JPH0960829A - ゴミ焼却灰溶融炉及びゴミ焼却灰溶融炉システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゴミ処理に関して、安全無害化、減容化、資
源の有効利用を図ることができ、しかも低コストのゴミ
焼却灰溶融炉及びゴミ焼却灰溶融炉システムを提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 可燃性のゴミ又は焼却灰は、各々別個に
破砕されて微粒化され、各々の収容器１８，１９に収容
される。次に、各収容器１８，１９から燃料供給路３０
に、ゴミ及び焼却灰からなる微粒化固体混合燃料が供給
される。この燃料は主バーナ３２に導入されて焼却され
る。主バーナ３２による燃料温度は非常な高温となるの
で、溶融して溶融スラグとなり、横室４２の底部をその
傾斜に沿って徐々に縦室４１側に流れてゆき、縦室４１
下部のルツボ４１ｂに収容される。ルツボ４１ｂでは、
黒鉛電極６７による電気抵抗加熱が行われるので、更に
溶融スラグの温度が上昇し、溶融スラグから溶融メタル
が分離する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、都市ゴミ等のゴミ
を焼却して溶融処理するゴミ焼却灰溶融炉に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】現在、一般廃棄物の年間総排出量は５０
００万ｔを越え、その増加傾向は鈍化しているものの、
非常に高水準である。一般廃棄物の処理方法としては、
ゴミをバーナ等を用いて燃焼させる焼却処理が主流であ
る。ところが、この焼却処理によって発生する焼却灰
は、ゴミ発生量の１２％に相当し非常に多量である。

【０００３】また、これまでは、ゴミは灰で終わると考
えられ、ゴミを焼却して灰にし、この焼却灰を埋立地に
投棄して処理する方法が採用されていたが、この方法で
は、埋立地の入手困難を始め、重金属の溶出、埋立地の
汚濁などの問題がある。そのため、最終処分されて埋め
立てされる物質の減容化や汚染物質の対策が検討されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この対策として、焼却
灰の溶融処理を行なう技術が考えられる。これは、例え
ばコークスを用いて焼却する高炉式溶融炉や、電気を用
いた電気アーク式溶融炉や、オイルバーナを用いた回転
式表面溶融炉等の様に、焼却灰を高温で溶融させて処理
する方法であり、減容化等には有効であるが、通常は、
特定の対象の物質を焼却する特有の構造をした専焼炉的
なものであり、また、非常に多くのエネルギーを必要と
し、製造及び運転コストが高いという問題がある。

【０００５】本発明は、前記課題を解決するためになさ
れたものであり、ゴミ処理に関して、安全無害化、減容
化、資源の有効利用を図ることができ、しかも低コスト
のゴミ焼却灰溶融炉及びゴミ焼却灰溶融炉システムを提
供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、可燃性の廃棄物から形成した微
細な固体燃料又は液体燃料を、炉内にて高温にて燃焼さ
せて溶融スラグとするとともに、該溶融スラグを更に加
熱して、該溶融スラグと溶融メタルとを分離することを
特徴とするゴミ焼却灰溶融炉を要旨とする。

【０００７】請求項２の発明は、前記ゴミ焼却灰溶融炉
が、熱負荷率；１００００００〜１８０００００kcal／
m³hr、平均炉内温度；１４００〜１６００℃の高密度高
速燃料炉であることを特徴とする前記請求項１記載のゴ
ミ焼却灰溶融炉を要旨とする。

【０００８】請求項３の発明は、前記固体燃料が、可燃
性の廃棄物を粉砕した微粒化固体燃料であることを特徴
とする前記請求項１又は２記載のゴミ焼却灰溶融炉を要
旨とする。請求項４の発明は、前記微粒化固体燃料にゴ
ミ焼却灰を加えて燃焼させることを特徴とする前記請求
項３記載のゴミ焼却灰溶融炉を要旨とする。

【０００９】請求項５の発明は、前記ゴミ焼却灰溶融炉
が、立設された筒状の縦室と、該縦室の側方にて接続さ
れて上方に傾斜した横室と、を備え、前記横室にてゴミ
焼却を行なって溶融スラグとするとともに、前記縦室に
て前記横室から供給された溶融スラグと溶融メタルとを
分離することを特徴とする前記請求項１〜４のいずれか
記載のゴミ焼却灰溶融炉を要旨とする。

【００１０】請求項６の発明は、前記横室の先端部に燃
料を燃焼させるバーナを備えたことを特徴とする前記請
求項５記載のゴミ焼却灰溶融炉を要旨とする。請求項７
の発明は、前記バーナ近傍に点火用の補助バーナを備え
たことを特徴とする前記請求項６記載のゴミ焼却灰溶融
炉を要旨とする。

【００１１】請求項８の発明は、前記溶融スラグを前記
縦室の下部のルツボに集め、該溶融スラグを更に加熱す
る加熱部を備えたことを特徴とする前記請求項５〜７の
いずれか記載のゴミ焼却灰溶融炉を要旨とする。

【００１２】請求項９の発明は、前記加熱部が、前記溶
融スラグに挿入された電極に通電して加熱する電気抵抗
加熱装置であることを特徴とする前記請求項８記載のゴ
ミ焼却灰溶融炉を要旨とする。

【００１３】請求項１０の発明は、前記縦室の下部のル
ツボに、前記溶融スラグと溶融メタルとを分離して取り
出す取出口を各々設けたことを特徴とする前記請求項８
又は９記載のゴミ焼却灰溶融炉を要旨とする。

【００１４】請求項１１の発明は、前記縦室及び横室
が、内側面ほど耐熱性が優れた傾斜機能材料から構成さ
れていることを特徴とする前記請求項１〜１０のいずれ
か記載のゴミ焼却灰溶融炉を要旨とする。

【００１５】請求項１２の発明は、前記請求項１〜１１
のいずれか記載のゴミ焼却灰溶融炉に、その燃料とし
て、可燃性の廃棄物を微細に破砕して供給する燃料供給
装置を備えたことを特徴とするゴミ焼却灰溶融炉システ
ムを要旨とする。

【００１６】請求項１３の発明は、前記ゴミ焼却灰溶融
炉に、その燃料として、可燃性の廃棄物を微細に破砕し
た微粒化固体燃料と同様に微粒化したゴミ焼却灰とを混
合して供給する燃料供給装置を備えたことを特徴とする
前記請求項１２記載のゴミ焼却灰溶融炉システムを要旨
とする。

【００１７】請求項１４の発明は、前記ゴミ焼却灰溶融
炉の高温の燃焼排ガスを用いてスターリングエンジンを
駆動し発電するシステムを有することを特徴とする前記
請求項１２又は１３記載のゴミ焼却灰溶融炉を要旨とす
る。

【００１８】請求項１５の発明は、前記ゴミ焼却灰溶融
炉の燃焼排ガスを集め、該燃焼排ガスを外界に排出する
ガスと、焼却灰とに分離する分離装置を備えたことを特
徴とする前記請求項１２〜１４のいずれか記載のゴミ焼
却灰溶融炉システムを要旨とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】請求項１の発明のゴミ焼却炉で
は、燃料として、可燃性の廃棄物から形成した微細な固
体燃料又は液体燃料を使用するので、従来の様に重油等
を用いて加熱する必要がなく、省資源に寄与し、エネル
ギー的に有利である。また、炉内にて高温にて燃焼させ
て溶融スラグとするので、廃棄物である冷却固化したス
ラグ（滓砂）の減容化を図ることができる。更に、溶融
スラグを加熱して、溶融スラグと重金属である溶融メタ
ルとを分離するので、溶融スラグには重金属は含まれて
いない。よって、埋立地等に廃棄された滓砂から重金属
が漏れ出して環境を汚染することがない。その上、予め
重金属を分離するのであるから、分離した重金属の再利
用を図ることもできる。

【００２０】請求項２の発明では、ゴミ焼却灰溶融炉
が、熱負荷率；１００００００〜１８０００００kcal／
m³hr、平均炉内温度；１４００〜１６００℃の高密度高
速燃料炉であるので、好適にゴミを焼却して溶融スラグ
とすることができる。請求項３の発明では、固体燃料と
して、可燃性の廃棄物を例えば０．３ｃｍ程度に粉砕し
た微粒化固体燃料を使用することができ、この様に微粒
化されると、燃焼性に優れているという利点がある。

【００２１】請求項４の発明では、微粒化固体燃料にゴ
ミ焼却灰を加えて燃焼させる。この場合、ゴミ焼却灰も
固定燃料と同程度に微粒化され、それらが混合されてい
ると燃料性が良いので好適である。尚、このゴミ焼却灰
としては、通常の焼却炉等で焼却され、まだ減容化が十
分でないものを用いると、減容化が促進されるので好適
である。

【００２２】請求項５の発明では、ゴミ焼却灰溶融炉と
して、立設された筒状の縦室と縦室の側方にて接続され
て上方に傾斜した横室とを備えたものを採用できる。こ
の場合、横室にてゴミ焼却を行なって溶融スラグとする
とともに、縦室にて横室から供給された溶融スラグと溶
融メタルとを分離するので、ゴミの焼却及び溶融と、溶
融スラグ及び溶融メタルの分離とを、連続的に効率よく
行なうことができので好適である。

【００２３】請求項６の発明では、横室の先端部に燃料
を燃焼させるバーナを備えたものを採用できる。この場
合、先端部、即ち上方の位置にあるバーナにてゴミの焼
却を行なって溶融スラグとし、そのまま溶融スラグを横
室の傾斜に沿って横室の根元側、即ち縦室側に案内する
ことができるので、構造的に優れたものである。

【００２４】請求項７の発明では、バーナ近傍に点火用
の補助バーナを備えているので、例えば始動時等にこの
補助バーナにより容易に点火を行なうことができる。請
求項８の発明では、溶融スラグを縦室の下部のルツボに
集め、このルツボ内の溶融スラグを加熱部により加熱し
て更に高温とすることによって、溶融スラグから重金属
等である溶融メタルを分離することができる。

【００２５】請求項９の発明では、加熱部として、溶融
スラグに挿入された例えば黒鉛電極に通電して加熱する
電気抵抗加熱装置を採用することができる。請求項１０
の発明では、縦室の下部のルツボに、溶融スラグと溶融
メタルとを分離して取り出す取出口を各々設けているの
で、溶融スラグと溶融メタルとを容易に分離して取り出
すことができる。

【００２６】請求項１１の発明では、縦室及び横室が、
内側面ほど耐熱性が優れた傾斜機能材料から構成されて
いるので、極めて耐火性に優れている。また、外側表面
ほど金属成分が増加するものであれば、強度的にも優れ
ている。請求項１２の発明のゴミ焼却灰溶融炉システム
では、上述したゴミ焼却灰溶融炉に、可燃性の廃棄物を
微細に破砕して供給する燃料供給装置を備えているの
で、良質な燃料の供給を連続的に且つ安定して行なうこ
とができる。

【００２７】請求項１３の発明では、ゴミ焼却灰溶融炉
に、可燃性の廃棄物を微細に破砕した微粒化固体燃料と
同様に微粒化したゴミ焼却灰とを混合して供給するの
で、ゴミの焼却とともに焼却灰の減容化を、連続的に安
定して行なうことができる。請求項１４の発明では、ゴ
ミ焼却灰溶融炉の高温の燃焼排ガスを用いてスターリン
グエンジンを駆動し発電するので、排ガスの有効利用を
図ることができ、エネルギーコストが低減するという利
点がある。

【００２８】請求項１５の発明では、ゴミ焼却灰溶融炉
の燃焼排ガスを集め、その燃焼排ガスを外界に排出する
ガスと焼却灰とに分離する分離装置を備えているので、
クリーンな排ガスのみを排出することができ、環境浄化
に寄与する。

【００２９】

【実施例】以下、本発明のゴミ焼却灰溶融炉及びゴミ焼
却灰溶融炉システムの実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は、実施例のゴミ焼却灰溶融炉を用いたゴミ焼
却灰溶融炉システムの説明図である。

【００３０】図１に示す様に、本実施例のゴミ焼却灰溶
融炉システムは、燃料として可燃性のゴミ自身を使用す
るとともに、ゴミ焼却を高温にて行なって溶融スラグと
し、更に加熱して溶融スラグと溶融メタルとを分離して
排出するシステムである。 以下、本実施例のシステムを、上流側から順に説明す
る。

【００３１】まず、可燃性のゴミとして、例えば廃プラ
スチックを投入するゴミ投入部１には、投入したゴミを
徐々に移動させるスクリュウ部材２と、ゴミ投入部１の
下部に配置されてゴミの排出量を調節するロータリバル
ブ３と、ロータリバルブ３の下方に設けられた開口部４
とを備えている。

【００３２】また、前記ゴミ投入部１と並列に、焼却灰
を投入する焼却灰投入部５が配置されており、この焼却
灰投入部５には、投入した焼却灰を徐々に移動させるス
クリュウ部材６と、焼却灰投入部５の下部に配置されて
焼却灰の排出量を調節するロータリバルブ７と、ロータ
リバルブ７の下方に設けられた開口部８とを備えてい
る。尚、この焼却灰とは、例えば通常のゴミ焼却炉にて
一旦焼却されたゴミの焼却灰であるが、溶融スラグとな
るまで加熱されていないので、それほど減容化は進んで
いない。

【００３３】前記ゴミ投入部１及び焼却灰投入部５の開
口部４，８の下方には、ベルトコンベア１０が配置され
ており、開口部４，８から落とされたゴミ又は焼却灰
は、ベルトコンベア１０によって搬送される。尚、前記
開口部４，８からは、ゴミ又は焼却灰のどちらか一方が
排出されるのみであり、それによって、ゴミ又は焼却灰
は分別して搬送されることになる。

【００３４】前記ベルトコンベア１０によって搬送され
たゴミ又は焼却灰（以下ゴミ等と称す）は、粗破砕機１
１内に投入される。この粗破砕機１１により、ゴミ等は
数ｃｍの大きさに破砕される。粗破砕機１１から取り出
されたゴミ等は、中破砕機１２内に投入される。この中
破砕機１２では、ゴミ等はほぼ１ｃｍの大きさに破砕さ
れる。

【００３５】中破砕機１２から取り出されたゴミ等は、
仕上げ破砕機１３内に投入される。この仕上げ破砕機１
３では、ゴミ等はほぼ０．３ｃｍの大きさに破砕され、
微粒化された固体燃料又は焼却灰となる。次に、仕上げ
破砕機１３から取り出されたゴミ等は、リフト１４によ
って上方に運ばれ、リフト上方部よりベルトコンベア１
５上に投入される。

【００３６】このベルトコンベア１５によって搬送され
たゴミ等は、その種類の応じて異なる容器に収容され
る。つまり、ゴミの場合には、ベルトコンベア１５の下
方に位置する別のベルトコンベア１６が図の右方向に移
動しているので、ゴミは、ベルトコンベア１５から直接
に、ゴミ収容器１８内に投入される。一方、焼却灰の場
合には、ベルトコンベア１６が図の左方向に移動してい
るので、ベルトコンベア１５によって搬送された焼却灰
は、ベルトコンベア１６上に投入され、その後、ベルト
コンベア１６によって搬送されて、焼却灰収容器１９内
に投入される。

【００３７】前記ゴミ収容器１８には、投入したゴミを
徐々に移動させるスクリュウ部材２１と、ゴミ収容器１
８の下部に配置されたロータリバルブ２２と、ロータリ
バルブ２２の下方に設けられた開口部２３とを備えてい
る。また、前記焼却灰収容器１９には、投入した焼却灰
を徐々に移動させるスクリュウ部材２４と、焼却灰収容
器１９の下部に配置されたロータリバルブ２５と、ロー
タリバルブ２５の下方に設けられた開口部２６とを備え
ている。

【００３８】尚、前記ゴミ収容器１８又は焼却灰収容器
１９に各々収容されたゴミ又は焼却灰は、上述した各破
砕機１１，１２，１３によって破砕されているので、容
易に細い管の中を移動可能な様に、微粒化した固体とな
っている。前記ゴミ収容器１８及び焼却灰収容器１９の
開口部２３，２６からは、微粒化したゴミ及び焼却灰
が、細管である燃料供給路３０に導入されて混合され
る。尚、ここで、ゴミと焼却灰とを混合して微粒化固体
混合燃料とするのは、一般の焼却炉等で低温にて（即ち
溶融化されないで）焼却された焼却灰を効率よく加熱溶
融して減容化を行なうためである。

【００３９】また、前記燃料供給路３０の端部には、管
内を負圧に保つために、ルーツブロワ３４が接続されて
いるが、これは、固体である燃料の導入をスムーズに行
わせるためである。更に、燃料供給路３０には、排ガス
から分離した焼却灰等を戻すために、小型の焼却灰収容
器３５が接続されている。

【００４０】そして、上述した微粒化固体混合燃料は、
燃料供給路３０からゴミ焼却灰溶融炉３１の主バーナ３
２に導かれる。このゴミ焼却灰溶融炉３１は、ゴミを高
温にて焼却して溶融処理するためのものであり、後に詳
述する様に、円筒状の縦室４１と、縦室４１の側面に接
続された横室４２とを備えている。そして、この横室４
２にて高温で焼却された微粒化固体混合燃料は、溶融ス
ラグとなって、横室４２から縦室４１の下部のルツボ４
１ｂに導かれ、一方、焼却によって発生した燃焼排ガス
は、縦室４１上部に導かれる。

【００４１】この縦室４１内部には、スターリングエン
ジン５９を駆動させる管体４３が配置されており、縦室
４１上端には、排ガスを排出するための排出路４４が設
けられている。排出路４４は、ガス減温清浄機４５に接
続されており、ガス減温清浄機４５の内部では、（融点
降下剤である）消石灰スラリーが噴霧され、塩素や亜硫
酸ガスを除去して清浄な排ガスと微細な粉体（焼却灰と
反応物）との分離が行われる。ガス減温清浄機４５の下
部にはロータリバルブ４６が設けられており、このロー
タリバルブ４６を介して開口部４７から、粉体が下方の
ベルトコンベア４８に投入される。

【００４２】一方、ガス清浄機４５の上部から排出され
る排ガスは、マルチサイクロン５１に導入され、更に排
ガスと（微細な）粉体との分離が行われる。マルチサイ
クロン５１の下部にもロータリバルブ５２が設けられて
おり、このロータリバルブ５２を介して開口部５３か
ら、粉体が前記ベルトコンベア４８に投入される。

【００４３】尚、このベルトコンベア４８によって搬送
された粉体は、前記焼却灰収容器３５内に投入される
が、この焼却灰収容器３５には、別途、塩基性調整用
（＝融点調整用）の消石灰が投入される。また、マルチ
サイクロン５１の上部から排出される排ガスは、排気フ
ァン５４により、煙突５５を介して外界に排出される。

【００４４】次に、前記ゴミ焼却灰溶融炉３１の詳細
について、図２及び図３に基づいて説明する。図２に示
す様に、本実施例の要部であるゴミ焼却灰溶融炉３１
は、ゴミの焼却を行なって溶融スラグとする（炉本体あ
る）横室４２が、縦室４１の側面に内部が連通するよう
に接続されたものであり、横室４２は、溶融スラグが徐
々に縦室４１に導かれる様に（即ち縦室４１側が下がる
様に）約３度傾いている。

【００４５】前記横室４２は、先端部が円錐形とされた
円筒状であり、内径０．６５ｍ、内部の長さ３．３ｍ、
内容積約１ｍ³、壁部４２ａの厚さ３５０〜４００ｍ
ｍ、炉圧１０〜２０ｍｍＡｑに設定されている。一方、
縦室４１は、その下部にルツボ４１ｂを備えた円筒状で
あり、内部の長さ３００ｍｍ、壁部４１ａの厚さ３５０
ｍｍとされ、その下から約１／３の部分に横室４２が接
続されている。

【００４６】尚、前記壁部４１ａ，４２ａは、いわゆる
傾斜材料から構成されている。つまり、内側はセラミッ
ク材料であるが、外側によくほど徐々にその成分が変化
して金属材料となっている。そのため、耐熱性に優れる
とともに、強度的にも優れている。

【００４７】前記横室４２の根元側の縦室４１との境に
は、空中に浮遊する焼却灰が縦室４１に入らないよう
に、スラグスクリーン４２ｂが配置されている。また、
横室４２の円錐状の先端側には、前記主バーナ３２と補
助バーナ（副バーナ）６１とが配置されている。

【００４８】主バーナ３２は、燃料供給路３０から供給
される微粒化固体混合燃料を燃焼させるものであり、そ
の中心に燃料供給路３０と接続された燃料供給口３２ａ
が設けられ、燃料供給口３２ａの外周に、２つの空気供
給口３２ｂ，３２ｃが環状に設けられている。この主バ
ーナ３２は、その熱負荷が、例えば１００００００ｋca
l／m³hrであり、その燃焼によって、横室４２内の温度
は１４００℃程度まで上昇する。

【００４９】尚、前記空気供給口に３２ｂ，３２ｃに送
られる空気は、ターボブロワ６２により吸引されるもの
であるが、ゴミ焼却灰溶融炉３１から排出される（ベル
トコンベア６３上の）溶融スラグによって加熱されるの
で、高い温度となっている。一方、副バーナ６１は、始
動時等に使用されるものであり、始動時には、着火し易
い例えば重油等の燃料と空気とが供給されて燃焼するの
で、着火性が向上する。

【００５０】また、前記縦室４１のルツボ４１ｂの底部
には、溶融メタル排出口４１ｃが設けられ、この溶融メ
タル排出口４１ｃの反対側でやや上方には、溶融スラグ
排出口４１ｄが設けられている。そして、溶融メタル排
出口４１ｃの下方には、溶融メタルを受ける溶融メタル
収容器６４が配置され、溶融スラグ排出口４１ｄの下方
には、溶融スラグを受ける前記ベルトコンベア６３が配
置されている。

【００５１】尚、このベルトコンベア６３の上方と横室
４２の外部の下方とを連通して、ターボブロア６３にて
吸引する空気を加熱するために、吸引用通路６５が設け
られている。図３に示す様に、縦室４１のルツボ４１ｂ
に貯められた溶融スラグには、２本の黒鉛電極６７の先
端が挿入されている。この黒鉛電極６７は、横室４２の
接続方向とはほぼ垂直の面に配置されるもので、約４５
度傾斜して左右で（先端部が離間した）Ｖ字を形成して
いる。そして、黒鉛電極６７には交流電圧が印加される
ので、抵抗加熱によって、溶融スラグが加熱されること
になる。それによって、溶融スラグは１６００℃程度ま
で上昇するので、溶融スラグと溶融メタルとが分離す
る。

【００５２】また、図４に示す様に、縦室４１の上部に
は、スターリングエンジン５９を駆動させるための管体
４３が配置されており、この管体４３にスターリングエ
ンジン５９が接続されている。このスターリングエンジ
ン５９は、いわゆる２ピストン形のものであり、ピスト
ンの位相角は９０度に設定されている。つまり、スター
リングエンジン５９のヒータに相当するものが、炉内に
配置された管体４３であり、この管体４３の一方は、一
方のシリンダ５９ａに接続され、管体４３の他方は、再
生熱交換器７１に接続され、再生熱交換器７１は、空気
による冷却器（クーラ）７２を介して、他方のシリンダ
５９ｂに接続されている。

【００５３】そして、この構成によって駆動されて回転
するスターリングエンジン５９の回転力は、発電機７３
に伝達されて発電が行われる。 次に、本実施例のゴミ焼却灰溶融炉システムにおける
処理の全体の流れについて説明する。

【００５４】図１に示す様に、可燃性のゴミ（灰プラス
チック）又は焼却灰は、各々別個に各破砕機１１，１
２，１３に送られて破砕され、微粒化された固体とな
り、その後、ゴミ収容器１８又は焼却灰収容器１９に各
々別個に収容される。次に、ゴミ収容器１８及び焼却灰
収容器１９から、ルーツブロア３４によって負圧に保た
れた燃料供給路３０に対し、微粒化されたゴミ及び焼却
灰が供給されて混合される。つまり、ゴミ及び焼却灰が
燃料供給路３０に送られることによって微粒化固体混合
燃料となり、そのまま燃料供給路３０にて送られる。こ
の時、他の焼却灰収容器３５から、消石灰と回収された
焼却灰とが、同様に燃料供給路３０に投入される。

【００５５】そして、燃料供給路３０にて送られた微粒
化固体混合燃料は、主バーナ３２に導入される。この主
バーナ３２には、微粒化固体混合燃料とともに、ターボ
ブロワ６２によって高温の空気が送られ、それによって
燃焼するので、高温（約１４００℃）の燃焼が行なわれ
ることになる。

【００５６】次に、主バーナ３２にて焼却された微粒化
固体混合燃料は、非常な高温となるので溶融して溶融ス
ラグとなり、横室４２の底部をその傾斜に沿って徐々に
縦室４１側に流れてゆき、縦室４１下部のルツボ４１ｂ
に収容される。このルツボ４１ｂでは、黒鉛電極６７に
よる電気抵抗加熱が行われるので、更に溶融スラグの温
度が上昇する（約１６００℃）。そのため、溶融スラグ
から重金属である溶融メタルが分離し、この比重の大き
な溶融メタルはルツボ４１ｂの下部に溜る。

【００５７】そして、ルツボ４１ｂの底部に溜った溶融
メタルは、溶融メタル排出口４１ｃから排出され、溶融
メタル収容器６４に収容される。一方、溶融メタルの上
方の溶融スラグは、溶融スラグ排出口４１ｄから排出さ
れ、ベルトコンベア６３に搬送されて、所定の場所に集
められる。

【００５８】また、主バーナ３２による焼却によって発
生する排ガスは、縦室４１の上部に導かれるが、この排
ガスの温度（〜約６００℃）を利用して、上述したスタ
ーリングエンジン５９を駆動して発電が行われる。更
に、縦室４１の上部から排出される排ガスは、ガス減温
清浄機４５からマルチサイクロンに導かれ、各々清浄な
排ガスと微粒化した粉体とに分離される。そして、分離
された焼却灰は、再度燃料供給路３０側に戻され、一方
排ガスは、排気ファン５４によって送られて、外部に排
出される。

【００５９】この様に、本実施例では、燃料として微粒
化した可燃性ゴミを使用しているので、重油等のゴミ焼
却用の燃料を必要とせず、省資源に寄与するとともに焼
却コストを低減できるという効果がある。また、焼却し
たゴミを溶融スラグとし、その溶融スラグを固化して滓
砂として廃棄するので、ゴミの減容化を実現することが
できる。また、溶融スラグから溶融メタルを分離して取
り出すことができるので、取り出した重金属の再利用を
図ることができる。更に、溶融スラグから重金属を取り
出すので、廃棄される滓砂中には、重金属が含まれてお
らず、よって、埋立地における重金属の汚染が生じるこ
ともない。

【００６０】更に、本実施例のゴミ焼却灰溶融炉は、連
続出滓である湿式炉であるので、ストーカー等が必要な
く、装置構造が簡易化されるという利点がある。その
上、高温の排ガスをスターリングエンジン５９にて有効
利用することができるので、エネルギーコストが低減す
る。

【００６１】尚、本発明は前記実施例に限定されるもの
ではなく、本実施例の要旨を逸脱しない範囲内で各種の
態様で実施できることは勿論である。例えば燃料として
ゴミを微粒化した固体燃料を用いるだけでなく、この固
体燃料に適宜液体を加えて液体状の燃料として、また、
この固体燃料に化学的又は熱的処理を加えて液体燃料と
し、バーナにて燃焼させてもよい。

【００６２】

【発明の効果】本発明のゴミ焼却灰溶融炉及びゴミ焼却
灰溶融炉システムでは、燃料として可燃性のゴミを加工
したものを使用することができ、しかも高温にて焼却処
理することによって、溶融スラグと溶融メタルとを分離
して取り出すことができる。

【００６３】そのため、焼却したゴミの減容化を実現で
きるとともに、重金属を除去して安全無害化を実現で
き、除去した重金属による資源の有効利用を図ることが
できる。また、燃料として処理すべきゴミを利用するの
で、エネルギーコスト的に有利であるという利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施例のゴミ焼却灰溶融炉システムを示す
説明図である。

【図２】 本実施例のゴミ焼却灰溶融炉の断面を示す説
明図である。

【図３】 本実施例のゴミ焼却灰溶融炉の縦室の断面を
示す説明図である。

【図４】 スターリングエンジンのシステムを示す説明
図である。

【符号の説明】

３１…ゴミ焼却灰溶融炉 ３２…主バーナ ４１…縦室 ４１ｂ…ルツボ ４２…横室 ５９…スターリ
ングエンジン ６７…黒鉛電極

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可燃性の廃棄物から形成した微細な固体
   燃料又は液体燃料を、炉内にて高温にて燃焼させて溶融
   スラグとするとともに、該溶融スラグを更に加熱して、
   該溶融スラグと溶融メタルとを分離することを特徴とす
   るゴミ焼却灰溶融炉。
2. 【請求項２】 前記ゴミ焼却灰溶融炉が、熱負荷率；１
   ００００００〜１８０００００kcal／m³hr、平均炉内温
   度；１４００〜１６００℃の高密度高速燃料炉であるこ
   とを特徴とする前記請求項１記載のゴミ焼却灰溶融炉。
3. 【請求項３】 前記固体燃料が、可燃性の廃棄物を粉砕
   した微粒化固体燃料であることを特徴とする前記請求項
   １又は２記載のゴミ焼却灰溶融炉。
4. 【請求項４】 前記微粒化固体燃料にゴミ焼却灰を加え
   て燃焼させることを特徴とする前記請求項３記載のゴミ
   焼却灰溶融炉。
5. 【請求項５】 前記ゴミ焼却灰溶融炉が、立設された筒
   状の縦室と、該縦室の側方にて接続されて上方に傾斜し
   た横室と、を備え、前記横室にてゴミ焼却を行なって溶
   融スラグとするとともに、前記縦室にて前記横室から供
   給された溶融スラグと溶融メタルとを分離することを特
   徴とする前記請求項１〜４のいずれか記載のゴミ焼却灰
   溶融炉。
6. 【請求項６】 前記横室の先端部に燃料を燃焼させるバ
   ーナを備えたことを特徴とする前記請求項５記載のゴミ
   焼却灰溶融炉。
7. 【請求項７】 前記バーナ近傍に点火用の補助バーナを
   備えたことを特徴とする前記請求項６記載のゴミ焼却灰
   溶融炉。
8. 【請求項８】 前記溶融スラグを前記縦室の下部のルツ
   ボに集め、該溶融スラグを更に加熱する加熱部を備えた
   ことを特徴とする前記請求項５〜７のいずれか記載のゴ
   ミ焼却灰溶融炉。
9. 【請求項９】 前記加熱部が、前記溶融スラグに挿入さ
   れた電極に通電して加熱する電気抵抗加熱装置であるこ
   とを特徴とする前記請求項８記載のゴミ焼却灰溶融炉。
10. 【請求項１０】 前記縦室の下部のルツボに、前記溶融
    スラグと溶融メタルとを分離して取り出す取出口を各々
    設けたことを特徴とする前記請求項８又は９記載のゴミ
    焼却灰溶融炉。
11. 【請求項１１】 前記縦室及び横室が、内側面ほど耐熱
    性が優れた傾斜機能材料から構成されていることを特徴
    とする前記請求項１〜１０のいずれか記載のゴミ焼却灰
    溶融炉。
12. 【請求項１２】 前記請求項１〜１１のいずれか記載の
    ゴミ焼却灰溶融炉に、その燃料として、可燃性の廃棄物
    を微細に破砕して供給する燃料供給装置を備えたことを
    特徴とするゴミ焼却灰溶融炉システム。
13. 【請求項１３】 前記ゴミ焼却灰溶融炉に、その燃料と
    して、可燃性の廃棄物を微細に破砕した微粒化固体燃料
    と同様に微粒化したゴミ焼却灰とを混合して供給する燃
    料供給装置を備えたことを特徴とする前記請求項１２記
    載のゴミ焼却灰溶融炉システム。
14. 【請求項１４】 前記ゴミ焼却灰溶融炉の高温の燃焼排
    ガスを用いてスターリングエンジンを駆動し発電するシ
    ステムを有することを特徴とする前記請求項１２又は１
    ３記載のゴミ焼却灰溶融炉。
15. 【請求項１５】 前記ゴミ焼却灰溶融炉の燃焼排ガスを
    集め、該燃焼排ガスを外界に排出するガスと、焼却灰と
    に分離する分離装置を備えたことを特徴とする前記請求
    項１２〜１４のいずれか記載のゴミ焼却灰溶融炉システ
    ム。