JPH07116628A - 焼却灰熱処理設備 - Google Patents
焼却灰熱処理設備Info
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Abstract
熱処理炉を提供する。 【構成】 焼却灰と高温の流動砂10とを混合する混合
機1と、これら混合物を滞留させて焼却灰を熱処理する
熱処理容器2と、熱処理された焼却灰と流動砂10とを
送風ファン6からの送風によりそれぞれ分離する冷却分
離機5とを備える。
Description
発生する焼却灰を熱処理する装置に関し、特に、焼却灰
中に含有されるダイオキシン系化合物の分解除去に有効
なものである。
には、廃棄物などの種類によっては、ダイオキシン系化
合物が含有されてしまう場合がある。このため、廃棄物
の焼却処理設備には、発生した焼却灰を熱処理すること
により、焼却灰中のダイオキシン系化合物を分解、除去
する焼却灰熱処理設備が用いられている。
面に電熱線を設けた熱処理容器の内部に焼却灰を送り込
み、高温加熱することにより、焼却灰中のダイオキシン
系化合物を熱分解するのである。
うな焼却灰熱処理設備では、熱処理容器内を壁面側から
加熱するため、熱処理容器内の中央部分の焼却灰を加熱
しにくく、焼却灰の熱処理を効率良く均一に行うことが
非常に困難であった。
設け、熱処理容器内の中央部分の焼却灰も同時に加熱す
ることも考えられるが、熱処理容器の内部に電熱コイル
を設けてしまうと、熱処理容器内に焼却灰を均一に送り
込んだり、熱処理容器から焼却灰を完全に取り出すこと
が非常に困難になってしまう。
らの化合物などが含有されている場合には、焼却灰を熱
処理すると、これらの重金属や重金属系化合物の蒸気が
発生してしまうので、重金属や重金属系化合物を含有す
る焼却灰は、ダイオキシン系化合物の熱分解処理をせず
に、固化処理せざるを得なかった。
ため、本発明による焼却灰熱処理設備では、焼却灰と高
温に加熱された砂とを混合する混合機と、前記混合機へ
連結され且つ当該混合機で混合された前記焼却灰と前記
砂とを滞留させて当該焼却灰を熱処理する熱処理容器
と、前記熱処理容器へ連結され且つ混合された前記焼却
灰と前記砂とをそれぞれ分離する分離機とを備えたので
ある。
へ不活性気体を送り込む不活性気体供給手段と、熱処理
された前記焼却灰を急速に冷却する焼却灰冷却手段とを
備えるとより良いものとなる。
を測定する酸素センサと、前記混合機で混合された前記
焼却灰と前記砂との混合物の温度を測定する温度センサ
と、前記酸素センサの測定信号に基づいて前記熱処理容
器の内部が所定の酸素濃度となるよう前記不活性気体供
給手段を制御する酸素濃度制御手段と、前記温度センサ
の測定信号に基づいて前記焼却灰と前記砂との混合物が
所定の温度となるよう前記混合機の当該焼却灰と当該砂
との混合比を制御する混合比制御手段とを備えても良
い。
理した前記焼却灰から発生する重金属もしくは重金属化
合物の蒸気を捕集する捕集手段を備えると良い。
に加熱した砂と混合機で混合した焼却灰を熱処理容器に
滞留させた後、分離機で砂と分離するので、まんべんな
く熱処理した焼却灰を容易に取り出せる。
熱処理容器内に不活性気体を送り込んで熱処理容器内の
酸素濃度を低下させると共に、焼却灰冷却手段で熱処理
された焼却灰を急速に冷却することにより、焼却灰の熱
処理効果を大幅に向上させる。
酸素濃度制御手段が熱処理容器の内部を所定の酸素濃度
となるように不活性気体供給手段を制御し、温度センサ
の測定信号に基づいて、混合比制御手段が焼却灰と砂と
の混合物を所定の温度となるよう混合機の焼却灰と砂と
の混合比を制御することにより、焼却灰の熱処理は、自
動的に最適な条件下で行われる。
金属もしくは重金属化合物の蒸気を捕集手段で捕集する
ことにより、排気中には、これらの蒸気が含まれること
がない。
設備に適用した場合の一実施例を図1に基づいて説明す
る。なお、図1は、その概略構成図である。
床炉11には、廃棄物を投入するホッパ11aが設けら
れている。流動床炉11の内部下方には、廃棄物を粉
砕、加熱する流動砂10が充てんされている。流動床炉
11の下方には、流動床炉11内へ流動空気を送り込む
図示しない送風機が連結されている。
へ投入された廃棄物は、図示しない加熱バーナで高温加
熱された流動砂10と共に、流動空気により流動床炉1
1内を流動し、粉砕、加熱されて焼却されるのである。
で発生した焼却灰や焼焼ガスなどの排気から熱を回収す
る排熱回収装置12が連結されている。排熱回収装置1
2には、排気中から焼却灰を捕集する集塵装置13が連
結されている。集塵装置13は、誘引通風機14を介し
て煙突15に連結されている。
は、誘引通風機14で吸引されることにより、排熱回収
装置12で熱を回収されてから、集塵装置13で焼却灰
を捕集された後、煙突15から排出されるのである。
の下部には、これら装置で捕集された焼却灰を集積する
集積容器16が連結されている。
より発生する大型不燃物などを流動砂10から分離する
残差分離装置17が連結されており、残差分離装置17
で分離された大型不燃物などは、これら設備の系外へ取
り出され、流動砂10は、配管17aを通ってコンベア
18に送られ、流動床炉11内に戻されるようになって
いる。
及び集積容器16の下部は、流動砂10と焼却灰とを混
合する混合機1にそれぞれ連結されている。混合機1に
は、混合機1で混合した焼却灰と流動砂10とを滞留さ
せる熱処理容器2が連結されている。
は、高温の流動砂10と混合機1で混合された後、熱処
理容器2に送り込まれて滞留させられることにより、流
動砂10の熱でまんべんなく熱処理されるのである。な
お、熱処理容器2は、ピストンフロータイプを用いるこ
とにより、連続運転処理が可能となる。
との混合物の温度を測定する温度センサ3からの信号に
基づいて、焼却灰と流動砂10との混合物の温度を所定
の値となるよう混合機1の焼却灰と流動砂10との混合
比を制御する混合比制御手段である図示しない温度制御
装置が電気的に接続されている。
理容器2内へ不活性気体である窒素を送り込む不活性気
体供給手段である図示しない窒素供給装置が連結されて
いる。この窒素供給装置には、混合機1及び熱処理容器
2内の酸素濃度を測定する酸素センサ4からの信号に基
づいて、混合機1及び熱処理容器2内の酸素濃度を所定
の値となるよう窒素供給装置からの窒素供給量を制御す
る酸素濃度制御手段である図示しない雰囲気制御装置が
電気的に接続されている。
容器2で熱処理された焼却灰を急速冷却しながら流動砂
10から分離する冷却分離機5が連結されている。
送り込まれた焼却灰と流動砂10の混合物は、冷却分離
機5の下部に連結された送風機6からの送風により、冷
却分離機5内を流動すると共に、冷却分離機5の外壁に
設けられた冷却ジャケット7及び、冷却分離機5の内部
に設けられた冷却管8により冷却されながら分離される
のである。なお、本実施例では、冷却分離機5、送風機
6、冷却ジャケット7、冷却管8などにより、焼却灰冷
却手段を構成しているが、冷却分離機5、送風機6など
は、分離機の構成の一部にもなっている。また、本実施
例では、冷却手段として、熱交換率の良い直接接触型の
流動層/移動層方式としている。
5で分離された焼却灰を捕集する集塵装置19が連結さ
れている。集塵装置19は、誘引通風機20を介して煙
突15に連結されている。
5で分離された流動砂10を送り出す排出管5aが設け
られており、排出管5aから排出された流動砂10は、
コンベア18により、流動床炉11内に戻されるように
なっている。
処理により、水銀などの重金属やそれらの化合物の蒸気
を発生した場合に、これらの物質を捕集する捕集手段で
あるスクラバ9が連結されている。このスクラバ9は、
集塵装置19に連結されている。つまり、焼却灰の熱処
理により重金属やそれらの化合物の蒸気が発生しても、
これらの物質は、スクラバ9で捕集され、排気と共に排
出されることがないのである。なお、熱処理容器2内で
発生したこれらの蒸気は、ほとんどスクラバ9側へ流れ
るが、もし、冷却分離機5側へ流れたとしても、集塵装
置19で焼却灰中に取り込まれるので、外部に漏れるこ
とはない。
適条件を求めるため、下記のような実験を行った。な
お、図3は、その実験の装置の概略構成図、図4は、そ
の実験結果である。
れる流動砂と同様な温度(600〜650℃)に予め加
熱した砂と、集積容器で集積された焼却灰と同様な温度
(約100℃)に予め加熱した灰との混合物30が所定
の温度(200℃、300℃、400℃)となるよう
に、上記砂と上記灰とをそれぞれ混合機21のホッパ2
1aに投入して、熱処理容器22内へボール弁21bを
介して送り込む。これと同時に、熱処理容器22内の酸
素濃度が1.5%以下となるように、リーク管23から
空気を追い出すように窒素供給管24から窒素を供給す
る。なお、酸素濃度を1.5%以下とするのは、ダイオ
キシンの再発生を防ぐためである。
てんした後、ボール弁21bを閉じて熱処理容器22を
密閉し、熱処理容器22内の酸素濃度及び温度がそれぞ
れ所定の値となるように各計測器で計測しながら窒素供
給管24からの窒素供給や補助電熱ヒータ25による保
温を行う。
合物30を取り出して急速冷却を行う。これは、熱処理
された灰を高温から室温まで除々に冷却すると、冷却途
中でダイオキシンが再発生する可能性があるためであ
る。
シン系化合物の濃度を分析した。その結果、図4に示す
ように、300℃以上で1時間以上熱処理すると、灰中
のダイオキシン系化合物は、ほとんど分解されて、消滅
または基準値以下となることが判明した。
た廃棄物処理設備の焼却灰処理設備に適用して、廃棄物
の処理を行うには、以下のようにすればよい。廃棄物を
ホッパ11aへ投入すると、廃棄物は、流動床炉11へ
送り込まれ、流動砂10により粉砕、加熱、焼却されて
焼却灰となる。焼却灰は、排熱回収装置12で熱を回収
された後、集塵装置13で捕集されて集積容器16へ送
り込まれる。一方、流動床炉11内の流動砂10は、残
差分離装置17へ送り込まれて、大型不燃物を除去さ
れ、コンベア18で流動床炉11へ戻される。
却灰と、残差分離装置17で大型不燃物を除去された約
500〜650℃の流動砂10の一部とは、混合機1に
送り込まれ、温度制御装置は、温度センサ3からの信号
に基づいて、焼却灰と流動砂10との混合物の温度が3
00〜450℃となるように、混合機1の焼却灰と流動
砂10との混合比を制御する。この焼却灰と流動砂10
との混合物は、熱処理容器2へ送り込まれて滞留させら
れる。
らの信号に基づいて、混合機1及び熱処理容器2内の酸
素濃度が1.5%以下となるように、窒素供給装置を制
御し、熱処理中にダイオキシン系化合物を再発生させな
いように作動する。
却灰と流動砂10との混合物は、冷却分離機5へ送り込
まれ、送風機6、冷却ジャケット7、冷却管8により、
冷却分離機5内で急速冷却されながら分離される。分離
された焼却灰は、集塵装置19で捕集され、流動砂10
は、コンベア18により、流動床炉11内へ戻される。
物の蒸気が発生した場合には、これらの物質は、スクラ
バ9により捕集され、煙突15から排出される排気に
は、これらの物質が含有されることがない。
化合物が除去されると共に、熱処理により、重金属や重
金属系化合物の蒸気が発生しても、排気と共に排出され
ることがなくなるのである。
流動床炉11から抜き出される流動砂10の一部を流用
して、焼却灰の熱処理を行ったが、熱処理専用の加熱砂
により、焼却灰の熱処理をしても良い。本実施例では、
排熱回収装置12及び集塵装置13で捕集された焼却灰
を集積容器16で集積した後、混合機1へ送り込んだ
が、一般的に、排熱回収装置12で捕集された焼却灰
(高温)よりも集塵装置13で捕集された焼却灰(低
温)の方のダイオキシン系化合物残留濃度が問題となる
場合が多いので、集塵装置13で捕集された焼却灰のみ
を熱処理しても良い。
4を混合機1に設けたが、熱処理容器に設けても良い。
本実施例では、横型の熱処理容器2を用いたが、図2に
示すように、縦型の熱処理容器32を用いても良い。
処理設備では、高温に加熱した砂と混合機で混合した焼
却灰を熱処理容器内で滞留させた後、分離機で焼却灰と
砂とを分離し、まんべんなく熱処理した焼却灰を容易に
取り出すので、焼却灰中にダイオキシン系化合物が含有
されている場合には、ダイオキシン系化合物は分解さ
れ、焼却灰中に残留するダイオキシン系化合物は、大幅
に低減する。
熱処理容器内に不活性気体を送り込んで熱処理容器内の
酸素濃度を低下させると共に、焼却灰冷却手段で熱処理
された焼却灰を急速に冷却することにより、焼却灰の熱
処理効果を大幅に向上させるので、焼却灰の熱処理工程
が短縮し、作業効率が向上する。
て、酸素濃度制御手段が熱処理容器の内部を所定の酸素
濃度となるように不活性気体供給手段を制御し、温度セ
ンサの測定信号に基づいて、混合比制御手段が焼却灰と
砂との混合物を所定の温度となるよう混合機の焼却灰と
砂との混合比を制御することにより、焼却灰の熱処理を
自動的に最適な条件で行うので、熱処理に係る作業が大
幅に減少し、作業員の負担が大幅に軽減する。
くは重金属化合物の蒸気が発生した場合には、これら蒸
気を捕集して、排気中にこれらの物質が含有されないよ
うにしたので、重金属もしくは重金属化合物を含有する
焼却灰を何ら問題なく熱処理することができる。
備に適用した場合の一実施例の概略構成図である。
主要部の概略構成図である。
める実験の装置の概略構成図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 焼却灰と高温に加熱された砂とを混合す
る混合機と、前記混合機へ連結され且つ当該混合機で混
合された前記焼却灰と前記砂とを滞留させて当該焼却灰
を熱処理する熱処理容器と、前記熱処理容器へ連結され
且つ混合された前記焼却灰と前記砂とをそれぞれ分離す
る分離機とを備えたことを特徴とする焼却灰熱処理設
備。 - 【請求項2】 前記熱処理容器へ不活性気体を送り込む
不活性気体供給手段と、熱処理された前記焼却灰を急速
に冷却する焼却灰冷却手段とを備えたことを特徴とする
請求項1に記載の焼却灰熱処理設備。 - 【請求項3】 前記熱処理容器の内部の酸素濃度を測定
する酸素センサと、前記混合機で混合された前記焼却灰
と前記砂との混合物の温度を測定する温度センサと、前
記酸素センサの測定信号に基づいて前記熱処理容器の内
部が所定の酸素濃度となるよう前記不活性気体供給手段
を制御する酸素濃度制御手段と、前記温度センサの測定
信号に基づいて前記焼却灰と前記砂との混合物が所定の
温度となるよう前記混合機の当該焼却灰と当該砂との混
合比を制御する混合比制御手段とを備えたことを特徴と
する請求項2に記載の焼却灰熱処理設備。 - 【請求項4】 熱処理した前記焼却灰から発生する重金
属もしくは重金属化合物の蒸気を捕集する捕集手段を備
えたことを特徴とする請求項1、2、3に記載の焼却灰
熱処理設備。
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1993
- 1993-10-26 JP JP26693593A patent/JP3510300B2/ja not_active Expired - Fee Related
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