JP4149529B2 - 塵芥焼却設備からのスラグを処理する方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塵芥焼却設備からの粗製スラグを、火格子を通過した後、直接またはあらかじめ水浴中で急冷することなしに、少なくとも２つの画分に分け、これら２つの画分を別々ににさらに処理し、粗大画分を湿式スラグ除去装置に供給する、塵芥焼却設備からのスラグを処理する方法に関する。
【０００２】
このような処理装置は、たとえばヨーロッパ特許（ＥＰ）第４３７６７９号から公知である。
【０００３】
【従来の技術】
集落の廃棄物を焼却する際、塵芥１トンあたりスラグ約２５０ｋｇが生じる。生じるスラグは、炉の直後では有害物質を含有し、これがたとえば建築材料としてのスラグの使用を妨げる。集積場におけるスラグの堆積は、特別な予防手段（たとえば地下水の捕集）を講じない場合には、環境を危険に陥れることとなる。
【０００４】
通常、スラグは炉から出た直後に、湿式スラグ除去装置中で急冷される。この場合、スラグの付加的洗浄なしには、スラグ中の重金属含分の沈降を達成することができず、かなりの有害物質がスラグ中に残留する。
【０００５】
ヨーロッパ特許（ＥＰ）第４３７６７９号から、粗製スラグを火格子を通過した後２つの画分に分ける、塵芥焼却設備の残留物を処理する方法は公知であった。この場合、火格子スラグ、ボイラー灰および格子下は２つの画分に分けられる。直径が１００〜３００ｍｍよりも小さい成分を有する画分は、別個の熔融炉中で熔融され、格子−およびボイラ灰は湿式スラグ除去装置に導入される。
【０００６】
この比較的大ざっぱな分級は結局、熔融炉に本来このような特殊処理を必要としない成分が供給されることになる。
【０００７】
ヨーロッパ特許（ＥＰ）第３７２０３９号明細書に初めて塵芥および廃棄物焼却炉からのスラグを処理する方法が示され、この場合にはスラグを炉の後方で直接にかつ水浴中であらかじめ急冷することなく、粗精製装置（不燃性粗大物質および磁性部片の除去）に供給される。その後、粗精製されたスラグは少なくとも２つの画分に分けられ、１つの画分には２ｍｍよりも小さいすべての粒子が割り当てられる。
【０００８】
この公知方法には、微細画分はスラグの出口においてスラグ中に元来含有されていた有害物質の大部分を含有しているという認識が基礎になっている。これに反して粗大画分は、建築材料として直接使用するためまたは集積場に堆積するのに適当である。
【０００９】
ヨーロッパ特許（ＥＰ）第３７２０３９号明細書による方法を工業的に実施する場合、特定の技術的難点、一方で微細画分０〜２ｍｍを分離する困難が生じ−慣例の篩運搬装置または他の分級装置は閉塞する傾向がある−、他面において焼却室に対する空気遮断が保証されていなければならず、粗大画分の冷却も問題である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
請求項に記載されているような本発明の基礎になっている課題は、微細画分の簡単な分離を可能にし、焼却室に対する空気の遮断および第２画分の冷却が簡単な手段で達成することのできる、冒頭に挙げた部類の方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明には、有害物質を含有する微細画分は“乾式”法で分離し、有害物質の少ない粗大画分は“湿式”でさらに処理する思想が基礎になっている。この手段は−見出し語的に“半乾燥スラグ除去（Ｈａｌｂｔｒｏｃｋｅｎ−Ｅｎｔｓｃｈｌａｃｋｕｎｇ）”と呼称することもできる−微細画分０〜２ｍｍの２工程製出との組み合わせで多数の利点を生じる：
−慣例の分級装置を用い微細画分の簡単な分離
−焼却室に対する空気の遮断が、しかも２つの粒子の流れに対して簡単に実施可能、殊に約３０ｍｍの粗大画分の湿式スラグ除去が実証された技術を用いて実施することができる。
【００１２】
次に、本発明およびそれにより得られる利点を、実施例につき詳述する。
【００１３】
【実施例】
塵芥は焼却炉１中で焼却される。その際生じる煙道ガスおよび同伴される粒子（ボイラ灰およびフィルター灰としてのフライアッシュ）は、たとえばヨーロッパ特許（ＥＰ）第４３７６７９号に記載され、図示されているように、公知方法で分離段および濾過段２において処理される。格子灰は、直接に炉火格子から第１篩別段３に入る。この篩別段は、とくに篩移動格子として構成されている。このような装置は公知であり、他の使用領域のほかに塵芥焼却設備において微細画分を篩分けするためにも使用される（Ｊｏｓｔ ＡＧ Ｍａｓｃｈｉｎｅｎｆａｂｒｉｋ［ＣＨ−３６２７ Ｈｅｉｍｂｅｒｋ，ＦＯＴ １．９２−３０００］社のパンフレット、“Ｊｏｓｔ Ｓｉｅｂｆｏｅｒｄｅｒｒｏｓｔｅ”日付なし参照）。この第１篩別段において、粗製スラグの２５〜３５ｍｍよりも小さい粒径を有する微細画分および相当する粗大画分への分離が行われる。粗大画分は篩上として公知構造の湿式スラグ除去装置４に入る。この装置は、同時に粗大画分側で炉内部に対する空気遮断を確保する。
【００１４】
２５〜３５ｍｍ以下の微細画分は、第２篩別段、たとえば張力軸篩（Ｓｐａｎｎｗｅｌｌｅｎｓｉｅｂ）またはとくに同様に公知構造の揺動篩に供給される。
【００１５】
場合により、第２篩別段に焼却炉１からの格子下も供給することができ、これは図に点線によって表されている。０〜２ｍｍの粒子を有する第２篩別段５の篩下は特殊処理され、たとえば熔融炉７中で熔融される。第２篩別段５の篩上は、粉砕段６中、たとえばボールミル中で機械的に破砕される。実施例の場合には、引き続き粉砕物を第３（場合により）篩別段８、たとえば棒篩において再び２つの画分、すなわち粒度０〜２ｍｍを有する微細画分と２ｍｍよりも大きい粗大画分とに分けられる。微細画分−このものは第２篩別段５の微細画分０〜２ｍｍと比較して有害物質を殆ど含有しない−は、同様に熔融炉７に供給され、粗大画分−このものは大体において不活性物質だけからなる−は、堆積することができる。事情により、粉砕段６と第３篩別段８との間に、ここですでに金属片、とくに鉄−および非鉄金属および他の不活性物質により別々に分離するために、分級段９が接続されていてもよい。
【００１６】
第１篩別段のまだ非常に熱い篩下を第２篩別段５に運搬するのは、通常自体公知の運搬装置によって行われる。ここでとくに、冷却−および空気遮断機能を併有する搬出装置、とくにスクリューコンベヤ１０を設ける本発明の１実施形が配慮されている。このスクリューコンベヤ１０は、同時に第１篩別段３の微細画分側で焼却炉１に対する空気遮断装置として役立つが、急冷用冷却装置としても働く。それというのもスクリューコンベヤにおいては構造により、運搬すべき物質は大表面でコンベヤスクリューと接触し、該スクリューは簡単に冷却することができるからである。 スクリューコンベヤ１０は空気遮断装置としてのその機能があまり有効でないことが判明した場合には、この装置に、文献に２枚羽根の遮断弁とも呼ばれるダブルフラップ弁を後接することができる。
【００１７】
図２および３から明らかなように、記載された“半乾燥法（Ｈａｌｂｔｒｏｃｋｅｎｖｅｒｆａｈｒｅｎ）”は大きい費用なしに塵芥焼却設備に導入することができる。この場合、これら２つの図には本発明の核心に該当する成分、すなわち第１篩別段における約３０ｍｍの粒度を有する第１画分の分離およびこの篩別段の篩上の湿式スラグ除去のみが示されている。
【００１８】
焼却されたスラグ１２（粗大／微細）は、火格子１３の末端でスラグシャフト１４中へ落下し、その壁は下方へ、湿式スラグ除去装置４中へ突入する程度に延びている。スラグシャフトの側壁には、そらせフラップ１５が旋回可能に配置されている。
【００１９】
普通の場合、このそらせフラップ１５はその垂直位置から旋回されて、湿式スラグ除去装置４への直接到達路を閉鎖する。次に、燃え尽きたスラグは直接に、とくに篩運搬格子として構成されている第１篩別段３に供給される。第１篩別段３の篩上は、直接に篩別段３の下方の湿式スラグ除去装置４に入る。この場合、配置は、篩上がシャフト１６中へ落下するようになされており、シャフトの壁１７，１８は下方へ、水位１９の下に終わる程度に延びている。こうして、スラグシャフト１４、それとともに炉内部に対する空気遮断が達成される。
【００２０】
篩下は、第１篩別段３の下の１つまたは幾つかのホッパ２０，２１中に捕集され、適当な搬出装置１０、たとえばスクリューコンベヤまたはバケットチエーンコンベヤを経て、別個にかつ乾式で、搬出され、図１と関連して記載したようにさらに処理される。第１篩別段３の故障の場合には、そらせフラップを垂直に立てることができる（図３に鎖線で記入されている）ので、全スラグは通常（湿式）搬出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】個々の構造群から構成された、塵芥焼却設備からのスラグを処理するための設備
【図２】塵芥焼却設備の部分の簡略縦断面図
【図３】図２による施設の第１篩別段のより詳細な断面図
【符号の説明】
１ 焼却炉
２ 分離−および濾過段
３ 第１篩別段
４ 湿式スラグ除去装置
５ 第２篩別段
６ 粉砕段
７ 熔融炉
８ 第３篩別段
９ 場合による分級段
１０ スクリューコンベヤ
１１ ダブルフラップ弁
１２ 燃え尽きたスラグ
１３ 火格子
１４ スラグシャフト
１５ そらせスラブ
１６ シャフト
１７，１８ １６の壁
１９ ４中の水位
２０，２１ 捕集ホッパ

Claims (8)

1. 塵芥焼却設備からの粗製スラグを火格子を通過した後、直接かつ水浴中であらかじめ急冷することなく、少なくとも３０ｍｍ以下の粒度を有する第１の画分と、３０ｍｍより大きい粒度を有する第２の画分とに分け、これら２つの画分を別々にさらに処理し、粗大画分は湿式スラグ除去装置（４）に供給する、塵芥焼却設備からのスラグを処理する方法において、塵芥焼却設備からのスラグから第1の画分を第１篩別段（３）において分離し、第２の画分である第１篩別段（３）の篩上を湿式スラグ除去装置に供給し、第１の画分である篩下を、微細画分０〜２ｍｍを分離するために第２篩別段（５）に供給し、第２篩別段の篩上を、機械的に破砕し、第２篩別段（５）の篩下を溶融炉（７）に供給することを特徴とする塵芥焼却設備からのスラグを処理する方法。
2. 第２篩別段の篩上を機械的に破砕した後、第３篩別段（８）に供給し、この第３篩別段の微細画分０〜２ｍｍを同様に溶融炉（７）に供給し、第２の篩別段（５）で得られた篩下と一緒に処理することを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 第１篩別段（３）として篩運搬格子を使用しおよび／または第２篩別段（５）として揺動篩を使用することを特徴とする請求項２記載の方法。
4. 第１篩別段（３）の篩上を直接に湿式スラグ除去装置（４）に供給することを特徴とする請求項３記載の方法。
5. 第１篩別段（３）の篩下の、第２篩別段（５）への運搬を、同時に空気遮断装置として作用する搬出装置（１０）を用いて行なうことを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
6. 搬出装置（１０）中で同時に排出すべき物質の冷却を行なうことを特徴とする請求項５記載の方法。
7. 空気遮断を付加的に、搬出装置（１０）に後接されているダブルフラップ弁装置を用いて実施することを特徴とする請求項５または６記載の方法。
8. 第２篩別段（５）と第３篩別段（８）との間に、金属および金属以外の不燃性物質を別々に除去するために、選別段（９）が接続されていることを特徴とする請求項２から７までのいずれか１項記載の方法。

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