| 【発明の名称】 |
灰溶融炉 |
| 【発明者】 |
【氏名】西野 順也
【氏名】上野 俊一朗
【氏名】田原 賢一
【氏名】梅田 十次郎
【氏名】鈴木 俊行
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| 【要約】 |
【課題】排ガス中に含まれるダイオキシンの濃度を低減する。
【解決手段】飛灰や焼却灰を溶融処理する灰溶融炉１であって、頂部に灰投入口７と排ガス排出口８を、底部に溶融メタル排出口４を、中間部に溶融スラグ１２をオ−バ−フロ−させて出滓する出滓口３とを有しており、灰溶融室２の灰投入口７と排ガス排出口８との間に、下端が溶融スラグ１２上面との間に所要の間隔を有する仕切壁９を頂部から垂下して設け、灰溶融室２内で溶融スラグ１２上面に浮上している灰固体層１１から生じた排ガスを仕切壁９によって下方に迂回させて溶融スラグ１２面上を通過させてから排出するようにした。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 飛灰や焼却灰を溶融処理する灰溶融炉であって、頂部に灰投入口と排ガス排出口を、底部に溶融メタル排出口を、中間部に溶融スラグをオ−バ−フロ−させて出滓する出滓口とを有しており、灰溶融室の灰投入口と排ガス排出口との間に、下端が溶融スラグ上面との間に所要の間隔を有する仕切壁を頂部から垂下して設け、灰溶融室内で溶融スラグ上面に浮上している灰固体層から生じた排ガスを仕切壁によって下方に迂回させて溶融スラグ面上を通過させてから排出するようにしたことを特徴とする灰溶融炉。
【請求項２】 前記出滓口の灰溶融室側に、溶融スラグ上面に浮上した固体灰の流出を防ぐ仕切板を配設した請求項１記載の灰溶融炉。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみや産業廃棄物を焼却したときに発生する飛灰や焼却灰を溶融固化する灰溶融炉に係り、特に排ガス中のダイオキシンを効果的に処理する灰溶融炉に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】都市ごみ、下水汚泥等の各廃棄物は、焼却施設で焼却処理され、生じた焼却灰やばいじんは、従来埋め立て処分されていた。しかし、埋立処分地枯渇の問題や有害重金属類の溶出による地下水汚染の問題があるため、溶融による減量・減容化と無害化の必要性が高まっている。
【０００３】このような背景で、焼却灰中の残留炭素、コークス、灯油および電力を熱源とした焼却炉等から排出される焼却灰などを溶融処理する灰溶融炉が提案され、一部で実処理が行われている。このうち電力を熱源とした灰溶融炉としてプラズマアーク加熱方式と抵抗加熱方式がある。
【０００４】図３は従来の灰溶融炉の縦断面図である。図において、ａは灰溶融炉である。ｂは灰溶融室である。ｃは灰溶融炉ａの下方部に設けた出滓口であり、ｄは灰溶融炉ａの底部に設けた溶融メタル排出口である。ｅは主電極であり、ｆは底部電極である。ｍは主電極ｅと底部電極ｆとの間に直流電気を流す電源であり、ｎおよびｏはその電線である。ｇは灰溶融炉ａの頂部に設けた灰投入口で、図示しないコンベヤなどにより搬送された飛灰や焼却灰を灰溶融炉ａへ投入する。ｈは灰溶融炉ａの頂部に設けた排ガス排出口である。ｉは灰溶融室ｂ内に投入された飛灰や焼却灰などの灰固体層であり、ｊは溶融スラグである。ｋはメタル層である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記灰溶融炉から排出される排ガス中には、塩類、酸化物、水酸化物を含む多量のダストの他、塩化水素、微量のダイオキシンが含まれている。
【０００６】従来の灰溶融炉では、飛灰や焼却灰の投入と排ガスの排出とを灰溶融炉の頂部から行っているので、上方から投入された飛灰や焼却灰は下方に向かって溶けてゆくが、灰固体層から生じた排ガスは灰溶融炉の上方に向かって排出されるため、ダイオキシンが溶融スラグ上面の高温部分に到達しないうちに排出してしまい、排ガス中に含まれるダイオキシンの一部が熱分解されないまま排出されてしまう。
【０００７】本発明は、上記のような問題点を解決するために創案されたもので、飛灰や焼却灰中に含まれる排ガス中に排出されたダイオキシンを灰溶融炉内の高温領域で分解し、排ガス中に含まれるダイオキシンの濃度を低減するようにした灰溶融炉を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明によれば、飛灰や焼却灰を溶融処理する灰溶融炉であって、頂部に灰投入口と排ガス排出口を、底部に溶融メタル排出口を、中間部に溶融スラグをオ−バ−フロ−させて出滓する出滓口とを有しており、灰溶融室の灰投入口と排ガス排出口との間に、下端が溶融スラグ上面との間に所要の間隔を有する仕切壁を頂部から垂下して設け、灰溶融室内で溶融スラグ上面に浮上している灰固体層から生じた排ガスを仕切壁によって下方に迂回させて溶融スラグ面上を通過させてから排出するようにした灰溶融炉が提供される。
【０００９】本発明の好ましい実施形態によれば、出滓口の灰溶融室側に、溶融スラグ上面に浮上した固体灰の流出を防ぐ仕切板を配設した。
【００１０】次に本発明の作用を説明する。灰溶融室内で灰固体層が加熱されて生じた排ガスは、仕切壁によって下方に迂回させられて溶融スラグ面上の温度の高い領域を通過してから排出する。したがって、飛灰や焼却灰中に含まれるダイオキシンを灰溶融炉内で分解し、排ガス中に含まれるダイオキシンの濃度を低減することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態を示すもので、本発明による灰溶融炉の縦断面図である。図１において、１は飛灰や焼却灰を溶融処理する灰溶融炉であり、２は灰溶融室である。３は灰溶融炉１の中間に設けた溶融スラグ１２をオ−バ−フロ−させて出滓する出滓口である。４は灰溶融炉１の底部に設けた溶融メタル排出口である。５は灰溶融炉１の頂部を貫通するように設けた主電極であり、６は灰溶融炉１の底部に、主電極５と対峙するように埋設した底部電極である。１４はこれら主電極５と底部電極６に直流通電する電源であり、１５および１６はその電線である。７は灰溶融室２の頂部に設けた灰投入口で、図示しないコンベヤなどにより搬送された飛灰や焼却灰を灰溶融室２内に投入する。８は灰投入口７と同様に灰溶融室２の頂部に設けた排ガス排出口（排気口）である。９は灰溶融室２の灰投入口７と排気口８との間であって排気口８の近傍に、下端が溶融スラグ１２上面との間に所要の間隔を有して灰溶融炉１の頂部から垂下して設けた仕切壁である。１０は仕切壁９の排気口８側に形成された高温反応室である。１１は灰溶融室２内に投入された飛灰や焼却灰などの灰固体層で、未溶融の状態で溶融スラグ層１２の上に浮いた状態となっている。１３は溶融スラグ１２と分離して灰溶融室２底部に溜まった溶融メタル層である。溶融メタル層１３内では溶融スラグ層１２に比べて電気抵抗が極端に少ないので、この部分ではジュール熱が発生せず、メタルの大部分は固体で、上面だけがわずかに溶融している。溶融メタル層１３は、適当な時期に主電極５との間でアークを発生させてメタルを溶融してからメタル排出口４を通して外部に排出する。１２ａは出滓口３からオーバーフローして落下した溶融スラグである。１７は排ガス流である。なお、出滓口３を灰溶融炉１の中間に設けたのは、溶融スラグ層１２のレベルを一定に保持するためである。
【００１２】図２は本発明の他の実施形態を示す図で、図１の一部を拡大した図である。図２において、１８は灰溶融炉１の出滓口３の灰溶融室２側に突出するように配設した仕切板で、その下端は溶融スラグ層１２内に没入しており、溶融スラグ１２上に浮上した灰固体層１１の固体灰の出滓口３からの流出を防止する。
【００１３】次に本発明の実施形態の作用について説明する。灰溶融炉１の灰溶融室２内に投入された飛灰や焼却灰などの灰固体層１１を、電源１４から主電極５および底部電極６に直流通電して溶融スラグ１２を生成する。灰溶融室２内で灰固体層１１が加熱されて生じた排ガスは、仕切壁９によって下方に迂回させられて溶融スラグ１２面上の１，１００℃以上の高温領域を通過して熱分解し、高温反応室１０を経て排気口８から排出する。また、溶融スラグ層１２上に浮上した灰固体層１１の固体灰は、仕切板１８によって出滓口３からの流出を防止することができる。
【００１４】本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、仕切壁を水冷などにより冷却して長寿命化を図るなど、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更し得ることは勿論である。
【００１５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、飛灰や焼却灰中に含まれるダイオキシンを灰溶融室内で分解させるので、灰溶融室内で灰固体層が加熱されて生じた排ガス中に含まれるダイオキシンの濃度を低減することができる優れた効果を奏する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００００９９
【氏名又は名称】石川島播磨重工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）１月１２日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】島村 芳明
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２０１４３９ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）７月３０日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−３７１３ |
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