JPH02101310A - Melting furnace - Google Patents
Melting furnaceInfo
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Landscapes
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は下水汚泥や都市こみ焼却灰などの重金属化合物
を含む廃棄物を溶融する溶融炉に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a melting furnace for melting waste containing heavy metal compounds such as sewage sludge and municipal waste incineration ash.
従来の技術
第2図は従来の焼却および溶融を組合せた総合ごみ処理
システムを説明するための図である。第2図において、
1は焼却炉であり、ピットに集成されたごみ2はクレー
ン3により焼却炉1に運ばれて焼却される。4は溶融炉
であり、焼却された焼却灰は磁選1!15により鉄分が
溶融前に回収されて再資源化され、溶融炉4への負担を
軽減j〜て溶融される。この溶融炉4による溶融により
、溶−融スラグは科学的に安定し、その容積も焼却灰と
比べて大幅に減容化される。6は煙道であり、焼却ガス
などを排気する。BACKGROUND OF THE INVENTION FIG. 2 is a diagram for explaining a conventional comprehensive waste treatment system that combines incineration and melting. In Figure 2,
1 is an incinerator, and garbage 2 collected in a pit is transported to the incinerator 1 by a crane 3 and incinerated. Reference numeral 4 denotes a melting furnace, and the iron content of the incinerated ash is recovered by magnetic separation 1 to 15 before melting and recycled, and the load on the melting furnace 4 is reduced and the iron content is melted. By melting in the melting furnace 4, the molten slag becomes scientifically stable and its volume is significantly reduced compared to incineration ash. 6 is a flue, which exhausts incineration gas and the like.
発明が解決しようとする課題
り記総合こみ処理システムの溶融炉4として、表面溶融
炉、コークス炉およびアーク炉の利用など種々の溶融炉
が考えられるが、いずれの78融炉も、焼却灰としての
被溶融物を高温に熱すると、燃焼ガスに伴って、低沸点
物質である鉛、亜鉛およびカドミュウムなどの化合物は
容易に揮散して、その大部分が排ガス中に放出され、溶
融スラグ中には移行されない、この排ガス中に放出され
た重金属化合物を処理するには、まず、この重金属化合
物が含まれた排ガスを300°C以下に冷却し、揮散し
たこの重金属化合物を集塵装置で粒子として補集してセ
メント固化あるいはアスファルト固化などで処理しなけ
ればならない。Problems to be Solved by the Invention Various types of melting furnaces such as surface melting furnaces, coke ovens, and arc furnaces can be used as the melting furnace 4 of the integrated waste treatment system, but any of the 78 melting furnaces can be used to melt incinerated ash. When the material to be melted is heated to a high temperature, low boiling point substances such as lead, zinc, and cadmium are easily volatilized along with the combustion gas, and most of them are released into the exhaust gas and are dissolved in the molten slag. In order to treat the heavy metal compounds released into the exhaust gas, first, the exhaust gas containing the heavy metal compounds is cooled to below 300°C, and the volatilized heavy metal compounds are collected as particles in a dust collector. It must be collected and treated with cement or asphalt.
このように従来は、公害対策として、排ガス中に揮散し
た重金属化合物を溶融工程とは別に工程を設けて処理し
なければならず、二重の処理が必要であるという問題を
有していた。As described above, in the past, as a pollution control measure, the heavy metal compounds volatilized in the exhaust gas had to be treated in a process separate from the melting process, which posed the problem of requiring double treatment.
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、被溶融物
の溶融時に、重金属化合物を高温下においても揮散させ
ることなく、これを溶融スラグ中に封入して、別工程に
よる重金属処理をなくすことができる溶融炉を提供する
ことを目的とするものである。The present invention solves the above-mentioned conventional problems by encapsulating heavy metal compounds in the molten slag without volatilizing them even at high temperatures when melting the material to be melted, thereby eliminating the need for heavy metal treatment in a separate process. The purpose is to provide a melting furnace that can.
課題を解決するための手段
上記課題を解決するために本発明の溶融炉は、重金属化
合物を含む廃棄物を投入するための上端側の投入口と、
投入された廃棄物を′fj融する溶融部と、溶融スラグ
を下方へ流出させるスラグポートとを有する溶融炉にお
いて、前記廃棄物を溶融するための交流電極と、前記重
金属化合物を電解するための正負の両電極よりなる直流
電極とを前記溶融部に設け、前記負直流電極は前記スラ
グポートの中心線に沿ったこのスラグポートよりもやや
上側の位置に設けられていることを特徴とするものであ
る。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the melting furnace of the present invention includes an input port on the upper end side for inputting waste containing heavy metal compounds;
A melting furnace having a melting section for melting input waste and a slag port for flowing molten slag downward, an AC electrode for melting the waste, and an AC electrode for electrolyzing the heavy metal compound. A DC electrode consisting of both positive and negative electrodes is provided in the melting part, and the negative DC electrode is provided at a position slightly above the slug port along the center line of the slug port. It is.
作用
上記構成により、重金属化合物を含む廃棄物を溶融炉の
投入口より投入し、溶融部に設けられた交流@極間に通
電してこの廃棄物を溶融すると、これが溶融層となる。Operation With the above configuration, waste containing heavy metal compounds is charged into the melting furnace through the input port, and when the waste is melted by passing electricity between the alternating current electrodes provided in the melting section, this becomes a molten layer.
さらに、正負側直流電極間の溶融層に通電してスラグに
含まれた重金属化合物を電解する。このとき、正電荷を
持った重金属イオンは負直流電極付近に集中して電解さ
れ重金属により析出するが、負直流電極はスラグポート
の中心線に沿ったこのスラグポートよりもやや上側の位
置に設けられているので、スラグポートからの流出する
溶融スラグは重金属が多く含まれた溶融層をその中央部
とし、重金属を含まない溶融層をその外周部として形成
された円柱状となる。Further, electricity is applied to the molten layer between the positive and negative DC electrodes to electrolyze the heavy metal compounds contained in the slag. At this time, positively charged heavy metal ions are concentrated near the negative DC electrode and are electrolyzed and precipitated by heavy metals, but the negative DC electrode is installed at a position slightly above the slag port along the center line of the slug port. Therefore, the molten slag flowing out from the slag port has a cylindrical shape with a molten layer containing a large amount of heavy metals as the center and a molten layer that does not contain heavy metals as the outer periphery.
これが外側表面から冷却、凝固して重金属をその内部に
封じ込め、重金属の再揮散の防止となる。This cools and solidifies from the outer surface, sealing the heavy metals inside and preventing heavy metals from evaporating again.
実施例
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。EXAMPLE Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例を示す溶融炉としてのニレク
ロファーネスの縦断面図である。第1図において、溶融
炉11はその上端側に重金属化合物を含む廃棄物を投入
するための投入口12を有し、その上下の中間位置に、
投入された廃棄物を溶融する溶融部13を有し、その下
端中央に溶融スラグを流出させるスラグポート14を有
する。この溶融部13には交流加熱型f!15が設けら
れている。この交流加熱電極15のやや上側で、溶融炉
11の内周方向に連続して環状に直流電解電極の正直流
電極16が設けられている。また、交流加熱電極15よ
り下側で、スラグポート14より上側における溶融炉1
1の中央部分に正直流電極16と対応してろうと状に構
成された直流電解電極の負直流な極17が設けられると
ともにその外周部が絶縁耐火部18で支持される。19
は原料層であり、投入口12より投入された重金属化合
物を含む焼却灰の層である。交流加熱電極15より正直
流電極16のやや上側に原料層19と溶融層19aとの
境界Aがくるようになっている。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a Nirekuro furnace as a melting furnace showing one embodiment of the present invention. In FIG. 1, a melting furnace 11 has an input port 12 at its upper end for inputting waste containing heavy metal compounds, and at an intermediate position between the upper and lower sides thereof.
It has a melting section 13 for melting input waste, and a slag port 14 for flowing out molten slag at the center of its lower end. This melting section 13 has an AC heating type f! 15 are provided. Slightly above this AC heating electrode 15, a straight current electrode 16, which is a DC electrolysis electrode, is provided in an annular manner continuously in the inner circumferential direction of the melting furnace 11. Further, the melting furnace 1 is located below the AC heating electrode 15 and above the slag port 14.
A negative DC pole 17 of a funnel-shaped DC electrolytic electrode is provided at the center of the electrode 1 in correspondence with the direct current electrode 16, and its outer periphery is supported by an insulated refractory part 18. 19
is a raw material layer, which is a layer of incineration ash containing heavy metal compounds, which is input from the input port 12. The boundary A between the raw material layer 19 and the molten layer 19a is located slightly above the direct flow electrode 16 than the AC heating electrode 15.
上記構成により、以下、その動作を説明する。The operation of the above configuration will be described below.
交流加熱型I#115に交流電圧100〜200 Vを
印加し、交流電流100〜300Aを通電するとジュー
ル熱により廃棄物は溶融し、溶融温度1200℃〜13
00℃の温度を維持できる。このとき、溶融119aと
常温の原料層19との境界Aが生じ、溶融炉11、釣上
部がこの原料層19で覆われて、これがフィルタの役割
を果たし、廃棄物の溶融による重金属化合物の揮発、揮
散を防ぐ6通常であれば、原料層19の下部の境界A付
近に低沸点の重金属化合物が集中して、溶融と凝固をく
り返すのであるが、正負の直流電極16.17により、
10〜100Aを通電することにより、重金属は酸化物
又は塩化物の状態から還元されて下部に位置する負直流
電極17表面に重金属として析出してくる。また、この
負直流電極17の外周部を覆っている絶縁耐火物18に
より、絶縁耐火物18の外周部は比較的重金属を含有し
ていない溶融層19bとなる。When an AC voltage of 100 to 200 V is applied to the AC heating type I#115 and an AC current of 100 to 300 A is passed, the waste is melted by Joule heat, and the melting temperature is 1200 ° C to 13
A temperature of 00°C can be maintained. At this time, a boundary A is formed between the melt 119a and the raw material layer 19 at room temperature, and the melting furnace 11 and the upper part of the fishing rod are covered with this raw material layer 19, which plays the role of a filter, and the heavy metal compounds are volatilized by melting the waste. , Preventing volatilization 6 Normally, heavy metal compounds with low boiling points would concentrate near the boundary A at the bottom of the raw material layer 19 and repeat melting and solidification, but by using the positive and negative DC electrodes 16 and 17,
By applying a current of 10 to 100 A, the heavy metals are reduced from their oxide or chloride state and deposited as heavy metals on the surface of the negative DC electrode 17 located at the bottom. Further, due to the insulating refractory 18 covering the outer circumference of the negative DC electrode 17, the outer circumference of the insulating refractory 18 becomes a molten layer 19b that contains relatively no heavy metals.
したかってスラグポート14より流出される溶融スラグ
は重金属が多く含まれた溶融層19cと含まれないfj
融層19bとが内外に形成された円柱状となり、外側表
面から徐々に冷却され、凝固してくる。この過程におい
て、この表面温度が高くても、重金属は中心付近に集ま
っており、この重金属を含まない外周の溶融層19bが
フィルタとなって重金属が再揮散することがなく、内部
に封じ込められたまま、冷却固定される。Therefore, the molten slag flowing out from the slag port 14 has a molten layer 19c containing a large amount of heavy metals and a molten layer fj containing no heavy metals.
The melt layer 19b forms a columnar shape with inner and outer surfaces, and is gradually cooled and solidified from the outer surface. In this process, even if the surface temperature is high, the heavy metals gather near the center, and the outer molten layer 19b, which does not contain heavy metals, acts as a filter, preventing the heavy metals from re-volatilizing and being sealed inside. Leave it to cool and fix.
二のように、重金属を多く含むスラグが内部に冷却固定
されて、直接大気に触れることがないので、従来の溶融
炉と比較して、公害対策としての重金属処理工程を溶融
工程と別工程として設ける必要がない。As shown in 2, the slag containing a large amount of heavy metals is cooled and fixed inside and does not come into direct contact with the atmosphere, so compared to conventional melting furnaces, the heavy metal treatment process is a separate process from the melting process as a pollution control measure. There is no need to provide one.
発明の効果
以上のように本発明によれば、重金属化合物を含む廃棄
物を溶融するための交流電極と、この重金属化合物を電
解するための正負両電極よりなる直流電極とを溶融部に
設け、この負直流電極はスラグポートの中心線に沿った
このスラグポートよりもやや上側の位置に設けられるこ
とにより、重金属の再揮散を防止することができ、従来
の溶融炉と比較して、公害対策としての重金属処理工程
を溶融工程と別工程として設ける必要がなく、このため
、その作業およびその設備を省くことができるものであ
る。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, an AC electrode for melting waste containing heavy metal compounds and a DC electrode consisting of both positive and negative electrodes for electrolyzing this heavy metal compound are provided in the melting part, By installing this negative DC electrode along the center line of the slag port and slightly above the slag port, it is possible to prevent re-volatilization of heavy metals, and compared to conventional melting furnaces, it is possible to prevent pollution. There is no need to provide a heavy metal treatment process as a separate process from the melting process, and therefore, the work and equipment involved can be omitted.
第1図は本発明の一実施例を示す溶融炉の縦断面図、第
2図は従来の焼却および溶融を組合せた総合ごみ処理シ
ステムを説明するための図である。
11・・・溶融炉、12・・・投入口、13・・・溶融
部、14・・・スラグポート、15・・・交流加熱電極
、16・・・正直流電極、17・・・負直流電極、18
・・・絶縁耐火物、19・・・原料層、19a・・・7
B融層、19b・・・重金属を含まない溶融層、19c
・・・重金属を含む溶融層。
代理人 森 本 義 弘
第
図
第2図
I−一
/2−
/4
/6−
シ≧4昆ジ;)リシ
投入口
38融部
スラグポート
交流力0台、t、オシド
正亘ジ丸電独
、7−−−負り流を極
18−一一身色麦龜耐×Aの
/9’−−−原刺噌
tqa−−御名融層
tqb−m−重を萬ε含I ft′−・4璽痕譬tqc
−−一吏金為E含む5郭lFIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of a melting furnace showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram for explaining a conventional comprehensive waste treatment system that combines incineration and melting. DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... Melting furnace, 12... Inlet, 13... Melting part, 14... Slag port, 15... AC heating electrode, 16... Direct current electrode, 17... Negative DC electrode, 18
... Insulating refractory, 19... Raw material layer, 19a...7
B melting layer, 19b...melting layer not containing heavy metals, 19c
...A molten layer containing heavy metals. Agent Yoshihiro Morimoto Figure 2 Figure 2 I-1/2- /4 /6- Sea ≧ 4;) Rishi inlet 38 Melting section slag port AC power 0 units, t, Oshido Masaaki Jimaru electric machine , 7---The negative current is extremely 18-11 body color barley resistance x A's/9'---Hara sashiso tqa--Gonyu layer tqb-m-weight is 10,000 ε included I ft'-・4 seal parables tqc
--5 units including 1st official Kinwei E
Claims (1)
の投入口と、投入された廃棄物を溶融する溶融部と、溶
融スラグを下方へ流出させるスラグポートとを有する溶
融炉において、前記廃棄物を溶融するための交流電極と
、前記重金属化合物を電解するための正負の両電極より
なる直流電極とを前記溶融部に設け、前記負直流電極は
前記スラグポートの中心線に沿ったこのスラグポートよ
りもやや上側の位置に設けられていることを特徴とする
溶融炉。1. In a melting furnace having an input port on the upper end side for inputting waste containing heavy metal compounds, a melting section for melting the input waste, and a slag port for flowing molten slag downward, An AC electrode for melting the material and a DC electrode consisting of both positive and negative electrodes for electrolyzing the heavy metal compound are provided in the melting section, and the negative DC electrode is connected to the slag along the center line of the slag port. A melting furnace characterized by being installed at a position slightly above the port.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25357988A JPH02101310A (en) | 1988-10-06 | 1988-10-06 | Melting furnace |
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JP25357988A JPH02101310A (en) | 1988-10-06 | 1988-10-06 | Melting furnace |
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JPH02101310A true JPH02101310A (en) | 1990-04-13 |
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JP25357988A Pending JPH02101310A (en) | 1988-10-06 | 1988-10-06 | Melting furnace |
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JP (1) | JPH02101310A (en) |
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1988
- 1988-10-06 JP JP25357988A patent/JPH02101310A/en active Pending
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