JPH06296956A - ゴミ焼却装置で発生した固体残さ物からガラス及び金属を回収する方法及び装置 - Google Patents

ゴミ焼却装置で発生した固体残さ物からガラス及び金属を回収する方法及び装置

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JPH06296956A
JPH06296956A JP6035330A JP3533094A JPH06296956A JP H06296956 A JPH06296956 A JP H06296956A JP 6035330 A JP6035330 A JP 6035330A JP 3533094 A JP3533094 A JP 3533094A JP H06296956 A JPH06296956 A JP H06296956A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ゴミ焼却装置で発生した固体残さ物、特にスラ
グから、固体残さ物を融解することによってガラス及び
金属を回収すること。 【構成】ガラス融解物用の加熱電極(14)を備えた第１上
部融解ゾーン(7) と、金属融解物用の炭素加熱電極(16、
17) を備えた第２下部融解ゾーン(8) と、融解すべき固
体残さ物を融解炉(3) の上部へ送り込む送りダクト(4)
と、を含む閉鎖状の融解炉(3) によって、ゴミ焼却装置
で発生した固体残さ物、特にスラグから融解によりガラ
スと金属が個別に回収される。融解は２つのゾーンで実
行される。第１の上部融解ゾーンでは、残さ物の酸化成
分がガラス融解物に変化する。第２の下部融解ゾーンで
は、残さ物の金属成分が高い温度で金属融解物に変化す
る。ガラス融解物はオーバーフローリップ(18)から、ま
た、金属融解物は湯出し口(11)から、それぞれ回収され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の利用分野】本発明は、ゴミ焼却装置で発生した
固体残さ物、特にスラグから、固体残さ物を融解するこ
とによってガラス及び金属を回収する方法及びその方法
を実行するための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ゴミ焼却装置では、送り込まれたゴミの
量の30ないし35％がスラグとして発生する。スラグに
は、不燃性有機物質及び金属成分が10％まで含有されて
いる。鉄分は磁気選別機によってスラグから除去され、
残りのスラグは建築材にすることができる。
【０００３】しかし、残さスラグはまだ水溶性成分を含
有しているので、それを使用することによって地下水が
汚染される。ゴミ焼却装置で発生した他の全ての固体残
さ物、例えばボイラ飛散灰及びフィルタダストは特定の
チップに頼らなければならない。
【０００４】公知の湿潤式固体残さ物スラグ除去では、
水溶性成分を完全には除去できないので、水を汚染す
る。
【０００５】ゴミ焼却装置からの、灰を含む排出物をガ
ラスに変化させることは、ヨーロッパ特許公開第359,00
3 号及びドイツ特許出願第38 41 918 号から公知であ
る。この場合、融解する前に排出物を準備をしなければ
ならない。特に、この排出物から金属成分を除去しなけ
ればならない。高温状態で発生した残さ物、例えばスラ
グは、従って最初に冷却されなければならない。ゴミ焼
却装置から出たスラグ内に不規則に分散している鉄の除
去は、実際には完全にはうまくいかない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このため、残留した鉄
は、ガラスの生成中に炉内に沈着して、作動の停止を引
き起こす。スラグの準備が複雑であり、また炉の作動の
経費が高くなることから、ゴミ焼却装置と融解装置とを
分離せざるをえない。
【０００７】また、融解中に発生するガスによる環境汚
染を避けるため、公知の技術では複雑な方法及び高価な
装置を用いる必要がある。
【０００８】さらに、ガラスの融解に極めて多量の添加
剤を用いなければならないため、融解処理には大量のエ
ネルギが必要である。添加剤によってチップに貯留され
るガラスの量が相当に増加する。
【０００９】このような事情に鑑みて、本発明の１つの
目的は、環境汚染を伴わずに再利用できる生成物を供給
する、ゴミ焼却装置で発生した固体残さ物、特にスラグ
から、固体残さ物を融解することによってガラス及び金
属を回収する方法を提供することである。
【００１０】本発明の別の目的は、さらに処理段階や高
価な装置を追加することなく融解によって発生したガス
の浄化を行うことである。
【００１１】本発明の別の目的は、焼却される初期材料
での金属成分によって装置の運転停止が発生しないよう
にした上記形式の方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ゴミ焼却装置で発生した固体残さ物、特
にスラグから、固体残さ物を融解することによってガラ
ス及び金属を回収する方法であって、金属成分を含有す
る固体残さ物に融解処理を施し、その第１の上部融解ゾ
ーンにおいて、固体残さ物の酸化成分をガラス融解物に
変化させ、固体残さ物の金属成分を前記第１融解ゾーン
よりも高温の第２の下部融解ゾーンへ送り込み、そこで
金属融解物に変化させ、それら２つの融解物を個別に回
収することを特徴としている。
【００１３】ゴミ焼却装置から出る固体残さ物は、大部
分であるスラグに加えて、ボイラ飛散灰及びゴミ焼却装
置の集塵装置から出るフィルタダストである。
【００１４】本発明による方法は、好ましくはゴミの焼
却の直後に実施される。このため、固体残さ物、特にス
ラグのエンタルピーを融解処理にうまく利用することが
できる。一般的に約 800゜Ｃの温度であるスラグが火格
子から1500゜よりわずかに高い温度の第１上部融解ゾー
ンへ直接的に送り込まれる。
【００１５】スラグに含有されている、主に鉄である金
属成分は、そこでは融解せず、密度の違いのために1580
〜1600゜Ｃの温度の第２下部融解ゾーンへ進む。第２融
解ゾーンの金属融解物は浸炭化される。２ないし３％の
炭素含有量では、鉄は1300〜1350゜Ｃの温度で液体のま
まである。浸炭化はグラファイト電極及び／または第２
融解ゾーンのグラファイト内張りによって行われる。
【００１６】次に、金属融解物は回収ダクトに入る。そ
こに存在するガラス融解物はすべて、密度の違いのため
に金属融解物に置き換えられる。金属融解物は定期的に
取り出される。回収された金属塊は一般的に鉄95％、炭
素２％、不純物３％を含有している。
【００１７】第１及び第２融解ゾーンは電気で、好まし
くは第１ゾーンはモリブデン電極で、第２ゾーンは炭素
電極で加熱される。両ゾーンは、主電源周波数の個別に
調節可能な複数の交流回路に接続されている。
【００１８】また、請求項２ないし17において、本発明
の実施例の構成が示されている。
【００１９】特に、請求項11では、固体残さ物からガラ
ス及び金属を回収する装置として、ガラス融解物用の加
熱電極を備えた第１上部融解ゾーンと、金属融解物用の
炭素加熱電極を備えた第２下部融解ゾーンと、融解すべ
き固体残さ物を融解炉の上部へ送り込む送りダクトと、
を含む閉鎖状の融解炉を備えていることを特徴としてい
る。
【００２０】また、請求項15において、オーバフローの
上流側に、バリアをガラス融解物の表面から離れた位置
に設けて、上部にガラス通路を形成していることを特徴
としている。
【００２１】
【作用】本発明によれば、固体残さ物は２段階の融解処
理を受け、その第１融解段階すなわち第１上部融解ゾー
ンでは、固体残さ物の酸化成分すなわち非金属成分がガ
ラス融解物に変化し、第２融解段階すなわち第２下部融
解ゾーンでは、固体残さ物の金属成分が融解する。
【００２２】第２下部融解ゾーンの温度は、第１上部融
解ゾーンよりも高い。２つの融解物は個別に回収され
る。好ましくは、ガラス融解物は第１融解ゾーンの上部
領域に配置されたオーバフローを介して取り出される。
金属融解物は、第２融解ゾーンの下側から流出する。
【００２３】また、融解処理中に発生したガスはゴミ焼
却炉へ、好ましくは火格子の下部分へ送ることができ
る。これらのガスは一般的に約 900゜Ｃであるから、そ
れらはゴミ燃焼室内の、特に火格子の領域の温度を上昇
させ、このためさらに完全な燃焼が得られ、これによっ
て高温のエネルギ出力が生じる。融解炉からのガスはゴ
ミ焼却からのガスと共に排気ガス浄化装置へ送られるた
め、本発明による方法は大気を汚染しない。
【００２４】
【実施例】次に、概略図を参照しながら本発明をさらに
説明する。
【００２５】図面の同一部分には同一の参照番号が付け
られている。
【００２６】本発明による装置１には、アーチ２で閉鎖
され、ゴミ焼却装置（図示せず）の火格子領域に送りダ
クト４で連結されている融解炉３が設けられている。ア
ーチ２の真下に自由炉空間５が設けられて、その充填領
域６内へ送りダクト４が通じており、またその底部に第
１上部融解ゾーン７が設けられている。
【００２７】この第１融解ゾーン７の下側に第２融解ゾ
ーン８が設けられており、これは融解炉３の最下領域で
金属融解物用の回収ダクト９と合体している。前記ダク
トには、金属融解物を除去するための湯出し口11が設け
られている。好ましくはモリブデン製の水冷式加熱電極
14、15が、第１融解ゾーン７の壁12、13内を通ってい
る。さらなる熱エネルギが、垂直方向に配置された調節
可能な炭素電極16、17によって第２融解ゾーン８に供給
される。
【００２８】第１融解ゾーン７及び送りダクト４の壁1
2、13には融解耐火材が内張りされており、第２融解ゾ
ーン８及び回収ダクト９の壁には炭素レンガが内張りさ
れている。第１融解ゾーン７の上部領域に、第１融解ゾ
ーン７からガラス融解物19を除去するためのオーバフロ
ーリップ18が設けられている。オーバフローリップ18の
前方にストリッパ21が設けられており、これはガラス融
解物19の表面上に浮かんでいるスカム（不純物の皮膜）
を止めておくためのものである。
【００２９】ストリッパの下縁部21a はオーバフローリ
ップの上縁部18a よりも低い高さに位置している。スト
リッパ21の前方には、形成されたガラスゴールを除去す
る電気加熱式ガラスゴール除去装置22が配置されてい
る。第１融解ゾーン７内において、上端部がガラス融解
物19の表面24の下側に位置しているバリア23がオーバフ
ローリップ18の上流側に設けられており、上部にガラス
通路25を形成して、金属がまったくオーバフローリップ
18へ進まないようにしている。
【００３０】作用を説明すると、約 800゜Ｃのスラグが
ゴミ焼却装置の火格子から送りダクト４を通り、融解炉
３の自由炉空間５を介して第１上部融解ゾーン７へ進
む。そこで、それは急激に約1300〜1500゜Ｃに加熱、融
解される。融解処理中、金属成分は第１上部融解ゾーン
７から第２下部融解ゾーン８へ沈下して、そこでそれら
は1600゜Ｃまで加熱されて融解される。
【００３１】金属融解物は、金属の高さがグラファイト
電極16、17に達した時に定期的に、例えば４日毎に取り
除かれる。金属融解物は、その90％以上が鉄であるが、
グラファイト電極16、17及び回収ダクト９の炭素内張り
によって浸炭化される。それは融解状態で回収ダクト９
から湯出し口11を介して取り出され、公知のようにこの
金属融解物を再利用することができる。
【００３２】オーバフローリップ18から取り出されたガ
ラス融解物19はウッドガラスとなり、これは様々なもの
に処理することができる。スラグに含まれている、環境
に危険な水溶性物質は、ガラス基材に含有されることに
よって不活性化される。
【００３３】焼却炉内は減圧状態になっているので、融
解中に放出されたガスは自由炉空間５及び送りダクト４
を介してスラグへ、さらに火格子の下部へ逆流する。熱
交換によって、それらはスラグの温度を上昇させ、それ
の燃焼を向上させる。燃焼ガスと共に、それらは熱交換
器へ進み、排気ガス浄化装置へ送られる。融解装置から
のガスによってゴミ焼却の熱バランスが改善される。
【００３４】
【発明の効果】本発明の方法によれば、ガラス融解物と
金属融解物とが個別に回収でき、またスラッグに含有す
る環境に危険な水溶性物質はガラス融解物に含まれて不
活性化されるので、環境汚染を伴わずに再利用できる生
成物を供給することができる。また、ガラスと金属が第
１，第２の融解ゾーンに分離されるため、ガラス生成中
に炉内に沈着して作動を停止するようなトラブルの発生
がない。
【００３５】請求項３または請求項17によれば、融解処
理中に発生したガスがゴミ焼却装置側に送られて、ゴミ
焼却からのガスとともに排気ガス装置浄化装置に送るこ
とができるので、融解炉に新たな処理段階や高価な装置
を追加することなく融解によって発生したガスの浄化を
行うことができる。
【００３６】請求項15によれば、第１融解ゾーン内にバ
リアを設け、ゾーン上部にガラス通路を形成するので、
オーバフローリップを通過するガラス融解物に金属を全
く含有しないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による装置の平面図である。
【図２】図１に示されている本発明による装置の縦断面
図である。
【図３】図１に示されている本発明による装置の別の断
面図である。
【符号の説明】
１ 装置 ３ 融解炉 ４ 送りダクト ７ 第１上部融解ゾーン ８ 第２下部融解ゾーン 14、15 加熱電極 16、17 炭素電極 18 オーバフローリップ 19 ガラス融解物 20 金属融解物 22 ガラスゴール除去装置 23 バリア 25 ガラス通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カール−ハインツ プフリューグル ドイツ国 01689 ヴェインボーエラ コ エーラーストラーセ 69 (72)発明者 ノルベルト キーテ ドイツ国 01468 フリーデバルト ゴム リッヒストラーセ 10

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ゴミ焼却装置で発生した固体残さ物、特
    にスラグから、固体残さ物を融解することによってガラ
    ス及び金属を回収する方法であって、 金属成分を含有する固体残さ物に融解処理を施し、その
    第１の上部融解ゾーンにおいて、固体残さ物の酸化成分
    をガラス融解物に変化させ、 固体残さ物の金属成分を前記第１融解ゾーンよりも高温
    の第２の下部融解ゾーンへ送り込み、そこで金属融解物
    に変化させ、 それら２つの融解物を個別に回収することを特徴とする
    方法。
  2. 【請求項２】 スラグは、ゴミ焼却装置の焼却格子から
    直接的に第１融解ゾーンへ送られることを特徴とする請
    求項１の方法。
  3. 【請求項３】 融解中に発生したガスをゴミ焼却装置の
    焼却炉空間へ送ることを特徴とする請求項１または２の
    方法。
  4. 【請求項４】 融解中に発生したガスを焼却格子へ、好
    ましくは焼却格子の下部へ送ることを特徴とする請求項
    １ないし３のいずれかの方法。
  5. 【請求項５】 ボイラ飛散灰及びゴミ焼却装置の集塵装
    置から得られるフィルタダストが融解処理へ送られるこ
    とを特徴とする請求項１ないし４のいずれかの方法。
  6. 【請求項６】 融解処理と、融解の生成物の特性のいず
    れかまたは両方を制御するための添加剤を融解処理に添
    加することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかの
    方法。
  7. 【請求項７】 ガラス融解物は第１上部融解ゾーンの最
    上領域で回収され、金属融解物は第２下部融解ゾーンの
    底部から流出するようにしたことを特徴とする請求項１
    ないし６のいずれかの方法。
  8. 【請求項８】 ガラス融解物の表面に形成されたスカム
    がガラス融解物から分離されるようにしたことを特徴と
    する請求項１ないし７のいずれかの方法。
  9. 【請求項９】 ガラスゴールが第１上部融解ゾーン内の
    ガラス融解物の表面から除去されるようにしたことを特
    徴とする請求項１ないし８のいずれかの方法。
  10. 【請求項１０】 方法が連続的に実行されることを特徴
    とする請求項１ないし９のいずれかの方法。
  11. 【請求項１１】ガラス融解物用の加熱電極(14、15) を備
    えた第１上部融解ゾーン(7) と、金属融解物用の炭素加
    熱電極(16、17) を備えた第２下部融解ゾーン(8) と、融
    解すべき固体残さ物を融解炉(3) の上部へ送り込む送り
    ダクト(4) と、を含む閉鎖状の融解炉(3) を備えたこと
    を特徴とする、固体残さ物からガラス及び金属を回収す
    る装置。
  12. 【請求項１２】 ガラス融解物(19)を連続的に除去する
    ために、オーバフローフリップ(18)が第１上部融解ゾー
    ン(7) の上部に配置されていることを特徴とする請求項
    11の装置。
  13. 【請求項１３】 第２下部融解ゾーン(8) は炭素内張り
    を有していることを特徴とする請求項11または12の装
    置。
  14. 【請求項１４】 第２下部融解ゾーン(8) の下側に、金
    属融解物(20)を不連続的に除去するための湯出し装置(1
    1)を備えた回収ダクト(9) を設けていることを特徴とす
    る請求項11ないし13のいずれかの装置。
  15. 【請求項１５】 オーバフローフリップ(18)の上流側に
    おいて、バリア(23)をガラス融解物(19)の表面(24)から
    離れた位置に設けて、上部にガラス通路(25)を形成して
    いることを特徴とする請求項11ないし14のいずれかの装
    置。
  16. 【請求項１６】 送りダクト(4) が融解炉の上部にゴミ
    焼却装置を連結していることを特徴とする請求項11ない
    し15のいずれかの装置。
  17. 【請求項１７】 送りダクト(4) は、融解によって発生
    したガスをゴミ焼却装置へ戻すように設計されているこ
    とを特徴とする請求項11ないし16のいずれかの装置。
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