JPH0445880A - 焼却灰の処理方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、都市ごみなどの廃棄物を処理するなめの方法
および装置に関する。

従来の技術 都市ごみなどの焼却灰には重金属など、たとえばＨｇ、
Ｃｄ、Ｃｒ”、Ａｓ、ＣＮ、ＰＣＢなどを含み、したが
ってたとえば流動床炉からの焼却灰をそのまま廃棄する
と、環境汚染を生じるおそれがある。そのため従来では
、焼却灰とセメントとを混合して造粒して廃棄している
。

発明が解決しようとする課題 このような先行技術では、長期間にわたって、重金属の
溶出が生じ、環境汚染を引き起こす。

また、電気炉（ルツボ）で１５００°Ｃ程度で溶融処理
されているが、原料が多種のため溶融できた部分とでき
ない部分があり、完全溶融が現技術ではできない。

本発明の目的は、焼却灰によって環境汚染を生しないよ
うに処理することができるようにした焼却灰の処理方法
および装置を提供することである。

課題を解決するための手段 本発明は、焼却灰を熱プラスマ中に輸送して溶融した後
、同化することを特徴とする焼却灰の処理方法である。

また本発明は、都市こみなとの焼却をする焼却炉と、 焼却炉の排熱を利用して蒸気を発生ずる排熱ボイラと、 排熱ボイラからの蒸気によって発電を行う発電手段と、 発電手段からの電力によって高周波を発生して熱プラス
マフレームを形成する熱プラスマ反応炉と、 焼却炉からの排カスの一部によって焼却灰をガス輸送し
て熱プラスマ反応炉に供給するカス輸送手段とを含むこ
とを特徴とする焼却灰の処理装置である。

作　　用 本発明に従えば、焼却灰を熱プラズマ中に導くことによ
って焼却灰かカラス化する。したかって焼却灰に含まれ
ている重金属などが廃棄された土壌中で溶出するおそれ
はなく、焼却灰の廃棄による環境汚染か生じることが防
がれる。なお焼却灰の輸送のためにはガス輸送てあって
もよい（プれども、その他の手段によって輸送するよう
にしてもよい。

また本発明に従えば、焼却灰はガス輸送されて熱プラズ
マ中に供給されるので、連続的な運転か可能であり、比
較的小形の熱プラズマによって、大量の焼却灰を溶融同
化することが可能となる。

さらに本発明に従えば、焼却炉において都市ごみなとを
焼却することによって発生ずる排熱を利用して、排熱ボ
イラで蒸気を発生し、この蒸気によって発電を行い、こ
の発電手段がらの電力を用いて高周波を発生し、熱プラ
ズマ反応炉にお（・する熱プラズマフｌ／−ムを形成し
、カス輸送手段によって焼却灰を熱プラスマ反応炉に連
続的に供給し、こうして都市ごみなとを連続的に処理す
ることが可能となる。

しかも本発明に従えば、カス輸送手段における焼却灰の
ガス輸送のために、焼却炉からのＪｕｌカスの一部を利
用するのて、熱効率が良好てあり、しかもその排カス中
には酸素の含有量が零であり、または酸素が含まれてい
ても、ごくわずかであり、したがって焼却灰中に／ごと
えばカーボンか含まれていたとしても、熱プラスマ反応
炉内てそのようなカーポ′ンなどが燃焼することはなく
、そのため熱プラスマフレームが乱されてしまうことが
なく、熱プラズマフｌ／−ムが消えてしまうことがなく
、こうして融合反応を継続することが可能である。

実施例 第１図は、本発明の一実施例の全体の系統図である。こ
みピッｌ−］から供給される都市ごみなどのごみは、ピ
ット２に一旦貯留され、クレーン３によってホッパ４に
投入され、破袋機５を経てコンベア６によってピット７
に投入される。このピッ１−７からのこみは、ホッパ８
に供給され、コンベア９によって搬送され、定呈供給機
１０から流動床炉］］に予め定める一定流量で連続的に
供給される。流動床炉１１の下部には流動床１２が設置
、−＋られ、ここに（Ｊ、フロア１３からの燃焼用空気
が圧送され、予熱器１４によって予熱され、まな始動時
には熱風炉１５によって加熱されて流動層を形成するた
めの気体が管路１Ｇを経て圧送される。流動床炉１１内
では２次燃焼用空気を供給するフロア１７から燃焼用空
気が供給され、ま／こ助燃バーナ１８に供給される。

流動床炉１］からの高温度の排ガスはｔＪＩ熱ボイラ１
９に導かれて、気水ドラム２０からは管路２１を経て蒸
気が発生される。排熱ボイラ１９からの排ガスの大部分
は、電気集塵機２２に導かれて、排ガスに含まれている
焼却灰が集塵され、誘引ブロア２３から煙突２４に排出
される。流動床炉１１の流動床１２の下方からは、焼却
灰である不燃物が排出され、分級機２５を経て、流動層
を形成するための流動媒体は循環コンベア２６を経て流
動床炉１１内に戻される。不燃物は、コンベア２７から
ホッパ２８に導かれ、それらの焼却灰は、ガス輸送手段
２９のシュート３０に供給される。

排熱ボイラ］っで捕集された焼却灰および電気集塵機２
２て捕集されノご焼却灰は、コンベア４４からシュート
４５を経てホッパ２８に供給される。

このシュート３０には、す］カスホボイ１９から管路３
］を経て分岐された排カスの一部かフロア３２によって
圧送される。こうして粉粒状の焼却灰はシュート３０内
をガス輸送され、熱ブラスマ反応炉３３に導かれる。

４１１熱ボイラ］９の気水）・ラム２０から管路２１に
得られる蒸気はタービン３４を駆動し、これによって発
電機、３５か駆動される。こうして得られる電力は、熱
プラスマ反応炉３３における高周波発生源３６を駆動す
る。この高周波発生源３６（」、たとえは］１（Ｗへ−
１０００ｋ　Ｗであり、その周波数］　Ｏｋ　ｈ　ｌ−
１ｚ　〜１００　Ｍ　Ｈｚ　、さらには２．４５　Ｇ　
Ｈｚである。この高周波発生源３Ｇの出力によって、反
応炉本体３７内に熱プラズマアークであるフレーム３８
が形成される。反応炉本体３７には、この熱プラスマフ
１ノーム３８のイ」近に焼却灰供給口３つか形成され、
この供給口３つにはカス輸送手段２つのンユー１へ３０
か連結される。カス輪ｊγ手段２９によ一部て焼却灰ｆ
共給口３９に焼却灰か供給されることによって、その焼
却灰は熱プラスマフシーム３８内に投入され、これによ
って焼却灰はたとえば４０００〜１５０００°Ｃに加熱
される。熱プラズマフレーム３８は、高度に電離した気
体てあり、空間電荷は存在ぜす、シノ：二がって焼却灰
を効率よく加熱して溶融することかできる。この反応炉
本体３７には、ガス供給口４０から、たとえはＡｒガス
が供給される。この熱プラスマ反応炉３３の始動時には
、熱プラズマフレーム３８が安定するまて、炉本体３７
の下部に設けられたケート４６を閉したままとし、その
炉本体３７に設りられている弁４７を開いて大気開放す
る。熱プラズマフレーム３８か安定して形成された後に
は、ケート４６を閉し、上述のようにシュー　ｌ−３Ｑ
から焼却灰を供給する。この熱プラズマフレーム３８に
供給される焼却灰の流量は、あまりに小流亘であるどき
には気化してしまい、また大流量であるときには熱プラ
ズマフレーム３８が消えてしまうので、その焼却灰か熱
プラズマ７１／−ム３８によって溶融することができる
程度の適切な流量に定められる。

熱プラスマ反応ｆＰ３３の炉本体３７の下方に、部屋４
８が設（つられ、扉４９によって開閉可能とさ）１てお
り、この部屋４８内に、容器４１か設けられ、この部屋
４８は管路５１によって、前述の管路３］と同様にして
ｉｌｌｌ小熱ラ１９と電気集塵（代２２との間の管路５
２に連結されて、部屋・１８からのカスが管ｆ？（５２
に戻される。これによって溶融され〕こ焼却灰か参照符
５０て示すように貯留されて固化される。こうして容器
／４１内には、カラス化された焼却灰か貯留される。し
たかってこのような溶融固化した焼却灰＋、、ｌカラス
化されているのて、土壌中に廃棄しても、その焼却灰中
に含Ｊ−れている重金属なとか溶出することかない。す
［熱流動床炉］］からの排ガス中には酸素か含まれてお
らず、または酸素か含よノ１ていてもこくわずかであり
、したがって熱プラズマフレーム３８中て焼却灰が燃焼
することかなく、こうＩ７て熱プラスマフレーム３８は
安定して形成された状態か保たれる。炉本体３７の下部
には、カス抜き口４２か形成される。

電気集塵機２２なとからの灰（」ま／、：、コンヘア４
３を経て、シュート３０に投入され、ガス輸送される。

気体輸送のために、上述の実施例ては比較的高温度の排
ガスか用いられ）こけれとも、本発明の他の実施例とし
てたとえは常温の空気が用いられてもよく、その他のガ
スが用いられてもよい。

本発明の他の実施例として容器４１内に水を貯留［７て
おき、溶融された焼却灰をその水内に浸漬して粒状また
は粉状としてもよい。焼却灰は、」−述のように都市こ
みなげてなく、その他、床扉を処理した原料てあっても
よく、その他さらに産業廃棄物の焼却し）、二次てあっ
てもよく、その他の焼却灰であってもよい。熱プラスマ
フレーム３８に供給ずへき焼却灰には、水蒸気を混入し
て、熱プラズマフレーム３８との接触時における爆発の
おそれをなくしてもよい。

第２図は、本発明の他の実施例の部屋４．８　ａの縦断
面図である。この部屋４８ａは水平軸線を有する直円筒
状てあり、複数の受（つ皿５３が水平な回転軸５４のま
わりに角変位可能どされる。この受（つ皿５３内に、熱
プラズマフレーム３８によって溶融された焼却灰が貯留
されることによって成形された耐火材が製造され、また
骨材として利用することができる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、たとえば流動床炉などか
らの都市ごみなどの焼却灰を熱プラズマ中に供給して溶
融固化するので、その焼却灰がカラス化され、したがっ
て焼却灰に含まれている重金属などが溶出することはな
く、環境汚染を防ぐことがてきる。しかもこの焼却灰を
ガス輸送することによって、連続的な処理を行うことが
てきる。

さらにまた焼却炉において生じた胡熱を利用して発電を
行い、これによって熱プラズマフレームを形成するよう
にしなので、省エネルギ効果を達成することができ、本
発明は極めて有効である。

さらに本発明に従えば、焼却炉からの排ガスの一部を利
用して熱プラズマ反応炉に焼却灰をガス輸送するので、
排熱を有効に利用することがてき、しかもそのような酸
素含有量が零まなはごくわずかである排ガスによって焼
却灰に含まれているカー・ボンなどの可燃物が燃焼する
ことが防がれ、熱プラズマフレームを安定に形成するこ
とが可能であり、こうして都市ごみなどの焼却処理を連
続化することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体の系統図、第２図は本
発明の他の実施例の部屋４８ａの縦断面図である。 ２．７　ピット、１１　流動床炉、１２・流動床、１９
・・排熱ボイラ、２２・電気集塵機、３４タービン、３
５・・・発電機、２７・・・コンベア、２つ・・ガス輸
送手段、３３・・・熱プラスマ反応炉、３４・・タービ
ン、３５・・発電機、３６・・・高周波発生源、３８・
熱プラズマフレーム、３つ　３Ｒ却灰供給口、４１・・
・容器 代理人　　弁理士　画数　圭一部 ｑ） 手続補正書 平成　２年　８月２２日 特願平２−１．５６３５９ ２、発明の名称 焼却灰の処理方法および装置 ３、補正をする者 事件との関係　　出願人 １主　所 名称　オリエンタル機′准株式会社 代表者 ４、代理人 住　所　大阪市西区西本町１丁目１３番３８号　新興産
ビル国装置ＥＸ　０５２５−５９８５　　ＩＮＴＡＰＴ
国際ＦＡＸ　（０６）５３８−０２４７（代表）６、補
正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ７、補正の内容 明細書第１０頁第１６行目と第１７行目との間に下記の
文章を補充する。 記 熱プラスマフシーム中に原料を投入する輸送手段として
、焼却炉の高温廃ガスの一部を手段として使用した結果
、原料を供給するカス温度（１３００°Ｃ・〜８００℃
）が高いので、熱プラズマの温度により近いため熱プラ
ズマフレームが安定し、電力の消費エネルキーが一般の
空気、気体（２０°Ｃ〜３０℃）ての輸送手段より、効
果的で良い結果に結びついた。 本発明の他の実施例として、発電機３５の代りに商用電
源を用いてもよく、あるいはまたディーゼル機関で発電
機を駆動し、その発電された電力を高周波発生源３６に
与えるようにしてもよい。 以　　上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）焼却灰を熱プラズマ中に輸送して溶融した後、固
   化することを特徴とする焼却灰の処理方法。
2. （２）都市ごみなどの焼却をする焼却炉と、焼却炉の排
   熱を利用して蒸気を発生する排熱ボイラと、 排熱ボイラからの蒸気によって発電を行う発電手段と、 発電手段からの電力によって高周波を発生して熱プラズ
   マフレームを形成する熱プラズマ反応炉と、 焼却炉からの排ガスの一部によつて焼却灰をガス輸送し
   て熱プラズマ反応炉に供給するガス輸送手段とを含むこ
   とを特徴とする焼却灰の処理装置。