| 【発明の名称】 |
廃棄物の焼却設備および焼却方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】家山 一夫
|
| 【要約】 |
【課題】廃棄物から発生する焼却灰は直接溶融炉に供給されるため、焼却灰の中に含まれているアルミニウムやマグネシウムなどの不純物も同時に溶融され、生成されるスラグの品質を悪化させていた。
【解決手段】金属を含む焼却灰５を予め所定温度に加熱して金属を溶融させて焼却灰５と分離させ、その後焼却灰５をスラグ化するので、スラグに金属が含まれておらず、従って、良質のスラグが得られる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 焼却炉本体に、金属を含んだ焼却灰を保持するための保持空間が設けられ、前記焼却灰をこの保持空間に保持するための保持手段が設けられ、前記保持空間に保持された焼却灰を金属を溶融させる所定温度に維持するための加熱手段が設けられ、保持空間に、前記加熱手段によって溶融された焼却灰中の金属を所定の場所に排出するための排出手段が設けられたことを特徴とする廃棄物の焼却設備。
【請求項２】 保持空間および保持手段が後燃焼室に配置され、排出手段が、溶融した金属を通過させる網体と、この網体を通過した溶融した金属を案内する案内部材を備えたことを特徴とする請求項１記載の廃棄物の焼却設備。
【請求項３】 保持空間が、焼却炉本体内の火格子間の隙間の下方に配置した複数の受け部材から構成されたことを特徴とする請求項１記載の廃棄物の焼却設備。
【請求項４】 ガス化炉と灰溶融炉とが排ガス路で接続された焼却設備であって、前記排ガス路に、金属を含んだ焼却灰を保持するための保持空間が設けられ、前記焼却灰をこの保持空間に保持するための保持手段が設けられ、保持空間に保持された焼却灰を前記金属を溶融させる所定温度に維持するための加熱手段が設けられ、保持空間に、前記加熱手段によって溶融された焼却灰中の金属を所定の場所に排出するための排出手段が設けられたことを特徴とする廃棄物の焼却設備。
【請求項５】 所定温度を６００°Ｃ〜６６０°Ｃとしたことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れかに記載の廃棄物の焼却設備。
【請求項６】 焼却灰を溶融する途中で焼却炉本体の保持空間で保持し、この保持空間において加熱手段で焼却灰中の金属を所定温度で予め溶融させ、溶融させた金属を排出手段で所定の場所に排出することを特徴とする廃棄物の焼却方法。
【請求項７】 所定温度を６００°Ｃ〜６６０°Ｃとしたことを特徴とする請求項６記載の廃棄物の焼却方法。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、産業廃棄物や一般廃棄物を焼却するための廃棄物の焼却方法および焼却設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、焼却設備において、産業廃棄物や一般廃棄物を焼却すると排ガスが発生し、この排ガス中には焼却灰（飛灰）が含まれており、この焼却灰中にはアルミニウムやマグネシウムなどの不純物が混入している。このような焼却灰は、灰溶融炉に供給されて溶融し、スラグ化され再利用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、廃棄物から発生する焼却灰は直接溶融炉に供給されるため、焼却灰の中に含まれているアルミニウムやマグネシウムなどの不純物も同時に溶融され、生成されるスラグの品質を悪化させていた。そこで、本発明は、上記課題を解決し得る廃棄物の焼却方法および焼却設備の提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明における課題解決手段は、焼却炉本体に、金属を含んだ焼却灰を保持するための保持空間が設けられ、前記焼却灰をこの保持空間に保持するための保持手段が設けられ、前記保持空間に保持された焼却灰を、金属を溶融させる所定温度に維持するための加熱手段が設けられ、保持空間に、前記加熱手段によって溶融された焼却灰中の金属を所定の場所に排出するための排出手段が設けられている。
【０００５】前記保持空間および保持手段が後燃焼室に配置され、排出手段が、溶融した金属を通過させる網体と、この網体を通過した溶融した金属を案内する案内部材を備えている。また、前記保持空間が、焼却炉本体内の火格子間の隙間の下方に配置した複数の受け部材から構成されている。
【０００６】さらに、ガス化炉と灰溶融炉とが排ガス路で接続され、前記排ガス路に、金属を含んだ焼却灰を保持するための保持空間が設けられ、前記焼却灰をこの保持空間に保持するための保持手段が設けられ、保持空間に保持された焼却灰を前記金属を溶融させる所定温度に維持するための加熱手段が設けられ、保持空間に、前記加熱手段によって溶融された焼却灰中の金属を所定の場所に排出するための排出手段が設けられている。
【０００７】そして、前記所定温度を６００°Ｃ〜６６０°Ｃとしている。上記構成において、焼却灰を溶融する途中で焼却炉本体の保持空間で保持し、この保持空間において加熱手段で焼却灰中の金属を所定温度で予め溶融させ、溶融させた金属を排出手段で所定の場所に排出する。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。まず、本発明の第一形態を図１および図２に基づいて説明する。本発明の実施の第一形態に係る廃棄物の焼却設備は、図２に示すように、焼却炉１に廃棄物投入用ホッパ２が設けられ、この廃棄物投入用ホッパ２の下流側の廃棄物燃焼室３に廃棄物燃焼用の火格子４が配置され、これら火格子４間の隙間（図示せず）の下方に、焼却灰５を保持する第一保持空間６が、複数個のホッパー状の容器（受け部材の一例）７によって構成されている。
【０００９】焼却灰５をこの第一保持空間６に保持するための第一保持手段が設けられ、この第一保持手段は、各容器７に横軸９回りに開閉自在なダンパ１１から構成され、前記各第一保持空間６には、焼却灰５を、その中の金属（特にアルミニウム、マグネシウム）を溶融させる所定温度（６００°Ｃ〜６６０°Ｃ）に維持するための第一補助バーナ１２が設けられ、容器７の下方は折曲されて、後述の灰冷却槽１３につながっている。図示しないが、勿論前記ダンパ１１を必要に応じて回動させるための駆動モータが設けられている。
【００１０】また、図１に示すように、焼却炉の後燃焼部１４に、金属を含んだ焼却灰５を保持するための第二保持空間１５が設けられ、この第二保持空間１５は、火格子４の下流側で火格子４と灰冷却水槽１３の途中で、狭窄部材１６によって狭窄された部分とされている。この狭窄部材１６の側面には、焼却灰５を第二保持空間１５側へ供給するためのダンパ１１ａが横軸１０回りに回動自在に取付けられ、このダンパ１１ａを回動させるための第一油圧シリンダ装置１８が設けられている。
【００１１】前記焼却灰５をこの第二保持空間１５に保持するための第二保持手段１９が設けられ、この第二保持手段１９は、横軸１９ａ回りに回動自在な、円弧状面を有する受け皿２０と、この受け皿２０の凹部中央に設けられた網状体２１と、受け皿２０に取付けられた回動部材２２を前記横軸１９ａ回りに回動させるための第二油圧シリンダ装置２３と、この第二油圧シリンダ装置２３が伸縮することで前記網状体２１とともに受け皿２０を回動させる取付け片２４とから構成されている。
【００１２】前記受け皿２０が焼却灰５を受ける水平な姿勢で網状体２１の下方に溶融金属受け板（案内部材の一例）２５が配置され、後燃焼部１４の側壁２６に、溶融金属受け板２５が挿通する排出口２７が形成され、この排出口２７に溶融金属取出し部材２８が連通されている。すなわち、排出手段は、前記溶融金属受け板２５、排出口２７および溶融金属取出し部材２８から構成されている。
【００１３】前記保持空間、すなわち側面１６に、焼却灰５をその中の金属（特にアルミニウム、マグネシウム）を溶融させる所定温度（６００°Ｃ〜６６０°Ｃ）に維持するための第二補助バーナ２９（加熱手段の一例）が配置されている。なお、保持空間の下方には灰落下管３０が連通され、灰落下管３０の下方には、前記灰冷却槽１３が配置されている。
【００１４】次に、上記構成における廃棄物の処理方法を説明する。図２に示すように、廃棄物投入用ホッパ２から投入される廃棄物は、火格子４により加熱され、これら火格子４間の隙間から少量だけ第一保持空間６に落ちる。この焼却灰５中には金属が含まれており、この金属は、第一補助バーナ１２の加熱により、所定温度に維持され、金属が溶融したところで駆動モータを駆動してダンパ１１を回動させる。そうすると、溶融した金属が下方、すなわち灰冷却水槽１３に投入される。
【００１５】また、火格子４間の隙間から落下しなかった廃棄物は火格子４の運動により下方に移動燃焼して焼却灰５となる。そして、図１に示すように、この焼却灰５は受け皿２０を水平にしておくことにより第二保持空間１５に保持される。ここで、第二補助バーナ２９の加熱により、第二保持空間１５の焼却灰５を所定温度に維持する。そうすると、第二保持空間１５の焼却灰５中の金属が溶融して網状体２１から溶融金属受け板２５に落下し、溶融金属取出し部材２８から灰冷却水槽１３に落下する。なお、第二保持空間１５の焼却灰５はさらに加熱されて溶融された金属を含まない溶融スラグとなり、第二油圧シリンダ装置２３を伸長することにより、回動部材２２が横軸１９ａ回りに回動し、溶融スラグが灰冷却水槽１３に落下し、冷却される。
【００１６】このように、本発明の実施の第一形態によれば、金属を含む焼却灰５を予め所定温度に加熱して金属を溶融させて焼却灰５と分離させ、その後焼却灰５をスラグ化するので、スラグに金属が含まれておらず、従って、良質のスラグが得られる。次に、図３および図４に基づいて、本発明の実施の第二形態を説明する。本発明の実施の第二形態における廃棄物３３の焼却設備は、廃棄物投入用ホッパ３４に連通したガス化炉３５と灰溶融炉３６とが、排ガス路３７で接続されている。
【００１７】排ガス路３７には、加熱手段４４が設けられ、この加熱手段４４は、排ガス路３７を囲むように取付けた囲繞部材４５を備え、この囲繞部材４５の一側に、図示しないバーナのガスを排ガス路３７と囲繞部材４５との隙間に供給するための供給口４６が形成され、囲繞部材４５の他側にバーナのガスを排出する排出口４７が形成されている。保持空間は排ガス路３７の水平部４８とされ、この水平部４８の灰溶融炉３６側に保持手段としての網部材４９が配置されている。
【００１８】さらに、水平部４８の下部に、分岐管５０が分岐され、水平部４８と分岐管５０の分岐部に、別の網状体５１が水平方向に配置されている。次に、この構成における廃棄物３３の焼却方法を説明すると、廃棄物投入用ホッパ３４から投入された金属を含む廃棄物３３は、ガス化炉３５内でガス化され、排ガス路３７を介して灰溶融炉３６で溶融されるものである。
【００１９】排ガス中に含まれる焼却灰（飛灰）３８は、排ガス路３７から灰溶融炉３６に到るが、その途中で、網部材４９によって水平部４８に保持され、供給口４６から供給される熱によって水平部４８が加熱され、水平部４８に保持された焼却灰３８が加熱され、焼却灰３８中の金属が溶融し、網状体５１の隙間から分岐管５０に落下し、所定の場所に導かれる。そして、一定量の焼却灰３８の中の金属を溶融したら、網部材４９を開放して焼却灰３８を灰溶融炉３６側へ供給する。上記のような動作を繰り返すことにより、焼却灰３８中の金属を、焼却灰３８を溶融する前に溶融させて除去する。これによって良質のスラグが得られる。また、排ガス路３７中の保持空間においては、ガス化炉３５の燃焼状態を調整することによっても所定温度に保持することができる。
【００２０】なお、上記実施の第一形態では、第二補助バーナ２９は、側面１６に配置したがこれに限定されるものではなく、図の仮想線に示すように、側面１６の裏側に配置して金属を溶融させるようにしてもよい。
【００２１】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明は、焼却炉本体に、金属を含んだ焼却灰を保持するための保持空間が設けられ、前記焼却灰をこの保持空間に保持するための保持手段が設けられ、前記保持空間に保持された焼却灰を金属を溶融させる所定温度に維持するための加熱手段が設けられ、保持空間に、前記加熱手段によって溶融された焼却灰中の金属を所定の場所に排出するための排出手段が設けられたものであるので、焼却灰を溶融する途中で焼却炉本体の保持空間で保持し、この保持空間において加熱手段で焼却灰中の金属を所定温度で予め溶融させ、溶融させた金属を排出手段で所定の場所に排出することで、焼却灰を溶融する前に金属を取り出すことができ、従って、焼却灰を溶融することによって生成されるスラグの品質を向上させることができる。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５１１９
【氏名又は名称】日立造船株式会社
|
| 【出願日】 |
平成１１年３月３１日（１９９９．３．３１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６８０８７
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 義弘
|
| 【公開番号】 |
特開２０００−２８３４４６（Ｐ２０００−２８３４４６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１０月１３日（２０００．１０．１３） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−９０３７３ |
|