JP4909101B2 - 廃棄物溶融炉の水砕処理物の処理方法及びその設備 - Google Patents

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本発明は、都市ごみ、各種産業廃棄物等を溶融処理する廃棄物溶融炉から排出される溶融物を水砕処理した廃棄物溶融炉の水砕処理物の処理設備に関する。
本発明は、一般廃棄物である都市ごみ、各種産業廃棄物、汚泥等の廃棄物を溶融炉で熱分解溶融処埋し、溶融物を水砕処理した廃棄物溶融炉の水砕処理物の処理設備に関する。
従来の技術
一般廃棄物である都市ごみ、各種産業廃棄物、産業廃棄物の中間処理物又は汚泥などの廃棄物を廃棄物溶融炉で溶融処理する方法が知られている。廃棄物溶融炉から排出される溶融物には、スラグ分と金属分が含まれる。従来の溶融物の処理方法として、溶融物を水砕水槽に流下させ、スラグ分と金属分を同時に水砕処理する方法が知られている。（特許文献１〜３参照）。
図２は従来の廃棄物溶融炉から排出された水砕処理物の処理設備の一例を示す全体図である。
廃棄物溶融炉１内で熱分解され、溶融された溶融物２は、水砕水槽３内で水砕処理される。水砕水槽３内の水砕水は水砕水戻り配管４を経て、沈降槽等の分離水槽１１に供給され、水砕水中に含まれている微粉スラグが分離される。
水砕水槽３内で水砕処理された水砕処理物６は掻き上げられて搬送コンベア５により破砕機７へ搬送され、破砕される。
破砕された水砕処理物６は、搬送水供給配管１５により供給された搬送水と混合され、スラリー搬送ポンプ１４によりスラリー搬送配管１６を経由し、湿式サイクロン１７に供給される。湿式サイクロン１７においては水砕処理物６と、微粉を含む搬送水とを分離する。分離された搬送水はスラリー搬送水戻り配管１８を経て、分離水槽１１に戻して微粉スラグを分離する。分離した微粉スラグは、定期的に排出するか、機械式のコンベア等で連続的に排出することにより、溶融炉に戻し、再溶融する。
湿式サイクロン１７で分離された水砕処理物６は、湿式磁選機８でスラグ分と鉄分に分離される。
湿式磁選機８で分離されたスラグは、スラグ水切りコンベア９で分離され、水分は水切り排水戻り配管１０を経て、分離水槽１１で微粉スラグが分離される。分離水槽１１から水砕水供給ポンプ１２、水砕水供給配管１３を経由して、水砕水槽３に水分が循環供給される。
特開平９−１９６３５２号公報 特開２０００−２８８５２３号公報 特開２００４−１８１３６１号公報
廃棄物溶融炉から排出される溶融物の水砕処理物の搬送にスラリー搬送が利用されているが、水砕処理物は、スラグ、メタル及び大塊が混合した状態であり、さらに発生量の変動もあるため、従来のスラグのスラリー搬送においては操業安定性や経済面で以下の問題があった。
（１）メタルや大塊をスラリー搬送することになり機器や配管の摩耗が大きい。
（２）破砕機で破壊しきれない大塊がポンプ等で噛み込むことがある。
（３）スラグ発生量や搬送量が変動した場合、スラリー濃度や流量が変動し、ポンプ能力が不足することがある。
（４）従来の機器構成では水やスラリーラインが複雑で、配管量が増大し、水バランスの調整も困難となる。
そこで、本願発明は、廃棄物溶融炉から排出される溶融物の水砕処理物の機器や配管摩耗および機器への噛み込みを防止し、搬送量の変動へ対応することができ、水バランスの調整が容易で、機器及び配管を従来よりも軽減することができる廃棄物溶融炉の水砕処理物の処理設備を提供するものである。
本発明による廃棄物溶融炉の水砕処理物の処理設備は、廃棄物を溶融処理する廃棄物溶融炉から排出される溶融物を水砕槽で水砕処理した水砕処理物からスラグ及びメタルと１５ｍｍ以上の大塊を篩分けする振動コンベアと、前記振動コンベアにより篩分けされたスラグとメタルとを分離する湿式磁選機と、前記湿式磁選機で分離されたスラグから５ｍｍを超える大塊を篩分けする振動篩と、前記振動篩で５ｍｍを超える大塊が分離されたスラグと撹拌水を混合・撹拌してスラリーにするスラリー供給槽と、前記スラリー供給槽からスラリーポンプで搬送されたスラリーを水切りする水切りコンベアとを備え、水切りコンベアの水切りされた水がスラリー供給槽の撹拌水または湿式磁選機の供給水として供給され、スラリー供給槽の下部には、複数本の撹拌ノズルが間隔をおいて配置され、撹拌ノズルからは撹拌ポンプによりスラリー供給槽の上部から抜かれた撹拌水が撹拌水循環用配管を通して噴出され、循環し、前記撹拌水をスラリー供給槽の上部から抜く撹拌水入ロの近傍に仕切り壁を設置してスラリーの流入による撹拌ポンプの損傷を防止することを特徴とする。
本発明は、スラリー搬送前の大塊の篩分けにより、ポンプ内での噛み込みを防止することができるとともに、スラリー搬送前に磁選によりメタルを除去することでスラリー配管内にメタル等の混入がなくなるので配管の摩耗を防止できるとともに、圧損を低減させ、ポンプ動力の削減ができる。
本発明は、撹拌を行うためのスラリー供給槽を設置して、撹拌を行うことでスラリー濃度を一定にし、流動性を確保し、安定した搬送ができる。また、スラリー供給槽が水及びスラグのバッファとなるので、廃棄物溶融炉において特有のスラグ発生量の変動に対応してポンプの常時定量搬送が可能となる。
図１は本発明による廃棄物溶融炉の水砕処理物の処理設備を示す全体図である。
廃棄物溶融炉から排出される溶融物２は、水砕水槽３内で水砕処理される。水砕水槽３内で水砕処理された水砕処理物６は搬送コンベア５により掻き上げられて振動篩２０へ供給される。
振動篩２０に供給された水砕処理物には、スラグ、メタルおよび大塊が混在しているので、振動篩２０により１５ｍｍ以上の大塊を分離する。水砕処理物から大塊を分離することにより、後工程の湿式磁選機２１に適したサイズの水砕処理物を供給することができる。
大塊を分離した水砕処理物は湿式磁選機２１へ送られて、水砕処理物中のスラグとメタルを分離する。メタルを分離することで、スラリー配管内にメタル等の混入がなく、配管の摩耗を防止でき、また、圧損を低減させ、ポンプ動力を削減することができる。
湿式磁選機２１で分離されたスラグは、振動篩２２に送られて５ｍｍを超える大塊が除去され、スラリー搬送に適したスラグ粒度５ｍｍ以下にする。
振動篩２２で分離された５ｍｍ以下のスラグはスラリー供給槽２３へ供給され、撹拌水により撹拌される。スラリー供給槽２３の下部には、複数本の撹拌ノズル２４が間隔をおいて配置され、撹拌ノズル２４からは撹拌ポンプ３１によりスラリー供給槽２３の上部から抜かれた撹拌水が撹拌水循環用配管１９を通して噴出され、循環する。
スラリー供給槽２３には、後工程のスラグ水切りコンベア２５からの撹拌水が供給される。撹拌水入口２６の近傍に仕切り壁２７を設置することで撹拌ポンプ３１へのスラリー流入を防止し、撹拌ポンプ３１の損傷を防ぐ。
スラリー供給槽２３内には、スラリー吸込口２８を配置し、スラリーポンプ２９によりスラリーを吸い込んでスラグ水切りコンベア２５へスラリーを送り込む。
スラリー供給槽２３で撹拌を行うことでスラリー濃度を一定にして流動性を確保できるので、安定したスラリー搬送ができる。また、スラリー供給槽２３が水及びスラグのバッファとなることでスラグの発生量の変動に対応してスラリーポンプ２９により常時定量の搬送が可能となる。
なお、スラリー供給槽２３の前段に振動篩等を設置し、スラグを定量供給することでスラリーポンプ入口濃度が一定となり、撹拌ポンプ３１の動力を小型化または削除することも可能となる。
また、スラリーポンプ２９の回転数は、インバータなどで制御することによりスラリー発生量の変動に対し流量を調整することでスラリー濃度を一定にでき、安定した搬送ができる。また、流量調整弁が不要となり、弁磨耗による流量変動を防止すると共に、弁部の圧損も低減できる。さらに、スラリーポンプで流速を３〜５ｍ／ｓに保つことで、安定した搬送ができる。
スラリーは、スクレーパ式あるいはスクリュー式等の水切りコンベア２５で水切りする。水切りされたスラグはスラグヤードに送られる。水切りコンベア２５は、スラリー供給槽２３及び磁選機２１に水を送るためのスラリー水タンクとしても使用するので循環ポンプ３０が配置されている。
水切りコンベア２５が水バッファとなることで、水バランスの調整が容易になるとともに、連続脱水及び水切り距離の確保により、脱水性能向上及び脱水時間の短縮が可能となる。
本発明による廃棄物溶融炉の水砕処理物の処理設備を示す全体図である。 従来の廃棄物溶融炉から排出された水砕処理物の処理設備の一例を示す全体図である。
符号の説明
１：廃棄物溶融炉 ２：溶融物
３：水砕水槽 ４：水砕水戻り配管
５：搬送コンベア ６：水砕処理物
７：破砕機 ８：湿式磁選機
９：スラグ水切りコンベア １０：排水戻り配管
１１：分離水槽 １２：水砕水供給ポンプ
１３：水砕水供給配管 １４：スラリー搬送ポンプ
１５：搬送水供給配管 １６：スラリー搬送配管
１７：湿式サイクロン １８：湿式磁選機
１９：撹拌水循環用配管 ２０：振動篩
２１：磁選機 ２２：振動篩
２３：スラリー供給槽 ２４：撹拌ノズル
２５：スラグ水切りコンベア ２６：撹拌水入口
２７：仕切り壁 ２８：スラリー吸込口
２９：スラリーポンプ ３０：循環ポンプ
３１：攪拌ポンプ

Claims (1)

  1. 廃棄物を溶融処理する廃棄物溶融炉から排出される溶融物を水砕槽で水砕処理した水砕処理物からスラグ及びメタルと１５ｍｍ以上の大塊を篩分けする振動コンベアと、
    前記振動コンベアにより篩分けされたスラグとメタルとを分離する湿式磁選機と、
    前記湿式磁選機で分離されたスラグから５ｍｍを超える大塊を篩分けする振動篩と、
    前記振動篩で５ｍｍを超える大塊が分離されたスラグと撹拌水を混合・撹拌してスラリーにするスラリー供給槽と、
    前記スラリー供給槽からスラリーポンプで搬送されたスラリーを水切りする水切りコンベアとを備え、
    水切りコンベアの水切りされた水がスラリー供給槽の撹拌水または湿式磁選機の供給水として供給され、
    スラリー供給槽の下部には、複数本の撹拌ノズルが間隔をおいて配置され、
    撹拌ノズルからは撹拌ポンプによりスラリー供給槽の上部から抜かれた撹拌水が撹拌水循環用配管を通して噴出され、循環し、
    前記撹拌水をスラリー供給槽の上部から抜く撹拌水入ロの近傍に仕切り壁を設置してスラリーの流入による撹拌ポンプの損傷を防止することを特徴とする廃棄物溶融炉の水砕処理物の処理設備。
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