JPH0694232A - 焼却灰の連続処理方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 操業が容易で熱損失が少なく、作業能率を向
上することのできる焼却灰の連続溶融方法及び装置を得
ること。 【構成】 上部に焼却灰の投入口をまた下部に半固化ス
ラグの排出口を有する溶融炉１に焼却灰を投入し、先端
部相互の間隔を他端部相互の間隔より狭くした複数本の
電極３，４の先端部を焼却灰に挿入して焼却灰を電気溶
融し、冷却した半固化スラグを溶融炉１の下部開口部か
ら搬送手段２１上に移して一部の焼却灰と共に搬送し、
半固化スラグと焼却灰を分離する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、廃棄物等の焼却灰を溶
融処理する焼却灰の連続処理方法及び装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、焼却炉のゴミ焼却灰は、多くの場
合埋立処分されていた。しかしながら、埋立地の確保が
年々困難になっているため、埋立てる焼却灰の容積を小
さくする方法、すなわち減容化処理が要望されている。

【０００３】ゴミ焼却場で排出される焼却灰を投入して
電極間のアーク放電により加熱溶融し、固形化させて減
容化する電気溶融炉設備において、焼却灰は常温では導
電性がないため、溶融炉の立ち上げ時にはスクラップな
どの導電体を炉内に投入し、アーク放電によりそれを溶
解して導電性液体を形成する。焼却灰は導電性液体の形
成後に投入され、加熱溶融される。焼却灰が溶融して形
成されたスラグは導電性があるため、その後は溶融スラ
グに導電することにより熱を発生させ、焼却灰の溶融を
継続する。

【０００４】また、このようにして生成された溶融スラ
グは、例えば特公昭６２−２４６９４号公報や特開平２
−１７７７０７号公報に示すように、炉壁に設けた排出
口から外部に排出していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の電
気溶融炉においては、バッチ式であるため操業を停止し
た場合は、炉内に残った焼却灰やスラグを除去して再操
業に備え、操業を再開する場合は電極の近傍にスクラッ
プなどを投入して導電性液体を形成しなければならない
ので、熱損失が大きいばかりでなく、きわめて面倒であ
った。

【０００６】また、溶融スラグを炉壁に設けた排出口か
ら排出するようにしているが、加熱部と排出口との間が
離れているため溶融スラグの温度が低下し、塩基度によ
っては排出口付近で固化する場合がある。このため、例
えば特開平３−１７７７０７号公報に示すように、排出
口に補助電極を設けて溶融スラグの固化を防止してお
り、構造や制御系が複雑になった。なお、溶融スラグが
排出口近傍で固化した場合は、酸素ランスなどにより再
溶融していた。

【０００７】本発明は、上記の課題を解決すべくなされ
たもので、操業が容易で熱損失が少なく、作業能率を向
上することのできる焼却灰の連続溶融方法及び装置を得
ることを目的としたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る焼却灰の連
続処理方法は、上部に焼却灰の投入口をまた下部に半固
化スラグの排出口を有する溶融炉に焼却灰を投入し、先
端部相互の間隔を他端部相互の間隔より狭くした複数本
の電極の先端部を焼却灰に挿入して焼却灰を電気溶融
し、溶融炉の下部に移動した半固化した固化スラグを溶
融炉の排出口から搬送手段上に排出して一部の焼却灰と
共に搬送し、固化スラグと焼却灰を分離するようにした
ものである。

【０００９】また、本発明に係る焼却灰の連続処理装置
は、上部に焼却灰の投入口をまた下部の半固化スラグの
排出口を有する溶融炉と、溶融炉に焼却灰を投入する焼
却灰投入手段と、先端部相互の間隔を他端部相互の間隔
より狭くした複数本の電極と、これら電極の相互間の間
隔及び高さを調整する位置調整手段と、溶融炉の下部か
らその外方まで設けられたほぼ逆へ字状の搬送手段とを
備えたものである。

【００１０】

【作用】先ず、位置調整手段により各電極の先端部の高
さ及び相互の間隔を調整する。この状態で炉内に焼却灰
を投入し、電極間に電圧を印加して先端部にアークを発
生させ、焼却灰を加熱して溶融させる。電極の先端部近
傍に溶融スラグが溜ると電極間が導通して電流が流れて
抵抗加熱に移行するので、電極間隔を離して電圧を高く
し、焼却灰の溶融を継続する。

【００１１】この間、溶融して炉の下部に移動した半固
化スラグは、溶融炉の排出口から搬送手段上に排出さ
れ、一部の焼却灰と共に搬出される。そして、搬送手段
の終端部に達すると半固化スラグは自動的に破砕されて
容器等の中に落下し、焼却灰はこれと分離して所定の場
所に集積され、あるいは搬送される。

【００１２】

【実施例】図１は本発明実施例の構成を示す模式図であ
る。図において、１は上部に焼却灰の投入口１ａを、ま
た、下部に半固化スラグの排出口１ｂを有する溶融炉で
ある。３は溶融炉１内にほぼ垂直に配設された第１の電
極、４は第１の電極３に対して先端部が第１の電極３に
近接し、他端部がこれから離れる方向に角度θで傾斜し
て配設された第２の電極である。

【００１３】５は第１の電極３の位置調整機構で、６は
スタンド、７はスタンド６に上下に移動可能に装着され
た電極保持ブロック、８は電極保持ブロック７を駆動す
るモータである。９は電極保持ブロック７に左右方向に
移動可能に装着されたバーで、先端部に設けたホルダ１
０は第１の電極３を保持する。１１はバー９を駆動する
モータである。上記のように構成した位置調整機構５に
よれば、モータ８を駆動することにより第１の電極３を
上下方向に移動させ、また、モータ１１を駆動すること
により第１の電極３を左右方向に移動させることができ
る。

【００１４】１２は第２の電極４の位置調整機構で、１
３はスタンド、１４は溶融炉１に設けた第２の電極４の
保持部材で、第２の電極４を所定の角度で摺動可能に保
持する。１５は第２の電極４の頂部に装着されたホルダ
で、チェーン、ワイヤ等１６の一端が連結され、このチ
ェーン等１６はスタンドに設けたスプロケット１７，１
８に掛けられ、他端にはカウンタウエイト１９が取付け
られている。２０はスプロケット１７を駆動するモータ
である。上記のように構成した位置調整機構１２によれ
ば、モータ２０を駆動することにより、第２の電極４を
保持部材１４に沿って斜め上下方向に摺動させることが
できる。

【００１５】２１は溶融炉１の下方においてほぼ水平に
設けられ、溶融炉１を過ぎた位置から斜め上方に位置を
変えた逆へ字状のベルトコンベアで、スプロケット２２
に駆動されて矢印方向に移動する。

【００１６】次に、図１，図２を参照して本発明の作用
を説明する。先ず、モータ２０を駆動して第２の電極４
の先端部が、溶融炉１の下部からｙの高さ位置にあるよ
うに調整する。ついで、モータ８，１１を駆動して、第
１の電極３の先端部が溶融炉１の下部からｙの高さ位置
にあるように調整すると共に、第２の電極４の先端部と
の間隔を所定の間隔ｘに調整する。

【００１７】この状態で溶融炉１内に焼却灰２５を投入
し、先端部が焼却灰２５に埋没された両電極３，４間に
電圧を印加し、必要に応じて両電極３，４の先端部門の
間隔ｘを調整して両者の間にアークを発生させ、焼却灰
２５を加熱して溶融させる。焼却灰２５が溶融して両電
極３，４の先端部近傍に溶融スラグ２６が溜ると両電極
３，４間が導通し、電流が流れて抵抗可熱に移行するの
で、両電極３，４間の間隔ｘを離して電圧を高くし、間
隔ｘ及び印加電圧を最も効率のよい状態に保持して溶融
を継続する。

【００１８】この間、溶融スラグ２６は徐々に冷却して
半固化スラグ２７が生成され、ベルトコンベア２１上に
排出されて一部の焼却灰と共に開口部２から矢印方向に
搬送される。周知のように半固化スラグ２７は多量のガ
ラス成分を含んでいるため、ベルトコンベア２１の終端
部に達すると自然に破砕されて容器等（図示せず）に落
下し、焼却灰２５は半固化スラグ２７と自動的に分離さ
れて例えばベルトコンベア（図示せず）上に落下し、搬
送されて再び溶融炉１内に投入される。

【００１９】溶融炉１内には、このようにして半固化ス
ラグ２７によって加熱された焼却灰２５が循環して投入
されるので、熱効率を大幅に向上することができる。焼
却灰２５の溶融が進んで溶融炉１内の焼却灰２５のレベ
ルが低下したときは、別に設けたホッパ等（図示せず）
から焼却灰２５を投入して常時ほぼ同じレベルを保持し
て溶融を継続する。これにより、溶融部のカバーリング
層を確保し、熱効率の低下を防止することができる。

【００２０】炉の操業を停止するときは、両電極３，４
を上昇させ、溶融スラグ２６から離して電極３，４への
通電を停止し、ある時間（半固化スラグ２７の大部分の
搬送が終るまで）経過したのち、ベルトコンベア２１を
停止する。この場合、従来のように、次の操業を考慮し
て炉内の焼却灰を全量溶融したのち、溶融物を全量排出
するなどの作業は必要でない。操業を再開するときは、
前述のように電極３，４を下降させて先端部門の間隔を
調整したのち、両電極３，４間に電圧を印加して先端部
にアークを発生させれば、焼却灰２５及び半固化スラグ
２７は加熱されて溶融する。

【００２１】上記の説明では、第１の電極３を垂直に配
設し、第２の電極を傾斜して配設した例を示したが、そ
れぞれの電極を傾斜して配設してもよく、また、３本以
上の電極を設けてもよい。さらに、電極の位置調整機構
５，１２やベルトコンベア２１も上記実施例に限定する
ものではなく、適宜変更することができる。

【００２２】

【発明の効果】以上詳記したように、本発明は溶融炉内
に位置調整可能な複数本の電極の一部又は全部を傾斜し
て配設すると共に、溶融炉の下部に溶融固化した半固化
スラグを連続的に搬送する搬送手段を設けたので、次の
ような顕著な効果を得ることができる。 （１）操業開始時にスクラップなどを投入する必要がな
く、電極の位置を調整し焼却灰を投入して電極に通電す
るだけでよいので操作がきわめて簡単になる。

【００２３】また、操業を停止する際も、従来のように
再操業を考慮して炉内の焼却灰をすべて溶融して溶融物
を全量排出するなどの面倒な作業が不要になり、電極を
溶融部から離すだけでよいので作業性を向上することが
できる。

【００２４】さらに、搬送手段により半固化スラグを連
続的に搬出すると共に、投入手段により溶融炉内に焼却
灰を投入するようにしたので、従来のバッチ式出湯設備
に比べて作業能率を大幅に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の構成を示す模式図である。

【図２】本発明実施例の作用説明図である。

【符号の説明】 １ 溶融炉 ３ 第１の電極 ４ 第２の電極 ５，１２ 位置調整機構 ２１ ベルトコンベア ２５ 焼却灰 ２６ 溶融スラグ ２７ 半固化スラグ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 明石 哲夫 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 廃棄物等の焼却灰を溶融して処理する設
   備において、 上部に焼却灰の投入口をまた下部に半固化スラグの排出
   口を有する溶融炉に焼却灰を投入し、先端部相互の間隔
   を他端部相互の間隔より狭くした複数本の電極の先端部
   を前記焼却灰に挿入して該焼却灰を電気溶融し、溶融炉
   の下部に移動した半固化スラグを前記溶融炉の排出口か
   ら搬送手段上に排出して一部の焼却灰と共に搬送し、半
   固化スラグと焼却灰を分離することを特徴とする焼却灰
   の連続処理方法。
2. 【請求項２】 廃棄物等の焼却灰を溶融して処理する設
   備において、 上部に焼却灰の投入口をまた下部に半固化スラグの排出
   口を有する溶融炉と、 該溶融炉に焼却灰を投入する焼却灰投入手段と、先端部
   相互の間隔を他端部相互の間隔より狭くした複数本の電
   極と、 これら電極の相互間の間隔及び高さを調整する位置調整
   手段と、 前記溶融炉の下部からその外方まで設けられたほぼ逆へ
   字状の搬送手段とを備えたことを特徴とする焼却灰の連
   続処理装置。