JPH0520650B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は焼却灰の溶融処理方法に係り、特に都
市ごみ等を焼却した後の焼却灰を溶融して処理す
る方法に関する。

［従来の技術］ 近年、都市ごみ等を焼却した後に生ずる焼却灰
を、さらに高温下で溶融させた後、冷却・固化し
て処理する方法が提案されている。

この方法によると、焼却灰は従来の1/3程度に
減容化できると共に、焼却灰中に含まれている有
害な重金属類（カドミウム、クロム、水銀等）の
溶出を抑止し得るので、優れた焼却灰処理方法と
して注目されている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記従来方法においては、高温
溶融する溶融熱源として灯油や重油等の燃料ある
いは電気を使用しなければならないため、ランニ
ングコストが高くなるという大きな問題点があつ
た。

一方本発明者らは、この問題を解決すべく、焼
却灰中に残留する未燃物（未燃カーボン）に着目
し、これを溶融熱源とする溶融処理方法を開発中
であつた。この方法によれば、他の熱源が不要と
なるので、ランニングコストの低減が計れる。た
だしこの方法においては、焼却灰中の未燃物の含
有量（含有率）が焼却されるごみの性状や焼却中
の燃焼状態等により変化するため、溶融に必要か
つ充分な量の空気を供給することが難かしかつ
た。即ち、所望の高温燃焼が維持された安定な溶
融を得られないおそれがあつた。

そこで本発明は、上記事情に鑑み、灯油等の熱
源を必要とせず、しかも安定な溶融を維持させる
焼却灰の溶融処理方法を提供すべく創案されたも
のである。

［問題点を解決するための手段と作用］ 本発明は、都市ごみ等が焼却された後の焼却灰
中に残留する未燃物を、上記焼却灰中で燃焼さ
せ、この燃焼により発生する溶融ガスの温度とそ
の中に含まれる酸素の濃度とを検出してその時の
未燃物含有率を算出した後、この未燃物の燃焼の
ために供給される溶融用空気を、上記算出された
含有率に応じた量に調節して、上記焼却灰を溶融
させるものである。

この方法において、未燃物含有率が高ければ溶
融用空気の量を増加させ、低ければ減じて空気過
剰率を低く保ち、高温な燃焼・溶融を維持するこ
とができる。

［実施例］ 以下に本発明の実施例を添付図面に従つて説明
する。

まず、本発明に係る焼却灰の溶融処理方法を適
用した焼却処理装置の一実施例を説明する。

第１図に示すように、この焼却処理装置は、焼
却炉１と灰溶融炉２とにより主として構成されて
いる。焼却炉１としては、回転燃焼ストーカ形焼
却炉（略称RC炉）を用いている。その主燃焼を
行う炉本体３は、軸が水平からわずかに傾斜され
て保持された円筒体として形成され、この中に投
入された廃棄物Ｓを、軸廻りの回転により長手方
向へ搬送しながら焼却するようになつている。

炉本体３の搬送端下方には、後燃焼ストーカ４
が無端搬送体として形成されて設けられている。
この後燃焼ストーカ４は、元来、炉本体３から出
てきた焼却灰Ａをその上面に受けて残留する未燃
物（未燃カーボン）を燃焼させ、いわゆるきれい
な灰にして炉外へ排出するためのものである。本
実施例にあつては、焼却灰Ａを後に溶融させるた
めに、所定量の未燃物を残留しておく必要がある
ため、主としてフイーダの役割を果すようになつ
ている。

灰溶融炉２は、この後燃焼ストーカ４の搬出端
に設けられている。灰溶融炉２の炉床部５には、
発熱体６および空気ノズル（図示せず）が設けら
れ、その上面に搬送されてきた焼却炉Ａを順次燃
焼・溶融し得るようになつている。またその端部
７には、スラグボツクス８が設けられ、傾斜され
た炉床部５に沿つて移送された後、落下してくる
溶融物（スラグ）を収容するようになつている。

また、灰溶融炉２には、プツシヤ９とオイルバ
ーナ１０とが備えられ、それぞれ焼却灰Ａの搬送
と、その燃焼とを補助するようになつている。さ
らに、搬送方向下流側には、灰溶融炉２内での燃
焼により生ずる溶融ガスを炉外に排出させるため
の排気路１１が形成されており、その途中に、溶
融のための空気を排出されていく溶融ガスにより
加熱するための熱交換器１２と適宜排出するため
の送風機１３とが設けられている。

そして本発明の特長となる検出器１４，１５，
１６，１７と演算装置１８とが灰溶融炉２に備え
られている。このうち、炉内には溶融ガスの温度
を計測するための温度検出器１４が炉床部５に臨
むように設けられており、排気路１１の途中には
酸素濃度検出器１５が設けられている。これらは
溶融される焼却灰Ａ中に残留していた未燃物の含
有率を推定するためのものである。さらに、空気
ノズルに連絡する溶融用空気供給路１９には、空
気温度を検出するための温度検出器１６と、空気
量を検出するための空気量検出器１７とが設けら
れている。これらは空気供給手段（図示せず）か
ら送られてくる溶融用空気の状態を点検するため
のものである。

これらの検出器１４，１５，１６，１７は、そ
れぞれ演算装置１８に結線され、常時検出値を情
報として入力するようになつている。演算装置１
８は、これらの情報から焼却灰Ａ中の未燃物の含
有率を算出すると共に、適切な空気供給量を算出
し、空気供給手段を制御する空気量制御装置２０
に指令を出すようになつている。

次に本発明の一実施例を、上記構成の作用とし
て説明する。

焼却炉１は、都市ごみ等の廃棄物Ｓを順次搬送
しながら焼却して、その焼却灰Ａを後燃焼ストー
カ４を経由して灰溶融炉２まで搬送する。このと
き、焼却炉１は、焼却灰Ａ中に所定量の未燃物が
残留するように、例えば８％以上の含有率となる
ように適宜運転制御される。

溶融炉２内に送られた焼却灰Ａは、炉床部５に
おいて、順次燃焼・溶融される。このとき、第２
図に示すように、燃焼に伴つて発生する溶融ガス
の温度ｔと、酸素濃度ｒとが検出される。演算装
置１８は、この酸素濃度ｒから、例えば次のよう
な近似式により空気過剰率（空気比）εを算出す
る。

ε＝21／（21−ｒ） この空気過剰率εの時の溶融ガス温度Ｔと、未
燃カーボン含有率Ｍとの関係線図を描く（第２図
ａ参照）。これはあらかじめ実験的に求められて
いるものを空気過剰率εの値毎に、例えばε＝
1.0，1.2，1.5……毎に求めて演算装置１８に入力
しておく。この関係線図に基づいて検出された温
度ｔからその時の未燃カーボン含有率ｍを求める
（第２図ｂ参照）。次に、この未燃カーボン含有率
ｍに応じた空気供給量を求める。このとき、空気
過剰率εを考慮して、例えばε＝1.5であつた時
には、より理想的な空気量（ε＝1.0）に近づけ
て高温な燃焼を得るべく供給量を減ずる。

また、空気温度が高ければ、同じ含有率εであ
つても溶融ガス温度Ｔは高くなる。即ち、入力さ
れるＴ−Ｍ線図はその検出値に応じて修正され
る。

空気量制御装置２０は、演算装置１８が判断し
た空気供給量と、検出された空気量との差を解消
すべく、空気供給手段を調節する。

これで、灰溶融炉２は焼却灰Ａ中の残留未燃カ
ーボン量に応じた空気量が供給されて、例えば
1400℃程度の高温な燃焼・溶融を安定して行なう
ことができる。また排出された溶融ガスは熱交換
されるので、溶融用空気の加熱効率が向上する。

なお、焼却炉をRC炉として説明したが、他の
機械炉（連続炉）であつても本発明は適用でき
る。また検出器の設置位置は本図示例に限るもの
ではなく、所望する検出値が得られれば他の位置
でも構わない。更に検出器の機種は公知のもの、
例えば温度検出器ならば熱電対を採用する等の選
択を行えばよい。

［発明の効果］ 以上要するに本発明によれば、次のような優れ
た効果を発揮する。

焼却灰中に残留する未燃物を、その焼却灰中で
燃焼させ、発生する溶融ガスと酸素濃度とにより
未燃物の含有量を求め、この含有量に適合する空
気供給量に調節して溶融させるので、灯油等の熱
源が不要となつてランニングコストの低減が達成
できると共に、常に安定した高温燃焼・溶融が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る焼却灰の溶融方法を適用
した焼却処理装置の一実施例を示した構成図、第
２図はその作用を示して本発明の要点を説明した
図である。 図中、２は灰溶融炉、１４は温度検出器、１５
は酸素濃度検出器、Ａは焼却灰である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 都市ごみ等が焼却された後の焼却灰中に残留
   する未燃物を、上記焼却灰中で燃焼させ、該燃焼
   により発生する溶融ガスの温度と該溶融ガス中に
   含まれる酸素の濃度とを検出してその時の未燃物
   含有率を算出した後、該未燃物へ供給される溶融
   用空気を、上記算出された含有率に応じた量に調
   節して、上記焼却灰を溶融させることを特徴とす
   る焼却灰の溶融処理方法。 ２ 上記供給される溶融空気の量が、上記未燃物
   の燃焼の際の空気過剰率が少なくとも1.0〜1.5と
   なるように調節される上記特許請求の範囲第１項
   に記載の焼却灰の溶融処理方法。