JPH0938620A - 灰の溶融方法 - Google Patents

灰の溶融方法

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JPH0938620A
JPH0938620A JP7208560A JP20856095A JPH0938620A JP H0938620 A JPH0938620 A JP H0938620A JP 7208560 A JP7208560 A JP 7208560A JP 20856095 A JP20856095 A JP 20856095A JP H0938620 A JPH0938620 A JP H0938620A
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melting
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melting furnace
nox
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Hirota Naka
洋太 中
Morio Iriyama
守生 入山
Shinobu Kato
忍 加藤
Kazuo Nakamura
和夫 中村
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Ebara Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 特段の脱硝設備を設けることなく、大気汚染
の元凶であるＮＯｘの発生をほゞ完全に抑えることがで
きる溶融炉での灰の溶融方法を提供する。 【解決手段】 溶融炉８内で廃棄物焼却灰及び／又は飛
灰３を溶融する方法において、前記溶融炉８内で溶融す
るための燃焼用気体として純酸素６を用いると共に、溶
融炉から出るＮＯｘを含まない排ガス２０は、一部を炉
内温度を制御するために溶融炉内に循環２１させ、残部
は大気中に放出２２することとしたものであり、純酸素
発生装置５から純酸素６を酸素バーナ７に供給し、旋回
溶融炉８で灰３を溶融させ、循環排ガス２１は灰輸送の
ため灰輸送装置２に供給してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、灰の溶融方法に係
り、特に、下水汚泥の焼却灰及び飛灰、都市ゴミの焼却
灰及び飛灰、産業廃棄物焼却灰及び飛灰を溶融固化して
スラグとして得ることができる溶融方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、下水汚泥焼却灰、都市ゴミ焼却灰
等の廃棄物の発生量は年々増加する傾向にあり、また、
埋立処分地の確保も次第に困難な状況になってきてい
る。また、廃棄物中に含まれるＰｂ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｃｄ
など有害な重金属の溶出による汚染の危険性が、長期的
問題としてとりあげられている。そこで、このような廃
棄物処分の問題に対応できる新しい技術として、灰溶融
炉が注目されるようになった。現在、バーナを用いた溶
融炉として、例えは表面方式の回転式、内部溶融式と
か、旋回流方式の溶融方法が実施されている。特に、旋
回溶融方法は有効な手段として実績を挙げつつある。
【０００３】このような溶融方法において、例えば、下
水汚泥流動焼却灰を溶融処理する場合は炉に付随するバ
ーナで重油又は天然ガスなどの燃料を空気（酸素濃度２
１％前後）又は酸素富化空気（酸素濃度３０％前後）で
焼却し、炉内温度１３５０℃前後にして灰を溶融し溶融
スラグを得ている。溶融スラグは焼却灰に比べて比重が
３〜５倍大きく、大幅な減容化が可能である。また、有
害な重金属をスラグ中に固定できるため溶出による問題
がないばかりか、その物理的特性から建築用骨材、道路
用の埋め戻し材としての再利用が期待できる有効な技術
である。
【０００４】ところで、溶融炉から排出される燃焼ガス
は、高温のため灰搬送用空気や燃焼空気中の窒素の一部
が酸化されてサーマルＮＯｘに転化する。このため従来
は、炉内に供給する燃焼空気を２段又は多段に制御して
ＮＯｘの発生抑制を図り、１５０ｐｐｍ程度の発生にと
どめている。前記のサーマルＮＯｘは、灰分中に殆んど
ＮＯｘの元となる窒素がないにも拘らず、また、燃料中
の窒素も殆んど０でこれに由来するいわゆるフェエルＮ
Ｏｘも殆んど生じないにも拘らず、従来の溶融技術が空
気又は酸素富化空気を用いているために発生し、排ガス
中のＮＯｘは高度のＮＯｘ抑制燃焼技術をもってしても
１００ｐｐｍ前後まで抑制するのが限界であった。排ガ
ス中のＮＯｘは殆んどがサーマルＮＯｘであり、大気汚
染の元凶であるＮＯｘを更に低減させるためには、排ガ
ス処理の後段に脱硝設備を設ける必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術に鑑み、特段の脱硝設備を設けることなく、大気汚染
の元凶であるＮＯｘの発生をほゞ完全に抑えることがで
きる溶融炉での灰の溶融方法を提供することを課題とす
る。
【０００６】
【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、溶融炉内で焼却灰及び／又は飛灰を溶
融する方法において、前記溶融炉内で溶融するための燃
焼用気体として純酸素を用いると共に、溶融炉から出る
ＮＯｘを含まない排ガスは、一部を溶融炉内に循環さ
せ、残部は大気中に放出することを特徴とする灰の溶融
方法としたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明は、焼却灰の組成中に窒素
分が無く、また、燃焼排ガス中のＮＯｘの発生原因は空
気中の窒素によるところが大きいことに着目し、燃焼空
気として純酸素（酸素発生方法としては、例えば、深冷
法、吸着法などによる）を使用する。また、更に、本発
明では、溶融炉の炉内温度を制御するために、また、溶
融炉に灰を導入する搬送用気体（ニューマコンベア）と
して、溶融排ガスの一部を循環させて用いることがで
き、外部からの窒素の移行は全くない。表１は都市ゴミ
及び下水汚泥の焼却灰の組成を分析したものである。
【０００８】
【表１】
【０００９】このように、焼却灰中には窒素分は実質的
に存在しない。これにより、排ガス中のＮＯｘは皆無と
なり、現在抱えている大気汚染の元凶であるＮＯｘ発生
の問題が解決できる。本発明の方法により、燃焼空気と
して純酸素を使用するので、溶融排ガス中のＮＯｘは皆
無となる。また、溶融排ガスの一部を循環させ炉内温度
を制御し、純酸素燃焼での炉内の過度の高温化を抑え、
炉体及び耐火材の劣化を防ぐことができる。本発明は、
搬送用気体を用いて旋回流を形成する旋回溶融炉に特に
好ましく適用できるが、それ以外の溶融炉にも適用する
ことができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を実施例で図面を用いて具体的
に説明するが、本発明はこれに限定されるものではな
い。 実施例１ 図１は、本発明の灰の溶融方法を利用する灰溶融設備の
一例の旋回溶融設備を示す全体構成図である。図１にお
いて、この灰溶融設備は、灰ホッパ１、旋回溶融炉８、
白防用熱交換器１３、脱硫減湿塔１５、集塵装置１８、
誘引送風機２０、煙突２２から構成されている。灰ホッ
パ１には灰（都市ゴミ焼却灰及び飛灰、下水汚泥焼却灰
及び飛灰、産業廃棄物焼却灰及び飛灰）が貯留されてい
る。灰３は灰輸送装置２より旋回溶融炉８に炉の接線方
向から吹き込まれる。その際に旋回流が生じ、燃料４及
び純酸素発生装置５と接続してなる酸素バーナ７により
効率良く溶融される。
【００１１】溶融物９は旋回溶融炉８の下部より排出さ
れ、スラグコンベヤ１０を経由して、有害な重金属を固
定化したスラグとなり、建築用骨材や道路用の埋め戻し
材として再利用される。使用した燃料４及び灰３中には
窒素分が無く、また、バーナ燃焼用のガスとして純酸素
を使用するため、ＮＯｘは発生せず、溶融排ガス１１中
にはＮＯｘは含まれない。溶融排ガス１１は脱硫減湿塔
１５において脱硫及び減湿され、その後集塵装置１８に
おいて粉塵が除去される。溶融排ガス１１中にはＮＯｘ
が含まれていないため、脱硝装置は不要となる。
【００１２】一部の排ガスは、誘引ファン２０により循
環ガス２１として循環される。循環ガス２１は灰輸送装
置２の灰輸送用気体として利用される。また、予熱器１
２を通して熱回収をした後、酸素バーナ７や旋回溶融炉
８にも送られ、炉内温度を制御し、純酸素燃焼での炉内
の過度の高温化を抑え、炉体及び耐火材の劣化を防ぐ。
誘引送風機２０で送られた排ガスの残部は白防空気１４
と混合し、煙突２２より白煙を生じること無く大気中に
放出される。
【００１３】実施例２ 実際の灰溶融において、燃料燃焼用の気体として空気を
使用した場合と、酸素を使用した場合の実験をした。表
２に溶融炉出口及び煙突出口の排ガスを各々分析した結
果を示す。
【００１４】
【表２】 * ＳＯｘ及びＮＯｘ濃度は１２％Ｏ2 換算値である。
【００１５】
【発明の効果】前記したように、本発明では燃焼空気と
して純酸素を使用するので、溶融排ガス中のＮＯｘは皆
無となり、脱硝装置を用いての排ガス処理は不要にな
る。排ガス量は空気を使用した場合と比べて５分の１程
度に減少するため、排ガス処理設備、集じん設備、通風
設備の小型化が可能となり、また、余分な空気の加熱が
必要でないため、省エネルギ化が図れる。また、従来の
ようにサーマルＮＯｘの発生を抑制するための運転制御
法をとる必要はなく、溶融炉内の温度を融点の異なる対
象物に適した温度に変えることができ、且つ高温を維持
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の灰の溶融方法を利用する旋回溶融設備
の全体構成図。
【符号の説明】
１：灰ホッパ、２：灰輸送装置、３：灰、４：燃料、
５：純酸素発生装置、６：純酸素、７：酸素バーナ、
８：旋回溶融炉、９：溶融物、１０：スラグコンベヤ、
１１：溶融排ガス、１２：予熱器、１３：白防用熱交換
器、１４：白防空気、１５：脱硫減湿塔、１６：減湿
水、１７：排水、１８：集塵装置、１９：ダスト、２
０：誘引送風機、２１：循環排ガス、２２：煙突、２
３：排熱回収設備
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 和夫 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 溶融炉内で焼却灰及び／又は飛灰を溶融
    する方法において、前記溶融炉内で溶融するための燃焼
    用気体として純酸素を用いると共に、溶融炉から出るＮ
    Ｏｘを含まない排ガスは、一部を溶融炉内に循環させ、
    残部は大気中に放出することを特徴とする灰の溶融方
    法。
JP7208560A 1995-07-25 1995-07-25 灰の溶融方法 Pending JPH0938620A (ja)

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JP7208560A JPH0938620A (ja) 1995-07-25 1995-07-25 灰の溶融方法
DE1996130151 DE19630151A1 (de) 1995-07-25 1996-07-25 Verfahren zum Schmelzen von Asche

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JP7208560A JPH0938620A (ja) 1995-07-25 1995-07-25 灰の溶融方法

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