JPH0861645A

JPH0861645A - 飛灰の溶融処理炉

Info

Publication number: JPH0861645A
Application number: JP6191673A
Authority: JP
Inventors: Junya Nishino; 順也西野; Tetsuya Watanabe; 哲也渡辺; Takeo Kobayashi; 武男小林; Jujiro Umeda; 十次郎梅田; Takeshi Sakurai; 健士櫻井
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1994-08-15
Filing date: 1994-08-15
Publication date: 1996-03-08

Abstract

(57)【要約】【目的】飛灰の溶融処理炉に係るもので、金属を高濃
度で分離して再利用を図り、金属部分の流下及び停止を
速やかにかつ簡単な操作で行なうとともに、炉構造物へ
の影響を低減する。【構成】飛灰を溶融処理して飛灰に混入している金属
を分離させる溶融炉として、炉内に配される炉内電極
と、炉底部に配され炉内電極との間の通電により炉内に
供給された飛灰を溶融状態に導く炉底電極と、炉内に連
通状態に配され溶融金属を流下させる流下ノズルと、流
下ノズルの開閉を行なう流下制御手段とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、飛灰の溶融処理炉に係
り、特に、都市ごみ、産業廃棄物等を焼却する廃棄物焼
却炉から排出される飛灰を溶融処理して得られる重金属
類の分離回収技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】都市ごみ等の被焼却物を焼却するための
焼却炉の例として、実開平３−５６０２７号「流動床式
焼却炉」が提案されている。また、飛灰（ダスト）を溶
融炉で溶融処理する関連技術例として、以下の提案がな
されている。特開昭５８−０３０３８２号「ダストの処理方法」特開昭５８−０４０７９１号「出滓方法」特開昭６０−０５３７８０号「直接通電式溶融処理炉
の電極挿入制御装置」特開昭６０−０５４７８０号「ダストの溶融処理炉」特公昭６３−０５１７５５号「ダストの処理方法」特開昭６３−３１５１８７号「焼却炉排ガスの処理
法」特開平０２−０９９１８４号「重金属含有ダストの無
害化処理方法」これらの技術では、都市ごみ等の焼却炉から排出される
飛灰（ダスト）を溶融炉で溶融処理してダストの溶融固
化を行なう際に、溶融時に生じる諸問題を解決するよう
にしている。

【０００３】例えば従来技術例にあっては、炉内に突
出状態の一対の電極を配しておいて、電極間に介在して
いる溶融物に通電して温度を上昇させ、炉内に投入した
ダストの溶融を促進させるとともに、比重差に基づい
て、水に可溶性成分の上層の溶滓と、水に難溶性成分の
下層の溶滓とに分離させて出滓するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
例等の溶融炉あって、下層の溶滓を取り出した場合に
は、スラグに重金属が混入した状態となり易く、有用な
重金属のみを高い濃度で選択的に取り出すことが困難で
あり、また、下層の溶滓の一部だけを取り出そうとする
と、操作性が損なわれ易くなる等の課題が残されてい
る。

【０００５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、金属を高濃度で分離して再利用を可能にするこ
と、金属部分の流下及び停止を速やかにかつ簡単な操
作で行なうこと、炉構造物への影響を低減することを
目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】飛灰を溶融処理して飛灰
に混入している金属を分離させる溶融炉として、炉内に
配される炉内電極と、炉底部に配され炉内電極との間の
通電により炉内に供給された飛灰を溶融状態に導く炉底
電極と、炉底部に一体にかつ炉内に連通状態に配され溶
融金属を流下させる流下ノズルと、該流下ノズルの近傍
に配され流下ノズルの開閉を行なう流下制御手段とを具
備する構成を採用している。これらの技術に、流下ノズ
ルが導電性を有するとともに、流下制御手段が、給電手
段と、該給電手段に接続され流下ノズルを誘導加熱して
溶融金属を流下させる誘導加熱コイルとを具備する技術
が付加される。また、炉底電極が、炉底部の内面に露出
状態に配される技術が付加される。

【０００７】

【作用】炉内電極と炉底電極との間の通電により、飛灰
が溶融状態に導かれ、溶融物中の比重の大きい重金属等
は、炉底電極の上に分離集積させられて、ベースメタル
部の一部となる。流下制御手段の作動により、流下ノズ
ルを加熱すると、流下ノズル中に介在している金属が溶
融状態となり、ベースメタル部の溶融金属の一部が流下
し、外部に取り出される。流下制御手段が、誘導加熱コ
イルを有している場合には、給電により導電性を有する
流下ノズルを誘導加熱して溶融金属を流下させること
や、誘導加熱の停止により流下を停止させることが行な
われる。炉底電極が露出状態に配されていると、電極間
の直接通電が行なわれて重金属の蓄積とともに、ベース
メタルが形成される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明に係る飛灰の溶融処理炉の一実
施例を図１及び図２に基づいて説明する。各図におい
て、符号１は溶融炉、２は被溶融物供給手段、３は流下
制御手段、４は排ガス処理系である。

【０００９】前記溶融炉１には、給電を行なうための給
電手段１１と、該給電手段１１に接続され放電熱及びジ
ュール熱によりその間の介在物を溶解する炉内電極１２
Ａ，炉底電極１２Ｂ及びベースメタル部１３と、被溶融
物供給手段２に接続される投入口１４と、排ガス処理系
４に接続され排ガスを送り出すための排気口１５と、塩
層ａ，スラグ層ｂ及び濃縮層ｃの出滓を行なうための塩
出滓口１６，スラグ出滓口１７及び流下ノズル１８と、
該流下ノズル１８が一体に支持され流下ノズル１８を下
方に引き出すための貫通穴１９ａ及び流下ノズル１８の
一部を露出状態とするための拡径穴１９ｂを有している
炉底部１９とが配される。

【００１０】前記炉内電極１２Ａは、カーボン棒等によ
り形成されるとともに給電手段１１に接続され、溶融炉
１の内部に炉底電極１２Ｂの近傍まで下向きに挿入さ
れ、そして、炉底電極１２Ｂは、例えば炉内電極１２Ａ
の直下で流下ノズル１８の隣接位置等の炉底部１９に埋
設状態にかつ上表面が露出した状態に配される。

【００１１】また、流下ノズル１８は、導電性及び耐熱
性を有する金属材料によって円筒状に形成され、その周
囲の大部分を拡径穴１９ｂによって開放するように設定
される。

【００１２】前記被溶融物供給手段２は、例えば従来技
術例として挙げた実開平３−５６０２７号「流動床式焼
却炉」と、図１の溶融炉１との間に介在し、飛灰を一時
貯留しておいて、貯留した飛灰を溶融炉１の投入口１４
に適量ずつ移送するものが適用される。

【００１３】前記流下制御手段３は、高周波電源等の給
電手段３１と、該給電手段３１に接続され給電時に流下
ノズル１８を誘導加熱するための誘導加熱コイル３２と
を具備している。

【００１４】前記排ガス処理系４は、溶融炉１の排気口
１５に接続され、飛灰の溶融時に発生した排ガスを適宜
処理するものが適用される。

【００１５】以下、飛灰の溶融処理と、飛灰に含有して
いる重金属の分離回収とについて説明する。

【００１６】給電手段１１の作動により、炉内電極１２
Ａと炉底電極１２Ｂとの間の通電を行なって、炉内の収
容物の温度を上昇させて溶融状態に導いておき、被溶融
物供給手段２から、飛灰と必要に応じて付加される適宜
の添加物とを投入口１４を経由して溶融炉１の内部に供
給すると、溶融物の熱が投入物Ｘに伝達して、投入物Ｘ
が徐々に溶融状態に導かれる。なお、溶融炉１の運転初
期等にあって、溶融炉１の内部にベースメタル部１３が
形成されていない場合にあっても、炉内電極１２Ａと炉
底電極１２Ｂとの間の直接通電により投入物Ｘの溶融状
態への誘導が行なわれ、ベースメタル部１３の形成また
は介在により、炉内電極１２Ａとベースメタル部１３と
の間の通電も行なわれる。

【００１７】溶融炉１に投入された飛灰等の投入物Ｘを
溶融状態に導くと、比重の比較的小さい塩層ａ、比重の
中程度のスラグ層ｂ、比重の比較的大きいＦｅ，Ｚｎ，
Ｃｄ，Ｐｂ，Ｈｇ等の重金属類からなる濃縮層ｃに分離
する。濃縮層ｃの部分には、比重の大きい重金属等が、
ベースメタル部１３の上に分離集積させられるととも
に、これら重金属等が炉底電極１２Ｂの上に蓄積してベ
ースメタル部１３を形成し、以下、沈降した重金属等が
ベースメタル部１３に取り込まれる。

【００１８】塩層ａ、スラグ層ｂ及び濃縮層ｃの出滓
は、該当する塩出滓口１６、スラグ出滓口１７及び流下
ノズル１８を適宜開放することにより行なわれる。そし
て、流下ノズル１８を開放する場合には、流下制御手段
３における給電手段３１の作動により行なわれ、誘導加
熱コイル３２に電流を流して流下ノズル１８を誘導加熱
すると、流下ノズル１８の内部に介在している低融点金
属等が溶融状態となって流動性が生じ、ベースメタル部
１３の溶融金属が流下するとともに、ベースメタル部１
３の重金属等が流下することにより外部に取り出され
る。流下制御手段３の作動を中断、つまり、誘導加熱コ
イル３２への給電を中断すると、流下ノズル１８の温度
が低下して、流下ノズル１８の内部の金属の流動性が消
滅し流下が停止する。

【００１９】なお、溶融炉１の運転によって発生する排
ガスは、排気口１ｂから排ガス処理系４に送り込まれて
必要な処理がなされる。

【００２０】

【発明の効果】本発明に係る飛灰の溶融処理炉によれ
ば、以下のような効果を奏する。（１）炉内電極と炉底電極との間の通電により飛灰を
溶融状態に導くとともに、炉内に流下ノズルを連通状態
に配し、流下制御手段により流下ノズルの開閉を行なう
ものであるから、ベースメタル部に溶融金属を濃縮し
て、流下により高濃度の金属を外部に取り出して再利用
を図ることができる。（２）流下ノズルの誘導加熱及び停止により、流下ノ
ズル内部の貯留金属及びベースメタル部の流下状態を制
御し、溶融金属の流下及び停止を速やかにかつ簡単な操
作で行なうことができる。（３）流下ノズルから溶融金属を流下させ、外部に引
き出された流下ノズルの加熱及び非加熱操作により、他
の炉構造物に対して影響を及ぼすことなく、流下の制御
を行なうことができる。（４）炉底電極が、炉底部に対して露出状態に配され
ることにより炉内電極との通電を容易にし、溶融物及び
ベースメタル部の量や状態拘らず、容易に溶融炉の起動
を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る飛灰の溶融処理炉の一実施例を示
す正断面図である。

【図２】図１の流下制御手段の部分の拡大図である。

【符号の説明】

１溶融炉２被溶融物供給手段３流下制御手段４排ガス処理系１１給電手段１２Ａ炉内電極１２Ｂ炉底電極１３ベースメタル部１４投入口１５排気口１６塩出滓口１７スラグ出滓口１８流下ノズル１９炉底部１９ａ貫通穴１９ｂ拡径穴３１給電手段３２誘導加熱コイルａ塩層ｂスラグ層ｃ濃縮層Ｘ投入物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ２３Ｇ 5/00 １１５ＢＦ２７Ｂ 3/19 Ｆ２７Ｄ 3/14 Ｚ (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 (72)発明者櫻井健士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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】飛灰を溶融処理して飛灰に混入している
金属を分離させる溶融炉（１）であって、炉内に配され
る炉内電極（１２Ａ）と、炉底部（１９）に配され炉内
電極との間の通電により炉内に供給された飛灰を溶融状
態に導く炉底電極（１２Ｂ）と、炉底部に一体にかつ炉
内に連通状態に配され溶融金属を流下させる流下ノズル
（１８）と、該流下ノズルの近傍に配され流下ノズルの
開閉を行なう流下制御手段（３）とを具備することを特
徴とする飛灰の溶融処理炉。
【請求項２】流下ノズル（１８）が導電性を有すると
ともに、流下制御手段（３）が、給電手段（３１）と、
該給電手段に接続され流下ノズルを誘導加熱して溶融金
属を流下させる誘導加熱コイル（３２）とを具備するこ
とを特徴とする請求項１記載の飛灰の溶融処理炉。
【請求項３】炉底電極（１２Ｂ）が、炉底部（１９）
の内面に露出状態に配されることを特徴とする請求項１
または２記載の飛灰の溶融処理炉。