JPH063296B2 - 焼却灰の溶融処理方法 - 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
の廃棄物を焼却した後の焼却灰を溶融処理する方法に関
する。

［従来の技術］ 近年、都市ごみ等を焼却した後の焼却灰を高温溶融さ
せ、その後冷却させて固化し、処理する方法が提案され
ている。

この方法によると、冷却灰を従来の1/3程度に減溶化で
き、無公害化に寄与するので、有望な廃棄物処理方法と
して期待されている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記従来の処理方法においては、燃焼灰
を溶融させるために灯油や重油等の燃料、あるいは電気
などを使用しなければならないため、ランニングコスト
高となるという大きな問題があった。

このような問題点を解決する技術として、特開昭55-413
66号公報がある。この提案は、機械式焼却炉によりごみ
を焼却する際に焼却灰中に未燃炭素が７〜25％だけ残留
するように燃焼を制御して、灰溶融炉においてその未燃
炭素を熱源として燃焼させることにより焼却灰の溶融を
行うものである。この方法によれば、他の燃焼熱源は不
要となるので、上記問題点は一応解決されることにな
る。

ただしこの灰溶融炉において連続溶融を行う際に、溶融
熱の流れが焼却灰の移送方向に逆行してしまうと、上流
側で溶融・固着して焼却灰の搬入を妨げたり燃焼空気路
を閉塞してしまうおそれがあった。この熱流れに係わる
灰溶融炉内の高温な排ガス（溶融ガス）は、通常ブロワ
により移動下流側に吸引されるようになっているが（特
開昭60-33418号公報）、焼却炉側のガス圧が変動するも
のであるために上流側との差圧が一定とならず、差圧が
小さいとガス流が停滞し差圧が大きいと溶融ガス量の不
足のため溶融空気への加熱が期待できなくなる。すなわ
ち、ガス流れを一定にできないために安定した溶融が得
られなかった。

そこで本発明は、上記事情に鑑み、灯油等の溶融熱源を
必要とせず、しかも一定の溶融熱流れによる安定した連
続溶融が実現できる冷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。

［課題を解決するための手段及び作用］ 本発明は、都市ごみ等の廃棄物を焼却炉により焼却した
後の焼却灰中に含まれる未燃物を熱源として灰溶融炉で
溶融させる焼却灰の溶融処理方法において、焼却炉と灰
溶融とを結ぶ焼却灰通路内にガス流路が形成されるよ
うに焼却灰を移送すると共に、焼却炉側のガス圧力と灰
溶融炉内のガス圧力とを検出し、その差圧が所定の値だ
け灰溶融炉内圧力が低いものとなるように灰溶融炉内の
溶融ガスを吸引して減圧するものである。

上記方法によって、焼却炉内のガス圧が変動しても一定
の溶融ガス流れが形成されて安定した連続溶融がなされ
る。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を、添付図面に従って説明する。

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

第１図に示すように、この廃棄物処理装置は、焼却炉１
と、焼却炉１に併設された灰溶融炉２とにより主として
構成されている。

焼却炉１は、回転燃焼ストーカ形焼却炉（省略RC）と
している。主燃焼を行なう炉本体３は、長手方向の軸が
水平よりわずかに傾斜されて保持された円筒体に成形さ
れ、この軸を中心に回転されるようになっている。そし
て炉本体３の下部に設けられた風箱４による燃焼用空気
が、炉本体３内に搬送された廃棄物Ｓを順次燃焼するよ
うになっている。

炉本体３の搬送端たる下端部５の下方には後燃焼ストー
カ６が設けられている。後燃焼ストーカ６は無端搬送体
として形成され、焼却された後の焼却灰Ａをその上面に
受けて、焼却炉１と同様な搬送方向Ｅへ送るようになっ
ている。元来、後燃焼ストーカ６は焼却灰Ａ中に残留す
る未燃物を燃焼させて、いわゆるきれいな灰として炉外
へ排出するためのものであるが、本実施例似あっては溶
融に必要とするだけの量の未燃物を確保するために、主
としてフィーダとしての役割を果すようになっている。

灰溶融炉２は後燃焼ストーカ６の搬出端７の下方に設け
られ、残留した未燃物を焼却灰Ａ中で燃焼させ、その搬
送方向Ｅへ搬送しつつ溶融させ、その端部８に備えられ
たスラグボックス９内に回収させるようになっている。
そして燃焼に伴なう溶融ガス（廃ガス）は、送風機１０
により炉外に排出され、その途中に設けられた熱交換器
１１により溶融用空気と熱交換されるようになってい
る。

第２図に示すように、灰溶融炉２を区画する炉壁１２は
焼却炉１の炉壁１３と一体的に成形されていると共に、
ほぼ階段状を呈して成されている。その途中に、高温発
熱体１４および火格子１５が搬送方向Ｅを横断して並設
され、炉床部１６を形成している。炉床部１６は水平よ
りわずかに傾斜して、下流側が低くなるように形成され
ている。また、搬送上流側たる前方部１７には、溶融用
空気を炉内に吹き上げるための空気ノズル１８が設けら
れていると共に、上方に開口されている搬送上流側が搬
入口１９となって、後燃焼ストーカ６の搬出端７から落
下してくる焼却灰Ａを直接受けるようになっている。

このほか、溶融炉２には、炉床部１６の上面に沿って搬
送上流側から炉内に進入後退されるプッシャ２０と、炉
床部１６の上面に臨んで突出されたオイルバーナ２１と
が備えられ、それぞれ搬送と燃焼とを補助するようにな
っている。

そして、この溶融炉２には本発明の特長となる圧力検出
装置２２と溶融ガス流量制御装置２３とが設けられてい
る。

圧力検出装置２２は、２個の圧力センサ２４，２５とコ
ントローラ２６とから成る。圧力センサ２４，２５は本
実施例にあっては、焼却炉１側たる後燃焼ストーカ６の
搬出端７近傍と、炉床部１６の下流側端上方とに設けら
れ、その圧力をそれぞれ検出するようになっている。コ
ントローラ２６は、これらの圧力センサ２４，２５に結
線されて、検出された圧力Ｐ_１，Ｐ_２間の差圧ΔＰを算
出し、これと所定差圧ΔＰ_０とを比較演算するようにな
っている。この所定差圧ΔＰ_０は、所望の高温溶融ガス
が搬送下流側へと導かれて、前方部１７で燃焼された焼
却灰Ａが下流側へ向かって順次溶融されていくような値
にしておく。

溶融ガス流量制御装置２３は、この演算情報を受けてΔ
Ｐ＝ΔＰ_０となるまで、即ち、搬送下流側たる溶融炉２
内の圧力Ｐ_２が、焼却炉１内の圧力Ｐ_１よりも所定の量
（ΔＰ_０に相当）だけ小さくなるまで送風機１０の羽根
車回転および廃ガス排出路２７の途中に設けられたダン
パ２８を適宜調節するようになっている。

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内で焼却された廃棄物Ｓは、焼却灰Ａとなって
炉本体３から後燃焼スターカ６に送られる。このとき、
焼却灰Ａ中に、所定量の未燃物が残留するように運転制
御しておく。また後燃焼スターカ６の搬送端７と搬入口
１９との間の焼却灰通路内、及び灰溶融２の上部にガ
ス流路が形成されるように、焼却灰Ａの量が調節されて
移送される。後燃焼スターカ６から溶融２内に送られ
た焼却灰Ａは前方部１７にてまず高温燃焼され、順次搬
送下流側に送られながら溶融される。このときの溶融
は、圧力検出装置２２と、溶融ガス流量制御装置２３と
によりコントロールされる。

第３図に示すように、コントローラ２６は、圧力センサ
２４，２５によって検出された圧力Ｒ_１，Ｐ_２間の差を
算出する。この差圧ΔＰが所定差圧ΔＰ_０でないとき
は、溶融ガス流量制御装置２３が送風機１０およびダン
パ２８を調節する。そして所定差圧ΔＰ_０になるまで検
出−演算−調節が継続される。

差圧ΔＰが所定値ΔＰ_０になると、流量調節が停止され
ると共に、溶融ガスは、第２図中矢印Ｇにて示したよう
に、炉床部１６の上面に沿うように搬送下流側へと流
れ、前方部１７で燃焼された焼却灰Ａを、その下流側へ
と温度を上昇させる。焼却灰Ａは搬送方向Ｅに従って順
次溶融する。

溶融された焼却灰Ａはスラグボックス９内に収容された
のち空冷されて固化し処理される。一方、溶融ガスは熱
交換器１１を経由して溶融用空気を加熱してから、送風
機１０によって炉外へ排出される。

このように、高温な溶融ガスを適宜溶融炉２の搬送下流
側へ導くようにしたので、炉床部１６における焼却・溶
融が安定して行なわれ、前方部１７で溶融が進行するこ
とによる空気ノズル１８の閉塞や、搬入口１９の閉塞の
おきるおそれがない。特に後燃焼ストーカ６の搬出端７
近傍及び路床部１６の下流側端上方における圧力を検出
して、その差圧に基づいて灰溶融炉２の下流側の減圧を
行うようにしたので、焼却炉１側の圧力変動に左右され
ない一定の溶融熱流れを型成することができる。また、
必要な量だけ確保された高温な溶融ガスが、焼却用空気
を加熱することになるので、省エネルギに寄与できる。

なお、適用される焼却炉および溶融炉の型式は、本実施
例で示したものに限るものではなく、都市ごみ等を連続
して焼却処理できる一体型であればどのようなものであ
っても構わない。さらに、搬送の方向は焼却炉と溶融炉
とで異なっていてもよい。

また、本発明者らが上記実施例に則り、既に行なった予
備実験によると、焼却炉内圧力Ｐ_１が−５mmH₂Oで、焼
却炉内圧力Ｐ_１を−７〜−８mmH₂Oとしたとき、即ち、
ΔＰ_０＝２〜３mmH₂Oであったときに最も適切な溶融ガ
ス流が形成され、安定した溶融状態を維持することがで
きたとの結果を得ている。このように所定差圧ΔＰ_０を
ある範囲に定め、それ以外となったときに流量制御する
ようにしてもよい。

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

焼却炉と焼却灰中の未燃物を熱源とする灰溶融炉とを結
ぶ焼却灰通路内にガス流路を形成し焼却炉側及び灰溶融
炉内のガス圧力とを検出してその差圧が所定値となるよ
うに灰溶融炉内を減圧するので、灯油等の熱源が不要と
なってランニングコストの低減がなされると共に、溶融
ガスの流れを最適に維持することができ、溶融の安定化
が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る焼却灰の溶融処理方法を適用した
装置の一実施例を示した構成図、第２図はその要部を示
した構成図、第３図は溶融制御の内容を示した説明図で
ある。 図中、１は焼却炉、２は灰溶融炉、Ａは焼却炉、Ｅは搬
送方向、Ｇは溶融ガス流である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関 昌夫 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内 (72)発明者 梅田 十次郎 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−33418（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】都市ごみ等の廃棄物を焼却炉により焼却し
   た後の焼却灰中に含まれる未燃物を熱源として灰溶融炉
   で溶融させる焼却灰の溶融処理方法において、上記焼却
   炉と灰溶融炉とを結ぶ焼却灰通路内にガス流路が形成さ
   れるように焼却灰を移送すると共に、上記焼却炉側のガ
   ス圧力と灰溶融炉内のガス圧力とを検出し、その差圧が
   所定の値だけ灰溶融炉内圧力が低いものとなるように灰
   溶融炉内の溶融ガスを吸引して減圧することを特徴とす
   る焼却灰の溶融処理方法。
2. 【請求項２】上記差圧が、２〜３mmＨ_２Ｏとなるように
   制御される上記特許請求の範囲第１項記載の焼却灰の溶
   融処理方法。