JPH0487676A - 流動床都市ごみ焼却炉飛灰の集塵及び固化方法 - 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、流動床炉で都市ごみを焼却する際に発生する
燃焼排ガス中に同伴される飛灰の集塵及び固化方法に関
するものである。

〔従来の技術〕

流動床都市ごみ焼却炉では、あたかも沸騰水のような６
００〜８０．０℃に熱せられた流動砂中にごみが投入さ
れ、混合攪拌されながら、完全焼却されるので、炉底よ
り取り出される焼却残金は鉄屑、ガラス屑、瓦礫が殆ど
であり、これらの処理及び処分にはなんら問題がない。

方、流動床炉のフリーボード部での十分な高さによって
沈降速度の大きいもの（例えばビンの王冠や缶詰のフタ
）は、炉出口に到達せずに再び流動層に戻り、燃焼排ガ
ス気流に乗って炉外に出る飛灰は、粒子終末速度が燃焼
排ガス気流以下のものであり、およそ粒径で２００ミク
ロン以下となり鉄屑やガラス屑や瓦礫等の異物を含まな
い物である。この飛灰を溶融法や焼結法により固化させ
有効利用を図る場合、融点が高くこれらの操作に支障を
きたす鉄屑を全く含まない上に、粒径が５ミクロン以上
２００ミクロン以下と細かく、異物を含んでいないため
、繁雑なこれらの除去工程を必要としない長所があった
。

しかし、これまでこの飛灰は第２図に示されるように一
括して電気集塵機等で集塵されていたため、炉内で揮発
して、後段の集塵機などの低温部で凝縮固化しゃすいＣ
ｄ　、　Ｐｂ　、　Ｃｕなどの重金属類や、ＫＣＩ　、
　ＮａＣ］などの塩類が多く含まれていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記の電気集塵機等で集塵した飛灰を溶融法や焼結法に
より固化させようとして１２００℃程度の高温に加熱す
ると、再び重金属や塩類が揮発してしまい溶融炉や焼結
炉の排ガス処理が必要となるばかりでなく、揮発した塩
類による炉材の損傷や煙道内への付着による閉塞が問題
となっていた。

そこで、本発明は、上記のような問題点を解決し、重金
属や塩類を含まない飛灰を選択的に捕集し、有効利用で
きる固化物に固化することのできる流動床都市ごみ焼却
炉飛灰の集塵及び固化方法を提供することを課題とする
。

〔課題を解決するための手段〕 上記課題を解決するために、本発明では、流動床都市ご
み焼却炉飛灰を、流動床都市ごみ焼却炉の出口以降で７
００℃以上の温度域に慣性集塵機を設けて集塵すること
を特徴とする流動床都市ごみ焼却炉飛灰の集塵方法とし
たものである。

また、本発明は、上記の集塵方法によって集塵した流動
床都市ごみ焼却炉飛灰を、溶融法又は焼結法で少なくと
も１０００℃以上の温度で加熱処理して固化することを
特徴とする流動床都市ごみ焼却炉飛灰の固化方法とした
ものである。

次に、本発明を図面によって説明する。

第１図は、本発明を工程図で示したものである。都市ご
みは、流動床焼却炉において燃焼され、焼却灰を含んだ
燃焼ガスとして、焼却炉出口から排出され、７００℃以
上の高温度域に設けられたサイクロン等の慣性集塵機に
よって集塵され、飛灰は捕集されて灰貯槽に貯る。一方
、慣性集塵機に捕集されない焼却灰を含む燃焼ガスは、
廃熱ボイラー又は小噴射室でガス温度が低下されて、電
気集塵機又はバグフィルタ−で更に集塵されて、誘引送
風機で煙突から排出される。

このように、本発明では従来の排ガス処理系統の上記温
度域にサイクロン等の慣性集塵機が組み込まれ、この捕
集灰が後段の集塵機捕集灰と分別されて貯留される。そ
して、この捕集灰を１０００℃以上で加熱処理して固化
するものである。

〔作用〕

本発明によれば、流動床都市ごみ焼却炉飛灰を、溶融法
や焼結法の少なくとも１０００℃以上の加熱処理で固化
させる場合、焼却炉８日以降の７００℃以上の高温域に
サイクロン等慣性集塵機を設け、Ｃｄ、Ｐｂ、Ｃｕなど
の重金属類やＫＣＩ　、　ＮａＣ］などの塩類が塩化物
として揮発しているときに、又これらの塩化物は固体状
態でも粒径が細かくサイクロン等慣性集塵機で捕集され
にくいので、Ｃｄ　、　Ｐｂ　、　Ｃｕなどの重金属類
やＫＣＩ　、　ＮａＣ］などの塩類を殆ど含有しない飛
灰を選択的に捕集し、この捕集灰を溶融法や焼結法によ
り、従来の問題点なしに固化させて有効利用を図り、後
段の低温度域の集塵機で、Ｃｄ　　Ｐｂ。

Ｃｕなどの重金属類やＫＣＩ　、　ＮａＣ１などの塩類
が濃縮した飛灰を、セメント固化法等により別途処理す
るものである。

すなわち、最近の最終処分場（埋め立て地）枯渇に鑑み
、焼却灰の焼結法や溶融法での固化により、窯業原料や
道路の路盤材などの有効利用が叫ばれる中、焼結法や溶
融法に最適な流動炉飛灰を流動床都市ごみ焼却炉の集塵
方法により提供するものである。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発
明はこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例１ 第１図の工程図に従って、都市ごみ流動床焼却炉出口に
耐火キャスターを打ち張りした単段のサイクロンが設置
された施設を用いて、都市ごみを焼却する試験をした。

その結果について■サイクロン捕集灰と■残りの低温部
での捕集灰（電気集塵機捕集灰）の捕集量及び運転状況
を表−１に示す。

表−１からごみ重量当たりの全体飛灰量は約５％発生し
、そのうちの約８０％がサイクロンで捕集され、約２０
％が■残りの低温部の捕集灰となっている。

実施例２ 都市ごみ流動床焼却炉の燃焼ガス捕集灰を化学分析した
。その結果を表−２に示す。表−２において、■サイク
ロン捕集灰と■残りの低温部の捕集灰（電気集塵機捕集
灰）は実施例１の都市ごみ流動床焼却炉施設からの捕集
灰であり、■−括捕集灰は他の都市ごみ流動床焼却炉施
設での電気集塵機−括捕集灰である。

表−２より■サイクロン捕集灰と■残りの低温部の捕集
灰を比較するとＣａ、Ｍｇ、　Ｓｉ　、　ＡＩ　。

Ｆｅなど窯業成分となる元素は■サイクロン捕集灰に多
く含有され、ＣＩ、Ｓ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｃｄ。

Ｚｎなど揮発しやすい元素は■残りの低温部の捕集灰に
多く含有されてる。Ｈｇ　、＾Ｓ、など最も揮発しやす
い元素は■サイクロン捕集灰には殆ど含有されていない
。

■−括捕集灰は焼却設備の機器構成が異なるので■サイ
クロン捕集灰と■残りの低温部の捕集灰の両者の中間組
成になっている。

実施例３ 前記表−２に記した■■■の各種捕集灰を電気炉を用い
て溶融及び焼結試験を行った。第３図に、この試験に用
いた実験装置の概略断面図を示す。第３図において、１
は電気炉、２は磁性皿、３は冷却空気取入口、４はバグ
フィルタ、５はスクラバー、６はポンプを示す。この装
置を用いて次のようなテストを行った。その結果を表−
３に示す。

操作−１ 操作−２ 操作−３ ■サイクロン捕集灰１００ｇを磁性 皿に採取し、実験炉に入れ１４００℃で加熱溶融させた
。揮発する塩類及び 重金属類のダストをバグフィルタ− で捕集した。また発生した酸性ガス 等はバグフィルタ−後段の水洗スク ラバーで吸収した。溶融後バグフィ ルター捕集ダスト及びスクラバー吸 収液の化学分析を行い■サイクロン 捕集灰の各元素の揮発率を表−３に 示した。

■−括捕集灰１００ｇを磁性皿に採 取し、実験炉に入れて１４００℃で 加熱溶融させた。以下操作−１と同 様に行った。

■サイクロン捕集灰１００ｇと粘土 １００ｇに水３０ｇを加え混練し乾 燥後磁性器に採取し、実験炉に入れ て１２００℃に加熱し焼結させた。

揮発する塩類及び重金属類のダスト 操作 をバグフィルタ−で捕集した。また 発生した酸性ガス等はバグフィルタ −後段の水洗、スクラバーで吸収し た。溶融後バグフィルター捕集ダス ト及びスクラバー吸収液の化学分析 を行い■サイクロン捕集灰の各元素 の揮発率を表−３に示した。

■−括捕集灰１００ｇを操作−３と 同様の操作を行った。

表−３より揮発しやすい元素は〜ａ、に、’ＣＩ。

［”ｕ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｈｇ、八Ｓなどであること
が分かった。禰発率は操作温度が高い溶融法のほうが焼
結法に比較して高い。

高温で揮発して再び低温で固化したバグフィルタ−捕集
ダストは本特許のサイクロン捕集灰の高温処理の場合、
従来の一括捕集灰に比較して溶融処理の場合１．２　／
　１２．６　’、　０．１焼結処理の場合０．８１５．
９　’、０．１４と１０〜１５％であり本特許の有効性
が確認された。

又、ＨｃＩの酸性ガスとなる飛灰中のＣ１は本特許のサ
イクロン捕集灰の高温処理の場合、従来の一括捕集灰に
比較して溶融処理の場合（０，３ｘ　Ｏ，３２）÷（５
，２Ｘｏ、　３６）　＝０．０５焼結処理の場合で（０
，３Ｘ０．３４）÷（５，２Ｘ０．４９）＝０．０４と
４〜５％しかなく同様本特許の有効性が確認された。

第４図に流動床都市ごみ焼却炉の飛灰の粒度分布の一例
を示す。実施例ではサイクロンを１基面列に７００℃以
上の温度領域に設置したが、外筒直径の小さいサイクロ
ンを複数並列に７００℃以上の温度領域に設置すること
により、分離限界粒子径が細かくなり従って捕集効率が
上昇する。この場合、全体の飛灰のうち溶融法や焼結法
の加熱処理に最適な飛灰の割合が増加し、従って有効利
用される飛灰が多くなり、より一層の減容化になること
は明白である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、Ｃｄ、Ｐｂ、Ｃｕなどの重金属類やＫ
Ｃｌ　、　ＮａＣｌなどの塩類が殆んど含有しない飛灰
が捕集できるた約、捕集した飛灰を高温度で固化する場
合、重金属や塩類の揮発による問題がなくできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の集塵方法を示す工程図、第２図は、
従来の集塵方法を示す工程図、第３図は実施例３の実験
装置を示す概略断面図、第４図はごみ焼却炉飛灰の粒度
分布を示すグラフである。 １・・・電気炉、２・・・磁性皿、３・・・冷却空気取
入口、４・・・バグフィルタ− ・・・ポンプ ５・・・スクラバー 特許出願人　　株式会社荏原製作所 代　　理　　人　　　吉　　　嶺　　　　　　　桂同　
　　　　　　松　　　１）　　　　　　大フルイｒ１書
尊４問’Ｐ（ｗｔ％） 手 続 補 正 書 （方式） ％式％ １、事件の表示 平成２年特許願第２０１ １９０号 ２、発明の名称 流動床都市ごみ焼却炉飛灰の集塵 及び固化方法 ３、補正をする者 事件との関係

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、流動床都市ごみ焼却炉飛灰を、流動床都市ごみ焼却
   炉の出口以降で７００℃以上の温度域に慣性集塵機を設
   けて集塵することを特徴とする流動床都市ごみ焼却炉飛
   灰の集塵方法。 ２、請求項１記載の集塵方法において、集塵した流動床
   都市ごみ焼却炉飛灰を、溶融法又は焼結法で少なくとも
   １０００℃以上の温度で加熱処理して固化することを特
   徴とする流動床都市ごみ焼却炉飛灰の固化方法。