JP3795022B2 - 燃焼プラントで生成された燃焼残さの特性を改善する方法、及び該残さを処理する方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料を燃焼火格子上において燃焼させ、生じた燃焼残さの温度を適切な燃料制御によって上昇させる燃焼プラント、特に廃棄物/エネルギー変換プラントで生成する燃焼残さの特性を改善する方法に関する。
また、本発明は、燃料を燃焼火格子上で燃焼させ、生じた残さを湿式灰出装置において急冷し、次いで湿式灰出装置から外部に搬送する燃焼プラント、特に廃棄物焼却ユニットによって生成された残さを処理する方法に関する。
またさらに、本発明は、燃料を燃焼火格子上で燃焼させ、生じた燃焼残さの温度を適切な燃料制御によって上昇させる燃焼プラント、特に廃棄物/エネルギー変換プラントによって生成された燃焼残さを処理する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ヨーロッパ特許第０６６７４９０Ｂ１号によって知られるこの種の方法において、燃料は、燃焼火格子上において、燃焼火格子とは別の溶融工程に移行する前段階として、燃焼によって生成される主灰の温度がその主灰の溶融温度直下の温度になるまで加熱される。この方法は、下流の溶解工程に必要なエネルギー量を可能な限り低減させるために、火格子の端部における主灰の温度を可能な限り高めるように、燃焼を調節する。ただし、この時点において、主灰の焼結又は溶解は生じていない。したがって、必要な主灰の性状を得るために、下流の溶解工程が必要である。下流の溶解工程は関連機器が必要であるばかりか、予め上記の加熱が行われているにもかかわらず、高エネルギー量を必要とする。
【０００３】
主灰の必要とされる性状にとって、廃棄物からその主灰に混入される無機及び有機汚染成分は重要な因子である。特に、重金属及び塩類は主要な無機汚染成分である。有機汚染物は特に不完全な燃焼によって生じる。さらに、主灰の性状を査定する場合、主灰に含まれる汚染物が溶出試験中にどの程度溶出するかが重要である。加えて、埋立工事、土木工事、及び道路工事などの工事への利用の適合性を査定する場合、主灰の機械的な性状が重要である。
【０００４】
溶融工程における燃焼残さの処理は高温で行われるので、溶融された燃焼残さはわずかな量の有機化合物しか含んでいない。廃棄物/エネルギー変換プラントから取出された代表的な主灰は、通常強熱減量として測定される未燃焼物の量は１〜５重量％であるが、溶融された燃焼残さの強熱減量は０．３重量％未満である。なお、溶融された燃焼残さは、溶出される塩類及び重金属の含有量が低い点に特徴がある。その理由は、塩類及び重金属のいずれもすでに揮散されたか、又は溶融物の冷却によって形成されるガラス素地内に一体化されているからである。
【０００５】
一方、ドイツ特許第７０１６０６Ｃ号に、入口部と、上向出口シュートを有する押出桶を備える灰出装置に燃焼残さを搬送し、それらを押出ラムによってそこから外に取出す技術が記載されている。これらの燃焼残さは主灰と呼ばれる。主灰を急冷する水が押出桶に供給される。湿潤主灰と共に押出される水の量を補うに必要な新鮮水のみが桶に導入される。残さに付着する種々の物質や化合物、例えば、塩類の濃度は安定状態にあり、その結果、それらの濃度を低減させることができない。この主灰の埋立及びリサイクル土木材料への適合性に関する性状は不充分である。残さが良好な性状の分級物と良好ではない性状の分級物に分離（分級）されていないという事実がそのような欠点をもたらす理由である。その結果、燃焼残さの全体が必然的に不充分な性状を有することになる。
【０００６】
また、ドイツ特許第４４２３９２７号には、炉からの残さを、急冷することなく、直接水槽に搬送して荒洗浄する技術が記載されている。乾燥及び荒洗浄された主灰は少なくとも２つの分級物に分離される。２ｍｍ未満のすべての粒子は第１分級物に割り当てられ、他の粒子は第２分級物に割り当てられる。次いで、第２分級物が篩選別工程によって少なくとも２つの分級物に分離される。２７〜３５ｍｍ未満のすべての粒子は第３分級物に割り当てられる。残りの粒子は第４分級物に割り当てられる。このようにして、良好な性状を有する残さの分級物が得られる。しかし、この方法の欠点は、広い範囲にわたる煤塵の発生と炉からの空気の巻き込みに関連する問題が生じる点にある。
【０００７】
【特許文献１】
ヨーロッパ特許第０６６７４９０Ｂ１号
【特許文献２】
ドイツ特許第７０１６０６Ｃ号
【特許文献３】
ドイツ特許第４４２３９２７号
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した従来の技術における種々の問題点に鑑みてなされたものである。
本発明のうち、第１の群の発明の目的は、必要な性状を有する完全焼結主灰が下流の溶融又はガラス化ユニットを用いることなく得られるように燃焼プロセスを調整することができる方法を提供することにある。
また、本発明のうち、第２の群の発明の目的は、良好な主灰分級物を分離することができ、煤塵の発生及び炉からの空気の巻き込みに関連する問題を解消することができ、さらに水の消費を低減させることができる方法を具現化することにある。
またさらに、本発明のうち、第３の群の発明の目的は、必要な性状を有する完全焼結主灰が下流の溶融又はガラス化ユニットを用いずに得られるように燃焼プロセスを調整し、最小限の装置を用いて、煤塵の発生や炉からの空気巻き込みに関連する問題などの欠点を解消し、さらに、水の消費も低減させることができる方法を具現化することにある。
【０００９】
【発明を解決するための手段】
第１の群の発明に係る燃焼プラントで生成された燃焼残さの特性を改善する方法
上記の第１の群の発明の目的は、燃焼残さを主燃焼帯の燃料床で予め焼結及び/又は溶解して主灰とし、かつ溶融又は焼結していない残さを燃焼プロセスの終了時に外部に押出し、その後、燃焼プロセスに再び戻すように、燃焼制御システムを作動させることを特徴とする、以下に述べる方法によって達成される。
【００１０】
すなわち、第１の群の発明は、基本的な２つの特徴に基づき、その１つは主燃焼帯の燃料床で予め焼結及び/又は溶解が生じるように火格子上の燃焼プロセスを実施する点にあり、他の１つは焼結及び/又は溶融していない燃焼残さを戻し、焼結/溶融の必要なレベルを２回目以上、好適には３回目までの戻しによって達成する点にある。
【００１１】
第１の群の発明に関し、「完全焼結主灰」という用語は、例えば８ｍｍ以上の粒径を代表的に有する焼結及び/又は溶融による塊状物からなる材料を意味している。これらの塊状物は全体的な溶融又は表面の溶融によって塊状になった廃棄物から得られた燃焼残さからなる。
このような焼結及び/又は溶融による塊状物は、焼結又は溶融中のガスの離脱による多孔構造を有することが好ましい。完全焼結主灰の多孔性は、燃料床における溶融灰の温度が十分に低い粘度をもたらすに十分なほど高くなく、ガラス製造において公知の脱気泡プロセスと類似のプロセスによってガスの気泡が離脱した後に孔が残るという現象による。この多孔性という点において、完全焼結主灰は、耐火物がライニングされた坩堝炉又は他の溶融ユニットを用いる下流の高温処理法によって得られるガラス化によって特徴付けられた主灰と異なる。
【００１２】
なお、燃焼プロセスによって実質的に影響されずに火格子上を通過したガラス又は金属のような廃棄物成分は、厳密には、燃料床において溶融又は焼結のいずれもなされていない。しかし、完全焼結主灰は、このようなガラスや金属を含んでいてもよい。これらの成分は後燃焼及び溶出の危険性のある汚染物の防止に関して必要不可欠の特性を有している。
【００１３】
文献［ヘンメリー、廃液及び廃棄物３１、主灰及び他の残さの処分に関する補遺、１４２ページ、１９９４年：Hammerli (Mull und Abfall 31, Supplement on Disposal of Bottom Ash and Other Residues, page 142, 1994)］に、「焼結」は、溶融及び凝固の特殊な場合であると記載されている。したがって、「粒子の表面溶融又は粒子の相互的な溶融」という意味で以下の説明に用いられる「焼結」という用語は、一般的な科学的解釈から外れる場合がある。完全焼結主灰の焼結による塊状物は完全に溶融されていてもよいし又は部分的に溶融されていてもよい。
【００１４】
焼結及び/又は溶融されていない主灰成分を残留主灰と定義する。残留主灰は、完全焼結主灰と比較して、粒径が小さく、強熱減量が高く、また溶出の危険性のある汚染物の含有率が高いという点に特徴がある。
【００１５】
第１の群の発明は、これまで考慮されたことのない、主燃焼域の燃料床において既に燃焼残さを焼結及び/又は溶融する点に主眼点が置かれている。実際上の問題として、もし個々の燃焼用火格子間又は火格子の移動部間に液状の主灰が生成すると、燃焼用火格子に著しい悪影響を及ぼす。この理由から、これまで、火格子上の主灰の溶融は避けられ、主灰が燃料床で融点に達しないように注意が払われていた。
【００１６】
第１の群の発明に係る方法による焼結及び/又は溶融プロセスは、燃料床の上側域においてなされる。その理由は、火焔の輻射によって上側から最も大きい熱衝撃が加わり、火格子上に直接置かれている材料の温度は、燃料床の頂部におけるよりも（相対的な意味において）冷媒となる下方からの加熱用空気によって低くなるからである。このような燃焼調整がなされるとき、すべての燃焼残さが必要不可欠な性状を有する完全焼結主灰に変換されるわけではないので、完全焼結主灰の特性を有しない燃焼残さは燃焼プロセスに再び戻される。
【００１７】
焼結及び/又は溶融プロセスを燃料床において達成するために、外部エネルギー源を付加することは不要である。得られる主灰の性状は、当業者に公知の下流側における溶融及びガラス化を達成する高熱プロセスによって得られる主灰の性状に極めて類似している。これらの高熱プロセスには、回転窯、るつぼ炉、及び溶融室のようなユニットが用いられる。しかし、このような公知の方法の欠点は非常に複雑な付加的なユニットを必要とし、また高エネルギーが消費される点にある。第１の群の発明は、このような問題を解消して、公知の方法によって得られる主灰の性状にほぼ類似の性状を有する主灰を生成することができる。
【００１８】
本発明の第１の群による燃焼制御システムの極めて好ましい一形態によれば、下方からの加熱用空気の酸素を、その含有量が約２５〜４０体積％、好適には２５〜３０体積％になるように、燃焼させる廃棄物等の質（ごみ質）に応じて富化する。また、さらに好ましい一形態によれば、下方からの加熱部を約１００℃〜４００℃に予熱する。これらの形態は、状況に応じて、単独に適用してもよいし、また、組み合わせて適用してもよい。好ましくは、燃料特性の関数である燃料床（典型的にはごみ層）の温度は、１０００℃〜１４００℃に設定する。
【００１９】
燃焼残さを焼結及び/又は溶融主灰に変換させる好ましい条件を達成するために、種々の形態で行われる燃焼制御は、いずれも、燃焼残さのある割合（例えば燃焼残さの総量の２５％〜７５重量％程度）が完全焼結主灰になるように、設定するとよい。この構成によれば、主燃焼帯における燃料床に溶融灰を包囲するのに十分な量の非溶融材料が存在するので、火格子の機械的な部分に悪影響を及ぼすことがない。
【００２０】
本発明によるさらに好ましい一実施の形態によれば、飛灰を燃焼プロセスに戻す。この飛灰は燃焼ガスと共に燃料床から離脱して、上記ボイラーを介して下流側の煙道フィルターに導かれる。
【００２１】
不完全焼結主灰と完全焼結主灰は、燃焼システムから押出された後、（例えば、２〜１０ｍｍの粒径を分離の境とする）主灰の選別工程において分離することができる。オーバサイズは完全焼結主灰であり、アンダーサイズは戻されるべき分級物である。この分離プロセスを実施する方法として、当業者にとっては公知の種々の機械的分離方法がある。
【００２２】
分離は、篩選別又は本発明の好適な実施例において述べられる篩選別と洗浄工程の組合せのいずれによって、行われてもよい。
【００２３】
燃焼プラントの外部において、例えば、特別の洗浄工程において、化学的な添加物を用いて又は用いずに、主灰の性状を改善する他の手法が適用されてもよいことはいうまでもない。
【００２４】
２〜１０ｍｍ未満の粒径を有する微小分級物を燃焼プロセスに戻す。この戻しは、供給される燃料にその微小分級物を加えるか又は燃料床に直接その微小分級物を加えることによって行うことができる。煤塵の堆積を避けるために、また、扱い易さの観点から、微小分級物は、戻す前に、造粒又は錠剤化することが好適である。
【００２５】
第２の群の発明に係る燃焼プラントで生成された燃焼残さを処理する方法
上記第２の群に係る発明の目的は、２つの異なった手順に基づいて以下に説明する技術的特徴により達成される。
【００２６】
第１の手順は、湿式灰出装置から取出された湿潤状態の燃焼残さを２つの分級物に機械的に分離する工程からなる。主分級物は本質的に粗分級物及びオーバサイズ分級物からなる。この主分級物は湿式灰出装置から抜き出された水によって洗浄され、燃焼残さに付着する微小粒子部分が分離され、洗浄水を洗浄工程中に離脱した微小粒子部分と共に湿式灰出装置に搬送する。
【００２７】
湿式灰出装置における水をこのように循環させることによって、大量の新鮮水を用いることなく、良好な性状を有する主分級物を洗浄して、微小粒子部分を離脱させることができる。経験によって、燃焼残さに付着する微小粒子部分は主分級物の性状に悪影響を及ぼすことがわかっている。このように微小粒子部分が洗い流された燃焼残さは良好な性状を有し、リサイクル用の主灰、例えば、土木材料として有効に用いられる。
【００２８】
第２の手順は、湿式灰出装置から取出された湿潤状態の燃焼残さを２つの分級物に機械的に分離する工程からなる。主分級物は本質的に粗分級物及びオーバサイズ分級物からなる。この主分級物は、最初、粉砕され、続いて、湿式灰出装置から抜き出された水によって洗浄され、燃焼残さに付着する微小粒子部分を分離する。洗浄水を洗浄工程中に離脱した微小粒子部分と共に湿式灰出装置に搬送する。
【００２９】
第２の手順は、洗浄前に主分級物に含まれている汚染物を離脱させるという利点がある。これらの含有汚染物は洗浄工程によって取り除かれる。他の利点は、粉砕された材料が大きな表面を有するので、洗浄の効率を向上させることができる点にある。この点は、主分級物から得られる材料が多孔性の形態を有しているので、特に重要である。第２の手順は、非常に高い性状の燃焼残さが望まれている場合、主分級物が多くの汚染物からなる介在物を有している場合、又は燃焼残さの多孔性が重要である場合に、用いられる。また、第２の手順は主灰の主分級物を後続の処理工程においてさらに粉砕する場合にも用いられる。例えば、主灰の主分級物（最終製品）が性状を査定のための溶出試験において粉砕が必要とされる場合、第２の手順を用いるとよい。粉砕と洗浄が施された主分級物と微小分級物は混同されるべきではない。ほとんどの場合、主分級物は溶融又は焼結されているので、未燃焼材又は溶出の危険のある汚染物の含有率が低く、これらの性質は粉砕によっても変化しない。したがって、第２の手順によって粉砕された主分級物は、上記の汚染物の含有率が高い主灰の微小分級物と異なる種々の特性を有している。
【００３０】
第２の群の発明による一実施の形態によれば、機械的な分離処理中に生じた超微小分級物及び微小分級物を燃焼プロセスに搬送（循環）する。これらの分級物には再び燃焼プロセスが施され、溶解及び焼結がなされる。
【００３１】
このような手法によって、最初に述べた従来技術の手順（すべての燃焼残さが、仮に好ましくない性状を有する少量の残さが含まれていても、リサイクル用の燃焼残さとして搬出される）の欠点を解消することができる。また、２番目に述べた従来技術の方法と比較して、煤塵の発生及び炉の密封に関する欠点を解消することができる。さらに、好ましくない性状を有する超微小分級物と微小分級物を燃焼プロセスに戻すことによって、そのように戻された微小粒子部分は、第１回目の戻し又はさらに繰り返される戻しのいずれかによって塊状化して、好ましい性状を有する燃焼残さに変換される可能性があるので、リサイクル利用される燃焼残さの割合をさらに高めることができる。２番目に述べた従来技術の方法は、燃焼プロセスに戻す工程がないので、このような利点を得ることができない。
【００３２】
第２の群の発明の第１又は第２の手順によるさらに他の実施態様によれば、湿式灰出装置からの水によって予洗浄された主分級物が新鮮水によってすすぎ洗いされ、比較的多量の汚染物を伴なう灰出装置からの水を除去することによって、燃焼残さ及び/又は焼結主灰の性状をさらに改善することができる。粗分級物のすすぎ洗いに新鮮水を用いるので、そのすすぎ洗いに用いた水は含有汚染物の量が少なく、その水の一部を予洗浄することなく、煙道ガス洗浄システムに供給することができる。さらに、すすぎ洗いに用いた水の一部を湿式灰出装置に供給することができる、という利点もある。この構成によれば、灰出装置の水のレベルを一定に保つことができる。押出される燃焼残さと共に常に水が運び出されるので、灰出装置の水のレベルは低下し、その水のレベルをどのような場合も最も高いレベルに保つ必要がある。すすぎ洗いに用いた水は無視できる量のカルシウム及び硫黄しか含有していないので、パイプやノズルを詰まらせる恐れがない。
【００３３】
第２の群の発明による第２の手順によれば、第１分離工程がなされた後、仮に主分級物が（通常、スクラップ金属が多く含まれる）多量のオーバサイズ分級物を含んでいても、本発明のさらに他の実施態様による機械的分離工程において、このようなオーバーサイズの粗分級物をさらに分離する。なお、金属は磁選機で除去する。
【００３４】
第２の群の発明の実施の形態において、一例として超微小分級物の粒径は、２ｍｍ未満の範囲、微小分級物の粒径は２ｍｍ以上、８ｍｍ未満の範囲、粗分級物の粒径は８ｍｍ以上、３２ｍｍ未満の範囲、そして、オーバサイズ分級物の粒径を３２ｍｍ以上の範囲に規定する。これらの値は本発明を理解するためのガイドラインの役割を果たすものである。なお、各分級物が無視できる量のより微細な副次的分級物を含むことは明らかである。
【００３５】
通常、灰出装置から直接供給する例えば８ｍｍ未満程度の粒径を有する微小分級物は好ましくない特性を有しているので、好ましくは、燃焼プロセスに戻されるべきである。第２の手順において、それらの微小分級物に匹敵する粒径を有する粉砕された主分級物を生成するが、その粉砕された主分級物は極めて好ましい性状を有し、土木材料として用いられる。
【００３６】
例えば、第２の手順において、第１の粗分離工程における分離粒径を３２ｍｍとし、その以上の粒径を有するオーバサイズ分級物が分離された場合、残りの燃焼残さは、例えば、分離粒径を８ｍｍに設定した第２機械的分離工程においてさらに分離され、８ｍｍ未満のすべての燃焼残さの部分を燃焼プロセスに戻すとよい。
【００３７】
可能な限り大きいリサイクル用の分級物を得るために、第２の群の発明のさらに他の実施態様によれば、主分級物から分離された粗分級物はオーバサイズ分級物の粉砕工程（クラッシャー、さく岩機等によるもの）によって生じた粉砕燃焼残さと混合されるとよい。この場合、リサイクル用としては望ましくない粒径の粒子、具体的には、燃焼プロセスに戻されるべき粒径の粒子が粉砕によって生じているので、上記の混合によって得られる第１混合分級物に機械的な分離を施し、望ましくない粒径の粒子を取り除くとよい。
【００３８】
道路工事の土台の特定の用途に用いられる場合、燃焼残さに成形性が必要とされる場合がある。このような特性は、（前述したように、例えば２ｍｍ以上、８ｍｍ未満の粒径を有する）微小分級物を含まない限り、達成することができない。このような理由から、必要とされる微小分級物を意図的に得るために、粗分級物の一部を粉砕するとよい。上記の粒径の微小分級物はある割合で含まれていればよい。好ましくは、約３０％の粗分級物が粉砕工程において粉砕されればよい。得られた微小分級物及び超微小分級物を粗分級物と混合し、第２混合分級物を形成する。道路工事用の燃焼残さとしては、好ましくは、混合分級物の７０％が粗分級物であるとよい。
【００３９】
この第２混合分級物において、大半を占める粒径は８ｍｍよりも大きく、経験から、このような成分がリサイクルに必要な性状を有していることが判明している。しかし、わずかな量の２ｍｍ以上、８ｍｍ未満の粒径も、道路工事用の残さの上記の成形性を確保するために必要である。
【００４０】
第２の群の発明のさらに他の実施態様によれば、第２混合分級物を湿式灰出装置からの水によって洗浄し、第１混合分級物を離脱する。この場合、特に多くの汚染物が含まれている可能性が高い２ｍｍ未満の粒子部分をリサイクル用の残さから確実に離脱させることができる。
【００４１】
この洗浄水を、好ましくは、前述したように、湿式灰出装置に搬送するとよい。このように水を戻すことによって、新鮮水の消費を可能な限り少なくすることができる。
【００４２】
分離された金属を、付着している燃焼残さを洗い流すために、灰出装置からの水を用いて洗浄するとよい。好ましくは、分級物の機械的な分離は篩選別によって行われるとよい。
【００４３】
可溶性重金属用沈殿剤を灰出装置内の水に添加することによって、リサイクルに利用する燃焼残さの性状を著しく向上させることができる。具体的には、沈殿剤の添加によって、重金属を分離することができる。
【００４４】
第３の群の発明に係る燃焼プラントで生成された燃焼残さを処理する方法
上記の目的は、燃料の組成に応じて２つの異なった手法に基づいて以下に説明する第３の群の発明の方法によって達成される。
【００４５】
第１の手法によれば、燃焼残さが主燃焼帯の燃料床で予め焼結及び/又は溶解されて主灰にされるように燃焼制御システムを作動させ、生成した残さのすべてを湿式灰出装置内で急冷し、次いで、湿式灰出装置から外部に取出し、湿式灰出装置から取出した湿潤状態の燃焼残さを、まず、機械的分離工程によって２つの分級物に分離し、次いで、本質的に粗分級物及びオーバサイズ分級物からなる主分級物を湿式灰出装置から抜き出した水によって洗浄し、燃焼残さに付着する微小粒子部分を分離し、洗浄水を洗浄工程中に離脱した微小粒子部分と共に湿式灰出装置に搬送することを特徴とする。
【００４６】
この第１の手法は、リサイクル可能な主分級物が洗浄によって洗い流せる無視できる程度の汚染物、例えば、塩類又は重金属を含んでいる場合に有用である。
【００４７】
第３の群の発明は、主に２つの技術的特徴を有している。第１の技術的特徴は燃焼制御システムを含み、第２の技術的特徴は燃焼プロセスによって生成された残さの機械的な処理を含む。この内、第２の技術的特徴は、燃料組成に依存して２つの異なる手法を含んでいる。
【００４８】
第１の技術的特徴に含まれる燃焼制御は、残さの機械的な処理に関する以下の２つの手法の両方に共通であり、焼結又は溶融を主燃焼域における火格子上で生じさせ、焼結又は溶融していない燃焼残さを戻すことによって、必要なレベルの焼結及び/又は溶融を２度又は３度の循環によって達成するように行われる火格子上での燃焼プロセスに基づいている。
【００４９】
「完全焼結主灰」という用語は、例えば８ｍｍ以上の粒径を代表的に有する焼結及び/又は溶融による塊状物からなる材料を意味している。これらの塊状物は全体的な溶融又は表面の溶融によって塊状になった廃棄物から得られた燃焼残さからなる。
【００５０】
焼結及び/又は溶融による塊状物は焼結又は溶融中のガスの離脱による多孔構造を有しているとよい。完全焼結主灰の多孔性は、燃料床における溶融灰の温度が十分に低い粘度をもたらすに十分なほど高くなく、ガラス製造において公知の脱気泡プロセスと類似のプロセスによってガスの気泡が離脱した後に孔が残るという現象による。この多孔性という点において、完全焼結主灰は、耐火物がライニングされた坩堝炉又は他の溶融ユニットを用いる下流の高温処理法によって得られるガラス化によって特徴付けられた主灰と異なる。
【００５１】
なお、燃焼プロセスによって実質的に影響されずに火格子上を通過したガラス又は金属のような廃棄物成分は、厳密には、燃料床において溶融又は焼結のいずれもなされていないが、完全焼結主灰はこのようなガラスや金属を含んでいてもよい。これらの成分は後燃焼及び溶出の危険性のある汚染物の防止に関して必要不可欠の特性を有している。
【００５２】
文献（前出ヘンメリー）に、「焼結」は溶融及び凝固の特殊な場合であると記載されている。したがって、「粒子の表面溶融又は粒子の相互的な溶融」という意味で以下の説明に用いられる「焼結」という用語は、一般的な科学的解釈から外れる場合がある。完全焼結主灰の塊状物は完全に溶融されていてもよいし又は部分的に溶融されていてもよい。
【００５３】
焼結及び/又は溶融されていない主灰成分を残留主灰と規定する。残留主灰は、完全焼結主灰と比較して、粒径が小さく、強熱減量が高く、また溶出の危険性のある汚染物の含有率が高いという点に特徴がある。
【００５４】
本発明は、これまで考慮されたことのない、主燃焼域の燃料床においてすでに燃焼残さを焼結及び/又は溶融する点に主眼点が置かれている。実際上の問題として、もし個々の燃焼用火格子棒間又は火格子の移動部間に液状の主灰が生成すると、燃焼用火格子に著しい悪影響を及ぼす。この理由から、これまで、火格子上の主灰の溶融は避けられ、主灰の融点が燃料床に達しないように注意が払われていた。
【００５５】
第３の群の発明の方法による焼結及び/又は溶融プロセスは燃料床の上側域においてなされる。その理由は、火炎の輻射によって上側から最も大きい熱衝撃が加わり、火格子上に直接置かれている材料の温度は、燃料床の頂部におけるよりも（相対的な意味において）冷媒となる下方からの加熱用空気によって低くなるからである。このような燃焼調整がなされるとき、すべての燃焼残さが必要不可欠な性状を有する完全焼結主灰に変換されるわけではないので、完全焼結主灰の特性を有しない燃焼残さは燃焼プロセスに再び戻される。
【００５６】
焼結及び/又は溶融プロセスを燃料床において達成するのに付加的な外部エネルギー源は必要ではない。得られる主灰の性状は、当業者に公知の下流側における溶融及びガラス化を達成する高熱プロセスによって得られる主灰の性状に極めて類似している。これらの高熱プロセスには、回転窯、るつぼ炉、及び溶融室のようなユニットが用いられる。しかし、このような公知の方法の欠点は非常に複雑な付加的なユニットを必要とし、また高エネルギーが消費される点にある。第３の群の発明は、このような問題を解消して、公知の方法によって得られる主灰の性状にほぼ類似の性状を有する主灰を生成することができる。
【００５７】
機械的処理に関する上記の第１の手法においては、湿式灰出装置における水を循環させることによって、大量の新鮮水を用いることなく、良好な性状を有する主分級物を洗浄して、微小粒子部分を離脱させることができる。経験によって、燃焼残さに付着する微小粒子部分は主分級物の性状に悪影響を及ぼすことがわかっている。このように微小粒子部分が洗い流された燃焼残さは良好な性状を有し、リサイクル用の主灰として有効に用いられる。
【００５８】
洗浄によって洗い流せる、例えば、塩類又は重金属のような汚染物を多く含む燃焼残さの処理に適した第２の手法は、燃焼残さを主燃焼帯の燃料床で予め焼結及び/又は溶解して主灰にされるように燃焼制御システムを作動し、生成した残さのすべてを湿式灰出装置内で急冷し、次いで、湿式灰出装置から外部に取出し、湿式灰出装置から取出した湿潤状態の燃焼残さを、まず、機械的分離工程によって２つの分級物に分離し、次いで、（本質的に粗分級物及びオーバサイズ分級物からなる分離された主分級物を粉砕工程によって粉砕し、その後、湿式灰出装置から抜き出された水によって洗浄し）、洗浄水を洗浄工程中に離脱した微小粒子部分と共に湿式灰出装置に搬送することを特徴とする方法によって達成される。この構成によれば、主分級物を粉砕することによって、燃焼残さ内の大きな粒子に捕獲されていた汚染物が後続の洗浄工程によって洗い流され、リサイクル可能な主分級物から分離される。このように、大量の残さを、それらの残さには多くの汚染物が含まれているにもかかわらず、後続の洗浄工程において、汚染物を洗い流すための大規模の洗浄を行うことなく、微小粒子部分のみを離脱させて、リサイクル可能な主灰を得ることができる。
【００５９】
なお、上記の第２の手法においても、その機械的処理の前に、本発明による第１の技術的特徴に含まれる燃焼制御が実施される。
【００６０】
本発明の方法による燃焼制御システムの極めて好ましい一実施の形態によれば、下方からの加熱用空気の酸素は、その含有量が約２５〜４０体積％になるように、好適には廃棄物等の質（ごみ質）に応じて２５〜３５体積％に富化される。また、さらに好ましい一態様によれば、下方からの加熱部を約１００℃〜４００℃に予熱する。これらの形態は、状況に応じて、単独に適用されてもよいし、また、組み合わせて適用されてもよい。好ましくは、燃料特性の関数である燃料床（典型的にはごみ層）の温度を、１０００℃〜１４００℃に設定するとよい。
【００６１】
燃焼残さを焼結及び/又は溶融主灰に変換させる好ましい条件を達成するために、種々の形態で行われる燃焼制御を、いずれも、燃焼残さのある割合（燃焼残さの総量の２５〜７５重量％）が完全焼結主灰になるように、設定するとよい。この構成によれば、主燃焼帯における燃料床に溶融灰を包囲するのに十分な量の非溶融材料が存在するので、火格子の機械的な部分に悪影響を及ぼすことがない。
【００６２】
本発明によるさらに好ましい一実施の形態によれば、飛灰は燃焼プロセスに戻される。この飛灰を燃焼ガスと共に燃料床から離脱して、上記ボイラーを介して下流側の煙道フィルターに導く。
【００６３】
第３の群の発明の第２の技術的特徴、すなわち、２つの手法を含む燃焼残さの機械的処理は以下のようになされる。
【００６４】
第３の群の発明による一実施の形態によれば、機械的な分離処理中に生じた超微小分級物及び微小分級物を燃焼プロセスに搬送する。これらの分級物には再び燃焼プロセスが施され、溶解及び焼結がなされる。
【００６５】
このような手法によって、最初に述べた従来技術の手順（すべての燃焼残さが、仮に好ましくない性状を有する少量の残さが含まれていても、リサイクル用の燃焼残さとして搬出される）の欠点を解消することができる。また、２番目に述べた従来技術の方法と比較して、煤塵の発生及び炉の密封（空気の巻き込み）に関する欠点を解消することができる。さらに、好ましくない性状を有する超微小分級物と微小分級物を燃焼プロセスに戻すことによって、そのように戻された微小粒子部分は、第１回目の戻し又はさらに繰り返される戻しのいずれかによって塊状化して、好ましい性状を有する燃焼残さに変換される可能性があるので、リサイクル利用される燃焼残さの割合をさらに高めることができる。２番目に述べた従来技術の方法は、燃焼プロセスに戻す工程がないので、このような利点を得ることができない。
【００６６】
第３の群の発明のさらに他の実施の形態によれば、湿式灰出装置からの水によって予洗浄された主分級物を新鮮水によってすすぎ洗いし、比較的多量の汚染物を伴なう灰出装置からの水を除去することによって、燃焼残さ/焼結主灰の性状をさらに改善することができる。粗分級物のすすぎ洗いに新鮮水を用いるので、そのすすぎ洗いに用いた水は含有汚染物の量が少なく、その水の少なくとも一部を予洗浄することなく、煙道ガス洗浄システムに供給することができる。さらに、すすぎ洗いに用いた水の少なくとも一部を湿式灰出装置に供給することができる、という利点もある。この構成によれば、灰出装置の水のレベルを一定に保つことができる。押出される燃焼残さと共に常に水が運び出されるので、灰出装置の水のレベルは低下し、その水のレベルをどのような場合も最も高いレベルに保つ必要がある。すすぎ洗いに用いた水は無視できる量のカルシウム及び硫黄しか含有していないので、パイプやノズルを詰まらせるおそれがない。
【００６７】
本発明による機械的処理の第２の手法において、第１分離工程がなされた後、仮に主分級物が（通常、スクラップ金属が多く含まれる）多量のオーバサイズ分級物を含んでいても、本発明のさらに他の実施の形態による機械的分離工程において、粗分級物はさらに分離される。金属の分離は、磁選機によって行う。
【００６８】
第３の群の発明に係る実施の形態において、例えば超微小分級物の粒径は、２ｍｍ未満の範囲、微小分級物の粒径は２ｍｍ以上、８ｍｍ未満の範囲、粗分級物の粒径は８ｍｍ以上、３２ｍｍ未満の範囲、そして、オーバサイズ分級物の粒径は３２ｍｍ以上の範囲に規定される。これらの値は本発明を理解するためのガイドラインの役割を果たすものである。なお、各分級物が無視できる量のより微細な副次的分級物を含むことは明らかである。灰出装置から直接供給される２ｍｍ以上、８ｍｍ未満の粒径を有する微小分級物は、好ましくは、燃焼プロセスに戻されるべき燃焼残さの部分である。一方、第２の手法による粉砕手順によって得られた主灰の粒度分布に含まれる微小粒子部分の粒径は灰出装置から直接供給される微小分級物の粒径に匹敵するが、この微小粒子部分はリサイクルに適した好ましい性状を有している。したがって、この粉砕された主灰における微小粒子部分は、高性状微小分級物と呼ばれる。
【００６９】
例えば、第２の手法において、第１の粗分離工程における分離粒径を３２ｍｍとし、その以上の粒径を有するオーバサイズ分級物が分離された場合、残りの燃焼残さを、例えば、分離粒径を８ｍｍに設定した第２機械的分離工程においてさらに分離し、８ｍｍ未満のすべての燃焼残さの部分を燃焼プロセスに戻すとよい。
【００７０】
機械的分離装置が大きなスクラップ金属によって損傷されるのを防ぐために、主分級物から金属を分離するとよい。
【００７１】
アンダーサイズ、すなわち、３２ｍｍ未満の粗分級物を含む主分級物から、大きなスクラップ金属のみならず他の金属部分を離脱する。このような金属部分は別のリサイクルプロセスに用いることができる。
【００７２】
生成される燃焼残さが利用されるリサイクルの手順と種類によっては、金属をオーバサイズ分級物と粗分級物から個別に離脱するとよい。
【００７３】
燃焼残さが道路工事に利用される場合、例えば、道路工事に適さない３２ｍｍよりも大きい金属部分を取り除いた後、オーバサイズ分級物をさらに粉砕工程において粉砕するとよい。
【００７４】
第２手法において、可能な限り大きいリサイクル用の分級物を得るために、第３の群の発明のさらに他の実施態様によれば、主分級物から分離された粗分級物をオーバサイズ分級物の粉砕工程によって生じた粉砕燃焼残さと混合し、第１混合分級物を形成するとよい。この場合、リサイクル用として望ましくない粒径の粒子、具体的には、燃焼プロセスに戻されるべき粒径の粒子が粉砕によって生じているので、上記の第１混合分級物に機械的な分離を施し、望ましくない粒径の粒子を取り除くとよい。
【００７５】
道路工事の特定の用途に用いられる場合、燃焼残さに成形性が必要とされる場合がある。このような特性は、（前述したように、２ｍｍ以上、８ｍｍ未満の粒径を有する）微小分級物を含まない限り、達成することができない。このような理由から、必要とされる微小分級物を意図的に生成するために、粗分級物の一部を粉砕するとよい。上記の粒径の微小分級物はある割合で含まれていればよい。好ましくは、約３０重量％の粗分級物を粉砕工程において粉砕すればよい。得られた微細分級物及び超微小分級物を粗分級物と混合し、第２混合分級物を形成する。道路工事用の燃焼残さとしては、好ましくは、混合分級物の７０重量％が粗分級物であるとよい。
【００７６】
この第２混合分級物において、大半を占める粒径は８ｍｍよりも大きく、経験から、このような成分がリサイクルに必要な性状を有していることが判明している。しかし、わずかな量の２ｍｍ以上、８ｍｍ未満の粒径も、道路工事用の残さの上記の成形性を確保するために必要である。
【００７７】
第３の群の発明のさらに他の実施態様によれば、第２混合分級物を湿式灰出装置からの水によって洗浄し、第１混合分級物を離脱する。この場合、特に多くの汚染物が含まれている可能性が高い２ｍｍ未満の粒子部分をリサイクル用の残さから確実に離脱させることができる。
【００７８】
この洗浄水を、好ましくは、前述したように、湿式灰出装置に搬送するとよい。このように水を戻すことによって、新鮮水の消費を可能な限り少なくすることができる。
【００７９】
分離された金属は、付着している燃焼残さを洗い流すために、灰出装置からの水を用いて洗浄されるとよい。
好ましくは、分級物の機械的な分離は篩選別によって行うとよい。
【００８０】
可溶性重金属用沈殿剤を灰出装置内の水に添加することによって、リサイクルに利用される燃焼残さの性状を著しく向上させることができる。具体的には、沈殿剤の添加によって、重金属を分離することができる。
【００８１】
【発明の実施の形態】
以下に第１の群〜第３の群に係る本発明の実施の形態を添付図面について説明する。なお、以下で使用される重量、％等の具体的値（量）は、あくまで実施の形態を説明するために例示したものであり、これらの値（量）に本発明が限定して解釈されるものではない。
【００８２】
図１、２は、第１の群の発明に係る方法を例示した２つの作業系統図である。これらに基づいて、第１の群の発明をさらに詳細に説明する。
図１及び図２に示す方法において、２２０ｋｇの灰分を有する１０００ｋｇの廃棄物（図中ブロック１００）を一括燃焼システムに供給し、燃焼残さの２５―７５重量％が完全焼結主灰になるように燃焼する（ブロック１０２）。総量３００ｋｇの燃焼残さが得られる。これらの残さが湿式灰出装置内に落下し（ブロック１０４）、急冷され、次いで、押出される（ブロック１０６）。篩選別及び必要に応じて洗浄工程を含む分離プロセス（ブロック１０８）によって、２００ｋｇの完全焼結主灰が分離され（ブロック１１０）、再生用主灰とされる（ブロック１１２）。焼結されていない１００ｋｇの燃焼残さ（ブロック１１４）は燃焼プロセスに戻される。煙道ガスと共に炉から離脱した飛灰の重量は２０ｋｇであり、この飛灰は煙道フィルター内で回収され（ブロック１１６）、またボイラー管の洗浄によって回収される（ブロック１１８）。回収された飛灰は別の廃棄処分経路に搬送される（ブロック１２０）。
【００８３】
図２に示される方法において、３１０ｋｇの燃焼残さが湿式灰出装置に搬送され、また、１０ｋｇの飛灰が燃焼プロセスに戻される。それ以外は図１に示される方法と同じである。したがって、図１と同様のブロックに同様の参照番号を付している。
【００８４】
次に、第２の群の発明に係る方法に関し、その実施の形態を図３〜６の作業系統図に基づいて説明する。
図３に示されているように、２２０ｋｇの灰分を有する１０００ｋｇの廃棄物（ブロック３００）を火格子式システム（ブロック３０２）に供給し、次いで、燃焼する。その燃焼によって、８００ｋｇの煙道ガス（ブロック３０１）と３００ｋｇの燃焼残さが生じる。残さは湿式灰出装置（ブロック３０４）に供給され、加湿によって、３１５ｋｇの燃焼残さすなわち主灰（ブロック３０６）を取出す。この取出された残さに機械的分離、ここでは、粒径８ｍｍの粒子を通過させる篩選別を施す（ブロック３０８）。このプロセスによって、２１５ｋｇの燃焼残さすなわち主灰が８ｍｍよりも大きい粒径を有する主分級物（ブロック３１０）と、約１００ｋｇの８ｍｍ未満の微小及び超微小分級物（ブロック３１２）に分離する。粗分級物とオーバサイズ分級物からなる８ｍｍよりも大きい粒径を有する主灰に加湿処理（ブロック３１４）を施す。このプロセスにおいて、湿式灰出装置から取出された１０００リットルの水が加えられ、主灰を洗浄し、１５ｋｇの８ｍｍ未満の粒径の微小物が洗い流される。実際には、８ｍｍ以下の分級物を通過させる篩上で主灰を洗浄する。主灰の洗浄に用いた水を微小分級物及び超微小分級物と共に湿式灰出装置に戻す。洗浄された主灰を取出し、例えば、道路工事などのリサイクルプロセスに用いる（ブロック３１６）。また、篩選別によって取り除かれた約１００ｋｇの微小分級物は、通常、焼結を再び行うために、火格子式システムに戻す。ただし、微小分級物は他のプロセスに用いてもよい（ブロック３１８）。なお、燃焼残さを湿式灰出装置から取出す時に水を伴なうので、４０リットルの補充水すなわち新鮮な水を湿式灰出装置における水の不足を補充するために追加する。
【００８５】
上記のプロセスは図４に示されるように変更してもよい。この変更した実施の形態において、８ｍｍよりも大きい粒径を有する主分級物の加湿処理に続いて、新鮮水によるすすぎ洗いが行われる。具体的には、湿式灰出装置からの水を用いる加湿処理によって混入された成分を除去するために、２００ｋｇの主分級物に８０リットルの新鮮水（ブロック３２０）を添加する（ブロック３２２）。このすすぎ洗いの水の４０リットルは煙道ガスの洗浄又は他の廃棄処理に用いられ、他の４０リットルは湿式灰出装置に戻されて消費された水の不足を補充する。このようにして洗浄した主灰は他のリサイクルプロセスに導入することができる。
【００８６】
図５に第２の群の発明のプロセスの他の形態を示す。この変更した実施の形態において、２２０ｋｇの灰分を有する１０００ｋｇの廃棄物（ブロック５００）を火格子式システムに供給する（ブロック５０２）。燃焼プロセスによって、８００ｋｇの煙道ガス（ブロック５０４）と３２０ｋｇの燃焼残さが生じる。燃焼残さを湿式灰出装置（ブロック５０６）に供給する。３３６ｋｇの燃焼残さを湿式灰出装置から取出す。この重量の増加は、主灰からの微小粒子、すなわち、湿式灰出装置に戻された主灰洗浄水に含まれる微小粒子による。消費される水の不足を補充するために、４０リットルの水を湿式灰出装置に加える。３３６ｋｇの主灰すなわち燃焼残さを、３２ｍｍの粒径を有する分級物を通過させる濾過器に搬送する（ブロック５０８）。３２ｍｍよりも大きい粒径を有するオーバサイズ分級物を最初に金属分離機（ブロック５１０）に搬送する。金属が分離された主灰を、約８ｍｍの粒径を有する主灰を生成する粉砕機（ブロック５１２）に搬送する。粉砕された主灰を、８ｍｍの粒径を有する分級物を通過させる他の濾過器（ブロック５１４）に搬送する。１００ｋｇの８ｍｍ未満の粒径を有する主灰すなわち燃焼残さをこの機械的分離処理によって取り除き、この取り除いた微小な主灰を好ましくは火格子式システムに戻す。主灰は、廃棄又はさらに処理される（ブロック５１５）。残った粗い粒径の残さを金属分離機（ブロック５１６）に搬送する。この金属分離機によって取り除かれた金属部分と上述の金属分離工程によって分離された金属部分を集め、加湿処理を施す。この加湿処理によって、金属部分に付着する主灰の粒子が洗い流される（ブロック５１８）。その結果、２０ｋｇのリサイクルプロセス（ブロック５２０）に利用される鉄及び非鉄金属が得られる。金属が除去された主灰すなわち粗分級物（粒径：８−３２ｍｍ）（ブロック５２２）の重量は２１５ｋｇである。この内、６０ｋｇの粗分級物が粉砕機（ブロック５２４）に搬送され、２ｍｍよりも大きい粒径に粉砕される。粉砕工程の後、粉砕された分級物を１５５ｋｇの未粉砕の粗分級物に混合し、その混合物を２ｍｍの粒径を有する分級物を通過させる濾過機を用いて加湿処理する（ブロック５２６）。加湿処理に必要な１０００リットルの洗浄水は湿式灰出装置から供給する。この加湿処理によって、１５５ｋｇの８以上、３２ｍｍ未満の粒径を有する主灰と４５ｋｇの２以上、８ｍｍ未満の範囲の粒径を有する微小分級物が得られる。これら２種類の分級物はリサイクルプロセスに用いられる。すなわち、土木材料、道路補助基層に用いる（ブロック５２８）。一方、加湿処理によって取り除かれた２ｍｍ未満の粒径を有する微小分級物を湿式灰出装置に戻す。
【００８７】
図６の作業系統図は、可溶性重金属用沈殿剤を用いる、図３に示す実施の形態の基本的な変更形態を示している。この沈殿剤は、湿式灰出装置の水における鉛の濃度を通常のレベルである２ｍｇ/Ｌから０．０５ｍｇ/Lに低減させるために、湿式灰出装置に投入される（ブロック３２６）。この沈殿剤によって、２００ｋｇの主灰を加湿させる約２０リットルの主灰水中の溶解している鉛を１ｍｇに低減させる。４００ｇの鉛が燃焼処理（ブロック３０２）によって生成された煙道ガスに捕捉される。８ｍｍの粒径を有する分級物を通過させる篩を用いる機械的分離プロセス（ブロック３０８）において、４００ｇの鉛のうち、２００ｇの鉛が洗浄の後リサイクルプロセスに送られる２００ｋｇの主灰（ブロック３１０）中に残留し、一方、２００ｇの鉛が８ｍｍよりも小さい粒径を有する微小分級物（ブロック３１２）と共に火格子式システム（ブロック３０２）に戻される。
【００８８】
さらに、第３の群の発明に係る方法について、その実施の形態を、図７〜図１０に基づいて、さらに詳細に説明する。
図７に示されているように、２２０ｋｇの灰分を有する１０００ｋｇの廃棄物（ブロック７００）が火格子式システム（ブロック７０２）に供給され、生成された２５−７５重量％の燃焼残さが完全焼結主灰に変換されるように燃焼される。その燃焼によって、８００ｋｇの煙道ガス（ブロック７０４）と３００ｋｇの燃焼残さが生じる。残さは湿式灰出装置（ブロック７０６）に供給され、加湿によって、３１５ｋｇの燃焼残さすなわち主灰が取出される（ブロック７０８）。この取出された残さに機械的分離、ここでは、粒径８ｍｍの粒子を通過させる篩選別が施される（ブロック７１０）。このプロセスによって、２１５ｋｇの燃焼残さすなわち主灰が８ｍｍよりも大きい粒径を有する主分級物（ブロック７１２）と、約１００ｋｇの８ｍｍ未満の微小及び超微小分級物（ブロック７１４）に分離される。粗分級物とオーバサイズ分級物からなる８ｍｍよりも大きい粒径を有する主灰に加湿処理（ブロック７１６）が施される。このプロセスにおいて、湿式灰出装置から取出された１０００リットルの水が加えられ、主灰を洗浄し、１５ｋｇの８ｍｍ未満の粒径の微小物が洗い流される。実際には、８ｍｍ以下の分級物を通過させる濾過機を用いて主灰を洗浄する。主灰の洗浄に用いた水は微小分級物及び超微小分級物と共に湿式灰出装置に戻される。洗浄された主灰は取出され、例えば、道路工事などのリサイクルプロセスに用いられる（ブロック７１８）。また、篩選別によって取り除かれた約１００ｋｇの微小分級物は、通常、焼結を再び行うために、火格子式システムに戻される。ただし、微小分級物は他のプロセスに用いられてもよい（ブロック７２０）。なお、燃焼残さが湿式灰出装置から取出されるときに水を伴なうので、４０リットルの補充水すなわち新鮮な水が湿式灰出装置における水の不足を補充するために追加される。
【００８９】
上記のプロセスは図８に示されるように変更されてもよい。この実施の形態において、８ｍｍよりも大きい粒径を有する主分級物の加湿処理に続いて、新鮮水（ブロック７２２）によるすすぎ洗い（ブロック７２４）ブロックが行われる。具体的には、湿式灰出装置からの水を用いる加湿処理によって混入された成分を除去するために、２００ｋｇの主分級物に８０リットルの新鮮水が添加される。このすすぎ洗いの水の４０リットルは煙道ガスの洗浄（ブロック７２６）又は他の廃棄処理に用いられ、他の４０リットルは湿式灰出装置に戻されて消費された水の不足を補充する。このようにして戦場された主灰は他のリサイクルプロセスに導入させることができる。
【００９０】
図９は、第３の群の発明のプロセスの他の実施の形態を示す。この実施の形態において、２２０ｋｇの灰分を有する１０００ｋｇの廃棄物（ブロック９００）が火格子式システム（ブロック９０２）に供給される。燃焼によって、８００ｋｇの煙道ガス（ブロック９０４）と３２０ｋｇの燃焼残さが生じる。燃焼残さは湿式灰出装置（ブロック９０６）に供給される。３３６ｋｇの燃焼残さが湿式灰出装置から取出される。この重量の増加は、湿式灰出装置に戻された主灰洗浄水に含まれる微小粒子による。消費される水の不足を補充するために、４０リットルの水が湿式灰出装置に加えられる。３３６ｋｇの主灰すなわち燃焼残さが、３２ｍｍの粒径を有する分級物を通過させる濾過器（ブロック９０８）に搬送される。３２ｍｍよりも大きい粒径を有するオーバサイズ分級物が最初に金属分離機（ブロック９１０）に搬送される。金属が分離された主灰は、約８ｍｍの粒径を有する主灰を生成する粉砕機（ブロック９１２）に搬送される。粉砕された主灰は、８ｍｍの粒径を有する分級物を通過させる他の濾過器（ブロック９１４）に搬送される。１００ｋｇの８ｍｍ未満の粒径を有する主灰すなわち燃焼残さがこの機械的分離処理によって取り除かれ、この取り除かれた微小な主灰は好ましくは火格子式システムに戻される。または、廃棄処理又はさらに処理される（ブロック９１５）。残った粗い粒径の残さは金属分離機（ブロック９１６）に搬送される。この金属分離機によって取り除かれた金属部分と上述の金属分離工程によって分離された金属部分は集められ、加湿処理（ブロック９１８）が施される。この加湿処理によって、金属部分に付着する主灰の粒子が洗い流される。その結果、２０ｋｇのリサイクルプロセスに利用される鉄及び非鉄金属が得られる（ブロック９２０）。金属が除去された主灰すなわち粗分級物（粒径：８以上、３２ｍｍ未満）（ブロック９２２）の重量は２１５ｋｇである。この内、６０ｋｇの粗分級物が粉砕機（ブロック９２４）に搬送され、２ｍｍよりも大きい粒径に粉砕される。粉砕工程の後、粉砕された分級物は１５５ｋｇの未粉砕の粗分級物に混合され、その混合物が２ｍｍの粒径を有する分級物を通過させる濾過機によって加湿処理される（ブロック９２６）。加湿処理に必要な１０００リットルの洗浄水は湿式灰出装置から供給される。この加湿処理によって、１５５ｋｇの８以上、３２ｍｍ未満の粒径を有する主灰と４５ｋｇの２以上、８ｍｍ未満の範囲の粒径を有する微小分級物が得られる。これら２種類の分級物はリサイクルプロセスに用いられる（ブロック９２８）。一方、加湿処理によって取り除かれた２ｍｍ未満の粒径を有する微小分級物は湿式灰出装置に戻される。
【００９１】
図１０の作業系統図は、可溶性重金属用沈殿剤を用いる、図７に示す実施の形態の基本的な実施の形態を示している。この沈殿剤は、湿式灰出装置の水における鉛の濃度を通常のレベルである２ｍｇ/Ｌから０．０５ｍｇ/Lに低減させるために、湿式灰出装置に投入される（ブロック７２８）。この沈殿剤によって、２００ｋｇの主灰を加湿させる約２０リットルの主灰水中の溶解している鉛を１ｍｇに低減させる。４００ｇの鉛が燃焼処理(ブロック７０２)によって生成された煙道ガス（ブロック７０２）に捕捉される。８ｍｍの粒径を有する分級物を通過させる篩を用いる機械的分離プロセス（ブロック７１０）において、４００ｇの鉛のうち、２００ｇの鉛が洗浄の後リサイクルプロセスに送られる２００ｋｇの主灰（ブロック７１２）中に残留し、一方、２００ｇの鉛が８ｍｍよりも小さい粒径を有する微小分級物（ブロック７１４）と共に火格子式システム（ブロック７０６）に戻される。
【００９２】
【発明の効果】
本発明のうち、第１の群の発明によれば、必要な性状を有する完全焼結主灰が下流の溶融又はガラス化ユニットを用いることなく得られるように燃焼プロセスを調整することができる方法が提供される。
また、本発明のうち、第２の群の発明によれば、良好な主灰分級物を分離することができ、煤塵の発生及び炉からの空気の巻き込みに関連する問題を解消することができ、さらに水の消費を低減させることができる方法が提供される。
またさらに、本発明のうち、第３の群の発明によれば、必要な性状を有する完全焼結主灰が下流の溶融又はガラス化ユニットを用いずに得られるように燃焼プロセスを調整し、最小限の装置を用いて、煤塵の発生や炉からの空気巻き込みに関連する問題などの欠点を解消し、さらに、水の消費も低減させることができる方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の群の発明に係る方法について、その実施の形態を説明する作業系統図である。
【図２】第１の群の発明に係る方法について、他の実施の形態を説明する作業系統図である。
【図３】第２の群の発明に係る方法について、その実施の形態を説明する作業系統図である。
【図４】第２の群の発明に係る方法について、他の実施の形態を説明する作業系統図である。
【図５】第２の群の発明に係る方法について、さらに他の実施の形態を説明する作業系統図である。
【図６】第２の群の発明に係る方法について、さらに他の実施の形態を説明する作業系統図である。
【図７】第３の群の発明に係る方法について、その実施の形態を説明する作業系統図である。
【図８】第３の群の発明に係る方法について、他の実施の形態を説明する作業系統図である。
【図９】第３の群の発明に係る方法について、さらに他の実施の形態を説明する作業系統図である。
【図１０】第３の群の発明に係る方法について、さらに他の実施の形態を説明する作業系統図である。

Claims (6)

1. 燃料を燃焼プラント中の炉内の燃焼火格子上で燃焼させ、生じた燃焼残さの温度を適切な燃焼制御を介して上昇させる燃焼プラント内で生成される燃焼残さの特性を改善する方法において、燃焼残さを主燃焼帯の１，０００℃〜１，４００℃の温度に設定した燃料床で予め焼結及び/又は溶解し、焼結又は溶融中のガスの離脱による多孔構造を有する完全焼結主灰とし、かつ溶融又は焼結していない残さを燃焼プロセスの終了時に外部に押出し、その後、上記燃焼プラント内に再び戻すようにしたことを特徴とする方法。
2. 燃料を燃焼プラント中の炉内の燃焼火格子上で燃焼させ、生じた燃焼残さの温度を適切な燃焼制御を介して上昇させる燃焼プラント内で生成される残さを処理する方法において、燃焼残さを主燃焼帯の１，０００℃〜１，４００℃の温度に設定した燃料床で予め焼結及び/又は溶解し、焼結又は溶融中のガスの離脱による多孔構造を有する完全焼結主灰とする方法であり、生成された残さのすべてを湿式灰出装置内で急冷し、次いで、上記湿式灰出装置から外部に取出し、上記湿式灰出装置から取出した湿潤状態の燃焼残さを、まず、機械的分離工程によって２つの分級物に分離し、次いで、本質的に粗分級物及びオーバサイズ分級物からなる主分級物を上記湿式灰出装置から抜き出された水によって洗浄し、燃焼残さに付着する微小粒子部分を分離し、洗浄水を上記洗浄工程中に離脱した微小粒子部分と共に上記湿式灰出装置に搬送する、ことを特徴とする方法。
3. 燃料を燃焼プラント中の炉内の燃焼火格子上で燃焼させ、生じた燃焼残さの温度を適切な燃焼制御を介して上昇させる燃焼プラント内で生成される残さを処理する方法において、燃焼残さを主燃焼帯の１，０００℃〜１，４００℃の温度に設定した燃料床で予め焼結及び/又は溶解し、焼結又は溶融中のガスの離脱による多孔構造を有する完全焼結主灰とする方法であり、生成された残さのすべてを湿式灰出装置内で急冷し、次いで、上記湿式灰出装置から外部に取出し、上記湿式灰出装置から取出した湿潤状態の燃焼残さを、まず、機械的分離工程によって２つの分級物に分離し、次いで、本質的に粗分級物及びオーバサイズ分級物からなる分離した主分級物を粉砕工程によって粉砕し、その後、上記湿式灰出装置から抜き出した水によって洗浄し、洗浄水を上記洗浄工程中に離脱した微小粒子部分と共に上記湿式灰出装置に搬送する、ことを特徴とする方法。
4. 燃料を燃焼プラント中の炉内の燃焼火格子上で燃焼させ、生じた燃焼残さの温度を適切な燃焼制御を介して上昇させる燃焼プラント内で生成される燃焼残さの特性を改善する燃焼残さの処理装置において、上記燃焼プラントで、燃焼残さを予め焼結及び/又は溶解し、焼結又は溶融中のガスの離脱による多孔構造を有する完全焼結主灰とするための、主燃焼帯の１，０００℃〜１，４００℃の温度に設定した燃料床を形成するようにしてなり、かつ溶融又は焼結していない残さを燃焼プロセスの終了時に外部に押出し、その後、上記燃焼プラント内に再び戻すラインを備えたことを特徴とする燃焼残さの処理装置。
5. 燃料を燃焼プラント中の炉内の燃焼火格子上で燃焼させ、生じた燃焼残さの温度を適切な燃焼制御を介して上昇させる燃焼プラント内で生成される残さを処理する燃焼残さの処理装置において、上記燃焼プラントで、燃焼残さを予め焼結及び/又は溶解し、焼結又は溶融中のガスの離脱による多孔構造を有する完全焼結主灰とする、主燃焼帯の１，０００℃〜１，４００℃の温度に設定した燃料床を形成するようにした燃焼残さの処理装置であり、生成された残さのすべてをその内部で急冷するための湿式灰出装置を備え、該湿式灰出装置から外部に取り出された湿潤状態の燃焼残さを機械的に分離する機械的分離手段を備え、該機械的分離手段が機械的分離工程を実施することによって、燃焼残さを２つの分級物に分離し、さらに、本質的に粗分級物及びオーバサイズ分級物からなる分離した主分級物を上記湿式灰出装置から抜き出された水によって洗浄するための洗浄手段を備え、該洗浄手段による洗浄によって燃焼残さに付着する微小粒子部分を分離し、またさらに、洗浄水を上記洗浄工程中に離脱した微小粒子部分と共に上記湿式灰出装置に搬送するラインを備えることを特徴とする燃焼残さの処理装置。
6. 燃料を燃焼プラント中の炉内の燃焼火格子上で燃焼させ、生じた燃焼残さの温度を適切な燃焼制御を介して上昇させる燃焼プラント内で生成される残さを処理する燃焼残さの処理装置において、上記燃焼プラントで、燃焼残さを予め焼結及び/又は溶解し、焼結又は溶融中のガスの離脱による多孔構造を有する完全焼結主灰とする、主燃焼帯の１，０００℃〜１，４００℃の温度に設定した燃料床を形成するようにした燃焼残さの処理装置であり、生成された残さのすべてをその内部で急冷するための湿式灰出装置を備え、該湿式灰出装置から外部に取り出された湿潤状態の燃焼残さを機械的に分離する機械的分離手段を備え、該機械的分離手段が機械的分離工程を実施することによって、燃焼残さを２つの分級物に分離し、さらに、本質的に粗分級物及びオーバサイズ分級物からなる分離した主分級物を粉砕するための粉砕手段を備え、上記主分級物を上記粉砕手段での粉砕工程の実施により粉砕し、またさらに、上記湿式灰出装置から抜き出された水によって粉砕物を洗浄するための洗浄手段を備え、該洗浄手段による洗浄水を、上記洗浄工程中に離脱した微小粒子部分と共に上記湿式灰出装置に搬送するラインを備えることを特徴とする燃焼残さの処理装置。

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