JPS6351755B2 - - Google Patents
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- JPS6351755B2 JPS6351755B2 JP56128637A JP12863781A JPS6351755B2 JP S6351755 B2 JPS6351755 B2 JP S6351755B2 JP 56128637 A JP56128637 A JP 56128637A JP 12863781 A JP12863781 A JP 12863781A JP S6351755 B2 JPS6351755 B2 JP S6351755B2
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Landscapes
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
本発明はダストの処理方法に関するものであ
る。更に詳しくは、電気集塵機で捕捉した廃棄物
焼却炉、例えば都市ゴミ焼却炉から発生するダス
トの処理方法に係わるものである。 都市ゴミ、下水汚泥、鉱山や工場などから排出
される廃水の処理物等の各種廃棄物は焼却炉によ
り焼却され、生じた焼却灰は従来埋立などにより
処理されていた。しかし埋立用地の確保の困難性
の問題、含有される有害重金属類が地中に溶出し
埋立用地周辺を汚染して二次公害を引起す恐れが
あることなどから、最近では、例えばベースメタ
ルを用いた電気アーク炉や直接通電式溶融処理炉
などにより溶融処理して固化する方法が提案され
ている。上記焼却炉により廃棄物を焼却する場
合、発生する粉塵（ダスト）は大気を汚染するの
で、湿式集塵機、電気集塵機、バツグフイルター
その他の各種型式の集塵装置で捕捉されるが、例
えば、電気集塵機で捕捉したダスト中にはNaCl，
KClのような水溶性の塩類とCaO，SiO2，
Al2O3，Fe2O3のような水に不溶性の酸化物、お
よびAs，Cr，Zn，Cd，Pb，Hgのような重金属
類が含まれており、この重金属類は一般にハロゲ
ン化物または硫酸塩といつた水に可溶性の形態の
ものが多い。したがつてこのダストをそのまま埋
立地に埋めたのでは重金属類が地中へ溶出する恐
れがあるので、やはり焼却灰と同様、溶融処理し
て固化する方法がとられる。本発明者等は焼却炉
による廃棄物の焼却中に発生するダストの溶融処
理につき種々検討したところ、ダストを直接通電
式溶融処理炉により溶融処理する際、生成する溶
滓は上層と下層とが組成を異にしており、別個に
出滓することによりそれぞれの特性に応じた有効
利用が可能でしかも重金属類は無害化されること
を見出し本発明に到達した。すなわち本発明は廃
棄物焼却炉から発生するダストを上下二段に溶滓
排出口をそなえた直接通電式溶融処理炉で処理
し、生成した溶滓を水に可溶性成分を主体とする
上層の溶滓と、水に不溶性の成分を主体とする下
層の溶滓とに分別出滓することを特徴とするダス
トの処理方法を要旨とするものである。 以下本発明を、本発明の適用される装置の一例
を示す図面に基づいて説明する。 第１図は直接通電式溶融処理炉の断面略図で、
炉本体は例えばZrO2の含有量の多いSiO2―Al2O3
―ZrO2系の耐火材料１により密閉構築されてお
り、これには廃棄物の焼却時に発生したダストの
投入口２、排気管３、投入したダストの初期溶融
のための加熱装置例えば燃料ガス噴射ノズル４、
水平方向に出没自在な電極５，５、上段の溶滓排
出口６、下段の溶滓排出口７などが設けられてい
る。なおこの２つの排出口６，７は炉体構造の許
容範囲でなるべく落差をつけて設けられる上記電
極５，５は電圧調整用電源トランス８を通して交
流電流が流され、ダストの投入口２から投入され
たダストが前記燃料ガス噴射ノズル４からのガス
加熱により溶融して、生成した溶滓９自体が導体
となり、これにジユール熱を発生させ、内部加熱
により溶融状態を保持させる機能をなすものであ
る。その材料の代表例としてはモリブデン電極
が、また他の例として黒鉛、鉄、酸化スズ、タン
グステン電極などがあげられる。 本発明は廃棄物例えば都市ゴミ、下水汚泥、鉱
山や工場排水の処理物等の焼却の際、発生するダ
スト、特に塩類を多く含む廃棄物からのダストの
処理に適用される。しかして本発明は、直接通電
式溶融処理炉のような無酸化溶融の可能な処理炉
で上記のようなダストを溶融した場合、生成する
溶滓ではその上層部の組成はダスト中のNaCl，
KClのような水に可溶性成分が主体で比重は1.9
〜2.1あり、また下層部はCaO，SiO2，Al2O3，
Fe2O3のような水に難溶性成分が主体で比重は2.5
〜2.7あるという知見に基づき、それぞれを上下
二段に設けた炉本体の排出口から別個に出滓する
もので、これにより後起する出滓後の有効利用に
ための処理がやり易くなるという効果を奏するも
のである。なお含有される重金属類は処理中金属
元素まで還元されるか、硫化物の形に変化し、上
層部のNaCl，KClなどの水に可溶性成分を主体
とする溶滓中にも、下層部のCaO，SiO2，
Al2O3，Fe2O3などの水に難溶性成分を主体とす
る溶滓中にも溶出しない安全無害の形態となる。 本発明により、第１図の直接通電式溶融処理炉
を用い廃棄物焼却炉で発生したダストを処理する
には、該ダストをダスト投入口２より炉本体へ入
れて、初期溶融用の燃料ガス噴射ノズル４よりガ
ス加熱して、溶融状態とし、溶滓９を形成させ
る。この場合の溶滓９の温度は投入したダストの
種類にもよるが、および1200〜1350℃の範囲であ
る。その際、炉本体に取付けてある電極５，５を
予め溶滓中に没入させ交流電流を通し、これを導
体として発生するジユール熱により溶融状態を維
持させる。このときの電流は投入したダストの性
質にもよるが、およそ700〜1200KW／ｔ被処理
物の範囲である。なお１０は順次投入されるダス
トの未溶融状態のカバリング層である。 次に生成した溶滓９の上層部を炉本体に設けら
れた２つの排出口のうち、高い位置に設けられた
排出口６から出滓させ、水を満たしたビツト（図
示せず）に放出する。これにより主成分のNaCl，
KClといつた塩類は水に溶出する。また溶滓９の
CaO，Al2O3，SiO2，Fe2O3などの水に難溶性成
分を主体とする下層部を炉本体に設けられた２つ
の排出口のうち、低い位置に設けられる溶滓排出
口７から出滓させ、無害化された重金属類と共に
搬送固化させる。 前記の溶滓排出口６より出滓させた上層部の溶
滓は水中に放出したときに主成分のNaCl，KCl
などの塩類が溶出するので一部混入してくる水に
不溶性の成分（CaO，SiO2，Al2O3，Fe2O3など）
を別除去した上で、廃棄物焼却炉から得られる
廃熱等を利用して濃縮し、溶解度の温度依存性の
違い等を利用して、NaCl，KCl等に分別し、例
えばカリ肥料、NaOH製造用原料、起塞剤や凍
結防止剤などに再生利用される。また排出口７か
ら出滓された溶滓は固化されたのち砂などの細骨
材として再生利用される。 以上のべたように、本発明は廃棄物焼却炉から
発生するダストを直接通電式溶融処理炉で処理す
るに当つて、生成する溶滓を組成の異なる上層部
と下層部に分割出滓することを特徴とするもので
あり、これにより溶滓の爾後の有効再生を容易に
すると共に、ダスト中に含有される重金属類の無
害化をはかるもので、廃棄物の処理および再生事
業に寄与するところ大なるものがある。 実施例 １ 都市ゴミ焼却炉から発生する粉塵を電気集塵機
で捕捉し、第１表に示す組成からなるダストを得
た。
る。更に詳しくは、電気集塵機で捕捉した廃棄物
焼却炉、例えば都市ゴミ焼却炉から発生するダス
トの処理方法に係わるものである。 都市ゴミ、下水汚泥、鉱山や工場などから排出
される廃水の処理物等の各種廃棄物は焼却炉によ
り焼却され、生じた焼却灰は従来埋立などにより
処理されていた。しかし埋立用地の確保の困難性
の問題、含有される有害重金属類が地中に溶出し
埋立用地周辺を汚染して二次公害を引起す恐れが
あることなどから、最近では、例えばベースメタ
ルを用いた電気アーク炉や直接通電式溶融処理炉
などにより溶融処理して固化する方法が提案され
ている。上記焼却炉により廃棄物を焼却する場
合、発生する粉塵（ダスト）は大気を汚染するの
で、湿式集塵機、電気集塵機、バツグフイルター
その他の各種型式の集塵装置で捕捉されるが、例
えば、電気集塵機で捕捉したダスト中にはNaCl，
KClのような水溶性の塩類とCaO，SiO2，
Al2O3，Fe2O3のような水に不溶性の酸化物、お
よびAs，Cr，Zn，Cd，Pb，Hgのような重金属
類が含まれており、この重金属類は一般にハロゲ
ン化物または硫酸塩といつた水に可溶性の形態の
ものが多い。したがつてこのダストをそのまま埋
立地に埋めたのでは重金属類が地中へ溶出する恐
れがあるので、やはり焼却灰と同様、溶融処理し
て固化する方法がとられる。本発明者等は焼却炉
による廃棄物の焼却中に発生するダストの溶融処
理につき種々検討したところ、ダストを直接通電
式溶融処理炉により溶融処理する際、生成する溶
滓は上層と下層とが組成を異にしており、別個に
出滓することによりそれぞれの特性に応じた有効
利用が可能でしかも重金属類は無害化されること
を見出し本発明に到達した。すなわち本発明は廃
棄物焼却炉から発生するダストを上下二段に溶滓
排出口をそなえた直接通電式溶融処理炉で処理
し、生成した溶滓を水に可溶性成分を主体とする
上層の溶滓と、水に不溶性の成分を主体とする下
層の溶滓とに分別出滓することを特徴とするダス
トの処理方法を要旨とするものである。 以下本発明を、本発明の適用される装置の一例
を示す図面に基づいて説明する。 第１図は直接通電式溶融処理炉の断面略図で、
炉本体は例えばZrO2の含有量の多いSiO2―Al2O3
―ZrO2系の耐火材料１により密閉構築されてお
り、これには廃棄物の焼却時に発生したダストの
投入口２、排気管３、投入したダストの初期溶融
のための加熱装置例えば燃料ガス噴射ノズル４、
水平方向に出没自在な電極５，５、上段の溶滓排
出口６、下段の溶滓排出口７などが設けられてい
る。なおこの２つの排出口６，７は炉体構造の許
容範囲でなるべく落差をつけて設けられる上記電
極５，５は電圧調整用電源トランス８を通して交
流電流が流され、ダストの投入口２から投入され
たダストが前記燃料ガス噴射ノズル４からのガス
加熱により溶融して、生成した溶滓９自体が導体
となり、これにジユール熱を発生させ、内部加熱
により溶融状態を保持させる機能をなすものであ
る。その材料の代表例としてはモリブデン電極
が、また他の例として黒鉛、鉄、酸化スズ、タン
グステン電極などがあげられる。 本発明は廃棄物例えば都市ゴミ、下水汚泥、鉱
山や工場排水の処理物等の焼却の際、発生するダ
スト、特に塩類を多く含む廃棄物からのダストの
処理に適用される。しかして本発明は、直接通電
式溶融処理炉のような無酸化溶融の可能な処理炉
で上記のようなダストを溶融した場合、生成する
溶滓ではその上層部の組成はダスト中のNaCl，
KClのような水に可溶性成分が主体で比重は1.9
〜2.1あり、また下層部はCaO，SiO2，Al2O3，
Fe2O3のような水に難溶性成分が主体で比重は2.5
〜2.7あるという知見に基づき、それぞれを上下
二段に設けた炉本体の排出口から別個に出滓する
もので、これにより後起する出滓後の有効利用に
ための処理がやり易くなるという効果を奏するも
のである。なお含有される重金属類は処理中金属
元素まで還元されるか、硫化物の形に変化し、上
層部のNaCl，KClなどの水に可溶性成分を主体
とする溶滓中にも、下層部のCaO，SiO2，
Al2O3，Fe2O3などの水に難溶性成分を主体とす
る溶滓中にも溶出しない安全無害の形態となる。 本発明により、第１図の直接通電式溶融処理炉
を用い廃棄物焼却炉で発生したダストを処理する
には、該ダストをダスト投入口２より炉本体へ入
れて、初期溶融用の燃料ガス噴射ノズル４よりガ
ス加熱して、溶融状態とし、溶滓９を形成させ
る。この場合の溶滓９の温度は投入したダストの
種類にもよるが、および1200〜1350℃の範囲であ
る。その際、炉本体に取付けてある電極５，５を
予め溶滓中に没入させ交流電流を通し、これを導
体として発生するジユール熱により溶融状態を維
持させる。このときの電流は投入したダストの性
質にもよるが、およそ700〜1200KW／ｔ被処理
物の範囲である。なお１０は順次投入されるダス
トの未溶融状態のカバリング層である。 次に生成した溶滓９の上層部を炉本体に設けら
れた２つの排出口のうち、高い位置に設けられた
排出口６から出滓させ、水を満たしたビツト（図
示せず）に放出する。これにより主成分のNaCl，
KClといつた塩類は水に溶出する。また溶滓９の
CaO，Al2O3，SiO2，Fe2O3などの水に難溶性成
分を主体とする下層部を炉本体に設けられた２つ
の排出口のうち、低い位置に設けられる溶滓排出
口７から出滓させ、無害化された重金属類と共に
搬送固化させる。 前記の溶滓排出口６より出滓させた上層部の溶
滓は水中に放出したときに主成分のNaCl，KCl
などの塩類が溶出するので一部混入してくる水に
不溶性の成分（CaO，SiO2，Al2O3，Fe2O3など）
を別除去した上で、廃棄物焼却炉から得られる
廃熱等を利用して濃縮し、溶解度の温度依存性の
違い等を利用して、NaCl，KCl等に分別し、例
えばカリ肥料、NaOH製造用原料、起塞剤や凍
結防止剤などに再生利用される。また排出口７か
ら出滓された溶滓は固化されたのち砂などの細骨
材として再生利用される。 以上のべたように、本発明は廃棄物焼却炉から
発生するダストを直接通電式溶融処理炉で処理す
るに当つて、生成する溶滓を組成の異なる上層部
と下層部に分割出滓することを特徴とするもので
あり、これにより溶滓の爾後の有効再生を容易に
すると共に、ダスト中に含有される重金属類の無
害化をはかるもので、廃棄物の処理および再生事
業に寄与するところ大なるものがある。 実施例 １ 都市ゴミ焼却炉から発生する粉塵を電気集塵機
で捕捉し、第１表に示す組成からなるダストを得
た。
【表】
次に第１表のうち試料１を第１図に示す直接通
電式溶融処理炉により溶融処理し、溶滓排出口６
から出滓した上層部の溶滓Ａおよび溶滓排出口７
から出滓した下層部の溶滓Ｂについてそれぞれの
組成を調査した結果を第２表に示す。
電式溶融処理炉により溶融処理し、溶滓排出口６
から出滓した上層部の溶滓Ａおよび溶滓排出口７
から出滓した下層部の溶滓Ｂについてそれぞれの
組成を調査した結果を第２表に示す。
【表】
以上の結果から上層部の溶滓は水に可溶性の成
分（NaCl，KClなど）が主体であるのに対し、
下層部の溶滓は水に難溶性の成分（CaO，
Al2O3，SiO2，Fe2O3など）であることが明らか
である。また試料ダスト中の重金属類は出滓した
溶滓中には殆んど混入せず、無害化されたことが
分かる。 実施例 ２ 実施例１によつて得られた、第１図に示す直接
通電式溶融処理炉の溶滓排出口６より出滓された
主成分がNaCl，KClなどからなる上層部の溶滓
から第２図に示すフローに従つてKClおよび
NaClを回収した。 すなわち、NaClを飽和させ105〜110℃に加熱
した水溶液１３を満たした溶解槽１２内に、上記
溶滓をライン１１から投入し溶解撹拌した。水溶
液１３の加熱は廃棄物焼却炉から発生する廃熱を
利用した蒸気を用いた。この場合、溶滓中のKCl
の水に対する溶解度はNaClより大でKClは充分
溶解した。これを移送ポンプ１４により配管１５
を通して、冷却槽１６へ送り、冷却水、又はブラ
イン冷却により約10℃まで冷却した。この温度で
はKClの方がNaClよりも水に対する溶解度が小
さくKClが析出するので分離機例えば遠心分離機
１７で分離し、純度が60〜70％のKClが回収され
た。結晶母液はNaCl，KClの飽和液であり移送
ポンプ１８により配管１９を通して蒸気加熱装置
２０により加熱し前記溶解槽１２へ循環使用す
る。なお、溶解槽１２ではKClを含むNaClが沈
積するので随時抜き出し口２１より抜出し回収し
た。
分（NaCl，KClなど）が主体であるのに対し、
下層部の溶滓は水に難溶性の成分（CaO，
Al2O3，SiO2，Fe2O3など）であることが明らか
である。また試料ダスト中の重金属類は出滓した
溶滓中には殆んど混入せず、無害化されたことが
分かる。 実施例 ２ 実施例１によつて得られた、第１図に示す直接
通電式溶融処理炉の溶滓排出口６より出滓された
主成分がNaCl，KClなどからなる上層部の溶滓
から第２図に示すフローに従つてKClおよび
NaClを回収した。 すなわち、NaClを飽和させ105〜110℃に加熱
した水溶液１３を満たした溶解槽１２内に、上記
溶滓をライン１１から投入し溶解撹拌した。水溶
液１３の加熱は廃棄物焼却炉から発生する廃熱を
利用した蒸気を用いた。この場合、溶滓中のKCl
の水に対する溶解度はNaClより大でKClは充分
溶解した。これを移送ポンプ１４により配管１５
を通して、冷却槽１６へ送り、冷却水、又はブラ
イン冷却により約10℃まで冷却した。この温度で
はKClの方がNaClよりも水に対する溶解度が小
さくKClが析出するので分離機例えば遠心分離機
１７で分離し、純度が60〜70％のKClが回収され
た。結晶母液はNaCl，KClの飽和液であり移送
ポンプ１８により配管１９を通して蒸気加熱装置
２０により加熱し前記溶解槽１２へ循環使用す
る。なお、溶解槽１２ではKClを含むNaClが沈
積するので随時抜き出し口２１より抜出し回収し
た。
第１図は本発明方法の適用される直接通電式溶
融処理炉の一例を示す断面略図、第２図は実施例
２の回収操作を説明するフローシートである。 １…耐火材料、２…ダスト投入口、３…排気
管、４…燃料ガス、噴射ノズル、５…電極、６，
７…溶滓排出口、８…電源トランス、９…溶滓、
１０…カバリング槽、１２…溶解槽、１４，１８
…移送ポンプ、１６…冷却槽、１７…遠心分離
機、２０…蒸気加熱装置、２１…抜出し口。
融処理炉の一例を示す断面略図、第２図は実施例
２の回収操作を説明するフローシートである。 １…耐火材料、２…ダスト投入口、３…排気
管、４…燃料ガス、噴射ノズル、５…電極、６，
７…溶滓排出口、８…電源トランス、９…溶滓、
１０…カバリング槽、１２…溶解槽、１４，１８
…移送ポンプ、１６…冷却槽、１７…遠心分離
機、２０…蒸気加熱装置、２１…抜出し口。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 廃棄物焼却炉から発生するダストを上下二段
に溶滓排出口をそなえた直接通電式溶融処理炉で
処理し、生成した溶滓を水に可溶性成分を主体と
する上層の溶滓と水に難溶性の成分を主体とする
下層の溶滓とに分別出滓することを特徴とするダ
ストの処理方法。 ２ 上層の溶滓が、KClまたはNaClを主体とす
る水に可溶性成分よりなり下層の溶滓が、CaO・
Al2O3・Fe2O3・SiO2を主体とする水に難溶性成
分よりなる特許請求の範囲第１項記載のダストの
処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56128637A JPS5830382A (ja) | 1981-08-17 | 1981-08-17 | ダストの処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56128637A JPS5830382A (ja) | 1981-08-17 | 1981-08-17 | ダストの処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5830382A JPS5830382A (ja) | 1983-02-22 |
| JPS6351755B2 true JPS6351755B2 (ja) | 1988-10-14 |
Family
ID=14989734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56128637A Granted JPS5830382A (ja) | 1981-08-17 | 1981-08-17 | ダストの処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5830382A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61176408A (ja) * | 1985-01-31 | 1986-08-08 | Kubota Ltd | 複合リングロ−ル |
| JPS6284217A (ja) * | 1985-10-08 | 1987-04-17 | Agency Of Ind Science & Technol | ガラス溶融炉 |
| JP2722529B2 (ja) * | 1988-10-04 | 1998-03-04 | 大同特殊鋼株式会社 | 重金属含有ダストの無害化処理方法 |
-
1981
- 1981-08-17 JP JP56128637A patent/JPS5830382A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5830382A (ja) | 1983-02-22 |
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