JPH1082514A - 廃棄物焼却灰の溶融方法 - Google Patents
廃棄物焼却灰の溶融方法Info
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- JPH1082514A JPH1082514A JP25535996A JP25535996A JPH1082514A JP H1082514 A JPH1082514 A JP H1082514A JP 25535996 A JP25535996 A JP 25535996A JP 25535996 A JP25535996 A JP 25535996A JP H1082514 A JPH1082514 A JP H1082514A
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- Japan
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- melting furnace
- dioxin
- upper space
- furnace
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 廃棄物の焼却灰を溶融炉を用いて処理する方
法において、溶融炉内空間に揮散したダイオキシンを溶
融炉内で完全に分解して無害化する。 【解決手段】 廃棄物の焼却灰や焼却飛灰を溶融炉を用
いて溶融処理する廃棄物焼却灰の溶融方法において、溶
融炉１内における溶融物７の上方の上部空間６を酸素濃
度が１％以下の還元雰囲気とし、且つ雰囲気温度を３０
０℃以上とし、溶融物７から発生した排ガスを該上部空
間６に２０秒以上滞留させてから溶融炉１外に排出す
る。
法において、溶融炉内空間に揮散したダイオキシンを溶
融炉内で完全に分解して無害化する。 【解決手段】 廃棄物の焼却灰や焼却飛灰を溶融炉を用
いて溶融処理する廃棄物焼却灰の溶融方法において、溶
融炉１内における溶融物７の上方の上部空間６を酸素濃
度が１％以下の還元雰囲気とし、且つ雰囲気温度を３０
０℃以上とし、溶融物７から発生した排ガスを該上部空
間６に２０秒以上滞留させてから溶融炉１外に排出す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物を焼却炉で
焼却したとき発生する焼却灰や焼却飛灰を溶融処理する
廃棄物焼却灰の溶融方法に関する。特に、溶融炉内空間
に揮散したダイオキシンなどを分解して無害化する方法
に関する。
焼却したとき発生する焼却灰や焼却飛灰を溶融処理する
廃棄物焼却灰の溶融方法に関する。特に、溶融炉内空間
に揮散したダイオキシンなどを分解して無害化する方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】廃棄物の焼却炉から発生する焼却灰や焼
却飛灰（以下、焼却残渣と言う）は、微量の有機塩素化
合物を含んでいる。有機塩素化合物の中でも、ＰＣＤＤ
ｓ（ポリ・クロロ・ジベンゾ・パラ・ダイオキシン）
は、ダイオキシンと称されている。また、このダイオキ
シンに類似している有機塩酸化合物として、ＰＣＤＦｓ
（ポリ・クロロ・ジベンゾフラン）がある。これらＰＣ
ＤＤｓ、ＰＣＤＦｓは、非常に毒性の強い物質として知
られている（ＰＣＤＤｓ、ＰＣＤＦｓを、ダイオキシン
類と総称する）。
却飛灰（以下、焼却残渣と言う）は、微量の有機塩素化
合物を含んでいる。有機塩素化合物の中でも、ＰＣＤＤ
ｓ（ポリ・クロロ・ジベンゾ・パラ・ダイオキシン）
は、ダイオキシンと称されている。また、このダイオキ
シンに類似している有機塩酸化合物として、ＰＣＤＦｓ
（ポリ・クロロ・ジベンゾフラン）がある。これらＰＣ
ＤＤｓ、ＰＣＤＦｓは、非常に毒性の強い物質として知
られている（ＰＣＤＤｓ、ＰＣＤＦｓを、ダイオキシン
類と総称する）。
【０００３】また、焼却残渣には、ダイオキシン類とな
っていなくとも、それと似た構造を持つＣＰ（クロロフ
ェノール）やＣＢ（クロロベンゼン）などのような前駆
体が、含まれている。所定条件下で、この前駆体からダ
イオキシン類が生成される（ダイオキシン類と、その前
駆体とをあわせて、ダイオキシン等と総称する）。
っていなくとも、それと似た構造を持つＣＰ（クロロフ
ェノール）やＣＢ（クロロベンゼン）などのような前駆
体が、含まれている。所定条件下で、この前駆体からダ
イオキシン類が生成される（ダイオキシン類と、その前
駆体とをあわせて、ダイオキシン等と総称する）。
【０００４】しかるに、焼却炉から発生する焼却残渣
は、従来、ほとんど未処理で排出されていたので、環境
汚染を招いていた。
は、従来、ほとんど未処理で排出されていたので、環境
汚染を招いていた。
【０００５】そこで、この廃棄物の焼却残渣を無害化す
る技術として、特公昭５７−５５４７６号公報（特許１
２８０１９５号）に開示されたように、溶融炉を用いて
焼却残渣を溶融処理し、ダイオキシン等を分解する方法
が提案されている。
る技術として、特公昭５７−５５４７６号公報（特許１
２８０１９５号）に開示されたように、溶融炉を用いて
焼却残渣を溶融処理し、ダイオキシン等を分解する方法
が提案されている。
【０００６】この方法は、溶融炉の高温のスラグ層（完
全に溶融された状態）の中で焼却残渣を溶かして、ダイ
オキシン等を分解するものである。
全に溶融された状態）の中で焼却残渣を溶かして、ダイ
オキシン等を分解するものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この特公昭５７−５５
４７６号公報の方法は、溶融炉のスラグ層の温度が約１
５００℃であり、スラグ層の中では、焼却残渣が完全に
溶かされ、ダイオキシン等が完全に分解される。
４７６号公報の方法は、溶融炉のスラグ層の温度が約１
５００℃であり、スラグ層の中では、焼却残渣が完全に
溶かされ、ダイオキシン等が完全に分解される。
【０００８】しかしながら、溶融炉の中に投入されたば
かりの焼却残渣は、スラグ層の上面に堆積してカバーリ
ング層（完全には溶融されていない状態）を形成する。
このカバーリング層は、温度が３００〜１５００℃なの
で、ダイオキシン等が、スラグ層で分解される前に、溶
融炉内の空間に揮散する。溶融炉内の空間に揮散したダ
イオキシン等は、そのまま排ガスとして溶融炉外に排出
されるか、あるいは溶融炉内空間中のダスト（以下、溶
融飛灰と言う）に吸着されて溶融飛灰と共に溶融炉外に
排出される。前駆体が排出された場合、溶融炉の下流域
でダイオキシン類が生成される可能性が高い。
かりの焼却残渣は、スラグ層の上面に堆積してカバーリ
ング層（完全には溶融されていない状態）を形成する。
このカバーリング層は、温度が３００〜１５００℃なの
で、ダイオキシン等が、スラグ層で分解される前に、溶
融炉内の空間に揮散する。溶融炉内の空間に揮散したダ
イオキシン等は、そのまま排ガスとして溶融炉外に排出
されるか、あるいは溶融炉内空間中のダスト（以下、溶
融飛灰と言う）に吸着されて溶融飛灰と共に溶融炉外に
排出される。前駆体が排出された場合、溶融炉の下流域
でダイオキシン類が生成される可能性が高い。
【０００９】したがって、特公昭５７−５５４７６号の
方法は、溶融炉から出た排ガスや溶融飛灰を無害化する
ためのダイオキシン処理設備を溶融炉に併設する必要が
ある。このようにダイオキシン処理設備を新たに設置す
ることがコストアップとなることは、いうまでもな
い。。
方法は、溶融炉から出た排ガスや溶融飛灰を無害化する
ためのダイオキシン処理設備を溶融炉に併設する必要が
ある。このようにダイオキシン処理設備を新たに設置す
ることがコストアップとなることは、いうまでもな
い。。
【００１０】本発明は、この従来例の問題点を解消する
ため創案されたものである。本発明の目的は、廃棄物の
焼却残渣を溶融炉を用いて処理する方法において、溶融
炉内空間に揮散したダイオキシン等を溶融炉内で完全に
分解して無害化する廃棄物焼却灰の溶融方法を提供する
ことにある。
ため創案されたものである。本発明の目的は、廃棄物の
焼却残渣を溶融炉を用いて処理する方法において、溶融
炉内空間に揮散したダイオキシン等を溶融炉内で完全に
分解して無害化する廃棄物焼却灰の溶融方法を提供する
ことにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、廃棄物の焼却灰や焼却飛灰を溶融炉を用
いて溶融処理する廃棄物焼却灰の溶融方法において、溶
融炉内における溶融物の上方の上部空間を酸素濃度が１
％以下の還元雰囲気とし、且つ雰囲気温度を３００℃以
上とし、溶融物から発生した排ガスを該上部空間に２０
秒以上滞留させてから溶融炉外に排出することとする。
この廃棄物の焼却残渣の溶融方法にあっては、溶融炉内
空間に揮散したダイオキシン等を溶融炉内でほぼ完全に
分解し、無害化する。
め、本発明は、廃棄物の焼却灰や焼却飛灰を溶融炉を用
いて溶融処理する廃棄物焼却灰の溶融方法において、溶
融炉内における溶融物の上方の上部空間を酸素濃度が１
％以下の還元雰囲気とし、且つ雰囲気温度を３００℃以
上とし、溶融物から発生した排ガスを該上部空間に２０
秒以上滞留させてから溶融炉外に排出することとする。
この廃棄物の焼却残渣の溶融方法にあっては、溶融炉内
空間に揮散したダイオキシン等を溶融炉内でほぼ完全に
分解し、無害化する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施の形
態を添付図面を参照して説明する。
態を添付図面を参照して説明する。
【００１３】図１に、本発明の廃棄物の焼却灰の溶融方
法を実施するのに使用する溶融炉が示されている。この
溶融炉は、電気抵抗式溶融炉である。
法を実施するのに使用する溶融炉が示されている。この
溶融炉は、電気抵抗式溶融炉である。
【００１４】この溶融炉は、炉本体１と、この炉本体１
の内部に配置された複数本の電極２と、炉本体１の上部
で炉内に開口して設けられた焼却残渣の投入路３と、炉
本体１の上部に開口して設けられたガス排出路４とを備
えている。
の内部に配置された複数本の電極２と、炉本体１の上部
で炉内に開口して設けられた焼却残渣の投入路３と、炉
本体１の上部に開口して設けられたガス排出路４とを備
えている。
【００１５】ここで、炉本体１は、カーボン煉瓦などか
らなる。電極２は、電極相互間にジュール熱を生じさせ
て、焼却残渣を１５００℃程度の温度で溶融して、スラ
グ層５を形成するように設けられる。
らなる。電極２は、電極相互間にジュール熱を生じさせ
て、焼却残渣を１５００℃程度の温度で溶融して、スラ
グ層５を形成するように設けられる。
【００１６】また、溶融処理過程で炉内の溶融物の上方
の空間（上部空間６）に揮散したダイオキシン等を溶融
炉内で熱分解するため、次のような条件下で処理される
ようになっている。すなわち、上部空間６を酸素濃度が
１％以下の還元雰囲気とし、且つ雰囲気温度を３００℃
以上とし、溶融物から発生した排ガスを該上部空間に２
０秒以上滞留させてから溶融炉外に排出するようにして
いる。このような条件を設定する根拠については後述す
る。
の空間（上部空間６）に揮散したダイオキシン等を溶融
炉内で熱分解するため、次のような条件下で処理される
ようになっている。すなわち、上部空間６を酸素濃度が
１％以下の還元雰囲気とし、且つ雰囲気温度を３００℃
以上とし、溶融物から発生した排ガスを該上部空間に２
０秒以上滞留させてから溶融炉外に排出するようにして
いる。このような条件を設定する根拠については後述す
る。
【００１７】上述した溶融炉を用い且つ上記条件を満た
して次に述べるように焼却残渣を溶融処理すると、ダイ
オキシン等が無害化される。
して次に述べるように焼却残渣を溶融処理すると、ダイ
オキシン等が無害化される。
【００１８】焼却炉から発生した廃棄物の焼却残渣を投
入路３を通して、炉本体１の中に投入する。投入された
焼却残渣は、まずスラグ層５の上に堆積したカバーリン
グ層７として堆積し、そのカバーリング層７において電
極２の間に生じるジュール熱により１５００℃程度の温
度で溶融されて、スラグ層５を形成する。
入路３を通して、炉本体１の中に投入する。投入された
焼却残渣は、まずスラグ層５の上に堆積したカバーリン
グ層７として堆積し、そのカバーリング層７において電
極２の間に生じるジュール熱により１５００℃程度の温
度で溶融されて、スラグ層５を形成する。
【００１９】カバーリング層７の焼却残渣からは、ダイ
オキシン等が揮散する。このダイオキシン等を含む排ガ
スは、上部空間６に２０秒以上滞留してからガス排出路
４を通して溶融炉外に排出される。溶融炉内の上部空間
６は、酸素濃度１％以下の還元雰囲気で、且つ雰囲気温
度３００℃以上となっている。そのような上部空間６に
排ガスを２０秒以上滞留してから排出すると、ダイオキ
シン等のほとんどが分解され、無害化される。一方、分
解されなかったダイオキシン等を微量含む排ガスは、ガ
ス排出路４を通して排出される。
オキシン等が揮散する。このダイオキシン等を含む排ガ
スは、上部空間６に２０秒以上滞留してからガス排出路
４を通して溶融炉外に排出される。溶融炉内の上部空間
６は、酸素濃度１％以下の還元雰囲気で、且つ雰囲気温
度３００℃以上となっている。そのような上部空間６に
排ガスを２０秒以上滞留してから排出すると、ダイオキ
シン等のほとんどが分解され、無害化される。一方、分
解されなかったダイオキシン等を微量含む排ガスは、ガ
ス排出路４を通して排出される。
【００２０】本発明者は、溶融炉内の上部空間６を酸素
濃度１％以下の還元雰囲気とした条件下で、上部空間６
に排ガスが滞留する時間と、炉外に排出される排ガス
（炉出口４Ａでの排ガス）中のダイオキシン分解率との
相関関係を調べる実験を行った。これは、上部空間の雰
囲気温度を３００℃，５００℃，８００℃に設定して、
その雰囲気温度ごとにプロットした。その結果が図２の
グラフに示されている。ここでダイオキシン分解率は、
次の式で示される。
濃度１％以下の還元雰囲気とした条件下で、上部空間６
に排ガスが滞留する時間と、炉外に排出される排ガス
（炉出口４Ａでの排ガス）中のダイオキシン分解率との
相関関係を調べる実験を行った。これは、上部空間の雰
囲気温度を３００℃，５００℃，８００℃に設定して、
その雰囲気温度ごとにプロットした。その結果が図２の
グラフに示されている。ここでダイオキシン分解率は、
次の式で示される。
【００２１】ダイオキシン分解率＝｛Ｄｉ−Ｄｏ）／Ｄ
ｉ｝１００ （％） Ｄｉ ： 焼却残渣中のダイオキシン等の含有量（ｎ
ｇ） Ｄｏ ： 炉外に排出される排ガス中のダイオキシン等
の含有量（ｎｇ） この図２のグラフから明らかなように、ダイオキシン分
解率は、３００℃，５００℃，８００℃いずれの温度の
場合でも滞留時間２０秒前まで急激に上昇し、ほぼ２０
秒に達するとピーク（９９％以上）に達した。
ｉ｝１００ （％） Ｄｉ ： 焼却残渣中のダイオキシン等の含有量（ｎ
ｇ） Ｄｏ ： 炉外に排出される排ガス中のダイオキシン等
の含有量（ｎｇ） この図２のグラフから明らかなように、ダイオキシン分
解率は、３００℃，５００℃，８００℃いずれの温度の
場合でも滞留時間２０秒前まで急激に上昇し、ほぼ２０
秒に達するとピーク（９９％以上）に達した。
【００２２】すなわち、酸素濃度１％以下の還元雰囲気
で、かつ雰囲気温度３００℃以上の空間に排ガスを２０
秒以上滞留させることにより、ダイオキシンが効率的に
９９％以上分解された。
で、かつ雰囲気温度３００℃以上の空間に排ガスを２０
秒以上滞留させることにより、ダイオキシンが効率的に
９９％以上分解された。
【００２３】一方、この実験と比較するため、溶融炉内
の上部空間の酸素濃度５％に設定し、その他を上記実験
と同様とした実験を行った。その結果を図３のグラフに
示した。
の上部空間の酸素濃度５％に設定し、その他を上記実験
と同様とした実験を行った。その結果を図３のグラフに
示した。
【００２４】図３のグラフから明らかなように、３００
℃の雰囲気温度では、ダイオキシンは全く分解されなか
った。また、滞留時間２０秒では、５００℃，８００℃
いずの場合もダイオキシン分解率が極めて低く、その
後、滞留を続けてもダイオキシン分解率の上昇勾配は非
常に緩やかであった。これから、酸素濃度が５％と比較
的高いと、ダイオキシン分解効率が急激に悪くなること
がわかった。
℃の雰囲気温度では、ダイオキシンは全く分解されなか
った。また、滞留時間２０秒では、５００℃，８００℃
いずの場合もダイオキシン分解率が極めて低く、その
後、滞留を続けてもダイオキシン分解率の上昇勾配は非
常に緩やかであった。これから、酸素濃度が５％と比較
的高いと、ダイオキシン分解効率が急激に悪くなること
がわかった。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の廃棄物焼
却灰の溶融方法によると、融炉内における溶融物の上部
空間を酸素濃度が１％以下の還元雰囲気とし、且つ雰囲
気温度を３００℃以上とし、溶融物から発生した排ガス
を該上部空間に２０秒以上滞留させてから溶融炉外に排
出することにより、溶融炉内空間に揮散したダイオキシ
ン等を溶融炉内でほぼ完全に分解し、無害化できる。す
なわち、溶融炉内でダイオキシン等を効率的にほぼ完全
に分解できるので、ダイオキシン処理設備を特別に設置
する必要がなくなり、コストを低減できる。
却灰の溶融方法によると、融炉内における溶融物の上部
空間を酸素濃度が１％以下の還元雰囲気とし、且つ雰囲
気温度を３００℃以上とし、溶融物から発生した排ガス
を該上部空間に２０秒以上滞留させてから溶融炉外に排
出することにより、溶融炉内空間に揮散したダイオキシ
ン等を溶融炉内でほぼ完全に分解し、無害化できる。す
なわち、溶融炉内でダイオキシン等を効率的にほぼ完全
に分解できるので、ダイオキシン処理設備を特別に設置
する必要がなくなり、コストを低減できる。
【図１】本発明の廃棄物の焼却灰の溶融方法の実施に用
いる溶融炉の一例を示す概略断面図である。
いる溶融炉の一例を示す概略断面図である。
【図２】溶融炉内空間を酸素濃度１％以下として、排ガ
ス滞留時間とダイオキシン分解率との相関関係を示すグ
ラフである。
ス滞留時間とダイオキシン分解率との相関関係を示すグ
ラフである。
【図３】溶融炉内空間を酸素濃度５％として、排ガス滞
留時間とダイオキシン分解率との相関関係を示すグラフ
である。
留時間とダイオキシン分解率との相関関係を示すグラフ
である。
１ 炉本体 ２ 電極 ３ 焼却残渣の投入路 ４ ガス排出路 ４Ａ 炉出口 ５ スラグ層 ６ 上部空間 ７ カバーリング層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 須藤 雅弘 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 廃棄物の焼却灰や焼却飛灰を溶融炉を用
いて溶融処理する廃棄物焼却灰の溶融方法において、溶
融炉内における溶融物の上方の上部空間を酸素濃度が１
％以下の還元雰囲気とし、且つ雰囲気温度を３００℃以
上とし、溶融物から発生した排ガスを該上部空間に２０
秒以上滞留させてから溶融炉外に排出することを特徴と
する廃棄物焼却灰の溶融方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25535996A JPH1082514A (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | 廃棄物焼却灰の溶融方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25535996A JPH1082514A (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | 廃棄物焼却灰の溶融方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1082514A true JPH1082514A (ja) | 1998-03-31 |
Family
ID=17277690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25535996A Pending JPH1082514A (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | 廃棄物焼却灰の溶融方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1082514A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105650655A (zh) * | 2016-03-15 | 2016-06-08 | 青岛源之林农业科技开发有限公司 | 具有冷却系统的除炉渣中二恶英的装置 |
| CN105737175A (zh) * | 2016-03-15 | 2016-07-06 | 青岛源之林农业科技开发有限公司 | 具有输送带的除炉渣中二恶英的装置 |
-
1996
- 1996-09-06 JP JP25535996A patent/JPH1082514A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105650655A (zh) * | 2016-03-15 | 2016-06-08 | 青岛源之林农业科技开发有限公司 | 具有冷却系统的除炉渣中二恶英的装置 |
| CN105737175A (zh) * | 2016-03-15 | 2016-07-06 | 青岛源之林农业科技开发有限公司 | 具有输送带的除炉渣中二恶英的装置 |
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