supply pump 11.
Plasma torches 55c and 93a,
For cooling the attachment 93 substrate and torch holder
It is supplied and refluxed as water.
In FIG. 1, reference numeral 15 denotes a plasma torch 55
C, 93a ignition device, 17 ignites this ignition device 15
And a constant current power for the plasma torch 55.
Power supply for supplying process gas such as compressed air to c and 93a
The device 18 is a process gas supplied to the power supply 17
19 is a flow regulator for adjusting the flow rate of the water supply pump 11.
A command for controlling the operation of the power supply 17 while monitoring the normal operation.
Control panel 21 is the control panel 19
And various operation switches (not shown) are provided.
The operation panel is shown. Further, 23 in FIG.
35 and the air cylinders 53b, 73c
The air compressor that supplies air
The process gas is sent from the reservoir 23 to the flow controller 18.
Valve for opening and shutting off the air flow path, 27 is discarded
The control panel for the material supply unit 3 is shown.
The compressor 23 includes a pusher 35 and an air cylinder 53.
If b and 73c are changed to hydraulic cylinders, they can be changed to hydraulic pumps.
It is possible.
Next, the present embodiment configured as described above
The operation (action) of the waste disposal apparatus 1 will be described.
First, for example, a syringe or blood collection with a sample such as blood or urine attached
Items to be disposed of, such as medical waste such as pipes,
The carton C containing the waste is removed from the waste supply unit 3
Transfer from any H conveyor 31 to V conveyor 33,
In addition, pusher 35c is placed on the side of roller conveyor 35a.
Evacuated and kept on standby at V conveyor 33 side
In this state, the transport roller 33e is rotated by a motor (not shown).
Drive the carton C from the V conveyor 33
To the storage unit 35.
Subsequently, the pusher 53k is put into the carton charging section.
53 with the damper 53a retracted to the end of the damper 53a.
And release the carton C with the pusher 35c.
After being transferred to the front chamber 53g of the charging section 53,
Open the damper 53b after closing the
Carton C is removed from front chamber 53g by rear
After being transferred to the chamber 53h and closing the damper 53b,
Open the damper 53c and put the carton C into the rear chamber 53h.
From the primary incineration unit through the carton inlet 51a
5 is dropped and thrown into the melting space A of the melting furnace body 51,
The damper 53c is closed.
On the other hand, in the melting space A of the melting furnace body 51,
Two plasma torches 55c are provided near the pot 51e.
Is plasma-like by the arc emitted toward crucible 51e
The state of the plasma has been formed.
The combustion efficiency of the combustion flame from the
C to 1600 ° C
Difference between the arcs emitted by the two plasma torches 55c
And by turning the crucible 51e, the vicinity of the crucible 51e
In the melting space A, the combustion flame from the auxiliary burner
Orbiting in a spiral or in horizontal and vertical planes
ing. Therefore, the carton C put into the melting space A
Increased combustion efficiency before reaching crucible 51e
High-temperature incineration by the combustion flame from the auxiliary burner
Due to incineration, medical waste in carton C in melting space A
The waste combustion debris is melted, thereby producing a fluid molten slurry.
Is generated. It should be noted that the waste generated during the production of molten slag
The gas is substantially burned by the combustion flame in the melting space A.
Contains unburned components that could still be burned out
A part of the exhaust gas is supplied from the melting space A to the secondary incineration unit 9.
, Where it becomes detoxified treated gas. That
The details of the processing will be described later.
The molten slag is placed in the crucible 51e.
And carton C is continuously charged and incinerated
As a result, the amount of molten slag accumulated in the crucible 51e increases,
The pot 51e is full and the molten slag is
It moves from the pot 51e to the discharge port 51b over the weir 51d,
It falls from the discharge port 51b and falls outside the melting furnace body 51.
Is discharged. The molten metal discharged to the outside of the melting furnace body 51 is
The molten slag is generated by the circulation of the combustion flame in the melting space A.
The hot air circulating in the vertical direction and the gas suction port 51g
From the high-temperature exhaust gas sucked out of the melting furnace body 51
And is continuously heated.
Cooling and solidification are prevented.
While being heated in this way, the melting furnace body 5
The molten slag discharged to the outside of the furnace 1
Presser lid 75c in container 75 arranged at the lower part
Are engaged to match the position of the discharge port 51b with the input port 75.
Is stored in the other bucket 71. And Conte
The one bucket 71 from the viewing window 75j on the side of the corner 75.
While checking the amount of molten slag contained in
Place one full bucket 71 in the next empty bucket.
And then replace it with
Open the take-out door 75g near it and open the container.
Take it out of the bucket 75 and replace it with an empty bucket 71
Is placed on the cart 73 and the take-out door 75g is closed.
Further, molten slag is currently being charged.
When the other bucket 71 is full,
Remove the presser cover 75c engaged with the
Thus, the full bag taken out of the container 75 earlier
An empty bucket placed on a trolley 73 in place of the
And the bucket 71 is positioned immediately below the input port 75e.
After engaging the presser cover 75c with the discharge port 51b,
From the melting furnace body 51
Are continuously stored in the bucket 71.
On the other hand, as described above, the melting furnace body 51
Contains unburned components that could not be burned in the melting space A
Some exhaust gas is supplied from a gas suction port 51g to a duct (not shown).
And the combustion of the secondary incineration unit 9 via the intake passage 91a.
It is taken into the combustion space B of the furnace main body 91 or exhausted.
Of the combustion furnace main body 91 through the passage 51j and the intake passage 91a.
It is taken into the combustion space B.
In the combustion space B of the combustion furnace main body 91,
Is connected to the arc by the plasma torch 93a.
A zuma state is formed, and by this plasma state,
Like the melting furnace body 51, the combustion flame
The baking efficiency is increased, and heating to a high temperature of 850 ° C or more
Of the arc generated by the plasma torch 93a
Due to the difference, an auxiliary burner (not shown) inside the combustion space B
From the helical or spiral in a vertical plane
are doing. Therefore, the exhaust gas sucked into the combustion space B
Is higher due to the combustion flame from the auxiliary burner, which has increased combustion efficiency.
The incineration is performed at a high temperature.
Gas is sterilized, and black smoke (soot) and unburned
In addition to the incineration and removal of gas components, the generation of dioxins
Be suppressed. Thus, the fuel is burned in the combustion space B.
The treated gas passes through the exhaust passage 91b and is passed through the combustion furnace main body 91.
Is discharged to the outside.
Then, on the path of the exhaust passage 91b, the exhaust
HCl, SO in gasX Required to remove dust and dust.
The following post-processing is performed as necessary. First, the cooling tower
55 ° C before hot treated gas by watering shower inside
Cool until later, then dry-cyclone or wet as needed.
Dust is removed by a scrubber and then washed
Daiki by alkaline washing and lime spray method in the tower
After removing the thins and rendering the treated gas harmless, the chimney
Emission into the atmosphere via flue. Note that dust
To dry cyclone or wet scrubber
The dust removal process may be omitted. Ma
In addition, the water tank 13 may be
For cooling to plasma torch attachments 55 and 93
When the water supply is stopped, the finger
Ordinance set fire on plasma torches 55c and 93a
The waste treatment is stopped.
As described above, the waste treatment apparatus 1 according to the present embodiment
According to, for example, a syringe to which a sample such as blood or urine adheres
Cars that contain medical waste such as blood and blood collection tubes
Tons C are transferred to the primary incineration unit by the waste supply unit 3.
Into the melting space A of the melting furnace body 51 of
And the resulting molten slag in fluid form
From the outlet 51b at the bottom of the furnace body 51, the
Upon discharging to the outside, the melting space of the melting furnace body 51
A crucible 51e where molten slag is stored is formed at the bottom of A
And the melting furnace body 5 slightly above the crucible 51e.
The plasma torch 55c is provided in the mounting hole 51h formed in one place.
To the crucible 51e from the plasma torch 55c.
To generate a plasma arc, and to the discharge port 51b.
At the side of the connected pipe 51f, a high-temperature exhaust gas in the melting space A is provided.
The gas is sucked and the molten slag is added to the crucible 51e.
A suction mechanism V for sucking the water from the suction port 51b to the discharge port 51b side.
The gas suction port 51g was formed.
Therefore, the melting space A of the melting furnace body 51
Carton C is sequentially charged into the plasma torch 55c
High temperature plasma state by plasma arc from
The entire carton in the melting space A of the melting furnace body 51
The waste is incinerated in sequence and the waste generated from this incineration is
Fluid slag is sequentially stored in the crucible 51e.
As the amount increases, the melting slurry in the crucible 51e
Leaks to the outside. And it flows out of this crucible 51e
The melted slag was used as a plasma arc toward crucible 51e.
And the high-temperature gas in the inside A of the melting furnace body 51 by the suction mechanism V
The air flow generated by the suction of
1b is heated during discharge from the melting furnace body 51 to the outside.
This heating causes the molten metal at the outlet 51b to be melted.
Cooling and solidification of the lugs are prevented. Therefore, the outlet 51
b. The solidified molten slag does not adhere to the inner wall,
The clogging of the discharge port 51b due to the adhesion of the molten slag
To prevent the deterioration of the outlet 51b.
It becomes possible.
Further, according to the waste disposal apparatus 1 of the present embodiment,
Then, a plasma arc is generated toward the crucible 51e,
High temperature air in the melting space A of the melting furnace body 51 by the drawing mechanism V
By the suction of the body, it is released into the melting space A of the melting furnace body 51.
The generated air flow flows out of the crucible 51e and is discharged from the outlet 51b.
To accelerate the flow of molten slag toward
At 1b, the molten slag does not stay. For this reason,
Adhesion of solidified molten slag to inner wall of melting furnace body 51b
Can be more reliably prevented.
In this embodiment, the carton charging section 53 is used.
Supply of the carton C to the H
Conveyor 31 and delivered from this H conveyor 31
A V conveyor 33 for vertically transporting the carton C,
From the upper end of the conveyor 33 to the primary incineration unit 5
Waste from the loading unit 35 that delivers
Although the supply unit 3 is used, the hopper type is started.
Cart to Carton Input Unit 53 by other format
Or supply of waste C
Discontinue automatic carton C supply by unit 3 and discard
The product supply unit 3 is omitted, and the carton C is manually
It is good also as a structure supplied to the carton insertion part 53. Ma
In the present embodiment, the carton charging section 53 is connected to the damper 53.
b separates the front and rear chambers 53g and 53h.
But the carton loading section 53 is
How many occlusion areas, or chambers, are defined
It is intention.
Further, in this embodiment, the bucket 71 is
Melting to move the loaded cart 73 back and forth in the container 75
Generated in the melting furnace body 51 by the slag discharge unit 7
Although the molten slag was taken out of the apparatus 1,
For example, a pipe passing directly below the discharge port 51b of the melting furnace body 51
Moving the unloading pan on the roller conveyor, and
Receiving molten slag discharged from
The molten slag is transported outside the
The configuration for carrying out to the outside is the melting shown in this embodiment.
It is not limited to the slag carrying-out unit 7 and is optional. Also,
In this embodiment, the molten slag discharge unit 7 and the secondary incineration
The configuration including the unit 9 has been described.
One or both of them may be omitted. Further
In this embodiment, the air cylinder 53j and the pusher
53k constituted the waste transfer means.
Conveyor types such as roller conveyors and belt conveyors
Means for transferring the waste in the carton input unit 53, such as
It may be constituted by elements different from the present embodiment.
[0068]
As described above, the waste disposal according to the present invention is
According to the processing equipment, the plasma trap held on the peripheral wall of the melting furnace
Plasma arc emitted toward the inside of the melting furnace.
Generates a high-temperature plasma state inside the melting furnace
And the waste is heated to a high temperature inside the melting furnace in the plasma state.
Melted and produced inside the melting furnace by the high temperature melting
The molten slag was discharged from the furnace to the outside of the furnace.
Waste treatment equipment that discharges waste before the melting furnace
Below the plasma torch and above the outlet
Formed in the interior and heated by the plasma arc
A crucible in which the molten slag is stored in a fluid state,
The crucible is connected to a location near the discharge port below the crucible.
Suction that sucks hot gas inside the furnace to the outside of the furnace
And a mechanism for directing the plasma arc toward the crucible.
An airflow generated inside the melting furnace by generating the airflow;
The high temperature gas inside the melting furnace is sucked by the suction mechanism.
From the inside of the furnace to the outside
Flows out of the crucible toward the discharge port by airflow
The molten slag is heated.
For this reason, wastes are sequentially introduced into the melting furnace.
Then, by the plasma arc from the plasma torch
Wastes in order inside the melting furnace A where the plasma became hot
Fluid that is subsequently incinerated and generated from this incinerated waste
Molten slag is sequentially stored in the crucible, increasing its volume.
As the temperature increases, the molten slag in the crucible flows out.
Then, the molten slag flowing out of the crucible is directed to the crucible.
The plasma arc and the suction mechanism
The air current generated by the suction of warm gas melts
It continues to be heated while it is discharged outside the furnace,
Thus, cooling and solidification of the molten slag at the outlet 51b
Is prevented. Therefore, the solidified molten slag
Does not adhere to the slag.
Outlets are clogged and the outlet streets deteriorate
Can be reliably prevented.
According to the waste disposal apparatus of the present invention,
The plasm from the plasma torch towards the crucible
The air current generated inside the melting furnace due to the occurrence of the main arc,
A circulating airflow that circulates up and down the interior; or
Represents the high-temperature gas inside the melting furnace by the suction mechanism.
From the inside of the melting furnace to the outside by suction of
The generated airflow was assumed to be the airflow passing through the outlet.
Therefore, the generation of plasma arc toward the crucible and the suction mechanism
Of hot gas inside the melting furnace
The air current generated in the part flows out of the crucible and goes to the discharge port
Accelerates the flow of molten slag, leaving molten slag at the outlet.
You won't get round. For this reason, solidification on the inner wall of the discharge port
Of molten slag can be prevented more reliably.
It produces effects such as
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る廃棄物処理装置の概
略構成を示す正面図である。
【図2】図1に示す廃棄物供給ユニットの側面図であ
る。
【図3】図1に示す廃棄物供給ユニットの拡大平面図で
ある。
【図4】図1に示す一次焼却ユニットの熔解炉本体内の
熔解用空間の底部を拡大して示す断面図である。
【図5】図1のプラズマトーチアタッチメントを拡大し
て示す図で、図5(a)は正面図、図5(b)は図5
(a)のイ−イ線断面図である。
【図6】図5のトーチホルダをさらに拡大して示す図
で、図6(a)は正面図、図6(b)は図6(a)のロ
−ロ線断面図、図6(c)は一部截断底面図である。
【図7】図1に示す熔解スラグ搬出ユニットを拡大して
示す図で、図7(a)は正面図、図7(b)は平面図、
図7(c)は側面図である。
【符号の説明】
51 熔解炉本体(熔解炉)
51b カートン排出口(排出口)
51e 坩堝
55c プラズマトーチ
A 熔解用空間(熔解炉の内部)
V 吸引機構BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a front view showing a schematic configuration of a waste disposal apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side view of the waste supply unit shown in FIG. FIG. 3 is an enlarged plan view of the waste supply unit shown in FIG. FIG. 4 is an enlarged sectional view showing a bottom of a melting space in a melting furnace main body of the primary incineration unit shown in FIG. 5 is an enlarged view of the plasma torch attachment of FIG. 1, wherein FIG. 5 (a) is a front view and FIG. 5 (b) is FIG.
It is an II line sectional view of (a). 6 is a view showing the torch holder of FIG. 5 in a further enlarged manner, wherein FIG. 6 (a) is a front view, FIG. 6 (b) is a cross-sectional view taken along a roll line of FIG. 6 (a), and FIG. 6 (c). Is a partially cutaway bottom view. 7 is an enlarged view of the molten slag discharge unit shown in FIG. 1; FIG. 7 (a) is a front view, FIG. 7 (b) is a plan view,
FIG. 7C is a side view. [Description of Signs] 51 Melting furnace body (melting furnace) 51b Carton discharge port (discharge port) 51e Crucible 55c Plasma torch A Melting space (inside of melting furnace) V Suction mechanism
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F23G 5/00 B09B 3/00 F23G 5/24 H05B 7/18 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) F23G 5/00 B09B 3/00 F23G 5/24 H05B 7/18
Claims (1)
能に設けてあり、この近傍に二次焼却ユニットに連通す
る排気通路を備えると共に、前記溶解炉の下部に、前記
廃棄物を受けると共に、溶解炉の周壁に保持されたプラ
ズマトーチが前記溶解炉の内部に向けて発するプラズマ
アークにより加熱されて流体状になる溶融スラグを貯留
する坩堝を備えてなり、前記プラズマアークにより、前
記溶融炉の内部に高温のプラズマ状態を発生させ、 該プラズマ状態の前記溶解炉内部で廃棄物を高温溶解
し、該高温溶解により前記溶解炉内部で生成された溶解
スラグを、前記溶解炉の下部に有る排出口から該溶解炉
の外部に排出させると共に、溶解された未燃の排ガスを
前記二次焼却ユニットへ送るようにした廃棄物処理装置
において、 前記坩堝は、前記プラズマトーチよりも下方で前記排出
口よりも上方の内部個所に形成されており、 前記坩堝の下方で前記排出口の近傍箇所にガス吸引口を
連設して、溶解炉内部の高温排気ガスを、前記ガス吸引
口を介して外部に排出する吸引機構を備えており、 前記プラズマアークを前記坩堝に向けて発生させること
により前記溶解炉内部で廃棄物を高温溶解する際の上下
の周回気流で排出口を加熱し、 前記吸引機構による前記高温気体(排気ガス)の吸引で
生じる気流が、前記排出口を経ることで、前記坩堝から
排出口へ流出する前記溶融スラグを加熱することを特徴
とする廃棄物処理装置。(57) [Claims] [Claim 1] A waste inlet can be opened and closed at the top of the melting furnace
Is connected to the secondary incineration unit in the vicinity.
And an exhaust passage at the lower part of the melting furnace.
While receiving the waste, the plasma torch held on the peripheral wall of the melting furnace stores the molten slag which is heated by the plasma arc emitted toward the inside of the melting furnace and becomes fluid.
A high-temperature plasma state is generated inside the melting furnace by the plasma arc , and the waste is melted at a high temperature inside the melting furnace in the plasma state; The molten slag generated in the above is discharged to the outside of the melting furnace from a discharge port provided at a lower portion of the melting furnace, and the unburned exhaust gas that has been melted is discharged.
In the waste treatment apparatus configured to be sent to the secondary incineration unit, the crucible is formed at an internal location below the plasma torch and above the discharge port, and the discharge port below the crucible. and <br/> continuously provided a gas suction port near locations, melting furnace the interior of the hot exhaust gas, the gas suction
It has a suction mechanism that discharges it to the outside through a mouth, and generates and raises the plasma arc toward the crucible, so that when the waste is melted at a high temperature inside the melting furnace,
In the heating the outlet in circumferential airflow, suction of the hot gas by the suction mechanism (exhaust gas)
A waste treatment apparatus characterized in that the generated air stream passes through the outlet to heat the molten slag flowing out of the crucible to the outlet.
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