JP3603083B2 - 焼却灰の溶融処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、主として一般廃棄物或は産業廃棄物等のゴミを焼却した際に生じる焼却灰を、環境を汚染しないように、或は再利用を図れるように処理する焼却灰の溶融処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般家庭や各種工場から出るゴミは、環境破壊や汚染を防止するためにこれをそのまま投棄するわけには行かないので焼却処分することが行われている。しかし、その際に生じる焼却灰もこれをそのまま投棄すると、水中に溶け出して水を汚染したり、或は風で焼却灰が空気中に飛散したりして生活環境を汚染するので、これを溶融させて水中に落下させ、スラグにして回収してこれを埋め立てにしたり、或は建築資材の骨材として再利用を図ることが考えられている。
【０００３】
そのための装置として、焼却灰を溶融炉で溶融させた後水中に落下させて水砕させるようにした装置が種々公知であるが、いずれも焼却灰の焼却灰を溶融炉の受け入れ装置で受け入れる前に、粉砕して細かくする破砕機や再焼却させるための焼却乾燥炉を溶融炉の他に備えている他、飛灰を多く含んでいる排煙をクリーンにするために、バグフィルターや電気集塵機、さらには高温の排煙の温度を下げるための何層にも渡る冷却装置等をも備えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、この従来公知のものは、装置全体が必然的に大型化し、製作コストが高くつく他、清掃、部品交換等のメンテナンスも頻繁に行わなくてはならないという問題点があった。
【０００５】
この発明の目的は、構造を簡単にして安い製作コストで設置でき、しかもメンテナンスも容易であるという、焼却灰の溶融処理装置を提供せんとするにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するためにこの発明は、コンクリート製の槽と、この槽内に取り付けた投入口と送出口を有する鉄板フレーム製の収納槽と、この収納槽の上部を覆う蓋と、前記収納槽内に取り付けた当該収納槽内に収容した焼却灰を破砕して前記送出口へ向けて送り出すスクリューコンベヤーとから成る焼却灰受入ストックヤードと、前記焼却灰を流下させる傾斜炉床を有する溶融炉と、この溶融炉に取り付けられ前記傾斜炉床を流下する前記焼却灰を溶融させるバーナーと、前記溶融炉に取り付けられ前記傾斜炉床へ定量の前記焼却灰を送り出す定量切出手段を備えたホッパーと、前記ストックヤードの収納槽の送出口より前記ホッパーへ前記焼却灰を移送する移送手段と、前記溶融炉の傾斜炉床に連通して取り付けられ当該傾斜炉床を溶融されて流下する溶融焼却灰を受け入れて水砕する水槽から成る水砕手段と、この水砕手段の水槽に取り付けられ内部に溜まったスラブを外部へ送り出すスクリューコンベヤーと、このスクリューコンベヤーより送り出されたスラグを貯留させるスラグストックヤードと、前記溶融炉より排出される高温度の排煙の温度を降下させる空冷式の熱交換器と、この熱交換器によって加熱された熱風を前記溶融炉と前記収納槽へ導く連通管から成る熱風利用手段と、前記熱交換器によって温度降下された排煙内の塵介を分離するマルチサイクロン集塵機と、前記マルチサイクロン集塵機を通過した排煙を水洗いするタイゼンウォッシャーと、を含むものである。
【０００７】
【作用】
焼却灰受入ストックヤードの収納槽へ貯留された焼却灰は、耐火構造の該ストックヤード内で必要に応じて再燃焼及び又は乾燥させられて、スクリューコンベヤーによって細かく破砕されつつ移送手段によって所定量ずつホッパー内へ移送される。ここで定量切り出し手段によって一定量ずつを溶融炉内へ送り込まれて溶融され、水砕手段によって水砕されて冷却される。溶融炉より排出される飛灰を多く含んだ排煙は、熱交換器により冷却されてマルチサイクロン集塵機に至り、これで飛灰を含む塵芥を除却されてタイゼンウォッシャーに至り、さらに水洗いされてサイクロン集塵機で補足し損なった塵芥を除去し、冷却されて大気へ放出されることになる。さらに、溶融炉内で溶融された焼却灰は水砕手段によって水中へ投下されることによって水砕され、細かい砂利状のスラグとなってスクリューコンベヤーを介してスラグストックヤードへ回収されることになる。
【０００８】
次に、熱交換器を介して熱風が溶融炉内へ還元されるので、溶融炉内の温度低下を防止できることにより、燃料を省略することができる上に、焼却灰の収納槽へも熱風が還元されるので、収納槽内にある焼却灰の中で未焼却のものは焼却され、全体が溶融炉内で溶融し易いように乾燥させられることになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図面はこの発明の一実施例を示し、図１乃至図２において、１は焼却灰受入ストックヤードである。この焼却灰受入ストックヤード１は、コンクリートで作った穴１ａ内に設置された鉄板フレームの収納槽２を有しており、この収納槽２の開放上部には固定式の蓋２ａと開閉式の可動蓋２ｂが取り付けられている。この収納槽２の内底部には、一対のスクリューコンベヤー２ｃ，２ｃが並設されており、内部に収納した焼却灰３を細かく破砕しつつ送出口２ｄへ送り出す。
【００１０】
５は流下式の表面溶融式の溶融炉であり、この溶融炉５の一側に定量切出手段５ｂ付きのホッパー５ａが取り付けられており、焼却灰３の収納槽２のスクリューコンベヤー２ｃ，２ｃを介して送出口２ｄより送り出された焼却灰３を、例えばベルトコンベヤーのような移送手段４を介して所定量ずつ受け入れる。
【００１１】
ホッパー５ａ内に供給された焼却灰は、例えばプランジャー装置のような定量切出手段５ｂを介して溶融炉５内へ送り込まれ、ここにおいて図示はしてないが、傾斜している炉床を流下する間に、バーナー５ｃより噴射される高温の炎によって溶融され、さらに自然流下してスクリューコンベヤー６ａを収装した水砕手段としての水槽６内へ落下し、こので細かく水砕された後、スクリューコンベヤー６ａで取り出され、さらに、ベルトコンベヤー７を介してスラグストックヤード８へ貯留されることになる。尚、図示はしてないが、このスラグスットックヤード８の下部に，例えばダンプカーのようなトラックを誘導してホッパーを開き、内部の細かく破砕されたスラッグを積み込むことになる。
【００１２】
１０は空冷式の熱交換器であり、熱風利用手段をも構成しているものである。その内部構造は図示はしてないが例えば細管の中に溶融炉５より排出されて来る高温度の排煙を通し、ブロワー１０ａによって外部よりこの細管を冷却する構造となっている。そして、熱風の一部は熱風利用手段である連通管１０ｂを介して溶融炉５内へ還元するようになっている。また、さらにこの熱風の一部は、想像線で示した熱風利用手段である連通管２０を介してストックヤード１内の収納槽２内へ送り込まれるように構成されてもいる。さらに、この熱交換器を水冷式とすると、蒸気を製造することも可能となろう。
【００１３】
１２はマルチサイクロン集塵機である。このマルチサイクロン集塵機１２は従来公知のサイクロン集塵機を改良したもので、図示してはないが煙道エリアを３〜４分割して煙の回転半径が小さくなるようにして、従来のものよりも粉塵を補集できるように工夫してある。このマルチサイクロン集塵機は電気集塵機に較べて排煙を極端に冷却させる必要がない。熱交換器１０によりある程度冷却された排煙は、煙管１１を介してこのマルチサイクロン集塵機１２へ送り込まれ、ここにおいて飛灰を含む塵芥が分離され、さらに煙管９を介してタイゼンウォッシャー１３へ送られる。ここでさらにマルチサイクロン集塵機１２で補集できなかった飛灰を含む塵芥が排煙より洗い出され、温度降下させられる。このタイゼンウォッシャー１３は硝石灰等の中和剤を混入した循環水槽１７より循環されて使用されており、ここにおいてイオウ酸化物、窒素酸化物、或は一酸化炭素のような有害物質も取り除かれ、クリーンな低温の水蒸気となってさらに煙管１９を介し煙突１６より大気へ放出させられる。
【００１４】
尚、煙管９と１９には、排煙内の有害物質を検出する、例えば島津製作所製のＩＲＡ１０７型機によるイオウ酸化物検出手段１４、ＣＧＴ１０１Ａ型機による一酸化炭素検出手段、或はＮＯＡ３０５Ａ型機による窒素酸化物検出手段のような検出手段１５が取り付けられており、図示してないコントロール盤へ信号を送り、有害物質の濃度を表示すると共に、この信号に基づいて溶融炉内の温度や焼却灰の供給量、供給速度等を自動的に制御することもできることになる。そして、１８はパイプであり、溶融炉５より水砕手段を構成する水槽６へ落下した溶融物より生ずる飛灰を含んだ水蒸気を送り出すパイプであり、溶融炉５の排気口５ｄよりダイゼンウォッシャー１３と煙突１６の間に設けた煙管１９へ接続されている。
【００１５】
図３は空冷手段を備えた溶融炉２１であり、この溶融炉２１内で溶融された焼却灰は、溶融炉２１外に設置した例えばバケット２２内へ流下貯留させられ、自然放置して冷却されることになる。
【００１６】
【発明の効果】
この発明は以上のように構成したので、焼却灰受入ストックヤードは同時にスクリューコンベヤーによる破砕と耐火構造の収納槽へ熱交換器或は溶融炉からの熱風の供給を受けることにより、専用の破砕手段や焼却乾燥炉を省略することができる上に、マルチサイクロン集塵機により高温の排煙を冷却できる何層にも設けた冷却手段を必要としないので、構成が簡単となり、焼却灰の溶融処理装置を安価に製造することができるものである。このように一度溶融させて固化させたものは、水に溶け出さないので、これを廃棄しても環境を汚染したり、破壊したりする恐れがないものである。さらに、水砕手段によって、溶融灰は細粒状のスラグとなるので、これをコンクリートなどの建築資材の骨材として再利用を図ることができるものである。
【００１７】
さらに、熱風利用手段により熱風を溶融炉へ還元させたり、焼却灰の収納槽へ送って熱風の利用を図ることにより、溶融炉内を加熱するための燃料や焼却灰を再燃焼させたり、乾燥させたりするための燃料を節約することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係るゴミの焼却灰の溶融処理装置を概略的に説明する平面図である。
【図２】図１に示した装置の一部断面正面図である。
【図３】溶融炉の他の実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 焼却灰受入ストックヤード
２ 収納槽
２ｃ スクリューコンベヤー
３ 焼却灰
４ 移送手段
５，２１ 溶融炉
５ａ ホッパー
６ 水槽（水砕手段）
６ａ スクリューコンベヤー
８ スラグストックヤード
９ 煙管
１０ 熱交換器
１０ａ ブロワー
１０ｂ 連通管
１１ 煙管
１２ マルチサイクロン集塵機
１３ タンゼンウォッシャー
１６ 煙突
１８ パイプ
２０ 連通管

Claims (1)

1. コンクリート製の槽と、この槽内に取り付けた投入口と送出口を有する鉄板フレーム製の収納槽と、この収納槽の上部を覆う蓋と、前記収納槽内に取り付けた当該収納槽内に収容した焼却灰を破砕して前記送出口へ向けて送り出すスクリューコンベヤーとから成る焼却灰受入ストックヤードと、
   前記焼却灰を流下させる傾斜炉床を有する溶融炉と、
   この溶融炉に取り付けられ前記傾斜炉床を流下する前記焼却灰を溶融させるバーナーと、
   前記溶融炉に取り付けられ前記傾斜炉床へ定量の前記焼却灰を送り出す定量切出手段を備えたホッパーと、
   前記ストックヤードの収納槽の送出口より前記ホッパーへ前記焼却灰を移送する移送手段と、
   前記溶融炉の傾斜炉床に連通して取り付けられ当該傾斜炉床を溶融されて流下する溶融焼却灰を受け入れて水砕する水槽から成る水砕手段と、
   この水砕手段の水槽に取り付けられ内部に溜まったスラブを外部へ送り出すスクリューコンベヤーと、
   このスクリューコンベヤーより送り出されたスラグを貯留させるスラグストックヤードと、
   前記溶融炉より排出される高温度の排煙の温度を降下させる空冷式の熱交換器と、
   この熱交換器によって加熱された熱風を前記溶融炉と前記収納槽へ導く連通管から成る熱風利用手段と、
   前記熱交換器によって温度降下された排煙内の塵介を分離するマルチサイクロン集塵機と、
   前記マルチサイクロン集塵機を通過した排煙を水洗いするタイゼンウォッシャーと、を含むことを特徴とする、
   焼却灰の溶融処理装置。

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