JPH11193911A - ごみの熱処理からのスラグおよび／または灰の再処理方法 - Google Patents
ごみの熱処理からのスラグおよび／または灰の再処理方法Info
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- JPH11193911A JPH11193911A JP10289347A JP28934798A JPH11193911A JP H11193911 A JPH11193911 A JP H11193911A JP 10289347 A JP10289347 A JP 10289347A JP 28934798 A JP28934798 A JP 28934798A JP H11193911 A JPH11193911 A JP H11193911A
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- F23G5/08—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating
- F23G5/14—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating including secondary combustion
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ごみの熱処理からのスラグおよび／または灰
の有効かつ費用のかからない再処理方法を提供する。 【解決手段】 ごみ（１）を第一工程において熱分解、
ガス化または部分燃焼し、その際比較的高い炭素含量を
有する重金属含有スラグおよび／または灰（８）が生成
し、上述のスラグおよび／または灰（８）を第２工程に
おいてロータリーキルン（６）中でスラグおよび／また
は灰（８）の溶融温度以下の温度に加熱し、その際スラ
グおよび／または灰（８）をロータリーキルン（６）か
ら排出する前に十分に長くロータリーキルン（６）中に
滞留するようにし、それに含有されている重金属をスラ
グ自体の炭素での還元により金属の形に変え、易蒸発性
の重金属を気相にし、煙道ガス（９）と共にロータリー
キルン（６）から排出し、最後に重金属枯渇スラグ（１
５）をロータリーキルン（６）から排出する。
の有効かつ費用のかからない再処理方法を提供する。 【解決手段】 ごみ（１）を第一工程において熱分解、
ガス化または部分燃焼し、その際比較的高い炭素含量を
有する重金属含有スラグおよび／または灰（８）が生成
し、上述のスラグおよび／または灰（８）を第２工程に
おいてロータリーキルン（６）中でスラグおよび／また
は灰（８）の溶融温度以下の温度に加熱し、その際スラ
グおよび／または灰（８）をロータリーキルン（６）か
ら排出する前に十分に長くロータリーキルン（６）中に
滞留するようにし、それに含有されている重金属をスラ
グ自体の炭素での還元により金属の形に変え、易蒸発性
の重金属を気相にし、煙道ガス（９）と共にロータリー
キルン（６）から排出し、最後に重金属枯渇スラグ（１
５）をロータリーキルン（６）から排出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱による廃物処理
の分野に関する。本発明は、ごみの熱処理からのスラグ
および／または灰の再処理方法に関する。
の分野に関する。本発明は、ごみの熱処理からのスラグ
および／または灰の再処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】廃物／ごみの熱処理のために、古典的廃
物焼却の外に、ごみを脱ガスおよび／またはガス化する
多数の方法が公知であるかないしはこれら公知方法の組
合せが適用される。その際生じる固体の反応生成物は、
種々の方法で、たとえば熱により再処理することがで
き、その際もはや利用できない生成物は引き続き埋立て
堆積される。環境および費用上の理由から、この不可避
の残存物質量をできるだけ小さくし、スラグないしは灰
を、それが有価物または不活性物質としてさらに使用さ
れるように再処理すべく努力された。
物焼却の外に、ごみを脱ガスおよび／またはガス化する
多数の方法が公知であるかないしはこれら公知方法の組
合せが適用される。その際生じる固体の反応生成物は、
種々の方法で、たとえば熱により再処理することがで
き、その際もはや利用できない生成物は引き続き埋立て
堆積される。環境および費用上の理由から、この不可避
の残存物質量をできるだけ小さくし、スラグないしは灰
を、それが有価物または不活性物質としてさらに使用さ
れるように再処理すべく努力された。
【０００３】たとえばＰＣＴ特許(９３／１７２８０
号）から、廃物を差し当たり低温装置中でコークス化ま
たは低温炭化（ｖｅｒｓｃｈｗｅｌｅｎ）し、引き続き
コークス化材料および−ガスの共使用下に高温装置中で
約１２００〜１４００℃でスラグ液化を伴なう完全燃焼
を実施する、スラグ中の燃焼残留物を溶融する方法は公
知である。最終生成物は完全に燃焼した液化スラグであ
り、このものは任意の形に凝固させることができる。こ
のスラグは一方では僅かな灼熱減量、つまり不燃焼成分
のわずかな分量を有し、他方ではダイオキシンおよびフ
ランのような高度に有害な炭化水素化合物は検出限界以
下であり、重金属化合物は実際に不溶にスラグ中に結合
されているとされている。これらの利点に次の欠点が対
立する： １．家庭ごみの焼却のために、今日通常火格子燃焼法
（Ｒｏｓｔｆｅｕｅｒｕｎｇｓｖｅｒｆａｈｒｅｎ）が
使用される。その際、ごみは機械的に水平面または傾斜
面上へ移動され、同時に下方から火格子を通過してごみ
層に入る燃焼用空気で貫流される。廃物の不燃焼分は火
格子灰ないしはスラグとして燃焼プラントから排出され
る。上記方法におけるようなごみのコークス化および引
き続くスラグの液化は、これら種々に現存するプラント
においては不可能である。
号）から、廃物を差し当たり低温装置中でコークス化ま
たは低温炭化（ｖｅｒｓｃｈｗｅｌｅｎ）し、引き続き
コークス化材料および−ガスの共使用下に高温装置中で
約１２００〜１４００℃でスラグ液化を伴なう完全燃焼
を実施する、スラグ中の燃焼残留物を溶融する方法は公
知である。最終生成物は完全に燃焼した液化スラグであ
り、このものは任意の形に凝固させることができる。こ
のスラグは一方では僅かな灼熱減量、つまり不燃焼成分
のわずかな分量を有し、他方ではダイオキシンおよびフ
ランのような高度に有害な炭化水素化合物は検出限界以
下であり、重金属化合物は実際に不溶にスラグ中に結合
されているとされている。これらの利点に次の欠点が対
立する： １．家庭ごみの焼却のために、今日通常火格子燃焼法
（Ｒｏｓｔｆｅｕｅｒｕｎｇｓｖｅｒｆａｈｒｅｎ）が
使用される。その際、ごみは機械的に水平面または傾斜
面上へ移動され、同時に下方から火格子を通過してごみ
層に入る燃焼用空気で貫流される。廃物の不燃焼分は火
格子灰ないしはスラグとして燃焼プラントから排出され
る。上記方法におけるようなごみのコークス化および引
き続くスラグの液化は、これら種々に現存するプラント
においては不可能である。
【０００４】２．ロータリーキルン中でスラグを溶融す
るためには非常に高い温度が必要であるので、高級で高
価なレンガ積み材料を使用しなければならない。
るためには非常に高い温度が必要であるので、高級で高
価なレンガ積み材料を使用しなければならない。
【０００５】３．それにも拘わらず、溶融工程において
環境に有害な重金属が制御されずに環境に入り、回収す
ることができない。
環境に有害な重金属が制御されずに環境に入り、回収す
ることができない。
【０００６】４．さらに、液化のために調達しなければ
ならない高いエネルギー消費量が不利である。
ならない高いエネルギー消費量が不利である。
【０００７】ヨーロッパ特許（ＥＰ）０３７２０３９Ｂ
１号から、スラグを乾式で焼却炉から排出し、粗精製
（不燃焼粗大材料および磁性成分の除去）を行ない、引
き続き粗精製されたスラグを少なくとも２つの画分に分
け、２ｍｍよりも小さいすべての粒子をその１つに割り
当てる、廃物焼却プラントからのスラグの再処理方法が
公知である。この方法には、微細画分が最初からスラグ
中に含まれている有害物質の大部分を含有するという認
識が基礎になっている。微細画分は特殊処理に供給さ
れ、粗大画分はたとえば土木材料として適当である。
１号から、スラグを乾式で焼却炉から排出し、粗精製
（不燃焼粗大材料および磁性成分の除去）を行ない、引
き続き粗精製されたスラグを少なくとも２つの画分に分
け、２ｍｍよりも小さいすべての粒子をその１つに割り
当てる、廃物焼却プラントからのスラグの再処理方法が
公知である。この方法には、微細画分が最初からスラグ
中に含まれている有害物質の大部分を含有するという認
識が基礎になっている。微細画分は特殊処理に供給さ
れ、粗大画分はたとえば土木材料として適当である。
【０００８】この方法のさらなる発展は、ヨーロッパ特
許０７２２７７７Ａ１号に開示されている。そこには、
火格子を通過した後の粗スラグを直接に、あらかじめ水
浴中で急冷せずに少なくとも２つの画分に分け、この２
つの画分を別個にさらに処理し、その際粗大画分は湿式
脱スラグ装置に供給される。この方法は８０ｍｍよりも
小さい、とくに約３２ｍｍよりも小さい粒度を有する第
１画分を、第１篩別工程において分離し、篩上を湿式脱
スラグ装置に供給し、篩下および場合により火格子を通
過して落下する材料を、２ｍｍ以下の微細分分離の目的
で第２篩別工程に供給し、第２工程の篩上を場合により
金属材料および不活性材料を選別した後機械的に微粉砕
し、第２工程の篩下を特殊処理、たとえば溶融炉に供給
することを特徴とする。たとえばアーク炉中で実施され
るこの溶融工程において、ガラス質の容易に埋立てられ
る生成物および金属コンセントレートが生成する（Ｆ．
−Ｇ．ＳｉｍｏｎおよびＫ．−Ｈ．Ａｎｄｅｒｓｓｏ
ｎ：ＩｎＲｅｃ−Ｖｅｒｆａｈｒｅｎ−Ｖｅｒｗｅｒｔ
ｕｎｇ ｖｏｎ Ｒｅｓｔｓｔｏｆｆｅｎ ａｕｓｄｅ
ｒ ｔｈｅｒｍｉｓｃｈｅｎ Ａｂｆａｌｌｂｅｈａｎ
ｄｌｕｎｇ、ＡＢＢＴｅｃｈｎｉｋ ９／１９９５、１
５〜２０ページ参照）。この再処理方法は実際に従来火
格子焼却炉からのスラグに対して使用され、そこで有用
であることが立証された。一方ではアーク炉の使用から
生じる高い費用、他方ではスラグないしは灰のための多
数の分級工程および微粉砕工程が不利である。
許０７２２７７７Ａ１号に開示されている。そこには、
火格子を通過した後の粗スラグを直接に、あらかじめ水
浴中で急冷せずに少なくとも２つの画分に分け、この２
つの画分を別個にさらに処理し、その際粗大画分は湿式
脱スラグ装置に供給される。この方法は８０ｍｍよりも
小さい、とくに約３２ｍｍよりも小さい粒度を有する第
１画分を、第１篩別工程において分離し、篩上を湿式脱
スラグ装置に供給し、篩下および場合により火格子を通
過して落下する材料を、２ｍｍ以下の微細分分離の目的
で第２篩別工程に供給し、第２工程の篩上を場合により
金属材料および不活性材料を選別した後機械的に微粉砕
し、第２工程の篩下を特殊処理、たとえば溶融炉に供給
することを特徴とする。たとえばアーク炉中で実施され
るこの溶融工程において、ガラス質の容易に埋立てられ
る生成物および金属コンセントレートが生成する（Ｆ．
−Ｇ．ＳｉｍｏｎおよびＫ．−Ｈ．Ａｎｄｅｒｓｓｏ
ｎ：ＩｎＲｅｃ−Ｖｅｒｆａｈｒｅｎ−Ｖｅｒｗｅｒｔ
ｕｎｇ ｖｏｎ Ｒｅｓｔｓｔｏｆｆｅｎ ａｕｓｄｅ
ｒ ｔｈｅｒｍｉｓｃｈｅｎ Ａｂｆａｌｌｂｅｈａｎ
ｄｌｕｎｇ、ＡＢＢＴｅｃｈｎｉｋ ９／１９９５、１
５〜２０ページ参照）。この再処理方法は実際に従来火
格子焼却炉からのスラグに対して使用され、そこで有用
であることが立証された。一方ではアーク炉の使用から
生じる高い費用、他方ではスラグないしは灰のための多
数の分級工程および微粉砕工程が不利である。
【０００９】冶金工業から、金属生産のための種々の蒸
発法（ｖｅｒｆｌｕｅｃｈｔｉｇｕｎｇｓｖｅｒｆａｈ
ｒｅｎ）、たとえばローリング法（Ｗａｅｌｚｖｅｒｆ
ａｈｒｅｎ）が公知である。還元条件で作業するこの方
法は、鉛、亜鉛およびカドミウムのような重金属を高度
に濃縮されたフライダストの形で生産する目的を有する
（Ｕｌｌｍａｎｎ：Ｅｎｚｙｋｌｏｐａｅｄｉｅ ｄｅ
ｒ ｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅｎ Ｃｈｅｍｉｅ、４版、４
２９ページ参照）。原料としては、ローリング法におい
ては酸化物型の容易に再処理できない貧亜鉛−鉛鉱石、
亜鉛−鉛含有フライダストおよび冶金副産物が使用され
る。これらの金属含有原料は、還元剤、たとえばコーク
スまたは無煙炭と混合してロータリーキルンに供給され
る。該混合物は炉を転動し、その際約１０００℃で蒸発
（Ｖｅｒｆｌｕｅｃｈｔｉｇｕｎｇ）が始まるまで加熱
される。蒸発反応（固体の金属酸化物と混合された炭素
とが反応してガス状金属および一酸化炭素を形成する反
応）は、絶えず再循環されるロータリーキルンの固体層
中で進行する。固体層の上方にある酸化雰囲気を有する
ガス空間中で、蒸発生成物は次いで再酸化される。気相
からのこの酸化生成物は、非常に微細であるので、煙道
ガスにより連行され、炉から搬出され、最後に煙道ガス
の冷却後に分離される。金属貧有スラグは炉から排出さ
れ、冷却され、それから堆積物上に置かれる。
発法（ｖｅｒｆｌｕｅｃｈｔｉｇｕｎｇｓｖｅｒｆａｈ
ｒｅｎ）、たとえばローリング法（Ｗａｅｌｚｖｅｒｆ
ａｈｒｅｎ）が公知である。還元条件で作業するこの方
法は、鉛、亜鉛およびカドミウムのような重金属を高度
に濃縮されたフライダストの形で生産する目的を有する
（Ｕｌｌｍａｎｎ：Ｅｎｚｙｋｌｏｐａｅｄｉｅ ｄｅ
ｒ ｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅｎ Ｃｈｅｍｉｅ、４版、４
２９ページ参照）。原料としては、ローリング法におい
ては酸化物型の容易に再処理できない貧亜鉛−鉛鉱石、
亜鉛−鉛含有フライダストおよび冶金副産物が使用され
る。これらの金属含有原料は、還元剤、たとえばコーク
スまたは無煙炭と混合してロータリーキルンに供給され
る。該混合物は炉を転動し、その際約１０００℃で蒸発
（Ｖｅｒｆｌｕｅｃｈｔｉｇｕｎｇ）が始まるまで加熱
される。蒸発反応（固体の金属酸化物と混合された炭素
とが反応してガス状金属および一酸化炭素を形成する反
応）は、絶えず再循環されるロータリーキルンの固体層
中で進行する。固体層の上方にある酸化雰囲気を有する
ガス空間中で、蒸発生成物は次いで再酸化される。気相
からのこの酸化生成物は、非常に微細であるので、煙道
ガスにより連行され、炉から搬出され、最後に煙道ガス
の冷却後に分離される。金属貧有スラグは炉から排出さ
れ、冷却され、それから堆積物上に置かれる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ごみスラグ
の公知再処理における上記欠点を回避することを意図す
る。本発明の基礎になっている課題は、頑丈で簡単な技
術で実現でき、付加的な分級工程および微粉砕工程なし
に有害物質の枯渇した不活性スラグが生じる、ごみの熱
処理からのスラグおよび／または灰の有効かつ費用のか
からない再処理方法を提供することである。
の公知再処理における上記欠点を回避することを意図す
る。本発明の基礎になっている課題は、頑丈で簡単な技
術で実現でき、付加的な分級工程および微粉砕工程なし
に有害物質の枯渇した不活性スラグが生じる、ごみの熱
処理からのスラグおよび／または灰の有効かつ費用のか
からない再処理方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明によれば該方法
は、請求項１の上位概念部による方法において、ごみを
第１工程において熱分解、ガス化または部分燃焼し、そ
の際比較的高い炭素含量を有する重金属含有スラグおよ
び／または灰を生成させ、上述のスラグおよび／または
灰を第２工程においてロータリーキルン中でスラグおよ
び／または灰の溶融温度以下の温度に加熱し、スラグお
よび／または灰はそれのロータリーキルンからの排出前
に十分に長くロータリーキルン中に滞留するようにし
て、それに含まれている重金属をスラグ自体の炭素での
還元によりその金属の形に変え、亜鉛、鉛、砒素および
カドミウムのような易蒸発性重金属を気相に移し、煙道
ガスと一緒にロータリーキルンから排出し、重金属の枯
渇したスラグをロータリーキルンから排出することによ
り達成される。
は、請求項１の上位概念部による方法において、ごみを
第１工程において熱分解、ガス化または部分燃焼し、そ
の際比較的高い炭素含量を有する重金属含有スラグおよ
び／または灰を生成させ、上述のスラグおよび／または
灰を第２工程においてロータリーキルン中でスラグおよ
び／または灰の溶融温度以下の温度に加熱し、スラグお
よび／または灰はそれのロータリーキルンからの排出前
に十分に長くロータリーキルン中に滞留するようにし
て、それに含まれている重金属をスラグ自体の炭素での
還元によりその金属の形に変え、亜鉛、鉛、砒素および
カドミウムのような易蒸発性重金属を気相に移し、煙道
ガスと一緒にロータリーキルンから排出し、重金属の枯
渇したスラグをロータリーキルンから排出することによ
り達成される。
【００１２】本発明の利点は、スラグが有害物質の枯渇
した状態で生じることである。重金属含量は、１９９０
年１２月１０日のスイスの廃棄物に対する工業規則（Ｔ
ＶＡ）における不活性物質に対する埋立てのための法律
で規定された最高値の明らかに下である。たとえばダイ
オキシンのような高度に有害な炭化水素化合物は、検出
限界以下である。従って、こうして再処理されたスラグ
は簡単な鉄金属および非鉄金属選別後、たとえば道路工
事における土木材料として使用することができるか、ま
たは別の方法で使用することができる。費用のかかる埋
立での堆積は無用である。さらに、ロータリーキルン中
での再処理は、頑丈な技術の有利な利用を意味する。ス
ラグを再処理するための時間のかかる分級工程および微
粉砕工程は必要でない。
した状態で生じることである。重金属含量は、１９９０
年１２月１０日のスイスの廃棄物に対する工業規則（Ｔ
ＶＡ）における不活性物質に対する埋立てのための法律
で規定された最高値の明らかに下である。たとえばダイ
オキシンのような高度に有害な炭化水素化合物は、検出
限界以下である。従って、こうして再処理されたスラグ
は簡単な鉄金属および非鉄金属選別後、たとえば道路工
事における土木材料として使用することができるか、ま
たは別の方法で使用することができる。費用のかかる埋
立での堆積は無用である。さらに、ロータリーキルン中
での再処理は、頑丈な技術の有利な利用を意味する。ス
ラグを再処理するための時間のかかる分級工程および微
粉砕工程は必要でない。
【００１３】熱分解、ガス化または部分燃焼の際に生
じ、除塵装置中に分離されるフィルターダストをスラグ
および／または灰に混合し、これらを一緒にロータリー
キルン中で加熱し、重金属を枯渇させるのが有利であ
る。それと共に、ダスト分離器からのフライダストから
も簡単に重金属を除去することができる。
じ、除塵装置中に分離されるフィルターダストをスラグ
および／または灰に混合し、これらを一緒にロータリー
キルン中で加熱し、重金属を枯渇させるのが有利であ
る。それと共に、ダスト分離器からのフライダストから
も簡単に重金属を除去することができる。
【００１４】さらに、ごみのガス化または部分燃焼なら
びに燃焼の際に生じるスラグおよび／または灰からの重
金属の蒸発を唯１つの装置、つまりロータリーキルン中
で行ない、その際燃焼用空気の量をロータリーキルンの
末端で実際に酸素をもはや検出することができないよう
に決めるのが有利である。これにより、費用を節約する
ことができる。その際、フィルターダストの一部をロー
タリーキルン中に再循環させるだけでよい、それという
のもさもないと易蒸発性の重金属が煙道ガス中に濃厚に
なるからである。
びに燃焼の際に生じるスラグおよび／または灰からの重
金属の蒸発を唯１つの装置、つまりロータリーキルン中
で行ない、その際燃焼用空気の量をロータリーキルンの
末端で実際に酸素をもはや検出することができないよう
に決めるのが有利である。これにより、費用を節約する
ことができる。その際、フィルターダストの一部をロー
タリーキルン中に再循環させるだけでよい、それという
のもさもないと易蒸発性の重金属が煙道ガス中に濃厚に
なるからである。
【００１５】ロータリーキルン中でのスラグおよび／ま
たは灰の滞留時間が１時間よりも長いのが有利である、
それというのもこの場合蒸発反応に十分な時間が利用で
きるからである。
たは灰の滞留時間が１時間よりも長いのが有利である、
それというのもこの場合蒸発反応に十分な時間が利用で
きるからである。
【００１６】さらに、ロータリーキルンからの煙道ガス
を冷却し、フィルター中で除塵し、こうして空気汚染を
低く保つのが有利である。
を冷却し、フィルター中で除塵し、こうして空気汚染を
低く保つのが有利である。
【００１７】スラグおよび／または灰を乾式で水給湿せ
ずに熱分解炉、ガス化炉または焼却炉から排出し、それ
のロータリーキルン中への装入前に鉄金属および非鉄金
属を分離するのが有利である。さらに、ロータリーキル
ンから排出されるスラグを磁気選別機および非鉄金属選
別機により金属成分を除去するのが有利である。
ずに熱分解炉、ガス化炉または焼却炉から排出し、それ
のロータリーキルン中への装入前に鉄金属および非鉄金
属を分離するのが有利である。さらに、ロータリーキル
ンから排出されるスラグを磁気選別機および非鉄金属選
別機により金属成分を除去するのが有利である。
【００１８】さらに、ロータリーキルン中に導入される
スラグおよび／または灰が少なくとも１０％の炭素を含
有するのが有利である、それというのもこの場合には重
金属の還元および蒸発のために十分に大きい還元剤量を
利用できるからである。
スラグおよび／または灰が少なくとも１０％の炭素を含
有するのが有利である、それというのもこの場合には重
金属の還元および蒸発のために十分に大きい還元剤量を
利用できるからである。
【００１９】最後に、スラグを乾式でロータリーキルン
から排出し、少なくとも２つの画分に分け、その際約３
２ｍｍよりも大きい粒度を有する第１画分を第一篩分工
程で篩上として分離し、篩下を２ｍｍ以下の微細分を分
離する目的で第２分級工程に供給し、その際２ｍｍ以下
の微細分の少なくとも一部をスラグ再処理からロータリ
ーキルン中へ空気入口側で再循環させ、そこで燃焼する
のが有利である。これにより、ロータリーキルン中での
灰の燃焼度が増加し、スラグの有害物質含量もさらに減
少する。
から排出し、少なくとも２つの画分に分け、その際約３
２ｍｍよりも大きい粒度を有する第１画分を第一篩分工
程で篩上として分離し、篩下を２ｍｍ以下の微細分を分
離する目的で第２分級工程に供給し、その際２ｍｍ以下
の微細分の少なくとも一部をスラグ再処理からロータリ
ーキルン中へ空気入口側で再循環させ、そこで燃焼する
のが有利である。これにより、ロータリーキルン中での
灰の燃焼度が増加し、スラグの有害物質含量もさらに減
少する。
【００２０】
【実施例】次に、本発明を２つの実施例および図１〜３
につき詳説する。
につき詳説する。
【００２１】図には、本発明の理解のために重要な要素
のみが示されており、たとえば炉の装入装置および鉄金
属ないしは非鉄金属選別機は図示されてない。媒体の流
動方向は矢印で指示されている。
のみが示されており、たとえば炉の装入装置および鉄金
属ないしは非鉄金属選別機は図示されてない。媒体の流
動方向は矢印で指示されている。
【００２２】図１は、第１実施例における本発明による
方法の概略図を示す。ごみ１、とくに家庭ごみは、図示
されてない装入装置を経てごみ焼却炉２に供給され、そ
こで火格子３上で火格子燃焼法により燃焼される。焼却
炉２に、ガス側にボイラ４および除塵装置５、たとえば
静電集塵機が後接されている。スラグ側では焼却炉２に
ロータリーキルン６が後接されている。
方法の概略図を示す。ごみ１、とくに家庭ごみは、図示
されてない装入装置を経てごみ焼却炉２に供給され、そ
こで火格子３上で火格子燃焼法により燃焼される。焼却
炉２に、ガス側にボイラ４および除塵装置５、たとえば
静電集塵機が後接されている。スラグ側では焼却炉２に
ロータリーキルン６が後接されている。
【００２３】ごみ１は焼却炉２中で一次空気７の供給下
に、少なくとも１０％の灼熱減量を有するスラグ８が生
じるように燃焼される。灼熱減量は、スラグ８中の不燃
焼分の尺度およびそれと共に炭素含量の間接的尺度であ
る。この比較的高い灼熱減量およびそれと共に高い炭素
含量を達成するために、炉２中に不完全燃焼が行われな
ければならない。従来、火格子燃焼法による燃焼は常
に、ごみ１をできるだけ完全に燃焼する、つまりできる
だけ僅かな灼熱減量およびそれと共に僅かな炭素含量を
有するスラグを生成する目的を有していた。スラグ８の
外に、ごみ１の燃焼においてフライダストで負荷された
煙道ガス９も生じ、該ガスはボイラ４を経て除塵装置５
に流入する。ここで、フライダストは煙道ガス９から分
離され、フィルターダスト（＝フライアッシュ）１０と
して排出される。
に、少なくとも１０％の灼熱減量を有するスラグ８が生
じるように燃焼される。灼熱減量は、スラグ８中の不燃
焼分の尺度およびそれと共に炭素含量の間接的尺度であ
る。この比較的高い灼熱減量およびそれと共に高い炭素
含量を達成するために、炉２中に不完全燃焼が行われな
ければならない。従来、火格子燃焼法による燃焼は常
に、ごみ１をできるだけ完全に燃焼する、つまりできる
だけ僅かな灼熱減量およびそれと共に僅かな炭素含量を
有するスラグを生成する目的を有していた。スラグ８の
外に、ごみ１の燃焼においてフライダストで負荷された
煙道ガス９も生じ、該ガスはボイラ４を経て除塵装置５
に流入する。ここで、フライダストは煙道ガス９から分
離され、フィルターダスト（＝フライアッシュ）１０と
して排出される。
【００２４】焼却炉２からの重金属および炭素含有スラ
グ８は、中間冷却なしに、直接火格子３からロータリー
キルン６中へ落下する。スラグ８は乾式で水給湿なしに
排出される。スラグ８は火格子の後方で約４００℃の温
度を有する。ロータリーキルン中で、スラグは除塵装置
５からのフィルターダスト１０と一緒にオイルバーナー
１６により９００℃の温度に加熱される。この温度は、
スラグ／灰８、１０の溶融温度以下であるが、それに含
まれている重金属の蒸発温度の上である。本実施例にお
いては、２５００ｋｇ／ｈのスラグ量および２００ｋｇ
／ｈのフライアッシュ量が使用された。ロータリーキル
ン６は、加熱装置後方のロータリーキルン６中でのスラ
グ／灰８、１０の滞留時間が約１．５時間であるような
大きさに寸法決めされていた。この理由から、ロータリ
ーキルンは８ｍの長さおよび２．５ｍの内径を有する。
グ８は、中間冷却なしに、直接火格子３からロータリー
キルン６中へ落下する。スラグ８は乾式で水給湿なしに
排出される。スラグ８は火格子の後方で約４００℃の温
度を有する。ロータリーキルン中で、スラグは除塵装置
５からのフィルターダスト１０と一緒にオイルバーナー
１６により９００℃の温度に加熱される。この温度は、
スラグ／灰８、１０の溶融温度以下であるが、それに含
まれている重金属の蒸発温度の上である。本実施例にお
いては、２５００ｋｇ／ｈのスラグ量および２００ｋｇ
／ｈのフライアッシュ量が使用された。ロータリーキル
ン６は、加熱装置後方のロータリーキルン６中でのスラ
グ／灰８、１０の滞留時間が約１．５時間であるような
大きさに寸法決めされていた。この理由から、ロータリ
ーキルンは８ｍの長さおよび２．５ｍの内径を有する。
【００２５】蒸発反応（重金属酸化物がスラグ中に含ま
れている炭素と反応してガス状の金属および一酸化炭素
を生じる反応）が、ロータリーキルン６の絶えず転動す
る固体層中で進行する。次いでその上方にある酸化雰囲
気を有するガス空間中で、蒸発生成物は再酸化される。
ガス状相からのこれらの反応生成物は非常に微細である
ので、該生成物は煙道ガス９により連行される。煙道ガ
ス９は引き続き蒸気ボイラ１３中で冷却され、ダストフ
ィルター１４中で濾過される。この重金属富有フィルタ
ーダストは引き続き、それに含まれている重金属を回収
する目的でさらに処理することができる。重金属枯渇ス
ラグ１５は、ロータリーキルン６から排出され、冷却さ
れ、磁気選別機ないしは非鉄金属選別機（図１に示され
てない）によるスクラップ除去および非鉄金属分離後、
問題なく再使用（たとえば道路工事における材料とし
て）するかまたはスラグ堆積上に置くことができる。
れている炭素と反応してガス状の金属および一酸化炭素
を生じる反応）が、ロータリーキルン６の絶えず転動す
る固体層中で進行する。次いでその上方にある酸化雰囲
気を有するガス空間中で、蒸発生成物は再酸化される。
ガス状相からのこれらの反応生成物は非常に微細である
ので、該生成物は煙道ガス９により連行される。煙道ガ
ス９は引き続き蒸気ボイラ１３中で冷却され、ダストフ
ィルター１４中で濾過される。この重金属富有フィルタ
ーダストは引き続き、それに含まれている重金属を回収
する目的でさらに処理することができる。重金属枯渇ス
ラグ１５は、ロータリーキルン６から排出され、冷却さ
れ、磁気選別機ないしは非鉄金属選別機（図１に示され
てない）によるスクラップ除去および非鉄金属分離後、
問題なく再使用（たとえば道路工事における材料とし
て）するかまたはスラグ堆積上に置くことができる。
【００２６】次表は、上記実施例の原料およびロータリ
ーキルン６の最終生成物に対する重金属およびダイオキ
シンの含量を、ＴＶＡによる不活性物質埋立て品質の最
高値と比較して示す：
ーキルン６の最終生成物に対する重金属およびダイオキ
シンの含量を、ＴＶＡによる不活性物質埋立て品質の最
高値と比較して示す：
【００２７】
【表１】
【００２８】表から推測されるように、重金属含量はス
イスの工業規則廃物（ＴＶＡ）の法律で規定された、不
活性物質埋立ての最高値の明らかに下である。たとえば
ダイオキシンのような高度に有害な炭化水素化合物はむ
しろ検出限界以下である。
イスの工業規則廃物（ＴＶＡ）の法律で規定された、不
活性物質埋立ての最高値の明らかに下である。たとえば
ダイオキシンのような高度に有害な炭化水素化合物はむ
しろ検出限界以下である。
【００２９】図２は、上述したことを明らかにするため
なお、一方では亜鉛ないしは鉛濃度をそのロータリーキ
ルン中での滞留時間に依存し、他方では層温度をこの時
間に依存して示す線図を示す。曲線の推移は、スラグ８
は少なくとも１時間ロータリーキルン６中に滞留すべき
であることを示す、それというのもそのときに初めて十
分に大きい重金属枯渇が行われるからである。
なお、一方では亜鉛ないしは鉛濃度をそのロータリーキ
ルン中での滞留時間に依存し、他方では層温度をこの時
間に依存して示す線図を示す。曲線の推移は、スラグ８
は少なくとも１時間ロータリーキルン６中に滞留すべき
であることを示す、それというのもそのときに初めて十
分に大きい重金属枯渇が行われるからである。
【００３０】こうして再処理されたスラグは、たとえば
道路工事における土木材料として使用するか他の方法で
使用することができる。費用のかかる埋立て堆積は、不
要である。さらに、ロータリーキルン中での再処理は頑
丈な技術の有利な利用を意味する。スラグを再処理する
ための時間のかかる分級工程および微粉砕工程は必要で
ない。
道路工事における土木材料として使用するか他の方法で
使用することができる。費用のかかる埋立て堆積は、不
要である。さらに、ロータリーキルン中での再処理は頑
丈な技術の有利な利用を意味する。スラグを再処理する
ための時間のかかる分級工程および微粉砕工程は必要で
ない。
【００３１】もちろん本方法は、火格子燃焼からの炭素
含有スラグ８だけをロータリーキルン６に供給すること
により、フィルターダスト１０の添加なしに適用するこ
ともできる。
含有スラグ８だけをロータリーキルン６に供給すること
により、フィルターダスト１０の添加なしに適用するこ
ともできる。
【００３２】図３には、もう１つの実施例が図示されて
いる。ここでは、ごみ焼却およびスラグの再処理が同一
の装置中で行われる。約１００００ｋｊ／ｋｇの発熱量
を有する未処理の家庭ごみ１が、長さ１２ｍおよび内径
４ｍを有するロータリーキルン６に装入される。ごみの
量は１００００ｋｇ／ｈである。そこで、ごみ１は空気
添加により部分燃焼され、その際燃焼用空気７は約４０
０℃の温度に予熱されている。燃焼用空気７の量は、一
方では炉６中で１０００℃の温度を決して上回らず、従
って生じる灰は溶融せず、他方ではロータリーキルン６
の末端で煙道ガス９中に実際に酸素を検出することがで
きないように決められる。本例においては、燃焼用空気
７の量は１２０００Ｎｍ3／ｈである。ロータリーキル
ン６中でのごみ１の滞留時間は約２時間である。この時
間は、一方でごみ１を（不完全に）燃焼し、他方ではそ
の際生じるスラグ／灰から重金属を、蒸発させることに
より、枯渇させるのに十分である。その後、スラグ１５
はロータリーキルン６から排出され、冷却され、第１実
施例に既述したように、鉄金属および非鉄金属分離後さ
らに使用することができる。次の重金属含量ないしはダ
イオキシン濃度は、本発明方法の実施後にスラグ１５中
になお存在する：
いる。ここでは、ごみ焼却およびスラグの再処理が同一
の装置中で行われる。約１００００ｋｊ／ｋｇの発熱量
を有する未処理の家庭ごみ１が、長さ１２ｍおよび内径
４ｍを有するロータリーキルン６に装入される。ごみの
量は１００００ｋｇ／ｈである。そこで、ごみ１は空気
添加により部分燃焼され、その際燃焼用空気７は約４０
０℃の温度に予熱されている。燃焼用空気７の量は、一
方では炉６中で１０００℃の温度を決して上回らず、従
って生じる灰は溶融せず、他方ではロータリーキルン６
の末端で煙道ガス９中に実際に酸素を検出することがで
きないように決められる。本例においては、燃焼用空気
７の量は１２０００Ｎｍ3／ｈである。ロータリーキル
ン６中でのごみ１の滞留時間は約２時間である。この時
間は、一方でごみ１を（不完全に）燃焼し、他方ではそ
の際生じるスラグ／灰から重金属を、蒸発させることに
より、枯渇させるのに十分である。その後、スラグ１５
はロータリーキルン６から排出され、冷却され、第１実
施例に既述したように、鉄金属および非鉄金属分離後さ
らに使用することができる。次の重金属含量ないしはダ
イオキシン濃度は、本発明方法の実施後にスラグ１５中
になお存在する：
【００３３】
【表２】
【００３４】ロータリーキルン６からの煙道ガス９は、
引き続き二次空気１１の添加により後燃焼室１２中で完
全に燃焼され、ボイラ４中で冷却され（ボイラ末端にお
ける煙道ガス量約５３６００Ｎｍ3／ｈ）、煙道ガス浄
化装置５中で浄化される。
引き続き二次空気１１の添加により後燃焼室１２中で完
全に燃焼され、ボイラ４中で冷却され（ボイラ末端にお
ける煙道ガス量約５３６００Ｎｍ3／ｈ）、煙道ガス浄
化装置５中で浄化される。
【００３５】もちろん、本発明は示した実施例に制限さ
れていない。それで、たとえば家庭ごみまたは都市ごみ
１は、第１工程における部分燃焼の代わりに、熱分解ま
たはガス化することもできる。重要なのは、第２工程に
おいてロータリーキルン６中での重金属の有効な還元お
よび蒸発のための条件が満足されているようにするため
に、スラグ／灰８中に炭素少なくとも１０％が含有され
ていることだけである。さらに、他の方法で利用するこ
とのできる鉄金属および非鉄金属をスラグ／灰８から、
それのロータリーキルン６中への装入前に分離するのが
有利である。最後に、スラグ１５をロータリーキルン６
から乾式で排出し、少なくとも２つの画分に分け、その
際約３２ｍｍより大きい粒度を有する第１画分を第１篩
別工程において篩上として分離し、篩下を２ｍｍ以下の
微細分を分離する目的で第２分級工程に供給し、スラグ
再処理からの２ｍｍ以下の微細分の少なくとも一部をロ
ータリーキルン６中に空気入口側で再循環させ、そこで
燃焼させるのが有利である。これにより、ロータリーキ
ルン６中での灰の燃焼度が増加し、スラグの有害物質含
量はさらに減少する。
れていない。それで、たとえば家庭ごみまたは都市ごみ
１は、第１工程における部分燃焼の代わりに、熱分解ま
たはガス化することもできる。重要なのは、第２工程に
おいてロータリーキルン６中での重金属の有効な還元お
よび蒸発のための条件が満足されているようにするため
に、スラグ／灰８中に炭素少なくとも１０％が含有され
ていることだけである。さらに、他の方法で利用するこ
とのできる鉄金属および非鉄金属をスラグ／灰８から、
それのロータリーキルン６中への装入前に分離するのが
有利である。最後に、スラグ１５をロータリーキルン６
から乾式で排出し、少なくとも２つの画分に分け、その
際約３２ｍｍより大きい粒度を有する第１画分を第１篩
別工程において篩上として分離し、篩下を２ｍｍ以下の
微細分を分離する目的で第２分級工程に供給し、スラグ
再処理からの２ｍｍ以下の微細分の少なくとも一部をロ
ータリーキルン６中に空気入口側で再循環させ、そこで
燃焼させるのが有利である。これにより、ロータリーキ
ルン６中での灰の燃焼度が増加し、スラグの有害物質含
量はさらに減少する。
【図１】ごみを燃焼火格子上で部分燃焼し、引き続きご
み焼却からのスラグおよび灰をロータリーキルンに供給
し、そこで再処理する第１実施例での本発明による方法
の概略図
み焼却からのスラグおよび灰をロータリーキルンに供給
し、そこで再処理する第１実施例での本発明による方法
の概略図
【図２】一方ではスラグ中の亜鉛濃度ないしは鉛濃度を
ロータリーキルン中の滞留時間に依存し、他方では層温
度を時間に依存して示す線図
ロータリーキルン中の滞留時間に依存し、他方では層温
度を時間に依存して示す線図
【図３】ごみの燃焼およびスラグの再処理を同一のロー
タリーキルン中で行なう第２実施例での本発明による方
法の概略図
タリーキルン中で行なう第２実施例での本発明による方
法の概略図
１ ごみ ２ ごみ焼却炉 ３ 火格子 ４ ボイラ ５ 除塵装置 ６ ロータリーキルン ７ 燃焼用空気／一次空気 ８ スラグ ９ 煙道ガス １０ フィルターダスト １１ 二次空気 １２ 後燃焼室 １３ ボイラ １４ ダスト用フィルター １５ ロータリーキルン後方のスラグ １６ オイルバーナー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス リュエッグ スイス国 ヴォーレン ブレムガルターシ ュトラーセ 55アー (72)発明者 クリスティアン シュタイナー スイス国 チューリッヒ イダプラッツ ９ (72)発明者 ベアート シュトッフェル スイス国 ツミコン ドルフプラッツ 15
Claims (10)
- 【請求項１】 ごみの熱処理からのスラグおよび／また
は灰の再処理方法において、ごみ（１）を第１工程にお
いて熱分解、ガス化または部分燃焼し、その際比較的高
い炭素含量を有する重金属含有スラグおよび／または灰
（８）が生じ、上述したスラグおよび／または灰（８）
を第２工程においてロータリーキルン（６）中でスラグ
および／または灰（８）の溶融温度以下の温度に加熱
し、スラグおよび／または灰（８）はそれのロータリー
キルン（６）からの排出前にロータリーキルン中（６）
中に十分に長く滞留するようにして、その中に含有され
ている重金属をスラグ自体の炭素での還元により金属の
形に変え、易蒸発性重金属を気相にし、煙道ガス（９）
と一緒にロータリーキルン（６）から排出し、重金属の
枯渇したスラグ（１５）をロータリーキルン（６）から
排出することを特徴とするごみの熱処理からのスラグお
よび／または灰の再処理方法。 - 【請求項２】 ごみ（１）のガス化または部分燃焼なら
びに燃焼の際に生じるスラグおよび／または灰（８）か
らの重金属の還元および蒸発を唯１つの装置、つまりロ
ータリーキルン（６）中で行ない、その際燃焼用空気
（７）の量を、ロータリーキルン（６）の末端で実際に
酸素をもはや検出することができないように決めること
を特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 熱分解、ガス化または部分燃焼の際に生
じ、除塵装置（５）中に分離したフィルターダスト（１
０）をスラグおよび／または灰（８）に添加し、これら
を一緒にロータリーキルン中で加熱し、重金属を枯渇さ
せることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 ロータリーキルン中（６）でのスラグお
よび／または灰（８）の滞留時間が１時間よりも長いこ
とを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項記載
の方法。 - 【請求項５】 ロータリーキルン（６）からの煙道ガス
（９）を冷却し、フィルター（１４）中で除塵すること
を特徴とする請求項１から４までのいずれか１項記載の
方法。 - 【請求項６】 スラグおよび／または灰（８）を乾式で
給湿せずに熱分解炉または焼却炉（２）から排出するこ
とを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項記載
の方法。 - 【請求項７】 ロータリーキルン（６）から排出された
スラグ（１５）から、磁気選別機および非鉄金属選別機
により残存金属成分を除去することを特徴とする請求項
１から６までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項８】 ロータリーキルン（６）に導入されるス
ラグおよび／または灰（８）は少なくとも１０％の炭素
を含有することを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項９】 スラグおよび／または灰（８）をロータ
リーキルン（６）中へ装入する前に、その鉄金属および
非鉄金属を分離することを特徴とする請求項１記載の方
法。 - 【請求項１０】 スラグ（１５）を乾式でロータリーキ
ルン（６）から排出し、少なくとも２つの画分に分け、
その際約３２ｍｍよりも大きい粒度を有する第１画分を
第１篩別工程において篩上として分離し、篩下を２ｍｍ
以下の微細分分離の目的で第２分級工程に供給し、その
際スラグ再処理からの２ｍｍ以下の微細分の少なくとも
一部をロータリーキルン（６）中へ空気入口側で再循環
させ、そこで燃焼することを特徴とする請求項１または
２記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH97810772.0 | 1997-10-13 | ||
| EP97810772A EP0908673B1 (de) | 1997-10-13 | 1997-10-13 | Verfahren zur Aufbereitung von Schlacke und/oder Asche aus der thermischen Behandlung von Müll |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11193911A true JPH11193911A (ja) | 1999-07-21 |
Family
ID=8230429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10289347A Pending JPH11193911A (ja) | 1997-10-13 | 1998-10-12 | ごみの熱処理からのスラグおよび／または灰の再処理方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6036484A (ja) |
| EP (1) | EP0908673B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11193911A (ja) |
| KR (1) | KR19990037010A (ja) |
| AT (1) | ATE217699T1 (ja) |
| DE (1) | DE59707290D1 (ja) |
| NO (1) | NO984755L (ja) |
| TW (1) | TW502099B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004079263A1 (en) * | 2003-03-07 | 2004-09-16 | E & E Corporation | Burning and melting system of infection trash |
| JP2015161444A (ja) * | 2014-02-27 | 2015-09-07 | Ｊｆｅエンジニアリング株式会社 | 廃棄物焼却炉 |
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| DE19961384A1 (de) * | 1999-12-20 | 2001-06-21 | Abb Alstom Power Ch Ag | Verfahren zur thermischen Behandlung von Rostasche aus Müllverbrennungsanlagen |
| AU2001283221A1 (en) * | 2000-08-10 | 2002-02-25 | Rj Leegroup, Inc. | Low energy method of pyrolysis of hydrocarbon materials such as rubber |
| KR101029906B1 (ko) * | 2005-09-30 | 2011-04-18 | 밥콕 앤 윌콕스 뵐운트 아/에스 | 전기효율을 높이고 슬래그 품질을 향상시키며연소배가스로부터 증기를 생성하는 보일러 |
| EP2228146A1 (de) | 2009-03-13 | 2010-09-15 | Kalogeo Anlagenbau GmbH | Thermische Aufbereitung von Asche |
| EP2428493A1 (de) | 2010-09-08 | 2012-03-14 | Kalogeo Anlagenbau GmbH | Thermische Aufbereitung von Asche |
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| BR112014022502B1 (pt) * | 2012-03-14 | 2021-12-14 | Mercury Capture Intellectual Property, Llc | Método para tratar carvão ativado em pó (pac) e/ou resíduos de combustão de carvão (ccrs) gastos |
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| RU2653394C1 (ru) * | 2017-03-23 | 2018-05-08 | Публичное акционерное общество "Челябинский цинковый завод" | Способ переработки цинксодержащих пылей электродуговых печей |
| CN107101202A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-08-29 | 东南大学 | 一种降低垃圾焚烧过程中二噁英生成量的处理方法 |
| DE102019107744A1 (de) * | 2018-12-20 | 2020-06-25 | Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Nachverbrennung von in einer Mono-Klärschlammverbrennungsanlage anfallender Klärschlammasche |
| AT523447B1 (de) * | 2020-02-02 | 2021-08-15 | Alfred Edlinger Dipl Ing | Verfahren zum Abtrennen von Phosphor und/oder Phosphorverbindungen aus eisen(oxid)haltigen Phosphor- und/oder Phosphatträgern |
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|---|---|---|---|---|
| NL35910C (ja) * | 1900-01-01 | |||
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| US5143304A (en) | 1988-06-16 | 1992-09-01 | Leo Schwyter Ag | Process and device for processing residues from refuse incinerators |
| EP0581918B1 (de) | 1992-02-26 | 1998-11-11 | KÜNSTLER, Hans | Verfahren zum einschmelzen von verbrennungsrückständen in schlacke |
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-
1997
- 1997-10-13 AT AT97810772T patent/ATE217699T1/de not_active IP Right Cessation
- 1997-10-13 DE DE59707290T patent/DE59707290D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-10-13 EP EP97810772A patent/EP0908673B1/de not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-10-06 TW TW087116551A patent/TW502099B/zh active
- 1998-10-09 US US09/169,139 patent/US6036484A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-10-10 KR KR1019980042446A patent/KR19990037010A/ko not_active Application Discontinuation
- 1998-10-12 JP JP10289347A patent/JPH11193911A/ja active Pending
- 1998-10-12 NO NO984755A patent/NO984755L/no not_active Application Discontinuation
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| US6036484A (en) | 2000-03-14 |
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