JPH02229725A - ガラス溶解炉運転方法 - Google Patents

ガラス溶解炉運転方法

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JPH02229725A
JPH02229725A JP1324871A JP32487189A JPH02229725A JP H02229725 A JPH02229725 A JP H02229725A JP 1324871 A JP1324871 A JP 1324871A JP 32487189 A JP32487189 A JP 32487189A JP H02229725 A JPH02229725 A JP H02229725A
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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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、アスベスト又はアスベストを含有するスクラ
ップ材、沈殿汚泥、ラッカースラッジ、灰、フィルタご
みなどのような環境汚染廃棄物のガラス化に特に適した
ガラス溶解炉の運転方法であって、この炉の運転中に炉
内にガラス溶解とその上に廃棄物を含むバッチが入れら
れており、外部から炉内部にバッチが供給され、ガラス
溶解炉内の加熱手段によって必要な熱エネルギが作り出
され、注出により廃棄物と混和材から溶解されたガラス
が炉から取り出されるものに関する。
［従来の技術］ 例えば、毒性の又は放射性のスラツジや懸濁液の形で廃
棄される廃棄物を混和材を添加しバッチに混合した後溶
解することによりガラスにすることは以前から知られて
いる。廃棄物を一方では溶解中に溶け込ませ、つまり化
学的に分解させ、他方ではこのガラスが炉から取り出さ
れた後凝固するなら、ガラス内にしっかりと組み込まれ
る。ガラスは、非常に浸出しに《いという好ましい特性
を持っており、ガラス内に含まれる成分が出てしまうこ
とは非常に特殊で稀な環境においてのみ生しるだけであ
る。このことから、このガラスからの物体を、問題を生
じることなしに捨てたり、さらには再利用したりするこ
とが可能である。この種の方法は例えばドイツ特許公報
３６３１２２０号やアメリカ特許公報４６６６４９０号
から知られている。
廃棄物のガラス化においてよく生じる問題点は、この廃
棄物が高い割合で塩化物や硫酸塩を含んでいる場合であ
り、そのような廃棄物は溶解過程の際、塩化物や硫酸塩
に対するガラス溶解の受け入れ度が飽和限界まで利用さ
れる場合であっても、わずかな量しかガラス冫容解に受
け入れられないことである。このことは塩化物や６ｆｆ
ｉＭ［含ムカス、特に（１，ＨＣｊｌ！，ＳＯＳそして
Ｓ　Ｏ　４から生じるガスを含んでいる大きな廃ガス量
を生じる欠点をもたらす。さらに欠点として、ガラス溶
解からの蒸発によ重金属やアルカリ成分が廃ガス中に入
り込むことである。
このことは、費用のかかる廃ガス処理を必要とし、高い
エネルギ消費とともにこの方法のコストパーフォーマン
スを悪くしている。
［発明が解決しようとする課題コ このことから、本発明の課題は、産業上の利用分野のと
ころで述べた形式の方法において、廃ガス量やエネルギ
消費を少なくし、改善されたコストパーフォーマンスを
持つ方法を提供することである。
［課題を解決するための手段］ 上記課題は、本発明によれば、ガラス溶解の表面に流状
アルカリ金属塩ゴール層又はアルカリ土類金属塩ゴール
層が生成されるとともに、必要に応じた流出により炉の
運転状態に合わせた層厚さ範囲に保持されること、又は
ガラス溶解上のバッチ層が適当な成分割合をもつバッチ
の供給と分布を調節することにより炉の運転状態に合わ
せた層厚さ範囲に保持されること、もしくはその両方を
特徴とする方法によって解決される。
［作　用］ ゴール層により、溶解されるべきバッチが本質的に改善
された熱伝達を有することとなり、このことがこの方法
の実施のためのエネルギ消費を減少させ、また、この方
法により可能な処理量を増加させる。その他の溶解過程
時にバ・ソチから生じる物質の大部分は、特に前述した
塩化物や硫酸塩はゴール層に取り込まれ、ほんのわずか
の量の廃ガスしか生じない。
［効　果］ 廃ガス処理の費用は、このことによって大幅に減少され
る。ガラス溶解炉から取り出されたゴールは冷却と凝固
の後比較的簡単にクリーンで乾燥した塩に再生すること
ができ、再利用又は廃棄処分も可能である．溶解過程の
際生じてくる金属塩化物は特殊な方策なしに実用上完全
にガラス溶解内に取り込み、後に生じるガラス体の中に
しっかりと取り込まれる。最後に、この新規な方法では
、ガラス溶解表面における重金属やアルカリ成分の蒸発
がそこで生成されたゴール層又はそこに存在する所定の
ゴール層によってあるいはその両方によって抑制される
ことになる。このことによりさらに廃ガス量の減少と廃
ガスの有害性の低下が実現する。
［実施例］ 本発明による方法は、アスベスト又はアスベストを含有
するスクラップ材、沈殿汚泥、ラッカースラッジ、灰、
フィルタごみなどのような環境汚染廃棄物のガラス化に
特に適したガラス溶解炉の運転方法であって、この炉の
運転中に炉内にガラス溶解とその上に廃棄物を含むバッ
チが入れられており、外部から炉内部にバッチが供給さ
れ、ガラス溶解炉内の加熱手段によって必要な熱エネル
ギが作り出され、注出により廃棄物と混和材から溶解さ
れたガラスが炉から取り出されるものに関し、ガラス溶
解の表面に流状アルカリ金属塩ゴール層又はアルカリ土
頻金属塩ゴール層が生成されるとともに、必要に応じた
流出により炉の運転状態に合わせた層厚さ範囲に保持さ
れること、又はガラス溶解上のバッチ層が適当な成分割
合をもつバッチの供給と分布をｔＩｉｉ！ｌｆｆするこ
とにより炉の運転状態に合わせた層厚さ範囲に保持され
ること、もしくはその両方を特徴とする。
さらに本発明による方法において、流状のガラス溶解上
にのっているバッチ層の層厚さがその層内に高い温度勾
配が生じるように調節され、上部炉が低い温度をもち、
ゴール層とガラス溶解から漏れだしたほとんど全ての凝
固可能な成分がバッチ層内で凝固され、直接プロセス内
に戻されるようにすることができる．これによって発生
廃ガス量が減少され、その廃ガスは通常の方法において
発生する多くの有害物質が最初から軽減されており、こ
のことが後での廃ガス処理を簡単にする。
ゴール層の厚さが、ガラス溶解と粉末状のバッチ層との
間に高い熱伝達が達成されるように調整することも利点
をもたらす。この方法の多くの実際の使用においてゴー
ル層の好ましい層厚さ範囲は約２〜５ｃｍとなる。従っ
てバッチの最適な層厚さ範囲は５ｃｍ以上となる。請求
項５で示されたゴール層の成分割合は、その生成のため
に調達されるべき付加コスト、特に特別な混和材のため
の費用を大変安く抑えられるという利点を与える。この
付加コストは廃ガス処理、つまり公害防止処理で節約さ
れることのできるコストに較べて大変小さく、トータル
的にはこの方法は大変コスト的に安く実施することがで
きる．ガラス溶解炉に導入されるバッチに関して好都合
なこととして、ガラス溶解炉内にバッチとして、廃棄物
、及びアルカリ含有火山岩特に響岩、そしてＳｉｎｇ一
含有物特に石英砂からの混合物が入れられることが挙げ
られる．この混和材は資質学的に広範囲に埋蔵されてい
るものであり、簡単に入手可能で安価である．選択的に
又は補充としてガラスカレットもＳｉＯＺｔ一含有混和
材として投入されることができる。本発明による方法の
実施にあたっては、火山岩とＳｔｏｗ一含有物質の両方
で最大バッチ総量の３０重量％の割合とすることができ
る。
この混和材はバッチの小部分を構成しており、バッチの
大部分は廃棄物によって形成される。
この方法は、また廃棄物の大部分を経済的にガラス化す
ることができる。
より環境汚染を抑えるために、ガラス溶解炉の運転中、
必要な熱エネルギがガラス溶解中に突っ込んだ加熱電極
のみによって電気的に供給される。溶解熱はガラス溶解
からゴール層を経てバッチに伝えられる。これによりバ
ッチはその上側部が比較的冷たくなっており、このこと
はバッチ構成物質の蒸発を抑えるとともにガラス溶解又
はゴール層から上昇した蒸気によって凝固を確実にする
ことにも貢献する。また化石燃料を用いた加熱装置を備
えることができ、これは好ましくは廃棄物を含まないバ
ッチからの第１ガラス溶解充填を作り出すため、ガラス
溶解炉の予熱過程においてのみ使用される。
さらにこの．方法は、ガラス溶解炉からゴールの必要に
応じての取り出しが実質的に水平に行なわれ、かつ溶解
されたガラスが炉内の一定にされたガラス溶解状態を保
持しながら別々に取り出されるようにすることもできる
。このことによって、ゴールとガラスの取り出し時の相
互障害が広い範囲にわたって取り除かれ、その取り出し
がガラス溶解炉において守るべきガラス溶解状態とゴー
ル層厚さに関して高い精度をもって行なうことができる
。
このことに関連して、さらにガラスの取り出しを炉の内
側で溶解の深いところから直接行なうこともできる。こ
れにより、ガラス溶解表面の障害と乱れが確実に防止さ
れる。溶解を深い所から取り出す好ましいやり方は床流
出口を通じて行なうことである。
さらに本発明では、ゴールの取り出しとガラスの取り出
しのために設けられている炉出口を加熱することも提案
される。このことによって、ガラスやゴールの望ましく
ない早期の凝固が確実に防止されるし、ガラス溶解状態
やゴール層の高さを測定することなしにこれを要求され
る精度をもって順守され、つまり調節されることが可能
となる。ガラス溶解炉におけるゴール層厚さとガラス溶
解状態の調節のための機械的に稼働する手段を必要とせ
ず、そしてそれにもがかわらずこの制御対象に直接影響
力を及ぼすために、本発明によれば、一方では取り出さ
れたゴールの量とその結果としてのガラス炉内のゴール
層の厚さがそこでの出口内における多少なりの強さを持
った真空引きにより調節されることや、取り出されたガ
ラスの量とその結果としてガラス炉内のガラス溶解状態
のレベルがそこでの出口内における多少なりの強さを持
った真空引きにより調節されることが提案される．この
ことによって、大変簡単で、その動作が確実で、しかも
十分な正確さを持った、ガラス溶解炉のゴール層厚さと
ガラス溶解状態の調整が実現される。ガラス溶解炉から
ゴールの必要に応じた取り出しに関して、別な方法とし
て、湯出しにより不連続的に行なわれるものがある．こ
の変形例は安い費用で技術的に実施可能であり、金属分
野においては類似のものが知られている． 最後に、時々ガラス溶解炉の最深部からそこに集められ
た重金属溶解が取り出されるようにすることも提案され
る。これによって、溶解され取り出されたガラスが不必
要に重金属によって害を受けることがなくなる。取り出
された重金属は別個に投棄されるか、又は再生処理後再
使用される。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、アスベスト又はアスベストを含有するスクラップ材
    、沈殿汚泥、ラッカースラッジ、灰、フィルタごみなど
    のような環境汚染廃棄物のガラス化に特に適したガラス
    溶解炉の運転方法であって、この炉の運転中に炉内にガ
    ラス溶解とその上に廃棄物を含むバッチ層が入れられて
    おり、外部から炉内部にバッチが供給され、ガラス溶解
    炉内の加熱手段によって必要な熱エネルギが作り出され
    、注出により廃棄物と混和材から溶解されたガラスが炉
    から取り出されるものにおいて、 ガラス溶解の表面に流状アルカリ金属塩ゴール層又はア
    ルカリ土類金属塩ゴール層が生成されるとともに、必要
    に応じた流出により炉の運転状態に合わせた層厚さ範囲
    に保持されること、又は ガラス溶解上のバッチ層が適当な成分割合をもつバッチ
    の供給と分布を調節することにより炉の運転状態に合わ
    せた層厚さ範囲に保持されること、もしくはその両方を
    特徴とするガラス溶解炉運転方法。 ２、流状のガラス溶解上にのっているバッチ層の層厚さ
    がその層内に高い温度勾配が生じるように調節され、上
    部炉が低い温度をもち、ゴール層とガラス溶解からもれ
    だしたほとんど全ての凝固可能な成分がバッチ層内で凝
    固され、直接プロセス内に戻されることを特徴とする請
    求項１に記載のガラス溶解炉運転方法。 ３、ゴール層の厚さが、ガラス溶解と粉末状のバッチ層
    との間に高い熱伝達が達成されるように調整されること
    を特徴とする請求項１又は２に記載のガラス溶解炉運転
    方法。 ４、バッチ層の層厚さが５ｃｍ以上であることを特徴と
    する請求項１から３のいずれかに記載のガラス溶解炉運
    転方法。 ５、ゴール層として、実質的に、カルシュウム硫酸塩又
    はカルシュウム塩化物ないしはその両方、マグネシウム
    硫酸塩又はマグネシウム塩化物ないしはその両方、ナト
    リウム硫酸塩又はナトリウム塩化物ないしはその両方、
    カリウム硫酸塩又はカリウム塩化物ないしはその両方、
    リチウム硫酸塩又はリチウム塩化物、あるいはこれらの
    混合物から構成されるゴール層が用いられ、かつ このゴール層が溶解過程の間カルシュウム硫酸塩、カル
    シュウム塩化物、マグネシウム硫酸塩、又はマグネシウ
    ム塩化物ないしはその両方からの交換や溶解により作り
    出され、この塩化物や硫酸塩は廃棄物とともに又はバッ
    チへの別々の混和材としてあるいはその両方の形で溶解
    過程に供給されることを特徴とする請求項１から４のい
    ずれかに記載のガラス溶解炉運転方法。 ６、ガラス溶解炉内にバッチとして、廃棄物、及びアル
    カリ含有火山岩特に響岩、そして ＳｉＯ＿２−含有物特に石英砂からの混合物が入れられ
    ることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の
    ガラス溶解炉運転方法。 ７、ガラス溶解炉の運転中、必要な熱エネルギがガラス
    溶解中に突っ込んだ加熱電極によってのみで電気的に生
    成されることを特徴とする請求項１から６のいずれかに
    記載のガラス溶解炉運転方法。 ８、ガラス溶解炉からゴールの必要に応じての取り出し
    が実質的に水平で行なわれ、かつ溶解されたガラスが炉
    内の一定にされたガラス溶解状態を保持しながら別々に
    取り出されることを特徴とする請求項１から７のいずれ
    かに記載のガラス溶解炉運転方法。 ９、ガラスの取り出しが炉の内側で溶解の深いところか
    ら直接行なわれることを特徴とする請求項１から８のい
    ずれかに記載のガラス溶解炉運転方法。 １０、ガラスの取り出しが床流出口を通じて行なわれる
    ことを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のガ
    ラス溶解炉運転方法。 １１、ゴールの取り出しとガラスの取り出しのために設
    けられている炉出口が加熱されることを特徴とする請求
    項１から１１のいずれかに記載のガラス溶解炉運転方法
    。 １２、取り出されたゴールの量とその結果としてのガラ
    ス炉内のゴール層の厚さがそこでの出口内における多少
    なりの強さを持った真空引きにより調節されることを特
    徴とする請求項１から１１のいずれかに記載のガラス溶
    解炉運転方法。 １３、取り出されたガラスの量とその結果としてガラス
    炉内のガラス溶解状態のレベルがそこでの出口内におけ
    る多少なりの強さを持った真空引きにより調節されるこ
    とを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載のガ
    ラス溶解炉運転方法。 １４、ガラス溶解炉からゴールの必要に応じた取り出し
    が、湯出しにより不連続的に行われれることを特徴とす
    る請求項１から１１のいずれかに記載のガラス溶解炉運
    転方法。 １５、時々ガラス溶解炉の最深部からそこに集められた
    重金属が取り出されることを特徴とする請求項１から１
    ４のいずれかに記載のガラス溶解炉運転方法。 １６、ガラス溶解炉から出る際の廃ガスの温度が８０〜
    ４００℃、好ましくは１００〜２００℃であることを特
    徴とする請求項１から１５のいずれかに記載のガラス溶
    解炉運転方法。
JP1324871A 1988-12-13 1989-12-13 ガラス溶解炉運転方法 Granted JPH02229725A (ja)

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Publication Number Publication Date
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EP (1) EP0373557B1 (ja)
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