JPS60152813A - 廃棄物の焼却灰処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は一般家庭より排出される廃棄物の焼却灰処理方
法に関Ｊるものぐある。 最３Ｉｉ廃東物量の増大と質的変化にＪ：って、その処
理は各都市及び企業において大ぎな問題となっＣおり、
都市ごみは１［」１人平均約９００（１／Ｊ＜　ＪＪＩ
出され年間の絶間は約３０００万

【にも達している。 これらのごみの一部は焼却後、焼Ｎｌ灰として投棄、埋
立てなどの方法で処理されているが、埋立処分地の確保
の困難、或いはアルギル水銀、カドミウムなどの有害物
質の溶出、わ）じ／ｕなどの二次公害が大きな問題とな
りつつある。 断る問題点を解決するために、廃棄物の焼却熱により得
られた電力を利用して、電気炉による焼却灰の溶融方法
が開示されている。 しかし、この方法によると、焼ｆｉｌＪ灰を固化して減
容化し無害化層ることができるが、電気炉の消費電力が
極めて大になるため、全く実用化に供し得ない不具合が
ある。 そこで、本発明は斯る焼１４１灰の溶融方法による不具
合を除去層ることを目的どＪるものである。 以上の目的を達成するための本発明の要旨とづるところ
は、焼ｕ１灰に］−クスなどの固形燃料を混合させ、こ
れを電気力１で略１６００’Ｃ程度に加熱して熱溶液と
し、この熱溶液中に焼Ｎ１灰と固形燃料との混合物を所
定量順次投入して、混合物中の焼７Ｊ＋灰を燃焼せしめ
て熱溶液にし、然る後、この熱溶液を電気炉より排出し
て固化Ｊることを特徴とづるものである。 即ち、本発明は電力によって必要最小限の熱溶液を確保
し、以後コークスなどの固形燃料の燃焼によっＣ焼ＩＪ
１灰を溶融し、電力の節減を図り、電気炉（例えば電極
の消耗など）の損傷を防止しＩこものである。 以下、本発明の一実施例を説明する。 焼Ｉ、ＩＩ灰は一般家肛にす１ノ１出された、いわゆる
都市ごみを焼却炉で焼７．１にＪ、り生成されたもので
あり、この焼ｆＪＩ灰にはアルキル水銀、カドミウム、
鉛、クロム、シアンなどの重金属、有害物質が含まれて
いる、融点１２００〜１３００℃程度のものである。 固形燃料はコークス、石炭、それらの混合物、オイルコ
ークなど所定のカロリーを有Ｊるものを使用できるが、
排ガスが少ないコークスを使ＩＩＪ−Ｊることが好まし
い。この固形燃料を焼却灰に混合する。混合比率は焼却
灰１００に対して、固形燃料がコークスの場合にあって
は１０〜５０％（重量比）であり、２０％以下が望まし
い。またコークスの場合においては粒度は１〜１５１Ｉ
ｌ程度のものを使用すると、電気抵抗が人になり所定の
抵抗熱が得られ易い。 図示する実施例は固形燃料としてコークスを使用した場
合である。まず、このコークスと焼却灰との混合物（混
合割合は前述の通り）を電気炉（Ａ＞に投入づる。この
投入量は電熱により溶解した混合物に、新たな混合物（
ｆ１２合割合は略同−）を投入した場合、この新たな混
合物の焼却灰がその混合物中の二Ｊ−クスの燃焼熱と既
に溶解した混合物との発熱とで、溶解し得る程度の聞で
ある。 電気炉（Ａ＞の混合物（イ）を投入後、通電する。づる
と混合物（イ）中のコークスの電気抵抗熱及び燃焼熱に
よって混合物（イ）中のコークスの電気抵抗熱及び燃焼
熱によって混合物（イ）中の焼却灰が溶ｉ４！−Ｓｌる
。 図示する電気炉は三相エル一式電気抵抗炉を利用したも
のであるが、この電気炉（Ａ）は炉イホ（１０）の側周
壁及び底壁、炉蓋（１０ａ）に、多数の燃焼用空気供給
用の送風口（１１）　（１２）（１３）　（１４）が開
孔され、電４セ（１５）　（１Ｇ）（１７）が、上下方
向に移動し炉体（１０）内から１１（１出し得るように
なっている。図中（１８）は投入シュート、（１９）は
出滓口を夫々示し、前記送風１ｍ１（１１）・・・には
送風管（２０）が接続され、送Ｊｉ　４３Ｎ　（２１）
によって温風が炉体（１０）内に送風される。温風は煙
突（２６）に設番プた熱交換機（２２）に１！１られる
。 前記電極（１５）・・・はクランプ（＋５ａ　）　（１
６ａ　）（１７ａ）にＪ：つて挾持され、各クランプ（
１５ａ）・・・は、支腕（２１）に取イ］【ノられてお
り、支腕（２１）には背−降装置（２８）が設けである
。従ってこの昇降装置（２８）の作動ににっで電極（１
５）（１（３）　（１７）が上下動して炉体（１０）か
ら脱出可能となる。図中（２３）は集じんダクト、（２
４）は誘引用送風機、（２５）はバグフィルタ−１（２
９）はケーブルを夫々示す。 以上の電気炉（Ａ）の投入シューｈ（１８）より、前記
焼却灰と］−クスの混合物（イ）を前述の如く、所定量
投入しその混合物に先端がかくれる程度に昇降装置（２
８）を使用して電極（１５）・・・を下降さＵる。然る
後通電して、アーク電流によって混合物を加熱しコーク
スを燃焼さぼる（第１図）。その被加熱物である混合物
（イ）が１６００℃に上昇した時点で通電を停止し、各
電極（１５）、（１Ｇ）　（１７）を昇降装置（２８）
によって引き上げる（第１図二点鎖線）。 この状態において、被加熱物は以後の燃焼を継続できる
程度に加熱され、溶湯状態になる。 次に、この溶湯（Ｌｌ）中に前記と略同様の混合割合の
混合物を投入シｌ−ト（１８）より所定量（燃焼できる
吊）投入して、その混合物を燃焼させる。この燃焼の際
、送＋５ｔｌｌ（２１）を運転して送風口（１１）　（
１２）　（１３）　（１４）より燃焼用の温風を送入し
て］−クスの燃焼を促進させる。 この混合物の投入は炉体（１０）内の混合物の燃焼状態
に応じてできる限り連続供給づることが望ましい。 そし−Ｃ１混合物の燃焼に伴って生じた溶湯（ロ）が、
炉体（１０）内に所定の高さに溜った＋１、’Ｊ　＋＋
’Ｉｔ　ｒ”温風の送風を停止して、炉体（１０）を傾
動させ出滓口（１９）より溶湯（ロ）を排出する。 力」休（１０）内に排出され１〔溶湯（ロ）は外気によ
っＣ冷ｉＪＩされ固化する。なお、溶湯（ロ）は所定形
状に固化されるように所定の型内に注入づ−るも任意で
あり、固化後は建築材料、道路舗装出資Ｉなどに使用し
１ｑる。固化した焼却灰はその容積が１／３〜１／２に
減少し重金属の溶出が防止される。なお本発明に＋３い
てイ■の電気炉利用】るも任意である。 本発明によれば、叙土の如く電力を熱源として心間最小
限の熱溶液を確保し、然る後、固形燃料を熱源として、
焼却灰を溶融りる１〔め、電気炉で終始溶融を行う従来
方法に比べ、電力を１１ｉ１減Ｃぎるばかりか、電極な
どの電気炉の構成部品を１Ω傷づることがない。しかも
終始電気で溶融して固化したものの如き重金属等が溶出
することがないため、土水資料、建材等に゛利用できる
。 依って、所期の目的を達成しくりる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明を示し、第１図は電気により焼ｆＪＩ灰を
溶融する状態を示づ断面図、第２図はコークスを熱源と
して焼７ＪＩ灰を溶融Ｊる状態を示す断面図である。 図中（Ａ）は電気炉を承り。 特許出願人　東京コークス株式 （特Ｉ［庁審査官　殿） １．事１′１の表示 ＩＩＪ和補年特許願第８６９８号 仔 ２、発明の名称 廃棄物の焼料１灰処理方法 氏名〈名称）　東京コークス株式会社 １１［ｉ和　年　月　１」 ６、補正の対象 補　正　明　細　書 １、発明の名称 廃棄物の焼却灰処理方法 ２、特許請求の範囲 焼却灰に固形燃料を混合し、これを電気炉で略１６００
℃程度に加熱して熱溶液とし、次に電力を使用せずにこ
の熱溶液中に焼却灰ど固形燃料との混合物を所定量順次
投入しＣ１混合物を燃焼せしめ、焼却灰を溶融して、熱
溶液にし、然る後、この熱溶液を電気炉より１）１出し
て固化することを特徴とする廃棄物の焼７．１１灰処理
方法。 ３、発明の詳細な説明 本発明は一般家庭Ｊ：り排出される廃棄物及び各種有害
廃棄物の焼却灰処理り法に関Ｊるものである。 最近廃棄物量の増大と質的変化によつ【、その処理は各
都市及び企業において大きな問題となっており、都市ご
みは１１コ１人平均約９００ｇが排出され年間の絶間は
約３０００万ｔにも達し”Ｃいる。 これらのごみの一部は焼ｋＪ後、焼却灰として投棄、埋
立てなどの方法で処理されているが、埋立処分地の確保
の困難、或いは各種有害物質の溶出、粉じんなどの二次
公害が大きな問題となりつつある。 断る問題点を解決するために、廃棄物の焼却熱により得
られた電力を利用して、電気炉による焼却灰の溶融方法
が開示されている。 しかし、この方法によると、焼却灰を固化して減容化し
無害化Ｊることができるが、電気炉の湘費電力が極めて
大になるため、全く実用化に供し得ない不具合がある。 そこで、本発明は斯る焼却灰の溶融方法による不具合を
除去Ｊることを目的とり゛るものである。 以上の目的を達成するｌ〔めの本発明の要旨とＪるとこ
ろは、焼却灰にコークスなどの固形燃料を混合させ、こ
れを電気炉で略１６００℃程度に加熱して熱溶液とする
、この熱溶液は次に投入される焼却灰が懸濁し飛散しな
いだけの最小の溶液量とする、次にこの熱溶液中に焼却
灰と固形燃料との混合物を所定量順次投入して、混合物
中の焼却灰を溶融せしめて熱溶液にし、然る後、この熱
溶液を電気炉より排出して固化することを特徴とするも
のである。 即ち、本発明は電力によって必要最小限の熱溶液を確保
し、以後コークスなどの固形燃料の燃焼によって焼ｕ１
灰を溶融し、電力の節減を図ると共に、電気炉（例えば
電極の消耗など）の損傷を防止したものである。 以下、本発明の一実施例を説明リ−る。 焼却灰は一般家庭より排出されＩＣ１いわゆる都市ごみ
を焼却炉で焼却により生成されたものであり、この焼却
灰には各種単金属、有害物質が含まれているおそれがあ
る、融点１２００〜１３００℃程度のものである。 固形燃料はコークス、石炭、それらの混合物、オイルコ
ークなど所定のカロリーを有するものを使用できるが、
排ガスが比較的クリーンなコークスを使用することが好
ましい。この固形燃料を焼却灰に混合づる。混合比率は
焼却灰１００に対して、固形燃料がコークスの場合にあ
っては１０〜５０％（重量比）であり、２０％以下が望
ましい。またコークスの場合においては粒度は１〜１５
ｍｍ程度のものを使用すると、電気抵抗が大になり所定
の抵抗熱が得られ易い。 図示する実施例は固形燃料としてコークスを使用しｌ〔
場合である。まず、このコークスと焼却灰との混合物（
混合割合は前述の通り）を電気炉（Ａ）に投入量る。こ
の投入量は電熱により溶解した混合物に、新たな混合物
（混合割合は略同−）を投入した場合、この新たな混合
物の焼Ａｌｌ灰がその混合物中のコークスの燃焼熱と既
に溶Ｗ（シ’だ混合物どの発熱とで、溶解し得る程瓜の
邑である。 電気炉（Ａ＞の混合物（イ）を投入後、通電りる。ヅる
ど混合物（イ）中のコークスの電気抵抗熱によって混合
物（イ）中の焼却灰が溶融する。 図示りる電気炉は三相エル一式電気抵抗炉を利用し１＝
ものであるが、この電気炉（Ａ）は炉体（１０）の側周
壁及び底壁、炉蓋（１０ａ）に、多数の燃焼用空気供給
用の送風口（１１）　（１２）＜　１３）　（１４）が
開孔され、電極（１５）　（１１３）（１７）が、上下
方向に移動し炉体（１０）内から脱出し得るようになっ
ている。図中（１８）は投入シュート、（１９）は出滓
口を夫々示し、前記送風口（１１）・・・には送風管（
２０）が接続され、送風ｔｉ！（２１）によって温風が
炉体（１０）内に送風される。温風は煙突（２６）に設
けた熱交模似（２２）によって得られる。 前記電極（１５）・・・はクランプ（１５ａ　）　（１
６ａ　）（１７ａ）によって挟持され、各クランプ（１
５ａ）・・・は、支腕（２７）に取付けられており、支
腕（２７）には昇降装置（２８）が設【ノである。従っ
てこの胃降装＠（２８）の作動によって電極（１５）（
１Ｇ）　（１７）が上下動して炉体く１０）から脱出可
能となる。図中（２３）は乗じんダクト、（２４）は誘
引用送風機、（２５）はバグフィルタ−１（２９）はケ
ーブルを夫々示す。 以上の電気炉（Ａ）の投入シュート（１８）より、前記
焼却灰とコークスの混合物（イ）を前述の如く、所定量
投入しその混合物に先端がかくれる程、痕に昇降装置１
ｔ（２８）を使用して電極（１５）・・・を下降させる
。然る後通電して、アーク電流によって混合物を加熱す
る（第１図）。 その被加熱物である混合物（イ）が１６００℃に上昇し
た時点で通電を停止し、各電極（１５）（１Ｇ）　（１
７）を昇降装置（２８）によって引き上げる（第１図二
点鎖線）。この状態において、被加熱物は以後の燃焼を
継続できる程度に加熱され、溶湯状態になる。 次に、この溶湯（ロ）中に前記と略同様の混合割合の混
合物を投入シュー１〜（１８）より所定ｍ（燃焼できる
量）投入して、その混合物を燃焼させる。この燃焼の際
、送風ＩＮ（２１）を運転して送風口（１１）　（１２
）　（１３）　（１４）より燃焼用の温風を送入してコ
ークスの燃焼を促進させる。 この混合物の投入は炉体（１０）内の混合物のが望まし
い。 そして、混合物の燃焼に伴って生じた溶湯（ロ）が、炉
体（１０）内に所定の高さに溜った時点で温風の送風を
停止し′（、炉体（１０）を傾動させ出滓口（１９）よ
り溶湯（ロ）を排出する。 炉体（１０）内に排出され７ｊ溶湯（ロ）は外気によっ
て冷却され固化する。なお、溶湯（ロ）は所定形状に固
化されるように所定の型内に注入づるも任意であり、同
化後は建築材料、道路舗装用資材などに使用し得る。固
化した焼却灰はその容積が１／３〜１／２に減少し重金
属の溶出が防止される。なお本発明において他の電気炉
利用するも任意である。 本発明によれば、以上の如く電力を熱源として必要最小
限の熱溶液を確保し、然る後、固形燃料を熱源として、
焼却灰を溶融するため、電気炉で終始溶融を行う従来方
法に比べ、電力を節減できるばかりか、電極などの電気
炉の構成部品を損傷することがない。しかも溶融して固
化するため如き重金属等が溶出することがないため、土
木資材、建材等に利用できる。 依って、所期の目的を達成し得る。 ４、図面の簡単な説明 図面は本発明を示し、第１図は電気により焼遍ｊＩ＊を
溶融する状態を示ツー断面図、第２図はコークスを熱源
として焼７４１灰を溶融する状態を承り断面図である。 図中（Ａ）は電気炉を示づ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 焼却灰に固形燃料を混合し、これを電気炉で略１６００
   ℃程度に加熱して熱溶液とし、次に電力を使用せずにこ
   の熱溶液中に焼却灰と固形燃料との混合物を所定量順次
   投入して、混合物中の焼却灰を燃焼ヒしめて熱溶液にし
   、然る後、この熱溶液を電気炉より排出して固化するこ
   とを１・ｈ徴とする廃棄物の焼却灰処理方法。